Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение касается в общем области РЧ (радиочастотной) связи и более конкретно дуплексной РЧ-связи между базовой станцией и абонентским аппаратом, типа приемопередатчика избирательного вызова.
Предпосылки создания изобретения
Охватываемая область обычной системы РЧ-связи, как правило, делится на зоны и субзоны, в которых можно располагать абонентский аппарат. Для эффективной связи с конкретным абонентским аппаратом система должна знать, где расположен этот аппарат. Это позволяет устанавливать связь между базовой станцией, которая расположена в той же зоне или субзоне, в которой расположен абонентский аппарат.
Для определения местоположения данного абонентского аппарата в одной и той же дуплексной системе связи система может одновременно передавать сигнал ГВ (Где Вы?) по прямому каналу, спрашивающий у адресуемого абонентского аппарата ответа по обратному каналу. Если абонентский аппарат отвечает правильно, приемные устройства базовой станции могут определить, где располагается отвечающий аппарат посредством, например, обнаружения безошибочного ответа в местоположении в пределах охватываемой области. Это дает возможность системе посылать сообщение на абонентский аппарат через передающее устройство, которое расположено в непосредственной близости к абонентскому аппарату.
При перемещении абонентского аппарата из одной зоны или субзоны в другую абонентский аппарат обычно регистрируется в системе посредством передачи регистрационной информации обратно на приемное устройство базовой станции, которое расположено в новой зоне или субзоне абонентского аппарата. В дуплексной системе приемопередатчиков поискового вызова, например, абонентский аппарат регистрируется в системе через регистрационный пакет ALOHA, который аппарат передает по обратному каналу. Посредством обнаружения регистрационного пакета система знает, где находится абонентский аппарат, и может обращаться к абонентскому аппарату в зоне или субзоне, где по определению расположен аппарат.
Проблема возникает тогда, когда абонентский аппарат испытывает потерю сигнала прямого канала. Абонентский аппарат может потерять сигнал прямого канала, например, при въезде в туннель и вновь запросить сигнал в той же зоне или субзоне после выезда из туннеля. В течение времени потери сигнала система может пытаться (и безуспешно) многократно определять местоположение абонентского аппарата или посылать сообщение ему. В этом случае система имеет недоставленное сообщение, предназначенное для абонентского аппарата с неизвестным местоположением.
Одна из попыток, направленная на вышеприведенную проблему, раскрыта в патенте US N 4814763 под названием "Пейджинговое оконечное устройство с возможностью направленного поискового вызова". В указанном патенте описаны устройство и способ использования пейджинговых приемных устройств (устройств поискового вызова) с возможностью обратного подтверждения. Известные способ и устройство обеспечивают передачу сообщения, направленного конкретному пейджеру, с приемом подтверждения от пейджера. Если система не принимает подтверждение от конкретного пейджера, то предназначенное ему сообщение посылается на дополнительный (запасной) пейджер системы.
Другой способ и система раскрыты в патенте US N 5142279 под названием "Пейджинговая система с обратным подтверждением с возможностью согласования сообщений с переменной длиной данных с адресами пейджеров". В указанном патенте описан пейджер, который принимает передаваемый сигнал о группе сообщений, посылаемый к группе пейджеров. Адреса упорядочены для передачи таким образом, что сообщения для пейджеров с обратным подтверждением передаются раньше, чем сообщения, предназначенные для пейджеров без обратного подтверждения. При приеме передаваемого сигнала пейджер определяет относительное положение адреса пейджера группы адресов и дополнительно обнаруживает конкретное сообщение переменной длины в группе сообщений, которое предназначено для данного пейджера, на основе относительного положения адреса в группе адресов. Пейджер может затем отобразить выбранное сообщение.
Желательно решить вышеописанную проблему таким образом, чтобы избежать лавинную адресацию (затопление) обратного канала ненужными попытками повторной регистрации, но осуществлять повторное установление связи с абонентскими аппаратами, которые действительно теряются.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет блок-схему системы РЧ-связи, работающей в соответствии с изобретением.
Фиг. 2 иллюстрирует информационное слово блока, которое посылается показанным на фиг. 1 передающим устройством базовой станции на абонентский аппарат с целью информирования абонентского аппарата о длительности интервала повторной регистрации.
Фиг. 3 представляет блок-схему алгоритма, иллюстрирующую, каким образом показанный на фиг. 1 контроллер системы программируется для работы в соответствии с изобретением.
Фиг. 4 представляет блок-схему приемопередатчика избирательного вызова, который работает в соответствии с изобретением.
