KR100310029B1 - 무선멀티미디어통신을위한인터넷액세스방법및시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광대역 데이터통신만이 아니라 실시간 무선 멀티미디어통신까지도 가능한 차세대 인터넷 액세스 방법및 시스템에 관한 것이다. 중앙제어부는 인터넷망내의 데이터베이스를 액세스하여 데이터다운스트림을 제공하거나, 가입자로부터의 데이터를 인터넷에 연결된 다른 가입자에게 전달하기 위해 공용 비동기전송모드(ATM) 스위치로 데이터를 전달한다. 기지국은 다운스트림을 유선망을 통해 수신하거나 가입자로부터 다른 가입자에게 전달하고자 하는 데이터프레임을 무선으로 중앙제어부에 전달한다. 기지국 셀내에 있는 가입자까지 통신서비스를 위한 데이터처리도 한다. 가입자단말기는 기지국에 무선으로 데이터업스트림을 제공하여 중앙제어부로 하여금 데이터베이스를 액세스하여 다운스트림을 제공하도록 하며, 상기 다운스트림을 무선으로 가입자에게 제공한다. 중앙제어부와 인터넷으로 연결된 가입자,및 기지국에 접속된 가입자끼리의 통신을 위한 송수신기능도 수행한다. 이때 기지국과 가입자단말기 사이에는 무선 ATM MPDU 단위로 통신한다. 이로써, 유선의 물리채널특성의 한계로 인한 서비스거리 문제를 해결할 수 있고 토목공사가 필요없으므로, 경제적인 통신서비스 및 실시간 무선통신이 가능하다. 또한, 경쟁기술보다 월등한 가격경쟁력을 얻을 수 있으며, 차세대 인터넷서비스 요구사항인 낮은 서비스지연시간, 강건성, 서비스품질, 낮은 정체성, 과금서비스지원등을 만족시켜 줄 수 있다.

Description

무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법및 시스템{Internet access method and system for wireless multimedia communications}

본 발명은 무선 멀티미디어 통신이 가능한 인터넷 액세스 방법및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 인터넷망과 공용 비동기 전송모드(asynchronous transfer mode; ATM) 망을 통해 전송된 정보가 ADSL(asynchronous digital subscriber line), UADSL(universal ADSL), UDSL(unidirectional DSL), 또는 VDSL(very high bitrate DSL)과 같은 디지털 가입자 회선(digital subscriber line; DSL)망 또는 케이블TV의 케이블을 통하여 직접 유선으로 가입자측에 전송되는 대신에, 유선으로 전송된 정보를 ATM모드의 ATM 셀 형태로 전환한 후 이를 무선으로 전송하기 위한 MPDU(Mac Packet Data Unit)로 전환하여 가입자측에 무선으로 전송하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법및 시스템에 관한 것이다. 또한 가입자측에서 접근을 할 때에는 가입자 단말 또는 가입자 접속 장비를 통해 MPDU로 데이터를 변환한 후 기지국에 데이터를 전송하고 기지국에서는 다른 가입자에게 MPDU 단위로 데이터를 전송하거나 이를 CO(Central Office) 측의 장비를 통해 접속해서 공용회로망을 통해 연결된 다른 가입자에게 전송하도록 한다.

90년대 이후 전 세계적으로 인터넷 서비스 수요 폭주와 더불어 인터넷 서비스에 대한 요구가 늘어가고 있다. 그 결과 인터넷은 현재 심각한 정체 현상을 보이고 있다. 그러나 경제적인 비용으로 고속의 인터넷 서비스를 제공하는 기술적 방법이 대두되지 않고 있기 때문에 인터넷 체증 문제는 아직 해결되지 않은 상태이다.

최근 수년간 대부분의 망 사업자들 (network service providers), 전화회사들 및 가입자 망 사업자들에게 초고속 정보통신망을 구축하는데 있어서의 주요한 관심사는 가입자들이 인터넷을 보다 값싸고 효율적으로 이용하게 제공하는 것이었다. 그러므로 가장 경제적으로 정보통신망을 구축하면서도 인터넷서비스 및 향후의 멀티미디어 종합 서비스를 제공할 수 있는지가 가장 큰 문제점이었다.

