KR20000002845A - 비동기 데이터호 처리를 위한 레이트 어댑션 및 라우팅 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선통신망 환경에서의 데이터 서비스 처리에 관한 것으로, 특히 비동기 데이터호 처리를 위한 레이트 어댑션 및 라우팅 방법에 관한 것이다. 본 발명은 W-CDMA 방식의 무선통신 기술을 이용한 데이터 서비스 방식이며 매우 경제적이면서도 효율적이다. 또한 일반 사용자에게 데이터 통신 서비스를 제공시에는 기존에 사용하던 모뎀을 이용한 데이터 서비스 처리방법은 사용자가 모뎀 구입비와 통신선로 설치비용을 부담해야 하고, 또한 최대 전송가능한 데이터 속도가 64Kbps 이하이나, 이를 모뎀이 없이 무선을 통하여 데이터 서비스를 제공할 수 있도록 하고, 또한 고속의 데이터 서비스가 가능하도록 한다. 무선망에서의 데이터 전달방식과 포맷을 유선망으로 전달시에, 서로 약속된 데이터 전달 포맷과 데이터의 전송속도로 맞추어 전송하고 또한 데이터의 최대 전송속도도 115.2Kbps 까지 가능하므로, 매우 값싸게 이용자에게 고속과 양질의 데이터 서비스를 제공할수 있도록 하기 위한 것이다.

Description

비동기 데이터호 처리를 위한 레이트 어댑션 및 라우팅 방법

본 발명은 무선통신망 환경에서의 데이터 서비스 처리에 관한 것으로, 특히 비동기 데이터호 처리를 위한 레이트 어댑션 및 라우팅 방법에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 무선접속을 통하여 MODEM 등의 추가 장비없이 직접 인터넷망접속과 데이터 통신망 접속을 수행할 수 있는 직렬전송데이터 통신서비스가 가능하도록 WLL 무선망에서 처리하는 데이터를 일반 데이터망에서 사용하는 데이터로 변형하는 기술과 이 과정에서 추가 또는 추가된 데이터를 사용자가 원하는 데이터 망에 접속하여 원하는 서비스를 사용할 수 있도록 처리하여 주는 과정에서 발생되는 각각의 데이터 포맷의 변형 및 가공기능과 그 방법에 관한 것이다.

종래에는 유선통신계에서는 모뎀 등의 데이터 처리장치를 사용하여 상용통신업체에서 제공하는 공중 통신망을 경유하여 목적지의 데이터 서비스 처리장치와 접속하여 원하는 데이터를 주고 받음으로써 데이터 서비스를 제공하고 있다. 그러나 도심지와 같은 지역에서는 망구축을 위해서는 대규모의 투자가 선결되어야 하고, 또한 이의 유지 보수 비용이 막대하므로, 이를 무선으로 구축하여 초기 설비 투자는 물론 지속적인 운용 비용등을 절감하는 기술을 이용하여 데이터 서비스를 처리하기를 요구하고 있다.

★ 모뎀을 이용한 데이터 통신 처리 장치

일반적으로 유선통신방식과 무선 통신방식을 이용하여 데이터를 전송하는 방식에서는 모뎀을 이용하여 데이터를 변조하여 전송라인(공중망)을 이용하여 각종 데이터를 송수신하는 처리방식을 이용하였다. 그러나 이는 공중망에서 최고로 제공가능한 데이터 전송량이 64Kbps 이하라는 한계로 인하여, 그 이상의 용량으로는 데이터 전송량을 늘릴수 없는 현황이다. 그렇지만 현재의 인터넷 서비스나 패켓망 서비스 등의 데이터 서비스에서 요구하는 데이터의 량은 위와 같은 기존의 기술로 처리하기에는 너무나 어려우며, 고속의 데이터 송수신 장치를 구매하기 위하여 각 사용자가 투자하여야 하는 비용 또한 적지 않다. 또한 이를 위해 망사업자가 투자해야 될 재원 또한 엄청난 것일 수밖에 없다. 따라서 사용자의 부담이 적고 편리하면서도 더 많은 데이터를 송수신할 수 있는 기술의 개발이 요구되어지고 있다.

