JPH09503633A - 無線通信システムにおいて送信機を識別する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を送信する送信機（８５２）を有する携帯通信ユニット（１０８）を見つける方法は、無線有効範囲が重複しない通信セル（５００）のサブセットを識別する所定のカラー・コード・ワードからなる情報信号を、通信セル送信機（１０４）から携帯通信ユニット（１０８）に送信する段階；情報信号内で送信されたカラー・コード・ワードから判定される報告カラー・コード値からなるＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を携帯通信ユニット（１０８）から受信する段階；および報告カラー・コード値を解析して、携帯通信ユニット（１０８）のセル位置を判定する段階によって構成される。携帯通信ユニット（１０８）は、通信セル（５００）とページング端末（１１０）とからなる無線通信システム内で動作し、通信セル（５００）は、携帯通信ユニット（１０８）によって受信される情報信号を送信する送信機（１０４）からなる。

Description

【発明の詳細な説明】 無線通信システムにおいて送信機を識別する方法 および装置 発明の分野 本発明は、一般に、無線通信システムに関し、さらに詳しくは、双方向無線通 システムにおいて再利用送信のため送信機を識別する方法および装置に関する。 発明の背景 同報送信(simulcast transmission)を利用する無線通信システムは、現在広く 利用される。典型例として、無線ページング・システムがある。１つの情報信号 が複数の地理的に離散した送信機から同時に送信され、広い地理的エリアで無線 有効範囲(radio coverage)を提供する同報送信は、ほとんどの広域無線ページン グ・システムで採用される。 同報無線通信システムのユーザ数がある地理的カバー・エリア内で増加すると 、通信トラヒックは最終的にこのシステムの容量制限に達し、そのため追加地理 的カバー・エリアおよびユーザに対処する前にトラヒック容量を増加す る措置を講じなければならない。多くの場合に講じられる措置の一つに、別の無 線チャネルをシステムに追加することがある。この措置は、どう見ても高価で、 すべての利用可能なチャネルが占有される場所では不可能である。 ＡＣＫ−ＢＡＣＫ(acknoｗledge-back)通信システムを含む従来の無線ページ ング・システムは、遍在的に動作する、すなわち、実質的にすべての固定／携帯 通信をシステム内の実質的にすべての固定送信機から同報する、同報式の固定／ 携帯無線送信(fixed-to-portable radio transmission)を利用してきた。しかし 、携帯通信ユニットがシステムで移動する際に携帯通信ユニットを見つける方法 があれば、任意の１つの個別携帯通信ユニットとの通信のために用いられる基地 送信機および受信機の数は、各携帯通信ユニット付近の固定送信機および受信機 にのみ限定される。この限定により、同一無線チャネル上で、システムの地理的 カバー・エリアの他の部分における他の携帯通信ユニットとの更なる通信のため に、固定送信機，受信機および通信スペクトルを同時に再利用できる。 従って、追加無線チャネルを必要としないやり方で、同報無線通信システムの 容量制限を増加する方法および装置が必要とされる。 発明の概要 よって、本発明の好適な実施例の第１観点では、ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を送信 する送信機を有する携帯通信ユニットを見つける方法は、情報信号を送信する段 階，報告カラー・コード・ワード(reported color code word)を含むＡＣＫ−Ｂ ＡＣＫ信号を受信する段階およびカラー・コード・ワードを解析する段階によっ て構成される。携帯通信ユニットは、複数の通信セルおよびページング端末によ って構成される無線通信システム内で動作し、通信セルは、携帯通信ユニットに よって受信される情報信号を送信する１つまたはそれ以上の送信機によって構成 される。送信する段階は、無線有効範囲(radio coverage)が重複しない複数の通 信セルのサブセットを識別する複数の所定のカラー・コード・ワードのうち１つ からなる情報信号を、通信セル送信機から携帯通信ユニットに送信することによ って構成される。受信する段階は、情報信号において送信されたカラー・コード ・ワードから判定される報告カラー・コード値からなるＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を 携帯通信ユニットから受信することによって構成される。解析する段階は、報告 カラー・コード値を解析して、携帯通信ユニットのセル位置を判定することから なる。 本発明の好適な実施例の第２観点では、携帯通信ユニットにおいて、無線有効 範囲が重複しない複数の通信セルのサブセットのうち１つを識別する方法は、情 報信号を受信する段階，所定のカラー・コード・ワードを復号する段階 および肯定応答(ＡＣＫ：acknowledgment)を送信する段階によって構成される。 携帯通信ユニットは、ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を送信する送信機を有し、複数の通 信セルおよびページング端末からなる無線通信システム内で動作し、通信セルは 、携帯通信ユニットによって受信される情報信号を送信する１つまたはそれ以上 の送信機からなる。情報信号を受信する段階は、無線有効範囲が重複しない複数 の通信セルのサブセットを識別する複数の所定のカラー・コード・ワードのうち １つからなる送信情報信号を携帯通信ユニットにおいて受信することからなり、 この受信される情報信号は発生した誤りを含む。所定のカラー・コード・ワード を復号する段階は、前記受信する段階において受信された、誤りを含む情報信号 から、情報信号において送信された所定のカラー・コード・ワードを復号するこ とからなる。肯定応答を送信する段階は、前記復号する段階において復号された カラー・コード・ワードの報告カラー・コード値からなるＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号 を、携帯通信ユニットから送信することからなる。 本発明の好適な実施例の第３観点では、システムは、送信コントローラ手段， 受信コントローラ手段および割り当て手段によって構成される。このシステムは 、ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を送信する送信機を有し、無線通信システム内で動作す る携帯通信ユニットを見つけるためのものであり、この無線通信システムは、複 数の通信セルおよびページン グ端末によって構成され、通信セルは、携帯通信ユニットによって受信される情 報信号を送信する１つまたはそれ以上の送信機と、携帯通信ユニットからＡＣＫ −ＢＡＣＫ信号を受信し、ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号をページング端末に送出する１ つまたはそれ以上の固定受信機とによって構成される。送信コントローラ手段は 、１つまたはそれ以上の送信機に結合され、無線有効範囲が重複しない複数の通 信セルのサブセットを識別する複数の所定のカラー・コード・ワードの１つから なる情報信号を送信する。受信コントローラ手段は、固定受信機に結合され、情 報信号において送信されたカラー・コード・ワードから判定される報告カラー・ コード値からなるＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を携帯通信ユニットから受信する。割り 当て手段は、受信コントローラに結合され、報告カラー・コード値および固定受 信機識別についてＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を解析して、携帯通信ユニットのセル位 置を判定する。 本発明の好適な実施例の第４観点では、携帯通信ユニットは、復調器手段，同 期相関器手段および報告器手段によって構成される。携帯通信ユニットは、無線 周波数（ＲＦ）受信機と、ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を送信するＲＦ送信機とを有し 、複数の通信セルおよびページング端末によって構成される無線通信システム内 で動作し、通信セルは、携帯通信ユニットによって受信される情報信号を送信す る１つまたはそれ以上の送信機によって構成される。復調器手段 は、ＲＦ受信機に結合され、無線有効範囲が重複しない複数の通信セルのサブセ ットを識別する複数の所定のカラー・コード・ワードの１つからなる情報信号を 復調し、受信された情報信号は発生した誤りを含む。同期相関器手段は、復調器 手段に結合され、受信情報から、情報信号内で送信されたカラー・コード・ワー ドを受信情報信号から復号する。報告器手段は、デコーダ手段に結合され、復号 カラー・コード値を報告するＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を生成する。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明の好適な実施例による無線通信システムの電気ブロック図で ある。 第２図は、本発明の好適な実施例による無線通信システムの通信セルを示す図 である。 第３図は、本発明の好適な実施例によるメッセージ情報を処理し送信する端末 および送信機の電気ブロック図である。 第４図は、本発明の好適な実施例による無線通信システムの通信セルの一部を 示す図である。 