KR20070029463A - 이동통신 단말기의 네트워크 검색 방법 - Google Patents

이동통신 단말기의 네트워크 검색 방법 Download PDF

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Abstract

네트워크와의 동기 요청에 따라 채널 목록에 포함된 채널 중 어느 하나를 선택하는 과정과; 현재 자동주파수제어(AFC) 모드로 설정된 값을 이용하여 주파수를 검색하는 과정과; 네트워크와 동기를 이루기 위한 주파수 검색에 실패하면 해당 정보를 출력하는 과정과; 자동주파수제어(AFC) 모드 값을 변경하고, 변경된 값을 이용하여 주파수를 검색하기 위한 루틴으로 궤환하는 과정과; 네트워크와 동기를 이루기 위한 주파수 검색에 성공하면 타이밍 동기를 찾는 과정과; 타이밍 동기 검색이 완료된 시점의 AFC 값을 근거로 자동주파수제어 모드 값을 설정하는 과정을 포함하여 이루어지는 이동통신 단말기의 네트워크 검색 방법.
자동주파수제어, 네트워크, DCXO

Description

이동통신 단말기의 네트워크 검색 방법{A network searching method for a mobile telecommunication device}
도 1은 단말기에서 기지국 네트워크를 인식하는 일반적인 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 네트워크 검색 방법의 진행과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 네트워크 검색 방법의 진행과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 의한 AFC_MODE 판별 및 저장을 위한 예시도이다.
도 5의 경우는 종래 기술에 따른 DCXO를 이용한 네트워크 검색 알고리즘에 의한 TRACE MESSAGE의 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 DCXO를 이용한 네트워크 검색 알고리즘에 의한 TRACE MESSAGE의 예시도이다.
본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온도 보상 회 로가 내장되지 않은 디지털 제어 수정 발진기(Digitally Controlled Crystal Oscillator: DCXO)를 사용하는 이동통신 단말기에서 네트워크를 검색하는 방법에 관한 것이다.
단말기와 기지국과의 통신을 수행하기 위해서는 단말기에서 기지국 네트워크를 인식해야 한다. 이때의 과정은 도 1의 흐름도에 나타난 바와 같은 절차를 거치게 된다. 단말기에 전원이 인가되면, 먼저 전력 레벨(Power level)이 가장 높은 순서대로 물리적(Physical) 채널을 검색한다. 즉, 주파수 동기를 수행하기 위해 FB(Frequency Burst)를 검출하는 과정을 수행하는 것이다(S1).
FB가 검출되면 이어서 타이밍 동기를 맞추기 위해 동기 채널(Synchronization Channel)을 검출하는 과정을 수행한다(S2).
시스템(system)과 셀(cell)의 데이터를 읽어 들여, 현재 단말기가 속한 지역의 망 정보를 추출한다(S3).
이어, 등록(registration)을 수행하고(S4) 단말기는 통화 대기(Idle) 상태로 전환된다(S5).
온도 보상 기능을 갖는 수정 발진기(Temperature Compensation Crystal Oscillator: TCXO)를 사용하는 이동통신 단말기의 경우, 주파수 버스트 채널(Frequency Burst Channel)의 검색을 위해 하나의 채널을 스캐닝할 때, 메모리에 저장된 고정된 자동주파수제어(Automatic Frequency Correct: 이하 AFC라 함) 값을 사용한다. 고정된 값을 이용하여 총 4회 검색함으로써 최대 검색 소요 시간이 약 30초가량 소요된다. 반면, 온도 보상기능이 포함되지 않은 디지털 제어 수정 발진 기(Digitally Controlled Crystal Oscillator: DCXO)를 사용하는 경우에는 하나의 채널을 스캐닝할 때, AFC(Automatic Frequency Correct) 값을 AFCCENTER(4회), AFCMAX(4회), AFCMIN(4회) 총 12회에 걸쳐 서비스 네트워크를 검색하는 구조를 갖는다.
종래 기술에 따른 네트워크 검색 방법의 진행과정은 도 2에 나타난 바와 같이 수행된다. 코드 신호(code signal)가 네트워크 검색 요청(network search request)이면(S101), 채널 목록 중 어느 하나의 채널을 선택한다(S102).
자동주파수제어(afc) 값을 AFCCENTER로 하여(S103) 4회에 걸쳐 주파수 버스트 (Frequency Burst)가 검출될 때까지 검색을 수행한다(S104~S106).