현재 개인, 기업및 기관들은 인터넷 서비스를 이용하기 위해 T1(1.5Mbps), E1(2Mbps) 서비스를 받고 있다. T1 서비스의 경우 미국에서 서비스를 받으려면 3000[$/Month] 정도를 지불해야 한다. 한국의 경우도 사정이 비슷하다. 따라서 이 정도 비용을 개인이 지불하기에 어려운 비용이다. 그리고 이를 서비스 받기 위해서는 약 한달 정도를 기다려야 한다. 그 정도의 설치 시간이 필요하기 때문이다. 물론 전용선 서비스는 단지 회선만 임대하는 것이기 때문에 Q.o.S 및 서비스 시간에 따른 과금 관리는 전혀 지원이 되지 않는다. 결론적으로 현재의 인터넷 전용선 서비스는 비싼 서비스 가격, 긴 설치 시간 등의 문제로 인하여 일반인들이 인터넷을 쉽게 접근하는데 장벽이 되고 있다.

최근까지 대부분의 초고속 정보통신망 구축에 있어서의 국가 정책은 광파이버를 집에까지 모두 매설하는 파이버-투-더 홈(FTTH; Fiber to the home)이었다. 그러나 이 정책은 가입자 망(Subscriber access network) 의 구축 비용이 전체 초고속 정보통신망을 구축하는데 있어 70%이상 차지할 정도로 큰 비중을 차지하게 되어 다른 경제적인 해결책을 찾아내야만 하는 문제에 부딪히게 되었다.

그러한 가운데 1988년 벨코(Bellcore)사가 VOD(Video on demand)를 겨냥하여 개발한 비동기 가입자 회선 (ADSL)이 인터넷의 폭발적인 증가와 함께 초고속 정보통신 망 구축의 경제적인 해결책으로 제안되어 어웨어 ( Aware), 알카텔( Alcatel), 텍사스 인스투르멘트 (TI), 모토롤라(Motorola)등의 회사가 ADSL용 모뎀및 장비 개발에 주력하고 있는 것으로 알려져 있다. 이미 미국을 비롯한 대부분의 나라에서 특정 지역을 대상으로 ADSL을 시범적으로 상용 서비스 중이다. ADSL은 현재까지 가능한 다운스트림(downstream) 대역폭이 8Mbps로서, 대부분의 기업이 인터넷및 인트라넷을 위하여 T1(1.544Mbps)/E1(2.048Mbps)의 전용선 서비스를 고가의 경제적 비용을 지불하면서도 서비스를 제공받고 있다는 점을 고려하면 그 대역폭및 비용은 어느 정도는 경제적인 해법이 될 수 있는 것처럼 보인다. 그러나 ADSL은 다운스트림과 업스트림(upstream)이 비대칭적이어서 8Mbps의 대역폭을 상향/하향(up/down)에서 모두 제공받는 것은 불가능하다. 현재까지 ADSL기술에서 볼 때 업스트림과 다운스트림의 대역폭이 1Mbps정도인 경우 망사업자는 중앙제어부(Central Office; CO)에서 1km 반경의 가입자에게만 대칭적인 서비스가 가능하나, 그 이상의 대역폭에서는 서비스가 어려워지는 한계가 있다. 또한 ADSL은 일반 트위스트 구리 전화선을 사용하기 때문에 거리에 따라 대역폭이 급격히 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 또한, 최종 가입자측에서 다수의 사용자가 ADSL 라우터(Router) 등을 통해 ADSL 유선 서비스로 접속되는 경우, 다수의 가입자들이 동일한 ADSL에 접속되어 있으므로, 별도의 소프트웨어방식에 의하지 않고는 가입자별 서비스 시간에 따른 요금징수(과금)가 어려운 단점이 있으며, 서비스의 질(qualityof service; QoS)을 만족시키기가 어려운 형편이다. ADSL과 같이 기존 구리 전화선을 사용하는 DSL(ADSL, UADSL, UDSL, VDSL 등)은 기본적으로 서비스 거리 제한 문제가 가장 심각한 단점 중의 하나이다.

