KR100381101B1 - 부호분할 다중접속 시스템의 사설망 기지국 및 사설무선망과 공중 이동망간의 핸드오프 방법 - Google Patents

부호분할 다중접속 시스템의 사설망 기지국 및 사설무선망과 공중 이동망간의 핸드오프 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부호 분할 다중 접속 시스템에 의한 기존의 공중망과 구별되는 특정 영역의 사설망을 구축할 수 있도록 하되, 상기 공중망과의 핸드오프를 지원하여 연동가능하도록 해 주는 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국 및 사설망과 공중망간의 핸드오프 방법에 관한 것으로서, 복수개의 채널 주파수를 사용하는 부호 분할 다중 접속 시스템의 공중망 기지국(111)이 존재할 때, 상기 복수개의 채널 주파수를 사용하되, 그 중에 공중망 가입 단말기(10)에 설정된 프라이머리 주파수를 유효 채널 신호로 설정하여 사설망 가입 단말기(11)의 세컨더리 주파수로 이용하고 나머지 채널 주파수는 파일럿 비콘 채널로 설정하여 이용함과 아울러, 별도의 공중망에서 사용하지 않는 채널 주파수를 사설망 전용 서비스를 위한 유효 채널 신호로 설정하여 상기 사설망 가입 단말기(11)의 프라이머리 주파수로 이용하도록 구성된 사설망 기지국(121)을 이용하여 사설망을 구축함으로써, 그 구축된 사설망과 기존의 공중망과의 원활한 핸드오프를 가능토록 한다.

Description

부호분할 다중접속 시스템의 사설망 기지국 및 사설 무선망과 공중 이동망간의 핸드오프 방법{A BTS for private network and a hand-off method between private network and public natwork in CDMA system}
본 발명은 부호 분할 다중 접속(이하 CDMA라 약칭함) 시스템의 사설 무선망(이하 사설망이라 함) 기지국 및 사설망과 기존 공중 이동망(이하 공중망이라 함) 간의 핸드오프(handoff) 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 CDMA 시스템에 의한 기존의 공중망과 구별되는 특정 영역의 사설망을 구축할 수 있도록 하되, 상기 공중망과의 핸드오프를 지원하여 연동가능하도록 해 주는 CDMA 시스템의 사설망 기지국 및 사설망과 공중망간의 핸드오프 방법에 관한 것이다.
일반적으로, CDMA에 의한 의한 공중망 시스템은 여러 개의 사업자들이 각각의 고유 주파수를 이용하여 해당 이동 단말기를 대상으로 각종 서비스를 제공하고 있기 때문에, 하나의 특정 단말기를 가지고 있는 사용자는 해당 사업자로부터 제공되는 서비스만을 이용할 수 있을 뿐 다른 사업자의 서비스는 이용하지 못하고 있으며, 특정 지역내의 가입자 서비스를 위한 기존의 소수 사설망 시스템도 공중망과 연동되지 못하고 별도로 운용되고 있다.
따라서, 사설망 가입자에게 공중망과 차별화된 사설망 서비스를 제공하기 위해서는 공중망 단말기와 별도의 사설망 전용 단말기를 구비토록해야 하는 문제점이 있었으며, 현재까지 하나의 단말기를 가지고 해당 공중망 서비스를 모두 제공받으면서 그 공중망 서비스와 차별화된 사설망 서비스도 함께 받을 수 있도록 된 즉,기존의 공중망과 연동가능한 사설망의 구축 기술은 개발되어 있지 않은 실정이기 때문에, 사설망의 필요성에도 불구하고 그 구축이 현실적으로 매우 어려운 문제점이 있어, 이에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 기술적 배경에 의해 기존의 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 그 목적은 기존의 공중망을 통해 서비스를 받던 공중망 및/또는 사설망 서비스용 단말기가 특정 사설망 내에 진입했을 때 유휴상태 혹은 통화중의 해당 서비스가 중단없이 계속적으로 이루어질 수 있도록 함과 아울러, 그 사설망을 통해 서비스를 받던 상기 사설망 및/또는 상기 공중망 서비스용 단말기가 해당 사설망 지역을 벗어날 경우에도 유휴 상태 혹은 통화중의 해당 서비스가 중단없이 이루어지도록 된 즉, 기존의 공중망과 연동가능하면서 해당 사설망 가입자에게는 특정한 부가 서비스를 제공할 수 있도록 된 사설망의 구축을 위한, CDMA 시스템의 사설망 기지국 및 그 사설망 기지국을 이용하여 구축된 사설망과 기존의 공중망 간의 핸드오프 방법을 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호 분할 다중 접속방식의 사설망 기지국이 적용된 부호 분할 다중 접속방식의 사설망 시스템 및 이와 연동되는 기존의 부호 분할 다중 접속방식의 공중망 시스템을 도시한 블록도이고,
도 2는 사설망 가입자 단말기가 유휴 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 3은 사설망 가입자 단말기가 통화 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 4는 사설망 비가입자 단말기가 유휴 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 5는 사설망 비 가입자 단말기가 통화 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 6은 사설망 가입자 단말기가 사설망 서비스를 유휴상태로 이용하다가 사설망 서비스 지역을 벗어날 때 공중망 시스템으로의 유휴상태 핸드오프 과정을 도시한 흐름도이고,
도 7은 사설망 가입자 단말기가 사설망 시스템에서 통화중이면서 사설망 서비스 지역을 벗어날 때 공중망 시스템으로의 통화중 핸드오프 과정을 도시한 흐름도이고,
도 8은 사설망 비 가입자 단말기가 사설망 기지국을 이용하여 공중망 서비스를 유휴상태로 이용하다가 사설망 서비스 지역을 벗어날 때 공중망 시스템으로의 유휴상태 핸드오프 과정을 도시한 흐름도이고,
도 9는 사설망 비 가입자 단말기가 사설망 기지국을 이용하여 공중망 서비스를 통화중상태로 이용하면서 사설망 서비스 지역을 벗어날 때 공중망 시스템으로의 통화중 핸드오프 과정을 도시한 흐름도 이다.
