KR19990087069A - 원할한 로밍을 제공하는 메시징 시스템 및 방법 - Google Patents

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에릭 토마스 이튼
데이비드 에프. 윌라드
윌리엄 제이. 쿠즈니키
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다니엘 케이.니콜스
모토로라 인코포레이티드
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Abstract

수신 장치(126)에 원할한 로밍 기능을 제공하는 전송 시스템(100) 및 방법을 개시한다. 상기 수신 장치는 국부의 지리적 영역 내에서의 메시지의 수신을 가능하게 하기 위한 다수의 제1 타입의 주소(1202) 및 넓은 지리적 영역 내에서의 메시지의 수신을 가능하게 하기 위한 적어도 하나의 제2 타입의 주소(1214)를 저장하는 코드 메모리(422)를 포함한다. 상기 전송 시스템(100)은 국부의 지리적 영역 내에서 다수의 제1 타입 주소 및 이와 연관된 메시지를 전송하는 제1송신기(SSID1), 다수의 제1 타입 주소를 적어도 하나의 제2 타입 주소로 변환하는 것을 제어하는 콘트롤러(204) 및 넓은 지리적 영역 내에서 적어도 하나의 제2 타입 주소 및 이와 연관된 다수의 메시지를 전송하는 제2송신기(SSID2-SSID5)를 포함한다.

Description

원할한 로밍을 제공하는 메시징 시스템 및 방법
넓은 영역(wide area)에 걸쳐, 예를 들어 국가적으로 심지어 전 세계적으로 서비스를 제공하는 통신 시스템이 상용화되어 있다. 이 광역 시스템(wide area system)은 하나의 도시 또는 도시들의 집단을 포함하는 지역과 같은 특정한 지리적 영역에 서비스를 제공하는 국부적 시스템(local area system)이 다수 모여 구성된다. 위의 광역 시스템은 종종 다양한 무선 통신 주파수상에서 작동되며, 또한 이러한 광역 시스템에서는 국부적 시스템 사이를 로밍할 수 있는 통신 수신기가 그로 전송되는 메시지의 반송(carry)용으로 지정된 하나 또는 그 이상의 주파수를 식별할 수 있도록 하기 위하여 다양한 주파수를 검색(scanning)하는 기능을 갖추고 있어야 한다.
가입자가 요구하는 서비스의 등급에 따라서, 가입자가 휴대하는 통신 수신기는 국부의 지리적 영역 또는 가입자가 주로 위치하는 지역 내에서 통화 가능 범위(coverage)를 제공하는 홈 시스템(home system)에 할당될 것이고, 다양한 소스로부터의 메시지 전달을 가능하게 하기 위하여 하나 또는 그 이상의 주소를 할당받을 것이다. 어떤 경우에는 전송 중인 메시지가 하나의 가입자군으로 가는 경우가 있는데, 이 경우 통신 수신기는 하나의 그룹 주소(group address)를 할당받게 된다.
초기의 광역 통신 시스템에서는 통신 수신기들에 할당되는 주소들이 통합관리될(coordinated) 필요가 있었는데, 이러한 필요성에 맞추다 보니 메시지 전송을 위하여 사용되는 신호 프로토콜(signaling protocol)에 따라서는 한 지역에서 다른 지역으로 로밍할 수 있는 가입자의 수가 크게 제한을 받게 된다.
위의 주소에 관한 제한문제는 다른 선행 기술의 광역 통신 시스템에서는 개선되었는데, 이는 수신기에 할당된 각각의 주소에 시스템 ID를 붙임으로써 각각의 수신기에 할당된 많은 개별적인 주소들의 수에 일대일 대응하는 다수의 긴 주소(long addresses)를 만들어내는 것이다. 상기 시스템에서는 국부적으로 할당된 주소들은 다른 지리적인 영역에서 국부적으로 작동되는 다른 통신 수신기들에게 재할당될 수 있다. 다른 국부적 통신 수신기가 주소를 잘못 검출하는 것을 방지하기 위하여 긴 주소들은 정규 주소들(regular addresses)과 관계없이 묶여서(in batches) 전달되어야 했다.
보다 고속의 호출 프로토콜(paging protocol)이 등장함에 따라 호출기 사용자(paging user)는 전통적인 개인 호출 서비스뿐 아니라 더 많은 정보 서비스와 여타의 그룹 메시지를 받기를 기대하고 있음은 의심의 여지가 없다. 지역적인 그리고 전 세계적인 로밍이 흔해지면서, 호출기 사용자는 자신의 국부적인 통화 가능 범위 (local coverage area)에서 가능한 서비스들이 로밍 중에도 자신에게 전송되기를 기대할 것이다. 이렇듯 사용자당 트래픽(traffic)이 증가하고 로밍 서비스가 성장함에 따라 서비스 제공자는 로밍 트래픽을 여행자에 의하여 요구되는 통신 가능 지역에만 집중시킴으로써 전체 로밍 관련 기반 설비(roaming infrastructure)의 채널 용량을 극대화시키게 되는 결과를 낳게 된다. 로밍을 집중시키면 로밍 가입자에 의하여 요구되는 실제의 통신 가능 범위보다 훨씬 넓은 영역에 로밍 트래픽(roaming traffic)을 보냈던 그 이전의 경우에 비해 기반 설비의 네트웍적인 측면이 복잡해지게 된다. 또한 이로 인해, 특히 호출기가 자신의 트래픽를 담고 있는신호가 어느 것인지를 모르는 두 통신 가능 영역 사이의 영역에서 호출기의 작동이 복잡해지게 된다.
따라서, 무선 통신 시스템내에서 작동되는 수신 장치에 원할한 로밍 기능을 제공하는 방법 및 장치가 필요하다.
본 발명은 일반적으로는 무선 통신 시스템(radio communication systems)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 무선 통신 시스템내에서 작동되는 수신 장치에 원할한 로밍 기능(flexible roaming capability)을 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 수신 장치에 로밍 기능을 제공하는 광역 통신 시스템의 도면.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 신호 프로토콜을 도시하는 타이밍도.
도 5은 본 발명에 따른 프레임 정보 워드의 구조를 도시하는 타이밍도.
도 6 내지 도 7은 하나의 동시 송출 시스템 식별(Simulcast System IDentification, SSID) 정보가 부호화되어있는 블록 정보 워드의 구조를 도시하는 도면.
도 8 내지 도 9는 본 발명에 따른 로밍 네트웍 식별(NID) 정보가 부호화되어 있는 주소 워드와 벡터 워드의 각각의 구조를 도시하는 도면.
도 10은 본 발명에 따른 하나의 워드, 또는 짧은 주소의 구조를 도시하는 도면.
도 11은 본 발명에 따른 두 개의 워드, 또는 긴 주소의 구조를 도시하는 도면.
도 12는 본 발명에 따른 수신 장치가 여러 채널을 검사할 수 있게 하는 다중 주파수 채널의 수신 패턴을 도시하는 프레임도.
도 13은 본 발명에 따른 페이징 터미널의 전기적 블록도.
도 14는 본 발명에 따른 가입자 데이터 베이스와 네트웍 데이터 베이스를 도시하는 도면.
도 15는 본 발명에 따른 수신 장치의 전기적 블록도.
도 16은 본 발명에 따른 송신국을 도시하는 전기적 블록도.
도 17은 본 발명에 따른 로밍하는 수신 장치에 전송되는 메시지의 처리를 도시하는 흐름도.
도 18은 본 발명에 따른 로밍하는 수신 장치에 전송되는 메시지의 일반적인 처리과정을 도시하는 흐름도.
도 19는 본 발명에 따른 주소가 통합 괸리되지 않을 때의 로밍하는 수신 장치의 작동을 도시하는 흐름도.
도 20은 본 발명에 따른 주소가 순서대로 통합관리될 때의 로밍하는 수신장치의 작동을 도시하는 흐름도.
