KR100255898B1 - 코드레스 전화기에서의 베이스 유닛과 송수화기 유닛 사이의 통신 방법 및 장치 - Google Patents

코드레스 전화기에서의 베이스 유닛과 송수화기 유닛 사이의 통신 방법 및 장치 Download PDF

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더블유. 리랜드 켄네쓰
제이. 닐롱 윌리암
유 혼
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죤 제이.키세인
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Abstract

주파수 호핑 시스템에서 동작하도록 배열된 코드레스 전화기는 사용중의 통신 채널 상에서 간섭이 검출되는 경우에는 주파수 호핑 시퀀스를 변조한다. 대체할 다른 통신 채널이 식별되어 코드레스 전화기의 송수화기 유닛(20)과 그와 관련된 베이스 유닛(10) 사이의 통신을 방해함이 없이 간섭을 겪는 이들 통신 채널에 대체된다.

Description

코드레스 전화기에서의 베이스 유닛과 송수화기 유닛 사이의 통신 방법 및 장치
제1도는 본 발명의 원리에 따라 동작하는 코드레스 전화기 베이스 유닛과 송수화기 유닛의 블록선도.
제2도는 본 발명에 따라 통신 채널 상에서 검출되는 간섭에 응답하여 코드레스 전화기의 베이스 유닛 또는 송수화기 유닛 내에서의 특정 프로세스를 나타내는 코드레스 전화기의 프로토콜 도시도.
제3도는 본 발명에 따라 채널 교환 루틴을 실행하는 데 있어 베이스 유닛과 송수화기 유닛 사이의 특정 상호 동작을 나타내는 코드레스 전화기의 프로토콜 도시도.
제4도는 본 발명에 따라 채널 교환 루틴의 동작을 실행하는 제3도에 도시된 프로토콜의 일부 양상을 보인 상세도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 베이스 유닛 20 : 송수화기 유닛
110 및 210 : 제어 유닛 115 및 215 : 클럭
125 및 225 : D/A와 A/D 변환기 겸용
130 및 230 : RF 트랜시버 135 및 235 : 신호 세기 모니터
150 및 250 : 주파수 신시사이저
본 발명은 코드레스 전화기에 관한 것으로 특히, 간섭 존재시 주파수 호핑 시퀀스를 자동적으로 변경하기 위한 코드레스 전화기에 사용되는 장치 및 방법에 관한 것이다.
미국에서 최근의 경향은 코드레스 전화기에서 증가된 스펙트럼 사용을 허용한다. 주파수 호핑 시스템은 통신 채널의 의사 랜덤 발생 리스트에 따라 초당 여러 번 전송 중심 주파수를 변화 또는 호핑시킴으로써 그들의 에너지를 확장시킨다. 그 결과, 대역폭 확장을 사용하지 않는 진폭 변조 같은 종래기술에 의해 달성될 수 있는 것보다 훨씬 높은 신호대 잡음 비율이 얻어진다.
이러한 최근의 경향은 어떻게 코드레스 전화기 확장 스펙트럼 시스템 안에서 동작하는 가에 대한 일반적인 가이드를 제공한다. 그러나, 이러한 코드레스 전화기의 양립 가능한 동작에 요구되는 표준으로서 특정 가이드를 제공하지는 못한다. 왜냐하면, 이러한 표준은 확장 스펙트럼 동작에 필요한 코드레스 전화기의 구성을 결정할 때 아직도 적합하지 못하기 때문에, 이러한 동작에 필요한 주파수 대역 내에서 서로 상이한 확장 스펙트럼 구성으로 동작하는 코드레스 전화기 사이에서 간섭의 가능성이 있다. 실 예를 통해 두 개의 주파수 호핑 전화기가 다른 비에서 주파수 호프로 구성될 수도 있다. 사실상 이러한 전화기의 구성을 변경시킬 때 한 전화기는 다른 전화기의 두 배의 비에서 호프할 수도 있다. 그러므로, 상호 수신 범위 내에서 동작하며 다른 비율로 호핑하는 두 주파수 호핑 코드레스 전화기가 동시에 동일 채널에서 작동한다면, 이들 두 전화기 사이에서 간섭이 발생할 가능성이 있다. 이러한 간섭은 미소하게나마 정보를 왜곡시키며, 최악의 경우에는 송수화기 또는 원격 유닛과 코드레스 전화기에 조합된 베이스 유닛 사이에서 동기 손실을 야기시킬 수도 있다. 이러한 간섭은 코드레스 전화기에서 계속 발생하여 상기 채널 및 다른 공통 채널에서 무선 전화기를 동시에 호프 시킨다.
주파수 호핑 시스템에서 작용하는 코드레스 전화기의 또 다른 간섭의 소스는 코드레스 전화기에 의해서 호프 하게 되는 채널 상에 끊임없이 일어나는 잡음이거나, 또는 다른 신호이다. 상기 간섭의 형태는 상기 채널을 호프할 때마다 코드레스 전화기를 간섭하는 것을 계속한다.
주파수 호핑 동작용으로 배치된 코드레스 전화기의 이용이 증가함에 따라, 수신 범위 내의 다른 전화기가 동시에 동일 채널 상에 있게 되기 때문에 그와 같은 전화기의 간섭의 가능성은 증가한다. 사용상 주파수 호핑 전화기에 의해 채널 상에 나타나는 잡음 또는 다른 신호로부터의 간섭은 또한 그들 전화기의 동작상에 역 영향을 갖는다. 그러므로 코드레스 전화기에 의해 다른 코드레스 전화기와 직면하게 된 간섭과 또한 주파수 호핑 시스템에 동작하는 동안의 다른 신호 및 잡음을 최소화시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라서, 주파수 호핑 시스템 내에서의 동작을 위해 배치된 코드레스 전화기는 어떤 통신 채널 상에 검출된 간섭의 존재시에, 코드레스 전화기 내의 송수화기 유니트와 그 자체의 관련된 베이스 유니트 사이의 통신 분열 없이, 상기 간섭을 없애도록 대안 통신 채널을 자동적으로 선택하고 대체하는 장치를 구비한다.
