KR100222270B1 - 위성통신 시스템의 사용자운용망 관리를 위한 동적 채널 할당 제어장치 - Google Patents

위성통신 시스템의 사용자운용망 관리를 위한 동적 채널 할당 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각 사용자운용망의 가용채널수를 현재의 트래픽 양에 따라 동적으로 할당제어할 수 있도록 된 위성통신시스템의 사용자운용망 관리를 위한 동적 채널할당 제어장치에 관한 것으로, 통화요구가 있는 기지국에 대해 사용가능한 통화채널을 할당제어하는 중앙제어국을 구비한 위성통신 시스템에 있어서, 상기 중앙제어국은 각 사용자운용망(subnetwork)에 배정된 사용가능한 가용채널수를 데이터로 저장설정하고 있는 사용자운용망 가용채널저장수단과, 통신채널 전반의 이용상태가 저장되는 채널정보 저장수단, 폴링동작에 의해 얻어진 각 기지국의 상태정보가 저장되는 기지국정보 저장수단, 각 사용자운용망의 채널 이용상태를 매 채널할당 시점마다 갱신저장하는 채널 이용상태 저장수단, 각 사용자운용망별로 사용채널수에 대한 임계치를 저장하고 있는 채널사용 임계치 저장수단, 및 상기 채널정보저장수단과 기지국정보저장수단에 설정된 데이터를 근거로 기지국간의 호처리를 제어함과 더불어 일정시간 주기로 상기 채널 이용상태 저장수단 및 채널사용 임계치 저장수단을 검색하여 이용채널수가 임계치에 도달한 사용자운용망이 색인되게 되면 채널사용이 가장 적은 사용자운용망으로부터 가용채널을 차용하여 추가로 배정하도록 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신시스템의 사용자운용망 관리를 위한 동적 채널할당 제어장치
본 발명은 위성통신시스템에서의 사용자운용망(SUBNETWORK) 관리장치에 관한 것으로, 특히 각 사용자운용망의 가용채널수를 현재의 트래픽 양에 따라 동적으로 할당제어할 수 있도록 된 위성통신시스템의 사용자운용망 관리를 위한 동적 채널할당 제어장치에 관한 것이다.
위성통신 시스템에 있어서는 일정 영역의 무선자원에 대해 사용허가를 받고 그 내부에서 자체적으로 망을 운용하게 되는 사용자운용망(subnetwork)이 있게 마련인 바, 한정된 통신자원을 보다 효율적으로 운용하기 위해서는 이들을 최적화하여 배정하고 보다 체계적으로 관리할 필요가 있다.
한편, 도 1은 위성통신망의 자원을 다수의 사용자운용망(SUBNETWORK)으로 분할하여 운용하는 위성통신시스템을 나타낸 블록구성도로, 도 1에서 참조번호 10은 인공위성(도시되지 않음)측으로 송출되는 상향링크(UP LINK) 신호와 인공위성으로부터 전송되어 오는 하향링크(DOWN LINK) 신호를 송수신하기 위한 안테나이고, 20은 이 안테나(10)에 의해 수신되는 초고주파 대역의 하향링크신호를 중간주파수(IF)신호로 변환함과 동시에 상향링크신호에 대해서는 역으로 70MHz 대역의 중간주파수(IF)신호를 초고주파 대역의 RF신호로 변환출력하는 RF 송수신단인 바, 이 RF 송수신단(20)은 주파수의 편파 성질을 이용하여 상기 안테나(10)를 통해 송수신되는 상·하향링크 신호를 분리하여 입출력하는 직교모드변환기(OMT : Orthogonal Mode Transducer)(21)와 이 직교모드변환기(21)에 의해 분리되어 입력되는 12.25~12.75 GHz의 하향링크 주파수신호를 소정 레벨로 증폭함과 더불어 증폭된 신호를 예컨대 70MHz의 중간주파수(IF)신호로 변환하는 RF수신부(22) 및 상기 인공위성측으로 전송할 70MHz의 중간주파수(IF)신호를 14.0~14.5 GHz의 극초단파로 변환하고 이 신호를 소정 레벨로 증폭함으로써 상향링크의 주파수신호를 생성하는 RF송신부(23)로 구성된 것이다.
또한, 참조번호 30은 70MHz 대역의 송·수신 중간주파수(IF)신호를 처리하는 IF처리단으로서, 이 IF처리단(30)은 상기 RF수신부(22)로부터 인가되는 중간주파수(IF)신호를 다수의 중간주파수신호로 분리하여 출력함과 더불어 이후에 설명할 SCPC(Single Channel Per Carrier) 채널 유니트(SCU)(33)로부터 인가되는 중간주파수신호를 조합하여 출력하는 중간주파수 조합/분배부(IF C/D)(31)와 이 중간주파수 조합/분배부(31)로부터 인가되는 IF신호를 복조하고 디코딩하여 출력하는 제1 SCPC 채널유니트 및 이후에 설명할 네트워크제어부(40)로부터 출력되는 메시지를 인코딩 및 변조하여 출력하는 제2 SCPC 채널유니트(33)로 구성되어 있다.
