KR100258020B1 - 무선호출 위성전송시스템 다중화부 채널카드의 위성링크를 통한 이중화절체 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

무선호출 위성전송시스템 다중화부 채널카드의 위성링크를 통한 이중화절체 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중심국 다중화부 채널카드 절체시 마스터 PCCB부에서 센터 PCCB부를 통해 기지국의 PRCB부로 송/수신되는 제어 신호 중 전 기지국에 광역으로 전달되는 채널 목적지 정보를 마스터 PCCB부와 예비 포트와 비동기/동기 변환부를 통해 다중화부의 채널카드에 접속시켜 전용선이 위성링크로 대체 사용가능하기 위한 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 마스터 PCCB부의 비동기 데이터 포맷을 동기 데이터 포맷으로 변환시켜 다중화부의 채널카드에 전송시키는 제2 비동기/동기변환부를 포함하여 이루어진 중심국과, 기지국 역다중화부의 동기 데이터 포맷을 비동기 데이터 포맷으로 변환시켜 PRCB부로 전송시키는 비동기/동기 변환부를 포함하여 이루어진 기지국에 의해 다중화부 채널카드의 위성링크를 통한 이중화절체를 제어할 수 있게 되는 것이다.

Description

무선호출 데이터 위성전송시스템 다중화부 채널카드의 위성링크를 통한 이중화절체 제어장치 및 그 방법{Apparatus and method for controlling dual switching through quad synchronous processor link of multiplexer in satellite system}
본 발명은 무선호출 데이터 위성전송시스템에 관한 것으로, 특히 다중화부 채널카드를 위성링크를 통해 이중화 절체시킬 수 있는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 무선호출 데이터 위성전송시스템(PagerSst)은 무선호출 데이터를 위성을 통해 전해주는 시스템으로, 교환국(TDX-PS)에서 기지국 간의 경로를 종래의 전용선에서 위성을 사용하는 링크로 대치한 단방향 데이터 전송 시스템이다.
이러한 일반적인 무선호출 데이터 위성전송시스템은, 도1에 도시된 바와 같이, 무선호출 신호를 수신하여 고주파신호로 변조시켜 위성에 전송하는 중심국(10)과; 상기 중심국(10)에서 위성으로 전송된 무선호출 신호를 수신하여 복원시키는 복수개의 기지국(30)을 구성되었다.
상기에서 무선호출 데이터 위성전송시스템의 중심국(10)은, 교환기의 주파수 변이방식(Frequency Shift Keying; 이하 "FSK"라 약칭한다)에 의한 아날로그 페이징(Paging) 신호를 디지털로 변환시키는 PCIB부(Paging Central Interface Block)(11)와; 상기 PCIB부(11)의 채널 입출력데이터의 클럭을 동기시키고, 시스템클럭과 수신클럭 사이의 어긋남을 보상하여주는 QSP부(Quad Synchronous Processor)(13)와, 상기 QSP부(13)와 연결되어 채널과 인터머시인(Intermachine) 링크 사이에 데이터를 처리하는 ILC부(Intermachine Link Module)(14)를 구비하여 디지털로 변환된 교환기의 신호를 다중화하는 다중화부(MUX; Multiplexer)(12)와; 상기 다중화부(12)로부터 입력된 기저대역 신호를 변조시켜 중간주파수 대역의 신호를 출력시키는 변조부(MOD; Modulator)(15)와; 상기 변조부(15)에서 입력된 중간주파수 대역의 신호를 고주파신호로 위성에 전송시키는 고주파송신부(RF; Radio Frequency)(16)와; 상기 다중화부(12)에 연결되어 상기 다중화부(12)의 제어를 수행하는 NCL부(Network Control Logic)(17)와; 상기 PCIB부(11)와 상기 변조부(15)와 상기 고주파송신부(16)와 상기 NCL부(17)에 연결되어 각각의 제어를 담당하고, 망관리부(Network Management System)(20)와 연결되어 제어 및 상태를 보고하는 로컬 및 마스터 PCCB부(Local/Master Paging Central Control Block)(18)(19)와; 상기 마스터 PCCB부(19)에 연결되어, 상기 중심국(10)과 상기 기지국(30) 간의 통신을 수행하는 센터 PCCB부(20)와; 상기 센터 PCCB(20)의 통신 수행명령에 따라 전용선으로 연결된 기지국과 데이터를 송/수신하는 모뎀(21)과: 상기 마스터 PCCB(19)와 연결되어, 상기 무선호출 데이터 위성전송 시스템 전체의 구성 및 상태를 관리하는 망관리부(22)와; 상기 망관리부(22)의 비동기 포맷 데이터를 동기 포맷으로 변환시키는 비동기/동기 변환부(Async/Sync Converter)(23)로 구성되었다.
또한 상기에서 무선호출 데이터 위성전송시스템의 기지국(30)은, 위성으로 부터 수신된 신호를 저잡음 증폭한 뒤 중간주파수 신호로 변환시키는 LNB(Low Noise Block down converter)(31)와; 상기 LNB부(31)에서 출력되는 신호를 원래의 신호로 복원시키는 복조부(Demodulator)(32)와; 상기 복조부(32)와 연결되어, 복조부(32)에서 복조된 신호에서 데이터를 역다중화하는 ILC부(34)와, 상기 ILC(34)와 연결되어 시스템 클럭과 수신클럭 사이의 어긋남을 보상하여주는 QSP부(35)를 구비하여 위성에서 전송된 신호를 디지털신호로 역다중화하는 역다중화부(DEMUX;DEMultiplexer)(33)와; 상기 역다중화부(33)의 디지털 데이터를 FSK 아날로그 페이징 신호로 복원시키는 PRIB부(Paging Remote Interface Block)(36)와; 상기 역다중화부(33)에 연결되어 상기 역다중화부(33)의 제어를 수행하는 NCL부(Network Control Logic)(37)와; 상기 복조부(32)와 상기 역다중화부(33)와 상기 PRIB부(36)의 상태를 주기적으로 수집하여 상기 중심국(10)의 모뎀(21)을 통해 센터 PCCB부(20)로 전달하고, 망관리부(22)의 명령에 따라 상기 기지국(30)의 장치들을 제어하는 PRCB부(Paging Remote Control Block)(38)로 구성되었다.
