KR20070059873A - Ｐｅｅｒ－ｔｏ－Ｐｅｅｒ 통신이 가능한 단말기 및 이를이용한 통신 방법과 이를 기반으로 하는 과금 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 Peer-to-Peer(P2P) 통신이 가능한 단말기 및 이를 이용한 통신 방법과 이를 기반으로 하는 과금 방법에 관한 것으로, 같은 셀내 근거리 단말기간의 P2P 통신이 가능하도록 단말기의 송수신기(transceiver)를 구현함으로써, 근거리 통신이 가능한 경우에는 기지국을 통하지 않고 단말기간의 P2P 통신을 수행하여 이동통신 사업자가 다르거나 기지국 망이 존재하지 않을 때 근거리 통신용으로 활용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기지국을 통해 인접 단말기와 통신을 수행하다가 수신 채널 상태가 양호해지면 P2P 통신 모드로 전환하여 인접 단말기와 통신을 수행하며, 이와 반대로, 인접 단말기와 P2P 통신 모드로 통신을 수행하다가 수신 채널 상태가 악화되면 기지국 통신 모드로 전환하여 인접 단말기와 통신을 수행함으로써, 별도로 근거리 통신 모듈을 단말기에 장착하지 않고도 근거리 통신용으로 단말기를 활용할 수 있다는 효과가 있다.
WCDMA, CDMA, Peer-to-Peer, P2P, 통신 모드, 단말기, 기지국

Description

Ｐｅｅｒ－ｔｏ－Ｐｅｅｒ 통신이 가능한 단말기 및 이를 이용한 통신 방법과 이를 기반으로 하는 과금 방법{A mobile station apparatus for supporting Peer-to-Peer communications and a communicating and billing method based on the same}
도 1은 본 발명에 따른 단말기간 Peer-to-Peer 통신의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 Peer-to-Peer 통신이 가능한WCDMA/CDMA 단말기의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 Peer-to-Peer 통신이 가능한 WCDMA/CDMA 단말기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 Peer-to-Peer 통신이 가능한 WCDMA/CDMA 단말기의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 Peer-to-Peer 통신이 가능한 단말기를 이용한 제 1 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 Peer-to-Peer 통신이 가능한 단말기를 이용한 제 2 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 기지국 200: 단말기
200a: 제 1 단말기 200b: 제 2 단말기
210: 안테나 220: 송신 모듈
221: 변조부 225: DAC
227: 무선 송신부
230: 수신 모듈 231 : 무선 수신부
232 : 하향 신호 수신부 233: P2P 신호 수신부
235: ADC 237: 복조부
238 : 하향 신호 복조부 239: P2P 신호 복조부
240: 수신 채널 측정부 250: 통신 모드 제어부
400: 단말기
410: 안테나 420: 송수신 모듈
421 : 상향신호 송신부 422 : 하향 신호 수신부
430: DAC 440: ADC
450: 변조부 460: 복조부
470: 자기 간섭 제거부
본 발명은 Peer-to-Peer(P2P) 통신이 가능한 단말기 및 이를 이용한 통신 방 법과 이를 기반으로 하는 과금 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코드 분할 다중(Code Division Multiple Access) 방식과 비동기 WCDMA(Wideband-CDMA) 방식의 이동통신 시스템에 있어서, 같은 셀내 근거리 단말기간의 Peer-to-Peer 통신이 가능하도록 단말기의 송수신기(transceiver)를 구현함으로써, 제 2 세대 CDMA 및 제 3 세대 UMTS 서비스와 관련하여 기지국의 자원을 극대화할 수 있는 단말기 및 이를 이용한 통신 방법과 이를 기반으로 하는 과금 방법에 관한 것이다.
1970년대 말 미국에서 셀룰라(cellular) 방식의 무선 이동 통신 시스템(Mobile Telecommunication System)이 개발된 이래 국내에서는 아날로그 방식의 1세대(1G; 1st Generation) 이동 통신 시스템이라고 할 수 있는 AMPS(Advanced Mobile Phone Service) 방식으로 음성 통신 서비스를 제공하기 시작하였다. 이후, 1990년대 중반에 2세대(2G; 2nd Generation) CDMA 이동 통신 시스템이 시작되어 상용화 되었으며, 1990년대 말에 무선 멀티미디어 및 고속 데이터 서비스를 목표로 시작된 3세대(3G; 3rd Generation) 이동 통신 시스템인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)이 일부 상용화되어 서비스 운영되고 있다.
특히 상기 제 3세대 IMT-2000에서 권고하는 WCDMA 이동통신 시스템은 통화 품질이 우수할 뿐만 아니라 대역확산 방식을 사용하기 때문에 기지국에 접속된 단말기는 가변 확산 계수(Variable Spreading Factor, VSF)와 멀티코드(multicode)에 의해 광대역 서비스를 실시간으로 요구할 수 있어 고화질 화상 서비스와 같이 빠른 데이터 전송에 매우 적합한 이동통신 시스템이다.
