KR100205658B1

KR100205658B1 - 위성통신시스템에서랜덤패킷재전송장치

Info

Publication number: KR100205658B1
Application number: KR1019960036153A
Authority: KR
Inventors: 신영호
Original assignee: 유기범; 대우통신주식회사
Priority date: 1996-08-28
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1999-07-01
Also published as: KR19980016552A

Abstract

본 발명은 기지국에서 호와 관련된 랜덤패킷메세지를 전송한 다음 중앙제어국으로부터 응답신호가 수신되지 않으면 상기 랜덤패킷메세지를 재전송함으로써 호의 성공률을 높일 수 있도록 된 위성통신 시스템에서 랜덤패킷 재전송장치에 관한 것으로, 이는 가입자와 직접 결합된 기지국과, 위성통신 시스템의 전반적인 제어를 수행하는 중앙제어국을 구비하는 위선통신 시스템에 있어서; 상기 기지국은 중앙제어국으로 전송되는 랜덤패킷메세지를 저장하기 위한 랜덤패킷메세지 저장부와, 서로 다른 상한계수치에 대해 독립적으로 계수 동작을 수행하다가 상한계수치를 계수하게 되면 그 결과신호를 출력하기 위한 다수의 랜덤타이머 및, 중앙제어국으로 랜덤패킷메세지를 전송할 때 이 랜덤패킷메세지를 상기 랜덤패킷메세지 저장부에 저장함과 더불어 상기 랜덤타이머군의 임의의 랜덤타이머를 지정하여 계수동작을 실행제어하다가 중앙제어국으로부터 랜덤패킷메세지의 수신에 대한 응답신호가 수신되지 않은 상태에서 상기 랜덤타이머로부터 상한계수치를 계수함에 따른 결과신호가 입력되면 상기 랜덤패킷메세지 저장부의 데이터를 독출하여 재전송하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신 시스템에서 랜덤패킷(Random Packet) 재전송 장치

본 발명은 인공위성을 이용한 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 기지국에서 호와 관련된 랜덤패킷메세지를 전송한 다음 중앙제어국으로부터 응답신호가 수신되지 않으면 상기 랜덤패킷메세지를 재전송함으로써 호의 성공률을 높일 수 있도록 된 위성통신 시스템에서 랜덤패킷 재전송장치에 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 가입자별로 각각의 통신채널을 할당하는 PAMA(Pre-Assignment Multiple Access) 방식과 가입자의 요구에 따라 통신채널을 할당하는 DAMA(Demand Assignment Multiple Access) 방식의 두가지 방식을 들 수가 있는데, 일반적으로 가입자간의 통화를 위한 위성통신 시스템에 있어서는 통신채널의 가격과 그 효용성을 고려하여 DAMA 방식을 많이 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 교환기나 전화기, 컴퓨터등의 데이터 단말기 및 팩시밀리 등의 단말기에 대한 인터페이스 기능을 갖춤과 더불어, 상기 중앙제어국(2)과 데이터 송수신을 통해 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, 도 2는 상술한 기지국(3)의 구성을 나타낸 기능블록도이다.

도 2에서 참조번호 21은 인공위성(1)과 상향링크(Up link) 신호와 하향링크(Down link) 신호를 송수신하기 위한 안테나이고, 22는 주파수의 편파 성질을 이용하여 상기 안테나(21)를 통해 송수신되는 신호를 분리하여 입출력하는 직교모드변환기(OMT : Orthogonal Mode Transducer), 23은 이 직교모드변환기(22)를 통해 입력된 예컨대 12.25∼12.75 G㎐의 하향링크 주파수신호를 저잡음증폭하는 저잡음증폭기(LNA : Low Noise Amplifier), 24는 이 저잡음증폭기(23)를 통해 인가된 주파수신호를 예컨대 70 M㎐의 중간주파수신호(IF)로 변환하는 주파수하향변환기(DC : Down Converter)이다.

또한, 참조번호 25는 상기 주파수하향변환기(24)로부터 인가되는 중간주파수신호(IF)를 다수의 중간주파수신호로 분리하여 출력함과 더불어, 이후에 설명할 SCPC(Single Channel Per Carrier) 채널 유니트(SCU:26)로부터 인가되는 중간주파수신호를 조합하여 출력하는 중간주파수 조합/분배부(IF C/D : IF Combiner/Distributer)이고, 26은 이 중간주파수 조합/분배부(25)로부터 인가되는 중간주파수 신호를 복조하고 디코딩하여 출력함과 더불어 이후에 설명할 기지국제어부(40)로부터 출력되는 메세지를 인코딩 및 변조하여 출력하는 SCPC 채널유니트이다.

