KR100231875B1

KR100231875B1 - 위성통신 시스템에서 양방향 폴링 장치

Info

Publication number: KR100231875B1
Application number: KR1019960033340A
Authority: KR
Inventors: 허봉규
Original assignee: 유기범; 대우통신주식회사
Priority date: 1996-08-10
Filing date: 1996-08-10
Publication date: 1999-12-01
Also published as: KR19980014379A

Abstract

본 발명은 위성채널 중앙제어국 내에 구비되어 위성통신 네트워크 제어를 총괄하는 네트워크 관리시스템과 이 네트워크 관리시스템으로부터의 제어 신호에 따라 각 단말국의 상태를 감시하는 네트워크 제어처리부가 서로 폴링(Polling) 및 폴링 응답신호를 송수신할 수 있도록 된 위성통신 시스템에서 양방향 폴링 장치에 관한 것으로, 운용자와 결합되어 네트워크의 전반적인 제어를 수행하는 네트워크 관리시스템과 이 네트워크 관리시스템으로부터 입력되는 제어신호를 근거로 각 기지국의 정보를 수집하는 네트워크 제어부를 구비하는 위성통신 시스템에서; 상기 네트워크 관리시스템 및 네트워크 제어부는 각각, 소정의 시간데이터를 계수하다가 일정 시간에 도달하게 되면 그 결과신호를 출력하는 타이머와, 상기 타이머로부터 결과신호가 입력될 때마다 폴링(Polling)신호를 생성출력하기 위한 폴링신호출력부 및, 폴링신호가 입력되면 그에 따른 폴링응답신호를 생성 출력하기 위한 폴링응답출력부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신 시스템에서 양방향 폴링 장치

본 발명은 인공위성을 이용한 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 중앙제어국 내에 구비되어 위성통신 네트워크 제어를 총괄하는 네트워크 관리시스템과 이 네트워크 관리시스템으로부터의 제어신호에 따라 각 단말국의 상태를 감시하는 네트워크 제어처리부가 서로 폴링(Polling) 및 폴링응답신호를 송수신할 수 있도록 된 위성통신 시스템에서 양방향 폴링 장치에 관한 것이다.

현재 단말기간의 데이터통신에 대한 기술이 발전되면서 원격지에 위치하는 두 가입자가 인공위성을 전송매체로 사용하여 통신을 할 수 있도록 해주는 위성통신이 점차 일반화되고 있는 바, 이와 같은 위성통신은 가입자간의 통신을 위해 별도의 신호선이 필요로 되지 않기 때문에 주로 국가간의 장거리 통신이나, 산악이 많은 나라의 통신방법으로서 유용하게 사용되고 있다.

상기한 위성통신에 있어서 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 통신 채널의 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), 컴퓨터 등의 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 메시지를 송출한 후 해당 기지국(3)으로부터 송신되어 오는 응답 메시지를 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 상태인지를 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 중앙제어국(2)의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 2에서 참조부호 DOP(DAMA Operation Processor)는 네트워크를 관리하는 네트워크 관리시스템으로서, 이 DOP는 네트워크의 전반적인 제어를 수행하는 제어부로서의 DOP 프로세서를 포함하여 구성되고, 이 DOP 프로세서(51)는 후술할 폴링처리부(55)로부터의 폴링신호를 근거로 일련의 폴링데이터로 구성되는 폴링포맷을 생성하여 이를 네트워크 제어처리부(DMP)로 출력하게 된다.

또한, 참조번호 52는 위성통신 시스템과 이를 조작하기 위한 오퍼레이터간의 정보교환장치, 즉 시스템으로부터의 정보를 운용자가 확인할 수 있도록 된 출력장치와 운용자가 위성통신 시스템의 동작을 실행하기 위한 명령을 입력하기 위한 입력수단으로 구성된 맨-머신 인터페이스(MMI)이고, 참조번호 53은 네트워크 관리시스템(DOP)의 전반적인 망관리를 수행하기 위한 동작프로그램 및 그와 관련된 데이터를 저장하는 메모리이다.

