KR20020026657A - 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망과의 통신 선로를제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망(LAN)과의 통신선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국에 관한 것으로, IMT-2000 비동기 시스템이 적용되는 차세대 이동통신망에서, 각 기지국 당 비효율적으로 낭비되고 있는 여유 분의 데이터 통신선로를, 해당 기지국이 설치되는 장소 또는 건물 등에 인접 설치되어, 상용화된 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망(LAN)과의 통신선로로서 연결 사용할 수 있도록 함으로써, 기지국에서는 비효율적으로 낭비되고 있는 여유 분의 데이터 통신선로를 보다 효율적으로 사용할 수 있게 되고, 상기 기지국과 인접 설치되어 상용화된 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망에서는, 패킷교환 데이터망(PSDN)과의 연결 접속을 위한 별도의 전용선을 사용하지 않고서도, 멀티미디어 데이터를 외부로 송수신할 수 있게 되어, 근거리 통신망과 패킷교환 데이터망간에 연결 접속을 위한 전용선 설치비용을 원천적으로 방지시킬 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망과의 통신 선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국 {Base station for providing a communication line through local area network using a packet router in next-generation mobile communication network}
본 발명은, 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망(LAN)과의 통신선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IMT-2000 비동기 시스템이 적용되는 차세대 이동통신망에서의 기지국이 설치되는 장소 또는 건물 등에 인접 설치되어, 상용화된 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망(LAN)과의 통신선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국에 관한 것이다.
도 1은, 일반적인 차세대 이동통신망과 다수의 통신망이 연결 접속된 상태를 도시한 것으로, IMT-2000 비동기 시스템이 적용되는 차세대 이동통신망(100)에는, 다수의 이동통신 단말기(101,102..)들과 무선 통신하기 위한 기지국(11)과, 상기 기지국(11)을 제어하기 위한 기지국 제어기(12)가 포함 구성된다.
한편, 상기 차세대 이동통신망(100)과 연결 접속되는 비동기 전송모드(ATM: Asynchronous Transfer Mode) 통신망(200)에는, 다수의 ATM 교환기(21,22..)와, 망간 프로토콜을 정합시키는 다수의 정합기(IWF: Inter- Working Function)(23,24..)가 포함 구성되어, 상기 차세대 이동통신망(100)은 물론, 공중교환 전화망(PSTN)(300), 그리고 패킷교환 데이터망(PSDN)(400)간에 고속 통신선로를 제공하게 된다.
그리고, 일반적인 근거리 통신망(LAN: Local Area Network)(500)에는, 패킷라우터(51)와, 버스구조 등을 사용하여 근거리 통신망 내에서의 통신선로를 제공하는 이더네트(Ethernet)(52), 그리고 멀티미디어 기기들이 연결 접속되는 다수의 허브(Hub)(501,502,503..)들이 포함 구성되어, 상기 패킷교환 데이터망(400)과 연결 접속된다.
즉, 상기 근거리 통신망(500)에서의 패킷 라우터(51)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 패킷교환 데이터망(400)과 별도의 전용선을 통해 연결 접속되어, 비디오 및 오디오 데이터 등을 포함하는 멀티미디어 데이터를 상기 패킷교환 데이터망(400)을 통해 외부로 송수신할 수 있게 된다.
그러나, 상기와 같이, 근거리 통신망(500)과 패킷교환 데이터망(400)간에는, 전용선과 같은 별도의 통신선로가 설치되어야만 하므로, 그에 따른 선로 설치비용이 발생하게 되는 데, 최근에는 근거리 통신망(500)의 설치 사용이 보편화되어, 상기 근거리 통신망(500)과 패킷교환 데이터망(400)간에 연결 접속을 위한 전용선 설치비용이 크게 발생하고 있는 실정이다.
