DE3851144T2

DE3851144T2 - Personenrufempfänger zum speichern digitaler durchsagen.

Info

Publication number: DE3851144T2
Application number: DE3851144T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Fisch; Alfred Lucas; David Willard
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1987-11-02
Filing date: 1988-10-03
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2008-10-04
Also published as: AU610282B2; EP0346406B1; WO1989004579A1; JPH02500159A; US4873520A; EP0346406A1; EP0346406A4; DE3851144D1; JPH0683133B2; ATE110217T1; CA1292780C; AU2555088A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Erfindungsgebiet

Diese Erfindung betrifft Personenrufsysteme und im besonderen einen Personenrufempfänger, um Information mit Analog-Sprachnachrichten zu empfangen, sie zu digitalisieren und um die Sprachnachrichten in einem Speicher zur Wiedergabe zu speichern.

2. Hintergrund der Erfindung

Kommunikationssysteme im allgemeinen und im besonderen Personenrufsysteme, die Senderufsignale benutzen, haben weitverbreitete Anwendung zum Rufen ausgewählter Empfänger gefunden, um Information vom Sender einer Basisstation an die Empfänger zu übermitteln. Moderne Rufsysteme und Rufempfänger im besonderen haben durch die Verwendung von Mikrocomputern multifunktionale Fähigkeiten erlangt, die dem Rufempfänger erlauben, auf Information mit verschiedenen Kombinationen aus Ton, Ton und Sprache oder Datennachrichten anzusprechen. Diese Information ist mit Hilfe einer Anzahl bekannter Rufcodierungsverfahren und Nachrichtenformate übertragen worden.
Wichtige Faktoren beim praktischen Einsatz solcher Rufempfänger waren die Tragbarkeit und die Größe des Rufempfängers, seine Herstellungskosten, die dem Rufempfänger zur Verfügung stehende begrenzte Energie, die begrenzte Verfügbarkeit von Funkfrequenzen, die in der heutigen aktiven Gesellschaft erdorderliche schnelle Ansprechzeit und die Zahl der in dem Personenrufsystem enthaltenen Rufempfänger. Um bei solchen Rufempfängern den Batterieverbrauch minimieren zu können, wurde der Rufempfänger systematisch ein- und ausgeschaltet, um die Zeit, während der Energie von der Batterie zur Verfügung steht, zu maximieren (schonen der Batterie). Die begrenzte Energie, mit der der Rufempfänger arbeiten muß, schränkt die Art der für solche Rufempfänger verfügbaren elektronischen Schaltkreise ein.
Bei früheren Sprachrufsystemen wurden Analog-Sprachkanäle zum Senden und Empfangen von Sprachnachrichten verwendet. US-Patent Nr. 4,412,217 zeigt z. B. ein Rufgerät, das zum Empfangen, Decodieren, Speichern und Anzeigen von alphanumerischen und numerischen Nachrichten in der Lage ist. Das Rufgerät darin ist auch imstande, Audionachrichten wiederzugewinnen und abzuspielen sowie ein Endesignal bei Beendigung der Audionachricht zu erzeugen. Während bestimmte Arten von Rufsystemen binäre Signalisierungsformate angewandt haben, ist die Obertragung in einer analogen Form das gebräuchlichste Verfahren zur Sprachsignalisierung geblieben. Frühere Analog-Rufempfänger, die eine analoge Darstellung benutzten, um Sprachsignale zu speichern, waren bei verschiedenen Merkmalen eingeschränkt. Diese umfassen die Fähigkeit, Sprachnachrichten in einem Speicher angemessener Größe zum späteren Wiederaufruf zu speichern, die Verwendung digitaler Modulationsverfahren, um Sprachnachrichten zu speichern und zu rekonstruieren, sowie die Fähigkeit, den Durchsatz in einem HF-Kanal-Rufempfänger zu steigern. Eine digitale Verarbeitung der Sprachnachrichten ist im allgemeinen der analogen Verarbeitung qualitativ überlegen. Dies resultierte aus der Tatsache, daß, wenn sich Sprachnachrichten einmal in einer digital dargestellten Form befinden, sie nicht der Art von Signalverschlechterung unterliegen, die gewöhnlich bei der Analogverarbeitung auftritt. Daher ist es vorteilhaft, die Sprachnachricht in digitaler Form anstelle analoger Form darzustellen, die der Art von Verzerrung, die analogen Verarbeitungsverfahren anhaftet, unterworfen ist.
Ein anderes Problem bei früheren analogen Sprachrufempfängern lag in dem Vermögen, mehrere Sprachnachrichten zu speichern und eine einzelne Sprachnachricht selektiv wiederaufzurufen. Ein früherer analoger Sprachrufempfänger versuchte dieses Problem durch Speichern der Sprachnachricht auf einem herkömmlichen Analog-Magnetband zu überwinden (US-Patent Nr. 4,356,519). Während ein solcher Sprachrufempfänger erhältlich war, war er kommerziell ungeeignet. Einige der Gründe waren die hohen Kosten der elektronischen Komponenten, die niedrige Batterielebensdauer infolge des hohen Stromverbrauchs durch den Bandmechanismus und die Schwierigkeit, das Rufgerät in einer batteriesparenden Umgebung zu betreiben. Wenn eine Folge von Nachrichten auf einem Band gespeichert worden war, wurde außerdem dem Möglichkeit zum Rückruf einer einzelnen Nachricht durch das Unvermögen des Analog-Magnetbandes beeinträchtigt, wahlfrei auf die ausgewählte Nachricht zuzugreifen. Frühere analoge Sprachrufempfänger wurden somit ohne die Fähigkeit des Rufempfängers, Sprachnachrichten zu speichern, entwickelt.
Ein weiteres Problem bei Analog-Sprachrufsystemen war das Senden einer Zweisekunden-Vornwarnlücke vor jeder Sprachnachricht, wie in dem Rufformat von Fig. 1 dargestellt. Die Vornwarnzeitlücke war eine Notwendigkeit, da frühere analoge Sprachrufempfänger Nachrichten nicht speichern konnten, und wurde gebraucht, um vor der Sprachnachricht eine Vorwarnung zu erzeugen, um den Rufgerätebenutzer von einer ankommenden Sprachnachricht in Kenntnis zu setzen. Wenn bei den früheren analogen Sprachrufempfängern die Warnung an dem analogen Sprachrufempfänger ertönte, mußte der Benutzer anwesend sein, um die Nachricht anzunehmen. Wie einleuchtend ist, muß bei einem Rufempfänger mit der Fähigkeit zum Speichern von Sprachnachrichten der Benutzer nicht anwesend sein, um die Nachricht zu empfangen. Die Lücke zu entfernen, würde sehr nützlich sein, weil der Durchsatz von Nachrichtenübertragungen auf dem HF-Kanal zunehmen würde.
Nun sei nun auf einen Nachteil hingewiesen, der bei Rufempfängern mit digitaler Sprachspeicherung aufgetreten ist, bei denen zum Speichern der Sprachnachricht Speicherbereiche mit festen Längen zugeteilt sind. Die Anmelder haben ein Problem entdeckt, das aus der Aufzeichnung des Kanalrauschens nach dem Empfang einer Sprachnachricht hervorgeht. Dieser Zustand tritt ein, wenn die Länge (Übertragungszeit) einer Sprachnachricht kleiner ist als die Speicherkapazität des Speicherbereichs. In diesem Fall wurde, wenn die Sprachnachricht kleiner ist als die Kapazität des Speicherbereichs, Kanalrauschen in dem Speicherbereich gespeichert, bis dieser gefüllt war. Dieses Kanalrauschen kann die Form von weißem Rauschen annehmen oder die nächste auf dem HF-Kanal gesendete Nachricht sein. Bei der Wiedergabe hatte dies zur Folge, daß der Benutzer die Sprachnachricht hört, der unmittelbar unerwünschtes Kanalrauschen oder des Rest einer zuvor gespeicherten Nachricht folgt, wenn die Speicherung der momentanen Nachricht durch den Empfang einer neuen Durchsage (d. h. Wechseldurchsagen) vorzeitig abgebrochen wird. Wie ersichtlich ist, würde es sehr angenehm sein, dieses lästige Problem zu eliminieren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme der Analog-Sprachrufsysteme des Standes der Technik zu überwinden, Indem ein nützlicherer und effizienterer Rufempfänger mit digitalisiert gespeicherter Sprache zur Verfügung gestellt wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Durchsatz in einem Sprachrufsystem durch Beseitigung der Zweisekunden-Zeitlücke zu erhöhen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unnötiges Kanalrauschen bei einem Rufempfänger mit digitaler Sprachspeicherung mit einem fest zugeordneten Speicherbereich zu beseitigen.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Rufempfänger mit digitaler Sprachspeicherung mit variablen Speicherbereichen für Sprachnachrichten zur Verfügung zu stellen, um die Aufzeichnung von unnötigem Kanalrauschen zu beseitigen.
Diese und andere Aufgaben und vorteilhafte Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachstehend ersichtlich und im einzelnen dargelegt.
Erfindungsgemäß wird ein Rufempfänger bereitgestellt mit einer Empfangseinrichtung, um für den Rufempfänger bestimmte Selektivrufsignale zu empfangen, wobei die Selektivrufsignale wenigstens eine Analog-Sprachnachricht für den Rufempfänger enthalten, einer auf die Selektivrufsignale ansprechenden Decodierungseinrichtung, um den Rufempfänger zu befähigen, die Analog-Sprachnachricht wiederzugewinnen, einer Einrichtung zum Abtasten des Endes der wiedergewonnenen Analog- Sprachnachrichten und zum Erzeugen eines Nachrichtenendesignals als Reaktion darauf, einer Speichereinrichtung zum Speichern digitaler Signale sowie einer Steuereinrichtung zum Zugreifen auf die Speichereinrichtung, um Nachrichten darin zu speichern, wobei der Rufempfänger gekennzeichnet ist durch:
die Speichereinrichtung, die wenigstens einen Speicherbereich fester Kapazität zum Speichern digitaler Signale enthält;
eine Umwandlungseinrichtung, ansprechend auf die Empfangseinrichtung und die Decodierungseinrichtung zum Umwandeln der Analog-Sprachnachricht in Digitalsignale, die eine Nachbildung der Analog-Sprachnachricht darstellen;
eine Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen vorbestimmter Digitalsignale;
die Steuereinrichtung zum Zugreifen auf die Speichereinrichtung, um in einem Teil eines ausgewählten Speicherbereichs fester Kapazität davon die umgewandelten Digitalsignale der Analog-Sprachnachricht während ihrer Umwandlung durch die Umwandlungseinrichtung zu speichern, und um, gesteuert durch das Nachrichtenendesignal, auf die Speichereinrichtung zuzugreifen, um in dem verbleibenden Teil des ausgewählten Speicherbereichs fester Kapazität die vorbestimmten Digitalsignale während ihrer Erzeugung zu speichern, und
eine Einrichtung zum Unterbinden des Speicherzugriffs durch die Steuereinrichtung, wenn der verbleibende Teil des ausgewählten Bereichs fester Kapazität gefüllt ist.
Bei einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung umfaßt der Rufempfänger einen hardwaregesteuerten Decoder und ein Audioerzeugungsmodul. Der Speicher umfaßt eine Mehrzahl zugeteilter fester Speicherbereiche, um dem Decoder zu erlauben, eine Sprachnachricht in einem Speicherbereich zu speichern. Wenn die Länge einer digitalisierten Sprachnachricht die Speicherkapazität des Speicherbereichs nicht füllt, füllt das Audioerzeugungsmodul die verbleibende Kapazität des Speicherbereichs mit einem vorbestimmten Digitalsignal, wie z. B. einer Musikmelodie, einer Vielzahl von Frequenzen oder Tönen oder Stille.
Bei einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält das Rufgerät mit digitaler Sprachspeicherung einen mikrocomputergesteuerten Decoder. In dem Mikrocomputer enthaltene Software erlaubt dem digitalen Sprachrufgerät, eine digitalisierte Sprachnachricht in einem variabel langen Speicherbereich des Speichers zu speichern. Die Länge des Speicherbereichs hängt von der Bitrate der Umwandlungseinrichtung und der Länge der Sprachnachricht ab.
Schließlich wird ein Signalisierungssystem vorgestellt, das die zuvor erforderliche Vorwarnzeitlücke beseitigt, um so den Durchsatz des HF- Rufkanals zu erhöhen und die Übertragung von mehr Sprachnachrichten pro Zeiteinheit zu erlauben.

