KR100406471B1 - 일시적인장치확인자메시지응답제어방법 - Google Patents

Abstract

일시적인 장치 확인자(TEI) 메시지(60)에 따라 역방향 채널(611, 612, 613, 614...)을 억세스하려 시도하는 가입자 지국(2) 사이의 경쟁은, 가입자 지국(2)이 소정 양의 시간 동안 대기하도록 요구함으로써, 제한된다. 시간 지연은, 무작위한 수(0과 54 사이)와 TEI 메시지(60) 방송의 수에 기초한 계수(0 내지 9 사이)에 기초하여 선택된다. 가입자 지국(2)에 대한 응답 기회를 결정하기 위한 방법은 또한 제 1 스테이지에서 백-오프(back-off) 단계(721)를 포함한다. 지연 단계(717)에 대한 시간 지연은 무작위한 시간 기간(714)과, TEI 메시지(60)를 포함하는 극소슬롯 동안 필요한 시간에 기초한 미리 정해진 최대값에 기초한다.

Description

일시적인 장치 확인자 메시지 응답 제어 방법{TEMPORARY EQUIPMENT IDENTIFIER MESSAGE RESPONSE CONTROL METHOD}

"최신 이동 전화 서비스"(Advanced Mobile Phone Service : AMPS)로 불리는 이동 무선 듀플렉스 음성 전송을 위한 현대의 아날로그 셀룰러(Cellular) 시스템은, 800 내지 900 MHz의 FCC 할당 반송파 주파수 범위를 사용한다. 자동차-장착용 셀룰러 유니트는 1 와트까지의 전력으로 음성 신호를 정해진 셀 내의 셀룰러 기지국에 송신한다. 배터리로 전원 공급되는 휴대형 셀룰러 유니트는 1/4 와트까지의 송신 전력을 사용하여 음성 신호를 정해진 셀 내의 셀룰러 기지국에 송신한다.

AMPS 시스템은 처음엔 인간의 아날로그 음성을 통신하기 위해 설계되었다. AMPS는 한 채널의 정해진 대역폭 내에서 가능한 한 많은 아날로그 음성 신호를 전달하기 위해 최적화되었다. 낮은 전력의 이동 유니트, FM 변조 및 높은 반송파 주파수 범위(800 ㎒ - 900 ㎒)를 사용하는 셀룰러 전화의 이동은, 기지국의 셀룰러장치를 통해, 사용자가 현재의 셀 영역 밖으로 이동함에 따라 다음 셀로 전달(handoff)되는 사용자 신호로 달성된다. 이러한 셀룰러 전달(hand off)은 송신 또는 수신에서 일시적인 분실을 야기할 수 있다. 그러한 신호 분실이 발생하였을 때, 사용자는 이를 알 수 있고, 음성 정보가 재송신될 수 있기 때문에, 음성 신호의 일시적인 분실은 중요하지 않는 반면, 디지털 데이터의 송신의 경우에는, 일시적일지라도 신호 분실은 특정 문제를 야기한다. 음성 신호 송신에 있어서 분실의 다른 원인으로는 신호 강도의 하락, 반향, 레일리 페이딩(Rayleigh fading) 및 셀룰러 난청 지역(dead spot)이 있다.

휴대용 컴퓨터의 효용성은 자연적으로 원격 위치로부터 디지털 데이터의 무선 송신을 수행하고자 하는 욕구를 야기한다. 현재, AMPS 음성 셀룰러 시스템은 AMPS 반송파 채널을 통해 회로-스위칭형 셀룰러 데이터의 형태로 디지털 데이터를 송신하는데 사용되고 있다. 변환되지 않은(베이스밴드) 디지털 데이터는, 아날로그 AMPS 시스템을 통해 송신되고 수신될 수 있도록, 변환되어야만 한다. 데이터 송신을 위한 AMPS 시스템의 하나의 단점은, 좁은 채널 대역폭과 송신 에러가 디지털 데이터를 송신하고 수신하기 위한 보드-레이트(baud rate)를 제한한다는 점이다. 또한, 변환되지 않은 디지털 데이터의 분실은 AMPS 이동 셀룰러 시스템의 다른 원인에 의해 야기될 수도 있다.

따라서, 통합된 패킷 내에 있는 음성 및 데이터 신호 모두의 효율적인 무선통신은 어렵게 된다. 더욱이, 데이터 송신, 전자 우편 및 듀플렉스 페이징(duplex paging)과 같은 응용과 AMPS 음성 송신 특성을 통합하는 것뿐만 아니라, 배터리로 동작하는 단일 휴대용 무선 유니트로의 무선 팩스-모뎀과 같은 회로-스위칭형 셀룰러 데이터 인터페이스를 제공하는 것은 어렵다. 이러한 것은, 본 명세서에서 참고자료로서 참조로 수용되면서, CDPD(Cellular Digital Packet Data : 셀룰러 디지털 패킷 데이터) 규격(버전 1.1)에 기술된 CDPD 시스템을 사용하는 본 발명과 동일한 양수인의 미국 특허 출원 08/117,913호(1993.9.8 출원) 및 08/152,005호(1993.11.12 출원)에 개시된, 시스템에 의해 부분적으로 달성되었다. CDPD 통신 시스템은, CDPD 규격(CDPD 규격은 본 명세서에서 참조로서 수용됨)의 버전 1.1의 405편에 기술된 바와 같이, AMPS 채널에 할당된 동일한 반송파 주파수를 공유한다.

CDPD 시스템의 통상적인 베이스 유니트 또는 (본 발명에서 도 1에 도시된 바와 같은)이동 데이터 기지국(mobile data base station : MDBS)(1)은 사용자의 무선 가입자 지국과 링크를 구성하여 통신하기 위하여, AMPS 셀 내의 한 채널을 사용한다. MDBS는 서비스 제공자에 의해서 상기 MDBS에 이용가능하게 되는 AMPS 밖의 다른 주파수를 사용할 수 있다. 무선 가입자 지국(M-ES)(2)은 가입자 통신 지국을 포함하는 휴대용 컴퓨터, 핸드세트(hand-set), 또는 또 다른 휴대용 전자 장치이다. MDBS는 무선 가입자 지국(M-ES)(2)의 사용자와 서비스 제공자의 네트워크 사이에서 통신 링크로서 작용하는데, 상기 서비스 제공자의 네트워크는 다른 무선 가입자 지국, 컴퓨터 네트워크, 또는 비-이동 또는 고정된 최종 사용자 시스템 F-ES(7,8)에 데이터를 전달하기 위한 유선 라인, 마이크로웨이브 링크, 위성 링크, AMPS 셀룰러 링크, 또는 다른 CDPD 링크{이동 데이터 중간 시스템 MD-IS(3)과 중간 시스템(4,5,6)과 같은}이다.

CDPD 네트워크는 AMPS 네트워크 및 인터네트 네트워크와 같은 현존하는 통신네트워크의 확장(extension)으로서 동작하도록 설계된다. 이동 가입자의 관점에서 보면, CDPD 네트워크는 종래 네트워크의 단순한 무선 이동 확장이다. CDPD 네트워크는 현존하는 AMPS 네트워크의 송신 장치를 공유하고, AMPS 서비스와 충돌하지 않는 비-차단적인 패킷-스위칭형 데이터 서비스를 제공한다. 실제에 있어서, CDPD 네트워크는 전적으로, CDPD 기능을 "알지 못하는" AMPS 네트워크에 적용된다(transparent).

