KR100394784B1

KR100394784B1 - 복합분할 다중접속 방식을 이용한 무선 통신 방법 및 이를위한 무선 단말 장치

Info

Publication number: KR100394784B1
Application number: KR10-2001-0058196A
Authority: KR
Inventors: 류승문
Original assignee: 주식회사 카서
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-08-19
Also published as: KR20020094883A; WO2002101955A1

Abstract

본 발명은 복합분할 다중접속 방식을 이용한 무선 통신 방법 및 이를 위한 무선 단말 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 무선 통신 방법은 임의의 단말이 수신 단말을 지정하여 통화 요청 신호를 송출한 후, 해당 수신 단말로부터 그 수신 단말에게 할당된 채널 정보를 포함한 통화 응답 신호가 도달되면, 송신하고자 하는 데이터를 바이너리 형태의 CDMA 방식으로 변조하여 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임을 생성한 후, 그 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임에 의해 해당 수신 단말에게 데이터를 송신하며, 본 발명의 무선 단말 장치는 인터페이스부와; 송신하고자 하는 다 채널의 데이터를 하나의 타임슬롯을 통해 송신하기 위해 해당 데이터를 CDMA 방식으로 변조한 후, 그 CDMA 변조 데이터를 복합분할 다중전송방식으로 전송하기 위한 데이터 전송 프레임을 생성하는 변조부와; 송신부와; 수신부와; 복조부와; 수신부를 통해 중계요청 신호를 포함한 데이터를 수신한 경우, 그 데이터를 해당 수신 단말로 중계하는 중계 처리부와; 인터페이스부를 통해 입력되는 사용자의 처리 명령에 의해 변조부, 중계처리부 및 복조부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, CDMA 방식의 변조 신호를 TDMA 방식의 신호와 복합적으로 사용할 수 있도록 함으로써, 무선 LAN의 사용자간 독립적인 채널 사용을 보장하고, 가용 채널수를 확대할 수 있다는 효과가 있다.

Description

복합분할 다중접속 방식을 이용한 무선 통신 방법 및 이를 위한 무선 단말 장치{Wireless communication method and wireless-phone using hybrid-division multiple access}

본 발명은 복합분할 다중접속 방식을 이용한 무선 통신 방법 및 이를 위한 무선 단말 장치에 관한 것으로서, 특히, 복합분할 다중 전송을 지원하는 데이터 전송 프레임에 의해 CDMA 방식의 변조 신호를 TDMA 방식의 신호와 복합적으로 사용할 수 있도록 함으로써, 무선 LAN의 사용자간 독립적인 채널 사용을 보장하고, 가용 채널수를 확대할 수 있도록 하는 무선 통신 방법 및 무선 단말 장치에 관한 것이다.

일반적으로 무선으로 데이터를 교환하는 무선 통신 방식은 교환기에 의한 직접교환 방식과, 사용자간의 프로토콜을 이용하여 채널을 배정받아 사용하는 무선 LAN(Local Access Network) 방식으로 구분된다.

이들 중 교환기를 사용하는 직접교환방식은 사용자간의 통화를 위해 사용하는 채널을 다른 사용자가 사용하지 못하도록 보호할 수 있지만 가용채널을 증가시키기 위해 별도의 교환기를 사용해야 하는 부담이 있다. 한편, 무선 LAN 방식은 사용자간 채널 배정을 위해 시분할 다중 접속(TDMA: Time Division Multiple Access, 이하, 'TDMA'라 함) 방식을 이용하는데, 시분할 TDMA 방식의 특성상 가용한 채널수에 제한이 있으며, 이미 배정된 채널을 다른 단말기가 의도적으로 사용하거나 비의도적으로 간섭하는 것을 막을 수 없다는 문제가 있다.

이와 같이, 무선 LAN 방식을 위해 TDMA 방식이 주로 사용되는 이유는, TDMA 방식이 주파수분할 다중접속(FDMA: Frequency Division Multiple Access, 이하, 'FDMA'라 함) 방식에 비해 더 많은 가용 채널수를 확보할 수 있으며, 코드분할 다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access, 이하, 'CDMA'라 함) 방식에 비해 단순한 시스템 구조를 가지기 때문이다.

즉, FDMA 방식은 장비간의 시간 동기가 맞추어지지 않아도 동작이 되므로 시스템 구조가 단순하다는 특성이 있는 반면, 가용한 채널수가 다른 방법에 비해 적다는 단점이 있고, CDMA 방식은 사용자간의 간섭을 확실히 제거하여 사용자에게 채널 사용을 보장할 수 있다는 장점이 있으나, 시스템 구조가 복잡하고 변조신호의 레벨이 아날로그 신호 형태로 여러 단계가 되어 다른 분할 방식과 함께 사용하기어렵다는 단점이 있었다.

