JPH0865260A - デジタルデータ通信方法及び装置 - Google Patents

デジタルデータ通信方法及び装置

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JPH0865260A
JPH0865260A JP7112928A JP11292895A JPH0865260A JP H0865260 A JPH0865260 A JP H0865260A JP 7112928 A JP7112928 A JP 7112928A JP 11292895 A JP11292895 A JP 11292895A JP H0865260 A JPH0865260 A JP H0865260A
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Robaato Jii Ruuruman
ロバート ジー ルールマン
Donarudo Teii Roozu
ドナルド ティー ローズ
Jiyosefu Efu Za Saado Sutairii
ジョセフ エフ ザ サード スタイリー
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ルイス ダブリュー バーナム
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＦＭ副搬送波を用いることによりデジタルデ
ータの送受信を信頼的にする。 【構成】 オーディオ変調されたＦＭステレオ信号と一
緒に副搬送波信号を伝送することによりデジタルデータ
を送受信するに当り、第１信号８０４の周波数を複数倍
することによりＳＣＡ副搬送波を発生させてオーディオ
変調信号８０２，８０６の最上側周波数よりも高くに離
間した信号８０８を形成し、前記の副搬送波をデジタル
データで変調し、ＦＭステレオ及び副搬送波の複合信号
を受信機に送信し、この受信機で前記の第１信号８０４
を再生し、この第１信号を、変調されたＳＣＡ信号成分
からデジタルデータを複合するのに用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデジタルデータを送受信
する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のページングシステムは一般に２種
類のカバレージを提供する。ローカルエリアカバレージ
は代表的には、一都市エリアの全域又は一部をカバーす
る１個以上の単周波数で動作する送信機からページ（呼
出し）を同時にローカルエリア内の受信者に送信するこ
とにより与えられる。斯かるカバレージはローカル送信
機の放送範囲に制限されること明らかである。大きな都
市エリアのいくつかの互いにオーバラップするエリア又
は互いにオーバラップしないエリアをカバーするワイド
エリアカバレージは代表的には、ページングリクエスト
を電気通信によりいくつかの送信機に送信し、全ての送
信機からページングメッセージをワイドカバレージエリ
ア内のどこかにいる所定の受信者に放送することにより
与えられる。ワイドエリアカバレージを与える上述の方
法は費用がかかると共に比較的少数のペーシングユーザ
に制限される。ペーシングトラヒックが増加すると、ロ
ーカルエリア及びワイドエリアカバレージユーザがペー
シングチャネルスペースを求めて競合し始める。そして
各ワイドエリアユーザがワイドエリアカバレージ内のペ
ージ送信機の全てに対して使用可能なページングチャネ
ルスペースの一部分を占有し、同じチャネル部分のロー
カルカバレージユーザが各送信機からしめ出される。こ
れがため、同一チャネル部分のローカルエリアカバレー
ジユーザをワイドエリア内の全送信機からしめ出すこと
のないワイドエリアページングカバーレージを提供し得
るようにするのが好ましい。
【０００３】現在のページングシステムの他の問題点は
両立性がない点にある。ローカルエリアカバレージユー
ザはページングメッセージをページ受信機に放送する第
１タイプのページングメッセージ符号化体系を用いるこ
とができ、ワイドエリアカバレージユーザは第２タイプ
のページングメッセージ符号化体系を用いることができ
る。これがため、頻繁に旅行するユーザは両タイプのメ
ッセージを受信するために異なるページ受信機を携帯し
なければならない。この非両立性の一つの解決策がデー
ビス等の米国特許第4518961 号明細書に開示されてい
る。デービス等は、複数個のページングシステムのため
の符号化体系、例えば英国郵政省のページングプロトコ
ルPOCSAG及びモトローラ社により設計されたページング
プロトコルGGC のような符号化体系を記憶する単一のペ
ージ受信機について記載している。しかし、この解決策
は、符号化体系の数がデービス等の受信機が記憶し得る
数より著しく多いために部分的な解決を与えるにすぎな
い。
【０００４】また、従来のページングシステムは電池動
作携帯ページ受信機の全体のサイズを最小にすると共に
電池の寿命を延長するためにその電力消費を低減する種
々の方法を用いている。一つの方法は電力をページ受信
機内の受信回路に、当該ページ受信機に対するデータが
送信される予め定めたタイムスロット中のみ供給するも
のである。しかし、この方法はいくつかの欠点を有す
る。第１に、ページ受信機を送信機に精密に同期させる
ことが難しい。第２に、単一のタイムスロットで伝送し
得ない長いメッセージはページ受信機に完全に伝送され
るのに過大な時間を要する。第３に、この方法を用いる
ページ受信機は特定のエリア内でメッセージをページ受
信機へ満足に伝送するのに十分な強さにし得ない単通信
チャネルに強く頼るものである。最後に、上述のページ
受信機は電力消費が十分に低くなく、頻繁な電池交換又
は再充電を避けられないため、今までのところ小型電池
を備えるページ受信機を実現することは不可能であるこ
とが確かめられている。
【０００５】斯かる従来のページングシステムの一例が
ナトリ等の米国特許第3937004 号明細書に開示されてい
る。このナトリ等の特許明細書には受信回路を周期的に
所定の時間間隔中駆動して当該受信機に向けられたペー
ジング信号を検出する腕時計形のページ受信機が開示さ
れている。その特定の実施例では、受信機は15分の送信
サイクルのうちの５分間駆動される。この技術は電力消
費を低減するが、受信回路を全時間の３分の１だけオン
にする必要がまだある。
【０００６】ページ受信機の電池節約システムがムーア
等の米国特許第4398192 号明細書にも開示されている。
このシステムではページ受信機をグループに分け、各グ
ループの受信機を当該グループのために割当てられた送
信サイクルの時間区分中動作させる。この場合個々のグ
ループ内の各受信機はそのグループの時間区分の全時間
中動作して各受信機に対し個々にアドレスされた任意の
メッセージを検出する。このムーアのシステムはメッセ
ージを受信するのを実際に必要とされる時間より遥かに
長い時間受信機をオンにする即ち付勢する必要がある。
【０００７】アカホリ等の米国特許第4437095 号のペー
ジングシステムはムーア等のシステムに動作が類似して
いる。アカホリ等のページ受信機はその受信回路を周期
的に付勢して同期信号を検出し、次いで所定時間後にグ
ループメッセージのために再び付勢する。この方法によ
ればアカホリ等の受信機はその電力消費を連続付勢受信
機の約半分に低減することができる。
【０００８】ギアランザの米国特許第4383257 号明細書
に、上述の方法の変形例が開示されている。このギヤラ
ンザ等の方法では受信回路を周期的なデューティサイク
ルで順次にオンオフさせる。そのオン時間中に、メッセ
ージが受信機に送信されていれば送信機により送出され
る同期信号を検出する。同期信号が検出される場合には
受信機はそのデューティサイクルを越えてオン状態に維
持されて次のアドレス信号が斯かる受信機を識別してメ
ッセージの受信を続けさせるものであるか否かを決定す
る。この方法も受信回路をメッセージが当該受信回路に
向け伝送されているか否かと無関係に少なくとも一定時
間オンにする必要がある。殆どの場合、このオンタイム
は伝送されたメッセージを実際に受信するのに必要とさ
れる時間より遥かに長い時間になる。
【０００９】リアルタイム信号を用いて受信機を送信機
に同期させることは従来公知であるが、斯かる装置は受
信機を連続的にオンにする必要がある。例えば、トーヤ
マ等の米国特許第4358836 号明細書に、送信機からのリ
アルタイム信号を受信してその内部クロックを同期させ
る電子時計が開示されている。同じく、バァンゲン等の
米国特許第4337463 号明細書に、遠隔局のクロックを主
局のクロックに同期させる時間同期システムが開示され
ている。
【００１０】ワイコッフ等の米国特許第4419765 号明細
書に、周波数走査機能も有する電力制限ページング受信
機が開示されている。この受信機は、入信号が現在のチ
ャネルで検出されない場合にいくつかのチャネルを走査
することができる。しかし、この走査は盲目的に行われ
る。その結果、この走査は電力を必要以上に消費する。
【００１１】指定のタイムスロットを用いてメッセージ
を受信する上述の装置の他の欠点は受信能力が制限され
る点にある。単一のタイムスロットで伝送し得ないメッ
セージはその完全な伝送に数個の伝送サイクルを必要と
する。
【００１２】クレブス等の米国特許第4519068 号明細書
に、可変長のメッセージを送信する方法が開示されてい
る。この方法は受信機を送信機に同期させる同期フィー
ルド及びこの同期フィールドに続くデータブロックを含
む数個のフィールドを有するデータメッセージを送信す
る。第１チャネルデータブロックは局アドレスを含んで
いる。第２チャネルデータブロックは後続のチャネルデ
ータブロックの個数を表わす情報フィールドを含んでい
る。しかし、クレブス等の方法はそのフォーマットのた
めに時分割多重に対し実際的でない。
【００１３】代表的には150 ，200 又は400 メガヘルツ
の周波数帯域で動作する既知の携帯ページング受信機に
おいては、アンテナはフェライト棒に導体を巻いたもの
で構成するのが普通である。このアンテナは関連するペ
ージング受信機と一緒にポケットに入るサイズ又はベル
トに挟むサイズの非導電性ケース内に装着される。ケー
スをこのサイズ以下に小さくすることは比較的かさばる
フェライトアンテナを収納しなければならないことによ
り制限される。
【００１４】ページ受信機のサイズの問題はページング
周波数が低くなるにつれて増大する。低周波数受信機は
周波数依存回路内に大きなインダクタ、キャパシタ及び
フィルタを用いる必要がある。しかし、低周波数ページ
ングはその優れた無線信号伝搬特性のために望ましい。
【００１５】テレコミュニケーションズ グループ オ
ブ アメリカン ダイバーシファイド キャピタル コ
ーポレーションにより市販されているページングシステ
ムにおいては、ページングデータはFM放送信号中に57キ
ロヘルツの副搬送波で符号化されて1200ボーの速度で伝
送される。信号の変調は57キロヘルツ副搬送波を位相変
調して行われる。順次のデータエレメントが同一の場合
には57キロヘルツのサイクルが途切れることなく連続す
る。しかし、データが状態を変化する場合、即ち０から
１又は１から０に変化する場合には、57キロヘルツ副搬
送波の位相が急に逆転する。これは副搬送波の正方向サ
イクル又は負方向サイクルを２倍にすることにより行わ
れ、これにより副搬送波に短い直流成分が導入される。
斯かる後に副搬送波の位相が前の副搬送波の位相に対し
180°移相される。
【００１６】アメリカンダイバーシファイドシステムは
種々の欠点を受ける。低いボー速度により、有効にサー
ビスを受けることができるユーザの数並びに情報を伝送
し得る速度が厳しく制限される。また、ボー速度を増大
させると共にメッセージ長を短くすることによりユーザ
数を増大する試みは受信信頼度を低下することが既知で
ある。この問題は移動無線受信機を用いてFMのような極
めて高い周波数を受信するときに最も明らかである。更
に、使用する位相変調技術は広帯域のスプリアス成分を
発生し、これら成分を精巧なフィルタ回路でろ波して放
送オーディオ信号を妨害しないようにする必要がある。
これらフィルタ回路はコストを増大すると共に変調装置
の複雑度を増大する。更に、高価なフィルタを受信機の
回路内に設けて57キロヘルツを中心に変調された所望の
ページング情報を53キロヘルツで終わる放送ステレオオ
ーディオ信号から分離する必要がある。これもシステム
のコストと複雑度を増大する。
【００１７】従って、従来のページングシステムの上述
した欠点及び他の欠点を克服した多機能ワイドエリアペ
ージングシステムが必要とされている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はFM副搬
送波を用いることによりデジタルデータを送受信する信
頼的な方法及び装置を提供せんとするにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明デジタルデータ通
信方法は、最上側周波数を有するオーディオ変調信号
と、第１信号と、前記のオーディオ変調信号の前記の最
上側周波数よりも上に位置しSCA チャネルを伝送する為
の第１帯域幅のSCA スペクトルとを含むFMステレオ信号
を発生させ、このFMステレオ信号と一緒に伝送する為に
第１変調帯域幅のデジタルデータを入力させ、前記の第
１信号の周波数に予め決定した第１の倍数を乗じて前記
のSCA スペクトル内にあり、前記のオーディオ変調信号
の最上側周波数よりも高い第１周波数を得ることにより
SCA 副搬送波を発生させ、入力デジタルデータによりSC
A 副搬送波を変調して変調されたSCA 信号を発生させ、
少くとも前記の変調されたSCA 信号を有する複合FMステ
レオ信号を送信し、この複合FMステレオ信号を受信し、
受信した複合FMステレオ信号を復調し、復調された複合
FMステレオ信号から、前記の第１信号を含む信号を抽出
し、抽出された第１信号の周波数に予め決定した前記の
第１の倍数を乗じて前記の第１周波数にほぼ等しい基準
信号を発生させ、この基準信号は抽出された第１信号か
ら発生される為に低雑音成分を有し、この基準信号を用
いて、変調されたSCA 信号成分からデジタルデータを復
号し、これにより、基準信号の雑音成分が低く、基準信
号の周波数と前記の第１周波数との間が一致している為
に、通信されたデジタルデータの受信特性が最適となる
ようにすることを特徴とする。
【００２０】又、本発明デジタルデータ通信方法は、最
上側周波数を有するオーディオ変調信号と、第１信号
と、前記のオーディオ変調信号の前記の最上側周波数よ
りも上に位置しSCA チャネルを伝送する為の第１帯域幅
のSCA スペクトルとを含むFMステレオ信号を発生させ、
伝送する為のデジタル情報を入力させ、メモリアドレス
の列からデータビットを読出すことにより前記のデジタ
ル情報を合成し、読出した特定の列のメモリアドレスを
デジタル情報の関数とし、読出したデータビットの列を
以って変調されたSCA 信号を形成し、少くとも前記の変
調されたSCA 信号成分を有する複合FMステレオ信号を送
信し、この複合FMステオレ信号を受信し、受信したこの
複合FMステレオ信号を復調し、復調したこの複合FMステ
レオ信号から、前記の第１信号を含む信号を抽出し、復
調した複合FMステレオ信号から、変調されたSCA 信号を
含む信号を炉波し、この炉波され、変調されたSCA 信号
を周期的にサンプリングすることによりこの信号からデ
ジタル情報を再生させ、前記の第１信号の所定の位相を
検出することによりサンプリング周期を制御することを
特徴とする。
【００２１】又、本発明デジタルデータ通信方法は、最
上側周波数を有するオーディオ変調信号と、第１信号
と、前記のオーディオ変調信号の前記の最上側周波数よ
りも上に位置する第１帯域幅のSCA スペクトルとを含む
複合FMステレオ信号を送信する送信手段と、前記のSCA
スペクトルの前記の帯域幅よりも小さい第１の変調帯域
幅を有するデジタルデータを前記の送信手段に入力する
手段と、前記のSCA スペクトル内の第１周波数でデジタ
ルデータに相当する変調されたSCA 信号を発生させ、こ
の第１周波数を前記の第１信号の周波数の一定倍に等し
く維持し、前記のSCA 信号を前記のオーディオ変調信号
の最上側周波数よりも、前記の第１変調帯域幅の少くと
も半分だけ上方に位置しているようにするSCA 信号発生
手段と、送信された複合FMステレオ信号を受信するアン
テナ手段と、このアンテナ手段に接続され、受信した複
合FMステレオ信号から、復調された信号を生ぜしめる復
調手段と、復調された信号から、前記の第１信号を含む
信号を抽出する抽出手段と、復調された信号から、変調
されたSCA 信号を含む信号を炉波するフイルタ手段と、
抽出された前記の第１信号を用いることにより、変調さ
れたSCA 信号からデジタルデータを復号する復号手段と
を具えたことを特徴とする。
【００２２】本発明の上述の目的及び追加の目的、特徴
並びに利点は添付図面を参照して進められる本発明の好
適実施例の下記の詳細な説明から一層明らかになる。
【００２３】
【実施例】
1.0 アプリケーションレベルと動作の説明 1.1 簡単化したシステムモデル 本発明による図１Ａの時計ページング受信機20は図２に
示すグローバルページングシステム22内の多数の受信機
の１個である。このグローバルページングシステムとそ
の動作を説明する前に、このシステムをこのシステムの
ユーザから見たアプリケーションレベルの点から説明す
る。
【００２４】図３は図２のシステムの簡単化したオープ
ンシステムインターフェースモデルを示す。システムの
２人のユーザ、即ちペーシング時計受信機20を身につけ
ている人（以後受信ユーザと称す）と、受信ユーザにペ
ージ信号を送信することを要求する人（以後ページ要求
者又は送信ユーザと称す）が示されている。通常、シス
テム22にモデムを介して接続された適当にプログラムさ
れたパーソナルコンピュータを使用し得るが、ページ要
求はタッチトーン電話機24により開始させることが考え
