KR20000069394A - 셀룰러 이동 단말기의 동작 전력 감소를 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

셀룰러 이동 단말기의 동작 전력 감소를 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

다수의 타임 슬롯의 제1 부분 집합에 대응하는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분을 수신하도록 다수의 타임 슬롯의 제1 부분 집합을 수신함으로써 다수의 타임 슬롯에 걸쳐 분포된 시간 멀티플렉싱 메시지를 수신하기 위한 수신기를 갖는 이동 단말기에서 전력 소비를 저감하기 위한 방법 및 장치. 이어서 이동 단말기는 시간 멀티플렉싱 메시지의 추가적인 타임 슬롯이 이동 단말기에서 수신될 필요가 있는 가를 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분으로부터 결정한다. 만일 이동 단말기가 제1 부분으로부터 시간 멀티플렉싱 메시지의 추가적인 부분이 이동 단말기에서 수신되어야 한다고 결정하면 이동 단말기는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신하도록 다수의 타임 슬롯의 제2 부분 집합을 수신한다. 메시지의 제1 부분은 메시지의 나머지로부터 독립적으로 디코딩할 수 있는 것이 바람직하다.

Description

셀룰러 이동 단말기의 동작 전력 저감을 위한 방법 및 시스템{METHODS AND SYSTEMS FOR REDUCED POWER OPERATION OF CELLULAR MOBILE TERMINALS}
공중(公衆) 셀룰러 네트워크(공중 육상 이동 네트워크)는 다수의 가입자에게 음성 및 데이터 통신을 제공하기 위하여 통상적으로 사용된다. 예로서, AMPS(Advanced Mobile Phone Service; 북미 방식 이동 전화 서비스), ETACS, NMT-450(Nordic Mobile telephone-450MHz), 및 NMT-900(Nordic Mobile telephone-450MHz) 등으로 표시되는 아날로그 셀룰러 무선 전화 시스템은 전 세계적으로 성공적으로 전개되었다. 더욱 최근에는, 북미에서 IS-54B로 표시되는 디지털 셀룰러 무선 전화 시스템, 및 범 유럽 GSM(Global System for Mobile Telecommunications; 유럽의 이동 전화 방식)시스템이 도입되었다. 이러한 시스템 및 기타의 것은, 예로서, "Cellular Radio Systems by Balston, et al., Artech House, Norwood, MA., 1993"에 기재되어 있다.
종래의 아날로그 무선 전화 시스템은 통상적으로 소위 주파수 분할 다중 접근(FDMA; frequency division multiple access)이라고 하는 시스템을 사용하여 통신 채널을 생성한다. 전문 기술자에게 널리 공지된 실제적인 문제로서, 피변조(被變調) 파형인, 무선 전화 통신 신호는 통상적으로 반송 주파수 스펙트럼 내의 소정의 주파수 대역을 통하여 전송된다. 이러한 이산(離散) 주파수 대역은 셀룰러 무선 전화기가 기지국, 또는 셀(cell)을 지원하는 위성을 통하여 셀과 통신하는 채널의 역할을 한다. 미합중국에서는, 예로서, 연방 당국이 셀룰러 통신에 EIA-553 또는 IS-19B라고 표시된 시스템인, 좁은 주파수 대역의 쌍으로 더욱 세분화된 UHF 주파수 스펙트럼 블록을 할당하였다. 채널 쌍의 편성은 각 쌍의 송신 및 수신 주파수가 45MHz에 의하여 상쇄되는 주파수 듀플렉스(duplex) 장치에서 이루어진다. 현재 미합중국에는 30KHz 폭의 832개 무선 채널이 셀룰러 이동 통신에 할당되어 있다.
가입자 수가 증가함에 따라서 이용 가능한 주파수 대역의 수에 대한 제한은 몇 가지 문제점을 제기한다. 셀룰러 무선 전화 시스템의 가입자 수의 증가로 인하여 통신 품질을 유지하면서 더욱 많은 총 채널을 제공하기 위하여 통상적으로 제한적으로 이용 가능한 주파수 스펙트럼의 더욱 효율적인 이용을 필요로 한다. 이러한 문제는 시스템 내의 셀 사이에 가입자가 균일하게 분포되지 않을 수도 있기 때문에 부각된다. 특정의 셀에 대하여 임의의 주어진 시간에 있을 수 있는 더 높은 지역 가입자 밀도를 처리하기 위하여 더 많은 채널이 필요할 수도 있다. 예로서, 도시 지역의 셀은 어느 한 때에 셀에서 이용 가능한 주파수 대역의 수를 쉽게 소진하는 수백 또는 수천의 가입자를 포함할 수도 있다.
이러한 이유 때문에, 종래의 셀룰러 시스템은 각 셀에서의 잠재적인 셀 용량을 증가시키고 대역 효율을 증가시키기 위하여 주파수 재사용을 이용한다. 주파수 재사용은 상이한 셀에서 무선 전화기가 서로 방해함이 없이 동일한 주파수를 동시에 사용할 수 있게 지역적으로 서로 떨어져 있는 동일한 주파수를 사용하는 셀인, 각 셀에 주파수 대역을 할당하는 것을 포함한다. 그렇게 함으로써, 많은 수천 명의 가입자가 불과 수백의 주파수 대역의 시스템에 의하여 지원된다.
채널 용량 및 대역 효율을 추가로 증가시킬 수 있는 또 하나의 기술은 시분할 다중 접근 방식(TDMA; time division multiple access)이다. TDMA 시스템은 종래의 FDMA 시스템에서 사용되는 주파수 대역을 순차적 타임 슬롯(timeslot)으로 세분화함으로써 실행된다. 주파수 대역을 통한 통신은 다수의 타임 슬롯을 포함하는 공통의 TDMA 프레임(frame)에 대하여 발생하지만, 각 주파수 대역을 통하는 통신은 그 대역 고유의 타임 슬롯을 갖는, 고유의 TDMA 프레임에 따라서 발생한다. TDMA를 사용하는 시스템의 예는 TDMA를 사용하는 시스템의 예는 미합중국에서 사용하는 아날로그/디지털 이중의 IS-54B이고, 이 표준에서 EIA-553의 각각의 원래 주파수 대역은 3개의 타임 슬롯으로 세분화되고, 유럽의 GSM 표준에서는 각 주파수 대역을 8개의 타임 슬롯으로 분할한다. 이러한 TDMA 시스템에서, 각 사용자는 사용자에게 할당된 타임 슬롯 동안에 송신되는 디지털 데이터의 버스트(burst)를 사용하여 기지국과 통신한다.
TDMA 시스템에서 채널은 하나 이상의 주파수 대역에 대하여 통상적으로 하나 이상의 타임 슬롯을 포함한다. 상기에서와 같이, 사용자간에, 예로서, 무선 전화기 등의 이동 단말기 및 네트워크 기지국 사이에서 음성, 데이터 또는 기타 정보를 통신하기 위하여 통화 채널이 사용된다. 이러한 방법으로, 각 통화 채널은 시스템에 의하여 이루어진 이중 통신 링크(link)의, 한 사용자로부터 또 다른 사용자로의 한 방향을 형성한다. 통화 채널은 통상적으로 시스템에 의해서 필요한 시기 및 장소가 다이내믹하게 할당된다. 추가로 유럽 GSM 시스템 등의 시스템은 통화 채널을 "주파수 호핑[hopping;도약(跳躍)]", 즉 특정의 통화 채널이 송신되는 주파수 대역을 무작위(無作爲)하게 스위칭할 수도 있다. 주파수 호핑은 방해자 상위(相違; diversity)를 사용하여 전체의 통화 품질을 증가시키도록 평균화하여 채널간의 방해 사건의 가능성을 감소시킨다.
광역 셀룰러 네트워크의 셀에서 제어 정보를 네트워크에 접근하고자 하는 무선 전화기에 동시 전송(broadcast)하는 데에 사용되는 순방향 제어 채널은 셀에서 송신되는 전용 제어 채널에 통상적으로 포함된다. 순방향 제어 채널을 통하는 제어 정보 동시 전송은 셀의 식별, 연관 네트워크 식별, 시스템 타이밍 정보, 및 무선 전화기로부터 광역 셀룰러 네트워크에 접근하는데 필요한 기타 정보 등의 것을 포함할 수도 있다.
GSM 표준의 동시 전송 제어 채널(BCCH; Broadcast Control Channel)은 통상적으로 각 셀 내의 전용 주파수 대역을 통하여 송신된다. 시스템에 접근하고자 하는 무선 전화기는 통상 대기 모드(mode)에서 제어 채널을 "청취"하고, 기지국 또는 위성 제어 채널을 포착할 때까지 기지국 또는 위성에 동기화 되어 있지 않다. 인접 셀에서 제어 채널간의 부적절한 방해를 방지하기 위하여, 공통 채널간의 최소 분리를 보장하는 주파수 재사용 패턴에 따라서, 인접 셀에서 제어 채널을 위해 사용되는 상이한 전용 주파수 대역으로써 주파수 재사용이 전통적으로 사용된다. 제어 채널 주파수 대역을 더욱 밀집하게 재사용 가능하게 할 수도 있는 주파수 호핑은, 사용되는 주파수 호핑 절차에 대한 참조 주안점의 결핍으로 인하여 동기화되지 않은 무선 전화기가 주파수 호핑된 제어 채널을 포착하는 어려움이 있기 때문에 통상적으로 사용되지 않는다.
이동 단말기는 통신에 사용하지 않을 때에도 제어 채널을 "청취"해야 하기 때문에, 이동 단말기는 에너지를 소비한다. 그러므로, 에너지 소비 관리는 이동 단말기에서 축전지 또는 재충전 가능 전원 중 하나의 동작 가능 지속 기간을 연장하는 데에 중요하다. 따라서, 많은 이동 단말기는 호출을 발신 또는 수신하지 않을 때 휴면(休眠) 모드("sleep mode")에 진입한다. 그러나, 휴면 모드에서 이동 단말기는 아직도 입력 호출을 놓치지 않도록 페이징(paging) 채널을 감시해야 한다. 휴면 모드 효율을 최대화하기 위하여, 이동국(mobile station)은 가능한 한 많은 신호 처리 단계를 피하도록 수신 처리에서 가능한 한 일찍 수신 메시지가 적절한 메시지인가 또는 부적절한 메시지인가를 검출할 수 있어야 한다. 부적절한 메시지가 검출되면, 이동국은 즉시 휴면 모드로 귀환한다. 부적절한 페이징의 조기 검출로부터 가능한 전력 절약을 평가하기 위하여, 페이징 메시지가 초당 1회 송신되는 통상적인 페이징 채널을 고려해 본다. 이 것은 매일 60*60*24 = 86,400개의 페이징 메시지가 이동 단말기에 송신되는 것을 의미한다. 예로서, 만일, 이러한 메시지 중에서 1%만이 적절한 것이라면, 이동국이 부적절한 메시지를 검출할 수 있을 때 페이징 메시지 처리의 99%를 피할 수 있다. 따라서, 이동 단말기는 단말기의 대다수의 메시지 수신 시간에 대하여 효과적으로 휴면 모드로 있을 수 있다.
