KR100284314B1 - 양방향 무선호출용 역방향 타임슬롯 구분할당방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선택적 양방향 무선호출 단말기로부터 무선호출 시스템으로 정보를 송출하는 역방향 무선링크의 타임슬롯을 구분하고 할당하는 방법에 관한 것으로서, 특히 역방향 무선링크의 소정의 시간간격 내에 있는 적어도 2 이상의 타임슬롯들을 2 영역으로 구분하고 각 영역의 타임슬롯들의 각각을 슬롯 알로하(Slotted ALOHA ; 이하 S.ALOHA) 방식과 예약 알로하(Reseration ALOHA ; 이하 R.ALOHA) 방식에 의해 할당하는 양방향 무선호출용 역방향 타임슬롯의 구분할당 방법에 관한 것이다.

본 발명은 소정의 단위시간 내에 포함된 다수의 역방향 타임슬롯을 S.ALOHA 프로토콜에 따라 타임슬롯이 할당되는 S.ALOHA 영역과 R.ALOHA 프로토콜에 따라 타임슬롯이 할당되는 R.ALOHA 영역으로 분할하는 단계와, S.ALOHA 영역과 R.ALOHA 영역의 경계를 가변적으로 운용하기 위하여 무선호출 시스템에서 무선호출 단말기로의 정보 전송 경로인 순방향 무선링크를 통해 각각의 무선호출 단말기들에게 영역을 구분하기 위한 경계위치를 인지시키는 단계와, 무선호출 단말기 각각은 상기 영역구분 경계위치를 이용하여 S.ALOHA 영역과 R.ALOHA 영역을 할당하기 위한 영역구분 기준값을 계산하는 단계와, 계산된 영역구분 기준값에 따라 S.ALOHA 영역과 R.ALOHA 영역에 패킷을 할당하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

양방향 무선호출용 역방향 타임슬롯 구분할당방법

본 발명은 양방향 무선호출용 역방향 타임슬롯 구분할당방법에 관한 것으로, 특히 역방향 무선링크의 소정의 시간 간격 내에 있는 적어도 2 이상의 타임슬롯을 2 영역으로 구분하여 각 영역의 타임슬롯을 S.ALOHA 프로토콜(protocol)과 R.ALOHA 프로토콜에 의해 할당하는 방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은 2 영역의 경계의 위치를 각 슬롯 단위로 가변적으로 적용하여 패킷을 할당함에 의해 패킷전송시에 전송 신속성과 안전성을 보장하기 위해 경계의 위치를 가변적으로 적용할 수 있는 양방향 무선호출용 역방향 타임슬롯 구분할당방법에 관한 것이다.

단방향 무선호출 통신 시스템은 일반적으로 1개 이상의 교환장치, 중앙제어장치, 기지국 시설 및 단방향 무선호출 단말기 등으로 구성되어 있다. 이는 시스템의 특성상 무선호출 시스템이 일방적인 송신을 수행한 후 종료하는 형태의 단방향 통신방식이기 때문에 단방향 무선호출 시스템이 비교적 간단한 시스템만으로 서비스를 제공하는 것이 가능하였지만, 현재는 통신방식의 고도화 및 서비스지역의 확대 등으로 인하여 점차 고도화되며 복잡해 지고 있다.

단방향 무선호출 통신 시스템에서 무선호출기 사용자는 무선호출 가입자 번호를 다이얼하면 시내교환기를 통하여 통상 무선호출 터미널이라 불리우는 중앙제어장치로 보내져서 데이터베이스에서 가입자 등록 여부를 확인한 이후 무선호출 가입자의 번호를 부호화장치에서 무선호출 수신기의 고유번호로 부호화시켜 송신기를 통하여 송출하고 호출자에게 호출 하였다는 사실을 알려주게 된다. 중앙제어장치는 공중전화교환망(PSTN: Public Switched Telephone Network)으로 부터 입력되는 호출요구를 가입자 조회, 서비스메뉴조회 등을 등록데이타에 따라서 행하고, 받아들인 신호에 대응하는 무선호출 신호를 만들어 송신국에 신호를 송출하는 기능을 수행한다.

현재 무선호출의 절대적 시장을 점유하고 있는 POSCAG의 경우 일반적으로 전송속도는 1,200bps (초당 1200비트)이며 이러한 전송속도로는 다양한 서비스를 제공하기 어렵다. 특히 문자전송과 데이터 전송의 경우 BCD코드를 이용한 숫자전송의 경우, 보다 많은 데이터량의 전송이 요구되었고 이러한 문제점을 해결하기 위해서 고속 무선호출방식이 제안 되었다.