Фиг. 5 представляет блок-схему алгоритма, иллюстрирующую, каким образом процессор абонентского аппарата предпочтительно программирует в соответствии с изобретением.
Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
На фиг. 1 показана система 100 связи для передачи информации между базовыми станциями 102, 104 и абонентскими аппаратами 106, 108. Показанная система представляет собой систему поискового вызова для передачи сообщений на приемопередатчики избирательного вызова (абонентские аппараты), которые абонируются для системы поискового вызова, но изобретение пригодно также для других форм дуплексных систем связи.
Сообщения могут исходить от обычного телефонного аппарата 110, факсимильного аппарата 112 или оконечного устройства 114 передачи сообщений, подсоединенных через обычную телефонную сеть общего пользования (ТСОП) 116 посредством обычных телефонных каналов 118 к контроллеру 120 системы.
Контроллер 120 системы наблюдает за работой множества радиочастотных передающих-приемных устройств 121, 122 по одному или более каналам 124, 126 связи, которые обычно представляют собой скрученные пары телефонных проводов или другие формы высококачественных линий звуковой связи. Контроллер 120 системы кодирует и декодирует входные и выходные телефонные адреса в форматы, которые совместимы с компьютерами коммутации сообщений по наземным линиям. Контроллер системы кодирует и планирует также выходные сообщения, которые могут содержать такую информацию, как аналоговые речевые сообщения и цифроаналоговые сообщения для передачи передающими-приемными устройствами 121, 122 на абонентские аппараты 106, 108, используя антенны 128, 130. Контроллер 120 системы декодирует входные сообщения, включая незатребованные и ответные сообщения, принимаемые передающими-приемными устройствами 121, 122 от абонентских аппаратов.
Каждый из абонентских аппаратов 106, 198 (и все другие абонентские аппараты, которые назначены данной системе связи) имеет по меньшей мере один назначенный ему уникальный адрес.
Этот уникальный адрес позволяет передавать сообщение только адресованному абонентскому аппарату.
Охватываемая область системы связи обычно делится на зоны и, возможно, на субзоны. Такое использование зон показано на фиг. 1, на которой линия 132 показывает границу между зоной 1 и зоной 2. Базовая станция 102 и абонентский аппарат 108 расположены в зоне 1, а базовая станция 104 и абонентский аппарат 106 расположены в зоне 2. Вследствие того что абонентские аппараты портативные, они могут перемещаться из зоны в зону или даже выходить за пределы охватываемой области.
При работе базовые станции посылают информацию на абонентские аппараты по прямому каналу, используя структуру синхронного кадра, а абонентские аппараты посылают сигналы подтверждения приема и другую информацию на базовые станции по обратному каналу. Протокол обмена сигналами для этого типа дуплексной связи описан в заявке на патент US N 08/498212. Положения этой заявки приводятся здесь для ссылки. Ниже приводится краткое описание протокола обмена сигналами, которое достаточно для объяснения настоящего изобретения.
Базовые станции 102, 104 передают в режиме одновременной передачи и по прямому каналу запросы ГВ (Где Вы?), адресуемые абонентским аппаратам, которые ожидают сообщения. Абонентский аппарат, который принимает запрос ГВ, автоматически посылает обратно по обратному каналу подтверждение приема, что идентифицирует базовую станцию (станции), запрос ГВ которой был принят абонентским аппаратом. Затем эта идентифицированная базовая станция (станции) передает сообщение на данный абонентский аппарат. Если абонентский аппарат не отвечает подтверждением приема, базовая станция (станции) ожидает в течение определенного периода времени (интервал повторной попытки) и вновь посылает запрос ГВ. Этот цикл повторяется выбранное количество раз, пока предназначенный абонентский аппарат не подтвердит прием запроса ГВ, примет свое сообщение и подтвердит прием своего сообщения.
Когда абонентский аппарат перемещается из одной зоны в другую, он может обнаружить это путем определения, сигнал какой базовой станции он принял. При определении, что он сменил зоны или субзоны, он передает регистрационный пакет ALOHA (описание передачи и приема пакетов ALOHA приведено в вышеупомянутой заявке на патент) на базовую станцию в новой зоне.
Как упоминалось выше, возникает проблема, когда абонентский аппарат перемещается в область, где он больше не может принимать сигнал своей базовой станции по прямому каналу. В течение времени, когда сигнал прямого канала оказывается потерянным, система может безуспешно пытаться определить местоположение абонентского аппарата или посылать на него сообщение. В этом случае система может предполагать, что сообщение нельзя доставить, или она может продолжать попытки, в зависимости от конструкции системы.
