KR20010103454A - 무선가입자망 시스템의 휴대용 단말장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 W-CDMA 방식을 적용한 광대역 WLL 시스템의 단말장치를 고정된 형태가 아닌 휴대성과 이동성을 갖춘 단말장치로 구현하여 시내전화 서비스는 물론 고품질의 무선 데이터 서비스를 제공할 수 있도록 한 WLL 시스템의 휴대용 단말장치에 관한 것으로, 이동통신 단말기와 거의 동일한 구조를 가지면서 고정장치와 연결되었을 때 유선 전화기를 통한 음성 서비스와 PC와 같은 데이터 단말기를 통한 데이터 서비스를 제공할 수 있는 인터페이스를 추가로 가지고 있는 휴대장치와, 상기 휴대장치와 연결되어 유선 전화기를 연결하여 음성 서비스를 제공하고, 상기 휴대장치와 연결되어 데이터 단말기를 연결하여 RS-232C 인터페이스를 통해 데이터 서비스를 제공하는 고정장치로 구성되는 것을 특징으로 하며, 이와 같이 W-CDMA 방식을 적용한 광대역 WLL 시스템의 단말장치를 고정된 형태가 아닌 900MHz 전화기 및 DCS, PCS 등의 이동통신 단말기와 같은 휴대성과 이동성을 갖춘 단말장치로 구현하여 종래 DCS, PCS와 경쟁하면서 값싼 서비스 요금으로 시내전화 서비스는 물론 고품질의 무선 데이터 서비스를 다양하게 제공할 수 있게 되는 효과가 있으며, 시내전화 요금 수준의 서비스 요금으로 DCS, PCS 등의 단말기와 CT-2의 복합적 기능을 제공함으로써 종래 휴대폰 서비스의 대체 서비스의 역할을 겸할 수 있게 되는 장점도 있다.

Description

무선가입자망 시스템의 휴대용 단말장치 {PORTABLE TERMINAL OF WLL SYSTEM}

본 발명은 광대역 코드 분할 다중 접속(Wideband-Code Division Multiple Access ; 이하, 'W-CDMA'라 칭함) 방식을 적용한 광대역 무선가입자망(Wireless Local Loop ; 이하, 'WLL'이라 칭함) 시스템의 단말장치에 있어서, 고정된 형태의 단말장치가 아닌 휴대성과 이동성을 갖춘 단말장치를 구현하여 시내전화 서비스는 물론 고품질의 무선 데이터 서비스를 제공할 수 있도록 한 WLL 시스템의 휴대용 단말장치에 관한 것이다.

일반적으로 WLL 시스템이란 전화국에서 전화 가입자의 댁내까지를 연결하는 유선선로 대신 무선 시스템을 이용하여 전화선을 구성해 주는 기술로서, 가입자가 무선 링크를 구성하기 위한 가입자측 단말장치를 의미하는 가입자 접속장치(Radio Interface Unit ; RIU)와, 전화 교환국과 유선으로 연결되어 상기 가입자 접속장치와 무선 링크를 구성하기 위한 기지국(Radio Port ; RP)과, 상기 기지국을 제어하는 기지국 제어기(Radio Port Controller ; RPC) 및 전화 교환국으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 WLL 시스템에 있어서, 종래에는 상기 가입자측 단말장치가 주로 실내나 또는 전파환경을 고려한 실외에 장착되는 고정된 형태의 단말장치로서, 휴대성과 이동성이 결여되어 있었다.

