KR100255287B1 - 무계획적인 역 응답 확인 신호를 제공하는 통신 송수신기 및 그제조 방법 - Google Patents

무계획적인 역 응답 확인 신호를 제공하는 통신 송수신기 및 그제조 방법 Download PDF

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Abstract

통신 송수신기(510)는 수신기(704), 제어기(714), 및 전송기(710)을 포함하는 무계획적인 역 응답 확인 신호를 발생하기 위한 방법과 장치를 이용한다. 수신기(704)는 제1 계획된 시간 간격(212) 동안에 어드레스를 전송하는 셀 전송기(506)을 식별하는 어드레스와 컬러 코드를 수신한다. 제어기(714)는 수신된 어드레스에 따라서 소정의 예비된 응답 시간 슬롯둘로부터의 무계획적인 역 응답 확인 신호를 전송하는데 이용되는 예비된 응답 시간 슬롯(224)를 선택한다. 그런 다음 전송기(710)는 제2 계획된 시간 간격(216) 동안에 선택된 예비된 응답 시간 슬롯(224) 동안에 무계획적인 역 응답 확인 신호를 전송한다.

Description

무계획적인 역 응답 확인 신호를 제공하는 통신 송수신기 및 그 제조 방법
시간 또는 주파수 재사용을 이용하는 종래의 통신 시스템은, 메시지를 전달하는 통신 송수신기를 추적 하는데 사용된 역 응답 확인 신호를 위한 전송 시간을 제공하기 위해, 계획된 소정수의 역 응답 확인 신호 시간 슬롯에 의존하고 있다. 종래의 시스템에서는, 역 응답 확인 신호 시간 슬롯들이 통신 송수신기에 의해 수신된 메시지 대기열 내의 메시지 숫자를 기준으로 하여 특별히 할당되기 때문에, 역 응답 확인 신호들은 충돌이 없다. 비록 이렇게 충돌이 없는 인바운드 메시징이 메시지 일괄 또는 대기 행열의 견지에서 볼 때는 매력적인 특징이지만, 계획되어야만 하는 역 응답 확인 신호 시간 슬롯의 숫자 때문에 이러한 방법을 사용하는 통신 시스템은 일반적으로 한 번에 조회될 수 있는 통신 송수신기 숫자로 제한된다.
대부분의 경우에는, 통신 시스템에 의해 서비스되는 고객의 숫자가 증가하기 때문에, 전달되기 위해 필요한 메시지 숫자가 그에 상응하여 증가한다. 그 결과, 역 응답 확인 신호를 위한 시간을 제공하기 위해 통신 시스템내의 통신 송수신기 동작쪽으로 메시지를 전달하기 위해 대기될 수 있는 메시지 일괄의 크기에 의해서, 한계는 결정되어야 하며, 이것은 결과적으로 메시지 전달 지연을 증가시킨다. 대규모 통화량 상황하에서, 의도된 측으로 메시지를 전달하려고 시도하는 사람과 메시지를 수신하는 의도된 측 모두에게, 이러한 메시지 전달 지연의 증가는 받아들일 수 없는 것이 되었다.
따라서, 역 응답 확인 신호의 발생이 가능하여 메시지 전달 지연을 줄일 수 있는 통신 송수신기가 필요하다. 또한, 시간 분할 이중 동작을 제공하는 통신 시스템 내에서 동작하는 통신 송수신기가 역 응답 확인 신호를 발생시킬 수 있어서 메시지 전달 처리량을 증가시키고 메시지 전달 지연을 줄일 수 있는 방법이 필요하다.
<발명의 요약>
본 발명의 첫 번째 양상에 따르는 방법은 시간 분할 이중 통신을 사용하는 통신 시스템내에서 동작하는 다수 개의 통신 송수신기에 의해 발생된 무계획적인 역 응답 확인 신호를 이용하기 위한 것이다. 통신 시스템은 지역별 전송 영역을 정의하는 다수 개의 전송 셀을 포함하고, 이러한 다수 개 전송 셀의 각각은 어드레스와 셀 전송기를 식별하는 컬러 코드를 전송하기 위한 셀 전송기 및 다수 개의 통신 송수신기에 의해 발생된 역 응답 확인 신호를 수신하기 위한 하나 또는 그 이상의 셀 수신기를 포함한다. 통신 송수신기로부터 역 응답 확인 신호를 전달하기 위한 방법은 어드레스와 상기 어드레스를 전송하는 셀 전송기를 식별하는 컬러 코드를 첫 번째 계획된 시간 간격 동안에 수신하는 단계, 수신되고 있는 어드레스에 해당하는 무계획적인 역 응답 확인 신호를 전송하기 위해 이용될 소정수의 예비된 응답 시간 슬롯 중에서 하나의 예비된 응답 시간 슬롯을 선택하는 단계, 및 선택된 이러한 예비된 응답 시간 슬롯 동안의 무계획적인 역 응답 확인 신호를 두 번째 계획된 시간 간격 동안에 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 두 번째 양상에 따라서, 통신 송수신기는 시간 분할 이중 통신을 사용하는 통신 시스템내에서 동작하며, 이러한 통신 시스템은 지역별 전송 영역을 정의하며 각각이 통신 송수신기에 의해 발생된 역 응답 확인 신호를 수신하기 위한 하나 또는 그 이상의 셀 수신기를 포함하는 다수 개의 전송 셀과 어드레스및 셀 전송기를 식별하기 위한 컬러 코드를 전송하는 셀 전송기를 포함한다. 통신 수신기는 어드레스와 이러한 어드레스를 전송하는 셀 전송기를 식별하기 위한 컬러 코드를 첫 번째 시간 간격 동안에에 수신하는 수신기, 수신되고 있는 어드레스에 해당하는 소정수의 예비된 응답 시간 슬롯을 전송하는데 이용될 예비된 응답 시간 슬롯을 선택하는 제어기, 및 선택된 이러한 예비된 응답 시간 슬롯 동안의 역 응답 확인 신호를 두 번째 계획된 시간 간격 동안에에 전송하는 전송기를 포함한다.
본 발명의 세 번째 양상에 따라서, 무계획적인 역 응답 확인 신호를 사용하는 시간 분할 이중 통신 시스템은 하나 또는 그 이상의 셀 수신기를 포함하며 지역별 전송 영역을 정의하는 다수 개의 전송 셀과 어드레스와 상기 어드레스를 전송하는 셀 전송기를 식별하는 컬러코드를 첫 번째 계획된 시간 간격 동안에 전송하는 셀 전송기를 포함한다. 통신 송수신기는 어드레스를 전송하는 셀 전송기를 식별하는 어드레스와 컬러 코드를 상술한 첫 번째 시간 간격 동안 수신하고, 수신되고 있는 어드레스에 해당하는 무계획적인 역 응답 확인 신호를 전송하기 위해 이용되고 있는 소정수의 예비된 응답 시간 슬롯 중에서 예비된 응답 시간 슬롯을 선택하며, 그리고 두 번째 계획된 시간 간격 동안에 선택된 이러한 예비된 응답 시간 슬롯 동안에 무계획적인 역 응답 확인 신호를 전송한다. 상술한 하나 또는 그 이상의 셀 수신기 중에서 적어도 하나는 소정수의 예비된 응답 시간 슬롯에서 전송되고 있는 무계획적인 역 응답 확인 신호를 두 번째 계획된 시간 간격 동안에 수신한다. 상술한 하나 또는 그 이상의 셀 수신기 중에서 적어도 하나에 의해 수신된 컬러 코드로 식별되는 셀 전송기는, 상기 컬러 코드에 의해 지정된 일련의 메시지 재사용 슬롯 중에서 하나의 재사용 슬롯 동안에, 메시지가 수신될 통신 송수신기를 식별하는 어드레스와 그 어드레스에 대응하는 메시지를 전송한다.
본 발명은 일반적으로 양방향 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 통신 송수신기에 관한 것으로, 특히 무계획적인 역 응답 확인 신호(Unscheduled acknowledge back response)를 발생시키는 통신 송수신기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 통신 송수신기에 메시지 전달을 위한 최소의 전송 지연을 제공하는 통신 시스템과 관련 통신 프로토콜을 나타내는 복합 도면.
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 통신 프로토콜의 신호 도면.
도 3은 도 2의 통신 프로토콜에서 사용되는 동기화 코드 워드의 신호 도면.
도 4는 본 발명에 따라서 도 2의 통신 프로토콜을 사용하는 아웃바운드와 인바운드 메시징을 예로서 설명하는 신호 도면.
도 5는 본 발명에 따라서 통신 송수신기의 랜덤 분포와 랜덤 수를 나타내는 복합 도면.
도 6은 본 발명에 따른 도 1의 통신 시스템의 전기적인 블록도.
도 7은 본 발명에 따른 도 5의 통신 시스템에서 사용되는 전송기의 전기적인 블록도.
