KR20000056462A

KR20000056462A - 무선가입자망 시스템에서의 멀티 채널 운영방법

Info

Publication number: KR20000056462A
Application number: KR1019990005800A
Authority: KR
Inventors: 지창섭
Original assignee: 김영환; 현대전자산업 주식회사
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2000-09-15

Abstract

본 발명은 W-CDMA 방식의 WLL 시스템에 있어서, 각 서비스별 데이터 속도에 필요한 주파수 대역을 다중으로 할당하여 줌으로써 동일한 처리이득을 유지하면서 다양한 데이터 속도를 지원할 수 있도록 한 WLL 시스템에서의 멀티 채널 운영방법에 관한 것으로, RP내 디지털 처리부의 모뎀에서 RIU로부터 서비스 요구를 입력받아 WLL 시스템에서의 서비스 제공을 위한 데이터 속도가 얼마인지를 확인하고, 이 확인된 각 데이터 속도에 따라 필요한 주파수 대역을 결정하며, 해당 RP에서 상기 결정된 주파수 대역으로 무선 자원 할당이 가능한지를 판단하여 주파수 대역 할당이 가능하면 RIU로 채널 할당 메시지를 전송하고, 주파수 대역 할당이 불가능하면 RPC의 셀 운용기의 제어를 통해 인접 RP에서 주파수 대역 할당이 가능한지를 다시한번 판단하고, 그 결과 주파수 대역 할당이 가능하면 RIU로 채널 할당 메시지를 전송하고, 주파수 대역 할당이 불가능하면 RIU로 채널 할당 실패 메시지를 전송하도록 함을 특징으로 하며, 이와 같이 데이터 속도에 따라 대역폭을 가변적으로 할당하여 줌으로써 동일한 처리이득을 유지하면서 음성 및 데이터 서비스 등의 다양한 서비스의 데이터 속도를 지원할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

무선가입자망 시스템에서의 멀티 채널 운영방법 {Multi-channel operating method in the WLL system}

본 발명은 광대역-코드분할다중접속(Wideband-Code Division Multiple Access ; 이하, 'W-CDMA'라 칭함) 방식의 무선가입자망(Wireless Local Loop ; 이하, 'WLL'이라 칭함) 시스템에 있어서, 각 서비스별 데이터 속도에 필요한 주파수 대역을 다중으로 할당하여 줌으로써 동일한 처리이득(Processing Gain)을 유지하면서 다양한 데이터 속도를 지원할 수 있도록 한 WLL 시스템에서의 멀티 채널(Multi Channel) 운영방법에 관한 것이다.

일반적으로 WLL 시스템은 전화선을 이용하지 않고 기지국을 중심으로 약 2∼6Km 거리에 있는 가입자 선로를 무선으로 접속하는 전화 시스템이다.

즉, 전화국에서 가입자 단말기까지의 유선선로 대신에 무선 시스템을 이용하여 링크를 구성하는 시스템으로서, 종래의 유선망 구성보다 단기간에 망을 구성할 수 있을 뿐만 아니라 유지보수가 용이하다는 장점이 있어 향후 정보 인프라 구축에 중요한 역할을 할 것이라 기대된다.

이러한 WLL 시스템은 W-CDMA 방식을 이용하여 구현되게 되는데, 도 1에 도시된 바와 같이 크게 가입자측 단말기인 다수의 가입자 정합장치(Radio Interface Unit ; 이하, 'RIU'라 칭함)(10∼12)와, 전화국 교환기(40)와 유선으로 연결되어 상기 다수의 RIU(10∼12)와 무선링크를 구성하기 위한 기지국(Radio Port ; 이하, 'RP'라 칭함)(20)과, 상기 RP(20)에 대한 전반적인 관리기능을 수행하는 기지국 제어기(Radio Port Controller ; 이하, 'RPC'라 칭함)(30) 및 교환기(40)로 구성된다.

