KR100221830B1 - 위성통신 시스템에서 기지국의 통신모뎀 상태 관리방법 - Google Patents

위성통신 시스템에서 기지국의 통신모뎀 상태 관리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가입자와 결합된 기지국에서 자체적으로 구비된 통신모뎀(SCU)의 상태를 주기적으로 검색하여 그 상태정보를 보유할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 통신모뎀 상태 관리방법에 관한 것으로, 각각 다수의 가입자와 결합되는 다수의 기지국을 인공위성을 통해 중앙제어국과 결합하여 가입자간의 통신을 제공하는 위성통신 시스템에 있어서; 기지국은 SCU 현재상태 정보저장부의 내용으로 대응되는 영역의 SCU 이전상태 정보저장부를 초기화하는 메모리 초기화단계와, SCPC 채널유니트로 폴링신호를 출력하는 폴링단계, 폴링신호를 출력한 후 해당 SCPC 채널유니트로부터 현재상태에 대한 응답메세지를 수신되면 이를 SCU 현재상태 정보저장부에 저장하는 응답메세지 수신단계, SCU 현재상태 정보저장부의 내용과 SCU 이전상태 정보저장부가 일치하는 지를 비교하는 상태 비교단계 및 두 상태가 일치하지 않으면 SCU 현재상태정보로써 SCU 이전상태정보저장부를 갱신함과 더불어 중앙제어국으로 SCPC 채널유니트의 상태변경을 보고한 후 다음 번호의 SCPC 채널유니트에 대하여 상기 각 단계를 수행하고, 일치하면 즉시 다음 번호의 SCPC 채널유니트에 대하여 상기 각 단계를 수행하는 반복폴링단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신 시스템에서 기지국의 통신모뎀 상태 관리방법
본 발명은 인공위성을 이용한 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 가입자와 결합된 기지국에서 자체적으로 구비된 통신모뎀(SCU)의 상태를 주기적으로 검색하여 그 상태정보를 보유할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 통신모뎀 상태 관리방법에 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 Multiful 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 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, 도 2는 상기한 기지국(3)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도면에서 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)와, 이 직교모드변환기를 통해 입력된 예컨대 12.25∼12.75G㎐의 하향링크 주파수신호를 저잡음증폭하는 저잡음증폭기(LNA:Low Noise Amplifier), 이 저잡음증폭기를 통해 인가된 주파수신호를 예컨대, 70M㎐의 중간주파수신호(IF)로 변환하는 주파수하향변환기(DC:Down Converter), 이후에 설명할 IF조합/분배부(23)로부터 인가되는 70M㎐의 IF 신호를 예컨대 14.0∼14.5G㎐의 극초단파로 변환하여 상향링크 주파수신호를 생성하는 주파수상향변환기(UC:Up Converter) 및 이 주파수상향변환기로부터 출력되는 상향링크 주파수신호를 증폭하는 고출력증폭기(HPA:High Power Amplifier)를 포함하여 구성된 RF 처리부이다.
또한, 참조번호 23은 상기 RF 처리부(22)로부터 인가되는 중간주파수신호를 다수의 중간주파수신호로 분리하여 출력함과 더불어, 이후에 설명할 SCPC(Single Channel Per Carrier) 채널 유니트(SCU:24)로부터 인가되는 중간주파수신호를 조합하여 출력하는 IF 조합/분배부(Combiner/Distributer)이고, 24는 이 IF 조합/분배부(23)로부터 인가되는 중간주파수 신호를 복조 및 디코딩하여 출력하고, 이후에 설명할 기지국 제어부(20)로부터 출력되는 메세지를 인코딩 및 변조하여 출력하는 SCPC 채널유니트, 다시 말해 통신모뎀이다.
여기서, 상기 IF 조합/분배부(23)는 다수의 SCPC 채널유니트를 사용하는 경우의 시스템 확장성을 위해 채용된 것이고, 기지국(3)에서 SCPC 채널유니트(24)는 최대 32개가 사용된다.