CDPD 시스템은, 네트워크가 현재의 네트워크 토폴로지(topology)의 인지 및 패킷 내에 수반되는 목적지 어드레스에 각각 기초하여 각 데이터 패킷을 발송하는 비연결형 네트워크 서비스(connectionless network service : CLNS)를 사용한다. M-ES(2)로부터의 데이터 송신의 패킷화된 특성은, 많은 CDPD 사용자가, 송신할 데이터를 가질 때만 채널을 억세스하고, 그렇지 않을 경우에는 다른 CDPD 사용자가 그 채널을 이용가능하도록 하기 위해서, 공통의 채널을 공유할 수 있도록 한다. 시스템의 다중 억세스 특성은, 주어진 한 섹터(표준 AMPS 기지국 송/수신기의 송신 범위 및 영역) 내에 오직 하나의 CDPD 지국만을 설치하여, 많은 사용자에게 동시에 실질적인 CDPD 서비스 영역을 제공하는 것을 가능케 한다.

CDPD 네트워크의 무선-링크(airlink) 인터페이스 부분은 한 세트의 셀로 구성된다. 셀은 MDBS(1)와 같이 고정된 송신 사이트(site)로부터의 RF 송신 범위 내에서 지리적인 경계로 정의되고, MDBS(1)는 M-ES(2)와 같은 이동 가입자에 의해 허용될 수 있는 신호 강도 레벨로 수신할 수 있다. 셀을 지원하는 송신기는, 송신이전-방향성 안테나를 통해 이루어지는 상태에서, 셀의 중앙에 위치할 수 있거나, 또는 송신기는 셀의 에지에 위치하여, 섹터로 언급되는 셀의 한 부분만을 담당하도록 방향성 안테나를 통해 송신될 수 있다. 통상적인 구성에 있어서, 몇 개의 섹터를 위한 송신기들이 같은 장소에 위치한다. 한 세트의 셀에 의해 서비스되는 영역은 일부 겹치는 영역을 구비하여, 이동하는 무선 가입자 지국은, AMPS 시스템에서의 표준 전달과 대강 유사한 방법으로, 한 셀로부터 인접 셀로의 스위칭에 의한 연속적인 서비스를 유지할 수 있도록 한다. 하나의 M-ES가 한 셀로부터 다른 셀로의 스위칭에 의한 연속적인 서비스를 유지할 수 있다면, 두 개의 셀이 인접하는 것으로 고려될 수 있다. 셀 전환(cell transfer)이라 불리는 이러한 스위칭 처리는 통상의 AMPS 전달 처리와는 무관하게 이루어진다.

도 1에 있어서, 무선 가입자 지국(2)과 MDBS(1)사이의 인터페이스(A)는, 표준 AMPS 주파수를 사용하여 무선 주파수 링크에 의해 구성되는 "무선 인터페이스"이다. MDBS(1)는 이동 데이터 중간 시스템(MD-IS)(3)을 통해 다른 이동 데이터 기지국에 연결된다. 많은 이동 데이터 기지국이 단일의 이동 데이터 중간 시스템의 제어 하에 놓일 수 있다. 이동 데이터 중간 시스템은 도 1에서 4 및 5와 같은 중간 시스템을 통해 서로 연결된다.

중간 시스템은 하나 보다 많은 수의 서브-네트워크{중간 시스템 MD-IS(3)와 같은}에 연결된 최소한 하나의 노드에 의해 구성된다. 중간 시스템은 하나의 서브-네트워크로부터 다른 서브-네트워크에 데이터를 전달하는 기본적인 역할을 갖는다. 이동 데이터 MD-IS(3)는, MD-IS의 제어 하에서 이동 데이터 기지국의 영역 내에 있는 각 무선 가입자 지국의 현재 위치의 인지에 기초하여 데이터 패킷의 발송을 수행한다. MD-IS는 임의의 무선 가입자 지국의 위치를 알 수 있는 전용의 네트워크 엔터티(only network entity)이다. 그러나, 일부 환경(CDPD 규격, 버전 1.1에 한정된 바와 같은) 하에서, 특정 이동 데이터 기지국은 특정 무선 가입자 지국의 움직임(behavior)에 대한 추적을 유지한다. CDPD-특정 이동 네트워크 위치 프로토콜(Mobile Network Location Protocol : MNLP)은 무선 가입자 지국에 대한 위치 정보를 교환하기 위하여 (중간 시스템을 통해) 각각의 MD-IS 사이에서 동작된다.

전체적인 CDPD 네트워크는, 최소한 하나의 이동 데이터 중간 시스템(3)과의 인터페이스를 갖는 네트워크 관리 시스템(network management system : NMS)(10)에 의해 제어된다. 특정 프로토콜을 사용하여, 프로그래밍 지령은 적절한 조건 하에서, MD-IS(3)를 통해 NMS(10)로부터 임의의 수의 이동 데이터 기지국으로 송신될 수 있다.

이러한 프로그래밍 지령은, 유용한 네트워크 데이터를 MDBS에 전달하고, 또한 채널 대기행렬(queues)을 유지하는 것과 같은 결정적인 특성에 대한 MDBS의 동작을 구성하기 위하여, 사용될 수 있다. 또한 NMS는, M-ES 핸드-세트의 비-휴지(non-dormant) 상태 기간과 일치시키기 위해 페이징 메시지의 타이밍과 같은 다른 CDPD 시스템 특성을 제어한다. CDPD의 한 가지 장점은, MD-IS(3)를 통해서나 또는 CDPD 규격 버전 1.1의 402 및 403편에 있는 MDBS 구조 설명에서 약술된 바와 같이 MDBS로의 직접 연결을 통해 NMS(10)로부터의 동작지령을 이동 데이터 기지국에 제공하는 능력이다.

도 2는 도 1의 CDPD 네트워크와 표준 AMPS 네트워크 사이의 비교를 도시한다. MDBS(1)는 AMPS 기지국(21)에 대응하는 CDPD 내의 기지국이다. 둘 모두, 이동 사용자, 즉 CDPD 시스템을 위한 2, 2' 및 2"와, AMPS 사용자를 위한 22, 22' 및 22"에 대한 링크로서 작용한다. AMPS 및 CDPD 기능 모두는 동일한 핸드-세트 또는 최종 시스템 장치에 의해 처리될 수 있다. 또한, MDBS(1)은 이후에 상당히 상세하게 설명되는 바와 같이 AMPS 기지국(21)과 함께 위치되는 것이 바람직하다.

자신에 연결된 CDPD 이동 데이터 기지국에 대한 국부 제어기로서 동작하는 MD-IS(3)는, 일반적으로, 다수의 AMPS 기지국(21, 21' 및 21")을 제어하기 위해 사용된 이동 전화 교환국(mobile telephone switch office : MTSO)(23)에 대응한다. AMPS 시스템에 있어서, MTSO(23)는 전용 지상통신선 또는 공중 회선 교환 전화망(PSTN)을 통한 통신 링크에 의해 다수의 기지국(21, 21', 21")에 연결될 수 있다. 마찬가지로, MD-IS(3)와 이에 의해 제어되는 다수의 이동 데이터 기지국(1, 1', 1") 사이의 연결도 이와 동일한 방법으로 이루어진다. 그러나, AMPS 시스템에 설정된 것과는 다른 신호 프로토콜(signaling protocols)이 사용된다.

