KR20020006530A - 서로 다른 신호 지연을 갖는 그룹 통신 시스템에서사용자에게 공정한 엑세스를 제공하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

구성원들이 서로 다른 신호 지연을 경험하는 그룹 통신 시스템에서, 구성원들에게 공정한 액세스를 제공하는 방법 및 장치. 통신 시스템의 구성원들은 그들이 다른 구성원들과 통신하려고 할 때, 중재 장치로 전송 요구를 보낸다. 이 전송 요구는 결국 중재 장치에 의하여 수신된다. 초기 전송 요구가 수신되는 시점에, 중재 장치에 위치된 처리기에 의하여 시간 창이 열린다. 시간 창 내에 수신된 모든 전송 요구들을 동시에 수신된 것처럼 처리하도록 시간 창이 사용된다. 시간 창 내에 수신된 어떤한 전송 요구도 어떠한 구성원에게 독점적 전송 특권을 부여하는 지를 결정하는데 포함된다.

Description

서로 다른 신호 지연을 갖는 그룹 통신 시스템에서 사용자에게 공정한 엑세스를 제공하는 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING FAIR ACCESS TO USERS WITH DIFFERING SIGNALING DELAYS IN A GROUP COMMUNICATION SYSTEM}
수년동안 점대 다점간 (point-to-multipoint) 통신 시스템은 일반적으로 중앙 지점 (central location) 과 시스템의 다수 사용자들 사이에 통신을 제공하는데 사용되어 왔다. 예를 들면, 중앙 분배 센터와 1 이상의 대응 차량들 사이에 스케쥴링 정보를 전달하기 위해서 육상 이동 라디오 (Land Mobile Radios) (LMRs) 를 사용한 분배 시스템이 트럭, 택시, 버스 및 다른 차량에 사용되어 왔다. 전 차량 중에서 특정 차량 또는 전 차량에 동시에 통신이 전해질 수 있다.
점대 다점간 통신 시스템의 또 다른 예는 푸시 토크 통신 시스템이다. 이러한 시스템은 각자 무선 통신 장치를 가지고 있는 한 그룹의 개인들로 하여금 그룹의 다른 구성원들과 통신할 수 있도록 한다. 푸시 토크 시스템은 통상 단일 주파수 또는 전용 채널에 의존하며, 이를 통하여 무선 통신 장치에 의하여 통신을 수신한다. 한 시점에서, 오직 한 구성원만이 다른 구성원들에게 정보를 전송할 수 있다. 그러나, 모든 구성원은 전용 동보 채널을 들어서, 전송하고 있는 한 구성원으로부터의 통신을 수신할 수 있다. 시스템의 다른 구성원과 통신을 원하는 구성원들은 통상 전용 채널에 유일하게 엑세스하도록 하는 그들 각자의 통신 장치들 상의 푸시 토크 버튼을 누른다. 따라서, 이러한 시스템은 푸시 토크 통신 시스템이라고 알려져 있다.
통상, 푸시 토크 시스템은 한 그룹의 사람들이나 구성원들이 점대 다점간 방식으로 서로에게 통신을 할 필요가 있는 실외 환경에서 사용된다. 푸시 토크 시스템의 예는 워크그룹 (workgroup) 통신, 보안 통신, 건설 현장 통신, 및 국지적 군사 통신을 포함한다. 서로간에 통신을 요하는 사람의 그룹은 일반적으로 "네트" (net) 로 알려져 있으며, 종종 그 네트의 각 구성원들은 "네트 구성원" (net member) 또는 간단히 "구성원" (member) 이라고 지칭된다.
통상의 푸시 토크 시스템에 서로 한 구성원으로부터 네트의 다수의 구성원들에게 동시에 통신을 전송하는데, 간혹 동보 채널이라고 지칭하는 전용 채널을 사용한다. 이 동보 채널은 단일 채널 또는 주파수, 또는 제어기에 의하여 조작되어 단일 채널을 모방하는 개별 채널들의 그룹을 포함한다. 어느 경우에도, 임의의 주어진 시점에서는 오직 한 명의 구성원만이 음성 및/또는 데이타 통신을 다른 구성원 사용자에게 전송할 수 있다. 만약, 한 구성원이 전송하고 잇는 도중에, 또 다른 구성원이 동보 채널을 통하여 음성 및/또는 데이타를 전송하려고 시도하면, 두 경합하는 통신간에 간섭이 발생하여, 나머지 네트 구성원들에 의하여 수신되어질 음성 및/또는 데이타를 인식할 수 없게 된다.
구성원들 간의 간섭을 방지하기 위해서, 임의의 주어진 시점에서, 다수의 푸시 토크 시스템은 오직 한 명의 네트 구성원만이 동보 채널에 엑세스하도록 제한하는 중재 장치 (arbitration device) 를 사용한다. 중재 장치는 통상 중앙 시설, 기지국, 또는 네트 구성원간 통신이 경유하는 다른 통신 시설에 위치된다. 중재 장치는 통상 구성원들로부터의 전송 요구 메시지에 대하여 전송을 감시하는 디지탈 컴퓨터를 포함할 수 있다. 전송 요구 메시지는 통상 무선 통신 장치에 위치된 푸시 토크 버튼을 누른 네트 구성원에게 발생된다. 전송 요구는 네트 구성원이 무선통신 장치로부터 중재 장치로 전송을 개시하기 전에 전송된다.
실제로, 구성원들은 일반적으로 전용 채널을 통하여 통신을 듣고, 통신이 무음 시점에 있을 때, 예를 들면 한 네트 구성원이 전송을 마칠 때, 전송을 시도한다. 그 때에, 전송하고자 하는 그 구성원은 일반적으로 그의 통신 장치에 위치된 푸시 토크 버튼을 계속 누르고 있게 된다. 요구하는 구성원 (requesting member) 이 중재 장치에 의하여 전송 특권 (privilege) 이 부여되면, 그는 동보 통신 시스템에 속하는 다른 구성원들에게 통신을 전송하는 것을 시작할 수 있다.
