KR100342529B1

KR100342529B1 - 이동통신시스템에서 기지국전송시스템의 이중화 장치 및방법

Info

Publication number: KR100342529B1
Application number: KR1019990056124A
Authority: KR
Inventors: 민형석
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2002-06-28
Also published as: KR20010055058A

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 이동통신 시스템에서의 기지국전송시스템의 이중화 장치 및 방법에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

이동통신 시스템의 기지국전송시스템에서 신뢰성이 있고 안정적인 이중화를 구현할 수 있고 에러상태 발생 시에 신속하게 장애를 처리할 수 있도록 한다.

다. 발명의 해결방법의 요지

본 발명의 요지는 기지국전송시스템의 이중화 장치에 있어서, 두 개의 보드로 이루어지며, 상기 보드 각각은 정보데이터를 공급하는 위치측정부와,

두 개의 보드로 이루어지며, 상기 보드 각각은 다수의 채널엘레먼트와 각각 연결되며, 상기 다수의 채널엘레먼트를 통해 단말기와 통화로를 형성하고, 제 1 제어신호에 의해 동작 또는 대기상태로 전환되는 채널엘레먼트 제어부와,

두 개의 보드로 이루어지며, 상기 보드 각각은 제 2 제어신호에 의해 동작 또는 대기상태로 전환되고, 기지국제어부에서 전송된 비동기전송모드 셀들을 상기 기지국전송시스템으로 연결하는 라인 인터페이스부와,

두 개의 보드로 이루어지며, 상기 보드 각각은 상기 위치측정부의 보드 각각에서 출력되는 상기 정보 데이터에 따라 상기 두 개 이상으로 이루어진 보드 중 하나를 선택하여 상기 정보 데이터를 공급받고, 상기 채널엘레먼트 제어부 보드 각각에 연결되며, 상기 채널엘레먼트들 선택하기 위한 상기 제 1 제어신호를 출력하고, 상기 라인 인터페이스 보드 각각에 연결되며, 상기 제 2 제어신호를 출력하여 상기 두 개의 보드 중 하나를 선택하여 동작시키는 기지국전송시스템 제어부를 구비함을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도

이동통신 시스템에서 기지국전송시스템의 이중화에 이용된다.

Description

이동통신시스템에서 기지국전송시스템의 이중화 장치 및 방법{APPARATUS FOR DUPLICATING OF BASE TRANSCEIVER SYSTEM IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 이동통신 시스템의 기지국전송시스템(BTS : BASE TRANSCEIVER SYSTEM 이하 '기지국전송시스템'이라 함)에 관한 것으로, 기지국전송시스템을 이중화하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 개략적인 블록 구성도이다.

현재 Cellular-Phone 이나 PCS 등의 이동통신 시스템의 구성을 보면 도 1과 같다. 전체 이동통신 시스템의 구성을 보면 발신자 및 수신자 이동국(단말기), 기지국(10, 11 : 기지국전송시스템 : BTS : BASE TRANSCEIVER SYSTEM : 이하 '기지국전송시스템'이라 함 ), 기지국 제어부(20, 21 : BSC : BASE STATION CONTROLLER : 이하 '기지국제어부'라 함), 이동 교환기(30, 31 : MSC : MOBILE SWITCHING CENTER : 이하 '이동교환센터'라 함) 등으로 구성되는데 각각의 시스템들은 시스템 자체의 신뢰성을 향상시켜 보다 안정되게 운용되기 위해서 주요 부분의 이중화가 필연적으로 요구되고 있다. 특별히 단말기와 직접 연결되는 기지국전송시스템(10, 11)의 이중화가 필수적임은 물론이다. 이때 이중화가 되어야할 기지국전송시스템(10, 11)은 기지국전송시스템 제어부, 채널엘레먼트 제어부, 위치측정부, 라인인터페이스부가 될 수 있다.

통상적으로, 이동통신 시스템을 구성하는 기지국전송시스템(10, 11)은 기지국전송시스템(10, 11)에 대한 관리 및 제어기능을 수행하는 기지국전송시스템 제어부를 가지고 있다. 기지국전송시스템 제어부는 채널엘레먼트 제어부(CHANNEL ELEMENT CONTROLLER : 이하 '채널엘레먼트 제어부'라 함)와, 기지국 제어부, 위치측정부(GPS : GLOBAL POSITIONING SYSTEM : 이하 '위치측정부'라 함)와 통신을 하고 있는 중요한 부분이다. 그러므로 시스템 에러 상황에 대처하기 위해서는 상기 기지국전송시스템(10, 11)의 제어부가 필연적으로 이중화되어야 함은 물론이다. 이때 기지국전송시스템 제어부의 이중화에는 인터페이스 방법 및 각각의 블록과의 정보교환이 필요함은 물론이다. 뿐만 아니라 이중화를 구현함에 있어서, 시스템의 신뢰성과 안정성, 이중화에 따른 에러 상태에 대처하기 위한 제어 흐름 및 장애발생 시의 신속한 대처를 위한 제어 장치 및 방법이 필요하다.