KREUZVERWEIS AUF VERWANDTE PATENTANMELDUNGEN

Die vorliegende Patentanmeldung ist eine aus einer Gruppe von mitanstehenden Patentanmeldungen, die die gleiche Gesamtrufempfängeranordnung betreffen, die aber individuell verschiedene, in einer solchen Gesamtrufempfängeranordnung verkörperte erfinderische Konzepte beanspruchen. Diese verwandten Patentanmeldungen wurden an dem gleichen Datum, nämlich am 30. Juli 1987, eingereicht, sind hierin ausdrücklich durch Verweis eingeschlossen und werden im besonderen wie folgt beschrieben:
1) Anmeldung Ser. Nr. 07/68,073, betitelt "Digitized Stored Voice Paging Receiver Having a Single input User Control", die Erfinder sind Fisch et al., mit der Anwalts-Vermerknummer CM00459J, abgetreten an den Zessionar der vorliegenden Erfindung;
2) Anmeldung Ser. Nr. 07/68,683, betitelt "Prioritization of Stored Messages in a Digital Paging Receiver", die Erfinder sind Fisch et al., mit der Anwalts-Vermerknummer CM00485J, abgetreten an den Zessionar der vorliegenden Erfindung; und
3) Anmeldung Ser. Nr. 07/68,682, betitelt "Digitized Stored Voice Paging Receiver", die Erfinder sind Bennett et al., mit der Anwalts-Vermerknummer CM00458J, abgetreten an den Zessionar der vorliegenden Erfindung.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Zum Zweck der Veranschaulichung der Erfindung zeigen die Zeichnungen eine zur Zeit bevorzugte Ausführung, wobei jedoch abgemacht ist, daß die Erfindung nicht auf die gezeigte genaue Anordnung und Ausrüstung beschränkt ist.
Fig. 1 ist ein Beispiel eines Rufformats nach dem Stand der Technik zum Senden von Sprachnachrichten.
Fig. 2 ist eine schematische Gesamtdarstellung einer Hardwareausführung eines Rufempfängers mit digitaler Sprachspeicherung.
Fig. 3 ist ein Schaltbild, das ein Verfahren zeigt, um unnötiges Kanalrauschen in einem Rufempfängers mit digitaler Sprachspeicherung mit zugeteilten Speicherbereichen fester Länge zu beseitigen.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild für eine zweite Ausführung eines Rufempfängers mit digitaler Sprachspeicherung mit einem Mikrocomputer- Decoder.
Fig. 5A ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Aufzeichnen digitalisierter Sprachnachrichten in einem Speicherbereich variabler Länge.
Fig. 5B ist eine Fortsetzung des Flußdiagramms in Fig. 5A.
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Abspielen digitalisierter Sprachnachrichten, die in Speicherbereichen variabler Länge gespeichert sind.
Fig. 7 zeigt ein Rufsystemformat, das die Vorwarnzeitlücke beseitigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG

Um den Nutzen der vorliegenden Erfindung am besten zu veranschaulichen, wird sie in Verbindung mit einem Kommunikationsempfänger, z. B. einem Rufempfänger, beschrieben, der imstande ist, gesendete Analoginformation, z. B. Sprachnachrichten, zu empfangen, zu decodieren und zu speichern. Während die vorliegende Erfindung nachfolgend mit besonderem Verweis auf einen Rufempfänger beschrieben wird, muß zu Beginn der folgenden Beschreibung klargestellt werden, daß beabsichtigt ist, daß die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren bei zahlreichen anderen Funkempfangssystemen verwendet werden können.
Das hierin beschriebene Rufempfängersystem mit digitalisierter Sprache gehört zu einem Rufsystem mit einem Basisstationsendgerät, spricht auf codierte Dateninformation von dem Basisstationsendgerät an und decodiert, digitalisiert, speichert und stellt Analoginformation in der Form von Sprachnachrichten einem Benutzer während des Betriebs zur Verfügung. Mit Verweis auf die Zeichnungen wird allgemein ein Rufempfänger 10 und ein Verfahren dargestellt, um von der Basisstation gesendete Sprachnachrichten zu empfangen, zu decodieren und zu speichern. Das Verfahren und die Vorrichtung enthält in einer Form der vorliegenden Erfindung einen hardwaregesteuerten Decoder zum Decodieren, Digitalisieren und Speichern von Nachrichten in einer Mehrzahl von zugeteilten Speicherbereichen fester Länge. Eine andere Form der Erfindung umfaßt einen softwaregesteuerten Mikrocomputer-Decoder zum Decodieren, Digitalisieren und Speichern von Nachrichten in einer Mehrzahl von Speicherbereichen variabler Länge.
Fig. 2 zeigt ein Funktionsblockschaltbild, das auf eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung anwendbar ist. Der Rufempfänger 10 der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Empfangseinrichtung 12, eine Decodierungs-Steuereinrichtung (Decoder) 14, eine Speichereinrichtung 50, ein Unterstützungsmodul 40, ein Eingabeschaltermodul 42, eine Energiespareinrichtung 20, eine Umwandlungseinrichtung 38 und ein Audioerzeugungsmodul 64. Eine Antenne 24 empfängt Rufinformation in der Form von Selektivrufsignalen mit Steuersignalen und Analoginformation, die Sprachsignale umfaßt, die eine Sprachnachricht darstellen. Die Antenne 24 ist mit der Empfangseinrichtung 12 verbunden, die der Steuerung des Decoders 14 unterliegt. Der Decoder 14 steuert nicht nur die Empfangseinrichtung 12, sondern kann die Empfangseinrichtung 12 auch auf einer intermittierenden Basis betreiben, um die Lebensdauer der Batterie 16 mit Hilfe der Energiespareinrichtung 20 zu verlängern. Die Empfangseinrichtung 12 ermittelt die Anwesenheit von elektromagnetischer Energie, die die Rufinformation darstellt, und legt die Information an die Umwandlungseinrichtung, z. B. den Codierer-Decodierer 38, an. Unter der Kontrolle des Decoders 14 (Leitung 45) wandelt der Codierer-Decodierer 38 die empfangenen Analogsignale, z. B. Echtzeit- Audiosprachsignale, in einen Strom binärer Bits um und verwandelt gespeicherte binäre Bits in eine Nachbildung der ursprünglich empfangenen Analogsignale, z. B. synthetisierte Audiosprachsignale, zurück.
In der gezeigten Ausführung besorgt der Codierer-Decodierer 38 (nachfolgend: CODEC) die Digital-Analog- und die Analog-Digital-Umsetzung der Sprachsignale. Der CODEC 38, z. B. ein adaptiver Deltamodulator, verwandelt oder codiert ein Audioeingangssignal (Leitung 44) in einen digitalen Datenstrom (Leitung 46) zur Speicherung und decodiert einen digitalen Datenstrom (Leitung 48), um ein Audiosignal (Leitung 21) zu rekonstruieren. Insbesondere überwacht der CODEC 38 das Echtzeit-Audiosignal auf der Leitung 44 und vergleicht es mit einem vergangenen Wert, den er rekonstruiert hat, und erzeugt ein digitales Bit (Vorzeichen), das anzeigt, ob der Spannungspegel des rekonstruierten Signals höher oder niedriger ist als der aktuelle Eingangswert. Der CODEC 38 versucht dann, die rekonstruierte Signalspannung zu adaptieren, um den aktuellen Wert am Audioeingang durch Verändern eines Modulationsstromes zu spiegeln. Der Strom lädt oder entlädt einen Kondensator (nicht gezeigt), der die Spannung des rekonstruierten Signals verändert. Der Digitalausgang auf der Leitung 46 ist das Vorzeichenbit, das anzeigt, ob das rekonstruierte Signal dem Eingang hinterher oder in der Spannung niedriger ist (logisch "0") oder dem Eingang voraus oder in der Spannung höher ist (logisch "1"). Unter der Steuerung des Decoders 14 wird der Digitalausgang des CODEC im Speicher 50 gespeichert und auf der Leitung 48 wiedergewonnen, um auf der Leitung 21 ein synthetisiertes Audiosignal zu rekonstruieren, um so das Echtzeit-Audiosignal sowohl in Amplitude als auch in Frequenz nahe nachzubilden. Ein Beispiel eines solchen Codierers-Decodierers wird in der Veröffentlichung "Adaptive Delta Modulation with a One-Bit Memory", Bell System Technical Journal, Vol. 49 Nr. 2, März 1970, von N.S. Jayant offenbart. Der CODEC 38 ist ausgelegt, um bei verschiedenen Abtastraten (Bit- oder Taktraten) einschließlich, aber nicht beschränkt auf, 16 kHz, 25 kHz und 33 kHz zu arbeiten. Der offensichtliche Sinn dieser Raten ist, daß bei langsameren Taktraten längere Nachrichten in einer festen Speichermenge auf Kosten eines niedrigeren Signal-Rausch-Verhältnisses (S/N) gespeichert werden können. Zum Beispiel beträgt bei einem 100 mVpp 1 kHz Bezugssignal am Eingang die S/N-Verschlechterung 11 dB bei 33 kHz, 14 dB bei 25 kHz und 23 dB bei 16 kHz.
Tabelle 1 zeigt die Zahl der Nachrichten, die in dem Rufempfänger bei Verwendung einzelner Speicherkonfigurationen gespeichert werden können, wenn der CODEC mit einer spezifischen Bitrate arbeitet. Obwohl die Tabelle spezifische Speicher angibt, sollte klar sein, daß zahlreiche andere Speicher in der Praxis der vorliegenden Erfindung benutzt werden können. Betrachtet man in der erwähnten Tabelle das 1 Megabit CMOS-DRAM, dann zeigt Tabelle 1, daß, wenn der Rufempfänger für zwei Nachrichtenten konfiguriert ist und der CODEC mit 25 Kilobits pro Sekunde (KBPS) arbeitet, Sprachinformation von 20 Sekunden in einem Nachrichtenschlitz gespeichert werden können. Wie aus der Tabelle 1 ersichtlich ist, arbeitet der CODEC in einer Mehrzahl von Betriebsraten, z. B. 16 KBPS, 25 KBPS und 32 KBPS. Die Betriebsraten können durch Brückenverbindungen innerhalb des Rufempfängers oder durch Schalter außerhalb des Rufempfängers gewählt werden. Tabelle 1 Nachrichtenlänge als Funktion der Bitrate und Speichergröße Ein Anz. Nachrichten Sek. Zwei Anz. Nachrichten Sek. Ein Mega Anz. Nachrichten Sek.
Wie zu erkennen ist, können durch den Rufgerätebenutzer verschiedene zugeteilte feste Speicherbereiche gewählt werden. Z.B. können mit dem 1 Megabit CMOS-DRAM bei 16 KBPS 4 Nachrichten mit einer festen Länge von je 16 Sekunden gespeichert werden.
Weiter zu Fig. 2. Um Leistung zu sparen, wird der größte Teil des CODEC 38 abgeschaltet, wenn keine Lese-/Schreib-Funktionen für den Speicher vorhanden sind. Die Ausgangspuffer und die Steuerlogok sind immer eingeschaltet, da es nötig sein kann, den Kanal zu überwachen oder einen Warnton abzugeben, wenn keine Nachrichten gespeichert sind. Indem die Puffer und die Steuerlogik eingeschaltet gehalten werden, entfällt auch die Notwendigkeit weiterer Stromquellensteuerungen, um das Schalten einer weiteren Stromquelle zu handhaben.
Die Empfangseinrichtung 12 ist ferner durch die Leitung 23 mit einem Unterstützungsmodul 40 verbunden. Ansprechend auf den Decoder 14 wird das Echtzeit-Audiosignal auf der Leitung 23 an das Unterstützungsmodul 40 angelegt, das analoge oder digitale Signale an einen der Anzeigewandler 32-37 an legt. Insbesondere steuert der Decoder 14 das Unterstützungsmodul 40, um entweder das Echtzeit-Audiosignal auf der Leitung 23 oder das synthetisierte Audiosignal auf der Leitung 21 an den Lautsprecher 37 anzulegen.
Der Decoder 14 ist mit der Speichereinrichtung 50 verbunden, der Information zur Decodierung der empfangenen Information enthält und zum Speichern der von dem CODEC 38 empfangenen Information dient. Der CODEC 38 stellt die Analog-Digital-Umsetzung der Sprachsignale auf der Leitung 46 zur Verfügung, die in dem Speicher 50 als digitale Sprachnachrichten gespeichert werden. Bei dieser Ausführung wird jede digitale Sprachnachricht, abhängig von der Umwandlungsrate des CODEC 38 (s. Tabelle 1), in einem zugeteilten Speicher mit fester Länge (Kapazität) gespeichert. In dem Speicher 50 können eine Mehrzahl digitaler Sprachnachrichten zusammen mit dem Status jeder Sprachnachricht gespeichert werden. Eine Sprachnachricht kann z. B. entweder einen gelesenen oder ungelesenen Status haben. Der Decoder 14 arbeitet auch, um den Benutzer zu warnen, Sprachnachrichten zu speichern, wiederaufzurufen und wiederzugeben.