도 8은 본 발명에 따른 도 5의 통신 시스템에서 사용되는 통신 송수신기의 전기적인 블록도.
도 9 내지 14는 본 발명에 따른 도 6의 통신 시스템의 동작을 설명하는 흐름도.
도 1은 통신 시스템(100)과 본 발명에 따른 통신 송수신기로 메시지를 전달하기 위한 최소의 전송 지연을 제공하기 위해, 통신 시스템(100) 내에서 동작하는 다수 개의 통신 송수신기에 의해 발생되는, 무계획적인 역 응답 확인 신호를 제공하는 관련 통신 프로토콜(120)을 나타내는 복합 도면이다. 통신 시스템(100)은, 동시 방송 통신 시스템내에 지역적 전송 영역을 정의하는 전송 셀(102), 전송 셀(104), 및 전송 셀(106)으로 도시 된, 다수 개의 전송 셀을 포함하며, 이러한 내용은 관련 분야 통상의 기술자에게 공지된 것이다. 이러한 다수 개 전송 셀의 각각은 하나 또는 그 이상의 셀 수신기와 셀 전송기를 포함하는 것으로 다음에서 상세히 기술될 것이다. 통신 시스템(120)은 예(1-7)로서 레이블 된 다수 개의 전송 프레임(110)에 앞서는 제어 프레임(108)을 포함한다. 제어 프레임(108)과 전송 프레임(110)은 다음에서 보다 상세히 기술될 것이다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 비록 어느 정도 셀을 제공하는 다른 주파수 재사용 패턴이 마찬가지로 사용될 수 있음은 물론이겠지만, 통신 시스템(100)은, 예로써 7개 셀 주파수 재사용 패턴(셀 1A-7A, 1B-7B, 기타)이 도시 되어 있듯이, 주파수 재사용을 공급하기 위해 구성된다. 통신 프로토콜(120)의 주파수 재사용 부분 동안, 메시지 전송은 소정수의 순서, 달리 말하자면, 전송 셀(1A, 1B, 1C, 기타)내의 첫 번째 전송 프레임 동안, 전송 셀(2A, 2B, 2C, 기타)내의 두 번째 전송 프레임 동안, 전송 셀(3A, 3B, 3C, 기타)내의 세 번째 전송 프레임 동안 등 에서 일어난다. 셀 주파수 재사용 패턴내의 전송 셀의 수가 증가 되면, 제공된 전송 프레임(110)의 수는 대응하여 증가하며, 셀 주파수 재사용 패턴내의 전송 셀의 수가 감소 되면, 제공된 전송 프레임(110)의 수는 대응하여 감소하는 것은 상술한 설명으로부터 이해될 것이며, 이러한 내용은 다음에서 더 상세히 기술될 것이다.
요약 하면, 동시 방송 전송에 내재된 문제없이, 통신 프로토콜(120)은 전송 셀 내에서 동작하는 통신 송수신기로 메시지 전송을 허용하는 소정수의 전송 순서를 제공한다. 통신 프로토콜(120)은 제어 프레임을 포함하며, 이러한 제어 프레임은 통신 시스템(100)내의 모든 셀 전송기로부터 동시 방송으로 전송되고 셀 전송기 각각으로부터 소정수의 순서내에서 비동시 방송 전송으로 전송되는 다수 개의 전송 프레임에 앞선다.
도 2는 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 도 1의 통신 프로토콜(120)을 설명하는 신호 도면이다. 제어 프레임(108)과 전송 프레임(110)은, FLEXTM신호 포로토콜과 같은, 동기식 신호 프로토콜의 프레임(202, 204, 기타)에 대응된다. FLEXTM신호 포로토콜은 여기에서 예로서 설명 되며, 또한 통신 송수신기에 메시지 전달을 위한 최소의 전송 지연을 공급하기 위해서 기타 동기식 신호 프로토콜도 사용될 수 있음은 물론이다.
예로서, 동기식 신호 프로토콜(130)은 프레임_0(204) 내지 프레임_127(202)으로 구별된 128 프레임을 포함한다. 이러한 128 프레임 중에서 임의의 프레임이 제어 프레임(108) 또는 전송 프레임(110)으로 지정될 수 있다. 그러나, 이러한 지정이 셀 주파수 재사용 패턴내의 많은 전송 셀에 의해 일반적으로 규정됨은 물론이다. 도 1에 예시된 일곱 개의 셀 재사용 패턴에 있어서, 하나의 제어 프레임(108)과 7개의 전송 프레임(110)은 상술한 동기식 신호 프로토콜(130)의 128 프레임 내에서 16번 순서대로 반복된다.
제어 프레임(108)은 통신 시스템내에서 작동하는 통신 송수신기와 통신하기 위해 첫 번째 계획된 시간 간격(아웃바운드 전송 시간 간격(212))동안 전송되는 제어 정보를 공급한다. 더욱이 제어 프레임(108)의 두 번째 부분은, 두 번째 계획된 시간 간격(인바운드 전송 시간 간격(216))동안 통신 송수신기에 의해 발생되는, 역 응답 확인 신호를 수신하기 위해 사용된다. 역 응답 확인 신호는 통신 송수신기의 위치를 찾아내기 위해 사용되며, 이러한 내용은 아래에서 상세히 설명될 것이다. 아웃바운드 전송 시간 간격(212)과 인바운드 전송 시간 간격(216)동안 전송되는 정보는 단일 고주파 채널 또는 주파수로 전송되어져, 채널의 아웃바운드와 인바운드 정보를 위해 시간 분할 다중(TDD) 배열을 제공한다. 일단 송수신기의 위치가 선정되면, 이러한 통신 송수신기로 전송될 메시지들은 잇따르는 전송 프레임(110) 동안에 전송되어 진다. 단지 단일 제어 프레임(108)만이 도시되어 있지만, 몇 개의 제어 프레임이 채널 로딩에 따라서 순서로 전송되는 것이 가능하여, 메시지를 수신 할 통신 송수신기의 위치를 찾는 데 사용하기 위한 아웃바운드 처리양을 증가 시킴은 물론이다.
프레임(202, 204, 등)은 11개 전송 블록(208)(B0내지 B10으로 식별된)에 앞서는 동기화 부분(206)을 예로서 포함한다. 아웃바운드 전송 시간 간격(212)과 인바운드 전송 시간 간격(216) 사이의 경계(210)는 두 개의 전송 블록 사이의 경계로서 정의되며, 이러한 두 개의 전송 블록은 각각 아웃바운드 메시지 전송의 끝과 인바운드 메시지 전송의 시작을 공급하는 블럭이다. 본 발명에 따른 제1 실시예에서 상술한 경계(210)는 정해져 있어서, 아웃바운드 메시지 전송을 위해 유효한 소정수의 전송 시간 슬롯(214)과 인바운드 메시지 전송을 위해 유효한 소정수의 예비된 응답 시간 슬롯(224)을 제공 한다. 본 발명에 따른 제2 실시예에서, 경계(210)는 가변적이어서, 아웃바운드 메시지 전송을 위해 유효한 많은 수의 전송 시간 슬롯(214)과 인바운드 메시지 전송을 위해 유효한 많은 수의 예비된 응답 시간 슬롯(224)을 제공하며, 이러한 내용은 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.
예비된 응답 시간 슬롯(224) 동안 무계획적인 역 응답 확인 신호를 위해 인바운드 전송 시간 간격(216)의 일 부분이 예비된다. 역 응답 확인 신호 전송을 위해서 통신 시스템(100)에 의해 사전에 시간 슬롯이 할당되지 않은 통신 송수신기에 의해서 무계획적인 역 응답 확인 신호는 발생된다. 예비된 응답 시간 슬롯(224)의 수는 통신 시스템(100)에 의해 전송될 수 있는 아웃바운드 어드레스의 수를 제한하며, 이러한 내용은 아래에서 기술될 것이다. 통신 시스템(100)내에서 OTA 리프로그래밍을 제공하기 위한 용량이 공급되는 경우에는 이러한 수가 또한 바뀔 수 있는 것은 물론이겠지만, 통상적으로, 예비된 응답 시간 슬롯(224)의 수는 통신 송수신기들 내에서 사전에 프로그램 된다.
본 발명에 따라서, 제어 프레임(108)내에 있는 각 전송 블록(208)은 아웃바운드 전송 시간 간격(212)내에서 전송되며, 어드레스 코드 워드, 벡터 코드 워드, 데이터 코드 워드, 또는 유휴 코드 워드들 중에서 하나를 나타내는 8개의 코드 워드(예를 들어서)를 포함하고, 인바운드 전송 시간 간격(216)내의 각 전송 블록(208)은 역 응답 확인 신호를 나타내며 통신 송수신기의 응답을 식별하는 어드레스 코드 워드를 포함하는 8개의 코드 워드(예를 들어서)와 전송기 ID 또는 컬러 코드를 제공하는 데이터 코드를 또한 포함하는 것으로서, 이러한 내용들은 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다. 상술한 바와 같이, 전송 프레임(110) 내의 아웃바운드 데이터 전송(220)내에서 전송되는 각각의 전송 블록(208)은 8개의 코드 워드(예를 들어서)를 또한 포함하며 어드레스 코드 워드와 데이터 코드 워드를 나타내고 그리고 통신 송수신기가 위치하는 전송 셀 내에서 단지 전송된다.
