專(zhuān)利名稱(chēng)：便于入站信道的接入的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及無(wú)線通信系統(tǒng)，具體地說(shuō)，涉及一種在雙向消息傳送系統(tǒng)中便于入站信道的接入的方法和設(shè)備。
雙向消息傳送系統(tǒng)目前非常流行。這樣的系統(tǒng)可以提供很高的消息傳送可靠性并具有從系統(tǒng)的便攜式用戶(hù)單元始發(fā)消息的能力。一種建議的雙向消息傳送系統(tǒng)為入站信道使用跳頻擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)。入站信道消息包括響應(yīng)出站消息的預(yù)定消息和由用戶(hù)單元使用從多個(gè)預(yù)定ALOHA時(shí)隙中隨機(jī)選出的一個(gè)時(shí)隙主動(dòng)始發(fā)的非預(yù)定(ALOHA)消息。
現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)通常使用時(shí)分技術(shù)將預(yù)定消息和ALOHA消息分開(kāi)。但不幸的是，時(shí)分技術(shù)增加了消息等待時(shí)間，于是使通信速度變慢。
從而需要一種便于入站信道接入的方法和設(shè)備。該方法和設(shè)備將在不增加消息等待時(shí)間的情況下工作。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種便于雙向消息傳送系統(tǒng)中入站信道的接入的方法，該方法在一組跳頻上利用跳頻擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)。該方法包括步驟定義所述一組跳頻的第一和第二子集，所述第一和第二子集彼此正交。該方法還包括步驟在第一子集上進(jìn)行預(yù)定消息的傳送而在第二子集上進(jìn)行ALOHA傳送。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面，提供一種雙向消息傳送系統(tǒng)中的便攜式用戶(hù)單元，該單元利用一組跳頻上的跳頻擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)。該便攜式用戶(hù)單元包括用于接收消息傳送系統(tǒng)的消息并為消息傳送系統(tǒng)產(chǎn)生預(yù)定和ALOHA傳送的收發(fā)信機(jī)，以及一個(gè)和收發(fā)信機(jī)相耦合用于定義所述一組跳頻的第一和第二子集的處理系統(tǒng)，所述第一和第二子集彼此正交。該處理系統(tǒng)被編程以控制收發(fā)信機(jī)在第一子集上進(jìn)行預(yù)定傳送通信，而在第二子集上進(jìn)行ALOHA傳送通信。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供雙向消息傳送系統(tǒng)中的一個(gè)設(shè)備，該設(shè)備利用一組跳頻上的跳頻擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)。該設(shè)備包括用于接收來(lái)用消息傳送系統(tǒng)的消息并為消息傳送系統(tǒng)產(chǎn)生預(yù)定和ALOHA傳送的收發(fā)信機(jī)，以及一個(gè)和接收信機(jī)相耦合用于定義所述一組跳頻的第一和第二子集的處理系統(tǒng)，第一子集和第二子集彼此正交。所述處理系統(tǒng)被編程以控制收發(fā)信機(jī)在第一子集上進(jìn)行預(yù)定傳送通信而在第二子集上進(jìn)行ALOHA傳送通信。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的雙向消息傳送系統(tǒng)的電氣方框圖；圖2為描述根據(jù)本發(fā)明的入站信道跳頻時(shí)隙的時(shí)序圖；圖3為描述根據(jù)本發(fā)明的與入站信道時(shí)隙相應(yīng)的頻率組的動(dòng)態(tài)確定的時(shí)序圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的便攜式用戶(hù)單元的電氣方框圖；和圖5為描述根據(jù)本發(fā)明的雙向消息傳送系統(tǒng)的操作的流程圖。
