KR19980014383A - 위성통신 시스템에서 채널예약할당 방법 - Google Patents

위성통신 시스템에서 채널예약할당 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인공위성을 이용한 통신 시스템에서 특히 위성채널의 예약할당방식에서 채널을 사용하고자 하는 시간과 더불어 이용가능한 채널까지 예약함으로써 예약시간에 데이터 콜(DATA CALL)에 대한 채널예약할당불능상태(FAIL)의 발생빈도를 줄일 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 채널예약할당 방법에 관한 것으로, 위성통신 시스템과 시스템운용자를 결합시킴으로써 채널예약할당방식(PAMA)에 의한 데이터 콜(DATA CALL) 데이터를 입력하도록 된 맨-머신 인터페이스를 구비하는 위성통신 시스템에 있어서; 상기 맨-머신 인터페이스를 통해 입력되는 채널사용시간 및 채널사용을 요구하는 등의 데이터 콜 데이터를 입력시키는 데이터입력단계와, 현재 이용가능한 위성채널이 존재하는 지를 판단하는 채널존재 확인단계, 이용가능한 위성채널이 존재하게 되면 해당 채널에 대해 채널 할당을 예약하는 채널예약할당단계, 데이터 콜 데이터를 근거로 예약시간이 되면 해당 채널에 통해 호를 설정하는 호설정단계 및, 예약시간이 종료하게 되면 호를 해제하는 호 해제단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신 시스템에서 채널예약할당 방법
본 발명은 인공위성을 이용한 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 위성채널의 예약할당방식에서 채널을 사용하고자 하는 시간과 더불어 이용가능한 채널까지 예약함으로써 예약시간에 데이터 콜(DATA CALL)에 대한 채널예약할당불능상태(FAIL)의 발생빈도를 줄일 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 채널예약할당 방법에 관한 것이다.
최근, 통신기술이 급속도로 발전되면서 원격지에 위치하는 가입자가 인공위성을 통하여 통화를 할 수 있도록 해주는 위성통신이 점차 일반화되고 있는 바. 이와 같은 위성통신은 통화를 위해 별도의 신호선이 필요로 되지 않기 때문에 주로 국가간의 장거리 통신이나, 또는 우리나라와 같이 산악이 많은 나라의 통신방법으로서 유용하게 사용되고 있다.
상기한 위성통신은 채널할당방식에 따라 가입자가 미래에 사용하고자 하는 채널의 할당요구에 따라 해당 채널을 예약할당하는 PAMA(Pre-Assignment Multiple Access) 방식과 가입자의 요구에 따라 실시간으로 통신채널을 할당하는 DAMA(Demand Assignment Multiple Access) 방식의 두가지 방식으로 대분할 수 있다.
도 1은 상기 PAMA 방식에 따른 위성통신 시스템의 전반적인 시스템 구성을 나타낸 구성도이다.
도 1에서 참조번호 1은 다수의 통신용 채널을 구비한 인공위성이고, 2는 전체 위성통신 시스템을 제어하는 중앙제어국, 3(3A, 3B)은 교환기나 전화기, 컴퓨터등의 데이터 단말기 및 팩시밀리 등의 단말기에 대한 인터페이스 기능을 갖춤과 더불어, 상기 중앙제어국(2)과 데이터 송수신을 통해 상기한 각종 단말기간의 통화기능을 제공하는 기지국이다.
또한, 도 1에서 참조부호 S는 제어데이터를 송수신하기 위한 서비스 채널(Service Channel)을 나타내고, T는 데이터나 음성을 송수신하기 위한 트래픽 채널(Traffic Channel)을 나타낸다.
상기한 구성에 있어서 중앙제어국(2)은 서비스 채널(S)을 통해서 제어 메세지를 송출한 후 해당 기지국(3)으로부터 송신되어 오는 응답 메세지를 근거로 각 기지국(3)의 상태를 파악하게 된다. 즉, 기지국(3)의 통신가능 용량이나 통신채널의 이용상태를 점검하는 폴링(Polling)기능을 수행하게 된다. 그리고, 특정한 기지국 예컨대 임의의 기지국(3A)으로부터 다른 기지국(3B) 관할의 단말기에 대해 통화요구(Calling)가 있는 경우에는 상기 폴링과정에서 얻어진 정보를 근거로 해당 기지국(3B)이 통신이 가능한 상태인 지를 판단하고, 통신가능 상태인 경우에는 인공위성의 이용가능한 트래픽 채널(T)을 양 기지국(3A, 3B)에 할당함으로써 양 기지국(3A, 3B)이 직접적으로 상호 통신을 수행할 수 있도록 하게 된다.