그러나, 현재 메시지가 적절한 것인가를 결정하기 위하여, 전체의 메시지가 수신되어야 하고, 최소한 부분적으로 처리되어야 한다. 이러한 수신 절차는 메시지가 부적절한 경우에 이동 단말기가 불필요한 에너지를 소비하게만 한다. 따라서, 상기의 관점에서, 이동 단말기에서의 전력 절약에 대한 추가적인 개발의 필요성이 존재한다.
본 발명은 통신 시스템, 특히 광역(廣域) 셀룰러 네트워크를 이용하는 통신 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라서 사용하기 적합한 셀룰러 무선 시스템의 구조.
도 2는 시간 멀티플렉싱 통신 시스템에서 그래프로 나타낸 채널.
도 3은 시간 멀티플렉싱 통신 시스템에서 그래프로 나타낸 프레임.
도 4는 GSM에 의한 통신 시스템에서 그래프로 나타낸 프레임의 구성.
도 5는 GSM에 의한 통신 시스템에서 그래프로 나타낸 제어 멀티프레임 (multiframe)의 구성.
도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따라서 이동 단말기의 동작을 나타내는 계통도.
도 7은 본 발명의 하나의 실시 예에 따라서 기지국의 동작을 나타내는 계통도.
도 8은 본 발명에 의한 이동 단말기의 블록도.
도 8A는 도 8의 이동 단말기의 하나의 실시 예의 상세 블록도.
도 9는 본 발명에 의한 기지국의 블록도.
도 9A는 도 9의 이동 단말기의 하나의 실시 예의 상세 블록도.
상기의 관점에서, 본 발명의 목적은 이동 단말기에서 전력 절약의 향상을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가적인 목적은 수신 메시지의 호출 증가 없이 전력 소비의 감축을 제공하는 것이다.
상기 목적의 관점에서, 본 발명은 다수의 타임 슬롯에 걸쳐 분포된 시간 멀티플렉싱 메시지를 수신하기 위한 수신기를 갖는 이동 단말기에서 다수의 타임 슬롯 중에서 제1 부분 집합에 대응하는 제1 부분의 시간 멀티플렉싱 메시지를 수신하도록 다수의 시간 슬롯 중 제1 부분 집합을 수신함으로써 전력 소비의 감축에 대하여 대비한다. 이어서 이동 단말기는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분으로부터 시간 멀티플렉싱 메시지의 추가적인 타임 슬롯이 이동 단말기에 의하여 수신될 필요가 있는 가를 결정한다. 이동 단말기가 제1 부분으로부터 시간 멀티플렉싱 메시지의 추가 부분이 이동 단말기에서 수신되어야 한다고 결정하면 이동 단말기는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신하도록 다수의 타임 슬롯의 제2의 부분 집합을 수신한다. 그러므로, 메시지의 제1 부분은 메시지의 나머지로부터 독립적으로 디코딩 가능한 것이 바람직하다.
본 발명의 하나의 실시 예에서, 번지는 이동 단말기에 연관되고 시간 멀티플렉싱 메시지는 메시지의 예정된 수신인을 규정하는 번지를 포함한다. 이러한 실시 예에서, 이동 단말기는 메시지의 제1 부분으로부터 시간 멀티플렉싱 메시지가 이동 단말기를 포함하는 번지의 범위내의 번지를 갖는 이동 단말기에 번지 지정되었는가를 결정하고 만일 이동 단말기의 번지가 번지 범위 내에 있다면 추가적인 타임 슬롯을 수신하기만 한다.
또 다른 방법으로는, 이동 장치 식별자(identifier)가 다수의 비트를 포함할 때 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분은 예정된 메시지 수신인의 이동 장치 식별자의 다수의 비트 부분 집합을 포함할 수도 있다. 이어서 이동 단말기는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분에 포함되는 다수의 비트의 부분 집합이 이동 단말기의 이동 장치 식별자의 다수의 비트의 대응하는 부분 집합과 동일한 가를 결정하고, 만일 비트가 동일하면 나머지 메시지를 수신하기만 한다. 이동 장치 식별자의 비트의 부분 집합은 이동 단말기의 분포로부터 무작위한 분포의 가능한 이동 장치 식별자 값이 얻어지는 다수의 비트로부터 선택될 수도 있다.
본 발명의 특정의 실시 예에서, 시간 멀티플렉싱 메시지는 페이징 메시지를 포함한다. 시간 멀티플렉싱 메시지는 또한 동시 전송 메시지일 수도 있다. 이러한 경우에, 이동 단말기는 메시지의 제1 부분으로부터 시간 멀티플렉싱 메시지가 종전에 수신한 시간 멀티플렉싱 메시지의 새로운 버전(version)인가를 결정하고 버전이 새로운 것이면 나머지 메시지를 수신하기만 한다.
메시지의 일부만을 수신하고 메시지의 나머지가 수신되어야 하는 것인가를 결정함으로써, 본 발명은 이동 단말기가 메시지를 수신하는데 소비하는 에너지를 저감시킨다. 더욱이, 메시지의 일부만이 처리될 필요가 있기 때문에 전체 메시지를 처리하는데 이용되는 에너지는 절약될 수도 있다. 본 발명은 특히 이동 단말기가 입력 호출을 놓치는 것을 피하기 위하여 통상적으로 모든 페이징 메시지를 감시하는 페이징 메시지와 함께 사용하는 데에 매우 적합하다.
전문 기술자들에 의하여 평가되겠지만, 본 발명은 방법 및 장치로서 구체화될 수 있다.
이제 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타낸 첨부 도면을 참조로 하여 본 발명을 더욱 충실하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 많은 상이한 형태로 실시될 수도 있고 여기에 기재되는 실시 예에 한정되는 것으로 해석해서는 안되며, 오히려 이 들 실시 예는 본 개시가 철저하고 완전하게 되도록 제공된 것이며 전문 기술자들에게 본 발명의 범위를 충분하게 전달한다. 전체를 통하여 유사한 번호는 유사한 요소를 나타낸다. 전문 기술자가 평가하겠지만, 본 발명은 장치의 방법으로서 실시된다. 따라서 본 발명은 전체적인 하드웨어 실시 예, 전체적인 소프트웨어 실시 예, 또는 소프트웨어 및 하드웨어 특성을 통합하는 실시예의 형태를 취한다.
본 발명을 이해할 목적으로, 광역 셀룰러 네트워크를 GSM 셀룰러 시스템 표준을 참조로 하여 설명한다. 그러나, 전문 기술자가 평가하겠지만, 본 발명의 장점 및 이익은 또한 기타의 통신 프로토콜에서도 획득할 수 있으며, 따라서, 본 발명은 GSM 프로토콜에 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명을 이용하는 광역 셀룰러 네트워크는 도 1에 나타나 있다. 도 1에 나타낸 셀룰러 무선 시스템에서, 지역(예로서, 도시 지역)은 셀 C1-C10 등의 여러 개의 더 작은, 인접하는 무선 유효 범위로 분할된다. 셀 C1-C10은 대응하는 고정 무선국(소위 "기지국") B1-B10에 의해서 지원되고, 각 무선국은 시스템에 할당되는 무선 주파수(RF; radio frequency)의 부분 집합에서 동작한다. 임의의 주어진 셀에 할당된 주파수는 기술적으로 공지된 바와 같이 주파수 재사용 패턴에 따라서 원격 (遠隔)의 셀에 재할당된다. 각 셀에서, 최소한 하나의 주파수("제어" 또는 "페이징/접근" 채널이라고 하는)가 제어 또는 감독 메시지를 전송하는 데에 사용되고, 기타의 주파수("음성" 또는 "대화" 채널이라고 하는)가 음성 대화를 전송하기 위하여 사용된다. 셀 C1-C10내의 셀룰러 전화기 사용자(이동 가입자)에게는 이동 단말기 M1-M9 등, 휴대용의(손에 쥐는), 운반 가능한(손으로 운반할 수 있는) 또는 이동용(차량에 탑재된) 전화기 장치(이동 단말기)가 제공되고, 각각의 단말기는 근처의 기지국과 통신한다. 기지국 B1-B10은 이동 서비스 교환 센터(MSC; mobile services switching center)(20)에 접속되어 그 교환 센터에 의하여 제어된다. 이어서 MSC(20)는 육상 회선(유선 회선) 공중 교환 전화 회로망(PSTN; public switched telephone network)의 중앙국(도 1에 나타내지 않음) 또는 종합 정보 통신망(ISDN; integrated system digital network) 등의 유사한 설비에 접속된다. MSC(20)는 유선 회선 및 이동 가입자 사이의 호출을 스위칭하고, 이동 단말기로의 신호 전송을 제어하며, 요금 청구 통계를 편집하고, 시스템의 동작 유지 보수 및 시험에 대하여 대비한다.
미합중국에서는, 두 개의 상이한 엔티티(entity)가 각각의 주요 도시 통계 지역(MSA; metropolitan statistical area)에서 셀룰러 시스템을 운영하도록 인가되어 있다. 서비스를 받기 위해서는, 이동 가입자는 이러한 하나의 지역 운영자[서비스를 받기 위하여 가입하는 지역 시스템을 "홈(home)" 시스템이라고 한다]와 가입 계약을 체결한다. 홈 시스템 외부에서 탐색할 때[로우밍(roaming)이라고 함], 만일 홈 및 방문 시스템의 운영자 사이에 로우밍 계약이 있다면, 이동 가입자는, 원격("방문"이라고 함) 시스템에서 서비스를 받을 수도 있다. 임의의 이동 단말기(M1-M9)에 의한 셀룰러 시스템에의 접근은 홈 시스템 운영자에 의해서 각 이동 가입자에게 할당된 이동 식별 번호(MIN; mobile identification number), 및 이동국(소위 "MIN/ESN 쌍"이라고 함)에 영구히 저장된 전자 연속 번호(ESN; electronic serial number)를 기준으로 하여 제어된다. MIN/ESN 쌍은 호출을 발신할 때 이동국으로부터 전송되고 그 유효성은 MSC(20)에서 점검한다. 만일 MIN/ESN 쌍이 유효하지 않은 것으로 결정되면, 시스템은 이동국으로의 접근을 거부한다. MIN은 또한 이동국이 입력 호출을 대기할 때 시스템으로부터 이동국에 전송된다.