參見(jiàn)圖1，根據(jù)本發(fā)明的雙向消息傳送系統(tǒng)包括多個(gè)用戶(hù)單元102，它們通過(guò)無(wú)線電與無(wú)線電系統(tǒng)的一個(gè)固定部分通信。消息傳送系統(tǒng)還包括多個(gè)基站104和多個(gè)輸出控制器110。基站104通過(guò)通信鏈路106和多個(gè)輸出控制器110相耦合以利用已知技術(shù)由多個(gè)輸出控制器110控制和與多個(gè)輸出控制器110通信?；?04根據(jù)系統(tǒng)射頻(RF)的覆蓋需要可以包括收發(fā)信機(jī)、只有發(fā)射機(jī)或只有附加基站接收機(jī)。只收基站的一個(gè)例子如基站105。輸出控制器110通過(guò)通信鏈路122、124和常規(guī)通信網(wǎng)絡(luò)108和多個(gè)歸屬控制器120相耦合以接收來(lái)自歸屬控制器120的選呼消息。歸屬控制器和輸出控制器110最好利用已知的協(xié)議，例如遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)尋呼協(xié)議(TNPP)、無(wú)線消息傳送協(xié)議(WMtpTM)或?qū)ず糸g聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IPNP)，進(jìn)行通信。應(yīng)清楚，替代的可將歸屬控制器120中的一個(gè)或多個(gè)與輸出控制器中的一個(gè)或多個(gè)集成在一起。歸屬控制器120最好通過(guò)電話(huà)鏈路126和公共電話(huà)交換網(wǎng)112(PSTN)相連以接收消息始發(fā)者例如用電話(huà)機(jī)114或個(gè)人計(jì)算機(jī)116始發(fā)的消息。應(yīng)清楚，替代地可以利用其它類(lèi)型的通信網(wǎng)絡(luò)，如分組交換網(wǎng)、局域網(wǎng)和因特網(wǎng)以將始發(fā)的消息傳送到歸屬控制器120。歸屬控制器120的硬件最好類(lèi)似于無(wú)線消息傳送網(wǎng)關(guān)(WMGTM)管理者尋呼終端，而輸出控制器110的硬件最好類(lèi)似于RF-Conductor！TM消息發(fā)布者的硬件(兩者都由Schaumburg，IL的Motorola公司制造)。基站104的硬件最好類(lèi)似于Motorola公司制造的NucleusOrchestra！發(fā)射機(jī)和RF-Audience！TM入站接收機(jī)的硬件。應(yīng)理解，也可以使用其它類(lèi)似的硬件用于歸屬控制器120、輸出控制器110和基站104。
在基站104和用戶(hù)單元102之間發(fā)送消息所使用的協(xié)議最好類(lèi)似于Motorola的著名的FLEXTM族的數(shù)字選擇呼叫傳信協(xié)議。這些協(xié)議利用已知的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)技術(shù)，于是在任何一個(gè)碼字中在比特錯(cuò)誤不太多的情況下，可以允許傳輸中出現(xiàn)比特錯(cuò)誤。應(yīng)清楚，可以使用其它類(lèi)似的消息傳送協(xié)議。最好用于出站信道的調(diào)制技術(shù)是四電平頻移鍵控(FSK)調(diào)制。最好用于入站信道的調(diào)制技術(shù)是混合跳頻直接序列調(diào)制技術(shù)。入站信道消息包括預(yù)定的和非預(yù)定的(ALOHA)消息。根據(jù)本發(fā)明，預(yù)定的消息和ALOHA消息使用正交跳頻模式同時(shí)發(fā)送。這里，詞“正交”表示對(duì)于預(yù)定和ALOHA傳送，相同的頻率永遠(yuǎn)不會(huì)被同時(shí)使用。
參見(jiàn)圖2，時(shí)序圖200描述根據(jù)本發(fā)明的入站信道跳頻時(shí)隙。列206代表每個(gè)FLEXTM幀202、204分為11個(gè)頻跳時(shí)隙。行208代表用于入站信道傳送的40個(gè)頻率。ALOHA傳送用字母“A”表示。沒(méi)有標(biāo)記的時(shí)隙代表用于預(yù)定傳送?？梢钥闯觯诿總€(gè)跳頻時(shí)隙中，40個(gè)頻率中有5個(gè)用于ALOHA傳送，而35個(gè)用于預(yù)定傳送。應(yīng)清楚，在每個(gè)調(diào)頻時(shí)隙中用于ALOHA的頻率數(shù)可根據(jù)對(duì)預(yù)定的和ALOHA消息的話(huà)務(wù)量需求而變化。通過(guò)按圖200描述的方式同時(shí)發(fā)送ALOHA消息和預(yù)定消息，與采用TDD技術(shù)分離ALOHA和預(yù)定消息現(xiàn)有技術(shù)方法相對(duì)比，可以減小消息等待時(shí)間。
