KR960000527B1 - 마이크로셀룰러 통신 시스템 - Google Patents

마이크로셀룰러 통신 시스템 Download PDF

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KR960000527B1
KR960000527B1 KR1019880701773A KR880701773A KR960000527B1 KR 960000527 B1 KR960000527 B1 KR 960000527B1 KR 1019880701773 A KR1019880701773 A KR 1019880701773A KR 880701773 A KR880701773 A KR 880701773A KR 960000527 B1 KR960000527 B1 KR 960000527B1
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폴 라베즈 제랄드
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모토로라 인코포레이티드
빈센트 죠셉 로너
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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
마이크로셀룰러 통신 시스템
[도면의 간단한 설명]
제1도는 종래의 셀룰러 무선 전화 시스템의 한 형태로서, 육면체 패턴의 정점에 위치한 고정지국에서 발생하는 무선 전송 및 수신으로 육면체의 무선방송 영역 패턴에 의해 커버된 지리적인 영역의 설명도.
제2도는 종래의 셀룰러 무선 전화 시스템의 두번째 형태로서, 육면체 패턴의 중앙에 위치되고, 섹터에 의해 상기 패턴을 분할하는 고정지국에서 발생하는 무선 전송 및 수신으로 육면체 무선 방송 영역 패턴에 의해 커버된 지리적인 영역의 설명도.
제3도는 무선 신호로 차단되어 도시된 육면체 형태의 셀에 의해 지리적 영역의 설명도.
제4도는 단일 셀로 되도록 고려된 불규칙 형태 및 몇몇의 차단부를 갖는 작은 영역의 설명도.
제5도는 본 발명에 사용되는 고정 장비 사이의 상호 접속을 나타내는 블럭선도.
제6도는 본 발명에 사용되는 시간 슬로트를 설명하는 타이밍 선도.
제7도는 제6도의 시간 슬로트의 사이클을 설명하는 타이밍 선도.
제8도는 본 발명에 존재하는 고정장비와 원격장치 사이의 관계를 나타내는 지리적 설명도.
제9도는 본 발명에서 나타나게 될 데이타 시간 슬로트 전송의 각각의 사이클에 따라 고정 라디에이터 및 원격 장치의 동작에 관계되는 타이밍 선도.
제10도는 본 발명에 이용될 원격 장치의 블럭선도.
제11도는 본 발명에 이용될 셀 영역 제어기의 블럭선도.
제12도는 본 발명에 이용될 고정장비 라디에이터의 블럭선도.
제13도는 본 발명에 원격 장치에 의해 이용된 채널 액세스 처리의 흐름도.
제14도는 본 발명에 셀 영역 제어기에 의해 이용된 채널 액세스 처리의 흐름도.
제15도는 제14도의 유효 입력 결정 처리의 흐름도.
제16도는 본 발명의 원격 장치에 의해 이용된 라디에이터 변경 처리의 흐름도.
제17도는 본 발명의 셀 영역 제어기에 의해 이용된 라디에이터 변경 처리의 흐름도.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
본 발명은 일반적으로 고밀도 무선 통신에 관한 것이며, 특히, 고정된 무선 주파수 밴드폭 및 지리적 영역에 이용할 수 있는 다수의 채널을 증가시키는 디지탈 통신 기법을 사용하는 셀룰러 무선 전화 시스템에 관한 것이다.
다수의 비간섭 정의된 방송(coverage) 영역을 실현하기 위해 제어된 전송 및 수신 변수를 사용하는 무선 통신 시스템은 셀룰러 무선 전화 시스템으로서 상기 기술에 이미 공지되어 있다. 설계, 무선 신호 조명(illumination)의 지향(direction)에 있어서의 변화 및 시스템 성장의 기법은 다음의 미합중국 특허 제3,663,762호-조엘, 2세-“모빌 통신 시스템”, 제3,819,872호-합리크-“모빌 전화 셀루러 스위칭 시스템”, 제3,906,166호-쿠퍼등-“무선 전화 시스템”, 제4,128,740호-그로지아노-“셀룰러 RF 통신 시스템용 안테나 배열”, 및 제4,144,411호-프렌키엘-“상이한 셀 사이즈의 이용 편리하게 구성된 셀룰러 무선 전화 시스템”등에 따른다. 셀룰러 시스템은 또한 고정지국과 셀의 보더를 따라 이동하는 원격지국 사이에 무선 통신을 자동적으로 보유될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 몇몇의 종래 시스템은 통과 시간으로 사용자의 증가 번호를 예상하며, 고정된 지리적 영역에서 무선 주파수의 다중 재사용을 할 수 있도록 셀 영역을 분할 및 수축의 방법이 점진적으로 발전되었다. 일반적으로 각각의 시스템은 보다 작은 셀의 구성 및 각각의 셀로 주파수 할당의 패턴을 유지하므로서 성장한다. 그러나, 셀이 수축될 수 있는 초소 사이즈에 경계를 배치하는 최소한 두 요인이 존재한다. 최소 사이즈에 경계를 배치하는 최소한 두 요인이 존재한다. 상기 요인은 셀을 통해 이동하는 원격지국의 속도 및 셀내의 전자계의 비균일성이다. 상기 두 요인은 원격지국의 관계된 위치에 결정 및 어떤 한 셀의 고정지국에서 다른 셀의 고정지국으로 다른 셀의 고정지국으로 최근 위치된 원격지국의 핸드오프(handoff)를 처리하기 위해 요청된 시간에 관계있다.
원격지국의 위치 결정은 고정지국에서의 수신될때 신호 세기 또는 무선 신호의 양의 측정에 의해 전형적으로 실행된다. 전자기 필드가 균일하지 않기 때문에, 신호 세기 (또는 양)의 측정은 많은 시간이 소요되거나 시간 주기를 평균한다. 상기 요청된 시간은 전자계의 교류가 증가하거나, 신호 강도 측정의 필수 정확도가 증가할 때 보다 더 길게 된다. 그러므로, 원격지국의 위치를 결정하는데 소비되는 시간은 유한 양이 된다. 원격지국의 밀도가 크게 될때, 제공된 장비는 신호 측정에 걸리는 전 시간을 고정지국에서 소비된다.
