KR100359451B1 - 이동통신 시스템의 셀버스 이중화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 데이터 전송 장치인 셀버스의 이중화 알고리즘을 보다 효율적으로 구성한 이동통신 시스템의 셀버스 이중화 장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은 통신경로인 셀버스에서 가운데를 중심으로 두 개로 분할하여 양쪽에 각각 멀티플렉서 보드를 두어 한쪽에 장애가 발생했을때 멀티플렉서를 통하여 다른 한쪽의 경로로 데이터 전송 경로가 이동되는 이중화된 셀버스와, 상기 이중화된 셀버스와 연결되어, 셀버스 점유 중재와 ATM셀 데이터를 처리를 수행하는 두 개의 ATM 인터페이스 유니트를 포함하여 구성된다.

Description

이동통신 시스템의 셀버스 이중화 장치{Apparatus for duplicating cell bus in mobile communication system}

본 발명은 이동통신 시스템의 데이터 전송 장치인 셀버스의 이중화 알고리즘을 보다 효율적으로 구성한 이동통신 시스템의 셀버스 이중화 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신 시스템에서는 블록간의 ATM셀 전송을 위하여 37비트로 구성된 셀버스(CellBus)를 단일 경로로 구현하여 사용한다.

첨부한 도면 도 1은 일반적인 이동통신 시스템에서 ATM 셀 송수신을 위한 셀버스의 구성도이다.

도시된 바와 같이, 마스터 ATM 노드(1), 다수 개의 ATM노드(2~32), 공통버스인 셀버스(CellBus: 33)로 이루어져, 하나의 셀버스(33)를 통해 서로 다른 ATM노드간의 통신이 이루어진다. 이때 여러 개의 ATM노드(1~32)가 셀버스(33)를 동시에 점유하는 경우를 방지하기 위해서 마스터 ATM 노드(1)에서는 각각의 ATM 노드에 대하여 중재(Arbitration)를 수행한다. 마스터 ATM노드(1)는 셀버스(33)에 정합된 ATM노드(1~32) 중에서 운용자에 의하여 임의로 정해진다. 셀버스(33) 점유를 허락받은 ATM노드는 32비트의 데이터 버스에 57바이트의 데이터를 제어 신호인 CBWC(CellBus Write Clock)에 동기하여 전송한다. 수신측 ATM노드는 32비트의 데이터 버스를 검사하여 목적지 주소가 자신과 일치하는 경우에 제어 신호인 CBRC(CellBus Read Clock)에 동기하여 수신한다.

첨부한 도면 도 2는 상기 도 1의 셀버스에 사용되는 신호선의 종류를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 마스터 ATM노드(1)는 셀버스(33) 동기를 위한 CBF 신호(CellBus Frame)를 다른 ATM 노드로 송신하며, ATM노드들간의 셀버스(33) 중재를 제어한다. ATM노드들간의 셀버스 점유방식은 각 노드들이 자신의 고유한 셀버스 점유 어드레스를 가지고, 마스터 ATM노드(1)에 셀 버스 점유를 요청하면 마스터 ATM 노드(1)에서는 셀버스 점유를 요구한 ATM 노드들의 셀버스 점유 요청 순서에 따라서 점유 허가를 하는 방식이다.

여기서 셀버스를 구성하는 신호선은 총 37개이며, ATM 셀 전송을 위한 32비트의 데이터버스(CBD[31..0])와 송수신 데이터 및 제어 신호를 클록에 동기하기 위한 제어신호인 CBWC(CellBus Write Clock)와 CBRC(CellBus Read Clock)가 있다. 또한 셀버스에 정합된 ATM 노드들의 동기를 맞추기 위하여 셀버스 마스터 보드에서 공급하는 프레임(Frame)동기 신호인 CBF(CellBus Frame)신호가 있다. 그리고 ATM 셀 수신이 비정상적으로 이루어졌음을 나타내는 신호인 Ack신호가 있고, ATM셀 수신이 비정상적으로 이루어졌음을 나타내는 신호인 Cong 신호가 있다. 여기서 CBF신호는 셀버스 마스터 보드에서 다른 ATM 노드로 공급하는 신호이고, Ack과 Cong는 셀버스에 정합된 모든 ATM 노드에서 송수신이 가능한 신호이다.

