KR19980059137A

KR19980059137A - 위성통신 시스템의 scu에서 프레임동기신호 생성장치

Info

Publication number: KR19980059137A
Application number: KR1019960078474A
Authority: KR
Inventors: 박익서
Original assignee: 유기범; 대우통신 주식회사
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 1998-10-07

Abstract

본 발명은 SCPC 채널유니트에서 네트워크제어부로부터 공급되는 프레임개시신호와 그 개시시점이 다른 프레임동기신호를 생성하는 위성통신 시스템의 SCU에서 프레임동기신호 생성장치에 관한 것으로, 각각 다수의 가입자와 결합되는 다수의 기지국과, 이 기지국을 인공위성을 통해 제어하는 중앙제어국을 구비하여 가입자에게 통신기능을 제공하는 위성통신 시스템에 있어서 패러럴인에이블단으로 입력되는 프레임동기신호와 클록펄스단으로 입력되는 메인클록신호를 근거로 업 카운팅을 수행하는 카운터와, 상기 카운터로부터 출력되는 결과신호를 조합하여 소정 레벨의 신호를 출력하는 카운터출력 조합부 및, 반전된 메인클록신호를 근거로 상기 카운터출력 조합부로부터의 출력신호를 소정 클록동안 지연시켜 출력하는 D-플립플롭을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신 시스템의 SCU에서 프레임동기신호 생성장치

본 발명은 인공위성을 이용한 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 SCPC 채널유니트에서 네트워크제어부로부터 공급되는 프레임개시신호와 그 개시시점이 다른 프레임동기신호를 생성하는 위성통신 시스템의 SCU에서 프레임동기신호 생성장치에 관한 것이다.

현재 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 위성통신에 있어서는 그 채널할당방식에 따라 일정시간 전에 가입자별로 각각의 통신채널을 예약할당하는 PAMA(Pre-Assignment Multiple Access) 방식과 가입자의 요구에 따라 통신채널을 할당하는 DAMA(Demand Assignment Multiple Access) 방식으로 구분되는데, 일반적으로 통신채널의 가격과 그 효용성을 고려하여 음성통신은 DAMA 방식을, 데이터통신은 PAMA 방식을 채용하고 있다.

도 1은 DAMA 방식에 따른 일반적인 위성통신 시스템의 전반적인 구성을 나타낸 시스템구성도이다.

도 1에서 참조번호 1은 다수의 통신용 채널을 구비한 인공위성이고, 2는 전체 위성통신 시스템을 제어하는 중앙제어국, 3(3A, 3B)은 교환기(11A, 11B)나 전화기(12A, 12B), 컴퓨터등의 데이터 단말기(13A, 13B) 및 팩시밀리(14A, 14B) 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 정상적인 상태에서는 서비스 채널을 통해서 제어 메세지를 송출한 후 해당 기지국(3)으로부터 송신되어 오는 응답 메세지를 근거로 각 기지국(3)의 상태, 즉 통신가능 용량이나 통신채널의 이용상태를 점검하는 폴링(Polling)기능을 수행하게 된다. 그리고, 특정한 기지국 예컨대 기지국(3A)으로부터 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.

이어, 중앙제어국(2)은 상기한 양 기지국(3A, 3B)간에 통신이 종료되어 통신 요구가 있었던 기지국(3A)으로부터 서비스 채널(S)을 통해 통신종료 신호가 인가되게 되면 양 기지국에 대해 통신종료처리를 실행함으로써 양 기지국(3A, 3B)에 대해 제공되었던 트래픽 채널(T)을 해제하게 된다.

한편, 가입자와 결합된 기지국(3)은 중앙제어국(2)으로부터 예컨대, 기지국(3)의 동작상태에 대한 폴링메세지가 수신되면 이 폴링메세지에 대한 응답메세지를 중앙제어국(2)으로 송출함과 더불어 가입자로부터 통화요구가 있게 되면 호요구메세지가 포함된 일련의 S-ALOHA 패킷을 생성하여 이를 중앙제어국(2)으로 송출하게 된다. 이어, 중앙제어국(2)으로부터 통화허용메세지와 이용가능한 SCPC 채널유니트(24), 통신채널 등의 메세지가 수신되면 해당의 SCPC 채널유니트(24) 및 통신채널을 호출가입자에게 할당함으로써 가입자간의 직접 통신을 제공하게 된다.

그리고, 기지국(3)은 가입자로부터 자국의 다른 가입자에 대한 통화요구가 있게 되면 상기한 바와 같은 중앙제어국(2)과의 호요구에 대한 일련의 메세지 송수신 동작을 회피하고 자체적으로 호를 설정하여 양 가입자의 통화기능을 제공하게 된다. 또한, 기지국(3)은 통화가 종료되게 되면 발신가입자의 통화시작시간, 통화종료시간, 통신종류를 포함하는 호해제 메세지를 중앙제어국(2)으로 송출하게 된다.

