KR100484593B1 - Wireless telephone system - Google Patents
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Abstract
무선 전화 시스템은 베이스 트랜시버를 갖는 베이스 유닛과 각각 핸드셋이 핸드셋 트랜시버를 갖는 다수의 무선 핸드셋을 포함한다. 각 핸드셋은 TDMA 구간(epoch)에 따라 상기 베이스 트랜시버를 통해서 베이스 유닛과 공유된 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 채널을 통해 시분할 다중 접속(TDMA : Time-Division Multiple Access) 링크를 설정하며, 베이스 유닛은 독자적인 데이터 및 오디오 패킷 타임 슬롯을 각 핸드셋에 할당한다. 각 핸드셋은 데이터 패킷과 함께 송신된 동기화 데이터를 사용하여 베이스 유닛과 동기화시키고, 데이터 패킷과 함께 송신된 착신된 호출 데이터를 검출하거나 상기 TDMA 링크를 통해서 오디오 정보를 송신하고 수신하는데 필요함에 따라, 각 핸드셋의 각 데이터 및 오디오 패킷 타임 슬롯동안에 각 핸드셋의 트랜시버에 전력을 공급한다. 핸드셋은 핸드셋 전력 사용을 최소화하기 위하여 상기 데이터 및 오디오 패킷 타임 슬롯 이외의 이 구간 동안 상기 핸드셋의 트랜시버의 전력을 차단한다. The wireless telephone system includes a base unit having a base transceiver and a plurality of wireless handsets, each handset having a handset transceiver. Each handset establishes a time-division multiple access (TDMA) link through a radio frequency (RF) channel shared with the base unit through the base transceiver according to a TDMA epoch, and the base unit Assigns a unique data and audio packet time slot to each handset. Each handset uses the synchronization data sent with the data packet to synchronize with the base unit, and as needed to detect incoming call data sent with the data packet or to transmit and receive audio information over the TDMA link. Power the transceivers of each handset during each data and audio packet time slot of the handset. The handset powers off the transceiver of the handset during this period other than the data and audio packet time slots to minimize handset power usage.
Description
본 발명은 멀티-라인 무선 전화 시스템에 관한 것으로, 특히 무선 전화 시스템의 배터리로 동작하는 무선 핸드셋(handset)에서 전력을 절약하기 위한 기술에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a multi-line wireless telephone system, and more particularly to a technique for saving power in a battery operated wireless handset of a wireless telephone system.
무선 전화 시스템을 포함하는 전화 및 전화 시스템은 널리 사용되고 있다. 무선 전화 시스템에서, 코드리스(cordless) 혹은 무선 전화 핸드셋 유닛은 아날로그 혹은 디지털 무선 신호를 통해서 베이스 유닛(base unit)과 통신을 하며, 일반적으로 이러한 베이스 유닛은 표준 전화 라인을 통해서 외부 전화 네트워크에 연결된다. 이러한 방식에서, 사용자는, 베이스 유닛 및 전화 네트워크를 통해서 다른 사용자와 전화 통화를 하기 위해 이러한 무선 핸드셋을 사용할 수 있다. Telephones and telephone systems, including wireless telephone systems, are widely used. In a cordless telephone system, a cordless or cordless telephone handset unit communicates with a base unit via analog or digital radio signals, which are typically connected to an external telephone network through a standard telephone line. . In this manner, a user can use this wireless handset to make a phone call with another user through the base unit and the telephone network.
멀티-라인 무선 전화 시스템은 또한 많은 전화 사용자와의 비즈니스같은 다양한 상황에서 이용된다. 이러한 시스템은, 일반적으로 스펙트럼 확산(spread-spectrum)의 시분할 다중 접속(TDMA : Time Division Multiple Access)과 같은 디지털 통신 구조로, N개의 핸드셋들과 동시에 통신하는 핸드셋을 사용한다. TDMA 시스템에서는, 단일 무선 주파수(RF) 채널이 사용되며, 각 핸드셋은 전체 사이클 혹은 구간(epoch) 내의 전용 타임 슬라이스(slice) 혹은 슬롯(slot) 동안에 데이터를 전송하고 수신한다. 일반적으로 핸드셋은 배터리 전원을 사용하므로, 무선 시스템에서 효율적인 전력의 사용은 중요하다. 배터리에 의해 전원이 공급되는 장치에 대한 종래의 전력 절약형 및 다른 TDM 유형의 장치는 1990년 10월 16일에 허여된 무어(Moor)의 미국 특허번호 4,964,121, 1992년 9월 22일에 허여된 위엑조레크(Wieczorek) 등의 미국 특허번호 5,150,361 및 1996년 8월 14일에 공개된 노키아 이동 전화 주식회사(Nokia Mobile Phones Ltd.)의 유럽 특허 출원번호 EP 0 726 687 A1에 기술되어 있다. 무어에 의한 특허는 통신 채널이 사전에 결정된 수의 타임 슬롯으로 분할되는 TDM 시스템을 기술하며, 여기서 원격 통신 유닛은 할당된 타임 슬롯 내에 중앙 제어국(central control station)과 통신할 수 있다. 무어는 개별적인 라디오(individual radios) 각각의 사전 결정되어 할당된 타임 슬롯 내에 집중적으로 송신되는 동기화 신호를 동시에 모니터하지만, 라디오의 사전 할당된 타임 슬롯 이외에서는 실질적으로 전류가 흐르지 않는 전력 절약형 동작 모드로 있을 수 있는 전용 개별 라디오(individual radios)의 배터리 절약형 회로를 기술한다. 위엑조레크 등의 특허는, 배터리-전원의 통신 장치가 사전에 결정된 시간 간격 동안 불필요한 회로를 차단하고, 반복적인 시간 프레임 구조의 두 제어 슬롯 중 하나를 감시하도록 깨어 있는 에너지 절약형 모드로 동작하는 TDM 시스템을 기술한다. 노키아의 특허는 전화가 폴링 버스트(polling burst) 동안에는 활성 상태에 놓이고, 기타 시간에는 슬립 상태에 놓일 수 있는 무선 전화 시스템을 기술한다. Multi-line wireless telephone systems are also used in a variety of situations, such as business with many telephone users. Such a system typically uses a handset that communicates with N handsets simultaneously in a digital communication structure, such as time-division multiple access (TDMA) of spread-spectrum. In a TDMA system, a single radio frequency (RF) channel is used, with each handset transmitting and receiving data during a dedicated time slice or slot within an entire cycle or epoch. Since handsets typically use battery power, the use of efficient power in wireless systems is important. Conventional power-saving and other TDM type devices for battery powered devices are described in US Pat. No. 4,964,121, filed on September 22, 1992 by Moore, issued October 16, 1990. US Patent No. 5,150,361 to Wieczorek et al. And European Patent Application No. EP 0 726 687 A1 to Nokia Mobile Phones Ltd., published August 14, 1996. Moore's patent describes a TDM system in which a communication channel is divided into a predetermined number of time slots, where the telecommunications unit can communicate with a central control station within the assigned time slot. Moore simultaneously monitors the synchronization signals transmitted intensively within predetermined, allocated time slots for each of the individual radios, but is in a power-saving mode of operation that is virtually current-free outside the radio's pre-allocated time slots. A battery-saving circuit of dedicated individual radios is described. A patent by Wiegjolek, et al., Discloses a TDM operating in a waking energy-saving mode in which a battery-powered communication device shuts down unnecessary circuitry for a predetermined time interval and monitors one of two control slots in a repetitive time frame structure. Describe the system. Nokia's patent describes a wireless telephone system in which the phone can be active during a polling burst and sleep at other times.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDMA 멀티-라인 무선 전화 시스템의 블록도.1 is a block diagram of a TDMA multi-line wireless telephone system in accordance with an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 시스템의 TDMA 구성에서 사용되는 TDMA 슬롯 구조 및 핸드셋 카운터의 개략적인 도면.FIG. 2 is a schematic diagram of a TDMA slot structure and handset counter used in the TDMA configuration of the system of FIG. 1 in accordance with an embodiment of the present invention. FIG.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 전화 시스템의 각 핸드셋에 의해 구현되는 전력 절약 프로토콜의 상태도.3 is a state diagram of a power saving protocol implemented by each handset of the telephone system of FIG. 1 in accordance with an embodiment of the present invention.
