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KR100243450B1 - 통신 시스템 동작 방법, 통신 시스템 및 그 통신 시스템용 2차국 - Google Patents

통신 시스템 동작 방법, 통신 시스템 및 그 통신 시스템용 2차국 Download PDF

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KR100243450B1
KR100243450B1 KR1019910020008A KR910020008A KR100243450B1 KR 100243450 B1 KR100243450 B1 KR 100243450B1 KR 1019910020008 A KR1019910020008 A KR 1019910020008A KR 910020008 A KR910020008 A KR 910020008A KR 100243450 B1 KR100243450 B1 KR 100243450B1
Authority
KR
South Korea
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channel
carrier
channels
station
secondary station
Prior art date
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Application number
KR1019910020008A
Other languages
English (en)
Inventor
크리스토퍼데이빗푸드니
마크피터데이비
Original Assignee
요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 요트.게.아. 롤페즈, 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 요트.게.아. 롤페즈
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Publication of KR100243450B1 publication Critical patent/KR100243450B1/ko
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
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Abstract

DECT와 같은 TDMA 무선 전화 시스템에서, 비고정 2차국은 고정시킬 수 있는 시스템을 발견하기 위해 각 반송파 채널내의 모든 물리채널을 스캔한다. 채널의 스캔을 신속히 처리하기 위해, 2차국은 각 스캔 시퀀스 중에 비인접 반송파 채널에 위치된 연속된 물리 채널들이 스캔되는 스캔 시퀀스를 채용하고 있다. 스캔되지 않은 채널의 송신으로부터의 스필오버(spill over)로 인해, 어느 채널에서 송신이 있는지를 결정할 수 있고, 이에 의해 2차 채널을 보다 빠르게 로크할 수 있으며, 따라서 배터리 전원을 절약할 수 있다. 스캔의 수정된 형태에 있어서는, 각각의 물리채널의 신호 세기가 물리 채널의 기간 중 일부 기간 동안에 모니터될 수도 있다.

Description

통신 시스템 동작 방법, 통신 시스템 및 그 통신 시스템용 2차국
제1도는 디지탈 무선 전화 시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
제2도는 10개의 반송파 채널 상에 부여된 DECT 프레임 구조를 나타낸 도면.
제3도는 DECT 물리 채널의 구조를 나타낸 도면.
제4도는 송신기 출력의 진폭(A) 대 주파수(F) 마스크, 및 일점쇄선으로 표시된 전형적인 수신기 필터 특성을 개략적으로 나타낸 도면.
제5도는 4개의 물리 채널에 픽업된 신호를 설명하는 진폭(A) 대 시간(T)의 도면.
제6도는 2차국의 개략적인 블럭도.
제7도는 본 발명에 따른 방법의 일실시예를 나타낸 흐름도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
24 : 송신기 28 : 수신기
30 : 디지탈 필터 32 : CODEC
34 : 압축기/신장기 35 : 제어 소자
42 : 표시 장치 46 : MODEM
본 발명은 범위내 2차국(in range secondary stations)에 의해 검출될 수 있는 아이들 비콘(idle beacon) 신호를 규칙적으로 송신하는 하나 이상의 고정 설치된 1차국의 무선 유효 범위(coverage) 영역 내외에서 2차국이 로밍(roam)할 수 있는 통신 시스템을 동작시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 그와 같은 통신 시스템, 및 이 통신 시스템용 2차국에 관한 것이다.
설명의 편의를 위해, 본 발명은 시분할 다중 엑세스(TDMA) 프로토콜을 이용하여 엑세스되는 복수의 시분할 이중 주파수 채널을 구비한 DECT(Digital European Cordless Telecommunications) 시스템을 참조하여 설명된다. 특히, DECT는 음성 통신을 위해, 셀 및 PSTN에의 육상선 접속을 결정하는 무선 송수신 수단을 각각 가지고 있는 하나 이상의 지리적으로 분리되어 있는 1차국 즉 고정 기지국과, 범위내 1차국과 무선 링크에 의해 통신할 수 있는 무선 송수신 수단을 가지고 있는 하나 이상의 2차국 즉 이동 가능한 국, 예컨대 휴대 가능한 국을 구비하고 있다. 유럽 원격 통신 표준 연구소(ETSI)의 제안에 따르면, 현재 DECT가 10개의 무선 반송파 채널을 가지고 있지만, 이 갯수는 충분한 수요가 있는 경우에 나중에 증가될 수도 있다. 각각의 무선 채널은 10 밀리초 기간의 프레임으로 분할되고, 각각의 프레임은 이중 음성 채널이라고 하는 12개의 시분할 이중(TDD) 채널을 구비하고 있는 24개의 동일한 시간 슬롯(또는 물리 채널(physical channels))으로 분할된다. 상기 TDD 장치는 n 번째 및 (n+12)번째 시간 슬롯(여기서, n은 1과 12 사이의 정수)이 이중 음성 채널을 구성하는 순방향 및 역방향 물리 채널이 되도록 되어 있다. 각각의 쌍의 물리 채널은 32kbits/sec의 속도로 하나의 이중 디지탈 음성 변환 또는 데이타를 전송할 수 있다. 이는, 무선 반송파 채널의 프레임 구조가 동기화되므로, 각각의 무선 반송파 채널의 대응하는 수의 물리 채널이 시간적으로 일치함을 의미한다.
