KR100276673B1

KR100276673B1 - 더블유엘엘 시스템에서의 데이터 송/수신 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100276673B1
Application number: KR1019980058707A
Authority: KR
Inventors: 이경국
Original assignee: 서평원; 엘지정보통신주식회사
Priority date: 1998-12-26
Filing date: 1998-12-26
Publication date: 2001-01-15
Also published as: KR20000042503A; CN1258976A; CN1199401C; US6714522B1

Abstract

본 발명은 WLL(Wireless Local Loop) 시스템에 관한 것으로, 특히 CDMA방식을 사용하는 WLL 시스템에서의 데이터 송/수신 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 다수의 사용자가 공용할 수 있는 데이터 전용 채널을 할당하여 상기 데이터용 채널을 통해 패킷 교환 방식으로 데이터 통신을 수행하도록 하는 WLL 시스템의 디지털 카메라데이터 송/수신 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 WLL 시스템의 데이터 송/수신 장치는 데이터 송신부, 데이터 수신부, 송/수신 데이터 버퍼, 및 제어부로 구성된 제 1 및 제 2 무선접속장치를 포함하여 구성되고, 이와 같이 구성되는 WLL 시스템의 데이터 송/수신 방법은 일측의 무선접속장치측 단말에서 전송할 데이터를 송신 데이터 버퍼에 저장하는 단계와; 상기 제어부가 송신 데이터 버퍼를 모니터링 하는 단계와; 상기 제어부가 버퍼의 상태에 따라 데이터 송신부의 전송전력레벨을 조정하는 단계와; 상기 송신 데이터를 기 할당된 데이터 전용채널을 통해 타측 무선접속장치로 전송하는 데이터 전송 단계와; 상기 타측의 무선접속장치에서 데이터를 수신하는 데이터 수신 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

더블유엘엘 시스템에서의 데이터 송/수신 장치 및 그 방법

WLL(Wireless Local Loop) 시스템은 종래 가입자 단말기와 전화국 사이의 통신 선로가 유선으로 연결되었던 것을 무선 통신망을 이용하여 연결시키고, 기존의 음성 통신 서비스 뿐만 아니라 트래픽 채널을 이용한 데이터 통신 및 인터넷 서비스까지 가능하도록 고안된 시스템이다.

도 1은 일반적인 WLL시스템의 개략적인 블록로서, 이에 도시된 바와 같이, 음성 또는 데이터용 단말기(10)에 접속되어 기지국(30)과의 무선 접속을 수행하는 가입자 무선 접속 장치(20)와, 상기 가입자 무선 접속 장치(20)와 무선으로 데이터를 송/수신하기 위한 기지국(30)과, 상기 기지국(30)을 제어하는 기지제어국(40), 및 PSTN(Public Switched Telephone Network) 또는 PSPDN(Public Switched Packet Data Network)을 통해 다른 통신 가입자나 인터넷 등과의 음성 또는 데이터 통신을 위한 유선 통신로를 형성하는 WLL 교환국(50)를 포함하여 구성된다.

보다 상세히 하면, 상기 가입자 무선접속장치(20)는 기지국(30)과 가입자 단말(10)간의 무선접속을 제공하며 아날로그 또는 데이터 경로를 통해 전화기, 팩스, 또는 컴퓨터등과 접속하여 음성 및 데이터 서비스등이 가능하도록 하는 기능을 수행한다.

그리고, 상기 기지국(30)는 상기 기지제어국(40)와 접속되고 CDMA(Code Division Mutiple Access)방식을 사용하여 무선채널로 상기 가입자 무선 접속장치(20)와 연결되어, 상기 기지제어국(40)에서 가입자 무선 접속장치(20)까지 데이터 경로를 형성해주는 기능을 한다.

상기 기지제어국(40)는 착발신 신호의 호 처리, 기지국 관리 및 음성신호 압축 등 WLL 시스템의 중추적인 역할을 수행하며, 상기 WLL 교환국(50)는 일반 전화망 또는 데이터망(PSTN/PSPDN)과 무선 가입자망의 연결을 수행한다.

도 2 및 도 3은 상기 가입자 무선 접속 장치(20) 및 기지국(30)을 보다 상세히 도시한 도면으로, 상기 두 장치(20, 30)는 유사한 구성을 가지고 유사한 기능을 수행한다.

