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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Kanalsteuerung, insbesondere, jedoch nicht
ausschließlich,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Realisieren eines Nachrichten-
oder Rufsystems mit Hochfrequenz.
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Rufsysteme verfügen im Allgemeinen über mindestens
einen Sender, der an verschiedene Rufempfänger adressierte Nachrichten
empfängt
und jede Nachricht mit Daten sendet, die den Empfänger kennzeichnen,
für den
die Nachricht vorgesehen ist. Jeder Rufempfänger überwacht den Übertragungskanal
oder die Übertragungskanäle, und
wenn eine an ihn adressierte Nachricht erkannt wird, speichert der
Empfänger
die Nachricht für
den Benutzer und zeigt sie an. Die Nachricht kann eine einfache
Alarmiernachricht oder eine numerische oder alphanumerische Zeichenkette
sein.
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Bei den meisten terrestrischen, lokalen
Rufsystemen wird der Empfänger
oder Piepser auf einen einzelnen Frequenzkanal abgestimmt, der während der
Herstellung festgelegt wird, und an den Empfänger adressierte Nachrichten
werden auf diesem Einzelfrequenzkanal übertragen. Die Kapazität derartiger
Systeme ist durch die Bandbreite des Einzelfrequenzkanals beschränkt.
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Die Kapazität kann unter Verwendung von mehr
als einer Sendefrequenz und durch Zuteilen einer dieser Frequenzen
zu jedem Empfänger
erhöht werden.
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Das durch den European Telecommunication
Standard 300 133 definierte European Radio Messaging System (ERMES)
ermöglicht
es jedem Rufsignalempfänger 16 verschiedene
Frequenzkanäle
der Reihe nach entsprechend einem vorbestimmten Plan zu überwachen,
um Nachrichten zu erkennen, wie sie auf irgendeinen dieser Kanäle an den
Empfänger adressiert
sind. Das ERMES-System ermöglicht
es dem Benutzer, eine Übergabe
zwischen verschiedenen Netzwerken und Ländern, in denen es erforderlich
sein kann, zur Übertragung
von Rufsignalnachrichten verschiedene Frequenzkanäle zu verwenden, auszuführen.
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Jedoch ist keines der obigen Verfahren
für Nachrichten-
oder Rufsysteme geeignet, bei denen die Nutzung der Bandbreite und
die Sendeleistung mini mal gehalten werden können, wie z. B. bei einem Nachrichtensystem
auf Satellitenbasis. Darüber
hinaus sind diese Verfahren unflexibel, da sie keine einfache Neuzuteilung
von Frequenzkanälen
ermöglichen,
wie das Hinzufügen
eines neuen Frequenzkanals, um eine Vermehrung des Verkehrs zu ermöglichen,
das Beenden des Gebrauchs eines Frequenzkanals, wenn der Verkehr
herabgesetzt wird oder das Ändern
von Frequenzkanal-Zuteilungen entsprechend Betriebseinschränkungen.
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Bei vielen Typen von Hochfrequenz-Kommunikationssystemen
wird Kanalzuweisungsinformation auf einem gemeinsamen Kanal übertragen,
auf den Empfänger
normalerweise abgestimmt sind. Wenn ein Empfänger einen Befehl im gemeinsamen
Kanal empfängt,
stimmt er auf einen anderen Kanal ab, um einen Nachricht zu empfangen
oder zu senden. Während
dieses Verfahren für
ein Kommunikationssystem geeignet ist, bei dem es erforderlich ist,
dass ein Empfänger
für jede
Nachricht einen anderen Verkehrskanal verwendet, ist es für Ruf- oder
Nachrichtensysteme nicht gut geeignet, bei denen die Neuzuteilung
von Frequenzen zu Empfängern
nur gelegentlich erforderlich ist.
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Das Dokument
US 4,849,750 offenbart einen Rufsignalempfänger, der
auf empfangene Befehle reagiert, um auf verschiedene Nachrichtenkanäle abzustimmen.
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Das Dokument GB 2,284,496A offenbart
ein Rufsystem, bei dem Basisstationen Rufsignalnachrichten empfangen
und wieder aussenden. Eine erste Gruppe der Basisstationen sendet
prompt folgend auf den Empfang neu, während eine zweite Gruppe das
Neusenden so verzögert,
dass kein gleichzeitiges Neusenden mit der ersten Gruppe erfolgt.
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Das Dokument
US 5,206,855 offenbart ein Mehrfrequenz-Nachrichtensystem,
bei dem derselbe Rufsignalkanal um einen Schlitz von einer Frequenz zur
nächsten
versetzt ist, so dass ein Empfänger
eine Nachricht durch sequenzielles Scannen der Frequenzen empfangen
kann.
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Das Dokument
EP 637 895 A offenbart ein Zellensystem,
bei dem die Anzahl der Frequenzen und/oder Zeitschlitze, wie sie
in jedem Teilnehmereinheit-Sendeempfänger aktiv
sind, geändert
werden kann.