따라서 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 기지국전송시스템의 이중화 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동통신 시스템에서 기지국전송시스템의 안정적이며, 신뢰성이 있는 이중화 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 이중화된 기지국전송시스템의 에러 상태에 대처하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 이중화된 기지국전송시스템의 에러 상태에 신속하게 대처할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은 기지국전송시스템의 이중화 장치에 있어서, 두 개의 보드로 이루어지며, 상기 보드 각각은 정보데이터를 공급하는 위치측정부와,

두 개의 보드로 이루어지며, 상기 보드 각각은 제 2 제어신호에 의해 동작 또는 대기상태로 전환되고, 기지국제어부에서 전송된 비동기전송모드 셀들을 상기기지국전송시스템으로 연결하는 라인 인터페이스부와,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국전송시스템의 이중화를 위한 개략적인 블록 구성도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국전송시스템 제어부를 나타낸 블록 구성도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀버스 버스의 동작/대기 상태 전환을 위한 회로도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국전송시스템 제어부간의 데이터 송수신을 위한 블록 구성도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 위치측정부로부터 출력되는 정보데이터를 수신하기 위한 기지국전송시스템 제어부의 개략적인 회로 구성도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 위치측정부에서 공급되는 정보데이터에 따른 인터럽트 발생을 위한 회로 구성을 나타낸 도면이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 채널엘레먼트 제어부와 기지국전송시스템 제어부간의 통신을 위한 개략적인 블록 구성도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국전송시스템에서 제어흐름을 나타낸 도면이다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 위치측정부가 이중화된 기지국전송시스템의 개략적인 블록 구성도이다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 채널엘레먼트 제어부가 이중화된 기지국전송시스템의 개략적인 블록 구성도이다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 라인인터페이스부가 이중화된 기지국전송시스템의 개략적인 블록 구성도이다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 기지국전송시스템 제어부가 이중화된 기지국전송시스템의 개략적인 블록 구성도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국전송시스템 제어부를 나타낸 블록구성도이다.

먼저 도 2 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 구성 및 동작을 하기에 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 현재 이동통신 시스템중 단말기와 직접적인 링크를 형성하는 기지국전송시스템(10, 11)이 이중화되어야 된다는 점에서 출발한다. 우선 기지국전송시스템(10, 11)은 도 2와 같이 구성이 되면 개략적인 동작을 살펴보면 다음과 같다.

기지국전송시스템 제어부(100, 101)는 기지국전송 시스템(10, 11)의 전체적인 관리 및 제어동작을 수행한다. 라인인터페이스부(120, 121)는 기지국제어부(20, 21)와 인터페이스 동작을 수행한다. 위치측정부(110, 111)는 GPS 위성(도시하지 않음)으로부터 GPS 데이터를 수신하여 시간정보 및 시스템 클럭을 기지국전송시스템 (10, 11)으로 공급한다. 알람정보 수집부(140)는 기지국전송시스템(10, 11) 내의 알람 정보를 수집한다. 도 2에서 보는 바와 같이 기지국전송시스템 제어부(100, 101)는 이중화를 위해 2EA로 구성되며 위치측정부(100, 111)로부터 클럭(EVEN, 시스템 클럭) 및 TOD(Time of Delay)정보를 공급받고, 채널엘레먼트 제어부(130, 131)와는 IPC 통신 및 ATM Data packet 처리를 위해 LVDS(LOW VOLTAGE DIFFERENTIAL SIGNAL 이하 'LVDS' 또는 '엘브이디에스'라 함) 포트(port)를 통해 비동기전송모드 패킷(ATM Packet)을 주고받는다. 그리고 기지국전송시스템 제어부(100, 101)는 상용버스인 셀버스(CellBus : 150) 버스의 마스터(MASTER)로서 라인인터페이스부 (120, 121) 및 알람정보 수집부(140)와 셀버스(150)를 통해서 통신을 하며 각각의 셀버스(150)에게 셀버스(150)가 기본적으로 동작할 수 있도록 셀버스(150) 프래임 (Frame) 및 셀버스(150)를 위한 Read Clock, Write Clock을 공급한다. 도 2 상에는 하나의 셀버스(150)만을 도시하였지만 기지국전송시스템 제어부(100, 101)와 라인인터페이스부(120, 121) 및 알람정보 수집부(140)와의 통신을 위해 이중화가 되어 있다.

따라서 본 발명의 동작 구성은 다음과 같다.

첫째, 위치측정부(110, 111)에서 받는 GPS 클럭을 기지국전송시스템 제어부 (100, 101)가 수신함에 있어서, 위치측정부(110, 111)에서 출력되는 정보데이터의 모니터링에 의해 위치측정부의 보드(110, 111) 중 하나를 선택한다. 즉, 위치측정부(110, 111)에서 발생하는 함수에러(function fail)와 클럭에러(clock fault) 등을 감지하여 위치측정부(110, 111)의 보드 중 하나를 선택한다.

둘째, 기지국전송시스템 제어부(100, 101)가 자체적인 결함으로 정상동작을 할 수 없을 때 이중화 되어있는 다른 편 기지국전송시스템 제어부(100, 101)에게 자신의 에러(fault)정보를 알린다. 다른 편 기지국전송시스템 제어부(100, 101)는 이 정보를 수집하여 자신의 프로세서(processor)에게 인터럽트(interrupt)를 발생시켜서 기존 정상동작을 할 수 없는 기지국전송시스템 제어부(100, 101)의 기능을 수행한다. 기존에 수행하던 정상동작이라 함은 기지국전송시스템 제어부 내에서의 셀버스(150)의 마스터로서 셀버스(150)에 함께 연결되어 있는 라인인터페이스부 (120, 121) 및 알람정보 수집부(140)가 기본적으로 동작하기 위한 셀버스(150) 프래임(Frame) 및 셀버스 클럭(Read Clock, Write Clock)을 제공함을 말한다. 즉 셀버스(150)의 마스터로써 수행하던 일련의 마스터 권을 넘겨줌을 말한다.

한편, 기지국전송시스템 제어부(100, 101)와 채널엘레먼트 제어부(130, 131) 사이의 데이터 통신에는 엘브이디에스를 이용하는데, 이 또한 하드웨어적으로 두 포트(도 8의 813, 814, 815, 816, 825, 826, 827, 828)로 이중화되어서 한 port의 엘브이디에스가 정상동작을 수행하지 못하면 다른 포트의 엘브이디에스로 절체된다.