전력이 공급될 때, 각 이동 단말기 M1-M9는 유휴 상태(대기 모드)에 진입하고 가장 강한 제어 채널(통상적으로 그 순간에 이동국이 위치하는 셀의 제어 채널)에 동조되어서 그 채널을 연속적으로 감시한다. 유휴 상태에 있는 동안, 셀 사이에서 이동할 때, 이동국은 "먼저 번의" 셀의 제어 채널에 대한 접속을 결국 상실하고 "새로운" 셀의 제어 채널에 동조된다. 제어 채널에의 초기 동조 및 변경은 모두 셀룰러 시스템에서 동작하는 모든 제어 채널을 주사(走査)함으로써 자동적으로 달성되어서 "최선의" 제어 채널을 탐색한다. 양호한 수신 품질의 제어 채널이 탐색되면, 이동국은 품질이 다시 저하할 때까지 이 채널에 동조된 채로 유지된다. 이러한 방법으로, 이동국은 시스템과 접속을 유지하고 MSC(20)에 접속되어 있는 기지국 B1-B10 중의 하나를 통하여 전화 호출을 수신하거나 또는 시작한다.
입력 호출을 검출하기 위하여, 이동국은 제어 채널을 계속적으로 감시하여 그 채널에 번지 지정된(즉, MIN을 포함하는) 페이징 메시지가 수신되었는가를 결정한다. 페이징 메시지는, 예로서, 보통의(육상 회선) 가입자가 이동 가입자를 호출할 때, 이동국에 전송된다. 호출은 PSTN으로부터 다이얼링 호출된 번호가 해석되는 MSC(20)로 방향 지정된다. 만일 다이얼링 호출된 번호가 유효하다면, MSC(20)는 대응하는 셀 C1-C10에 걸쳐서 호출된 이동국을 페이징하도록 몇몇 또는 모든 기지국 B1-B10에 요청한다. 이어서 MSC(20)로부터 요청을 수신하는 각각의 기지국 B1-B10은 대응하는 셀의 제어 채널을 통하여 호출된 이동국의 MIN을 포함하는 페이징 메시지를 송신한다. 이 셀에 존재하는 각 유휴 이동 단말기 M1-M9는 제어 채널을 통하여 수신된 페이징 메시지의 MIN을 이동국에 저장된 MIN과 비교한다. MIN에 정합 (整合)하는 호출된 이동 단말기는 제어 채널을 통하여 이어서 MSC(20)에 페이징 응답을 전송하는 기지국에 페이징 응답을 자동적으로 송신한다. 페이징 응답을 수신하면, MSC(20)는 페이징 응답이 수신되는 셀에서 이용 가능한 음성 채널을 선택하고[MSC(20)는 이러한 목적을 위하여 유휴 채널 목록을 유지한다], 선택된 음성 채널에 동조하도록 이동국에 명령할 것을 제어 채널을 통하여 이 셀의 기지국에 요청한다. 이동국이 선택된 음성 채널에 동조되면 완전한 접속이 이루어진다.
다른 한편으로는, 이동 가입자가 호출을 시작하면(예로서, 이동국의 전화기 핸드셋에서 보통 가입자의 전화 번호를 다이얼링하고 "송신" 버튼을 누름으로써), 다이얼링 번호 및 이동국에 대한 MIN/ESN 쌍이 제어 채널을 통하여 기지국에 송신되고, 및 이동국을 확인하고, 음성 채널을 할당하며, 상기와 같이 대화를 위한 완전 접속을 달성하는 MSC(20)에 전송된다.
대화 상태에 있는 동안에, 이동국이 셀 사이에서 이동하면, MSC(20)는 먼저 번의 기지국으로부터 새로운 기지국으로 호출의 핸드오프(handoff)를 실행한다. MSC(20)는 새로운 셀에서 이용 가능한 음성 채널을 선택하고, 이어서 먼저 번 셀의 현재의 음성 채널을 통하여 새로운 셀에서 선택된 음성 채널에 동조하도록 이동국에 통보하는 핸드오프 메시지를 이동국에 송신할 것을 먼저 번 기지국에 명령한다. 핸드오프 메시지는 대화에서 짧지만 거의 볼 수 없는 중단을 일으키는 블랭크 및 버스트(blank and burst) 모드로 송신된다. 핸드오프 메시지를 수신하면, 이동국은 새로운 음성 채널에 동조하여 새로운 셀을 통해서 MSC(20)에 의하여 완전한 접속이 이루어진다. 먼저 번 셀의 구 음성 채널은 MSC(20)에서 유휴로 표시되고 또 다른 대화에 사용될 수 있다.
도 1에 나타낸 통신 네트워크는 디지털 표준을 사용하는 시간 멀티플렉싱 메시지를 사용하는 것이 바람직하다. 예로서, GSM 시스템은 메시지 전송에 대하여 시분할 캐리어(carrier)를 사용한다. 도 2는 캐리어의 시간 분할을 나타낸다. 도 2에 나타낸 바와 같이 캐리어는 버스트 주기로 공지된 1부터 n까지의 고정 길이의 시간 주기로 분할된다. 이러한 각각의 버스트 주기는 시분할 캐리어의 타임 슬롯으로서 간주된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 일군의 순차적인 타임 슬롯은 프레임으로 분할된다. 하나의 프레임은 m개의 타임 슬롯을 포함한다. 이러한 타임 슬롯은 통상적으로 0부터 m-1까지로 표시된다. 또한 도 3에 나타낸 바와 같이, 프레임은 프레임 1에서의 타임 슬롯 0이 프레임 2에서의 타임 슬롯 0에 대응하도록 반복할 수도 있다. 통상적인 시간 멀티플렉싱 시스템에서, 이동 단말기는 프레임의 하나의 타임 슬롯 동안에만 송신하고 수신한다. 따라서, 이동 단말기는 타임 슬롯의 나머지 동안에는 불활성으로 됨에 따라서 에너지를 절약한다.
GSM 시스템에서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 프레임은 0부터 7까지로 표시된 8개의 타임 슬롯을 포함한다. B1부터 B10까지의 기지국과 M1부터 M9까지의 이동 단말기 사이의 통신은 통상적으로 통화 채널과 공통 채널의 두 방식으로 분할된다. 통화 채널은 멀티프레임이라고 하는 26개의 GSM 프레임을 포함한다. 공통 채널은 멀티프레임으로 된 51개의 GSM 프레임을 포함한다. 본 발명을 도 5에 나타낸 51개의 프레임 제어 채널 멀티프레임에 대하여 설명한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, GSM 멀티프레임은 0부터 50까지 순차적으로 번호가 부여된 51개의 프레임을 포함한다. 도 5에서 정보의 형태 또는 각 프레임의 기능은 F로 표시된 프레임은 주파수 정정 버스트를 나타내고, S로 표시된 프레임은 동기 버스트를 나타내며, BCCH로 표시된 프레임은 동시 전송 제어 채널, CCCH(common control channel)로 표시된 프레임은 공통 제어 채널의 경우, 및 I로 표시된 프레임은 유휴 버스트(idle burst)를 나타내도록 표시된다. 도 5는, 예로서, 프레임 6부터 9에 연관되는 CCCH가 4개의 타임 슬롯에 대하여 CCCH를 구성하는 각 프레임의 타임 슬롯 0으로서 인코딩되는 메시지를 나타내도록 표시되는 각 프레임의 하나의 타임 슬롯에 대한 표시를 나타낸다.
동작에 있어서, 이동 단말기 M1에는 소위 페이징 채널(PCH; paging channel)에서 송신되는 페이징 메시지로써 입력 호출이 통보된다. BCCH에서 보유하는 정보에 나타난 바와 같이, 하나 이상의 CCCH의 경우에 PCH를 보유한다. 특정의 PCH는 2개 내지 9개의 멀티프레임 다음에 반복될 수도 있다. 따라서, 51개 프레임의 멀티프레임에 대하여 9개까지의 CCCH가 있고, 이 들 CCCH는 2개부터 9개까지의 특정 간격에서 반복하기 때문에, 81개까지의 고유하게 식별할 수 있는 PCH가 지정될 수도 있다.
M1 등의 이동 단말기는 자체의 페이징 채널로서 고유하게 식별된 PCH 중의 하나인, B1 등의 기지국에 의해서 할당된다. 이동 단말기 M1을 사용하는 대부분의 시간으로서, 이동 단말기 M1은 단말기가 입력 호출을 기다리는 대기 또는 유휴 모드 상태이다. 입력 호출을 놓치는 것을 피하고 입력 호출에 대한 확인 응답의 호출을 감소시키기 위하여, 이동 단말기 M1은 이동 단말기 M1에 방향 지정된 메시지를 페이징하기 위하여 각각의 할당된 PCH의 발생을 감시한다. 종래의 GSM 시스템에서 페이징 메시지는 이동 단말기가 모두 4개의 PCH 타임 슬롯을 수신하여 페이징 메시지를 디코딩하도록 전체의 CCCH에 걸쳐서 중첩적으로(convolutionally) 코딩된다.따라서, 종래 시스템에서, 이동 단말기 M1은 각각의 할당된 PCH의 발생에 대하여 모두 4개의 할당된 PCH 타임 슬롯을 수신하여 디코딩한다.
종래 시스템과는 대조적으로, 본 발명에 의한 시스템은 이동 단말기 M1이, 할당된 PCH와 연관된 타임 슬롯의 일부만을 수신하도록 하고 이어서 추가적인 타임 슬롯이 수신되어야 하는 가를 결정한다. 이동 단말기에서의 전력 소비는 수신기의 선택적인 제어 및 이동 단말기의 신호 처리에 의해서 저감된다. 따라서, 이동 단말기는, 완전한 메시지를 구성하면서 이동 단말기가 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분을 수신하도록 하는 다수의 타임 슬롯의 제1부분 집합을 수신할 수도 있다. 이어서 이동 단말기는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분으로부터 시간 멀티플렉싱 메시지의 추가적인 타임 슬롯이 이동 단말기에서 수신될 필요가 있는 가를 결정한다. 만일 추가적인 부분이 수신되는 것으로 결정하면, 이동 단말기는 시간 멀티플렉싱 메시지의 나머지 부분만을 수신한다. 추가적인 부분이 수신되지 않는 경우에, 이동 단말기는 추가적인 부분을 수신하고 처리하기 위하여 필요로 하는 에너지를 절약한다.