이것은 고속전송, 오류정정 성능 강화, 배터리 사용시간의 연장, 시스템 확장성 등을 강화한 무선호출 방식이다. 대표적인 예를 보면 모토로라에서 개발한 플렉스(FLEX: FLEXible)가 있다. 하지만 이 방식 역시 단방향 전용 서비스로서 무선호출 시스템이 송신한 데이터에 대해 무선호출 단말기의 수신 여부를 확인할 수 없고, 무선호출 단말기의 서비스 요구 등을 수용할 수 없는 문제점을 가지고 있었다. 또한 무선호출 단말기의 가입자의 경우 소정의 데이타를 전송받고도 그 데이타의 일부 또는 전체에 오류가 발생된 경우 어떤 내용의 메시지인지를 확인할 수 없고, 또 메시지의 송출자는 소정의 메시지가 제대로 전달된 것으로 간주하고 다음 행동에 임하므로써 양자간의 무선통신이 정확히 이루어지지 않는 경우가 종종 발생하는 문제점이 있었다.

이 문제점을 해결하기 위해 양방향 무선호출이 등장하였으며, 양방향 무선호출의 특징은 현재의 POCSAG나 FLEX와 같은 단방향 무선호출 방식과는 달리 양방향 무선호출은 발신자가 수신이 완료되었는지를 확인할 수 있어 효과적으로 데이타 전송을 할 수 있다.

그러나 종래의 양방향 무선호출시스템 역방향 무선링크는 별도의 제어채널을 요구하지 않는 알로하 방식을 적용하였으며, 제한된 전송속도에서 다수의 가입자를 수용하기 위해 시간적으로 동기화시킨 소정의 시간길이의 타임슬롯(Time Slot)을 할당하여 공동으로 사용할 수 있도록 하였다.

따라서 무선호출시스템에서 무선호출 단말기가 처리하고자 하는 시점에 패킷의 전송이 가능한 S.ALOHA 영역의 경우에는 신속한 전송은 가능하나 충돌확률이 높아 전송의 안정성이 보장되지 않는 문제점이 있었으며, 타임슬롯을 할당하여 일부 충돌을 방지할 수 있어 안정적인 전송이 보장되는 R.ALOHA 방식의 경우에도 타임슬롯을 할당받기 위해 처리절차가 요구되어 처리지연이 발생되었다.

또한 종래의 양방향 무선호출 통신 시스템은 역방향 무선링크의 메시지 전송을 위하여 S.ALOHA 또는 R.ALOHA 방법 중 어느 하나의 방법만을 사용하고 있었기에 전송의 신속성과 안전성 중 어느 하나만을 보장할 수 있었고, 수시로 변하는 순방향 및 역방향 트래픽량과 전송 메시지의 중요도에 따른 전송의 신속성과 안전성을 동시에 보장할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 역방향 무선링크의 소정의 시간 간격 내의 타임슬롯들을 2 영역으로 구분하여 각 영역의 타임슬롯을 S.ALOHA 프로토콜과 R.ALOHA 프로토콜에 의해 할당하고, 또한 2 영역의 경계의 위치를 가변적으로 적용하여 패킷을 할당함에 의해 패킷전송시에 전송 신속성과 안전성을 보장할 수 있는 양방향 무선호출용 역방향 타임슬롯 구분할당방법을 제공하는데 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 양방향 무선호출 통신 시스템을 보여주는 개략 블록도,

도 1b는 본 발명에 따른 양방향 무선호출 통신 시스템의 순방향 셀(Cell) 구성과 포인트 호출채널(Point Paging Channel)/브로드캐스팅 호출채널(Broadcast Paging Channel)의 주파수 할당을 보여주는 구성도,

도 1c는 본 발명에 따른 양방향 무선호출 통신 시스템의 역방향 셀 구성과 주파수 할당을 보여주는 구성도,

도 2는 도 1에 도시된 양방향 무선호출 통신 시스템의 상세 블록도,

도 3a는 본 발명에 따른 양방향 무선호출 통신 시스템의 양방향 무선호출 프로토콜을 설명하기 위한 순방향 및 역방향 무선링크의 구조를 설명하기 위한 도면,

도 3b 및 도 3c는 역방향 무선링크의 S.ALOHA 영역과 R.ALOHA 영역을 가변적으로 증감하면서 운용되는 가변 타임슬롯 지정의 일예를 나타낸 상세 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 양방향 무선호출용 역방향 타임슬롯 구분할당방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

( 도면의 주요부분에 대한 부호설명 )

1a-1e, 10 ; 무선호출 단말기(가입자 단말기)