第５図ないし第７図は、本発明の好適な実施例により用いられる信号プロトコ ルの送信フォーマットを示すタイミング図である。 第８図および第９図は、本発明の好適な実施例により用 いられる同期信号を示すタイミング図である。 第１０図は、本発明の好適な実施例による携帯通信ユニットの電気ブロック図 である。 第１１図は、第１０図の携帯通信ユニットで利用される同期相関器の電気ブロ ック図である。 第１２図は、本発明の好適な実施例による固定通信ユニットにおける固定受信 機の電気ブロック図である。 第１３図は、本発明の好適な実施例による同期相関シーケンスを示すフローチ ャートである。 第１４図は、本発明の好適な実施例により携帯通信ユニットを見つけて、通信 セル送信資源を同時に再利用する方法を示すフローチャートである。 発明の詳細な説明 本発明の好適な実施例によりＡＣＫ−ＢＡＣＫ無線通信システム内で通信セル を識別する方法および装置について以下で説明する。この方法および装置は、送 信機，受信機およびスペクトル再利用の利点を達成するため、携帯通信ユニット を見つけるために利用できる。 第１図を参照して、本発明の好適な実施例による無線通信システム１００の電 気ブロック図は、ページング端末１０２と、当技術分野で周知なように公衆電話 交換網（ＰＳＴＮ）とインタフェースする１つまたはそれ以上の電話入 力１１０とによって構成される。好ましくは、ページング端末１０２は、以下で 説明するように本発明の好適な実施例による特殊なファームウェア要素で修正さ れた、Schaumburg，IllinoisのMotorola，Inc.社製のモデルE09DAB0010 Metro-P age（登録商標）と同様である。ページング端末１０２として他の同様な装置も 利用できることが理解される。 ページング端末１０２は、好ましくは複数の電話回線１０６によって、複数の 固定通信ユニット１０１に結合される。ページング端末１０２を固定通信ユニッ ト１０１と結合するため、無線リンクも利用できることが理解される。各固定通 信ユニット１０１は、以下でさらに説明するように、無線通信システム１００の 複数の通信セル５００（第２図）の１つ内で無線有効範囲(radio coverage)を提 供する。 固定通信ユニット１０１のそれぞれは、好ましくは、通信セル内の地理的に離 散した位置に配置された１つまたはそれ以上の固定受信機１０３と、セル送信機 １０４とによって構成される。セル送信機１０４および複数の受信機１０３は、 好ましくはＡＣＫ−ＢＡＣＫ機能を有する無線ページャである複数の携帯通信ユ ニット１０３と無線リンクによって結合され、携帯通信ユニット１０８と情報を 送受信する。このようなＡＣＫ−ＢＡＣＫ機能を有する無線ページャは、Moore による米国特許第５，１２４，６９７号 "Acknowledge Back Pager"，Davisによる米国特許第５，１５３，５８２号 "Met hod and Apparatus for Acknowledging and Answering a Paging Signal"および Siwiakらによる米国特許第４，８７５，０３８号"Frequency Division Multiple xed Acknowledge Back Paging System"において開示される。好ましくは、セル 送信機１０４は、Schaumburg，IllinoisのMotorola，Inc.社製のモデルC73 PURC 5000（登録商標）送信機と同様である。セル送信機１０４の代わりに、他の同 様な送信機も利用できることが理解される。複数の受信機１０３および携帯通信 ユニット１０８については、以下でさらに詳しく説明する。携帯通信ユニット１ ０８は、完全な双方向（受信および送信）デジタル・メッセージング機能を有し てもよいことが理解される。 無線通信システム１００の初期セットアップ中に、ページング端末１０２は、 好ましくは、本発明の好適な実施例により、各通信セル５００について以下カラ ー・コード（ＣＣ）という識別コードと、各送信機１０４について固有の送信機 識別コード（ＴＩＤ:transmitter identification code）と、各固定受信機１０ ３について固有の固定受信機識別コード（ＲＩＤ）とを定義し、割り当てる。無 線通信システム１００のそれ以降の動作中に、発呼者は、好ましくは、電話入力 １１０を介して中央コントローラ１０２に発呼し、特定の携帯通信ユニット１０ ８ を呼び出すように要求し、それにより呼び出すべき携帯通信ユニット１０８のラ ンダム・グループを形成する。好ましくは、発呼者は、例えばコールバック番号 などメッセージも入力するように、例えばトーン・ダイアル式電話または英数字 ページ入力装置など適切な入力装置を利用する。ページング端末１０２は、好ま しくは、その後送信するため、ランダム・グループに対応する複数の選択呼出ア ドレスおよび関連メッセージをフォーマットし、キュー(queue)する。 次に、ページング端末１０２は、キューされた選択呼出アドレスおよびメッセ ージとともに、肯定応答割り当て情報をフォーマットし、この肯定応答割り当て 情報は、好ましくは、ランダム・グループの各メンバへの命令からなり、肯定応 答信号について利用すべき時間およびチャネルを指定する。次に、ページング端 末１０２は、当技術分野で周知な方法で、選択呼出アドレスおよび関連メッセー ジならびに肯定応答割り当て情報を固定通信ユニット１０１の送信機１０４に送 出する。１つまたはそれ以上の送信機１０４は、ページング・チャネル上で、以 下で説明するページング・プロトコルを利用して、メッセージおよび肯定応答割 り当て情報からなる選択呼出アドレスおよび関連情報を携帯通信ユニット１０８ に送信する、あるいは２つ以上の送信機の場合には、同報（同時に送信）する。 さらに、ページング端末１０２は、各送信機１０４を制御して、セル 送信機１０４が位置する通信セル５００に割り当てられたカラー・コードを周期 的に送信する。各割り当てられたカラー・コードは、以下で説明するように、複 数の通信セル５００のうち干渉しないサブセットを定義する。 携帯通信ユニット１０８が選択呼出アドレス，メッセージ情報および肯定応答 割り当て情報を含む信号を受信して、選択呼出アドレスが自局にプログラムされ た選択呼出アドレスと一致することに応答して、携帯通信ユニット１０８は、関 連情報をさらに受信し、指定されたチャネル上で、指定された時間に肯定応答信 号を送信する。この肯定応答信号は、以下でさらに説明するように、少なくとも 、本発明の好適な実施例により最後に受信された送信から識別される送信機カラ ーの報告値と、ＲＩＤとによって構成される。 無線通信システムの設計では、１つまたはそれ以上の固定受信機１０３によっ て肯定応答信号が、実質的な確実性で受信されるように設計される。１つまたは それ以上の固定受信機１０３において携帯通信ユニット１０８から受信される報 告カラー・コード値は、ＲＩＤとともに固定受信機１０３によって、タイムスロ ットおよびチャネル情報と一緒にページング端末１０２に送出される。 次に、ページング端末は、すべての通信セル５００をすべてのカラー・コード およびすべての固定受信機１０に相互参照する格納済み最良セル・テーブル２５ ４（第３図） を参照することによって、複数の通信セル５００のうち最良のセルを判定する。 ページング端末１０２は、好ましくは、本発明の好適な実施例に従って、報告側 携帯通信ユニット１０８との更なる通信のため、判定された最良セルを選択し、 しかも他のすべての通信セル５００からの更なる送信を終了し、それにより他の 携帯通信ユニット１０８との通信のため、干渉しない程度に、他のすべての非干 渉セルを同時に再利用することが可能になる。 各通信セル５００について用いられるセル送信機１０４の最小数は１であるこ とが理解される。尚、システムの堅牢性のためには、例えば、連続的なセル・エ リアを網羅するため２つのアンテナ位置が必要な特定の地理的状況の場合や、例 えば、冗長性のために、複数の通信セル５００のうち１つまたはそれ以上におい て２つ以上の送信機１０４を利用できることが好ましい。２つ以上の送信機１０ ４が１つの通信セル５００内で用いられる場合、送信機１０４は同じカラー・コ ードを送信する。 第２図は、本発明の好適な実施例による無線システム１００の通信セル５００ を、９つのセルの場合について図示する図である。通信セル５００の概略的な有 効範囲周辺は、円形の境界５０５によって表される。各通信セル５００において 、１つの送信機１０４および３つの受信機１０３が一例として示される。各送信 機の隣には、初期システム・セットアップ時に割り当てられるＴＩＤおよびカラ ー・コ ード（ＣＣ）が示される。各固定受信機１０３の隣には、ＲＩＤが示される。割 り当て時に、カラー・コードは、異なる通信セル５００に位置する送信機１０４ からと、干渉セルの有効範囲重複地域５１０に位置する送信機１０４から同時に 、携帯通信ユニット１０８によって受信される信号を区別できるように選択され る。これらの地域は、信号が地域内で同様な強度である場合が多いために、ＦＭ 無線通信分野で周知の捕捉効果(capture effect)が任意の１つの送信機１０４か ら確実に行われないエリアである。本例では、異なる通信セルを区別するために ３つのカラー・コードで十分であるが、それ以外の数のカラー・コードも利用で きることが理解される。 無線通信システムは、同報通信システムでもよく、この場合、重複エリアで受 信される信号が情報シンボルの小さい割合内で同時になるように送信のタイミン グが調整され、そのため同様な強度の２つの同じ信号が２つ以上の送信機から受 信される際にメッセージを受信する確率を向上させ、あるいは従来のシステムで もよく、この場合、このようなイミング調整は必ずしも行われない。 