KR100381100B1 - 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국 - Google Patents

부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부호 분할 다중 접속 시스템에 의한 기존의 공중망이 두 가지 레벨의 서비스를 제공할 때, 상기 공중망과 구별되는 특정 영역의 사설망을 구축할 수 있도록 하되 상기 두 가지 레벨의 서비스를 모두 지원하면서 상기 공중망과 상호 핸드오프를 지원하도록 하는 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국에 관한 것으로서, 복수개의 채널 주파수를 나누어 두가지 레벨의 서비스를 제공하는 부호 분할 다중 접속 시스템의 공중망 기지국(111)이 존재할 때, 상기 복수개의 채널 주파수를 동일하게 구비하되, 상대적으로 하위 레벨인 제 1레벨의 단말기의 서비스를 위한 상기 공중망 기지국의 채널 주파수 중에서 그 제 1레벨의 단말기에 설정된 프라이머리 주파수를, 상대적으로 상위 레벨인 제 2레벨의 단말기의 서비스를 위한 채널 주파수로 사용하고, 그 외의 채널 주파수는 비콘 채널로 이용하도록 구성된 사설망 기지국(121)을 특징으로 하여, 상기 두 가지 레벨의 서비스를 모두 지원하면서 상기 공중망과 상호 핸드오프를 지원하되 상기 공중망과 구분되는 특정 영역의 사설망을 구축할 수 있는 효과가 있다.

Description

부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국{A BTS for private network in CDMA system}
본 발명은 부호 분할 다중 접속(CDMA) 시스템의 사설망 기지국에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부호 분할 다중 접속 시스템에 의한 기존의 공중망이 두 가지 레벨의 서비스를 제공할 때, 상기 공중망과 구별되는 특정 영역의 사설망을 구축할 수 있도록 하되 상기 두 가지 레벨의 서비스를 모두 지원하면서 상기 공중망과 상호 핸드오프를 지원하도록 하는 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국에 관한 것이다.
일반적으로, 부호 분할 다중 접속 시스템은 여러 개의 사업자들이 각각의 고유 주파수를 이용하여 해당 이동 단말기를 위한 각종 서비스를 제공한다. 따라서, 사업자들은 기존의 서비스보다 진보된 레벨의 서비스를 가입자에게 제공하기 위해서 사업자들이 운용하고 있는 해당 주파수 중에 일부를 진보된 서비스를 위한 주파수로 사용함으로써 두 가지 레벨의 서비스를 제공하고 있다.
이와 같이 공중망에서 두 가지 레벨의 서비스를 제공하게 되면서, 사설망이 그 두 가지 레벨의 서비스를 모두 지원하기 위해서는 많은 시설 투자를 필요로 하게 되었으며, 이러한 시설 투자에 대한 부담 때문에 사설망의 필요성에도 불구하고 그 구축이 현실적으로 매우 어려운 실정이다. 또한 구축된 기존의 소수 사설망 시스템도 공중망과는 별도로 운용되고 있을 뿐 그 사설망 시스템을 통해서 공중망 가입자가 제공받던 모든 서비스를 공중망과 연동하여 제공하기 위한 기술은 현재까지 개발되어 있지 않기 때문에, 이에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 기술적 배경에 의해 창작된 것으로서, 그 목적은 기존의 공중망 서비스를 받던 하위 레벨의 서비스 가입자 및 진보된 상위 레벨의 서비스 가입자의 단말기가 특정 사설망 내에 진입했을 때 유휴상태 혹은 통화중의 서비스가 중단없이 계속적으로 이루어질 수 있도록 함과 아울러, 그 사설망에서 공중망으로 진입할 시에도 두 레벨의 서비스 가입자 단말기 모두에게 해당 서비스가 중단없이 이루어지도록 된 즉, 기존의 공중망과 연동가능하도록 된 사설망의 구축을 위한 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국을 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CDMA 사설망 기지국이 적용된 CDMA 사설망 시스템과 상기 전제 조건 하의 기존의 CDMA 공중망 시스템을 도시한 블록도이고,
도 2는 본 발명에 따라 진보된 서비스 가입자 단말기가 유휴 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 3은 본 발명에 따라 진보된 서비스 가입자 단말기가 통화 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 4는 진보된 서비스 가입자 단말기가 유휴 상태에서 사설망 서비스 지역으로부터 공중망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 4는 진보된 서비스 가입자 단말기가 유휴 상태에서 사설망 서비스 지역으로부터 공중망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 5는 진보된 서비스 가입자 단말기가 통화 상태에서 사설망 서비스 지역으로부터 공중망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 6은 기본 서비스 가입자 단말기가 유휴 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 7은 기본 서비스 가입자 단말기가 통화 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 8은 기본 서비스 가입자 단말기가 유휴 상태에서 사설망 서비스 지역으로부터 공중망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 9는 기본 서비스 가입자 단말기가 통화 상태에서 사설망 서비스 지역으로부터 공중망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
111 : 공중망 기지국 112 : 공중망 기지국 제어기
113 : 공중망 이동 교환국 121 : 사설망 기지국
122 : 사설망 기지국 제어기 123 : 사설망 이동 교환국
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국은, 복수개의 채널 주파수를 나누어 두가지 레벨의 서비스를 제공하도록 된 부호 분할 다중 접속 시스템의 공중망 기지국에 있어서, 상기 복수개의 채널 주파수를 동일하게 구비하되, 그 구비된 복수개의 채널 주파수 중, 상대적으로 하위 레벨의 서비스를 제공하기 위한 상기 공중망 기지국의 채널 주파수 중에서 해당 단말기에 설정된 프라이머리 주파수를, 상대적으로 상위 레벨의 서비스를 제공하기 위한 채널 주파수로 사용하고, 그 외의 채널 주파수는 비콘 채널로이용하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
즉, 상기와 같이 본 발명에 따른 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국은, 복수개의 채널 주파수를 나누어 두가지 레벨의 서비스를 제공하는 부호 분할 다중 접속 시스템의 공중망 기지국이 존재할 때, 상기 복수개의 채널 주파수를 동일하게 구비하되, 상대적으로 하위 레벨인 제 1레벨의 단말기의 서비스를 위한 상기 공중망 기지국의 채널 주파수 중에서 그 제 1레벨의 단말기에 설정된 프라이머리 주파수를, 상대적으로 상위 레벨인 제 2레벨의 단말기의 서비스를 위한 채널 주파수로 사용하고, 그 외의 채널 주파수는 비콘 채널로 이용하도록 구성된 것으로서, 예컨데 상기 제 1 레벨의 서비스는 IS-95A 및/또는 IS-95B 프로토콜을 기반으로한 음성 및 문자 데이터 서비스이고, 상기 제 2 레벨의 서비스는 IS-95C 및/또는 IMT-2000 프로토콜을 기반으로한 음성, 문자 및 영상 데이터 서비스를 가리킨다.