★ 이동통신용 데이터 처리장치를 이용한 데이터 서비스 처리 장치

현재 휴대전화나 PCS 사용자들이 사용가능하도록 만든 휴대용 데이터 서비스 처리장치는 이동서비스 구현 기술 자체가 이동가입자의 일반 음성만을 전달하여 주기 위한 기술이므로 최대 13Kbps이하의 속도로만 데이터를 전송하여 주는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 광대역 CDMA 무선통신 기술을 이용하여, 현재의 데이터 서비스 사용자가 어떤 부가장치와 비용의 추가없이 일반 유선상의 데이터 서비스에 비하여 훨씬 대용량의 데이터 서비스가 가능하도록 하는 비동기 데이터호 처리를 위한 레이트 어댑션 및 라우팅 방법을 제공한다.

또한, 일반 사용자에게 데이터 통신 서비스를 제공시에는 기존에 사용하던 모뎀을 이용한 데이터 서비스 처리방법은 사용자가 모뎀 구입비와 통신선로 설치비용을 부담해야 하고 또한 최대 전송가능한 데이터 속도가 64Kbps 이하이나, 이를 모뎀이 없이 바로 데이터 서비스를 제공할수 있고 데이터의 최대 전송속도도 115.2Kbps 까지 가능하므로, 매우 값싸게 이용자에게 양질의 고속 데이터 서비스를 제공할수 있도록 하는데 있다.

도1은 데이터 서비스 처리장치(IWF)를 포함한 전체 무선 가입자망 데이터 서비스 처리 구성도.

도2는 도1의 비동기 데이터 서비스 처리장치(IWF)의 개념적 블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 각종 가입자 통신 단말장치 2 : 가입자 접속장치

3 : 기지국 장치 4 : 기지국 제어장치

5 : 기지국 운용장치 6 : 교환기

7 : 지역망관리센터 8 : 각종 망

9 : IWF 10 : IWF 프로세서

11 : 기지국 제어장치 접속 모듈 12 : 타암 스위칭 모듈

13 : HDLC 정합 및 Rate Adaption 모듈

14 : 내부모듈간 라우팅 모듈

15 : 인터넷망 직접 접속(DIAM : Direct Internat Access) 모듈

16 : 패켓망직접접속(DPAM : Direct Packet network Access Module) 모듈

17 : IOMM(IWF Operation & Mainternance Module) 모듈

본 발명은 W-CDMA 방식의 무선통신 기술을 이용한 데이터 서비스 방식이 매우 경제적이면서도 효율적이다. 또한 일반 사용자에게 데이터 통신 서비스를 제공시에는 기존에 사용하던 모뎀을 이용한 데이터 서비스 처리방법은 사용자가 모뎀 구입비와 통신선로 설치비용을 부담해야 하고, 또한 최대 전송가능한 데이터 속도가 64Kbps 이하이나, 이를 모뎀이 없이 무선을 통하여 데이터서비스를 제공할수 있도록 하고 또한 고속의 데이터 서비스가 가능하도록 한다.

무선망에서의 데이터 전달방식과 포맷을 유선망으로 전달시에, 서로 약속된 데이터 전달 포맷과 데이터의 전송속도로 맞추어 전송하고 또한 데이터의 최대전송속도도 115.2Kbps 까지 가능하므로, 매우 값싸게 이용자에게 고속과 양질의 데이터 서비스를 제공할수 있도록 하기 위한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

도1은 데이터망과 접속을 처리하기 위한 데이터 서비스 처리장치(IWF : Inter Working Function)를 포함한 무선가입자망 시스템 전체구성도로서, 가입자의 컴퓨터와 모뎀, 그리고 이를 무선구간에 전송하여 주는 가입자 접속장치(2), 무선구간으로 전송된 데이터를 수신하는 기지국(3), 기지국에서 수신한 데이터호를 모뎀을 이용한 호인지 아니면 RS-232C 포트를 이용한 비동기호인지, 또는 ISDN 데이터 호인지를 구분하여 교환기나 IWF로 분기하여 주는 기지국 제어장치(4), 기지국 제어장치로부터 넘겨받은 호중에서 모뎀 데이터 호를 IWF로 넘겨주는 교환기(6), 그리고 본 발명을 수행해 주는 IWF(9)로 크게 5개의 주요 부분으로 구분할 수 있다.

