KR100241784B1 - 차세대 디지털 무선전화 망에서 무선 채널 사용 방법 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

차세대 디지털 무선전화(CT-2)망에서 무선 채널 사용 방법에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

차세대 디지털 무선전화(CT-2)망에서 특정 무선 채널을 전용 채널로 사용하는 방법을 제공함에 있다.

다. 발명의 해결방법의 요지

차세대 디지털 무선전화(CT-2)망에서 기지국과 이동국간의 무선 채널을 사용하는 방법에 있어서, 상기 이동국에서 가능한 채널의 링크 설정을 요구하는 신호를 상기 기지국으로 송출하는 제1과정과, 상기 제1과정을 수행한 후 상기 기지국에서 상기 이동국이 요구한 채널의 링크가 상기 기지국에 미리 할당된 채널의 링크인지를 판단하는 제2과정과, 상기 기지국에 할당된 채널의 링크로 상기 이동국과의 채널의 링크를 재설정하는 제3과정과, 상기 재설정된 채널의 링크를 통해 통화를 수행하는 제4과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도

차세대 디지털 무선전화(CT-2)망에서 기지국과 이동국간의 채널 설정에 이용.

Description

차세대 디지털 무선전화 망에서 무선 채널 사용 방법

본 발명은 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망에서 무선 채널 사용 방법에 관한 것으로, 특히, 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망에서 특정 무선 채널을 전용 채널로 사용하는 방법에 관한 것이다.

현재 이동통신기술의 발전으로 디지털 무선전화기가 등장하여 이용되고 있다. 차세대 디지털 무선전화기(CT-2)(Second Generation Cordless Telephone: 이하 ″CT-2″라 한다)는 텔레포인트(Telepoint)라 불리는 무선 공중전화망(Public Base Station)을 통하여 이러한 텔레포인트가 설치된 곳의 반경 200미터 내에서의 통화를 가능하게 한다. CT-2는 기존의 무선전화기(CT-0,CT-1)와 비교했을 때 핸드셋(Handset)과 개인기지국(Private Base Station)으로 구성된다는 측면에서는 동일하지만 셀(Cell)개념에 따른 텔레포인트라는 공중기지국(Public Base Station)에도 사용될 수 있기 때문에 기존의 무선전화기(CT0,CT1)에 비해 월등한 기능을 제공한다. 이러한 차세대 디지털 무선전화기(CT-2)의 서비스는 차세대 디지털 무선전화기(CT-2)망을 구성함으로서 가능하게 된다.

그리고 공지된 바와 같이 CT-2는 표준규격인 CAI(Commom Air Interface)프로토콜을 따르며, FDMA/TDD(Frequency Division Multiple Access/Time Division Duplex) 방식을 채택하고 있다.

한편, 상기 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망의 사양(SPEC)에서 권고하는 무선 채널 사용은, 각 기지국 영역별로 40개의 채널을 할당하여 사용하도록 되어 있다. 그러나, 위와같이 할당되어 사용되는 채널은 발신전용 시스템의 채널 사용에 있어서는 기지국과 이동국간의 호를 연결하는데 문제가 발생하지 않았다. 이는 발신전용 시스템에서는 각 기지국간의 영역이 중첩되어 있지 않기 때문에 가능한 것이 었다.

