KR100257884B1 - 디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간트렁크 전송 효율향상 방법 - Google Patents

디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간트렁크 전송 효율향상 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 데이터 전송 비율에 따라 프레임의 길이를 가변시켜 전송함으로써 제어국과 기지국간 트렁크의 전송 효율을 향상시키는 디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간 트렁크 전송 효율 향상 방법에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 음성 또는 데이터 패킷이 수신되면 그 패킷이 어떤 전송 비율로 전송되는 패킷인지를 검사하고, 검사된 정보 전송 비율에 따라 음성 또는 데이터를 실어 전송시킬 프레임의 음성/데이터 필드의 길이를 가변시켜 생성한다. 이에 따라 프레임의 전체 길이도 가변되어 생성됨으로써, 정보 전송 비율에 따라 효율적인 대역폭으로 가변길이의 프레임이 제어국과 기지국간에 전송되어, 제어국과 기지국간 트렁크의 전송 효율이 향상되는 것이다.

Description

디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간 트렁크 전송 효율 향상 방법
본 발명은 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access ; CDMA) 방식의 디지털 셀룰라 시스템(Digital Cellular System ; DCS)과 개인 휴대 통신 시스템(Personal Communication System ; PCS) 및 디지털 주파수 공용 통신 시스템(Digital Trunked Radio System ; DTRS) 등 디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간의 트렁크의 전송 효율 향상 방법에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 이동통신 시스템은 사람, 자동차, 선박, 열차, 항공기 등 이동체를 대상으로 하는 통신 시스템이다.
도1은 이러한 일반적인 디지털 이동통신 시스템의 블록 구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 이동하거나 특정되어 있지 않은 지점에 정지하는 중에 운용되는 단말기(MS; Mobile Station)(10)와; 상기 단말기(10)의 호처리 요구를 수신하고, 제어국(30)의 호전송 요구를 상기 단말기(10)에 전송하는 기지국(BTS; Base Transceiver Station)(20)과; 상기 기지국(20)과 교환국(40) 간의 신호처리를 수행하기 위하여 상기 기지국(20)을 제어하는 제어국(BSC, Base Station Controller)(30)과; 상기 제어국(30)과 연결되어 상기 단말기(10)의 호처리 요구를 공중망 또는 전용망을 통해 공중전화교환망(PSTN; Public Switching Telephone Network)이나 AMPS(Advanced Mobile Phone Service)와 다른 통신망에 전송하여 이동통신 서비스가 이루어질 수 있도록 하는 교환국(MSC; Mobile Switching Center)(40)으로 구성된다.
이와 같이 구성된 일반적인 이동통신 시스템은, 가입자가 자신의 단말기(10)를 가지고 교환국(40)의 서비스 반경 이내에 있으면서 이동통신 서비스를 사용하고자 하면, 교환기(40)는 제어국(30)의 제어에 따라 단말기(10)의 위치를 파악하고, 단말기(10)의 요구에 따라 음성/팩스정보 서비스를 수행하거나 다른 통신망과 연결시켜 이동통신 서비스를 수행할 수 있도록 동작된다.
도 2는 상기 제어국(30)과 기지국(20)간의 데이터 전송을 위한 블록 구성도이다.
이에 도시된 바와 같이 제어국(30)은, 교환국(40)으로부터 수신된 실제적인 음성 또는 데이터를 압축하여 패킷을 생성하고, 기지국(20)으로부터 수신된 음성 또는 데이터를 교환국(40)으로 전송하는 보코더(vocoder)(31)와; 상기 보코더(31)로부터 음성 또는 데이터 패킷을 수신하여 프레임을 생성하고, 기지국(20)으로부터 수신된 프레임을 분석하는 선택부(32)와; GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 시간/주파수를 수신하여 디지털 이동통신 시스템의 동기를 위한 시간/주파수를 동기시켜 발생하는 GPS 수신부(33)와; 상기 선택부(32)에서 전송된 프레임을 상기 GPS 수신부(33)에서 발생되는 기준클럭에 따라 트렁크를 통해 기지국(20)으로 전송하고, 기지국(20)으로부터 프레임을 수신하는 E1/T1 접속부(34)를 포함하여 구성된다.
