KR100610882B1 - 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동 통신 서비스 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미리 설정된 지역에서 전용주파수 변환 장치가 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 방법은 상기 전용주파수 기지국으로부터 송신된 상기 전용주파수의 신호를 수신하는 단계, 상기 수신한 전용주파수의 신호에 상용주파수의 신호를 대응시키는 단계, 상기 대응된 상용주파수의 신호를 송신하는 단계를 포함하되, 이동 통신 단말기는 상기 미리 설정된 지역에서는 상기 전용주파수 변환 장치로부터 상기 상용주파수의 신호를 수신하여 전용주파수 대역으로 천이할 수 있다. 본 발명에 따르면 PN 폴루션이 심한 특정 지역 또는 건물에서 별도의 전용주파수를 이용함으로써 PN 폴루션이 발생하지 않아 상대적으로 간섭없는 고품질의 이동 통신 서비스를 제공할 수 있다.
전용주파수, 상용주파수, EVDO 주파수 변환 장치, PRL.

Description

전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법 및 그 장치{Method for mobile communication service using dedicated frequency and Apparatus thereof}
도 1은 종래 기술에 따른 건물 내부에 이동 통신 서비스를 하기 위한 시설을 도시한 도면.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스의 범위를 도시한 도면.
도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스의 다른 범위를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수 변환 장치에서 수행되는 신호 처리 방법을 도시한 흐름도.
도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상용주파수 변환 장치에서 수행되는 신호 처리 방법을 도시한 흐름도.
도 5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물 지상 전체에서 전용주파수의 신호를 이용하여 이동 통신 서비스를 하기 위한 시설을 도시한 도면.
도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물 지상 및 지하 전체에서 전 용주파수의 신호를 이용하여 이동 통신 서비스를 하기 위한 시설을 도시한 도면.
도 5c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물 지하 내부에서 전용주파수의 신호를 이용하여 이동 통신 서비스를 하기 위한 시설을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물의 일부층에서 전용주파수의 신호를 이용하여 이동 통신 서비스를 하기 위한 시설을 도시한 도면.
도 7a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물의 특정 층에서 전파 환경 측정 위치가 특정되는 평면도.
도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물의 특정 층에서 전파 환경을 측정한 데이터를 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
210 : 전용주파수의 신호를 출력하는 기지국
220 : 상용주파수의 신호를 출력하는 기지국
310 : 전용주파수 변환 장치
320 : 상용주파수 변환 장치
330 : EVDO 주파수 변환 장치
340 : 이동 통신 단말기
본 발명은 이동 통신 서비스 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
이동 통신 서비스 방식은 이동 통신 단말기에서 요청한 호 설정 신호를 기지국에서 수신하고, 이를 이동 통신 교환기에서 수신하여 호 설정이 요청된 다른 이동 통신 단말기가 등록되어 있는 다른 이동 통신 교환기를 검색하여 이를 이용하여 통신하는 방식이다. 따라서 이동 통신 서비스를 하기 위해서는 기지국과 이동 통신 단말기간에 무선 전파의 송수신이 원활하게 이루어지는 것이 중요하며, 이를 위해서 기지국과 직접 무선 전파의 송수신이 되기 힘든 음영 지역에서는 이동 통신 단말기와 기지국간에 중계기를 설치하여 이를 이용하여 무선 통신을 한다.
여기서 무선 전파에 대한 음영 지역인 특정 지역 또는 건물 내부에서는 기지국에서 케이블로 연결된 중계기를 설치하고, 중계기와 케이블로 연결된 다수의 RU(RF Unit : 이하 'RU'라고 한다)를 연결하여 이동 통신 서비스를 제공한다.
도 1은 종래 기술에 따른 건물 내부에 이동 통신 서비스를 하기 위한 시설을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 건물 내부에 이동 통신 서비스를 하기 위한 시설은 기지국(110), 광케이블(120), 광중계기(130), RU(140(1), 140(2),…,140(n) : 이하 140으로 한다)를 포함하여 구성된다.
기지국(110)은 이동 통신 시스템의 교환기와 연결되어 있으며, 이동 통신 단말기와 무선 전파를 송수신하고, 광케이블(120)을 통하여 광중계기(130)와 연결된 다. 광케이블(120)은 기지국(110)과 광중계기(130) 및 RU(140)를 연결하여 RF 신호를 전송한다. 또한, 광중계기(130)와 RU(140)는 무선 전파간의 간섭을 최소화하고, 경로상의 RF 손상 문제를 극복하여 통화품질을 확보하기 위해 건물 내부에 설치된다. 여기서 광중계기(130)는 건물 내부에 이동 통신 서비스를 하기 위해 기지국(110)과 직접적으로 연결되어 있는 신호원이며, RU(140)는 건물 내부에서 층별로 광중계기(130)로부터 수신한 신호를 증폭 출력한다.