또한, 참조번호 54는 상기 네트워크 제어처리부(DMP)와의 신호의 송수신을 위한 터미널 서버로서, 이는 네트워크 제어처리부(DMP)와의 통신에 있어서 RS-232C의 통신 프로토콜을 제공하게 된다.

또한, 참조번호 55는 후술한 타이머(56)로부터 입력되는 소정의 결과신호에 따라서 폴링신호를 출력하기 위한 폴링처리부이고, 참조번호 56은 소정의 시간데이터를 계수하여 예컨대, 10msec가 경과하게 되면 그 결과신호를 출력하는 타이머이다.

또한, 참조부호 DMP는 각 기지국의 상태를 감시하여 각 기지국의 정보를 상기 네트워크 관리시스템(DOP)으로 출력하는 네트워크 제어처리부를 나타낸 것이다.

이어, 참조번호 60은 네트워크 제어처리부(DMP)를 제어함과 더불어 특히 상기 네트워크 관리시스템(DOP)으로부터 폴링신호가 입력되게 되면 그에 따른 소정의 응답신호를 출력하는 DMP 프로세서이고, 참조번호 62는 위성통신 시스템이 개방형 망(Open Network)으로 운용될 때 지상망으로부터 입력되는 신호에서 고안정도 클록을 추출하여 이를 중앙제어국 내로 입력하기 위한 트렁크인터페이스포트이다.

또한, 참조번호 63은 네트워크 제어처리부내의 주파수 발생장치의 기준주파수를 제공하는 기준주파수 출력부이고, 64는 후술한 중간주파수 조합/분배부(65)로부터 인가되는 중간주파수 신호를 복조 및 디코딩하여 출력하거나 상기 DMP 프로세서(61)로부터 출력되는 신호를 인코딩 및 변조하여 출력하는 SCPC 채널유니트(SCU)이다.

또한, 참조번호 65는 주파수의 편파 성질을 이용하여 안테나(66)를 통해 송수되는 신호를 분리하여 입출력하는 직교모드변환기(OMT : Orthogonal Mode Transducer)이고, 67은 인공위성(1)과 상향링크(Up link) 신호와 하향링크(Down link) 신호를 송수신하기 위한 안테나이다.

또한, 참조번호 68은 네트워크 관리시스템(DOP)으로부터 입력되는 폴링신호에 대하여 응답신호를 출력하기 위한 응답신호처리부이다.

이어, 상기한 구성으로 된 위성통신 시스템의 동작을 설명한다.

정상적인 상태에서 도 2의 네트워크 제어처리부(DMP)는 각 기지국의 상태를 점검하여 일련의 TDM스트림의 메시지를 생성한 후 이를 SCPC 채널 유니트(64)로 출력하게 된다.

그러면, SCPC 채널 유니트(64)에서는 상기 메시지를 인코딩 및 변조함으로써 예컨대 70MHz의 중간주파수신호로 변환하여 출력하게 되고 이 중간주파수신호는 IF 조합/분배부(65)에서 주파수별로 조합된다. 이어, 예컨대 이 주파수는 14.5GHz의 상향링크 주파수신호로 변환된 다음 고출력증폭되어 직교모드변환기(66) 및 안테나(67)를 거쳐 출력된 후 인공위성(1)을 통해 각 기지국(3)으로 송출되게 된다.

한편, 각 기지국(3)으로부터 인공위성(1)을 통해 안테나(67)로 수신된 응답메세지, 즉 12.25GHz의 하향링크 주파수신호는 직교모드변환기(66)를 거쳐 저잡음증폭된 다음 70MHz의 중간주파수신호로 변환된다.

이어, 중간주파수 조합/분배부(65)를 통해 SCPC 채널 유니트(64)로 인가되어 복조 및 디코딩되는 바, 프로세서(61)는 이 복조신호에 따른 소정의 S-ALOHA 패킷을 생성한 후 이를 자체적으로 구비된 메모리 수단에 갱신저장함으로써 각각의 기지국에 대한 상태정보를 보유하게 된다.