한편, 상기 IMT-2000 비동기 시스템이 적용되는 차세대 이동통신망(100)에서의 기지국(11)과 기지국 제어기(12)간에는, 1 대의 기지국 당 155.52Mbps의 데이터를 전송할 수 있는 대용량 초고속 링크, 예를 들어, IMT-2000 비동기 시스템에서 정의하고 있는 `STM-1급' 링크를 사용하고 있는 데, 통상적으로 1 대의 기지국 당 최고로 사용되는 무선 통신구간에서의 데이터는, 2Mbps 정도에 불과하므로, 기지국이 3섹터, 2FA를 고려하여도 무선 통신구간에서의 데이터는, 12Mbps 정도밖에는되지 않으며, 또한 기지국(11)과 기지국 제어기(12)간에 호 처리 및 제어 등을 위해 별도로 사용되는 데이터를 고려하더라도 최고 20∼30Mbps를 초과하지 않게 된다.
그리고, 상기 비동기 전송모드(ATM) 통신망(200)에서의 서비스 유형에 따라 발생되는 리던던시(Redundancy)를 50% 라고 가정하더라도, 약 77Mbps( = 155.52 x 50%)가 되므로, 결국 하나의 `STM-1급' 링크에서 사용하고 남게 되는 여유 분의 데이터 통신선로는, 약 48Mbps( = 155,52 - (30+77))가 된다.
상기와 같이, 일반적인 IMT-2000 비동기 시스템에서는, 1 대의 기지국 당 155.52Mbps의 데이터를 전송할 수 있는 대용량 초고속 링크를 사용하고 있음에도 불구하고, 하나의 `STM-1급' 링크 당 약 48Mbps의 데이터를 전송할 수 있는 여유 분의 데이터 통신선로가 비효율적으로 낭비되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 실정을 고려하여 창작된 것으로서, IMT-2000 비동기 시스템이 적용되는 차세대 이동통신망에서, 각 기지국 당 비효율적으로 낭비되고 있는 여유 분의 데이터 통신선로를, 해당 기지국이 설치되는 장소 또는 건물 등에 인접 설치된 근거리 통신망(LAN), 특히 상용화된 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망과의 통신선로로서 연결 사용할 수 있도록 하기 위한 차세대 이동통신망에서의 기지국을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.
도 1은 일반적인 차세대 이동통신망과 다수의 통신망이 연결 접속된 상태를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신망과 다수의 통신망이 연결 접속된 상태를 도시한 것이고,
도 3은 본 발명에 따른 차세대 이동통신망에서의 기지국에 대한 구성 및 통신 프로토콜 레이어를 도시한 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 차세대 이동통신망에서의 기지국에서 송수신되는 ATM 데이터 셀(Cell)의 구조를 도시한 것이고,
도 5는 본 발명에 따른 차세대 이동통신망에서의 기지국에서, ATM 데이터의 헤더에 포함 전송되는 VPI/VCI 정보에 따라, 전송경로 및 전송채널을 변경하는 과정을 도시한 것이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 단말기11,110 : 기지국
12 : 기지국 제어기21,22 : ATM 교환기
23,24 : 정합기 50 : 허브(Hub)
51 : 패킷 라우터52 : 이더네트(Ethernet)
100 : 차세대 이동통신망200 : 비동기 전송모드(ATM) 통신망
300 : 공중교환 전화망(PSTN)400 : 패킷교환 데이터망(PSDN)
1101 : RF 송수신 모듈1102 : CDMA 모뎀
1103 : 라인 인터페이스 유니트1104 : 통신 모듈
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 근거리 통신망과의 통신선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국은, 무선 송수신 모듈과 씨디엠에이(CDMA) 모뎀, 그리고 라인 인터페이스 유니트를 포함하여 구성되는 차세대 이동통신망에서의 기지국에 있어서, 상기 라인 인터페이스 유니트는, 상기 무선 송수신 모듈과 씨디엠에이 모뎀을 통해 송수신되는 이동통신 단말기들과의 데이터 인터페이스를 하기 위한 통신 프로토콜 레이어인 제1 레이어; 상기 제1 레이어를 통해 수신되는 이동통신 단말기의 데이터와, 해당 기지국에 인접 설치된 근거리 통신망에 포함 구성된 패킷 라우터로부터 수신되어 변환된 데이터를 구분 인식하여, 해당 전송경로에 적합하게 먹싱하고, 또한 그 역 경로의 먹싱된 데이터를 구분 인식하여, 상기 제1 레이어 또는 상기 패킷 라우터로 분류 송신하기 위한 통신 프로토콜 레이어인 제2 레이어; 및 상기 먹싱된 데이터를 해당 전송경로를 통해 에이티엠 네트워크로 송신하고, 또한 상기 에이티엠 네트워크로부터 데이터를 수신하기 위한 물리적 통신 프로토콜 레이어인 제3 레이어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
