KR100354269B1 - 이동통신 기지국에서의 블럭간 데이터 통신 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신용 기지국에서 BCP(BTS control processor, 기지국 제어 프로세서) 블럭과 외부 보드인 DU(Digital Unit) 블럭간에 25M PHY(Physical Layer)를 이용하여 데이터를 송수신 할 수 있도록 함으로써, 제한된 자원을 효율적으로 이용할 수 있도록 한 이동통신 기지국에서의 블럭간 데이터 통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 데이터 처리속도를 향상시킬 수 있는 25M 인터페이스를 이용하면서도 자원의 제약을 극복할 수 있도록 1장의 보드에서 6개 라인을 추가로 지원할 수 있으며, 부가장비 및 시험 장비를 연결할 수 있도록 별도의 25M 인터페이스 3개를 추가할 수 있도록 한 이동통신용 기지국에서 BCP(BTS Control Processor, 기지국 제어 프로세서) 블럭과 외부 보드인 DU(Digital Unit) 블럭간 25M PHY(Physical Layer)를 이용하여 데이터를 송수신 할 수 있도록 함으로써, 제한된 자원을 효율적으로 이용할 수 있도록 한 이동통신 기지국에서의 블럭간 데이터 통신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

이동통신 기지국에서의 블럭간 데이터 통신 장치 및 그 방법{Apparatus and method for data communication between block in mobile communication BTS}

본 발명은 이동통신용 기지국의 셀프간 25M ATM 인터페이스 및 다중화에 관한 것으로, 특히 이동통신용 기지국에서 BCP(BTS control processor, 기지국 제어 프로세서) 블럭과 외부 보드인 DU(Digital Unit) 블럭간에 25M PHY(Physical Layer)를 이용하여 데이터를 송수신 할 수 있도록 함으로써, 제한된 자원을 효율적으로 이용할 수 있도록 한 이동통신 기지국에서의 블럭간 데이터 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신 시스템에서 기지국은 복수개의 블럭으로 구성되어 있으며, 블럭간 데이터 통신 방식은 HDLC(High-level Data Link Control, 고수준 데이터 링크 제어) 등의 프로토콜(protocol)을 이용하고, 이를 여러 보드로 라우팅(routing)하여 사용하였다.

그러나, 이러한 통신 방식은 속도의 한계로 인해 고속의 데이터 전송에는 한계가 있으며, 이를 보완하기 위해 최근 고속인 ATM(Asynchronous Transfer Mode, 비동기 전송 방식)으로 데이터 처리를 하기도 한다.

도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 블럭 구성을 나타낸 도면이다.

이에 도시된 바와 같이, 이동하거나 특정되어 있지 않은 지점에 정지하는 중에 운용되는 이동국(MS, Mobile Station)(10)과, 상기 이동국(10)의 호처리 요구를 수신하고 제어국(30)의 호전송 요구를 상기 이동국(10)에 송신하는 기지국(BTS, Base Transceiver Station)(20)과, 상기 기지국(20)과 교환기(40) 간의 신호처리를 제어하는 제어국(BSC, Base Station Controller)(30)과, 상기 제어국(30)의 제어에 따라 상기 이동국(10)의 호처리 요구를 공중망 또는 전용망을 통해 공중 전화 교환망(PSTN, Public Switching Telephone Network)이나 AMPS(Advanced Mobile Phone Service)와 다른 통신망에 전송하여 이동통신 서비스가 이루어질 수 있도록 하는 교환기(MSC, Mobile Switching Center)(40)로 구성된다.

이와 같이 구성된 일반적인 이동통신 시스템은, 가입자가 자신의 이동국(10)을 가지고 교환기(40)의 서비스 반경 이내에 있으면서 이동통신 서비스를 사용하고자 하면, 교환기(40)는 제어국(30)의 정보로 이동국(10)의 위치를 파악하고, 이동국(10)의 요구에 따라 음성/팩스정보 서비스를 수행하거나 다른 통신망과 연결시켜 이동통신 서비스를 수행할 수 있도록 동작한다.

그러나, 이러한 이동통신 기지국에서는 블럭간 인터페이스(interface)에서 25M ATM을 사용할 경우 자원의 제약으로 인해 1개의 보드에서 6개의 선로만이 사용가능하다. 따라서, 6개 이상의 보드와 인터페이스를 위해서는 2장의 같은 보드가 필요하게되며, 이 경우 부가장비 및 시험장비를 25M ATM으로 정합할 수 없는 문제가 발생하게 된다.