특히, CDMA 방식의 경우 사용자간 간섭을 제거하여 각 사용자들에게 독립적인 채널 사용을 보장한다는 우수한 특성이 있음에도 불구하고, 그 변조신호의 형태가 다른 분할 방식에 의한 신호의 형태와 다르기 때문에 TDMA 기반의 무선 LAN에 적용할 수 없다는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명에서는 이러한 단점을 해결하기 위해, 복합분할 다중전송을 지원하는 데이터 전송 프레임에 의해 CDMA 방식의 변조 신호를 TDMA 방식의 신호와 복합적으로 사용할 수 있도록 함으로써, 무선 LAN의 사용자간 독립적인 채널 사용을 보장하고, 가용 채널수를 확대할 수 있도록 하는 무선 통신 방법 및 무선 단말 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 방법에 대한 처리 흐름도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2진 CDMA 변조 신호 생성방법에 대한 처리 흐름도,

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 2진 CDMA 변조 신호 생성 과정을 나타내는 파형도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임 생성 과정에 대한 처리 흐름도,

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임에 대한 데이터 포맷,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 과정에 대한 처리 흐름도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 방법에 의해 무선 통신시 송/수신되는 데이터 전송 포맷들에 대한 예시도,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 단말 장치에 대한 개략적인 블록도,

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 변조부에 대한 개략적인 블록도,

도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복조부에 대한 개략적인 블록도,

도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계처리부에 대한 개략적인 블록도,

도 7 내지 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따라 무선 통신을 수행하기 위한 프레임 설정 예를 나타낸 예시도.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

100 : 인터페이스부 200 : 제어부

300 : 입력부 400 : 변조부

500 : 중계처리부 600 : 복조부

700 : 출력부 800 : 송신부

900 : 수신부

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 무선 통신 방법은 임의의 단말이 수신 단말을 지정하여 통화 요청 신호를 송출한 후, 해당 수신단말의 응답을 기다리는 제1 과정과; 상기 수신 단말로부터 그 수신 단말에게 할당된 채널 정보를 포함한 통화 응답 신호가 도달되면, 송신하고자 하는 데이터를 CDMA 방식으로 변조하는 제2 과정과; 상기 제2 과정에서 CDMA 방식으로 변조된 데이터를 바이너리 형태로 변환하는 제3 과정과; 상기 바이너리 형태의 CDMA 변조 신호를 소정 길이의 정보 블록으로 분할하고, 상기 각 정보 블록마다 시분할 전송을 위한 동기 정보와 주파수 분할 전송을 위한 주파수 안정화 시간 정보를 부가하여 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임을 생성하는 제4 과정과; 상기 수신 단말로부터 도달된 통화 응답 신호에 포함된 채널 정보에 의거하여, 상기 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임을 해당 수신 단말에게 송신하는 제5 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 위해, 본 발명에서 제공하는 무선 단말 장치는 사용자와의 인터페이스를 수행하는 인터페이스부와; 송신하고자 하는 다 채널의 데이터를 하나의 타임슬롯을 통해 송신하기 위해 해당 데이터를 CDMA 방식으로 변조한 후, 그 CDMA 변조 데이터를 복합분할 다중전송방식으로 전송하기 위한 데이터 전송 프레임을 생성하는 변조부와; 상기 변조된 신호를 외부로 송신하는 송신부와; 데이터를 수신하는 수신부와; 상기 수신부를 통해 수신된 데이터를 복조하는 복조부와; 상기 수신부를 통해 중계요청 신호를 포함한 데이터를 수신한 경우, 그 신호를 분석하여 최종 수신 단말 정보를 추출한 후, 상기 송신부를 통해 해당 수신 단말에게 해당 데이터를 중계하는 중계처리부와; 상기 인터페이스부를 통해 입력되는 사용자의 처리 명령에 의해 상기 변조부, 중계처리부 및 복조부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 방법에 대한 처리 흐름도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 무선 통신 방법은 먼저, 임의의 단말이 수신 단말을 지정하여 통화 요청 신호를 송출한(s100)후, 해당 수신 단말의 응답을기다린다(s200).

이 때, 통화 요청 신호의 형태는 도 5의 (a)와 같이 시간 동기를 위한 소정의 프리앰블 신호(Preamble)와, 수신 단말 정보를 포함하는 통화 요청 신호(Call request)를 포함하는데, 이와 같이 수신 단말을 지정하여 통화 요청 신호를 송출하는 과정은 무선 통화 연결(call connection)을 위한 일반적인 처리 과정이다.

한편, 상기 통화 요청 신호를 수신한 수신 단말로부터 그 수신 단말에게 할당된 채널 정보를 포함하는 통화 응답 신호가 도달되면, 송신하고자 하는 데이터를 CDMA 방식으로 변조한다(s300). 즉, 통화 요청 신호를 수신한 수신 단말이 도 5의 (b)와 같이 통화 요청 신호에 자신의 채널 정보를 포함하는 '응답 신호(ACK)'를 부가한 통화 응답 신호를 전송하면, 그 수신 단말에게 통화를 요청한 단말은 모든 단말들에게 공통적으로 할당된 변조 코드 중 단말별로 설정된 송신용 코드 개수에 의해 송신하고자 하는 데이터를 변조한다. 이 때, 단말별로 설정된 송신용 코드 개수란 시스템 특성에 따라 시스템 설계시 각 단말별로 가용한 송신 코드를 할당한 값을 말하며, 그 코드수란 결과적으로 각 단말들이 가용한 채널수를 말한다. 예를 들어, 무선 통신을 위한 모국에게 16개의 송신용 코드를 할당하고, 그 모국(base station)에 연결된 다수개의 단말들은 각각 8개의 송신용 코드를 할당한 경우, 모국은 16개의 송신 채널을 사용할 수 있으며, 각 단말들은 8개의 송신 채널을 사용할 수 있는 것이다.

