KR0179200B1 - 우선 접속기능을 갖춘 개인통신용 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자가 긴급통화기능을 선택하게 되면 접속처리 진행중 다른 단말기 충돌이 발생될 것에 대비하여 접속요구를 위한 임의접속채널을 2회 연속하여 송출함으로써 충돌발생시 다른 단말기 보다 우선하여 접속처리를 실행할 수 있도록 된 우선 접속기능을 갖춘 개인통신용 단말기에 관한 것으로, GSM 규격에 따른 TDMA방식으로 운용되는 개인통신용 단말기에 있어서, 기지국에 대해 호설정 요구에 따른 임의접속채널(RACH)을 생성하는 LAPDm처리부와, 이 LAPDm처리부에서 생성된 임의접속채널(RACH)이 해당 타이밍에 맞춰 송출되도록 전송프레임을 구성하는 베이스밴드처리부, 이 베이스밴드처리부에서 처리된 전송데이타를 소정 고주파 신호에 실어 안테나를 통해 송출하는 변조부, 사용자로 하여금 긴급통화 여부를 선택할 수 있도록 된 긴급통화선택부, 및 사용자의 긴급통화선택 여부에 따라 2회 연속 임의접속채널을 송출하도록 상기 LAPDm 처리부를 구동제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

우선 접속기능을 갖춘 개인통신용 단말기

제1도는 TDMA(Time Division Multiple Access)방식에 따라 개인 통신 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭구성도.

제2도는 제1도에 도시된 단말기(1)와 기지국(2)간에 송수신되는 데이터의 프레임구성을 나타낸 도면.

제3도는 기지국(2)과 단말기(1)간에 제어데이터를 송수신하기 위한 제어채널의 51-멀티프레임 구성을 나타낸 도면.

제4도는 본 발명의 1 실시예에 따른 우선 접속기능을 갖춘 단말기의 내부구성을 나타낸 도면.

제5도는 제4도의 구성으로 된 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 단말기 2: 기지국

3 : 기지국 제어기 4 : 교환기

5 : 인증센터 21 : 안테나

22 : 저잡음증폭부 23 : 복조부

24 : 베이스밴드처리부 25 : LAPDm처리부

26 : 스피커 27 : 마이크로폰

28 : 음성처리부 29 : 변조부

30 : 증폭부 31 : 키입력부

32 : 표시부 33 : 제어부

34 : 프로그램 메모리 35 : 데이터 메모리

36 : A/ D 변환기

본 발명은 개인통신용 단말기에 관한 것으로, 특히 사용자가 긴급통화기능을 선택하게 되면 접속처리 진행중 다른 단말기 충돌이 발생될 것에 대비하여 접속요구를 위한 임의접속채널을 2회 연속하여 송출함으로써 충돌발생시 다른 단말기 보다 우선하여 접속처리를 실행할 수 있도록 된 우선 접속기능을 갖춘 개인통신용 단말기에 관한 것이다.

최근, 통신기술이 급속도로 발전되면서 개인이 임의의 장소에서 또는 한 장소에서 다른 장소로 이동하면서 다른 사람과 통신을 행할 수 있도록 된 개인통신시스템이 개발되어 일반화되고 있다.

이런한 개인통신시스템은 크게 TDMA(Time Division Multiple Access)방식과 CDMA(Code Division Multiple Access)방식으로 분활되어 있는 바, 여기서 TDMA방식은 시스템의 안정성과 기술의 완성도가 높다는 이유로 전세계적으로 폭넓게 사용되고 있다.

제1도는 개인통신 시스템, 특히 TDMA방식에 따른 개인통신 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도로, 도면에서 참조번호 1은 개인이 휴대하게 되는 단말기이고, 2(2₁∼2n)는 다수의 단말기(1)와 소정의 규격, 즉 GSM(Global System for Mobil communication) 규격에 따른 테이터를 송수신하여 단말기(1)에 대한 무선신호의 송수신과 통신프로토콜의 변환 및 암호화/복호화 등을 실행하는 기지국, 3(3₁∼3n)은 다수의 기지국(2 : 2₁∼2n)을 관리하면서 각 단말기(1)에 대한 통신채널의 할당제어와 핸드 오버(Hand Over) 결정 등의 기능을 수행하는 기지국 제어기, 4는 이 기지국 제어기(3)와 지상의 유선통신망 및 이후에 설명할 인증센터(5)를 연결 처리하는 교환기, 5는 각 단말기(1)에 대한 고유번호 등을 구비하여 임의의 단말기(1)에 대한 사용허가와 과금처리 등을 실행하는 인증센터이다.

