KR100785416B1 - Ｉｍｔ-2000 비동기 시스템에서 무선망 제어국의 기능검증을 위한 핵심망 시뮬레이터 - Google Patents

Ｉｍｔ-2000 비동기 시스템에서 무선망 제어국의 기능검증을 위한 핵심망 시뮬레이터 Download PDF

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IMT-2000 비동기시스템은 단말기, 기지국, 무선망 제어국(Radio Network Controller : RNC) 및 핵심망(Core Network : CN)으로 구성되며, 개발된 무선망 제어국의 기능을 분석하기 위해서는 무선망 제어국과 핵심망간의 프로토콜검증이 수행되어야 한다. 또한, IMT-2000 비동기시스템은 보코더가 무선망 제어국이 아닌 핵심망 시스템 내에 수용되고 호(call) 처리기능을 단말기와 핵심망 시스템에서 수행하기 때문에 단말기와 핵심망간 호(call) 처리절차 검증 및 무선망 제어국의 호 설정을 지원하는 기능과 호(call) 설정에 따른 사용자 트래픽 경로 정합시험이 수행되어야 한다. 이러한 검증시험을 위해서는 이용 가능한 핵심망 시스템이나 이에 준하는 시뮬레이터 장치가 필요하다. 그러나, 현재 개발된 핵심망 시스템이 없으며, 개발단계에서 핵심망 시스템과 직접 연동하는 것은 비효율적이다. 기존 시뮬레이터는 무선망 제어국과 연동하여 무선망 제어국과 핵심망 시스템간의 인터페이스 기능 검증만 제공하며 실제 단말기와 핵심망간의 호(call) 설정 절차에 따른 무선망 제어국의 기능과 프로토콜 시험 및 사용자 데이터의 전송 시험기능을 제공하지 않는다.
따라서, 본 발명은 무선망 제어국과 연동하여 시험자가 각 프로토콜 메시지를 생성, 분석하고 모니터링할 수 있는 프로토콜 시험 기능을 지원할 뿐만 아니라 실제 단말기와 공중전화망 가입자간의 통화를 가능하게 하는 방법을 제공함으로써, 호 처리절차 및 기능에 대한 시험과 실제 음성 데이터 전달을 통한 사용자 트래픽 정합기능을 제공한다.
IMT-2000, 비동기시스템, 핵심망, 무선망 제어국, 시뮬레이터

Description

ＩＭＴ-2000 비동기 시스템에서 무선망 제어국의 기능 검증을 위한 핵심망 시뮬레이터 {An apparatus of core network simulator for RNC functions test in IMT-2000 asynchronous system}
도 1은 IMT-2000 비동기 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 핵심망 시뮬레이터의 구성도,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 핵심망 시뮬레이터의 후단시스템의 상세 구성도,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 핵심망 시뮬레이터의 전단시스템의 상세 구성도,
도 5는 도 4에 도시된 전단시스템의 PSTN 정합부의 상세 구성도이다.
본 발명은 IMT-2000 비동기 시스템에서 무선망 제어국의 기능을 검증하기 위한 핵심망 시뮬레이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 IMT-2000 비동기 시스템에서 직접 핵심망 시스템에 연결하지 않고도 무선망 제어국과의 연동 시험을 통해서 무선망 제어국과 핵심망 시스템간의 프로토콜 기능뿐만 아니라 공중전화망(PSTN)과의 접속기능을 통해서 단말기와 공중전화망 가입자간의 실제 통화를 통해서 호(call) 처리 시험을 지원하고, 무선망 제어국과 핵심망간의 경로 확인 시험 및 사용자 트래픽 경로 정합 시험을 수행하여 무선망 제어국의 기능을 검증하는 핵심망 시뮬레이터에 관한 것이다.
기존 이동통신시스템에서 기지국 제어기의 기능을 검증하기 위해 직접 교환기에 연결하거나 또는 시뮬레이터를 이용하여 시험을 수행하였다. 기지국 제어기와 교환기를 직접 연결하여 시험하는 방법은 기지국 제어기와 교환기가 모두 개발된 후 인터페이스 시험하여야 하기 때문에 비효율적이라는 문제점이 있다.