측정이 이루어지면, 원격지국의 핸드오프가 다른 셀로 요청되는가를 결정한다. 핸드오프가 결정되면, 다수의 지원 셀은 그들 유휴 채널 상태 및 상기 지원 셀내의 원격지국 신호 강도의 검증에 대해 질의될 것이다. 상기 결정, 상태 및 검증의 처리는 서빙 및 지원 셀내의 제어 기능에 부가하여 고 레벨 시스템 제어 기능의 간섭을 요청한다. 부가적으로, 원격지국은 지원 셀에 이용할 수 있는 주파수로 동조시키도록 명령될 것이며, 핸드오프가 지원셀에 의해 구성된 후에 그 존재의 검증이 이루어진다. 그러므로, 시간의 유효양이 핸드오프 처리에 이용된다.
지점간 시스템으로 사용되는 것과 같은, 디지탈 무선 전송 기법은 고 용량 셀룰러 시스템에 고려되지만, 이전에는 상기 시스템의 수신기에서 다수의 신호 도착 시간에 의해 발생하는 상호 방해의 효과를 완화되도록 요청된 디지탈 장비의 복잡성 및 가격으로 인하여 실제 응용에 이용되지 않았다.
[발명의 요약]
그러므로, 본 발명의 목적은 셀룰러 시스템내의 보다 작은 셀(마이크로셀)을 공급하기 위한 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 셀룰러 시스템내의 고정지국과 원격지국 사이의 정보를 통신하기 위해 디지탈 버스트 기법을 이용하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 원격지국이 최고의 몇 라디에이터를 특정 셀 안으로선택되도록 하는 것이다.
따라서, 상기 및 다른 목적은 다수의 분리된 전자기 방사 방송 영역을 갖는 무선 시스템을 본 발명에서 구비하며, 상기 영역의 각각은 영역 제어기에 의해 제어되며, 방송 영역안으로 다수의 원격지국을 제공한다. 상기 시스템은 선정된 주파수에 다수의 시간 슬로트로 분리된 제1전자기 신호를 전송하기 위한 라디에이터를 방송 영역의 제1부분내에 구비한다. 상기 시스템은 또한, 상기 같은 주파수에 다수의 시간 슬로트로 분리된 제2전자기 신호를 전송하기 위해 방송영역의 제2부분내에 구비한다. 그러면, 영역 제어기는 원격지국으로 메세지의 부분을 전송하기 위해 원격지국에 의해 선택된 전자기 신호에서 시간 슬로트를 선택한다.
[양호한 실시예의 상세한 설명]
일반적으로, 셀룰러 시스템은 육면체의 지리적 영역, 또는 셀의 패킹 및 상기 셀 사이의 한정되고 선명한 경계선을 갖는 것으로 뚜렷한 개념으로 정리된다. 각각의 셀은 제1도에 도시된 것처럼 육면체 셀의 개념화된 정점으로부터 무선 신호로서 조명될 수 있으며, 또한, 세그먼트에 있어서, 제2도에 도시된 것처럼 중앙 바깥쪽으로부터 무선 신호로서 조명될 수 있다. 상기 개념화된 패턴은 세룰러 시스템 설계자가 상기 시스템의 필드 구현에서 만나는 문제의 동요없이 세룰러 시스템을 연구 및 계획할 수 있게 한다. 비균일 전자기-필드는 제3도에 도시된 것처럼 반사 및 방해로 인해 만나게 된다.
제3도의 원격지국은 구동하거나 방해 뒤쪽으로 전송되므로, 원격지국으로 및 원격지국으로부터의 무선 신호가 블럭되거나, 또는 감쇠된다. 공지 또는 명시된 방해는 셀룰러 시스템의 적당한 배치에 의해 해결되므로, 원격지국은 감소된 지역으로 이동하며, 상기는 새도우 영역으로 무선 방송을 제공할 수 있는 다른 셀로 핸드오프된다.
보다 쉽게 설명하면, 상기 셀은 하나의 셀과 다른 셀사이의 핸드오프 수가 작게 되면 크게 되고, 상기 핸드오프를 처리하기 위해 요청된 시간은 반대로 될 수 있다. 상기는 셀의 크기가 도시 블럭 또는 사무실 빌딩의 단일층으로 수축될 수 있음을 생각할 수 있다. 상기와 같은 상태에 있어서, 휴대용 원격지국은 신호세기내의 크고 갑작스런 변화가 약간의 단계로 실현될 수 있는 위치로 이동될 수 있다. 그러므로, 단일 셀은 전자기적으로 보호된 선명한 코너 및 일련의 룸으로 구성된 회랑지대(corridor)로서 뚜렷한 개념으로 정리될 수 있다.
사실상 광대한 개념 정리중 하나가 제4도에 도시되어 있다. 제4도는 셀(405)의 전체에 걸쳐서 이동 또는 운반될 수 있는 두 개의 원격지국(401 및 403)이 있다. 무선전송 및 수신기 또는 적외선 전송 및 수신기로 될 수 있는 전자기 에너지(407,409, 및 411)의 다수의 라디에이터는 셀(405)내의 최적 위치에 배치된다. 라디에이터의 비배치 및 수신 장소처럼 큰 상위(macrodiversity) 시스템을 구성한다. 셀 영역 제어기(4 13)는 편리한 위치에 배치될 수 있으므로 라디에이터(407,409 및 411)로서 상호 접속이 구성된다.
제어기(413)와 셀(405)내의 라디에이터 사이의 상호 접속을 설명하는 블럭선도가 제5도에 도시되어 있다. 부가적으로, 셀(501)처럼, 다른 셀의 접소은 세룰러 스위치 및 시스템 제어기(503)를 통해 제어기(413)로부터 구성될 수 있다. 두 구성은 셀 영역 제어기(413)로부터 라디에이터 및 원격 안테나를 사용하고, 채널 및 제어 정보를 전달하기 위해 원격 라디에이터(407,409, 및 411)로 라디에이터 장소 스위치(505)를 이용하는 셀 장소(405)와, 셀 영역 제어기(509)로 배치된 라디에이터(506 및 507)를 사용하고, 안테나 스위치(511)에 의해 선택된 원격 안테나를 이용하는 셀 장소(501)로 설명된다. 하드웨어의 다른 구성이 가능하며, 본 발명은 특정 셀 하드웨어 구성에 제한되지 않는다. 그러한 셀룰러 스위치 및 시스템 제어기는 종래의 셀룰러 무선 전화 시스템을 이용할 수 있다.