한편, 중앙제어국(2)은 운용자에 의하여 위성채널의 할당을 예약하고자 하는 소정의 신호와 함께 예약시간이나 가입자번호, 동기 또는 비동기 등의 접속모드 및 통신속도 등의 데이터 콜(DATA CALL)기능에 따른 일련의 데이터가 입력되게 되면 이 데이터 콜 데이터를 저장하였다가 이 데이터를 근거로 예약할당시간이 되면 기지국간의 통신실행을 제어하게 된다.
이어, 중앙제어국(2)은 운용자에 의해서 설정된 채널의 예약할당시간이 경과하게 되면 양 기지국에 대해 통신종료처리를 실행함으로써 양 기지국(3A, 3B)에 대해 제공되었던 트래픽 채널(T)을 해제하게 된다.
한편, 도 2는 상술한 중앙제어국(2)의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2에서 참조번호 21은 인공위성(1)과 상향링크(Up link) 신호와 하향링크(Down link) 신호를 송수신하기 위한 안테나이고, 22는 주파수의 편파 성질을 이용하여 상기 안테나(21)를 통해 송수신되는 신호를 분리하여 입출력하는 직교모드변환기(OMT : Orthogonal Mode Transducer), 23은 이 직교모드변환기(22)를 통해 입력된 예컨대 12.25∼12.75 G㎐의 하향링크 주파수신호를 저잡음증폭하는 저잡음증폭기(LNA : Low Noise Amplifier), 24는 이 저잡음증폭기(23)를 통해 인가된 주파수신호를 예컨대 70 M㎐의 중간주파수신호(IF)로 변환하는 주파수하향변환기(DC : Down Converter)이다.
또한, 참조번호 25는 상기 주파수하향변환기(24)로부터 인가되는 중간주파수신호(IF)를 다수의 중간주파수신호로 분리하여 출력함과 더불어, 이후에 설명할 SCPC(Single Channel Per Carrier) 채널 유니트(SCU:26)로부터 인가되는 중간주파수신호를 조합하여 출력하는 중간주파수 조합/분배부(IF C/D : IF Combiner/Distributer)이고, 26은 이 중간주파수 조합/분배부(25)로부터 인가되는 중간주파수 신호를 복조하고 디코딩하여 출력함과 더불어 이후에 설명할 네트워크 제어부(40)로부터 출력되는 메세지를 인코딩 및 변조하여 출력하는 SCPC 채널유니트이다.
여기서, 상기 중간주파수 조합/분배부(25)는 다수의 SCPC채널유니트를 사용하는 경우의 시스템 확장성을 위해 채용된 것이고, 상기 SCPC채널유니트(26)는 일반적으로 32개로 된다.
또한, 참조번호 27은 상기 IF조합/분배부(25)로부터 인가되는 70M㎐의 IF 신호를 예컨대 14.0∼14.5G㎐의 극초단파로 변환하여 상향링크 주파수신호를 생성하는 주파수상향변환기(UC : Up Converter), 28은 이 주파수상향변환기(27)로부터 출력되는 상향링크 주파수신호를 증폭하는 고출력증폭기(HPA:High Power Amplifier)이다.
그리고, 참조번호 40은 임의의 SCPC 채널유니트(261∼26N)를 통해서 각 기지국(3)으로 제어 메세지를 송출한 후 해당 기지국으로부터 송신되어 오는 응답 메세지를 근거로 각 기지국(3)의 상태를 점검하는 폴링기능을 수행하하는 네트워크 제어부이다. 또한, 네트워크 제어부(40)는 이후에 설명할 네트워크 관리시스템(50)으로부터 데이터 콜(DATA CALL)에 따른 채널할당 명령이 입력되면 이용가능한 트레픽 채널(T) 및 모뎀을 할당함으로써 양 기지국이 직접적으로 통신을 수행할 수 있도록 하는 등의 시스템제어를 수행하게 된다.
또한, 참조번호 50은 시스템관리자가 상기 네트워크제어부(40)를 관리하여 위성통신 시스템의 전반적인 네트워크를 관리하기 위한 네트워크관리시스템이다. 이 네트워크 관리시스템(50)은 운용자에 의해 입력되는 데이터 콜 데이터를 근거로 상기 네트워크 제어부(40)를 제어하여 기지국간의 통신을 수행하도록 제어하게 된다.
