KR100235233B1 - 위성통신 시스템에서 데이터 호 재설정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어느 가입자가 예약된 데이터 호를 사용하는 도중에 이 데이터 호에서 이상이 발생되면 자동으로 해당 호를 해제함과 더불어 새로운 이용가능한 데이터 호를 할당함으로써 통신장애를 최소화할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 데이터 호 재설정 방법에 관한 것으로, 다수의 가입자와 다수의 기지국이 결합되고 인공위성을 통해 이를 관리하는 네트워크 제어부 및 관리자와 결합되어 시스템 정체를 총괄하는 네트워크 관리시스템을 구비하는 위성통신 시스템에 있어서; 기지국은 어느 가입자가 예약한 데이터 호를 통해 통신하게 되면 계속적으로 해당 호에 대한 에러유무를 판단하다가 에러가 발생하게 되면 소정의 에러신호를 네트워크 제어부로 송출하는 에러신호 송출단계와, 네트워크 제어부는 상기 에러신호가 수신되면 이 에러신호를 네트워크 관리시스템으로 재송출하는 에러신호 재송출단계 및, 네트워크 관리시스템은 네트워크 제어부로부터 상기 에러신호가 입력되면 네트워크 제어부로 이 에러가 발생한 데이터 호에 대한 호 해제명령을 출력함과 더불어 다른 이용가능한 데이터 호에 대한 재할당 명령을 출력하는 데이터 호 재할당단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신 시스템에서 데이터 호 재설정 방법

본 발명은 인공위성을 이용한 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 어느 가입자가 예약된 데이터 호를 사용하는 도중에 이 데이터 호에서 이상이 발생되면 자동으로 해당 호를 해제함과 더불어 새로운 이용가능한 데이터 호를 할당함으로써 통신장애를 최소화할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 데이터 호 재설정 방법에 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 위성통신은 채널할당방식에 따라 가입자가 미래에 사용하고자 하는 채널의 할당요구에 따라 해당 채널을 예약할당하는 PAMA (Pre-Assignment Multiple Access) 방식과 가입자의 요구에 따라 실시간으로 통신채널을 할당하는 DAMA(Demand Assignment Multiple Access) 방식의 두가지 방식으로 대분할 수 있다.

도 1은 상기 PAMA 방식에 따른 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 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 서비스 채널(S)을 통해서 제어 메세지를 송출한 후 해당 기지국(3)으로부터 송신되어 오는 응답 메세지를 근거로 각 기지국(3)의 상태를 파악하게 된다. 즉, 기지국(3)의 통신가능 용량이나 통신채널의 이용상태를 점검하는 폴링(Polling)기능을 수행하게 된다.

한편, 중앙제어국(2)은 운용자에 의하여 위성채널의 할당을 예약하고자 하는 소정의 신호와 함께 예약시간이나 가입자번호, 동기 또는 비동기 등의 접속모드 및 통신속도 등의 데이터콜(DATA CALL) 관련정보가 입력되게 되면 이 데이터콜 관련정보를 저장하였다가 이 데이터를 근거로 예약시간이 되면 통신채널 및 통신모뎀(SCU) 등을 할당하여 기지국간 통신이 가능하도록 제어하게 된다.

이어, 중앙제어국(2)은 운용자에 의해서 설정된 채널의 사용종료시간이 경과하게 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 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∼12.75G㎐의 하향링크 주파수신호를 저잡음증폭하는 저잡음증폭기(LNA:Low Noise Amplifier), 24는 이 저잡음증폭기(23)를 통해 인가된 주파수신호를 예컨대 70M㎐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 네트워크 제어부(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 것이고, 상기 SCPC채널유니트(26)는 일반적으로 32개가 된다.

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 임의의 SCPC 채널유니트(26₁∼26_n)를 통해서 각 기지국(3)으로 제어 메세지를 송출한 후 해당 기지국으로부터 송신되어 오는 응답 메세지를 근거로 각 기지국(3)의 상태를 점검하는 폴링기능을 수행하는 네트워크제어부이다. 또한, 네트워크제어부(40)는 이후에 설명할 네트워크관리시스템(50)으로부터 데이터 호(DATA CALL)에 따른 채널할당 명령이 입력되면 이용가능한 트래픽 채널(T) 및 모뎀을 할당함으로써 양 기지국이 직접적으로 통신을 수행할 수 있도록 하는 등의 시스템제어를 수행하게 된다.