이와 같이 구성된 본 발명의 사설망 기지국에 의하면, 부호 분할 다중 접속 시스템에 의한 기존의 공중망이 두 가지 레벨의 서비스를 제공함에 있어서, 상기 두 가지 레벨의 서비스를 모두 지원하면서 상기 공중망과 상호 핸드오프를 지원하되 상기 공중망과 구분되는 특정 영역의 사설망을 구축할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 구체적인 설명전에 본 발명이 적용되는 통신 환경에 대하여 전제해야 할 몇가지 사항을 정리하면 다음과 같다.
이동통신 단말기의 경우에 IS-95 표준에서는 할당된 복수개의 주파수 중 프라이머리 주파수(Primary FA)와 세컨더리 주파수(Secondary FA)를 배정하도록 규정되어 있다. 단말기의 전원이 켜지거나 단말기가 CDMA 시스템에 대한 동기를 상실했을 경우, 단말기는 상기 프라이머리 주파수를 검색하여 동기를 한다. 만약 상기 프라이머리 주파수에서 동기가 실패되었을 때는 상기 세컨더리 주파수를 검색하여 그 세컨더리 주파수에 동기 하도록 되어 있다. 현재 사용하고 있는 단말기는 사업자마다 주파수가 다르므로 사업자에게 배정된 복수개의 주파수 내에서 프라이머리 주파수와 세컨더리 주파수가 배정되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CDMA 사설망 기지국이 적용된 CDMA 사설망 시스템과 상기 전제 조건 하의 기존의 CDMA 공중망 시스템을 도시한 블록도로서, 공중망 기지국(111)과 그 공중망 기지국(111)을 제어하는 공중망 기지국 제어기(112)와 타 기지국과의 교환 제어를 위한 공중망 이동 교환국(113)을 구비하는 CDMA 공중망 시스템 및 사설망 기지국(121)과 그 사설망 기지국(121)을 제어하는 사설망 기지국 제어기(122)와 타 기지국과의 교환 제어를 위한 사설망 이동 교환국(123)을 구비하는 CDMA 사설망 시스템으로 구성되어 있다.
상기 공중망 기지국(111)은 상호 대역이 다른 복수개의 주파수(FA-1,FA-2,...,FA-N)가 할당되어 있고, 그 복수개의 주파수(FA-1,FA-2,...,FA-N) 중에서 1번 채널의 주파수(FA-1)는 상대적으로 진보된 상위 레벨인 제 2 레벨의 서비스(예컨데, IS-95C 기반 서비스)를 제공하기 위한 주파수이고, 2∼N번 채널의 주파수(FA-2∼FA-N)는 상대적으로 하위 레벨인 제 1 레벨의 서비스(예컨데, IS-95A및 또는 IS-95B 기반 서비스)를 제공하기 위한 주파수이다.
상기 제 1 레벨의 공중망 서비스를 이용하기 위한 제 1 단말기(10)는 상기 공중망 기지국(111)이 제공하는 주파수 2번부터 N번 채널까지 사용 가능하며, 그 중 2번 채널의 주파수는 상기 제 1 단말기(10)의 프라이머리 주파수로 세팅되어 있고 세컨더리 주파수는 3부터 N번 주파수 사이의 주파수로 세팅되어져 있다. 상기 제 2 레벨의 공중망 서비스를 이용하기 위한 제 2 단말기(11)는 제 1 단말기(10)가 가지고 있는 프라이머리, 혹은 세컨더리 주파수와는 다른 방식으로 주파수를 저장하고 있다. 이는 선호 주파수 세트(Preferred Frequency Set)라 불리우며 상기 공중망(111)에서 사용되는 1번 채널 주파수를 가장 우선적으로 저장하고 있으며 공중망(111)에서 사용되는 2번부터 N 번까지의 주파수에 동조 할 수 있도록 되어 있다.
