KR20000008731A - 무선 사설교환시스템의 기지국간 동기화 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 사설교환시스템에서 기지국간을 동기화시키는 장치 및 방법을 개시하고 있다. 본 발명에 따른 기지국간 동기화 장치는, 기준클럭을 발생하여 공급하는 클럭공급부와, 각 기지국에 대응하는 다수의 라인인터페이스와, 상기 각 기지국과 이에 대응하는 상기 각 라인인터페이스의 사이에 유선으로 연결되는 서로 다른 길이를 가지는 다수의 선로와, 상기 기준클럭이 공급됨에 응답하여 소정 시험신호를 생성하여 상기 각 라인인터페이스 및 상기 다수의 선로를 통해 상기 각 기지국으로 전송하고, 소정 루프지연값에 대응하는 지연 제어신호를 생성하고 동기정보를 생성하여 전송하는 제어부와, 상기 제어부에 의해 생성된 후 상기 각 기지국으로부터 재전송되어 도달되는 시험신호를 수신하여 상기 각 기지국의 루프지연값을 측정하고 이 측정된 값을 상기 제어부로 제공하는 루프지연 측정부와, 상기 지연 제어신호에 응답하여 상기 루프지연 측정부에 의해 측정된 상기 각 기지국의 루프지연값중 가장 큰 루프지연값만큼 상기 각 라인인터페이스를 지연시키고 이러한 상태에서 상기 제어부에 의해 생성된 동기정보가 상기 각 라인인터페이스를 통해 상기 각 선로를 거쳐 상기 각 기지국으로 전송되도록 제어하는 지연회로를 적어도 포함하여 이루어진다.

Description

무선 사설교환시스템의 기지국간 동기화 장치 및 방법

본 발명은 무선 사설교환시스템에 관한 것으로, 특히 양질의 무선통신서비스를 제공하며 보다 효율적으로 기지국간의 동기화를 시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.

시분할교신(TDD: Time Division Duplex)방식을 채용하는 대표적인 무선 통신시스템으로 CT-2(2nd generation Cordless Telephone) 또는 DECT(Digital European Cordless Telephone) 방식을 채용하는 무선 통신시스템이 있다. 요즈음에 이러한 무선 통신시스템은 빌딩과 같은 실내(indoor) 환경하에서 무선 셀을 구성하여 가입자들에 발신서비스, 착신서비스, 핸드오버(handover)서비스 등을 제공하고 있다. 이러한 무선 통신시스템은 소위 무선 사설교환시스템이라 불리운다.

무선 사설교환시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 무선 사설교환기(WPABX: Wireless Private Automatic Branch eXchange) 100의 내부에 기지국 인터페이스(BSI: Base Station Interface) 110,120,…,130이 설치된다. 각 BSI 110,120,… ,130에는 기지국(BS: Base Station) 201,202,…,203이 유선으로 연결되며, 각 기지국 201,202,…,203은 이동 단말기 11,12,…,13을 무선으로 연결하고 있다. 이에 따라 이동 단말기 11,12,…,13의 가입자들은 발신서비스, 착신서비스, 핸드오버서비스 등을 제공받게 된다.

한편 무선 사설교환시스템에서 이동 단말기의 가입자들이 정상적으로 발신서비스, 착신서비스, 핸드오버서비스 등을 제공받기 위해서는 각 기지국간의 동기화가 반드시 이루어져야만 한다. 특히 각 기지국간의 동기화가 이루어져야만 양질의 핸드오버 서비스가 제공될 수 있다. 무선 사설교환시스템에서 각 기지국간의 동기화를 위한 전형적인 방법은 기지국들을 유선으로 연결하고 마스터(Master) 기지국에서 슬레이브(Slave) 기지국으로 TDD의 기준클럭을 공급하여 기지국간의 동기화가 이루어지도록 하는 방법이다. 그러나 이러한 동기화 방법은 무선 사설교환시스템의 모든 기지국을 일일이 유선으로 연결하여야 하는 단점이 있다.