그러나 종래 기술에 따르면, 기지국(110)으로부터 광중계기(130) 또는 광케이블(120)을 통하여 증폭된 신호를 이용하여 서비스 해주기 위해서는 특정 지역 또는 건물의 각 층별로 케이블을 설치하고, 각 케이블의 종단에 RF 안테나를 설치해야 하기 때문에, 특정 지역이 넓은 경우 또는 건물이 고층인 경우에는 케이블과 RF 안테나가 많이 필요하므로, 상대적인 고 비용이 발생한다. 또한, 주변 기지국과의 PN 폴루션(pollution)이 심한 경우에는 폴루션을 극복하기 위해서는 신호를 상대적으로 크게 증폭하여 출력하여야 하므로, 상대적으로 신호가 과출력되는 문제점이 있다.
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 특정 지역 또는 건물에서 별도의 전용주파수를 이용함으로써 PN 폴루션이 발생하지 않아 상대적으로 간섭없는 고품질의 이동 통신 서비스를 제공하는 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 특정 지역 또는 건물에서 별도의 전용주파수를 이용함으로써 상대적으로 비용을 감소하는 이동 통신 서비스 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 특정 지역 또는 건물에서 별도의 전용주파수를 이용함으로써 상대적으로 신호의 과출력을 감소하는 이동 통신 서비스 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 미리 설정된 지역에서 전용주파수 변환 장치가 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 방법을 제시할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미리 설정된 지역에서 전용주파수 변환 장치가 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 방법은 상기 전용주파수 기지국으로부터 송신된 상기 전용주파수의 신호를 수신하는 단계, 상기 수신한 전용주파수의 신호에 상용주파수의 신호를 대응시키는 단계, 상기 대응된 상용주파수의 신호를 송신하는 단계를 포함하되, 이동 통신 단말기는 상기 미리 설정된 지역에서는 상기 전용주파수 변환 장치로부터 상기 상용주파수의 신호를 수신하여 전용주파수 대역으로 천이할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 미리 설정된 지역에서 상용주파수 변환 장치가 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 방법을 제시할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미리 설정된 지역에서 상용주파수 변환 장치가 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 방법은 상기 상용주파수 기지국으로부터 송신된 상기 상용주파수의 신호를 수신하는 단계, 상기 수신한 상용주파수의 신호에 전용주파수의 신호를 대응시키는 단계, 상기 대응된 전용주파수의 신호를 송신하는 단계를 포함하되, 이동 통신 단말기는 상기 미리 설정된 지역 외의 지역에서는 상기 상용주파수 변환 장치로부터 상기 전용주파수의 신호를 수신하여 상용주파수 대역으로 천이할 수 있다.
바람직하게는, 상기 상용주파수는 1x 또는 2G 이동 통신 단말기의 PRL(Preferred Roaming List) 중 어느 하나일 수 있고, 상기 전용주파수는 상기 이동 통신 단말기의 PRL에 없는 주파수일 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 미리 설정된 지역에서 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 전용주파수 변환 장치를 제시할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미리 설정된 지역에서 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 전용주파수 변환 장치는 전용주파수 기지국으로부터 전용주파수의 신호를 수신하는 수신부, 상기 수신한 신호를 상용주파수의 신호에 대응시키는 전용주파수 결합부, 상기 전용주파수의 신호에 상응하는 상용주파수의 신호를 송신하는 송신부를 포함하되, 이동 통신 단말기는 상기 미리 설정된 지역에 서는 상기 전용주파수 변환 장치로부터 상기 상용주파수의 신호를 수신하여 전용주파수 대역으로 천이할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 미리 설정된 지역에서 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 상용주파수 변환 장치를 제시할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미리 설정된 지역에서 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 상용주파수 변환 장치는 상용주파수 기지국으로부터 상용주파수의 신호를 수신하는 수신부, 상기 수신한 신호를 전용주파수의 신호에 대응시키는 상용주파수 결합부, 상기 상용주파수의 신호에 상응하는 전용주파수의 신호를 송신하는 송신부를 포함하되, 이동 통신 단말기는 상기 미리 설정된 지역 외의 지역에서는 상기 상용주파수 변환 장치로부터 상기 전용주파수의 신호를 수신하여 상용주파수 대역으로 천이할 수 있다.
바람직하게는, 상기 상용주파수는 1x 또는 2G 이동 통신 단말기의 PRL 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 전용주파수는 상기 이동 통신 단말기의 PRL에 없는 주파수일 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 미리 설정된 지역에서 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 시스템을 제시할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미리 설정된 지역에서 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 시스템은 상용주파수의 신호를 수신하여 이에 대응하는 상기 전용주파수의 신호를 송신하는 상용주파수 변환 장치, 상기 전용주파수의 신호를 수신하여 이에 대응하는 상기 상용주파수의 신호를 송신하는 전용주파수 변환 장치를 포함하되, 이동 통신 단말기는 상기 전용주파수 변환 장치로부터 상용주파수의 신호를 수신하여 전용주파수로 천이하고, 상기 상용주파수 변환 장치로부터 전용주파수의 신호를 수신하여 상용주파수로 천이할 수 있다.