Чтобы преодолеть эту проблему в соответствии с настоящим изобретением, передающее устройство базовой станции заставляет передавать на абонентские аппараты на своей территории сигнал, показывающий длительность интервала повторной регистрации. Этот интервал повторной регистрации представляет собой время потери сигнала прямого канала, которое должно завершиться до того, как абонентский аппарат повторно зарегистрируется в его зоне. Таким образом, если абонентский аппарат теряет сигнал прямого канала в момент времени T1 и повторно запрашивает сигнал прямого канала в момент времени T2 и если длительность T2-T1 превышает интервал повторной регистрации, то абонентский аппарат должен повторно регистрироваться в системе. (Это предполагает, что абонентский аппарат не меняет зоны, хотя сигнал прямого канала был потерян. Абонентский аппарат, который меняет зоны, всегда должен повторно регистрироваться в системе в новой зоне). Если интервал повторной регистрации не завершен, когда абонентский аппарат повторно запрашивает сигнал прямого канала, то абонентский аппарат не должен повторно регистрироваться в системе.
Каждый абонентский аппарат предпочтительно запоминает в своем запоминающем устройстве показание интервала повторной регистрации. Он определяет, когда оказался потерянным сигнал прямого канала, а когда он повторно запрашивает сигнал прямого канала, он определяет, был ли потерян сигнал прямого канала в течение периода времени, который превышает интервал повторной регистрации. И наконец, абонентский аппарат посылает сигнал повторной регистрации на базовую станцию, если был превышен интервал повторной регистрации. Сигнал повторной регистрации извещает базовую станцию, что абонентский аппарат все еще находится в той же зоне или субзоне, и теперь способен принять информацию по прямому каналу. Сигнал повторной регистрации может быть аналогичным или идентичным вышеупомянутым пакетам регистрации ALOHA.
Для того чтобы система информировала абонентские аппараты об интервале времени повторной регистрации, базовые станции передают информационное слово в виде блока, как показано на фиг. 2. Это информационное слово 200 используется не только для оповещения абонентских аппаратов в отношении интервала повторной регистрации, но также используется для указания абонентским аппаратом зоны, в которой они работают. Местоположения 6-12 разрядов используются для идентификации зоны, в которой работают абонентские аппараты. Местоположения 13-17 представляют разряды таймера повторной регистрации. То есть они показывают длительность интервала таймера повторной регистрации в циклах. Если абонентский аппарат потерял сигнал прямого канала в течение более этого периода времени, то абонентский аппарат должен повторно зарегистрироваться в системе.
На фиг. 3 представлена блок-схема алгоритма, показывающая, каким образом программируют контроллер 120 системы (фиг. 1) для работы в соответствии с изобретением. Процесс начинается с сообщения, поступающего на контроллер 120 системы для передачи на абонентский аппарат (этап 302). Затем контроллер системы запускает таймер интервала повторной попытки (этап 304). Интервал повторной попытки представляет собой период времени между последовательными попытками посылки запроса ГВ или сообщения, прием которого не был подтвержден.
На следующем этапе 306 система запускает таймер интервала повторной регистрации. Интервал повторной регистрации, то есть время потери сигнала прямого канала, которое должно завершиться до того, как абонентский аппарат пошлет сигнал повторной регистрации, представляет собой переменную программного обеспечения, которую может изменять оператор или администратор системы связи. Интервал повторной регистрации предпочтительно выбирают таким образом, чтобы он был не короче интервала повторной попытки. Обычно интервал повторной попытки может находиться в пределах между примерно 30 секундами и примерно 4 минутами, интервал повторной регистрации может составлять 8 минут или больше. Обоими этими интервалами управляет оператор системы.
Затем программа переходит к этапу 308, когда осуществляется посылка либо запроса ГВ, либо сообщения, в зависимости от того, как далеко система продвинулась в попытке определения местоположения и посылке сообщения на конкретный абонентский аппарат. В любом случае, от адресуемого абонентского аппарата ожидается обратное подтверждение приема. На этапе 310 система запрашивает, принято ли подтверждение приема в ответ на посылку информации на этапе 308. Если ответ принят, программа переходит к этапу 312 для очистки таймеров и затем остановки в инструкции на этапе 314.
