KR100203045B1 - 위성통신 시스템에서 위성모뎀의 내부 통신방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위성모뎀(또는, SCPC 채널유니트라고도 함)의 내부적인 통신방법에 있어서, 위성모뎀의 주제어프로세서인 채널유니트프로세서와 인공위성의 하향신호로부터 메세지를 추출해내는 트랙킹프로세서간의 직접 통신으로 트랙킹프로세서의 불완전동작시 이 트랙킹프로세서를 재구동시킬 수 있도록 된 위성통신 시스템에서 위성모뎀의 내부 통신방법에 관한 것으로, 각각 다수의 가입자와 결합되는 다수의 기지국과 다수의 기지국을 운용제어하는 중앙제어국을 구비하는 위성통신 시스템에 있어서; 새로운 동작모드메세지가 수신되게 되면 이를 듀얼포트 RAM의 제 1영역에 기록하는 동작메세지 기록단계와, 트랙킹프로세서로 인터럽트신호를 출력하는 인터럽트신호 출력단계 및, 트랙킹프로세서로 인터럽트신호를 출력한 후 소정 시간이 경과할 때까지 트랙킹프로세서로부터 인터럽트신호가 입력되지 않게 되면 상기 트랙킹프로세서를 리셋트시키는 트랙킹프로세서 리셋트단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신 시스템에서 위성모뎀의 내부 통신방법

본 발명은 인공위성을 이용한 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 위성모뎀(또는, SCPC 채널유니트라고도 함)의 내부적인 통신방법에 있어서, 위성모뎀의 주제어프로세서인 채널유니트프로세서와 인공위성의 하향신호로부터 메세지를 추출해내는 트랙킹프로세서간의 직접 통신으로 트랙킹프로세서의 불완전동작시 이 트랙킹프로세서를 재구동시킬 수 있도록 된 위성통신 시스템에서 위성모뎀의 내부 통신방법에 관한 것이다.

최근, 통신기술이 급속도로 발전되면서 원격지에 위치하는 가입자가 인공위성을 통하여 통화를 할 수 있도록 해주는 위성통신이 점차 일반화되고 있는 바. 이와 같은 위성통신은 통화를 위해 별도의 신호선이 필요로 되지 않기 때문에 주로 국가간의 장거리 통신이나, 또는 우리나라와 같이 산악이 많은 나라의 통신방법으로서 유용하게 사용되고 있다.

상기한 위성통신에 있어서는 그 채널할당방식에 따라 일정시간 전에 가입자별로 각각의 통신채널을 예약할당하는 PAMA(Pre-Assignment Multiple Access) 방식과 가입자의 요구에 따라 통신채널을 할당하는 DAMA(Demand Assignment Multiple Access) 방식의 두가지 방식을 들 수가 있는데, 일반적으로 통신채널의 가격과 그 효용성을 고려하여 실시간적인 음성통신은 DAMA 방식을, 데이터통신은 PAMA 방식을 채용하고 있다.

도 1은 DAMA 방식에 따른 일반적인 위성통신 시스템의 전반적인 시스템 구성을 나타낸 구성도이다.

도 1에서 참조번호 1은 다수의 통신용 채널을 구비한 인공위성이고, 2는 전체 위성통신 시스템을 제어하는 중앙제어국, 3(3A, 3B)은 교환기(11A, 11B)나 전화기(12A, 12B), 컴퓨터등의 데이터 단말기(13A, 13B) 및 팩시밀리(14A, 14B) 등의 단말기에 대한 인터페이스 기능을 갖춤과 더불어, 상기 중앙제어국(2)과 데이터 송수신을 통해 상기한 각종 단말기간의 통화기능을 제공하는 기지국이다.

또한, 도 1에서 참조부호 S는 제어데이터를 송수신하기 위한 서비스 채널(Service Channel)을 나타내고, T는 데이터나 음성을 송수신하기 위한 트래픽 채널(Traffic Channel)을 나타낸다.

