KR100215808B1 - Ct-2 기지국에서의 발/착신 서비스를 위한 다중 채널 검색 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CT-2 착신 시스템에 관한 것으로, 특히 파일럿 채널이 존재하지 않는 CT-2 시스템에서 추가로 서비스 되어야 할 착신호, 발신호, 위치등록 및 추적에 사용되어야 하는 채널이 줄어들 때 서비스의 연속성을 확보하기 위하여 우선 순위 제어 방법에 의한 서비스의 최적화 방법에 관한 것이다.

종래의 CT-2 시스템에서는 하나의 검색 채널만을 이용하거나, 별도의 무선 주파수대를 확보하여야 한다는 문제점이 있었고, 또한 착신, 위치 등록 및 위치 추적에대한 우선 순위 설정이 되어 있지 않았기 때문에 호에 대한 원할한 서비스가 어렵고, FDMA/TDD 방식에서는 공통선 신호 방식을 이용할 수 없기 때문에 사용 가능채널이 하나밖에 없을 경우 전체의 기능을 수행할 수 없다는 단점이 있었다. 또한 운용 방식에 있어서, 사용자에 대한 별도의 구성 정보를 데이터 베이스화 하여 다운로드 받지 않기 때문에 서비스의 변경이 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

본 발명은 제한된 자원을 가지고 있는 CT-2 시스템에서 일정 기준치 이하의 채널만이 유휴 채널이 남아있을 때에도 우선 순위를 적용하여 CT-2 시스템이 발신 전용이나, 착신 전용으로 사용되는 제한을 해결할 수 있는 다중 채널 검색방법을 제공한다.

Description

CT-2 기지국에서의 발/착신 서비스를 위한 다중 채널 검색 방법

본 발명은 CT-2 착신 시스템에 관한 것으로, 특히 파일럿 채널이 존재하지 않는 CT-2 시스템에서 추가로 서비스 되어야 할 착신호, 발신호, 위치등록 및 추적에 사용되어야 하는 채널이 줄어들 때 서비스의 연속성을 확보하기 위하여 우선 순위 제어 방법에 의한 서비스의 최적화 방법에 관한 것이다.

무선 개인통신은 종래의 유선 통신망과의 직접적인 연결에서 벗어나고자하는 욕구와 단말 또는 사용자에게 있어서 이동성(mobility)을 부여하고자 하는 욕구에 의해서 발전되었다고 할 수 있다. 이러한 무선 개인 통신 시스템은 사용자의 사용 환경과 서비스 영역에 따라서 여러 가지 방법들이 이용되고 있다.

일반적으로 코드리스 전화(cordless telephone:이하 CT라 칭한다.)는 저이동성(low mobility), 저전력 및 양방향 무 접속 음성 통신의 범주에 포함되는 휴대용 개인통신으로 가장 오래된 기술이다. CT는 1970년대 후반부터 아나로그 무선기술을 이용하여 선보이기 시작하였다. 그후에 디지털 무선 기술을 적용한 CT-2, DECT와 같은 발전된 2세대 CT 시스템이 개발되었다.

CT-0 시스템으로 불리우는 MPT 1322 CT 시스템은 채널수가 한정되어 있을 뿐만 아니라 블럭킹 확률(blocking probability)도 매우 높아서 이를 대체할 수 있는 새로운 CT 시스템에 대한 욕구가 대두되기 시작하였다. 이를 충족할 수 있는 디지털 전송 방식과 시간 분할 다중화 방식을 이용한 CT2 CAI(Common Air Interface)가 개발되었다. CT-2는 일차적으로 32 kbps의 적응 차분 펄스 부호 변조(Adaptive Differential Pulse Code Modulation:ADPCM)기로 음성을 디지털화 한 후에 제어 신호와 함께 가우시안 여과 주파수 편이 변조(Gaussian filtered Frequency Shift Keying:GFSK)를 이용하여 72 kbps의 속도로 반송파에 의해서 변조되어 2 ms의 프레임을 이용하여 전송한다.

각 프레임은 하나의 기지국대 단말(basestation-to-handset)과 하나의 단말대 기지국(handset-to-basestation)의 두개의 버스트로 구성되어 전송된다. 상기한 바와 같은 방법을 이중화(duplex)방법이라고 하고, 주파수 이중화에 필요한 고가의 이중 여파기(duplex filter)를 교환 소자로 대체, 송수신 안테나 다이버시티의 사용 그리고 임의의 주파수 대역의 할당이 가능하다는 장점이 있다.

