KR100455106B1 - 무선 가입자 망 기지국의 중앙 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 가입자 망 기지국의 중앙 제어 장치를 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 발명은 중앙 제어 장치의 호처리와 프로토콜 처리 동작을 전반적으로 제어하는 중앙처리부와; 상기 중앙처리부에서 처리된 데이터와 인터페이스에 필요한 프로그램을 저장하는 메모리와; 상기 중앙처리부의 제어에 따라 기지국내 셸프간의 직렬 통신을 수행하는 SIO부와; 상기 중앙처리부의 제어에 따라 데이터를 각 채널별로 하이웨이 스위칭하여 하이웨이 인터페이스가 수행되도록 하는 타임 스위치와; 상기 중앙처리부의 제어를 받고, 송/수신 데이터와 클럭을 분리하여 통신하며, 상위에서 하위로 전송시는 브로드캐스팅 방식으로 통신하고, 하위에서 상위로 전송시는 포인트-투-포인트 방식으로 통신하는 G-버스 제어부로 구성되어, 송/수신 에러 및 데이터 에러 점검을 수행하고 에러가 발생한 데이터는 재전송이 가능하며, 셸프가 증가하여도 링크보드의 수는 증가하지 않도록 하여 기지국의 비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.

Description

무선 가입자 망 기지국의 중앙 제어 장치

본 발명은 무선 가입자 망(Wireless Local Loop, WLL)내 기지국에 관한 것으로, 특히 무선 가입자 망에서의 기지국내 중앙제어부와 타프로세서간 통신의 구조를 병렬의 셀버스 방식에서 직렬의 글로벌버스 방식으로 변경하여 셸프가 증가하여도 링크보드의 수는 증가하지 않도록 하여 기지국의 비용을 절감하기 위한 무선 가입자 망 기지국의 중앙 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 WLL 시스템은 1990년대에 들어와 CDMA(Code Division Multiple Access, 부호 분할 다원 접속) 방식의 무선접속규격을 사용한 협대역 CDMA 시스템과 광대역 CDMA 시스템이 개발되고 있다. 전세계적으로 기존 통신망이 고도화, 초고속화, 광대역화, 멀티미디어화함으로써 이에 따른 가입자의 욕구를 충족시키기 위해 음성, 데이터, 영상 등의 멀티미디어 서비스를 24~28GHz의 밀리미터파를 사용하여 광대역, 초고속으로 전송하는 양방향 광대역 WLL 시스템의 개발이 진행되고 있다.

그래서 WLL의 망 구성요소로는 크게 WLL 교환기, 기지국 제어기(Radio Port Control Process Unit, RCP), 기지국(Radio Port, RP), 가입자 접속장치(Radio Interface Unit, RIU), 기지국 운용장치(Radio Port Operation & Maintenance center, RPOM) 등이 있으며, 부가적으로 데이터 서비스를 위한 데이터 통신 정합 장치(Inter-Working Function, IWF), 홈위치 등록기(Home Location Register / Authentication Center, HLR/AUC) 등으로 구성된다.

도1은 종래 무선 가입자 망 기지국의 블록구성도이다.

그래서 종래의 WLL 시스템에서 기지국 장치인 RP는 ALCU(Asynchronous Link Control Unit)라는 특정 보드로 내부 IPC(Inter Processor Communication Controller, 내부 처리 통신) 통신 기능 및 각각의 CCU(Call Control Unit) 보드들의 탈장 정보를 취합하여 내부 IPC 통신을 이용하여 제어부인 RPC에 데이터를 전송하였고, 상태 정보도 LCU(Line Control Unit, 회선 제어 장치)에서 취합하였다.

도2는 종래 기지국의 랙 구성을 보인 도면이다.

그래서 종래의 기지국 시스템에서는 제어 셸프와 채널 셸프가 IPC 통신을 하려면 ALCU1, 2와 LCU1, 2가 중계를 해주어야 가능하게 된다. 왜냐하면 셀 버스 방식은 거리가 조금 떨어지면 통신이 안되기 때문이다.

도3은 종래 기지국의 중앙 제어 장치(RCP)의 블록구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 중앙 제어부의 인터페이스 동작을 전반적으로 제어하는 중앙처리부(11)와; 상기 중앙처리부(11)에서 처리된 데이터와 인터페이스에 필요한 프로그램을 저장하는 메모리(12)와; 상기 중앙처리부(11)의 제어에 따라 기지국내 셸프간의 직렬 통신을 수행하는 SIO(Serial Input Output)부(13)와; 상기 중앙처리부(11)의 제어에 따라 데이터를 각 채널별로 하이웨이 스위칭하여 하이웨이 인터페이스가 수행되도록 하는 타임 스위치(14)와; 상기 중앙처리부(11)의 제어를 받아 기지국 내의 다른 블록들과 병렬 셀버스로 통신을 수행하는 셀버스 인터페이스부(15)로 구성되었다.