도 1은 본 발명에 따른, 호출 수신기(paging receiver), 데이타 통신 수신기, 또는 정보 서비스 수신기등의 수신 장치에 원할한 로밍 기능을 제공하는 메시지 전송 시스템, 특히 전국적인 호출 시스템과 같은 광역 통신 시스템의 블록도이다. 광역 시스템(100)은 넓은 지리적 영역을 차지하는데, 예를 들면 하나의 도시(SSID1-SSID5) 또는 도시의 집단(NID1)을 포함하는 지역같은 국부의 지리적 영역에 서비스를 제공하는 동시 송출 지역(simulcast transmission zone)(110)으로 식별되며 하나 또는 그 이상의 국부적 무선 주파수 채널에서 작동되는 많은 국부적 시스템을 포함하는 전국적인 통신 시스템을 들 수 있다. 모든 수신 장치들은 홈 무선 주파수 채널에서 작동되는 홈 시스템에 할당된다. 수신장치(126)에 전송되는 메시지들은 전화(112) 또는 다른 메시지 입력 장치(message entry device)에 의하여 당업자에게 잘 알려진 방식으로 발생된다. 전화(112)에 의하여 발생된 통화자의 메시지는 공중 교환 전화망(PSTN)을 거쳐서 미합중국 일리노이주 샤움부르그에 위치한 모토롤라사에서 제조한 MPS2000 입력 프로세서와 같은 메시징 시스템 입력(MS-I)(115)에 전송되는데, MS-I는 몇가지 예를 들어 PSTN, PSDN, LAN(Local Area Network)과 같은 외부 네트웍에서 메시지를 받기위한 페이징 네트웍 노드(paging network node)이다. MS-I(115)는 미합중국 일리노이주 샤움부르그에 위치한 모토롤라사에서 제조한 MPS2000 센트럴 프로세서와 같은 메시징 시스템 홈(MS-H)과 결합하는데, MS-H는 더 자세히 후술하겠지만 가입자를 위하여 가입자 데이터 베이스 레코드 같은 것들을 저장하는 페이징 네트웍 노드이다. MS-I(115)와 MS-H(116)은 종종 결합하여 페이징 터미널이 되는데, 이러한 터미널로는 예를 들어 미합중국 일리노이주 샤움부르그에 위치한 모토롤라사의 WMG-Administrator가 있다. MS-H(116) 또는 페이징 터미널 (이하, 페이징 터미널이라 함)은 후술하는 바와 같이 메시지를 처리하고 처리된 메시지를 미합중국 일리노이주 샤움부르그에 위치한 모토롤라사에서 각각 제조한 CNET 콘트롤러, MPS 2000 출력 콘트롤러, RF-Conductor 등과 같은 하나 또는 그 이상의 메시징 시스템 출력(120) (이하, 출력 콘트롤러라 함)으로 전송하는데, 이것들은 RF 채널의 관리 및 국부적 시스템 내에서 작동되는 수신 장치가 수신할 메시지를 그 국부적 시스템 (본 예에서는 SSID1 및 SSID5로 표시됨) 내에서 전송하기 위하여 사용되는 기지국의 관리를 위하여 필요한 정보의 코드를 발생시키는 페이징 네트웍 노드이다. 페이징 터미널(116)은 공중 교환 전화망, 무선 주파수, 마이크로 웨이브, 위성 통신 링크등과 같이 잘 알려진 많은 통신 링크(128) 중 하나를 이용하여 출력 콘트롤러(120)와 통신한다.
수신 장치(126)와 같은 통신 수신기가 홈 시스템에서 다른 국부적 시스템으로 로밍할 때는, 메시지는 그 국부적 시스템으로 전송된다. 메시지 전송은 공중 교환 전화망(114)을 통할 수도 있고, 또는 잘 알려진 광역 데이터 전송 네트웍(124)중 하나를 사용하여 이루어질 수 있다. 페이징 터미널(116)은 메시지 게이트웨이(122)를 통하여 광역 데이터 전송 네트웍(124)과 통신하는데, 게이트웨이는 당업자에게 잘 알려진 방식으로 하나의 네트웍에서 다른 네트웍으로 변환(translate)하기 위하여 이용되는 프로세서이다. 각각의 다른 국부적 시스템들은 전술한 바와 같이 메시지를 처리하는 페이징 터미널(118)을 가지고 있으며, 메시지는 광역 데이터 전송 네트웍(124)에 의하여 수신될 뿐 아니라 국부적 시스템내에서도 발생된다.
각각의 국부의 지리적 영역(110)내에서 수신 장치들은 메시지가 전송되고자 하는 수신장치를 식별하는 하나의 주소, 또는 주소들의 그룹을 개별적으로 할당받는다. 주소들은 후술할 FLEXTM신호 프로토콜같은 잘 알려진 많은 신호 프로토콜 중에서 하나를 이용하여 할당될 수 있다. 주소들이 수신 장치들에 할당될 때에는 주소들은 통합 괸리가 되어서 주소들이 다른 국부의 지리적 영역에서 반복되지 않도록 할당될 수도 있으며, 또는 주소들은 통합관리되지 않아서 하나 또는 그 이상의 다른 국부의 지리적 영역에서 반복되도록 할당될 수도 있다. 전형적인 신호 프로토콜들은 전국의, 또는 전세계의 모든 국부적 시스템들에 걸쳐서 주소가 통합관리될 수 있을 정도의 충분한 숫자의 주소를 제공하지는 않는다. 통신 수신기들의 그룹에 할당된 주소인 그룹 호출 주소(group call address)들의 할당뿐만 아니라 하나의 수신 장치에 대한 다중 주소(multiple addresses)의 할당은 더 상세히 후술하는 바와 같이 국부의 지리적 영역 사이에서의 주소 할당의 통합 괸리를 더욱 복잡하게 만들었다.
페이징 터미널(116)만이 게이트웨이(122)를 거쳐서 국부적 시스템과 통신하는 것으로 보여지지만, 각각의 페이징 터미널(118) 역시 홈 시스템의 MS-O(120)과 통신할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 2 내지 도 4에서 FLEXTM신호 프로토콜과 같은 본 발명과 함께 사용하기 편리한 신호 프로토콜을 도시한다. 도 2에서 보여지는 신호 시스템은 각각 0에서 127까지 번호매겨진 128개의 프레임으로 구성된다. 프레임들은 분당 32프레임씩 전송되므로 총 128 프레임 사이클에는 4분이 소요된다. 1시간은 0에서 14까지 번호매겨진 15 사이클로 나누어진다. 이 프로토콜은 보편적인 기준시(universal time reference)와 결합될 수 있는 동기 타임 슬롯 프로토콜(synchronous time slot protocol)이다. 전형적으로 프레임 0은 수신기가 현재의 프레임과 사이클 번호로부터 실제 시간을 뽑아낼 수 있도록 하기 위하여 매 시간의 시작에 동기되며, 이렇게 함으로써 1시간내에서의 조정할 필요없는 정확한 시각을 수신기에게 제공한다.
또한, 그 프로토콜은 다수의 시분할 다중화 페이즈(time division multiplexed phases)를 지원하는데, 예를 들어서 6400 bps(bit per sec)의 데이타 스트림이 1600bps의 4개의 스트림으로 시분할 다중화된다. 이러한 신호 구조는 미합중국 특허 제 5,168,493호에 개시되어 있다. 따라서, 도 2에 도시된 일반적인 프레임 구조는 하나의 페이즈를 표현한 것이며, 이는 4개의 페이즈 각각마다 같다.
매 프레임은 도 3에 도시된 바와 같이 싱크 부분(sync portion)과 여러개의 블록을 포함한다. 또한 싱크 부분은 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 싱크 1 부분(S1)과 하나의 프레임 정보(FI) 워드, 그리고 하나의 싱크 2 부분(S2)을 포함한다.
수신 장치(126)와 같은 각각의 수신기는 무선 주파수(RF) 채널에서 나타나는 128 프레임 세트 중에서 하나의 베이스 프레임을 할당받는다. 수신기는 매 사이클마다 한 프레임 이상을 검사(monitor)하도록 할당받음으로써 배터리 수명은 줄어 들지만 더 자주 메시지 전송을 받을 수 있다. 일단 수신기가 RF 채널에 동기가 되면 수신기가 자신에게 할당된 프레임을 아주 좁은 시간 윈도우(very tight time window)내에서 발견할 것이 기대된다. 동시 송출 분배 오차(simulcast distribution error)의 영향과 수신기의 수신 가능 영역내에서의 여러 신호들의 전파 시간 차이의 영향을 감소시키는데 기여한 4레벨 FM의 사용은 (2레벨 FM과 비교하여) 심볼당 데이터 전송 속도를 배가시켰다.
도 4에서 도시된 바와 같이 매 프레임의 싱크 1 부분(S1)은 프레임 타이밍과 심볼 타이밍을 제공하며 프레임의 잔여부분의 속도를 나타낸다. 프레임 정보 워드(FI)는 프레임과 사이클 번호를 위한 11 비트, 시간 다이버시티 시스템(time diversity system)을 나타내기 위한 또는 전통적인 FLEXTM시스템에서 로우 트래픽(low traffic)의 페이즈를 나타내기 위한 5 비트, 로밍 트래픽을 반송하는 주파수의 존재를 나타내고 바람직하게는 메시지 및 다른 정보를 전달하기 위하여 GPS 정렬된(GPS aligned) 로밍 서포트 비트라고 불리우는 1 비트를 포함한다. 후술할 로밍 서포트 비트(Roaming Support Bit)는 어떠한 네트웍 로밍 정보의 인식을 위하여 사용된다.
싱트 2 부분(S2)은 블록의 적절한 다중 분리(demultiplexing) 및 복호(decoding)를 위하여 프레임의 블록 속도와의 동기를 맞출 수 있게 한다.
블록 정보 워드라고 불리우는 블록 정보 필드(BI)는 최초 삽입 블록(B0)의 최초 1 내지 4블록이며 프레임과 시스템 구조 정보를 포함하는데 이중 일부는 본 발명과 관련있으며 더 상세히 후술한다.
주소 필드(AF)는 블록 정보 워드 바로 뒤에 시작되며 후술하는 바와 같은 짧은 주소들과 긴 주소들로 구성된다. 벡터 필드(VF)는 주소 필드와 일대일 관계를 유지한다. 벡터 워드는 연관된 메시지의 시작 워드를 가리킨다. 메시지 필드(MF)는 벡터 필드에 의하여 특정된 메시지 워드를 포함한다. IB는 사용되지 않으며 적절한 비트 패턴으로 채워진 빈 블록(idle block)을 의미한다.