상기한 구성에 있어서, 중앙제어국(2)은 정상적인 상태에서는 서비스 채널을 통해서 제어 메세지를 송출한 후 해당 기지국(3)으로부터 송신되어 오는 응답 메세지를 근거로 각 기지국(3)의 상태, 즉 통신가능 용량이나 통신채널의 이용상태를 점검하는 폴링(Polling)기능을 수행하게 된다. 그리고, 특정한 기지국 예컨대 기지국(3A)으로부터 기지국(3B) 관할의 단말기에 대해 통화요구(Calling)가 있는 경우에는 상기 폴링과정에서 얻어진 정보를 근거로 해당 기지국(3B)이 통신이 가능한 상태인 지를 판단하고, 통신가능 상태인 경우에는 인공위성의 이용가능한 트래픽 채널(T)을 양 기지국(3A, 3B)에 할당함으로써 양 기지국(3A, 3B)이 직접적으로 상호 통신을 수행할 수 있도록 하게 된다.

이어, 중앙제어국(2)은 상기한 양 기지국(3A, 3B)간에 통신이 종료되어 통신 요구가 있었던 기지국(3A)으로부터 서비스 채널(S)을 통해 통신종료 신호가 인가되게 되면 양 기지국에 대해 통신종료처리를 실행함으로써 양 기지국(3A, 3B)에 대해 제공되었던 트래픽 채널(T)을 해제하게 된다.

한편, 중앙제어국(2)과 기지국(3)의 데이터 송수신에 있어서, 중앙제어국(2)과 기지국(3)은 동일하게 소정의 송신메세지를 생성하게 되면 이 메세지를 인코딩 및 변조함으로써 예컨대, 70MHz의 중간주파수신호로 변환한 다음 일련의 주파수신호처리과정을 수행하여 대국(발신국의 상대국)으로 송출하게 되고, 대국으로부터 메세지를 수신하면 수신메세지를 디코딩 및 복조함으로써 예컨대, 70MHz의 중간주파수신호로 변환하게 되는 바, 도 2는 상기 인코딩, 디코딩 및 변복조기능을 수행하는 SCPC(Single Channel Per Carrier) 채널유니트에서 이 SCPC 채널유니트의 주제어프로세서인 채널유니트프로세서(Channel Unit Processor)와 수신메세지로부터 소정의 데이터를 추출해내는 트랙킹프로세서(Tracking Processor)간의 종래 사용되던 내부통신방법을 하드웨어적으로 설명하기 위한 블록구성도이다.

도면에서 참조번호 30은 SCPC 채널유니트의 주제어프로세서인 채널유니트프로세서이고, 31은 수신메세지로부터 소정의 데이터를 추출해내는 트랙킹프로세서이다. 여기서, 상기 채널유니트프로세서(30)와 트랙킹프로세서(31)는 각각 예컨대, 2개의 포트(XF1, INT3과, XF0, INT0)를 구비하여 직접 제어데이터를 송수신하게 된다.

또한, 참조번호 32, 33은 상기 채널유니트프로세서(30)와 트랙킹프로세서(31)로부터 출력되는 각각의 어드레스데이터를 디코딩하여 이후에 설명한 듀얼포트 RAM(34)을 인에이블(Enable)하기 위한 디코더이고, 34는 상기 채널유니트프로세서(30)와 트랙킹프로세서(31)간의 데이터송수신을 위해 제공되는 듀얼포트 RAM, 35는 상기 트랙킹프로세서(31)로부터의 제어신호를 근거로 소정의 계수동작을 수행하다가 일정시간을 계수할 때까지 상기 트랙킹프로세서(31)로부터 소정의 리셋신호가 입력되지 않게 되면 소정의 신호를 상기 트랙킹프로세서(31)로 출력하여 이 트랙킹프로세서(31)의 동작을 리셋시키기 위한 와치독타이머(WatchDogTimer)이다.

