KR20000007838A - 더블유엘엘망에서의 음성 및 비음성급 데이터 서비스 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선통신 기술을 이용하면서도 현재 서비스되고 있는 무선 통신시스템에서 제공가능한 데이터 전송량보다도 훨씬 많은 데이터를 보다 양질로 제공하여 일반 사용자가 위치 이동시에도 간단한 장치만으로도 데이터 서비스를 받을수 있도록 하는 데이터 서비스 처리장치 구성 및 서비스 처리 방법에 관한 것이다. 일반적으로 기존의 무선 데이터 서비스는 주로 이동통신 가입자를 위한 데이터 서비스 시스템으로 무선통신 환경의 열악함으로 인하여 무선공간을 전파하면서 발생하는 각종 간섭으로 인하여 데이터의 소실이 많이 발생하여 전송속도가 최대 8 Kbps 이하 정도이었으나 본 발명에서 사용하는 무선통신 기술은 가입자당 최대 전송가능한 데이터 전송속도가 144kbps이므로, 이를 데이터 통신에 사용하여 현재 가능한 전송속도보다 훨씬 대용량의 데이터 전송능력을 제공할수 있는 환경을 만들 수 있다. 또 한가지 현재 데이터 서비스 이용자들이 느끼는 문제점중의 하나가 일반 유선 통신망이나 무선통신망을 이용시 부가적으로 모뎀을 반드시 구입해야만 하는 문제가 있다. 현재 표준화된 33.6kbps급의 모뎀이나 표준화가 추진되고 있는 56kbps 모뎀은 아직까지는 쉽게 구입하여 사용할수 있을 만큼 가격이 저렴하지 않다. 그러나 당 발명에서 구성하는 형태의 시스템을 사용하면 모뎀 또는 일반 컴퓨터용 통신 프로그램의 변경없이 일반 PC 통신 단말기 등의 RS-232C 포트에 무선통신 가입자 장치에 직접 접속하여 데이터통신 서비스를 사용할 수 있다.

Description

더블유엘엘망에서의 음성 및 비음성급 데이터 서비스 처리장치(아이더블유에프)

본 발명은 FAX 모뎀을 통한 PC통신 서비스 등의 일반 데이터 서비스와 모뎀등의 추가 장비의 부가없이 직접 인터넷과 데이터 통신망 접속 등의 직렬전송 데이터 통신등의 복합 서비스가 가능하도록 WLL 무선망과 데이터망간의 접속을 구현하는 데이터 서비스 처리장치의 기능 및 구조와 그 구성방법에 관한 것이다.

현재, 유선 통신상에서의 데이터 서비스 처리방법은 다음과 같다.

일반적으로 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 비용등의 절감하는 기술을 이용하여 데이터 서비스를 처리하기를 요구하고 있다.

현재, 모뎀을 이용한 데이터 통신 처리 장치는 다음과 같다.

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 않으며, 이를 지원하기 위한 망사업자가 투자해야 될 재원 또한 엄청난 것일 수밖에 없다. 따라서 사용자의 부담이 적고 편리하면서도 더 많은 데이터를 송수신할 수 있는 기술의 개발이 요구되어지고 있다.

현재, 이동통신용 데이터 처리장치를 이용한 데이터 서비스 처리 장치는 다음과 같다. 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 기술이다. 그러나 현재 거의 모든 데이터 통신망에서 송.수신하는 데이터의 양은 급속히 대용량화하고 있으므로 이런 사용자의 욕구를 만족시키기 위하여 최대 115.2kbps 정도의 대용량의 데이터 서비스 처리장치가 절실한 형편이다.

따라서, 본 발명의 목적은 광대역 CDMA 무선통신 기술을 이용하여, 현재의 데이터서비스 사용자가 부가장치 및 비용의 추가없이 일반 유선가입자통신망을 통한 데이터서비스에 비하여 양질이며 대용량인 데이터 서비스(Upto 115.2Kbps)를 제공받을 수 있도록 하는 것이 목적이다.