2a-2e, 2a1-2e1 ; 수신기 3a-3e ; 주변기지국

4a-4i ; 셀 5 ; 무선호출 터미널

6 ; 공중망 교환기 7 ; PSTN망

8a ; 인터넷 8b ; E-메일

9a ; 전화 9b ; 팩시밀리

9c ; 개인용 컴퓨터 11 ; 안테나

12 ; 수신부 13 ; 디코더

14 ; 주파수 합성기 15 ; ID 메모리

16 ; 엔코더 17 ; 송신부

18 ; CPU 19 ; ROM

20 ; RAM 21 ; 표시기

22 ; 부저 23 ; 스피커

24 ; 진동모터 25 ; 키입력부

31 ; RF 송/수신부 32 ; 엔코더

33 ; 디코더 34 ; CPU

35 ; I/O 37 ; 전화선 인터페이스

40 ; 사용자 사서함 41 ; E-메일

42 ; 숫자 43 ; 문자

44 ; 음성 51 ; 전화

52 ; 컴퓨터 53 ; 증권정보 D/B

54 ; 스포츠 정보 D/B 55 ; 여행정보 D/B

56 ; PSTN망 100 ; S.ALOHA 영역

200 ; R.ALOHA 영역

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수의 선택적 양방향 무선호출 단말기와 하나의 양방향 무선호출 시스템으로 이루어진 양방향 무선호출 통신 시스템에서 무선호출 단말기에 대한 역방향 타임슬롯의 구분할당방법에 있어서, 소정의 시간 간격에 포함된 다수의 역방향 타임슬롯을 S.ALOHA 프로토콜에 따라 타임슬롯이 할당되는 S.ALOHA 영역과 R.ALOHA 프로토콜에 따라 타임슬롯이 할당되는 R.ALOHA 영역으로 분할하는 단계와, 상기 S.ALOHA 영역과 R.ALOHA 영역을 가변적으로 할당하기 위하여 시스템 운용자에 의해 결정되는 각각의 영역 내에서의 영역구분 경계값을 순방향 무선링크를 통해 각각의 무선호출 단말기로 인지시키는 단계와, 상기 무선호출 단말기 각각은 상기한 영역구분 경계값을 이용하여 S.ALOHA 영역과 R.ALOHA 영역을 할당하기 위한 영역구분 기준값을 계산하는 단계와, 계산된 영역구분 기준값에 따라 S.ALOHA 영역과 R.ALOHA 영역을 할당하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 역방향 타임슬롯의 구분할당방법을 제공한다.

상기 영역구분 기준값은 (총 패킷수/2 + 영역구분 임계값)에 의해 구하여 지며, 상기 영역구분 임계값은 상기 영역구분 경계값에 기초하여 전송속도에 따라 설정된다.

상기 R.ALOHA 영역의 할당은 총 패킷수에서 영역구분 기준값을 뺀 나머지로서 할당되며, 할당된 R.ALOHA 영역에 대한 예약 패킷의 패킷번호는 영역구분 기준값으로부터 순차적으로 마지막 패킷까지 부여하고, R.ALOHA 영역에 대한 슬롯 패킷의 패킷번호는 첫번째 패킷부터 영역구분 기준값까지 부여된다.

상기 S.ALOHA 영역과 R.ALOHA 영역에 할당되는 전체의 타임슬롯은 전송속도에 따라 다르며, 상기 영역구분 임계값도 전송속도에 따라 결정된다.

더욱이 본 발명에 따르면 상기 시스템은 단말기가 위치등록을 요구하는 경우 또는 로밍 등록 응답시에 상기 영역구분 임계값을 단말기로 송출하여 확인하는 단계를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 시스템 운용자에 의해 영역구분 코드값이 지정되지 않은 경우 단말기는 상기 소정의 시간 간격의 1/2 지점을 영역구분 기준값으로 설정된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 다수의 선택적 양방향 무선호출 단말기와 하나의 양방향 무선호출 시스템으로 이루어진 양방향 무선호출 통신 시스템에서 무선호출 단말기에 대한 역방향 타임슬롯의 구분할당방법에 있어서, 소정의 시간 간격에 포함된 다수의 역방향 타임슬롯을 슬롯 알로하 프로토콜에 따라 타임슬롯이 할당되는 슬롯 알로하 영역과 예약 알로하 프로토콜에 따라 타임슬롯이 할당되는 예약 알로하 영역으로 분할하는 단계와, 상기 슬롯 알로하 영역과 예약 알로하 영역을 가변적으로 할당하기 위하여 시스템 운용자에 의해 결정되는 각각의 영역 내에서의 트래픽량에 따른 영역구분 경계의 위치를 나타내는 제어신호를 순방향 무선링크를 통해 각각의 무선호출 단말기로 공지시키는 단계와, 상기 무선호출 단말기, 각각은 상기한 영역구분 경계의 위치를 나타내는 제어신호를 이용하여 소정의 시간 간격 내의 슬롯 알로하 영역과 예약 알로하 영역을 할당하기 위한 영역구분 기준값을 계산하며, 시스템 운용자에 의해 영역구분 기준값이 지정되지 않은 경우 단말기는 상기 소정의 시간간격의 1/2 지점을 영역구분 기준값으로 설정하는 단계와, 계산된 영역구분 기준값에 따라 슬롯 알로하 영역과 예약 알로하 영역을 할당하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 역방향 타임슬롯의 구분할당방법을 제공한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 다수의 선택적 양방향 무선호출 단말기로부터 양방향 무선호출 시스템에 대한 역방향 무선링크는 각 소정의 시간간격이 각각 다수의 타임슬롯을 포함하는 S.ALOHA 영역과 R.ALOHA 영역으로 이루어지며, 상기 S.ALOHA 영역과 R.ALOHA 영역을 상기 무선호출 단말기의 각 영역 내에서 발생되는 트래픽에 따라 전송의 신속성과 안정성을 고려하여 무선호출 시스템에서 각 영역에 할당되는 타임슬롯의 수를 가변적으로 증감시키는 것에 따라 무선호출 단말기가 전송될 메시지를 타임슬롯에 할당하는 것을 특징으로 하는 양방향 무선호출용 역방향 타임슬롯의 구분할당방법을 제공한다.