도 5에서 프레임 정보 워드의 구조를 더 상세히 도시한다. 프레임 정보 워드의 여러 파라미터들은 다음과 같이 정의된다.
c: 사이클 번호 (0-14) c3c2c1c0 15/시간
f: 프레임 번호 (0-127) f6f5f4f3f2f1f0 128/사이클
n: 로밍 서포트 비트(Roaming Support Bit) n이 1이면 로밍 지원 네트웍을 의미하고, n이 0이면 로밍 지원 네트웍이 없음을 의미한다.
r: 시간 다이버시티 페이징 시스템(Time Diversity Paging System)
r이 1이면 t3t2t1t0는 반복 포맷이 존재한다는 것을 나타내기 위하여 예약된다.
r이 0이면 t3t2t1t0는 한 프레임 내에서 각각의 페이즈에 대한 로우 트레픽 플래그(Low Traffic Flag)이다
t: "r"의 값에 따라 결정되는 정의
3200 bps에서는 t3=t2와 t1=t0가 프레임의 두 개의 페이즈를 표시
1600 bps에서는 t3=t2=t1=t0가 프레임의 하나의 페이즈를 표시
t=1: 블록 0에 포함된 주소 필드를 나타낸다
t=0: 블록 0를 넘어서 확장된 주소 필드를 표사한다
이러한 플래그들은 트래픽이 적고(low) 모든 주소들이 블록 0내에 포함된다는 것을 미리 알려준다.
x: 표준 4 비트 체크 문자
도 6은 블록 정보 워드 1의 하나의 예를 도시한다. 블록 정보 워드 1은 주소 필드의 시작을 나타내는 2개의 "a" 비트인 a0a1을 포함하며, 벡터 필드의 시작을 정의하는 6개의 "v" 비트인 v5v4v3v2v1v0를 포함하며, 다음 프레임으로 통화량이 넘침(traffic overflow)을 나타내는 2개의 "c" 비트인 c1c0를 포함하며, 마스크 될 높은 자리의 프레임 번호 비트들의 수를 나타내는 3개의 "m" 비트인 m0m1m2를 포함하며, 주소 필드의 시작에서 우선 순위 주소들의 수를 나타내는 4개의 "P" 비트인 P3P2P1P0를 포함한다.
도 7은 블록 정보 워드 2, 3, 4의 하나의 예를 도시한다. 워드 포맷 타입(Word Format Type)은 포맷 비트인 f2f1f0에 의하여 표시되며, s는 데이터를 의미하며 x는 역시 표준 4 비트 체크 문자이다.
아래에 도 7에서 f 및 s비트의 비트 패턴 정의를 도시하는 표가 있다. f2f1f0의 값에 따라서 데이터 비트인 s13-s0는 특별한 의미 또는 응용을 가진다. f2f1f0가 (000)이 되면, s13-s0는 512개의 가능한 LID를 식별하는 9 비트의 국부적 식별 번호 (i8-i0) 및 특정한 LID와 결합된 32개의 통신 가능 지역(Coverage Zone)을 표시하는 5 비트의 통신 가능 지역 번호인 C4C3C2C1C0를 표시한다.
f2f1f0 s13s12s11s10s9s8s7s6s5s4s3s2s1s0
0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 i8i7i6i5i4i3i2i1i0C4C3C2C1C0m3m2m1m0d4d3d2d1d0Y4Y3Y2Y1Y0S2S1S0M5M4M3M2M1M0H4H3H2H1H0나중 사용을 위하여 예약나중 사용을 위하여 예약I9I8I7I6I5I4I3I2I1I0A3A2A1A0나중 사용을 위하여 예약c9c8c7c6c5c4c3c2c1c0T3T2T1T0 512개의 LID32개의 통화가능지역달,일,년초,분,시시스템 정보,타입국가 코드,로밍 트래픽 플래그
f2f1f0가 (001)이 되면 데이터 비트 패턴인 s13-s0는 월,일,년의 정보를 표시한다. f2f1f0가 (010)이 되면 데이터 비트 패턴인 s13-s0는 초,분,시의 정보를 표시한다. f2f1f0가 (101)이 되면 데이터 비트인 s13-s4는 시스템 정보를 표시하고, 데이터 비트인 s3-s0는 타입을 표시한다.
마지막으로 f2f1f0 비트 패턴인 (111)이 중요한데, 이는 10비트의 국가 코드인 c9-c0 및 트래픽 분리 플래그(traffic splitting flag) T3-T0라고 불리우는 4 비트를 나타내는데 양쪽 모두 이하 더 상세히 설명한다.
국가 코드는 예를 들어 당해 분야에서 잘 알려진 CCITT Standard ITU-T Standard E.212 Annex A를 따른다. 10 비트의 국가 코드는 CCITT 표준 할당 규칙에 따라서 다른 국가에서 LID의 재사용을 허용하기 위하여 제공된다. 국가 코드 정보는 수신 장치가 어느 국가에 위치했는가를 먼저 식별함으로써, 가입하지 않은 수신기가 좀더 효율적인 스캔 서치를 용이하게 하는데 유용하다.
도 1에서 도시된 예에서는 512개의 사용 가능한 LID가 있으며 각각마다 32개의 사용 가능한 통신 가능 구역이 있다. 통신 가능 구역(Coverage "Zone")은 공통의 LID를 통하여 통신 가능 지역(coverage area) 내의 다른 동시 송출 지역과 결합될 수 있는 하나의 동시 송출 지역이다. 예를 들어서 서비스 공급자가 LID 011011101XXXXX를 할당받는다. 서비스 공급자는 이 LID를 통신 가능 지역 또는 통신 가능 구역의 32개의 다른 구획에 할당할 선택권이 있다. 서비스 공급자의 통신 가능 영역의 북쪽 부분이 구역 1이 되어서 01101110100001을 전송하는 한편, 남쪽 부분은 구역 2가 되어서 01101110100010을 전송할 수 있다.
트래픽 분리 플래그(Traffic Splitting Flag)인 T3-T0는 로밍 트래픽의 4 그룹을 하나의 주파수(채널)에 할당하는 것을 표시한다. 유효한 LID를 반송하는 주파수를 찾아낸, 수신 장치(126)와 같은 각각의 로밍 수신기는 4개의 트래픽 분리 플래그중 하나에만 반응한다. 수신기의 할당된 플래그가 0이라면, 수신기는 LID가 같고 할당된 플래그 세트가 1인 다른 주파수를 검색한다.
SSID 정보는 두 개의 워드로 코드화 된다.
첫 번째 워드 (000) 9 비트 = 512 LID
5 비트 = 32 통신 가능 구역
두 번째 워드 (111) 10 비트 = 1024 국가 코드
4 비트 = 트래픽 분리 플래그
도 4에서 설명된 첫번째 워드(이하 LID1로 부름)는 첫번째 블록 정보 워드 (000)에 해당하며, 두번째 워드(이하 LID2로 부름)는 블록 정보 워드 (111)에 해당한다.
전송될 때, 시간과 날짜 정보 (블록 정보 워드 f2f1f0 = 001,010,101)는 프레임 0이나 프레임 0에 이은 첫 번때 유효 프레임에서 발생하도록 정의된다. 로밍 가능 시스템(roaming capable system)에서는 통신 가능 구역, 국가 코드 및 트래픽 분리 플래그와 함께 LID가 프레임 0의 두번째와 세번째의 블록 정보 워드를 차지한다. 네 번째 블록 정보 워드는 세 종류의 사용 가능한 시간과 날짜 정보 워드를 저장하며, 이 정보 워드는 연속되는 3개의 사이클동안 한 번에 한 종류의 블록 정보 워드씩 순환하는 순서로 프레임 0의 4번째 블록 정보 워드 위치에서 전송된다. 이래서 001,010 그리고 101에 있는 블록 정보 워드가 매 시간 5회 갱신될 수 있게 된다.
이러한 체계의 장점은 이런 메시지들이 주소없이 전송된다는 것이다. 시스템 정보는 여기에 벡터와 메시지를 덧붙이기 위하여 이용된다.
비트 A3-A0는 아래 표에 도시된 바와 같이 시스템 메시지의 타입과 의도하는 수신기의 클래스를 정의한다. 예를 들어 모든 수신기가 이 메시지를 봐야 하거나, SSID 주파수 정보를 사용하는 수신기들만 이 메시지를 봐야 하거나, 이 채널에 고정하기 위하여 이하 설명하는 로밍 네트웍 식별 번호(NID)를 사용하는 수신기들만 이 메시지를 봐야하는 것이다. 또한 트래픽 분리 플래그가 변화할 때 어떤 주파수로 가야 하는지에 대한 명령 및 시간 구역(time zone)정보가 전송될 수 있다.