※ 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 CDMA 시스템의 사설망 기지국은, 복수개의 채널 주파수를 사용하는 CDMA 시스템의 공중망 기지국에 있어서, 상기 복수개의 채널 주파수를 사용하되, 그 중에 상기 공중망 가입 단말기에설정된 프라이머리 주파수를 유효 채널 신호로 설정하여 사설망 가입 단말기의 세컨더리 주파수로 이용하고 나머지 채널 주파수는 파일럿 비콘 채널로 설정하여 이용함과 아울러, 별도의 채널 주파수를 사설망 전용 서비스를 위한 유효 채널 신호로 설정하여 상기 사설망 가입 단말기의 프라이머리 주파수로 이용하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 부호 분할 다중 접속 시스템에서의 사설망과 공중망 간의 핸드오프 방법은, 복수개의 채널 주파수를 사용하는 부호 분할 다중 접속 시스템의 공중망 기지국과 상기 공중망 기지국과 연동되도록 특정 영역에 설치된 사설망 기지국 간의 핸드오프 방법에 있어서, 상기 복수개의 채널 주파수를 사용하되, 그 중에 상기 공중망 가입 단말기에 설정된 프라이머리 주파수를 제 1 유효 채널로 설정하여 사설망 가입 단말기의 세컨더리 주파수로 이용하고 나머지 채널 주파수는 비콘 채널로 설정하여 이용함과 아울러, 별도의 채널 주파수를 사설망 전용 서비스를 위한 제 2 유효 채널로 설정하여 상기 사설망 가입 단말기의 프라이머리 주파수로 이용하도록 된 사설망 기지국을 구축하여 기지국 제어기 및 교환기를 매개로 공중망 기지국과 연동토록 한 후, 상기 사설망 가입 단말기가 유휴상태에서 상기 공중망 기지국의 서비스 영역으로부터 상기 사설망 기지국의 서비스 영역 내로 진입 시 핸드오프를 수행하여 상기 제 1 유효 채널 주파수에 동기되었을 경우 그 제 1 유효 채널 주파수에서 상기 제 2 유효 채널 주파수로 핸드다운을 수행하도록 함으로써, 그 핸드다운을 수행한 상기 사설망 가입 단말기가 사설망 전용 서비스를 받을 수 있도록 한다.
또한, 상기 사설망 가입 단말기가 통화상태에서 상기 공중망 기지국의 서비스 영역으로부터 상기 사설망 기지국의 서비스 영역 내로 진입 시 상기 사설망 가입 단말기에 수신된 상기 사설망 주파수의 파일럿 크기가 핸드오프 조건을 만족하면, 공중망 시스템과 사설망 시스템간의 협상에 따라 상기 제 2 유효 채널 주파수로 하드 핸드오프를 수행토록 함으로써, 해당 사설망 가입 단말기가 사설망 전용 서비스를 받을 수 있도록 한다.
또한, 상기 사설망 가입 단말기가 상기 사설망 기지국의 상기 제 2 유효 채널을 통한 통화상태에서 상기 사설망 기지국의 서비스 영역을 벗어나려 할 경우 상기 사설망 가입 단말기에 수신된 상기 제 2 유효 채널 주파수의 파일럿 크기가 기 설정된 값 이하이고 그 지속 시간이 기 설정된 시간 이상이면, 그 제 2 유효 채널 주파수에서 상기 제 1 유효 채널 주파수로 핸드다운을 수행토록 함으로써, 해당 사설망 가입 단말기가 상기 사설망 기지국이 서비스 영역을 벗어나 상기 공중밍 기지국의 서비스 영역으로 진입 할 때 핸드오프가 이루어지도록 한다.
상술된 내용은 본 발명에서 특별히 구현해야 하는 기술적인 사항만을 요약한 것이며, 본 발명에서 상술된 특징적인 핸드오프 상황 외에는 기존에 구축된 CDMA 방식의 공중망 시스템에서의 핸드오프 방식과 동일하게 이루어진다.
이와 같은 본 발명의 사설망 기지국 및 그 사설망 기지국을 매개로 구축된 사설망과 기존 공중망간의 핸드오프 방법에 의하면, 기존 공중망에 연동되어 상호 핸드오프를 지원하되 상기 공중망과 구분되는 특정 영역의 사설망을 구축할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 시스템의 사설망 기지국 및 그 사설망 기지국을 매개로 구축된 사설망과 기존 공중망 간의 핸드오프 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 구체적인 설명전에 본 발명이 적용되는 통신 환경에 대하여 전제해야 할 사항을 정의하면 다음과 같다.