또한, 상기 네트워크 제어처리부(DMP)의 프로세서(61)는 각 기지국(3)에 대한 정보를 RS-232C 프로토콜을 통해 네트워크 관리시스템(DOP)의 터미널 서버(53)로 출력하게 되는 바, 이 터미널 서버(53)는 기지국 정보를 네트워크 관리시스템의 통신라인인 LAN을 통해 네트워크 관리시스템(DOP)의 프로세서(51)로 출력하게 된다.

이어, DOP 프로세서(51)는 터미널 서버(54)를 통해 네트워크 제어 처리부(DMP)로부터 네트워크에 대한 일련의 상태가 입력되게 되면 상기 메모리(53)에 저장되어 있는 제어프로그램 및 관련 데이터를 근거로 그에 상응하는 예컨대, 과금 및 통계처리 등의 조치를 취하게 됨과 더불어 이를 소정의 표시장치를 통해 운용자에게 알리게 되고, 상기 맨-머신 인터페이스(52)를 통해 입력되는 명령에 대한 동작을 수행하게 된다.

또한, 상기 네트워크 관리시스템(DOP)은 네트워크 제어처리부(DMP)에 의해 수집되는 과금 및 통계데이터를 입력받기 위해서 자체에 구비된 폴링처리부(55)를 구동제어하여 주기적으로 폴링동작을 실행하게된다. 이때, 네트워크 관리시스템(DOP)은 네트워크 제어처리부(DMP)로 10msec 의 주기로 폴링신호를 출력하고, 네트워크 제어처리부(DMP)에서는 상기 폴링신호를 받은 다음에 그에 따른 응답신호를 출력함과 더불어 단말국의 상태 변경, 과금, 통계 등의 송신 정보를 출력하게 된다.

그런데, 상기와 같이 네트워크 관리시스템(DOP)이 네트워크 제어처리부(DMP)로 예컨대, 10msec 주기로 폴링(Polling)신호를 출력하고 네트워크 제어처리부(DMP)는 폴링에 대한 응답신호(ACK)를 출력하는 것은 예컨대, 네트워크 제어처리부(DMP)부터 송신할 정보가 존재하지 않을 때에도 네트워크 관리시스템(DOP)은 폴링신호를 출력한다는 것을 의미하는 것으로써, 이는 각각의 프로세서(51, 61)에 부하가 많이 걸리게 되는 문제가 있을 뿐만 아니라 폴링동작이 수행되는 동안에 다른 일을 처리할 수 없게 되는 문제가 있게 된다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 이는 중앙제어국 내에 구비되어 위성통신 제어를 총괄하는 네트워크 관리시스템과 이 네트워크 관리시스템으로부터의 제어신호에 따라 각 단말국의 상태를 감시하는 네트워크 제어처리부가 서로 폴링(Polling)신호를 송수신할 수 있도록 된 위성통신 시스템에서 양방향 볼링 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

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

도 2는 도 1에서의 중앙제어국(2)의 구성을 나타낸 기능 블록도.

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

도 4는 도 3에서의 양방향 폴링시 통신되는 신호포맷을 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명

1 : 인공위성2 : 중앙제어국

3A, 3B : 기지국11A, 11B : 교환기

12A, 12B : 전화기13A, 13B : 데이터 터미날

14A, 14B : 팩시밀리51 : DOP프로세서

51 : 맨-머신인터페이스(MMI:Machine Interface)

52 : 메모리53 : 터미널서버(Terminal Server)

54 : 폴링처리부55, 81, 91 : 타이머

61 : DMP프로세서

62 : 트렁크인터페이스포트(TIP:Trunk Interface Port)

63 : 기준주파수출력부(ROC:Reference Oscilater Card)

64 : SCPC채널유니트(SCU)

65 : 중간주파수조합/분배부(IF Combiner/Distributer)