A3 A2 A1 A0
0 0 0 0 모든 메시지
0 0 0 1 국부적 메시지
0 0 1 0 로밍 메시지
0 0 1 1 로밍 명령
0 1 0 0 시간 구역
****
1 1 1 1 나중 사용을 위하여 예약
시스템 메시지가 표시되면, 벡터 필드의 끝에 추가의 벡터가 더해진다. 수신기는 대응하는 블록 정보를 복호하고, 명령 타입을 결정하고, 이 블록 정보 워드와 관련하여 어떤 수신기가 메시지를 봐야할지를 결정한다. 수신기가 메시지를 보기로 결정하면, 수신기는 벡터 필드의 끝에 추가의 벡터가 있다는 것만 제외하고는 주소 필드와 벡터 필드를 정상적으로 처리한다. 메시지를 찾도록 명령된 수신기만이 이 벡터를 볼 것인데 그 이유는 모든 주소/벡터 조합들이 실제로는 메시지 필드의 첫 번째 메시지 워드에 위치한 이 벡터의 뒤에 위치한 메시지 워드를 가리킬 것이기 때문이다. 이 때, 수신기들 중 어떤 그룹은 메시지가 있다는 것과, 예상되는 메시지의 타입, 그리고 어디서 이 메시지를 찾을 것인지에 대하여 알게 된다. 일단 수신기가 메시지 필드에 들어 가면, 수신기는 메시지를 복호하고 메시지 타입에 따라서 메시지를 관리한다.
시스템 메시지의 예로는 자신의 홈 통신 가능 영역을 벗어난 다른 통신 가능 영역을 로밍하는 수신기에게 전송되는 환영 메시지(greeting message)가 있다.
시스템 메시지의 효용의 다른 예는 트래픽 분리 플래그(Traffic Splitting Flag)와 관련된다. 서비스 제공자가 통신 가능 영역이 동일하거나(과잉 시스템, redundant system) 일부가 겹치는 두 개의 시스템을 가지며, 트래픽을 한 시스템에서 다른 시스템으로 옮기려 할 때, 다음과 같이 처리한다.
상술한 바와 같은 시스템 메시지는 트래픽 변화가 있을 것이라는 것과 새로운 주파수 XXXXXX로의 트래픽 변화 정보를 수신기에게 알리기 위하여 전송된다. 수신기는 이 새로운 주파수를 자신의 검색 리스트에 첨가한다. 수신기는 XXXXXX 주파수로 옮겨서 이 새로운 주파수에서 할당된 SSID나 NID를 찾아야 한다. 한달 뒤 또는 1분 뒤에 있을 수 있는 이후의 전송에서 트래픽 분리 플래그는 하나의 주파수에서는 unset되고 다른 과잉의 통화 가능 영역 시스템에서는 set된다. 수신기는 이 채널에서는 그 수신기를 위한 로밍 트래픽이 더 이상 지원되지 않음을 감지하고 메시지에 의하여 옮기라고 지시받은 주파수로 옮겨 간다. 일단 그 곳에서 수신기는 SSID나 NID 및 트래픽 분리 플래그가 옳게 세트되었는지 여부를 결정한다. 수신기에 저장된 SSID 또는 NID 정보가 상응하는 전송된 정보와 일치하면 수신기는 그 주파수에 머무른다 (그리고 그 주파수를 자신의 검색 리스트에 첨가한다). 일치하지 않는다면 수신기는 실수인지 여부를 알기 위하여 원래 사용하던 주파수로 돌아갈 것이다. 그 주파수가 수신기의 로밍 트래픽를 더 이상 지원하지 않는다면 수신기는 부합되는(match) SSID나 NID를 찾기 위하여 자신의 주파수를 찾기 시작할 것이다 (대역을 검색한다).
트래픽 분리를 다루는 또 다른 방법은 시스템이 트래픽 분리 플래그를 unset 하고 수신기로 하여금 수신기의 SSID나 NID를 전송하는 시스템을 찾게 하는 것이다.
전술한 바로부터 동일한 LID 및 통신 가능 지역 번호가 다른 채널들의 동일한 제공자 또는 다른 제공자에 의하여 사용될 수 있음이 이해된다.
도 8 및 도 9 는 각각의 서비스 구역 내에서 전송되는 신호에 NID가 부호화되는 방식을 도시한다. 도 8은 네트웍 주소를 도시하는데, 21 비트인 d0-d20 중에서 12 비트인 d0-d11이 예를 들어 4096개의 네트웍 주소 또는 네트웍 ID를 정의한다. 도 9는 후술하는 바와 같이 추가적인 12개의 주소 비트로 구성되는 주소 체배기(address multiplier)를 제공하는 짧은 명령 벡터를 도시한다.
도 9는 도 8의 주소 워드와 연관된 벡터 워드 구조를 도시한다. 아래 표는 도 9의 벡터 워드와 연관된 비트를 정의한다.
t1t0 d11d10d9d8d7d6d5d4d3d2d1d0
0 00 11 01 1 c3c2c1c0b3b2b1b0a3a2a1a0F3F2F1F0M2M1M0A4A3A2A1A0s8s7s6s5s4s3s2s1s0S2S1S0s1s0R0N5N4N3N2N1N0S2S1S0 짧은 주소를 가진 3개의 숫자문자또는 긴 주소를 가진 3개의 숫자문자또는 네트웍 주소로 사용 가능한 12 비트8 소스 더하기 9 또는 30 미사용 비트8 소스, 0-63 메시지 번호, 메시지 복구 플래그, 2 또는 23 미사용 비트예비 메시지 타입
비트 V0V1V2는 벡터의 타입을 특정하는데, 예를 들어 숫자거나 순신호음(tone-only)이거나 등등이 있다. V0V1V2가 예를 들어 짧은 메시지/ 순신호음 등과 같이 특정한 타입에 대응되는 값으로 세트된다면, 이는 12비트의 d0-d11이 서비스 영역, 트래픽 분리 플래그, 네트웍 체배기를 특정함을 알린다. 예를 들어 A0-A4는 서비스 영역 (32개가 가능)을 정의하며 M0-M2는 트래픽 분리 플래그이며, F0-F3는 네트웍 체배 비트(network multiplier bits)이다. 네트웍 체배 비트는 8 곱하기 4096개의 더 많은 고유한 NID를 가능하게 한다.
도 10은 단일 워드, 또는 짧은 주소의 구조를 도시하는 도면이다. 하나 또는 그 이상의 단일 워드 주소들이 하나의 수신 장치에 할당되며, 그 주소들은 상술한 바와 같이 국부적 시스템들 사이에서 통합관리되거나 통합관리되지 않을 수 있다. 복수의 짧은 주소들이 할당되면, 자세히 후술하는 바와 같이 그 주소들 중 하나는 1차 주소(primary address)로 지정된다.
도 11은 두 워드, 또는 긴 주소의 구조를 도시하는 도면이다. 긴 주소는 대략 50억개의 주소를 제공하며, 로밍하는 수신 장치들에게 할당될 때에는 국부적 시스템들 사이에서 통합관리된다. 주소 통합관리는 개인 통신 산업 조합(Personal Couminnications Industry Association, PCIA)과 같은 기구에 의하여 감독된다. 상세히 후술하는 바와 같이 긴 주소는 수신 장치가 자신의 짧은 주소중 어디로든 전송되는 메시지를 수신할 수 있게 해주는 1차 주소로 지정된다.
도 12는 지시된 대로 홈 프레임으로부터 오프셋된 매 프레임 내에서 수신기가 주파수들을 검색할 수 있게 하는 프레임 오프셋 메카니즘을 도시한다. 이러한 프레임 오프셋 방식은 수신기가 둘 또는 그 이상의 부합되는 사용 가능한 주파수가 존재하는 동일한 통화 가능 영역 내에 걸쳐 있는 상황에서 유용하다. 가능한 주파수 중 하나에라도 맞추기 위해서, 통화 가능 지역에서 희망하는 모든 주파수마다 수신기가 SSID정보를 맞춰 볼 수 있는 하나의 프레임이 선택되며, 이 프레임은 다른 주파수를 위한 프레임과 다르다. 예를 들어서 도 12에서 도시된 바와 같이 매 주파수마다 선택된 프레임은 1 프레임씩 오프셋된다. 다른 프레임들 역시 선택될 수 있다. 결과적으로 수신기는 각각의 SSID가 사이클내에서 다른 프레임에 할당되므로 모든 SSID를 검출할 수 있다.
도 13은 본 발명과 관련하여 국부의 지리적 영역내에서의 메시지 전송을 처리하고 제어하며, 더욱이 수신 장치가 로밍하는 다른 국부의 지리적 영역에 메시지를 전송하기 위하여 이용되는 페이징 터미널(116)의 전기적 블록도이다. 터치-톤 전화(Touch-Tone telephone)를 이용하여 쉽게 입력될 수 있는 순신호음 및 숫자 메시지는 당해 기술 분야에서 잘 알려진 방식으로 전화 인터페이스를 통하여 페이징 터미널(116)에 결합된다. 데이터 입력 장치의 사용을 필요로 하는 영문자(alphanumeric)등의 더 긴 메시지들은 잘 알려진 많은 모뎀 전송 프로토콜 중 하나를 사용하는 모뎀(206)을 통하여 페이징 터미널(116)에 결합된다. 메시지를 위한 전화가 수신되면 콘트롤러(204)는 메시지의 처리를 담당한다. 콘트롤러(204)는 바람직하게는 모토롤라사에서 제조된 MC68000이나 이에 상당하는 것과 같은 마이크로 컴퓨터인데, 이 콘트롤러는 통화자에게 메시지 입력을 지시하는 음성 프롬프트와 같은 터미널 작동 또는 데이터 입력 장치로부터의 메시지 수신을 가능하게 하는 핸드셰이크 프로토콜의 제어를 위하여 미리 프로그램된 다양한 루틴들을 수행한다. 통화가 수신되면 콘트롤러는 수신되고 있는 메시지를 어떻게 처리할지를 결정하기 위하여 가입자 데이터 베이스(208)에 저장된 정보를 참조한다.