그리고 기지국(20)은, 단말기(10)와 제어국(30)간의 프레임 송수신을 제어하고, 단말기(10)로부터 전송된 음성 또는 데이터로 프레임을 생성하며, 상기 제어국(30)으로부터 전송된 프레임을 분석하는 기지국 공통 처리부(21)와; 상기 제어국(30)의 보코더(31)와 일대일로 대응되어, 상기 기지국 공통 처리부(21)의 제어에 따라, 상기 제어국(30)에서 E1/T1 트렁크를 통해 수신된 프레임을 변조(modulation)하고, 단말기(10)로부터 수신된 음성 또는 데이터를 복조(demodulation)하는 채널 카드 접속부(22)와; GPS 위성으로부터 시간/주파수를 수신하여 디지털 이동통신 시스템의 동기를 위한 시간/주파수를 동기시켜 발생하는 GPS 수신부(23)와; 상기 기지국 공통 처리부(21)에서 생성된 프레임을 상기 GPS 수신부(23)에서 발생되는 기준클럭에 따라 트렁크를 통해 제어국(30)으로 전송하고, 제어국(30)으로부터 E1/T1 트렁크를 통해 프레임을 수신하는 E1/T1 접속부(24)를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 제어국(30)과 기지국(20)에서 E1/T1 트렁크를 통해 HDLC 프레임(frame)을 송수신하는 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어국(30)에서 기지국(20)으로 프레임을 송신하는 경우를 설명하면, 교환국(40)으로부터 실제적인 음성 또는 데이터가 전송되면, 제어국(30)의 보코더(31)는 이 음성 또는 데이터를 수신하여 전송 대역을 압축한 후 선택부(32)로 전송한다. 이때 보코더(31)는 교환국(40)으로부터 수신된 음성 또는 데이터의 양이 많으면, 최고의 전송 비율(full rate)로 음성 또는 데이터 패킷을 선택부(32)로 전송하고, 선택부(32)로 전송할 음성 또는 데이터의 양이 최고 전송 비율로 전송해야 할 때의 절반 정도라면 1/2 의 전송 비율(half rate)로 음성 또는 데이터 패킷을 선택부(32)로 전송하게 된다. 이렇게 교환국(40)으로부터 수신된 음성 또는 데이터를 보코더(31)를 통해 선택부(32)로 상황에 따라 최고 전송 비율, 1/2 전송 비율, 1/4 전송 비율, 1/8 전송 비율 등 각각 다른 전송 비율로 음성 또는 데이터를 전송하게 된다.
이렇게 각각 다른 전송 비율로 음성 또는 데이터 패킷이 보코더(31)로부터 전송되면 선택부(32)는, 이 음성 또는 데이터 패킷을 HDLC(High Level Data Link Control; 고수준 데이터 링크 제어) 프레임의 해당 필드에 기록하여 프레임을 생성한다. 이 때 선택부(32)는 최대 전송 비율로 음성 패킷 또는 데이터 패킷이 수신되거나, 1/2 전송 비율로 패킷이 수신되거나, 1/4 전송 비율, 1/8 전송 비율로 패킷이 수신되는 등 전송되는 비율에 상관없이 수신된 패킷을 20바이트의 고정된 길이를 가진 음성/데이터 필드에 기록하고, 프레임의 헤더(header)와 테일(tail) 필드를 기록하여 전송 비율에 상관없이 48바이트의 고정된 길이를 갖는 프레임을 생성한다. 그리고 고정된 길이로 생성된 프레임을 E1/T1 접속부(34)로 전송하고, E1/T1 접속부(34)는 GPS 수신부(33)에서 출력되는 기준클럭(reference clock)에 따라 프레임을 E1/T1 트렁크(trunk)를 통해 기지국(20)으로 전송한다. 그래서 보코더(31)로부터 1/8의 전송 비율과 같은 낮은 전송 비율로 수신되는 패킷을 기지국(20)으로 전송할 경우에도, 최대 전송 비율로 패킷을 전송할 경우와 동일한 대역폭으로 전송하게 되므로, 1/8 전송 비율과 같은 낮은 비율로 전송되는 경우에는 대역폭을 낭비하게 된다.
이렇게 제어국(30)과 기지국(20)간에 E1/T1 트렁크를 이용한 데이터 전송 방식은, 고정 전송 비율의 고수준 데이터 링크 제어(fixed rate non-channelized HDLC(high level data link control) ) 방식으로서, E1의 경우 2.048 Mbps 대역폭을, T1의 경우 1.544 Mbps 대역폭을 채널의 구분없이 48바이트의 고정비율 전송 프레임(frame) 형태에 맞추어 전송하는 방식이다.
여기서, E1 트렁크의 전송 능력을 설명하면, 20 msec마다 1개의 프레임이 전송되므로 48바이트의 고정 전송 비율 전송 방식으로는 1초에 2400 바이트(48 * 50)를 전송할 수 있다. 그래서 E1 트렁크를 통한 데이터 전송은 19.2 kbps (2400 * 8)의 대역폭을 갖게 되고, 이에 트렁크의 용량은 2048kbps/19.2kbps = 106 채널이 된다. 이러한 E1 트렁크의 전송 능력은 8kbps의 보코더를 적용했을 경우의 전송 능력이다.
