KR19980073830A - 위성망과 지상망의 연동에 의한 데이터 통신 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이터 통신 전용망인 초소형 지구국(VSAT)망과 지상망을 연동 구축하여 인공위성을 통한 지상망 사이의 연동 및 VSAT망의 데이터 통신이 가능하도록 한 위성망과 지상망의 연동에 의한 데이터 통신 시스템에 관한 것이다.

종래 VSAT망 통신 시스템은 전용 위성망의 개념으로 자체 망내의 데이터 통신 서비스 즉, 조회 서비스와 페이저 서비스 등과 같이 패킷 전용망 서비스만 가능하고 다른 망과의 연동이 고려되지 않아 인터넷이나 텔넷 및 FTP 등의 통신 서비스 제공이 불가능하는 문제점이 있었다.

이것을 해결하기 위해, 본 발명은 인공위성(100)과, 상기 인공위성(100)을 통해 상호간의 무선 통신 업무를 수행하여 초소형 지구국(VSAT)망을 형성하는 중심국(230) 및 지구국(240)과, 상기 중심국(230) 및 상기 지구국(240)에 연결되어 전송 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜(TCP/IP)을 적용할 수 있는 지상 통신망(300)으로 구성된다.

Description

위성망과 지상망의 연동에 의한 데이터 통신 시스템

본 발명은 위성망과 지상망의 연동에 의한 데이터 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 데이터 통신 전용망인 초소형 지구국(Very Small Aperture Terminal, 이하 VSAT라 칭함)망과 지상망을 연동 구축하여 인공위성을 통한 지상망간의 연동 및 VSAT망의 데이터 통신이 가능하도록 한 위성망과 지상망의 연동에 의한 데이터 통신 시스템에 관한 것이다.

종래 VSAT망 통신 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 인공위성(100)과 하나의 중심국(210) 및 다수의 지구국(220)으로 구성되어져 있다.

또한, 상기 중심국(210)과 지구국(220)의 구조는 도 2 에 도시된 바와 같이, 데이터 인터페이스 장치(Data Interface Equipment, 이하 DIE라 칭함)(201)와 위성 모뎀(Satellite Modem)(202) 및 망 관리 시스템(Network Management System, 이하 NMS라 칭함)(미도 생략됨)으로 구성되어져 있다.

그리고, 상기 DIE(201)는 사용자 단말에 연결한 X.25(201a)와 동기 데이터 링크 제어기(Synchronous Data Link Control, 이하 SDLC라 칭함)(201b)로 구성되어져 있다.

이와 같이 구성된 종래 VSAT망 통신 시스템은 스타 토폴로지를 갖는 사설 전용 패킷망의 형태를 가지며, 하나의 중심국(210)과 다수의 지구국(220)으로 VSAT망이 이루어져 있고 다른 망과의 연동이 고려되어 있지 않다.

또한, 중심국(210)에서 다수의 지구국(220)으로 정보를 송신할 때는 시간을 소단위로 분할하는 동시에 소정 간격으로 개개의 미소 시간을 사용하여 데이터의 일부를 전송하는 시분할 다중 방식(Time Division Multiplex)을 적용하여 정보 메시지를 일제히 전송하고, 다수의 지구국(220)에서 중심국(210)으로 송신할 때는 다중 접속하여 다수의 지구국(220)에서 순차 일정 시간 길이의 디지털 신호를 1개의 통신로에 송출한 후 시분할 스위치를 사용하여 송신 정보를 중심국(210)으로 축적 교환하는 시분할 다원 접속(Time Division Multiple Access)을 적용한다.

그러나, 지구국(220)간의 통신은 데이터 통신의 특성 상 시간 지연이 큰 문제가 되지 않으므로 지구국(220) 장비의 코스트를 저감하기 위하여 직접 통신은 허용하지 않고 중심국(210)을 거쳐 통신하도록 한다.

이와 같이 통신 중, 중심국(210)과 지구국(220)의 DIE(210)는 패킷 에러를 검출하거나 수정하는 동시에 사용자 프로토콜과 위성 프로토콜의 변환을 수행하고, 위성 모뎀(202)은 위성을 통산 종단간의 송수신을 담당하며, NMS(도시 생략됨)는 네트워크 시스템의 운용을 지원 즉, 망 관리를 수행한다.

그러나 이러한 종래 VSAT망 통신 시스템은 전용 위성망의 개념으로 자체 망내의 데이터 통신 서비스 즉, 조회 서비스와 페이저 서비스 등과 같이 패킷 전용망 서비스만이 가능할 뿐 다른 망과의 연동이 고려되고 있지 않다.

