KR100219881B1 - 무선가입자망, 무선가입자망에서의 데이터 서비스 전용 가입자 서비스방법, 데이터 서비스 전용 가입자 접속장치 및 무선가입자망에서의 데이터 호처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선가입자망에서 효과적으로 데이터에 대한 서비스가 가능하게 하는 무선가입자망 시스템, 상기 시스템에서의 데이터 전용 서비스방법 및 호데이터 처리방법에 관한 것으로, 음성 가입자에 대한 서비스를 중심으로 개발된 무선가입자망에서 보다 효율적인 데이터 서비스를 하기 위하여 기존의 음성 전용 단말기 외에 데이터 전용의 단말 장치와 지역 교환기에 접속되는 망접속장치에서 데이터 전용서비스 단말 연결시 공중 데이터망과 연결되는 인터페이스를 가지는 장치를 사용하여 무선가입자망에서 값싸고 빠르며 쉬운 데이터 서비스를 제공함에 그 목적이 있다.

Description

무선가입자망, 무선가입자망에서의 데이터 서비스 전용 가입자 서비스방법, 데이터 서비스 전용 가입자 접속장치 및 무선가입자망에서의 데이터 호처리방법

본 발명은 광대역 데이터 서비스가 가능한 무선가입자망(Wireless Local Loop : WLL)에서 데이터 서비스를 효율적으로 하기 위한 데이터 전용 서비스장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선가입자망에서 데이터 서비스를 위하여 데이터 전용의 고정 단말기를 사용하여 모뎀을 사용하지 않고 데이터 서비스를 받을 수 있게 하며 망접속장치(RDU)에서 기존의 지역교환기(Local Exchange)로 연결하지 않고 고속의 데이터 인터페이스를 통하여 데이터망에 직접 연결하므로써 효율적인 서비스를 하는 무선가입자망에서의 데이터 전용 서비스 장치에 관한 것이다.

일반적으로 무선가입자망이란 기존의 유선가입자선로를 무선통신으로 대체하기 위해 개발된 것으로 특정지역에 대한 전화 서비스를 제공하는 엑세스노드(Acess Node)의 형태로 주로 활용되며 특히 가입자가 지역적으로 산재해 있거나 도시 중심지역과 같은 전화선 설비공사가 어려운 지역에 주로 많이 활용된다. 그러므로 주로 음성 가입자에 대한 서비스를 중심으로 개발되어, 데이터 서비스에 대한 대안이 없이 모뎀으로 서비스 하기는 하나 무선 인터페이스(Air Interface)의 특성으로 인한 모뎀 속도에 제약이 가해져 왔다.

도 1에서는 주로 음성가입자에 대한 서비스를 중심으로 개발된 종래의 무선가입자망인 ATT사의 에러루프(AirLoop) 시스템의 개략적인 구성도를 도시하고 있다.

종래의 무선가입자망에서의 음성 서비스를 위한 시스템은 도 1에서 보는 바와 같이 크게 두 부분으로 구성된다. 첫번째는 무선 트랜시버(Wireless Line Transceiver : WLT)(110)이며 WLT에서는 에어루프에서 지역교환기(Local Exchange) (100)와 연결하는 인터페이스를 제공하는 등 시스템의 주요 처리를 수행한다. 두번째는 NIU(Network Interface Unit)(130)로서 가입자 부분에 설치되고 가입자장치와의 인터페이스를 제공한다. 무선 인테페이스(DS-CDMA)는 WLT 와 NIU 사이에서 제공된다. 상기 WLT는 하위 장치를 가지고 있으며 각 하위 구성은 CATU(Central Acess and Transcoding Unit)(111)와 CTRU(Central Transceiver Unit)(112)로 구성되어 있다. 상기 CATU(111)의 기능은 지역교환기와 연결을 위한 16개의 E1을 제공하며 CTRU와 연결을 위한 2개의 E1, 유지보수를 위한 콘솔과의 연결 제공, 무선 인터페이스의 무선 자원 관리, 64k A-law 부호화, 음성 데이터를 32k ADPCM 또는 16K LD-CELP로 트랜스코딩하는 기능 등을 제공한다. 상기 CTRU(112)의 기능은 CTRU를 여러개 데이지 체인(daisy chain) 형태로 연결할 수 있게하는 CATU와 CTRU간의 인터페이스 기능등이 제공된다.