1차국과 2차국간의 음성 호출을 설정할 때에는, 이중 음성 채널이 트랜잭션(transaction)에 할당된다. 무선 반송파 채널의 이중 음성 채널의 할당은 동적 채널 할당법에 의해 이루어지며, 이에 따라, 120 쌍의 물리 채널의 각각의 평균 간섭을 모니터함으로써 결정되는 바와 같이, 그 무선 환경을 고려하는 2차국은 1차국의 제어 하에서 현재 이용 가능한 가장 양호한 이중 음성 채널에 엑세스하기 위해 상기 1차국과 교섭하게 된다.
현재의 DECT 사양에 따라, 기본 시스템 정보, 기지국 식별, 주파수 및 프레임 타이밍 기준을 방송하는 시스템 기능을 제공하기 위해, 최후의 액티브 순방향 물리 채널 상에서 기지국이 송신을 지속하는 것이 요구된다. 설명의 편의를 위해, 이와 같은 송신은 "정상적인 이이들 비콘" 송신이라고 한다.
2차국은, 시스템에 로크(lock)될 때, 1차국의 프레임 구조와 동기를 유지하지만, 비교적 긴 기간 동안에 전원 다운이 되거나 "휴지(sleep)" 상태로 될 수 있다. 하지만, 상기 2차국은 어드레스 지정된 페이징 송신을 수신할 수 있도록 매 16 프레임(또는 160 ms)마다 1 프레임(10 ms)씩 상기 1차국의 액티브 순방향 물리 채널의 발생을 위해 활성화 상태로 된다. 가능한 페이징 신호의 수신을 위해 이와 같은 장치를 가짐으로써, 상기 2차국은 전력 소비를 줄이는데 효과적인 1:384 정도의 듀티 사이클을 갖게 되지만, 이 듀티 사이클은 상기 2차국이 송신될 페이징 메시지가 없는 메시지 헤더로부터 실현되고 물리 채널의 종료 전에 전원이 다운되면, 2000의 1로 증가될 수 있다.
로크되지 않은 2차국의 경우에, 2 차국은 대략 200 초마다 활성화되어, 모든 반송파 채널을 연속적으로 스캔함으로써 로크할 수 있는 시스템을 검출하는 시도를 수행하며, 이때 각각의 채널은 반송파 채널이 10개인 경우에 100mS 소요되는 1 프레임의 기간 동안 모니터된다. 이와 같은 반송파 채널의 검색은 페이징 메시지가 없는 경우에, 로크된 2차국에 대해 대략 2000분의 1인 2차국의 듀티 사이클을 혼란시킬 뿐만 아니라 배터리 수명을 단축시킨다.
본 발명의 목적은 반송파 채널의 스캔을 보다 효율적으로 행하는데 있다.
본 발명의 제 1 양태에 따라, 복수의 1차국과 복수의 2차국을 구비하고 있는 셀룰러 통신 시스템을 동작시키는 셀룰러 통신 시스템 동작 방법으로서, 각각의 1차국은 각각의 반송파 채널을 가지고 있고, 1차국과 2차국간의 통신은 해당 반송파 채널이 연속된 시간 프레임으로 분할될 수 있도록 시분할 다중 프로토콜에 따라 수행되며, 각각의 상기 시간 프레임은 연속된 물리 채널로 분할되고, 반송파 채널의 아이들 물리 채널은 상기 해당 1차국에 의해 전송된 비콘 신호에 의해 식별되고, 물리 채널을 수신하기 위해, 로크되어 있지 않은 2차국은 비콘 신호를 검출하기 위해 상기 반송파 채널의 물리 채널을 순차적으로 스캔할 수 있도록 주기적으로 활성화되며, 상기 스캔 동작은 상기 반송파 채널의 전송 특성을 검출하는 동작을 포함하고 있는 셀룰러 통신 시스템 동작 방법이 제공되며, 로크되지 않은 2차국이 따르는 주기적 스캔 시퀀스는, (i) 선택된 일련의 비인접 반송파 채널중 하나의 반송파 채널의 연속된 물리 채널을 스캔하는 단계와; (ii) 상기 단계(i) 동안에, 인접 반송파 채널뿐만 아니라 상기 하나의 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 비콘 신호를 검출함으로써 식별하는 단계와; (iii) 상기 선택된 일련의 비인접 반송파 채널의 연속된 비인접 반송파 채널들에 대해 상기 단계(i)(ii)를 연속적으로 반복하는 단계와; (iv) 상기 2차국에 허용 가능한 전송 특성을 가지고 있는 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 식별하고, 그와 같은 반송파 채널에 로크한 후에, 추가 스캔을 중지하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 양태에 따라, 복수의 1차국과 복수의 2차국을 구비하고 있는 셀룰러 통신 시스템으로서, 각각의 1차국은 각각의 반송파 채널을 가지고 있고, 1차국과 2차국간의 통신은 해당 반송파 채널이 연속된 시간 프레임으로 분할될 수 있도록 시분할 다중 프로토콜에 따라 수행되며, 각각의 시간 프레임은 연속된 물리 채널로 분할되고, 반송파 채널의 아이들 물리 채널은 상기 해당 1차국에 의해 전송된 비콘 신호에 의해 식별되고, 물리 채널을 수신하기 위해, 로크되어 있지 않은 2차국은 비콘 신호를 검출하기 위해 상기 반송파 채널의 물리 채널을 순차적으로 스캔할 수 있도록 주기적으로 활성화되며, 상기 스캔 동작은 그와 같은 반송파 채널의 전송 특성을 검출하는 동작을 포함하고 있는 셀룰러 통신 시스템이 제공되며, 각각의 2차국은 수신 수단, 및 로크될 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 선택하기 위해 상기 2차국이 로크되지 않을 