이와 같이 송신하고자 하는 데이터를 CDMA 방식으로 변조하였으면, 그 CDMA 변조 데이터를 바이너리 형태로 변환하여 2진-CDMA 신호를 생성한다(s400). 즉, 변조된 각 채널의 데이터를 더한 후, 그 더한 값의 부호(sign)만을 취하여 바이너리 형태의 CDMA 변조 데이터를 생성한다. 이 때, 변조된 각 채널의 합이 '0'이 되는 것을 방지하기 위해, 그 변조된 채널의 수가 짝수개인 경우, 소정의 값을 가지는 별도의 가상 채널을 추가하여 채널수를 홀수 개로 맞추어준다.

그리고, 그 바이너리 형태의 CDMA 변조 신호를 소정 길이의 정보 블록으로 분할하고, 상기 각 정보 블록마다 시분할 전송을 위한 동기 정보와 주파수 분할 전송을 위한 주파수 안정화 시간 정보를 부가하여 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임을 생성한 후(s500), 상기 수신자로부터 도달된 통화 응답 신호에 포함된 채널 정보에 의거하여, 상기 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임을 해당 수신자에게 송신 데이터를 송신한다(s600).

여기서, 복합분할 다중전송이란 기존의 다중전송 방식인 주파수분할 다중전송방식과, 시분할 다중전송방식과, 코드분할 다중전송방식을 모두 혼합한 형태의 다중전송방식을 말하는 것으로서, 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임이란 이러한 모든 다중전송방식을 모두 지원할 수 있는 데이터전송프레임을 말한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2진 CDMA 변조 신호 생성방법(s400)에 대한 처리 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 2진 CDMA 변조 신호를 생성하기 위해서는 우선, 변조되기 위해 입력된 채널 수를 확인한다(s410). 즉, 채널 수가 짝수인지, 홀수인지를 확인하여(s420), 채널 수가 짝수인 경우, 소정값을 가지는 별도의 가상 채널을 추가한다(s430). 이 때, 추가되는 가상 채널의 값은 관계없다.

이와 같이 입력되는 채널 수를 홀수개로 결정한 후, 각 채널별 데이터 각각에 서로 다른 직교코드를 곱하여 채널별 CDMA 변조 신호를 생성한다(s440). 그리고, 그 각각의 채널별 CDMA 변조 신호들 및 추가된 가상 채널의 채널값을 더한 후(s450), 더해진 결과의 부호만을 취해 바이너리 형태의 CDMA 변조 신호를 생성한다(s460).

도 2a는 이러한 2진 CDMA 변조 신호 생성 과정을 나타내는 파형도이다. 도 2a의 (a)내기 (d)는 변조를 위해 입력되는 채널을 나타내고, (e)는 이들 채널의 개수를 홀수개로 맞추어주기 위한 가상 채널을 나타내고, (f)는 이들 각 채널들((a) 내지 (e))의 값을 더한 결과 파형을 나타내고, (g)는 (f)와 같이 멀티 레벨을 갖는 CDMA 변조 신호를 그 부호에 의해 바이너리 형태로 변환한 결과를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임 생성 과정(s500)에 대한 처리 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임을 생성하기 위해서는 우선, 그 전 단계(s400)에서 생성된 2진-CDMA 변조신호를 소정 길이로 분할한다(s510). 즉, 2진-CDMA 변조신호를 그 CDMA 변조 신호 생성시 사용한 직교코드의 정수배의 길이로 나누어 다수개의 정보 블록을 생성한다.

그리고, 그 정보 블록의 앞부분에 시분할 프레임의 시간 동기를 맞추기 위한 소정의 프리앰블(Preamble) 정보를 부가한 후(s520), 그 정보 블록의 뒷부분에 시분할 프레임간 데이터 충돌을 방지하기 위한 지연시간 정보를 부가한다(s530). 이는 해당 정보 블록을 TDMA 방식으로 전송하기 위해 필요한 정보들이다. 한편, 해당 정보 블록의 FDMA 방식으로 전송하기 위해 이와 같은 정보들이 부가된 정보 블록의앞부분에 안정화 시간 정보를 부가한다(s540). 즉, 주파수 값 변환시 그 변환된 주파수를 안정화시키기 위해 주파수 합성기에서 필요로 하는 시간 정보(lock time)를 부가한다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임에 대한 데이터 포맷을 나타낸다. 도 3a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 데이터전송프레임은 안정화 영역(lock time)(31)과, 동기영역(Preamble)(32)과, 데이터 영역(2진-CDMA 데이터)(33)과, 지연영역(dummy)(34)을 포함한다.