Der Rufempfänger von Fig. 2 besitzt die Fähigkeit, Selektivruf-Sprachnachrichten zu speichern, um sie dem Unterstützungsmodul 40 gemäß dem Status einer Mehrzahl von Eingaben, z. B. dem Status der Kontrollschalter des Eingabemoduls 42, zur Verfügung zu stellen. Eine Schalterschnittstelle 18 liefert die Eingabemöglichkeit für die Kontrollschalter 54-60. Veranschaulichend ist der Kontrollschalter 54 ein Ein/Ausschalter zum Steuern der Stromzufuhr von der Batterie 16. Der Steuereingang 55 regelt die Lautstärke des Lautsprechers 36. Der Steuerschalter 56 ist ein Wiedergabeschalter, um zuvor digitalisierte und im Speicher 50 gespeicherte Sprachnachrichten wiederzugeben. Der Steuerschalter 58 ist ein Rückstellschalter, um das Rufempfängersystem rückzustellen und das Echtzeit-Audiosignal zu überwachen. Der Steuerschalter 60 ist ein Betriebsartschalter, um den Decoder in einer von drei Betriebsarten zu betreiben. Diese Betriebsarten sind Ruhe, Drücken zum Hören (PTL) und Normal, deren Funktion zum Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich ist, aber im einzelnen in der Anmeldung Ser. Nr. 07/68,682 beschrieben wird.
Wie Fig. 2 weiter im einzelnen zeigt, ist die Batterie 16 mit dem Decoder 14 über eine Schalterschnittstelle 18 verbunden. Die Batterie 16 versorgt den Decoder 14 über eine Energiespareinrichtung 20, z. B. ein DC-DC-Wandler. Der Decoder 14 ist außerdem mit einem Codespeicher 22 verbunden, der weiter Bereiche enthält, die mit Funktionswahl und Rufgeräte-ID bezeichnet sind. Die Umrandung des Codespeichers 22 mit einer unterbrochenen Linie deutet eine Möglichkeit an, daß eine solche Einrichtung abnehmbar und daher vom Rest des Systems trennbar gemacht werden kann. Ein anderer Ausgang 62 des Decoders 14 ist mit dem Unterstützungsmodul 40 verbunden, um die nötigen Steuerungen zum Erzeugen von Hinweisen auf einem der Anzeigewandler 32-37 zu liefern. Die Anzeigewandler können die Form einer Leuchteinrichtung 32 und 33, z. B. einer LED, eines Vibrationsmotors 34, einer Mehrzahl sichtbarer Anzeigezähler 35 und 36 und eines Audiolautsprechers 37 annehmen. Der Ausgang 62 steuert auch, ob Echtzeit-Audiosignale auf der Leitung 23 von der Empfangseinrichtung 12 oder synthetisierte Audiosignale auf der Leitung 21 von dem CODEC 38 an den Audiolautsprecher 37 angelegt werden.
Die Kommunikation zwischen der Empfangseinrichtung 12 und dem Decoder 14 erfolgt über die Leitung 47. Decoder-Steuersignale für den Decoder 14 werden von der Empfangseinrichtung 12 empfangen und dem Decoder 14 über die Leitung 47 zugeführt. Der Decoder 14 kann somit auf Decoder-Steuersignale ansprechen, die in der von der Basisstation gesendeten Information vorhanden sind.
Ein Audioerzeugungsmodul 64 spricht auf die Empfangseinrichtung 12 und den Decoder 14 an. Ein von der Empfangseinrichtung 12 erzeugtes Aktivlerungssignal wird dem Audioerzeugungsmodul 64 über die Leitung 66 zugeführt. Das Aktivierungssignal, z. B. ein Träger-Squelchsignal, aktiviert das Audioerzeugungsmodul, um ein vorbestimmtes Analogsignal auf der Leitung 68 zu erzeugen, die mit dem Eingang des CODEC 38 und der Leitung 23 verbunden ist. Das Audioerzeugungsmodul 64 erzeugt das vorbestimmte Analogsignal nach Erkennen des Aktivierungssignals von der Empfangseinrichtung 12. Das vorbestimmte Analogsignal wird als Reaktion auf ein von dem Decoder 14 erzeugtes Rückstellsignal beendet und, wie durch die Leitung 70 gezeigt, an das Audioerzeugungsmodul 64 angelegt. Das Rückstellsignal wird erzeugt, wenn die verbleibende Kapazität des Speicherbereichs gefüllt ist. Z.B. wird in dem Fall, wo das Aktivlerungssignal das Träger-Squelchsignal ist, das vorbestimmte Analogsignal bei Beendigung der Analog-Sprachnachricht erzeugt. Wenn die Analog-Sprachnachricht endet, bevor die Kapazität des zugeteilten Speicherbereichs gefüllt ist, wird, anstatt Kanalrauschen im dem Speicherbereich zu speichern, von dem Audioerzeugungsmodul 64 ein ästhetisch angenehmes Signal erzeugt und in der verbleibenden Kapazität des Speicherbereichs gespeichert. Dieses ästhetisch angenehme Signal kann die Form einer Mehrzahl von Tönen, deren Frequenz und Zeit sich ändern, z. B. eine Musikmelodie, eines einzelnen Tons oder einfach Stille annehmen. Dadurch wird verhindert, daß unerwünschte Information oder Rauschen für die verbleibende Kapazität des zugeteilten Speicherbereichs gespeichert wird.
Es sei kurz auf das Aktivierungssignal von der Empfangseinrichtung 12 verwiesen. Es werden verschiedene Squelchformen (codiert oder Träger) verwendet, um Kommunikationsempfänger freizugeben. Die zwei Verfahren der Squelchcodierung werden in Motorola Technical Training Manual Nr. TT-500 betitelt "Portable Products - Digital Private Line Coded Squelch" beschrieben, dessen Inhalt hiermit durch Verweis eingeschlossen wird. Bei diesen Squelchverfahren wird ein Ton oder ein digitales Codewort ständig zusammen mit der Sprachinformation gesendet, um die Audiokreise des empfangenden Empfängers freizugeben. Bei dem einfacheren der zwei wird der Empfang und der Abschluß der Information mit Trägersquelch durchgeführt, der dem Fachmann in der Technik bekannt ist.
Die Beschreibung wird mit dem Speichern eines vorbestimmten Signals im Speicher fortgesetzt. Das Audioerzeugungsmodul stellt dem Eingang des CODEC 38 ein vorbestimmtes Analogsignal zur Verfügung, während das vorbestimmte Analogsignal gleichzeitig an den Eingang des Unterstützungsmoduls 40 angelegt wird. Der CODEC 38 wandelt das Analogsignal von dem Audioerzeugungsmodul 64 in eine digitale Darstellung um, die dem Decoder 14 zur Speicherung in dem zugeteilten Speicherbereich zugeführt wird. Das vorbestimmte Analogsignal wird gleichzeitig auch an das Unterstützungsmodul 40 angelegt, um dem Lautsprecher 37 eine Echtzeitausgabe zur Verfügung zu stellen. Wenn eine Sprachnachricht kürzer ist als die Kapazität des Speicherbereichs, wird der Benutzer daher die Sprachnachricht hören, der das vorbestimmte Audio-Analogsignal folgt, bis die Kapazität des Speicherbereichs gefüllt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführung des Audioerzeugungsmoduls 64 wird der Ausgang des Audioerzeugungsmoduls 64, anstatt an den Eingang des CODEC 38 angelegt zu werden, direkt an den Ausgang des CODEC 38 angelegt. Im Grunde wird dann der Ausgang des Audioerzeugungsmoduls 64 in dem Speicherbereich gespeichert. Indem so das Audioerzeugungsmodul aktiviert wird und der Ausgang des Audioerzeugungsmoduls auf einen logischen Pegel gebracht wird, der einer digitalen Null entspricht, wird die verbleibende Kapazität des Speicherbereichs gelöscht. Es wird auf Fig. 3 zur Erörterung einer Schaltung verwiesen, die diese Funktion erfüllen kann.
Auch ist es wichtig anzumerken, daß der Decoder 14 ebenfalls eine vorbestimmte digitale Darstellung des Analogsignals enthalten kann, die in dem Speicher 50 gespeichert werden kann. Anstatt, daß das Audioerzeugungsmodul 64 das Analogsignal an den CODEC liefert, stellt der Decoder 14 das vorbestimmte Digitalmuster, z. B. ein Leerlauf- oder Ruhemuster, dem zugeteilten Speicherbereich beim Erkennen eines Steuersignals über die Leitung 47 von der Empfangseinrichtung 12 zur Verfügung. Das Audioerzeugungsmodul 64 kann somit, allerdings auf Kosten des Echtzeit-Audioerzeugungsmoduls, beseitigt werden.
Die Funktion des in Fig. 2 gezeigten Rufempfängers ist so, daß die Empfangseinrichtung 12 imstande ist, über eine Antenne 24 Nachrichten in einem Beliebigen von verschiedenen Nachrichtenformaten zu empfangen. Der Decoder 14 spricht auf die empfangenen Signale an, um die Daten zu analysieren und eines aus verschiedenen Decodierierungsschemas zur geeigneten Decodierung der von der Empfangseinrichtung 12 empfangenen eingehenden Information auszuwählen. Wie bei Rufeinrichtungen bekannt, wird das resultierende decodierte Signal mit einer in dem Codespeicher 22 enthaltenen bestimmten Rufgeräteadresse verglichen. Wenn eine Übereinstimmung zwischen dem empfangenen und decodierten Signal und der Adresse in dem Codespeicher 22 ermittelt wird, weist der Decoder 14 den CODEC 38 an, das Echtzeit-Analogsignal zu digitalisieren und das digitalisierte Signal dem Decoder 14 zur Speicherung in einem aus einer Mehrzahl von Speicherplätzen oder Speicherbereichen im Speicher 50 zur Verfügung zu stellen. Von dem Decoder 14 kann ein Warnausgangssignal erzeugt werden, das dem Rufgerätebenutzer anzeigt, daß eine Nachricht empfangen und gespeichert worden ist. Insbesondere wird das Warnausgangssignal von dem Decoder 14 an das Unterstützungsmodul 40 geliefert, um ein Signal auf einem aus einer Mehrzahl von Wandlern 32-37 zu erzeugen, das den Empfang einer Nachricht anzeigt. Im besonderen wird bei Empfang einer Nachricht ein Anzeiger ungelesener Nachrichten 32 aktiviert, und ein Zähler ungelesener Nachrichten 35 und ein Nachrichtenzähler 36 werden erhöht. Außerdem wird, wenn alle Speicherbereiche voll sind, ein Speicher-Voll-Anzeiger 33 aktiviert.