따라서 기지국전송시스템 제어부(100, 101)가 자신의 에러 및 주변 입출력부들의 에러 상태를 감지하여 다른 편 기지국전송시스템 제어부(100, 101)를 동작(active) 시키고 자신은 대기(standby) 상태로 절체된다. 그리고 절체 시 기존 기지국전송시스템 제어부(100, 101)가 수행하던 기능을 계속해서 정상적으로 수행한다.

기지국 전체 시스템을 관리 및 제어하는 기지국전송시스템 제어부(100, 101)는 기본적으로 도 3과 같은 구성을 가진다.

내부에는 마이크로프로세서 모듈(microprocessor module : 300)을 비롯하여 비동기전송모드 인터페이스(ATM interface) 기능을 통하여 메시지 인터페이스 (message interface)를 수행한다. 기지국 제어부(20, 21)로부터 전송된 비동기전송모드 셀(ATM Cell)들을 라인인터페이스에 내장된 ATM E1 Line interface(도시하지 않음)를 통하여 정합한다. 한편, 기지국전송시스템 제어부(100, 101)와 라인인터페이스부(120, 121)를 이용하여 통화로(traffic)를 연결하는 기능을 가진다. 기지국전송시스템 제어부(100, 101)는 위치측정부(110, 111)로부터 EVEN pulse와 systemclock, 시간 정보를 제공받으며, 아울러 Time Of Day (TOD)를 수신하여 기지국 내부에 공급한다. 그리고, 기지국전송시스템 제어부(100, 101)는 ATM link 라인인터페이스부(120, 121)와 알람 정보를 수집하는 알람정보 수집부(140)와 셀버스(150) Bus 라는 상용버스를 이용해 정합한다.

기지국전송시스템 제어부(100, 101)는 동작은 다음과 같다.

첫째, 기지국전송 시스템 내에서 사용하는 셀버스(150)의 마스터로써 ATM link 라인인터페이스부(120, 121)와 알람정보 수집부(140)가 셀버스(150) 상에서 기본적으로 동작하기 위한 셀버스 프래임 및 셀버스 클럭을 공급해 준다.

둘째, 위치측정부(110, 111)가 기지국전송시스템 제어부(100, 101)로 timing 정보데이터 및 TOD 정보데이터를 제공함에 있어서, 정확한 정보데이터가 수신되는 위치측정부(110, 111) 중 하나를 선택하여 보다 정확하고 안정된 클럭 및 TOD 정보데이터를 수신할 수 있도록 한다.

셋째, 채널엘레먼트 제어부(130, 131)와 기지국전송시스템 제어부(100, 101)의 통신은 링크(link)가 단절되면 결국 발신자와 수신자사이의 통신이 두절됨을 의미한다. 따라서 상기 링크 또한 이중화로 구성되어야 한다.

넷째, 기지국전송시스템 제어부 자체의 에러상태로 인해 기지국전송시스템 제어부의 기능을 수행할 수 없을 때 동작(Active)을 포기하고 또 다른 기지국전송시스템 제어부(100, 101)에 동작 상태를 넘기고 자신은 대기 상태로 전환되어야 한다.

첫번째 동작과정을 보면 기지국전송시스템 제어부(100, 101) 내에서 입출력부들은 기지국전송시스템 제어부(100, 101)와 버스를 이용해 각종 데이터 및 상태 정보 등을 주고받는다. 본 발명에 따른 실시예에서는 상용버스인 셀버스(150)를 이용한다. 셀버스(150)의 특징은 기본적으로 마스터 와 슬레이브를 구분하여 동작하는데 마스터가 되는 부분이 전체 셀버스(150)의 마스터로써 셀버스(150) 상에서 데이터를 주고받을 때 버스의 조정(Bus Arbitration)을 실시하고 셀버스(150) 프래임 및 셀버스 클럭 등을 발생시켜서 슬레이브에게 전달한다. 따라서 이중화되어 있는 기지국전송시스템 제어부(100, 101)는 두 개의 보드 중에서 하나를 마스터로 지정해 주어야 한다. 즉 셀버스(150)를 제공하는 장치의 /ENARB 신호를 low로 enable 시켜줌을 의미한다. 도 4에 나타난 회로는 기지국전송시스템 제어부(100, 101) 내에 EPLD(Electrical Programmable Logic Device : 도 3의 600 : 이하 'EPLD' 또는 '이피엘디'라 함)에서 구현되어질 수 있다. 즉, 기지국전송시스템 제어부(100, 101)의 EPLD(600) 내에 레지스터를 구현하고 이곳에 사용자가 설정한 값과 기지국전송시스템 제어부(100, 101 : 다른 보드에서 오는)에서 오는 OSTS_ACTIVE를 인버터(invert)하여 논리곱하고(도 4의 AND 게이트 : 410, 420) 다시 인버터(411, 421)시켜서 동작 신호를 만들어 셀버스(150)의 /ENARB 신호를 Low로 인에이블(enable)시켜서 기지국전송시스템 제어부(100, 101)를 마스터로 만들어 준다. 상대적으로 기지국전송시스템 제어부(100, 101)는 기지국전송시스템 제어부(100, 101 : 다른 보드)에서 넘어온 OSTS_ACTIVE 신호를 받으므로 한쪽이 마스터로 되면 다른 쪽은 동작(ACTIVE) 신호가 하이(high)가 되어서 슬레이브로 동작하게 된다. 또한 마스터일 때 기지국전송시스템 제어부(100, 101)내에 구성된 LED를 온(on)시켜서 사용자가 현재의 상태를 인식하기 쉽게 구성할 수 있다. 따라서 최초 마스터 인 기지국전송시스템 제어부(100, 101)가 정상적인 동작을 수행하지 못하거나 셀버스(150) 마스터로써 조정(Arbitration)을 적절히 수행하지 못할 때, 또는 하드웨어적인 리셋이나 탈장 시 자동 절체된다.