상기 공중망 기지국(111)은 기본 및 진보된 서비스로서 상기 제 1 및 제 2 레벨의 서비스를 동시에 송신한다. 즉, 제 1레벨의 기본 서비스는 공중망 2번부터 N번 채널 주파수를 이용하여 서비스하며 제 2레벨의 진보된 서비스는 공중망 1번 채널 주파수를 통해서 서비스 한다.
설명의 편의상 기지국 오프셋 0번을 갖는 주파수 1번 채널을 공중망 1번 채널 주파수라 하고, 오프셋 0번을 갖는 주파수 2번 채널을 공중망 2번 채널 주파수라 한다. 그래서 공중망의 채널은 1번 채널에서는 진보된 서비스를 제공하고 2번 채널부터 N번 채널까지는 기본 서비스를 제공한다.
또한, 기지국 오프셋 2번을 갖는 사설망 기지국 주파수 1번 채널을 사설망 1번 채널 주파수라 명하고 오프셋 2번을 갖는 사설망 기지국 주파수 2번 채널을 사설망 2번 채널 주파수라 명한다. 여기에서 사설망은 2번 채널만 실질적으로 통화채널이 있고 나머지 1번 채널과 3번부터 N번 채널은 비콘 채널이다.
상기 사설망 기지국(121)은 상기 공중망 기지국(111)과 동일한 대역의 복수개의 주파수(FA-1,FA-2,...,FA-N)가 할당되어 있되, 그 중 2번 채널의 주파수(FA-2)만이 실질적으로 상기 제 2 레벨의 서비스를 실질적으로 제공하기 위한 통화 채널이고, 그 외의 나머지 1번(FA-1)과 3∼N번 채널의 주파수(FA-3∼FA-N)는 비콘 채널로 이용되는 주파수이다.
여기서 비콘 채널이라 함은 기지국이 송신하는 신호에 그 고유의 주파수마다 내용이 다른 것이 아니라 실질적인 통화 채널을 포함하고 있는 상기 사설망 2번 채널(FA-2)과 내용은 같으면서 주파수만 틀리게 운용되는 채널을 의미한다. 비콘의 주된 용도는 단말기가 유휴상태에서 같은 주파수의 다른 기지국 신호만 감지를 할 수 있기 때문에 비콘을 이용하여 다른 기지국이 있음을 알리기 위함이다.
또한, CDMA 사설망 시스템만의 독립적인 운영을 위해서 사설망 가입자 단말기는 프라이머리 주파수를 실질적인 통화 채널로서 사설망 전용 주파수인 상기 사설망 기지국(121)의 2번 채널 주파수로 세팅함과 아울러, 세컨더리 주파수를 상기 공중망에서 제 2 레벨의 서비스를 위한 프라이머리 주파수(즉, 공중망 1번 채널 주파수)와 동일 대역의 주파수이되 상기 사설망 기지국(121)에서 비콘 채널로 이용되는 사설망 1번 채널 주파수로 세팅한다. 물론 사설망 가입자가 아닌 경우에는 단말기에 아무런 조치를 취하지 않아도 된다. 즉, 공중망 가입자 단말기인 상기 제 1 및 제 2 단말기(10,11)의 세팅 상태 그대로 두면 되는 것이다.
또한, 사설망 기지국의 각 채널 주파수의 내용 중에 페이징 채널에는 해당 사설망 기지국(121)의 정보가 포함되는데, 본 발명에서 예컨데 상기 사설망 기지국(121)의 페이징 채널의 기지국 정보에는 2번 채널의 주파수만 통화채널이 형성이 되어 있음을 포함하고 있어서, 그 사설망 기지국(121)의 각 채널 주파수의 페이징 채널을 수신하는 각종 단말기에게 2번 채널의 주파수만 실질적인 통화채널이 형성되어 있음을 알려준다.
또한, 상기 사설망 기지국(121)의 각 채널 주파수의 페이징 채널은 인접 기지국 정보를 포함하는데, 그 사설망 기지국(121)의 각 채널 주파수의 페이징 채널에 포함된 인접 기지국 정보를 "인접 기지국 정보에 대해 모르며 시스템 초기화 상태에서 다시 시작"과 같은 내용으로 세팅하도록 한다. 따라서, 상기 제 1 및 제 2 단말기(10,11)가 유휴(idle)상태에서 사설망 서비스 지역을 벗어날 경우, 해당 단말기(10,11)는 초기화를 진행하게 되고 이에 따라 자신의 해당 프라이머리 주파수부터 검색하여 공중망 서비스 지역의 시스템 즉 상기 공중망 기지국(111)에 동기하도록 한다. 즉, 상기 제 1 단말기(10)는 자신의 프라이머리 주파수인 2번 채널의 주파수(FA-2)에, 상기 제 2 단말기는 자신의 프라이머리 주파수인 1번 채널의 주파수(FA-1)를 검색하여 상기 공중망 기지국(111)의 해당 주파수에 동기된다.
이상 설명된 바와 같이 본 발명의 사설망 기지국(121)을 포함하는 도 1의 CDMA 시스템을 구축하므로써, 상기 공중망 기지국(111)을 통해 제 1 및/또는 제 2 레벨의 서비스를 이용하던 공중망 서비스 이용자가 상기 사설망 기지국(121)의 서비스 지역내로 진입할 시 그 사설망 기지국(121)에서 제공되는 2번 채널 주파수를이용하여 해당하는 제 1 및/또는 제 2 레벨의 서비스를 중단없이 이용할 수 있도록 한다. 그리고, 상기 사설망 기지국(121)의 2번 채널 주파수를 통해 제 1 및/또는 제 2 레벨의 서비스를 이용하던 서비스 이용자가 상기 공중망 기지국(111)의 서비스 지역내로 진입할 시, 제 1 레벨의 기본 서비스 이용자는 그 공중망 기지국(111)에서 제공되는 2번부터 N번 채널 주파수를 이용하여 제 1 레벨의 서비스를 중단없이 제공받고, 제 2 레벨의 진보된 서비스의 이용자는 그 공중망 기지국(111)에서 제공되는 1번 채널 주파수를 이용하여 제 2 레벨의 서비스를 이용하도록 하여 준다.