도 14를 참조하면, 수신자 데이터 베이스(208)는 수신 장치(126)에 할당된 주소와 같은 정보를 포함하며, 그 외에도 개인 주소(1202) 및 그룹 주소(1204), 대응되는 국부적 개인 접속 번호(local personal access number)(1206) 및 국부적 그룹 접속 번호(1208), 순신호음, 숫자, 영문자 또는 음성과 같은 각 주소에 연관된 메시지 타입, 수신장치가 요금불납으로 사용 불가능인지 여부와 같은 상태(status)(1212)와 관련된 정보를 포함한다. 본 발명과 관련하여, 가입자 데이터 베이스(208)는 또한 수신 장치가 로밍할 때의 메시지의 제어와 관련된 정보를 저장하는데 수신 장치가 로밍중임을 알려주는 로밍 트래픽 플래그(1218), 로밍 장치에 할당된 하나 또는 그 이상의 로밍 주소(1214), 수신 장치가 어느 홈 프레임에 할당되는지를 식별하는 홈 프레임 식별자인 FRx와 수신 장치가 어느 전송 페이즈에 할당되는지를 식별하는 전송 페이즈 식별자인 0x와 수신 장치가 다른 어떤 프레임에 역시 반응할 지를 알려주는 붕괴 사이클 값(collapse cycle value)인 Cx와 로밍 트래픽 플래그인 TFx와 같은 홈 시스템내의 수신 장치에 할당된 전송 속성(transmission attributes 1216), 수신 장치가 로밍하고 있는 대체의(alternate) 국부적 서비스 영역을 식별하는 네트웍 ID(1220)등이 있다. 자세히 후술하는 바와 같이, 트래픽 플래그인 TFx는 할당된 주소(1202)의 함수로 변화한다는 것과 전형적으로는 주소 1인 1차 주소의 전송 속성만이 수신 장치가 로밍중일 때 모든 주소의 수신을 제어하기 위하여 사용될 것이라는 점은 중요하다.
메시지가 전송될 수신 장치가 로밍 중일 때에 호출이 수신된 때에는, 콘트롤러(204)는 그 메시지가 전송될 대체의 국부적 시스템을 결정하기 위하여 네트웍 데이터 베이스(209)에 저장되어 있는 정보 역시 참조한다. 도 14를 역시 참조하면, 네트웍 데이터 베이스(209)는 홈 시스템과 이름이 다를 경우의 대체의 국부적 시스템 이름(1222)을 포함할 뿐 아니라, 로밍하는 수신 장치의 위치(1224), 통합관리되는지 통합관리되지 않는지 여부를 나타내는 로밍 주소 타입(1226), 로밍하는 수신 장치가 위치한 대체의 국부적 시스템에 메시지를 전송하기 위해서 사용되는 대체의 국부적 시스템 ID(1220) 및 TNPP 주소(1228)를 포함한다.
도 13으로 돌아가서, 콘트롤러(204)와 결합하는 데이터 입력 터미널(240)이 제공되는데, 가입자 데이터 베이스(208)에 저장되어 있는 가입자 정보의 입력과 갱신 및 삭제, 네트웍 데이터 베이스(209)에 저장되어 있는 네트웍 정보의 입력과 갱신 및 삭제, 시스템 성능의 검사 및 가입자 요금 정보와 같은 정보의 습득같은 목적으로 사용된다.
도 13으로 돌아가서, 더 자세히 후술하는 바와 같이 수신된 메시지는 수신 장치가 홈에 있을지 로밍할지의 결정여부에 따라서, 수신 장치에 할당된 전송 페이즈별로 메시지를 대기열에 저장하는 활성 페이지 파일(active page file)(210)에 저장하거나 전송 대기열(transfer queue)(211)에 저장된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서는 활성 페이지 파일(210)에 4개의 페이즈 대기열이 제공된다. 활성 페이즈 파일(210)은 하드 디스크 드라이브와 같은 다른 임의 접근 기억 장치도 사용될 수 있음은 이해되지만, 2중 포트 선입선출식(first in first out) 임의 접근 메모리가 바람직하다. 각각의 페이즈 대기열에 저장되어 있는 메시지 정보는 콘트롤러의 제어하에 실시간 클록(214) 또는 다른 적당한 타이밍 소스에 의해 제공되는 것과 같은 타이밍 정보를 이용하여 주기적으로 활성 페이지 파일(210)로부터 복원된다. 각각의 페이즈 대기열로부터 복원된 메시지 정보는 프레임 번호에 의하여 정렬되고, 주소와 메시지 정보 및 전송에 요구되는 다른 정보에 의하여 조직되고, 프레임 묶음 콘트롤러(frame batching controller)(212)에 의하여 메시지 크기에 기초하여 프레임으로 묶인다. 각각의 페이즈 대기열의 묶인 프레임 정보는 차후의 처리와 전송시까지 일시적으로 묶인 프레임 정보를 저장하는 프레임 메시지 버퍼(216)에 결합된다. 프레임들은 순서대로 묶이므로 현재 프레임이 전송되는 동안, 전송될 다음 프레임은 프레임 메시지 버퍼(216)에 있으며 그 다음의 프레임은 복구중이며 묶이고 있다. 적절한 시점에서 프레임 메시지 버퍼(216)에 저장된 묶인 프레임 정보는 페이즈 대기열 관계를 유지하면서 프레임 부호기(frame encoder)(218)로 이동된다. 프레임 부호기(218)는 후술하는 바와 같이 주소와 메시지 정보룰 전송에 필요한 주소와 메시지 코드로 부호화한다. 부호화된 주소와 메시지 코드 워드는 블록 속으로 정리되며, 당해 기술 분야에서 잘 알려진 방식으로 전송을 위하여 바람직하게는 한번에 8 코드 워드씩 삽입하는 블록 인터리버(block interleaver 220)에 결합된다. 각각의 블록 인터리버로부터 삽입된 코드 워드는 그 이후에 직렬로 페이즈 다중화 장치(221)로 이동되는데, 페이즈 다중화 장치는 메시지 정보를 비트 단위로 전송 페이즈에 의한 직렬 데이터 스트림(serial data stream)으로 다중화한다. 콘트롤러(204)는 그 후에 매 프레임 전송의 시작에 전송되는 동기화 코드를 발생시키는 프레임 동기 발생기(222)를 작동시킨다. 콘트롤러(204)의 제어하에 직렬 데이터 접착 장치(serial data splicer)(224)에 의하여 동기화 코드는 주소 및 메시지 정보와 다중화되는데, 그로부터 전송에 적합하게 포맷된 메시지 스트림이 발생한다. 다음으로 메시지 스트림은 콘트롤러(204)의 제어하에 메시지 스트림을 분배 채널(distribution channel)(228)로 전송하는 전송 콘트롤러(226)에 결합된다. 분배 채널(228)은 선로(wire line), RF 또는 마이크로파 분배 채널, 위성 분배 링크와 같은 잘 알려진 다양한 분배 채널 타입 중 하나가 될 수 있다. 분배된 메시지 스트림은 통신 시스템의 크기에 따라서 하나 또는 그 이상의 송신국(104)으로 이동된다. 먼저 메시지 스트림은 전송에 앞서서 메시지 스트림을 일시적으로 저장하는 2중 포트 버퍼(230)로 이동된다. 타이밍 및 제어회로(232)에 의하여 결정된 적당한 시간에, 메시지 스트림은 2중 포트 버퍼(230)로부터 복원되어서 바람직하게는 4-레벨 FSK 변조기의 입력과 결합된다. 변조된 메시지 스트림은 안테나(238)를 통한 전송을 위하여 송신기(236)에 결합된다. 송신기(236)는 필요한 경우에는 다중 주파수의 작동을 가능하게 하기 위하여 합성되는데, 이는타이밍 및 제어 회로(232)에 의하여 제어된다.
도 14는 본 발명과 관련하여 가입자 데이터(208)와 네트웍 데이터 베이스(209)를 도시하는 도면이다. 가입자 데이터 베이스(208)는 예를 들어 사용자 식별 번호(user identification)(사용자/사용자 이름), 국부적 개인 접근 번호(1206), 개인 주소(1202), 국부적 그룹 접근 번호(1208), 그룹 번호(1204), 수신 장치 타입(1210), 활성/비활성 플래그(1212), 로밍 주소(1214), 전송 속성(1216), 로밍 플래그(1218) 그리고 대체의 네트웍 ID(1220)를 포함한다. 가입자 데이터 베이스(208)는 각각의 수신 장치에 할당된 개인 주소(1202)와 그룹 주소(1204)의 기록을 관리한다. 국부적 개인 접근 번호(1206)나 국부적 그룹 접근 번호(1208)로 수신된 메시지들은 국부적 개인 접근 번호(1206)나 국부적 그룹 접근 번호(1208)와 각각 연관된 개인 주소(1202)와 그룹 주소(1204)를 통하여 적절한 수신 장치에 전송된다. 순신호음, 숫자, 영문자 또는 음성등의 메시지 타입(1210)이 각각의 주소에 결합된다. 또한 수신 장치가 현재 월간 서비스 요금을 납부하는지 여부를 알려주는 활성/비활성(Active/Inactive) 플래그(1212)가 각각의 수신 장치와 결합된다. 다양한 전송 속성들(1216)이 각각의 수신장치와 결합되는데 홈 프레임인 FRx, 페이즈인 0x, 붕괴값인 Cx, 로밍 트래픽 플래그인 TFx등이다. 수신 장치가 로밍 중임이 인식될 때에는 대체의 네트웍 ID(1220)가 수신 장치가 위치한 국부적 시스템을 인식한다.
