專利名稱：具有多個發射臺的無線尋呼系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無線尋呼系統，特別是涉及一種全球無線尋呼系統，其中從多個相距遙遠的基地臺分別發射多個具有相同頻率，并且由相同的數字選擇呼叫信號，即尋呼信號同步地調制的射頻載波。
在無線尋呼系統中，為了使其覆蓋區域較大，通常設置多個相互分開一個預定距離的基地臺，每個基地臺有一臺輸出功率約為100W數量級的無線電發射機，并且同時發射多個具有相同頻率，并且由相同的數字尋呼信號調制的射頻載波。在這種無線尋呼系統中，在可以接收到來自相鄰的兩個基地臺的這種射頻載波的區域內，即干涉區內，需要把兩個接收載波之間的相位差限制在不大于一個恒定值的數值內，該恒定值通常在數字尋呼信號的一個比特間隔的四分之一范圍內。例如，在采用POCSAG(郵政編碼標準化顧問組)標準的512BPS數字尋呼信號，即POCSAG碼的尋呼系統中，上述相位差必須不大于488μS。因此，需要使每個基地臺中參考相位的相位誤差不大于250μS。
另一方面，這種類型的尋呼系統中在基地臺與接收尋呼請求的電話交換網之間裝設有一個中央臺。該中央臺包括一個尋呼控制器，用于執行把來自用戶的尋呼請求數據轉換成預定信號格式的格式轉換，例如轉換成按照POCSAG碼的尋呼請求信號格式。
中央臺與基地臺之間的接口由電纜或射頻時分多路復用器構成。為了補償由信號在中央臺與基地臺之間的連接電路上的傳送所造成的延遲，以便把相位誤差限制在預定范圍(約250μS)之內，中央臺和基地臺分別設有可變的延遲裝置。另一方面，美國專利4，709，401號公開了一種尋呼系統的實例，其中的中央臺向基地臺發射一個用具有預定碼型的相位校正碼調制的射頻載波信號，并且由一個基地臺接收該載波信號然后將其解調成為相位校正碼，再根據相位校正碼為其自身的可變延遲裝置計算和設定一定量的延遲。
一般來說，由于中央臺與一個基地臺之間的上述連接電路是由一個普通路由及一個附加路由構成的，在上述美國專利的相位同步系統中，如果因普通電路的故障從普通電路切換到附加電路，就需要對計算結果和設定的延遲量進行重算。
此外，如果數字尋呼信號的比特率為了滿足對射頻載波的有效利用率的新的需求而進一步增加，按照上述現有技術的相位校正精度就不夠了。此時，在對應比特率為9600BPS的POCSAG碼的無線尋呼系統中，所要求的相位校正精度應不大于26μS。這就意味著在發射機的一個調制輸入端上的相位校正精度必須處在大約10μS之內，這在實際中是不可能的，因為在發射機的調制輸入端上會不可避免地產生不同射頻傳輸區域間的延遲誤差和/或發射機的相位誤差。此外，在上述現有技術中，連接中央臺和基地臺的傳輸線中的延遲量的變化必須小于上述可容忍的相位誤差。然而，在時分多路復用器電路中很難實現上述精度。由于尋呼控制器和時分多路復用器的時鐘脈沖通常是相互獨立的，為隔開上述傳輸線中的時分多路復用信號而增加的信號延遲是不斷變化的。因此，如果要限制延遲量的變化，時分多路復用就要被限制，就有必要增加射頻傳輸線的數量，從而導致增加設備和傳輸線的維護費用。
另外，為了擴展覆蓋面積，就要增加基地臺的數量，這就需要增加中央臺與基地臺之間的連接電路數量，從而使設備及連接電路的維護費用增大。
