KR20030065910A - 복합 무선 주파수 대역을 이용한 무선 데이터 송수신 시스템 - Google Patents

복합 무선 주파수 대역을 이용한 무선 데이터 송수신 시스템 Download PDF

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KR20030065910A
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Abstract

본 발명은 이동 통신 주파수 대역과 다채널 다지점 분배 서비스 (Multichannel Multipoint Distribution Service) 주파수 대역을 이용하여 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant)와 무선 데이터를 송수신하는 복합 무선 주파수 대역 송수신 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 기간 통신망을 통하여 제공되는 인터넷 정보 및 동영상의 데이터를 채널별로 인코딩 및 변조하는 기지국 제어기와, 상기 기지국 제어기와 광 케이블로 연결되고, 각기 셀(Cell) 단위로 분산 배치되어 있으며, 각기 상기 광 케이블을 통하여 상기 기지국 제어기로부터 수신된 데이터를 상기 셀내에 속한 개인 정보 단말기에 대하여 상기 다채널 다지점 분배 서비스 주파수 대역을 이용하여 무선으로 하향 전송하고, 상기 셀내에 속한 상기 개인 정보 단말기로부터 전송되는 요구 메시지를 상기 이동 통신 주파수 대역을 이용하여 상향 수신하는 다수의 기지국을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

복합 무선 주파수 대역을 이용한 무선 데이터 송수신 시스템{Wireless Data Transceiver System by Using Composite Wireless Frequency Band}
본 발명은 무선 송수신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동 통신 주파수 대역과 다채널 다지점 분배 서비스(MMDS : Multichannel Multipoint Distribution Service) 주파수 대역(또는 디지털 오디오 방송(DAB : Digital Audio Broadcasting) 주파수 대역)을 이용하여 개인 정보 단말기와 무선 데이터를 송수신하기 위한 복합 무선 주파수 대역 송수신 시스템에 관한 것이다.
광대역 무선 가입자망(B-WLL, Broadband Wireless Local Loop)은 디지털 가입자 라인(DSL : Digital Subscriber Line), 케이블망과 같은 유선을 이용한 서비스에 비하여 서비스 제공의 다양성, 망 구성의 신속성, 용이성, 확장성, 유연성 등의 특징 때문에 각광을 받고 있다. 광대역 무선 가입자망은 20 ~ 40 GHz 대역의 밀리미터파 주파수 대역을 이용하여 무선 방식으로 통신 및 멀티미디어 서비스를 제공하고 있으며, 기지국까지는 유선망을 이용하고 기지국에서 가입자망까지는 무선으로 통신 선로를 구성하는 형태를 가지고 있다. 우리나라에서는 정보 통신부 공고 제1997-49호에서 광대역 무선 가입자망(B-WLL)의 가입자 회선용 주파수를 지정했는데, 이 중에서 2.535 GHz ~ 2.655 GHZ의 120 MHZ 대역은 다채널 다지점 신호 분배 서비스(MMDS : Multichannel Multipoint Distribution Service)를 제공하는 대역으로 지정되었다.
MMDS는 각각의 가입자에게 단방향으로 케이블 텔레비전 신호를 전송하는 서비스이다. MMDS는 2.535 GHz ~ 2.655 GHz 주파수 대역을 사용하며, 한 채널당 주파수 대역폭은 6 MHz로 할당되어 모두 20 개의 채널을 케이블 텔레비전 방송 채널로 사용할 수 있다. 그러나, MMDS는 가입자에게 단방향으로만 데이터를 전송할 수 있다는 단점이 있다.