본 발명의 특징에 따라서, 송수화기 유닛이든 베이스 유닛이든 어느 한 쪽이 주파수 호핑 사이클 동안 통신을 위해 사용된 제1그룹의 소정의 통신 채널 중 각각에 그 자신 및 그 자체의 관련 유닛 사이의 신호 통신의 질을 결정한다. 상기 신호 통신의 질은 상기 제1그룹의 채널에서 채널의 각각에 일어나는 간섭의 레벨을 측정함으로써 결정된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 코드레스 전화기는 제2그룹의 통신 채널로부터 하나 이상의 채널을 선택한다. 상기 제2그룹의 채널로부터 선택된 각각의 채널은 주파수 호핑 사이클 동안 간섭이 검출되는 제1그룹의 채널에서의 채널 중 하나가 대체된다. 채널 전환이 필요로 하게 되는 다른 것에 베이스 유닛 또는 송수화기 유닛이 통신하면, 베이스 유닛은 제2그룹의 채널로부터 적당한 수의 채널을 선택하고 송수화기 유닛에 의해서 인지된 과정까지, 예비채널 정보를 송수화기 유닛에 통신한다. 한번 정보가 통신되고 인지되어졌다면, 베이스 유닛과 송수화기 유닛 둘 다는 주파수 호핑 사이클 중에 간섭이 검출되어져 있는 그들의 통신 채널 대신에 예비 통신 채널을 사용한다.
본 발명 및 본 발명의 동작 모드가 첨부 도면을 참조로 한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 분명히 이해될 수 있을 것이다.
제1도에는 사용중인 통신 채널 상에서 검출된 노이즈 또는 다른 신호 소오스와 같은 간섭에 응답하여 예비 통신 채널을 자동적으로 선택하여 주는 코드레스 전화기의 회로에 대한 블록선도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 코드레스 전화기는 베이스 유닛(10)과 핸드셋 유닛(20)을 구비하는데, 이들은 모두 주파수 호핑 시스템(frequency hopping system)에서 다수의 통신 채널을 통해 동작한다.
주파수 호핑 시스템을 포함하는 광범위 스펙트럼 기술은 R. C. Dixon(Spread Spectrum Systems, 뉴욕:John Wiley & Sons, 1984)에 의해 제공되고 있다. 이와 같은 코드레스 전화기가 동작하게 되는 주파수 호핑 시스템에 대한 특정 허용 기준은 Report and Order in General Docket No. 89-354(이 Report 및 Order는 1990년 6월 14일 연방 통신 위원회(FCC)에 의해 채택되어 1990년 7월 9일 자로 공표 되었다)에 제시되어 있다.
베이스 유닛(10)에는 제어 유닛(11)과 그리고 1) 제어 유닛, 2) 시간 영역 듀플렉서(IDD)(120) 및 3) 결합형 D/A 변환기겸 A/D 변화기(125)를 동기시키기 위한 클럭(115)이 포함되어 있다. 또한 베이스 유닛(10)에 무선 주파수(RF) 트랜시버(130), 신호 세기 모니터 회로(135), 안테나(140) 및 주파수 신시사이저(150)가 포함된다. 베이스 유닛(10) 안의 전화기 회로(160)는 팁과 링 라인(101 및 102)을 통해 이 유닛을 중앙국 또는 다른 적당한 스위치에 접속시킨다. 트랜시버(103)는 RF 송신기와 RF 수신기 모두를 구비한다. 트랜시버(130)는 송수화기 유닛(20)에 의해 전송된 음성 신호를 복조하고 이 신호를 변환기(125)의 D/A부를 거쳐 전화기 회로(160)에 결합시킨다. 또한 트랜시버(130)는 이 트랜시버(130)에 의해 송수화기 유닛(20)으로 전송되기 전 변환기(125)의 A/D부를 통해서 먼저 결합되는 전화기 회로(160)로부터 그것의 입력으로써 음성 및 다른 제어 신호를 갖는다. 전화기 회로(160)는 팁-링 라인(101과 102)의 신호와 RF 트랜시버에 의해 송수화기 유닛(20)으로부터 수신된 신호를 위하여 “플레인 올드 전화 서비스(plain old telephone service)”(POTS) 인터페이스의 역할을 한다. 마지막으로 전원 회로(170)는 베이스 유닛(10)내의 모든 회로를 위하여 동작 전원을 공급한다.
제어 유닛(110)은 많은 제어 기능을 제공하며 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 포함하고 있는 마이크로 컴퓨터를 사용하여 그리고 적당한 코딩을 함으로서 구현될 수 있다. 상기 마이크로 컴퓨터는 기술 분야에 공지되어 있으며 시그네틱스, 인텔 그리고 AMD와 같은 반도체 제조 회사로부터 쉽게 얻을 수 있다.
제어 유닛(110)은 보안 코드 데이터를 발생시키고 저장하며 또한 50개 랜덤 채널의 제1세트와 902-928MHz 주파수 대역에서 이용할 수 있는 가용 채널로부터 선택된 2개 랜덤 채널의 제2세트에 상당하는 제152개의 데이터 값에 대한 제1그룹을 갖는 의사 랜덤 데이터 리스트를 발생한다. 50개 랜덤 채널의 제1세트는 연방 통신 위원회의 General Docket No. 89-354에 따라 실행된 주파수 호핑 주기 동안에 사용된다. 2개 랜덤 채널의 제2세트는 이하에 보다 상세히 설명된 초기화 과정 동안에 사용된다.
