KR100378544B1 - 옥내 셀룰러 이동통신시스템의 구조 및 이의 운영방법 - Google Patents

Abstract

동일하거나 서로 다른 PN(Pseudo Noise) 옵셋을 사용하여 운영되는 서로 다른 고유번호를 갖는 적어도 하나 이상의 옥내IP기지국을 갖는 건물을 네트워크로 연결하여, 옥외에 위치한 이동통신망 기지국제어장치(BSC:base station controller)에서 하나의 기지국으로 관리함으로써 건물내 또는 영역 제한된 지역의 전파 음영지역을 최소화하여 유무선 통신서비스 및 인터넷 프로토콜 기반 음성서비스를 사용자 이동통신단말에 지원하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템 및 이의 운영방법에 대해 개시한다. 본 발명은 건물내 설치되는 무선신호 중계장치; 상기 무선신호 중계장치의 해당 영역을 관할하기 위해 건물내에 설치되는 적어도 하나 이상의 옥내IP기지국; 상기 옥내IP기지국에 대해 핸드오프, 무선자원 할당 및 관리, 운용정보 관리를 수행하는 옥내IP기지국 제어장치; 및 외부망과의 무선, 유선, 및 음성에 대한 통신정보를 제어하는 유무선통신 제어장치를 포함하여 이루어진 옥내 셀룰러 이동통신시스템에 적용되는데, 본 발명의 옥내 셀룰러 이동통신시스템의 운영방법은, 상기 건물내에 설치되며 옥내IP기지국들을 하나의 그룹으로 하여 그룹 당 하나의 기지국번호를 부여하되, 상기 기지국번호에서 상기 옥내IP기지국 각각에 고유기지국번호를 할당하여 이동통신망 관점에서 볼 때 그룹별로 하나의 기지국으로 인식하도록 운영하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 옥내에 존재하는 전파 음영지역을 효과적으로 대처함으로써 서비스영역을 확대시킬 수 있으며, 기존에 설치된 랜(LAN)설비 등을 이용함으로써 설비구성에 따른 추가 비용을 절감할 수 있다. 또한, 옥외 셀룰러 이동통신망(기지국제어장치)에서는 건물(B/D)내 셀룰러 이동통신시스템을 하나의 기지국으로 인식하므로 옥내 셀룰러 이동통신망을 유연하게 설치 및 운용할 수 있다. 그리고, 옥외의 이동통신망 뿐만 아니라 유선통신망 및 인터넷망과의 연동을 통하여, 유무선 전화 뿐만 아니라 인터넷 서비스를 하나의 단말기를 사용하여 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

옥내 셀룰러 이동통신시스템의 구조 및 이의 운영방법{An Architecture and Operation Method for indoor Cellular Mobile Communication System}

본 발명은 옥내 셀룰러 이동통신시스템 및 이의 운영방법에 관한 것으로, 특히 동일하거나 서로 다른 PN(Pseudo Noise) 옵셋을 사용하여 운영되는 서로 다른 고유번호를 갖는 적어도 하나 이상의 옥내IP기지국을 갖는 건물을 네트워크로 연결하여, 옥외에 위치한 이동통신망 기지국제어장치(BSC:base station controller)에서 하나의 기지국으로 관리함으로써 건물내 또는 영역 제한된 지역의 전파 음영지역을 최소화하여 유무선 통신서비스 및 인터넷 프로토콜 기반 음성서비스를 사용자 이동통신단말에 지원하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템 및 이의 운영방법에 관한 것이다.

일반적으로 셀룰러 이동통신시스템은 사용자 정보를 송수신하는 단말기와, 상기 단말기에 송수신되는 신호를 적절한 처리 과정을 거쳐 중계하는 기지국과, 다수개의 기지국을 제어하는 제어국과, 핵심망을 구성하는 교환국 등으로 구성되는데, 특히 제어국 및 교환국 등을 합쳐 이동통신망으로 분류할 수도 있다. 이와 같이 구성되는 셀룰러 이동통신시스템은 주로 옥외에서 다수 개의 기지국들을 설치하여 각 기지국별로 서비스영역(커버리지)을 설정하여 음성이나 데이터 서비스를 제공해 주고 있다. 뿐만 아니라 최근에는 코드분할 다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access) 방식의 셀룰러 이동통신시스템을 통하여 보다 다양한 형태의 서비스를 제공하기 위한 노력을 기울이고 있다.

그러나, 종래의 셀룰러 이동통신시스템은 기지국들이 옥외의 특정 위치에 설치되어 있기 때문에 전파 특성상 주로 철골 구조물들로 구성되는 옥내(건물내부)에서는 전파가 심하게 감쇄하거나 미약하게 되어 옥외에 설치되어 있는 셀룰러 이동통신시스템의 서비스 영역이 현격하게 감소하는 문제점이 발생하였다.