두 번째로 위치측정부(110, 111) 중에서 보다 안정되고 신뢰성 있는 GPS 클럭 및 TOD 정보데이터를 수신하기 위하여 기지국전송시스템 제어부(100, 101)가 위치측정부(110, 111)의 보드중 하나를 선택하는 방법을 하기에 설명한다. 기본적으로 위치측정부(110, 111)의 선택에 있어서 시스템클럭 상태, 위치측정부(110, 111) 함수(Function) 상태, 케이블(Cable) 실탈장 등과 같은 정보를 EPLD(600) 내부에 구현해 놓은 GPS 상태관련 레지스터(도시하지 않음)에 저장한다. 또한 GPS 상태변화를 감시하고 위치측정부(110, 111) 중 하나를 선택함으로써 보다 신뢰성 있는 시스템을 유지하도록 한다. 도 6은 위치측정부(110, 111)에서 기지국전송시스템 제어부(100, 101)의 EPLD(600)로 수신되는 정보데이터들을 나타낸다. 도 6의 구성을 살펴보면 정보데이터를 수신하기 위한 제 1 및 제 2 믹서(610, 620)와 버퍼(630)와 상기 먹스 및 버퍼의 출력 신호를 입력받기 위한 EPLD(600)을 가지고 있다. EPLD(600)는 입력되는 에러신호에 의해 인터럽트신호를 발생하도록 되어 있다. 즉, 하나의 에러신호라도 발생이 되면 인터럽트를 발생하여 위치측정부(110, 111)의 보드 선택을 전환하도록 하고 있다. 즉, 상기 EPLD(600)의 내부구조는 입력되는 신호를 논리합하여 하나의 신호에서라도 에러가 발생되면 위치측정부(110, 111)의 보드 선택을 전환하도록 하고 있다. 상술한 도 6의 구조는 제 1 먹스(610) 및 제 2먹스(620)에 의해 위치측정부(110, 111) 두 개의 보드 신호가 들어오게 되어 있다. 버퍼(630)는 보드의 탈실장에 따른 신호를 입력받기 위한 것이다. 이때 상술한 바와는 달리 에러가 적게 발생된 위치측정부(110, 111)를 선택하게 할 수도 있다.

도 7은 상술한 EPLD(600)의 동작을 수행하기 위한 회로의 구성을 나타낸 것이다. 각각의 플립플롭(710, 711, 712, 713, 714, 715)들은 다수의 신호(CMFB, CMFA, COAB, COAA, FFB, FFA)를 입력받아 제어클럭에 의해 소정시간 지연되어 출력되게 되어 있다. 상기 FFA, FFB 등은 함수에러(FUNCTION FAIL) 신호이며, COAA, COAB 는 보드 탈실장 정보를 나타내고 CMFA, CMFB 는 시스템 클럭 상태를 나타낸다. 원 신호와 소정 시간 지연된 신호가 비교부(700)로 입력되면 비교부(700)는 두 신호를 비교하여 신호의 상승 및 하강지점이 일치하는지를 검사한다. 신호의 상승 및 하강지점(RISING EDGE, FALLING EDGE)이 일치하면 에러상태가 발생되지 않은 것으로 판단하고 그렇지 않으면 에러상태가 발생된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 에러가 발생되면 상승이나 하강 상태가 발생되지 않고 일정한 신호가 입력되기 때문에 에러가 발생된 것으로 간주할 수 있다. 상기와 같은 에러 검출 동작은 이미 설정된 기본신호와의 비교에 의해 이루어질 수 있음은 물론이다. 즉, 통상 입력되는 데이터에 따른 기준신호와 위치측정부(110, 111)에서 출력되는 신호를 비교하여 에러 상태를 검사하게 된다. 위치측정부(110, 111)에서 출력되는 정보데이터를 비교한 결과 에러가 발생되었을 시에 인터럽트(interrupt)를 발생시켜 보드의 선택을 변경하게 한다.

세번째로 그림5 에서와 같이 기지국전송시스템 제어부의 보드(100, 101) 에러 정보를 상대측 기지국전송시스템 제어부의 보드(100, 101)로 넘기면 기지국전송시스템 제어부(100, 101)내의 EPLD 내부에 구성된 레지스터에서 이 정보를 수집하고, 동작/대기(Active/Standby)를 전환할 수 있도록 한다. 즉 기지국전송시스템 제어부(100, 101)에서 하나의 에러라도 발생하면 보드(100, 101)(B)에서 인터럽트(interrupt)를 발생시키고 이 인터럽트를 다른 기지국전송시스템 제어부의 보드(100, 101)로 알려서 보드의 동작/대기를 전환한다.

네번째로 기지국전송시스템 제어부(100, 101)와 채널엘레먼트 제어부(130, 131) 간에는 직렬 및 병렬 변환하기 위한 엘브이디에스를 사용하여 비동기전송모드 링크(ATM link)를 통하여 연결된다. 이들 연결은 이중화로 구현되어 있으며, 각 이중화 링크는 독립적으로 데이터를 주고받을 수 있으며, 수신측 엘브이디에스에서 선택적으로 수신하고, 동작 및 대기 상태로 전환이 가능하다. 그러나 특정한 비동기전송모드 연결(ATM connection)에 대해서는 대기 상태의 링크(standby link)를 통하여 셀의 전송이 가능하므로 링크의 시험을 상위 계층에서 기지국전송시스템 제어부(100, 101)와 채널엘레먼트 제어부(130, 131)간에 수행할 수 있다.

