專利名稱：在無線電通信系統(tǒng)中指配和使用發(fā)射機組的方法和裝置的制作方法
本專利申請案與如下專利申請案有關(guān)律師案號為PF 2007 NA、Goldberg的專利申請案，與本案同日提交，題為“Adaptive System and Method for Choosing a Selective CallTransmitter”。
申請?zhí)枮?8/597,049、Lin等人的專利申請案；1996年2月5日提交，題為“Method and Apparatus for Transmitting an Outbound Messagein a Two-Way Messaging System”。
本發(fā)明涉及無線電通信系統(tǒng)，具體涉及一種用以在無線電通信系統(tǒng)中指配和使用發(fā)射機組的方法和裝置。
現(xiàn)代雙向消息傳送系統(tǒng)利用寬域同播發(fā)送技術(shù)對已接收并排隊消息的便攜式用戶單元測定位置，然后再利用頻率再用的單個網(wǎng)孔發(fā)送技術(shù)來傳送該消息的信息部分。雖然這些技術(shù)在某些系統(tǒng)中工作得很好，但無一技術(shù)保證對所有系統(tǒng)都是最優(yōu)的。
在繁忙的系統(tǒng)中，例如寬域同播發(fā)送技術(shù)用以在發(fā)送每個消息的信息部分之前測定便攜式用戶單元的位置，可能會浪費過量的發(fā)射時間。而僅利用單個網(wǎng)孔來發(fā)送所有消息的信息部分，例如在用戶單元移動到兩個或多個網(wǎng)孔之間的邊緣區(qū)時，可能得到差的發(fā)送質(zhì)量。
據(jù)此，現(xiàn)在需要一種發(fā)送技術(shù)，它既能提供高的發(fā)送質(zhì)量又能提供高的發(fā)射時間效率?，F(xiàn)在特別希望有一種能夠提供出接近于單個網(wǎng)孔發(fā)送技術(shù)的發(fā)送時間效率并能盡量保持同播技術(shù)的發(fā)送質(zhì)量的方法和裝置。
本發(fā)明的一個方面是一種用以在無線電通信系統(tǒng)中指配和使用從多個發(fā)射機中選定的發(fā)射機組在多個動態(tài)指配的同播區(qū)中提供無線電覆蓋以便同時與多個便攜式收發(fā)信機相通信的方法。該方法包括將發(fā)射機指配到各組的步驟，其中每組所指配的所有發(fā)射機對于具有為它排隊消息的多個便攜式收發(fā)信機中的至少一個是起主導作用的。當一個發(fā)射機影響了與多個便攜式收發(fā)信機中至少一個相通信、而不同的數(shù)據(jù)發(fā)送正源源不斷地從這多個發(fā)射機的所有其它的發(fā)射機中發(fā)射出來時，這個發(fā)射機就被確定是起主導作用的。該方法還包括確定由這多組所組成的一個子組的步驟，其中在該子組內(nèi)無一發(fā)射機被指配得多于一次；以及同播該子組的多組的步驟，其中指配給該子組中的多組的發(fā)射機發(fā)送為這多個便攜式收發(fā)信機中至少一個而排隊的消息，這組的發(fā)射機對該便攜式收發(fā)信機是起主導作用的。
本發(fā)明的另一方面是一種控制器，用以在無線電通信系統(tǒng)中指配和使用從多個發(fā)射機中選定的發(fā)射機組，以在多個動態(tài)指配的同播區(qū)中提供無線電覆蓋，以與多個便攜式收發(fā)信機同時通信。該控制器含有一個網(wǎng)絡接口，耦合到一個通信網(wǎng)絡上，用以接收來自一個消息始發(fā)器的消息；及一個處理系統(tǒng)，耦合到該網(wǎng)絡接口上，用以處理和排隊該消息。該控制器還含有一個發(fā)射機接口，耦合到該處理系統(tǒng)上，用以控制該多個發(fā)射機發(fā)送該消息；和一個接收機接口，耦合到該處理系統(tǒng)上，用以接收來自該多個便攜式收發(fā)信機的確認。該處理系統(tǒng)被編程序，以便指配發(fā)射機給該多組，其中每組被指配了對于具有為它排隊消息的多個便攜式收發(fā)信機中至少一個起主導作用的所有發(fā)射機。當一個發(fā)射機影響了與多個便攜式收發(fā)信機中至少一個相通信、而不同的數(shù)據(jù)發(fā)送正源源不斷地從這多個發(fā)射機中所有其它的發(fā)射機發(fā)射出來時，這個發(fā)射機就被確定是起主導作用的。該處理系統(tǒng)被編程序，以便還確定由該多組所組成的一個子組，其中在該子組內(nèi)無一發(fā)射機被指配得多于一次，并且同播該子組的多組，其中指配給該子組的每組的發(fā)射機發(fā)送為這多個便攜式收發(fā)信機中至少一個而排隊的消息，這組發(fā)射機對該便攜式收發(fā)信機是起主導作用的。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的無線電通信系統(tǒng)的電氣方框圖。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的控制器和基站部分的電氣方框圖。
圖3示出在實踐本發(fā)明時所使用的一種先有技術(shù)便攜式收發(fā)信機的電氣方框圖。
