KR19980702325A - 개인 휴대 통신 시스템 - Google Patents

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유호 래아투
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프리멘 에스코, 안틸라 미카
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Abstract

본 발명은 고정 네트워크에 의한 개인 휴대 원격 통신 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템내에서 기지국 시스템(BSC, BTS)은 구내 교환기(LE)에 대한 기지국에 무선 액세스 네트워크를 제공한다. 본 발명에 따르면, 위치 관리, 무선 자원 관리 및 또는 핸드오버 제어(VLR1F, RSCF, HOF)는 2 이상의 기지국 시스템의 그룹내의 주 기지국 제어기(BSC1)내에 집중되어, 상기 그룹의 다른 기지국 제어기(BSC2, BSC3)를 제어한다.

Description

개인 휴대 통신 시스템
개인용 무선 데이터 전송을 가능케 하는 각종 셀룰라식 무선 시스템이 오랫동안 사용되어 왔다. 이동 통신 시스템의 일례로서 유럽 디지털 이동 통신 시스템 GSM(이동 통신용 광역 시스템)이 있다. 게다가, 개인용 무선 통신의 가능 영역을 더 확장할 것으로 기대되는 차세대 무선 시스템이 개발되고 있다. 규격화에 따른 이런 시스템중의 하나가 미국내의 개인휴대 통신 시스템(PCS)이다. 현재 예상에 따르면, 2가지 유형의 PCS 네트워크, 즉 통상적인 오버레이형(overlay type) 네트워크 및, 고정된 ISDN 및 PSTN 네트워크로 추정된다. 무선 인터페이스에 대한 많은 대안이 있는데, 그중 하나가 GSM 기준 PCs1900(1900 MHz의 주파수 범위내에서 동작하는 GSM 시스템)이다.
PCS-오버레이 네트워크에 대한 (GSM 또는 DCS1800과 같은) 현존하는 이동 통신 규격의 변천 과정은 비교적 똑바른 과정이다. 대신에 고정된 ISDN 및 PSTM 네트워크와 유사한 PCS 네트워크는 더욱 큰 문제를 유발시킬 수 있으며, 이런 PCS 네트워크는 이동 서비스 스위칭 센터 대신에, GSM 네트워크 구조와 직접 호환 불가능한 ISDN/PSTN 기준 네트워크와 같은 고정 네트워크의 표준 구내 교환기(LE)를 갖고 있다. 이동 서비스 스위칭 센터는 GSM 기준 오버레이 네트워크내의 네트워크의 중앙 엔티티(entity)이다. 그러나, ISDN/PSTN 기준 네트워크에 있어서, 구내 교환기(LE)는 이동 통신 네트워크를 지지하는 어떤 기능을 갖고 있지 않는다. 장래에, 구내 교환기(LE)는 이동 통신 네트워크의 스위칭을 지원하는 소량세트의 일반적인 기능(어떤 종류의 비통화 관련 신호표시 핸드오버 스위치 지원기능)을 포함할 것으로 추정될 수 있지만, 이는 예를 들어 PCS1900 시스템의 요구 사항을 충족시키는 데에 반드시 매우 유용하지는 않다.