이동 단말기에서 시간 멀티플렉싱 메시지의 나머지가 수신되어야 하는 가를 결정하는 한 가지 방법은 각 이동 단말기에 연관된 이동 유닛 식별자 번지를 사용하는 것이다. 이어서 메시지의 제1 부분은 번지 또는 메시지의 예정된 수신인을 지정하는 번지의 범위를 포함할 수도 있다. 이어서 이동 단말기는 번지 또는 메시지의 제1 부분으로부터의 번지의 범위를, 메시지의 추가 부분이 이동 단말기에서 수신되어야 하는 가를 결정하기 위한 자체의 할당된 번지와 비교한다.
이동 단말기에 할당된 번지의 모든 것이 아닌 비트가 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분에 포함되는 경우에, 예정된 메시지 수신인의 이동 유닛 식별자의 비트 부분 집합은 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분에 포함된다. 이어서 이동 단말기는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분에 포함되는 이동 유닛 식별자의 비트의 부분 집합이 이동 단말기에 할당된 이동 유닛 식별자의 다수의 비트의 대응하는 부분 집합과 동일한 가를 결정함으로써 메시지의 추가 부분이 수신되어야 하는 가를 결정할 수 있다. 이러한 비트의 부분 집합은 무작위 분포의 가능한 이동 유닛 식별자 값이 이동 단말기의 분포로부터 획득되도록 선택된다. 따라서, 메시지의 추가 부분이 단말기에서 수신되어서는 안 된다는 것을 이동 단말기가 정확하게 결정할 수 있는 가능성은 분포되어 있는 모든 이동 단말기에 대하여 대체적으로 동일하다.
상기의 전력 절약 방법은 특정의 이동 단말기를 위하여 예정된 메시지에 대한 전력 소비를 저감하는 데 있어서 효과적이지만, 전력 절약은 또한 셀 내의 모든 이동 단말기에서 수신되는 "동시 전송" 메시지에서도 달성된다. 동시 전송 메시지는 셀 내의 모든 이동 단말기에 주기적으로 송신되지만, 이들 메시지의 내용은 다수의 동시 전송에 대하여 동일한 것일 수도 있다. 따라서, 추가적인 에너지 절약은 만일 메시지 내용이 의미 있는 방법으로 변경되면 동시 전송 메시지 전체를 수신함으로써만 달성된다. 이러한 결정은 시간 멀티플렉싱 메시지가 선행해서 수신한 시간 멀티플렉싱 메시지의 더욱 새로운 버전인 가를 결정하고, 만일 새로운 버전이면 모든 메시지를 수신함으로써만 이루어진다.
메시지 버전은 시간 멀티플렉싱 메시지 버전 정보의 타임 슬롯의 부분 집합에 포함되는 메시지를 기지국이 송신함으로써 이동 단말기에 의하여 결정된다. 이어서 이동 단말기는 이러한 버전 정보를 수신하여 디코딩하고, 이 정보를 이동 단말기에서 가장 최근에 수신한 시간 멀티플렉싱 메시지 버전에 대응하는 버전 정보와 비교한다. 만일 버전 정보가 새로운 버전의 메시지를 표시하면 이어서 이동 단말기는 전체 메시지를 수신하여 메시지 및 관련 버전 정보를 저장한다. 따라서, 메시지가 새로운 정보를 포함하면 이동 단말기는 동시 전송 메시지 전체를 수신만 해서 처리함으로써, 그렇게 하지 않을 경우 중복 정보를 수신해서 처리하는데 필요로 하는 에너지를 절약한다.
이어서 본 발명에 의한 기지국 및 이동 단말기의 동작을 나타내는 계통도 및 블록도인 도 6, 도 7, 도 8 및 도 9를 참조로 하여 본 발명을 설명한다. 계통도의 각 블록, 및 계통도에서의 블록의 조합은 컴퓨터 프로그램 명령으로써 실행 가능한 것을 이해할 것이다. 이러한 프로그램 명령은 처리기에 제공되어, 처리기에서 실행하는 명령이 계통도 블록 또는 블록들에서 설명된 기능을 실행하기 위한 수단을 생성하는 장치를 제조한다. 컴퓨터 프로그램 명령은 처리기에 의해서 실행되는 일련의 동작 단계를 일으키는 처리기에서 실행되어서 처리기에서 실행되는 명령이 계통도 블록 또는 블록들에서 설명된 기능을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 컴퓨터 실행 방법을 생성한다.
따라서, 계통도의 블록은 설명된 기능의 실행을 위한 수단의 조합, 설명된 기능의 실행을 위한 단계의 조합, 설명된 기능의 실행을 위한 프로그램 명령 수단을 지원한다. 또한 계통도의 각 블록, 및 계통도에서 블록의 조합은 설명된 기능 또는 단계, 또는 특정 목적의 하드웨어와 컴퓨터 명령의 조합을 실행하는 특정 목적의 하드웨어에 의한 시스템으로써 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 유사한 구성 부분은 도 8에서와 동일한 참조 숫자로써 표시되고 기지국(42) 구성 부분을 이동 단말기(15) 구성 부분과 구분하기 위해서 (')로써 추가로 표시된 도 9에 나타낸 기지국(42)을 구성하기 위하여 도 8에 나타낸 이동 단말기(15)의 많은 구성 부분이 사용될 수도 있다는 것을 고려해야 한다.
도 9에 나타낸 기지국(42)은 메시지를 인코딩(encoding)하여 도 8에 나타낸 이동 단말기(15)에 송신한다. 이러한 송신 동작을 기지국(42)에 대해서는 도 7에, 이동 단말기(15)에 대해서는 도 6에 설명하였다.
도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 이동 단말기(15)는 전자(電磁) 신호를 송수신하기 위한 트랜시버(22)에 접속되는 안테나(21)를 포함한다. 트랜시버(22)는 제어 처리기(28)에 의하여 제어된다. 트랜시버(22)에 의하여 송신되는 정보는 송신 신호를 처리하는 송신 회로(24)에 의해서 처리된다. 유사하게, 트랜시버(22)에서 수신하는 정보는 수신 신호를 처리하는 수신 회로(26)에 의해서 처리된다. 이러한 각각의 회로는 또한 데이터 또는 처리기 명령을 저장하기 위한 자체의 기억 장치 또는 기타의 저장 수단(32)에 연관된 제어 처리기(28)에 의해서 제어된다. 이동 단말기(15)는 또한 통상적으로 재충전 축전지 또는 기타의 휴대용 전력 저장 장치로써 작동하는 전원(30)을 포함한다. 제어 처리기(28)는, 여기서 설명한 바와 같이 전력 소비를 저감하도록 송신 회로(24), 수신 회로(26) 및 트랜시버(22) 등의, 이동 단말기(15)의 기타 구성 부분에 전원(30)으로부터의 전력을 선택적으로 공급할 수도 있다. 이동 단말기(15)는 또한 키패드(keypad)(34), 스피커(36), 마이크로폰(38), 및 사용자와의 대화를 위한 제어 처리기(28)에 동작상 연관되는 표시 장치(40) 등의 입력 및 출력 장치를 포함한다.
유사하게, 도 9에 나타낸 기지국(42)은 트랜시버(22')에 접속되는 안테나(21')를 포함한다. 트랜시버(22')는 제어 처리기(28')에 의하여 제어된다. 트랜시버(22')에 의하여 송신되는 정보는 송신 신호를 처리하는 송신 회로(24')에 의해서 처리된다. 유사하게, 트랜시버(22')에서 수신하는 정보는 수신 신호를 처리하는 수신 회로(26')에 의해서 처리된다. 이러한 각각의 회로는 또한 데이터 또는 처리기 명령을 저장하기 위한 자체의 기억 장치 또는 기타의 저장 수단(32')에 연관된 제어 처리기(28')에 의해서 제어된다. 기지국(42)은 이동 단말기(15)와 상이하게, 휴대용이 아니거나 또는 축전지 등의 전력 저장 장치로써 작동할 필요가 없는 전원(30')을 또한 포함한다. 따라서, 기지국(42)은 이동 단말기(15)와 동일한 전력 절약 개념을 갖지 않는다. 기지국(42)은 또한 MSC(20)에 출입하는 정보를 통신하는 MSC 인터페이스(44)를 포함한다.
이어서 기지국(42)으로부터 이동 단말기(15)에 송신되는 메시지에 대한 기지국(42)과 이동국(15)의 동작을 설명한다. 예로서, 메시지는 페이징 메시지 또는 기지국(42)의 MSC 인터페이스(44)에서 수신되어 이동 단말기 또는 이동 단말기들로의 송신을 위하여 제어 처리기(28')에 제공되는 동시 전송 메시지일 수도 있다. 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 이동 단말기(15)로의 메시지의 전송은 메시지가 특정의 이동 단말기를 위하여 예정된 메시지인가 또는 메시지가 동시 전송 메시지인가를 결정하는 제어 처리기(28')로써 시작한다(블록 70 및 블록 72). 만일 메시지가 동시 전송 메시지이면, 제어 처리기(28')는 동시 전송 메시지의 버전 번호를 메시지의 제1 부분에 편입시킨다(블록 74). 만일 메시지가 특정의 이동 단말기를 위하여 예정된 것이면, 제어 처리기(28')는 이동 단말기의 번지 또는 상기의 이동 유닛 식별자 부분 등의, 단말기 고유 정보를 송신되는 메시지의 제1 부분에 편입시킨다 (블록 76).
어느 경우에나, 메시지의 제1 부분 및 메시지의 나머지는, 메시지의 제1 부분 및 메시지의 나머지를 독립적으로 인코딩하는, 송신 회로(24')에 제공된다(블록 78). 이어서 송신 회로(24')는 메시지 송신 동작을 완성하는 안테나(21')를 통하여 송신하기 위하여 두 개의 독립적으로 인코딩된 메시지 부분을 트랜시버(22')에 제공한다(블록 80, 블록 82 및 블록 84).
도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 이동 단말기(15)는 메시지의 타임 슬롯을 수신하기 위하여 트랜시버(22)를 활성화함으로써 기지국(42)으로부터의 메시지의 수신을 시작한다(블록 50 및 블록 52). 이어서 이동 단말기(15)는 타임 슬롯을 수신한 트랜시버(22)를 비활성화(deactivate)한다(블록 54). 또한 이동 단말기(15)는 메시지 부분을 디코딩하기 위하여 충분한 메시지가 수신되었는가를 결정한다(블록 56). 만일 메시지 부분을 디코딩하기에 충분한 메시지가 수신되지 않았다면 이어서 트랜시버(22)의 활성화 및 비활성화가 적절한 타이밍으로 반복되어서 메시지의 타임 슬롯을 계속해서 수신한다(블록 56, 블록 52 및 블록 54).