Wenn der Benutzer auf den Nachrichtenhinweis reagiert, kann er, abhängig von der Stellung des Betriebsartschalters 60, die Nachricht in Echtzeit hören. Insbesondere hört der Benutzer, wenn sich der Betriebsartschalter in der Normalbetriebsstellung befindet, einen Warnton, dem die Sprachnachricht folgt. Gleichzeitig wird abhängig von der Bitrate des CODEC 38 die Nachricht in einem zugeteilten Speicherbereich gespeichert. Wenn die Sprachnachricht endet, wird von der Empfangseinrichtung 12 auf der Leitung 66 das Aktivierungssignal erzeugt. Als Reaktion auf das Aktivierungssignal erzeugt das Audioerzeugungsmodul 64 auf der Leitung 68 ein vorbestimmtes Audiosignal, das an den CODEC 38 und das Unterstützungsmodul 40 angelegt wird. Das vorbestimmte Audiosignal wird dem Benutzer abgespielt und gleichzeitig von dem CODEC 38 in ein Digitalsignal umgewandelt und von dem Decoder 14 in dem Speicher gespeichert. Der Decoder 14 erzeugt ein Rückstellsignal, wenn die Kapazität des zugeteilten Speicherbereichs erreicht ist, um das Audioerzeugungsmodul 64 zu deaktivieren. Der Benutzer hört somit das Warnsignal gefolgt von der Sprachnachricht und dem vorbestimmten Analogsignal von dem Audioerzeugungsmodul, z. B. eine Melodie. Das Audio des Analogsignals endet, wenn das digitalisierte vorbestimmte Audiosignal die verbleibende Kapazität des zugeteilten Speicherbereichs füllt.
Es wird die Erörterung der Funktion des Rufempfängers von Fig. 2 fortgesetzt. Wegen der Forderung nach hoher Geschwindigkeit, Echtzeit- Signalverarbeitung und der Forderung, die nutzbare Lebensdauer der in dem Rufgerät enthaltenen Batterie zu verlängern, arbeitet die Energiespareinrichtung 20 mit dem Decoder 14 zusammen, um die Batterie zu schonen. Es mag auch gewürdigt werden, daß der Decoder 14 bestimmt sein kann, in einem von mehreren Decodierungsschemas zu arbeiten. Diese selektive Funktion kann durch den Codespeicher 22 geliefert werden oder kann unabhängig von dem Codespeicher 22 in der Fabrik voreingestellt werden. Es mag auch gewürdigt werden, daß der Codespeicher 22 verschiedene Adressen enthalten kann, die jeweils dem passend ausgewählten Decodierungsschema entsprechen, das von dem Decoder 14 als Reaktion auf von dem Empfänger 12 empfangene Signale festgelegt wird.
Der Codespeicher 22 enthält außerdem einen Funktionswahlbereich, der benutzt wird, um verschiedene Zusätze des Rufgerätes auszuwählen. Es ist von Vorteil, die Schaltkreise für alle Funktionen einzubauen, und dann Information im Codespeicher vorzusehen, die die Adresse des Rufgerötes identifiziert und verschiedene Kombinationen der möglichen Funktionsanzeigezusätze des Systems festlegt.
Fig. 3 zeigt ein ausführliches elektrisches Schaltbild für eine bevorzugte Ausführung des Audioerzeugungsmoduls 64. Die bevorzugte Ausführung benutzt den Trägersquelch als ein Aktivierungssignal. Die einzelne gezeigte Schaltung verriegelt die Digitaldatenleitung 46 auf einem logischen Nullpegel, wenn sie durch den Trägersquelch (Aktivierungssignal) von der Empfangseinrichtung aktiviert wird. Bei der einzelnen gezeigten Ausführung benutzt die Logik einen negativen Pegel als ein Aktivierungssignal. Die erste Reihe von NAND-Gattern 74 und 76 werden benutzt, um die richtige Logik für die Rücksetzung anderer Kreise bereitzustellen und um ein positives Squelchsignal von dem NAND-Gatter 74 zu erzeugen. Ein Ausgang des NAND-Gatters 76 wird an den Set-Eingang eines Latchs 78 angelegt, das durch eine Phantomlinie bezeichnet ist. Das Latch 78 umfaßt zwei NAND- Gatter in einer Art, die den Fachleuten bekannt ist. Der Reset-Eingang in das Latch 78 wird durch das Rückstellsignal von dem Decoder gespeist. Der Ausgang von Latch 78 wird durch die NAND-Gatter 80 und 82 auf einen geeigneten Pegel verschoben, um ein zusätzliches Pulldown-Vermögen auf der Digitaldatenleitung bereitzustellen. Es ist wichtig anzumerken, daß bei der dargestellten Ausführung der Ausgang von Latch 78 den Ausgang des CODEC 38 steuert.
Im Betrieb wird nach Freigabe des Aktivierungssignals das Latch 78 gesetzt, das die Digitaldatenleitung 46 in den Decoder, die schließlich in den Speicher geführt wird, auf einem logischen Nullpegel verriegelt. Somit werden nullen in dem verbleibenden zugeteilten Speicherbereich gespeichert, bis ein Steuersignal, z. B. das Rücksetzsignal, durch den Decoder gesendet wird. Das Rücksetzsignal wird von dem Decoder erzeugt, wenn die Kapazität des zugeteilten Speicherbereichs gefüllt ist. Obwohl das dargestellte Pull-down-Netzwerk die Daten in den Speicher zwingt, eine logische null zu sein, kann auf Befehl ein Ruhe- oder Leerlaufmuster mit zusätzlichen Timing- und Steuerkreisen in einer in der Technik bekannten Weise geschrieben werden. Das gezeigte Pull-down-Latchschema verkörpert eine typische Schaltung, die die geringste Zahl von Schaltungselementen benutzt, was bei der Herstellung von Halbleiterchips von Vorteil ist, um das Obige zu erreichen. Obwohl die einzelne gezeigte Ausführung als Gegenstand zur Veranschaulichung der geringsten Zahl von Schaltungselementen benutzt wird, um die vorerwähnte Funktion zu erfüllen, ist klar, daß mit dem Hinzufügen weiterer Schaltungselemente kompliziertere digitale Bitmuster in dem Speicher gespeichert werden können.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung, bei der ein Mikrocomputer 26 als Decoder 14 arbeitet. Der gezeigte Mikrocomputer 26 umfaßt einen Mikroprozessor 28 und einen Festspeicher (ROM) 30. Das ROM 30 enthält die notwendigen Befehle, um den Mikroprozessor 28 zu betreiben, um die nachfolgend beschriebenen Funktionen auszuführen. Es versteht sich, daß der Mikrocomputer 26 die erforderlichen Zeitsteuerkreise besitzt, um in einer in der Technik bekannten Weise zu arbeiten, und ähnliche Anschlüsse besitzt wie der Hardware- Decoder. Der Ersatz des Hardware-Decoders durch den Mikrocomputer 26 liefert genau die gleichen Signalisierungs-Decodierungsfunktionen, und die resultierenden Systemfunktionen sind, außer wie unten ausgeführt, für den Rufgerätebenutzer nicht unterscheidbar.
Der Mikrocomputer 26 benutzt den Mikroprozessor 28 als Software-Decoder, um die empfangenen Signale gemäß vorbestimmten Softwareroutinen In Echtzeit zu verarbeiten. Nachdem der Rufempfänger selektiv identifiziert ist, greift der Mikroprozessor 28 auf den Festspeicher 30 zu, um die richtigen Befehle zu ermitteln, die in diesem Speicher zum Verarbeiten der empfangenen Signale, Umwandeln der Analog-Sprachsignale in Digitalform, Speichern der Digitalform des Sprachsignals und zum Wiedergeben der gespeicherten Sprachsignale enthalten sind. Zum besseren Verständnis des Verarbeitens, Speicherns und Wiedergebens der Sprachsignale wird auf die Patentanmeldung 07/68,683 für eine ausführliche Beschreibung der Funktion der Mikroprozessorausführung des Rufempfängers verwiesen.
Fig. 5A, 5B und 6 zeigen
Flußdiagramme zur Erklärung der Funktion der in dem Festspeicher 30 gespeicherten Programme oder Routinen zum Betrieb der Mikroprozessor-Implementierung des Rufempfängers. Es versteht sich, daß andere Routinen zum Betrieb des Rufempfängers in dem einzelnen Rufschema ebenfalls in dem Festspeicher 30 vorhanden sind, aber hier nicht erörtert werden, da sie für die Erklärung der vorliegenden Erfindung nicht benötigt werden. Diese Routinen werden in US-Patenanmeldung 07/68,683 beschrieben. Bei dieser Ausführung speichert der Mikroprozessor-Decoder die digitalisierten Sprachnachrichten in Speicherbereichen variabler Länge, abhängig von der Länge der empfangenen Sprachnachricht, um so die Notwendigkeit für das Audioerzeugungsmodul zu beseitigen.
Fig. 5A zeigt ein Flußdiagramm für den Empfang, die Verarbeitung und die Aufzeichnung von Sprachinformation von der Basisstation. Nach dem Einschalten wird das System zu einer Einschaltroutine geführt, Schritt 100. Nachdem elementare Verwaltungsroutinen beendet sind, löscht das Verfahren dann alle Speicherbereiche zur Speicherung der digitalisierten Sprachnachrichten, Schritt 102. Außer dem Löschen der Speicherbereiche wird der Nachrichtenzähler rückgesetzt, und eine Abspielschlange (gezeigt in Block 111) wird gelöscht. Kurz gesagt, die Abspielschlange 111 speichert Adreßzeiger auf die Speicherbereiche im Speicher. Jeder Zeiger ist mit einem Nachrichtenzählwert verbunden. Der Nachrichtenzählwert befiehlt im Grunde die Nachricht. Die Abspielschlange wird mit Verweis auf die in Fig. 6 gezeigte Routine und die folgende Erörterung deutlich werden. Das Verfahren setzt den Speicheradreßzeiger für die erste empfangene digitale Sprachnachricht auf den Anfang des ersten Speicherbereichs, Schritt 104. Der Mikroprozessor geht dann in einen Wartezustand und wartet auf Information, die von dem Rufgerät zu empfangen ist, Schritte 106-108. Schließlich wird eine Sprachnachricht zur Speicherung empfangen, und der Mikroprozessor erleuchtet die Nachricht-Empfangen-Anzeige. Außerdem wird der Nachrichtenzähler erhöht, Schritt 110.
Der gezeigte Rufempfänger kann in verschiedenen Betriebsarten arbeiten. Kurz gesagt, die Betriebsarten sind der Normal betrieb, der Drücken-zum-Hören-Betrieb und der stille Betrieb. Im Normalbetrieb hört der Benutzer die Sprachnachricht wie sie empfangen wird (Echtzeit), wobei die Sprachnachricht gleichzeitig gespeichert wird. Beim Drückenzum-Hören-Betrieb muß der Benutzer den Rücksetz- oder Lese- (Abspiel) Schalter betätigen, um die Echtzeit-Sprachnachricht zu hören, wobei diese gleichzeitig gespeichert wird. Beim stillen Betrieb wird die Sprachnachricht ohne Echtzeit-Audioausgabe gespeichert. Die Betriebsarten werden im einzelnen in US-Patentanmeldung 07/68,682 beschrieben und hier nicht erklärt, da sie für das Verständnis der vorliegenden Erfindung ohne Bedeutung sind.