상기한 바와같이 본 발명에서는 역방향 무선링크의 소정의 시간간격 내에 있는 타임슬롯을 2 영역으로 구분하여 각 영역의 타임슬롯을 S.ALOHA 프로토콜과 R.ALOHA 프로토콜에 의해 할당하며, 2 영역의 경계를 각각의 영역 내에서 발생하는 트래픽에 따라 가변적으로 적용하여 패킷을 할당함에 의해 패킷전송시에 전송 신속성과 안전성을 보장할 수 있어 역방향 전송효율을 크게 향상시킬 수 있고 긴 파일이나 데이터 등의 전송이 빠르고 정확하게 이루어질 수 있다.

또한 본 발명을 이용한 역방향 프로토콜은 무선호출 방식을 이용하여 양방향 무선호출을 가능하게 한다. 역방향 패킷전송의 신뢰성과 전송효율의 향상에 따라 양방향 무선호출 통신 시스템 및 양방향 무선호출 프로토콜의 개발이 용이하여 차후에 전자우편, 파일전송, 뉴스 서비스, 디지탈 음성 페이징과 같은 새로운 서비스를 제공과 더불어 데이터, 음성 및 화상 등을 포함한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있게 된다.

(실시예)

이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.

첨부된 도 1a는 본 발명에 따른 양방향 무선호출 통신 시스템을 보여주는 개략 블록도, 도 1b는 본 발명에 따른 양방향 무선호출 통신 시스템의 순방향 셀(Cell) 구성과 포인트 호출채널(Point Paging Channel)/브로드캐스팅 호출채널(Broadcast Paging Channel)의 주파수 할당을 보여주는 구성도, 도 1c는 본 발명에 따른 양방향 무선호출 통신 시스템의 역방향 셀 구성과 주파수 할당을 보여주는 구성도, 도 2는 도 1에 도시된 양방향 무선호출 통신 시스템의 상세 블록도, 도 3은 본 발명에 따른 양방향 무선호출 통신 시스템의 양방향 무선호출 프로토콜을 설명하기 위한 순방향 및 역방향 무선링크의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

(양방향 무선호출 통신 시스템)

먼저 도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 양방향 무선호출 통신 시스템은 일정한 서비스 지역 내에 하나 이상의 기지국(3a,3b)이 분포되어 있고, 주변기지국(3a,3b)의 각각은 유선으로 다수의 수신기(2a,2b)와 연결되어 있으며, 주변기지국(3a,3b)은 유선으로 양방향 무선호출 터미널(5)과 연결되어 있다.

상기 무선호출 터미널(5)은 주변기지국(3a,3b)과의 접속을 제어하는 무선호출 제어장치와, 각종 데이터 베이스를 내장하고 있는 무선호출 터미널로 구성될 수 있고, 그리고 유선으로 연결된 공중망 교환기(6)와 공중 전화 교환망(PSTN : Public Switched Telephone Network) (7)을 통하여 다수의 전화(9a), 팩시밀리(9b), 개인용 컴퓨터(9c)와 연결되고, 인터넷망을(8a) 통하여 다수의 E-메일(e-mail)(8b)을 전송하는 인터넷 서버(8b)와 연결되어 문자, 음성 및 데이터 통신을 수행한다.

본 발명의 양방향 무선호출 터미널(5)은 순방향 무선링크(downlink)를 통하여 무선호출 단말기(1a-1c)에 대한 메시지를 송신하고, 역방향 무선링크(uplink)를 통하여 무선호출 단말기로부터 메시지 수신 확인(ACK), 무선호출 단말기의 위치등록 응답, 메시지 조회, 삭제, 재전송 등의 사서함 정보 등를 제어할 수 있는 무선호출 단말기 요구 메시지를 수신하므로서 양방향 무선통신이 이루어진다.

도 1에 도시된 양방향 무선호출 통신 시스템은 설명의 편의상 무선호출 터미널(5)과 주변기지국(3a-3d)을 단지 하나의 무선호출 시스템으로서 도 2에 도시된 바와같이 간략화시켜서 표현하였고, 내부 구조를 상세블록도로서 표현하였다.

도 2에 도시된 상기 무선호출 시스템(30)(이하 단순히 ″시스템″이라 약칭함)은 양방향 무선 통신이 가능하도록 송수신 안테나(38), RF 송/수신부(31), 송신신호를 4레벨 FSK 변조시키기 위한 엔코더(ENC)(32), 수신신호를 복호화하는 디코더(DEC)(33), 시스템 제어용 마이크로프로세서(CPU)(34), 사용자 사서함과 정보를 전송하기 위해 임시 저장을 위한 임시 메모리(35), 무선호출 시스템에 대한 외부로부터의 입출력을 제어하는 입출력부(I/O)(36), 공중 전화 교환망(PSTN)(56)을 통한 원격 사용자와의 무선호출 접속을 중계하는 전화선 인터페이스(TEL INTR)(37), 음성(44), 문자(43), 숫자(42) 및 E-메일(41)을 포함하는 사용자 사서함(40) 등으로 구성되어 있다.