為了有效地解決這一問題，可以采用一個多點系統，其中，把多個基地臺連接到一條線路上;或者采用樹形連接系統，其中在中央臺與基地臺之間設置一個信號分配器。然而，在多點系統中，傳輸線的結構是隨著中央臺與基地臺之間的線路位置而變化的，因此，當延遲量發生變化時，就會使相位校正變得很困難。也就是說，盡管出現在中央臺一邊的部分傳輸線上的延遲量的變化不會產生任何問題，因為所有聯接到中央臺的基地臺的相位都同樣地改變，但是發生在基地臺一邊的延遲量的變化會在基地臺之間造成相位誤差。在樹形系統中，盡管有可能縮短傳輸線的總長度，增設的信號分配器也會相應地使延遲量的變化增大。因此，當數字尋呼信號的比特率增大時，很難在多個基地臺的發送輸出端之間維持相位同步。如果使用多個信號分配器，設置在分配器后級一邊的基地臺中的相位校正就會變得很困難。
因此，本發明的一個目的就是提供一種無線尋呼系統，它具有向多個基地臺發送一個數字尋呼信號的連接線，從而可以向基地臺發送多個頻率相同，并且用相同的尋呼信號同步調制的射頻載波，其中用數字尋呼信號調制射頻載波的同步精度可以保持在很高精度，并且不受聯接線中延遲變化的影響。
本發明的另一個目的是提供一種上述類型的無線尋呼系統，與基地臺數量的增加以及射頻載波數量的增加相比，該系統可以限制連接線數量的增加。
本發明屬于一種用于為分布在多個基地臺的覆蓋面積內的多個尋呼接收機提供尋呼服務的全球尋呼系統，它包括，一個尋呼控制器，響應一個通過PSIN(公用電話交換網)接收的PSTN用戶尋呼，產生一個包含被呼叫的尋呼接收機持有者的用戶號碼的尋呼請求信號，以及多個基地臺，它們通過具有不同傳輸時間的多條傳輸線連接到尋呼控制器上，并且分別響應上述尋呼請求信號，產生具有相同頻率并且由一個數字尋呼信號同步調制的射頻載波，其中的尋呼控制器包括一個延遲時間存儲記憶電路，用于預先存儲一個與傳輸線的傳輸時間差最大值相等的第一時間值，以及存儲一個供每個基地臺接收該尋呼請求信號，并產生數字尋呼信號所需的第二時間值，一個第一GPS(全球定位系統)接收機，響應從多個NAVSTARGPS衛星接收到的信號，產生一個時間基準信號，第一時間基準電路響應該時間基準信號，產生一個與通用標準時間具有預定時間關系的高精確度時間信號，以及一個附碼裝置，用于在一個時刻之后為尋呼請求信號附加一個表示時間的編碼，用作傳輸起始時間賦值碼，其中的編碼是通過在由高精確度時間信號表示的現行時間上加上第一時間值與第二時間值之和獲得的，并且每個基地臺都包括一個接收緩沖存貯裝置，用于接收及暫存尋呼請求信號，一個第二GPS接收機響應來自GPS衛星的信號，產生時基信號，一個第二時間基準電路響應該時間參考信號，產生一個與通用標準時間具有預定時間關系的高精確度時間信號，一個重合電路，用于檢測在接收緩沖存貯裝置中計算出的尋呼請求信號的傳輸起始時間賦值碼與來自第二時間基準電路的高精確度時間信號之間的重合性，一個格式轉換，用于執行格式轉換電路，從重合電路產生重合輸出信號的時刻起與來自第二時間基準電路的高精確度時間信號同步地把尋呼請求信號轉換成數字尋呼信號，以及一個無線電發射機，用于產生具有預定頻率并且由數字尋呼信號調制的射頻載波。
按照本發明的無線尋呼系統，在一方面把傳輸起始時間信息附加在構成射頻載波調制信號的數字尋呼信號上，另一方面，在各個基地臺中，在通過使用來自GPS衛星的作為基準時間的高精確度時間信息指定的一個時刻用尋呼信號同步地調制多個有相同頻率的射頻載波。因此有可能在尋呼接收機接收到被調制的射頻載波時防止來自相鄰基地臺的輸出信號之間的干擾。
通過以下結合附圖的詳細描述可以更清楚地認識到本發明的上述及其他目的、特征和優點，其中

圖1是本發明第一實施例的電路框圖;
圖2是圖1所示實施例中的中央控制部分的詳細電路框圖;
圖3是圖1所示實施例中編碼控制部分的詳細電路框圖;
圖4是圖1所示實施例中尋呼控制器的工作流程圖;