제어국(30)으로부터 E1/T1 트렁크를 통해 고정된 길이의 프레임이 기지국(20)의 E1/T1 접속부(24)에 수신되면, 기지국 공통 처리부(21)는 수신된 고정 길이의 프레임을 분석한다. 그리고 채널 카드 접속부(22)는 분석된 데이터를 변조(modulation)한다.
다음으로, 단말기(10)로부터의 음성 또는 데이터를 고정된 길이의 48바이트 프레임으로 기지국(20)으로부터 제어국(30)에서 수신하는 경우, 48바이트 프레임을 기지국(20)의 기지국 공통 처리부(21)에서 생성하고, 제어국(30)의 선택부(32)에서 프레임을 수신하여 분석하며, 상기한 제어국(30)에서 기지국(20)으로 프레임을 송신하는 경우의 역과정의 경로로 전송된다.
상기와 같이 종래 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간의 E1/T1 트렁크를 이용한 프레임 전송 방법은, 최대 전송 비율로 음성 또는 데이터 패킷이 전송될 경우와 1/8 전송 비율과 같은 낮은 비율로 데이터가 전송될 경우에 동일한 길이의 프레임으로 데이터 전송이 이루어지므로, 대역폭이 낭비되는 문제점이 있었다.
또한 트렁크의 대역폭이 낭비되므로 전송 효율이 떨어지는 문제점도 있었다.
그리고 8kbps의 보코더에서 13kbps의 보코더를 적용시킬 경우, 전송되어야 할 실제적인 음성 또는 데이터 패킷이 증가되고, 증가된 만큼의 트렁크 용량 감소를 초래하게 되므로, 트렁크를 추가 설치해야 하는 문제가 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 데이터 전송 비율에 따라 프레임의 길이를 가변시켜 전송함으로써 제어국과 기지국간 트렁크의 전송 효율을 향상시키는 디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간 트렁크 전송 효율 향상 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간 트렁크 전송 효율 향상 방법은,
제어국에서 기지국으로 트렁크를 통해 정보를 전송하는 디지털 이동통신 시스템에 있어서,
상기 제어국의 보코더로부터 음성 또는 데이터 패킷이 수신되면, 패킷의 전송 비율을 검사하는 전송비율 검사단계와; 상기 검사된 패킷(packet)의 전송 비율에 따라 길이를 가변시켜 음성/데이터 필드를 생성하는 가변필드 생성 단계와; 각 필드를 기록하여 프레임을 생성하고 생성된 프레임을 상기 기지국의 채널카드 접속부로 송신하는 프레임 송신단계와; 상기 송신된 프레임에 대한 응답신호가 상기 기지국으로부터 수신되면, 상기 보코더로부터 수신할 음성/데이터 패킷이 있는지의 여부를 검사하여, 수신할 패킷이 있으면 리턴(return)하고, 수신할 패킷이 없으면 종료하는 다음동작 결정단계로 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 하고,
기지국에서 제어국으로 트렁크를 통해 정보를 전송하는 디지털 이동통신 시스템에 있어서,
상기 기지국의 채널 카드 접속부로부터 음성 또는 데이터 패킷이 수신되면, 패킷의 전송 비율을 검사하는 전송비율 검사단계와; 상기 검사된 패킷(packet)의 전송 비율에 따라 길이를 가변시켜 음성/데이터 필드를 생성하는 가변필드 생성 단계와; 각 필드를 기록하여 프레임을 생성하고 생성된 프레임을 상기 제어국의 선택부(selector)로 송신하는 프레임 송신단계와; 상기 송신된 프레임에 대한 응답신호가 상기 제어국으로부터 수신되면, 상기 채널카드 접속부로부터 수신할 음성/데이터 패킷이 있는지의 여부를 검사하여, 수신할 패킷이 있으면 리턴(return)하고, 수신할 패킷이 없으면 종료하는 다음동작 결정단계로 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 블록 구성도,
도 2는 본 발명이 적용되는 제어국과 기지국의 내부 블록 구성도,
도 3은 본 발명에 의한 디지털 이동통신 시스템의 제어국에서 기지국으로의 가변 프레임 전송 방법을 보인 흐름도,
도 4는 본 발명에 의한 디지털 이동통신 시스템의 기지국에서 제어국으로의 가변 프레임 전송 방법을 보인 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10:단말기 20:기지국
21:기지국 공통 처리부 22:채널카드 접속부
23:GPS 수신부 24:E1/T1 접속부
30:제어국 31:보코더
32:선택부 33:GPS 수신부
34:E1/T1 접속부 40:교환국
이하, 상기와 같은 본 발명 디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간 트렁크 전송 효율 향상 방법을 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 의한 디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간 E1/T1 트렁크를 통한 프레임 전송 방식은 fixed rate non-channelized 전송 방식(고정된 전송 비율로 하나의 회선을 여러개의 채널로 분할하지 않고 하나의 채널로 구성하여 전송하는 방식)이 아닌 variable rate non-channelized 전송 방식(가변 전송 비율로 하나의 회선을 하나의 채널로 구성하여 전송하는 방식)으로 이루어진다. 이 variable rate non-channelized 전송 방식은 프레임의 길이를 전송 비율에 따라 가변시켜 생성하여 전송하게 되는데, 이러한 가변 길이의 프레임을 설명하면 다음과 같다.