상기 시스템은 공중 전화 교환망(PSTN)(56), 인터넷 또는 종합 정보 통신망(ISDN,Integrated Services Digital Network)을 통하여 외부로부터 시스템에 접속되는 전화(51), 컴퓨터(52), 증권정보 데이터 베이스(53), 스포츠 정보 데이터 베이스(54), 여행정보 데이터 베이스(55) 등이 접속될 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용 가능한 무선호출 단말기(10)는 무선호출신호를 수신하는 기능을 갖도록 송수신용 안테나(11), 안테나를 통하여 수신된 고주파 신호를 복조하는 수신부(12)와, 상기 복조된 아날로그 신호의 디지탈 변환된 신호를 받아서 디코딩을 수행하여 수신된 메시지의 어드레스와 가입자 고유 어드레스(ID) 메모리(15)에 기억되어 있는 가입자의 고유 어드레스(ID)가 일치하는 지를 판단하는 디코더(13)와, 디코더의 출력신호를 받아서 모든 기능을 제어하는 마이크로프로세서(CPU)(18)를 포함한다.

또한 상기 CPU(108)에는 가입자의 고유 어드레스(ID)가 기억되어 있는 가입자 고유 어드레스(ID) 메모리(15)와, 도 3 에 도시된 바와같은 무선호출 단말기의 양방향 무선통신 동작을 포함한 전체적인 단말기 제어에 필요한 제어 프로그램이 기억되어 있는 제어 ROM(19)과, 처리중인 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 RAM(20)이 접속되어 있다.

한편 CPU(18)의 출력측에는 착신에 따른 메시지를 표시하기 위하여 LCD로 이루어진 표시기(21)와, 비프(beep) 모드에서 착신을 알리기 위한 비프음을 발생하는 부저(22)와, 음성모드에서 수신된 음성을 듣기 위한 스피커(23)와, 사일런트 모드에서 착신을 알리기 위해 진동을 발생하는 진동 모터(24)가 접속되어 있다.

또한 CPU(18)의 입력측에는 키입력부(25)가 접속되어 있다. 이경우 키입력부(25)의 스위치와 버튼의 수는 제어 프로그램의 작성에 따라 변경될 수 있다.

더욱이 상기 무선호출 단말기(10)는 무선호출 시스템(30)의 사용자 사서함(40)에 저장되어 있는 음성(44), 문자(43), 숫자(42) 또는 E-메일(41)의 메시지 종류와 전송번호를 전송받은 경우 역방향 무선링크를 통하여 사용자 사서함에 대한 제어와, 각종 부가정보 서비스를 요청하기 위한 제어신호를 엔코딩하기 위한 엔코더(16)와, 엔코딩된 송신신호를 CPU(18)의 제어에 따라 패킷(packet)단위로 역방향 무선링크의 타임슬롯(time slot)에 실어서 전송하는 송신부(17)를 더 포함한다.

이하에 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 양방향 무선호출 통신 시스템의 양방향 통신과정을 도 1 내지 도 3을 참고하여 상세하게 설명한다.

(순방향 셀구성)

도 1b는 본 발명에 따른 양방향 무선호출 통신 시스템의 순방향 셀(Cell) 구성과 포인트 호출채널/브로드캐스팅 호출채널의 주파수 할당을 보여주는 구성도로서, 다수의 주변기지국(3a-3i)가 서비스 지역을 빈틈없이 커버하도록 배치되며 이들 사이에는 중앙 무선호출 터미널(5)(3a)과 유선(2)으로 연결된다.

주변기지국(3a-3i)은 각각 브로드캐스팅 호출채널을 형성하기 위해 동일한 주파수(f0)를 사용하여 자신의 셀(4a-4i) 내에 위치해 있는 무선호출 단말기(1a-1e)로 메시지 신호를 전송하기 위한 송신기를 갖추고 있으며, 이와 동시에 특정된 어느 하나의 셀, 예를들어 단말기의 수신 전계강도(RSSI)가 가장 높은 셀을 선택하여 해당 셀에 위치한 단말기(1a-1e)를 호출하는 포인트 호출채널을 구성하기 위해 각 셀마다 서로 다른 주파수(f0-f4)를 사용하여 전송하기 위한 송신기를 함께 갖추고 있다.

이경우 한정된 주파수 자원을 재활용하기 위하여 인접되지 않은 셀, 예를들어 셀(4a)과 셀(4e)은 서로 동일한 포인트 호출채널 형성용 송신 주파수로서 동일하게 주파수(f0)를 사용할 수 있게 주파수가 재할당되어 있다.