안정화 영역(lock time)(31)은 채널 형성을 위한 주파수 값 변환시 변환된 주파수를 안정화시키기 위해 주파수 합성기에서 필요로 하는 소정 시간 정보를 저장하고, 동기영역(Preamble)(32)은 시분할 프레임의 시간 동기를 맞추기 위한 소정의 프리앰블 정보를 저장하고, 데이터 영역(2진-CDMA 데이터)(33)은 다수의 직교코드에 의해 변조된 멀티레벨의 CDMA 변조신호를 그 부호에 의해 바이너리 형태로 변환한 2진-CDMA 신호를 저장하고, 지연영역(dummy)(34)은 시분할 프레임간 데이터 충돌을 방지하기 위한 지연시간 정보를 저장한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 과정에 대한 처리 흐름도이다.

임의의 단말이 원하는 수신 단말에게 통화 요청 신호를 송신한 후, 기 설정된 소정 시간동안 해당 수신 단말로부터 응답이 없을 경우, 주변의 다른 단말들에게 중계를 요청한 후, 그 중계요청 대한 응답을 보낸 단말을 통해 원하는 수신 단말에게 데이터를 송신하게 되는데, 이러한 일련의 처리 과정이 도 4에 나타나 있다.

도 4를 참조하면, 우선, 상기 단말이 주변의 다른 단말들에게 중계 요청 신호를 송출한다(s810). 이 때, 중계 요청 신호는 도 5의 (c)와 같이 일반적인 통화 요청 신호의 소정 영역에 중계 요청 플래그(flag)를 부가한 형태를 가지며, 해당 단말은 그 중계 요청 신호를 플러딩(flooding)한 후, 그에 대한 응답을 대기한다(s820).

그리고, 그 중계 요청 신호를 수신한 주변 단말들 중 한 단말로부터 중계 가능한 채널 정보를 포함한 중계 응답 신호(도 5의 (d)에 도시됨)가 도달되면, 그 중계 정보를 분석하여 중계하고자 하는 단말의 채널 정보 등 중계 관련 정보들을 추출한 후(s830), 그 정보에 의거하여 복합다중전송용 데이터전송프레임으로 구성된 송신 데이터를 원하는 수신 단말에게 송신한다(s840 내지 s870). 이 때, 일단 중계단말이 선정되면, 송신 데이터를 변조하고, 그 데이터를 데이터전송프레임에 실어서 송신하는 일련의 처리 과정(s840 내지 s870)은 도 1에 도시된 과정(s300 내지 s600)과 동일하다.

한편, 상기 중계 응답 신호를 전달한 단말이 이미 다른 단말과 통화를 하고 있는 경우는, 그 중계 응답 신호를 전달한 단말에게 중계용 채널을 생성하기 위한 중계용 코드를 추가로 할당한다. 즉, 해당 단말에게 할당된 타임 슬롯에서 가용한 코드의 수를 가능한 범위 내에서 추가로 할당할 수 있다. 예를 들어, 각 타임 슬롯에서 가용한 코드의 수가 16개이고, 현재 해당 단말에게 할당된 코드의 수가 8개라면, 중계를 위한 채널 생성을 위해, 그 단말에게 최대 8개의 코드를 추가로 할당하는 것이 가능하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 단말 장치에 대한 개략적인 블록도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명에서 제공하는 무선 단말 장치는 인터페이스부(100), 제어부(200), 입력부(300), 변조부(400), 중계처리부(500), 복조부(600), 출력부(700), 송신부(800) 및 수신부(900)를 포함하여 구성된다.

인터페이스부(100)는 사용자와의 인터페이스를 제공하고, 입력부(300)는 사용자로부터 송신하고자 하는 데이터를 입력하고, 출력부(700)는 본 발명의 무선 단말 장치에서 수신한 후 복조된 데이터를 사용자에게 제공한다.

변조부(400)는 입력부(300)를 통해 입력되는 다 채널의 데이터를 하나의 타임슬롯을 통해 송신하기 위해 해당 데이터를 CDMA 방식으로 변조한 후, 그 CDMA 변조 데이터를 복합분할 다중전송방식으로 전송하기 위한 데이터 전송 프레임을 생성한다.

송신부(800)는 변조부(400)에서 변조된 신호를 외부로 송신하고, 수신부(900)는 데이터를 수신한다.

복조부(600)는 수신부(900)를 통해 수신된 데이터를 복조하여 출력부(700)로 출력한다.

중계처리부(500)는 수신부(900)를 통해 중계요청 신호를 포함한 데이터를 수신한 경우, 그 신호를 분석하여 최종 수신 단말 정보를 추출한 후, 송신부(800)를 통해 해당 수신 단말에게 해당 데이터를 중계한다.

제어부(200)는 인터페이스부(100)를 통해 입력되는 사용자의 처리 명령에 의해 입력부(300), 변조부(400), 중계처리부(500), 복조부(600) 및 출력부(700)를 제어한다.

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 변조부(400)에 대한 개략적인 블록도이다. 도 3a를 참조하면, 변조부(400)는 CDMA 신호 발생부(410), 채널 결정부(420), 신호 변환부(430), 그룹코드 발생부(440), 곱셈기(450), TDMA 처리부(460) 및 FDMA 처리부(470)를 포함하여 구성된다.