제5도에 도시된 구성으로는 원격지국을 종래의 방식으로 셀(405)과 셀(501) 사이를 분리하여 다룰 수 있다. 만일 셀(405 및 501)이, 예를 들어, 사무실 빌딩의 4 및 5층에 있다면, 라디에이터(407,409 및 411)는 전자기 방사의 한 주파수에서 동작될 것이며, 라디에이터(506 및 507)은 전자기 방사의 두번째 주파수에서 동작될 것이다. 전자기 에너지 오버랩의 영역은, 예를 들어, 계단웰(stairwell)에 제공되며, 그러므로, 셀 영역 제어기(413) 및 셀 영역 제어기(509)와 그들 병합된 라디에이터 또는 라디에이터 안테나 사이의 종래 주파수 변화 핸드오프가 발생할 수 있다. 셀룰러 스위치 및 시스템 제어기(503)는 종래의 핸드오프를 셀 사이에서 중재하며, 또한 원격지국에서 수신된 메세지를 스위치된 전화회로망에 결합된 전화 트렁크로 상호 접속한다.
본 발명의 시스템의 동작은 제4도를 다시 참조하여 충분한 이해를 도울 것이다. 원격지국(401)은 라디에이터(409)의 전자기 방사 또는 라디에이터(407)로부터 서비스 얻을 수 있다. 종래의 셀룰러 시스템에 있어서, 라디에이터가 원격지국(401)을 제공하도록 하는 결정은 지역 제어기(413)에 의해 구성될 것이다. 상기 결정은 물론, 상기 기술된 핸드오프 처리를 하는데 시간이 걸린다. 본 발명은 마이크로셀에 있어서, 원격지국(401)은 최고의 신호 세기 또는 최고의 신호 양이 제공된 라디에이터를 결정한다(무선 신호 세기 측정은 상기 기술에 이미 공지되어 있으며, 라디에이터(49)로부터 전자기 신호의 진폭과의 라디에이터(407)로부터 수신된 전자기 신호의 진폭과의 비교에 의해 측정될 수 있다. 신호 양 측정은, 종래 공지된 것처럼, 상기 수신된 잡음의 신호 레벨의 비교 또는 데이타 비트 에러 속도의 측정에 의해 구성될 수 있다). 신호 세기 측정을 얻기 위한 방법 및 장치는 미합중국 특허 제4,549,311호-멕라우프린, 제4,704,734호-메니취등, 제4,696,027호-본타등에 기술되어 있다.
원격지국(401)이 라디에이터(409)쪽으로 이동할때, 본 실시에에서 수시될 수 있는 3개의 라디에이터 모두로부터 전송되는 점과 만나게 될 것이다. 라디에이터(411)쪽의 코너로 전환할때, 원격지국(401)은 라디에이터(407)로부터 전자기 신호를 빠르게 손상시킬 것이다. 상기는 신호 세기가 완전히 사용할 수 있는 신호로부터 몇단계의 경우에 있어서 전체적으로 사용될 수 없는 신호로 되는 것을 의미한다. 수신된 신호 세기에서 극적인 하강이 종래 셀룰러 시스템에서 발생한다면, 상기 호출은 완전히 손실될 것이다. 최고의 라디에이터를 측정 및 결정할 수 있게 원격장치의 제공에 의해, 원격지국 자체는 종래의 핸드오프의 부수의 지연없이 최고의 라디에이터를 빠르게 선택할 수 있을 것이다. 더우기, 라디에이터의 선택에 관한 정보를 포함하는 것은 라디에이터중 하나에 의해 알 수 있으며, 영역 제어기로 통신된다.
그러므로, 제4도의 실시예에 있어서, 원격지국(401)은 신호 세기 또는 신호 양 측정을 이용하는 라디에이터(407)를 초기에 선택할 것이다. 그러면, 라디에이터(409)쪽으로 이동되며, 라디에이터(409)를 선택하는 동시에 라디에이터(411)로 이동된 원격지국(401)으로서 라디에이터(411)를 선택한다. 상기 마이크로셀에 대해 선택된 시스템의 형태가 주파수 분할다중을 사용했다면, 원격지국은 최소한 두 개의 수신기를 갖도록 될 것이다. 상기 이유는 원격지국이 동시에 여러 라디에이터 신호의 양을 측정하기 위해 최소한 두 무선 주파 채널에서 동작되어야 하는데, 한 무선 주파수는 통신을 위해 사용하며, 다른 한 무선 주파수는 시험된다. 둘중 하나는 지원 주파수의 측정을 위해 통신 주파수로부터 스틸 시간이 되며, 받아들이기 어렵게 빠른 속도로 원격지국의 출력에서 데이타에 손실이 발생한다. 라디에이터가 각각의 접속을 위해 단일 무선 주파수 채널에서 원격지국으로 동작하면, 즉, 동시 방송, 주파수 안정도 및 방송 영역 오버랩 신호 취소의 문제는 셀내의 각각의 무선 채널에서 해결될 것이다. 상기 이유에 대해, 본 발명의 양호한 실시예는 일반적으로 공지된 시분할 다중 액세스(TDMA)로서 버스트 디지탈 변조의 형태로 이용되는 것이 당연하며, 신호 원격 수신기는 수신된 정보의 손실없이 다수의 라디에이터상의 양 측정을 시행하도록 사용된다. TDMA는 많은 사용자중에 제한된 채널 자원을 분할하는 공지된 기법이다. 양호한 실시예에 있어서, 무선 채널 또는 약 250KHz의 대역폭을 갖는 전자기 스펙트럼의 다른 세그먼트는 시간의 프레임으로 분할되며, 또한 다수의 슬로트로 분할된다. 양호한 실시예에 있어서는 제6도에 도시된 것처럼 프레임당 12슬로트이다.