도 14에서 도시된 바와 같이 하나의 수신 장치는 하나의 주소나 다중 주소를 할당받을 수 있으며, 또한 하나의 그룹 주소나 주소들을 할당받을 수도 있다. 후술하는 바와 같이 수신 장치가 많은 국부적 시스템 사이를 원할하게 로밍할 수 있는 것은 홈 시스템 내의 이러한 주소들로부터 수신 장치가 로밍하고 있는 국부적 시스템내의 하나 또는 그 이상의 주소들로의 변환 때문이다.
네트웍 데이터 베이스(209)는 시스템 이름(1222), 위치(1224), 주소 타입(1226), 네트웍 ID(1220) 그리고 TNPP 주소같은 정보를 저장한다. 시스템 이름(1222)과 위치(1224)는 수신 장치가 로밍하고 있는 국부적 시스템을 인식하기 위하여 사용된다. 주소 타입(1226)은 홈 주소가 수신 장치가 로밍하고 있는 국부적 시스템 내의 주소들과 통합관리되는지(C), 또는 통합관리되지 않는지(NON-C)의 여부를 알려준다. TNPP 주소는 수신 장치가 위치한 국부적 시스템으로의 메시지의 적절한 경로 찾기에 이용된다.
가입자 데이터 베이스(208)뿐 아니라 네트웍 데이터 베이스(209)에도 다른 정보들이 저장될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 15는 본 발명에 따른 통신 수신기, 특히 선택적 호출 수신기(selective call receiver)같은 수신 장치의 전형적인 전기적 블록도이다. 전송된 부호화된 메시지 신호는 수신단(receiver portion)(404)의 입력(403)에 결합한 안테나(402)에 의하여 수신된다. 수신단(404)은 바람직하게는 FM 수신기이다. 수신된 부호화된 메시지 신호는 당해 기술분야에서 잘 알려진 방식으로 수신단(404)에서 처리되며, 이진 정보의 스트림으로 출력(405)에 제공된다. 출력(405)은 마이크로 컴퓨터(408)의 입/출력(I/O) 포트(406)에 결합된다. 수신단(404)은 마이크로 컴퓨터(408)의 I/O 포트(406)와 역시 연결되는 수신 신호 강도 표시(Received Signal Strength Indicating, RSSI) 방법을 선택적으로 포함할 수 있다.
마이크로 컴퓨터(408) (예를 들어 모토롤라사의 MC68HC05 계열 마이크로 컴퓨터로 구현됨)는 이진 정보의 복호(decoding)를 포함한 다양한 기능을 수행한다. 마이크로 컴퓨터(408)는 중앙 처리 유니트(CPU)(410), 발진기(412), 타이머 카운터(414), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(416), 읽기 전용 메모리(ROM)(418), 그리고 경보음 발생기(Alert Generator)(420)를 포함한다. CPU(410)는 통신 수신기(400)의 작동을 제어하며 수신된 부호화된 메시지 신호를 처리한다. 발진기(412)는 CPU(410)의 작동을 위한 클록 및 타이머 카운터(414)의 기준 클록을 제공한다. 발진기(412)는 도면에 도시된지 않은 수정(crystal)에 의하여 제어된다. 할당된 전송 슬롯이나 전송 페이즈, 채널 식별 정보, 하나 또는 그 이상의 개인 주소, 할당된 경우라면 하나 또는 그 이상의 그룹 주소 그리고 할당된 경우라면 하나 또는 그 이상의 1차 로밍 주소가 코드 플러그(422)에 저장되는데, 이 코드 플러그는 코드 메모리로 기능하며 전기적 소거 가능 읽기 전용 메모리(EEPROM)같은 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리이다. SSID 정보와 NID 정보 역시 코드 플러그(422)에 저장된다. 램(RAM)(416)은 통신 수신기(400)가 초기에 켜질 때의 코드 플러그 정보를 저장하고, 메시지사 수신될 때 이를 저장하기 위하여 사용된다. 롬(418)은 마이크로 컴퓨터의 작동을 제어하는 펌웨어(firmware)를 포함한다. 펌웨어는 전송 슬롯 식별 정보, 채널 식별 정보, 수신기 주소, 수신기 검색 주파수 리스트, NID 정보 및 SSID 정보의 복호와 그 밖의 다른 수신기 기능의 제어를 위한 프로그램들을 포함한다. 경보음 발생기(420)는 메시지의 수신 시에 가청의 경보 신호를 발생시킨다.
수신 장치(126)가 최초로 켜지면 마이크로 컴퓨터(408)는 동기화 수단으로 기능하여, 수신 장치가 프레임 0 내의 정보를 감지한 후에 할당된 전송 슬롯에 수신 장치가 동기될 수 있게 한다. 마이크로 컴퓨터(408)는 또한 채널 식별 정보, LID 정보, NID 정보, 그리고 호출기(pager) 주소 정보를 복호하는 복호기로 기능한다. 마이크로 컴퓨터(408)는 주파수 합성기(424) 및 수정(429)과 결합하여 수신 장치의 검색을 제어하기 위하여 사용되는 채널 선택 수단으로 작동된다. 마이크로 컴퓨터(408)는 파워 스위치(428)와 결합하여 수신단(404)를 위한 밧데리 절전 기능을 제공한다. 사용자 콘트롤(440) (예를 들어 잘 알려진 스위치와 버튼을 포함)은 가입자에 의한 수신 장치의 제어를 제공한다.
도 16은 본 발명과 관련하여 유용한 송신국의 일례를 도시한다. 송신국(120)은 504에 표시된 바와 같이 수신 장치를 기준으로 홈 또는 국부적 영역에서 발생한 메시지나, 또는 506에 표시된 바와 같이 자신의 국부적 영역을 벗어나서 로밍하고 있는 수신장치를 위한 메시지의 입력을 위하여 사용되는 페이징 터미널(502)을 포함한다. 수신 장치가 존재하는 홈 또는 국부적 영역의 통화 가능 영역 밖에서 발생한, 로밍하는 수신 장치를 위한 메시지는 홈 또는 국부적 영역 내의 페이징 터미널(502)과의 하드와이어 접속(hardwire interconnect)에 의하여 페이징 터미널(502)에 운반되는데, 여기에는 다이얼 업(dial-up), 하드와이어드 전화선, 데이터 네트웍, 위성 수신기같이 RF 신호의 수단에 의하는 것 등이 있다.
페이징 터미널(502)에 입력된 메시지는 전송을 위하여 전술한 신호 포맷 또는 프로토콜이나 또는 다른 적절한 신호 프로토콜로 처리된다. 메시지는 수신 장치가 할당된 프레임에 대응하는 대기열에 위치한다. 페이징 터미널의 출력은 안테나(510)를 통한 전송을 위하여 RF 송신기(508)에 결합된다. 페이징 터미널(502)은 전술한 바와 같은 광역 동시 송출 시스템과 같은 경우에 선택적으로 하나 이상의 송신기를 제어한다는 것과 동시 송출 시스템 내에서 다중 송신기의 동기화가 제공된다는 것이 이해된다. 브리든(Breeden)등에게 허여된 미국 특허 제 4,718,109에서 서술된 바와 같이 송신기를 동기화하기 위한 다양한 방법들이 가능하다.