일반적으로, 중재 장치는, 현재 어떤 다른 구성원들이 동보 채널을 사용하고 있지 않는 경우에만, 요구하는 구성원에게 전송 특권을 부여한다. 다른 시스템들에서는 , 또 다른 구성원이 현재 전송 특권을 차지하고 있을 때, 누구에게 전송 특권을 부여할지를 결정하는데 우선순위 방식을 사용한다.
또 다른 상황에서는, 2 이상의 통신 장치로부터의 2 이상의 전송 요구들을중재 장치에 의하여 동시 또는 거의 동시에 수신한다. 이러한 경우, 중재 장치는 다른 구성원들이 현재 전송하고 있지 않다는 가정하에, 어떠한 요구 (request) 에 대하여 전송 특권을 부여할 지를 결정한다.
이러한 중재 구성에 있어서의 한 가지 문제점은, 전송 요구를 발생한 시점과 그 전송 요구를 중재 장치에 의하여 수신한 시점 간에 커다란 신호 지연을 경험하는 구성원들이, 전송 특권을 부여받을 기회가 더 적다는 것이다. 이러한 문제점은, 예를 들면 위성 통신 장치를 운용하는 구성원에게는 흔한 일이다. 그러한 경우, 그 구성원은, 또 다른 구성원에 의한 동보가 중지된뒤, 그의 위성 통신 장치상의 푸시 토크 버튼을 눌러서, 통신 시스템에 엑세스하려고 시도할 것이다. 그러나, 중재 장치에 의하여 전송 요구가 수신될 때까지, 일반적으로 지상 통신 시스템을 사용하여, 그 중재 장치에 근접한 범위내에서 운용하고 있는 다른 구성원들은, 위성 통신 구성원들의 요구보다 이른 시간에, 그들의 전송 요구를 수신하게 될 것이다. 많은 중재 장치는 전송 특권을 선착순에 기하여 부여하므로, 위성통신 구성원들은 말할 기회에 있어서 다른 구성원들과 공정하게 경쟁할 수 없을 것이다.
따라서, 전송 요구의 전송시에 큰 신호 지연을 경험하는 구성원들에게 전송 특권을 획득할 기회를 향상시킬 수 있는 중재 장치가 요청되고 있다.
본 발명은 일반적으로 푸시 토크 (push-to-talk) 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 구성원들이 서로 다른 신호 지연을 경험하는 푸시 토크 통신 시스템에서 구성원들에게 공정한 엑세스를 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징들, 목적들, 이점들은, 동일부호가 대응하여 식별하는 도면들을 참조하여 아래에 개시된 상세한 설명으로부터 명백하게 알 수 있다.
도 1 은 본 발명이 사용되는 그룹 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2 는 도 1 의 그룹 시스템에 사용된 통상의 원격 유닛을 나타낸 도면이다.
도 3 은 도 1 의 그룹 시스템에 사용된 중재 장치 및 트래픽 제어기의 기능적 구성 부분을 나타낸 도면이다.
도 4a 및 4b 는 본 발명의 방법을 상세하게 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 서로 다른 신호 지연을 경험하는 그룹 통신 시스템에서 구성원들에게 공정한 엑세스를 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 이러한 그룹 시스템에 있어서, 임의의 주어진 시점에 오직 한 구성원만이 정보를 다른 구성원에게 전송하도록 허락된다. 이는 독점적인 전송 특권을 중재 장치에 의하여 한 시점에서 한 구성원에게 부여함으로써 성취된다.
통신 시스템의 구성원들은, 그들이 다른 구성원들과 통신하고자 할 때, 중재 장치로 전송 요구를 전송한다. 각 전송 요구와 관련된 식별 정보와 같은 정보는, 일반적으로 중재 장치에 위치된 메모리에 저장된다. 초기 전송 요구를 받자 마자, 시간 창이 중재 장치에 위치된 처리기에 의하여 초기 전송 요구를 수신될 때 또는 그 근접한 시간에서 열리게 된다. 시간 창은 동시에 수신된 시간 창 사이에 수신된 모든 전송 요구를 처리하도록 사용된다. 시간 창 사이에 수신된 어떠한 전송 요구도, 어떤 구성원이 독점적 전송 특권이 부여되는 지를 결정하는데 포함된다.
여기서, 본 발명은 무선의 지상 기반의 통신 시스템 및 위성 통신 시스템을 포함하는 무선 푸시 토크 통신 시스템에 대하여 설명한다. 비록 본 발명의 교시는 무선 푸시 토크 시스템에 대하여 설명하지만, 본 발명은 또한 유선 통신 시스템, 또는 유선과 무선의 조합 시스템에서도 사용할 수 있다. 또한, 본 발명은 육상 이동 라디오 시스템, 워키 토키 (walkie-talkie) , 또는 데이타 통신 네트워크와 같은 전화가 아닌 (non-telephnic) 다양한 응용기기에도 사용할 수 있다. 또한, 본 발명은 음성과 데이타 응용기기에 모두 적용할 수 있는 것으로 이해하여야 한다.
도 1 은 그룹 통신 시스템, 네트 동보 시스템, 분배 시스템, 점대 다점 통신 시스템으로도 알려진 무선 푸시 토크 통신 시스템을 나타낸 도면이다. 도 1 에 나타낸 구성 부분들은 단지 무선 통신 시스템의 한 형태를 나타낸 것으로, 다른 통신 시스템들은 유사한 결과를 얻기 위하여 다른 구성 부분들을 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 도 1 에 나타낸 시스템에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에 한정되는 것으로 의도되지 않는다. 여기에 설명한 본 발명에 대한 원칙은 무선 푸시 토크 시스템, 또는 유선 및 무선 통신 장치를 모두 포함하는 혼합 시스템에 동등하게 적용할 수 있다.