바람직하게는, 상기 상용주파수 변환 장치는 상기 미리 설정된 지역의 경계선에 설치될 수 있다.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미리 설정된 지역에서 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 시스템은 EVDO 전용주파수를 입력신호로 수신하여 이에 대응하는 EVDO 상용주파수를 송신신호로 전송하는 EVDO 주파수 변환 장치를 더 포함하되, 상기 이동 통신 단말기가 데이터호를 요청하는 경우 상기 EVDO 주파수 변환 장치로부터 EVDO 상용주파수의 신호를 수신하여 EVDO 전용주파수로 천이할 수 있다.
여기서, 상기 EVDO 주파수 변환 장치는 이동 통신 단말기가 초기화되는 경우 이동 통신 단말기의 PRL 중 어느 하나의 주파수의 신호를 송신하되, 상기 이동 통신 단말기는 상기 송신된 신호를 수신하고, 상기 전용주파수 변환 장치로부터 상기 상용주파수의 신호를 수신하여 전용주파수로 천이할 수 있다. 상기 이동 통신 단말기의 PRL 중 상기 송신된 신호의 주파수는 상기 PRL의 첫번째 주파수일 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미리 설정된 지역에서 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 시스템은 상기 미리 설정된 지역에 존재하는 음영지역에서 신호를 증폭하여 이동 통신 서비스를 하기 위한 전용중계기를 더 포함할 수 있으며, 상기 음영지역은 엘리베이터, 비상계단 중 적어도 어느 하나 이상 을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법 및 그 장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스의 범위를 도시한 도면이다. 도 2a를 참조하면, 전용주파수의 신호를 출력하는 기지국(210), 상용주파수의 신호를 출력하는 기지국(220(1), 220(2), 이하 220이라고 한다), 전용주파수의 신호가 송수신되는 범위(230), 상용주파수의 신호가 송수신되는 범위(240(1), 240(2), 이하 240이라고 한다)가 도시되어 있으며, 특히, 도심지 중에서 대형 또는 중형 또는 소형 건물들에 대한 이동 통신 서비스의 범위가 도시되어 있다.
전용주파수는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법에 이용되는 별도의 주파수로서, 1x 또는 2G의 이동 통신 단말기의 PRL(Preferred Roaming List : 이하 'PRL'이라고 한다)에 등록되어 있지 않은 주파수일 수 있다. PRL은 로밍 에리어 정보로서 이동 통신 단말기가 로밍되는 경우 호의 송수신에 이용되는 신호의 주파수 정보를 기록하고 있다. 일반적으로 1x의 이동 통신 단말기의 PRL에는 Ch 50, 275, 325, 75, 125, 300, 250의 주파수가 등록되 어 있고, 2G의 이동 통신 단말기의 PRL에는 Ch 75, 125, 300, 250의 주파수가 등록되어 있음을 감안하면, 전용주파수로서는 1x에 대해서는 Ch 350, 2G에 대해서는 Ch 375의 주파수가 되는 것이 바람직하며, 이외의 주파수는 상용주파수가 될 수 있다.
전용주파수의 신호를 출력하는 기지국(210)은 상술한 전용주파수의 신호를 이동 통신 단말기와 송수신하며, 전용주파수가 아닌 상용주파수의 신호를 출력하는 일반적인 기지국(220)은 상용주파수의 신호를 이동 통신 단말기와 송수신한다. 전용주파수의 신호를 출력하는 기지국(210)에 상응하여 전용주파수의 신호가 송수신되는 범위(230)는 상용주파수의 신호를 출력하는 일반적인 기지국(220)에 상응하여 상용주파수의 신호가 송수신되는 범위(240)에 중첩된다. 여기서 전용주파수의 신호가 송수신되는 범위(230)는 전용주파수의 신호를 출력하는 기지국(210) 주변의 여러 개의 건물이 그룹화되어 설정될 수 있다. 여기서 상술한 전용주파수의 신호 및 상용주파수의 신호는 음성 호 또는 데이터 호가 될 수 있다.
도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스의 다른 범위를 도시한 도면이다. 도 2b를 참조하면, 전용주파수의 신호를 출력하는 기지국(210) 및 고지대 아파트 단지(250)가 도시되어 있다.
고지대 아파트 단지(250)와 같은 고층 건물의 내부에서는 건물 내부이면서 동시에 고층 건물에 해당되어 PN 폴루션의 문제가 심하게 발생할 수 있다. 따라서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법은 바람직하게는 고지대 아파트 단지(250)와 같은 고층 건물에서 이용될 수 있다.
여기서 상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법은 특정 건물에서만 이용되지 않고, 이동 통신 서비스 음영지역 또는 PN 폴루션이 심한 영역에서 필요한 경우 적용 가능하다.