AMPS와 비교해서, CDPD의 하부-구조 필요조건은 매우 적다. CDPD 기지국 장치는 현존하는 AMPS 기지국 셀룰러 장치를 갖춘 셀룰러 반송파 셀 사이트에 위치하는 것이 바람직하다. CDPD 시스템의 다중 억세스 특성은, 주어진 섹터 내에 하나의 CDPD 무선 장치만을 설치함으로써, 많은 사용자에게 동시에 실질적인 CDPD 서비스를 제공하는 것을 가능케 한다. 이러한 다중 억세스는, 송신할 데이터가 있을 경우에만, CDPD 채널을 억세스하는 이동 최종-시스템의 결과이다.

AMPS 기지국과 MDBS는, 모두 같은 장소에 설치된다면, 동일한 RF 장치를 사용할 수 있다. 이와 대조적으로, AMPS 시스템의 MTS0와 CDPD 시스템의 MD-IS는 RF 링크를 공유하기 위하여 같은 장소에 설치될 필요가 없다. AMPS 시스템에 있어서, HTS0(23)는 AMPS 기지국과 이동 지국을 PSTN(24)을 통해 다른 상대방에 연결시키는 것을 담당한다. CDPD의 중간 시스템(4)은 AMPS 시스템에 의한 PSTN의 사용에 대응한다. AMPS 시스템과 같이, CDPD 시스템은, 전화 시스템 터미널 네트워크(28)를 통해 멀리 있는 상대방 또는 시스템으로의 호출을 완료하기 위해서 공중 회선 교환 전화망 또는 다른 지상통신선 네트워크를 또한 사용하여야만 한다. 그러나, CDPD 시스템은 PSTN을 통해 호출을 완료하기 위해서 AMPS 시스템에 의해 사용되는 것과 다른 프로토콜을 사용한다.

MDBS는, MDBS를 제어하는 MD-IS에 의해 지시되는 바에 따라, 무선-링크 인터페이스를 통과하는 다수의 채널 스트림(MDBS 송신 능력까지의)을 유지한다. MDBS는, 모든 무선 가입자 지국에게, AMPS 통신이 CDPD 채널 상에서 검출될 때와 같이 필요할 때, 채널을 변경하도록 지시한다. 각 무선 가입자 지국의 터미널 스트림은 한 번에 한 채널 스트림을 통해 전달되는데, 상기 한 채널은 통상적으로 이동 가입자에 의해 선택되고, MDBS로부터 수신되는 CDPD 사용을 위한 최적 채널에 대한 데이터에 기초하는 것이 바람직하다. 주어진 셀에서 순방향 및 역방향 통화량(MDBS의 터미널 스트림)은 MDBS와 MD-IS 사이에서 단일의 DS0 중계선(trunk)을 통해 전달된다. DS0중계선을 통한 MDBS와 MD-IS 사이에서의 통신은 T1과 같은 표준 포맷을 따른다.

CDPD 네트워크 내에서, 디지털 데이터는 가우시안 최소 편이 변조(Gaussian Minimum Shift Keying : GMSK)를 사용하여 MDBS와 M-ES 사이에서 송신된다. 기지국으로부터 무선 가입자 지국(M-ES)으로의 송신은 연속적이다. 무선 가입자 지국(M-ES)으로부터 MDBS로의 송신은 버스트(burst) 모드를 사용하는데, 버스트 모드에서는, 무선 가입자 지국(M-ES)은, 자신이 송신할 데이터를 구비하고 채널이 다른 이동 무선 가입자 지국에 의해 사용되지 않을 때만, 그 채널을 억세스한다. 이것은 여러 이동 무선 가입자 지국이 단일의 채널을 공유할 수 있도록 하여 비교적 적은 양의 데이터의 간헐적인 트랜잭션(transaction)에 의해 특징되는 데이터 송신을 허용하며, 종래의 회로-스위칭형 셀룰러 모뎀을 통해 디지털 데이터를 송신할 때와 비교하여 연결 시간을 크게 감소시키도록 허용한다.

현존하는 음성 신호 시스템의 제약조건 내에서 동작하는 필요성에 기초하여 선택된 종래의 셀룰러 모뎀에서 사용되는 신호 구조와는 다르게, CDPD 통신을 위해 사용되는 GMSK 변조 기술은, 셀룰러 채널 내에서 매우 높은 비트 전송율과 양호한 에러 성능 모두를 얻기 위한 의도로 명백하게 선택되었다. 변조의 선택이 사전에 존재하는 신호 구조에 의해 제한되지 않는다는 점은, CDPD 시스템이, 종래 셀룰러 모뎀의 비트 전송율과 비교될 때, 매우 낮은 수신 신호 레벨에서 실질적으로 상당히 큰 순간적인 비트 전송율을 얻을 수 있게 한다. 이것은, CDPD 통신 시스템이 양호한 셀룰러 모뎀 성능에 대해 신호 품질이 부적합한 많은 영역에서 신뢰적이면서 고속의 데이터 송신을 제공할 것이라는 것을 의미한다. 현재, CDPD를 통해 송신되는 변환되지 않은(베이스밴드) 디지털 데이터는 전자 우편 메시지, 디지털 팩스 데이터, 또는 마치 현재 근거리 통신망에 연결된 것처럼 파일이 송신될 수 있도록 네트워크 연결을 나타내는 다른 디지털 데이터를 포함한다.

이동 데이터 중간 시스템 MD-IS(3)은 자신의 서비스 영역 내에 있는 모든 방문 무선 가입자 지국으로의 패킷 발송을 처리한다. 두 가지 서비스가 MD-IS에 의해 수행되는데, 이는 특정 서비스 위치 내에서 현재 등록된 각 M-ES의 정보 베이스를 유지하는 등록 서비스와, 순방향 패킷을 디캡슐레이트(decapsulate)하고 이들을 정확한 셀에 발송하는 재-어드레스 서비스이다. 그러한 서비스를 수행하는 MD-IS는 또한 네트워크 지원 서비스 응용을 위해 인증, 허가 및 요금 청구 서비스를 관리한다.

CDPD 통신 시스템은 셀룰러 음성 채널 집단(pool) 이외에 CDPD 사용을 위해 예비된 전용 채널 세트를 통해 동작할 수 있다. 선택적으로, 보다 더 통상적인 동작 모드에 있어서, CDPD 통신 시스템은 AMPS 통신에 의해 사용될 수도 있는 채널상의 휴지 시간(idle time)을 사용할 수 있다. 이러한 제 2의 경우에 있어서, 이동데이터 기지국은, 어떤 채널이 유용한 지를 결정하고, CDPD 통신을 위해 현재 사용되는 채널을 통한 음성 통화량의 개시를 검출하기 위하여, "RF 스니핑"("RF sniffing")을 수행할 수 있다. AMPS 셀룰러 유니트가 CDPD 통신에 의해서 점유된 채널을 통해 송신을 시작한다면, CDPD 유니트는 그 채널을 통한 송신을 중단하고, 다른 유효 채널로 전환하거나{채널 호핑(channel hopping)으로 지칭되는 처리}, 또는 유효한 채널이 없는 경우에는, CDPD 사용을 위한 채널이 이용가능할 때까지 송신을 중단한다.

CDPD 시스템이 현존하는 AMPS 무선 주파수 채널을 공유한다 할지라도, AMPS 호출에 먼저 우선권이 주어지고, AMPS는 CDPD에 의해 사용되고 있는 임의의 채널에 대한 사용을 항상 선취할 수 있다. 그러나, 셀룰러 서비스 제공자는 하나 또는 그 이상의 채널을 CDPD 사용에 전담하도록 선택할 수 있다. 이러한 경우, AMPS 호출은 CDPD 사용을 위해 전담된 채널을 선취하려고 시도하지 않을 것이다.