이런 문제에 대해 해결책은 1993년 12월, 벨 통신 리서치, 벨 코어, 제1판, GR-2801-CORE, 특히 제 1 장, 페이지 1 내지 10, 제 2 장, 페이지 1 내지 26 및 제 3 장, 페이지 133 내지 137에서 “개인휴대 통신 서비스(PCS) 제공자에 대한 네트워크 액세스 서비스를 위한 일반적인 스위칭 및 신호 표시 요건”에 기술되어 있다. 상기 서류에 기술된 벨코어 네트워크에 있어서, 무선 인터페이스는 무선 액세스 통신 시스템 WACS(벨 코어 TR INS-001313)인데, 이는 고정 네트워크의 구내 교환기에 접속된다. 지능 네트워크는 구내 교환기에 접속되어, 서비스 논리, 액세스 네트워크의 이동 관리를 위해 요구된 동작 및 데이터베이스를 구내 교환기에 제공한다. 환언하면, AIN 네트워크(향상된 지능 네트워크)는 가입자 데이터베이스 서비스, 위치 관리, 인증, 액세스 제어 등을 통합한 방식으로 제공한다. 통화(call) 제어의 기본 특성은 ISDN 구내 교환기내에 있고, 이로부터 통화 제어는 표준 ALT 인터페이스를 통해 예정된 트리거에 따라 지능 네트워크 동작을 초기화할 수 있다. 벨코어 시스템은 또한 핸드오버를 지원하는데, 이를 벨코어는 “자동 링크 전송”(ALT)이라 칭한다. ALT의 도움으로, 신호 세기가 응답 통화동안 변할 시에 사용자에게 서비스가 계속 제공될 수 있다. 이런 신호 세기는 예를 들어 PCS 사용자가 이동중이거나, 무선 환경의 조건이 변할 경우에 변할 수 있다. ALT의 도움으로, 인터럽션없이, 그리고 사용자가 ALT를 수행하기 위해 소정의 측정을 하지 않거나, ALT가 발생한 사실을 알지 못한체 응답된 진행(ongoing)통화가 계속될 수 있다. 전술된 서류의 제 3 장, 페이지 133 내지 138에서는 구내 교환기가 핸드오버의 “참조점(anchor point)”으로 동작하는 ALT 처리과정이 기술되어 있다. 환언하면, ALT가 구( old)기지국 시스템(IPS/RPCU)으로부터 신규 기지국 시스템(IPS/PRCU)으로 수행될 시에, 구 기지국 시스템에 대한 접속은 교환기에서 해체되고, 신규 접속은 신규 기지국 시스템으로 설정된다. 그런 경우에, 고정 네트워크에 대한 구내 교환기는 스위칭 및 신호 표시의 참조점이다. 구내 교환기를 참조점으로 사용하는 핸드오버는 필요 특성을 가진 신규 내셔널 ISDN 교환기내에서 수행될 수 있다. 그러나, 이런 핸드오버 개념은 특히 PCS 시스템의 초기단에서 적당한 진행 수단으로 고려될 수 없는데, 이는 고정 네트워크의 현존하는 교환기의 대부분이 구형을 나타내고, 필요 특성을 가진 교환기의 가용성을 보증할 수 없기 때문이다. 게다가, GSM과 같은 액세스 네트워크 규격과 호환할 수 없는 네트워크 소자가 핸드오버 접속의 참조점으로 이용된다는 사실에 의해 문제가 유발된다.
본 발명은 구내 교환기에 접속되고, 액세스 네트워크로서 이동 통신 시스템을 가진 공중 회선 교환 전화 네트워크(PSTN)과 같은 고정 통신 시스템에 의한 개인 휴대 통신 시스템(PCS)에 관한 것이다.
이하, 본 발명은 첨부된 도면을 참고로 하여 양호한 실시예에 의해 더욱 상세히 기술된다.
도 1는 본 발명에 따른 ISDN 기준 PCS 네트워크를 설명한 블록도이다.
도 2는 이동 서비스 스위칭 센터의 기능을 기능 유니트로 분할하여, 이를 서로 다른 네트워크 소자로 할당하는 것을 설명한 블록도이다.
본 발명의 목적은 무선 네트워크 액세스 네트워크의 제어가 가능한 한 고정구내 교환기의 특성과 무관한 통신 시스템을 제공하는 것이다.
이는 고정 네트워크의 구내 교환기, 이동국과, 구내 교환기에 대한 무선 액세스 네트워크를 이동국에 제공하고, 제각기 기지국 제어기 및 다수의 기지국을 포함한 기지국 시스템을 구비한 통신 시템으로 성취된다. 방법은, 위치 관리, 무선 자원 관리 및/또는 핸드오버 제어가 2개 이상의 기지국 시스템의 그룹내의 주(master) 기지국 제어기 내에 집중되며, 상기 제어기는 상기 그룹의 다른 기지국 제어기를 제어한다.
본 발명에 따르면, 무선 경로를 제어하는 최고 레벨 네트워크 소자는 기지국 제어기이다. 그러나, 다양한 응용에서, 기지국 제어기는 예를 들어 위치 관리, 무선 자원 제어 및/또는 핸드오버 제어를 위한 매우 작은 유니트일 수 있다. 본 발명에 따르면, 이런 특성은 하나의 주 기지국 제어기내의 기지국 제어기 그룹내에 집중되는 데, 상기 주 기지국 제어기는 상기 그룹의 다른 기지국 제어기를 제어하여, 전술된 특성이 부족하지 않게 한다.