(순방향 프로토콜)

먼저 호출자가 전화기(51) 또는 컴퓨터(52)를 이용하여 예를들어 PSTN망(56)을 통하여 가입자를 호출하는 경우 무선호출 시스템(30)은 이러한 다수의 호출에 응답하여 순방향 무선링크를 통하여 다수의 배치(B0-Bn)가 시분할 다중화되어 전송되며, 상기 각각의 배치는 2 * n개, 예를들어 n이 4인 경우 16개의 프레임(F0-F15)으로 구성된다.

이경우 각각의 프레임(F0-F15)은 예를들어 동기신호(SC)와, 프레임 정보신호(FI), 단말기 제어 명령어 및 피호출 단말기 어드레스(ID) 부분(CNTL), 및 다수의 메시지 신호(MSG)로 구성되는데, 무선호출 단말기(10)는 자신이 속하는 그룹의 프레임만을 주기적으로 검색하고, 그 이외의 프레임 기간 동안에는 수신부(12)의 전원을 오프시키는 주기적인 메시지의 수신을 실행한다.

수신된 메시지에 따라 CPU(18)는 단말기에 설정된 착신모드에 따라 부저(22), 스피커(23) 또는 진동모터(24)중 어느 하나를 동작시켜 가입자에게 무선호출의 메시지가 수신되었음을 알려주고 표시기(21)를 통하여 문자로 표시해준다.

(역방향 셀구성)

한편 도 1c는 본 발명에 따른 양방향 무선호출 통신 시스템의 역방향 셀 구성과 주파수 할당을 보여주는 구성도로서, 다수의 주변기지국(3a-3i)가 서비스 지역을 빈틈없이 커버하도록 배치되며 이들 사이에는 중앙 무선호출 터미널(5)(3a)과 유선(2)으로 연결된다.

주변기지국(3a-3i)은 각각 역방향 채널을 형성하기 위해 동일한 주파수(f5)를 사용하여 자신의 셀(4a-4i) 내에 위치해 있는 무선호출 단말기(1a-1e)로부터 전송하는 메시지 신호를 수신하기 위한 다수의 수신기(2a-2d, 2a1-2e1,...)를 각 셀마다 갖추고 있으며, 각각의 수신기(2a-2d, 2a1-2e1,...)는 해당 셀내에 위치한 주변기지국(3a-3e)과 각각 연결되어 있다.

(역방향 프로토콜)

무선호출 단말기(10)로부터 역방향 무선링크(uplink)를 통하여 무선호출 시스템(30)에 대한 메시지 전송방법을 도 3을 참고하여 설명한다.

먼저 본 발명의 다수의 무선호출 단말기(10)로부터 역방향 소정의 시간간격 (또는 1프레임 또는 1사이클) 당 타임슬롯(즉, 패킷)의 갯수는 전송속도에 따라 다르게 구성될 수 있으며, 예를들어 전송속도가 800bps인 경우 도 3과 같이 10개의 타임슬롯(T0-T9)으로 구성되고, 전송속도가 6400bps인 경우 최대 60개의 타임슬롯으로 소정의 시간간격이 결정된다.

이경우 역방향 채널의 각 소정의 시간간격(CC)은 순방향 프레임, 예를들어 순방향 제 4 프레임(F3)과 역방향 시간 간격(T0 ~ T9)과 타이밍이 동일하게 설정될 수 있다. 즉, 무선호출 시스템(30)은 순방향 프레임 정보(FI)를 통하여 단말기(10)로 전송하며, 단말기(10)는 역방향 타임슬롯의 시간(T0 ~ T9)을 맞추기 위하여 순방향 채널의 해당 프레임(F3)과 동기를 맞춘다.

한편 상기 역방향 무선링크의 소정의 시간간격(CC) 내에 포함되는 10개의 타임슬롯(T0-T9)은 2개의 영역, 즉 S.ALOHA 프로토콜에 의해 타임슬롯이 할당되는 S.ALOHA 영역(100)과, R.ALOHA 프로토콜에 의해 타임슬롯이 할당되는 R.ALOHA 영역(200)으로 나뉘어진다.

상기한 S.ALOHA 영역(100)에 배정된 5개의 타임슬롯(T0-T4)을 할당하는 S.ALOHA 프로토콜은 전송의 신속성을 우선적으로 고려한 프로토콜로서 각각의 무선호출 단말기(10)는 랜덤하게 선정되는 역방향 타임슬롯에 자신의 정보를 패킷단위로 전송하는 것을 시도하게 된다. 선택된 타임슬롯이 다른 무선호출 단말기에 의해 충돌하지 않는 경우 무선호출 단말기(10)의 메시지는 무선호출 시스템(30)으로 전송된다. 그러나 랜덤한 역방향 타임슬롯이 이미 점유되어 있는 경우 정보(메시지)의 충돌이 발생하여 전송된 정보는 무선호출 시스템(30)에 도달하지 못하게 되어 재송신이 요구될 수 있다.

이러한 S.ALOHA의 이론적인 최대 처리량(throughput)은 약 37%인 것으로 알려져 있다. 따라서 다수개의 패킷길이 해당하는 긴 메시지를 전송하는 경우 단일 패킷의 메시지를 전송하는 경우 보다 크게 전송효율이 떨어지지만 무선호출 단말기가 전송하고자 하는 시점에 언제라도 전송할 수 있어 전송의 신속성이 보장된다.

