KR100240646B1 - 코드분할다중접속 이동통신 교환기 트래픽시뮬레이터의 테스트 메시지 시퀀스 구성 방법 - Google Patents

코드분할다중접속 이동통신 교환기 트래픽시뮬레이터의 테스트 메시지 시퀀스 구성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CDMA 이동통신 교환기 테스트를 위한 트래픽 시뮬레이터에서 기능 테스트에 사용되는 테스트 메시지 시퀀스 구성 방법에 관한 것으로, 메시지의 송신 방향을 나타내는 방향 필드와, 이동통신 교환기와 기지국 제어 장치간 신호 인터페이스 규격에 정의된 메시지의 식별자 값을 나타내는 메시지 식별자 필드와, 송신 메시지인 경우 메시지 전송전 지연 시간을 나타내고, 수신 메시지인 경우 메시지 수신 타임아웃의 시간을 나타내는 시간 필드와, 메시지 시퀀스의 제어에 필요한 메시지 형태 필드와, 상기 메시지 형태 필드가 지시하는 메시지 형태에 따라 상기 메시지의 수신으로 진행되어야 하는 메시지 시퀀스 그룹내 메시지의 갯수를 나타내는 범위 필드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

코드분할다중접속 이동통신 교환기 트래픽 시뮬레이터의 테스트 메시지 시퀀스 구성 방법
본 발명은 코드분할다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 CDMA라 함) 이동 통신망의 중추적인 역할을 수행하는 이동통신 교환기의 기능 및 성능을 테스트하는데 필요한 이동통신 교환기 트래픽 시뮬레이터의 테스트 메시지 시퀀스 구성 방법에 관한 것이다.
전체적인 이동통신 망 요소들이 완벽하게 준비되지 않은 상태에서 이동통신 교환기를 테스트하기 위한 방법으로 이동통신 교환기 트래픽 시뮬레이터가 사용된다. 이동통신 교환기 트래픽 시뮬레이터는 이동통신 교환기가 사용하는 신호 방식 및 접속 규격을 제공함과 동시에 실제적인 호 환경을 제공하는 장치이다.
이동통신 교환기 트래픽 시뮬레이터는 이동통신 교환기의 성능 및 기능 테스트를 완벽하게 수행하기 위하여 기지국과 이동통신 교환기 사이의 신호 인터페이스 규격에 따라 이동통신 교환기와 메시지를 송수신할 수 있어야 한다. 특히, 이동통신 교환기 트래픽 시뮬레이터가 테스트 시나리오 수행 중에 이동통신 교환기로 메시지를 송신할 필요가 있을 경우, 사용자가 입력한 테스트 정보로부터 효과적으로 메시지를 구성할 수 있는 방법이 필요하다.
기존의 공중 교환 전화망(Public Switched Telephone Network; PSTN) 전전자 교환기는 고정 가입자만을 수용하기 때문에 가입자 회선이 교환기의 가입자 처리 보드와 직접 접속되어 있다. 따라서, 대부분의 교환기 테스트 장비들은 교환기와 직접 접속된 회선을 통하여 고정 가입자들이 사용하는 전화기와 같은 신호를 발생하여 교환기를 테스트하고 있다. 그러나, 이동통신 교환기는 이동 가입자가 무선으로 기지국에 접속되며, 이 기지국이 교환기에 접속되는 구조를 가지고 있기 때문에 기존의 교환기 테스트 장비로는 이동통신 교환기에 대한 테스트가 곤란하다. 또한, 이동통신 교환기의 테스트를 위해서는 이동통신 교환기와 함께 이동 단말, 기지국, 기지국 제어 장치, 방문 가입자 위치 등록기, 홈 가입자 위치 등록기등 CDMA 이동통신 시스템내의 모든 망 요소들이 준비가 되어 있어야 한다. 그러나 개발 과정에서 이들 망 요소들을 동시에 구축하는 것은 용이하지 못하다.