セル有効範囲周辺として円形の使用は一般的なシステムに見られる実際の有効 範囲周辺を簡略化したものであり、本システム説明の結論に実質的に影響を与え ないことが理解される。 第３図は、本発明の好適な実施例によりメッセージ情報 の送信を処理および制御するために用いられるページング端末１０２および送信 機１０４の電気ブロック図である。割り当て要素２６０は、以下でさらに説明す るように、ＲＩＤ，ＴＩＤ，加入者データベース２０８，セル・カラー・コード および最良セル・テーブル２５４をセットアップするためにシステム初期化時に 用いられる。タッチ・トーン電話機を利用して容易に入力できるトーン専用メッ セージや数字メッセージなどの短いメッセージは、当技術分野で周知な方法で、 電話インタフェース２０２を介して電話入力接続１１０からページング端末１０ ２に結合される。データ入力装置の使用を必要とする英数字メッセージなどの長 いメッセージは、任意の多数の周知のモデム伝送プロトコルを利用して、モデム ２０６を介して公衆電話交換網入力／出力接続１１０からページング端末１０２ に結合される。メッセージの発呼が受信されると、コントローラ２０４はこのメ ッセージの処理を担当する。コントローラ２０４は、好ましくは、Schaumburg， IllinoisのMotorola，Inc.社製のMC68000またはその同等品などのマイクロコン ピュータであり、発呼者にメッセージを入力するように指示する音声プロンプト などの端末動作や、データ入力装置からのメッセージの受信を可能にするハンド シェイク・プロトコルを制御するさまざまなあらかじめプログラムされたルーチ ンを実行する。呼が受信されると、コントローラ２０４は、加入者データベース ２０８に格納 された情報を参照して、受信メッセージの処理方法を決定する。加入者データベ ース２０８は、携帯通信ユニットに割り当てられたアドレスなどの情報や、アド レスに伴うメッセージ・タイプや、課金未払いについてのアクティブまたは非ア クティブなど携帯通信ユニット１０８のステータスに関する情報を含むが、それ らに限定されない。データ入力端末２４０が設けられ、このデータ入力端末２４ ０は、コントローラ２０４に結合して、加入者データベース２０８に格納される 情報の入力，更新および削除などの目的や、システム性能を監視し、課金情報な どの情報を取得するために用いられる。 加入者データベース２０８は、以下で詳細に説明するように、送信フレーム割 り当て，送信フェーズ割り当て，肯定応答割り当ておよび携帯通信ユニット１０ ８の最後のセル位置の時間およびセル識別などの情報も含む。受信メッセージは アクティブ・ページ・ファイル２１０に格納され、このアクティブ・ページ・フ ァイル２１０は、携帯通信ユニット１０８に割り当てられる送信フェーズに基づ いてメッセージをキュー(queue)に格納する。本発明の好適な実施例では、送信 機１０４上で同報されるメッセージについて４つのフェーズ・キューがアクティ ブ・ページ・ファイル２１０に設けられ、通信セル５００内で個別に送信される メッセージについて各セルに４つの更なるフェーズ・キューが設けられる。アク ティブ・ページ・ファイル２１０は、 好ましくは、デュアル・ポートＦＩＦＯ(first in first out)ランダム・アクセ ス・メモリであるが、ハード・ディスク・ドライブなどの他のランダム・アクセ ス・メモリを利用できることが理解される。周期的に、各フェーズ・キューに格 納されたメッセージ情報は、リアルタイム・クロック２１４によって与えられる ようなタイミング情報または他の適切なタイミング源を利用して、コントローラ ２０４の制御に基づいてアクティブ・ページ・ファイル２１０から取り出される 。各フェーズ・キューから取り出されたメッセージ情報は、フレーム番号によっ て分類され、ついでアドレス，メッセージ情報および送信に必要な任意の他の情 報によって整理され、ついでフレーム・バッチング・コントローラ(frame batch ing controller)２１２によって、個別のセルに関連するフェーズ・キューにつ いて、メッセージ・サイズおよびセル識別に基づいてフレームにバッチされる。 各フェーズ・キューについてバッチされたフレーム情報は、フレーム・メッセー ジ・バッファ２１６に結合され、フレーム・メッセージ・バッファ２１６は、更 なる処理および送信のときまでバッチされたフレーム情報を一時的に格納する。 フレームは番号シーケンスでバッチされ、そのためカレント・フレームの送信中 に、次に送信すべきフレームはフレーム・メッセージ・バッファ２１６にあり、 それ以降の次のフレームは取り出され、バッチされる。コントローラ２０４は、 同時送信のために、個別の非重複セ ルに関連するフェーズ・キューを識別する。適切な時間に、フレーム・メッセー ジ・バッファ２１６に格納されたバッチ済みフレーム情報は、フレーム・エンコ ーダ２１８に転送され、再びフェーズ・キュー関係を維持する。フレーム・エン コーダ２１８は、以下で説明するように、アドレスおよびメッセージ情報を、送 信に必要なアドレスおよびメッセージ・コード・ワードに符号化する。符号化さ れたアドレスおよびメッセージ・コード・ワードは、ブロックに配列され、つい でフレーム・メッセージ・インタリーバ２２０に結合され、このフレーム・メッ セージ・インタリーバ２２０は、当技術分野で周知な方法で送信時に好ましくは ８つのコード・ワードをインタリーブする。次に、各フレーム・メッセージ・イ ンタリーバ２２０からのインタリーブされたコード・ワードは、位相マルチプレ クサ２２１に順次転送され、この位相マルチプレクサ２２１は、送信フェーズに よってビット単位でメッセージ情報をシリアル・データに多重化する。次に、コ ントローラ２０４は、フレーム同期発生器２２２をイネーブルし、このフレーム 同期発生器２２２は各フレーム送信の開始で送信される同期コードを生成する。 同期コードは、シリアル・データ・スプライサ(serial data splicer)２２４に よって、コントローラ２０４の制御に基づいてアドレスおよびメッセージ情報と 多重化され、そこから送信のために適切にフォーマットされたメッセージ・スト リームを生成する。次に、このメッ セージ・ストリームは送信機コントローラ２２６に結合され、この送信機コント ローラ２２６は、コントローラ２０４の制御に基づいて、送信機分配チャネル２ ２８上でメッセージ・ストリームを送信する。送信機分配チャネル２２８は、有 線回線，無線周波数（ＲＦ）またはマイクロ波分配チャネルや、衛星分配リンク など多数の周知の分配チャネル種類のうち任意のものでもよい。分配されたメッ セージ・ストリームは、通信システムのサイズに応じて、１つまたはそれ以上の 送信局１０４に転送される。まず、メッセージ・ストリームは、デュアル・ポー ト・バッファ２３０内に転送され、このデュアル・ポート・バッファ２３０は、 送信前にメッセージを一時的に格納し、以下でさらに説明するように、メッセー ジ・ストリームの同期部分を修正して、送信機１０４が位置するセルに割り当て られたカラー・コードを含める。タイミングおよび制御回路２３２によって決定 される適切な時間に、メッセージ・ストリームはデュアル・ポート・バッファ２ ３０から取り出され、好ましくは４値ＦＳＫ(frequency shift keyed)変調器２ ３４の入力に結合される。次に、変調されたメッセージ・ストリームは、アンテ ナ２３８を介して送信するため送信機ＲＦ段２３６に結合される。送信機１０４ に固有のカラー・コードを含めるためメッセージの同期部分を修正することは、 送信機１０４のタイミングおよび制御回路２３２において同様に行うことができ ることが理解される。 携帯通信ユニット１０８がページング送信を受信すると、携帯通信ユニット１ ０８は上記のように肯定応答で応答する。１つまたはそれ以上の固定受信機１０ ３によって携帯通信ユニットからの肯定応答において受信された復号カラー・コ ードは、受信機識別とともに受信機分配チャネル２５０を介して固定受信機１０ ３からページング端末１０２の受信機コントローラ２５２に、タイムスロットお よびチャネル情報とともに送出される。受信機コントローラ２５２は、コントロ ーラ２０４によって受信・復号するために情報をバッファする。コントローラ２ ０４内で、割り当て要素２５６はタイムスロットおよびチャネル情報を利用して 、携帯通信ユニット１０８を識別し、また復号カラー・コード，固定受信機１０ ３識別および最良セル・テーブル２５４を利用して、携帯通信ユニット１０８の セル位置を判定する。次に、携帯通信ユニット１０８のセル位置は、割り当て要 素２５６によって加入者データベース２０８内で更新される。 本発明の好適な実施例による最良セル・テーブル２５４の内容の一例を以下の 表１に示す。４つのカラー・コード値をテーブル１の右欄に示す。３つの値、０ ，１，２は、第２図のセル地理に基づいてシステム初期化時に通信セル５００に 割り当てられる。４番目の値である１５は、非有効カラー・コード値(non-valid color code value)と名付けられ、携帯通信ユニット１０８がメッセージの同期 部分で送信された３つのカラー・コードの１つを実質的な確実性で識別できない ときに携帯通信ユニット１０８によって報告される固有のカラー・コード値であ る。固定受信機識別（ＲＩＤ）を表の左欄に示す。この例では、送信機のＩＤ（ ＴＩＤ）と同じであるセル識別番号は、表の本体をなす。カラー・コード値およ びＲＩＤが最良セル・テーブル２５４の入力として与えられると、ＴＩＤは携帯 通信ユニット１０８のセル位置として出力される。システム初期化のときのよう に、携帯通信ユニット１０８から肯定応答が受信されない場合、固有の非有効セ ル位置９９９が割り当てられる。 第４図は、本発明の好適な実施例によるＴＩＤが０，１，２である通信セル５ ００の一部の図である。