한편, R.ALOHA 영역(200)에 배정된 5개의 타임슬롯(T5-T9)을 할당하는 R.ALOHA 프로토콜은 전송의 안정성을 우선적으로 고려한 프로토콜로서, 무선호출 시스템(30)으로부터 배타적 사용권 지정에 기초하여 무선호출 단말기(10)에 대하여 역방향 타임슬롯을 할당함에 의해 긴 데이터 메시지를 전송하는데 유용한 통신 프로토콜이다.

즉, 이러한 R.ALOHA 프로토콜에서는 각각의 통신유닛, 즉 무선호출 단말기(10)는 무선호출 시스템(30)에 다수의 데이터 패킷을 요하는 긴 메시지의 전송에 필요한 역방향 타임슬롯을 예약받아서 메시지를 전송할 수 있게 된다.

본 발명의 역방향 무선링크에서 상기한 S.ALOHA 영역(100)과 R.ALOHA 영역(200)을 가변적으로 증감하면서 운용하는 것이 가능하며, 두 영역의 영역구분은 무선호출 시스템(30)의 시스템 운용자에 의해 각각의 영역 내에서의 트래픽에 따라 전송의 신속성과 안정성 요청에 대한 비중을 고려하여 지정되며, 지정되는 영역구분 코드값(Boundary Division Code Value : BDC)을 순방향 무선링크를 통하여 공지방식으로 단말기(10)에 대한 전송이 이루어지고, 단말기(10)는 이를 이용하여 타임슬롯에 대한 영역구분 기준값(Boundary Division Reference : BDR)을 결정한다.

도 4에는 본 발명에 따른 양방향 무선호출용 역방향 타임슬롯 구분할당방법을 설명하기 위한 흐름도가 도시되어 있다.

도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 양방향 무선호출용 역방향 타임슬롯 구분할당은 먼저 시스템 운용자에 의해 영역구분 코드값(BDC)을 지정하게 된다(S1). 그런데 시스템 운용자에 의해 BDC가 지정되지 않은 경우 단말기(10)는 단위 시간간격에 속해 있는 타임슬롯, 예를들어 도 3a인 경우는 10개의 타임슬롯(T0-T9)의 1/2로 영역구분 기준값(BDR)을 설정한다(S2).

그후 시스템(30)의 운용자는 각 영역 내에서의 트래픽량을 조사하여 전송의 신속성을 우선적으로 고려할 것인가 또는 안전성을 고려할 것인지를 판단하여(S3), 적절한 영역구분 코드값(BDC)을 결정하고 순방향 링크를 통해 단말기(10)로 공지시킨다(S4).

실시예로서 영역구분 코드값(BDC)이 주어질때 영역구분 임계값(Boundary Parameter : BP)은 전송속도에 따라 하기 표 1과 같이 다르게 설정된다.

BDC	800bps	1600bps	3200bps	6400bps
000	0	0	0	0
001	+5	+10	+15	+30
010	+3	+6	+10	+20
011	+1	+3	+5	+10
100	-1	-3	-5	-10
101	-3	-6	-10	-20
110	-5	-10	-15	-30
111	R	R	R	R

상기 표 1과 같이 BP값은 전송속도에 따라 다르게 지정되며 이에 따라 타임슬롯의 수 또한 다르게 설정될 수 있다.

즉, 전송속도에 따른 설정 가능한 최대 패킷의 갯수, 즉 타임슬롯의 수는 하기 표 2과 같은 실시예로 설정될 수 있다.

전송속도(bps)	최대 패킷수
800	10
1600	20
3200	30
6400	60

단, 전송속도가 800bps 및 1600bps인 경우는 1 패킷을 150bit로 설정하고, 3200pbs 및 6400bps인 경우는 1 패킷을 200bit로 설정한 것이다.

그후 단말기(10)는 시스템이 지정한 영역구분 코드값에 의해 환산된 BP값을 이용하여 하기 수학식 1에 따라 영역구분 기준값(BDR)을 계산한다(S5).

영역구분 기준값(BDR) = 총 패킷수 / 2 + BP값

상기한 수학식 1에 따라 영역구분 기준값이 결정되면 이에따라 S.ALOHA 영역(100)과 R.ALOHA 영역(200)을 할당한다(S6). 영역(100)의 할당은 총 패킷의 수에서 영역구분 기준값(BDR)을 뺀 나머지가 R.ALOHA 영역(200)으로서 할당된다.

따라서 할당된 R.ALOHA 영역(200)에 대한 패킷번호는 영역구분 기준값(BDR)으로부터 순차적으로 예약 패킷의 패킷번호를 부여한다(S7). 또한 첫번째 패킷부터 영역구분 기준값까지의 영역은 슬로트 패킷으로 할당되어 첫번째 패킷부터 패킷번호를 부여한다.

한편 시스템(30)은 단말기(10)가 위치등록을 요구하는 경우와 로밍(Roaming) 등록 응답시에 상기 BDC를 단말기(10)로 송출하여 확인하는 과정을 수행할 수 있다.