이에 따라, 데이터 통신 서비스 중 현재 각광 받고 있는 인터넷(Internet)이나 텔넷(Telnet) 및 FTP(File Transfer Protocol) 등의 통신 서비스 제공이 불가능하여 다양한 멀티미디어 서비스에 대한 사용자의 요구가 늘어가고 있는 현재의 추세에 부합되지 않는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 데이터 통신 전용망인 VSAT망과 지상망을 연동 구축하여 인공위성을 통한 지상망 사이의 연동 및 VSAT망의 데이터 통신이 가능하도록 한 위성망과 지상망의 연동에 의한 데이터 통신 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인공위성과, 이 인공위성을 통해 상호간의 무선 통신 업무를 수행하여 VSAT망을 형성하는 중심국 및 지구국과, 이 중심국 및 지구국에 연결되어 전송 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜(TCP/IP; Transmission Control Protocol/Internet Protocol)을 적용할 수 있는 지상 통신망을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1 은 종래 VSAT망 통신 시스템의 구성도.

도 2 는 도 1 에 도시된 중심국과 지구국의 블록 구성도.

도 3 은 본 발명에 의한 VSAT망 통신 시스템의 구성도.

도 4 는 도 3 에 도시된 중심국과 지구국의 블록 구성도.

도 5 는 본 발명에 의한 VSAT망 통신 시스템의 프로토콜 구조도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 인공위성201, 203 : DIE

201a, 203a : X.25201b, 203b : SDLC

202 : 위성 모뎀203c : IP 루터(Router)

210, 230 : 중심국220, 240 : 지구국

300 : LAN

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명에 의한 VSAT망 통신 시스템의 구성도를 나타낸 것으로서, 상기 지상 통신망은 실시예로서 사업소 내 또는 건물 내 등과 같이 범위를 지역적으로 한정한 근거리 통신망(LAN; Locol Area Network, 이하 LAN이라 칭함) (300)으로 구현하였다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은, 인공위성(100)과, 상기 인공위성(100)을 통해 상호간의 무선 통신 업무를 수행하여 VSAT 망을 형성하는 한 개의 중심국(230) 및 다수개의 지구국 (240)과, 상기 다수개의 지구국 (240) 중 일부를 게이트웨이(Gateway)로 사용하고 센터(Center)는 상기 중심국(230)에 연결한 LAN(300)으로 구성 되어져 있다.

본 발명의 상기 지상 통신망은 도면에 도시된 LAN(300)에 국한되는 것은 아니며 TCP/IP을 적용할 수 있는 중규모 지역 통신망(MAN; Medium Area Network)이나 광역 통신망(WAN; Wide Area Network) 등으로 대체 사용이 가능하다.

또한, 상기 중심국(230) 및 상기 지구국(240)은 도 4 에 도시된 바와 같이, 패킷 에러를 검출하거나 수정하는 동시에 사용자 프로토콜과 위성 프로토콜 및 인터넷 프로토콜의 변환을 수행하는 DIE(203)와, 위성을 통한 종단간의 송수신을 담당하는 위성 모뎀(202) 및, 네트워크 시스템의 운용을 지원 즉, 망 관리를 수행하는 NMS(도시 생략됨)을 포함하여 구성되어져 있다.

그리고, 상기 DIE(203)는 LAN(300)에 연결한 인터넷 프로토콜 루터(IP Router) (203c)와 사용자 단말에 연결한 X.25(203a) 및 SDLC(203b)로 구성되어져 있다.

이와 같은 경우 VSAT와 LAN의 연동을 위한 프로토콜 구조는 도 5 에 도시한 바와 같이, VSAT와 LAN의 데이터 링크 계층(Data Link Layer)은 매체 접근 제어기(MAC; Media Access Controller)로 이루어지고, 네트워크 계층(Network Layer)은 논리 링크 제어기(LLC; Logical Link Controller)로 이루어지며, 세션 계층(Session Layer)은 인터넷 프로토콜(IP; Internet Protocol)로 이루어진다.