參見(jiàn)圖3，時(shí)序圖300描述了根據(jù)本發(fā)明的相應(yīng)于入站時(shí)隙的頻率組的動(dòng)態(tài)確定。如圖300所示，入站信道最好包括11個(gè)時(shí)隙S0-S10，它們與出站信道幀202、204同步。作為例子，只需要4個(gè)頻率用于入站業(yè)務(wù)，1個(gè)用于ALOHA消息、3個(gè)用于預(yù)定消息。然而，聯(lián)邦通信協(xié)會(huì)(FCC)規(guī)則需要每個(gè)設(shè)備工作在一定頻帶下以在最小例如50個(gè)跳頻上工作。為滿(mǎn)足FCC對(duì)ISM頻帶的要求，例如已定義157組4個(gè)信道。便攜式用戶(hù)單元102被編程為操作一個(gè)模157計(jì)數(shù)器跟蹤用于入站傳送的時(shí)隙號(hào)。將時(shí)隙號(hào)映像為用于入站傳送的頻率。對(duì)用于下一入站傳送的的時(shí)隙號(hào)的選擇是以滿(mǎn)足FCC有關(guān)在重復(fù)任何頻率之前至少在50個(gè)不同頻率上發(fā)送的需求的方式來(lái)完成的。例如圖300描述了在時(shí)隙編號(hào)序列中在一給定點(diǎn)上時(shí)隙302映射到包括信道1-4的頻率組310。而時(shí)隙304映射到包括信道7-10的頻率組312。時(shí)隙306映射到包括信道153-156的頻率組314。在每個(gè)頻率組310、312、314中，第一個(gè)信道用于ALOHA傳送，而其余的信道用于預(yù)定傳送。應(yīng)清楚，替代地，根據(jù)本發(fā)明可以利用許多其它頻率指定模式。
參見(jiàn)圖4，描述了根據(jù)本發(fā)明的便攜式用戶(hù)單元102，包括分別用于發(fā)送和截取入站和出站消息的天線402；與天線402耦合用于發(fā)送和接收消息的傳統(tǒng)的收發(fā)信機(jī)404。收發(fā)信機(jī)404與用于處理消息的處理系統(tǒng)406耦合。處理系統(tǒng)406和用于將消息傳送給用戶(hù)以及利用已知技術(shù)為便攜式用戶(hù)單元102提供用戶(hù)控制的傳統(tǒng)用戶(hù)接口412相耦合。處理系統(tǒng)406包括用于控制便攜式用戶(hù)單元102的傳統(tǒng)處理器408。處理系統(tǒng)406還包括傳統(tǒng)存儲(chǔ)器410，存儲(chǔ)用于根據(jù)本發(fā)明對(duì)處理系統(tǒng)406編程的軟件。
借助軟件部件，處理系統(tǒng)406被編程以控制收發(fā)信機(jī)404在一組跳頻上利用跳頻擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)。處理系統(tǒng)406進(jìn)一步被編程以定義所述一組跳頻上的第一和第二子集(第一子集和第二子集彼此正交)并控制收發(fā)信機(jī)404以在第一子集上進(jìn)行預(yù)定傳送通信而在第二子集上進(jìn)行ALOHA傳送通信。處理系統(tǒng)406被進(jìn)一步編程以定義多個(gè)頻率組，一個(gè)頻率組與入站信道時(shí)隙相對(duì)應(yīng)，并且從與入站信道時(shí)隙對(duì)應(yīng)的頻率組中動(dòng)態(tài)確定在進(jìn)行預(yù)定和ALOHA傳送通信時(shí)使用的第一子集和第二子集。(在圖300和上文中描述了動(dòng)態(tài)映射頻率組的例子。)對(duì)處理系統(tǒng)406編程以根據(jù)預(yù)定傳送和ALOHA傳送的業(yè)務(wù)需要調(diào)整第一和第二子集的相對(duì)大小，例如，如果25％的業(yè)務(wù)是ALOHA業(yè)務(wù)，則25％的入站跳頻可被指定給ALOHA業(yè)務(wù)，而余下的指定給預(yù)定業(yè)務(wù)。還對(duì)處理系統(tǒng)406編程以調(diào)整跳頻集從而達(dá)到不同的頻率分布。例如，如果跳頻被緊緊地組合在一起，可能希望選擇被進(jìn)一步擴(kuò)展的不同頻率，以取得較大的頻率發(fā)散性。
此外，處理系統(tǒng)406被編程以根據(jù)代碼速率、數(shù)據(jù)速率和消息大小中至少一個(gè)來(lái)對(duì)消息分類(lèi)，以發(fā)送具有共同分類(lèi)的組中的消息。例如這可以通過(guò)分別按代碼速率、數(shù)據(jù)速率和消息大小對(duì)消息排隊(duì)，然后在預(yù)定時(shí)刻依次發(fā)送隊(duì)列來(lái)實(shí)現(xiàn)。