또한, 기존의 전화선을 이용하는 DSL 방식 외에도 CATV의 케이블 망을 이용하여 초고속 망을 가입자에게 서비스하려는 방법이 시도되고 있다. 이는 공중 전화선 보다 물리적 채널 특성이 좋기 때문에 거리 제한 문제도 상대적으로 자유롭다. 그러나 일반 전화선과는 달리 케이블이 모든 사용자에게 공급되어 있지 않아 새로이 케이블을 포설하여야 하는 문제가 있다. 그래서 망이 설치되어 있는 지역에서만 서비스가 가능한 문제가 있다. 동시에 DSL은 회선 하나를 사용자에게 완전히 할당하기 때문에 CO 측을 기준으로 사용자가 늘어난다 하더라도 대역폭이 점차적으로 줄어들지는 않지만, 현재까지는 CATV 망을 이용한 초고속 정보 통신망의 경우 사용자가 늘 경우 비트율(Bitrate)이 떨어지는 약점을 가지고 있다. 따라서 실시간, 고정 비트율 서비스를 요구하는 차세대 인터넷 멀티미디어 통신에는 적합하지 않은 방법으로 볼 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 바와 같은 종래 기술의 단점들인 가입자 망의 서비스 거리 문제, 서비스 시스템 설치 속도 문제, 광대역 서비스 문제, Q.o.S 서비스 문제 등을 해결하기 위하여, 기지국과 가입자측 사이에 무선으로 통신을 하도록 함으로써 기업및 가정의 가입자들에게 경제적인 초고속 정보통신망을 제공할 수 있으면서 QoS를 지원함으로써 무선 멀티미디어 통신까지도 가능한 인터넷 액세스 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 기존의 인터넷 액세스방법및 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 의한 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법을 설명하기 위한 개략적인 시스템을 도시한 시스템 도이다.

도 3은 본 발명에 의한 시스템으로 서비스를 제공했을 경우에 전송 프레임의 변환도이다.

도 4는 본 발명에 의한 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법을 설명하기 위한 플로우챠트도이다.

도 5는 도 4의 무선전송하기 위한 단계를 보다 상세히 도시한 플로우챠트도이다.

도 6은 무선으로 ATM서비스를 제공할 경우 전형적인 전송 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.

도 7은 데이터 전송프레임의 변환 구조를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

15...ATM스위치, 20...중앙제어부 장비

22...디지털가입자회선, 25...기지국

30...가입자단말기, 35...가입자액세스어댑터

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 정보관리자의 제어하에 인터넷망에서 데이터를 저장하고 있는 데이터베이스를 액세스하여 데이터 다운스트림을 제공하는 단계; 상기 데이터 다운스트림을 유선망을 통해 기지국에 제공하는 단계;및 상기 인터넷망의 데이터베이스를 액세스하여 데이터 다운스트림을 제공하도록, 가입자에 의해 상기 기지국에 데이터업스트림을 무선으로 전송하며, 기지국으로부터 전송된 데이터 다운스트림을 무선으로 수신하여 가입자에게 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법을 제공한다.

바람직하기로는, 본 발명의 인터넷액세스방법은 가입자가 기지국을 통해 중앙제어부와 연결되어 있는 다른 가입자와 데이터를 주고받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 인터넷액세스방법은 가입자가 동일 기지국에 연결되어 있는 다른 가입자끼리 무선 멀티미디어 통신을 포함한 데이터 통신을 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 정보관리자의 제어하에 인터넷망에서 데이터를 저장하고 있는 데이터베이스를 액세스할 수 있도록 중계하여 데이터 다운스트림을 제공하는 중앙제어부; 상기 중앙제어부로부터의 데이터 다운스트림을 유선망을 통해 받아들이는 기지국;및 상기중앙제어부를 통해 인터넷망의 데이터베이스를 액세스하여 데이터 다운스트림을 제공하도록 상기 기지국에 무선으로 데이터 업스트림을 제공하며, 상기 기지국으로부터 전송된 데이터 다운스트림을 무선으로 수신하여 가입자에게 제공하는 가입자단말기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 시스템을 제공한다.

바람직하기로는, 상기 기지국은 가입자가 기지국을 통해 중앙제어부와 연결되어 있는 다른 가입자와 데이터를 주고받을 수 있도록 함을 특징으로 한다.

바람직하기로는, 상기 기지국은 가입자가 동일 기지국에 연결되어 있는 다른 가입자끼리 무선 멀티미디어 통신을 포함한 데이터 통신을 할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법및 시스템의 구성 및 동작에 대해서 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법및 시스템을 설명하기 전에, 본 발명의 이해를 도모하기 위하여 기존의 인터넷 액세스기술에 대해서 이하 간단히 설명하기로 한다.