통신 프로토콜(120)은 통신 시스템(100)내의 모든 셀 전송기로부터의 동시 방송 전송내에서 전송되는 제어 프레임(108)을 포함하며, 소정수의 순서내에서 전송하는 통신 시스템(100)의 셀 전송기에 의해 비동시 방송 전송내에서 전송되는 다수 개의 전송 프레임(110)이 상술한 제어 프레임(108)의 뒤를 따르는 것은 상술한 바와 같다. 작동중인 경우에, 통신 송수신기로 전송될 메시지는 상술한 제어 프레임(208)의 전송을 즉시 뒤를 따르지는 못하지만, 제어 프레임(108) 전송에 바로 이어진 전송 프레임(110)동안에 전송되는 메시지는 이전 제어 프레임 전송 동안에 일반적으로 지정된 통신 송수신기로 전송될 메시지이며 이러한 내용들은 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다.
도 3은 도 2의 통신 프로토콜내에서 사용되는 동기화 코드 워드(206)의 신호도이다. 동기화 코드 워드(206)는 두 개의 부분 즉, 제1 동기 부분 또는 싱크"1" 그리고 제2 동기 부분 또는 싱크"2"를 포함한다. 싱크"1"은 비트 싱크"1" 코드 워드(302), "A" 코드 워드(304), "B" 코드 워드(306), 및 "A" 바 코드 워드(308)를 포함한다. 싱크"2"은 비트 싱크"2" 코드 워드(312), "C" 코드 워드(314), 비트 싱크"2" 바 코드 워드(316), 및 "C" 바 코드 워드(320)를 포함한다. 바람직하게는, 싱크"1" 은 초당 1600 비트로 전송 되고, 프레임 타이밍을 획득하기 위한 수단을 제공하며, 그리고 전송기 ID 또는 컬러 코드를 또한 제공하는 것으로서, 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다. 또한 싱크"1"은 프레임의 나머지 부분이 전송되는 프레임 블록 속도 또는 비트 전송 속도를 표시하기 위한 정보도 제공한다. 마찬가지로 프레임 정보 워드(310)는 바람직하게는 초당 1600 비트로 전송되며, 프레임 수, 사이클 수 그리고 기타 정보를 반송한다. 싱크"2"는 싱크"1"에 의해 표시된 프레임 블록 속도로 동기화를 제공한다.
상술한 전송기 ID는, 바람직하게는 16,5 보세 (Bose), 쇼드허리 (Chaudhuri), 호퀀헴(Hocquernghem) 부호화 포맷을 사용하여 부호화된 16 비트 코드 워드인 "B" 코드 워드내에서 전달되는 정보(예를 들어서)에 의해서 제공된다. 전송기 식별 오류 가능성을 줄이기 위해, 가능한 16,5 BCH 코드 워드에서 단지 128 개 소정수의 코드 워드만이 전송기 ID 또는 컬러 코드를 제공하는 데 사용되어 진다. 컬러 코드의 일반적인 사용에 관한 부가적인 정보는, "무선 통신 시스템에서 전송기를 식별하기 위한 방법 및 장치" 를 명칭으로 하고 심슨(Simpson)에 의해 1993년 10월 4일에 출원된 것으로서 본 발명의 출원인에게 양도되었으며 참증으로 본 출원서에 삽입된, 미국 특허 출원 제 08/131,243 호에 개시된다.
도 4는 본 발명에 따른 도 2의 통신 프로토콜을 이용하는 아웃바운드 및 인바운드 메시징을 예로서 예시하는 신호도이다. 상술한 바와 같이, 제어 프레임(108) 내에는 각각이 8개 코드 워드로 구성된 11개 전송 블록(208)이 있다. 그래서, 11개 전송 블록(208)은 코드 워드 전송을 위해 총 88개의 시간 슬롯을 제공한다. 상술한 바와 같이 TDD 시스템에서, 예비된 응답 시간 슬롯(224)은 인바운드 메시지 전송을 위해서 예비된다. 예비된 응답 시간 슬롯(224)의 수는 OTA 프로그래밍을 이용하는 통신 시스템(100)에 의해 또는 가변적으로 결정된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 16개 예비된 응답 시간 슬롯(224)은 시간 간격(410) 동안에 무계획적인 인바운드 확인 응답(ACK0 내지 ACK15)을 위해서 예약되었다. 나머지 72개 시간 슬롯은 시간 간격(408)동안에 72개 어드레스(ADDR0 내지 ADDR71)를 전송하는 데 이용된다. 각각의 어드레스 코드 워드(414)는 바람직하게는 BCH 부호화를 위한 11개 패리티 비트와 관련된 정보의 21개 어드레스 비트를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 중요성이 가장 작은 어드레스 비트(416)는 무계획적인 역 응답 확인 신호의 전송을 위한 16개의 예비된 응답 시간 슬롯(224)의 순서에서 하나를 선택하는 데 이용되며, 이러한 16개의 예비된 응답 시간 슬롯(224)은 제어 프레임(108)내에서 전송되는 마지막 16개 코드 워드에 대응된다. 도 1의 통신 프로토콜의 동작의 양상과 기타 모든 구성 요소는 도 2에 기술된 바와 같이 유지된다. 그래서 예를 들어, 중요성이 가장 작은 비트인 "1"이 있는 어드레스 코드 워드에 할당된 통신 송수신기는 첫 번째 예비된 응답 시간 슬롯 동안에 무계획적인 역 응답 확인 신호(ACK1)를 자동적으로 제공한다.
도 5는 본 발명에 따른 통신 시스템(100)내에서 확인되는 통신 송수신기의 랜덤한 분포를 도시하는 복합 도면이다. 도시된 통신 시스템(100)은 상술한 동시 방송 통신 시스템내의 지리적 전송 영역을 정의하는 다수의 전송 셀(102, 104, 106)을 포함한다. 각각의 전송 셀은 단일 숫자(또는 니블) 16 진수( 범위가 0에서 F, 또는 10 진수에서 0 에서 15)에 의해 식별되는 다수의 통신 송수신기를 포함한다. 본 발명의 제1 실시예에서, 도시된 각각의 16 진수는 통신 송수신기에 할당된 어드레스의 중요성이 가장 작은 16 진수에 대응된다. 본 발명의 제2 실시예에서, 각각의 16 진수는, 난수 발생기를 이용하여 추가로 랜덤화된 통신 송수신기에 할당된 어드레스의 중요성이 가장 작은 16 진수에 대응되며, 이러한 내용은 아래에서 기술될 것이다.
도 5에 도시된 통신 송수신기의 분포는 상술한 통신 송수신기가 통신 시스템(100)의 전역에 걸쳐 일반적으로 임의적인 형태로 분포하는 양상을 가지며, 게다가 임의로 부여된 송신 셀 내에 위치하는 통신 송수신기의 숫자(402, 404, 및 406)도 임의적이다. 동일한 송신 셀 내에서 동일한 인바운드 시간 슬롯을 선택하는 2개 또는 그 이상의 통신 송수신기가 충돌할 확률에 대한 일차적인 근사는 식
으로부터 결정될 수 있으며, 상술한 식에서 PCOLL은 충돌 확률이고, NADD는 제어 프레임(108)내에서 전송되는 동시 방송 어드레스의 수이며, NCELL은 통신 시스템(100)내의 셀의 수이고, NRCVR은 셀 또는 셀 당 역 응답 확인 신호 수신기의 수이며, 그리고 NTS는 셀 수신기 당 유효한 예비된 응답 시간 슬롯(224)의 수이다. 도 4에서 설명된 어드레스 및 예비된 응답 시간 슬롯(224)의 수를 이용하고(달리 말하자면, NADD=72, NTS=16), 통신 시스템(100)내에 40개 셀이 있으며 셀 당 3개의 수신기가 있다(도 6에 도시된 바와 같이)고 가정하면, 충돌 확률은
이다.
상술한 예에서 나타난 바와 같이, 통신 송수신기의 대략 96%가 번지 지정된 각각의 72개 통신 송수신기 군에 대해서 충돌로부터 자유롭다는 응답을 한다. 실질적인 충돌 확률은 통신 송수신기를 식별하는 중요성이 가장 작은 어드레스 비트를 추가로 랜덤화하거나 또는 여기에서 기술된 시스템 보다 다른 시스템 구성을 이용함으로써 개선될 수 있음은 물론이다.