정상 동작에 있어서, MDBS는 AMPS 통신을 위해 사용될 채널을 피하기 위하여 채널 호핑을 수행할 것이다. 이를 수행하기 위하여, MDBS는 AMPS 채널에 대한 모니터 동작을 수행하고, 셀에서의 CDPD 사용을 위해 유용한 각 채널에 대한 상태(음성에 의해 점유되거나 또는 미사용된)의 목록을 보유한다. MDBS는 표준의 조합에 기초하여 목록 내의 미사용 채널들(CDPD 표준에 지정되지 않은)로부터 CDPD 사용을 위한 한 채널을 선택한다. 그러한 표준의 조합은 가까운 장래에 채널이 음성 시스템에 의해 요구될 가능성, 그 채널 상에 존재하는 간섭량, CDPD 통신이 다른 셀 또는 다른 섹터 내의 다른 음성 사용자에 야기하기 쉬운 간섭량, 및 다른 인자와 같은 고려 사항을 포함할 수 있다. MDBS는 CDPD 사용을 위해 유용한 모든 채널(음성 통신에 의해 현재 점유되었는 지의 여부)의 목록을 무선 가입자 지국에 송신한다. MDBS가 다른 채널이 보다 더 적합하다고 결정한다면, MDBS는 그 채널이 AMPS 통신에 의해 선취되기 전에 그 채널로의 호핑(channel hop)을 실행할 수 있다. 이러한 경우, MDBS는, 무선 가입자 지국에게 선택된 특정 채널로 변경하도록 지시하는 메시지를 상기 무선 가입자 지국에 전달하며, 그 후 MDBS는 호핑을 실행한다. 무선가입자 지국은 다음 채널을 검색할 필요가 없기 때문에, 이러한 종류의 호핑은 계획되지 않은 호핑보다 보다 더 순서적이고 효율적이다.

현재의 CDPD 채널이 AMPS 통신에 의해 선취된다면, MDBS는 AMPS 통신에 사용되지 않은 채널 중에서 또 다른 채널을 선택하고, 무선 가입자 지국에 통보하지 않고 즉시 이 채널로 호핑한다(계획되지 않은 호핑). 그 후, 무선 가입자 지국은 CDPD 신호가 더 이상 현재 채널 상에 존재하지 않음을 결정하고, CDPD 통신이 호핑한 채널(존재한다면)을 결정하기 위하여 목록 내에서 다른 채널을 검색한다.

CDPD 시스템은 현존하는 AMPS 시스템과 쉽게 인터페이스하고, 상기 AMPS 시스템과 일부 프런트-엔드(front-end) 장치를 쉽게 공유하는 능력을 구비한다. 이러한 능력을 이용하기 위하여, MDBS는 현존하는 AMPS 기지국과 물리적으로 인터페이스하는 능력을 구비하여야만 한다. 결과적으로, MDBS는 작아야 하고, 장해적이지 않아야 하며(non-obtrusive), 또한 현존하는 AMPS 장치를 중단시키지 않고도 쉽게 억세스 가능해야 한다. MDBS는 AMPS 시스템과 정상적으로 공유된 MDBS 밖의 장치에 쉽게 연결될 수 있도록 구성되어야만 한다. AMPS 기지국에 장착된 이러한 외부 장치는 안테나 시스템, RF 전력 증폭기(특히, 현존하는 AMPS와 공유될 수 있는 선형 증폭기), RF 멀티커플러(multicouplers), 전력 스플리터(splitters), 듀플렉서, 및 선택 장치를 포함한다. MDBS는 AMPS 기지국의 환경을 공유하기 때문에, MDBS는 이러한 지원 시스템에 환경의 제어 및 유지보수와 같은 실질적인 부가적인 부담을 주지 않아야 한다. 따라서, MDBS는, 관련 셀 사이트에서 필요한 MDBS 기능을 수행하는데 필요한 요소들만으로 구성되어, 소형이면서 융통성을 가져야 한다.

도 3은 휴대형 통신 터미널 핸드세트(100)의 블록도이다. 대부분의 점에서, 이러한 휴대형 통신 터미널은, 최소한 하나의 무선 주파수 송/수신기를 갖춘 무선 주파수 모듈(102)을 구비하는 종래의 휴대형 무선 전화 핸드세트와 유사하다. 무선 주파수 송/수신기는 AMPS 데이터(회로 스위칭형 셀룰러 데이터) 통신, AMPS 음성 통신 및 CDPD 통신과 같이 휴대형 터미널에 의해 처리되는 다양한 형태의 신호의 수신 및 송신 모두를 위해 주 안테나(104)를 사용한다. 다이버시티(diversity) 안테나(106)는 임의의 불리한 조건 하에서도 수신을 계속 유지하기 위한 대체용으로 사용된다. 전화형 핸드세트(112)는 AMPS 음성 통신을 쉽게 하기 위하여 사용된다.

휴대형 터미널은, 무선 제어 프로세서(108)에 연결된 디지털-아날로그 억세스 인터페이스(DAA)를 통해 국부 공중 회선 교환 전화망(PSTN)에 또한 패치(patch)될 수 있다. 이러한 프로세서는 제어 프로세서 및 모뎀(109)을 통해서 호출 구성(setup), 고-레벨의 프로토콜, 저-레벨의 프로토콜, 전력 조정, 모뎀 동작 및 데이터 전달을 포함하는 휴대형 터미널의 제어 기능을 외부 호스트 컴퓨터와 공유한다. 가입자의 사용을 쉽게 하기 위하여, 호스트 컴퓨터는 개인용 컴퓨터(PC) 또는 개인용 디지털 어씨스턴트(personal digital assistant : PDA)이거나 다른 전자 장치일 수 있다. 휴대형 터미널의 연결 하드웨어는 통상적으로 PC 외부 커넥터와 함께 사용되는 표준 형태의 연결 하드웨어이다.

도 3에 도시된 휴대형 데이터 터미널 핸드세트와 무선 가입자 지국은, 도 4에 도시되어 있고 미국 특허 출원 제08/117,913호에서 기술된 모든 동작 모드를 허용하도록 구성될 수 있다. 도 4에서 200으로 지정된 모드는 휴대형 데이터 터미널핸드세트의 조작자 또는 프로그래머에 의한 메뉴 모드 선택을 나타낸다. 두 개 모드(AMPS 또는 CDPD) 중 어느 하나가 조작자가 핸드세트 상의 키패드를 사용함으로써 선택될 수 있다. 호스트 컴퓨터에 의해 데이터가 휴대형 터미널(핸드세트)(100)에 입력되면, 선택된 모드 또는 미리 정해진 디폴트 설정이 데이터 전달의 일부로서 선택될 수 있다.

바람직하게, 시스템은 정상적으로 저-전력의 중지 모드(sleep mode)로 놓인다. 이러한 중지 또는 휴지 모드(idle mode)는 최소 전력 소비를 야기한다. 정상적으로, 중지 모드는 인입되는 페이징 신호와 같은 메시지를 체크하기 위하여 매 10 내지 255 초마다 중단될 것이다. 아무 것도 수신되지 않는다면, CDPD 모드는 휴지 상태를 유지한다. CDPD 모드로 데이터 전달을 시작하기 위하여, 호스트 컴퓨터나 핸드세트 사용자로부터의 명령이나 페이싱 신호의 수신에 의해 지시되는 바에 따라, CDPD는 활성화될 수 있다. CDPD 모드로 유지되는 장점은, 배터리가 심하게 부하를 받지 않아서, 현재의 배터리 기술에 기초하면 최대 송신 전력에서의 통화 시간은 1 시간보다 많고, AMPS 제어 채널을 감시하는 동안의 대기 시간은 12시간 보다 많다는 점이다.