또 다른 동기화 방법으로 기지국 인터페이스 내부의 라인카드와 각 기지국들간의 유선구간의 지연시간을 측정하고 이 측정된 지연시간을 별도로 보상하여주는 방법이 있다. 그러나 이러한 동기화 방법은 각 기지국들간의 유선구간의 지연시간을 측정하기 위한 별도의 장비가 요구될 뿐만 아니라 이 장비를 일일이 들고 다니면서 각 기지국들간의 유선구간의 지연시간을 측정하여야 하는 많은 인력과 비용, 그리고 시간이 소요된다는 단점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 무선 사설교환시스템에서 보다 효율적으로 양질의 서비스를 제공할 수 있도록 하는 기지국간 동기화 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 무선 사설교환시스템에서 기지국간 동기화를 시킴에 있어서 적은 인력과, 비용 그리고 시간이 소요되도록 하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 기지국 인터페이스를 내부에 포함하고 있는 사설교환기와, 각각이 상기 기지국 인터페이스에 유선으로 연결되는 다수의 기지국과, 상기 각 기지국에 무선으로 연결되는 다수의 이동 단말기를 포함하여 이루어지는 무선 사설교환시스템에서 상기 각 기지국간을 동기화시키는 장치 및 방법을 개시하고 있다.

본 발명에 따른 무선 사설교환시스템의 기지국간 동기화 장치는, 기준클럭을 발생하여 공급하는 클럭공급부와, 상기 각 기지국에 대응하는 다수의 라인인터페이스와, 상기 각 기지국과 이에 대응하는 상기 각 라인인터페이스의 사이에 유선으로 연결되는 서로 다른 길이를 가지는 다수의 선로와, 상기 기준클럭이 공급됨에 응답하여 소정 시험신호를 생성하여 상기 각 라인인터페이스 및 상기 다수의 선로를 통해 상기 각 기지국으로 전송하고, 소정 루프지연값에 대응하는 지연 제어신호를 생성하고 동기정보를 생성하여 전송하는 제어부와, 상기 제어부에 의해 생성된 후 상기 각 기지국으로부터 재전송되어 도달되는 시험신호를 수신하여 상기 각 기지국의 루프지연값을 측정하고 이 측정된 값을 상기 제어부로 제공하는 루프지연 측정부와, 상기 지연 제어신호에 응답하여 상기 루프지연 측정부에 의해 측정된 상기 각 기지국의 루프지연값중 가장 큰 루프지연값만큼 상기 각 라인인터페이스를 지연시키고 이러한 상태에서 상기 제어부에 의해 생성된 동기정보가 상기 각 라인인터페이스를 통해 상기 각 선로를 거쳐 상기 각 기지국으로 전송되도록 제어하는 지연회로를 적어도 포함하여 이루어진다.

상기 각 기지국은 상기 라인인터페이스를 통해 상기 각 선로를 거쳐 상기 동기정보가 전송됨에 응답하여 시분할교신(TDD) 동작의 기준클럭을 제공하거나 무선구간 전송을 시작한다. 상기에서 클럭공급부를 제외한 나머지 구성요소들은 상기 기지국 인터페이스의 내부에 포함되도록 구성된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 사설교환시스템의 구성을 보여주는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 동기화 동작을 위한 기지국 인터페이스의 구성을 보여주는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 동기화 동작의 처리흐름을 보여주는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의내려진 용어들로서 이는 사용자 또는 칩설계자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