무선 전화 시스템은 베이스 트랜시버를 갖는 베이스 유닛과 핸드셋 트랜시버를 각각 포함하는 하나 이상의 무선 핸드셋을 포함한다. 각 핸드셋은 TDMA 구간에 따라 베이스 트랜시버를 경유하여 베이스 유닛과 공유된 무선 주파수 채널을 통해서 시분할 다중 접속(TDMA) 링크를 설정하며, 이때 베이스 유닛은 각 핸드셋에 독자적인 데이터 및 오디오 패킷 타임 슬롯을 할당한다. 각 핸드셋은, 데이터 패킷으로 전송된 동기 데이터를 사용하여 베이스 유닛과 동기화하거나, 데이터 패킷에 포함되어 전송되어진 착신된 호출 데이터를 검출하거나, TDMA 링크를 통해 오디오 정보를 전송하고 수신하기 위해, 필요시 핸드셋의 각 데이터 및 오디오 패킷 타임 슬롯 동안에 핸드셋의 트랜시버에 전원을 공급한다. 핸드셋은 핸드셋 전력 사용을 최소화하기 위해 나머지 구간 동안에는 핸드셋의 트랜시버 전원을 차단한다. The wireless telephone system includes a base unit having a base transceiver and one or more wireless handsets each including a handset transceiver. Each handset establishes a time division multiple access (TDMA) link over a radio frequency channel shared with the base unit via a base transceiver according to the TDMA interval, where the base unit assigns a unique data and audio packet time slot to each handset. . Each handset uses the synchronous data transmitted in the data packet to synchronize with the base unit, detect incoming call data transmitted in the data packet, or transmit and receive audio information over the TDMA link, if necessary. Power the transceiver of the handset during each data and audio packet time slot of the handset. The handset shuts off the handset's transceiver for the rest of the time to minimize handset power usage.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라, TDMA 멀티-라인 무선 전화 시스템(100)의 블록도가 도시된다. TDMA 시스템(100)은, 수신기 유닛(112) 및 송신기 유닛(111)을 각각 구비하면서 전화 라인(들)(115)을 통해 외부 전화 네트워크(116)에 연결되는 베이스 유닛(110)을 포함한다. 시스템(100)은 또한 N 개의 무선 핸드셋(1201, 1202, ...120N)을 포함한다. 각각은 핸드셋(1201)의 송신기(121) 및 수신기(122)와 같은 송/수신기 유닛(트랜시버)을 갖는다. 임의의 주어진 시간에서는, 수 개의 핸드셋이 동작하고 있거나 오프-훅 상태(즉, 전화 통화를 하는 과정)에 있다(또는 어떠한 핸드셋도 동작 중이거나 오프-훅 상태에 있지 않을 있다) . 따라서, 시스템(100)은 베이스 유닛(110)과 각 핸드셋(120i)(1≤i≤N) 사이에 무선 네트워크를 제공한다. 일 실시예에서, 시스템(100)은, 모두가 동시에 활성화될 수 있는 4개의 핸드셋(1201-1204)을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 시스템(100)은, 예를 들면 N=12라 할 때 8개까지가 동시에 활성화 또는 동작할 수 있는 다양한 수의 핸드셋을 포함한다.1, a block diagram of a TDMA multi-line wireless telephone system 100 is shown, in accordance with an embodiment of the present invention. The TDMA system 100 includes a base unit 110 having a receiver unit 112 and a transmitter unit 111, respectively, connected to an external telephone network 116 via telephone line (s) 115. System 100 also includes N wireless handsets 120 1 , 120 2 ,... 120 N. Each has a transmitter / receiver unit (transceiver), such as transmitter 121 and receiver 122 of handset 120 1 . At any given time, several handsets are operating or are off-hook (ie, making a phone call) (or no handsets are active or off-hook). Thus, system 100 provides a wireless network between base unit 110 and each handset 120 i (1 ≦ i ≦ N). In one embodiment, the system 100 includes four handsets (120 1 -120 4) that may be all active at the same time. In another embodiment, the system 100 includes a varying number of handsets, for example up to eight of which may be activated or operated at the time N = 12.
위에서 설명한 바와 같이, 핸드셋은 일반적으로 배터리 전원을 사용하므로 무선 전화 시스템에 있어서 효율적인 전력 이용은 중요하다. 따라서, 일 실시예에서, 본 발명은, 단일 무선 주파수 채널을 통해 다수의 트랜시버를 베이스 유닛에 접속하기 위한 TDMA 시스템 및 프로토콜을 포함한다. 특히, 시스템(100)은 아래에서 좀 더 상세히 기술한 바와 같이 디지털 TDMA 구조를 사용하며, 이러한 TDMA 구조는 전력의 효율적인 사용을 가능하게 하는데, 이는 각각의 동작 중인 핸드셋이 TDMA 구간의 대부분 영역 동안 "오프" 상태(즉, 데이터를 송신하거나 수신하지 않고, 따라서 많은 배터리 전력을 소모하지 않는 상태)이고, 아래에서 더 상세하게 기술된 바와 같이 고유의 타임 슬라이스 혹은 슬롯 동안에만 "온" 상태로 되기 때문이다. 일 실시예에서, 핸드셋은 적어도 자신의 CPU 및 트랜시버(수신기 및 송신기) 유닛의 전원을 끔으로써 전력을 차단하며, 이때 사전에 결정된 타임 슬롯에서는 CPU를 다시 동작시키기에 충분하도록 클록 및 이와 관련된 타이머 혹은 감시 회로에만 전력 공급상태를 유지한다. As described above, handsets generally use battery power, so efficient power utilization is important for wireless telephone systems. Thus, in one embodiment, the present invention includes a TDMA system and protocol for connecting multiple transceivers to a base unit over a single radio frequency channel. In particular, system 100 employs a digital TDMA structure, as described in more detail below, which allows for efficient use of power, as each operating handset is " Off "state (i.e., not transmitting or receiving data, and thus not consuming much battery power) and being only" on "during a unique time slice or slot, as described in more detail below. to be. In one embodiment, the handset shuts off power by at least powering off its CPU and transceiver (receiver and transmitter) units, with the clock and associated timer or Maintain power only for the supervisory circuit.