뿐만 아니라, 옥내 사무실 등에서는 기존에 사용하는 셀룰러 이동무선전화, 유선전화, 및 최근 서비스의 각광을 받고 있는 인터넷망을 통한 서비스(VoIP) 등등 여러 종류의 통신서비스를 이용하기 위해서는 망 특성에 적합한 여러 가지 통신수단(장치)을 분리 이용하는 번거로운 단점이 발생하였다. 특히 옥내의 가입자간 이동통신 서비스에도 옥외의 기지국 자원을 사용하므로 통신망 사용효율을 떨어뜨리게 되어 자원의 낭비를 가져오게 되는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 동일하거나 서로 다른 PN(Pseudo Noise) 옵셋을 사용하여 운영되는 서로 다른 고유번호를 갖는 적어도 하나 이상의 옥내IP기지국을 갖는 건물을 네트워크로 연결하여, 옥외에 위치한 이동통신망 기지국제어장치(BSC:base station controller)에서 하나의 기지국으로 관리함으로써 건물내 또는 영역 제한된 지역의 전파 음영지역을 최소화하여 유무선 통신서비스 및 인터넷 프로토콜 기반 음성서비스를 사용자 이동통신단말에 지원하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템 및 이의 운영방법을 제공하는데 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위한 옥내 셀룰러 이동통신시스템 구성방안의 일환으로서, 종래의 옥외 셀룰러 이동통신시스템에서 기지국과 기지국제어장치를 E1(T1) 트렁크로 접속하는 것과는 달리 옥내에 설치되는 옥내IP기지국들을 기존 옥내에 설치되어 있는 근거리망(LAN: Local Area Network) 또는 이더넷(Ethernet) 설비를 이용하여 옥내IP기지국 제어장치와 접속하고 옥내IP기지국 제어장치를 통하여 이들 옥내IP기지국들을 제어하여 옥외의 이동통신망, 유선통신망, 인터넷망(IP망)과 접속할 수 있고, 또한 옥내의 전파음영 지역에는 무선신호를 중계할 수 있는 중계장치를 설치함으로써 옥외의 각 기지국들이 관할하는 서비스 영역을 확장할 수 있는 새로운 형태의 옥내 셀룰러 이동통신시스템 및 이의 운영방법을 제공하고자 한다.

특히, 본 발명은 기존 셀룰러 이동통신망에 미치는 영향과 비용을 최소화하면서 기존 옥외에 설치된 기지국 내에 여러 개의 옥내IP기지국을 설치함으로써 유연하게 옥내 이동통신망을 설치 운용할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 옥내 셀룰러 이동통신시스템 구성도,

도 2는 본 발명의 옥내 셀룰러 이동통신시스템에 사용되는 무선신호 중계장치의 제어블록도,

도 3은 본 발명의 옥내 셀룰러 이동통신시스템에 사용되는 옥내IP기지국의 제어블록도,

도 4는 본 발명의 옥내 셀룰러 이동통신시스템에 사용되는 옥내IP기지국 제어장치의 제어블록도,

도 5는 본 발명의 옥내 셀룰러 이동통신시스템에 사용되는 유무선통신 제어장치의 제어블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 무선신호 중계장치 110 : 중계장치 송수신 안테나