우선 본 발명에 따른 동작은 도 1에 도시된 바와 같은 무선 사설교환시스템에서 수행된다는 사실을 밝혀두는 바이다. 즉, 본 발명이 적용되는 무선 사설교환시스템은 사설교환기(WPABX) 100과, 다수의 기지국(BS1∼BSn) 201∼203과, 이동 단말기 11∼13을 포함하여 이루어진다. 이때 사설교환기 100의 내부에는 기지국 인터페이스(BSI: Base Station Interface) 110∼130이 포함되어 있다. 상기 각 기지국 인터페이스 110∼130은 기지국과의 유선 인터페이스 동작을 위한 라인카드를 적어도 포함하여 이루어지는데, 본 발명에 따른 기지국 인터페이스의 라인카드는 도 2에 도시된 바와 같이 이루어진다. 다수의 기지국 201∼203 각각은 대응하는 각 기지국 인터페이스 110∼130에 유선으로 연결된다. 다수의 이동 단말기 11∼13 각각은 대응하는 각 기지국 201∼203에 무선으로 연결된다. 이때 각 기지국 201∼203은 각 기지국 인터페이스 110∼130에 서로 다른 길이를 가지는 유선으로 연결된다. 기지국과 기지국 인터페이스 사이를 유선으로 연결하는 선로의 길이는 빌딩 등에 있어서 사설교환기와 기지국이 어느 층에 설치되느냐에 따라 변경될 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 기지국 인터페이스는 다수의 라인인터페이스(I/F: Interface) 111∼113과, 루프지연 측정부 114, 제어부 115 및 지연회로 116을 포함하여 이루어진다. 이러한 구성요소들은 전술한 바와 같이 기지국 인터페이스의 라인카드내에 포함되어 이루어진다. 여기서는 기지국 인터페이스가 3개의 라인인터페이스 111∼113을 포함하여 이루어지는 것으로 도시되어 있다. 그러나 라인인터페이스의 수는 기지국 인터페이스이 몇 개의 기지국을 수용할 수 있도록 설계되었느냐에 따라 변경될 수 있다. 그러므로 도 2에 도시된 기지국 인터페이스는 3개의 기지국을 수용할 수 있는 용량을 가지고 있음을 알 수 있다.

도 2에서 라인인터페이스 111∼113은 3개의 기지국을 유선으로 연결하기 위한 것이며, 기지국와 기지국 인터페이스 사이의 송수신되는 신호들을 인터페이스한다. 라인인터페이스 111은 "L"의 길이를 가지는 선로를 통해 기지국을 유선으로 연결하고 있으며, 라인인터페이스 112는 "2L"의 길이를 가지는 선로를 통해 기지국을 유선으로 연결하고 있으며, 라인인터페이스 113은 "3L"의 길이를 가지는 선로를 통해 기지국을 유선으로 연결하고 있다. 그러므로 동일한 기준클럭에 동기정보를 전송하여도 기지국에에 수신되는 동기정보는 서로 다른 시간에 도달되게 된다.

제어부 115는 클럭공급부(도시하지 않음)로부터 공급되는 기준클럭을 공급받는다. 이때 클럭공급부는 교환기 전체의 클럭공급부로, CT-2/DECT에서 사용하는 프레임(frame)의 기준을 모든 기지국 인터페이스의 라인카드에 알려주는 역할을 한다. 즉, 클럭공급부는 CT-2 TDD 무선통신 방식을 지원하는 경우에는 2msec의 기준클럭을 공급하고, DECT TDD 무선통신 방식을 지원하는 경우에는 160msec의 기준클럭을 공급한다.

상기 제어부 115는 클럭공급부로부터 기준클럭이 공급됨에 응답하여 바로 동기정보를 생성하여 기지국으로 전송하지 않고, 우선 시험신호를 생성하여 전송한다. 이때 생성된 시험신호는 각 라인인터페이스 111∼113을 거쳐 해당하는 기지국으로 전송되게 된다. 기지국은 기지국 인터페이스로부터 시험신호가 전송되는 경우 이를 수신한 후 다시 기지국 인터페이스로 재전송한다. 기지국으로부터 재전송된 시험신호는 각각 라인인터페이스 111∼113을 거쳐 루프지연 측정부 114로 인가된다. 이에 따라 루프지연 측정부 114는 각 라인인터페이스 111∼113을 거쳐 수신된 시험신호로부터 각 기지국의 루프지연값을 측정한다. 여기서 루프지연값은 기지국 인터페이스로부터 전송된 시험신호가 기지국에 수신된 후 다시 기지국 인터페이스에 재전송되어 수신될 때까지의 도달시간을 나타내는 값이다. 각 기지국의 루프지연값은 기지국 인터페이스와 기지국 사이를 유선으로 연결하는 선로의 길이가 상이함에 따라 상이한 값을 갖는다. 유선 선로의 길이가 길수록 기지국의 루프지연값을 더 커지게 된다.

