KR100270473B1 - 더블유엘엘 시스템에서 모뎀 데이터호의 검출 및 라우팅 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반 전화, FAX, ISDN, PC통신, 비동기 데이타 등 다양한 서비스를 할 수 있는 WLL(Wireless Local Loop)시스템에서 PC통신서비스 및 FAX서비스를 가능하도록 WLL시스템의 처리절차 및 처리방식에 대한 것이다. WLL 시스템의 기지국제어장치 및 가입자단말장치(Radio Interface Unit)는 호설정, 해제과정에서 가입자가 원하는 호의 형태를 일반전화, ISDN, 비동기 데이타등으로 구분하여 설정하게 되어 있다. 그러나 PC통신 및 FAX서비스에서 사용되는 호는 음성대역데이타로서 일반전화를 위한 호와 구분이 없으며, WLL 시스템에서는 제한된 무선자원으로 가입자수를 늘리기 위한 방법으로 음성을 저속디지탈음성부호화기(8Kbps∼32Kbps)로 부호화하여 무선구간에 통신하게 되어 있다. 따라서 32Kbps 음성부호화기를 사용한다 하더라도 PC통신 가입자가 널리 사용하는 33.6Kbps 또는 56Kbps 모뎀을 사용하기는 가입자당 할당된 무선채널 대역폭이 적고 또한, 저속음성부호화기를 거치므로 서비스가 어렵게 된다. 본 발명이 제안하는 방식은 일반전화인 경우 저속부호화기를 그대로 사용하고, FAX나 PC통신을 사용하는 경우에만 톤(Tone)신호를 검출하여 이를 제안방식으로 처리하여 저속 음성부호화기를 거치지 않게하고, 무선채널구간도 신호채널로 자원변경을 하여 결국 모뎀이 갖는 전송속도를 그대로 사용할 수 있도록 하는 방식이다. 이는 가입자가 증가하고 있는 PC통신서비스를 위한 상용 모뎀을 지원하기 위해 본 발명장치에서 모뎀신호검출기가 존재하여 음성대역에서 PC통신을 위한 최대속도의 모뎀을 지원하도록 제어신호를 보내서 무선자원의 전송속도 변경과정과 음성부호화기를 변경 하도록 하여 기존의 모뎀가입자들도 별도의 장치없이 전화 플러그를 연결하여 그대로 사용토록 하였다. 이 방식으로는 기존의 사용하고 있는 1200 bps 등 저속모뎀에서부터 54 kbps의 고속모뎀까지 64 kbps PCM 구간에서 사용가능한 모뎀은 모두 가능하게 된다.

Description

WLL 시스템에서 모뎀 데이터호의 검출 및 라우팅 방법

본 발명은 기존 유선 전화 서비스와 동등한 서비스 품질과 서비스 형태를 갖는 무선가입자망(WLL)에서 FAX 및 PC통신 서비스가 가능토록 하는 처리절차 및 방식에 관한 것으로서, 특히 무선가입자 시스템에서 일반 전화를 사용하는 포트(Port)를 그대로 FAX, PC통신에 사용하기위해 음성신호가 아닌 FAX 신호와 모뎀 톤(Modem Tone)을 검출하여 이를 무선채널전송속도 변경절차에 따라 변경하고 저속음성부호화기에서 64Kbps PCM 음성부호화기로 변환(단말접속장치 및 기지국제어기의 각 부호화기)하여 기존 유선망에서 사용하는 음성대역데이터 서비스가 가능하게 하는 처리방식 및 구현에 관한 것이다.

기존의 이동통신을 이용한 데이타 서비스의 경우 모뎀을 통하지 않고는 데이터 서비스를 처리하기는 어려웠고, 모뎀 데이터 전송시, PC통신 및 FAX서비스에서 사용되는 호는 음성대역 데이타로서 일반전화 Port를 그대로 사용하므로 일반 PSTN 호와 음성대역 데이타호의 구분이 없다. 또한, 전송속도 또한 매우 낮아서(8 Kbps/13 Kbps) 현재 PC통신 사용자들이 주로 사용하는 33.6 Kbps나 56 Kbps는 지원이 불가능하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 따라서 본 발명은 가입자가 모뎀 또는 FAX를 사용시 그 톤신호를 검출하고, 무선구간을 통해 속도변경에 대한 제어 메세지를 송신하여 무선자원을 변경하도록 하고, 기존의 사용중이던 저속부호화기 대신 PCM 부호화를 사용하도록 라우팅을 변경하여 고속모뎀을 통한 데이터 전송이 가능하도록 한다.