이와 같이 구성된 종래의 무선호출 데이터 위성전송시스템의 중심국(10)에서는 페이징 데이터 교환기인 TDX(Time Division Multiplexing)-PS 교환기에서 전송된 FSK 아날로그 페이징 신호를 PCIB부(11)에서 디지털로 변환시켜 다중화부(12)에입력되게 한다. 그러면 다중화부(12)는 QSP부(13)에서 채널 입출력데이터의 클럭을 동기시키고, 시스템 클럭과 수신클럭 사이의 어긋남을 보상하여 준 다음, ILC부(14)에서 채널 모듈과 인터머시인(Intermachine) 링크 사이에 데이터를 처리하게된다. 그러면 변조부(15)는 다중화부(12)로부터 입력된 기저대역 신호(64Kbps/128Kbps)를 CCITT(International Telegraph and Telephone Consultative Committee, 국제전신전화자문위원회) V.35 스크램블링(Scrambling), 이산(Differential) 부호화, R=1/2 k=7 길쌈(Convolutional) 부호화 및 BPSK(Binary Phase Shift Keying; 이진 위상 변이 방식)으로 변조시켜 52MHZ에서 88MHZ(70±18MHZ)의 중간주파수(Intermediate Frequency; 이하 "IF"라 약칭한다) 대역에 250KHZ/500KHZ의 대역폭을 가지는 IF 신호를 고주파송신부(16)로 전송한다. 이에 따라 고주파송신부(16)는 변조부(15)의 출력신호를 감쇄기로 입력하여 UPCU와 비콘(Beacon) 수신기에 의해 조절하고, 이중화 제어를 수행하는 UPRC에 의해 옥외로 전송되게 하고, 이 옥외로 전송되는 신호는 옥외 전력 분배기에 의해 분배되어 전송기로 전달된다. 그러면 전송기에서는 정해진 상향주파수와 전력레벨로 증폭되고 도파관 스위치(Wasveguide Switch)에 의해 선택된 옥외전송기의 신호가 OMT(Object Modeling Technique, 객체 모델화법)에 의해 안테나의 급전부에 연결되어 위성으로 전파가 발사된다.
이에 따라 무선호출 데이터 위성전송시스템의 복수개 기지국(30)에서는 위성으로 부터 수신된 12.25~12.75GHZ의 소신호를 LNB부(31)에서 저잡음 증폭한 후 950~1450MHZ의 IF 신호로 변환시킨다. 그러면 복조부(33)는 LNB부(31)에서 출력된 신호를 BPSK 복조, 디스크램블링(Descrambling), 이산 복호화, R-1/2 k=7 비터비(Viterbi) 복호화로서 원래의 데이터를 복원한다. 이처럼 복원된 데이터는 역다중화부(33)의 ILC부(34)에서 역다중화되며 QSP(35)로 전달된다. 그러면 PRIB부(36)는 QSP부(35)의 디지털 데이터를 FSK 아날로그 페이징 신호로 복원하여 송신기를 통해 사용자들의 무선호출기가 무선호출 신호를 수신할 수 있도록 송신기를 통해 송신하게 되었다.
한편 중심국(10)과 기지국(30)의 감시 및 제어동작은 PCCB(18)(19)(20)를 통해 이루어진다. 즉, 로컬 PCCB부(18)에서는 주기적으로 중심국(10)의 모든 장치를 폴링(Polling)하여 상태를 메시지로 저장한 다음 마스터 PCCB부(19)가 폴링하면 상태 메시지를 리포팅(Reporting)하며, 망관리부(22)의 명령들을 각 장치로 분배한다. 또한 마스터 PCCB부(19)는 로컬 PCCB부(18)와 센터 PCCB부(20)를 폴링하여 중심국(10) 및 기지국(30) 장치의 상태를 망관리부(22)로 보고하고, 망관리부(22)의 명령들을 로컬 PCCB부(22) 및 센터 PCCB부(22)로 전달한다. 그러면 센터 PCCB부(20)는 중심국(10)과 기지국(30)간의 통신을 담당하게 되는데, 마스터 PCCB부(19)가 센터 PCCB부(20)를 폴링하면, 기지국(30)의 PRCB부(38)를 통해 수집된 기지국 상태 메시지를 마스터 PCCB부(19)로 보고하게 된다. 또한 각각의 모뎀(21) 카드는 각 기지국(30)과 전용선으로 연결되어 데이터를 송/수신하게 된다. 이에 따라 망관리부(22)는 무선호출 데이터 위성전송 시스템 전체의 구성 및 상태를 관리하게 되는데, 중심국 다중화부(12) 구성요소 조정, 변조부(15)의 출력 주파수 조정, 고주파송신부(16)의 송신 출력 제어, 안테나 지향각 조정 등으로 중심국(10)을 제어하는 역할과 역다중화부(33)의 구성요소 제어, 복조부(32)의 수신 채널 주파수 조정등으로 기지국(30)을 제어하는 역할을 GUI(Graphic User Interface; 통합 조작 환경)로 사용자에게 제공하게 되었다.
그러나 상기와 같이 구성되어 동작하는 종래의 장치는 중심국 다중화부의 채널카드를 이중화 절체할 때 중심국의 마스터 PCCB부에서 전용선을 통해 전 기지국 PRCR로 채널 목적지를 전달하게 되어 있으므로, 전용선에 하자가 발생한 기지국에서는 중심국 다중화부 채널카드 이중화 절체에 의해 무선호출 서비스가 중단되게 되었다. 즉, 종래의 시스템에 접속/사용중인 전용선은 평균적으로 약 10~20%가 대드(dead) 상태이거나 전송 품질이 위성 링크에 비해 열악하여 QSP 절체 수용 메시지에 포함된 채널 목적지 정보가 기지국으로 정상적으로 전달되지 못하였다. 따라서 중심국 다중화부 채널카드의 이중화 절체에 의해 무선호출 서비스가 중단되는 문제점이 발생하였다.