본 발명에 따라, 또한 제어 유닛(110)은 예컨대 한 세트의 10개 랜덤 채널에 상당하는 10개의 데이터 값에 대한 제2그룹을 의사 랜덤 방식으로 발생시킨다. 또한 이 채널들은 902-928MHz 주파수대에서 사용 가능한 173개 채널로부터 선택된다. 만약 주파수 호핑 주기 동안 제1그룹에 있는 어떤 한 개 이상의 제1채널 세트상의 베이스 유닛이나 혹은 송수화기 유닛에 의해 인터페이스가 검출될 경우 영향을 받은 유니트는 채널 변화 처리를 초기화시키며 이것에 의해서 채널을 교환하기 위한 제2채널 그룹 또는 인터페이스가 검출된 제1채널 그룹의 채널로부터 한 개 이상의 채널이 검출된다.
송수화기 유닛(20)이 베이스 유닛(10)의 메이팅 대내에 있는 동안 보안 코드 데이터가 발생하며, 1988년 4월 5일 특허된 R. E. Anglikowaski, et al의 미합중국 특허 제 4,736,404 호에 따라, 송수화기 유닛(20)에 공급된다. 제어 유닛(110) 안에 기억된 보안 코드 데이터는 상기 송수화기 유닛(20) 상에 위치한 접촉부(201 및 202)와 인터페이스되는 베이스 유닛 상에 위치한 접촉부(103 및 104)에 의해 형성된 바테리 충전 접촉 인터페이스를 통해, 베이스 유닛(10)과 송수화기 유닛(20) 사이에 전송된다. 상기 접촉부들(103,104)은 송수화기 유닛(20)에 위치한 접촉부(201,202)와 인터페이스로 접속되어 있다. 이후에 기술된 초기화 과정(initialization process)동안 공급된 보안 코드는, 송수화기 유닛(20)이 베이스 유닛(10)과 멀리 떨어져 위치해 있는 시간 동안 물론 진행 중인 통신 동안 이들 장치들 사이에 후속 op 코드 데이터를 전달하는 동안 초기 통신 또는 콜 셋업(call set-up)중에 전송된다.
보안 코드 데이터와 같이, 의사 랜덤 발생 데이터 리스트(pseudo randomly generated data list)는 송수화기 유닛(20)이 베이스 유닛(10)의 메이팅 대내에 있을 때 발생된다. 52개의 데이터 값으로 이루어진 제1그룹을 포함하는 데이터 리스트는 또한 초기화 과정 동안 바테리 충전 접촉 인터페이스를 통해 베이스 유닛(10)과 송수화기 유닛(20) 사이에 전송된다. 10개의 데이터 값으로 이루어진 제2그룹은(이후에 더 상세히 기술된다) 필요할 때 사용하기 위해 베이스 유닛(20)에 남아 있다. 의사 랜덤 발생 데이터 리스트는 선택적으로 송수화기 유닛(20)에서 발생되어, 본 발명의 사상과 영역을 벗어남이 없이, 초기화 과정 동안 바텔 충전 접촉 인터페이스를 통해 베이스 유닛(10)에 전송될 수 있음은 당업자에게 분명할 것이다. 마찬가지로, 또한 데이터 값들로 이루어진 제2그룹이, 본 발명의 사상과 영역을 벗어남이 없이, 발생되어 송수화기 유닛(20)에 보유될 수 있다. 데이터 값으로 이루어진 제1 및 제2그룹은 S. W. Golomb의 저서 “Digital Communications with Space Applications”(New Jersey:Prentice-Hall 1964) 페이지 7 내지 15의 내용에 따라 랜덤 방식으로 발생될 수도 있다.
제어 유닛(10)은 또한 TDD(120)를 제어하고 통합시킨다. 제어 유닛(110)으로부터의 의사 랜덤 발생 데이터 리스트는 TDD에 공급되어 기억된다. 이어 TDD(120)는, 제어 유닛(110)에 의해 발생된 데이터 리스트에 기억된 값들을 적절한 시기에 주파수 신시사이저(150)에 입력시킴으로써, 베이스 유닛(10)의 주파수 호핑 사이클(frequency hopping cycle)에서 선택된 주파수들을 제어한다. TDD(120)는 또한 주파수 신시사이저(150)가 주파수 호핑 사이클을 통해 진보함으로써 주파수 신시사이저를 리프레시 한다.
베이스 유닛(10)이 그 동작 범위에 걸친 유효 적용 범위를 성취하기 위해, 신호 세기 모니터 회로(135)는 송수화기 유닛(20)과 통신이 진행되는 동안 송수화기 유닛(20)으로부터 수신된 신호의 세기를 계속적으로 모니터한다. 예컨대, 상기 신호 세기 모니터 회로(135)는 수신된 신호 강도 표시(RSSI) 회로일 수도 있다. 상기 RSSI 회로는 상기 송수화기 유닛(20)으로부터 수신된 신호의 강도에 비례하는 출력 전압을 공급한다.
신호 세기 모니터(135)에 의해 결정된 대로, 송수화기 유닛(20)으로부터 수신된 신호의 세기에 응답하여, 상기 제어 유닛(110)은 RF 트랜시버(130)에 의해 송수화기 유닛(20)에 전달되는 전력의 양을 조절한다. 송수화기 유닛(20)이 상기 제어 유닛(10)에 근접하여 있을 때, RF 트랜시버(130)에 의해 방사되는 상기 전력의 레벨은 최소한의 수용 가능한 레벨로 떨어진다. 그리고 송수화기 유닛(20)이 전화기의 작동 범위의 가장자리 근처에 위치될 때, RF 트랜시버(13)에 의해 방사되는 전력의 레벨은 최대 허용되는 레벨로 증가된다.