또한, 이동 통신 단말기가 상용주파수의 신호가 송수신되는 범위(240)에서 전용주파수의 신호가 송수신되는 범위(230)로 이동하는 경우 또는 그 반대로 이동하는 경우에 이동 통신 단말기를 전용주파수 신호를 이용하는 단말기로 천이시켜 주거나 그 반대로 천이시켜 주어야 한다. 이러한 기능을 하는 장치에 대해서는 이하에서 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 시스템은 전용주파수의 신호를 출력하는 기지국(210), 상용주파수의 신호를 출력하는 기지국(220), 전용주파수 변환 장치(310), 상용주파수 변환 장치(320), 이동 통신 단말기(340)를 포함하여 구성된다.
전용주파수 변환 장치(310)는 이동 통신 단말기(340)가 전용주파수의 신호를 출력하는 기지국(210)에 상응하는 범위내로 이동하는 경우 이동 통신 단말기(340)를 전용주파수 대역으로 천이시키는 비콘(beacon) 장치이다. 일반적으로 비콘 장비는 적은 수의 채널에서도 주파수 할당(FA : Frequency Assignment)을 함으로써 이동 통신 단말기(340)가 원활히 통화를 할 수 있도록 하는 부속 장치이다. 여기에서는 이동 통신 단말기(340)가 전용주파수를 이용할 수 있도록 전용주파수 대역으로 천이시키는 역할을 한다. 따라서 전용주파수 변환 장치(310)로부터 신호를 수신할 수 있는 영역으로 이동 통신 단말기(340)가 이동하면, 전용주파수 변환 장치(310)는 전용주파수의 신호를 출력하는 기지국(210)으로부터 전용주파수의 신호를 수신하여 이에 상응하는 상용주파수의 신호를 출력하고, 이를 수신한 이동 통신 단말기(340)는 전용주파수 대역으로 천이한다. 이동 통신 단말기(340)는 유휴(idle) 상태에 있는 경우에 페이징 슬롯 모니터링(Paging Slot Monitoring)의 주기로 전용주파수 변환 장치(310)에서 출력된 상용주파수에 동조하고, 통화(Traffic) 상태에서는 비 슬롯 모니터링(Non Slot Monitoring)을 실시하여 전용주파수 대역으로 천이한다.
상용주파수 변환 장치(320)는 이동 통신 단말기(340)가 상용주파수의 신호를 출력하는 기지국(220)에 상응하는 범위내로 이동하는 경우 이동 통신 단말기(340)를 상용주파수 대역으로 천이시키는 비콘(beacon) 장치이다. 따라서 상용주파수 변환 장치(310)로부터 신호를 수신할 수 있는 영역으로 이동 통신 단말기(340)가 이동하면, 상용주파수 변환 장치(320)는 상용주파수의 신호를 출력하는 기지국(220)으로부터 상용주파수의 신호를 수신하여 이에 상응하는 전용주파수의 신호를 출력하고, 이를 수신한 이동 통신 단말기(340)는 상용주파수 대역으로 천이한다. 유휴 상태와 통화 상태에서의 천이하는 과정은 전용주파수 변환 장치(310)에 대해 상술한 바와 같다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 시스템은 EVDO(EVolution Data Only 또는 EVolution Data Optimized, 이하 'EVDO'라고 한다) 주파수 변환 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. EVDO 주파수 변환 장치는 EVDO 전용주파수의 신호를 수신하여 이에 대응하는 EVDO 상용주파수의 신호를 전송하고, 이동 통신 단말기(340)가 데이터호를 요청하는 경우 EVDO 주파수 변환 장치로부터 EVDO 상용주파수의 신호를 수신하여 상술한 방법과 같이 EVDO 전용주파수로 천이할 수 있다. 여기서 이동 통신 단말기(340)는 Hybrid 단말기 중 1x Parking 단말기일 수 있다. Hybrid는 단말기가 1x 또는 EVDO를 모니터링하는 방법을 지칭하며, 1x Parking, Long Sleep Hybrid, Full Hybrid 등으로 구분된다. 이러한 구분은 1x 상태에서 EVDO 신호를 모니터링하는 주기를 그 기준으로 한다. 한편, Hybrid 단말기 중에서 1x Parking 단말기는 사용자가 EVDO 데이터 호를 요구하지 않는 경우 EVDO를 모니터링하지 않으므로, EVDO 주파수 변환기는 이동 통신 단말기(340)가 EVDO 호를 요청하는 경우 상술한 바와 같이 이동 통신 단말기(340)를 전용주파수 대역으로 천이시킨다.
