KR100665471B1 - 이동성 제공을 위한 광대역무선가입자망 시스템 및이동가입자에 대한 서비스 제공 방법 - Google Patents

이동성 제공을 위한 광대역무선가입자망 시스템 및이동가입자에 대한 서비스 제공 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 이동성 제공을 위한 광대역무선가입자망 시스템 및 이동가입자에 대한 서비스 제공 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 가입자접속장치를 기지국과 신호를 송수신하는 고정 가입자접속장치(NIU-R)와, 고정 가입자접속장치(NIU-R)와 통신이 가능하고 이동이 가능한 서비스단말에 접속되는 이동 가입자접속장치(NIU-M)로 분리 구성하고, 가입자접속장치 (NIU-M)의 위치 관리를 위한 데이터베이스를 추가함으로써, 광대역무선가입자망에 이동성을 제공하는, 이동성 제공을 위한 광대역무선가입자망 시스템 및 이동가입자에 대한 서비스 제공 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 무선으로 멀티미디어 서비스를 제공하는 광대역무선가입자망(B-WLL) 시스템에 있어서, 외부 통신망과 고정 가입자접속 수단사이에 신호를 전달하기 위한 중계 수단;상기 중계 수단으로부터의 신호를 이동 가입자접속 수단의 주파수 대역 신호로 변환하여 전달하거나, 상기 이동 가입자접속 수단으로부터의 신호를 상기 중계 수단의 주파수 대역 신호로 변환하여 전달하기 위한 상기 고정 가입자접속수단; 상기 고정 가입자접속 수단으로부터의 신호를 가입자 단말의 주파수 대역 신호로 변환하여 전달하거나, 상기 가입자 단말로부터의 신호를 상기 고정 가입자접속 수단의 주파수 대역 신호로 변환하여 전달하기 위한 상기 이동 가입자접속수단; 가입자의 서비스 사용번호, 이동 가입자접속 수단의 제조 번호, 및 가입자의 홈 위치 등록 수단(HLR) 식별 번호 등을 저장하기 위한 상기 홈위치등록 수단; 및 상기 홈위치등록 수단에 존재하지 않는 이동 가입자접속수단(NIU-M)에 대한 서비스를 제공을 위하여 상기 이동 가입자접속수단(NIU-M)에 대한 정보를 상기 중계 수단이 상기 이동 가입자접속수단에 대해 서비스를 제공하는 동안 일시적으로 저장하기 위한 상기 방문자위치등록 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 광대역무선가입자망(B-WLL)에서의 이동성 제공에 이용됨.
광대역무선가입자망, 이동성, 고정 가입자접속장치, 이동 가입자접속장치, 홈위치등록기, 방문자위치등록기.

Description

이동성 제공을 위한 광대역무선가입자망 시스템 및 이동가입자에 대한 서비스 제공 방법{Broadband Wireless Local Loop System with terminal mobility and Method for providing users with terminal mobility service}
도 1 은 종래의 광대역무선가입자망(B-WLL) 시스템의 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 이동성 제공을 위한 광대역무선가입자망(B-WLL) 시스템의 일실시예 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 고정 가입자접속장치(NIU-R)의 일실시예 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 이동 가입자접속장치(NIU-M)의 일실시예 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 광대역무선가입자망(B-WLL) 시스템에 이동성을 부여하기 위한 상향 채널의 일실시예 구성도.
도 6 은 본 발명에 따른 방문자 위치 등록기에의 이동 가입자 등록을 통한 서비스 제공 방법에 대한 일실시예 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
201: 기지국 202, 205: 고정 가입자접속장치
203, 206: 이동 가입자접속장치 204, 207: 가입자 단말
208: 홈위치등록기 209: 방문자위치등록기
본 발명은 광대역무선가입자망(B-WLL)에서의 이동성 제공 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 가입자접속장치를 기지국과 신호를 송수신하는 고정 가입자접속장치(NIU-R)와, 고정 가입자접속장치(NIU-R)와 통신이 가능하고 이동이 가능한 서비스단말에 접속되는 이동 가입자접속장치(NIU-M)로 분리 구성하고, 가입자접속장치(NIU-M)의 위치 관리를 위한 데이터베이스를 추가함으로써, 광대역무선가입자망에 이동성을 제공하는, 이동성 제공을 위한 광대역무선가입자망 시스템 및 이동가입자에 대한 서비스 제공 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
도 1 은 종래의 광대역무선가입자망(B-WLL) 시스템의 구성도이다.
광대역무선가입자망(B-WLL: Broadband Wireless Local Loop)은 캐나다에서는 LMCS (Local Multipoint Communication System)으로 불리우고, 미국에서는 LMDS(Local Multipoint Distribution System)으로 불리우나, 모두 밀리미터파나 준밀리미터파대역의 주파수로 고정 가입자에게 초고속 무선 멀티미디어 서비스를 제공하는 시스템이다.