In Schritt 112 ermittelt das Verfahren dann, ob die Nachricht in Echtzeit wiederzugeben ist oder nur im Speicher zu speichern ist. Wenn die Nachricht nicht in Echtzeit wiedergegeben wird, wird der Zähler für ungelesene Nachrichten erhöht, Schritt 114. Außer dem wird in der Abspielschlange ein mit der ungelesenen Nachricht verbundenes Ungelesen- Flag gesetzt. Nach Erhöhung des Zählers ungelesener Nachrichten wird die Anzeige für ungelesene Nachrichten erleuchtet, Schritt 116. Es ist wichtig anzumerken, daß die Anzeige für ungelesene Nachrichten so lange erleuchtet wird wie ungelesene Nachrichten in einem der Speicherbereiche enthalten sind. Wenn bei Schritt 112 die Nachricht in Echtzeit wiedergegeben wird, werden die Schritte 114 und 116 umgangen.
Dann wird die Anfangsadresse zur Speicherung der Nachricht berechnet. Die Anfangsadresse zur Speicherung der Nachricht wird in der Abspielschlange gespeichert und der Wert des mit der einzelnen Speicheradresse verbundenen Nachrichtenzählers wird ebenfalls gespeichert, Schritt 118. Block 111 zeigt ein Beispiel der Abspielschlange, bei der die Anfangsspeicheradresse 1000 mit einer in Position 1 der Abspielschlange gespeicherten ungelesenen Nachricht 1 verbunden ist, die Anfangsadresse 1020 mit einer in Position 2 der Abspielschlange gespeicherten gelesenen Nachricht 2 verbunden ist, die Anfangsadresse 1030 mit einer in Position 3 der Abspielschlange gespeicherten ungelesenen Nachricht 3 verbunden ist, usw.
Die Sprachnachricht wird dann durch den CODEC von einer Analogform in eine Digitalform umgewandelt, Schritt 120. Die Nachricht wird dann gespeichert, beginnend bei der in der Abspielschlange gespeicherten Speicheradresse, Schritt 122. Der Mikroprozessor-Decoder ermittelt dann durch Prüfen des Empfangs eines Decoder-Steuersignals, ob die Sprachnachricht vollständig empfangen wurde oder der Trägersquelch ermittelt wurde, Schritt 124. Wenn die Nachricht noch nicht vollständig empfangen wurde, fährt das Verfahren fort, die Sprachnachricht in Digitalform umzuwandeln und das digitalisierte Signal im Speicher zu speichern, Schritte 120-122.
Das einzelne verwendete Verfahren benutzt Speicherbereiche variabler Länge, um eine digitalisierte Sprachnachricht zu speichern. Es können jedoch Umstände eintreten, wo die Länge der digitalisierten gespeicherten Sprache größer ist als die zum Speichern der digitalisierten Sprachinformation vorhandene Speichermenge. Daher prüft das Verfahren, ob das Ende des Speichers erreicht ist und eine Speicherüberlagerung auftreten wird, Schritt 126. Eine Speicherüberlagerung ist, wenn das Ende des Speichers erreicht ist und die Aufzeichnung wieder bei einer vorbestimmten Stelle im Speicher beginnen muß. Diese Speicherstelle wir durch das in Fig. 5B gezeigte Verfahren berechnet. Wenn eine Speicherüberlagerung auftritt, wird ein überlagerungs-Flag gesetzt, Schritt 130. Das Verfahren geht dann zu Prozedur A, die in Fig. 5B dargestellt ist. Kurz gesagt, die Prozedur A wird eine Anfangsspeicheradresse zur Fortsetzung der Speicherung der digitalisierten Sprachnachricht berechnen. Wenn keine Speicherüberlagerung vorhanden ist, kann eine vorangehende Speicherüberlagerung stattgefunden haben, und eine zuvor gespeicherte Nachricht kann zerstört werden. Dies wird in Schritt 128 geprüft, wo ermittelt wird, ob eine in dem Speicher gespeicherte vorangehende Nachricht im Begriff ist, zerstört zu werden. Dies wird durch Vergleichen der Speicheradresse der aktuellen Nachricht mit den Anfangsspeicheradressen, die in der Abspielschlange gespeichert worden sind, ermittelt. Wenn die Speicheradresse gleich der Anfangsadresse einer zuvor gespeicherten Nachricht ist, befindet sich die zuvor gespeicherte Nachricht in der Gefahr, zerstört zu werden. Wenn keine frühere Nachricht zerstört werden wird, fährt das Verfahren fort, die Analogsprachricht umzuwandeln und sie im angrenzenden Speicher zu speichern, Schritte 120-122. Wenn jedoch eine frühere Nachricht im Begriff ist, zerstört zu werden, geht das Verfahren zu Prozedur A, die eine Warnung erzeugt, um den Benutzer zu informieren, daß eine zuvor gespeicherte gelesene Nachricht zerstört werden wird. Für eine umfassende Erklärung der Prozedur A wird auf Fig. 5B verwiesen.
Schließlich wird, entweder durch Trägersquelch-Ermittlung oder den Empfang eines Decoder-Steuersignals in der Information das Ende der Sprachnachricht angezeigt, und der Mikrocomputer-Decoder beendet das Speichern der Nachricht, Schritt 132. Das Verfahren ermittelt dann die Anfangsspeicheradresse für den nächsten Speicherbereich und legt diese in dem "Anfangsadreß"-Speicherplatz in der Abspielschlange ab, Schritt 136. Zum Beispiel enthält in Block 111 die fünfte Position die Abspielschlange die Anfangsadresse 1070 für die nächste Nachricht. Wenn eine neue Nachricht empfangen wird, wird das Verfahren daher die nächste Nachricht am Ende der vorangehenden Nachricht zu speichern beginnen, um so irgendwelche ungefüllten Speicherstellen zu beseitigen. Der Mikroprozessor-Decoder kehrt dann zu den Warteschritten 106-108 zurück. Auf diese Weise können von dem Rufempfänger eine Mehrzahl von Sprachnachrichten empfangen und im Speicher durch Verwendung variabler Speicherbereiche gespeichert werden, wobei die Anfangsadresse jeder digitalisierten Sprachnachricht mit dem Nachrichtenzähler in der Abspielschlange verbunden ist.
Fig. 5B zeigt eine ausführliche Darstellung der Prozedur A. Kurz gesagt, Prozedur A wird betreten, wenn ein Speicherüberlagerungszustand auftritt oder eine zuvor gespeicherte Nachricht zerstört werden wird. Zuerst ermittelt die Prozedur, ob das Überlagerungs-Flag gesetzt worden ist, Schritt 140. Wenn das Flag gesetzt ist, zeigt es an, daß ein Speicherüberlagerungszustand stattgefunden hat. Die Prozedur löscht dann das Flag, Schritt 142. Die Prozedur packt dann alle ungelesenen Nachrichten an das untere Ende des Speichers und ordnet die Schlange neu, so daß die ungelesenen Nachrichten am unteren Ende des Speichers und die gelesenen Nachrichten am oberen Ende des Speichers erscheinen, Schritt 144. Man beachte, daß der mit jeder Nachricht verbundene Nachrichtenzählerwert mit der Nachricht neu geordnet wird. Die Speicheradresse wird dann auf die Endadresse plus eins der letzten ungelesenen Nachricht gesetzt, Schritt 146. Die Speicherung der Sprachnachricht, die die Speicherüberlagerung verursachte, wird im Grunde über der ältesten gelesenen Sprachnachricht begonnen werden.
Als ein Beispiel zeigt Block 144 die Abspielschlange von Block 111, die nach dem Auftreten einer Speicherüberlagerung neu geordnet ist. Da das momentane Speichern der Sprachnachricht die Nachricht 1 potentiell zerstören wird, werden die Nachrichten neu geordnet mit den ungelesenen Nachrichten 1 und 3 am unteren Ende und den gelesenen Nachrichten 2 und 4 am oberen Ende. Die Speicherung der aktuellen Nachricht wird bei 1020 beginnen und daher die Nachricht 2 zerstören. Der Nachrichtenzähler wird dann dekrementiert, Schritt 148. Die Prozedur kehrt dann zum Einsprungpunkt B von Fig. 5A zurück, der die Analog-Sprachnachricht in Digitalform umwandelt. Wenn bei Schritt 140 das Überlagerungs-Flag nicht gesetzt ist, bedeutet das, daß die Prozedur A nicht wegen einer Speicherüberlagerung, sondern wegen der Zerstörung einer zuvor gespeicherten Nachricht betreten wird. In diesem Fall wird die Speicheradresse geprüft, um zu sehen, ob sie gleich der Anfangsadresse der momentan digitalisierten Sprachnachricht ist, Schritt 150. Wenn die Speicheradresse gleich der Startadresse für die momentane Nachricht ist, heißt das, daß die Sprachnachricht so lang ist, daß eine Speicherüberlagerung eingetreten ist, und die Nachricht beginnt, sich selbst zu zerstören. Wenn dies eintritt, wird das Speichern der digitalisierten Sprachnachricht angehalten, Schritt 152. Eine Warnung wird erzeugt, um den Benutzer zu informieren, daß die Speicherung wegen der extremen Länge der empfangenen Sprachnachricht angehalten wurde, Schritt 154. Die Prozedur tritt dann ab und wartet auf die nächste Nachricht, Schritt 156.
Wenn in Schritt 150 die momentane Speicheradresse nicht gleich der Startadresse der momentan digitalisierten Sprachnachricht ist, wird ermittelt, ob eine zuvor gespeicherte gelesene Nachricht überschrieben wird, Schritt 158. Dies wird durch Vergleichen der Speicheradresse mit der in der Abspielschlange gespeicherten Anfangsadresse ermittelt. Wenn keine gelesene Nachricht überschrieben wird, kehrt die Prozedur zum Einsprungpunkt B in Fig. 5A zurück, um mit dem Umwandeln der Analog-Sprachnachricht in Digitalform fortzufahren. Wenn eine gelesene Nachricht überschrieben wird, wird eine Warnung erzeugt, Schritt 160. Diese kann anders sein als die Warnung von Schritt 154 und informiert den Rufgerätebenutzer, daß eine gelesene Nachricht überschrieben wird. Der Nachrichtenzähler wird dekrementiert, da eine Nachricht überschrieben wird und die Prozedur fährt beim Einsprungpunkt B von Fig. 5A fort. Fig. 5B zeigt somit eine Prozedur, um das Problem der Speicherung von Nachrichten mit variabler Länge in einem begrenzten Speicher zu lösen.
