KR0168431B1 - 무선 전송 시스템 및 그 시스템에서 사용하기 위한 이동국 - Google Patents

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데이빗 휘탬스 죤
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프레데릭 얀 스미트
필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 복수의 중첩 서비스 영역(SA)을 한정하는 복수의 지리적으로 이격된 기지국(BS)을 포함하는 사설 이동 무선 전송 시스템에 관한 것이다. 기지국은 예로서 지상 통신 링크(CL)에 의해 시스템 콘트롤러(SC)에 커플링된다. 심플렉스 쌍방향 무선 통신이 장칙된 이동국(MS)은 서비스 영역을 자유롭게 로밍한다. 기지국을 경유하여 호출하기 위해서, 이동국은 해당 기지국에 등록되는 것이 필요하다. 등록의 상세사항은 관련 이동국과 기지국에 의해 기억된다. 무선 채널의 사용을 최적화하기 위해서, 홈 기지국의 상세사항이 각각의 이동국에 미리 프로그램되며, 이동국이 기지국에 등록하고자 할 때에, 이동국은, 대부분의 호출이 홈 서비스 영역으로 또한 그로부터 이루어지고 따라서 한 쌍의 주파수만을 요구할 것이라는 것에 기초하여, 우선 그것의 기지국에 등록하도록 시도하고, 둘째로 그 지역 내의 다른 서비스 영역의 기지국에 등록하도록 시도하고, 셋째로 다른 지역 내의 서비스 영역의 기지국에 등록하도록 시도하도록 지시된다. 자기의 홈 서비스 영역이 아닌 서비스 영역에 등록되었을 때에, 이동국은 자기의 홈 서비스 영역에 등록하는 것이 가능한지 알기 위해서 정기적으로 검사한다.

Description

무선 전송 시스템 및 그 시스템에 사용하기 위한 이동국
제1도는 가상적인 무선통신 시스템의 지리적 레이아웃의 개략도.
제2도는 이동국의 실시예를 도시한 블럭선도.
제3도는 등록 절차의 흐름도.
제4도는 채널 탐색 동작을 실시하기 위한 알고리즘의 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 송신부 12 : 수신부
14 : 컴퓨터 시스템 16 : 프로세싱 유니트
18 : 프로그램 기억부 20, 22, 24 : 데이타 기억수단
26, 28 : 타이머 30 : 실시간 클럭
32 : 직렬 데이타 출력단 40 : 병렬 데이타 출력단
42, 44 : 동조 제어입력 48 : 신호레벨 한계 검출기
본 발명은 이동 무선 전송 시스템 및 그 시스템에 사용하기 위한 이동국(mobile station)에 관한 것이다.
상기 시스템은 통상적으로, 전체 지역내에서 다수의 서비스 영역을 한정하도록 각 지리적 위치에 위치된 다수의 기지국과, 상기 기지국의 통신범위 내에 있을 때 각각의 기지국과 쌍방향 무선(two-way radio) 통신에 의해 통신할 수 있는 다수의 이동국을 포함한다. 각 기지국은 임의의 한 지역(site) 또는 서비스 영역에서 트렁킹 시스템 제어기(trunking system controller : TSC)에 의해 동작하는 송신기 및 수신기를 포함한다. 설정되는 통신 링크는 제2주파수의 단신 방식으로서 (two-frequency simplex)로서, 말하자면 제1주파수는 기지국에서 이동국으로의 순방향 송신에 할당되고, 제2주파수는 이동국에서 기지국으로의 역방향 송신용으로 할당된다. 채널들의 전체 대역에서 선택된 무선 채널의 블럭이 각 기지국에 할당된다. 무선 트렁크의 경우에 있어서, 한지역의 기지국은 지상 통신선에 의해 제어국(control station : CS)에 연결되거나, 서로 상호 연결된 기지국들을 가진 망(mesh)으로서 연결된다. 다수의 관련 기지국을 제어하는 자체 CS를 각각 가진 지역이 둘 이상 있을 수 있다. CS는 지상 통신선에 의해 서로 연결된다.
이러한 공지된 시스템에 있어서, 각 이동국은, 동작시에, 통신 범위 내의 기지국에 등록하여 따라서 대응 서비스 영역에 등록하며, 통신 범위 내의 다른 가지국에 등록하고 따라서 대응 서비스 영역에 등록함으로써, 현재 등록되어 있던 서비스 영역을 서비스하고 있는 기지국의 통신 범위 내에 더 이상 있지 않음을 응답하도록 배치된다. 기지국은 등록하는 이동국에 대응하는 위치 기록 중 하나에 관련 기지국에 대응하는 서비스 영역의 신원(identity)을 가억함으로써 등록 요청에 응답한다. 등록 절차는, 만약 현재 어느 서비스 영역에 있는지 알려진 특정 이동국을 호출(call)하고자 한다면, CS는 상기 호출을 관련 서비스 영역을 서비스하는 각 기지국으로 향하게 하고, 다음에는 그 기지국이 관련 이동국을 호출하도록 조정하게끔 실행된다. 등록절차의 장점은, 등록 규정이 있지 않다면 시스템의 모든 기지국이 특정 이동국을 호출해야만 하는 점인데, 이는 시스템의 송신 능력에 상당한 부담을 가한다. 그러나, 상기 공지된 등록 절차의 단점은, 이동국이 둘 이상의 서비스 영역 사이의 경계선 부근에서 로밍(roaming)하여 영역간을 빈번히 이동한다면, 이동국은 한 서비스 영역에서 다른 서비스 영역으로 등록을 빈번히 변경하게 된다는 것인데, 이것 또한 시스템의 통신채널 능력에 상당한 부담을 준다.