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Gemäß einer Erscheinungsform der
Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern der Kanalzuteilung für einen
Empfänger
mit den folgenden Schritten geschaffen:
Steuern der Übertragung
für einen
Steuerkanal, der die gegenwärtige
Kanalzuteilung für
den Empfänger angibt,
wodurch die gegenwärtige
Kanalzuteilung von einem ersten Verkehrskanal auf einen zweiten Verkehrskanal
modifiziert wird, gekennzeichnet durch
Steuern der Übertragung
für den
dem Empfänger
zugeteilten ersten Verkehrskanal, so dass im ersten Verkehrskanal
eine Kanalwechselangabe an den Empfänger übertragen wird und dieser veranlasst wird,
den Steuerkanal zu empfangen, um eine Angabe der genannten modifizierten
Zuteilung zum zweiten Verkehrskanal zu empfangen.
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Gemäß einer anderen Erscheinungsform
der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Steuern der Kanalzuteilung
für einen
Empfänger
geschaffen, die Folgendes aufweist:
eine Einrichtung zum Steuern
der Übertragung
für einen
Steuerkanal, der die gegenwärtige
Kanalzuteilung für
den Empfänger
angibt, wodurch die gegenwärtige
Kanalzuteilung von einem ersten Verkehrskanal auf einen zweiten
Verkehrskanal modifiziert wird, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung
zum Steuern der Übertragung
für den
dem Empfänger
zugeteilten ersten Verkehrskanal, so dass in dem ersten Verkehrskanal
eine Kanalwechselangabe an den Empfänger übertragen wird und diser veranlasst
wird, den Steuerkanal zu empfangen, um eine Angabe der modifizierten
Zuteilung zum zweiten Verkehrskanal zu empfangen.
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Gemäß einer anderen Erscheinungsform
der Erfindung ist ein Verfahren zum Ändern des Kanalempfangs in
einem Empfänger
mit den folgenden Schritten geschaffen:
Empfangen eines ersten
Verkehrskanals, gekennzeichnet durch
Erfassen einer Kanalwechselangabe
in dem ersten Verkehrskanal,
Empfangen eines Steuerkanals in
Reaktion auf die Kanalwechselangabe,
Erfassen einer den Empfänger betreffenden
Kanalangabe in dem Steuerkanal, und
Empfangen eines zweiten
Verkehrskanals, der durch die Kanalangabe bezeichnet wird.
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Gemäß einer anderen Erscheinungsform
der Erfindung ist ein Empfänger
geschaffen, der Folgendes aufweist:
eine Einrichtung zum Steuern
des Empfängers,
um einen ersten Verkehrskanal zu empfangen, gekennzeichnet durch
eine
Einrichtung zum Erfassen einer Kanalwechselangabe in dem ersten
Verkehrskanal,
eine Einrichtung zum Steuern des Empfängers, um
in Reaktion auf die Kanalwechselangabe einen Steuerkanal zu empfangen,
eine Einrichtung zum Erfassen einer den Empfänger betreffenden Kanalangabe
in dem Steuerkanal, und
eine Einrichtung zum Steuern des Empfängers, um einen
zweiten Verkehrskanal zu empfangen, der von der Kanalangabe bezeichnet
wird.
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Eine Ausführungsform verfügt über ein
Rufsystem, bei dem Rufsignalnachrichten in einem ersten Verkehrskanal übertragen
werden und Systemsteuerungsinformation auf einem Steuerkanal übertragen
wird. Um Rufsignalempfänger
auf neue Systemsteuerungsinformation aufmerksam zu machen, wird
im ersten Verkehrskanal Wechselanzeigeinformation übertragen.
Auf die Wechselanzeigeinformation hin stimmt mindestens einer der
Rufsignalempfänger,
die auf den ersten Verkehrskanal abgestimmt sind, neu auf den Steuerkanal
ab, und auf die neue Systemsteuerungsinformation hin stimmen sie
auf einen zweiten Verkehrskanal ab. Auf diese Weise können Empfänger für den Hauptteil
der Zeit auf Verkehrskanäle
abgestimmt werden, auf denen Nachrichten empfangen werden können, und
sie können verschiedenen
Verkehrskanälen
neu zugewiesen werden. Die Empfänger
müssen
nur neu auf den Steuerkanal abstimmen, wenn Verkehrskanäle neu zugeteilt
werden.
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Vorzugsweise wird die Wechselanzeigeinformation
mehr als einmal übertragen,
bevor die Empfänger
neu auf den Steuerkanal abstimmen müssen, um die Möglichkeit
zu verringern, dass einige der Empfänger die Wechselanzeigeinformation
wegen Störungen
nicht empfangen. Vorzugsweise zeigt jede Wiederholung der Wechselinformation
die Periode an, wie sie verbleibt, bis die Empfänger auf den Steuerkanal abstimmen
sollten, so dass das Neuabstimmen der Empfänger selbst dann synchronisiert
werden kann, wenn sie nicht alle der Wechselanzeigesignale empfangen.
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Die Erfindung erstreckt sich auf
Komponenten der obigen Vorrichtung und der durch sie ausgeführten Verfahren.