상기 NIU(130)도 2개의 하위 장치를 가지고 있으며 구성은 가입자 트랜시버 장치(Subscriber Transceiver Unit: STRU)(131)와 ITS(Intelligent Telephone Socket)(132)로 구성되어 있다. 상기 STRU(131)는 옥외에 위치하며 모뎀, 트랜시버, 안테나와 ITS와의 인터페이스를 제공하며 STRU는 무선 인터페이스와 ITS사이의 ISDN, Signalling, 데이타 등을 투명하게 처리한다. STRU는 ITS 의 알람(Alarm)도 처리한다. ITS는 옥내 형태의 가입자와 연결되는 인터페이스(전화기 인터페이스)를 제공하며 아날로그 전화기 및 ISDN 전화기 인터페이스를 제공한다. ITS는 2개의 아날로그선 또는 한 개의 ISDN 선을 제공할수 있고 자신 및 STRU에 대한 배터리 백업을 제공하며 상태지시기(Status Indicator) LED를 통하여 ITS의 동작상태를 확인할 수 있게 하는 기능을 제공한다.

각 구성사이의 인터페이스는 다음과 같다:

Local Exchange Interface : V5.1, CAS(Channel Associated Signalling), Q.931

CATU CTRU Interface : B Interface

Air Interface : Orthogonal CDMA, Modulation, Radio Subsystem Synchronization and Link Control Trnsmitter, Link Budget, COdec (16k, 32k, 64k)

STRU ITS : Pyysical, D Interface

ITS Telephone : E Interface

종래의 에어루프 시스템의 동작을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기와 같은 종래의 장치에서 데이터 서비스를 하는 경우는 일반 아날로그 가입자가 모뎀을 사용하여 데이터 망에 연결할 수 있으나, 무선 구간의 특징상 음성에 대하여는 부호화하여 전송하게 되는데 전송되는 내용이 음성이 아닌 경우에는 부호화 특성이 현저히 저하되어 9600 bps 이상의 서비스를 하는데는 상당한 문제점이 나타난다. 또한 기존의 PSTN망을 통하여 연결되므로 데이터가 여러번 부호화 되어야 하므로 신뢰성이 저하된다. 또한 데이터망과 아날로그 가입자와 연결되는 경우는 또 다른 모뎀이 있어서 망으로 전송되는 정보를 데이터로 변환하게 하는 모뎀이 필요하게 되어 현실적으로 서비스가 가능하지 못하게 된다.

이를 그림에서 보면 'A' 구간은 데이터 단말로부터 수신된 데이터가 연결된 모뎀에서 신호를 모듈레이션하여 'B'구간에서 아날로그정보로 변환되고 모뎀에서 출력된 신호는 E모뎀에서 광대역 코드분할(B-CDMA) 형태로 트랜스코딩(transcoding)되어 'C'구간을 통과한다. 'C'구간을 통과한 트랜스코딩 정보는 다시 WLT에 있는 E모뎀에 의하여 원래 모뎀에서 출력된 상태로 신호가 나타나며 이 신호는 다시 모뎀에서 원래 데이터 가입자가 전송한 데이터로 디모듈레이션되어 데이터망으로 전달되어진다('F'구간).

이러한 경우 개인이 추가적으로 모뎀을 구입해야 하고 데이터 서비스 노드에서도 모뎀 신호를 수신할 수 있는 수신 전용 모뎀을 설치해야만 한다. 또한 무선 구간에서도 모뎀에 의해 부호화된 신호를 디지탈로 다시 부호화 하게 되므로 실제 무선의 성능을 좌우하는 무음 검출이 되지 않는다. 그 이유는 모뎀에서 반송파신호가 계속 출력되어야 하기 때문이다. 그래서 무선의 효율을 저하시켜 무선가입자망이 전체적으로 성능저하를 가져오게 된다.

두 번째 방법으로는 ISDN용 가입자 정합장치를 활용하여 데이터 서비스를 받을 수 있다. 이는 ISDN용 가입자 정합장치에 ISDN기능이 되는 전화를 사용하여 연결하여 데이터 서비스를 받는 방법으로서 PSTN망의 ISDN 인터페이스를 통하여 서비스 된다. 그러나 이 방법에 있어서는 일단 ISDN용 전화가 고가이고 PSTN인터페이스를 ISDN으로 해야하므로 지역교환기에서 ISDN BRI 서비스를 해줄 수 있는 교환기이어야만 서비스가 가능하며 프로토콜이 교환기와 ISDN 전화간에 이루어 지기 때문에 무선가입자망의 유지 보수 측면에서 서비스하는 것이 제한적이 될 수 밖에 없다. 그리고 현실적으로 ISDN서비스는 아직 대중화 되지 않은 상태이므로 ISDN서비스를 통한 데이터 서비스는 가격적으로 고가 일 수 밖에 없다.

