KR100303460B1 - 시디엠에이단말기와기지국간의메시지전송장치및방법 - Google Patents

시디엠에이단말기와기지국간의메시지전송장치및방법 Download PDF

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
CDMA 방식을 이용한 이동 통신 단말기와 기지국간의 운용 장치 및 방법에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
이동 통신 단말기와 기지국간에 효울적으로 메시지를 전송하는 장치 및 방법을 구현함에 있다.
다. 발명의 해결방법의 요지
단말기에서 메시지를 전송한 후에 기지국으로부터 응답이 없으면 비지 신호나 아이들 신호가 수신되는지 검사하고 메시지를 전송한 후에 일정 시간이 경과되었으면 메시지를 재전송하며 기지국은 억세스 채널을 검사하여 수시로 억세스 채널의 사용 상태를 단말기에 알려줌을 특징으로 한다.
라. 발명의 중요한 용도
CDMA 통신 단말기에 이용된다.

Description

시디엠에이 단말기와 기지국간의 메시지 전송 장치 및 방법
본 발명은 시디엠에이(CDMA : CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS 이하 "시디엠에이"라 함) 방식을 사용하는 단말기와 기지국간의 운용 방법에 관한 것으로, 특히 효율적인 메시지 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 시디엠에이 방식을 사용하는 통신에서 단말기에서 전송할 메시지가 발생하면 기지국으로 상기 메시지를 억세스 채널(ACCESS CHANNEL)을 통해 전송하게 된다. 이때 단말기는 기지국과 접속(CONNECTION)을 수행하여 메시지를 전송하는 경우와, 접속을 수행하지 않고 메시지를 전송하는 경우가 있다. 접속을 수행하지 않고 전송을 하는 경우에, 단말기는 임의의 채널을 선택하고 적당한 크기의 송신 전력을 선정하여 메시지를 송신한 후 기지국으로부터 응답 메시지를 기다린다. 이때 다른 단말기가 같은 채널을 선택하는 경우는 충돌이 발생하여 기지국은 단말기가 전송한 메시지를 수신하지 못할 수도 있고, 단말기의 송신 전력이 작아서 수신하지 못하는 경우가 있다. 따라서 단말기는 적당한 시간동안 기다린 후에도 응답 메시지를 받지 못하면, 이전 보다 조금 큰 송신 전력을 사용하여 다시 메시지를 송신하고 기지국으로부터 응답 메시지를 기다리는 동작을 반복한다. 이후 단말기는 계속해서 송신을 하고 기지국으로부터의 응답 메시지를 기다리게 된다. 일정한 시간동안 기다린 후 기지국으로부터 응답 메시지를 수신하지 못하면 임의의 슬롯(SLOT) 시간동안 기다린 후 송신 전력을 높여서 다시 전송을 함으로써 많은 지연을 발생하게 되는 문제점이 있다. 또한 메시지 전송에 많은 시간이 소요됨에 따라 배터리의 소비가 많아지게 된다. 그래서 사용자는 단말기를 사용할 수 있는 시간이 단축되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 시디엠에이 방식을 사용하는 단말기와 기지국간의 메시지 전송에 있어서 전력 소모를 최소화하여 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 시디엠에이 방식을 사용하는 단말기와 기지국간의 메시지 전송에 있어서 짧은 시간 안에 메시지 전송을 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 시디엠에이 방식을 사용하는 기지국과 단말기간의 메시지 전송을 위한 페이징 채널 운용 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 장치는; 억세스 채널의 비지 또는 아이들 상태를 검사하는 억세스채널 검사기와, 상기 억세스 채널의 