먼저, 상기 가입자 무선 접속장치(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 송/수신 신호를 스위칭하는 듀플렉서(duplexer)(21)와, 상기 듀플렉서(duplexer)(21)를 통해 입력되는 신호를 하향 주파수 처리하는고주파 수신부(RF receiver)(22)와, 상기 하향처리된 신호를 복조하는 디모듀레이터(demodulator)(23)와, 상기 복조된 신호를 디코딩하는 디코더(decoder)(24)와, 음성급 단말기에 연결되어 음성신호를 코딩하는 보코더(vocoder)(29)와, 데이터용 단말기 접속 장치인 DPU(Data Port Unit)(28)와, 상기 DPU(28) 또는 보코더(vocoder)(29)로부터 송신되는 음성 또는 데이터 신호에 대해 부호화(convolutional coding)를 수행하는 encoder(27)와, 상기 코딩된 신호를 변조하는 변조기(modulator)(26)와, 상기 변조된 신호를 상향 주파수처리 하는 고주파 송신부(RF transmitter)(25)로 구성된다.

여기서, 상기 고주파 수신부(RF receiver)(22)는 듀프렉서(duplexer)(21)를 통해 입력된 신호를 필터링하는 BPF(Band Pass Filter)(22-1)와, 상기 필터링된 신호를 저잡음 증폭 처리하는 LNA(Low Noise Amplifier)(22-2)와, 상기 증폭된 신호를 기저대역 신호로 하향 변환하는 하향 변환기(Down converter)(22-3)로 구성된다.

또한, 상기 고주파 송신부(RF transmitter)(25)는 상기 모듈레이터(modulator)(26)로부터 인가되는 신호를 고주파 신호로 상향 변환하는 상향 변환기(up converter)(25-1)와, 상기 주파수 변환된 신호를 소정의 전력레벨로 증폭하는 PA(Power Amplifier)(25-2)와, 상기 증폭된 신호를 필터링하는 BPF(25-3)로 구성된다.

그리고, 도 3에 도시된 기지국(30)의 상세 회로는 상기 도 2에 도시된 가입자 무선 접속 장치(20)와 유사한 구성을 가지고 유사한 동작을 수행하므로, 이의 상세한 구성 설명은 생략한다.

이하, 상기 도면을 참조하여 WLL 시스템에서의 음성 또는 데이터의 송/수신 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 가입자측에서의 데이터 송신과정을 설명하면, 전화기와 같은 음성급 단말기부터 전송되는 음성신호는 보코더(vocoder)(29)를 통해 PCM(Pulse Code Modulation) 신호로 변환되어 PCM 버스(bus)를 통해 엔코더(encoder)(27)로 인가되고, PC(Personal computer)등과 같은 데이터용 단말기로부터 전송되는 데이터신호는 DPU(28)를 통해 상기 엔코더(encoder)(27)에 인가된다.

그러면, 상기 encoder(27)는 상기 입력된 PCM 신호를 convolutional code로 변환하고, 상기 변환된 신호는 modulator(26)에 의해 변조되어 RF transmitter(25)로 입력된다. 그리고, 상기 입력된 신호는 상향 변환기(up converter)(25-1)에 의해 고주파수 신호로 변환되고, PA(25-2)를 통해 요구되는 일정한 전력레벨로 증폭되고, BPF(25-3)를 통해 필터링되어 듀플렉서(dulpexer)(21)를 경유하여 안테나를 통해 자유공간상에 송출된다.

다음으로, 상기와 같은 과정으로 가입자측에서 송신된 데이터를 기지국측에서 수신하여 무선 통신을 수행하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

안테나를 통해 자유공간상에서 수신된 신호는 듀플렉서(dulpexer)(31)를 통해 고주파 수신부(RF receiver)(32)로 인가되고, 상기 RF receiver(32)는 상기 duplexer(31)를 통해 입력된 신호를 필터링하고, LNA로 증폭하여 기저대역 신호로 하향 변환하는 기능을 수행한다.

그리고, 상기 하향 변환된 신호는 복조기(demodulator)(33)에 의해 변조되고, 디코더(decoder)(34)에 의해 디코딩된 후, 음성신호는 PSTN을 통하여, 데이터 신호는 PSPDN을 통하여 다른 가입자나 인터넷등과의 데이터 통신을 수행하게 되는 것이다.

이와 같은 과정은 기지국측에서 가입자측으로 데이터를 송신하는 경우에도 유사하게 수행된다.

그런데, 이와 같은 종래의 WLL시스템은 음성 또는 데이터의 송/수신 수행시 회선 교환(circuit switching) 방식을 사용한다. 회선 교환 방식이란, 교환기가 발신 단말로부터의 접속이 시작되면 착신 단말까지의 채널을 설정하고, 상기 채널을 통화가 종료될 때까지 점유하여 통신 정보를 송/수신하는 통신방식으로, 일반적인 전화망이 이에 속한다.

