ページング方法および装置
【課題】 双方向ページングシステムを提供する。
【解決手段】 双方向ページングシステムは、ページャユニット（２２）と中央制御局（２０）との間の伝送のために４つのローカル周波数を利用する。第１の周波数（ｆ1）はローカルクロックを搬送し、第２のローカル周波数（ｆ2）は中央制御局からページングユニットに通信パケットを搬送し、第３のローカル周波数（ｆ3）は、ページャユニットから中央制御局に通信パケットを搬送し、第４のローカル周波数（ｆ4）は、ページングユニット（２２）から中央制御局（２０）にステータスまたはリクエスト信号を搬送する。第４のローカル周波数（ｆ4）での伝送は、中央制御局（２０）にアクセスしているページャユニットの間の時分割されたスロット割り当てに従っている。
【解決手段】 双方向ページングシステムは、ページャユニット（２２）と中央制御局（２０）との間の伝送のために４つのローカル周波数を利用する。第１の周波数（ｆ1）はローカルクロックを搬送し、第２のローカル周波数（ｆ2）は中央制御局からページングユニットに通信パケットを搬送し、第３のローカル周波数（ｆ3）は、ページャユニットから中央制御局に通信パケットを搬送し、第４のローカル周波数（ｆ4）は、ページングユニット（２２）から中央制御局（２０）にステータスまたはリクエスト信号を搬送する。第４のローカル周波数（ｆ4）での伝送は、中央制御局（２０）にアクセスしているページャユニットの間の時分割されたスロット割り当てに従っている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ページングに関する。具体的には、双方向ページング方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここ数十年間のあいだに、ページャは、遠隔に位置する人々に連絡を取らせるための重要な通信機器であると判明した。初期のページャは主として、音声および／または振動出力のみを供給していたが、もっと最近のページャは、例えばメッセージを含む英数字ディスプレイのような出力能力を強化している。
【０００３】
ページングシステムは、従来は片方向システムであった。すなわち、ユーザは中央端末からページングメッセージを受け取るが、ページャを用いてそのメッセージに応答するすべがなかった。ページャに対して双方向通信能力を提供しようとする従来技術による試みの中には、ページャを電話（例えば、移動無線電話）に接続しようとする努力が含まれていた。例えば、Ｂｈａｇａｔらに付与された米国特許第ＲＥ３３，４１７号（無線ページャの全体と、無線電話とを自動ダイアラを通してリンクすることによって結合する）およびＭｅｔｒｏｋａらに付与された米国特許第５，１１７，４４９号（ページングとセルラ無線電話機能とを単一のユニット内に結合したとされる）を参照のこと。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ページャの中には、ページング信号に対してアクノリッジまたは応答を与える能力をもっているものもある。このような「アックバック」システムにおいては、ユーザは、ページングされた時に応答入力装置（例えば、トグルスイッチ、プッシュボタンスイッチあるいはキーボード）を操作する。典型的には、このようなアックバックシステムは、多数の周波数あるいは多数の周波数サブバンドを伴う複雑なアクノリッジ伝送スキームを伴う。ページャが、異なる複数の中央局によって管理される異なる複数の地理的領域つまり「セル」の間を移動している間のページャのハンドオフは、おびただしい数の周波数が伴う時には、技術的に厄介なものになる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
双方向ページングシステムは、ページャユニットと中央制御局との間での伝送のために、４つのローカル周波数を用いる。第１のローカル周波数は、ローカルクロックを搬送し、第２のローカル周波数は、中央制御局からページングユニットに通信パケットを搬送し、第３のローカル周波数は、ページャユニットから中央制御局に通信パケットを搬送し、第４のローカル周波数は、ページングユニットから中央制御局にステータスまたはリクエスト信号を搬送する。４つのローカル周波数に基づく伝送は、中央制御局にアクセスしているページャユニットの間の時分割されたスロット割り当てに従う。
【０００６】
複数の中央制御局が、対応する複数のセルを管理している双方向ページングシステムについては、どの１個のセル内でも、合計８つの周波数が利用される。利用される周波数のうち４つは、（セル毎に異なることのある）ローカル周波数であり、利用される周波数の残りの４つは、あるセルから別のセルに移動しているページャユニットの切り替えまたはハンドオフのために用いられる、よりパワーの低い共通周波数すなわち切り替え周波数である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の第１の実施形態による中央制御局２０を示し、図２は、中央制御局２０と共に用いるのに適したページャユニット２２を示す。
【０００８】
図１に示されているように、中央制御局２０は、中央コンピュータ３０と、送信機３２と、受信機３４と、コンピュータ化された電話アンサリングシステム３６とを備えている。送信機３２は、送信アンテナ４２を介して、２つのローカル周波数、すなわち、周波数ｆ1と周波数ｆ2とを送信する。受信機３４は、２つのローカル周波数、すなわち、周波数ｆ3と周波数ｆ4を受信するために、受信機アンテナ４４に接続されている。コンピュータ化された電話アンサリングシステム３６は、電話４８のバンクに接続されている。
【０００９】
中央制御局２０の中央コンピュータ３０は、ＣＰＵ５０と、Ｉ／Ｏインタフェース５２と、メモリ５４とを含む典型的な構成要素を備えた従来のコンピュータを含んでいる。図１には概略的にしか図示されていないが、メモリ５４は（例えば）ハードディスクドライブ、ＲＡＭ、およびＲＯＭを含む図示されていないいくつかのメモリ素子を備えていることは理解されたい。図１は、メモリ５４が（中でも）ページャレジストレーションファイル５５とページャディレクトリファイル５６とを格納していることを示している。ページャファイル５５および５６は、典型的には、中央コンピュータ３０のハードディスクドライブ上に格納されており、スタートアップされると、メモリ５４のＲＡＭ部にロード可能となる。
【００１０】
中央制御局２０の中央コンピュータ３０は、（出力通信情報を符号化するために、Ｉ／Ｏインタフェース５２と送信機３２の間に接続されている）エンコーダ５８と共に、（１つ以上のページャユニット２２からの入力通信情報を復号化するために、受信機３４とＩ／Ｏインタフェース５２との間に接続されている）デコーダ５７をさらに備えている。
【００１１】
中央制御局２０は、また、ローカルクロック信号ｆ1ｃｌｋ（これが今度は、周波数ｆ1を変調するために用いられる）を生成するクロックユニット５９を備えている。
【００１２】
さらに図示されているように、中央制御局２０のＣＰＵ５０は、周波数ｆ2で伝送するための通信パケットを作成する。図１２に概略的に図示されているように、通信パケットは、所定のフォーマットによるものであり、中央制御局の識別のためのフィールドと、アドレシングされた（少なくとも１つの）ページャユニット２２の識別のためのフィールドと、演算コード用のフィールドと、（オプションとして）英数字情報用のフィールドと、例えばチェックサム、誤り訂正およびポストアンブルのような、その他の従来のパケットタイプ情報のためのフィールドと、を有している。プリアンブルおよびポストアンブルは、パケットの始端と終端とを判定することを目的として、データから認識、区別されうる特に選択されたパターンである。英数字情報は、慣用の２進８ビットフォーマットであり得る。図１２のフォーマットは単に一例を示すものにすぎない。なぜなら、フィールドの順番のような情報は、その他の実施形態においては変えることができるからである。
【００１３】
中央制御局２０は、複数のページャユニット２２1、２２2、・・・２２Nと通信する。ただ１つのこのようなページャユニット（包括的にページングユニット２２と呼ぶことにする）が、本明細書においては具体的に図示され説明されるが、それ以外のページャユニットの構成および動作も、説明されるこの１個のページャユニットと同様でよいことは理解されたい。
【００１４】
図２に示されているように、ページャユニット２２は、ページャ受信機６２に接続されているページャ受信機アンテナ６０を備えている。ページャ受信機６２はどうかというと、ページャコンピュータ７０内のＳ／Ｄ変換器６４を通して接続されている。受信局６２は、２つのローカル周波数ｆ1およびｆ2を受信する。これらの周波数は、入力通信情報（詳細については後述する）をページャコンピュータ７０に搬送するために変調されている。通信出力側においては、ページャコンピュータ７０は、Ｄ／Ｓ変換器７４を介して出力通信情報をページャ送信機７２に出力する。送信機７２は、ページャアンテナ７６を介して、２つのローカル周波数ｆ3およびｆ4で出力通信情報をブロードキャストする。
【００１５】
図２に示されているように、ページャコンピュータ７０は、算術プロセッサ８２、（ＲＯＭおよびＲＡＭの両方を備えている）メモリシステム８４、およびＩ／Ｏインタフェース８６のそれぞれに接続されている、ページャマイクロプロセッサ８０を備えている。Ｉ／Ｏインタフェース８６は、クロックユニット８７に接続されている。Ｉ／Ｏインタフェース８６は、また、８ビットデコーダ８８から入力される復号化された通信情報を受け取り、かつ、８ビットエンコーダ９０に符号化されていない出力通信情報を出力することができるように接続されている。デコーダ８８は、Ｓ／Ｄ変換器６４から入力される符号化された通信情報を受け取ることができるように接続されている。エンコーダ９０は、符号化された出力通信情報をＤ／Ｓ変換器７４に出力することができるように接続されている。
【００１６】
クロックユニット８７は、その入力に対応する周波数を有するローカルクロック信号ｆ1ｃｌｋを生成するように、適切な入力によって設定可能である。その他の実施形態においては、クロックユニット８７の機能は、プログラミングされた実行を用いて、少なくとも部分的にはマイクロプロセッサ８０により実行可能であることは理解されたい。
【００１７】
Ｉ／Ｏインタフェース８６は、多数の入力／出力装置との入力および出力を容易にするため、さらにはライン９２上でオン／オフ信号をページャ送信機７２に供給することができるように接続されている。Ｉ／Ｏインタフェース８６に接続されている入力／出力装置は、キーボード９３と、ビーパ９４と、バイブレータ９５と、ＬＣＤ（英数字）ディスプレイ９６とを含んでいる。
【００１８】
製造時において、ページャユニット２２は、メモリ８４（ＲＯＭ）に格納されている識別シリアルナンバ（例えば、７桁の英数字による予め割り当てられたＩＤナンバ）を用いて予めプログラミングされる。ページャユニット２２は（例えば、購入時に）ページャユニット２２のメモリ８４内の所定のアドレスおよび（中央制御局２０のメモリ５４内に格納されている）ページャディレクトリファイル５６の両方の中にタイムスロット割り当て（後述する）を挿入することによってアクティベートされる。
第１の実施形態の動作
中央制御局２０とページャユニット２２との間の通信は、４つのローカル周波数、特に上記した周波数ｆ1、ｆ2、ｆ3およびｆ4において起こる。第１の周波数（ｆ1）は、中央制御局２０からページングユニット２２へローカルクロック合わせ信号を搬送する。第２の周波数（ｆ2）は、中央制御局２０からページングユニット２２へページャコマンドと英数字データとを搬送する。第３の周波数（ｆ3）は、ページングユニット２２から中央制御局２０へページャステータスデータと英数字データとを搬送する。第４の周波数（ｆ4）は、ページングユニット２２から中央制御局２０へページャリクエスト信号を搬送する。本実施形態において、周波数ｆ1〜ｆ4は好適にはｆ1≠ｆ2≠ｆ3≠ｆ4となるように選択される。
【００１９】
以下により詳細に述べ且つ図１３に説明するように、通常の非セル切り替え動作においては、周波数ｆ4におけるページャリクエスト信号がページングユニット２２に指定された所定のタイムスロット内に送信される。周波数ｆ4における所定のタイムスロットはクロック合わせ信号（周波数ｆ1によって搬送される）に関連しており、且つ第４の周波数が他の複数のページングユニットによって利用可能となるように指定される。例えば図１３に示すように、周波数ｆ4における１番目のタイムスロットはページャＰ１に指定され、２番目のタイムスロットはページャＰ２に指定され、同様にｎ番目のタイムスロットはページャＰｎに指定される。本実施形態において、タイムスロットの数（従ってページャの数）は、１０，０００以上もの大きな数であり得る。
【００２０】
図３は、１以上のページングユニットとの通信を処理する際に中央制御局２０のＣＰＵ５０によって実行される工程を示す。図３に示す工程は、中央制御局２０のメモリ５４のＲＯＭ部に記憶されたインストラクションを示す。
【００２１】
中央制御局２０がスタートアップする（ステップ１００）と、初期化プロセス（ステップ１０２）が実行される。初期化プロセスに含まれるのは、送信機３２の活性化（送信機３２が２つの周波数ｆ1およびｆ2において送信できるように）と受信機３４の活性化（受信機３４が２つの周波数ｆ3およびｆ4を受信できるように）とである。さらに、周波数ｆ1は、ローカルクロック５９によって生成されるローカルクロック合わせ信号を搬送するように変調される。次いで、ステップ１０４において、ページャレジストレーションファイル５５とページャディレクトリファイル５６とがハードディスクからメモリ５４のＲＡＭ部にロードされる（ステップ１０４）。
【００２２】
初期化およびファイル５５および５６のロードの後、ＣＰＵ５０はインストラクションループ１０６を繰り返し実行する。ループ１０６は、電話メッセージが（バンク４８内の電話の１つからアンサリングシステム３６を介して）受信されているか否かを判定する（ステップ１０８）ためのチェックと、ページャメッセージが（ページングユニット２２の１つから送信機３２を介して）受信されているか否かを判定する（ステップ１１０）ためのチェックとを含む。
【００２３】
本明細書で用いられるように、メッセージは、電話からのものであるかページャからのものであるかにかかわらず、中央局２０からページャ２２へのまたはその逆の送信用の複数のパケットを必要とし得る。以下の議論において、メッセージの送信および受信は１以上のパケットの送受信を含む。概して、メッセージのパケット化は、ユーザには見えない。すなわち、ユーザはメッセージを送信するために必要とされ得るパケットの数を考慮することなくメッセージを入力する。メッセージは典型的には、ユーザが入力したメッセージの終了文字またはメッセージの区切り文字で終了する。送信装置（中央局２０またはページャ２２のいずれか）は、図１２のフォーマットと類似のフォーマットを有する１以上のパケットにメッセージを割り当てる。メッセージの最終のパケットはメッセージ終了文字を含む。また、パケットは送信機から送信される連続的に関連するパケットの数を指示するような様式でフォーマットされてもよい（例えば、関連するパケットのシリアルナンバーを指示する別のパケットフィールドがあってもよい）。
【００２４】