그러나, 상기 WCDMA 시스템은 동일한 WCDMA 계열의 단말기라도 이동통신 사 업자가 다른 경우 값비싼 로밍 서비스에 가입해야만 다른 통신 사업자가 제공하는 서비스를 이용할 수 있으며, 셀반경내에 기지국이 존재하지 않는 경우 단말기간의 통신 서비스는 불가능하다는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 보완하기 위한 것으로, 단말기에 WLAN 등 근거리 통신 모듈과 듀얼 모드 형태로 연동하는 끊김없는 핸드오버(seamless handover) 기능, 블루투스 또는 WiFi(ad hoc mode)를 이용한 근거리 단말기간의 소규모 WPAN 통신 기능을 포함시켜, 기지국과의 통신이 불가능한 경우에도 근거리 통신을 수행할 수 있도록 하는 방법이 개시되어 있으나, 이러한 방법은 별도로 근거리 통신 모듈을 단말기에 추가해야만 하기 때문에 이에 따라 단말기 비용 상승을 초래하게 되는 한계점을 갖고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 같은 셀내 근거리 단말기간의 Peer-to-Peer 통신이 가능하도록 단말기의 송수신기(transceiver)를 구현함으로써, 근거리 통신이 가능한 경우에는 기지국을 통하지 않고 단말기간의 Peer-to-Peer 통신을 수행하여 이동통신 사업자가 다르거나 기지국 망이 존재하지 않을 때 근거리 통신용으로 활용할 수 있는 단말기 및 이를 이용한 통신 방법과 이를 기반으로 하는 과금 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 Peer-to-Peer 통신이 가능한 단말기는, 송신데이터를 변조 및 확산하여 소정의 송신신호로 출력하는 송신 모듈; 기지국으로부터의 하향 신호 또는 인접 단말기로부터의 P2P(Peer-to-Peer) 신호를 수신하여 수신신호를 역확산 및 복조하여 소정의 수신데이터로 출력하는 수신 모듈; 평균화 처리를 이용하여 상기 수신신호의 세기를 측정하는 수신 채널 측정부; 상기 수신 채널 측정부를 통해 측정된 수신신호의 세기에 따라 기지국 통신 모드와 P2P 통신 모드간의 핸드오버를 제어하는 통신 모드 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 Peer-to-Peer 통신이 가능한 단말기를 이용한 통신 방법은, (a) P2P 통신이 가능한 제 1 단말기와 제 2 단말기가 같은 셀반경내에 인접하여 기지국 통신 모드 또는 P2P 통신 모드 중 어느 하나의 통신 모드로 통신하는 단계; (b) 상기 제 1 단말기 또는 상기 제 2 단말기 중 적어도 어느 하나의 단말에서 주기적으로 수신신호의 세기를 측정하는 단계; 및 (c) 상기 제 1 단말기 또는 상기 제 2 단말기 중 적어도 어느 하나의 단말에서 상기 측정된 수신신호의 세기에 따라 기지국 통신 모드 또는 P2P 통신 모드 중 어느 하나의 통신 모드로 모드 전환을 수행하여 상대방과 통신을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 P2P 통신이 가능한 단말기를 기반으로 하는 과금 방법은, P2P 통신이 가능한 제 1 단말기와 제 2 단말기가 같은 셀반경내에 인접하여 기지국 통신 모드 또는 P2P 통신 모드 중 어느 하나의 통신 모드로 통신하는 단계; 상기 제 1 단말기와 제 2 단말기가 P2P 통신 모드로 통신하는 경우, 상기 제 1 단말기와 상기 제 2 단말기의 통신 기록을 저장하는 단 계; 상기 제 1 단말기와 상기 제 2 단말기의 통신 모드가 기지국 통신 모드로 전환된 경우 상기 저장된 통신 기록을 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 전송된 통신 기록에 따라 과금 처리를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 단말기간 Peer-to-Peer 통신의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 동일한 셀반경 내에 Peer-to-Peer(이하, 'P2P' 라 함) 통신이 가능한 제 1 단말기(200a) 및 제 2 단말기(200b)가 존재하는 경우, 상기 제 1 단말기(200a)는 기지국(100)을 통해 제 2 단말기(200b)와 통신하거나, 또는 기지국(100)을 통하지 않고 직접 제 2 단말기(200b)와 P2P 통신을 수행할 수 있다.
즉, 상기 제 1 단말기(200a) 및 제 2 단말기(200b)는 기지국(100)을 통해 상대방과 통신하는 도중에 P2P 통신이 필요하다고 판단되면 P2P 통신 모드로 전환하여 P2P 통신을 수행할 수 있으며, 이하, 본 발명에 따른 P2P 통신이 가능한 WCDMA/CDMA 단말기의 구성 및 동작에 대하여 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 P2P 통신이 가능한 WCDMA/CDMA 단말기의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 P2P 통신이 가능한 WCDMA/CDMA 단말기(200)는, 안테나(210), 송신 모듈(220), 수신 모듈(230), 수신 채널 측정부(240) 및 통신 모드 제어부(250)를 포함하여 이루어진다.
여기에서, 상기 안테나(210)는 광대역 안테나인 것이 바람직하다.
상기 송신 모듈(220)은 외부로부터 입력받은 송신데이터를 변조 및 확산 과정 등을 거쳐 소정의 송신신호로 출력하는 기능을 수행하는데, 이러한 과정을 거쳐 생성된 송신신호는 안테나(210)를 거쳐 기지국(100)으로 전송된다.
이러한 송신 모듈(220)은 변조부(221), DAC(225) 및 무선 송신부(227)로 구성되어 있다.