유럽특허 명세서 Ep-A2-0260763(PHB 33299))에는 상술한 시스템과 관련한 송신 부담을 경감시키려는 목적의 다중 등록 방식이 개시되어 있다. 다중 등록 방식은 TSC가 각 이동국에 대한 n개에 이르는 등록의 리스트를 기억할 수 있게 한다. 각각의 이동국은 자신에 관하여 TSC에 의해 기억된 것과 동일한 등록 리스트를 기억할 기억 설비를 갖는다. 이동국이 새로운 서비스 영역에 들어가면 자동적으로 그 영역의 기지국에 등록하여 이동국 및 관련 TSC에 의해 기억된 등록 리스트를 갱신한다. 이러한 등록을 기억시킴으로서 확장된 서비스 영역이 창출된다. TSC 가 이동국과 접촉하고자 한다면, 그 이동국에 관해 기억되어 있는 등록 리스트를 참조하고, 등록된 기지국에 먼저 신호를 송신하는데, 이때에는 가장 최근의 등록에서부터 시작하여 연속적 또는 동시에 송신한다. 이것이 가능치 않을 때는 TSC는 다른 기지국과 시도한다. 이동국이 마지막으로 호출한 서비스 영역의 채널 번호 및 주파수가 리스트의 맨 위에 있게 된다는 것을 기초로 하여 리스트의 순서를 재편성하기 위한 규정이 만들어졌다. 설정된 기간 이후에, 등록 리스트가 갱신되지 않고/또는 이동국으로 호출이 이루어지지 않거나 수신되지 않는 경우에, 등록이 한번에 하나씩 취소되고 그렇게 하여 확장된 서비스 영역의 규모를 감축하는 것이 가능해진다. 모든 등록이 취소되는 것이 가능하지만, 평일(working day)의 개시 시에 등록의 폭주(flood)를 방지하도록 적어도 하나의 서비스 영역의 등록이 유지되는 것이 적절하다. 작업 개시 시에 이동국이 현재 위치한 서비스 영역에 등록되지 않았다면, 즉시 등록해야 한다. 이러한 방법은 작업하기는 좋지만 무선 채널 효용성을 반드시 최적화하지는 못하는 결점을 갖는다.
이러한 결점은 7개의 기지국이 서비스하는 약 128Km의 원형 지역을 가상하여 고찰해보면 좀 더 잘 이해될 것이다. 구릉 지역(hilly area)은 어떤 기지국으로부터 어떤 이동국을 차폐하기 쉬울 것이고, 기지국으로부터 이동국이 얻는 신호의 강도는 기지국과의 거리에 반비례하여 변화할 것이다. 전파 맵(propagation map)은 대부분의 이동국이 대부분의 기지국 을 볼수(see) 있도록 신호 강도의 여유를 넉넉하게 허용한다.
트렁크식 사설 이동 무선 통신 시스템에(trunked private mobile radio systems) 대해 영국에서 현재 사용하는 주파수는 200MHz정도인데, 이 주파수는 특히 이동국에 매우 민감함으로, 전파성이 우수하고 양호한 가청 범위(good coverage)를 제공해준다.
기지국당 할당된 무선 채널의 송출 전력 및 수는 그 기지국의 무선 가청 영역에서 발생되는 예상되는 활동에 대응하여 주의 깊게 선정된다.
사용되는 무선 프로토콜, 예를 들면 1988년, 런던, 통상산업성에서 제안한 MPT 1327-트렁크식 사설 지상 이동 무선 시스템을 위한 신호 표준(Signalling Standard)의 서브셋(subset)은 이동국이 가능한한 오랫동안 등록을 유지하도록(변경하지 않도록) 요구한다. 그것이 목적하는 것은 신호(signalling)가 시스템의 사용자에 의한 호출의 처리에 기여하지 않는 네트워크 상의 등록 신호의 부담을 경감하려는 것이다.
또한, MPT1327 프로토콜은, 특정 신호 패킷이 교정불가하여 거절되어야 하는 것으로 간주되기 전에 많은 수의 온-에어 비트(on-air bit)가 손실되거나 붕괴될 수 있도록 매우 양호한 에러 정정 계층(layer)을 갖는다. 따라서, 이동국은 자신이 현재 등록되어 있는 기지국의 패킷 레벨 에러율이 높지 않는 한 다른 기지국에 재등록하고자 하지 않을 것이다. 그러나, 이것은, 가청 범위 영역의 가장자리에서는 (on the fringe of the coverage area), 음성 신호대 잡음비 및 호출 설정 실패율의 관점에서 불량한 서비스를 발생시킬 수 있다.