따라서, 시내전화사업에 광대역 WLL 시스템을 적용하여 무선 가입자 서비스를 제공함에 있어서, 휴대성과 이동성을 갖춘 가입자측 단말장치를 구현하여 시내전화 서비스는 물론 고품질의 무선 데이터 서비스를 제공할 필요가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 그 목적은 W-CDMA 방식을 적용한 광대역 WLL 시스템의 단말장치를 고정된 형태가 아닌 900MHz 전화기 및 DCS(Digital Cellular System), PCS(Personal Communication System) 등의 이동통신 단말기와 같은 휴대성과 이동성을 갖춘 단말장치로 구현하여 시내전화 서비스는 물론 고품질의 무선 데이터 서비스를 다양하게 제공할 수 있도록 한 WLL 시스템의 휴대용 단말장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 무선가입자망 시스템의 휴대용 단말장치의 블록 구성도,

도 2는 도 1의 휴대장치의 상세한 블록 구성도,

도 3은 도 1의 고정장치의 상세한 블록 구성도,

도 4는 PCM 인터페이스 동작을 보인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 휴대장치 30 : 고정장치

11 : RF부 12 : A/D,D/A부

13 : 모뎀 14,32 : DSP

15,37 : 오디오 코덱 16,38 : 제어부

17,39 : 표시부 18 : 키패드

19 : 전원 제어부 20,31 : 연결부

33 : COMBO 34 : SLIC

35 : SCC 36 : RS-232C 트랜시버

40 : 전원회로 41 : 배터리 충전회로

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 WLL 시스템의 휴대용 단말장치는, 이동통신 단말기와 거의 동일한 구조를 가지면서 고정장치와 연결되었을 때 유선 전화기를 통한 음성 서비스와 PC와 같은 데이터 단말기를 통한 데이터 서비스를 제공할 수 있는 인터페이스를 추가로 가지고 있는 휴대장치와, 상기 휴대장치와 연결되어 유선 전화기를 연결하여 음성 서비스를 제공하고, 상기 휴대장치와 연결되어 데이터 단말기를 연결하여 RS-232C 인터페이스를 통해 데이터 서비스를 제공하는 고정장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 WLL 시스템의 휴대용 단말장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 WLL 시스템의 휴대용 단말장치의 블록 구성도로서, 종래 이동통신 단말기와 거의 동일한 구조를 가지면서 고정장치와 연결되었을 때 유선 전화기를 통한 음성 서비스와 PC와 같은 데이터 단말기를 통한 데이터 서비스를 제공할 수 있는 인터페이스를 추가로 가지고 있는 휴대장치(10)와, 상기 휴대장치(10)의 배터리를 충전할 수 있는 충전기능을 포함하며, 상기 휴대장치(10)와 연결되어 유선 전화기를 연결하여 음성 서비스를 제공하고, 상기 휴대장치(10)와 연결되어 데이터 단말기를 연결하여 데이터 서비스를 제공할 수 있는 RS-232C 인터페이스를 제공하며, 자체 시계, 전화번호 메모리, 음성 녹음 등의 기타 서비스를 제공하는 고정장치(30)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 휴대용 단말장치는 기지국내 1셀 반경안에서 통화가 가능하고, 핸드오프(Handoff) 기능을 부가함으로써 시내 전역에서의 통화가 가능하다.