120 : 무선신호 송신장치 130 : 무선신호 수신장치

200 : 옥내IP기지국 210 : 옥내IP기지국 송수신 안테나

220 : 무선신호처리부 230 : 무선신호 중계장치처리부

240 : CDMA신호 송수신처리부 250 : 옥내IP기지국 이더넷 정합부

300 : 옥내IP기지국 제어장치 310 : 옥내IP기지국 관할내의 호처리부

320 : 옥내IP기지국간 핸드오프 호처리부

330 : 옥내IP기지국의 무선자원 할당 및 관리부

340 : 옥내IP기지국들의 상태 운용정보관리부

350 : 옥내IP기지국 제어장치 이더넷 정합부

360 : 유무선신호 제어장치 정합부

400 : 유무선통신 제어장치

410 : 유무선신호 및 인터넷(IP)망 통신제어부

420 : 통신정보 라우팅부 430 : 이동통신망 접속부

440 : 유선통신망 접속부 450 : 인터넷망 접속부

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 옥내 셀룰러 이동통신시스템은, 건물내에 적어도 하나 이상 설치되며, 건물내의 통신단말로부터 전달된 통신정보를 수신하여 옥내IP기지국에 전송하거나, 상기 옥내IP기지국으로부터 전송된 정보를 수신하여 상기 통신단말에 전달하는 무선신호 중계장치; 동일하거나 서로 다른 PN 옵셋을 사용하여 운영되는 서로 다른 고유번호를 가지되 하나의 기지국으로서 그룹화되며, 상기 통신단말 또는 무선신호 중계장치에서 전송된 정보를 수신하여 옥내IP기지국 제어장치로 전송하기 위해 신호 변환을 수행하여 네트워크로 정합시키거나 외부로부터 전송된 신호에 대해 신호 역변환을 수행하여 통신단말로 정보를 전송하고, 건물내에 적어도 하나 이상 설치하여 해당 무선신호 중계장치를 관할하는 옥내IP기지국; 건물내부에서 건물내부 또는 건물외부로 전송되는 통신을 처리하고, 건물내부에서의 핸드오프를 처리하며, 상기 서로 다른 고유번호를 갖는 옥내IP기지국을 관할할 수 있도록 데이터베이스를 구축하여 옥내IP기지국에 대한 무선자원을 할당하거나 관리하고, 상기 무선자원을 할당 및 관리에 대한 상태 및 운용 정보를 관리하며, 유무선통신 제어장치와의 통신하기 위한 정합이 이루어지는 옥내IP기지국 제어장치; 및 이동통신망, 유선통신망 및 인터넷망을 포함하는 외부망과 건물 내부망과의 송수신을 제어하며, 상기 제어에 의해 외부망의 종류에 따라 해당 처리노드를 지정하여 상기 옥내IP기지국 제어장치로 무선, 유선, 및 음성에 대한 통신정보를 전달하는 유무선통신 제어장치;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 무선신호 중계장치는, 옥내IP기지국에서 전송한 정보 또는 통신단말이 송신한 통신정보를 중계장치 송수신 안테나를 통해 수신하는 무선신호 수신장치; 상기 무선신호 수신장치에 수신된 통신정보를 신호처리하여 옥내IP기지국으로 전달하거나, 옥내IP기지국에서 송신하여 무선신호 수신장치에 전송된 정보를 신호처리하여 통신단말로 전달하는 무선신호 송신장치; 및 상기 무선신호 송신장치와 무선신호 수신장치에 입출력되는 신호를 최종 전송 또는 최초 수신하는 중계장치 송수신 안테나;를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 무선신호 중계장치와 옥내IP기지국 사이에는, 고주파 무선통신을 위한 무선송수신장비 및 상기 고주파 무선신호를 전송할 수 있는 RF케이블에서 선택된 어느 하나의 방법으로 서로 연결되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 옥내IP기지국은, 무선신호 중계장치 및 유무선통신 제어장치와의 송수신을 위해 정보의 입출력이 이루어지는 옥내IP기지국 송수신 안테나; 상기 입출력되는 무선신호를 송수신할 수 있도록 신호처리하는 무선신호처리부; 상기 무선신호에 대해 해당 무선신호 중계장치와의 송수신을 수행하기 위해 제어하는 무선신호 중계장치처리부; 상기 입출력되는 무선신호에 대한 확산, 복조 및 채널 코딩을 포함하는 CDMA신호로 변환을 수행하여 상기 무선신호처리부로 전달하거나, 상기 무선신호처리부로부터 수신한 신호에 대해 역확산, 데이터 복조, 채널 디코딩을 포함하는 CDMA신호 역변환을 수행하여 통신단말이 전송한 정보를 추출하는 CDMA신호 송수신처리부; 및 상기 추출한 통신단말의 정보를 옥내IP기지국 제어장치로 전송하기 위하여 이더넷과 정합하는 옥내IP기지국 이더넷 정합부;를 포함하여 이루어진다. 이 때, 상기 옥내IP기지국간은 이더넷 또는 랜(LAN)으로 결합되어 있는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 옥내IP기지국 제어장치는, 해당 옥내IP기지국 관할내 통신단말로부터 발생하는 일반호 또는 통신에 대한 호처리를 수행하는 옥내IP기지국 관할내의 호처리부; 건물내에서 동일 건물내로 발생하는 통신을 처리할 수 있도록 상기 옥내IP기지국들의 서비스 영역간에 발생하는 핸드오프를 처리하는 옥내IP기지국간 핸드오프 호처리부; 상기 옥내IP기지국에 대한 무선자원을 할당하거나 관리하는 옥내IP기지국의 무선자원 할당 및 관리부; 상기 옥내IP기지국에 대한 상태 및 운용 정보를 관리하는 옥내IP기지국들의 상태 운용정보관리부; 상기 옥내IP기지국과 접속하기 위해 이더넷과 정합하는 옥내IP기지국 제어장치 이더넷 또는 랜(LAN) 정합부; 및 유무선통신 제어장치와의 통신하기 위해 정합이 이루어지는 유무선신호 제어장치 정합부;를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 유무선통신 제어장치는, 무선신호 중계장치, 옥내IP기지국 및 옥내IP기지국 제어장치로부터 수신한 통신정보를 이동통신망, 유선통신망 및 인터넷망에서 선택된 어느 하나의 망으로 통신하기 위해 제어하거나, 외부의 이동통신망, 유선통신망 및 인터넷망으로부터 전송된 정보를 제어하는 유무선신호 및 인터넷 통신제어부; 상기 유무선신호 및 인터넷 통신제어부에 입출력되는 통신정보의 처리노드를 지정하여 해당 노드로 전송하는 통신정보 라우팅부; 이동통신망으로부터 유입되는 무선 통신정보를 옥내IP기지국 제어장치로 전달하기 위하여 마련된 이동통신망 접속부; 유선통신망으로부터 유입되는 유선 통신정보를 옥내IP기지국 제어장치로 전달하기 위하여 마련된 유선통신망 접속부; 및 인터넷망으로부터 유입되는 음성정보를 옥내IP기지국 제어장치로 전달하기 위하여 각각 마련된 인터넷망 접속부;를 포함하여 이루어진다. 이 때, 상기 인터넷망 접속부는, 인터넷망에 대해 입출력되는 음성 및 데이터를 인터넷 프로토콜로 변환시키는 인터넷 프로토콜 변환부를 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 건물내 설치되는 무선신호 중계장치; 상기 무선신호 중계장치의 해당 영역을 관할하기 위해 건물내에 설치되는 적어도 하나 이상의 옥내IP기지국; 상기 옥내IP기지국에 대해 핸드오프, 무선자원 할당 및 관리, 운용정보 관리를 수행하는 옥내IP기지국 제어장치; 및 외부망과의 무선, 유선, 및 음성에 대한 통신정보를 제어하는 유무선통신 제어장치를 포함하여 이루어진 옥내 셀룰러 이동통신시스템에 적용되는데, 본 발명의 옥내 셀룰러 이동통신시스템의 운영방법은, 상기 건물내에 설치되며 옥내IP기지국들을 하나의 그룹으로 하여 그룹 당 하나의 기지국번호를 부여하되, 상기 기지국번호에서 상기 옥내IP기지국 각각에 고유기지국번호를 할당하여 이동통신망 관점에서 볼 때 그룹별로 하나의 기지국으로 인식하도록 운영하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 옥내IP기지국들은 동일한 PN 옵셋을 사용하여 운영되는 것이 바람직하지만 구성방법에 따라 상기 옥내IP기지국들은 서로 다른 PN 옵셋을 사용하여 운영되는 것도 바람직하다.