따라서, 본 발명은 이동통신 교환기의 테스트를 위한 트래픽 발생 장치인 이동통신 교환기 트래픽 시뮬레이터에서 사용자가 입력한 테스트 정보로부터 이동호를 테스트하기 위한 테스트 메시지를 구성하고, 이를 이동통신 교환기에게 송신함으로써 실제 기지국이 제공하는 것과 유사한 트래픽 테스트 환경을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이동통신 교환기 트래픽 시뮬레이터의 테스트 메시지 시퀀스를 구성하는데 있어서, 메시지의 송신 방향을 나타내는 방향 필드와, 이동통신 교환기와 기지국 제어 장치간 신호 인터페이스 규격에 정의된 메시지의 식별자 값을 나타내는 메시지 식별자 필드와, 송신 메시지인 경우 메시지 전송전 지연 시간을 나타내고, 수신 메시지인 경우 메시지 수신 타임아웃의 시간을 나타내는 시간 필드와, 메시지 시퀀스의 제어에 필요한 메시지 형태 필드와, 상기 메시지 형태 필드가 지시하는 메시지 형태에 따라 상기 메시지의 수신으로 진행되어야 하는 메시지 시퀀스 그룹내 메시지의 갯수를 나타내는 범위 필드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 CDMA 이동통신 시스템 망 구조도.
도 2는 CDMA 이동통신 교환기의 구조도.
도 3은 CDMA 이동통신 교환기 테스트용 트래픽 시뮬레이터 장치의 구조도.
도 4는 트래픽 시뮬레이터내의 시뮬레이터 제어 서브시스템의 구조도.
도 5는 SCS 구성 요소들간의 인터페이스를 도시한 블록도.
도 6은 TSE의 테스트 메시지 구성 절차를 도시한 흐름도.
도 7은 이동통신 교환기 트래픽 시뮬레이터에서의 기능 테스트 절차를 설명하기 위해 도시한 흐름도.
도 8은 본 발명에 따른 TSE의 테스트 메시지 시퀀스의 구성도.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호 설명＞
300 : 트래픽 시뮬레이터 301 : 채널 테스트 서브시스템
302 : 시뮬레이터 제어 서브시스템
41 : 시퀀스 에디터 42 : 테스트 데이터 관리기
43 : 채널 정보 관리기 44 : 테스트 시나리오 실행기
45 : 사용자 정합 장치 46 : 기지국 신호 관리기
47 : 테스트 제어기 48 : 프로세서간 통신 서버
49 : PCCA 디바이스 드라이브
본 발명에서는 이동통신 교환기 트래픽 시뮬레이터에서 기지국과 이동통신 교환기 사이에 전송되는 호 설정 메시지를 구성하기 위하여 호 테스트 시나리오와 이벤트 메시지 시퀀스를 분석하고, 메시지 송신이 필요한 경우, 해당 메시지의 정보 요소에 대한 정보에 따라 필요한 데이터를 파일로부터 읽어들여 메시지를 구성하게 하였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 CDMA 이동통신 시스템 망 구조도로서, 이동 단말(Mobile Station; MS)(100), 기지국(Base station Transceiver System; BTS)(101), 기지국 제어 장치(Base Station Controller; BSC)(102), 이동통신 교환기(Mobile Switching Center; MSC)(103), 방문 가입자 위치 등록기(Visitor Location Register; VLR)(104), 홈 가입자 위치 등록기(Home Location Register; HLR)(105)로 구성되며, 이들간의 제어 신호 정보는 공통선 신호망을 통해서 교환된다.
이동 단말(100)은 이동 가입자에게 CDMA 이동통신 서비스를 제공하는 단말 기능을 보유한다. 기지국(101)은 무선 접속을 통하여 이동 단말(100)과 통신하는 기지국 무선 장치로서 이동 단말(100)과 기지국 제어 장치(102)간의 유무선 접속 기능을 담당하며, 기지국 제어 장치(102)에 접속하기 위한 E1/T1 디지털 중계선 정합 장치들로 구성되어 있다. 기지국 제어 장치(102)는 기지국(101)의 무선 채널 및 중계선들을 제어하는 장치이며, 무선 채널을 유선 채널로 매핑시켜 주는 역할을 수행한다. 이동통신 교환기(103)는 이동통신 가입자에 대한 호처리 기능과 기존망(106)과의 연동 기능을 제공한다. 방문 가입자 위치 등록기(104)는 이동통신 교환기(103) 내부에 위치하며, 현재의 이동통신 교환기(103) 지역내에 위치하고 있는 모든 이동 단말(100)에 대한 일시적인 정보를 담고 있다. 홈 가입자 위치 등록기(105)는 중앙 데이터베이스로서 이동 통신망내에 등록된 모든 이동 단말(100)에 대한 가입자 정보와 위치 정보 등을 저장 관리한다.