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Nun werden spezielle Ausführungsformen der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
ein schematisches Diagramm eines Satelliten-Nachrichten Systems
bei einer Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ist
ein schematisches Diagramm, das einen Mitteilungsbrett- und ei nen
Verkehrskanal zeigt, wie sie von der Erdestation an das Nachrichtenterminal
der 1 gesendet werden;
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3 zeigt
die Funktionen der Erdestation detaillierter;
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4 zeigt
die Funktionen des Nachrichtenterminals detaillierter;
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5 zeigt
die Struktur eines Rahmens eines der Verkehrskanäle;
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6 zeigt
die Struktur eines Rahmens des Mitteilungsbrettkanals;
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7 zeigt
die zeitliche Ausrichtung zwischen dem Mitteilungsbrettkanal und
den Verkehrskanälen;
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8 ist
ein Diagramm, das die Hinzufügung eines
neuen Verkehrskanals zeigt;
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9 ist
ein Diagramm, das das Entfernen eines Verkehrskanals zeigt; und
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10 ist
ein Diagramm, das eine Neuzuteilung einer Verkehrskanalfrequenz
zeigt.
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Die 1 zeigt
die Struktur eines Systems zum Speichern und Weiterleiten von Nachrichten
auf Satellitenbasis, bei dem Nachrichten von einem Anrufer 2 zu
einem ausgewählten
Benutzer 18 geliefert werden. Die Nachrichten werden zunächst an
einen Diensteprovider 4 geliefert, der die Nachricht an
die geeignete Erdestation 8 weiterleitet. Das Versorgungsgebiet
des Nachrichtensystems wird durch mehrere Satelliten 12 überdeckt,
wie Inmarsat-3-TM-Satelliten,
die geostationäre
Repeatersatelliten sind, die Daten von Erdestationen in ein ausgewähltes Gebiet
der Erdoberfläche
weiterleiten, das durch einen von durch die Satellitenantennen erzeugten
Fleckstrahlen überdeckt
wird. Jeder Satellit 12 kann Signale von mehr als einer
innerhalb seines Gesichtsfelds liegenden Erdestation empfangen und weiterleiten.
Nachrichten werden von jeder Erdestation 8 an den Satelliten 12 gesendet,
der die Nachrichten in ein ausgewähltes Gebiet herunter weiterleitet. Wenn
sich ein Nachrichtenterminal 14 innerhalb dieses Gebiets
befindet, empfängt
es die Nachrichten und decodiert dieselben, die ihren Kennungscode transportieren
können.
Die decodierten Nachrichten werden dem Benutzer 18 angezeigt.
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Die Nachrichten werden durch einen
dreistufigen Prozess geliefert, wie er unten erläutert wird.
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Anrufer zum
Diensteprovider
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Der Anrufer 2 sendet eine
Nachricht an den Diensteprovider 4, z. B. durch Telefonieren
mit einem Bediener und Diktieren der Nachricht oder durch codieren
der Nachricht und Senden derselben über ein Netzwerk, z. B. mittels
eines mit einem PSTN (öffentliches
Fernsprechwählnetz)
verbundenen Modem. Die Nachricht kann eine alphanumerische oder
numerische Zeichenkette, einen einfachen Alarmierungscode oder binäre Daten
enthalten, die transparent vom Anrufer 2 zum Benutzer 18 weitergeleitet werden.
Außerdem
spezifiziert der Anrufer die Kennung des Benutzers 18 und
wahlweise den ungefähren
Ort des Benutzers.
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Der Diensteprovider 4 besteht
aus einer Einrichtung, die den Empfang von Nachrichten von Anrufern,
die Speicherung der Nachrichten in einem Speicher 6 des
Diensteproviders und ein Weiterleiten der Nachrichten ermöglicht;
der Diensteprovider 4 ist auf diese Weise solchen Diensteprovidern
analog, wie sie herkömmlicherweise
bei terrestrischen Rufsystemen vorliegen.
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Diensteprovider
zur Erdestation
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Der Diensteprovider 4 formatiert
die Nachricht und die Benutzerkennung, um eine Rufsignal-Anforderungsnachricht
zu erzeugen. Der Diensteprovider 4 leitet die Rufsignal-Anforderungsnachricht
an die Erdestation 8 weiter, die den Satelliten 12 bedient,
der den Bereich überdeckt,
in dem sich der Benutzer 18 wahrscheinlich befindet. Dieser Bereich
vom Anrufer 2 angegeben werden, oder er kann aus einem
beim Diensteprovider gespeicherten Ortsregister bestimmt werden,
das vom den Diensteprovider 4 anrufenden Benutzer 18 aktualisiert
wird. Die Rufsignal-Anforderungsnachricht kann an mehr als eine
Erdestation weitergeleitet werden, die mehr als einen Satelliten
bedient, wenn Unbestimmtheit hinsichtlich des Orts des Benutzers 18 besteht.
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Erdestation
zum Nachrichtenterminal
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Die Erdestation 8 empfängt die
Rufsignal-Anforderungsnachricht und speichert sie in einem Erdestationsspeicher 18 ab,
der Nachrichten vor der Übertragung über den
Satelliten 12 zwischenspeichert. Die Rufsignal-Anforderungsnachricht
wird in ein Übertragungsformat
gewandelt und an den Satel liten 12 gesendet, der die Nachricht über einen
der durch die Erdestation 8 ausgewählten Fleckstrahlen neu aussendet.
