KR100194757B1 - 셀기반 양방향 무선호출망과 이동통신망을 이용한 디지탈 음성페이징서비스 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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서정욱
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Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
디지탈 음성페이징서비스 시스템 및 그 방법
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
셀룰라 개념을 도입한 무선호출망을 순방향 경로로 이용하고 이동통신망을 역방향 경로로 이용하는 디지탈 음성페이징서비스 시스템 및 그 방법을 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
단말기 위치정보를 확인하여 음성을 전송하고, 기지국 위치정보를 데이타베이스에 저장하는 양방향 음성페이징 터미널; 자기 기지국 위치정보와 음성 정보를 송출하는 무선호출 송신기; 음성 정보를 수신하며, 수신 확인 메시지, 응답 메시지, 메시지 시작 정보, 기지국 위치정보를 송출하는 음성페이징 단말기; 음성페이징 단말기로부터 메시지와 기지국 위치정보를 전송받아 송출하는 이동통신망 수신기; 및 이동통신망 수신기로부터 송출되는 메시지와 기지국 위치정보를 입력받아 데이타와 이동단말기 식별번호를 추출하여 양방향 음성페이징 터미널로 전송하는 역방향 제어기를 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
디지탈 음성페이징서비스에 이용됨.

Description

셀기반 양방향 무선호출망과 이동통신망을 이용한 디지탈 음성페이징서비스 시스템 및 그 방법
본 발명은 셀룰라 개념을 도입한 무선호출망을 순방향 경로로 이용하고 이동통신망을 역방향 경로로 이용하여 디지탈 음성페이징서비스를 제공하는 디지탈 음성페이징서비스 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
현재의 무선호출 서비스는 단방향으로 동시전송(Simulcating)하는 형태로 이루어지므로, 동일 서비스권내의 모근 기지국은 동일 정보를 동시에 방송(Broadcasting)한다. 이러한 동시전송 방법은 우수한 수신 특성이 있지만 한정된 주파수 자원의 비효율적 사용이라는 단점과 함께 가입자 용량이 제한되는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 셀룰라 개념을 도입한 무선호출망을 순방향 경로로 이용하고 이동통신망을 역방향 경로로 이용하여 저렴한 비용으로 디지탈 음성페이징서비스를 제공하는 디지탈 음성페이징서비스 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 디지탈 음성페이징서비스 시스템의 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 양방향 음성페이징 터미널의 상세 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 음성페이징 단말기의 상세 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 전체 흐름도,
도 5 는 본 발명에 따른 역방향 경로 메시지의 상세 흐름도,
도 6 은 본 발명에 따른 역방향 제어기의 메시지 처리 흐름도,
도 7 은 본 발명에 따른 가입자 수용 용량에 대한 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 전화기 12 : 통신망
13 : 양방향 음성페이징 터미널 14 : 무선호출망
15 : 무선호출 송신기 16 : 음성페이징 단말기
17 : 이동통신망 수신기 18 : 이동통신망
19 : 역방향 제어기
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 장치는, 호출자로부터 통신망을 통하여 음성 정보를 입력받아 자체 데이타베이스에서 단말기 위치정보와 주파수 정보를 검색하여 단말기가 위치한 셀을 확인한 후에 음성을 디지탈로 변환/압축하여 무선호출망의 순방향 경로를 통하여 전송하고, 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 단말기가 속한 기지국 위치정보를 입력받아 상기 데이타베이스에 저장하고 각종 데이타를 입력받아 처리하여 재전송 여부를 결정하는 양방향 음성페이징 터미널; 자기 기지국 위치정보와 상기 무선호출망을 통하여 상기 양방향 음성페이징 터미널로부터 전송받은 음성 정보를 송출하는 무선호출 송신기; 상기 무선호출 송신기로부터 전송되는 음성 정보를 수신하여 가입자에게 출력하며, 수신 확인 메시지, 응답 메시지, 및 메시지 시작 정보를 송출하고, 턴-온이나 기지국 정보변화가 발생하면 상기 무선호출 송신기로부터 전송받은 기지국 위치정보를 송출하는 음성페이징 단말기; 상기 음성페이징 단말기로부터 전송되는 메시지와 기지국 위치정보를 전송받아 상기 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 송출하는 이동통신망 수신기; 및 상기 이동통신망에 연동하는 홈 위치 등록기로 동작하되, 상기 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 상기 이동통신망 수신기로부터 송출되는 메시지와 기지국 위치정보를 입력받아 데이타와 이동단말기 식별(MIN)번호를 추출하여 상기 양방향 음성페이징 터미널로 전송하는 역방향 제어기를 포함한다.
본 발명의 다른 장치는, 호출자로부터 통신망을 통하여 음성 정보를 입력받으면 무선호출망의 순방향 경로를 통하여 호출된 가입자가 속한 기지국 위치정보를 요구하여 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 기지국 위치정보를 수신하고, 음성을 디지탈로 변환/압축하여 상기 무선호출망의 순방향 경로를 통하여 전송하고, 상기 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 각종 데이타를 입력받아 처리하여 재전송 여부를 결정하는 양방향 음성페이징 터미널; 자기 기지국 위치정보와 상기 무선호출망을 통하여 상기 양방향 음성페이징 터미널로부터 전송받은 음성 정보를 송출하는 무선호출 송신기; 상기 무선호출 송신기로부터 전송되는 음성 정보를 수신하여 가입자에게 출력하며, 수신 확인 메시지, 응답 메시지, 및 메시지 시작 정보를 송출하고, 단말기 위치 확인 요구를 수신하면 상기 무선호출 송신기로부터 전송받은 기지국 위치정보를 송출하는 음성페이징 단말기; 상기 음성페이징 단말기로부터 전송되는 메시지와 기지국 위치정보를 전송받아 상기 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 송출하는 이동통신망 수신기; 및 상기 이동통신망에 연동하는 홈 위치 등록기로 동작하되, 상기 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 상기 이동통신망 수신기로부터 송출되는 메시지와 기지국 위치정보를 입력받아 데이타와 이동단말기 식별(MIN)번호를 추출하여 상기 양방향 음성페이징 터미널로 전송하는 역방향 제어기를 포함한다.