도 2는 본 발명이 적용되는 CDMA 이동통신 교환기 구조도로서, 기지국 정합 장치(Base Station Interface)(200), 스위치 네트워크(Switch)(201), 중계선 정합 장치(Trunk Interface)(202), 가입자 위치 등록기 정합 장치(Location Register Interface)(203), 중앙 제어 장치(Control Processor)(204)로 구성된다.
도 3은 CDMA 이동통신 교환기 테스트용 트래픽 시뮬레이터(Traffic Simulator System; TSS)(300)와 이동통신 교환기(310)의 연결도이다. 트래픽 시뮬레이터(300)는 이동통신 교환기(310)의 기능 및 부하 테스트를 수행하기 위해 테스트를 총괄 제어하는 시뮬레이터 제어 서브시스템(Simulator Control Subsystem: 이하 SCS라 함)(302)과 테스트중 설정된 이동호에 대한 실제의 통화로 구성 상태를 확인하기 위한 채널 테스트 서브시스템(Channel Test Subsystem; CTS)(301)으로 구성되어 있다. 채널 테스트 서브시스템(301)은 이동통신 교환기(310)와 E1 또는 T1 디지털 중계선을 통하여 연결되며, 이동통신 가입자의 트래픽 특성을 갖는 대량의 트래픽을 발생시켜 이동통신 교환기(310)와 연결된 디지털 중계선을 통하여 이동통신 교환기(310)에 전송한다. SCS(302)와 이동통신 교환기(310)간에 구성된 RS422 규격을 따르는 IPC 링크는 이동통신 교환기(310)와 기지국 제어 장치간의 신호 링크로 사용되는 것으로, 이동통신 교환기(310) 내부의 통화로 구성 상태를 확인하기 위한 용도로 사용되며, 기지국 제어 장치와 이동통신 교환기(310)간의 신호 메시지는 이 링크를 통해서 교환된다.
도 4는 트래픽 시뮬레이터내의 SCS의 구조도이다. SCS내의 구성 요소들로는 시퀀스 에디터(Sequence Editer: 이하 SEDIT라 함)(41), 테스트 데이터 관리기(Test Data Manager: 이하 TDM이라 함)(42), 채널 정보 관리기(Channel Information Manager: 이하 CHIM이라 함)(43), 사용자 정합 장치(User Interface: 이하 UI라 함)(45), 기지국 신호 관리기(Base Station Signal Manager: 이하 BSM이라 함)(46), 테스트 제어기(Test Controller: 이하 TC라 함)(47), 프로세서간 통신 서버(Inter Processor Communication Server: 이하 IPCS라 함)(48), PPCA를 제어하는 PCCA 디바이스 드라이브(49)등으로 구성되며 UNIX를 운영 체제로 사용하는 컴퓨터 시스템에서 동작한다.
여기서 UI(45), TC(47), BSM(46)은 하나의 실행 프로그램인 테스트 시나리오 실행기(Test Scenario Executor: 이하 TSE라 함)(44)를 이루어 실제 사용자와의 인터페이스를 통해 시뮬레이션을 수행하는 테스트 프로세스로 동작한다. UI(45)는 사용자에게 테스트에 필요한 정보 및 명령등을 입력받아 TC(47)를 구동하고, 테스트 상황 및 결과를 저장하며 이를 사용자 화면에 출력한다. TC(47)는 UI(45)로부터 전달받은 코드화된 테스트 시나리오, 메시지 시퀀스 및 이동 가입자 정보를 분석하고 사용자가 요구하는 테스트 절차의 수행을 제어하여 교환기와의 메시지 송수신 동작을 실행하며 테스트 결과들을 UI(45)에게 보고한다. BSM(46)은 TC(47)가 교환기로 송신할 신호 메시지를 BSC-MSC 신호 인터페이스 규격(안)의 프로토콜 포맷에 맞추어 구성하는 기능과 교환기로부터 TC(47)가 수신한 메시지를 분석하여 그 결과를 TC(47)에게 전달하는 기능을 담당한다. IPCS(48)는 MSC와 BSC 사이의 통신 기능을 담당하여 여러개의 TSE(44)들이 교환기와의 메시지 송수신을 요구할 때 정확하게 메시지를 교환기와 TSE(44)들에게 전달해 준다. CHIM(43)은 이동호간 통화 테스트가 요구될 때 각 TSE(발착신 이동호)(44)에게 사용할 통화로의 할당 및 해제 기능을 담당한다. TDM(42)은 TSE(44)들이 MSC-BSC 신호 인터페이스 규격(안)에 따른 메시지 구성에 필요한 이동 가입자들의 정보 데이터를 관리한다. SEDIT(41)은 정의된 이동호의 각 이벤트(event; 동작)마다 수행할 교환기와의 메시지 송수신 시퀀스를 구성하는 파일을 만드는 기능을 한다.
