KR100594132B1 - 신호처리 성능이 개선된 코드분할다중접속이동전화망시스템 홈위치등록기의 인터페이스 장치 및 그방법 - Google Patents

신호처리 성능이 개선된 코드분할다중접속이동전화망시스템 홈위치등록기의 인터페이스 장치 및 그방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CDMA 이동전화망시스템 홈위치등록기의 인터페이스 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히, 쓰레드 구조로서 신호 처리 동작을 수행하는 CDMA 이동전화망시스템 홈위치등록기의 인터페이스 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 인터페이스 블록의 구조를 쓰레드 구조로 전환하고, 이를 통해 각 링크당 1개 프로세스 내의 쓰레드가 해당 인터페이스를 처리하도록 함을 특징으로 한다. 이에 본 발명의 구성은 소정 신호처리 보드와 인터페이스 하는 수신 쓰레드와, 신호처리 시스템 7 스택 운영자(S7SM)로 부터의 매니지먼트 메시지를 처리하는 운영자 쓰레드와, NSP블럭과 인터페이스 하는 쓰레드와, 각각 생성된 상기 쓰레드들을 관리하는 워치독(Watch dog) 쓰레드로 구성된다.
코드분할다중접속 이동전화망시스템, 홈위치등록기, HLR,

Description

신호처리 성능이 개선된 코드분할다중접속 이동전화망시스템 홈위치등록기의 인터페이스 장치 및 그 방법{APPARATUS OF TREAD BASED S/W INTERFACE BLOCK HLR AND SIGNAL PROCESSING BOARD IN CDMA MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}
도 1은 통상적인 CDMA 이동전화망시스템의 구성도.
도 2는 종래 기술에 따른 CDMA 이동전화망시스템 홈위치등록기의 N0.7 스택 구조도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 CDMA 이동전화망시스템 홈위치등록기 인터페이스 장치의 내부 구조도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 CDMA 이동전화망시스템 홈위치등록기 인터페이스 장치의 동작 흐름도.
본 발명은 CDMA 이동전화망시스템 홈위치등록기의 인터페이스 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히, 쓰레드 구조로서 신호 처리 동작을 수행하는 DMA 이동전화망시스템 홈위치등록기의 인터페이스 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
첨부된 도 1에 있어 도시된 바와 같이 현재에 있어 운용되고 있는 CDMA 이동전화망시스템은 다음과 같은 구성을 갖는다.
우선, 서비스를 제공받는 이동단말(MS)(110)과 서비스를 제공하는 기지국 시스템(BTS)(112)이 구성되며, 상기 기지국 시스템(112)의 관리를 수행하는 기지국제어기(BSC)(114), 상기 기지국제어기(114)를 운영 및 관리하는 기지국관리시스템(BSM)(115)를 구성한다. 그리고, 상기 기지국을 통한 공중교환전화망(PSTN)으로 연결하는 교환국시스템(MSC)(116), 상기 교환국시스템에 있어 연결되어 이동 단말의 가입자 정보 및 위치 정보를 관리하는 홈위치등록기(HLR)(117)를 구성한다.
그러한 이동전화망시스템에 있어서 상기 홈위치등록기(117)는 SYSTEM NO.7 기능을 지원하도록 하는데, 통상 구현된 홈위치 등록기의 경우 그러한 SYSTEM NO.7 기능의 지원을 위해 MVME162 신호처리 보드를 사용한다.
이는 첨부된 도 2에 있어 도시된 도면을 참조로 이해 될 수 있다. 상기 도 2는 종래 기술에 따른 CDMA 이동전화망시스템 홈위치등록기의 N0.7 스택 구조도이다.
이를 참조하면, S7SM(210)에 의해 각각의 신호처리 보드마다 1쌍의 리드/라이트 프로세스(TDRDR/TDWTR)(211, 213)가 생성되고, 생성된 프로세스가 NSP(208)와 MVME 162(212)간의 인터페이스를 담당하며, MVME 162(212) 및 프로세스의 상태 S7SM(210)에 의해 관리되어 지는 상태를 알 수 있다.
상기 도 2를 통해서 알 수 있듯이, 상기 홈위치등록기와 상기 신호처리 보드와의 인터페이싱을 이룸에 있어 해당 인터페이스 장치는 각각의 신호처리보드에 해당하여 1쌍의 리드/라이트(READ/WRITE) 프로세스(TDRDR/TDWTR)를 생성하고, 이를 통해 상기 신호처리 보드상의 메모리로 필요 데이터를 직접 읽고 쓰도록 구현된다.