또한, 종래의 시뮬레이터들은 무선망 제어국과 핵심망 시스템간의 인터페이스 검증기능만을 제공하기 때문에, 보코더가 무선망 제어국이 아닌 핵심망 시스템 내에 포함되고, 호(call) 처리기능이 단말기와 핵심망 시스템에 존재하는 비동기 IMT-2000 시스템에서 단말기의 호(call) 설정 기능과 무선망 제어국에서 호(call) 설정을 지원하는 기능 및 사용자 트래픽 전송 기능을 시험할 수 없는 한계가 있다.
일반적으로 IMT-2000 비동기 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 단말기(101), 기지국(192), 무선망 제어국(Radio Network Controller : RNC)(103), 및 핵심망(Core Network : CN)(104)으로 구성되며, 무선망 제어국(103)의 기능을 분석하기 위해서는 무선망 제어국(103)과 핵심망(104)간의 프로토콜 검증이 수행되어야 한다. 또한, IMT-2000 비동기 시스템은 보코더가 무선망 제어국이 아닌 핵심망 시스템 내에 수용되고 호(call) 처리 기능을 단말기와 핵심망 시스템에서 수행하기 때문에 단말기와 핵심망간 호(call) 처리 절차 검증 및 무선망 제어국의 호(call) 설정을 지원하는 기능과 호(call) 설정에 따른 사용자 트래픽 경로 정합 시험이 수행되어야 한다.
이러한 검증 시험을 위해서는 이용 가능한 핵심망 시스템이나 이에 준하는 시뮬레이터 장치가 필요하다. 그러나, 현재 개발이 완료된 핵심망 시스템은 없으며, 개발단계에서 핵심망 시스템과 직접 연동하는 것은 비효율적이다. 기존의 시뮬레이터는 무선망 제어국과 연동하여 무선망 제어국과 핵심망 시스템간의 인터페이스 기능 검증만 제공하며 실제 단말기와 핵심망간의 호(call) 설정 절차에 따른 무선망 제어국의 기능과 프로토콜 시험 및 사용자 데이터의 전송 시험 기능을 제공하지 않는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 무선망 제어국과 연동하여 시험자가 각 프로토콜 메시지를 생성, 분석하고 모니터링할 수 있는 프로토콜 시험기능을 지원할 뿐만 아니라 실제 단말기와 공중전화망 가입자간의 통화를 가능하게 함으로써, 호 처리 절차 및 기능에 대한 시험과 실제 음성 데이터 전달을 통한 사용자 트래픽 정합기능을 제공하는 핵심망 시뮬레이터를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 IMT-2000 비동기 시스템에서 무선망 제어국의 기능 검증을 위한 핵심망 시뮬레이터는, 무선망 제어국과 ATM 통신방식을 지원하고 PSTN 가입자와 호(call) 연결 설정을 위해 망 신호처리, 라인 인터페이스, 및 보코더 기능을 수행하여, 호(call) 종류에 따른 사용자 데이터를 구별하여 다수 사용자의 실제 음성데이터를 각 전화회로를 통해 전송하며, 공중전화망 가입자로부터 입력되는 발착신 호를 후단시스템에 전달하는 전단시스템과;
단말기와 공중전화망 가입자간의 호 설정절차를 정합하여 음성통화를 가능하게 하여 단말기 및 무선망 제어국의 호 처리와 트래픽 처리기능을 시험하고, 다수의 가상 호를 발생시켜 무선망 제어국의 호 처리성능 및 프로토콜을 검증하며, 분석결과 및 통계정보를 시험자에게 제공하는 후단시스템과;
상기 전단시스템과 후단시스템을 연결한 이더넷을 포함한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 한 실시예에 따른 IMT-2000 비동기 시스템에서 무선망 제어국의 기능 검증을 위한 핵심망 시뮬레이터를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 핵심망 시뮬레이터의 구성도이다.