4회를 수행하는 동안에도 주파수 검색에 실패하면, 자동주파수제어(afc) 값을 AFCMAX로 변경하여(S107) 다시 4회에 걸쳐 주파수 버스트 (Frequency Burst)가 검출될 때까지 검색을 수행한다(S108~S110).
또다시 4회를 수행하는 동안에도 주파수 검색에 실패하면, 자동주파수제어(afc) 값을 AFCMIN으로 변경하여(S111) 다시 4회에 걸쳐 주파수 버스트 (Frequency Burst)가 검출될 때까지 검색을 수행한다(S112~S114).
한 채널에 대하여 CENTER, MAX 및 MIN 모두를 적용하여 각 4회를 수행하였음에도 불구하고 주파수 버스트 검색에 실패하면, 검색 실패 통보 메시지를 송신하고(S115), 채널을 변경하여(S116) 주파수 검색 루틴(S102~S114)으로 궤환한다.
만일, 주파수 검색에 성공하면 타이밍 동기를 맞추기 위한 동기 버스트 채널(synchronization burst channel)을 검색을 수행한다(S119). 동기 버스트 채널 검색에 성공하면 통화 대기(Idle) 상태로 전환되고(S120), 실패한 경우 위에 설명한 바와 같이, 채널을 변경하여(S116) 주파수 검색 루틴(S102~S114)으로 궤환한다.
한편, 채널 목록에 포함된 모든 채널에 대하여 검색을 수행하였음에도 불구하고, 검색에 실패하는 경우에는 네트워크 로스트(network lost) 신호가 제공된다. 수신된 코드 신호(code signal)가 네트워크 로스트(network lost) 신호인 경우, 주파수 검색 과정에서 발생하는 열에 의해 발진기의 주파수가 틀어지는 것을 보상하기 위한 온도 보상 처리(S118)과정이 수행된다.
이와 같이, 온도 보상 기능이 포함되지 않은 디지털 제어 수정 발진기(Digitally Controlled Crystal Oscillator: 이하 DCXO라 함)을 사용하는 이동통신 단말기는 하나의 채널마다 AFC를 AFCCENTER(4회), AFCMAX(4회), AFCMIN(4회) 총 12회 변화시켜 네트워크를 검색함으로써 서비스 불능 상태(No service)에서 다시 네트워크를 검색할 때의 총 소요시간이 약 1분 30초까지 소요되는 문제점을 갖는다. 즉, 온도보상회로가 내장되지 않은 DCXO를 사용함으로써 단말기 제조를 위한 부품의 가격은 낮출 수 있지만, 실제 사용자들은 불편함을 초래할 수 있는 문제점을 가진다.
본 발명은 온도 보상 회로가 내장되지 않는 DCXO를 이용하는 이동통신 단말기에서 네트워크 검색에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적 으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 단말기를 이용한 네트워크 검색시 불필요한 전력 소모를 절감시켜 배터리 사용시간을 연장하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 단말기를 이용한 네트워크 검색에 소요되는 시간을 줄여 통신 환경을 개선하는 것이다.
이러한 목적들을 구현하기 위한 본 발명에 따른 네트워크 검색방법은 소프트웨어(software) 방식으로 온도 보상을 구현하는 디지털 제어 수정 발진기(Digitally Controlled Crystal Oscillator: DCXO)를 사용하는 이동통신 단말기에서 네트워크를 검색하는 방법에 있어서, 자동주파수제어(Automatic Frequency Control: AFC) 모드에 저장된 값을 이용하여 주파수를 검색하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 네트워크 검색방법의 세부적 특징은 상기 자동주파수제어(AFC) 모드는 동기 버스트 채널(Synchronization Burst Channel) 검색이 완료된 시점의 AFC 값을 근거로 설정하는 것이다.
본 발명에 따른 네트워크 검색방법의 다른 특징은 디지털 제어 수정 발진기(Digitally Controlled Crystal Oscillator: DCXO)를 이용하는 이동통신 단말기에서 네트워크 검색 요청(network search request) 신호에 따라 설정된 자동주파수제어(Automatic Frequency Control: AFC) 모드 값을 이용하여 채널 목록상의 채널을 변경하면서 주파수 동기 및 타이밍 동기 신호를 검출하는 제 1 과정과; 네트워크 로스트 메시지(network lost message)에 따라 자동주파수제어(Automatic Frequency Control: AFC) 모드를 변경하는 제 2 과정을 포함하여 이루어지는 점이다.
