KR19980069611A - 위성통신 시스템에서 중계선 채널 할당방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위성통신 시스템에서 공중교환망(PSTN)으로 출중계 호 시도시 적정한 중계선(Trunk) 채널을 할당할 수 있도록 하는 위성통신 시스템에서 중계선 채널 할당방법에 관한 것으로, 각각 다수의 가입자 및 공중교환망과 결합되는 다수의 기지국을 인공위성을 통해 연결하여 가입자간의 통신기능을 제공하는 위성통신 시스템에 있어서; 공중교환망과 초기 연동시 트렁크채널을 초기화하는 트렁크채널 초기화단계와, 위성망가입자로부터 공중교환망가입자로 호요구신호가 수신되게 되면 중계선의 트래픽채널의 현재상태 및 채널종류를 검색하는 트래픽채널 검색단계 및, 중계선의 트래픽채널이 휴지상태이고, 출중계트렁크채널 또는 양방향트렁크채널인 채널이 존재하게 되면, 이 채널을 점유하는 유효 트래픽채널 점유단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신 시스템에서 중계선 채널 할당방법

본 발명은 인공위성을 이용한 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 본 위성통신 시스템에서 공중교환망(PSTN:Public Switched Telephone Network)으로 출중계 호 시도시 적정한 중계선(Trunk) 채널을 할당할 수 있도록 하는 위성통신 시스템에서 중계선 채널 할당방법에 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 시스템 구성을 나타낸 구성도이다.

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, 도 2는 상기한 기지국(3)의 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도면에서 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(Orthogonal Mode Transducer)와, 이 직교모드변환기를 통해 입력된 예컨대 12.25∼12.75G㎐의 하향링크 주파수신호를 저잡음증폭하는 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier), 이 저잡음증폭기를 통해 인가된 주파수신호를 예컨대, 70M㎐의 중간주파수신호(IF)로 변환하는 주파수하향변환기(Down Converter), 이후에 설명할 IF조합/분배부(23)로부터 인가되는 70M㎐의 IF 신호를 예컨대 14.0∼14.5G㎐의 극초단파로 변환하여 상향링크 주파수신호를 생성하는 주파수상향변환기(Up Converter) 및, 이 주파수상향변환기로부터 출력되는 상향링크 주파수신호를 증폭하는 고출력증폭기(High Power Amplifier)를 포함하여 구성된 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 기지국 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 가입자로부터 통화요구가 있는 경우 상기 중앙제어국(2)과 일련의 제어메세지를 송수신하면서 가입자간의 통신을 수행하도록 제어하는 기지국제어부이고, 40은 지상위성망 가입자와 직접 접속되는 텔레폰데이터카드(Telephone Data Interface Card)로서, 이는 동시에 다수의 아날로그 가입자와 데이터 가입자를 수용할 수 있도록 된 것이고, 50은 공중교환망과 E1 중계선을 통해 접속하여 상기 기지국제어부(30)의 제어신호를 근거로 위성통신 시스템과 공중교환망간의 통신기능을 수행하는 트렁크 인터페이스 포트(Trunk Interface Port)이다.

그리고, 참조부호 MPH(Main PCM Highway)는 음성신호 또는 데이터신호 등의 정보데이터가 송수신되는 데이터버스이고, UPH(Utility PCM Highway)는 기지국제어부(30)와 각 장치간의 제어데이터가 송수신되는 제어버스이다.

상기한 구성에 있어서, 상기 기지국제어부(30)는 상기 텔레폰데이터카드(40)를 통해 소정의 호접속신호가 입력되게 되면 상기 중앙제어국(2)으로 일련의 호요구신호를 출력하게 되고, 이후 중앙제어국(2)으로부터 할당되는 통신모뎀 또는 통신채널을 통해 임의의 착신기지국(3)과 통신을 수행하도록 제어하게 된다.