상기 변조부(221)는 MAC 계층(미도시)으로부터 송신된 TB(Transport block)를 예컨대, CDMA 방식으로 변조(modulation)하여 상기 DAC(225)로 출력하는 기능을 수행한다.
본 실시예에 있어서, 상기 변조 과정에는 TrCH 채널코딩, 물리채널 맵핑, 확산(spreading) 및 스크램블링(scrambling) 처리 과정이 포함된다.
상기 DAC(225)는 상기 변조부(221)로부터 입력된 디지털 송신데이터를 아날로그 송신데이터로 변환하여 이를 무선 송신부(227)로 출력한다.
상기 무선 송신부(227)는 상기 DAC(225)의 출력 신호에 대해 소정의 무선 처리를 행하여 송신신호를 출력하는 기능을 수행하는데, 본 실시예에 있어서 상기 무선 송신부(227)는 상향 신호를 기지국으로 송신하는 상향 신호 송신부와 동일한 의미로 이해될 수 있다.
상기 무선 송신부(227)로부터 출력된 송신신호는 소정의 송수신 신호분리부(미도시)를 거쳐 안테나(210)로 출력된다.
한편, 상기 수신 모듈(230)은 외부로부터 입력받은 수신신호를 역확산 및 복 조 과정 등을 거쳐 소정의 수신데이터로 출력하는 기능을 수행한다.
이러한 수신 모듈(230)은 무선 수신부(231), ADC(235) 및 복조부(237)로 구성되어 있다.
여기서, 상기 무선 수신부(231)는 안테나(210) 및 송수신 신호분리부(미도시)를 거쳐 입력받은 수신신호에 대하여 소정의 무선 처리를 수행하는데, 기지국(100)으로부터의 하향 신호는 하향 신호 수신부(232)를 통해 수신되며, 인접 단말기로부터의 P2P 신호는 P2P 신호 수신부(233)를 통해 수신된다.
즉, 본 발명의 무선 수신부(231)에는 기지국과의 통신을 위한 하향 신호 수신부(232) 외에 인접 단말기와의 P2P 통신을 위한 P2P 신호 수신부(233)가 더 포함된다.
여기에서, 상기 P2P 신호 수신부(233)는 상기 하향 신호 수신부(232)에 비하여 간단한 구조로 구현될 수 있는데, 예를 들어, LNA 없이 인접 단말기로부터 동일한 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있는 하나의 PLL을 이용한 믹서(Mixer)와 저주파수 필터(low pass filter)를 조합하여 구현할 수 있다.
상기 ADC(235)는 상기 무선 수신부(231)를 통해 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 이를 복조부(237)로 전달한다.
상기 복조부(237)는 상기 ADC(235)로부터 송신된 디지털 신호에 대해 복조(demodulation)를 수행하여 복조된 수신데이터를 수신 채널 측정부(240)로 출력하는 기능을 수행하는데, 기지국(100)으로부터의 하향 신호는 하향 신호 복조부(238)를 통해 복조되며, 인접 단말기로부터의 P2P 신호는 P2P 신호 복조부(239) 를 통해 복조된다.
즉, 본 발명의 복조부(237)에는 기지국(100)으로부터 수신된 하향 신호 복조를 위한 하향 신호 복조부(238) 외에 인접 단말기로부터 수신된 P2P 신호 복조를 위한 P2P 신호 복조부(239)가 더 포함된다.
본 실시예에 있어서, 상기 복조 과정에는 TrCH 채널 디코딩, 물리채널 디맵핑(demapping), 역확산(despreading) 및 디스크램블링(descrambling) 처리 과정이 포함된다.
여기에서, 상기 P2P 신호 복조부(239)는 상기 하향 신호 복조부(238)에 비하여 간단한 구조로 구현될 수 있는데, 예를 들어, 다중경로 다이버시티(multipath diversity)를 고려하지 않고 상대방 단말기의 DPCH에 대한 복조 처리만을 수행할 수 있는 단일 핑거(single finger)의 간단한 레이크 수신기(RAKE receiver) 구조로 구현될 수 있다.
한편, 상기 하향 신호 복조부(238) 또는 P2P 신호 복조부(239)를 통해 복조된 수신신호는 수신 채널 측정부(240)로 입력되는데, 이에 따라 수신 채널 측정부(240)는 수신 채널의 신호 세기를 측정하여 측정된 값을 통신 모드 제어부(250)로 출력한다.
본 실시예에 있어서, 수신 신호의 세기는, 수신 신호의 심볼(비트) 단위로 에너지를 측정하여 이를 슬롯 단위로 평균화 처리하는 방법을 통해 측정될 수 있으며, 이러한 평균화 처리를 통하여 수신 신호의 채널 상태를 파악하는 방법은 해당 분야에서 널리 사용되고 있는 방법이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 통신 모드 제어부(250)는 상기 수신 채널 측정부(240)를 통해 측정된 수신 채널의 세기에 따라 기지국 통신 모드와 P2P 통신 모드간의 핸드오버를 제어한다.