때 스캔 시퀀스를 수행할 수 있도록 상기 수신 수단을 주기적으로 활성화시키는 제어 수단을 구비하고 있으며, 상기 스캔 시퀀스는, (i) 선택된 일련의 비인접 반송파 채널중 하나의 반송파 채널의 연속된 물리 채널을 스캔하는 단계와; (ii) 상기 단계(i) 동안에, 인접 반송파 채널뿐만 아니라 상기 하나의 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 비콘 신호를 검출함으로써 식별하는 단계와; (iii) 상기 선택된 일련의 비인접 반송파 채널의 연속된 비인접 반송파 채널에 대해 상기 단계(i)(ii)를 연속적으로 반복하는 단계와; (iv) 상기 2차국에 허용 가능한 전송 특성을 가지고 있는 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 식별한 후에 추가 스캔을 중지하고, 그와 같은 반송파 채널에 로크하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 3 양태에 따라, 복수의 1차국과 복수의 2차국을 구비하고 있는 셀룰러 통신 시스템용 2차국으로서, 각각의 1차국은 각각의 반송파 채널을 가지고 있고, 1차국과 2차국간의 통신은 해당 반송파 채널이 연속된 시간 프레임으로 분할될 수 있도록 시분할 다중 프로토콜레 따라 수행되며, 각각의 상기 시간 프레임은 연속된 물리 채널로 분할되고, 반송파 채널의 아이들 물리 채널이 상기 해당 1차국에 의해 전송된 비콘 신호에 의해 식별되는 셀룰러 통신 시스템용 2차국이 제공되며, 각각의 상기 2차국은 수신 수단, 및 로크될 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 선택하기 위해 상기 2차국이 로크되지 않을 때 스캔 시퀀스를 수행할 수 있도록 상기 수신 수단을 주기적으로 활성화시키는 제어 수단을 구비하고 있으며, 상기 스캔 시퀀스는, (i) 선택된 일련의 비인접 반송파 채널중 하나의 반송파 채널의 연속된 물리 채널을 스캔하는 단계와; (ii) 상기 단계(i) 동안에, 인접 반송파 채널뿐만 아니라 상기 하나의 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 식별하는 비콘 신호를 검출하는 단계와; (iii) 상기 선택된 일련의 비인접 반송파 채널의 연속된 비인접 반송파 채널에 대해 상기 단계(i)(ii)를 연속적으로 반복하는 단계와; (iv) 허용 가능한 전송 특성을 가지고 있는 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 식별한 후에 추가 스캔을 중지하고, 그와 같은 반송파 채널에 로크하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명은, 초기의 스캔 시퀀스를 실행할 때, 송신된 신호의 특성에 의해 인접 반송파 채널의 그 존재가 결정될 수 있다는 사실에 기초를 두고 있다. 결과적으로, 채널 스캔 프로토콜은 전부는 아니지만 일부 반송파 채널이 한번에 스캔될 수 있도록 고안될 수 있고, 이와 같이 함으로써, 스캔되는 채널에서뿐만 아니라, 스캔되는 채널에 인접한 채널에서의 송신 1 차국의 존재가 양호하게 표시될 수 있다.
필요한 경우, 각각의 스캔 시퀀스는 전부 기수 채널이고, 다음에 전부 우수 채널이다.
이들 시퀀스는 각각 기수 반송파 채널의 순방향 전송, 우수 반송파 채널의 순방향 전송, 기수 채널의 역방향 전송 및 우수 채널의 역방향 전송을 포함하고 있는 4 개의 스캔 시퀀스로 분할될 수 있다. 기타 다른 변형도 가능하다.
일실시예에서, 각각의 물리 채널은 실질적으로 그 전체 기간 동안에 검사된다. 하지만, 다른 방법은 각각의 물리 채널의 일부 기간, 예컨대 1/8 동안 신호 세기를 모니터하는 것이다. 이와 같은 일부 기간은 416 μS중 예컨대 50μS일 수 있다. 하지만, 상기 일부 기간이 가드 공간(guard space)동안에 생기지 않도록 해야 함을 주의해야 한다.
시스템의 개발에 있어서, 각각의 1차국은 정보가 저장되어 있는 인접 시스템에 관한 정보를 얻기 위한 2차국에 의해 이용될 수 있는 시스템 식별 코드를 전송한다. 범위 외(out of range)의 2차국이 인접 시스템을 검출하면, 상기 2차국은 자신의 국부 시스템에 접근하는 것으로 예측하며, 결과적으로 대부분의 전화 고유 식별에 특정된 1.5 초의 보증된 최대 접속 시간 내에 호출을 시작할 수 있도록 스캔의 그 주파수를 증가시킬 수 있다.
제 1 도에 도시된 디지탈 무선 전화 시스템은 복수의 1차국, 즉 복수의 고정 기지국을 구비하고 있고, 이중 4 개의 1차국(PS1, PS2, PS3, PS4)이 도시되어 있다. 각각의 1차국은 예컨대 1.152 Mbits/sec의 속도로 디지탈 음성 또는 데이타를 전달할 수 있는 각각의 광대역 랜드라인(landline) 링크(10, 11, 12, 13)를 통해 무선 전화 시스템 제어기(14, 15)에 접속되어 있다. 이 실시예에서 상기 시스템 제어기(14, 15)는 PSTN에 접속되어 있다.