도 2는 도 1의 휴대장치(10)의 상세한 블록 구성도로서, 기저대역 주파수의 I,Q CDMA 신호를 RF 주파수로 변조하여 안테나를 통해 공중으로 방사하고, 공중에서 오는 전파에서 I,Q CDMA 신호를 추출하여 기저대역 주파수의 I,Q CDMA 신호로 복조하는 RF부(11)와, 모뎀에서 출력되는 디지털 I,Q CDMA 신호를 아날로그 I,Q CDMA 신호로 변환하여 상기 RF부(11)로 출력하고, 상기 RF부(11)에서 출력되는 아날로그 I,Q CDMA 신호를 디지털 I,Q CDMA 신호로 변환하며, 상기 RF부(11)의 제어를 위해 모뎀에서 출력되는 디지털 제어신호를 아날로그 제어신호로 변환하는 A/D,D/A부(12)와, 사용자 인터페이스(User Interface)에서 올라오는 음성 및 데이터 신호들을 CDMA 신호로 변복조하고, CDMA 구현을 위한 각종 신호처리를 수행하는 모뎀(MODEM)(13)과, 오디오 코덱(Audio CODEC)을 통해 입력되는 PCM 형태의 음성 데이터에 대해 ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation), LD-CELP(LowDelay-Code Excited Liner Predication), CSI-CELP 등의 코딩을 하여 보코더(Vocoder) 역할을 수행하며, 필요에 따라 부가적으로 소프트웨어를 수행하여 하드웨어 수정없이 다양한 기능을 부여하는 DSP(Digital Signal Processor)(14)와, 마이크를 통해 들어오는 아날로그 음성 데이터를 64Kbps의 PCM 디지털 음성 데이터로 변환하여 PCM 인터페이스를 통해 상기 DSP(14)에 출력하고, 상기 DSP(14)에서 출력되는 PCM 디지털 음성 데이터를 아날로그로 변환하여 스피커로 출력하며, 기타 경고음이나 멜로디 등 상기 DSP(14)에서 제공하는 PCM 디지털 음성 데이터를 아날로그로 변환하여 부저(Buzzer)나 스피커(Speaker)를 통해 출력하는 오디오 코덱(15)과, CPU, 메모리, PCM 타이밍 발생기, 어드레스 디코더(Address Decoder), 인터럽트(Interrupt) 제어 및 상태 레지스터(State Register), 기타 동작 상태 레지스터 등으로 구성되어, 휴대장치(10)의 전체 동작을 제어하고, 각 디바이스들간에 인터페이스를 E1(2.048MHz) 속도의 시분할을 통한 PCM 인터페이스를 기반으로 하여 각 디바이스에 할당된 타임 슬롯에 데이터가 정확히 실릴 수 있도록 타이밍을 제공하는 제어부(16)와, LCD 디스플레이와 LED를 이용하여 현재 휴대장치(10)의 상태와 사용자와의 시각적 인터페이스를 제공하는 표시부(17)와, 전원 온/오프(On/Off), 번호판, 기타 서비스를 제공하기 위한 키를 제공하는 키패드(Keypad)(18)와, 고정장치(30)의 충전회로로부터 휴대장치(10)에 필요한 전원을 공급하는 배터리를 충전하고, 고정장치(30)에 연결되었을 때 전원을 배터리에서 고정장치(30)에서 제공하는 전원으로 전환하며, 휴대장치(10) 사용시 장시간 이용을 위한 전원 절약을 위해 각 부분별 전원 공급을 제어하는 전원 제어부(19)와,휴대장치(10)와 고정장치(30)를 연결하기 위한 구성으로, 연결을 간단히 하기 위해 음성과 데이터 신호 및 기타 휴대장치(10)와 고정장치(30) 사이에 주고 받는 제어신호들을 PCM 인터페이스를 통해 주고 받도록 하여 4개의 연결선(2.048MHz 동작 클럭, Tx, Rx, SYNC 동기신호)으로 최소화하고 배터리 충전을 위한 전원 공급선과 고정장치(30)와의 연결상태를 알리는 신호선을 갖는 연결부(20)로 구성된다.

