KR100312296B1

KR100312296B1 - 무선 사설망에서 기지국간 동기화 장치

Info

Publication number: KR100312296B1
Application number: KR1019990054689A
Authority: KR
Inventors: 배학연
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2001-11-05
Also published as: KR20010054064A

Abstract

본 발명은 무선 사설망(wireless PABX)에서 덱트(DECT:Digital Enhanced Cordless Telecommunication) 방식을 이용하는 무선 기지국(wireless base station)간을 동기화(synchronization) 시키는 장치에 관한 것이다.

본 발명의 기지국간 동기화 장치는 상기 장치의 전반적 동작을 제어하는 주제어부, 동기화 관련 프로그램의 저장 및 처리되는 데이터의 일시 저장을 담당하는 메모리부, 상기 데이터의 전송 시간 할당 및 전송 속도를 제어하는 데이터 전송 제어부, 송수신 신호의 교환 접속을 수행하는 스위치부, 기지국과 동기화 장치간의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부, 송수신 신호의 데이터 변환 및 에코(echo)를 제거하는 음성 신호 처리부, 셀간 동기 유지를 시켜주는 동기 제어부를 포함함을 그 특징으로 한다.

본 발명의 장치를 이용하면 무선 사설망 시스템 구현시 기지국과 상기 시스템과의 원활한 인터페이스 및 기지국간 동기를 맞추게 할 수 있어 핸드 오버시 문제시 될 수 있는 동기의 흐트러짐 및 신호의 왜곡 현상을 방지 할 수 있다.

Description

무선 사설망에서 기지국간 동기화 장치{Apparatus for synchronization between base stations in wireless PABX}

도1은 셀룰러 무선 이동 통신 시스템의 구성도이다.

셀룰러 무선 이동 통신 시스템은 이동 전화 단말기(mobile telephone, 10), 기지국(base station, 20), 교환국(MSC:Mobile Switching Center, 30) 및 셀(cell, 40)로 구성되어 있다.

셀룰러 무선 이동 통신에서는 서비스 지역을 작은 지역적 단위인 '셀(cell, 40)' 로 나누게 되는데 셀은 한 기지국이 커버하는 영역을 의미하며 셀의 크기는 가입자의 밀도에 따라 변화될 수 있으며 통상 가입자의 밀도가 높아질수록 셀의 크기는 작아진다. 하지만 가입자 수용 용량을 늘리기 위해 셀의 크기를 무한정 줄이는 것은 인접하는 셀 간의 간섭으로 인하여 불가능하다.

셀의 용량을 증가시키기 위해서 셀을 쪼개는 Cell Splitting 방법도 있다. 셀의 모양을 육각형으로 나타내는 이유는 평면에 겹치는 공간이 없이 도식화하기 위한 것이며 실제로는 육각형 형태를 띄지는 않고 주위의 환경 조건에 따라 계속 변한다. 이상적으로 셀의 모양은 원형이며 육각형은 원형에 가깝게 도식화 하는데 편리하다.

가입자는 기지국(20)의 신호를 수신하는 지역에서만 통화가 가능하고 이때 기지국의 신호는 일정 품질의 통화가 가능할 만큼의 세기를 가져야 한다. 가입자가 셀간을 이동하더라도 호는 핸드오프(핸드오버, handoff) 되므로 통화는 끊기지 않는다. 통화가 이루어지는 동안 기지국(20)은 단말기(10)로부터의 신호 레벨을 계속 감시하는데 가입자가 셀의 경계 지역으로 이동하여 신호 레벨이 임계치에 도달하면 기지국(20)은 이 사실을 MSC(30) 로 알린다.

MSC(30) 는 주위의 기지국에 단말기의 신호 레벨을 측정하도록 지시하고 가장 신호가 강한 기지국이 이를 제어하도록 한다. 핸드오프 과정이 완료되면 가입자의 새로운 위치 정보가 MSC(30) 로 보내어져 HLR(Home Location Register)에 저장된다. 핸드오프는 보통 0.4초 내에 이루어지므로 가입자는 통화의 단절을 느끼지못한다.

통화를 위한 모든 신호의 전송과 연결을 담당하는 것은 MSC(Mobile Switching Center, 30)이다. MSC(30) 는 PSTN(Public Switched Telephone Network, 50) 과 연결되며 통화의 연결 뿐 아니라 통화의 제어 기능도 한다. 즉 MSC(30)의 주요 기능은 Call Processing, Traffic Management, Call Transferring 이다. MSC(30)에는 HLR 이 연결되어 가입자가 현재 어디에 위치하고 있는지 파악할 수 있으며 각 기지국(20)은 교환기에 연결이 되어 MSC(30)의 제어를 받는다. 기지국(20)의 무선 신호는 안테나를 통해 전송되고 기지국(20)은 단말기(10)와의 인터페이스를 담당한다. 단말기(10)는 통상적인 핸드폰으로서 송수신기와 제어부로 구성되고 송수신기는 전기적 임펄스 신호를 무선 신호로 상호 변환하는 역할을 한다.