위의 두가지 경우에서 보았듯이 기존 일반 회선에서 모뎀을 사용하는 경우 무선가입자망을 위한 시스템 전체 성능저하 및 모뎀 구매를 해야 하므로 경제적인 측면에서 효율성이 떨어지고, ISDN 전화를 활용하는 경우엔 데이터 서비스에서는 문제 없으나 고가의 전화와 국가적인 인프라가 구축되지 않으면 서비스를 받을 수 없다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 종래에 비해 값이 싸고 처리속도가 빠르며 데이터의 취급이 용이한, 무선가입자망, 상기 무선가입자망에서의 데이터 서비스 전용 가입자 서비스방법, 데이터 서비스 전용 가입자 접속장치 및 데이터 호처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 종래의 에어루프 무선가입자망을 위한 시스템의 블록도,

도 2 는 종래의 음성전화 가입자 접속장치.

도 3 은 본 발명에 의한 데이터 전용 가입자 접속장치,

도 4 는 본 발명에 의한 WLL 시스템 구성도,

도 5 는 본 발명에 의한 트래픽 채널의 데이터 흐름도,

도 6 은 데이터의 호 처리 흐름도.

상기의 제 1 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명에 의한 무선가입자망은, 가입자 정합장치(RNT)와; 송수신 제어기, E모뎀, 제어부 및 SIO로 이루어지는 데이터 정합장치(DIU)와 기본 RDU로 이루어지는 망접속장치(RDU); 기지국(RCS) 및; 운영장치(COMC)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기의 제 2 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명에 의한 데이터 서비스 전용 가입자 서비스 방법은, 기존의 일반전화용 가입자 접속장치를 변형하여 음성서비스가 아닌 데이터 전용서비스를 할 수 있는 가입자 접속장치를 제공하는 단계(S1); 망접속장치에서 데이터전용망으로 연결하는 인터페이스를 제공하는 단계(S2)를 포함하여 이루어진다.

상기 제 3 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명에 의한 데이터 서비스 전용 가입자 접속장치는, 송수신 모듈; 상기 송수신 모듈로부터의 데이터를 변복조하는 E모뎀; 상기 E모뎀과 접속된 제어부 및; 상기 제어부 및 E모뎀과 병렬 접속되고 단말기와 직렬연결되어 단말기로부터 데이터를 송수신 할 수 있게하는 직렬입출력장치를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

상기 제 4 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명에 의한 데이터 호처리방법은, 수신된 호 데이터를 망접속장치에서 처리하는 단계; 상기 단계가 끝난 뒤 수신된 호데이터를 기지국에서 처리하는 단계 및; 상기 기지국에서 처리된 호데이터를 가입자정합장치에서 처리하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

상기 S1단계 가운데 가입자장치를 데이터전용 장치로 변경함에 있어서, 기존의 음성을 디지털/압축화하여 무선상으로 전송하게 된다. 이러한 부분은 디지탈 데이터가 직접 단말기로부터 수신되므로 필요없어지게 되고 기존의 전화기 인터페이스로 컴퓨터나 데이터 단말기로 데체되므로써 더 이상 필요하지 않으며 추가적으로 데이터 단말로부터의 데이터를 송수신 할 수 있게 하는 SIO(직렬 입출력 장치)를 설치하면 된다.

망 접속장치에서 전용망으로 연결하는 인터페이스는 호 처리시에 가입자 정보로부터 현재 가입자가 데이터 전용 가입자인지 음성 전용 가입자인지 구분하여 처리할 수 있게 하며, 데이터 전용인 경우는 PSTN망으로 연결되는 인터페이스로 가지않고 데이터 전용망으로 호가 연결될 수 있게 처리한다. 물론 이때도 가입자 접속장치와 마찬가지로 음성처리에서 수행하는 압축기능은 수행하지 않는다.

가입자 접속장치를 변경하고 망 접속 장치에서의 데이터전용 인터페이스를 추가하면 기존의 PSTN망을 통하지 않고 직접 데이터 전용망으로 연결될 수 있으므로 전송 품질이 우수할 뿐 아니라 고속의 데이터 서비스가 가능해진다. 왜냐하면 기존의 PSTN망를 통하게 되면 일반 모뎀에서 지원되는 속도이상은 서비스 할 수 없기 때문이다.