여기서, 상기 중간주파수 조합/분배부(25)는 다수의 SCPC채널유니트를 사용하는 경우의 시스템 확장성을 위해 채용된 것이다.

또한, 참조번호 27은 상기 IF조합/분배부(25)로부터 인가되는 70M㎐의 IF 신호를 예컨대 14.0∼14.5G㎐의 극초단파로 변환하여 상향링크 주파수신호를 생성하는 주파수상향변환기(UC : Up Converter), 28은 이 주파수상향변환기(27)로부터 출력되는 상향링크 주파수신호를 증폭하는 고출력증폭기(HPA:High Power Amplifier)이다.

그리고, 참조번호 40은 기지국(3)의 전반적인 제어를 수행하는 기지국제어부로서, 이 기지국제어부(40)는 임의의 SCPC 채널유니트(261∼26N)를 통해서 중앙제어국(2)으로부터 TDM 채널을 통해 제어메세지가 수신되면 일련의 동작을 수행하게 된다. 또한, 일반 가입자로부터 통화요구(Calling)가 있는 경우에는 랜덤패킷을 생성하여 슬로티드 알로하 채널을 통해 중앙제어국(2)으로 전송하게 된다. 이후, 기지국제어부(40)는 중앙제어국(2)으로부터 통화허용신호 및 통신채널, 이용가능한 SCPC 채널유니트 등이 할당되면 가입자간의 상호 통신을 위한 일련의 동작을 수행하게 된다.

즉, 상기한 구성으로 된 기지국(3)에서는 중앙제어국(2)으로부터 TDM스트림의 폴링신호를 수신하게 되면 가입자의 통화상태, 과금정보 등의 기지국의 상태정보를 중앙제어국(2)으로 슬로티드 알로하 채널(Slotted Aloha CH)을 통해 전송하게 된다.

이때, 상기 폴링신호는 중앙제어국(2)으로부터 인공위성(1)을 통해 안테나(21)로 수신된다. 예컨대, 12.25G㎐의 하향링크 주파수신호는 직교모드변환기(22)와 저잡음증폭기(23)를 통해 주파수하향변환기(24)에 인가되어 70M㎐의 중간주파수신호로 변환되고, 이어 IF 조합/분배부(25)를 통해 SCPC 채널 유니트(26)로 인가되어 복조 및 디코딩된 후 기지국제어부(40)로 인가되게 된다.

특히, 기지국(3)은 가입자로부터 호요구(Calling)신호가 있게 되면 랜덤패킷메세지를 생성한 후 이를 SCPC 채널 유니트(26)로 출력하게 된다.

그러면, SCPC 채널 유니트(26)에서는 상기 메세지를 인코딩 및 변조함으로써 예컨대, 70M㎐의 중간주파수신호로 변환하여 출력하게 되고, 이 중간주파수신호는 IF 조합/분배부(25)에서 주파수별로 조합된 후, 주파수증가 변환부(27)에서 예컨대 14.5G㎐의 상향링크 주파수신호로 변환되게 된다.

그리고, 이 상향링크 주파수신호는 고출력증폭기(28)와 직교모드변환기(22) 및 안테나(21)를 거쳐 출력된 후 도 1에서의 인공위성(1)을 통해 중앙제어국(2)으로 송출되게 된다.

그리고, 기지국(3)은 중앙제어국(2)으로부터 할당된 사용가능한 통신채널 및 위성모뎀(SCU)을 할당받아 가입자간의 통신을 수행하도록 하게 된다.

상기한 기지국(3)에서 중앙제어국(2)으로 가입자의 통화상태, 과금정보 및 기지국의 상태정보를 전송하기 위한 슬로티드 알로하 채널은 망운용 및 유지보수와 관련된 데이터를 전송하기 위한 예약패킷(Reserved Packet)과 호설정 및 호해제와 관련된 데이터를 전송하기 위한 랜덤패킷(Random Packet)으로 구성된다.

여기서, 상기 예약패킷은 중앙제어국(2)의 폴링동작시에 각 기지국으로 사용가능한 패킷번호를 지정하여 방송하게 되는 것으로서, 기지국은 망운용 및 유지보수와 관련된 데이터를 전송하기 위해서 중앙제어국으로부터 할당되는 예약패킷을 통해 전송하기 때문에 패킷간의 충돌이 발생할 소지가 없다.

그런데, 랜덤패킷은 일반 가입자의 호요구 및 호해제와 관련되어 불특정다수가 불특정시간에 사용할 수 있도록 되어 있기 때문에 이 랜덤패킷을 사용하는 기지국은 별도로 지정되어 있지 않게 된다.