또한, 이를 해결하기 위해서는 별도의 장치가 더 필요하게 되고 블럭의 기구적인 제약(보드, 크기 등)으로 인해 다양한 기지국 구성이 불가능하게되는 문제점을 가진다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은 이동통신 기지국에서 블럭간 데이터 통신 방식에서 ATM25M 선로를 이용하여 속도 문제를 해결하고, 1장의 보드로 6개의 25M 선로 인터페이스를 지원하던 것을 3개의 25M 선로를 더 추가할 수 있도록 함으로써, 더 효율적이고 경제적인 기지국 구조가 가능하도록 하고, 부가장치를 위한 별도의 보드 없이 여러 개의 부가장치 및 시험 장치를 같이 연결할 수 있도록 한 이동통신 기지국에서의 블럭간 데이터 통신 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

제어부를 통해 TC PHY 처리부와 UTOPIA-1 인터페이스를 지원하며 셀버스 스위치부 및 ATM25 인터페이스부와는 관리를 위한 인터페이스를 지원하는 중앙 제어 모듈과,

셀버스로부터의 수신된 데이터는 헤더(header)를 검색하여 자신의 어드레스에 대응하는 데이터만을 수신하고, ATM25 인터페이스부에서 오는 데이터는 저장 장치에 미리 정의된 테이블에 따라 다른 보드로 구분하여 전송하며, 상기 ATM25 인터페이스부와는 UTOPIA-2로 연결되는 셀버스 스위치부와,

상기 셀버스 스위치부에서 UTOPIA-2를 통해 전송 받은 셀에 대해 HEC(Header Error Check) 생성, 검증, 전송 프레임 셀 비율을 분리하고, 복수개의 25M 물리적 선로(line)를 생성하여 외부 DU 블럭의 각 보드와 연결하는 ATM25 인터페이스부와,

상기 중앙 제어 모듈과 상기 TC PHY 처리부 사이에 구비되어 상기 중앙 제어 모듈에서 출력된 데이터의 다중화 및 우선 순위를 제어하고, 상기 TC PHY 처리부에서 출력되는 데이터의 역다중화를 제어하는 제어부와,

상기 ATM25 인터페이스부와 외부 블럭과 연결되는 부가 장치 연결부와의 25M 선로를 제공하는 TC PHY 처리부로 구성됨을 장치적 구성상의 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 블럭 구성도이고,

도 2는 본 발명에 의한 이동통신 기지국에서의 블럭간 데이터 통신 장치의 개략적인 블럭도이고,

도 3은 도 2에 따른 셀버스 스위치부와 ATM25 인터페이스부간의 신호 연결도를 나타낸 도면이고,

도 4는 도 3에 따른 인터페이스부에 대한 동작 흐름도이고,

도 5는 도 2에 따른 제어부와 중앙 제어 모듈과 TC PHY 처리부 사이의 연결 관계를 보인 도면이고,

도 6은 도 5에 따른 제어부와 중앙 제어 모듈과 TC PHY 처리부 사이의 동작 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 ..... 중앙 제어 모듈(Management Interface Unit)

200 ..... 셀버스 스위치부

300 ..... ATM25 인터페이스부

400 ..... 제어부

410 ..... 다중화 및 순위 제어부

420 ..... 역다중화 제어부

500 ..... TC PHY(Transmission Convergence Physical) 처리부

600 ..... 부가장치 연결부

이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 이동통신 기지국의 블럭간 데이터 통신 장치 및 그 방법의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 이동통신 기지국에서의 블럭간 데이터 통신 장치의 개략적인 블럭 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 중앙 제어 모듈(Management Interface Unit, 관리인터페이스부)(100)와, 셀버스 스위치부(200)와, ATM25 인터페이스부(300)와, 제어부(400)와, TC PHY(Transmission Convergence Physical Layer) 처리부(500)와, 부가장치 연결부(600)로 구성된다.