또한, 상기 타건물에 설치된 옥내IP기지국들의 그룹은 서로 다르거나 동일한 PN 옵셋을 사용하여 옥외에 위치한 이동통신망 기지국제어장치(BSC:base station controller)에서 상기 타건물을 포함하여 하나의 기지국으로 인식하도록 운영하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 송수신되는 신호의 목적 옥내IP기지국을 확인하기 위해, 건물내 모든 옥내IP기지국들에게 페이징하여 상기 통신단말 또는 PC단말의 위치를 확인하거나, 미리 각 통신단말 또는 PC단말이 위치한 관할 옥내IP기지국에 대한 정보를 데이터베이스를 통하여 획득하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.

먼저, 본 발명의 도면에 있어서, 같은 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 같은 참조번호를 부여하고, 동일한 개념이 중복 및 반복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 설명에서는 네트워크로 연결된 다수의 건물중에서 임의로 하나의 건물내에 형성된 옥내 셀룰러 이동통신시스템에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 옥내 셀룰러 이동통신시스템 구성도이다.도 1을 참조하면, 참조번호 100은 무선신호 중계장치(100), 참조번호 200은 옥내IP기지국(200), 참조번호 300은 옥내IP기지국 제어장치(300), 참조번호 400은 유무선통신 제어장치(400)을 각각 나타내고 있다. 본 발명의 옥내 셀룰러 이동통신시스템은, 옥내(건물(B/D)내) 음영지역을 해소하면서 서비스 영역을 확대하기 위해 건물(B/D)의 임의의 영역에 설치되는 무선신호 중계장치(100), 건물(B/D)내에 위치한 통신단말 및 PC단말로부터 통신정보를 수신하여 이더넷(Ethernet)을 통하여 건물(B/D)내에 위치한 옥내IP기지국 제어장치(300)로 송신하거나, 건물(B/D)내 옥내IP기지국 제어장치(300)로부터 수신한 통신정보를 상기 통신단말 및 PC단말로 송신하는 기능을 수행하는 옥내IP기지국(200), 이동통신망(A), 유선통신망(B) 그리고 IP기반 음성서비스를 제공하는 인터넷망(VoIP망 : C) 등과 접속하여 송수신되는 통신정보를 처리하는 유무선통신 제어장치(400)를 포함하여 구성되어 있다.

이 때, 상기 무선신호 중계장치(100)는 각층마다 설치되며 설치되는 개수는 음영지역을 최소화할 수 있도록 해당 영역에 하나 이상 각각 설치되며, 상기 옥내IP기지국(200)과 무선 또는 RF케이블을 통해 송신수신 할 수 있도록 구성되어 있다.

여기서, 건물(B/D) 내부의 각층에 설치되는 옥내IP기지국(200)은, 이동통신망 관점에서 볼 때 하나의 기지국으로 인식될 수 있도록 1 내지 N개로 그룹화 하거나 옥내에 위치한 모든 옥내IP기지국(200)을 그룹화하여 하나의 기지국 번호를 부여하여 운영할 수 있다. 특히, 옥내IP기지국(200)을 그룹화하여 하나의 기지국 번호를 부여할 경우에, 각 층별로 설치되어 있는 옥내IP기지국(200)은 논리적으로 자체 기지국번호를 가지고 옥내IP기지국 제어장치(300)는 이 논리번호를 가지고 각각의 옥내IP기지국(200)을 구분한다. 예를 들어 인터넷의 IP주소개념, 또는 이동통신시스템의 섹터개념이 이에 해당된다. 이 때, 단말들이 옥내IP기지국과 동기를 맞추기 위해 사용하는 PN 옵셋은 옥내IP기지국(200)별로 동일한 옵셋(offset)을 사용하는 확장된 섹터개념으로 운영할 수도 있으며, 다른 옵셋을 사용하여 서로 독립된 옥내IP기지국(200)으로 운영할 수도 있다. 여기서, 서로 다른 PN 옵셋을 사용하는 경우에도 옥내IP기지국 제어장치 상위 개념인 외부 이동통신망에서 볼 때는 하나의 기지국으로 동작하여야 한다.

한편, 옥내IP기지국 제어장치(300)는 옥내IP기지국(200)들이 관장하는 서비스 영역 내에서 발신하거나 건물(B/D)내로 착신하는 각종 착발신 통신정보 뿐만 아니라 기지국(200)들 간에 발생하는 핸드오프 기능과 관련한 통신정보들을 처리할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 옥내IP기지국 제어장치(300)는 이동통신망(A), 유선통신망(B) 그리고 인터넷망(C) 등으로 통신정보를 송신할 수 있도록 제어정보를 추가하여 적절한 전송선로를 통하여 유무선통신 제어장치(400)로 전달하는 기능을 수행할 수 있도록 구성되어 있다. 여기서, 상기 옥내IP기지국 제어장치(300)는 건물에 설치되어 관리되는 옥내IP기지국(200)의 개수에 따라 건물마다 설치할 수도 있으나, 건물 규모가 작아 옥내IP기지국(200)의 개수가 적을 때에는 다수의 건물에 설치된 옥내IP기지국(200)을 하나의 옥내IP기지국 제어장치(300)에서 제어할 수 있다.

그리고, 무선신호 중계장치(100)는 건물(B/D)내에 위치한 통신단말 및 PC단말로부터 수신하는 통신정보를 고주파 무선신호(Radio Frequency Signal)를 전송할 수 있는 RF케이블(유선) 또는 무선(Wireless)으로 직접 옥내IP기지국(200)으로 전송하거나 반대로 옥내IP기지국(200)으로부터 RF케이블(유선) 또는 무선(Wireless)으로 수신한 통신정보를 건물(B/D)내의 통신단말 및 PC단말에 전송하는 기능을 수행할 수 있도록 구성되어 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 건물(B/D)내 셀룰러 이동통신시스템에 사용되는 무선신호 중계장치의 제어블록도이다. 도 2를 참조하면, 참조번호 110은 중계장치 송수신 안테나(110), 참조번호 120은 무선신호 송신장치(120), 참조번호 130은 무선신호 수신장치(130)를 각각 나타낸다.