Ｉ／Ｏインタフェース５２は受信したメッセージのタイプに応じてＣＰＵ５０に異なるタイプの割り込みを生成するという事実のために、中央コンピュータ３０は、電話メッセージの受信（ステップ１０８）とページャメッセージの受信（ステップ１１０）とを区別することができる。ステップ１０８において電話メッセージが受信されていると判定された場合、図３のステップ１１２、１１４および１１６が実行される。
【００２５】
受信された電話メッセージを処理する際に、ステップ１１２において、中央コンピュータ３０は予め順序を決定された入力済みデータから送信用通信情報を抽出する。バンク４８内の電話の１つのタッチパッドを介して電話より入力されたデータは、慣例により、電話の識別子（例えば、電話番号）と、呼ばれたページャユニットの識別子（例えば、７文字の英数字による予め指定されたＩＤ番号と、送信用のいずれかの文字データおよび終了文字とを含む。この送信用通信情報は、標準ＤＴＭＦフォーマットで中央コンピュータ３０により受信される。
【００２６】
ステップ１１４において、中央コンピュータ３０は、呼ばれたページャのＩＤ番号（ステップ１１２で得られる）を用いて、ページャレジストレーションファイル５５とディレクトリファイル５６とをチェックすることにより、呼ばれたページャユニットが中央制御局２０に登録されているか否かを判定する。呼ばれたページャが登録されている場合、中央コンピュータ３０はステップ１１４で、呼ばれたページャユニットに指定されたスロットをもページャディレクトリファイル５６から得る。
【００２７】
ステップ１１６において、中央制御局３０は呼ばれたページャユニットに通信情報を送信する。この点に関して、中央制御局２０は、呼ばれたページャユニットのＩＤ番号、およびページャユニット２２の送信用電話から受信された文字データなどを含む通信メッセージを作成し且つ（周波数ｆ2により）送信する。ステップ１１６が実行された後、処理はループ１０６に戻る。
【００２８】
ステップ１１０において、ページャメッセージが受信されていると判定された場合、（ループ１０６に戻る前に）図３の偶数ステップ１３２〜１４０が実行される。図４を参照して以下に述べるように、送信側ページャユニット２２がメッセージを送信することを所望するときに、送信側ページャユニット２２は、指定されたタイムスロット中に、周波数ｆ4によりリクエスト信号を送信する。中央制御局２０は常に周波数ｆ4をモニタしているため、周波数ｆ4により搬送されるリクエスト信号は、いずれのページャユニット２２からのものであっても留意される。ローカルクロック５９に関して、ＣＰＵ５０はステップ１３２で、周波数ｆ4用のいずれのタイムスロットでリクエスト信号が検出されるかを判定する。ステップ１３２においてタイムスロットが検出されると、ＣＰＵ５０はステップ１３４で、ページャディレクトリファイル５６を参照することによりリクエスト信号を生成した特定のページャユニット２２のＩＤ番号を判定する。
【００２９】
リクエスト側ページャユニット２２のＩＤが知られると、中央制御局２０はステップ１３６で、リクエスト側ページャユニット２２がそのメッセージを送信することを許可する。特に、ＣＰＵ５０は周波数ｆ2による送信用通信メッセージの作成を指示する。ステップ１３６で作成される特定の通信パケットは、リクエスト側ページャユニットの識別子（パケットの宛先）と、リクエスト側ページャユニット２２がそのメッセージを送信することをコマンド／許可するオペレーションコード（「オペ」コード）とを含む。
【００３０】
ステップ１３８において、中央制御局２０は、送信側（例えば、リクエスト側）ページャユニット２２から周波数ｆ3により送信された通信メッセージを受信する。送信側ページャユニット２２により作成され且つ送信された通信メッセージは、図１２に示すフォーマットに類似のフォーマットのパケットを含み、且つ、メッセージが最終的に送られるページャの識別子とパケット自体の識別子とを含む。ステップ１３８において、ＣＰＵ５０は、最終の宛先であるページャユニットがページャファイル５５および５６内に登録されているということを確認するためのチェックを行う。ステップ１４０において、ＣＰＵ５０は、メッセージ内のいずれの必要な再フォーマッティングおよび／または置換をも行い、メッセージが周波数ｆ2で送信されるようにする。ステップ１４０で必要とされる周波数ｆ2による送信は、最終宛先（例えばページャユニット２２）の識別子と、送信が別のページャユニットから中継されたメッセージを含むということを示すオペレーションコードとを含む。
【００３１】
ページャユニット２２が送信モードに関連して実行する工程を、図４に示す。ページャユニット２２が受信モードに関連して実行する工程を、図５に示す。本明細書において、用語「モード」は、特定のモーメントを排他的に示すものではない。なぜなら、ページャユニット２２は常に周波数ｆ1およびｆ2による送信を受信しているからである。
【００３２】
送信モード（図４参照）において、スタートアップ（ステップ２００）の後、送信側ページャユニット２２のマイクロプロセッサ８０はループ２０２を実行する。ループ２０２において、ユーザの英数文字（キーボード９３を介して入力された）は、メッセージの終了を示す区切り文字が検出される（ステップ２０６）まで、繰り返しフェッチされる（ステップ２０４）。入力されステップ２０４でフェッチされた文字は、ＬＣＤディスプレイ９６上に表示される。ステップ２０６で区切り文字が入力されることにより、マイクロプロセッサ８０はループ２０２を抜ける。慣例的に、メッセージは宛先ＩＤを含み、上記宛先ＩＤは、ステップ２０４で入力されたメッセージが向けられる別のページャユニットのＩＤである傾向がある。
【００３３】
メッセージのエントリの後、ステップ２１２において、キーボード９３からの送信コマンドのエントリを待つ。送信コマンドがステップ２１２で入力された場合、マイクロプロセッサ８０はリクエスト信号を生成し且つ周波数ｆ4により送信する。上記のように、リクエスト信号は、リクエスト側ページャユニット２２に指定されたタイムスロット内に周波数ｆ4により送信される。ページャユニット２２は常に周波数ｆ1によるローカルクロック合わせ信号を受信しており、それによりマイクロプロセッサ８０が、特定の送信側ページャユニット２２に割り当てられた特定のタイムスロットに対応するタイムで周波数ｆ4によりリクエスト信号を送信することが可能になるということに留意されたい。
【００３４】
上記に関して、時分割技術に応じて、各ページャユニット２２1〜２２N（例えば、図１３のページャＰ1〜Ｐn）には周波数ｆ4のＮ個のタイムスロットのうちから選択された１つが指定される。
【００３５】
ステップ２１４におけるリクエスト信号の送信後、ページャユニット２２は、中央制御局２０からの送信コマンドの受信を待つ。中央制御局２０からの送信コマンド／送信許可の作成および送信を図３を参照して説明する。中央制御局２０からの送信コマンド／送信許可の受信（ステップ２１６）後、マイクロプロセッサ８０は、図１２のフォーマットに非常に類似するフォーマットを有する１以上のパケットを含む通信メッセージを作成する（ステップ２１８）。通信メッセージの宛先ＩＤおよびパケットの英数字フィールドは、ループ２０２中に入力されたメッセージでフルになる。ステップ２２０において、送信側ページャユニット２２は周波数ｆ3により通信パケットをブロードキャストする。
【００３６】
ステップ２１２で送信コマンドが入力されない場合、またはステップ２２０におけるメッセージの送信後、ステップ２２２において、マイクロプロセッサ８０は、いくつかの可能な特別の機能のうちの少なくとも１つのエントリを待つ。例えば、ユーザはメッセージ（すでに送信されたか否かにかかわらず）の記憶［ステップ２２８］を必要とするファンクションキーを押圧してもよい。またユーザは、メッセージの編集（ステップ２２４参照）または消去（ステップ２２６参照）を容易にするファンクションキーを押圧してもよい。メッセージを終了して次のメッセージ用の作業を開始するためには、出口（ｅｘｉｔ）動作（ステップ２３０）専用のファンクションキーを押圧しなければならない。
【００３７】
図５は、受信モードにおけるページャユニット２２に対してマイクロプロセッサ８０が実行する工程を示す。スタートアップ（ステップ３０２）後、ステップ３０４に示すように、ページャユニット２２が、中央制御局２０から周波数ｆ2による送信を受信する。完全なパケットが受信される（ステップ３０６で判定）と、通信パケット内の宛先ＩＤ（図１２のパケットフォーマット参照）が受信側ページャユニット２２のＩＤであるか否かがチェックされる（ステップ３０８）。ステップ３０６と３０８のいずれかの判定がＮＯであれば、ページャユニット２２は、ステップ３０４に戻ることにより、通信パケットの終了（ステップ３０６の判定がＮＯの場合）または別の通信パケットの受信（ステップ３０８の判定がＮＯの場合）のいずれかを待つ。
【００３８】
受信した通信パケットがこの特定の受信側ページャユニット２２に割り当てられている場合、ステップ３１０において、マイクロプロセッサ８０は、通信パケットのオペレーションコードフィールド（図１２参照）を参照することにより、メッセージがコマンドを含むことをオペレーションコードが示しているか否かを判定する。オペレーションコードがコマンドを示している場合、コマンド処理ルーチン（図５の破線３１２で囲まれる）を実行する。
【００３９】
オペレーションコードがコマンドを示していない場合、ステップ３１４において、ページャユニット２２のマイクロプロセッサ８０は、通信パケットの英数字フィールド部（メッセージの少なくとも１部を形成する）をメモリ８４内のＲＡＭ部に記憶する。中央処理局２０から通信されたメッセージは、メッセージを終了させるために、いくつかの通信パケットを（メッセージ内容の連続性を供給する次の通信パケットと共に）必要とし得るため、マイクロプロセッサ８０はステップ３１６において、メッセージ全体が受信されたことを確認するためのチェックを行う。メッセージ全体が受信されていなければ、処理は、更なる通信パケットを受信するために、ステップ３０４に戻る。
【００４０】
通信メッセージ全体が受信されると、マイクロプロセッサ８０は、ステップ３１８において、ページャユニット２２がビープモードであるか振動モードであるかを判定する。この点に関して、ページャユニット２２上の専用スイッチまたはキーボード９３を用いたデータエントリにより、ページャユニット２２を所望のモードに設定する、多くの方法がある。ページャユニット２２がビープモードであれば、マイクロプロセッサ８０は、ビーパ９４を活性化させる更なる信号をＩ／Ｏインタフェース８６に発生させる信号を出力する（ステップ３２０）。また、ページャユニット２２が振動モードであれば、マイクロプロセッサ８０は、バイブレータ９５を活性化させる更なる信号をＩ／Ｏインタフェース８６に発生させる信号を出力する（ステップ３２２）。
【００４１】
ステップ３２４において、マイクロプロセッサ８０は、受信したメッセージをユーザが見ることができるように、英数字メッセージデータをＬＣＤディスプレイ９６に送信することを、Ｉ／Ｏインタフェース８６に指示する。
【００４２】
受信した英数字データをユーザに（ビーパ９４および／またはバイブレータ９５のいずれかを介して）通知し且つ（ＬＣＤ９６上に）表示した後、マイクロプロセッサ８０はステップ３０４に戻って、更なる通信パケットが受信されているか否かをチェックする。
【００４３】
コマンド処理ルーチン（図５の破線３１２で囲まれる）はまず、どの特定のオペレーションがコマンドされているかを判定（ステップ３３０）する。この判定は、オペレーションコードの内容に基づいており、上記オペレーションコードの内容は、異なるタイプのコマンドに対しては異なる。オペレーションコードがエラーシャットダウンを示していれば、処理の実行はステップ３４０から始まるエラーシャットダウンサブルーチンに進む。オペレーションコードがタイムスロット変更を示していれば、処理の実行はステップ３５０から始まるタイムスロット変更サブルーチンに進む。オペレーションコードが送信機のシャットダウンを必要としていれば、処理の実行はステップ３６０から始まる送信機シャットダウンサブルーチンに進む。オペレーションコードが送信機のリイネーブルメントを必要としていれば、処理の実行は３７０から始まる送信機リイネーブルメントブルーチンに進む。オペレーションコードがクロックリセットを必要としていれば、処理の実行はステップ３８０から始まるクロックリセットサブルーチンに進む。
【００４４】
エラーシャットダウンサブルーチンに関して、ステップ３４２において、マイクロプロセッサ８０は、通信パケットからエラータイプの指示を入手する。エラータイプは、メモリ８４内に記憶され（ステップ３４４）、その後ＬＣＤディスプレイ９６上に表示される（ステップ３４６）。マイクロプロセッサ８０は、ページャユニット２２をシャットダウンさせるコマンドを出し（ステップ３４８）、ステップ３４９でシャットダウンが起こる。
【００４５】
タイムスロット変更サブルーチンに関して、ステップ３５２で、マイクロプロセッサ８０は、受信した通信パケットから、受信側ページャユニット２２に指定される新しいタイムスロットを指示する情報を抽出する。新しいタイムスロットは、メモリ８４に入力され（ステップ３５４）、その後周波数ｆ4によるリクエスト信号の送信に関連して（更なる変更がなされるまで）利用される（例えば、図４のステップ２１４を参照のこと）。タイムスロット変更サブルーチンは、所望であれば、（例えば）未使用のタイムスロットを排除する（それにより走査速度を上げる）ことと、診断およびトラブルシューティングと、故障または誤動作した装置からのサービスへの割り込みとを含む他のオペレーションを含んでもよい。
【００４６】
送信機シャットダウンサブルーチンに関して、ステップ３６２において、マイクロプロセッサ８０は、オフコマンドを送信機７２に出すようにＩ／Ｏインタフェース８６に指示する。送信機リイネーブルメントサブルーチンに関して、ステップ３７２において、マイクロプロセッサ８０は、オンコマンドを送信機７２に出すようにＩ／Ｏインタフェース８６に指示する。
【００４７】
クロックリセットサブルーチンに関して、ステップ３８２において、マイクロプロセッサ８０は、ページャユニット２２をセットするようにクロック５９に指示する。
【００４８】
ステップ３５４、３６２、３７２または３８２の実行の後、処理の実行はステップ３０４に戻って処理が必要な可能性のある更なる通信パケットの処理を行う。このように、エラーシャットダウンが通知されるまで、コマンド処理ルーチン（図５の破線３１２で囲まれる）のエントリの後ステップ３０４までのループが実行される。
【００４９】
図６は、特に、宛先であるページャユニットＰ２にメッセージを送信するための送信側ページャユニットＰ１によるリクエストに関して、周波数ｆ1〜ｆ4と、図３〜図５に示すステップの統合とを示すタイミング図である。図６において、用語「コンピュータ」は、中央制御局２０を示す。送信側ページャユニットＰ１と宛先であるページャユニットＰ２とは、図４に示す送信モードおよび図５に示す受信モードの両方で動作することを理解されたい。図６は概して、ページャユニットＰ１からの（中央制御局２０を介した）ページャユニットＰ２へのメッセージの送信と、ページャユニットＰ２からの（中央制御局２０を介した）ページャユニットＰ１への確認メッセージの送信と、ページャユニットＰ１がページャユニットＰ２からの確認メッセージを受信したことを示すメッセージの、ページャユニットＰ１から中央制御局２０への送信とを示す。
第２の実施形態の構造
図７は、本発明の第２の実施形態による中央制御局４２０を示す。図８は、中央制御局４２０と共に用いられるのに適したページャユニット４２２を示す。