圖5是圖1所示實施例中的尋呼請求信號格式的時序圖;
圖6是圖3所示編碼控制部分中的信號的時間位置關系的時序圖;
圖7是圖1所示實施例中調制信號的時間位置關系的時序圖;
圖8是本發明第二實施例的電路框圖，其中的各個基地臺發送兩個互不相同的非調制的射頻載波;
圖9是一個時序圖，它表示圖8所示第二實施例的調制信號的時間位置關系;
圖10為本發明第三實施例的電路框圖;
圖11是一個時序圖，它表示圖10所示第三實施例中的調制信號的時間位置關系;以及圖12表示本發明第四實施例的系統結構。
圖1以框圖的形式表示了按照本發明第一實施例的尋呼系統，一個設在中央臺內的尋呼控制器10連接到公用電話交換網(PSTN)40，并且從電話終端41接收尋呼電話信號。尋呼控制器10包括一個PSTN接口單元110用于控制與PSTN40的連接，并且接收一個由PSTN40根據尋呼電話信號而產生的尋呼電話接收信號，一個中央控制單元120響應該尋呼電話接收信號，產生一個附加有傳輸起始時間賦值碼的尋呼請求信號，輸出接口單元130和131負責把尋呼請求信號分別施加到連接基地臺20和21的傳輸線60和61上，一個用戶數據文件140包含有尋呼接收機80(在圖1中為了便于說明只表示出一個)的用戶號碼的登記/非登記信息，以及一個GPS接收機150用于從NAVSTARGPS(導航衛星時間及測距全球定位系統)衛星90接收信號，產生與通用標準時間非常精確地同步的時鐘脈沖和時間信息，并將它們提供給中央控制單元20。基地臺20包括一個輸入接口單元210用于通過傳輸線60接收尋呼請求信號，一個GPS接收機230，它與GPS接收機150的工作方式相似，用于從GPS衛星90接收信號，并產生與通用標準時間非常精確地同步的時鐘脈沖和時間信息，一個編碼控制單元220用于對附加有傳輸起始時間賦值碼的尋呼請求信號進行格式轉換，將其轉換成數字尋呼信號，以及一個發射機240，用于以時間信息為基礎輸出用數字尋呼信號調制的射頻載波。基地臺21具有與基地臺20相同的結構，因此在圖1中省略了其細節。
GPS接收機150和230可能具有相同的結構。需要指出的是，使用GPS接收機來產生與通用標準時間同步的時鐘脈沖和時間信息的手段是眾所周知的，并且在美國專利5，134，407號中公開了一種在兩個相距遙遠的點上根據該時間信息計算準確時間的方法。GPS接收機的最初目的是用于根據來自多個GPS衛星的軌道信息和時間基準信息檢測位置，也就是確定接收機的位置。在各個GPS衛星上裝有使用銫和銣的原子鐘，從地球上向該原子鐘提供相對于通用標準時間的時間誤差信息。因此，原子鐘與通用標準時間基本吻合。因此，由各個GPS接收機150和230產生的時間信息相對于通用標準時間的誤差在5μS之內，顯示出很高精確度的時間信息。
圖2更詳細地表示了中央控制單元120。在圖2中的中央控制單元120包括一個排隊處理器121，用于暫存來自PSTN接口單元110的尋呼電話接收信號并將其排隊，一個排隊定時器123用于產生一個具有預定間隔的定時信號TQ，該間隔表示電話接收信號在時間軸上的分布，一個延遲時間存儲器124，用于存儲傳輸線60和61的延遲時間以及基地臺20和21的處理時間之中的延遲時間的最大值，一個基準時間脈沖發生器電路125用于根據GPS接收機150的輸出產生與通用標準時間同步的時鐘脈沖和時間信息，以及一個控制電路122，用于控制上述電路，每當收到定時信號TQ時就把存在排隊處理器121中的電話接受信號的格式轉換成一組尋呼請求信號，還用于根據由基準時間脈沖發生器電路115的輸出表示的現行時間以及由延遲時間存儲器124的輸出表示的延遲時間來計算傳輸起始時間，為尋呼請求信號附加一個與計算出的時間相對應的編碼，然后例如分別通過輸出接口單元130和131把尋呼請求信號提供給基地臺20和21。