이 핵심망 시뮬레이터는, 전단시스템(201)과 후단시스템(202)으로 구분된다. 후단시스템(202)의 호 제어 응용부(209)는 무선망 제어국의 호 처리 성능을 분석하기 위해 가상 호를 발생시키거나, 실제 단말기 또는 공중전화망 사용자로부터의 발착신 호를 처리한다. 이를 위해 망 신호 처리부(208)는 공중전화망으로부터 신호 를 검출하거나 공중전화망으로 호 설정신호를 전송한다. 호 처리부(210)는 발착신 호를 지원하기 위해 무선망 제어국(103)을 제어하며 단말기(101)와 호 설정을 위한 정보를 교환하는 기능을 제공하며 이를 위해 신호 링크 제어부(212)는 ATM 신호 링크를 지원한다.
호(call)가 설정되면 사용자 데이터를 전송하기 위해 데이터 링크 제어부(211)는 사용자 트래픽 경로를 설정하며, 설정된 경로를 통해 가상 호를 위한 불특정 패턴의 사용자 데이터와, 실제 단말기와 공중전화망 사용자간의 음성 데이터가 전송된다. 신호 링크 제어부(212)는 무선망 제어국(103)과의 메시지 송수신을 위한 ATM 신호 링크를 설정 및 제어한다.
전단시스템(201)의 ATM 처리부(203)는 무선망 제어국(103)과 핵심망 시뮬레이터간의 ATM 통신 방식을 지원하며 제어 관련 데이터를 후단시스템(202)과 송수신한다. 사용자 데이터 처리부(204)는 호 처리부(210)의 제어를 통해서 사용자 데이터를 전송하기 위한 데이터 타입, 전송률 등을 설정하며, 이때 사용자 데이터는 가상 호를 위한 사용자 데이터와 실제 단말기와 공중전화망 사용자간의 실제 음성 데이터로 구별된다. 실제 음성 데이터는 보코더(206)를 통해서 공중전화망으로 송수신되고 가상 호의 사용자 데이터는 무선망 제어국의 성능 분석을 위한 것으로 보코더(205)까지 전송되지 않고 폐기되며, 이를 위해 스위칭 패브릭(Switching Fabric)(205)은 사용자 데이터를 구분한다. 실제 음성 데이터는 인코딩/디코딩을 수행하는 보코더(206)를 통해서 PSTN(215)으로 전송되며 이를 위해 선로 인터페이스부(Line interface)(207)는 PSTN과의 정합을 지원하고 망 신호 처리부(208)에서 PSTN 가입자와의 발착신 호 관련 제어신호를 후단시스템(202)의 호 제어 응용부(209)에 전송한다. 후단시스템(202)은 범용 컴퓨터로 구성되고 전단시스템(201)은 하드웨어로 구성되며 이 두 시스템은 이더넷(Ethernet)(213)으로 접속하여 통신한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 핵심망 시뮬레이터의 후단 시스템의 내부 구성도이다. 가상 단말기(301)는 무선망 제어국의 호 처리 성능을 시험하기 위해 일정 시간 간격으로 다중의 가상 호를 발생시키고 불특정 패턴의 사용자 데이터를 송수신하며, 무선망과 공중전화망의 호 설정 절차의 정합을 위해 PSTN 호 제어부(302)는 실제 단말기로부터 송신된 호 설정 정보를 이용하여 공중전화망으로 호 설정 신호를 전송하고 반대로 공중전화망으로부터의 호 설정 신호를 검출하여 무선망 호 설정을 위한 정보를 이동 호 제어부(303)에 전송한다. 이동 호 제어부(303)는 가상 단말기(301) 및 PSTN 호 제어부(302)와 호 설정을 위한 정보를 송수신하여 무선망 호 처리 절차를 수행하며, 이를 위해 HLR(Home Location Register : 304)과 VLR(Visitor Location Register : 305)을 이용한다.