られている。以下の説明においては送信ユーザは電話機
24を使用し、受信ユーザは時計20を使用するものとす
る。
【００２５】オープンシステムインターフェース（OSI)
モデルにおいて、各ブロック内の文字はモデルの各層を
表し、以下の通りである。 ａ＝アプリケーション層 ｐ＝プレゼンテーション層 ｓ＝セッション層 ｔ＝トランスポート層 ｎ＝ネットワーク層 ｌ＝リンク層 Ｐ＝フィジカル層
【００２６】電話機24に隣接するコラム26内のブロック
“ａ”はシステムの送信ユーザが電話機24により入力す
る２階調多周波(DTMF)トーンのような入力信号と、斯か
るユーザがシステム22から受信する音声返答のような出
力信号とを表わす。時計20に隣接するコラム28内の
“ａ”は、受信ユーザが押してシステム22を経て受信さ
れるメッセージを表示させる後述の種々のボタンを含
む、時計20に対するユーザインターフェースを表わす。
ジグザグ線30はシステム22への電話接続を表わす。ブロ
ック32は送信ユーザと、ブロック34で示す第１のクリア
リングハウス（クリアリングハウスコンピュータＡと称
すことができる）との間の通信インターフェースを示
す。クリアリングハウスコンピュータＡにより伝送され
たページング要求はブロック38で全体を示す種々のデー
タ通信網を経てブロック36でクリアリングハウスコンピ
ュータＢとして示す第２のクリアリングハウスコンピュ
ータに伝送される。ページング要求はクリアリングハウ
スコンピュータＢにより後述のように処理される。処理
された要求は通信インターフェース40及び伝送線路42を
経て、時計20の受信ユーザの所在地にある送信タワー44
を含む放送送信機に伝送される。送信タワーはページン
グ要求を電波で時計20に送信し、時計20は放送メッセー
ジをデコードして受信ユーザに向けられたメッセージを
時計20の表示部に表示する。
【００２７】ブロック32に戻り説明すると、文字
“ｎ”，“ｌ”，“ｐ”をそれぞれ含む各別の入力コラ
ム50及び出力コラム52は電話線インターフェースとクリ
アリングハウスコンピュータＡとの間の可能な物理的分
離を表わす。ブロック34において、各別のコラム54，56
はクリアリングハウスコンピュータＡの入力側と出力側
を表わす。ブロック36も同様に各別の入力コラム58と出
力コラム60を含んでいる。通信インターフェースブロッ
ク40において各別のコラム62，64はクリアリングハウス
コンピュータＢから物理的に分離し得る後述のメッセー
ジキューイングマシーンの入力及び出力端をそれぞれ示
す。
【００２８】次に送信ユーザ及び受信ユーザから見たシ
ステム22の動作を説明する。符号30〜46を有する素子か
らのシステムの内部動作は両ユーザに対し明白である。
後に述べるように、ページング時計受信機20は電子クロ
ックを含んでいる。この時計の時間は自動的に正確な地
方時間にセットされる。受信ユーザが異なる標準時地帯
に旅行すると、システム22に接続された送信機44を有す
るエリアに到達後約７分以内に地方時間へのリセットが
生ずる。時計20に表示される日付けも自動的に調整され
る。
【００２９】システム22内の各時計ページ受信機はクリ
アリングハウスコンピュータＢのメモリ内でその時計の
ユーザの電話番号に相関される独自の通し番号を有して
いる。これがため、受信ユーザの電話番号又は受信ユー
ザの名前と所在地を知っているだれでもページングメッ
セージをこの受信ユーザに送ることができる。即ち、ペ
ージングメッセージを受信ユーザに、システム22に接続
された送信機44を有する世界中のどこにいても送ること
ができる。この機能を促進するために、受信ユーザはタ
ッチトーン電話機で自分の現在地をシステム22に知らせ
る。
【００３０】1.2 ページ信号の送出 送信ユーザは、電話機24でローカルページング電話番号
をダイアルしてコンピュータ音声命令を待つことにより
ページングを開始する。最初のコンピュータ音声命令は
コンタクトしたい受信ユーザの電話番号を要求する。同
じ電話番号の多数の受信ユーザにはこれらユーザを識別
するために電話番号に加えて１個又は２個の独自の数字
が割当てられる。システム22が呼出すべき人の番号又は
名前を確認後に送信ユーザはアステリスク（* ）キーを
押し、次の命令を受ける。
【００３１】上述の次の命令は送信ユーザが送ることが
できる下記の好適なメッセージのメニューである。 押ボタン １ 仕事場から呼出し ２ 自宅から呼出し ３ 帰宅せよ ４ 呼出すべき番号入力 ５ 50字までのスペシャルメッセージ ６ ボイスメッセージ発生 ７ メッセージ再送 ８ ボイスメッセージ聴取 ９ 呼出すべき人の電話番号の入力をレピート この命令メニューは種々のメッセージの利用確率の低下
に従って番号順にしてある。
【００３２】送信ユーザは適当なメッセージを電話機24
のキーボードの関連する番号を押して選択する。１，２
又は３番を押す場合には、追加のデータを入力する必要
はない。ユーザが電話を切ると、メッセージが通常の優
先度で送出される。送信ユーザが４番を押す場合には呼
出すべき番号（15桁の数字までとすることができる）を
入力する必要がある。
【００３３】送信ユーザが５番を選択する場合には送出
するメッセージは数字とアルファベット文字の両方を含
むことができる。アルファベットの文字を送るには、ア
ルファベット文字が表示されたキーをそのキー上の文字
の位置の順番により決まる回数押す。例えば、キー２を
１度押すと“ａ”であり、キーを２度押すと“ｂ”であ
る。クリアリングハウスコンピュータがキーストローク
間の時間に基づいて１つの文字を得るのにキーが何度押
されたかを決定する。このため送信ユーザは各アルファ
ベット文字の入力毎に短い間を置く必要がある。１回ア
ステリスク（*) を用いてワード間のスペースを指示
し、２回アステリスク（**) を用いてピリオド又は文の
終りを指示する。数字符号（＃）キーにより次のキース
トロークは文字でなく数字を送るものであることを指示
する。システムはメッセージの長さに制限を設けること
ができる（例えば50字) 。送信ユーザが50字以上を送出
しようとすると、クリアリングハウスコンピュータはデ
ータの受信を停止し、コンピュータ発生音声メッセージ
を送信ユーザに送出し、メニューの次の部分へと続く。
【００３４】例えば、メッセージ“John Doe will arri
ve at 9 o'clock. ”を送出するには、送信ユーザは56
664466* 366633* 9444555555* 2777744488833 * 28* ＃
９*66622255566622255 **を押す。このメッセージは32
文字長である。ワード“JohnDoe will arrive at 9 o'c
lock.”は受信ユーザの時計に表示される。メッセージ
が12文字より長い場合、このメッセージは１秒につき１
つの長いワード又は２つの短いワードの割合で表示され
る。メッセージに“緊急”表示をつける場合には感嘆符
（！）がメッセージの始めと終りに表示される。
【００３５】メニューの続きを説明すると、キー６を押
すことにより、送信ユーザは受信ユーザがボイスメール
を呼出すべきことを指示するボイスメッセージを送出す
ることができる。コンピュータ発生音声が送信ユーザに
受信ユーザに対するボイスメッセージをどのように送出
するかを指示する。
【００３６】キー７と関連する命令は受信ユーザにより
使用される。システムに呼出しを行い、キー７を押す
と、受信ユーザはシステムにより24時間前からの自分の
メッセージの全てを送信又は再送信させる。呼出しを行
い、キー７を押すと、受信ユーザはコンピュータ音声に
より、自分が呼出す電話番号を（国コード、市又はエリ
アコード及び市内番号を含む) を入力することを促され
る。ユーザが番号を入力しないで電話を切ると、メッセ
ージが放送カバレージに依存するこのユーザのホームエ
リア、領域または居住地内に再送信される。電話番号の
入力によりページングシステムは受信ユーザのメッセー
ジをどこへ送るか知ることができる。コンピュータ音声
によりユーザが入力した国及び市が何であるか確認さ
れ、もし間違っていれば番号の再入力が要求される。入
力されたエリア内に放送カバレージがない場合は受信ユ
ーザにはそのことが知らされ、メッセージは送出されな
い。
【００３７】命令８も受信ユーザのために設けられたも
のである。システムに呼出しを行い、キー８を選択する
と、受信ユーザは彼のために出されたボイスメッセージ
を受信することができる。この場合にもユーザはコンピ
ュータ音声により、メッセージの取り出し方が指示され
る。ボイスメッセージを受信するためにシステムに入力
する必要の有るシークレットコードを受信ユーザに割当
てることができる。システムへの発呼者がキー９を押す
と、上述の命令シーケンスがくり返される。
【００３８】上述の命令１，２，３，４，５及び６と関
連する動作に対してのみ有効な最後の命令がある。この
命令はメッセージの優先度又は緊急度を設定する。 押ボタン １ 緊急 ２ 普通 ３ 低優先度
【００３９】緊急メッセージは30分間に４回まで送出さ
れる。普通メッセージは30分間に３回送出される。低優
先度メッセージは高優先度メッセージが送出され終わる
と同時に60分間に２回送出される。送信ユーザは呼出す
べき受信ユーザが斯かる受信ユーザのホームエリア内に
いる場合には緊急コードを押した後に電話を切ることが
できる。
【００４０】1.3 時計ページ受信機 図１Ａに戻り説明すると、各受信ユーザにより使用され
るページング時計受信機20は慣例のディジタル腕時計に
よく似た形に構成される。この時計は後述するようにア
ンテナを組込んだリストバンド70と、電子クロック兼ペ
ージング装置72とを有している。装置72は図14にブロッ
ク図で示す内部電子回路を含んでいる。装置72はアナロ
グ時計表示面74と、日付け表示部76とを有しており、こ
れらは慣例のものである。装置72は更に地域番号及び電
話番号並びにメッセージ記号を表示するページングデー
タ表示部78も含んでいる。
【００４１】装置72は時計の両側に２個づつ４個の制御
ボタン80，82，84，86を有している。ボタン80は慣例の
アナログ時間及び日付け調整制御ノブである。ボタン82
はメッセージを表示し確認する機能、メッセージ待ち信
号をベル／無音に切換える機能及び漂浪(roam)／ホーム
(home) を切換える機能を選択する機能選択ボタンであ
る。ボタン84は時計の動作モードを決定するものであ
る。ボタン86はリセットボタンで、１度押して電池交換
後の装置の再同期及びテストを行い、２度押して時計の
通し番号の登録を行う。
【００４２】図１Ｂに示す表示部78ａの変形例は２つの
キャラクタ（文字記号）の行を含んでいる。上の文字行
は、左から右に、自宅呼出し記号88、オフィス呼出し記
号90、ベル／無音記号92、漂浪／ホーム記号94、信号ア
ベイラビリティ記号96、電池インジケータ98及び未応答
メッセージカウンタ100 を含む絵記号である。ベル／無
音記号92が現れていてメッセージが受信されると、装置
72内のビーパにより可聴信号が発生される。また、装置
72が信号走査を行っていると、信号アベイラビリティ記
号96が点滅し、正当な信号を検出し得ないときに記号96
が消え、正当な信号を検出するときに記号96が点灯し続
ける。未応答メッセージカウンタ100 は応答されていな
いメッセージの数１〜９を表示する。０が表示される場
合には１つのメッセージも受信されてなく、装置は行10
2 に現在時刻を表示する。９が点滅して現れる場合には
ユーザが選択ボタンを押して記憶されているメッセージ
を表示し応答するまではこれ以上メッセージを受信する
ことはできない。
【００４３】第２行102 は７セグメントキャラクタの10
桁２コロン表示である。14セグメントキャラクタ又はド
ットマトリックスキャラクタのようなもっと複雑な表示
を用いてアルファベットと数字を表示することもでき
る。
【００４４】1.4 ページ信号の受信 或るページ信号の受信時に、受信ユーザは時計ページ受
信機20からの信号により、内部ビーパからのビーッと云
う音により可聴的に、或いはディスプレイ78におけるベ
ル記号92の例えば迅速な点滅及び未応答メッセージカウ
ンタ100 の増分により可視的に通報される。ベル記号が
点滅しているモードの間に選択ボタン82を作動させるこ
とによって可聴信号と無音信号との選択をする。可聴信
号を選択した場合にはベル記号92が絶えず表示される。
無音信号を選択した場合には、ベル記号が表示されなく
なる。
【００４５】最も簡単なメッセージは記号によって表示
される。例えば自宅呼出しのメッセージの場合には、家
の記号88が表示される。オフィスを呼出すメッセージの
場合には、工場又は机の記号90が表示される。送信ユー
ザにより伝送された電話番号を呼出すメッセージに対し
ては、その番号がキャラクタ列102 に表示される。長い
電話番号は国及び市又はエリアコードに分けて最初に表
示され、追加の番号はユーザが選択ボタン82を押した後
に表示される。
【００４６】あらゆる種類のページ信号／メッセージに
対して、或るメッセージを受信した後に最初に表示させ
る事項は、そのメッセージの受信時における時間と分及
びメッセージ番号である。自宅呼出及びオフィス呼出メ
ッセージの場合には、そのメッセージの受信時に下側の
ディスプレイは受信時間とメッセージ番号を示すだけで
ある。メッセージが、送信ユーザにより伝達された電話
番号を呼出すものである場合には、呼出すべき電話番号
を表示させる前に受信時間及びメッセージ番号を約３秒
間表示させる。
【００４７】選択ボタン82は表示メッセージを制御す
る。選択ボタンを押すと、受信ユーザがメッセージを読
取ったことが時計に知らされ、この際時計はつぎの最旧
メッセージを表示する。最初のメッセージを受信する前
は、未応答メッセージカウンタの表示は０である。これ
によりディスプレイ78には時間、日にち及び曜日の普通
の時計機能が表示される。最初のメッセージが一旦受信
されると、メッセージカウンタが１にセットされて、そ
のメッセージが表示される。ユーザが選択ボタンを押す
前に他のメッセージが受信される場合には、メッセージ
カウンタが２にセットされる。最初の未応答メッセージ
は表示されたままとなり、第２及びそれ以降の全部で９
番目までの未応答メッセージはデバイス72内の先入先出
(FIFO)メモリに記憶される。メッセージが受信され続く
も、ユーザが選択ボタンを押すことにより応答しない場
合には、最終的にメッセージ記憶位置が満たされ、新規
のメッセージを受信して記憶させることができなくな
る。このようなことが起ると、未応答メッセージ指示器
100 が点滅する。受信ユーザが選択ボタンを押せば、未
応答メッセージカウンタはつぎの最旧未応答メッセージ
を指示し、またメッセージ記憶位置が充満している場合
には応答済みの古いメッセージを消去して新規のメッセ
ージを受信させることができる。最旧未応答メッセージ
は常に表示され、未応答メッセージカウンタのカウント
値１は受信した一番遅いメッセージを常に表示する。カ
ウンタが１である時に選択ボタンを押すと、再び時間、
日にち及び曜日の普通の時計機能を表示し、カウンタは
０となる。モードボタン84をスクロールモードにセット
しておいた場合には、選択ボタンを再び押すことによっ
て、メッセージメモリに含まれている最旧メッセージが
循環されて、そのメッセージがディスプレイ78に表示さ
れる。
【００４８】受信ユーザが送信タワー44の送信範囲内に
絶えずいて、時計ページ受信機が送信周波数にロックさ
れており、しかも有効伝送信号を受信した場合には、タ
ワー記号96が絶えずオンする。受信ユーザが送信機の範
囲外にいるか、又はこのようなユーザ装置の割当タイム
スロットの期間中に有効信号の受信を妨げる何等かの誤
作動があった場合に、このような状態はディスプレイ78
における送信タワー記号96の不在によって指示される。
好適例ではFM信号伝送を利用するため、受信ユーザが谷
間、又は大きな建物の中にいる場合には信号を受信する
のが困難になる。このような問題を軽減するために、あ
らゆるメッセージは少なくとも２度種々の時間間隔で伝
送する。
【００４９】受信ユーザが長時間受信不良個所を移動し
ているか、又は飛行機で旅行している場合に、このよう
なユーザは最新の24時間以内の彼宛のメッセージを再送
信することを要求することができる。これはページング
電話番号を呼出し、かつメニューオプション７を選択す
ることによって行なう。電話を切った後に受信ユーザは
リセットボタン86を押す。これにより時計ページ受信機
72は“ウェーク・アップ”、即ちリセットされ、この受
信機に記憶される有効信号に対する周波数リストを早座
に探索する。ついでタワー記号96が点滅し、英数字ディ
スプレイを用いる場合には、受信機が有効信号を探索し
ていることを示す言葉“RESET " がディジタルディスプ
レイ78に表示される。
【００５０】有効信号が一旦見つかると、時計ページ受
信機は伝送メッセージを探索する。時間、日にち及び曜
日を伴なうメッセージが受信されると、ディスプレイ78
は記号96を点滅せずにそのまま表示し、かつライン102
に時間、日にち及び曜日を表示させることにより上記メ
ッセージを表わす。時間、日にち及び曜日を伴うメッセ
ージはホーム周波数のリスト及びローカルシステムに関
する他の情報も包含している。後に詳述するように、ホ
ーム周波数は受信ユーザが現在滞在しているエリア内の
FM伝送周波数とする。通常これらの周波数は受信ユーザ
が滞在しているローカルエリア内の周波数とするが、ユ
ーザが新たなエリアに移動する場合には、そのエリアに
対する新規の一組のホーム周波数を記憶させる。リセッ
トボタンを押すと、約１分間の間に蓄電池の放電が多少
増加する。ついで時計ページ受信機は、この受信機に指
定されたタイムスットで伝送信号を待ち受ける正規の動
作モード（これについては後に詳述する）に復帰する。
ページ受信機が既に受信して、しかも消去されていない
メッセージはいずれも、その各々が独特の識別番号を有
しているので表示されない。
【００５１】受信ユーザが彼のホームスタンダードの首
