KR100367385B1

KR100367385B1 - 무선 통신 시스템에서 데이터 신호를 전달하는 방법

Info

Publication number: KR100367385B1
Application number: KR10-2000-7010878A
Authority: KR
Inventors: 라제쉬 발라; 루이스 제이. 밀턴
Original assignee: 모토로라 인코포레이티드
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1999-01-22
Publication date: 2003-01-10
Also published as: JP3517213B2; JP2002510915A; WO1999051046A1; EP1068748A1; EP1068748A4; US5949773A; KR20010034721A; BR9908310A

Abstract

소스 시스템(202)과 타켓 시스템(204) 사이에서 동작하는 이동국(103)과 연관된 CDMA 데이터 신호(107)를 전달하는 방법이 제공된다. 본 방법은 소스 시스템(202)에 프레임 릴레이 스위칭 가상 회선(frame relay switched virtual circuit, FR SVC) 전송 기능을 설정하고, 이에 따라 다수의 파라미터를 생성하는 단계를 포함한다. 본 방법은 또한, 이동국(103)이 CDMA 데이터 신호(107)를 전달하도록 소스 시스템에서 타켓 시스템으로 메시지를 전하게 되는 CDMA 데이터 신호(107)의 전달을 요구하도록 결정하는 단계를 포함하고, 그 메시지는 다수의 파라미터를 포함한다. 다수의 파라미터를 근거로 하여, 타켓 시스템(204)에 의해 CDMA 데이터 신호(107)를 FR SVC 포맷으로 변환하여 프레임 릴레이 데이터 신호를 형성하고, 이것이 타켓 시스템(204)을 통해 소스 시스템(202)의 연동 기능(inter working function, IWF) 소자(214)에 전해지는 단계를 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 데이터 신호를 전달하는 방법{METHOD FOR TRANSFERRING A DATA SIGNAL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

지상 이동 라디오, 셀룰러 무선 전화기, 개인용 통신 시스템(PCS), 및 그 밖의 다른 여러 종류의 시스템을 포함하는 통신 시스템은 이미 공지되어 있다. 이와 같은 하나의 다중 액세스 무선 통신 시스템으로는 TIA 중간 표준 (IS)-95A, 이중 모드 스펙트럼 확산 셀룰러 시스템에 대한 이동국-기지국 호환가능한 표준(Telecommunication Industry Association, Washington, D.C., 1993년 7월 [IS-95A])에서 설명된 바와 같은 직접 시퀀스 코드 분할 다중 액세스 (direct sequence code division multiple access, DS-CDMA) 셀룰러 통신 시스템이 있다. 이 표준에 따르면, 코드화된 통신 신호는 기지국 시스템 (base station system, BSS)과, BSS의 서비스 커버 영역에서 통신하고 있는 이동 통신 유닛 사이에서 통상 1.25 MHz 캐리어(carrier)로 전송된다.

또 다른 TIA 중간 표준(Telecommunication Industry Association Interim Standard (IS) IS-634, MSC-BC Interface, Telecommunications Industry Association, Washington, D.C., 1995년)은 디지털 무선 주파수 (radio frequency, RF) 무선전화 시스템과 같은 전형적인 다중 액세스 무선 통신 시스템을 지지하는데 요구되는 일반화된 아키텍쳐 프레임워크 (framework)에 대해 인터페이스 규격을 제공한다. 일반화된 아키텍쳐 프레임워크는 적어도 하나의 기지국 제어 장치(base station controller, BSC)와 통신하는 다수의 기지국 송수신 장치(base transceiver station, BTS)를 포함한다. 일반화된 아키텍쳐 프레임워크는 또한 다수의 선택 분배 유닛 (selection distribution unit, SDU) 및 적어도 하나의 이동 스위칭 센터 (mobile switching center, MSC)를 포함한다. 전형적인 다중 액세스 무선 통신 시스템은 MSC를 통해 공중 교환 전화망(public switched telephone network, PSTN)과 통신한다.

BTS는 RF 채널을 통해 각각의 커버 영역내에서 동작하는 이동 통신 유닛과 순방향(BTS에서 이동 통신 유닛으로) 및 역방향(이동 통신 유닛에서 BTS로) 링크로 통신한다. SDU는 하나 이상의 BTS 뿐만 아니라 BSC에도 연결된다. 일반적으로, SDU는 BTS로부터의 역방향 링크에 대해서는 프레임 선택을 행하고, BTS로의 순방향 링크에 대해서는 에어(air) 인터페이스 프레임 분배를 행한다. 부가하여, TIA/EIA IS-707, 광대역 스펙트럼 확산 시스템에 대한 데이터 서비스 옵션 표준(Washington, D.C., 1997년)에서 설명된 바와 같은 무선 링크 프로토콜로부터 무선 통신 시스템에 의한 데이터 신호 처리에 적절한 프로토콜로 데이터 신호를 변환하도록 연동 기능 (inter-working function, IWF)이 요구된다. 데이터 신호는 회선 지향 데이터 신호이거나 패킷 (packet) 지향 데이터 신호가 될 수 있다.

셀룰러 통신 시스템에서는 이동 통신 유닛과 소스 기지국 장치 사이에서 신호를 전송 및 수신하도록 순방향 및 역방향 통신 링크가 이루어진다. 이동 통신 유닛이 소스 기지국 송수신 장치의 범위에서 벗어날 때, 신호의 질은 통신 링크쌍 중 하나가 결국 끊어지거나 호출이 "드롭(drop)"될 때까지 저하된다. 드롭된 호출로 기인한 통신 링크의 손실을 방지하기 위해, 통신 링크는 소스 BTS에서 타켓 BTS로, 또는 소스 BTS 커버 영역내의 소스 섹터(sector)에서 타켓 섹터로 시프트된다. 시프트하는 이러한 처리는 일반적으로 셀룰러 통신 분야에서 핸드오프(handoff) 처리라 칭해진다. 핸드오프는 진행중인 호출 동안에 (예를 들면, 하나의 트래픽 (traffic) 채널에서 다른 트랙픽 채널로), 또는 호출 셋업시 초기 신호전송 동안에 일어날 수 있다.