圖3更詳細地表示了編碼控制單元220。在圖3中，編碼控制單元220包括一個接收緩沖器221，用于從輸入接口單元210接收附加有傳輸起始時間賦值碼的尋呼請求信號并將其暫存，一個基準時間脈沖發生器電路225用于根據GPS接收機230的輸出產生與通用標準時間同步的時鐘脈沖和時間信息，一個重合電路222用于檢測由基準時間脈沖表示的現行時間與接收緩沖器221中的尋呼請求信號的賦值時間之間的重合，并且輸出一個發送信號SS，一個傳輸數據轉換器224用于尋呼信號的格式轉換，將其轉換成數字尋呼信號，并且把數字尋呼信號提供給發射機240作為調制信號，以及一個傳輸控制電路223根據發送信號SS執行控制，選擇性地提供存在接收緩沖器221中的尋呼請求信號，并且控制格式轉換。
以下將參照數字尋呼信號為512BPS的POCSAG碼的情況描述上述實施例的工作方式。
參見圖1和圖2，尋呼控制器10不斷地檢查其PSTN接口單元110中是否有來自任一電話終端41(S1)的尋呼請求。如果接到一個電話，尋呼控制器就開始執行接收被呼叫的用戶號碼(S2)的操作。在日本，當連接到PSTN的電話是一個長途接續電話時，被呼叫的用戶號碼通常是由一個MF(多頻)信號構成的。接收到被呼叫的用戶號碼之后，排隊處理器121用用戶數據文件140(S3)進行核對，僅僅接受對已在用戶數據文件中登記的被呼叫用戶號碼的尋呼請求。如果被呼叫的用戶被認定為用信息業務提供尋呼服務的成員之一(S4)，就接收PB(按鈕)信號的狀態信息(S5)。在這種方式下，陸續地接收多個尋呼電話請求信號，并將其累積在排隊處理器121中，直至從排隊定時器123收到定時信號TQ。然后，排隊處理器121產生一系列尋呼信號，其格式非常接近POCSAG碼(S6)。(這種處理被稱為排隊)。
控制電路122每當收到具有預定時間間隔的定時信號TQ時，就對累積在排隊處理器121中的尋呼接收信號進行格式轉換，將其轉換成尋呼請求信號的格式，在由基準時間脈沖發生電路125顯示的當前時間上增加一個由延遲時間存儲器124的輸出顯示的數據傳輸時間以及基地臺一側的接收和處理時間，在隔過由增加的結果表示的時間之后為尋呼請求信號附加一個作為傳輸起始時間的時間，然后通過輸出接口單元130/131和傳輸線60/61把信號發送到基地臺20/21。
尋呼請求信號的傳輸協議采用HDLC(高級數據鏈路控制規程)作為OSI的第二層，并且用圖5所示的格式作為OSI的第七層。在圖5中，“TXNO”表示一個目標基地臺的標識(ID)號碼，“CHNO”是一個指示射頻信道的信道號碼，傳輸數據通過該信道發送，“CODE”表示被發送的傳輸數據的指定格式(例如對POCSAG512BPS為“01”)，“TIME”是傳輸數據的傳輸起始時間賦值(例如在12點10分0秒時傳輸的情況下為“1000”)，“TRNO”是一個事務號碼，指示這一分組的ID號碼，以及“TRL”是一個事務分組長度，表示這一分組的數據長度。此外，對“POCSAG數據”來說，僅有21個信息比特被作為1個三字節的代碼字傳輸，并且在基地臺一邊附加上一個奇偶校驗位，一個報頭及一個同步代碼字(SC)。采用這種方案，可以縮短通過傳輸線的傳輸時間。從以上的描述可以清楚地發現，按照本發明的的系統的特征是在上行的各個尋求請求信號中插入傳輸起始時間信息。