비지 또는 아이들 상태를 나타내는 비지/아이들 메시지를 발생하는 비지/아이들 메시지 발생기와, 상기 비지/아이들 메시지 또는 기지국 응답 메시지를 송신하는 메시지 송신기와, 상기 비지/아이들 메시지를 페이징 채널을 통해 단말기로 송신하고, 상기 단말기로부터 정보 메시지가 수신되면 상기 기지국 응답 메시지를 상기 페이징 채널을 통해 송신하는 제어부로 구성된 기지국과, 상기 페이징 채널을 통해 상기 기지국에서 송신한 메시지를 수신하는 메시지 수신기와, 상기 수신한 메시지를 분석하는 메시지 분석기와, 정보 메시지를 상기 기지국으로 억세스 채널을 통해 송신하는 메시지 송신기와, 상기 억세스 채널을 통해 상기 정보 메시지를 송신하도록 제어하며, 상기 정보 메시지를 송신한 다음 상기 기지국 응답 메시지 또는 비지/아이들 메시지에 따라 상기 정보 메시지를 재전송하거나 메시지 전송을 종료하는 제어부로 구성된 단말기로 구성됨을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 방법은; 단말기와, 억세스 채널 상태를 검사하여 사용중이면 비지 상태로, 유휴상태이면 아이들 상태를 나타내는 비지/아이들 메시지를 상기 단말기로 전송하는 기지국간 메시지 전송방법에 있어서, 상기 단말기가 상기 억세스 채널을 통해 정보 메시지를 전송하는 제1과정과, 상기 기지국으로부터 기지국 응답 메시지가 수신되는지 검사하는 제2과정과, 상기 기지국 응답 메시지가 설정 시간 내에 수신되지 않으면 페이징 채널을 통해 비지/아이들 메시지를 수신하고, 상기 비지/아이들 메시지가 억세스 채널이 비지 상태인 메시지이면 상기 제2과정을 반복 수행하는 제3과정과, 상기 비지/아이들 메시지가 억세스 채널이 아이들 상태인 메시지이면 상기 정보 메시지를 상기 억세스 채널을 통해 기지국으로 재전송하고 상기 제2과정을 반복 수행하는 제4과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
도1은 본 발명에 따른 기지국의 구성도.
도2는 본 발명에 따른 단말기의 구성도.
도3은 본 발명에 따른 데이터 프레임 구성도.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 단말기의 동작 흐름도.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도1은 본 발명에 따른 기지국의 구성도이다.
도2는 본 발명에 따른 단말기의 구성도이다.
도3은 본 발명에 따른 데이터 프레임 구성도이다.
일반적으로 시디엠에이 방식을 사용하는 무선 통신 시스템은 동기 채널(SYNC CHANNEL)과, 페이징 채널(PAGING CHANNEL)과, 억세스 채널(ACCESS CHANNEL)과, 통화 채널(COMMUNICATION CHANNEL)을 사용하고 있다. 동기 채널은 처음 단말기에서 전원을 온(ON)시기면 기지국으로부터 제공되는 동기채널 메시지를 통해 기지국과 단말기간의 동기를 맞추는데 사용된다. 페이징 채널은 오버해드, 호출, 명령, 채널 할당 등의 메시지를 전달하며 기지국이 단말기로 보내는 순방향 채널이다. 억세스 채널은 단말기가 통화 채널을 사용하고 있지 않을 때, 단말기와 기지국간의 통신에 사용된다. 억세스 채널은 임의 접속 방식의 시디엠에이 채널이다. 어떤 호출 채널에 응답하여 다수의 단말기가 동시에 억세스 채널 사용을 요구할 경우, 송신중인 단말기는 가용 접속 채널군 중에서 접속 채널을 임의로 선택할 수 있으며, 가용 PN(PSEUDO RANDOM NOISE) 시간 배열 중에서 시간 배열을 임의로 선택할 수 있다.
통화 채널은 통화 요구에 따라 기지국과 단말기간에 통신을 위한 채널을 말하며 순방향과 역방향의 한쌍으로 되어 있다. 본 발명에서는 페이징 채널과 억세스 채널간의 메시지 전송에 관한 것이다.