우선, 도 2는 본 발명에 따른 기지국(110)이 포함 구성되는 차세대 이동통신망(100)과, 근거리 통신망(500), 그리고 다수의 통신망(200,300,400)이 연결 접속된 상태를 도시한 것으로, 도 1을 참조로 전술한 바와 같이, IMT-2000 비동기 시스템이 적용되는 차세대 이동통신망(100)에는, 다수의 이동통신 단말기(101,102..)들과 무선 통신하기 위한 기지국(110)과, 상기 기지국(110)을 제어하기 위한 기지국제어기(12)가 포함 구성되되, 상기 기지국(110)에서는, 155.52Mbps의 데이터를 전송할 수 있는 `STM-1급' 링크 당 약 48Mbps의 데이터를 전송할 수 있는 여유 분의 통신선로를, 상기 기지국(110)에 인접 설치된 근거리 통신망(500)과의 통신선로로 제공하게 된다.
한편, 상기 근거리 통신망(LAN)(500)에는, 상기 기지국(110)과의 통신선로를 통해 데이터를 송수신하게 되는 상용화된 패킷 라우터(51)와, 버스구조 등을 사용하여 근거리 통신망 내에서의 통신선로를 제공하는 이더네트(52), 그리고 멀티미디어 기기들이 연결 접속되는 다수의 허브(Hub)(501,502,503..)들이 포함 구성되어, 비디오 및 오디오 데이터 등을 포함하는 멀티미디어 데이터를 외부로 송수신할 수 있게 된다.
즉, 상기 근거리 통신망(500)과 패킷교환 데이터망(PSDN)(400)간에 연결 접속을 위한 별도의 전용선을 사용하지 않고서도, 상기 기지국(110)에서 제공되는 통신선로를 통해 멀티미디어 데이터를 외부로 송수신할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망(LAN)과의 통신선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국(110)에 대한 구성 및 동작에 대해 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은, 본 발명에 따른 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망(LAN)과의 통신선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국(110)에 대한 일부 구성을 도시한 것으로, 상기 기지국(110)에는, RF 송수신 모듈(1101)과, CDMA 모뎀(1102), 그리고 라인 인터페이스 유니트(LIU: Line Interface Unit)(1103)가 포함 구성되어, 다수의 이동통신 단말기(101,102..)들과 기지국 제어기(12)간에 데이터 인터페이스를 제공하게 되고, 또한 상기 라인 인터페이스 유니트(1103)와 상기 근거리 통신망(500)에 포함 구성된 패킷 라우터(51)간에 데이터 인터페이스를 위한 통신 모듈(1104)이 포함 구성되는 데, 상기 통신 모듈(1104)은, 상기 라인 인터페이스 유니트(1103)에 일체로 포함 구성될 수도 있다.
이에 따라, 상기 라인 인터페이스 유니트(1103)에는, 상기 기지국 제어기(12)와의 데이터 인터페이스를 위한 통신 프로토콜 레이어(Layer), 즉 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 RF 송수신 모듈(1101)과 CDMA 모뎀(1102)을 통해 송수신되는 이동통신 단말기들의 트래픽(Traffic), 컨트롤(Control) 및 신호처리(Signalling) 등을, 비동기 전송모드(ATM) 방식에 적합하도록 처리하는 AAL(AAL: ATM Adaptation Layer) 레이어; 상기 이동통신 단말기(101,102..)들의 트래픽과, 상기 패킷 라우터(51)를 통해 전송되어 변환된 각각의 ATM 데이터를 구분 인식하여, 전송경로에 적합하게 먹싱(Muxing)하는 ATM 레이어; 그리고 상기 먹싱된 데이터를 해당 전송경로를 통해 물리적으로 송수신하기 위한 PHY(Physical) 레이어가 포함 구성된다.