도 1 의 그룹 통신 시스템에서, 네트 구성원들은 서로 시스템의 각 구성원에 배정된 무선 통신 장치를 사용하여 통신한다. "네트" 라는 용어는 통신 시스템 안에서 서로 통신할 수 있도록 각자 권한이 부여된 구성원 사용자들의 그룹을 나타낸다. 일반적으로, 중앙 테이타베이스는 특정 네트의 구성원을 식별하는 정보를 포함한다. 동일한 통신 시스템에서 1 이상의 네트가 운용될 수 있다. 예를 들면, 제 1 네트는 10 명의 구성원을 가지도록 정의되고 제 2 네트는 20 명의구성원을 가지도록 정의될 수 있다. 제 1 네트의 10 명의 구성원은 서로 통신할 수 있지만, 일반적으로 제 2 네트의 구성원과는 통신할 수 없다. 다른 상황에서, 다른 네트의 구성원은 하나의 네트 이상의 구성원들 간에 통신을 감시할 수 있지만, 그들 자신의 네트 내의 구성원들에게 정보를 전송할 수만 있다.
도 1 에서, 무선 통신 장치, 또는 원격 유닛은 도 1 에서 원격 유닛 (100, 102, 104, 및 106) 으로 도시되어 있으며, 각 네트 구성원에게 단일 원격 유닛이 배정된다. 비록 도 1 에는 4 개의 원격 유닛만이 도시되어 있지만, 푸시 토크 시스템은 적게는 2개, 많게는 100개 이상의 원격 유닛을 가질 수 있다. 도 1 에 나타낸 바와 같이, 무선 통신 장치 (100) 및 무선 통신 장치 (102) 는 지상 기반 무선 통신 장치를 나타내지만, 원격 유닛 (104) 은 위성기반의 통신장치를 나타내고, 원격 유닛 (106) 은 데이타 네트워크 (160) 에 접속된 데이타 통신 장치를 나타낸다.
도 1 을 다시 참조하면, 원격 유닛 (100) 및 원격 유닛 (102) 으로부터의 통신은, 무선의 지상 기반의 통신 시스템을 포함하는 1 부터 "n" 개의 기지국을 나타내는 기지국 (110a) 내지 기지국 (110n) 으로/으로부터 전송된다. 기지국은 원격 유닛들간 또는 원격 유닛과 이동 교환 센터 (MSC;120) 등의 중앙 시설간의 무선 통신 신호를 중계하는 것으로 종래기술에서 잘 알려져 있다. MSC (120) 와 기지국간의 통신은 1 이상의 기지국 제어기를 통하여 라우팅되어 그 기지국들 중 하나가 기지국 제어기 (BSC;115) 로 도시되어 있다. BSC (115)는 주어진 지점에서 작동하는 통상적인 여러 기지국의 상관성을 조정한다.
각 기지국 (110) 은 기지국 위치로부터 반경 수 마일 내에 걸쳐 있는 유효 범위를 제공한다. 각 기지국 내의 유효 범위 내에서 원격 유닛이 이동할 때, 원격 유닛으로부터 왕래하는 통신 신호는 일반적으로 원격 유닛으로부터 가장 가까이 위치한 특정 기지국을 통하여 라우팅된다.
종래의 푸시 토크 시스템을 정의하는 특성은 한 시점에서 오직 한 구성원만이 다른 구성원들에게 정보를 전달할 수 있다는 것이다. 이는, 다중 통신이 동시에 발생하는 것을 어렵게 하여, 네트 구성원들에 의하여 수신되어질 음성 또는 데이타를 인식할 수 없게 한다. 일반적으로, 다수의 푸시 토크 통신 시스템에서, 모든 원격 유닛에 의하여 전송이나 수신을 하는데 단일 주파수 또는 단일 채널을 사용한다. 예를 들면, 워키 토키를 사용하는 간단한 푸시 토크 시스템을 고려하자. 이러한 시스템에서, 워키 토키들은 기지국이나 다른 중앙 통신 관리기가 필요없이 서로 직접 통신한다. 송신이나 수신 양측에 전용 채널이 사용되며, 그 전용 채널에서 송신 및 수신은 다른 시간 슬롯 (time slot) 을 차지한다. 만약 제 1 사용자에 의하여 그 전용 채널이 사용되면, 그 제 1 사용자가 전송을 마칠 때까지, 전송하려고 하는 다른 어떤 사용자는 기다려야만 한다. 그렇지 않으면, 거의 동시에 전송하는 두 사용자 간에 간섭이 발생할 것이다.
도 1 에 도시된 푸시 토크 시스템과 같이 보다 정교한 푸시 토크 시스템에서는, 구성원들은 직접 서로에게 전달하기 보다는 1 이상의 기지국을 경유하여 통신한다. 이러한 정교한 시스템에서는, 임의의 주어진 시점에서 오직 한 구성원만이 다른 구성원들에게 전송할 수 있도록 간혹 중재 장치를 사용한다. 또한, 이러한 시스템에서는, 송신 및 수신에 대한 전용 채널의 개념이 서로 다르다. 예를 들면, 이러한 시스템에서의 "동보 채널"은 단순히 전송할 전용 주파수가 아닌 단지 오직 한명의 구성원만이 다른 구성원들과 통신을 할 수 있다는 개념이다.