또한, 전술한 바와 같이 프레임 0에 송신기들의 포괄적 동기를 제공하기 위해서 동기 모듈(512)은 페이징 터미널(502)에 결합된다. 동기 모듈은 바람직하게는 포괄적 위치 시스템(Global Position System, GPS) 수신기(514)와 타이밍 모듈(518)을 포함하는데, 이것들이 함께 페이징 터미널(502)이 프레임 0의 정확한 발생을 결정할 수 있게 한다. GPS 수신기(514) 및 수신 안테나(516)를 대신하여, 다른 시간 기준 신호를 적당한 검사 장치에 의하여 검사할 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
도 17은 본 발명과 관련하여 로밍하는 수신 장치에 전송되는 메시지, 특히 그룹 메시지의 처리를 도시하는 흐름도이다. 단계(1502)에서 가입자는 수신 장치가 작동할 대체의 국부적 서비스 영역으로의 메시지 전송을 요구하는 홈 시스템 내에서의 호출을 시작한다. 호출은 가입자가 홈 서비스 영역이나 대체의 국부적 서비스 영역 내에 있을 때 시작될 수 있다. 가입자는 운용자에 의하거나 자동으로 단계(1504)에서 수신 장치의 식별을 위한 가입자 ID를 요구받으며, 더 나아가 단계(1506)에서 대체의 서비스 영역내에서의 페이징 서비스의 네트웍 ID를 요구받는다. 네트웍 ID는 수신 장치가 위치하고 표시(display)되는 국부적 시스템 내의 전송으로부터 유도될 수 있으며, 표시를 위해 수신 장치에 미리 프로그램될 수 있으며, 전송 중인 메시지를 수신하기 위하여 접촉할 때의 국부적 시스템 운용자로부터 제공될 수도 있다. 가입자가 요구받은 정보를 제공하면 단계(1508)에서 로밍 트래픽 플래그(1218)가 세트되고 가입자 데이터 베이스(208)에 저장되며, 단계(1510)에서 네트웍 ID(1220)가 역시 가입자 데이터 베이스(208)에 저장된다. 단계(1512)에서 로밍하는 수신 장치(126)에 전송되는 메시지가 수신되면, 단계(1514)에서 페이징 터미널(116)의 콘트롤러(204)에 의하여 주소가 식별된다. 식별된 주소가 단계(1516)에서 그룹 주소로 결정된 때에는, 전술한 바와 같이 단계(1520)에서 로밍 중이며 그 그룹에 속한 수신 장치의 1차 주소를 식별하기 위하여 가입자 데이터 베이스(208)가 검색된다. 식별된 수신 장치의 1차 주소는 가입자 데이터 베이스(208)내에 저장된 정보를 이용하여 단계(1524)에서 수신 장치(126)의 로밍 주소(1214)로 변환되며, 로밍 주소와 메시지는 단계(1526)에서 전송 대기열 내에 저장된다. 식별된 주소가 단계(1516)에서 그룹 주소가 아니고 로밍하는 수신 장치(126)에 할당된 주소임이 결정된 때에는, 식별된 수신 장치의 1차 주소는 역시 가입자 데이터 베이스(208)내에 저장된 정보를 이용하여 단계(1518)에서 수신 장치(126)의 로밍 주소(1214)로 변환되며, 로밍 주소와 메시지는 단계(1526)에서 전송 대기열 내에 저장된다. 적절한 시기에, 전송 대기열(211)내에 저장된 메시지는 복원되며 대체의 서비스 영역내의 페이징 서비스로 전송된다. 로밍하는 수신 장치들로 전송되는 메시지들은 그 뒤에 국부의 수신 장치들로 전송되는 메시지들과 누적된 후에 전술한 바와 같이 전송을 위하여 처리된다.
도 18은 본 발명과 관련하여 로밍하는 수신 장치로 전송된 메시지의 일반적 처리를 도시하는 흐름도이다. 로밍하는 수신 장치(126)로 전송된 메시지가 단계(1602)에서 수신되면, 페이징 터미널(116)의 콘트롤러(204)에 의하여 단계(1604)에서 주소가 식별된다. 단계(1606)에서 식별된 주소가 로밍중인 수신 장치(126)와 연관이 없으면 단계(1608)에서 그 메시지는 페이징 터미널(116)에 의하여 처리되고 디폴트 전송 속성을 이용하여 수신 장치(126)으로 전송된다. 단계(1606)에서 식별된 주소가 로밍중인 수신 장치(126)와 연관이 있으면 대체의 국부적 서비스 영역내에서 주소가 통합관리되는지는지 통합관리되지않는지 여부를 결정하기 위하여 콘트롤러는 네트웍 데이터 베이스(209)를 액세스한다. 단계(1610)에서 주소가 통합관리되지 않는다고 결정되면 단계(1612)에서 메시지는 전술한 바와 같이 1차 로밍 주소(1214)를 사용하여 대체의 국부적 서비스 영역으로 전송된다. 단계(1610)에서 주소가 통합관리되었다고 결정되면, 단계(1614)에서 개인 주소 및 연관된 메시지는 전송 대기열(211)내에 저장되며, 단계(1616)에서 홈 프레임 할당, 페이즈 할당, 그리고 붕괴 사이클을 포함하는 전송 속성은 주소 배치를 위하여 1차 로밍 주소를 위해 지정된 전송 속성에 따라 수정된다. 단계(1618)에서 TNPP 버전 3.8의 확장 FLEXTM페이지 타입에서 정의된 네트웍 비트를 사용하여 로밍 트래픽 플래그(RTF)는 1차 로밍 주소의 트래픽 플래그인 TFx로 세트되고 전송 대기열(211)에 저장된다. 적절한 시점에서 전송 대기열(211)내에 저장된 메시지는 단계(1620)에서 복원되고, 대체의 서비스 영역내에 있는 페이징 서비스로 전송된다. 로밍하는 수신 장치로 전송되는 메시지는 그 뒤에 국부적 수신 장치들로 전송되는 메시지들과 누적되고, 전술한 바와 같이 전송을 위하여 처리된다.
도 19는 본 발명과 관련하여 국부적 시스템들 사이의 주소들이 통합관리되지 않았을 때, 로밍하는 수신 장치의 작동을 도시하는 순서도이다. 단계(1702)에서 수신 장치(126)가 수신 장치(126)가 위치한 서비스 영역 내의 채널로 전송되는 정보를 수신하도록 활성화(activated)되었을 때, 수신 장치(126)는 단계(1704)에서 전송된 채널 ID를 검출한다. 검출된 채널 ID가 단계(1706)에서 홈 채널 ID와 부합되면 수신 장치(126)에 있는 마이크로 컴퓨터(426)는 로밍하지 않는 주소, 즉 개인 주소와 그룹 주소를 단계(1708)에서 활성화시키며 수신된 메시지의 처리는 당업자에게 잘 알려진 방식으로 다루어 진다. 검출된 채널 ID가 단계(1706)에서 홈 채널 ID와 부합되지 않으면 수신 장치(126)에 있는 마이크로 컴퓨터(426)는 로밍 주소, 즉 1차 개인 주소(짧은 주소)와 1차 로밍 주소(긴 주소)를 단계(1710)에서 활성화시키며 수신된 메시지의 처리는 상술한 방식으로 다루어 진다.
도 20은 본 발명과 관련하여 주소들이 통합관리되었을 때의 로밍하는 수신 장치의 작동을 도시하는 순서도이다. 단계(1802)에서 수신 장치(126)가 수신 장치(126)가 위치한 서비스 영역내의 채널로 전송되는 정보를 수신하도록 활성화되었을 때 수신 장치(126)는 단계(1804)에서 전송된 채널 ID를 검출한다. 검출된 채널 ID가 단계(1806)에서 홈 채널 ID와 부합되면 수신 장치(126)에 있는 마이크로 컴퓨터(426)는 로밍하지 않는 주소, 즉 개인 주소와 그룹 주소를 단계(1808)에서 활성화시키며 수신된 메시지의 처리는 당업자에게 잘 알려진 방식으로 다루어 진다. 검출된 채널 ID가 단계 1806에서 홈 채널 ID와 부합되지 않으면, 단계(1810)에서 수신 장치(126)에 있는 마이크로 컴퓨터(426)는 개인 주소(1202)를 활성화시키고, 홈 프레임 할당, 페이즈 할당, 그리고 붕괴 사이클을 포함하는 전송 속성은 1차 로밍 주소를 위하여 지정된 전송 속성에 따라 수정되며, 수신된 메시지의 처리는 상술한 방식으로 다루어 진다.
지금까지 설명한 바와 같이 본 발명은 주소 할당이 통합관리되지 않는 국부적 시스템 사이에서 뿐 아니라 주소 할당이 통합관리되는 국부적 시스템 사이에서 역시 원할한 로밍을 제공하는 방법 및 장치를 제공한다는 것이 이해된다. 더욱이, 국부적 시스템들이 통합관리되지 않을 때는 임의의 숫자의 그룹 뿐 아니라 개인 주소를 가지고 있는 수신 장치가 오직 하나의 주소만으로 수신 장치가 로밍하고 있는 국부적 시스템 내에서 효율적으로 주소를 할당받을 수 있다는 것도 이해된다. 더욱이, 주소 할당이 통합관리될 때는 모든 할당된 주소들의 전송 속성들을 1차 주소나 1차 로밍 주소의 것으로 변경함으로서, 임의의 숫자의 그룹 주소 뿐 아니라 개인 주소를 가지고 있는 수신 장치가 수신 장치가 로밍하고 있는 국부적 시스템내에서 효율적으로 주소를 할당받을 수 있다는 것도 이해된다.
본 발명은 홈 영역 시스템 내에서 많은 서로 다른 주소들로 전송된 메시지를 수신 장치가 로밍 중일 때 하나의 1차 로밍 주소나 또는 1차 로밍 주소의 전송 속성을 따라서 변경된 주소들로 전송하는 방법 및 장치를 제공한다. 이는 수신 장치의 배터리 수명을 개선시키며, FLEXTM시스템에서 전술한 바와 같이 통화 가능 영역이 겹치는 곳에서 작동되는 경우에 FLEXTM프레임을 다른 RF 채널의 메시지 검사에 사용될 수 있게 한다.
본 발명이 비록 특정한 신호 프로토콜과 연결되어 기술되었지만, 본 발명은 임의의 동기 신호 프로토콜과 연결되어도 유용하다는 것이 이해될 수 있다.
상기는 단지 하나의 예로서 의도된 것이며 후술하는 특허청구범위에서 기술된 바 이외에는 본 발명을 전혀 제한하려는 의도가 아니다.