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Wenn das Nachrichtenterminal 14 eingeschaltet
ist, wird es auf den korrekten Verkehrskanal abgestimmt, und wenn
es sich innerhalb des Ausleuchtgebiets des ausgewählten Fleckstrahls
befindet, erkennt es, dass ein Adressenabschnitt der Nachricht mit
einem ihm zugewiesenen Kennungscode übereinstimmt, und es decodiert
die auf diesen Adressenabschnitt folgende Nachricht. Die decodierte
Nachricht wird in einem Nachrichtenterminal-Speicher 16 abgespeichert
und dem Benutzer 18 angezeigt.
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Kanaltypensteuerung
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Zusätzlich zu Verkehrskanälen, auf
denen die Nachrichten geliefert werden, führt der Satellit 12 auch
eine Rundübertragung
eines Mitteilungsbrettkanals auf einer festen Frequenz mit einem
globalen Strahl aus, der ein Ausleuchtgebiet aufweist, das im Wesentlichen
die Ausleuchtgebiete aller Fleckstrahlen des Satelliten umfasst.
Wenn das Terminal 14 eingeschaltet ist, stimmt es zunächst auf
den Mitteilungsbrettkanal ab, der alle Information führt, die
vom Terminal dazu benötigt
wird, neu auf die Frequenz des Verkehrskanals abzustimmen, auf dem
es zu übertragende
Nachrichten erwarten kann.
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Wie es schematisch in der 2 dargestellt ist, wird
Netzwerksinformation betreffend die Verkehrskanalfrequenz-Zuteilungen
von einem Netzwerk-Verwaltungssystem 20, das bestimmt,
welche Frequenzen jeder Erdestation 8 zugeteilt werden,
unterbreitet. Die Information wird dazu verwendet, die Mitteilungsbrettkanal-Information
zu erzeugen, die im Mitteilungsbrettkanal BB von der Erdestation 8 über den
Satelliten 12 an das Terminal 14 übertragen
wird. Ein Empfänger 22 im
Terminal 14 ist wahlweise auf entweder die Mitteilungsbrettkanal-Frequenz
oder jede beliebige Frequenz innerhalb einer Gruppe von Verkehrskanalfrequenzen
abstimmbar.
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Erdestation
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Die 3 zeigt
die Funktionsabschnitte der Erdestation B. Eine Schnittstelle 24 ist
so ausgebildet, dass sie Rufsignal-Anforderungssignale vom Diensteprovider
empfängt,
die über
ein Netzwerk, wie ISDN, übertragen
werden, und sie in Daten zur Verwendung innerhalb der Erdestation 8 wandelt.
Die Daten werden in eine Steuerung 26 eingegeben, die die
Daten im Nach richtenspeicher 10 speichert, bis sie gemäß Plan für den Sendevorgang
anstehen. Dann liest die Steuerung 26 die Daten aus dem Nachrichtenspeicher 10 aus
und gibt sie mit einem unten beschriebenen Kanalformat an einen
Sender 30 mit einem mittels einer Uhr 28 bestimmten
Timings aus. Die Steuerung 26 steuert die Sendefrequenz
des Senders 30 entsprechend der vom Netzwerk-Verwaltungssystem 20 empfangenen
Information, um die Rufnachrichten über eine Antenne 32 auf den
zugeteilten Verkehrskanälen
zu senden. Die Steuerung 26 erzeugt auch die Mitteilungsbrettkanal-Information
mit einem Mitteilungsbrettkanal-Format, wie es unten beschrieben
wird, und sie steuert den Sender 30 so, dass er die Mitteilungsbrettkanal-Information
mit der Mitteilungsbrettkanal-Frequenz sendet.
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Satellit
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Der Satellit 12 empfängt von
der Erdestation 8 gesendete Signale und wandelt jeden Empfangsfrequenzkanal
in einen entsprechenden Sendefrequenzkanal, ohne dass der Signalinhalt
beeinflusst wird; der Satellit wirkt als transparenter Repeater. Verschiedene
Gruppen von Empfangsfrequenzkanälen
werden auf verschiedene Sendefleckstrahlen abgebildet, und einer
oder mehrere der Empfangsfrequenzkanäle werden auf den globalen
Strahl abgebildet.
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Nachrichtenterminal
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Die 4 zeigt
die Funktionsabschnitte des Nachrichtenterminals 14, das über eine
mit dem Empfänger 22 verbundene
Antenne 34 verfügt.
Eine Steuerung 36 empfängt
Nachrichtendaten vom Empfänger 22.
Die Steuerung 36 verfügt über eine
Uhr 44, die ein Abstimmen des Empfängers 22 auf eine vorbestimmte
Frequenz zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ermöglicht, wie es unten detaillierter
beschrieben ist. An das Nachrichtenterminal 14 adressierte
Nachrichten werden in Nachrichtenterminal-Speicher 16 abgespeichert
und aus diesem unter Steuerung durch die Steuerung 36 abgerufen.