그리고, 참조번호 40은 상기 SCPC 채널 유니트(33)를 통해 각 기지국으로 제어 메시지를 송출한 후 해당 기지국으로부터 송신되어 오는 응답메시지를 근거로 각 기지국의 상태를 점검하는 폴링기능을 수행하고, 폴링과정에서 얻어진 정보를 근거로 채널할당을 제어함과 더불어 사용자운용망에 대한 망관리를 실행하는 네트워크 제어부이다.
한편, 이 네트워크 제어부(40)는 시스템 전체를 제어함과 더불어 특히 기지국간의 호처리를 제어하는 프로세서(41)와 상기 SCPC 채널유니트(32)에서 인가되는 메시지로부터 패킷 정보(Packet Information)를 추출함과 더불어 상기 SCPC 채널유니트(33)에 대해 TDM(Time Division Multiplex) 스트림(Stream)의 메시지를 생성하여 출력하는 서비스채널 콘트롤러(SCC : Service Channel Controller)(42), 및 상기 프로세서(41)와 서비스채널 콘트롤러(42) 사이의 데이터 송수신을 위한 듀얼 포트 RAM(43), 상기 프로세서(41)의 동작 프로그램이 저장되어 있는 프로그램 저장부(44), 상술된 폴링동작에 의해 얻어진 각 기지국의 상태정보가 저장되는 기지국정보 저장부(45), 그리고 통신채널의 이용상태가 저장되는 채널정보 저장부(46)와 각 사용자운용망에 대한 가용채널정보를 저장하는 사용자운용망 가용채널저장부(70)로 구성되어 있다. 한편, 가용채널저장부(70)에는 도 2에 도시된 바와 같이 각 사용자운용망에 할당된 가용채널 및 사용가능한 현재의 잔여채널 정보가 데이터로서 저장설정되어 있는 바, 상기 프로세서(41)는 매 채널할당시점마다 각 사용자운용망의 잔여채널 정보를 갱신저장하게 된다.
참조번호 50은 위성통신망 운용관리자로 하여금 전반적인 네트워크의 운용상태를 모니터링 할 수 있도록 함과 더불어 필요에 따라 기지국을 포함한 위성시스템 전반을 제어할 수 있도록 된 네트워크 관리시스템이다.
즉, 상기한 구성으로 된 종래의 위성시스템에 있어서는 사용자운용망(SUBNETWORK)에 배속되어 있는 임의의 호출가입자 기지국(도시되지 않음)으로부터 호 설정 요구가 있는 경우, 상기 네트워크 제어부(40) 내부의 프로세서(41)는 상기 사용자운용망 가용채널 저장부(70)에 설정되어 있는 채널할당정보를 독출하게 되는 바, 이 독출된 채널정보와 폴링에 의해 얻어진 기지국 정보를 근거로 현재 사용가능한 통신채널 가운데에서 호출가입자 기지국으로부터 요구받은 대역폭의 채널을 할당하도록 되어 있다.
따라서, 상기한 바와 같이 위성통신망을 여러개의 사용자운용망(SUBNETWORK)으로 나누어 관리할 경우, 사용자운용망 가입자는 주파수대역에 관계없이 허가받은 채널개수의 범위내에서 통화채널을 자유롭게 배정받을 수 있게 되므로, 통화량에 따라 그 내부에서의 채널이용을 가변적으로 조절할 수 있게 되며, 위성통신망 관리자측으로서는 신규 사용자운용망의 신설 또는 해지가 용이해지게 된다.
한편, 종래의 사용자운용망 관리방식에 있어서는 통신망 관리자가 각 사용자운용망에 대하여 규정된 가용채널을 배정하고 그 배정된 가용채널수 내에서 통신채널을 제공하도록 되어 있으므로, 채널할당 결과 특정 사용자운용망의 통화량이 증가하게 되는 경우, 전체적인 채널할당상태에는 여유가 있는 상태이면서도 해당 사용자운용망에 대해서는 배정된 가용채널수가 한정되어 있어 더 이상 통신채널을 제공하지 못하게 되는 모순된 상황이 발생되기도 하였다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 각 사용자운용망의 가용채널수를 현재의 트래픽 양에 따라 동적으로 할당제어할 수 있도록 된 위성통신시스템의 사용자운용망 관리를 위한 동적 채널할당 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 위성통신망의 자원을 다수의 사용자운용망(SUBNETWORK)으로 분할하여 운용하는 위성통신시스템의 내부구성을 나타낸 블록구성도.