各個基地臺的ID號碼編號系統是有選擇的，從而不僅允許指定個別的基地臺，而且可以允許同時指定一個組中或是所有的組中的所有基地臺。中央控制單元120選擇一個對應一條傳輸線的ID號碼以及一個基地臺的狀態，并且設定“TXNO”。“CHNO”在一個基地臺具有多個射頻信道時使用。
結合圖1和3分析圖6，作為“TXNO”的那個基地臺20接收傳輸給它本身或所有基地臺的一個尋呼請求信號，編碼控制單元220把這一尋呼請求信號存儲在用地址分段的接收緩沖器221中。GPS接收機230向基準時間脈沖發生電路225提供一個重復周期為1秒的脈沖信號C3，和一個以串行數據方式相對于信號C3稍有延遲的時間信號C4。基準時間脈沖發生器電路225裝設有高穩定性石英振蕩器226，以便根據來自GPS接收機230的信號C3/C4得到一個更精確的時間。由于時間信號C4是稍遲于脈沖信號C3供給基準時間脈沖發生器電路225的，采用由先前收到的信號C4加上1秒所表示的時間作為脈沖信號C3的接收時間，就有可能使時間信號C4與通用標準時間同步。基準時間脈沖發生器電路225為傳輸數據轉換器224的每個比特提供一個時鐘脈沖C1，并為每個代碼字提供一個時鐘脈沖C2，以便使數字尋呼信號格式，即傳輸格式數據DS逐個比特及逐個代碼字地同步。基準時間脈沖發生器電路225的時間信息還提供給重合電路222，重合電路222每收到一個脈沖信號C3就從來自接收緩沖器221的尋呼請求信號中的“TIME”區域讀出一個傳輸起始賦值時間，將其與來自基準時間脈沖發生器電路225的現時時間指示脈沖相比較，并且在兩個時間重合時把發送信號SS連同數據的存儲地址一起輸出給傳輸控制器223。傳輸控制器223把“POCSAG數據”區域內與上述地址對應的數據再提供給傳輸數據轉換器224。傳輸數據轉換器224與時鐘脈沖C1和C2同步地操作，為輸入的數字信號附加個奇偶校驗位tp，進一步為數字信號加上一個報頭和SC，把數據信號轉換成傳輸格式數據DS，然后將其提供給發射機240作為調制信號。發射機240用來自傳輸數據轉換器224的數字尋呼信號調制一個射頻載波，并將其作為電磁波發送，從而使數字尋呼信號呼叫一個特定的尋呼機80。由于基地臺21與基地臺20同樣與通用標準時間同步地操作，就有可能把來自各個基地臺的，作為調制信號的數字尋呼信號之間的相位差限制在1/4比特長度范圍之內。
如上所述，在按照本發明的系統中，由各個基地臺的GPS接收機產生相位比較的基準，在各個基地臺之間可以保持調制信號的同步，而不受尋呼控制器(中央臺)與各個基地臺之間的傳輸線上的不同延遲時間的影響。
參見圖7所示的時序圖，在時刻TO處，從中央臺尋呼控制器10的輸出接口單元130和131輸出一個尋呼請求信號，該信號指定一個傳輸起始時間TS。經過一個傳輸延遲時間t1后，輸出到傳輸線60的尋呼請求信號D1在時刻T1處被接收并暫存在基地臺20中。經過一個傳輸延遲時間t2后，輸出到傳輸線61的尋呼請求信號D2在時刻T2處被接收并暫存在基地臺21中。在時刻Ts，基地臺20和21分別通過信號格式轉換形成數字尋呼信號，并且分別開始傳輸用這一個數字尋呼信號調制的射頻載波。尋呼控制器10通過在現時時間(圖7中的TO)上增加最大傳輸延遲時間(圖7中的t2)及基地臺的數字接收和處理時間(圖7中的tp)來指定傳輸起始時間TS。如果把本發明用于由呼叫者在呼叫時刻指定一個傳輸時間的系統(參見日本公開59-85147)，就應該比指定時間TS提前t2和tp之和的時間從尋呼控制器輸出尋呼請求信號。