그리고, 참조번호 20은 가입자로부터 통화요구(Calling)가 있는 경우 소정의 S-ALOHA 메세지를 생성하여 중앙제어국(2)으로 송출한 다음 중앙제어국(2)으로부터 할당되는 인공위성의 이용가능한 트래픽 채널과 모뎀을 근거로 자체적으로 구비된 SCPC 채널유니트(24)를 소정의 동작상태로 설정하여 가입자간의 통신을 수행하도록 제어하는 기지국 제어부이다.
즉, 상기한 구성으로 된 기지국(3)은 정상상태에서 가입자로부터 통화요구가 있게 되면 이 통화요구에 따른 소정의 S-ALOHA 메세지를 생성하여 SCPC 채널유니트(24)를 통해 중앙제어국(2)으로 송출하게 된다.
이후, 중앙제어국(2)으로부터 상기 발신가입자가 이용가능한 트래픽채널과 모뎀을 할당받게 되면 기지국(3)은 해당 SCPC 채널유니트(241∼24n)의 동작상태를 통화가능상태로 설정함으로써 발신가입자와 착신가입자가 상호 통신을 수행하도록 제어하게 된다.
즉, 발신기지국은 가입자가 전송하는 신호에 대해서 소정의 신호처리를 수행한 다음 중앙제어국(2)으로부터 할당된 SCPC 채널유니트(24)를 통해 할당된 트래픽 채널의 소정의 주파수로 변환하여 인공위성(1)을 통해 착신기지국으로 송출하게 되고, 착신기지국으로부터 송출되어 수신되는 신호에 대해서 소정의 신호처리를 수행하여 원래의 신호로 복원한 다음 발신가입자에서 출력하게 된다.
상기한 바와 같이 기지국(3)은 가입자로부터 통화요구가 있을 때에 중앙제어국(2)으로부터 이용가능한 트래픽 채널을 할당받아야 할 뿐만 아니라 자체적으로 구비된 SCPC 채널유니트(24) 또한 할당받아 이 할당된 SCPC 채널유니트(24)를 통해 통신처리를 수행하게 된다.
그러므로, 위성통신 시스템을 전반적으로 제어하는 중앙제어국(2)은 각 기지국(3)에 구비된 SCPC 채널유니트(24)의 이용가능 상태에 대한 정보를 지속적으로 보유하고 있어야 된다.
또한, 중앙제어국(2)은 보유하고 있는 각 기지국(3)의 상태정보를 해당 기지국(3)으로부터 송출되어 수신되는 소정의 정보로부터 취득하게 되는 바, 각 기지국(3)은 SCPC 채널유니트를 계속적으로 검색할 필요가 있게 된다.
이에, 본 발명은 상기한 점을 감안하여 창출된 것으로서, 기지국은 자체적으로 구비된 SCPC 채널유니트에 대하여 계속적으로 폴링기능을 수행하고, 이에 수반하는 응답신호를 근거로 SCPC 채널유니트의 상태정보를 소정의 메모리에 저장함과 더불어 중앙제어국으로 송출함으로써 각 SCPC 채널유니트가 이용가능상태인지 아닌지를 파악할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 기지국의 통신모뎀 상태 관리방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도1은 일반적인 위성통신 시스템의 개요를 설명하기 위한 전반적인 시스템 구성도.
도2는 도 1에서의 기지국(3)의 구성을 나타낸 블록도.
도3은 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 기지국의 통신모뎀 상태 관리방법이 적용되는 기지국(3)의 구성을 나타낸 블록도.