즉, 상기 구성으로 된 개인통신 시스템에 있어서 임의의 단말기(1)가 특정한 지역내에 있게 되면, 그 지역을 관할하는 기지국(2)은 해당 단말기(1)의 존재를 확인하여 이를 기지국 제어기(3)로 보고하게 되고, 기지국 제어기(3)는 그 단말기(1)의 등록상태를 인증센터(5)로부터 확인한 후 기지국(2)을 통해 통화에 필요한 암호코드 등을 할당함으로써 해당 단말기(1)를 사용가능상태로 설정하게 되는 바, 상술된 등록 및 인증 절차를 마친 단말기(1)는 기지국(2)에 등록되어 있는 다른 단말기(도시되지 않음) 또는 상기 교환기(4)를 통해 연결된 지상의 유선통신망 가입자의 호출을 받거나 상대 가입자를 호출하여 통화할 수 있게 된다.

한편, 상기한 개인통신 시스템에 있어서는 상술한 바와 같이 기지국(2)과 단말기(1)가 무선케리어를 통해 데이터를 송수신함으로써 개인에 대한 통화기능을 제공하도록 되어 있기 때문에 기지국(2)과 단말기(1)간의 데이터 송수신을 위해 그 송수신방법이나 송수신 데이터의 규격을 일치시킬 필요가 있게 된다.

이러한 점을 고려하여 일반적으로 TDMA방식으로 개인통신 시스템에 있어서는 GSM(Global System for Mobil communication) 규격에 따라 시스템을 구성하도록 되어 있다.

상기 GSM 규격에 따르면 기지국 제어기(3)와 기지국(2)은 LAPD 프로토콜, 기지국(2)과 단말기(1)는 LAPDm 프로토콜에 따라 데이터의 송수신을 행하도록 되어 있다.

또한, 각 기지국(또는 단말기)은 데이터 송수신을 위한 4개의 무선캐리어를 구비하고 각 무선캐리어에 대해 8개의 타임슬롯(TS : Time Slot)을 구비하도록 되어 있으며, 각 타임슬롯은 152.25비트로 구성하도록 되어 있는 바, 여기서 각 타임슬롯은 단말기의 제어데이터와 트래픽데이터 송신용으로서 기지국 제어기(3)에 의해 할당되게 된다.

한편, 기지국(2)과 단말기(1)는 13MHz의 클럭을 기준으로 동작하게 되고, 상기 타임슬롯(TS)을 구성하는 각 비트는 48클럭의 길이를 갖도록 되어 있으며, 제2도에 도시된 바와 같이 상기 8개의 타임슬롯(TS)을 1프레임으로 하여, 제어데이터의 경우에는 51개나 102개의 프레임을 포함하는 51-멀티프레임이나 102-멀티프레임, 트래픽 데이터(음성 및 데이터)의 경우에는 26개의 프레임을 포함하는 26-멀티프레임으로 구성하고, 이 26-멀티프레임을 51개 취합하거나 상기 51-멀티프레임을 26개, 또는 102-멀티프레임을 13개 취합하여 슈퍼프레임(Super Frame)을 구성하도록 되어 있다.

그리고, 상기 구성에서 기지국(2)은 단말기(1)에 데이터 프레임의 개시순간을 나타내기 위한 프레임개시신호와 사용하게 될 타임슬롯번호를 송출하게 되고, 각 단말기(1)는 상기 프레임개시신호를 근거로 기지국(2)과 데이터 송수신에 대한 동기를 일치시킨 후, 각 데이터프레임의 할당된 타임슬롯 구간을 통해 기지국(2)과 각종 데이터, 예컨데 음성데이터나 제어데이터의 송수신을 실행함으로써 사용자에게 통화기능을 제공하도록 되어 있다.

제3도의 (a)와 (b)는 각각 기지국(2)과 단말기(1)간에 제어데이터를 송수신하기 위한 제어채널의 51-멀티프레임과 102-멀티프레임의 구성을 나타낸 것으로, 여기서 다운링크(down link)란 특정한 단말기에서 자신에게 할당된 타임슬롯을 통해 수신되는 데이터를 취합한 결과를 나타낸 것이고, 업링크(up link)는 역으로 해당 단말기가 기지국(2)측으로 전송한 타임슬롯을 취합한 결과를 나타낸 것이다.