본 발명에 따른 네트워크 검색방법의 세부적 특징은 상기 제 1 과정이 채널 목록에서 소정의 채널을 하나 선택하는 단계와; 자동주파수제어 모드에 설정된 값을 읽어들이는 단계와; 소정 횟수만큼 주파수 버스트 검색을 수행하는 단계와; 정해진 횟수를 초과하면 검색 실패 통보 메시지를 송신하고, 채널을 변경하여 상기 채널 선택 단계로 궤환하는 단계와; 주파수 버스트가 검색된 경우, 동기 버스트 채널을 검색하는 단계와; 동기 버스트 채널(Synchronization Burst Channel) 검색이 완료된 시점의 자동주파수제어 값을 근거로 자동주파수제어 모드 값을 재설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 점이다.
본 발명에 따른 네트워크 검색방법의 다른 세부적 특징은 상기 주파수 버스트 검색 단계는 하나의 채널당 4회 수행하는 점이다.
본 발명에 따른 네트워크 검색방법의 또 다른 세부적 특징은 상기 제 1 과정은 자동주파수제어(Automatic Frequency Control: AFC) 모드에 설정된 값이 없는 경우에 AFCCENTER 값을 사용하는 점이다.
본 발명에 따른 네트워크 검색방법의 또 다른 세부적 특징은 상기 제 2 과정이, 발진기의 동작에 의해 발생하는 열에 의해 주파수가 틀어지는 것을 보상하기 위한 온도 보상처리 단계와; 현재 설정된 자동주파수제어 모드를 정해진 규칙에 따라 변경하는 모드 변경 단계를 포함하는 점이다.
본 발명에 따른 네트워크 검색방법의 또 다른 세부적 특징은 상기 모드 변경 규칙은 현재의 자동주파수제어 모드가 AFCCENTER이면 AFCMAX로, 현재의 자동주파수제어 모드가 AFCMAX이면 AFCMIN으로, 현재의 자동주파수제어 모드가 AFCMIN이면 AFCCENTER로 전환하는 것이다.
본 발명에 따른 네트워크 검색방법의 다른 특징은 네트워크 검색 요청 신호에 따라 채널 목록에 포함된 채널 중 어느 하나를 선택하는 과정과; 현재 자동주파수제어(AFC) 모드로 설정된 값을 이용하여 주파수 버스트를 검색하는 과정과; 소정 횟수 이상 네트워크와 동기를 이루기 위한 주파수(Frequency Burst) 검색에 실패하면 해당 정보를 출력하고, 변경된 채널 값을 이용하여 주파수를 검색하기 위한 루틴으로 궤환하는 과정과; 네트워크와 동기를 이루기 위한 주파수 검색에 성공하면 타이밍 동기(Synchronization Burst)를 찾는 과정과; 타이밍 동기 검색이 완료된 시점의 자동주파수제어 값을 근거로 자동주파수제어 모드 값을 재설정하는 과정과; 네트워크와 동기를 이루기 위한 주파수 검색에 성공하지 못한 상태에서 네트워크 로스트 메시지를 수신하면 자동주파수 제어모드를 변경하는 과정을 포함하여 이루어지는 것이다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 네트워크 검색 방법의 진행과정을 나타낸 흐름도이다. 기지국(Network)에서 보내오는 주파수와 타이밍의 동기를 찾아 고정하여야 단말과 기지국 사이의 동기가 이루어져 통화가 가능하다. 따라서, 단말기에서 자동주파수제어 모드(AFC_MODE)를 변화시켜 가면서 네트워크를 찾게 된다. 주파수 동기 채널(Frequency Burst Channel) 검색 후에 타이밍 동기 채널(Synchronization Burst Channel)의 검색이 완료되면, 당시의 자동주파수제어 값을 판별한다. 이를 AFC_MODE에 저장한다. AFC_MODE는 AFCMAX, AFCCENTER, AFCMIN 중 어느 하나가 된다. 저장된 값은 다음 네트워크 검색시에 이용된다.
코드 신호(code signal)가 네트워크 검색 요청(network search request)이면(S201), 채널 목록 중 어느 하나의 채널을 선택한다(S202).
AFC_MODE에 저장된 값을 자동주파수제어(afc) 값으로 선택한다(S203). 만일 AFC_MODE에 저장된 값이 없는 경우에는 AFCCENTER 값을 선택한다.
4회에 걸쳐 주파수 버스트 (Frequency Burst)가 검출될 때까지 검색을 수행한다(S204~S206).
자동주파수제어 모드(AFC_MODE)로 설정된 값을 이용하여 실패하면 검색 실패 메시지를 출력하고(S207), 채널 변경 신호를 출력한다(S208). 이에 따라, 채널 목록에서 다음 채널을 선택하여 주파수 검색 과정을 반복한다(S202~S206).