상기와 같은 구성의 WLL 시스템에서 상기 RP(20)는 RPC(30)와 정합하여 제어신호를 출력하는 인터페이스부(21)와, 상기 인터페이스부(21)와 연결되며 각 부에 타이밍 신호를 출력하는 동기부(22)와, 상기 동기부(22)에서 출력되는 타이밍 신호에 의해 동작하여 상기 인터페이스부(21)의 제어신호에 따라 상위 시스템으로 RP(20)의 상태를 보고하는 디지털 처리부(23)와, 상기 동기부(22)에서 출력되는 타이밍 신호에 따라 다수의 RIU(10∼12)로부터 수신된 RF(Radio Frequency) 신호를 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환하여 상기 디지털 처리부(23)로 출력하는 RF 처리부(24)와, 상기 인터페이스부(21)의 제어신호에 따라 상기 RF 처리부(24)에서 출력되는 RF 신호를 입력하여 RP(20)의 상태를 시험하는 기지국 시험부(25)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 WLL 시스템은 1.25MHz 또는 10MHz(W-CDMA의 경우)의 고정된 대역폭을 갖도록 설계되어 있으며, WLL 시스템에서 처리하는 데이터들이 주로 음성 위주로 고정된 데이터 속도를 갖기 때문에 WLL 시스템의 처리이득이 아래 수학식 1과 같이 일정한 값을 갖는다.

그러나, 최근에는 음성 서비스를 비롯하여 데이터 서비스를 동시에 지원하기 위해 32Kbps에서 144Kbps까지의 다양한 데이터 속도를 제공하고 있으며, 이에 따라 처리이득도 17.5∼24로 가변되게 된다.

이때, RP(20)내 디지털 처리부(23)의 모뎀에서 복조 가능한 최소값이 4dB라 가정하면, 아래 수학식 2에 의해 모뎀에서 복조 가능한비(Carrier to Noise Ratio)는 -19∼-12.5dB가 된다.

상기와 같이 종래에는 W-CDMA 방식의 WLL 시스템이 도 2에 도시된 바와 같이 2370∼2400MHz의 송신 주파수와 2300∼2330MHz의 수신 주파수를 1 주파수 할당(Frequency Assignment ; 이하, 'FA'라 칭함)당 10MHz의 고정된 대역폭으로 할당하여 32Kbps에서 144Kbps까지의 다양한 데이터 속도를 제공하고 있다.

그러나, 상기와 같이 다양한 데이터 속도에 대해서 동일한 10MHz의 대역폭을 사용하기 때문에 데이터 속도가 증가함에 따라 처리이득이 작아져서 모뎀에서 복조 가능한 최소값이 일정하다고 할 경우 무선 환경이 조금만 나빠지더라도 양질의 서비스를 할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

즉, 고정된 대역폭을 갖는 종래의 WLL 시스템에서는 데이터 속도에 따라 견딜 수 있는 무선 환경이 크게 차이가 나게 되며, 특히 고속 데이터 통신의 경우에는 무선 환경이 조금만 나빠지더라도 양질의 서비스를 제공할 수 없게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은W-CDMA 방식의 WLL 시스템에 있어서, 각 서비스별 데이터 속도에 필요한 주파수 대역을 5MHz, 10MHz, 30MHz로 각각 가변적으로 할당하여 데이터 속도가 증가하더라도 동일한 처리이득을 유지하면서 다양한 데이터 속도를 지원할 수 있도록 함으로써 악화된 무선 환경에서도 양질의 고속 데이터 서비스를 제공할 수 있도록 한 WLL 시스템에서의 멀티 채널 운영방법을 제공하는 데에 있다.