도한 중심국 다중화부 채널카드를 전용선에 하자가 있는 상태에서 절체하면 기지국에서 무선호출 서비스가 중단되므로 반드시 기지국으로 가서 장애를 해결해야 하는 불편함이 있었다. 따라서 단 하나의 전용선이라도 하자가 있으며, 다중화부 채널카드의 절체가 불가능함에도 불구하고, 현재 사용중인 전용선은 평균적으로 약10~20%가 대드(Dead) 상태이거나 전송품질이 열악하여, 중심국 다중화부 채널카드의 이중화 절체는 사용이 불가능한 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 중심국 다중화부 채널카드 절체시 마스터 PCCB부에서 센터 PCCB부를 통해 기지국의 PRCB부로 송/수신되는 제어 신호 중 전 기지국에 광역으로 전달되는 채널 목적지 정보를 마스터 PCCB부의 예비 포트와 비동기/동기 변환부를 통해 다중화부의 채널카드에 접속시켜 전용선이 위성링크로 대체 사용가능하도록 한 무선호출 데이터 위성전송시스템 다중화부 채널카드의 위성링크를 통한 이중화절체 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 무선호출 데이터 위성 전송시스템 다중화부 채널카드의 위성링크를 통한 이중화절체 제어장치는,
일반적인 무선호출 데이터 위성전송시스템에서 다중화부와 마스터 PCCB부에 연결되어 상기 마스터 PCCB부의 비동기 데이터 포맷을 동기 데이터 포맷으로 변환시켜 다중화부의 채널카드에 전송시키는 제2 비동기/동기 변환부를 더 포함하여 이루어진 중심국과; 역다중화부와 PRCB부에 연결되어 상기 역다중화부의 동기 데이터 포맷을 비동기 데이터 포맷으로 변환시켜 PRCB부로 전송시키는 비동기/동기 변환부를 더 포함하여 이루어진 복수개의 기지국으로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 무선호출 데이터 위성전송시스템 다중화부 채널카드의 위성링크를 통한 이중화절체 제어 방법은,
교환기의 송신데이터가 없을 때 일정한 주기로 PCIB부에서 일정한 주기로 생성되는 T-패턴을 PRCB부에서 수신하지 못할 경우 발생시키는 T-패턴 알람을 PRCB부로 보고하는 단계와; 상기 T-패턴 알람에 의해 다중화부의 몇번째 이중화 슬롯에 장애가 발생했는 지를 연산/산출하여 전용선을 통해 마스터 PCCB부로 QSP 절체요구를 하는 단계와; 상기 다중화부를 폴링하여 채널카드 절체모드를 파악한 후 상기 다중화부의 이중화 슬롯 중 어느 채널카드가 액티브 상태인지를 파악하고, 접속 상태를 파악한 후, QSP 절체요구가 발생한 기지국 수를 카운팅하여 임계값 이상인지를 비교하는 단계와; 상기 QSP절체요구가 발생한 기지국 수가 채널카드 절체 임계값 보다 크고 마스터 PCCB부의 채널카드 절체모드가 인에이블이면 망관리부로 채널카드 절체 시작 메시지를 전달하고, 다중화부 채널카드를 절체시키는 단계로 이루어짐을 그 방법적 특징으로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선호출 데이터 위성전송시스템의 블록구성도.
도 2는 본 발명에 의한 무선호출 데이터 위성전송시스템의 블록구성도.
도 3은 도2에서 PCCB부 및 PRCB부 간의 세부블록도.
도 4는 본 발명에 의한 다중화부 채널카드의 절체방법을 보인 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 중심국 111: PCIB부
112: 다중화부 113, 135: QSP부
114, 134: ILC부 115: 변조부
116: 고주파송신부 117, 137: NCL부
118: 로컬 PCCB부 119: 마스터 PCCB부
120: 센터 PCCB부 121:모뎀
122: 망관리부 123: 제1 비동기/동기 변환부
124: 제2 비동기/동기 변환부 130: 기지국
131: LNB부 132: 복조부
133: 역다중화부 136: PRIB부
138: PRCB부 139: 비동기/동기 변환부
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 무선호출 데이터 위성전송시스템 다중화부 채널카드의 위성링크를 통한 이중화절체 제어 장치 및 그 방법의 기술적 사상에 따른 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도2는 본 발명에 의한 무선호출 데이터 위성전송시스템의 블록구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 무선호출 신호를 수신하여 고주파신호로 변조시켜 위성에 전송하는 중심국(110)과; 상기 중심국(110)에서 위성으로 전송된 무선호출신호를 수신하여 복원시키는 복수개의 기지국(130)으로 구성되었다.
상기에서 무선호출 데이터 위성전송시스템의 중심국(110)은, 교환기의 FSK에의한 아날로그 페이징 신호를 디지털 신호로 변환시키는 PCIB부(111)와; 상기 PCIB부(111)의 채널 입출력데이터의 클럭을 동기시키고, 시스템 클럭과 수신클럭 사이의 어긋남을 보상하여 주는 QSP(113)와, 상기 QSP부(113)와 연결되어 채널과 인터머시인 링크 사이에 데이터를 처리하는 ILC부(114)를 구비하여 디지털로 변환된 교환기의 신호를 다중화하는 다중화부(112)와; 상기 다중화부(112)로부터 입력된 기저대역 신호를 변조시켜 중간주파수 대역의 신호를 출력시키는 변조부(115)와; 상기 변조부(115)에서 입력된 중간주파수 대역의 신호를 고주파신호로 위성에 전송시키는 고주파송신부(116)와; 상기 다중화부(112)에 연결되어 상기 다중화부(112)의 제어를 수행하는 NCL부(117)와; 상기 PCIB부(111)와 상기 변조부(115)와 상기 고주파송신부(116)와 상기 NCL부(117)에 연결되어 각각의 제어를 담당하고, 망관리부(120)와 연결되어 제어상태를 보고하는 로컬 및 마스터 PCCB부(118)(119)와; 상기 마스터 PCCB부(119)에 연결되어, 상기 중심국(110)과 상기 기지국(130) 간의 통신을 수행하는 센터 PCCB부(120)와; 상기 센터 PCCB(120)의 통신 수행명령에 따라 전용선으로 연결된 기지국과 데이터를 송/수신하는 모뎀(121)과; 상기 마스터 PCCB(119)와 연결되어, 상기 무선호출 데이터 위성전송 시스템 전체의 구성 및 상태를 관리하는 망관리부(122)와; 상기 망관리부(122)의 비동기 포맷 데이터를 동기 데이터 포맷으로 변환시켜 상기 다중화부(112)로 전송시키는 제1 비동기/동기 변화부(123)와; 상기 마스터 PCCB부(119)의 비동기 포맷 데이터를 동기 데이터 포맷으로 변환시켜 상기 다중화부(112)로 전송시키는 제2 비동기/동기 변환부(124)로 구성된다.