그러나, 이러한 종래의 ATM셀 송수신을 위한 셀버스는 단일 경로로 이루어져 있기 때문에, 셀버스에 장애가 발생하는 경우에는 우회경로를 제공할 수 없으며, 블록간에 ATM 셀 전송이 완전히 차단되는 단점이 있다.

또한, 셀버스의 이중화를 구현한다고 하더라도 각 보드마다 셀버스 인터페이스부를 두어 두 개의 셀버스를 운용하는 방식을 사용하는데, 이러한 방식은 실장되어 있는 각각의 두개의 보드간 액티브/스탠바이(Active/Standby)모드가 일정하게 유지되지 않아서 이중화 알고리즘이 매우 복잡해지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은 통신경로인 셀버스에서 가운데를 중심으로 두 개로 분할하여 양쪽에 각각 멀티플렉서 보드를 두어 한쪽에 장애가 발생했을때 멀티플렉서를 통하여 다른 한쪽의 경로로 데이터 전송 경로가 이동되어 데이터 전송을 유지할 수 있도록 한 이동통신 시스템의 셀버스 이중화 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 셀버스 이중화 장치의 특징은,

이동통신 시스템의 셀버스를 이중화로 구현하고, 상기 이중화된 셀버스와 연결되어, 셀버스 점유 중재와 ATM셀 데이터를 처리를 수행하는 두 개의 ATM 인터페이스 유니트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 두 개의 ATM 인터페이스 유니트는 각각 이중화된 셀버스와 직접 접속되어 셀 버스 정합기능을 수행하는 제 1 및 제 2 ATM 스위치와;

상기 제 1 및 제 2 ATM 스위치와 유토피아(UTOPIA)레벨로 연결되어 있으며 셀버스가 비정상일 경우 다른 셀버스로 ATM셀의 통신을 이동하는 멀티플렉서와;

상기 멀티플렉서의 동작을 제어하는 프로세서 모듈과;

상기 멀티플렉서와 유토피아 레벨로 연결되어 저전압 변환을 수행하는 저전압 차등신호부와;

상기 상기 저전압 차등신호부와 연결되어 교환기 및 ATM스위치와의 정합기능을 수행하는 저전압 차등신호 정합부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성요소인 두 개의 ATM 인터페이스 유니트는 각각 이중화된 셀버스와 일대일로 접속되어 동작 및 대기 기능을 수행하고, 상기 ATM인터페이스 유니트 중 동작 기능을 수행하는 ATM 인터페이스 유니트가 동작하지 않을 때에는 상기 대기 기능을 수행하는 ATM 인터페이스 유니트가 동작 기능을 대체하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 이동통신 시스템에서 ATM 셀 송수신을 위한 셀버스의 구성도이고,

도 2는 도 1의 셀버스를 통해 송수신되는 신호의 설명도이고,

도 3은 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 셀버스 이중화 장치의 구성 블록도이고,

도 4는 도 3에서 AIU 보드의 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 마스터 노드

2: ATM 노드

33: 셀버스

42: AIU-A

43: AIU-B

54: 멀티플렉서

이하, 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 셀버스 이중화 장치에 대하여 첨부한 도면에 의거 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기에 앞서 본 발명의 전체적인 개념을 간략히 설명하면 다음과 같다.

셀버스 송수신을 위한 셀버스를 이중화(셀버스 A, 셀버스 B)로 구현하여 하나의 셀버스에서 장애가 발생하는 경우에는 다른 셀버스를 선택하도록 하였으며, 이중화로 구성된 두 개의 셀버스는 항상 액티브(동작)상태이다.

즉, 상기 이중화로 구성된 셀버스에 연결되어 있는 ATM 인터페이스 유니트 내부의 멀티플렉서에서는 상기 액티브(동작) 상태에 있는 셀버스 중 어느 한 쪽에장애가 발생했을 때 한쪽 셀버스에서 동작되던 셀 데이터의 통신이 다른 한쪽의 셀버스로 멀티플렉서를 통하여 이동하게 되는 것이다.