B-WLL 시스템의 구성은 도면과 같이, 크게 기지국(101)과 가입자접속장치 (106, 108)로 구성되는데, 기지국(101)은 다양한 종류의 망들(102 내지 105)과 접속되며, 가입자접속장치(106, 108)는 여러 종류의 서비스를 제공할 수 있는 PC, 전화, TV 등의 서비스 단말들(107, 109)을 접속시킨다.
기지국(101)는 기지국 제어기(110), 기지국 모뎀부(111, 113), 및 기지국 RF 부(112, 114)로 구성된다.
기지국 제어기(110)는 망측과 기지국간에 필요한 호를 처리하고, MAC 처리 기능을 가지고 있으며, 타 망들과 접속하는 기능을 가진다.
기지국 모뎀부(111, 113)는 기지국측에서 가입자측으로 신호를 전송하는 경우에, 디지털 기저대역의 신호처리를 위하여 망측으로부터 전달된 신호를 무선구간에서 전송할 수 있는 패킷구조로 변화시킨다.
이후, 무선구간에서 전송하는 패킷 구조에 적절한 에러 코딩을 하고, 신호를 변조하여 IF 주파수 대역의 신호로 변환시켜, 기지국 RF 부(112, 114)로 전송한다.
기지국 RF 부(112, 114)는 IF 대역의 주파수들을 RF 주파수 대역으로 상향 조정시키고, 여러 채널을 합성하여 안테나로 전달하여 가입자접속장치들(106, 108)을 향해 전파를 발사한다.
기지국이 가입자측에서부터 신호를 수신하는 경우는 역으로 수행된다.
가입자접속장치(106, 108)는 기지국(101)으로부터 전송된 신호를 가입자접속장치의 RF 부에 있는 안테나로 수신하여, 주파수를 하향 조정하여 IF 주파수대로 변화시킨다.
변화된 IF 주파수는 가입자접속장치 모뎀부로 전송되어 가입자접속장치가 원 하는 주파수 채널을 선택한 후, 이 주파수 채널의 신호를 걸러내어 디지털 신호로 변환시키고, 이 디지털 신호에 기지국장치에서 행한 에러코딩을 복호화하여 서비스 인터페이스부로 전달한다.
복호화된 신호들은 무선구간에서 전송하기 편리한 패킷 구조를 가지는데, 서비스 인터페이스부에서는 이 패킷 구조를 기존의 여러가지 서비스단말이 송수신할 수 있는 형태로 변화시키는 역할을 하며, 서비스단말이 접속할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
가입자접속장치에서 기지국으로 신호를 송신하는 경우는 역으로 수행한다.
상기와 같이 구성된 종래의 B-WLL은 망측과 가입자측의 유선을 무선화하는 기술로서, 고정 가입자를 대상으로 한 서비스 제공이 목표였으므로, 기지국이 무선 자원을 할당 배분하도록 설계되어 있으며, 가입자접속장치가 기지국과 통신을 하기 위해서는 통신 연결 설정도 기지국이 주관하는 방식을 채택하고 있다. 즉, 기지국에 등록된 가입자접속장치들에 대해 망 진입 기회를 물어본 후, 각 가입자접속장치가 통신을 원하면, 이에 대한 응답을 보내어 통신 채널이 설정된다.
따라서, 종래의 방법은 각 기지국이 이미 등록되어진 가입자접속장치들에만 국한하여 망 진입 기회를 부여할 수 있기 때문에, NIU-M과 같이 장치가 이동하는 경우에 NIU-M이 망진입 기회를 가지기 위해서는 모든 기지국에 모든 NIU-M이 등록되어 사용자 정보가 저장되어 있어야 하는데, 이는 실제로 기지국이 서비스를 제공하는 NIU-M수보다 훨씬 많은 것으로 기지국의 등록 저장 장소의 자원 낭비와 망진입 기회를 부여하기 위한 기지국의 성능이 현격히 저하되는 문제점이 있었다.
그리고, 가입자 "갑"이 지역 A에서 지역 B로 이동하는 경우에는 서비스를 제공받기 위해서 지역B의 가입자접속장치에 서비스 단말을 접속해야 하는데, 이때 가입자 "갑"이 적합한 사용자인지 확인하는 것이 곤란하다는 문제점이 있었다.