この例では、携帯通信ユニット１０８は、同時にＴＩＤ ０およびＴＩＤ２の送信機１０４からページング・メッセージの送信を受信する 。ＴＩＤ２の送信機１０４からの信号は、ＴＩＤ０の送信機１０４からの信号よ りもわずかに強く、そのため携帯通信ユニット１０８は、以下で説明する方法で 、肯定応答においてカラー２を報告する。携帯通信ユニット１０８からの肯定応 答は、ＲＩＤ８およびカラー・コード２を有するの固定受信機１０３と、ＲＩＤ １およびカラー・コード２を有する固定受信機１０３とを介してページング端末 １０２によって受信される。セル２と携帯通信ユニット１０８との関連づけは、 ユニットの位置として加入者データベース内で行われる。復号カラー・コードを 使用することにより、捕捉が行われないエリアにおいてより強い送信機１０４の 正しい識別が可能になり、大きな有効範囲の重複領域５１０からの曖昧領域をは るかに小さい領域（カラー重複領域）４２０に効果的に低減することが理解され る。また、非理想的なシステムでは、非捕捉領域５１０およびカラー重複領域４ ２０の形状および数はさらに複雑化する可能性はあるが、カバーされるエリアの 量の著しい違いは依然存在することが理解される。 本例では、セル識別は送信機ＴＩＤ番号と同一である。２つ以上の送信機が１ つのセルにある、本例以外の場合で は、セル識別番号と送信機番号との間で相違がある。 割り当て要素２５６が上記のように携帯通信ユニット１０８のセル位置で加入 者データベース２０８を更新すると、再利用要素２５８は、すべての以降のメッ セージ送信を、例外条件、例えば、所定の時間期間で任意の固定受信機１０３を 介して携帯通信ユニット１０８から応答がない場合など、例外条件が生じるまで 、見つけられたセルからのみ携帯通信ユニット１０８に送出させる。本発明の好 適な実施例では、この条件が生じると、割り当て要素２５６は非有効位置９９９ を携帯通信ユニット１０８に割り当て、再利用要素２５８は、携帯通信ユニット １０８の新たな位置が判定されるまで、携帯通信ユニット１０８への送信を同報 無線通信システムにおけるすべてのセルから同時に再利用送信させ、あるいは従 来の無線通信システムでは、同じカラー・コードを有する通信セルのすべてのサ ブセットから、一度に１つのサブセットを順番に、同時に再利用送信させる。携 帯通信ユニット１０８の割り当てセル位置を変更させる別の例外条件として、携 帯通信ユニット１０８が別のセルにあることを示す、肯定応答の受信がある。こ の場合、割り当て要素２５６は加入者データベース２０８内のセル位置を新たな セル位置に変更し、再利用要素２５８は、新たなセル以外のすべてのセルからの 通信を終了する。同時に異なる携帯通信ユニットへの異なるメッセージの再利用 送信は、同じカラー・コードを有するセルからのみ送 信されるように、再利用要素２５８によって制御される。 本発明の別の実施例があることが理解され、ここで最良セル・テーブルの少な くとも一部は受信機１０３に複製され、セル位置判定が受信機１０３内で行われ 、セル位置がページング端末１０２に送出され、次に割り当て要素２５６が上記 のように加入者データベース２０８を更新する。 第５図，第６図および第７図は、本発明の好適な実施例により用いられる信号 プロトコルの送信フォーマットを示すタイミング図である。第５図に示すように 、信号プロトコルは、フレーム０からフレーム１２７まで記された１２８個のフ レームのうち１つまたはそれ以上に割り当てられたページャなどの携帯通信ユニ ット１０８へのメッセージ送信を可能にする。このとき、信号プロトコル内で与 えられるフレームの実際の数は、上記の数よりも多くても少なくてもよいことが 理解される。利用するフレームの数が多いほど、システム内で動作する携帯通信 ユニット１０８に提供できるバッテリ寿命は長くなる。利用するフレームの数が 少ないほど、メッセージをキューして、特定のフレームに割り当てられた携帯通 信ユニット１０８に伝達する回数が多くなり、それにより待ち時間(latency)、 すなわちメッセージを伝達するために必要な時間を短縮する。 第６図に示すように、フレームは、同期コード（同期）と、それに続いて、好 ましくは、ブロック０からブロック１０と記される１１個のメッセージ情報ブロ ックとによっ て構成される。第７図に示すように、各メッセージ情報ブロックは、好ましくは 、各フェーズについてワード０からワード７と記された８つのアドレス，制御ま たはデータ・コード・ワードによって構成される。そのため、フレーム内の各フ ェーズは、最大８８個のアドレス，制御およびデータ・コード・ワードの送信を 可能にする。アドレス，制御およびデータ・コード・ワードは、好ましくは、３ １，２１ＢＣＨ(Bose，Chaudhuri，Hocquenghem)コード・ワードであり、コード ・ワード・セットに余分なビットの距離を与える追加の３２番目のイーブン・パ リティを有する。２３，１２ゴーレイ・コード・ワード(23，12 Golaycode word )または堅牢(robust)な誤り訂正および検出を行う他のブロック・コードなど、 他のコード・ワードも利用できることが理解される。アドレスまたはデータとし てコード・ワード・タイプを定義する最初のコード・ワードを利用するアドレス およびデータ・コード・ワードを与える周知のＰＯＣＳＡＧ信号プロトコルとは 異なり、本発明の好適な実施例で利用される信号プロトコルでは、アドレスとデ ータについてそのような区別はない。むしろ、アドレスおよびデータ・コード・ ワードは、個別フレーム内の位置によって定義される。また、１１以外のフレー ム毎のブロック数も利用できることが理解される。 第８図および第９図は、本発明の好適な実施例により用いられる同期コードを 示すタイミング図である。特に、第 ８図に示すように、同期コードは、好ましくは、３つの部分、すなわち、第１同 期ワード（同期１），フレーム情報コード・ワード（フレーム情報）および第２ 同期コード（同期２）によって構成される。第９図に示すように、第１同期コー ドは、ビット同期を与える、好ましくは交互の１，０ビット・パターンである「 ビット同期１」と記された第１部分と、フレーム同期を与える「Ａ」およびその 補数の「Ａバー」と記された第２および第４部分と、さらなるビット同期ならび にカラー・コードを与える「ＢＳ１」と記された第３部分とによって構成される 。第２および第４部分は、好ましくは、３２，２１ＢＣＨコード・ワードであり 、これらは高いコード・ワード相関信頼度を与えるようにあらかじめ定義され、 またアドレスおよびメッセージが送信されるデータ・ビット・レートを示すため に用いられる。以下の表２は、信号プロトコルで用いられるデータ・ビット・レ ータを定義する。 上の表２に示すように、アドレスおよびメッセージ伝送について３つのデータ ・ビット・レータがあらかじめ定義されるが、システム条件に応じてそれ以上ま たはそれ以下のデータ・ビット・レートもあらかじめ定義できることが理解され る。４番目の「Ａ」値も将来用にあらかじめ定義される。 以下では第１同期コードのカラー・コード部分という、第１同期コードの第３ 部分は、好ましくは、１６，５ＢＣＨの３つの誤り訂正コード・ワードの所定の 小さいサブセットのうち１つである。このサブセットは、異なる誤り訂正送信機 カラー・コードの小さいセットを与えるだけでなく、ビット同期ならびに「Ａ」 および「Ａバー」フレーム同期・シーケンスとしてあらかじめ定義されたビット シーケンスを有する高度な反相関(anti-correlation)（この場合、「Ａ」および 「Ａバー」コードを有するすべてのスライディング比較についてのハミング距離 (Hamming distance)の少なくとも６ビット）を与えるように選択され、それによ りビット誤りを含む信号、例えば、同時に受信される異なるカラー・コードを含 む他の同様な信号よりもわずかだけ強い信号であって、第１同期コードのカラー ・コード部分にビット誤りを発生するような信号に含まれる、あるいは他の同様 な信号とは必ずしも干渉しないが、ＲＦ暗雑音(background noise)または他の干 渉のためにビット誤り を有する弱い信号に含まれる、カラー・コードの適切な復号を可能にするコード を与える。本発明の１６，５ＢＣＨコードによって提供される誤り訂正改善の性 能のシミュレーションから、ブロック誤り訂正コードを使用しない場合の７５％ の時間で、４．５ｄＢの差に比べて、強い信号におけるカラー・コードを適切に 復号する一般的な改善は、９９％の時間で、信号の３ｄＢ差であることが判明し た。 フレーム情報コード・ワードは、好ましくは、単一の３２，２１ＢＣＨコード ・ワードであり、フレーム番号０からフレーム番号１２７を定義するために符号 化された７ビットなど、フレーム番号を識別するために確保された所定のビット 数をデータ部分内に含む。 第２同期コードの構造は、好ましくは、上記の第１同期コードの構造と同様で ある。ただし、好ましくは１６００ｂｐｓ（ビット毎秒）など固定データ・シン ボル・レートで送信される第１同期コードとは異なり、第２同期コードは、任意 のフレームにおいてアドレスおよびメッセージが送信されるデータ・シンボル・ レートで送信される。そのため、第２同期コードにより、携帯通信ユニット１０ ８はフレーム送信データ・ビット・レートで「精細な」ビットおよびフレーム同 期を獲得できる。 要するに、本発明の好適な実施例で利用される信号プロトコルは、いくつかの 所定の同期コードのうち１つと、それに続く１１個のデータ・ブロックとを含み 、この１１個 のデータ・ブロックは、フレーズ毎に、８個のアドレス，制御またはメッセージ ・コード・ワードからなる。同期コードは、データ送信レートおよび送信カラー ・コードの識別を可能にし、さまざまな送信レートで送信されるデータ・コード ・ワードとの携帯通信ユニット１０８による同期を保証する。 