미합중국 특허 5,756,280(1998. 5. 26)에는 멀티미디어 공급망에 대한 기술이 개시되어 있다. 여기에는 가입자에게 멀티미디어 정보를 제공하기 위하여 멀티미디어 정보를 저장하는 각각의 데이터베이스에 액세스하는 하나 이상의 서버들이 구성되어 있다. 상기 각 서버는 비동기전송모드(ATM)패켓스위칭회로망에 접속되어 있고, 이 ATM패켓스위칭회로망은 다수의 스위칭포인트들이 접속된다. 이 스위칭포인트는 ATM 패켓스위칭회로망으로부터 디지털정보를 수신하고 관리자의 제어하에 하나 이상의 멀티미디어 정보 스트림들을 동축스위칭회로망을 경유하여 모뎀에 제공하며, 이 모뎀은 ADSL을 사용하는 전화회선과 같은 기존의 전송매체를 경유하여 가입자단말기에 접속된다. 이로써, 가입자는 ADSL을 통해 다수의 데이터베이스 서버에 액세스할 수 있으나, 이는 정보제공사업자, 망 사업자및 가입자사이에 ADSL과 같이 유선으로 접속되어야 가능한 기술이므로, 상술한 종래의 문제점들을 해결하기는 어려웠다.

또한, 기존 기술인 미합중국 특허 5,790,548(1998. 8. 11)은 인터넷 정보 액세스 기술에 관한 것으로, 전화국에 접속된 인터넷 서비스/정보 사업자와 가입자단말기와의 사이에서 ADSL을 사용하는 공중절환통신망 (public switched telecommunications network; PSTN)을 경유하여 인터넷액세스를 제공하는 것으로, 결국 인터넷 서비스/정보 사업자로부터 가입자단말기까지 유선으로 접속되기 때문에, 상술한 종래의 문제점들을 해결하지 못하고 있다.

상기 종래의 인터넷 액세스 해법을 도 1을 참조하여 설명하면, 인터넷 서비스/정보 사업자 또는 통신회사와 같은 망사업자등의 중개자(1)로부터 ADSL(2)을 통하여 가정 및 기업의 각 가입자들(3)에게 정보 전송되는 것으로, 이 경우 중개자(1)로부터 각 가입자단말기까지 ADSL(2)로 접속되므로 설치비용이 증가하는 문제점 외에도, 다수의 사용자가 ADSL 라우터 등을 통하여 ADSL을 통해 WAN 접속되는 경우, 송수신되는 정보의 소스및 목적지의 확인이 어려워 과금 자동화가 어려운 문제점이 있으며, ADSL의 특성상 전송거리가 데이터 전송량에 역비례하여 짧아지는문제점이 있으며, 서비스의 품질을 관리하기 어려운 문제점이 있음은 상술한 바와 같다.

도 2는 본 발명에 의한 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법을 수행하기 위한 시스템을 도시하고 있다. 도 2에 의하면, 망사업자의 중앙제어부(20)는 그에 접속된 멀티미디어 정보등의 데이터를 저장하는 하나 이상의 데이터베이스를 제공하는 인터넷 서비스/정보 사업자(미도시)로부터 ATM스위치(15)를 통해 멀티미디어 정보 다운스트림들및 데이터 다운스트림들을 전송받아, DSL 또는 CATV케이블과 같은 유선망(22)을 통하여 기지국(25)에 제공한다. 또는 기지국으로부터 전송 받은 데이터를 중앙제어부에서 그에 접속된 인터넷 서비스 제공자 및 사용자에게 데이터를 전송하는 업스트림 송신기능을 수행한다. 이 경우, 중앙제어부(20)및 각 기지국(25)에는 상기 다운스트림 및 업스트림들을 송수신하기 위한 유선모뎀(미도시)을 구비한다. 이렇게 기지국(25)에서는 수신된 다운스트림들은 기지국(25)에 구비된 무선모뎀(미도시)을 통하여 가입자단말기(30)에 전송하며 가입자에게 받은 데이터를 중앙제어부에 연결된 유선 채널 특성에 따른 프레임으로 짜서 데이터를 전송한다. 동시에 기지국에 연결된 가입자가 직접 다른 가입자에게 데이터를 전송하는 경우 이를 MPDU로 변환해서 수신 가입자에게 전송을 한다. 마찬가지로, 가입자단말기(30)에도 기지국(25)으로부터 데이터를 송수신하기 위한 무선모뎀(미도시)이 구비되어 있다. 상기 유선모뎀및 무선모뎀은 가입자단말기(30)로부터 기지국(25)에 또는 기지국(25)으로부터 중앙제어부(20)에 상향 정보 스트림을 전송하는 역할도 수행한다. 상기 기지국(25)및 가입자단말기(30)는일반적인 퍼스널컴퓨터로 구성할 수 있으며, 또는 일반 대형 교환기 또는 셀룰러 통신용 기지국 같은 렉 형태로 만들 수도 있다. 상기 가입자단말기(30)에는 가정의 각 퍼스널컴퓨터와 같은 단말기(30)가 접속되거나 가입자액세스어댑터(35)를 통해 기업의 가입자단말기(30)인 퍼스널컴퓨터에 접속된다. 이때, 가입자단말기(30)에 다수의 가입자가 연결되어 통합처리되는 근거리통신망회로(LAN)가 접속될 수도 있고 직접 사용자 ATM 스위치 또는 사용자 ATM NIC(Network Interface Card)을 통해 접속될 수도 있다.