한편, 도 2는 기지국(3)의 구성을 나타낸 블록구성도로서, 도면에서 참조번호 21은 인공위성(1)과 상향링크(Up link) 신호와 하향링크(Down Link) 신호를 송수신하기 위한 안테나이고, 22는 이 안테나(21)를 통해 수신되는 12.25∼12.75G㎐의 하향링크 주파수신호를 중간주파수신호로 변환하고, 이후에 설명할 IF 조합/분배부(23)로부터 인가되는 70M㎐의 신호를 예컨대 14.0∼14.5G Hz의 상향링크 주파수신호를 생성하여 출력하는 RF 처리부이다.

또한, 참조번호 23은 상기 RF 처리부(22)로부터 인가되는 중간주파수신호를 다수의 중간주파수신호로 분리하여 출력함과 더불어, 이후에 설명할 SCPC(Single Channel Per Carrier) 채널유니트(24)로부터 인가되는 중간주파수신호를 조합하여 출력하는 IF 조합분배부(Combiner/Distributer)이고, 24는 이 IF 조합분배부(23)로부터 인가되는 중간주파수 신호를 복조 및 디코딩하여 출력하고, 이후에 설명할 네트워크 제어부(30)로부터 출력되는 메세지를 인코딩 및 변조하여 출력하는 SCPC 채널유니트이다.

여기서, 상기 IF 조합분배부(23)는 다수의 SCPC 채널유니트(24)를 사용하는 경우의 시스템 확장성을 위해 채용된 것이다.

그리고, 참조번호 30은 임의의 가입자로부터 통화요구가 있게 되면 중앙제어국(2)으로 소정의 호설정메세지를 출력하고, 중앙제어국(2)으로부터 할당되는 통신채널과 SCPC 채널유니트(24)를 통해 양 기지국(3)간의 직접적인 통신을 수행하도록 제어하는 네트워크제어부이다.

그리고, 참조번호 40은 운용자와 운용자단말기(41)를 통해 연결되어 위성통신 시스템의 전반적인 관리를 수행하는 망관리장치이다.

즉, 상기한 구성에 있어서, 네트워크제어부(30)는 각 기지국(3)에 대해 주기적으로 폴링동작을 수행하여 각 기지국의 상태를 점검하게 되고, 이 기지국의 상태정보를 근거로 일련의 호제어를 수행하게 된다.

한편, 참조부호 MPH(Main PCM Highway)는 음성신호나 데이터신호 등의 정보데이터가 송수신되는 데이터버스이고, UPH(Utility PCM Highway)는 네트워크제어부(30)와 각 장치간의 제어데이터가 송수신되는 제어버스이다.

상기한 바와 같이 네트워크제어부(30)는 SCPC 채널유니트(24), 텔레폰데이터카드(40) 및 트렁크인터페이스포트(50)와 UPH 버스를 통해 제어데이터를 송수신하도록 되어 있다. 이 UPH 버스는 32개의 타임슬롯을 1프레임으로하고 있고, 각 타임슬롯은 임의의 장치에 고정적으로 할당되어 있다.

그리하여, 해당 장치는 네트워크제어부(30)로부터 공급되는 메인 클록신호인 2,048KHz신호(MCK)와 프레임동기신호인 8KHz신호(-SOF신호)를 수신하여 필요로 되는 클록신호를 생성함으로써 고정으로 할당된 타임슬롯으로부터 필요로 되는 데이터를 추출하고, 할당된 타임슬롯에 데이터를 삽입할 수 있도록 되어 있다.

특히, 상기 SCPC 채널유니트(24)는 상기 UPH 버스중에서 21번째의 타임슬롯을 통해 상기 네트워크제어부(30)와 제어데이터를 송수신하게 된다.

그런데, 네트워크제어부(30)는 프레임동기신호가 발생한 후 메인클록 하강엣지시에 제어데이터를 SCPC 채널유니트(24)로 전송하고 상승엣지시에 SCPC 채널유니트(24)로부터 제어데이터를 수신하게 된다. 그리고, 상기 SCPC 채널유니트(24)도 이와 마찬가지로 네트워크제어부(30)로부터 공급되는 메인클록신호(MCK)를 기준으로 상승엣지시에 네트워크제어부(30)로부터 전송된 제어데이터를 수신하고 하강엣지시에 네트워크제어부(30)로 제어데이터를 전송하도록 되어 있다.