한편, 개인 정보 단말기(PDA: Personal Digital Assistant)는 개인용이나 업무용으로 계산이나 정보 저장 및 검색 기능과 더불어 데이터/음성 라디오 송수신 기능을 갖춘 손바닥 크기의 소형 장치를 총칭하며, 이동 단말기 역시 개인 정보 단말기의 부류에 속한다 할 수 있다. PDA는 기본적으로 개인 정보 관리시스템(Personal Information Management System) 기능을 내장하고 있어서 개인 일정 관리, 주소록, 메모장 같은 기능을 제공한다. 또한, PDA는 휴대폰과 연결하여 사용하거나 휴대폰과 연결할 필요 없이 PDA 자체에 무선 음성 통신 기능을 내장하여 무선 데이터 통신 및 디지털 라디오를 서비스할 수 있다. 무선 데이터 통신은 유선망을 이용하는 기존의 통신 서비스와 달리 거리나 장소의 제약 없이 양방향 통신이 가능한 차세대형 통신 서비스이다. 즉, 문자, 숫자, 그래픽 등의 데이터를 무선으로 송수신할 수 있기 때문에 무선 데이터 통신의 시대가 본격적으로 시작되면 이동 중에도 교통정보, 증권 정보 등의 일반적인 정보 검색은 물론, 신용카드 결제, 메일/팩스의 송수신, 차량 위치의 확인까지 그 응용 범위는 무한하게 확장될 수 있다.
현재, PDA는 IS-95B(Interim Standard-95B) 혹은 IS-95C 방식의 무선 데이터 통신 모듈을 탑재하여 상향 1,750 ~ 1,780 MHz 및 하향 1,840 ~ 1,870 MHz의 PCS(Personal Communication Service) 주파수 대역 또는 900 MHz의 셀룰러(Cellular) 주파수 대역을 이용하여 저속의 무선 데이터 통신을 수행하고 있다. 이 때, 무선 데이터 통신을 위한 채널당 하향 주파수 대역폭은 1.23 MHz를 사용하고 있으며, 이 대역폭을 통하여 PDA로 하향 전송되는 데이터는 64 Kbps의 통신 속도로 서비스되고 있다.
그러나, PDA 서비스는 주파수 대역폭의 제한 때문에 기지국당 동시 수용가능한 가입자의 수는 극히 제한되고 있는 실정이다. 또한, 현재의 PDA를 사용하여 인터넷 정보나 동영상 데이터 등 대용량의 데이터를 하향 전송하는 경우에는 전술한바와 같이 채널당 설정된 주파수 대역폭의 제한으로 인하여 고속 및 실시간으로 동영상과 같은 데이터를 하향 전송하는 것이 불가능하다는 문제가 있다.
그러므로, 본 발명은 PDA에서 무선 데이터 통신을 위한 하향 주파수 대역을 다채널 다지점 분배 서비스의 하향 주파수 대역으로 사용하여 고속의 데이터 전송이 가능하도록 한 복합 무선 주파수 대역 송수신 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따라서 구성된 복합 무선 주파수 대역 송수신 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기지국 제어기 110 : 기지국
120 : 기지국 송신부 130 : 기지국 수신부
140 : 송수신 안테나 150 : 개인 정보 단말기
160 : 개인 정보 단말기 송신부 170 : 개인 정보 단말기 수신부
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 이동 통신 주파수 대역과 다채널 다지점 분배 서비스(Multichannel Multipoint Distribution Service) 주파수 대역을 이용하여 개인 정보 단말기(Personal Data Assistant)와 무선 데이터를 송수신하는 복합 무선 주파수 대역 송수신 시스템은, 기간 통신망을 통하여 제공되는 인터넷 정보 및 동영상의 데이터를 채널별로 인코딩 및 변조하는 기지국 제어기; 및 상기 기지국 제어기와 광 케이블로 연결되고, 각기 셀(Cell) 단위로 분산 배치되어 있으며, 각기 상기 광 케이블을 통하여 상기 기지국 제어기로부터 수신된 데이터를 상기 셀 내에 속한 개인 정보 단말기에 대하여 상기 다채널 다지점 분배 서비스 주파수 대역을 이용하여 무선으로 하향 전송하고, 상기 셀 내에 속한 상기 개인 정보 단말기로부터 전송되는 요구 메시지를 상기 이동 통신 주파수 대역의 상향 전송 채널을 통하여 상향 수신하는 다수의 기지국을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따라서 구성된 복합 무선 주파수 대역 송수신 시스템의 개략적인 구성을 도시한다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 복합 무선 주파수 대역 송수신 시스템은 기지국 제어기(100)와 광 케이블을 통하여 기지국 제어기(100)와 연결되어 있는 다수개의 기지국(110)과 다수의 PDA(150)를 포함한다.