하지만, 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망에서 다양한 서비스를 구현하기 위해서는 각 기지국 영역(이를 셀 또는 존 이라 칭한다.)간의 중첩이 필요한데, 이러한 경우에는 각 기지국들의 인접 셀에서 동일한 채널로 이동국과 링크 설정을 하는 경우 연결된 호간의 혼선이 생기거나 채널 간섭에 의한 호 단절 현상 등이 생기게 된다. 이는, 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망이 주파수분할방식(FDMA)임으로 필히 생기는 문제이다. 앞서 설명한, 다양한 서비스 중에서 특히 핸드오프(Hand-Off)기능을 제공하게 되는 경우에는, 핸드오프되는 채널을 검색하여 핸드오프 가능 여부 및 이동될 예상 셀을 선정하게 되는데, 이때 인접 셀이 동일한 채널을 사용하는 경우, 상기 예상 셀 선정 동작이 제대로 수행되지 않거나 호가 연결되지 않는 문제가 생기게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 인접 셀을 가지는 차세대 디지털 무선전화기(CT-2)망에서 안정적인 호 연결 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은, 차세대 디지털 무선전화기(CT-2)망의 각 기지국의 인접 셀에는 동일 채널을 사용하지 않도록 하는 채널 할당 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은, 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망에서 특정 무선 채널을 전용 채널로 사용하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 실제 실시예에 의한 목적은, 인접 셀을 가지는 차세대 디지털 무선전화기(CT-2)망에서 발생 가능성이 높은 채널의 혼선 문제, 핸드오프 기능이 수행되지 않음에 대한 문제를 해결하고자 하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망에서 기지국과 이동국간의 무선 채널을 사용하는 방법에 있어서, 상기 이동국에서 가능한 채널의 링크 설정을 요구하는 신호를 상기 기지국으로 송출하는 제1과정과, 상기 제1과정을 수행한 후 상기 기지국에서 상기 이동국이 요구한 채널의 링크가 상기 기지국에 미리 할당된 채널의 링크인지를 판단하는 제2과정과, 상기 기지국에 할당된 채널의 링크로 상기 이동국과의 채널의 링크를 재설정하는 제3과정과, 상기 재설정된 채널의 링크를 통해 통화를 수행하는 제4과정으로 이루어지는 방법을 제안한다. .

또한, 차세대 디지털 무선전화기(CT-2)망에서 기지국과 이동국간의 채널 설정 후에 인접 셀 간의 채널 중복에 의해 발생하는 채널의 링크 재설정 동작에 있어, 상기 중복된 채널이 아니라 타채널로 채널의 링크 설정을 유도하는 방법을 제안하고자 한다.

또한, 차세대 디지털 무선전화기(CT-2)망의 기지국 초기화 과정에서 각 기지국들이 사용할 채널 번호를 지정해주는 채널 할당 방법을 제안하고자 한다.

도 1은 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망의 시스템 구성도.

도 2는 차세대 디지털 무선전화기(CT-2)의 호처리 절차를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명이 구현되는 차세대 디지털 무선전화기 이동국의 일실시예를 나타낸 블록 구성도.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망에서 특정 무선 채널을 전용으로 사용하는 과정을 나타낸 흐름도.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명이 적용되는 차세대 디지털 무선전화기(CT-2)망의 구성도와 상기 구성된 차세대 디지털 무선전화기망에서 기지국과 이동국간의 호 처리 절차를 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 간략히 설명하고자 한다.

또한, 본 발명을 실시함에 있어 우선적으로 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망의 기지국들의 셀 구성도가 작성되어야 한다. 즉, 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망의 구성에 있어 각 기지국들의 셀 영역이 정해져야 각 기지국들간의 인접 셀이 나타나고, 이에 따라 셀 영역들간의 인접 상태를 인지 가능하게 되는 것이다. 다음으로, 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망에서 사용가능한 40개 채널을 할당하는데 있어서는, 상기 나타난 기지국들 간의 인접 셀 구성을 참고로 하여 할당하며, 망 구성시 기지국간에 채널이 중복되지 않도록 상기 각 기지국 셀마다 각각 해당하는 전용 채널을 할당한다. 그리고, 기지국이 시스템 또는 차세대 지지털 무선전화망으로부터 기지국 초기화 과정에서 정보를 받은 사용 가능 채널을, 기지국과 채널 설정시 마다 비교하여 할당받은 채널로만 통신 할 수 있도록 한다.

먼저, 도 1은 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망의 시스템 구성도로서, 다수의 기지국과 상기 기지국의 셀, 그리고 각 기지국들간의 중첩셀의 형성 모습을 보여주고 있다.

상기 도 1을 참조하면, 참조번호 10은 차세대 디지털 무선전화시스템의 기지국를 나타낸 것이고, 20은 CT-2를 나타낸 것이다. 참조번호 40은 상기 기지국의 셀 영역을 나타내는 것이고, 참조번호 30은 상기 기지국이 다수개 구성될 시, 각 기지국마다 있는 셀 영역이 상호간에 중첩되는 중첩셀을 나타낸다. 즉, 기지국과 기지국 사이의 셀이 겹치는 영역이 된다.

도 2는 차세대 디지털 무선전화기(CT-2)에서 호 설정 과정을 나타낸 절차도이다.

