KR100426252B1 - Peer-to-peer mode communication system and method between mobile terminals - Google Patents
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Abstract
본 발명은 임의의 두 이동통신단말기가 일정 범위 내에 같이 위치하면 공중 이동통신망을 통하지 않고 피어투피어 모드로 직접 통신할 수 있도록 지원하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for supporting any two mobile communication terminals to communicate directly in a peer-to-peer mode without going through a public mobile communication network if they are located together within a certain range.
본 발명에 따른 이동통신단말기의 피어투피어 통신 시스템은, 옥내용 페이징채널과 옥내용 엑세스채널이 할당되며 이동통신 기지국으로부터 전달되는 순방향 링크에 동기된 상기 옥내용 페이징채널과 옥내용 엑세스채널을 이용하여 상호간에 피어투피어 통신을 할 수 있는 다수의 이동통신단말기와, 상기 이동통신 기지국에 의해 관할되는 이동통신 통신 셀 내에 형성되어 상기 이동통신단말기간 피어투피어 통신이 이루어지는 다수의 피코셀을 각각 관할하는 다수의 무선 리피터를 포함하고, 각각의 상기 무선 리피터는 피어투피어 통신을 위하여 상기 피코셀간에 송수신되는 음성과 데이터를 중계한다.The peer-to-peer communication system of a mobile communication terminal according to the present invention uses the indoor paging channel and the indoor access channel allocated to an indoor paging channel and an indoor access channel and synchronized with a forward link transmitted from a mobile communication base station. A plurality of mobile communication terminals capable of performing peer-to-peer communication with each other, and a plurality of picocells formed in a mobile communication communication cell controlled by the mobile communication base station to perform peer-to-peer communication during the mobile communication terminal period. A jurisdiction includes a plurality of wireless repeaters, each of which repeats voice and data transmitted and received between the picocells for peer-to-peer communication.
Description
본 발명은 이동통신단말기간 직접 통화 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 두 이동통신단말기가 일정한 범위 내에 존재하면 이동통신망을 통하지 않고 피어투피어 방식으로 직접 통신할 수 있도록 지원하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a direct communication system and method for a mobile communication terminal, and more particularly, to a system and method for supporting direct communication in a peer-to-peer manner without a mobile communication network when two mobile communication terminals exist within a predetermined range. It is about.
현대인의 필수품이 된 이동통신단말기(PCS폰, 셀룰러 폰, 핸드핼드 PC, 노트북 PC, PDA 등)는 음성전화통화뿐만 아니라 데이터 송수신을 위한 인터넷접속수단으로 이용되고 있다. 이러한 이동통신단말기는 일반적으로 이동통신망을 통해 음성전화통화서비스와 데이터 송수신서비스를 제공받는다.Mobile communication terminals (PCS phones, cellular phones, handheld PCs, notebook PCs, PDAs, etc.), which have become a necessity of modern man, are used not only for voice telephone calls but also for internet access for data transmission and reception. Such a mobile communication terminal generally receives a voice telephone call service and a data transmission / reception service through a mobile communication network.
일반적인 이동통신망의 구성도가 도 1에 도시되어 있다. 이 이동통신망은 기지국 안테나(12)를 통해 이동통신단말기(11)와 연결되며, 크게 이동전화교환기(MTX : mobile telephone exchange) 서브시스템과 기지국 서브시스템(BSS : base station subsystem)으로 대별된다. 이동전화교환기는 공중전화통신망(PSTN : public switch telephone network)(16) 또는 공중데이터통신망(PSDN : public switch data network)(18)과의 인터페이스를 제공하며, 기지국 서브시스템은 이동통신단말기(이동국)와의 인터페이스를 제공한다.A schematic diagram of a general mobile communication network is shown in FIG. 1. The mobile communication network is connected to the mobile communication terminal 11 through the base station antenna 12, and is roughly divided into a mobile telephone exchange (MTX) subsystem and a base station subsystem (BSS). The mobile telephone exchange provides an interface with a public switch telephone network (PSTN) 16 or a public switch data network (PSDN) 18. The base station subsystem is a mobile communication terminal (mobile station). Provides an interface with
이 기지국 서브시스템(BSS)은 기지국트랜시버 서브시스템(BTS : base station transceiver subsystem)(13)과 기지국 제어기(BSC : base station controller)(14)로 이루어지는데, 하나의 BSC(14)에 여러 개의 BTS(13)가 접속될 수 있다. BTS(13)는 이동통신단말기(11)와 BSC(14)간의 링크를 제공하는데, 이동통신단말기와는 CAI(common air interface)를 통해 통신하고 BSC(14)와는 유선망 인터페이스를 통해 통신한다. BSC(14)는 BTS(13)와 MTX간의 채널을 제공하기 위한 제어요소 및 자원들로 구성된다. 이동전화교환기(MTX) 서브시스템은 BSC(14)와 공중전화통신망(PSTN : public switch telephone network)(16) 사이의 인터페이스를 제공하기 위한 이동스위칭센터(MSC : mobile switching center)(15)를 포함하며, BSC(14)와 공중데이터통신망(PSDN : packet switch data network)(18) 사이는 패킷 이동망(17)을 통해 연결된다.The base station subsystem (BSS) consists of a base station transceiver subsystem (BTS) 13 and a base station controller (BSC) 14, which includes several BTSs in one BSC 14. 13 can be connected. The BTS 13 provides a link between the mobile communication terminal 11 and the BSC 14, which communicates with the mobile communication terminal through a common air interface (CAI) and with the BSC 14 through a wired network interface. The BSC 14 is composed of control elements and resources for providing a channel between the BTS 13 and the MTX. The MTX subsystem includes a mobile switching center (MSC) 15 to provide an interface between the BSC 14 and the public switch telephone network (PSTN) 16. The BSC 14 and the packet switch data network (PSDN) 18 are connected through the packet mobile network 17.