圖4示出在實踐本發(fā)明時所使用的一種先有技術(shù)通信協(xié)議的定時圖。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一種用以重疊該無線電通信系統(tǒng)覆蓋網(wǎng)孔的示例性規(guī)劃圖。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種用以從該無線電通信系統(tǒng)的發(fā)射機子組發(fā)送的示例性定時圖。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的控制器的操作流程圖。
參照圖1，圖中示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種無線電通信系統(tǒng)的電氣方框圖，其中包括一個固定部分102，該固定部分含有一個控制器112和多個基站116；及一個便攜部分，該便攜部分含有多個便攜式收發(fā)信機122，它們最好具有確認返回能力?；?16利用常規(guī)射頻技術(shù)與便攜式收發(fā)信機122相通信，并且由通信鏈路114耦合到控制器122上，該控制器可控制該基站116。
控制器112的硬件最好是摩托羅拉公司生產(chǎn)的Wireless MessagingGateway(WMGTM)Administrator！尋呼終端和RF-Conductor！TM消息分配器的組合?；?16的硬件最好是摩托羅拉公司生產(chǎn)的NucleusOrchestra！發(fā)射機和RF-Audience！TM接收機的組合?？梢岳斫猓渌愃频挠布部捎糜诳刂破?12和基站116。
每個基站116都經(jīng)收發(fā)信機天線118向便攜式收發(fā)信機122發(fā)送信號。每個基站116經(jīng)收發(fā)信機天線118接收來自多個便攜式收發(fā)信機122的射頻信號?；?16向便攜式收發(fā)信機122所發(fā)送的射頻信號(出站消息)含有用于識別便攜式收發(fā)信機122的選呼地址和主叫者始發(fā)的數(shù)據(jù)或話音消息。便攜式收發(fā)信機122向基站116所發(fā)送的射頻信號(入站消息)含有響應(其中包含正的確認(ACK)和負的確認(NAK))和根據(jù)本發(fā)明的已接收的發(fā)射機彩色碼(下文將要詳述)。一種確認返回消息傳送系統(tǒng)的實施例已在1989年10月17日公布的siwiak等人的美國專利4,875,038中描述了，該專利列在本文中作為參考。
控制器112最好利用電話鏈路101耦合到公共交換電話網(wǎng)PSTN 110上，以便由此接收選呼消息的始發(fā)。選呼始發(fā)包含來自PSTN 110的話音消息和數(shù)據(jù)消息，它們可以是從耦合到PSTN 110上的一個常規(guī)電話機111產(chǎn)生的?？梢岳斫猓商娲乩闷渌愋偷耐ㄐ啪W(wǎng)例如分組交換網(wǎng)和局域網(wǎng)也能將始發(fā)的消息傳輸給控制器112。
用于出站消息和入站消息的協(xié)議最好是與摩托羅拉公司的眾所周知的FLETM系列的數(shù)字選擇呼叫信令協(xié)議相似的協(xié)議。這些協(xié)議利用眾所周知的檢錯和糾錯技術(shù)，因而如果在任何一個碼字中的比特差錯不太多則容許在發(fā)送期間發(fā)生比特差錯?？梢岳斫?，其它合適的雙向協(xié)議也是可以使用的。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的控制器112和基站116部分的電氣方框圖200。控制器112含有一個處理系統(tǒng)210、一個發(fā)射機接口204、一個接收機接口205和一個網(wǎng)絡接口218?；?16含有一個基站發(fā)射機206和至少一個基站接收機207。
處理系統(tǒng)210用于指揮控制器112的操作。處理系統(tǒng)210最好通過發(fā)射機接口204經(jīng)由通信鏈路114耦合到基站發(fā)射機206。處理系統(tǒng)210最好還通過接收機接口205經(jīng)由通信鏈路114耦合到基站接收機207。通信鏈路114利用例如常規(guī)的裝置諸如直達單線線路(電話)鏈路、數(shù)據(jù)通信鏈路或任何數(shù)量的射頻鏈路諸如射頻收發(fā)信機鏈路、微波收發(fā)信機鏈路或衛(wèi)星鏈路，正如上文提及的幾種鏈路。該處理系統(tǒng)210還耦合到網(wǎng)絡接口218，用以接收由主叫者經(jīng)由PSTN 110通過電話鏈路101通信而始發(fā)的出站消息。
為了執(zhí)行對控制器112和基站116的操作進行控制所需的功能，處理系統(tǒng)210最好含有一個常規(guī)的計算機系統(tǒng)212和一個常規(guī)的大容量存儲媒體214。該常規(guī)的大容量存儲媒體214含有例如預訂戶的用戶信息，諸如該便攜式收發(fā)信機122的尋址和編程序的任選。