제3도에서 참조부호 F는 단말기의 주파수수정을 위한 주파수 수정 채널(FCCH)이고, S는 단말기에서 기지국과의 프레임동기를 맞추도록 하기 위한 동기채널(SCH), B는 단말기에 대해 기지국의 각종 상태나 주위 기지국의 정보 등과 같이 단말기가 기지국에 대해 접속처리를 하는데 필요한 각종 데이터를 송출하기 위한 방송제어채널(BCCH), C는 단말기로부터의 발신요구에 대한 응답을 위한 억세스허용채널(AGCH)이나 단말기에 대해 호출신호를 송출하기 위한 호출채널(PCH) 또는 핸드오버기능을 위한 고속결합제어채널(FACCH)등과 같은 각종 제어데이터를 송수신하기 위한 공통제어채널(CCCH)이며, R은 단말기가 기지국에 대해 호설정을 요구하거나 기지국으로부터의 호출신호에 응답하기 위한 임의접속채널(RACH)을 나타낸 것이다.

또한, 제3도의 (b)에 도시된 D0∼D7은 단말기를 등록하기 위해 인증처리를 진행하거나 호설정과 관련된 각종 제어데이터를 송수신하기 위한 독립제어채널(SDCCH)이고, A0∼A7은 단말기가 기지국에 대해 접속처리를 진행하거나 또는 다른 단말기와의 통화중에 송수신되는 신호의 강도나 그 타이밍 어드밴스값을 송수신하기 위한 저속결합제어채널(SACCH)인 바, 개인통신시스템에 있어서 통화량 및 기지국 수용능력을 고려하여 때에따라 상기한 각종 제어채널의 프레임구성을 GSM 규격내에서 일부 변형결합함으로써 필요한 각종 제어데이터를 송수신하도록 되어 있다.

한편, 기지국에 대하여 접속요청을 하는 경우 단말기(1)는 상술된 바와 같이 기지국측으로 임의접속채널(RACH)을 전송함으로써 호설정을 요구하게 되는 바, 이때 두 대 이상의 단말기가 동시에 접속요청을 하는 경우에는 두 신호의 간섭에 의해 기지국에서 두 단말기의 접속요청신호 모두를 수신하지 못하는 상황이 발생되기도 한다.

이러한 경우 각 단말기는 지신의 고유번호를 근거로 불규칙함수를 산출함으로써 소정 시간지연을 둔 후, 재접속을 시도하도록 되어 있는 바, 다른 단말기에 비하여 비교적 긴 지연시간을 거친 다음 접속요구를 할 경우 모든 채널이 사용중인 상태가 되어 응급을 요하는 통화내용이 있음에도 불구하고 자신이 사용할 무선채널을 할당받지 못하는 문제가 있게 된다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 사용자가 긴급통화기능을 선택하게 되면 접속처리 진행중 다른 단말기와 충돌이 발생될 것에 대비하여 접속요구를 위한 임의접속채널을 2회 연속하여 송출함으로써 충돌발생시 다른 단말기 보다 우선으로 접속처리를 실행할 수 있도록 된 우선 접속기능을 갖춘 개인통신용 단말기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 우선 접속기능을 갖춘 개인통신용 단말기는 GSM 규격에 따른 TDMA방식으로 운용되는 개인통신용 단말기에 있어서, 기지국에 대해 호설정 요구에 따른 임의접속체널(RACH)을 생성하는 LAPDm처리부와, LAPDm처리부에서 생성된 임의접속체널(RACH)이 해당 타이밍에 맞춰 송출되도록 전송프레임을 구성하는 베이스밴드처리부, 이 베이스밴드처리부에서 처리된 전송데이터를 소정 고주파신호에 실어 안테나를 통해 송출하는 변조부, 사용자로 하여금 긴급통화 여부를 선택할 수 있도록 된 긴급통화선택부, 및 사용자의 긴급통화선택 여부에 따라 2회 연속 임의접속채널을 송출하도록 상기 LAPDm 처리부를 구동제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

즉, 상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면 사용자가 긴급통화기능을 선택하게 되면 접속처리 진행중 다른 단말기와 충돌이 발생될 것에 대비하여 접속요구를 위한 임의접속채널을 2회 연속하여 송출함으로써 충돌발생시 다른 단말기 보다 우선하여 접속처리를 실행할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

제4도는 본 발명의 1 실시예에 따른 우선 접속기능을 갖춘 개인통신용 단말기의 내부구성을 나타낸 블록구성도로서, 동도면에서 참조번호 21은 기지국(2)과의 데이터 송수신을 위한 안테나이고, 22는 이 안테나(21)에 의해 수신된 주파수신호를 증폭하는 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier)등으로 구성된 저잡음증폭부, 23은 이 저잡음증폭부(22)를 통해서 입력된 주파수신호로부터 본래의 코드신호를 복조하는 복조부이다.

또한, 참조번호 24는 상기 복조부(23)와 이후에 설명할 변조부(29)를 통해 송수신되는 데이터에 대해 GSM 규격에 따라 인터리빙(Interleaving)과 블록코딩(Block Coding) 및 콘벌루션코딩(Convolution Codig)을 실행하는 베이스밴드 처리부, 25는 기지국(2)과 LAPm규격에 따라 송수신하게 되는 제어데이터를 처리하는 LAPDm처리부이다.