루프지연 측정부 114에 의해 각 기지국의 루프지연값이 측정된 경우 제어부 115는 이 측정결과를 이용하여 어느 기지국이 가장 가까이에 있으며, 어느 기지국이 가장 멀리 떨어져 있는지를 판단할 수 있게 된다. 이러한 상태에서 제어부 115는 동기정보와 지연 제어신호를 발생하여 지연회로 116으로 출력한다. 이때 지연회로 116은 상기 지연 제어신호에 따라 라인인터페이스 111∼113의 동기정보 전송 동작을 지연시키고, 동일한 시점에서 라인인터페이스 111∼113을 통해 동기정보가 전송되도록 한다. 여기서 지연 제어신호는 각 기지국의 루프지연값중 가장 큰 루프지연값에 대응하는 신호로, 동기정보가 각 기지국에 동일하게 전송될 수 있도록 하기 위한 신호이다.

도 2에 도시된 바와 같이 라인인터페이스 111과 이에 연결되는 기지국의 유선 선로 길이가 "L"이고, 라인인터페이스 112와 이에 연결되는 기지국의 유선 선로의 길이가 "2L"이고, 라인인터페이스 113과 이에 연결되는 기지국의 유선 선로의 길이가 "3L"인 경우, 지연회로 116은 라인인터페이스 113으로 동기정보가 전송되는 시점이 될 때까지 라인인터페이스 111,112를 지연시키고, 이 라인인터페이스 113으로 동기정보가 전송되는 동일한 시점에서 라인인터페이스 111,112로도 동기정보가 전송되도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 기지국간 동기화 동작의 처리흐름을 보여주는 도면이다. 하기의 동작을 설명함에 있어서 교환기의 내부에 포함된 모든 기지국 인터페이스의 내부에 포함된 라인카드들은 시스템에서 공급되는 클럭에 의해 동기화가 되었다고 가정한다.

지금, 클럭공급부가 도 3의 21단계에서 기준클럭(예: 8KHz)이 발생하여 제어부 115로 공급하였다고 가정하면, 제어부 115는 22단계에서 상기 공급된 기준클럭을 수신한다. 다음에 23단계에서 제어부 115는 시험신호를 생성하고, 이 생성된 시험신호가 각 라인인터페이스 111∼113을 통해 해당하는 기지국으로 전송되도록 한다. 그러면 시험신호를 수신한 기지국은 24단계에서 이 수신된 시험신호를 다시 기지국 인터페이스로 재전송한다. 각 기지국으로부터 재전송된 시험신호는 각 라인인터페이스 111∼113을 거쳐 루프지연 측정부 114로 수신된다. 25단게에서 루프지연 측정부 114는 각 라인인터페이스 111∼113을 통해 수신되는 시험신호로부터 각 기지국의 루프지연값을 측정한다. 루프지연 측정부 114에 의해 측정된 루프지연값들은 제어부 115로 출력된다.

제어부 115는 루프지연 측정부 114에 의해 측정된 루프지연값을 수신하여 각 기지국이 기지국 인터페이스로부터 어느 정도 떨어져 있는지 여부를 판단한다. 다음에 제어부 115는 26단계에서 지연 제어신호를 생성하여 지연회로 116이 이 지연 제어신호에 따라 가장 큰 루프지연값에 해당하는 만큼 지연동작을 수행할 수 있도록 한다. 또한 제어부 115는 26단게에서 동기정보를 전송한다. 그러므로 라인인터페이스 111∼113을 통해 각 기지국으로 전송될 동기정보는 동일한 시점에서 전송되게 된다.

상기 26단계의 동작에 의해 동일한 시점에서 라인인터페이스 111∼113을 통해 동기정보가 전송됨에 따라 이 라인인터페이스 111∼113에 서로 다른 길이의 유선 선로로 연결된 기지국에는 동일한 시점에서 동기정보가 수신될 것이다. 각 기지국은 27단계에서 수신된 동기정보를 추출하고, 이를 기지국의 무선(RF: Radio Frequency)처리부로 전달하여 TDD의 기준클럭을 제공하거나, 동기정보를 추출한 순간에 프레임의 시작점을 맞추어 무선구간의 전송을 시작한다. 이에 따라 라인인터페이스 111∼113에 연결된 모든 기지국은 동기가 일치된 시점에서 무선통신 동작을 수행하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 기지국간의 동기화를 가능하게 하므로 발호, 착호는 물론 핸드오버 서비스가 기지국간에 동기가 맞은 상태에서 이루어지도록 한다. 이에 따라 본 발명은 양질의 무선통신 서비스를 제공하는 이점이 있다. 또한 본 발명은 기존의 동기화 방법과 같이 운용자가 일일이 장비를 들고 다니면서 기지국의 지연루프를 측정하지 않아도 되므로, 인력과 비용, 시간 등의 과다한 소요없이도 효율적으로 기지국간의 동기화가 이루어질 수 있도록 하는 이점이 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 않되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (5)