일반 사용자의 정보단말(PC)과 인터페이스된 가입자 접속장치가 일반 정보단말(PC)의 비동기 포트(RS-232C)를 이용한 비동기 데이터호와 일반 전화선과 연결하여 모뎀을 이용하여 데이터 서비스를 이용하는 사용자의 데이터와 ISDN 데이터에 맞도록 구분하여 기지국으로 코드분할 다중방식(CDMA)을 이용하여 최대 128Kbps 속도의 데이터로 기지국을 거쳐서 기지국 제어기로 연결하면 기지국 제어기에서 모뎀호와 ISDN 호는 교환기로 보내고, 비동기 데이터호는 교환기와의 통신 선로 절감과 제어신호량을 축소하면서 호 지연을 방지할수 있도록 IWF로 직접 전송하여 준다. 또한 교환기에서는 모뎀을 이용한 데이터 호를 구분하여 IWF로 교환하여 준다.

IWF는 이 호들을 구분하여 다음과 같은 처리를 수행하여 데이터망으로 연동시켜 준다.

○ 기지국 제어기와 연결되는 비동기 호를 처리하기 위하여 기지국 제어기와 연동하여 호설정을 위한 E1 접속 회선의 할당을 수행하고, 할당된 회선을 통하여 수신된 호를 구분하여 패켓망 접속호인가 또는 인터넷망 접속호인가를 구분하여 이에 맞는 처리 모듈로 호를 라우팅하여 준다

○ 기지국 제어장치로부터 IWF로 접속된 호가 패켓망 접속을 원하는 호이면 IWF의 패켓망 접속 모듈에서 인증과정을 거친후에, 이 호를 패켓망 접속을 연결하는 서비스 서버로 연결하여 원하는 패켓망을 선택하는 과정을 거친후 패켓망과 연결하여 데이터 서비스를 제공받는다.

○ 기지국 제어장치로부터 IWF로 접속된 호가 TCP/IP 프로토콜을 이용하여 데이터 접속을 원하는 호이면 인증과정을 거친후에, IWF의 T/S(terminal Server)에서 원하는 서비스를 선택하기 위하여 메뉴를 제공하고, 사용자는 이 메뉴중에서 인터넷망 접속, 또는 고속 천리안망 접속을 선택하면 T/S에서 원하는 망의 접속주소로 이 데이터 호를 라우팅하여 준다.

도1에서 기지국운용장치는 기지국 제어기, 기지국 및 가입자 단말장치의 운용 및 관리를 담당하고 기지국 제어기는 교환기와 기지국간에 필요한 호처리, 교환기 접속회선의 효율적 이용을 위한 트래픽 집선기능 및 신호전송 기능을 담당하고 기지국을 관리한다. 교환기는 유무선 발착신 호처리, 망(PSTN/ISDN) 접속 및 과금관리 기능을 수행한다. 가입자 단말장치는 다양한 가입자 장치와 인터페이스시켜 무선망 시스템의 기지국과 무선통신을 가능하게 하여준다.

도2는 도1의 데이터 서비스 처리장치(IWF)의 세부블록도이다. IWF는 IWF프로세서(10), 기지국 제어장치 인터페이스 모듈(11)과, WLL 교환기 접속 모듈, Time 스위칭 모듈(12), 패켓망 직접 접속 모듈(15), 인터넷망 직접 접속 모듈(16), IWF 운용 관리 모듈(17)로 구성되어 있다.

먼저, IWF 프로세서(10)는 프로세서 및 메모리로 구성되며 시스템의 전반적인 제어와 호처리를 목적으로 한다. 프로세서는 S/W 다운로드 및 로딩을 수행하며, 시스템의 내부 모듈의 H/W 자원을 관리하면서 각종 장애와 교환기와의 접속 라인의 관리 및 데이터 송수신 상태 관리를 수행하고, IWF와 기지국 제어기와의 접속라인의 관리 및 프로토콜 운용을 책임지고, IWF 내부의 자원 즉, 패켓망 처리모듈이나 인터넷망 접속 모듈의 자원 및 상태를 관리하고, 또한 각종 버스나 E1 트렁크 스위칭 모듈등의 자원관리와 접속되는 호의 종류를 구분하여 인터넷망 접속 모듈이나 패켓망 접속 모듈로의 라우팅을 제어한다.