1 2 3 4 5 6
1: 프레임 제어 필드(frame control field)
2: 트래픽 채널 게인 필드(traffic channel gain field)
3: 파워 제어 서브 채널 게인 필드(power control sub channel gain field)
4: 예약 필드(reserved field)
5: 파워 제어 임계값 필드(power control threshold field)
6: 음성/데이터 필드(voice/data field)
상기 [표 1]의 프레임은 제어국(30)의 선택부(32)에서 기지국(20)의 채널 카드 접속부(22)로 송신되는 프레임으로서, 프레임 제어 필드(1)는 데이터 종류, 데이터 특성, 데이터 크기 등의 프레임에 대한 정보가 기록되는 필드이고, 트래픽 채널 게인 필드(2)는 기지국(20)의 채널카드에서 공중으로 데이터 신호를 전송할 때의 파워의 세기에 대한 정보가 기록되는 필드이다.
그리고 파워 제어 서브 채널 게인 필드(3)는 서브 채널에 대한 파워를 제어하기 위한 파워 제어 비트 필드이고, 예약 필드는 추후에 필요한 정보 기록을 위한 예비 필드이며, 파워 제어 임계값 필드는 파워 제어시의 기준 파워 기록 필드이다.
또한 음성/데이터 필드(6)는 실제적으로 전송되어야 할 음성 또는 데이터가 기록된 필드로서, 정보 전송 비율에 따라 필드 길이를 달리하여 생성된다. 즉, 최대 전송 비율로 전송되는 음성 또는 데이터이면, 프레임의 음성/데이터 필드(6)를 20바이트로 생성하고, 1/2의 전송 비율로 전송되는 음성 또는 데이터이면 10바이트, 1/4의 전송 비율로 전송되는 음성 또는 데이터이면 5바이트, 1/8의 전송 비율로 전송되는 음성 또는 데이터이면 2바이트로 생성된다. 이에 따라 프레임의 최대 길이는 48바이트이고, 프레임의 최소 길이는 30바이트이다.
하기한 [표 2]는 제어국(30)의 선택부(32)에서 기지국(20)의 채널 카드 접속부(22)로부터 수신한 프레임의 구조이다.
11 12 13 14 15
11: 프레임 제어 필드(frame control field)
12: 품질 매트릭스(Quality matrix)
13: 에너지(energy)
14: 파워 제어 패턴(power control pattern)
15: 음성/데이터 필드(voice/data field)
제어국(30)의 기지국(20)으로부터의 수신 프레임은, [표 2]에 도시된 바와 같이, 프레임 제어 필드(11), 품질 매트릭스(12), 에너지(13), 파워 제어 패턴(14), 음성/데이터 필드(15)로 구성되고, 각 필드의 역할을 설명하면, 프레임 제어 필드(11)는 데이터 종류, 데이터 특성, 데이터 크기 등의 프레임에 대한 정보가 기록되는 필드이다. 그리고, 품질 매트릭스(12)는 파워 제어의 기준 파워에 대한 정보가 기록된 필드이고, 에너지 필드(13)는 채널카드 접속부(22)로부터의 에너지 정보가 기록된 필드이며, 파워 제어 패턴(14)은 파워 제어 비트의 패턴 정보가 기록된 필드이다.
또한 음성/데이터 필드(15)는 기지국(20)의 채널 카드 접속부(22)로부터 전송되는 실제적인 음성 또는 데이터가 기록된 필드로서, 상기한 송신 프레임의 음성/데이터 필드와 동일한 방법으로 정보 전송 비율에 따라 필드 길이를 달리하여 수신된다.
도3은 본 발명에 의한 디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간 트렁크의 전송 효율을 향상시키기 위해 제어국에서 기지국으로의 가변 프레임 전송 방법을 보인 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 제어국(30)의 보코더(31)로부터 음성 또는 데이터 패킷이 수신되면, 선택부(32)는 패킷의 전송 비율을 검사하는 전송비율 검사단계(ST11-ST13)와; 선택부(32)가 상기 검사된 패킷(packet)의 전송 비율에 따라 길이를 가변시켜 음성/데이터 필드를 생성하는 가변필드 생성 단계(ST14-ST17)와; 선택부(32)가 각 필드를 기록하여 프레임을 생성하고 생성된 프레임을 E1/T1 접속부(34)를 통해 기지국(20)의 채널카드 접속부(22)로 송신하는 프레임 송신단계(ST18-ST19)와; 상기 송신된 프레임에 대한 응답신호가 기지국(20)으로부터 수신되면, 선택부(32)는 보코더(31)로부터 수신할 음성/데이터 패킷이 있는지의 여부를 검사하여, 수신할 패킷이 있으면 리턴(return)하고, 수신할 패킷이 없으면 종료하는 다음동작 결정단계(ST20-ST22)로 구성된다.
