KR100261990B1

KR100261990B1 - 이동통신교환기와 인터워킹 유니트간의 인터페이스 장치

Info

Publication number: KR100261990B1
Application number: KR1019980016956A
Authority: KR
Inventors: 손명욱; 안광복
Original assignee: 김영환; 현대전자산업주식회사
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 2000-07-15
Also published as: KR19990084893A

Abstract

본 발명은 이동통신교환기와 인터워킹 유니트(IWF)간을 프레임 릴레이(Frame Relay) 정합기능으로 인터페이스 시킴으로써 정보 전달 속도를 단축하고 편리한 데이터 인터페이스 장치를 제공하도록 한 이동통신교환기와 인터워킹 유니트기능망간의 인터페이스 장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은 프레임 릴레이의 레이어3에 해당하는 Q.933프로토콜을 처리하며, 자원할당, 하위보드들의 경보 수집 및 상태 관리를 담당하는 응용 소프트웨어부와; 응용 소프트웨어부와 액세스 스위칭 프로세서간의 내부 프로세서 통신을 담당하는 내부 프로세서 통신부와; 응용 소프트웨어부와 접속되고 응용 소프트웨어부와 이동통신 교환기간의 데이터를 T1/E1링크를 통해 상호 인터페이스 해주는 프레임 릴레이 정합부를 구비함으로써, 이동통신 교환기와 IWF유니트간의 고속의 데이터 전송이 가능해진다.

Description

이동통신교환기와 인터워킹 유니트간의 인터페이스 장치

본 발명은 코드분할다중접속(CDMA) 이동통신 시스템에서 새로이 추가되는 인터워킹 유니트(IWF : InterWorking Function)간의 인터페이스에 관한 것으로, 특히 이동통신교환기와 인터워킹 유니트(IWF)간을 프레임 릴레이(Frame Relay) 정합기능으로 인터페이스 시킴으로써 정보 전달 속도를 단축하고 편리한 데이터 인터페이스 장치를 제공하도록 한 이동통신교환기와 인터워킹 유니트간의 인터페이스 장치에 관한 것이다.

일반적으로, CDMA 이동통신 시스템을 이용하는 무선데이터 서비스망에서는 무선 데이터의 서비스를 원할히 수행하기 위해서 IWF망이라는 새로운 무선데이터 서비스망이 추가되었다.

첨부한 도면 도1은 상기와 같은 IWF망이 새로이 추가된 이동통신 시스템의 무선데이터 서비스망을 보여준다.

이에 도시된 바와 같이, 이동 단말기와 데이터를 인터페이스 하는 퍼스널 컴퓨터(PC)(1)와, 상기 퍼스널 컴퓨터(1)와 데이터를 인터페이스하며, 무선으로 기지국과 데이터를 송수신하는 이동 단말기(MS : Mobile Station)(2)와, 상기 이동 단말기(2)와 무선으로 데이터를 송수신하는 기지국(BTS : Base Tranceiver Station)(3)과, 상기 기지국(3)의 데이터 송수신을 제어하는 제어국(BSC : Base Station Controller)(4)과, 상기 제어국(4)을 통해 임의의 단말기간의 데이터를 상호 교환해주는 교환국인 이동통신 교환기(MSC : Mobile Switching Center)(5)와, 상기 이동통신 교환기(5)와 접속되며 데이터 통신을 위한 통신망인 CDMA망(6)과, 상기 이동통신 교환기(5)와 접속되며 아날로그 음성 전화 서비스를 수행하는 공중전화망(PSTN : Public Switched Telephone Network)(7)과, 상기 이동통신 교환기(5)와 IS-658 L인터페이스를 통해 데이터를 인터페이스 하는 인터워킹 유니트(IWF)(7)와, 상기 인터워킹 유니트(7)와 접속되어 데이터 및 음성을 서비스하기 위한 PSPDN(Packet Switched ＆ Public Data Network)(8)으로 구성된다.

도면중 미설명부호 Rm은 퍼스널 컴퓨터와 이동 단말기간의 인터페이스, Um은 이동 단말기와 기지국간의 인터페이스, A는 제어국과 이동통신 교환기간의 인터페이스, Ai는 이동통신 교환기와 PSTN간 인터페이스, E는 이동통신 교환기와 이동통신 교환기간 인터페이스, Pi는 IWF와 PSPDN간 인터페이스를 각각 나타낸다.

이와 같이 구성된 일반적인 이동통신 시스템은, 퍼스널 컴퓨터(1)와 이동 단말기(2)간은 통신 케이블을 통해 접속되어 데이터를 인터페이스 하게 되며, 상기 이동 단말기(2)는 기지국(3)과 IS-95 표준 규격에 준거한 무선 인터페이스로 데이터 및 음성을 송수신 한다.