都区域外に移動したい場合には、このようなユーザは歩
き回っている人の記号94が点滅し始めるまでボタン84を
押すことによって受信機をホーム／漂浪モードにセット
すれば良い。ついで受信ユーザは選択ボタンを押す。記
号94が消えれば、受信機はホームモードになり、この受
信機は有効信号に対するホーム周波数のリストを探索す
る。この探索は受信機の割当てタイムスロットの直前の
期間で行なう。有効信号が見つかれば、送信タワー記号
96はつぎの探索期間までずっとオンし続ける。リストか
ら有効信号が見つからない場合には送信タワー記号がタ
ーン・オフされる。ホームモードは蓄電池節約型となっ
ている。
【００５２】漂浪モードに移すには、記号94が静止する
まで選択ボタン82を押す。受信機は先ずホーム周波数リ
ストにて有効信号を再度探索するが、有効信号が見つか
らない場合に、受信機は有り得るあらゆる周波数を探索
する。有効信号の受信後には、ローカルクリアリングハ
ウスから新規のホーム周波数リストが受信される。全て
の探索は、つぎの割当てタイムスロットにて新規のホー
ム周波数リストに有効信号が見つからない場合にだけ再
開する。あらゆる周波数探索を数回行なった後でも有効
信号が見つからない場合には、つぎの割当てタイムスロ
ットまで探索をやめて、タワー記号96をターン・オフさ
せる。
【００５３】時計ページ受信機20には通常の使用で約１
年持ちこたえる慣例の時計用電池を用いる。電池の電気
が弱くなった状態は電池記号98を約１秒間隔で点滅させ
ることによって知らせる。つぎの利用度に応じ斯かる表
示器は約24時間警告を与え、この時間内に電池を交換す
る。電池の交換後に受信ユーザはリセットボタン86を押
して時計を始動させ、現在の時間、日にち、曜日及び有
り得るあらゆる周波数に対するメッセージを探索する。
【００５４】或る伝送メッセージを受信し損ない、他の
伝送メッセージを後に受信した場合には、この受信し損
なったメッセージはハイフン記号“−− ,”として、つ
いでメッセージ番号モジュロ32として表示させる。ハイ
フン記号及びメッセージ番号は、或るメッセージを受信
し損なった、すなわち適切に受信しなかったことをその
メッセージ番号が知らせていることを指示する。このメ
ッセージは、受信し損なったメッセージが再伝送で適正
に受信されるまでメモリに留められる。受信し損なった
メッセージが適正に受信されずに、新規のメッセージが
メモリを満たすべく蓄積される場合には、新規メッセー
ジにより記憶メッセージのスタックから受信し損なった
メッセージを押出す。受信した有効メッセージを表示さ
せるには選択ボタン82を押す。先の受信し損なったメッ
セージが後の再伝送で適正に受信される場合には、この
適正なメッセージが直ちに表示される。その理由は、後
に受信したこの適正なメッジが最も古い未応答メッセー
ジである為である。
【００５５】例えば、電話番号を呼出すメッセージが1
0:30 に受信されて、それがメッセージ32 (メッセージ
番号はモジュロ32である）となるものとすると、下側の
ディスプレイ102 に表示される情報系列は、下記に示す
ように最初のラインで開始して、つぎに説明するような
条件でつぎのラインを表示する。
【００５６】 表示 説 明 10:30-31 受信時間及び３秒間表示させるメッセージ番号１〜32 123-456- （送信する場合に）つぎに選択ボタンを押すまで表示させる国及び市 （又はエリア）コード 789-0123 つぎに選択ボタンを押すまで表示させる交換局及び市内番号 10:35 つぎに選択ボタンを押すか、又は新規のメッセージガ受信されるまで 表示させる時間 85-07-23 選択ボタン82を押した場合に表示され、つぎに選択ボタンを押すまで 表示させる日にち、 10:45-32 新規メッセージが到来する場合に表示させるその信号の受信時間及び メッセージ番号。
【００５７】時計ページ受信機20の作動をテストモード
で試験して、そのページ受信機及びシステム22が適切に
機能していることを確かめる。テストモードにある間
（タワー記号は点滅する）選択ボタン82を押して、時計
ページ受信機によりその受信機の割当てタイムスロット
においてではなく直ちに有効信号を探索させる。時計ペ
ージ受信機が良好な受信エリア内で適切に作動してお
り、しかも有効なデータプロトコルを伝送する放送タワ
ーがある場合には、タワー記号96が絶えずオンしてい
る。周波数探索リストに有効信号が見つからない場合に
は、タワー記号がターン・オフする。他のあらゆるモー
ドについても同様にモードボタンを押すことによってテ
ストモードを実行させる。
【００５８】2.0 システムについての説明 2.1 ネットワーク・ハイアラーキ 図２にはグローバルなページングネットワーク22の一部
分をそのネットワーク内のハイアラーキのレベルで示し
てある。最下位レベルにおけるＫには受信ユニット20,
20a,20b, 20c及び20d がある。受信ユニットは図1Aの装
置と同じような携帯式の時計ページ受信機としたり、又
は図２の受信機20a の如き、加入者24aにデータを伝送
したり、その加入者からのデータを受信したりするサー
ビスをするような機能的に等価な固定基地ユニットとす
ることができる。これら受信機はいずれも送信機44, 44
a, 44b, 44c 及び中継器44d からのFM放送による伝送デ
ータを受信する。各送信機に関連する検証受信機45はデ
バイス20の受信装置と機能的に等価の受信装置を具えて
いる。検証受信機45は各送信タワー44からの伝送データ
を受信し、かつ復号化すると共にその復号化したデータ
を送信機への対応データ入力と比較して伝送精度を検証
する。この検証は通常クリアリングハウスＢの如きロー
カル・クリアリングハウスにて行われる。ハイアラーキ
のつぎのレベルＩにはローカルデータ通信網及び電気通
信網があり、これには電話機24及びボイスメール加入者
24b 用の電話インターフェースが含まれている。レベル
Ｈにはローカル・クリアリングハウスがあり、図３に対
応するクリアリングハウスに参照番号34, 36を付して示
してある。
【００５９】ネットワーク22はハイアラーキのさらに上
位レベルにレジョナル（地方）・データ通信網38及びレ
ジョナル電気通信網39を具えており、このレジョナル電
気通信網を経て特別の加入者24c はシステムをアクセス
して、ページング・メッセージを送信したり、又はシス
テムへの申し込みをすることができる。レジョナル・デ
ータ通信網及び電気通信網38, 39はレジョナル・クリア
リングハウス110 に接続する。レジョナル・クリアリン
グハウス110,110a, 110bはローカル・クリアリングハウ
スと殆ど同様に作動するが、それらは地方的に行なうも
のである。レジョナル・クリアリングハウスは或るロー
カル域から他のローカル域へのページング又は他のディ
ジタルメッセージをレジョナル・データ通信網38を介し
て、データの受信を目的とするローカル域で放送する適
当なローカル・クリアリングハウスに伝送する。
【００６０】レジョナル・クリアリングハウス・レベル
の上のレベルＥにはナショナルデータ通信網112 及びナ
ショナル電気通信網114 がある。ナショナル系の申し込
み兼サービスセンター116 をナショナルデータ通信網11
2 に接続する。ページ送信ユーザ及び他の加入者24d も
ナショナル電気通信網114 を介して国家的なレベルでシ
ステム22をアクセスすることができる。国家的レベルで
の情報転送はレベルＤに示したようなナショナル・クリ
アリングハウス118, 118a,118bで行なう。ナショナル・
クリアリングハウスはレベルＣに示したコンチネンタル
・データ通信網120 に接続する。国家間でのディジタル
データブロックの転送はコンチネンタル・クリアリング
ハウス122, 122a, 122b で制御する。大陸間又は全世界
的なデータ転送は、単一のグローバル・クリアリングハ
ウス126 の制御下でグローバルデータ通信網124 を経て
行なう。 以上これまで述べたことはグローバルなペー
ジングネットワーク22を簡単に説明したまでであり、多
数の相互接続線及び付随するブロックは便宜上省いてあ
る。レジョナルデータ通信網38の如き単一ブロック素子
は電気通信会社及び私的なディジタルデータパケットネ
ットワークの如き多数の他の回線網を形成する素子を有
するようにし得ることも明らかである。同様に、レジョ
ナル電気通信網39にも並列及び直列の双方にて接続され
る種々の電気通信組織を成す種々の素子を含ませること
ができる。
【００６１】2.2 クリアリングハウスの設備 図７はローカル・クリアリングハウスの設備及び送信設
備を一層詳細に示したものである。図７を図３に関連さ
せて説明するに、各ローカル・クリアリングハウスの設
備はクリアリングハウスＡとクリアリングハウスＢとの
双方の能力を保有している。各ローカル・クリアリング
ハウスは、図３におけるクリアリングハウス・コンピュ
ータＡ及びＢに対応する参照番号34, 36を付けた破線ブ
ロックにて示すコンピュータ設備を具えている。送信ユ
ーザのメッセージは電話線30を経てコンピュータ設備に
入り、電話集中ユニット202 によって受信される。送信
ユーザ間の相互作用は音声応答処理ユニット204 によっ
て与えられる音声同期命令によって促進される。ユニッ
ト202, 204は相俟って図３の通信インターフェース32を
形成する。メッセージ処理ユニット206 、メッセージ記
憶装置208 及びシステム管理素子210 を含むコンピュー
タは図３の左側のコンピュータ34の残りの機能をする。
パケット・ネットワーク・インターフェース212 はロー
カル・クリアリングハウス・コンピュータを接続するも
のであり、外部のパケット・ネットワークから、及びこ
の外部パケット・ネットワークへのデータパケットの受
信及び伝送を行なう。マルチプレクサ202 と関連するオ
ペレータ補助ブロックを設けて、自動化した命令シーケ
ンスに適切に応答できないページ信号の発生者を手助け
することもできる。
【００６２】図３の右に転ずるに、図７の素子206, 20
8, 210 はクリアリングハウス・コンピュータＢの機能
もする。これらの素子はメッセージを受信して処理する
と共にそれらのメッセージをキューイング・マシン40に
転送し、このキューイング・マシンはプロトコル作表兼
生成用の第２コンピュータ220 を具えている。キューイ
ング・マシン40は必ずしも一次側のクリアリングハウス
・コンピュータ34, 36と一緒に位置付ける必要はない。
コンピュータ220 はマスタークロック222 を有してお
り、このマスタークロックはローカル・クリアリングハ
ウス設備のローカル域にて放送されるあらゆるメッセー
ジのタイミングを制御する。メッセージは後に詳述する
プロトコルに従ってキューイング・マシン40のコンピュ
ータ220 によって書式化される。
【００６３】ページング・メッセージは、これらのメッ
セージを伝送する順序で伝送リンク42により送信設備44
に送給される。送信設備は一般に加入者用発振器兼変調
器810 、励振器812 、電力増幅器816 及びアンテナ818
を具えている。上述したように、メッセージは時計ペー
ジ受信機20及び図２に示した種々の他の受信機によって
受信されるようにアンテナ818 から放送する。
【００６４】上記他の受信機の１つに、図２につき述べ
た検証受信機45がある。検証受信機はアンテナ818 から
放送される伝送メッセージを受信するアンテナ232 を具
えている。受信した伝送メッセージは検証処理ユニット
234 に出力される。ユニット234 はコンピュータ220 か
らの伝送データと検証受信機からの復号化データとを比
較する。復号化データに誤りが検出される場合には、コ
ンピュータ220 に通報される。コンピュータ220 はその
データをアドレスした受信機に適正な時間に再伝送す
る。検証受信機及び復号化素子は図13，14，15及び21に
つき後に詳述するように時計ページ受信機20に用いられ
るものと機能的に同じものとする。
【００６５】2.3 クリアリングハウスのデータ流 図５及び図６を参照するに、クリアリングハウスを経る
データ流は一般に図面で左から右へと進む。図５及び図
６を図７に関連させて説明するに、図５の左側の部分は
電話インターフェース202, 204の機能を達成する。図５
の右側部分及び図６の左側部分は素子206, 208及び210
を含むクリアリングハウス・コンピュータの作動を網羅
する。パケット・インターフェース212 を介してのデー
タの受信及び伝送も図５及び図６の最後に述べた部分に
て達成される。図６の右側部分はキューイング・マシン
40の作動を網羅する。図５及び６における種々のブロッ
ク及び円はデータ流の処理工程を表わしており、これら
には別個の参照番号を付してある。しかし、これらは図
７のブロック線図における種々の素子にも関連するた
め、適正な個所で図７の適切なブロックをカッコ内に示
してある。
【００６６】電話インターフェースで図５の左側でスタ
ートさせるには、タッチ‐トーン電話24 (図２) におけ
るボタンにより予じめ発生されるデータをステップ250
に入れる。これにより各ボタンを押す毎にDTMFトーンを
発生させる。これらのトーンをステップ252 にて２進コ
ードに変換する。この２進データを多重化ステップ254
(図７のブロック202)を経てローカル・クリアリングハ
ウス・コンピュータ（ブロック206)に伝送する。ステッ
プ256 では入力データを解読し、妥当化して応答を発生
させる。この応答をマルチプレクサを介してリレーバッ
クさせ、かつステップ258 （ブロック204)にて合成音声
応答に変換して、これを電話24を介してユーザに伝送す
る。
【００６７】ステップ256 を表わす大きな円に記した
「解読、妥当化、応答」はクリアリングハウス・コンピ
ュータの動作開始を表わしている。データは電話線を経
て到来するものが解読される。検査はステップ260 にて
ローカル加入者データベース (ブロック210)に対して行
われ、これによりページ信号を受信させる受信機に対す
る送信ユーザにより入力される電話番号が妥当な番号で
あるか否かを決定する。電話番号が妥当な場合には、ロ
ーカル加入者データベースによってコンピュータに最新
要求のメッセージ番号、そのメッセージを受信する時計
ページ受信機の通し番号及び受信ユーザ用のカバレージ
・エリアを知らせる。
【００６８】要求した電話番号がローカル加入者データ
ベース以外のものである場合には、ステップ262 で国際
的なネットワークを経て適当なクリアリングハウスに漂
浪者情報を要求する。各クリアリングハウスは各電話エ
リアコード内に電話交換機リストを有している。ローカ
ル・クリアリングハウスに対するページング・メッセー
ジの要求がない場合には、適当なクリアリングハウスが
決定され、これが加入者の情報要求に対し知らされる。
この要求の目的は、メッセージ要求が妥当な受信機に対
するものであるかどうかを決定することにある。もしそ
うである場合には、メッセージ番号、時計ページ受信機
の通し番号及び加入者のカバレージ・エリアがネットワ
ークを経て元のローカル・クリアリングハウスに送り戻
されて、ステップ256 に従って再び処理される。
【００６９】前述した情報がローカル加入者データベー
ス又は遠隔クリアリングハウスのいずれかから一旦供給
されると、要求データは要求時間を記す処理ステップ26
4 に送られる。この処理は要求データにその要求が成さ
れた日時を加えて、そのメッセージを新規の妥当なペー
ジ信号要求ファイル266(ブロック208)に入れる。このフ
ァイルはメッセージの交付に必要な情報をすべて含んで
おり、かつ最終的には情報をビリング工程268(ブロック
210)に送信する。
【００７０】遠隔クリアリングハウスから到来するペー
ジ信号用の妥当化要求はパケット・ネットワーク・ノー
ド278(ブロック212)におけるデータ流に入っている。こ
れら妥当化要求は時間を示す工程264 に送られて、後に
詳述するようにローカル的に生じるページング要求と同
じ方法でさらに処理される。入及び出ビリング情報も同
様にパケット・ネットワーク・ノード270(ブロック212)
を経て他のクリアリングハウスに、及びそれから伝送さ
れる。
【００７１】ステップ264 及び266 のつぎに妥当化ペー
ジ要求について交付時間モニタ処理272 を行なう。交付
時間情報は送信ユーザが供給する。交付（転送）時間が
供給されない場合には、斯かる処理は時間遅れがなく不
履行となる。処理272 はページ要求ファイル266(図７の
ブロック208)をモニタして、交付準備にあるメッセージ
をチェックする。メッセージの交付（転送）準備ができ
ると、これらのメッセージを行先クリアリングハウス・
ソータ274 に送信する。このソータは行先番号が関連送
信設備44の放送エリアによって決められるようなローカ
ル・クリアリングハウスのカバレージ範囲内にあるか否
かを決定する。その範囲内にない場合には、メッセージ
をパケット・ネットワーク・ノード278 を経て他のクリ
アリングハウスへと進める。メッセージをローカル的に
放送すべき場合には、そのメッセージを確定カバレージ
工程280 に送信する。クリアリングハウス・ソータは、
他のどのクリアリングハウスに非ローカルメッセージを
送るべきかを決定するためにデータベース276 を用い
る。
【００７２】図６は３つの送信設備、即ち局１，２及び
３を有している単一のシステムを示す。或る受信ユーザ
が或る全体のローカル・サービス・エリア、例えば３つ
のすべての送信設備によってカバーされるカバレージを
申し込んだ場合には、これら３つのすべての送信設備に
メッセージが送信される。受信ユーザが主要都市エリア
の郊外の如きサービスエリアの一部分だけのカバレージ
を申し込んだ場合には、局１のキューイング・ノード28
2 によって表わされる１つの送信設備にしかメッセージ
を送ることができない。
【００７３】各局のキューイング・ノード282, 282B 又
は282Cから右方向へのデータ流は OSIモデル (図３及び
４) におけるネットワーク・リンク及び物理的な層を表