덱트 방식이란 기지국에 적용되는 여러 접속 방식 중의 하나로 ETSI(European Telecommunication Standards Institute)에 의해 표준화된 무선접속방식이며 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식을 이용하여 무선 신호의 송신 및 수신을 행한다. 이에 상응하는 방식으로 GSM(Group Special Mobile) 방식이 있는데 접속 방식은 덱트 방식과 같이 TDMA 를 사용하지만 전자는 주로 소규모 지역에 적용이 되며 후자는 주로 광역 지역에 적용되는 방식이다.

덱트 방식의 상세한 내용은 ETSI 300 175-1 내지 175-9 에 제시되어 있다.

상기 핸드 오프과정에서는 기지국간 동기가 요구되는데 동기란 핸드 오프시현재 셀의 기지국(송신측 기지국)에서 이동해가는 셀의 기지국(수신측 기지국)으로 신호를 전송할 때에 송신측과 수신측에서 신호가 시작되는 시각을 일치시키는 것으로 동기가 일치하지 않으면 음성 신호의 깨짐 현상 또는 불일치가 심하면 종국적으로는 핸드오프시 통화가 끊어지는 현상이 발생할 수 있다.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 무선 통신 서비스를 제공하는 무선 사설망 시스템 구현시 덱트 방식을 이용한 기지국간 동기를 맞추는 장치를 제공함에 있다.

도1은 셀룰러 무선 이동 통신 시스템의 구성도이다.

도2는 동기화 장치의 구성도이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기지국간 동기화 장치는 상기 장치의 전반적 동작을 제어하는 주제어부, 상기 장치의 동작 프로그램의 저장 및 처리되는 음성 데이터 및 제어 데이터의 일시 저장을 담당하는 메모리부, 상기 두 데이터의 전송 흐름을 제어하는 데이터 전송 제어부, 음성 데이터의 교환 접속을 수행하는 스위치부, 기지국과 동기화 장치간의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부, 송수신 신호의 데이터 변환 및 에코(echo)를 제거하는 음성 신호 처리부, 기지국간 동기 유지를 시켜주는 동기 제어부를 포함함을 그 특징으로 한다.

도2는 동기화 장치의 구성도이다.

동기 제어부(110)는 각 기지국(100)의 동기를 보상하여 각 기지국(100)의 프레임 동기 시작 시간을 일치시키는 역할을 한다.

각 기지국(100)의 프레임 동기 시작 시간을 일치시키는 방법은 동기 제어부(110)에서 프레임 동기 기준 펄스를 각 기지국(100)으로 보내면 각 기지국(100)은 자신의 프레임 동기 펄스를 동기 제어부(110)로 보낸다.

상기 기지국(100)의 프레임 동기 펄스를 받은 동기 제어부(110)는 각 기지국(100)과 동기화 장치간의 유선 길이가 각기 다름으로 빈하여 발생하는, 프레임 동기 기준 펄스와 각 기지국 프레임 동기 펄스간 시간차를 산출하여 이 시간차를 펄스 형태(딜레이 펄스)로 타이밍 제어부(120)로 보낸다.

타이밍 제어부(120)에서는 이 딜레이 펄스와 동기화 장치의 프레임 펄스의 시간차에 의하여 나타나는 라인 딜레이(line delay)를 산출하여 데이터화 한 후 데이터화된 라인 딜레이와 설정된 라인 딜레이의 기준치(설계시 설정)와의 차이를 계산하여 계산된 값만큼 동기화 장치로부터 거리가 서로 다른 각 기지국(100)의 프레임 동기 펄스를 딜레이 시켜서 위상차가 제거된 프레임 동기 펄스를 발생시키며 각 기지국(100)의 프레임 동기 시작 시간을 일치시킨다.

다시 말하면, 동기화 장치의 각 포트에 연결된 기지국(100)과 동기화 장치간의 유선 길이가 다르더라도 상기와 같은 방법을 이용하여 모든 기지국(100)의 프레임 펄스를 같은 시간에 동기시킨다.

스위치부(130)는 상기 각 기지국(100)으로부터 오는 또는 기지국(100)으로 나가는 음성 데이터의 교환 및 접속을 행하는 부분이다.