한편, LAN의 프레젠테이션 계층(Presentation Layer)은 전송 제어 프로토콜/사용자 데이터그램 프로토콜(TCP/UDP; Transmission Control Protocol/User Datagram Protocol)로 이루어지고, 응용계층(Application Layer)은 인터넷(Internet)이나 텔넷(Telnet) 및 FTP(File Transfer Protocol) 등으로 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과를 첨부한 도면 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 한 개의 중심국 (230)과 다수 개의 지구국 (240)은 인공위성(100)을 통해 상호간의 무선 통신 업무를 수행 즉, 중심국 (230)에서 다수의 지구국 (240)으로 정보를 송신할 때는 시간을 소단위로 분할하는 동시에 소정 간격으로 개개의 미소 시간을 사용하여 데이터의 일부를 전송하는 시분할 다중 방식(Time Division Multiplex)을 적용하여 정보 메시지를 일제히 전송하고, 다수의 지구국 (240)에서 중심국 (230)으로 송신할 때는 다중 접속 하여 다수의 지구국 (240)에서 순차 일정 시간 길이의 디지털 신호를 1 개의 통신로에 송출한 후 시분할 스위치를 사용하여 송신 정보를 중심국 (230)으로 축적 교환 하는 시분할 다원 접속(Time Division Multiple Access)을 하여 VSAT 망을 형성한다.

또한, LAN(300)의 센터가 중심국(230)에 연결되고 다수개의 지구국(240) 중 일부가 LAN(300)이 위성 통신망 즉, VSAT망에 접속하기 위한 장치로 사용되므로 LAN(300)망과 VSAT망은 데이터 통신이 이루어져 이중화 구조가 구축된다.

이때, 중심국(230)과 지구국(240)의 DIE(203)는 패킷 에러를 검출하거나 수정하는 동시에 사용자 프로토콜과 위성 프로토콜 및 인터넷 프로토콜의 변환을 수행하고, 위성 모뎀(202)은 위성을 통산 종단간의 송수신을 담당하며, NMS(도시 생략됨)는 네트워크 시스템의 운용을 지원 즉, 망 관리를 수행한다.

더불어, 이러한 통신중 데이터 링크 계층(Data Link Layer)의 매체 접근 제어기(MAC)는 VSAT망과 LAN(300)망간의 연동을 위하여 지연제어, 어드레싱 및 라우팅, 흐림제어 및 혼잡 제어 등을 조정한다.

따라서, 위성 링크를 통한 인터넷이나 텔넷 및 FTP 등의 통신 서비스가 가능하여 지구국(240)을 게이트웨이로 사용하는 사용자는 단순 지구국(240) 사용자에게 인터넷과 같은 지상망 서비스 제공자가 될 수 있다.

또한, 자체 LAN(300)망을 보유하고 있지 않은 사용자는 지구국(240) 사용자 끼리의 전용 데이터 통신망으로 사용할 수 있고 중심국 (230)을 통하여 또는 서비스 제공자의 역할을 하는 지구국(240)을 통하여 지상망의 다양한 서비스도 사용할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 데이터 통신 전용망으로 사용되고 있는 VSAT망을 TCP/IP를 지원하는 지상 통신망에 연동 구축하여 인공위성을 통한 지상망간의 연동 및 VSAT망의 데이터 통신이 가능하도록 한다.

따라서, 산간 벽지와 같이 지리적으로 소외된 지역에서도 지구국 하나만 설치하면 인터넷과 같은 지상망 서비스가 가능하게 되고 기 구축되어 있는 근거리 통신망(LAN)은 위성망과 지상망의 이중화가 이루어져 천재지변 또는 전쟁 등과 같은 비상시의 백업으로도 사용 가능한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 인공위성과, 상기 인공위성을 통해 상호간의 무선 통신 업무를 수행하여 초소형 지구국(VSAT)망을 형성하는 중심국 및 지구국과, 상기 중심국 및 지구국에 연결되어 전송 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜(CTP/IP)을 적용할 수 있는 지상 통신망을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성망과 지상망의 연동에 의한 데이터 통신 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 중심국 및 지구국은 상기 지상 통신망에 연결한 인터넷 프로토콜 루터(IP Router)를 내장하여 패킷 에러를 검출하거나 수정하는 동시에 사용자 프로토콜과 위성 프로토콜의 변환을 수행하는 데이터 인터페이스 장치(DIE)와, 상기 인공위성을 통한 상기 데이터 인터페이스 장치 사이의 송수신을 담당하는 위성 모뎀(Satellite Modem)과, 상기 데이터 인터페이스 장치와 상기 위성 모뎀에 의한 네트워크 시스템의 운용을 지원하는 망 관리 시스템(NMS)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성망과 지상망의 연동에 의한 데이터 통신 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 지상 통신망은 근거리 통신망(LAN)인 것을 특징으로 하는 위성망과 지상망의 연동에 의한 데이터 통신 시스템.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 지구국은 근거리 통신망(LAN)의 게이트웨이(Gateway)로 사용하고 상기 중심국은 상기 근거리 통신망의 센터(Center)에 연결하는 것을 특징으로 하는 위성망과 지상망의 연동에 의한 데이터 통신 시스템.