한편, 도 3은 상기 네트워크 관리시스템(50)의 구성을 나타낸 기능 블록도로서, 참조번호 51은 네트워크 관리시스템(50)의 동작을 제어하는 제어부로서의 프로세서로서, 이 프로세서(51)는 채널을 예약하고 할당하는 등의 데이터 콜(DATA CALL) 기능을 제어하게 되는 것이고, 참조번호 52는 위성통신 시스템과 이를 조작하기 위한 오퍼레이터간의 정보교환장치, 즉 운용자가 시스템으로부터의 정보를 확인하고 시스템의 동작 명령을 입력하기 위한 맨-머신 인터페이스(MMI)이다.
또한, 참조번호 53은 상기 네트워크 제어부(DMP)와의 신호의 송수신을 위한 터미널 서버로서, 이는 네트워크 제어부(DMP)와 RS-232C의 통신 프로토콜에 의거하여 물리적인 통신 링크를 통해 서로 통신하게 된다.
또한, 참조번호 54는 운용자에 의해 입력된 일련의 데이터 콜(DATA CALL)데이터를 근거로 해당 시간이 되면 데이터 콜(DATA CALL)이 수행되도록 상기 상기 프로세서(51)로 소정의 신호를 출력하게 되는 데이터 콜 실시간처리부이고, 참조번호 55는 인공위성을 이용해서 데이터 콜(DATA CALL)이 수행될 수 있도록 위성채널을 할당하고 호를 설정하게 되는 데이터 콜 수행부이다.
또한, 참조번호 56은 상기 프로세서(51)의 제어에 따라 운용자에 입력되는 데이터 콜(DATA CALL) 데이터를 저장하기 위한 데이터 콜 저장부이고, 참조번호 57은 운용자가 데이터 콜(DATA CALL)을 수행할 시간, 가입자 번호, 통신 속도 등을 입력했을 때 그 값을 입력받아 임시로 저장하기 위한 데이터 콜 예약부이다.
이어, 상기한 구성으로 된 위성통신 시스템의 동작을 설명한다.
정상적인 상태에서 도 2의 네트워크 제어부(40)는 폴링동작을 수행하여 각 기지국의 상태를 점검하게 된다.
즉, 네트워크 제어부(40)의 각 기지국의 상태를 점검하기 위한 패킷 데이터로부터 TDM스트림의 메시지를 생성한 후 이를 임의의 SCPC 채널유니트(26)로 출력하게 된다.
그러면, 해당의 SCPC 채널유니트(26)에서는 상기 메시지를 인코딩 및 변조하여 중간주파수신호를 출력하게 되고, 이 중간주파수신호는 IF 조합/분배부(25)에서 주파수별로 조합된 후, 주파수증가 변환부(27)에서 상향링크 주파수신호로 변환되게 된다. 그리고, 이 상향링크 주파수신호는 고출력증폭기(28)와 직교모드변환기(22) 및 안테나(21)를 거쳐 출력된 후 도 1에서의 인공위성(1)을 통해 각 기지국(3)으로 송출되게 된다.
한편, 각 기지국(3)으로부터 인공위성(1)을 통해 안테나(21)로 수신된 응답메시지 신호는 직교모드변환기(22)와 저잡음증폭기(23)를 통해 주파수하향변환기(24)에 인가되어 70M㎐의 중간주파수신호로 변환되고, 이어 IF 조합/분배부(25)를 통해 임의의 SCPC 채널유니트(26)로 인가되어 복조 및 디코딩된 후 네트워크제어부(40)로 인가되게 된다.
그리고, 네트워크제어부(40)에서는 수신되는 메시지로부터 패킷정보를 추출하여 S-ALOHA 패킷을 생성한 후 이를 근거로 소정의 기지국정보 저장부를 갱신등록함으로써 모든 기지국에 대한 상태정보를 보유하게 된다.
또한, 상술한 폴링동작은 각 기지국에 대해 지속적으로 실행되게 된다.
한편, 도 4는 채널을 예약할당하는 PAMA 방식을 설명하기 위한 동작 플로우 챠트로서, 동도를 참조하여 상기 네트워크 관리시스템(50)의 동작을 위주로 하여 채널에약할당방식(PAMA)에 의한 데이터 콜(DATA CALL)을 설명한다.
우선, 운용자에 의해 데이터 콜(DATA CALL)에 대한 데이터가 입력되면 프로세서(51)는 이 데이터를 상기 데이터 콜(DATA CALL)예약부(57)에 임시 저장하게 된다(ST41, ST42 단계). 여기서, 상기 데이터 콜(DATA CALL)에 대한 데이터는 채널을 예약하고자 하는 시간, 종료시간, 가입자번호, 동기 또는 비동기의 접속모드 및 통신속도 등이 된다.
