KR100218681B1 - 메시지 큐 루팅 테이블을 이용한 메시지 정합 방법 - Google Patents

메시지 큐 루팅 테이블을 이용한 메시지 정합 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분산 구조의 이동통신 시스템 기지국을 구성하는 프로세서 보드들에서 동작하는 다수의 응용 태스크들 상호간에 통신을 가능하게 하기 위해 메시지 수신 대행 태스크라고 명명된 태스크가 외부에서 수신된 메시지들의 헤더에서 메시지 큐 루팅 색인을 이용하여 메시지 큐 루팅 테이블에서 해당 메시지의 메시지 큐 식별자를 검색한 후 그 메시지 큐 식별자에 메시지 큐로 메시지를 복사시키는 방법을 이용한 메시지 정합 방법에 관해 개시된다.

Description

메시지 큐 루팅 테이블을 이용한 메시지 정합 방법
본 발명은 개인통신시스템/미래공중육상이동통신시스템 기지국 테스트-베드(Test-Bed)를 구성하는 제어계 프로세서 보드들에서 동작하는 응용 태스크들 상호간에 고속의 자기 루팅 망을 통해 통신할 경우 전송된 제어 메시지들을 실시간 운영 체계가 수신하여 해당 응용 태스크들로 전달하기 위한 메시지 큐 류팅 테이블을 이용한 메시지 정합 방법에 관한 것이다.
본 발명은 분산 구조를 채택하는 통신 시스템들에서 프로세스간 통신 기능을 수행하는 실시간 운영 체계 분야에 속한다. 이 분야는 근거리통신망(LAN)을 통한 컴퓨터 통신을 수행하는 유닉스(UNIX) 운영 체계나 VxWorks등과 같은 상용 실시간운영 체계 분야에서 많은 기술적 발전이 있어 왔다. 근거리통신망(LAN)을 채택하여 이동 통신 시스템 기지국 제어계를 분산 구조 시스템으로 구성할 경우 응용 태스크들은 TCP/IP기반 위에 소켓이나 스트림을 사용한 프로세서간 통신 기능을 사용할 수 있다. 그러나 근거리통신망(LAN) 프로토콜이 아닌 HDLC(High-level Data Link Control)프로토콜을 채택하는 이동통신 시스템 기지국에서는 근거리통신망(LAN)기반의 프로세서간 통신을 적용할 수 없다.
따라서, 본 발명은 분산 구조하의 이동 통신 시스템 기지국 제어계 프로세서 보드들과 이들 프로세서 보드들이 고속의 자기 루팅 망을 통해 정합되는 경우에 프로세스간 통신 기능을 통해 응용 태스크들에게 단순하면서도 효율적으로 메시지들을 전달할 수 있는 메시지 큐 루팅 테이블을 이용한 메시지 정합 방법을 제공 하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 메시지 큐 루팅 테이블을 이용한 메시지 정합 방법은 응용 태스크에서 상용 실시간 운영 체계에서 제공하는 메시지큐를 생성하는 제1단계와, 상기 생성된 메시지 큐에 외부 제어 프로세서들이 송신한 메시지들을 수신할 수 있도록 하기 위해 상기 응용 태스크는 대기 상태에 있도록 하고, 메시지 큐 루팅 테이블에 메시지 큐 식별자를 저장하는 제2단계와, 메시지 수신 대행 태스크에서 상기 외부 제어 프로세서들의 응용 태스크들이 전송한 메시지들을 저장하는 메시지 버퍼 내의 메시지 헤더 정보 중 수신 메시지 큐 루팅 색인을 이용하여 상기 메시지 큐 루팅 테이블을 검색한 후 메시지 큐 식별자를 구하여 해당 메시지 큐에 송신하는 제3단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
제1도는 이동통신 시스템 기지국 제어계의 구조도.
제2도는 이동통신 시스템 기지국 제어계 메시지 수신부의 구조도.
제3a도는 프로세서간 통신 내부 제어 메시지의 구성도.
제3b도는 응용 태스크 수신 메시지의 구성도.
제4a도는 태스크에서 생성한 메시지 큐 식별자를 메시지 큐 루팅 테이블에 등록시키는 흐름도.