또한, 가입자접속장치와 서비스 단말간의 유선 연결은 가입자접속장치와 하나의 가입자접속장치에 복수개의 서비스 단말 접속시 유선 배선이 복잡해지고, 서비스 단말의 이동시 기존 유선 배선을 새롭게 구성해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 가입자접속장치를 기지국과 신호를 송수신하는 고정 가입자접속장치(NIU-R)와, 고정 가입자접속장치(NIU-R)와 통신이 가능하고 이동이 가능한 서비스단말에 접속되는 이동 가입자접속장치(NIU-M)로 분리 구성하고, 가입자접속장치(NIU-M)의 위치 관리를 위한 데이터베이스를 추가함으로써, 광대역무선가입자망에 이동성을 제공하는, 이동성 제공을 위한 광대역무선가입자망 시스템 및 이동가입자에 대한 서비스 제공 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선으로 멀티미디어 서비스를 제공하는 광대역무선가입자망(B-WLL) 시스템에 있어서, 외부 통신망과 고정 가입자접 속 수단사이에 신호를 전달하기 위한 중계 수단; 상기 중계 수단으로부터의 신호를 이동 가입자접속 수단의 주파수 대역 신호로 변환하여 전달하거나, 상기 이동 가입자접속 수단으로부터의 신호를 상기 중계 수단의 주파수 대역 신호로 변환하여 전달하기 위한 상기 고정 가입자접속수단; 상기 고정 가입자접속 수단으로부터의 신호를 가입자 단말의 주파수 대역 신호로 변환하여 전달하거나, 상기 가입자 단말로부터의 신호를 상기 고정 가입자접속 수단의 주파수 대역 신호로 변환하여 전달하기 위한 상기 이동 가입자접속수단; 가입자의 서비스 사용번호, 이동 가입자접속 수단의 제조 번호, 및 가입자의 홈 위치 등록 수단(HLR) 식별 번호 등을 저장하기 위한 상기 홈위치등록 수단; 및 상기 홈위치등록 수단에 존재하지 않는 이동 가입자접속수단(NIU-M)에 대한 서비스를 제공을 위하여 상기 이동 가입자접속수단(NIU-M)에 대한 정보를 상기 중계 수단이 상기 이동 가입자접속수단에 대해 서비스를 제공하는 동안 일시적으로 저장하기 위한 상기 방문자위치등록 수단을 포함한다.
그리고, 본 발명은, 광대역무선가입자망 시스템에 적용되는 이동가입자에 대한 서비스 제공 방법에 있어서, 이동가입자가 방문하려는 망(방문망)의 기지국으로부터 브로드 캐스팅 메시지를 받은 후에, 이동가입자접속장치가 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 제 1 단계; 상기 이동 가입자접속장치가 상기 기지국으로부터 주파수 조정 메시지를 받아, 상기 기지국과 주파수를 조정하여 채널 동기를 맞춘 후에, 상기 기지국으로 망진입을 요청하는 제 2 단계; 상기 기지국이 상기 방문망의 방문자위치 등록기를 검색하여 상기 이동 가입자접속장치의 가입자정보가 있는지를 확인하는 제 3 단계; 상기 제 3 단계의 확인 결과, 상기 가입자 정보가 있으면 상기 방문망의 방문자위치등록기에 상기 이동가입자를 등록시킨 후, 상기 이동 가입자접속장치의 가입자에게 서비스를 제공하는 제 4 단계; 및 상기 제 3 단계의 확인 결과, 상기 가입자 정보가 없으면 상기 방문자위치등록기가 상기 가입자의 홈위치등록기로부터 가입자 정보를 받아, 상기 이동가입자 정보를 이용하여 상기 이동 가입자를 등록하고 서비스를 제공하는 제 5 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은, 이동가입자에게 서비스를 제공하기 위하여, 프로세서를 구비한 광대역무선가입자망 시스템에, 이동가입자가 방문하려는 망의 기지국으로부터 브로드 캐스팅 메시지를 받은 후에, 이동가입자접속장치가 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 제 1 기능; 상기 이동 가입자접속장치는 상기 기지국으로부터 주파수 조정 메시지를 받아, 상기 기지국과 주파수를 조정하여 채널 동기를 맞춘 후에, 상기 기지국으로 망진입을 요청하는 제 2 기능; 상기 기지국이 상기 방문망의 방문자위치 등록기를 검색하여 상기 이동 가입자접속장치의 가입자정보가 있는지를 확인하는 제 3 기능; 상기 제 3 기능의 확인 결과, 상기 가입자 정보가 있으면 상기 방문망의 방문자위치등록기에 상기 이동가입자를 등록시킨 후, 상기 이동 가입자접속장치의 가입자에게 서비스를 제공하는 제 4 기능; 및 상기 제 3 기능의 확인 결과, 상기 가입자 정보가 없으면 상기 방문자위치등록기가 상기 가입자의 홈위치등록기로부터 가입자 정보를 받아, 상기 이동가입자 정보를 이용하여 상기 이동 가입자를 등록하고 서비스를 제공하는 제 5 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명에 따른 이동성 제공을 위한 광대역무선가입자망(B-WLL) 시스템의 일실시예 구성도로서, 도 1 에 도시된 종래의 구성과 달리, 가입자접속장치가 고정 가입자접속장치(NIU-R: Network Interface Unit: Relay)(이하, NIU-R이라 함)(202, 205)와 이동 가입자접속장치(NIU-M:Network Interface Unit- Mobile)(이하, NIU-M라 함)로 구성되며, 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register)(208) 및 방문자 위치 등록기(VLR: Visitor Location Register)(209)이 추가된다.