도4는 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 기지국의 통신모뎀 상태 관리방법을 설명하기 위한 동작 플로우 차트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 인공위성 2 : 중앙제어국
3A, 3B : 기지국 11A, 11B : 교환기
12A, 12B : 전화기 13A, 13B : 데이터터미날
14A, 14B : 팩시밀리 21 : 안테나
22 : RF 처리부 23 : IF 조합/분배부
24 : SCPC 채널유니트 20 : 기지국 제어부
31 : SCU 현재상태 정보저장부 32 : SCU 이전상태 정보저장부
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 위성통신 시스템에서 기지국의 통신모뎀 상태 관리방법은 각각 다수의 가입자와 결합되는 다수의 기지국을 인공위성을 통해 중앙제어국과 결합하여 가입자간의 통신을 제공하는 위성통신 시스템에 있어서; 기지국은 SCU 현재상태 정보저장부의 내용으로 대응되는 영역의 SCU 이전상태 정보저장부를 초기화하는 메모리 초기화단계와, SCPC 채널유니트로 폴링신호를 출력하는 폴링단계, 폴링신호를 출력한 후 해당 SCPC 채널유니트로부터 현재상태에 대한 응답메세지를 수신되면 이를 SCU 현재상태 정보저장부에 저장하는 응답메세지 수신단계, SCU 현재상태 정보저장부의 내용과 SCU 이전상태 정보저장부가 일치하는 지를 비교하는 상태 비교단계 및 두 상태가 일치하지 않으면 SCU 현재상태정보로써 SCU 이전상태정보저장부를 갱신함과 더불어 중앙제어국으로 SCPC 채널유니트의 상태변경을 보고한 후 다음 번호의 SCPC 채널유니트에 대하여 상기 각 단계를 수행하고, 일치하면 즉시 다음 번호의 SCPC 채널유니트에 대하여 상기 각 단계를 수행하는 반복폴링단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
즉, 상기한 바에 의하면, 기지국은 각 SCPC 채널유니트에 대하여 계속적으로 폴링기능을 수행함으로써 동작상태를 검색하고, 그 결과를 중앙제어국으로 송출하면 이 상태정보를 중앙제어국은 통화요구시 참조하게 된다.
이어, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 1실시예가 적용되는 위성통신 시스템에서 통신모뎀 상태 관리계통을 설명하기 위한 블록도로서, 도면에서 도 3과 동일한 기능을 수행하는 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.
도면에서 참조번호 31은 SCPC 채널유니트(24)의 현재 상태를 저장하기 위한 SCU 현재상태 정보저장부이고, 32는 SCPC 채널유니트(24)의 이전 상태를 저장하기 위한 SCU 이전상태 정보저장부이다.
그리고, 참조번호 30은 도 3을 참조하여 설명한 기능, 즉 가입자로부터 통화요구가 있는 경우 소정의 S-ALOHA 메세지를 생성하여 중앙제어국(2)으로 송출한 다음 중앙제어국(2)으로부터 할당되는 인공위성의 이용가능한 트래픽 채널과 모뎀을 근거로 자체적으로 구비된 SCPC 채널유니트(24)를 소정의 동작상태로 설정하여 가입자간의 통신을 수행하도록 제어하는 기능을 수행함과 더불어 SCPC 채널유니트(24)에 대하여 계속적으로 폴링기능을 수행하다가 임의의 SCPC 채널유니트(24)의 상태가 변경되면 그 결과를 중앙제어국(2)으로 송출하는 기능을 수행하게 된다.
이어, 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 통신모뎀 상태 관리방법을 도 4의 플로우 차트를 참조하여 설명한다.
우선, 기지국(3)이 시동하면 기지국 제어부(30)는 SCU 이전상태 정보저장부(32)와 SCU 현재상태 정보저장부(31)의 영역에 모든 SCPC 채널유니트(24)가 정상적으로 동작하는 상태임을 나타내는 소정의 플래그로 셋팅하게 된다(ST1 단계).
이어, 기지국제어부(30)는 SCU 현재상태 정보저장부(31)의 저장내용(예컨대, 초기 시동시에는 정상상태 내용)을 독출하여 이를 SCU 이전상태 정보저장부(32)에 저장하게 된다(ST2 단계). 이는 기지국제어부(30)의 반복적인 동작을 수행하기 위해 적용된 것이다.
즉, 기지국제어부(30)는 "1"번 SCPC 채널유니트(241)로 폴링신호를 출력하여 해당 SCPC 채널유니트(241)의 현재 상태를 요구하게 되고(ST3 단계), 이 "1"번 SCPC 채널유니트(241)로부터 현재 상태에 대한 응답메세지가 수신되면(ST4 단계), 이 수신한 SCPC 채널유니트(241)의 상태정보를 예컨대, "정상"으로 SCU 현재상태 정보저장부(31)에 저장하게 된다(ST5 단계).