또한 상기에서 무선호출 데이터 위성전송시스템의 기지국(130)은, 위성으로 부터 수신된 신호를 저잡음 증폭한 뒤 중간주파수 신호로 변환시키는 LNB부(131)와; 상기 LNB부(131)에서 출력되는 신호를 원래의 신호로 복원시키는 복조부(132)와; 상기 복조부(132)와 연결되어, 복조부(132)에서 복조된 신호에서 데이터를 역다중화하는 ILC부(134)와, 상기 ILC부(134)와 연결되어 시스템 클럭과 수신클럭 사이의 어긋남을 보상하여주는 QSP부(135)를 구비하여 위성에서 전송된 신호를 디지털신호로 역다중화하는 역다중화부(133)와; 상기 역다중화부(133)의 디지털 데이터를 FSK 아날로그 페이징 신호로 복원시키는 PRIB부(136)와; 상기 역다중화부(133)에 연결되어 상기 역다중화부(133)의 제어를 수행하는 NCL부(137)와; 상기 복조부(132)와 상기 역다중화부(133)와 상기 PRIB부(136)의 상태를 주기적으로 수집하여상기 중심국(110)의 모뎀(121)을 통해 센터 PCCB부(120)로 전달하고, 망관리부(122)의 명령에 따라 상기 기지국(130)의 장치들을 제어하는 PRCB부(138)와; 상기 역다중화부(133)의 동기 데이터 포맷을 비동기 데이터 포맷으로 변환시켜 상기 PRCB부(138)로 전송시키는 비동기/동기 변환부(139)로 구성된다.
그리고 도3은 도2에서 위성 링크를 통한 다중화부(112) 채널카드의 이중화 절체 제어를 위한 PCCB부 및 PRCB부 간의 세부블록도이다.
이에 도시된 바와 같이, 상기 중심국(110)의 상기 로컬 PCCB부(118) 및 마스터 PCCB부(119)는 98핀 DIN 컨넥터로 내부적으로 접속되어 있으며, 로켈/마스터 PCCB부(118)(119) 셀프(Shelf)의 입/출럭 포트의 접속규격은 다음의 표1과 같다.
PCCB 셀프 입/출력 포트의 접속규격표
포트 규격 전송속도 프로토콜 데이터비트 패리티비트 정지비트 접속대상
P1,PS RS485 19200bps Async 8bits None 1bit 센터PCCB
NMS RS232 19200bps Async 8bits None 1bit 망관리부
PCIB RS232 2400bps Async 8bits None 1bit PCIB
MOD RS232 9600bps Async 8bits None 1bit 변조부
XMT1 RS232 2400bps Async 8bits None 1bit XMT1
XMT2 RS232 2400bps Async 8bits None 1bit XMT2
ANT RS232 1200bps Async 7bits Even 1bit 안테나
UPC RS485 2400bps Async 7bits Even 1bit UPC
BEA RS485 2400bps Async 8bits None 1bit 비콘
MUX RS232 9600bps Async 8bits None 1bit 다중화부
RS232 RS232 9600bps Async 8bits None 1bit 비동기/동기변환부
그리고 상기 제2 비동기/동기 변환부(124)는 상기 마스터 PCCB부(119)의 비동기 데이터를 상기 다중화부(112)의 채널카드(QSP부(113))에 접속하기 위한 변환기로써 비동기 데이터 포맷을 동기 데이터 포맷으로 변환시키며, 그 변환 매개변수설정은 다음의 표2와 같다.
비동기/동기 변환부의 매개변수 설정표
기능 스위치 세팅 비고
비동기 기능 모드비동기/동기 포트속도비동기/동기 모드비동기 데이터 길이 SW1-1~8SW2-1~2SW2-3~8SW3-1~3SW3-4SW3-5SW3-8 ONONOFFOFFOFFONNONE DTE 모드9600bps비동기 모드사용 안함
그리고 상기 다중화부 채널카드(QSP부(113))는 상기 제2 비동기/동기 변환부(124)에서 동기 포맷으로 변환된 상기 마스터 PCCB부(119)의 채널 목적지 정보(QSP부(113)의 이중화 절체시)를 받는 채널접속 카드로, 상기 PCIB부(111)에서 아날로그/디지털 변환된 교환기의 신호와 같은 경로로 ILC부(114)에서 다중화되어 변조부(115), 고주파송신부(116), 안테나를 거쳐 위성으로 단방향 송신하게 되는데, 이때 상기 제2 비동기/동기 변환부(124)와 접속하기 위한 채널카드(QSP부(113))의 매개변수는 다음의 표3과 같다.
다중화부 채널카드의 매개변수 설정표
CONNECT ORIG FNS INBAND 002 OPER OOS OPER MARK FF
SPEED 9600 PHRESET DTR.FUNC DTR.FUNC
OUTPUT IN ONLY PHASOR 6 MIL.INT MIL.INT. D-U.F-U
PROFILE DEFAULT CTSGN TRANS POLARITY POLARITY D-N.F-N
PRIORITY 1 CTSDELSY SPECIAL SPECIAL NONE
DELAYTHR 1 CTS.TYPE OFF STR.TMR STR.TMR
TYPE DCE B/W.FNS DSR.OPT DSR.OPT. ON
또한 기지국(13) PRCB부(138)의 제어판과 전용선 모뎀은 96핀 DIN 컨넥터에 의해 내부적으로 접속되어 있으며, 백보드(Backboard)의 입/출력 포트 접속규격은 다음의 표4와 같다.