상기한 DSL과 CATV 망의 케이블의 유선상에서 유선 모뎀을 이용하여 인터넷을 액세스하는 기술은 FTTH으로 직접 가정에 서비스를 할 경우의 비용 문제를 해결하기 위한 가입자 망 서비스 기술 중의 하나이다. 즉, 백본네트워크(Back Bone Network)는 어느 경우나 공용(Public) ATM과 연결이 되어 있다. 따라서 물리층을 전화선으로 하는 DSL 기술로 전송 프레임을 설계하건, 물리층을 CATV 케이블로 구성하여 전송 프레임을 설계하건 전송 프레임 내부는 애초에 공용 ATM 망에서 전송된 ATM 셀로 구성이 된다. 그러므로 가입자측에서 유선 가입자 망용 전송 프레임을 풀면 ATM 셀을 얻을 수 있다. 또는 전송 프레임을 풀어서 이를 ATM 셀로 변환할 수도 있다.

도 3은 본 기술에서 전송 프레임의 변환에 대해 설명한 그림이고, 도 4는 가입자에게 서비스하기까지 전송 프레임이 전환하는 단계에 대해 기술한 그림이다.

도 2를 참조하여 도 3및 도 4를 설명하기로 한다. 본 발명의 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 기술은 단계 40에서 중앙제어부(20)는 유선 ATM스위치(15)로부터 ATM셀(32)을 받고, 단계 41에서 중앙제어부(20)는 수신한 ATM셀을 유선 전송프레임(34)으로 변환하여 DSL(22)를 통해 기지국(25)으로 전송한다. 기지국(25)은 단계 42에서 DSL과 같은 유선망(22)을 통해 전송프레임을 전송받는다. 기지국(25)에서는 유선 전송프레임을 받아서 이를 ATM셀로 다시 변환한다 (단계 43). 또한, 기지국(25)은 이렇게 변환된 ATM셀을 무선으로 전송할 수 있도록 무선 전송프레임인 MPDU(MAC protocol data unit; 36)로 다시 변환한다 (단계 44). 이 후, 기지국(25)은 무선모뎀을 통하여 MPDU를 가입자 망에 전송한다 (단계 45). 가입자단말기(30)는 가입자 망을 통해 무선으로 전송된 MPDU를 도 3의 섹션 4에 38로 도시된 바와 같이 재차 ATM셀로 변환하여 ATM셀을 직접 서비스 받거나 (단계 46), 이더넷트 프레임, ATM 또는 가입자 RF네트워크 MPDU등의 가입자 전송프레임으로 변환하여 서비스를 받는다 (단계 47).

본 발명에서는 DSL, 또는 CATV와 같은 유선 망 서비스를 채용하는 기지국에서 유선 전송 프레임을 받아 이를 다시 원래의 ATM 셀로 복원을 하고 이를 다시 무선 ATM용 MPDU(Mac Protocol Data Unit)으로 변환해서 이를 무선 모뎀을 통해 가입자측에 전송해서 ATM 서비스를 구현하는 데에 있다. 또는 유선 T1, E1, T3의 서비스를 받아 이를 ATM 셀 형태로 변환한 후 무선 ATM 서비스를 제공함으로써 가입자가 쉽게 인터넷에 접속하고 QoS가 지원 가능한 ATM 서비스를 제공받는 데 있다.

도 5는 무선으로 ATM 서비스를 구현하기 위해, DSL과 같은 가입자 망용 전송프레임을 풀어서 무선으로 보내는 단계를 나타내는 흐름도이다. 도 5에 의하면, 단계 52에서, 유선으로 전송된 전송프레임은 기지국 및 주변모듈에서 ATM셀로 변환한다. 그 다음 전송받은 ATM셀을 데이터링크콘트롤(data link control; DLC)층을 통해 DLC PDU(protocol data unit)로 변환한다 (단계 54). 그 다음 DLC층으로부터 패킷을 전달받아 MPDU로 변환한다 (단계 56). 기지국에서는 상기 MPDU를 무선모뎀을 통해 가입자망으로 전송한다 (단계 58).