常規(guī)的計算機系統(tǒng)122最好以軟件方式來編程序，該軟件含在該常規(guī)的大容量存儲媒體214中，用以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明所需的操作和特性。常規(guī)的計算機系統(tǒng)212最好含有多個處理器，諸如Sun Microsystems公司生產(chǎn)的VME SparcTM處理器。這些處理器含有存儲器，諸如動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)，用以作為程序執(zhí)行的暫時記憶存儲裝置和暫時存儲器(scratch pad)，用以處理諸如存儲和排隊由主叫者利用PSTN 110所始發(fā)的消息，處理從便攜式收發(fā)信機122所接收的確認，和協(xié)議處理為便攜式收發(fā)信機122所指定的消息，恰如上文剛提到的那樣。常規(guī)的大容量存儲媒體214最好是一個常規(guī)的硬磁盤大容量存儲裝置。
可以理解，其它類型的常規(guī)計算機系統(tǒng)212也可以使用，附加的計算機系統(tǒng)212和同型的或可替代型的大容量存儲媒體214還可按需增加，以便適應處理系統(tǒng)210的處理要求。還可以理解，附加的基站接收機207遠離基站發(fā)射機206，或與基站發(fā)射機206安裝在同一地點，可用來實現(xiàn)所需的入站靈敏度，而附加的分立天線118既可用于基站發(fā)射機206，也可用于基站接收機207。還可理解，另一種可替代的方案是在某些系統(tǒng)中發(fā)射機206可被安排得使它在同一時刻在多個通信信道上發(fā)送多個獨立的消息。對于這樣的系統(tǒng)而言，術(shù)語“發(fā)射機”可被定義為“發(fā)射機-信道的組合”。例如，一個四信道發(fā)射機在這個文件中應被視為它與四個分離的發(fā)射機相同。
大容量存儲媒體214最好含有根據(jù)本發(fā)明所使用的軟件和各種數(shù)據(jù)庫。大容量存儲媒體的發(fā)射機組單元220含有軟件和存儲空間，用于對處理系統(tǒng)210編程序，以將發(fā)射機206指配到該組，其中每組所指配的所有發(fā)射機對于具有為它排隊消息的一個或多個便攜式收發(fā)信機122是起主導作用的。當一個發(fā)射機影響了與一個或多個便攜式收發(fā)信機相通信、而不同的數(shù)據(jù)發(fā)送正源源不斷地從所有其它的發(fā)射機206中發(fā)射時，這個發(fā)射機被確定是起主導作用的。一個子組單元222含有軟件和存儲空間，用于對處理系統(tǒng)210編程，以確定由該多組組成的一個子組，以使無一發(fā)射機206被指配給該子組多于一次。該子組單元222還可對該處理系統(tǒng)210編程序，來選擇該子組中的多組，以使該子組中的組數(shù)最大化和符合等待時間和緊急度的要求。這個特點將在下文詳述。
在一個適當?shù)臅r刻，例如在足夠數(shù)量的消息為了發(fā)送已排好隊時，控制器112令該子組中各組的發(fā)射機206同播預定給一個或多個便攜式收發(fā)信機的相應消息，該組的發(fā)射機對該便攜式收發(fā)信機是起主導作用的。每當一個或多組完成發(fā)送時，發(fā)射機組單元220與處理系統(tǒng)210合作，將一個或多個新組加入到該子組中，以形成一個新的子組，其中，如前所述，在該新的子組內(nèi)無一發(fā)射機206被指配多于一次。
大容量存儲媒體214還含有一個彩色碼單元224、一個歷史單元226、一個接收機比較單元228和一個預定組單元230。這些單元與發(fā)射機組單元220合作，以根據(jù)本發(fā)明幫助將發(fā)射機206指配到各組中。彩色碼單元224含有軟件和存儲空間，用以存儲由一些便攜式收發(fā)信機122最近所接收的彩色碼。便攜式收發(fā)信機122最好向控制器112報告已接收彩色碼，作為應答固定部分102詢問“你在哪里”的響應的一部分。便攜式收發(fā)信機122所接收的彩色碼獨特地識別位于靠近該便攜式收發(fā)信機122的發(fā)射機206時，可根據(jù)該彩色碼確定該便攜式收發(fā)信機122起主導作用的發(fā)射機206。無線電通信系統(tǒng)最好利用正交的彩色碼，正交的彩色碼允許在便攜式收發(fā)信機122從多個發(fā)射機206同時接收同播信號時根據(jù)該正交彩色碼而產(chǎn)生的干擾圖形識別起主導作用的發(fā)射機206。在1995年6月6日公布的Goldberg的美國專利5,423,063中描述了正交彩色碼及其在確認返回消息傳送系統(tǒng)中的應用，該專利列入本文作為參考?？梢岳斫猓硪环N可替代的方案是，其它類型的彩色碼例如距離編碼的彩色碼也可用來識別發(fā)射機206。
歷史單元226含有軟件和存儲空間，用以保存在最近的過去(例如在最近的24小時內(nèi))與之有關(guān)的發(fā)射機206已成功地與便攜式收發(fā)信機122相通信的每個便攜式收發(fā)信機122的記錄。在最新的彩色碼不存在時，例如在選擇一個發(fā)射機組來發(fā)送“你在哪里”的詢問(以確認便攜式收發(fā)信機122的期望定位)時，這種歷史性信息在指配對于便攜式收發(fā)信機122起主導作用的發(fā)射機組時特別有用。
接收機比較單元228含有軟件和存儲空間，用于比較和存儲指明“哪個基站接收機207最近已從便攜式收發(fā)信機122接收發(fā)送內(nèi)容”的每個便攜式收發(fā)信機122的記錄。為此，可根據(jù)接收機207與發(fā)射機206的地理關(guān)系來指配對便攜式收發(fā)信機122起主導作用的一個發(fā)射機組。