PRCB부 백보드의 입/출력 포트 접속규격표
포트 규격 전송속도 프로토콜 데이터비트 패리티비트 정지비트 접속대상
복조부 RS232 9600bps Async 8bits None 1bit 복조부
역다중화부 RS232 9600bps Async 8bits None 1bit 역다중화부
PRIB부 RS232 2400bps Async 8bits None 1bit PRIB
RS422 RS422 9600bps Async 8bits None 1bit 디버그단말기
EXT RS232 9600bps Async 8bits None 1bit 비동기/동기변환부
또한 상기 비동기/동기 변환부(139)는 역다중화부(133)의 채널카드(QSP부(135))의 동기 데이터가 상기 PRCB부(138)에 접속할 수 있도록 동기 데이터 포맷을 비동기 데이터 포맷으로 변화시키는 것으로, 상기 비동기/동기 변환부(139)의 매개 변수 설정은 다음과 표5와 같다.
비동기/동기 변환부의 매개변수 설정표
기능 스위치 세팅 비고
비동 기능 모드비동기/동기 포트속도비동기/동기 모드비동기 데이터 길이 SW1-1~8SW2-1~2SW2-3~8SW3-1~3SW3-4SW3-5SW3-8 ONONOFFOFFOFFONNONE DTE 모드9600bps비동기 모드사용 안함
그리고 상기 다중화부 채널카드(QSP부(113))는 중심국(110)에서 PCCB부(118-120), 비동기/동기 변환부(123)(124)(139), 다중화부(112), 변조부(115), 고주파 송신부(116)를 통하여 안테나로 송신된 채널 목적지 정보(중심국 QSP부의 이중화 절체시)를 ILC부(134)에서 역다중화하여 동기 포맷의 데이터로 PRIB부(136) 및 비동기/동기 변환부로 전달하는 것으로, 비동기/동기 변환부와 접속하기 위한 채널카드(QSP부(135))의 매개변수는 다음의 표6과 같다.
역다중화부 채널카드의 매개변수 설정표
CONNECT TERM FNS INBAND OOS OPER MARK FF
SPEED 9600 PHRESET DTR.FUNC
OUTPUT OUT ONLY PHASOR 6 MIL.INT. D-U.F-U
PROFILE DEFAULT CTSGN TRANS POLARITY D-N.F-N
PRIORITY 1 CTSDELSY SPECIAL NONE
DELAYTHR 1 CTS.TYPE OFF STR.TMR
TYPE DCE B/W.FNS DSR.OPT. ON
한편, 도4는 본 발명에 의한 무선호출 데이터 위성전송시스템 다중화부 채널카드의 위성링크를 통한 이중화절체 제어 방법을 보인 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 교환기의 송신데이터가 없을 때 PCIB부(111)에서 일정한 주기로 T-패턴을 생성시키고 PRIB부(136)에서 이 T-패턴을 수신하지 못할 경우 발생시키는 T-패턴 알람을 PRCB부(138)로 보고하는 단계(ST1)와; 상기 T-패턴 알람에 의해 상기 다중화부(112)의 몇 번째 이중화 슬롯에 장애가 발생했는지를 연산해서 산출하여 전용선을 통해 마스터 PCCB부(119)로 QSP 절체 요구를 하는 단계(ST2)와; 상기 다중화부(112)를 폴링하여 다중화부(112)의 이중화슬롯 중 어느 채널카드가 액티브 상태인지를 파악하고, 접속상태를 파악한 후 상기 QSP 절체 요구가 발생한 기지국(130) 수를 카운팅하여 임계값 이상인지를 비교하는 단계(ST3 - ST6)와; 상기 QSP 절체 요구가 발생한 기지국(130) 수가 채널카드 절체 임계값보다 크고 마스터 PCCB(119)의 채널카드 절체모드가 인에이블이면 망관리부(122)로 채널카드 절체 시작 메시지를 전달하고, 다중화부(112)의 채널카드를 절체시키는 단계(ST7 - ST21)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 무선호출 데이터 위성전송시스템 다중화부 채널카드의 위성링크를 통한 이중화절체 제어 장치 및 그 방법의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 무선호출 데이터 위성전송시스템의 중심국(110)에서는 페이징 데이터 교한기인 TDX-PS 교환기에서 전송된 FSK 아날로그 페이징 신호를 PCIB부(111)에서 디지털로 변환시켜 다중화부(112)에 입력되게 한다. 그러면 이중화로 구성된 채널카드(4개 포트로 구성(113)는 채널 입/출력 데이터의 클럭을 동기시키고, 시스템 클럭과 수신클럭 사이의 어긋남을 보상하여 준 다음, 이 신호가 PCIB부(136)와 RS-232로 접속하게 할 수 있도록 한다. 그리고 다중화부(112)의 ILC부(114)에서는 채널 모듈과 인터머시인 링크 사이에 데이터를 처리하게 된다. 즉, ILC부(114)에서 PCIB 출력 데이터를 멀티플렉싱하고, 프레임을 어셈블링(Assembling)하며, 인터머시인 링크 동기화를 유지시켜 다중화 데이터를 변조부(115)로 전달한다. 그러면 변조부(115)는 다중화부(112)로부터 입력된 기저대역 신호(64Kbps/128Kbps)를 CCITT V.35 스크램블링, 이산부호화, R=1/2 k=7 길쌈부호화 및 BPSK방식으로 변조시켜 52MHZ에서 88MHZ(70±18MHZ)의 중간주파수 대역에 250KHZ/500KHZ의 대역폭을 가지는 IF 신호를 고주파송신부(116)로 전송한다. 이에 따라 고주파송신부(116)는 변조부(115)의 출력신호를 감쇄기로 입력하여 UPCU와 비콘 수신기에 의해 조절하고, 이중화 제어를 수행하는 UPRC에 의해 옥외로 전송되게 하고, 이 옥외로 전송되는 신호는 옥외 전력 분배기에 의해 분배되어 전송기로 전달된다. 그러면 전송기에서는 정해진 상향주파수와 전력레벨로 증폭되고 도파관 스위치에 의해 선택된 옥외전송기의 신호가 OMT에 의해 안테나의 급전부에 연결되어 위성으로 전파가 발사된다. 여기서 위성에서 송출하는 비콘 신호는 안테나와 LNB를 통해 비콘수신기에서 수신되며 상향전력제어, 안테나 추적 제어에 이용된다.