종래에는 이동통신단말기가 발호를 요청하면 해당 발신 단말기와 착신측 단말기와의 거리에 관계없이 항상 상기한 이동통신망을 통해 해당 발호 메시지가 착신측 단말기에 전달된다. 즉, 발신측 이동통신단말기와 착신측 이동통신단말기 사이의 거리에 관계없이 외부 안테나, 기지국, PSTN 등 외부 이동통신망을 통해 통화로가 설정되기 때문에 통신비용이 증가하고 음성 통화품질도 열화되는 문제점이 있다.Conventionally, when a mobile communication terminal requests a call, the call message is always delivered to the called terminal through the mobile communication network regardless of the distance between the calling terminal and the called terminal. In other words, regardless of the distance between the calling mobile terminal and the called mobile terminal, the communication cost increases and voice call quality deteriorates because the communication path is established through an external mobile communication network such as an external antenna, a base station, and a PSTN. have.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이동통신단말기들끼리는 거리가 일정한 범주 내에서는 이동통신망을 통하지 않는 피어투피어(peer-to-peer) 방식으로 통신할 수 있도록 하는 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention for solving the problems of the prior art as described above is a system for allowing mobile communication terminals to communicate in a peer-to-peer manner without a mobile communication network within a certain range. And to provide a method.
도 1은 일반적인 이동통신망을 도시한 구성도,1 is a block diagram showing a general mobile communication network,
도 2는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 피어투피어 통신 시스템을 도시한 구성도,2 is a block diagram illustrating a peer-to-peer communication system of a mobile communication terminal according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 이동통신단말기의 내부 구성도,3 is an internal configuration diagram of a mobile communication terminal according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 발신측 이동통신단말기에서의 피어투피어 통신 방법을 도시한 동작 흐름도,4 is an operation flowchart showing a peer-to-peer communication method in an originating mobile terminal according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 무선 리피터에서의 피어투피어 통신 방법을 도시한 동작 흐름도,5 is a flowchart illustrating a peer-to-peer communication method in a wireless repeater according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 착신측 이동통신단말기에서의 피어투피어 통신 방법을 도시한 동작 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a peer-to-peer communication method in a called-party mobile communication terminal according to the present invention.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※
310 : RF 처리부 320 : IF 처리부310: RF processing unit 320: IF processing unit
330 : 기저대역 처리부 340 : 중앙처리부330: baseband processing unit 340: central processing unit
350 : 메모리부 360 : 키입력부350: memory unit 360: key input unit
370 : 표시부 380 : 음성처리부370: display unit 380: voice processing unit
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이동통신단말기의 피어투피어 통신 시스템은, 옥내용 페이징채널과 옥내용 엑세스채널이 할당되며, 이동통신 기지국으로부터 전달되는 순방향 링크의 파일롯 채널과 동기 채널에 동기된 후에 상기 옥내용 페이징채널과 옥내용 엑세스채널을 이용하여 상호간에 피어투피어 통신을 할 수 있는 다수의 이동통신단말기와, 상기 이동통신 기지국에 의해 관할되는 이동 통신 셀 내에 형성되어 상기 이동통신단말기간 피어투피어 통신이 이루어지는 다수의 피코셀을 각각 관할하는 다수의 무선 리피터를 포함하고, 각각의 상기 무선 리피터는 피어투피어 통신을 위하여 상기 피코셀간에 송수신되는 데이터를 중계하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a peer-to-peer communication system of a mobile communication terminal according to the present invention is assigned an indoor paging channel and an indoor access channel, and includes a pilot channel and a synchronization channel of a forward link transmitted from a mobile communication base station. A plurality of mobile communication terminals capable of performing peer-to-peer communication with each other by using the indoor paging channel and the indoor access channel after being synchronized, and formed in a mobile communication cell controlled by the mobile communication base station. And a plurality of wireless repeaters each having a plurality of picocells for peer-to-peer communication between terminals, wherein each of the wireless repeaters relays data transmitted and received between the picocells for peer-to-peer communication. .
또한, 본 발명에 따른 별도의 옥내용 페이징채널과 옥내용 엑세스채널이 할당된 이동통신단말기들 사이의 피어투피어 통신 방법은, 발신측 이동통신단말기가 기지국으로부터의 순방향 링크의 파일롯 채널과 동기 채널에 동기를 맞추는 단계; 상기 발신측 이동통신단말기가 옥내 통신을 위한 주파수를 이용하여 옥내용 엑세스채널을 통해 착신측 이동통신단말기의 옥내 전화번호를 호출하는 발호 메시지를 송출하는 단계; 상기 발신측 이동통신단말기가 상기 착신측 이동통신단말기로부터 상기 발호 메시지에 대한 착신 호 응답을 대기하는 단계; 상기 발신측 이동통신단말기가 상기 착신측 이동통신단말기로부터 옥내용 페이징채널을 통해 착신 호 응답이 회신되면, 상기 착신측 이동통신단말기와의 통신로를 연결하여 통화채널코드, 롱 코드(long code) 또는 파일롯 참조코드를 이용하여 상기 착신측 이동통신단말기와 음성 또는 데이터를 송수신하는 단계를 포함한다.In addition, a peer-to-peer communication method between mobile communication terminals allocated with separate indoor paging channels and indoor access channels according to the present invention includes a pilot channel and a synchronization channel of a forward link from a base station. Aligning to; Sending, by the calling mobile communication terminal, a calling message calling an indoor telephone number of the called mobile communication terminal through an indoor access channel using a frequency for indoor communication; Waiting for an incoming call response to the calling message from the called mobile communication terminal by the calling mobile terminal; When the calling mobile communication terminal returns an incoming call response through the indoor paging channel from the called mobile communication terminal, it connects the communication channel with the called mobile communication terminal to make a call channel code and a long code. Or transmitting or receiving voice or data with the called-party mobile communication terminal using a pilot reference code.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 한 실시예에 따른 "이동통신단말기의 피어투피어 통신 시스템 및 방법"을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail "peer to peer communication system and method of a mobile communication terminal" according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 피어투피어 통신 시스템을 도시한 구성도이다.2 is a block diagram illustrating a peer-to-peer communication system of a mobile communication terminal according to the present invention.