わす。各局キューイング・ノードは意図した時計受信機
20のアドレスに対応するタイムスロット中、伝送すべき
メッセージを配置する。メッセージの伝送には優先順位
が与えられ、キューイング（待ち行列）の最初に最高の
優先順位のメッセージが配置される。優先メッセージを
ルーチン・メッセージよりも頻繁に繰返して、ルーチン
及び低優先メッセージに匹敵するものよりも高い予定の
サービス量を得ることもできる。
【００７４】ノード282(ブロック220)の如きキューイン
グ・ノードからのデータは物理的な線、即ち伝送リンク
42を経て送信タワーに送られ、こゝから情報が放送され
る。局検証受信機288(ブロック45) は放送されたメッセ
ージを受信して、復号化し、これらの復号化メッセージ
を検証工程290(ブロック234)に進め、こゝで復号化メッ
セージが送信設備によるキューイング及び放送によって
伝送されたデータの流れと比較される。データの流れが
一致しない場合には、キューイング工程に戻るリンクフ
レーム工程290 によって示すように、このことを検証プ
ロセッサがキューイング工程282(ブロック220)に通知し
て、局キューイングによるメッセージの再キューイング
を行なわせる。
【００７５】各局キューイングノードがメッセージを一
旦満足に伝送し終わると、そのノードはメッセージ交付
確認器302 に確証情報を送る。ステップ280 で与えられ
るカバレージ情報から確認器は、情報がすべてのタワー
に送られたか否かを決定する。ついでこの確認器はペー
ジ要求ファイル266 に情報を入れ、メッセージの交付が
確認されたことを知らせる。
【００７６】ビリング工程268 は確認した交付メッセー
ジについての情報を取出し、かつローカル加入者データ
ベース260 から受信ユーザが住んでいる場所及び番地に
ついての情報を得ると共にビル発生用情報ブロックを作
って、そのビルを送信する。メッセージがローカル加入
者データベース以外の誰かのものである場合には、ビル
をX.25ノード270 を経てその加入者のローカル・クリア
リングハウスに転送する。
【００７７】このシステムによれば時計ページ受信機に
正確な時間を伝送することができる。正確なクロック信
号はコロラド州のWWV ボウルダーからの時間を受信する
WWV受信機によって与えられ（ブロック222)、この受信
機は工程300 で局キューイング・ノードに時間情報を伝
送する。
【００７８】3.0 データプロトコル及び受信機動作 3.1 プロトコルの生成 システム内のメッセージは慣例のパケット交換ネットワ
ークを通じて種々のエリアにおけるクリアリングハウス
Ａ，Ｂ間にて或るクリアリングハウスから伝送設備44を
介してローカル・エリア内の時計ページ受信機に個々の
ディジタル情報パケットで伝送される。データプロトコ
ルはパケット伝送のフォーマット及び相対的なタイミン
グを制御して、後に詳述するように、パケットが伝送さ
れる時間だけ時計の受信機部を作動させるようにする。
このような時計ページ受信機による電力消費量は著しく
低減される。その理由は、時計ページ受信機における受
信機部分840 及び復号化部分700(図14) は、単一送信機
から 7.5分毎に単一パケット・メッセージを受信する連
続作動時間の内最小で約0.006 ％作動させるだけである
からである。ユーザが移動していて、伝送チャネルをを
頻繁に走査したり、又は各フレームで単一パケット・メ
ッセージよりも長目のメッセージを度々受信する必要の
ある場合には、オン‐タイムとオフ‐タイムの比率を代
表的には約0.02％とする。消防夫のページ受信機の如き
緊急用途に用いるページ受信機に対しては、約 0.2％の
オン‐タイム／オフ‐タイム比率でサブフレーム毎にメ
ッセージを伝送することができる。慣例の時計電池の場
合、斯かる 0.2％の比率では約１週間以内に電池を交換
又は再充電する。約１％の最大比率では電池の交換又は
再充電を１日１度に限定する必要がある。これはページ
受信機の受信機部分及び復号化段を約 1/3時間作動させ
る必要のあるPOCSAG及びGSC の如き慣例のプロトコルに
調整した受信機よりも遥かに少ない。
【００７９】下記の表１及び図４を参照するに、全プロ
トコルの一部分は OSIモデルにおける７つの各層に関連
する。図４の破線にて示す横の接続線は OSIモデルの各
層における送信ユーザと受信ユーザとの間の通信プロト
コルを示す。破線は上の５つのレベルでは実際の横の接
続を表わしているのではなく、このような接続は実線で
示すように物理的なリンクレベルで行なわれるだけであ
る。垂直方向の隣接層は送信ユーザから受信ユーザへの
メッセージに対する実際の物理的通路を成すインターフ
ェースによって接続される。物理的に見れば、各層にお
けるプロトコルは、送信ユーザによって送られるような
メッセージがアプリケーション層から物理（フィジカ
ル）層へと物理的な通路に沿って下方に移動する際にそ
のメッセージに物理的に加えられる。逆に、プロトコル
はメッセージが物理層からアプリケーション層へと上向
きに移動する際に物理的なリンクレベルで受信されたメ
ッセージから一度に一層ずつ復号されて除去される。図
４は各レベルでのプロトコルの変化を要約したものであ
り、表１は全メッセージの内容及び各層におけるプロト
コルのフォーマットを詳細に示したものである。図５及
び６には各処理工程と表１に詳述したプロトコルの層と
の関係も示してある。
【００８０】
【表１】
【００８１】
【表２】
【００８２】表１及び図４に示すように、送信ユーザは
ｎビットで構成し得るメッセージ (APデータ) をアプリ
ケーション層にて入れる。APデータはアプリケーション
層におけるプロトコルであり、このデータはカラム26の
電話24又はコンピュータ端末26a に入力された形態でカ
ラム28の時計20にて受信ユーザにより解読される。APデ
ータは慣例の如く０〜９の番号で拡張２進化10進コード
(BCD) に符号化することができ、Ａはスペースを示し、
Ｂはハイフンを示し、Ｃはコロンを示し、Ｄは緊急メッ
セージを示し、Ｅは自宅呼出しの必要性を示し、Ｆはオ
フィス呼出しの必要性を示す。送信ユーザは受信者名及
び受信機番号、交付の優先順位等の如き他の情報をペー
ジ信号に入れることもする。このデータはAPデータ及び
クリアリングハウスＡによって与えられる他のデータ
（受信機のグループ及びアドレス、システム制御情報、
メッセージ番号等）と一緒にプレゼンテーション層に送
られる。この層ではメッセージ・フォーマットを規定す
るメッセージ・フォーマット番号が BCDにてAPデータに
加えられて、その層におけるプロトコル、即ちＰデータ
を形成する。メッセージ・フォーマットは２進数、ASCI
I 等の如きデータ符号化の種類を示す。時計受信機用メ
ッセージ・フォーマットは図8Cに示すように10進数06と
等価の２進値とする。これら２つの層におけるプロトコ
ルは図５の処理工程250 〜 258によって生成される。
【００８３】モデルのセッション層はパケット伝送の時
間割当て作表を行ない、トランスポート層はどのネット
ワークによってパケットを意図したユーザに到達させる
かを決定する。本例のシステムではセッション層もトラ
ンスポート層もプレゼンテーション層のプロトコルにデ
ータを加えたりしない。データ流におけるこれらの層の
位置を図５及び図６に示してある。図４に示すように、
トランスポート層のプロトコルは首都のクリアリングハ
ウス34, 36と時計20 (カラム28) との間にある。セッシ
ョン層とトランスポート層との間のインターフェースは
電話通信網30とする。
【００８４】ネットワーク層におけるプロトコルは時計
受信機をアドレスするためのアドレス・フィールドを形
成するビットを含んでいる。このフィールドはパケット
伝送用のタイミング・フォーマットに対応する。上記プ
ロトコルは、１つのパケットに適合させるのには大き過
ぎるメッセージを分解して、再編成するためのパケット
・アセンブリ・フィールドを形成するビットも含んでい
る。図６に示すように、これらのビットフィールドは図
７のキューイング・マシン40のプロトコル作表兼生成ブ
ロック220 によって局キューイング・ノード282, 282B,
282C で加えられる。キューイング・マシン40のブロッ
ク220 は、マイクロコンピュータを実行させる高レベル
で、しかもアセンブリ言語のソフトウェアプログラムに
よって規定され、これらのプログラムはプロトコル・ビ
ットをデータ・パケットに加え、かつ伝送用パケットを
マスター・クロック222 を参照して作表する。ついで、
データパケットを伝送リンク42を介してローカル放送用
の図７の送信設備44に伝送するか、又はX.25ネットワー
ク・インターフェース212 を介して他のエリアのクリア
リングハウスＢに送付するための慣例のパケット交換網
38に伝送する。図４では、X.25ネットワーク・インター
フェースを経る伝送をライン38にて示してある。データ
パケットによって担持されるメッセージは各受信機にて
低い優先順位で少なくとも２度伝送して、メッセージが
検出される機会を増進させる。通常の優先順位では、メ
ッセージをさらに頻繁に伝送する。受信機は一回に伝送
される10個のメッセージの内の平均で９つのメッセージ
を検出することを確かめた。各メッセージを少なくとも
２度伝送することによって、メッセージの検出機会は約
99％にまで改善される。優先順位のさらに高いメッセー
ジは通常の優先順位のメッセージよりも一層頻繁に伝送
する。
【００８５】3.2 メッセージフォーマット メッセージを伝送するフォーマットを図8A〜8Cに示す。
このフォーマットは周期的に繰返す所定長さ、例えば7.
5 分の時間フレーム600 （図8A）を具える。各時間フレ
ーム600 は所定数のサブフレーム602 で構成する。図8A
に示すように各時間フレームは約14秒で32個のサブフレ
ームで構成する。これらのサブフレームに０，１，２，
…31の番号を付ける。図8Bに示すように各サブフレーム
は所定数のタイムスロット604 を具え、このタイムスロ
ット中に１パケットの伝送を行う。図8Bに示すように各
サブフレームは約13ミリ秒で1024個のタイムスロットで
構成する。これらタイムスロットには０，１，２，…10
23の番号を付ける。図示の例ではタイムスロット及びサ
ブフレームの番号を逐次的に増大し得るが各フレームで
これが予測的に繰返す限りこの特定の番号値の割当てを
相違させることができる。サブフレーム及びタイムスロ
ット番号の情報は伝送データ中で送り、且つ以下説明す
るように受信機で使用して１フレーム内の基準点を決め
得るようにする。
【００８６】１タイムスロット内に伝送される各パケッ
トは図8Cに示されるように256 個の情報ビット及び４個
のパッディングビットで構成され、しかもこれには112
個のメッセージ又はトランスポートデータビット605 が
含まれる。又、各サブフレームには制御情報のパケット
を伝送する制御スロット606 を設ける。制御スロット60
6 は期間及びフォーマットがタイムスロット604 と同様
であるが後述するように情報内容が相違する。
【００８７】フレーム、サブフレーム及びタイムスロッ
トの大きさ及び期間は変更することができる。しかしタ
イムスロットの期間及び番号は図示の通りとして受信機
のデューティサイクルを極めて短くし（例えば図示の例
では0.006%）且つ単一チャネル（7.5 分当り32,768個の
タイムスロット）で多数のユーザにページングメッセー
ジを伝送する機会を頻繁に生ぜしめるようにする。同様
に、伝送データ速度を19K ビット程度として本例で記載
するプロトコル及びメッセージフォーマットをサポート
する必要がある。又、極めて短い期間のタイムスロット
を使用することは、セクション４．４で説明するように
きわめて高い周波数のページングシステムにおける受信
の信頼性を改善するうえで重要である。
【００８８】図8Cに示すメッセージパケットは、トラン
スポートデータ605 から出発し、前のセクションで記載
したように発生させる。メッセージパケットの次の記載
はこれが構成される順序に配列する。各時計ページ受信
機には独自の一連の番号を割当てる。図8Cに示すように
１パケット内のアドレスフィールドには第１及び第２フ
ィールド608 及び610 が含まれる。通常個別の受信機に
用いられる単一パケットに対してはアドレスフィールド
は受信機のアドレスと一致する。受信機の特定の群、例
えば消防士に対してはパケットアドレスの特定の部分の
みがこの特定の群に割当てられた受信機のアドレスと一
致する必要がある。第２アドレスフィールドは以下の通
りである。
【００８９】第２アドレスフィールド610 には受信機の
連続番号の第１部分に相当する受信機アドレスの最上位
16ビット(MSB) が含まれる。これら最上位ビットの第１
ビットはメッセージが、受信機の１群に対して行われる
場合（１）又は個別の受信機に対して行われる場合
（０）の何れかを示す。第１ビットが受信機群を示す場
合には残りの15ビットは群の番号に相当する。第１ビッ
トが個別の受信機を示す場合にはこれら15ビットは連続
番号である個別の受信機のアドレスの１部分を構成し、
残りのアドレス部分のビットは第１アドレスフィールド
608 によって提供する。これがため、種々の異る最上位
ビット(610) を有する個別の受信機は同一のタイムスロ
ット及びサブフレームを共有することができる。電力が
制限された受信機は、その割当てられたタイムスロット
及びサブフレーム中短時間ターンオンしその完全なアド
レスがパケット内のアドレスと一致するか否かを検出す
る。完全なアドレスがパケット内のアドレスと一致する
場合には受信機はターンオン状態を保持してパケット内
のデータを受信し且つ処理する。完全なアドレスがパケ
ット内のアドレスと一致しない場合には割当てられたサ
ブフレームの直前のサブフレームの制御パケットが到来
するまで受信機はターンオフ状態となる。これら受信機
は、14.0625 秒毎に１回の割合で頻繁にターンオンする
ように設計し得ること勿論である。以下に更に説明する
ように制御パケットによって、受信機に対し、時間や、
日付や、その割当てられたサブフレーム及びタイムスロ
ットで再びターンオンする前の使用可能な周波数のリス
トを含む他のシステム情報を示す。
【００９０】電力が制限されない受信機（図示せず）
は、伝送された全てのパケットをモニタし得るようにで
きる。特別に割当てられた群の受信機（例えば株式市場
レポートをモニタする受信機）は一致群アドレスを有す
るパケットを検出する。群メッセージを有するこれらパ
ケットは他の受信機のメッセージを有さない任意のタイ
ムスロットで到来し得るようにする。これがため、殆ど
の場合基本的には群のメッセージ（セクション3.7 で説
明するように群零を除く）を受信するためには常にオン
している受信機が必要となる。
【００９１】第１アドレスフィールド608 には受信機の
割当てられた連続番号の第１部分に対応する受信機アド
レスの最下位16ビット(LSB) が含まれる。単一パケット
が伝送される個別の受信機に対してはパケットのアドレ
スフィールド608 の最下位即ち下位の10ビットが、割当
てられたタイムスロットの番号に相当し、且つ受信機の
アドレスの最下位の10ビットに相当する。第１アドレス
フィールド608 の残りの即ち上位の６ビットは、通常、
どのくらいの数のビットが受信機によりマスクされるか
に依存して１個以上のサブフレームをこの受信機が識別
し得るようにする。これらの６ビットは個別の受信機の
アドレスの関連する部分とも一致し、且つ通常各フレー
ム毎に１回ターンオンする受信機に対してはサブフレー
ムの番号に相当する。上位６ビットのうちの１ビットを
マスクする場合には受信機により判別されるサブクレー
ムは、32番目のサブフレーム毎に繰返されるようにな
る。又、２ビットをマスクする場合にはサブフレーム数
は16番目のサブフレーム毎に繰返されるため個別の受信
機はフレーム毎に２回ターンオンするようになる。１群
のメッセージを伝送する場合にはアドレスフィールド60
8 にサブフレーム番号と、メッセージが伝送されるタイ
ムスロットの番号とが含まれるようになる。
【００９２】3.3 メッセージのリンキング及びチエーン
ニング 図8Cに示すパケットアセンブリフィールド612 によって
時計受信機840 に7.5分のフレーム毎に１回以上パケッ
トを受信せしめるようにする。トランスポートデータフ
ィールド605 はその大きさを適宜に定めて最小長さのメ
ッセージ、例えば呼、503 -234-5678 を有するようにす
る。長いメッセージは伝送用のトランスポートデータフ
ィールドに適合し得るパケットに分割した後、受信機で
再び配列し得るようにする。後述するようにパケットア
センブリフィールドを用いることによってシステムが特
定の受信機へのメッセージを迅速に完了し得るようにす
る。
【００９３】パケットアセンブリは２つの形態をとり得
るようにする。即ちリンクされたパケットの１つのチエ
ーンや一連の複数のパケットチエーンの形態をとり得る
ようにする。リンクされたパケットの１つのチエーンで
はこのチエーンのあるパケットを受信する次のタイムス
ロットのアドレスを最後に受けたパケットのパケットア
センブリフィールド612 内の８ビット後続数(CONT NUMB
ER) から計算し得る（次のタイムスロットはこの後続数
の個数だけ後のタイムスロットである）。連続するパケ
ットのチエーンの複数のチエーンでは各チエーンの最後
のパケットの後続数によって１個のチエーンが追従する
か複数のチエーンが追従するかを示す。複数のチエーン
が追従する場合には続くチエーン内の第１パケットは、
次のサブフレームにおいてメッセージを向ける受信機の
タイムスロットアドレスに番号が相当するタイムスロッ
トで開始する。例えば図8Bにおいてタイムスロット０が
受信機アドレスの下位の10ビットに相当するものとする
と、サブフレーム３のタイムスロット０及びタイムスロ
ット１間に１つのチエーンを形成しうる。同一の受信機
に送られる次のチエーンはタイムスロット０、例えばサ
ブフレーム15のタイムスロット０で開始する。
【００９４】受信機に割当てられたサブフレーム及びタ