CT-2의 스펙트럼 할당은 910 ~ 914 MHz 대역의 100 kHz의 40개 주파수 분할 다원 접속 (Frequency Division Multple Access:이하 FDMA라 칭한다.)채널로 구성된다. 상기한 100 kHz 대역은 CT1에 비해서 대역 효율의 감소를 가져오고, 최대 전송 전력은 10 mW이며, 두 단계의 전력 제어는 기지국 수신기의 민감성 제거(desensitization)를 감소시키고 더불어 주파수 재활용 특성을 개선할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

CT-2는 또한 음성 코덱을 이용하여 최대 2.4 kbps까지 데이터 전송을 지원할 수 있고, 32 kbps 베어러 체널을 직접적으로 접속함으로써 고속전송을 지원할 수 있게 된다. CT-2는 텔레 포인트망(telepoint)에 대한 표준으로 권장되었다. 텔레 포인트망에서 무선 페이폰 서비스는 코드리스 기지국을 통하여 제공된다. 착신호(incoming call)는 기본 서비스로 되지 않는다. 이는 수동 위치등록(location registration)과 페이징(paging)과 같은 추가적인 기능들을 요구한다.

CT-2 시스템에 대해서 살펴보면 일반 가정에서 사용중인 무선전화 CT-1이 발전된 디지틀 방식의 발신전용 휴대전화로서 전화기(단말기)를 가진 가입자가 도심, 도로 및 공공장소 등에 설치된 무선중계기를 이용하여 전화를 걸 수 있는 무선통신서비스이다.

CT-2 시스템은 하기와 같은 몇가지의 장점 때문에 현재 급속히 사용자가 늘어가는 추세이다.

하나는 사용이 편리하다는 점이다. 즉, 전화기가 소형, 경량으로 휴대사용이 간편하고 전원의 수명이 기존 셀룰러 전화보다 3배이상 오래가며 무선호출기와 함께 사용하면 착·발신의 효과가 있다. 또한 가정용 기지국을 설치하면 가정에서는 일반 무선전화기로 외출시에는 시티폰으로 사용할 수 있다.

두번째는 전화기 가격 및 이용요금이 저렴하다는 점이다. 기능이 단순하여 전화기 가격이 싸고 이용요금이 저렴하다.

세번째는 혼선없이 통화가 깨끗하다는 점이다. 디지틀 방식으로 통화품질이 우수하고 통신보안 측면에서도 매우 안전하다.

네번째로는 통화가능지역을 알고 사용하면 더욱 편리하다는 점이다. 기지국 안테나 반경 200M 정도 범위내에서 이동하면서 통화할 수 있으나, 기지국간에는 상호연동(HAND OVER)기능이 아직 없기 때문에 기지국을 벗어나면 통화가 중단된다. 또한 기지국 안테나가 간선도로 위주로 설치되어 있고, 전파출력이 약한 (10mW)관계로 골목길, 건물내 등에서는 통화가 안될 수도 있다.

도 1은 종래의 CT-2 착신 시스템의 구성도를 나타낸 것이다. CT-2 착신 시스템은 사용자의 데이터를 생성하고 무선 채널을 통하여 기지국으로 전송하는 가입자 단말장치(Hand-set)와 각 셀 영역의 무선 채널을 이용하여 가입자에게 채널을 할당하고, 할당된 채널을 통하여 가입자와 실제적으로 통신을 하는 기지국(Basestation:이하 BS라 칭한다.), 다수의 기지국을 제어하는 기지국 제어기(Basestation Controller:이하 BSC라 칭한다.) 및 상기 기지국의 유휴 채널 상태 정보를 관리하는 기능을 가지는 기지국 관리 장치(Basestation Management System:이하 BSMS라 칭한다.)로 구성된 계층 구조를 가진다.

그러나 현재 보급되어 사용중인 발신 전용의 CT-2 시스템에서는 새로운 호의 착신 또는 발신을 감지하기 위하여 하나의 채널을 검색용으로 사용하고 있다. 그리고, 캐나다 방법의 CT-2+ 시스템에서는 공통선 신호(Common Signalling Channel: CSC) 방법을 이용하여 위치 등록(location registration), 위치 추적(location tracking) 및 핸드 오버(handover) 기능를 위한 별도의 무선 주파수대를 확보하고 있다.