또한, 본 발명의 방법은, 셀기반 양방향 무선호출망과 이동통신망을 이용한 디지탈 음성페이징서비스 시스템에 적용되는 디지탈 음성페이징서비스 방법에 있어서, 무선호출 송신기가 주기적으로 기지국 위치 정보를 자신의 셀 권역내의 음성페이징 단말기로 송출하는 제 1 단계; 이용자로부터 상기 음성페이징 단말기에 대한 음성 호출을 요구받으면 양방향 음성페이징 터미널이 호출된 음성페이징 단말기의 기지국 위치 확인을 위해 단말기 어드레스를 방송(Broadcasting)하고, 상기 호출된 음성페이징 단말기가 자신의 식별번호(ID)와 기지국 위치 정보를 이동통신망 수신기의 역방향 경로를 통하여 역방향 제어기로 전송하며, 상기 역방향 제어기가 음성페이징 단말기 식별번호(ID)와 음성페이징 단말기가 속한 기지국 위치 정보를 추출하여 상기 양방향 음성페이징 터미널로 전송하는 제 2 단계; 및 상기 양방향 음성페이징 터미널이 상기 호출된 음성페이징 단말기가 속한 셀에만 호출 정보(음성 정보)를 상기 무선호출 송신기를 통하여 송신하고, 상기 음성페이징 단말기가 수신 확인 메시지를 상기 이동통신망 수신기와 역방향 제어기를 통하여 상기 양방향 음성페이징 터미널로 전송하는 제 3 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 방법은, 셀기반 양방향 무선호출망과 이동통신망을 이용한 디지탈 음성페이징서비스 시스템에 적용되는 디지탈 음성페이징서비스 방법에 있어서, 무선호출 송신기가 주기적으로 기지국 위치 정보를 자신의 셀 권역내의 음성페이징 단말기로 송출하는 제 1 단계; 상기 음성페이징 단말기가 자신의 턴-온시 또는 기지국 정보변화시 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 자신의 기지국 위치정보를 양방향 음성페이징 터미널로 전송하고, 상기 양방향 음성페이징 터미널은 자신의 데이타베이스에 기지국 위치정보를 저장하는 제 2 단계; 이용자로부터 상기 음성페이징 단말기에 대한 음성 호출이 요구받으면 상기 양방향 음성페이징 터미널은 자신의 데이타베이스에서 상기 음성페이징 단말기가 속한 기지국 위치 정보와 주파수 정보를 검색하여 호출된 음성페이징 단말기가 속한 셀을 확인하는 제 3 단계; 및 상기 양방향 음성페이징 터미널이 상기 호출된 음성페이징 단말기가 속한 셀에만 호출 정보(음성 정보)를 상기 무선호출 송신기를 통하여 송신하고, 상기 음성페이징 단말기가 수신 확인 메시지를 상기 이동통신망 수신기와 역방향 제어기를 통하여 상기 양방향 음성페이징 터미널로 전송하는 제 4 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 사용되는 용어를 정의하면 다음과 같다.
순방향 채널은 기지국에서 단말기로 전송되는 방향의 무선 채널을 말한다. 이는 무선호출망과 이동통신망 둘 다에 적용된다. 이동통신망의 경우에는 제어 채널과 음성 채널로 구성된다.
역방향 채널은 단말기에서 기지국으로 전송되는 방향의 무선 채널을 말한다. 이는 이동통신망에 적용되며, 제어 채널과 음성 채널로 구성된다.
제어 채널은 수신 기지국과 단말기간에 통화 접속을 위하여 필요한 정보를 교신하기 위한 채널을 말한다.
순방향 경로는 양방향 음성페이징 터미널에서 단말기로 전송되는 방향의 데이타 경로이고, 역방향 경로는 단말기에서 양방향 음성페이징 터미널로 전송되는 방향의 데이타 경로이다.
페이징 터미널은 무선호출망에 쓰이는 장비로, 통신망과 연동하여 페이징 호처리를 담당하며, 페이징 데이타를 기지국 송신기로 보내는 역할을 한다. 본 발명에서 페이징 터미널은 역방향 경로로 받은 단말기 위치 정보를 저장하고, 순방향으로 보내질 음성 정보를 압축하여 단말기가 위치한 셀로 정보를 전달하는 기능을 한다.
역방향 제어기는 이동통신망과 접속되어 단말기가 속한 기지국 위치 정보와 응답 정보를 페이징 터미널로 전달한다.
고속 무선호출 방식은 현재 사용하고 있는 폭삭(POCSAG)방식(2400bps)에 비해 데이타 전송 속도가 2배 이상 빠른 무선호출 방식이다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 모토로라사에서 제안한 고속 무선호출 프로토콜인 플렉스(FLEX)를 예로 삼는다.
IS-41 프로토콜(Protocol)은 이동통신망내의 여러 장비들을 연동시키기 위한 규약으로서 A, B, C 등의 개정판이 있으며 현재 이동통신망에서는 A 개정판을 사용한다. 본 발명에서는 역방향 제어기가 일종의 홈 위치 등록기로서 작동하므로 이를 이동통신망에 연동시키기 위하여 이용한다.
도 1 은 본 발명에 따른 디지탈 음성페이징서비스 시스템의 구성도로서, 11은 전화기, 12는 통신망, 13은 양방향 음성페이징 터미널, 14는 무선호출망, 15는 무선호출 송신기, 16은 음성페이징 단말기, 17은 이동통신망 수신기, 18은 이동통신망, 19는 역방향 제어기를 각각 나타낸다.