기지국(101)은 도 1 에서 설명한 바와 같이, 기지국 제어기(210), 기지국 모뎀부(211, 213), 및 기지국 RF 부(212, 214)로 구성된다.
기지국 제어기(210)는 망측과 기지국간에 필요한 호를 처리하고, 매체접속제어(MAC) 처리 기능을 가지고 있으며, 타 망들과 접속하는 기능을 가진다.
기지국 모뎀부(211, 213)는 기지국측에서 가입자측으로 신호를 전송하는 경우에, 디지털 기저대역의 신호처리를 위하여 망측으로부터 전달된 신호를 무선구간에서 전송할 수 있는 패킷구조로 변화시킨다.
이후, 무선구간에서 전송하는 패킷 구조에 적절한 에러 코딩을 하고, 신호를 변조하여 IF 주파수 대역의 신호로 변환시켜, 기지국 RF 부(212, 214)로 전송한다.
기지국 RF 부(212, 214)는 IF 대역의 주파수들을 RF 주파수 대역으로 상향 조정시키고, 여러 채널을 합성하여 안테나로 전달하여 가입자접속장치들(202, 205)을 향해 전파를 발사한다.
기지국(201)이 가입자측(202, 205)에서부터 신호를 수신하는 경우는 역으로 수행된다.
종래의 가입자접속장치(106, 108)의 구성을 고정 가입자접속장치(NIU-R: Network Interface Unit: Relay)(202, 205)와 이동 가입자접속장치(NIU-M:Network Interface Unit- Mobile)(203, 206)로 분리 구성하여 종래 가입자접속장치 기능도 NIU-R과 NIU-M으로 구분한다.
NIU-R(202, 205)은 고정 가입자접속장치로서, 고정된 위치에서 기지국(201)과 전파를 송수신하여 복수개의 NIU-M(203, 206)이 접속할 수 있도록 한다.
NIU-M(203, 206)은 이동할 수 있는 이동 가입자접속장치로서, 서비스 단말(PC 및 노트북 등)(204, 207)과 접속 기능을 가지며, NIU-R(202, 205)과 NIU-M(203, 206)간 통신을 가능하게 한다.
기지국(201)과 NIU-R(202, 205) 간의 주파수(F 주파수라 함)는 B-WLL의 허가 주파수 대역을 사용하며, NIU-R(202, 205)과 NIU-M(203, 206)간의 사용 주파수 대역(G 주파수라 함)은 B-WLL 주파수나, 무선 근거리통신망(LAN) 등과 같이 특별히 허가를 받지 않아도 되는 주파수 등이 사용가능하다.
본 발명은, 도 1 과 달리, 위치 관리를 위한 데이터베이스로서, 홈 위치 등록기(HLR)(208)와 방문자 위치 등록기(VLR)(209)를 추가적으로 구비하고 있는데. 홈 위치 등록기(HLR)와 방문자 위치 등록기(VLR)은 기지국에 연결되며, 복수개의 기지국에 홈 위치 등록기(HLR)와 방문자 위치 등록기(VLR)는 각각 하나씩 존재할 수 있으며, 그 개수에 관해서는 다양한 응용이 가능하다.
홈 위치 등록기(HLR)(208)는 NIU-M의 등록 정보를 영구히 보관하는 장소이 고, 방문자 위치 등록기(VLR)는 기지국의 홈 위치 등록기(HLR)에 존재하지 않는 NIU-M에 대해 서비스를 제공하는 경우에 NIU-M에 대한 정보를 기지국이 이 NIU-M에 대해 서비스를 제공하는 동안만 저장하는 장소이다.
홈 위치 등록기(HLR)(208)는 가입자접속장치에 대한 모든 정보를 가지고 있는 데이터베이스로서, 가입자접속장치가 서비스를 받기 위해 등록, 설치한 기지국에 있으며, 홈 위치 등록기(HLR)에 실리는 정보는 가입자의 서비스 사용번호(예를 들면, PCS나 Cellular phone의 번호 같은 것), NIU-M의 제조 번호(serial number), 자신의 홈 위치 등록기(HLR) 식별 번호 등을 포함한다.
한편, 방문자 위치 등록기(VLR)(209)는 홈 위치 등록기(HLR)(208)에 존재하지 않은 NIU-M들이지만, 현재 기지국이 서비스하는 NIU-M들에 대한 정보를 보유하고 있으며, 이러한 NIU-M들의 정보는 각 NIU-M의 홈 위치 등록기(HLR)로부터 전달받아 저장하며 가입자접속장치가 이동하는 경우에 방문자 위치 등록기(VLR)의 정보를 이용하여 기지국은 서비스를 제공한다.
방문자 위치 등록기(VLR)(209)에 실리는 정보는 NIU-M의 홈 위치 등록기(HLR), NIU-M이 망에 접속되어 있는 경우에 구분할 수 있는 번호(이번호는 NIU-M의 식별 번호일 수도 있고, 시스템 내부에서 고유하게 만들어지는 번호일 수 있음)와 홈 위치 등록기(HLR)에서 가지고 오는 정보들로 이루어진다.