핸드오프는 일반적으로 세 종류, 즉 소프트 핸드오프(soft handoff), 소프터 핸드오프(softer handoff), 및 하드 핸드오프(hard handoff)로 분류된다. 소프트 핸드오프는 BTS가 다른 셀 커버 영역에 서비스를 제공하는 경우에 이동 음성 또는 데이터 신호가 소스 BTS에서 타켓 BTS로 전달될 때 일어난다. 전달 과정은 이동 통신 유닛이 소스 및 타켓 BTS와 모두 통신하고 있는 동안 일어난다. 유사하게, 소프터 핸드오프는 소스 섹터와 타켓 섹터가 모두 똑같은 기지국 장치와 연관되는 경우에 이동 음성 또는 데이터 신호가 소스 섹터에서 타켓 섹터로 전달될 때 일어난다. 전달 과정은 이동 통신 유닛이 소스 및 타켓 섹터와 모두 통신하고 있는 동안 일어난다. 소프트 및 소프터 핸드오프 동안에는 타켓 BTS로의 통신 신호 전달이 완료될 때까지 이동 통신 신호가 소스 및 타켓 BTS 모두에 의해 동시에 지지된다. 하드 핸드오프 동안의 음성 신호의 경우 이동 통신 유닛은 새로운 캐리어 주파수로 재동조되도록 지시받고, 또한/또는 이동 음성 통신 신호를 지지하는 자원의 제어가 소스 SDU에서 타켓 SDU로 옮겨진다. 소스 SDU가 IWF와 통신하고 있는 하드 핸드오프 동안의 데이터 신호의 경우, 데이터 신호를 지지하는 자원의 제어가 소스 SDU에서 타켓 SDU로 전부 옮겨지지는 않는다.

기존에는 CDMA 회선 지향 및 패킷 지향 데이터 신호에 하드 핸드오프 기능을 제공하도록 다양한 방법이 제안되었다. 한 방법에서는 핸드오프 요구가 중단되거나 데이터 신호 호출이 RF 실패를 통해 드롭될 때까지 가능한한 오래 데이터 신호 호출을 소프트/소프터 핸드오프로 유지할 것을 요구한다. 또 다른 방법에서는 TIA/EIA IS-728, 시스템간 링크 프로토콜(Intersystem Link Protocol)(Telecommunications Industry Association, Washington, D.C., 1997년 7월)에서 설명된 시스템간 링크 프로토콜 (intersystem link protocol, ISLP)을 사용한다. ISLP 방법을 사용하면, 데이터 신호가 타켓 SDU에서 프레임화되어 플래그(flag) 처리될 수 있고, 이어서 요구되는 경우 MSC 경계를 통해 처리하도록 소스 시스템을 통해 타켓 시스템에서 소스 IWF로 "터널화(tunnel)"된다. 제안된 ISLP 방법을 이용하면, 소스 IWF 및 소스 SDU는 소스 시스템에서 타켓 시스템으로의 연관된 모든 RF 링크의 핸드오프에도 불구하고 회선 지향 데이터 신호를 PSTN에 계속 전달한다. 동일하게, 소스 IWF 및 소스 SDU는 패킷 지향 데이터 신호를 공중 패킷 데이터망(public packet data network, PPDN)에 계속 전달한다. 부가하여, 소스 SDU는 ISLP로부터의 데이터 신호를 프레임 릴레이 교환식 가상 회선(frame relay switched virtual circuit, FR SVC) 포맷으로 변환하여 이동 데이터 경로 (mobile data path, MDP)를 통해 소스 IWF에 전송하는 데 필요로 된다. 그러나, 무선 링크 프로토콜(radio link protocol, RLP) 종료 및 선택기 기능은 하드 핸드오프시 회선 지향 및 패킷 지향 데이터 신호에 대해 모두 소스 SDU에서 타켓 SDU로 옮겨진다. 그러므로, ISLP 방법을 사용하는 하드 핸드오프에는 소스 SDU 및 타켓 SDU가 모두 요구된다. 구체적으로 말하자면, 소스 SDU는 타켓 BTS로의 하드 핸드오프 이후라도 데이터 신호 호출의 수명 동안 소스 IWF에 의한 처리를 위해 프로토콜 변환을 계속 실행하는데 필요로 된다.

불행하게도, IS-634 표준에서 지정된 바와 같이 데이터 호출에 하드 핸드오프 기능을 제공하는 ISLP 방법을 사용하면, 소스 및 타켓 SDU에서 상당한 프로토콜 변환, 프로토콜 처리, 및 자원 오버헤드(overhead)가 요구된다. 부가하여, 현재의 IS-634 표준은 하드 핸드오프 동안 소스 및 타켓 SDU에 요구되는 기능성의 할당에 대해 명확하지 않다. 또한, IS-634 표준은 ISLP 방법을 사용할 때 어떠한 종류의 데이터 신호가 프레임화되어 플래그 처리되는가를 정의하지 않는다. 또한, 판매간 동작성간 문제점이 발생될 수 있으므로, 다수의 액세스 무선 시스템의 제작자가 사용하는 비호환성 아키텍쳐/소프트웨어로 인해 다양한 다중 액세스 무선 시스템에서 하드 핸드오프 기능의 실시에 악영향을 주게 된다.

그러므로, 종래 기술의 방법을 사용할 때 생기는 문제점을 극복하는 무선 통신 시스템에서 데이터 신호를 전달하는 방법에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 무선 통신 시스템에서 데이터 신호를 전달하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 전형적인 무선 통신 시스템을 도시하는 도면.

도 2는 무선 통신 시스템에서 데이터 신호를 전달하는데 사용되는 종래 기술의 무선 통신 시스템을 도시하는 도면.

도 3은 도 2에 도시된 바와 같은 무선 통신 시스템으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 무선 통신 시스템에서 데이터 신호를 전달하는 방법 및 장치를 설명하는 도면.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 무선 통신 시스템에서 데이터 신호를 전달하는 방법을 설명하는 흐름도.