현재, 호출자의 음성을 디지탈로 가공 및 압축하여 전송하는 디지탈 음성 페이징은 현재의 문자/숫자 무선호출서비스에 비해 많은 양의 데이타 전송이 요구되기 때문에 가입자 수용 용량을 고려하여 셀룰라 개념의 도입이 필수적이다. 이러한 셀룰라 개념의 도입을 위해서는 가입자 위치를 확인할 수 있는 양방향 무선호출이 요구된다.
본 발명에서의 디지탈 음성페이징서비스 방법은 셀룰라 개념의 도입을 위해 무선호출망과 이동통신망으로 구성된 양방향 무선호출을 이용하며, 그 방법은 다음과 같다. 무선호출망과 이동통신망을 이용하는 양방향 무선호출에서 가입자는 무선호출망을 통해 기지국의 위치 정보를 받고 이동통신망의 역방향 제어 채널을 이용하여 자신이 속한 기지국 위치 정보를 양방향 음성페이징 터미널로 송출한다. 양방향 음성페이징 터미널은 이 정보를 이용하여 단말기가 위치한 셀을 확인하고 그 셀에 호출자의 디지탈화된 음성 정보를 보낸다.
양방향 음성페이징 터미널(13)은 통신망(12)을 통하여 호출자의 전화기(11)로부터 음성 정보를 받으면 자체 데이타베이스에서 단말기 위치정보, 해당 주파수 정보 등을 검색하여 단말기가 위치한 셀을 확인한 후에 음성을 디지탈로 변환/압축하여 무선호출망(14)을 통하여 해당 무선호출 송신기(15)로 전송하고, 이동통신망(18)의 역방향 경로를 통하여 역방향 제어기(19)로부터 단말기가 속한 기지국 위치정보를 전송받아 자체 데이타베이스에 저장하고 응답 메시지 등의 각종 데이타를 전송받아 처리한다.
무선호출 송신기(15)는 자기 기지국 위치정보와 무선호출망(14)을 통하여 양방향 음성페이징 터미널(13)로부터 전송받은 음성 정보를 음성페이징 단말기(16)로 전달한다.
음성페이징 단말기(16)는 상기 무선호출 송신기(15)로부터 전송되는 음성 정보를 수신하여 가입자에게 출력하며, 수신 확인 메시지, 응답 메시지, 및 메시지 시작 등의 정보와 상기 무선호출 송신기(15)로부터 전송받은 기지국 위치정보를 이동통신망 수신기(17)로 송출한다. 한편, 음성페이징 단말기(16)는 무선호출망의 기지국 위치정보에 따라 자신의 순방향 서비스 채널을 튜닝하고, 이동통신망의 기지국에 따라 자신의 역방향 제어채널을 튜닝한다. 따라서, 음성페이징 단말기(16)는 기지국 위치정보와 서비스 주파수와의 대조표(Look-up Table)를 메모리에 가지고 있어야 한다. 기지국 위치정보는 서비스채널 또는 별도의 채널로 보내어질 수 있으며, 실제 위도/경도도 될 수 있고 기지국 식별번호(ID)도 가능하다.
이동통신망 수신기(17)는 음성페이징 단말기(16)로부터 전송되는 메시지와 기지국 위치정보를 전송받아 이동통신망(18)을 통하여 역방향 제어기(19)로 전달한다.
역방향 제어기(19)는 이동통신망(18)을 통하여 이동통신망 수신기(17)로부터 전송되는 메시지와 기지국 위치정보를 입력받아 데이타와 이동단말기 식별(MIN)번호를 추출하여 양방향 음성페이징 터미널(13)로 전송한다.
역방향 제어기(19)는 이동통신망(18)에 IS-41 프로토콜(Protocol)로 접속하여 연동하는 일종의 홈 위치 등록기로서 동작한다. 단말기의 이동단말기 식별(MIN)번호는 역방향 제어기(19)에 등록되어 있으며 항상 로밍하고 있는 것처럼 동작한다. 따라서, 음성페이징 단말기(16)가 보내는 등록 인식 메시지와 원격 특성 제어 메시지 등은 이동통신망(18)을 통하여 역방향 제어기(19)에 전달된다. 역방향 제어기(19)는 음성페이징 단말기(16)로부터 받은 메시지에서 이동단말기 식별(MIN)번호와 데이타를 추출한다. 이 추출한 이동단말기 식별(MIN)번호와 데이타를 양방향 음성페이징 터미널(13)로 전송한다.
이처럼 음성페이징 단말기(16)는 무선호출망(14)을 통해 기지국 정보를 수신하고, 이동통신망(18)을 통해 자신이 속한 기지국 정보를 양방향 음성페이징 터미널(13)으로 전달하며, 자신이 턴-온될 때마다 또는 해당 기지국이 바뀔 때마다 변경된 기지국 위치 정보를 양방향 음성페이징 터미널(13)로 전송할 수도 있으나 배터리 사용 시간을 늘리기 위해 배터리 절약 모드로 동작할 수도 있다. 배터리 절약모드 서비스에서는 양방향 음성페이징 터미널(13)은 호출자로부터 호출 메시지가 있는 경우에만 무선호출망(14)을 통하여 위치확인 요구 메시지(단말기 어드레스)를 전체 셀로 방송(Broadcasting)한다. 그러면, 자신의 호출 신호를 전송받은 음성페이징 단말기(16)는 이동통신망 역방향 제어 채널을 통하여 자신이 속한 기지국 위치정보 및 자신의 식별번호(ID)를 양방향 음성페이징 터미널(13)로 전송한다.