도 3 은 본 발명에 따른 고정 가입자접속장치(NIU-R)의 일실시예 구성도이다.
NIU-R(Network Interface Unit-Relay)은 기지국과 B-WLL의 RF 주파수를 송수 신하며, 이 주파수를 NIU-R과 NIU-M간에 통신하는 주파수 대역으로 변환한다.
NIU-R에서 기지국으로부터 B-WLL 주파수를 수신하여 NIU-M에게 송신하는 경우를 설명한다. 일반적으로 가입자단말은 송수신 안테나를 분리하지 않고 하나의 안테나로 송수신기능을 하기 때문에 도면에 도시된 바와 같이, 송수 전환기 (duplexer)(301, 305)를 사용하여 송수신 주파수를 분리한다.
송수 전환기(duplexer)(301)가 수신 주파수를 송신 주파수로부터 걸러내면, down converter(302)는 중간 주파수대로 주파수 변환을 한다.
NIU-R은 수신된 주파수 중 특정 주파수만을 송수신하면 되므로, 동조기 (tuner)는 이 특정 주파수에 해당되는 주파수채널만을 선택하며, 주파수 대역 변환기(converter)(303)가 선택된 주파수를 NIU-R과 NIU-M간에 통신할 수 있는 주파수대역으로 변환되어 송수 전환기(duplexer)(305)를 거쳐 NIU-M에게 송수신하는 안테나로 전달된다.
NIU-R이 NIU-M으로부터 송신되는 주파수를 수신하여 기지국으로 전송하는 경우는 역으로 실행한다(305 내지 308, 301).
NIU-R은 고정된 위치에서 전파를 송수신하여 각 NIU-M에 전달하고, 필요한 경우에 F 주파수와 G주파수간의 주파수 변환도 가능하다. 이때, NIU-R은 단순히 주파수 변환만을 할 수도 있고, 송수신된 주파수를 변복조하거나, 에러 정정도 가능하다.
그리고, NIU-R은 설치시 특정 주파수 채널을 할당시킬 수 있으며, F 주파수(기지국과 NIU-R 간의 주파수) 송수신 안테나는 고지향성 안테나를 사용하고 G 주파 수(NIU-R과 NIU-M 간의 사용 주파수 대역) 송수신 안테나는 전방향성 안테나를 사용하여 여러방향의 NIU-M이 접속가능하게 한다.
도 4 는 본 발명에 따른 이동 가입자접속장치(NIU-M)의 일실시예 구성도이다.
NIU-M의 기능은 프로토콜을 탑재하여 서비스 받기 위한 채널을 접속하여 취득하며, 가입자접속장치의 식별자(ID)는 NIU-M 단위로 주어지게 되며, 사용자들은 NIU-M을 가지고 다닐 수 있어 이동성 제공이 가능하다.
NIU-R에서 송신한 주파수를 NIU-M이 수신하는 경우에 대해 설명한다.
일반적으로 가입자쪽의 안테나는 송수신이 모두 가능한 안테나를 사용하므로 송수 전환기(duplexer)를 사용하여 수신 주파수를 걸러낸다. 즉, NIU-M의 안테나가 NIU-R에서 송신한 주파수를 수신하면, 송수 전환기(duplexer)(401)에서는 수신된 주파수를 송신 주파수와 분리한다.
하향 변환기(downconverter)(402)는 수신된 주파수를 복조할 수 있는 주파수 대역으로 낮추어 변환하고, 동조기(Tuner)(403)는 변환된 주파수 채널들 중 NIU-M이 통신을 위해 원하는 채널을 선택한다. 이때, 통신하는 채널의 선택은 MAC 제어기(controller)에 의해 결정되며, 채널이 선택되면 복조기(404)에서 신호를 복조하여, 기저대역(baseband) 처리부(406)로 신호를 전달한다.
기저대역(baseband) 처리부(406)에서는 이 주파수 채널의 신호를 걸러내어 디지털 신호로 변환시키고, 이 디지털 신호에 기지국장치에서 행한 에러코딩을 복호화시킨다.
복호화된 신호들은 서비스 인터페이스부(407)로 전달되며, 서비스 인터페이스부(407)는 무선구간의 패킷 구조를 기존의 여러가지 서비스단말이 송수신할 수 있는 형태로 변화시켜 서비스단말에 전달한다.
가입자접속장치에서 기지국으로 신호를 송신하는 경우는 역으로 수행한다 (407, 406, 408 내지 410, 401).
도 5 는 본 발명에 따른 광대역무선가입자망(B-WLL) 시스템에 이동성을 부여하기 위한 상향 채널의 일실시예 구성도이다.