CDMA 신호 발생부(410)는 변조되기 위해 입력부(300)를 통해 입력되는 채널별 데이터 각각에 서로 다른 직교코드를 곱하여 채널별 CDMA 변조 신호를 생성한다.

채널 결정부(420)는 CDMA 신호 발생부(410)에서 출력되는 변조 신호의 채널수를 확인하여, 채널수가 짝수인 경우 소정 값을 가지는 별도의 가상 채널을 추가한다. 이는 채널수가 짝수이면 각 채널 값을 모두 더할 경우 '0'이 나올 수도 있기 때문에, 이를 방지하기 위함이며, 추가되는 가상 채널이 가지는 값은 중요하지 않다.

신호 변환부(430)는 채널 결정부(420)를 통한 CDMA 변조 신호들 및 추가된 가상 채널의 채널값을 더한 후, 그 더해진 결과의 부호만을 취해 바이너리 형태의 CDMA 변조 신호를 생성한다. 예를 들면, 양(+)의 값을 가지는 경우 그 값을 '1'로 가정하고, 음(-)의 값을 가지는 경우 그 값을 '0'으로 가정하여, '1'과 '0'으로 표현된 CDMA 변조 신호를 생성한다.

그룹코드 발생부(440)는 그룹간 간섭을 피하기 위해 동일 그룹 내에 속한 가입자들끼리 공유하는 그룹코드를 발생한다.

곱셈부(450)는 신호 변환부(430)에서 출력되는 바이너리 형태의 CDMA 변조 신호에 그룹코드 발생부(440)에서 발생된 그룹코드를 곱한다.

TDMA 처리부(460)는 곱셈부(450)의 출력 신호를 소정 길이의 정보 블록으로 나눈 후, 그 정보 블록을 시분할 다중접속(TDMA)방식으로 전송하기 위한 소정의 데이터를 상기 정보 블록에 부가한다. 이 때, 정보 블록의 앞부분에는 시분할 프레임의 시간 동기를 맞추기 위한 소정의 프리앰블(preamble) 정보를 부가하고, 그 정보 블록의 뒷부분에는 시분할 프레임간 데이터 충돌을 방지하기 위한 지연시간 정보(dummy)를 부가한다.

FDMA 처리부(470)에서는 TDMA 처리부(460)에서 출력되는 정보 블록에 그 정보 블록을 주파수분할 다중접속(FDMA) 방식으로 전송하기 위한 소정의 데이터를 부가한다. 즉, TDMA 처리부(460)에서 출력되는 정보블록의 앞부분에, 채널 형성을 위한 주파수 값 변환시 그 변환된 주파수를 안정화시키기 위해 주파수 합성기에서 필요로 하는 소정의 안정화 시간(lock time) 정보를 부가한다.

도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복조부(600)에 대한 개략적인 블록도이다. 도 6b를 참조하면, 본 발명의 복조부(600)는 동기 비교부(610), 그룹코드 발생부(620), 곱셈기(630) 및 CDMA 복조부(640)를 포함한다.

동기 비교부(610)는 수신부(도 3의 '900')를 통해 입력되는 데이터들의 동기를 비교하여 자신에게 전송되는 데이터만을 식별하여 수신하도록 한다.

그룹코드 발생부(620)는 그룹간 간섭을 피하기 위해 동일 그룹 내에 속한 단말들끼리 공유하는 그룹코드를 발생하는데, 이 때 발생되는 그룹코드는 변조시 곱해진 그룹코드 값과 동일하다.

곱셈부(630)는 동기 비교부(610)를 통해 수신된 데이터에 그룹코드 발생부(620)에서 발생된 그룹코드를 곱하여 순수한 변조 신호만을 추출하여 CDMA 복조부(640)로 전달하고, CDMA 복조부(640)는 그 변조신호를 복조한다.

도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계처리부(500)에 대한 개략적인 블록도이다. 도 6c를 참조하면, 중계처리부(500)는 중계 제어부(510), 신호 분석부(520) 및 응답 처리부(530)를 포함하여 구성된다.

신호 분석부(520)는 수신부를 통해 중계요청 신호를 포함한 데이터를 수신한 경우, 중계 진행을 위해 그 신호를 분석하여 최종 수신 단말 정보를 추출한다.

중계 제어부(510)는 신호 분석부(510)로부터 중계요청 신호를 전달받은 경우, 그 요청에 대한 중계 가능 여부를 판단하고, 해당 데이터를 최종 수신 단말에게 중계하기 위한 중계채널을 설정한 후, 중계 처리 과정을 제어하는 일련의 처리 과정을 수행한다.

즉, 해당 단말 장치에게 할당된 코드 수 및 그 코드 수에 의해 가용한 송신 채널을 확인하고, 그 송신 채널이 다른 통화에 의해 이미 점유된 경우, 해당 단말에게 중계 채널 형성을 위해 필요한 코드를 추가로 더 할당한다.

한편, 응답 처리부(530)는 중계 제어부(510)의 판단 결과 중계가 가능한 경우 중계 제어부(510)의 제어에 의해 중계 응답 신호를 송출한 후, 신호 분석부(520)에서 추출된 최종 수신 단말 정보에 의거하여 해당 데이터를 최종 수신 단말에게 중계하도록 송신부를 제어한다.

