KR20000025423A - 티디디 다중접속 시스템에서 단말기의 기지국 접속 요구 방버부 - Google Patents

Abstract

본 발명은 티디디(TDD) 다중접속 시스템에서 단말기가 기지국에 접속을 요구하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 단말기의 기지국 요구 접속 요구 방법이. 기지국 접속이 요구되는지를 검사하는 과정과, 상기 기지국 접속 요구시 수신상태를 활성화하고 접속채널상태를 확인하는 과정과, 상기 접속채널상태가 휴지상태라고 판단시 기지국 접속 요구를 시도하는 과정으로 이루어진다.

Description

티디디 다중접속 시스템에서 단말기의 기지국 접속 요구 방법

본 발명은 TDD(Time Division Duplex) 다중 접속 시스템에 관한 것으로, 특히 단말기가 공용의 채널로 기지국으로 접속을 요구하는 방법에 관한 것이다.

상기 TDD 다중접속 시스템이란 송수신 반송파가 동일하고, 단지 시간슬롯을 나누어 송수신을 번갈아 수행하는 시스템을 말한다.

종래에는 도 1에서와 같이 각 단말별로 접속을 요구하는 시간 슬롯을 할당하여 해당 시간 슬롯 동안만 접속 요구를 하였다. 상기와 같은 방법은 접속 요구를 하는 단말이 접속요구를 하지 않아도 자기에게 할당된 시간 슬롯이 돌아올 때까지 기다려야 하기 때문에 접속 요구를 위해 사용되지 않는 시간 슬롯이 많았다. 또한 접속 요구를 하려는 단말은 자기 시간 슬롯을 기다려야 하기 때문에 접속 요구를 하는데 불필요한 시간이 소요되었다. 이러한 불필요한 시간을 줄이기 위한 방법으로, 각 시간 슬롯을 하나가 아닌 다수의 단말에 할당하는 방법이 있는데, 이럴 경우에는 접속 요구 절차에 소요되는 시간이 줄어드는 대신에 충돌의 가능성이 증가되는 문제점이 있었다.

상기한 시간슬롯 할당 예는 도 2에 도시되어 있다.

상기 도 2를 참조하면, (a)는 기지국(BS)이 사용하는 접속채널의 시간슬롯 할당 예를 보여주며, (b)는 임의의 시간슬롯에서 수행되는 접속 요구 절차를 보여준다.

상기 (a)에서 시간영역 211, 213, 215 및 217은 기지국에서 단말기들을 접근하고자 할 때 사용되는 시간슬롯을 나타내며, 시간영역 212, 214, 216 및 218은 단말기들이 상기 기지국을 접근하고자 할 때 사용되는 시간슬롯을 나타낸다. 시간영역 211 및 212는 단말기11-단말기1p₁에게 할당된 -송수신을 모두 포함한- 시간슬롯을 나타내고, 시간영역 213 및 214는 단말기21-단말기2p₂에게 할당된 -송수신을 모두 포함한-시간슬롯을 나타내며, 시간영역 215 및 216은 단말기31-단말기3p₃에게 할당된 -송수신을 모두 포함한-시간슬롯을 나타내고, 시간영역 217 및 218은 단말기f1-단말기fp_f에 할당된-송수신을 모두 포함한-시간슬롯을 나타낸다.

여기서 임의의 한 시간영역을 가지고 단말기의 기지국 접속절차를 설명하면 다음과 같다.

상기 (b)는 상기 시간영역 212를 다시 작은 시간슬롯들로 세분화한 모습을 보여준다. 먼저, 221단계에서 단말기11이 자신에게 할당된 시간슬롯에서 기지국으로 접근 요구를 수행한다. 그리고 단말기12 및 단말기 1p₁또한 223단계 및 224단계에서 자신에게 할당된 시간슬롯에서 기지국으로 접근 요구를 수행한다.

즉, 상술한 바와 같이 TDD 다중접속시스템에서의 단말기들은 반드시 자기에게 할당된 시간슬롯에서만 기지국 접근 요구를 수행할수 있었다. 즉, 다른 단말기들이 접속 요구를 하지 않아도 자기에게 할당된 시간 슬롯이 돌아올때까지 기다려야 하기 때문에 자원 낭비를 초래했으며, 또한 시간 지연이 발생하는 문제점을 가질 수밖에 없었다.