기지국 제어장치 접속 모듈(11)은 기지국과 IWF간의 중계선(E1) 라인의 정합기능을 수행하고, LAPD 프로토콜 기능을 수행하여 데이터의 송수신을 수행하여 준다.

Time 스위칭 모듈(12)은 제어부의 제어에 따라 IWF에 들어오는 모든 호들을 원하는 접속 모듈로 스위칭하여서 완전한 경로 제공 기능을 수행하여 준다.

인터넷망 접속 모듈(16)은 Time 스위칭 모듈에서 TCR/IP 프로토콜을 사용하는 사용자가 접속하면 먼저 사용자에게 메뉴를 제공하여 사용자가 원하는 접속 즉, 고속 천리안망이나 인터넷망 접속을 선택할 수 있도록 하고, 사용자가 선택한 접속에 맞춰 고속 천리안을 접속하는 호는 고속 천리안의 주소를 부가시켜서 천리안 접속 서버로 라우팅하고, 인터넷망을 선택한 호는 데이콤 인터넷 G.W로 라우팅하여 원하는 호스트와 접속하여 인터넷 서비스를 받을수 있도록 처리한다.

HDLC 정합 모듈(13)은 기지국 제어장치로부터 IWF로 HDLC 형식으로 전달되어져 온 데이터의 상태를 체크하여 데이터 전송상의 에러나 지연등을 체크하여 에러가 발생한 데이터 블록을 폐기하거나 재송신을 요구하여 데이터의 송수신 과정에서의 오류를 정정할수 있는 기능을 수행한다. 또한 이때 수신된 데이터열을 IWF 내부모듈간 통신을 위하여 데이터 형식으로 변환하여 시스템 버스간의 데이터 전송을 수행 할수 있도록 한다.

레이트 어댑션(Rate Adaption) 모듈(13)은 사용자가 발생시키는 데이터를 무선전송구간을 통하여 전송함으로써 무선구간에서 처리되는 데이터의 양에 따라 제한을 받게 되기 때문에 중간단계의 데이타율(Data Rate)을 규정하고, 이 데이터율에 맞춰서 무선구간에서 전송가능한 데이터량에 맞춰 전송할 수 있도록 한다

위의 규칙에 따라 전송되는 데이터열의 첫바이트는 각 데이터 속도에 따라 구별되도록 구성할수 있으며, 또한 규정된 속도와 중간 데이터와의 차이는 데이터 심볼의 반복과 더미 데이터의 삽입으로 구별할 수 있도록 구성되며, 고유한 데이터 구성 포맷 또한 규정된 양식(데이터 심볼 테이블)을 따르도록 처리한다.

위의 방법으로 생성된 중간 데이터의 량과 형식에 따라서 전송된 데이터를 Rate Adaption 모듈에서는 이를 역변환하여 실제 사용자가 발생시킨 데이터와 그 포맷을 사용자가 접속을 원하는 데이터망(패켓망 또는 TCP/IP를 이용하는 접속망) 처리 모듈로 전송할수 있는 내부 시스템 버스 데이터 포맷으로 바꾸어 전송한다.

내부 모듈간 라우팅 모듈은 라우팅될 데이터 프레임의 내용을 분석하여 원하는 목적지를 알기 위하여 시간 지연이나 프로세싱 지연을 유발하지 않고 아래와 같이 직접 제어데이터상에서 구별되는 번호를 사용하여 호접속을 시도하고 이 정보를 최초의 호 접속시도시에만 처리하여 제어모듈에 이 정보를 저장하고 해당 접속라인의 프레임을 계속 사용하는 동안에는 이 정보를 받아 직접 패켓망이나 인터넷망 접속모듈로 라우팅함으로써 최대한 지연을 줄일수 있다. 이로써 일반 데이터망과 같이 모든 데이터 전송시마다 접속을 원하는 망에 대한 정보를 분석하고 처리하는데 필요한 시간 지연을 단축 시킬수 있고, 일반 사용자는 데이터망과의 접속을 자신망의 전용선을 이용하여 서비스를 이용하는 것과 같은고속 처리를 수행할수 있다.