이때, 양방향 음성페이징 터미널로 전송하는 과정은 다음과 같다. 음성페이징 단말기(16)는 무선호출 송신기(15)에서 전송받은 기지국 위치 정보와 자신의 식별번호(ID) 등을 이동전화망 수신기(17)로 송출한다. 이동전화망 수신기(17)는 이 메시지를 전송받아 이동통신망(18)을 통하여 역방향 제어기(19)로 전달한다. 역방향 제어기(19)는 데이타를 추출하여 양방향 음성페이징 터미널(13)로 전달해 준다. 이렇게 하여 호출된 음성페이징 단말기(16)의 위치를 확인한 양방향 음성페이징 터미널(13)은 무선호출망(14)을 이용하여 음성페이징 단말기(16)가 속한 셀에만 호출정보(음성 정보)를 전송한다. 음성 정보를 수신한 음성페이징 단말기(16)는 이동통신망의 역방향 제어 채널을 이용하여 수신확인 메시지를 양방향 음성페이징 터미널(13)로 전송한다. 일정시간내에 수신확인 메시지가 도착하지 않으면 양방향 음성페이징 터미널(13)은 단말기 위치확인 과정부터 다시 시작한다.
도 2 는 본 발명에 따른 양방향 음성페이징 터미널의 상세 구성도로서, 도면에서 21은 음성 압축부, 22는 음성메일서비스 장치, 23은 플렉스 부호화부, 24는 가입자 위치 데이타베이스, 25는 스위칭부를 각각 나타낸다.
양방향 음성페이징 터미널(13)은, 통신망을 통해 들어오는 음성 신호를 4.8kbps이하의 데이타율을 갖는 신호로 압축하는 음성 압축부(21), 가입자 위치 데이타베이스(24)를 검색하여 호출된 가입자의 기지국 위치 정보를 확인하고, 이 기지국 위치 정보와 음성 압축부(21)의 압축된 신호를 함께 고속 무선호출 방식인 플렉스(FLEX) 프로토콜로 부호화하는 플렉스(FLEX) 부호화부(23), 플렉스 부호화부(23)의 부호화된 신호에서 기지국 위치 정보를 확인한 후에 해당되는 송신단(RF)으로 신호를 전송하는 스위칭부(25)를 구비한다. 그리고, 음성 압축부(21)에서 압축된 신호를 저장했다가 가입자의 수신 확인 메시지를 받지 않았을 때, 또는 가입자의 재전송 요구가 있을 때 저장된 음성 신호를 전송하기 위한 음성메일서비스 장치(22)를 더 구비한다.
도 3 은 본 발명에 따른 음성페이징 단말기의 상세 구성도로서, 도면에서 31은 안테나 정합부, 32는 수신부, 33은 플렉스 복호화부, 34는 논리회로부, 35는 AMPS 부호화부, 36은 발신부, 37은 압축 해제부, 38은 오디오부, 39는 디스플레이부, 40은 키패드를 각각 나타낸다.
음성페이징 단말기(17)는, 무선호출망 송신기(15)로부터 고속페이징 신호를 수신하고 이동통신망 수신부(17)로 발신부(36)의 이동통신 신호를 송출하는 안테나 정합부(31), 상기 안테나 정합부(31)를 통하여 압축된 음성 신호를 수신하는 수신부(32), 상기 수신부(32)에서 수신된 압축된 음성 신호를 복호화하는 플렉스(FLEX) 복호화부(33), 기지국 위치 식별을 위한 탐색(SCAN) 리스트(기지국 위치정보와 서비스 주파수와의 대조표)를 갖고 있어서 무선호출망 송신기(15)의 가장 강한 신호에 음성페이징 단말기(16)가 동조하여 자기가 속한 기지국 위치 정보를 알 수 있도록 하며 음성페이징 단말기 제어에 필요한 기타의 정보를 저장하는 논리회로부(34)의 롬, 자신에 대한 호출이 왔을 때 자신이 속한 기지국 위치 정보와 자신의 식별번호(ID)를 AMPS 부호화부(35)로 출력하는 논리회로부(34)의 데이타 프로세서, 음성페이징 단말기(16)의 전반적인 기능을 제어하는 논리회로부(34)의 마이크로 프로세서, 논리회로부(34)의 기지국 위치 정보와 음성페이징 단말기 식별번호를 이동통신망(AMPS) 신호로 부호화하는 AMPS 부호화부(35), AMPS 부호화부(35)의 부호화된 신호를 안테나 정합부(31)를 통하여 이동통신망의 역방향 제어 채널로 전송하는 발신부(36), 키입력을 위하여 논리회로부(34)에 연결된 키패드(40), 논리회로부(34)에 연결되어 수신된 메시지를 사용자가 볼 수 있도록 출력하는 디스플레이부(39), 논리회로부(34)에 연결되어 복호화된 음성 정보를 반복하여 듣기 위하여 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 음성 정보의 압축을 해제하는 압축 해제부(37), 및 압축 해제부(37)의 출력을 음성 신호로 재생하는 오디오부(38)를 구비한다.
도 4 는 본 발명에 따른 전체 흐름도이다.
먼저, 무선호출 송신기(15)는 주기적으로 기지국 위치 정보를 자신의 셀 권역내의 음성페이징 단말기(16)로 송출한다(41). 특정 음성페이징 단말기에 대한 음성 호출이 있으면(42) 양방향 음성페이징 터미널(13)은 호출된 음성페이징 단말기의 기지국 위치 확인을 위해 단말기 어드레스를 방송(Broadcasting)한다(43). 이처럼 음성페이징 단말기(16)가 자신의 기지국 위치 정보를 주기적으로 송출하지 않고 호출이 있을 때에만 양방향 음성페이징 터미널(13)이 단말기 어드레스를 방송하는 이유는 배터리 사용 시간을 늘리기 위해서이다. 호출된 음성페이징 단말기(16)는 자신의 식별번호(ID)와 기지국 위치 정보를 이동통신망 역방향 제어 채널을 이용하여 이동통신망 수신기(17)로 전송한다(44). 이동통신망 수신기(17)는 이동통신망(18)을 이용하여 수신된 정보를 역방향 제어기(19)로 전송한다(45). 역방향 제어기(19)는 이동통신망(18)을 통하여 받은 프레임들로부터 음성페이징 단말기 식별번호(ID)와 음성페이징 단말기가 속한 기지국 위치 정보를 추출하여 양방향 음성페이징 터미널(13)로 전송한다(46).