종래의 방법에서는 하나의 검색 채널을 이용하거나, 별도의 무선 주파수대를 확보하여야 한다는 문제점이 있고, 또한 착신, 위치 등록 및 위치 추적에 대한 우선 순위 설정이 되어 있지 않기 때문에 호에 대한 원할한 서비스가 어렵고, 별도의 주파수 할당없이는 공통선 신호 방법을 이용할 수 없기 때문에 사용 가능채널이 하나밖에 없을 경우 전체의 기능을 수행할 수 없다는 단점이 있다. 또한 운용 방법에 있어서, 사용자에 대한 별도의 구성 정보를 데이터 베이스화하여 다운로드 받지 않기 때문에 서비스의 변경이 용이하지 않다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 공통선 신호 방법을 이용하지 않는 FDMA/TDD 방법의 CT-2 시스템에서 기지국 장치에 대하여 다중 채널 검색 기능(milti-channel scanning)과 시분할 방법(time sharing)을 이용하여 착신 서비스, 발신 서비스, 위치 등록 및 위치 추적을 위하여 사용 가능 채널의 수가 감소되었을 경우, 서비스에 우선 순위를 할당함으로써 기지국의 통화 이용률을 최대로 힐 수 있는 다중 채널 검색 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 CT-2 착신 시스템 구성도

도 2는 4채널 기지국의 하드웨어 구성도

도 3는 본 발명에 의한 다중 검색 제어 방법을 나타내는 흐름도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 상세한 설명

101. 가입자 장치 102. 기지국 장치 103. 기지국 제어기

104. 기지국 관리 장치 201. 무선 채널 카드 202. 주 처리부

203. 유선 접속부

상기한 목적으로 달성하기 위한 본 발명은, 기지국의 운용 데이터 베이스의 전송 과정, 기지국의 다중 채널 검색을 위한 데이터 베이스의 전송 과정, 유휴 채널 우선 순위 정의 과정 및 채널 운용 과정으로 이루어진다.

기지국이 발신 전용일 때에는 단지 하나의 채널만을 통하여 발신 시도를 하는 단말기와 무선 접속을 위하여 사용하면 된다. 그러나 착신 서비스를 위하여 별도의 위치등록을 위한 CIS 메세지의 송출이나 위치 추적을 위한 폴링을 위하여 별도의 채널에서 메세지의 송출 또는 수신을 위하여 다중 채널 검색을 필요로 한다. 또한 인접 셀의 기지국에서 핸드오버의 상황이 발생하였을 경우 BSC로부터 핸드오버에 대한 채널 절체의 명령을 받게되면 별도의 채널을 검색으로 사용하여 단말기에서 재설정 주기동안에 다중 채널 검색을 통하여 무선 접속이 이루어지도록 하여야 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 도 2는 CT-2 착신 시스템의 기지국 장치 하드웨어의 구성도를 나타낸 것이다.

CT-2 착신 시스템은 BSMS라고하는 상위 장치에서 하부에 접속된 N개의 BSC에 현재 기지국에 어느 정도의 유휴 채널(idle channel)이 남아있는지에 대한 구성 정보를 전송하게 되고, BSC는 해당 기지국에 대하여 정보를 전송하게 된다. 도 2는 기지국의 하드웨어 구성도를 나타낸 것으로 CT-2 단말장치와 무선 인터페이스 CAI(Common Air Interface)를 접속하기 위한 무선 채널(Radio Frequency Channel :이하 RF 채널이라 칭한다.)카드와 상기한 RF 채널(201) 카드와 무선 인터페이스 CAI를 연계하여 관리하는 기능을 가지는 주처리부(202)로 구성된다. ISDN 가입자 또는 POTS 가입자와 통신을 위하여 유선 접속 처리부(203)를 통해서 사용자 정보를 전송하게 된다.

통상적으로 기지국의 RF 채널 카드는 통신 용량에 따라서 최대 8개 까지 채널을 수용할 수 있도록 구성하고 있으나, 주파수의 재사용 효율 또는 셀영역에서의 트래픽 밀도(traffic intensity)를 측정하는 단위인 얼랑(erlang)을 고려할 때 4개 ~ 6개의 채널 정도가 가장 널리 사용되고 있다.

각각의 RF 채널 카드는 CT-2 CAI 규격에 맞는 전용 처리기 또는 범용 처리기로 구성하여 디지털 전송에 적합한 무선 인터페이스를 구성한다. 각각의 RF 채널 카드는 기지국의 운용 데이터베이스를 참조하여 주처리기에서의 제어에 의하여 착신호를 위한 페이징(paging) 신호 메세지의 전송, 발신을 위한 유휴 채널의 검색, 위치 등록 및 위치 추적을 위한 CIS(CPP Information and Status Codeword) 신호를 전송하거나, 기지국에서 CIS에 의하여 등록된 개인 고유 번호(Personal Identification Code:이하 PID라 칭한다.)목록상의 단말기를 추적하기 위하여 폴링(polling)을 정해진 우선 순위에 따라서 일정 간격동안 서비스 하도록 구성한다. 하기 표 1에 기지국 에서 채널제어를 위한 데이터 베이스의 구성예를 나타내었다.