일반적으로, 무선 통신에서 소스 시스템과 타켓 시스템 사이에 이동 통신 유닛과 연관된 CDMA 데이터 신호의 하드 핸드오프 (hard handoff)를 제공하는 방법이 설명된다. 소스 시스템은 소스 기지국 송수신 장치(base transceiver station, BTS), 소스 BSC (BSC), 소스 선택 분배 유닛(selection distribution unit, SDU), 및 연동 기능(inter-working function, IWF)을 포함하고, 타켓 시스템은 타켓 BTS, 타켓 BSC, 및 타켓 SDU를 포함한다. 부가하여, 무선 통신 시스템은 다수의 전용 회선 및 신호 전송 기능을 포함한다. 그 방법은 핸드오프가 요구되는 것으로 소스 시스템이 결정할 때 소스 SDU와 IWF 사이의 링크와 연관된 파라미터를 소스 시스템에서 타켓 시스템으로 전할 것을 요구한다. 이어서, 파라미터는 CDMA 데이터 신호를 IWF에 의해 처리되기 적절한 프레임 릴레이 교환식 가상 회선(frame relay switched virtual circuit, FR SVC) 스트림으로 변환하도록 타켓 SDU에 의해 사용된다.

특히, 무선 통신 시스템에서 소스 시스템과 타켓 시스템 사이에 CDMA 데이터 신호를 전달하는 방법이 설명된다. 그 방법은 소스 시스템에서 FR SVC 포맷 기능을 이루어, 결과적으로 다수의 파라미터를 발생하는 것을 포함한다. 그 방법은 또한 CDMA 데이터 신호를 소스 시스템에서 타켓 시스템으로 전달하도록 이동국이 다수의 파라미터를 포함하는 메시지를 소스 시스템에서 타켓 시스템으로 전하게 되는 CDMA 데이터 신호의 전달을 요구하도록 결정하는 것을 포함한다. 마지막으로, 다수의 파라미터를 근거로, 그 방법은 타켓 시스템에 의해 CDMA 데이터 신호를 RF SVC 포맷으로 변환하여 프레임 릴레이 데이터 신호를 형성하는 것을 포함한다. 이어서, 프레임 릴레이 신호는 타켓 시스템을 통해 소스 시스템의 연동 기능 소자 (IWF)로 전해진다.

동일한 번호가 동일한 구성요소를 나타내고 있는 도면을 참조해 보면, 도 1은 전형적인 종래 기술의 무선 통신 시스템(100)을 도시한다. 통신 시스템(100)은 바람직하게 TIA IS-95A에서 설명되는 바와 같이 직접 시퀀스 코드 분할 다중 액세스 (direct sequence code division multiple access, DS-CDMA) 셀룰러 통신 시스템을 포함한다.

통신 시스템(100)은 커버 영역(122, 124, 126)에 각각 서비스를 제공하는 기지 사이트(101, 106, 105)와, 여기서는 비록 하나의 이동 통신 유닛(103)만이 도시되지만 하나 이상의 이동 통신 유닛을 포함한다. 기지 사이트(101, 105, 106)는 특히 안테나(102), 프로세서(140), 및 메모리(150)를 포함한다. 기지 사이트(101)는 기지 사이트(101)의 커버 영역(122)내의 이동 통신 유닛(103)에 코드화된 통신 신호를 전송하고 그로부터 코드화된 통신 신호를 수신하는 송수신기를 포함한다. 송수신기내의 RAKE 수신기는 이동 통신 유닛으로부터 음성이나 데이터 신호를 포함하여 들어오는 다중경로의 코드화 통신 신호에 대한 독립적인 트래킹 (tracking) 기능을 제공하고, RAKE 수신기의 구성 및 동작은 종래 기술에 이미 공지되어 있다. 유사하게, 이동 통신 유닛(103)은 커버 영역(122)내의 기지 사이트(101)에 코드화 통신 신호를 전송하고 그로부터 코드화 통신 신호를 수신하는 송수신기를 포함한다.

기지 사이트(101, 105, 106)는 기지국 제어 장치(base station controller, BSC)(130)에 연결되고, 기지국 제어 장치는 특히 프로세서(140) 및 메모리(150)를 포함하여 이동 스위칭 센터(mobile switching center, MSC)(160)에 연결되고, 이동 스위칭 센터는 또한 프로세서(140) 및 메모리(150)를 포함한다. 기지 사이트 (101, 105, 106)는 또한 선택 분배 유닛(selection distribution unit, SDU)(170)에 연결된다. SDU(170)는 차례로 BSC(130) 및 MSC(160)에 연결된다. 특히, SDU(170)는 역방향 링크를 통해 수신된 데이터/음성 신호에 프레임 선택 기능을 실행하고, 순방향 링크에서 BTS에 전송된 음성/데이터 신호에 프레임 분배 기능을 실행한다. 또한, MSC(160)는 공지된 기술을 사용해 공중 교환 전화망(public switched telephone network, PSTN)(162)에 연결된다.

신호(107, 111)는 안테나(102)를 통하여 한 쌍의 무선 주파수(radio frequencu, RF) 링크를 거쳐 이동 통신 유닛(103)과 기지 사이트(101) 사이에서 전달된다. RF 링크의 쌍은 역방향 링크(107)(이동 통신 유닛(103)에서 기지 사이트(101)로) 및 순방향 링크(111)(기지 사이트(101)에서 이동 통신 유닛(103)으로)를 포함한다. BSC(130) 및 MSC(160)는 공지된 방법에 따라 동작되고, Motorola사로부터 상업적으로 이용가능하다.

도 2는 무선 통신 시스템에서 데이터 신호를 전달하는데 사용되는 종래 기술의 무선 통신 시스템(200)이다. 무선 통신 시스템(200)은 소스 시스템(202) 및 타켓 시스템(204)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 소스 시스템(202)은 소스 MSC(160), 소스 SDU(170), 소스 BSC(130), 소스 BTS(122), 및 소스 IWF(214)를 포함한다. 또한, 소스 SDU(170)는 특히 멀티플렉서(도시되지 않음)를 포함하지만, 멀티플렉서는 무선 통신 시스템(200) 이외의 위치에 놓일 수 있다. 소스 BSC(130)는 IS-634에 대해 A1 메시지형으로 지정된 바와 같이, 제어 메시지 전송 기능 또는 전달 신호 메시지를 처리할 수 있는 신호 링크(226)를 통해 소스 MSC(160)에 연결된다. 소스 MSC(160)는 또한 공지된 기술을 사용해 공중 교환 전화망(PSTN)(225)에 연결된다. 인터넷 패킷(internet packet, IP)에서 사용되는 PPDN(163)은 공지된 기술을 이용해 소스 IWF(214)에 연결된다.