參見(jiàn)圖5，描述了根據(jù)本發(fā)明的雙向消息傳送系統(tǒng)的操作。首先，為系統(tǒng)確定預(yù)定消息和ALOHA消息傳送的相關(guān)業(yè)務(wù)需求(502)。最好由輸出控制器110通過(guò)監(jiān)視預(yù)定時(shí)期入站業(yè)務(wù)量來(lái)確定相關(guān)業(yè)務(wù)需求。輸出控制器110然后通過(guò)協(xié)議的命令和控制消息將該信息送到便攜式用戶(hù)單元102。替代地，可根據(jù)歷史數(shù)據(jù)將相關(guān)業(yè)務(wù)需求預(yù)編程到系統(tǒng)中。此后，處理系統(tǒng)406根據(jù)相關(guān)業(yè)務(wù)需求確定一組跳頻的第一和第二正交子集(504)。例如，如果有100個(gè)跳頻可以使用，如果10％的入站消息是ALOHA消息，則將10％的跳頻指定給ALOHA業(yè)務(wù)，而將90％的跳頻指定給預(yù)定業(yè)務(wù)。
替代地，對(duì)于只需有限數(shù)目的入站信道用于通信，并且其中FCC規(guī)則要求使用最小數(shù)目頻率的系統(tǒng)，確定多個(gè)頻率組，每組對(duì)應(yīng)一個(gè)入站信道時(shí)隙(506)。然后，在發(fā)送時(shí)刻從與用于發(fā)送入站消息的入站信道時(shí)隙相應(yīng)的頻率組中動(dòng)態(tài)確定第一和第二子集(508)。這根據(jù)圖3和以上的相應(yīng)描述來(lái)完成。
在已確定了第一和第二子集之后，處理系統(tǒng)406根據(jù)代碼速率、數(shù)據(jù)速率和消息大小對(duì)任何需要發(fā)送的消息進(jìn)行分類(lèi)(510)。然后，處理系統(tǒng)406對(duì)具有共同消息分類(lèi)的組中要發(fā)送的消息排隊(duì)(512)，以在預(yù)定時(shí)刻發(fā)送具有共同消息分類(lèi)的消息組。然后，處理系統(tǒng)406同時(shí)在頻率的第一子集上發(fā)送預(yù)定消息，而在第二子集上發(fā)送ALOHA消息(514)。
由此可以看出本發(fā)明提供了一種便于入站信道的接入的方法和設(shè)備。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于允許同時(shí)發(fā)送預(yù)定業(yè)務(wù)和ALOHA業(yè)務(wù)，從而減小了消息等待時(shí)間。
盡管已參照實(shí)施例描述了本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)應(yīng)清楚，按公開(kāi)的技術(shù)可以有許多其它實(shí)施例。于是本發(fā)明的范圍僅由以下權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種在雙向消息傳送系統(tǒng)中便于入站信道接入的方法，所述雙向消息傳送系統(tǒng)在一組跳頻上利用跳頻擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，所述方法包括步驟定義所述一組跳頻的第一和第二子集，第一和第二子集彼此正交；在第一子集上進(jìn)行預(yù)定傳送通信；和在第二子集上進(jìn)行ALOHA傳送通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中定義步驟包括步驟定義多個(gè)頻率組，一個(gè)頻率組與一入站信道時(shí)隙相對(duì)應(yīng)；和在進(jìn)行預(yù)定和ALOHA傳送通信時(shí)，從與所利用的入站信道時(shí)隙相對(duì)應(yīng)的頻率組中動(dòng)態(tài)地確定第一和第二子集。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中定義步驟包括步驟根據(jù)預(yù)定傳送和ALOHA傳送的相關(guān)業(yè)務(wù)需求調(diào)整第一和第二子集的相對(duì)大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括步驟修改所述一組跳頻以達(dá)到不同頻率分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括步驟根據(jù)代碼速率、數(shù)據(jù)速率和消息的大小中至少一個(gè)來(lái)對(duì)消息分類(lèi)；和發(fā)送具有共同分類(lèi)的組中的消息。