송수화기 유닛(20)에 대해 언급하면, 상기 유닛 내의 콤포넌트는 제어 유닛(210), 웨이크-엎 타이머(212), 및:1) 제어 유닛(210) 2) 타임 영역 듀플렉서((TDD),220)와 3) 결합된 D/A와 A/D를 겸한 변환기(225)를 동기시키는 클럭(215)을 포함한다. 또한 송수화기 유닛(20)에는 RF 트랜시버(230), 신호 세기 모니터 회로(235), 안테나(240), 및 주파수 신시사이저(250)가 포함된다. 전화기 회로 및 키패드(260)는 전화 번호를 돌리고, 말할 때, 상기 베이스 유닛(10)과 통신하기 위한, 송수화기 유닛(20)에 있어서의 인터콤과 페이지 모드와 같은 기능을 선택하는 것을 허용한다. 바테리(270)는 송수화기 유닛(20)에 있는 모든 회로에 대한 작동 전력을 공급한다. 상기 바테리는 송수화기 유닛(20)이 베이스 유닛(10)의 메이팅 대내에 위치할 때 형성된 차지 접촉 인터페이스(103,104와 201,206)를 통하여 전력 회로(170)에 의해 충전된다.
상기 트랜시버(230)는 RF 송신기와 RF 수신기로 구성된다. 상기 트랜시버(230)는 베이스 회로(10)에 의해 전달된 음성 신호를 복조하고, 확성기(281)상으로 하이브리드(283)와 D/A 변환기(225)를 통하여 상기 신호를 결합한다. 트랜시버(230)는 베이스 유닛(10)으로 전달되는 마이크로폰(282)으로부터의 아날로그 음성 신호를 입력으로 가진다. 상기 아날로그 음성 신호는 하이브리드(283)와 A/D 전환부(225)를 통하여 트랜시버에 결합된다. 상기 변환기는 아날로그 신호를 RF 트랜시버(230)에 제공되는 디지털 신호로 전환한다. 전형적인 증폭기(284 및 285)는 마이크로폰(282)으로부터 발생되고 확성기(281)에 공급되는 아날로그 음성 신호를 각각 증폭하는데 사용된다. 상기 신호 세기 모니터(235)는 베이스 유닛(10)으로부터 수신된 신호 레벨을 모니터하고, 상기 수신된 신호 레벨에 비례하여 RF 트랜시버(230)에 의해 방사되는 출력 전력 레벨을 변화시킨다.
초기화 처리를 참고로 하면, 이는 베이스 유닛(10)과 통신하기 위한 송수화기 유닛(20)을 구성하는 처리이며, 상기 송수화기 유닛이 상기 베이스 유닛(10)의 메이팅 대내에 위치될 때 발생한다. 전화기 회로에 포함되어 키패드 섹션(260)은 상기 송수화기 유닛이 베이스 유닛상의 메이팅 대에 삽입될 때를 검출하기 위한 인 크래들 검출기이다(도시하지 않음)이 인크래들 검출기는 또한 상기 송수화기 유닛(20)이 상기 메이팅 대내에 삽입될 때마다 제어 유닛(210)에 신호를 보낸다. 초기화 처리 동안에, 상기 제어 유닛(210)은 베이스 유닛(10)에서 제어 유닛(110)과 간섭하고 통신한다. 이 통신의 일부로서, 상기 제어 유닛(210)은 드물게 발생된 의사 데이터 리스트와 차지 접촉 인터페이스(103,104,201,202)위의 제어 유닛(110)으로부터의 보안 코드 데이터를 수신한다. 이 데이터가 수신되면, 상기 제어 유닛(210)은 차지 접촉 인터페이스를 통해 베이스 유닛(10)뒤로 이 같은 데이터를 에코 하여 데이터 수신을 인식한다.
상기 베이스 유닛(10)과 송수화기 유닛(20) 사이의 어떤 통신은 그들 사이에 공유된 보안 코드에 의해 수반되어야만 한다. 상기 송수화기 유닛(20)과 상기 베이스 유닛(10)에 의해 초기화된 베이스 유닛(10) 사이의 초기 통신 설정 동안, 상기 제어 유닛(210)은 수신된 안정 코드 데이터와 그것의 기억된 안정 코드 데이터의 양호한 비교가 가능해야만 한다. 유사하게, 2개의 안정 코드로부터 데이터의 양호한 비교는 또한 송수화기 유닛으로부터 호출 셋 업 요구에 응답하여 베이스 유닛(10)에 대한 순서로 제어 유닛(110)에 의해 이루어져야만 한다. 제어 유닛(110)과 비슷하게, 상기 제어 유닛(210)은 ROM, RAM을 포함하는 마이크로컴퓨터의 사용과 적당한 코딩 사용을 통해 실행될 수 있다. 그러한 마이크로컴퓨터는 기술로 공지되어 있으며, 사이네틱, 인텔 및 AMD와 같은 반도체 제조사로부터 쉽게 이용할 수 있다.
반면 송수화기 유닛(20)이 통신용으로 사용되지 않고 상기 베이스 유닛(10)에서 떨어져 위치하면, 상기 송수화기 유닛(20)은 만족할 만하게 동작용으로 필요한 것으로서 상기 송수화기 유닛(20)내의 어떤 최소 회로를 파우어링 다운 및 파우어링 업하는 것을 포함하는 낮은 파워의 모니터 모드를 기입한다. 이 회로의 온-타임 상태는 통신이 핸드셋 유닛과 베이스 유닛 사이에서 진행되지 않을 때 보존 배터리 파워에 도움을 주는 것을 감소시킨다. 또한, 상기 송수화기 유닛(20)내의 다른 회로는 상기 송수화기 유닛이 이 모니터링 모드에 있는 동안 완전하게 턴오프된다. 상기 송수화기 유닛(20)의 파우어링 다운 시, 상기 제어 유닛(210)은 그 자체를 턴오프하거나 그 자체를 정지시키며 파워다운 상태동안 턴오프하기 위해 TDD(220)에 신호를 보낸다. 턴 오프 전에, 상기 TDD(220)은 웨이크-업 타이머(212)를 동작시키며, 상기는 예로, 원-숏-단안정 멀티바이블 레이터를 포함하고, 상기 송수화기 유닛(20)에 모든 다른 클럭 구동 회로를 턴오프한다. 약 360밀리초 후, 송수화기 유닛(20)은 40밀리초 동안 최소 전력 동작 상태로 전원 공급된다. 이러한 상태 변화는 360밀리초 끝에서 웨이크-업 타이머(wake-up timer)(212)에서 TDD(220)로 제공된 펄스에 의해서 개시된다. 이에 의해 TDD(220)는 인에이블 되고, 차례로 제어 유닛(210), 클럭(215) 및 RF 신호가 베이스 유닛(10)으로부터 전송되거나, 키가 핸드셋 유닛(20)이 키패드 상에서 눌려지는지를 판단하기 위해 트랜시버(230)의 수신기부에서 턴 온한다. 이러한 것이 발생치 않으면, 제어 유닛(210)은 다시 자체 전력 상태로, 그리고 TDD(220)로 전력 오프되며, 사이클이 반복된다. 이러한 저전력 모니터링 모드는 RF 신호가 베이스 유닛(10)으로부터 수신되지 않거나, 키가 키패드 상에서 눌려지지 않는 한 계속한다.