예를 들면, 예시적인 코드 분할 다중 엑세스 (CDMA) 시스템에서, 각 구성원은 1 이상의 기지국들과 통신하며, 각 구성원은 고유 변조 코드를 이용하여 서로 송신과 수신을 구별한다. 각 구성원은 통상 1 이상의 기지국과 순방향 링크와 역방향 링크를 하며, 전자는 기지국으로부터 원격 유닛으로의 채널을 나타내는데 사용하고, 후자는 원격 유닛으로부터 기지국으로의 채널을 나타내는데 사용한다. 한 구성원이 네트의 다른 구성원들에게 메시지를 전송하고자 할 때, 그 전송하는 원격 유닛에 고유한 역방향 링크를 통하여 기지국으로 메시지가 전송된다. 그 후, 메시지가, 다중 순방향 링크, 네트의 각 구성원에 대한 하나의 순방향 링크를 통하여 다른 구성원 각자에게 재전송되거나 또는 선택적으로는, 메시지는 모든 구성원에 의하여 감시되는 단일 순방향 접속을 통하여 전송된다. 만약 2 이상의 구성원들이 다른 구성원들에게 동시에 전송하려고 시도하면, 중재 장치는 다른 구성원들에게 재전송하려는 전송들 중에서 하나의 전송만을 선택한다.
다시 도 1 을 참조하면, MSC (120) 는 여러 기지국 통신 유효 범위 영역에서 동작하는 원격 유닛들 뿐만 아니라 원격 지점과 도 1 에서 PSTN (130) 으로 표시된 공중 회선 교환 전화망 (Public Switch Telephone Network) 간의 통신을 라우팅하는 회로를 제공한다. 또는 이와 더불어 선택적으로, MSC (120) 는 되어 통신 시스템 내에 있는 원격 유닛과 개인용 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 디지탈 카메라,전자우편 시스템, 원격 제어 장치, 및 기타 등등 과 같은 컴퓨터 네트워크 (160) 에 접속된 다양한 알려진 계산 장치 (computing device) 간의 통신을 제공하도록 컴퓨터 네트워크 (160) 와 접속될 수도 있다. 통상, MSC (120) 로부터 컴퓨터 네트워크 (160) 로의 접속은 인터워킹 기능 (inter-working funciton) , 즉 IWF (117) 를 사용하여 이루어진다. IWF (117) 는 컴퓨터 네트워크 (160) 와 함께 사용하기에 적합한 프로토콜, 일반적으로 널리 알려진 TCP/IP 프로토콜을 사용하여 MSC (120) 로부터의 테이타를 포맷 (format) 한다. 다른 방법으로는, 컴퓨터 네트워크 (160) 과의 접속은 개별 IWF (117) 가 필요없이 BSC (115) 에 의하여 직접 이루어질 수도 있다. 이러한 경우, IWF (117) 의 포맷팅 기능은 BSC (115) 에 내장된다.
도 1 에 나타낸 바와 같이, 기존의 2점간 (point-to-point) 무선 통신 시스템에서도 통신 관리기 (140) 는 푸시 토크 통신을 제공하기 위하여 PSTN (130) 에 접속되거나 또는 데이타 네트워크 (160) 와 접속될 수 있다. 통신 관리기 (140) 는, 동보 통신이 요구될 때, 한 명의 네트 구성원이 다른 네트 구성원들과 동시에 통신할 수 있게 하는 (이후 설명할) 트래픽 제어기를 제공한다. 또한, 중재 장치 (150)는, 다른 네트 구성원들에게 전송할 독점적 특권을 어느 구성원에게 부여할 지를 제어하는, 통신 관리기 (140) 내에 수용될 수도 있다. 이러한 독점적 특권은 종종 독점적 전송 특권, 또는 간단히 전송 특권으로 지칭되며, 일반적으로 한 시점에 네트 구성원들중 한 명에게만 부여된다. 기존 무선 통신 시스템에서 동작하는 통신 관리기의 예는 본 발명의 양수인에게 양도된 발명의 명칭이 "Method and Apparatus for Providing a Private Communication System in a Public Switched Telephone Network" 인 미국 특허 출원번호 제 08/595,566 호에 개시되어 있으며, 여기서 참조한다.
중재 장치 (150) 는 통신 관리기 (140) 에 위치될 수 있고, MSC (120) 에 위치될 수 있으며, 또는 기지국 (110a~110n) 중 어느 한 곳에 위치될 수 있다. 또한, 데이타 패킷 (data packet) 형태로 통신 신호를 수신하기 위해 데이타 네트워크 (160) 에 접속될 수도 있다. 데이타 네트워크 (160) 의 일예는, 널리 알려진 TCP/IP 와 같은 소정 프로토콜을 사용하여 컴퓨터 간의 데이타를 교환하는 인터넷이 있다. 원격 유닛으로부터 출입하는 통신은 데이타 네트워크 (16) 로 전송하기에 적합한 데이타 패킷으로 변환된다. 구성원들은 데이타 네트워크 (160) 에 전화기, 컴퓨터와 같은 통신 장치을 연결하여, 다른 구성원들과 통신할 수 있다. 중재 장치의 주 기능은 한 시점에 한 명의 구성원에게 독점적 전송 특권을 부여하는 것이다.
도 2 는 안테나 (200), 디스플레이 (210), 키 (keys;220), 스피커 (230), 수화기 (240), 및 푸시 토크 스위치 (250) 를 포함하는 통상의 원격 유닛 (100) 을 나타낸 것이다. 설명을 위하여, 도 2 의 원격 유닛은 무선 지상 기반의 원격 유닛 (100) 으로 하였지만, 언급한 다른 원격 유닛 형태들에 동일한 설명이 적용된다. 원격 유닛 (100) 은 1 이상의 디지탈 및/또는 아날로그 기술을 채용한 무선 전화기, 육상 이동 라디오 (LMR), 워키 토키, 데이타 계산 장치, 위선 통신 장치, 또는 원격 유닛 (100) 과 원격 목적지 간에 무선 통신을 가능케 하는 어떠한다른 장치 일 수 있다. 통상, 원격 유닛 (100) 은 네트 구성원들 간의 음성 통신을 송신 및 수신하는데 사용된다. 또한, 원격 유닛 (100) 은 유선 또는 무선 통신 장치를 사용하는 유선 또는 무선 통신 시스템의 사용자, 또는 특정 네트에서 동작하는 구성원 그룹과 연관되지 않은 통신 장치에 2점간 통신을 제공할 수 있다.