預定組單元230含有例如由該系統(tǒng)的操作者所限定的預編程序的發(fā)射機組。這種預編程序組可以允許由業(yè)務提供者根據(jù)該系統(tǒng)的實驗分析來選擇發(fā)射機組的附加控制。
可以理解，根據(jù)該系統(tǒng)的具體要求和該系統(tǒng)操作者的需要，可以單個地使用也可以按照任何特定系統(tǒng)的任意組合來使用這彩色碼單元、歷史單元、接收機比較單元和預定組單元224-230。
圖3示出在實踐本發(fā)明時所使用的便攜式收發(fā)信機122的電氣方框圖。便攜式收發(fā)信機122含有一個發(fā)射機天線302，用以將射頻信號發(fā)送給基站116；和一個接收機天線305，用以截獲從基站116來的射頻信號。發(fā)射機天線302耦合到一個常規(guī)的射頻發(fā)射機304。同理，接收機天線305耦合到一個常規(guī)的射頻接收機306。可以理解，另一種可替代的方案是，接收機306和發(fā)射機304可以耦合到一個單一的收發(fā)信機天線上，以便往和從基站116發(fā)送和截取射頻信號。
射頻接收機306接收的無線電信號，在其輸出端產(chǎn)生已解調(diào)的信息。已解調(diào)的信息耦合到處理系統(tǒng)310的輸入端，用以指揮便攜式收發(fā)信機122的操作和處理出站消息。同理，入站消息由處理系統(tǒng)310處理并傳送到射頻發(fā)射機304，以便發(fā)送給基站116。一個常規(guī)的電源開關(guān)308耦合到處理系統(tǒng)310，用以控制對射頻發(fā)射機304和射頻接收機306的電源供應，借此提供電池節(jié)省的功能。
為了執(zhí)行便攜式收發(fā)信機122的必要功能，處理系統(tǒng)310含有一個微處理器316和一個存儲器318。微處理器316例如可利用摩托羅拉公司生產(chǎn)的M68HC08型微控制器來實施。存儲器318最好含有一個常規(guī)的ROM和一個常規(guī)的RAM。
微處理器316按照存儲器318的方式來編程，以處理所接收的出站消息，并響應它，以產(chǎn)生和格式化入站消息。在出站消息處理期間，微處理器316取樣射頻接收機306所產(chǎn)生的已解調(diào)信號，然后微處理器316解碼在出站消息的已解調(diào)數(shù)據(jù)中的地址，然后再將已解碼的地址與存儲器318中存儲的一個或多個地址相比較，并當檢測到相匹配時，讀出站消息中所接收的發(fā)射機彩色碼。據(jù)此，微處理器316最好在存儲器318中存儲該發(fā)射機彩色碼，以便保存N個最新接收的發(fā)射機彩色碼的記錄，其中N是一個預定的整數(shù)值。
一旦微處理器316處理了消息，如果該消息被接收時其差錯不多于該微處理器316根據(jù)協(xié)議可糾正的差錯，則微處理器316向固定部分102發(fā)送一個正的確認(ACK)信號，然后，微處理器310將該消息存儲在存儲器318中，并產(chǎn)生一個呼叫告警信號，以警告用戶“已收到一個消息”。該呼叫告警信號傳送到一個常規(guī)的可聽或可觸感的告警裝置322，以產(chǎn)生一個可聽或可觸感的呼叫告警信號。另一方面，如果該消息接收時其差錯多于該微處理器316根據(jù)協(xié)議可糾正的差錯，則微處理器316向固定部分102發(fā)送一個負的確認(NAK)信號，以使固定部分102可以重新發(fā)送該消息。
使用由用戶控制器320所提供的合適的功能可從存儲器318恢復出站消息，并在顯示器324(例如一個常規(guī)的液晶顯示器(LCD))顯示出來。另一種可替代的方案是， 當該消息是一個話音消息時，該消息可由該便攜式收發(fā)信機122內(nèi)含的一個常規(guī)的聲頻電路(圖3中未示出)播放出來。該便攜式收發(fā)信機122最好使用與摩托羅拉公司(SchaumburgIL)生產(chǎn)的TenorTM和TangoTM個人消息傳送單元相同的部件?？梢岳斫猓渌嗨频牟考部捎糜谠摫銛y式收發(fā)信機122。
圖4示出在實踐本發(fā)明時示例性地由雙向通信系統(tǒng)所使用的一種先有技術(shù)通信協(xié)議的定時圖400。在出站和入站信道上操作的信令格式最好能在利用常規(guī)的頻分復用(FDM)的獨立頻率上操作。利用FDM傳輸技術(shù)，出站和入站的射頻信道發(fā)送要在時間間隔410期間描述。出站協(xié)議的一個發(fā)送幀中的單元包括一個出站SYNC(同步)402、一個選呼地址404、一個消息矢量406和一個出站消息408。出站SYNC 402含有一個SYNC 1字段424、一個幀信息字段426和一個SYNC 2字段428。SYNC 1字段424含有一個比特SYNC 1字段430、一個A字432、一個B字434和一個非A字436。比特SYNC 1字段430向便攜式收發(fā)信機122提供一種利用本領(lǐng)域公知的技術(shù)進行同步化的手段。A字432識別例如FLEXTM、InFLEXionTM或ReFLEXTM所使用的FLEXTM系列協(xié)議版型。B字434最好含有128個可能的16比特彩色碼之一，它與基站發(fā)射機116的一個發(fā)射機相對應。發(fā)射機彩色碼接收的一致性最好由便攜式收發(fā)信機122利用，以根據(jù)利用本領(lǐng)域公知的技術(shù)的協(xié)議標準來確定一個接收信號質(zhì)量指示。非A字436用以作為冗余信息，用以進一步認證控制信道信息的完整性。