イムスロット中に伝送されるパケットにおいて、チエー
ン開始ビット(SOC) を１にセットすることにより、チエ
ーンが形成される。次のパケットのタイムスロットのア
ドレスは後続数(CONT NUMBER) で与えられる。SOC ビッ
トが０であることは、パケットがチエーンの開始ではな
いことを示す。この場合にはチエーンが進行中であり、
アドレスの最上位16ビットが伝送されない。その理由は
受信機が後続数(CONT NUMBER) によりこのチエーンにす
でにロックされているからである。最上位ビットを省略
して形成したスペースにはメッセージデータを充填する
ことができる。
【００９５】しかしこれらの最上位ビットが無いと、こ
のタイムスロットに割当てられた受信機は、これらがこ
のタイムスロットをピックアップしないように指示され
ない限りこのパケットをピックアップしてしまう。この
指示は受信機がSOC ビットを注視することにより達成さ
れる。従ってSOC ビットが０の場合には受信機は、デー
タを受信することを前のパケットの後続数により予め指
示されていない限りデータを受信しない。
【００９６】図8Cのパケットアセンブリフィールド612
ではSOC ビットに続いてチエーン終了ビット(EOC) が到
来する。このビットが１にセットされている場合にはパ
ケットが他のタイムスロットに後続しないでチエーンの
終了となることをこのビットEOC により示す。このビッ
トが０にセットされると、このビットには、後続数から
計算された後のタイムスロット中の他のパケットにチエ
ーンが後続されることを示す。
【００９７】パケットアセンブリフィールド612 中の第
３ビットをメッセージ終了ビット(EOM) とする。このビ
ットを１にセットすると、このビットは、このパケット
がメッセージの終了となり、且つ受信機によりメッセー
ジを表示し得ることを示す。しかしこのビットが１にセ
ットされていても追加のパケットが到来しないことを示
すものではない。その理由は、多数のメッセージを１つ
のチエーン中で伝送し得るからである。EOM ビットを０
にセットする場合にはこれにより、このパケットが、メ
ッセージを終了させるのに他のパケットを必要とするメ
ッセージの１部分となることを示す。
【００９８】次の５ビットは特定の受信機に伝送される
メッセージ番号のモジュロ32計数値である。各メッセー
ジは番号付けされ、次のメッセージの番号は前のメッセ
ージの番号に１を加算したものである。この計数値によ
って、メッセージが消失されているか、メッセージが新
しいか、或いはメッセージが前のメッセージの繰返しで
あるかを受信機が決定しうるようにする。パケットアセ
ンブリフィールドの最後の８ビットは前述した後続数(C
ONT NUMBER) を形成する後続リンクビットである。チエ
ーンが形成されている場合これらビットによって次のタ
イムスロットまでに256 個以下のタイムスロット離れた
オフセット即ちリンク番号を得る。EOC ビット１で示さ
れるように１つのチエーンが終了すると、後続数(CONT
NUMBER) によってシーケンス開始ビット(SOS) と、一連
のチエーンに残存するチエーンの個数とを与える。リン
ク後続ビットの最上位ビットをSOS ビットとする。残り
の７ビットによって、残りのチエーンの個数を示す。SO
S ビットが１の場合には、これによって現在のチエーン
が一連のチエーンの第１チエーンであることを示す。SO
S ビットが０の場合にはこれによって現在のチエーンが
一連のチエーンの第１チエーンでないことを示す。SOS
ビットを読出すことにより受信機により一連のチエーン
内のあるチエーンを見落したか否かを、また送信設備44
による２回目の伝送時に見落したチエーンを見る必要が
あるか否かを決定することができる。残りの７ビットが
０にセットされている場合後続数は、一連のチエーンに
もはやチエーンが残存していないことを示すと共に割当
てられたタイムスロット及びサブフレームに先行する制
御パケットが到来するまで受信機をターンオフする必要
があることを示す。
【００９９】3.4 チエーン化されたメッセージの例 パケットアセンブリの動作を、図面の便宜上パケットア
センブリフィールドのみを示す図8Dにより例示する。割
当てられたサブフレーム及びタイムスロットアドレスが
例えば0/0 である時計受信機によって第１メッセージを
形成する３パケットのチエーンの第１パケットを受信す
る。この場合パケットアセンブリフィールドは図8Dに示
すようにサブフレーム／タイムスロット0/0 に現れる。
SOC ビットによってチエーンの開始を示し、/EOCビット
によってチエーンが終了していないことを示し、/EOMビ
ットによってメッセージが終了していないことを示す。
後続数(CONT NUMBER) によって、チエーン内の第２パケ
ットが伝送される次のタイムスロットへのオフセット又
はリンクを示す。メッセージ番号は第１チエーン内では
１である。受信機は、このデータ及びパケットデータの
残部を読出してターンオフし、次いでサブフレーム０の
リンクされたタイムスロット３でターンオンする。第２
パケットを受信すると受信機は再びパケットアセンブリ
フィールドを読出し、このパケットアセンブリフィール
ドはチエーンが進行(/SOC, /EOC,/EOM) 中であり、且つ
追加のパケットが15タイムスロットに亘って追従する
（タイムスロット18）ことを示す。第２パケットを処理
した後受信機はタイムスロット18の直前まで再びターン
オフし、次いでターンオンしてこのリンクされたタイム
スロット内のパケットを読取るようにする。タイムスロ
ット18ではパケットアセンブリフールド(/SOC, EOC, EO
M)によってチエーンの終了及びメッセージの終了を示
し、従って時計20はメッセージ全体を記憶又は表示する
ことができる。チエーンの終了(EOC) 時では後続数によ
ってチエーン内の次のパケットへのオフセットではなく
一連のチエーンの内で後続するチエーン数を示す。図示
の例では３つのチエーンが後続する。
【０１００】次のチエーン及びメッセージは、次のサブ
フレームであるフレーム１におけるタイムスロット０、
即ち受信機に割当てられたタイムスロットで開始する。
サブフレーム／タイムスロット1/0 のパケットのパケッ
トアセンブリフィールドは/EOMビットで示されるように
第２メッセージの１部分のみを有する１パケットのチエ
ーンを示す。この場合、後続数の値により示されるよう
に更に２つのチエーンが後続する。／SOS ビットによっ
てこのチエーンが一連のチエーンの内の第１チエーンで
ないことを示す。受信機がこの第１チエーンを受信をし
損なった場合には現在のチエーン中の／SOS ビットによ
って受信機がチエーンを受信し損なったことを受信機に
示し、従ってこの場合には受信機が再伝送時の第１チエ
ーンを検出して記憶する。受信機はタイムスロット０の
パケットを読出してタイムスロット０が次のサブフレー
ム、即ちサブフレーム２に再び現れるまでターンオフす
る。この時点で受信機は再びターンオンし、パケットア
センブリフィールドを読出してサブフレーム／タイムス
ロット2/0 のパケットがこの受信機に伝送されるマルチ
リンクチエーンの最初のものであることを/EOMビットか
ら決め、次のパケットは２つのタイムスロット後に到来
する。受信機はターンオフして上記次のタイムスロット
まで待機してターンオンし、パケットアセンブリフィー
ルドを読出して第２メッセージを得る。タイムスロット
２のパケットアセンブリフィールドによってチエーンの
終了及び第２メッセージの終了を示すがこの際第２メッ
セージ全体を記憶するか或いは表示することができる。
【０１０１】後続数(CONT NUMBER) によって前述したよ
うに次のサブフレームで開始されるもう１個のチエーン
を示す。従って受信機はサブフレーム／タイムスロット
3/0及び3/3 で第４チエーンを受信し、この場合、第３
メッセージを記憶又は表示する。最後のチエーンの終了
時には後続数におけるSOS ビットは０にセット(/SOS)さ
れ、且つ残りのチエーン数も０にセットされ、これによ
り一連のチエーンの終了を示す。従って、受信機はター
ンオフし、割当てられたサブフレーム及びタイムスロッ
ト0/0 が次のタイムフレームに到来するまでこの状態を
保持する。
【０１０２】3.5 エラーチェック及び訂正 図8C及び表１に示すようにネットワーク層プロトコルに
はエラーチェック及び訂正コード(ECC) も含まれる。か
かるコードをアドレスフィールド608, 610及びパケット
アセンブリフィールド612 内に挿入してデータの伝送エ
ラーをチェック且つ訂正し得るようにする。本例で使用
するコードECC はデータの各バイトに対し４ビットのハ
ミングコードを具える。エラーチェック及び訂正は従来
のように行う。
【０１０３】3.6 フラグ及び強制零ビットの挿入 表１及び図４のモデルのリンク層ではフラグ614 及びフ
レームチェックシーケンス616 のプロトコルをネットワ
ーク層からＮデータに加える。この処理は図７のキュー
イングマシン40のブロック220 内で行う。各パケットの
始端及び終端には01111110より成る開始及び終了８ビッ
トフラグを挿入する。フレームチェックシーケンスは標
準ハイレベルデータリンク制御(HDLC)の16ビット列を用
いる。又、パケットにはパッディングビット618 を加え
てフレーム600 をリアルタイムで同期化させるようにす
る。
【０１０４】更にリンク層プロトコルによっても始端フ
ラグ及び終端フラグ間のデータに零ビットを挿入してパ
ケット内のデータとフラグとを識別し得るようにする。
標準ハイレベルデータリンク制御プロトコルとは相違
し、この方法ではビットの値に関係なくデータの所定数
のビットの後に、例えば５ビット毎にフラグが一連の６
ビットを含む個所に０を挿入する。この技術は、１フィ
ールド中の５個の１の後に０を挿入するX.25プロトコル
におけるような従来の零ビット挿入よりも優れている。
このビット値にかかわらず５個のビット毎に１個零ビッ
トを挿入することにより上述した技術で伝送エラーを訂
正することができる。これに対しデータに依存する零ビ
ット挿入では、エラーを起こし易い伝送の訂正が容易で
はない。
【０１０５】物理層ではプロトコルによってセルラー無
線リンク又はFM側波帯のような伝送モードを決める。FM
伝送ではデータ速度を19,000ビット／秒として図8Cの各
パケットを260 ビットに保持し得るようにする。伝送の
詳細な説明は次のセクションで行う。
【０１０６】3.7 制御スロット 表１及び図８Ｂを再び参照するに、クリアリングハウス
によって与えられるシステム制御情報は各サブフレーム
602 の始端において３つの制御スロット606 のパケット
によって伝送する。この情報によって、メッセージデー
タを含む後続のパケットを受信するシステム及びチャネ
ルに受信機を向けるようにする。
【０１０７】全ての受信機はこれら制御パケットを受信
することができる。その理由は、これらパケットがグル
ープゼロ（表２参照）であり、且つ個別の低電力受信機
を含む全ての受信機がグループゼロのメンバーであるか
らである。制御パケットは図8Cに示すようなデータパケ
ット604 と同じのフォーマットを有しているが、第１ア
ドレスフィールドのビット10〜15に受信機アドレスの１
部分を含むデータパケットと相違してこの位置にサブフ
レーム番号を常時有する。前述したように受信機が１フ
レームでターンオンするサブフレームの個数は、ビット
10〜15内のビットをマスキングしたり、マスキングを解
除したりして変化させることができる。又、制御パケッ
トにはデータパケットと同一のパケットアセンブリデー
タが含まれており、パケットをリンクさせる上述した機
能（セクション3.3 参照）を用いて、制御パケットを１
サブフレーム内に、又はあるサブフレームと次のサブフ
レームとの間で互いに連結するようにするか、或いはタ
イムスロット614 内で制御情報を伝送し続けるようにす
ることもできる。この機能によって、１フレームの期間
内で変化しない多量の制御情報を、各サブフレームで少
数の制御パケットにして全フレームに亘って分布し得
る。
【０１０８】各サブフレームの第１制御パケットはトラ
ンスポートデータに対し２進化10進法(BCD) を用いてい
る。このトランスポートデータは、ローカルクリアリン
グハウスのシステム識別番号（４個のBCD キャラク
タ）、月及びその日付（６個のBCD キャラクタ）並びに
24時間（７個のBCD キャラクタ）を具え、時計20内のク
ロックを同期化させる。又、第１パケットは状態カウン
タモジュロ10（１個のBCDキャラクタ）を有している。
従ってシステム情報を後述するように修正する度毎にこ
のカウンタを更新して受信機が伝送システム内の変化を
検出し得るようにする。通常第１制御パケットのデータ
内容は日付の時間を除いて新たな情報が入力されるまで
一定に保持される。
【０１０９】第２及び第３制御パケットでは２進符号を
用いて、１つのエリア内のシステムの個数や、グループ
及び個別の受信機のアドレスがいかに種々のシステムに
対し再配置されているかや同調されたシステムにおける
チャネルの個数のようなシステム特性に関する情報を供
給する。人工密度の高い大きなエリアでは、個別にアド
レスされた受信機に対し数個のシステムを用いる必要が
ある。所定の受信機に対する適切なシステムは制御パケ
ット内の２つの４ビット数によって決まる。これらの各
々の数のビットフィールドは個別のアドレス可能な受信
機に対する連続番号のビット19〜16に対応する。
【０１１０】これら２つの４ビット数によって種々の受
信機のアドレスがいかに１つのエリア内の各システムに
割当てられるかを決定する。第１の４ビット数は、受信
機のアドレスのビット19〜16と論理積をとるマスクとし
て作用し、１つのエリアを分割するシステムの個数を決
める。例えば符号0011によって２つの最上位ビットをマ
スクし、受信機の17番目及び16番目のアドレスビットを
表示する。次いでこれらビットが、エリア内のどのシス
テムで受信機が現在受信しているかを表わす第２の４ビ
ット数と比較される。この数が受信機の関連するアドレ
スビットと一致しない場合には受信機によって、対応す
るビットを有する伝送システムを検出するまで周波数ス
ペクトルを走査する。例えば或るシステムが符号0010を
放送し、受信機の17番目及び16番目のアドレスビットが
01である場合には、受信機はこれが01システムにロック
されるまで走査を継続する。
【０１１１】又、第２パケットにはパケットに与えられ
る特定のシステムのチャネルの番号が含まれる。このシ
ステムの各チャネルを表わすのに２進符号化を用いる。
FM側波帯の場合にはチャネル１を76.1MHz とし、チャネ
ル２を76.3MHz とし、以下同様にする。第３パケットに
は追加のチャネル番号を含めることができる。受信機が
システムに同調すると、送信機によって制御パケット内
の８個のチャネル番号を受信機に送信し得る。これがた
め、受信機によって充分な伝送出力のチャネルに対する
関連の周波数を走査して、同調チャネルの信号強度が受
信機の好適な受信に対し低過ぎる場合にこれら周波数を
記憶する。この場合、受信機はこれが充分な信号強度の
チャネルを検出するまでそのシステムに関連する他の周
波数に同調するようになる。
【０１１２】3.8 プロトコル復号化 上述したように時計受信機が作動するサブフレーム及び
タイムスロット中１つのパケットを特定の受信機に伝送
する。各受信機はその割当てられたタイムスロット中１
フレームで少なくとも１回作動すると共にパケットによ
り１パケットチエーン又は一連のチエーンを検出する場
合には多数回の作動を行うことができる。受信機がパケ
ットを検出し且つプロトコルを復号する手段を充分に説
明するために受信機の作動を図6A, 6B，７及び表２の状
態ダイアグラム、フローチャート及び定義表により以下
に説明する。説明の便宜上、特定の受信機に用いられる
種々のメッセージエレメントを“マイ”アドレス、“マ
イ”サブフレーム、“マイ”タイムスロット等のように
１人称で示す。以下に記載する作動を制御する受信機の
回路は図13及び図14によりセクション3.9 で説明する。
【０１１３】図９Ａの状態ダイアグラムに示すように、
３つの円は、受信機の作動の基本的な３つの処理を示
す。第１の処理（円１）では１つのパケットを読取る。
第２の処理（円２）では受信機に向けられたパケットを
処理して再アセンブルする。第３の処理即ち遅延処理
（円３）では受信機が再びターンオンして他のパケット
を読取るまでの遅延時間を計算してプログラムする。こ
の第３の処理中図14の時計受信機840 及び復号器700 を
オフ状態にして電力の節約を行う。
【０１１４】図９Ｂは、図９Ａの処理を拡張し、物理的
レベルにおけるパケットの受信並びにリンク及びネット
ワークレベルにおけるプロトコルの復号化を示すフロー
チャートである。図９Ｂの底部から出発し、パケットを
受信機で検出する（ブロック０) 。次いでパケットをフ
ラグに対しチェックする（ブロック1a）。零ビットをフ
ラグ間のデータから除去する（ブロック1b）。次いでフ
レームチェックシーケンス(FCS) を計算して伝送された
フレームチェックシーケンスと比較する（ブロック1
c）。計算したFCS と伝送されたFCS とが相違する場合
にはECC ビットを用いて、可能であればパケットデータ
を訂正する（ブロック1d）。訂正が可能でない場合には
このパケットを廃棄する。正しく伝送されたパケット又
は訂正されたパケットには第２の処理を施してこの処理
により先ず最初パケットのアドレスをチェックし且つこ
のアドレスがこの受信機に対するアドレス、すなわてち
“マイアドレス”である場合にはこのパケットを受け入
れる（ブロック2a）。
【０１１５】各パケットの情報に基づいて、受信機は遅
延状態で再びターンオンして他のパケットを受信する時
を決定する。単一パケットのメッセージに対して受信機
は、ターンオフしライン２Ａで示すようにその割当てら
れたサブフレーム及びタイムスロットが再び現れるまで
遅延状態３に入る。複数パケットのチエーンに対して