이후, 양방향 음성페이징 터미널(13)은 이러한 정보들로부터 호출된 음성페이징 단말기가 속한 셀을 확인하고 그 셀에만 호출 정보(음성 정보)를 무선호출 송신기(15)를 통하여 전송한다. 음성 정보를 수신한 음성페이징 단말기(16)는 수신 확인 메시지를 이동통신망의 역방향 제어 채널을 이용하여 이동통신망 수신기(17)와 역방향 제어기(19)를 통해 양방향 음성페이징 터미널(13)로 전송한다(49 내지 51). 만일, 일정시간내에 수신 확인 메시지가 도착하지 않으면 양방향 음성페이징 터미널(13)은 단말기 위치확인 과정부터 다시 시작하여 메모리에 저장된 음성 메시지를 재전송해야 한다. 재전송 과정은 상기와 동일하다.
한편, 배터리 사용 시간을 고려하지 않은 음성페이징서비스 방법을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 무선호출 송신기(15)는 주기적으로 기지국 위치 정보를 자신의 셀 권역내의 음성페이징 단말기(16)로 송출한다(41). 특정 음성페이징 단말기에 대한 음성 호출이 있으면(42) 양방향 음성페이징 터미널(13)은 자신의 데이타베이스에서 음성페이징 단말기(16)가 속한 기지국 위치 정보와 해당 주파수 정보를 검색하여 호출된 음성페이징 단말기가 속한 셀을 확인한다.
이후, 양방향 음성페이징 터미널(13)은 데이타베이스를 검색하여 확인한 음성페이징 단말기가 속한 셀에만 호출 정보(음성 정보)를 무선호출 송신기(15)를 통하여 전송한다. 음성 정보를 수신한 음성페이징 단말기(16)는 수신 확인 메시지를 이동통신망의 역방향 제어 채널을 이용하여 이동통신망 수신기(17)과 역방향 제어기(19)를 통해 양방향 음성페이징 터미널(13)로 전송한다(49 내지 51). 만일, 일정시간내에 수신 확인 메시지가 도착하지 않으면 양방향 음성페이징 터미널(13)은 단말기 위치확인 과정부터 다시 시작하여 메모리에 저장된 음성 메시지를 재전송해야 한다. 재전송 과정은 상기와 동일하다.
도 5 는 본 발명에 따른 역방향 경로 메시지의 상세 흐름도이다.
여기서는 원격 특성 제어 메시지를 이용할 경우의 예를 들었다.
음성페이징 단말기(16)는 전송할 데이타가 생기면(61) 이동통신망(18)을 통하여 역방향 제어기(19)로 이동단말기 식별번호(MIN)와 데이타가 실린 일련 번호(ESN)를 포함하는 등록 인식 메시지를 전송한다(62).
역방향 제어기(19)는 등록 인식 메시지에서 이동단말기 식별번호(MIN)를 추출하고 일련 번호(ESN)에서 필요한 데이타를 추출한 후에 등록 인식 결과 메시지를 음성페이징 단말기(16)로 전송한다(63). 즉, 역방향 제어기(19)는 필요한 데이타를 모두 받은 경우에는 무효 등록 인식 결과 메시지를, 더 받아야 하는 경우에는 유효 등록 인식 결과 메시지를 음성페이징 단말기(16)로 전송한다.
만약, 유효한 메시지를 받으면(즉 보낼 데이타가 더 있는 경우에는) 음성페이징 단말기(16)는 원격 특성 제어 메시지(다이얼 번호 : *71...)내에 필요한 데이타를 덧붙여 보내고(64), 역방향 제어기(19)는 필요한 데이타를 모두 받은 후에 성공 원격 특성 제어 결과 메시지를 음성페이징 단말기(16)로 전송한다(65). 이때, 메시지내의 유효 기간(Authorization Period)을 호단위(Per Call)로 하여 보낸다. 데이타가 긴 경우에는 위의 과정을 반복하여 데이타를 전송하고, 응용서비스 데이타 전송 계층(layer)에서 메시지의 연속성을 보장한다.
이후, 역방향 제어기(19)는 이동단말기 식별번호(MIN)와 추출한 데이타를 양방향 음성페이징 터미널(13)로 전송한다(66).
도 6 은 본 발명에 따른 역방향 제어기의 메시지 처리 흐름도이다.
역방향 제어기(19)는 초기화를 수행한 후에(71) 음성페이징 단말기(16)로부터 메시지를 기다리고 있는 상태에서(72) 음성페이징 단말기(16)로부터 등록 인식 메시지를 수신하면(73) 이동단말기 식별번호(MIN)를 이용하여 등록된 가입자인지를 확인하여(74) 유효한 가입자가 아니면 메시지 대기 상태(72)로 천이하고, 유효한 가입자이면 일련 번호(ESN)의 필드(Field)의 데이타를 추출한 후에(75) 필요한 메시지를 모두 수신하였는지를 판단한다(76).
판단 결과, 필요한 데이타를 모두 수신한 경우에는 무효 등록 인식 결과 메시지를 음성페이징 단말기(16)로 전송하고(77) 양방향 음성페이징 터미널(13)로 데이타를 전송하며(82), 더 받을 데이타가 있는 경우에는 유효 등록 인식 결과 메시지를 음성페이징 단말기(16)로 송신한다(78).
이후, 음성페이징 단말기(16)로부터 원격 특성 제어 메시지(다이얼 번호 : *71...)를 수신하면(79) 필요한 데이타를 추출하고(80) 원격 특성 제어 결과 메시지를 음성페이징 단말기(16)로 전송한 후에(81) 수신한 데이타와 이동단말기 식별번호(MIN)를 양방향 음성페이징 터미널(13)로 전송한다(82).