중지 모드 절차는 핸드세트를 중지 모드에 놓이게 하기 위하여 사용되는데, 이러한 중지 모드는, 데이터 링크 설정 절차(무선 가입자 지국과 이동 데이터 중간 시스템 사이의 통신) 동안에 무선 가입자 지국(M-ES)에 의해 요구될 수 있는 선택적인 동작 모드로서 한정된다. 중지 모드는 무선 가입자 지국에서 전력 절약 전략을 지원하기 위해 의도된 것이다. 중지 모드의 일반적인 동작은 M-ES가 그 수신기및 관련 회로를 디스에이블 상태로 하거나 또는 전원을 다운시킬 수 있도록 한다. 이러한 모드는 CDPD 동작의 주요 장점이다.

중지 모드 절차는 "다중 프레임이 설정된 상태"("multiple frame established state")에서 동작한다. 이러한 동작에 있어서, 파라미터(T203)에 의해 한정된 시간 기간 이후에, 특정 무선 가입자 지국(M-ES)과 MDBS 사이의 데이터 링크 연결을 통해 어떠한 프레임도 교환되지 않는다면, 데이터 링크 연결은 핸드세트를 위한 일시적인 장치 확인자(Temporary Equipment Identifier : TEI) 중지 상태에 놓일 수 있다. 이러한 상태에 있는 동안, 전체적인 네트워크는 상기 M-ES로 예정된 정보의 송신을 시도하지 않을 것이다. 만약, 중지 모드로 들어간 후에, 새로운 프레임이 남아 있고 초기 송신을 대기 중이라면, 네트워크는 주기적인 간격으로 미리 정해진 메시지를 방송할 것이다. 이러한 메시지는 TEI의 목록을 포함하는데, 이러한 TEI를 위한 채널 데이터는 계류중인 상태이다 무선 가입자 지국은, 이들로부터의 데이터가 계류중이라고 판단하고 그 계류중인 데이터를 기꺼이 수신할 것임을 네트워크에 통지하기 위하여, 주기적인 간격으로 활성화되도록(wake up) 요구된다. 일반적으로, M-ES는 어느 때라도 중지 상태를 벗어날 수 있다.

파라미터(T203)는, M-ES가 CDPD 중지 모드로 들어가도록 요구되기 이전에, 데이터 링크 연결부 상에 프레임의 교환이 존재하지 않는 허용된 최대 시간을 나타낸다. 사용자/가입자(M-ES) 측에서, 파라미터(T203)의 타이밍은, (M-ES로부터 MDBS로의)역방향 채널을 통해 임의의 형태의 데이터 링크 층 프레임이 송신될 때, 시작되거나 또는 재-시작된다. 네트워크 측에서, 특정 M-ES를 위한 파라미터(T203)의타이밍은, CDPD 채널을 통해 (임의의 형태의) 데이터 링크 층 프레임을 수신할 때, 시작되거나 또는 재-시작된다. 파라미터(T203)의 값이 만료되면, 데이터 링크 엔터티는 TEI 중지 상태로 들어갈 것이고, 사용자측으로부터의 이러한 상태 표시를 등록할 것이다(issue). 층 관리 엔터티는, 가입자 무선 수신기 또는 회로의 필수적이지 않은 다른 부분을 디스에이블 상태로 하는 것과 같은, 전력 절약 방법을 취할 수 있다.

제 2의 파라미터(T204)는 네트워크 측이 중지중인 M-ES에 대해 계류 중인 데이터의 TEI 통지를 방송하는 시간 간격을 나타낸다. 파라미터(T204)를 위한 단일의 타이밍 동작이 채널 스트림을 위해 유지된다, 즉 모든 사용자측의 관리 엔터티는, CDPD 규격의 403편 6.8.8절에 설명된 TEI 통지 절차를 통해, 특정 채널 스트림 T204를 찾아서 이에 동기를 맞춘다. 네트워크가 TEI 중지 상태에 있는 M-ES에 통지하기 위해 시도하는 최대 시간에 대기 행렬의 프레임의 총 수는 구현에 따라 다르다. 네트워크는 데이터 링크 연결을 해제하고 모든 대기 행렬의 프레임을 무시하는데, 이를 위해 TEI 중지 통지 절차는 중지된다. 계류중인 네트워크 송신을 TEI 중지 상태에 있는 M-ES에 통지하기 위한 시도의 최대 횟수는 시스템 파라미터(N204)로 지정된다. 네트워크는, 일반적으로, M-ES로부터의 응답이 없이, 파라미터(N204)로서 표시되는 연속적인 TEI 통지 메시지의 수에 포함된 TEI를 위한 TEI 중지 통지 절차를 중단한다. 결과적으로 M-ES는 CDPD시스템에 대해 등록이 취소될 것이다.

상술한 동작의 완전한 설명은 CDPD 규격의 403편의 6.8절에 설명되어 있다. M-ES와 MD-IS의 병렬 동작은 도 5의 흐름도에 도시되었다. 두 유니트 모두는 M-ES에서의 특정 가입자에 의한 최종 CDPD 통신이 일어나는 때를 인지한다. 이러한 점에서, M-ES와 MD-IS 모두는 서로 동기가 맞춰질 수 있다. 내부 클록을 사용하여, 두 유니트는 단계(702)에 도시된 바와 같이, M-ES와 MD-IS사이에 있었던 가장 최근의 CDPD 통신의 경과 이후의 시간 경과를 추적한다. 따라서, CDPD 규격의 상기 부분에 따른 동작에 있어서, 일정 길이의 시간{파라미터(T203)} 동안 무선 링크를 통해 어떤 방향으로도 데이터가 전달되지 않는다면, 단계(703)에 도시된 바와 같이, M-ES는 중지 모드로 들어가고, 네트워크는 M-ES가 중지 모드중이라고 간주할 것이다. 일단, M-ES가 중지 모드로 들어가면, 다른 타이밍 동작이 M-ES와 MD-IS 모두에서 수행된다.

이러한 기간의 전체 길이는 이전에 설명된 파라미터(T204)와 파라미터(N204)의 곱으로 한정된다. 네트워크가 중지 모드중이라고 믿어지는 M-ES에 전달할 데이터를 갖고 있다면, 그 네트워크는 상기 M-ES를 위한 TEI를 특정 채널 스트림을 통해 중지중인 유니트의 목록에 부가하는데, 상기 유니트는 이들로의 대기중인 데이터를 구비한다. 그러나, 네트워크는 상기 데이터를 전달하지 않을 것이다{단계(704)}. 파라미터(T204)에 의해 측정된 각 시간 프레임에 대해, 네트워크는 특정 무선 가입자 지국(M-ES)을 위한 TEI 표시를 전달하는데, 상기 표시는 상기 무선 가입자 지국에 대해 대기중인 데이터가 존재함을 나타낸다. 따라서, 무선 가입자 지국은, 상기 무선 가입자 지국에 대한 메시지가 대기중인 지의 여부를 결정하기 위하여, T204에 의해 한정된 시간 프레임 동안의 일부 시간에 CDPD 채널을 모니터해야만 할 것이다.