각각의 라디에이터는 라디에이터 전송기가 하나의 슬로트(R1)내의 라디에이터 슬로트 정보를 전송하는 동안 및 잔유의 11 슬로트(U3로 됫된 것처럼)중 하나에 특정 원격지국으로 표시되는 메세지 정보를 전송하는 동안에 한 프레임을 할당한다. 더우기, 각각의 라디에이터 슬로트(R1)안으로는 정보가 원격장치로 지향되기 전의 라디에이터 식별 연속 및 프레임으로 정의된 패턴이다. 상기 정보는 대화 또는 다른 메세지가 통신되도록 특히 사용되지 않은 시간으로 서비스를 요청하는 원격지국을 할당하기 위해 사용된다. 원격지국 메세지지 슬로트 안으로는 원격장치로 메세지를 포함하는 메세지 정보 비트를 선행하는 제어 및 식별 비트를 알 수 있다.
제7도를 참조하면, 3라디에이터로부터 신호 전자기 주파수상의 전송을 나타낸다. 프레임 1의 처음과 동시에 시작은 라디에이터 1의 전송기는 턴온되며, 도시된 것처럼 제1시간 슬로트(R1)내의 라디에이터 슬로트 정보를 전송한다. 제1시간 슬로트의 종결에서, 라디에이터 1은 턴오프 되므로 제2시간 슬로트내의 전송되도록 3개의 라디에이터중 어느것을 허용한다. 상기 실시예에 있어서, 제2 또는 제3시간 슬로트내의 전송은 없는데, 원격장치로 제1전송은 제4시간 슬로트(원격장치 U3)내에 존재한다. 상기 전송은 선택된 라디에이터에 의해 구성되는데, 예를 들어, 라디에이터 2가 턴온되면, 원격장치 U3로 원격지국 메세지를 전송하고 턴오프된다. 두 개의 빈 공간 시간 슬로트는 상기 실시예에 있어서, 시간 슬로트(원격장치 U6로 할당된)전에, 라디에이터 1은 턴온되며, 원격장치 U6로 전송하고 턴오프 한다. 반면에, 빈 공간의 시간 슬로트는 선택된 라디에이터, 즉 라디에이터 1에 의해 제공되어 U8로 할당된 슬로트에 선행한다.
상기 실시예에 있어서, 프레임 2는 동시에 관련된 시간 슬로트에서 원격장치 U3, U6, U8까지의 전송 및 프레임 1처럼 동시에 선택된 라디에이터로부터의 전송에 따라 라디에이터 2(R2)에 의한 라디에이터 슬로트 정보의 전송을 시작한다. 프레임 3은 라디에이터 3에서의 라디에이터 슬로트 전송 및 동시에 관련된 시간 슬로트에서 원격장치까지의 전송 및 프레임 1 및 프레임 2와 같은 라디에이터로부터의 전송을 포함한다. 라디에이터 슬로트 정보의 위치는 시간 슬로트 및 제어시간중 어느곳이 선택되며, 다른 시간 슬로트보다 상이한 길이가 된다. 더우기, 라디에이터의 전체 번호는 상기 실시에에 사용된 3개에 제한될 필요는 없다.
상기 전술된 내용은 고정 라디에이터-외향(outbound) 채널로부터의 전송에 적용된다. 이중 작용의 실현을 위해, 원격장치를 고정된 장비로 전송하기 위해 제2내향( inbound) 채널이 요구된다. 그러므로, 상기 원격장치는 내향 대화의 일부로서 상이한 전자기 채널상에 라디에이터의 수신기로 전송한다. 외향 및 내향 대화중 어느 하나는 적당한 시간에서 내향 및 외향 대화 사이중 하나에 의해 같은 주파수로 분할될 것이다. 다른 방법은 사용자 장비가 할당된 곳에 시간 슬로트내의 라디에이터 수신기로 그 메세지를 전송한다. 최근 서비스뿐만 아니라 원하는 서비스를 갖는 원격장치는 프레임의 내향 라디에이터 슬로트를 통해 할당이 필요하다.
제8도를 참조하며, 원격장치(u3) 및 3개의 라디에이터의 일반화된 방위를 나타낸다. 원격장치(U3)가 라디에이터 2(R2)로부터 전자기 신호를 선택한다면, 마이크로셀 영역 제어기(413)는 원격장치(U3)로부터 밑으로 메세지를 전송하기 위한 슬로트로서 프레임의 제3슬로트를 나타내며, 라디에이터(R1)로부터의 외향 채널은 첫번째 그 라디에이터 슬로트 데이타를 전송한다. 각각의 라디에이터는 프레임 2 및 3의 전송에 의한 원격장치로 그들 전송을 위해 나타내는 시간 원격지국내의 전송에 따른다.
외향 채널 전송(이중 하드웨어를 피할때)의 시작에서부터 지연된 시간에서, 원격장치(U3)의 내향 전송은 그 할당된 시간 슬로트에서 발생한다. 원격장치(U3)는 라디에이터 1(R1)에서의 신호가 세기가 방해에 의해 외향 채널의 새도우잉으로 인한 라디에이터 2(R2)에서의 세기보다 더 바람직하게 결정된다면, 사용자 장비는, U3가 라디에이터 1(R1)로부터의 정보의 원격장치 메세지 슬로트의 다음 외향 정보를 원할때 영역 제어기(413)(내향 원격 장치 U3 메세지 슬로트의 제어 선택하는 동안)를 전송한다. 영역 제어기(413)는 라디에이터(R1)로 시간 슬로트 전송 할당을 재할당하고, 라디에이터(R2)를 전송하는데, 상기 R2는 상기 시간 슬로트를 U3로 더 이상 전송하지 않는다. 그러므로, 셀안의 메세지 통신의 통신의 핸드오프는 영역 제어기(413) 및 원격장치가 전송 결정 구성을 요구함으로서, 시간의 양을 감소하며, 고정 측정 장비가 내부-셀핸드오프를 요청된다.
메세지 수작업의 상기 전송은 제9도의 외향/내향 교통량으로 나타내었다. 제9도는 외향 및 내향 프레임, 라디에이터(1 및 2)의 전송의 온/오프 상태, 원격장치(U3)의 전송의 온/오프 상태의 상대 시간을 나타낸다. 제9도의 다이어그램은 라디에이터(1)의 전송기에 의해 901에서 시작되며, 외향 프레임(1) 라디에이터(R1)에 대한 외향 메세지, 원격장치(U6)에 대한 외향 메세지, 원격장치(U8)에 대한 외향 메세지, 및 빈공간의 시간 슬로트를 포함한다.