도 7은 하나의 모국(10)에 4개의 단말(20 내지 50)이 연결된 경우 이들간 무선 통신을 위한 채널 할당 예를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 이들간 데이터 전송을 위해 전체적으로 6개의 프레임(이 때, 프레임이란 시분할 다중 접속을 위해 분할된 타임 슬롯을 말함)('프레임1' 내지 '프레임 6', 이 할당되는데, 이들 중 두 개의 프레임('프레임1', '프레임2')은 모국(10)의 송신 채널 생성을 위해 할당되고, 나머지 4개의 프레임('프레임3' 내지 '프레임 6')은 각 단말들(20 내지 50)의 송신 채널 생성을 위해 할당된다.

즉, 모국(10)에는 송신 채널 생성을 위해 복수개('프레임1', '프레임2')의 타임 슬롯이 할당되는데, 그들 각각에는 16개의 코드가 할당된다. 따라서, 모국(20)은 '프레임1'의 상위 코드(1~8)에 의해 제1 단말(20)에게 데이터를 송신하고, '프레임1'의 하위 코드(9~16)에 의해 제2 단말(30)에게 데이터를 송신하고, '프레임2'의 상위 코드(1~8)에 의해 제3 단말(40)에게 데이터를 송신하고, '프레임2'의 하위 코드(9~16)에 의해 제4 단말(50)에게 데이터를 송신한다. 또한, 모국이 제1 단말(20) 및 제2 단말(30)로부터 전송되는 데이터를 수신하기 위해서는 '프레임1'을 이용하고, 제3 단말(40) 및 제5 단말(50)로부터 전송되는 데이터를 수신하기 위해서는 '프레임2'를 이용한다.

한편, '프레임3' 내지 '프레임 6'에는 각각 8개의 코드가 할당되는데, '프레임3'은 제1 단말(20)의 송신 채널 생성을 위해 할당되고, '프레임4'는 제2 단말(30)의 송신 채널 생성을 위해 할당되고, '프레임5'는 제3 단말(40)의 송신 채널 생성을 위해 할당되고, '프레임6'은 제4 단말(50)의 송신 채널 생성을 위해 할당된다. 또한, 각 단말들(20 내지 50)은 각기 다른 단말 및 모국으로부터 전송되는 데이터들을 수신하기 위해, 상기 할당된 프레임들을 이용한다. 이 때, 만일 제2 단말(30)이 제1 단말(20)과 제3 단말(40)간 통화를 중계하고자 할 경우, 제2 단말(30) 자체적으로 통화를 하고 있지 않다면 현재 할당된 8개의 코드에 의해 중계를 수행하지만, 제2 단말(30)이 현재 할당된 8개의 코드에 의해 제4 단말(50)과 통화를 하고 있는 중이라면 중계를 위한 8개의 코드를 제2 단말(30)에게 추가로 더 할당하여 추가로 할당된 코드에 의해 제2 단말(30)이 중계를 수행할 수 있도록 한다.

이는 하나의 프레임에 다수개의 코드로 변조된 데이터를 전송할 수 있도록 하는 복합분할 다중 전송용 데이터프레임에 의해 구현이 가능한 것이다.

도 8a는 본 발명의 실시예에 따라 두 단말간 통신을 위한 채널 할당 상태를 보여주는 예시도이다. 도 8a를 참조하면, 제5 단말(60)과 제6 단말(70)간 무선 통신을 위해 4개의 프레임('프레임1' 내지 '프레임4')이 할당되었으며, 각 단말들(60, 70)의 송신 채널 생성을 위해 각 단말들(60, 70)에게 4개의 코드(각 프레임이 포함하는 서로 다른 모양의 블록으로 표현하였음)가 할당된 프레임을 2개씩 할당하였다. 이는 일반적으로 음성 통화를 위해 8개의 채널이 필요하기 때문이다. 이 때, 만일 단말이 더 추가된다면, 각 프레임마다 4개씩의 코드를 더 할당하여, 단말별로 하나씩의 프레임을 할당하면, 최대 4개의 단말들간 통화가 가능하게 된다. 도 5a의 예에서는 '프레임1'과 '프레임3'이 제5 단말(60)의 송신 채널 생성을 위해 사용되었고, '프레임2'와 '프레임4'가 제6 단말(70)의 송신 채널 생성을 위해사용되었다.

도 8b는 본 발명의 실시예에 따라 하나의 단말이 나머지 두 단말들간 통신을 중계하는 상태를 보여주는 예시도이다. 도 8b를 참조하면, 제8 단말(71)이 제7 단말(61)과 제9 단말(81)간 무선 통신을 중계하도록 하기 위해, 4개의 프레임('프레임1' 내지 '프레임4')이 할당되었으며, 각 단말들(61, 71, 81)의 송신 채널 생성을 위해 각 단말들(61, 71, 81)에게 8개의 코드(각 프레임이 포함하는 서로 다른 모양의 블록으로 표현하였음)가 할당된 프레임을 할당하였다. 이 때, 제8 단말(71)의 경우 중계를 수행하여야 하기 때문에 2개의 송신 채널이 필요하다. 즉, 제7 단말(61)로부터 제9 단말(81)로 전달되는 데이터를 송신하기 위한 송신 채널과, 제9 단말(81)로부터 제7 단말(61)로 전달되는 데이터를 송신하기 위한 송신 채널이 필요하다. 따라서, 제8 단말(71)에게는 '프레임2'와 '프레임4'의 두 개의 프레임이 할당된다.