Claims (18)

  1. 원할한 로밍(flexible roaming) 기능을 제공하는 메시지 전송 시스템에 있어서,
    수신장치와 메시지 전송 시스템을 포함하며,
    상기 수신 장치는 다수의 제1 타입의 주소 -상기 다수의 제1 타입의 주소는 국부의 지리적 영역(local geographic area) 내에서 상기 수신 장치가 상기 제1 타입의 주소와 연관된 메시지를 수신할 수 있도록 해줌- 를 저장하기 위한 코드 메모리(code memory)를 포함하며, 상기 코드 메모리는 적어도 하나의 제2 타입의 주소 -상기 제2 타입의 주소는 넓은 지리적 영역(wide geographic area) 내에서 상기 수신 장치가 상기 제2 타입의 주소와 연관된 메시지를 수신할 수 있도록 해줌- 를 더 저장하며,
    상기 메시지 전송 시스템은
    상기 수신 장치가 상기 국부의 지리적 영역내에서 작동될 때 상기 다수의 제1 타입의 주소 각각을 이와 연관된 메시지와 함께 상기 수신 장치로 전송하기 위한 송신기,
    상기 수신 장치가 상기 넓은 지리적 영역 내에서 작동될 때 상기 다수의 제1 타입의 주소 각각 및 이와 연관된 메시지를 상기 적어도 하나의 제2 타입의 주소 및 이와 연관된 다수의 메시지로 변환하는 것을 제어하기 위한 콘트롤러, 및
    상기 수신 장치가 상기 넓은 지리적 영역 내에서 작동될 때 상기 적어도 하나의 제2 타입의 주소를 이와 연관된 상기 다수의 메시지와 함께 상기 수신 장치로 전송하기 위한 송신기를 포함하는 메시지 전송 시스템.
  2. 메시지 전송 시스템 내에서 작동되는 수신 장치에 원할한 로밍 기능을 제공하는 방법에 있어서,
    국부의 지리적 영역 내에서 상기 수신 장치가 작동될 수 있도록 하기 위하여 다수의 제1 타입의 주소를 상기 수신 장치에 할당하는 단계,
    넓은 지리적 영역 내에서 상기 수신 장치가 작동될 수 있도록 하기 위하여 적어도 하나의 제2 타입의 주소를 상기 수신 장치에 할당하는 단계,
    상기 수신 장치가 상기 국부의 지리적 영역 내에서 작동되는 경우에 상기 다수의 제1 타입의 주소 각각을 이와 연관된 메시지와 함께 상기 수신 장치에 전송하는 단계,
    상기 수신 장치가 상기 넓은 지리적 영역 내에서 작동되는 경우에 상기 다수의 제1 타입의 주소 각각 및 이와 연관된 메시지를 상기 적어도 하나의 제2 타입의 주소 및 이와 연관된 다수의 메시지로 변환하는 단계, 및
    상기 적어도 하나의 제2 타입의 주소를 이와 연관된 다수의 메시지와 함께 상기 수신 장치에 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수신 장치가 상기 국부의 지리적 영역 내에서 작동되는 경우를 지정하는(designating) 단계, 및
    상기 수신 장치가 상기 넓은 지리적 영역 내에서 작동되는 경우를 지정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 넓은 지리적 영역 내에서 작동되는 수신 장치는 다수의 국부적 무선 주파수 채널(local area radio frequency channels) 중 하나 또는 그 이상의 채널에서 작동되는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 타입의 주소의 할당은 상기 다수의 국부적 무선 주파수 채널 중 하나 또는 그 이상의 채널에서 통합관리(coordinated)되는 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 국부의 지리적 영역 내에서 작동되는 수신 장치는 홈 무선 주파수 채널(home radio frequency channel)에서 작동되는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 다수의 제1 타입의 주소는 이와 연관된 전송 속성(transmission attributes)을 가지고 있어 상기 홈 무선 주파수 채널에서 상기 수신 장치가 작동될 수 있도록 해주는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 타입의 주소는 이와 연관된 전송 속성을 가지고 있는 1차 로밍 주소(primary roaming address)로 지정되어 다수의 국부적 무선 주파수 채널 중 하나 또는 그 이상의 채널에서 상기 수신 장치가 작동될 수 있도록 해주는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 전송 속성은 홈 프레임 식별자(home frame identifier)를 포함하고, 상기 다수의 국부적 무선 주파수 채널 중 하나 또는 그 이상의 채널에서 상기 1차 로밍 주소 및 이와 연관된 상기 다수의 메시지를 전송하는 것은 상기 1차 로밍 주소와 연관되어 있는 상기 홈 프레임 식별자에 응답하여 이루어지는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 전송 속성은 전송 페이즈 식별자(transmission phase identifier)를 포함하고, 상기 다수의 국부적 무선 주파수 채널 중 하나 또는 그 이상의 채널에서 상기 1차 로밍 주소 및 이와 연관된 상기 다수의 메시지를 전송하는 것은 상기 1차 로밍 주소와 연관되어 있는 전송 페이즈 식별자에 응답하여 이루어지는 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 전송 속성은 붕괴 사이클 값(collapse cycle value)을 포함하고, 상기 다수의 국부적 무선 주파수 채널 중 하나 또는 그 이상의 채널에서 상기 1차 로밍 주소 및 이와 연관된 상기 다수의 메시지를 전송하는 것은 상기 1차 로밍 주소와 연관되어 있는 붕괴 사이클 값에 응답하여 이루어지는 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 전송 속성은 로밍 트래픽 플래그(roaming traffic flag)를 포함하고, 상기 다수의 국부적 무선 주파수 채널 중 하나 또는 그 이상의 채널에서 상기 1차 로밍 주소 및 이와 연관된 상기 다수의 메시지를 전송하는 것은 상기 1차 로밍 주소와 연관되어 있는 로밍 트래픽 플래그에 응답하여 이루어지는 방법.
  13. 원할한 로밍 기능을 제공하는 메시지 전송 시스템에 있어서,
    수신 장치와 메시지 전송 시스템을 포함하며,
    상기 수신 장치는 다수의 주소 및 이와 연관된 전송 속성을 저장하므로써 국부의 지리적 영역내에서 상기 수신 장치가 상기 주소와 연관된 메시지를 수신할 수 있도록 해주는 코드 메모리를 포함하며, 상기 코드 메모리는 상기 다수의 주소 중 적어도 하나를 1차 주소로 지정하는 정보를 저장하여 상기 수신 장치가 넓은 지리적 영역내에서 상기 주소와 연관된 메시지를 수신할 수 있도록 해주며,
    상기 메시지 전송 시스템은
    상기 다수의 주소와 연관된 전송 속성에 응답하는 콘트롤러를 포함하며, 상기 수신 장치가 상기 국부의 지리적 영역내에서 작동될 때 상기 다수의 주소 및 이와 연관된 메시지를 상기 수신 장치에 전송하기 위한 제1 송신기, 및
    상기 1차 주소와 연관된 전송 속성에 응답하는 콘트롤러를 포함하며, 상기 수신 장치가 상기 넓은 지리적 영역 내에서 작동될 때 상기 다수의 주소 및 이와 연관된 메시지를 상기 수신 장치에 전송하기 위한 제2 송신기를 포함하는 메시지 전송 시스템.
  14. 메시지 전송 시스템 내에서 작동되는 수신 장치에 원할한 로밍 기능을 제공하는 방법에 있어서,
    국부의 지리적 영역 내에서 상기 수신 장치가 작동될 수 있도록 하기 위하여 다수의 제1 타입의 주소 -상기 제1 타입의 주소에는 전송 속성이 연관되어 있음- 를 상기 수신 장치에 할당하는 단계,
    넓은 지리적 영역 내에서 상기 수신 장치가 작동될 수 있도록 하기 위하여 상기 다수의 제1 타입의 주소중 선택된 하나를 1차 주소 -상기 1차 주소에는 전송 속성이 연관되어 있음- 로 지정하는 단계,
    상기 수신 장치가 상기 국부의 지리적 영역 내에서 작동되는 경우에 상기 다수의 주소와 연관된 전송 속성에 응답하여 상기 다수의 주소 및 이와 연관된 메시지의 전송을 제어하는 단계, 및
    상기 수신 장치가 상기 넓은 지리적 영역 내에서 작동되는 경우에 상기 1차 주소와 연관된 전송 속성에 응답하여 상기 다수의 주소 및 이와 연관된 메시지의 전송을 제어하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 전송 속성은 홈 프레임 식별자를 포함하고, 상기 넓은 지리적 영역 내에서 상기 다수의 주소 및 이와 연관된 메시지를 전송하는 것은 상기 1차 주소와 연관되어 있는 홈 프레임 식별자에 응답하여 이루어지는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 전송 속성은 전송 페이즈 식별자를 포함하고, 상기 넓은 지리적 영역 내에서 상기 다수의 주소 및 이와 연관된 메시지를 전송하는 것은 상기 1차 주소와 연관되어 있는 전송 페이즈 식별자에 응답하여 이루어지는 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 전송 속성은 붕괴 사이클 값을 포함하고, 상기 넓은 지리적 영역 내에서 싱기 다수의 주소 및 이와 연관된 메시지를 전송하는 것은 상기 1차 주소와 연관되어 있는 붕괴 사이클 값에 응답하여 이루어지는 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 전송 속성은 로밍 트래픽 플래그를 포함하고, 상기 넓은 지리적 영역 내에서 상기 다수의 주소 및 이와 연관된 메시지를 전송하는 것은 상기 1차 주소와 연관되어 있는 로밍 트래픽 플래그에 응답하여 이루어지는 방법.
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