사용자 접속 서비스명 구별 번호

패켓망 01420

인터넷망 01421

패켓망 접속 모듈은 패켓망 접속을 원하는 호를 XPAD를 거쳐 데이터 포맷을 X.25 패켓 형태로 구성하여 패켓망 접속 서버로 연결하여 사용자가 주어진 메뉴중에서 원하는 패켓망 호스트를 선택하여 패켓 데이터 서비스를 받을 수 있도록 처리한다.

IWF 운용 관리 모듈은 IWF 자체의 장애 및 성능관리는 물론이고, 기지국 제어장치와의 접속과 관련된 장애 및 성능관리와 교환기와의 접속과 관련된 장애 및 성능관리, 처리되는 각 호마다 발생하는 과금정보를 생성하기 위하여 접속 가입자 정보 및 호접속 정보와 송수신 데이터량의 관리와 수집된 데이터의 주기적인 보고기능을 수행하여야 하고, 지역 망관리 센터와 접속하여 IWF를 이용하여 데이터 서비스를 제공시에 발생될 수 있는 모든 데이터망에 관련된 관리 기능을 수행하여야 하고, 관리 데이터를 망관리 센터에 주기적 또는 정보 요구가 올때마다 보고하여야 한다. 또한 지역 과금센터와 접속하여 수집된 과금관련 호 접속 정보를 수집하여 주기적으로 보고하여 과금 데이터 생성 기능을 처리하여야 한다.

상기와 같은 본 발명은 기지국 제어기에서 교환기를 통하지 않고 직접 데이터 서비스 처리장치로 들어온 데이터를 접속을 시도하는 데이터 통신망에 맞는 속도와 데이터 포맷을 구성하여 데이터 통신망과의 접속을 설정하고 라우팅하므로, 교환기와의 접속 트렁크 라인 수를 줄이면서도 관련된 제어관리 트래픽의 감소로 경제적인 통신망을 구성하여, 데이터 서비스 사용자에게 저렴한 비용으로 양질의 서비스를 제공 할 수 있다. 또한 W-CDMA 방식의 무선통신 기술을 응용하면서 지금까지의 무선 데이터 서비스보다 대용량의 데이터 서비스를 저렴한 비용으로 추가적인 장치 사용 시스템의 변경 없이 모든 사용자에게 제공 할수 있으며, 또한 현재 유선망에서 사용되던 서비스들보다 다양한 서비스를 우수한 품질로 무선망을 통해서 제공하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 무선통신 시스템에서,

   기지국 제어기와 정합하여 직접 IWF로 라우팅된 데이터를 사용자가 발생시킨 데이터의 형태로 복원하여 접속을 원하는 데이터 통신망의 데이터 속도와 데이터 포맷에 맞춰 기존의 데이터 통신망과의 양방향 데이터 통신에 이용하는 것을 특징으로하는 비동기 데이터호 처리를 위한 레이트 어댑션 및 라우팅 방법.
2. 무선통신 시스템에서,

   일반 통신단말장치(PC)의 데이터 포트에 모뎀등의 부가장치없이 가입자 접속장치를 직접 접속하여 수 GHz에서 수십 GHz 대역의 전파를 사용하여 코드분할다중(CDMA)방식으로 기지국과 접속하고 기지국 제어기와 정합하여 직접 데이터망에 연동하여 들어온 데이터를 일반 회선교환방식처럼 이용자가 자기의 전용회선을 통하여 데이터 통신을 수행하는 것과 똑같이 처리하여 모든 데이터 프레임마다 접속을 원하는 데이터망의 주소등을 부가함이 없이 직접 원하는 인터넷망이나 패켓망에 라우팅하여 데이터의 유실없이 가장 신속하게 인터넷이나 패켓망의 데이터망과 연동하여 양방향 데이터 통신에 이용하는 것을 특징으로하는 비동기 데이터호 처리를 위한 레이트 어댑션 및 라우팅 방법.
3. 무선통신 시스템에서,

   일반 데이터 통신망과의 접속시 일정 품질이하로 데이터 서비스 품질이 저하되면 가입자의 호 요구를 분산 또는 제어하여 데이터 서비스의 품질 저하를 막으면서 통신이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 비동기 데이터호 처리를 위한 레이트 어댑션 및 라우팅 방법.