圖8是本發明第二實施例的電路框圖，其中所發射的兩個射頻載波具有不同的頻率。圖8所示的第二實施例具有這樣的結構，即，把圖1所示實施例中的基地臺20和21換成各自具有上述不同射頻載波的基地臺30和31。在圖8中，基地臺30具有編碼控制單元220和320及發射機240和340，分別對應用于兩個射頻載波的無線電信道CH1和CH2。這些構造器件的結構和功能分別與圖1所示第一實施例中的編碼控制器220和發射機240完成相同。同樣，采用與圖1中相同標號的其它器件的結構和功能也分別與圖1中的器件相同。
以下描述本實施例的操作方式。當中央控制單元120接收到來自PSTN40中的一個電話終端41的尋呼電話時，它就按照圖4的流程執行排隊處理程序。另一方面，使多個尋呼接收機80和81(圖中僅示出了兩個)各自對準一個無線電信道CH1或CH2，并且把這一傳輸信道號碼信息與用戶號碼相對應地存儲用戶數據文件140中。在中央控制單元120執行排隊處理程序時，它根據用戶數據文件140來確認被呼叫用戶的登記號碼，并將其分配給每個指定的無線電信道，然后執行排隊處理程序。中央控制單元120響應定時信號TQ，順序地為每個無線電信道產生尋呼請求信號(見圖5)，并通過傳輸線60/61把它們發送到基地臺30/31。在各個基地臺30/31中，識別出由輸入接口單元210收到的尋呼請求信號中“CHNO”區域內的無線電信道號碼，如果是無線電信道CH1，就將其傳送給編碼控制單元220，如果是信道CH2，就傳給編碼控制器320。對應無線電信道CH1的編碼控制單元220及發射機240與對應無線電信道CH2的編碼控制單元320及發射機340相互獨立地工作，并且可以在指定的時間分別呼叫尋呼接收機80/81。在尋呼控制器10和基地臺30/31中用于根據來自GPS接收機150/230的信號精確計算現時時間的裝置與圖1所示的實施例中相同。
圖9表示本實施例中尋呼請求信號各個部分的輸入及輸出與數字尋呼信號之間的時間位置關系。在圖9中，分別從時刻TO1和TO2起依次由輸出接口單元130向同一條傳輸線60發送一個為無線信道CH1指定了傳輸時間TS1的尋呼請求信號D11和一個為無線信道CH2指定了傳輸時間TS2的尋呼請求信號D12，經過t1的延遲，基地臺30分別在時刻T11和T12接收這兩個信號。基地臺30的編碼控制單元220在時間TS1轉換信號D11的格式，為信道CH1形成一個數字尋呼信號。即使無線信道CH1上的信號繼續傳送，編碼控制單元320在時間TS2轉換信號D12的格式，為信道CH2形成一個數字尋呼信號。信號D11/D12在時刻TO1/TO2處還從尋呼控制器10的輸出接口單元131提供給傳輸線61，并且經過一個與t1不同的延遲之后由基地臺31接收。當然，在無線信道CH1和CH2上，這些尋呼信號的發射起始時間分別與基地臺30的尋呼信號同步。
如上所述，即使多個無線信道發出的尋呼信號在時間上是重疊的，也有可能以分時的方式在一條傳輸線上傳送這些尋呼信號，因為在尋呼控制器10與各個基地臺30/31之間通過傳輸線傳送的尋呼請求信號上附加了傳輸起始時間賦值碼，所以此處就不必增加傳輸線的數量。當然，一條傳輸線上的尋呼請求信號的比特率應該是其傳輸格式的N(無線信道的數量)倍。然而，這樣做有可能相應地增加分時多路復用率。例如對512BPSPOCSAG碼的情況，如果傳輸線上的尋呼請求信號的比特率為9600BPS，就有可能復用至少10個信道。