라디에이터(R1) 슬로트 정보(903)의 결정에서, 라디에이터(R1)의 전송기는 턴 오프되다. 라디에이터(R2)는 제3시간 슬로트의 처음 905에서 턴온되며, 907에서, U3에 대한 원격장치 메세지를 전송한다. 라디에이터(R2) 전송기는 턴오프되므로 다른 라디에이터를 지시된 시간 슬로트내로 전송을 허용한다. 상기 실시예는 (R1 및 R2)의 동작에만 고려되고, 다른 라디에이터의 동작은 무시한다. R1의 전송기는 U6(911에서)로 외향 메세지를 전송하기 위해 903에서 턴온되고, 다음 시간 슬로트에 대해 턴오프되며, 915에서 U8로 외향 메세지를 전송하기 위해 913에서 턴온된다. 라디에이터(R2)의 전송기는 제2프레임의 라디에이터 슬로트 정보(917)의 전송을 위해 919에서 턴온된다. R2의 전송기 또한 923에서 U3으로 메세지를 전송하기 위해 921에서 턴온되며, 그후 전송되도록 된 내부의 다음 시간 슬로트를 대기하기 위해 턴오프한다. R1의 전송기는 926에서 U6로 메세지를 전송하기 위해 925에서 턴온되고 다시 927에서 U8로 메세지를 전송하기 위해 턴온된다. 상기 순차의 경우는 원격장치로 통신에 필요한 변화까지 각각의 프레임을 위해 계속한다.
내향 채널상의 원격장치(U3)로부터의 통신은 외향채널에 대해 제9도에 도시되어 있다. 원격장치로부터의 메세지는 이중 하드웨어를 피하게 될때 시간의 적은 양에 의해 지연된다. 도시된 것처럼, 원격장치(U3)의 전송기는 929에서, 원격장치 메세지 시간 슬로트로 전송하기 위해 선택된 시간에서 턴온된다. 상기 시간 슬로트의 결정에서, 상기 U3 전송기는 턴오프되며, 다음 프레임내의 적당한 시간 슬로트까지 오프를 유지한다.
각각의 원격장치는 어떤 시스템 메세지 정보를 수신하기 위해, 더 중요하게, 전송동안 상대적으로 짧은시간 동안 강한 신호(또는 최고양의 신호)를 제공된 라디에이터를 결정하기 위해 라디에이터 슬로트를 모니터한다. 상기 짧은 시간동안의 측정은 본 발명의 시스템이 로그 정규(log normal)의 효과, 또는 새도우 페이딩을 감소시킬 수 있다. 더 나은 신호가 메세지 전송을 최근에 제공되지 않은 라디에이터로부터 원격장치까지 수신되면, 보다 나은 라디에이터로 외향 및 내향 채널 통신의 핸드오프로 결정(다수의 라디에이터 시간 슬로트 측정을 기초로)될 수 있다. 다시 제9도를 참조하면, 원격장치(U3)는 라디에이터(R1)이 라디에이터 슬로트 정보(931)의 수신에 따라 보다 나온 신호가 제공되었는가를 결정한다. 다음 수반된 전송은, 933에서, 내향 채널상의 원격장치에 의해 구성되며, 원격장치(U3)는 영역제어기(413)가 U3를 위한 외향 채널 메세지의 전송을 라디에이터(R1)로 재할당을 요청한다. 시간의 짧은 주기에 있어서, 상기 재할당은 이루어지며, 935에서 라디에이터(R1)로부터 U3까지의 전송할때 설명된다.
본 발명의 시스템의 무선 주파수 구현에 이용될 전형적인 무선 장치(401,403)는 제10도에 도시되어 있다. 전송기 일부는 디지탈 처리 회로(1003)를 통해 변조기(1001)로 음성 또는 비음성 데이타 입력을 받아들이며, 변조된 무선 주파수(RF ) 신호(음성 합성 장치(1005)에 의해 발생된)를 RF 전송 회로(1007)로 임의 듀플렉서(1011)를 통해 RF 안테나(1009)까지 인가한다. 안테나(1009)에 의해 수신된 신호는 임의 튜플렉서(1011)에 의해 수신기(1015)의 RF 스테이지로 아날로그 음성 신호(아날로그 음성 회복 네트워크(1017)에 의해)에 대해 전환 및 데이타 처리 싱크(1019)로 인가를 위해 종래의 디지탈 정보 회복 회로(1015)와 결합된다. 제어기 시스템(10 21)을 기초로한 마이크로 프로세서는 RF 스테이지(1013)로부터 음성 합성 장치(100 5)를 통해 동작 채널을 선택 및 전송기에 의해 채널 처리 회로(1003) 및 디지탈 정보 회복 회로(1015)를 통해 디지탈 정보의 처리를 제어하기 위해 측정양을 얻도록 쓰여진다.
셀 영역 제어기의 블럭 선도는 제11도에 도시되어 있다. 세룰러 스위치 및 시스템 제어기(503) 및 제어/정보로부터 수신된 시스템 제어 정보는 통신 링크 제어 회로(1101)를 통해 세룰러 스위치 및 시스템 제어기(503) 배면에 전송되며, 모뎀의 일반화된 기능을 수행한다. 셀 영역 제어기를 통해 통신 링크 제어(1101)에 결합되면 종래의 마이크로 프로세서(MC68HC11 마이크로 프로세서처럼)가 될 중앙 처리 장치(1 103)이며, 하드웨어와 병합된다. 제어 프로그램 기억장치 및 동작 메모리는, 도시된 제어 프로그램 기억장치(1105)처럼, 종래의 RAM 및 ROM으로부터 중앙 처리 장치(11 03)로 이용될 수 있다. 라디에이터 또는 그들 안테나는 종래의 주변 접속접합기로 되는 라디에이터 제어 회로(1107)에 의해 선택된다.