본 발명은 구현하는 선택적 방식은 예를 들어 기지국을 제어하는 분리(separate)장치를 구성하거나, 지능 네트워크의 서비스 제어 포인트에서 무선 경로 관리에 관련된 기능을 수행하는 것이다. 전술된 선택적 방식은 수행될 기능이 특정한무선 경로에만 의존하므로 공용 지능 네트워크 내에서 이들의 수행을 감지할 수 없는 결점을 갖제 되지만, 더욱 자연스럽게 기지국 제어기의 제조하는 또한 이들을 제어하는 유니트를 제조한다. 기지국 제어기를 제어하는 분리 장치와 비교되는 바와 같이, 본 발명은 하나의 기지국 제어기가 그자체를 제어하므로 제조 비용 및 신호 표시(signalling) 비용을 더욱 적게 한다. 본 발명은 또한 트랙픽 부하 때문에 필요하다면 나중 단계에서 독립 기지국 제어기에 대한 “종속(slave)” 기지국 제어기를 변경시킬 수 있다.
본 발명의 기본 원리는 소정의 무선 액세스 네트워크를 고정 네트워크의 구내 교환기 및 지능 네트워크에 접속하는 데에 적용될 수 있다. 본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 액세스 네트워크는 PCS 1900과 같은 GSM 시스템에 의한 무선 시스템이다. 환언하면, 액세스 네트워크는 GSM 이동 통신 시스템 또는 그의 1800-MHZ 버젼 DCS 1800으로부터 변형된다. GSM 시스템의 세부 사항에 관해, 1992년, 프랑스, 빨레쏘, ISBN:2-9507190-0-0-7, 무시유물리 및 무시유뽀떼에 의한 명칭이 “이동 통신용 GSM 시스템”의 책과 GSM 권고로 참고된다.
도 1의 블록도는 고정 네트워크에 접속된 PCS 1900 네트워크의 네트워크 소자를 설명한 것이다. 액세스 네트워크 PCS 1900는 기지국 시스템 BSS을 포함하고, 각 BSS는 한 기지국 제어기 BSC 및 다수의 기지국 BTS을 포함한다. 기지국 BTS은 무선 인터페이스를 통해 퍼스널 스테이션 PS(이동국)과 통신한다. 기지국 BTS 및 기지국 제어기 BSC간의 인터페이스 뿐만 아니라 퍼스널 스테이션 PS 및 기지국 BTS 간의 무선 인터페이스는 통상적인 오버레이 PCS 1900 시스템내의 것과 유사하여, 여기서는 더이상 유의하지 않는다. 그러나, 통상적인 GSM 기준 네트워크 내에서와는 달리, 기지국 제어기 BSC는 이동 서비스 스위칭 센터 MSC에 접속되지 않지만, ISDN 또는 PSTN과 같은 고정 네트워크의 구내 교환기 LE에 접속된다. 본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 구내 교환기는 ISDN 교환기이다. 구내 교환기 LE는 번갈아 표준 지능 네트워크 접속을 통해 향상된 지능 네트워크 AIN의 서비스 제어 포인트 SCP에 접속된다. 어느 경우에, 지능 네트워크는 필요되지 않는다. 그런 경우에 구내 교환기 그 자체는 더욱 지능 기능을 포함할 수 있다. 게다가, 구내 교환기 LE는 통상적으로 ISDN 네트워크의 다른 구내 교환기 LE 또는 트렁크 교환기 TX에 접속될 수 있다.
따라서, 고정 네트워크에 의한 PCS 네트워크는 이동 서비스 스위칭 센터 MSC가 없을 시에 GSM 구조와 직접 호환할 수 없다. 통상적인 오버레이 이동 통신 네트워크에 있어서, 이동 서비스 스위칭 센터 MSC는 네트워크의 중앙 유니트이지만, 고정 네트워크의 구내 교환기는 모든 MSC 기능성(Functionality)을 지원하지 않는다. 그래서, 본 발명에 있어서, 이동 통신 스위칭 센터에 기능은 통화 제어를 제외하고 기지국 제어기 BSC 내에 위치되는 기능 유니트로 분할된다. 게다가, 지능 네트워크 AIN에 의해, 방문자(Visitor) 위치 레지스터에 대응하는 기능의 일부 뿐만 아니라 GSM 시스템의 홈 위치 레지스터 HLR에 대응하는 기능이 제공된다.