상기 호 설정은 크게 링크 설정과 인증(authentication) 과정을 거쳐서 다이얼 톤이 발생하여 통화가 가능하며, 상기 호 설정은 CAI 프로토콜에 공지된 것이므로 간단히 설명한다.

CAI는 크게 무선 인터페이스부와 통신 시그널링(signalling) 프로토콜로 나누어진다. 여기서 무선 인터페이스부는 주파수와 채널, 송수신 방식/속도등에 관한 것이고, 시그널링 구조는 3개의 멜티플렉스(Multiplexes; 이하 ″MUX″라 한다)로 이루어진다. MUX3의 포맷은 는 신호채널과 동기 채널로 구성되고, CT-2에서 링크설정을 요구하는 데이터를 포함한다. 그리고 MUX2의 포맷은 신호채널과 동기 채널로 구성되고, 베이스에서 링크를 허가한다는 데이터를 포함한다. 그리고 MUX1은 보이스 채널과 신호채널로 구성된다. 도면을 참조하여 설명하면, 제1단계에서 CT-2에서 링크를 요구하기 위해 기지국으로 MUX3의 포맷으로 기지국으로 전송한다. 그러면 제2단계에서 기지국에서는 이를 받아 링크를 확인한 후 빈(idle) 링크가 있으면 링크를 승인하는 MUX2의 포맷을 CT-2로 전송한다. 그러면 CT-2에서는 상기 MUX2의 포맷을 받아 링크를 설정한 후 인증 과정으로 진행한다. 인증 과정은 먼저 제3단계에서 CT-2에서 기지국 접속선택과 CT-2의 상태를 나타내는 것 중에서 코덱형(codec type)과 메시지 패킷 크기(message packet size)의 관련 값을 기지국으로 전송한다. 그러면 제4단계에서 기지국에서는 이를 받고 자신의 정보, 즉 표시여부, 고속 시그널링(high speed signalling)을 할 것인지, 기지국 생산자번호, 기지국 형(type)을 전송한다. 그런 다음 제5단계에서 기지국에서는 인증에 대한 값을 전송한다. 특히 기지국에서는 랜덤(random)하게 생성한 값 RAND와 ZAP 설정값을 넘겨준다. 여기서 RAND는 호 인증과정에서 CT-2가 사용할 32 bit 랜덤값이다. 그러면 제6단계에서 CT-2에서는 RAND값과 KEY값으로 'F' 알고리즘을 써서 CKEY를 만들어내고 TRD(terminal registration data), ZAP(이이피롬에 저장됨)을 기지국으로 전송한다. 여기서 CKEY는 호 인증작업의 32bit 결과로서, CT-2에서 계산해서 체킹(checking)을 위해 기지국으로 전송한다. 그러면 제7단계에서 기지국에서 채널 제어정보로 B-channel 없이 MUX2의 포맷을 CT-2로 전송하며, 제8단계에서 CT-2에서는 이를 받아 응답신호를 보낸다. 제9단계에서 기지국은 B-channel을 포함한 Mux1 포맷을 전송하고, 제10단계에서 CT-2에서는 이를 받아 응답신호를 보낸다. 그러면 다이얼 톤이 발생하여 통화가 가능해진다.

본 발명에서는 MUX3을 통해 링크 요구시 기지국에 미리 할당된 전용 채널에 해당하는 특정 채널로 링크를 설정하게 된다.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 무선호출수신기가 구현된 CT-2의 구성도를 나타낸 것으로, 상기와 같이 무선호출수신기가 구현된 CT-2를 CT-2 플러스라 칭한다.

도면을 참조하면, 도면 참조번호 10은 제1제어부로서, CT-2 플러스의 동작을 전반적으로 제어한다. 특히 상기 제1제어부(10)는 도시되지 않았지만 중앙처리장치(central process unit: CPU)와, 본 발명에 따른 수행 프로그램을 저장하는 롬(ROM)과, 전기적으로 프로그래밍이 가능한 비활성메모리인 이이피롬(EEPROM)과, 임의 접근 램(RAM)으로 이루어진 제1메모리부(11)로 이루어진다.

12는 액정표시장치(LCD)와 같은 표시부로서, 상기 제1제어부(10)의 제어를 받아 CT-2 플러스의 상태를 나타내는 아이콘을 포함한 각종 표시데이터를 표시한다.