요약하면, 예비된 응답 시간 슬롯(224) 동안에 전송되고 다수의 통신 송수신기를 추적하는 데 사용되는 무계획적인 역 응답 확인 신호를 이용하는 통신 시스템(100)이 효율적인 채널 대역폭 사용을 제공할 수 있는 것은 상술한 바와 같다. 계획된 역 응답 확인 신호를 이용하는 종래 시스템과는 대조적으로, 본 발명은 통신 시스템(100)의 전체 용량 뿐만 아니라 메시지 전달 지연을 개선시킨다.
도 6은 본 발명에 따른 도 1의 통신 시스템(100)의 전기적인 블록도이다. 상술한 통신 시스템(100)은, 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게는 잘 알려진 공중 교환 전화망(PSTN)을 사용하는 것과 같이, 메시지 발신자로부터 메시지를 수신하는 시스템 제어기(500)을 포함한다. 상술한 메시지는 다수의 기지국(502)으로 메시지를 분배하기 전에 아래에 기술된 방식으로 처리되어지며, 상술한 기지국(502)에서 2개 기지국(502)이, 셀 1a 및 셀 2a로 각각 지정된 전송 셀(102)과 전송 셀(104)내에 예로서 도시되어 있다. 시스템 제어기(500)와 기지국(502)간의 메시지 분배은, 직접 유선(전화) 링크, 데이터 통신 링크, 또는 고주파수 링크 전송기/링크 수신기, 고주파수 전송 링크 또는 위성 전송 링크와 같이 임의의 많은 고주파수 링크와 같은, 메시지 분배 시스템(514)을 사용하여 실행된다.
기지국(502)은, 메시지 분배 시스템(514)에 접속된 입력과 셀 전송기(506)의 입력에 접속된 출력을 갖는 셀 제어기(504)를 포함한다. 셀 전송기(506)의 출력은 안테나(508)에 접속되어 있다. 하나 또는 그 이상의 셀 수신기(512)의 출력은(각각의 전송 셀(102, 104)내에 예로서 3개가 도시됨)는 셀 제어기(504)의 수신기 입력에 접속되어 있다. 메시지 분배 시스템(514)를 통해 시스템 제어기(500)으로부터 분배된 메시지는 셀 제어기(504)의 입력에서 수신되며, 그런 후에 셀 제어기(504)는 이러한 메시지를 저장한다. 상술한 바와 같이 적절한 시간에, 메시지가 전송될 통신 송수신기(510)의 어드레스는 메모리로부터 복구되며 전송기 ID를 추가하기 위하여 처리되고 또한 어드레스를 전송하는 셀 전송기(506)를 유일하게 식별하는 컬러 코드로서 참조된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 유일하게 식별되는 소정수의 지리영역내에서 128개까지 전송기를 허용하는 128개의 유일한 전송기 ID가 있다. 메시지를 전송하는 전송기를 식별하는 어드레스와 컬러 코드는 셀 전송기(506)의 입력에 접속되며 그런 후에 이러한 셀 전송기(506)는 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 공지된 방식으로 어드레스와 컬러 코드를 전송한다. 전송된 어드레스와 컬러 코드는 전송 셀 내의 임의의 통신 송수신기(510)에 의해 수신되며, 이러한 통신 송수신기(510)는 예로서 도시되어 있다. 전송된 어드레스들 중에서 하나의 어드레스가 통신 송수신기(510)에 할당된 소정수의 어드레스와 동일한 경우에는, 메시지를 전송하는 전송기의 컬러 코드는 통신 송수신기(510)에 수신되고 저장된다.
통신 송수신기(510)를 식별하는 어드레스를 수신한 후에, 통신 송수신기(510)는 어드레스를 전송한 전송기를 식별하는 어드레스와 컬러 코드를 포함하는 역 응답 확인 신호를 발생하여, 통신 송수신기(510)가 위치하는 통신 셀(102, 104)을 찾는다. 도 6에 도시된 바와 같이, 통신 송수신기(510)는 전송 셀(102) 또는 전송 셀(104)내의 전송기에 의해 전송된 어드레스와 컬러 코드를 일시적으로 수신한다. 전송 셀(102)내의 셀 전송기(506)가 전송 셀(104)내의 셀 전송기(506)과 비교하여 다른 컬러 코드를 전송하고 있는 동안에, 이러한 전송기들 중에서 하나의 전송기로부터의 정상적인 전송은 통신 송수신기를 붙잡으며 그래서 가장 강력한 신호를 갖는 통신 송수신기의 컬러 코드만이 수신된다. 전송 셀(102)과 전송 셀(104)내의 셀 전송기(506) 모두로부터의 신호 강도가 실질적으로 동일한 경우에는, 어드레스와 컬러 코드가 모두 수신된다. 128개 유일 컬러 코드의 한가지 속성은 코드 워드들이 직각이어서, 일부 컬러 코드가 동시에 수신되는 경우에는 2개 전송기의 컬러 코드는, 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게는 잘 알려진 방식에 의해 개별적으로 식별될 수 있다. 이때에, 통신 송수신기(510)는, 상술한 바와 같이 역 응답 확인 신호내에서 전송하기 위해 소정수의 선택 기준에 따라서, 상술한 2개의 통신 송수신기 중에서 하나의 통신 송수신기의 컬러 코드를 선택한다.
역 응답 확인 신호 전송은 통신 송수신기(510)의 위치에 의존하는 하나 또는 그 이상의 전송 셀(102, 104)내에 있는 하나 또는 그 이상의 셀 수신기(512)에 의해 수신될 수 있다. 역 응답 확인 신호를 수신하는 셀 수신기(512)의 수에 관계없이, 역 응답 확인 신호내에서 수신된 통신 송수신기(510)의 어드레스와 컬러 코드는 어드레스와 컬러 코드를 수신하는 셀 수신기(512)의 셀 제어기(504)에 전송된다. 컬러 코드는 어떤 전송기가 어드레스를 전송했는지를 식별할 뿐만 아니라 어떤 전송 프레임(110)이 통신 송수신기(510)에 전달될 것인지를 식별하는 것으로 아래에서 설명될 것이다. 따라서 통신 송수신기(510)는, 컬러 코드를 식별함으로써, 상술한 메시지가 어떤 전송 프레임내에서 전달될 것인지를 안다. 기지국(502)과 통신 송수신기(510)간의 임의의 추가적인 정보 전송의 필요성을 제거함으로써, 통신 송수신기(510)로 전달될 메시지에 대한 전송 지연은 본 발명에 따라서 최소화 된다. 더구나, 전송 프레임(110)이 상술한 방식으로 식별되기 때문에, 통신 송수신기(510)는 상술한 메시지가 전달되지 않는 전송 프레임(110) 동안에는 축전지를 보존할 수 있다.
요약 하면, 제1 계획된 전송 시간 간격을 나타내고 도 2의 프레임_127(202)의 아웃바운드 시간 간격(212)에 예로서 대응되는 제어 프레임(108)의 제1 부분 동안에, 메시지가 전송될 통신 송수신기(510)을 식별하는 어드레스는, 어드레스 전송이 발생된 기지국(502)을 식별하는 컬러 코드 신호와 함께 동시 방송으로 전송된다. 제2 계획된 전송 시간 간격을 나타내고 프레임_127(202)의 인바운드 시간 간격(216)에 예로서 대응되는 제어 프레임(108)의 제2 부분 동안에, 역 응답 확인 신호는 다수의 전송 셀 내에 위치하는 하나 또는 그 이상의 셀 수신기들 중에서 적어도 하나의 셀 수신기(512)에 의해 수신된다. 역 응답 확인 신호는 통신 송수신기(510)에 의해 수신되는 어드레스를 전송하는 기지국(502)을 식별하기 데 사용되는 컬러 코드 신호를 포함한다. 일단 통신 송수신기(510)의 위치가 정해지면, 상술한 셀 전송기(506)는 메시지가 전송될 통신 송수신기(510)를 식별하는 어드레스와 메시지를 전송하는 하나 또는 그 이상의 셀 수신기들 중에서 적어도 하나의 셀 수신기(512)에 의해 수신되는 컬러 코드 신호에 의해 식별된다. 기지국(502)을 식별하는 컬러 코드 신호에 의해 지정된 다수의 계획된 메시지 재사용 슬롯들 중에서 선택된 슬롯 동안에 상술한 어드레스와 메시지는 전송된다. 또한 통신 송수신기(510)는 다수의 계획된 메시지 재사용 슬롯들 중에서 선택된 슬롯 동안에 상술한 어드레스와 메시지를 수신한다. 기지국(502)과 통신 송수신기(510)간의 임의의 부가적인 통신 없이도 어드레스와 메시지 전송은 만들어져서, 통신 송수신기(510)로 전달될 메시지의 전송 지연을 최소화 한다.