또한, 상기 시스템은 이 실시예에서 디지탈 시분할 이중 음성 통신용으로 사용되는 복수의 이동 가능 2차국, 예컨대, 휴대용 2차국(SS1 내지 SS6)을 구비하고 있다. 시스템 제어기 및/또는 PSTN에 의해 커버되는 영역 내의 2차국간의 이중 통신은 상기 1차국(PS)을 통해 무선으로 행해진다. 따라서, 상기 1차국과 2차국은 각각 무선 송수신기를 구비하고 있다.
제 2 도에는 10 개의 반송파 채널(C1 내지 C10)이 도시되어 있고, 각각의 반송파 채널은 시간 영역에서 10 ms 프레임으로 분할되어 있다. 각각의 프레임은 12개의 제 1의 F2 내지 F12가 1차국으로부터 2차국으로 행해지는 순방향 전송에 할당되고, 12 개의 제 2의 R1 내지 R13이 역 방향 전송에 할당되는 24개의 시간 슬롯, 즉 물리 채널로 분할된다. 순방향 및 역방향 물리 채널은 쌍을 이루고 있는데, 즉, 대응되는 번호를 가진 순방향 및 역방향 물리 채널, 예컨대 F4, R4은 이하에서 2중 음성 채널이라고 언급되는 쌍을 구비하고 있다. DECT에서, 전체 120 개의 이중 음성 채널이 있다. 1차국과 2차국 사이에 호출을 설정할 때, 이중 음성 채널이 트랜잭션에 할당된다. 반송파 채널(C1 내지 C10)중 어느 반송파 채널의 이중 음성 채널의 할당은 동적 채널 할당법에 의해 수행되며, 이에 따라 무선 환경을 고려하는 2차국이 1차국의 제어 하에 현재 이용 가능한 가장 좋은 2중 음성 채널에 엑세스하기 위해 1차국과 교섭하게 된다.
물리 채널의 신호의 일반적인 포맷이 제 3 도에 도시되어 있다. 이 포맷은 헤더 및 동기 시퀀스(16), 신호 데이타(18)(페이징 정보를 포함하고 있을 수 있음), 및 디지탈 음성(20)을 포함하고 있다. 또한, 인터슬롯 가드 공간(interslot guard space)(22)이 메시지의 끝 부분에 제공되어 있다. 디지탈화 속도는 32Kbits/sec이다. 상기 1차국 및 2차국은 32 Kbits/sec로 디지탈 음성을 1.152Mbits/sec로 데이타 버스트로 압축하기 위해 버퍼를 포함하고 있으며, 이에 따라 전송에 적절해진다.
상기 2차국(SS)에 의해 개시될 송신을 위한 기본 프로토콜은 각각의 반송파 채널의 모든 역방향 물리 채널을 리스닝(listening)하고, 어느 물리 채널이 비지 및 아이들이고 상기 역방향 물리 채널의 상대적 신호 품질을 확인하며, 상기 2차국은 얻어진 정보로부터 가장 좋은 2중 음성 채널을 결정하고 그 역방향 물리 채널에서 특정 1차국(PS)에 전송을 한다. 초기 전송의 다른 세부적인 것과 함께 상기 메시지의 신호 데이타(18)가 디코딩되어, 고정 망 접속을 설정하는 시스템 제어기(14 또는 15)에 전송된다. 상기 1차국은 특정 이중 음성 채널이 상기 트랜잭션에 할당되어 있는지를 확인한다.
손방향에 있어서, 상기 1차국은 페이징 메시지를 예컨대 제 16 프레임의 1 개의 물리 채널의 주소 지정된 2차국으로 전송한다. 이와 같은 장치에 의해, 상기 2차국은 적어도 개입된 15개의 프레임 동안에 "휴지(sleep)" 상태로 되며, 이에 따라 전력이 절감된다. 2중 음성 채널이 할당되어 있지 않는 한, 주소 지정된 페이징 요구에 응답하여 주소 지정된 2차국은 무든 반송파 채널을 통해 탐색을 하고, 가장 좋은 2중 음성 채널의 역방향 물리 채널 상에서 송신을 한다.
또한, DECT 시스템 사양에 따라, 상기 1차국은 아이들 기간 중에 그 최종의 액티브 이중 음성 채널의 순방향 물리 채널에서의 전송을 지속해야 하며, 이를 정상 아이들 비콘 모드라고 한다. 전송된 정보는 기지국 식별, 주파수 및 프레임 기간 기준을 포함하고 있는 기본 시스템 정보를 포함하고 있다. 호출을 개시하고자 할 때 2차국에서 상기와 같은 시스템 정보를 필요로 한다.
특정 무선 전화 시스템에 로크되어 있지 않을 때, 아이들 2차국은 주기적으로 활성화되고, 또한 1 프레임의 기간에 대해 각각의 반송파 채널에 동조(tuning)됨으로써 모든 반송파 채널을 스캔하고, 각각의 물리 채널의 아이들 비콘 신호 또는 기타 다른 신호의 존재 및 그 품질을 결정하게 된다. 10 개의 반송파 채널의 경우에 있어서, 전체적인 스캔에는 100 ms가 걸리게 되며, 휴지 모드에서의 로크된 2차국의 듀티 사이클과 대략 동일한 2000분의 1의 듀티 사이클이 유지되면, 200 초마다 한번씩 전체적인 스캔이 반복된다. 특정 상태에서, 상기 스캔은 용인될 수 없을 정도로 길어질 수도 있다.