도 4는 이와 같은 종래 WLL 시스템에서의 디지털 카메라데이터 송/수신과정을 개략적으로 도시한 순서도이다.

이를 참조하여 설명하면, 기지국은 가입자 단말기로부터 통신 시작/종료를 알리는 후크 오프/언(Hook off/on) 신호를 판단하고(S1), 통신시작을 알리는 후크 오프(hook off) 신호가 전송되는 경우, 사용하지 않는 빈 채널이 있는지 확인하여(S2), 채널이 모두 사용 중일 때 비지 톤을 발생하여 단말기로 전송하고(S3), 빈 채널을 있는 경우에는 그 빈 채널 중의 하나를 할당한다(S4).

그러면, 단말기는 상기 할당된 채널을 통하여 음성 또는 데이터를 전송(S5)하게 되는데, 상기 할당된 채널은 음성 또는 데이터 통신이 종료될 때까지, 즉, 후크 언(hook on) 신호가 감지될 때까지 계속 점유하여 사용하는 것이다.

이와 같은 종래 WLL 시스템은 한 기지국 당 동시에 통신이 가능한 소정 개수의 채널이 할당된다. 각 기지국은 상기 복수개의 한정된 채널을 통해 상향 및 하향의 서로 다른 주파수를 이용하여 가입자 사이의 무선 통신 채널을 형성하게 된다.

그리고, 이와 같은 WLL 시스템에서의 각 기지국 당 가입자 수용능력은 상기 무선 채널수의 10배 정도로 추정한다. 여기서, 가입자는 음성 통화만 하는 전화 가입자, FAX 가입자, 인터넷 또는 데이터 통신을 위한 개인용 컴퓨터 및 워크 스테이션 등을 연결한 데이터 통신 가입자 등이 포함된다.

이와 같이 채널수의 10배로 가입자 수용 능력을 결정한 이유는, 우리나라의 경우, 일반 음성 통화 가입자가 보통 3분 이내에 필요한 통화를 모두 종료한다는 통계에 의하여 작성된 국내 표준 또는 기준에 의한 것이다.

그런데, 음성 통화뿐만 아니라 데이터 통신도 수행하는 WLL 시스템에서 있어서, 상기와 같이 일반 음성 통화 시간을 기준으로 컨센트레이션을 설정하여 데이터 통신 가입자까지 수용할 경우, 통신 회선이 절대적으로 부족하게 되는 문제점이 발생할 수 있다. 이는 데이터 통신의 경우 그 통화시간이 음성 통화 시간에 비하여 상당히 길기 때문이다.

또한, 데이터 통신의 경우, 음성 통화와는 달리, 접속을 시작하여 종료하는 동안에 실제적으로 데이터를 송/수신하는 시간은 상대적으로 매우 짧기 때문에, 접속을 시작한 시점부터 종료하는 시점까지 채널을 점유하여 사용하는 방식은 많은 채널의 낭비를 초래하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다수의 사용자가 공용할 수 있는 데이터 전용 채널을 할당하여 상기 데이터용 채널을 통해 패킷 교환 방식으로 데이터 통신을 수행하도록 하는 WLL 시스템의 디지털 카메라데이터 송/수신 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 WLL 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 블록도.

도 2는 종래 WLL 시스템의 가입자측 무선 접속 장치를 상세히 도시한 블록도.

도 3은 종래 WLL 시스템의 기지국측 무선 접속 장치를 상세히 도시한 블록도.

도 4는 종래 WLL 시스템에서의 음성 또는 데이터 전송과정을 개략적으로 도시한 순서도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 WLL 시스템의 가입자측 무선 접속 장치를 상세히 도시한 블록도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 WLL 시스템의 기지국측 무선 접속 장치를 상헤히 도시한 블록도.

도 7은 본 발명의 의한 WLL 시스템의 패킷 데이터 전송과정을 도시한 순서도.

도 8은 본 발명에 따라 채널이 할당된 일예를 도시한 도면

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가입자측 무선접속장치를 상세히 도시한 블록도이다.

이에 도시한 바와 같이, DPU(28)로부터 인가되는 데이터를 일시 저장하는 송신 데이터 버퍼(101)와, 상기 송신 데이터 버퍼(101)의 상태에 따라 PA(25-2)의 게인을 조정하는 마이크로 프로세서(100)와, 디코더(decoder)(24)로부터 인가되는 데이터를 일시 저장하는 수신 데이터 버퍼(102)를 포함하여 구성되며, 그 외의 다른 블록은 도 2에서 설명한 종래 기술과 동일하므로, 동일한 참조번호를 부여하였다.