RF 신호가 베이스 유닛으로부터 수신될 때, 이 신호는 송수화기 유닛이 자체의 최소 전력 동작 상태로 전원 공급되는 40밀리초 내에서 신호의 초기 동기화 패턴을 찾는 제어 유닛(210)에 결합된다.
수신된 초기 동기화 패턴이 송수화기 유닛에 의해 인식된 보안코드(security code)를 포함하지 않으면, 제어 유닛(210)은 자체 전력 상태로 오프하고, TDD(220)에서 전력 오프한다. 그러나, 초기 동기화 패턴이 송수화기 유닛에 의해서 인식된 보안 코드를 포함하고 있으면, 제어 유닛(210)에 의해 저전력 모니터링 모드는 무시된다. 이렇게 함으로써, 제어 유닛(210)은 베이스 유닛으로부터 수신된 RF 신호와의 동기화를 설정키 위해 정상 온(on) 시간을 지나서 TDD(220)를 계속해서 동작케 한다. 또한 송수화기 유닛(20)의 저전력 모니터링 모드는 송수화기 유닛이 베이스 유닛(10)의 메이팅 크래들에 놓여질 때 송수화기 유닛과 베이스 유닛간 데이터의 교환이 배터리 충전 접촉 인터페이스를 통해 발생하여 핸드셋 유닛과 베이스간 접촉되도록 키패드 상의 어느 키 눌림에 의해 무시된다.
베이스 유닛(10)과 송수화기 유닛(20)간 통신은 전송 프레임으로 지정된 시간 주기 동안 발생한다. 한 프레임에 있어서, 베이스 유닛 및 송수화기 유닛은 둘 다 서로 전송한다. 통상의 전송 프레임은 예를 들어 5밀리초의 길이일 수 있으며, 약 500비트 정보 동안 타임 슬롯을 포함한다. 동작시 베이스 유닛은 각 프레임의 반 또는 2.5밀리초 동안 전송하며, 동일 주파수에서 각 프레임의 나머지 반 또는 2.5밀리초 동안 전송한 송수화기로부터의 신호를 수신하도록 재구성된다. 송수화기 유닛은 각 프레임의 반에서 수신하는 베이스 유닛에서 상보 형태로 동작하며 각 프레임의 나머지 반에서 전송하도록 재구성된다. 이러한 주기적 프레임 전송은 각각의 50 통신 채널 상에서 전송하는 베이스 유닛과 송수화기 유닛으로 약 400 밀리초에서 80플레임을 생성한다.
베이스 유닛 및 송수화기 유닛은 서로 호출을 초기화한다. 이미 표시했듯이, 채널의 제1그룹에서 채널(50 및 51)은 베이스 및 송수화기 유닛간에 통신을 초기화하는데 사용된 채널이다. 베이스 유닛(10)이 송수화기 유닛(20)에 호출을 시작할 때, 베이스 유닛은 400 밀리세컨드 동안 각 프레임의 제1부분에서의 채널(51)상에서 초기화 동기 패턴을 보낸다. 송수화기 유닛이 베이스 유닛에 호출을 초기화 할 때, 송수화기 유닛은 채널(51)상에서 상기 동일한 초기화 동기 패턴을 역시 보내나 시간 주기 내에서 120밀리세컨드 동안 각 프레임의 제2부분과 같다. 상기 동기 패턴은 정보가 여기 이후에 논의되듯이 송신되지 않는 주기 및 바커(barker) 코드, 안전 코드에 의해 따르는 도팅 시퀀스 신호를 구비한다.
도핑 시퀀스 신호는 인입 신호를 제공하는 클럭 위상을 갖는 그 수신 클럭 위상을 정렬시키기 위해, 송수화기 유닛(20), 및 또한 베이스 유닛(10)을 인에이블 시키기 위해 제공된 일련의 1 및 0이다. 상기 클럭 위상이 정렬될 때, 송수화기 유닛은 도트 시퀀스 신호를 따르는 안전 코드 및 바커 코드를 적당한 비트 경계에서 판독이 가능하다.
송수화기 유닛에 접촉되는 것을 시도할 때, 베이스 유닛은 안전 코드에 의해 따르는 도트 시퀀스 신호의 198비트를 보낸다. 상기 안전 코드는 베이스 유닛에 의해 발생된 16비트의 임의 숫자이고, 이미 표시했듯이, 배터리 충전 접촉부에 대해 송수화기 유닛(20)에서 제어 유닛(210)으로 이동되는 반면에 송수화기 유닛은 베이스 유닛(10)의 크래들 내에 있다. 상기 공유된 안전 코드는 상기 송수화기 유닛과 우연히 동기되는 다른 베이스 유닛에 대해 보호된다.
안전 코드는 바커 코드에 의해 초기화 동기 패턴에서 따른다. 상기 바커 코드는 베이스 유닛에서 송신기의 프레임 클럭으로써 송수화기 유닛에서 수신기의 프레임 클럭을 정렬시키는 프레임에서의 위치 기준을 제공하는 고정되고 선결된 8비트 패턴이다. 그것은 송수화기 유닛이 동작 모드를 모니터하는 그 낮은 파워동안 턴오프된 후 송수화기 베이스 유닛(10)으로써 프레임 위상 또는 프레임 동기를 확정시키는 것을 허용한다. 송수화기 유닛(20)로써 정렬될 때, 베이스 유닛(10)의 수신기에서의 프레임 클럭은 송수화기 유닛에서 송신기의 프레임 클럭으로써 비슷하게 정렬 되야 한다.