CDMA 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 이와 연동되는 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 이들은 모두 기지국 옵셋(Offset) 0을 가지고 있으며, 공중망 가입 단말기(10)는 상기 공중망 기지국(111)이 제공하는 주파수 1번부터 N번 채널까지 사용 가능한 데, 그 중 1번 채널의 주파수가 프라이머리 주파수로 세팅되어 있고 세컨더리 주파수는 2부터 N번 주파수 사이의 주파수로 세팅되어져 있다.
상기 사설망 기지국(121)은 상기 공중망 기지국(111)과 동일한 대역의 복수개의 주파수(FA-1,FA-2,...,FA-N) 및 그 공중망 기지국(111)에는 없는 별도의 주파수(FA-0)가 할당되어 있고 이들은 모두 기지국 옵셋 2를 가지고 있되, 그 중 0번과 1번 채널의 주파수(FA-1)만이 실질적인 서비스를 제공할 수 있는 유효 통화 채널이고, 그 외의 나머지 2∼N번 채널의 주파수(FA-3∼FA-N)는 파일럿 비콘 채널로 이용되는 주파수이며, 상기 사설망 0번 채널 주파수는 사설망 가입자만을 위해 공중망과 구별되는 특정한 서비스를 위한 사설망 전용 주파수이다.
상기 사설망 1번 채널 주파수와 같이 공중망 1번 채널 주파수와 옵셋만 다른 동일 대역의 주파수를 사용하는 이유는 사설망 서비스 지역에 존재하는 사설망 비 가입자의 공중망 서비스 및 공중망과 사설망간의 핸드오프를 위한 것이고, 상기 사설망 0번 채널 주파수와 같이 공중망에서 사용치 않는 별도의 주파수를 사용하는 이유는 사설망 서비스 지역내에 존재하는 사설망 가입자에게 공중망과 구별되는 특정한 서비스를 제공하기 위한 것이다.
또한, 상기 파일럿 비콘 채널이라 함은 기지국이 송신하는 정보 중에서 파일럿 신호만을 송신함을 의미하며, 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 특정한 부가 서비스를 위한 독립적인 운영을 위해서 사설망 가입자 단말기(11)는 프라이머리 주파수를 실질적인 통화 채널로서 사설망 전용 주파수인 상기 사설망 기지국(121)의 0번 채널 주파수로 세팅함과 아울러, 세컨더리 주파수를 상기 공중망 가입 단말기(10)의 프라이머리 주파수(즉, 공중망 1번 채널 주파수)와 동일 대역의 주파수이되 옵셋만 틀린 상기 사설망 기지국(121)의 1번 채널 주파수로 세팅한다. 물론 사설망 가입자가 아닌 경우에는 단말기에 아무런 조치를 취하지 않고 상기 공중망 가입자 단말기(10)의 세팅 상태 그대로 두면 되는 것이다.
상기에서 설명의 편의상 기지국 오프셋 0번을 갖는 주파수 채널을 공중망 채널 주파수라 하고, 기지국 오프셋 2번을 갖는 사설망 기지국 주파수 채널을 사설망 채널 주파수라 명하였으며, 이하의 설명도 동일하게 표현토록 한다.
이어, 상기 설명된 본 발명의 사설망 기지국(121)이 적용된 도 1의 CDMA 시스템에서 이루어지는 공중망 시스템과 사설망 시스템간의 핸드오프 과정에 대하여 각 상황별로 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 사설망 가입자 단말기가 유휴 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 상기 사설망 가입자 단말기(11)가 유휴상태에서 상기 공중망 기지국(111)의 1∼N 번 채널 주파수 중 하나를 통해 공중망 서비스를 이용하다가 상기 사설망 기지국(121)의 서비스 지역내로 진입할 경우, 그 단말기(11)의 유휴 상태 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 공중망 주파수에서 사용하던 주파수가 사설망에서도 유효 채널로 사용되는 경우 즉, 상기 단말기(11)가 상기 공중망 기지국(111)의 1번 채널 주파수를 사용하는 경우(S201), 유휴상태로 사설망에 진입된 상기 단말기(11)는 상기 사설망 기지국(121)이 송신하는 사설망 1번 채널 주파수의 파일럿을 수신하게 되고, 상기 단말기(11)는 상기 수신된 사설망 주파수의 파일럿의 크기와 현재 사용중인 공중망 주파수의 파일럿 크기를 비교하여 유휴상태의 핸드오프 조건을 만족한다고 판단되면(S202), 유휴상태 핸드오프를 수행한다(S203).