상기 가변 필드 생성단계(ST14-ST17)는, 선택부(32)가 상기 전송 비율의 검사 결과, 제어국(30)에서 기지국(20)으로 최대 전송 비율(full rate)로 전송되는 패킷이면 음성/데이터 필드를 20바이트로 생성하는 단계(ST14)를 포함하여 이루어진다. 또한 선택부(32)에서 상기 전송 비율의 검사 결과, 상기 최대 전송 비율의 1/2의 전송 비율(half rate)로 전송되는 패킷이면 음성/데이터 필드를 10바이트로 생성하는 단계(ST15)를 포함한다. 그리고 상기 전송 비율 검사 결과, 상기 최대 전송 비율의 1/4의 전송 비율로 전송되는 패킷이면 음성/데이터 필드를 5바이트로 생성하는 단계(ST16)를 포함하며, 또한 선택부(32)에서 상기 전송 비율의 검사 결과 상기 최대 전송 비율의 1/8의 전송 비율로 전송되는 패킷이면 음성/데이터 필드를 2바이트로 생성하는 단계(ST17)를 포함한다.
이와 같은 전송 비율에 따라 프레임의 길이를 가변시켜 전송하여 디지털 이동통신 시스템의 기지국과 제어국간 트렁크의 전송 효율을 향상시키는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어국(30)의 선택부(32)는 보코더(31)로부터 음성 또는 데이터 패킷을 수신하기 위해 대기한다(ST11). 이후 제어국(30)의 보코더(31)가 음성 또는 데이터를 교환국(40)으로부터 수신하면 보코더(31)는 수신된 음성 또는 데이터를 선택부(32)로 전송한다. 선택부(32)는 이 음성 또는 데이터 패킷을 수신하면, 어떤 전송 비율로 전송되는 패킷인지를 검사한다(ST12-ST13).
이 검사 결과 보코더(31)에서 전송할 정보량이 많아 최대 전송 비율(full rate)로 전송되는 패킷이면, 선택부(32)는 [표 1] 프레임의 음성/데이터 필드(6)를 20바이트로 생성하여 수신된 음성 또는 데이터를 기록한다(ST14). 또한 최대 전송 비율의 1/2에 해당되는 1/2의 전송 비율(half rate)로 전송되는 패킷이면, 선택부(32)는 음성/데이터 필드(6)를 10바이트로 생성하여 수신된 음성 또는 데이터를 기록하며(ST15), 1/4의 전송 비율로 전송되는 패킷이면 음성/데이터 필드(6)를 5바이트로 생성하여 음성 또는 데이터를 기록한다(ST16). 그리고 보코더(31)로부터 수신되는 음성 또는 데이터 패킷이 최대 전송 비율의 1/8에 해당되는 1/8의 전송 비율로 전송되는 패킷이면, 선택부(32)는 프레임의 음성/데이터 필드(6)를 2바이트로 생성하여 수신된 음성 또는 데이터를 기록한다(ST17).
종래에는 최대 전송 비율로 음성 또는 데이터가 전송될 때, 프레임의 음성/데이터 필드를 20바이트로 생성하여 전송하고, 또한 1/8의 전송 비율과 같은 낮은 전송 비율로 음성 또는 데이터가 전송될 때, 프레임의 음성/데이터 필드를 20바이트로 생성하여 전송함으로써, 트렁크의 전송 대역폭을 낭비하였다. 그러나 본 발명에서는, 전송 비율에 따라 음성/데이터 필드를 가변시켜 생성함으로써, 1/8 전송 비율과 같은 낮은 전송 비율의 음성 또는 데이터가 적은 대역폭을 통해 전송되도록 하여, 제어국(30)과 기지국(20)간 E1/T1 트렁크의 전송 대역폭이 낭비되지 않도록 한다. 그래서 제어국(30)과 기지국(20)간 트렁크의 전송 효율을 향상시키게 된다.
이렇게 보코더(31)로부터 수신되는 패킷의 전송 비율에 따라 음성/데이터 필드가 가변되어 생성되면, 선택부(32)는 [표1]의 각 필드(1-5)를 기록하여 송신프레임을 생성한다(ST18). 이때 최대 전송 비율의 프레임의 전체 길이는 음성/데이터 필드(6)가 20 바이트로 생성되었으므로 48바이트가 되고, 1/2의 전송 비율의 프레임의 전체 길이는 38 바이트, 1/4의 전송 비율의 프레임의 전체 길이는 33바이트, 1/8의 전송 비율의 프레임의 전체 길이는 30 바이트가 된다(ST18).
