KR0152365B1 - 개인휴대통신용 디지탈 이동통신 시스템에서 무선 링크 접속 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 기지국과 이동통신 단말기 상호 간 채널 접속을 시도할때, 기지국과 단말기 사이에서 동일한 채널번호의 접속채널과, 상기 접속채널을 통해 할당받은 동일한 번호의 통화채널을 통해 상호 송/수신토록 하므로써, 서로간의 오버헤드 메세지를 최소화 하여 빠른 채널 접속을 용이하게 한 개인휴대통신(PCS)용 디지탈 이동통신 시스템에서 무선 링크 접속 방법에 관한 것으로, 단말기와 기지국간 비동기 개인휴대통신용 디지탈 이동통신 시스템에서 상향 링크 접속을 보다 빠르게 하고, 접속 시도시 충돌을 막기 위해 단말기들의 접속 경로를 분산시킬 수 있는 채널의 종류 및 채널 할당에 대한 방법을 제시해, 위치정보수신기를 사용하지 않는 시스템 즉, 비동기 개인휴대통신용 디지탈 이동통신 시스템에서 역방향 링크 접속일때에도 파일럿 채널을 이용하여, 신속한 동기 확립을 이룰 수 있고, 계속해서 안정된 역방향 동기를 유지하며 동일한 번호의 상/하향 채널을 사용하기 때문에 더욱 빠른 채널 접유를 이룬다.

Description

개인휴대통신(PCS)용 디지탈 이동통신 시스템에서 무선 링크 접속 방법

제1도 (a)는 단말기 측에서 채널 접속을 시도할때(역방향 링크 접속)의 호 처리 흐름.

제1도 (b)는 기지국에서 단말기로 호출 할때(순방향 링크 접속)의 호 처리 흐름.

제2도 (a)는 기기국에서 송신할때의 송신채널(순방향 링크 채널)도.

제2도 (b)는 단말기에서 송신할때의 송신채널(역방향 링크 채널)도이다.

본 발명은 개인휴대통신(PCS)용 디지탈 이동통신 시스템에서 무선 링크 접속 방법에 관한 것으로, 특히 무선 기지국과 이동통신 단말기(예 : 휴대폰, 카폰 등등) 상호 간 채널 접속을 시도할때, 기지국과 단말기 사이에서 동일한 채널번호의 접속채널과, 상기 접속채널을 통해 할당받은 동일한 번호의 통화채널을 통해 상호 송/수신토록 하므로써, 서로간의 오버헤드 메세지를 최소화 하여 빠른 채널 접속을 용이하게 한 개인휴대통신(PCS)용 디지탈 이동통신 시스템에서 무선 링크 접속 방법에 관한 것이다.

일반적으로 현재 많이 사용하고 있는 휴대폰, 카폰 등은 디지탈 통신을 사용한 대표적인 통신 장비라고 볼수 있다.

이처럼 현재 개발 중인 디지탈 이동통신(Code Division Multiple Access(코드분할다중접속방식) : CDMA) 시스템은 각 무선 기지국 마다 위치정보수신기(Golbal Positing System : GPS)를 사용하고 있기 때문에 절대 시간에 의거하여 각 기지국 마다 일정한 시간 지연을 하므로써, 다수 개인 각각의 기지국을 구분할 수 있다.

따라서 PN(Pseudo Noise : 이하 PN이라 칭한다) 시퀀스 방정식을 한 개만 사용하여도 되고, 기지국과 단말기는 정확하게 현재의 시스템 시간을 수신하므로써, 단말기들이 접속을 시도하는 타이밍을 추측할 수 있다.

이에 따라 순방향 통신 즉, 기지국에서 단말기를 호출할때에는 월시코드를 사용하고, 역방향 통신 즉, 단말기 측에서 기지국으로 접속을 시도할때에는 긴 코드로 채널을 구분하였다.

그러나 상기와 같은 방식의 통신을 로우 티어(LOW TIER)형의 개인휴대통신(Personal Communication Service : PCS) 시스템에 적용시에는 기지국 시스템 설치에 소요되는 비용이 너무 크다는 문제점이 발생한다.

왜냐하면 상기 로우 티어형의 개인휴대통신 시스템은 셀 반경이 디지탈 셀룰라 시스템 보다 수배~수십배 작기 때문에, 각 단말기에 서비스를 제공하기 위해서는 기지국의 수를 엄청나게 증설시켜야 하기 때문이다.

이러한 문제를 해결하기 위해 각 기지국에서는 위치정보수신기를 사용하지 않고, 각각의 기지국 간에 상호 상관계수가 적은 여러 가지의 PN시퀀스 방정식을 사용하여 각 기지국을 구분한다.

하지만 기지국과 이동통신 단말기는 위치정보수신기를 사용하지 않기 때문에 절대시간을 알수가 없어 단말기로 부터 언제 기지국이 수신을 받을지 예측할 수가 없으며, 이로인해 접속시 시간이 다소 걸리는 불편함이 있다.