도 4와 도 5에서는 기지국에서 가입자쪽으로의 데이터의 다운스트림변환에 대해서만 설명하였으나, 가입자측에서 기지국으로의 데이터의 업스트림변환에 대해서는 다운스트림의 경우의 역과정을 통해 처리하면 되기 때문에 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 6은 무선으로 ATM 서비스를 제공할 경우 전형적인 전송 프레임의 구조이다. 또한, 도 7은 데이터 전송프레임의 변환 구조를 보여 주었다. 도 6과 도 7에 의하면, 본 발명에 적용되는 전송프레임의 구조는 ATM셀(60)에 무선데이터링크콘트롤 (WDLC) 오버헤드를 부가하여 WDLC셀을 만들고(62), 그 WDLC셀을 단일 슬롯으로 하는 다수의 슬롯을 구성한 후 물리적인 오버헤드를 부가하여 MPDU(64)를 만든다. 본 발명의 전송프레임(68)은 이렇게 만들어진 MPDU를 다수 갖는 순방향 슬롯 및 역방향 슬롯에 프레임헤더를 부가하여 구성된다. 역방향 슬롯의 종단에는 제어슬롯을 구성한다.

이러한 구조를 통하여 양방향 서비스가 가능한 것은 ATM이 ATM 층 이하에 적응적으로 서비스가 가능한 구조를 가졌기 때문이다. 따라서 본 발명에서는 DSL 모뎀 또는 CATV 모뎀의 ATM 셀로부터 만들어진 전송 프레임인 것을 가정하고 이를 다시 수신측의 기지국에서 풀어서 다시 ATM 셀로 변환한 후 이를 다시 무선으로 보내기 위한 전송 프레임으로 변환해서 서비스를 제공함으로써 DSL 또는 CATV 모뎀을 이용한 서비스의 장점을 그대로 수용하고 무선으로 서비스를 제공했을 때의 서비스적 장점도 이용할 수 있도록 구성되었다.

본 발명의 전송프레임구조는 무선 ATM통신서비스및 무선 데이터 통신 서비스를 수행하는데 적용할 수도 있다. 이에 대한 구성및 동작 설명은 당업자에게 명백하므로 상세한 설명은 생략한다.

따라서 본 발명을 이용하여 가입자에게 인터넷 액세스 서비스를 제공할 경우 ATM의 서비스 장점을 그대로 수용한다. 따라서 본 발명의 기술로 인터넷 액세스 방법을 구현했을 경우 기지국 지점에서 유선 ATM 서비스에서처럼 채널별로 서비스 계약을 관리하고 서비스 이용 시간과 질에 따른 사용 요금에 대한 과금 계산을 할 수 있다.

가입자까지 무선으로 서비스를 제공함으로써 서비스 거리 문제, 유선으로 했을 경우 망 설치 공사 문제 등을 해결할 수 있다. 그래서 유선망이 깔려 있지 않는 경우든 이미 유선망이 깔린 경우이든 전용선 서비스의 서비스 설치 속도 문제를 해결할 수 있다. 별도의 망 설치 토목 공사를 하지 않기 때문에 저렴한 비용으로 서비스 인프러스트럭쳐를 구성할 수 있다. 주파수는 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 밴드 중의 하나인 2.4[GHz]를 이용하거나, 미국 FCC에서 풀어 놓은 U-NII(Unlicensed National Information Infrastructure) 대역인 5[GHz] 대역들을 선택하고 지향성 안테나를 사용할 경우 서비스 거리를 40[km] 정도까지도 확장할 수 있는 기술이다.

동시에 사용자 설정 연결을 기지국에서 서비스를 제공하고 사용자에게 ATM의 Q.o.S(Quality of Service) 기능에 따른 서비스를 제공할 경우 서비스 계약에 따라 강건한(Robust) 서비스를 제공할 수 있다.

기지국 전단의 유선단 서비스의 전송 프레임의 속도가 어떠하든 이를 다시 ATM 셀로 바꾼 다음에 서비스를 제공하기 때문에 사용자들에게 원하는 속도로 다시 재 조합해서 서비스를 제공할 수 있다. 즉, 광대역 서비스를 요구하면 거기에 맞게 서비스를 제공할 수 있다는 뜻이다. 동시에 ATM만의 통계적 다중화 기능을 이용하여 가입자 서비스 특성에 따라 기지국 전단에 입력된 대역폭 보다 많은 서비스를 제공하는 것도 가능하다.