도 2는 음성전화 가입자 접속 장치를 데이터전용 가입자 접속장치로의 하드웨어 변경사항을 나타내는 도면이다. 도면에서 보듯이, 음성전화 가입자 접속 장치는 데이터 송수신 모듈, 상기 송수신되는 데이터가 변복조하는 E모뎀, 보코더, 제어부 및 SLIC로 이루어져 있다. 도 3 은 상기 음성전화 가입자 접속 장치 가운데 보코더와 SLIC 대신에 SIO를 추가하여 데이터전용 가입자 접속장치를 구성한 예를 보여준다.

도 4 는 본 발명에 의한 B-CDMA WLL 구성도를 나타낸다. B-CDMA WLL은 RDU, RCS, COMC RNT를 포함하여 이루어진다. 그리고 상기 RDU는 다시 DIU와 기본 RDU로 이루어진다. RDU는 STN과는 G.703, V5.2, V5.1, A/B를 통한 인터페이스를 수행하고, SDN과는 랜 또는 X.25 프로토콜을 통한 인터페이스를 수행한다. 그리고 COMC와는 랜상에서 TCPIP를 통해 인터페이스를 수행한다. 다른 RDU와도 역시 랜상에서 TCPIP를 통해 인터페이스를 수행한다. RCS와는 G.703을 통해 인터페이스를 수행한다. 그리고 RNT는 전화가입자정합장치인 RNT-A와 데이터정합장치인 RNT-B로 구별되고, 이들 RNT를 B-CDMA FDD라고 한다.

도 5 는 트래픽 채널의 데이터 흐름을 나타낸다. RDU는 RCS와 E1을 통해 인터페이스를 수행하고, RCS는 RNT로 무선을 통해 데이터를 전송하게 된다. 이때 RNT는 E모뎀과 SIO로 이루어지고, RCS는 프레이머(Framer)와 다수의 E모뎀으로 구성된다. 반면에 RDU는 EI와 SIO 및 프레이머로 이루어진다. RDU에서는 트래픽 채널 데이터가 외부에서 E1 또는 SIO를 거쳐 프레이머로 전송되고, 이 데이터는 다시 RCS의 프레이머를 통해 RCS내부의 스위치를 통하여 연결된 다수의 E모뎀으로 전송된다. 그리고 상기 E모뎀을 거친 데이터는 무선경로를 통해 RNT내부의 E모뎀을 거쳐 SIO로 전송되게 된다.

도 6 은 데이터 호처리 흐름도를 나타낸다. 데이터호는 RDU, RCS 및 RNT를 거치면서 처리되게 된다. 먼저 데이터 인터페이스부를 통해 입력된 데이터호는 호처리 제어부에서 제어를 한 다음, 링크 제어부로 보내지게 되고, 이 신호는 다시 RCS내의 링크 제어부를 거쳐 에어 인터페이스부로 보내지게 된다. 이곳을 거친 신호는 다시 RNT내부의 에어 인터페이스장치를 거쳐 호처리 제어부에서 호처리를 수행한 뒤 가입자 제어부로 전달되어 '호요구'에 대한 신호를 수신하게 되고, 가입자 제어부는 수신된 '호요구'가 처리될 수 있는 상태면, '호요구'된 메시지 전송의 역방향으로 '호요구 허용'에 대한 응답을 주어 트래픽 채널을 개설한다. RNT에서 호시도하는 경우에도 유사한 형태로 처리되어 호가 성립된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에서 제시된 무선가입자망과 상기 무선가입자망에서의 데이터 전용 서비스 장치를 이용하면, 무선가입자망에서 데이터 서비스를 위하여 데이터 전용의 고정단말기를 사용하여 모뎀을 사용하지 않고 데이터 서비스를 받을 수 있게되므로 망접속장치(RDU)에서 기존의 지역교환기(Local Exchange)로 연결하지 않고, 고속의 인터페이스를 통하여 데이터망에 직접 연결하게 되므로, 종래에 비해 효율적이고 경제적인 서비스가 가능해 진다.