は、処理は、上述したようにパケットを１つのチエーン
に再アセンブルするまで継続される（ブロック2b）。こ
の場合も受信機はターンオフしてチエーンのパケットが
ラインL2B の情報に従って伝送されるタイムスロット間
で遅延状態３に入る。受信機は、ターンオンして１つの
パケットを受信する度毎に図９Ｂの物理的レベル及びリ
ンクレベルを経てネットワークレベルのブロック2aに作
動が進行する。このブロック2aでは、パケットが“フォ
ーミー”すなわち特定の受信機に対するものであるか否
かを決める。次いでブロック2aで形成されたチエーンは
メッセージに再アセンブルされ（ブロック2c）、且つこ
れらメッセージをこれらにデータからメッセージ番号を
付けて表示する。
【０１１６】図９Ｂの遅延処理３の作動を表２で定義し
たデータ項と共に図10の状態ダイアグラムに詳細に示
す。又、図10には伝送設備44からの伝送を受信する適切
なチャネルを検出することに関連するデータ処理をも示
す。図10において、低電力受信機を特定の状態にするの
に要する入力データを各矢印リンクに接続された水平ラ
イン上に示し、かかる特定の状態で発生する出力を上記
水平ラインの下側に示す。
【０１１７】
【表３】
【０１１８】3.8.1 走査及び初期設定 受信機は、図10の状態１に入る前に先ず最初適切な通信
チャネルを見出す必要がある。このステップは、割当て
られたシステムが以前に用いられたチャネルとは異るチ
ャネルを有する新たなエリアに受信機が移動する場合、
又は例えば電池の交換により受信機を再び作動状態とす
る場合に必要である。受信機は作動状態になると、これ
がパケット伝送を行っているチャネルを検出するまで周
波数スペクトルを走査する。受信機はこのチャネルにお
けるパケットを読出して前述したように制御パケットの
相対位置を決める。次いで受信機によって制御パケット
を読取って現在同調しているシステムが割当てられたシ
ステムであるか否かを判別する。同調システムが割当て
られたシステムでない場合には受信機は、適切なシステ
ムを見出すまで走査を継続する。
【０１１９】適切なシステムにロックされると、受信機
は状態１となり、割当てられたサブフレームの前のサブ
フレームにある“マイ制御”スロット０開始を待機す
る。受信機がターンオン時に制御スロット０を検出しな
い場合には受信機は状態７に進んで制御スロット０の次
の開始まで待機する。図10の待機状態１及び７並びにそ
の他の状態で、受信機及び復号器区分はオフ状態となり
電力を節約し、次のセクションで記載するようにターン
オン指令を受けた際にターンオン状態となる。
【０１２０】受信機が状態１でターンオンして制御スロ
ット０のパケットから制御情報を受信するものとする
と、この受信機はこの情報の内容に従って他の状態に作
動が進行する。制御情報が新たなシステム情報(NSI) を
示す場合には受信機は状態５又は状態６に作動が進行し
て制御スロット１及び２の追加の制御情報を待機する。
受信機はこの追加の制御情報を受けると再び状態１に戻
る。或いは又“マイコントロール”スロット０により新
たなシステム情報を示さないようにすることができ、こ
の場合には受信機は状態４(RESET時）又は状態２に作動
が進行して次に示すように作動する。
【０１２１】3.8.2 状態作動の継続 受信機は、新たなシステム情報を受信した後、状態２に
進行してターンオフし再びターンオンするまで“マイサ
ブフレーム”及び“マイスロット”を待機する。受信機
は“マイサブフレーム”及び“マイスロット”０（図8D
の例では割当てられたタイムスロット）中に伝送された
パケットからパケットアセンブリフィールドのメッセー
ジデータ及び情報を読取る。このフィールドの情報によ
って、状態間の水平ラインの上側に記載したデータ入力
によって１つのチエーンが示されるか又は一連のチエー
ンが示されるかに応じて受信機を状態２から状態３及び
状態４の一方の状態とし、更に１つのチエーン又は一連
のチエーンが示されない場合には受信機を状態１に戻し
て再び次のフレームの割当てられたタイムスロットを待
機するようにする。
【０１２２】状態３は１つのチエーンにおけるパケット
間の遅延リンクである。受信機は、これが１つのチエー
ン中でパケットを受信し続けている限り状態３に留ま
る。しかし値１のEOC により示されるように１つのチエ
ンが終了すると、受信機は、一連のチエーンが後続数に
より示される場合に状態４となり、又後続数によりチエ
ーンが追従しないことを示す場合には状態１となる。
【０１２３】状態４は、一連のチエーンにおけるチエー
ン間のリンクである。一連の単一パケットチエーンが伝
送されている場合には受信機は直接状態２から状態４に
進行し得るようになる。受信機は一旦状態４になると、
単一パケットチエーンが追従する限りこの状態に留ま
る。しかし１つのチエーンが複数のパケットを有する場
合には受信機は、状態４から、単一チエーン内のパケッ
トをアセンブルすることに関連する遅延を示す状態３に
進行する。この状態移行は、EOC ビットが０で後続数が
０でない場合に行われる。一連のチエーンの最終チエー
ンの最終パケットが読取られると、受信機は状態４又は
状態３から状態１に進行する。
【０１２４】状態５は状態３と同様に、状態６は状態４
と同様に動作し、必要に応じ制御パケットのチエーンや
一連のチエーンを形成する。前述した各待機状態中受信
機はターンオフ状態となり電力を節約する。
【０１２５】3.9 時計受信機及びデコーダ回路 図13は時計ページ受信機20の内部電子装置の簡単化した
機能ブロック図を示し、各ブロックの詳細は図14に示
す。パケットは後節4.2 において詳細に説明するＦＭ副
搬送波受信機／チューナ部840 によって受信され復調さ
れる。プロトコルデコーダ700 はディジタル形式におけ
るデータを受信機／チューナ部840 から受信し、図９
Ａ，９Ｂ及び図10につき先に述べた動作を行う。プロト
コルデコーダには破線で示した境界を介して周辺装置75
0 を接続し、周辺装置は種々の外部制御及び表示機能を
具え、かつ図10の各待機（WAIT) 状態の終りにデコーダ
700 及び受信機／チューナ部840 を順次ターンオンする
タイマを具える。
【０１２６】図14において受信機／チューナ部840 は、
プログラマブル発振器858 を介し所定走査手順に従って
周波数スペクトルを走査するマイクロプロセッサ706 に
よって適正システム及びチャネルに同調される。受信機
部840 がステレオチャネルを検出した場合、信号レベル
検出器859 が信号を発生しこれをマイクロプロセッサ70
6 に供給してこのチャネルからのデータの読取を試み
る。このチャネルによりデータが伝送されていない場
合、走査が継続され、先に述べた如く、時計20の連続番
号に合致するシステム内のチャネルが検出されるまで上
記手順が繰り返される。このチャネルが検出されるとマ
イクロプロセッサ706 は後続の制御パケットからデータ
を読取って当該システム内のチャネルのリストを得て、
チャネル情報をランダムアクセスメモリ708 に格納す
る。信号強度が変化すると、マイクロプロセッサは当該
システム内の異なるチャネルに同調してローカルクリア
リングハウスからの通信を維持する。
【０１２７】受信機部840 が適切に同調されると、デー
タはSCA デコーダ876 から図8Cに示したディジタルパケ
ット形式で送出される。このデータはステレオパイロッ
トフィルタ878 からの19kHz クロック信号と共に時計20
のプロトコルデコーダ700 に供給してデータをこのクロ
ック信号に従ってプロトコルデコーダ内で転送する。プ
ロトコルデコーダは普通の低電力マイクロプロセッサと
するか又は破線ブロック700 におけるブロックによって
示した機能を遂行する回路を合体した専用に設計された
ハードウエアとすることができる。次にプロトコルデコ
ーダのハードウエアの実施例について説明する。
【０１２８】図９Ａ及び９Ｂについて述べた如く、パケ
ットのフラグは回路701 において検出され除去され、デ
ータがゼロビット除去器702 へ転送される。フレームチ
エックシーケンス( FCS)は回路703 において計算され、
誤りが検出された場合、データは誤りチエック及び訂正
器704 によって処理する。誤りが訂正できない場合に
は、前述した如く、パケットは更には処理されず、廃棄
される。データが良好であると仮定すると、パケットア
ドレスが、マイクロプロセッサ706 によりROM730から供
給される受信機アドレスとアドレス検出器及びデータバ
ッファ705 において比較される。両アドレスが合致すれ
ば、“自分宛のパケット”であることが指示され、パケ
ットデータは時計20の周辺装置750 内のマイクロプロセ
ッサへ転送される。図13に示す如く周辺装置750 はパケ
ットを再アセンブルしてメッセージを形成し、メッセー
ジの意味を解釈し、電池から時計20の種々の部分への電
力供給を制御する。
【０１２９】再び図14を参照するに、周辺装置部750 は
プログラマブル・クロック／タイマ720 を具える。クロ
ック／タイマ720 におけるクロックは現在の時間を発生
し、これをマイクロプロセッサが制御パケットから受信
する時間データで更新する。例えば、時計の時間が制御
パケットから送信された時間と合致しない場合、マイク
ロプロセッサは送信された時間でクロックを更新する。
クロック／タイマ720内のタイマは図９Ａ，９Ｂ及び10
につき述べた如く時計受信機に対し遅延状態を付与す
る。マイクロプロセッサは、タイマに応答して、所要に
応じ電池723 から時計ページ受信機部700 及び840 へ電
力を供給する電力制御器722 を制御する。
【０１３０】プロトコルデコーダ700 によって復号した
データは、表示を必要とされるまでランダムアクセスメ
モリ708 に記憶される。メッセージはデータ受け渡し時
間を含むことができる。メッセージの受信を示す情報は
マイクロプロセッサ706 により、セグメントドライバ72
4 を介して液晶ディスプレイ726 へ転送される。またマ
イクロプロセッサは可聴信号発生器729 へ信号を送信す
ることによりメッセージの到来をユーザに知らせること
もできる。ユーザがページ受信機20の選択ボタン82を押
すと、メッセージの内容が表示される。マイクロプロセ
ッサの動作のための制御ルーチンはROM 730 に蓄積す
る。
【０１３１】上述した如くシステム22は送信装置から送
信されたパケットが正しい情報を含むことを確認する。
図７のキューイング装置40内のアンテナ232 はパケット
を受信し、これを検証受信機45へ転送し、検証受信機は
図14の受信機部840 と同様の構成であるが、連続的に作
動する。次いで、受信されたパケットにおけるデータは
比較プロセスユニット234 において、回路220 のデータ
信号の対応送信パケットにおけるデータに対して確認が
行われる。誤りが検出された場合、パケットは再送信さ
れる。
【０１３２】4.0 変調方式 図11は広帯域ＦＭ放送信号のスペクトル成分を示す。簡
明にするためこの信号のうち中心周波数ＦＣの上側半部
のみ示す。左及び右オーディオ信号の和で変調された信
号802 は中心周波数から約15kHz までの帯域内に延在す
る。テスレオ副搬送波信号804 は19kHz で送信される。
左及び右オーディオ信号の差で変調された信号806 は23
乃至53kHz の帯域内に延在する。ＦＭ放送情報は53kHz
において終り、100kHzまでのチャネルの残り部分は通常
空いている。
【０１３３】本発明では53kHz 及び100kHz間の未使用ス
ペクトル部分を用いてSCA 信号808を送信する。(SCAは
サブシディアリイ・コミュニケーション・オーソライゼ
ージョン(Subsidiary Communication authorization)の
略語であるが、ここではＦＭチャネル内でのいずれかの
補助送信を意味する) 。SCA 信号808 はＦＭ局から多数
のページ受信機へ送信されるデータパケットで変調され
る。このデータパケットは76kHz のSCA 副搬送波を変調
し、この周波数の周りで約19kHz の帯域幅を占有する。
かかる帯域幅によれば19キロボーのデータ伝送速度が可
能となる。
【０１３４】4.1 送信機変調 図７を参照するに、キューイング装置40からのディジタ
ルデータはＦＭ送信機44の励振器812 に接続した副搬送
波発生器又は変調器810 に供給する。この変調器は76kH
z 副搬送波信号を発生し、これがパケットデータで変調
される（図７参照) 。
【０１３５】図17を参照するに、変調器810 はキューイ
ング装置40から19kHz データが供給され、対応するバイ
ポーラ(180°) 位相偏移キーイング76kHz 副搬送波を、
ステーションのステレオパイロット信号と同相で励振器
812 へ供給する。
【０１３６】また変調器810 はステレオパイロット信号
に対し一定の位相関係を有する19kHz 基準クロック信号
をキューイング装置40に供給する。変調器810 には局の
変調モニタ815 から、オーディオ変調及びステレオパイ
ロットの双方を含む複合ステレオベースバンド信号を供
給する。
【０１３７】変調された76kHz 信号の位相シフトは3.5
サイクルにわたって起り、かつ局のステレオパイロット
信号に対し、ステレオパイロット信号をゼロ交さ立上り
縁が各第８半サイクルの中心の±22.5°以内にあるとい
う位相関係となる。このゼロ交さ立上り縁において導出
した電圧サンプルが正であれば論理値“１”を生じ、負
であれば論理値“０”を生ずる。
【０１３８】通常のＦＭ放送との干渉を最小にするため
変調器810 からの変調分は副搬送波レベルより少なくと
も45デシベル低く維持する。100kHzより高い変調分は副
搬送波レベルより少なくとも60デシベル低く維持して連
邦通信委員会の要件に適合するようにする。
【０１３９】変調器810 の回路を図18及び19に示す。変
調モニタ815 からの複合ベースバンドステレオ信号は複
合入力ポート902 に供給する。増幅器904 及び同調され
た回路906 により複合オーディオ信号を位相ロックルー
プ検出器908 に結合する。検出器908 はベースバンド信
号からオーディオ成分を分離し、その元の位相から若干
シフトされた19kHz ステレオパイロット信号を出力端子
910 に送出する。シフトされた19kHz パイロット信号は
１対のシュミットトリガインバータ912 により自乗して
TTL レベルならしめる。直交位相検波器として構成した
排他的論理和ゲート914 は、その一方の入力端子を19kH
z ステレオパイロット信号に結合しかつ第２の入力端子
916 を当該システムの19kHz 基準ライン917 に結合す
る。19kHz基準ライン917 上の信号はここに述べるプロ
セスを介して2.432MHzクロック回路918 の出力端子919
から導出する。直交位相検波器914 は誤り信号を発生
し、これを積分回路920 に供給する。積分回路920 はバ
イアス信号をバラクタ922 に供給してその容量を変化さ
せる。バラクタ922 の容量により、ライン917 上の19kH
z 基準信号（発振器918 の出力端子919 から導出され
る）の周波数がステレオパイロット信号の周波数にロッ
クされるように発振器918 の周波数の同調が行われる。
19kHz 基準信号及びステレオパイロット信号の間の位相
関係も一定値に維持される。
【０１４０】ディジタルパケットデータはキューイング
装置又はモデム40の如きデータ源から変調器810 におけ
る信号整形回路926 のデータ入力端子924 に供給する。
回路926 は入力端子924 からのRS 232−Ｃレベルを、後
続段に適合するTTL レベルに変換する。次いでデータを
回路928 へ転送する。回路928 は８進Ｄ形フリップフロ
ップである。２個のフリップフロップ部を互に接続して
ライン930 及び932 上に、データ入力端子924 において
受信中のデータ列に対応する２個の出力信号、即ち状態
遷移データを発生するようにする。入力データが０から
１へ変化した場合出力端子930 は０となりかつ出力端子
932 は１となる。入力データが１から０へ変化した場合
には、出力端子930 が１となりかつ出力端子932 が０と
なる。入力データが値０から変化しない場合には、出力
端子930 及び932 が双方共ゼロになる。入力データが１
から変化しない場合には、出力端子930 及び932 が双方
共１になる。
【０１４１】データ出力ライン930 及び932 上の状態遷
移データはPROM934 の10アドレスライン中の２アドレス
ラインに供給する。PROM934 はこの状態遷移データに基
づいて適切な副搬送波信号を合成するようプログラムさ
れる。PROM934 の動作を十分に理解するため以下に変調
方式を詳細に説明する。データの１ビットは19kHz ステ
レオパイロット信号の各サイクルに送信される。受信機
は、ステレオパイロット信号のゼロ交さ立上り縁におい
て副搬送波の位相をサンプリングすることにより各送信
ビットの状態を決定する。ビット１及び０につきサンプ
リングされた位相を図12B に示す。データの連続するビ
ットが同一即ち双方共１又は双方共０である場合には、
副搬送波の位相は19kHz ステレオパイロット信号のサイ
クル中変化しない。例えば、図12A に実線で示した副搬
送波波形においてこの副搬送波は19kHz ステレオパイロ
ット信号の双方のゼロ交さ立上り縁においし同一位相を
有する。双方のゼロ交さ点におけるデータビットは図12
B の位相表示図に示す如くデータ“１”である。
【０１４２】データビットが１から０へ逐次変化した場
合、副搬送波波形は図12A に破線で示したようになる。
パイロット信号の初めのゼロ交さ立上り縁では副搬送波
はデータ１を示す。然る後副搬送波の位相は徐々に変化
してパイロット信号の次のゼロ交さ点において副搬送波
はデータ０を示す。この位相シフトは副搬送波の位相を
連続的に遅らせるか又は進めることにより達成できる。
【０１４３】図12A 及び12B に示した波形は放送信号と
共に送信される波形である。しかし、これらの波形は方
形波として発生し、変調器のフイルタ部を通過する場合