따라서 본 발명의 목적은 TDD 다중접속시스템에서 단말기가 공용의 접속 채널로 충돌없이 접속을 요구할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 TDD 다중 접속시스템에서 단말기가 기지국 접속 요구시 소요되는 시간을 단축시킬수 있는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 TDD 다중접속시스템에서 단말기가 기지국 접속요구전에 접속채널상태를 확인하여 이에 따라 기지국 접속 요구를 수행할수 있는 방법을 제공함에 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 티디디 다중접속시스템에서 단말기의 기지국 접속 요구 방법이, 기지국 접속이 요구되는지를 검사하는 과정과, 상기 기지국 접속 요구시 수신상태를 활성화하고 접속채널상태를 확인하는 과정과, 상기 접속채널상태가 휴지상태라고 판단시 기지국 접속 요구를 시도하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 티디디 다중접속시스템에서 단말기의 할당된 시간슬롯에서의 접속 요구를 보여주는 도면.

도 2는 종래기술에 따른 시분할다중접속(TDMA) 방식에 의한 접속 요구시 슬롯 할당 예를 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 티디디 다중접속시스템에서 임의 단말기의 접속 요구시 이에 따른 신호 송수신 관계를 설명한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 티디디 다중접속시스템에서의 접속 요구를 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 단말기의 블록 구성도.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 단말기가 접속 요구를 위해 수행하는 제어절차를 도시한 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일 부호를 가지도록 하였다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 다중접속 시스템을 도시한 도면이다.

상기 도 3을 참조하면, 기지국311에서 사용하는 접속채널을 4개의 시간슬롯으로 나눈 형상을 보여준다. 여기서, 시간영역 312 및 314는 단말기들이 기지국으로 접근 요구를 할 때 사용되는 시간슬롯을 나타내며, 시간영역 313 및 315는 기지국에서 단말기로 접근 요구를 할 때 사용되는 시간슬롯을 나타낸다. 현재, 단말기#2가 상기 시간영역 314에서 기지국으로의 접근 요구를 시도하고 있다. 이때 상기 단말기#2에서 기지국으로 송신되는 신호는 기지국 뿐만 아니라 상기 단말기#2를 제외한 모든 단말기들(단말기#1, 단말기#2)에 수신될수 있다.

즉, 상기 TDD 다중접속시스템은 송수신 반송파가 동일하고 단지 시간슬롯을 나누어 송수신을 번갈아 수행하므로 인해, 단말기들은 기지국 접속을 위해 할당된 시간슬롯에서 수신상태를 활성화시키기만 한다면 다른 단말기에서 송신하는 신호를 수신할 수가 있다. 본 발명은 상기한 다중접속 시스템의 특징을 이용하여 단말기들이 접속 시도 전에 채널 점유상태를 미리 확인하고, 그 결과에 따라 접속을 수행하므로서 보다 효율적인 접속을 하도록 하는데 있다.

도 4는 본 발명에 따른 단말기들의 기지국 접속 절차를 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 4를 참조하며, (a)는 기지국(BS)이 사용하는 접속채널의 시간슬롯 할당 예를 보여주며, (b)는 임의의 시간슬롯에서 수행되는 접속 요구 절차를 보여준다.

상기 (a)에서 시간영역 411, 413, 415 및 417은 기지국에서 단말기들을 접근하고자 할 때 사용되는 시간슬롯을 나타내며, 시간영역 412, 414, 416 및 418은 단말기들이 상기 기지국을 접근하고자 할 때 사용되는 시간슬롯을 나타낸다. 시간영역 411 및 412는 단말기11-단말기1p₁에게 할당된 -송수신을 모두 포함한- 시간슬롯을 나타내고, 시간영역 413 및 414는 단말기21-단말기2p₂에게 할당된 -송수신을 모두 포함한-시간슬롯을 나타내며, 시간영역 415 및 416은 단말기31-단말기3p₃에게 할당된 -송수신을 모두 포함한-시간슬롯을 나타내고, 시간영역 417 및 418은 단말기f1-단말기fp_f에 할당된-송수신을 모두 포함한-시간슬롯을 나타낸다.