중계장치 송수신 안테나(110)는 무선신호 송신장치(120)와 무선신호 수신장치(130)에서 입출력되는 신호를 최종 전송하는 기능을 수행한다.

무선신호 송신장치(120)는 통신단말들이 송신하는 통신정보를 무선신호 수신장치(130)를 통하여 수신하여 고주파 무선신호(Radio Frequency Signal)를 전송할 수 있는 예를 들어 RF케이블을 통하여 옥내IP기지국(200)으로 전달하는 기능을 수행한다.

무선신호 수신장치(130)는 옥내IP기지국(200)에서 전송한 통신정보를 고주파 무선신호(Radio Frequency Signal)를 전송할 수 있는 RF케이블을 통하여 수신하여 무선신호 송신장치(120)를 거쳐 건물(B/D)내의 통신단말들로 정보를 송신하는 역할을 수행한다.

한편, 옥내IP기지국(200)들과 무선신호 중계장치(100)들간의 정보전송 방법은 유선(RF케이블) 대신 무선(고주파 무선신호: Radio Frequency Signal)으로 직접 송수신할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 건물(B/D)내 셀룰러 이동통신시스템에 사용되는 옥내IP기지국의 제어블록도이다. 먼저, 본 발명의 옥내IP기지국(200)은 건물(B/D)내에 위치한 통신단말 및 PC단말과 직접 정보를 송수신하거나 무선신호 중계장치(100)를 통하여 통신정보를 송수신할 뿐만 아니라 옥내IP기지국 제어장치 및 유무선통신 제어장치(400)와 통신하는 기능을 수행하는데, 이의 구성은 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 옥내IP기지국(200)은, 무선신호 중계장치(100)와 정보를 송수신하거나 유무선통신 제어장치(400)와 정보를 송수신하는 옥내IP기지국 송수신 안테나(210), RF신호의 송수신을 위해 신호처리를 수행하는 무선신호처리부(220), 무선신호 중계장치(100)에 대해 정보전송 및 수신을 수행하는 무선신호 중계장치처리부(230), CDMA 신호로 변환(예를들면, 확산 및 복조 및 채널 코딩 등)하여 무선신호처리부(220)로 전달하거나 반대로 무선신호처리부(220)로부터 수신한 신호를 CDMA 신호 역변환(예를들면 역확산 및 데이터 복조, 채널 디코딩 등)하여 통신단말기들이 전송한 정보를 추출하는 CDMA신호 송수신처리부(240) 및 추출한 통신 단말기들의 정보들을 옥내IP기지국 제어장치(300)로 전송하기 위하여 이더넷과 정합하는 옥내IP기지국 이더넷 정합부(250)를 포함하여 구성된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 건물(B/D)내 셀룰러 이동통신시스템에 사용되는 옥내IP기지국 제어장치의 제어블록도이다. 기지국제어장치(300)는 건물(B/D)내에 설치/운용되고 있는 다수의 옥내IP기지국(200)들을 관리하면서 유무선통신 제어장치(400)와 접속되어 제어를 수행하는데, 주요 기능과 관련한 구성은 다음과 같다.

도 4를 참조하면, 옥내IP기지국(200) 관할내의 통신 단말들로부터 발생하는 일반호 또는 통신에 대한 처리 기능을 수행하는 옥내IP기지국 관할내의 호처리부(310), 기지국(200)들의 서비스 영역간에 발생하는 핸드오프를 처리하는 옥내IP기지국간 핸드오프 호처리부(320), 기지국들에 대한 무선자원을 할당하거나 관리하는 옥내IP기지국의 무선자원 할당 및 관리부(330), 기지국들에 대한 상태/운용 정보 등을 관리하는 옥내IP기지국들의 상태 운용정보관리부(340), 옥내IP기지국(200)들과 접속하기 위한 옥내IP기지국 제어장치 이더넷 정합부(350) 및 유무선통신 제어장치(400)와 통신하기 위한 유무선신호 제어장치 정합부(360)를 포함하여 구성되어 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 건물(B/D)내 셀룰러 이동통신시스템에 사용되는 유무선통신 제어장치의 제어블록도이다. 도 5를 참조하면, 유무선통신 제어장치(400)는, 건물(B/D)내로부터 수신하거나 반대로 옥내IP기지국 제어장치(300)로부터 수신한 각종 통신정보들을 이동통신망(A), 유선통신망(B) 및 인터넷망(C)으로분류하는 유무선신호 및 인터넷망 통신제어부(410), 송수신되는 통신정보의 처리노드를 지정하여 해당 노드로 전송하는 통신정보 라우팅부(420) 및 이동통신망(A), 유선통신망(B) 및 인터넷망(C)으로부터 유입되는 각종 유무선 통신정보를 옥내IP기지국 제어장치(300)로 전달하기 위하여 각각 마련된 이동통신망 접속부(430), 유선통신망 접속부(440) 및 인터넷망 접속부(450)를 포함하여 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 옥내 셀룰러 이동통신시스템의 동작에 대해 설명한다. 옥내 셀룰러 이동통신시스템의 동작 설명에 있어서,

첫 번째, 이동통신망(A), 유선통신망(B) 및 인터넷망(C)으로부터 통신정보가 건물(B/D)내로 전송되는 과정과,

두 번째로, 상기 첫 번째와 반대로 건물(B/D)내에서 이동통신망(A), 유선통신망(B) 및 인터넷망(C)으로 통신정보를 전송하는 과정 및 건물(B/D) 자체내에서 통신정보를 전송하는 과정과, 그리고

세 번째로, 건물(B/D)내 통화중 기지국간 발생되는 핸드오프 과정에 대해 설명한다.