아울러 기지국(3)은 제어국(4)과 유선 인터페이스를 통해 이동 단말기(2)의 정보를 주고받으며 상기 IS-95 표준 규격에 준거한 무선 인터페이스를 통해 상기 이동 단말기(2)와 음성 및 데이터를 무선으로 송수신 한다. 즉, 기지국(3)은 호처리 기능, 무선신호 송수신 기능, 무선자원 관리 기능, 이동국과 기지국과의 시각정보 관리기능, 오류감지 및 통계정보 수집 및 보고, 패킷 라우팅 기능, 전력 제어 기능을 담당한다.

그리고 제어국(4)은 기지국(3)과 이동통신 교환기(5)사이에 위치하고, 상기 기지국(3)과는 유선을 통해 음성 패킷 형태로 데이터 통신을 하며, 상기 이동통신 교환기(5)와는 운용자 정합을 위한 맨-머신 인터페이스 및 GPS(Global Positioning System) 수신 기능을 한다. 즉, 제어국(4)은 이동 단말기와 이동 단말기간의 호 접속 기능, 이동 단말기가 기지국내 섹터간 또는 현 기지국의 서비스 영역에서 다른 기지국의 서비스 영역으로 옮길 때의 핸드오프 기능, 기지국과의 유선 채널을 통해 음성 및 데이터 정보를 패킷 형태로 통신, 이동 교환기와 음성 및 신호를 상호 인터페이스, 음성 압축 및 복원(트랜스코딩), 운용자 정합을 위한 맨-머신 인터페이스, 기지국 운용 및 구성 관리와 제어국 유지 보수 및 장해 관리 등의 기능을 수행한다.

다음으로, 이동통신 교환기(5)는 이동통신 교환기와 이동통신 교환기간, 이동통신 교환기 이외의 고정 가입자간 및 다른 이동통신 요소와의 인터페이스와 ISDN(Integrated Service Digital Network) 및 PSDN 등 다른 망과의 연동 인터페이스를 수행한다. 부가적으로 셀룰라 게이트웨이 스위칭 시스템의 기능을 포함하는 이동통신 교환기는, 기능 및 부하를 분산하는 다중 프로세서의 구조이며, 주프로세서 및 하위 프로세서의 2단계 계층 구조인 분산 제어 구조로 이루어진다.

한편, 상기와 같은 일반적인 무선데이터 서비스 망구조에 근래에는 데이터 무선 서비스를 위한 IWF유니트(8)가 새로이 부가되었다.

따라서 상기 이동통신 교환기(5)와 상기 IWF유니트(8)가 상호 음성 및 데이터를 원할히 수행하기 위해서는 인터페이스 장치가 요구된다.

이동통신 교환기(5)와 상기 IWF유니트(8)간의 종래 인터페이스는 IS-658에 정해진 인터페이스 규약에 의거 인터페이스를 수행한다.

첨부한 도면 도2는 종래 이동통신 교환기와 IWF유니트간의 IS-658 L인터페이스 장치를 보여준다.

이에 도시된 바와 같이, 모빌 데이터 경로(이동 단말기에서 이동통신 교환기를 통해서 오는 비동기 데이터, G3 팩스 데이터 및 패킷 데이터가 IWF까지 전달되는 전송 경로)를 위한 프레임 릴레이 인터페이스, PSTN 경로(모뎀 처리된 비동기 데이터, 팩스 데이터가 이동통신 교환기를 거쳐 PSTN망으로 송수신 되는 경로)를 위한 ISDN PRI 인터페이스를 권장하고 있다.

이 중 ISDN PRI 인터페이스는 기존의 이동통신 교환기인 TDX(time division switching system)-10에서 이미 구현되어 사용되고 있으며, 상기 프레임 릴레이 인터페이스는 현재 그 인터페이스가 구현 중에 있다.

상기 프레임 릴레이 인터페이스가 요구되기 이전까지 구현된 무선데이터 인터페이스 방법을 몇 가지 살펴보면, 회로 스위칭(circuit switching)이나 패킷 스위칭(packet switching)에서는 기본적으로 64Kbps로 정보를 전달할 수 있는데, 이는 정보 전달 프로토콜의 복잡성으로 인해 오히려 정보전달의 장애요소로 작용하였다.