4회 이내에 주파수(FB)가 검색되면 타이밍 동기(Sync Burst)를 검색한다(S212). 타이밍 동기 검색에 실패하면 이때도 마찬가지로 다음 채널로 변경하여(S208), 주파수 검색 과정(S202~S206)을 수행하기 위해 초기 단계로 궤환한다.
한편, 채널 목록에 포함된 모든 채널에 대하여 검색을 수행하였음에도 불구하고, 검색에 실패하는 경우에는 네트워크 로스트(network lost) 신호가 제공된다. 수신된 코드 신호(code signal)가 네트워크 로스트(network lost) 신호인 경우(S209), 주파수 검색 과정에서 발생된 열에 의해 발진기의 주파수가 틀어지는 것을 보상하기 위한 온도 보상 처리(S210)과정이 수행된다. 이어, 자동주파수제어 모드(AFC_MODE)가 변경된다. 이때, 변경되는 규칙은 다음과 같다. 현재의 자동주파수제어 모드가 AFCCENTER이면 AFCMAX로, 현재의 자동주파수제어 모드가 AFCMAX이면 AFCMIN으로, 현재의 자동주파수제어 모드가 AFCMIN이면 AFCCENTER로 전환된다(S211).
만일, 타이밍 동기 검색에 성공하면(S212) 타이밍 동기 채널의 검색 시점의 자동주파수제어(AFC) 값에 따라 AFC_MODE 값을 재설정하고(S213), 통화 대기(Idle) 상태로 전환한다(S214).
AFC_MODE의 재설정은 도 4에 도시된 바와 같은 모드 판별도를 이용한다. 자동주파수제어 값은 크게 세 영역으로 나뉜다. AFCMIN 영역과 AFCCENTER 영역 및 AFCMAX 영역이다. 각 영역을 구분하기 위한 기준이 되는 AFC1과 AFC2는 다음의 수식을 통해 산출된다.
Figure 112005050616906-PAT00001
Figure 112005050616906-PAT00002
예를 들어, AFCCENTER 가 "5", AFCMAX 가 "3000", AFCMIN "-3350" 값을 갖는다고 하면, AFC1은 위 수식에 의해 -1672, AFC2는 1502 값을 갖는다. 이때의 각 수치는 절댓값이 아니라 상대적 크기를 정량화한 것이다.
추후 네트워크 로스트 메시지가 발생하면, 타이밍 동기 채널 검색 시점에 저장해 놓은 AFC_MODE를 이용하여 주파수 동기 채널 검색을 수행한다. 현재 AFC_MODE는 AFCMIN이지만 타이밍 동기 검출 당시의 AFC 값이 -95인 경우에는 AFC_MODE에 AFCCENTER 를 휘발성 기억장치(RAM)에 저장한다.
도 5와 도 6은 온도 보상 회로가 내장되지 않아 소프트웨어 방식으로 온도 보상을 수행하는 디지털 제어 수정 발진기(DCXO)를 이용한 네트워크 검색 알고리즘의 예시도이다.
도 5의 경우는 종래 기술에 따른 DCXO를 이용한 네트워크 검색 알고리즘에 의한 TRACE MESSAGE의 예시도, 도 6은 본 발명에 따른 DCXO를 이용한 네트워크 검색 알고리즘에 의한 TRACE MESSAGE의 예시도이다.
도 5는 네트워크와의 동기 요청에 의해 BA(Broadcasting channel Array) 리 스트에 기록된 채널 중 선택된 하나의 채널에 대한 검색을 표시한 것이다. A영역은 현재 검색중인 채널을, B,C와 D는 각각 AFCCENTER, AFCMAX 및 AFCMIN을 나타낸다. AFC 값을 각 4회씩 총 12회 실시하면서 네트워크와의 동기를 이루려는 것을 알 수 있다.