먼저, 상기 중앙 제어 모듈(100)은 상기 제어부(400)를 통해 TC PHY 처리부(500)와 UTOPIA-1(Universal Test Operations Physical Interface for ATM-1, ATM을 이용하기 위한 버스의 일종으로 일대일 통신에 관한 규정) 인터페이스를 지원하며 셀버스 스위치부(200)와 ATM25 인터페이스부(300)와는 관리(management)를 위한 인터페이스를 지원한다.

상기 셀버스 스위치부(200)는 다른 보드(700)들과 셀버스로 인터페이스되어 통신하고, 셀버스로부터의 데이터는 각 헤더(header)에 따라 자기 어드레스이면 받아들이고, ATM25 인터페이스부(300)에서 오는 데이터는 저장 장치에 미리 정의된 테이블에 따라 다른 보드로 구분하여 전송하며, 각각 셀의 2개의 ATM25 인터페이스부(310, 320)와는 UTOPIA-2(ATM을 이용하기 위한 버스의 일종으로 다 대 다 통신에 관한 규정)로 연결된다.

상기 ATM25 인터페이스부(300)는 상기 셀버스 스위치부(200)에서 UTOPIA-2를 통해 받은 셀에 대해 TC(Transmission Convergence) 레이어(Layer), 즉 HEC(Header Error Check) 생성 및 검증, 전송 프레임 셀 비율 분리 등의 처리를 하고 물리적 매체인 PMD(Physical Medea Device) 처리 장치(322)에 전달한다. 또한 각각 6개의 포트(port)를 가지고 있어서 관리 인터페이스(Management Interface)를 통해 중앙 제어 모듈(100)에서 포트 어드레스(Port Address) 등이 설정되며, 상기 6개의 25M물리적 선로(line)를 생성하여 외부 DU(Digital Unit) 블럭(800)의 각 보드(810, 820)로 연결된다. 이중 하나의 ATM25 선로는 TC PHY 처리부(510)를 통해 자기 보드의 중앙 제어 모듈(100)과 통신할 수 있도록 한다.

상기 제어부(400)에서는 중앙 제어 모듈(100)과 4개의 TC PHY 처리장치(510 ~ 540) 사이에서 다중화 및 순위를 제어하는 다중화/순위 제어부(410)와 역다중화를 제어하는 역다중화 제어부(420)를 통해 제어하게 된다.

상기 TC PHY 처리부(500)는 각각 UTOPIA-1을 통해 중앙 제어 모듈(100)과 통신하며 1개의 TC 및 PMD 레이어를 처리하고 외부 25M 선로를 제공한다.

도 3은 도 2에 따른 셀버스 스위치부(200)와 ATM25 인터페이스부(300)간의 신호 연결을 나타낸 도면이다.

이에 도시된 바와 같이, Tx/Rxclav[0..3]은 ATM25 인터페이스부(310, 320)에서 보내거나 받을 준비가 되었을때 표명(assert, 프로그램의 정당성을 증명할 때의 기본적인 생각의 한 방법으로, 하나의 프로그램 중의 여러 가지 변수 사이에 성립되어 있는 관계를 표명하는 것)되는 신호이고, Rxd[0..7]은 데이터 신호이다. Tx/Rxaddr은 각 ATM25 인터페이스부(310, 320)에 각각 6개의 포트로 매핑(mapping)되고 셀 스위치부(200)에서 각 포트별로 할당되어 표명된다.

여기서, Txenb* 및 Rxenb*는 셀 스위치부(200)에서 통신을 허용하는 신호이고, 상기 각 ATM25 인터페이스부(310, 320)로 전송된다. Txclk 및 Rxclk는 셀 스위치부(200)에 ATM25 인터페이스부(310, 320)로의 전송 클럭(clock)이며, Txd[0..7]은 셀 스위치부(200)에서 ATM25 인터페이스부(310, 320)로의 전송 데이터 신호이다.

상기 ATM25 인터페이스부(300)는 각각 6개씩의 포트 어드레스(Port Address)를 설정하는 레지스터를 가지고 있으며, 중앙 제어 모듈(100)에서 관리 인터페이스를 통해 기록(write)된다. 또한, ATM25M 선로를 각각 6개까지 지원할 수 있도록 구성된다.

도 4는 도 3에 따른 인터페이스부에 대한 동작 흐름을 보인 도면이다.

이에 도시된 바와 같이, 단계 ST11에서 셀버스 스위치부(200)의 모드를 ATM 모드로 설정한 후, 단계 ST12에서 ATM25 인터페이스부(300)의 각 어드레스(address)를 설정한다.