이어, 상기 설명된 본 발명의 사설망 기지국(121)이 적용된 도 1의 CDMA 시스템에서 이루어지는 동작에 대하여 각 상황별로 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 진보된 서비스 가입자 단말기가 유휴 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 제 2 레벨의 서비스 가입자 단말기인 상기 제 2 단말기(11)가 유휴상태에서 상기 공중망 기지국(111)의 1번 채널 주파수를 통해 제 2 레벨의 서비스를 이용하다가 상기 사설망 기지국(121)의 서비스 지역내로 진입할 경우, 상기 제 2 단말기(11)의 유휴 상태 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 공중망에서 상기 제 2 단말기(11)는 기 설정된 상기 공중망 기지국(111)의 공중망 1번 채널 주파수를 이용중이며, 상기 사설망 기지국(121)에서 사설망 1번 채널 주파수는 사설망 2번 채널 주파수와 내용은 같고 주파수만 1번 대역의 주파수인 비콘 채널 상태이다.
유휴상태의 상기 제 2 단말기(11)는 같은 주파수의 다른 오프셋을 가지는 기지국만 검색하므로 사설망 진입시에 상기 사설망 기지국(121)의 사설망 1번 채널 주파수를 검색하게 된다. 따라서, 상기 제 2 단말기(11)는 상기 검색 수신된 사설망 1번 채널 주파수의 파일럿 비콘 크기가 유휴 상태의 핸드오프 조건을 만족하는 가를 판단한 후(S201), 그 판단 결과 만족되면 공중망 1번 채널 주파수에서 사설망 1번 채널 주파수로 유휴 상태 핸드 오프를 수행한다(S202). 즉, 상기 제 2 단말기(11)는 IS-95C 기준에 설정된 파라미터값에 따라서 사설망 1번 채널 주파수의 파일럿 크기가 현재 사용하고 있는 공중망 1번 채널 주파수의 크기보다 일정량 이상 크게 되면 자체적으로 유휴상태 핸드오프를 수행한다(S201,S202).
핸드오프 완료 후, 상기 제 2 단말기(11)는 사설망 1번 채널 주파수로부터 동기 채널과 페이징 채널을 수신하여 그 내용을 분석한다(S203). 그 페이징 채널 내용을 분석한 결과, 현재의 해당 사설망 기지국(121)의 실질적인 통화채널은 2번 채널 주파수에만 설정되어 있음을 인식하고 서비스의 사용을 위해서 상기 사설망 2번 채널 주파수에 동조하게 된다(S204). 상기 사설망 2번 채널 주파수에 동조한 단말기는 그 2번 채널 주파수에서 동기신호 및 페이징 신호를 수신하고 유휴상태로 진보된 서비스를 이용하게 된다(S205).
도 3은 진보된 서비스 가입자 단말기가 통화 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 상기 제 2 단말기(11)가 통화 상태에서 상기 공중망 기지국(111)의1번 채널 주파수를 통해 제 2 레벨의 서비스를 이용하다가 상기 사설망 기지국(121)의 서비스 지역내로 진입할 경우, 상기 제 2 단말기(11)의 통화 상태 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
공중망 1번 채널 주파수로 통화중인 상기 제 2 단말기(11)는 유휴상태에서와 같이 동일 주파수의 다른 오프셋을 갖는 기지국이 있는지를 계속하여 검색하므로, 사설망 진압시에 상기 사설망 기지국(121)의 사설망 1번 채널 주파수를 검색하게 된다. 따라서, 상기 제 2 단말기(11)는 상기 검색 수신된 사설망 1번 채널 주파수의 파일럿 비콘 크기가 통화 상태의 핸드오프 조건을 만족하는 가를 판단한 후(S301), 그 판단 결과 만족되면 상기 수신된 사설망 1번 채널 주파수의 파일럿 비콘 신호의 크기를 상기 공중망 기지국(111)에 보고한다(S302). 즉, 상기 제 2 단말기(11)가 상기 사설망 기지국(121)의 서비스 지역으로 가까워지게되면, 검색된 상기 사설망 1번 채널 주파수의 파일럿 크기는 점차 커지며, 이 크기가 IS-95C 표준에 정의된 파라미터값 이상이라고 판단되면(S301), 상기 제 2 단말기(11)는 상기 사설망 1번 채널의 크기를 상기 공중망 기지국(121)에 보고를 한다(S302).
상기 공중망 기지국(111)은 상기 제 2 단말기(11)가 보고한 값을 참고하여 상기 공중망 기지국 제어기(112)와 상기 공중망 이동 교환국(113)을 통해서, 상기 사설망 이동 교환국(123) 및 상기 사설망 기지국 제어기(122)와 상호 정보를 교환하는 데, 이와 같은 정보교환 시 현재 이동중인 상기 제 2 단말기(11)의 정보 및 상기 사설망 기지국(121)에서 사용 가능한 채널정보 등이 오고 간다(S303).