메시지 부분을 디코딩하기에 충분한 타임 슬롯이 수신되면, 제어 처리기(28)는 수신 회로(26)가 수신된 정보를 처리하여 메시지 부분을 디코딩하게 한다(블록 58). 이어서 제어 처리기(28)는 새로운 버전의 동시 전송 메시지가 송신되는가 또는 메시지가 이동 단말기(15)에 방향 지정되는가의 어느 하나를 디코딩된 메시지 부분으로부터 결정한다. 만일 어느 하나의 경우이면, 이어서 블록(62)에서 알 수 있는 바와 같이, 메시지 전체가 수신될 때까지 트랜시버(28) 및 수신 회로(26)의 활성화와 비활성화 과정이 계속된다. 그러나, 만일 메시지가 새로운 정보를 포함하지 않거나 또는 상이한 이동 단말기에 방향 지정되면, 메시지 수신 과정은 현재의 메시지로서 종료된다(블록 64). 도 6에 나와 있는 바와 같이, 만일 제어 처리기가 메시지 감시 과정의 어느 포인트에서 메시지가 이동 단말기에 의하여 완전히 수신될 필요가 없다고 결정하면, 과정은 종료되고 그렇게 하지 않을 경우 메시지를 수신하고 디코딩하는데 소비되었을 에너지가 절약된다.
상기의 이동 단말기에 메시지를 송신하기 위한 목표 메시지 시스템에 추가하여, 기지국(42) 및 이동 단말기(15)의 사용은 통상적으로 상기 GSM 등 공지된 셀룰러 통신 방법에 따른다. 이동 단말기(15) 및 기지국(42)의 이러한 통상적인 동작 특성은 전문 기술자에게는 공지된 것이다. 따라서, 이동 단말기(15) 및 기지국(42)의 통상적인 동작은 본 발명에 대한 관련성 이상으로 설명하지는 않는다.
본 발명에 의한 이동 단말기의 한 실시예의 더욱 상세한 블록도는 도 8A에 나와 있다. 마찬가지로, 본 발명에 의한 기지국의 한 실시예의 더욱 상세한 블록도가 도 9A에 나와 있다. 이동 단말기(15) 및 기지국(42)에 대해서, 많은 구성 부분이 두 장치에 공통이고 각 장치에서 동일한 기능을 수행한다. 도 8A의 이동 단말기와 도 9A의 기지국의 동작은 본 발명을 사용하여 달성되는 동작의 수 및 절약의 정도를 강조하기 위하여 제어 및 음성 메시지의 송신과 수신 모두에 대하여 이하에서 설명된다. 과제가 명확해짐에 따라서, 메시지를 수신하고 디코딩하기 위하여 필요한 대부분의 구성 부분 및 동작은 다수의 타임 슬롯에 걸쳐서 분포된 메시지가 완전히 수신되어 디코딩되어야 하는가에 대한 조기 검출 필요성을 증가시킨다.
우선 도 8A를 참조하면, 통상적으로 IS-54B에 따라 동작하고 본 발명에 따라서 사용될 수도 있는 이동 단말기의 예에 대한 블록도가 나와 있다. 도 8A에서, 디지털 채널을 통한 통신에 적합한 특정의 구성 부분이 나와 있지만, 이러한 몇 가지 구성 부분에 추가하거나 또는 대치하여 기타의 디지털 또는 구성 부분이 사용될 수도 있다는 것을 인정해야 한다. 도 8A의 이동 단말기의 예는 음성 및 제어 데이터를 송신하고 수신할 수 있다. 송신 회로는 통상적으로 도 8A의 상반부에 나타나 있고 수신 회로는 통상적으로 도 8A의 하반부에 나타나 있다.
도 8A의 이동 단말기에서, 사용자로부터의 음성은 마이크로폰(100)에 의해서 아날로그 음성 신호로서 검출되고 이어서 음성 코더(coder)(101)에의 입력으로서 인가되기 전에 하나 이상의 음성 처리 스테이지(도 8A에 나타내지 않음)를 통과한다. 예비 코딩(pre-coding) 음성 처리 스테이지는 오디오 레벨 조정, 대역 통과 필터링, 및 추가적인 고역 통과 필터링이 후속(後續)하는, 아날로그-디지털 변환(예, 13비트 PCM 포맷 또는 8비트, μlaw 포맷)을 포함한다. 음성 코더(101)는 음성 압축 알고리즘(예로서, RELP 또는 VSELP)을 사용하여 음성 신호를 저 비율 데이터 비트 스트림(stream)(예; 64kbps에서 8kbps로)이 되도록 압축한다. 음성 코더(101)의 출력은 데이터 스트림에 하나 이상의 오류 보호 및/또는 정정 기술을 적용하는 채널 코더(104)에 인가된다. 예로서, 채널 코더(104)는 음성 코더 데이터 스트림의 더욱 약한 비트를 보호하기 위하여 반 비율의 중첩 코드를 사용한다. 채널 코더(104)는 또한 음성 코더 프레임의 몇몇 가장 민감하게 유효한 비트에 대하여 순환 중복 검사(CRC; cyclic redundancy check)를 사용할 수도 있다.
도 8A에 나타낸 바와 같이, 제어 데이터는 이동 단말기의 고속 연관 제어 채널(FACCH; fast associated control channel) 발생기(102) 및 저속 연관 제어 채널(SACCH; slow associated control channel) 발생기(103)에서 생성되고, 채널 코더(105 및 106)에서 각각 오류 코딩된다. FACCH 메시지는 음성 데이터 버스트가 블랭크(blank)되어 고비율 FACCH 버스트로써 대치되는 "블랭크 및 버스트" 모드로서 송신된다. 대조적으로, SACCH 메시지는 더 늦은 비율로서 각 음성 데이터 버스트와 함께 연속적으로 송신된다. 도 8A에 나타낸 실시예에서, SACCH 메시지는 송신에 앞서서 22개의 타임 슬롯에 걸쳐 SACCH 데이터를 확산하는 22-버스트 인터리버(interleaver)(110)에 공급된다.
채널 코더(104)로부터의 코딩된 음성 비트 및 채널 코더(105)로부터의 코딩된 FACCH 메시지는 음성 데이터 또는 FACCH 메시지를 송신 타임 슬롯으로 포맷팅 하는 시분할 멀티플렉서(107)의 각 입력에 공급된다. 멀티플렉서(107)의 출력은 레일리 페이딩(Rayleigh fading)의 열화(劣化) 효과를 개선하도록(따라서 오류 코딩에 추가하여, 채널 오류에 대한 추가적 보호를 제공하는) 인코딩된 음성 또는 FACCH 데이터를 두 개의 타임 슬롯에 대하여 인터리빙하는 2-버스트 인터리버(108)에 인가된다. 이것은 각각의 음성 타임 슬롯이 두 개의 연속적인 음성 코더 프레임으로부터의 데이터를 포함하거나 또는, 유사하게, 각각의 FACCH 메시지가 두 개의 타임 슬롯에 걸쳐 확산되는 것을 의미한다. 2-버스트 인터리버(108)의 출력은 암호 유닛(115)에 의해서 제공되는 의사-무작위(擬似-無作爲) 키스트림(keystream)으로써 논리적 모듈로-2 합에 의하여 비트 하나 씩 기준으로 데이터가 암호화되는 모듈로-2 가산기에 입력으로서 공급된다. 암호 유닛(115)의 입력은 매 20밀리 초에 한 번(즉, 전 비율 채널의 경우 매 TDM 프레임에 한 번) 증가하는 프레임 계수기(114)의 값, 및 이동 단말기 고유의 비밀 키(key)(116)를 포함할 수도 있다. 프레임 계수기(114)는 매 20밀리 초에 한 번(즉, 매 송신 TDM 프레임에 대하여 한 번) 암호 코드(의사 무작위 키스트림)를 갱신하기 위하여 사용된다. 암호 코드는 비밀 키(116)의 비트를 조작하는 암호화 알고리즘을 사용하여 생성된다.
모듈로-2 가산기(109)로부터의 암호화 데이터 및 22-버스트 인터리버(110)로부터의 인터리빙 SACCH 데이터는 버스트 발생기(111)에 입력으로서 공급되며, 버스트 발생기에는 또한 동기 워드/DVCC(digital verification color code; 디지털 검증 컬러 코드) 발생기(112)로부터 동기(sync; syncronization) 워드 및 DVCC가 공급된다. 동기 워드는 타임 슬롯 식별과 동기화, 및 원격 수신기(즉, 기지국)에서 등화기(equalizer; 等化器) 트레이닝(training)에 사용된다. DVCC는 현재의 통화 채널을 통화 공통 채널과 구분하기 위하여 사용되고 수신기에 의해서 적절한 RF 채널이 디코딩되도록 보장한다. DVCC는, 예로서, 해밍 코드(Hamming code)로써 오류 코딩될 수도 있다. 이하에서 설명하겠지만, DVCC 및 동기 워드는 또한 기지국으로부터 이동 단말기에 송신되는 각각의 버스트에 포함된다.
도 8A에 대한 추가적인 참조로서, 버스트 발생기(111)로부터의 각 메시지 버스트는 TDM 프레임의 하나의 타임 슬롯에서 송신된다. 버스트 발생기(111)는 하나의 타임 슬롯의 송신을 기타의 타임 슬롯의 송신에 동기화하는데 필요한 타이밍을 제공하는 등화기(113)에 접속된다. 등화기(113)는 기지국(주)에서 이동 단말기(부)에 전송한 타이밍 신호를 검출하고 이에 따라서 버스트 발생기(113)를 동기화한다. 등화기(113)는 또한 동기 워드의 값 및 기지국으로부터 수신된 DVCC를 검사하는 데에 사용된다. 버스트 발생기(111) 및 등화기(113) 모두는 타이밍 목적을 위하여 프레임 계수기(114)에 접속된다.
버스트 발생기(111)에 의하여 생성된 메시지 버스트는 π/4 전이된, 차동적으로 인코딩된 직교 위상 편이 변조(π/4 DQPSK; differentially encoded quadrature phase shift keying)라고 공지된 변조 기술에 따라서 반송 주파수를 변조하는 데에 사용되는 RF 변조기에 입력으로서 공급된다. 이러한 기술의 사용은 2 비트 기호가 절대 위상보다는 4가지의 가능한 위상 변화(±π/4 및 ±3π/4)로서 송신되도록 이동 단말기에 의해서 송신되는 정보가 차동적으로 인코딩되는 것을 의미한다. 선택된 RF 채널에서 잡음으로 인한 오류를 최소화하기 위하여, 인접 위상 변화를 하나의 비트만 상이한 기호에 매핑(mapping)하는 데에 그레이(Gray) 코딩이 사용될 수도 있다(가장 있을 법한 오류는 수신기가 인접 위상을 선택하는 것이기 때문에, 이러한 오류는 단일 비트 오류에 한정된다). 선택된 RF 채널에 대한 반송 주파수는 송신 주파수 합성기(118)에 의하여 RF 변조기(117)에 인가된다. RF 변조기(117)의 버스트 변조된 반송파 신호 출력은 전력 증폭기(119)에 의하여 증폭되어 안테나(120)를 통하여 기지국에 송신된다.