NIU-M이 A셀에서 B셀로 이동하였고, B셀의 방문자 위치 등록기(VLR)가 NIU-M의 가입자 정보를 가지고 있지 않는 경우, 이 NIU-M이 B셀의 기지국에 망진입 요청 절차를 거쳐 B셀의 방문자 위치 등록기(VLR)에 자신을 등록시키고 서비스를 제공받는 방법은 다음과 같다.
NIU-M이 기지국에 망 진입 요청을 위한 특정한 무선 자원(이하, registration slot이라 한다)을 할당하고, 이 무선 자원들은 오로지 망 진입 요청에만 사용되며, NIU-M들이 능동적으로 망 진입 요청을 한다. 가입자접속장치들은 망 진입 요청 메시지를 registration slot에 보내어 자신이 현재의 셀내에 위치해 있음을 알리고, 기지국은 적절한 조치를 취하여 통신 채널을 설정한다.
망 진입 요청을 위한 무선 자원 할당 방법으로, 종래의 B-WLL 에서는, 상향 채널에 데이터를 보내는 자원(time slot)을, 가입자접속장치간에 자원을 확보하기 위해 경쟁하는 경쟁 슬롯(contention slot)과 특정 가입자접속장치가 독점적으로 사용하는 보장 슬롯(reserved slot) 및 하향 채널의 응답을 보내는 응답 슬롯 (polling response slot)으로 나눌 수 있었다.
본 발명은 상기 슬롯들 외에 자신이 이동되었음을 기지국에 통보하도록 하기 위하여 상향 채널에 망 진입 요청만을 전적으로 담당하는 무선 자원을 할당하는데, 이런 자원들을 registration slot이라 하며, 이러한 무선 자원들은 시스템 설계시 미리 확정되거나, 자원의 사용 현황에 따라 기지국이 자원을 할당시킨 후 NIU-M들에게 브로드 캐스팅할 수도 있다.
도 5 와 같이 프레임의 특정 위치의 몇 개 슬롯을 완전한 경쟁 모드로 등록 슬롯(registration slot)으로 사용하는 것도 가능하며, 다른 실시예로 자원 현황에 따라 동적으로 등록 슬롯(registration slot)을 할당하는 것도 가능한데 이 경우에는 기지국이 이러한 정보를 모든 NIU-M에게 브로드캐스팅해야한다. 브로드캐스팅은 도 1 과 같은 종래의 B-WLL에서 특정 VCI/VPI값을 사용함므로써 이루어진다.
등록 슬롯(registration slot)으로 기지국에 전달되는 정보는 가입자 및 NIU-M의 관련 정보(서비스 번호, NIU-M 제조 serial number)을 포함하며, NIU-M들의 등록 슬롯(registration slot) 취득은 완전 경쟁 모드로 일어난다.
도 6 은 본 발명에 따른 방문자 위치 등록기에의 이동 가입자 등록을 통한 서비스 제공 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
본 발명은, 기지국에 두 개의 데이터베이스, 즉 홈 위치 등록기(HLR)와 방문자 위치 등록기(VLR)를 추가하여 운용하고, NIU-M이 기지국에 망 진입을 능동적으로 요청하는 과정을 MAC 프로토콜에 추가하는데, 이동 가입자접속장치(NIU-M)가 기지국에 망진입을 요청하는 절차는 다음과 같다.
이동 가입자접속장치(NIU-M)가 A셀에서 B셀로 위치를 옮기는 경우, NIU-M은 B셀에 서비스 제공을 요청하는데, 이 절차는 이동 가입자접속장치가 특정 기지국에게 자신이 현재 그 특정 기지국의 서비스 반경 내에 있음을 알리는 절차로서, 이 과정을 통해 NIU-M이 자신의 기지국에 서비스 가입자로 등록된 가입자의 가입자접속장치인지, 또는 타 기지국에 등록된 가입자의 가입자접속장치인지를 구분한 후에, 적절한 조치를 취하여 자신이 서비스하는 목록에 저장시켜 서비스를 제공받을 수 있게 한다.
등록 슬롯(registration slot)들을 사용해서 기지국으로 등록(registration) 요청 메시지를 전송하고, 기지국측에서 등록(registration) 요청 메시지들에 대해 등록(registration) 승낙 메시지를 전송함으로써, 망 진입 요청 절차가 이루어진다.
가입자접속장치가 A 셀에서 B셀로 이동하는 경우에 방문 셀인 B셀의 가입자 위치 등록기(VLR)에 등록을 하고 B셀로부터 서비스를 제공받는 방법은 다음의 절차에 의한다.
NIU-M이 등록(registration)이 필요하다고 결정하고, 적당한 하향 채널 주파수를 선택한다(601).
기지국은 연속적해서 주기적으로 모든 NIU-M에게 브로드캐스팅 메시지를 보내는데(602), 브로드 캐스팅 메시지에는 등록 슬롯(registration slot)을 명시한 정보가 있을 수 있다. 그러나, 만일 등록 슬롯(registration slot)이 규칙적이고 정규적으로 있다면, 등록 슬롯(registration slot)을 명시한 정보는 존재할 필요는 없다. 등록 슬롯(registration slot)을 위한 상향 채널들은 기지국의 특정 알고리즘이나 혹은 무작위로 선정될 수 있다.