베이스 유닛(10)이 초기화 동기 패턴에서 안전 코드 및 바커 코드를 송신한 후, 부가적인 정보는 30비트와 같은 시간 주기동안 각 프레임에서 베이스 유닛에 의해 보내지지 않는다. 지연은 예를 들어, 송수화기 유닛(20)으로부터 초기화 동기패턴을 수신하는 주파수 신시사이저(150)의 재구성을 포함하며, 소정의 내부 프로세싱을 발생시키기 위해 상기 시간 주기에서 제공된다.
송수화기 유닛 수신기와 베이스 유닛 송신기의 프레임 위치의 정렬이 한 번 이루어지면, 송수화기 유닛에 대한 동기가 설정된다. 마찬가지로, 베이스 유닛 수신기와 송수화기 유닛 송신기의 프레임 위치의 정렬은 또한 베이스 유닛에 대한 동기를 설정한다.
본 발명에 따른 통신을 진행하는 동안 베이스 유닛(10) 또는 송수화기 유닛(20)은 주파수 호핑 사이클(frequency hopping cycle) 동안 사용되는 설정된 통신 채널의 제1그룹 중 각 하나에서 그 자체와 그것에 연관된 유닛간의 신호 통신의 특성을 결정할 수 있다. 이는 그것의 수신된 신호에 포함된 수신된 파라미터의 세트를 검사하고 그후, 이 유닛 둘 다에 포함된 수신된 파라미터의 이 세트와 저장된 파라미터의 공통 세트를 비교함으로써 이 유닛 각각에 의해 이루어진 수신된 파라미터와 저장된 파라미터의 양호한 비교는 양질의 신호 통신을 나타내고 이 두 파라미터의 불량한 비교는 저질의 신호 통신을 나타낸다. 특히, 이 품질의 신호 통신은 각 채널 동안 베이스 유닛 또는 송수화기 유닛의 프레임에서 부정확하게 수신된 비밀코드 및 바커(barker) 코드 수의 측정값을 제공함으로써 결정된다. 베이스 유닛(10)에서 TDD(120) 및 송수화기 유닛(20)에서 TDD(220) 둘 다는 서로로부터 수신된 보안 코드와 바커 코드의 수신된 비트를 각 채널에서 검출하고 비교하기 위해 구성된다. 만약 이 비트가 수신되지 않거나 프레임에서 이 비트를 위해 준비해 둔 수신 타임 슬롯에서 수신된 비트가 예상한 것과 다르다면, 이 불일치를 수신하는 TDD는 그 다음 통신하는 채널 오버가 그것이 잡음 또는 다른 인식 불가능 신호를 포함하는 것을 간섭하도록 결정한다. 그 후 이 신호를 수신하는 TDD는 간섭 신호가 현재 채널 상에 나타나고 이 채널이 이 간섭의 재발생을 위해 모니터되는 그것에 연관된 제어 유닛에게 지시한다. 이 제어 유닛은 제어 유닛이 베이스 유닛(10) 및 송수화기 유닛(20)을 주파수 호핑 사이클로부터 이 채널을 제거하도록 허용하는 처리를 시작한 이후 발생하는 예를 들어 50으로의 이 채널 업에 대해 일어나는 간섭 중 각 하나를 저장하고, 그것과 채널의 제2그룹으로부터 선택된 채널을 대치시킨다.
다음 제2도를 언급하면, 핸드셋 또는 베이스 유닛 내부에 동작 가능한 특정 처리를 나타내는 코드레스 전화의 프로토콜(protocol)을 도시하고, 이 프로토콜은 통신 채널 상에 검출된 간섭에 응답한다. 프로토콜은 블록(203)에서 시작하고 여기서 베이스 유닛(10)과 송수화기 유닛(20)이 개별적으로 채널 X상에서 수신된 보안 및 바커 코드가 정확한 지 어떤 지를 체크한다. 만약 상기 코드가 이 단계에서 정확하게 수신 된다면, 프로토콜은 끝난다. 만약 상기가 송수화기 유닛이나 베이스 유닛에 의해 정확하게 수신되지 않는다면, 보안 코드와 카버 코드가 부정확하게 수신될 때마다 연관된 송수화기이나 베이스 유닛의 제어 유닛 내의 에러 카운터가 단계(204)에 따라 하나씩 카운트되어 나간다. 다음의 처리과정은 채널 X에 대한 전체 에러 카운트가 결정되는 블록(205)로 나아간다. 만약 에러 카운트가 카운트 N이 되었다면 여기서 예를 들어 N=50이라 할 때 프로토콜은 단계(206)로 간다. 만약, 그러나 채널 X에 대한 에러 카운트가 N으로 되지 않는다면 프로토콜은 끝난다. 제1그룹의 통신 채널 중 제1세트에서의 채널 중 각각의 한 개가 보안 및 바커 코드에서 수신된 에러에 대한 것과 같은 식으로 모니터된다.
블록(206)에서, 부정확한 코드가 송수화기(20)에서 수신될지의 여부가 결정된다. 만약 그렇다면, 그때는 베이스 유닛에 내재하는 채널 변화 루틴을 실행할 것을 베이스 유닛은 지시 받아야 한다. 상기 루틴은 제3,4도를 참고하여 나중에 기술된다. 프로토콜은 이렇게 단계(207)로 나가고 여기서 송수화기 유닛(20)은 채널 X에 의해 점유된 타임 슬롯을 또 다른 채널로 대치하도록 하는 채널 변화 루틴을 실행하도록 베이스 유닛에 알리는 베이스 유닛에 op-코드를 보낸다. 단계(207)로부터 프로토콜이 종료되고 베이스 유닛은 채널 변환 루틴으로 들어간다. 블록(206)에서 만약, 수신된 부정확한 코드가 송수화기 유닛에 있지 않다면 그때는 그것들은 베이스 유닛에 수신되어 블록의 NO 마디로부터 역시 베이스 유닛 채널 변화 루틴으로 들어간다.