이동 단말기에서의 수신은 본질적으로 송신의 반대이다. 이동 단말기는 수신기(122)에 접속된 안테나(121)를 통하여 기지국으로부터 버스트 변조 신호를 수신한다. 선택된 RF 채널에 대한 수신기 반송 주파수는 수신 주파수 합성기(123)에 의하여 생성되고, 수신된 반송파 신호를 중간 주파수(IF; intermediate frequency) 신호로 복조하는 RF 복조기(124)에 인가된다. IF 신호는 π/4 DQPSK 변조 이전의 원래의 디지털 정보를 복구하는 IF 복조기(125)에 의하여 추가로 복조된다. 이어서 디지털 정보는 정보를 2 비트 기호로 포맷팅하는 등화기(113)에 인도되고, 이어서 음성 또는 FACCH 데이터 및 SACCH 데이터를 포함하는 단일 비트 데이터 스트림으로 기호를 변환하는 기호 검파기(symbol detector)(126)에 인도된다. 기호 검파기(126)는 FACCH 또는 음성 데이터를 모듈로-2 가산기(127)에, SACCH 데이터를 22-버스트 디인터리버(deinterleaver)(135)에 분배한다.
모듈로-2 가산기(127)는 암호 유닛(115)에 접속되어서 기지국의 송신기에서 데이터를 암호화하는데 사용된 동일한 의사-무작위 키스트림을, 매 비트 기준으로, 감산함으로써 암호화된 음성 또는 FACCH 데이터를 암호 해독하는 데에 사용된다. 모듈로-2 가산기(127)의 암호 해독된 출력은 두 개의 연속적인 디지털 데이터 프레임으로부터 비트를 조합함으로써 음성 또는 FACCH 데이터를 재구성하는 2-버스트 디인터리버(128)에 인가된다. 2-버스트 디인터리버(128)는, 중첩 코딩된 음성 또는 FACCH 데이터를 각각 디코딩하고 CRC 비트를 검사하여 오류가 발생했는가를 결정하는 두 개의 채널 디코더(129 및 130)에 연결된다(CRC 비트는 또한 음성 데이터를 FACCH 데이터로부터 구분하는 방법을 제공한다). 음성 데이터는 채널 디코더(129)로부터 원래의 디지털 음성 신호를 복구하는 음성 디코더(131)에 인가된다. 이어서 신호는 스피커(133)에서 동시 전송되기 전에 아날로그로 변환되어 필터링된다. FACCH 메시지가 있으면 FACCH 검파기(132)에서 검파되어 적절한 작용을 하도록 마이크로프로세서(134)에 인가된다.
22-버스트 디인터리버(135)는 22개의 연속 프레임에 걸쳐서 확산되는 SACCH 데이터를 재조합한다. 22-버스트 디인터리버(135)의 출력은 채널 디코더(136)에 입력으로서 공급된다. SACCH 메시지가 있으면 SACCH 검파기(137)에서 검파되어 적절한 작용을 하도록 마이크로프로세서(134)에 이송된다.
마이크로프로세서(134)는 이동 단말기의 동작, 및 이동 단말기와 기지국과의 사이의 통신을 제어한다. 결정은 기지국에서 수신한 메시지와 이동 단말기에 의해서 실행되는 측정에 따라서 마이크로프로세서(134)에 의하여 이루어진다. 마이크로프로세서(134)에는 기억 장치(도면에 나타내지 않음)가 제공되고 또한 단말기 키보드 입력 및 표시 장치 출력 유닛(138)에 접속된다. 키보드 입력 및 표시 장치 유닛(138)은 사용자가 호출을 시작하게 하고 호출에 응답하게 하며, 정보를 이동 단말기 기억 장치에 입력할 수 있게 한다.
도 9A의 기지국은 도 8A의 이동 단말기와 통신한다. 통상의 기술자에 의하여 평가되겠지만, 기지국 이동 단말기의 구성에 있어서 특정의 차이가 있을 수 있다. 예로서 도 9A에 나타낸 바와 같이, 기지국은 다이버시티(diversity) 수신을 위하여 다수의 수신 안테나(121') 및 관련 무선 하드웨어(122'-125')를 갖는다. 더욱이, 기지국은 RF 채널 당 세 개의(전 비율) 디지털 통화 채널(DTCH; digital traffic channel)을 지원하기 때문에, 기저(基底) 대역(baseband) 처리 하드웨어(도 9A에서 경계 박스)는 기지국에서 삼중화(三重化)될 수도 있고, IF 복조기(125')는 하나가 아닌 세 개의 출력으로서, 세 개의 통화 채널의 각각에 대하여 각각 하나의 출력을 갖는다. 더욱이, 기지국은 다수의 RF 채널로써 운영하기 때문에, 적용 가능한 셀룰러 주파수 재사용 계획에 따라 기지국에서 사용되는 RF 채널을 선택하기 위하여 다수의 무선 채널 하드웨어 세트(기저 대역 처리 및 무선 하드웨어) 및 프로그램 가능 주파수 통합기(frequency combiner)(118A')를 포함할 수도 있다. 다른 한 편으로는, 기지국이 사용자 키보드 및 표시장치(138)를 포함하지 않을 수도 있으나, 각 두 개의 안테나(121')에서 수신하는 신호의 강도를 측정하고 마이크로프로세서(134')에 출력을 공급하기 위하여(핸드오프 목적으로서) 신호 레벨 미터(100')를 포함할 수도 있다. 이동 단말기와 기지국과의 기타의 차이는 전문 기술자에게는 매우 분명하다. 반면에, 제어 및 음성 메시지의 송신과 수신에 대한 기지국의 동작은 본질적으로 이동 단말기에서 이미 설명한 것과 동일하다.
본 발명을 사용함으로써, 수신기(122)에서 수신되고, RF 복조기(124)에서 복조되고, IF 복조기(125)에서 복조되고, 기호 검파기(126)와, 모듈로-2 가산기(127)와, 2-버스트 및 22-버스트 디인터리버(128 및 135)와, 채널 디코더(130 및 136)와, FACCH 및 SACCH 검파기(132 및 137)에 의하여 복조되는 타임 슬롯의 수가 저감된다. 따라서, 이러한 모듈의 동작은, 만일, 메시지의 제1 부분을 수신할 때, 마이크로프로세서(134)가 메시지의 나머지를 수신할 필요가 없다고 결정하면, 피할 수도 있다. 따라서, 이 들 모듈은 활성화될 필요가 없고 그렇게 하지 않을 경우 메시지의 어느 나머지 부분을 수신하고 디코딩하는데 이용되었을 에너지가 절약된다.
전문 기술자들이 평가하겠지만, 본 발명은 메시지가 공통 채널을 통하여 송신될 때, 및 더욱 특별하게는 메시지가 페이징 메시지일 때 특히 유용하다. 이동 단말기는 입력 호출을 놓치는 것을 피하기 위하여 각 페이징 메시지를 통상적으로 감시하기 때문에 본 발명은 페이징 메시지에 대하여 특히 유용하다. 따라서 불필요한 타임 슬롯의 수신을 피하기 위한 기회는 이동 단말기가 페이징 메시지 등의 메시지 방식을 감시하는 빈도에 따라서 증가한다.
본 발명을 사용함으로써 달성될 수 있는 절감의 양은 예를 사용하여 알 수 있다. 아시아 셀룰러 위성 시스템(ACeS; Asian Cellular Satellite System)에서, 19개의 타임 슬롯 길이의 페이징 메시지 구조(H-PACH) 및 81개의 타임 슬롯 동시 전송 제어 채널(S-HMBCH)이 규정되어 있다. GSM에 대해서는, 프레임이 8개의 타임 슬롯을 포함하지만 제어 멀티프레임은 0 내지 101까지 번호가 부여된 102개의 프레임을 포함한다. 제어 멀티프레임 내에서 하나 이상의 타임 슬롯이 페이징 채널에 할당된다. 하나의 타임 슬롯에 대한 페이징 채널 구조는 5개의 페이징 채널을 포함한다. 각 페이징 채널은 19 타임 슬롯의 지속 기간을 가지며 멀티프레임 당 하나의 페이징 메시지를 보유할 수 있다. GSM에 대해서, 페이징 메시지는 페이징되는 이동 단말기의 이동 유닛 식별자를 포함한다. 각 이동 단말기는 그 자체에 정합하는 이동 유닛 식별자를 갖는 메시지에 대하여 하나의 페이징 채널을 감시한다.
본 발명에 의해서, 페이징 메시지는 두 개의 동등하지 않은 부분으로 분할될 수도 있다. 두 부분 중 더 작은 것은 이동 유닛 식별자 부분만을 포함한다. 이 제1 부분은 첫 번째 4개의 타임 슬롯을 통하여 전송되어 독립적으로 디코딩될 수 있도록 코딩된다. 이러한 제1의 4개의 버스트는, 예로서, 56비트 이동 유닛 식별자의 7비트를 포함한다. 이어서 이동 단말기는 우선 4개의 버스트를 수신하여 이것들을 디코딩하고 수신된 비트를 이동 유닛 식별자의 해당 비트에 비교한다. 만일 정확하게 부합되면 페이징 메시지 중의 나머지 15개의 타임 슬롯을 수신한다.
7비트 비교로써, 및 통상적인 이동 단말기의 분포로부터 통상적으로 가능한 값의 무작위 분포가 발견되는 이동 유닛 식별자로부터 이러한 7비트를 선택함으로써, 대기 모드의 단말기는 다만, 평균적으로 메시지의 1/27에 대하여 19개의 모든 타임 슬롯을 판독할 필요가 있다. 이러한 결과로서 전화기에서 판독되는 타임 슬롯의 수를 19부터 평균 4+15/128=4.12개의 타임 슬롯까지 저감하게 된다. 수신 및 신호 처리 모두에 대하여 이러한 요인에 대하여 저감되어 결과적으로 전력 절감이 된다.