옥외 이동통신망에서 하나의 기지국 안테나(12)에 의해 관할되는 셀(C셀룰러) 내에는 다수의 피코셀(Cpico)이 포함되는데, 이 피코셀은 이동통신단말기(21)가 이동통신망을 통하지 않고 옥내용 FA 또는 사용하지 않는 FA(Frequency Assignment) 또는 가장 사용량이 적은 FA를 이용하여 직접 통화한다. 각 피코셀(Cpico) 내에는 무선 리피터(22)가 구비되는데, 이 무선 리피터(22)에 의해 관할되는 영역을 피코셀의 범주로 정의한다.In an outdoor mobile communication network, a plurality of picocells (C pico ) are included in a cell (C cellular ) that is controlled by one base station antenna 12. Call directly using an indoor FA, an unused FA (Frequency Assignment) or the least used FA. Within each picocell C pico , a radio repeater 22 is provided, which defines an area governed by the radio repeater 22 as a category of picocells.
무선 리피터(22)는 옥내 피어투피어 통신이 가능한 이동통신단말기(21)의 옥내 호출번호와 해당 이동통신단말기가 속한 피코셀 정보를 저장하고, 이동통신단말기(21)가 옥내 피어투피어 통신 서비스를 받을 권한을 가지는 지를 인증하고, 착신호가 감지되면 해당 이동통신단말기를 검색하여 착신호를 전달한다. 또한, 이 무선 리피터(22)는 두 이동통신단말기 사이의 거리가 피어투피어 통신을 수행할 수 있는 범주를 벗어날 때, 즉 피어투피어 통신을 희망하는 두 이동통신단말기가 서로 다른 피코셀 내에 위치할 때, 그 중간에서 데이터를 중계한다.The wireless repeater 22 stores the indoor call number of the mobile communication terminal 21 capable of indoor peer-to-peer communication and picocell information to which the mobile communication terminal belongs, and the mobile communication terminal 21 provides indoor peer-to-peer communication service. It authenticates whether it has the right to receive and detects an incoming call and delivers the incoming call by searching for the corresponding mobile communication terminal. In addition, the wireless repeater 22 is located in a different picocell when the distance between the two mobile communication terminals is out of the range for performing peer-to-peer communication, that is, two mobile communication terminals wishing for peer-to-peer communication. When you do, relay the data in the middle.
일반적으로 피어투피어(Peer-to-peer) 통신은 중앙 센터없이 개인 컴퓨터 이용자들끼리 비디오와 음악, 텍스트 파일 등을 교환하는 통신으로서, 본 명세서에서 피어투피어(peer-to-peer) 통신은 이동통신단말기가 기지국을 거쳐 이동통신망을 이용하지 않고서 다른 이동통신단말기와 직접 통신하여 음성이나 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 통신을 말한다.In general, peer-to-peer communication is a communication for exchanging video, music, text files, etc. between personal computer users without a central center, and in this specification, peer-to-peer communication A mobile communication terminal communicates directly with another mobile communication terminal through a base station without using a mobile communication network to transmit and receive voice or data.
무선리피터들은 유선 또는 무선으로 연결되며, 브리지 프로토콜을 이용하여 통신한다. 이때, 무선리피터는 피코셀 내에 위치한 이동통신단말기의 이동단말 등록정보를 이용하여 해당 단말기의 피어투피어 주소를 저장하여, 발호 메시지에 포함된 수신측 이동통신단말기의 피어투피어 주소가 피코셀 내에 등록되어 있지 않으면 해당 발호 메시지를 이웃 무선리피터에게 중계한다. 무선리피터는 이동통신단말기를 인증하여 인증된 이동통신단말기만 피어투피어 통신 서비스를 사용할 수 있도록 하거나, 인증 여부에 상관없이 피어투피어 모드로 동작할 수 있는 모든 이동통신단말기가 피어투피어 통신 서비스를 사용할 수 있도록 할 수도 있다.Wireless repeaters are wired or wirelessly connected and communicate using the bridge protocol. At this time, the wireless repeater stores the peer-to-peer address of the terminal using the mobile terminal registration information of the mobile communication terminal located in the picocell, so that the peer-to-peer address of the receiving mobile terminal included in the calling message is stored in the picocell. If not registered, the call message is relayed to the neighbor radio repeater. The wireless repeater authenticates the mobile communication terminal so that only the authorized mobile communication terminal can use the peer-to-peer communication service, or all mobile communication terminals capable of operating in peer-to-peer mode regardless of authentication are peer-to-peer communication service. You can also make it available.
도 3은 본 발명의 이동통신단말기의 내부 구성도이다. 이는 RF 처리부(310)와, IF 처리부(320)와, 기저대역 처리부(BBA)(330)와, 중앙처리부(340)와, 메모리부(350), 키입력부(360), 표시부(370), 음성처리부(380)를 구비한다. RF 처리부(310)는 저잡음 증폭기(Low level Noise Amplifier)와 상하향 주파수 혼합기(mixer)와 중간주파수 증폭기(IF amplifier)와 구동 증폭기(driver amplifier)와 전력증폭기(power amplifier)와 주파수 합성기(frequency synthesizer)와 듀플렉서(duplexer) 및 대역통과필터(band pass filter)로 구성된다.3 is an internal configuration diagram of a mobile communication terminal of the present invention. The RF processor 310, the IF processor 320, the baseband processor (BBA) 330, the central processor 340, the memory 350, the key input 360, the display 370, An audio processing unit 380 is provided. The RF processor 310 may include a low level noise amplifier, an up and down frequency mixer, an IF amplifier, a driver amplifier, a power amplifier, and a frequency synthesizer. And a duplexer and a band pass filter.