상기 사설망 이동 교환국(123)은 상기 해당 사설망 기지국(121)에 실질적인통화채널이 사설망 2번 채널 주파수밖에 없으므로 그 사설망 2번 채널 주파수로 상기 제 2 단말기(11)가 핸드오프할 것을 상기 공중망 이동 교환국(113)에게 지시하고, 이 정보는 상기 공중망 기지국제어기(112)와 상기 공중망 기지국(111)을 통해서 핸드오프 진행 중인 상기 제 2 단말기(11)에게 전달된다(S304).
상기 제 2 단말기(11)는 상기 전달되어 수신된 정보를 근거로 사설망 2번 채널 주파수로 핸드오프를 수행함으로써 중단없는 통화를 계속하고, 통화가 끝나면 그 사설망 2번 채널 주파수를 통해 유휴상태로 제 2 레벨의 서비스를 이용한다(S305).
도 4는 진보된 서비스 가입자 단말기가 유휴 상태에서 사설망 서비스 지역으로부터 공중망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 제 2 레벨의 서비스 가입자 단말기인 상기 제 2 단말기(11)가 유휴 상태에서 상기 사설망 기지국(121)의 2번 채널 주파수를 통해 제 2 레벨의 서비스를 이용하다가 상기 공중망 기지국(121)의 서비스 지역내로 진입할 경우, 상기 제 2 단말기(11)의 유휴 상태 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
유휴상태의 상기 제 2 단말기(11)는 같은 주파수의 다른 오프셋을 가지는 기지국만 검색하므로 공중망 진입시에 상기 공중망 기지국(121)의 공중망 2번 채널 주파수를 검색하게 된다. 따라서, 상기 제 2 단말기(11)는 상기 검색 수신된 공중망 2번 채널 주파수의 파일럿 크기가 유휴 상태의 핸드오프 조건을 만족하는 가를 판단한 후(S401), 그 판단 결과 만족되면 사설망 2번 채널 주파수에서 공중망 2번채널 주파수로 유휴 상태 핸드 오프를 수행한다(S402). 즉, 상기 제 2 단말기(11)는 IS-95C 기준에 설정된 파라미터값에 따라서 공중망 2번 채널 주파수의 파일럿 크기가 현재 사용하고 있는 사설망 2번 채널 주파수의 크기보다 일정량 이상 크게 되면 자체적으로 유휴상태 핸드오프를 수행하여 그 공중망 2번 채널 주파수에 동조하게 된다(S401,S402).
여기서, 상기 공중망 2번 채널 주파수는 제 1 레벨의 기준 서비스를 위한 주파수이므로 제 2 레벨의 진보된 서비스를 상기 제 2 단말기(11)에게 제공해 주지 못하게 되지만, 이때, 상기 제 2 단말기(11)가 핸드오프전 통신했던 상기 사설망 기지국(121)의 2번 채널 주파수의 페이징 채널에 포함된 인접 기지국 정보는 "인접 기지국 정보에 대해 모르며 시스템 초기화 상태에서 다시 시작"과 같은 내용으로 세팅되어 있기 때문에, 그 제 2 단말기(11)는 인접 기지국 정보를 모르며, 시스템 초기화 상태부터 다시 시스템에 접속을 하라는 명령에 의해서 시스템 초기화 상태로 천이한다(S403).
이와 같이 시스템 초기화 상태에서 상기 제 2 단말기(11)는 프라이머리 주파수가 공중망 1번 채널 주파수로 세팅되어 있기 때문에, 그 단말기(11)는 공중망 1번 채널 주파수에 동조하여(S404), 동기채널과 페이징 채널을 수신 받아서 그 공중망 1번 채널에 유휴상태로 대기하게 된다(S405).
도 5는 진보된 서비스 가입자 단말기가 통화 상태에서 사설망 서비스 지역으로부터 공중망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 제 2 레벨의 서비스 가입자 단말기인 상기 제 2 단말기(11)가 상기 사설망 기지국(121)의 2번 채널 주파수를 통해 통화 상태로 제 2 레벨의 서비스를 이용하다가 상기 공중망 기지국(111)의 서비스 지역내로 진입할 경우, 상기 제 2 단말기(11)의 통화 상태 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
사설망 2번 채널 주파수로 통화중인 상기 제 2 단말기(11)는 유휴 상태에서와 같이 동일 주파수의 다른 오프셋을 갖는 기지국이 있는지를 계속하여 검색하므로, 공중망 진압시에 상기 공중망 기지국(111)의 공중망 2번 채널 주파수를 검색하게 된다. 따라서, 상기 제 2 단말기(11)는 상기 검색 수신된 공중망 2번 채널 주파수의 파일럿 크기가 통화 상태의 핸드오프 조건을 만족하는 가를 판단한 후(S501), 그 판단 결과 만족되면 상기 수신된 공중망 2번 채널 주파수의 파일럿 신호의 크기를 상기 사설망 기지국(121)에 보고한다(S502). 즉, 상기 제 2 단말기(11)가 상기 공중망 기지국(121)의 서비스 지역으로 가까워지게되면, 검색된 상기 공중망 2번 채널 주파수의 파일럿 크기는 점차 커지며, 이 크기가 IS-95C 기준에 정의된 파라미터값 이상이라고 판단되면(S501), 상기 제 2 단말기(11)는 상기 공중망 2번 채널의 크기를 상기 사설망 기지국(121)에 보고한다(S502).
