KR20030011630A - 이동 전화 통신 네트워크 - Google Patents

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Abstract

지리적으로 떨어진 위치의 통신 네트워크로부터 선상의 이동 전화로 무선 주파수 신호를 중계하는 중계기(repeater)를 포함하는 여객선(passenger carrying vessel)용 이동 통신 시스템이다. 여객선이 중간 지역(middle region)을 통과하여 어느 위치에서 다른 위치로 이동함에 따라, 각 중계기는 전화의 신호 레벨을 적정한 레벨로 유지하기 위하여 상이한 요구 이득(required gain)으로 동작하도록 제어된다. 컴퓨터는 여객선이 중간 지역 내에 있을 경우, 수신 신호 각각의 신호 크기에 따라 중계기의 이득을 변경하고 신호 크기에 따라서 소정 위치에서의 핸드오버(hand-over)를 결정하고 제어하도록 프로그램 되며, 소정의 경우에 그 이득은 여객선이 수신한 GPS 신호에 따라서 컴퓨터에 의해 결정되거나 영향을 받는다.

Description

이동 전화 통신 네트워크 {MOBILE TELEPHONE COMMUNICATIONS NETWORKS}
본 발명은 이동 전화 통신 네트워크에 관한 것이다.
표준 환경에서 이동 전화는 네트워크 내의 다른 셀들(cells)과 신호를 송수신하며, 사용하는 동안 최선 또는 최고로 적합한 셀과 통신하기 위하여 자동으로 전송된다. 네트워크 이용을 확장시키기 위하여 중계기(또는 보조 셀)를 설치하는 것은 공지의 사실이다. 일반적으로 중계기는 실내, 도로 및 중계기가 터널을 따라 연장하는 '누설(leaky)' 케이블[또는 공중선(aerial)]을 공급하는 철도 터널 등의 접근 가능성이 낮은 지역에 설치된다. 이것은 전화 사용자가 무선 신호의 접근 가능성이 낮은 지역으로 이동하거나 여행하는데도 불구하고 통신 신호의 송수신을 계속할 수 있게 한다. 그러나 전화 사용자는 네트워크의 어떠한 셀에 의해서도 만족스런 서비스가 이루어지지 않는 지역, 즉 전화 사용자가 보통 사용하는 실외 또는 지리적으로 두 개의 상이한 개별 네트워크 사이에 놓인 지역으로 이동할 수 있다. 이들 지역에서의 통신은 보통의 수신에 비해 지나치게 약하거나 통신 신뢰성을 유지하기에 부적절할 수 있다. 일반적으로 이러한 지역은 도시나 어쩌면 국가를 나누는 인구가 밀집(dense population)한 육지, 대양 또는 연안 해협 사이에 있다. 이것은 그러한 지역을 통과하여 여행하는 사용자가 이동 전화 통신을 실패 또는 신뢰할 수 없게 할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것이다.
도 1은 장치의 중계기에 대한 이득 설정을 설명하는 표이다.
도 2는 중계기의 상이한 동작 모드를 설명하는 표이다.
도 3은 시스템의 개략 블록도이다.
도 4는 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 제1 특징에 따르면, 네트워크 통신 신호를 수신하고 이동 전화와 신호를 송수신하는 중계기(repeater)를 포함하며, 상기 중계기는 소정 또는 그 이상의 신호 레벨로 여객선상의 전화와 통신을 유지하기 위하여 수신된 RF 파라미터에 따라 자동으로 상기 중계기의 설정을 변경하도록 수신된 네트워크 파라미터에 응답하는 무선 주파수 신호 검출 수단 및 설정 제어 수단을 구비하는 여객선(passenger carrying vessel)용 이동 통신 네트워크 장치가 제공된다.