그러나 최근의 인터페이스 장치는 해당 데이터 처리를 이룸에 있어 통상 사용되었던 멀티프로세스 방식이 아니라 멀티 쓰레드 방식의 채용을 이루는 것이 더 적합 하도록 하고 있으며, 이는 성능의 개선에 있어 요구되는 사항이 되었다.
실 예로, 성능의 향상에 따라 통상 사용되는 홈위치 등록기의 플랫폼이 SSM600 시리즈에서 선(SUN)사의 Netra-1800 모델로 변경됨에 신호처리 보드 또한 PT 370/372 라는 기종으로 변경되는 사례가 발견되고 있는데, 이 경우가 앞서 언급한 바와 같은 멀티 쓰레드 방식을 통한 인터페이스의 요구를 이루는 경우가 된다.
보다 구체적으로 설명하면, 기존의 홈위치 등록기 시스템의 NO. 7 스택에서는 신호처리 보드와 인터페이스를 위해 여러개의 프로세스를 생성한다. 그러나 새로이 적용된 PT 370/372 기종의 경우 한 보드당 E1 트렁크 1개를 연결하며, 최대 16개 링크까지 수용 가능하도록 되어 있어, 이에 기존의 방식과 같이 1 보드당 1쌍의 리드/라이트 프로세스를 인터페이스로 사용하는 다중 프로세스 방식을 적용할 경우, 최대 16링크를 처리하기 위해서는 한 프로세스에 많은 오버헤드가 발생되는 문제를 낳는다. 또한 각 링크 마다 프로세스를 생성하게 된다면, 포크(fork) 시스 템 콜에 의한 오버 헤드와 링크 개수가 증가할수록 프로세스 또한 증가할 수 밖에 없어 시스템 자원의 낭비 발생 문제와, 증가한 프로세스의 수만큼 IPC통신이 발생하여 그에 따른 시스템 성능의 저하 또한 발생되는 문제가 있다.
즉, 상술한 바와 같은 문제들에 의거, 상기 PT 370/372 인터페이스 장치와 같은 새로운 인터페이스 장치의 구현은, 종래 사용되는 멀티프로세스 방식이 아니라 멀티 쓰레드 방식에 의해 그 성능의 구현이 적합할 수 있는데, 현재에 있어 이를 적절하 만족하는 홈위치등록기의 인터페이스 장치 구현은 이루어지지 않고 있었다. 단지 그러한 문제점에도 불구하고 멀티 프로세스 방식을 통한 인터페이스 장치의 구현만이 이루어지고 있었다.
따라서 본 발명의 목적은, 상기한 바와 같은 문제점을 해소하며, 보다 개선된 성능을 가지는 CDMA 이동전화망시스템 홈위치등록기의 인터페이스 장치 및 그 방법를 구현함에 있다.
또한 본 발명의 목적은, 멀티 쓰레드 구조로서 동작하는 CDMA 이동전화망시스템 홈위치등록기의 인터페이스 장치 및 그 방법을 구현함에 있다.
이러한 목적들의 달성을 위해 본 발명에서는, 인터페이스 블록의 구조를 쓰레드 구조로 전환하고, 이를 통해 각 링크당 1개 프로세스 내의 쓰레드가 해당 이??페이스를 처리하도록 함을 특징으로 하는 CDMA 이동전화망시스템 홈위치등록기의 인터페이스 장치 및 그 방법을 제안한다.
또한 상기의 목적들의 달성을 위해 본 발명은, 소정 신호처리 보드와 인터페이스 하는 수신 쓰레드와, 신호처리 시스템 7 스택 운영자(S7SM)로 부터의 매니지먼트 메시지를 처리하는 운영자 쓰레드와, NSP블럭과 인터페이스 하는 쓰레드와, 각각 생성된 상기 쓰레드들을 관리하는 워치독(Watch dog) 쓰레드로 구성됨을 특징으로 하는 인터페이스 장치 및 그 방법을 제안한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 부가된 참조 부호를 통해 본 발명을 설명함에 있어, 비록 다른 도면상에 표시된 참조 부호일 지라도 동일한 구성 요소를 나타내는 경우에는 동일한 참조부호를 사용하고 있음에 유의해야 한다.