이에 본 발명은 이동통신 교환기와 새로이 추가된 IWF망간의 음성 및 데이터서비스를 효율적으로 수행할 수 있는 프레임 릴레이 인터페이스장치를 제안하고자 한 것으로서,

본 발명의 목적은 종래 회선 교환이나 패킷 교환에서 최대 64Kbps의 속도로 정보전달을 하던 것을 정보량에 따라 128Kbps, 256Kbps로 전송 속도를 증가시키고, 최대 2.048Mbps의 속도로 데이터의 송수신이 가능토록 한 프레임 릴레이 인터페이스장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 장치는,

프레임 릴레이의 레이어3에 해당하는 Q.933프로토콜을 처리하며, 자원할당, 하위보드들의 경보 수집 및 상태 관리를 담당하는 응용 소프트웨어부와;

상기 응용 소프트웨어부와 액세스 스위칭 프로세서간의 내부 프로세서 통신을 담당하는 내부 프로세서 통신부와;

상기 응용 소프트웨어부와 접속되고 상기 응용 소프트웨어부와 이동통신 교환기간의 데이터를 T1/E1링크를 통해 상호 인터페이스 해주는 프레임 릴레이 정합부로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기에서, 프레임 릴레이 정합부는, 타임 스위치 및 링크(TSL)로부터 전송된 데이터를 인터페이스 하는 타임 스위치 인터페이스부와; 상기 타임 스위치 인터페이스부와 접속되고 단말기로부터 제어국을 통해 전달되어오는 8Kbps 또는 13Kbps의 데이터를 64Kbps 레이트로 변환해주며 프레임 릴레이 처리부와 데이터를 인터페이스하기 위한 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리를 구비한 레이트 어댑테이션부와; 상기 레이트 어댑테이션부에서 얻어지는 데이터중 신호정보는 L2처리하여 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리를 통해 상기 응용 소프트웨어부에 전달해주고, 상기 응용 소프트웨어부의 L3로부터 전송된 신호정보는 상기 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리를 통해 수신하고, 프레임 릴레이 처리되고 신호정보도 포함된 데이터는 디지털 트렁크 인터페이스부로 전달해주며 그 디지털 트렁크 인터페이스부로부터 얻어지는 데이터는 상기 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리를 통해 상기 응용 소프트웨어부에 전달해주는 프레임 릴레이부와; 상기 프레임 릴레이부에서 얻어지는 데이터는 T1/E1링크를 통해 IWF망으로 전송해주고, 그 T1/E1링크를 통해 수신되는 상기 IWF망의 송신 데이터는 상기 프레임 릴레이부로 전달해주는 디지털 스위치와 트렁크 칩을 포함하는 디지털 트렁크 인터페이스부로 구성됨을 특징으로 한다.

도1은 일반적인 무선데이터 서비스망 구조도,

도2는 도1의 이동통신교환기(MSC)와 인터워킹 유니트(IWF)간의 IS-658 L인터페이스 장치 구성도,

도3은 본 발명에 의한 이동통신교환기와 인터워킹 유니트간의 인터페이스 장치 블록 구성도,

도4는 본 발명이 시스템에 실장 되는 경우의 보드 구성도,

도5는 본 발명이 수용되는 서브시스템의 구성도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

20:응용 소프트웨어부 30:내부 프로세서 통신부

40:프레임 릴레이 정합부 41:타임 스위치 인터페이스부

42:레이트 어댑테이션부 43:프레임 릴레이부

44:디지털 트렁크 인터페이스부 51:공통 백보드

52a - 52h:프레임 릴레이 보드 53a,53b:응용 소프트웨어보드

54a,54b:내부 프로세서 통신보드 55a,55b:전원 보드

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도면 도3은 본 발명에 의한 이동통신 교환기와 IWF유니트간의 인터페이스 장치 블록 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 프레임 릴레이의 레이어3에 해당하는 Q.933프로토콜을 처리하며, 자원할당, 하위보드들의 경보 수집 및 상태 관리를 담당하는 응용 소프트웨어부(20)와; 상기 응용 소프트웨어부(20)와 액세스 스위칭 프로세서간의 내부 프로세서 통신을 담당하는 내부 프로세서 통신부(30)와; 상기 응용 소프트웨어부(20)와 접속되고 상기 응용 소프트웨어부(20)와 이동통신 교환기간의 데이터를 T1/E1링크를 통해 상호 인터페이스 해주는 프레임 릴레이 정합부(40)로 구성된다.