제4b도는 응용 태스크 소멸시 메시지 큐 루팅 테이블에서 메시지 큐 식별자를 제거하는 흐름도.
제5도는 제어 메시지들을 해당 응용 태스크로 전달하는 메시지 수신 대행 태스크의 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 고속 자기 루팅망 2 : 호 제어 프로세서 보드
3 : 트랜스코더/셀렉터 뱅크 보드 4 : 중앙처리 장치
5 : 국부 메모리 6 : 직접 메모리 접근 제어기
7 : 직렬 입출력 제어기 8 : 기지국 관리기 시스템
10 : 메시지 큐 루팅 테이블 11 : 메시지 버퍼
12 : 메시지 큐 13 : 메시지 수신 대행 태스크
14 : 응용 태스크
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 이동통신 시스템 기지국 제어계의 구조도이다. 분산 구조하의 이동 통신 시스템 기지국 제어계 프로세서 보드들(2,3,8)은 고속의 자기 루팅 망(1)을 통해 정합되며 프로세스간 통신 기능을 통해 응용 태스크들에게 단순하면서도 효율적으로 메시지들을 전달할 수 있게 한다.
모든 프로세서 보드들은 프로세스간 통신 기능을 위해 제조 회사는 다르지만 트랜스코더/셀렉터 뱅크 보드(3)의 구성과 유사하게 중앙처리장치(4), 국부 메모리(5), 직접 메모리 접근 제어기(6), 직렬 인출력 제어기(7)등의 하드웨어 소자들을 공통으로 장착하고 있다.
분산 제어 프로세서 보드들에게 실행되는 응용 태스크들간의 통신 기능은 실시간 운영 체계에 의해 두가지 방법으로 제공될 수 있다. 첫째, 분산 프로세스간 통신을 지원하기 위한 새로운 시스템 호출문들을 상용 실시간 운영 체계 내부에 실현하는 방법과 둘째, 상용 실시간 운영 체계에서 제공되는 내부 프로세스간 통신 시스템 호출문을 사용하되 이를 확장하여 분산된 프로세서 보드들에서 동작하는 프로세스간 통신을 가능하게 하는 방법이다. 그러나, 대부분 상용 실시간 운영 체계는 실행 모듈이고 원시 코드가 제공되지 않으므로 분산 제어 프로세서들간 통신 기능을 제공하기 위해 운영 체계 내부를 수정하는 첫번째 방법은 불가능하다.
따라서, 본 발명은 응용 태스크들의 태스크들 간 통신을 위해 상용 실시간 운영 체계들에서 제공되는 동일 프로세서 보드내에서의 태스크들 간 통신으로 한정된 메시지 큐 방식을 고속 자기 루팅 망을 통해 정합된 분산 제어 프로세서들에서 동작하는 응용 태스크간의 통신이 가능하도록 확장한다. 이 방법은 제2도와 같이 응용태스크(14)들은 사용 실시간 운영 체계에서 제공하는 메시지 큐(12)를 생성하고, 생성된 메시지 큐에 외부 제어 프로세서들이 송신한 메시지들을 수신할 수 있도록 대기 상태에 있도록 한다. 그러나 이 단계는 동일 프로세서 내부의 태스크간 통신은 가능하지만 다른 프로세서들에서 전송한 메시지들을 수신하기는 불가능하다. 문제는 응용 태스크(14)에 의해 생성된 메시지 큐(12)를 동일 프로세서 내부에서만 알고 있고 다른 프로세서들에서는 알 수 없다는 사실에 기인한다. 따라서, 다른 프로세서들에서 동작하는 응용 태스크들은 메시지들을 수신 받고자 하는 목적지 프로세서들의 응용 태스크들이 생성시킨 메시지 큐를 알 수 있는 특수한 방법을 필요로 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 외부 메시지들을 수신하기 위해 제2도에서 처럼 메시지 큐 루팅 테이블(10)을 제시한다. 메시지 큐 루팅 테이블(10)은 N개의 1차원 배열 구조로 그 내용은 응용 태스크들(14)에 의해 생성된 메시지 큐(12)들을 식별할 수 있는 메시지 큐 식별자들을 저장한다. 통신을 원하는 분산 응용 태스크(14)들은 상호간에 미리 약속된 메시지 큐 루팅 테이블 색인을 알고 있다. 메시지 큐는 응용태스크의 생성 요구로 실시간 운영 체계에 의해 가변적으로 알려지지만 메시지 큐 루팅 색인은 동일 프로세서 보드 내에 실행 중인 모든 응용 태스크들에 중복되지 않는 유일한 값들이 배정되며 항상 고정된 특정 범위 이내의 정수 값을 갖게 된다. 따라서, 메시지 수신 대행자 태스크(13)는 외부 프로세서들의 응용 태스크들이 전송한 메시지들을 저장하는 메시지 버퍼(11) 내의 메시지 헤더 정보 중 수신 메시지 큐 루팅 색인을 이용하여 메시지 큐 루팅 테이블(10)을 검색한 후 메시지 큐 식별자를 구하여 해당 메시지 큐에 송신함으로써 정확히 해당 응용 태스크들로 메시지들을 전달할 수 있다.