가청범위 영역의 가장자리에서의 불량한 서비스의 문제를 해결하기 위해서, 네트워크의 무선 통신 위상(radio topology)은 셀이 매우 넓게 중첩되는 위상으로 변경되었으며, 그것은 등록 맵으로 하여금 상당히 랜덤하게 되게 하고 또한 가장 양호한 무선 링크를 갖고자 하는 이동국에 크게 의존하게 만든다. 각각의 기지국에 등록되는 이동국의 수는 무선 가청범위 영역에 비례하고, 이러한 이동국들은 기지국이 보여질(seen) 수 있는 지역의 부분에 분포된다. 따라서, 각각의 이동국은 그 기지국 하나만에 의해서도 그 호출이 만족될 수 있는 그러한 기지국상에 등록될 가능성이 매우 적어진다.
그 결과, 호출의 많은 퍼센트, 말하자면 80%가 호출당 1 채널대신 2 무선트래픽 채널을 사용하는 사이트간 호출(intersite calls)이며, 시스템 능력은 거의 반감되며, 각 기지국 이 지원해야 할 호출의 수는 그 크기 및 송출 전력을 기초로하여 주의 깊게 산정된 국부적 분포와 거의 관계가 없게 된다. 즉. 기지국은 할당된 채널의 수가 아닌, 무선 가청 범위의 크기에 비례하여 부하된다. 이는 작은 서비스 영역을 대체로 과부하시킬 잠재성을 갖는다. 더 많은 기지국을 부가하여 지역내에 더 많은 서비스 영역을 만드는 것은 실제로는 상황을 더 나쁘게 한다. 왜냐하면 각 이동국이 자기의 홈 사이트(home site)에 등록되는 기회가 비례적으로 감소되기 때문이다.
본 발명의 목적은 이동 무선 송신 시스템에서 무선 채널의 이용을 최적화하는 데 있다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 하나 이상의 지역을 구성하는 대응하는 다수의 중첩되는 서비스 영역을 형성하도록 각 지리적 장소에 위치한 다수의 기지국과, 상기 기지국 중 임의의 하나와 쌍방향 무선 통신으로 통신할 수 있는 이동국들을 포함하는 무선 통신 시스템이 제공되는데, 여기서 각 이동국은 송신기, 수신기 및 이동국 제어를 위한 제어 수단을 포함하며, 각 이동국은 홈 서비스 영역으로서 한정되는 예정된 서비스 영역을 식별하는 세부 사항으로 미리 프로그램 되며, 상기 제어 수단은 홈 기지국과 이동국 간의 신호 품질이 허용 가능하다면 이동국을 다른 서비스 영역에 우선하여 그 홈 서비스 영역에 등록시키도록 프로그램 된다.
본 발명은, 대부분의 호출이 홈 기지국에 관하여 고정되어 있는 발송자(despatcher)와 이동국 사이에 이루어지거나, 홈 기지국에 등록된 두 이동국 사이에 이루어진다는 인식을 기초로 하고 있다. 그러므로, 이동국이 가능한한 오랫동안 홈 기지국에 등록된 상태로 유지되고 언제라도 가능할 때 홈 기지국으로 복귀하도록 지시된다면, 한정된 서비스 영역 밖에 있더라도 여전히 홈 기지국의 통신범위 내에 있는 이동국들은 2개의 기지국에 의한 이동국 대 이동국 호출(mobile to mobile calls)에 관여되고 따라서 2개의 트래픽 채널을 요구할 가능성은 감소된다. 그러므로 가지국들간의 신호의 부담과 함께 1 트래픽 채널이 절약된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명의 첫째 특징에 따른 무선 송신 시스템에서 사용하기 위한 이동국이 제공되는데, 상기 이동국은 송신기, 수신기, 이동국의 동작을 제어하기 위한 제어수단, 수신된 신호의 품질을 평가하기 위한 수단을 구비하며, 여기서 상기 제어수단은 홈 서비스 영역으로서 한정되는 예정된 서비스 영역을 식별하는 세부 사항으로 미리 프로그램 되며, 홈 기지국과 이동국 간의 신호 품질이 허용 가능하다면 이동국을 다른 서비스 영역에 우선하여 그 홈 서비스 영역에 등록시키도록 프로그램 된다.
본 발명은 이에 첨부 도면을 참고로 하여, 실시예를 통하여 설명되겠다.
제1도를 참고하면, 시스템은 다수의 기지국(base station) BS을 포함하는데 그중 7개(BS1 내지 BS7)가 각 지역에 위치하여 도시되어 있다. 이들 기지국 각각은 트렁킹 시스템 제어기(trunking system controller)에 의해 동작되는 무선 송신기 및 수신기 전부를 포함한다. 기지국의 각 서비스 영역(SA1 내지 SA7)은 빗금으로 도시된 것처럼 서로 겹쳐져서 도시된 전체 영역을 커버한다. 다수의 이동국 MS이 제공되며 그 중 3개 MS1, MS2, MS3가 도시되어 있다. 각 이동국은 전지역을 자유로히 로밍하며, 그 밖으로도 로밍할 수 있다. 상기 이동국 각각은 또한 기지국 송신기/수신기의 만족스런 통신 범위 내에 있을 때 기지국 송신기/수신기와 통신 가능한 무선 송신기/수신기를 구비하며, 여러가지 동작을 제어하기 위한 수단도 구비한다. 시스템은 또한 각 기지국 BS1 내지 BA7에 쌍방향 통신 링크 CL1 내지 CL7를 각각 제공하는 제어국 CS(control ststion)을 포함한다. 상기 통신 링크는 예를 들면 전용 지상 통신선일 수 있다. CS는 공중 교환 전화 네트워크(public switched telephone network : PSTN) 에 연결되어, 원한다면 상기 네트워크 가입자와 이동국 MS1 간에 통신을 가능하게 할 수 있다.