그러나, TDMA와 같은 시분할 다중화(TDM : Time-Division Multiplexing) 기술을 이용하고 고유의 타임 슬롯 동안에만 각 트랜시버(핸드셋)를 켜는 것은 여러 가지 문제점들을 야기할 수 있다. 예를 들면, 핸드셋은 신호가 베이스 유닛(110)으로부터 핸드셋들 중 하나에 송신되는 때를 감지하기 위해서 무선 주파수 에너지 검출기를 사용하기 때문에, 하나의 핸드셋에 대한 통신은 다른 핸드셋을 활성화시켜서, 다른 핸드셋에서의 불필요한 배터리 소모를 야기할 수 있다. 따라서, 본 발명에서의 핸드셋은 조심스럽게 동기화됨으로써, 각 핸드셋은 고유의 타임 슬롯에서만 송신 메시지를 "수신(listen)"하기만 한다.However, using time-division multiplexing (TDM) techniques such as TDMA and turning on each transceiver only during unique time slots can cause various problems. For example, since the handset uses a radio frequency energy detector to detect when a signal is transmitted from the base unit 110 to one of the handsets, communication to one handset activates the other handset, thereby activating the other handset. May cause unnecessary battery drain. Thus, the handsets in the present invention are carefully synchronized so that each handset only "listens" for transmission messages in its own time slot.
본 발명이 없다면, 핸드셋의 국부 시간 베이스는 시간에 따라 유동적일 수가 있는데, 이것은 결국 한 주기의 시간 후에 각 핸드셋이 베이스 유닛(110)에 재동기하기 위하여 모든 송신 메시지를 수신하게 할 것이다. 이러한 동기화 후에, 핸드셋은 다시 한번 고유의 타임 슬롯 내에서만 수신할 수 있을 것이다. 그러나, "수신하는 것(listening)"은 전력을 필요로 하기 때문에, 동기화가 손상될 때는, 배터리의 전력이 낭비적으로 소모될 것이다. 게다가, 만일 동기화가 손상되면, 신호의 충돌(collision)로 인하여 링크 보존(integrity)은 손상될 수 있는데, 이러한 신호 충돌은 다수의 장치가 동시에 단일 무선 주파수 채널을 사용하려할 때 발생한다. Without the present invention, the local time base of the handset could be flexible over time, which would eventually cause each handset to receive all outgoing messages to resynchronize to the base unit 110 after a period of time. After this synchronization, the handset will once again be able to receive only within its own time slot. However, since "listening" requires power, the power of the battery will be wasted when synchronization is compromised. In addition, if synchronization is compromised, link integrity may be compromised due to signal collisions, which occur when multiple devices attempt to use a single radio frequency channel at the same time.
따라서, 각 핸드셋(121i)은, 아래에서 추가로 기술된 바와 같이, 동기화의 손상없이 이러한 전원을 켜고 끄도록 하기 위해 본 발명의 프로토콜을 사용한다. 본 발명의 동기화 프로토콜은 각 원격의 독립 핸드셋이 국부 시간 베이스를 사용하여 베이스 유닛으로부터의 TDMA 시퀀스에 동기화하게 하며, 베이스 유닛으로부터의 특정 송신에 동기화하여 적절한 타임 슬롯에서만 수신한다.Thus, each handset 121 i uses the protocol of the present invention to allow this power to be turned on and off without compromising synchronization, as described further below. The synchronization protocol of the present invention allows each remote independent handset to synchronize to the TDMA sequence from the base unit using a local time base and receive only in the appropriate time slots in synchronization with a particular transmission from the base unit.
이제, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 1의 시스템에 대한 TDMA 구성(200)에 이용되는 TDMA 슬롯 구조(250)와 핸드셋 카운터(210)가 개략적으로 도시되어 있다. 시스템(100)은 구조(250)를 갖는 TDMA 구간을 사용하며, 이러한 구조(250)는 총 12 개의 핸드셋(1201-12012)을 갖고, 이 중 8개의 핸드셋{예컨대, 핸드셋(1201-1208)}이 동시에 활성화 혹은 동작할 수 있음을 가정하여 도시된다. TDMA 구간의 구조(250)는 다수의 행 및 열을 포함한다. TDMA 구조(250)의 각 행은 2ms의 디지털 데이터 필드를 나타내고, 홀수 또는 짝수의 각각의 행 혹은 필드로 이루어진 쌍으로 홀수 또는 짝수로 그룹 지어진다. TDMA 구간 구조(250)는 48ms 구간을 갖는다.Referring now to FIG. 2, in accordance with one embodiment of the present invention, a TDMA slot structure 250 and a handset counter 210 that are used in the TDMA configuration 200 for the system of FIG. 1 are schematically illustrated. System 100 uses a TDMA epoch having structure 250, the structure 250 has a total of twelve handsets (120 1 -120 12), the handset of the eight {e.g., a handset (120 1 - 120 8 )} is shown assuming that it can be activated or operated simultaneously. The structure 250 of a TDMA interval includes a number of rows and columns. Each row of TDMA structure 250 represents a digital data field of 2 ms and is grouped odd or even in pairs of odd or even respective rows or fields. The TDMA interval structure 250 has a 48 ms interval.
디지털 데이터의 각 필드는 총 9개의 패킷{제 1 열의 데이터 패킷(베이스 유닛 또는 핸드셋으로부터 송신되는 데이터 패킷)과 2개씩 4개의 쌍으로 그룹 지어진 8개의 오디오 패킷}을 포함한다. 한 행에서 각각의 오디오 패킷 쌍은 {베이스 유닛(110)으로부터 주어진 핸드셋으로의}베이스 유닛의 오디오 송신을 위한 하나의 패킷(타임 슬롯)과 (주어진 핸드셋으로부터 베이스 유닛으로의)핸드셋의 오디오 송신을 위한 하나의 패킷을 포함한다. 각 데이터 패킷은, 다른 핸드셋이 시스템의 데이터 채널을 통해 데이터를 수신하거나 송신하지 않는 비연속적인 타임 슬롯 동안에 베이스 유닛으로부터 주어진 핸드셋으로 혹은 이와 반대로 전송되는 데이터의 집합이다. 이들 데이터 패킷은, 슬립(sleep) 모드에서 핸드셋에 송신된 타임 스탬프(stamp) 정보, 호출자 ID 정보, 착신된(incoming) 호출자 정보 및 그와 유사한 정보를 갖는 동기화 데이터 혹은 워드와 같은 다양한 유형의 데이터를 포함할 수 있다. 핸드셋으로부터 베이스 유닛으로 송신된 데이터 패킷은 이러한 핸드셋에 의해 걸린(dial) 전화 번호와 같은 정보를 포함할 수 있다. 각 오디오 패킷은, 또한 어떤 다른 핸드셋도 시스템의 단일 무선 주파수 채널을 통해 데이터를 수신하거나 송신하지 않는 시간 동안에, 전체 구간 중 주어진 타임 슬롯 동안에, 베이스 유닛으로부터 주어진 핸드셋으로 혹은 그 역으로 송신되는 오디오 데이터의 집합이다. Each field of digital data includes a total of nine packets (data packets in the first column (data packets transmitted from the base unit or handset) and eight audio packets grouped into four pairs of two). Each pair of audio packets in a row contains one packet (time slot) for audio transmission of the base unit {from base unit 110 to a given handset} and audio transmission of the handset (given handset to base unit). It contains one packet. Each data packet is a collection of data transmitted from a base unit to a given handset or vice versa during discontinuous time slots where no other handset receives or transmits data over the system's data channel. These data packets may be of various types of data, such as synchronization data or words with time stamp information, caller ID information, incoming caller information and similar information sent to the handset in sleep mode. It may include. The data packet sent from the handset to the base unit may contain information such as a telephone number dialed by this handset. Each audio packet is also audio data transmitted from the base unit to the given handset or vice versa during a given time slot of the entire period, during which time no other handset receives or transmits data over the system's single radio frequency channel. Is a set of.