또한, 상기 셀버스에 연결되어 있는 두 개의 ATM 인터페이스 유니트(AIU)는 한 쪽은 마스터 기능을 수행하여 셀 데이터의 송수신 동작을 수행하고 다른 한쪽은 슬레이브 기능을 수행하여 대기 상태로 있게 되는데, 두 개의 ATM인터페이스 유니트 중 마스터 기능을 수행하는 쪽의 동작에 이상이 발생하게 되면 슬레이브 기능을 수행하여 대기상태에 있던 나머지 다른 한쪽의 ATM 인터페이스 유니트가 마스터 기능을 수행하여 데이터를 처리하게 되어 셀버스의 이중화를 구현하게 되는 것이다.

이러한 개념을 참조하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 셀버스 이중화 장치의 구성 블록도이다.

도시된 바와 같이, 이중화로 구성되어 셀의 송수신을 위한 셀버스 A(10) 및 셀버스 B(11)와, 상기 셀버스 A(10)및 셀버스 B(11)에 일대일로 접속되어 셀버스 점유 중재와 ATM셀 데이터를 처리를 수행하는 두 개의 ATM 인터페이스 유니트, 즉 AIU-A(12) 및 AIU-B(13)와, 상기 셀버스 A(10)에 각각 접속되어 있으며 상기 AIU-A(12)가 셀버스 A(10)에 대한 마스터 기능을 수행할 때 AIU-A(12)와 연동하여 셀(Cell) 데이터를 처리하는 데이터 처리블록인 A-1(14), A-2(15) 및 A-3(16)와, 상기 셀버스 B(11)에 각각 접속되어 있으며 상기 AIU-B(12)가 셀버스 B(11)마스터 기능을 수행할 때 AIU-B(13)과 연동하여 셀(Cell) 데이터를 처리하는 데이터 처리 블록인 B-1(17), B-2(18), B-3(19)로 구성되어 있다.

상기한 구성에서 알 수 있듯이, 두 개의 AIU(ATM Interface Unit)보드 두 장에서 AIU-A는 셀버스 A및 셀버스 B에 접속되어 있고 AIU-B역시 셀버스 A 및 셀버스 B와 연결되어 있다. 따라서, AIU보드 중 어느 한쪽 보드에 이상이 발생하면(예를 들어 보드나 케이블이 탈장되었거나, CPU동작이 잘못될 경우) 나머지 한쪽의 AIU보드가 상기 이상이 발생한 AIU보드의 부하까지 담당하는 방식이다.

이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선, AIU-A(10)는 상기 셀버스 A(10)에 대해 마스터(Master)기능을 수행하여 셀버스 A에 대한 데이터 처리를 수행하고, 셀버스 B(11)에 대해서는 슬레이브(Slave)기능을 수행하여 대기 상태로 있게 된다. 반대로, AIU-B(11)는 상기 셀버스 B(11)에 대해 마스터 기능을 수행하여 셀버스 B에 대한 데이터 처리를 수행하고, 셀버스 A(10)에 대해서는 슬레이브(Slave)기능을 수행하여 대기 상태로 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 도면 도 3의 데이터 처리 블록인 A-1(14), A-2(15) 및 A-3(16)은 셀버스 A에 대한 마스터 기능을 수행하는 AIU-A(12)와 연동하여 셀버스 A에 대한 데이터를 처리하게 되며, 역시 데이터 처리 블록인 B-1(17), B-2(18), B-3(19)는 셀버스 B에 대한 마스터 기능을 수행하는 AIU-B(13)와 연동하여 셀버스 B에 대한 데이터를 처리하게 된다.

이때, 상기 AIU-A가 작동을 할 수 없게 되어 데이터를 처리하지 못하면, AIU-A는 셀버스 A에 대한 슬레이브로 대기상태에 있는 AIU-B와 AIU-A와 연동하던 A-1, A-2, A-3 데이터 처리 블록에 경보를 발생하고, 경보를 받은 AIU-B는 셀버스 A에 대한 마스터 기능을 수행하게 되어 상기 A-1, A-2, A-3가 AIU-A와 연결되던 경로를 AIU-B를 통하도록 경로를 재설정하게 되어 셀버스 A에 대한 데이터 송수신을 계속 하게 되는 것이다.

도 4는 도 3에서 AIU 보드의 구성도이다.