도 8은 기지국전송시스템 제어부(100, 101)와 채널엘레먼트 제어부(130, 131)간에 구성된 엘브이디에스 비동기전송모드 링크(ATM Link)를 나타낸 것이다. 엘브이디에스는 TXData와 RXData를 위한 한쌍으로 구성되며 이중화로 구현되기 때문에 하나의 포트(port)에 대하여 각 TXData, RXData가 들어 있는 2개의 케이블(cable)이 상호 연결된다. 도 8에 따른 구성을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 채널엘레먼트 제어부(130, 131)의 각 보드의 구성을 보면, 채널엘레먼트 제어부(130, 131)의 보드 각각은, 상기 기지국전송시스템 제어부로 전송할 신호를 역다중화하기 위한 비동기전송모드 셀 역다중화부(ATM CELL DMX : 835, 847)와, 상기 비동기전송모드 셀 역다중화부(ATM CELL DMX : 835, 847)에 각각 연결되어 상기 역다중화부(ATM CELL DMX : 835, 847)의 출력 신호를 직렬변환하기 위한 두 개의 엘브이디에스(LVDS SERIALISER : 831, 832, 841, 842)와, 상기 기지국전송시스템 제어부(100, 101)로부터 송신되는 신호를 수신하여 병렬변환하기 위한 두 개의 엘브이디에스(LVDS DESERIALISER : 833, 834, 843, 844)와, 상기 엘브이디에스(LVDS DESERIALISER : 833, 834, 843, 844) 각각의 출력 신호를 버퍼링하기 위한 두 개의 버퍼(CELL FIFO : 836, 837, 845, 846)와, 상기 두 개의 버퍼(CELL FIFO : 836, 837, 845, 846) 신호를 다중화하기 위한 비동기전송모드 셀 다중화부(ATM CELL MUS : 838, 848)로 구성된다.

기지국전송시스템 제어부(100, 101)의 구성은, 상기 채널엘레먼트 제어부(130, 131)로 전송할 신호를 역다중화하기 위한 비동기전송모드 셀 역다중화부(ATM CELL DMX : 811, 821)와, 상기 비동기전송모드 셀 역다중화부(ATM CELL DMX : 811, 821)에 각각 연결되어 상기 비동기전송모드 셀 역다중화부(ATM CELL DMX : 811, 821)의 출력 신호를 직렬변환하기 위한 두 개의 엘브이디에스(LVDS SERIALISER : 813, 814, 825, 826)와, 상기 채널엘레먼트 제어부(130, 131)로부터 송신되는 신호를 수신하여 병렬변환하기 위한 두 개의 엘브이디에스(LVDS DESERIALISER : 815, 816, 827, 828)와, 상기 엘브이디에스(LVDS DESERIALISER : 815, 816, 827, 828) 각각의 출력 신호를 버퍼링하기 위한 두 개의 버퍼(CELL FIFO: 817, 818, 823, 824)와, 상기 두 개의 버퍼(CELL FIFO : 817, 818, 823, 824) 신호를 다중화하기 위한 비동기전송모드 셀 다중화부(ATM CELL MUX : 812, 822)로 구성된다.

이때 엘브이디에스는 클럭을 따로 전송하지 않고 임베디드(embeded) 시킨 데이터 링크(data link)를 사용하며 수신측, 즉 병렬변환 엘브이디에스 (LVDS Deserializer)에서 PLL을 이용하여 클럭을 추출한다. 만일 엘브이디에스 링크가 에러 상태에 빠지거나, 기지국전송시스템 제어부(100, 101)와 채널엘레먼트 제어부 (130, 131)의 탈실장 시에는 반드시 복구가 되어야 한다. PLL 상태에 대한 결과로써 나오는 것은 수신측의 병렬변환을 위한 엘브이디에스(LVDS Deserializer)의 출력 핀(pin)인 /LOCK 신호가 있다. 출력이 로(low)이면 정상동작을 나타내고, 하이 (high)이면 PLL이 비정상임을 나타낸다. Unlocking 상태에서는 직렬변환을 위한 엘브이디에스(LVDS Serializer)의 SYNC1 또는 SYNC2 핀을 하이로 설정하여 1023개 이상의 동기화된 신호(synchronization pattern)를 병렬변환을 위한 엘브이디에스 (LVDS Deserializer)로 송신하면 수신측에서 PLL을 locking 상태로 천이되도록 한다. 즉 기지국전송시스템 제어부(100, 101)와 채널엘레먼트 제어부(130, 131) 사이의 이중화를 하드웨어적으로 구현하여 통화로 형성에 있어서, 신뢰성을 향상시킨다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 동작을 나타낸 흐름도이다. 900 단계에서 기지국전송시스템 제어부(100, 101)는 보드의 상태를 나타내는 신호를 다른 보드와 송신 및 수신한다. 이때 송수신되는 신호의 상태에 따라 보드의 동작/대기 상태의전환을 결정하게 된다. 920 단계에서는 900 및 910 단계에서 마스터(MASTER)가 되었을 때 위치측정부(110, 111)에서 출력되는 정보데이터를 검사하여 위치측정부 (110, 111)의 상태를 검사한다. 검사한 결과에 의해 보드를 선택하고, 위치측정부로부터 제공되는 정보데이터를 공급받는다(930). 940 단계에서는 채널엘레먼트 제어부(130, 131)의 보드를 선택하여 통신을 하는 과정이다. 채널엘레먼트 제어부의 보드(130, 131) 선택은 상술한 제어부의 보드(100, 101)를 선택하는 방법과 유사할 수 있다. 즉, 도 5와 같은 구성을 채널엘레먼트 제어부의 보드에 구비하고, 상호 상태 신호를 교환하여 동작/대기 상태를 선택할 수 있다. 또는 보드(130, 131)의 상태 신호를 기지국전송시스템 제어부(100, 101)의 보드 중 마스터로 선택된 보드로 전송하여 기지국전송 시스템 제어부(100, 101)에 의해 선택할 수도 있다(940 단계).