핸드오프를 수행한 상기 단말기(11)는 상기 사설망 기지국(121)이 송신하는 사설망 1번 주파수에 동조를 하고 있는 상태이며, 이 주파수는 사설망을 통해 공중망 서비스를 위한 주파수이다. 상기 사설망 기지국(121)은 가입자 정보를 상기 사설망 기지국 제어기(122)와 사설망 이동 교환국(123)을 이용하여 조회 후 상기 단말기(11)가 사설망 가입자 단말기인지 조회한다. 이 경우 상기 단말기(11)가 사설망 가입자 단말기이므로 사설망 기지국은 사설망 전용 주파수인 사설망 0번 채널 주파수로 핸드다운(handdown)을 지시하고, 상기 단말기(11)은 핸드다운을 수행한다(S204). 여기서 핸드다운이란 동일 기지국내에서 주파수를 다른 주파수로바꿈을 의미한다. 핸드다운을 수행한 상기 단말기(11)는 상기 사설망 기지국(111)의 사설망 0번 채널 주파수를 통해 사설망 전용 서비스를 받게 된다(S205).
한편, 상기 단계 S201에서 상기 단말기(11)가 사설망에서 유효 채널로 쓰지 않는 주파수 즉, 공중망 2∼N 주파수 중 하나(예를 들어 2번 주파수)로 공중망에서 서비스를 받고 있을 경우(S201), 상기 단말기(11)는 상기 사설망 기지국(121)이 송신한 사설망 2번 주파수의 파일럿 비콘을 인식하게 되고, 상기 단말기(11)는 상기 수신된 사설망 2번 주파수의 파일럿 비콘 크기가 현재 사용중인 공중망 2번 주파수의 파일럿 크기보다 일정량 이상 크게 되어 핸드오프 조건을 만족하게 되면(S212) 자동적으로 상기 파일럿 비콘에 동조하여 핸드오프를 수행한다(S213).
일반적으로 단말기의 유휴상태 핸드오프 과정은 파일럿 인식과 동조 후에 동기 채널과 페이징 채널을 수신하여 전체 시스템에 동기하여 핸드오프를 완료하는 데, 상기 단계 S213에서의 핸드오프 시 상기 사설망 2번 채널주파수의 파일럿 비콘에 동조한 상기 단말기(11)는 동기채널과 페이징 채널을 수신하지 못하므로 시스템 초기화 상태로 가게 된다(S214).
시스템 초기화 상태의 상기 단말기(11)는 기 저장되어 설정된 자신의 프라이머리 주파수부터 검색을 하는 바, 이때 상기 사설망 가입자 단말기(11)는 프라이머리 주파수가 사설망 전용 주파수인 0번 채널 주파수로 기 설정되어 있기 때문에 그 사설망 0번 채널 주파수에 동조하고(S215) 동기채널과 페이징 채널을 수신하여 유휴상태의 사설망 전용 서비스를 받게 된다(S216).
도 3은 사설망 가입자 단말기가 통화 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 상기 사설망 가입자 단말기(11)가 상기 공중망 기지국(111)의 1∼N 번 채널 주파수 중 하나를 통해 통화 중 서비스를 이용하다가 상기 사설망 기지국(121)의 서비스 지역내로 진입할 경우, 그 단말기(11)의 통화 상태 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 공중망 주파수에서 사용하던 주파수가 사설망에서도 유효 채널로 사용되는 경우 즉, 상기 단말기(11)가 상기 공중망 기지국(111)의 1번 채널 주파수를 사용하는 경우(S201), 통화중의 단말기는 사용중인 주파수와 같고 기지국 오프셋만 틀린 기지국의 신호를 자동적으로 검색하므로, 상기 공중망 1번 채널 주파수를 사용하여 통화 중인 상태로 사설망내에 진입된 상기 단말기(11)는 상기 사설망 기지국(121)의 사설망 1번 채널 주파수 신호를 인식하고 그 파일럿의 세기를 감지하고 있다가 IS-95 표준에 정의된 통화 중 핸드오프 조건을 만족되면(S302), 그 세기를 상기 공중망 기지국(111)으로 보고한다(S303).
상기 공중망 기지국(111)은 상기 단말기(11)로부터 보고된 파일럿 크기를 상기 공중망 기지국 제어기(112)와 상기 공중망 이동 교환국(113)을 통해 공중망 시스템에 알리며, 동시에 사설망 이동 교환국(123)과 상기 공중망 이동 교환국(113)은 단말기 정보를 상호 교환한다. 이때 상기 사설망 이동 교환국(123)은 상기 사설망 기지국 제어기(122)로부터 사설망 기지국(121)의 정보를 얻고, 현재 핸드오프가 진행중인 상기 단말기(11)가 사설망 가입자인지 아닌지를 판단하게 되며, 이 경우사설망 가입자이므로 상기 공중망 이동 교환국(113)에게 사설망 전용 주파수인 사설망 0번 채널 주파수로의 하드 핸드오프를 요청한다. 상기 공중망 이동 교환국(113)은 상기 요청에 따라 상기 공중망 기지국 제어기(112)를 통해서 상기 공중망 기지국(111)에게 현재 핸드오프 진행중인 상기 단말기(11)에게 상기 사설망 0번 채널 주파수로의 하드 핸드오프를 지시한다. 상기 단말기(11)는 그 지시 정보를 받아서 공중망 시스템에서 사설망 시스템으로 하드 핸드오프를 수행한다(S304).
상기 핸드오프 이후에 상기 단말기(11)는 사설망 시스템에서 통화를 계속하며, 통화가 끝나면 유휴 상태로 사설망 시스템에서 제공되는 사설망 서비스를 받을 수 있다(S305).