IF 처리부(320)는 신호의 크기를 제어하는 자동이득제어기(automatic gain controller)와 주파수 변환기로 이루어진다.The IF processor 320 includes an automatic gain controller and a frequency converter for controlling the magnitude of the signal.
기저대역 처리부(330)는 변복조기와 저역통과필터(LPF : low pass filter)와 아날로그-디지털 변환기로 구성되며, 신호 송신시에는 디지털 신호를 아날로그신호로 변환한 후 저역통과필터를 통과시켜 저대역신호를 IF 신호로 변조하고, 신호 수신시에는 IF 처리부에서 입력받은 신호를 복조하여 기저대역 신호를 추출한 후 저대역 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.The baseband processing unit 330 is composed of a modulator, a low pass filter (LPF) and an analog-to-digital converter. When the signal is transmitted, the baseband processor 330 converts the digital signal into an analog signal and then passes the low pass filter to pass the low pass signal. Is modulated to an IF signal, and when receiving a signal, the baseband signal is extracted by demodulating the signal received from the IF processor, and then the low-band analog signal is converted into a digital signal.
중앙처리부(340)는 이동국 모뎀(MSM : mobile station modem)이라고 하는데, 중앙연산장치(CPU)(341)와, RF 처리부(310)를 통해 전달되는 채널의 CDMA 처리를 위한 CDMA 코어부(342), 음성의 코딩을 위한 보코더(343)로 이루어진다. 이 중앙처리부(340)에는 메모리부(350)와 키입력부(360)와 표시부(370)와 음성처리부(380)와 배터리(390)가 연결된다.The central processing unit 340 is called a mobile station modem (MSM). The central processing unit (CPU) 341 and the CDMA core unit 342 for the CDMA processing of the channel transmitted through the RF processing unit 310 And a vocoder 343 for coding the voice. The central processing unit 340 is connected to the memory unit 350, the key input unit 360, the display unit 370, the audio processing unit 380, and the battery 390.
메모리부(350)는 중앙처리부(340)에서 필요한 제어 데이터를 저장하고 있는 프로그램이 내장되어 있는 롬(ROM)과, 각종 전화번호 및 이름 등을 저장하는 비휘발성 메모리(NVM: Non-Volatile Memory; Flash 메모리 또는EEPROM)와, 프로그램 제어시 발생되는 데이터를 임시로 저장하여 처리하는 램(RAM)으로 구성된다. 또한, 이 비휘발성 메모리에는 피어투피어 통신 가능한 이동통신단말기들의 옥내 주소와 전화번호가 매칭되어 저장된다.The memory unit 350 may include a ROM in which a program storing control data required by the central processing unit 340 is embedded, and a nonvolatile memory (NVM: Non-Volatile Memory) for storing various telephone numbers and names; Flash memory or EEPROM) and RAM for temporarily storing and processing data generated during program control. In addition, indoor addresses and phone numbers of mobile communication terminals capable of peer-to-peer communication are matched and stored in the nonvolatile memory.
키입력부(360)는 키 매트릭스 구조(도시하지 않음)를 가지며 다이얼링을 위한 숫자키와 각종 기능키를 구비하며, 사용자가 입력하는 키에 대응하는 키입력 신호를 발생하여 중앙처리부(340)에 출력한다. 표시부(370)는 예를 들어 LCD(액정표시장치)를 사용하며, 중앙처리부(340)의 제어에 의해 이동통신단말기의 상태와 동작과정 등을 표시한다. 음성처리부(380)는 마이크(381)를 통해 입력되는 음성을 코딩하고 보코더(343)에 전달하고 보코더(343)를 통해 전달되는 데이터를 디코딩하여 스피커(382)를 통해 송출한다.The key input unit 360 has a key matrix structure (not shown), includes a numeric key for dialing and various function keys, generates a key input signal corresponding to a key input by a user, and outputs the key input signal to the central processing unit 340. do. The display unit 370 uses, for example, an LCD (liquid crystal display device), and displays the state and operation process of the mobile communication terminal under the control of the central processing unit 340. The voice processor 380 codes a voice input through the microphone 381, transmits the voice to the vocoder 343, decodes the data transmitted through the vocoder 343, and transmits the voice to the speaker 382.
CDMA 코어부(342)는 기지국과 이동통신단말기간의 송수신되는 CDMA 채널을 처리한다. 일반적으로 기지국에서 이동통신단말기로의 접속을 순방향 링크라고 하며, 순방향 링크에 사용되는 채널로는 파일롯채널(pilot channel), 동기채널(sync channel), 페이징채널(paging channel), 통화채널(traffic channel)의 4가지가 있다. 또한, 이동통신단말기에서 기지국으로의 접속을 역방향 링크라고 하며, 역방향 링크에 사용되는 채널로는 접속채널(access channel), 통화채널(traffic channel) 2가지가 있다. 각 채널들의 구분은 순방향 링크에서는 월쉬코드(walsh code)로 하고, 역방향 링크에서는 롱 코드(long code)로 한다.The CDMA core unit 342 processes the CDMA channel transmitted and received between the base station and the mobile communication terminal period. In general, a connection from a base station to a mobile communication terminal is called a forward link, and a channel used for a forward link includes a pilot channel, a sync channel, a paging channel, and a traffic channel. There are four). In addition, a connection from a mobile communication terminal to a base station is called a reverse link. There are two channels used for the reverse link, an access channel and a traffic channel. Each channel is divided into a Walsh code on the forward link and a long code on the reverse link.