제1도는 본 발명에 따른 모뎀 데이터호의 검출 및 라우팅 방법이 구현되는 WLL 시스템의 개략도.

제2도는 제1도의 기지국제어장치의 상세 블록도.

본 발명의 구성은 H/W 부분과 프로토콜에서 처리하는 2가지로 기능블럭으로 이루어 진다.

◆ 톤 검출(Tone Detection)

WLL 시스템에서 PC 통신을 하는 경우, 호설정후 가입자 데이타가 전송되기전 모뎀의 반송파(Carrier) 신호가 전송되어진다. 이 때 기지국제어기에서 설정된 호로부터 H/W로 제작된 톤 검출기(Tone Detector)로부터 모뎀 톤을 검출하도록 한다. 톤 검출(Tone Detection) 방법으로 주파수를 검출하는 H/W로서 검출하는 일반적인 방법이 될 수 있다. CNG 톤은 콜링 톤(Calling Tone)으로서 1100±38Hz 0.5초/3.0초 단속비를 갖는다. 이 신호는 자기 자신이 모뎀 단말신호라는 것을 알려주는 것으로 팩스, 모뎀 릴레이 구조에서 필요한 주파수가 된다. CED 톤은 2100±15Hz, 지속시간 2.6∼4.0초간 유지되는 톤으로 CNG 톤으로 발신측이 모뎀이라는 것을 알려줄 때, 대응되는 상대측이 모뎀 톤이면 자기 자신이 모뎀이라는 것을 알려주는 역할을 하는 것으로 발신측이 CED 톤을 받으면 모뎀 통신이 상호 이루어지므로 실제 CED 톤을 검출하도록 한다. CED 톤이 검출되면 인터럽트호출로 레지스터값의 변동에 의해 검출된 호에 대해서는 모뎀 호로 인식이 되면서 즉시 채널변환과정으로 이어진다.

◆ 프로토콜 처리

톤 신호가 검출되면 WLL 시스템 응용부로 알려주게 되고, WLL 무선 자원관리부(RM) 계층으로 제어 명령(Primitive)을 내린다. 이의 명령을 받은 RM 기능블럭은 광대역 코드분할다중접속(W-CDMA) 방식으로 베어러 채널 속도변경요청을 하게 된다(Modify Request). 이 속도 변경 메세지를 받은 후 단말측은 기지국에게 메세지(Modify Complete)를 송신한 후 단말의 저속부호화기 대신 64Kbps PCM 부호화기로 변경한다.

또한 사용중인 무선자원인 트래픽 채널을 동일한 64Kbps 전송속도로 변경하도록 물리계층의 활성화를 제어한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도1은 본 발명이 적용되는 시스템 구성도이며, 가입자 터미널인 PC(1)로부터 모뎀(2)을 거쳐 무선가입자단말접속장치(Radio Interface Unit:RIU)로 통신하게 되고 이 RIU(3)에서 RJ-11 Port를 통해 전송된 데이타는 WLL 무선 구간을 W-CDMA 방식으로 전송되어지고 전송된 데이타는 기지국(4)을 거쳐 기지국 제어기(5)로 전송되어 교환기(6)로 라우팅 된다.

모뎀은 전화선로를 이용하여 데이타 전송을 하기 위한 장비이고, 기존의 PC에 내장형 또는 외장형으로 제공된다. 음성대역 모뎀에 대한 시그널링(Signaling) 등에 대한 규격은 ITU-T의 V 시리즈의 내용을 참고하며, 상대쪽 모뎀은 기지국제어기로부터 페켓데이터 접속을 위한 장치(7)내의 모뎀 풀(Modem Pool)에서 가입자 모뎀에 맞추어 지고 페켓데이터 접속을 위한 호스트와 직접 연결이 된다. 교환회선모뎀을 이용한 데이타 송수신 과정에서 비동기 터미널인 PC(DTE)에서 접속하므로 내장된 모뎀이 에러정정기능 및 비동기/동기 변환과정을 수행한다.

도2는 도1의 기지국제어장치의 세부 블록도로서 주프로세서 및 호처리부(18), TRANSCODER부(19), 스위칭부(21), MUX/DEMUX 부(20), MODEM DETECTOR(25), 중계 및 정합장치인 LINE INTERFACE부(22,24,26)로 구성된다.