따라서, 예를 들면, 행의 쌍(row pair)(0)은 짝수 행(even row) 및 홀수 행(odd row)을 포함한다. 짝수 행에서, 베이스 유닛은 제 1 타임 슬롯{슬롯(251)}에서 데이터를 12개의 핸드셋 중 하나, 예컨대 핸드셋(1201)에 송신한다. 각 핸드셋이 구간당 한번씩 베이스 유닛(110)에 데이터를 송신하고 수신할 수 있도록, 각 핸드셋에 대해 구간(250)에서 한 행의 쌍(one row pair)이 존재한다. 제 1 데이터 슬롯(251) 후에, 핸드셋(1201)은 동작 중이고{오프 훅(off hook) 상태}, 오디오 패킷은 오디오 패킷 슬롯(253) 내에 핸드셋(1201)에 송신된다고 가정하면, 오디오 패킷은 핸드셋(1201)에 의해 오디오 패킷 슬롯(254) 내에 베이스 유닛(110)에 송신되고, 필드 혹은 행이 끝날 때까지 다른 3개의 핸드셋에 대해서도 이와 같은 동작이 이루어진다. 행의 쌍(0)의 홀수 행에서, 데이터 슬롯(252)은 핸드셋(1201)으로부터 베이스 유닛(110)으로 송신된 데이터를 수신하는데 사용되며, 오디오 패킷은 남은 8개의 활성 핸드셋으로 송신된다. 행의 쌍(1-11)에서, 데이터 패킷은 행의 쌍(0)과는 다른 핸드셋으로 및 다른 핸드셋으로부터 송신되는 것 외에는 동일한 시퀀스가 발생한다.Thus, for example, a row pair (0) includes even rows and odd rows. In an even row, the base unit transmits data to one of the twelve handsets, such as handset 120 1 , in a first time slot (slot 251). There is one row pair in section 250 for each handset so that each handset can transmit and receive data to base unit 110 once per section. After the first data slot 251, assuming that the handset 120 1 is in operation (off hook state) and the audio packet is transmitted to the handset 120 1 in the audio packet slot 253, the audio packet Is transmitted by the handset 120 1 to the base unit 110 in the audio packet slot 254, and so on for the other three handsets until the field or row ends. In an odd row of pairs of rows (0), data slot 252 is used to receive data sent from handset 120 1 to base unit 110, and audio packets are sent to the remaining eight active handsets. In the row pairs 1-11, the same sequence occurs except that the data packets are sent to and from a different handset than the row pair 0.
본 발명에서, 몇 초의 주기에 걸쳐서 타임 슬롯의 일부분(fraction)을 분석할 수 있는 시간 베이스는, 베이스 유닛(110)에 있는 TDMA 슬롯 타이밍과 매칭하는 각 핸드셋에서 수립된다. TDMA 구간 구조(250)는 각 핸드셋 및 베이스 유닛 모두가 알게 되며, 일단 시간 베이스가 동기화되면, 핸드셋 수신기는 언제 베이스(base)로부터 송신 메시지를 수신할 수 있는지를 알 것이고, 언제 베이스(base)에 데이터를 다시 보내야하는지도 알 것이다. 1초간의 간격에 걸쳐서 ㎲(microseconds)내로 공지된 TDMA 슬롯을 유지하기 위해서는 매우 안정되고 정확한 기준이 이러한 시간 베이스를 동작하는데 제공는 것이 필요하다. In the present invention, a time base capable of analyzing a fraction of time slots over a period of several seconds is established in each handset that matches the TDMA slot timing in base unit 110. TDMA interval structure 250 is known to each handset and base unit, and once the time base is synchronized, the handset receiver will know when it can receive transmission messages from the base and when You will also know if you need to resend the data. In order to maintain a known TDMA slot in microseconds over a one second interval, it is necessary to provide a very stable and accurate reference for operating this time base.
프로토콜에서 충돌을 제거하기 위해서, 모든 핸드셋에는 정해진 데이터 타임 슬롯이 주어지며, 핸드셋이 오디오 타임 슬롯을 필요로함에 따라, 이러한 오디오 타임 슬롯은 역동적으로 할당된다. 이러한 정보는 데이터 채널을 통해 통신된다{TDMA 구조(250)의 제 1 열}. TDMA 슬롯은, 도 2에 도시된 것처럼 2차원 배열의 데이터 및 오디오 슬롯으로 분할된다. 베이스는 동기화 패킷을 호출이 개시될 때까지 각 데이터 슬롯에서 핸드셋에 송신한다. To eliminate collisions in the protocol, every handset is given a fixed data time slot, and as the handset needs an audio time slot, this audio time slot is dynamically allocated. This information is communicated over a data channel (first column of TDMA structure 250). The TDMA slot is divided into data and audio slots in a two dimensional array as shown in FIG. The base sends a synchronization packet to the handset in each data slot until the call is initiated.
각 핸드셋은 카운터의 직렬접속(210)이 각 핸드셋의 국부 타이밍의 변동을 방지하여 TDMA 시퀀스와 동기화를 유지하게 한다. 이것은 기준 클록 신호를 제 1 카운터(211)에 인가하여 이뤄진다(초기화가 단계별로 진행될 수 있도록, 모든 카운터는 몇몇 앞선 시점에서 초기화된다). 기준 클록 신호는 핸드셋의 국부 클록에 의해 제공되고, 이러한 국부 클록은 베이스 유닛(110)에 의해 데이터 패킷 슬롯 동안에 전송된 타임 스탬프 동기화 정보에 따라서, 변동에 대한 정정을 위해서 필요에 따라 주기적으로 조정된다. 카운터(211)는 서브-패킷 분해를 계속 추적하고, 패킷중 몇 비트가 처리되는지(예를 들면 오디오 패킷당 100비트 중에서 몇 비트)를 식별한다. 카운터(212)는 수평 패킷, 혹은 타임 슬롯{즉, TDMA 구간 구조(250)의 현재 필드 혹은 행의 열의 수}를 계속 추적한다. 카운터(213)는 현 행이 홀수인지 짝수인지를 계속 추적하며, 카운터(214)는 현 패킷이 데이터 패킷인지 아닌지와 이 데이터 패킷이 어떤 핸드셋과 상호 관련되었는지, 그리고 이 데이터 패킷이 베이스 유닛(110)으로 송신되는지 또는 베이스 유닛(110)으로부터 송신되는지를 계속 추적한다. 마지막으로, 카운터(215)는 시스템(100)이 어떤 구간에 있는지를 계속 추적한다. 이것은 예컨대 특정 구간 동안 베이스 유닛(110)에 의해 전송되는 손상된 데이터의 재 송신을 요구하는데 유용할 수 있다. Each handset keeps the serial connection 210 of the counters in sync with the TDMA sequence by preventing variations in the local timing of each handset. This is done by applying a reference clock signal to the first counter 211 (all counters are initialized at some earlier point in time so that initialization can proceed step by step). The reference clock signal is provided by the local clock of the handset, which local clock is periodically adjusted as needed for correction of variations, in accordance with the time stamp synchronization information transmitted during the data packet slot by the base unit 110. . Counter 211 continues to track sub-packet decomposition and identifies how many bits of the packet are processed (e.g., how many bits out of 100 bits per audio packet). The counter 212 keeps track of horizontal packets, or time slots (ie, the number of columns in the current field or row of the TDMA interval structure 250). The counter 213 keeps track of whether the current row is odd or even, and the counter 214 determines whether the current packet is a data packet and which handset the data packet is correlated with and whether this data packet is associated with the base unit 110. Keep track of whether it is transmitted from the < RTI ID = 0.0 > Finally, the counter 215 keeps track of which section the system 100 is in. This may be useful, for example, to require retransmission of corrupted data transmitted by the base unit 110 during a particular interval.