6.一種雙向消息傳送系統(tǒng)中的便攜式用戶(hù)單元，所述雙向消息傳送系統(tǒng)在一組跳頻上利用跳頻擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，所述便攜式用戶(hù)單元包括用于從消息傳送系統(tǒng)中接收消息并產(chǎn)生用于消息傳送系統(tǒng)的預(yù)定的和ALOHA傳送的收發(fā)信機(jī)；和與所述收發(fā)信機(jī)相耦合用于定義所述一組跳頻的第一和第二子集的處理系統(tǒng)，第一和第二子集彼此正交，其中對(duì)處理系統(tǒng)編程以控制收發(fā)信機(jī)在第一子集上進(jìn)行預(yù)定發(fā)送通信，而在第二子集上進(jìn)行ALOHA發(fā)送通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的便攜式用戶(hù)單元，其中進(jìn)一步對(duì)處理系統(tǒng)編程以定義多個(gè)頻率組，一個(gè)頻率組和一個(gè)入站信道時(shí)隙相對(duì)應(yīng)，并在進(jìn)行預(yù)定和ALOHA發(fā)送通信時(shí)從與入站信道時(shí)隙相應(yīng)的頻率組中動(dòng)態(tài)確定第一和第二子集。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的便攜式用戶(hù)單元，其中進(jìn)一步對(duì)處理系統(tǒng)編程以根據(jù)預(yù)定傳送和ALOHA傳送的相關(guān)業(yè)務(wù)需求調(diào)整第一和第二子集的相對(duì)大小。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的便攜式用戶(hù)單元，其中對(duì)處理系統(tǒng)進(jìn)一步編程以修改所述一組跳頻，從而達(dá)到不同的頻率分布。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的便攜式用戶(hù)單元，其中對(duì)處理系統(tǒng)進(jìn)一步編程以根據(jù)代碼速率、數(shù)據(jù)速率和消息大小中的至少一個(gè)對(duì)消息分類(lèi)，并發(fā)送具有共同分類(lèi)的組中的消息。
11.一種雙向消息傳送系統(tǒng)中的設(shè)備，所述雙向消息傳送系統(tǒng)在一組跳頻上利用跳頻擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，所述設(shè)備包括用于從消息傳送系統(tǒng)中接收消息并產(chǎn)生用于消息傳送系統(tǒng)的預(yù)定的和ALOHA傳送的收發(fā)信機(jī)；和與所收發(fā)信機(jī)相耦合用于定義所述一組跳頻的第一和第二子集的處理裝置，第一和第二子集彼此正交，其中對(duì)處理系統(tǒng)編程以控制收發(fā)信機(jī)在第一子集上進(jìn)行預(yù)定發(fā)送通信，而在第二子集上進(jìn)行ALOHA發(fā)送通信。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中進(jìn)一步對(duì)處理裝置編程以定義多個(gè)頻率組，一個(gè)頻率組和一個(gè)入站信道時(shí)隙相對(duì)應(yīng)，并在進(jìn)行預(yù)定和ALOHA發(fā)送通信時(shí)從與入站信道時(shí)隙相應(yīng)的頻率組中動(dòng)態(tài)確定第一和第二子集。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中進(jìn)一步對(duì)處理裝置編程以根據(jù)預(yù)定傳送和ALOHA傳送的相關(guān)業(yè)務(wù)需求調(diào)整第一和第二子集的相對(duì)大小。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中對(duì)處理裝置進(jìn)一步編程以修改所述一組跳頻，從而達(dá)到不同的頻率分布。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中對(duì)處理裝置進(jìn)一步編程以根據(jù)代碼速率、數(shù)據(jù)速率和消息大小中的至少一個(gè)對(duì)消息分類(lèi)，并發(fā)送具有共同分類(lèi)的組中的消息。
全文摘要
在雙向消息傳送系統(tǒng)中可以便于入站信道的接入,所述雙向消息傳送系統(tǒng)(圖1)在一組跳頻上利用跳頻擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)。定義所述一組跳頻的第一和第二子集(504),第一和第二子集彼此正交。在第一子集上進(jìn)行預(yù)定傳送通信(514),而在第二子集上進(jìn)行ALOHA傳送通信。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1244977SQ97181400
公開(kāi)日2000年2月16日 申請(qǐng)日期1997年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月16日
發(fā)明者斯里姆·索伊斯 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司