に正弦波状になる。
【０１４４】変調器内でのデータ信号の形状を図20に示
す。時間936 の直後に、キューイング装置からのデータ
が１から０に変化する。先の状態１は、時間936 にサン
プリングされたとき副搬送波の状態１によって示され
る。データが１から０に変化するから、パイロット信号
の次のゼロ交さ点 (時間938)における副搬送波の位相は
状態１から０に変化しなければならない。この変化は、
副搬送波の位相を各サイクル毎に若干進ませて、パイロ
ット信号の１サイクル中に副搬送波の4.5 サイクルが送
信されるようにして達成される。（通常は、図12A に示
す如く、パイロット信号の１サイクル中に76kHz 副搬送
波の４サイクルが送信される。) 19kHz 周期に押し込ま
れた追加の半サイクルにより、副搬送波は、時間938 に
サンプリングされたとき、０となる。
【０１４５】同じ条件は、時間938 から940 に至る19kH
z ステレオパイロット信号の後続サイクルに対しても成
立つ。この例では、０から１への遷移が生ずる。副搬送
波の位相が進み続けるので、パイロット信号の１サイル
ク中に更に4.5 サイクルが送信される。半サイクルの追
加により副搬送波が進み、時間940 において状態１とな
る。
【０１４６】時間940 及び942 間におけるパイロット信
号の次のサイクル中にはデータ遷移はなく、データは状
態１に維持される。かかる例では、副搬送波は位相シフ
トされない76kHz 信号に戻る。時間940 及び942 間にお
けるパイロット信号のこのサイクル中に76kHz 副搬送波
の完全な４サイクルが送信されるので、副搬送波の状態
はこれら時間の双方において同じ(1) である。
【０１４７】図18に戻るに、変調器810 は順次のデータ
ビット間の遷移を検査し、副搬送波の位相を操作して、
ステレオパイロット信号のゼロ交さ立上り縁においてサ
ンプリングされた副搬送波の状態が送信中の状態に対応
するようにする２つの連続したデータビットが同一状態
を有する場合、変調器はシフトされていない76kHz 信号
を送出するので、パイロット信号サイクルの初めにおけ
るその位相はパイロット信号サイクルの終わりにおける
その位相と同じになる。しかし、連続したデータビット
が異なる状態を有する場合、変調器810 は副搬送波の位
相を逐次シフトするので、パイロット信号の次のゼロ交
さ点までに副搬送波の位相はその開始位相と反対の位相
になる。
【０１４８】副搬送波波形の上記合成はPROM 934によっ
て行われる。PROM934 はシーケンサ回路944 によって駆
動される1024×４ビット記憶装置である。シーケンサ回
路944 は０から255 まで反復計数する。この２進計数値
をPROM934 の10アドレスライン中の８アドレスラインAO
〜A7に供給し、PROM934 の４個の出力端子946 に256個
の４ビット・バイトを逐次発生させ、これをラッチ回路
948 に供給する。出力端子946 における４本の出力ライ
ンの各々が、異なる信号に対応する。これらの信号はPR
OM934 に記憶したデータを2.432MHzの周期に対応する極
めて短い増分時間に逐次配列することにより合成され
る。PROM934 の内容に応じて出力信号は19kHz 信号、76
kHz 信号、データ出力信号又はロード制御信号となる。
【０１４９】ラッチ回路948 の出力ライン917 及び952
上の19及び76kHz 基準信号は極めて容易に視覚化でき
る。19kHz 信号に対してはPROM934 に記憶する256 ビッ
トのデータは64個の連続した１、次いで64個の連続した
０、次いで64個の連続した１、次いで64個の連続した０
を含む。PROM934 から2.432MHzの周波数で逐次読出した
場合、このデータはライン917 上に19kHz 方形波信号を
形成する。ラッチ回路948 はPROM934 及び出力データラ
イン954 の間に介挿して、PROMにおける状態遷移に際し
雑音を除去するようにする。
【０１５０】ライン952 上における76kHz 基準信号の合
成も同様に行われる。PROM934 はシーケンサ回路944 に
よってアドレス指定される256 ビット長全体が16個の１
及び16個の０を交互に配列して成るビット列でプログラ
ムされる。2.432MHzの周波数で読出された場合、76kHz
方形波信号が発生する。
【０１５１】ライン950 上のロードパルスは255 個の０
と共に、PROMの１記憶位置における信号１によって発生
する。PROM934 から読出された場合ロードパルスはフリ
ップフロップ928 に対するクロックとして作動し、この
フリップフロップをして到来データの次のビットに応動
し得るよにする。
【０１５２】ライン956 上のデータは被変調副搬送波で
ある。しかしPROM934 から読出されるデータはフリップ
フロップ928 の出力ライン930 及び932 の状態に左右さ
れ、この状態は、上述した如く、順次の到来データ間の
遷移に左右される。ライン930 及び932 が双方共０また
は双方共１である場合、データはその先の値から状態を
変更しない。かかる場合にはPROM 934は76kHz 方形波を
データ出力として送出するようプログラムされる。しか
しライン930 及び932 の状態が相違し、入力データにお
ける０から１又は１から０への遷移を示す場合には、PR
OM934 は、上述した如く、副搬送波信号の位相を徐々に
進めるか又は遅らせる波形を合成して、次のサンプリン
グ点において副搬送波の瞬時値がその先の値の逆になる
ようプログラムされる。
【０１５３】この位相変化信号を合成するためPROM934
に記憶するデータは種々の形にすることができる。好適
な実施例では、19kHz の１サイクル中にこの周期全体に
わたって生ずる小さい位相シフトインクリメントと共に
位相が徐々に変化するようにする。PROM934 には１及び
０が交互に現れる14ビットのビット列を格納する。しか
し他の実施例では副搬送波の形状を他の長さのビット列
を用いて合成するようにすることができる。好適な実施
例は副搬送波の不要周波数成分を最小にするよう選定
し、従って後続するフィルタリング回路が簡単になるよ
う選定した。
【０１５４】ライン917 上の19kHz 基準信号はステレオ
パイロット信号に周波数ロックされ、かつこの信号に対
し一定位相関係を有する。この19kHz 信号はクロック出
力端子957 に供給され、この出力端子から基準信号がキ
ューイング装置40に供給される。
【０１５５】PROM934 内の変調データの位置は変調器を
ステレオパイロット信号に同期化するよう選定する。変
調器はパイロット信号に対し位相の遅れたライン917 上
の19kHz 基準信号と共に作動する。PROMは、変調が基準
信号に対し遅延されてパイロット信号に対し 360°遅れ
即ち同相となるようプログラムすることができる。
【０１５６】合成されたデータ即ち副搬送波は図18のラ
イン956 から図19に示すフィルタ回路網958 に供給す
る。フィルタ958 は81.25kHzを中心周波数とする６個の
バンドパスフィルタリング部960 を具える。順次のバン
ドパスフィルタリング部は73.8kHz 及び88.7kHz に交互
に同調してこの周波数の周りでの所要帯域幅を得るよう
にする。フィルタ958 の中心周波数は副搬送波の位相シ
フトを反映して81.25 kHz まで変化する。シフトされな
い場合副搬送波は76kHz の周波数を有する。位相が徐々
に進められてサンプリング時に状態の変化が起るように
した場合、副搬送波は85.5kHz の周波数を有する。バン
ドパスフィルタ部960 はＦＭ信号における放送オーデオ
信号との干渉を防止する。
【０１５７】能動バンドパスフィルタ部960 の後段には
４個の能動ローパスフィルタ部962を設ける。フィルタ
部962 はＦＭチャネル縁部以上の変調を連邦通信委員会
標準より十分低く低減するのに使用する。調整可能利得
制御器966 を設けた増幅器964 を用いて、励振器812 に
供給する副搬送波の出力レベルを副搬送波出力ライン96
8 上で設定する。
【０１５８】図17に戻るに、ＦＭ励振器812 は変調器81
0 から被変調副搬送を受信しかつステレオ変調回路817
からステレオオーディオ及びステレオパイロット信号を
受信する。励振器はこれら成分信号を含む低レベル無線
周波(RF)信号を発生し、電力増幅器816 に供給する。電
力増幅器816 は増幅された無線周波信号をＦＭ送信アン
テナ818 に供給して放送せしめる。また増幅器816 の出
力端子には局変調モニタ815 をも接続する。変調モニタ
815 は無線周波搬送波を介して搬送されるベースバンド
信号を有する出力を送出する。これらベースバンド信号
は、上述した如く、変調器に帰還される。変調器810 に
は、この径路を介して19kHz ステレオパイロット信号が
供給される。
【０１５９】これに代わる副搬送波発生方式では19kHz
パイロット信号を周波数増倍段（図示せず）による乗算
によって直接76kHz まで増倍するようにできる。その場
合76kHz 副搬送波は到来データで変調できる。図示の実
施例が好適であるのは、副搬送波の発生と同時に、プロ
グラムされた波形を使用する変調が合成されるからであ
る。この技術により送信波形を調整して所望スペクトル
分布を生ぜしめることができる。図示の変調方式によれ
ば不要変調成分が最小になり、これにより関連フィルタ
回路が簡単になる。
【０１６０】4.2 受信機復調 本発明で使用する受信機部840 のブロック図を図14に示
す。受信したＦＭ信号はアンテナ850(後述する) から無
線周波予備選択／減衰回路854 及び無線周波増幅回路85
6 を介してミキサ852 に供給する。無線周波予備選択／
減衰回路854 は帯域外信号をある程度減衰する一方、増
幅器856 は受信信号を増幅して受信機の雑音指数を最小
にする。また予備選択／減衰回路854 はアンテナ850 を
共振させるようにも作動できる。ミキサ852 はアンテナ
850 によって受信した所望ＦＭ放送信号をプログラマブ
ル局部発振器858 からの局部発振信号と混合する。ミキ
サ852 は二重平衡形のものが好適である。局部発振器85
8 はマイクロプロセッサコントローラ706 によって制御
され、ディジタル方式で合成される、周波数の迅速に変
化する発振器である。プログラマブル発振器858 の周波
数は、先に述べた走査手順に従って制御され、高い方の
周波数384MHzに変換された第１中間周波数(IF)を発生す
る。
【０１６１】384MHz中間周波数を含む第１ミキサ852 か
らの出力は図15に詳細に示した中間周波部860 に供給す
る。中間周波部860 には、所望の384MHz信号を通過しか
つ不所望混合成分を阻止する第１フィルタ862 を設け
る。好適な実施例ではフィルタ862 がSAW （表面弾性
波）フィルタを具え、フィルタ852 からの出力は第２ミ
キサ864 に供給する。第２ミキサ864 はフィルタ862 か
らの信号と、第２局部発振器866 からの信号とを混合す
る。第２局部発振器866 は394.7MHzの一定周波数を発生
し、これにより低い方に変換された10.7MHz の第２受信
機中間周波数が生ずる。第２ミキサ864 の出力は第２フ
ィルタ868 に供給し、この第２フィルタは不所望混合成
分を減衰し、かつ10.7MHz 信号を中間周波増幅器870 へ
転送する。第２フィルタ868 はＦＭ受信機において常用
される形式の標準10.7MHz セラミックフィルタとするこ
とができる。
【０１６２】本発明において採用する二重変換システム
によれば受信機の大きさを著しく小形にできる。10.7MH
z 中間周波と共に単一変換システムを使用した場合、関
連するフィルタは極めて大きくする必要がある。所望の
通過帯域形状を達成するためフィルタリングにつき多数
の極を必要とする。これに対し本発明の二重変換システ
ムにおいては所望通過帯域の大部分を極めて小さい384M
Hz SAWフィルタ862 （約１mm×２mmの寸法を有する) に
よって達成できる。このSAW フィルタによれば、約40デ
シベルの帯域外阻止特性と共に所望の250kHz通過帯域が
得られる。第２フィルタ868 である10.7MHz セラミック
フィルタは僅かな部分から成り、単に帯域外阻止部分を
一層減衰するために使用される。
【０１６３】好適な実施例ではアンテナ850 及び第２フ
ィルタ868 間のすべての回路を単一の砒化ガリウム(GaA
s)集積回路において構成する。砒化ガリウムは電気・音
響媒体であるからSAW フィルタ862 さえかかる態様にお
いて構成できる。GaAsはその極めて低い雑音特性のため
好適である。しかし個別又は集積形態におけるシリコン
回路の如き他の技術も使用できる。
【０１６４】中間周波増幅器870 はフィルタ868 からの
10.7MHz 信号を位相ロックループ検波回路872 （図14）
による検波に好適なレベルに増幅する。検波回路872 は
中間周波信号を復調し、広帯域複合オーディオ信号をSC
A フィルタ874 及びステレオパイロットフィルタ878 に
供給する。検波回路872 に関連して信号レベル検出器85
9 を設け、この検出器は受信信号強度を示す出力信号を
マイクロプロセッサコントローラ706 に供給する。この
コントローラはこの信号を監視し、強度が閾値以下に低
下した場合新たなチャネルにつき走査を行う。
【０１６５】SCA フィルタ874 及びSCA デコーダ876 の
回路図を図21に示す。SCA フィルタ874 は所望のSCA チ
ャネルをSCA デコーダ876 へ転送する一方、一層低い周
波数のオーディオ成分を減衰する。デコーダ876 は濾波
されたSCA チャネルを復調し、19ボーパケットデータを
パケットデコード回路へ供給する。位相ロックループ検
波回路872 からの複合オーディオ信号はフィルタ874 の
入力端子970 に供給する。増幅器972 により複合信号を
更に増幅し、４段の能動フィルタ974 に供給する。フィ
ルタ974 は中心周波数を81.25 KHz とする。縦続接続し
た能動フイルタ974 の出力はSCA 変調をTTL 適合レベル
にする第２増幅器976 に供給する。増幅器976 からの出
力はサンプリングラッチ978 のＤ入力端子に供給する。
【０１６６】ステレオパイロット信号はステレオパイロ
ットフィルタ878 からデコーダ876のパイロット入力端
子980 に供給する。このパイロット信号は増幅器982 を
通過させて正弦波形をTTL 適合形態に変換する。増幅器
982 の出力端子はサンプリングラッチ978 のクロック入
力端子に接続する。ラッチ978 のクロック入力端子にお
けるステレオパイロット信号の前縁即ち立上り縁が現れ
る毎に、Ｄ入力端子に存在するデータがこのラッチのＱ
出力端子へ転送される。この過程により副搬送波がパイ
ロット信号のゼロ交さ立上り縁毎にサンプリングされ
る。この瞬時における副搬送波の状態により、受信デー
タビットが０または１であることが決定される。ラッチ
978 のＱ出力はバッファ段980 を介してプロトコルデコ
ーダ700 に供給する。
【０１６７】代替実施例としてSCA デコーダ876 は位相
ロックループデコーダ（図示せず）によって置換でき
る。かかる実施例では76kHz 基準信号を位相ロックルー
プデコーダに供給して位相同期を行う必要がある。パイ
ロットフィルタ878 及びかかる位相ロックループSCA デ
コーダの間に周波数増倍段（図示せず）を介挿して、ス
テレオパイロット信号からこの76kHz 信号を直接発生さ
せることができる。これに対し従来のディジタルSCA シ
ステムは復調基準周波数を導出するためSCA 搬送波を雑
音変調している。（雑音変調は、データが常にオン又は
常にオフとなることがある用途において必要である。）
位相ロックループはかかるシステムにおいてランダム変
調から搬送波周波数を合成するために使用される。しか
しこれらのシステムは、信号対雑音余裕を低くできる本
例の如き用途に対しては不適当である。
【０１６８】SCA デコーダの上記実施例の双方において
は19kHz ステレオパイロット信号を用いて76kHz 副搬送
波からパケットデータを復号する。この技術により、時
計受信機／チューナ部840 内の部品に左右されない正確
な副搬送波復号が得られる。従って経時変化、衝撃及び
温度変化の如き要因によって生ずる周波数の不安定性が
除去される。ＦＭ局から送信されるパケットデータで変
調された76kHz SCA 副搬送波はそれ自体この同じ19kHz
パイロット信号にロックされる。従ってSCA 副搬送波の
いかなる不正確状態も送信機及び受信機により同様に追
跡され、正確な復調が保障される。被変調副搬送波から
データを受信するための基準として無変調ステレオパイ
ロット信号を使用すると、普通の雑音変調位相同期ルー
プ技術より受信信号強度が３〜４デシベル増大する。従
ってこれらの技術により受信機の小信号に対する性能が
大幅に改善される。
【０１６９】4.3 アンテナ 腕巻受信機の小形及び携帯可能性のため受信機のアンテ
ナ系には厳しい要求が課せられる。例えば、受信機にお
ける無線周波増幅段の数を最小に保ってその電池の消費
を最小に維持する必要がある。従ってアンテナから受信
機に強い信号を供給する必要がある。しかしアンテナに
よって受信される信号はアンテナの大きさが小さくなる
に従って減少する。腕巻受信機の小形及び携帯可能性に
よりそのアンテナが小さくかつ十分なものではなくな
り、必然的に微弱な信号を発生することとなる。
【０１７０】かかる問題は腕巻受信機の作動環境によっ
て顕著になる。多くのＦＭ放送受信機は地上約15.240〜
18.288m に配設したアンテナと共に作動する。これに対
し腕巻受信機は必然的に受信中のユーザの近くに配置し
たアンテナを使用する必要があり、従ってその高さは約
127.0 〜152.4 cmに制限される。アンテナが地上へ近づ
くに従ってアンテナによって受信される信号は減少する
から、腕巻無線アンテナによって受信される信号は一層
劣化する。
【０１７１】選定されたアンテナの幾何学的構成とは無