반면, 도 6을 살펴보면 도 5와 달리, AFCCENTER 모드로 채널 "40"에 대하여 주파수 버스트(Frequency Burst) 검색을 4회 실시하는 것을 알 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용을 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정해져야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 네트워크 검색 방법은 온도 보상 회로가 내장되어 있지 않은 DCXO(Digitally Controlled Crystal Oscillator)를 사용하는 이동통신 단말기에서 네트워크 검색에 소요되는 시간을 TCXO를 사용하는 단말기와 동등한 수준으로 만들 수 있는 효과가 있다. 이에 따라, 통신단말기 제조업자에게는 재료비 절감효과를, 사용자에게는 네트워크 검색에 불필요한 소모 전력을 절감시킬 수 있어 배터리 사용시간을 증가시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (10)

  1. 소프트웨어(software) 방식으로 온도 보상을 수행하는 디지털 제어 수정 발진기(Digitally Controlled Crystal Oscillator: DCXO)를 사용하는 이동통신 단말기에서 네트워크를 검색하는 방법에 있어서, 자동주파수제어(Automatic Frequency Control: AFC) 모드에 저장된 값을 이용하여 주파수를 검색하는 것을 특징으로 하는 네트워크 검색방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 자동주파수제어(AFC) 모드는 동기 버스트 채널(Synchronization Burst Channel) 검색이 완료된 시점의 AFC 값을 근거로 설정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 검색 방법.
  3. 디지털 제어 수정 발진기(Digitally Controlled Crystal Oscillator: DCXO)를 이용하는 이동통신 단말기에서 네트워크 검색 요청(network search request) 신호에 따라 설정된 자동주파수제어(Automatic Frequency Control: AFC) 모드 값을 이용하여 채널 목록상의 채널을 변경하면서 주파수 동기 및 타이밍 동기 신호를 검출하는 제 1 과정과;
    네트워크 로스트 메시지(network lost message)에 따라 자동주파수제어(Automatic Frequency Control: AFC) 모드를 변경하는 제 2 과정을 포함하여 이루어지는 네트워크 검색 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 과정은,
    채널 목록에서 소정의 채널을 하나 선택하는 단계와;
    자동주파수제어 모드에 설정된 값을 읽어들이는 단계와;
    소정 횟수만큼 주파수 버스트 검색을 수행하는 단계와;
    정해진 횟수를 초과하면 검색 실패 통보 메시지를 송신하고, 채널을 변경하여 상기 채널 선택 단계로 궤환하는 단계와;
    주파수 버스트가 검색된 경우, 동기 버스트 채널을 검색하는 단계와;
    동기 버스트 채널(Synchronization Burst Channel) 검색이 완료된 시점의 자동주파수제어 값을 근거로 자동주파수제어 모드 값을 재설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 네트워크 검색 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 주파수 버스트 검색 단계는 하나의 채널당 4회 수행하는 것을 특징으로 하는 네트워크 검색 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 과정은 자동주파수제어(Automatic Frequency Control: AFC) 모드에 설정된 값이 없는 경우에 AFCCENTER 값을 사용하는 것을 특징으로 하는 네트워크 검색 방법.
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디지털 제어 수정 발진기(Digitally Controlled Crystal Oscillator: DCXO)는 소프트웨어(software) 방식으로 온도 보상을 수행하는 것을 특징으로 하는 네트워크 검색 방법.
  8. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 과정은,
    발진기의 동작에 의해 발생하는 열에 의해 주파수가 틀어지는 것을 보상하기 위한 온도 보상처리 단계와;
    현재 설정된 자동주파수제어 모드를 정해진 규칙에 따라 변경하는 모드 변경 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 검색 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 모드 변경 규칙은,
    현재의 자동주파수제어 모드가 AFCCENTER이면 AFCMAX로,
    현재의 자동주파수제어 모드가 AFCMAX이면 AFCMIN으로,
    현재의 자동주파수제어 모드가 AFCMIN이면 AFCCENTER로 전환하는 것을 특징으로 하는 네트워크 검색 방법.
  10. 네트워크 검색 요청 신호에 따라 채널 목록에 포함된 채널 중 어느 하나를 선택하는 과정과;
    현재 자동주파수제어(AFC) 모드로 설정된 값을 이용하여 네트워크와 동기를 이루기 위한 주파수 버스트를 검색하는 과정과;
    소정 횟수 이상 주파수(Frequency Burst) 검색에 실패하면 해당 정보를 출력하고, 변경된 채널 값을 이용하여 주파수를 검색하기 위한 루틴으로 궤환하는 과정과;
    네트워크와 동기를 이루기 위한 주파수 검색에 성공하면 타이밍 동기(Synchronization Burst)를 찾는 과정과;
    타이밍 동기 검색이 완료된 시점의 자동주파수제어 값을 근거로 자동주파수제어 모드 값을 재설정하는 과정과;
    네트워크와 동기를 이루기 위한 주파수 검색에 성공하지 못한 상태에서 네트워크 로스트 메시지(network lost message)를 수신하면 자동주파수 제어모드를 변경하는 과정을 포함하여 이루어지는 네트워크 검색 방법.
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