이처럼 종래의 무선 가입자 망 시스템에서는 기지국과 기지국제어기의 각 시스템 내부의 프로세서(슬롯)간 통신(IPC)으로 ATM(Asynchronous Transfer Mode, 비동기 전송 방식) 셀을 입력받아 32비트 병렬 버스(10Mbps×32=320Mbps)에 실어주고, ATM 셀에 라우팅 헤더를 붙여 버스 중재를 하는 방식의 셀 버스 통신 구조였다.

도4는 도3에서 셀버스의 구조를 보인 도면이다.

여기서 셀 버스는 32비트의 데이터 비트를 가진 37개의 병렬 버스이다. CUBIT 디바이스에 의해 셀 버스 상에 놓인 각각의 셀들은 하나의 단일 CUBIT 또는 다중 CUBIT 디바이스로 라우팅 될 수 있다.

셀 버스 시스템은 공유된 버스이기 때문에 하나의 싱글 보드에서 백보드를 이용한 멀티 보드 시스템까지 구성할 수 있다. 다중 CUBIT들이 같은 버스를 공유하기 때문에 버스 액세스 충돌 문제가 발생할 개연성이 있으므로 중재보드(Arbitration Board)를 둔다.

그래서 CUBIT이 버스 액세스를 요구하면, CUBIT(15)이 응답으로 액세스를 허가한다. 그리고 버스 액세스 허가를 받은 CUBIT(15)은 버스로 셀을 보낸다. 임의의 연결된 CUBIT(15)들이 이 셀을 받게 된다. 셀을 받은 CUBIT(15)들은 버스로 제어 셀을 보낸다. 버스로부터 루프백 형태의 제어셀을 시작한 CUBIT이 이 제어셀을 받는다.

그러나 이와 같이 구성되어 동작하는 종래의 장치는 용량이 증가되면 셸프간의 IPC 통신을 위해 링크보드가 추가적으로 필요하는 등 시스템의 비용이 늘어나게 되는 문제점이 있었다.

또한 종래의 셀버스는 병렬통신 방식으로서 셸프간에는 에러 점검을 수행하지 않아 에러가 난 데이터는 정정할 수 없는 문제점도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 가입자 망에서의 기지국내 중앙제어부와 타프로세서간 통신의 구조를 병렬의 셀버스 방식에서 직렬의 글로벌버스 방식으로 변경하여 셸프가 증가하여도 링크보드의 수는 증가하지 않도록 하여 기지국의 비용을 절감할 수 있는 무선 가입자 망 기지국의 중앙 제어 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 무선 가입자 망 기지국의 중앙 제어 장치는,

중앙 제어 장치의 호처리와 프로토콜 처리 동작을 전반적으로 제어하는 중앙처리부와; 상기 중앙처리부에서 처리된 데이터와 인터페이스에 필요한 프로그램을 저장하는 메모리와; 상기 중앙처리부의 제어에 따라 기지국내 셸프간의 직렬 통신을 수행하는 SIO부와; 상기 중앙처리부의 제어에 따라 데이터를 각 채널별로 하이웨이 스위칭하여 하이웨이 인터페이스가 수행되도록 하는 타임 스위치와; 상기 중앙처리부의 제어를 받고, 송/수신 데이터와 클럭을 분리하여 통신하며, 상위에서 하위로 전송시는 브로드캐스팅 방식으로 통신하고, 하위에서 상위로 전송시는 포인트-투-포인트 방식으로 통신하는 G-버스 제어부로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

도1은 종래 무선 가입자 망 기지국의 블록구성도이고,

도2는 종래 무선 가입자 망 기지국의 랙 구성을 보인 도면이며,

도3은 종래 무선 가입자 망 기지국의 중앙 제어 장치의 블록구성도이고,

도4는 도3에서 셀버스의 구조를 보인 도면이고,

도5는 본 발명에 의해 적용된 무선 가입자 망 기지국의 블록구성도이며,

도6은 본 발명에 의해 적용된 무선 가입자 망 기지국의 랙 구성을 보인 도면이고,

도7은 본 발명에 의한 무선 가입자 망 기지국의 중앙 제어 장치의 블록구성도이며,

도8은 도7에서 G-버스 제어부의 이중화 구조를 보인 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21 : 중앙처리부 22 : 메모리

23 : SIO부 24 : 타임스위치

25 : G-버스 제어부

이하, 상기와 같은 본 발명 무선 가입자 망 기지국의 중앙 제어 장치의 기술적 사상에 따른 일실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 기지국의 셸프간 버스 구조(IPC)를 G-버스(Global bus) 구조로 변경한다. 이는 RS-485 규격의 HDLC(High-level Data Link Control, 고수준 데이터 링크 제어 절차) 전송 포맷을 갖는 버스 구조로 최대 8Mbps의 데이터 전송 속도를 갖는다. G-버스 구조로 개선하여 셸프가 늘어나도 링크 보드의 수가 늘지 않아도 통신이 가능하게 되며, 이에 따른 기지국 비용을 절감하게 된다.