먼저 첫 번째로, 이동통신망(A), 유선통신망(B) 및 인터넷망(C)으로부터 건물(B/D)내 셀룰러 이동통신시스템으로 착신되는 통신정보에 대한 과정으로서, 이동통신망(A) 및 유선통신망(B)으로부터 걸려오는 착신호 또는 인터넷망으로부터 걸려오는 음성정보 통신은 유무선통신 제어장치(400)의 이동통신망 접속부(430)와 유선통신망 접속부(440) 및 인터넷망 접속부(450)에서 각각 해당 처리과정을 수행한뒤, 유무선신호 및 인터넷 통신제어부(410)에서 각 통신신호에 따른 처리를 수행하여 기지국제어장치(300)로 전달된다. 이때, 옥내IP기지국 제어장치(300)는 전달받은 통신정보를 전달하고자 하는 목적 통신단말 또는 PC단말이 위치한 옥내IP기지국(200)을 먼저 확인한 후, 인터넷 프로토콜로 변환하고 옥내IP기지국 제어장치 이더넷 정합부(350)에서 정합과정 및 연결절차를 거쳐 해당 옥내IP기지국(200)에 상기 통신정보를 전달하게 된다. 이 때, 목적 통신단말 또는 PC단말이 위치한 옥내IP기지국(200)을 확인하는 방법은, 예를 들면, 건물(B/D)내 모든 옥내IP기지국(200)들에게 페이징하여 상기 통신단말 또는 PC단말의 위치를 확인하거나, 미리 각 통신단말 또는 PC단말이 위치한 관할 옥내IP기지국(200)에 대한 정보를 데이터베이스를 통하여 획득함으로써 이룰 수 있다. 이에 따라 해당 옥내IP기지국(200)이 확인되면, 정보를 수신한 해당 옥내IP기지국(200)은 CDMA신호 송수신처리부(240), 무선신호처리부(220)를 거쳐 기지국 송수신 안테나(210)를 통하여 관할 서비스 영역 내에 위치한 통신단말 또는 PC단말로 정보를 전송하게 된다. 물론, 무선신호 중계장치처리부(230), RF케이블을 통하여 해당 통신단말 또는 PC단말에 정보를 전달한다. 이 경우에, 무선신호일 경우에 무선신호 중계장치(100)를 통하여 해당 통신단말 또는 PC단말에 정보를 전달하게 된다. 여기서, 상기 유무선통신 제어장치(400)에서는 인터넷망(C)으로부터 인터넷 프로토콜 형태로 통신정보를 수신하게 되면 건물(B/D)내의 옥내IP기지국 제어장치(300)로 전송하기 위한 변형과정을 수행해야 한다.

한편, 건물(B/D)내에서 이동통신망(A), 유선통신망(B) 및 인터넷망(C)으로통신정보를 전송하는 과정과, 건물(B/D) 자체내에서 통신정보를 전송하는 과정으로서, 특정 옥내IP기지국(200)이 서비스하는 영역내에 위치한 통신단말 또는 PC단말이 발신하는 통신정보는 해당 무선신호 중계장치(100)를 경유하거나, 직접 해당 옥내IP기지국(200)을 통하여 해당 기지국 송수신 안테나(210)에 무선신호 형태로 전달되면, 무선신호처리부(220) 또는 무선신호 중계장치처리부(230)를 거친 뒤 CDMA신호 송수신처리부(240)에서 수신처리하여 옥내IP기지국 이더넷 정합부(250)에서 정합하여 옥내IP기지국 제어장치(300)로 전달되게 된다.

이에, 옥내IP기지국 제어장치(300)는 이 통신정보가 건물(B/D)내에 위치한 통신 단말 또는 PC단말인지 여부를 데이터베이스를 통하여 확인한 후, 건물(B/D)내에 위치한 통신단말 또는 PC단말로 전송하는 정보이면 상기한 첫 번째 과정에서 제시한 착신호 절차와 동일한 방법으로 해당 통신단말 또는 PC단말에 정보를 전달하게 된다. 즉, 이는 건물(B/D) 자체내에서 통신정보를 전송하는 과정을 설명하고 있다.

한편, 건물(B/D) 밖으로 향하는 통신정보일 경우에는 유무선통신 제어장치(400)에게 전달하게 된다. 이후, 이 통신정보를 수신한 유무선통신 제어장치(400)는 이 정보가 전달될 해당 통신망(A, B, C)으로 라우팅, 즉 신호를 판단 및 분류하여 전송함으로서 발신호에 대한 과정을 완료하게 되는데, 여기서 라우팅하기 전에 인터넷망으로 전달될 통신정보에 대해서는 인터넷 프로토콜로 변형하기 위해 인터넷망 접속부(450)에 전송하고 유선, 무선 통신망으로의 전달은 전달 전에 내부에서 사용하던 인터넷 프로토콜을 변형하여 유/무선 통신망(A,B)에 맞는 형식으로변환하여 전송한다.