본 발명을 셀룰러 통신에 대한 특정의 표준에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 어느 특정의 통신 표준에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 그러나, 본 발명은 또한 메시지를 두 개의 독립적으로 디코딩할 수 있는 부분으로 분할하는 것으로 설명되었으나, 전문 기술자들이 평가하겠지만, 본 발명의 장점으로부터 이득이 있는 한 메시지는 어떠한 수의 부분으로도 분할될 수 있다. 더욱이, 메시지 포맷이 수신되는 대로 디코딩될 수 있는 것이면, 메시지는 송신에 앞서서 부분으로 분할될 필요가 없고 수신 이동 단말기에 의하여 수신된 대로 평가된다. 따라서, 여기서 사용한 바와 같이, 메시지의 항(項) 부분은 전체 메시지 중 임의의 별개로 구분할 수 있는 정보의 부분 집합에 관한 것이다.
도면 및 명세서에서, 통상적으로 바람직한 본 발명의 실시예가 개시되었고, 특정 용어를 사용하였지만, 이것들은 제한의 목적이 아닌 포괄적이고 서술적인 의미로서만 사용되며, 본 발명의 범위는 후속하는 청구의 범위에 기재된다.

Claims (62)

  1. 다수의 타임 슬롯에 걸쳐서 분포된 시간 멀티플렉싱 메시지를 수신하기 위한 수신기를 갖는 이동 단말기로의 통신 방법에 있어서, 이 방법은,
    다수의 타임 슬롯의 제1 부분 집합에 대응하는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분을 수신하도록 다수의 타임 슬롯의 제1 부분 집합을 수신함과,
    시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분으로부터 시간 멀티플렉싱 메시지의 추가적인 타임 슬롯이 이동 단말기에 의하여 수신될 필요가 있는 가를 결정함, 및
    만일 상기 결정 단계에서 시간 멀티플렉싱 메시지의 추가적인 부분이 이동 단말기에 의하여 수신되는 것으로 결정하면 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신하도록 다수의 타임 슬롯의 제2 부분 집합을 수신함을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기로의 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서, 번지는 이동 단말기에 연관되고 시간 멀티플렉싱 메시지는 메시지의 예정된 수신인을 지정하는 번지를 포함하며,
    상기 결정 단계는 이동 단말기를 포함하는 번지의 범위내의 번지를 갖는 이동 단말기에 시간 멀티플렉싱 메시지가 번지 지정되어 있는가를 결정함을 포함하고,
    다수의 타임 슬롯의 제2 부분 집합을 수신하는 상기 단계는 만일 상기 결정 단계가 이동 단말기를 포함하는 번지의 범위내의 번지를 갖는 이동 단말기에 시간 멀티플렉싱 메시지가 번지 지정되어 있다고 결정하면 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신하도록 다수의 타임 슬롯의 제2 부분 집합을 수신함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 이동 단말기는 다수의 비트를 포함하는 자체의 이동 유닛 식별자와 연관되고, 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분은 메시지의 예정된 수신인의 이동 유닛 식별자의 다수의 비트의 부분 집합을 포함하며,
    상기 결정 단계는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분에 포함된 다수의 비트의 부분 집합이 이동 단말기의 이동 유닛 식별자의 다수의 비트의 대응하는 부분 집합과 동일한 가를 결정함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분에 포함되는 이동 식별자의 다수의 비트의 부분 집합을 포함하는 비트는 무작위 분포의 가능한 이동 유닛 식별자 값이 이동 단말기의 분포로부터 획득되도록 다수의 비트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지는 페이징 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 결정 단계는 시간 멀티플렉싱 메시지가 선행해서 수신한 시간 멀티플렉싱 메시지의 더욱 새로운 버전인 가를 결정함을 포함하고, 및
    만일 상기 결정 단계에서 메시지가, 선행해서 수신한 시간 멀티플렉싱 메시지의 더욱 새로운 버전이라고 결정하면 다수의 타임 슬롯의 두 번 째 부분 집합을 수신하는 상기 단계는 다수의 타임 슬롯의 제2 부분 집합에 대응하는 소정의 시간에 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분은 버전 정보를 포함하고 상기 결정 단계는 버전 정보로부터 시간 멀티플렉싱 메시지에 포함된 정보가 시간 멀티플렉싱 메시지의 가장 최근에 수신된 버전으로부터 변경된 것인 가를 결정함을 포함하며,
    만일 상기 결정 단계에서 시간 멀티플렉싱 메시지에 포함된 정보가 시간 멀티플렉싱 메시지의 가장 최근에 수신된 버전으로부터 변경된 것이라고 결정하면 다수의 타임 슬롯의 제2 부분 집합을 수신하는 상기 단계는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신하도록 다수의 타임 슬롯의 제2 부분 집합을 수신함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지의 수신된 제2 부분을 저장하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제6항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지는 동시 전송 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 메시지의 제1 부분 및 메시지의 제2 부분은 별개로 디코딩할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 시분할 다중 접근(TDMA) 셀룰러 네트워크에서 다수의 타임 슬롯에 걸쳐서 분포된 메시지를 수신하기 위한 수신기를 갖는 이동 단말기로의 통신 방법에 있어서, 이 방법은,
    채널에 대응하는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분을 수신하도록 멀티프레임 채널의 다수의 타임 슬롯의 제1 부분 집합을 수신함과,
    시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분으로부터 채널의 나머지 타임 슬롯이 이동 단말기에 의하여 수신될 필요가 있는 가를 결정함, 및
    만일 상기 결정 단계에서 시간 멀티플렉싱 메시지의 추가적인 부분이 이동 단말기에 의하여 수신되는 것으로 결정하면 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신하도록 채널의 추가적인 타임 슬롯을 수신함을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기로의 통신 방법.
  12. 제11항에 있어서, 채널은 공통 제어 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 채널은 페이징 채널을 포함하고 메시지는 페이징 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 이동 단말기는 자체의 이동 유닛 식별자에 연관되고 상기 결정 단계는 페이징 메시지가, 이동 단말기의 이동 유닛 식별자를 포함하는 이동 유닛 식별자의 범위 내에 포함되는 이동 유닛 식별자를 가지고 있는 가를 결정함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 이동 단말기는 다수의 비트를 포함하는 자체의 이동 유닛 식별자에 연관되고 페이징 메시지의 수신된 제1 부분은 페이징 메시지에 연관되는 이동 유닛 식별자의 다수의 비트의 부분 집합을 포함하며,
    상기 결정 단계는 페이징 메시지의 수신된 제1 부분에 포함된 다수의 비트의 부분 집합이 이동 단말기의 이동 유닛 식별자의 다수의 비트의 대응하는 하위 조합과 동일한 가를 결정함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 페이징 메시지에 연관되는 이동 식별자의 다수의 비트의 부분 집합을 포함하는 비트는 무작위 분포의 가능한 이동 유닛 식별자 값이 이동 단말기의 분포로부터 획득되도록 다수의 비트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제11항에 있어서, 채널은 동시 전송 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 메시지는 반복적으로 동시 전송하는 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 반복적 동시 전송 메시지의 제1 부분은 버전 정보를 포함하고 상기 결정 단계는 버전 정보로부터 반복적 동시 전송 메시지에 포함되는 정보가 반복적 동시 전송 메시지의 가장 최근에 수신된 버전으로부터 변경한 것인 가를 결정함을 포함하며,
    만일 상기 결정 단계에서 반복적 동시 전송 메시지에 포함되는 정보가 반복적 동시 전송 메시지의 가장 최근에 수신된 버전으로부터 변경한 것이라고 결정하면 채널의 추가적인 타임 슬롯을 수신하는 상기 단계는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신하도록 채널의 추가적 타임 슬롯을 수신함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 반복적 동시 전송 메시지의 수신된 제2 부분을 저장하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제11항에 있어서, 메시지의 제1 부분 및 메시지의 제2 부분은 별개로 디코딩할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 기지국으로부터 다수의 타임 슬롯에 걸쳐서 분포된 시간 멀티플렉싱 메시지를 수신하기 위한 수신기를 갖는 이동 단말기로의 통신 방법에 있어서, 이 방법은,
    제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분은 제2의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분을 이동 단말기로써 수신할 필요가 있는 가를 이동 단말기로부터 결정할 수 있는 정보를 포함하는 최소한 제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분과 제2의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분으로 메시지를 분할함과,
    다수의 타임 슬롯의 제1 부분 집합에 대응하는 소정의 시간에 제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분을 송신함, 및
    다수의 타임 슬롯의 제2 부분 집합에 대응하는 소정의 시간에 제2의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분을 송신함을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기로의 통신 방법.
  23. 제22항에 있어서, 번지는 이동 단말기에 연관되고 시간 멀티플렉싱 메시지는 메시지의 예정된 수신인을 지정하는 다수의 비트를 포함하는 번지를 포함하며,
    상기 분할 단계는 시간 멀티플렉싱 메시지를 최소한 번지의 다수의 비트의 부분 집합을 포함하는 제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분으로 분할함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제23항에 있어서, 번지는 이동 유닛 식별자인 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지에 연관되는 이동 식별자의 다수의 비트의 부분 집합을 포함하는 비트는 무작위 분포의 가능한 이동 유닛 식별자 값이 이동 단말기의 분포로부터 획득되도록 다수의 비트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제22항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지는 페이징 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제22항에 있어서, 상기 분할 단계는 시간 멀티플렉싱 메시지를 시간 멀티플렉싱 메시지에 대응하는 버전 정보를 포함하는 제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분으로 분할함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지는 동시 전송 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제22항에 있어서, 시분할 다중 접근(TDMA) 셀룰러 네트워크에서 기지국 및 이동 단말기는 메시지를 포함하고 메시지는 채널을 통하여 멀티프레임으로 송신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제29항에 있어서, 채널은 공통 제어 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제29항에 있어서, 채널은 페이징 채널을 포함하고, 메시지는 페이징 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제29항에 있어서, 채널은 동시 전송 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제32항에 있어서, 메시지는 반복적 동시 전송 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제33항에 있어서, 반복적 동시 전송 메시지의 제1의 별개로 디코딩 할 수 있는 부분은 반복적 동시 전송 메시지의 버전에 대응하는 버전 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 다수의 타임 슬롯에 걸쳐서 분포된 시간 멀티플렉싱 메시지를 수신하기 위한 수신기를 갖는, 기지국과 이동 단말기 사이의 통신 방법에 있어서, 기지국은,
    제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분이, 제2의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분을 이동 단말기로써 수신할 필요가 있는 가를 이동 단말기로부터 결정할 수 있는 정보를 포함하는 최소한 제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분과 제2의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분으로 메시지를 분할하는 단계와,
    다수의 타임 슬롯의 제1 부분 집합에 대응하는 소정의 시간에 제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분을 송신하는 단계, 및
    다수의 타임 슬롯의 제2 부분 집합에 대응하는 소정의 시간에 제2의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분을 송신하는 단계를 실행하고,
    이동 단말기는,
    시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분을 수신하도록 다수의 타임 슬롯의 제1 부분 집합을 수신하는 단계와,
    시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분으로부터 시간 멀티플렉싱 메시지의 추가적인 타임 슬롯이 이동 단말기에 의하여 수신될 필요가 있는 가를 결정하는 단계, 및
    만일 상기 결정 단계에서 시간 멀티플렉싱 메시지의 추가적인 부분이 이동 단말기에 의하여 수신되는 것으로 결정하면 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국과 이동 단말기 사이의 통신 방법.