다시 말하면, '프레임1'은 제7 단말(61)이 송신 데이터를 제8 단말(71)로 전달하도록 하는 송신 채널을 생성하기 위해 제7 단말(61)에게 할당되고, '프레임2'는 제8 단말(71)이 해당 데이터를 제9 단말(81)로 중계하도록 하는 송신 채널을 생성하기 위해 제8 단말(71)에게 할당된다. 한편, '프레임3'은 제9 단말(81)이 송신 데이터를 제8 단말(71)로 전달하도록 하는 송신 채널을 생성하기 위해 제9 단말(81)에게 할당되고, '프레임4'는 제8 단말(71)이 해당 데이터를 제7 단말(61)로 중계하도록 하는 송신 채널을 생성하기 위해 제8 단말(71)에게 할당된다.

이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부한 특허청구범위 내에서 다양하게 변경 가능하다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 무선 교환 방법 및 무선 교환 단말장치는 TDMA 기반의 무선 LAN 방식에 CDMA 방식을 포함하는 복합분할 다중전송 방식을 적용함으로써, 사용자간에 독립적인 채널을 확보할 수 있도록 함으로써, 사용자들간에 보다 안정적인 통화를 구현할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 하나의 타임 슬롯에 다수개의 채널을 할당하고, 각 타임 슬롯마다 그 타임 슬롯에 할당된 채널들의 운용방법을 달리 함으로써, 다른 단말로부터 중계 요청을 받은 단말의 경우, 기존의 통화를 유지하면서, 다른 단말들간 중계를 수행할 수 있다는 장점이 있다.

Claims

임의의 단말이 수신 단말을 지정하여 통화 요청 신호를 송출한 후, 해당 수신단말의 응답을 기다리는 제1 과정과,

상기 수신 단말로부터 그 수신 단말에게 할당된 채널 정보를 포함한 통화 응답 신호가 도달되면, 송신하고자 하는 데이터를 CDMA 방식으로 변조하는 제2 과정과,

상기 제2 과정에서 CDMA 방식으로 변조된 데이터를 바이너리 형태로 변환하는 제3 과정과,

상기 바이너리 형태의 CDMA 변조 신호를 소정 길이의 정보 블록으로 분할하고, 상기 각 정보 블록마다 시분할 전송을 위한 동기 정보와 주파수 분할 전송을 위한 주파수 안정화 시간 정보를 부가하여 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임을 생성하는 제4 과정과,

상기 수신 단말로부터 도달된 통화 응답 신호에 포함된 채널 정보에 의거하여, 상기 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임을 해당 수신 단말에게 송신하는 제5 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합분할 다중접속 방식을 이용한 무선 통신 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 과정은

모든 사용자들에게 공통적으로 할당된 변조 코드 중 가입자별로 설정된 송신용 코드 개수에 의해 송신하고자 하는 데이터를 변조하는 것을 특징으로 하는 복합분할 다중접속 방식을 이용한 무선 통신 방법.
제1항에 있어서, 상기 제3 과정은

상기 변조된 각 채널의 데이터를 더한 후, 그 더한 값의 부호(sign)만을 취하여 바이너리 형태의 CDMA 변조 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 복합분할 다중접속 방식을 이용한 무선 통신 방법.
제3항에 있어서, 상기 제3 과정은

상기 변조된 채널의 수가 짝수개인 경우, 소정의 값을 가지는 별도의 가상 채널을 추가하여 채널수를 홀수 개로 맞추어주는 것을 특징으로 하는 복합분할 다중접속 방식을 이용한 무선 통신 방법.
제1항에 있어서, 상기 제4 과정은

상기 정보 블록의 앞부분에 시분할 프레임의 시간 동기를 맞추기 위한 소정의 프리앰블 정보를 부가하는 제4-1 과정과,

상기 정보 블록의 뒷부분에 시분할 프레임간 데이터 충돌을 방지하기 위한 지연시간 정보를 부가하는 제4-2 과정과,

상기 정보 블록의 앞부분에 채널 형성을 위한 주파수 값 변환시 그 변환된 주파수를 안정화시키기 위한 소정의 안정화 시간 정보를 부가하는 제4-3 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합분할 다중접속 방식을 이용한 무선 통신 방법.
제1항에 있어서,

기 설정된 소정 시간동안 상기 지정된 수신 단말로부터 응답 신호가 도달되지 않으면, 모든 단말들에게 중계 요청 신호를 플러딩하는 제6 과정과,

임의의 단말로부터 중계 가능한 채널 정보를 포함한 중계 응답 신호가 도달되면, 상기 제3 과정 및 제4 과정을 수행하여 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임을 생성하는 제7 과정과,