이하, 이동 통신 시스템의 오리지널 기능을 기능 유니트로 분할하는 일례는 도 2를 참고로 기술된다. 상기 기능은 그때 ISDN 기준 PCS 네트워크의 물리적 네트워크 소자에 재할당 된다. 기능상, 유니트의 명칭은 모두 기능 유니트와, 위치될 수 있는 물리적 네트워크 소자(BSC, SCP, LE,…)를 구별하도록 문자 F(기능)로 끝난다. 아래에서, 각 기능 유니트는 간략히 기술된다.
BSCF(기지국 제어기 기능)은 GSM네트워크내의 정규 BSC 기능성에 대응한다.
BSCF+(기지국 제어기 기능 부가)은, 통화 제어가 LEF에 지정되고, 다른 것이 RSCF로 신호 표시하도록 BSCF로부터 A-인터페이스를 분할하고, 스위칭 동작 동안 참조점 작용을 하는 핸드오버(HO)에 관련된 스위칭 동작을 수행하며, GSM-기준 통화 제어를 ISDN 통화 제어로 변환하며, 서로 다른 가능 인터워킹(interworking) 기능을 포함한다.
LEF(구내 교환 기능)은 ISDN 구내 교환기의 표준 기능(디폴트(defalt)로서의 내셔널 ISDN3)을 포함한다. LEF는 또한 기지국 시스템 BSS에서 서비스 제어 포인트 SCP로 비-통화 관련(NCA) 신호 표시를 지지할 수 있다. 본 발명의 양호한 실시예에 있어서, ISDN 기준 PCS 1900 시스템이 어느 표준 고정 네트워크의 ISDN 구내 교환기 LE에 따라 동작할 수 있기 때문에 표준 LEF 기능에는 어떤 변경도 제시되지 않는다.
RSCF(무선 시스템 제어 기능)는 이동 서비스 스위칭 센터 MSC의 다수 타스크( task)를 수행시킨다. 이는 무선 자원을 제어한다(즉, 예를 들어 지정 및 핸드오버 명령을 생성시켜, 기지국 제어기 BSC 또는 구내 교환기 LE 간의 핸드오버를 제어한다.) 게다가, RSCF는 또한 A-인터페이스 프로토콜 및 MAP 프로토콜간의 인터페이스 유니트이다.
HOR(핸드오버 결정 기능)이런 유니트는 더욱 고 레벨로부터 핸드오버프로세서의 제어를 가능하게 하도록 RSCF로부터 분리된다. 그러나, 과부하 제어와 같은 고 레벨 결정만은 HOF에 의해 행해진다. 실제 핸드오버는 BSCF+에 의해 수행되고, KSCF에 의해 제어된다.
VLRF(방문자 위치 레지스터 기능)은 두 파트, 즉 VLRIF 및 VLR2F로 분할된 통상적인 VLR이다. VLR의 상부 VLR2F는 지능 네트워크의 서비스 제어 포인트 SCP내에 위치되고, 하부 VLR1F는 액세스 네트워크, 더욱 정확히는 기지국 제어기내에 위치된다. 현재 가장 양호하게 보이는 디비전(division)에 따르면, 하부 VLR1F는 인증( authentication), 위치 관리, 일시 식별등을 처리하는 반면에, 상부 VLR2F는 서비스 제어 및, 사용자 프로파일에 관련된 다른 문제를 처리한다.
SCF(서비스 제어 기능)는 고정 네트워크의 표준 서비스 제어 기능 SCF이며, 표준 지능 네트워크 서비스(AIN)를 제공한다. 게다가, 이는 AIN 질의(interrogations)등에 응답하는 VLRF와 협력할 뿐만 아니라(게이트웨이-MSC 상황에 대응하는)HLRF에 대한 위치 질의 및, VLRF에 대한 구내 위치 질의를 수행할 능력을 갖고 있다.