순방향 링크의 파일롯채널은 각 기지국마다 하나가 존재하고, 항상 계속적으로 발사된다. 파일롯채널은 64개의 월쉬코드 중 첫 번째인 W0을 사용한다. 이동통신단말기는 초기 전원이 온되면 미리 정해진 월쉬코드를 사용하여 이 파일롯채널에 동기를 맞춘다. 순방향 링크의 동기채널은 파일롯채널처럼 계속적으로 기지국에서 발사된다. 이 동기채널은 월쉬코드 W32로 미리 고정되어 있기 때문에 이동통신단말기는 이 동기채널에 쉽게 동기를 맞출 수 있다. 이동통신단말기는 동기채널로부터 기지국과의 교신에 가장 중요한 정보인 기지국 내의 롱 코드 동기 정보, 현재의 시스템 시간, 호출 채널의 데이터 속도 등을 전송 받는다. 이동통신단말기는 기지국과의 정확한 교신을 위해서 동기채널로부터 전해 받은 메시지에서 시스템 시간을 맞춘 다음 페이징채널을 탐색한다.There is one pilot channel of the forward link for each base station and is always launched continuously. The pilot channel uses W0, the first of the 64 Walsh codes. When the initial power is turned on, the mobile terminal synchronizes to this pilot channel using a predetermined Walsh code. The sync channel of the forward link is continuously launched from the base station like the pilot channel. Since this synchronization channel is fixed to the Walsh code W32 in advance, the mobile communication terminal can easily synchronize with this synchronization channel. The mobile communication terminal receives the long code synchronization information in the base station, the current system time, the data rate of the call channel, and the like which are the most important information for communication with the base station from the synchronization channel. The mobile communication terminal searches for the paging channel after setting the system time in the message transmitted from the synchronization channel for accurate communication with the base station.
본 발명에서는 동일 셀룰러 셀에 속한 모든 이동통신단말기가 기지국으로부터 송출되는 파일롯채널과 동기채널에 동기를 맞추기 때문에 해당 셀룰러 셀 내의 단일 피코셀 내 및 다중 피코셀간의 피어투피어 통신이 가능해진다.In the present invention, since all mobile communication terminals belonging to the same cellular cell are synchronized with the pilot channel and the synchronization channel transmitted from the base station, peer-to-peer communication between a single picocell and multiple picocells in the cellular cell is possible.
순방향 링크의 페이징채널(호출채널)은 한 주파수 내에서 최대 7개까지 사용되며 통화를 최종 확정 전달하는 역할을 한다. 순방향 링크와 역방향 링크의 통화채널은 실제로 송수신하려는 데이터가 전송되는 채널이다. 역방향 링크의 접속채널(엑세스채널)은 이동 단말기가 기지국과 통화를 시도할 때 사용하는 채널이다. 이 접속채널을 통하여 통화 시도를 위한 발신, 응답, 명령 및 등록에 관한 정보가 송수신된다.The paging channel (calling channel) of the forward link is used up to seven within one frequency and serves to deliver the final confirmation of the call. The communication channel of the forward link and the reverse link is a channel through which data to be transmitted and received is actually transmitted. The access channel (access channel) of the reverse link is a channel used when a mobile terminal attempts to make a call with a base station. Information about origination, response, command and registration for call attempt is transmitted and received through this access channel.
일반적으로 이동통신단말기를 호출하는 페이징채널이 순방향 링크에만 존재한다. 이 때문에 기지국에서 이동 단말기로의 호출이 가능하지만 이동통신단말기에서 다른 이동통신단말기는 호출할 수 없었다.In general, a paging channel calling a mobile communication terminal exists only on the forward link. For this reason, a call from a base station to a mobile terminal is possible, but other mobile communication terminals cannot be called from a mobile communication terminal.
그러나, 본 발명에서는 이동통신 단말기에 옥내용 피어투피어 통신을 위한 옥내용 페이징 채널과 엑세스 채널을 추가하고, 이동 단말기간에 이 옥내용 페이징 채널과 엑세스 채널을 이용하여 통신로를 개설하여 통화채널코드와 롱 코드(long code) 혹은 파일롯 참조코드를 이용하여 피어투피어 방식으로 통신이 이루어지도록 한다. 즉, 발신측 이동 단말기는 옥내용 엑세스 채널로 착신측 이동 단말기를 호출하고, 착신측 이동 단말기는 옥내용 페이징 채널로 발신측 이동 단말기에 호 응답 메시지를 출력한다. 이 옥내용 엑세스 채널과 페이징 채널은 옥내용 FA 또는 사용하지 않는 FA 또는 가장 사용량이 적은 FA 채널로 설정한다.However, in the present invention, an indoor paging channel and an access channel for indoor peer-to-peer communication are added to a mobile communication terminal, and a communication channel is established between the mobile terminals using the indoor paging channel and an access channel. Using a long code or a pilot reference code to communicate in a peer-to-peer manner. That is, the calling mobile terminal calls the called mobile terminal through the indoor access channel, and the called mobile terminal outputs a call response message to the calling mobile terminal through the indoor paging channel. This indoor access channel and paging channel are set to an indoor FA, an unused FA or the least used FA channel.
이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 이동통신단말기의 피어투피어 통신 시스템의 동작을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an operation of a peer-to-peer communication system of a mobile communication terminal according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4에는 발신측 이동통신단말기의 중앙처리부에서의 피어투피어 통신 방법이 도시되어 있고, 도 5에는 무선 리피터에서의 피어투피어 통신 방법이 도시되어 있고, 도 6에는 착신측 이동통신단말기의 중앙처리부에서의 피어투피어 통신 방법이 도시되어 있다. 이동통신단말기간의 피어투피어 통신 서비스는 각 중앙처리부에서 주관한다.4 illustrates a peer-to-peer communication method in a central processing unit of a calling mobile communication terminal, FIG. 5 illustrates a peer-to-peer communication method in a wireless repeater, and FIG. 6 illustrates a center of a called-party mobile communication terminal. A peer-to-peer communication method at the processing unit is shown. The peer-to-peer communication service of the mobile communication terminal period is managed by each central processing unit.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 단일 피코셀/다중 피코셀 내에서 피어투피어 통신 서비스를 받고자 하는 이동통신단말기의 전원이 초기 온되면(S401) 해당 이동통신단말기는 초기화된다(S402). 그 후 이동통신단말기는 기지국의 파일롯채널과동기채널로부터 동기를 획득하고(S403), 자신이 위치한 피코셀을 관할하는 무선 리피터에게 옥내 통신 인증을 받는다(S404).First, as shown in FIG. 4, when the power of the mobile communication terminal intended to receive peer-to-peer communication service in a single picocell / multiple picocells is initially turned on (S401), the mobile communication terminal is initialized (S402). Thereafter, the mobile communication terminal acquires synchronization from the pilot channel and the synchronization channel of the base station (S403), and receives indoor communication authentication from the wireless repeater that manages the picocell in which it is located (S404).
