KR20010061713A - 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시장치 및 그방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 교환기와 기지국간에 교환되는 무선 데이터 프레임을 공중 전화망 연동부로 전송하는 프레임 릴레이 처리부의 기능을 향상시키기 위하여 상기 프레임 릴레이 처리부에 입출력되는 데이터 프레임을 검사하여 각 유니트의 동작상태를 확인할 수 있도록 하기에 적당한 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 발명은 기지국 및 연동부와 데이터를 교환하여 프로토콜 변환하는 프레임 릴레이 처리부와; 상기 프레임 릴레이 처리부로 입출력되는 데이터 프레임의 오류를 검사하는 감시부로 구성되는 장치와, 기지국으로부터 전송되는 HDLC 형태의 데이터를 수신하여 중앙처리부가 상기 수신된 HDLC 데이터의 CRC 검사를 수행하고, CRC 에러가 발생한 HDLC 데이터를 버리는 단계와; 상기 단계에서 HDLC 데이터의 프레임 CRC 검사가 정상이면, 상기 데이터의 프레임을 메모리부에 저장하는 단계와; 상기 단계에서 메모리부에 저장된 데이터의 프레임에 대한 CRC 검사를 수행하여 CRC 에러가 확인되면 오류 카운트를 누적시키는 단계를 수행하는 방법으로써, 시스템 연동시 발생하는 프레임 유실 및 PPP 프레임 CRC 에러를 검출할 수 있게 되어 시스템 디버깅의 효율을 향상시키게 된다.

Description

이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시장치 및 그 방법 {Apparatus and method for detecting data conversion error in mobile switching system}

본 발명은 이동통신 시스템(Mobile Communication System)의 데이터 전송에 관한 것으로, 특히 이동통신 교환기(Mobile Switching Center)와 기지국(Base Station Center)간에 교환되는 무선 데이터 프레임(User Traffic Data Frame)을 공중 전화망(Public Switched Network) 연동부로 전송하는 프레임 릴레이 처리부(Frame Relay Handler Module)의 기능을 향상시키기 위하여 상기 프레임 릴레이 처리부로 입력되는 데이터 프레임 및 상기 프레임 릴레이 처리부에서 출력되는 데이터 프레임을 검사하여 각 유니트의 동작상태를 확인할 수 있도록 하기에 적당한 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템의 교환기는 이동통신망에 연결된 이동 단말기를 공중 음성 전화망(Public Switched Telephone Network, PSTN) 및 공중 데이터 통신망(Public Switched Data Network, PSDN)에 연동시키기 위하여 상기 각 망간의 정합기능을 수행하는 연동장치(Inter-Working Function, IWF)를 갖게 된다.

그리고 이동 단말기와 기지국 또는 이동 단말기와 이동통신 교환기간에 송수신되는 무선 데이터 프레임을 연동장치로 전달하고, 상기 연동장치에서 수신되는 데이터 프레임을 이동 단말기로 송출하기 위하여 프레임 릴레이 처리부가 상기 무선 데이터 프레임에 대한 프로토콜 변환(Protocol Conversion)을 수행한다.

이때 상기 프레임 릴레이 처리부에서 프로토콜 변환되는 데이터 프레임은TCP/IP 연결을 가능하게 하는 PPP 프레임(Point-to-Point Protocol Frame)을 갖게 되는데 이러한 PPP 프레임의 프로토콜 변환에 따른 오류 발생여부를 검사할 필요가 있다.

이하, 종래기술에 의한 이동통신 시스템을 설명한다.

먼저, 도1은 종래기술에 의한 이동통신 시스템의 프레임 릴레이 처리블록의 블록구성도이다.

도1에 도시된 바와 같이 종래의 이동통신 시스템은, 이동 단말기와 이동통신 교환기간의 신호을 중계하는 기지국(10)과; 상기 기지국(10)과 교환되는 무선 데이터 프레임의 프로토콜을 변환하여 연동부(30)로 출력하며, 상기 연동부(30)에서 입력되는 가입자 데이터의 프로토콜을 변환하여 상기 기지국(10)으로 출력하는 프레임 릴레이 처리부(21)와; 상기 프레임 릴레이 처리부(21)에서 데이터를 입력받아 통신망간의 정합을 수행하여 이동통신망과 공중 전화망을 연동시키는 연동부(30)로 구성된다.