【００５０】
図９は、複数の中央制御局Ｓ１〜Ｓ８を含む広域ページングシステム（各々中央制御局２０と同一）を示し、各中央制御局Ｓ１〜Ｓ８は、好適には各々のセル内において地理的に中央に位置する。各中央制御局Ｓ１〜Ｓ８は、それ自体のローカル周波数と、１セットの共通または切り替え周波数Ｃ1〜Ｃ4とをブロードキャストする。共通周波数Ｃ1〜Ｃ4は、その受信が中央制御局周辺の比較的狭い範囲または共通周波数受信領域（ＣＦＲＲ）［「切り替え領域」とも呼ぶ］においてのみ起こるように、比較的小電力でブロードキャストされる。ローカル周波数は、実質的にセル全体で受信できるように、はるかに大きな電力でブロードキャストされる。例えば、図９において、中央制御局Ｓ１は比較的小電力の共通周波数Ｃ1〜Ｃ4をＣＦＲＲ1にブロードキャストし、比較的大電力のローカル周波数ｆ1〜ｆ4をＣＥＬＬ1にブロードキャストする。中央制御局Ｓ２は比較的小電力の共通周波数Ｃ1〜Ｃ4をＣＦＲＲ2にブロードキャストし、比較的大電力のローカル周波数ｆ5〜ｆ8をＣＥＬＬ2にブロードキャストする。
【００５１】
これも図９に示すように、ＣＥＬＬ1とＣＥＬＬ2とは図９に示す重複領域で重複する。局Ｓ１は、１セットのローカル周波数ｆ1〜ｆ4を利用し、局Ｓ２は、別のセットのローカル周波数ｆ5〜ｆ8を利用する。局Ｓ１およびＳ２は、同一セットの共通または切り替え周波数Ｃ1〜Ｃ4を利用する。このように、各中央制御局は、２セットの周波数を利用し、各セットに４つの周波数があるため、局毎に計８の周波数が扱われる。
【００５２】
このように、本発明の第２の実施形態は、複数の中央制御局４２０x,y=1,2,...Mを有するシステムに適している。各中央制御局４２０xは、関連する地理的範囲すなわちセルにおいて、１セットのローカル周波数ｆL1、ｆL2、ｆL3、およびｆL4と共通または切り替え周波数Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、およびＣ4とを送受信する。ローカル周波数ｆL1、ｆL2、ｆL3、およびｆL4の値はセル毎に変化する（例えば、異なる中央制御局４２０xに対しては異なる）が、共通または切り替え周波数Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、およびＣ4の値はシステム全体を通して（例えば、全中央制御局４２０xに対して）均一である。
【００５３】
図９には示していないが、中央制御局のパターンは、ページングシステムの所定の地理的境界に応じて、全方位において同様に反復することを理解されたい。さらに、図９には特に示していないが、各中央制御局４２０は関連するＣＦＲＲを有することを理解されたい。
【００５４】
共通または切り替え周波数Ｃ1〜Ｃ4は、各々対応するローカル周波数ｆ1〜ｆ4に対して類似の機能を有する。この点に関して、周波数Ｃ1は、中央制御局（単数または複数）により送信されるクロック周波数を搬送するが、共通周波数Ｃ1のクロックレートは、好適には中央制御局間で異なる。周波数Ｃ2は中央制御局（単数または複数）からページャユニット（単数または複数）に情報を送信するために用いられ、周波数Ｃ3はページャユニットから中央制御局に情報を送信するために用いられ、周波数Ｃ4はリクエスト信号を発生させるためにページャユニットにより用いられる。周波数Ｃ2は図１２に示すフォーマットに類似のフォーマットを有するパケットを搬送する。周波数Ｃ2により搬送されるパケットは、周波数ｆ2に類似の様式で、コマンドコードを有していてもよい。 Ｃ2コマンドコードには、ＳＹＳＴＥＭ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥ、ＬＯＣＡＬ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＤＯＷＮＬＯＡＤ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥ、ＳＬＯＴ ＲＥＣＯＧＮＩＴＩＯＮ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥ、およびＳＬＯＴ ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥが含まれる。
【００５５】
図７に示すように、中央制御局４２０は、図１の実施形態の中央制御局２０に似ている（簡潔化のため、同様の構成要素には同一の参照符号を付す）。しかし、中央制御局４２０は、共通周波数Ｃ1およびＣ2を送信するための、共通周波数送信機４３２として知られる更なる送信機を、共通周波数送信アンテナ４４２と共に含むことにより増補される。大電力送信機３２とは対照的に、送信機４３２は小電力送信機である。さらに、中央制御局４２０は、共通周波数Ｃ3およびＣ4を送信するための、共通周波数受信機４３４として知られる更なる受信機を、共通周波数受信アンテナ４４４と共に含むことにより増補される。
【００５６】
図７の中央制御局４２０は、２つのクロック信号、換言すると第１のすなわちローカルクロック信号ｆLｃｌｋと第２のすなわち共通クロック信号Ｃ1ｃｌｋとを生成するクロックユニット５９’を含む。 ローカルクロック信号ｆLｃｌｋは、周波数ｆ1を変調するために用いられ、共通クロック信号は、周波数Ｃ1を変調するために用いられる。
【００５７】
中央制御局４２０xの中央コンピュータ３０は、出力線４８６Ａと入力線４８６Ｂとにより互いに直列に接続されている。特に、図７には明示していないが、図７のコンピュータ３０は（図１のものと同様）、直列接続線４８６Ａおよび４８６Ｂが接続されるＩ／Ｏインタフェースを含む。直列接続線４８６Ａおよび４８６Ｂは、例えば、ページャレジストレーションファイル５５およびページャディレクトリファイル５６の内容を更新するために用いられる。
【００５８】
図８に示すように、ページャユニット４２２は、図２の実施形態のページャユニット２２に似ている（ここにおいても、簡潔化のため同様の構成要素には同一の参照符号を付す）。しかし、ページャユニット４２２は（中央制御局４２０と同様の様式で）、共通周波数Ｃ3およびＣ4を送信するための、共通周波数送信機５７２として知られる更なる送信機を、共通周波数送信アンテナ５７６と共に含むことにより増補される。さらに、中央制御局４２０は、共通周波数Ｃ1およびＣ2を受信するための、共通周波数受信機４３４として知られる更なる受信機を、共通周波数受信アンテナ４４４と共に含むことにより増補される。
【００５９】
送信機７２および受信機６２の動作周波数は、コンピュータ７０から「周波数制御」線を介して送信される値に応じて可変である。特に、周波数制御線は、コンピュータ７０内のＩ／Ｏインタフェース８６に接続されている。以下により詳細に述べるように、ページャユニット４２２が新しいＣＦＲＲに移動するとき、ページャユニット４２２を古いセルのローカル周波数から、ページャユニット４２２が移動する先の新しいＣＦＲＲに関連する新しいセルのローカル周波数に切り替えるために、周波数制御線に信号が付与される。
【００６０】
ページャ４２２は、マイクロプロセッサ８０が用いるローカルクロック信号ｆLｃｌｋと共通クロック信号ｆc1ｃｌｋとを別々に生成することができるクロックユニット８３’を含む。これらのクロック信号が各々クロックユニット８３’へ適切に入力されることにより、これらのクロック信号が初期化され且つこれらのクロック信号の周波数が設定される。
【００６１】
図８はまた、ページャユニット４２２が、英数字および図形ディスプレイと感圧ライティングパッドとの両方を有するデータＩ／Ｏユニット５９６を有することを示す。英数字および図形ディスプレイは、文字と図形とを表示することができるドットマトリクスデバイスである。ライティングパッドは１６×４８のドット領域を有する。
第２の実施形態の動作
図９に示すように、ページャユニットＰ１は、ＣＥＬＬ1内で動作し且つ既に局Ｓ１から共通周波数Ｃ1〜Ｃ4とローカル周波数ｆ1〜ｆ2とを受信していると考えられる。ページャユニットＰ１は矢印付き破線ＲＯＵＴＥが示すルート上を移動する。ページャユニットＰ１は、ＲＯＵＴＥに沿って移動する際、セルが重複する領域を移動するときでさえも、ローカル周波数ｆ1〜ｆ2により動作し続ける。しかし、ページャユニットＰ１が新しい共通周波数受信領域（すなわち、ＣＦＲＲ2）に入ると、切り替えまたはハンドオフ動作が起こる。切り替え動作において、以下により詳細に述べるように、ページャユニットＰ１は、中央制御局Ｓ２から共通周波数Ｃ1〜Ｃ4を入手し、その結果、ＣＥＬＬ1のローカル周波数ｆ1〜ｆ4を、ＣＥＬＬ2のローカル周波数ｆ5〜ｆ8に切り替えることができる。切り替えまたはハンドオフ動作を実行するために、ページャユニットＰ１はチャネル切り替えルーチンを実行し、中央制御局Ｓ２は切り替えエネーブルルーチンを実行する。
【００６２】
チャネル切り替えルーチンと切り替えエネーブルルーチンとに関して、ページャユニットＰ１がＣＦＲＲ2に移動すると、ページャユニットＰ１は局Ｓ２からクロック信号を周波数Ｃ1により受信する。このとき、ページャユニットＰ１は自動的にそのクロックユニットを局Ｓ２からのクロック信号に整合させる。
【００６３】
スタートアップ（ステップ５００）に続いてページャＰ１により実行されるチャネル切り替えルーチンによると、ステップ５０６において、ページャユニットＰ１は局Ｓ２を中心とするシステムを特徴づける情報を入手する。このような特徴づけ情報を、システム識別子またはシステムＩＤ情報と呼ぶ。
【００６４】
ステップ５０８において、ページャユニットＰ１のマイクロプロセッサ８０は、周波数Ｃ2により得られる新しいシステムＩＤ情報があるか否かを判定するためのチェックを行う。すなわち、マイクロプロセッサ８０は、システムＩＤ情報が周波数Ｃ2により受信されるか否か（ＣＦＲＲ内でのみ起こり得る）を判定するためのチェックを行い、もし周波数Ｃ2により受信されれば、システムＩＤ情報と直前に記憶されたシステムＩＤ情報とを比較する。以前に入手されたシステムＩＤと最も最近入手されたシステムＩＤとが同一であれば、ページャユニットＰ１は、ページャユニットＰ１がまだ同一の局（例えば、局Ｓ１）の管轄内にあることを認識する。以前に入手されたシステムＩＤと最も最近入手されたシステムＩＤとが同一でなければ、ページャユニットＰ１は、ページャユニットＰ１が新しい局（例えば、局Ｓ２）のＣＦＲＲに入り込んだことを認識し、ステップ５１０において、中央制御局（例えば、局Ｓ２）と通信したいというリクエストをＣＥＬＬ2に対して周波数Ｃ4により開始する。
【００６５】
上記に関して、ページャユニットＰ１にはまだＣＥＬＬ2用のタイムスロットが指定されていないため、周波数Ｃ4によるリクエストはランダムに行われる。しかし、ページャユニットＰ１は、新しい中央制御局（例えば、局Ｓ２）に対するリクエストを行うタイムスロットを記録し続ける。
【００６６】
その後、ページャユニットＰ１は局Ｓ２からの周波数Ｃ2による通信パケットをモニタし続け（ステップ５１２）、局Ｓ２が、ページャユニットＰ１がステップ５１０でリクエストを行ったタイムスロットを参照するメッセージを発行するのを待つ。特に、ページャユニットＰ１は、局Ｓ２からの周波数Ｃ2によるメッセージであって、ＳＬＯＴ ＲＥＣＯＧＮＩＴＩＯＮ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥと、ページャユニットＰ１がランダムに生成した情報と同一のタイムスロットに記憶されている情報との両方を含むメッセージを待つ。 ＳＬＯＴ ＲＥＣＯＧＮＩＴＩＯＮ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを含むメッセージは、送信側としての局Ｓ２を含んでおり、且つページャユニットＰ１によりランダムに生成されたスロットを反映する。そのため、ページャユニットＰ１はメッセージをページャユニットＰ１に向けられたものと認識し、局Ｓ２によるこのようなメッセージの発行（図１１のステップ６１２参照）が、ページャユニットＰ１が局Ｓ２と更なる通信を行うことを許可することであると考える。この点に関して、ステップ５１４において、ページャユニットＰ１のマイクロプロセッサ８０は、受信されたメッセージのタイムスロットとステップ５１０でランダムなリクエストがなされたタイムスロットとが合致するか否かを判定する。
【００６７】
ステップ５１４で最終的に合致すると判定された場合、ステップ５１６において、ページャユニットＰ１は通信パケットを周波数Ｃ3により局Ｓ２に送信する。上記通信パケットは、ページャユニットＰ１の識別子すなわちＩＤを含む。局Ｓ２は、ページャレジストレーションファイル５５を用いて、ページャユニットＰ１のＩＤが有効なＩＤであることを確認し、その後、コマンドコードＬＯＣＡＬ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＤＯＷＮＬＯＡＤを備えたメッセージをページャユニットＰ１に（周波数Ｃ2により）送信する。上記メッセージは、ページャユニットＰ１に、局Ｓ２により扱われるローカル周波数（例えば、周波数ｆ5〜ｆ8）の値を知らせる。その後、ステップ５１８にも示されているように、局Ｓ２は、コマンドコードＳＬＯＴ ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを備えたメッセージをページャユニットＰ１に（周波数Ｃ2により）送信する。上記メッセージは、ページャユニットＰ１に、周波数ｆ8に対するスロット指定を知らせる。その後マイクロプロセッサ８０は、タイムスロット変更ルーチンに関して上記したステップ（図５のステップ３５０、３５２、および３５４参照）に類似のステップによりスロットの割り当てを変更する。図１０のステップ５１８は、ローカル周波数値の受信とスロット指定の受信とを示す。
【００６８】
全ローカル周波数の獲得とスロット指定とが完了した（ステップ５２０）後、マイクロプロセッサ８０は新しいローカル周波数（例えば、周波数ｆ5〜ｆ8）への切り替えを実行する（ステップ５２２）。この点に関して、マイクロプロセッサ８０は、送信機７２を、周波数ｆ3およびｆ4から周波数ｆ7およびｆ8に変更するように、Ｉ／Ｏインタフェース８６に指示し、且つ受信機６２を、周波数ｆ1およびｆ2から周波数ｆ5およびｆ6に変更するように、Ｉ／Ｏインタフェース８６に指示する。Ｉ／Ｏインタフェース８６は、Ｉ／Ｏインタフェースを送信機７２と受信機６２とにそれぞれ接続する周波数制御線に適切な値を付与することにより、周波数の変更を達成する。
【００６９】
ステップ５２２における新しいローカル周波数への切り替えの後、マイクロプロセッサ８０は、ステップ５０６に戻り、最終的に更なる切り替えが必要であるか否かを判定する。
【００７０】
中央制御局（例えば、局Ｓ２）により実行される切り替えエネーブルルーチンに関与するステップを図１１に示す。スタートアップ（ステップ６００）の後、ＣＰＵ５０は、ＣＰＵ５０がページャディレクトリファイル５６を整理することと、いずれかの新しいページャユニットがＣＰＵ５０の管轄内のセルに入り込んでいるか否かをチェックすることとを可能にするループ６０２を実行する。
【００７１】
特に、ステップ６０４において、ＣＰＵは、その中央制御局（例えば、Ｓ２）がいずれかの他の中央制御局（例えば、Ｓ３）により、これまでその中央制御局（例えば、Ｓ２）の制御下にあったページャユニットが他の中央制御局（例えば、Ｓ３）の制御下に入ったことを通知されているか否かを判定する。このような通知は、中央制御局４２０xを接続する直列リンク、特に入力直列リンク４８６Ｂで起こる。このような通知が起これば、別の中央制御局の制御下に入ったページャのＩＤは、局Ｓ２のページャディレクトリ５６から削除される（ステップ６０６および６０８に示す）。