따라서 본 발명은 상기에 기술한 종래 문제점을 해결하기 위해, 단말기와 기지국간 비동기 개인휴대통신 디지탈 이동통신 시스템에서 상향링크 접속을 보다 빠르게 하고, 접속 시도시 충돌을 막기 위해 단말기들의 접속 경로를 분산시킬 수 있는 채널의 종류 및 채널 할당에 대한 방법을 제공함을 특징으로 한다.

이하 본 발명에서 제시하는 채널 접속 방식을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

무선 기지국과 이동통신 단말기는 N 대 N (N : N)통신을 해야하기 때문에 각각의 정보를 송/수신 하기 위해서는 무선상에서 여러개의 채널을 물리적으로 구분해야 한다.

따라서 본 발명에서는, 순방향 채널(기지국 → 이동 단말기)은, 파일럿 채널, 동기채널, 호출채널, 접속응답채널, 통화채널로 구분하고, 역방향 채널(이동 단말기 → 기지국)은, 파일럿 채널, 접속채널, 통화채널로 각각 구분한다.

이때 상기 채널들은 서로 상/하향 모두 직교 특성을 갖는 하다마드 코드를 사용하며, 접속채널 및 접속응답채널은 하다마드 코드 중 특정한 10개의 채널번호를 고정하여, 해당되는 단말기 고유번호 (예 : 개인 전화번호, 전화기 시리얼 번호)에 따라 접속 및 접속응답을 한다.

접속이 성공적으로 완료되면 단말기는 기지국으로 부터 통화채널을 할당 받게 되는데, 이때 단말기가 초기 접속시 선택한 송신 채널은 수신시에도 동일하게 사용하며, 단말기가 기지국으로 부터 할당받은 통화 채널 역시 상호 간 동일한 채널번호를 사용하므로서, 서로간의 오버헤드 메세지를 최소화하고, 보다 빠른 접속을 용이하게 한다.

또한 무선 기지국 총 N개의 채널 카드 중에서 항상 10개의 채널은 접속을 위한 접속채널로 대기 상태에 있어야 하기 때문에 특정 단말기의 접속이 완료된 후, 비어 있는 채널은 다시 접속응답채널로 동작케 한다.

아울러 상기와 같이 무선 기지국과 이동통신 단말기 상호 간 채널 점유 시, 호 처리 흐름도를 보면 이는 제1도에 도시된 바와 같이, (a)도는 단말기 측에서 채널 접속을 시도할때의 호처리 흐름을 나타낸 것으로, 기지국에서 파일럿 채널을 통해 연속적으로 동기 확립을 행하고(①), 이어 이동통신 단말기측에서 파일럿 채널을 통해 기지국 수신기에서 동기를 맞춘 다음 접속채널(access channel)을 통해 자신의 고유번호(ID) 및, 파일럿 신호를 포함하는 데이터를 전송한다.(②).

이와 같이 단말기 측으로 부터 접속 시도에 관한 데이터를 수신하면 기지국에서는 이 데이터를 분석하고 나서, 접속응답채널을 통해 단말기에 채널을 할당한다(③). 채널 할당 동작이 완료되면 이때부터 통화를 개시한다(④).

상기와 반대로 기지국에서 이동 단말기로 호출 할때의 호 처리 흐름을 보면 이는 제1도 (b)에 나타난 바와 같이, 기지국에서 파일럿 채널을 통해 연속적으로 단말기와 동기를 확립하고 있는 상태에서 기지국은 호출할 단말기가 발생하면, 단말기를 호출할때 사용하는 무선제어채널인 호출채널을 통해 통해 상기 단말기의 고유번호등을 실은 신호를 전송한다(①). 상기 신호를 입력받은 단말기 측에서는 호출에 대한 응답으로 접속채널을 통해 응답신호를 보내며(②), 상기 응답신호를 받은 기지국 측에서는 또한 이에 대한 응답으로 접속응답채널을 이용하여 통해 채널을 할당한다(③). 이와 같은 과정을 거쳐 통화채널 할당이 완료되면, 기지국과 단말기 상호간은 상기 채널을 점유하고서 통화를 개시한다(④).

이때 상기 각 기지국에서 단말기 측으로 호출을 시도할때와, 단말기측에서 기지국으로 채널할당을 요구할때의 각 송신채널을 보면, 이는 제2도 (a),(b)에 도시된 바와 같이, (a)도는 기지국에서 송신할때의 송신채널 즉, 순방향 링크 채널을 도시한 것으로, 1개의 채널을 사용하는 파일럿 채널과, 1개의 채널을 사용하는 동기채널과, 1개의 채널을 사용하는 호출채널과, 10개의 채널을 선택적으로 사용하는 접속응답채널 및, 51개의 채널을 선택적으로 사용하는 통화채널로 구성되어, 전체적으로 64개의 채널을 사용할 수 있고, (b)도는 단말기에서 송신할때의 송신채널 즉, 역방향 링크 채널을 도시한 것으로, 10개의 채널을 선택적으로 사용하는 접속채널과, 각 30개의 채널을 선택적으로 사용하는 각각의 통화채널 및 파일럿 채널로 구성된다.