기지국에서 채널 제어를 위한 데이터 베이스의 구성

필드이름	필드 수	레코드 이름	번 호	용량	단위
잔여 채널수에 따른 운용 테이블	RF 채널 카드의 수 (통상적으로 8개)	서비스 우선 순위	핸드오버	1	바이트	10진
			발신 호	1	바이트	10진
			착신 호	1	바이트	10진
			CIS	1	바이트	10진
			폴링	1	바이트	10진
		반복 주기	핸드오버	1	워드	sec
			발신 호	1	워드	sec
			착신 호	1	워드	sec
			CIS	1	워드	sec
			폴링	1	워드	sec
사용상태 관리 테이블	RF 채널 카드의 수(통상적으로 8개)	사용 용도	1	바이트	ASCII

본 발명에 의한 CT-2 기지국에서의 발/착신 서비스를 위한 개선된 다중 검색 방법의 동작 과정에 대해 도 3을 참조하여 하기에 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 CT-2 기지국에서의 발/착신 서비스를 위한 개선된 다중 검색 방법의 동작 과정은 크게 데이터 베이스 생성과정, 기지국 운용 데이터 베이스의 전송과정, 기지국의 다중 검색을 위한 데이터 베이스의 운용과정, 유휴 채널 우선 순위 정의 과정 및 채널 운용 과정으로 이루어진다.

다중 검색 과정에서는 시스템이 초기화 되거나, BSMS에서 기지국의 다중 검색을 위하여 기지국이 사용하게될 채널을 지정하기 위하여 BSMS에서 BSC를 거쳐 BS측으로 운용에 필요한 여러 가지 운용 및 구성 데이터 베이스를 전송한다. 상기 과정후에 기지국에서 채널 제어를 위한 데이터 베이스 부분에서 기지국의 해당 하드웨어 인터페이스의 데이터 베이스를 다운 로드 받아서, 기지국이 호 처리 모드로 동작할 때 상기 다운로드 받은 데이터 베이스를 참조하여 서비스를 진행하고 그렇지 않은 경우 대기 상태로 들어 간다.

상기 과정에서 호 처리 모드로 동작하는 경우, 기지국은 현재 사용중인 채널을 제외하고 유휴 채널의 수가 몇개인가를 검색하고, 상기 정보를 이용하여 착신을 위한 검색 작업을 시작한다.

상기 과정에 의해서 검색된 유휴 채널의 수에 따라서 현재 가입자가 사용중인 채널을 제외하고 가 채널의 사용도를 상기 과정에서 다운로드 받은 데이터 베이스에서 찾게되고, 이 정보에 따라서 착신을 위한 검섹 과정을 거치게된다. 표2는 다중 검색에서 기능별 우선 순위 지정예를 나타낸 것이다.

다중 검색에서의 기능별 우선 순위 지정의 예

항 목방 식	연속성	잔여 채널 수에 따른 서비스 우선순위 지정
		잔여 채널 4	3	2	1
핸드오버	×	1	1	1	1
착신 호	○	2	2	2	2
발신 호	×	3	3	3	4*
CIS 폴링	×	4	4	4	3*

만약 CT-2 시스템이 착신 전용으로 사용되는 경우, 상기 데이터 베이스 테이블에서 착신 호 서비스에 대해서 높은 우선순위를 할당하고, 발신 전용으로 사용되는 경우, 발신 호 서비스에 대해서 높은 우선순위를 할당한다.

상기의 과정이 끝나면 가입자에 의한 채널 점유시마다 나머지 가용 채널에 대한 우선 순위 정보 데이터 베이스를 참조하여 해당하는 인터페이스에 대한 데이터 베이스를 선택하게 된다.

유휴 채널의 수가 4개 이상일 경우에는 데이터 베이스의 4 채널 테이블을 참조하여 세가지 군서비스를 동시에 지원할 수 있다.

유휴 채널의 수가 3개일 경우, CT-2 시스템에 대한 신규 서비스가 발신호 서비스이거나, 착신호 서비스일 경우 우선 순위에 의한 서비스를 하게 되고, 세가지 군의 동시 서비스 지원이 가능하다.