도5는 본 발명에 의해 적용된 무선 가입자 망 기지국의 블록구성도이며, 도6은 본 발명에 의해 적용된 무선 가입자 망 기지국의 랙 구성을 보인 도면이다.

그래서 도5는 중재(Arbitration)를 하는 마스터 보드인 중앙 제어부(RCP)와 중앙 제어부로부터 기준신호를 받아 그에 따라 순차적인 라운드 로빈 방식으로 버스 점유권을 획득하여 데이터를 송신하는 슬레이브 보드인 E1-RPC와 CCU 보드들로 구성된다. 그래서 도6에서 볼 수 있듯이 RCP에 중계보드 없이 케이블 연결만으로 32개의 보드까지 확장 가능하다. 중앙 제어부(RCP)가 두 장인 이유는 이중화를 고려한 것이다.

도7은 본 발명에 의한 무선 가입자 망 기지국의 중앙 제어 장치의 블록구성도이고, 도8은 도7에서 G-버스 제어부의 이중화 구조를 보인 블록도이다.

이에 도시된 바와 같이, 중앙 제어 장치의 호처리와 프로토콜 처리 동작을 전반적으로 제어하는 중앙처리부(21)와; 상기 중앙처리부(21)에서 처리된 데이터와 인터페이스에 필요한 프로그램을 저장하는 메모리(22)와; 상기 중앙처리부(21)의 제어에 따라 기지국내 셸프간의 직렬 통신을 수행하는 SIO(Serial Input Output)부(23)와; 상기 중앙처리부(21)의 제어에 따라 데이터를 각 채널별로 하이웨이 스위칭하여 하이웨이 인터페이스가 수행되도록 하는 타임 스위치(24)와; 상기 중앙처리부(21)의 제어를 받고, 송/수신 데이터와 클럭을 분리하여 통신하며, 상위에서 하위로 전송시는 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 통신하고, 하위에서 상위로 전송시는 포인트-투-포인트 방식으로 통신하는 G-버스 제어부(25)로 구성된다.

상기에서 G-버스 제어부(25)는, 외부 보드와의 IPC 통신 시 보드 내의 메모리를 직접 액세스하는 DMA(Direct Memory Access, 직접 기억장소 액세스)부(31)와; HDLC 프레임을 제어하는 HDLC부(32)와; D-버스의 동작을 제어하는 D-버스 콘트롤러(33)와; G-버스의 이중화 동작을 제어하는 G-버스 콘트롤러(34)와; 상기 HDLC부(32)와 연결되고, 상기 D-버스 및 G-버스 제어부(33)(34)의 제어에 따라 고품질의 IPC 통신을 위한 버퍼를 제어하는 복수개의 HIPC-NBC(High performance IPC - Node Buffer Control)부(35 ~ 37)와; 상기 복수개의 HIPC-NBC부(35 ~ 37)의 데이터를 각각 일시적으로 저장하는 복수개의 FIFO(First In First Out)부(38 ~ 40)와; 상기 복수개의 HIPC-NBC부(35 ~ 37)와 D-버스가 인터페이스되도록 하는 D-버스 인터페이스부(41)와; G-버스를 통해 RS-485 방식의 데이터 송/수신이 수행되도록 하는 RS-485 송/수신부(42)(43)로 구성된다.

그래서 중앙제어부(RCP)는 기지국 내에서의 모든 호처리 기능 및 프로토콜을 담당하는 장치로서, 타임스위치(24)를 가지고 있어서 가입자의 음성 및 데이터를 상호 연결시켜주는 기능을 가지고 있다. 1개의 타임 스위치(24)를 가지고 있기 때문에 총 2048×2048(512 가입자) 처리가 가능하며, G-버스를 통해 IPC 통신을 하게 된다.

그리고 하위에서 상위로의 데이터 전송 절차는 다음과 같다.

먼저, 도8에서 G-버스 A, B에 대하여 루프백에 의한 정상적인 버스를 감지한다. 그리고 전송하고자 하는 데이터가 있으면, 송신 요구신호인 RTS(Request To Send) 신호를 구동한다.

그리고 자기 고유의 ID 만큼 카운트한 후 전송 차례가 되면 데이터 전송을 허락하는 CTS(Clear To Send) 신호를 발생한다.