도 5에 도시된 바와 같이 무선 리피터는 이동통신단말기로부터 인증요구가 입력되면(S501), 해당 이동통신단말기의 옥내통신 등록 여부를 검사하여(S502), 기등록된 단말기이면 통신권한을 인증한 후(S503) 대기하고(S505), 기등록된 단말기가 아니면 통신권한을 인증하지 않은 채(S504) 대기한다(S505). 이때, 무선 리피터는 자신이 관할하는 피코셀에 등록한 이동통신단말기뿐만 아니라 다른 피코셀에 등록한 이동통신단말기에 대한 정보를 가지고 있다가 피어투피어 서비스 대상으로 등록된 이동통신단말기를 인증하여, 해당 이동통신단말기가 피코셀간을 이동하더라도 피어투피어 통신 서비스를 이용할 수 있도록 한다.As shown in FIG. 5, when the authentication request is input from the mobile communication terminal (S501), the wireless repeater checks whether or not indoor communication is registered in the mobile communication terminal (S502). (S503) Wait (S505), if the terminal is not already registered without waiting for authentication (S504) (S505). At this time, the wireless repeater has information about not only the mobile communication terminal registered in the picocell that it has jurisdiction, but also the mobile communication terminal registered in the other picocell, and authenticates the mobile communication terminal registered as a peer-to-peer service, Even if the communication terminal moves between picocells, the peer-to-peer communication service can be used.
옥내 피어투피어 통신 권한이 인증된 후, 도 4에 도시된 바와 같이 사용자가 키입력부를 이용하여 음성/데이터 통신을 원하는 착신측 이동통신단말기의 옥내 전화번호를 입력하고 통화버튼을 누르면(S405), 이 발신측 이동통신단말기는 해당 발호가 피어투피어 모드인지를 감지하는데(S406), 피어투피어 통신모드이면 단계 S407로 진행하고 피어투피어 모드가 아니면 단계 S419로 진행하여 옥외통신모드로 통신한다. 이때, 발신측 이동통신단말기에서의 피어투피어 모드 판단은 사용자가 입력한 전화번호 자리수와 소정의 문턱값을 비교함으로써 판단할 수 있다.After the indoor peer-to-peer communication authority is authenticated, as shown in FIG. 4, when the user inputs the indoor telephone number of the called-party mobile communication terminal that wants voice / data communication using the key input unit and presses a call button (S405). The calling mobile terminal detects whether the call is in peer-to-peer mode (S406). If it is in peer-to-peer communication mode, the process proceeds to step S407. If the caller is not in peer-to-peer mode, the process proceeds to step S419 to communicate in the outdoor communication mode. do. At this time, the peer-to-peer mode determination in the calling mobile communication terminal may be determined by comparing the number of digits entered by the user with a predetermined threshold.
피어투피어 통신 모드인 경우, 옥내 통신용 주파수가 설정되어 있는 지를 체크하고(S407), 설정된 옥내 통신용 주파수가 없으면 현재 기지국에서 사용되고 있지 않거나 적게 사용되어 피어투피어 통신 모드로 사용 가능한 FA가 있는 지를 체크한다(S409). 그리고 발신측 이동통신단말기는 기 설정된 옥내 통신용 주파수나 비어있는 FA(Frequency Assignment) 또는 가장 적게 사용되는 FA를 이용하여 옥내용 엑세스채널을 통해 착신측 이동통신단말기의 옥내 주소를 포함하는 피어투피어 발호 메시지를 송출한다(S408, S410). 이 피어투피어 발호 메시지는 해당 발신측 이동통신단말기가 위치한 피코셀의 모든 이동통신단말기와 무선 리피터에 전달된다.In the peer-to-peer communication mode, it is checked whether an indoor communication frequency is set (S407). If there is no set indoor communication frequency, it is checked whether there is an FA that is not currently used in the base station or is used less and is available in the peer-to-peer communication mode. (S409). In addition, the calling mobile communication terminal uses a preset indoor communication frequency, an empty FA (Frequency Assignment), or the least frequently used FA to call the peer-to-peer including the indoor address of the called mobile communication terminal through the indoor access channel. The message is sent (S408, S410). This peer-to-peer call message is delivered to all mobile communication terminals and radio repeaters of the picocell where the calling mobile communication terminal is located.
한편, 착신측 이동통신단말기는 발신측 이동통신단말기가 피어투피어 발호 메시지를 송출하기 전에, 도 6의 단계 S601 내지 S604를 수행하여, 피어투피어 발호 메시지를 수신할 준비를 하고 있어야 한다. 즉, 피어투피어 통신 서비스를 받고자 하는 이동통신단말기의 전원을 초기 온하여(S601) 해당 이동통신단말기를 초기화하고(S602), 기지국으로부터의 순방향 링크의 파일롯채널과 동기채널로부터 동기를 획득하고(S603), 자신이 위치한 피코셀을 관할하는 무선 리피터에게 옥내 통신 인증을 받는다(S604). 이때, 발신측 이동통신단말기와 착신측 이동통신단말기는 하나의 기지국이 관할하는 동일 이동전화 통신 셀 내에 속해 있기 때문에 파일롯채널과 동기채널로부터 동기를 획득하면, 두 이동통신단말기의 동기를 정확하게 맞출 수 있다.On the other hand, the called-party mobile communication terminal should be ready to receive the peer-to-peer calling message by performing steps S601 to S604 of FIG. 6 before the calling mobile communication terminal sends the peer-to-peer calling message. That is, by initially turning on the power of the mobile communication terminal to receive the peer-to-peer communication service (S601) and initializing the mobile communication terminal (S602), and obtaining synchronization from the pilot channel and the synchronization channel of the forward link from the base station ( S603), the indoor communication is authenticated by the wireless repeater that manages the picocell in which it is located (S604). At this time, since the calling mobile terminal and the called mobile terminal belong to the same mobile communication cell controlled by one base station, if the synchronization is obtained from the pilot channel and the synchronization channel, the synchronization of the two mobile communication terminals can be accurately matched. have.