여기서 임의의 한 시간영역을 가지고 단말기의 기지국 접속절차를 설명하면 다음과 같다.

상기 (b)는 상기 시간영역 412를 다시 작은 시간슬롯들로 세분화한 모습을 보여준다. 먼저, 421단계에서 단말기11이 기지국으로 접근을 시도하고, 동시에 422단계에서 단말기12가 접근 시도를 위해 수신상태를 활성화시켜 채널점유 상태를 검사한다. 이때 상기 단말기12는 상기 단말기11가 접근을 수행하고 있기 때문에 현재 채널이 점유되어 있음을 확인하게 되고, 따라서 단말기12는 접근시도를 포기하고 다음 슬롯이 될 때까지 대기한다. 이후 상기 단말기12는 다음 슬롯에서 다시 수신상태를 활성화시켜 채널점유 상태를 검사한다. 그런데 이때에는 채널 상태가 휴지상태이므로 상기 단말기12는 접근을 시도할수 있다. 물론, 이 경우에도 상기 단말기12를 제외한 다른 단말기들이 상기 단말기12가 송신하는 신호를 수신할수 있다. 423단계에서도 상술한 과정과 마찬가지로, 단말기1p₁이 기지국 접속을 시도하기 위해 매 최소시간 단위마다 수신상태를 활성화시켜 채널점유 상태를 확인하고, 최종적으로 채널이 휴지상태임을 확인하였을 때 기지국 접근을 시도하는 모습을 보여준다.

즉, TDD 다중접속시스템에서는 각 단말기들이 동일한 반송파를 이용하여 송수신을 하기 때문에 다른 단말기들이 송신하는 신호를 또 다른 단말이 수신할 수 있다. 또한 상기 TDD 다중접속방식에서는 송수신 상태가 시간 슬롯 단위로 주기적으로 바뀐다. 호가 접속되어 통신이 이루어지고 있지 않는 한 단말기는 송신은 필요없는 호출 대기 상태(수신 상태)에만 있게 된다. 즉, 접속 요구를 하기 위하여 접속 채널을 이용하여 신호를 기지국쪽으로 송출하기 전까지는 수신 상태에만 있을 수 있다. 따라서 각 단말은 송신 시간 슬롯동안에 접속 요구를 하기 바로 직전에 다른 단말이 접속 채널을 점유하고 있는 지를 수신 상태를 활성화시켜 확인하고 점유되지 않았으면 접속 요구를 바로 수행한다. 만약 접속 채널이 모두 점유되어 있을 경우에는 도 4에서와 같이 접속 채널의 점유 여부를 확인할 수 있는 최소 시간 단위로 채널 점유 상태를 확인한다.

도 5는 본 발명에 따른 일반적인 통신단말기의 구성을 도시한 도면이다.

상기 도 5를 참조하면, 제어부511은 본 발명에 따른 전반적인 동작을 제어한다. 상기 제어부511은 원칩 마이크로프로세서(One Chip Microprocessor)로 구현할 수 있으며, 타이머512를 포함하고 있다. 상기 타이머512는 이동통신단말기의 각종 시간을 설정하고, 카운트한다. 메모리512는 동작 프로그램을 저장하고 있으며, 상기 동작 프로그램의 실행중에 발생하는 데이터를 일시 저장한다. 키입력부513은 다이얼링 하기 위한 다수의 숫자키와 특수 기능을 실행하기 위한 기능키, 송신키, 저장키를 구비하고, 상기 키가 입력되면 해당 키데이터를 상기 제어부511로 출력한다. 표시부514는 상기 제어부511의 제어를 받아 상기 키입력부513으로 부터 출력된 키데이터를 입력받아 디스플레이하며, 이동통신단말기의 동작상태 등을 디스플레이한다. 상기 표시부514는 액정표시장치(Liquid Crystal Display:LCD) 등이 사용될 수 있다. 듀플렉서518은 안테나를 통해 송수신되는 신호를 분리한다. 즉, 통신단말기가 송신상태일 경우 송신부516에서 입력되는 신호를 안테나를 통해 송신하며, 수신상태일 경우 안테나를 통해 수신되는 신호를 수신부517로 출력한다. 송신부516은 상기 제어부511의 제어를 받아 송신되는 소정의 중간주파수 신호를 무선주파수로 변환하여 상기 듀플렉서518로 출력한다. 수신부517은 안테나를 통해 수신되는 무선신호를 상기 듀플렉서518을 통해 입력받고, 상기 무선신호를 소정의 중간주파수 신호로 변환하여 출력한다. 오디오부519는 상기 제어부511의 제어를 받아 마이크(MIC)를 통해 입력되는 음성신호를 중간주파수의 기저대역신호로 변조하여 상기 송신부516으로 출력하고, 상기 수신부517로 부터 입력되는 중간주파수의 기저대역 신호을 복조하여 스피커(SP)를 통해 음성신호를 출력한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 접속요구 절차를 도시한 도면이다.