즉, 상기한 구성에 있어서 상기 채널유니트프로세서(30)는 유틸리티 버스(Utility PCM Bus)를 통해 동작모드를 수신하게 되면 이를 듀얼포트 RAM(34)에 기록함과 더불어 XF1 포트를 통해 트랙킹프로세서(31)의 INT0 포트로 새로운 동작모드에 따른 인터럽트신호를 출력하게 되는 바, 그러면 트랙킹프로세서(31)는 듀얼포트 RAM(34)의 상위 블록에서 정보를 읽어 들인 후 그 동작모드에 따라 동작할 수 있도록 환경을 설정하게 된다.

이후, 트랙킹프로세서(31)는 자체 하드웨어의 이상상태 및 트랙킹결과를 상기 듀얼포트 RAM(34)의 하위 블록에 기록하고 XF0 포트를 이용하여 채널유니트프로세서(30)의 INT3 포트로 소정의 인터럽트신호를 출력하게 된다.

한편, 상기 와치독타이머(35)는 상기 트랙킹프로세서(31)에 의해 구동되게 된다. 상기 트랙킹프로세서(31)는 주기적으로 와치독타이머(35)를 재구동하여야 되는데, 이는 상기 와치독타이머(35)는 상기 트랙킹프로세서(31)로부터 소정의 리셋신호가 입력되기 전에 소정의 계수동작을 수행하게 되면 트랙킹프로세서(31)로 소정의 리셋신호를 출력함으로써 트랙킹프로세서(31)를 리셋하게 되기 때문이다.

그런데, 상기한 바와 같이 하드웨어의 오동작에 대비하여 구비된 단순기능의 와치독타이머(35)를 제거하여 트랙킹프로세서(31)의 주변 하드웨어의 이상상태를 검색하는 기능을 동일하게 수행할 수 있게 된다면 부품비용의 절감측면에서 상당한 효과를 기대할 수 있게 된다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, SCPC 채널유니트의 내부적인 통신방법에 있어서, 트랙킹프로세서의 주변 하드웨어의 오동작에 대비하여 구비되는 와치독타이머를 제거한 후 상기 하드웨어의 오동작에 따른 동작제어를 동일하게 수행할 수 있도록 함으로써 부품비용의 절감효과를 거둘 수 있는 위성통신 시스템에서 위성모뎀의 내부 통신방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 위성통신 시스템의 개요를 설명하기 위한 전반적인 시스템 구성도.

도 2는 위성통신 시스템에서 종래 사용되던 SCPC 채널유니트의 구성을 나타낸 블록구성도.

도 3은 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 내부 통신방법이 적용되는 SCPC 채널유니트의 요부 구성을 하드웨어적으로 설명하기 위한 블록구성도.

도 4는 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 위성모뎀의 내부 통신방법을 설명하기 위한 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명