착신측 이동통신단말기가 동기를 획득하고 피어투피어 통신 권한을 인증받은 후 호 대기상태(S605)에서, 피어투피어 발호 메시지가 입력되면(S606, S607), 자신의 상태를 감지하여 발신측 이동통신단말기에게 비지 신호를 회신하던지, 아니면 호 착신 응답 메시지를 회신한다.After the called-party mobile communication terminal acquires synchronization and authenticates the peer-to-peer communication authority, in the call waiting state (S605), if a peer-to-peer call message is input (S606, S607), the calling party detects its own state and moves to the calling party. It sends back a busy signal to the communication terminal or a call answering message.
먼저, 착신측 이동통신단말기가 발신측 이동통신단말기와 동일 피코셀 내에 위치한 경우에는, 발신측 이동통신단말기에서 송출되는 엑세스채널의 발호 메시지는 바로 착신측 이동통신단말기의 엑세스채널에 입력된다. 착신측 이동통신단말기는 자신이 유휴상태인지를 체크하여(S608), 통화중 상태이면 페이징채널을 통해 '비지(busy)' 신호를 해당 발신측 이동통신단말기에게 회신하고(S613), 자신이 유휴상태이면 페이징채널을 통해 피어투피어 호 착신 응답을 해당 발신측 이동통신단말기에게 회신한다(S609). 이때, 해당 호 착신 응답 메시지에는 발호 메시지가 거쳐 간 전달경로 정보가 포함된다.First, when the called mobile communication terminal is located in the same picocell as the calling mobile communication terminal, the call message of the access channel transmitted from the calling mobile communication terminal is directly input to the access channel of the called mobile communication terminal. The called party's mobile communication terminal checks whether it is idle (S608), if it is busy, returns a 'busy' signal to the corresponding calling party's mobile terminal through the paging channel (S613), and is idle. If it is, the peer-to-peer call answering response is transmitted to the corresponding calling party's mobile communication terminal through the paging channel (S609). At this time, the call incoming response message includes the transmission path information passed through the call message.
한편, 착신측 이동통신단말기가 발신측 이동통신단말기와 동일 피코셀 내에 위치한 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 발신측 이동통신단말기 관할 무선 리피터는 피어투피어 발호 메시지가 입력되고(S506), 착신측 이동통신단말기가 자신의 피코셀에 등록 및 인증된 단말기이면(S507), 발신측 이동통신단말기와 착신측 이동통신단말기간에 직접 피어투피어 통신이 가능하기 때문에 단계 S505의 대기상태로 진행한다.On the other hand, when the called-party mobile communication terminal is located in the same picocell as the calling-party mobile communication terminal, as shown in FIG. 5, the peer-to-peer call message is input to the wireless repeater under the calling mobile communication terminal (S506). If the mobile communication terminal is a terminal registered and authenticated in its picocell (S507), since the peer-to-peer communication is possible directly between the calling mobile communication terminal and the called mobile communication terminal, the process proceeds to the standby state of step S505.
그 후, 발신측 이동통신단말기는 해당 착신측 이동통신단말기로부터 옥내용 페이징채널을 통해 피어투피어 호 착신 응답이 수신되면(S411), 그 전달경로를 기록한다(S412). 그리고, 발신측 이동통신단말기와 착신측 이동통신단말기는 해당전달경로를 따라 음성통화를 위한 전용 통화채널 또는 데이터통신을 위한 전용 또는 공용 통화채널을 할당한다(S413, S610). 해당 통화채널코드와 롱 코드(long code) 또는 파일롯 참조코드를 이용하여 음성/데이터 통신이 이루어지며, 통신 후 연결이 해제된다(S414, S611).Thereafter, when the calling mobile communication terminal receives the peer-to-peer call incoming response from the called mobile communication terminal through the indoor paging channel (S411), it records the transmission path (S412). The calling mobile terminal and the called mobile terminal allocate a dedicated call channel for a voice call or a dedicated or shared call channel for data communication along the corresponding transmission path (S413 and S610). Voice / data communication is performed using the corresponding call channel code and long code or pilot reference code, and the connection is released after communication (S414 and S611).
다음, 착신측 이동통신단말기가 발신측 이동통신단말기와 서로 다른 피코셀에 위치하는 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이 무선 리피터는 착신측 이동통신단말기의 옥내 주소가 자신의 피코셀에 등록 및 인증된 주소가 아니면(S507) 발신측 이동통신단말기와 착신측 이동통신단말기가 무선 리피터에 의해 중계되어 피어투피어 통신이 이루어진다. 따라서 발호 메시지를 전달받은 무선 리피터는 인접한 피코셀의 무선 리피터에게 해당 발호 메시지를 전달하여, 그 발호 메시지가 착신측 이동통신단말기가 위치한 피코셀을 관할하는 무선리피터를 통해 해당 착신측 이동통신단말기에게 전달되도록 한다(S508). 이때, 발신측 이동통신단말기와 착신측 이동통신단말기는 인접 피코셀이 아닐 수 있으며, 그럴 때에는 발호 메시지는 여러 개의 무선 리피터를 통해 전달된다.Next, when the called-party mobile communication terminal is located in a different picocell from the calling-party mobile communication terminal, as shown in FIG. 5, the wireless repeater registers the indoor address of the called-party mobile communication terminal in its own picocell. If it is not an authorized address (S507), the calling mobile communication terminal and the called mobile communication terminal are relayed by the wireless repeater to perform peer-to-peer communication. Therefore, the wireless repeater that has received the calling message transmits the calling message to the wireless repeater of the adjacent picocell, and the calling message is transmitted to the called-party mobile communication terminal through the wireless repeater that has jurisdiction over the picocell where the called-party mobile communication terminal is located. To be delivered (S508). In this case, the calling mobile communication terminal and the called mobile communication terminal may not be adjacent picocells, and the calling message is transmitted through a plurality of wireless repeaters.