1. 기지국 인터페이스를 내부에 포함하고 있는 사설교환기와, 각각이 상기 기지국 인터페이스에 유선으로 연결되는 다수의 기지국과, 상기 각 기지국에 무선으로 연결되는 다수의 이동 단말기를 포함하여 이루어지는 무선 사설교환시스템의 기지국간 동기화 장치에 있어서,

   기준클럭을 발생하여 공급하는 클럭공급부와,

   상기 각 기지국에 대응하는 다수의 라인인터페이스와,

   상기 각 기지국과 이에 대응하는 상기 각 라인인터페이스의 사이에 유선으로 연결되는 서로 다른 길이를 가지는 다수의 선로와,

   상기 기준클럭이 공급됨에 응답하여 소정 시험신호를 생성하여 상기 각 라인인터페이스 및 상기 다수의 선로를 통해 상기 각 기지국으로 전송하고, 소정 루프지연값에 대응하는 지연 제어신호를 생성하고 동기정보를 생성하여 전송하는 제어부와,

   상기 제어부에 의해 생성된 후 상기 각 기지국으로부터 재전송되어 도달되는 시험신호를 수신하여 상기 각 기지국의 루프지연값을 측정하고 이 측정된 값을 상기 제어부로 제공하는 루프지연 측정부와,

   상기 지연 제어신호에 응답하여 상기 루프지연 측정부에 의해 측정된 상기 각 기지국의 루프지연값중 가장 큰 루프지연값만큼 상기 각 라인인터페이스를 지연시키고 이러한 상태에서 상기 제어부에 의해 생성된 동기정보가 상기 각 라인인터페이스를 통해 상기 각 선로를 거쳐 상기 각 기지국으로 전송되도록 제어하는 지연회로를 적어도 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 동기화 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 각 기지국은 상기 라인인터페이스를 통해 상기 각 선로를 거쳐 상기 동기정보가 전송됨에 응답하여 시분할교신(TDD) 동작의 기준클럭을 제공하거나 무선구간 전송을 시작하는 것을 특징으로 하는 동기화 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 클럭공급부를 제외한 나머지 구성요소들은 상기 기지국 인터페이스의 내부에 포함되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 동기화 장치.
4. 기지국 인터페이스를 내부에 포함하고 있는 사설교환기와, 각각이 상기 기지국 인터페이스에 서로 다른 길이를 가지는 유선으로 연결되는 다수의 기지국과, 상기 각 기지국에 무선으로 연결되는 다수의 이동 단말기를 포함하여 이루어지는 무선 사설교환시스템의 기지국간 동기화 방법에 있어서,

   소정 기준클럭에 응답하여 상기 각 기지국으로 시험신호를 전송하는 제1전송과정과,

   상기 각 기지국이 시험신호를 수신한 후 재전송하는 시험신호를 수신하는 수신과정과,

   상기 재전송된 시험신호를 수신하여 상기 각 기지국의 루프지연값을 측정하는 측정과정과,

   상기 측정된 루프지연값중 가장 큰 루프지연값만큼 상기 기지국 인터페이스를 지연시키는 지연과정과,

   상기 지연과정을 수행한 후 동기정보를 생성하여 상기 기지국 인터페이스를 통해 상기 각 기지국으로 이 생성된 동기정보를 전송하는 제2전송과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 동기화 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 각 기지국은 상기 기지국 인터페이스를 통해 전송되는 동기정보에 따라 시분할교신(TDD)의 기준클럭을 제공하거나 무선구간 전송을 시작하는 것을 특징으로 하는 동기화 방법.