라디에이터(407,409 및 411처럼)로서 사용된 무선 트랜시버는 제12도의 블럭선도에 도시되어 있다. 지금, 전송될 정보 및 셀 영역 제어기로부터의 트랜시버 제어정보는 로컬(local) 마이크로 프로세서(MC68HC11 또는 장비와 같은 종래의 마이크로 프로세서로 된)로 입력된다. 상기 정보는, 디지탈 형태로 전송되며, 프레임, 버퍼 및 정보를 코드인 채널 처리 회로(1203)로 결합된다. 상기 처리된 정보는 음성 합성 장치(2 07)에 의해 발생된 무선 주파수가 처리된 정보로 변조되는 무선 주파수 신호 변조기(1 205)로 통과된다. 변조된 무선 주파수 신호는 안테나(1213)에 의해 방사를 위한 임의 듀풀렉서(1211)로 통과하기 전의 필터링 및 증폭을 위해 무선 주파수 전송 회로(12 09)에 결합된다. 안테나(1213)에 의해 수신된 신호는 임의 듀풀렉서(1211)를 통해 수신기 rf 스테이지(1215)에 결합된다. 필터링 및 복조후의 수신된 신호는 정보가 전송 프레임으로부터 제거, 동기화 및 에러를 수정하는 디지탈 정보 회복 회로(1217)로 통과된다. 상기 수신된 정보는 셀 영역 제어기로 전송을 위해 마이크로 컴퓨터 시스템(120 1)에 결합된다. 부가적인 음질 측정 출력은 수신기 RF 스테이지(1215)에 의해 얻어지며, 채널 선택에서 셀 영역 제어기에 의해 사용되기 위해 마이크로 컴퓨터(1201)에 결합된다.
처리에 의해 제어된 원격장치 액세스는 제13도의 흐름도에 설명된다. 상기 처리는 원격장치의 제어기(1021)에 의해 실행된다. 상기 처리가 시작함에 따라, 원격장치 제어기는 음성 합성 장치(1005)가 각각의 채널의 신호 음질을 결정하기 위한 채널 주파수의 이미 결정된 리스트를 주사하도록 한다. 양호한 실시예에 있어서, 상기 음질의 측정은 필드 신호 세기의 결정이다. 특정 채널“X”에 대해, 라디에이터 지정사(desig nator)는 1301에서 제어기 메모리에 기억된다. 방해로부터 지원 “X”해제(freedom)의 결정은 1030에서 결정되며, 해제“X”는 채널이 방해로부터 해제되지 dskg으면 1305에서 주파수 채널 주사 리스토로부터 제거된다. 채널이 방해로부터 해제되면, 제어 채널 시간 슬로트는 1307에서 결정되며, 그 결정은 제어 채널 시간 슬로트가 유효인가를 1309에서 결정된다. 제어 채널 시간 슬로트가 즉시 유효되지 않으면, 상기 처리는 해제 제어 채널 시간 슬로트를 다시 첵킹하기 전에 1311에서 선정된 랜덤 타임을 대기시킨다. 제어 채널 시간 슬로트가 클리어되면, 원격장치는 1313에서 액세스용 요청으로 식별(identification)을 전송한다. 상기 액세스가 제어 채널을 확인하면, 1314에서 결정된 것처럼, 메세지 전송은 1317에서 할당된 시간 슬로트에서 시작된다. 상기 액세그가 1319에서 결정된 것처럼, 시간의 선정된 주기내에 확인되지 않으면, 원격장치는 블럭 1301에 도시된 채널 리스트 주사 동작으로 복귀 처리한다.
상기 처리는 중앙 처리 장치(1103)에 의해 실행되는 것처럼, 셀 영역 제어기에 의해 실행되며, 제14도에 도시된 원격장치에 의해 액세스 되도록 실행한다. 들어오는 제어 슬로트에 수신된 데이타가 유효 입력인가를 1401에서 결정한다. 입력 데이타 유효이면, 1403에서 그 입력인 액세스 요청인가를 결정한다. 상기 데이타가 액세스 요청되지 않으면, 상기 처리는 다른 사무로 계속된다. 그러나, 데이타가 액세스 요청이면, 원격장치 식별, 주파수 및 라디에이터 정보는 1405에서 수행된다. 원격장치로부터 요청된 라디에이터로부터 시간 슬로트가 유효인가를 1407에서 결정한다. 상기 시간 슬로트가 유효가 아니면, 원격장치에 의해(1409에서) 식별된 다음 최적한 라디에이터에 유효인가를 결정한다. 만일, 원격장치에 의해 선택된 어떤 라디에이터에 의해 시간 슬로트가 유효가 아니면, 시간 슬로트 유효 메세지는 1411에서 원격장치로 전송되지 않으면, 셀 영역 제어기는 다른 사무로 복귀한다. 그러나, 요청된 라디에이터가 1407에서 결정된 시간 슬로트 유효이거나, 또는 다음 최적한 라디에이터가 1409에서 결정된 시간 슬로트 유효이면, 상기 처리는 고정 장소 라디에이터를 제어 채널(1413에서)상의 할당된 시간 슬로트 지정을 전송하도록 한다. 원격장치 식별이 할당된 시간 슬로트(1415에서)에 검출될때, 정보 데이타의 전송은 할당된 시간 슬로트에서 시작한다. 원격 장치 식별이 선정된 시간내에 나타나지 않으면, 1417에서 결정된 것처럼, 상기 처리는 원격장치(141 9에서)로 제어 채널상의 할당된 시간 슬로트 정보를 재 송신을 한다. 양호한 실시예에 있어서, 원격장치가 두번 시행보다 더 많이 할당된다면, 상기 처리는 다른 사무로 복귀한다.
유효 입력 결정 단계(1401)는 제15도에 보다 더 상세히 도시되어 있다. 신호 음질은 셀 영역 제어기(1501 내지 1503에서)로 보고된 각각의 라디에이터 제어 채널로부터 판독된다. 각각의 라디에이터의 제어 채널로부터 수신된 각각의 입력은 1505에서 에러 검출 및 수정되며, 에러 검출 또는 수정된 메세지는 라디에이터에 의해 수신된 무선 채널의 제어 슬로트에 전송의 적당한 수행 표현이 되도록 선택된다. 유효 입력 측정기법의 사용은 부적당하게 수신된 신호의 의해 유효 메세지의 오염을 방지한다.