Claims (17)

1. 가입자 정합장치(RNT)와;

   송수신 모듈, E모뎀, 제어부 및 SIO로 이루어지는 데이터 정합장치(DIU)와 기본 망접속장치(RDU)로 이루어지는 망접속장치;

   상기 망접속장치와 접속되어 통신을 행하는 기지국(RCS) 및;

   상기 망접속장치와 접속되어 통신을 행하는 운영장치(COMC)를 포함하여 이루어지는 것이 특징인, 무선 가입자망.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 망접속장치는 데이터 전용망과 인터페이스하는 것을 특징으로 하는, 무선 가입자망.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 가입자 정합장치는 ISDN 인터페이스 없이 데이터를 전용으로 처리하는 것이 특징인, 무선 가입자망.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 망접속장치는 기지국과의 통신을 위해서는 G.703 프로토콜을 사용하는 것이 특징인, 무선 가입자망.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 망접속장치는 운영장치와의 통신을 위해서는 LAN/X.25 프로토콜을 사용하는 것이 특징인, 무선 가입자망.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 망접속장치는 STN과의 통신을 위해서는 G.703, V5.2, V5.1, A/B를 프로토콜을 사용하는 것이 특징인, 무선 가입자망.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 망접속장치는 SDN과의 통신을 위해서는 LAN, X.25프로토콜을 사용하는 것을 특징으로 하는, 무선 가입자망.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 망접속장치는 다른 망접속장치와 운영장치와의 통신을 위해서는 LAN/TCPIP 프로토콜을 사용하는 것을 특징으로 하는, 무선 가입자망.
9. 기존의 일반전화용 가입자 접속장치를 변형하여 음성서비스가 아닌 데이터 전용서비스를 할 수 있는 가입자 접속장치와, 망접속장치에서 데이터 전용망으로 연결하는 인터페이스를 포함하여 이루어지는 무선가입자망에 있어서, 상기 인터페이스장치가 호처리시에 가입자 정보로부터 현재가입자가 데이터전용 가입자인지 음성전용 가입자인지 구분하는 제 1 과정;

   상기 제 1 과정의 결과 현재가입자가 데이터전용 가입자면 데이터전용망으로 호가 연결되도록 하는 제 2 과정 및;

   상기 제 1 과정의 결과 현재가입자가 음성전용 가입자면 호가 PSTN망으로 연결되도록 하는 제 3 과정을 포함하여 이루어지는 것이 특징인, 무선가입자망에서의 데이터 서비스 전용 가입자 서비스방법.
10. 제 9 항에 있어서, 데이터 정보를 무선구간에서 HDLC형태로 패킷화는 것이 특징인, 무선가입자망에서의 데이터 서비스 전용 가입자 서비스방법.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 데이터 전용망의 호 처리기능을 망 정합 장치 내부에서 처리하여 상기 무선 가입자 망으로 접속하는 것이 특징인, 무선가입자망에서의 데이터 서비스 전용 가입자 서비스방법.
12. 송수신 모듈;

    상기 송수신 모듈로부터의 데이터를 변복조하는 E모뎀;

    상기 E모뎀과 접속된 제어부 및;

    상기 제어부 및 E모뎀과 병렬 접속되고 단말기와 직렬연결되어 단말기로부터 데이터를 송수신 할 수 있게하는 직렬입출력장치를 포함하여 이루어지는 것이 특징인, 데이터 서비스 전용 가입자 접속장치.
13. 제 12 항에 있어서, 디지털 데이터가 단말기로부터 직접 수신되는 것이 특징인, 데이터 서비스 전용 가입자 접속장치.
14. 수신된 호 데이터를 망접속장치에서 처리하는 단계;

    상기 단계가 끝난 뒤 수신된 호데이터를 기지국에서 처리하는 단계 및;

    상기 기지국에서 처리된 호데이터를 가입자정합장치에서 처리하는 단계를 거쳐서 데이터의 호처리가 이루어지는 것이 특징인, 무선가입자망에서의 데이터 호처리방법.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 망접속장치에서의 처리 단계에서는 수신된 호 데이터가 데이터인터페이스르를 통해 입력되어 호처리제어부에서 처리된 뒤 링크제어부를 통해 기지국의 링크제어부로 전송되는 것이 특징인, 무선가입자망에서의 데이터 호처리방법.
16. 제 14 항에 있어서, 상기 기지국에서의 처리단계에서는 상기 망접속장치의 링크제어부를 통해 입력된 데이터를 에어인터페이스장치를 통해 가입자정합장치의 에어인터페이스장치로 전송하는 것이 특징인, 무선가입자망에서의 데이터 호처리방법.
17. 제 14 항에 있어서, 상기 가입자정합장치에서의 처리단계에서는 상기 기지국으로부터 전송받은 데이터를 호처리부에서 처리한 뒤 가입자제어장치를 통해 가입자에게 전송하는 것이 특징인, 무선가입자망에서의 데이터 호처리방법.

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