한편, 상기 SCPC 채널유니트(241)로부터 폴링신호에 대한 응답신호가 수신되지 않으면 SCU 현재상태 정보저장부(31)에 무응답상태로써 예컨대, "비정상"으로 저장하게 된다(ST6 단계).
이어, 기지국제어부(30)는 상기 ST5, ST6 단계를 수행함에 따라 취득한 SCU 현재상태 정보저장부(31)의 SCU 상태정보와 SCU 이전상태 정보저장부(32)에 저장되어 있는 상태정보를 독출하여 두 상태정보를 서로 비교하게 된다(ST7 단계).
여기서, 기지국제어부(30)는 상기 SCPC 채널유니트(241)의 현재와 이전의 두 상태정보가 일치하게 되면 폴링동작을 수행한 SCPC 채널유니트(241)의 유니트번호에 "1"을 가산한 다음 ST2 단계로 이행하여 이하의 동작을 수행하게 된다(ST8 단계).
한편, 상기 ST7 단계에서 이전상태 정보와 현재상태 정보가 일치하지 않게 되면 SCPC 채널유니트(241)의 상태가 변경되었음을 의미하게 되는 바, 이 변경된 상태(현재 SCPC 채널유니트의 상태)를 기지국제어부(30)는 중앙제어국(2)으로 송출한 다음 상기 ST8 단계로 이행하여 이하의 동작을 수행하게 된다(ST9 단계).
이후, 기지국제어부(30)는 각 SCPC 채널유니트(241∼24n)로 순차적으로 폴링신호를 출력하여 반복적인 폴링동작을 수행하게 되는 데, 예를 들어 "1"번 SCPC 채널유니트(241)부터 폴링동작을 수행하여 "N"번 SCPC 채널유니트(24n)까지 폴링동작을 수행하면 다시 "1"번 SCPC 채널유니트(241)부터 폴링동작을 수행하는 동작을 반복하게 되는 것이다.
즉, 상기한 바에 의하면, 기지국은 자체적으로 구비된 SCPC 채널유니트에 대하여 순차적으로 폴링동작을 수행함으로써 자처적으로 구비한 SCPC 채널유니트를 관리할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 권리요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.
이상 상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기지국은 자체적으로 구비된 SCPC 채널유니트에 대하여 계속적으로 폴링기능을 수행하고, 이에 수반하는 응답신호를 근거로 SCPC 채널유니트의 상태정보를 소정의 메모리에 저장함과 더불어 중앙제어국으로 송출함으로써 각 SCPC 채널유니트의 상태를 파악할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 기지국의 통신모뎀 상태 관리방법을 실현할 수 있게 된다.

Claims (2)

  1. 각각 다수의 가입자와 결합되는 다수의 기지국을 인공위성을 통해 중앙제어국과 결합하여 가입자간의 통신을 제공하는 위성통신 시스템에 있어서, 기지국은 SCU 현재상태 정보저장부의 내용으로 대응되는 영역의 SCU 이전상태 정보저장부를 초기화하는 메모리 초기화단계와, SCPC 채널유니트로 폴링신호를 출력하는 폴링단계, 폴링신호를 출력한 후 해당 SCPC 채널유니트로부터 현재상태에 대한 응답메세지를 수신되면 이를 SCU 현재상태 정보저장부에 저장하는 응답메세지 수신단계, SCU 현재상태 정보저장부의 내용과 SCU 이전상태 정보저장부가 일치하는 지를 비교하는 상태 비교단계 및 두 상태가 일치하지 않으면 SCU 현재상태정보로써 SCU 이전상태정보저장부를 갱신함과 더불어 중앙제어국으로 SCPC 채널유니트의 상태변경을 보고한 후 다음 번호의 SCPC 채널유니트에 대하여 상기 각 단계를 수행하고, 일치하면 즉시 다음 번호의 SCPC 채널유니트에 대하여 상기 각 단계를 수행하는 반복폴링단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 기지국의 통신모뎀 상태 관리방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 응답메세지 수신단계는 폴링신호를 출력한 후 해당 SCPC 채널유니트로부터 응답메세지가 수신되지 않으면 SCU 현재상태 정보저장부에 무응답정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 기지국의 통신모뎀 상태 관리방법.
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