이어, 프로세서(51)는 입력된 채널예약시간이 미래임을 판단하게 된다(ST43 단계). 또한, 채널예약시간이 미래이면, 입력된 호출가입자번호 및 피호출가입자번호가 정상적으로 존재하는 지를 판단하게 된다(ST44 단계).
이어, 프로세서(51)는 입력된 데이터 콜(DATA CALL)데이터가 시간이 미래이고 가입자번호가 정상적으로 존재하게 되면 상기 데이터 콜 예약부(57)의 데이터를 데이터 콜 저장부(56)로 재저장하게 된다(ST45 단계).
이후, 프로세서(51)는 상기 데이터 콜 실시간처리부(54)로부터 입력되는 신호를 검색하게 된다. 이때, 상기 데이터 콜 실시간처리부(54)는 예약한 시간이 되었는 지를 확인하게 되는 바, 예약한 시간이 되면 상기 프로세서(51)로 소정의 결과신호를 출력하게 된다. 예약시간이 되면, 이용가능한 위성 채널을 검색하여 데이터 콜(DATA CALL)이 이루어질 수 있도록 채널을 할당하고 호를 설정하개 된다(ST47, 48 단계).
이후, 프로세서(51)는 예약할당된 채널에 대해서 종료시간이 되면 설정된 호를 해제하도록 상기 네트워크 제어부(40)로 제어명령을 출력하게 된다.
한편, 상기 ST47 단계에서 이용가능한 채널이 존재하기 않게 되면 프로세서(51)는 데이터 콜(DATA CALL)에 대하여 예약불능상태(FAIL)를 설정하게 된다. 이후, 운용자는 다시 데이터 콜(DATA CALL)을 설정하기 위해서 데이터를 재입력해야 된다.
상기한 바와 같이 예약채널할당(PAMA)방식에서 운용자가 채널을 예약하는 데이터 콜(DATA CALL)기능을 실행하기 위한 데이터 콜 데이터를 입력하게 되면, 이 데이터를 입력하는 시점에서 현재 이용가능한 위성채널이 존재여부에 따라 번거로운 데이터의 재입력동작을 실행해야 된다. 즉, 데이터 콜 데이터가 입력될 때 이용가능한 채널이 존재하지 않으면 운용자가 다시 데이터 콜 데이터를 입력해야 된다.
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 위성채널의 예약할당방식에서 채널을 사용하고자 하는 시간과 더불어 그 채널까지 예약함으로써 예약시간에 데이터 콜(DATA CALL)에 대한 채널예약할당불능상태(FAIL)의 발생빈도를 줄일 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 채널예약할당 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 위성통신 시스템의 개요를 설명하기 위한 전반적인 시스템 구성도.
도 2는 도 1에서의 중앙제어국(2)의 구성을 나타낸 기능 블록도.
도 3은 도 2에서의 네트워크 관리시스템(50)의 구성을 나타낸 기능 블록도.
도 4는 일반적인 위성채널의 예약할당방식(PAMA)을 설명하기 위한 동작 플로우 챠트.
도 5는 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 채널예약할당 방법을 설명하기 위한 동작 플로우 챠트.
* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명
1 : 인공위성2 : 중앙제어국
3A : 기지국21 : 안테나
22 : 직교모드변환기23 : 저잡음증폭기
24 : 주파수하향변환기25 : 중간주파수 조합/분배부
26 : SCPC 채널유니트27 : 주파수상향변환기
28 : 고출력증폭기40 : 네트워크제어부
50 : 네트워크 관리시스템
51 : 프로세서52 : 맨-머신 인터페이스(MMI)
53 : 터미널 서버54 : 데이터콜 실시간처리부
55 : 데이터콜 수행부56 : 데이터콜 저장부
57 : 데이터콜 예약부
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 위성통신 시스템에서 채널예약할당 방법은 위성통신 시스템과 시스템운용자를 결합시킴으로써 채널예약할당방식(PAMA)에 의한 데이터 콜(DATA CALL) 데이터를 입력하도록 된 맨-머신 인터페이스를 구비하는 위성통신 시스템에 있어서; 상기 맨-머신 인터페이스를 통해 입력되는 채널사용시간 및 채널사용을 요구하는 등의 데이터 콜 데이터를 입력시키는 데이터입력단계와, 현재 이용가능한 위성채널이 존재하는 지를 판단하는 채널존재 확인단계, 이용가능한 위성채널이 존재하게 되면 해당 채널에 대해 채널 할당을 예약하는 채널예약할당단계, 데이터 콜 데이터를 근거로 예약시간이 되면 해당 채널에 통해 호를 설정하는 호설정단계 및, 예약시간이 종료하게 되면 호를 해제하는 호 해제단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이어, 상기한 방법을 도 5를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위성통신 시스템에서 채널예약할당 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
우선, 운용자에 의해 데이터 콜(DATA CALL)에 대한 데이터가 입력되면 프로세서(51)는 이 데이터를 상기 데이터 콜(DATA CALL)예약부(57)에 임시 저장하게 된다(ST61, ST62 단계). 여기서, 상기 데이터 콜(DATA CALL)에 대한 데이터는 채널을 예약하고자 하는 시간, 종료시간, 가입자번호, 동기 또는 비동기의 접속모드 및 통신속도 등이 된다.