음성 통신에 더하여, 데이타 통신을 송신 및 수신하기 위해 원격 유닛 (100) 은, 이동 또는 고정 컴퓨터 시스템, 위치 보고 시스템, 또는 미터 판독 시스템 (meter reading system) 과 같은 데이타 처리 장치와 일체로, 설치될 수 있다. 원격 유닛 (100) 은 데이타 처리 장치와 접속되는 일단과 원격 유닛 (100) 상의 통신 포트 (표시되지 않음) 와 접속되는 타단을 가진 인터페이스 케이블을 사용하여 데이타 생성 장치와 인터페이스할 수 있다. 다른 방법으로는, 원격 유닛 (100) 의 필요한 내부 구성 부분을 데이타 처리 장치와 내장함으로써, 데이타 및/또는 음성 통신을 송신 및 수신하는데 적합한 단일 유닛을 통합된 패킷지 (integrated package) 로 형성할 수 있다. 어느 경우든지, 원격 유닛 (100) 은 데이타 생성 장치로부터 한 명 이상의 네트 구성원 또는 한 명 이상의 비 네트 (non-net) 구성원에게로 데이타를 전송하는데 사용될 수 있다.
음성 통신 장치로써 사용될 때, 네트 구성원은 키 (220) 를 사용하여, 통상 네트 구성원이 통신하고자 하는 사람에게 속하는 제 2 통신 장치의 전화 번호와 같은 식별 번호를 포함하는 데이타를 원격 유닛 (100) 에 입력한다. 또한, 키 (220) 는 다양한 통신 옵션 (option) 을 선택하기 위하여 디스플레이 (210) 와 함께 사용된다. 예를 들면, 한 구성원이 그 네트의 모든 구성원들과 통신하고자하면, 그 옵션을 디스플레이 (210) 로부터 볼 수 있는 옵션 메뉴로부터 선택하는데 키 (220) 를 사용할 수 있다. 또한, 네트 구성원이 통신하고자 하는 네트 구성원 전부 대신에 네트 구성원들의 하부 세트 (sub-set) 를 선택하는데 키 (220) 를 사용할 수 있다. 수화기 (240) 의 볼륨 (volume), 디스플레이 (210) 와 함께, 구성원의 이름 및 관련 전화 번호 등의 정보의 저장 및 검색, 또는 원격 유닛 (100) 에 의하여 위치 또는 수신된 과거 통신 (past communication) 에 관한 다양한 정보와 같은, 원격 유닛 (100) 의 다른 동작 기능은 키 (220) 를 사용하여 엑세스될 수 있다.
한 네트 구성원이 음성 또는 데이타를 다른 네트 구성원들에게 전송하고자 할 때에는, 전송을 하기 전에 그 구성원에 의하여 우선 허가가 요청되어야 하고, 중재 장치 (150) 에 의하여 부여되어야 한다. 일반적으로 구성원은 푸시 토크 (PTT) 버튼 또는 원격 유닛 (100) 에 위치된 스위치 (250) 를 누름으로써, 전송 요구라고도 알려진 전송 허가를 송신할 것을 요구한다. PTT 스위치 (250) 를 누르자 마자, 원격 유닛 (100) 은 이후 설명한, 중재 장치 (150) 에 전송할 전송 요구를 생성한다. 만약 다른 어떤 네트 구성원도 전송 특권을 점유하고 있지 않으면, 전송 허가가 중재 장치에 의하여 부여되어, 전송하는 네트 구성원이 통신하려고 선택한 사람에 따라서, 요구하는 네트 사용자가 음성 및/또는 데이타를 다른 네트 구성원 또는 비 네트 구성원에게 전송하기 시작하는 것이 허가된다. 만약 중재 장치 (150) 에 의하여 대화 요구 신호 (talk request signal) 가 수신될 때 현재 전송 특권을 또 다른 네트 구성원이 점유하고 있으면, 예를 들어, 요구하는구성원이, 현재 전송 특권을 차지하고 있는 그 구성원 보다 더 높은 우선권을 가지고 있지 않는 한, 일반적으로 요구하는 구성원에게 전송 특권이 거절된다.
구성원이 PTT 스위치 (250) 를 누를 때 그리고 전송 요구가 중재 장치 (150) 에 의하여 수신될 때, 시간 지연 (time lapse) 이 발생한다. 이는 원격 유닛 (100) 과 중재 장치 (150) 간의 거리 및, 전송 요구가 중재 장치 (150) 로 도달하는 데 통과하여야 하는 전자회로의 갯수를 포함한, 몇가지 요소에 기인할 수 있다.
예를 들면, 무선 지상 통신 시스템에서, 전송 요구가 원격 유닛 (100) 으로부터 공중을 거쳐 기지국 (100a) 으로 이동하는데 소요되는 시간에 소량의 지연이 생길 수 있다. 그 후, 전송 요구는 저역 변환(downconverted) 되고 복조된 뒤, MSC (120) 에 보내져 PSTN (130) 으로 경로가 정해지고 , 결국 통신 관리기 (140) 내에 위치된 중재 장치 (150) 로 라우팅된다. 전송 요구는 중재 장치 (150) 에 의하여 수신될 때 까지 500 밀리초 (milisecond) 만큼 또는 그 이상 지연될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 원격 유닛 (104) 은 중재 장치 (150) 로부터 수천 마일 떨어진 곳에 위치된 위성 통신 장치이다. 원격 유닛 (104) 이 전송 요구를 전송할 때, 원격 장치 (104) 로부터 일반적으로 지구 위로 수 백 또는 심지어 수 천 마일 떨어진 위성 (108) 으로 전송된다. 원격 유닛 (104) 으로부터의 전송 요구가 게이트웨이 (112) 에 의하여 수신될 때, 250 밀리초 만큼의 시간 지연이 발생한다. 게이트웨이 (112) 로부터, 전송 요구는 게이트웨이 (112) 에 근접한 PSTN 으로 라우팅된 후, 일반적으로 전기 케이블 또는 광섬유 케이블에 의하여 수 천 마일 떨어져 있는 PSTN (114) 으로 라우팅되므로, 100 밀리초 정도의 또다른 지연이 발생하게 된다. 따라서, 전송 요구가 원격 유닛 (104) 상의 PTT 스위치 (250) 가 눌려진 시점부터 비교적 긴 지연 후에, 중재 장치 (150) 에 의하여 수신된다.