본 발명의 제2 특징에 따르면, 네트워크 통신 신호를 수신하고 이동 전화와 신호를 송수신하는 중계기를 포함하고, 소정 또는 그 이상의 신호 레벨로 여객선상의 전화와 통신을 유지하기 위하여 수신된 RF 파라미터에 따라 자동으로 상기 중계기의 설정을 변경하도록 수신된 네트워크 파라미터에 응답하는 무선 주파수 신호검출 수단 및 설정 수단을 포함하는 여객선용 이동 통신 시스템이 제공되며, 상기 시스템은 상기 전화를 어느 한 중계기로부터 다른 중계기로 각각 핸드오버하기 위하여 RF 신호 및 떨어져 위치한 둘 이상의 상이한 통신 네트워크로부터 수신된 파라미터에 응답하여 제어되도록 조정된다.
바람직하게는, GPS(Global Position System)가 포함되어 지리적인 위치 신호를 제공하도록 조정되며, 상기 핸드오버가 상기 여객선의 선택된 상대적인 지리적 위치에 따라 제어되도록 조정된다.
상기 GPS 신호는 상기 여객선의 현재 지리적 위치에 따라 자동으로 상기 중계기의 설정을 변경하도록 상기 설정 제어 수단에 인가되게 조정될 수 있다.
본 발명의 제3 특징에 따르면, 항로를 따라 항해하는 여객선용이며, 상기 여객선 위에서 또는 내에서 사용하는 이동 전화와 상기 항로를 따라 있는 이동 전화 네트워크 기지국 사이의 이동 통신 신호를 중계하는 이동 통신 중계기가 제공되며, 상기 중계기는 여객선 위치 정보를 결정하는 GPS 수신기, 상기 항로를 따라 있는 둘 이상의 이동 전화 네트워크 기지국으로부터의 신호 파라미터를 검출하는 신호 파라미터 검출 장치, 그리고 상기 위치 정보 및 상기 신호 파라미터를 수신하고 상기 정보 및/또는 파라미터를 사용하여 상기 둘 이상의 이동 전화 네트워크 기지국 사이에 이동 통신 신호의 핸드오버를 조정하는 제어기를 포함한다.
바람직하게는, 상기 신호 파라미터가 신호 크기이고, 상기 제어기가 상기 여객선 위치에 가장 가깝거나 신호 크기가 가장 큰 상기 이동 전화 네트워크 기지국으로 핸드오버를 조정한다.
바람직하게는, 상기 중계기가 소정 범위 내의 상기 이동 전화와 이동 전화 네트워크 기지국 사이의 상기 이동 통신 신호 크기를 제어하는 이득 제어 장치를 포함한다.
본 발명의 추가적인 특징은 단지 예로서 주어지는 이하의 설명으로부터 명백해 질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 이동 통신 네트워크 장치 및 시스템을 첨부 도면을 참조하여 예로서 설명한다.
설명하는 본 발명의 장치 및 시스템은 두 장소 사이를 항로를 따라 항해하는 여객선에서 사용하는 것이다. 이 장치는 육지를 운행하는 여객용 차량에서 사용될 수 도 있다. 이러한 이유로 상세한 설명 및 청구범위에서 사용된 "여객선(vessel)" 은 적절한 경우에 "차량"을 의미하거나 포함하도록 의도된다.
바람직한 예에서, 장치 및 시스템은 개별 이동 전화 통신 네트워크를 갖는 두 장소 사이를 항해하는 여객선에서 사용하는 것이다. 이 장치 및 시스템은 또한 여객선의 항로를 따라서 있는 복수의 기지국을 갖는 단일 네트워크에 적용할 수도 있다. 또 항로의 일부를 따라서 하나의 네트워크에 속하는 복수의 기지국을 갖는 곳에 존재할 수 있는 상황과 개별 네트워크에 변경이 있음이 인지되어야 한다.
여객선이 두 위치 사이의 지리적인 지역을 통과하여 이동함에 따라, 제1 통신 네트워크의 국(station)의 RF 신호는 점점 약해질 것이고 다른 위치의 제2 통신 네트워크의 국으로부터의 신호는 점점 강해질 것이다.
그러나, 설명하는 본 발명의 시스템은 항상, 특히 여객선이 두 네트워크로부터의 신호가 만족스러운 통신을 유지하기에 일반적으로 너무 약한 지역을 통과하는 경우에 적절한 레벨로 신호를 유지하고, 해당 전화 통신 네트워크에서 다른 통신 네트워크로의 핸드오버를 결정하고 제어하도록 특별히 설계된다.