圖10表示本發明的第三實施例，其中除了對尋呼控制器11與基地臺20/21之間的傳輸線做了修改之外，其他部分均與有關的實施例中相同。在圖10中，一條傳輸線70以多點的方式連接在尋呼控制器11的一個輸出接口單元130與多個基地臺20/21的相應輸入接口單元210之間。當一個尋呼請求信號從尋呼控制器11被傳送到傳輸線70上的時候，“TXNO”可以指定給所有的基地臺。然而，在這種情況下，在尋呼控制器11一邊可能很難確認多個基地臺是否正常地接收信號。這是因為來自各個基地臺20/21中表示尋呼請求信號正常接收的確認信號(ACK)相互抵觸。為解決這一問題，把尋呼請求信號分別傳送給基地臺20/21，如圖11所示。尋呼控制器11在時間TO3傳送一個尋呼請求信號D3，在其“TXNO”區域賦予一個指定給基地臺20的ID號碼(TX1)，然后在時間T04傳送一個尋呼請求信號D4，為其賦予一個指定給基地臺21的ID號碼(TX2)。分別經過傳輸延遲時間t3和t4之后，基地臺20/21在時間T3和T4接收到信號D3和D4。因此，各個基地臺20/21可以分別在不同的時間發回ACK信號。當然，需要把傳輸起始時間TS3設置在所有基地臺都完全接收到尋呼請求信號的時間T5之后。在這個系統中，通過傳輸線70傳送的尋呼請求信號的比特率必須是一個基地臺中尋呼信號比特率的M倍，此處的M是所連接的基地臺數量(在圖10中M＝2)。然而，這樣做有可能相應地增加分時多路復用率。例如在512BPSPOCSAG碼的條件下，如果傳輸線上尋呼請求信號的比特率為9600BPS，就有可能在一條傳輸線上連接至少10個基地臺。
圖12表示本發明的第四實施例，它具有樹形連接構造，其中在一條傳輸線內設有一個用于中繼/分配尋呼信號的信號分配器50，以便適應尋呼控制器11與各個基地臺20/21之間距離的增加。在圖12中，信號分配器50包括一個聯接到來自尋呼控制器11的傳輸線71上的輸入分配單元510，用于接收和分配尋呼請求信號，以及輸出單元520和521，它們用于把輸入分配單元510所分配的各個尋呼請求信號分別經由傳輸線72和73輸出給基地臺20和21。在本實施例中，也可能象圖10所示的實施例一樣，相對于基地臺的數量減少傳輸線的數量。
如上文所述，按照本發明的無線尋呼系統在尋呼接收機收到調制射頻載波時能防止相鄰基地臺輸出信號之間的干擾，這是因為在構成射頻載波調制信號的數字尋呼信號上附加了一個傳輸起始時間信息，這是一方面，另一方面，在每個基地臺中使用來自GPS衛星的很高精確度時間信息作為時間基準，在用它指定的一個時刻處用尋呼信號同步地調制多個相同頻率的射頻載波。此外，由于在尋呼控制器與各個基地臺之間的尋呼信號傳輸線可以實現多點連接，樹形連接或星形連接以及它們的任意組合連接方式，就有可能獲得相位同步，從而實現多個基地臺的同步傳輸，并且相應地節省傳輸線數量，以及由此降低其費用。
在圖3中應該注意到，如果不能獲得來自GPS接收機230的時鐘脈沖和時間信息，各個基地臺的基準時間脈沖發生器電路225就由高穩定石英振蕩器226控制。如果比特率為9600BPS，振蕩器226可以采用穩定性為0.01PPM或更小的石英振蕩器。如果尋呼信號的比特率低于9600BPS，石英振蕩器的穩定性要求可以降低。除了使用這種自動的石英振蕩器，也可以提供一個備用裝置，利用傳輸線的同步時鐘脈沖來產生一個與GPS接收機的時鐘相位同步的時間脈沖，也可以利用電視廣播波或一個標準波，例如JJY。在此情況下，與GPS接收機同步之后由備用裝置維持同步。同樣的方法也適用于圖2中尋呼控制器的基準時間脈沖發生器電路125。此時，電路125的穩定性相對于基地臺一邊可以較低。因此，可以在沒有GPS接收機150的情況下采用具有這種備用裝置的基準時間脈沖發生器電路。
權利要求