또 다른 실시예에서, 원격 유닛 (106) 은 데이타 네트워크 (160) 에 접속된 데이타 통신 장치이다. 일반적으로, 원격 유닛 (106) 은 중재 장치 (150) 로부터도 먼 거리에 떨어져서 위치된다. 원격 유닛 (106) 이 전송 요구를 전송할 때, 데이타 네트워크 (160) 로 이루어진 많은 컴퓨터 네트워크를 통하여 라우팅되어야 한다. 종종, 데이타 네트워크 (160) 는 엄청난 양의 데이타로 과부하되어 의도된 목적지에 라우팅될 때까지 크게 지연되게 된다. 이러한 경우, 원격 유닛 (106) 으로부터의 전송 요구는 중재 장치 (150) 에 도달하기 전에 수 백 밀리초 이상으로 지연될 수 있다.
이하 설명한 지연은 도 1 에 나타낸 동보 시스템에 원하지 않은 영향을 미친다. 일반적으로 중재 장치 (150) 는 선착순으로 독점적 전송 특권을 부여한다. 따라서, 시기 적절한 방식으로 중재 장치 (150) 로 전송 요구를 라우팅시키는데 있어, 일관된 지연을 겪는 네트 구성원은, 전송 특권을 계속 거절함으로써 패널티를 가한다. 따라서, 중재 장치 (150) 가 일정한 네트 구성원으로부터 지연된 전송 요구를 수신한 결과는 전송 요구와 관련된 지연이 거의 또는 전혀 없는 구성원에게 좋지만, 전송 요구와 관련하여 비교적 큰 지연을 가진 구성원들과 차별된다. 이러한 문제점은, 하기 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하여 중재 장치 (150) 에서 해결된다.
도 3 은 중재 장치 (150) 및 트래픽 제어기 (308) 의 기능적 구성 부분을 나타낸 것이다. 처리기 (300) 는 푸시 토크 시스템의 원격 유닛으로부터 전송 요구를 수신한다. 처리기 (300) 는 일반적으로 개인용 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 또는 예를 들면 캘리포니아, 산타바바라 소재의 인텔 주식회사의 80X86 마이크로프로세서 (microprocessor) 인 단순한 마이크로프로세서와 같은 디지탈 계산 장치 (computational device) 이다.
전송 요구는 적어도 그 요구가 발신된 원격 유닛을 식별하는 정보를 포함한다. 전송 요구와 더불어, 요구가 전송된 날짜 및 시간, 요구가 이루어 졌을 때의 원격 유닛의 위치, 현재의 통신이 향하는 사람 또는 원격 유닛에 현재 배정된 우선 레벌을 포함한 다른 정보를 전송할 수도 있다. 전송 요구는 제어 채널, 페이징 채널 (paging channel), 트래픽 채널을 이용하는 통신 시스템에서 원격 유닛에 의하거나, 또는 일반적으로 당해 분야에서 알려진 메시지를 전송하는 어떠한 에 의해서 전송될 수 있다. 따라서, 본 발명은 전송요구를 처리기 (300) 로 전송하는 방법에 한정되지 않는다.
종래기술에서 잘 알려진 기술을 사용하여 수신기 (302) 에 의하여 전송 요구를 수신하고 처리기 (300) 로 제공한다. 처리기 (300) 는 각 전송 요구에 관련된 정보를 추출하고 이를 메모리 (304) 에 저장한다. 이러한 정보는 그 전송 요구를 보낸 구성원을 식별하는 정보를 포함한다. 또한, 전송 요구 내에 포함된 다른 정보, 예를 들면 각 전송 요구가 수신된 시점이 선택적으로 저장될 수 있다.
각 전송 요구와 관련된 정보를 저장함과 아울러, 처리기 (300) 는 초기 전송 요구가 수신된 시점과 거의 동일한 개시 시간을 가진 시간 창 (time window) 을 연다. 타이머 (306) 는 초기 전송 요구가 수신된 시점 및 시간 창을 종료한 시점을 결정하는데 사용된다. 시간 창의 종료는 많은 방법으로 달성할 수 있다. 바람직한 실시예에서는 , 처리기 (300) 가 초기 전송 요구를 수신한 경우에 신호를 타이머 (306) 로 제공한다. 그 후, 타이머 (306) 는 처리기 (300) 에 의하여 제공된 신호로부터 경과된 시간을 추적하기 시작한다. 그 경과된 시간이 소정 시간의 창 기간과 동일하면, 타이머 (306) 는 시간 창이 닫혔다는 것을 나타내는 신호를 프로세서 (300) 로 보낸다. 타이머 (306) 는 널리 알려진 하드웨어 또는 소프트웨어 기술을 사용하여 구현할 수 있으며, 원한다면 처리기 (300) 와 일체로 될 수 있다.