Die Steuerung 36 ist mit einer Tastatur 38 verbunden,
damit der Benutzer eine Nachricht auswählen kann, die auf einem Display 40 angezeigt
wird, das ein Flüssigkristalldisplay
(LCD) sein kann. Die Steuerung 36 ist auch mit einer Alarmierungsvorrichtung 42 verbunden,
um den Benutzer 18 zu alarmieren, wenn eine neue Nachricht
empfangen wurde, was durch Erzeugen eines hörbaren Tons, ein Blinken einer
LED oder durch andere geeignete Maßnahmen erfolgt. Der Benutzer 18 kann
dann eine Taste auf der Tastatur 38 bedienen, um eine Anzeige
der neuen Nachricht auszulösen.
Zuvor empfangene Nachrichten können ebenfalls
angezeigt werden.
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Das Terminal 14 kann ein
einfacher Nachrichtenempfänger
sein, oder in ihn können
andere Funktionen integriert sein, wie in einem Duplexterminal für Sprache
und/oder Daten.
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Struktur des
Verkehrskanals
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Jeder Verkehrskanal wird mit einer
entsprechenden Verkehrskanalfrequenz übertragen. Die Verkehrskanal-Übertragungen
sind in wiederholten Rahmen von Datensymbolen angeordnet, wobei
jedes Datensymbol über
5 Bits verfügt.
Jeder Rahmen kann z. B. eine Länge
FL von 960 Symbolen aufweisen, entsprechend einer Dauer von 4 Minuten.
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Die Struktur jedes Rahmens ist in
der 5 dargestellt. Der
Rahmen TF beginnt mit einem Rahmenkopf TH fester Länge, der
Synchronisierinformation enthält,
um die Terminals 14 dabei zu unterstützen, das Timing und die Frequenz
des Verkehrskanals zu erfassen. Darauf folgt ein Rahmenkennungsblock
TID, der allgemeine Systeminformation enthält, wie den Kennungscode der
sendenden Erdestation 8 und die fortlaufende Nummer des
Rahmens, und der ein Umschalt-Herunterzählfeld enthält, das dazu verwendet wird,
einen unmittelbar bevorstehenden Wechsel der Frequenzzuteilung anzuzeigen,
und das unten detailliert beschrieben wird.
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Als Nächstes enthält der Rahmen TF einen Steuerinformation
enthaltenden Steuerblock CB, gefolgt von einem Nachrichtenblock
MB, der eine oder mehrere Nachrichten enthält, die an individuelle Terminals 14 adressiert
sind. Jede Nachricht ist von variabler Länge und enthält einen
Kennungscode, der das Terminal 14 anzeigt, an das die Nachricht
adressiert ist, einen Nachrichtentypcode, der den Nachrichtentyp
anzeigt, und die Nachricht selbst. Wenn unzureichend viele Nachrichten
verfügbar
sind, um das Nachrichtenblockfeld MB aufzufüllen, endet die Übertragung
im Verkehrskanal mit dem Ende der Nachrichten, und sie beginnt mit
dem Beginn des nächsten
Rahmens TF.
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Struktur des
Mitteilungsbrettkanals
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Der Verkehrskanal wird dauernd mit
fester Frequenz gesendet. Übertragungen
im Mitteilungsbrettkanal können
z. B. in einer Rahmenstruktur mit einer Länge FL von 960 5-Bit-Symbolen
angeordnet sein, die für
4 Minuten andauert.
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Wie es in der 6 dargestellt ist, verfügt jeder
Mitteilungsbrettrahmen BBF über
einen Rahmenkopf BBH, eine Mitteilungsbrettkennung BBID und eine
Zuteilungstabelle AT.
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Der Rahmenkopf BBH enthält Synchronisierinformation
zum Unterstützen
von Terminals beim Erfassen des Mitteilungsbrettkanals. Das Mitteilungsbrett-ID-Feld BBID enthält allgemeine
Information wie die Kennung der den Mitteilungsbrettkanal sendenden
Erdestation 8, das Datum und die Zeit sowie die Versionsnummer
des Mitteilungsbrettkanals, die sich jedesmal dann ändert, wenn
der in der Zuteilungstabelle AT übertragenen
Information ein Wechsel erfolgt.
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Die Zuteilungstabelle AT verfügt über einen Satz
sequenziell übertragener
Einträge,
von denen jeder einen Verkehrskanal betrifft. Jeder Eintrag enthält die folgende
Information:
- 1. Eine Dienst-ID, die den speziellen
Dienst anzeigt, der den relevanten Verkehrskanal benutzt. Der Dienst
entspricht einem speziellen Dienst, wie er durch einen der Diensteprovider 4 bereitgestellt wird.
- 2. Eine Satellitenstrahl-ID zum Kennzeichnen des Satellitenstrahls, über den
der Verkehrskanal übertragen
wird.
- 3. Einen Piepser-Untergruppennummernbereich, der die Gruppe
von Terminals 14 angibt, die diesem Verkehrskanal zugeteilt
sind. Jedes Terminal 14 ist mit den verschiedenen Untergruppen
vorprogrammiert, in die es fällt.
- 4. Eine Kanalnummer, die die diesem Verkehrskanal zugewiesene
Frequenz anzeigt.
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Unbenutzte Eintragsfelder sind mit
Freicodes aufgefüllt,
so dass die Übertragung
im Mitteilungsbrettkanal kontinuierlich sind.