제3a도 및 3b도는 프로세서간 통신 내부 제어 메시지 및 응용 태스크 수신 메시지의 구성도이다.
분산 제어 프로세서들의 태스크간 통신을 위해 제3a도와 같은 내부 통신 프로토콜 메시지가 필요하다. 하위 계층 프로토콜 헤더부는 6 옥텟들로 구성되며 수신 프로세서 물리 주소(20), 송신 프로세서 물리 주소(21), 그리고 흐름 제어, 에러 제어 및 메시지 유형을 포함하는 제어 영역(22)이 각각 2옥텟으로 이루어져 있다. 상위 계층 프로토콜 헤더부는 나머지 8 옷텟으로 구성된다. 수신 메시지 큐 루팅 색인(23)은 메시지 수신 대행자 태스크(제2도의 13)가 수신된 메시지들을 해당 응용태스크로 전송하기 위해 필요한 메시지 큐 루팅 색인을 검색하기 위해 필요한 색인 정보를 나타낸다. 메시지에 대한 우선 순위 영역(24)은 정상 혹은 긴급의 2등급으로 구분되며 정상일 경우 메시지 큐의 끝에 삽입되며 긴급일 경우 메시지 큐의 처음에 삽입된다. 타임 아웃(26)은 실시간 틱(ticks)의 수로 메시지 큐에 여분의 공간이 없을 경우 대기하여야 할 시간을 명시한다. 메시지 길이(27)는 사용자 데이터(28)의 실제 길이를 명시한다. 사용자 데이터(28)는 응용 태스크들 고유의 응용 프로토콜 메시지를 포함하는 영역으로 실시간 운영 체계에서는 별도의 처리 과정을 거치지 않고 투명하게 처리한다.
제3b도는 메시지 수신 대행자 태스크(제2도의 13)가 메시지 큐 루팅 테이블을 성공적으로 검색하여 응용 태스크에 대한 해당 메시지 큐 색인을 얻은 다음 실제적으로 응용 태스크들에게 전송하기 위해 복사할 메시지 형태이다. 메시지 수신 대행자 태스크가 응용 태스크에게 전달할 내용은 하위 계층 프로토콜 헤더부에 포함된 송신 프로세서의 물리 주소(30), 메시지 길이(31) 및 사용자 데이터(32)이다. 메시지들을 수신하는 응용 태스크 측면에서 송신 프로세서 물리 주소(30)는 양방향 통신의 경우 다음에 응답 메시지를 전송할 때 목적지 프로세서를 알아야 하기 때문에 필요한 정보이다.
제4a도는 메시지 큐(제2도의 12)식별자들을 저장하는 메시지 큐 루팅 테이블을 관리하기 위한 메시지 큐 식별자 등록 흐름도이다.