그리고 세 번째로, 건물(B/D)내의 통신단말들이 통화중에 다른 옥내IP기지국(200)들이 관할하는 서비스 영역으로 이동함에 따라 발생하는 핸드오프는 통신단말들이 통화중 다른 층에 위치한 무선신호 중계장치(100) 또는 옥내IP기지국장치(200)들을 통하여 수신하는 파일럿신호(pilot signal)세기를 측정하여 측정된 세기와 이들의 PN 옵셋값을 옥내IP기지국 제어장치(300)에 보고하게 되며, 옥내IP기지국 제어장치(300)는 수신된 값을 판단하여 옥내IP기지국(200)에게 핸드오프를 지시하게 되며 옥내IP기지국(200)은 단말기에게 핸드오프를 지시함으로 핸드오프가 이루어지게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 옥내 셀룰러 이동통신시스템을 사용함으로써 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 건물(B/D)내에 존재하는 전파 음영지역을 효과적으로 대처함으로써 서비스영역(커버리지)를 확대할 수 있다.

둘째, 기존에 건물(B/D)내에 설비되어 있거나, 간단한 작업으로 설비 가능한 LAN설비나 이더넷 등을 효율적으로 활용할 수 있기 때문에 추가적인 선로망의 추가비용이 필요없으므로 설비구성에 따른 비용을 절감할 수 있다.

셋째, 건물(B/D)내에 기지국을 하나 또는 다수개의 기지국 섹터로 그룹할 수 있기 때문에 건물(B/D)내 셀룰러 이동통신망을 유연하게 설치 및 운용할 수 있다.즉, 옥외 셀룰러 이동통신망 기지국제어장치(BSC: base station controller)에서는 건물(B/D)내 셀룰러 이동통신시스템을 하나의 기지국으로 인식하도록 운용할 수 있지만 옥내에서는 다수의 기지국을 구성하므로 셀 용량의 증대를 가져올 수 있다.

넷째, 옥외의 이동통신망 뿐만 아니라 유선통신망, 인터넷망과의 연동을 통하여, 유무선 전화 뿐만 아니라 인터넷 프로토콜 기반 서비스(예를 들어 VoIP)를 하나의 단말기를 사용하여 효과적으로 제공할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 많은 변형이 가능함은 명백할 것이다.

Claims (13)

1. 건물(B/D)내에 적어도 하나 이상 설치되며, 건물(B/D)내의 통신단말로부터 전달된 통신정보를 수신하여 옥내IP기지국(200)에 전송하거나, 상기 옥내IP기지국(200)으로부터 전송된 정보를 수신하여 상기 통신단말에 전달하는 무선신호 중계장치(100);

   동일하거나 서로 다른 PN 옵셋을 사용하여 운영되는 서로 다른 고유번호를 가지되 하나의 기지국으로서 그룹화되며, 상기 통신단말 또는 무선신호 중계장치(100)에서 전송된 정보를 수신하여 옥내IP기지국 제어장치(300)로 전송하기 위해 신호 변환을 수행하여 네트워크로 정합시키거나 외부로부터 전송된 신호에 대해 신호 역변환을 수행하여 통신단말로 정보를 전송하고, 건물(B/D)내에 적어도 하나 이상 설치하여 해당 무선신호 중계장치(100)를 관할하는 옥내IP기지국(200);

   건물(B/D)내부에서 건물(B/D)내부 또는 건물(B/D)외부로 전송되는 통신을 처리하고, 건물(B/D)내부에서의 핸드오프를 처리하며, 상기 서로 다른 고유번호를 갖는 옥내IP기지국(200)을 관할할 수 있도록 데이터베이스를 구축하여 옥내IP기지국(200)에 대한 무선자원을 할당하거나 관리하고, 상기 무선자원을 할당 및 관리에 대한 상태 및 운용 정보를 관리하며, 유무선통신 제어장치(400)와의 통신하기 위한 정합이 이루어지는 옥내IP기지국 제어장치(300); 및

   이동통신망(A), 유선통신망(B) 및 인터넷망(C)을 포함하는 외부망과 건물(B/D) 내부망과의 송수신을 제어하며, 상기 제어에 의해 외부망의 종류에 따라해당 처리노드를 지정하여 상기 옥내IP기지국 제어장치(300)로 무선, 유선, 및 음성에 대한 통신정보를 전달하는 유무선통신 제어장치(400);

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 무선신호 중계장치(100)는,

   옥내IP기지국(200)에서 전송한 정보 또는 통신단말이 송신한 통신정보를 중계장치 송수신 안테나(110)를 통해 수신하는 무선신호 수신장치(130);

   상기 무선신호 수신장치(130)에 수신된 통신정보를 신호처리하여 옥내IP기지국(200)으로 전달하거나, 옥내IP기지국에서 송신하여 무선신호 수신장치(130)에 전송된 정보를 신호처리하여 통신단말로 전달하는 무선신호 송신장치(120); 및

   상기 무선신호 송신장치(120)와 무선신호 수신장치(130)에 입출력되는 신호를 최종 전송 또는 최초 수신하는 중계장치 송수신 안테나(110);

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 무선신호 중계장치(100)와 옥내IP기지국(200) 사이에는, 고주파 무선통신을 위한 무선송수신장비 및 상기 고주파 무선신호를 전송할 수 있는 RF케이블에서 선택된 어느 하나의 방법으로 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 옥내IP기지국(200)은,

   무선신호 중계장치(100) 및 유무선통신 제어장치(400)와의 송수신을 위해 정보의 입출력이 이루어지는 옥내IP기지국 송수신 안테나(210);

   상기 입출력되는 무선신호를 송수신할 수 있도록 신호처리하는 무선신호처리부(220);

   상기 무선신호에 대해 해당 무선신호 중계장치(100)와의 송수신을 수행하기 위해 제어하는 무선신호 중계장치처리부(230);