본 발명의 TDMA 시스템은, 대부분의 TDMA 구간 동안 내부 클록 및 감시 회로를 제외한 핸드셋의 대부분의 구성소자를 끔으로써 전력을 절약한다. 각 핸드셋에 의해 구현된 내부 클록 및 프로토콜은, 비록 핸드셋의 전력이 낮춰질 지라도 동기화는 손상되지 않음을 보장한다. 따라서, 전력이 절약되지만, 동기화는 손상이 되지 않는다. 각 핸드셋은 다음 두 상태중 하나의 상태이다: 슬립 모드 혹은 동작 모드.The TDMA system of the present invention saves power by turning off most components of the handset except for the internal clock and supervisory circuits for most of the TDMA period. Internal clocks and protocols implemented by each handset ensure that synchronization is not compromised, even if the power of the handset is lowered. Thus, power is saved, but synchronization is not compromised. Each handset is in one of two states: sleep mode or active mode.
슬립 모드에서, 핸드셋이 온 훅(on hook) 상태일 때는, 단지 내부 클록 및 감시 타이머만이 계속 동작하며, 이때 클록은 이미 베이스 유닛 클록 및 구간에 동기화되어 있다. 따라서, 슬립 모드에서, 핸드셋은, 할당된 "수신 데이터" 슬롯 동안 깨어 있다가 데이터를 "수신하며(listen)", 만일 착신된 호출이 없다면 이후로 다시 꺼지도록 구성된다. 이러한 깨어 있는 동작은 특정값까지 카운트 다운하여, 데이터를 수신 및/또는 송신하는데 있어 필요한 CPU 및 다른 구성소자를 켜는 감시 타이머에 의해 발생된다. 이러한 데이터 슬롯 동안, 핸드셋은 베이스 유닛(110)으로부터 동기화 데이터를 수신하고, 필요하다면 임의의 변동에 대해 정정하도록 내부 클록을 조정한다. 바로 다음의 데이터 슬롯에서, 핸드셋은, 이 핸드셋이 활성화 상태(alive)이고 적절한 데이터 메시지{"활성 중"(I'm alive)}를 베이스 유닛(110)에 송신함으로써 동기화되어 있음을 알려주기 위해, 다시 깨어 있을 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 슬립 모드에 있을 때, 각 핸드셋은 전체 TDMA 구간의 단지 두 데이터 패킷, 즉 대략 0.93%{2 슬롯/(9 ×12 ×2 슬롯)}의 듀티 사이클(duty cycle)동안 켜진다. 핸드셋이 베이스 유닛(110)으로부터의 데이터 패킷 송신을 수신하도록 하기 위해 전력을 높일 때, 핸드셋이 동기화 상태를 유지하고{즉, 통신 루프를 로크(lock) 상태로 유지하고}, 또한 착신된 호출이 착신된 호출의 사용자에게 경고(호출자 ID 정보를 볼 수 있도록 하고 및/혹은 실시간으로 호출이 응답되도록 하기 위해서)할만큼 충분히 빠르게 검출되게 하기 위해서는 48ms 구간에 한 번이면 충분하다. In sleep mode, when the handset is on hook, only the internal clock and watchdog timer continue to run, with the clock already synchronized to the base unit clock and interval. Thus, in the sleep mode, the handset is configured to wake up for the assigned " receive data " slot and then " listen " the data and then turn off again if there is no incoming call. This waking operation is generated by a watchdog timer that counts down to a specific value and turns on the CPU and other components needed to receive and / or transmit data. During this data slot, the handset receives the synchronization data from the base unit 110 and adjusts its internal clock to correct for any variation if necessary. In the next data slot, the handset is informed that the handset is active and synchronized by sending the appropriate data message (“I'm alive”) to the base unit 110. Can stay awake again. Thus, in one embodiment, when in sleep mode, each handset has only two data packets of the entire TDMA interval, that is, for a duty cycle of approximately 0.93% {2 slots / (9 × 12 × 2 slots)}. Lights up. When the power is turned on to allow the handset to receive data packet transmissions from the base unit 110, the handset remains synchronized (i.e., keeps the communication loop locked) and the incoming call is It is sufficient once in a 48ms interval to be detected fast enough to alert the user of an incoming call (to see caller ID information and / or to make the call answered in real time).