Если на этапе 310 не было получено подтверждение приема, то программа переходит к этапу 316 для определения, превысило ли показание таймера повторной попытки его пороговое значение (то есть превышен ли установленный на этапе 304 интервал). Если этот интервал не превышен, то программа возвращается через этапы 310 и 316 к этапу поиска подтверждения приема либо ГВ, либо переданного сообщения, пока ни окончится интервал таймера повторной попытки. Когда это произойдет, программа переходит от этапа 316 к этапу 318 для определения, превысил ли свое пороговое значение таймер повторной регистрации. То есть превышен ли интервал (установленный на этапе 306) повторной регистрации? Если этот интервал не превышен, то программа переходит к этапу 320 для повторной посылки запроса ГВ или сообщения. Следующий этап 322 заставляет систему ожидать подтверждение, что посланная на этапе 320 информация принята, или пакет повторной регистрации от адресованного абонентского аппарата. Если подтверждение получения принято, то программа переходит обратно к этапам 312 и 314 с целью очистки таймеров и остановки процесса в отношении этого конкретного сообщения. Если подтверждение получения не было принято, а принят пакет повторной регистрации, то программа переходит обратно к этапу 304 для того, чтобы снова запустить весь процесс, потому что пакет повторной регистрации показывает, что абонентский аппарат повторно запросил прямой канал и находится в состоянии приема запроса ГВ или сообщения.
Возвращаясь к этапу 318 отметим, что если интервал таймера повторной регистрации превышен, то программа перейдет от этапа 318 к этапу 314 с целью остановки процесса для этого конкретного сообщения. Это означает, что система не способна определить местоположение абонентского аппарата в течение интервала, который превысил время повторной регистрации. Следовательно, предполагается, что сообщение, по меньшей мере временно, нельзя доставить и система не делает новой попытки, пока абонентский аппарат не пошлет пакет регистрации. В том случае, если абонентского аппарата нельзя достигнуть из-за того, что он переместился в другую зону, сообщение, ожидаемое для посылки этой конкретной системой, можно направить на базовую станцию к новой зоне абонентского аппарата.
Блок 324 показывает, что система периодически передает интервал времени повторной регистрации по прямому каналу. Такие передачи обычно происходят каждые одну - четыре минуты. Блок 324 показан отдельно от других этапов, потому что он не входит в последовательность показанных на фиг. 3 других этапов.
На фиг. 4 представлена электрическая блок-схема приемопередающего устройства 400 избирательного вызова, которое программируется для работы в соответствии с изобретением. Приемопередатчик 400 избирательного вызова включает в себя антенну 402 для перехвата и передачи радиосигналов. Антенна 402 подсоединена к обычным принимающим схемам (приемное устройство 404), которые фильтруют поступающий сигнал с целью удаления нежелательной энергии на частотах отключенных каналов, усиливают отфильтрованный сигнал, осуществляют преобразование частоты сигнала и демодулируют его обычным способом для формирования демодулированного сигнала в линии 406, которая подсоединена к системе 408 обработки. Приемное устройство 404 имеет также вход 410 управления по мощности, подсоединенный к системе 408 обработки.
Система 408 обработки обычно соединена с дисплеем 412, устройством 414 сигнализации, усилителем 416 звуковой частоты, который возбуждает динамик 417, с передающим устройством 418 и с набором регуляторов 420 пользователя.
Передающее устройство 418 соединено с системой 408 обработки проводом 422, по которому подается демодулированный сигнал, и проводом 424, по которому подается сигнал управления каналом. Выход передающего устройства 418 соединен с антенной 402.
Система 408 обработки включает в себя микропроцессор 428, который соединен с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 430, с цифроаналоговым преобразователем (ЦАП) 432, с запоминающим устройством с произвольным доступом (ЗУПД) 434, с постоянным запоминающим устройством (ПЗУ) 436 и с электрически программируемым постоянным запоминающим устройством (ЭППЗУ) 438. В качестве микропроцессора 428 можно использовать микропроцессор модели НС 11, изготавливаемый фирмой "Моторола, Инк".
Демодулированный сигнал с приемного устройства 404 поступает на АЦП 430, который преобразует демодулированный сигнал из аналогового в цифровой сигнал обычным способом для обработки системой 408 обработки. Если сигнал демодуляции является аналоговым сигналом, то аналоговый сигнал преобразуется в цифровой сигнал, с использованием метода аналого-цифрового преобразования, типа адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции (АДИКМ). Функция восстановления разрядов преобразует цифровые сигналы в двоичные данные обычным способом. Функция синхронизации запрашивает и поддерживает синхронизацию разрядов, слов, блоков, кадров и циклов выходным протоколом обмена сигналами обычным способом. Дополнительное описание особенностей приемопередатчика 400 избирательного вызова можно найти в вышеупомянутой заявке. Достаточно сказать, что микропроцессор 428 программируется посредством инструкций, запомненных в ПЗУ 436, для работы в соответствии с изобретением. Информацию, касающуюся интервала повторной регистрации, можно запоминать в ЗУПД 434, в ЗППЗУ 438 или в любой другой подходящей форме запоминающего устройства. Предпочтительный способ программирования микропроцессора 428 показан на фиг. 5, на которую далее делается ссылка.