도 7 은 본 발명에 따른 가입자 수용 용량에 대한 설명도로서, 동시 전송(Simulcasting)을 했을 때와 셀룰라 개념을 도입했을 때의 압축율에 따른 가입자 수용 용량을 나타낸다.
여기서, 채널 간격은 25khz, 고속 무선호출 방식(FLEX)의 전송속도는 6400bps, 에러정정 코드는 BCH(Bose-Chandhuri-Hocquenhem) 코드, 음성 평균 길이는 20초, 한 프레임은 348개의 코드워드, 호 요구율은 0.36, 시스템 효율은 1, 전체 셀 갯수는 100, 주파수 재사용은 7셀마다 하는 것(주파수 재사용 효율 : 100/7)으로 정했다. 채널당 가입자 수용 용량은 다음과 같이 계산된다.
·음성 압축시 소요 비트 수 = 압축 율 × 음성 평균 길이
·하나의 호당 필요한 코드워드 수 = 음성 압축시 소요 비트 수/21비트
·동시 전송시 가입자 용량은을 {0.36(호/시간)×호당 코드워드 수(코드워드/호)}로 나눈 값·주사수재사용시 가입자용량=동시전송시 가입자용량×주파수재사용 효율
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은 셀기반의 양방향 무선호출망과 이동통신망을 이용하므로 별도의 음성페이징망의 구성없이 음성페이징 단말기와 음성페이징 터미널, 및 역방향 제어기의 설치만으로 서비스를 제공할 수 있으므로, 서비스 업체는 기존의 음성페이징서비스에 비해 저렴한 투자비로 저렴한 가격의 서비스를 제공할 수 있고, 한정된 주파수 자원을 재사용할 수 있으며, 가입자 수용 용량을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 호출자로부터 통신망을 통하여 음성 정보를 입력받아 자체 데이타베이스에서 단말기 위치정보와 주파수 정보를 검색하여 단말기가 위치한 셀을 확인한 후에 음성을 디지탈로 변환/압축하여 무선호출망의 순방향 경로를 통하여 전송하고, 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 단말기가 속한 기지국 위치정보를 입력받아 상기 데이타베이스에 저장하고 각종 데이타를 입력받아 처리하여 재전송 여부를 결정하는 양방향 음성페이징 터미널;
    자기 기지국 위치정보와 상기 무선호출망을 통하여 상기 양방향 음성페이징 터미널로부터 전송받은 음성 정보를 송출하는 무선호출 송신기;
    상기 무선호출 송신기로부터 전송되는 음성 정보를 수신하여 가입자에게 출력하며, 수신 확인 메시지, 응답 메시지, 및 메시지 시작 정보를 송출하고, 턴-온이나 기지국 정보변화가 발생하면 상기 무선호출 송신기로부터 전송받은 기지국 위치정보를 송출하는 음성페이징 단말기;
    상기 음성페이징 단말기로부터 전송되는 메시지와 기지국 위치정보를 전송받아 상기 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 송출하는 이동통신망 수신기; 및
    상기 이동통신망에 연동하는 홈 위치 등록기로 동작하되, 상기 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 상기 이동통신망 수신기로부터 송출되는 메시지와 기지국 위치정보를 입력받아 데이타와 이동단말기 식별(MIN)번호를 추출하여 상기 양방향 음성페이징 터미널로 전송하는 역방향 제어기를 포함하여 이루어진 디지탈 음성페이징서비스 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동통신망의 역방향 경로는,
    상기 이동통신망의 역방향 제어 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 음성페이징서비스 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 양방향 음성페이징 터미널은,
    상기 통신망을 통해 들어오는 음성 신호를 소정의 데이타율을 갖는 신호로 압축하는 음성 압축 수단;
    가입자 위치 데이타베이스를 검색하여 호출된 가입자의 기지국 위치 정보를 확인하여 기지국 위치 정보와 상기 음성 압축 수단의 압축된 신호를 고속 무선호출 방식의 프로토콜로 부호화하는 부호화 수단;
    상기 부호화 수단의 부호화된 신호에서 기지국 위치 정보를 확인한 후에 해당되는 송신단(RF)으로 신호를 전송하는 스위칭 수단; 및
    가입자의 수신 확인 메시지를 받지 못하였을 때나 가입자의 재전송 요구가 있을 때 저장된 음성 신호를 전송하기 위하여 상기 음성 압축 수단에서 압축된 신호를 저장하는 저장 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 음성페이징서비스 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 단말기의 가입자 번호는,
    망식별번호와 가입자번호로 이루어진 무선호출번호와,
    서비스 식별번호와 가입자 번호로 이루어진 이동단말기 식별번호로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지탈 음성페이징서비스 시스템.