소스 SDU(170)는 신호 링크(216) 및 트래픽(traffic) 링크(218)를 통해 소스 BTS(122)에 연결된다. 신호 링크(216) 및 트래픽 링크(218)는 IS-634에서 지정된 바와 같이 A3 링크를 구성한다. A3 링크는 BTS(122)와 SDU(170) 사이에서 제어 메시지 및 신호 전송 기능을 제공한다. 부가하여, 소스 SDU(170)는 독점적인 제어 메시지 전송 기능, 또는 IS-634에 지정된 바와 같이 A4 메시지형을 전송할 수 있는 신호 링크(220)를 통해 소스 BSC(130)와 통신한다. 신호 링크(220)는 일반적으로 A4 링크라 칭하여진다.

소스 SDU(170)는 트래픽 링크(222)를 통해 소스 IWF(214)와 통신한다. 트래픽 링크(222)는 일반적으로 TIA/EIA IS-658, 광대역 스펙트럼 확산 시스템에 대한 데이터 서비스 연동 기능 인터페이스(Telecommunications Industry Association, Washington, D.C., 1997년 7월)에서 지정된 바와 같이 이동 데이터 경로(mobile data path, MDP)라 칭해진다. IS-658은 다중 액세스 무선 통신 시스템에서 IWF(214)와 다른 소자 사이의 인터페이스에 대한 요건을 설명한다. 일반적으로 "L 인터페이스"라 칭해지는 인터페이스는 IS-658에서 정의된다. IS-658은 신호 링크, 이동 데이터 경로 (MDP), 및 PSTN 데이터 경로(PDP)를 포함하는 L 인터페이스의 3개 성분을 설명한다. L 인터페이스의 제1 성분인 신호 링크는 IWF(214)와 소스 BSC(130) 사이의 인터페이스 또는 IWF(214)와 소스 MSC(160) 사이의 인터페이스를 포함하도록 정의된다.

L 인터페이스의 제2 성분인 MDP는 소스 IWF(214)와 다중 액세스 무선 통신 시스템(200) 사이, 특별히 소스 IWF(214)와 소스 SDU(170) 사이의 인터페이스를 정의한다. MDP는 전형적으로 영구히 제공되는 하나 이상의 베어러 채널(bearer channel)로 실시된다. 각 베어러 채널은 T1 설비에서 제한되지 않은 디지털 정보 기능을 갖춘 하나 이상의 H-채널 또는 하나 이상의 B-채널로 구성될 수 있다. IS-634 아키텍쳐에서, MDP는 소스 IWF(214)와 소스 SDU(170) 사이의 A5 링크와 유사하다. 그러므로, 하나 이상의 B-채널로 실시되면, 트래픽 링크(222)는 IS-634에서 지정된 바와 같이 A5 링크를 구성한다. 부가하여, 소스 시스템(202)에 위치하는 멀티플렉서는 MDP의 단일 베어러 채널에 대한 다중 FR SVC의 멀티플렉싱을 가능하게 한다.

L 인터페이스의 제3 성분인 PDP는 소스 IWF(214)와 PSTN(162) 사이에서 64 킬로비트 펄스 코드 변조 (pulse code modulation, PCM) 신호를 통신하는데 사용된다. PDP는 전형적으로 하나 이상의 T1에서 개별적인 B-채널, 또는 ISDN 주 레이트 인터페이스 (primary rate interface, PRI)로 실시된다. IS-634 아키텍쳐에서, PDP는 소스 IWF(214)와 소스 MSC(160) 사이의 A2 링크와 유사하다.

순방향 및 역방향 RF 링크에서 데이터 신호를 전송하는 것에 대해, TIA/EIA IS-707과 같은 중간 표준은 무선 링크 프로토콜(radio link protocol, RLP)을 설명한다. 데이터 신호를 RLP로부터 적절한 PSTN 비동기화 데이터 또는 회선 지향 데이터 신호에 적절한 그룹 3 팩시밀리 프로토콜(group 3 facsimile protocol)로 변환하기 위해, 인터페이스 작업 기능(interface working function, IWF)이 요구된다. 유사하게, 데이터 신호를 RLP로부터 ANSI 인터넷 프로토콜에서 설명된 바와 같은 데이터그램(datagram)의 스트림, 패킷 지향 데이터 신호에 적절한 RFC-791로 변환하기 위해, IWF가 요구된다. 일반적으로, IWF는 이동 통신 유닛이 제공된 데이터 단말 장비(data terminal equipment, DTE) 기능과 통신하는데 필요한 데이터 회선 착신 장비(data circuit terminating equipment, DCE)를 제공한다. 회선 지향 데이터 변환에서, IWF는 전형적으로 IS-634에서 설명된 A2 링크를 통해 전형적으로 MSC에 인터페이스되는 모뎀의 풀(pool)로서 구현될 수 있다. A2 링크는 PSTN 경로 또는 PDP라 칭하여질 수 있다. 패킷 지향 데이터 변환에서, IWF는 셀룰러 디지털 패킷 데이터 이동 데이터-중간 시스템(cellular digital packet data mobile data-intermediate system, CDPD MD-IS) 또는 이동-IP 다른 에이전트(foreign agent)로 구현될 수 있다. 패킷 데이터 변환에서, IWF는 전형적으로 인터넷 패킷(IP) 네트워크에서 사용되는 공중 패킷 데이터 네트워크 (PPDN)와 인터페이스된다.

다시 도 2를 참조하면, 소스 SDU(170)는 음성 신호에 대한 IS-634 A2 트래픽 신호와 데이터 신호에 대한 A5 데이터 트래픽 신호를 전송할 수 있는 트래픽 링크(224)를 통해 소스 MSC(160)와 통신한다. 데이터 신호를 전달할 때, 트래픽 링크(224)는 초당 64 킬로비트의 클리어 채널 데이터 신호 전송 기능을 제공한다. 소스 IWF(214)는 IS-634 A2 트래픽 신호를 전송할 수 있는 트래픽 링크(228)를 통해 소스 MSC(160)와 통신한다. A2 링크 트래픽 신호 전송 기능은 다수의 액세스 무선 통신 시스템(200)과 PSTN(162) 사이의 통신 경로를 지지하도록 요구된다. 유사하게, IWF(224)는 트래픽 링크(226)를 통해 PPDN(163)과 통신한다.