대기 메시지를 구비하는 무선 가입자 지국의 목록은, TEI 통지 메시지로 상기 채널 스트림을 통해 주기적으로 모든 지국에 방송된다. 이러한 통지 사이의 시간은 파라미터(T204)로 지정된다. 이러한 파라미터는 M-ES가 그 메시지를 위해 활성화되기 전에 중지 모드로 있다고 예상되는 시간 길이를 결정한다. M-ES가 활성화될 때, M-ES는 통지 메시지를 수신할 때까지 대기한다. 상기 M-ES의 TEI가 목록 상에 존재한다면, 데이터를 수신할 준비가 되어 있음을 네트워크에 통지한다. 특정 M-ES의 TEI가 상기 목록 상에 없다면, 상기 M-ES는, 파라미터(T204)에 의해서 일반적으로 명시되는 다른 시간 기간 동안 중지 모드로 되돌아간다. 다수의 연속적인 통지{파라미터(N204)에 의해 명시된}가, 문제의 M-ES가 데이터를 수신할 준비가 되어 있음을 나타내지 않았는데도, TEI에 대해 수행되었다면, 단계(705)에서 도시된 바와 같이, 네트워크는 M-ES가 더 이상 CDPD 시스템 상에 존재하지 않는 것으로 간주하고, M-ES로의 계류중인 데이터를 무시한다.

특정 M-ES가, 파라미터(N204)와 파라미터(T204)의 곱에 의해 초래된 것보다 더 큰 시간에 정상의 AMPS 통신을 처리한다면, 상기 M-ES를 위해 유지되는 데이터는 네트워크에 의해 무시된다. 따라서, CDPD 통신은 AMPS 통신의 정상 동작 때문에 손실된다. 따라서, 가입자 지국(M-ES)이 자신의 TEI를 모니터하기에 충분히 긴 CDPD 채널로 동조를 유지하는 것이 필요하다. 이것은 활성화 상태에서 부가적인 시간을 수반하고, 결과적으로 부가적인 배터리 소모를 수반한다.

AMPS 모드 동작이 CDPD 모드 동작에 비해 우선권을 가지는 것으로 인식되기 때문에, 핸드세트는 양호하게, 대부분의 시간을 AMPS 통신을 모니터링하는데 소비하고, 무선 가입자 지국으로의 메시지 표시를 포착하며, 등록 취소를 피하기에 충분한 시간만을 CDPD 모드에서 소비한다. 무선 가입자 지국(M-ES)을 동작시키기 위한 하나의 모드는, CDPD 네트워크를 폴링(poll)하기 위해 주기적으로 이탈하면서 AMPS 제어 채널을 모니터링하는 AMPS 모드로 잔류하는 것을 포함한다. AMPS 모드로부터 이탈할 때, 무선 가입자 지국(M-ES)은, 응답을 불러내고, 상기 무선 가입자 지국으로의 송신을 위해 CDPD 네트워크 상에 대기 중에 있는 임의의 데이터가 존재하는 지의 여부를 결정하기 위해서, CDPD 네트워크에 폴링 신호를 전달한다. CDPD 네트워크로부터 응답 메시지 응답 이후에 적절한 양의 시간(주로 T203) 동안 청취한 후, 무선 가입자 지국은 모드를 전환하고, AMPS 채널에 동조를 다시 맞춘다. 양호하게, 이러한 전환은, 무선 가입자 지국이 CDPD 모드에 있는 동안 누락될 수 있었던 해당 AMPS 페이지의 임의의 재-송신 이전에 발생한다.

CDPD 시스템에서 개선된 효율은 매우 짧은 시간 기간에 그룹지어지는 TEI 메시지를 초래하여, 실질적인 수의 가입자 지국으로부터의 응답이 자동적으로 단축된 시간 기간 내에 실질적으로 발생하도록 하는데, 이러한 점은, 본 명세서에서 참고자료로서 참조로 수용되는, 미국 특허 출원 제 08/533,152호("이동 패킷 데이터 통신 시스템에서 전력 소모 제약이 문제가 되는 무선 가입자 지국을 제어하기 위한 방법 및 장치" ; 1995년 9월 25일 출원)와 제 08/534,855호("일시적인 장치 확인자 메시지 통지 방법" ; 1995년 9월 27일 출원)에서 설명된 바와 같다. 이러한 증가된 효율의 결과는, 상당수의 가입자 지국이 짧은 양의 시간 내에 계류중인 데이터를 통지 받고, 충돌을 야기하는 거의 동일한 시간에 공유된 채널에 대한 억세스를 얻기 위하여 모든 가입자 지국이 시도할 것이라는 것이다. 이러한 상황은 정상적인 아날로그 음성 셀룰러 동작에서도 일어난다. 그러나, CDPD 동작에서의 상술한 개선이 아날로그 셀룰러 동작에 적용되지 않았기 때문에, 문제점은 결코 단정된 것이 아니다.

두 가지 충돌 상황이 존재한다. 제 1의 상황은, 가입자 지국이 특정 채널이 이미 사용중이라고 MDBS로부터 표시된 채널로의 억세스를 얻으려고 시도할 때, 발생한다. 충돌은 이 시점에서는 발생하지 않는다. 그러나, 가입자 지국이, 채널이 휴지 상태로 될 때까지 연속적으로 문제 채널의 상태 체크를 지속한다면, 충돌 문제가 발생한다. 충돌의 높은 가능성은, 한 명 이상의 가입자가 동일한 채널을 억세스하기 위해 동일한 루틴을 진행할 수 있다는 사실에 의해 야기된다.

제 2의 상황에 있어서, 충돌은 이미 발생되어, 충돌에 관여된 가입자 지국에 의해 검출되었다. 검출이 이루어지는 시점에서, 최소한 한 가입자는, 여전히 가입자가 그 채널에 억세스하고 있다면, 그 채널을 포기하고 대기한다. 정상적으로, 가입자 지국은, 충돌 기회를 더 증가시키면서, 문제의 채널에 대한 억세스 시도를 계속할 것이다.

이들 두 가지 상황의 결과로서, 짧은 시간 기간에 많은 수의 TEI 메시지를 수신한 후, 제한된 수의 채널을 억세스하려는 경쟁적인 가입자 지국들 사이에는, 계속적인 경쟁이 존재할 수 있다. 이것은 채널 할당을 상당히 어렵게 할 것이고, 또한 다수의 가입자 지국의 채널 억세스를 매우 어렵게 하고, 시간 소모적일 것이다. 실로, 충돌 현상은, TEI 메시지 송신의 발생을 예측하는 것에 대해 이전에 설명한 장점을 상당히 제거할 수 있다.

본 발명은 일반적으로 무선 통신 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 전력 소모를 제한하면서 충돌을 피하기 위하여, 무선 가입자 지국의 응답 통화량(traffic)을 제어하는 것에 관한 것이다.

도 1은 종래의 CDPD 시스템의 블록도.

도 2는 상기 CDPD 시스템을 종래의 AMPS 시스템에 상호 관련시키는 블록도.

도 3은 휴대형 무선 전화 핸드세트의 블록도.

도 4는 MDBS 구조의 블록도.

도 5는 무선 가입자 지국과 관련 MD-IS 사이의 병렬 동작을 도시하는 흐름도.

도 6은 본 발명의 메시지 블록의 배열을 도시하는 도면.

도 7은 도 6의 데이터 배열을 사용하는 시스템의 동작의 시퀀스를 도시하는 흐름도.

본 발명의 제 1의 장점은 동일한 채널을 추구하는 가입자 지국 사이에서의 다수 형태의 충돌을 피하는 것이다.