유휴 채널의 수가 2개 이하일 경우, 3가지 군의 서비스를 동시에 지원할 수 없으므로, 두개의 유휴 채널이 존재할 경우에는 두개의 채널에 대한 시분할 방법으로 서비스 테이블의 우선 순위 제어 및 시간 제어에 의한 분할 서비스를 지원할 수 있도록 한다.

그리고, 유휴 채널이 하나밖에 남지 않을 경우 3가지의 서비스가 동시제 지원될 수 없고, 서비스 테이블의 우선 순위 1 또는 2중에 지정된 서비스만을 시분할 방법에 의해서 지원하도록 한다. 이때의 서비스도 한개의 채널만을 가지고, 서비스를 지원하기 때문에 테이블에 정의된 시간 만큼의 분할에 의하여 서비스를 제공한다. 장착된 RF 채널 카드의 수량내에서 가입자가 통화를 종료하였을 때 유휴 채널에 대한 데이터 베이스의 참조를 하여 m개의 채널이 잔여할때의 운용데이터에 따른 동작을 하여야 한다.

상기한 구성에 의해서 본 발명은 제한된 자원을 가지고 있는 CT-2 시스템에서 유휴 채널이 일정 기준치 이하만 남아있을 때에도 발신 전용이나, 착신 전용으로만 사용되던 종래의 문제점을 해결할 수 있다.

Claims (6)

1. 사용자의 데이터를 생성하고, 상기 데이터를 무선 인터페이스 CAI를 통하여 기지국으로 전송하는 가입자 단말장치와,

   각 셀 영역의 무선 채널을 이용하여 가입자에게 채널을 할당하고, 할당된 채널을 통하여 가입자와 실제적으로 통신을 하는 BS와,

   다수의 기지국을 제어하는 BSC 및

   상기 기지국의 유휴 채널 상태 정보를 관리하는 기능을 가지는 BSMS로 구성된 CT-2착신 시스템에서,

   상기 BSMS에서 기지국의 다중 채널 검색을 위한 여러 가지 운용 데이터 및 구성 데이터 베이스 생성과정;

   상기 과정에서 생성된 기지국의 운용 데이터 베이스를 BSMS에서 BSC를 거쳐서 기지국으로 전송하는 과정;

   기지국에서는 상기 데이터 베이스에서 현재 가입자가 사용중인 채널을 제외하고, 유휴 채널이 몇 개인가를 검색하여 각 채널의 사용 용도를 정의하는 과정;

   상기의 유휴 채널의 정의 과정에 의한 결과를 이용하여 사용 용도에 따른 채널의 운용과정을;

   포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, CT-2 기지국에서의 발/착신 서비스를 위한 다중 채널 검색 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 기지국의 데이터 베이스 생성과정에서,

   시스템의 초기화시 또는 BSMS에서 기지국의 다중 채널 검색 과정을 위하여 착신, 위치 추적 및 위치 등록등의 호 서비스를 이용하여 우선 순위 데이터 베이스 테이블을 작성하는 것을 특징으로 하는, CT-2 기지국에서의 발/착신 서비스를 위한 다중 채널 검색 방법.
3. 청구항 2에 있어서,

   CT-2 시스템이 착신 전용으로 사용하는 경우, 착신 호 서비스에 대해서 고 우선순위를 할당하고,

   발신 전용으로 사용하는 경우, 발신 호 서비스에 대해서 고 우선순위를 할당하여 우선 순위 테이블을 작성하는 것을 특징으로 하는, CT-2 기지국에서의 발/착신 서비스를 위한 다중 채널 검색 방법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 유휴 채널의 우선 순위 정의 과정에서,

   유휴 채널의 수에 따라서 상기 BSMS로부터 다운로드 받은 우선 순위 데이터 베이스 테이블에서 해당 테이블을 선택하는 과정을 가지는 것을 특징으로 하는, CT-2 기지국에서의 발/착신 서비스를 위한 다중 채널 검색 방법.
5. 청구항 4에 있어서,

   유휴 채널의 수가 2개일 경우,

   두채널 서비스 데이터 베이스 테이블의 서비스를 우선 순위 및 시간 제어에 의한 분할 서비스를 지원하는 것을 특징으로 하는, CT-2 기지국에서의 발/착신 서비스를 위한 다중 채널 검색 방법.
6. 청구항 4에 있어서,

   유휴 채널의 수가 1일 경우,

   서비스 우선 순위 데이터 베이스 테이블의 우선 순위 1 과 우선 순위 2만을 시분할 방법에 의해서 지원하는 것을 특징으로 하는, CT-2 기지국에서의 발/착신 서비스를 위한 다중 채널 검색 방법.

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