기지국의 제어부 100은 기지국의 전반적인 제어를 하고 본 발명에 따라 비지/아이들 메시지를 송신하게 하며 단말기로부터 정보 메시지가 수신되면 기지국 응답 메시지를 송신하게 한다. 억세스 채널 검사기 110은 제어부 100의 제어를 받으며 억세스 채널의 사용 상태를 검사한다. 상기 검사 방법은 상기 억세스 채널을 통해 측정되는 전력값이 일정한 임계값을 넘으면 사용 중으로 판단하며 일정 임계값 이하이면 사용하지 않는 것으로 판단한다. 비지/아이들 메시지 발생기 120은 상기 억세스 채널의 사용 상태에 따라 비지 메시지 또는 아이들 메시지를 발생한다. 이때 발생되는 메시지의 데이터 프래임 구조는 도3에서 보여짐과 같이 구성된다. 300은 비지/아이들 메시지를 나타내는 메시지 구분이고 억세스 채널 상태 310은 억세스 채널의 사용 상태를 나타낸다. CRC(CYCLIC REDUNDANCY CHECK) 320은 데이터 프래임을 통해 전송되는 정보의 에러 체크를 위한 부분이다. 상기 메시지 구분 300에는 일반적으로 호 발신, 호 착신 등과 같은 구분이 있다. 메시지 송신기 130은 상기 비지/아이들 메시지 또는 단말기에서 정보 메시지가 수신되면 기지국 응답 메시지를 페이징 채널을 통해 단말기로 송신한다.
단말기의 제어부 200은 단말기의 전반적인 동작을 제어하며 기지국으로부터 페이징 채널을 통해 수신되는 비지/아이들 메시지에 따라 메시지 분석기와 메시지 송신기를 제어한다. 메시지 수신기 210은 기지국으로부터 송신되는 각종 데이터와, 비지/아이들 메시지와, 기지국 응답 메시지를 수신한다. 메시지 분석기 220은 상기 메시지 수신기 210을 통해 수신한 비지/아이들 메시지를 분석하여 비지 메시지인지 아이들 메시지인지 검사한다. 메시지 송신기 230은 단말기에서 발생되는 각종 송신 데이터를 기지국으로 송신한다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 단말기의 동작 흐름도이다.
400 단계에서 단말기의 제어부 100은 전송한 정보 메시지가 발생되면 410 단계에서 억세스 채널을 선택한다. 이때 억세스 채널의 선택은 기지국과의 접속을 통해서 정해진 것이 아니라 단말기에서 임의의 채널을 선택한 것이다. 420 단계에서 제어부 100은 메지지 송신기 230을 통해 상기 정보 메시지를 기지국으로 송신한다. 430 단계에서 제어부 100은 페이징 채널을 감시하게 된다. 기지국으로부터 페이징 채널을 통해 상기 전송한 정보 메시지를 수신하였다는 기지국 응답 메시지가 수신되면 정보 메시지 전송 모드를 종료한다. 상기 기지국 응답 메시지가 수신되지 않으면 440 단계로 진행한다. 440 단계에서 제어부 100은 페이징 채널을 통해 메시지 수신기로 비지/아이들 메시지가 수신되는지 검사한다. 상기 비지 아이들 메시지가 수신되면 450 단계로 진행하고 그렇지 않으면 470 단계로 진행한다. 450 단계에서 제어부 100은 메시지 수신기 210을 통해 수신한 비지/아이들 메시지를 분석한다. 460 단계에서 상기 분석한 결과, 비지/아이들 메시지가 비지 메시지이면 430 단계를 반복 수행한다. 상기 분석한 결과, 비지/아이들 메시지가 아이들 메시지이면 490 단계로 진행한다. 470 단계에서 제어부 100은 도시하지 않은 타이머를 검사하여 상기 정보 메시지가 송신된 후에 일정 시간이 경과되었는지 검사한다. 상기 일정 시간이 경과되었으면 480 단계로 진행하고 그렇지 않으면 430 단계를 반복 수행한다. 480 단계에서 제어부 100은 임의의 슬롯(SLOT) 시간동안 지연을 수행한다. 상기 지연의 이유는 하기와 같다. 일반적으로 시디엠에이 단말기들은 억세스 채널과 페이징 채널을 공통으로 사용하고 있다. 그래서 만일 동시에 상이한 단말기로부터 동일한 페이징 채널이 같은 시간에 사용되어 기지국이 정보 데이터를 수신하지 못했으면 다시 같은 시간에 상기 정보 메시지를 전송할 시에, 마찬가지로 정보 데이터를 수신하지 못하게 된다. 상기와 같은 이유로 인해 480 단계에서 제어부 100은 임의의 슬롯 시간동안 지연을 시킨다. 490 단계에서 제어부 100은 420 단계에서 전송한 정보 메시지를 다시 전송하게 된다. 이때 재전송되는 정보 메시지의 출력 전력은 이전보다 높여서 메시지를 전송하게 된다. 상기와 같이 출력 전력을 높이는 이유는 기지국이 단말기로부터 송신되는 정보 데이터의 출력 전력이 작아서 수신하지 못하는 경우를 대비하기 위해서이다. 490 단계에서 정보 메시지를 재전송한 다음 430 단계를 반복 수행하여 기지국 응답 메시지가 수신될 때까지 상기 과정을 계속 진행한다.