이와 같은 구성에 따른 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

이동 단말기에서 무선 데이터가 전송되면, 기지국(10)에서 상기 무선 데이터를 중계하여 이동통신 교환기(Mobile Switching Center, MSC)(20)로 전송하게 된다.

이동통신 교환기(20)로 전송된 무선 데이터는 스위치 정합연결부(Sub High Way, SHW)를 통해 프레임 릴레이 처리부(21)으로 입력된다.

무선 데이터가 입력되면, 프레임 릴레이 처리부(21)는 상기 무선 데이터를HDLC(High Level Data Link Control) 프레임 형태로 구동하여 공중 전화망으로 전송가능하도록 프로토콜 변환을 수행하고, 상기 프로토콜 변환이 이루어진 데이터를 L 인터페이스를 통하여 연동부(30)로 전송함으로써 이동통신 교환기(20)와 연동부(30)간의 정합이 이루어지게 하는 것이다.

그리고 공중 전화망에서 이동통신망으로 전송되는 가입자 데이터는 연동부(30)로 입력되어 L 인터페이스를 통해 프레임 릴레이 처리부(21)로 전송된다.

상기 연동부(30)로부터 전송된 데이터는 프레임 릴레이 처리부(21)에서 이동통신망 전송용 무선 데이터로 프로토콜 변환이 이루어져 기지국(10)을 통해 이동 단말기로 전송됨으로써 공중 전화망과 이동통신망의 정합이 이루어진다.

이처럼 종래기술에 의한 시스템은, 프레임 릴레이 처리부가 이동 단말기로부터 수신되는 무선 데이터 프레임을 HDLC 프레임 형태로 구동한 후 프로토콜 변환을 수행하여 연동부로 전달하고, 연동부로부터 수신된 데이터 프레임에 대한 프로토콜 변환을 수행하여 이동 단말기로 전송함으로써 이동통신망과 공중 전화망간의 정합이 가능하게 하는 것이다.

그러나 상기 설명한 종래기술에 의한 시스템은, 프레임 릴레이 처리부가 기지국으로부터 입력되는 무선 데이터를 연동부로 전송하는 동작 및 상기 연동부에서 입력되는 가입자 데이터를 기지국으로 전송하는 동작에서 PPP 프레임은 전송역할만을 수행하게 되므로 전송되는 데이터 프레임의 오류를 검출할 방법을 갖지 않게 되어 프로토콜 변환의 신뢰성을 확인할 수 없는 단점이 있었다.

또한, 프레임 릴레이 처리부 내 각 유니트의 동작상태를 확인할 수 없기 때문에 유니트 보드의 디버깅이 용이하지 못한 문제점을 갖고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 이동통신 교환기와 기지국간에 교환되는 무선 데이터 프레임을 공중 전화망 연동장치로 전송하는 프레임 릴레이 처리부의 기능을 향상시키기 위하여 상기 프레임 릴레이 처리부에 입출력되는 데이터 프레임을 검사하여 각 유니트의 동작상태를 확인할 수 있도록 한 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시장치는, 기지국 및 연동부와 데이터를 교환하여 프로토콜 변환하는 프레임 릴레이 처리부와; 상기 프레임 릴레이 처리부로 입출력되는 데이터 프레임의 오류를 검사하는 감시부로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시방법은, 기지국으로부터 전송되는 데이터를 수신하여 상기 수신된 데이터의 오류검사를 수행하고, 오류가 발생한 데이터를 버리는 단계와; 상기 단계에서 데이터의 프레임 오류검사가 정상이면, 상기 데이터의 프레임을 메모리부에 저장하는 단계와; 상기 단계에서 메모리부에 저장된 데이터의 프레임에 대한 오류검사를 수행하여 오류가 확인되면, 오류 카운트를 누적시키는 단계를 수행하는 것을 그 기술적 방법상의 특징으로 한다.