CTS 신호 발생과 함께 G-버스 점유를 타 프로세서에 알리는 GAST 신호를 구동하고, 중앙 처리부(21)에서 CTS 인터럽트를 인식하면 데이터 전송을 개시하게 된다.

데이터 전송이 완료되면 RTS 신호를 디스에이블시키고, RTS 신호의 디스에이블 후 타 프로세서로 버스 점유권을 넘기기 위해 GAST 신호를 디스에이블시킨다.

그리고 다음 전송할 데이터 생성시 RTS를 구동한 후 대기한다.

한편, 상위에서 하위로의 데이터 전송은 다음과 같이 수행한다.

초기 G-버스에 대하여 케이블 탈장이 아닌 경우 G-버스 A를 통해 수신하도록 한다. G-버스 A, B에 대하여 GAST 신호를 감시한다. 그래서 GAST가 로우로 구동되면 수신되는 버스에 대해 하위로부터 데이터가 수신되는 것으로 판단한다. 그리고 해당 버스로부터의 데이터 수신을 개시한다.

이때 GAST 신호가 A, B 버스 모두에서 발생한 경우에는 중앙처리부(21)로 G-버스 오류 인터럽트를 발생시키고, A, B 버스의 GAST 신호 중 먼저 발생한 측의 데이터를 계속 수신하게 된다.

하위인 CCU나 E1-RPC로부터 데이터를 수신하는 중에 정해진 길이 이상의 버스 점유가 이루어 졌을 경우 상위인 중앙제어부(RCP)는 LAF(Long Assert Fault)에 의하여 중앙처리부(21)로 G-버스 오류 인터럽트를 발생시킨다.

중앙제어부(RCP)에서 하위로 데이터 전송은 버스 점유권과 무관하게 모든 하위에서 대하여 송신하며, 하위에서 수신된 데이터에 대한 수신 여부를 판단하게 된다.

이처럼 본 발명은 무선 가입자 망에서의 기지국내 중앙제어부와 타프로세서간 통신의 구조를 병렬의 셀버스 방식에서 직렬의 글로벌버스 방식으로 변경하여 셸프가 증가하여도 링크보드의 수는 증가하지 않게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 무선 가입자 망 기지국의 중앙 제어 장치는 G-버스를 이용하여 송/수신 에러 및 데이터 에러 점검을 수행하고, 에러가 발생한 데이터는 재전송이 가능하며, 셸프가 증가하여도 링크보드의 수는 증가하지 않도록 하여 기지국의 비용을 절감할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (2)

1. 무선 가입자 망 기지국의 중앙 제어 장치에 있어서,

   중앙 제어 장치의 호처리와 프로토콜 처리 동작을 전반적으로 제어하는 중앙처리부와;

   상기 중앙처리부에서 처리된 데이터와 인터페이스에 필요한 프로그램을 저장하는 메모리와;

   상기 중앙처리부의 제어에 따라 기지국내 셸프간의 직렬 통신을 수행하는 SIO(Serial Input Output)부와;

   상기 중앙처리부의 제어에 따라 데이터를 각 채널별로 하이웨이 스위칭하여 하이웨이 인터페이스가 수행되도록 하는 타임 스위치와;

   상기 중앙처리부의 제어를 받고, 송/수신 데이터와 클럭을 분리하여 통신하며, 상위에서 하위로 전송시는 브로드캐스팅 방식으로 통신하고, 하위에서 상위로 전송시는 포인트-투-포인트 방식으로 통신하는 G-버스 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 무선 가입자 망 기지국의 중앙 제어 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 G-버스 제어부는,

   외부 보드와의 IPC 통신 시 보드 내의 메모리를 직접 액세스하는 DMA(Direct Memory Access, 직접 기억장소 액세스)부와;

   HDLC(High-level Data Link Control, 고수준 데이터 링크 제어 절차) 프레임을 제어하는 HDLC부와;

   D-버스의 동작을 제어하는 D-버스 콘트롤러와;

   G-버스의 이중화 동작을 제어하는 G-버스 콘트롤러와;

   상기 HDLC부와 연결되고, 상기 D-버스 및 G-버스 제어부의 제어에 따라 고품질의 IPC 통신을 위한 버퍼를 제어하는 복수개의 HIPC-NBC(High performance IPC - Node Buffer Control)부와;

   상기 복수개의 HIPC-NBC부의 데이터를 각각 일시적으로 저장하는 복수개의 FIFO(First In First Out)부와;

   상기 복수개의 HIPC-NBC부와 D-버스가 인터페이스되도록 하는 D-버스 인터페이스부와;

   G-버스를 통해 RS-485 방식의 데이터 송/수신이 수행되도록 하는 RS-485 송/수신부로 구성된 것을 특징으로 하는 무선 가입자 망 기지국의 중앙 제어 장치.