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Rahmentiming
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Da die Nachrichtenblöcke MB der
Verkehrskanalrahmen nicht immer vollständig aufgefüllt sind, werden die Mitteilungsbrettkanal
alle vier Minuten als Barst von bis zu 4 Minuten dauerübertragen.
Von jedem Satelliten 12 werden mehrere Verkehrskanäle übertragen,
so dass die Sendeleistung, wie sie vom Satelliten 12 zum Übertragen
der Verkehrskanäle verwendet
wird, als Summe der Momentanleistung, die dazu erforderlich ist,
die Bursts jedes Kanals zu übertragen,
variiert. Wenn alle Verkehrskanäle
so synchronisiert wären,
dass ihre Rahmen zum selben Zeitpunkt beginnen würden, wäre die beim Start der Rahmen
vorliegende Gesamtsendeleistung die Gesamtleistung, die dazu erforderlich
ist, alle in Gebrauch befindlichen Kanäle zu übertragen. Wenn die Burst in
den verschiedenen Verkehrskanälen
beendet wären,
würde die
Gesamtsendeleistung bis zum Anfang des nächsten Rahmens fallen, wo die
Leistung erneut auf das Maximum ansteigen würde. Diese Methode würde zum
Erfordernis einer hohen Spitzensendeleistung und großen Leistungsschwankungen
im Satelliten führen.
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Darüber hinaus würde, wenn
die Mitteilungsbrettrahmen am Anfang zum selben Zeitpunkt wie die Verkehrskanalrahmen
synchronisiert würden,
in einigen Fällen
zwischen einem Terminal 14, das den relevanten Eintrag
im Mitteilungsbrettkanal empfängt, und
dem Start des nächsten
Rahmens des Verkehrskanals, wie durch diesen Eintrag angezeigt,
eine beträchtliche
Verzögerung
bestehen. Im Extremfall, wenn der Eintrag der erste Eintrag in der
Zuteilungstabelle AT ist, würde
die Verzögerung
nahezu 4 Minuten betragen.
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Um die obigen Probleme zu vermeiden,
ist die zeitliche Ausrichtung zwischen den Mitteilungsbrettrahmen
und den Verkehrskanalrahmen dergestalt, wie es in der 7 dargestellt ist. In der
obersten Zeile der Figur sind der Mitteilungsbrettkopf und die Kennung
BBH, BBID dargestellt, gefolgt von jedem der Einträge in der
Zuteilungstabelle AT. Die ersten vier Einträge AT1 bis AT4 entsprechen
Verkehrskanälen
T1 bis T4, wie es in den folgenden Zeilen darunter dargestellt ist.
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Der Start jedes Verkehrskanal-Rahmenkopfs TH
ist relativ zum Start des Mitteilungsbrett-Rahmenkopfs BBH um ein
anderes Vielfaches von 32 Symbolen, entsprechend 8 Sekunden, verzögert. Z.
B. ist der Start des ersten Verkehrskanalkopfs TH1 um 8 Sekunden
verzögert,
des zweiten Kanalkopfs TH2 um 16 Sekunden, des dritten TH3 um 24
Sekunden und des vierten um 32 Sekunden, usw. bis zum letzten Verkehrskanal
n, der um n × 8
Sekunden verzögert
ist.
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Das Timing des Verkehrskanals und
des Mitteilungsbrettkanals wird auf den Satelliten 12 bezogen,
so dass jede Erdestation 8 ihre Mitteilungsbrettkanal mit
einem Timing überträgt, das
entsprechend der Ausbreitungsverzögerung zum Satelliten 12 bestimmt
ist, und die Übertragung
der Mitteilungsbrettkanal vom Satelliten wird so getimet, wie es
oben beschrieben ist, und zwar unabhängig davon, welche Erdestation
den Kanal gesendet hat.
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Die Verzögerung zwischen dem Start des Mitteilungsbrettrahmens
und dem Start jedes Verkehrsrahmens kann ein Vielfaches der Eintragsreihenfolge
in der Zuteilungstabelle AT für
diesen Verkehrsrahmen sein, obwohl die Reihenfolge der Einträge in der
Zuteilungstabelle AT nicht genau dieselbe wie die Startreihenfolge
der entsprechenden Verkehrsrahmen sein muss. Die Reihenfolge der
Einträge
ist so beschaffen, dass zwischen dem Ende der Übertragung eines Eintrags und
dem Start des entsprechenden Verkehrsrahmens eine minimale Verzögerung besteht,
die dazu ausreicht, dass das Terminal neu vom Mitteilungsbrettkanal
auf den korrekten Verkehrskanal abstimmen kann, wobei jedoch die Maximalverzögerung nie
mehr als ein kleiner Anteil der Rahmenperiode ist.
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Bei anderen Ausführungsformen kann die Verzögerung entsprechend
der Anzahl von Mitteilungsbrettkanälen und der Rahmenperiode ausgewählt werden,
um die Spitzensendeleistung des Satelliten zu senken und/oder die
Verzögerung
zwischen einem Kanaleintrag im Mitteilungsbrettkanal und dem Start
des entsprechenden Verkehrskanalrahmens für jeden Kanal zwischen einem
Minimal- und einem
Maximalwert zu halten.