1 : 인공위성2 : 중앙제어국

3A, 3B : 기지국11A, 11B : 교환기

12A, 12B : 전화기13A, 13B : 데이터터미날

14A, 14B : 팩시밀리30 : 채널유니트프로세서

31 : 트랙킹프로세서32, 33 : 디코더

34 : 듀얼포트 RAM35 : 타이머

50 : 리셋회로

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 위성통신 시스템에서 위성모뎀의 내부 통신방법은 각각 다수의 가입자와 결합되는 다수의 기지국과 다수의 기지국을 운용제어하는 중앙제어국을 구비하는 위성통신 시스템에 있어서; 새로운 동작모드메세지가 수신되게 되면 이를 듀얼포트 RAM의 제 1영역에 기록하는 동작메세지 기록단계와, 트랙킹프로세서로 인터럽트신호를 출력하는 인터럽트신호 출력단계 및, 트랙킹프로세서로 인터럽트신호를 출력한 후 소정 시간이 경과할 때까지 트랙킹프로세서로부터 인터럽트신호가 입력되지 않게 되면 상기 트랙킹프로세서를 리셋트시키는 트랙킹프로세서 리셋트단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 트랙킹프로세서로 인터럽트신호를 출력한 후 소정 시간이 경과하기 전에 트랙킹프로세서로부터 인터럽트신호가 입력되게 되면 듀얼포트 RAM의 제 2영역으로부터 상태메세지를 독출하여 이 상태메세지를 근거로 트랙킹프로세서의 하드웨어상태를 검색하는 트랙킹프로세서 상태검색단계와, 트랙킹프로세서의 하드웨어상태가 정상이면 메인프로세서로 상태메세지를 출력하는 상태메세지 출력단계 및, 트랙킹프로세서의 하드웨어상태가 비정상이면 트랙킹프로세서를 리셋트시키는 트랙킹프로세서 리셋트단계를 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

즉, 상기한 구성에 의하면, 와치독타이머를 제거하여도 동일한 효과를 거두게 됨으로써 부품비용의 절감을 실현할 수 있게 된다.

이어, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 위성모뎀의 내부 통신방법을 하드웨어적으로 설명하기 위한 블록구성도이다.

도면에서 참조번호 40은 SCPC 채널유니트의 전반적인 장치를 제어하기 위한 제어부로서의 채널유니트프로세서로서, 이는 유틸리티 버스를 통해 이후에 설명할 트랙킹프로세서(44)의 새로운 동작모드가 수신되게 되면 이를 트랙킹프로세서(44)로 출력하여 동작수행을 제어함과 더불어 트랙킹프로세서(44)로부터 주변 하드웨어의 오동작에 대한 소정의 메세지를 수신받게 되면 트랙킹프로세서(44)를 재구동하도록 하게 된다.

또한, 참조번호 41은 상기 채널유니트프로세서(40)로부터 입력되는 어드레스데이터를 디코딩처리하여 듀얼포트 RAM(42)의 소정의 영역에 대한 인에이블신호를 출력함과 더불어 이후에 설명할 트랙킹프로세서(44)를 리셋하기 위한 리셋회로(45)를 구동하기 위한 소정의 신호를 출력하기 위한 디코더이고, 42는 채널유니트프로세서(45)와 트랙킹프로세서(44)간의 데이터 송수신을 위하여 제공되는 듀얼포트 RAM, 43은 이후에 설명할 트랙킹프로세서(44)로부터의 어드레스데이터를 디코딩처리하여 듀얼포트 RAM(42)의 소정의 영역에 대한 인에이블신호를 출력하기 위한 디코더이다.

또한, 참조번호 44는 상기 채널유니트프로세서(40)로부터 인터럽트신호가 입력되게 되면 듀얼포트 RAM(42)에 기록되어 있는 새로운 동작모드데이터를 근거로 해당 하드웨어를 제어함과 더불어 이 하드웨어의 동작상태 및 트랙킹결과를 상기 듀얼포트 RAM(42)에 기록하기 위한 트랙킹프로세서이고, 45는 상기 디코더(41)로부터 소정의 동작신호를 입력되게 되면 상기 트랙킹프로세서(44)의 리셋포트(RESET)로 소정의 리셋신호를 출력함으로써 트랙킹프로세서(44)를 리셋시키기 위한 리셋회로, 46은 소정의 계수동작을 수행하기 위한 타이머이다.

이어, 상기한 구성을 참조하여 본 발명에 따른 위성통신 시스템에서 위성모뎀의 내부 통신방법을 설명한다.

우선, 도 4(A)를 참조하여 채널유니트프로세서(40)의 동작을 설명한다.

상기 채널유니트프로세서(40)는 유틸리티 버스(UPH)를 통해 새로운 동작모드에 따른 메세지를 수신하게 되면(ST401 단계), 듀얼포트 RAM(42)의 소정 영역을 인에이블하기 위한 어드레스데이터를 디코더(42)로 출력하게 된다. 이어, 디코더(41)는 상기 어드레스데이터를 디코딩한 후 소정의 인에이블신호를 듀얼포트 RAM(42)의 EN1 포트로 출력하고, 이때 채널유니트프로세서(40)는 데이터라인을 통해 유틸리티 버스를 통해 수신한 동작모드를 듀얼포트의 인에이블된 소정 영역에 기록하도록 하게 된다(ST402 단계).