Показанную программу начинает приемопередатчик 400, считывающий интервал повторной регистрации, передаваемый по прямому каналу (этап 500). Интервал повторной регистрации включен в информационное слово 200 в виде блока (фиг. 2), передаваемое базовой станцией абонентскому аппарату. На следующем этапе 502 приемопередатчик 400 определяет, потерян ли сигнал прямого канала. Если ответ отрицательный, то программа возвращается к этапу 500, однако, если сигнал потерян, программа переходит к этапу 504, когда приемопередатчик 400 запускает таймер интервала повторной регистрации.
На следующем этапе 506 приемопередатчик 400 определяет, произведен ли повторный запрос сигнала прямого канала. Если ответ отрицательный, то программа продолжает исполнение этапа 506 для определения, когда произведен повторный запрос сигнала прямого канала. Когда происходит повторный запрос, на этапе 508 производится запрос, превышен ли интервал повторной регистрации. Если он не превышен, программа возвращается к этапу 500. Таким образом, абонентскому аппарату предпочтительно запрещается посылка сигнала повторной регистрации, когда сигнал прямого канала был потерян в течение периода времени, который короче интервала повторной регистрации. Это устраняет заполнение обратного канала ненужными запросами повторной регистрации.
Возвращаясь к этапу 508, отметим, что если интервал повторной регистрации превышен, то программа переходит к этапу 510 для формирования пакета повторной регистрации, который она передает на базовую станцию по обратному каналу. Это говорит базовой станции, что абонентский аппарат теперь способен принимать запросы ГВ, сообщения и другую информацию по прямому каналу.
Вследствие того что абонентский аппарат способен перемещаться из зоны в зону, процессор абонентского аппарата предпочтительно программируют для определения, сменил ли абонентский аппарат зоны в течение периода времени между потерей сигнала прямого канала и последующим его получением. Если абонентский аппарат не менял зоны, то абонентский аппарат посылает сигнал повторной регистрации, как описано выше. Если абонентский аппарат сменил зоны, то он посылает регистрационный пакет ALOHA на базовую станцию в его новой зоне.
Из вышеприведенного описания очевидно, что изобретение обеспечивает улучшенную и более надежную связь между базовыми станциями и абонентскими аппаратами. При потере абонентским аппаратом прямого канала на период времени, который превышает интервал повторной регистрации, базовая станция может прекратить посылку запроса ГВ и других сообщений на абонентский аппарат. Таким образом, базовая станция может работать более эффективно. Далее, вследствие того, что абонентские аппараты посылают сигналы повторной регистрации только после превышения интервала повторной регистрации, обратный канал не имеет нежелательной заполненности ненужными запросами повторной регистрации. В результате этого получается более эффективная система связи.
Хотя изобретение описано на основании предпочтительного варианта осуществления, специалистам в данной области техники ясно, что можно осуществлять большое количество модификаций и изменений, не выходя при этом за рамки изобретения. В соответствии с этим предполагается, все такие модификации и изменения являются входящими в сущность и объем изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения.
Изобретение относится к дуплексной радиочастотной связи между базовой станцией и абонентским аппаратом типа приемопередатчика избирательного вызова. Способ повторного установления связи между базовой станцией, которая передает по прямому каналу, и абонентским аппаратом, который временно потерял прямой канал, использует понятие интервала повторной регистрации. Базовая станция передает на абонентские аппараты в своей зоне сигнал, показывающий длительность интервала повторной регистрации. Если абонентский аппарат временно потерял прямой канал, определяют, превышает ли продолжительность такой потери интервал повторной регистрации. Если интервал превышен, абонентский аппарат посылает сигнал повторной регистрации на базовую станцию по обратному каналу. Приемопередатчик избирательного вызова программируется для работы в качестве абонентского аппарата, который использует интервал повторной регистрации. Достигаемый технический результат - улучшенная и более надежная связь между базовыми станциями и абонентскими аппаратами. 4 с. и 9 з.п.ф-лы, 5 ил.
US 4814763 A, 21.03.89 | |||
US 5142279 A, 25.08.92 | |||
US 4178476 A, 11.12.79 | |||
US 4845491 A, 04.07.89 | |||
SU 1832393 A1, 07.08.93. |
Авторы
Даты
2000-02-27—Публикация
1996-11-04—Подача