또한, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 통신을 위한 기지국측 무선접속장치를 상세히 도시한 블록도로서, 이는 상기 도 3에서 설명한 종래 기지국측 무선접속장치에 송/수신 데이터 버퍼(104, 105)와, 전송전력을 제어하는 마이크로 프로세서(103)를 더 포함하여 구성한 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 WLL 시스템의 디지털 카메라데이터 송/수신장치의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 실시예는 음성 통신의 경우에는 종래의 기술과 동일하게 수행되므로 이에 대한 설명은 생략하고, 데이터 통신의 경우를 국한하여 설명한다.

먼저 가입자측에서의 데이터 송신과정을 설명하면, DPU(28)를 통해 데이터용 단말기로부터 전송된 데이터가 송신 데이터 버퍼(101)에 저장되고, 상기 데이터는 8비트의 타임 슬롯 펄스(Time slot pulse)에 동기되어 엔코더(encoder)(27)로 인가된다.

여기서, 상기 송신 데이터는, 도 7에 도시된 바와 같이, 기 설정된 프로토콜에 따라 가입자 ID를 포함하는 패킷 데이터 형식으로 전송된다.

상기 엔코더(encoder)(27)에 의해 부호화(convolutional coding)된 신호는 변조기(modulator)(26)에 의해 기 할당된 데이터용 채널 코드로 변조되어 고주파 송신부(RF transmitter)(25)로 입력된다.

그리고, 상기 고주파 송신부(RF transmitter)(25)로 입력된 신호는 먼저, 상향 변환기(up converter)(25-1)에 의해 고주파 신호로 변환되고, PA(25-2)를 통해 요구되는 일정한 전력레벨로 증폭되고, BPF(25-3)를 통해 필터링되어 듀플렉서(dulpexer)(21)를 경유하여 안테나를 통해 자유공간상에 송출된다.

한편, 마이크로 프로세서(100)는 상기 송신 데이터 버퍼(101)를 모니터링 하여 상기 송신 데이터 버퍼(101)가 비어 있는 경우에는 상기 PA(25-2)의 게인을 0 으로 제어함으로써 전송전력을 차단하는 것이다.

안테나를 통해 자유공간상에서 수신된 신호는 dulpexer(31)를 통해 고주파 수신부(RF receiver)(32)로 인가되고, 상기 RF receiver(32)는 상기 duplexer(31)를 통해 입력된 신호를 필터링하고, LNA로 증폭하여 기저대역 신호로 하향 변환하는 기능을 수행한다.

그리고, 상기 하향 변환된 신호는 복조기(demodulator)(33)에 의해 기 설정된 데이터용 채널코드로 변조되고, 디코더(decoder)(34)에 의해 디코딩된 후 TCP/IP 프로토콜에 따라 PSPDN을 통하여 인터넷등과 같은 데이터 통신 서비스를 수행하게 되는 것이다.

여기서, 상기 데이터용 채널은 기지국 내의 다수의 가입자가 공용하여 데이터의 송/수신을 수행하도록 하기 위해 할당된 채널이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 음성 채널 및 데이터 채널이 할당된 일예를 도시한 것으로서, n개의 채널 중 특정한 하나의 채널(ch.#k)이 데이터용 채널로 설정되었다고 가정한 것이다.

이에 도시된 바와 같이, 데이터용 채널(ch.#k)은 다수의 가입자(user A ~ user Z)가 공유하여 각자의 데이터를 패킷 형식으로 전송하고, 나머지 음성 채널(ch.#1 ~ ch.#n, ch.#k제외)은 하나의 사용자가 통화를 시작하면서부터 끝나는 시점까지 점유하여 사용하는 것이다.

도 9는 본 발명에 따른 WLL 시스템에서 단말기측에서 기지국측으로의 데이터 전송 과정을 개략적으로 도시한 순서도로서, 이를 참조하여 설명하면, 데이터 단말기의 접속 여부를 판단하여(S10) 단말기의 접속이 시작되면 마이크로 프로세서는 송신 데이터 버퍼를 모니터링(S11)하여 전송할 데이터가 있는지 없는지를 판단한다(S12).

상기 판단 결과 전송할 데이터가 없는 경우에는 고주파 송신부(RF transmitter)의 전송전력을 0 으로 조정하여 송출 전력을 차단한다(S17).

한편, 상기 전송할 데이터가 있는 경우에는 상기 데이터를 코딩하고(S13) 기 설정된 데이터용 채널 코드로 변조하여(S14) 요구되는 적정전력레벨로 데이터를 전송한다(S15).