도1은 무선접속을 통하여 데이터 통신을 가능하게 하는 무선망 가입자망의 서브 시스템과 무선망과 데이터망과의 접속을 수행해 주는 데이터 서비스 처리장치(IWF)를 포함한 전체 무선 가입자망 데이터 서비스 처리 구성도.

도2는 무선망과 데이터망과의 접속을 수행하고 일반 유선망을 통하여 WLL 교환기를 거쳐 접속하는 모뎀 데이터호를 접속 처리하는 비동기 데이터/음성급 데이터 서비스 처리장치(IWF)의 개념적 블록도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 가입자 통신 단말장치(PC 등) 2 : 가진 가입자 접속장치

3 : 기지국 장치 4 : 기지국 제어장치

5 : 기지국 운용장치 6 : 교환기

7 : 지역망 관리센터 8 : 각종 망

9 : IWF(Interworking Function)

10 : IWF프로세서부

11 : 기지국 제어장치 접속 모듈

12 : WLL 교환기와의 E1 트렁크와의 인터페이스 처리 접속 모듈

13 : 타임 스위칭 모듈 14 : HDLC 정합 모듈

15 : 모뎀풀 정합 모듈 16 : 라우팅 모듈

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

18 : 패켓망 직접 접속(DPAM : Direct Packet network Access Module)모듈

19 : IOMM(IWF Operation & Mainternance Module) 모듈

본 발명은 일반 공중 통신망이나 현재 제공되는 무선 이동통신망에서 사용하는 기술을 사용하여 데이터 통신을 사용할 경우 각 가입자 라인의 설치 및 유지비용이 막대하게 필요하므로, 그 대신 무선통신 기술을 이용하여 데이터 서비스를 이용하는 것이 매우 경제적이면서도 효율적인 해결책이 될 것이다. 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 데이터 서비스를 제공할수 있도록 하는데 있다.

본 발명에서는 일반 통신단말기(PC)에서 나오는 데이터를 일반 유선망에서 사용하는 방식처럼 아날로그 데이터로 바꾸어서 전송로로 전송하는 것이 아니고, 직접 디지털 데이터를 수 GHz에서 수십 GHz 대역의 전파를 사용하는 기지국과 부호분할 다중방식(CDMA)방식으로 무선접속할 수 있는 무선통신 가입자 장치와 접속하여 이를 기지국제어장치를 거치고 교환기를 통하여 데이터 서비스 처리장치(IWF)에서 할당된 디지털 모뎀이 받아서 데이터망과 전송로를 통하여 접속하는 방식을 사용하기 때문에 현재 사용하는 방식과 똑 같은 방법으로 접속할 수 있는 방법이다.

한편, 본 발명에서 신기술을 적용하여 데이터 처리용량을 획기적으로 늘린 또 다른 방법은 모뎀을 사용하지 않고 직접 통신단말기(PC)에서 나오는 데이터를 또다른 장치를 부가없이 RS-232C 포트에 직접 접속하여 가입자 단말장치의 비동기 포트 접속 처리모듈에서 직접 디지털 데이터를 수 GHz에서 수십GHz 대역의 전파를 사용하여 부호분할 다중방식(CDMA)방식으로 기지국과 무선접속하여 데이터를 전소하고 이를 기지국 제어장치를 통하여 데이터 서비스 처리장치(IWF)에서 사용자가 접속을 원하는 데이터망에 맞도록 데이터 처리모듈에서 접속 데이터 통신망에 맞도록 재구성하여 직접 송출하는 방식을 사용하면 종래 상용 통신망에서 제공가능한 데이터 전송률(64kbps)을 훨씬 상회하는 115.2kbps를 한 회선에서 사용가능하다. 이와 같이 추가적인 장비없이 종전의 유선통신에서 가능한 통신방식을 지원가능하고, 또한 모뎀의 추가없이 115.2Kbps정도의 고속 데이터 통신에 본 발명에서 개발한 시스템을 이용할 수 있다.