【００７２】
ステップ６１０において、ＣＰＵ５０は、ＳＹＳＴＥＭ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを備えたメッセージが周波数Ｃ2により送信されるようにする。上記のように、周波数Ｃ2により送信されるメッセージは、図１２に示すようなフォーマットを有するパケット（単数または複数）を含む。ＳＹＳＴＥＭ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを備えたメッセージは特に、英数字データフィールド内に、中央局ＩＤ番号を含む。
【００７３】
ステップ６１２において、中央制御局４２０は、いずれかのページャユニット４２２により周波数Ｃ4によりリクエストが送信された（例えば、図１０、特にステップ５１０を参照して説明したように）か否かを判定するためのチェックを行う。このようなリクエスト信号は、中央制御局により制御されるＣＦＲＲ（例えば、局Ｓ２により制御されるＣＦＲＲ2）に入り込んだばかりのページャユニット４２２から発行される傾向がある。このようなリクエスト信号が検出されなければ、ループ６０２が再び繰り返される。
【００７４】
ステップ６１２においてリクエスト信号が検出された場合、中央制御局４２０は特に、周波数Ｃ4の、リクエストが起こったタイムスロットに留意する。（ステップ６１４）。このとき、中央制御局４２０は、このようなタイムスロットによってのみ、入り込んだページャユニット４２２を識別することができる。中央制御局４２０は、入り込んだページャユニット４２２がその識別子（ＩＤ）を送信することを望むが、検出されたタイムスロットを参照することによってしか入り込んだページャユニットの宛先を特定することができない。ステップ６１６において、中央制御局４２０は、ＳＬＯＴ ＲＥＣＯＧＮＩＴＩＯＮ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを有するメッセージを作成し且つ周波数Ｃ2により送信する。 ＳＬＯＴ ＲＥＣＯＧＮＩＴＩＯＮ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを有するメッセージは、送信側としての局Ｓ２を含み、且つページャユニットＰ１によりランダムに生成されたスロット（例えば、入り込んだページャユニット４２２がリクエストを発行したタイムスロット）を反映する。周波数Ｃ2によるこの送信は、ページャユニットＰ１がその識別子を送信することを許可することである。
【００７５】
ステップ６１８は、入り込んだページャユニット４２２の識別子（ＩＤ）の、中央制御局４２０による獲得を示す。ステップ６２０において、中央制御局４２０は、ページャＩＤが有効なＩＤであるか否かを判定するためにページャレジストレーションファイル５５をチェックする。もし有効なＩＤでなければ、エラーメッセージが生成且つ送信され（ステップ６２２）、続いてページャユニットＰ１をシャットダウンするコマンドが発生する（ステップ６２４参照）。
【００７６】
ステップ６２０においてページャユニット４２２の識別子が有効であると判定された場合、ＣＰＵ５０はページャディレクトリファイル５６をチェックする（ステップ６３０）ことにより、入り込んだページャユニット４２２にとって使用可能なタイムスロットを探索し、次いで使用可能なタイムスロットと入り込んだページャユニット４２２のＩＤとを関連づける。その後、ステップ６３２において、中央制御局４２０が、ＬＯＣＡＬ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＤＯＷＮＬＯＡＤ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを備えた周波数Ｃ2によるメッセージを用いて、そのローカル周波数の値（例えば、ｆ5、ｆ6、ｆ7、およびｆ8）を入り込んだページャユニット４２２に送信する。中央制御局はその後、ＳＬＯＴ ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを備えた周波数Ｃ2によるメッセージを用いて、そのローカル周波数の新しいタイムスロットを、入り込んだページャユニット４２２に指定する（ステップ６３４）。入り込んだページャユニット４２２によるタイムスロット変更コマンドの処理は、図５に示す類似の例、特にステップ３５０、３５２および３５４を参照することにより理解される。
【００７７】
ステップ６３４が終了したとき、入り込んだページャユニット４２２は、新しいセル（例えば、ＣＥＬＬ2）の完全な制御下にあり、以前の制御局（例えば、ＣＥＬＬ1および局Ｓ１）の管轄を離れている。従って、ステップ６３６において、ＣＰＵ５０は、入り込んだページャ４２２が新しいセルの管轄下にあることを（ページャＩＤを用いて）通知するコマンドを、直列接続線４８６Ａを介して発行するように、Ｉ／Ｏインタフェースにリクエストする。これにより、以前の管轄局（例えば、Ｓ１）がそのページャディレクトリファイル５６からこのページャユニットを削除できる。 このような削除は、上記のようにステップ６０４〜６０８を参照することにより理解される。
【００７８】
図９は、ページャユニットＰ１と、局Ｓ１およびＳ２と、ＣＥＬＬ1およびＣＥＬＬ2との地理的位置を説明することに加えて、共通周波数Ｃ1〜Ｃ4上で起こる通信の相対的タイミングを示す。図９は特に、中央制御局４２０（図１１の切り替えエネーブルルーチン）とページャユニット４２２（図１０のチャネル切り替えルーチン）とにより実行される上記ステップのうちの特定の複数のステップのタイミングに関する。
【００７９】
中央制御局４２０xは、同一の共通周波数Ｃ1〜Ｃ4を用いているが、中央制御局４２０xから送信されるこれらの信号間には干渉も混乱も起こらない。共通周波数Ｃ1〜Ｃ4は、共通周波数Ｃ1〜Ｃ4の受信が中央制御局４２０x周囲の限られた領域（ＣＦＲＲ）でのみ起こるように、ローカル周波数ｆ1〜ｆ4に比べて小さい電力でブロードキャストされる。従って、システム内を移動するページャユニット４２２は、限られた且つ重複しないＣＦＲＲ内でのみ共通周波数Ｃ1〜Ｃ4を受信する。
【００８０】
セル直径、ＣＦＲＲ直径、ローカル周波数（例えば、ｆ1〜ｆ4）の電力レベル、および共通周波数Ｃ1〜Ｃ4の電力レベルなどのシステム動作特性は、特にシステムがカバーする領域の地形および地勢を含む多くの要素に適するように、フィールド毎に調整可能である。本発明を制限しない一実施形態において、各セルの半径は、約２０マイルであり、各ＣＦＲＲの半径は約１０マイル以下である。同一の実施例において、ローカル周波数の送信用電力は、約３ワット〜１０００ワットの範囲であり得、共通周波数Ｃ1〜Ｃ4の送信用電力は好適には２ワット以下である。
【００８１】
このように、本発明は、ユーザ間の無線データ通信のための、電話システムから独立して動作する双方向ページングシステムを提供する。本発明は、いずれの与えられたセルに対しても僅か４つのローカル周波数ｆ1〜ｆ4と（複数のセルにより、より広い領域をカバーするために）僅か４つの共通または切り替え周波数Ｃ1〜Ｃ4を用いることにより、連邦通信委員会（ＦＣＣ）により許可された使用可能な周波数の使用を最小限に抑える。用いられる周波数（例えば、チャネル）の数を最小限に抑えることにより、時分割共有技術および同期化技術が用いられる。ローカル周波数と共通周波数との間の送信用電力差もまた用いられる。これらの技術により、データ送信が異なるページャ間で分離され、従ってデータのマージが排除される。
【００８２】
本発明の切り替え技術は、セル内で用いられる周波数の数を４（例えば、４つのローカル周波数）から８（４つのローカル周波数および４つの共通周波数）に増加することにより、動作可能な地理的範囲を拡大し且つページング時間を最小限に抑える。
【００８３】
ページャＩＤの確認に関連して、単一のページャレジストレーションファイルが、複数の中央制御局のうちの僅か１つのメモリファイルに記憶されること、およびその場合、確認することとは上記１つの（離れた）メモリファイル内のページャＩＤを探索するためのサーチコマンドを（直列リンク４８６を介して）発行することであり、サーチの結果は問い合わせている中央制御局に報告されることを理解されたい。
【００８４】
本明細書中のキーボードは、いくつかの実施形態においては、例えば英語、中国語、または日本語のタイピングを許可する多言語キーボードまたはライティングパッドであり得る。ライティングパッドは、英語のようなアルファベットが用いられない日本、タイ、中近東の国々、または中国において特に有用である。ライティングパッドはまた、図形をスケッチし且つ送信するためにも用いられ得る。さらにデータ伝送と関連してデータ圧縮／伸張技術を用いることができる。
【００８５】
本発明を特定の好適な実施形態を参照しながら説明且つ記載してきたが、当業者であれば本発明の思想および範囲から逸脱することなく形態および詳細の様々な改変が可能であることを理解する。例えば、ページャユニットが中央制御局から遠く離れた場所にあるときの送信を容易にするために、セル内で反復器が用いられ得る。
【００８６】
独占所有権が主張される本発明の実施形態は、以下のように規定される。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
本発明の上記目的、特徴および効果、ならびにその他の目的、特徴および効果は、添付の図面に図示されている好ましい実施形態の、以下に述べるより詳細な説明から明らかになるであろう。図面において、同一の参照番号は、全図面を通して同一の部分を指す。なお、図面は、必ずしも現実の縮尺に即しているわけではなく、本発明の原理の説明に当って強調されているところがある。
【図１】本発明の一実施形態によるページングシステム内に含まれる中央制御局の模式図
【図２】図１の中央制御局と共に用いられるページングシステム内に含まれるページャユニットの模式図
【図３】図１の中央制御局によって実行される各ステップを示すフローチャート
【図４】送信モード時に図２のページャユニットによって実行される各ステップを示すフローチャート
【図５】受信モード時に図２のページャユニットによって実行される各ステップを示すフローチャート
【図６】図１の中央制御局と図２のページャユニットとの間の通信を反映するタイミング図
【図７】本発明の第２の実施形態によるページングシステム内に含まれる中央制御局の模式図
【図８】図７の中央制御局と共に用いられるページングシステム内に含まれるページャユニットの模式図
【図９】本発明の第２の実施形態によるページングシステムの切り替え動作を表現する、ハイブリッド模式図およびタイミング図
【図１０】チャネル切り替え動作に伴って図８のページャユニットによって実行される各ステップを示すフローチャート
【図１１】チャネル切り替え動作に伴って図７の中央制御局によって実行される各ステップを示すフローチャート
【図１２】本発明の各実施形態において用いられる通信パケットのフォーマット模式図
【図１３】本発明による時分割されたスロット割り当て技術を説明する模式図
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ページングに関する。具体的には、双方向ページング方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここ数十年間のあいだに、ページャは、遠隔に位置する人々に連絡を取らせるための重要な通信機器であると判明した。初期のページャは主として、音声および／または振動出力のみを供給していたが、もっと最近のページャは、例えばメッセージを含む英数字ディスプレイのような出力能力を強化している。
【０００３】
ページングシステムは、従来は片方向システムであった。すなわち、ユーザは中央端末からページングメッセージを受け取るが、ページャを用いてそのメッセージに応答するすべがなかった。ページャに対して双方向通信能力を提供しようとする従来技術による試みの中には、ページャを電話（例えば、移動無線電話）に接続しようとする努力が含まれていた。例えば、Ｂｈａｇａｔらに付与された米国特許第ＲＥ３３，４１７号（無線ページャの全体と、無線電話とを自動ダイアラを通してリンクすることによって結合する）およびＭｅｔｒｏｋａらに付与された米国特許第５，１１７，４４９号（ページングとセルラ無線電話機能とを単一のユニット内に結合したとされる）を参照のこと。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ページャの中には、ページング信号に対してアクノリッジまたは応答を与える能力をもっているものもある。このような「アックバック」システムにおいては、ユーザは、ページングされた時に応答入力装置（例えば、トグルスイッチ、プッシュボタンスイッチあるいはキーボード）を操作する。典型的には、このようなアックバックシステムは、多数の周波数あるいは多数の周波数サブバンドを伴う複雑なアクノリッジ伝送スキームを伴う。ページャが、異なる複数の中央局によって管理される異なる複数の地理的領域つまり「セル」の間を移動している間のページャのハンドオフは、おびただしい数の周波数が伴う時には、技術的に厄介なものになる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
双方向ページングシステムは、ページャユニットと中央制御局との間での伝送のために、４つのローカル周波数を用いる。第１のローカル周波数は、ローカルクロックを搬送し、第２のローカル周波数は、中央制御局からページングユニットに通信パケットを搬送し、第３のローカル周波数は、ページャユニットから中央制御局に通信パケットを搬送し、第４のローカル周波数は、ページングユニットから中央制御局にステータスまたはリクエスト信号を搬送する。４つのローカル周波数に基づく伝送は、中央制御局にアクセスしているページャユニットの間の時分割されたスロット割り当てに従う。
【０００６】
複数の中央制御局が、対応する複数のセルを管理している双方向ページングシステムについては、どの１個のセル内でも、合計８つの周波数が利用される。利用される周波数のうち４つは、（セル毎に異なることのある）ローカル周波数であり、利用される周波数の残りの４つは、あるセルから別のセルに移動しているページャユニットの切り替えまたはハンドオフのために用いられる、よりパワーの低い共通周波数すなわち切り替え周波数である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の第１の実施形態による中央制御局２０を示し、図２は、中央制御局２０と共に用いるのに適したページャユニット２２を示す。
【０００８】
図１に示されているように、中央制御局２０は、中央コンピュータ３０と、送信機３２と、受信機３４と、コンピュータ化された電話アンサリングシステム３６とを備えている。送信機３２は、送信アンテナ４２を介して、２つのローカル周波数、すなわち、周波数ｆ1と周波数ｆ2とを送信する。受信機３４は、２つのローカル周波数、すなわち、周波数ｆ3と周波数ｆ4を受信するために、受信機アンテナ４４に接続されている。コンピュータ化された電話アンサリングシステム３６は、電話４８のバンクに接続されている。
【０００９】