이에 따라 무선호출 데이터 위성전송시스템의 복수개 기지국(130)에서는 위성으로부터 수신된 12.25~12.75GHZ의 소신호를 LNB부(131)에서 저잡음 증폭한 후 950~1450MHZ의 IF 신호로 변환시킨다. 그러면 복조부(133)는 LNB부(131)에서 출력된 신호를 BPSK 복조, 디스크램블링, 이산 복호화, R-1/2 k=7 비터비 복호화로서 원래의 데이터를 복원하다. 이처럼 복원된 데이터는 역다중화부(133)의 비이중화로 구성된 ILC부(134)에서 역다중화되며 비이중화로 구성된 QSP부(135)로 전달된다. 그러면 PRIB부(136)는 QSP부(135)의 디지털 데이터를 FSK 아날로그 페이징 신호로 복원하여 송신기를 통해 사용자들의 무선호출기가 무선호출 신호를 수신할 수 있도록 송신기를 통해 송신하게 되었다.
한편 중심국(110)과 기지국(130)의 감시 및 제어동작은 PCCB(118)(119)(120)를 통해 이루어진다. 즉, 로컬 PCCB부(118)는 중심국(110) 다중화부(112)의 NCL, 변조부(115)의 PMIB(Physical Medium Inerface Block), 고주파송신부(116)의 안테나 제어기, 비콘 수신기, 업링크 전력 제어기, 송신기 제어기, 외부 장치와의 접속을 수행하는 것으로, 이러한 로컬 PCCB부(118)에서는 주기적으로 중심국(110)의 모든 장치를 폴링하여 상태를 메시지로 저장한 다음 마스터 PCCB부(119)가 폴링하면 상태 메시지를 리포팅하며, 망관리부(122)의 명령들을 각 장치로 분배하게 된다. 또한 마스터 PCCB부(119)는 로컬 PCCB부(118)와 센터 PCCB부(120)를 폴링하여 중심국(110) 및 기지국(130) 장치의 상태를 망관리부(122)로 리포팅하고, 망관리부(122)의 명령들을 로컬 PCCB부(122) 및 센터 PCCB부(122)로 전달하게 된다. 중심국(110)과 기지국(130) 간의 통신을 담당하는 센터 PCCB부(120)는 마스터 PCCB부(119)가 센터 PCCB부(120)를 폴링하면, 기지국(130)의 PRCB부(138)를 통해 수집된 기지국 상태 메시지를 마스터 PCCB부(119)로 보고하게 되고, 각각의 모뎀(121) 카드는 각 기지국(130)과 전용선으로 연결되어 데이터를 송/수신하게 된다. 여기서 센터 PCCB부(120)는 센터 PCCB 보드, 모뎀 카드, 백보드, 전원공급장치로 구성되며, 셀프당 모뎀 카드 16장을 실장할 수 있게 되어 있다.
한편 망관리부(122)는 무선호출 데이터 위성전송 시스템 전체의 구성 및 상태를 관리하게 되는데, 중심국 다중화부(112) 구성요소 조정, 변조부(115)의 출력 주파수 조정, 고주파송신부(116)의 송신 출력 제어, 안테나 지향각 조정 등으로 중심국(110)을 제어하는 역할과 역다중화부(133)의 구성요소 제어, 복조부(132)으 수신 채널 주파수 조정 등으로 기지국(130)을 제어하는 역할을 GUI로 사용자에게 제공하게 되어 있다. 망관리 장치로는 워크스테이션이 사용되며, PCCB부(118 - 120)와 연결할 수 있는 직렬 포트를 제공하고, 망 감시 및 제어 기능 이외에도 사이트 다이버시티(Site Diversity), 무선호출 데이터 위성전송 시스템의 확장 등에 유연하게 대처할 수 있도록 프로그램이 구성된다. 그리고 제1 및 제2 비동기/동기 변환부(123)(124)는 망관리부(122)와 마스터 PCCB(119)의 비동기 데이터가 다중화부(112)의 채널카드(QSP부(113))에 접속 할 수 있도록 비동기 데이터 포맷을 동기 데이터 포맷으로 변환시킨다.
그리고 기지국(130)의 PRCB부(138)는 기지국 감시 및 제어를 위한 통신 접속장비로 제어판, 모뎀 카드, 셀프, 백보드, 전원공급장치로 구성되는 데, 기지국 각장치(복조부(132), 역다중화부(133), PRIB부(136))의 상태를 주기적으로 수집하여 전용선 및 모뎀 보드를 통해 센터 PCCB(120)로 전달하고, 망관리부(122)의 명령을 받아 각 기지국(130)의 장치들을 제어하게 된다. 또한 기지국의 비동기/동기 변환부(139)는 역다중화부(133)의 채널카드(QSP부(135))에 전송되어 온 동기 데이터를 PRCB부(138)에 접속시킬 수 있도록 동기 데이터 포맷을 비동기 데이터 포맷으로 변환시켜 PRCB부(138)로 전송시킬 수 있게 되는 것이다.
한편 중심국(110) 다중화부(112)의 채널카드는 하드웨어 고장시 그 고장 여부를 다중화부(112) 제어부인 NCL부(117)에서 감지하지 못하기 때문에, 어떤 카드에서 하드웨어 고장이 났는지 판단하기 위해서는 기지국(130)의 PRCB부(138)로 부터 수집/분석한 T-패턴 알람을 사용하여 기지국(130)에서 T-패터 알람을 발생시키는 여러 가지 원인들을 비교/분석하여 불필요한 중심국(110) 다중화부(112)의 채널카드가 절체되는 것을 막아야 한다.
그래서 다중화부(112)의 채널카드(113)를 절체하기 위한 조건은 다음과 같다.