상기 사설망 기지국(121)은 상기 제 2 단말기(11)가 보고한 값을 참고하여 상기 사설망 기지국 제어기(122)와 상기 사설망 이동 교환국(123)을 통해서, 상기 공중망 이동 교환국(113) 및 상기 공중망 기지국 제어기(112)와 상호 정보를 교환하는 데, 이와 같은 정보교환 시 현재 이동중인 상기 제 2 단말기(11)의 정보, 상기 공중망 기지국(111)에서 사용 가능한 채널 주파수 정보, 및 제 2 레벨 서비스가입자가 핸드오프해야 할 채널 주파수 등이 오고 간다(S503).
상기 사설망 이동 교환국(123)은 이 정보를 상기 사설망 기지국 제어기(122)를 통해서 상기 사설망 기지국(121)에게 알리고, 상기 사설망 기지국(121)은 상기 사설망 2번 채널 주파수를 통해서 상기 제 2 단말기(11)에게 공중망 1번 채널 주파수로 통화중 해드오프할 것을 지시한다(S504).
상기 제 2 단말기(11)는 상기와 같은 지시를 받아서 공중망 1번 채널 주파수로 핸드오프를 수행하고 통화를 계속한 후, 통화가 끝나면 그 공중망 1번 채널 주파수에 유휴상태로 진보된 서비스를 이용한다(S505).
도 6은 기본 서비스 가입자 단말기가 유휴 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 제 1 레벨의 서비스 가입자 단말기인 상기 제 1 단말기(10)가 유휴상태에서 상기 공중망 기지국(111)의 2∼N번 채널 주파수 중 하나를 통해 제 1 레벨의 서비스를 이용하다가 상기 사설망 기지국(121)의 서비스 지역내로 진입할 경우, 상기 제 1 단말기(10)의 유휴 상태 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 공중망에서 상기 제 1 단말기(10)는 기 설정된 상기 공중망 기지국(111)의 공중망 2∼N번 채널 주파수 중 하나를 이용중이며, 상기 사설망 기지국(121)에서 사설망 2번 채널 주파수를 제외한 사설망 1번 채널 주파수와 3∼N번 채널 주파수는 실질적인 통화채널 주파수인 상기 사설망 2번 채널 주파수와 내용은 같고 주파수만 각자 다른 비콘 채널 상태로 운용되고 있다.
유휴 상태의 상기 제 2 단말기(11)는 현재 사용하고 있는 주파수와 같고 기지국 오프셋만 틀린 채널의 파일럿을 검색하므로, 사설망 진입시에 상기 사설망 기지국(121)의 사설망 2∼N번 중 현재 사용중인 하나의 채널 주파수를 검색하게 된다. 따라서, 상기 제 1 단말기(10)는 IS-95A,B 기준에 따라 정의된 파라미터값에 의거하여 현재 사용중인 상기 공중망 기지국(111)의 채널 주파수와 동일한 상기 사설망 기지국(121)의 상기 검색된 채널 주파수의 파일럿 또는 파일럿 비콘 크기가 유휴 상태의 핸드오프 조건을 만족하는 가를 판단한 후(S601), 그 판단 결과 만족되면 현재 사용중인 공중망 채널 주파수에서 상기 검색된 해당 사설망 채널 주파수로 유휴 상태 핸드 오프를 수행한다(S602). 즉, 상기 제 1 단말기(10)는 상기 검색된 사설망 채널의 파일럿이 현재 사용하고 있는 파일럿 채널의 크기보다 IS-95A,B의 기준에 정의된 파라미터값 이상으로 판단되면(S601) 자체적으로 핸드오프를 수행한다(S602).
이어, 상기 제 1 단말기(10)는 핸드오프된 해당 채널 주파수로부터 동기채널 및 페이징 채널의 정보를 수신/분석하여, 그 페이징 채널에 포함된 현재 기지국에 대한 채널정보 즉, 상기 사설망 기지국(121)의 모든 채널 주파수 중 2번 채널의 주파수에만 통화 채널이 형성되어 있음을 알리는 채널 정보를 획득한다(S603).
따라서, 상기 제 1 단말기(10)는 상기 사설망 기지국(121)의 2번 채널 주파수에만 통화채널이 포함되어 있다는 정보를 인식하여, 자동적으로 상기 사설망 2번 채널 주파수에 동조하고 그 사설망 2번 채널 주파수의 동기채널 및 페이징 채널을 수신받아서 상기 사설망 기지국(121)에 동조하므로써(S604), 유휴 상태로 기본 서비스를 제공받는다(S605).
도 7은 기본 서비스 가입자 단말기가 통화 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 상기 제 1 단말기(10)가 통화 상태에서 상기 공중망 기지국(111)의 2∼N번 채널 주파수 중 하나를 통해 제 1 레벨의 서비스를 이용하다가 상기 사설망 기지국(121)의 서비스 지역내로 진입할 경우, 상기 제 1 단말기(10)의 통화 상태 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
공중망 2∼N번 채널 주파수 중 하나로 통화중인 상기 제 1 단말기(10)는 유휴 상태에서와 같이 동일 주파수의 다른 오프셋을 갖는 기지국이 있는지를 계속하여 검색하므로, 사설망 진압시에 상기 사설망 기지국(121)의 사설망 2∼N번 채널 주파수 중 상기 공중망 기지국(111)을 통해 중 현재 사용 중인 공중망 주파수와 동일한 하나의 사설망 주파수를 검색하게 된다.