망진입을 희망하는 NIU-M은 브로드캐스팅 메시지를 받은 후에 가입자접속장치의 상태에 대한 정보를 기지국에 보낸다(603).
기지국은 가입자접속장치의 상태 정보를 받은 후에 주파수를 정확하게 맞출 수 있는 정보를 포함한 메시지(Tx_calibration 메시지)를 보낸다(604).
가입자접속장치는 기지국의 주파수 조정 메시지(Tx_calibration 메시지)에 의거하여 주파수 조정을 하며, 주파수 조정이 끝나고 나면, 이는 상향 채널과 하향 채널이 동기를 맞추었다는 것이 된다(605).
망 진입 요청을 희망하는 NIU-M들은 등록 슬롯(registration slot)에 가입자접속장치에게 할당된 식별 번호 등을 실어 기지국(B셀의 기지국)에 망 진입을 요청한다(606). 이때, 등록 요청에 사용되는 상향 채널은 가입자접속장치가 임의로 선택할 수도 있고, 기지국에서 결정할 수도 있다.
가입자 번호가 기지국으로 전달되면, 기지국(B셀의 기지국)은 홈 위치 등록기(HLR)와 방문자 위치 등록기(VLR)에서 이와 동일한 가입자 번호가 있는지를 검색한다(607).
검색 결과, 가입자 번호가 존재하면, B셀의 방문자 위치 등록기(VLR)는 기지국과 가입자접속장치간에 통신할 수 있는 NIU-M ID를 부여하여(608), 방문자 위치 등록기(VLR)에 등록시키고 기지국에 전송한다. 그러면 기지국은 B셀에 들어온 가입자에게 서비스를 제공한다.
검색 결과, 가입자 번호가 존재하지 않으면, 방문자 위치 등록기(VLR)가 이 가입자의 홈 위치 등록기(HLR)에 가입자 정보를 요청하는 메시지를 보내면(609), 홈 위치 등록기(HLR)는 가입자접속장치의 위치를 갱신한다(610).
홈 위치 등록기(HLR)는 가입자접속장치가 과거에 등록되었던 방문자 위치 등록기(VLR)(A 셀의 VLR)를 찾아서 그 방문자 위치 등록기의 데이터 베이스에서 가입자 번호를 삭제하는 요청 메시지를 보낸다(611).
과거에 등록되었던 방문자 위치 등록기(VLR)(A셀의 VLR)는 필요하다면, 관련 가입자 정보를 홈 위치 등록기(HLR)에 보내고 이 가입자 번호를 데이터베이스(A 셀의 VLR)에서 삭제한 후(612), 홈 위치 등록기(HLR)에 삭제 했음을 알린다(613).
홈 위치 등록기(HLR)가 가입자에 대한 정보를 B셀의 방문자 위치 등록기 (VLR)에 전달하면(614), B셀의 방문자 위치 등록기(VLR)는 수신한 가입자 정보를 이용하여 가입자를 등록하고(615), NIU-M에 기지국과 가입자접속장치간에 통신할 수 있는 NIU-M ID를 부여한 후(616) MAC 프로토콜에 따라 서비스를 제공한다.
그러나, B셀의 방문자 위치 등록기(VLR)는 수신한 가입자 정보를 통하여 요금 미납 등 불량자로 판단된 경우에는 방문자 위치 등록기(VLR)에 등록하지 않고 가입자에게 서비스를 제공하지 않는다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 사용자가 이동하는 경우에도 용이하게 망구성 및 서비스 제공을 할 수 있고, 공원이나 공공 장소 등에 고정 가입자접속장치(NIU-R)를 설치하면 이동 가입자 장치(NIU-M)를 소지한 휴대 단말 사용자들은 B-WLL 시스템을 이용하여 인터넷 접속등이 가능함으로써, 그 사용 용도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 망의 구성 측면에서 종래의 고정 B-WLL 시스템의 경우에는 각 가입자접속장치마다 고가의 26 GHz 대역 안테나를 사용하여 망을 구축해야 하지만, 본 발명은 26 GHz 대역 안테나의 사용을 적게 사용하고도 이동 가입자접속장치(NIU-M)를 접속하여 서비스를 받을 수 있기 때문에 망구축 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 무선으로 멀티미디어 서비스를 제공하는 광대역무선가입자망(B-WLL) 시스템에 있어서,
    외부 통신망과 고정 가입자접속 수단사이에 신호를 전달하기 위한 중계 수단;
    상기 중계 수단으로부터의 신호를 이동 가입자접속 수단의 주파수 대역 신호로 변환하여 전달하거나, 상기 이동 가입자접속 수단으로부터의 신호를 상기 중계 수단의 주파수 대역 신호로 변환하여 전달하기 위한 상기 고정 가입자접속수단;
    상기 고정 가입자접속 수단으로부터의 신호를 가입자 단말의 주파수 대역 신호로 변환하여 전달하거나, 상기 가입자 단말로부터의 신호를 상기 고정 가입자접속 수단의 주파수 대역 신호로 변환하여 전달하기 위한 상기 이동 가입자접속수단;
    가입자의 서비스 사용번호, 이동 가입자접속 수단의 제조 번호, 및 가입자의 홈 위치 등록 수단(HLR) 식별 번호 등을 저장하기 위한 상기 홈위치등록 수단; 및
    상기 홈위치등록 수단에 존재하지 않는 이동 가입자접속수단(NIU-M)에 대한 서비스를 제공을 위하여 상기 이동 가입자접속수단(NIU-M)에 대한 정보를 상기 중계 수단이 상기 이동 가입자접속수단에 대해 서비스를 제공하는 동안 일시적으로 저장하기 위한 상기 방문자위치등록 수단
    을 포함하는 이동성 제공을 위한 광대역무선가입자망 시스템.