상기에서, 프레임 릴레이 정합부(40)는, TSL로부터 전송된 데이터를 인터페이스 하는 타임 스위치 인터페이스부(41)와; 상기 타임 스위치 인터페이스부(41)와 접속되고 단말기로부터 제어국을 통해 전달되어오는 8Kbps 또는 13Kbps의 데이터를 64Kbps 레이트로 변환해주며 프레임 릴레이 처리부와 데이터를 인터페이스하기 위한 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리를 구비한 레이트 어댑테이션부(42)와; 상기 레이트 어댑테이션부(42)에서 얻어지는 데이터중 신호정보는 L2처리하여 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리를 통해 상기 응용 소프트웨어부(20)에 전달해주고, 상기 응용 소프트웨어부(20)의 L3로부터 전송된 신호정보는 상기 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리를 통해 수신하고, 프레임 릴레이 처리되고 신호정보도 포함된 데이터는 디지털 트렁크 인터페이스부(44)로 전달해주며 그 디지털 트렁크 인터페이스부(43)로부터 얻어지는 데이터는 상기 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리를 통해 상기 응용 소프트웨어부(20)에 전달해주는 프레임 릴레이부(43)와; 상기 프레임 릴레이부(43)에서 얻어지는 데이터는 T1/E1링크를 통해 IWF망으로 전송해주고, 그 T1/E1링크를 통해 수신되는 상기 IWF망의 송신 데이터는 상기 프레임 릴레이부(43)로 전달해주는 디지털 스위치와 트렁크 칩을 포함하는 디지털 트렁크 인터페이스부(44)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 이동통신 교환기와 IWF유니트간 인터페이스 장치의 작용은 다음과 같다.

먼저 응용 소프트웨어부(20)는 프레임 릴레이의 레이어3에 해당하는 Q.933프로토콜을 처리하는 부분으로써, 운영 체제(OS)의 레이어3을 처리하는 소프트웨어가 실장 된다. 이 응용 소프트웨어부(20)는 Q.933프로토콜 처리 외에 자원할당, 하위 보드들의 경보수집, 상태 관리 등의 기능을 처리한다.

다음으로, 내부 프로세서 통신부(30)는, 액세스 스위칭 프로세서(Access Switching Processor)와 응용 소프트웨어부(20)사이의 통신을 담당하는 부분으로서, 상기 액세스 스위칭 프로세서와는 내부 프로세서 통신(IPC : Inter Processor Communication)통신으로, 응용 소프트웨어부(20)와는 VME방식으로 통신을 한다.

한편, 프레임 릴레이 정합부(40)는 크게 프레임 릴레이를 처리하는 부분, 트렁크 인터페이스 부분, 타임 스위치와의 인터페이스 부분, 레이트 어댑테이션 부분으로 대별되며, 이하에서는 각 부분별로 그 기능을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 타임 스위치 인터페이스부(41)는, 타임 스위치 및 링크(TSL)로부터 전송된 데이터를 레이트 어댑테이션부(42)에 전달해주는 데이터 인터페이스 역할을 한다.

다음으로, 레이트 어댑테이션부(42)는, 단말로부터 제어국(BSC)을 통해 전달되어오는 8Kbps 또는 13Kbps의 데이터를 64Kbps로 레이트 어댑테이션 하는 역할을 한다. 그리고 프레임 릴레이부(43)와는 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리(DPRAM : Dual Port Random Access Memory)를 통해 상호 데이터를 인터페이스 한다.

또한, 프레임 릴레이부(43)는, 프레임 릴레이 레이어 2 프로토콜인 Q.922를 처리하는 부분으로써, 단말로부터 기지국 제어기(제어국)를 통해서 전송된 데이터를 레이트 어댑테이션부(42)를 통해 수신하여 신호정보를 레이어2 처리한 후 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리(DPRAM)를 통하여 상기 응용 소프트웨어부(20)에 전송한다. 아울러 그 응용 소프트웨어부(20)에서 전송된 신호정보는 상기 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리를 통해 수신한다. 그리고 프레임 릴레이 처리되고 또 신호정보도 포함된 데이터는 디지털 트렁크 인터페이스부(44)로 전달되며, 그 디지털 트렁크 인터페이스부(44)로부터 수신된 신호정보가 포함된 데이터중 신호정보는 응용 소프트웨어부(20)에 전송해주고, 데이터는 레이트 어댑테이션부(42)에 전달해준다.

다음으로, 디지털 트렁크 인터페이스부(44)는 E1 또는 T1 트렁크 라인을 통해 IWF유니트와 데이터를 송수신하기 위한 부분으로써, 이 디지털 트렁크 인터페이스부는 디지털 스위치와 트렁크 칩을 구비한다.