상기 도 6을 참조하면, 먼저, 제어부511은 611단계에서 기지국 접속이 요구되는지를 검사한다. 이때 상기 기지국 접속이 요구될 시 상기 제어부511은 613단계로 진행하여 수신상태를 활성화시키고, 상기 기지국 접속이 요구되지 않을 시 상기 제어부511은 619단계로 진행하여 해당모드를 수행한다.

그리고 제어부511은 615단계에서 수신되는 신호의 세기 검출에 근거하여 현재 접속 채널이 점유되어 있는지를 검사한다. 즉, 수신신호 세기가 일정레벨 이상 검출시 상기 제어부511은 접속 채널이 점유되었다고 판단하며, 수신신호 세기가 상기 일정레벨 이하시 접속 채널이 현재 휴지 상태라고 판단한다. 이때 상기 접속채널이 점유되었다고 판단시 상기 제어부511은 617단계로 진행하며, 상기 접속채널이 휴지 상태라고 판단시 상기 제어부511은 621단계로 진행한다.

상기 접속채널이 점유되었음을 판단하고 상기 617단계로 진행한 상기 제어부511은 대기상태로 천이하며, 접속채널의 점유여부를 다시 판단하기 위한 채널상태 확인시간에 도달했는지 검사한다. 이때 상기 채널상태 확인시간 도달시 상기 제어부511은 다시 수신상태를 활성화하고 접속채널 점유여부를 검사하기 위해 상기 613단계로 진행하며, 상기 채널상태 확인시간에 아닐 시 상기 제어부511은 계속해서 상기 확인시간에 될 때까지 대기한다. 한편, 상기 접속채널 상태가 휴지상태임을 판단하고 상기 621단계로 진행한 상기 제어부511은 기지국으로 접속요구를 시도하고 종료한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 TDD 다중접속 시스템에서 송신 구간에 수신상태를 활성화시켜 다른 단말의 접속채널 점유 여부를 점검하므로써 접속 요구시 소요되는 시간을 단축시킬수 있고, 충돌 가능성을 줄일수 있는 효과를 가진다.

Claims (3)

1. 티디디 다중접속시스템에서 단말기의 접속 요구 방법에 있어서,

   기지국 접속이 요구되는지를 검사하는 과정과,

   상기 기지국 접속 요구시 수신상태를 활성화하고 접속채널상태를 확인하는 과정과,

   상기 접속채널상태가 휴지상태라고 판단시 기지국 접속 요구를 시도하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 단말기의 기지국 접속 요구 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 접속채널상태가 점유상태라고 판단시 대기상태로 천이하는 과정과,

   상기 대기상태에서 상기 접속채널상태 확인시간이 되었는지를 검사하는 과정과,

   상기 접속채널상태 확인시간 도달시 상기 수신상태를 활성화하고 접속채널상태를 확인하는 과정으로 되돌아가는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 단말기의 기지국 접속 요구 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 접속채널상태 확인과정이,

   수신되는 신호세기가 설정레벨 이상이라고 판단 시 상기 점유상태라고 판단하며, 설정레벨 이하라고 판단 시 상기 휴지상태라고 판단하는 것으로 이루어짐을 특징으로 하는 단말기의 기지국 접속 요구 방법.