본 발명의 다른 장점은, 가입자 지국 사이의 채널 할당에 있어서 효율을 증가시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 장점은, 실질적으로 100%의 역방향 채널 사용을 허용하는 것이다.

본 발명의 또 다른 장점은, 점유된 채널을 억세스하기 위한 쓸모 없는 시도에 소비되는 시간 및 에너지를 적게 함으로써, 전력 소비를 감소시키고 배터리 수명을 증가시키는데 있다.

본 발명의 이들 및 다른 장점은, 무선 통신 시스템에서 일시적인 장치 확인자(TEI) 메시지에 대한 무선 가입자 지국의 응답을 제어하는 방법에 의해 이루어진다. 무선 통신 시스템은, 무선 가입자 지국으로의 통신 스트림 방송을 제어하기 위해 최소한 하나의 기지국을 구비한다. 상기 방법은, 통신 스트림을 다수의 세그먼트로 분할하는 단계와, 상기 세그먼트를 다수의 블록으로 분할하는 단계를 포함한다. 기지국을 위하여 계류중인 TEI 메시지 모두는, 기지국에 의한 순방향 채널을 통한 송신을 위해, 각 세그먼트의 제 1 블록에 미리 정해진 순서로 위치한다. 하나의 블록은 순방향 채널을 통해 송신된 각 TEI 메시지에 할당되도록, 역방향 채널은 세그먼트화되어, 관련된 TEI 메시지를 수신하는 각 가입자 지국은 상기 대응 TEI메시지를 위해 할당된 블록에만 응답한다.

본 발명의 다른 특성은, 무선 가입자 지국으로의 통신 스트림 방송을 제어하기 위한 최소한 하나의 기지국을 구비하는 무선 통신 시스템에서 TEI 메시지에 대한 무선 가입자 지국의 응답을 제어하는 방법에서 발견된다. 상기 방법은, 통신 스트림을 다수의 세그먼트로 분할하는 단계와, 상기 세그먼트를 다수의 블록으로 분할하는 단계를 포함한다. 기지국에 대해 계류중인 TEI 메시지 모두는 기지국에 의한 순방향 채널을 통한 송신을 위해, 각 세그먼트의 제 1 블록에 미리 정해진 순서로 위치한다. 역방향 채널 상의 한 블록은, TEI 메시지 각각과 관련된 각 가입자 지국에 의한 응답을 위해, 순방향 채널을 통해 송신된 각 TEI 메시지에 할당된다. 결과적으로, 역방향 채널 상의 각 블록은, 순방향 채널 상의 TEI 메시지로부터 시작되는 시간 지연 이후에 시작되는데, 상기 시간 지연은 순방향 채널을 통한 무작위한 수 및 다수의 TEI 메시지 방송을 포함한다.

도 6은 순방향 및 역방향 채널 모두 상의 메시지 블록의 배열을 도시하는 시간 흐름도이다. 순방향 채널(MDBS로부터 가입자 지국으로) 상에서, 메시지 흐름은 블록(60, 62, 63, 64, 65, 66...)으로 분할된다. TEI 통지 메시지는 제 1 블록(60)에 포함되고, MDBS에 의해 수신되는 순서로 배열된다. 이들 TEI 메시지는 순차적으로 배열되고, 61, 61', 61",..61^N으로 지정된다. 도 6에 도시된 바와 같은 TEI 메시지 모두의 배열은 참고 자료로서 참조로 이전에 수용된 미국 특허 출원 제 08/533,152호("이동 패킷 데이터 통신 시스템에서 전력 소모 제약이 문제가 되는 무선 가입자 지국을 제어하기 위한 방법 및 장치" ; 1995년 9월 25일 출원)에서 설명되었다. TEI 메시지의 배열은 본 발명의 요지가 아니다. 오히려, 요지는, 본 발명을 구성하는 가입자 지국의 역방향 채널 상의 응답과 TEI 메시지의 배열에 의해 야기된 문제점에 대한 해결책이다.

버스트(burst)(611, 612, 613, 614,..),를 포함하는 역방향 채널은, TEI 메시지에 응답하는 모든 가입자 지국이 그들의 버스트를 전달할 때까지, 완전히 사용된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 단일 FEC 버스트만을 송신하는 각 가입자에, 가입자 지국이 미리 정해진 순서로 응답하도록 만들기 위해서, 가입자의 배열은 블록(60)에서의 배열과 동일하다. 결과적으로, TEI 통지에 응답하기 위하여 역방향채널을 억세스하려고 시도하는 가입자 지국 사이에는, 경쟁 또는 그로 인한 충돌이 존재하지 않는다.

채널 버스트 메시지(611, 612, 613,..)의 정확한 시퀀스와 타이밍은, 순방향 채널 상의 TEI 메시지(블록 60)의 종료에 기초한 기준 점을 사용하여 이루어진다. 상기 기준 점은 TEI 메시지의 종료 이후, 하나의 극소슬롯(microslot)(한 블록의 1/7)으로 양호하게 선택된다. TEI 메시지와 관련된, 응답하는 각 가입자 지국은, 9개의 극소슬롯 시간의 시간 지연 이후, 순방향 채널 블록(60) 내의 대응 TEI 메시지의 위치 이후에 응답한다. 이러한 시간 지연은 상기 기준 점 이후 곧바로 발생한다. 기준점은 양호하게 블록(60) 내의 TEI 메시지의 종료 이후 한 극소슬롯이지만, 실질적으로 임의의 수의 극소슬롯으로 배열될 수 있음을 주목해야 한다.

도 7의 흐름도에서 도시된 바와 같은 다른 접근 방법에 있어서, 모든 활성 가입자 지국은 강제로 연기(defer) 모드로 들어가게 될 것이다. 이러한 모드에 있어서, 버스트(611, 612, 613, 614,..)에 응답하기 위하여 역방향 채널을 억세스하려는 시도는 무작위화된다. 따라서, 역방향 채널을 통해 버스트를 전달하려는 각 가입자 지국의 억세스 시간은, 무작위로 선택된 수(0 내지 54)가 곱해진 전체 통지 메시지 내에 있는 TEI 수(한 블록의 1/7인 극소슬롯의 길이에 의해 한정된 시간 단위에서)에 0 내지 9 사이의 어느 계수를 곱한 값으로 한정될 것이다. 상기 시간은 이러한 값보다 클 수도 있다.

본 발명에 따른 가입자 지국의 포괄적인 동작(도 3에 도시된 것과 같은)은 도 7에 도시되었다. 단계(710)에서 핸드세트는 활성 모드이고, 적절한 TEI 메시지를 모니터링한다. 가입자 지국은 임의의 수의 방법으로 활성 모드로 들어갈 수 있고, 가입자 지국이 동작하는 시스템에 따라 임의의 양의 시간 동안 활성 모드로 남아 있을 수 있다. 이러한 성향은 본 발명에 속한 것이 아니다.

대응하는 TEI 메시지를 모니터링하는 정상의 진행에 있어서, 가입자 지국은 단계(711)에서, 도 6에서 60으로 도시된 것과 같은 TEI 메시지의 한 블록이 확인되는 지의 여부를 결정한다. 미리 정해진 크기의 시간 이후에, 메시지가 발견되지 않으면, 가입자 지국은 단계(713)에서 도시된 바와 같이, 중지 모드로 다시 들어갈 수 있다. 본 발명의 요지가 에너지 소비를 최소화시키고, 따라서 배터리 수명을 연장하는 것이기 때문에, 중지 모드로 다시 들어가는 것은 본 발명을 위한 양호한 실시예임을 주목해야 한다. 그러나, 가입자 지국은, TEI 메시지의 다음 송신이 일어날 때까지, 활성 모드에 남아 있을 수 있다 다른 방법으로, 가입자 지국은 활성 상태에 잔류하고, AMPS 채널을 모니터하기 위하여 주파수를 전환할 수 있다. 그러나, 이들 제 2의 활성은 모두 부가적인 에너지를 소비하고, 배터리 수명을 단축시킨다.