여기서, 상술한 EVDO 주파수 변환 장치는 이동 통신 단말기(340)가 초기화되는 경우 이동 통신 단말기(340)의 PRL 중 어느 하나의 주파수의 신호를 송신할 수 있다. 이 경우 이동 통신 단말기(340)는 EVDO 주파수 변환 장치로부터 송신된 신호를 수신하고, 전용주파수 변환 장치로부터 상용주파수를 수신하여 전용주파수로 천이할 수 있다. 이는 이동 통신 단말기(340)가 비정상적으로 전원이 공급되지 않아 종료된 후 다시 초기화된 경우에 그 내부에 저장되어 있는 상용주파수의 신호를 이용할 수 있도록 함으로써 이후 전용주파수 변환 장치(310)를 통해 이동 통신 단말기(340)를 전용주파수 대역으로 천이시킬 수 있다. 여기서 이동 통신 단말기(340) 의 PRL 중 송신된 신호의 주파수는 PRL의 첫번째 주파수일 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 시스템은 미리 설정된 지역에 존재하는 음영지역에서 신호를 증폭하여 이동 통신 서비스를 하기 위한 전용중계기를 더 포함할 수 있다. 여기서 음영지역은 엘리베이터, 비상계단과 같이 주파수 변환 장치로부터 출력된 신호가 미치지 않는 영역이 될 수 있다.
이하에서는 전용주파수 변환 장치(310)와 상용주파수 변환 장치(320)에서 수행되는 각각의 방법을 자세히 설명한다.
도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수 변환 장치에서 수행되는 신호 처리 방법을 도시한 흐름도이고, 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상용주파수 변환 장치에서 수행되는 신호 처리 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4a를 참조하면, 단계 S410에서, 전용주파수 변환 장치(310)는 전용주파수의 신호를 출력하는 기지국(210)으로부터 전용주파수의 신호를 수신한다.
단계 S420에서, 전용주파수 변환 장치(310)는 수신한 전용주파수의 신호를 상용주파수의 신호에 대응시킨다. 예를 들면, 1x에 대해서 전용주파수가 이동 통신 단말기(340)의 PRL에 포함되지 않은 Ch 350의 주파수인 경우 전용주파수 변환 장치(310)는 이를 수신하여 PRL에 포함된 주파수 또는 기타 다른 상용주파수에 대응시킨다. 이 경우 PRL에 포함된 주파수는 Ch 50, 275, 325, 75, 125, 300, 250 중 어느 하나의 채널의 주파수가 될 수 있다. 또한, 2G에 대해서 전용주파수가 이동 통신 단말기(340)의 PRL에 포함되지 않은 Ch 375의 주파수인 경우 PRL에 포함된 주파수 또는 기타 다른 상용주파수에 대응시킨다. 이 경우 PRL에 포함된 주파수는 Ch 75, 125, 300, 250 중 어느 하나의 채널의 주파수가 될 수 있다. 상술한 바와 같이 전용주파수의 신호를 상용주파수의 신호에 대응시킴으로써, 상용주파수의 신호를 이용하고 있는 이동 통신 단말기(340)는 출력된 상용주파수의 신호를 수신하고 그에 대응된 전용주파수 대역으로 천이할 수 있다.
단계 S430에서, 전용주파수 변환 장치(310)는 수신한 전용주파수에 대응되는 상용주파수의 신호를 출력한다. 이후 이동 통신 단말기(340)는 상용주파수의 신호를 수신한 후 전용주파수 대역으로 천이하여 전용주파수의 신호를 이용하여 이동 통신 서비스를 제공 받는다.
도 4b를 참조하여 상용주파수 변환 장치(320)에서 수행되는 방법을 설명함에 있어서, 상술한 전용주파수 변환 장치(310)에서 수행되는 방법과의 차이점을 위주로 설명한다.
단계 S440에서, 상용주파수 변환 장치(320)는 상용주파수의 신호를 출력하는 기지국(220)으로부터 상용주파수의 신호를 수신하고, 단계 S450에서, 상용주파수 변환 장치(320)는 수신한 전용주파수의 신호를 상용주파수의 신호에 대응시킨다. 예를 들면, 1x에 대해서 상용주파수가 PRL에 포함된 주파수 또는 기타 다른 주파수인 경우 상용주파수 변환 장치(320)는 이를 수신하여 이동 통신 단말기(340)의 PRL에 포함되지 않은 Ch 350의 전용주파수에 대응시킬 수 있다. 또한, 2G에 대해서 상용주파수가 PRL에 포함된 주파수 또는 기타 다른 주파수인 경우 상용주파수 변환 장치(320)는 이를 수신하여 이동 통신 단말기(340)의 PRL에 포함되지 않은 Ch 375의 전용주파수에 대응시킬 수 있다.
단계 S460에서, 상용주파수 변환 장치(320)는 수신한 상용주파수에 대응되는 전용주파수의 신호를 출력한다. 이후 이동 통신 단말기(340)는 전용주파수의 신호를 수신한 후 상용주파수 대역으로 천이하여 상용주파수의 신호를 이용하여 이동 통신 서비스를 제공 받는다.