그리하여, 가입자로부터 호요구(OFF-HOOK)가 있게 되면 관할 기지국은 패킷메세지를 생성하여 임의의 랜덤패킷영역에 실어 중앙제어국으로 전송하게 되는 바, 둘 이상의 기지국에서 동시에 동일한 랜덤패킷을 지정하여 호요구를 하게 되면 그 랜덤패킷은 서로 충돌함으로써 데이터가 유실되는 문제가 있게 된다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 기지국에서 호와 관련된 랜덤패킷메세지를 전송한 다음 중앙제어국으로부터 응답신호가 수신되지 않으면 상기 랜덤패킷메세지를 재전송함으로써 호의 성공률을 높일 수 있도록 된 위성통신 시스템에서 랜덤패킷 재전송장치를 제공함에 그 목적이 있다.

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

도 2는 도 1에서의 기지국(3)의 구성을 나타낸 기능 블록도.

도 3은 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 랜덤패킷 재전송 장치의 구성을 나타낸 기능 블록도.

도 4는 도 3의 구성으로 된 장치의 동작을 설명하기 위한 동작 플로우 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명

1 : 인공위성2 : 중앙제어국

3A, 3B : 기지국21 : 안테나

22 : 직교모드변환기23 : 저잡음증폭기

24 : 주파수하향변환기25 : 중간주파수 조합/분배부

26 : SCPC 채널유니트27 : 주파수상향변환기

28 : 고출력증폭기40, 50 : 기지국제어부

51 : 랜덤패킷메세지 저장부52 : 랜덤타이머

53 : 카운터

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 위성통신 시스템에서 랜덤패킷 재전송 장치는 가입자와 직접 결합된 기지국과, 위성통신 시스템의 전반적인 제어를 수행하는 중앙제어국을 구비하는 위선통신 시스템에 있어서; 상기 기지국은 중앙제어국으로 전송되는 랜덤패킷메세지를 저장하기 위한 랜덤패킷메세지 저장부와, 서로 다른 상한계수치에 대해 독립적으로 계수 동작을 수행하다가 상한계수치를 계수하게 되면 그 결과신호를 출력하기 위한 다수의 랜덤타이머 및, 중앙제어국으로 랜덤패킷메세지를 전송할 때 이 랜덤패킷메세지를 상기 랜덤패킷메세지 저장부에 저장함과 더불어 상기 랜덤타이머군의 임의의 랜덤타이머를 지정하여 계수동작을 실행제어하다가 중앙제어국으로부터 랜덤패킷메세지의 수신에 대한 응답신호가 수신되지 않은 상태에서 상기 랜덤타이머로부터 상한계수치를 계수함에 따른 결과신호가 입력되면 상기 랜덤패킷메세지 저장부의 데이터를 독출하여 재전송하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이어, 상기한 구성으로 된 장치를 보다 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 랜덤패킷 재전송 장치의 구성을 나타낸 기능 블록도로서, 도 4에서 도 3과 동일한 기능을 수행하는 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3에서 참조번호 50은 기지국의 전반적인 제어를 수행하는 기지국제어부이고, 참조번호 51은 기지국에서 중앙제어국으로 전송하는 랜덤패킷메세지를 저장하기 위한 랜덤패킷메세지 저장부이다.

또한, 참조번호 52는 상기 기지국제어부(50)의 제어신호에 따라 서로 독립적으로 소정의 계수동작을 수행하는 랜덤타이머군으로서, 각각의 랜덤타이머(521∼52N)는 서로 다른 상한계수치를 계수하게 되고, 상한계수치를 계수하게 되면 소정 레벨의 결과신호를 출력하게 된다.

또한, 참조번호 53은 기지국제어부(50)의 제어신호에 따라 계수동작을 실행하다가 상한계수치를 계수하게 되면 그 결과신호를 출력하는 카운터군으로서, 이 카운터군(53)은 상기 랜덤타이머(52)와 동일한 개수로 구비된다.

여기서, 상기 기지국제어부(50)는 상기 랜덤타이머군(52)의 임의의 랜덤타이머(예컨대, 521)로부터 상한계수치를 계수함에 따른 결과신호가 입력되면 상기 카운터군(531∼53N)의 임의의 카운터(예컨대, 5311)의 계수치를 '1'증가시키게 된다.

이어, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 도 4의 동작 플로우 챠트를 참조하여 설명한다.

우선, 기지국제어부(50)는 가입자로부터 호요구 또는 호해제신호가 입력되면 랜덤패킷메세지를 중앙제어국(2)으로 전송하게 된다(ST1 단계).