또한, 참조번호 50은 시스템 관리자가 이후에 설명할 맨-머신 인터페이스를 통해 상기 네트워크 제어부(40)를 관리하여 위성통신 시스템의 전반적인 네트워크를 관리하기 위한 네트워크 관리시스템이다. 이 네트워크 관리시스템(50)은 관리자에 의해 입력된 데이터 호 정보를 근거로 상기 네트워크 제어부(40)로 호 설정 및 해제신호를 출력함으로써 데이터 호 처리를 수행하게 된다.

이어, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.

정상적인 상태에서 도 2의 네트워크 제어부(40)는 각 기지국에 대해 폴링동작을 수행하여 기지국의 상태를 점검하게 된다.

즉, 네트워크 제어부(40)의 각 기지국의 상태를 점검하기 위한 패킷 데이터로부터 TDM스트림의 메시지를 생성한 후 이를 임의의 SCPC 채널유니트(26)로 출력하게 된다.

그러면, 해당의 SCPC 채널유니트(26)에서는 상기 메시지를 인코딩 및 변조하여 중간주파수신호를 출력하게 되고, 이 중간주파수신호는 IF 조합/분배부(25)에서 주파수별로 조합된 후, 주파수증가 변환부(27)에서 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 각 기지국(3)으로 송출되게 된다.

한편, 각 기지국(3)으로부터 인공위성(1)을 통해 안테나(21)로 수신된 응답메시지 신호는 직교모드변환기(22)와 저잡음증폭기(23)를 통해 주파수하향변환기(24)에 인가되어 70M㎐의 중간주파수신호로 변환되고, 이어 IF 조합/분배부(25)를 통해 임의의 SCPC 채널유니트(26)로 인가되어 복조 및 디코딩된 후 네트워크제어부(40)로 인가되게 된다.

그리고, 네트워크제어부(40)에서는 수신되는 메시지로부터 패킷정보를 추출하여 S-ALOHA 패킷을 생성한 후 이를 근거로 소정의 정보저장부를 갱신등록함으로써 모든 기지국에 대한 상태정보를 보유하게 된다.

또한, 상술한 폴링동작은 각 기지국에 대해 지속적으로 실행되게 된다.

한편, 일반적으로 음성호는 DAMA 방식으로, 데이터 호는 PAMA 방식으로 호처리를 수행하게 되는 바, 네트워크 제어부(40)는 네트워크 관리시스템(50)으로부터 데이터 호 정보가 입력되면 이 정보를 소정의 정보저장부에 저장하였다가 내부에 구비된 타이머의 계수시간을 근거로 해당 가입자에게 통신 채널 및 통신모뎀을 할당함으로써 PAMA 방식의 데이터 호처리를 수행하게 된다.

즉, 운용자에 의해 데이터 호와 관련된 데이터가 입력되면 이 데이터를 소정의 메모리에 저장하게 된다. 여기서, 상기 데이터 호와 관련된 데이터는 예약채널 시작시간, 종료시간, 가입자번호, 동기 또는 비동기의 접속모드 및 통신속도 등이 된다.

이어, 채널예약시간이 미래이고 입력된 호출가입자번호 및 피호출가입자번호가 정상적으로 존재하는 상태에서 내부에 구비된 타이머로부터 소정의 결과신호가 입력되면 상기 데이터 호와 관련된 데이터를 네트워크 제어부(40)로 출력하게 된다. 그러면, 네트워크 제어부(40)는 데이터 호 관련 데이터를 근거로 해당 기지국으로 호 설정 명령을 송출하게 된다.