설명하는 시스템은 어떤 점에서 둘 이상의 셀 네트워크와 이웃하는 여객선상의 이동 전화 사이에서 선택적으로 통신 신호를 송수신하는 "지능 중계기 시스템(intelligent repeater system)" 라고 생각할 수 있다. 온(on) 및 오프(off)될 수 있는 각 중계기는 계속적으로 네트워크 RF 신호를 수신하고, 전화에 의해 수신된 신호를 대체로 일정한 레벨로 유지하기 위하여 유효 증폭을 조정하며 각 중계기를 통하여 통신하도록 제공된다. 중계기 시스템은 하나 이상의 네트워크로부터 동시에 RF 신호를 수신하고 감시할 수 있다. 표준 환경에서, RF 파라미터는 감시되고 이득은 도 1의 표에 나타낸 이득에 따라 요구됨으로써 자동 조정된다.
본 발명의 중계기는 중계기 시스템(즉, 여객선)의 실제 지리적 위치에 따라 언제라도 하나의 네트워크에서 다른 네트워크로 핸드오버를 발생시키는데 영향을 줄 수 있는 여객선 상의 GPS 수신기가 공급하는 신호에 또한 응답하도록 조정된다. RF 검출이 실패하거나 GPS 신호가 실패하여야 도 2의 표에 나타낸바와 같이, 중계기의 모드는 적절한 통신을 유지하도록 계속하여 제어될 수 있다.
보통 사용에서, 시스템은 여객선(또는 차량)에 설치되고, 셀 네트워크 통신 시스템 신호를 포착하도록 조정된다. 통신 신호는 중계기에서 송신될 수 있거나 리고 여객선 내에 또는 위에 휴대되어 승객이 사용하는 이동 전화로부터 수신될 수있다. 여객선이 어느 한 통신 네트워크에서 멀리 이동하여 그 신호가 약해짐에 따라 이동 전화로의 적당한 송신 레벨을 유지하기 위하여 어느 한 중계기는 그에 따라 그 신호를 증폭하도록 조정된다. 동시에 여객선이 이동하는 방향에 있는 다른 중계기는 다른 통신 네트워크로부터 신호를 수신하기 시작하거나 수신하였을 것이고, 이 다른 네트워크로부터 수신된 신호의 레벨은 여객선이 계속 이동함에 따라 증가할 것이다. 소정 단계에서, 이 다른 네트워크 신호는 제1 네트워크로부터 수신된 신호의 레벨을 넘어 상승할 것이고 핸드오버가 이상적으로 일어날 것이다. 먼저, 핸드오버 후에 다른 신호는 상당히 증폭될 것이고 여객선이 계속 나아감에 따라 점차 증폭 정도가 줄어들 것이다. 핸드오버 순간 또는 시각은 두 네트워크로부터의 RF 신호 크기의 비교에 따라서 완전히 조정될 수 있다. 그러나 더 나은 핸드오버 순간을 결정하기 위하여, 이용은 GPS 신호 및 RF 파라미터로 이루어지고, 그 결과 사실상 여객선의 실제 지리적 위치에 따라서 결정되거나 적어도 영향을 받는다. 그러한 위치는 두 장소로부터 등거리이거나 초기에 경험적인 측정 또는 실험에 따라서 미리 결정될 수 있다.
중계기는 또한 GPS 신호만에 기초하여 핸드오버하도록 제어될 수 있다. 이것은 RF 신호가 매우 약하거나 쉽게 검출할 수 없는(예를 들어 RF 검출기 고장) 경우에 여객선이 항해하는 방향의 위치에 있는 네트워크에의 핸드오버가 수신된 RF 신호의 레벨과 관계없이 적절한 시각에 발생하도록 조정될 수 있음을 보증한다. 바람직하게 또는 이 상황에 부가하여 중계기의 이득은 GPS 신호에 의해 제어되어 사전 설정된 이득에 따라서 그리고 RF 신호 크기에 기초한 이득 설정 조정과 동일한 방식으로 핸드오버의 어느 한쪽에서 그 설정 값은 점차 증가하고 적절히 감소한다.