그리고, 데이터 단말기의 접속이 종료될 때까지 상기 S11 부터 S15 의 과정을 반복하여 수행함으로써 데이터 전송이 수행되는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 WLL 시스템에 있어서 데이터 통신의 경우 기 할당된 데이터용 전용 채널을 다수의 가입자가 공유하여 사용하도록 함으로써, 한정된 주파수를 효율적으로 사용할 수 있고, 전송할 데이터가 없는 경우에는 전력 송출을 차단함으로써 전력 절감 및 시스템 효율을 증가시키는 효과가 있다.

Claims

데이터 송신 수단 및 데이터 수신 수단으로 구성되는 가입자측 또는 기지국측 무선접속장치에 있어서,

상기 데이터 송신 수단측에 연결되어 송신할 데이터가 일시 저장되는 송신 데이터 버퍼와;

상기 데이터 수신 수단측에 연결되어 수신한 데이터가 일시 저장되는 수신 데이터 버퍼와;

상기 송신 데이터 버퍼의 상태에 따라 데이터 송신 수단의 전송전력을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 WLL 시스템의 데이터 송/수신 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제어부는 송신할 데이터가 없는 경우 상기 데이터 송신 수단의 전력 송출을 차단하도록 제어하고,

상기 송신 데이터는 사용자 ID를 포함하는 패킷 데이터이고,

상기 데이터 송신 수단은 기 설정된 데이터 전용채널 코드로 송신 데이터를 변조하는 변조부를 포함하고,

상기 데이터 수신 수단은 기 설정된 데이터 전용채널 코드로 수신 데이터를 복조하는 복조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 WLL 시스템의 데이터 송/수신 장치.
데이터 송신부, 데이터 수신부, 송/수신 데이터 버퍼, 및 제어부로 구성된 제 1 및 제 2 무선접속장치를 포함하는 WLL 시스템에 있어서,

일측의 무선접속장치측 단말에서 전송할 데이터를 송신 데이터 버퍼에 저장하는 단계와;

상기 제어부가 송신 데이터 버퍼를 모니터링 하는 단계와;

상기 제어부가 버퍼의 상태에 따라 데이터 송신부의 전송전력레벨을 조정하는 단계와;

상기 송신 데이터를 기 할당된 데이터 전용채널을 통해 타측 무선접속장치로 전송하는 데이터 전송 단계와;

상기 타측의 무선접속장치에서 데이터를 수신하는 데이터 수신 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 WLL 시스템의 데이터 송/수신 방법.
제 3항에 있어서,

상기 제 1 무선접속장치는 가입자측에 접속되고, 상기 제 2 무선접속장치는 기지국측에 접속되는 것을 특징으로 하는 WLL 시스템의 데이터 송/수신방법.
제 3항에 있어서,

상기 제 1 무선접속장치는 기지국측에 접속되고, 상기 제 2 무선접속장치는 가입자측에 접속되는 것을 특징으로 하는 WLL 시스템의 데이터 송/수신방법.
제 3항에 있어서,

상기 송/수신 데이터는 사용자 ID를 포함하는 패킷 데이터인 것을 특징으로 하는 WLL 시스템의 데이터 송/수신 방법.
제 3항에 있어서,

상기 전송전력 조정단계는 전송할 데이터가 없는 경우 상기 데이터 송신부의 전송전력을 0 으로 조정하는 단계와;

전송할 데이터가 있는 경우 상기 데이터 송신부의 전송전력을 기 설정된 적정전송전력 레벨로 조정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 WLL 시스템의 데이터 송/수신 방법.
제 3항에 있어서,

상기 데이터 전송 단계는 상기 송신 데이터 버퍼로 부터 인가되는 신호를 convolutional 코딩하는 단계와;

상기 코딩된 신호를 기 설정된 데이터 전용채널 코드로 변조하는 단계와;

상기 변조된 데이터를 상향 주파수 처리하여 안테나를 통해 자유공간상으로 송출하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 WLL 시스템의 데이터 송/수신방법.
제 3항에 있어서,

상기 데이터 수신 단계는 안테나를 통해 수신된 신호를 하향 주파수 처리하는 단계와;

상기 하향 처리된 신호를 기 설정된 데이터 전용 채널 코드로 복조하는 단계와;

상기 복조된 신호를 디코딩하는 단계와;

상기 디코딩된 데이터를 수신 데이터 버퍼에 일시저장하는 단계와;

상기 저장된 수신 데이터를 수신 단말로 전송하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 WLL 시스템의 디지털 카메라데이터 송/수신방법.