본 발명의 방법에 따라, 일부 스캔은 전체 스캔보다 자주 반복되며, 인접한 반송파 채널에의 아이들 비콘 신호의 스필 오버(spill over) 때문에, 상기 2차국은 스캔되지 않은 인접 반송파 채널의 물리 채널에 송신되는 아이들 비콘 신호가 존재하는지를, 저 레벨임에도 불구하고 신호의 존재에 의해 결정할 수가 있다.
제 4 도에는 반송파 채널(C2)에서의 전송의 주파수 마스크, 및 인접 채널(C1, C3)에의 스필 오버가 개략적으로 예시되어 있다. 일반적인 수신기 필터의 특성이 일점쇄선으로 되시되어 있다. 이들 완화된 송신기 및 수신기 필터 사양에 의해 본 발명에 따른 방법이 간단하게 구현될 수 있다. 이와 같이, 인접한 반송파 채널, 예컨대 채널(C1) 상에서 리스닝하는 수신기는 인접 반송파 채널에서 전송된 모든 신호를 완전하게 거부할 수는 없다. 상기 DECT 사양에서, 인접 채널 감쇠는 28 dB 정도의 비교적 작은 값을 가지고 있다. 하지만, DECT는 신호 세기가 매우 짧은 거리에 거쳐 20 dB 만큼 변할 수 있는 환경에서 동작하는 것으로 예상된다. 따라서, 호출을 유지하기 위해서, 2차국은 충분한 수신에 대해 최소치, 예컨대 통상적으로 40dB보다 20dB 큰 신호를 통상적으로 요구한다. 따라서, 인접 채널 간섭은 시스템이 사용 가능한 범위와 대략 동일한 범위에서 수신된다.
제 5 도에는 미약한 아이들 비콘 신호가 물리 채널(PC1)에서 전송을 하는 원격의 1차국으로부터 수신되고, 강한 아이들 비콘 신호가 물리 채널(PC2)에서 전송을 하는 인접 1차국으로부터 수신되며, 물리 채널(PC3)에 신호가 존재하지 않고, 인접 반송파 채널로부터의 스필 오버 신호가 다른 신호를 가지고 있지 않은 물리 채널(PC4)에서 수신되는 상황이 개략적으로 예시되어 있다.
따라서, 아이들 2차국이 비인접 반송파 채널, 예컨대 모든 기수 채널을 스캔하는 경우에, 사용 가능한 시스템이 없는 물리 채널이 존재하는 상세 채널 맵을 작성할 수 있다. 이와 같은 스캔은 전체 스캔 시간의 1/2 시간 내에 완료될 수 있다. 하지만, 상기 탐색은 전체 스캔보다 정확하지 않으므로, 제 2 스캔이 지연되는데, 반송파 채널, 예컨대 이전의 스캔에서 커버되지 않은 우수 채널에 대해 100 초 지연된다. 하지만, 상기 2차국이 상기 제 1 스캔에서 허용가능한 것으로 알려진 허용된 시스템에 로크될 수 있는 경우에, 상기 제 2 스캔을 실행할 필요가 없으며, 이에 따라 배터리 전력이 절감된다.
방금 설명된 방법의 제 1 변형예에서, 비인접 반송파 채널의 스캐닝은 예컨대 기수 반송파 채널의 순방향 물리 채널, 우수 반송파 채널의 순방향의 물리 채널, 기수 반송파 채널의 역방향의 물리 채널, 및 우수 반송파 채널의 역방향 물리 채널을 스캔함으로써 더욱 짧아진다. 스캔 시퀀스의 연속적 스캔 사이에는 예컨대 50초의 지연이 존재한다.
설명된 방법의 제 2 변형예에서는, 416 μS의 실질적으로 전체 지속 기간 동안에 상기 물리 채널을 모니터하는 2차국 대신에, 수신된 신호 세기 표시가 물리 채널의 지속 기간의 일부 기간, 예컨대 50 mS에 결쳐서 행해진다. 상기 물리 채널의 이와 같은 샘플링이 제 5 동에 점선으로 개략적으로 도시되어 있다. 샘플링 기간의 길이는, 아이들 2차국이 1차국의 프레임 구조와 동기되지 않는다는 사실로 인해, 가드 공간(22)(제 3 도)이 생기지 않는 것을 보장해 주어야 한다. 이 방법의 변경예에 있어서, 물리 채널마다 2 이상의 짧은 샘플링 기간이 존재할 수 있다.
제 6 도는 본 발명에 따른 방법 및 시스템에서 사용하기에 적합한 2차국(SS)의 개략적인 블럭도이다. 상기 2차국(SS)은 안테나(26)에 접속된 송신기(24)를 구비하고 있고, 상기 안테나는 수신기(28)에 접속되어 있다. 디지탈 필터(30)가 디지탈 음성 신호를 다른 데이타 신호로부터 구별하기 위해 수신 신호 회로에 포함되어 있다.