먼저 중심국(110)의 QSP부(113)를 절체시키기 위한 요구조건은 첫째 QSP부(113)의 절체모드가 인에이블(enable)이 되어야하고, 둘째 QSP부(113)의 절체를 요구한 기지국(130)의 수가 QSP(113)의 절체 임계값 보다 커야 한다. 그리고 기지국(130)의 PRCB부(138)로 부터 QSP 절체 요구가 생성되기 위한 조건은, 첫째 가입자 접속부인 PRIB부(111)에서 T-패턴 알람이 발생해야 하고, 둘째 복조부(132)의 상태가 정상이 되어야 하며, 셋째 역다중화부(133)의 하드웨어 에러 혹은 링크 아웃 오프 서비스(Link Out Of Service) 상태가 아니어야 한다. 그리고 중심국(110) 다중화부(112) 채널카드를 절체시키기 위한 조건은 중심국(110) 다중화부(112) 채널카드의 4개의 포트가 모드 데이터베이스를 가지고 있는 상태일 때이다.
이러한 다중화부(112)의 채널카드를 절체하기 위한 조건 속에서 다중화부(112)의 채널카드를 이중화로 절체하기 위한 과정은 다음과 같다.
먼저 PRCB부(138)가 주기적으로 PRIB부(136)를 폴링하면, PRIB부(136)에 의해 T-패턴 알람 및 전원의 현재 상태가 보고된다(ST1). 그리고 PRCB부(138)는 PRIB부(136)에서 보고된 T-패턴 알람을 분석하여 중심국(110) 다중화부(112)의 어느 채널 카드(이중화 슬롯)에 장애가 발생했는 지를 연산하여 산출하고, 복조부(132)및 역다중화부(133)의 상태를 확인하여 정상적으로 동작 중이면 QSP절체 요구를 마스터 PCCB부(119)로 전달한다(ST2). 그 다음 마스터 PCCB부(119)에서는 중심국(110) 다중화부(112) 채널카드의 이중화(액티브/스탠바이) 상태 판단을 위해 다중화부(112)를 폴링하여 그 응답을 분석하고 채널카드 정보를 얻게 된다. 즉, 채널 카드가 실장되었는 지 또는 데이터 베이스를 가지고 있는 지에 관한 정보를 분석함으로서 어떤 채널카드가 액티브 상태인지를 파악한다(ST3)(ST4). 그후 절체하고자 하는 채널카드의 접속상태를 파악하여 최소 한 채널 이상 접속이 되어 있지 않으면 채널카드의 절체를 수행하지 않는다(ST5)(ST6). 또한 QSP 절체 요구가 발생한 기지국(130) 수가 채널카드 절체 임계값보다 크고 마스터 PCCB부(119)의 채널카드 절체모드가 인에이블이면 망관리부(122)로 채널카드 절체 시작 메시지를 출력시키고, 다중화부(112) 채널카드의 절체시작을 알리는 메시지를 망관리부(122)로 전송한다(ST7). 그러면 마스터 PCCB부(119)에서 전용선을 통해 전 기지국(130)으로 중심국(110) 다중화부(112) 채널카드 이중화 절체에 의해 변경될 채널카드의 슬롯번호를 포함한 메시지를 전달한다(ST8). 그러면 이 메시지를 받아 PRCB부(138)에서는 역다중화부(133) 채널카드의 채널목적지를 산출하여 변경하게 된다(ST8 - ST12)
또한 마스터 PCCB부(119)는 현재 액티브 상태인 다중화부(112) 채널카드를 폴링하여(ST13). 그 응답을 받은 후(ST14). 그 응답 데이터베이스 정보를 스탠바이인 채널카드로 복사(ST15)/확인(ST16)한다. 그리고 현재 액티브 상태인 채널카드이 데이터베이스를 삭제(ST17)/확인(ST18)한다. 마지막 단계로 중심국(110) 다중화부(112) 채널카드와 기지국(130) 역다중화부(133) 채널카드 간의 채널 접속을 수행하여 응답을 받는다(ST19)(ST20). 이처럼 절체가 정상적으로 완료되면 마스터 PCCB부(119)에서 망관리부(122)로 중심국(110) 다중화부(112)의 채널카드 이중화 절체가 완료되었음을 알리는 메시지를 전달하게 된다(ST21).
결국 이러한 절체 과정 중 중심국(110) 다중화부(112) 채널카드의 이중화 절체를 위해 전용선을 통해 송/수신되는 메시지는 QSP 절체 요구(ST2)와 QSP 절체 수용 메시지(ST8) 뿐이다. 이중에서 QSP 절체 요구 메시지(ST2)는 망관리부(122)에 의해 QSP 절체 임계값을 조정함으로써 전용선의 장애 문제를 극복할 수 있으나, QSP 절체 요구 메시지를 하나의 기지국(130)도 빠짐없이 전 기지국(130)이 동시에 수신 가능해야 한다. 만약 기지국(130)이 이 메시지를 수신하지 못할 경우 채널 목적지의 정보를 받지 못해 무선호출 서비스가 중단된다.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 QSP 절체 수용 메시지가 위성을 통하여 전 기지국(130)으로 브로드캐스팅(broadcasting)되어야 하며, 그 신호의 흐름 및 절차를 도3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 PCCB/PRCB(118)(119)(138) 백보드의 RS232/EXT 포트에 비동기/동기 변환부(124)를 연결하고 표2와 표5와 같이 설정한다. 그리고 비동기/동기 변환부(124)를 중심국(110) 다중화부(112)와 기지국(130) 역다중부(133)의 채널카드에 접속한다. 또한 중심국(110) 다중화부(112)와 기지국(130) 역다중화부(133)의 채널카드 매개변수를 표3와 표6과 같이 설정한다.
중심국(110) 다중화부(122) 채널카드 이중화 절체시에는 QSP 절체 요구 메시지(ST2)를 마스터 PCCB부(119)에서 RS-232 포트로 드라이브되도록 경로를 변경한다. 그러면 마스터 PCCB부(119)의 RS-232 포트로 출력된 QSP 절체 요구 메시지(ST2)는 비동기/동기 변환부(124)를 통해 동기 포맷의 데이터로 변환된 후 다중화부(112) 채널카드를 거쳐 ILC(114)에서 다중화되어 변조부(115) 및 고주파송신부(116), 안테나를 거쳐 위성으로 송신된다. 이에 따라 중심국의 다중화 데이터는 위성을 통하여 전 기지국(130)으로 브로드캐스트된다.