더 자세히 설명하면, 상기 통신 모드 제어부(250)는 상기 측정된 수신 채널의 세기가 소정 임계값 이상인지를 판단하여, 소정 임계값 이상인 경우 수신 채널 상태가 양호한 것으로 판단하고 P2P 통신 모드로 전환하여 상대방과 P2P 통신을 수행하도록 제어하며, 상기 측정된 수신 채널의 세기가 소정 임계값 미만인 경우 수신 채널 상태가 악화된 것으로 판단하고 기지국 통신 모드로 전환하여 상대방과 기지국을 통해 통신하도록 제어한다.
여기에서, 상기 소정 임계값은 기지국 통신 모드와 P2P 통신 모드를 구별할 수 있는 신호의 세기값으로 설정되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따른 단말기(200)는 기지국 통신 모드로 상대방과 통신하는 도중에 상기 통신 모드 제어부(250)를 통해 P2P 통신이 필요하다고 판단되면 P2P 통신 모드로 전환하여 상대방과 P2P 통신을 수행하며, 이와 반대로 P2P 통신 모드로 상대방과 통신하는 도중에 상기 통신 모드 제어부(250)를 통해 기지국 통신 모드로의 전환이 필요하다고 판단되면, 기지국 통신 모드로 전환하여 기지국(100)을 통해 상대방과의 통신을 수행한다.
본 발명은 같은 셀내 근거리 단말기간의 P2P 통신이 가능하도록 단말기의 송수신기를 구현함으로써, 근거리 통신이 가능한 경우에는 기지국을 통하지 않고 단말기간의 P2P 통신을 수행하는 것에 가장 큰 특징이 있는 바, 이하의 설명에서 본 발명에 따른 P2P 통신 기능에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 P2P 통신이 가능한 WCDMA/CDMA 단말기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3를 참조하면, 기지국 통신 모드인 경우 제 1 단말기(200a)의 상향 신호 송신부(무선 송신부)(227a)는 기지국(100)으로 상향 무선 신호를 전송하며, 제 1 단말기(200a)의 하향 신호 수신부(232a)는 기지국(100)으로부터 하향 무선 신호를 수신한다.
이와 마찬가지로, 기지국 통신 모드인 경우 제 2 단말기(200b)의 상향 신호 송신부(무선 송신부)(227b)는 기지국(100)으로 상향 무선 신호를 전송하며, 제 2 단말기제 2 단말기(200b)의 하향 신호 수신부(232b)는 기지국(100)으로부터 하향 무선 신호를 수신한다.
한편, 제 1 단말기(200a)가 기지국 통신 모드에서 P2P 통신 모드로 전환된 경우, 제 1 단말기(200a)와 제 2 단말기(200b)는 기지국(100)을 통하지 않고 P2P 통신을 수행하는데, 이에 따라 제 1 단말기(200a)의 상향 신호 송신부(227a)가 상향 무선 신호를 전송하면, 그 신호는 제 2 단말기(200b)의 P2P 신호 수신부(233b)로 수신되며, 제 2 단말기(200b)의 상향 신호 송신부(227b)가 상향 무선 신호를 전송하면, 그 신호는 제 1 단말기(200a)의 P2P 신호 수신부(233a)로 수신된다.
이 때, 상기 제 1 단말기(200a)와 제 2 단말기(200b)는 각 단말기를 구별하기 위해 할당된 스크램블링 코드(scrambling code)를 사용하여 P2P 통신을 수행하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 제 1 단말기(200a)에서는 송신데이터의 변조 과정에서 채널화 코드(channelisation code)/스크램블링 코드(scrambling code)를 이용하여 스크램블링(scrambling) 및 확산(spreading) 처리를 수행하는데, 이러한 스크램블링 및 확산 과정을 거친 무선 신호가 제 2 단말기(200b)로 전송되면, 상기 제 2 단말기(200b)에서는 수신데이터의 복조시 상기 제 1 단말기(200a)에서 적용된 채널화 코드(channelisation code)/스크램블링 코드(scrambling code)를 이용하여 디스크램블링(descrambling) 및 역확산(despreading)을 수행하여 수신데이터를 복조한다.
상기 채널화 코드(channelisation code)는 직교(orthogonal) 특성을 이용하여 물리채널을 구별하기 위해 기지국(100)에서 할당하는 코드이며, 상기 스크램블링 코드(scrambling code)는 상관(correlation) 특성을 이용하여 하향 신호인 경우 기지국에서 단말기를 구별하기 위해 사용되고 상향 신호인 경우 기지국을 구별하기 위해 사용되는 코드이다.
한편, 상기에서는 송수신시 동일한 상향 주파수 대역을 사용하여 시분할 방식(Time Division Duplex; TDD)의 단방향(half-duplex)으로 P2P 통신을 수행하는 단말기의 동작을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명에 따른 단말기는 양방향(full-duplex) P2P 통신을 수행하는 것도 가능하며, 이러한 양방향 P2P 통신이 가능한 단말기에 대하여 도 4를 참조하여 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 P2P 통신이 가능한 WCDMA/CDMA 단말기의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 단말기(400)는 안테 나(410), 송수신 모듈(420), DAC(430), ADC(440), 변조부(450), 복조부(460) 및 자기 간섭 제거부(470)를 포함하여 이루어진다.