또한, 기지국 BS1 내지 BS7은 메시 네트워크(mesh network)에 의해 상호 연결될 수 있다. 편리상, 시스템은, 1987년 5월 16일, IERE 저널, 페이지 119 내지 124에, 명칭이 UK 트렁킹 시스템 신호표준-프로토콜 어스펙트(UK Trunking System Signalling Standard-Protocol Aspects)인 P.J.Mabey, D.M.Ball, D.J.Harrison의 논문에 기술된 바와 같은 신호 프로토콜(signalling protocol)에 따라 동작한다고 가정하겠지만 꼭 그러한 것은 아니다. 상기 프로토콜에 따르면, 기지국 BS은 사실상 연속적으로 일련의 데이터 코드워드를 순방향(무선) 제어 채널 상으로 전송하는데, 이 코드 워드들은 통상적으로 소위(so-called) 제어 채널 시스템 코드워드(CCSC) 및 다른 코드 워드(other codeword)인데, 이것들은 교대로 전송된다. 본 실시예의 시스템에서, 각 기지국 BS에 의해 전송되는 각 제어채널 시스템 코드워드의 비트 필드는 관련 기지국에 의해 서비스되는 특정 서비스 영역 SA 의 식별자 영역(identifier AREA)을 구성한다. 그러므로, 이동국 MS이 그것의 무선 수신기를 통신 범위 내에 있는 기지국 BS 에 대응하는 제어 채널에 맞추면, 이동국은 기지국에 의해 서비스되는 특정 서비스 영역 SA을 나타내는 코드를 반복적으로 수신하게 된다. 어드레스 필드를 각각 포함하는 다른코드워드는 이동국 MS 의 전부, 특정한 하나, 또는 한 그룹에 어드레스되는 메시지를 구성할 수 있으며, 각 이동국에는 참고용으로 기억되는 유일한 어드레스가 지정된다. 또한, 각 기지국에 의해 송신되는 많은 코드워드는 다수의 바로 연속한 시간 슬롯 중 임의로 선택한 하나의 시간 슬롯 내에 반송 제어 채널 상에서 메시지 코드워드를 기지국에 송신하도록 통신 범위 내의 이동국의 전부, 특정한 하나, 또는 한 그룹에 초정하는 초청장(invitation)을 구성하는데, 상기 갯수는 초청장 코드워드의 다른 비트 필드 내에 포함된다. 이러한 통신 기술은 예를 들면, GB-B-2 069 799 (PHN 9693) 에 설명되어있다. 소정의 이동국 MS에 의해 송신되는 메시지 코드워드는 그 이동국의 유일한 어드레스를 포함하며, 예를들면, 서비스 요청을 구성할 수 있다. 순방향 및 역방향 제어 채널 상의 신호는 예를 들면, 통신 범위내에 있는 기지국을 거쳐 한 쌍의 이동국 사이에 통신 채널을 설정하기 위하여 이용될 수 있다. 순방향 채널상의 신호는 TSC의 제어를 받는다.
본 발명에 따르면, 각 이동국 MS 은 기지국 BS 에 지정된다. 이동국을 기지국에 지정하는 것은 이동국 호출의 대부분이 그 서비스 영역 내에서 발생될 것이라는 예측에 근거하여 행해진다. 따라서, 기지국은 홈 기지국으로 취급되며, 그 서비스 영역에 대한 통신 채널의 세부 사항은 이동국 및 TSC의 적절한 기억 장소 내의 비휘발성 기억 수단에 프로그램된다. 이렇게 되면 이동국은 등록되었다고 말한다. 도시된 실시예에서, 이동국 MS1, MS2, MS3은 홈 기지국 BS1, BS4, BS6에 각각 등록된다고 가정한다. 그 지역내 모든 서비스 영역의 제어 채널의 세부 사항은 다른 지역의 서비스 영역의 대응 세부 사항과 함께 TSC에 기억되어 있다.
예로서 이동국 MS1에 관해 고찰해보면, MS1이 홈 서비스 영역 SA1 주위를 로밍할 때, 홈 기지국으로서 기지국 BS1에 역시 등록된 다른 이동국과의 호출은 통신 링크가 단신방식이기 때문에 한 채널쌍의 주파수를 이용한다. 그런데, 상기 이동국 MS1과 MS2사이에 이루어지는 호출은 이동국 MS1과 기지국 BS1간의 통신용의 제1트래픽 채널쌍의 주파수 및 이동국 MS2과 기지국 BS4간의 통신용의 제2트래픽 채널쌍의 주파수의 할당을 필요로 한다.