또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자 등과 같은 많은 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 바람직한 실시 예에 따른 CDMA 이동전화망시스템 홈위치등록기 인터페이스 장치의 내부 구조도 이며, 도 4는 상기 도 3에 있어 도시된 CDMA 이동전화망시스템 홈위치등록기 인터페이스 장치의 인터페이스에 따른 동작 흐름도 이다.
이들을 참조하면, 먼저 도 3에 있어 도시된 인터페이스 장치는, 앞서 설명한 PT 370/372 디바이스와 인터페이스 하는 수신 쓰레드(338)와 S7SM(320)으로부터의 매니지먼트 메시지를 처리하는 운영 쓰레드(336), NSP(310)와 인터페이스 하는 NSP 인터페이스 쓰레드(332), 그리고 각각 생성된 상기 쓰레드들을 관리하는 워치독(Watch dog) 쓰레드(334)로 구성된 상태를 보여준다. 그리고 도 4는 상기 PT 370/372 인터페이스 블록의 메인 프로시져로서, 이는 운영자 쓰레드(336)와, NSP 인터페이스 쓰레드(332)를 생성한 후, 워치독(Watch dog) 쓰레드(334)로 동작하는 상태를 보여준다.
이들을 참조하여 본 발명에 따른 인터페이스 장치를 설명하면, 도 3에 있어도시된 바와 같이 본 발명에 따른 인터페이스 장치의 각 쓰레드들은 다음과 같은 동작을 행한다.
우선, 수신 쓰레드는 PT 370/372 디바이스와 인터페이스 하는 쓰레드이다. 그리고 운영자 쓰레드(336)는 S7SM(320)으로부터의 매니지먼트 메시지를 수신하여 상기 PT 370/372에 전달하고, 그 응답을 수신, 다시 상기 S7SM(320)으로 알리거나 알람, 상태를 전달하는 쓰레드 이다. NSP인터페이스 쓰레드(332)는 NSP(310)와 데이터 메시지 및 상태 메시지를 인터페이스 한다. 워치독 쓰레드(334)는 각각 생성된 쓰레드들을 관리한다.
도 4를 참조하면, 메인 쓰레드로부터 시작이 이루어진다. 그 상태에 있어 410단계에서 PY370.372 디바이스 1개당 1쌍식의 공통 선언된 구조체(Device Control Block;DCB)의 인자들을 초기화한다. 그리고 이후 412단계에서 ptread_create 함수를 이용하여 운영(Management) 쓰레드를 생성한다.
생성된 운영 쓰레드(336)는 이후로 PTIF의 큐를 폴링 하면서 S7SM(320)으로부터의 메시지를 읽어 해당 디바이스(340)의 트렁크 및 데이트 링크 등의 생성/삭제 명령을 PT 370/372에서 요구하는 API(Application Programing Interface;API)로 변경하여 디바이스(340)에 전송하고, 그 응답을 S7SM(320)에 알린다. 특히 트렁크 생성시에는 해당 디바이스(340)로부터 수신되는 메시지를 읽을 수 있도록 디바이스(340)와 API를 이용 바인딩을 실시하고, 수신 쓰레드(338)를 생성하여 할당한 후 그 쓰레드 ID를 DCB에 저장하는 동작을 한다.
414단계에서 NSP 인터페이스 쓰레드(332)를 생성하여 PTIF의 큐를 폴링 하도록 하여 NSP(310)로부터의 데이터 또는 상태 메시지를 수신 제공되는 API에 실어 디바이스(340)로 전송한다.
생성된 모든 쓰레드 ID는 모두 공통 변수에 저장된다. 이후 메인 쓰레드는 416단계에서 429단계를 통한 워치 독 기능을 수행한다. 이는 기존에 저장한 쓰레드 ID를 이용하여 pthread_kill() 함수를 호출, 420단계, 422단계, 428단계를 통해 주기적으로 1초당 1회씩 각 쓰레드를 테스트 하고, 해당 쓰레드의 상태가 비정상이면 421단계, 423단계, 429단계에서 에서 재생성 한다. 즉, 운영 쓰레드(336), NSP 인터페이스 쓰레드(332), 수신 쓰레드(429)가 재생성 되는 것이다.