일반적으로, 회선 지향 및 패킷 지향 데이터 신호 모두에 대해, 소스 SDU(170)는 소스 BTS(122)로부터의 역방향 링크에서 프레임 선택을 실행하고, 소스 BTS(122)로의 순방향 링크에서 에어 (air) 인터페이스 프레임 분배을 실행한다. 예를 들어, 트래픽 링크(218)를 통해 소스 BTS(122)로부터 음성 신호를 수신하면, 소스 SDU(170)는 코드화된 음성 신호를 펄스 코드 변조 신호 (PCM)로 변환하고, 이어서 이를 트래픽 링크(224)를 통해 소스 MSC(160)에 전달한다.

소스 BTS(122)로부터 수신된 데이터 신호에 대해, 소스 SDU(170)는 데이터 신호를 RLP 포맷으로부터 트래픽 링크(222)를 통해 소스 IWF(214)에 전송하기 적절한 FR SVC 포맷으로 역방향 프로토콜 변환한다. 부가하여, 소스 SDU(170)는 RLP 착신을 실행하고, 대등한 RLP 착신은 이동 통신 유닛(103)과 같은 이동 통신 유닛에 의해 제공된다. 다수의 FR SVC는 트래픽 링크(222)의 MDP 베어러 채널 기능 및 데이터 신호 전송 레이트에 의존하여 단일 베어러 채널에서 멀티플렉싱될 수 있다. 유사하게, 소스 SDU(170)는 소스 IWF(214)로부터의 데이터 신호를 FR SVC 포맷으로부터 이동 통신 유닛(103)에 적절한 RLP 포맷으로 순방향 프로토콜 변환한다.

소스 IWF(214)는 무선 통신 시스템(200)과 같은 CDMA 하부구조에서 회선 지향 및 패킷 지향 데이터 변환을 모두 포함하는 데이터 서비스 변환을 제공한다. 소스 SDU(170)로부터 수신된 회선 지향 데이터 신호에 대해, 소스 IWF(214)는 트래픽 링크(222)를 통해 RF SVC 포맷으로 수신된 데이터 신호를 소스 IWF(214)의 내부 모뎀(도시되지 않음)을 거쳐 전달하고, 데이터 신호를 펄스 코드 변조 (PCM) 포맷의 그룹 3 팩시밀리 신호 또는 PSTN 비동기 데이터로 변환한다. 이어서, PSTN 비동기 데이터 또는 그룹 3 팩시밀리 신호는 트래픽 링크(228, 225)를 통해 PSTN(162)에 전송된다. PSTN으로부터 수신된 회선 지향 데이터 신호에 대해, IWF(214)의 내부 모뎀은 소스 MSC(160)로부터 수신된 PSTN 비동기 데이터 또는 그룹 3 팩시밀리 신호를 복조한다. 이어서, 소스 IWF(214)는 FR SVC 포맷의 데이터 신호를 트래픽 링크(222)를 통해 소스 SDU(170)에 전송한다. 소스 SDU(170)는 FR SVC 포맷의 데이터 신호를 디멀티플렉싱하여 데이터 신호를 제공하고, 이는 트래픽 링크(218)를 통해 소스 BTS(122)에 RLP 프레임 포맷으로 전달된다.

패킷 지향 데이터 신호에 대해서는 소스 IWF(214)에서 내부 모뎀 기능이 요구되지 않는다. 소스 SDU(170)로부터 수신된 패킷 지향 데이터 신호에 대해, 소스 IWF(214)는 소스 SDU(170)로부터 트래픽 링크(222)를 거쳐 FR SVC를 통해 수신된 데이터 신호를 공지된 기술을 사용해 PPDN(163)에 의해 수신되기에 적절한 포맷으로 변환한다. PPDN(163)으로부터 수신된 패킷 지향 데이터 신호에 대해, 소스 IWF(214) 및 소스 SDU는 회선 데이터 신호에 대해 제공된 것과 상당히 유사한 기능을 제공한다.

타켓 시스템(204)은 타켓 MSC(246), 타켓 SDU(248), 타켓 BSC(250), 및 타켓 BTS(252)를 포함한다. 타켓 BSC(250)는 IS-634 A1 메시지형을 전송할 수 있는 신호 링크(266)를 통해 타켓 MSC(246)에 연결된다. 타켓 SDU(248)는 신호 링크(256) 및 트래픽 링크(258)를 통해 타켓 BTS(252)에 연결된다. 신호 링크(256) 및 트래픽 링크(258)는 IS-634에서 지정된 바와 같은 A3형 링크를 구성한다. 타켓 SDU(248)는 IS-634에서 지정된 바와 같은 A4 메시지 타입을 전송할 수 있거나 독점적인 메시지 타입을 전송할 수 있는 신호 링크(260)를 통해 타켓 BSC(250)와 통신한다. 타켓 SDU(248)는 음성 신호에 대해 IS-634 A2 트래픽 신호를 전송하고 데이터 신호에 대해 A5 트래픽 신호를 전송하는 트래픽 링크(264)를 통해 타켓 MSC(246)와 통신한다. 데이터 신호를 전달할 때, 트래픽 링크(264)는 초당 64 킬로비트의 클리어 채널 데이터 신호 전송 기능을 제공한다.

소스 시스템(202)은 MSC 인터페이스 접합부를 통해 타켓 시스템(204)에 링크된다. MSC 인터페이스 접합부는 트래픽 링크(268) 및 신호 링크(270)를 통해 타켓 MSC(246)에 연결된 소스 MSC(160)에 의해 정의된다. MSC 접합부를 통해 전달된 메시지는 IS-41 인터페이스 표준에 의해 지정된 메시지 타입을 전달할 수 있다. 트래픽 링크(268)는 제한되지 않은 디지털 정보 전송 기능을 제공할 수 있는 초당 64 킬로비트의 베어러 채널을 제공한다. 부가하여, 비록 PSTN(162)이 소스 MSC(160)에 연결되어 도시되지만, 이는 또한 타켓 MSC(246)에 연결될 수 있다.