이동국 MS1이 새로 들어가는 서비스 영역에 자동적으로 등록하지 않은채, 등록되어 있는 서비스 영역 SA1 밖으로 이동할 때, 예를 들면 현 채널쌍의 패킷-레벨 에러율(packet-level error rate)이 받아들일 수 없을 정도로 높지 않을 때까지는 또는 신호의 품질의 어떤 다른 척도(measure)가 받아들일 수 없을 정도로 되기 전까지는 홈 기지국과 통신을 유지한다. 그러므로, 예를 들면 다른 서비스 영역에 등록하지 않고도, 반경 R을 가진 확장된 서비스 영역 상에서 로밍이 가능하다.
예를 들어, 패킷 레벨 에러율이 아주 높아서 신호 품질이 받아들일 수 없게 되면, 이동국은 다른 서비스 영역에 등록하는 것이 필요하다. 다른 서비스 영역에 대한 탐색을 줄이기 위해 , 이동국은 주파수 및 관련 서비스 영역 신원(identity)에 대한 순서화된 리스트를 비휘발성 메모리에 갖고 있다. 처음 입력은 홈 기지국이며, 다음에는 홈 지역내의 모든 다른 서비스 영역이고, 그 다음은 이동국의 이동에서 얻어지는 다른 지역 내의 서비스 영역이다. 이동국은 또한 현재 사용중인 제어 채널의 주파수 및 서비스 영역 신원에 대해서도 알고 있다. 상기 리스트 내의 모든 정보는 홈 기지국의 신원과는 별개로, 네트워크로부터 동적으로 얻어진다.
제2도를 보면, 이동국 MS은 송신부(10), 수신부(12), 디지탈 컴퓨터 시스템(14)을 포함한다. 컴퓨터 시스템(14)은 통상적인 프로세싱 유니트(16)에 추가하여, 프로그램 기억부(18), 데이타 기억수단(20, 22, 24), 타이머(26, 28), 실시간 클럭(30)을 포함한다. 컴퓨터 시스템(14)의 직렬 데이타 출력 포트(32)는 송신부(10)의 변조 신호 입력(34)에 연결되며, 수신부(12)의 복조된 신호 출력(36)은 컴퓨터 시스템(14)의 직렬 데이터 입력(38)에 연결된다. 컴퓨터 시스템(14)의 병렬 데이터 출력 포트(40)는 송신 및 수신부(10 및 12)의 동조 제어 입력(42 및 44)에 각각 연결된다. 수신부(12)에 포함되는 수신된 신호레벨 한계 검출기(48)의 출력(46)은 시스템(14)의 다른 신호 입력(50)에 연결된다.
기억수단(20)은 통신 시스템에서 사용되는 모든 무선 채널의 리스트를 기억하며, 각각의 순방향 채널을 대응 반송 채널과 관련하여 기억된다. 기억수단(22)은 관련 이동국 MS의 어드레스를 기억한다. 기억수단(24)은 위치 기록을 구성하며, 서비스 영역의 신원은 각각의 필드(52₁내지 52ｉ)에 기억된다. 각 필드(52)의 필드(54₁, 54₂, 54₃)는 실제 서비스 영역 신원, 제어 채널번호, 시간을 각각 기억한다.
컴퓨터 시스템(14)은 수신부(12)에 의해 입력(38)에 인가된 디지탈 워드를 디코드하고, 그에 적절히 반응하며, 그 디지탈 워드를 포맷하여 그것을 적당한 때에 송신부(10)에 의해 송신하기 위해 출력(32)에 인가하도록 프로그램 된다(이러한 디코딩 및 포맷팅이 실행되는 방법은 통상적인 것으로서, 본 발명과 무관하므로 상세히 설명하지 않겠다). 상기 컴퓨터 시스템(14)은 또한, 송신부 및 수신부를 기억수단(20)에 기억된 임의의 채널에 대응하는 역방향 및 순방향 채널 주파수로 각각 동조시키기 위한 디지탈 워드를 병렬 입력(40)에 인가하도록 프로그램된다.
전술한 바와 같이, 각 서비스 영역의 기지국은 그 지역 및 최소한 몇 개의 인접지역의 모든 서비스 영역 신원을 해당 제어채널 주파수와 함께 제어 채널상에서 정기적으로 방송한다. 이러한 메시지 각각은 단지 하나의 서비스 영역 및 제어채널 번호를 포함하기 때문에, 비록 반복 속도는 낮아질 수 있더라도, 반시간의 주기동안 10 또는 12 메시지의 리스트를 반복함으로써 많은 메시지가 보내지게 된다. 이동국은 상기 메시지중 하나를 수신하면 그것을 사이트 신원 및 제어채널 주파수의 리스트에서 적당한 엔트리를 갱신하는데 이용한다.
이동국은, 호출되지 않을 때마다, 주기적으로, 아마도 매 3분마다 리스트를 검사한다. 현 제어 채널이 이동국의 홈 서비스 영역에 속하는 것이 아니면, 홈 서비스 영역의 제어 채널을 수신할 수 있는지 검사하여, 그렇게 할 수 있고 신호의 질이 만족스러우면, 그곳에 등록을 시도한다. 이동국이 현재 홈 서비스 영역의 제어 하에 있고 신호가 만족스러우면, 아무런 동작도 일어나지 않는다.