상대적으로 저렴한 초고속 가입자망 서비스들인 DSL, CATV 모뎀 서비스를 통해 ATM 백본(Back Bone)에 연결되어 있기 때문에 상대적으로 저렴한 비용으로 서비스를 제공할 수 있다.

이러한 본 발명의 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법및 시스템은 월드컵중계와 같은 서비스를 제공하는데 이용될 수 있으며, 이 경우 저렴한 비용으로, 인터넷을 통해 월드컵등과 스포츠 경기 중계 영상과 선수 개인정보, 멤버 구성에 따른 승률 계산 정보 제공 등 멀티미디어 통신 기술에 기반한 수많은 응용서비스를 제공할 수 있다. 예로써 원격지 이웃나라와 영상채팅을 하면서, 인터넷을 통해 사설 중계 방송을 선택해서 보거나, 양방향으로(Interactive) 정보를 주고받을 수 있는 통신인프러스트럭쳐로 이용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법 및 시스템의 특징은 다음과 같다.

본 발명은 가입자로의 ADSL등의 유선접속시공이 필요 없기 때문에, 가격경쟁력이 있다. 특히, 전용선을 포설할 필요가 없기 때문에 전용선 서비스 비용이 대폭 줄어든다. 또한, ISM 밴드 또는 U-NII와 같은 무선주파수를 적절히 선택하는 경우, 전송용량에 따라서, 서비스 거리를 5-40km 까지 연장할 수 있기 때문에 거리제한 문제를 해결하여 경제적인 인터넷 서비스가 가능하다. 거리 문제를 해결함으로 서비스를 제공할 수 있는 지역이 매우 광범위하며, 서비스 제공업자가 투자하는 비용도 기타 경쟁 기술에 비해 1/10 이하이다. 또한, 별도의 망 설치 비용이 없고 서비스 업자 및 가입사용자 모두 기존 접속 장비 그대로 이용할 수 있다. 가입자별 서비스품질을 조절가능하며, 그 서비스 시간에 따른 요금 계산및 부과가 가능하다. 또한, 서비스 장비 설치 기간이 대폭 줄어든다. 특히 미국및 중국과 같은 광 대륙국가는 중앙제어부로부터 가입자까지의 거리가 멀어 서비스를 받기에는 많은 투자 비용이 소요된다. 이런 점에서 본 발명은 경제적인 해결책으로서 수년 안에 고속 정보통신서비스를 요하는 가정이 늘어나서 본격적인 ADSL 및 DSL 수요가 발생할 것으로 보여 그 시장규모는 매우 클 것이다. 본 발명은 전용선 서비스, 1.548/2.048Mbps, ISDN-BRI(Integrated Service Digital Network0Basic Rate Interface), 아날로그모뎀(56kbps), B-WLL(Broadband Wireless Local Loop)및 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)과 같은 경쟁 기술에 비해 월등한 가격경쟁력을 얻을 수 있으며, 차세대 인터넷 서비스 요구 사항인 낮은 지연시간(Low Latency), 강건성(Robustness), 서비스품질 요구에 의한 서비스(Quality of Service), 낮은 정체시간(Low Congestion), 과금 메커니즘(Charging Mechanism) 등의 요구 사항을 만족시켜 줄 수 있는 서비스이기 때문에 좋은 해결책으로, 저렴한 비용으로 ADSL 그리고 ISDN에서의 거리 문제를 해결할 수가 있다.

Claims (22)

1. 가입자의 데이터 업스트림에 의해인터넷망에서 데이터를 저장하고 있는 데이터베이스를 액세스하여 데이터 다운스트림을 제공하는 단계;