신호 제어부(308)는 무선망 제어국과 핵심망 시스템간 인터페이스 기능을 지원하며 호 설정을 지원하기 위한 시그널링 채널과 사용자 트래픽 채널을 설정한다. 각 호 설정 과정에서 프로토콜 메시지의 생성, 분석 및 모니터링을 통해서 효율적으로 프로토콜을 검증하고, 발생한 전체 호의 수, 호 성공률 및 실패율 등의 시험 결과 및 분석 자료를 GUI(Graphic User Interface : 307)를 통해서 시험자에게 제공한다. 여기서, 가상 단말기(301)와 PSTN 호 제어부(302), 및 GUI(307)가 도 2의 호 제어 응용부(209)의 기능을 수행하고, 이동호 제어부(303)와 HLR(304), 및 VLR(305)이 도 2의 호 처리부(210)의 기능을 수행하며, 신호 제어부(308)가 데이터 링크 제어부(211)와 신호링크 제어부(212)의 기능을 수행한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 핵심망 시뮬레이터의 전단시스템의 구성도이다. ATM 155M 정합부(401)는 무선망 제어국(103)과 155M STM-1 연결을 지원하며 물리계층 처리부(402)에서 수행하는 AAL2/5의 ATM 처리된 셀을 송수신한다. 물리계층 처리부(402)는 신호 데이터를 위해 AAL5, 사용자 트래픽 데이터를 위해 AAL2를 지원하며, UTOPIA 인터페이스(414)를 통해서 중앙처리장치(403)에 연결된다. 중앙처리장치(403)는 이더넷을 통해서 후단시스템(416)의 신호 제어부(308)로부터 제공되는 제어신호에 의해서 보코더 처리부(404), PSTN 정합부(405), 물리계층 처리부(402) 등을 제어하고, 음성 호 시험을 위해 필요한 클럭(406), DTMF(407), 반향제어(408), 및 Ring & Tone(409)의 발생을 제어한다.
또한, 중앙처리장치(403)는 이더넷을 통해서 무선망 제어국에서 입력되는 신호 데이터를 후단시스템에 전달하고, 사용자 트래픽 데이터를 DPRAM(413)을 통해서 보코더 처리부(404)에 전달한다. 이때, 사용자 트래픽 데이터 중에서 가상 호의 사용자 데이터는 폐기하고 실제 음성 데이터를 보코더 처리부(404)에 전달한다. ST-bus(412)는 보코더 처리부(404)에 입력되는 여러 사용자의 음성데이터를 순서대로 PSTN 정합부(405)에 전달하며 PSTN 정합부(405)는 수신되는 여러 사용자의 음성데이터를 각 사용자의 전화회로(Telephone Circuit)(411)를 통해 PSTN망에 전송한다. 여기서, ATM 155M 정합부(401)와 물리계층 처리부(402)가 도 2의 ATM 처리부(203)의 기능을 수행하고, 보코더 처리부(404)는 도 2의 보코더(206)와 대응되며, PSTN 정합부(405)는 도 2의 망 신호처리부(208)와 대응된다. 또한, 클럭(406), DTMF(407), 반향제어(408), 및 Ring & Tone(409), SLIC(410), 전화회로(411)는 도 2의 라인 인터페이스(207)의 기능을 수행한다.
도 5는 도 4에 도시된 전달시스템의 PSTN 정합부의 내부 구성도이다. 중앙처리장치(501)는 후단시스템의 명령에 따라 어드레스 디코더(Address Decoder)(504)를 통해서 각 사용자에 따른 특정 음성처리회로(506), 링 감지기(507), DTMF 생성기(508), 후크 온/오프 감지기(Hook on_off)(509) 등을 제어한다. 또한, 공중전화망으로부터 호 설정을 위한 신호를 검출하여 이를 후단시스템의 PSTN 호 제어부(302)에 전송한다. 시험 운영자를 위한 전화회로(510)와 PSTN 가입자로부터 입력되는 음성신호는 PCM 코덱 필터(505)를 통해서 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환되며, 변환된 신호가 ST-bus(512)에 의해서 보코더(503)로 전송되면 선택된 데이터 비율에 따라서 인코딩/디코딩된다. 이때, 다중의 가입자 선로를 지원하기 위해 ST-bus 인터페이스 로직(502)은 각 가입자에 대해서 타임 슬롯을 할당한다. 이렇게 구성된 PSTN 정합부는 공중전화망 사용자와의 호 설정 절차를 통해서 실제 단말기의 링 감지, DTMF 감지 및 생성 기능, Hook on_off 감지 기능, 보코더 처리 기능을 시험할 수 있다.