Fig. 6 zeigt ein ausführliches Flußdigramm der Funktion des Mikrocomputer-Decoders zum Wiedergeben der in den Speicherbereichen variabler Länge gespeicherten Nachrichten. Das Verfahren beginnt mit dem Nullsetzen eines Abspielzählers, Schritt 202. Der Abspielzähler wird von dem Verfahren benutzt, um die Nachrichten in der Abspielschlange aufzurufen. Wenn der Abspielzähler gleich 1 ist, wird die Nachricht, auf die in der ersten Stelle der Schlange gezeigt wird, aufgerufen. Wenn der Abspielzähler gleich 2 ist, wird die Nachricht, auf die in der zweiten Stelle der Schlange gezeigt wird, abgespielt. Nach dem Nullsetzen des Abspielzählers wird ermittelt, ob die Abspieltaste von dem Benutzer betätigt worden ist, Schritt 204. Wurde die Abspieltaste nicht betätigt, tritt das Verfahren ab, Schritt 206. Wenn die Abspieltaste betätigt wird, wird ermittelt, ob der Nachrichtenzähler null ist, Schritt 208. Wenn der Nachrichtenzähler null ist, zeigt dies an, daß keine Nachrichten gespeichert worden sind, und für den Benutzer wird eine Speicher-Leer-Warnung erzeugt, Schritt 210. Das Verfahren tritt dann ab, Schritt 206.
Wenn bei Schritt 208 der Nachrichtenzähler positiv ist, wird der Abspielzähler erhöht. Zu Anfang ist der Abspielzähler null und das Erhöhen des Abspielzählers auf 1 wird die erste Nachricht abspielen. Die Nachricht, auf die durch den Abspielzähler in der Abspielschlange gezeigt wird, wird dann aus dem Speicher rückgerufen, Schritt 214. Kurz auf Block 146 in Fig. 5B verweisend, wird z. B. Nachricht 1 aus dem Speicher zurückgerufen, um abgespielt zu werden. Man beachte, daß die Nachrichten in der Folge 1-3-2-4 abgespielt werden, wobei die ungelesenen Nachrichten zuerst abgespielt werden. Man beachte auch, daß die zeitlichen Reihenfolge der gelesenen und ungelesenen Nachrichten erhalten wird. Dann wird durch ein Flag, das in der mit dem Abspielzeiger verbundenen Abspielschlange gesetzt worden ist, ermittelt, ob die Nachricht ungelesen ist, Schritt 216. Wenn die Nachricht ungelesen ist, wird der Zähler ungelesener Nachrichten dekrementiert, und die Nachricht wird in den Gelesen-Status gesetzt, Schritt 218. Wenn der Zähler ungelesener Nachrichten null ist, zeigt dies an, daß keine ungelesenen Nachrichten mehr vorhanden sind, und die Anzeige ungelesener Nachrichten wird gelöscht, Schritte 220-222. Nachdem die ungelesene Nachricht ermittelt worden ist, wird die Nachricht durch den CODEC von der Digitalform in die Analogform umgewandelt und auf dem Audiowandler des Unterstützungsmoduls wiedergegeben, Schritt 224. Dann wird die Abspieltaste abgetastet, um zu ermitteln, ob sie betätigt wurde, Schritt 226. Wenn die Abspieltaste betätigt wird, während die Nachricht abspielt, zeigt dies an, daß der Benutzer die nächste Nachricht abzuspielen wünscht. In diesem Fall ermittelt dann das Verfahren, ob der Abspielzähler nun gleich dem Nachrichtenzähler ist, Schritt 230. Wenn der Abspielzähler gleich dem Nachrichtenzähler ist, zeigt dies an, daß alle Nachrichten abgespielt worden sind, und es wird eine Warnung erzeugt, Schritt 232, und das Verfahren tritt ab, Schritt 234.
Wenn bei Schritt 230 der Abspielzähler nicht gleich dem Nachrichtenzähler ist, zeigt dies an, daß noch weitere abzuspielende Nachrichten in den Speicherbereichen vorhanden sind, und das Verfahren kehrt zu Schritt 208 zurück. Wenn bei Schritt 226 die Abspieltaste während des Abspielens der Nachricht nicht betätigt wird, wird schließlich das Ende der Nachricht erreicht, Schritt 228. Dies erfolgt durch Vergleichen der Abspieladresse mit der Anfangsadresse der nächsten Nachricht, die in der Abspielschlange gespeichert ist. Wenn das Nachrichtenende erreicht wird, wird der Benutzer gewarnt, und die Prozedur tritt ab, Schritte 232-234. Es ist wichtig, zu beachten, daß, wenn die Abspieltaste während des Abspielens einer Nachricht nicht betätigt wird, nur diese Nachricht abgespielt wird. Um weitere Nachrichten abzuspielen, muß der Benutzer die Abspieltaste für jede Nachricht betätigen. Um z. B. die zweite Nachricht abzuspielen, würde der Benutzer die Abspieltaste zweimal betätigen. Wenn der Benutzer den Abspielvorgang erneut startet, beginnt das Abspielen der Nachrichten mit der ersten im Speicher gespeicherten Nachricht.
Es folgt nun eine Erörterung des Rufformates. Während klar ist, daß viele Arten von Formaten und Signalcodierungen für die vorliegende Erfindung verwendet werden können, benutzt die bevorzugte Ausführung ein modifiziertes "Golay sequential code" Rufsystem. Der Golay sequential code (GSC) ist ein Selektivruf-Protokoll, das größtenteils auf dem derzeitigen GSC-Binärrufformat beruht. Eine ausführliche Beschreibung des Golay-Codes kann in einer Schrift mit dem Titel "Selective Signalling for Portable Applications" von Leonard E. Nelson, 28 IEEE Vehicular Technologie Conference, Denver, Colorado, 21.-24. März 1978, gefunden werden. Der sequentielle Golay-Code ist ein gegenüber dem früheren Format stark modifiziertes binäres NRZ-Signalisierungsformat, um gemischte Durchsagen aus Nur-Ton, Ton und Daten sowie Ton und Sprache zu akkomodieren. Der GSC ist ein asynchrones Rufformat, mit dem Durchsagen übertragen werden können. Die Höchstzahl von Nachten für Rufe aus Nur-Ton und Ton und Daten wird im Stapelübertragungsmodus erzielt, während Ton- und Sprachrufe im Einzelrufmodus durchgeführt werden.
Fig. 7 zeigt ein Zeitdiagramm für ein modifiziertes GSC-Nachrichten- Signalisierungssystem für Sprachnachrichten. Das Einzelruf-Adreßformat umfaßt eine Präambel 250, ein Steuerwort 252 und für Sprachrufe einen Aktivlerungscode 256. Die Präambel dient dazu, die Rufgeräte Innerhalb des Systems zur verbesserten Batterielebensdauer in Gruppen aufzuteilen, und um die GSC-Übertragung gegenüber anderen Codierungsschemas eindeutig zu Identifizieren, um eine gemeinsame Kanalnutzung ohne Opfern der Batterielebensdauer oder falscher Rufintegrität zu ermöglichen. Das Steuerwort 252 begrenzt das Ende der Präambel und liefert die Zeitinformation für die Stapelbetrieb-Decodierung. Die Adresse identifiziert jedes Rufgerät eindeutig, und der Aktivierungscode 256 wird benutzt, um die Audiokreise des Rufgeräts bei Sprachdurchsagen zu steuern, um das Rufgerät von der Anwesenheit einer Sprachnachricht 258 zu benachrichtigen. Der Stapel betrieb erlaubt es, eine Folge von Adressen, denen ein Steuerwort folgt, zu übertragen.
Der Adresse 254 folgt der Aktivierungscode 256, und nach dem Empfang und der Ermittlung des Aktivierungscodes beginnt der Rufempfänger, abhängig von seiner Betriebsart, die Nachricht zu speichern, oder er erzeugt einen Hinweis, um den Rufgerätebenutzer auf das Vorliegen und Speichern einer nachfolgenden Sprachnachricht 258 hinzuweisen. Es ist wichtig anzumerken, daß der Hinweis nach der Speicherung der Sprachnachricht eintreten kann. Am Ende der variabel langen Sprachnachricht 258 hat die Einschließung eines Deaktivierungs- und Steuerwortes 260, das für die bevorzugte Ausführung das zweite ermittelte Auftreten des Aktivierungs-Codewortes ist, das Anlegen des Aktivierungssignals an das Audioerzeugungsmodul bei der Hardware-Ausführung oder die Beendigung des Speicherns der Sprachnachricht bei der Mikroprozessor-Ausführung zur Folge.
Ferner kann der Deaktivlerungscode eliminiert werden, und der Decoder kann den Abschluß der Sprachnachricht durch die von der Empfangseinrichtung mit dem oben beschriebenen Trägersquelchverfahren erzeugte Aktivierung bestimmen. Somit ist ein Format dargestellt worden, das den Durchsatz für Sprachnachrichten durch Beseitigen der Zeitlücke, die zuvor bei Rufempfängern des Standes der Technik benutzt wurde, um den Benutzer vorzuwarnen, wesentlich steigert.
In der vorliegenden Erfindung ist daher ein wirkungsvoller und nützlicher Rufempfänger zum Empfangen, Digitalisieren, Speichern und Wiedergeben von Sprachnachrichten für einen Benutzer gezeigt worden. Bei einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung werden Nachrichten in zugeteilten Speicherbereichen fester Länge mit dem Einschluß von vorbestimmten Analogsignalen, wenn die Sprachnachricht kleiner ist als die Kapazität des zugeteilten Speicherbereichs fester Länge, gespeichert. Bei einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung speichert ein Mikroprozessor-Decoder eine Mehrzahl von Sprachnachrichten in Speicherbereichen variabler Länge. Schließlich ist ein Rufformat dargestellt worden, das den Durchsatz durch Beseitigen der Zeitlücke, die zuvor benutzt wurde, um den Rufgerätebenutzer vor dem Empfang einer Sprachnachricht vorzuwarnen, wesentlich steigert.
Aus der obigen Beschreibung sollte ersichtlich sein, daß zahlreiche Veränderungen der hierin beschriebenen bevorzugten Ausführung vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Es wird daher auf die Ansprüche verwiesen, die zur Definition der Erfindung folgen.