도 3은 도 1의 고정장치(30)의 상세한 블록 구성도로서, 휴대장치(10)와 고정장치(30)를 연결하기 위한 구성으로 휴대장치(10)내 연결부(20)와 동일 구조를 갖는 연결부(31)와, 음성 데이터의 보코더 기능(ADPCM, LD-CELP, CSI-CELP 등)을 수행하고, LAPD 구현을 통한 데이터 서비스를 제공할 뿐만 아니라 다양한 부가 서비스에 필요한 기능들을 하드웨어의 부가없이 소프트웨어적으로 구현하는 DSP(32)와, WLL 전화 구동 규격을 만족하면서 유선 전화기와의 연결을 위한 사용자 인터페이스를 제공하고, SLIC를 통해 들어온 음성신호를 PCM 디지털 데이터로 변환하여 상기 DSP(32)에 출력하고, 상기 DSP(32)에서 받은 PCM 디지털 데이터를 아날로그 음성신호로 변환하는 COMBO(33)와, 전화기에서 들어오는 음성신호를 상기 COMBO(33)로 출력하고, 상기 COMBO(33)에서 받은 아날로그 음성신호를 전화기로 전달하는 SLIC(34)와, PC의 RS-232C 포트와 연결하여 데이터 서비스를 제공할 수 있도록 RS-232C 포트를 제공하고, 상기 DSP(32)의 제어에 의해 PC와의 통신을 수행하여 데이터 고속 모뎀 기능을 수행하는 SCC(Serial Communication Controller)(35) 및 RS-232C 트랜시버(Transceiver)(36)와, 상기 DSP(32)에서 출력되는 디지털 오디오 데이터를 아날로그로 변환하여 스피커와 부저를 통해 출력하고, 마이크를 통해들어오는 음성 데이터를 디지털로 변환하여 상기 DSP(32)로 출력하며, 상기 DSP(32)와 오디오 코덱, 스피커, 마이크, 부저를 통해 키폰, 알람, 인사말 녹음, 녹음된 전화내용 출력 등의 다양한 사용자 인터페이스와 부가 서비스를 제공하는 오디오 코덱(37)과, CPU, 메모리, PCM 타이밍 발생기, 어드레스 디코더, 인터럽트 제어 및 상태 레지스터, 기타 동작 상태 레지스터 등으로 구성되어, 고정장치(30)의 전체 동작을 제어하고, 각 디바이스들간에 연결과 휴대장치(10)와의 연결을 제어하는 제어부(38)와, LCD 디스플레이 또는 LED를 통해 사용자와의 시각적 인터페이스를 제공하는 표시부(39)와, AC 케이블을 통해 AC 220V 전원 공급을 받아 AC/DC,DC/DC 변환을 하여 고정장치(30)에서 필요로 하는 전원을 만들고, 휴대장치(10)의 배터리 충전을 위한 전원과 휴대장치(10)가 고정장치(30)에 장착되었을 때의 동작전원을 공급하는 전원회로(40)와, 휴대장치(10)의 배터리를 충전시키는 배터리 충전회로(41)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 고정장치(30)는 종래 이동통신 단말기의 충전기 기능에 유선 전화기와 연결할 수 있는 기능과 데이터 서비스를 제공할 수 있는 데이터 포트 연결 기능을 가진 장치로, 휴대장치(10)와 연결되어 WLL 무선망을 통해 전화 음성 서비스와 데이터 서비스를 모두 제공할 수 있다.

도 4는 PCM 인터페이스 동작을 보인 도면으로서, 본 발명에 있어서 휴대장치(10)에서의 모뎀(13)과 DSP(14), DSP(14)와 오디오 코덱(15), 고정장치(30)의 DSP(32)와 COMBO(33), 그리고 휴대장치(10)가 고정장치(30)에 연결되었을 때의 고정장치(30)의 DSP(32)와 휴대장치(10)의 모뎀(13) 사이의 인터페이스는 모두 E1 속도의 PCM 인터페이스를 기본으로 한다.

상기 PCM 인터페이스는 2.048MHz의 양방향 직렬 통신으로서, 8비트를 1 타임 슬롯(Time Slot) 단위로 하여 125㎲(8KHz)당 32 타임 슬롯으로 나누어 전달해야 할 데이터를 충돌하지 않도록 서로 다른 타임 슬롯에 할당하여 보내고 받는 시분할 방식의 통신을 말한다.

PCM 인터페이스로 연결된 디바이스에 대한 타임 슬롯 할당은 제어부(16,38)내 타이밍 발생기에서 각 디바이스마다 SYNC 동기신호를 만들어 줌으로써 디바이스에 자기 타임 슬롯이 되었음을 알려준다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 모뎀이나 DSP가 SYNC 동기신호에 따라 자기 타임 슬롯이 되었음을 인식하게 된다.