상기 단말기(400)는 송신 모듈과 수신 모듈이 하나의 송수신 모듈로 통합되어 구성된 점과, 상기 자기 간섭 제거부(470)가 포함된 것을 제외하고는 도 2에 도시된 단말기(200)와 동일한 구조로 구현되어 있으므로, 동일한 기능을 수행하는 각 부의 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 단말기(400)의 안테나(410)를 통해 송수신 모듈(420)로 무선 신호가 수신되면, 송수신 모듈(420)의 하향 신호 수신부(422)는 입력된 무선 신호에 대하여 소정의 신호 처리를 수행하여 ADC(440)로 전달하며, 상기 ADC(440)로 입력된 신호는 디지털 신호로 변환되어 복조부(460)로 입력된다.
한편, 상기 복조부(460)에는 상기 ADC(440)를 통해 디지털 신호로 변환된 수신 신호 외에 상기 변조부(450)를 통해 변조된 송신 신호 또는 안테나(410)로부터 반향되어 되돌아오는 송신 신호가 입력될 수 있는데, 이러한 경우 상기 송신 신호의 영향에 의해 수신 신호에 간섭이 발생하여 수신 신호 복조시 에러가 발생할 우려가 있다.
즉, P2P 통신시 송신측 단말기와 수신측 단말기는 서로 다른 스크램블링 코드(scrambling code)를 사용하여 간섭의 영향을 최대한 억제하도록 하고 있지만, 송신측 단말기와 수신측 단말기가 서로 동일한 상향 주파수 대역을 사용하여 신호를 송수신하기 때문에 이로 인하여 송수신 신호에 상호 간섭이 생길 수 있다.
이를 위해 상기 자기 간섭 제거부(470)는 상기 변조부(450)를 통해 변조된 송신 신호 또는 안테나(410)로부터 반향되어 되돌아오는 송신 신호를 필터링하여 상기 복조부(460)로 입력되는 수신신호에서 송신신호의 간섭 영향을 제거할 수 있도록 한다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 간섭 제거부(470)는 일반적으로 기지국(100)에서 간섭 억제(interference suppression)를 위해 사용되는 MUD(Multiple User Detection)와 유사한 구조로 구현될 수 있는데, 계수(coefficient) 값을 조절할 수 있는 관통형(feed-through) 제거 필터로 구현되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기와 같이 자기 간섭 제거부(470)를 통해 송수신 신호의 상호 간섭 영향을 제거함으로써, 송신측 단말과 수신측 단말은 양방향(full-duplex) 방식으로 P2P 통신을 원활하게 수행할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 P2P 통신이 가능한 단말기는 기지국을 통해 인접 단말기와 통신을 수행하다가 수신 채널 상태가 양호해지면 P2P 통신 모드로 전환하여 인접 단말기와 통신을 수행하며, 이와 반대로, 인접 단말기와 P2P 통신 모드로 통신을 수행하다가 수신 채널 상태가 악화되면 기지국 통신 모드로 전환하여 인접 단말기와 통신을 수행한다.
이하, 본 발명의 Peer-to-Peer 통신이 가능한 단말기를 이용한 통신 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 Peer-to-Peer 통신이 가능한 단말기를 이용한 제 1 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
설명의 편의상 같은 셀 반경내에 제 1 단말기와 제 2 단말기가 인접하여 존 재하는 것으로 가정하여 설명한다.
도 5를 참조하면, 우선 제 1 단말기의 전원이 온되면(S501), 제 1 단말기는 자신이 속한 셀 탐색(cell search) 과정을 수행한 후 P2P 통신 모드가 온으로 설정되어 있는지를 확인한다(S502~S503).
그 다음, P2P 통신 모드가 온으로 설정되어 있는 경우 제 1 단말기는 기지국(100)에 P2P 통신 모드를 등록한 후 대기모드(standby)로 들어간다(S504~S505).
그 다음, 제 1 단말기에서 호가 발신되어 이에 따른 발신호 신호가 기지국으로 전송되면(S506), 이에 따라 기지국은 상기 제 1 단말기로 호 응답 신호를 전송한다.
이 때, 상기 제 1 단말기로 전송되는 호 응답 신호에는 상기 제 1 단말기의 채널화 코드(channelisation code)/스크램블링 코드(scrambling code) 정보가 포함되는 것이 바람직하다.
그 다음, 제 1 단말기는 기지국으로부터 상기 호 응답 신호가 수신되면(S507), 상기 호 응답 신호에 포함된 채널화 코드(channelisation code)/스크램블링 코드(scrambling code) 정보를 저장한다.
그 다음, 기지국은 상대방측 제 2 단말기로 호를 연결하여 호 연결에 성공하면 상기 제 1 단말기로 호 연결 신호를 전송한다.
여기에서, 상기 제 2 단말기는 P2P 통신 모드가 온으로 설정되어 있으며, 이에 따라 기지국(100)에 상기 제 2 단말기의 P2P 통신 모드가 등록되어 있는 것은 물론이다.
그 다음, 상기 제 1 단말기는 기지국으로부터 호 연결 신호가 수신되면(S508), 수신 신호의 PILOT 신호를 이용하여 수신 신호의 세기를 측정하는데(S509), 이와 같이 PILOT 신호를 이용한 신호의 세기 측정은 해당 분야에서 널리 사용되고 있는 방법이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
그 다음, 상기 제 1 단말기는 상기 측정된 수신 신호의 세기에 따라 기지국 통신 모드로 통신을 수행할 것인지 아니면 P2P 통신 모드로 통신을 수행할 것인지를 결정한다(S510).