도 2는 도 1에 도시된 사용자운용망 가용채널 저장부(70)의 내부 메모리 맵을 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신시스템의 사용자운용망 관리를 위한 동적 채널할당 제어장치를 나타낸 블록구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 안테나 20 : RF송수신단
21 : 직교모드변환기(OMT; Orthogonal Mode Transducer)
22 : RF수신부 23 : RF송신부
30 : IF처리단 31 : 중간주파수 조합/분배부
32,33 : SCPC 채널유니트 40,400 : 네트워크 제어부
41,60 : 프로세서 42 : 서비스채널 콘트롤러(SCC)
43 : 듀얼 포트 램(DP RAM) 44 : 프로그램 저장부
45 : 기지국정보 저장부 46 : 채널정보 저장부
70 : 사용자운용망 가용채널 저장부 80 : 채널이용상태 저장부
90 : 채널사용 임계치 저장부
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 위성통신시스템의 사용자운용망 관리를 위한 동적 채널할당 제어장치는 통화요구가 있는 기지국에 대해 사용가능한 통화채널을 할당제어하는 중앙제어국을 구비한 위성통신 시스템에 있어서, 상기 중앙제어국은 각 사용자운용망(subnetwork)에 배정된 사용가능한 가용채널수를 데이터로 저장설정하고 있는 사용자운용망 가용채널저장수단과, 통신채널 전반의 이용상태가 저장되는 채널정보 저장수단, 폴링동작에 의해 얻어진 각 기지국의 상태정보가 저장되는 기지국정보 저장수단, 각 사용자운용망의 채널 이용상태를 매 채널할당 시점마다 갱신저장하는 채널 이용상태 저장수단, 각 사용자운용망별로 사용채널수에 대한 임계치를 저장하고 있는 채널사용 임계치 저장수단, 및 상기 채널정보저장수단과 기지국정보저장수단에 설정된 데이터를 근거로 기지국간의 호처리를 제어함과 더불어 일정시간 주기로 상기 채널 이용상태 저장수단 및 채널사용 임계치 저장수단을 검색하여 이용채널수가 임계치에 도달한 사용자운용망이 색인되게 되면 채널사용이 가장 적은 사용자운용망으로부터 가용채널을 차용하여 추가로 배정하도록 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
즉, 상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면 각 사용자운용망에 배정된 가용채널수를 현재의 통화량에 따라 자동으로 가변조정할 수 있게 됨으로써, 사용자운용망(SUBNETWORK) 관리에 있어 보다 능동적이고 효율적인 채널할당 제어를 실행할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신시스템의 사용자운용망 관리를 위한 동적 채널할당 제어장치를 나타낸 블록구성도로, 도 3에서 참조번호 60은 기지국간의 호처리를 제어함과 더불어 통화량 상태에 따라 사용자운용망에 대한 가용채널의 배정상태를 동적으로 조정하는 기능이 추가로 구비된 프로세서이고, 참조번호 42는 상기 SCPC 채널유니트(32)에서 인가되는 메시지로부터 패킷 정보(Packet Information)를 추출함과 더불어 상기 SCPC 채널유니트(33)에 대해 TDM(Time Division Multiplex) 스트림(Stream)의 메시지를 생성하여 출력하는 서비스채널 콘트롤러(SCC; Service Channel Controller), 43은 상기 프로세서(60)와 서비스채널 콘트롤러(42) 사이의 데이터 송수신을 위한 듀얼 포트 램이다.
또한, 참조번호 44는 상기 프로세서(60)의 동작 프로그램이 저장되어 있는 프로그램 저장부이고, 45는 상술된 폴링동작에 의해 얻어진 각 기지국의 상태정보가 저장되는 기지국정보 저장부, 46은 통신채널 전반의 이용상태가 저장되는 채널정보 저장부이다.
그리고, 참조번호 70은 각 사용자운용망에 배정된 사용가능한 가용채널수를 저장설정하고 있는 사용자운용망 가용채널저장부이고, 80은 상기 프로세서(60)의 제어에 따라 각 사용자운용망의 채널 이용상태를 매 채널할당 시점마다 갱신저장하는 채널 이용상태 저장부, 90은 특정 사용자운용망의 통화량 과부하상황을 확인하기 위하여 각 사용자운용망별로 사용채널수에 대한 임계치를 저장하고 있는 채널사용 임계치 저장부이다.
이어, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.