그리고, 상기 라인 인터페이스 유니트(1103)에, 연결 접속되는 통신 모듈(1104)에는, 상기 패킷 라우터(51)에 포함 구성되는 TCP/IP 레이어와 PHY 레이어를 거쳐 수신되는 패킷 데이터를 수용하기 위하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 패킷 라우터(51)로부터 전송되는 패킷 데이터를 수신하기 위한 통상적인 PHY 레이어와, 상기 수신된 패킷 데이터를, 그 상위 레이어인 ATM 레이어에 적합하도록 ATM 데이터로 변환하여 전가시키기 위한 또 다른 PHY 레이어가 포함 구성되는 데, 상기 패킷 라우터(51)를 통해 수신되어 변환된 ATM 데이터는, 도 4에 도시한 바와 같이, 데이터의 전송경로를 논리 가상적으로 지정하기 위한 식별정보인 VPI/VCI(Virtual Path ID/Virtual Channel ID) 정보가 포함 구성되는 5 바이트의 헤더(Header)와, 48 바이트의 정보 즉, 데이터를 하나의 단위 셀(Cell)로 하는 구조를 갖게 된다.
따라서, 상기 라인 인터페이스 유니트(1103)의 ATM 레이어에서는, 상기 통신모듈(1104)의 ATM 레이어로부터 전송 수신되는 ATM 데이터, 또는 상기 AAL 레이어를 통해 전송 수신되는 ATM 데이터의 헤더에 포함된 VPI/VCI 정보를 독출 확인하여, 해당 ATM 데이터가, 상기 패킷 라우터(51)와의 인터페이스에 의해 수신 변환된 ATM 데이터인 지, 또는 상기 이동통신 단말기(101,102..)들과의 인터페이스를 통해 수신된 ATM 데이터인 지를 구분 인식하게 되고, 각각의 망들간에 미리 약정된 VPI/VCI 정보로 변경 지정하여, 상기 PHY 레이어를 통해 물리적으로 전송하게 되는 데, 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 ATM 레이어에서는, 상기 ATM 데이터의 헤더에 포함된 VPI/VCI 정보를 가변 지정하여, 수신된 ATM 데이터를 임의의 전송경로를 통해 외부로 전송하게 된다.
참고로, 상기 VCI 정보는, 상기 VPI 정보에 종속되는 하위 개념의 식별정보로서, 상기 VPI 정보에 의해 지정된 전송경로(Path)에 포함된 다수의 전송채널 중임의의 한 전송채널(Channel)을 지정하게 되는 것이다.