대안적인 실시예에서, 핸드셋은, 전체적으로 다수의 구간을 생략(skip)하고, 예컨대, 매 제 3 구간동안 단지 한 번만 핸드셋의 데이터 슬롯동안 깨어 있는데, 이것은 또한 동기화 및 실시간 착신 호출의 모니터링(monitoring)하는데 충분할 것이기 때문이다. 이것은 듀티 사이클을 더욱 줄인다. 핸드셋으로부터 송신된{예컨대, 데이터 슬롯(252) 내에 전송된} "활성 중(I'm alive)" 메시지는 매 구간마다 혹은 심지어 핸드셋이 깨어 있어 베이스 유닛(110)으로부터 데이터를 수신할 수 있는 매 구간마다 송신될 필요는 없다. 바람직하게, 이러한 파라미터는 사용자가 프로그래밍 가능하다. 예를 들면, 핸드셋이 매 세 번째 구간마다 깨어 있으며, 고유의 데이터 슬롯 동안에 수신하고, 매 6번째 구간마다 "활성중(I'm alive)" 메시지를 다시 베이스 유닛으로 송신하도록 프로그래밍될 수 있다. 이 경우, 유사한 전력 제약(constraint)을 갖지 않는 베이스 유닛은 매 구간마다 동기화 데이터를 송신할 수 있지만, "활성중(I'm alive)" 데이터 메시지가 모든 제 6 구간 마다 수신되는 한 핸드셋은 충분히 동기화되어 있음을 인지할 것이다. "활성중(I'm alive)" 데이터 메시지가 수신되지 않으면, 베이스 유닛(110)은 로크가 상실되었다는 것을 추정할 수 있고, 이때, 베이스 유닛(110)은 예컨대, 핸드셋의 각 데이터 패킷 슬롯 동안 3단계 더 높은 전력 레벨로 데이터/동기화 패킷을 손상된 핸드셋에 송신함으로써 링크를 복구하고자 할 수 있다. 예컨대, 핸드셋의 배터리가 교체되거나, 혹은 핸드셋이 고유의 TDMA 타이밍이 허용하는 것 보다 더 오랜 기간동안 서비스 범위밖에 있을 때, 로크는 분실될 수 있다. 이것은 시스템의 다이내믹(dynamic) 범위를 효과적으로 증가시킨다. 예를 들면, 30dB의 전력 제어 및 70dB의 자동 이득 제어(AGC : Automatic Gain Control)로, 시스템은 100dB 다이내믹 범위에 걸쳐 로크를 획득할 수 있다. In an alternative embodiment, the handset skips multiple sections as a whole and wakes up during the data slots of the handset, for example only once every third interval, which also monitors synchronization and real-time incoming calls. It will be enough. This further reduces the duty cycle. A “I'm alive” message sent from the handset (eg, sent in data slot 252) may be sent every interval or even when the handset is awake to receive data from base unit 110. It does not have to be transmitted for each interval. Preferably, these parameters are user programmable. For example, the handset may be programmed to wake up every third interval, receive during its own data slot, and send an "I'm alive" message back to the base unit every sixth interval. In this case, a base unit that does not have similar power constraints can transmit synchronization data every interval, but as long as the "I'm alive" data message is received every sixth interval, the handset is sufficient. You will notice that it is synchronized. If an "I'm alive" data message is not received, the base unit 110 may assume that the lock has been lost, where the base unit 110 may, for example, during each data packet slot of the handset. You may want to recover the link by sending data / synchronization packets to the compromised handset at three higher power levels. For example, locks may be lost when the handset's battery is replaced, or when the handset is out of service for a longer time period than the inherent TDMA timing allows. This effectively increases the dynamic range of the system. For example, with 30 dB of power control and 70 dB of automatic gain control (AGC), the system can acquire locks over a 100 dB dynamic range.
만일 핸드셋이 핸드셋이 수신하고 있는 구간 중 한 구간의 데이터 슬롯동안 착신된 호출을 검출한다면, 핸드셋은 전화를 걸어 오디오 통신이 가능하도록 동작모드 상태로 들어간다. 게다가, 만일 사용자가 전화를 걸기 위해 핸드셋을 켠다면, 핸드셋은 또한 동작 모드로 들어가 베이스 유닛에 적절한 데이터를 송신한다. If the handset detects an incoming call during a data slot in one of the sections that the handset is receiving, the handset makes a phone call and enters an active mode to enable audio communication. In addition, if the user turns on the handset to make a call, the handset also enters the operating mode and sends the appropriate data to the base unit.
동작 모드에서, 핸드셋이 오프 훅(off hook) 상태이고 사용중일 때, 핸드셋은 핸드셋에 대한 두 데이터 슬롯동안의 각 구간에 대해 한번씩 켜지고, 또한 오디오 슬롯 쌍이 할당된 매 필드의 두 오디오 패킷(오디오 패킷 쌍)에 대해서 켜지는 경우를 제외하고는, 핸드셋은 슬립 모드에서 처럼, 대부분의 TDMA 구간동안 비활성화 상태이다. 예를 들면, 만일 핸드셋(1201)이 동작상태이면, 핸드셋은 각 구간동안 데이터 슬롯(251, 252)에 대해서, 또한 각 행의 쌍에서의 짝수 행의 처음 두 개의 오디오 슬롯(총 24개의 오디오 슬롯)에 대해서 켜질 것이다. 따라서, 일 실시예에서, 동작모드일 때, 각 핸드셋은 전체 TDMA 구간의 24개 오디오 패킷과 단지 두 개의 데이터 패킷, 대략 12%{(26 슬롯/(9 ×12 ×2 슬롯)}의 듀티 사이클동안 켜진다(주어진 핸드셋이 매 필드가 아닌 한 필드 건너 다른 필드의 2개의 오디오 슬롯을 갖도록, 8개의 핸드셋이 동작중임을 가정한다).In the operating mode, when the handset is off hook and in use, the handset is turned on once for each interval between two data slots for the handset, and also two audio packets (audio packets in every field to which an audio slot pair is allocated) The handset is inactive during most TDMA periods, as in sleep mode, except when turned on. For example, if the handset 120 1 is in operation, the handset will display the first two audio slots (24 audio totals) for the data slots 251 and 252 during each interval and also for the even row in each row pair. Slot). Thus, in one embodiment, when in operational mode, each handset has 24 audio packets and only two data packets of the entire TDMA interval, a duty cycle of approximately 12% {(26 slots / (9 × 12 × 2 slots)}). (Assuming eight handsets are operating, so that a given handset has two audio slots in another field across one field rather than every field).
따라서, 슬립 모드 및 동작 모드에서, 본 발명의 TDMA 구조 및 전력 절약 프로토콜은 대부분의 시간 동안(슬립 모드이건 혹은 오프 훅 상태이건) 각 동작중인 핸드셋이 꺼지고, 따라서 많은 전력을 소비하지 않기 때문에, 전력이 효과적으로 사용되게 한다. 이러한 프로토콜은 도 3을 참조로 아래에서 더 상세하게 기술된다. Thus, in sleep mode and in operation mode, the TDMA architecture and power saving protocol of the present invention powers each handset off most of the time (whether in sleep mode or off hook state), and therefore does not consume much power. To be used effectively. This protocol is described in more detail below with reference to FIG. 3.
이제 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 1의 전화 시스템(100)의 각 핸드셋(120i)에 의해 구현된 전력 절약 프로토콜(300)의 상태도가 도시되어있다. 프로토콜(300)은 4개의 계층(layer){비활성 계층(310), 초기화 계층(320), 대기 링크 계층(330) 및 활성 링크 계층(340)}을 포함한다. 비활성 계층(310)은, 핸드셋(120i)이 베이스 유닛(110)과 접속되지 않을 때 발생한다. 링크가 수립될 때, 즉 핸드셋이 RF 채널, 반송파 및,상기 RF 채널을 사용하는데 필요한 타이밍 오프셋, 및 최종적으로 구간 동안 TDMA 기준을 찾는 과정에 있을 때, 초기화 계층(320)은 발생한다. 대기 계층(330)은, 베이스 및 핸드셋이 동기화 로크 상태를 이루었을 때 사용되고, 활성 링크 계층(340)은 활성 오디오 통신일 때 발생한다. 따라서, 대기 계층(330)은 슬립 모드에 해당하고, 활성 링크 계층(340)은 동작 모드에 해당한다.Referring now to FIG. 3, shown is a state diagram of a power saving protocol 300 implemented by each handset 120 i of the telephone system 100 of FIG. 1, in accordance with an embodiment of the present invention. Protocol 300 includes four layers (inactive layer 310, initiation layer 320, standby link layer 330 and active link layer 340). Inactive layer 310 occurs when handset 120 i is not connected to base unit 110. When the link is established, i.e., the handset is in the process of finding the RF channel, the carrier and the timing offset required to use the RF channel, and finally the TDMA reference during the interval, the initialization layer 320 occurs. The standby layer 330 is used when the base and handset are in a synchronized lock state, and the active link layer 340 occurs when active audio communication. Accordingly, the standby layer 330 corresponds to a sleep mode, and the active link layer 340 corresponds to an operation mode.