関係にアンテナは、当該システムの作動を防げるおそれ
のある偏波及び指向性パターンの如き受信特性を有す
る。例えば、ループアンテナはループ面において深いヌ
ルポイント（電界強度低下点）を呈する。ダイポール及
び垂直アンテナは導体軸外で深いヌルポイントを呈す
る。腕巻受信機のアンテナが、所望ＦＭ信号がかかるヌ
ルポイントに入るような方向に瞬間的に向いた場合、信
号及び付随するデータが失われる。受信アンテナが、そ
の偏波面が受信中信号の偏波面に直交するような方向に
瞬間的に向いた場合にも同様な影響が起る。信号の僅か
な喪失によってさえ受信データの本来の形が破壊される
から、腕巻受信機と共に使用するアンテナはかかる不所
望な受信特性を有しないことが重要である。
【０１７２】本発明では、腕巻受信機の携行者を効果的
なアンテナの一部として包含することにより上記問題を
すべて克服した。携行者の手首の周りで閉電流ループを
形成するワイヤループが小さいループアンテナとして作
動し、また受信機に対し携行者の腕を電磁的にかつ携行
者の体を間接的にアンテナの延長部として結合するよう
にも作動する。従ってアンテナの有効アパーチャが著し
く増大する。携行者／アンテナの組合せを用いて受信さ
れる信号の強度はループアンテナのみ用いて受信される
信号の強度より２〜５デシベル大きくなる。従って、必
然的に小さくすることによるアンテナの影響及び必然的
に低い高さとすることによるアンテナの影響が緩和され
る。また携行者の体に結合することによっても実質的に
はループアンテナの指向特性が除去され、ほぼ無指向性
アンテナ系が得られる。またアンテナによる直交偏波信
号の不受信も著しく除去される。かかる携行者／アンテ
ナの組合せはループアンテナ自体より遥かに良好に作動
する一方、アンテナ系に対しコストの追加又は構造の複
雑さを付加することがない。
【０１７３】図16A に示した好適な実施例ではループア
ンテナ850 は時計バンド853 内に配設した細条導体851
を具える。図示の実施例では時計バンドは導電性留め装
置855 によって緊締される２個の部分を具える。導体85
1 は留め装置855 の両方の素子に連結して留め装置を係
合した場合連続導体が形成されるようにする。
【０１７４】細条導体851 の両端は金属ピン857 に電気
的に接続する。各ピン857 は円筒部859 ′及びばね力を
作用させた２個の伸長部861 を具える。円筒部859 ′は
時計バンド853 に機械的に緊締する。ばね力を作用させ
た伸長部861 は時計ケース863 と係合して時計バンド85
3 を時計ケースに接続するように作動する。
【０１７５】細条導体851 はその一端を、時計ケースに
挿入した挿入素子865 を介してＦＭ副搬送波受信機に結
合する。挿入素子865 には第１円筒状導電部材867 及び
第２円筒状導電部材869 を設け、後者内に前者を同軸配
置する。これらの部材867 及び869 の間に絶縁スリーブ
部材871 を配設する。従って部材867 及び869 はコンデ
ンサを形成する。外側の円筒状導電部材869 は圧力ばめ
その他により、アースである周りの金属製時計ケース86
3 に電気的に接続する。ばね力を作用させた伸長部861
は絶縁スリーブ部材871 を通る小さい円筒状通路を介し
て内側の円筒状導電部材867 に係合する。従って挿入素
子865 により細状導体851 から時計ケースに至る並列コ
ンデンサが形成される。このコンデンサの値は内側及び
外側の円筒状導電部材867, 869と、絶縁スリーブ部材87
1 の誘電定数とによって決まる。好適な実施例ではかか
る各挿入素子865 はアンテナ細条導体851 からアースに
至る約25pFの並列コンデンサを形成する。時計バンドの
両側にかかる挿入素子をそれぞれ設けるので合計50pFの
並列コンデンサが形成される。内側の円筒状導電部材86
7 にワイヤ875 を接続し、これらワイヤを互に接続して
受信機のアンテナ入力端に接続する。
【０１７６】挿入素子865 の合計50pFの静電容量はアン
テナ850 と共振するように選定された。ループ状の細条
導体851 は誘導性給電点インピーダンスを呈する。この
誘導性リアクタンスは前記容量性素子によって打消され
るので、受信機に対し約100オームのほぼ抵抗性給電点
インピーダンスが生ずる。
【０１７７】細条導体851 の反対端877 はばね力を作用
させた伸長部861 を介して金属時計ケース863 に直接接
続する。従って細条導体851 のこの端部は接地して、ア
ンテナループを完成させる。
【０１７８】代替実施例では、並列コンデンサ素子では
なく直列コンデンサ素子を使用することによりアンテナ
850 を共振させるようにすることができる。これは図16
B に示した挿入部 865ａを使用することにより達成でき
る。挿入部 865ａには内側導電部材867 の周りに同軸配
置されるが、第２の絶縁スリーブ部材881 により時計ケ
ース863 から絶縁された導電円筒部材879 を設ける。絶
縁スリーブ部材881 の誘電材料は導電円筒部材879 及び
時計ケース863 の間の静電容量を最小にするよう選定す
る。かかる各導電円筒部材にはワイヤを結合し、このワ
イヤを受信機に接続する。この直列給電実施例では挿入
部865aは約100pF の直列容量を生ずるよう構成配置す
る。時計はかかる挿入部を２個含んでいるから、全有効
直列静電容量は50pFになる。受信機を２個の挿入素子86
5 に接続するラインと直列に小さい誘導性素子を挿入し
て当該システムを一層精密に共振させるようにすること
ができる。
【０１７９】代替実施例においては異なる形状の時計バ
ンドを使用できる。時計バンドのかかる代替実施例を図
16C に示す。かかる実施例では時計バンドが留めバック
ル887 に連結した２個の皮革細条885 を具える。皮革細
条885 を経由して細条導体889 を配設し、これを、留め
バックル887 と係合する孔を囲む金属縁当891 に電気的
に接続する。留めバックル887 自体は普通金属接着によ
り導体889 の反対端に電気的に接続する。この技術によ
り、留めバックル887 が係合された場合、アンテナの２
部分は金属縁当891 を介して電気的に接続される。
【０１８０】本発明によるアンテナ構成は最終的には制
限を課せられることなく使用できる。図１Ａに示した如
き一体形金属製捻り・撓曲可能時計バンドをその順次の
部分を介し導体（図示せず）をジグザグパターンにおい
てつなぎ合わせることにより受信アンテナとして採用で
きる。従ってバンドを、アンテナの電気接続を損傷する
ことなく捻ったり撓曲したりすることができる。他の実
施例ではループアンテナに代え、短かくまとめた長いワ
イヤ又は短いダイポールを使用できる。更に他の実施例
では時計面上の金属被覆をアンテナとして使用できる。
かかる構造は小さいプレートアンテナとして作動し、時
計面上の任意の点から給電できる。すべてのかかるアン
テナ構造の性能はかかるアンテナを腕時計携行者に結合
することにより画期的に改善される。
【０１８１】4.4 受信信頼性 上述した如く、データ信号の信頼し得る受信が無線周波
ページングにおける関心事である。ページング受信機は
移動ＦＭ受信機である。送信されたＦＭ信号は有害な干
渉に起因するヌルポイントを含む電界強度における空間
的変化に特徴がある。ＦＭ周波数においてはこれらヌル
ポイントは、受信機雑音フロア(floor)のレベル、平均
電界強度その他の要因に応じ、典型的には約1.5m離間さ
れかつその実効長は通常0.5m程度である。ユーザがペー
ジ受信機を携行すると、ＦＭ受信機部は図12C に示した
如くヌルポイントに遭遇する。各ヌルポイント即ち極小
値部992 ではＦＭ信号990 は受信機雑音フロア994 以下
に降下するおそれがある。これはアメリカン・ダイバー
シファイド・システム(American Diversified System)
の如き従来のページングシステムにおいて起る。しかし
従来ではその影響を長いメッセージ及び低いボーレート
を用いて最小にすることにより、失われるビット数を最
小にして誤りチェック及び訂正によりデータを効果的に
再生できるようにしている。これに対し本発明システム
ではヌルポイント間の信号強度極大の持続時間より遥か
に短かく、好ましくはヌルポイントと同じ又はそれより
短いメッセージパケット持続時間を発生させる。ヌルポ
イント内で受信されるメッセージ996 は失われるがパケ
ット998 で示した如きメッセージパケットが極大値部内
で受信される可能性が一層多くなる。30ｍ／秒の自動車
速度及び19000 ボー(260ビット／13ミリ秒パケット) の
伝送速度においてパケット持続時間は極大値部の半分よ
り小さい。従って、信号メッセージパケットの適正受信
の可能性は、伝送媒体の信頼性が低いにも拘らず高く、
90％又はそれより高い。そしてスループット信頼度はメ
ッセージパケットを異なる時間に再送しかつ強い送信信
号を走査することにより高められる。
【０１８２】本発明の原理及び好適な実施例を図面を参
照して説明したが、本発明はかかる原理の範囲内でその
構成及び細部を変更できることは当業者には明らかであ
る。本願発明者は本願の範囲内にあるすべての変形構成
が請求の範囲に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による時計ページ受信機を示す斜視図
（Ａ）及びそのデータ表示部の変形例を示す線図（Ｂ）
である。
【図２】メッセージを図１Ａの時計ページ受信機を含む
種々の受信機へ送信し受信させる本発明のページングシ
ステムの世界規模の機能ハイアラーキを示す説明図であ
る。
【図３】図１Ａの時計ページ受信機を含む図２のシステ
ムの簡単化したオープンシステムインターフェース(OS
I) モデルを示す線図である。
【図４】通信網とデータプロトコルの好適例の詳細も示
す図２のシステムの一層詳細なOSI モデルを示す説明図
である。
【図５】図２のシステムのクリアリングハウス設備及び
送信機設備の機能データ流れ図の半分を示す説明図であ
る。
【図６】図２のシステムのクリアリングハウス設備及び
送信機設備の機能データの流れ図の他の半分を示す説明
図である。
【図７】図２のシステムのローカルクリアリングハウス
設備及び送信機設備を示すブロック線図である。
【図８】本発明によるページングシステム又は他のデー
タ伝送システムに使用するディジタルデータプロトコル
の好適例を示す説明図（Ａ，Ｂ，Ｃ）及びパケットのチ
ェーン及び一連のチェーンで伝送されるメッセージ列の
一例を示す説明図である。
【図９】図１Ａの時計ページ受信機の動作の状態図
（Ａ）及びその各円内のデコーディングを示す流れ図
（Ｂ）である。
【図１０】図９Ａの遅延状態内の受信機の動作を示す状
態図である。
【図１１】図２のシステム内の送信に使用されるFM放送
信号のスペクトル成分を示す線図である。
【図１２】図１１の送信体系の波形図（Ａ，Ｂ）及び図
１Ａの時計ページ受信機が移動する際の受信RF信号強度
を示す説明図（Ｃ）である。
【図１３】図１Ａの時計ページ受信機を示すブロック線
図である。
【図１４】図１３の受信機の一層詳細なブロック線図で
ある。
【図１５】図１４に示す受信機のIFセクションを示すブ
ロック線図である。
【図１６】時計ページ受信機のリストバンドアンテナ
と、該アンテナの受信回路への接続を示す線図（Ａ）、
その受信アンテナとその接続の変形例を示す図（Ｂ）及
び２部分時計バンドに使用する連結具を示す図（Ｃ）で
ある。
【図１７】図７の送信機設備の一層詳細なブロック線図
である。
【図１８】図７の副搬送波発生器／変調器回路の一部を
示す回路図である。
【図１９】図１７の副搬送波発生器／変調器回路の他の
一部を示す回路図である。
【図２０】図１７の変調器回路における波形を示す線図
である。
【図２１】図１４のSCA デコーダセクションを示す回路
図である。
【符号の説明】
２０ 時計ページング受信機 ２２ グローバルページングシステム ２４ 電話機 ３２ 通信インターフェース ３４，３６ クリアリングハウスコンピュータ ４０ キーイングマシン ８０２ 左右のオーディオ信号の和で変調された信号 ８０４ ステレオ副搬送波信号 ８０６ 左右のオーディオ信号の差で変調された信号 ８０８ ＳＣＡ信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パーク ダニエル ジエー アメリカ合衆国 オレゴン州 97006 ビ ーバートン エス ダブリュー ペイズリ ー コート 3535 (72)発明者 ルールマン ロバート ジー アメリカ合衆国 オレゴン州 97006 ビ ーバートン エヌ ダブリュー オークヒ ルズ 14520 (72)発明者 ローズ ドナルド ティー アメリカ合衆国 オレゴン州 97221 ポ ートランド エス ダブリュー シーモー ア コート 5402 (72)発明者 スタイリー ジョセフ エフ ザ サード アメリカ合衆国 オレゴン州 97224 タ イガード エス ダブリュー ワンハンド レッドフィフティス 15445 (72)発明者 バーナム ルイス ダブリュー アメリカ合衆国 オレゴン州 97223 タ イガード エス ダブリュー ホール ブ ールヴァード 9825 アパートメント ナ ンバー71 (72)発明者 ホフ ドン ジー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94920 タイバーロン ワン ビア キャ ピストラノ（番地なし)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 最上側周波数を有するオーディオ変調信
    号と、第１信号と、前記のオーディオ変調信号の前記の
    最上側周波数よりも上に位置しSCA チャネルを伝送する
    為の第１帯域幅のSCA スペクトルとを含むFMステレオ信
    号を発生させ、 このFMステレオ信号と一緒に伝送する為に第１変調帯域
    幅のデジタルデータを入力させ、 前記の第１信号の周波数に予め決定した第１の倍数を乗
    じて前記のSCA スペクトル内にあり、前記のオーディオ
    変調信号の最上側周波数よりも高い第１周波数を得るこ
    とによりSCA 副搬送波を発生させ、 入力デジタルデータによりSCA 副搬送波を変調して変調
    されたSCA 信号を発生させ、 少くとも前記の変調されたSCA 信号を有する複合FMステ
    レオ信号を送信し、 この複合FMステレオ信号を受信し、 受信した複合FMステレオ信号を復調し、 復調された複合FMステレオ信号から、前記の第１信号を
    含む信号を抽出し、 抽出された第１信号の周波数に予め決定した前記の第１
    の倍数を乗じて前記の第１周波数にほぼ等しい基準信号
    を発生させ、この基準信号は抽出された第１信号から発
    生される為に低雑音成分を有し、 この基準信号を用いて、変調されたSCA 信号成分からデ
    ジタルデータを復号し、これにより、基準信号の雑音成
    分が低く、基準信号の周波数と前記の第１周波数との間
    が一致している為に、通信されたデジタルデータの受信
    特性が最適となるようにすることを特徴とするデジタル
    データ通信方法。
  2. 【請求項２】 最上側周波数を有するオーディオ変調信
    号と、第１信号と、前記のオーディオ変調信号の前記の
    最上側周波数よりも上に位置しSCA チャネルを伝送する
    為の第１帯域幅のSCA スペクトルとを含むFMステレオ信
    号を発生させ、 伝送する為のデジタル情報を入力させ、 メモリアドレスの列からデータビットを読出すことによ
    り前記のデジタル情報を合成し、読出した特定の列のメ
    モリアドレスをデジタル情報の関数とし、読出したデー
    タビットの列を以って変調されたSCA 信号を形成し、少
    くとも前記の変調されたSCA 信号成分を有する複合FMス
    テレオ信号を送信し、 この複合FMステオレ信号を受信し、 受信したこの複合FMステレオ信号を復調し、 復調したこの複合FMステレオ信号から、前記の第１信号
    を含む信号を抽出し、 復調した複合FMステレオ信号から、変調されたSCA 信号
    を含む信号を炉波し、 この炉波され、変調されたSCA 信号を周期的にサンプリ
    ングすることによりこの信号からデジタル情報を再生さ
    せ、 前記の第１信号の所定の位相を検出することによりサン
    プリング周期を制御することを特徴とするデジタルデー
    タ通信方法。
  3. 【請求項３】 最上側周波数を有するオーディオ変調信
    号と、第１信号と、前記のオーディオ変調信号の前記の
    最上側周波数よりも上に位置する第１帯域幅のSCA スペ
    クトルとを含む複合FMステレオ信号を送信する送信手段
    と、 前記のSCA スペクトルの前記の帯域幅よりも小さい第１
    の変調帯域幅を有するデジタルデータを前記の送信手段
    に入力する手段と、 前記のSCA スペクトル内の第１周波数でデジタルデータ
    に相当する変調されたSCA 信号を発生させ、この第１周
    波数を前記の第１信号の周波数の一定倍に等しく維持
    し、前記のSCA 信号を前記のオーディオ変調信号の最上
    側周波数よりも、前記の第１変調帯域幅の少くとも半分
    だけ上方に位置しているようにするSCA 信号発生手段
    と、 送信された複合FMステレオ信号を受信するアンテナ手段
    と、 このアンテナ手段に接続され、受信した複合FMステレオ
    信号から、復調された信号を生ぜしめる復調手段と、 復調された信号から、前記の第１信号を含む信号を抽出
    する抽出手段と、 復調された信号から、変調されたSCA 信号を含む信号を
    炉波するフイルタ手段と、 抽出された前記の第１信号を用いることにより、変調さ
    れたSCA 信号からデジタルデータを復号する復号手段と
    を具えたことを特徴とするデジタルデータ通信装置。
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