시작신호로부터 메시지 큐 식별자 등록 단계(40)에서 응용 태스크는 실시간운영 체계에서 제공되는 메시지 큐 생성 호출문을 사용하여 메시지 큐를 생성한다. 메시지 큐가 실시간 운영 체계에 의해 성공적으로 생성되면 응용 태스크로 메시지 큐 식별자가 알려진다. 응용 태스크는 메시지를 수신하기 위해 메시지 큐 수신 호출문을 호출하기 전에 메시지 큐 루팅 색인값과 메시지 큐 식별자 값을 매개변수로 메시지 큐 식별자를 등록 한다. 이후 단계(41)에서 매개 변수 중 메시지 큐 루팅 색인 값을 이용하여 메시지 큐 루팅 테이블의 색인 위치가 이미 점유 상태인가를 확인하게 된다. 상기 단계(41)에서 확인 결과가 점유 상태이면 단계(44)로 진행하여 메시지 큐 식별자는 다른 응용 태스크에 의해 이미 등록되어 있으므로 비정상 값을 복귀 시킨 후 종료하게 된다. 상기 단계(41)에서 확인 결과가 점유 상태가 아니면 단계(42)로 진행하여 현재 매개변수인 메시지 큐 식별자 값을 메시지 큐 루팅 테이블 색인 위치에 등록한 후 단계(43)로 진행하여 정상 값을 복귀 시킨 후 종료하게 된다. 이때 응용 태스크는 상기 호출문 이후 메시지 수신 호출문을 통해 외부 메시지들을 수신할 수 있는 수신 대기 상태로 간다.
제4b도는 응용 태스크의 소멸 시점 혹은 분산 응용 태스크 상호간 연결을 유지시킬 필요가 없을 경우 이전에 등록된 메시지 큐 식별자를 해제하기 위한 메시지 큐 식별자 해제 흐름도이다.
응용 태스크의 소멸 시점에서 이전에 생성되었던 메시지 큐들은 자동으로 해제되기 때문에 응용 태스크는 소멸 시점 이전에서 반드시 메시지 큐 루팅 테이블에 등록된 메시지 큐 식별자를 해제하여야 한다.
시작신호로부터 단계(50)에서 메시지 큐 식별자 해제는 해당 메시지 큐 식별자를 매개 변수를 호출된다. 이후 단계(51)에서 메시지 큐 루팅 테이블 색인 값 위치에 해당되는 배열 위치를 지움으로써 종료된다.
제5도는 제어 메시지들을 해당 응용 태스크로 전달하는 메시지 수신 대행 태스크의 흐름도이다.
제2도에서 보여준 메시지 수신 대행 태스크(13)가 메시지 버퍼(11)와 메시지 큐루팅 테이블을 검색 처리하여 응용 태스크들(14)에서 메시지들을 전송하는 동작을 설명하는 흐름도이다. 메시지 버퍼(11)는 제1도의 통신 하드웨어 소자(4,5)와 수신인터럽트 서비스 루틴과 종단간에 적용되는 프로토콜 처리 과정을 수행한 후 에러가 없는 메시지들을 저장하고 있다. 메시지 수신 대행 태스크(13)는 항상 수신 대기 상태(61)에 있다. 이후 단계(62)에서 수신 대기 상태는 하위 계층의 프로토콜 처리부에서 발생된 수신 처리 이벤트에 의해 깨어난다. 이후 단계(63)에서 메시지 수신 대행 태스크는 메시지 버퍼에 수신 처리 요구된 메시지들이 존재하는 가를 확인하게 된다. 상기 단계(63)에서 확인 결과 처리할 메시지가 존재하면 단계(64)로 진행하여 메시지 버퍼의 현재 위치에 저장된 메시지의 수신 메시지 큐 루팅 색인 값에 해당하는 메시지 큐 식별자 값을 검색한후 단계로 (65)로 진행한다. 검색된 메시지 큐 식별자는 현재 메시지 버퍼에 저장된 메시지를 수신하고자 하는 응용 태스크가 생성시킨 메시지 큐의 위치를 나타낸다. 상기 단계(65)에서는 메시지 큐 루팅 테이블 색인 위치에 메시지 큐 식별자가 존재하는 지를 확인하게 된다. 상기 단계(65)에서 확인 결과 메시지 큐 식별자가 존재하면 단계(66)로 진행하여 응용 태스크로 메시지를 전송하기 위해 제3b도의 메시지 형태로 재 포맷한 후 단계(67)로 진행한다. 상기 단계(67)에서 재-포맷된 메시지는 실시간 운영 체계에서 제공되는 메시지 송신 호출문을 통해 응용 태스크로 전달된다. 상기 단계(65)에서 메시지 큐 식별자가 존재하지 않으면 단계(68)로 진행하여 현재 메시지 버퍼의 메시지는 파기된다. 상기 단계(63)에서 처리할 메시지가 존재하지 않을 경우에는 메시지 버퍼 내에 처리할 메시지들이 존재하지 않을 때까지 반복된 후 다음 수신 처리 이벤트를 대기하기 위해 수신 대기 상태로 간다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 상용 실시간 운영 체계에서 제공되는 메시지 큐 관련 호출문을 사용하고 메시지 큐 루팅 테이블과 메시지 수신 대행 태스크를 제공 함으로써, 분산 구조의 이동 통신 시스템 기지국 제어계를 구성하는 프로세서 보드들에서 동작하는 응용 태스크들 간 통신을 가능하게 하며, 다른 엠버디드(Embedded)통신 시스템에도 적용 가능하다.