본 발명은 도 3b에 도시된 바와같이 다수의 단말기(10)로부터 메시지 전송요구가 증폭된 경우에는 영역구분 임계값(BP)을 R.ALOHA 영역(200)으로 1개부터 5개까지 축소시켜서 S.ALOHA 영역(100)의 랜덤 타임슬롯을 증가시킨다.

상기와 반대로 메시지 전송요구는 많지 않으나 긴 메시지 전송을 위한 타임슬롯의 배정이나 무선호출 시스템(30)으로부터 단말기(10)에 대한 위치등록을 요구할때 전송의 안정성을 고려하여 도 3c에 도시된 바와같이 R.ALOHA 영역(200)의 타임슬롯 수를 증가하도록 영역구분 기준값(BDR)을 좌로 이동시킨다.

상기와 같이 S.ALOHA 영역(100)과 R.ALOHA 영역(200)을 가변적으로 증감하면서 운용하는 경우 R.ALOHA를 이용한 단일 패킷의 타임슬롯 번호할당은 다음과 같은 수학식 2에 의해 결정될 수 있다.

할당된 타임슬롯 번호 = BP값 ＋ 시스템 설정 타임슬롯 번호(SPNo) - 1

예를들어, 배치번호(NB)=0, 프레임 번호(FNo)=3, SPNo=3인 경우 상기한 수학식 2에 따라 지정된 타임슬롯은 도 3a에 빗금으로 표시된 바와같이 제 8 타임슬롯(T7)으로 결정된다. 단, 상기한 예에서 영역구분 코드값(BDC)이 기본값인 ″0″이고, 800bps 전송속도인 경우 BP값은 ″5″로 설정된다.

상기한 바와같이 본 발명에서는 역방향 무선링크의 소정의 시간간격(1사이클) 내에 있는 다수의 타임슬롯을 2 영역으로 구분하여 각 영역의 타임슬롯을 S.ALOHA 프로토콜과 R.ALOHA 프로토콜에 의해 할당하며, 2 영역의 경계를 각각의 영역 내에서 발생하는 트래픽에 따라 가변적으로 적용되고 패킷을 할당함에 의해 패킷전송시에 전송 신속성과 안전성을 보장할 수 있어 역방향 전송효율을 크게 향상시킬 수 있고 긴 파일이나 데이터 등의 전송이 빠르고 정확하게 이루어질 수 있다.

또한 본 발명을 이용한 역방향 프로토콜은 S.ALOHA 영역과 R.ALOHA 영역의 적절한 제어가 가능하여 기존의 방식과 달리 호접속을 위한 절차를 최소화할 수 있어 양방향 무선호출을 가능하게 하므로 전송속도를 더욱더 높일 수 있다.

역방향 패킷전송의 신뢰성과 전송효율의 향상에 따라 양방향 무선호출 시스템 및 양방향 무선호출 프로토콜의 개발이 용이하여 차후에 전자우편, 파일전송, 뉴스 서비스, 디지탈 음성 페이징과 같은 새로운 서비스를 제공과 더불어 데이터, 음성 및 화상 등을 포함한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 다수의 선택적 양방향 무선호출 단말기와 하나의 양방향 무선호출 시스템으로 이루어진 양방향 무선호출 통신 시스템에서 무선호출 단말기에 대한 역방향 타임슬롯의 구분할당방법에 있어서,

   소정의 시간 간격에 포함된 다수의 역방향 타임슬롯을 슬롯 알로하 프로토콜에 따라 타임슬롯이 할당되는 슬롯 알로하 영역과 예약 알로하 프로토콜에 따라 타임슬롯이 할당되는 예약 알로하 영역으로 분할하는 단계와,

   상기 슬롯 알로하 영역과 예약 알로하 영역을 가변적으로 할당하기 위하여 시스템 운용자에 의해 결정되는 각각의 영역 내에서의 트래픽량에 따른 영역구분 경계의 위치를 나타내는 제어신호를 순방향 무선링크를 통해 각각의 무선호출 단말기로 공지시키는 단계와,

   상기 무선호출 단말기, 각각은 상기한 영역구분 경계의 위치를 나타내는 제어신호를 이용하여 소정의 시간 간격 내의 슬롯 알로하 영역과 예약 알로하 영역을 할당하기 위한 영역구분 기준값을 계산하며, 시스템 운용자에 의해 영역구분 기준값이 지정되지 않은 경우 단말기는 상기 소정의 시간간격의 1/2 지점을 영역구분 기준값으로 설정하는 단계와,

   계산된 영역구분 기준값에 따라 슬롯 알로하 영역과 예약 알로하 영역을 할당하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 역방향 타임슬롯의 구분할당방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 무선호출 시스템은 무선호출 정보 전송시에 상기 제어신호를 부가전송하여 단말기가 지속적으로 영역구분 기준값의 설정 상태를 확인할 수 있도록 하여 단말기의 영역구분 기준값 설정 오류를 방지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 타임슬롯의 구분할당방법.