中央制御局２０の中央コンピュータ３０は、ＣＰＵ５０と、Ｉ／Ｏインタフェース５２と、メモリ５４とを含む典型的な構成要素を備えた従来のコンピュータを含んでいる。図１には概略的にしか図示されていないが、メモリ５４は（例えば）ハードディスクドライブ、ＲＡＭ、およびＲＯＭを含む図示されていないいくつかのメモリ素子を備えていることは理解されたい。図１は、メモリ５４が（中でも）ページャレジストレーションファイル５５とページャディレクトリファイル５６とを格納していることを示している。ページャファイル５５および５６は、典型的には、中央コンピュータ３０のハードディスクドライブ上に格納されており、スタートアップされると、メモリ５４のＲＡＭ部にロード可能となる。
【００１０】
中央制御局２０の中央コンピュータ３０は、（出力通信情報を符号化するために、Ｉ／Ｏインタフェース５２と送信機３２の間に接続されている）エンコーダ５８と共に、（１つ以上のページャユニット２２からの入力通信情報を復号化するために、受信機３４とＩ／Ｏインタフェース５２との間に接続されている）デコーダ５７をさらに備えている。
【００１１】
中央制御局２０は、また、ローカルクロック信号ｆ1ｃｌｋ（これが今度は、周波数ｆ1を変調するために用いられる）を生成するクロックユニット５９を備えている。
【００１２】
さらに図示されているように、中央制御局２０のＣＰＵ５０は、周波数ｆ2で伝送するための通信パケットを作成する。図１２に概略的に図示されているように、通信パケットは、所定のフォーマットによるものであり、中央制御局の識別のためのフィールドと、アドレシングされた（少なくとも１つの）ページャユニット２２の識別のためのフィールドと、演算コード用のフィールドと、（オプションとして）英数字情報用のフィールドと、例えばチェックサム、誤り訂正およびポストアンブルのような、その他の従来のパケットタイプ情報のためのフィールドと、を有している。プリアンブルおよびポストアンブルは、パケットの始端と終端とを判定することを目的として、データから認識、区別されうる特に選択されたパターンである。英数字情報は、慣用の２進８ビットフォーマットであり得る。図１２のフォーマットは単に一例を示すものにすぎない。なぜなら、フィールドの順番のような情報は、その他の実施形態においては変えることができるからである。
【００１３】
中央制御局２０は、複数のページャユニット２２1、２２2、・・・２２Nと通信する。ただ１つのこのようなページャユニット（包括的にページングユニット２２と呼ぶことにする）が、本明細書においては具体的に図示され説明されるが、それ以外のページャユニットの構成および動作も、説明されるこの１個のページャユニットと同様でよいことは理解されたい。
【００１４】
図２に示されているように、ページャユニット２２は、ページャ受信機６２に接続されているページャ受信機アンテナ６０を備えている。ページャ受信機６２はどうかというと、ページャコンピュータ７０内のＳ／Ｄ変換器６４を通して接続されている。受信局６２は、２つのローカル周波数ｆ1およびｆ2を受信する。これらの周波数は、入力通信情報（詳細については後述する）をページャコンピュータ７０に搬送するために変調されている。通信出力側においては、ページャコンピュータ７０は、Ｄ／Ｓ変換器７４を介して出力通信情報をページャ送信機７２に出力する。送信機７２は、ページャアンテナ７６を介して、２つのローカル周波数ｆ3およびｆ4で出力通信情報をブロードキャストする。
【００１５】
図２に示されているように、ページャコンピュータ７０は、算術プロセッサ８２、（ＲＯＭおよびＲＡＭの両方を備えている）メモリシステム８４、およびＩ／Ｏインタフェース８６のそれぞれに接続されている、ページャマイクロプロセッサ８０を備えている。Ｉ／Ｏインタフェース８６は、クロックユニット８７に接続されている。Ｉ／Ｏインタフェース８６は、また、８ビットデコーダ８８から入力される復号化された通信情報を受け取り、かつ、８ビットエンコーダ９０に符号化されていない出力通信情報を出力することができるように接続されている。デコーダ８８は、Ｓ／Ｄ変換器６４から入力される符号化された通信情報を受け取ることができるように接続されている。エンコーダ９０は、符号化された出力通信情報をＤ／Ｓ変換器７４に出力することができるように接続されている。
【００１６】
クロックユニット８７は、その入力に対応する周波数を有するローカルクロック信号ｆ1ｃｌｋを生成するように、適切な入力によって設定可能である。その他の実施形態においては、クロックユニット８７の機能は、プログラミングされた実行を用いて、少なくとも部分的にはマイクロプロセッサ８０により実行可能であることは理解されたい。
【００１７】
Ｉ／Ｏインタフェース８６は、多数の入力／出力装置との入力および出力を容易にするため、さらにはライン９２上でオン／オフ信号をページャ送信機７２に供給することができるように接続されている。Ｉ／Ｏインタフェース８６に接続されている入力／出力装置は、キーボード９３と、ビーパ９４と、バイブレータ９５と、ＬＣＤ（英数字）ディスプレイ９６とを含んでいる。
【００１８】
製造時において、ページャユニット２２は、メモリ８４（ＲＯＭ）に格納されている識別シリアルナンバ（例えば、７桁の英数字による予め割り当てられたＩＤナンバ）を用いて予めプログラミングされる。ページャユニット２２は（例えば、購入時に）ページャユニット２２のメモリ８４内の所定のアドレスおよび（中央制御局２０のメモリ５４内に格納されている）ページャディレクトリファイル５６の両方の中にタイムスロット割り当て（後述する）を挿入することによってアクティベートされる。
第１の実施形態の動作
中央制御局２０とページャユニット２２との間の通信は、４つのローカル周波数、特に上記した周波数ｆ1、ｆ2、ｆ3およびｆ4において起こる。第１の周波数（ｆ1）は、中央制御局２０からページングユニット２２へローカルクロック合わせ信号を搬送する。第２の周波数（ｆ2）は、中央制御局２０からページングユニット２２へページャコマンドと英数字データとを搬送する。第３の周波数（ｆ3）は、ページングユニット２２から中央制御局２０へページャステータスデータと英数字データとを搬送する。第４の周波数（ｆ4）は、ページングユニット２２から中央制御局２０へページャリクエスト信号を搬送する。本実施形態において、周波数ｆ1〜ｆ4は好適にはｆ1≠ｆ2≠ｆ3≠ｆ4となるように選択される。
【００１９】
以下により詳細に述べ且つ図１３に説明するように、通常の非セル切り替え動作においては、周波数ｆ4におけるページャリクエスト信号がページングユニット２２に指定された所定のタイムスロット内に送信される。周波数ｆ4における所定のタイムスロットはクロック合わせ信号（周波数ｆ1によって搬送される）に関連しており、且つ第４の周波数が他の複数のページングユニットによって利用可能となるように指定される。例えば図１３に示すように、周波数ｆ4における１番目のタイムスロットはページャＰ１に指定され、２番目のタイムスロットはページャＰ２に指定され、同様にｎ番目のタイムスロットはページャＰｎに指定される。本実施形態において、タイムスロットの数（従ってページャの数）は、１０，０００以上もの大きな数であり得る。
【００２０】
図３は、１以上のページングユニットとの通信を処理する際に中央制御局２０のＣＰＵ５０によって実行される工程を示す。図３に示す工程は、中央制御局２０のメモリ５４のＲＯＭ部に記憶されたインストラクションを示す。
【００２１】
中央制御局２０がスタートアップする（ステップ１００）と、初期化プロセス（ステップ１０２）が実行される。初期化プロセスに含まれるのは、送信機３２の活性化（送信機３２が２つの周波数ｆ1およびｆ2において送信できるように）と受信機３４の活性化（受信機３４が２つの周波数ｆ3およびｆ4を受信できるように）とである。さらに、周波数ｆ1は、ローカルクロック５９によって生成されるローカルクロック合わせ信号を搬送するように変調される。次いで、ステップ１０４において、ページャレジストレーションファイル５５とページャディレクトリファイル５６とがハードディスクからメモリ５４のＲＡＭ部にロードされる（ステップ１０４）。
【００２２】
初期化およびファイル５５および５６のロードの後、ＣＰＵ５０はインストラクションループ１０６を繰り返し実行する。ループ１０６は、電話メッセージが（バンク４８内の電話の１つからアンサリングシステム３６を介して）受信されているか否かを判定する（ステップ１０８）ためのチェックと、ページャメッセージが（ページングユニット２２の１つから送信機３２を介して）受信されているか否かを判定する（ステップ１１０）ためのチェックとを含む。
【００２３】
本明細書で用いられるように、メッセージは、電話からのものであるかページャからのものであるかにかかわらず、中央局２０からページャ２２へのまたはその逆の送信用の複数のパケットを必要とし得る。以下の議論において、メッセージの送信および受信は１以上のパケットの送受信を含む。概して、メッセージのパケット化は、ユーザには見えない。すなわち、ユーザはメッセージを送信するために必要とされ得るパケットの数を考慮することなくメッセージを入力する。メッセージは典型的には、ユーザが入力したメッセージの終了文字またはメッセージの区切り文字で終了する。送信装置（中央局２０またはページャ２２のいずれか）は、図１２のフォーマットと類似のフォーマットを有する１以上のパケットにメッセージを割り当てる。メッセージの最終のパケットはメッセージ終了文字を含む。また、パケットは送信機から送信される連続的に関連するパケットの数を指示するような様式でフォーマットされてもよい（例えば、関連するパケットのシリアルナンバーを指示する別のパケットフィールドがあってもよい）。
【００２４】
Ｉ／Ｏインタフェース５２は受信したメッセージのタイプに応じてＣＰＵ５０に異なるタイプの割り込みを生成するという事実のために、中央コンピュータ３０は、電話メッセージの受信（ステップ１０８）とページャメッセージの受信（ステップ１１０）とを区別することができる。ステップ１０８において電話メッセージが受信されていると判定された場合、図３のステップ１１２、１１４および１１６が実行される。
【００２５】
受信された電話メッセージを処理する際に、ステップ１１２において、中央コンピュータ３０は予め順序を決定された入力済みデータから送信用通信情報を抽出する。バンク４８内の電話の１つのタッチパッドを介して電話より入力されたデータは、慣例により、電話の識別子（例えば、電話番号）と、呼ばれたページャユニットの識別子（例えば、７文字の英数字による予め指定されたＩＤ番号と、送信用のいずれかの文字データおよび終了文字とを含む。この送信用通信情報は、標準ＤＴＭＦフォーマットで中央コンピュータ３０により受信される。
【００２６】
ステップ１１４において、中央コンピュータ３０は、呼ばれたページャのＩＤ番号（ステップ１１２で得られる）を用いて、ページャレジストレーションファイル５５とディレクトリファイル５６とをチェックすることにより、呼ばれたページャユニットが中央制御局２０に登録されているか否かを判定する。呼ばれたページャが登録されている場合、中央コンピュータ３０はステップ１１４で、呼ばれたページャユニットに指定されたスロットをもページャディレクトリファイル５６から得る。
【００２７】
ステップ１１６において、中央制御局３０は呼ばれたページャユニットに通信情報を送信する。この点に関して、中央制御局２０は、呼ばれたページャユニットのＩＤ番号、およびページャユニット２２の送信用電話から受信された文字データなどを含む通信メッセージを作成し且つ（周波数ｆ2により）送信する。ステップ１１６が実行された後、処理はループ１０６に戻る。
【００２８】
ステップ１１０において、ページャメッセージが受信されていると判定された場合、（ループ１０６に戻る前に）図３の偶数ステップ１３２〜１４０が実行される。図４を参照して以下に述べるように、送信側ページャユニット２２がメッセージを送信することを所望するときに、送信側ページャユニット２２は、指定されたタイムスロット中に、周波数ｆ4によりリクエスト信号を送信する。中央制御局２０は常に周波数ｆ4をモニタしているため、周波数ｆ4により搬送されるリクエスト信号は、いずれのページャユニット２２からのものであっても留意される。ローカルクロック５９に関して、ＣＰＵ５０はステップ１３２で、周波数ｆ4用のいずれのタイムスロットでリクエスト信号が検出されるかを判定する。ステップ１３２においてタイムスロットが検出されると、ＣＰＵ５０はステップ１３４で、ページャディレクトリファイル５６を参照することによりリクエスト信号を生成した特定のページャユニット２２のＩＤ番号を判定する。
【００２９】
リクエスト側ページャユニット２２のＩＤが知られると、中央制御局２０はステップ１３６で、リクエスト側ページャユニット２２がそのメッセージを送信することを許可する。特に、ＣＰＵ５０は周波数ｆ2による送信用通信メッセージの作成を指示する。ステップ１３６で作成される特定の通信パケットは、リクエスト側ページャユニットの識別子（パケットの宛先）と、リクエスト側ページャユニット２２がそのメッセージを送信することをコマンド／許可するオペレーションコード（「オペ」コード）とを含む。
【００３０】
ステップ１３８において、中央制御局２０は、送信側（例えば、リクエスト側）ページャユニット２２から周波数ｆ3により送信された通信メッセージを受信する。送信側ページャユニット２２により作成され且つ送信された通信メッセージは、図１２に示すフォーマットに類似のフォーマットのパケットを含み、且つ、メッセージが最終的に送られるページャの識別子とパケット自体の識別子とを含む。ステップ１３８において、ＣＰＵ５０は、最終の宛先であるページャユニットがページャファイル５５および５６内に登録されているということを確認するためのチェックを行う。ステップ１４０において、ＣＰＵ５０は、メッセージ内のいずれの必要な再フォーマッティングおよび／または置換をも行い、メッセージが周波数ｆ2で送信されるようにする。ステップ１４０で必要とされる周波数ｆ2による送信は、最終宛先（例えばページャユニット２２）の識別子と、送信が別のページャユニットから中継されたメッセージを含むということを示すオペレーションコードとを含む。
【００３１】
ページャユニット２２が送信モードに関連して実行する工程を、図４に示す。ページャユニット２２が受信モードに関連して実行する工程を、図５に示す。本明細書において、用語「モード」は、特定のモーメントを排他的に示すものではない。なぜなら、ページャユニット２２は常に周波数ｆ1およびｆ2による送信を受信しているからである。
【００３２】
送信モード（図４参照）において、スタートアップ（ステップ２００）の後、送信側ページャユニット２２のマイクロプロセッサ８０はループ２０２を実行する。ループ２０２において、ユーザの英数文字（キーボード９３を介して入力された）は、メッセージの終了を示す区切り文字が検出される（ステップ２０６）まで、繰り返しフェッチされる（ステップ２０４）。入力されステップ２０４でフェッチされた文字は、ＬＣＤディスプレイ９６上に表示される。ステップ２０６で区切り文字が入力されることにより、マイクロプロセッサ８０はループ２０２を抜ける。慣例的に、メッセージは宛先ＩＤを含み、上記宛先ＩＤは、ステップ２０４で入力されたメッセージが向けられる別のページャユニットのＩＤである傾向がある。
【００３３】