Claims (3)

  1. 응용 태스크에서 상용 실시간 운영 체계에서 제공하는 메시지 큐를 생성하는 제1단계와, 상기 생성된 메시지 큐에 외부 제어 프로세서들이 송신한 메시지들을 수신할 수 있도록 하기 위해 상기 응용 태스크는 대기 상태에 있도록 하고, 메시지 큐 루팅 테이블에 메시지 큐 식별자를 저장하는 제2단계와, 메시지 수신 대행 태스크에서 상기 외부 제어 프로세서들의 응용 태스크들이 전송한 메시지들을 저장하는 메시지 버퍼 내의 메시지 헤더 정보 중 수신 메시지 큐 루팅 색인을 이용하여 상기 메시지 큐 루팅 테이블을 검색한 후 메시지 큐 식별자를 구하여 해당 메시지 큐에 송신하는 제3단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 메시지 큐 루팅 테이블을 이용한 메시지 정합 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2단계는 응용 태스크에서 생성한 메시지 큐 식별자를 메시지 큐 루팅 테이블에 등록시키기 위해 메시지 큐 루팅 색인 값과 메시지 큐 식별자 값을 매개변수로 메시지 큐 식별자를 등록하는 단계와, 매기 변수 중 메시지 큐 루팅 색인 값을 이용하여 메시지 큐 루팅 테이블의 색인 위치가 이미 점유 상태인가를 확인하는 단계와, 상기 확인 결과가 점유 상태이면 메시지 큐 식별자는 다른 응용 태스크에 의해 이미 등록되어 있으므로 비정상 값을 복귀시킨 후 종료하는 단계와, 상기 확인 결과가 점유 상태가 아니면 매개 변수인 메시지 큐 식별자 값을 메시지 큐 루팅 테이블 색인 위치에 등록한 후 정상 값을 복귀시킨 후 종료하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 메시지 큐 루팅 테이블을 이용한 메시지 정합 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제3단계는 수신 대기 상태에서 메시지 수신 대행 태스크는 메시지 버퍼에 수신 처리 요구된 메시지들이 존재하는지를 확인하는 단계와, 상기 확인 결과 처리할 메시지가 존재하면 메시지 버퍼의 현재 위치에 저장된 메시지의 수신 메시지 큐 루팅 색인 값을 이용하여 수신 메시지 큐 루팅 테이블 색인 위치에 상기 메시지 큐 식별자가 존재하는 지를 확인하는 단계와, 상기 확인 결과 메시지 큐 식별자가 존재하면 응용 태스크로 메시지를 전송하기 위해 재 포맷하는 단계와, 상기 재-포맷된 메시지를 실시간 운영 체계에서 제공되는 메시지 송신 호출문을 통해 응용 태스크로 전달한 후 상기 처리할 메시지가 존재하는지를 확인하는 로 복귀하는 단계와, 상기 메시지 큐 식별자가 확인 단계에서 메시지 큐 식별자가 존재하지 않으면 현재 메시지 버퍼의 메시지를 파기한 후 상기 처리할 메시지가 존재하는지를 확인하는 단계로 복귀하는 단계와, 상기 수신 처리 요구된 메시지들이 존재하는 가를 확인하는 단계에서 처리할 메시지가 존재하지 않을 경우에는 다음 수신 처리 이벤트를 대기하기 위해 수신 대기 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 메시지 큐 루팅 테이블을 이용한 메시지 정합 방법.
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