이동 통신 유닛(103)은 또한 도 2에 도시된다. 먼저, 이동 통신 유닛(103)은 소스 BTS(122)를 통해 소스 시스템(202)에 데이터 신호(107)를 전송한다. 데이터 신호(107)는 IS-707에 지정된 바와 같은 RLP 프레임 포맷으로 소스 BTS(122)에 전송된다. 소스 BTS(122)는 트래픽 링크(218)를 통해 소스 SDU(170)에 데이터 신호(107)를 전달한다. 데이터 신호(107)를 수신하는 추가 로컬 BTS도 또한 각각의 A3 트래픽 링크 (도시되지 않음)를 통해 소스 SDU(170)에 데이터 신호(107)를 전달한다. 소스 SDU(170)는 트래픽 링크(218)를 통해 수신된 데이터 신호(107)를 나타내는 최상의 들어오는 RLP 프레임을 선택한다. 이어서, 소스 SDU(170)는 데이터 신호(107)를 나타내는 최상의 들어오는 RLP 프레임으로부터 데이터 신호(107)를 제거하고, 이를 상술된 바와 같이 회선 지향 데이터 또는 패킷 지향 데이터 인터페이스에 적절한 프로토콜로 변환하도록 FR SVC 포맷으로 소스 IWF(214)에 전한다.

이동 통신 유닛(103)이 소스 시스템(202)에서 타켓 시스템(204) 쪽으로 이동하므로, 소스 BSC(130)는 무선 통신 시스템(200)의 소자 사이에서 공지된 핸드오프 메시징 시나리오를 사용하여 소스 시스템(202)으로부터 타켓 시스템(204)으로 데이터 신호(107)의 하드 핸드오프를 초기화한다. 소스 BSC(130)는 신호 링크(226, 270, 266)와 같은 확립된 신호 링크를 통해 타켓 BSC(250)에 자원을 제공하고 데이터 신호(107)의 하드 핸드오프를 가능하게 함을 통보한다.

CDMA 데이터 호출에 하드 핸드오프 기능을 제공하려고 시도할 때, 다양한 해결법이 제안된다. 제안된 한 가지 해결법은 IWF(214)와 소스 MSC 사이에 정해진 트래픽 링크가 호출의 수명 동안 교환될 수 없으므로, 데이터 신호(107)가 소스 BSC(130)에 의해 가능한 한 오래 소프트 핸드오프로 유지될 것을 요구한다. 명확하게, 이 해결법에서는 이동 통신 유닛(103)이 소스 시스템(202)에 의해 서비스가 제공되는 커버 영역 밖으로 이동됨에 따라 호출이 결국 드롭되므로 실용적이지 못하다.

제안된 또 다른 해결법은 데이터 신호(107)로부터 기인된 데이터 페이로드 (payload)를 "터널화 (tunnel)"하기 위해 시스템간 링크 프로토콜(intersystem link protocol, ISLP), IS-728의 사용을 요구한다. 데이터 신호(107)를 나타내는 데이터 페이로드는 MAC 접합부를 통해 타켓 시스템(204)과 소스 시스템(202) 사이에서 터널화된다. 이러한 ISLP 해결법은 IS-728에서 설명되는 바와 같이 수신된 데이터 신호(107)의 비트를 프레임화하는 것과, 이들을 트래픽 링크(264, 268, 224)를 통해 타켓 SDU(248)로부터 MSC 접합부를 거쳐 소스 SDU(170)에 전송할 것을 요구한다. 이때, 소스 SDU(170)는 데이터 신호(107)를 나타내는 ISLP 데이터 스트림을 소스 IWF(214)에서의 또 다른 변환에 적절한 FR SVC와 같은 포맷으로 변환하여야 한다. 그러므로, ISLP 하드 핸드오프 해결법을 실시하기 위해, 1) 하드 핸드오프가 아닐 때 데이터 신호를 변환하는 소스 SDU, 2) 하드 핸드오프에서 데이터 신호를 변환하는 소스 SDU, 및 3) ISLP 해결법에 따르도록 하드 핸드오프에서 데이터 신호를 변환하는 타켓 SDU를 포함하여 3가지 종류의 SDU 기능을 갖춘 2개의 SDU (170, 248)가 요구된다. 결과적으로, ISLP 해결법은 과도한 프로토콜 변환 및 자원 오버헤드를 요구한다. 무선 통신 시스템(200)에 오버레이(overlay)된 데이터 경로(280)는 데이터 신호(107)가 하드 핸드오프 이후 소스 시스템(202)에서 타켓 시스템(204)으로, PSTN(162), 또는 PPDN(163)으로 이동되어야 하는 코스를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 데이터 신호를 전달하는 방법 및 장치를 더 설명하는 도 2에 도시된 바와 같은 무선 통신 시스템이다. 비록 소스 시스템(202) 및 타켓 시스템(204)의 아키텍쳐는 도 2에 도시된 아키텍쳐와 동일하지만, 바람직한 실시예는 소스 SDU(170) 및 타켓 SDU(248)의 기능이 변화될 것을 요구한다. 바람직한 실시예는 또한 이동 통신 유닛(103)이 소스 시스템(202)에 의해 서비스가 제공되는 커버 영역으로부터 멀어질 때 먼저 소스 BSC(130)에서 소스 MSC(160)로 전달되는 핸드오프 요구 메시지에 추가 정보가 부가될 것을 요구한다. 그래서, 핸드오프 요구 메시지에 부가되는 정보와 연관된 SDU 기능의 변화는 타켓 시스템(204)에 데이터 신호(107)를 성공적으로 하드 핸드오프한 이후 데이터 신호 경로에 소스 SDU(170)가 있을 필요성을 제거한다.