   상기 입출력되는 무선신호에 대한 확산, 복조 및 채널 코딩을 포함하는 CDMA신호로 변환을 수행하여 상기 무선신호처리부(220)로 전달하거나, 상기 무선신호처리부(220)로부터 수신한 신호에 대해 역확산, 데이터 복조, 채널 디코딩을 포함하는 CDMA신호 역변환을 수행하여 통신단말이 전송한 정보를 추출하는 CDMA신호 송수신처리부(240); 및

   상기 추출한 통신단말의 정보를 옥내IP기지국 제어장치(300)로 전송하기 위하여 이더넷과 정합하는 옥내IP기지국 이더넷 정합부(250);

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템.
5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 옥내IP기지국(200)간은 이더넷 또는랜(LAN)으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 옥내IP기지국 제어장치(300)는,

   해당 옥내IP기지국(200) 관할내 통신단말로부터 발생하는 일반호 또는 통신에 대한 호처리를 수행하는 옥내IP기지국 관할내의 호처리부(310);

   건물(B/D)내에서 동일 건물(B/D)내로 발생하는 통신을 처리할 수 있도록 상기 옥내IP기지국(200)들의 서비스 영역간에 발생하는 핸드오프를 처리하는 옥내IP기지국간 핸드오프 호처리부(320);

   상기 옥내IP기지국(200)에 대한 무선자원을 할당하거나 관리하는 옥내IP기지국의 무선자원 할당 및 관리부(330);

   상기 옥내IP기지국(200)에 대한 상태 및 운용 정보를 관리하는 옥내IP기지국(200)들의 상태 운용정보관리부(340);

   상기 옥내IP기지국(200)과 접속하기 위해 이더넷과 정합하는 옥내IP기지국 제어장치 이더넷 또는 랜(LAN) 정합부(350); 및

   유무선통신 제어장치(400)와의 통신하기 위해 정합이 이루어지는 유무선신호 제어장치 정합부(360);

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 유무선통신 제어장치(400)는,

   무선신호 중계장치(100), 옥내IP기지국(200) 및 옥내IP기지국 제어장치(300)로부터 수신한 통신정보를 이동통신망(A), 유선통신망(B) 및 인터넷망(C)에서 선택된 어느 하나의 망으로 통신하기 위해 제어하거나, 외부의 이동통신망(A), 유선통신망(B) 및 인터넷망(C)으로부터 전송된 정보를 제어하는 유무선신호 및 인터넷 통신제어부(410);

   상기 유무선신호 및 인터넷 통신제어부(410)에 입출력되는 통신정보의 처리노드를 지정하여 해당 노드로 전송하는 통신정보 라우팅부(420);

   이동통신망(A)으로부터 유입되는 무선 통신정보를 옥내IP기지국 제어장치(300)로 전달하기 위하여 마련된 이동통신망 접속부(430);

   유선통신망(B)으로부터 유입되는 유선 통신정보를 옥내IP기지국 제어장치(300)로 전달하기 위하여 마련된 유선통신망 접속부(440); 및

   인터넷망(C)으로부터 유입되는 음성정보를 옥내IP기지국 제어장치(300)로 전달하기 위하여 각각 마련된 인터넷망 접속부(450);

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 인터넷망 접속부(450)는, 인터넷망(C)에 대해 입출력되는 음성 및 데이터를 인터넷 프로토콜로 변환시키는 인터넷 프로토콜 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템.
9. 건물(B/D)내 설치되는 무선신호 중계장치(100); 상기 무선신호 중계장치(100)의 해당 영역을 관할하기 위해 건물(B/D)내에 설치되는 적어도 하나 이상의 옥내IP기지국(200); 상기 옥내IP기지국(200)에 대해 핸드오프, 무선자원 할당 및 관리, 운용정보 관리를 수행하는 옥내IP기지국 제어장치(300); 및 외부망과의 무선, 유선, 및 음성에 대한 통신정보를 제어하는 유무선통신 제어장치(400)를 포함하여 이루어진 옥내 셀룰러 이동통신시스템의 운영방법에 있어서,

   상기 건물(B/D)내에 설치되며 옥내IP기지국들을 하나의 그룹으로 하여 그룹 당 하나의 기지국번호를 부여하되, 상기 기지국번호에서 상기 옥내IP기지국 각각에 고유기지국번호를 할당하여 이동통신망 관점에서 볼 때 그룹별로 하나의 기지국으로 인식하도록 운영하는 것을 특징으로 하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템의 운영방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 옥내IP기지국들은 동일한 PN 옵셋을 사용하여 운영되는 것을 특징으로 하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템의 운영방법.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 옥내IP기지국들은 서로 다른 PN 옵셋을 사용하여 운영되는 것을 특징으로 하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템의 운영방법.
12. 제 9 항에 있어서, 타건물에 설치된 옥내IP기지국들의 그룹은 서로 다르거나 동일한 PN 옵셋을 사용하여 옥외에 위치한 이동통신망 기지국제어장치(BSC:base station controller)에서 상기 타건물을 포함하여 하나의 기지국으로 인식하도록 운영하는 것을 특징으로 하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템의 운영방법.
13. 제 9 항에 있어서, 상기 송수신되는 신호의 목적 옥내IP기지국(200)을 확인하기 위해, 건물(B/D)내 모든 옥내IP기지국(200)들에게 페이징하여 상기 통신단말 또는 PC단말의 위치를 확인하거나, 미리 각 통신단말 또는 PC단말이 위치한 관할 옥내IP기지국(200)에 대한 정보를 데이터베이스를 통하여 획득하는 것을 특징으로 하는 옥내 셀룰러 이동통신시스템의 운영방법.