이어, 프로세서(51)는 입력된 채널예약시간이 미래시간임을 판단하게 된다(ST63 단계). 또한, 채널예약시간이 미래이면, 입력된 호출가입자번호 및 피호출가입자번호가 정상적으로 존재하는 지를 판단하게 된다(ST64 단계).
이어, 프로세서(51)는 입력된 데이터 콜(DATA CALL)데이터가 시간이 미래이고 가입자번호가 정상적으로 존재하게 되면 운용자에 의해 요구되는 채널이 존재하는 지를 판단하게 되는 바, 이때 채널이 존재하지 않게 되면 이용 가능한 채널이 나타날 때까지 계속적으로 이용가능 채널을 검색하게 된다(ST65 단계).
이후, 프로세서(51)는 이용가능 채널이 존재하게 되면, 상기 데이터 콜 예약부(57)에 저장되어 있는 데이터 콜 데이터와 더불어 할당예약된 채널번호를 데이터 콜 저장부(56)에 저장하도록 제어하게 된다(ST66 단계).
이후, 프로세서(51)는 상기 데이터 콜 실시간처리부(54)로부터 입력되는 신호를 검색하게 되는 바, 이 데이터 콜 실시간처리부(54)로부터 예약시간이 도래함에 따른 결과신호가 입력되면(ST67 단계), 프로세서(51)는 데이터 콜에 대하여 예약된 채널을 설정하라는 명령을 네트워크 제어부(40)로 출력하게 된다. 그러면, 해당의 채널을 통해 기지국간의 호를 설정하게 된다(ST68 단계).
이후, 상기 데이터 콜 실시간처리부(54)는 예약된 시간이 종료하게 되면 그 결과신호를 프로세서(51)로 출력하게 되는 바(ST69 단계), 이때 프로세서(51)는 할당된 채널을 해제하도록 네트워크 제어부(40)로 소정의 제어명령을 출력하게 된다. 그러면, 네트워크 제어부(40)는 통신 기지국의 호를 해제하게 된다(ST70 단계).
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 위성채널의 예약할당방식에서 채널을 사용하고자 하는 시간과 더불어 현재 이용가능한 채널까지 예약함으로써 예약시간에 데이터 콜(DATA CALL)에 대한 채널예약할당불능상태(FAIL)의 발생빈도를 줄일 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 채널예약할당 방법을 실현할 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 위성통신 시스템과 시스템운용자를 결합시킴으로써 채널예약할당방식(PAMA)에 의한 데이터 콜(DATA CALL) 데이터를 입력하도록 된 맨-머신 인터페이스를 구비하는 위성통신 시스템에 있어서;
    상기 맨-머신 인터페이스를 통해 입력되는 채널사용시간 및 채널사용을 요구하는 등의 데이터 콜 데이터를 입력시키는 데이터입력단계와,
    현재 이용가능한 위성채널이 존재하는 지를 판단하는 채널존재 확인단계,
    이용가능한 위성채널이 존재하게 되면 해당 채널에 대해 채널 할당을 예약하는 채널예약할당단계,
    데이터 콜 데이터를 근거로 예약시간이 되면 해당 채널을 통해 호를 설정하는 호설정단계 및,
    예약시간이 종료하게 되면 호를 해제하는 호 해제단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 채널예약할당 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    입력된 데이터 콜 데이터를 근거로 예약시간이 미래가 아니면 데이터 콜 불능 상태로 전환하도록 하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위선통신 시스템에서 채널예약할당 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    입력된 데이터 콜 데이터를 근거로 정상적인 가입자가 존재하지 않으면 데이터 콜 불능 상태로 전환하도록 하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위선통신 시스템에서 채널예약할당 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 채널존재 확인단계는,
    현재 이용가능한 채널이 존재하지 않게 되면 이후 이용가능한 채널이 존재할 때까지 지속하는 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 채널예약할당 방법.
KR1019960033344A 1996-08-10 1996-08-10 위성통신시스템에서채널예약할당방법 KR100205651B1 (ko)

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