66 : 직교모드변환기67 : 안테나

68 : 응답신호처리부

DOP(DAMA Operation Processor) : 네트워크 관리시스템

DMP(DAMA Management Processor) : 네트워크 제어처리부

LAN(Local Area Network) : 근거리 통신망

상기 목적을 신현하기 위한 본 발명에 따른 위성통신시스템에서 양방향 폴링 장치는 운용자와 결합되어 네트워크의 전반적인 제어를 수행하는 네트워크 관리시스템과 이 네트워크 관리시스템으로부터 입력되는 제어신호를 근거로 각 기지국의 정보를 수집하는 네트워크 제어부를 구비하는 위성통신 시스템에 있어서; 상기 네트워크 관리시스템 및 네트워크 제어부는 각각, 소정의 시간데이터를 계수하다가 일정 시간에 도달하게 되면 그 결과신호를 출력하는 타이머와, 상기 타이머로부터 결과신호가 입력될 때마다 폴링(Polling)신호를 생성출력하기 위한 폴링신호출력부 및, 폴링신호가 입력되면 그에 따른 폴링응답신호를 생성 출력하기 위한 폴링응답출력부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 네트워크 관리시스템이 폴링동작을 실행하는 단방향 폴링보다 프로세서의 부하를 현저히 줄임으로써 시스템의 성능을 향상시키게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 양방향 폴링 장치의 구성을 나타낸 기능 블록도로, 도 3에서 도 1 및 도 2와 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.

우선, 도 4는 네트워크 관리시스템(DOP)과 네트워크 제어처리부(DMP)에서 생성되어 각각 출력되는 폴링메세지의 포맷을 나타낸 도면으로서, 폴링신호 포맷과 폴링응답신호 포맷은 동일하지만 패킷(Packet)-ID는 서로 다르게 된다. 즉, 폴링시의 고유코드 값이 16진수로 "03H", 폴링응답시의 코드값이 "04H"로 설정되게 된다.

도면에서 STX(START OF TEXT)는 폴링 및 폴링응답메세지의 시작을 표시하기 위한 제어문자이고, LEN(LENGTH)는 폴링 및 폴링메세지 패킷의 데이터의 크기를 표시하는 제어문자, Packet ID는 폴링 및 폴링메세지의 고유한 패킷번호를 표시하기 위한 제어문자로서, 폴링시에는 폴링패킷의 ID를, 폴링응답시에는 폴링응답패킷의 ID를 각각 표시하게 된다.

또한, LRC MS(Longitudinal Redundancy Check Most Significant)와 LRC LS(Longitudinal Redundancy Check Last Significant)는 전송 오류를 검색하기 위해 부가되는 제어문자로서, LRC MS는 모든 우수번째 바이트(Byte)를 배타적논리합(XOR)하여 부가된 것이고, LRC LS는 모든 기수번째 바이트(Byte)를 배타적논리합하여 부가된 것이다.

또한, ETX(END OF TEXT)는 폴링 및 폴링응답 패킷의 끝을 표시하기 위해 부가되는 제어문자이다.

이어, 도 3에서 참조번호 81은 소정의 시간데이터를 생성하여 일정 시간이 경과하게 되면 그 결과신호를 주기적으로 출력하기 위한 타이머이고, 참조번호 82는 상기 타이머(81)로부터 입력되는 결과신호에 따라 도 4를 참조하여 설명한 폴링이 패킷을 생성하여 출력하기 위한 제 1폴링신호처리부로서, 이는 후술한 네트워크 제어처리부(DMP)로부터 폴링신호가 입력되게 되면 그 폴링에 대한 폴링응답 패킷을 생성하여 출력하게 된다.

또한, 참조번호 80은 네트워크를 제어하는 제어부로서의 프로세서로서, 이 DOP 프로세서(80)는 운용자로부터 입력되는 제어명령을 실행하고 네트워크 제어처리부(DMP)로부터 입력되는 기지국의 정보를 운용자 콘솔 등으로 표시하게 된다. 또한, 예컨대 1sec의 주기로 네트워크 제어처리부(DMP)를 폴링하여 기지국의 정보를 입력받게 된다.