따라서, 상기 제 1 단말기(10)는 상기 검색된 사설망 주파수의 파일럿 또는 파일럿 비콘 크기가 통화 상태의 핸드오프 조건을 만족하는 가를 판단한 후(S701), 그 판단 결과 만족되면 상기 검색된 사설망 주파수의 파일럿 또는 파일럿 비콘 신호의 크기를 상기 공중망 기지국(111)에 보고한다(S702). 즉, 상기 제 1 단말기(10)가 상기 사설망 기지국(121)의 서비스 지역으로 가까워지게되면, 상기 검색된 사설망 주파수의 파일럿 크기는 점차 커지며, 이 크기가 IS-95A,B 기준에 정의된 파라미터값 이상이라고 판단되면(S701), 상기 제 1 단말기(10)는 상기 검색된 사설망 주파수의 크기를 상기 공중망 기지국(121)에 보고를 하는 것이다(S702).
상기 공중망 기지국(111)은 상기 제 1 단말기(10)가 보고한 값을 참고하여 상기 공중망 기지국 제어기(112)와 상기 공중망 이동 교환국(113)을 통해서, 상기 사설망 이동 교환국(123) 및 상기 사설망 기지국 제어기(122)와 상호 정보를 교환하는 데, 이와 같은 정보교환 시 현재 이동중인 상기 제 1 단말기(10)의 정보 및 상기 사설망 기지국(121)에서 사용 가능한 채널정보 등이 오고 간다(S703).
상기 사설망 이동 교환국(123)은 상기 해당 사설망 기지국(121)에 실질적인 통화채널이 사설망 2번 채널 주파수밖에 없으므로 그 사설망 2번 채널 주파수로 상기 제 1 단말기(10)가 핸드오프할 것을 상기 공중망 이동 교환국(113)에게 지시하고, 이 정보는 상기 공중망 기지국제어기(112)와 상기 공중망 기지국(111)을 통해서 핸드오프 진행 중인 상기 제 1 단말기(10)에게 전달된다(S704).
상기 제 1 단말기(10)는 상기 전달되어 수신된 정보를 근거로 실질적인 통화 채널인 상기 사설망 2번 채널 주파수로 핸드오프를 수행함으로써 중단없는 통화를 계속하고, 통화가 끝나면 그 사설망 2번 채널 주파수를 통해 유휴 상태로 제 1 레벨의 서비스를 이용한다(S705).
도 8은 기본 서비스 가입자 단말기가 유휴 상태에서 사설망 서비스 지역으로부터 공중망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 제 1 레벨의 서비스 가입자 단말기인 상기 제 1 단말기(10)가 유휴 상태에서 상기 사설망 기지국(121)의 2번 채널 주파수를 통해 제 1 레벨의 서비스를이용하다가 상기 공중망 기지국(121)의 서비스 지역내로 진입할 경우, 상기 제 1 단말기(10)의 유휴 상태 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
유휴상태의 상기 제 1 단말기(10)는 같은 주파수의 다른 오프셋을 가지는 기지국만 검색하므로 공중망 진입시에 상기 공중망 기지국(121)의 공중망 2번 채널 주파수를 검색하게 된다. 따라서, 상기 제 1 단말기(10)는 상기 검색 수신된 공중망 2번 채널 주파수의 파일럿 크기가 유휴 상태의 핸드오프 조건을 만족하는 가를 판단한 후(S801), 그 판단 결과 만족되면 사설망 2번 채널 주파수에서 공중망 2번 채널 주파수로 유휴 상태 핸드 오프를 수행한다(S802). 즉, 상기 제 1 단말기(10)는 IS-95A,B 기준에 따라 설정된 파라미터값에 의거해서 공중망 2번 채널 주파수의 파일럿 크기가 현재 사용하고 있는 사설망 2번 채널 주파수의 크기보다 일정량 이상 크게 되면 자체적으로 유휴상태 핸드오프를 수행하여 그 공중망 2번 채널 주파수에 동조하게 된다(S801,S802).
이때, 상기 제 1 단말기(10)가 핸드오프전 통신했던 상기 사설망 기지국(121)의 2번 채널 주파수의 페이징 채널에 포함된 인접 기지국 정보는 "인접 기지국 정보에 대해 모르며 시스템 초기화 상태에서 다시 시작"과 같은 내용으로 세팅되어 있기 때문에, 그 제 1 단말기(10)는 인접 기지국 정보를 모르며, 시스템 초기화 상태부터 다시 시스템에 접속하라는 명령에 의해서 시스템 초기화 상태로 천이한다(S803).
이와 같이 시스템 초기화 상태에서 상기 제 1 단말기(10)는 프라이머리 주파수가 공중망 2번 채널 주파수로 세팅되어 있기 때문에, 그 단말기(10)는 공중망 2번 채널 주파수에 동조하여(S804), 동기채널과 페이징 채널을 수신 받아서 그 공중망 2번 채널에 유휴상태로 대기하게 된다(S805).