라인인터페이스부(120, 121)의 선택 또한 각각의 라인인터페이스부 보드 (120, 121)가 도 5와 같은 구성을 라인인터페이스의 보드에 구비하고, 상호 상태 신호를 교환하여 동작/ 대기 상태를 선택할 수 있다. 또는 보드(120, 121)의 상태 신호를 기지국전송시스템 제어부(100, 101)의 보드 중 마스터로 선택된 보드로 전송하여 기지국전송 시스템 제어부(100, 101)에 의해 선택할 수도 있다(950 단계).

흐름도상에서 위치측정부의 보드(110, 111), 채널엘레먼트 제어부의 보드 (130, 131), 라인인터페이스(121, 120)의 선택 순으로 되어 있지만 동시 또는 여타의 순서에 의해 선택될 수 있음은 물론이다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 위치측정부만 이중화된 구성을 나타낸 것이고, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 채널엘레먼트 제어부만 이중화된 것이다. 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 라인인터페이스부만 이중화된 것이고, 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 기지국전송시스템 제어부가 이중화된 구성을 나타낸 블록 구성도이다. 상기 실시예들의 동작은 상술한 첫 번째 실시예에서의 동작과 유사하다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 발명의 특허청구 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의해 이동통신시스템은, 기지국전송시스템이 이중화시켜 동작시킬 수 있을 뿐 아니라 기지국전송시스템의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 각종 에러 상태에 신속하게 대처할 수 있다.

Claims

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기지국전송시스템의 이중화 장치에 있어서,

시스템 클럭 및 시간 정보를 포함하는 정보데이터를 공급하는 위치측정부와,

다수의 채널엘레먼트와 각각 연결되며, 상기 다수의 채널엘레먼트를 통해 단말기와 통화로를 형성하는 채널엘레먼트 제어부와,

기지국제어부와 상기 기지국전송시스템과의 인터페이싱을 위한 라인 인터페이스부 등과 연결되고 이들을 제어하는 기지국전송시스템 제어부가,

각각 기지국전송시스템 제어부의 역할을 수행할 수 있는 두 개의 기지국전송시스템 제어부 보드로 이루어지며, 상기 기지국전송시스템 제어부 보드 각각은 기지국전송시스템 보드의 에러 상태를 검사하여 상호 교환하고, 상기 에러상태에 따라 동작 또는 대기하며, 상기 동작 상태에서는 상기 위치측정부를 통해 클럭동기 및 시간정보를 얻고, 상기 채널엘레먼트와 상기 라인 인터페이스를 통해 상기 기지국제어부와 단말기간의 통신을 제어하는 기지국전송시스템 제어부를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 26 항에 있어서, 기지국전송시스템 제어부 보드 각각은,

상기 위치측정부와의 통신을 위한 알에스 485 및 클럭 수신기를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 26항에 있어서, 상기 채널엘레먼트 제어부는,

상기 기지국전송시스템 제어부로 전송할 신호를 역다중화하기 위한 비동기전송모드 셀 역다중화부와,

상기 비동기전송모드 셀 역다중화부에 각각 연결되어 상기 역다중화부의 출력 신호를 직렬변환하기 위한 두 개의 엘브이디에스와,

상기 기지국전송시스템 제어부로부터 송신되는 신호를 수신하여 병렬변환하기 위한 두 개의 엘브이디에스와,

상기 엘브이디에스 각각의 출력 신호를 버퍼링하기 위한 두 개의 버퍼와,

상기 두 개의 버퍼 신호를 다중화하기 위한 비동기전송모드 셀 다중화부를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 26항에 있어서, 상기 기지국전송시스템 제어부의 보드 각각은,

상기 채널엘레먼트 제어부로 전송할 신호를 역다중화하기 위한 비동기전송모드 셀 역다중화부와,

상기 비동기전송모드 셀 역다중화부에 각각 연결되어 상기 비동기전송모드 셀 역다중화부의 출력 신호를 직렬변환하기 위한 두 개의 엘브이디에스와,

상기 채널엘레먼트 제어부로부터 송신되는 신호를 수신하여 병렬변환하기 위한 두 개의 엘브이디에스와,

상기 엘브이디에스 각각의 출력 신호를 버퍼링하기 위한 두 개의 버퍼와,

상기 두 개의 버퍼 신호를 다중화하기 위한 비동기전송모드 셀 다중화부를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 26항에 있어서, 상기 기지국전송시스템 제어부의 보드 각각은,

상기 라인 인터페이스부와의 통신을 위해 셀버스를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 26항에 있어서, 상기 기지국전송시스템 제어부의 보드 각각은,

상기 에러상태에 따른 신호를 버퍼링하여 다른 보드로 송신하기 위한 송신버퍼와,

상기 다른 보드에서 전송되는 에러상태에 따른 신호를 수신하여 버퍼링하기 위한 수신버퍼와,

상기 수신버퍼에서 출력되는 신호중 에러상태가 발생될 시 상기 두 개의 보드 동작/대기 상태를 변경하기 위한 상기 제어신호를 출력하는 인터럽트발생부를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 31항에 있어서, 상기 송신버퍼 및 수신 버퍼는,