도1은 종래기술에 의한 이동통신 시스템의 프레임 릴레이 처리블록의 블록구성도이며,

도2는 본 발명의 일실시예에 의한 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시장치의 블록구성도이고,

도3은 도2에서 이동통신 교환기의 상세블록도이며,

도4는 도3에서 감시부의 상세블록도이고,

도5는 본 발명의 일실시예에 의한 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시방법의 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

50 : 기지국 60 : 이동통신 교환기

61 : 프레임 릴레이 처리부 62 : 감시부

70 : 연동부

이하, 상기와 같은 본 발명 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시장치 및 그 방법의 기술적 사상에 따른 일실시예에 의거 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

먼저, 도2는 본 발명의 일실시예에 의한 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시장치의 블록구성도이고, 도3은 도2에서 이동통신 교환기의 상세블록도이며, 도4는 도3에서 감시부의 상세블록도이고, 도5는 본 발명의 일실시예에 의한 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시방법의 흐름도이다.

도2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시장치는, 기지국(50) 및 연동부(70)와 데이터를 교환하여 프로토콜 변환하는 프레임 릴레이 처리부(61)와; 상기 프레임 릴레이 처리부(61)로 입출력되는 데이터 프레임의 오류를 검사하는 감시부(62)로 구성된다.

도3에 도시된 바와 같이 상기 프레임 릴레이 처리부(61)는, 입력되는 데이터를 HDLC 형태로 구동하여 상기 HDLC 형태로 구동된 데이터를 프레임 릴레이 변환부(82) 및 상기 감시부(62)로 출력하는 HDLC 처리부(81)와; 상기 HDLC 처리부(81)에서 입력되는 데이터와 연동부(70)에서 입력되는 데이터의 프로토콜을 변환시키고, 상기 프로토콜 변환된 데이터를 상기 감시부(62)로 출력하는 프레임 릴레이 변환부(82)로 구성된다.

그리고 도4에 도시된 바와 같이 상기 감시부(62)는, 입력되는 데이터를 스위치 정합연결 채널과 중앙처리부(92)간에 정합시키는 스위치 정합연결부(91)와; 상기 스위치 정합연결부(91)에서 입력되는 데이터에 대한 오류검사를 수행하는 중앙처리부(92)와; 상기 중앙처리부(92)에서 오류검사시 이용되는 정보를 저장하는 메모리부(93)와; 상기 중앙처리부(92)와 운용터미널(95)간의 데이터 교환을 위한 인터페이스를 수행하는 인터페이스부(94)와; 상기 중앙처리부(92)의 검사기능을 제어하고, 검사결과를 입력받는 운용터미널(95)로 구성된다.

이와 같은 구성에 따른 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

이동 단말기에서 무선 데이터를 전송하게 되면, 기지국(50)에서 상기 무선 데이터를 중계하여 이동통신 교환기(60)로 전송하게 된다.

이동통신 교환기(60)의 프레임 릴레이 처리부(61)는 상기 기지국(50)으로부터 전송된 무선 데이터를 공중 전화망과 정합되도록 프로토콜 변환을 수행하여 연동부(70)로 출력하게 된다.

상기 프레임 릴레이 처리부(61)에서 무선 데이터에 대한 프로토콜 변환을 수행하게 되면, 감시부(62)에서 상기 변환되는 데이터 프레임을 검사하여 프로토콜 변환의 신뢰성을 확인하게 된다.

즉, 도3에 도시된 바와 같이 기지국(50)에서 전송되는 무선 데이터 프레임은 스위치 정합연결 채널을 통해 HDLC 처리부(81)로 입력되고, 감시부(62)는 상기 무선 데이터 프레임을 검출하게 된다.

상기 HDLC 처리부(81)로 입력된 무선 데이터 프레임은 HDLC 형태로 구동되어 내부버스를 통해 프레임 릴레이 변환부(82)로 출력되며, 프레임 릴레이 변환부(82)가 상기 데이터 프레임에 대한 프로토콜 변환을 수행하여 스위치 정합연결 채널을 통해 연동부(70)로 출력하게 된다.

이때 감시부(62)는 상기 프레임 릴레이 변환부(82)에서 연동부(70)로 출력되는 데이터를 검출하게 된다.