이를 더 자세히 설명하면, 상기 제 1 단말기는 상기 측정된 수신 신호의 세기가 소정 임계값 이상인지를 판단하여, 소정 임계값 이상인 경우 수신 채널 상태가 양호한 것으로 판단하고 제 2 단말기와 P2P 통신 모드로 통신을 수행하는 것으로 결정하며, 상기 측정된 수신 신호의 세기가 소정 임계값 미만인 경우, 수신 채널 상태가 악화된 것으로 판단하고 제 2 단말기와 기지국 통신 모드로 통신을 수행하는 것으로 결정한다.
그 다음, 상기 제 1 단말기는 상기 통신 모드 결정 단계(S510)를 통해 결정된 통신 모드에 따라 기지국 통신 모드로 제 2 단말기와 통신하거나(S511), 또는 P2P 통신 모드로 제 2 단말기와 통신한다(S512).
한편, 상기 제 1 단말기는 기지국 통신 모드로 통신하는 도중에 소정 시간 간격으로 수신 신호의 세기를 다시 측정하여 측정된 수신 신호의 세기에 따라 P2P 통신이 필요하다고 판단되면 P2P 통신 모드로 전환하여 제 2 단말기와 P2P 통신을 수행한다.
이와 마찬가지로, 상기 제 1 단말기는 P2P 통신 모드로 통신하는 도중에 소정 시간 간격으로 수신 신호의 세기를 다시 측정하여 측정된 수신 신호의 세기에 따라 기지국 통신 모드로의 전환이 필요하다고 판단되면 기지국 통신 모드로 전환하여 기지국(100)을 통해 제 2 단말기와 통신을 수행한다.
즉, 제 1 단말기는 기지국 통신 모드와 P2P 통신 모드간의 핸드오버를 수행하여 제 2 단말기와 통신을 수행하며, 제 2 단말기 역시 기지국 통신 모드와 P2P 통신 모드간의 핸드오버를 수행하여 제 1 단말기와 통신을 수행한다.
한편, 제 1 단말기와 제 2 단말기가 기지국을 통하지 않고 P2P 통신 모드로 통신하는 경우, 상기 제 1 단말기와 제 2 단말기와의 통신 기록은 기지국에서 파악할 수 없으므로, 이를 위해 본 발명에서는 P2P 통신 모드로 통신을 수행할 때 상기 제 1 단말기 및 제 2 단말기가 통신 기록을 각각 저장하여 두었다가 기지국 통신 모드로 전환된 경우 상기 저장된 통신 기록을 기지국으로 전송하도록 함으로써, P2P 통신에 대한 과금을 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 대기모드(S505)에서, 제 2 단말기에서 호가 발신되어 이에 따른 발신호 신호가 기지국을 통해 제 1 단말기에게 전송되면, 즉, 기지국을 통해 제 1 단말기로 착신호가 수신되는 경우(S513), 상기 제 1 단말기는 착신호 수신에 따른 응답 신호를 기지국으로 전송한다(S514).
이 때, 상기 제 1 단말기에서 기지국으로 전송되는 응답 신호에는 상기 제 1 단말기의 채널화 코드(channelisation code)/스크램블링 코드(scrambling code) 정보가 포함되는 것이 바람직하다.
그 다음, 기지국으로부터 상기 제 1 단말기로 호 연결 신호가 수신되면(S515), 제 1 단말기는 수신 신호의 세기를 측정하여 상기 측정된 수신 신호의 세기에 따라 기지국 통신 모드로 통신을 수행할 것인지 아니면 P2P 통신 모드로 통신을 수행할 것인지를 결정하여 결정된 통신 모드에 따라 제 2 단말기와의 통신을 수행하는데(S509~S512), 상기 수신 신호의 세기 측정 및 이에 따른 통신 모드 결정 방법은 상기에서 설명한 바와 동일한 절차를 거치므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
한편, 상기에서는 제 1 단말기에서 수신 신호의 세기를 측정하여 측정된 수신 신호의 세기에 따라 기지국 통신 모드와 P2P 통신 모드 중 어느 하나를 결정하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이러한 통신 모드 결정은 제 1 단말기, 제 2 단말기 또는 둘 다에서 이루어질 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서, 상기 제 1 단말기 또는 제 2 단말기 중 어느 하나가 P2P 통신 모드가 가능하지 않으면 기지국 모드로 전환될 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 통신 모드 전환 시도는 여러번 수행하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 제 1 단말기 및 제 2 단말기는 상대방측 단말과 통신을 수행할 때 수신 신호의 수신 채널 상태를 주기적으로 파악하여 수신 채널의 상태에 따라 기지국 통신 모드 또는 P2P 통신 모드로 전환을 수행하며, 이에 따라 근거리 통신이 가능한 경우에는 기지국을 통하지 않고 단말기간의 P2P 통신 모드로 통신을 수행할 수 있게 되어 상기 제 1 단말기 및 제 2 단말기를 근거리 통신용으로 활용할 수 있게 된다.