  5. 호출자로부터 통신망을 통하여 음성 정보를 입력받으면 무선호출망의 순방향 경로를 통하여 호출된 가입자가 속한 기지국 위치정보를 요구하여 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 기지국 위치정보를 수신하고, 음성을 디지탈로 변환/압축하여 상기 무선호출망의 순방향 경로를 통하여 전송하고, 상기 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 각종 데이타를 입력받아 처리하여 재전송 여부를 결정하는 양방향 음성페이징 터미널;
    자기 기지국 위치정보와 상기 무선호출망을 통하여 상기 양방향 음성페이징 터미널로부터 전송받은 음성 정보를 송출하는 무선호출 송신기;
    상기 무선호출 송신기로부터 전송되는 음성 정보를 수신하여 가입자에게 출력하며, 수신 확인 메시지, 응답 메시지, 및 메시지 시작 정보를 송출하고, 단말기 위치 확인 요구를 수신하면 상기 무선호출 송신기로부터 전송받은 기지국 위치정보를 송출하는 음성페이징 단말기;
    상기 음성페이징 단말기로부터 전송되는 메시지와 기지국 위치정보를 전송받아 상기 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 송출하는 이동통신망 수신기; 및
    상기 이동통신망에 연동하는 홈 위치 등록기로 동작하되, 상기 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 상기 이동통신망 수신기로부터 송출되는 메시지와 기지국 위치정보를 입력받아 데이타와 이동단말기 식별(MIN)번호를 추출하여 상기 양방향 음성페이징 터미널로 전송하는 역방향 제어기를 포함하여 이루어진 디지탈 음성페이징서비스 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이동통신망의 역방향 경로는,
    상기 이동통신망의 역방향 제어 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 음성페이징서비스 시스템.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 음성페이징 단말기는,
    상기 무선호출망 송신기로부터 고속페이징 신호를 수신하고, 상기 이동통신망 수신부로 이동통신 신호를 송출하는 정합 수단;
    상기 정합 수단을 통하여 압축된 음성 신호를 수신하는 수신 수단;
    상기 수신 수단에서 수신된 압축된 음성 신호를 복호화하는 복호화 수단;
    기지국 위치 식별을 위한 기지국 위치정보와 서비스 주파수와의 대조표를 갖고 있어서 상기 무선호출망 송신기의 가장 강한 신호에 상기 음성페이징 단말기가 동조하여 자기가 속한 기지국 위치 정보를 알 수 있도록 하고, 자신에 대한 호출이 왔을 때 자신이 속한 기지국 위치 정보와 자신의 식별번호(ID)를 출력하며, 상기 음성페이징 단말기의 전반적인 기능을 제어하는 제어 수단;
    상기 제어 수단으로부터 기지국 위치 정보와 음성페이징 단말기 식별번호를 입력받아 이동통신망(AMPS) 신호로 부호화하는 부호화 수단;
    상기 부호화 수단으로부터 부호화된 이동통신망 신호를 입력받아 상기 정합 수단으로 출력하는 발신 수단;
    키입력을 위하여 상기 제어 수단에 연결된 입력 수단;
    상기 제어 수단에 연결되어 수신된 메시지를 사용자가 볼 수 있도록 출력하는 제1 출력 수단;
    상기 제어 수단에 연결되어 복호화된 음성 정보를 반복하여 듣기 위하여 저장하는 저장 수단;
    상기 저장 수단에 저장된 음성 정보의 압축을 해제하는 압축 해제 수단; 및
    상기 압축 해제 수단의 출력을 음성 신호로 재생하여 출력하는 제2 출력 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 음성페이징서비스 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 단말기의 가입자 번호는,
    망식별번호와 가입자번호로 이루어진 무선호출번호와,
    서비스 식별번호와 가입자 번호로 이루어진 이동단말기 식별번호로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지탈 음성페이징서비스 시스템.
  9. 셀기반 양방향 무선호출망과 이동통신망을 이용한 디지탈 음성페이징서비스 시스템에 적용되는 디지탈 음성페이징서비스 방법에 있어서,
    무선호출 송신기가 주기적으로 기지국 위치 정보를 자신의 셀 권역내의 음성페이징 단말기로 송출하는 제 1 단계;
    이용자로부터 상기 음성페이징 단말기에 대한 음성 호출을 요구받으면 양방향 음성페이징 터미널이 호출된 음성페이징 단말기의 기지국 위치 확인을 위해 단말기 어드레스를 방송(Broadcasting)하고, 상기 호출된 음성페이징 단말기가 자신의 식별번호(ID)와 기지국 위치 정보를 이동통신망 수신기의 역방향 경로를 통하여 역방향 제어기로 전송하며, 상기 역방향 제어기가 음성페이징 단말기 식별번호(ID)와 음성페이징 단말기가 속한 기지국 위치 정보를 추출하여 상기 양방향 음성페이징 터미널로 전송하는 제 2 단계; 및
    상기 양방향 음성페이징 터미널이 상기 호출된 음성페이징 단말기가 속한 셀에만 호출 정보(음성 정보)를 상기 무선호출 송신기를 통하여 송신하고, 상기 음성페이징 단말기가 수신 확인 메시지를 상기 이동통신망 수신기와 역방향 제어기를 통하여 상기 양방향 음성페이징 터미널로 전송하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 디지탈 음성페이징서비스 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 음성페이징 단말기에서 상기 양방향 음성페이징 터미널로의 역방향 경로는,
    상기 음성페이징 단말기는 전송할 데이타가 생기면 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 상기 역방향 제어기로 이동단말기 식별번호(MIN)와 데이타가 실린 일련 번호(ESN)를 포함하는 등록 인식 메시지를 전송하는 단계;
    상기 역방향 제어기는 수신한 등록 인식 메시지에서 이동단말기 식별번호(MIN)를 추출하고 일련 번호(ESN)에서 데이타를 추출한 후에 등록 인식 결과 메시지를 상기 음성페이징 단말기로 전송하는 단계;
    상기 음성페이징 단말기는 전송할 추가 데이타가 있으면 원격 특성 제어 메시지에 필요한 데이타를 추가하여 상기 역방향 제어기로 전송하고, 상기 역방향 제어기는 데이타를 모두 수신한 후에 원격 특성 제어 결과 메시지를 상기 음성페이징 단말기로 전송하는 단계; 및
    상기 역방향 제어기는 이동단말기 식별번호(MIN)와 추출한 데이타를 상기 양방향 음성페이징 터미널로 전송하고, 상기 양방향 음성페이징 터미널은 재전송 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 음성페이징서비스 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 음성페이징 단말기로부터 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 상기 역방향 제어기로 데이타를 전송하는 과정은,
    상기 음성페이징 단말기는 역방향 경로로 상기 이동통신망의 역방향 제어 채널을 이용하며, 역방향 제어 채널의 데이타 트래픽(traffic)양을 측정하여 소정의 값보다 작은 경우에만 데이타를 상기 역방향 제어기로 전송하는 것을 특징으로 하는 디지탈 음성페이징서비스 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 역방향 제어기의 처리 과정은,
    상기 역방향 제어기는 초기화를 수행한 후에 메시지 대기 상태에서 상기 음성페이징 단말기로부터 등록 인식 메시지를 수신하면 이동단말기 식별번호(MIN)를 이용하여 등록된 가입자인지를 확인하여 유효한 가입자가 아니면 상기 메시지 대기 상태로 천이하고, 유효한 가입자이면 일련 번호(ESN)의 데이타를 추출한 다음에 데이타를 모두 수신하였는지를 판단하는 단계;
    상기 단계의 판단 결과, 데이타를 모두 수신한 경우에는 무효 등록 인식 결과 메시지를 상기 음성페이징 단말기로 전송하고 상기 양방향 음성페이징 터미널로 데이타를 전송하는 단계; 및
    상기 단계의 판단 결과, 더 수신할 데이타가 있는 경우에는 유효 등록 인식 결과 메시지를 상기 음성페이징 단말기로 송신한 후에 상기 음성페이징 단말기로부터 원격 특성 제어 메시지를 수신하면 데이타를 추출하고 원격 특성 제어 결과 메시지를 상기 음성페이징 단말기로 전송한 다음에 수신한 데이타와 이동단말기 식별번호(MIN)를 상기 양방향 음성페이징 터미널로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 음성페이징서비스 방법.