적어도 하나 이상의 무선 리피터를 통해 발호 메시지를 전달받은 착신측 이동통신단말기는 도 6의 S606 내지 S613을 수행하는데, 자신이 통화중 상태이면 '비지(busy)' 신호를 옥내용 페이징채널을 통해 해당 발신측 이동통신단말기에게 회신하고(S613), 자신이 유휴 상태이면 옥내용 페이징채널을 통해 피어투피어 호 착신 응답을 해당 발신측 이동통신단말기에게 회신한다(S609). 무선 리피터는 착신측이동통신단말기의 호 착신 응답 메시지를 발신측 이동통신단말기에게 전달한다(S509). 이때, 호 착신 응답 메시지에는 해당 메시지가 거쳐간 전달경로 정보가 포함된다.The called-party mobile communication terminal receiving the calling message through at least one or more wireless repeaters performs S606 to S613 of FIG. 6, and when the caller is busy, transmits a 'busy' signal through the indoor paging channel. In response to the side mobile communication terminal (S613), and if it is in the idle state, it sends a peer-to-peer call response through the indoor paging channel to the corresponding calling mobile terminal (S609). The wireless repeater transmits a call reception response message of the called mobile communication terminal to the calling mobile communication terminal (S509). At this time, the incoming call response message includes the transmission path information passed by the message.
발신측 이동통신단말기는 해당 착신측 이동통신단말기로부터 피어투피어 호 착신 응답이 수신되면(S411), 그 전달경로를 기록하고(S412), 발신측 이동통신단말기와 착신측 이동통신단말기 간에 해당 전달경로를 따라 음성통화를 위한 전용 통화채널 또는 데이터통신을 위한 전용 또는 공용채널을 할당한다(S413, S610). 해당 통화코드와 롱 코드(long code) 혹은 파일롯 참조코드를 통해 음성/데이터 통신이 이루어지며, 통신 후 연결이 해제된다(S414, S611). 이때, 착신측 이동통신단말기와 발신측 이동통신단말기 중간에 위치한 무선 리피터는 두 이동통신단말기간 송수신되는 데이터를 중계하여 상대편 이동통신단말기에게 전송한다(S510).When the calling mobile communication terminal receives a peer-to-peer call answering response from the called mobile communication terminal (S411), records the transmission path (S412), and transmits the corresponding call between the calling mobile terminal and the called mobile communication terminal. A dedicated call channel for a voice call or a dedicated or shared channel for data communication is allocated along the path (S413 and S610). Voice / data communication is performed through the corresponding call code and long code or pilot reference code, and the connection is released after communication (S414 and S611). At this time, the wireless repeater located between the called mobile communication terminal and the calling mobile communication terminal relays the data transmitted and received during the two mobile communication terminal periods and transmits the data to the opposite mobile communication terminal (S510).
한편, 발신측 이동통신단말기는 피어투피어 발호 메시지를 송출하고 해당 피어투피어 발호 메시지에 대한 호 착신 응답을 기다리는데, 일정 시간동안 호 착신 응답이 없으면(S415) 해당 발호 메시지를 반복하여 재전송한다(S417). 그러다가, 발호 메시지 재전송 횟수가 소정의 문턱값보다 커지면(S416) 발신측 이동통신단말기는 메모리에서 해당 착신측 옥내 전화번호와 매칭되는 이동통신망 전화번호를 검색하고, 해당 이동통신망 전화번호를 이용하여 옥외 이동통신망을 통해 착신측 이동통신단말기를 호출한다(S418).On the other hand, the calling mobile terminal transmits a peer-to-peer call message and waits for a call response for the peer-to-peer call message. If there is no call response for a predetermined time (S415), the call message is repeatedly transmitted. S417). Then, if the number of retransmissions of the calling message is greater than a predetermined threshold (S416), the calling mobile terminal searches for a mobile telephone network number matching the called party's indoor telephone number in the memory, and uses the mobile telephone network number outdoors. The called party's mobile communication terminal is called through the mobile communication network (S418).
한편, 사용자가 초기에 옥외 통신 모드를 위한 전화번호를 입력하거나, 입력된 번호의 자리수가 문턱값보다 크면, 바로 해당 전화번호를 이용하여 옥외 이동통신망을 통한 전화 연결을 시도한다.On the other hand, when the user initially enters a phone number for the outdoor communication mode, or if the number of the number of the input number is larger than the threshold value, the user attempts to connect the telephone through the outdoor mobile communication network using the corresponding phone number.
위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the invention has been described above based on the preferred embodiments thereof, these embodiments are intended to illustrate rather than limit the invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes, modifications, or adjustments to the above embodiments can be made without departing from the spirit of the invention. Therefore, the protection scope of the present invention will be limited only by the appended claims, and should be construed as including all such changes, modifications or adjustments.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 별도의 장비를 구비하지 않더라도 이동통신단말기의 사이 거리가 일정한 범주 내에서는 이동통신망을 통하지 않고 상호 피어투피어(peer-to-peer) 방식으로 직접 통신할 수 있기 때문에 통화비는 절감되고 통화품질이 향상되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, even if no separate equipment is provided, since the distance between the mobile communication terminals can communicate directly in a peer-to-peer manner without a mobile communication network within a certain range. Call cost is reduced and call quality is improved.
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