이처럼 본 발명은 기존에 순방향 링크 채널에만 도입하고, 역방향 링크 채널일때는 도입하지 않았던 파일럿 신호의 개념을 도입하여 항상 동기를 확립한다.

즉, 역방향 링크 접속일때도 고정된 파일럿 채널을 사용하며, 접속채널 및 통화채널 전송시 파일럿 채널도 동시에 전송하는 것이다.

그리고 또한 본 발명은 상기에서도 잠시 언급한 바와 같이, 이동통신 단말기(예 : 휴대폰, 카폰 등) 측에서 먼저 채널 할당을 요구할때 기존에는 이에 대한 실행으로 거쳐야 하는 과정이 다소 많아 채널 접속에 시간이 걸리는 점이 있었으나, 본 발명은 단말기 측에서 10개의 접속채널 중 하나를 선택하여 이 채널에 자신의 고유번호(ID)와 채널할당 요구신호 등을 실어 전송하면(물론 이전에 기지국과 단말기 사이에는 기지국에서 파일럿 채널을 통해 전송하는 파일럿 신호에 의해 동기 확립이 이루어진 상태임), 기지국 측에서는 상기 10개의 채널만 감시를 하고 있다가 입력되는 채널을 통해 접속응답에 대한 신호로 채널 할당을 허락한다.

이 과정만 거치면 곧 바로 채널 점유가 확립되므로, 기존의 오버헤드 메세지 등도 최소한으로 줄일 수 있으며, 이에 따라 채널 점유 시간이 빠른 장점이 있다.

또한 이는 위치정보수신기를 사용하지 않는 시스템에 적용시 더욱 유용하다.

참고로 본 발명에서 사용하는 상/하향 링크 채널의 종류 및 채널 수와, 기지국 수신 채널 카드의 상태 변화를 예를 들어 설명하면 다음 표1. 과 표2. 와 같다.

위에서 가정한 총 채널 수는 64개 채널이고, 이 중에서 접속채널로 선택한 채널은 채널 4~ 채널 13번 이며, 시스템에 따라 얼마든지 증설 가능하다.

상기와 같은 채널을 이용하여 이동통신 단말기를 사용하는 가입자가 호출 채널에 응답하거나, 또는 채널 할당을 요구할때를 예를 들어 설명하면, 전화번호 시리얼 번호 끝자리 번호가 '0'인 이동 단말기를 가진 사용자에 있어서, 이 사람의 단말기는 호출 채널에 응답하거나, 초기 접속을 시도할 경우 접속채널은 '채널 0'번이다. 이때 기지국에서 접속을 완료한 후 응답을 보낼 때도 역시 '채널 0'번이다. 따라서 단말기는 이 채널 '0'번을 통해 통화 채널을 할당 받게 된다.

또한 통화채널을 할당받으면, 기지국과 단말기는 상호 할당받은 동일 통화채널을 통해 상호 송/수신 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 위치정보수신기를 사용하지 않는 시스템 즉, 비동기 개인휴대통신용 디지탈 이동통신 시스템에서 역방향 링크 접속일때에도 파일럿 채널을 이용하여, 신속한 동기 확립, 안정된 연속적 동기유지 및 동일한 번호의 상/하향 채널을 사용하기 때문에 더욱 빠른 채널 점유를 이룬다.

Claims (3)

1. 개인휴대통신(PCS)용 디지탈 이동통신 시스템의 상/하향(역방향/순방향) 무선 링크 접속을 행하는 방법에 있어서, 하향 무선링크 접속 방식과, 파일럿 채널을 사용한 상향 무선링크 접속방식을 이용해 상/하향 무선링크 접속을 행하며; 상기 상/하향 무선링크 접속시도 시, 접속신호와 이에 대한 접속응답 신호를 상호 송/수신할때, 상호간 동일한 번호의 접속채널을 사용하며; 상기 접속채널을 통해 통화채널을 할당받으면(접속이 완료되면), 상기 할당받은 통화채널을 통해 기지국과 단말기 상호간 동일 채널로 통신을 행함을 특징으로 하는 개인휴대통신(PCS)용 디지탈 이동통신 시스템에서 무선 링크 접속 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 상/하향(역방향/순방향) 채널에 사용되는 채널은 상/하향 모두 직교특성을 갖는 하다마드 코드를 사용하며, 이 기지국 총 N개의 채널중 소수개의 채널 번호를 고정하고, 이를 접속채널 및 접속응답채널로 할당하여 상호간 통신을 행함을 특징으로 하는 개인휴대통신(PCS)용 디지탈 이동통신 시스템에서 무선 링크 접속 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 접속채널은 항상 접속을 위해 대기상태에 있어야 하므로 특정 단말기와 접속이 완료되면, 다시 접속응답채널로 동작케 하는 것을 특징으로 하는 개인휴대통신(PCS)용 디지탈 이동통신 시스템에서 무선 링크 접속 방법.