도4에 따른 본 발명의 실시예를 간략하게 다시 설명하면 하기와 같다.
단말기에서 정보 메시지를 전송하여 기지국 응답 메시지가 수신되지 않고 비지/아이들 메시지가 수신되면 상기 비지/아이들 메시지를 분석한다. 비지/아이들 메시지를 분석하여 억세스 채널이 아이들 상태이면 일정 시간의 기다림 없이 바로 정보 메시지를 재전송함으로써 메시지 전송을 빨리 할 수 있다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 흐름도이다.
기지국의 제어부 100은 500 단계에서 억세스 채널 감시기 110을 통해 억세스 채널을 검사하여 억세스 채널을 통해 입력되는 전력 값이 일정 임계값 이상인지 검사한다. 즉 억세스 채널이 사용되고 있는지를 검사한다. 억세스 채널이 사용되고 있으면 520 단계로 진행하고 그렇지 않으면 530 단계로 진행한다. 530 단계에서 제어부 100은 비지/아이들 메시지 발생기 120을 통해 아이들 메시지를 발생한다. 520단계에서 제어부 100은 비지/아이들 메시지 발생기를 통해 비지 메시지를 발생한다. 상기 비지 메시지 또는 아이들 메시지의 구성은 도3에서 보여짐과 같이 구성될 수 있다. 540 단계에서 제어부 100은 비지/아이들 메시지를 메시지 송신기 130을 통해 기지국으로 송신한다. 550 단계에서 제어부 100은 정보 메시지가 단말기로부터 수신되는지 검사한다. 상기 정보 메시지가 수신되면 560 단계로 진행하고 그렇지 않으면 500 단계를 반복 수행한다. 560 단계에서 제어부 100은 메시지 송신기 130을 통해 기지국 응답 메시지를 송신한다.
도5에서 기지국이 정보 메시지를 수신하면 기지국 응답 메시지를 송신하는 과정을 흐름도 상에서 구현하였지만 흐름도 상의 임의의 지점에서도 구현이 가능하다. 즉 임의의 시간에 억세스 채널을 통해 정보 메시자가 수신되면 기지국 응답 메시지를 페이징 채널을 통해 송신한다.
본 발명에 따른 도5의 내용을 간략히 설명하면 하기와 같다.
기지국은 호출 채널의 사용 유무에 따라 비지/아이들 메시지를 수시로 송신하고 단말기로부터 정보 메시지가 수신되면 기지국 응답 메시지를 송신한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 기지국에서 호출 채널을 검사하여 호출 채널의 사용 상태를 나타내는 비지/아이들 메시지를 수시로 송신하여 단말기에서 정보 메시지를 송신한 후에, 기지국 응답 메시지가 수신되지 않고 아이들 메시지가 수신되면 일정의 슬롯 시간동안 기다렸다 전송하지 않고 바로 전송함으로써, 임의의 슬롯시간동안 기다린 후에 송신 전력을 높여 송신해야하는 문제점을 해결할 수 있다.