라디에이터 변경에 필요성을 결정하기 위한 원격장치의 제어기(1021)에 의해 수행된 처리는 제16도에 도시되어 있다. 상기 원격장치 처리는 각각의 1601 내지 1603에 도시된 것처럼, 라디에이터 R1 내지 RN으로부터 제어 정보의 전송을 위해 외향 메세지에 보조된 시간 슬로트로부터 신호세기 및 에러 정보를 알 수 있다. 판독된 라디에이터 제어시간 슬로트의 측정과 원격장치로 할당된 시간 슬로트의 전송 사이의 산재는 1605 내지 1607에 도시되어 있다. 시간 슬로트의 사이클의 결정은 상기 사이클동안 모든 제어 슬로트 전송을 포함하며, 각각의 라디에이터로부터 수신된 신호의 음질은 최근 사용된(1609에서) 라디에이터로부터 신호의 음질과 비교된다. 신호 음질이 상이한 라디에이터보다 더 좋으면, 더 좋은 라디에이터 번호는 1611에서 다음 사용자 시간 슬로트에 전송된다. 셀 영역 제어기는 제17도에 도시된 것처럼 사용자 시간 슬로트내에 바라는 라디에이터 번호를 수신한다. 셀 영역 제어기가 사용자 시간 슬로트 제어부(17 01에서) 상이한 라디에이터 번호를 검출하면, 라디에이터는 시간 슬로트가 1703에서 원격장치에 의해 요청된 라디에이터로 스위치 되는 곳에 사용자 데이타를 전송되도록 사용된다.
요약하면, 원격 장치로 및 로부터 메세지의 시분할 다중에 이용하는 셀 시스템이 도시 및 설명되었다. 다중 고정 장소 신호 라디에이터는 각각의 특정 원격장치 뿐만 아니라 할당된 시간 슬로트동안 고정된 장소 라디에이터로부터 원격장치에 의해 수신된 신호가 제2라디에이터로부터 수신될 수 있는 것보다 적당치 않으면, 원격장치는 제2라디에이터를 선택하며, 고정 장소 라디에이터를 원격장치로 할당된 시간 슬로트가 전송되도록 제2라디에이터를 사용하기 위해 명령한다. 그러므로, 본 발명의 특정 실시예가 도시 및 설명되었지만, 본 발명의 정신과 범위에 관련되어 있지 않은 수정안이 그 기술에 숙련된 사람들에 의해 만들어질 수 있기 때문에 상기 특정 실시예는 제한되어 있지 않다. 그러므로, 본 발명의 청구범위는 이와 같은 어떤 모든 수정안을 포함하고 있다고 생각이 된다.

Claims (10)

  1. 영역 제어기에 의해 각각 제어되는 전자기 라디에이터들에 의해 만들어진 다수의 전자기 방송 영역을 가지며, 각각의 방송 영역내에 다수의 원격지국이 제공된 통신 시스템에 있어서, 제1전자기 주파수상의 다수 시간 슬로트중 최소한 제1시간 슬로트동안에 전자기 주파수 및 전자기 방송 영역의 최소한 제1부분으로 제1전자기 신호를 전송하는 제1라디에이터 ; 상기 제1전자기 주파수상의 상기 다수의 시간 슬로트중 최소한 제2시간 슬로트동안에 전자기 방송 영역의 최소한 제2부분으로 제2전자기 신호를 전송하는 제2라디에이터와 ; 원격지국에서 상기 제1 및 제2가산기 신호 사이에 선택하는 선택 수단 및 상기 선택 수단을 영역 제어기로 통신하는 수단과, 상기 제1 및 상기 제2전자기 신호간의 상기 선택의 상기 통신에 응답하여, 상기 영역 제어기에서 제1메세지의 최소한 한 부분을 상기 원격지국에 전송하기 위해 상기 제1전자기 주파수상의 다수 시간 슬로트중 제3시간 슬로트를 선택하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원격지국 전자기 신호 선택에 응답하여, 상기 제3시간 슬로트동안 상기 선택된 전자기 신호를 전송하는 라디에이터를 작동시키는 수단을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 원격지국에서, 상기 제1전자기 주파수상의 상기 제3시간 슬로트와 병합된 제2전자기 주파수상의 시간 슬로트내에 전송된 제2메세지중 최소한 일부를 상기 선택된 전자기 신호를 전송하는 라디에이터와 병합된 수신기 수단에 전송하는 수단과 ; 상기 제2전자기 주파수상의 상기 시간 슬로트에 수신된 신호 음질을 영역 제어기에서 측정하는 수단과, 상기 원격지국이 다른 전자기 방송 영역에서 다른 영역 제어기로 해드오프 되는 것을 상기 측정된 신호 음질을 영역 제어기에서 결정하는 수단을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  4. 각각의 방송 영역에서 영역 제어기에 의해 제어된 고정 전자기 트랜시버와 함게 다수의 전자기 방송영역을 갖는 통신 시스템용 원격지국에 있어서, 제1전자기 주파수상의 다수의 시간 슬로트중 제1시간 슬로트동안 제1트랜시버로부터 제1전자기 신호를 수신하며, 상기 제1전자기 주파수상의 상기 다수의 시간 슬로트중 제2시간 슬로트동안 제2트랜시버로부터 제2전자기 신호를 수신하는 수단과, 상기 제1 및 제2전자기 신호 사이에서 선택하는 수단과; 상기 선택을 영역 제어기로 통신하는 수단과 ; 그리고 영역 제어기에 의해 선택된 상기 다수의 시간 슬로트중 제3시간 슬로트동안에 상기 영역 제어기로부터 최소한 한 부분의 메세지를 원격지국으로 운반하는 상기 선택된 전자기 신호를 수신하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템용 원격지국.
  5. 제4항에 있어서, 상기 선택된 제3시간 슬로트와 병합된 시간 슬로트내의 상기 선택된 전자기 신호를 전송하는 트랜시버로 제2전자기 주파수상의 최소한 한 부분의 제2메세지를 전송하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템용 원격지국.