기지국 제어기(100)는 각각의 기지국(110)과 교환국(도시 안됨) 사이의 정합 기능을 수행하며, 각각의 기지국(110)을 관리한다. 또한, 기지국 제어기(100)는 광대역 종합 정보 통신망(B-ISDN : Broadband Integrated Services Digital Network)과 같은 기간 통신망을 통하여 인터넷 정보 및 동영상과 같은 데이터를 제공받아 채널별로 인코딩하고, 이를 변조하여 광 케이블을 통하여 각각의 기지국(110)으로 제공한다.
각각의 기지국(110)은 각기 소구역의 무선 서비스 구역을 커버하는 셀(Cell) 단위로 분산 배치되어 있다. 각각의 기지국(110)은 해당하는 무선 서비스 지역 내에 속한 PDA(150)에 대하여 MMDS 주파수 대역을 이용하여 데이터를 무선으로 하향 전송하며, PDA(150)로부터 전송되는 사용자측 음성 메시지를 이동 통신 주파수 대역을 이용하여 수신한다. 또한, 본 발명에서, 기지국(110)의 전송 출력은 종래의 10 W보다 높은 20 W를 사용할 수 있다. 기지국(110)의 전송 출력이 높아지면, 기지국(110)간의 셀 반경 거리가 종래의 2 Km 보다 넓은 약 3 Km로 확장되어, 보다 넓은 지역으로 무선 서비스를 확장할 수 있으며, 이로 인하여 기지국(110)의 개수를줄일 수 있는 이점이 있다.
본 발명에서 사용하는 MMDS에서 사용하는 주파수는 2.535 ~ 2.655 GHz로, 120 MHz 주파수 대역폭을 가지고 있으며(DAB 주파수 대역 포함), 하나의 채널당 6 MHz 대역폭씩 할당하여 총 20 개의 채널을 수용할 수 있다. 여기서, MMDS의 사용 가능한 20 개의 채널 중 하나 또는 그 이상의 채널을 무선 데이터의 하향 전송 채널로 사용하며, 무선 데이터 하향 전송 채널용으로 6 MHz ~ 12 MHz 주파수 대역폭을 2 MHz ~ 3 MHz 대역폭씩 2개 이상 6개 이하의 범위 내에서 여러개의 채널로 분할하여 각각의 분할된 채널을 통하여 데이터를 하향 전송한다. 한편, 기존의 사용중인 이동 통신 주파수 대역은 PCS의 경우 1.750 ~ 1.780 GHz로서, 30 MHz 주파수 대역폭을 몇 개의 이동 통신 사업자가 나누어 사용하고 있으며, 각 이동 통신 사업자는 이 중에서 1.23 MHz를 한 채널당 점유 주파수 대역폭으로 할당하여 음성 메시지 및 데이터 접속을 위한 상향 수신 채널로 사용하고 있다.
각각의 기지국(110)은 송수신 안테나(120)와 이 송수신 안테나(120)를 통하여 서로 상이한 주파수 대역으로 데이터를 하향 전송 및 상향 수신하는 송신부(130)와 수신부(140)를 구비한다. 기지국(110)의 송신부(130)는 기지국 제어기(100)로부터 제공된 인터넷 정보 또는 동영상과 같은 데이터를 MMDS 주파수 대역의 하향 전송 채널을 이용하여 송수신 안테나(120)로부터 기지국(110)이 배치된 셀에 속한 PDA(150)로 전송한다. 한편, 기지국(110)의 수신부(140)는 기지국(110)이 배치된 셀에 속한 PDA(150)로부터 이동 통신 주파수 대역을 통하여 전송된 음성 메시지를 송수신 안테나(120)로부터 수신한다.