選呼地址404識別便攜式收發(fā)信機122，出站消息408對于便攜式收發(fā)信機122是預定的。消息矢量406及時地在信號格式內(nèi)指到由便攜式收發(fā)信機122待接收的出站消息408的位置，并規(guī)定一個射頻，以便接收該消息。消息矢量406還向便攜式收發(fā)信機122提供信息，來識別一個預定時間表的時隙，以確認該消息的執(zhí)行情況。出站協(xié)議最好周期性地傳送多個(例如128)幀402～408，以形成一個周期性同步傳輸周期。
入站協(xié)議的單元包括一個入站SYNC412和預定時間表的時隙418。入站SYNC412向基站116提供一種利用本領(lǐng)域所公知的技術(shù)來同步化的手段。預定時間表的消息在入站SYNC412之后在時間界限414處開始。傳送時間間隔416描述了在預定時間表的時隙418上從便攜式收發(fā)信機122所進行的預定時間表傳輸?shù)臅r間間隔。一種類型的預定時間表的入站消息最好包含一個選擇呼叫收發(fā)信機識別號(ID)420、一個彩色碼421和一個接收信號質(zhì)量指示422。選擇呼叫收發(fā)信機ID420最好是便攜式收發(fā)信機122的地址。彩色碼421是便攜式收發(fā)信機122最可靠地接收的彩色碼(或彩色碼干擾圖形)。接收信號質(zhì)量指示422最好是便攜式收發(fā)信機122根據(jù)彩色碼接收的一致性而確定的一個值?？梢岳斫猓商娲钠渌椒ɡ缃邮招盘枏姸葴y量值也可以用來確定信號質(zhì)量。
另一種類型的預定時間表的入站消息含有一個選擇呼叫收發(fā)信機的ID423和一個ACK或一個NAK。這種類型的入站消息用于通知固定部分102“便攜式收發(fā)信機122是否已經(jīng)接收了具有足夠低的差錯率的出站消息408”，以允許處理系統(tǒng)310根據(jù)該協(xié)議的糾錯能力來糾正已接收的差錯。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的重疊無線電通信系統(tǒng)的覆蓋網(wǎng)孔502的規(guī)化圖500的一個例子。每個網(wǎng)孔502以8個發(fā)射機1～8之一為核心。便攜式收發(fā)信機A～H位于遍布網(wǎng)孔502的各種各樣的位置處。在這個例子中，根據(jù)位置，便攜式收發(fā)信機可以具有一個、兩個或三個起主導作用的發(fā)射機。可以理解，在一個真實的系統(tǒng)中起主導作用的發(fā)射機的數(shù)量不限于三個，可以遠大于3，這取決于系統(tǒng)設計、多路徑環(huán)境和其它因素。表1列出對每個便攜式收發(fā)信機起主導作用的發(fā)射機組。
表1
根據(jù)本發(fā)明，由發(fā)射機組組成的一個子組被確定出來，用于同播發(fā)送，其中在該子組內(nèi)無一發(fā)射機被指配得多于一次。例如，由組B、C、E、F和H組成的子組滿足在該子組內(nèi)無一發(fā)射機被指配得多于一次的條件。由組A、D和G組成的子組也滿足這個條件。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的從子組的發(fā)射機在無線電系統(tǒng)中發(fā)送的定時圖600的一個例子。該定時圖600繼續(xù)說明在規(guī)劃圖500中所安排和定位的發(fā)射機和便攜式收發(fā)信機的實例。定時圖600示出用于各發(fā)射機1～8之一可能的發(fā)送序列602，用以把消息發(fā)送給便攜式收發(fā)信機A-H。請注意，每組發(fā)射機被指配給相應的便攜式收發(fā)信機的所有起主導作用的發(fā)射機。例如，組A被指配發(fā)射機2、3和7；組B被指配發(fā)射機1和2；等等。因為子組的發(fā)射機是同播的，所以該子組可被識別為在圖600中在時隙604期間同時發(fā)送的發(fā)射機組。例如，組B、C、E、F和H形成一個子組，而組D、A和G形成另一個子組。還請注意，定時圖600滿足發(fā)射機被指配到任何給定子組不多于一次的要求。再請注意，在任何組完成其發(fā)送時，只要由新的發(fā)送所形成的在新的子組中無一發(fā)射機被指配得多于一次，則該新組開始發(fā)送。例如，在組B在發(fā)射機1上完成其發(fā)送時，組D不能立即在下一個時隙內(nèi)開始，因為組D還需要發(fā)射機5，發(fā)射機5還由組E使用。然而，在組E也完成時，組D可以開始，因為組D所需的所有的發(fā)射機可用于同播。
如上所述，子組單元222也能編程該處理系統(tǒng)210，以選擇該子組的各組，以使該子組的組數(shù)最大化，符合等待時間和緊急度的要求。根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)，也可以采用其它的策略。表2示出為了一個特定信道而指配的便攜式收發(fā)信機的排隊例子。每個便攜式收發(fā)信機122具有在特定時間內(nèi)排隊的消息并具有在排隊目標內(nèi)的最大值時間。圖中示出為發(fā)送各消息而待同播的發(fā)射機206組。為了簡化該例，假定每個尋呼需要相同的發(fā)送時間量，它等于該發(fā)送協(xié)議的一個時隙。