하드웨어리셋 신호와, 소프트웨어리셋 신호와, 소프트웨어함수에러 신호와, 위치측정부함수에러 신호와, 전송처리에러 신호와, 상기 인터럽트발생부리셋 신호 각각의 입출력을 위한 입출력단자를 가짐을 특징으로 하는 장치.
제 31항에 있어서, 상기 인터럽트발생부는,

이피엘디로 이루어짐을 특징으로 하는 장치.
제 26항에 있어서, 상기 기지국전송시스템 제어부의 보드 각각은,

보드의 동작을 제어하기 위한 동작 제어신호와 다른 보드로부터 수신되는 다른 보드의 동작 제어신호를 논리곱하기 위한 앤드게이트와,

상기 엔드게이트의 출력 신호를 인버팅하여 상기 보드를 제어하기 위한 신호를 출력하는 인버터를 구비함을 특징으로 하는 장치.
두 개의 기지국전송시스템 제어부 보드를 구비함으로써 기지국전송시스템 제어부가 이중화된 기지국전송시스템의 제어 방법에 있어서,

상기 두 개의 기지국전송시스템 제어부 보드 중 하나의 보드가,

자체 에러 상태를 검출하는 과정과,

상기 에러 검출 시, 상기 에러 상태에 따른 상태신호를 상기 두 개의 기지국전송시스템 제어부 보드 중 다른 보드로 전송하는 과정과,

기존에 수행하던 동작을 상기 다른 보드가 수행하도록 하는 과정과,

상기 다른 보드의 에러 검출로 인해 상기 다른 보드로부터 다시 정상동작을 수행해줄 것을 요청하는 상태신호가 수신될 시까지 대기 상태로 전환하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
제 35항에 있어서, 상기 에러 상태에 따른 상태신호 및 상기 다른 보드로부터 수신되는 상태신호는,

하드웨어리셋 신호와, 소프트웨어리셋 신호와, 소프트웨어함수에러 신호와, 위치측정부함수에러 신호와, 전송처리에러 신호와, 상기 인터럽트발생부리셋 신호를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 35항에 있어서, 상기 동작 또는 대기 상태의 전환 과정은,

상기 보드 중 하나의 보드가 동작 상태이면 다른 하나의 보드는 대기상태임을 특징으로 하는 방법.
제 35항에 있어서, 상기 동작 또는 대기 상태의 전환 과정은,

하드웨어리셋 신호와, 소프트웨어리셋 신호와, 소프트웨어함수에러 신호와, 위치측정부함수에러 신호와, 전송처리에러 신호와, 상기 인터럽트발생부리셋 신호 중 어느 하나의 신호가 발생됨에 의해 전환됨을 특징으로 하는 방법.
제 35항에 있어서, 상기 동작 또는 대기 상태의 전환 과정은,

다른 보드로부터 수신되는 하드웨어리셋 신호와, 소프트웨어리셋 신호와, 소프트웨어함수에러 신호와, 위치측정부함수에러 신호와, 전송처리에러 신호와, 상기 인터럽트발생부리셋 신호 중 어느 하나의 신호가 수신됨에 의해 전환됨을 특징으로 하는 방법.
제 35항에 있어서, 상기 동작 또는 대기 상태의 전환 과정은,

상기 기지국전송시스템 제어부 보드가 탈장되면 전환됨을 특징으로 하는 방법.
기지국전송시스템의 이중화 장치에 있어서,

두 개의 보드로 이루어지며, 상기 보드 각각은 정보데이터를 공급하는 위치측정부와,

두 개의 보드로 이루어지며, 상기 보드 각각은 다수의 채널엘레먼트와 각각 연결되며, 상기 다수의 채널엘레먼트를 통해 단말기와 통화로를 형성하고, 제 1 제어신호에 의해 동작 또는 대기상태로 전환되는 채널엘레먼트 제어부와,

두 개의 보드로 이루어지며, 상기 보드 각각은 제 2 제어신호에 의해 동작 또는 대기상태로 전환되고, 기지국제어부에서 전송된 비동기전송모드 셀들을 상기 기지국전송시스템으로 연결하는 라인 인터페이스부와,

두 개의 보드로 이루어지며, 상기 보드 각각은 상기 위치측정부의 보드 각각에서 출력되는 상기 정보 데이터에 따라 상기 두 개 이상으로 이루어진 보드 중 하나를 선택하여 상기 정보 데이터를 공급받고, 상기 채널엘레먼트 제어부 보드 각각에 연결되며, 상기 채널엘레먼트들 선택하기 위한 상기 제 1 제어신호를 출력하고, 상기 라인 인터페이스 보드 각각에 연결되며, 상기 제 2 제어신호를 출력하여 상기 두 개의 보드 중 하나를 선택하여 동작시키는 기지국전송시스템 제어부를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 41 항에 있어서, 기지국전송시스템 제어부 각각의 보드는,

상기 위치측정부로부터 상기 정보데이터를 수신하여 먹싱하기 위한 먹스와,

상기 먹스에서 출력되는 상기 정보데이터를 기설정된 정보와 비교하며, 상기 비교값에 의해 보드를 선택하기 위한 신호를 출력하는 비교부를 구비함을 특징으로하는 장치.
제 42 항에 있어서, 상기 비교부는,

상기 정보데이터와 상기 기설정된 정보와의 비교에 따른 각각의 에러 신호를 논리합하기 위한 연산부를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 43항에 있어서, 상기 비교부는,

상기 데이터를 입력받아 기 설정된 소정의 시간동안 지연시키기 위한 상기 데이터별 플리플롭과,

상기 플리플롭으로부터 출력되는 신호와 지연되지 않은 상기 데이터의 비교에 따른 에러 신호를 논리합하기 위한 연산부를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 41 항에 있어서, 상기 기지국전송시스템 제어부의 보드 각각은,