한편, 상기 단계 S301에서 상기 단말기(11)가 사설망에서 유효 채널로 쓰지 않는 주파수 즉, 공중망 2∼N 주파수 중 하나(예를 들어 2번 주파수)로 공중망에서 서비스를 받고 있을 경우(S301), 상기 단말기(11)는 상기 사설망 기지국(121)이 송신한 사설망 2번 주파수의 파일럿 비콘을 인식하게 되고, 그 인식된 파일럿 비콘의 세기를 감지하고 있다가 IS-95 표준에 정의된 통화중 핸드오프 조건을 만족하는 크기의 사설망 기지국 파일럿이 감지되면(S312) 그 세기를 상기 공중망 기지국(111)으로 송신한다(S313). 이후의 단계 S314 및 S315의 과정은 위에서 설명한 상기 단계 S304 및 S305의 수행 과정과 동일하다. 즉, 상기 단말기(11)가 수신한 파일럿 비콘이 핸드오프 조건을 만족하면(S312) 공중망 시스템에 그 크기를 보고하고(S313), 공중망 시스템은 그 정보를 사설망 시스템에 보내서 해당 단말기(11)가 핸드오프 해야 하는 주파수 및 기지국 정보를 단말기에게 보낸다. 상기 단말기(11)는 그 정보를 이용하여 사설망 시스템으로 핸드오프를 하고(S314) 통화를 계속하며, 통화가 끝난 후에는 사설망 서비스를 이용한다(S315).
도 4는 사설망 비가입자 단말기가 유휴 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 상기 사설망 비가입자 단말기(10)가 유휴상태에서 상기 공중망 기지국(111)의 1∼N 번 채널 주파수 중 하나를 통해 공중망 서비스를 이용하다가 상기 사설망 기지국(121)의 서비스 지역내로 진입할 경우, 그 단말기(10)의 유휴 상태 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 공중망 주파수에서 사용하던 주파수가 사설망에서도 유효 채널로 사용되는 경우 즉, 상기 단말기(10)가 상기 공중망 기지국(111)의 1번 채널 주파수를 사용하는 경우(S401), 유휴상태로 사설망에 진입된 상기 단말기(10)는 상기 사설망 기지국(121)이 송신하는 사설망 1번 채널 주파수의 파일럿을 수신하게 되고, 상기 단말기(10)는 상기 수신된 사설망 주파수의 파일럿의 크기와 현재 사용중인 공중망 주파수의 파일럿 크기를 비교하여 유휴상태의 핸드오프 조건을 만족한다고 판단되면(S402), 유휴상태 핸드오프를 수행한다(S403).
핸드오프를 수행한 상기 단말기(10)는 상기 사설망 기지국(121)이 송신하는 사설망 1번 주파수에 동조를 하고 있는 상태이며, 이 주파수는 사설망을 통해 공중망 서비스를 위한 주파수이다. 상기 사설망 기지국(121)은 가입자 정보를 상기 사설망 기지국 제어기(122)와 사설망 이동 교환국(123)을 이용하여 조회 후 상기 단말기(10)가 사설망 가입자 단말기인지 조회한다. 이 경우 상기 단말기(10)가 사설망 비가입자 단말기이므로 사설망 전용 주파수인 사설망 0번 채널 주파수로 핸드다운(handdown)을 수행할 필요 없이 그대로 상기 사설망 1번 채널 주파수를 통해 공중망 서비스를 제공받게 된다(S404).
한편, 상기 단계 S401에서 상기 단말기(10)가 사설망에서 유효 채널로 쓰지 않는 주파수 즉, 공중망 2∼N 주파수 중 하나(예를 들어 2번 주파수)로 공중망에서 서비스를 받고 있을 경우(S401), 상기 단말기(10)는 상기 사설망 기지국(121)이 송신한 사설망 2번 주파수의 파일럿 비콘을 인식하게 되고, 상기 단말기(10)는 상기 수신된 사설망 2번 주파수의 파일럿 비콘 크기가 현재 사용중인 공중망 2번 주파수의 파일럿 크기보다 일정량 이상 크게 되어 핸드오프 조건을 만족하게 되면(S412) 자동적으로 상기 파일럿 비콘에 동조하여 핸드오프를 수행한다(S413).
일반적으로 단말기의 유휴상태 핸드오프 과정은 파일럿 인식과 동조 후에 동기 채널과 페이징 채널을 수신하여 전체 시스템에 동기하여 핸드오프를 완료하는 데, 상기 단계 S413에서의 핸드오프 시 상기 사설망 2번 채널주파수의 파일럿 비콘에 동조한 상기 단말기(10)는 동기채널과 페이징 채널을 수신하지 못하므로 시스템 초기화 상태로 가게 된다(S414).
시스템 초기화 상태의 상기 단말기(10)는 기 저장되어 설정된 자신의 프라이머리 주파수부터 검색을 하는 바, 이때 상기 사설망 비 가입자 단말기(10)는 프라이머리 주파수가 1번 채널 주파수로 기 설정되어 있기 때문에 공중망 공용 주파수로서 사설망내에 존재하는 사설망 1번 채널 주파수에 동조하고(S415) 동기채널과페이징 채널을 수신하여 유휴상태의 공중망 서비스를 받게 된다(S416).