도 5는 SCS 구성 요소들간의 인터페이스를 도시한 블록도이다. 기지국을 시뮬레이션하는 TSE(501)는 사용자가 작성한 이동호 동작을 기술한 테스트 시나리오 파일(504)과 이동호의 동작에 따른 메시지의 송수신 시퀀스를 정의한 다수의 메시지 시퀀스 파일(505), 그리고 교환기와의 송신 메시지 구성에 필요한 이동 가입자 정보 파일(506)을 이용하여 사용자가 원하는 테스트 절차를 수행한다. 교환기와의 실제 메시지의 송수신을 담당하는 IPCS(513)와의 인터페이스는 UNIX 메시지 큐(message queue)(509)를 이용하고, TSE(501)가 통화 테스트를 위한 회로 인식 코드(Circuit Identity Code: 이하 CIC라 함)의 할당 및 해제등의 요구들은 TSE 프로세스들간의 동기 문제와 CIC 데이터들의 일관성 유지를 목적으로 구현된 공유 메모리(shared memory)(508)와 세마포어(semaphore)(507)를 이용한다.
도 6은 기능 테스트 절차에 의한 TSE의 테스트 메시지 구성 절차를 도시한 흐름도이다. 사용자가 기능 테스트 시나리오를 선택하면 선택된 시나리오에 따라 이벤트(Event)가 순차적으로 수행된다(61). 이벤트의 수행은 각각의 이벤트에 정의된 메시지 시퀀스들의 순서에 따라(62), 각 메시지에 해당되는 정보 요소를 구성하여(63) 송수신된다.
도 7은 이동통신 교환기 트래픽 시뮬레이터에서의 기능 테스트 절차를 설명하기 위한 흐름도이다. 발신자 번호, 착신자 번호, 이벤트 시퀀스로 구성된 발신 호 테스트 시나리오를 사용자가 구성하여 트래픽 시뮬레이터로 입력한다(701). 발신 호 테스트 시나리오의 이벤트 시퀀스에 포함된 각각의 이벤트에 대해 메시지 이름, 전송 방향, 시간, 메시지 형으로 구성된 메시지들의 시퀀스를 구성하여 트래픽 시뮬레이터로 입력한다(702). 이러한 메시지 중 메시지 형이 송신(Tx)인 경우에 대해서는 정보 요소 이름, 방향, 정보 요소 형, 길이로 구성된 정보 요소 정보를 구성하여 트래픽 시뮬레이터로 입력한다(703). 정보 요소 구성에 필요한 실제적인 가입자 정보를 구성하여 트래픽 시뮬레이터로 입력한다(704). 단계 (701) 내지 단계 (704)에 의해 입력이 완료되면 테스트 시나리오를 트래픽 시뮬레이터가 병행적으로 수행한다(705). 각각의 이벤트에 대응되는 메시지 시퀀스를 분석하여 각각의 메시지를 처리하며(707), 메시지의 전송 방향이 송신(Tx), 즉 이동통신 교환기로 전송해야 하는 경우는(708) 입력된 메시지 정보와 가입자 정보로부터 메시지를 구성하고(709), 이동통신 교환기로 송신한다(710).
도 8은 본 발명에 따른 TSE의 메시지 시퀀스의 구성도이다. TSE의 테스트 데이터 구조는 다양한 테스트 목적을 지원하기 위하여 테스트 시나리오(61), 메시지 스퀀스(62), 메시지 정보 요소(63), 이동 가입자 정보 데이터와 같은 다단계 구조로 이루어져 있어 사용자는 각 단계의 데이터를 테스트 목적에 맞게 적절히 운용함으로써 최선의 테스트 목적을 달성할 수 있다.
도 8은 다이얼 이벤트(DIAL event)(62)의 메시지 시퀀스 차트(chart)와 실제 저장되는 메시지 시퀀스 파일의 구성을 보여준다. 이동호 이벤트는 교환기와 송수신할 메시지들의 시퀀스를 정의한 메시지 시퀀스를 하나씩 할당받는데 하나의 메시지 시퀀스는 5가지 속성으로 형식화된다.