도 1은 일반적인 무선가입자망 시스템의 전체 블록 구성도,

도 2는 종래 무선가입자망 시스템에서 고정되게 할당된 송수신 대역폭 상태를 보인 도면,

도 3의 (가)∼(다)는 본 발명에 의한 무선가입자망 시스템에서 데이터 속도에 따라 가변되게 할당된 송수신 대역폭 상태를 보인 도면,

도 4는 본 발명에 의한 무선가입자망 시스템에서의 멀티 채널 운영방법을 보인 동작 흐름도,

도 5의 (가)와 (나)는 종래와 본 발명의 무선가입자망 시스템에서의 처리이득과 주파수 할당 수를 비교한 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10∼12 : RIU20 : RP

21 : 인터페이스부22 : 동기부

23 : 디지털 처리부 24 : RF 처리부

25 : 기지국 시험부30 : RPC

40 : 교환기

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 WLL 시스템에서의 멀티 채널 운영방법은, RP내 디지털 처리부의 모뎀에서 RIU로부터 서비스 요구를 입력받아 WLL 시스템에서의 서비스 제공을 위한 데이터 속도가 얼마인지를 확인하고, 이 확인된 각 데이터 속도에 따라 필요한 주파수 대역을 결정하며, 해당 RP에서 상기 결정된 주파수 대역으로 무선 자원 할당이 가능한지를 판단하여 주파수 대역 할당이 가능하면 RIU로 채널 할당 메시지를 전송하고, 주파수 대역 할당이 불가능하면 RPC의 셀 운용기의 제어를 통해 인접 RP에서 주파수 대역 할당이 가능한지를 다시한번 판단하고, 그 결과 주파수 대역 할당이 가능하면 RIU로 채널 할당 메시지를 전송하고, 주파수 대역 할당이 불가능하면 RIU로 채널 할당 실패 메시지를 전송하도록 함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 WLL 시스템에서의 멀티 채널 운영방법을 설명한다.

도 3의 (가)∼(다)는 본 발명에 의한 WLL 시스템에서 데이터 속도에 따라 가변되게 할당된 송수신 대역폭 상태를 보인 도면으로서, 본 발명의 W-CDMA 방식의 WLL 시스템에서 32Kbps의 음성 채널에 대해서는 도 3의 (가)에 도시된 바와 같이 2370∼2400MHz의 송신 주파수와 2300∼2330MHz의 수신 주파수를 1FA당 5MHz의 대역폭으로 할당하여 각각 6개의 FA로 이루어지도록 한다.

그리고, 64Kbps의 데이터 채널에 대해서는 도 3의 (나)에 도시된 바와 같이 2370∼2400MHz의 송신 주파수와 2300∼2330MHz의 수신 주파수를 1FA당 10MHz의 대역폭으로 할당하여 각각 3개의 FA로 이루어지도록 하며, 192Kbps의 데이터 채널에 대해서는 도 3의 (다)에 도시된 바와 같이 2370∼2400MHz의 송신 주파수와 2300∼2330MHz의 수신 주파수를 1FA당 30MHz의 대역폭으로 할당하여 1개의 FA로 이루어지도록 한다.

이때, 상기와 같이 5MHz 대역폭이 6개인 FA로 이루어지는 음성 데이터가 21의 처리이득을 갖게 되는데, 본 발명에서는 64Kbps와 192Kbps의 속도를 갖는 데이터 통신의 데이터가 각각 10MHz 대역폭과 30MHz 대역폭을 갖도록 함으로써 음성 데이터의 경우와 동일한 21의 처리이득을 갖게 된다.

한편, 대역폭이 증가함에 따라 그에 반비례하여 전체의 용량이 줄어드는 단점이 있지만 실제로 문자통신에서 요구되는 용량이 음성 통화에 비해 작기 때문에 운용에 큰 문제가 없다고 본다.

도 4는 본 발명에 의한 WLL 시스템에서의 멀티 채널 운영방법을 보인 동작 흐름도로서, 이를 참고로 하여 WLL 시스템에서의 멀티 채널 운용방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 RP(20)내 디지털 처리부(23)의 모뎀에서 RIU(11∼12)로부터 수신되는 서비스 데이터에 대한 무선 자원, 즉 주파수 대역을 할당하도록 하고, RP(20)에서 무선 자원 할당이 불가능한 경우 RPC(30)에서 셀 운영기(Cell Management)에 의해 인접 셀에서 무선 자원 할당을 수행하도록 한다.