도 7은 본 발명에 따른 도 6의 통신 시스템에 사용된 기지국(502)의 전기적인 블록도이다. 상술한 바와 같이, 기지국(502)은 셀 제어기(504), 셀 전송기(506) 및 안테나(508)를 포함한다. 상술한 셀 제어기(504)는 라인 인터페이스(602), 제어기(604), 수신기 인터페이스(606), 비휘발성 메모리(608), ROM(610), 인코드(612), 시스템 클럭(614), 및 대용량 기억 장치 미디어(616)를 포함한다. 라인 인터페이스(602)는 상술한 메시지 분배 시스템(514)를 통해 셀 제어기(504)를 시스템 제어기(500)에 접속시킨다. 라인 인터페이스(602)는 제어기(604)의 입력에 접속된 출력을 제공한다. 제어기(604)는 시스템 제어기(500)로부터 분배된 메시지 정보 처리를 제어한다. 제어기(604)는 바람직하게는, MC68XXX 시리즈 마이크로 컴퓨터와 같은 마이크로 컴퓨터 또는 샤움버그 일의 모토롤러(Motorola Inc. of Schaumburg, Ill) 에서 제작된 DSP56XXX 디지털 신호 처리기와 같은 디지털 신호 처리기를 이용하여 구현되며 또한 개인용 컴퓨터 또는 컴퓨터 워크스테이션을 이용하여 구현될 수도 있다. 수신기 인터페이스(606)는 상술한 기지국(502)의 지리 영역내에 위치하는 하나 또는 그 이상의 셀 수신기(512)에 상술한 셀 제어기(504)를 접속시킨다. 수신기 인터페이스(606)의 출력은 셀 수신기(512)로부터 수신된 어드레스와 관련 컬러 코드를 또한 제어하는 제어기(604)의 입력에 접속되어 있으며, 이러한 내용은 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다.
비휘발성 메모리(608)는 제어기(604)에 접속되어 있으며, 셀 전송기(506)의 작동과 시스템 제어기(500)로부터 분배된 메시지 정보를 처리를 위하여 필요한 정보를 저장한다. 비휘발성 메모리(608)는, 기지국(502)에 할당된 컬러 코드(CC), 동시 방송 전송을 위해 사용되는 아웃바운드 전송 채널의 주파수(FO), 동시 방송 주파수(FO)와 다른 주파수가 비 동시 방송 메시지 전송에 이용되고 있을 때의 메시지 부 채널 주파수(FS), 및 메시지를 통신 송수신기(510)로 비 동시 방송으로 전달하기 위해 기지국(502)에 할당된 전송 슬롯(TS)과 같은 정보를 저장한다. 비휘발성 메모리(608)는 마이크로 컴퓨터 또는 디지털 신호 처리기의 일 부분으로서 집적될 수 있으며 또한 전기적 소거 가능하고 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리(EEPROM), "(플래쉬)flash" 메모리, 전기적으로 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리(EPROM) 및 기타 잘 알려진 비휘발성 메모리 디바이스와 같은 임의의 많은 비휘발성 메모리 디바이스들을 사용하여 구현된 외부 기억 장치가 될 수도 있다.
읽기 전용 메모리(ROM)(610)는 마이크로 컴퓨터 또는 디지털 신호 처리기의 일 부분으로서 집적될 수 있으며 또한 상술한 외부 기억 장치를 사용하여 구현될 수도 있다. 상술한 읽기 전용 메모리(ROM)(610)는 기지국(502)의 동작을 제어하기위해 필요한 펌웨어 루틴을 저장하며, 이러한 내용은 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다. 읽기 전용 메모리(ROM)(610)내에서 바람직하게 프로그램된 펌웨어 루틴은, 시스템 제어기(500)에 의해 분배된 어드레스와 관련 메시지의 수신과 일시적인 저장을 제어하는 메시지 입력 조정 소자(618); 동시 방송 전송을 위한 어드레스와 컬러 코드의 대기와 전송을 제어하는 어드레스 전송 소자(620); 하나 또는 그 이상의 셀 수신기(512)로부터 전송된 역 응답 확인 신호의 수신과 일시적인 저장을 제어하는 어드레스 확인 신호 소자(622); 제어 프레임(108)동안의 어드레스와 컬러 코드 전송을 제어하고 기지국에 할당된 컬러 코드에 의해 플래그된 어드레스의 식별과 관련 메시지의 복구를 제어하며 그리고 기지국의 전송 영역내에 위치하는 통신 송수신기(510)에 대한 어드레스와 메시지의 비 동시 방송 전송을 더 제어하는 메시지 전송 소자(624); 및 시스템 제어기(500)로 역 전송을 위해서 셀 수신기에 의해 수신된 역 응답 확인 신호의 처리를 제어하는 어드레스 확인 신호 전송 소자(626)을 포함하지만 이러한 것들에 한정되지 않으며, 이러한 내용은 아래에서 상세히 설명될 것이다.
인코드(612)는 제어기(604)에 접속되어 있으며 역 응답 확인 신호를 전송하는데 이용된 통신 프로토콜내에서 어드레스와 컬러 코드를 부호화하기 위한 메시지 전송 소자(624)에 응답한다. 시스템 클럭(614)은 제어기(604)에 접속되어 있으며 아웃바운드 메시지 전송 동안의 어드레스, 컬러 코드, 및 메시지 신호의 수신을 제어하고 인바운드 메시지 전송 동안의 역 응답 확인 신호의 전송을 제어하기 위한 제어기(604)에 의해 이용되는 타이밍 신호를 공급한다.
대용량 기억 장치 미디어(616)는 시스템 제어기(500)에 의해 분배된 어드레스와 관련 메시지 정보의 일시적인 저장을 공급한다. 대용량 기억 장치 미디어(616)는 랜덤 억세스 메모리, 하드 디스크 드라이브 또는 기타 잘 알려진 대용량 기억 장치 디바이스를 이용하여 구현된다. 대용량 기억 장치 미디어(616)는 일부 메시지 대기 행렬, 현행 메시지 대기 행렬(628), 확인 메모리(630) 및 메시지 전송 대기 행렬(632)를 공급한다. 현행 메시지 대기 행렬(628)은 일괄을 기초로 하는 시스템 제어기(500)로부터 분배된 어드레스와 관련 메시지를 저장한다. 확인 메모리(630)는 하나 또는 그 이상의 셀 수신기에 의해 수신된 모든 어드레스와 관련 컬러 코드를 저장한다. 메시지 전송 대기 행렬(632)은 제어 프레임(108) 동안에 전송되는 어드레스와 관련 컬러 코드를 저장하고 할당된 비 동시 방송 전송 프레임(110) 동안에 전송될 어드레스와 관련 메시지를 더 저장한다.
도 8은 본 발명에 따른 도 6의 통신 시스템(100)에서 이용된 통신 송수신기(510)의 전기적인 블록도이다. 통신 송수신기(510)는, 기지국(502)으로부터의 고주파(RF) 신호를 인터셉팅하고 고주파(RF) 신호를 기지국(502)로 전송하기 위한, 수신기 안테나(702)와 전송기 안테나(708)를 각각 포함한다. 수신기 안테나(702)는, 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진, 기지국(502)으로부터 수신된 고주파 신호을 복조하기 위해서 수신기(704)에 접속되어 있다. 전송기 안테나(708)는, 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진, 기지국(502)으로 전송될 고주파 신호을 변조하기 위해서 전송기(710)에 접속되어 있다.
기지국(502)로부터 수신된 고주파 신호는 통상적으로 2 및 4 레벨 FSK를 사용한다. 통신 송수신기(510)에 의해 기지국(502)로 전송되는 고주파 신호는 4 레벨 FSK를 사용한다. 수신기(704)에 의해 수신된 고주파 신호는 출력에서 정보로 복조된다. 복조된 정보는 아웃바운드 메시지를 디코딩하는 동안에 디코더로서 이용되는 제어기(714)의 입력에 접속되어 있다. 인바운드 신호 동안에, 확인 신호는 제어기(714)에 의해 처리되고 전송 동안에 전송기(710)으로 전달된다. 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 전원 스위치(712)는 제어기(714)에 접속되어 있으며 전송기(710)와 수신기(704)에 전원 공급을 제어하는 데 사용되어 축전지 보존 기능을 제공한다.