表 2
在低的信道利用率期間，關(guān)于通過量和信道使用效率的問題并不重要。為此，該系統(tǒng)的主要目標是傳送具有最短可能延時的消息，以向便攜式收發(fā)信機122提供最及時的業(yè)務。據(jù)此，有重要意義的是根據(jù)隊伍中最老的消息選擇該子組的各組。表3示出的傳輸次序在低業(yè)務量時段是優(yōu)選的。表3中的選擇策略是選擇最老的消息，這些最老的消息利用了與時隙相兼容的發(fā)射機組，然后加到也與時隙相兼容的緊接的下面的最老消息，直至盡可能多的組包含在該子組時中為止。
表 3
然而，在高的系統(tǒng)利用率期間，輸入業(yè)務量經(jīng)常超過系統(tǒng)的輸出能力。在一個消息傳送系統(tǒng)中，這就意味著負重較大的隊伍。在最壞的情況下，這可能超過該系統(tǒng)的緩沖器容量，因而造成數(shù)據(jù)的丟失。隊伍在最小時不會劣化，直到峰點輸入時間已經(jīng)過去時為止。如果表3的策略遵照執(zhí)行了，則大的隊伍將會較早地發(fā)生，和可能劣化。最好根據(jù)打包效率來選擇發(fā)送，和如圖4所示進一步接收一些老化的消息。
表 4
在上述的例子中，所有未決的消息都在前兩個時隙內(nèi)發(fā)送出去，借此，與表3所示的例子相比(其中，消息需要三個時隙)，增加了通過量。
在實際的實踐中，通過量和等待時間不是能夠影響選擇和定時發(fā)射機組的僅有的因素。在便攜式收發(fā)信機中實現(xiàn)電池節(jié)省的情況下，不管用戶是否選擇了特別保證的最大傳遞延時、緊急的消息和傳遞成功的可能性等等，所有這些都可能是緩解的對象。為此，選擇的準則可能由于這些附加的因素而被修改。在這示例性的情況下，諸多情況是不相容的，并且該系統(tǒng)通過簡單地檢查一個閾值例如系統(tǒng)的利用率，來選擇一種比其它的方法學好的方法學。然而，其它的目標可能存在并且有時產(chǎn)生相互排斥的選擇規(guī)則。在這種情況下，可以理解本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠使用諸如線性編程序、連續(xù)性邏輯和遺傳算法之類的技術(shù)，可認為適合于根據(jù)一種折衷的選擇過程(它在某種程度上滿足每個選擇目標)選擇可兼容的發(fā)射機組。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例用以表示控制器操作的流程圖700。該流程開始于在步驟702，控制器112接收和排隊便攜式收發(fā)信機122的消息。在步驟704，作為響應，處理系統(tǒng)210形成由發(fā)射機組成的發(fā)射機組，這些發(fā)射機對于每個便攜式收發(fā)信機是起主導作用的。在步驟706，處理系統(tǒng)檢查是否已準備好了輸出的條件。這可能例如借助了定時一個周期性的循環(huán)或借助于已排隊一個預定數(shù)目的消息來確定。如果未準備好輸出的條件，則該流程返回步驟702，繼續(xù)接收和排隊另外的消息。
另一方面，如果已準備好輸出的條件，則在步驟708該處理系統(tǒng)210確定該發(fā)射機組的一個子組，以使該子組內(nèi)無一發(fā)射機被指配得多于一次，和該子組內(nèi)的組數(shù)是最大化的，符合等待時間和緊急度的要求，這些如上文所詳述。在步驟710，處理系統(tǒng)210與發(fā)射機接口204合作來控制發(fā)射機206同播該子組的每組，以將消息發(fā)送給便攜式收發(fā)信機122。在步驟712，處理系統(tǒng)210檢查任何組是否已完成其發(fā)送。如果“是”，則流程進入步驟714，該處理系統(tǒng)210通過加入至少一個新組來構(gòu)成一個新的子組，以使該新子組內(nèi)無一發(fā)射機206被指配得多于一次，然后返回步驟710，同播該新的子組(當然，如果所有現(xiàn)有的組都已放入該子組中，則步驟714須跳過去)。然后，在步驟716，處理系統(tǒng)210等待待接收的確認一個預定的時間例如兩分鐘，以使該處理系統(tǒng)210能夠確定消息的接收狀態(tài)。然后，在步驟718，處理系統(tǒng)210解散已被成功接收的消息的隊伍，和保留未被成功地接收的消息的隊伍。然后，該流程返回步驟702，以接收和排隊另外的消息。
到此，可以理解，本發(fā)明有益地提供了一種既可獲得高的發(fā)送質(zhì)量又可獲得高的發(fā)送時間效率的發(fā)送技術(shù)。本發(fā)明特別提供了一種用以產(chǎn)生接近于單個網(wǎng)孔發(fā)送技術(shù)的發(fā)送時間效率和保持了同播技術(shù)的發(fā)送質(zhì)量的方法和裝置。