メッセージのエントリの後、ステップ２１２において、キーボード９３からの送信コマンドのエントリを待つ。送信コマンドがステップ２１２で入力された場合、マイクロプロセッサ８０はリクエスト信号を生成し且つ周波数ｆ4により送信する。上記のように、リクエスト信号は、リクエスト側ページャユニット２２に指定されたタイムスロット内に周波数ｆ4により送信される。ページャユニット２２は常に周波数ｆ1によるローカルクロック合わせ信号を受信しており、それによりマイクロプロセッサ８０が、特定の送信側ページャユニット２２に割り当てられた特定のタイムスロットに対応するタイムで周波数ｆ4によりリクエスト信号を送信することが可能になるということに留意されたい。
【００３４】
上記に関して、時分割技術に応じて、各ページャユニット２２1〜２２N（例えば、図１３のページャＰ1〜Ｐn）には周波数ｆ4のＮ個のタイムスロットのうちから選択された１つが指定される。
【００３５】
ステップ２１４におけるリクエスト信号の送信後、ページャユニット２２は、中央制御局２０からの送信コマンドの受信を待つ。中央制御局２０からの送信コマンド／送信許可の作成および送信を図３を参照して説明する。中央制御局２０からの送信コマンド／送信許可の受信（ステップ２１６）後、マイクロプロセッサ８０は、図１２のフォーマットに非常に類似するフォーマットを有する１以上のパケットを含む通信メッセージを作成する（ステップ２１８）。通信メッセージの宛先ＩＤおよびパケットの英数字フィールドは、ループ２０２中に入力されたメッセージでフルになる。ステップ２２０において、送信側ページャユニット２２は周波数ｆ3により通信パケットをブロードキャストする。
【００３６】
ステップ２１２で送信コマンドが入力されない場合、またはステップ２２０におけるメッセージの送信後、ステップ２２２において、マイクロプロセッサ８０は、いくつかの可能な特別の機能のうちの少なくとも１つのエントリを待つ。例えば、ユーザはメッセージ（すでに送信されたか否かにかかわらず）の記憶［ステップ２２８］を必要とするファンクションキーを押圧してもよい。またユーザは、メッセージの編集（ステップ２２４参照）または消去（ステップ２２６参照）を容易にするファンクションキーを押圧してもよい。メッセージを終了して次のメッセージ用の作業を開始するためには、出口（ｅｘｉｔ）動作（ステップ２３０）専用のファンクションキーを押圧しなければならない。
【００３７】
図５は、受信モードにおけるページャユニット２２に対してマイクロプロセッサ８０が実行する工程を示す。スタートアップ（ステップ３０２）後、ステップ３０４に示すように、ページャユニット２２が、中央制御局２０から周波数ｆ2による送信を受信する。完全なパケットが受信される（ステップ３０６で判定）と、通信パケット内の宛先ＩＤ（図１２のパケットフォーマット参照）が受信側ページャユニット２２のＩＤであるか否かがチェックされる（ステップ３０８）。ステップ３０６と３０８のいずれかの判定がＮＯであれば、ページャユニット２２は、ステップ３０４に戻ることにより、通信パケットの終了（ステップ３０６の判定がＮＯの場合）または別の通信パケットの受信（ステップ３０８の判定がＮＯの場合）のいずれかを待つ。
【００３８】
受信した通信パケットがこの特定の受信側ページャユニット２２に割り当てられている場合、ステップ３１０において、マイクロプロセッサ８０は、通信パケットのオペレーションコードフィールド（図１２参照）を参照することにより、メッセージがコマンドを含むことをオペレーションコードが示しているか否かを判定する。オペレーションコードがコマンドを示している場合、コマンド処理ルーチン（図５の破線３１２で囲まれる）を実行する。
【００３９】
オペレーションコードがコマンドを示していない場合、ステップ３１４において、ページャユニット２２のマイクロプロセッサ８０は、通信パケットの英数字フィールド部（メッセージの少なくとも１部を形成する）をメモリ８４内のＲＡＭ部に記憶する。中央処理局２０から通信されたメッセージは、メッセージを終了させるために、いくつかの通信パケットを（メッセージ内容の連続性を供給する次の通信パケットと共に）必要とし得るため、マイクロプロセッサ８０はステップ３１６において、メッセージ全体が受信されたことを確認するためのチェックを行う。メッセージ全体が受信されていなければ、処理は、更なる通信パケットを受信するために、ステップ３０４に戻る。
【００４０】
通信メッセージ全体が受信されると、マイクロプロセッサ８０は、ステップ３１８において、ページャユニット２２がビープモードであるか振動モードであるかを判定する。この点に関して、ページャユニット２２上の専用スイッチまたはキーボード９３を用いたデータエントリにより、ページャユニット２２を所望のモードに設定する、多くの方法がある。ページャユニット２２がビープモードであれば、マイクロプロセッサ８０は、ビーパ９４を活性化させる更なる信号をＩ／Ｏインタフェース８６に発生させる信号を出力する（ステップ３２０）。また、ページャユニット２２が振動モードであれば、マイクロプロセッサ８０は、バイブレータ９５を活性化させる更なる信号をＩ／Ｏインタフェース８６に発生させる信号を出力する（ステップ３２２）。
【００４１】
ステップ３２４において、マイクロプロセッサ８０は、受信したメッセージをユーザが見ることができるように、英数字メッセージデータをＬＣＤディスプレイ９６に送信することを、Ｉ／Ｏインタフェース８６に指示する。
【００４２】
受信した英数字データをユーザに（ビーパ９４および／またはバイブレータ９５のいずれかを介して）通知し且つ（ＬＣＤ９６上に）表示した後、マイクロプロセッサ８０はステップ３０４に戻って、更なる通信パケットが受信されているか否かをチェックする。
【００４３】
コマンド処理ルーチン（図５の破線３１２で囲まれる）はまず、どの特定のオペレーションがコマンドされているかを判定（ステップ３３０）する。この判定は、オペレーションコードの内容に基づいており、上記オペレーションコードの内容は、異なるタイプのコマンドに対しては異なる。オペレーションコードがエラーシャットダウンを示していれば、処理の実行はステップ３４０から始まるエラーシャットダウンサブルーチンに進む。オペレーションコードがタイムスロット変更を示していれば、処理の実行はステップ３５０から始まるタイムスロット変更サブルーチンに進む。オペレーションコードが送信機のシャットダウンを必要としていれば、処理の実行はステップ３６０から始まる送信機シャットダウンサブルーチンに進む。オペレーションコードが送信機のリイネーブルメントを必要としていれば、処理の実行は３７０から始まる送信機リイネーブルメントブルーチンに進む。オペレーションコードがクロックリセットを必要としていれば、処理の実行はステップ３８０から始まるクロックリセットサブルーチンに進む。
【００４４】
エラーシャットダウンサブルーチンに関して、ステップ３４２において、マイクロプロセッサ８０は、通信パケットからエラータイプの指示を入手する。エラータイプは、メモリ８４内に記憶され（ステップ３４４）、その後ＬＣＤディスプレイ９６上に表示される（ステップ３４６）。マイクロプロセッサ８０は、ページャユニット２２をシャットダウンさせるコマンドを出し（ステップ３４８）、ステップ３４９でシャットダウンが起こる。
【００４５】
タイムスロット変更サブルーチンに関して、ステップ３５２で、マイクロプロセッサ８０は、受信した通信パケットから、受信側ページャユニット２２に指定される新しいタイムスロットを指示する情報を抽出する。新しいタイムスロットは、メモリ８４に入力され（ステップ３５４）、その後周波数ｆ4によるリクエスト信号の送信に関連して（更なる変更がなされるまで）利用される（例えば、図４のステップ２１４を参照のこと）。タイムスロット変更サブルーチンは、所望であれば、（例えば）未使用のタイムスロットを排除する（それにより走査速度を上げる）ことと、診断およびトラブルシューティングと、故障または誤動作した装置からのサービスへの割り込みとを含む他のオペレーションを含んでもよい。
【００４６】
送信機シャットダウンサブルーチンに関して、ステップ３６２において、マイクロプロセッサ８０は、オフコマンドを送信機７２に出すようにＩ／Ｏインタフェース８６に指示する。送信機リイネーブルメントサブルーチンに関して、ステップ３７２において、マイクロプロセッサ８０は、オンコマンドを送信機７２に出すようにＩ／Ｏインタフェース８６に指示する。
【００４７】
クロックリセットサブルーチンに関して、ステップ３８２において、マイクロプロセッサ８０は、ページャユニット２２をセットするようにクロック５９に指示する。
【００４８】
ステップ３５４、３６２、３７２または３８２の実行の後、処理の実行はステップ３０４に戻って処理が必要な可能性のある更なる通信パケットの処理を行う。このように、エラーシャットダウンが通知されるまで、コマンド処理ルーチン（図５の破線３１２で囲まれる）のエントリの後ステップ３０４までのループが実行される。
【００４９】
図６は、特に、宛先であるページャユニットＰ２にメッセージを送信するための送信側ページャユニットＰ１によるリクエストに関して、周波数ｆ1〜ｆ4と、図３〜図５に示すステップの統合とを示すタイミング図である。図６において、用語「コンピュータ」は、中央制御局２０を示す。送信側ページャユニットＰ１と宛先であるページャユニットＰ２とは、図４に示す送信モードおよび図５に示す受信モードの両方で動作することを理解されたい。図６は概して、ページャユニットＰ１からの（中央制御局２０を介した）ページャユニットＰ２へのメッセージの送信と、ページャユニットＰ２からの（中央制御局２０を介した）ページャユニットＰ１への確認メッセージの送信と、ページャユニットＰ１がページャユニットＰ２からの確認メッセージを受信したことを示すメッセージの、ページャユニットＰ１から中央制御局２０への送信とを示す。
第２の実施形態の構造
図７は、本発明の第２の実施形態による中央制御局４２０を示す。図８は、中央制御局４２０と共に用いられるのに適したページャユニット４２２を示す。
【００５０】
図９は、複数の中央制御局Ｓ１〜Ｓ８を含む広域ページングシステム（各々中央制御局２０と同一）を示し、各中央制御局Ｓ１〜Ｓ８は、好適には各々のセル内において地理的に中央に位置する。各中央制御局Ｓ１〜Ｓ８は、それ自体のローカル周波数と、１セットの共通または切り替え周波数Ｃ1〜Ｃ4とをブロードキャストする。共通周波数Ｃ1〜Ｃ4は、その受信が中央制御局周辺の比較的狭い範囲または共通周波数受信領域（ＣＦＲＲ）［「切り替え領域」とも呼ぶ］においてのみ起こるように、比較的小電力でブロードキャストされる。ローカル周波数は、実質的にセル全体で受信できるように、はるかに大きな電力でブロードキャストされる。例えば、図９において、中央制御局Ｓ１は比較的小電力の共通周波数Ｃ1〜Ｃ4をＣＦＲＲ1にブロードキャストし、比較的大電力のローカル周波数ｆ1〜ｆ4をＣＥＬＬ1にブロードキャストする。中央制御局Ｓ２は比較的小電力の共通周波数Ｃ1〜Ｃ4をＣＦＲＲ2にブロードキャストし、比較的大電力のローカル周波数ｆ5〜ｆ8をＣＥＬＬ2にブロードキャストする。
【００５１】
これも図９に示すように、ＣＥＬＬ1とＣＥＬＬ2とは図９に示す重複領域で重複する。局Ｓ１は、１セットのローカル周波数ｆ1〜ｆ4を利用し、局Ｓ２は、別のセットのローカル周波数ｆ5〜ｆ8を利用する。局Ｓ１およびＳ２は、同一セットの共通または切り替え周波数Ｃ1〜Ｃ4を利用する。このように、各中央制御局は、２セットの周波数を利用し、各セットに４つの周波数があるため、局毎に計８の周波数が扱われる。
【００５２】
このように、本発明の第２の実施形態は、複数の中央制御局４２０x,y=1,2,...Mを有するシステムに適している。各中央制御局４２０xは、関連する地理的範囲すなわちセルにおいて、１セットのローカル周波数ｆL1、ｆL2、ｆL3、およびｆL4と共通または切り替え周波数Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、およびＣ4とを送受信する。ローカル周波数ｆL1、ｆL2、ｆL3、およびｆL4の値はセル毎に変化する（例えば、異なる中央制御局４２０xに対しては異なる）が、共通または切り替え周波数Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、およびＣ4の値はシステム全体を通して（例えば、全中央制御局４２０xに対して）均一である。
【００５３】
図９には示していないが、中央制御局のパターンは、ページングシステムの所定の地理的境界に応じて、全方位において同様に反復することを理解されたい。さらに、図９には特に示していないが、各中央制御局４２０は関連するＣＦＲＲを有することを理解されたい。
【００５４】
共通または切り替え周波数Ｃ1〜Ｃ4は、各々対応するローカル周波数ｆ1〜ｆ4に対して類似の機能を有する。この点に関して、周波数Ｃ1は、中央制御局（単数または複数）により送信されるクロック周波数を搬送するが、共通周波数Ｃ1のクロックレートは、好適には中央制御局間で異なる。周波数Ｃ2は中央制御局（単数または複数）からページャユニット（単数または複数）に情報を送信するために用いられ、周波数Ｃ3はページャユニットから中央制御局に情報を送信するために用いられ、周波数Ｃ4はリクエスト信号を発生させるためにページャユニットにより用いられる。周波数Ｃ2は図１２に示すフォーマットに類似のフォーマットを有するパケットを搬送する。周波数Ｃ2により搬送されるパケットは、周波数ｆ2に類似の様式で、コマンドコードを有していてもよい。 Ｃ2コマンドコードには、ＳＹＳＴＥＭ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥ、ＬＯＣＡＬ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＤＯＷＮＬＯＡＤ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥ、ＳＬＯＴ ＲＥＣＯＧＮＩＴＩＯＮ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥ、およびＳＬＯＴ ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥが含まれる。
【００５５】
図７に示すように、中央制御局４２０は、図１の実施形態の中央制御局２０に似ている（簡潔化のため、同様の構成要素には同一の参照符号を付す）。しかし、中央制御局４２０は、共通周波数Ｃ1およびＣ2を送信するための、共通周波数送信機４３２として知られる更なる送信機を、共通周波数送信アンテナ４４２と共に含むことにより増補される。大電力送信機３２とは対照的に、送信機４３２は小電力送信機である。さらに、中央制御局４２０は、共通周波数Ｃ3およびＣ4を送信するための、共通周波数受信機４３４として知られる更なる受信機を、共通周波数受信アンテナ４４４と共に含むことにより増補される。
【００５６】
図７の中央制御局４２０は、２つのクロック信号、換言すると第１のすなわちローカルクロック信号ｆLｃｌｋと第２のすなわち共通クロック信号Ｃ1ｃｌｋとを生成するクロックユニット５９’を含む。 ローカルクロック信号ｆLｃｌｋは、周波数ｆ1を変調するために用いられ、共通クロック信号は、周波数Ｃ1を変調するために用いられる。
【００５７】
中央制御局４２０xの中央コンピュータ３０は、出力線４８６Ａと入力線４８６Ｂとにより互いに直列に接続されている。特に、図７には明示していないが、図７のコンピュータ３０は（図１のものと同様）、直列接続線４８６Ａおよび４８６Ｂが接続されるＩ／Ｏインタフェースを含む。直列接続線４８６Ａおよび４８６Ｂは、例えば、ページャレジストレーションファイル５５およびページャディレクトリファイル５６の内容を更新するために用いられる。