또한, 채널유니트프로세서(40)는 동작모드를 듀얼포트 RAM(42)에 기록함과 더불어 XF1 포트를 통해 트랙킹프로세서(44)의 INT0 포트로 인터럽트신호를 출력하게 된다(ST403 단계). 이때, 채널유니트프로세서(40)는 상기 타이머(46)의 디폴트값을 예컨대, 1초로 셋팅한 다음 구동하게 되고(ST404 단계), 이후 이 타이머(46)로부터의 소정의 결과신호가 입력되기 전까지 트랙킹프로세서(44)로부터 인터럽트신호가 수신되는 지를 대기하게 된다(ST405 단계).

이어, 상기 ST405 단계에서 트랙킹프로세서(44)로부터 인터럽트신호가 수신되게 되면 상기 듀얼포트 RAM(42)의 하위 블록의 메세지를 읽어 트랙킹프로세서(44)의 하드웨어 상태를 검사하게 된다(ST406, ST407 단계). 이때, 하드웨어상태가 정상이게 되면 상기 듀얼포트 RAM(42)으로부터 읽은 트랙킹프로세서(44)의 상태정보를 유틸리티 버스를 통해 시스템의 메인프로세서(미도시)로 출력하게 된다(ST408 단계).

한편, 상기 ST407 단계에서 하드웨어 오류로 판단되게 되면, 상기 디코더(41)로 트랙킹프로세서(44)에 대한 리셋메세지를 출력하게 되는 바, 이어 상기 디코더(41)는 상기 제어메세지를 근거로 소정의 인에이블신호를 생성하여 상기 리셋회로(45)를 출력하여 리셋회로(45)를 구동하게 된다.

이어, 리셋회로(45)는 트랙킹프로세서(44)의 리셋포트(RESET)로 소정의 리셋신호를 출력함과 더불어 유틸리티 버스를 통해 상기 메인프로세서(미도시)로 트랙킹프로세서(44)의 동작오류를 보고하게 된다(ST409 단계). 또한, 채널유니트 프로세서(40)는 상기 타이머(46)를 초기값으로 초기화한 후 트랙킹프로세서(44)로부터의 인터럽트신호가 입력되는 지를 대기하게 된다.

한편, 상기 ST405 단계에서 일정시간(상기 타이머의 초기값인 1초)이 경과할 때까지 트랙킹프로세서(44)로부터 인터럽트신호가 수신되지 않게 되면, 트랙킹프로세서(44)의 소프트웨어에 오류가 있다고 판단하고, 상기 ST410 단계로 이행하여 이하의 동작을 수행하게 된다.

이어, 도 4(B)를 참조하여 트랙킹프로세서(44)의 동작을 설명한다.

우선, 상기한 바와 같이 채널유니트프로세서(40)는 메인프로세서로부터 소정의 동작모드메세지가 수신되게 되면 이를 듀얼포트 RAM(42)에 기록함과 더불어 트랙킹프로세서(44)로 인터럽트신호를 출력하게 된다.

상기 트랙킹프로세서(44)는 채널유니트프로세서(40)로부터 상기 인터럽트신호를 수신하게 되면(ST501 단계), 상기 디코더(43)로 소정의 어드레스데이터를 출력하여 상기 듀얼포트 RAM(42)의 상위블록에서 새로운 동작모드메세지를 읽은(ST402 단계) 다음 이 동작모드메세지를 근거로 주변 하드웨어의 동작환경을 설정하게 된다(ST503 단계).