한편, 기지국(3)은 상기한 바와 같이 상기 트렁크 인터페이스 포트(50)를 통해 공중교환망과 E1 중계선접속을 함으로써 공중교환망과의 일련의 신호송수신을 수행할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 상기 E1 중계선은 일련의 디지털신호를 송수신할 수 있도록 된 통신라인으로써 1개의 E1 중계선은 데이터전송을 위한 30개의 트래픽채널과 제어메세지전송을 위한 2개의 시스널링채널로 이루어지게 된다. 그리고, 상기 트래픽채널은 위성통신 시스템에서 공중교환망으로의 신호전송전용인 출중계트렁크채널(Outgoing Trunk)과 공중교환망으로부터의 신호수신전용인 입중계트렁크채널(Incoming Trunk) 및 양방향으로 신호의 송수신이 자유롭게 수행되는 양방향트렁크채널(Bothway Trunk) 등의 3종류로 구분되어 각각 사용되게 된다.

그리하여, 위성통신 시스템에서 공중교환망으로 출중계 호 시도시 공중교환망과 결합된 기지국(3)은 상기한 바와 같이 그 용도가 구별되는 트렁크채널에 대하여 각각의 채널상태(현재 사용중인지 아닌지) 및 상기 채널종류를 검색한 후 적당한 채널을 오류없이 할당하는 것이 필수적이라 하겠다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 공중교환망과 결합된 기지국은 E1 트렁크채널의 현재 상태를 소정의 메모리에 저장하여 두고, 또한 위성통신 시스템에서 공중교환망으로 출중계 호 시도시 상기 트렁크채널의 현재 상태를 근거로 적당한 E1 중계선 채널을 할당할 수 있도록 하는 위성통신 시스템에서 중계선 채널 할당방법을 제공함에 그 목적이 있다.

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

도 2는 도 1에서 기지국(3)의 구성을 나타낸 블록구성도.

도 3은 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 중계선 채널 할당방법을 하드웨어적으로 설명하기 위한 블록구성도.

도 4는 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 중계선 채널 할당방법을 설명하기 위한 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명

1 : 인공위성2 : 중앙제어국

3A, 3B : 기지국11A, 11B : 공중교환망

12A, 12B : 전화기13A, 13B : 데이터터미날

14A, 14B : 팩시밀리21 : 안테나

22 : RF 처리부23 : IF 조합분배부

24 : SCPC 채널유니트(SCU)30, 100 : 기지국제어부

40 : 텔레폰데이터카드(TDC)50 : 트렁크 인터페이스 포트(TIP)

110 : 채널정보저장부120 : 채널상태정보저장부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위성통신 시스템에서 중계선 채널 할당방법은 각각 다수의 가입자 및 공중교환망과 결합되는 다수의 기지국을 인공위성을 통해 연결하여 가입자간의 통신기능을 제공하는 위성통신 시스템에 있어서; 공중교환망과 초기 연동시 트렁크채널을 초기화하는 트렁크채널 초기화단계와, 위성망가입자로부터 공중교환망가입자로 호요구신호가 수신되게 되면 중계선의 트래픽채널의 현재상태 및 채널종류를 검색하는 트래픽채널 검색단계 및, 중계선의 트래픽채널이 휴지상태이고, 출중계트렁크채널 또는 양방향트렁크채널인 채널이 존재하게 되면, 이 채널을 점유하는 유효 트래픽채널 점유단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

즉, 상기한 바에 의하면, 위성통신 시스템에서 공중교환망으로의 출중계 호 시도시 적당한 E1 트렁크의 채널을 할당할 수 있게 된다.

이어, 상기한 구성으로 된 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 중계선 채널 할당방법을 하드웨어적으로 설명하기 위한 블록구성도로서, 도 3에서 도 2와 동일한 기능을 수행하는 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.