這是借助于保證高的發(fā)送質(zhì)量所需的最少數(shù)量的發(fā)射機(亦即起主導作用的發(fā)射機)同播每個消息和借助于在非抵觸的共信道的發(fā)射機上同時發(fā)射多個消息以獲最大的通過量而實現(xiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種用以在無線電通信系統(tǒng)中指配和使用從多個發(fā)射機中選定的發(fā)射機組在多個動態(tài)指配的同播區(qū)內(nèi)提供無線電覆蓋以便同時與多個便攜式收發(fā)信機相通信的方法，其特征在于，包括以下步驟指配發(fā)射機到多個組，其中每組被指配的發(fā)射機對于具有為其排隊消息的多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個是起主導作用的，當一個發(fā)射機可能影響與多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個相通信，而不同的數(shù)據(jù)發(fā)送正源源不斷地從該多個發(fā)射機中所有其它的發(fā)射機中發(fā)射出來時，這個發(fā)射機被確定是起主導作用的；確定由該多組組成的一個子組，其中在該子組內(nèi)無一發(fā)射機被指配得多于一次；及同播該子組的多組，其中指配到該子組的每組的發(fā)射機發(fā)送為該多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個所排隊的消息，該組的發(fā)射機對這多個便攜式收發(fā)信機是起主導作用的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的指配步驟至少部分地根據(jù)由這多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個所接收的至少一個發(fā)射機彩色碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的無線電通信系統(tǒng)利用正交的彩色碼來識別這多個發(fā)射機；和其中所述的指配步驟至少部分地根據(jù)在多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個所接收時由該正交彩色碼所產(chǎn)生的干擾圖形而識別的一個發(fā)射機組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的指配步驟至少部分地根據(jù)已成功地與這多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個相通信的至少一組發(fā)射機的記錄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的指配步驟至少部分地根據(jù)與該多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個起主導作用的至少一個發(fā)射機相關(guān)聯(lián)的至少一個基站接收機所接收的來自這多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個的發(fā)送內(nèi)容。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的指配步驟至少部分地根據(jù)至少一個預定的發(fā)射機組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟在所述的同播步驟之后，確定由該子組的每組所發(fā)送的消息的接收狀態(tài)；及響應指明“消息已成功地被接收”的接收狀態(tài)，解散該消息的隊伍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟在所述的同播步驟之后，確定由該子組的每組發(fā)送的消息的接收狀態(tài)；及響應指明“消息未成功地被接收”的接收狀態(tài)，保留消息隊伍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的確定步驟包括以下步驟選擇該子組中的多組，以使該子組中的組數(shù)最大化，符合等待時間和緊急度的要求，借此，使系統(tǒng)通過量最大化。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟響應該子組之中的至少一組完成發(fā)送，借此形成一個新的子組，其中在該新的子組中無一發(fā)射機被指配得多于一次，由從多個發(fā)射機組中所選定的至少一個新組開始發(fā)送。
11.一種控制器，用以在無線電通信系統(tǒng)中指配和使用從多個發(fā)射機所選定的發(fā)射機組在多個動態(tài)地指配同播區(qū)中提供無線電覆蓋，以便同時與多個便攜式收發(fā)信機相通信，其特征在于，該控制器包括一個網(wǎng)絡接口，耦合到一個通信網(wǎng)絡上，用以接收來自消息源的消息；一個處理系統(tǒng)，耦合到該網(wǎng)絡接口上，用以處理和排隊該消息；一個發(fā)射機接口，耦合到該處理系統(tǒng)上，用以控制該多個發(fā)射機來發(fā)送該消息；及一個接收機接口，耦合到該處理系統(tǒng)上，用以接收來自多個便攜式收發(fā)送機的確認；其中該處理系統(tǒng)被編程序，以便將發(fā)射機指配到多組，其中每組被指配的所有發(fā)射機對于具有為其已排隊消息的這多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個是起主導作用的，當一個發(fā)射機能夠影響與多