상기 위치측정부와의 통신을 위한 알에스 485 및 클럭 수신기를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 41 항에 있어서, 상기 위치측정부의 보드 각각은,

상기 위치측정부 보드가 탈장됨을 나타내는 신호를 상기 기지국전송시스템 제어부로 전송하기 위한 탈장신호출력부를 더 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 41항에 있어서, 상기 채널엘레먼트 제어부의 보드 각각은,

상기 기지국전송시스템 제어부로 전송할 신호를 역다중화하기 위한 비동기전송모드 셀 역다중화부와,

상기 비동기전송모드 셀 역다중화부에 각각 연결되어 상기 역다중화부의 출력 신호를 직렬변환하기 위한 두 개의 엘브이디에스와,

상기 기지국전송시스템 제어부로부터 송신되는 신호를 수신하여 병렬변환하기 위한 두 개의 엘브이디에스와,

상기 엘브이디에스 각각의 출력 신호를 버퍼링하기 위한 두 개의 버퍼와,

상기 두 개의 버퍼 신호를 다중화하기 위한 비동기전송모드 셀 다중화부를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 41항에 있어서, 상기 기지국전송시스템 제어부는,

상기 채널엘레먼트 제어부로 전송할 신호를 역다중화하기 위한 비동기전송모드 셀 역다중화부와,

상기 비동기전송모드 셀 역다중화부에 각각 연결되어 상기 비동기전송모드 셀 역다중화부의 출력 신호를 직렬변환하기 위한 두 개의 엘브이디에스와,

상기 채널엘레먼트 제어부로부터 송신되는 신호를 수신하여 병렬변환하기 위한 두 개의 엘브이디에스와,

상기 엘브이디에스 각각의 출력 신호를 버퍼링하기 위한 두 개의 버퍼와,

상기 두 개의 버퍼 신호를 다중화하기 위한 비동기전송모드 셀 다중화부를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 41항에 있어서, 상기 라인 인터페이스부 및 기지국전송시스템 제어부의 보드 각각은,

상기 라인 인터페이스부 보드 각각과 상기 기지국전송시스템 제어부의 보드 각각과의 통신을 위한 셀버스를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 41항에 있어서, 상기 기지국전송시스템 제어부의 보드 각각은,

상기 에러상태에 따른 신호를 버퍼링하여 다른 보드로 송신하기 위한 송신버퍼와,

상기 다른 보드에서 전송되는 에러상태에 따른 신호를 수신하여 버퍼링하기 위한 수신버퍼와,

상기 수신버퍼에서 출력되는 신호중 에러상태가 발생될 시 상기 두 개의 보드 동작/대기 상태를 변경하기 위한 상기 제어신호를 출력하는 인터럽트발생부를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 50항에 있어서, 상기 송신버퍼 및 수신 버퍼는,

하드웨어리셋 신호와, 소프트웨어리셋 신호와, 소프트웨어함수에러 신호와, 위치측정부함수에러 신호와, 전송처리에러 신호와, 상기 인터럽트발생부리셋 신호 각각의 입출력을 위한 입출력단자를 가짐을 특징으로 하는 장치.
제 41항에 있어서, 상기 기지국전송시스템 제어부의 보드 각각은,

보드의 동작을 제어하기 위한 동작 제어신호와 다른 보드로부터 수신되는 다른 보드의 동작 제어신호를 논리곱하기 위한 앤드게이트와,

상기 엔드게이트의 출력 신호를 인버팅하여 상기 보드를 제어하기 위한 신호를 출력하는 인버터를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 41항에 있어서, 상기 기지국전송시스템은,

알람정보 수집부를 구비하고,

상기 알람정보 수집부와 상기 기지국전송시스템 제어부의 보드 각각과 통신을 위한 셀버스와,

상기 라인인터페이스부와 상기 기지국전송시스템 제어부의 보드 각각과의 통신을 위한 셀버스를 구비함을 특징으로 하는 장치.
위치측정부와, 채널엘레먼트 제어부와, 라인 인터페이스부와, 기지국전송시스템 제어부가 이중화된 기지국전송시스템에서 상기 기지국전송시스템 제어부의 제어 방법에 있어서,

에러 상태에 따라 기지국전송시스템 제어부의 다른 보드로 상태신호를 전송하고, 상기 다른 보드로부터 상기 다른 보드의 에러 상태를 나타내는 상태 신호를 수신하는 과정과,

상기 전송하는 상태 신호 및 상기 다른 보드로부터 수신되는 상기 상태신호에 따라 상기 기지국전송시스템 제어부 보드의 동작 또는 대기 상태를 전환하는 과정과,

상기 전환에 의해 상기 기지국전송시스템 제어부의 보드 중 동작상태로 전환된 보드가 상기 위치측정부의 보드 각각에서 출력되는 데이터와 기 설정된 데이터와의 비교에 의해 상기 위치측정부의 보드 중 하나를 선택하는 과정과,

상기 선택된 위치측정부의 보드로부터 시간 및 클럭동기를 위한 데이터를 공급받는 과정과,

상기 전환에 의해 상기 기지국전송시스템 제어부의 보드 중 동작상태로 전환된 보드가 채널엘레먼트 제어부의 보드 각각을 제어하기 위한 동작/대기 신호를 출력하여 상기 채널엘레먼트 제어부의 보드를 동작 또는 대기시키는 과정과,

상기 전환에 의해 상기 기지국전송시스템 제어부의 보드 중 동작상태로 전환된 보드가 라인 인터페이스부의 보드 각각을 제어하기 위한 동작/대기 신호를 출력하여 상기 채널엘레먼트 보드를 동작 또는 대기시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.