【００５８】
図８に示すように、ページャユニット４２２は、図２の実施形態のページャユニット２２に似ている（ここにおいても、簡潔化のため同様の構成要素には同一の参照符号を付す）。しかし、ページャユニット４２２は（中央制御局４２０と同様の様式で）、共通周波数Ｃ3およびＣ4を送信するための、共通周波数送信機５７２として知られる更なる送信機を、共通周波数送信アンテナ５７６と共に含むことにより増補される。さらに、中央制御局４２０は、共通周波数Ｃ1およびＣ2を受信するための、共通周波数受信機４３４として知られる更なる受信機を、共通周波数受信アンテナ４４４と共に含むことにより増補される。
【００５９】
送信機７２および受信機６２の動作周波数は、コンピュータ７０から「周波数制御」線を介して送信される値に応じて可変である。特に、周波数制御線は、コンピュータ７０内のＩ／Ｏインタフェース８６に接続されている。以下により詳細に述べるように、ページャユニット４２２が新しいＣＦＲＲに移動するとき、ページャユニット４２２を古いセルのローカル周波数から、ページャユニット４２２が移動する先の新しいＣＦＲＲに関連する新しいセルのローカル周波数に切り替えるために、周波数制御線に信号が付与される。
【００６０】
ページャ４２２は、マイクロプロセッサ８０が用いるローカルクロック信号ｆLｃｌｋと共通クロック信号ｆc1ｃｌｋとを別々に生成することができるクロックユニット８３’を含む。これらのクロック信号が各々クロックユニット８３’へ適切に入力されることにより、これらのクロック信号が初期化され且つこれらのクロック信号の周波数が設定される。
【００６１】
図８はまた、ページャユニット４２２が、英数字および図形ディスプレイと感圧ライティングパッドとの両方を有するデータＩ／Ｏユニット５９６を有することを示す。英数字および図形ディスプレイは、文字と図形とを表示することができるドットマトリクスデバイスである。ライティングパッドは１６×４８のドット領域を有する。
第２の実施形態の動作
図９に示すように、ページャユニットＰ１は、ＣＥＬＬ1内で動作し且つ既に局Ｓ１から共通周波数Ｃ1〜Ｃ4とローカル周波数ｆ1〜ｆ2とを受信していると考えられる。ページャユニットＰ１は矢印付き破線ＲＯＵＴＥが示すルート上を移動する。ページャユニットＰ１は、ＲＯＵＴＥに沿って移動する際、セルが重複する領域を移動するときでさえも、ローカル周波数ｆ1〜ｆ2により動作し続ける。しかし、ページャユニットＰ１が新しい共通周波数受信領域（すなわち、ＣＦＲＲ2）に入ると、切り替えまたはハンドオフ動作が起こる。切り替え動作において、以下により詳細に述べるように、ページャユニットＰ１は、中央制御局Ｓ２から共通周波数Ｃ1〜Ｃ4を入手し、その結果、ＣＥＬＬ1のローカル周波数ｆ1〜ｆ4を、ＣＥＬＬ2のローカル周波数ｆ5〜ｆ8に切り替えることができる。切り替えまたはハンドオフ動作を実行するために、ページャユニットＰ１はチャネル切り替えルーチンを実行し、中央制御局Ｓ２は切り替えエネーブルルーチンを実行する。
【００６２】
チャネル切り替えルーチンと切り替えエネーブルルーチンとに関して、ページャユニットＰ１がＣＦＲＲ2に移動すると、ページャユニットＰ１は局Ｓ２からクロック信号を周波数Ｃ1により受信する。このとき、ページャユニットＰ１は自動的にそのクロックユニットを局Ｓ２からのクロック信号に整合させる。
【００６３】
スタートアップ（ステップ５００）に続いてページャＰ１により実行されるチャネル切り替えルーチンによると、ステップ５０６において、ページャユニットＰ１は局Ｓ２を中心とするシステムを特徴づける情報を入手する。このような特徴づけ情報を、システム識別子またはシステムＩＤ情報と呼ぶ。
【００６４】
ステップ５０８において、ページャユニットＰ１のマイクロプロセッサ８０は、周波数Ｃ2により得られる新しいシステムＩＤ情報があるか否かを判定するためのチェックを行う。すなわち、マイクロプロセッサ８０は、システムＩＤ情報が周波数Ｃ2により受信されるか否か（ＣＦＲＲ内でのみ起こり得る）を判定するためのチェックを行い、もし周波数Ｃ2により受信されれば、システムＩＤ情報と直前に記憶されたシステムＩＤ情報とを比較する。以前に入手されたシステムＩＤと最も最近入手されたシステムＩＤとが同一であれば、ページャユニットＰ１は、ページャユニットＰ１がまだ同一の局（例えば、局Ｓ１）の管轄内にあることを認識する。以前に入手されたシステムＩＤと最も最近入手されたシステムＩＤとが同一でなければ、ページャユニットＰ１は、ページャユニットＰ１が新しい局（例えば、局Ｓ２）のＣＦＲＲに入り込んだことを認識し、ステップ５１０において、中央制御局（例えば、局Ｓ２）と通信したいというリクエストをＣＥＬＬ2に対して周波数Ｃ4により開始する。
【００６５】
上記に関して、ページャユニットＰ１にはまだＣＥＬＬ2用のタイムスロットが指定されていないため、周波数Ｃ4によるリクエストはランダムに行われる。しかし、ページャユニットＰ１は、新しい中央制御局（例えば、局Ｓ２）に対するリクエストを行うタイムスロットを記録し続ける。
【００６６】
その後、ページャユニットＰ１は局Ｓ２からの周波数Ｃ2による通信パケットをモニタし続け（ステップ５１２）、局Ｓ２が、ページャユニットＰ１がステップ５１０でリクエストを行ったタイムスロットを参照するメッセージを発行するのを待つ。特に、ページャユニットＰ１は、局Ｓ２からの周波数Ｃ2によるメッセージであって、ＳＬＯＴ ＲＥＣＯＧＮＩＴＩＯＮ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥと、ページャユニットＰ１がランダムに生成した情報と同一のタイムスロットに記憶されている情報との両方を含むメッセージを待つ。 ＳＬＯＴ ＲＥＣＯＧＮＩＴＩＯＮ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを含むメッセージは、送信側としての局Ｓ２を含んでおり、且つページャユニットＰ１によりランダムに生成されたスロットを反映する。そのため、ページャユニットＰ１はメッセージをページャユニットＰ１に向けられたものと認識し、局Ｓ２によるこのようなメッセージの発行（図１１のステップ６１２参照）が、ページャユニットＰ１が局Ｓ２と更なる通信を行うことを許可することであると考える。この点に関して、ステップ５１４において、ページャユニットＰ１のマイクロプロセッサ８０は、受信されたメッセージのタイムスロットとステップ５１０でランダムなリクエストがなされたタイムスロットとが合致するか否かを判定する。
【００６７】
ステップ５１４で最終的に合致すると判定された場合、ステップ５１６において、ページャユニットＰ１は通信パケットを周波数Ｃ3により局Ｓ２に送信する。上記通信パケットは、ページャユニットＰ１の識別子すなわちＩＤを含む。局Ｓ２は、ページャレジストレーションファイル５５を用いて、ページャユニットＰ１のＩＤが有効なＩＤであることを確認し、その後、コマンドコードＬＯＣＡＬ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＤＯＷＮＬＯＡＤを備えたメッセージをページャユニットＰ１に（周波数Ｃ2により）送信する。上記メッセージは、ページャユニットＰ１に、局Ｓ２により扱われるローカル周波数（例えば、周波数ｆ5〜ｆ8）の値を知らせる。その後、ステップ５１８にも示されているように、局Ｓ２は、コマンドコードＳＬＯＴ ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを備えたメッセージをページャユニットＰ１に（周波数Ｃ2により）送信する。上記メッセージは、ページャユニットＰ１に、周波数ｆ8に対するスロット指定を知らせる。その後マイクロプロセッサ８０は、タイムスロット変更ルーチンに関して上記したステップ（図５のステップ３５０、３５２、および３５４参照）に類似のステップによりスロットの割り当てを変更する。図１０のステップ５１８は、ローカル周波数値の受信とスロット指定の受信とを示す。
【００６８】
全ローカル周波数の獲得とスロット指定とが完了した（ステップ５２０）後、マイクロプロセッサ８０は新しいローカル周波数（例えば、周波数ｆ5〜ｆ8）への切り替えを実行する（ステップ５２２）。この点に関して、マイクロプロセッサ８０は、送信機７２を、周波数ｆ3およびｆ4から周波数ｆ7およびｆ8に変更するように、Ｉ／Ｏインタフェース８６に指示し、且つ受信機６２を、周波数ｆ1およびｆ2から周波数ｆ5およびｆ6に変更するように、Ｉ／Ｏインタフェース８６に指示する。Ｉ／Ｏインタフェース８６は、Ｉ／Ｏインタフェースを送信機７２と受信機６２とにそれぞれ接続する周波数制御線に適切な値を付与することにより、周波数の変更を達成する。
【００６９】
ステップ５２２における新しいローカル周波数への切り替えの後、マイクロプロセッサ８０は、ステップ５０６に戻り、最終的に更なる切り替えが必要であるか否かを判定する。
【００７０】
中央制御局（例えば、局Ｓ２）により実行される切り替えエネーブルルーチンに関与するステップを図１１に示す。スタートアップ（ステップ６００）の後、ＣＰＵ５０は、ＣＰＵ５０がページャディレクトリファイル５６を整理することと、いずれかの新しいページャユニットがＣＰＵ５０の管轄内のセルに入り込んでいるか否かをチェックすることとを可能にするループ６０２を実行する。
【００７１】
特に、ステップ６０４において、ＣＰＵは、その中央制御局（例えば、Ｓ２）がいずれかの他の中央制御局（例えば、Ｓ３）により、これまでその中央制御局（例えば、Ｓ２）の制御下にあったページャユニットが他の中央制御局（例えば、Ｓ３）の制御下に入ったことを通知されているか否かを判定する。このような通知は、中央制御局４２０xを接続する直列リンク、特に入力直列リンク４８６Ｂで起こる。このような通知が起これば、別の中央制御局の制御下に入ったページャのＩＤは、局Ｓ２のページャディレクトリ５６から削除される（ステップ６０６および６０８に示す）。
【００７２】
ステップ６１０において、ＣＰＵ５０は、ＳＹＳＴＥＭ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを備えたメッセージが周波数Ｃ2により送信されるようにする。上記のように、周波数Ｃ2により送信されるメッセージは、図１２に示すようなフォーマットを有するパケット（単数または複数）を含む。ＳＹＳＴＥＭ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを備えたメッセージは特に、英数字データフィールド内に、中央局ＩＤ番号を含む。
【００７３】
ステップ６１２において、中央制御局４２０は、いずれかのページャユニット４２２により周波数Ｃ4によりリクエストが送信された（例えば、図１０、特にステップ５１０を参照して説明したように）か否かを判定するためのチェックを行う。このようなリクエスト信号は、中央制御局により制御されるＣＦＲＲ（例えば、局Ｓ２により制御されるＣＦＲＲ2）に入り込んだばかりのページャユニット４２２から発行される傾向がある。このようなリクエスト信号が検出されなければ、ループ６０２が再び繰り返される。
【００７４】
ステップ６１２においてリクエスト信号が検出された場合、中央制御局４２０は特に、周波数Ｃ4の、リクエストが起こったタイムスロットに留意する。（ステップ６１４）。このとき、中央制御局４２０は、このようなタイムスロットによってのみ、入り込んだページャユニット４２２を識別することができる。中央制御局４２０は、入り込んだページャユニット４２２がその識別子（ＩＤ）を送信することを望むが、検出されたタイムスロットを参照することによってしか入り込んだページャユニットの宛先を特定することができない。ステップ６１６において、中央制御局４２０は、ＳＬＯＴ ＲＥＣＯＧＮＩＴＩＯＮ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを有するメッセージを作成し且つ周波数Ｃ2により送信する。 ＳＬＯＴ ＲＥＣＯＧＮＩＴＩＯＮ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを有するメッセージは、送信側としての局Ｓ２を含み、且つページャユニットＰ１によりランダムに生成されたスロット（例えば、入り込んだページャユニット４２２がリクエストを発行したタイムスロット）を反映する。周波数Ｃ2によるこの送信は、ページャユニットＰ１がその識別子を送信することを許可することである。
【００７５】
ステップ６１８は、入り込んだページャユニット４２２の識別子（ＩＤ）の、中央制御局４２０による獲得を示す。ステップ６２０において、中央制御局４２０は、ページャＩＤが有効なＩＤであるか否かを判定するためにページャレジストレーションファイル５５をチェックする。もし有効なＩＤでなければ、エラーメッセージが生成且つ送信され（ステップ６２２）、続いてページャユニットＰ１をシャットダウンするコマンドが発生する（ステップ６２４参照）。
【００７６】
ステップ６２０においてページャユニット４２２の識別子が有効であると判定された場合、ＣＰＵ５０はページャディレクトリファイル５６をチェックする（ステップ６３０）ことにより、入り込んだページャユニット４２２にとって使用可能なタイムスロットを探索し、次いで使用可能なタイムスロットと入り込んだページャユニット４２２のＩＤとを関連づける。その後、ステップ６３２において、中央制御局４２０が、ＬＯＣＡＬ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＤＯＷＮＬＯＡＤ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを備えた周波数Ｃ2によるメッセージを用いて、そのローカル周波数の値（例えば、ｆ5、ｆ6、ｆ7、およびｆ8）を入り込んだページャユニット４２２に送信する。中央制御局はその後、ＳＬＯＴ ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ ＣＯＭＭＡＮＤ ＣＯＤＥを備えた周波数Ｃ2によるメッセージを用いて、そのローカル周波数の新しいタイムスロットを、入り込んだページャユニット４２２に指定する（ステップ６３４）。入り込んだページャユニット４２２によるタイムスロット変更コマンドの処理は、図５に示す類似の例、特にステップ３５０、３５２および３５４を参照することにより理解される。
【００７７】
ステップ６３４が終了したとき、入り込んだページャユニット４２２は、新しいセル（例えば、ＣＥＬＬ2）の完全な制御下にあり、以前の制御局（例えば、ＣＥＬＬ1および局Ｓ１）の管轄を離れている。従って、ステップ６３６において、ＣＰＵ５０は、入り込んだページャ４２２が新しいセルの管轄下にあることを（ページャＩＤを用いて）通知するコマンドを、直列接続線４８６Ａを介して発行するように、Ｉ／Ｏインタフェースにリクエストする。これにより、以前の管轄局（例えば、Ｓ１）がそのページャディレクトリファイル５６からこのページャユニットを削除できる。 このような削除は、上記のようにステップ６０４〜６０８を参照することにより理解される。
【００７８】
図９は、ページャユニットＰ１と、局Ｓ１およびＳ２と、ＣＥＬＬ1およびＣＥＬＬ2との地理的位置を説明することに加えて、共通周波数Ｃ1〜Ｃ4上で起こる通信の相対的タイミングを示す。図９は特に、中央制御局４２０（図１１の切り替えエネーブルルーチン）とページャユニット４２２（図１０のチャネル切り替えルーチン）とにより実行される上記ステップのうちの特定の複数のステップのタイミングに関する。