소스 SDU(170)가 성공적인 하드 핸드오프 이후 RLP 포맷에서 FR SVC 포맷으로의 데이터 신호 변환에 계속하여 참여할 필요성을 제거하는 것은 일반적으로 다음과 같이 이루어진다. 먼저, 소스 SDU(170)와 소스 IWF(214) 사이의 초기 링크 설정으로부터 기인된 FR SVC 파라미터의 세트가 소스 BSC(130)에 저장된다. 예를들어, 데이터 링크 식별자, 전이 지연 최대 프레임 릴레이 정보 크기, 및 처리량을 포함하는 FR SVC 파라미터는 이어서 핸드오프 요구 메시지로 전해진다. 두번째로, 수신된 FR SVC 파라미터의 세트를 근거로 하여, 타켓 SDU(248)는 들어오는 데이터 신호(107)를 소스 IWF(214)에 의한 변환에 적절한 FR SVC 프로토콜로 변환하여, 소스 SDU(170)에 의한 프로토콜 변환의 필요성을 제거한다.

무선 통신 시스템(300)에 오버레이된 데이터 경로(281)는 데이터 신호(107)가 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 하드 핸드오프 이후 소스 시스템(202)에서 타켓 시스템(204), PSTN(162), 또는 PPDN(163)으로 이동되어야 하는 코스를 도시한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 무선 통신 시스템에서 데이터 신호를 전달하는 방법의 흐름도이다. 무선 통신 시스템은 소스 및 타켓 시스템을 포함한다. 소스 시스템은 소스 기지국 송수신 장치(BTS), 소스 BSC, 소스 선택 분배 유닛(SDU), 및 연동 기능(IWF)을 포함하고, 타켓 시스템은 타켓 BTS, 타켓 BSC, 및 타켓 SDU를 포함한다. 부가하여, 무선 통신 시스템은 다수의 전용 회선 및 신호 전송 기능을 포함한다.

방법(400)은 소스 시스템, 특별히 소스 SDU와 IWF 사이에 프레임 릴레이 교환식 가상 회선(FR SVC) 전송 기능이 설정되고, 결과적으로 다수의 파라미터가 발생되는 단계(41)에서 시작된다. 다수의 파라미터는 소스 시스템에 의해 저장될 수 있다. 이어서, CDMA 데이터 신호는 소스 BTS로의 RF 트래픽 채널을 통해 이동 통신 유닛에서 IWF로, 전용 지상 회선을 통해 소스 BTS에서 소스 SDU로, 또한 FR SVC 전송 기능력을 통해 소스 SDU에서 IWF로 전해진다. CDMA 데이터 신호가 회선 지향 데이터 포맷이면, CDMA 데이터 신호는 IWF에서 적절한 포맷으로 변환되어 IWF로부터 소스 MSC로 전해진다. CDMA 신호가 패킷 지향 데이터 포맷이면, 이는 IWF에 의해 PPDN으로 전해지기 적절한 포맷으로 변환된다.

다음 단계(42)에서, 소스 시스템은 이동 통신 유닛이 소스 시스템에서 타켓 시스템으로 CDMA 데이터 신호의 전달 또는 핸드오프를 요구함을 결정한다.

단계(43)에서는 소스 시스템에서 타켓 시스템으로 CDMA 데이터 신호를 전달할 필요성을 나타내는 메시지가 소스 시스템에서 타켓 시스템으로 전해진다. 그 메시지는 다수의 파라미터를 포함한다. 예를 들어, 핸드오프 요구 메시지가 될 수 있는 메시지는 소스 시스템에서 타켓 시스템으로 CDMA 데이터 신호의 핸드오프가 요구됨을 소스 MSC에 알리도록 소스 BSC에서 소스 MSC로 전해진다. 핸드오프 요구 메시지는 소스 MSC에서 설비 방향성 2 발동 메시지 (facility directive 2 invoke message)로 재패키지화되고, 이어서 소스 시스템에서 타켓 시스템으로 CDMA 데이터 신호의 핸드오프가 요구됨을 타켓 MSC에 알리도록 타켓 MSC로 전해진다. 타켓 MSC는 타켓 SDU와 타켓 MSC 사이에서 전용 지상 회선을 선택하고, 소스 시스템에서 타켓 시스템으로 CDMA 데이터 신호의 핸드오프가 요구됨을 타켓 BSC에 알리도록 핸드오프 요구 메시지를 타켓 BSC로 전한다. 핸드오프 요구 메시지는 다수의 파라미터 뿐만 아니라, 타켓 SDU와 타켓 MSC 사이의 전용 지상 회선 신원을 포함한다. 핸드오프 요구 메시지는 타켓 BSC에서 정보 메시지로 재패키지화되고, 소스 시스템에서 FR SVC 전송 기능력의 설정을 타켓 SDU에 알리도록 타켓 SDU로 전해진다. 타켓 SDU(248)로 전해지는 재패키지화된 메시지는 다수의 FR SVC 파라미터를 포함한다. 이어서, 타켓 BSC는 연속하여 CDMA 데이터 신호를 전하도록 이동 통신 유닛과 타켓 BTS 사이의 타켓 RF 트래픽 채널, 및 타켓 BTS와 타켓 SDU 사이의 전용 지상 회선을 선택한다. 마지막으로, 타켓 시스템은 역방향의 메시지 시리즈를 통하여 소스 시스템에 자원 할당을 승인하고, 소스 BSC는 타켓 RF 트래픽 채널을 포착하도록 이동 통신 유닛에 지시한다.

단계(44)에서는 메시지로 수신된 다수의 파라미터를 근거로, 타켓 시스템이 CDMA 데이터 신호를 FR SVC 포맷으로 변환하여 프레임 릴레이 데이터 신호를 형성한다. 특별히, CDMA 데이터 신호는 타켓 SDU에 의해 프레임 릴레이 데이터 신호로 변환되므로, 소스 SDU가 변환을 제공할 필요성을 제거한다. 마지막으로, 프레임 릴레이 데이터 신호는 단계(45)에서 또 다른 처리에 적절한 프로토콜로 변환되도록 타켓 SDU에서 IWF로 전해진다.

첨부된 청구항과 그와 동일한 내용의 의도 및 범위에서 벗어나지 않고 상기에 설명된 특정 실시예 이외의 실시예 및 다른 형태의 발명이 실시될 수 있음이 명백하다.