도면에서 참조번호 100은 기지국(3)의 전반적인 기능을 제어하기 위한 기지국제어부로서, 이는 특히 중앙제어국(2)으로부터 출중계 호 요구시 E1 트렁크 채널의 현재 상태 및 각 트렁크채널의 종류를 검색하여 적당한 트렁크채널을 할당하도록 상기 트렁크 인터페이스 포트(50)를 제어하게 되는 것이고, 110은 이 기지국제어부(100)의 제어신호에 따라 위성통신 시스템에서 공중교환망으로의 신호전송전용인 출중계트렁크채널과 공중교환망으로부터의 신호수신전용인 입중계트렁크채널 및 양방향으로 신호의 송수신이 자유롭게 수행되는 양방향트렁크채널 등 3종류의 E1 트렁크채널의 종류를 예컨대, 각각 0, 1 및 2의 데이터로 구분하여 저장하는 채널정보저장부, 120은 상기 기지국제어부(100)의 제어신호에 따라 30개의 트렁크채널의 현재 사용상태를 예컨대, 임의의 트렁크채널이 사용상태이면 소정의 해당 메모리 영역을 1로, 휴지상태이면 소정의 해당 메모리 영역을 0으로 설정하게 되는 채널상태정보저장부이다.

즉, 상기한 구성을 포함하여 구현되는 본 발명은 중앙제어국(2)으로부터 공중교환망으로의 출중계 호 요구가 있게 되면 상기 기지국제어부(100)는 상기 채널정보저장부(110) 및 채널상태정보저장부(120)의 데이터를 검색하여 예컨대, 현재 채널상태가 휴지상태이고, 출중계트렁크채널 또는 양방향트렁크채널인 트렁크채널을 할당하여 출중계 호처리를 수행하도록 제어하게 된다.

한편, 상기 트렁크채널의 종류는 공중교환망과 위성통신시스템이 최기 연동시 양 운용자는 트렁크채널의 용도를 협의하게 되는 바, 예컨대 32개 채널중에서 1번 채널과 16번 채널은 제어 시그널링을 위한 시그널링채널로, 나머지의 채널은 트래픽채널로 초기화되게 된다. 이후 운용자에 의해 협의된 트렁크채널의 용도을 소정의 데이터로써 상기 채널정보저장부(110)를 초기화되는 것이다.

이어, 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 중계선 채널 할당방법을 도 4의 순서도를 참조하여 설명한다.

우선, 임의의 기지국(3)은 위성망 가입자로부터 소정의 호요구가 있게 되면 피호출가입자가 동일 관할의 가입자인지를 검색하여 동일 관할의 가입자가 아니게 되면 피호출가입자번호를 포함하는 일련의 호요구메세지를 상기 중앙제어국(2)으로 송출하게 된다.

그러면, 중앙제어국(2)은 일단 기지국(3)으로부터 수신된 피호출가입자번호를 검색하여 공중교환망과 결합된 임의의 다른 기지국(3)으로 이용가능한 통신채널 및 통신모뎀과 더불어 소정의 출중계 호 요구신호를 송출하게 된다.

한편, 상기한 바와 같이 위성통신 시스템과 공중교환망의 초기 연동시 운용자에 의해 트래픽채널의 초기화가 이루어지게 되는 바, 기지국제어부(100)는 운용자로부터 입력되는 각각의 트래픽채널의 소정의 용도데이터로써 상기 채널정보저장부(110)를 초기화하게 된다. 또한, 기지국제어부(100)는 상기 채널상태정보저장부(120)의 저장데이터를 예컨대, 휴지상태인 0으로 설정하게 된다.(ST401, ST402 단계)

이후, 기지국제어부(100)는 중앙제어국(2)으로부터 이용가능한 통신채널과 통신모뎀과 더불어 일련의 중계선 점유요구신호가 수신되게 되면(ST403 단계), 상기 채널정보저장부(110) 및 채널상태정보저장부(120)의 정보데이터를 독출하여 현재 채널의 상태를 검색하게 되는 바(ST404, ST405, ST406 단계), 상기 ST405 단계에서 현재 채널의 상태가 휴지상태인 트래픽채널이 존재하지 않게 되면 통신불가능에 따른 소정의 호폭주신호를 중앙제어국으로 송출하게 된다(ST407 단계).