【００７９】
中央制御局４２０xは、同一の共通周波数Ｃ1〜Ｃ4を用いているが、中央制御局４２０xから送信されるこれらの信号間には干渉も混乱も起こらない。共通周波数Ｃ1〜Ｃ4は、共通周波数Ｃ1〜Ｃ4の受信が中央制御局４２０x周囲の限られた領域（ＣＦＲＲ）でのみ起こるように、ローカル周波数ｆ1〜ｆ4に比べて小さい電力でブロードキャストされる。従って、システム内を移動するページャユニット４２２は、限られた且つ重複しないＣＦＲＲ内でのみ共通周波数Ｃ1〜Ｃ4を受信する。
【００８０】
セル直径、ＣＦＲＲ直径、ローカル周波数（例えば、ｆ1〜ｆ4）の電力レベル、および共通周波数Ｃ1〜Ｃ4の電力レベルなどのシステム動作特性は、特にシステムがカバーする領域の地形および地勢を含む多くの要素に適するように、フィールド毎に調整可能である。本発明を制限しない一実施形態において、各セルの半径は、約２０マイルであり、各ＣＦＲＲの半径は約１０マイル以下である。同一の実施例において、ローカル周波数の送信用電力は、約３ワット〜１０００ワットの範囲であり得、共通周波数Ｃ1〜Ｃ4の送信用電力は好適には２ワット以下である。
【００８１】
このように、本発明は、ユーザ間の無線データ通信のための、電話システムから独立して動作する双方向ページングシステムを提供する。本発明は、いずれの与えられたセルに対しても僅か４つのローカル周波数ｆ1〜ｆ4と（複数のセルにより、より広い領域をカバーするために）僅か４つの共通または切り替え周波数Ｃ1〜Ｃ4を用いることにより、連邦通信委員会（ＦＣＣ）により許可された使用可能な周波数の使用を最小限に抑える。用いられる周波数（例えば、チャネル）の数を最小限に抑えることにより、時分割共有技術および同期化技術が用いられる。ローカル周波数と共通周波数との間の送信用電力差もまた用いられる。これらの技術により、データ送信が異なるページャ間で分離され、従ってデータのマージが排除される。
【００８２】
本発明の切り替え技術は、セル内で用いられる周波数の数を４（例えば、４つのローカル周波数）から８（４つのローカル周波数および４つの共通周波数）に増加することにより、動作可能な地理的範囲を拡大し且つページング時間を最小限に抑える。
【００８３】
ページャＩＤの確認に関連して、単一のページャレジストレーションファイルが、複数の中央制御局のうちの僅か１つのメモリファイルに記憶されること、およびその場合、確認することとは上記１つの（離れた）メモリファイル内のページャＩＤを探索するためのサーチコマンドを（直列リンク４８６を介して）発行することであり、サーチの結果は問い合わせている中央制御局に報告されることを理解されたい。
【００８４】
本明細書中のキーボードは、いくつかの実施形態においては、例えば英語、中国語、または日本語のタイピングを許可する多言語キーボードまたはライティングパッドであり得る。ライティングパッドは、英語のようなアルファベットが用いられない日本、タイ、中近東の国々、または中国において特に有用である。ライティングパッドはまた、図形をスケッチし且つ送信するためにも用いられ得る。さらにデータ伝送と関連してデータ圧縮／伸張技術を用いることができる。
【００８５】
本発明を特定の好適な実施形態を参照しながら説明且つ記載してきたが、当業者であれば本発明の思想および範囲から逸脱することなく形態および詳細の様々な改変が可能であることを理解する。例えば、ページャユニットが中央制御局から遠く離れた場所にあるときの送信を容易にするために、セル内で反復器が用いられ得る。
【００８６】
独占所有権が主張される本発明の実施形態は、以下のように規定される。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
本発明の上記目的、特徴および効果、ならびにその他の目的、特徴および効果は、添付の図面に図示されている好ましい実施形態の、以下に述べるより詳細な説明から明らかになるであろう。図面において、同一の参照番号は、全図面を通して同一の部分を指す。なお、図面は、必ずしも現実の縮尺に即しているわけではなく、本発明の原理の説明に当って強調されているところがある。
【図１】本発明の一実施形態によるページングシステム内に含まれる中央制御局の模式図
【図２】図１の中央制御局と共に用いられるページングシステム内に含まれるページャユニットの模式図
【図３】図１の中央制御局によって実行される各ステップを示すフローチャート
【図４】送信モード時に図２のページャユニットによって実行される各ステップを示すフローチャート
【図５】受信モード時に図２のページャユニットによって実行される各ステップを示すフローチャート
【図６】図１の中央制御局と図２のページャユニットとの間の通信を反映するタイミング図
【図７】本発明の第２の実施形態によるページングシステム内に含まれる中央制御局の模式図
【図８】図７の中央制御局と共に用いられるページングシステム内に含まれるページャユニットの模式図
【図９】本発明の第２の実施形態によるページングシステムの切り替え動作を表現する、ハイブリッド模式図およびタイミング図
【図１０】チャネル切り替え動作に伴って図８のページャユニットによって実行される各ステップを示すフローチャート
【図１１】チャネル切り替え動作に伴って図７の中央制御局によって実行される各ステップを示すフローチャート
【図１２】本発明の各実施形態において用いられる通信パケットのフォーマット模式図
【図１３】本発明による時分割されたスロット割り当て技術を説明する模式図
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信コントローラと複数のネットワークノードとの間でデータを通信する方法であって、繰り返し起こるタイムスロットが、該通信コントローラにデータを転送するためのリクエストを送信する該複数のネットワークノードに割り当てられ、該方法は、
タイムスロットが未使用であるかどうかを決定することと、
未使用であると決定されたタイムスロットを排除することと
を包含する、方法。
【請求項２】
前記未使用のタイムスロットは、所定の期間、リクエストを受信しないタイムスロットを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記未使用のタイムスロットは、所定の期間に割り当てられたタイムスロットを含み、該タイムスロットは、該所定の期間の後に満了する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記未使用のタイムスロットは、前記通信コントローラと通信を開始していないネットワークノードに割り当てられたタイムスロットを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記未使用のタイムスロットは、前記通信コントローラによってアクセスが終了されたネットワークノードに割り当てられたタイムスロットｚを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記未使用のタイムスロットは、前記複数のネットワークノードの所定のノードによってアクセスが終了された該所定のノードに割り当てられたタイムスロットを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記通信コントローラにデータを送信するために、前記タイムスロットが前記複数のネットワークノードのうちの少なくとも１つに再び割り当てられる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数のネットワークノードが、連続して起こるタイムスロットに割り当てられるように、タイムスロットを再び割り当てることをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のネットワークノードのうちの動作状態のネットワークノードが、連続して起こるタイムスロットに割り当てられるように、タイムスロットを再び割り当てることをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記動作状態のネットワークノードは、所定の期間内にリクエストを送信するネットワークノードを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記動作状態のネットワークノードは、前記通信コントローラと通信を開始していないネットワークノードを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
システムにおいて、通信コントローラと複数のネットワークノードとの間でデータを通信する方法であって、繰り返し起こるタイムスロットが、該通信コントローラにデータを転送するためのリクエストを送信する該複数のネットワークノードに割り当てられ、該方法は、
所定の期間内に、該システムにデータを送信する該複数のネットワークノードが、順次に繰り返し起こるタイムスロットを割り当てられるように、タイムスロットを再び割り当てることを包含する方法。
【請求項１３】
所定の期間内に前記複数のネットワークノードの少なくとも幾つかによって、前記システムに送信された前記データは、該システムにアクセスするためのリクエストを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記タイムスロットを再び割り当てるステップの前に、前記システムにアクセスするためのリクエストを送信する前記複数のネットワークノードのうちの幾つかに対してさらなるタイムスロットを割り当てることをさらに包含する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記所定の期間の外で割り当てられたタイムスロットを前記シーケンスから排除することをさらに包含する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１】
通信コントローラと複数のネットワークノードとの間でデータを通信する方法であって、繰り返し起こるタイムスロットが、該通信コントローラにデータを転送するためのリクエストを送信する該複数のネットワークノードに割り当てられ、該方法は、
タイムスロットが未使用であるかどうかを決定することと、
未使用であると決定されたタイムスロットを排除することと
を包含する、方法。
【請求項２】
前記未使用のタイムスロットは、所定の期間、リクエストを受信しないタイムスロットを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記未使用のタイムスロットは、所定の期間に割り当てられたタイムスロットを含み、該タイムスロットは、該所定の期間の後に満了する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記未使用のタイムスロットは、前記通信コントローラと通信を開始していないネットワークノードに割り当てられたタイムスロットを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記未使用のタイムスロットは、前記通信コントローラによってアクセスが終了されたネットワークノードに割り当てられたタイムスロットｚを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記未使用のタイムスロットは、前記複数のネットワークノードの所定のノードによってアクセスが終了された該所定のノードに割り当てられたタイムスロットを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記通信コントローラにデータを送信するために、前記タイムスロットが前記複数のネットワークノードのうちの少なくとも１つに再び割り当てられる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数のネットワークノードが、連続して起こるタイムスロットに割り当てられるように、タイムスロットを再び割り当てることをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のネットワークノードのうちの動作状態のネットワークノードが、連続して起こるタイムスロットに割り当てられるように、タイムスロットを再び割り当てることをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記動作状態のネットワークノードは、所定の期間内にリクエストを送信するネットワークノードを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記動作状態のネットワークノードは、前記通信コントローラと通信を開始していないネットワークノードを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
システムにおいて、通信コントローラと複数のネットワークノードとの間でデータを通信する方法であって、繰り返し起こるタイムスロットが、該通信コントローラにデータを転送するためのリクエストを送信する該複数のネットワークノードに割り当てられ、該方法は、
所定の期間内に、該システムにデータを送信する該複数のネットワークノードが、順次に繰り返し起こるタイムスロットを割り当てられるように、タイムスロットを再び割り当てることを包含する方法。
【請求項１３】
所定の期間内に前記複数のネットワークノードの少なくとも幾つかによって、前記システムに送信された前記データは、該システムにアクセスするためのリクエストを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記タイムスロットを再び割り当てるステップの前に、前記システムにアクセスするためのリクエストを送信する前記複数のネットワークノードのうちの幾つかに対してさらなるタイムスロットを割り当てることをさらに包含する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記所定の期間の外で割り当てられたタイムスロットを前記シーケンスから排除することをさらに包含する、請求項１４に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−４２３７９（Ｐ２００６−４２３７９Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３７００３（Ｐ２００５−２３７００３）
【出願日】平成１７年８月１７日（２００５．８．１７）
【分割の表示】特願２００１−３７９１３１（Ｐ２００１−３７９１３１）の分割
【原出願日】平成７年６月１５日（１９９５．６．１５）
【出願人】（５０１４８０１１８）ディジコム， リミテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１７日（２００５．８．１７）
【分割の表示】特願２００１−３７９１３１（Ｐ２００１−３７９１３１）の分割
【原出願日】平成７年６月１５日（１９９５．６．１５）
【出願人】（５０１４８０１１８）ディジコム， リミテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
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