Claims

이동 통신 유닛과 연관된 CDMA 데이터 신호를, 소스(source) 시스템에서 타겟(target) 시스템으로 전달하는 방법에 있어서,

상기 소스 시스템에서 프레임 릴레이 교환식 가상 회선(frame relay switched virtual circuit, FR SVC) 전송 기능을 설정하고, 그와 관련된 다수의 파라미터를 생성하는 단계;

상기 이동 통신 유닛이 상기 소스 시스템에서 상기 타켓 시스템으로의 상기 CDMA 데이터 신호의 전달을 요구하는 지를 상기 소스 시스템에 의해 판정하는 단계;

상기 다수의 파라미터를 포함하는 메시지를 상기 소스 시스템에서 상기 타겟 시스템으로 전송하여, 상기 CDMA 데이터 신호를 상기 소스 시스템에서 상기 타겟 시스템으로 전달하는 단계;

상기 다수의 파라미터에 근거하여, 상기 타켓 시스템에 의해 상기 CDMA 데이터 신호를 FR SVC 포맷으로 변환하여, 프레임 릴레이 데이터 신호를 형성하는 단계; 및

상기 프레임 릴레이 데이터 신호를, 상기 타켓 시스템을 통해 상기 소스 시스템의 연동 기능(inter working function, IWF) 소자로 경로지정하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 소스 시스템은, 소스 기지국 송수신 장치(base transceiver station, BTS), 소스 BSC (BSC), 소스 선택 분배 유닛(selection distribution unit, SDU), 및 상기 연동 기능(inter-working function, IWF)을 포함하며, 상기 타켓 시스템은 타켓 BTS, 타켓 BSC, 및 타켓 SDU를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,

상기 소스 및 타켓 시스템 내에 다수의 전용 회선 링크 및 시그널링(signaling) 전송 기능을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서,

상기 소스 및 타켓 시스템 내에 다수의 전용 회선 링크 및 시그널링 전송 기능을 설정하는 단계는:

상기 소스 시스템과 연관된 소스 이동 스위칭 센터(mobile switching center, MSC)와 상기 소스 SDU 사이에 하나 이상의 전용 지상 회선을 설정하는 단계;

상기 소스 BTS와 상기 소스 SDU 사이에 하나 이상의 전용 지상 회선을 설정하는 단계;

상기 CDMA 데이터 신호가 회선에서 발생된 포맷(circuit oriented format)일 경우, 상기 소스 MSC와 상기 IWF 사이에 하나 이상의 전용 지상 회선을 설정하는 단계;

상기 CDMA 데이터 신호가 패킷 지향 포맷(packet oriented format)일 경우, 공중 패킷 데이터 네트워크(public packet data network, PPDN)와 상기 IWF 사이에 하나 이상의 전용 접속을 설정하는 단계;

상기 소스 SDU와 상기 IWF 사이에 하나 이상의 베어러 채널(bearer channel)을 설정하는 단계;

상기 타켓 MSC와 상기 소스 MSC 사이에 하나 이상의 전용 지상 회선을 설정하는 단계;

상기 타켓 MSC와 상기 타켓 SDU 사이에 하나 이상의 전용 지상 회선을 설정하는 단계; 및

상기 타켓 SDU와 상기 타켓 BTS 사이에 하나 이상의 전용 지상 회선을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,

상기 소스 및 타켓 시스템 내에 다수의 전용 회선 링크 및 시그널링 전송 기능을 설정하는 단계는:

상기 타켓 시스템과 연관된 타켓 MSC와 상기 소스 MSC 사이에 IS-41 시그널링 전송 기능을 설정하는 단계;

상기 타켓 SDU와 상기 타켓 BSC 사이, 및 상기 소스 MSC와 상기 소스 BSC 사이에 IS-634 A1 시그널링 기능을 설정하는 단계;

상기 타켓 SDU와 상기 타켓 BSC 사이, 및 상기 소스 SDU와 상기 소스 BSC 사이에 IS-634 A4 시그널링 기능을 설정하는 단계;

상기 타켓 BTS와 상기 타켓 SDU 사이, 및 상기 소스 BTS와 상기 소스 SDU 사이에 IS-634 A3 시그널링 기능을 설정하는 단계; 및

상기 소스 MSC와 상기 IWF 사이에 IS-658 시그널링 기능을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서,

상기 무선 통신 시스템에 다수의 전용 회선 링크 및 시그널링 기능을 설정하는 단계는, 상기 소스 BSC와 상기 IWF 사이에 IS-658 시그널링 기능을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서,

상기 소스 시스템과 상기 이동 통신 유닛 사이에 상기 CDMA 데이터 신호를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서,

상기 소스 시스템에 의해, 상기 소스 BTS와 상기 이동 통신 유닛 사이에 RF 트래픽 채널을 선택하고, 상기 소스 SDU와 상기 소스 BTS 사이에 상기 하나 이상의 전용 지상 회선을 선택하여, 상기 CDMA 데이터 신호를 후속 경로지정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서,

상기 소스 시스템 내에 상기 FR SVC 전송 기능을 설정하는 단계는, 상기 IWF와 상기 소스 SDU 사이에 상기 FR SVC 전송 기능을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서,

상기 CDMA 데이터 신호를, 상기 소스 BTS로의 상기 RF 트래픽 채널을 통해 상기 이동 통신 유닛에서 상기 IWF로, 상기 하나 이상의 전용 지상 회선 링크를 통해 상기 소스 BTS에서 상기 소스 SDU로, 상기 FR SVC 전송 기능을 통해 상기 소스 SDU에서 상기 IWF로 경로지정하는 단계;

상기 CDMA 데이터 신호가 회선 포맷일 경우, 상기 소스 MSC와 상기 IWF 사이의 상기 하나 이상의 전용 지상 회선 링크를 통해 상기 IWF에서 상기 소스 MSC로 상기 CDMA 데이터 신호를 경로지정하는 단계; 및

상기 CDMA 데이터 신호가 패킷 지향 포맷일 경우, 상기 PPDN과 상기 IWF 사이의 상기 하나 이상의 전용 접속을 통해 상기 IWF에서 상기 PPDN으로 상기 CDMA 데이터 신호를 경로지정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.