마이크로폰(31)이 디지탈 음성용의 기억 장치를 포함하고 있는 CODEC(32)에 접속되어 있다. 상기 CODEC(32)은 32 kbits/sec로 동작한다. 상기 CODEC(32)은 상기 디지탈 음성을 1.152 Mbitx/sec의 음성의 데이타 속도를 가지고 있는 버스트(burst)로 압축하는 데이타 압축기(34)에 접속되어 있다. 상기 2차국의 동작 및 내부 구성을 제어하는 제어 소자(35)가 특히 모든 이중 음성 채널의 용도 및 품질에 관한 세부적인 것을 저장을 위해 기억 장치(36)에 접속되어 있다. 상기 제어 소자(35)에 의해 결정된 바와 같이, 가장 양호하게 이용 가능한 이중 음성 채널에서 역 시간 슬롯 또는 물리 채널의 발생시에, 압축된 디지탈 음성의 버스트가 절환 스위치(33)를 통해 상기 송신기(24)에 전달되며, 상기 송신기의 반송파 채널은 가장 양호하에 이용 가능한 이중 음성 채널의 선택의 일부로서 제어 신호를 국부 발진기(25)에 공급하는 제어 소자(35)에 의해 미리 결정되어 있다.
순방향 시간 슬롯 또는 물리 채널의 수신된 디지탈 음성은 데이타 압축기/신장기(34)에 절환 스위치(37)에 의해 전달되며, 이 데이타 압축기/신장기에서 32 kbits/sec의 데이타 속도를 가지고 있는 디지탈 음성으로 신장되어, CODEC(30) 및 확성기 또는 기타 다른 오디오 변환기(38)에 전달된다.
키패드(40)가 피호자(called party)의 전화 번호와 같은 데이타를 키 입력하기 위해 상기 제어 소자(35)에 접속되어 있다. 상기 제어 소자(35)에 의해 상기 키입력된 데이타가 표시 장치(42) 상에 표시되게 된다. 상기 제어 소자(35)는 절환 스위치(44)에 의해 상기 송신기(24)에 전달된 키입력된 데이타에 필요한 신호를 부가한다.
스위치(33, 37, 44)는 상기 제어 소자(35)에 의해 제어된다. 상기 2차국이 통상의 아이들 비콘 모드에서 동작하면, 적어도 송신기(24)와 수신기(28)는 전원 다운된다. 적어도 상기 수신기는 160 mS마다 최고 417 μS까지 페이징 신호를 리스닝하기 위해 상기 제어 소자(35)에 의해 발생된 명령에 의해 기동된다.
하지만, 상기 2차국이 시스템에 로크되어 있지 않으면, 제 4 도 및 제 5 도를 참조하여 설명한 방법에 따라 모든 반송파 채널을 스캔하게 된다. 상기 스캔으로 발견된 신호 및 정보는 데이타 신호의 존재를 제어 소자(35)에 알리는 디지탈 필터(30)에 의해 검출되며, 상기 제어 소자(35)는 상기 존재에 응답하여 스위치(33, 37, 44)를 절환시킨다. 상기 신호 및/또는 정보는 MODEM(46)에서 복호화되고 메시지 정보가 상기 제어 소자(35)에 공급된다.
2차국(SS)이 수신된 초대 신호에 응답하여 1차국과 "대화"를 원하는 경우에, 상기 제어 소자(35)에 의해 적절한 응답 메시지가 발생되어, 스위치(44)를 통해 MODEM(46)에 전송된다. 상기 MODEM(46)으로부터의 변조 출력은 상기 스위치(33)를 통해 송신기(24)에 공급된다. 이 송신기(24)는 초대 메시지를 전송할 때 상기 1차국에 의해 사용된 이중 음성 채널의 역 방향 물리 채널 상에서 응답을 송신한다.
메시지 교환의 나머지 부분이 위에서 언급한 동작의 시퀀스를 실행하기 위해 사전에 프로그래밍된 제어 소자(35)의 방향 하에서 일어난다.
1차국의 구조와 동작은 일반적으로 제 6 도에 도시된 2차국의 것과 유사하다. 하지만, 상기 1차국은 본래 공중 인터페이스에 의해 PSTN을 상기 2차국에 상호 접속하는 중계국이기 때문에, 마이크로폰, 확성기 및 키패드를 필요로 하지 않는다. 또한, 1차국은 통상적으로 프레임마다 적어도 하나의 물리 채널 상에서 송신을 하고, 프레임마다 복수의 물리 채널 상에서 수신을 한다.
완전을 기하기 위해, 제 7 도에는 비인접 반송파 채널을 스캔할 때 아이들 국의 제어 소자에 의해 실행되는 동작의 흐름도가 예시되어 있다. 간결화를 위해, 스캔 시퀀스는 기수 반송파 채널, 지연 및 우수 반송파 채널을 포함하게 된다. 하지만, 이 흐름도는 기타 다른 스캔 시퀀스를 수용할 수 있도록 쉽게 변경될 수도 있다.
이 흐름도는 소정의 시간 동안에 대기하고 있는 아이들 2차국을 나타내는 블럭(50)에서부터 시작된다. 상기 소정의 시간이 만료되면, 기수 반송파 채널의 스캔이 이루어지며, 이 동작은 블럭(52)으로 표시되어 있다. 판정 단계(54)에서는 스캔된 물리 채널에서의 신호의 검출 여부를 지시해 준다. 아이들 비콘 신호나 기타 다른 신호가 검출될 때마다, 즉 Y가 될 때마다, 블럭(56)으로 표시된 바와 같이 분석된다. 신호가 검출되지 않으면, 즉 N이 출력되면, 흐름도는 대기 단계, 즉 블럭(58)으로 진행된다. 다음에, 우수 반송파 채널이 스캔되는 점을 제외하고는 전술한 바와 같은 동작이 반복되고, 판정 단계(62)에 의해 신호 검출이 결정된다. 판정 단계(62)로부터의 부정 출력(N)에 의해 공정이 대기 단계, 즉 블럭(50)으로 복귀된다.