비활성 계층(310){비활성 상태(311)}에 있기 위한 세 가지 원인이 있다. 첫째는, 만일 핸드셋 혹은 베이스에 전력의 공급이 없을 때(핸드셋의 전력 차단 혹은 배터리의 교체)이며, 둘째는, 핸드셋이 꺼져있을 때(전력의 공급이 안됨)이며, 셋째는 핸드셋이 서비스 범위밖에 있을 때이다. 따라서, 핸드셋이 배터리 교체와 같은 확장된 시기(extended period)동안 비동기화 되거나 혹은 국부 TDMA 동기화가 유지할 수 있는 것보다 더 오랫동안 서비스 범위밖에 있을 때, 비활성 계층(310)은 발생한다. 비활성 계층을 떠나, 초기화 계층(320)의 초기화 상태(321)를 시작하기 위한 두 가지 방법이 있다. 첫째는, 사용자가 핸드셋을 트리거(trigger)하여, 핸드셋의 각 데이터 슬롯동안 상기 핸드셋을 위해 베이스 유닛(110)에 의해 송신된 동기화 펄스에 대한 탐색을 개시하는 것이고, 둘째는 핸드셋이 주기적으로 탐색을 자체-개시(self-initiate)하는 것이다. 그러나, 이러한 탐색은 수신기의 계속적인 동작을 요구하는 많은 전력을 필요로 하는 동작이다. There are three reasons for being in the inactive layer 310 (inactive state 311). First, if there is no power to the handset or base (handset power off or battery replacement), second, when the handset is off (no power), and third, the handset is out of service range. It is when there is. Thus, the inactive layer 310 occurs when the handset is asynchronous for extended periods, such as battery replacement, or out of service for longer than local TDMA synchronization can maintain. There are two ways to enter the initialization state 321 of the initialization layer 320, leaving the inactive layer. The first is that the user triggers the handset to initiate a search for synchronization pulses sent by the base unit 110 for the handset during each data slot of the handset, and the second handset periodically initiates a search. It's self-initiating. However, this search is an operation that requires a lot of power, requiring continuous operation of the receiver.
따라서, 바람직한 실시예에서, 전력의 사용은 자체-개시된 탐색의 빈도를 수 분마다 한번으로 줄임으로써 제한된다. 이것은 비활성 핸드셋이 베이스 전력 차단의 경우에 자동적으로 회복하게 한다. 따라서, 이러한 기술은 베이스 배터리 백업(backup)에 대한 저가의 대안을 제공하고, 그리고 이러한 기술은, 만일 서비스 범위밖에 있기 때문에 신호가 손실된다면 과도한 배터리의 소모 없이 자동 회복을 가능하게 한다. 따라서, 비활성 계층에서, 사용자가 링크의 수립을 개시하거나 주기 타이머가 베이스의 동기화 패킷의 송신을 탐색하도록 핸드셋을 자극할 때까지, 핸드셋은 어떠한 동작도 하지 않도록 구성될 수 있다. 앞에서 기술한 바와 같이 링크가 비활성 계층에 있을 때, 베이스는 세 개의 다른 전력 레벨에서 동기화 패킷을 계속해서 송신한다. Thus, in a preferred embodiment, the use of power is limited by reducing the frequency of self-initiated searches to once every few minutes. This allows the inactive handset to recover automatically in the event of a base power cut. Thus, this technique provides a low cost alternative to base battery backup, and this technique allows for automatic recovery without excessive battery drain if the signal is lost because it is out of service range. Thus, in the inactive layer, the handset may be configured to do nothing until the user initiates the establishment of the link or until the periodic timer prompts the handset to search for transmission of the base synchronization packet. As previously described, when the link is in the inactive layer, the base continues to transmit synchronization packets at three different power levels.
핸드셋이 베이스 유닛 신호와 서로 관계되고, 비활성 계층(310)을 나가면, 신호는 복조되어야하고, 핸드셋은 수신한 신호가 베이스에 속한 것인지를 결정하도록 검사를 해야 하며, 또 핸드셋은 베이스와 핸드셋 TDMA 타이머를 동기화하기 위해 타임 스탬프 정보를 또한 교환해야 한다{초기화 계층(320)의 상태(321, 322)}. 채널 및 TDMA 타이머가 동조되면, 링크는 대기 링크 계층(330){상태(331)}에 도달할 수 있다. 타임 스탬프는, 링크된 상태(331)가 달성되는 임계값 이하에 타이밍 에러가 있을 때까지 핸드셋과 베이스 사이에서 교환된다. If the handset correlates with the base unit signal and exits the inactive layer 310, the signal must be demodulated, the handset must check to determine if the received signal belongs to the base, and the handset has a base and handset TDMA timer. Time stamp information must also be exchanged (states 321 and 322 of initialization layer 320) in order to synchronize them. Once the channel and the TDMA timer are tuned, the link can reach the idle link layer 330 (state 331). The time stamp is exchanged between the handset and the base until there is a timing error below the threshold at which the linked state 331 is achieved.
대기/슬립 모드에서, 핸드셋이 "링크된" 상태인 동안, 핸드셋은 국부 클록을 동기화하기 위해 TDMA 동기화 상태(332)로 들어가는 시점에서, 동기화 패킷(동기화 데이터를 구비한 데이터 패킷)을 수신하기 위해서 베이스(110)와 단지 주기적(즉, 매 n 초 혹은 m 구간마다)으로 점검을 한다. 타임 스탬프는 핸드셋이 TDMA 시간을 베이스와 동기화를 유지하게 하기 위해 동기화 패킷에 포함되어 송신된다. "활성중(I'm alive)" 승인 펄스는, 이러한 동기화 패킷이 성공적으로 수신될 때 베이스 유닛(110)에 다시 전송될 수 있다. 베이스가 충분히 자주 승인 펄스를 수신하는데 실패한다면, 베이스는 링크가 끊어진 것으로 간주하고, 비활성 계층에서처럼 다수의 전력 레벨에서 송신을 시작할 것이다. In standby / sleep mode, while the handset is in the "linked" state, at the time the handset enters the TDMA synchronization state 332 to synchronize the local clock, to receive a synchronization packet (a data packet with synchronization data). The base 110 is only checked periodically (ie every n seconds or m interval). The time stamp is sent included in the synchronization packet to keep the handset in sync with the TDMA time. An “I'm alive” acknowledgment pulse may be sent back to the base unit 110 when this synchronization packet is successfully received. If the base fails to receive an acknowledgment pulse often enough, the base will consider the link broken and will begin transmitting at multiple power levels as in the inactive layer.