각각의 PDA(150)는 인터넷 접속이 가능하며, 100 mW의 전송 출력을 사용하여 대응하는 기지국(110)과 먼거리에서도 연결이 가능하도록 구성된다. 또한, 각각의 PDA(150)는 기지국(110)과 마찬가지로 서로 상이한 주파수 대역으로 음성 및 데이터를 송수신하는 송신부(160)와 수신부(170)를 구비한다. PDA(150)의 송신부(160)는 PDA(150)의 사용자측 음성 메시지를 이동 통신 주파수 대역을 통하여 대응하는 기지국(110)으로 상향 전송하며, PDA(150)의 수신부(170)는 PDA(150)가 속한 셀의 기지국(110)으로부터 MMDS 주파수 대역을 통하여 무선으로 하향 전송된 인터넷 정보 또는 동영상 데이터를 수신하여 PDA(150)의 사용자에게 인터넷 정보 또는 동영상 데이터를 스크린(도시 안됨) 상에 디스플레이한다. 따라서, PDA(150)의 사용자는 이동 전화 단말기보다 큰 PDA의 스크린을 통하여 이동 중에도 대량의 인터넷 정보 또는 케이블 텔레비전 방송이나 공중파 텔레비전 방송과 같은 동영상 데이터를 고속 및 실시간으로 수신할 수 있게 된다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 이해할 수 있을 것이다.
예를 들면, 위성을 이용한 디지털 라디오 방송 등을 MMDS(DAB 주파수 대역 포함)와 이동 전화 주파수 대역을 함께 사용하며 PDA 단말기 혹은 이동 전화기를 통하여 제공할 수도 있다.
전술한 본 발명에 따라서 이동 통신 주파수 대역을 통하여 PDA의 요구 데이터를 상향 수신하고, MMDS의 주파수 대역을 통하여 인터넷 정보 및 동영상 데이터를 하향 전송함으로써, PDA 가입자는 대량의 인터넷 정보 및 동영상 데이터를 고속 및 실시간으로 장소에 상관없이 수신할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 각각의 기지국에서 사용하는 전송 출력을 종래보다 높여 사용함으로써 각 기지국의 무선 서비스 지역을 확장할 수 있으며, 이로 인하여 기지국의 개수를 줄일 수 있다는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 이동 통신 주파수 대역과 다채널 다지점 분배 서비스(Multichannel Multipoint Distribution Service) 주파수 대역을 이용하여 개인 정보 단말기(Personal Data Assistant)와 무선 데이터를 송수신하는 복합 무선 주파수 대역 송수신 시스템에 있어서,
    기간 통신망을 통하여 제공되는 인터넷 정보 및 동영상의 데이터를 채널별로 인코딩 및 변조하는 기지국 제어기; 및
    상기 기지국 제어기와 광 케이블로 연결되고, 각기 셀(Cell) 단위로 분산 배치되어 있으며, 각기 상기 광 케이블을 통하여 상기 기지국 제어기로부터 수신된 데이터를 상기 셀 내에 속한 개인 정보 단말기에 대하여 상기 다채널 다지점 분배 서비스 주파수 대역을 이용하여 무선으로 하향 전송하고, 상기 셀 내에 속한 상기 개인 정보 단말기로부터 전송되는 요구 메시지를 상기 이동 통신 주파수 대역의 상향 전송 채널을 통하여 상향 수신하는 다수의 기지국
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 무선 주파수 대역 송수신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 기지국은 상기 기지국 제어기로부터 수신된 데이터를 상기 다채널 다지점 분배 서비스 주파수 대역의 하향 전송 채널을 통하여 상기 개인 정보 단말기로 전송하는 송신부; 및
    상기 개인 정보 단말기로부터 전송된 요구 데이터를 이동 통신 주파수 대역의 상향 수신 채널을 통하여 수신하는 수신부를 구비하며;
    상기 하향 전송 채널은 상기 다채널 다지점 분배 서비스 주파수 대역을 6 MHz 주파수 대역으로 분리한 다수개의 채널 중의 하나이고,
    상기 상향 전송 채널은 상기 이동 통신 주파수 대역 중에서 음성 통신용으로 할당된 주파수 대역을 갖는 채널인 것을 특징으로 하는 복합 무선 주파수 대역 송수신 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 각각의 기지국은 20 W의 전송 출력을 사용하는 것을 특징으로 하는 복합 무선 주파수 대역 송수신 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 개인 정보 단말기는 상기 상향 전송 채널을 통하여 상기 기지국과 음성 통신을 수행하는 송신부와 상기 하향 전송 채널을 통하여 상기 기지국과 데이터 통신을 수행하는 수신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 무선 주파수 대역 송수신 시스템.
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