상기 중계 응답 신호에 포함된 채널 정보에 의거하여, 상기 복합분할 다중전송용 데이터전송프레임을 전달하는 제8 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합분할 다중접속 방식을 이용한 무선 통신 방법.
제6항에 있어서, 상기 제7 과정은

상기 중계 응답 신호를 전달한 단말이 이미 다른 단말과 통화를 하고 있는 경우, 그 중계 응답 신호를 전달한 단말에게 중계용 채널을 생성하기 위한 중계용 코드를 추가로 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합분할 다중접속 방식을 이용한 무선 통신 방법.
사용자와의 인터페이스를 수행하는 인터페이스부와,

송신하고자 하는 다 채널의 데이터를 하나의 타임슬롯을 통해 송신하기 위해해당 데이터를 CDMA 방식으로 변조한 후, 그 CDMA 변조 데이터를 복합분할 다중전송방식으로 전송하기 위한 데이터 전송 프레임을 생성하는 변조부와,

상기 변조된 신호를 외부로 송신하는 송신부와,

데이터를 수신하는 수신부와,

상기 수신부를 통해 수신된 데이터를 복조하는 복조부와,

상기 수신부를 통해 중계요청 신호를 포함한 데이터를 수신한 경우, 그 신호를 분석하여 최종 수신 단말 정보를 추출한 후, 상기 송신부를 통해 해당 수신 단말에게 해당 데이터를 중계하는 중계처리부와,

상기 인터페이스부를 통해 입력되는 사용자의 처리 명령에 의해 상기 변조부, 중계처리부 및 복조부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합분할 다중접속 방식을 지원하는 무선단말장치.
제8항에 있어서, 상기 변조부는

변조되기 위해 입력되는 채널별 데이터 각각에 서로 다른 직교코드를 곱하여 채널별 CDMA 변조 신호를 생성하는 CDMA 신호 발생부와,

상기 입력되는 채널수를 확인하여, 채널수가 짝수인 경우 소정값을 가지는 별도의 가상 채널을 추가하는 채널 결정부와,

상기 CDMA 변조 신호들 및 추가된 가상 채널의 채널값을 더한 후, 그 더해진 결과의 부호만을 취해 바이너리 형태의 CDMA 변조 신호를 생성하는 신호 변환부와,

그룹간 간섭을 피하기 위해 동일 그룹 내에 속한 단말들끼리 공유하는 그룹코드를 발생하는 그룹코드 발생부와,

상기 신호 변환부에서 출력되는 바이너리 형태의 CDMA 변조 신호에 상기 그룹코드를 곱하는 곱셈부와,

상기 곱셈부의 출력 신호를 소정 길이의 정보 블록으로 나눈 후, 그 정보 블록을 시분할 다중접속(TDMA)방식으로 전송하기 위한 소정의 데이터를 상기 정보 블록에 부가하는 TDMA 처리부와,

상기 TDMA 처리부에서 출력되는 정보 블록에 그 정보 블록을 주파수분할 다중접속 방식으로 전송하기 위한 소정의 데이터를 부가하는 FDMA 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합분할 다중접속 방식을 지원하는 무선 단말 장치.
제8항에 있어서, 상기 복조부는

수신부를 통해 입력되는 데이터들의 동기를 비교하여 자신에게 전송되는 데이터만을 식별하여 수신하는 동기 비교부와,

그룹간 간섭을 피하기 위해 동일 그룹 내에 속한 가입 단말들끼리 공유하는 그룹코드를 발생하는 그룹코드 발생부와,

상기 동기 비교부를 통해 수신된 데이터에 상기 그룹코드를 곱하여 순수한 변조 신호만을 추출하는 곱셈부와,

상기 변조 신호를 복조하는 CDMA 복조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합분할 다중접속방식을 지원하는 무선 단말 장치.
제8항에 있어서, 상기 중계처리부는

상기 수신부를 통해 중계요청 신호를 포함한 데이터를 수신한 경우, 그 신호를 분석하여 최종 수신 단말 정보를 추출하는 신호 분석부와,

상기 신호 분석부로부터 중계요청 신호를 전달받아 중계 가능 여부를 판단하고, 해당 데이터를 최종 수신 단말에게 중계하기 위한 중계채널을 설정한 후, 중계 처리 과정을 제어하는 중계 제어부와,

상기 중계 제어부의 판단 결과 중계가 가능한 경우 중계 제어부의 제어에 의해 중계 응답 신호를 송출한 후, 상기 신호 분석부에서 추출된 최종 수신 단말 정보에 의거하여 해당 데이터를 최종 수신 단말에게 중계하도록 상기 송신부를 제어하는 응답 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합분할 다중접속방식을 지원하는 무선 단말 장치.
제11항에 있어서, 상기 중계 제어부는

해당 단말에게 할당된 코드 수 및 그 코드 수에 의해 가용한 송신 채널을 확인한 후 그 송신 채널이 이미 점유된 경우, 해당 단말장치에게 중계 채널 형성을 위해 필요한 코드를 추가로 더 할당하는 것을 특징으로 하는 복합분할 다중접속방식을 지원하는 무선 단말 장치.