전용주파수 변환 장치(310) 및 상용주파수 변환 장치(320)가 이동 통신 단말기(340)의 주파수 대역을 천이시키도록 미리 특정된 지역에 설치되기 위해서는 전용주파수의 신호를 이용하여 서비스하려는 지역의 특성에 알맞게 설치되어야 한다. 이하 각각의 실시예에서 이에 대해 자세히 설명한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 시스템을 개략적으로 도시한 도면 및 각각의 구성요소에 대해 일반적으로 설명하였으며, 이하에서는 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 시스템이 적용되는 특정 지역 및 건물에 대해 구체적인 실시예를 기준으로 설명하기로 한다. 본 발명의 바람직한 실시예는 실시되는 지역을 기준으로 크게 두가지로 나뉜다. 첫째, 건물 내부의 전체에서 전용주파수의 신호를 이용하는 경우와 둘째, PN 폴루션이 심한 건물 내부의 상층에서만 EVDO 주파수에 대해 전용주파수의 신호를 이용하고 하층에서는 상용주파수의 신호를 이용하는 경우이다. 건물 내부의 전체에서 전용주파수의 신호를 이용하는 경우에 대해 먼저 설명한다.
도 5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물 지상 내부에 이동 통신 서비스를 하기 위한 시설을 도시한 도면이고, 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물 지상 및 지하 내부에 이동 통신 서비스를 하기 위한 시설을 도시한 도면이며, 도 5c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물 지하 내부에 이동 통신 서비스를 하기 위한 시설을 도시한 도면이다. 도 5a를 참조하면, 전용주파수의 신호가 사용되는 건물(500)이 도시되어 있고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 시스템은 전용주파수 변환 장치(310), 상용주파수 변환 장치(320), EVDO 주파수 변환 장치(330)를 포함하여 구성된다.
전용주파수 변환 장치(310)는 건물(500)의 엘리베이터 또는 비상계단과 같이 이동 통신 단말기(340)가 건물 내부로 이동하는 경우 또는 건물 내부를 이용하는 경우 반드시 통과하여야 하는 장소에 설치된다. 따라서 이동 통신 단말기(340)가 건물 내부로 이동하면 전용주파수 변환 장치(310)에 의해 전용주파수 대역으로 천이한다.
상용주파수 변환 장치(320)는 건물(500)의 출구에 설치되어 건물(500) 외부로 나가는 방향으로 전용주파수의 신호를 출력함으로써, 이동 통신 단말기(340)가 건물(500) 내부에서 외부로 이동하는 경우 상용주파수 대역으로 천이하도록 한다.
EVDO 주파수 변환 장치(330)는 건물(500)의 각층에 설치되어, 이동 통신 단말기(340)가 EVDO 호에 대한 서비스 이용시 전용주파수의 신호를 이용할 수 있도록 한다. 또한, EVDO 주파수 변환 장치(330)는 이동 통신 단말기(340)가 전원이 공급 되지 않아 종료되는 등 비정상적으로 종료된 후 다시 초기화된 경우에 전용주파수 변환 장치(310)에서 신호를 수신하지 못하는 영역에서 그 내부에 저장되어 있는 상용주파수의 신호를 이용할 수 있도록 함으로써 이후 전용주파수 변환 장치(310)를 통해 이동 통신 단말기(340)를 전용주파수 대역으로 천이시킬 수 있다.
도 5b를 참조하면, 전용주파수의 신호가 사용되는 건물(510)이 도시되어 있고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 시스템은 전용주파수 변환 장치(310), 상용주파수 변환 장치(320)를 포함하며, 바람직하게는, EVDO 주파수 변환 장치(330)를 각 층별로 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 5c를 참조하면, 전용주파수의 신호가 사용되는 건물의 지하(520)가 도시되어 있고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 시스템은 전용주파수 변환 장치(310), 상용주파수 변환 장치(320), 상용주파수 중계기(530)를 포함하며, 바람직하게는, EVDO 주파수 변환 장치(330)를 각 층별로 더 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상용주파수의 신호를 이용하기 위해 상용주파수 안테나(540(1), 540(2),…,540(n) : 이하 540으로 한다)를 설치하고, 이를 연결하는 케이블(550)을 더 설치하여 일부 음영 지역에서 이동 통신 서비스를 보다 효과적으로 제공할 수 있다.
이상에서는 건물 내부의 전체에서 전용주파수의 신호를 이용하는 경우에 대해 설명하였고, 이하에서는 건물 일부층에 대해서만 전용주파수의 신호를 이용하는 경우에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물의 일부층에서 전용주파수의 신호를 이용하여 이동 통신 서비스를 하기 위한 시설을 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 전용주파수 변환 장치(310), 상용주파수 변환 장치(320), EVDO 주파수 변환 장치(330)가 도시되어 있으며, 상술한 실시예와 차이점을 위주로 설명한다.