그러므로 전체로서 시스템은 제어한다, 말하자면 여객선상에서 사용 중인 이동 전화에 의해 수신되는 통신을 필요에 따라 자동적으로 조정하며, 특히 전화에서 명확하고 적절한 핸드오버가 일어나는 것을 보증한다. 그러므로 핸드오버는 여객선이 보통은 만족스럽게 서비스되는 지역들 사이에 위치하는 '중간' 지역을 통과하여 항해할 때 일어나도록 조정되며, 그곳에서 두 개의 지리적으로 떨어진 통신 네트워크 양쪽으로부터의 통신 신호는 비교적 약하다. 핸드오버는 네트워크 신호의 상대적인 RF 파라미터 및/또는 GPS 신호에 따른 각 경우에 결정된다.
도 3에 시스템의 구성 요소를 도시하였다. RF 신호와 파라미터 검출 회로는 국가 코드, 이동 네트워크 코드 및 수신된 RF 신호 크기 등의 통신 신호 파라미터를 판단한다. '표준(normal)' GPS 신호는 물론 이 정보도 여객선 내의 실내 안테나에 적절한 신호 레벨을 유지하도록 중계기 시스템을 제어하는 프로그램된 컴퓨터로 제공된다.
도 4에서, 흐름도는 중계기를 제어하도록 프로그램된 컴퓨터의 동작을 나타낸다. '시작'은 자동적으로 할 수 있지만 여객선이 두 통신 네트워크의 위치 사이의 '중간' 지역을 향하여 항해하고 있음을 나타내는 GPS 신호에 의해 개시될 수 있다. 다시 말해, 여객선은 양쪽 위치로부터 여객선에 도달하는 신호가 비교적 약한 지역을 향해 항해하고 있다. 시스템은 또한 언제 그리고 어디서나 시작될 수 있다. GPS 신호, RF 신호 및 파라미터는 계속적으로 샘플링된다. 그 후에 시스템은, 중계기 시스템이 규칙적인 사이클로 적절히 반응하도록 제어되는 명령을 할 것이다.
컴퓨터는 입력되는 RF 신호 및 파라미터를 감시하여 필요에 따라 중계기의 이득을 계속적으로 변화시키도록 프로그램된다. 이들 파라미터 및/또는 GPS 신호에 따라서, 컴퓨터는 앞서 설명한 바와 같이 핸드오프를 일으킨다. 이러한 방식으로 전화 사용자는 전화 수신 및 작동에 어떠한 명백하거나 현저한 악화 없이, 또는 여객선 상의 두 장소 사이를 이동할 때 중단 없이 자신의 이동 전화를 동작시킬 수 있다.
RF 신호에 응답하는 제어 수단을 구비하는 네트워크 장치가 제공될 수 있음을 인식할 것이다. 이 장치는 보통 통신 네트워크의 수신이 양호한 지역으로부터 떨어진 여객선 또는 차량에서 이동 전화가 움직이는 동안에 적절한 신호를 유지하거나 유지하도록 시도하기 위하여 수신된 신호 크기에 따라서 상이한 이득을 설정하도록 조정된다. 이러한 방법으로 단일 네트워크의 동작 유효 범위가 자동적으로 확장될 수 있다. 그러나, 전형적인 응용(application)으로 이 명세서에서 설명된 바와 같이, 중계기 각각의 이득은 제어되며 설명한 바와 같이 지리적으로 떨어진 둘 이상의 상이한 네트워크로부터 수신된 신호의 신호 크기에 따라서 적절한 순간에 중계기 핸드오버는 결정되고 제어된다. 이것은 이동 전화 사용자가 여행하고 있는 여객기에서 수신된 GPS 신호와 관련하여 바람직하게 결정된다. 중계기 이득은 여객선이 두 이동 전화 네트워크 위치 사이에 놓인 '중간' 지리적 지역을 통과하여 이동할 때 필요에 따라 자동적 점진적으로 보통 단계로 증가되거나 감소된다.점진적인 변화는 필요거나 바람직하다면 GPS 신호에만 기초하여 이루어질 수 있다.