다음 제3도에 대해, 베이스 유닛과 송수화기 유닛 사이에 채널 변화 루틴을 실행하는 특별한 작동을 기술하는 무선 전화기의 프로토콜이 도시된다. 프로토콜이 단계(301)에서 시작하고 여기서 베이스 유닛(10)은 송수화기 유닛에 op-코드를 보내어 채널이 변화되어야 하는 타임 슬롯을 확인시킨다. 프로토콜이 진행되는 단계(301)로부터 단계(302)까지, 상기 타임 슬롯의 반사체인 상기 op-코드를 베이스 유닛으로 역전송하여 핸드셋 유닛이 타임 슬롯을 인지한다. 단계(302)에서 프로토콜은 블록(303)으로 진행하고 여기서 베이스 유닛에 의해 확인된 타임 슬롯으로 대체하는데 베이스 유닛에서 대체 채널이 가능한 지가 결정된다. 단계(303)에서 만약 대체 채널이 베이스 유닛에서 가용 하다면, 프로토콜은 단계(305)로 진행한다. 만약 대체 채널이 베이스 유닛에서 가용하지 않다면 프로토콜은 단계(304)로 진행하고 여기서 베이스 유닛은 대체 채널들 중 대표적으로 10인 새로운 리스트를 생성하는 의사 랜덤 번호 루틴을 실행한다. 상기 새로운 리스트의 채널들은 제1 및 제2그룹의 채널에서 전에 발생된 것과 다르고 그리하여 상기 두 개 그룹의 채널을 발생하는 과정이 여기서부터 기술될 것이다. 새로운 예비 채널에 대한 조건이 나타나면, 임의 번호 루틴은, 모든 비사용되고 유용한 채널이 실행됐을 때까지, 각각의 그 다음 리스트에 새로운 채널을 발생시킬 것이다. 일단 모든 유용한 채널이 한번 사용되어졌다면, 상기 임의 번호 루틴은 노이즈 또는 다른 신호에 의해 서로 방해되지 않을 채널을 식별하기 위한 시도로 앞서 사용된 채널을 재 순환시킨다. 프로토콜은 스텝(304)에서 스텝(305)으로 진행된다.
스텝(305)에서는 베이스 유닛이 대체 채널의 새로운 리스트로부터 채널 Y를 선택한다. 상기 프로토콜은 스텝(306)으로 진행되는데, 상기 스텝에서는 상기 베이스 유닛은 채널 Y를 나타내는 op 코드를 송수화기 유닛으로 보낸다. 그 다음에 상기 프로토콜은 스텝(307)으로 진행되는데, 상기 스텝에서는 상기 송수화기 유닛은 베이스 유닛으로 되돌아간 채널 Y의 수신을 인식한다. 상기 프로토콜은 스텝(307)에서 스텝(308)으로 진행되는데, 상기 스텝(308)에서는 베이스 유닛 및 송수화기 유닛 양자는 타임 슬롯으로부터 채널 X를 제거하고 상기 타임 슬롯에 채널 Y를 삽입시킨다. 상기 프로토콜은 스텝(308)에서 배출된다.
제4도를 참조하면, 채널 교환 루틴의 작동에 대해 제3도에 묘사된 프로토콜의 또 다른 세부 특정 양상이 도시되었다. 일단 상기 베이스 유닛이 상기 타임 슬롯에 수신된 간섭 때문에 타임 슬롯의 채널 변경하도록 결정하거나 또는 변경할 것을 요청했다면, 상기 베이스 유닛은 상기 타임 슬롯을 나타내는 op 코드를 송수화기 유닛으로 보내고 상기 송수화기 유닛은 상기 타임 슬롯을 반영하는 상기 op 코드를 수신한다. 상기 송수화기 유닛은 상기 베이스 유닛으로 되돌아간 상기 타임 슬롯의 op 코드를 포함하는 인지(ACK) 신호를 차례로 보낸다. 그 다음에 상기 베이스 유닛은 새로운 채널의 op 코드를 상기 송수화기 유닛으로 보낸다. 차례로, 상기 송수화기 유닛은 상기 새로운 채널의 op 코드를 포함하는 ACK 신호를 보낸다. 그 후에 상기 베이스 유닛은 최종 ACK 신호를 상기 송수화기 유닛으로 보낸다. 상기 최종 ACK 신호의 수신 후에, 상기 송수화기 유닛 및 베이스 유닛 양자는 지정된 타임 슬롯에 새로운 채널을 삽입시키고 그 후에 상기 새로운 채널을 포함하는 주파수 호핑 루틴에 대해 계속된다.