전용주파수의 신호를 이용하는 건물(600)은 PN 폴루션이 심한 상층부와 그렇지 않은 하층부로 나뉘어 있다. 여기서, 전용주파수 변환 장치(310)는 엘리베이터와 비상계단 등에 설치되므로 건물의 전체에 대해 커버할 수 있으나, EVDO 호에 대해 전용주파수의 신호를 이용하기 위해서는 각 층에 EVDO 주파수 변환 장치(330)를 설치해야 한다. 그러나, PN 폴루션이 상대적으로 작은 건물의 하층부에서는 EVDO 호에 대해 전용주파수의 신호를 별도로 이용할 필요가 없으므로, 건물의 하층부에서는 EVDO 주파수 변환 장치(330)를 설치하지 않고, 상용주파수의 신호를 이용한다.
따라서 EVDO 주파수 변환 장치(330)를 선별적으로 설치함으로써 경제적인 이동 통신 시스템을 구축할 수 있는 장점이 있다. 또한, 건물의 하층부 또는 건물의 외부는 전용주파수의 신호에 대해 음영지역이 되며 이러한 지역에서는 상용주파수의 신호를 이용할 수 있으므로, EVDO 호에 대해 전용주파수의 신호를 이용하는 이동 통신 단말기(340)가 이러한 지역으로 이동하는 경우 상용주파수 대역으로 천이한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통 신 서비스가 제공되는 지역을 건물 전체와 건물 일부로 나누어 설명하였으며, 이하에서는 실험데이터를 기준으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물의 특정 층에서의 전파 환경에 대해 설명한다.
도 7a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물의 특정 층에서 전파 환경 측정 위치가 특정되는 평면도이고, 도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물의 특정 층에서 전파 환경을 측정한 데이터를 도시한 도면이다.
도 7a를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전파 환경 데이터 측정은 특정 건물의 지상 10층과 15층에서 미리 설정된 특정 위치에서 수행되었으며, 전파 환경 데이터는 다음과 같은 조건에서 측정되었다.
구분 측정 내용 측정 항목
case1 종래기술의 케이블을 이용한 상용주파수 신호 측정 케이블 구축 후 상용주파수의 신호 측정 RSSI, Ec/Io, 통화여부
case2 본 발명에 따른 전용주파수의 신호 측정 전용주파수 시스템 구축 후 전용주파수의 신호 측정 RSSI, Ec/Io, 통화여부
미리 설정된 특정 위치는 정면 창가 좌측(A), 정면 창가 우측(B), 사무공간 좌측(C), 사무공간 우측(D), 엘리베이터 앞(E), 화장실(F), 휴게실(G), 사무공간 좌측 후면(H), 사무공간 우측 후면(I), 비상구, 우측 비상구 앞 통로로 구분된다. 전용주파수의 신호를 출력하는 기지국은 건물의 전방에 약 2Km 되는 위치에 설치되었다.
도 7b를 참조하면, 상술한 특정 위치들에서 측정된 전파 환경 데이터가 자세히 기재되어 있다. 측정된 전파 환경 데이터는 특정 건물의 지상 10층과 15층에서 측정된 데이터의 평균 값이다. 여기서 Ec/Io의 경우 case1에서는 측정값이 ―3dB이며, case2에서는 ―3.4dB로서 비교적 양호한 결과를 도출하였으며, Rx 파워(power)의 경우 case1에서는 측정값이 ―59dBm이며, case2에서는 ―75.6dBm으로서 역시 비교적 양호한 결과를 도출하였다.
상술한 실시예에서, 본 발명에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 시스템은 종래 기술에 따른 케이블을 이용한 이동 통신 서비스 시스템의 시설비에 비하여 약 40%가 감소된다. 여기서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전용주파수 기지국의 비용은 하나의 기지국으로부터 3개의 건물 그룹에 서비스가 가능을 함을 근거로 정상 비용의 1/3의 비용으로 산출하였다. 따라서 전용주파수 기지국당 서비스하는 건물 그룹의 수가 많아질수록 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시스템 구축시 소요되는 비용은 절감될 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법 및 그 장치는 PN 폴루션이 심한 특정 지역 또는 건물에서 별도의 전용주파수를 이용함으로써 PN 폴루션이 발생하지 않아 상대적으로 간섭없는 고품질의 이동 통신 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법 및 그 장 치는 특정 지역 또는 건물에서 별도의 전용주파수를 이용함으로써 종래 기술에 따른 케이블을 이용한 시스템에 비해 상대적으로 비용을 감소할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법 및 그 장치는 특정 지역 또는 건물에서 별도의 전용주파수를 이용함으로써 상대적으로 신호의 과출력을 감소할 수 있다.