그런데, 가입자는 예약한 데이터 호를 이용하여 통신을 수행하는 도중에 예를 들어 통화로가 정상적으로 동작되지 않거나 데이터 라인이 에러가 발생하거나 할당된 통신모뎀에서 에러가 발생하거나 하는 등의 여러 가지 원인으로 인하여 통신불능 상태가 되면 더 이상 통신을 수행할 수 없게 되므로 불리할 뿐만 아니라 시스템을 제공하는 관리자는 가입자로부터의 신뢰성이 실추됨으로써 불리하게 되게 된다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서 사용중이던 데이터 호가 통신불능이 되면 즉시 다른 이용가능한 호로 교체해야 되는 바, 이때 통신불능 호를 즉시 해제하고 다른 이용가능한 호를 신속하게 설정함으로써 가입자에게 지속적으로 통신서비스를 제공할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 데이터 호 재설정 방법을 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 발명이 적용되는 네트워크 관리시스템(50)의 구성을 나타낸 기능 블록도.

도 4는 본 발명의 1실시예에 따른 데이터 호 재설정방법을 설명하기 위한 동작 플로우 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명

1 : 인공위성2 : 중앙제어국

3A : 기지국21 : 안테나

22 : 직교모드 변환기23 : 저잡음 증폭기

24 : 주파수 하향변환기25 : 중간주파수 조합/분배부

26 : SCPC 채널유니트27 : 주파수 상향변환기

28 : 고출력 증폭기40 : 네트워크 제어부

50 : 네트워크 관리시스템51 : 프로세서

52 : 맨-머신 인터페이스53 : 터미널 서버

54 : 타이머55 : 기지국 정보저장부

56 : 데이터 호 정보저장부

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 위성통신 시스템에서 데이터 호 재설정방법은 다수의 가입자와 다수의 기지국이 결합되고 인공위성을 통해 이를 관리하는 네트워크 제어부 및 관리자와 결합되어 시스템 정체를 총괄하는 네트워크 관리시스템을 구비하는 위성통신 시스템에 있어서; 기지국은 어느 가입자가 예약한 데이터 호를 통해 통신하게 되면 계속적으로 해당 호에 대한 에러유무를 판단하다가 에러가 발생하게 되면 소정의 에러신호를 네트워크 제어부로 송출하는 에러신호 송출단계와, 네트워크 제어부는 상기 에러신호가 수신되면 이 에러신호를 네트워크 관리시스템으로 재송출하는 에러신호 재송출단계 및, 네트워크 관리시스템은 네트워크 제어부로부터 상기 에러신호가 입력되면 네트워크 제어부로 이 에러가 발생한 데이터 호에 대한 호 해제명령을 출력함과 더불어 다른 이용가능한 데이터 호에 대한 재할당 명령을 출력하는 데이터 호 재할당단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기한 바에 의하면, 임의의 데이터 호가 통신불능이 되면 신속하게 다른 사용가능한 데이터 호로 교체함으로써 통신장애를 최소화할 수 있게 된다.

이어, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명이 적용되는 위성통신 시스템에서 데이터 호 재설정방법을 설명하기 위한 블록도로서, 도 3에서 도 2와 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.

도면에서 참조번호 51은 네트워크 관리시스템(50)의 동작을 전반적으로 제어하는 프로세서이고, 52는위성통신 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)이다.

또한, 참조번호 53은 네트워크 제어부와의 신호의 송수신을 위한 터미널 서버로서, 이는 네트워크 제어부와의 통신에 있어서 RS-232C의 통신 프로토콜을 제공하게 되는 것이고, 54는 소정의 시간을 계수하기 위한 타이머이다.

또한, 참조번호 55는 네트워크 제어부(40)를 통해 입력되는 각 기지국의 통신 채널 및 모뎀의 사용상태 등의 각 상태정보를 저장하기 위한 기지국 정보저장부이고, 56은 관리자에 의해 입력되는 예컨대 채널 예약시간, 호출 및 피호출가입자번호, 통신속도 등이 포함되는 데이터 호 관련 데이터를 저장하기 위한 데이터 호 정보저장부이다.

이어, 상기 도면을 참조하여 본 발명에 따른 데이터 호 재설정방법을 설명한다.

우선, 데이터 호가 설정되어 가입자가 통신을 수행하고 있는 동안에 이 가입자를 관할하는 기지국(3)은 이 가입자가 사용하는 통신 채널, 통신 모뎀, 통신로 상태 등을 계속적으로 검색하여 에러 여부를 판단하게 된다.