  2. 광대역무선가입자망 시스템에 적용되는 이동가입자에 대한 서비스 제공 방법에 있어서,
    이동가입자가 방문하려는 망(방문망)의 기지국으로부터 브로드 캐스팅 메시지를 받은 후에, 이동가입자접속장치가 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 제 1 단계;
    상기 이동 가입자접속장치가 상기 기지국으로부터 주파수 조정 메시지를 받아, 상기 기지국과 주파수를 조정하여 채널 동기를 맞춘 후에, 상기 기지국으로 망진입을 요청하는 제 2 단계;
    상기 기지국이 상기 방문망의 방문자위치 등록기를 검색하여 상기 이동 가입자접속장치의 가입자정보가 있는지를 확인하는 제 3 단계;
    상기 제 3 단계의 확인 결과, 상기 가입자 정보가 있으면 상기 방문망의 방문자위치등록기에 상기 이동가입자를 등록시킨 후, 상기 이동 가입자접속장치의 가입자에게 서비스를 제공하는 제 4 단계; 및
    상기 제 3 단계의 확인 결과, 상기 가입자 정보가 없으면 상기 방문자위치등록기가 상기 가입자의 홈위치등록기로부터 가입자 정보를 받아, 상기 이동가입자 정보를 이용하여 상기 이동 가입자를 등록하고 서비스를 제공하는 제 5 단계
    를 포함하는 이동가입자에 대한 서비스 제공 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 5 단계는,
    상기 제 3 단계의 확인 결과, 상기 가입자 정보가 없으면 상기 방문자위치등록기가 상기 가입자의 홈위치등록기에 가입자 정보를 요구하는 제 6 단계;
    상기 홈위치등록기가 현재 방문한 망 전에 방문한 망의 방문자위치등록기에 상기 이동 가입자 정보의 삭제를 요구하고, 상기 이동가입자 정보를 상기 방문망의 방문자위치등록기에 전송하는 제 7 단계; 및
    상기 방문망의 방문자위치등록기가 상기 이동가입자 정보를 이용하여 상기 이동 가입자를 등록하고 서비스를 제공하는 제 8 단계
    를 포함하는 이동가입자에 대한 서비스 제공 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 단계의 망진입요청 과정은,
    등록 슬롯(registration slot)에 이동 가입자접속장치에 할당된 식별번호, 및 현재 위치정보를 실어서 망진입을 요청하는 것을 특징으로 하는 이동가입자에 대한 서비스 제공 방법.
  5. 이동가입자에게 서비스를 제공하기 위하여, 프로세서를 구비한 광대역무선가입자망 시스템에,
    이동가입자가 방문하려는 망(방문망)의 기지국으로부터 브로드 캐스팅 메시지를 받은 후에, 이동가입자접속장치가 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 제 1 기능;
    상기 이동 가입자접속장치가 상기 기지국으로부터 주파수 조정 메시지를 받아, 상기 기지국과 주파수를 조정하여 채널 동기를 맞춘 후에, 상기 기지국으로 망진입을 요청하는 제 2 기능;
    상기 기지국이 상기 방문망의 방문자위치 등록기를 검색하여 상기 이동 가입자접속장치의 가입자정보가 있는지를 확인하는 제 3 기능;
    상기 제 3 기능의 확인 결과, 상기 가입자 정보가 있으면 상기 방문망의 방문자위치등록기에 상기 이동가입자를 등록시킨 후, 상기 이동 가입자접속장치의 가입자에게 서비스를 제공하는 제 4 기능; 및
    상기 제 3 기능의 확인 결과, 상기 가입자 정보가 없으면 상기 방문자위치등록기가 상기 가입자의 홈위치등록기로부터 가입자 정보를 받아, 상기 이동가입자 정보를 이용하여 상기 이동 가입자를 등록하고 서비스를 제공하는 제 5 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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