이러한 전송비율에 따라 길이가 가변되어 생성된 프레임을 선택부(32)는, E1/T1 접속부(34)로 전송하여 E1/T1 트렁크를 통해 기지국(20)의 E1/T1 접속부(24)로 전송되도록 한다(ST19). E1/T1 트렁크를 통해 가변 프레임을 수신한 기지국(20)의 기지국 공통 처리부(21)는 가변 프레임을 분석하고 채널 카드 접속부(32)는 기저 대역 신호의 처리 및 복조를 수행한다. 그리고 기지국(20)의 기지국 공통 처리부(21)는 제어국(30)으로 송신된 프레임에 대한 응답신호를 송신하고, 이 응답신호를 수신한 제어국(30)의 선택부(32)는 보코더(31)로부터 수신할 음성 또는 데이터 패킷이 있는지의 여부를 검사하게 된다(ST20)(ST22).
한편 제어국(30)의 선택부(32)가 기지국(20)으로부터 송신 프레임에 대한 응답신호를 수신하지 못하면, 소정 시간의 경과 여부를 체크한다. 그래서 소정 시간이 경과되지 않았으면 생성된 가변 프레임을 기지국(20)으로 전송한다. 그러나 소정 시간이 경과되도록 기지국(20)으로 송신되었던 프레임에 대한 응답신호를 수신하지 못하면 제어국(30)의 선택부(32)는 보코더(31)로부터 수신할 음성 또는 데이터 패킷이 있는지의 여부를 검사하게 된다(ST22).
그래서 보코더(31)로부터 수신할 음성 또는 데이터 패킷이 있으면 수신 대기 상태로 천이하고, 수신할 음성 또는 데이터 패킷이 없으면 프레임 송신 동작을 종료하게 된다.
도4는 본 발명에 의한 디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간 트렁크의 전송 효율을 향상시키기 위해 기지국에서 제어국으로의 가변 프레임 전송 방법을 보인 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 기지국(20)의 채널 카드 접속부(22)로부터 음성 또는 데이터 패킷이 수신되면, 기지국 공통 처리부(21)가 패킷의 전송 비율을 검사하는 전송비율 검사단계(ST31-ST33)와; 상기 검사된 패킷(packet)의 전송 비율에 따라 기지국 공통 처리부(21)에서 길이를 가변시켜 음성/데이터 필드를 생성하는 가변필드 생성 단계(ST34-ST37)와; 기지국 공통 처리부(21)가 각 필드를 기록하여 프레임을 생성하고 생성된 프레임을 제어국(30)의 선택부(32)로 송신하는 프레임 송신단계(ST38-ST39)와; 상기 송신된 프레임에 대한 응답신호가 제어국(30)으로부터 수신되면, 기지국 공통 처리부(21)가 채널카드 접속부(22)로부터 수신할 음성/데이터 패킷이 있는지의 여부를 검사하여, 수신할 패킷이 있으면 리턴(return)하고, 수신할 패킷이 없으면 종료하는 다음동작 결정단계(ST40-ST42)로 구성된다.
상기 가변필드 생성단계(ST34-ST37)는, 기지국 공통 처리부(21)가 상기 전송 비율의 검사 결과, 기지국(20)에서 제어국(30)으로 최대 전송 비율(full rate)로 전송되는 패킷이면 음성/데이터 필드를 20바이트로 생성하는 단계(ST34)를 포함한다. 또한 상기 전송 비율의 검사 결과, 상기 최대 전송 비율의 1/2의 전송 비율(half rate)로 전송되는 패킷이면 기지국 공통 처리부(21)가 음성/데이터 필드를 10바이트로 생성하는 단계(ST35)를 포함한다. 그리고 상기 전송 비율 검사 결과, 상기 최대 전송 비율의 1/4의 전송 비율로 전송되는 패킷이면 기지국 공통 처리부(21)가 음성/데이터 필드를 5바이트로 생성하는 단계(ST36)를 포함한다. 상기 전송 비율의 검사 결과 상기 최대 전송 비율의 1/8의 전송 비율로 전송되는 패킷이면 기지국 공통 처리부(21)가 음성/데이터 필드를 2바이트로 생성하는 단계(ST37)를 포함한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 디지털 이동통신 시스템의 기지국에서 제어국으로의 트렁크 전송 효율 향상 방법의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기지국(20)의 기지국 공통 처리부(base station common processor ; BCP)(21)는 채널 카드 접속부(22)로부터 음성 또는 데이터 패킷을 수신하기 위해 대기한다(ST31). 이후 기지국(20)의 기지국 공통 처리부(21)가 채널카드 접속부(22)로부터 음성 또는 데이터(단말기(10)로부터 수신된 음성 또는 데이터)를 수신하면, 어떤 전송 비율로 전송되는 패킷인지를 검사한다(ST32).