위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화 나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, IMT-2000 비동기 시스템에서 핵심망 시스템의 기능을 수행하는 시뮬레이터를 제공함으로써, 핵심망 시스템 없이 무선망 제어국과 핵심망 시스템간의 프로토콜 기능을 검증하고 시험 결과 및 분석 자료를 시험자에게 제공하여 연동시험을 효과적으로 수행할 수 있다. 또한, 실제 단말기와 PSTN 가입자간 음성 호 연결을 통해서 단말기와 무선망 제어국의 호 처리 기능을 시험하고, 경로 확인 시험, 및 트래픽 정합 시험 기능을 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 무선망 제어국과 ATM 통신방식을 지원하고 PSTN 가입자와 호 연결 설정을 위해 망 신호처리, 라인 인터페이스, 및 보코더 기능을 수행하여, 호 종류에 따른 사용자 데이터를 구별하여 다수 사용자의 실제 음성데이터를 각 전화회로를 통해 전송하며, 공중전화망 가입자로부터 입력되는 발착신 호를 후단시스템에 전달하는 전단시스템과;
    단말기와 공중전화망 가입자간의 호 설정절차를 정합하여 음성통화를 가능하게 하여 단말기 및 무선망 제어국의 호 처리와 트래픽 처리기능을 시험하고, 다수의 가상 호를 발생시켜 무선망 제어국의 호 처리성능 및 프로토콜을 검증하며, 분석결과 및 통계정보를 시험자에게 제공하는 후단시스템과;
    상기 전단시스템과 후단시스템을 연결한 이더넷을 포함한 것을 특징으로 하는 IMT-2000 비동기 시스템에서 무선망 제어국의 기능 검증을 위한 핵심망 시뮬레이터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 후단시스템은,
    상기 무선망 제어국의 호 처리성능을 분석하기 위해 가상 호를 발생시키거나 단말기 또는 공중전화망 가입자로부터의 발착신 호를 처리하는 호 제어 응용부와;
    상기 발착신 호를 지원하기 위해 무선망 제어국을 제어하고 단말기와 호 설정을 위한 정보를 교환하는 호 처리부와;
    상기 무선망 제어국과의 메시지 송수신을 위한 ATM 신호 링크를 지원하는 신호 링크 제어부와;
    호가 설정되면 사용자 트래픽 경로를 설정하며, 설정된 경로를 통해 가상 호를 위한 불특정 패턴의 사용자 데이터와 실제 단말기와 공중전화망 사용자간의 음성 데이터를 전송하는 데이터 링크 제어부를 포함한 것을 특징으로 하는 IMT-2000 비동기 시스템에서 무선망 제어국의 기능 검증을 위한 핵심망 시뮬레이터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전단시스템은,
    상기 무선망 제어국와 핵심망 시뮬레이터간의 ATM 통신방식을 지원하며 제어관련 데이터를 상기 후단시스템과 송수신하는 ATM 처리부와;
    상기 후단시스템의 제어를 통해 사용자 데이터를 전송하기 위한 데이터 타입과 전송률을 설정하는 사용자 데이터 처리부와;
    사용자 데이터를 입력받아 사용자 데이터가 가상 호를 위한 데이터이면 폐기하고 실제 음성 데이터이면 보코더에 전달하는 스위칭 패브릭과;
    상기 스위칭 패브릭을 통해 전달되는 실제 음성 데이터를 인코딩/디코딩을 수행하여 공중전화망에 전송하는 보코더와;
    상기 보코더와 공중전화망과의 정합을 지원하는 선로 인터페이스부와;
    상기 공중전화망 가입자와의 발착신 호 관련 제어신호를 상기 후단시스템에 전송하는 망 신호 처리부를 포함한 것을 특징으로 하는 IMT-2000 비동기 시스템에서 무선망 제어국의 기능 검증을 위한 핵심망 시뮬레이터.
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