즉, 네트워크제어부(30)와 SCPC 채널유니트(24)는 같은 시점인 예컨대, 메인클록의 상승엣지시에 데이터를 수신하고, 하강엣지시에 데이터를 송신하도록 되어 있는 바, 정상적인 제어데이터의 송수신이 가능하기 위해서는 네트워크제어부(30)의 프레임개시시점에 비교하여 SCPC 채널유니트(24)에서의 프레임 개시시점이 다르게 되어야 된다. 그리하여, 프레임동기신호를 메인클록의 한 클록주기동안 앞서서 발생하도록 하는 것이 필요하다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 네트워크제어부와 SCPC 채널유니트간의 UPU 통신에 있어서 네트워크제어부와 SCPC 채널유니트의 프레임개시시점을 달리함으로써 정상적인 제어데이터의 송수신이 가능하도록 SCPC 채널유니트의 프레임동기신호를 생성하는 위성통신 시스템의 SCU에서 프레임동기신호 생성장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 위성통신 시스템의 개요를 설명하기 위한 전반적인 시스템 구성도.

도 2는 도 1에서 중앙제어국(2)의 구성을 나타낸 블록구성도.

도 3은 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템의 SCU에서 프레임동기신호 생성장치를 나타낸 회로구성도.

도 4는 도 3의 참조 타이밍도.

* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명

1 : 인공위성 2 : 중앙제어국

3A, 3B : 기지국 11A, 11B : 교환기

12A, 12B : 전화기 13A, 13B : 데이터터미날

14A, 14B : 팩시밀리 21 : 안테나

22 : RF 처리부 23 : IF 조합분배부

24 : SCPC 채널유니트(SCU) 30 : 네트워크제어부

40 : 망관리장치

C : 카운터 I1∼I3 : 인버터

D : D-플립플롭 NAND : 낸드게이트

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 위성통신 시스템의 SCU에서 프레임동기신호 생성장치는 각각 다수의 가입자와 결합되는 다수의 기지국과, 이 기지국을 인공위성을 통해 제어하는 중앙제어국을 구비하여 가입자에게 통신기능을 제공하는 위성통신 시스템에 있어서 패러럴인에이블단으로 입력되는 프레임동기신호와 클록펄스단으로 입력되는 메인클록신호를 근거로 업 카운팅을 수행하는 카운터와, 상기 카운터로부터 출력되는 결과신호를 조합하여 소정 레벨의 신호를 출력하는 카운터출력 조합부 및, 반전된 메인클록신호를 근거로 상기 카운터출력 조합부로부터의 출력신호를 소정 클록동안 지연시켜 출력하는 D-플립플롭을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

즉, 상기한 바에 의하면, 네트워크제어부로부터 공급되는 메인클록신호(MCK)와 프레임동신호를 근거로 자체적으로 프레임동기신호를 생성한 후 이 프레임동기신호를 근거로 UPH 통신을 수행하게 됨으로써 정상적인 제어데이터의 송수신이 가능하게 된다.

이어, 상기한 구성으로 된 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템의 SCU에서 프레임동기신호 생성장치의 구성을 나타낸 회로구성도이다.

도면에서 참조부호 C는 네트워크제어부(30)로부터 공급되는 프레임개시신호(-SOF)가 발생된 후에 마찬가지로 네트워크제어부(30)로부터 공급되는 메인클록신호(MCK)를 업(Up) 카운트를 수행하게 되는 카운터이고, I1∼I3은 입력파형을 반적시켜 출력하기 위한 인버터, D는 상기 인버터(I3)를 통해 반전되어 입력되는 메인클록신호(-MCK)를 기준으로하여 상기 인버터(I2)를 통해 입력되는 소정의 신호를 메인클록신호의 1주기동안 지연(Delay)시키기 위한 D-플립플롭, NAND는 상기 카운터(C)로부터 출력되는 소정의 신호를 조합하기 위한 낸드게이트이다.

이어, 상기한 구성으로 된 회로의 동작을 도 4의 타이밍도를 참조하여 설명한다.

우선, 상기 카운터(C)의 초기치는 예컨대, 초기입력단(P0∼P7)이 접지(GND)와 결합되어 있기 때문에 모두 0이 되게 된다. 그리하여, 패러럴인에이블단(/PE)으로 네트워크제어부(30)로부터 공급되는 예컨대, 도 4의(B)에 보인 바와 같은 프레임동기신호(-SOF)가 입력되게 되면 이 프레임동기신호(-SOF)가 입력되는 동안[예컨대, 도 4의(A)에 보인 메인클록신호의 1주기동안] 초기입력단(P0∼P7)의 초기치(모두 0)가 출력단(Q0∼Q7)으로 출력되게 된다.