다음으로, 단계 ST13에서는 각 ATM25 인터페이스부(310, 320)에서의 Tx/Rxclav 신호가 표명(assert) 되었는지 체크한다.

상기 체크 결과 신호가 표명된 경우 단계 ST14에서 상기 셀버스 스위치부(200)에서 해당 Tx/Rxclav에 따라 셀의 시작 신호인 SOC(Start Of Cell)와 ATM25 인터페이스부(300)를 인에이블(enable)하는 Tx/Rxenb* 를 표명한다.

다음으로 단계 ST15에서 상기 각 ATM25 인터페이스부(310, 320)에서는 각 포트별로 할당된 어드레스로 데이터를 송수신 한다.

도 5는 도 2에 따른 제어부(400)와 중앙 제어 모듈(100) 및 TC PHY 처리부(500) 사이의 연결을 보인 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 4개의 TC PHY 처리부(510 ~ 540)와 이에 외부 부가장치 연결부(600)가 각각 연결되며, 총 4개의 Txclav, Rxclav가 제어부(400)로연결되어 제어부(400)에서 다중화/순위 제어부(410)를 거쳐 중앙 제어 모듈(100)의 Rxclav, Txclav 및 req[0,1] 신호로 입력된다.

Txenb*, Rxenb*는 중앙 제어 모듈(100)에서 sel[0,1]을 통해 제어부(400)의 역다중화 제어부(420)로 들어가고, 이들이 다시 TC PHY 처리부(500)로 입력되어 1개의 장치가 인에이블된다. 이외에 clk, data[0..7] 및 셀의 시작을 나타내는 SOC 신호가 있다.

도 6은 도 5에 따른 제어부와 중앙 제어 모듈 및 TC PHY 처리부 사이의 동작 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 단계 ST21에서 TC PHY(Transmission Convergence Physical) 처리부(500)는 통신 준비가 완료되면 각 Tx/Rxclav가 표명되었는지 체크한다.

상기 체크 결과 Txclav의 경우는 단계 ST22에서 제어부(400)에서 다중화/순위 제어부(410)를 통해 4개중 하나가 선택되어 중앙 제어 모듈(100)의 Txclav 및 Req[0,1] 신호를 표명하고, 단계 ST24로 진행한다.

상기 체크 결과 Rxclav의 경우는 단계 ST23에서 제어부(400)에서 4개중 하나가 다중화/순위 제어부(410)에서 우선 순위에 따라 선택되어 중앙 제어 모듈(100)의 Rxclav 및 Req[0,1] 신호를 표명하고, 단계 ST24로 진행한다.

다음으로, 단계 ST24에서 TC PHY 처리부(500)에서 상기 Tx/Rxclav 신호가 표명되었는지 판별하고, 그 결과 신호가 표명되어 있으면 단계 ST25에서 중앙 제어 모듈(100)은 해당 Tx/Rxclav 및 Req[0,1]에 따라 셀의 시작 신호인 SOC와 TC 처리장치를 인에이블하는 Tx/Rxen*를 전송하기 위해 sel[0,1]을 제어부(400)로 전송한다.

상기 sel[0,1]을 수신한 제어부(400)는 단계 ST26에서 역다중화 제어부(420)를 통해 4개중 하나의 TC PHY로 인에이블하고, 단계 ST27에서 상기 선택된 TC PHY 처리부(500)와 데이터를 송수신한다.

이상에서 상술한 본 발명 "이동통신 기지국에서의 블럭간 데이터 통신 장치 및 그 방법"에 따르면, 종래 기술에 따른 이동통신 기지국에서의 블럭간 데이터 통신 방식에 따른 속도 한계를 ATM25Mbps 선로를 이용하여 랙간 인터페이스를 할 수 있도록 하고, 1장의 보드로 6개의 25M 선로 인터페이스를 지원하던 것을 12개에서 15개의 25M 선로를 지원할 수 있도록 구성함으로써, 효율적이고 경제적인 기지국 구성이 가능하고, 부가장치를 위한 별도의 보드 없이 여러 개의 부가장치 및 시험 장치를 같이 연결할 수 있는 이점을 가진다.