도시된 바와 같이 셀버스 A 및 셀버스 B에 각각 연결되어 셀버스 점유 중재와 ATM셀 데이터를 처리를 수행하는 두 개의 ATM 인터페이스 유니트, 즉 AIU-A(50) 및 AIU-B(51) 내부에 상기 셀버스 A와 셀버스 B에 접속되어 셀버스 정합 기능을 수행하는 ATM 스위치인 큐비트(Cubit) A(52)및 큐비트 B(53)와, 상기 큐비트 A 및 큐비트 B와 유토피아(UTOPIA)레벨로 연결되어 있으며 셀버스가 비정상일 경우 다른 셀버스로 ATM셀의 통신을 이동하는 멀티플렉서(54)와, 상기 멀티플렉서의 동작을 제어하는 프로세서 모듈(59)과, 상기 멀티플렉서와 유토피아 레벨로 연결되어 유토피아 레벨을 LVDS(Low Voltage Differential Signalling)방식으로 변환하여 5V의 입력전압을 1.5V의 저전압으로 변환하여 출력하는 저전압 차등신호부(55)과, 상기 저전압 차등신호부(55)과 연결되어 교환기 및 ATM스위치와의 정합기능을 수행하는 저전압 차등신호 정합부(56)로 구성되어 있다.

그밖에 상대편 보드에서 중대한 오류 등이 발생할 경우 오류 상황 및 그 종류를 확인하는 오작동 발생부(미도시)와, 작동중인 보드에서 중대한 오류 발생시 상대편 보드에게 데이터 수신 준비를 지시하는 알람을 발생하는 오작동 발생부(미도시)를 구비한다.

상기와 같은 구성에서 두 개의 셀 버스 중 어느 하나가 통신에 장애를 일으키는 경우에 AIU-A 나 AIU-B 내부의 멀티플렉서에 의하여 장애를 일으키는 쪽의 통신을 다른 한쪽의 셀버스가 담당하게 된다. 즉, 셀버스를 두 개로 분할하는 이중화를 구현하여 양 쪽에 각각 멀티플렉서를 두어 한쪽 셀버스에 장애가 발생했을 때 그 데이터 통신은 다른 한쪽의 셀버스로 멀티플렉서 보드를 통해 이동하는 것이다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 발명 이동통신 시스템의 셀버스 이중화 장치는 셀버스의 부하를 줄여주면서 최소한의 구성으로 셀 데이터의 전송 효율을 높이는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 셀버스(CellBus)를 통하여 ATM보드간의 셀을 송수신하는 이동통신 시스템의 셀버스 이중화 장치에 있어서,

   상기 셀버스가 두 개로 분할되어 한쪽의 통신 경로에 장애가 발생하였을때 멀티플렉서를 통하여 다른 한쪽의 경로로 데이터 전송 경로가 이동되는 이중화된 셀버스와;

   상기 이중화된 셀버스와 연결되어, 셀버스 점유 중재와 ATM셀 데이터를 처리를 수행하는 두 개의 ATM 인터페이스 유니트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 셀버스 이중화 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 두 개의 ATM 인터페이스 유니트는 각각 이중화된 셀버스와 직접 접속되어 셀 버스 정합기능을 수행하는 제 1 및 제 2 ATM 스위치와;

   상기 제 1 및 제 2 ATM 스위치와 유토피아(UTOPIA)레벨로 연결되어 있으며 셀버스가 비정상일 경우 다른 셀버스로 ATM셀의 통신을 이동하는 멀티플렉서와;

   상기 멀티플렉서의 동작을 제어하는 프로세서 모듈과;

   상기 멀티플렉서와 유토피아 레벨로 연결되어 저전압 변환을 수행하는 저전압 차등신호부와;

   상기 상기 저전압 차등신호부와 연결되어 교환기 및 ATM스위치와의 정합기능을 수행하는 저전압 차등신호 정합부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 셀버스 이중화 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 두 개의 ATM 인터페이스 유니트는 각각 이중화된 셀버스와 일대일로 접속되어 동작 및 대기 기능을 수행하고, 상기 ATM인터페이스 유니트 중 동작 기능을 수행하는 ATM 인터페이스 유니트가 동작하지 않을 때에는 상기 대기 기능을 수행하는 ATM 인터페이스 유니트가 동작 기능을 대체하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 셀버스 이중화 장치.