로밍하는 이동국이 홈지역 밖의 서비스 영역에 현재 등록되어 있을 때마다. 이동국은 홈 서비스 영역으로부터 신호를 수신할 수 없을지라도 홈 지역내에 등록을 시도한다. 이러한 일은 홈 지역을 형성하는 서비스 영역과 관련된 제어 채널의 리스트를 선별하고 상기 리스트를 통하여 반복하여 이용 가능한 제어 채널을 찾는 시도를 하는 것으로 이루어진다.
입력되는 호출을 빠뜨릴 위험을 감소키시기 위해, 이동국은 홈 서비스 영역을 주목하도록 현재의 제어 채널의 신호 스트림에서 회수 슬롯(withdraw slot)을 선택적으로 대기한다. 이러한 목적으로 네트웍은 슬롯을 회수하기 위해서 지금 결정(vote now) 메시지를 선택적으로 사용할 수 있다.
이동국에 의해 사용중인 현 제어 채널이 만족스럽지 못하면(에러율 불량, 신호 레벨 낮음), 이동국은 그 리스트에 주어진 우선 순위에 따라 다른 제어 채널에 등록을 시도한다. 이동국은 리스트 내의 파라미터로서 제어 채널의 품질의 측정치를 가질 수 있으며, 이 측정치를 양질의 신호를 얻는 쪽으로 등록 시도를 경주하기 위해 이용할 수 있다.
등록의 우선 순위는,
첫째, 신호의 품질이 적당할 경우 홈 서비스 영역
둘째, 홈 지역 내의 임의의 서비스 영역, 그리고, 선택적으로 가장 양호한 신호를 가진 서비스 영역,
셋째, 다른 임의의 서비스 영역, 그리고 선택적으로는 가장 양호한 신호를 가진 서비스 영역이다.
이것은 제3도에 요약되어 있는데, 여기서 블럭(60, 62, 64) 각각은 홈 서비스 영역에 등록된 동작, 홈 지역에 등록된 동작, 홈 지역 밖에 등록된 동작을 나타낸다. 화살표(66)는 홈 서비스 영역 신호가 이용 불가능하여 이동국이 홈 지역 내의 다른 서비스 영역에 등록하려 하는 상태를 가리킨다. 화살표(67, 68)는 모두 이동국이 홈 지역 서비스 영역내에 등록할 수 없어서 홈 지역 밖의 서비스 영역에 등록하려 하는 상황을 나타낸다.
화살표(69 및 70)는 이동국이 홈 서비스 영역이 이용가능한지를 검사하는 것을 나타내는데, 이러한 검사는 일정한 간격으로 말하자면 매 3분마다 또는 현 제어 채널이 사용 불가능하게 될 때에 이루어진다. 마지막으로, 화살표(71)는 이동국이 홈 서비스 영역은 사용 불가능하지만 홈 지역 내의 다른 서비스 영역이 사용 가능한지를 검사하는 상황을 나타낸다. 이러한 검사는 일정한 간격, 말하자면 매 3분마다 하거나, 현 제어 채널이 사용 불가능하게 될 때 하게 된다.
제3도를 참고로 설명된 동작 중 적어도 몇가지를 실행하는 것에 관한 알고리즘을 제4도를 참고로 설명한다.
제4도는 시스템이 본 명세서 서두에 언급한 MPT 1327 프로토콜을 사용하는 것으로 가정한다.
상기 알고리즘은 홈 서비스 영역이 이용가능하고 사용하는데 허용가능하다면, 이동국은 이것을 다른 것 보다 우선하여 사용하는 것으로 요약될 수 있다. 홈 서비스 영역이 사용 불가능하면, 이동국이 제어 채널을 벗어나는 이유에 부수적인 기준이 더해져서, 특정 한계 내에서, 가장 강력한 기지국을 가진 서비스 영역이 얻어질 수 있다.
홈 서비스 영역에 관련한 채널 번호는 제어 채널 시스템 코드워드(CCSC)가 홈 서비스 영역 데이타에 대응하는 채널상에 등록할 때 이동국의 비휘발성 메모리에 기억된다.
CCSC 내의 홈 데이타와 관련한 필드는 이동국의 판독전용 메모리 내에서 주문성 파라메터(customisable parameter)로서 기억된다. 제어채널 포기 기준은 홈 서비스 영역에 대해 요구되는 기준과 임의의 다른 서비스 영역에 대해 요구되는 기준으로 분리될 것이다. 홈 서비스 영역에 대해서는, 이러한 기준은 현재 이용되는 바와 같이 예를 들면 불량한 신호 또는 과도한 에러율이 될 것이다.
제4도의 알고리즘은 이동국이 홈 서비스 영역 이외의 서비스 영역에 등록되었다고 가정하며, 이동국은 오퍼레이터가 동작하지 않고 신호전송에 관여하지 않는 때에 매 20초마다 정규 탐색 리스트(normal hunt list) 내의 한 채널(채널n)로 일시적으로 스위칭하고, 그 채널이 새로운 제어 채널로 가능한지 검사한다(동작(72)).