이상의 설명에서 참조는 등가물들을 갖는 완전물 또는 구성요소로 이루어졌으며, 그러한 것은 여기서 개별적으로 설명한 것과 마찬가지로 포함된다.
본 발명의 실시예를 설명하였지만, 첨부된 청구범위의 범위나 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 다양한 변경, 개량 또는 변형이 가능함을 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 지리적으로 떨어진 위치의 통신 네트워크로부터 선상의 이동 전화로 무선 주파수 신호를 중계하는 중계기를 포함하는 여객선용 이동 통신 시스템은 여객선이 중간 지역을 통과하여 어느 위치에서 다른위치로 이동함에 따라, 각 중계기를 전화의 신호 레벨을 적정한 레벨로 유지하기 위하여 상이한 요구 이득으로 동작하도록 제어할 수 있다.

Claims (7)

  1. 네트워크 통신 신호를 수신하고 이동 전화와 신호를 송수신하며,
    소정 또는 그 이상의 신호 레벨로 선상의 전화와 통신을 유지하기 위하여 수신된 RF 파라미터에 따라 자동으로 상기 중계기의 설정을 변경하도록 수신된 네트워크 파라미터에 응답하는 무선 주파수 신호 검출 수단 및 설정 제어 수단을 구비하는 중계기
    를 포함하는 여객선용 이동 통신 네트워크 장치.
  2. 네트워크 통신 신호를 수신하고 이동 전화와 신호를 송수신하는 중계기를 포함하고, 소정 또는 그 이상의 신호 레벨로 선상의 전화와 통신을 유지하기 위하여 수신된 RF 파라미터에 따라 자동으로 상기 중계기의 설정을 변경하도록 수신된 네트워크 파라미터에 응답하는 무선 주파수 신호 검출 수단 및 설정 수단
    을 포함하는 여객선용 이동 통신 시스템으로서,
    상기 시스템이 상기 전화를 어느 한 중계기로부터 다른 중계기로 각각 핸드오버(hand-over)하기 위하여 RF 신호 및 떨어져 위치한 둘 이상의 상이한 통신 네트워크로부터 수신된 파라미터에 응답하여 제어되도록 조정되는
    여객선용 이동 통신 시스템.
  3. 제2항에서,
    지리적인 위치 신호를 제공하도록 조정된 GPS(Global Position System)을 포함하며,
    상기 핸드오버가 상기 여객선의 선택된 상대적인 지리적 위치에 따라 제어되도록 조정되는 여객선용 이동 통신 네트워크 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 GPS 신호가 상기 여객선의 현재 지리적 위치에 따라 자동으로 상기 중계기의 설정을 변경하도록 상기 설정 제어 수단에 인가되게 조정되는 여객선용 이동 통신 네트워크 장치.
  5. 여객선 위에서 또는 내에서 사용하는 이동 전화와 상기 항로를 따라 있는 이동 전화 네트워크 기지국 사이의 이동 통신 신호를 중계하며 항로를 따라 항해하는 여객선용 이동 통신 중계기로서,
    상기 여객선 위치 정보를 결정하는 GPS 수신기,
    상기 항로를 따라 있는 둘 이상의 이동 전화 네트워크 기지국으로부터의 신호 파라미터를 검출하는 신호 파라미터 검출 장치, 그리고
    상기 위치 정보 및 상기 신호 파라미터를 수신하고 상기 정보 및/또는 파라미터를 사용하여 상기 둘 이상의 이동 전화 네트워크 기지국 사이에 이동 통신 신호의 핸드오버를 조정하는 제어기
    를 포함하는 여객선용 이동 통신 중계기.
  6. 제5항에서,
    상기 신호 파라미터가 신호 크기이고,
    상기 제어기가 상기 여객선 위치에 가장 가깝거나 상기 신호 크기가 가장 큰 상기 이동 전화 네트워크 기지국으로 핸드오버를 조정하는 여객선용 이동 통신 중계기.
  7. 제6항에서,
    상기 중계기가 소정 범위 내에서 상기 이동 전화와 상기 이동 전화 네트워크 기지국 사이의 상기 이동 통신 신호 크기를 제어하는 이득 제어 장치를 포함하는 여객선용 이동 통신 중계기.
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