사용자운용망(SUBNETWORK)에 배속된 임의의 기지국 가입자로부터 통화요구 메시지가 수신되게 되면, 프로세서(60)는 통상의 채널할당 제어시와 마찬가지로 상기 기지국정보 저장부(45)와 사용자운용망 가용채널 저장부(70) 및 채널정보 저장부(46)에 저장설정된 데이터를 근거로 호설정이 가능한 상태인지의 여부를 판단하게 되는 바, 즉 해당 호출가입자가 배속되어 있는 사용자운용망의 잔여채널이 남아있지 않거나 피호출국 가입자가 통화중인 상태로 판정된 경우에는 양 가입자간의 호설정이 불가능한 상태이므로 호출국 가입자측으로 화중음(Busy Tone)을 송출하게 된다.
한편, 통화가능상태로 확인된 경우 프로세서(60)는 양 기지국 사이에 통신채널을 할당함과 동시에 상기 채널 이용상태 저장부(80)를 색인하여 해당 사용자운용망 영역에 설정된 사용채널수를 '1'증가시키게 되며, 이어 상기 사용자운용망 가용채널 저장부(70)에 설정된 해당 사용자운용망 영역의 잔여채널의 수를 '1'감소시킨 상태로 갱신저장하게 된다.
상기 채널이용상태 저장부(80)와 채널사용 임계치저장부(90)에 대한 데이터 갱신동작이 완료되게 되면, 프로세서(60)는 채널이용상태 저장부(80)로부터 채널할당이 이루어진 사용자운용망의 사용채널수를 독출하여 이를 상기 채널사용 임계치저장부(90)의 해당 사용자운용망 임계치와 비교함으로써 해당 사용자운용망이 사용중인 채널수가 약정된 임계치에 이르렀는지를 확인하게 된다.
비교판정결과, 해당 사용자운용망에서 현재 사용중인 채널의 수가 임계치 미만인 경우 프로세서(60)는 현재의 가용채널 배정상태를 그대로 유지한 채, 이후에 수신되는 통화요구에 대한 채널할당 동작을 계속 진행하게 되는 바, 상기의 비교판정결과, 해당 사용자운용망의 사용채널수가 임계치를 초과한 것으로 확인되게 되면 프로세서(60)는 상기 채널 이용상태 저장부(80)를 검색하여 현재 채널이용이 가장 적은 사용자운용망을 색인하게 된다.
채널이용이 가장 적은 사용자운용망이 색인되게 되면, 프로세서(60)는 색인된 사용자운용망의 가용채널수를 임계치로 설정된 채널수로 하향조정하고, 대신 상기 사용채널수가 임계치를 초과한 사용자운용망의 가용채널수를 같은 채널수만큼 늘려 배정함으로써 해당 사용자운용망의 과부하상태를 해소시키게 된다.
한편, 프로세서(60)는 매 채널할당시점마다 상기한 채널사용상태 확인 및 조정과정을 통해 각 사용자운용망에 배정된 가용채널수를 동적으로 가변조정함으로써 현재의 트래픽 양에 따라 능동적인 채널할당제어를 실행하게 된다.
즉, 상기 실시예에 의하면 각 사용자운용망의 가용채널수를 현재의 트래픽 양에 따라 동적으로 할당제어할 수 있도록 된 위성통신시스템의 사용자운용망 관리를 위한 동적 채널할당 제어장치를 실현할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 각 사용자운용망에 배정된 가용채널수를 현재의 통화량에 따라 자동으로 가변조정할 수 있게 됨으로써, 사용자운용망(SUBNETWORK) 관리에 있어 보다 능동적이고 효율적인 채널할당 제어를 실행할 수 있게 된다.

Claims (1)

  1. 통화요구가 있는 기지국에 대해 사용가능한 통화채널을 할당제어하는 중앙제어국을 구비한 위성통신 시스템에 있어서, 상기 중앙제어국은 각 사용자운용망(subnetwork)에 배정된 사용가능한 가용채널수를 데이터로 저장설정하고 있는 사용자운용망 가용채널저장수단과, 통신채널 전반의 이용상태가 저장되는 채널정보 저장수단, 폴링동작에 의해 얻어진 각 기지국의 상태정보가 저장되는 기지국정보 저장수단, 각 사용자운용망의 채널 이용상태를 매 채널할당 시점마다 갱신저장하는 채널 이용상태 저장수단, 각 사용자운용망별로 사용채널수에 대한 임계치를 저장하고 있는 채널사용 임계치 저장수단 및 상기 채널정보저장수단과 기지국정보저장수단에 설정된 데이터를 근거로 기지국간의 호처리를 제어함과 더불어 일정시간 주기로 상기 채널 이용상태 저장수단 및 채널사용 임계치 저장수단을 검색하여 이용채널수가 임계치에 도달한 사용자운용망이 색인되게 되면 채널사용이 가장 적은 사용자운용망으로부터 가용채널을 차용하여 추가로 배정하도록 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신시스템의 사용자운용망 관리를 위한 동적 채널할당 제어장치.
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