또한, 기지국제어부(50)는 전송되는 랜덤패킷메세지를 랜덤패킷메세지 저장부(51)에 저장함과 더불어 카운터군(531∼53N)의 임의의 카운터(예컨대, 531) 리셋시키고, 랜덤타이머군(521∼52N)의 임의의 랜덤타이머(예컨대, 5211)를 구동제어하게 된다(ST2, ST3, ST4 단계).

이어, 기지국제어부(50)는 중앙제어국(2)으로부터 랜덤패킷메세지를 수신하였다는 응답신호의 수신을 판단하게 되는 바(ST5 단계), 응답신호가 수신되면 해당의 랜덤타이머를 리셋시킴과 더불어 랜덤패킷메세지 저장부(51)에 저장된 랜덤패킷메세지를 소거시키고 종료하게 된다(ST6 단계).

한편, 기지국제어부(50)는 중앙제어국으로부터 랜덤패킷메세지를 전송한 후 응답신호가 수신되지 않는 상태에서 상기 랜덤타이머(5211)로부터 상한계수치를 계수함에 따른 결과신호가 입력되면(ST7 단계), 카운터(531)의 계수치를 '1'증가시키게 된다(ST8 단계).

이어, 카운터(531)로부터 자체적으로 설정된 상한계수치를 계수함에 따른 결과신호가 입력되면(ST9 단계), 기지국제어부(50)는 랜덤패킷메세지 저장부(51)에 저장된 랜덤패킷메세지를 독출하여 이를 중앙제어국(2)으로 재전송하게 된다(ST10, ST11 단계).

그리고, 상기 ST4 단계로 이행하여 이하의 동작을 수행하게 된다.

상기한 바와 같이 기지국(3)은 랜덤패킷메세지를 전송한 후 중앙제어국(2)으로부터 응답신호가 수신되지 않으면 랜덤패킷메세지를 재전송하게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기지국에서 호와 관련된 랜덤패킷메세지를 전송한 다음 중앙제어국으로부터 응답신호가 수신되지 않으면 상기 랜덤패킷메세지를 재전송함으로써 호의 성공률을 높일 수 있도록 된 위성통신 시스템에서 랜덤패킷 재전송장치를 실현할 수 있다.

Claims

가입자와 직접 결합된 기지국과, 위성통신 시스템의 전반적인 제어를 수행하는 중앙제어국을 구비하는 위선통신 시스템에 있어서;

상기 기지국은

중앙제어국으로 전송되는 랜덤패킷메세지를 저장하기 위한 랜덤패킷메세지 저장부와,

서로 다른 상한계수치에 대해 독립적으로 계수 동작을 수행하다가 상한계수치를 계수하게 되면 그 결과신호를 출력하기 위한 다수의 랜덤타이머 및,

중앙제어국으로 랜덤패킷메세지를 전송할 때 이 랜덤패킷메세지를 상기 랜덤패킷메세지 저장부에 저장함과 더불어 상기 랜덤타이머군의 임의의 랜덤타이머를 지정하여 계수동작을 실행제어하다가 중앙제어국으로부터 랜덤패킷메세지의 수신에 대한 응답신호가 수신되지 않은 상태에서 상기 랜덤타이머로부터 상한계수치를 계수함에 따른 결과신호가 입력되면 상기 랜덤패킷메세지 저장부의 데이터를 독출하여 재전송하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 랜덤패킷 재전송 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어부는

랜덤패킷메세지를 재전송할 때 지정된 랜덤타이머를 리셋하여 재구동하는 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 랜덤패킷 재전송장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어부는

중앙제어국으로부터 랜덤패킷메세지에 대한 응답신호가 수신되면 상기 랜덤패킷메시지 저장부의 데이터를 소거시킴과 더불어 지정된 랜덤타이머를 리셋시킴으로써 랜덤패킷메세지의 재전송동작을 종료하는 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 랜덤패킷 재전송장치.
재 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 랜덤타이머군의 임의의 랜덤타이머와 일대일로 결합되고, 독립적인 계수동작을 수행하다가 소정치를 계수하면 그 결과신호를 출력하기 위한 다수의 카운터를 추가로 구비하고,

상기 제어부는 상기 랜덤타이머로부터 상한계수치의 계수에 대한 결과신호가 입력될 때마다 대응되는 카운터를 업-카운팅하다가 이 카운터로부터 소정치를 계수함에 따른 결과신호가 입력되면 랜덤패킷메세지의 재전송동작을 종료하는 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 랜덤패킷 재전송장치.