상기와 같이 구성된 WLL 시스템의 휴대용 단말장치의 동작을 설명하면, 휴대장치(10)는 자체에 음성 1채널에 해당하는 무선 음성 서비스 기능을 가지며, 고정장치(30)와 연계하여 1채널 무선 음성 서비스 뿐만 아니라 무선 데이터 서비스도 제공한다.

이러한 휴대장치(10)는 자체에 내장된 스피커, 마이크, 부저 등의 사용자 인터페이스를 사용하다가 고정장치(30)에 장착됨과 동시에 자체 사용자 인터페이스의 동작을 정지시키고, 고정장치(30)에 있는 SLIC(34), RS-232C 트랜시버(36), 스피커, 마이크, 부저 등의 사용자 인터페이스를 사용하여 유선 전화기와의 연결을 가능하게 하고 PC를 통한 데이터 서비스를 제공하게 된다.

이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은, W-CDMA 방식을 적용한 광대역 WLL 시스템의 단말장치를 고정된 형태가 아닌 900MHz 전화기 및 DCS, PCS 등의 이동통신 단말기와 같은 휴대성과 이동성을 갖춘 단말장치로 구현하여 종래 DCS, PCS와 경쟁하면서 값싼 서비스 요금으로 시내전화 서비스는 물론 고품질의 무선 데이터 서비스를 다양하게 제공할 수 있게 되는 효과가 있으며, 시내전화 요금 수준의 서비스 요금으로 DCS, PCS 등의 단말기와 CT-2의 복합적 기능을 제공함으로써 종래 휴대폰 서비스의 대체 서비스의 역할을 겸할 수 있게 되는 장점도 있다.

Claims (1)

1. I,Q CDMA 신호를 RF 주파수로 변조하여 안테나를 통해 공중으로 방사하고, 공중에서 오는 전파에서 I,Q CDMA 신호를 추출하여 기저대역 주파수의 I,Q CDMA 신호로 복조하는 RF부와, 모뎀에서 출력되는 디지털 I,Q CDMA 신호를 아날로그로 변환하여 상기 RF부로 출력하고, 상기 RF부에서 출력되는 아날로그 I,Q CDMA 신호를 디지털로 변환하며, 상기 RF부의 제어를 위해 모뎀에서 출력되는 디지털 제어신호를 아날로그로 변환하는 A/D,D/A부와, 사용자 인터페이스에서 올라오는 음성 및 데이터 신호들을 CDMA 신호로 변복조하고, CDMA 구현을 위한 각종 신호처리를 수행하는 모뎀과, 오디오 코덱을 통해 입력되는 PCM 형태의 음성 데이터에 대해 보코더 기능을 역할을 수행하고, 필요에 따라 부가적으로 소프트웨어를 수행하여 하드웨어 수정없이 다양한 기능을 부여하는 DSP와, 마이크를 통해 들어오는 아날로그 음성 데이터를 PCM 디지털 음성 데이터로 변환하여 PCM 인터페이스를 통해 상기 DSP에 출력하고, 상기 DSP에서 출력되는 PCM 디지털 음성 데이터를 아날로그로 변환하여 스피커로 출력하며, 상기 DSP에서 제공하는 기타 PCM 디지털 음성 데이터를 아날로그로 변환하여 부저나 스피커를 통해 출력하는 오디오 코덱과, CPU, 메모리, PCM 타이밍 발생기, 어드레스 디코더, 인터럽트 제어 및 상태 레지스터, 기타 동작 상태 레지스터 등으로 구성되어 휴대장치의 전체 동작을 제어하고, 각 디바이스들간에 PCM 인터페이스를 기반으로 하여 각 디바이스에 할당된 타임 슬롯에 데이터가 정확히 실릴 수 있도록 타이밍을 제공하는 제어부와, LCD 디스플레이와 LED를 이용하여 휴대장치의 상태와 사용자와의 시각적 인터페이스를 제공하는 표시부와, 전원 온/오프, 번호판, 기타 서비스를 제공하기 위한 키를 제공하는 키패드와, 고정장치의 충전회로로부터 휴대장치에 필요한 전원을 공급하는 배터리를 충전하고, 고정장치에 연결되었을 때 전원을 배터리에서 고정장치에서 제공하는 전원으로 전환하며, 휴대장치 사용시 장시간 이용을 위한 전원 절약을 위해 각 부분별 전원 공급을 제어하는 전원 제어부와, 휴대장치와 고정장치를 연결하기 위한 구성으로, 연결을 간단히 하기 위해 음성과 데이터 신호 및 기타 휴대장치와 고정장치 사이에 주고 받는 제어신호들을 PCM 인터페이스를 통해 주고 받도록 하여 4개의 연결선으로 최소화하고 배터리 충전을 위한 전원 공급선과 고정장치와의 연결상태를 알리는 신호선을 갖는 연결부로 구성되는 휴대장치와;