한편, 상기에서는 셀 탐색 과정에서 기지국이 탐색된 경우 기지국을 통하여 통신하는 도중에 P2P 통신 모드로 전환하는 경우 또는 그 반대의 경우를 예로 들어 설명하였지만, 셀 탐색 과정에서 기지국이 탐색되지 않는 경우, 제 1 단말기와 제 2 단말기는 바로 P2P 통신 모드로 통신을 수행하는데, 이하 도 6을 참조하여 이에 대하여 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 Peer-to-Peer 통신이 가능한 단말기를 이용한 제 2 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
설명의 편의상 셀 반경내에 기지국이 존재하지 않고 그 셀 반경내에는 제 1 단말기와 제 2 단말기가 인접하여 존재하며, 제 1 단말기와 제 2 단말기는 단방향 P2P 통신 모드로 통신하는 것을 가정하여 설명한다.
도 6을 참조하면, 우선 제 1 단말기의 전원이 온되면(S601), 제 1 단말기는 자신이 속한 셀 탐색(cell search) 과정을 수행하여 기지국이 존재하지 않는 것으로 판단되면 P2P 통신 모드가 온으로 설정되어 있는지를 확인한다(S602~S603).
그 다음, 제 1 단말기의 P2P 통신 모드가 온으로 설정되어 있는 상태에서, 제 1 단말기에서 호가 발신되면(S604), 이에 따른 발신호 신호는 제 2 단말기로 수신된다.
그 다음, 제 2 단말기가 상기 발신호 신호에 응답하면, 이에 따른 응답 신호는 제 1 단말기로 수신된다(S605).
상기와 같은 방식으로 제 1 단말기와 제 2 단말기는 P2P 통신을 수행하는데, 이 때 상기 P2P 통신시 상대방측과의 통신 기록은 메모리(미도시)에 저장된 다(S606).
그 다음, 제 1 단말기와 제 2 단말기는 주기적으로 셀 탐색을 통해 기지국 정보를 파악하여 기지국 통신 모드로 통신을 수행할 수 있는지를 판단하는데(S607), 이렇게 주기적인 셀 탐색을 통해 기지국 정보를 파악하는 이유는 상기 제 1 단말기와 제 2 단말기의 이동성으로 인해 기지국 통신 모드로의 전환도 가능하기 때문이다.
만약 기지국 통신 모드로 통신이 가능한 것으로 판단되면, 이 때 상기 제 1 단말기와 제 2 단말기는 해당 기지국으로 메모리에 저장된 통신 기록을 각각 전송하여 P2P 통신에 대한 과금이 처리될 수 있도록 하며(S608), 그 이후에는 일반적인 과금 처리 절차에 따라 기지국을 통해 과금 정보가 수집될 수 있도록 한다(S609).
즉, 제 1 단말기와 제 2 단말기가 P2P 통신 모드로 통신하는 경우, 상기 제 1 단말기와 제 2 단말기와의 통신 기록은 기지국에서 파악할 수 없으므로, 이를 위해 본 발명에서는 P2P 통신 모드인 경우 상기 제 1 단말기 및 제 2 단말기에서 각각 통신 기록을 저장하여 두었다가 기지국 통신 모드로 전환된 경우 상기 저장된 통신 기록을 기지국으로 전송하도록 함으로써, P2P 통신에 대한 과금을 수행할 수 있도록 하는 것이다.
한편, 상기와 같이 P2P 통신 모드로 통신하는 경우에도, 상기 제 1 단말기와 제 2 단말기는 상대 단말기와의 거리나 현재 수신 전파 상태, 자신의 움직임에 따라서 적절하게 전력을 제어하는 폐루프 전력제어 방식을 통해 송수신 전력 소모를 효과적으로 줄일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 셀내 근거리 단말기간의 P2P 통신이 가능하도록 단말기의 송수신기를 구현함으로써, 근거리 통신이 가능한 경우에는 기지국을 통하지 않고 단말기간의 P2P 통신을 수행하여 이동통신 사업자가 다르거나 기지국 망이 존재하지 않을 때 근거리 통신용으로 활용할 수 있으므로, 기지국 무선 자원을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 전체 시스템 성능 향상을 가져올 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 별도로 근거리 통신 모듈을 장착하지 않고도 P2P 통신이 가능한 단말기를 제조할 수 있으므로, 단말기의 제조 비용을 감소시킬 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 종래의 단말기에 비하여 송수신 신호의 간섭 영향을 최대한 감소시킬 수 있으며, P2P 통신 모드시에도 폐루프 전력제어 방식으로 전력을 제어함으로써 불필요하게 전력이 소모되는 것을 방지할 수 있는 효과도 있다.
또한, P2P 통신 모드시 송신측 단말기와 수신측 단말기에서 통신 기록을 각각 저장하여 두었다가 기지국 통신 모드로 전환되면 상기 저장된 통신 기록을 기지국으로 전송하도록 함으로써, P2P 통신에 대한 과금이 처리될 수 있도록 하여 보다 합리적으로 과금이 이루어질 수 있는 효과도 있다.