방향(Direction) 필드(81)는 메시지의 송신 방향을 나타낸다.
메시지 식별자(Message_id) 필드(82)는 MSC-BSC 신호 인터페이스 규격(안)에 정의된 메시지의 식별자(id) 값을 나타낸다.
시간(Time) 필드(83)는 송신 메시지인 경우 메시지 전송전 지연 시간(delay time)이고, 수신 메시지인 경우 메시지 수신 타임아웃(timeout)의 시간이다.
메시지 형태(Message_Type) 필드(84)는 메시지 시퀀스의 제어에 필요한 속성으로서 메시지를 구성하는 속성들은 다음과 같다.
필수(Mandatory) 메시지는 필수적으로 송수신되어야 하는 메시지의 형태이다.
선택적 시작(Optional_Start) 메시지는 교환기측에서 필요에 의해 송신할 가능성이 있는 메시지의 형태로, 이 메시지는 필수(Mandatory) 메시지가 아니다.
선택적 종료(Optional_End) 메시지는 선택적 시작 형태의 메시지에 의해 추가된 메시지 시퀀스 부분이 종료되었다는 것을 나타내는 메시지의 형태이다.
택일(Alternative) 메시지는 BSC에서 송신한 메시지의 응답으로 교환기측에서 송신 가능한 두가지 메시지중 첫 번째 메시지의 형태이다. 이때 두 번째 메시지의 형태는 필수 메시지이다.
종료(Exit) 메시지는 메시지 시퀀스의 마지막 메시지로서, 이 메시지를 만나면 메시지 시퀀스가 끝난 것으로 간주한다.
범위(Range) 필드(85)는 메시지 형태가 선택적 시작(Option_Start), 택일(Alternative)일 때 이 메시지의 수신으로 진행되어야 하는 메시지 시퀀스 그룹(sequence group)내 메시지의 갯수를 나타낸다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 이동통신 교환기 트래픽 시뮬레이터에서 발신 이동호 트래픽 환경을 제공하기 위하여 테스트 시나리오 파일, 메시지 시퀀스 파일, 메시지 구성에 대한 정보를 사용자로부터 입력받고, 테스트 시나리오에 따른 메시지 시퀀스를 수행하면서 이동통신 교환기로 송신이 필요한 메시지를 사용자가 입력한 정보로부터 구성하게 함으로써 이동통신 교환기의 성능 및 기능을 테스트할 때 실제와 유사한 트래픽 환경을 제공할 수 있다.

Claims (2)

  1. 메시지의 송신 방향을 나타내는 방향 필드와,
    이동통신 교환기와 기지국 제어 장치간 신호 인터페이스 규격에 정의된 메시지의 식별자 값을 나타내는 메시지 식별자 필드와,
    송신 메시지인 경우 메시지 전송전 지연 시간을 나타내고, 수신 메시지인 경우 메시지 수신 타임아웃의 시간을 나타내는 시간 필드와,
    메시지 시퀀스의 제어에 필요한 메시지 형태 필드와,
    상기 메시지 형태 필드가 지시하는 메시지 형태에 따라 상기 메시지의 수신으로 진행되어야 하는 메시지 시퀀스 그룹내 메시지의 갯수를 나타내는 범위 필드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 이동통신 교환기 트래픽 시뮬레이터의 테스트 메시지 시퀀스 구성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 메시지 형태 필드는 필수적으로 송수신되어야 하는 메시지인 필수 메시지와,
    이동통신 교환기측에서 필요에 의해 송신할 가능성이 있는 메시지인 선택적 시작 메시지와,
    상기 선택적 시작 메시지에 의해 추가된 메시지 시퀀스 부분이 종료되었다는 것을 나타내는 메시지인 선택적 종료 메시지와,
    기지국 제어 장치에서 송신한 메시지의 응답으로 상기 이동통신 교환기측에서 송신 가능한 두가지 메시지중 첫 번째 메시지인 택일 메시지와,
    메시지 시퀀스의 마지막 메시지인 종료 메시지를 포함하여 어느 하나의 메시지 형태를 지시하는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 이동통신 교환기 트래픽 시뮬레이터의 테스트 메시지 시퀀스 구성 방법.
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