음성 신호 처리부(140)에서는 신호의 변환 및 에코를 제거하는 부분인데 기지국(100)으로부터 전송되어오는 음성 데이터는 ADPCM(Adaptive Differential Pulse Coded Modulation) 형식의 데이터로서 이는 PCM(Pulse Coded Modulation) 형식의 데이터로 바뀐 후 동기화 장치로 전송되며 반대로 기지국(100)으로 전송되는 경우에는 동기화 장치의 PCM 데이터가 ADPCM 데이터로 변환되어 전송된다.

데이터 전송 제어부(150)는 기지국(100)으로부터 오는 또는 기지국(100)으로 나가는 음성 데이터, 제어 데이터의 흐름을 제어하는 부분으로서 제어는 HDLC(HIgh-level Data Link Control) 프로토콜을 이용하여 이루어지는데 데이터를 프레임 단위로 조직한 후 데이터 프레임이 동기화 장치를 통하여 목적지에 도달하도록 하며 도달의 성공 여부를 검증(verify)한다. 또한 데이터의 전송 속도도 제어한다.

메모리부(160)는 동기화 장치의 동작을 정의한 프로그램의 저장 및 처리 과정 중의 데이터를 일시 저장하는 역할을 담당한다.

주제어부(170)는 상기 메모리부(160)의 리드(read), 라이트(write)의 제어 및 동기화 장치의 프로시쥬어(procedure)의 제어를 위해, 메모리부(160)에 저장된 프로그램의 순서에 의한 명령(instruction)을 순차적으로 상기 각 기능 단위에 하달하며 상기 각 기능 단위와의 통신을 통하여 각 기능 단위에서의 정상 동작 여부를 판별하게 된다.

Claims

무선 통신 서비스를 제공하는 무선 사설망 시스템 구현시 기지국간 동기(synchronization)를 맞추는 장치에 있어서:

상기 기지국간 동기 유지를 시켜주는 동기 제어부;

상기 기지국과 상기 장치간의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부;

상기 음성 데이터의 교환 접속을 수행하는 스위치부;

상기 두 데이터의 전송 흐름을 제어하는 데이터 전송 제어부;

상기 음성 데이터의 변환 및 에코(echo)를 제거하는 음성 신호 처리부;

상기 장치의 동작 프로그램의 저장 및 처리되는 음성 데이터 및 제어 데이터의 일시 저장을 담당하는 메모리부;

상기 장치의 동작 프로그램에 의한 명령(instruction)을 상기 각 기능 단위에 부여하며 상기 각 기능 단위와의 통신을 통하여 각 기능 단위의 정상 동작 여부를 판별하는 주제어부를 포함함을 특징으로 하는 기지국간 동기를 맞추는 장치.
제1항에 있어서 상기 데이터 전송 제어부가 상기 두 데이터의 흐름을 제어하는 방식은 HDLC(High-level Data Link Control) 프로토콜을 이용하여 이루어짐을 특징으로 하는 기지국간 동기를 맞추는 장치.
제1항에 있어서 상기 동기 제어부와 상기 타이밍 제어부가 상기 기지국간 동기 유지를 시켜주며 상기 장치와 상기 기지국간의 동작 타이밍을 제어하는 것은 상기 동기 제어부가 프레임 동기 기준 펄스를 상기 각 기지국으로 보낸 후 상기 각 기지국은 자신의 프레임 펄스를 상기 동기 제어부로 보내며;

상기 각 기지국의 프레임 펄스를 받은 상기 동기 제어부는 상기 각 기지국과 상기 장치간의 유선 길이가 각기 다름으로 인하여 발생하는, 상기 프레임 동기 기준 펄스와 각 기지국 프레임 펄스간 시간차를 산출하여 이 시간차를 펄스 형태(딜레이 펄스)로 상기 타이밍 제어부로 보내며;

상기 타이밍 제어부는 상기 딜레이 펄스와 상기 장치의 프레임 펄스의 시간차에 의하여 나타나는 라인 딜레이(line delay)를 산출하여 데이터화한 후 데이터화된 라인 딜레이와 설정된 라인 딜레이의 기준치와의 차이를 계산하여 계산된 값만큼 상기 장치로부터 거리가 서로 다른 상기 각 기지국의 프레임 펄스를 딜레이 시켜서 위상차가 제거된 프레임 동기 신호를 발생시켜 상기 각 기지국의 프레임 동기 시작 시간을 일치시킴을 특징으로 하는 기지국간 동기를 맞추는 장치.
제1항에 있어서 상기 기지국은 덱트(DECT:Digital Enhanced Cordless Telecommunication) 방식에 의해 운용됨을 특징으로 하는 기지국간 동기를 맞추는 장치.