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Frequenzzuteilung
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Wenn das Terminal 14 eingeschaltet
wird, stimmt es automatisch auf die feste Frequenz des Mitteilungsbrettkanals
ab, und es empfängt
die Einträge
der Zuteilungstabelle AT bis zu einem Eintrag, der einer Piepser-Untergruppennummer
des Terminals 14 entspricht, und es wird eine Dienste-ID
empfangen, die einem Dienst entspricht, bei dem der Benutzer 18 Teilnehmer
ist. Dann stimmt das Terminal neu auf den durch diesen Eintrag angezeigten
Verkehrskanal ab. Die Mitteilungsbrettinformation kann sich ändern, während das
Terminal auf den zuvor angezeigten Verkehrskanal abgestimmt wird.
Daher ist es erforderlich, das Terminal auf Änderungen der Kanalzuteilung,
die es beeinflussen können,
aufmerksam zu machen.
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Das Terminal wird auf die folgende
Weise aufmerksam gemacht. Das Umschalt-Herunterzählfeld im Kennungsblock TID
des Verkehrskanalrahmens ist normalerweise auf null gesetzt, jedoch
wird bei einer vorbestimmten Anzahl von Rahmen vor einem Wechsel
der Frequenzzuteilung, die die auf diesen Verkehrskanal abgestimmten
Terminals beeinflusst, das Umschalt-Herunterzählfeld auf diese vorbestimmte
Zahl eingestellt, und es wird in jedem folgenden Rahmen dekrementiert,
bis die Terminals auf den neuen Kanal neu abstimmen müssen. Indessen wird
der neue Kanal im Mitteilungsbrettkanal signalisiert.
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Nun werden drei verschiedene Situationen beschrieben,
bei denen diese Methode verwendet wird.
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Zusätzlicher
Verkehrskanal
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Beim in der 8 dargestellten Beispiel werden zwei
Untergruppen von Terminals S1 und S2 auf einen Verkehrskanal T1
abgestimmt. Innerhalb der Rahmenunterteilungen von T1 wird der Wert
des Umschalt-Herunterzählfelds
in diesem Rahmen angezeigt, während
die Versionsnummer des Mitteilungsbretts innerhalb der Rahmengrenzen
des Mitteilungsbrettkanals angezeigt wird. Im dritten Rahmen vor dem
Zuteilungswechsel wechselt die Version des Mitteilungsbretts von
N auf M. Nach dem drittletzten Rahmen des Verkehrskanals T1 stimmen
alle Terminals der Untergruppen S1 und S2 neu auf den Mitteilungsbrettkanal
BB ab, wie es durch den Pfeil in der 8 gekennzeichnet
ist, und sie empfangen die neuen Zuteilungseinträge für ihre Untergruppen. Bei diesem
Beispiel verbleibt die Untergruppe S1 im Verkehrskanal T1, während die
Untergruppe S2 auf den Verkehrskanal T2 wechselt. Das Umschalt-Herunterzählfeld des
Verkehrskanals T2, wie es zwischen Rahmengrenzen dargestellt ist,
verbleibt auf null.
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Indessen werden in den letzten beiden
Rahmen vor dem Kanalwechsel im Verkehrskanal T1 keine Nachrichten übertragen,
da die Terminals nun auf den Mitteilungsbrettkanal BB abgestimmt
werden sollten. Die Übertragung
beginnt auch im neuen Verkehrskanal T2, jedoch werden bis zum Umschaltzeitpunkt
keine Nachrichten geliefert. Zum Umschaltzeitpunkt stimmt, wie es
durch die Pfeile in der 8 gekennzeichnet
ist, die Untergruppe S1 von Piepsern auf den Verkehrskanal T1 neu
ab, während
die Untergruppe S2 auf den neuen Verkehrskanal T2 abstimmt, und
es beginnt das Übertragen
von Nachrichten im Verkehrskanal T2 für die Untergruppe S2.
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Da die Rahmengrenzen der Verkehrskanäle und des
Mitteilungsbrettkanals nicht zeitlich ausgerichtet sind, sondern
sie verzögert
sind, wie es oben beschrieben ist, ist zwischen dem Zeitpunkt, zu
dem die Terminals auf das Mitteilungsbrett abstimmen sollten, und
dem Zeitpunkt, zu dem die Terminals auf den neuen Kanal abstimmen,
eine Periode von zwei Rahmen zulässig,
um zu gewährleisten,
dass keines der Terminals darin fehlschlägt, die erforderliche Information
zu empfangen.
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Der genaue Zeitpunkt, zu dem die
Terminals 14 auf den neuen Kanal T2 abstimmen, wird mit
dem Start des Mitteilungsbrettrahmens BBF ausgerichtet. Die interne
Uhr 44 wird mit dem Start des Mitteilungsbrettrahmens synchronisiert
und entsprechend der Datums- und Zeitinformation, wenn das Terminal
auf den Mitteilungsbrettkanal abgestimmt wird, eingestellt.
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Jedoch kann diese Methode auch bei
Systemen angewandt werden, bei denen Rahmengrenzen zwischen verschiedenen
Kanälen
ausgerichtet sind.