이어, 트랙킹프로세서(44)는 주변 하드웨어의 동작여부에 대한 상태메세지를 듀얼포트 RAM(42)의 하위 블록에 기록함(ST504 단계)과 더불어 채널유니트프로세서(40)로 소정의 인터럽트신호를 출력하게 된다(ST505 단계).

여기서, 트랙킹프로세서(44)에 의해 상기 듀얼포트 RAM(42)에 기록되는 상태메세지는 하드웨어의 정상메세지일 수도 있고, 비정상메세지일 수도 있게 된다. 또한, 트랙킹프로세서(44)의 소프트웨어가 정상적으로 동작중이게 되면 채널유니트프로세서(40)로 인터럽트신호를 출력하게 되지만 비정상인 상태이게 되면 인터럽트신호를 출력하지 않게 된다.

즉, 상기한 바에 의하면, 채널유니트프로세서(40)는 메인프로세서로부터 동작모드메세지를 수신하게 되면 이 동작모드메세지를 트랙킹프로세서로 출력하게 되고, 이후 인터럽트신호가 입력되는 지를 판단하여 소정 시간 이전에 인터럽트신호가 입력되게 되면 트랙킹프로세서의 동작을 정상으로 판단하고, 소정 시간이 경과할 때까지 인터럽트신호가 입력되지 않게 되면 트랙킹프로세서의 오류로 간주하여 트랙킹프로세서를 리셋시키게 된다.

한편, 트랙킹프로세서는 채널유니트프로세서로부터 소정의 인터럽트신호와 더불어 새로운 동작모드메세지가 수신되게 되면 이 메세지를 근거로 주변 하드웨어의 환경을 설정하게 되고, 하드웨어의 상태정보를 채널유니트프로세서로 출력하게 된다.

즉, 트랙킹프로세서의 리셋동작을 채널유니트프로세서가 제어하게 됨으로써 종래의 트랙킹프로세서에 구속되어 동작되던 와치독타이머의 제거 효과를 실현하게 된다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 권리요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, SCPC 채널유니트의 내부적인 통신방법에 있어서, 트랙킹프로세서의 주변 하드웨어의 오동작에 대비하여 구비되는 와치독타이머를 제거하여도 상기 하드웨어의 오동작에 따른 동작제어를 동일하게 수행할 수 있도록 함으로써 부품비용의 절감효과를 거둘 수 있는 위성통신 시스템에서 위성모뎀의 내부 통신방법을 실현할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 각각 다수의 가입자와 결합되는 다수의 기지국과 다수의 기지국을 운용제어하는 중앙제어국을 구비하는 위성통신 시스템에 있어서;

   새로운 동작모드메세지가 수신되게 되면 이를 듀얼포트 RAM의 제 1영역에 기록하는 동작메세지 기록단계와,

   트랙킹프로세서로 인터럽트신호를 출력하는 인터럽트신호 출력단계 및,

   트랙킹프로세서로 인터럽트신호를 출력한 후 소정 시간이 경과할 때까지 트랙킹프로세서로부터 인터럽트신호가 입력되지 않게 되면 상기 트랙킹프로세서를 리셋트시키는 트랙킹프로세서 리셋트단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 위성모뎀의 내부 통신방법.
2. 제 1항에 있어서,

   트랙킹프로세서로 인터럽트신호를 출력한 후 소정 시간이 경과하기 전에 트랙킹프로세서로부터 인터럽트신호가 입력되게 되면 듀얼포트 RAM의 제 2영역으로부터 상태메세지를 독출하여 이 상태메세지를 근거로 트랙킹프로세서의 하드웨어상태를 검색하는 트랙킹프로세서 상태검색단계와,

   트랙킹프로세서의 하드웨어상태가 정상이면 메인프로세서로 상태메세지를 출력하는 상태메세지 출력단계 및,

   트랙킹프로세서의 하드웨어상태가 비정상이면 트랙킹프로세서를 리셋트시키는 트랙킹프로세서 리셋트단계를 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 위성모뎀 내부 통신방법.