이어, 기지국(3)은 예를 들어 어느 통신모뎀에서 에러가 발생했음을 인식하게 되면 에러가 발생한 통신모뎀번호, 기지국 식별코드 등을 포함하는 소정의 에러신호를 중앙제어국(2)으로 송출하게 되는 바, 중앙제어국(2)의 네트워크 제어부(40)는 이 신호가 입력되면 실시간으로 네트워크 관리시스템(50)으로 출력하게 된다.

이어, 네트워크 관리시스템(50)은 네트워크 제어부(40)으로부터 상기 소정의 에러신호가 수신되면(ST1 단계), 시스템 관리자에게 운용자 화면에 에러신호를 즉시 출력함으로써 현재 통신중인 가입자가 이용하고 있는 통화로의 이상상태를 보고하게 된다(ST2 단계).

이어, 네트워크 관리시스템(50)은 에러가 발생한 해당 데이터 호에 대하여 호를 해제하도록 하는 소정의 호 해제 신호를 네트워크 제어부(40)로 송출하게 되고(ST3 단계), 이와 함께 상기 데이터 호 관련정보를 저장하는 데이터 호 정보저장부(56)를 독출하여 이 호에 대하여 예약종료시간이 경과하였는 지를 판단하게 된다(ST4 단계). 즉, 상기 데이터 호 정보저장부(56)의 데이터를 근거로 에러가 발생한 데이터 호의 예약종료시간을 내부에 구비된 타이머(54)의 계수시간을 근거로 하여 검색하게 된다.

그리하여, 네트워크 관리시스템(50)은 에러가 발생한 데이터 호에 대해서 종료시간이 경과하였으면 해당 데이터 호에 대해서 정상적인 호해제 동작을 수행하도록 네트워크 제어부(40)로 호해제 명령을 출력하게 되지만, 호 종료시간이 경과되지 않았으면 이용가능한 다른 통신채널 및 모뎀을 재할당하여 가입자에게 서비스를 제공하도록 네트워크 제어부(40)로 호 재설정 명령을 출력하게 된다(ST5 단계).

즉, 상기 실시예에 의하면, 네트워크 관리시스템은 어느 가입자가 통신중에 예를 들어 통신모뎀에서 에러가 발생하였다면 즉시 이 통신모뎀을 해제하고 다른 이용가능한 통신모뎀을 할당함으로써 통신 장애를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 어느 가입자가 예약된 데이터 호를 사용하는 도중에 이 데이터 호에서 이상이 발생되면 자동으로 해당 호를 해제함과 더불어 새로운 이용가능한 데이터 호를 재할당하여 가입자에게 통신서비스를 제공함으로써 통신장애를 최소화할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 데이터 호 재설정 방법에 관한 것이다.

Claims (2)

1. 다수의 가입자와 다수의 기지국이 결합되고 인공위성을 통해 이를 관리하는 네트워크 제어부 및 관리자와 결합되어 시스템 정체를 총괄하는 네트워크 관리시스템을 구비하는 위성통신 시스템에 있어서;

   기지국은 어느 가입자가 예약한 데이터 호를 통해 통신하게 되면 계속적으로 해당 호에 대한 에러유무를 판단하다가 에러가 발생하게 되면 소정의 에러신호를 네트워크 제어부로 송출하는 에러신호 송출단계와,

   네트워크 제어부는 상기 에러신호가 수신되면 이 에러신호를 네트워크 관리시스템으로 재송출하는 에러신호 재송출단계 및,

   네트워크 관리시스템은 네트워크 제어부로부터 상기 에러신호가 입력되면 네트워크 제어부로 이 에러가 발생한 데이터 호에 대한 호 해제명령을 출력함과 더불어 다른 이용가능한 데이터 호에 대한 재할당 명령을 출력하는 데이터 호 재할당단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 데이터 호 재설정 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 데이터 호 재할당단계에서 에러가 발생한 데이터 호에 대한 해제명령을 출력한 다음, 이 데이터 호에 대한 호종료시간을 근거로 호종료시간이 경과되었으면 데이터 호 재할당을 수행하지 않고, 호종료시간이 경과되지 않았으면 다른 이용가능한 데이터 호를 재할당하는 선별 데이터 호 재할당단계를 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 데이터 호 재설정 방법.