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Entfernen
eines Verkehrskanals
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Die 9 zeigt
ein anderes Beispiel, bei dem ein Verkehrskanal entfernt wird und
auf diesen Kanal abgestimmte Terminals einem anderen, existierenden
Kanal zugewiesen werden. Zunächst
wird die Untergruppe S1 auf den Verkehrskanal T1 abgestimmt, während die
Untergruppe S2 auf den Verkehrskanal T2 abgestimmt wird. 15 Rahmen
vor dem Umschaltzeitpunkt wird das Umschalt-Herunterzählfeld des Verkehrskanals T2
auf 15 gesetzt, und es wird mit jedem folgenden Rahmen
dekrementiert. Nachdem der Wert des Umschalt-Herunterzählfelds auf 3 verringert
ist, stimmt die Untergruppe S2 neu auf den Mitteilungsbrettkanal
ab. Mit dem drittletzten Rahmen vor dem Umschalten wechselt die
Mitteilungsbrettversion von N auf M, und in der Zuteilungstabelle
AT wird die neue Zuteilung der Untergruppe S2 angegeben.
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Die Untergruppe S2 erkennt die neue
Kanalzuteilung, und sie stimmt zum Umschaltzeitpunkt neu auf den
Verkehrskanal T1 ab. Anschließend
führt der Verkehrskanal
T1 Nachrichten für
beide Untergruppen S1 und S2. Der Verkehrskanal T2 führt keine Nachrichten
für die
letzten beiden Rahmen vor dem Zuteilungswechsel, und nach dem Wechsel
erfolgen keine Übertragungen.
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Bei diesem Beispiel ist der Umschalt-Herunterzählfeldwert
für den
Verkehrskanal T1 während des
gesamten Zuteilungswechsels auf null gesetzt, da der Wechsel keine
Neuabstimmung der Untergruppe S1 erfordert.
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Wechsel der
Verkehrskanal-Frequenzzuteilung
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Die 10 zeigt
ein Beispiel, bei dem alle auf einen Verkehrskanal abgestimmten
Terminals auf einen anderen Verkehrskanal abgestimmt werden.
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Zunächst ist die Untergruppe S1
auf den Verkehrskanal T1 abgestimmt. Wie bei den anderen Beispielen
zeigt das Umschalt-Herunterzählfeld
an, dass ein Wechsel der Kanalzuteilung für diese Terminals bevorsteht.
Vor dem Wechsel wird die Mitteilungsbrettversion geändert, und
es wird der der gesamten Untergruppe S1 zugewiesene neue Verkehrskanal
T2 angezeigt. Zwei Rahmen vor dem Umschalten stimmen die Terminals 14 in
der Untergruppe S1 neu auf den Mitteilungsbrettkanal BB ab, und sie
empfangen den neuen Zuteilungseintrag von der Zuteilungstabelle
AT. Gleichzeitig beginnt die Übertragung
im neuen Verkehrskanal T2, jedoch werden bis zum Wechsel keine Nachrichten übertragen. Nach
dem Wechsel hört
die Übertragung
im Verkehrskanal T1 auf.
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Die obigen Methoden bilden ein sehr
robustes Verfahren zum Steuern einer Neuzuteilung von Terminals
zu Verkehrskanälen,
da jedes Terminal nur ein Umschalt-Herunterzählfeld von 15 von
null verschiedenen Herunterzählfeldern
empfangen muss und es immer noch ermitteln kann, dass eine Kanal-Neuzuteilung
erforderlich ist, und wann die Neuzuteilung erfolgen sollte. Falls
jedoch ein Terminal 15 aufeinanderfolgende Rahmen nicht
empfangen kann, stimmt es automatisch neu auf den Mitteilungsbrettkanal
ab, um zu ermitteln, ob für
die relevante Untergruppe eine Kanal-Neuzuteilung erfolgt ist.
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Obwohl die obigen Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf ein Satelliten-Nachrichtensystem beschrieben wurden,
sind Gesichtspunkte der Erfindung auch bei terrestrischen Rufsystemen
anwendbar, insbesondere Systemen mit begrenzter Leistung oder Systemen,
bei denen eine Blockierung von Verkehrskanälen auftreten kann, und bei
Rufsystemen mit Verbesserungen wie einer Bestätigung von Nachrichten durch
Empfänger.
Gesichtspunkte der Erfindung können
auch bei kombinierten Satelliten- und terrestrischen Rufsystemen
angewandt werden, bei denen Nachrichten über einen Satelliten an Erdestationen
weitergeleitet werden, die die Nachrichten an Rufsignalempfänger weiterübertragen.
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Gesichtspunkte der Erfindung sind
bei Satelliten-Kommunikationssystemen unter Verwendung anderer als
geostationärer
Satelliten anwendbar, in welchem Fall sich die Zuteilung von Erdestationen
zu Satelliten ändert,
während
die Satelliten in den Blick verschiedener Erdestationen und aus
diesen heraus gelangen.
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Es ist erkennbar, dass einzelne Elemente
eines Nachrichten oder Rufsystems in verschiedenen Zuständigkeiten
oder im Raum liegen können.
Die Erfindung erstreckt sich auf jedes derartige Element, das zu
den Gesichtspunkten der hier beschriebenen Erfindung beiträgt.