이 발명은 무선통신 기술을 이용하므로 무선망 사용가능 지역에서는 새로운 배선이나 추가장비의 부가없이 자유롭게 위치변경등이 자유롭고, 산간 벽지나 도서 지역등의 통신 라인의 추가나 교체 및 라인설비 관리비의 추가 지출등의 어려움없이 기존의 서비스 수요의 변화에 따라 적절히 수용용량의 증감이 용이하다. 또한 일반 데이터 서비스 외에도 타망과의 연동을 통하여 원격의료 및 원격검침, 원격교육, 페이징 등의 분야에도 응용이 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도1은 데이터망과 접속을 처리하기 위한 데이터 서비스 처리장치(IWF : InterWorking Function)를 포함한 무선가입자망 시스템 전체구성도이다. 도1에 도시된 바와 같이, IWF를 포함한 무선가입자망 시스템은 가입자의 컴퓨터와 모뎀, 그리고 이를 무선구간에 전송하여 주는 가입자 접속장치(2), 무선구간으로 전송된 데이터를 수신하는 기지국(3), 기지국에서 수신한 데이터 호를 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.

○ 교환기에서는 연결되는 모든 호중에서 모뎀을 이용한 호를 구분하여 IWF에 있는 호제어 모듈과 조정하여 할당된 E1 라인으로 모뎀 데이터를 전송하여 주고, IWF의 패켓망 접속호이면 패켓망 접속 모듈로 호를 접속하여 주고, 인터넷망 접속호이면 인터넷망 접속 모듈로 연결하여 준다.

○ 교환기와 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.

○ 교환기와 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.

다음은, 도2를 참조하여 IWF를 상세히 설명한다.

도2는 도1의 데이터 서비스 처리장치(InterWrorking Function)의 세부 블록도로서, IWF는 IWF 프로세서부(10), 기지국 제어장치 인터페이스 모듈과(11), WLL 교환기 접속 모듈(12), Time 스위칭 모듈(13), 패켓망 직접 접속 모듈(17), 인터넷망 직접 접속 모듈(18), 모뎀 풀 모듈(15), IWF 운용 관리 모듈로 구성되어 있다.

먼저, IWF 프로세서부(10)는 프로세서 및 메모리로 구성되며 시스템의 전반적인 제어와 호처리를 목적으로 한다. IWF 프로세서(10)는 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, 모뎀 풀의 모뎀 자원의 상태 및 자원관리를 수행하고, 패켓망 처리모듈이나 인터넷망 접속 모듈의 자원 및 상태를 관리하고, 또한 각종 버스나 E1트렁크 스위칭 모듈등의 자원관리와 접속되는 호의 종류를 구분하여 인터넷망 접속 모듈이나 패켓망 접속 모듈로의 라우팅을 제어한다.

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

WLL 교환기 접속 모듈(12)은 교환기와 IWF간의 중계선(E1) 라인의 정합기능을 수행하고, R2 시그널링을 수행하고, SS No.7 신호 프로토콜 기능을 수행하여 데이터의 송수신을 수행하여 준다.

타임(Time) 스위칭 모듈(13)은 IWF 제어부(10)의 제어에 따라 IWF에 들어오는 모든 호들을 원하는 접속 모듈로 스위칭하여서 완전한 경로 제공 기능을 수행하여 준다.

모뎀 풀 정합 모듈(15)은 데이터 서비스를 원하는 사용자가 가입자의 정보 단말에 모뎀을 부착하고 가입자단말장치와 접속하여 데이터 서비스를 원하는 가입자의 호가 무선 공간을 거쳐 기지국과 접속하여 기지국 제어기를 거쳐 모뎀호 인 것을 확인하여, 교환기를 접속하면 교환기에서 모뎀을 이용한 데이터 호를 구분하여 IWF로 라우팅한다. IWF의 프로세서부는 모뎀풀 모듈의 모뎀을 할당하고, 할당된 모뎀에서 사용자가 사용하는 모뎀의 프로토콜에 맞춰 데이터 속도와 에러 보정 및 압축기능 등의 상용 모뎀 프로토콜(V.42, V.42bis, V.24, V.34, MNP2-5 등)에 맞는 처리를 수행하여 데이터를 추출하고, 이 데이터를 분석하여 접속을 원하는 패켓망 접속 모듈이나 인터넷망 접속 모듈로 라우팅하여 사용자가 원하는 데이터 서비스를 제공 받을 수 있도록 호를 처리한다.