   상기 휴대장치와 고정장치를 연결하기 위한 구성으로 휴대장치내 연결부와 동일 구조를 갖는 연결부와, 음성 데이터의 보코더 기능을 수행하고, LAPD 구현을 통한 데이터 서비스를 제공할 뿐만 아니라 다양한 부가 서비스에 필요한 기능들을 하드웨어의 부가없이 소프트웨어적으로 구현하는 DSP와, WLL 전화 구동 규격을 만족하면서 유선 전화기와의 연결을 위한 사용자 인터페이스를 제공하고, SLIC를 통해 들어온 음성신호를 PCM 디지털 데이터로 변환하여 상기 DSP에 출력하고, 상기 DSP에서 받은 PCM 디지털 데이터를 아날로그 음성신호로 변환하는 COMBO와, 전화기에서 들어오는 음성신호를 상기 COMBO로 출력하고, 상기 COMBO에서 받은 아날로그 음성신호를 전화기로 전달하는 SLIC와, PC의 RS-232C 포트와 연결하여 데이터 서비스를 제공할 수 있도록 RS-232C 포트를 제공하고, 상기 DSP의 제어에 의해 PC와의통신을 수행하여 데이터 고속 모뎀 기능을 수행하는 SCC 및 RS-232C 트랜시버와, 상기 DSP에서 출력되는 디지털 오디오 데이터를 아날로그로 변환하여 스피커와 부저를 통해 출력하고, 마이크를 통해 들어오는 음성 데이터를 디지털로 변환하여 상기 DSP로 출력하며, 상기 DSP와 오디오 코덱, 스피커, 마이크, 부저를 통해 키폰, 알람, 인사말 녹음, 녹음된 전화내용 출력 등의 다양한 사용자 인터페이스와 부가 서비스를 제공하는 오디오 코덱과, CPU, 메모리, PCM 타이밍 발생기, 어드레스 디코더, 인터럽트 제어 및 상태 레지스터, 기타 동작 상태 레지스터 등으로 구성되어 고정장치의 전체 동작을 제어하고, 각 디바이스들간에 연결과 휴대장치와의 연결을 제어하는 제어부와, LCD 디스플레이 또는 LED를 통해 사용자와의 시각적 인터페이스를 제공하는 표시부와, AC 케이블을 통해 AC 220V 전원 공급을 받아 AC/DC,DC/DC 변환을 하여 고정장치에서 필요로 하는 전원을 만들고, 휴대장치의 배터리 충전을 위한 전원과 휴대장치가 고정장치에 장착되었을 때의 동작전원을 공급하는 전원회로와, 휴대장치의 배터리를 충전시키는 배터리 충전회로로 구성되는 고정장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선가입자망 시스템의 휴대용 단말장치.