또한, 참조번호 26은 상대국 단밀기로부터의 음성신호를 가청음성으로서 출력하기 위한 스피커이고, 27은 사용자의 음성입력을 전기적인 음성신호로서 변환입력하는 마이크로폰, 28은 상기 마이크로폰(27)으로부터 입력되는 아날로그 음성신호를 디지털 데이터로 변환하고 상기 베이스밴드처리부(24)를 통해서 인가된 음성데이터를 아날로그 음성신호로 변환하여 상기 스피커(26)로 출력하는 등의 음성처리를 실행하는 음성처리부이다.

또한, 참조번호 29는 상기 베이스밴드 처리부(24)를 통해 출력되는 송신데이터를 소정의 주파수신호로 변조하는 변조부이고, 30은 이 변조부(29)에서 변조된 주파수신호를 증폭하는 증폭부이다.

그리고, 참조번호 31은 다수의 숫자키(10-키)와 기능키를 구비한 키입력부이고, 32는 단말기(1)의 각종 동작상태나 조작상태를 표시하기 위한 예컨대 액정표시장치 등의 표시부, 33은 상기 LAPDm처리부(25)를 통한 기지국(2)과의 송수신을 통해 단말기의 사용상태를 동작제어함과 더불어 상기 키입력부(31)를 통해 입력되는 조작신호에 따라 단말기(1)를 제어하는 제어부, 34는 이 제어부(33)의 동작프로그램이 저장되어 있는 프로그램 메모리, 35는 상기 제어부(33)의 동작과 관련된 각종 처리데이터가 저장되는 데이터 메모리이다.

또한, 참조번호 36은 상기 복조부(23)에서 복조되어 출력되는 수신데이터를 디지털 변환하여 수신 전력레벨에 대응하는 데이터값을 상기 제어부(32)로 출력하는 아날로그/디지탈 변환기로서, 이는 단말기(1)의 기지국 선택이나 핸드오버(Hand Over) 기능을 위해 제공되는 것이다.

이어, 제5도의 순서도를 참조하여 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 가입자가 키입력부(31)에 구비된 긴급통화키(도시되지 않음)를 선택하게 되면(ST1), 제어부(33)는 상기 LAPDm처리부(25)를 구동제어하여 접속요구를 위한 임의접속채널(RACH)을 1회 송출하게 되는 바(ST2), 1회 송출직후 접속처리도중 다른 단말기와 충돌이 발생될 것에 대비하여 해당 타이밍에 맞춰 제2임의접속채널(RACH2)을 송출하게 된다.

이때 충돌이 발생되게 되면, 제어부(33)는 이를 판단하여(ST4) 불규칙 함수 연산에 따른 시간지연 과정을 실행하고(ST5), 이어 접속요구를 위한 임의접속채널(RACH)을 곧바로 재송출하게 된다.(ST6)

그 결과, 기지국으로부터 접속허용 메세지를 담은 AGCH(Access Grant CHannel)이 수신되게 되면(ST7), 제어부(33)는 이후의 접속처리를 실행함과 동시에 우선접속기능을 종료하게 되고(ST8), AGCH가 수신되지 않으면 상기 ST4단계로 되돌아가 상술된 과정을 반복하게 된다.

즉, 상기 실시예에 의하면 사용자가 긴급통화기능을 선택하게 되면 접속처리 진행중 다른 단말기와 충돌이 발생될 것에 대비하여 접속요구를 위한 임의접속채널을 2회 연속하여 송출함으로써 충돌발생시 다른 단말기 보다 우선하여 접속처리를 실행할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나자 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있다.

Claims (1)

1. GSM 규격에 따른 TDMA방식으로 운용되는 개인통신용 단말기에 있어서, 기지국에 대해 호설정 요구에 따른 임의접속채널(RACH)을 생성하는 LAPDm처리부와, 이 LAPDm처리부에서 생성된 임의접속채널(RACH)이 해당 타이밍에 맞춰 송출되도록 전송프레임을 구성하는 베이스밴드처리부, 이 베이스밴드처리부에서 처리된 전송데이타를 소정 고주파 신호에 실어 안테나를 통해 송출하는 변조부, 사용자로 하여금 긴급통화 여부를 선택할 수 있도록 된 긴급통화선택부, 및 사용자의 긴급통화선택 여부에 따라 2회 연속 임의접속채널을 송출하도록 상기 LAPDm처리부를 구동제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 우선 접속기능을 갖춘 개인통신용 단말기.