第１０図は、本発明の好適な実施例による携帯通信ユニット１０８の電気ブロ ック図である。携帯通信ユニット１０８の核心部分はコントローラ８１６であり 、このコントローラ８１６は、Schaumburg，IllinoisのMotorola，Inc.社製の、 MC68HC05HC11マイクロプロセッサを利用して好ましくは構築される。以下、コン トローラ８１６というマイクロコンピュータ・コントローラは、第１０図に示す ような多数の周辺回路から入力を受け、処理し、ソフトウェア・サブルーチンを 利用して周辺回路の動作および相互作用を制御する。コントローラは、プログラ ム命令のセットを与える電気的に変更可能なリードオンリ・メモリ（ＥＡＲＯＭ ：electrically alterable read only memory）ファームウェア８５４によって 構成される。マスクド・リードオンリ・メモリ（ＲＯＭ），バッテリ・バックア ップＲＡＭおよび他の同様な形式の電気的に再プログラム可能な不揮発性メモリ もＥＡＲＯＭファームウェア８５４の代わりに代用できることが理解される。処 理および制御機能のためにマイクロコンピュータを利用することは、 当業者に周知である。 携帯通信ユニット１０８は、好ましくは２値および４値周波数変調方式を利用 して変調された、以下では「データ」というアドレス，制御およびメッセージ情 報を受信でき、受信メッセージに対するＡＣＫ応答を符号化・送信できる。携帯 通信ユニット１０８は、１つまたはそれ以上のセル送信機１０４から送信される データ信号を受信して、複数の受信機１０３に応答を返送するためのアンテナ８ ０２によって構成される。アンテナ８０２は、受信無線信号を復調する受信機８ ０４と、肯定応答を送信する応答送信機８５２とによって構成されるトランシー バ８５０に結合される。好ましくは、応答送信機８５２は、従来の低電力の狭帯 域２値ＦＳＫ送信機であり、受信機８０４は、Schaumburg，IllinoisのMotorola ，Inc.社製のモデルA03KLB5962CA ADVISOR（登録商標）で採用される受信機と同 様である。受信機８０４の代わりに、他の同様な受信機も利用できることが理解 される。受信機８０４は、以下では復元データ信号という、アナログ４値の復元 データ信号を出力において与え、この信号は４値／２値復調器(4-level to bina ry demodulator)８１４に結合される。また、２つの制御信号、１６００／３２ ００および２Ｌ／４Ｌも、コントローラ８１６から４値／２値復調器の入力に結 合される。制御信号は、携帯通信ユニットが受信信号と同期を確立するまで、デ ィフォルト状態（１６００ビッ ト毎秒および２値）に維持され、そのとき制御信号は、メッセージ情報のブロッ クで用いられるシンボル・レートおよびレベル状態に変化する。当業者に周知の 方法を利用して、４値／２値復調器８１４は、復元データ信号を復調し、データ 出力８１５を生成し、このデータ出力８１５は同期相関器８１８およびブロック ・デインタリーバ８２４に結合される。また、４値／２値復調器は、シンボル・ レートおよびシンボル・レートの２倍でクロック８１７を生成し、このクロック ８１７は位相選択器８２８に結合される。 ４値／２値復調器８１４によって生成されたシリアル・バイナリ・データ・ス トリームは、同期ワード相関器８１８およびデマルチプレクサ８２０の入力に結 合される。同期ワード相関器については、第１１図を参照して最もよく理解され る。所定の「Ａ」ワード同期パターンは、コード・メモリ８２２からコントロー ラ８１６によって取り出され、第１１図に示す「Ａ」ワード相関器１３１０に結 合される。受信された同期パターンが許容可能な誤差限界内で所定の「Ａ」ワー ド同期パターンの１つと一致すると、「Ａ」または「Ａバー」出力が生成され、 コントローラ８１６に結合される。相関された特定の「Ａ」または「Ａバー」ワ ード同期パターンは、フレームＩＤワードの開始にフレーム同期を行い、前述の ように、それに続くメッセージのデータ・ビット・レートも定義する。 シリアル・ビット・ストリームは、カラー・コード・デ コーダ１３４０の入力にも結合される。所定のカラー・コード同期パターンは、 コード・メモリ８２２からコントローラ８１６によって取り出され、カラー・コ ード・デコーダ１３４０に結合される。受信された第１同期パターンが、本例で は３である許容可能な誤差限界内で、所定のカラー・コード・パターンの１つと 一致すると、本例では０，１または２である有効カラー・コード値が生成され、 復号カラー・コード値として格納するためコントローラ８１６に結合される。一 致の結果が許容可能な誤差限界内ではない場合、非有効カラー・コードの復元を 示す、本例では１５である、所定の値が生成され、復号カラー・コード値として 格納するためにコントローラ８１６に結合される。 シリアル・バイナリ・データ・ストリームは、フレーム・ワード・デコーダ１ ３２０の入力にも結合され、このフレーム・ワード・デコーダ１３２０は、フレ ーム・ワードを復号し、コントローラ８１６によって現在受信中のフレーム番号 を指示する。初期受信機ターン・オン以降のように、同期獲得中に、電力は図１ ０に示すバッテリ節電回路８４８によって受信機部に供給され、これは上記のよ うに「Ａ」同期ワードの受信を可能にし、また供給され続けて同期コードの残り の部分の処理を可能にする。コントローラ８１６は、現在受信中のフレーム番号 を、コード・メモリ８２２に格納された割り当てフレーム番号のリストと比較す る。現在受信中のフレーム番号が割り当てフレーム番号と異な る場合、コントローラ８１６はバッテリ節電信号を生成し、この信号はバッテリ 節電回路８４８の入力に結合され、受信機部への電力供給を中止する。電力供給 は、受信機に割り当てられた次のフレームまで中断され、このときバッテリ節電 信号はコントローラ８１６によって生成され、バッテリ節電回路８４８に結合さ れ、受信機部への電力供給を可能にして、割り当てフレームの受信を可能にする 。 第１１図に示す同期相関器の動作に戻って、所定の「Ｃ」ワード同期パターン はコード・メモリ８２２からコントローラ８１６によって取り出され、「Ｃ」ワ ード相関器１３３０に結合される。受信された同期パターンが許容可能な誤差限 界で所定の「Ｃ」ワード同期パターンと一致すると、「Ｃ」または「Ｃバー」出 力が生成され、コントローラ８１６に結合される。相関された特定の「Ｃ」また は「Ｃバー」同期ワードは、フレームのデータ部分の開始に「精細な」フレーム 同期を行う。 第１０図に戻って、メッセージの実際のデータ部分の開始は、ブロック開始信 号（Ｂｌｋ Ｓｔａｒｔ）を生成するコントローラ８１６によって確立され、ブ ロック・デインタリーバ８２４およびデータ復元位相クロック発生器８２８の入 力に結合される。動作中、コントローラ８１６は、携帯通信ユニット１０８が割 り当てられた送信位相番号をコード・メモリ８２２から取り出す。位相番号は、 コントローラ８１６の位相選択出力（φＳｅｌｅｃｔ）に転送さ れ、位相クロック発生器８２８の入力に結合される。当業者に周知の方法を利用 して、携帯通信ユニット１０８に割り当てられた送信位相に対応する位相クロッ クは、位相クロック発生器８２８の出力で与えられ、デマルチプレクサ８２０， ブロック・デインタリーバ８２４，アドレス相関器８３０およびデータ・デコー ダ８３２のクロック入力に結合される。デマルチプレクサ８２０は、割り当てら れた送信位相に関連するバイナリ・ビットを選択するために用いられ、これらの ビットはブロック・デインタリーバ８２４の入力に結合され、各対応する位相ク ロックでデインタリーバ・アレイにクロック入力される。デインタリーバ・アレ イは、好ましくは、８Ｘ３２ビットのアレイであり、１つの送信ブロックに対応 する８つのインタリーブされたアドレス，制御またはメッセージ・コード・ワー ドをデインタリーブする。デインタリーブされたアドレス・コード・ワードは、 アドレス相関器８３０の入力に結合される。コントローラ８１６は、携帯通信ユ ニット１０８に割り当てられたアドレス・パターンを取り出し、このパターンを アドレス相関器の第２入力に結合する。デインタリーブされたアドレス・コード ・ワードのいずれかが携帯通信ユニット１０８に割り当てられたアドレス・パタ ーンのいずれかと許容可能な誤差限界内で一致すると、このアドレスに伴うメッ セージおよびＡＣＫ応答情報は、当業者に周知な方法で、データ・デコーダ８３ ２によって復号され、メッセ ージ・メモリ８５０に格納される。メッセージ情報の格納の次に、知覚可能な報 知信号がコントローラ８１６によって生成される。この知覚可能な報知信号は、 好ましくは、可聴報知信号であるが、触覚報知信号(tactile alert signal)や、 視覚報知信号(visual alert signal)など他の知覚可能な報知信号も生成できる ことが理解される。可聴報知信号は、コントローラ８１６によって報知ドライバ ８３４に結合され、この報知ドライバ８３４は、スピーカまたはトランスデュー サ８３６など可聴報知装置を駆動するために用いられる。ユーザは、当技術分野 で周知な方法で、ユーザ入力制御８３８を利用して報知信号の生成を無効にでき る。 再度第１０図を参照して、ファームウェア８５４はさらに、最後に受信した復 号カラー・コードをＡＣＫ応答において少なくとも１つの通信セル５００に報告 する報告器要素(reporter element)８５６によって構成される。上述のように、 メッセージとともに受信されたＡＣＫ応答情報は、好ましくは、応答の開始時間 を制御する応答時間と、応答のために使用すべきチャネルを定義する応答チャネ ルとによってさらに構成される。報告器要素は、コントローラ８１６に結合され るリアルタイム・クロック８５８からの入力と、ＡＣＫ応答情報と、最後に復号 されたカラー・コード値とを利用して、メッセージとともに受信されたチャネル および時間情報に基づいてＡＣＫ応答を生成する。