만약 시간 창이 종료되지 않았으면, 초기 전송 요구 후에 중재 장치 (150) 에 의하여 수신된 각 전송 요구와 관련된 정보는 기억 장치 (304) 에 저장된다. 시간 창이 종료할 때, 처리기 (300) 는 그 시간 창 내에서 수신한 모든 전송 요구를 마치 동시에 수신한 것처럼 평가한다. 선택적으로는, 시간 창이 닫힐 때, 처리기 (300) 는 다른 구성원이 현재 전송 특권을 차지하고 있는지를 결정한다. 만약 차지하고 있으면, 바람직한 실시예에서, 만일 다른 구성원이 현재 전송 특권을 차지하고 있으면, 또 다른 어떠한 구성원에게 전송 특권을 부여할 수 없기 때문에 처리기 (300) 는 시간 창 내에서 수신된 전송 요구를 평가할 필요가 없다. 또 다른 실시예에서, 중재 장치 (150) 에 의하여 전송 요구를 수신하는 시점에서,현재 다른 구성원에 의하여 차지되고 있더라도 전송 특권이 요구하는 구성원에게 전송 특권을 부여할 지를 결정하는데 우선순위 방식을 사용한다.
만약 다른 어떠한 구성원도 현재 전송 특권을 차지하고 있지 않으면, 처리기 (300) 는, 각 전송 요구에 대응하는 우선 수위 레벌들을 비교하는 것과 같은, 소정의 방법을 사용하여 기억 장치 (304) 에 저장되어 있는 전송 요구들 중 한 전송 요구에 대하여 대응하는 구성원에게 전송 특권을 부여한다. 한 구성원이 전송 특권을 수신하도록 선택된 후에, 먼저, 처리기 (300) 는 또다른 구성원이 현재 전송 특권을 차지하고 있는지를 결정한다. 만약 차지하고 있지 않으면, 일반적으로 선택된 구성원에게 적합 메시지 (conformation message) 를 보냄으로써, 그 선택된 구성원에게 전송 특권을 부여한다. 선택적으로는, 그러한 구성원들에게 거절 메시지 (denial message) 를 전송할 수도 있다. 그 후, 처리기 (300) 는 초기 전송 요구를 다시 대기하기 시작한다. 만약 또 다른 구성원이 현재 전송 특권을 차지하고 있으면, 모든 전송 요구를 거절하고, 처리기 (300) 는 초기 전송 요구를 다시 대기하기 시작한다.
시간 창은, 시간 창 내에서 수신된 어떠한 전송 요구도, 어느 구성원에게 독점적 전송 특권을 부여할지를 결정하는데에 포함되어지도록 함으로써 지연 전송 요구의 영향을 동일하게 하는데, 사용된다. 따라서, 초기 전송 요구를 수신하는 시점으로부터 비교적 오랜 시간 후에 수신되는 전송 요구가 마치 초기 전송 요구와 동시에 수신된 것처럼 처리되는 것이다.
바람직한 실시예에서, 시간 창의 기간은 100 내지 150 밀리초의 소정의 고정된 값이다. 물론, 다른 실시예에서는, 시간 창은 더 크거나 작은 값을 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 1 이상의 이벤트 또는 배경에 따라 시간 창은 가변 시간 기간을 포함한다. 예를 들면, 만약 중재 장치 (150) 가 한 원격 유닛이 먼 거리에 떨어져 있다고 결정하면, 전송 특권을 얻는데 있어 그러한 구성원이 지역 구성원들과 보다 동등하게 경합할 수 있도록 시간 창의 기간을 증가하는 것이 바람직하다. 이러한 위치 정보는 상술한 바와 같이 전송 요구에 포함될 수 있다.
한 구성원에게 전송 요구가 부여될 때, 확인 메시지에 더하여, 처리기 (300) 는 트래픽 제어기 (308) 로 1 이상의 명령 또는 제어 신호를 전송하여, 그 요구하는 구성원의 들어오는 전송을 라우팅한다. 트래픽 제어기 (308) 는, 처리기 (300) 로부터 수신한 명령 또는 신호에 따라, 그 전송을 동보 시스템의 다른 어떠한 구성원으로부터, 동보 시스템의 1 이상의 다른 구성원들에게로 접속할 수 있는 능력을 가진다. 트래픽 제어기 (308) 는 당해 기술분야에 널리 알려져 있으며, 구성원들 간에 패킷 데이타 교환(packet data switching) 을 제공하는 널리 알려진 회로 스위치 또는 처리기일 수 있다.
도 4a 및 4b 는 본 발명의 방법을 상세히 설명한 흐름도를 나타낸 것이다. 단계 400 에서 이 방법이 시작하며, 처리기 (300) 는 그룹 통신 시스템의 한 구성원으로부터 초기 전송 요구를 수신하기를 대기한다. 단계 402 에서, 처리기 (300) 는 통신 시스템의 제 1 구성원으로부터 초기 전송 요구를 수신한다. 단계 404 에서, 처리기 (300) 는 적어도 그 제 1 구성원에 관한 식별 정보를 기억 장치 (304) 에 저장한다. 이 식별 정보는, 일반적으로 초기 전송 요구내에 포함되지만, 그 제 1 구성원의 후속 전송에 포함될 수도 있다. 또한 단계 404 에서, 처리기는 초기 전송 요구를 수신한 시간과 거의 동일한 개시 시간을 가진 시간 창을 연다. 결국 단계 404 에서, 처리기 (300) 는 타이머 (306) 에 경보를 발하여, 초기 전송 요구를 수신한 시점으로부터 경과한 시간을 측정하기 시작한다.
단계 406 에서, 처리기 (300) 는, 시간 창이 종료되기 전에, 통신 시스템의 제 2 구성원으로부터 후속 전송 요구를 수신한다. 단계 408 에서, 처리기 (300) 는 그 제 2 구성원에 대응하는 식별 정보를 적어도 기억 장치 (304) 에 저장한다.
단계 410 에서, 타이머 (306) 는 초기 전송 요구의 수신 이후에 경과한 시간과 소정 시간의 창 기간을 비교하여, 시간 창을 닫을 것인 지를 결정한다. 경과된 시간이 시간 창 기간과 동일하면, 타이머 (306) 는 처리기 (300) 로 시간 창이 닫혔다는 신호를 보낸다.