첨부한 도면 도4는 본 발명이 시스템에 실장 되는 경우의 보드 구성도로서, 공통 백보드(51)에 접속되는 프레임 릴레이 보드(52a - 52h)가 보드당 1E1(32가입자)을 처리하도록 설계되어 셀프당 8E1(256가입자)의 데이터를 처리하도록 설계되었다. 또한 데이터 전송의 신뢰성을 보장하기 위하여 응용 소프트웨어 보드(53a)(53b)와 내부 프로세서 통신보드(54a)(54b)를 이중화하였다. 그리고 전원보드(55a)(55b)도 이중화하여 한쪽 전원에 이상이 발생한 경우에도 다른 쪽 전원보드에 의해 시스템이 정상적으로 동작할 수 있도록 하였다. 여기서 내부 프로세서 통신보드(54a)(54b)와 응용 소프트웨어보드(53a)(53b) 및 프레임 릴레이 보드(52a - 52h)는 공통 백보드(51)를 통하여 VME 버스로 통신을 하게된다.

첨부한 도면 도5는 본 발명이 수용되는 서브 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.

여기서, 정합 교환 프로세서(ASP : Access Switching Processor)(61)는 상위의 프로세서 기능을 수행하고, 고속 프로세서간 통신 유니트(HIPC : High Performance Inter Processor Communication )(62)는 상기 정합 교환 프로세서(61)와 접속되고, 통신 노드를 제공하게 된다. 또한, 타임 스위치 프로세서(TSP : Time Switch Processor)(63)는 타임 스위치의 스위칭을 콘트롤하며, 타임 스위치 및 트렁크(TSL : Time Switch ＆ Link)(64)는 상기 타임 스위치 프로세서(63)의 제어에 의해 실제적으로 프레임을 스위칭 해주는 기능을 한다. 그리고 프레임 릴레이 정합유니트(65)는 상기 타임 스위치 및 트렁크(64)와 서브 하이웨이를 통해 프레임을 중계해주는 프레임 인터페이스 기능을 담당하게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, CDMA 이동통신 시스템에서 무선데이터 서비스를 수행하기 위해서 필수적으로 수용되어야할 프레임 중계 인터페이스를 하드웨어적으로 구현함으로써, 기존의 패킷통신에 비해 고효율과 고속의 데이터를 전송이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 프레임 중계 인터페이스장치는 고속의 데이터 전송이 가능하므로 차세대 IMT-2000에서도 적용 가능한 이점이 있으며, 또한 WLL이나 TRS등에도 적용 가능한 효과가 있다.

Claims

이동통신 시스템에 있어서,

프레임 릴레이의 레이어3에 해당하는 Q.933프로토콜을 처리하며, 자원할당, 하위보드들의 경보 수집 및 상태 관리를 담당하는 응용 소프트웨어부와;

상기 응용 소프트웨어부와 액세스 스위칭 프로세서간의 내부 프로세서 통신을 담당하는 내부 프로세서 통신부와;

상기 응용 소프트웨어부와 접속되고 상기 응용 소프트웨어부와 이동통신 교환기간의 데이터를 T1/E1링크를 통해 상호 인터페이스 해주는 프레임 릴레이 정합부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 교환기와 인터워킹 유니트(IWF)간의 인터페이스 장치.
제1항에 있어서,

상기 프레임 릴레이 정합부는, 타임 스위치 및 링크로부터 전송된 데이터를 인터페이스 하는 타임 스위치 인터페이스부와; 상기 타임 스위치 인터페이스부와 접속되고 단말기로부터 제어국을 통해 전달되어오는 8Kbps 또는 13Kbps의 데이터를 64Kbps 레이트로 변환해주며 프레임 릴레이 처리부와 데이터를 인터페이스하기 위한 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리를 구비한 레이트 어댑테이션부와; 상기 레이트 어댑테이션부에서 얻어지는 데이터중 신호정보는 L2처리하여 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리를 통해 상기 응용 소프트웨어부에 전달해주고, 상기 응용 소프트웨어부의 L3로부터 전송된 신호정보는 상기 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리를 통해 수신하고, 프레임 릴레이 처리되고 신호정보도 포함된 데이터는 디지털 트렁크 인터페이스부로 전달해주며 그 디지털 트렁크 인터페이스부로부터 얻어지는 데이터는 상기 듀얼 포트 랜덤 액세스 메모리를 통해 상기 응용 소프트웨어부에 전달해주는 프레임 릴레이부와; 상기 프레임 릴레이부에서 얻어지는 데이터는 T1/E1링크를 통해 IWF망으로 전송해주고, 그 T1/E1링크를 통해 수신되는 상기 IWF망의 송신 데이터는 상기 프레임 릴레이부로 전달해주는 디지털 스위치와 트렁크 칩을 포함하는 디지털 트렁크 인터페이스부로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 교환기와 인터워킹 유니트(IWF)간의 인터페이스 장치.