도 5는 사설망 비 가입자 단말기가 통화 상태에서 공중망 서비스 지역으로부터 사설망 서비스 지역으로 진입할 경우의 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 상기 사설망 비 가입자 단말기(10)가 상기 공중망 기지국(111)의 1∼N 번 채널 주파수 중 하나를 통해 통화 중 서비스를 이용하다가 상기 사설망 기지국(121)의 서비스 지역내로 진입할 경우, 그 단말기(10)의 통화 상태 핸드오프 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 공중망 주파수에서 사용하던 주파수가 사설망에서도 유효 채널로 사용되는 경우 즉, 상기 단말기(10)가 상기 공중망 기지국(111)의 1번 채널 주파수를 사용하는 경우(S501), 통화중의 단말기는 사용중인 주파수와 같고 기지국 오프셋만 틀린 기지국의 신호를 자동적으로 검색하므로, 상기 공중망 1번 채널 주파수를 사용하여 통화 중인 상태로 사설망내에 진입된 상기 단말기(10)는 상기 사설망 기지국(121)의 사설망 1번 채널 주파수 신호를 인식하고 그 파일럿의 세기를 감지하고 있다가 IS-95 표준에 정의된 통화 중 핸드오프 조건을 만족되면(S502), 그 세기를 상기 공중망 기지국(111)으로 보고한다(S503).
상기 공중망 기지국(111)은 상기 단말기(10)로부터 보고된 파일럿 크기를 상기 공중망 기지국 제어기(112)와 상기 공중망 이동 교환국(113)을 통해 공중망 시스템에 알리며, 동시에 사설망 이동 교환국(123)과 상기 공중망 이동 교환국(113)은 단말기 정보를 상호 교환한다. 이때 상기 사설망 이동 교환국(123)은 상기 사설망 기지국 제어기(122)로부터 사설망 기지국(121)의 정보를 얻고, 현재 핸드오프가 진행중인 상기 단말기(10)가 사설망 가입자인지 아닌지를 판단하게 되며, 이 경우 사설망 비 가입자이므로 상기 공중망 이동 교환국(113)에게 사설망내에서 공중망 서비스를 위해 존재하는 사설망 1번 채널 주파수로 핸드오프를 요청한다. 상기 공중망 이동 교환국(113)은 상기 요청에 따라 상기 공중망 기지국 제어기(112)를 통해서 상기 공중망 기지국(111)에게 현재 핸드오프 진행중인 상기 단말기(10)에게 상기 사설망 1번 채널 주파수로의 핸드오프를 지시한다. 상기 단말기(10)는 그 지시 정보를 받아서 공중망 시스템에서 사설망 시스템으로 핸드오프를 수행한다(S504).
상기 핸드오프 이후에 상기 단말기(10)는 사설망 시스템에서 통화를 계속하며, 통화가 끝나면 유휴 상태로 사설망 시스템에서 제공되는 공중망 서비스를 받을 수 있다(S505).
한편, 상기 단계 S501에서 상기 단말기(10)가 사설망에서 유효 채널로 쓰지 않는 주파수 즉, 공중망 2∼N 주파수 중 하나(예를 들어 2번 주파수)로 공중망에서 서비스를 받고 있을 경우(S501), 상기 단말기(10)는 상기 사설망 기지국(121)이 송신한 사설망 2번 주파수의 파일럿 비콘을 인식하게 되고, 그 인식된 파일럿 비콘의 세기를 감지하고 있다가 IS-95 표준에 정의된 통화중 핸드오프 조건을 만족하는 크기의 사설망 기지국 파일럿이 감지되면(S512) 그 세기를 상기 공중망 기지국(111)으로 송신한다(S513). 이후의 단계 S514 및 S515의 과정은 위에서 설명한 상기 단계 S504 및 S505의 수행 과정과 동일하다. 즉, 상기 단말기(10)가 수신한 파일럿비콘이 핸드오프 조건을 만족하면(S512) 공중망 시스템에 그 크기를 보고하고(S513), 공중망 시스템은 그 정보를 사설망 시스템에 보내서 해당 단말기(10)가 핸드오프 해야 하는 주파수 및 기지국 정보를 단말기에게 보낸다. 상기 단말기(10)는 그 정보를 이용하여 사설망 시스템으로 핸드오프를 하고(S514) 통화를 계속하며, 통화가 끝난 후에는 사설망에서 제공되는 공중망 서비스를 이용한다(S515).
도 6은 사설망 가입자 단말기(11)가 사설망 서비스를 유휴상태로 이용하다가 사설망 서비스 지역을 벗어날 때 공중망 시스템으로의 유휴상태 핸드오프 과정을 도시한 흐름도이다.
상기 단말기(11)가 유휴상태이기 때문에 사설망 서비스 지역을 벗어나면서 상기 사설망 기지국(121)으로부터 오는 파일럿의 세기가 감소하고(S601), 현재 사용되고 있는 사설망 전용 주파수와 같은 주파수를 갖고 기지국 오프셋만 틀린 기지국 신호를 검색하지만 공중망에 존재하지 않기 때문에 단말기는 시스템 초기화 상태로 빠지게 된다(S602).