즉, 먼저 RP(20)내 디지털 처리부(23)의 모뎀에서는 RIU(10∼12)로부터 서비스 요구를 입력하여(S1), WLL 시스템에서의 서비스 제공을 위한 데이터 속도가 얼마인지를 확인한다(S2).

이어, 상기 단계(S2)에서 확인된 각각의 데이터 속도에 따라 필요한 주파수 대역을 결정한다(S3).

즉, 데이터가 32Kbps, 64Kbps, 192Kbps에 대해 주파수 대역폭을 각각 5MHz, 10MHz, 30MHz로 결정하도록 한다.

이후, 해당 RP(20)에서 상기 단계(S3)에서 결정된 주파수 대역으로 무선 자원 할당이 가능한지를 판단하여(S4), 주파수 대역 할당이 가능하면 RIU(10∼12)로 채널 할당 메시지를 전송하고(S6), 주파수 대역 할당이 불가능하면 RPC(30)의 셀 운용기의 제어를 통해 인접 RP에서 주파수 대역 할당이 가능한지를 다시한번 판단한다(S5).

상기 단계(S5)에서 주파수 대역 할당이 가능하면 RIU(10∼12)로 채널 할당 메시지를 전송하고(S6), 이 단계(S5)에서도 주파수 대역 할당이 불가능하면 RIU(10∼12)로 채널 할당 실패 메시지를 전송하도록 한다(S7).

도 5의 (가)와 (나)는 종래와 본 발명의 WLL 시스템에서의 처리이득과 FA 수를 비교한 도면으로서, 본 발명의 WLL 시스템에서는 다양한 데이터 속도(32Kbps, 64Kbps, 128Kbps, 192Kbps)에 대해 일정한 처리이득(21)을 갖게 됨을 알 수 있으며, 각각 6,3,2,1개의 FA 수를 갖게 됨을 알 수 있다.

이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은 데이터 속도에 따라 대역폭을 가변적으로 할당하여 줌으로써 동일한 처리이득을 유지하면서 음성 및 데이터 서비스 등의 다양한 서비스의 데이터 속도를 지원할 수 있게 되는 효과가 있고, WLL 시스템뿐만 아니라 음성에서부터 동영상 서비스까지 제공하는 IMT-2000 시스템에도 적용 가능하다.

Claims

W-CDMA 방식의 WLL 시스템에서의 멀티 채널 운영방법에 있어서,

RP(20)내 디지털 처리부(23)의 모뎀에서 RIU(10∼12)로부터 서비스 요구를 입력받아, WLL 시스템에서의 서비스 제공을 위한 데이터 속도가 얼마인지를 확인하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 확인된 각각의 데이터 속도에 따라 필요한 주파수 대역을 결정하는 제2단계와, 해당 RP(20)에서 상기 제2단계에서 결정된 주파수 대역으로 무선 자원 할당이 가능한지를 판단하는 제3단계와, 상기 제3단계에서 주파수 대역 할당이 가능하면 RIU(10∼12)로 채널 할당 메시지를 전송하는 제4단계와, 상기 제3단계에서 주파수 대역 할당이 불가능하면 RPC(30)의 셀 운용기의 제어를 통해 인접 RP에서 주파수 대역 할당이 가능한지를 다시한번 판단하는 제5단계와, 상기 제5단계에서 주파수 대역 할당이 가능하면 상기 제4단계를 수행하는 제6단계와, 상기 제5단계에서 주파수 대역 할당이 불가능하면 RIU(10∼12)로 채널 할당 실패 메시지를 전송하는 제7단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선가입자망 시스템에서의 멀티 채널 운영방법.
제1항에 있어서, 상기 제2단계에서 32Kbps, 64Kbps, 192Kbps의 데이터 속도에 따라 주파수 대역폭을 각각 5MHz, 10MHz, 30MHz로 결정하는 것을 특징으로 하는 무선가입자망 시스템에서의 멀티 채널 운영방법.