Claims (11)

  1. 송신데이터를 변조 및 확산하여 소정의 송신신호로 출력하는 송신 모듈;
    기지국으로부터의 하향 신호 또는 인접 단말기로부터의 P2P(Peer-to-Peer) 신호를 수신하여 수신신호를 역확산 및 복조하여 소정의 수신데이터로 출력하는 수신 모듈;
    평균화 처리를 이용하여 상기 수신신호의 세기를 측정하는 수신 채널 측정부; 및
    상기 수신 채널 측정부를 통해 측정된 수신신호의 세기에 따라 기지국 통신 모드와 P2P 통신 모드간의 핸드오버를 제어하는 통신 모드 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 P2P 통신이 가능한 단말기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수신 모듈은,
    상기 기지국 또는 상기 인접 단말기로부터 무선 신호를 수신하는 무선 수신부와, 상기 무선 수신부로부터 아날로그 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하여 출력하는 ADC와, 상기 ADC로부터 출력된 디지털 신호를 복조하는 복조부를 포함하되,
    상기 무선 수신부는,
    상기 기지국으로부터의 하향 신호를 수신하기 위한 하향 신호 수신부; 및
    상기 인접 단말기로부터의 P2P 신호를 수신하기 위한 P2P 신호 수신부를 포 함하며,
    상기 복조부는,
    상기 기지국으로부터의 하향 신호를 복조하기 위한 하향 신호 복조부; 및
    상기 인접 단말기로부터의 P2P 신호를 복조하기 위한 P2P 신호 복조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 P2P 통신이 가능한 단말기.
  3. 제 3항에 있어서,
    상기 복조부로 입력되는 수신신호에서 송신신호의 간섭 영향을 제거하기 위한 자기 간섭 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 P2P 통신이 가능한 단말기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 통신 모드 제어부는,
    상기 수신 채널 측정부를 통해 측정된 수신신호의 세기가 소정 임계값 이상이면 상기 인접 단말기와 P2P 통신을 수행하도록 제어하며,
    상기 수신 채널 측정부를 통해 측정된 수신신호의 세기가 소정 임계값 미만이면 상기 인접 단말기와 기지국 통신 모드로 기지국을 통해 통신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 P2P 통신이 가능한 단말기.
  5. (a) P2P 통신이 가능한 제 1 단말기와 제 2 단말기가 같은 셀반경내에 인접하여 기지국 통신 모드 또는 P2P 통신 모드 중 어느 하나의 통신 모드로 통신하는 단계;
    (b) 상기 제 1 단말기 또는 상기 제 2 단말기 중 적어도 어느 하나의 단말에서 주기적으로 수신신호의 세기를 측정하는 단계; 및
    (c) 상기 제 1 단말기 또는 상기 제 2 단말기 중 적어도 어느 하나의 단말에서 상기 측정된 수신신호의 세기에 따라 기지국 통신 모드 또는 P2P 통신 모드 중 어느 하나의 통신 모드로 모드 전환을 수행하여 상대방과 통신을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 P2P 통신이 가능한 단말기를 이용한 통신 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 P2P 통신은,
    단방향(half-duplex) P2P 통신 또는 양방향(full-duplex) P2P 통신 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 P2P 통신이 가능한 단말기를 이용한 통신 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    P2P 통신이 가능한 상기 제 1 단말기가 기지국에 접속되면 상기 제 1 단말기의 P2P 통신 모드를 상기 기지국에 등록하는 단계; 및
    P2P 통신이 가능한 상기 제 2 단말기가 기지국에 접속되면 상기 제 2 단말기의 P2P 통신 모드를 상기 기지국에 등록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 P2P 통신이 가능한 단말기를 이용한 통신 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 단말기 또는 상기 제 2 단말기는 스크램블링 코드(scrambling code)를 사용하여 P2P 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 P2P 통신이 가능한 단말기를 이용한 통신 방법.
  9. 제 5항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    상기 제 1 단말기 또는 상기 제 2 단말기 중 적어도 어느 하나의 단말에서 상기 측정된 수신신호의 세기가 소정 임계값 이상인지를 판단하는 단계;
    상기 측정된 수신신호의 세기가 소정 임계값 이상인 경우, 수신 채널 상태가 양호한 것으로 판단하고 P2P 통신 모드로 전환하여 상대방과 P2P 통신을 수행하는 단계; 및
    상기 측정된 수신신호의 세기가 소정 임계값 미만인 경우, 수신 채널 상태가 나쁜 것으로 판단하고 기지국 통신 모드로 전환하여 상대방과 기지국을 통해 통신을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 P2P 통신이 가능한 단말기를 이용한 통신 방법.
  10. 제 5항에 있어서, 상기 P2P 통신시,
    상기 제 1 단말기 또는 상기 제 2 단말기가 폐루프 전력제어 방식을 통해 전력 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 P2P 통신이 가능한 단말기를 이용한 통신 방법.
  11. P2P 통신이 가능한 제 1 단말기와 제 2 단말기가 같은 셀반경내에 인접하여 기지국 통신 모드 또는 P2P 통신 모드 중 어느 하나의 통신 모드로 통신하는 단계;
    상기 제 1 단말기와 제 2 단말기가 P2P 통신 모드로 통신하는 경우, 상기 제 1 단말기와 상기 제 2 단말기의 통신 기록을 저장하는 단계;
    상기 제 1 단말기와 상기 제 2 단말기의 통신 모드가 기지국 통신 모드로 전환된 경우 상기 저장된 통신 기록을 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 전송된 통신 기록에 따라 과금 처리를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 P2P 통신이 가능한 단말기를 기반으로 하는 과금 방법.
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