먼저, 주프로세서 및 호제어부(18)에서는 프로세서 및 메모리로 구성되며, 시스템의 전반적인 제어와 호처리를 목적으로 한다. 프로세서는 S/W 처리 및 다운로드, 시스템의 각종 장애와 내부 데이터 송수신, 기지국제어기내 트랜스코더(Transcoder) 상태와 WLL 교환기와 인터페이스인 트렁크 상태, 호 상태 등의 자원관리와 상태관리 기능외에 기지국운용장치와 정합, 단말과 교환기에서 오는 착발신 호에 대한 호설정/호해제시 관련 메시지의 전달등 호처리에 필요한 메시지 처리기능과 가입자 및 서비스 관련 정보를 처리한다. 또한 운용장치에 이를 보고하는 기능과 WLL의 호관련 메시지를 교환기 접속 프로토콜로 변환시키기 위한 변환과정도 제어한다.

트랜스코더부(19)에서는 기지국과 WLL 교환기간의 통신을 위하여 음성부호화된 신호를 64 Kbps PCM 음성신호방식으로 변환/역변환 하는 기능을 수행하고 W-CDMA 시스템인 WLL 시스템의 용량을 증가시키기 위한 순방향 및 역방향 채널에 대해 요구되는 서비스 품질을 만족하면서 최소한의 전력을 사용하기 위해 전력제어를 수행한다. 트랜스코더를 멀티플렉싱/디멀티플렉싱(Mux/Demux) 하는 모듈(20)이 존재하여 다른 전송속도의 트랜스코더를 Mux/Demux 하여 라인(Line) I/F로 전송하여 일정하게 E1 타임 슬롯(Time slot)으로 전송되게 한다.

타임 스위칭(TIME SWITCHING)부(21)에서는 기지국과 트래픽정보 및 제어정보를 교환하는 정합기능을 수행하고, 데이터 서비스를 위한 정보 및 제어정보를 라우팅하는 기능을 수행한다. 외부 인터페이스인 기지국 정합부(22)는 기지국제어장치와 기지국의 정합기능과 기지국과의 통신을 위한 디지틀 중계선 정합기능을 수행한다. 데이터통신을 위한 IWF 정합모듈(23)은 비동기데이타 전송을 위한 라우팅경로를 제공하는 모듈로서 가입자 데이터 포트로부터 144 Kbps까지의 고속 데이터를 RS232C 직렬데이타 전송을 거쳐 무선가입자단말장치에서 W-CDMA 무선전송방식으로 기지국으로 전송하게 되고, 이를 기지국제어장치에서 일반호와 분리하여 IWF로 전달하여 인터넷이나 기타 데이터 서비스가 가능하다.

즉, 비동기 단말(예 : 개인컴퓨터)을 가진 가입자가 모뎀등 별도의 추가장치 없이도 RS232C의 직렬전송회선을 이용하여 인터넷망/페켓망과 접속을 하는 경우 교환기를 거치지 않고 직접 기지국제어장치에서 IWF를 통해 접속하여 데이터 서비스를 받을 수 있다.

음성대역 데이터통신을 위한 모뎀 검출기(Modem Detector) 모듈(25)은 음성대역 데이타 전송을 위한 라우팅경로를 제공하는 모듈로서 PC 통신 가입자로 부터 일반전화포트로 모뎀 톤 신호가 무선가입자단말장치에서 W-CDMA 무선전송방식으로 기지국으로 전송하게 되고, 이를 기지국제어장치의 모뎀 검출기 모듈에서 이를 일반호와 분리하여 무선채널변경절차 및 설정 경로의 무선가입자 단말장치에서 64Kbps PCM 부호화 된 데이타를 기지국제어기에서 트랜스코딩과정을 통과하여 교환기로 전달하여 음성대역 데이터 서비스가 가능하다.

음성대역을 통한 데이터 서비스 과정은 가입자 터미널인 PC로부터 모뎀을 거쳐 무선가입자단말접속장치(Radio Interface Unit:RIU)로 통신하게 되고 이 RIU에서 RJ-11 포트를 통해 전송된 데이타는 WLL 무선 구간을 W-CDMA 방식으로 전송되어지고 전송된 데이타는 기지국을 거쳐 기지국제어기로 전송된다.