지속 기간중 일부 기간 동안에 상기 물리 채널을 샘플링할 때 각각의 물리 채널이 상기 지속 기간의 약 1/8의 기간 동안 모니터됨에 따라 전력 소비가 개선될 수 있으므로 스캔 시퀀스가 모든 반송파 채널을 포함할 수 있다.
시스템 상의 2차국의 로킹(locking)을 가속화하기 위한 본 발명의 다른 변형예에서는, 2차국이 인접 시스템 및 1차국의 식별의 리스트를 작성할 수 있으며, 홈 기지국에 접근함에 따라 인접 시스템의 유효 범위 영역을 통과한다는 것을 인식하고, 지연을 최소로 하여 시스템에의 로킹을 예상해서 상기 반송파 채널의 스캔을 가속화할 수 있다.
거주 환경에서의 통상적인 상황에서, 2차국이 자신의 1차국의 범위를 이탈하여 이동할 때, 상기 2차국은 1차국을 수용할 수 있는 다른 물리 채널이 존재하는지를 알기 위해 주위를 탐색할 수 있다. 이 탐색 동안에, 상기 1차국은 다른 시스템으로부터 신호를 수신할 수도 있다. 이들 신호는 인접 시스템의 식별과 1차국 식별을 포함하고 있다. 상기 2차국의 제어 소자는 이들 시스템 식별이 저장될 수 있도록 배열될 수 있으며, 드문 탐색중의 하나로 인접 시스템 중 하나의 시스템을 발견한 경우에, 홈 유효 범위 영역 쪽으로 이동하고 있다는 가정 하에 홈 시스템의 고속 픽업을 예상하고 탐색 속도를 증가시킬 수 있다.
설명의 편의를 위해, 본 발명은 DECT를 참조하여 설명되었다. 하지만, 본 발명에 따른 방법은 기타 다른 적합한 시스템에 이용될 수도 있다.
본 명세서를 읽음으로써, 다른 변경이 당업자에게는 명백해진다. 이와 같은 변경은 디지탈 무선 전화 시스템, 장치 및 그 부품의 설계, 제조 및 이용에 이미 공지되어 있고, 본 명세서에서 이전에 설명한 구성 대신에 또는 그 구성에 추가하여 사용될 수 있는 다른 구성을 포함하고 있을 수도 있다. 본원에는 특허 청구의 범위에 특정의 구성 조합이 기재되어 있지만, 여기서 공개된 구성의 조합의 공개 범위는 현재 청구 범위에 청구된 것과 동일한 발명에 관한 것이든지 아니든지, 또한 본 발명과 동일한 기술적 문제를 완화시키든지 아니든지 간에 본 명세서에서 명시적으로나 암시적으로 공개된 특징의 조합이나 일반적인 형태를 포함하는 것으로 이해해야 한다. 본 출원인은 여기에서 본원의 진행 중에 또는 도출된 다른 출원의 진행 중에 상기 특징이나 이들 특징의 조합으로 새로운 청구 범위가 작성될 수도 있음을 밝혀둔다.

Claims (8)

  1. 복수의 1차국과 복수의 2차국을 구비하고 있는 셀룰러 통신 시스템을 동작시키는 셀룰러 통신 시스템 동작 방법으로서, 각각의 1차국은 각각의 반송파 채널을 가지고 있고, 1차국과 2차국간의 통신은 해당 반송파 채널이 연속된 시간 프레임으로 분할될 수 있도록 시분할 다중 프로토콜에 따라 수행되며, 각각의 상기 시간 프레임은 연속된 물리 채널로 분할되고, 반송파 채널의 아이들 물리 채널은 상기 해당 1차국에 의해 전송된 비콘 신호에 의해 식별되고, 물리 채널을 수신하기 위해, 로크되어 있지 않은 2차국은 비콘 신호를 검출하기 위해 상기 반송파 채널의 물리 채널을 순차적으로 스캔할 수 있도록 주기적으로 활성화되며, 상기 스캔 동작은 상기 반송파 채널의 전송 특성을 검출하는 동작을 포함하고 있는 셀룰러 통신 시스템 동작 방법에 있어서, 로크되지 않은 2차국이 따르는 주기적 스캔 시퀀스는, (i) 선택된 일녕의 비인접 반송파 채널중 하나의 반송파 채널의 연속된 물리 채널을 스캔하는 단계와; (ii) 상기 단계(i) 동안에, 인접 반송파 채널뿐만 아니라 상기 하나의 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 비콘 신호를 검출함으로써 식별하는 단계와; (iii) 상기 선택된 일련의 비인접 반송파 채널의 연속된 비인접 반송파 채널들에 대해 상기 단계(i)(ii)를 연속적으로 반복하는 단계와; (iv) 상기 2차국에 허용 가능한 전송 특성을 가지고 있는 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 식별하고, 그와 같은 반송파 채널에 로크한 후에, 추가 스캔을 중지하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템 동작 방법.