그리고 상기한 제어국(30)에서 기지국(20)으로의 프레임 송신 방법과 동일한 방법으로, 기지국 공통 처리부(21)는 정보 전송 비율에 따라 [표2]의 프레임의 음성/데이터 필드(15)를 가변시켜 생성한다(ST34-ST37).
음성/데이터 필드(15)가 생성되면, 기지국(20)의 기지국 공통 처리부(21)는 [표2]의 각 필드(11-14)를 생성하여 가변 프레임을 생성한다(ST38). 그래서 기지국 공통 처리부(21)에서 생성된 가변 프레임의 길이는 최대 48 바이트에서 최소 30 바이트가 된다.
이렇게 기지국(20)에서 제어국(30)으로의 정보 전송 비율에 따라 가변시켜 프레임을 생성한 기지국 공통 처리부(21)는 그 가변 프레임을 E1/T1 트렁크를 통해 제어국(30)의 선택부(32)로 전송한다(ST39). 그래서 대역폭이 낭비되지 않으므로 E1/T1 트렁크의 전송 효율이 향상된다.
제어국(30)의 선택부(32)는 가변 프레임을 기지국(20)으로부터 수신하여 분석하게 되고, 수신된 가변 프레임에 대한 응답신호를 기지국(20)의 기지국 공통 처리부(21)로 전송한다. 가변 프레임을 송신한 후 소정 시간 내에 제어국(30)으로부터 응답신호를 수신하게 되면, 기지국(20)의 기지국 공통 처리부(21)는 채널 카드 접속부(22)로부터 수신할 음성 또는 데이터가 있는지의 여부를 검사하고, 더 이상 수신할 음성 또는 데이터가 없으면 제어국(30)으로의 프레임 송신 동작을 종료하게 된다(ST40-ST42).
이와 같이, 본 발명은 정보 전송 비율에 따라 음성/데이터 필드를 가변시켜 생성하여 프레임의 전체 길이를 가변시킴으로써, 낮은 전송 비율의 음성 또는 데이터를 전송할 경우 대역폭도 그 만큼 적게 사용하여 전송하므로 대역폭의 낭비를 방지한다.
종래 고정된 길이로 프레임을 생성하여 E1/T1 트렁크를 통해 전송하는 방법의 성능을 살펴보면, 통계적인 발생 비율을 최대 전송 비율에는 50%, 1/2의 전송 비율에는 25%, 1/8의 전송 비율에는 25%를 가정하여 적용하고, 음성/데이터 필드가 전송 비율에 상관없이 고정적으로 20바이트가 할당되므로,
50% * 1 + 25% *1 + 25% * 1 = 100%
로 전송 데이터량이 산출된다.
그러나 본 발명에 의한 정보 전송 비율에 따라 음성/데이터 필드 길이를 가변시켜 생성하여 프레임을 전송하는 방법의 성능을 살펴보면, 정보 전송 비율이 최대 전송 비율의 경우에는 20 바이트가 할당되므로 1, 1/2 전송 비율의 경우에는 10바이트가 할당되므로 1/2, 1/8의 전송 비율의 경우에는 2바이트가 할당되므로 1/8을 적용시킨다. 그리고 1/4의 전송 비율은 실제 시스템에서는 거의 발생되지 않으므로 계산과정에서 제외시킨다.
그래서 전송 데이터량을 산출해 보면,
50% * 1 + 25% * 1/2 + 25% * 1/8 = 66 %
가 된다. 이와 같이 본 발명에 의해 전송해야 할 데이터량이 37% 감소되므로, 전송 용량은 이에 비례하여 37% 증가됨을 알 수 있다. 그리고 트렁크 용량도 종래에는 2048kbps/19.2kbps = 106 채널이었으나, 본 발명은 2048kbps/(19.2kbps * 66/100 ) = 161 채널로 증가되었음을 알 수 있다. 따라서 본 발명은 제어국과 기지국간 트렁크의 전송 효율을 향상시키게 되는 것이다.
본 발명은 제어국의 선택부(selector)와 기지국의 기지국 공통 처리부(base station common processor ; BCP)에서 뿐만 아니라, 다양한 전송 비율로 음성 또는 데이터가 전송되는 시스템에 적용할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간 트렁크 전송 효율 향상 방법은, 데이터 전송 비율에 따라 프레임의 길이를 가변시켜 전송함으로써 제어국과 기지국간 트렁크의 전송 효율을 향상시키는 효과가 있다.
또한 제어국의 보코더의 수용 용량을 증가시킬 경우, 본 발명에 의해 트렁크의 전송 효율이 향상됨으로써 트렁크를 추가 설치할 필요가 없게 되어 시스템 설치 비용이 절감되는 효과도 있다.