こ のＡＣＫ応答は、エンコーダ８６０に結合され、ここでＡＣＫ応答は、アンテナ ８０２を介して応答送信機８５２によって変調・送信するために符号化される。 応答チャネルの指定は、単一応答チャネルを利用するシステムでは省略できるこ とが理解される。セル送信機１０４からの情報において送信されたマーカから固 定時間期間後に応答の開始を必要とするシステムでは、応答時間の指定は省略で きることがさらに理解される。また、携帯通信ユニット１０８がＡＣＫ応答にお いて自局の固有アドレスを含むシステムでは、応答時間は省略できることがさら に理解される。また、ＡＣＫ応答において報告すべきカラー・コード値の選択に ついて変形例も存在することがさらに理解される。例えば、最後に復号されたカ ラー・コード値ではなく、最後の有効カラー・コード値を格納・送信できる。あ るいは、最後のＡＣＫ応答以降に受信された最後の有効カラー・コード値（また は、有効なカラー・コードが受信されなかった場合に、非有効値）を送信できる 。あるいは、最後の有効カラー・コード値を所定の時間保持して、その後に非有 効コード（または、タイムアウトを示す別の固有値）を報告できる。この選択は 、携帯ユニットの複雑さ，メッセージの周波数およびシステム構築の複雑さによ って影響される。 再度第１０図に戻って、携帯通信ユニット１０８に関連するアドレスの検出の 次に、メッセージ情報はデータ・デ コーダ８３２の入力に結合され、このデータ・デコーダ８３２は、符号化メッセ ージ情報を、格納およびその後の表示のために適した、好ましくはＢＣＤまたは ＡＳＣＩＩフォーマットに復号する。格納されたメッセージ情報は、ユーザ入力 制御８３８を利用してユーザによって呼び出すことができ、このときコントロー ラ８１６はメッセージ情報をメモリから取り出し、ＬＣＤディスプレイなどのデ ィスプレイ８４２上で表示するためメッセージ情報をディスプレイ・ドライバ８ ４０に与える。 携帯通信ユニット１０８の要素は１つまたはそれ以上の連続した集積回路に統 合できることが理解される。 第１２図を参照して、本発明の好適な実施例による固定通信ユニット１０１に おける受信機１０３の１つの電気ブロック図は、携帯通信ユニット１０８からの 応答を受信するアンテナ３０２によって構成される。受信機要素３０４は、受信 された応答を復調するためアンテナ３０２に結合される。受信機要素３０４は、 好ましくは、携帯通信ユニット１０８からの狭帯域応答と整合性のあるバンドパ スを有する従来の二重変換ＲＦ受信機である。受信機要素３０４は、受信復調応 答を処理するためプロセッサ３０６に結合される。プロセッサ３０６は、好まし くは、Schaumburg，ILのMotorola，Inc.社製のMC68HC05C8またはC11シリーズ・ マイクロコンピュータの１つである。他の同様なプロセッサもプロセッサ３０ ６の代わりに利用できることが理解される。 プロセッサ３０６は、受信機１０３によって受信された応答を格納するメモリ 番地３１２と、システム初期化時に割り当てられた受信機識別コード（ＲＩＤ） を格納する識別コード番地３０９とによって構成されるＲＡＭ３１０に結合され る。プロセッサ３０６はさらに、プロセッサ３０６のプログラム命令によって構 成されるＲＯＭ３０８にも結合される。さらに、プロセッサ３０６は、電話回線 １０６の１つでページング端末１０２と通信するために、例えばＲＳ−２３２イ ンタフェースやモデムなどの従来の通信インタフェースに結合され、識別番地３ ０９に格納されたＲＩＤとともにメモリ番地３１２に格納された受信応答を報告 する。ＲＯＭ３０８の代わりに、プログラマブル・リード・オンリ・メモリ（Ｐ ＲＯＭ），ＥＥＰＲＯＭ，ＥＡＲＯＭおよび他の同様な形式の不揮発性メモリも 代用できることが理解される。さらに、ＲＡＭ３１０，ＲＯＭ３０８およびプロ セッサ３０６は、１つまたはそれ以上の連続的な集積回路として統合してもよい ことが理解される。 第１３図は、本発明の好適な実施例による携帯通信ユニットにおける同期相関 シーケンスおよび肯定応答プロセスを示すフローチャートである。ステップ１５ ０２において、携帯通信ユニット１０８がオンされると、ステップ１５０４にお いてコントローラ動作が初期化される。割り当てられたＲＦチャネル上に存在す る情報の受信を可能にするた め、電力は受信機部に周期的に印加される。所定の時間期間内にデータがチャネ ル上で検出されない場合、ステップ１５０８においてバッテリ節電動作が再開さ れる。ステップ１５０６において、チャネル上でデータが検出されると、ステッ プ１５１０において、同期ワード相関器はビット同期の検索を開始する。ステッ プ１５１０において、ビット同期が得られると、ステップ１５１２において、「 Ａ」ワード相関が開始する。ステップ１５１４において、非補数の「Ａ」ワード が検出されると、ステップ１５１６において、メッセージ送信レートが上述のよ うに識別され、またフレーム同期が得られるので、ステップ１５１７において、 第１同期コードのカラー・コード部分の開始ビットが識別され、ステップ１５１ ８において、フレーム識別コード・ワードの開始時間（Ｔ１）が識別される。ス テップ１５１４において、非補数の「Ａ」ワードが検出されず、非補数の「Ａ」 ワードが送信中にバースト誤りによって破損したかもしれないことを示す場合、 ステップ１５２０において、補数の「Ａバー」が検出されるかどうか判定される 。ステップ１５１２において「Ａバー」ワードが検出されず、「Ａバー」ワード も送信中にバースト誤りによって破損したかもしれないことを示すと、ステップ １５０８において、バッテリ節電動作が再開される。ステップ１５２０において 、「Ａバー」ワードが検出されると、ステップ１５２２において、メッセージ送 信レートが上述のよう識別され、また フレーム同期が得られるので、ステップ１５２３において、第１同期コードのカ ラー・コード部分の開始ビットが識別され、ステップ１５２４において、フレー ム識別コード・ワードの開始時間（Ｔ２）が識別される。ステップ１５２５にお いて、第１同期パターンのカラー・コード部分がカラー・コード・デコーダ１３ ４０（第１１図）によって上述のように調べられ、カラー・コード値を判定し、 このカラー・コード値は、上述のように、携帯通信ユニットによって生成される 次のＡＣＫ応答において報告される。ステップ１５２６において、適切な時間に 、フレーム識別ワードの復号が行われる。ステップ１５２８において、検出され たフレームＩＤが携帯通信ユニット１０８に割り当てられたものでない場合、ス テップ１５０８においてバッテリ節電が再開され、次の割り当てられたフレーム が受信されるまでその状態を維持する。ステップ１５２８において、復号された フレームＩＤが割り当てフレームＩＤと一致すると、メッセージ受信レートが設 定され、同期パターンの残りの部分が受信され、ステップ１５３０においてメッ セージ・データが復号される。ステップ１５３５において、メッセージが携帯通 信ユニット１０８の選択アドレスを含むと判定されると、ステップ１５４０にお いて、カラー・コードからなるＡＣＫ応答が報告器要素８５６（第１０図）によ って生成され、携帯通信ユニット１０８によって固定受信機１０３に送信され、 その後ステップ１５０８において、 バッテリ節電動作が再開される。ステップ１５３５において、メッセージが携帯 通信ユニット１０８の選択アドレスを含まないと判定された場合、ステップ１５ ０８において、バッテリ節電動作が再開される。 第１４図は、本発明の好適な実施例により携帯通信ユニットを見つけて、セル 送信資源を再利用する方法を示すフローチャートである。ステップ１９０５にお いて、システムは初期化され、これは固定受信機１０３識別コード（ＲＩＤ）， セル送信機１０４識別コード（ＴＩＤ）の割り当てと、すべての携帯通信ユニッ ト１０８の非有効位置値の割り当てを含む、加入者データベース２０８の確立と によって構成される。ステップ１９１０において、ページング端末１０２にてメ ッセージが受信されると、ステップ１９１５において、メッセージが指定された 携帯通信ユニット１０８についてセル位置が判定されたかどうか判断される。位 置が確立されない場合、ステップ１９２０において、上述のように、システム・ タイプ、すなわち同報か従来方式かに応じて、同時送信のための同報キューにお いてメッセージがキューされる。ステップ１９３０において同報キューが満杯で あると判断されるか、あるいは同報キューは満杯でないが、ステップ１９４０に おいて最大キュー時間を超過した場合、ステップ１９５０において、キューされ たメッセージはすぐに送信するためバッファされる。ステップ１９３０において キューが満杯でなく、かつステップ１ ９４０において最大キュー時間を超過しない場合、ステップ１９４０において、 同報キューは維持され、更なる同報メッセージを待つ。ステップ１９１５におい て、位置が確立されたと判断されると、ステップ１９２５において、メッセージ は携帯通信ユニット１０８の確立したセル位置においてのみ送信するため、再利 用キューされる。ステップ１９３５において再利用キューが満杯であると判断さ れた場合、あるいは再利用キューは満杯ではないが、ステップ１９４０において 最大キュー時間を超過した場合には、ステップ１９５０において、キューされた メッセージはすぐに送信するためバッファされる。ステップ１９３５において再 利用キューが満杯でなく、かつステップ１９４５において最大キュー時間を超過 しない場合には、ステップ１９４５において再利用キューは維持され、更なる再 利用メッセージを待つ。異なるセル位置について多数の再利用キューが同時に存 在することが理解される。