13은 키입력부로서, 다이얼링을 위한 숫자키들과 각종 기능을 수행하기 위한 기능키들로 이루어지며, 외부의 조작에 의해 제1제어부(10)로 키데이터를 출력한다. 여기서 키입력부(13)의 키들은 무선호출 기능과 CT-2의 기능을 수행하기 위하여 하나의 키가 설정하기에 따라 다양한 기능을 수행한다.

36은 CT-2의 안테나를 나타낸 것이고, 30은 무선주파수(radio frequency: 이하 ″RF″라 한다)부를 나타낸 것이다. 여기서 RF부(30)는 송수신분리부(31)와 제1수신부(35)와 송신부(32)와 주파수합성부(34)와 레귤레이터(regulator;33)로 이루어진다. 여기서 레귤레이터(33)는 전원부(19)에서 전원을 공급받아 RF부(30)에서 요구되는 전압으로 조정하여 RF부(30)로 출력한다. 주파수합성부(34)는 제1제어부(10)의 제어를 받아 상기 송신부(32) 및 제1수신부(35)의 송,수신 채널을 지정하기 위한 주파수를 발생한다. 송수신분리부(31)는 송신할 혹은 수신된 무선신호를 분리하여 안테나(36)와 제1수신부(35)로 전달하는 송,수신 분리 역할을 한다. 제1수신부(35)는 송수신분리부(31)에서 분리된 무선신호를 필터링과 저잡음 증폭하여 주파수 변환한 후 신호처리부(14)로 출력한다. 특히 수신부(35)는 윈도우(Window)를 통해 RSSI 레벨을 측정한다. 송신부(32)는 신호처리부(14)로부터 입력되는 신호를 주파수 변환하여 무선신호의 형태로 송수신분리부(31)로 출력한다. 그리고 신호처리부(14)는 제1제어부(10)의 제어에 의해 동작하며, 제1수신부(35)를 통해 입력된 디지털신호를 복조한 후 아날로그 음성신호로 변환하여 스피커(15)를 통해 송출한다. 또한 신호처리부(14)는 마이크(17)에 연결되어, 상기 마이크(17)에서 입력되는 아날로그 음성신호를 디지털 변환한 후 디지털신호로 변조하여 송신부(32)로 출력한다. 또한 신호처리부(14)는 톤발생기를 구비하며, 제1제어부(10)의 제어를 받아 부저(16)를 통해 톤을 발생시킨다.

26은 무선호출부의 안테나를 나타낸 것이며, 20은 무선호출부를 나타낸 것이다. 여기서 무선호출부(20)는 제2제어부(21)와 제2메모리부(22)와 디코더(23)와 제2수신부(24)와 레귤레이터(25)로 이루어진다. 제2제어부(21)는 무선호출부의 전반적인 동작을 제어한다. 또한 제2제어부(21)는 제1제어부(10)와 통신라인(RS-232C)으로 연결되어 상호 데이터를 송수신한다. 그리고 제2제어부(21)는 호출신호가 입력되면 전원스위치(18)를 온시킨다. 여기서 전원스위치(18)는 제1제어부(10)에 의해 제어를 받아 온/오프되어 RF부(30)에 전원을 공급하거나 차단한다. 제2메모리부(22)는 호출모드를 수행하는 프로그램을 저장하는 롬과, 상기 프로그램을 수행중에 발생하는 데이터들을 임시 저장하는 램과, 비활성메모리인 이이피롬(EEPROM)으로 이루어진다. 제2수신부(24)는 안테나(26)으로부터 수신되는 무선신호를 받아 필터링 및 증폭하여 디코더(23)로 출력한다. 디코더(23)는 제2수신부(24)에서 입력된 호출신호를 받아 디코딩하여 제2제어부(21)로 출력한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차세대 디지털 무선전화기(CT-2)에서 특정 무선 채널 전용 사용 과정을 나타낸 흐름도이다. 상기 도 4에서 설명되는 흐름 과정은 앞서 설명한 도 2의 호처리 절차에 따른다.