HLRF(홈 위치 레지스터 기능)은 GSM에 따른 홈 위치 레지스터이다. 게다가, 지능 네트워크는 EIRF(장비 식별 레지스터 기능) 및 아마 SMS-GIWF(짧은 메시지 서비스 게이트웨이-인터워킹 기능)을 포함하며, 여기서는 더 이상 유의하지 않는다.
본 발명의 기본 원리에 따르면, 예를 들어, 소위 종속인 하나 이상의 다른 기지국 제어기를 제어하는 하나의 기지국 제어기 BSC 내에서 위치 관리, 무선 자원관리 및 핸드오버 제어에 집중하도록 노력이 행해진 것이다. 도 2는 3개의 BSC를 도시한 것으로서, BSCI은 주 BSC로서 동작하고, BSC1 및 BSC3은 종속 BSC로서 동작한다.
기능 유니트 BSCF, BSCF+ 및 LEF는 단지 실제 음성/데이터 접속을 조절하는 데 이용된다. 기능 모델의 하부내에 위치된 그런 기능 유니트는 루트 접속(접속체인:BSCF, BSCF+, LEF)에 결합된다. 그래서, 각 BSC은 BSCF 및 BSCF+ 유니트를 포함해야 한다. 통화제어, 즉 LEF 유니트는 구내 교환기 LE내에 포함된다.
다른 기능 유니트는 신호 표시만을 조절하여, 더욱 자유롭게 할당될 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 다른 기능 유니트는 도 2에 따른 네트워크 소자로 분배된다. 즉, SCP는 유니트 SCF 및 VIR2F를 포함하고, 주 기지국 제어기 BSCI는 유니트 HOF 및 VLRIF를 가진 액세스 관리자 AM를 포함한다. 선택적으로, 전체 VLRF는 BSC 또는 SCP내에 위치될 수 있다. 기지국 제어기 BSC2 및 BSC3는 또한 주 기지국 제어기 BSC1의 액세스 관리자 AM의 제어하에 신호 표시 접속(11)을 통한다.
본 발명의 양호한 실시예는 또한 기지국 제어기 BSC 및 서비스 제어 포인트 SCP 간의 구내 교환기 LE를 바이패스하는 신규 선택적 신호 표시 루트(10)를 포함한다. 이는 BSC 및 HLR 간에 더욱 간단한 신호 표시를 하게한다. 신호 표시 인터페이스 LE-BSC 및 SCP-BSC는 C-인터페이스라 칭한다. C-인터페이스의 신호 표시는 ISDN 네트워크의 비통화 관련신호 표시를 사용할 수 있거나, 선택적으로, 기지국 제어기 BSC 및 지능 네트워크 AIN 간에 PCS-관련 신호 표시를 위한 신호 표시 시스템 Nr7( SS7)의 네트워크를 이용할 수 있다.
부착된 도면 및, 그에 관련된 설명은 단지 본 발명을 설명하도록 의도되었을 뿐이다. 본 발명이 소정의 실시예를 참고로 기술되었지만, 단지 예에 의해 설명하였고, 첨부된 청구 범위의 범주 및 정신내에서 변경 및 수정을 할 수 있다.

Claims (4)

  1. 고정 네트워크의 구내 교환기(LE),
    이동국(PS) 및,
    구내 교환기에 대한 무선 액세스 네트워크를 이동국에 제공하고, 제각기 기지국 제어기 및 다수의 기지국을 가진 기지국 시스템(BSC, BTS)을 구비한 통신 시스템에 있어서,
    위치 관리, 무선 자원 관리 및/또는 핸드오버 제어(VLRIF, RSCF, HOF)는 2 이상의 기지국 시스템의 그룹내에서 주 기지국 제어기(BSC1) 내에 집중되는 데, 상기 제어기는 상기 그룹의 다른 기지국 제어기(BSC2, BSC3)를 제어하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    GSM 기준 방문자 위치 레지스터의 기능성(functionality)은 주 기지국 제어기내에 있는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    구내 교환기에 대한 지능 네트워크 인터페이스를 가진 지능 네트워크(AIN, SCP)를 포함하고 GSM 기준 방문자 위치 레지스터의 기능성은 부분(VLR1F)이 주 기지국 제어기(BSC1) 내에 있으며, 부분(VLR2F)이 지능 네트워크(SCP) 내에 있는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    구내 교환기는 ISDN 교환기인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
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