필드 강도가 모니터 되고(동작(73)), 필드 강도가 -107dBm 이하이면 이동국은 그 채널을 거절하고(동작(74)) 먼저의 제어 채널로 되돌아간다. 이러한 경우, 또 다른 20초 주기 경과 후, 이동국은 정규 탐색 리스트 내의 다음번 채널(채널 n+1)을 시험한다.
동작(73)의 결과 필드 강도가 -107dBm 이상이면, 이동국은 이 경우를 알리고 제어 채널로 되돌아간다. 다음번 20초 간격이 경과한 후, 이동국은 그 채널(채널 n)로 되돌아와 필드 강도를 재검사한다(동작(75)). 필드 강도가 여전히 -107dBm 이상이면, CCSC를 대기하고(150과 450msec 사이) 그 데이타를 검사한다(동작(76)). 그러나, 필드 강도가 -107dBm 이하이면, 이동국은 제어 채널로 되돌아가며(동작(77)), 20초 경과 후 정규 탐색 리스트 내의 다음번 채널(채널 n+1)에 대해 시도한다.
CCSC내에 포함된 데이타가 홈 서비스 영역에 대응하면(동작(78)), 이동국은 그것을 새로운 후보 제어 채널로 받아들이고 정규 에러 검사 및 등록 절차를 통하여 이용가능하게 하려고 시도한다(동작(79)).
CCSC 내의 데이터가 홈 서비스 영역에 대응하지 않으면, 이동국은 그 채널의 관련 R.F 신호 세기를 제어 채널용으로 미리 기억된 것과 비교한다(동작(80)). 12dBm이상 개선되었으면, 이동국은 그 채널을 후보 제어 채널로 받아들이기 전에, 최종 기억된 홈 서비스 영역 채널로 일시적으로 교환하여 CCSC 또는 타임 아웃을 대기한다. 홈 서비스 영역이 이용 가능하면, 이동국은 다른 후보 제어 채널을 배제하고 홈 서비스 영역을 얻는 시도를 하고, 그렇지 않다면, 이동국은 새로운 제어 채널로서의 후보 채널을 받아들이기를 계속하고 정규 에러 검사 및 등록 절차를 통하여 이용 가능하게 시도한다. (동작(82)).
마지막으로, 동작(80)의 비교 결과, 신호가 원래의 채널 상에서의 값 보다 상승분이 12dB 미만이면, 이전에 기록된 제어 채널로 되돌아간다(동작(83)).
각 이동국에는 홈 서비스 영역의 세부 사항이 미리 프로그램되어 있고, 이동국은 그 홈 서비스 영역에 등록하도록 항상 시도하며 그것이 불가능할 때는 그 지역 내의 서비스 영역에 등록을 시도하고, 이것도 실패하는 경우에는 홈 지역 밖의 지역의 서비스 영역에 등록하도록 지시되는 개념을 채용함으로써, 더 많은 호출이 단지 하나의 채널 트래픽 쌍의 주파수만을 필요로 하는 단일 서비스 영역 호출로 여겨지게 된다. 서비스 영역의 가청범위 영역이 중첩된다는 사실은 각 서비스 영역이 한 지역 중에서 과거 보다 더욱 큰 부분을 커버하고 따라서 홈 서비스 영역의 호출 중에서 과거 보다 더욱 많은 부분을 만족시킬 수 있기 때문에 긍정적인 이점이 되는데, 이러한 이점은 각각의 사이트의 가청범위 영역이 작은 위상에서는 적어진다. 두 서비스 영역 및 두 트래픽 채널쌍의 주파수가 관련된 호출이 감소되는 것은 시스템의 유효 능력이 커질 수 있음을 의미한다. 마지막으로, 서비스 영역의 중첩은 이동국과 기지국간의 통신이 불가능한 블랙 스포트(black spot)가 발생할 가능성을 감소시킨다.
본 기술에 숙련된 사람이라면, 상기 설명으로부터 본 발명을 변형 실시할 수 있을 것이다. 이러한 변형은 이동 무선 송신 시스템 및 그 구성 부품의 설계, 제작 및 사용시에 이미 공지된 다른 특징들을 수반하며, 이들은 여기에서 기술된 특징에 추가하여 또는 대체하여 이용될 수 있다. 본 출원에서 청구범위를 특정들의 특정 조합으로 정형화 하였지만, 본 출원 명세서의 범위에는 본 명세서에서 외부적 또는 내재적으로 설명된 신규 특징 또는 특징의 신규한 조합 또는 이들을 일반화한 것을, 이것이 청구항에 현재 청구된 것과 동일한 발명에 관한 것이던 아니던 간에, 또한 본 발명이 해결하고자 하는 것과 동일한 기술적 문제점의 일부 또는 전부를 해결하던지 않던지 간에, 모두 포함하는 것으로 이해해야 한다. 본 출원인은 본 출원 또는 본 출원에서 파생된 또 다른 출원의 진행 도중에 상기한 특징 및 상기 특징의 조합을 정형화하여 새로운 청구범위가 만들어질 수 있음을 주지시키고자 한다.