Claims (16)

  1. 주파수 호핑 시스템에서 사용되는 코드레스 전화에서, 다수의 통신 채널 중 임의 채널과 통신할 수 있는 베이스 유닛과 송수화기 유닛간의 통신 방법에 있어서, 상기 다수의 통신 채널 중의 소정의 통신 채널의 제1그룹 중 적어도 하나에서 발생하는 혼신을 검출하는 단계와, 상기 소정의 통신 채널 중 제1그룹은 주파수 호핑 사이클 동안 상기 베이스 유닛 및 송수화기 유닛간의 통신용으로 사용되며, 상기 주파수 호핑 사이클동안 혼신이 검출될 시에 상기 노정의 통신 채널 중 상기 제1그룹의 각각의 통신 채널을 대체하기 위하여, 상기 다수의 통신 채널 중의 소정의 통신 채널 중 제2그룹으로부터 하나 이상의 통신 채널을 선택하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 베이스 유닛과 송수화기 유닛간의 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출 단계는, 상기 베이스 유닛과 송수화기 유닛간의 통신 신호의 질을 판단하는 단계를 또한 구비하며, 상기 판단 단계는 상기 소정의 통신 채널 중 제1그룹 각각에서 통신 중 수신된 신호에 포함되어 있는 한 세트의 수신 파라미터를 검사하는 단계를 포함하며, 상기 베이스 유닛과 송수화기 유닛간의 통신 신호의 질은 상기 수신된 한 세트의 파라미터를 상기 송수화기 유닉 및 베이스 유닛에 기억되어있는 한 셋트의 파라미터를 비교함으로써 판단되어지며, 상기 수신된 한 세트의 파라미터와 상기 기억된 한 세트의 파라미터의 비교가 양호할 시에는 양호한 질의 신호를 나타내며, 상기 이들 두 세트의 파라미터의 비교가 불량할 시에는 혼신이 포함되어 있는 불량한 질의 신호를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 수신된 한 세트의 파라미터는 수신된 신호에 포함되어 있는 보안 코드 및 바커 코드를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 수신된 한 세트의 파라미터와 상기 기억되어 있는 한 세트의 파라미터간의 비교가 불량할 시에 변수를 증가시키는 단계를 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 소정 수에 도달하는 증분 단계에 응답하며, 간섭을 포함한 제1그룹의 통신 채널을 대체하는 제2그룹의 채널로부터 통신 채널들 중 하나의 채널을 선택하는 선택 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 제2그룹의 소정 통신 채널을 다수의 통신 채널로부터 발생시키는 단계가 제2그룹의 소정 통신 채널에 사용하기 위한 부가 채널을 다수의 통신 채널로부터 의사-랜덤 하게 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 발생 단계에 의해 다수의 통신 채널로부터 선택된 상기 부가 채널이 사전에 선택되지 않고 소정 통신 채널의 제1 및 제2그룹에 포함되는, 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 다수의 통신 채널로부터 모두 활용 가능한 채널을 선택하는 발생 단계에 응답하여, 선택 단계에서 재사용하기 위하여 사전에 사용된 모든 채널을 재사이클링하는 재사이클링 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 주파수 호핑 시스템에 채택된 무선 전화기에서 다수의 통신 채널 중 임의의 한 채널로 통신할 수 있는 베이스 유닛(10) 및 송수화기 유닛(20)간을 통신시키는 장치에 있어서, 다수의 통신 채널 내에 있으며, 주파수 호핑 사이클 동안 베이스 유닛 및 송수화기 유닛간을 통신시키기 위하여 사용되는 제1그룹의 소정 통신 채널 중 적어도 하나의 채널 상에서 야기되는 간섭을 검출하는 수단(120,220)과, 상기 간섭이 주파수 호핑 사이클 동안 검출될 때, 제1그룹의 소정 통신 채널의 각 통신 채널을 대체하기 위하여 다수의 통신 채널 내에 있는 제2그룹의 소정 통신 채널로부터 하나 이상의 통신 채널은 선택하는 수단(110,210)을 구비하는 것을 특징으로 하는 베이스 유닛 및 송수화기 유닛간을 통신시키는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 검파 수단이, 송수화기 유닛 및 베이스 유닛에 기억된 파라미터 세트와 수신된 파라미터 세트의 비교, 양질의 신호를 나타내는 기억된 파라미터 세트와 수신된 파라미터 세트의 적절한 비교와, 간섭을 포함하는 저질의 신호를 나타내는 이들 두 세트의 파라미터의 비적합한 비교에 의해 베이스 유닛과 송수화기 유닛간의 신호 통신의 질이 결정되어지며, 소정 통신 채널의 제1그룹 각각의 통신 중에 수신된 신호에 포함된 수신된 파라미터 세트를 검사하기 위한 수단을 포함하는 결정 수단, 베이스 유닛 및 송수화기 유닛간의 신호 통신의 질을 결정하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 베이스 유닛 및 송수화기 유닛간을 통신시키는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 수신된 파라미터 세트가 기억된 신호에 포함된 바커 코드 및 보안 코드를 구비하는 것을 특징으로 하는 베이스 유닛 및 송수화기 유닛간을 통신시키는 장치.
  12. 제10항에 있어서, 선택 수단은 카운터 수단을 포함하며, 상기 카운터 수단은 기억된 파라미터 세트 및 수신된 파라미터 세트간의 각 비적합 비교 후에 증가되는 것을 특징으로 하는 베이스 유닛 및 송수화기 유닛간을 통신시키는 장치.
  13. 제12항에 있어서, 소정수로 증가하는 카운터 수단에 응답하며, 선택수단이 간섭을 포함하는 제1그룹의 통신 채널을 교체하기 위한 제2그룹의 채널로부터 한 통신 채널을 선택하는 것을 특징으로 하는 베이스 유닛 및 송수화기 유닛간을 통신시키는 장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 선택 수단이 단수의 통신 채널로부터 소정 통신 채널의 제2그룹을 발생시키는 수단을 포함하며, 상기 발생 수단은 다수의 통신 채널로부터 소정의 통신 채널의 제2그룹에 사용하는 부가적 채널을 의사-무작위로 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 유닛 및 송수화기 유닛간을 통신시키는 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 발생 수단에 의해서 다수 통신 채널로부터 선택된 부가적 채널은 소정 통신 채널의 제1그룹에 이전에 선택 및 포함된 것이 아니며, 소정 통신 채널의 제2그룹에 이전에 선택 및 포함된 것이 아닌 것을 특징으로 하는 베이스 유닛 및 송수화기 유닛간을 통신시키는 장치.
  16. 제15항에 있어서, 다수의 통신 채널로부터 모든 이용 가능한 채널을 선택하는 발생 수단에 응답하는 재생 수단을 구비하며, 상기 재생 수단이 선택 수단에 의해 재사용하는 이전에 사용된 채널 모두를 재사용하는 것을 특징으로 하는 베이스 유닛 및 송수화기 유닛간을 통신시키는 장치.
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