  13. 셀기반 양방향 무선호출망과 이동통신망을 이용한 디지탈 음성페이징서비스 시스템에 적용되는 디지탈 음성페이징서비스 방법에 있어서,
    무선호출 송신기가 주기적으로 기지국 위치 정보를 자신의 셀 권역내의 음성페이징 단말기로 송출하는 제 1 단계;
    상기 음성페이징 단말기가 자신의 턴-온시 또는 기지국 정보변화시 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 자신의 기지국 위치정보를 양방향 음성페이징 터미널로 전송하고, 상기 양방향 음성페이징 터미널은 자신의 데이타베이스에 기지국 위치정보를 저장하는 제 2 단계;
    이용자로부터 상기 음성페이징 단말기에 대한 음성 호출이 요구받으면 상기 양방향 음성페이징 터미널은 자신의 데이타베이스에서 상기 음성페이징 단말기가 속한 기지국 위치 정보와 주파수 정보를 검색하여 호출된 음성페이징 단말기가 속한 셀을 확인하는 제 3 단계; 및
    상기 양방향 음성페이징 터미널이 상기 호출된 음성페이징 단말기가 속한 셀에만 호출 정보(음성 정보)를 상기 무선호출 송신기를 통하여 송신하고, 상기 음성페이징 단말기가 수신 확인 메시지를 상기 이동통신망 수신기와 역방향 제어기를 통하여 상기 양방향 음성페이징 터미널로 전송하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 디지탈 음성페이징서비스 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 음성페이징 단말기에서 상기 양방향 음성페이징 터미널로의 역방향 경로는,
    상기 음성페이징 단말기는 전송할 데이타가 생기면 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 상기 역방향 제어기로 이동단말기 식별번호(MIN)와 데이타가 실린 일련 번호(ESN)를 포함하는 등록 인식 메시지를 전송하는 단계;
    상기 역방향 제어기는 수신한 등록 인식 메시지에서 이동단말기 식별번호(MIN)를 추출하고 일련 번호(ESN)에서 데이타를 추출한 후에 등록 인식 결과 메시지를 상기 음성페이징 단말기로 전송하는 단계;
    상기 음성페이징 단말기는 전송할 추가 데이타가 있으면 원격 특성 제어 메시지에 필요한 데이타를 추가하여 상기 역방향 제어기로 전송하고, 상기 역방향 제어기는 데이타를 모두 수신한 후에 원격 특성 제어 결과 메시지를 상기 음성페이징 단말기로 전송하는 단계; 및
    상기 역방향 제어기는 이동단말기 식별번호(MIN)와 추출한 데이타를 상기 양방향 음성페이징 터미널로 전송하고, 상기 양방향 음성페이징 터미널은 재전송 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 음성페이징서비스 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 음성페이징 단말기로부터 이동통신망의 역방향 경로를 통하여 상기 역방향 제어기로 데이타를 전송하는 과정은,
    상기 음성페이징 단말기는 역방향 경로로 상기 이동통신망의 역방향 제어 채널을 이용하며, 역방향 제어 채널의 데이타 트래픽(traffic)양을 측정하여 소정의 값보다 작은 경우에만 데이타를 상기 역방향 제어기로 전송하는 것을 특징으로 하는 디지탈 음성페이징서비스 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 역방향 제어기의 처리 과정은,
    상기 역방향 제어기는 초기화를 수행한 후에 메시지 대기 상태에서 상기 음성페이징 단말기로부터 등록 인식 메시지를 수신하면 이동단말기 식별번호(MIN)를 이용하여 등록된 가입자인지를 확인하여 유효한 가입자가 아니면 상기 메시지 대기 상태로 천이하고, 유효한 가입자이면 일련 번호(ESN)의 데이타를 추출한 다음에 데이타를 모두 수신하였는지를 판단하는 단계;
    상기 단계의 판단 결과, 데이타를 모두 수신한 경우에는 무효 등록 인식 결과 메시지를 상기 음성페이징 단말기로 전송하고 상기 양방향 음성페이징 터미널로 데이타를 전송하는 단계; 및
    상기 단계의 판단 결과, 더 수신할 데이타가 있는 경우에는 유효 등록 인식 결과 메시지를 상기 음성페이징 단말기로 송신한 후에 상기 음성페이징 단말기로부터 원격 특성 제어 메시지를 수신하면 데이타를 추출하고 원격 특성 제어 결과 메시지를 상기 음성페이징 단말기로 전송한 다음에 수신한 데이타와 이동단말기 식별번호(MIN)를 상기 양방향 음성페이징 터미널로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 음성페이징서비스 방법.
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