그리고, 프레임동기신호(-SOF)가 하이레벨로 상승되어 하이레벨이 유지되는 동안 클록펄스입력단(CP)으로 입력되게 되는 메인클록신호(MCK)를 업 카운트하여 그 결과를 출력단(Q0∼Q7)으로 출력하게 된다. 이어, 프레임동기신호(-SOF)가 다시 로우레벨로 하강하게 되면 카운터(C)는 클리어되어 상기 동작을 반복하여 수행하게 된다.

한편, 상기 카운터(C)의 출력단(Q0∼Q7)로 출력되는 출력결과는 그 최하위비트의 결과가 인버터(I1)를 통해 반전되는 것을 제외하고는 그대로 낸드게이트(NAND)에 의해 조합된다. 그리하여, 그 출력단(Q0)이 0이고 나머지 출력단(Q1∼Q7)이 1이게 되면 낸드게이트(NAND)는 자체 특성상 그 결과가 0으로 출력되게 된다.

이어, 상기 낸드게이트(NAND)를 조합되어 출력되는 상기 카운터(C)의 결과는 다시 인버터(I2)를 통해 반전되어 출력되게 되는 바, 이 출력신호는 예컨대, 도 4의(C)에 보인 바와 같이 메인클록신호의 255번째 클록이 계수되는 동안에 하이레벨의 신호가 출력되게 된다.

그리고, 이 인버터(I2)를 통해 출력되는 신호는 후단의 D-플립플롭(D)으로 입력되게 된다. 한편, 상기 네트워크제어부(30)로부터 공급되는 메인클록신호(MCK)는 상기 인버터(I3)를 통해 반전되어 D-플립플롭(D)의 클록입력단(CLK)으로 입력되게 된다.

즉, 상기 인버터(I2)를 통해 반전되어 출력되는 예컨대, 도 4의(C)에 보인 바와 같은 카운터(C)의 결과신호는 D-플립플롭(D)의 입력단(D)으로 입력되게 되는 바, 이 입력신호는 상기 클록입력단(CLK)으로 입력되는 예컨대, 도 4의(D)에 보인 바와 같은 반전된 메인클록신호(MCK)의 반주기동안 지연되어 도 4의(E)에 보인 바와 같은 신호가 출력되게 된다.

즉, 도 4의(B)에 보인 바와 같은 네트워크제어부(30)로부터 공급되는 프레임동기신호의 개시시점보다 앞서는 도 4의(E)에 보인 바와 같은 프레임동기신호를 생성하여 이 자체 생성한 프레임동신호 및 메인클록신호를 네트워크제어부(30)와 제어데이터를 정상적으로 송수신하게 된다.

따라서, 상기 실시예에 의하면, 네트워크제어부로부터 공급되는 메인클록신호(MCK)와 프레임동신호를 근거로 자체적으로 소정의 프레임동기신호를 생성한 후, 이 프레임동기신호를 근거로 네트워크제어부와 UPH 통신을 수행하게 됨으로써 정상적인 제어데이터의 송수신이 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시할 수 있다.

즉, 상기 실시예에 보인 바와 같이 기지국에서도 중앙제어국에서와 마찬가지로 SCPC 채널유니트는 자체적으로 프레임동기신호를 생성하여 소정의 기지국제어부(예컨대, 메인클록신호와 프레임동기신호를 생성함과 더불어 기지국의 장치 전반을 제어하는 제어부)와 UPH 통신을 수행할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 네트워크제어부와 SCPC 채널유니트간의 UPU 통신에 있어서 네트워크제어부와 SCPC 채널유니트의 프레임개시시점을 달리함으로써 정상적인 제어데이터의 송수신이 가능하도록 SCPC 채널유니트의 프레임동기신호를 생성하는 위성통신 시스템의 SCU에서 프레임동기신호 생성장치를 실현할 수 있게 된다.

Claims

각각 다수의 가입자와 결합되는 다수의 기지국과, 이 기지국을 인공위성을 통해 제어하는 중앙제어국을 구비하여 가입자에게 통신기능을 제공하는 위성통신 시스템에 있어서 패러럴인에이블단으로 입력되는 프레임동기신호와 클록펄스단으로 입력되는 메인클록신호를 근거로 업 카운팅을 수행하는 카운터와, 상기 카운터로부터 출력되는 결과신호를 조합하여 소정 레벨의 신호를 출력하는 카운터출력 조합부 및 반전된 메인클록신호를 근거로 상기 카운터출력 조합부로부터의 출력신호를 소정 클록동안 지연시켜 출력하는 D-플립플롭을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템의 SCU에서 프레임동기신호 발생장치.