도 4를 참조하면, 210단계에서 상기 이동국은 기지국으로 채널 링크를 요구하는데, 이때 상기 기지국에 할당된 40채널중 무선 상태가 양호한 임의의 채널을 선택하여 링크 요구를 한다. 그러면, 기지국에서 해당 채널을 조사하여 상기 이동국의 링크 요구가 있는 것으로 판단되면, 링크 설정 응답을 보내게 된다. 즉, 212단계에서는 상기 지지국으로부터 링크 설정 응답이 있는지를 판단한다. 상기 212단계에서 기지국에서 링크 설정에 대응하는 응답이 있으면, 214단계에서는 상기 기지국에서 설정한 링크의 채널 번호가 기지국 초기화 과정에서 할당된 채널 번호중 하나인지를 판단한다. 만일, 상기 기지국에 초기화 과정서 할당받은 채널이 아닌 것으로 판단되면, 216단계에서 기지국에 초기화 과정서 할당받은 유휴 채널로 링크를 재설정한다. 즉, 상기 기지국에 할당된 특정 채널중 사용되지 않는 채널로 이동국과 링크를 설정하는 것이다. 그러면, 218단계에서 상기 이동국은 링크가 재설정 되었음에 응답을 하게 된다. 이는 앞서 도 2에서 설명한 MUX3를 통해 수행된다. 그리고 220단계에서 기지국과 이동국간의 호처리가 상기 도 2와 같은 과정을 통해 수행되고, 222단계에서 통화가 수행된다. 한편, 상기 214단계에서 설정된 링크가 상기 기지국에 미리 할당된 특정 채널 번호를 통해 설정된 것으로 판단되면, 상기 220단계를 곧바로 수행한다. 상기 222단계의 통화 수행중, 224단계에서 여러 가지의 상황에 따라, 통화가 제대로 수행되지 않는 경우 있는데, 이는 224단계에서 현 통화 채널로 통화가 수행되는지의 여부를 판단한다. 상기 224단계에서 현 채널로 통화가 수행되지 않는 경우는, 226단계에서 상기 기지국에 미리 할당된 다른 채널로 링크를 재설정하게 된다. 즉, 상기 216단계와 동일한 동작을 수행하게 된다. 그리고, 228단계에서 통화를 계속하여 수행하고, 본 발명에 따른 동작을 중지한다. 한편, 상기 224단계에서 현 통화 채널로 통화가 수행되면, 현 채널을 계속 유지하여 통화를 수행한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 기지국마다 상이한 특정 채널을 할당 하므로, 인접 기지국간의 중첩되는 셀에 의해 발생하는 채널의 혼선 문제, 핸드오프 기능이 수행되지 않음에 대한 문제를 해결한다.

Claims (3)

1. 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망에서 기지국과 이동국간의 무선 채널을 사용하는 방법에 있어서,

   상기 차세대 디지털 무선전화(CT-2)망 구성시, 각 기지국마다 인접 기지국과 다른 무선 채널을 전용 채널로 각각 할당 하여 인접 기지국간에 무선 채널이 중복되지 않도록 채널을 할당하는 제1과정과,

   상기 이동국에서 사용 가능한 채널로 링크 설정을 요구하는 신호를 해당 기지국으로 송출하는 제2과정과,

   상기 제2과정에 상기 신호를 수신받은, 기지국은 상기 이동국이 요구한 채널이 상기 제1과정에서 기지국에 미리 할당된 전용 채널인지를 판단하여, 상기 기지국에 할당된 전용 채널인 것으로 판단되면, 상기 전용 채널로 상기 이동국과 상기 기지국의 링크를 설정하는 제3과정과,

   상기 설정된 링크를 통해 통화를 수행하는 제4과정으로 이루어지는 특정 무선 채널을 전용 채널로 사용하는 무선 채널 사용 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제3과정에서,

   상기 기지국에 할당된 전용 채널로 링크가 설정되지 않은 것으로 판단되면, 상기 기지국에 미리 할당된 전용 채널중, 유휴 채널로 상기 이동국과 상기 기지국의 링크를 재설정하는 링크 재설정 과정을 더부가하여 이루어지는 특정 무선 채널을 전용 채널로 사용하는 무선 채널 사용 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제4과정 수행후, 설정된 채널의 링크로 통화가 수행되지 않는 경우가 발생하면, 상기 기지국에 미리 할당된 다른 특정 채널로 링크를 재설정 하여, 상기 재설정된 채널의 링크를 통해 통화 수행하는 과정을 더부가하여 이루어지는 특정 무선 채널을 전용 채널로 사용하는 무선 채널 사용 방법.

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