따라서, 본 발명의 실시는 PT 370/372 No. 7 신호처리 보드 인터페이스 블록을 멀티 쓰레드 구조를 사용함으로써 기존의 멀티 프로세스 구조에 비래 다음과 비해 다음과 같은 효과를 가져 왔다.
먼저, 단 1개의 프로세스만 생성함으로서 메시지 큐 통신같은 IPC를 줄여 다수의 메시지 전송시 시스템의 오버헤드를 줄이고, 한 프로세스에 여러개의 쓰레드가 각각의 E1 트렁크 개수에 따라 생성/삭제 되어 데이터를 처리하도록 하여 시스템 자원의 낭비를 줄이고 처리 속도의 개선이 이루어진다.
다음으로, 각각의 스레드의 상태를 사용자가 확인할 수 없다는 단점을 보완하기 위해 워치 독 기능을 구현하여 생성된 스레드가 비정상적으로 종료하더라도 자동적으로 재생성되고 사용자가 파악할 수 있게 되었다.

Claims (5)

  1. 코드분할다중접속 이동전화망시스템 홈위치등록기의 인터페이스 장치에 있어서,
    소정 신호처리 보드와 인터페이스 하는 수신 쓰레드와,
    신호처리 시스템 7 스택 운영자(S7SM)로부터의 매니지먼트 메시지를 처리하여 상기 신호처리 보드로 전달하고, 그 응답을 수신하여 다시 상기 신호처리 시스템 7 스택 운영자(S7SM)로 알리고 알람 및 그 상태를 전달하는 운영자 쓰레드와,
    엔에스피(NSP) 블록과 데이터 메시지 및 상태 메시지를 인터페이스 하는 엔에스피(NSP)블럭 인터페이스 쓰레드와,
    각각 생성된 상기 쓰레드들을 관리하는 워치독(Watch dog) 쓰레드로 구성됨을 특징으로 하는 인터페이스 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호 처리 보드는,
    PT 370/372 디바이스로 구현됨을 특징으로 하는 인터페이스 장치
  3. 코드분할다중접속 이동전화망시스템 홈위치등록기의 인터페이스 장치에 있어 쓰레드 구조로서 신호 처리 동작을 수행하는 방법은;
    소정 신호처리 보드는 각 디바이스 1개당 1쌍 씩의 공통 선언된 구조체(Device Control Block;DCB)의 인자들을 초기화하는 제1과정과,
    ptread_create 함수를 이용하여 운영(Management) 쓰레드를 생성하는 제2과정과,
    상기 생성된 운영 쓰레드에 의해 PTIF의 큐를 폴링 하여 신호처리 시스템 7 스택 운영자(S7SM)로부터의 메시지를 읽으며, 이를 통해 해당 디바이스의 트렁크 및 데이트 링크의 생성/삭제 명령을 상기 신호처리 보드에 있어 요구되는 응용프로그래밍인터페이스(Application Programing Interface;API)로 변경한 후 해당 디바이스로 전송하는 제3과정과,
    상기 전송에 따른 응답을 상기 시스템 7 스택 운영자(S7SM)로 전달하는 제4과정과,
    엔에스피(NSP) 인터페이스 쓰레드를 생성하여 상기 PTIF의 큐를 폴링 하도록 하여 NSP로부터의 데이터 또는 상태 메시지를 수신하영 제공하는 상기 응용프로그래밍인터페이스(API)로 실어 상기 디바이스로 전송하는 제5과정과,
    생성된 모든 쓰레드 식별자(ID)를 모두 공통 변수로 저장하는 제6과정과,
    메인 쓰레드를 통해 워치 독 기능을 수행하는 제7과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제7과정은,
    기존에 저장한 쓰레드 식별자(ID)를 이용하여 pthread_kill() 함수를 호출, 주기적으로 1초당 1회씩 각 쓰레드를 테스트하는 과정과,
    상기 테스트 과정에 있어, 해당 쓰레드의 상태가 비정상인 경우 해당 쓰레드를 재생성하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제4과정에 있어 트렁크 생성이 이루어지는 경우,
    해당 디바이스로부터 수신되는 메시지를 읽을 수 있도록 디바이스와 상기 API를 이용하여 바인딩을 실시하고, 수신 쓰레드를 생성하여 할당한 후 그 쓰레드 ID를 공통 선언된 구조체(Device Control Block;DCB)로 저장함을 특징으로 하는 방법.
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