Claims (15)

  1. 미리 설정된 지역에서 전용주파수 변환 장치가 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 방법에 있어서,
    상기 전용주파수 기지국으로부터 송신된 상기 전용주파수의 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신한 전용주파수의 신호에 상용주파수의 신호를 대응시키는 단계; 및
    상기 대응된 상용주파수의 신호를 송신하는 단계를 포함하되,
    이동 통신 단말기는 상기 미리 설정된 지역에서는 상기 전용주파수 변환 장치로부터 상기 상용주파수의 신호를 수신하여 전용주파수 대역으로 천이하는 것을 특징으로 하는 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법.
  2. 미리 설정된 지역에서 상용주파수 변환 장치가 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 방법에 있어서,
    상기 상용주파수 기지국으로부터 송신된 상기 상용주파수의 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신한 상용주파수의 신호에 전용주파수의 신호를 대응시키는 단계; 및
    상기 대응된 전용주파수의 신호를 송신하는 단계를 포함하되,
    이동 통신 단말기는 상기 미리 설정된 지역 외의 지역에서는 상기 상용주파 수 변환 장치로부터 상기 전용주파수의 신호를 수신하여 상용주파수 대역으로 천이하는 것을 특징으로 하는 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상용주파수는 1x 또는 2G 이동 통신 단말기의 PRL(Preferred Roaming List) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전용주파수는 상기 이동 통신 단말기의 PRL에 없는 주파수인 것을 특징으로 하는 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 방법.
  5. 미리 설정된 지역에서 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 전용주파수 변환 장치에 있어서,
    전용주파수 기지국으로부터 전용주파수의 신호를 수신하는 수신부;
    상기 수신한 신호를 상용주파수의 신호에 대응시키는 전용주파수 결합부; 및
    상기 전용주파수의 신호에 상응하는 상용주파수의 신호를 송신하는 송신부를 포함하되,
    이동 통신 단말기는 상기 미리 설정된 지역에서는 상기 전용주파수 변환 장치로부터 상기 상용주파수의 신호를 수신하여 전용주파수 대역으로 천이하는 것을 특징으로 하는 건물 전체에서 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 장치.
  6. 미리 설정된 지역에서 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 상용주파수 변환 장치에 있어서,
    상용주파수 기지국으로부터 상용주파수의 신호를 수신하는 수신부;
    상기 수신한 신호를 전용주파수의 신호에 대응시키는 상용주파수 결합부; 및
    상기 상용주파수의 신호에 상응하는 전용주파수의 신호를 송신하는 송신부를 포함하되,
    이동 통신 단말기는 상기 미리 설정된 지역 외의 지역에서는 상기 상용주파수 변환 장치로부터 상기 전용주파수의 신호를 수신하여 상용주파수 대역으로 천이하는 것을 특징으로 하는 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 상용주파수는 1x 또는 2G 이동 통신 단말기의 PRL 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 장치.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 전용주파수는 상기 이동 통신 단말기의 PRL에 없는 주파수인 것을 특징으로 하는 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 장치.
  9. 미리 설정된 지역에서 전용주파수를 이용하여 이동 통신 서비스를 하는 시스템에 있어서,
    상용주파수의 신호를 수신하여 이에 대응하는 상기 전용주파수의 신호를 송신하는 상용주파수 변환 장치; 및
    상기 전용주파수의 신호를 수신하여 이에 대응하는 상기 상용주파수의 신호를 송신하는 전용주파수 변환 장치를 포함하되,
    이동 통신 단말기는 상기 전용주파수 변환 장치로부터 상용주파수의 신호를 수신하여 전용주파수로 천이하고, 상기 상용주파수 변환 장치로부터 전용주파수의 신호를 수신하여 상용주파수로 천이하는 것을 특징으로 하는 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상용주파수 변환 장치는 상기 미리 설정된 지역의 경계선에 설치되는 것을 특징으로 하는 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    EVDO 전용주파수를 입력신호로 수신하여 이에 대응하는 EVDO 상용주파수를 송신신호로 전송하는 EVDO 주파수 변환 장치를 더 포함하되,
    상기 이동 통신 단말기가 데이터호를 요청하는 경우 상기 EVDO 주파수 변환 장치로부터 EVDO 상용주파수의 신호를 수신하여 EVDO 전용주파수로 천이하는 것을 특징으로 하는 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 EVDO 주파수 변환 장치는 이동 통신 단말기가 초기화되는 경우 이동 통신 단말기의 PRL 중 어느 하나의 주파수의 신호를 송신하되,
    상기 이동 통신 단말기는 상기 송신된 신호를 수신하고, 상기 전용주파수 변환 장치로부터 상기 상용주파수의 신호를 수신하여 전용주파수로 천이하는 것을 특징으로 하는 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기의 PRL 중 상기 송신된 신호의 주파수는 상기 PRL의 첫번째 주파수인 것을 특징으로 하는 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 시스템.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 미리 설정된 지역에 존재하는 음영지역에서 신호를 증폭하여 이동 통신 서비스를 하기 위한 전용중계기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 음영지역은 엘리베이터, 비상계단 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전용주파수를 이용한 이동 통신 서비스 시스템.
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