또한, 기지국제어부(100)는 상기 ST405 단계에서 휴지상태의 트래픽채널이 존재하게 되면, 이어서 그 휴지상태의 트래픽채널이 출중계트렁크채널 또는 양방향트렁크채널인 지를 검색하게 되는 바, 채널의 현재상태가 휴지상태이고, 출중계트렁크채널 또는 양방향트렁크채널이 존재하게 되면, 상기 트렁크 인터페이스 포트(50)로 해당 트래픽채널을 점유하도록 채널번호를 포함하는 소정의 채널점유신호를 출력하게 된다. 그러면, 상기 트렁크 인터페이스 포트(50)는 해당 채널의 타임슬롯을 통해 공중교환망과 통신을 수행할 수 있도록 채널을 점유한 후 소정의 점유응답신호를 기지국제어부(100)로 출력하게 된다.

그리고, 기지국제어부(100)는 트렁크 인터페이스 포트(50)로부터 소정의 점유응답신호가 수신되게 되면 트래픽채널의 점유완료에 따른 소정의 중계선점유완료신호를 중앙제어국(2)으로 송출하게 된다.

그러면, 중앙제어국(2)은 최초 발신기지국(3)으로 이용가능한 통신채널 및 통신모뎀과 더불어 일련의 번호번역결과신호를 송출하게 된다.

한편, 주지된 바와 같이 DAMA-SCPC 시스템은 발신기지국(3)에서 중앙제어국(2)으로 일련의 호요구메세지가 송출되게 되면, 중앙제어국(2)은 착신기지국(3)을 검색하기에 필요한 최소한의 피호출가입가번호를 근거로하여 발착신기지국(3)으로 이용가능한 통신채널 및 통신모뎀을 할당한 후, 나머지 피호출가입자번호는 이후 발착신기지국간의 직접적인 통신에 의하여 완전한 호를 설정하게 된다.[예컨대, 서브밴드 시그널링(Subband Signalling) 방법]

즉, 상기 발신기지국(3)은 중앙제어국(2)으로부터 이용가능한 통신채널, 통신모뎀 그리고 일련의 번호번역결과신호를 수신하게 되면, 이 통신채널 및 통신모뎀을 통하여 착신기지국(3)으로 나머지 피호출가입자번호를 송출함으로써 완전한 호출경로를 설정하게 된다.

즉, 상기한 실시예에 의하면, 위성통신 시스템에서 공중교환망으로의 출중계 호 시도시 공중교환망과 연동되는 임의의 기지국은 현재 휴지상태이고, 출중계트렁크채널 또는 양방향트렁크채널을 점유하여 가입자간의 통신기능을 제공하게 된다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형 실시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 공중교환망과 결합된 기지국은 E1 트렁크채널의 현재 상태를 소정의 메모리에 저장하여 두고, 또한 위성통신 시스템에서 공중교환망으로 출중계 호 시도시 상기 트렁크채널의 현재 상태를 근거로 적당한 E1 중계선 채널을 할당할 수 있도록 하는 위성통신 시스템에서 중계선 채널 할당방법을 실현할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 각각 다수의 가입자 및 공중교환망과 결합되는 다수의 기지국을 인공위성을 통해 연결하여 가입자간의 통신기능을 제공하는 위성통신 시스템에 있어서;

   공중교환망과 초기 연동시 트렁크채널을 초기화하는 트렁크채널 초기화단계와,

   위성망가입자로부터 공중교환망가입자로 호요구신호가 수신되게 되면 중계선의 트래픽채널의 현재상태 및 채널종류를 검색하는 트래픽채널 검색단계 및,

   중계선의 트래픽채널이 휴지상태이고, 출중계트렁크채널 또는 양방향트렁크채널인 채널이 존재하게 되면, 이 채널을 점유하는 유효 트래픽채널 점유단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 트렁크 채널 할당방법.