  36. 제35항에 있어서, 번지는 이동 단말기에 연관되고 시간 멀티플렉싱 메시지는 메시지의 예정된 수신인을 지정하는 번지를 포함하며,
    상기 결정 단계는 이동 단말기를 포함하는 번지의 범위내의 번지를 갖는 이동 단말기에 시간 멀티플렉싱 메시지가 번지 지정되어 있는가를 결정함을 포함하고,
    시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신하는 상기 단계는 만일 상기 결정 단계가 이동 단말기를 포함하는 번지의 범위내의 번지를 갖는 이동 단말기에 시간 멀티플렉싱 메시지가 번지 지정되어 있다고 결정하면 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제36항에 있어서, 이동 단말기는 다수의 비트를 포함하는 자체의 이동 유닛 식별자와 연관되고, 상기 결정 단계는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분에 포함된 다수의 비트의 이동 유닛 식별자의 부분 집합이 이동 단말기의 이동 유닛 식별자의 다수의 비트의 대응하는 부분 집합과 동일한 가를 결정함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제37항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지에 연관되는 이동 식별자의 다수의 비트의 부분 집합을 포함하는 비트는 무작위 분포의 가능한 이동 유닛 식별자 값이 이동 단말기의 분포로부터 획득되도록 다수의 비트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제35항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지는 페이징 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제35항에 있어서, 상기 결정 단계는 시간 멀티플렉싱 메시지가 선행해서 수신한 시간 멀티플렉싱 메시지의 더욱 새로운 버전인 가를 결정함을 포함하며,
    만일 상기 결정 단계에서 메시지가, 선행해서 수신한 시간 멀티플렉싱 메시지의 더욱 새로운 버전이라고 결정하면 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신하는 상기 단계는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제40항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분은 버전 정보를 포함하고 상기 결정 단계는 버전 정보로부터 시간 멀티플렉싱 메시지에 포함된 정보가 시간 멀티플렉싱 메시지의 가장 최근에 수신된 버전으로부터 변경된 것인 가를 결정함을 포함하며,
    만일 상기 결정 단계에서 시간 멀티플렉싱 메시지에 포함된 정보가 시간 멀티플렉싱 메시지의 가장 최근에 수신된 버전으로부터 변경된 것이라고 결정하면 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신하는 상기 단계는 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 수신함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제41항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지의 수신된 제2 부분을 저장하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제40항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지는 동시 전송 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제35항에 있어서, 번지는 이동 단말기에 연관되고 시간 멀티플렉싱 메시지는 메시지의 예정된 수신인을 지정하는 다수의 비트를 포함하는 번지를 포함하며,
    상기 분할 단계는 시간 멀티플렉싱 메시지를 최소한 번지의 다수의 비트의 부분 집합을 포함하는 제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분으로 분할함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 제35항에 있어서, 상기 분할 단계는 시간 멀티플렉싱 메시지를 시간 멀티플렉싱 메시지에 대응하는 버전 정보를 포함하는 제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분으로 분할함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 다수의 타임 슬롯에 걸쳐서 분포된 시간 멀티플렉싱 메시지를 갖는 이동 통신 네트워크에서 사용하기 위한 이동 단말기에 있어서,
    시간 멀티플렉싱 메시지의 타임 슬롯에 대응하는 소정의 시간에 무선 통신을 선택적으로 수신하기 위한 수신기 회로와,
    상기 수신기 회로에 응답하여, 상기 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분에 대응하는 상기 다수의 타임 슬롯의 부분 집합으로부터 시간 멀티플렉싱 메시지의 추가적인 타임 슬롯이 이동 단말기에 의하여 수신될 필요가 있는 가를 결정하기 위한 수단, 및
    결정하기 위한 상기 수단과, 만일 결정하기 위한 상기 수단에서 시간 멀티플렉싱 메시지의 추가적인 타임 슬롯이 이동 단말기에 의하여 수신될 필요가 있다고 결정하면, 다수의 타임 슬롯의 제2 부분 집합에 대응하는 소정의 시간으로서, 다수의 타임 슬롯의 상기 제2 부분 집합이 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분에 대응하는 소정의 시간에, 상기 수신기 회로가 무선 통신을 선택적으로 수신하게 하기 위한 상기 수신기 회로에 조작 가능하게 연관된 수신기 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  47. 제46항에 있어서, 번지는 이동 단말기에 연관되고 시간 멀티플렉싱 메시지는 메시지의 예정된 수신인을 지정하는 번지를 포함하며,
    상기 결정 수단은 상기 이동 단말기의 번지를 포함하는 번지의 범위 내의 번지를 시간 멀티플렉싱 메시지가 포함하는가를 결정하기 위한 수단을 포함하고,
    만일 결정하기 위한 상기 수단에서 상기 이동 단말기를 포함하는 번지의 상기 범위 내의 번지를 메시지가 포함한다고 결정하면, 상기 수신기 제어 수단은 다수의 타임 슬롯의 제2 부분 집합에 대응하는 소정의 시간으로서, 다수의 타임 슬롯의 상기 제2 부분 집합이 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분에 대응하는 소정의 시간에, 상기 수신기 회로가 무선 통신을 선택적으로 수신하게 하기 위한 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  48. 제46항에 있어서, 이동 단말기는 다수의 비트를 포함하는 자체의 이동 유닛 식별자와 연관되고, 상기 결정 수단은, 시간 멀티플렉싱 메시지에 연관된 다수의 비트의 이동 유닛 식별자의 부분 집합이 이동 단말기의 다수의 비트의 이동 유닛 식별자의 대응하는 부분 집합과 동일한 가를 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  49. 제48항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지에 연관되는 이동 식별자의 다수의 비트의 부분 집합을 포함하는 비트는 무작위 분포의 가능한 이동 유닛 식별자 값이 이동 단말기의 분포로부터 획득되도록 다수의 비트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  50. 제46항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지는 페이징 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  51. 제46항에 있어서, 상기 결정 수단은 시간 멀티플렉싱 메시지가 선행해서 수신한 시간 멀티플렉싱 메시지의 더욱 새로운 버전인 가를 결정하기 위한 수단을 포함하고,
    만일 결정하기 위한 상기 수단에서 메시지가 선행해서 수신한 시간 멀티플렉싱 메시지의 새로운 버전이라고 결정하면, 상기 수신기 제어 수단은 다수의 타임 슬롯의 제2 부분 집합에 대응하는 소정의 시간으로서, 다수의 타임 슬롯의 상기 제2 부분 집합이 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분에 대응하는 소정의 시간에, 상기 수신기 회로가 무선 통신을 선택적으로 수신하게 하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  52. 제51항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지의 제1 부분은 버전 정보를 포함하고 상기 결정 수단은 시간 멀티플렉싱 메시지에 포함된 정보가 시간 멀티플렉싱 메시지의 가장 최근에 수신된 버전으로부터 변경된 것인 가를 버전 정보로부터 결정하기 위한 수단을 포함하며,
    만일 결정하기 위한 상기 수단에서 시간 멀티플렉싱 메시지에 포함된 정보가 가장 최근에 수신한 시간 멀티플렉싱 메시지 버전으로부터 변경한 것이라고 결정하면, 상기 수신기 제어 수단은 다수의 타임 슬롯의 제2 부분 집합에 대응하는 소정의 시간으로서, 다수의 타임 슬롯의 상기 제2 부분 집합이 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분에 대응하는 소정의 시간에, 상기 수신기 회로가 무선 통신을 선택적으로 수신하게 하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  53. 제52항에 있어서, 수신된 시간 멀티플렉싱 메시지의 제2 부분을 저장하기 위한 저장 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  54. 제51항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지는 동시 전송 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  55. 제46항에 있어서, 메시지 제1 부분 및 메시지 제2 부분은 별개로 디코딩할 수 있고, 상기 이동 단말기의 상기 수신기 회로는 상기 메시지의 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분을 선택적으로 디코딩하기 위한 상기 수신기 회로의 동작에 연관되는 디코더 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  56. 다수의 타임 슬롯에 걸쳐서 분포된 시간 멀티플렉싱 메시지를 사용하는 셀룰러 통신에서 사용하기 위한 기지국에 있어서, 기지국은,
    제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분이, 제2의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분을 이동 단말기로써 수신할 필요가 있는 가를 결정할 수 있는 이동 단말기로부터의 정보를 포함하는 최소한 제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분과 제2의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분으로 메시지를 분할하는 수단과,
    다수의 타임 슬롯의 제1 부분 집합에 대응하는 소정의 시간에 제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분을 송신하기 위한 수단, 및
    다수의 타임 슬롯의 제2 부분 집합에 대응하는 소정의 시간에 제2의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분을 송신하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  57. 제56항에 있어서, 번지는 이동 단말기에 연관되고 시간 멀티플렉싱 메시지는 메시지의 예정된 수신인을 지정하는 다수의 비트를 포함하는 번지를 포함하며,
    상기 분할 수단은 시간 멀티플렉싱 메시지를 최소한 번지의 다수의 비트의 부분 집합을 포함하는 제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분으로 분할하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  58. 제57항에 있어서, 번지는 이동 유닛 식별자인 것을 특징으로 하는 기지국.
  59. 제58항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지에 연관되는 이동 식별자의 다수의 비트의 부분 집합을 포함하는 비트는 무작위 분포의 가능한 이동 유닛 식별자 값이 이동 단말기의 분포로부터 획득되도록 다수의 비트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  60. 제56항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지는 페이징 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  61. 제56항에 있어서, 상기 분할 수단은 시간 멀티플렉싱 메시지를 시간 멀티플렉싱 메시지에 대응하는 버전 정보를 포함하는 제1의 독립적으로 디코딩할 수 있는 메시지 부분으로 분할하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  62. 제61항에 있어서, 시간 멀티플렉싱 메시지는 동시 전송 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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