ステップ１９５０において、再利用送信用にバッファ されたメッセージよりも優先して同報送信用のメッセージがバッファされ、再利 用送信用にバッファされたメッセージを、ステップ１９５５において同報メッセ ージ送信が完了するまで（なぜならば、同報メッセージはすべての送信機を占有 するため）、待機させる。同報キューからのメッセージが送信されないと、ステ ップ１９５５において、隣接セルではなく異なるセル位置で、異なる再利用キュ ーからのメッセージが同時に送 信される。これは、再利用送信中に有効範囲の重複領域での干渉を防ぐ。再利用 送信の干渉を制御するための本発明における好適な方法は、同一カラー・コード を有するセルにおいて、再利用送信を同時に行う。２つ以上の送信機を有するセ ル内の送信機からの送信は、同じ同時信号である。 ステップ１９６０において、固定受信機１０３からのＡＣＫ応答はページング 端末１０２にて受信される。受信される各ＡＣＫ応答について、ステップ１９６ ５において、上述のようにＡＣＫ応答を発信した携帯通信ユニット１０８の選択 アドレスと、報告カラー・コードまたは非有効カラー・コードの報告が判定され る。ステップ１９７０において、上述のように最良セル・テーブルを利用して、 加入者データベース２０８は携帯通信ユニットについて更新される。 ＡＣＫ応答を与えることができるすべての携帯通信ユニットによって復元され る送信信号の一部にカラー・コード情報を重畳することによって、無線データ通 信システムで利用される他の信号プロトコルにカラー・コードを取り入れること ができ、それによりシステムが携帯通信ユニットを見つける能力を大幅に向上さ せ、よって周波数の同時再利用を可能にすることによりＲＦスペクトルの利用効 率を改善する。送信機の有効範囲の重複状況で生じる条件下で復元可能な堅牢な コードは、ＦＭ捕捉効果(capture effect)だけで可能なものよりもかなり良好な 位置判定を行う。カ ラー・コードは、プロトコルのビット同期部分に含めることができ、この場合、 好適な実施例で説明したように、ワード同期機能と最適に共存するように選択で きる。カラー・コードがブロックまたはワード同期を含むプロトコルの一部に含 まれる場合、ビットおよびワード同期復元機能との共存の制約は緩和され、有効 範囲の重複条件下で復元可能な短くて堅牢なコードを利用できる。好適な実施例 で説明したカラー・コードの利点は、同期感度にあまり影響せずにすでに既存の ビット同期部分に重畳されるため、プロトコルにビットが追加されず、またカラ ー・コード復元は有効範囲重複状況においても堅牢であることである。ブロック またはワード同期を含むプロトコルの一部にカラー・コードが短いワードとして 追加されても、送信機コードまたはセルコードの長さははるかに長い（例えば、 ４つのカラー・コードでは２ビットの情報であるのに対し、最大２５６個のセル では８ビット）ので、完全な送信機またはセル識別コードよりもカラー・コード を利用するほうが、特に大きなシステムでは、はるかに有利である。長い識別コ ードは、所望の堅牢性(robustness)を達成するためにはるかに長い誤り訂正ワー ド長を必要とし、これは携帯通信ユニットへのメッセージの点からも、またユニ ットからの応答の点からも不利である。ある既成のプロトコルでは、多数のビッ トを、また実際には、ビットそのものを追加することは非実際的であり、上記の 本発明の好適な実施例は、 上記の改善を達成するための唯一の実際的な方法である。 以上、携帯通信ユニットの最良セル位置を判定することにより異なる携帯通信 ユニットと同時に通信するため、セルを再利用するシステムの能力を最大限に高 め、この位置判定を行う重要な要素としてカラー・コードを利用し、また再利用 送信を制御するためにカラー・コードを利用することにより、無線通信システム においてＲＦスペクトルの利用効率を大幅に改善し、同時に、より高速なメッセ ージ伝達を行う方法および装置が提供されたことが明らかである。従って、無線 送信システムの容量制限は、追加無線チャネルを必要としないやり方で増加され る。 さらに、信号の同期性能にあまり影響を及ぼさず、かつ信号を長くせずに、信 号の同期部分において誤り訂正カラー・コードを送信する方法および装置が提供 されたことが明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハン，ジアン・チェン アメリカ合衆国フロリダ州レイク・ワー ス、カタリナ・ドライブ7074

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を送信し、複数の通信セルとページング端末とによっ て構成される無線通信システム内で動作する携帯通信ユニットを見つける方法で あって、前記通信セルは前記携帯通信ユニットによって受信される情報信号を送 信する１つまたはそれ以上の送信機によって構成される、方法であって： 無線有効範囲が重複しない複数の通信セルのサブセットを識別する複数の所定 のカラー・コード・ワードのうち１つからなる情報信号を、前記通信セル送信機 から前記携帯通信ユニットに送信する段階； 前記情報信号において送信された前記カラー・コード・ワードから判定される 報告カラー・コード値からなるＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を、前記携帯通信ユニット から受信する段階；および 前記報告カラー・コード値を解析して、前記携帯通信ユニットのセル位置を判 定する段階； によって構成されることを特徴とする方法。 ２．前記通信セルは、前記ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を受信し、前記ＡＣＫ−ＢＡＣ Ｋ信号を前記ページング端末に送出する１つまたはそれ以上の固定受信機をさら に含んで構成される、請求項１記載の方法であって： 固定受信機において前記ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を受信す る段階； 前記ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を前記ページング端末に送出する段階； 前記ページング端末において、前記送出されたＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を処理し て、そこに含まれる固定受信機の識別と報告カラー・コード値とを判定する段階 ； をさらに含んで構成され、 前記解析する段階は、前記固定受信機の識別を解析して、前記携帯通信ユニッ トのセル位置を判定することをさらに含んで構成されることを特徴とする請求項 １記載の方法。 ３．前記ページング端末は、前記報告カラー・コード値および前記固定受信機識 別を入力として有し、セル位置として通信セルを出力として与える最良セル・テ ーブルによって構成され、前記解析する段階は： 前記報告カラー・コード値および前記固定受信機識別を前記最良セル・テーブ ルに入力すること；および 前記セル位置を出力すること； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項２記載の方法。 ４．前記報告カラー・コード値は、複数の有効報告カラー・コード値の１つまた は非有効カラー・コード値からなることを特徴とする請求項３記載の方法。 ５．選択呼出アドレスを有する複数の携帯通信ユニットに宛てられた複数の異な る情報信号が存在し、前記ページン グ端末は割り当て要素と加入者データベースとによって構成される、請求項１記 載の方法であって： 前記解析する段階で識別された前記セル位置を、前記ページング端末の前記加 入者データベース内で前記携帯通信ユニットに割り当てる段階； 前記割り当てる段階で割り当てられた、必ずしも同じでないセル位置を有する セルにおいて、同じカラー・コードで携帯通信ユニットに宛てられた複数の異な る情報信号を識別する段階；および 前記識別する段階で識別された同じまたは異なる情報信号を、前記識別する段 階において識別された前記セル位置の送信機から同時に送信する段階； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ６．前記携帯通信ユニットに宛てられた情報信号は、１つまたはそれ以上の送信 機から送信され、前記情報信号は、発生した誤りを含んで、前記携帯通信ユニッ トに着信する、請求項１記載の方法であって： 誤りを含む前記情報信号を、前記携帯通信ユニットにおいて受信する段階； 誤りを含む前記情報信号から、前記送信する段階において送信された所定のカ ラー・コード・ワードのうち１つを復号する段階；および 前記復号する段階において復号された前記カラー・コー ド・ワードの報告カラー・コード値からなるＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を、前記携帯 通信ユニットから送信する段階； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ７．前記送信情報信号は、ビット同期コードと情報メッセージとによって構成さ れ、前記カラー・コード・ワードは、前記ビット同期コードの第１部分内にあり 、誤りを含む前記受信情報信号から所定のカラー・コード・ワードのうち１つを 復号する前記段階は： 前記カラー・コード・ワードを含む前記ビット同期コードの前記第１部分を、 前記所定のカラー・コード・ワードと一致させて、不一致ビット数を判定する段 階；および 任意の一致について不一致ビット数が所定のビット数以下のときに、前記所定 のカラー・コード・ワードと１対１の関連がある複数の所定の有効復号カラー・ コード値のうち１つを割り当てて、前記携帯通信ユニットから送信する前記段階 において報告する段階； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項６記載の方法。 ８．前記割り当てる段階は、前記一致段階の結果、不一致が前記所定のビット数 以上のときに、前記有効復号カラー・コード値とは異なる非有効復号カラー・コ ード値を割り当てて、有効カラー・コード・ワードは復号できなかったことを示 す段階をさらに含んで構成されることを特徴とする 請求項７記載の方法。 ９．ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を送信し、複数の通信セルとページング端末とによっ て構成される無線通信システム内で動作する送信機を有する携帯通信ユニットで あって、前記通信セルは、前記携帯通信ユニットによって受信される情報信号を 送信する１つまたはそれ以上の送信機によって構成される、前記携帯通信ユニッ トにおいて、無線有効範囲が重複しない複数の通信セルのサブセットのうち１つ を識別する方法であって： 無線有効範囲が重複しない複数の通信セルのサブセットを識別する複数の所定 のカラー・コード・ワードのうち１つからなる送信情報信号を、前記携帯通信ユ ニットにおいて受信する段階； 前記受信する段階において受信された誤りを含む前記情報信号から、前記情報 信号内で送信された前記所定のカラー・コード・ワードを復号する段階；および 前記復号する段階において復号されたカラー・コード・ワードの報告カラー・ コード値からなるＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を、前記携帯通信ユニットから送信する 段階； によって構成されることを特徴とする方法。 １０．前記送信情報信号は、ビット同期コードと情報メッセージとによって構成 され、前記カラー・コード・ワードは、前記ビット同期コードの第１部分内にあ り、誤りを含む受信情報信号から所定のカラー・コード・ワードのうち １つを復号する前記段階は： 前記カラー・コード・ワードを含む前記ビット同期コードの前記第１部分を前 記所定のカラー・コード・ワードと一致させて、不一致ビット数を判定する段階 ；および 前記不一致ビット数が所定のビット数以下のときに、前記所定のカラー・コー ド・ワードと１対１の関連がある複数の所定の有効復号カラー・コード値のうち １つを割り当てて、前記携帯通信ユニットから送信する前記段階において前記復 号カラー・コード値を報告する段階； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項９記載の方法。 １１．前記割り当てる段階は、前記一致段階の結果、不一致が前記所定のビット 数以上のときに、前記有効復号カラー・コード値とは異なる非有効復号カラー・ コード値を割り当てて、それにより有効カラー・コード・ワードを復号できなか ったことを示すことをさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１０記載 の方法。 １２．携帯通信システムを見つけるシステムであって、前記携帯通信ユニットは 、ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を送信し、無線通信システム内で動作する送信機を有し 、前記無線通信システムは、複数の通信セルとページング端末とによって構成さ れ、前記通信セルは、前記携帯通信ユニットによって受信される情報信号を送信 する１つまたはそれ以上の送信機と、前記携帯通信ユニットからＡＣＫ−ＢＡＣ Ｋ信号 を受信し、前記ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を前記ページング端末に送出する１つまた はそれ以上の固定受信機とによって構成される、携帯通信システムを見つけるシ ステムであって： 前記１つまたはそれ以上の送信機に結合され、無線有効範囲が重複しない複数 の通信セルのサブセットを識別する複数の所定のカラー・コード・ワードのうち １つからなる情報信号を送信する送信機コントローラ手段； 前記固定受信機に結合され、前記情報信号内で送信された前記カラー・コード ・ワードから判定される報告カラー・コード値からなるＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を 前記携帯通信ユニットから受信する受信コントローラ手段； 前記受信コントローラ手段に結合され、報告カラー・コード値および固定受信 機識別について前記ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を解析して、前記携帯通信ユニットの セル位置を判定する割り当て手段； によって構成されることを特徴とするシステム。 １３．前記割り当て手段に結合され、前記報告カラー・コード値および固定受信 機識別を入力として受け、かつ前記セル位置を出力として与える最良セル・テー ブル； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１２記載のシステム。 １４．前記報告カラー・コード値は、複数の有効報告カラー・コード値と、１つ の非有効カラー・コード値とによっ て構成されることを特徴とする請求項１３記載のシステム。 １５．選択呼出アドレスを有する複数の携帯通信ユニットに宛てられた複数の異 なる情報信号が存在し、前記割り当て手段は： 前記割り当て手段に結合され、前記携帯通信ユニットに関連して前記割り当て 手段によって割り当てられたセル位置を格納する、前記ページング端末内の加入 者データベース；および 前記加入者データベースと、前記送信機コントローラ手段とに結合され、同じ カラー・コードを有する前記加入者データベースにおけるセル位置を有する異な るセルにおいて携帯通信ユニットに宛てられた同じまたは異なる情報信号が同時 に送信されるように、前記情報信号の送信を制御する、前記ページング端末内の 再利用手段； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１２記載のシステム。 １６．前記割り当て手段に結合され、前記携帯通信ユニットからＡＣＫ−ＢＡＣ Ｋ信号が受信されない場合に、前記加入者データベースにおいて非有効セル位置 を携帯通信ユニットに割り当てるセットアップ手段； をさらに含んで構成され、 前記再利用手段は、前記加入者データベースにおいて非有効セル位置を有する 携帯通信ユニットに宛てられた情報信号が選択され、かつ第１カラー・コードを 有するセルの サブセット内の送信機から同時に送信されるように、前記情報信号の送信をさら に制御することを特徴とする請求項１２記載のシステム。 １７．前記再利用手段は、前記第１カラー・コードを有するセルのサブセットか らの送信に応答してＡＣＫ信号が受信されない場合に、第２カラー・コードを有 するセルの別のサブセット内の送信機から順次送信するように、選択された情報 信号の送信をさらに制御することを特徴とする請求項１６記載のシステム。 １８．前記システムは同報システムであって： 前記割り当て手段に結合され、前記携帯通信ユニットからＡＣＫ−ＢＡＣＫ信 号が受信されなかった場合に、非有効セル位置を携帯通信ユニットに割り当てる セットアップ手段； をさらに含んで構成され、 前記再利用手段は、前記加入者データベースにおいて非有効セル位置を有する 携帯通信ユニットに宛てられた情報信号が選択され、すべての送信機から同時に 送信されるように、前記情報信号の送信をさらに制御することを特徴とする請求 項１２記載のシステム。 １９．無線周波数（ＲＦ）受信機と、ＡＣＫ−ＢＡＣＫ信号を送信するＲＦ送信 機とを有し、複数の通信セルとページング端末とによって構成される無線通信シ ステム内で動作する携帯通信ユニットであって、前記通信セルは、前記 携帯通信ユニットによって受信される情報信号を送信する１つまたはそれ以上の 送信機によって構成される、前記携帯通信ユニットであって： 前記ＲＦ受信機に結合され、無線有効範囲が重複しない複数の通信セルのサブ セットを識別する複数の所定のカラー・コード・ワードのうち１つからなる情報 信号を復調する復調器手段であって、受信される前記情報信号は発生した誤りを 含む、復調器手段； 前記復調器手段に結合され、前記情報信号内で送信されたカラー・コード・ワ ードを前記受信情報信号から復号する同期相関器手段；および デコーダ手段に結合され、復号されたカラー・コード値を報告するＡＣＫ−Ｂ ＡＣＫ信号を生成する報告器手段； によって構成されることを特徴とする携帯通信ユニット。 ２０．前記送信情報信号は、ビット同期コードと情報メッセージとによって構成 され、前記カラー・コード・ワードは、前記ビット同期コードの第１部分内にあ り、前記同期相関器手段は： 誤り訂正コードの所定のカラー・コード・ワード・サブセットを生成するカラ ー・コード・ワード・パターン発生器手段； 前記カラー・コード・ワード・パターン発生器手段と、前記同期相関器手段と に結合され、前記カラー・コード・ワードを含む前記ビット同期コードの前記第 １部分を、前 記カラー・コード・ワード・パターン発生器によって生成された所定のカラー・ コード・ワードと一致させて、不一致ビット数を判定し、かつ不一致ビット数が 所定のビット数以下の場合に、前記所定のカラー・コード・ワード・サブセット と１対１の関連がある複数の所定の有効復号カラー・コード値のうち１つを割り 当てるカラー・コード・デコーダ手段； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１９記載の携帯通信ユニッ ト。 ２１．前記カラー・コード・デコーダ手段は、前記一致の結果、不一致が前記所 定のビット数以上のときに、前記有効復号カラー・コード値以外の所定の復号カ ラー・コード値をさらに割り当てて、それにより有効カラー・コード・ワードが 復号できなかったことを示すことを特徴とする請求項１９記載の携帯通信ユニッ ト。