이에 따라, 상기 기지국(110)에서는, 155.52Mbps의 데이터를 전송할 수 있는 `STM-1 급' 링크 당 약 48Mbps의 데이터를 전송할 수 있는 여유 분의 통신선로를, 해당 기지국(110)에 인접 설치된 근거리 통신망(500), 특히 상용화된 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망과의 통신선로로 제공하게 되고, 상기 기지국과 인접 설치된 근거리 통신망(500)에서는, 상기 패킷교환 데이터망(PSDN)(400)과의 연결 접속을 위한 별도의 전용선을 사용하지 않고서도, 멀티미디어 데이터를 외부로 송수신할 수 있게 된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시 예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시 예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망(LAN)과의 통신선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국은, IMT-200 비동기 시스템이 적용되는 차세대 이동통신망에서, 각 기지국 당 비효율적으로 낭비되고 있는 여유 분의 데이터 통신선로를, 해당 기지국이 설치되는 장소 또는 건물 등에 인접 설치되어, 상용화된 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망(LAN)과의 통신선로로서 연결 사용할 수 있도록 함으로써, 기지국에서는 비효율적으로 낭비되고 있는 여유 분의 데이터 통신선로를 보다 효율적으로 사용할 수 있게 되고, 상기 기지국과 인접 설치되어 상용화된 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망에서는, 패킷교환 데이터망(PSDN)과의 연결 접속을 위한 별도의 전용선을 사용하지 않고서도, 멀티미디어 데이터를 외부로 송수신할 수 있게 되어, 근거리 통신망과 패킷교환 데이터망간에 연결 접속을 위한 전용선 설치비용을 원천적으로 방지시킬 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (7)

  1. 무선 송수신 모듈과 씨디엠에이(CDMA) 모뎀, 그리고 라인 인터페이스 유니트를 포함하여 구성되는 차세대 이동통신망에서의 기지국에 있어서,
    상기 라인 인터페이스 유니트는,
    상기 무선 송수신 모듈과 씨디엠에이 모뎀을 통해 송수신되는 이동통신 단말기들과의 데이터 인터페이스를 하기 위한 통신 프로토콜 레이어인 제1 레이어;
    상기 제1 레이어를 통해 수신되는 이동통신 단말기의 데이터와, 해당 기지국에 인접 설치된 근거리 통신망에 포함 구성된 패킷 라우터로부터 수신되어 변환된 데이터를 구분 인식하여, 해당 전송경로에 적합하게 먹싱하고, 또한 그 역 경로의 먹싱된 데이터를 구분 인식하여, 상기 제1 레이어 또는 상기 패킷 라우터로 분류 송신하기 위한 통신 프로토콜 레이어인 제2 레이어; 및
    상기 먹싱된 데이터를 해당 전송경로를 통해 에이티엠 네트워크로 송신하고, 또한 상기 에이티엠 네트워크로부터 데이터를 수신하기 위한 물리적 통신 프로토콜 레이어인 제3 레이어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망과의 통신선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 레이어는, 상기 무선송수신 모듈과 씨디엠에이 모뎀을 통해 송수신되는 이동통신 단말기들의 트래픽(Traffic), 컨트롤(Control) 및신호처리(Signaling) 등을, 비동기 전송모드(ATM) 방식에 적합하도록 처리하는 AAL(ATM Adaptation Layer) 레이어인 것을 특징으로 하는 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망과의 통신선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 레이어는, 상기 이동통신 단말기들과, 해당 기지국에 인접 설치된 근거리 통신망에 포함 구성된 패킷 라우터로부터 수신되어 변환된 데이터의 헤더에 포함된 전송 식별정보를 독출 확인하여, 해당 전송경로에 적합하게 먹싱하는 ATM 레이어인 것을 특징으로 하는 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망과의 통신선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전송 식별정보는, 상기 데이터의 전송경로 또는 전송채널을 식별 지정하기 위하여, 상기 데이터의 헤더에 포함 전송되는 VPI/VCI(Virtual Path ID/Virtual Channel ID) 정보인 것을 특징으로 하는 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망과의 통신선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국에는,
    상기 근거리 통신망에 포함 구성된 패킷 라우터로부터 전송되는 패킷 데이터를 수신하기 위한 제1 레이어와, 상기 수신된 패킷 데이터를 그 상위 레이어에 적합한 ATM 데이터로 변환하기 위한 제2 레이어, 그리고 상기 변환된 ATM 데이터를 처리하기 위한 제3 레이어가 포함 구성되는 통신모듈이 별도로 추가 구성되어, 상기 라인 인터페이스 유니트와 연결 접속되는 것을 특징으로 하는 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망과의 통신선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 통신모듈은, 상기 근거리 통신망에 포함 구성된 패킷 라우터와 연결 접속되는 것을 특징으로 하는 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망과의 통신선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 통신모듈은, 상기 라인 인터페이스 유니트에 일체로 포함 구성되는 것을 특징으로 하는 패킷 라우터를 사용하는 근거리 통신망과의 통신선로를 제공하는 차세대 이동통신망에서의 기지국.
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