그리고 제어국과 기지국간 트렁크의 전송 효율이 향상됨으로써 제어국과 기지국간 정보 전송 능력이 향상되는 효과도 있다.

Claims (4)

  1. 제어국에서 기지국으로 트렁크를 통해 정보를 전송하는 디지털 이동통신 시스템에 있어서,
    상기 제어국의 보코더로부터 음성또는 데이터 패킷이 수신되면, 패킷의 전송 비율을 검사하는 전송비율 검사단계와;
    상기 검사된 패킷(packet)의 전송 비율에 따라 길이를 가변시켜 음성/데이터 필드를 생성하는 가변필드 생성 단계와;
    각 필드를 기록하여 프레임을 생성하고 생성된 프레임을 상기 기지국의 채널카드 접속부로 송신하는 프레임 송신단계와;
    상기 송신된 프레임에 대한 응답신호가 상기 기지국으로부터 수신되면, 상기 보코더로부터 수신할 음성/데이터 패킷이 있는지의 여부를 검사하여, 수신할 패킷이 있으면 리턴(return)하고, 수신할 패킷이 없으면 종료하는 다음동작 결정단계로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간 트렁크 전송 효율 향상 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 가변 필드 생성단계는,
    상기 전송 비율의 검사 결과, 상기 제어국에서 상기 기지국으로 최대 전송 비율(full rate)로 전송되는 패킷이면 음성/데이터 필드를 소정 바이트 수로 생성하는 단계와; 상기 전송 비율의 검사 결과, 상기 최대 전송 비율의 1/2의 전송 비율(half rate)로 전송되는 패킷이면 음성/데이터 필드를, 상기 최대 전송 비율의 패킷일 경우 생성된 음성/데이터 필드 바이트수의 1/2에 해당되는 바이트 수로 생성하는 단계와; 상기 전송 비율 검사 결과, 상기 최대 전송 비율의 1/4의 전송 비율로 전송되는 패킷이면 음성/데이터 필드를, 상기 최대 전송 비율의 패킷일 경우 생성된 음성/데이터 필드 바이트수의 1/4에 해당되는 바이트 수로 생성하는 단계와; 상기 전송 비율의 검사 결과 상기 최대 전송 비율의 1/8의 전송 비율로 전송되는 패킷이면 음성/데이터 필드를, 상기 최대 전송 비율의 패킷일 경우 생성된 음성/데이터 필드 바이트수의 1/8에 해당되는 바이트 수로 생성하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간 트렁크 전송 효율 향상 방법.
  3. 기지국에서 제어국으로 트렁크를 통해 정보를 전송하는 디지털 이동통신 시스템에 있어서,
    상기 기지국의 채널 카드 접속부로부터 음성 또는 데이터 패킷이 수신되면, 패킷의 전송 비율을 검사하는 전송비율 검사단계와;
    상기 검사된 패킷(packet)의 전송 비율에 따라 길이를 가변시켜 음성/데이터 필드를 생성하는 가변필드 생성 단계와;
    각 필드를 기록하여 프레임을 생성하고 생성된 프레임을 상기 제어국의 선택부(selector)로 송신하는 프레임 송신단계와;
    상기 송신된 프레임에 대한 응답신호가 상기 제어국으로부터 수신되면, 상기 채널카드 접속부로부터 수신할 음성/데이터 패킷이 있는지의 여부를 검사하여, 수신할 패킷이 있으면 리턴(return)하고, 수신할 패킷이 없으면 종료하는 다음동작 결정단계로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간 트렁크 전송 효율 향상 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 가변필드 생성단계는,
    상기 전송 비율의 검사 결과, 상기 기지국에서 상기 제어국으로 최대 전송 비율(full rate)로 전송되는 패킷이면 음성/데이터 필드를 소정 바이트 수로 생성하는 단계와; 상기 전송 비율의 검사 결과, 상기 최대 전송 비율의 1/2의 전송 비율(half rate)로 전송되는 패킷이면 음성/데이터 필드를, 상기 최대 전송 비율의 경우 설정된 바이트수의 1/2에 해당되는 바이트 수로 생성하는 단계와; 상기 전송 비율 검사 결과, 상기 최대 전송 비율의 1/4의 전송 비율로 전송되는 패킷이면 음성/데이터 필드를, 상기 최대 전송 비율의 경우 설정된 바이트 수의 1/4에 해당되는 바이트 수로 생성하는 단계와; 상기 전송 비율의 검사 결과 상기 최대 전송 비율의 1/8의 전송 비율로 전송되는 패킷이면 음성/데이터 필드를, 상기 최대 전송 비율의 경우 설정된 바이트 수의 1/8에 해당되는 바이트 수로 생성하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 제어국과 기지국간 트렁크 전송 효율 향상 방법.
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