  6. 각각의 방송 영역내에 트랜시버들을 구비한 다수의 원격지국을 제공하는 다수의 전자기 방송영역을 갖는 통신 시스템용 고정된 장소 제어 및 트랜시빙 장치에 있어서, 제1전자기 주파수상의 다수의 시간 슬로트중 최소한 제1시간 슬로트동안 최소한 제1부분의 전자기 방송 영역으로 제1전자기 신호를 전송하는 수단과, 상기 제1전자기 주파수상의 상기 다수의 시간 슬로트중 최소한 제2시간 슬로트동안에 최소한 제2부분의 전자기 방송 영역으로 제2전자기 신호를 전송하는 수단과, 상기 제1 및 제2전자기 신호중에서 선택된 것을 식별하는 원격지국으로부터의 전송을 수신하는 수단과 ; 그리고 상기 수신 수단에 응답하여, 상기 제1 및 제2전자기 신호들중 상기 선택된 신호에 의해 상기 원격지국으로 최소한 한 부분의 제1메세지의 전송을 위해 상기 제1전자기 주파수상의 상기 다수의 시간 슬로트중 제3시간 슬로트를 선택하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템용 고정된 장소 제어 및 트랜시빙 장치.
  7. 영역 제어기에 의해 각각 제어된 전자기 라디에이터들에 의해 만들어진 다수의 전자기 방송 영역을 가지고, 각각의 방송 영역내의 다수의 원격지국으로 전송하는 통신 시스템내의 통신 채널 선택 방법에 있어서, 제1전자가 주파수상의 다수의 시간 슬로트중 최소한 제1시간 슬로트동안의 전자기 방송 영역의 최소한 제1부분으로 제1전자기 신호를 전송하는 단계와, 상기 제1전자기 주파수상에 상기 다수의 시간 슬로트중 최소한 제2시간 슬로트동안 최소한 제2부분의 전자기 방송 영역으로 제2전자기 신호를 전송하는 단계와, 상기 제1 및 제2전자기 신호 사이를 원격지국에서 선택하는 단계와, 상기 선택을 영역 제어기로 통신하는 단계와, 최소한 한 부분의 제1메세지를 상기 원격지국으로 전송하기 위해 상기 제1 및 제2전자기 신호들간에서의 상기 선택을 상기 통신하는데 응답하여 상기 제1전자기 주파수상의 다수의 시간 슬로트중 제3시간 슬로트를 영역 제어기에서 선택하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템내의 통신 채널 선택 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제3시간 슬로트동안에 상기 원격지국 선택에 응답하여 상기 선택된 전자기 신호를 전송하는 라디에이터를 동작시키는 단계와, 최소한 상기 제1, 제2 및 제3시간 슬로트를 순환적으로 반복하는 단계와, 원격지국에서 상기 제1 및 제2전자기 신호 사이를 선택하는 상기 단계의 일부로서, 상기 제1 및 제2전자기 신호의 신호 음질을 결정하는 단계와, 상기 제3시간 슬로는 전송후에, 선택되지 않은 상기 전자기 신호가 상기 제1 및 제2전자기 신호 사이를 원격지국에서 선택하는 상기 단계의 일부로서 선택된 전자기 신호보다 신호 음질이 보다 더 나은 것을 결정하는 단계와, 상기 제1 및 제2전자기 신호 사이를 원격지국에서 선택하는 상기 단계의 일부로서 밀 선택되지 않은 상기 전자기 신호를 새롭게 선택하는 단계와, 원격지국으로부터 영역 제어기로 상기 새로운 선택을 통신하는 단계와, 상기 제3시간 슬로트내의 상기 원격지국으로 최소한 한 부분의 상기 제1메세지를 전송하기 위해 상기 새롭게 선택된 전자기 신호의 라디에이터를 영역 제어기에서 동작시키는 단계와, 상기 제3시간 슬로트동안에 새롭게 선택되지 않은 전자기 신호의 라디에이터를 동작시키지 않는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템내의 통신 채널선택 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제3시간 슬로트동안에 상기 전자기 신호의 전송 수단을 가능하게 하는 단계와, 상기 제1전자기 주파수상의 상기 제3시간 슬로트와병합된 제2전자기 주파수상의 시간 슬로트내의 최소한 한 부분의 제2메세지를 상기 원격지국에서 전송하는 단계와, 상기 제2전자기 주파수상의 상기 시간 슬로트내에 수신된 신호 음질을 측정하는 단계와, 상기 원격지국이 다른 전자기 방송 영역내의 다른 영역 제어기로 핸드오프 된는 것을 나타내는 상기 측정된 신호 음질을 영역 제어기에서 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템내의 통신 채널 선택 방법.
  10. 영역 제어기에 의해 각각의 라디에이터가 제어된 전자기 라디에이터들에 의해 만들어진 다수의 전자기 방송 영역을 가지며, 각각의 방송 영역내에 다수의 원격지국이 제공된 무선 전화 시스템에 있어서, 제1전자기 주파수상의 다수의 시간 슬로트중 최소한 제1시간 슬로트동안에 최소한 제1부분의 전자기 방송 영역으로 제1전자기 신호를 전송하는 제1라디에이터와, 상기 제1전자기 주파수상의 다수의 시간 슬로트중 최소한 제2시간 슬로트 동아넹 최소한 제2부분의 전자기 방송 영역으로 제2전자기 신호를 전송하는 제2라디에이터와, 선택된 선택와 선택되지 않은 신호를 설정하기 위하여 원격지국에서 전자기 신호 음질을 기초로한 상기 제1 및 제2전자기 신호중에서 선택하여 영역 제어기로 상기 선택을 통신하는 수단과, 상기 원격지국 선택에 응답하여, 상기 제3시간 슬로트동안에 최소한 한 부분의 제1메제를 상기 원격지국으로 전송하기 위해 상기 제1전자기 주파수상의 상기 다수의 시간 슬로트중 제3시간 슬로트를 영역 제어기에서 선택하는 수단과, 상기 제3시간 슬로트동안의 전송후에, 상기 선택되지 않은 신호가 상기 선택된 신호보다 더 나은 신호 음질을 갖도록 결정하는 수단과, 상기 선택되지 않은 신호를 새롭게 선택하여 상기 새로운 선택을 영역 제어기로 통신하는 수단과, 상기 새로운 선택의 상기 통신에 응답하여 영역 제어기에서 상기 전자기 주파수상의 상기 다수의 시간 슬로트중 상기 제3시간 슬로트내의 상기 원격지국으로 최소한 한 부분의 상기 제1메세지를 전송하기 위해 상기 새롭게 선택된 선택되지 않은 신호의 라디에이터를 동작시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 전화 시스템.
KR1019880701773A 1987-05-01 1988-03-25 마이크로셀룰러 통신 시스템 KR960000527B1 (ko)

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