음성대역을 통한 데이터 서비스 과정에서 PC통신이 아닌 FAX서비스는 위의 PC대신 FAX가 되고 이는 마찬가지로 무선구간을 거쳐 기지국에서 기지국제어기로 전송되고, 교환망을 통해 상대측으로 직접전송된다.

기지국제어기에서는 모뎀 검출기가 존재하여 모뎀신호를 검출하여 모뎀속도를 맞추기 위해 32 Kbps 부호화기를 64 Kbps PCM 신호로 바꾸어 주어야 한다. 이는 음성대역 데이타 전송시(PC 통신) RJ-11에 접속되어 있는 모뎀을 전송속도 28.8 Kbps 또는 33.6 Kbps 또는 다른 전송속도 인지 무선망측에서 톤신호로서는 전혀 구분할 수 없으므로 국간에서 지원할 수 있는 최대속도 64 Kbps PCM 전송 속도로 변경하여 최대속도를 지원하도록 하는 데 있다.

따라서, 본 발명은 음성대역 데이터 통신인 경우에는 호 설정 단계에서 통화로 Path가 열리고 모뎀 톤신호가 생성되어 통화로로 일정한 주파수로 전송되어진다. 이 때 기지국을 거쳐 기지국제어기로 전송된 MODEM 톤 신호는 톤 신호검출기로 부터 검출이 되면 즉시, 가입자 단말장치로 무선구간으로 신호를 전달하여 가입자 단말장치의 음성부호화기의 부호화기속도를 64 Kbps PCM으로 속도 변경을 하도록 하고, 기지국 제어기 자신의 부호화/복호화기의 처리를 64 Kbps로 하기위하여 기존의 저속부호화기로 연결되어진 경로를 통과(Bypass) 하도록 한다.(따라서 본 WLL 시스템은 여러가지 저속 음성부호화기를 충분히 사용할 수 있고 그 종류에 무관하게 음성대역 데이터 통신시 즉시 64 Kbps로 변환됨) 단말측으로 무선구간을 통해 W-CDMA 채널을 통해 자원변경메세지가 가도록 한다. 이를 수신한 무선가입자단말장치는 저속부호화기에서 64Kbps PCM 부호화기로 변환을 하고 무선채널의 속성을 변경시킨다. 그리고 기지국제어기에서도 무선자원의 채널속성을 64Kbps로 전송속도변경을 한다. 그 과정을 그림으로 설명하면 아래와 같다.

이러한 과정을 거친후 모뎀을 통하여 송신된 사용자 데이타는 본 장치인 기지국제어기의 음성부호화기를 통과하여 64 Kbps PCM 신호가 그대로 교환기로 전송되어지며, 이러한 방식으로 FAX 데이타도 송수신이 가능하다.

본 발명에서의 시스템 구성방법을 이용하면 무선구간에서 광대역코드분할접속방식인 W-CDMA 방식을 이용하여 기존의 일반전화 서비스가 무선으로 가능하고 모뎀 검출기 모듈을 이용하여 여러가지 저속음성부호화기를 도입하여 음성에 이용할 수 있고, 데이타 서비스에서 교환망과 별도로 데이타망과 직접접속 라우팅함으로써 경제적인 트래픽 처리와 사용자에게 다양한 서비스로 저렴하게 제공할 수 있다. 상기와 같은 본 발명은 WLL 뿐 아니라 무선채널효율을 고려하는 모든 이동통신망에서 가입자당 대역폭과 관계없이 호설정시 이를 검출하여 자원변경을 함으로써 PC통신, FAX통신이 가능하므로 무선의 위치변경의 장점과 더불어 다양한 서비스를 수용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 수GHz에서 수십GHz대역의 전파를 무선단말장치와 코드 분할 다중방식(CDMA) 방식으로 무선접속할 수 있는 무선 기지국 및 기지국제어장치를 포함하는 무선망 시스템에서, 대상시스템에서 PC 통신 가입자가 현재 사용하는 모든 모뎀 속도를 지원하도록 상기 기지국제어장치 또는 상기 무선단말장치에서 모뎀 검출기(Modem Detector)를 이용하여 직접 모뎀신호를 검출하여 무선구간을 통한 단말장치의 음성부호화기의 전송속도변경과 무선채널의 전송속도변경을 하도록 제어함으로써 데이타전송과 동시에 음성서비스에 저속음성 부호화기를 사용할 수 있도록 제어하는 WLL 시스템에서 모뎀 데이터호 검출 및 라우팅 방법.