또한, 참조번호 91은 상기 타이머(81)와 동일하게 소정의 시간데이터를 계수하다가 일정 시간이 경과하게 되면 그 결과신호를 출력하는 타이머이고, 참조번호 92는 이 타이머(91)로부터 주기적으로 입력되는 결과신호에 따라 폴링메세지를 생성하여 출력하기 위한 제 2폴링처리부로서, 이 제 2폴링처리부(92)는 네트워크 관리시스템(DOP)로부터 폴링신호가 입력되게 되면 그에 대한 폴링응답 패킷을 생성하여 출력하게 된다.

이어, 상기한 구성으로 장치의 동작을 설명한다.

우선, DOP 프로세서(80)는 상기 타이머(81)를 구동제어하게 되는 바, 이 타이머(81)는 계수 동작을 수행하다가 일정 시간, 예켠대 1sec가 경과하게 되면 그 결과신호를 제 1폴링신호 처리부(82)로 출력하게 된다.

이어, 제 1폴링신호 처리부(82)는 타이머(81)로부터 소정 레벨의 신호가 입력되면 상기 도 4를 참조하여 설명한 폴링포맷을 생성하여 이를 프로세서(80)의 제어신호를 근거로 상기 네트워크 제어처리부(DMP)로 출력하게 된다.

또한, 네트워크 제어처리부(DMP)도 상기한 바와 같이 타이머(91) 및 제 2 폴링처리부(92)를 구동제어하여 폴링 동작을 실행하게 되는 바, 이때 네트워크 관리시스템(DOP)으로 1sec 주기적으로 폴링을 수행하게 된다.

한편, 네트워크 관리시스템(DOP)과 네트워크 제어처리부(DMP)가 서로 폴링동작을 실행함에 있어서 두 폴링시각이 동일하지 않고 소정의 시간차이를 두고 폴링을 실행하게 된다.

이어, 네트워크 관리시스템(DOP) 및 네트워크 제어처리부(DMP)는 상대로부터 폴링신호를 입력받게 되면 그에 대한 폴링응답메세지(ACK)를 출력하게 되는 바, 상기한 제 1 및 제 2폴링처리부(82, 92)가 이를 처리하게 된다. 즉, 제 1 및 제 2폴링처리부(82, 92)는 폴링신호가 입력되게 되면 그에 따른 폴링응답신호(ACK)에 대한 패킷을 도 4에 나타낸 형식을 생성하여 이를 각 부(DOP, DMP)의 프로세서(80, 90)의 제어신호를 근거로 상대로 출력하게 된다.

즉, 상기 실시예에 의하면, 네트워크 제어처리부가 네트워크 관리시스템으로부터 폴링신호가 입력되지 않더라도 주체적으로 폴링신호를 출력함으로써 데이터 전송의 효율성을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 주기가 1sec이므로 폴링(Polling)에 걸리는 시스템의 부하를 줄일 수 있게 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, 중앙제어국 내에 구비되어 위성통신 네트워크 제어를 총괄하는 네트워크 관리시스템과 이 네트워크 관리시스템으로부터의 제어신호에 따라 각 단말국의 상태를 감시하는 네트워크 제어처리부가 서로 폴링(Polling) 및 폴링응답신호를 송수신할 수 있도록 된 위성통신 시스템에서 양방향 폴링 장치를 실현할 수 있게 된다.

Claims

운용자와 결합되어 네트워크의 전반적인 제어를 수행하는 네트워크 관리시스템과 이 네트워크 관리시스템으로부터 입력되는 제어신호를 근거로 각 기지국의 정보를 수집하는 네트워크 제어부를 구비하는 위성통신 시스템에 있어서;

상기 네트워크 관리시스템 및 네트워크 제어부는 각각,

소정의 시간데이터를 계수하여 일정 시간에 경과되면 해당 결과신호를 출력하는 타이머와,

상기 타이머로부터 결과신호가 입력될 때마다 폴링(Polling)신호를 생성하여 출력하는 폴링신호출력부 및,

폴링신호가 입력되는 그에 대응되는 폴링응답신호를 생성하여 출력하는 폴링응답출력부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 양방향 폴링 장치.