핸드셋이 호출을 개시하거나{상태(331)에서 상태(342)로 이동} 혹은 베이스가 핸드셋의 호출에 대한 응답{상태(331)에서 상태(341)로 이동}을 요청할 때, 활성 통신(동작 모드)은 발생한다. 링크가 동작하기 때문에, 핸드셋은 데이터 패킷을 교환함으로써 개시된다. 데이터 패킷은 호출이 도착하였음을 나타내고, 베이스는 항상 핸드셋 송신을 모니터한다. 활성 통신 동안에, 타임 스탬프는 교환되지 않지만, TDMA 동기화는 통신 패킷이 있는지 없는지를 검사함으로써 유지된다. 사라질 때까지 순차 상관관계 피크(sequential correlation peaks)가 관찰되어 왔던 지점은, TDMA 타이머의 위상의 강력한 표시(robust indication)를 주는 에지(edge)를 제공한다. 활성 통신동안에 패킷은 일관되게 발생하기 때문에, TDMA 위상은 패킷의 에지를 점검함으로써 유지된다. Active communication (operation mode) when the handset initiates a call (moves from state 331 to state 342) or the base requests a response to the call of the handset (state 331 to state 341). ) Occurs. Since the link is operational, the handset is initiated by exchanging data packets. The data packet indicates that the call has arrived and the base always monitors the handset transmission. During active communication, time stamps are not exchanged, but TDMA synchronization is maintained by checking for the presence or absence of communication packets. The point where sequential correlation peaks have been observed until disappearing provides an edge that gives a robust indication of the phase of the TDMA timer. Since packets occur consistently during active communication, the TDMA phase is maintained by checking the edges of the packets.
대기 링크 계층(330)(슬립 모드)에서 발생하는 것과 같이 오랜 시간동안 통신이 없는 경우에만 TDMA 주파수 로크는 중요한데, 이는 주파수 기준이 일반적으로 핸드셋과 베이스 모두에서 매우 정확한 수정 발진자에 의해 제공되기 때문이다. 호출을 완료하면, 타임 스탬프는 TDMA 기준 주파수 로크를 유지하기 위해 때때로 국부 클록을 조정하기 위해 대기 링크 계층(330)에서 교환될 것이다. 조정되지 않은 TDMA 시간 베이스는 수정 발진기로부터 유도되기 때문에 여전히 꽤 정확하고, 하나의 구간동안 많은 차이로 TDMA 슬롯과 타이밍이 맞지 않을(time out) 것이다. 시간 베이스를 타임 스탬프에 기초하여 주파수 로크된 루프를 조정함으로써, 시간 베이스는 몇몇 TDMA 구간에 걸쳐 정확하게 될 것이고, 이것은 핸드셋이 최소한 속도로 데이터를 폴링(polling)하게 한다. TDMA frequency lock is important only if there is no communication for a long time, such as occurs in standby link layer 330 (sleep mode), because the frequency reference is typically provided by a very accurate crystal oscillator on both the handset and base. . Upon completion of the call, time stamps will be exchanged at standby link layer 330 to adjust the local clock from time to time to maintain the TDMA reference frequency lock. The unadjusted TDMA time base is still quite accurate because it is derived from the crystal oscillator and will not time out with the TDMA slots by much difference during one interval. By adjusting the time base to the frequency locked loop based on the time stamp, the time base will be accurate over several TDMA intervals, which allows the handset to poll data at least at a rate.
본 발명의 프로토콜의 하나의 장점은, 일단 동기화되면, 핸드셋이 링(ring)과 타임 스탬프 데이터가 송신될 특정 데이터 타임 슬롯을 폴링할 필요만 있다는 것이다. 핸드셋은 심지어 매 구간마다 폴링할 필요가 없는데, 이는 프로토콜이 많은 구간에서 사용자가 착신된 호출에 응답하게 할 것이기 때문이며, 이러한 많은 구간은 베이스가 핸드셋을 비동기화된 것으로 고려하기 전에 통과할 것이다. 동기화 패킷은 TDMA 링크를 주파수 로크 상태로 유지하기 위해서 타임 스탬프를 포함하며, 데이터 패킷의 에지는 TDMA 링크 위상이 로크 상태를 유지하게 한다. 본 발명의 TDMA 시스템에서, 착신된 호출에 대해 폴링율이 20 TDMA 데이터 구간에 대해 1초 라 가정하면, 이것은 대략 0.02%(200㎲/패킷)의 듀티 사이클에 대한 핸드셋 수신기(122)에 해당한다. 승인은 이와 동일한 비율로 핸드셋 송신기(121)를 동작시킬 것이다.당업자는, 본 발명의 원리에 따라 위에서 기술한 무선 시스템이 베이스 유닛(110)이 셀룰러 전화 네트워크에서 하나의 셀을 담당하는 기지국을 나타내는 셀룰러 시스템일 수 있음을 인식할 것이다. 본 발명의 특성을 설명하기 위해서 위에서 기술되고, 도시된 요소의 상세 사항, 재료 및 배열에 있어서의 다양한 변형이 첨부된 청구항에서 언급된 본 발명의 원리 및 범위에 벗어나지 않고 당업자에 의해 이루어질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. One advantage of the protocol of the present invention is that once synchronized, the handset only needs to poll a particular data time slot to which the ring and time stamp data will be transmitted. The handset does not even need to poll every interval since the protocol will allow the user to answer incoming calls in many intervals, many of which will pass before the base considers the handset asynchronous. The synchronization packet includes a time stamp to keep the TDMA link in frequency locked state, and the edge of the data packet causes the TDMA link phase to remain locked. In the TDMA system of the present invention, assuming that the polling rate for an incoming call is 1 second for a 20 TDMA data interval, this corresponds to the handset receiver 122 for a duty cycle of approximately 0.02% (200 ms / packet). . The acknowledgment will operate the handset transmitter 121 at this same rate. The practitioner will appreciate that, according to the principles of the present invention, the wireless system described above represents a base station in which the base unit 110 is responsible for one cell in a cellular telephone network. It will be appreciated that it may be a cellular system. Various modifications in the details, materials, and arrangements of the elements described above to illustrate the characteristics of the present invention, and that the changes can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention mentioned in the appended claims. I can understand.
상술된 바와 같이, 본 발명은 멀티-라인 무선 전화 시스템, 특히 무선 전화 시스템의 배터리로 동작하는 무선 핸드셋(handset)에서 전력을 절약하기 위한 기술에 이용가능하다. As mentioned above, the present invention is applicable to a technique for saving power in a battery-operated wireless handset of a multi-line wireless telephone system, especially a wireless telephone system.
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DE69933018T2 (en) * | 1999-07-23 | 2007-08-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Method for reducing the power consumption of a radio receiver |
US7039062B1 (en) * | 1999-12-15 | 2006-05-02 | Microtune (Texas) L.P. | System and method for pulsed cable telephony |
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GB2359458A (en) * | 2000-02-18 | 2001-08-22 | Motorola Israel Ltd | A battery operated mobile telephone wherein receiving slots of a channel are skipped in idle mode and a communication circuit de energised |
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US4398192A (en) * | 1981-12-04 | 1983-08-09 | Motorola Inc. | Battery-saving arrangement for pagers |
US5150361A (en) * | 1989-01-23 | 1992-09-22 | Motorola, Inc. | Energy saving protocol for a TDM radio |
US4964121A (en) * | 1989-08-30 | 1990-10-16 | Motorola, Inc. | Battery saver for a TDM system |
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