사설망 가입자 단말기(11)의 경우에 프라이머리 주파수는 사설망 전용 주파수인 사설망 0번 채널 주파수이고 세컨더리 주파수는 공중망과 공용으로 사용되고 있는 1번 채널 주파수이므로 상기 단말기(11)는 자신의 프라이머리 주파수에 동기를 하지 못하고 세컨더리 주파수인 공중망 주파수 즉, 공중망 1번 채널 주파수를 검색하여 동기하고, 동기채널, 페이징 채널 등을 인지하여 공중망 시스템에 동기를행하고(S603) 공중망 서비스를 받는다(S604).
도 7은 사설망 가입자 단말기가 사설망 시스템에서 통화중이면서 사설망 서비스 지역을 벗어날 때 공중망 시스템으로의 통화중 핸드오프 과정을 도시한 흐름도이다.
사설망 가입자 단말기(11)가 사용중인 사설망 전용 주파수의 파일럿 크기가 시스템에서 정해진 파리미터값(T_COMP) 이하이면 그 단말기(11)는 상기 사살망 기지국(121)과의 거리가 멀어짐을 인지(S701)하고 타이머를 작동시킨다(S702). 이 타이머가 시스템에서 정해진 기간을 초과하면(S703) 상기 단말기(11)는 그 결과를 상기 사설망 기지국(121)에 통보한다. 상기 사설망 기지국(121)은 상기 단말기(11)로부터 보고를 받아서 현재 이 단말기(11)가 사설망 서비스 지역을 벗어나고 있음을 인지하고, 통화중이기 때문에 이 통화가 끊기지 않으면서 공중망으로 핸드오프를 해야 함을 인지한다. 공중망으로 원활한 핸드오프를 위해서 상기 사설망 기지국(121)은 상기 단말기(11)에게 사설망에서 송신하는 공중망 주파수로 핸드다운 할 것을 지시한다(S704). 상기 단말기(11)는 그 지시를 받아서 핸드다운을 수행하고, 핸드다운을 한 후에는 공중망 전용 주파수를 검색할 수 있게 되며, 검색 도중 공중망 전용 주파수의 파일럿 신호가 IS-95표준에서 정의된 핸드오프 조건을 만족하는 크기 이상이면(S705) 그 결과를 상기 사설망 기지국(121)에 보고한다(S706). 상기 사설망 기지국(121)은 그 결과를 상기 사설망 기지국 제어기(122)와 상기 사설망 이동 교환국(123)에게 알린다. 상기 사설망 이동 교환국(123)은 상기 공중망 이동 교환국(113)과 공중망 기지국 제어기(112)를 통해서 상기 공중망 기지국(111) 정보를 얻으며, 그 결과를 상기 사설망 기지국 제어기(122)를 통해서 상기 사설망 기지국(121)에 전달한다. 상기 사설망 기지국(121)은 그 내용을 상기 단말기(11)에 지시하고 그 단말기(11)는 사설망 시스템에서 공중망 시스템으로 통화중 핸드오프를 수행한다(S707). 상기 단말기는 핸드오프를 수행하고 상기 공중망 기지국(111)을 통해서 통화를 계속한다. 통화가 끝난 후 상기 단말기(11)는 공중망 서비스를 이용하게 된다(S708).
도 8은 사설망 비 가입자 단말기가 사설망 기지국을 이용하여 공중망 서비스를 유휴상태로 이용하다가 사설망 서비스 지역을 벗어날 때 공중망 시스템으로의 유휴상태 핸드오프 과정을 도시하 흐름도이다.
먼저, 사설망 비 가입자 단말기(10)가 유휴상태이기 때문에 같은 주파수의 다른 기지국 오프셋을 가지는 파일럿을 항상 검색한다. 검색도중에 사설망 서비스 지역에서 멀어지면 공중망 기지국(111)에 존재하는 같은 주파수의 다른 오프셋을 가지고 있는 파일럿을 인지하게 된다. 이렇게 인지된 파일럿의 크기가 상기 사설망 기지국(121)에서 보낸 크기보다 일정량 이상 클 경우(S801), 상기 단말기(10)는 자체적으로 공중망으로의 유휴상태 핸드오프를 수행한다(S802). 핸드오프 수행이후에 상기 단말기(10)는 상기 공중망 기지국(111)으로부터 공중망 서비스를 받는다.
도 9는 사설망 비 가입자 단말기가 사설망 시스템에서 공중망 공용 주파수를이용하여 통화중이면서 사설망 서비스 지역을 벗어날 때 공중망 시스템으로의 통화중 핸드오프 과정을 도시한 흐름도이다.