1.一種全球尋呼系統，用于為分布在多個基地臺的覆蓋區域內的多個尋呼接收機提供尋呼服務，該系統包括一個尋呼控制器，響應一個經公用電話交換網(PSTN)接收到的來自其中一個用戶的尋呼電話，產生一個尋呼請求信號，該信號包含被呼叫的上述尋呼接收機持有者的用戶號碼，以及上述多個基地臺通過多條具有不同傳輸時間的傳輸線連接到上述尋呼控制器上，并且分別產生具有相同頻率，并且由對應上述尋呼請求信號的一個數字尋呼信號同步地調制的射頻載波，該尋呼系統的特征在于上述尋呼控制器包括一個延遲時間存儲器，用于預先存儲一個等于上述傳輸線上不同傳輸時間的最大值的第一時間值，以及供上述各個基地臺從接收上述尋呼請求信號到產生上述數字尋呼信號所需的第二時間值；第一GPS接收機，響應從多個NAVSTAR GPS(全球定位系統)衛星接收到的信號，產生時間基準信號；第一時間基準電路，響應上述時間基準信號，產生與通用標準時間具有確定時間關系的高精確度時間信號；以及編碼附加裝置，用于在一個時刻之后為上述尋呼請求信號附加一個作為傳輸起始時間賦值碼的表示時間的代碼，上述時刻是通過在現時時間上加上第一時間值與第二時間值之和所獲得的；以及每個上述基地臺包括一個接收緩沖存貯裝置，用于接收并且暫時存儲上述尋呼請求信號；一個第二GPS接收機，響應來自上述GPS衛星的信號，產生上述時間基準信號；一個第二時間基準電路，響應上述時間基準信號，產生與通用標準時間具有確定時間系統的高精確度時間信號；一個重合電路用于檢測在上述接收緩沖存貯裝置中計算出的上述尋呼請求信號的傳輸起始時間賦值碼與來自上述第二時間基準電路的上述高精確度時間信號之間的重合性；一個格式轉換電路，用于執行格式轉換，從上述重合電路產生一個重合輸出信號的時刻起把上述尋呼請求信號的格式轉換成與來自上述第二時間基準電路的上述高精確度時間信號同步的上述數字尋呼信號；以及一個無線電發射機，用于產生一個具有預定頻率并且用上述數字尋呼信號調制的射頻載波。
2.按照權利要求1的尋呼系統，其特征在于上述第二時間基準電路包括一個高穩定性石英振蕩器，它響應來自上述第二GPS接收機的上述時間基準信號，產生一個為上述數字尋呼信號的每個比特規定時間位置的時鐘脈沖，并且即使在上述時間基準信號被中止時仍維持產生上述時鐘脈沖。
3.按照權利要求1或2的尋呼系統，其特征在于上述射頻載波包括多個具有不同的載波，其中的每個上述尋呼接收機可以接收不同的一個上述載波，其中上述尋呼控制器包括對應上述各個載波的上述編碼附加裝置，上述尋呼請求信號的比特率等于上述數字尋呼信號的比特率與上述載波數量的乘積，其中的每個基地臺均包括相同數量的設備，每個設備均包括上述接收緩沖存貯裝置，其中的上述格式轉換電路和上述發射機的數量對應上述載波的數量，并且在由對應上述各個載波的上述尋呼請求信號中的上述時間賦值碼指定的傳輸起始時間，從上述基地臺發射上述載波。
全文摘要
一種全球無線尋呼系統。一個通過公用電話交換網接收尋呼電話的尋呼控制器預先存儲一條傳輸線中一個尋呼請求信號的傳輸時間與每個基地臺處理該尋呼請求信號所需時間之和的最大值，并且根據來自一個GPS(全球定位系統)衛星的基準信號產生一個高精確度時間信號。在每個基地臺中根據來自GPS衛星的基準時間信號產生一個高精確度時間信號，并且根據高精確度時間信號處理經傳輸線的尋呼請求信號，將其格式轉換成數字尋呼信號，以便實現載波的同步調制。
文檔編號H04B7/26GK1091564SQ9310157
公開日1994年8月31日 申請日期1993年2月26日 優先權日1993年2月26日
發明者市川善朗 申請人:日本電氣株式會社