선택적으로는, 단계 422 로 흐름을 계속 진행하면, 현재 또 다른 구성원에 의하여 전송 특권이 차지되어 있는지를 결정한다. 만약 차지하고 있으면, 중재 장치 (150) 에 의하여 사용되는 우선순위 방식과 같은, 전송 특권을 부여하는 어떤 다른 규정이 효력이 없는 한, 그 특권을 다른 구성원이 이미 차지하고 있으면, 그 전송 특권을 어떠한 구성원에게도 부여할 수 없기 때문에, 시간 창 내에서 수신한 전송 요구를 평가할 필요가 없다. 그러한 경우, 단계 424 로 흐름은 계속 진행하여, 처리기 (300) 는 이전 시간 창동안 수신한 전송 요구에 관련된 정보를 기억 장치 (304) 에서 소거한다. 그 후 단계 400 에서, 처리기 (300) 는 다음 초기 전송 요구를 다시 대기하기 시작한다. 만약 단계 422 에서 결정된 또 다른 구성원에 의하여 전송 특권이 현재 차지되어 않으면, 흐름은 다음에 설명하는 바와 같이 단계 412 로 진행한다.
단계 412 에서, 처리기 (300) 는 전송 특권을 어느 구성원에게 부여하여야 할 지를 결정하는데 있어, 시간 창 내에서 발생한 소정의 전송 요구를 포함한다. 이 선택 (selection) 은 일반적으로 당업자에게 알려진 어떠한 방식으로도 행할 수 있다.
단계 414 에서, 처리기 (300) 에 의하여, 시간 창 내에서 수신한 전송 요구들 중 하나와 관련된 한 구성원이 선택되어, 전송 특권이 수신된다. 그러나, 이를 행하기 전에, 처리기 (300) 는, 먼저 도 4b 의 단계 416 에 나타낸 바와 같이, 그 전송 특권을 또 다른 구성원이 현재 차지하고 있는지를 결정한다. 만약 현재 그 전송 특권을 다른 어떠한 구성원이 차지하고 있지 않으면, 선택된 구성원에게 적합 메시지를 보냄으로써, 단계 418 에 나타낸 바와 같이 선택된 구성원은 전송 특권이 부여되고, 다른 경합하는 구성원은 특권이 거절된다. 선택적으로 그러한 구성원들에게 거절 메시지가 보내질 수 있다. 그 후, 단계 400 에서, 처리기 (300) 는 후속 초기 전송 요구를 다시 대기하기 시작한다. 만약 그 전송 특권을 또 다른 구성원이 차지하고 있으면, 모든 전송 요구는 거절되고, 우선순위 방식이나 전송 특권을 부여하는 다른 방법이 사용되지 않는 한, 처리기 (300) 는 단계 420 의 시간 창 동안 수신한 전송 요구에 관련된 기억 장치 (304) 에 저장되어 있는 정보를 제거한다. 이 때, 처리기 (300) 는 선택적으로 이전 시간 창동안 전송 요구를 보내 온 원격 유닛으로 거절 메시지를 보낼 수 있다. 그 후, 단계 400 에서 처리기 (300) 는 후속 초기 전송요구를 다시 대기하기 시작한다.
바람직한 실시예의 상술한 설명은 당업자가 본 발명을 제조 또는 이용할 수 있도록 제공된다. 이 실시예를 여러 변형들은 당업자는 용이하게 알 수 있으며, 여기에 정의한 고유의 원리는 창의력의 사용없이 다른 실시예에 적용할 수 있다. 즉, 본 발명은 여기에 나타낸 실시예들에 한정하려는 것이 아니라, 여기에 개시된 원리 및 신규한 특징에 부응하는 최광의 영역을 부여하려는 것이다.

Claims (6)

  1. 구성원들이 서로 다른 신호 지연을 경험하는 그룹 통신 시스템에서 구성원들에게 공정한 엑세스를 제공하는 방법으로서,
    중재 장치에 의하여 제 1 구성원으로부터 초기 전송 요구를 수신하는 단계;
    상기 초기 전송 요구에 응답하여 시간 창을 여는 단계;
    상기 중재 장치에 의하여 제 2 구성원으로부터 제 2 전송 요구를 수신하는 단계;
    상기 제 2 전송 요구가 상기 시간 창내에서 수신되었는지를 결정하는 단계; 및
    상기 시간 창 내에 상기 제 2 전송 요구가 수신되었다면, 어느 구성원에게 독점적 전송 특권을 부여할지를 결정하는데 있어서, 상기 초기 전송 요구 및 상기 제 2 전송 요구를 포함시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전송 요구를 수신하는 단계는 상기 제 1 구성원에 대한 식별 정보를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전송 요구를 수신하는 단계는 상기 제 2 구성원에 대한 식별 정보를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시간 창내에 상기 제 2 전송 요구가 수신되었는지를 결정하는 단계는,
    상기 시간 창이 닫혔는지를 결정하는 단계; 및
    상기 시간 창이 닫히지 않았으면, 상기 제 2 구성원과 관련된 정보를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 서로 다른 신호 지연을 경험하는 그룹 통신 시스템에서, 구성원들에게 공정한 엑세스를 제공하는 장치로서,
    제 1 구성원으로부터의 초기 전송 요구 및 제 2 구성원으로부터의 제 2 전송 요구를 수신하는 수신기;
    상기 초기 전송 요구 및 상기 제 2 전송 요구와 관련된 정보를 저장하는 기억 장치;
    시간 창이 닫힐 때를 결정하는 타이머; 및
    상기 시간 창내에 상기 제 2 전송 요구가 수신되면, 어느 구성원에게 독점적 전송 특권을 부여할지를 결정하는데 있어, 상기 초기 전송 요구 및 상기 제 2 전송 요구를 포함하고, 상기 수신기, 상기 기억 장치, 상기 타이머에 접속된 처리기를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 정보는 상기 제 1 구성원 및 상기 제 2 구성원과 관련된 식별 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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