TEI 메시지 블록(60)이 발견되면, 가입자 지국은 단계(712)에서, 그 가입자 지국에 대응하는 TEI 메시지가 방송되는 지를 확인하여야 한다. 그렇지 않다면, 가입자 지국은 타이밍 동작 또는 다른 메커니즘이 나중에 대응하는 TEI 메시지를 청취하도록 가입자 지국을 활성 모드로 야기할 때까지 중지 모드로 다시 들어가는 것이 바람직할 것이다. 상술한 바와 같이, 가입자 지국이 중지 모드로 되돌아가는 것은 필요하지 않다. 그러나, 이러한 점은 상술한 이유로 인해 양호하게 고려된다.

가입자 지국에 대응하는 TEI 메시지가 목록 상에 존재한다면, 단계(714)에서무작위한 시간 동안에 동작이 수행된다. 시간 지연은, 적절한 단일의 FEC 블록 버스트(611, 612, 등)를 갖는 역방향 채널을 억세스하려고 시도하기 전에, 가입자 지국에 부가된다. 시간 지연은 블록(60) 내에 배열된 TEI 메시지 수의 0 내지 9배 사이일 것이다(한 블록의 1/7인 극소슬롯 크기에 기초한 시간 단위로). 그러나, 지연 시간은 이러한 값보다 클 수도 있다.

단계(715)에서, 가입자 지국은 역방향 채널을 억세스할 목적으로 역방향 채널을 체크한다. 단계(716)에서, 가입자 지국은 역방향 채널이 통화중인 지를 결정한다. 채널이 통화중이라면, 가입자 지국은, 미리 정해진 시간 지연을 수용하는, 지연 단계(717)를 통과할 것이다. 소비되는 시간은 0과 일부 미리 정해진 최대 시간 단위 사이의 무작위한 시간 기간으로 결정된다. 양호한 실시예에 있어서, 이러한 시간 단위는 블록(60)을 구성하는 것과 같은 한 극소슬롯 동안 필요한 시간으로 한정된다. 이러한 시간이 종료될 때, 가입자 지국은 채널을 억세스하기 위하여 다시 한 번 더 채널을 체크할 것이다. 단계(716)의 반복 동안에, 채널이 통화 중인 것으로 밝혀지면, 제 2의 지연 단계(717)는 상술한 한계 내에서 다른 무작위한 시간을 선택할 것이다.

역방향 채널이 통화 중이 아니라면, 가입자 지국은 TEI 메시지에 따라 적절한 FEC 버스트를 송신할 것이다. 이러한 버스트는 통신을 수행하기 위하여 역방향 채널을 포착하도록 설계된다. 단계(719)에서, 가입자 지국은 통신에 필요한 역방향 채널을 포착하였는지 결정하기 위해 체크한다. 단계(720)에서 포착하였다고 결정되면, 가입자 지국에 의해 시도된 통신이 시작된다.

이에 반해서, 원하는 채널 상에 충돌이 이미 발생했다면, 가입자 지국은 단계(721)에서 백-오프(back_off) 상태로 들어간다. 이 시점에서, 가입자 지국은, 아직도 채널에 억세스하고 있다면, 채널을 포기하고 무작위한 양의 시간 동안 대기한다. 이러한 시간은, 0과 미리 정해진 초기 상부 한계값 사이의 값으로 한정된다. 이러한 시간 이후, 가입자 지국은 단계(715)에서 한 번 더 채널을 체크하고, 동일한 일련의 단계(716으로부터 720까지)를 수행할 것이다. 가입자 지국이 다시 한 번 백-오프 모드로 들어가면, 미리 정해진 초기 최대 값의 0 내지 2 배 사이의 제 2의 무작위한 시간이 선택된다. 가입자 지국이 강제로 동일한 일련의 단계를 3번째로 수행하게 되면, 초기 상부 한계값은 두 번째 시간의 두 배로 된다. 이러한 두 배로 늘어나는 것은, 미리 정해진 최종 최대값이 상부 한계값까지 도달할 때까지 지속된다.

본 발명의 다수의 장치가 예로서 언급되었지만, 본 발명을 이에 국한하려는 것은 아니다. 예컨대, 본 발명은 다른 형태의 통신 시스템을 수용하도록 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 다음의 청구범위의 범주 내에 드는 모든 구성, 변경, 변화, 조합 또는 등가의 장치를 고려해야 하고, 이들을 포함하여야 한다.

Claims (2)

1. 무선 가입자 지국으로의 통신 스트림 방송(broadcast)을 제어하기 위해 최소한 하나의 기지국을 구비하는 무선 통신 시스템에서, 일시적인 장치 확인자(Temporary Equipment Identifier : TEI) 메시지에 대한 상기 무선 가입자 지국의 응답을 제어하는 방법에 있어서,

   (a) 상기 통신 스트림을 다수의 세그먼트로 분할하는 단계와,

   (b) 상기 세그먼트를 다수의 블록으로 분할하는 단계와,

   (c) 한 기지국에 대해 계류중인 모든 TEI 메시지를, 상기 기지국에 의한 순방향 채널 상의 송신을 위하여 미리 정해진 순서로, 상기 각 세그먼트 내의 제 1 블록 내에 위치시키는 단계와,

   (d) 상기 순방향 채널을 통해 송신된 상기 각 TEI 메시지에 대응하는 한 블록을 역방향 채널 상에 할당하는 단계로서, 각 가입자 지국은, 상기 대응하는 TEI 메시지를 위해 할당된 상기 블록에서만 관련된 TEI 메시지 응답을 수신하는, 할당단계를

   포함하는, 무선 가입자 지국의 응답을 제어하는 방법.
2. 무선 가입자 지국으로의 통신 스트림 방송을 제어하기 위해 최소한 하나의 기지국을 구비하는 무선 통신 시스템에서, 일시적인 장치 확인자(TEI) 메시지에 대한 상기 무선 가입자 지국의 응답을 제어하는 방법에 있어서,

   (a) 상기 통신 스트림을 다수의 세그먼트로 분할하는 단계와,

   (b) 상기 세그먼트를 다수의 블록으로 분할하는 단계와,

   (c) 한 기지국에 대해 계류중인 모든 TEI 메시지를 상기 기지국에 의한 순방향 채널 상의 송신을 위하여 미리 정해진 순서로, 상기 각 세그먼트 내의 제 1 블록 내에 위치시키는 단계와,

   (d) 상기 각 TEI 메시지와 관련된 각 가입자 지국에 의한 응답을 위하여 상기 순방향 채널을 통해 송신된 각 TEI 메시지에 대응하는 한 블록을 역방향 채널상에 할당하는 단계로서, 상기 역방향 채널 상의 상기 각 블록은, 상기 순방향 채널 상의 상기 TEI 메시지로부터 시작되는 시간 지연 이후에 시작되고, 상기 시간 지연은 상기 순방향 채널을 통한 무작위한 수 및 다수의 TEI 메시지 방송을 포함하는, 할당 단계를

   포함하는, 무선 가입자 지국의 응답을 제어하는 방법.