통신 송수신기(510)의 필요한 기능을 수행하기 위해서는, 제어기(714)는 바람직하게는 마이크로프로세서, RAM(718), ROM(717), 및 비휘발성 메모리(716)을 포함한다. 바람직하게는, 마이크로프로세서는 모로롤라에서 제작된 DSP56XXX 디지털 신호 처리기(DSP) 계열과 유사하다. 기타 유사한 처리기가 마이크로프로세서 용도로 이용될 수 있으며 동일하거나 또는 대안으로서의 부가적인 처리기가 제어기(714)의 처리 요건을 조정하는데 요구되는 대로 부가될 수 있음은 물론이다. 기타 메모리(예를 들면, EEPROM 또는 FLASH)가 RAM(718) 뿐만 아니라 ROM(717)으로 이용될 수 있음은 물론이다. RAM(718) 과 ROM(717)이, 단독으로 또는 조합으로, 상술한 마이크로프로세서의 인접한 부분으로서 집적될 수 있다는 것도 추가로 이해될 것이다.
비휘발성 메모리(716)은 통신 송수신기(510)를 식별하기 위한 통신 프로토콜에 의해 이용되는 하나 또는 그 이상의 어드레스 및 전송 테이블과 같은 정보를 포함한다. 상술한 전송 테이블은 통신 시스템(100)에 의해 이용되는 유효한 컬러 코드(CC)의 리스트와 유효한 동시 방송 주파수(FO)의 리스트를 포함한다. 인바운드 통신을 위해서 전송 테이블은 확인 신호 채널 주파수(FA)와 관련 메시지 부 채널 주파수(FR)의 리스트 및 인바운드 채널에서 유효한 시간 슬롯(TS)을 포함한다. FA와 FR은 바람직하게는 주파수 분할 다중 방식(FDM)을 채택하는 통신 시스템에 의해 이용된다. 비휘발성 메모리는 제어기(714)에 외부에 또는 집적되는 EEPROM 또는 플래쉬 디바이스일 수 있다.
RAM(718)은 컬러 코드 메모리(720)과 메시지 메모리(722)를 포함한다. 컬러 코드 메모리(720)는 제어기(714)에 의해 디코딩된 컬러 코드를 저장하는 데 이용된다. 메시지 메모리(722)는 기지국(502)으로부터 발신된 성공적으로 디코딩된 메시지를 저장하는 데 이용된다.
ROM(717)은 아웃바운드와 인바운드 메시지를 처리하기 위해 제어기(714)에 의해 이용되는 펌웨어를 포함한다. 이러한 펌웨어는 어드레스 디코딩 소자(724), 컬러 코드 디코딩 소자(726), 확인 신호 전송 소자(728), 메시지 수신 소자(730), 및 메시지 저장 소자(732)를 포함한다. 아웃바운드 메시지를 처리하는 동안에, 제어기(714)는, 복조된 신호를 복조된 데이터로 변환시키는 수신기(704)에 의해 발생된 복조 신호를 샘플링하기 위해, 메시지 수신 소자(730)를 호출한다. 그런 다음 제어기(714)는 아웃바운드 채널에서 수신된 어드레스와 컬러 코드를 각각 디코딩하기위해 어드레스 디코딩 소자(724)와 컬러 코드 디코딩 소자(726)를 호출한다. 그런후, 제어기(714)는 EEPROM내에 저장된 하나 또는 그 이상의 어드레스와 디코딩된 어드레스를 비교하여, 일치하는 것으로 감지되면 제어기(714)는 메시지의 나머지 부분을 처리하기 위해 메시지 저장 소자(732)를 호출한다. 메시지 저장 소자(732)는 메시지 메모리를 효율적으로 이용하기 위한 메모리 관리 기능을 수행한다.
제어기(714)가 일단 메시지를 처리 완료하면, 사용자에게 메시지가 수신되었음을 알려주기 위해, 신호를 알리는 호출이 발생된다. 이러한 신호를 알리는 호출은, 들을 수 있거나 또는 감촉할 수 있는 경보 신호 호출을 발생하기 위해, 통상적으로 들을 수 있거나 또는 감촉할 수 있는 경보기(736)로 향하게 된다. 부가하면, 제어기(714)는, 수신된 메시지의 질에 의존하여 성공적인 메시지 수신을 알리는 ACK 또는 성공적이지 못한 메시지 수신을 알리는 NACK의 역 응답 확인 신호를 송신하기 위하여 프로그램 된다. ACK 또는 NACK(역 응답 확인 신호)를 송신하기 위하여, 제어기(714)는 확인 신호 전송 소자(728)를 호출하여 메시지 수신이 성공적이라든가 또는 성공적이지 않음을 확인하는 역 응답 확인 신호를 기지국(502)송신하다. 확인 신호 전송 소자(728)는 역 응답 확인 신호에 대응하는 FSK 데이터를 변조하는 전송기(710)를 제어한다.
통신 송수신기(510)의 위치를 찾기 위하여 기지국(502)에 의해 만들어진 위치를 조회(달리 말하자면, 어드레스와 컬러 코드)하는 동안에, 확인 신호 전송 소자(728)는 역 응답 확인 신호를 전송하는 데 사용될 예비된 응답 시간 슬롯을 결정하기 위하여 통신 송수신기(510)에 할당된 어드레스에서 최하위 16 진수를 선택한다. 추가로, 난수 발생기(735)는 상술한 바와 같이 최하위 16 진수 어드레스를 추가로 난수화하기 위하여 대안적으로 제공될 수 있음은 물론이다.
저장된 메시지는, 로크, 언로크, 삭제, 읽기, 등등과 같은 기능을 제공하는 사용자 제어(734)를 통해서, 사용자에 의해 액세스된다. 더 구체적으로는, 사용자 제어(734)에 의해 제공되는 적절한 기능을 사용하여, 상술한 메시지는 RAM(718) 으로부터 복구되며 그런 다음, 통상적인 액정 표시 장치(LCD)같은 표시기(740)에 표시거나 또는 음성 메시지인 경우에는 가청 증폭기와 스피커(도시안됨)의 조합에 의해 들을 수 있게 연주된다.
도 9 내지 도 14는 본 발명에 따른 도 6의 통신 시스템의 동작을 예시하는 흐름도이다. 도 9를 참조하면, 스텝(802)에서 메시지 입력은 수신되고 호출자 전화 번호는 시스템 제어기(500)에 의해 식별된다. 스텝(804)에서 시스템 제어기(500)는 메시지가 수신 될 통신 송수신기(510)를, 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게는 잘 알려진 가입자 리스트로부터 식별하고 어드레스와 메시지 숫자를 상술한 메시지에 할당하고 재시행 숫자는 영이 된다. 그런 다음, 스텝(806)에서 상술한 어드레스, 메시지, 메시지 숫자, 재시행 숫자, 및 호출자 전화 번호는 활성 페이지 파일에 저장되며, 아래에서 기술되듯이 이러한 정보는 활성 페이지 파일에서 추출될 것이다. 그런 다음 시스템 제어기(500)는 메시지가 수신될 통신 송수신기(510)의 어드레스를 복구하고 스텝(808)에서 어드레스와 관련 메시지를 일괄내로 대기 행렬에 넣는다. 일단 일괄 대기 행렬이 완성되면, 스텝(810)에서 시스템 제어기(500)은 현행 메시지 대기 행렬을 셀 제어기(504)로 전송한다. 스텝(812)에서 셀 제어기(504)는 핸행 메시지 대기 행렬들을 수신한 후 스텝(814)에서 현행 메시지 대기 행렬을 대용량 기억 장치 미디어(616)에 저장한다. 그런 다음 스텝(816)에서 셀 제어기(504)는 제어 프레임(달리 말하자면 전송 프레임_0)이 계획되어 있는지를 검사한다. 제어 프레임이 계획되어 있지 않는 경우에는 셀 제어기(504)는 도 11의 스텝(848)으로 진행하며, 이러한 내용은 아래에서 상세히 설명될 것이다.
스텝(816)에서 제어 프레임이 계획된 경우에는, 스텝(818)에서 셀 제어기(504)는, 어드레스 전송 비율과 동시 방송 전송 주파수를 포함하는 전송 파라미터를 복구한다. 그런 다음 스텝(820)에서, 셀 제어기(504)는 셀 전송기(506)의 주파수와 어드레스 전송 비율을 설정한다. 그런 다음 스텝(822)에서 셀 제어기(504)는 일괄 어드레스를 복구하고 전송기 컬러 코드로서 일괄 어드레스를 코드화한다. 그런 다음 스템(824)에서 상술한 일괄 어드레스와 컬러 코드는 셀 전송기(506)에 의해 동시 방송으로 전송된다.