또한, 랙에 실장되는 보드 수의 제약을 받지 않으므로 인해 여러 구조의 기지국 구성이 가능한 이점을 가진다.

Claims (3)

1. 이동통신 기지국에서의 블럭간 데이터 통신 장치에 있어서,

   제어부를 통해 TC PHY(전송 수렴 및 물리층) 처리부와 UTOPIA-1 인터페이스를 지원하며 셀버스 스위치부 및 ATM25 인터페이스부와는 관리를 위한 인터페이스를 지원하는 중앙 제어 모듈과,

   셀버스로부터의 수신된 데이터는 헤더(header)를 검색하여 자신의 어드레스에 대응하는 데이터만을 수신하고, ATM25 인터페이스부에서 오는 데이터는 저장 장치에 미리 정의된 테이블에 따라 다른 보드로 구분하여 전송하며, 상기 ATM25 인터페이스부와는 UTOPIA-2로 연결되는 셀버스 스위치부와,

   상기 셀버스 스위치부에서 UTOPIA-2를 통해 전송 받은 셀에 대해 HEC 생성, 검증, 전송 프레임 셀 비율을 분리하고, 복수개의 25M 물리적 선로(line)를 생성하여 외부 DU 블럭의 각 보드와 연결하는 ATM25 인터페이스부와,

   상기 중앙 제어 모듈과 상기 TC PHY 처리부 사이에 구비되어 상기 중앙 제어 모듈에서 출력된 데이터의 다중화 및 우선 순위를 제어하고, 상기 TC PHY 처리부에서 출력되는 데이터의 역다중화를 제어하는 상기 제어부와,

   상기 ATM25 인터페이스부와 외부 블럭과 연결되는 부가 장치 연결부와의 25M 선로를 제공하는 TC PHY 처리부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 기지국에서의 블럭간 데이터 통신 장치.
2. 셀버스 스위치부와 ATM25 인터페이스부간 통신 방법에 있어서,

   상기 셀버스 스위치부의 모드를 ATM 모드로 설정한 후, ATM25 인터페이스부의 각 어드레스를 설정하는 단계와;

   상기 어드레스 설정 후 각 ATM25 인터페이스부에서의 Tx/Rxclav(송/수신 대기) 신호가 표명(assert) 되었는지 체크하는 단계와;

   상기 체크 결과 신호가 표명된 경우 상기 셀버스 스위치부에서 해당 Tx/Rxclav에 따라 셀의 시작 신호인 SOC와 ATM25 인터페이스부를 인에이블(enable)하는 Tx/Rxen*(송/수신 가능) 신호를 표명하는 단계와;

   상기 표명 후 상기 각 ATM25 인터페이스부에서 각 포트(port)별로 할당된 어드레스(address)로 데이터를 송수신 하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 기지국에서의 블럭간 데이터 통신 방법.
3. 데이터의 다중화 및 역다중화를 제어하는 제어부와 통신 인터페이스를 제어하는 중앙 제어 모듈 및 25M 선로를 제공하는 TC PHY 처리부간 통신 방법에 있어서,

   상기 TC PHY 처리부에서 통신 준비가 완료되면 각 Tx/Rxclav가 표명되었는지 체크하는 단계와;

   상기 체크 결과 Txclav의 경우 상기 제어부에서 다중화/순위 제어부를 제어하여 중앙 제어 모듈의 Txclav 및 Req[0,1] 신호를 표명하는 단계와;

   상기 체크 결과 Rxclav의 경우 제어부의 제어에 따라 다중화/순위 제어부에서 중앙 제어 모듈의 Rxclav 및 Req[0,1] 신호를 표명하는 단계와;

   상기 각각의 신호를 표명한 후 상기 TC PHY 처리부에서 상기 Tx/Rxclav 신호가 표명되었는지 판별하는 단계와;

   상기 판별 결과 신호가 표명되어 있으면 중앙 제어 모듈에서 해당 Tx/Rxclav 및 Req[0,1]에 따라 SOC와 Tx/Rxen*를 전송하기 위해 sel[0,1]을 상기 제어부로 전송하는 단계와;

   상기 sel[0,1]을 수신한 제어부에서 역다중화 제어부를 통해 4개중 하나의 TC PHY를 인에이블하고, 상기 선택된 TC PHY 처리부와 데이터를 송수신하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 기지국에서의 블럭간 데이터 통신 방법.