한편 기지국(130)에서는 안테나, LNB부(131), 복조부(132)를 거쳐 역다중화부(133)에서 중심국(110)의 다중화 데이터를 역다중화하여 가입자 접속부인 PRIB부(136) 및 비동기/동기 변환부(139)로 신호를 분배한다. 이때 중심국(110) 마스터 PCCB부(119)의 QSP 절체 요구 메시지(ST2)가 동기 포맷의 데이터로 복원된다. 그다음 비동기/동기 변환부(139)를 통해 동기 포맷의 QSP 절체 요구 메시지(ST2)를 비동기 포맷으로 변환시킨 다음 PRCB부(138)에 접속한다. 그러면 PRCB부(138)에서는 이 신호로 부터 채널목적지를 산출하여 변경하게 된다.
이와 같이 수행하여 다중화부(112) 채널카드의 위성링크에 의한 이중화 절체를 제어할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 마스터 PCCB부에서 센터 PCCB부를 통해 기지국 PRCB부로 송/수신되는 제어 신호 중 중심국 다중화부 채널카드 절체시 전 기지국으로 광역으로 전달되는 채널 목적지 정보를 마스터 PCCB부의 예비 포트와 비동기/동기 변환부를 통해 다중화부의 채널카드에 접속하여 전용선이 위성링크로 대체 사용가능하여 무선호출 서비스가 중단되는 현상을 제거한 효과가 있다.
또한 전용선의 불량유무 상태에 관계 없이 중심국 다중화부 채널카드의 수동및 자동절체가 가능한 효과도 있다.
더불어 기지국의 복조부나 역다중화에 오류가 발생하지 않는 한 중심국 다중화부 채널카드의 이중화 절체가 가능하며, 하자가 발생하였다고 하더라도 PRCB에 의해 QSP 절체 요구 메시지가 생성되지 않으므로 무선호출 서비스의 신뢰성이 크게 향상되는 효과도 있게 된다.

Claims (6)

  1. 무선호출 신호를 수신하여 고주파신호로 변조시켜 위성에 전송하는 중심국과 상기 중심국에서 위성으로 전송된 무선호출 신호를 수신하여 복원시키는 복수개의 기지국으로 구성된 일반적인 무선호출 데이터 위성전송시스템에 있어서,
    상기 중심국의 다중화부와 마스터 피시시비부(PCCB: Paging Central Control Block)에 연결되어 상기 마스터 PCCB부의 비동기 데이터 포맷을 동기 데이터 포맷으로 변환시켜 다중화부의 채널카드에 전송시키는 제2 비동기/동기 변환부를 더 포함하여 이루어진 중심국과;
    상기 기지국의 역다중화부와 피알시비부(PRCB: Paging Remote Control Block)에 연결되어 상기 역다중화부의 동기 데이터 포맷을 비동기 데이터 포맷으로 변환시켜 PRCB 부로 전송시키는 비동기/동기 변환부를 더 포함하여 이루어진 기지국으로 구성된 것을 특징으로 하는 무선호출 데이터 위성전송시스템 다중화부 채널 카드의 위성링크를 통한 이중화절체 제어장치.
  2. 교환기의 송신데이터가 없을 때 일정한 주기로 피시아이비부(PCIB; Paging Central Interface Bolck)에서 일정한 주기로 생성되는 티(T)-패턴을 PRCB부에서 수신하지 못할 경우 발생시키는 T-패턴 알람을 PRCB부로 보고하는 단계와;
    상기 T-패턴 알람에 의해 다중화부의 몇번째 이중화 슬롯에 장애가 발생했는 지를 연산/산출하여 전용선을 통해 마스터 PCCB부로 큐에스피(QSP; Quad Synchronous Processor) 절체요구를 하는 단계와;
    상기 다중화부를 폴링하여 채널카드 절체모드를 파악한 후 상기 다중화부의 이중화 슬롯 중 어느 채널카드가 액티브 상태인지를 파악하고, 접속 상태를 파악한 후, QSP 절체요구가 발생한 기지국 수를 카운팅하여 임계값 이상인지를 비교하는 단계와;
    상기 QSP 절체요구가 발생한 기지국 수가 채널카드 절체 임계값 보다 크고 마스터 PCCB부의 채널카드 절체모드가 인에이블이면 망관리부로 채널카드 절체 시작 메시지를 전달하고, 다중화 채널카드를 절체시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 무선호출 데이터 위성전송시스템 다중화부 채널카의 위성링크를 통한 이중화절체 제어 방법
  3. 제2항에 있어서, 채널카드 절체모드는, 상기 중심국과 기지국의 QSP절체 요구가 발생한 기지국 수가 망관리부에 의해 마스터 PCCB부에서 설정된 임계값보다 클 때, 절체 보드가 디스에이블이면 망관리부에 의한 채널카드 수동절체가 이루어지며, 인에이블이면 마스터 PCCB부에 의해 자동적으로 채널카드의 절체가 이루어짐을 특징으로 하는 무선호출 데이터 위성전송시스템 다중화부 채널카드의 위성링크를 통한 이중화절체 제어방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 중심국의 QSP부를 절체시키기 위한 요구조건은 QSP부의 절체모드가 인에이블이 되어야하고, QSP부의 절체를 요구한 기지국의 수가 QSP부의 절체 임계값보다 커야 하는 것을 특징으로 하는 무선호출 데이터 위성전송시스템 다중화부 채널카드의 위성링크를 통한 이중화절체 제어방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 기지국의 QSP부를 절체시키기 위한 요구조건은, 가입자 접속부인 피알아이비부(PRIB; Paging Remote Interface Block)에서 T-패턴 알람이 발생해야 하고, 복조부의 상태가 정상이 되어야 하며, 역다중화부의 하드웨어가 에러 혹은 서비스의 링크 아웃이 안되어야 하는 것을 특징으로 하는 무선호출 데이터 위성전송시스템 다중화부 채널카드의 위성링크를 통한 이중화절체 제어방법.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 중심국 다중하부 채널카드를 절체시키기 위한 요구조건은, 중심국 다중화부 채널카드의 4개의 포트가 모두 데이터베이스를 가지고 있는 상태일 경우임을 특징으로 하는 무선호출 데이터 위성전송시스템 다중화부 채널카의 위성링크를 통한 이중화절체 제어방법.
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