스텝(826)과 스텝(828)이 포함된 스텝(825)이 도 10에 계속되며, 스텝(826)에서 통신 송수신기(510)는 일괄 어드레스와 컬러 코드를 수신하고, 스텝(828)에서 통신 송수신기는 통신 송수신기 어드레스와 컬러 코드를 포함하는 역 응답 확인 신호를 전송한다. 통신 송수신기(510)의 위치를 식별하기 위하여, 상술한 역 응답 확인 신호는 셀 제어기(504)와 시스템 제어기(500)에 의해 이용되며, 이러한 내용은 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다. 스텝(830)에서 셀 수신기(512)는 통신 송수신기(510)에 의해 전송된 역 응답 확인 신호를 수신한다. 그런 다음 스텝(832)에서 셀 수신기(512)에 의해 수신된 메시지는 셀 제어기(504)로 전송되며 스텝(834)에서 셀 제어기(504)는 상술한 메시지를 수신한다. 스텝(836)에서 셀 제어기(504)는 셀 수신기(512)로부터의 역 응답 확인 신호를 컬러 코드로 분류한다. 그런 다음 스텝(844)에서, 분류된 역 응답 확인 신호는 시스템 제어기(500)으로 전송되며 그런 다음 시스템 제어기(500)은 역 응답 확인 신호를 처리하는 것으로 아래에서 기술될 것이다.
스텝(836)에서 이중 응답을 분류하고 삭제한 후에, 스텝(838)에서 지리 영역으로 할당된 전송기 컬러 코드를 응답하는 통신 송수신기(510)를 식별하기 위하여 셀 제어기(504)는 상술한 역 응답 확인 신호를 이용한다. 그런 다음 스텝(840)에서, 셀 제어기(504)는 식별된 어드레스에 대응하는 메시지를 복구한 후에 스텝(842)에서 통신 송수신기(510)에 할당된 메시지 전송 프레임 동안에 전송을 위해서 상술한 메시지를 대기 행렬에 넣는다.
도 11에 계속하여 스텝(848)에서, 셀 제어기(504)는 메시지 전송 비율과 같은 전송 프레임 파라미터와 비휘발성 메모리로부터 부채널 주파수를 복구한다. 그런 다음 스텝(850)에서, 셀 제어기(504)는 계속해서 셀 전송기(506)의 전송기 주파수와 메시지 전송 비율을 설정한다. 스텝(854)에서 셀 제어기(504)는 메시지에 할당된 전송 프레임이 계획되었는지를 검사한다. 할당된 전송 프레임이 계획된 경우에는, 스텝(856)에서 셀 제어기(504)는 셀 전송기(506)에게 알려서 현행 메시지 대기 행렬내에 저장된 어드레스(들)와 메시지(들)을 전송 셀 내에 위치하는 통신 송수신기(510)에 전송하도록 한다. 일단 상술한 어드레스와 메시지 전송이 완료되면, 통신 시스템(100)은 이어서, 시스템 제어기(500)가 호출자로부터 다음 메시지를 검사하는 도 9의 스텝(802)로 돌아온다.
도 11을 다시 참조하면, 스텝(854)에서 계획된 전송 프레임이 어드레스와 메시지 전송을 위해 할당되지 않은 경우에는, 스텝(851)에서 셀 제어기(504)는 전송 프레임 카운터(모듈로 8 부가를 이용하여)를 증가시킨다. 그런 다음 스텝(852)에서 셀 제어기(504)는 계획된 전송 프레임이 할당되었는지를 계속해서 검사한다. 계획된 다음 전송 프레임이 전송 프레임 0(108)인 경우에는, 상술한 바와 같이 셀 제어기(504)는 도 9의 스텝(818)으로 진행한다.
도 12에서 계속하여, 스텝(858)에서 시스템 제어기(500)는 역 응답 확인 신호를 수신하고 통신 시스템 내의 모든 통신 송수신기(510)의 위치를 판단하기 위하여 스텝(860)에서 상술한 역 응답 확인 신호를 임의의 이중 응답을 삭제하는 컬로 코드로 분류한다. 그런 다음 스텝(862)에서 시스템 제어기(500)는 확인 되지 않은 통신 송수신기의 어드레스를 판단한다. 스텝(864)에서, 재시행 카운트는 확인되지 않은 어드레스 각각에 위해서 증가된다. 스텝(866)에서 재시행 카운트가 소정수의 재시행 카운트를 초과하면, 상술한 메시지는 확인되지 않고 스텝(870)에서 시스템 제어기(500)는 호출자의 전화 번호를 선택적으로 복구할 수 있으며 그리고 스텝(872)에서, 메시지가 전달되지 않은 호출자에게 메시지를 송신하고 이어서 다음 메시지를 수신하기 위하여 도 8의 스텝(802)로 돌아온다. 스텝(866)에서 재시행 카운트가 초과하지 않은 경우에는, 스텝(868)에서 성공적이지 못하다는 역 응답 확인 신호에 대응하는 메시지가 도 9의 스텝(806)에서 전송을 위해 부가되는 것은 상술한 바와 같다.
도 13에 계속해서, 추가적으로 상세한 스텝(825)내에 정교하게 예시된 스텝들이 도 10에 도시되어 있다. 스텝(874)에서 통신 송수신기(510)는 제어 프레임내에 있는 기지국(502)에 의해 전송된 제어 프레임 어드레스와 컬러 코드를 수신한다. 그런 다음 스텝(876)에서, 상술한 바와 같이, 통신 송수신기(510)는 계속해서 상술한 어드레스를 복호화한다. 스텝(878)에서, 통신 송수신기(510)는 EEPROM 내에 저장된 어드레스와 할당된 어드레스의 정합을 검사한다. 스텝(878)에서 정합이 감지되지 않으면, 스텝(880)에서 통신 송수신기(510)는 다음 제어 프레임이 계획될 때까지 축전지 보존 모드로 전환한다. 스텝(878)에서 정합이 감지되면, 스텝(882)에서 통신 송수신기(510)는 상술한 역 응답 확인 신호를 아웃바운드 채널에서 수신된 어드레스와 컬러 코드로 코드화한다. 스텝(884)에서, 통신 송수신기(510)는 EEPROM 내에 저장된 정보에 따라서 예비된 응답 시간 슬롯을 선택하는 것은 상술한 바와 같다. 그런 다음 통신 송수신기(510)는 역 응답 확인 신호가 셀 수신기(512)로 전송되고 있는 스텝(886)으로 진행한다.
스텝(884)에서, 통신 송수신기(510)가 예비된 응답 시간 슬롯을 선택하는 처리 과정은 도 14에 도시되어 있다. 스텝(886)에서, 제어기(714)는 아웃바운드 채널에서 수신된 어드레스에 대응하는 최하위 16 진수를 식별한다. 스텝(888)에서, 제어기(714)는 예비된 응답 시간 슬롯 카운터(ACK_TS)를 영으로 설정한다. 스텝(890)에서 제어기(714)는 인바운드 전송 시간 간격(216)이 계획되기를 기다린다. 스텝(890)에서 인바운드 전송 시간 간격(216)이 계획되었다면, 스텝(892)에서 제어기(714)는 통신 송수신기(510)에 할당된 어드레스의 최하위 16 진수에 대응하는 현행 예비된 응답 시간 슬롯(224)이 예약되었는지를 검사한다. 스텝(892)에서 현행 예비된 응답 시간 슬롯이 계획되지 않은 경우에는, 스텝(894)에서 상술한 예비된 응답 시간 슬롯 카운터는 증가된다. 스텝(892)에서 현행 예비된 응답 시간 슬롯(224)이 계획된 경우에는(상술한 어드레스의 최하위 16 진수와 정합하는 경우에는), 제어기(714)는 상술한 응답 확인 신호가 전송되는 스텝(896)으로 진행한다.
그래서 이제는, 본 발명이 통신 송수신기(510)의 위치 추적을 최적화 하기위한 통신 시스템(100)과 방법을 제공한다는 것은 분명하다. 특히, 통신 시스템(100)은 통신 송수신기(510)의 위치를 최소의 충돌로서 효율적으로 추적하기위한 방법으로서 통신 시스템(100)의 전체에 걸친 통신 송수신기(510)의 임의적인 분포를 이용한다. 계획된 역 응답 확인 신호를 이용함으로써 위치 조회의 수를 제한하는 종래의 시스템과는 대조적으로, 예비된 응답 시간 슬롯(224) 동안의 임의적인 역 응답 확인 신호를 이용함으로써 조회된 통신 송수신기(510)의 용량은 증가한다. 더구나, 본 발명은 난수를 발생하기 위하여 효율적인 비용이 드는 방법과 장치를 제공한다.