   상기 데이터 다운스트림을 유선망을 통해 기지국에 제공하는 단계; 및

   상기 가입자와 기지국 사이에서, 상기 데이터 업스트림 및 데이터 다운스트림을 무선으로 전송하기 전에, 데이터의 전송프레임을 ATM셀로 변환하고, 상기 ATM셀을 데이터링크콘트롤(data link control; DLC)층을 통해 DLC PDU (protocol data unit)로 변환하는 단계, 및 DLC층으로부터 패킷을 전달받아 MPDU (Mac protocol data unit)로 변환하여 무선으로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법.
2. 제1항에 있어서, 가입자가 기지국을 통해 중앙제어부와 연결되어 있는 다른 가입자와 데이터를 주고 받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법.
3. 제2항에 있어서, 가입자가 동일 기지국에 연결되어 있는 다른 가입자끼리 무선 멀티미디어 통신을 포함한 데이터 통신을 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법.
4. 제1항 또는 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 유선망은 ADSL, UADSL, UDSL, VDSL, 또는 CATV케이블임을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 전송프레임은 주파수대역으로 ISM밴드 또는 U-NII밴드를 이용함을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 전송프레임구조로써 무선 ATM통신을 수행함을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 기지국에서 일반 전용선 서비스를 직접 받아 이를 다시 ATM셀로 변환한 후 가입자에게 무선으로 ATM셀을 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 기지국에서 무선 ATM의 통계적 다중화 기능을 이용해서 입력받은 대역폭 보다 많은 대역폭을 가입자에게 공급하는 것을 특징으로 하는무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법.
9. 제6항에 있어서, 상기 기지국에서 유선 전송된 서비스망의 속도와는 별도로 ATM셀단위로 서비스를 재구성함으로써 가입자가 원하는 서비스질로 전송속도와 셀지연파라미터를 결정함을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법.
10. 제6항에 있어서, 상기 기지국에서 또는 상기 기지국에 무선 ATM으로 연결된 가입자단말기가 다른 가입자에게 VOD의 멀티미디어 서비스를 제공함을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법.
11. 제3항에 있어서, 상기 전송프레임구조로써 무선 데이터 통신 서비스를 수행함을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 방법.
12. 가입자단말기로부터의 데이터업스트림에 의하여인터넷망에서 데이터를 저장하고 있는 데이터베이스를 액세스할 수 있도록 중계하여 데이터 다운스트림을 제공하는 중앙제어부;

    상기 중앙제어부로부터의 데이터 다운스트림을 유선망을 통해 받아들이는 기지국; 및

    상기 중앙제어부로 하여금 인터넷망의 데이터베이스를 액세스하여 데이터 다운스트림을 제공하도록, 상기 기지국에 무선으로 데이터업스트림을 제공하며, 상기 전송된 데이터 다운스트림을 무선으로 수신하여 가입자에게 제공하는 가입자단말기;를 포함하며,

    상기 가입자단말기와 기지국 사이에서, 상기 데이터 업스트림 및 데이터 다운스트림을 무선으로 전송하기 전에, 데이터의 전송프레임을 ATM셀로 변환하고, 상기 ATM셀을 데이터링크콘트롤(data link control; DLC)층을 통해 DLC PDU (protocol data unit)로 변환하는 단계, 및 DLC층으로부터 패킷을 전달받아 MPDU (Mac protocol data unit)로 변환하여 무선으로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 시스템.
13. 제12항에 있어서, 상기 기지국은 가입자가 기지국을 통해 중앙제어부와 연결되어 있는 다른 가입자와 데이터를 주고받을 수 있도록 함을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 시스템.
14. 제12항에 있어서, 상기 기지국은 가입자가 동일 기지국에 연결되어 있는 다른 가입자끼리 무선 멀티미디어 통신을 포함한 데이터 통신을 할 수 있도록 함을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 시스템.
15. 제12항 내지 제14항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 유선망은 ADSL, UADSL, UDSL, VDSL, 또는 CATV케이블임을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 시스템.
16. 제12항 내지 제14항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전송프레임은 주파수대역으로 ISM밴드 또는 U-NII밴드를 이용함을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 시스템.
17. 제12항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전송프레임구조로써 무선 ATM통신을 수행함을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 시스템.
18. 제17항에 있어서, 상기 기지국은 일반 전용선 서비스를 직접 받아 이를 다시 ATM셀로 변환한 후 가입자에게 무선으로 ATM셀을 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 시스템.
19. 제17항에 있어서, 상기 기지국은 무선 ATM의 통계적 다중화 기능을 이용해서 입력받은 대역폭 보다 많은 대역폭을 가입자에게 공급하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 시스템.
20. 제17항에 있어서, 상기 기지국은 유선 전송된 서비스망의 속도와는 별도로 ATM셀단위로 서비스를 재구성함으로써 가입자가 원하는 서비스질로 전송속도와 셀지연파라미터를 결정함을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 시스템.
21. 제17항에 있어서, 상기 기지국에서 또는 상기 기지국에 무선 ATM으로 연결된 가입자단말기는 다른 가입자에게 VOD의 멀티미디어 서비스를 제공함을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 시스템.
22. 제12항에 있어서, 상기 전송프레임구조로써 무선 데이터 통신 서비스를 수행함을 특징으로 하는 무선 멀티미디어 통신을 위한 인터넷 액세스 시스템.