Claims

1. Rufempfänger mit einer Empfangseinrichtung (12), um für den Rufempfänger bestimmte Selektivrufsignale zu empfangen, wobei die Selektivrufsignale wenigstens eine Analog-Sprachnachricht die den Rufempfänger enthalten, einer auf die Selektivrufsignale ansprechenden Decodierungseinrichtung (14), um den Rufempfänger zu befähigen, die Analog-Sprachnachricht wiederzugewinnen, einer Einrichtung zum Abtasten des Endes der wiedergewonnenen Analog-Sprachnachrichten und zum Erzeugen eines Nachrichtenendesignals als Reaktion darauf (12), einer Speichereinrichtung (50) zum Speichern digitaler Signale sowie einer Steuereinrichtung (14) zum Zugreifen auf die Speichereinrichtung, um Nachrichten darin zu speichern, wobei der Rufempfänger gekennzeichnet ist durch:

die Speichereinrichtung (50), die wenigstens einen Speicherbereich fester Kapazität zum Speichern digitaler Signale enthält;

eine Umwandlungseinrichtung (38), ansprechend auf die Empfangseinrichtung und die Decodierungseinrichtung zum Umwandeln der Analog-Sprachnachricht in Digitalsignale, die eine Nachbildung der Analog-Sprachnachricht darstellen;

eine Signalerzeugungseinrichtung (64) zum Erzeugen vorbestimmter Digitalsignale;

die Steuereinrichtung (14) zum Zugreifen auf die Speichereinrichtung, um in einem Teil eines ausgewählten Speicherbereichs fester Kapazität davon die umgewandelten Digitalsignale der Analog-Sprachnachricht während ihrer Umwandlung durch die Umwandlungseinrichtung zu speichern, und um, gesteuert durch das Nachrichtenendesignal, auf die Speichereinrichtung zuzugreifen, um in dem verbleibenden Teil des ausgewählten Speicherbereichs fester Kapazität die vorbestimmten Digitalsignale während ihrer Erzeugung zu speichern, und

eine Einrichtung zum Unterbinden des Speicherzugriffs (64) durch die Steuereinrichtung, wenn der verbleibende Teil des ausgewählten Bereiches fester Kapazität gefüllt ist.

2. Rufempfänger nach Anspruch 1, bei dem die erzeugten vorbestimmten Digitalsignale ein Audiosignal darstellen, das einen Ton umfaßt.

3. Rufempfänger nach Anspruch 1, bei dem die erzeugten vorbestimmten Digitalsignale ein Audiosignal darstellen, das eine Mehrzahl von Tönen umfaßt.

4. Rufempfänger nach Anspruch 1, bei dem die erzeugten vorbestimmten Digitalsignale ein Audiosignal darstellen, das eine Musikmelodie umfaßt.

5. Rufempfänger nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter gekennzeichnet durch:

eine Einrichtung zum Bestimmen der Zahl empfangener Nachrichten (14);

und

eine Einrichtung zum Darstellen einer Anzeige der Zahl empfangener Nachrichten (35, 36).

6. Rufempfänger nach Anspruch 1, bei dem die Signalerzeugungseinrichtung ein vorbestimmtes Bitmuster erzeugt, um die verbleibende Kapazität des ausgewählten Speicherbereichs zu füllen, wenn die Speicherung der digitalen Sprachnachricht kleiner ist als die Speicherkapazität ihres ausgewählten Speicherkapazitätsbereiches.

7. Rufempfänger nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter gekennzeichnet durch:

eine Einrichtung zum Erzeugen einer Vorwarnung, während gleichzeitig die Analog-Sprachnachricht empfangen wird (14).