Claims (20)

  1. 제각기 다수의 통신 송수신기에 의해 발생된 무계획적인 역 응답 확인 신호(unscheduled acknowledge back responses)를 수신하기 위한 하나 또는 그 이상의 셀 수신기와 어드레스및 셀 전송기를 식별하는 컬러 코드를 포함하며 지리적 전송 영역을 정의하는 다수의 전송 셀이 있으며, 상기 다수의 전송 셀을 포함하고 시간 분할 다중 통신을 이용하는 통신 시스템내에서 동작하는 통신 송수신기로 무계획적인 역 응답 확인 신호를 발생시키는 방법에 있어서,
    어드레스와 상기 어드레스를 전송하는 상기 셀 전송기를 식별하는 컬러 코드를 제1 계획된 시간 간격 동안에 수신하는 단계;
    수신되고 있는 상기 어드레스에 따라서 소정수의 예비된 응답 시간 슬롯들 중에서 상기 무계획적인 역 응답 확인 신호를 전송하는데 이용될 예비된 하나의 응답 시간 슬롯을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 예비된 응답 시간 슬롯 동안의 상기 무계획적인 역 응답 확인 신호를 제2 계획된 시간 간격 동안에 전송하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 송수신기로부터의 무계획적인 역 응답 확인 신호를 제공하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무계획적인 역 응답 확인 신호를 전송하는 단계는 상기 다수의 통신 송수신기를 식별하는 상기 어드레스와 상기 어드레스를 전송하는 상기 셀 전송기를 식별하는 상기 컬러 코드를 전송하여 상기 다수의 통신 송수신기의 위치 지정을 가능하게하는 것을 특징으로 하는 통신 송수신기로 무계획적인 역 응답 확인 신호를 발생시키는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 선택하는 단계는 상기 수신된 어드레스들 내에서 선택된 소정수의 비트에 따라서 하나의 예비된 응답 시간 슬롯을 선택하는 것을 특징으로 하는 통신 송수신기로 무계획적인 역 응답 확인 신호를 발생시키는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 소정의 비트는 최하위 비트에서 선택되는 것을 특징으로 하는 통신 송수신기로 무계획적인 역 응답 확인 신호를 발생시키는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 소정수의 예비된 응답 시간 슬롯들은 가변적인 것을 특징으로 하는 통신 송수신기로 무계획적인 역 응답 확인 신호를 발생시키는 방법.
  6. 제각기 다수의 통신 송수신기에 의해 발생된 역 응답 확인 신호를 수신하기 위한 하나 또는 그 이상의 셀 수신기와 어드레스및 셀 전송기를 식별하는 컬러 코드를 포함하며 지리적 전송 영역을 정의하는 다수의 전송 셀이 있으며, 상기 다수의 전송 셀을 포함하고 시간 분할 다중 통신을 이용하는 통신 시스템내에서 사용하기 위한 통신 송수신기에 있어서,
    어드레스와 상기 어드레스를 전송하는 상기 셀 전송기를 식별하는 컬러 코드를 제1 계획된 시간 간격 동안에 수신하기 위한 수신기;
    수신되고 있는 상기 어드레스에 따라서 소정수의 예비된 응답 시간 슬롯들 중에서 상기 역 응답 확인 신호를 전송하는데 이용될 예비된 하나의 응답 시간 슬롯을 선택하기 위한 제어기; 및
    상기 선택된 예비된 응답 시간 간격 동안의 상기 역 응답 확인 신호를 제2 계획된 시간 간격 동안에 전송하기 위한 전송기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 송수신기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전송된 역 응답 확인 신호는 상기 다수의 통신 송수신기의 위치 지정을 가능하게 하는 상기 다수의 통신 송수신기를 식별하는 상기 어드레스와 상기 어드레스를 전송하는 상기 셀 전송기를 식별하는 상기 컬러 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 송수신기.
  8. 제6항에 있어서, 상기 예비된 응답 시간 슬롯은 상기 수신된 어드레스들 내에서 선택된 소정수의 비트에 따라서 선택되는 것을 특징으로 하는 통신 송수신기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 소정수의 비트는 최하위 비트에서 선택되는 것을 특징으로 하는 통신 송수신기.
  10. 제6항에 있어서, 상기 소정수의 예비된 응답 시간 슬롯은 가변적인 것을 특징으로 하는 통신 송수신기.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 수신된 어드레스들을 디코딩하고, 상기 수신된 어드레스들 중에서 하나가 상기 통신 송수신기에 할당된 어드레스와 일치되는 경우에 상기 어드레스 디코딩에 응답하여 제어 신호를 발생하는 디코더; 및
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 통신 송수신기에 할당된 상기 어드레스와 상기 무계획적인 역 응답 확인 신호 내에서 상기 어드레스들을 전송하는 상기 셀 전송기를 식별하는 상기 컬러 코드를 코딩하기 위한 인코더
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 송수신기.
  12. 제6항에 있어서, 예비된 응답 시간 슬롯의 테이블과 관련 어드레스 비트를 저장하기 위한 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 송수신기.
  13. 시간 분할 다중 통신을 이용하여 무계획적인 역 응답 확인 신호를 제공하는 통신 시스템에 있어서,
    지리적 전송 영역을 정의하며, 하나 또는 그 이상의 셀 수신기와 어드레스 및 상기 어드레스들을 전송하는 셀 전송기를 식별하는 상기 컬러 코드를 제1 계획된 시간 간격 동안에 전송하는 상기 셀 전송기를 포함하는 다수의 전송 셀;
    상기 어드레스들과 상기 어드레스들을 전송하는 상기 셀 전송기를 식별하는 상기 컬러 코드를 상기 제1 계획된 시간 간격 동안에 수신하고, 소정수의 예비된 응답 시간 슬롯들 중에서, 수신되고 있는 상기 어드레스들에 따라서 상기 무계획적인 역 응답 확인 신호의 전송에 이용될 예비된 응답 시간 슬롯을 선택하며, 그리고 상기 선택된 예비된 응답 시간 간격 동안의 상기 무계획적인 역 응답 확인 신호를 제2 계획된 시간 간격 동안에 전송하기 위한 통신 송수신기;
    상기 소정수의 예비된 응답 시간 슬롯내에서 전송된 무계획적인 역 응답 확인 신호를 상기 제2 계획된 시간 간격 동안에 수신하기 위한 상기 하나 또는 그 이상의 셀 수신기들 중에서 적어도 하나의 셀 수신기; 및
    상기 하나 또는 그 이상의 셀 수신기들 중에서 상기 적어도 하나의 셀 수신기에 의해 수신된 상기 컬러 코드에 의해 식별되고, 메시지들과 상기 컬러 코드에 의해 지정된 일련의 메시지 재사용 슬롯 중에서 하나의 재사용 슬롯 동안에 상기 메시지가 수신될 통신 송수신기를 식별하는 어드레스들을 더 전송하기 위한 상기 셀 전송기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 무계획적인 역 응답 확인 신호를 전송하는 단계는 상기 다수의 통신 송수신기를 식별하는 상기 어드레스들과 상기 어드레스들을 전송하는 셀 전송기를 식별하는 상기 컬러 코드를 전송함으로써 상기 다수의 통신 송수신기의 위치를 찾아낼 수 있는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 상기 선택하는 단계는 상기 수신된 어드레스들 내에서 선택된 소정수의 비트에 따라서 하나의 예비된 응답 시간 슬롯을 선택하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 소정수의 비트는 최하위 비트에서 선택되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  17. 제13항에 있어서, 상기 소정수의 예비된 응답 시간 슬롯은 가변적인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 셀 전송기에 접속되어, 상기 제1 계획된 시간 간격 동안에 상기 어드레스들과 상기 어드레스들을 전송하는 상기 셀 전송기를 식별하는 상기 컬러 코드의 전송을 제어하고, 상기 셀 전송기를 식별하는 상기 컬러 코드에 의해 지정된 상기 일련의 계획된 메시지 재사용 슬롯 중에서 하나의 재사용 슬롯 동안에 메시지가 수신될 통신 송수신기를 식별하는 상기 어드레스들의 전송을 더 제어하기 위한 셀 제어기; 및
    상기 셀 제어기에 접속되어, 상기 통신 송수신기로 전송될 상기 메시지를 수신하고 상기 수신된 메시지를 셀 제어기로 더 분배하기 위한 시스템 제어기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 셀 제어기는,
    상기 셀 전송기를 식별하는 컬러 코드와 상기 셀 전송기를 식별하는 상기 컬러 코드에 의해 지정된 상기 일련의 계획된 메시지 재사용 슬롯 중에서 하나의 재사용 슬롯에 대응하는 전송 프레임을 저장하기 위한 제1 메모리; 및
    메시지가 수신될 통신 송수신기를 식별하는 상기 어드레스들과 상기 어드레스들에 대응하며 상기 시스템 제어기로부터 분배된 상기 메시지들을 저장하기 위한 제2 메모리
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제2 메모리는 상기 수신된 무계획적인 역 응답 확인 신호를 더 저장하고, 상기 셀 제어기는 상기 제2 메모리내에 저장된 상기 무계획적인 역 응답 확인 신호와 상기 제1 메모리내에 저장된 상기 컬러 코드를 비교하고, 상기 저장된 무계획적인 역 응답 확인 신호와 상기 저장된 컬러 코드간의 일치에 응답하여 상기 계획된 메시지 재사용 슬롯 동안에 상기 어드레스들과 상기 어드레스들에 대응하는 상기 메시지들을 전송하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
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