Claims (10)

  1. (정정) 시디엠에이 단말기와 기지국간의 메시지 전송 장치에 있어서, 억세스 채널의 비지 또는 아이들 상태를 검사하는 억세스채널 검사기와, 상기 억세스 채널의 비지 또는 아이들 상태를 나타내는 비지/아이들 메시지를 발생하는 비지/아이들 메시지 발생기와, 상기 비지/아이들 메시지 또는 기지국 응답 메시지를 송신하는 메시지 송신기와, 상기 비지/아이들 메시지를 페이징 채널을 통해 단말기로 송신하고, 상기 단말기로부터 정보 메시지가 수신되면 상기 기지국 응답 메시지를 상기 페이징 채널을 통해 송신하는 제어부로 구성된 기지국과, 상기 페이징 채널을 통해 상기 기지국에서 송신한 메시지를 수신하는 메시지 수신기와, 상기 수신한 메시지를 분석하는 메시지 분석기와, 정보 메시지를 상기 기지국으로 억세스 채널을 통해 송신하는 메시지 송신기와, 상기 억세스 채널을 통해 상기 정보 메시지를 송신하도록 제어하며, 상기 정보 메시지를 송신한 다음 상기 기지국 응답 메시지 또는 비지/아이들 메시지에 따라 상기 정보 메시지를 재전송하거나 메시지 전송을 종료하는 제어부로 구성된 단말기로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
  2. (정정) 제1항에 있어서, 상기 비지/아이들 메시지 발생기는 메시지 구분과 상기 억세스 채널 상태와 시알시로 이루어진 데이터를 발생함을 특징으로 하는 장치.
  3. (정정) 단말기와, 억세스 채널 상태를 검사하여 사용중이면 비지 상태로, 유휴상태이면 아이들 상태를 나타내는 비지/아이들 메시지를 상기 단말기로 전송하는 기지국간 메시지 전송 방법에 있어서, 상기 단말기가 상기 억세스 채널을 통해 정보 메시지를 전송하는 제1과정과, 상기 기지국으로부터 기지국 응답 메시지가 수신되는지 검사하는 제2과정과, 상기 기지국 응답 메시지가 설정 시간 내에 수신되지 않으면 페이징 채널을 통해 비지/아이들 메시지를 수신하고, 상기 비지/아이들 메시지가 억세스 채널이 비지 상태인 메시지이면 상기 제2과정을 반복 수행하는 제3과정과, 상기 비지/아이들 메시지가 억세스 채널이 아이들 상태인 메시지이면 상기 정보 메시지를 상기 억세스 채널을 통해 기지국으로 재전송하고 상기 제2과정을 반복 수행하는 제4과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  4. (정정) 제3항에 있어서, 상기 비지/아이들 메시지가 수신되지 않고 상기 정보 메시지를 송신한 후에 설정 시간이 경과되지 않았으면 상기 제2과정을 반복 수행하는 제5과정과, 상기 설정 시간이 경과되었으면 임의의 슬롯 시간동안 지연하여 상기 정보메시지를 상기 억세스 채널을 통해 상기 기지국으로 재전송하는 제6과정을 더 구비함을 특징으로 하는 방법.
  5. (정정) 제3항에 있어서, 상기 비지/아이들 메시지는 메시지의 구분을 나타내는 메시지 구분과, 억세스 채널의 비지 또는 아이들 상태를 나타내는 억세스 채널 상태와, 시알시로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  6. (정정) 제3항에 있어서, 상기 정보 메시지의 재전송은 출력전력을 이전보다 높여 전송함을 특징으로 하는 방법.
  7. 억세스 채널의 비지 또는 아이들 상태를 검사하는 억세스채널 검사기와, 비지 또는 아이들 상태를 나타내는 메시지를 발생하는 비지/아이들 메시지 발생기와, 상기 비지/아이들 메시지 또는 기지국 응답 메시지를 송신하는 메시지 송신기로 이루어진 기지국의 페이징 채널 운용 방법에 있어서, 상기 억세스 채널의 상태를 검사하는 과정과, 상기 억세스 채널의 사용 상태에 따라 비지/아이들 메시지를 발생하는 과정과, 상기 비지/아이들 메시지를 페이징 채널을 통해 송신하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 비지/아이들 메시지는 상기 페이징 채널을 통해 수시로 송신함을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 비지/아이들 메시지를 송신한 후에 기지국으로부터 정보 메시지가 수신되면 기지국 응답 메시지를 송신하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 비지/아이들 메시지는 메시지의 구분을 나타내는 메시지 구분과, 억세스 채널의 비지 또는 아이들 상태를 나타내는 억세스 채널 상태와, 시알시로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR940704089A (ko) * 1992-10-26 1994-12-12 에르링 블롬메, 타게 뢰브그렌 이동무선장치의 램덤 액세스 방법(a method of effecting random access in a mobile radio system)

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