인터넷망 접속 모듈(18)은 모뎀풀 정합 모듈(15)을 거친 호나 타임 스위칭 모듈(13)에서 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 선박한 호는 데이콤 인터넷 G.W로 라우팅하여 원하는 호스트와 접속하여 인터넷 서비스를 받을수 있도록 처리한다.

패켓망 접속 모듈(17)은 모뎀을 거친 호중에 패켓망 접속을 원하는 호를 XPAD를 거쳐 데이터 포맷을 X.25 패켓 형태로 구성하여 패켓망 접속 서버로 연결하여 사용자가 주어진 메뉴중에서 원하는 패켓망 호스트를 선택하여 패켓데이터 서비스를 받을 수 있도록 처리한다.

IWF 운용 관리 모듈(IOMM)(19)은 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 과금 관련 호 접속 정보를 수집하여 주기적으로 보고하여 과금 데이터 생성 기능을 처리하여야 한다.

본 발명에서 사용된 시스템 및 서비스 처리 방법을 쓰면 기지국 제어기와 교환기와의 접속 트렁크 라인 수를 줄이면서도 관련된 제어관리 트래픽의 감소로 경제적인 통신망을 구성할수 있고, 데이터 서비스 사용자에게 저렴한 비용으로 양질의 서비스를 제공 할 수 있으며, 또한 W-CDMA 방식의 무선구간 기술을 응용하면서 지금까지의 무선 데이터 서비스보다 대용량의 데이터 서비스를 저렴한 비용으로 추가적인 장치 사용 시스템의 변경 없이 모든 사용자에게 제공 할 수 있으며, 또한 현재 유선망에서 사용되던 모든 서비스들 보다 다양한 서비스와 또한 우수한 품질의 서비스를 무선망을 통해서 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. WLL 시스템에서,

   가입자 접속장치와 접속하여 수 GHz에서 수십 GHz 대역의 전파를 사용하여 코드 분할 다중방식(CDMA)으로 기지국과 무선접속하고 기지국 제어기와의 정합하고 교환기를 통하여 IWF와 정합하여 기존의 일반전화 또는 각종 단말장치에 별도의 부가적인 장치나 기능추가없이 무선망을 이용하여 양방향 데이터통신에 이용하는 것을 특징으로하는 WLL망에서의 음성 및 비음성급 데이터 서비스 처리장치.
2. WLL 시스템에서,

   일반 통신단말장치(PC)의 데이터 포트에 모뎀등의 부가장치없이 가입자접속장치를 직접 접속하여 수 GHz에서 수십 GHz 대역의 전파를 사용하여 코드분할다중(CDMA)방식으로 기지국과 접속하고 기지국 제어기와 정합하여 교환기를 거치지 않고, 직접 데이터망에 연동하여 주는 장치(IWF)를 이용하여 기설정된 포트 접속만을 통하여 인터넷이나 패켓망 등의 기타 양방향 데이터 통신에 이용하는 것을 특징으로하는 WLL망에서의 음성 및 비음성급 데이터 서비스 처리장치.
3. WLL 시스템에서,

   가입자 접속장치와 접속하여 수 GHz에서 수십 GHz 대역의 전파를 사용하여 코드 분할다중방식(CDMA)으로 기지국과 무선접속하고 기지국 제어기와의 정합하고 교환기를 통하여 IWF와 정합하여 현재 PC통신 가입자가 사용하는 모든 모뎀속도를 지원하도록 데이터 속도 정합등을 통하여 다양한 모뎀의 수용이 가능하도록 무선통신 채널 구간과 유선 데이터 통신망과의 정합기능을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로하는 WLL망에서의 음성 및 비음성급 데이터 서비스처리장치.
4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서,

   일반 데이터 통신망과의 접속시 일정 품질이하로 데이터 서비스 품질이 저하되면 가입자의 호 요구를 분산, 지연시켜 데이터 서비스의 품질 저하를 막으면서 통신이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 WLL망에서의 음성 및 비음성급 데이터 서비스 처리장치.