  2. 복수의 1차국과 복수의 2차국을 구비하고 있는 셀룰러 통신 시스템으로서, 각각의 1차국은 각각의 반송파 채널을 가지고 있고, 1차국과 2차국간의 통신은 해당 반송파 채널이 연속된 시간 프레임으로 분할될 수 있도록 시분할 다중 프로토콜에 따라 수행되며, 각각의 시간 프레임은 연속된 물리 채널로 분할되고, 반송파 채널의 아이들 물리 채널은 상기 해당 1차국에 의해 전송된 비콘 신호에 의해 식별되고, 물리 채널을 수신하기 위해, 로크되어 있지 않은 2차국은 비콘 신호를 검출하기 위해 상기 반송파 채널의 물리 채널을 순차적으로 스캔할 수 있도록 주기적으로 활성화되며, 상기 스캔 동작은 그와 같은 반송파 채널의 전송 특성을 검출하는 동작을 포함하고 있는 셀룰러 통신 시스템에 있어서, 각각의 2차국은 수신 수단, 및 로크될 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 선택하기 위해 상기 2차국이 로크되지 않을 때 스캔 시퀀스를 수행할 수 있도록 상기 수신 수단을 주기적으로 활성화시키는 제어 수단을 구비하고 있으며, 상기 스캔 시퀀스는, (i) 선택된 일련의 비인접 반송파 채널중 하나의 반송파 채널의 연속된 물리 채널을 스캔하는 단계와; (ii) 상기 단계(i) 동안에, 인접 반송파 채널뿐만 아니라 상기 하나의 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 비콘 신호를 검출함으로써 식별하는 단계와; (iii) 상기 선택된 일련의 비인접 반송파 채널의 연속된 비인접 반송파 채널에 대해 상기 단계(i)(ii)를 연속적으로 반복하는 단계와; (iv) 상기 2차국에 허용 가능한 전송 특성을 가지고 있는 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 식별한 후에 추가 스캔을 중지하고, 그와 같은 반송파 채널에 로크하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
  3. 복수의 1차국과 복수의 2차국을 구비하고 있는 셀룰러 통신 시스템용 2차국으로서, 각각의 1차국은 각각의 반송파 채널을 가지고 있고, 1차국과 2차국간의 통신은 해당 반송파 채널이 연속된 시간 프레임으로 분할될 수 있도록 시분할 다중 프로토콜에 따라 수행되며, 각각의 상기 시간 프레임은 연속된 물리 채널로 분할되고, 반송파 채널의 아이들 물리 채널이 상기 해당 1차국에 의해 전송된 비콘 신호에 의해 식별되는 셀룰러 통신 시스템용 2차국에 있어서, 각각의 상기 2차국은 수신 수단, 및 로크될 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 선택하기 위해 상기 2차국이 로크되지 않을 때 스캔 시퀀스를 수행할 수 있도록 상기 수신 수단을 주기적으로 활성화시키는 제어 수단을 구비하고 있으며, 상기 스캔 시퀀스는, (i) 선택된 일련의 비인접 반송파 채널중 하나의 반송파 채널의 연속된 물리 채널을 스캔하는 단계와; (ii) 상기 단계(i) 동안에, 인접 반송파 채널뿐만 아니라 상기 하나의 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 식별하는 비콘 신호를 검출하는 단계와; (iii) 상기 선택된 일련의 비인접 반송파 채널의 연속된 비인접 반송파 채널에 대해 상기 단계(i)(ii)를 연속적으로 반복하는 단계와; (iv) 허용 가능한 전송 특성을 가지고 있는 반송파 채널의 아이들 물리 채널을 식별한 후에 추가 스캔을 중지하고, 그와 같은 반송파 채널에 로크하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템용 2차국.
  4. 제3항에 있어서, 각각의 1차국은 각각의 유효 범위 영역을 가지고 있고, 각각의 1차국에 의해 전송된 비콘 신호는 시스템 식별 코드를 포함하고 있으며, 상기 2차국은 홈 1차국을 가지고 있고, 상기 2차국은 상기 홈 1차국의 시스템 식별 코드와 상기 홈 1차국의 유효 범위 영역에 인접한 유효 범위 영역을 가지고 있는 1차국의 시스템 식별 코드를 저장하는 수단을 더 구비하고 있으며, 상기 제어 수단은 상기 2차국에 의해 검출된 상기 비콘 신호의 시스템 식별 코드가 상기 2차국이 상기 홈 1차국의 유효 범위 영역의 방향으로 인접 유효 범위 영역을 통과하고 있음을 나타낼 때 비인접 반송파 채널의 물리 채널의 스캔 속도를 증가시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템용 2차국.
  5. 제3항에 있어서, 반송파 채널의 연속돈 물리 채널의 스캔이 한 프레임의 상기 반송파 채널의 모든 물리 채널을 포함하는 셀룰러 통신 시스템용 2차국.
  6. 제3항에 있어서, 반송파 채널의 물리 채널은 일련의 연속된 순방향 물리 채널, 및 일련의 연속된 역방향 물리 채널을 구비하고 있고, 반송파 채널의 연속된 물리 채널의 스캔은 상기 2개의 일련의 물리 채널중 하나의 일련의 물리 채널만을 포함하는 셀룰러 통신 시스템용 2차국.
  7. 제3항에 있어서, 물리 채널의 스캔 동작은 존재하는 신호를 검출하기 위해 상기 스캔 동안 내내 모니터하는 동작을 포함하고 있는 셀룰러 통신 시스템용 2차국.
  8. 제3항에 있어서, 물리 채널의 스캔 동작은 존재하는 신호의 세기를 검출하기 위해 스캔 기간 중 일부 기간 동안에만 모니터하는 동작을 포함하고 있는 셀룰러 통신 시스템용 2차국.
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