먼저 사설망 비 가입자 단말기(10)가 통화중이므로 공중망 전용 주파수를 검색할 수 있게 되며, 공중망 전용 주파수의 파일럿 신호가 IS-95표준에서 정의된 핸드오프 조건을 만족하는 크기 이상이면(S901) 그 결과를 상기 사설망 기지국(121)에 보고한다(S902). 상기 사설망 기지국(121)은 그 결과를 상기 사설망 기지국 제어기(122)와 상기 사설망 이동 교환국(123)에게 알린다. 상기 사설망 이동 교환국(123)은 상기 공중망 이동 교환국(113)과 공중망 기지국 제어기(112)를 통해서 상기 공중망 기지국(111)에 대한 정보를 얻으며, 그 결과를 상기 사설망 기지국 제어기(122)를 통해서 상기 사설망 기지국(121)에 전달한다. 상기 사설망 기지국(121)은 그 내용을 상기 단말기(10)가 수행할 것을 지시하고 그 단말기(10)는 사설망 시스템에서 공중망 시스템으로 통화중 핸드오프를 수행한다(S903). 상기 단말기(10)는 핸드오프를 수행하고 상기 공중망 기지국(111)을 통해서 통화를 계속한다. 통화가 끝난 후 상기 단말기(10)는 공중망 서비스를 이용하게 된다(S904).
이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 CDMA 시스템의 사설망 기지국 및 사설 무선망과 공중 이동망간의 핸드오프 방법에 의하면, 공중망 시스템과 사설망 시스템의 운용 시 하나의 단말기를 가지고 사설망 가입자에게는 사설망 서비스 지역 내에서 사설망 전용의 특정 서비스를 제공하고 사설망 비 가입자에게는 공중망을 이용할 수 있도록 함과 아울러, 공중망 서비스 지역 내에서는 사설망 가입자 및 비가입자 모두에게 같은 단말기로 공중망을 이용할 수 있도록 함으로써, 본 발명에 따라 사설망을 구축할 시에 공중망에서 사용하던 단말기의 소프트웨어적인 간단한 수정으로 공중망 서비스를 그대로 이용함은 물론 사설망 전용 서비스를 제공할 수 있는 효과가 창출된다.

Claims (4)

  1. 복수개의 채널 주파수를 사용하는 부호 분할 다중 접속 시스템의 공중망 기지국에 있어서, 상기 복수개의 채널 주파수를 사용하되, 그 중에 공중망 가입 단말기에 설정된 프라이머리 주파수를 유효 채널 신호로 설정하여 사설망 가입 단말기의 세컨더리 주파수로 이용하고 나머지 채널 주파수는 파일럿 비콘 채널로 설정하여 이용함과 아울러, 별도의 공중망에서 사용하지 않은 채널 주파수를 사설망 전용 서비스를 위한 유효 채널 신호로 설정하여 상기 사설망 가입 단말기의 프라이머리 주파수로 이용하도록 된 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 시스템의 사설망 기지국.
  2. 복수개의 채널 주파수를 사용하는 부호 분할 다중 접속 시스템의 공중망 기지국과 상기 공중망 기지국과 연동되도록 특정 영역에 설치된 사설망 기지국 간의 핸드오프 방법에 있어서,
    상기 복수개의 채널 주파수를 사용하되, 그 중에 공중망 가입 단말기에 설정된 프라이머리 주파수를 제 1 유효 채널로 설정하여 사설망 가입 단말기의 세컨더리 주파수로 이용하고 나머지 채널 주파수는 비콘 채널로 설정하여 이용함과 아울러, 별도의 채널 주파수를 사설망 전용 서비스를 위한 제 2 유효 채널로 설정하여 상기 사설망 가입 단말기의 프라이머리 주파수로 이용하도록 된 사설망 기지국을 구축하는 제 1 단계; 및
    상기 사설망 가입 단말기가 유휴상태에서 상기 공중망 기지국의 서비스 영역으로부터 상기 사설망 기지국의 서비스 영역 내로 진입 시 핸드오프를 수행하여 상기 제 1 유효 채널 주파수에 동기되었을 경우, 그 제 1 유효 채널 주파수에서 상기 제 2 유효 채널 주파수로 핸드다운을 수행하는 제 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 시스템에서의 사설망과 공중망 간의 핸드오프 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 사설망 가입 단말기가 통화상태에서 상기 공중망 기지국의 서비스 영역으로부터 상기 사설망 기지국의 서비스 영역 내로 진입 시 상기 사설망 가입 단말기에 수신된 상기 사설망 주파수의 파일럿 크기가 핸드오프 조건을 만족하면, 공중망 시스템과 사설망 시스템간의 협상에 따라 상기 제 2 유효 채널 주파수로 하드 핸드오프를 수행하는 단계를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 시스템에서의 사설망과 공중망 간의 핸드오프 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 사설망 가입 단말기가 상기 사설망 기지국의 상기 제 2 유효 채널을 통한 통화상태에서 상기 사설망 기지국의 서비스 영역을 벗어나려 할 경우 상기 사설망 가입 단말기에 수신된 상기 제 2 유효 채널 주파수의 파일럿 크기가 기 설정된 값 이하이고 그 지속 시간이 기 설정된 시간 이상이면, 그 제 2 유효 채널 주파수에서 상기 제 1 유효 채널 주파수로 핸드다운을 수행하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 부호 분할 다중 접속 시스템에서의 사설망과 공중망 간의 핸드오프 방법.
KR10-2000-0067846A 2000-11-15 2000-11-15 부호분할 다중접속 시스템의 사설망 기지국 및 사설무선망과 공중 이동망간의 핸드오프 방법 KR100381101B1 (ko)

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