도 9는 기본 서비스 가입자 단말기가 통화 상태에서 사설망 서비스 지역으로부터 공중망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 제 1 레벨의 서비스 가입자 단말기인 상기 제 1 단말기(10)가 상기 사설망 기지국(121)의 2번 채널 주파수를 통해 통화 상태로 제 1 레벨의 서비스를 이용하다가 상기 공중망 기지국(111)의 서비스 지역내로 진입할 경우, 상기 제 1 단말기(10)의 통화 상태 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
사설망 2번 채널 주파수로 통화중인 상기 제 1 단말기(10)는 유휴 상태에서와 같이 동일 주파수의 다른 오프셋을 갖는 기지국이 있는지를 계속하여 검색하므로, 공중망 진압시에 상기 공중망 기지국(111)의 공중망 2번 채널 주파수를 검색하게 된다. 따라서, 상기 제 1 단말기(10)는 상기 검색 수신된 공중망 2번 채널 주파수의 파일럿 크기가 통화 상태의 핸드오프 조건을 만족하는 가를 판단한 후(S901), 그 판단 결과 만족되면 상기 수신된 공중망 2번 채널 주파수의 파일럿 신호의 크기를 상기 사설망 기지국(121)에 보고한다(S902). 즉, 상기 제 1 단말기(10)가 상기 공중망 기지국(121)의 서비스 지역으로 가까워지게되면, 상기 검색된 공중망 2번 채널 주파수의 파일럿 크기는 점차 커지며, 이 크기가 IS-95A,B 기준에 정의된 파라미터값 이상이라고 판단되면(S901), 상기 제 1 단말기(10)는 상기 공중망 2번 채널의 크기를 상기 사설망 기지국(121)에 보고한다(S902).
상기 사설망 기지국(121)은 상기 제 1 단말기(10)가 보고한 값을 참고하여 상기 사설망 기지국 제어기(122)와 상기 사설망 이동 교환국(123)을 통해서, 상기 공중망 이동 교환국(113) 및 상기 공중망 기지국 제어기(112)와 상호 정보를 교환하는 데, 이와 같은 정보교환 시 현재 이동중인 상기 제 1 단말기(10)의 정보, 상기 공중망 기지국(111)에서 사용 가능한 채널 주파수 정보, 및 제 1 레벨의 서비스 가입자가 핸드오프해야 할 채널 주파수 등이 오고 간다(S903).
상기 사설망 이동 교환국(123)은 이 정보를 상기 사설망 기지국 제어기(122)를 통해서 상기 사설망 기지국(121)에게 알리고, 상기 사설망 기지국(121)은 상기 사설망 2번 채널 주파수를 통해서 상기 제 1 단말기(10)에게 공중망 2번 채널 주파수로 통화중 핸드오프할 것을 지시한다(S904).
상기 제 1 단말기(10)는 상기와 같은 지시를 받아서 공중망 2번 채널 주파수로 핸드오프를 수행하고 통화를 계속한 후, 통화가 끝나면 그 공중망 2번 채널 주파수에 유휴상태로 기본 서비스를 이용한다(S905).
이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국에 의하면, 공중망 시스템에서 서로 다른 주파수를 가지고 두 가지 레벨의 다른 서비스를 제공하고 있는 통신 환경에서, 사설망에서 공중망과 동일한 주파수를 가지고 그 공중망에서 제공되어졌던 두 가지의 서비스를 모두 제공가능하게 한다. 또한, 사설망에서 두가지 레벨을 위한 각각의 주파수를 사용하지 않으면서 그 두 가지의 모든 서비스를 제공하도록 함으로써 투자비의 감소를 얻을 수 있고, 사설망 시스템내에서 특정 가입자에게 공중망과는 차별화된 서비스를 제공할 수 있으며, 특히 공중망에서 통화중 또는 유휴 상태이거나 사설망에서 통화중 또는 유휴 상태에서 해당 서비스 지역을 벗어날 경우 공중망과 사설망사이에 핸드오프가 가능하기 때문에 통화의 끊김이 없이 공중망과 사설망을 이용할 수 있다. 또한 사설망에서 사용되는 단말기는 공중망에서 사용하는 단말기의 수정 없이 자동적으로 해당 서비스를 이용할 수 있도록 한 매우 유용한 발명이다.

Claims (4)

  1. 복수개의 채널 주파수를, 진보된 서비스와 상대적으로 비진보된 이동통신 서비스에 대해 나누어 사용하는 부호 분할 다중 접속 시스템의 공중망 기지국에 있어서,
    상기 복수개의 채널 주파수를 사용하되, 비진보된 서비스를 위한 상기 공중망 기지국의 채널 주파수 중, 비진보된 서비스용 단말기에 설정된 프라이머리 주파수를, 진보된 서비스를 위한 채널 주파수로 설정하여 유효 신호를 송신하고, 그 외의 채널 주파수는 비콘 채널로 이용하는 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사설망 기지국의 각 채널 주파수의 페이징 채널에는 해당 사설망 기지국의 정보가 포함되되, 상기 정보는 상기 해당 사설망 기지국이 가지고 있는 채널 중에서 실질적인 통화채널을 가지고 있는 채널로 이동시키기 위한 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 사설망 기지국의 각 채널 주파수의 페이징 채널에는 인접 기지국 정보가 포함되되, 상기 인접 기지국 정보는 "인접 기지국 정보에 대해 모르며 시스템초기화 상태에서 다시 시작"과 같은 내용으로 설정하여 단말기가 다른 서비스 지역으로 진입시에 단말기에 저장된 정보를 이용하여 원활한 서비스를 받도록 하는 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 비진보된 서비스 및 진보된 서비스를 동시에 지원하면서 사설망 가입자에게는 특정한 부가 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국.
KR10-2000-0067849A 2000-11-15 2000-11-15 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국 KR100381100B1 (ko)

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