Claims (11)

  1. 이동 무선 전송 시스템에 있어서, 하나 이상의 지역을 구성하는 대응하는 다수의 중첩된 서비스 영역을 한정하도록 각 지리적 장소에 위치한 다수의 기지국과, 다수의 이동국을 포함하며, 상기 다수의 이동국은 각각 송신기, 수신기 및 이동국 제어를 위한 제어 수단을 포함하며, 상기 기지국 중의 하나는 상기 이동국의 홈 기지국이고, 상기 각각의 이동국의 제어수단은 상기 서비스 영역 중의 예정된 하나의 서비스 영역을 자신의 홈 서비스 영역으로서 식별하기 위한 세부 사항을 미리 프로그램하기 위한 수단과, 주어진 이동국과 그 이동국의 홈 기지국 사이의 허용 가능한 신호 품질에 응답하여 상기 주어진 이동국을 다른 서비스 영역에 우선하여 그 홈 서비스 영역에 등록시키는 수단을 포함하는 이동 무선 전송 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 각 이동국의 상기 제어 수단은, 이동국이 홈 서비스 영역에 등록할 수 없는 경우에, 홈 지역 내의 다른 서비스 영역을 탐색하고 상기 다른 서비스 영역 중 하나에 등록을 시도하도록 프로그램 되는 이동 무선 전송 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 각 이동국의 상기 제어 수단은, 이동국이 홈 지역 내의 서비스 영역에 등록할 수 없는 경우에, 다른 지역 내의 서비스 영역을 탐색하고 상기 다른 지역내의 서비스 영역 중 하나에 등록을 시도하도록 프로그램 되는 이동 무선 전송 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어 수단은, 그 기억 수단 내의 채널의 리스트를 검사하여, 홈 서비스 영역에 지정된 제어 채널을 이용하고 있지 않으면, 홈 제어 채널이 적당한 신호 품질로 수신될 수 있는지 검사하며, 만약 그렇다면, 이동국은 홈 서비스 영역에 등록을 시도하도록 프로그램 되는 이동 무선 전송 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각 기지국은 현 제어 채널 및 다른 서비스 영역의 제어 채널의 번호를 송신하기 위한 수단을 포함하며, 이동국에서, 상기 제어 수단은 수신된 시스템 신원 코드가 그 서비스 영역에 대하여 기억된 채널 번호에 대응하는지를 검사하고, 만약 일치하지 않는다면, 기억된 번호를 갱신하도록 프로그램 되는 이동 무선 전송 시스템.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각 이동국은 상기 시스템에서 각 제어 채널의 신호 품질을 나타내는 파라미터를 결정하는 수단과 상기 신호 품질 파라메터를 기억하는 수단을 포함하며, 홈 서비스 영역에 등록할 수 없는 이동국의 상기 제어 수단은 다른 서비스 영역에 등록하려 할 때 상기 파라미터에 의해 표시되는 신호 품질을 고려하도록 프로그램 되어 있는 이동 무선 전송 시스템.
  7. 하나 이상의 지역을 구성하는 복수의 각각의 중첨 서비스 영역을 한정하는 복수의 기지국을 가진 이동 무선 전송 시스템에 사용하기 위한 이동국에 있어서, 송신기, 수신기, 이동국의 동작을 제어하기 위한 제어수단 및 수신된 신호의 품질을 평가하기 위한 수단을 포함하고, 상기 서비스 영역 중의 하나를 한정하는 상기 기지국 중의 하나는 상기 이동국의 홈 기지국이고, 상기 기지국 중의 하나가 위치된 지역은 상기 이동국의 홈 지역이고, 상기 제어 수단은 상기 서비스 영역 중의 예정된 서비스 영역을 자기의 홈 서비스 영역으로서 식별하는 세부 사항이 미리 프로그램되며, 이동국과 홈 기지국 사이의 허용가능한 신호 품질에 응답하여 이동국을 상기 서비스 영역 중의 어느 것에도 우선하여 자기의 홈 서비스 영역에 등록시키도록 프로그램 되는 이동국.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어 수단은, 이동국이 홈 서비스 영역에 등록할 수 없는 경우에, 홈 지역 내의 다른 서비스 영역을 탐색하고 상기 다른 서비스 영역 중의 하나에 등록을 시도하도록 프로그램 되는 이동국.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어 수단은, 이동국이 홈 지역 내의 서비스 영역에 등록할 수 없는 경우에, 다른 지역 내의 서비스 영역을 탐색하고 상기 다른 지역 내의 서비스 영역 중 하나에 등록을 시도하도록 프로그램 되는 이동국.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어 수단은, 그 기억 수단 내의 채널의 리스트를 검사하여, 홈 서비스 영역에 지정된 제어 채널을 이용하고 있지 않으면, 홈 제어 채널이 적당한 신호 품질로 수신될 수 있는지 검사하며, 만약 그렇다면, 이동국은 홈 서비스 영역에 등록을 시도하도록 프로그램 되는 이동국.
  11. 제10항에 있어서, 상기 신호품질 평가 수단은 시스템 내의 각 제어 채널의 신호 품질을 나타내는 파라미터를 기억하고, 상기 제어 수단은 다른 서비스 영역에 등록을 하려 할 때 상기 파라미터에 의해 표시되는 신호 품질을 고려하도록 프로그램 되는 이동국.
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