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個相通信，而不同的數(shù)據(jù)發(fā)送正源源不斷地從該多個發(fā)射機中其它的發(fā)射機發(fā)送時，該發(fā)射機被限定是起主導作用的；確定由該多組所組成的一個子組，其中在該子組內(nèi)無一發(fā)射機被指配得多于一次；及同播該子組中的多組，其中已指配給該子組的每組的發(fā)射機發(fā)送為該多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個已排隊的消息，該組發(fā)射機對該多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個是起主導作用的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其特征在于，所述的處理系統(tǒng)被編程序，指配發(fā)射機到多組還至少部分地根據(jù)由這多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個所接收的至少一個發(fā)射機彩色碼。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其特征在于，該無線電通信系統(tǒng)利用正交的彩色碼來識別該多個發(fā)射機；其中該處理系統(tǒng)被編程，指配該發(fā)射機到多組還至少部分地根據(jù)在該多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個接收正交彩色碼時由正交彩色碼所產(chǎn)生的干擾圖形所識別的一個發(fā)射機組。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其特征在于，所述的處理系統(tǒng)被編程序，指配該發(fā)射機到多組還至少部分地根據(jù)已成功地與這多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個相通信的至少一個發(fā)射機組的記錄。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其特征在于，所述的處理系統(tǒng)被編程序，指配該發(fā)射機到多組還至少部分地對于該多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個起主導作用的至少一個發(fā)射機相關(guān)聯(lián)的至少一個基站接收機從這多個便攜式收發(fā)信機之中至少一個所接收的發(fā)送內(nèi)容。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其特征在于，所述的處理系統(tǒng)被編程序，指配該發(fā)射機到多組還至少部分地根據(jù)至少一個預定的發(fā)射機。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其特征在于，該處理系統(tǒng)被編程序，還以便在同播該子組之中各組之后，確定由該子組之中各組所發(fā)送的消息的接收狀態(tài)；和響應指明“消息已被成功地接收”的接收狀態(tài)，解散該消息的隊伍。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其特征在于，該處理系統(tǒng)被編程序，還以便在同播該子組中各組之后，確定由該子組之中各組所發(fā)送的消息的接收狀態(tài)；和響應指明“消息未被成功地接收”的接收狀態(tài)，保留該消息隊伍。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其特征在于，確定該多組組成的該子組，該處理系統(tǒng)被編程序，還以便選擇該子組中的多組，以使該子組中的組數(shù)最大化，并符合等待時間和緊急度的要求，借此，使系統(tǒng)通過量最大化。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其特征在于，響應該子組中至少一組完成發(fā)送，借此形成一個新的子組，其中在該新的子組中無一發(fā)射機被指配得多于一次，該處理系統(tǒng)被編程序，使從多個發(fā)射機組中選定的至少一個新組開始進行發(fā)送。
全文摘要
指配發(fā)射機到多組(704)使每組指配發(fā)射機對具有排隊消息的至少一個便攜收發(fā)信機起主導作用。當發(fā)射機影響與至少一個便攜收發(fā)信機相通信和不同數(shù)據(jù)正從所有其它發(fā)射機發(fā)送時該發(fā)射機限定為起主導作用。確定多組的一個子組(708),該子組無一發(fā)射機被指配多于一次。同播子組的各組(710)使指配給該子組的各組起主導作用的發(fā)射機發(fā)送為至少一個便攜收發(fā)信機排隊的消息。
文檔編號H04H20/67GK1173791SQ9711157
公開日1998年2月18日 申請日期1997年5月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月17日
發(fā)明者斯蒂芬·杰弗里·古爾德伯格, 托馬斯·卡西·希爾 申請人:摩托羅拉公司