감시부(62)는 상기 HDLC 처리부(81)로 입력되는 데이터 프레임과 프레임 릴레이 변화부(82)에서 프로토콜 변환되어 출력되는 데이터 프레임을 각각 검출하여 데이터 프레임의 오류를 검출함으로써 프로토콜 변환에 따른 오류 여부를 검사하게 된다.

상기 감시부(83)에서 오류 검사를 수행하는 동작은 데이터가 기지국(50)-이동통신 교환기(60)-공중 전화망 연동부(70)를 순차적으로 경유하는 제1 경로 또는 상기 제1 경로의 역순으로 공중 전화망 연동부(70)-이동통신 교환기(60)-기지국(50)을 순차적으로 경유하는 제2 경로에 따라 각각 수행된다.

즉, 감시부(83)는 상기 제1 경로의 기지국(50)으로부터 스위치 정합연결 채널을 통해 HDLC 처리부(81)로 입력되는 데이터 프레임과, 프레임 릴레이 변환부(82)에서 상기 데이터에 대한 프로토콜 변환이 수행된 후 연동부(70)로 출력되는 데이터 프레임을 각각 검출하여 오류 검사를 수행하게 된다.

이때 상기 감시부(83)에서는 도4에 도시된 바와 같이 입력되는 데이터를 스위치 정합연결부(91)가 중앙처리부(92)로 출력하고, 중앙처리부(92)가 표준화된 순환 중복 검사(CRC 검사)와 같은 검사방법을 이용하여 상기 데이터 프레임에 대한 오류검사를 수행하게 된다.

상기 중앙처리부(93)에서 수행된 오류검사 결과는 RS-232C와 같은 인터페이스 장치로 이루어진 인터페이스부(94)를 통해 운용터미널(95)로 출력된다.

상기 검사결과를 운용터미널(95)을 통해 이동통신 교환기(60)의 운용자가 인지하고, 운용터미널(95)에 의해 중앙처리부(92)의 검사동작을 제어할 수 있게 된다.

이처럼 제1 경로의 프레임 체크를 통해 수신 데이터 프레임과 송신 데이터 프레임의 검사결과에 오류가 없으면, 프레임 릴레이 처리부(61)의 프로토콜 변환에 대한 신뢰성을 확인하게 되는 것이다.

그리고 상기 제2 경로에 대한 오류검사는 상기 제1 경로의 역으로 진행된다.

즉, 연동부(70)에서 스위치 정합연결 채널을 통해 프레임 릴레이 변환부(82)로 입력되는 사용자 데이터를 검출하고, HDLC 처리부(81)에서 스위치 정합연결 채널을 통해 출력되는 사용자 데이터를 검출하여 오류검사를 수행하게 된다.

그래서 상기 제1 경로의 오류검사와 같이 수신 데이터 프레임과 송신 데이터 프레임에 이상이 없으면, 프로토콜 변환이 정상적으로 이루어진 것으로 판단하게 된다.

따라서 상기와 같은 오류검사를 통해 시스템 연동시 프로토콜 변환과정에서 발생하는 데이터 프레임 유실(Frame Loss)과 PPP 프레임 CRC 에러(PPP Frame CRC Error)와 같은 현상을 발견함으로써 프레임 처리부 내의 각 유니트의 정상동작 여부를 확인할 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시방법을 설명한다.

도5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시방법은, 기지국으로부터 전송되는 HDLC 형태의 데이터를 수신하여 중앙처리부가 상기 수신된 HDLC 데이터의 CRC 검사를 수행하고, CRC 에러가 발생한 HDLC 데이터를 버리는 제1 단계(ST11~ST14)와; 상기 단계(ST11~ST14)에서 HDLC 데이터의 프레임 CRC 검사가 정상이면, 상기 데이터의 프레임을 메모리부에 저장하는 제2 단계(ST15)와; 상기 단계(ST15)에서 메모리부에 저장된 데이터의 프레임에 대한 CRC 검사를 수행하여 CRC 에러가 확인되면, 오류 카운트를 누적시키는 제3 단계(ST16~ST17)로 구성된다.

이와 같은 구성에 따른 방법의 동작을 설명하면 다음과 같다.

제1 단계(ST11~ST14)에서 중앙처리부는 기지국의 HDLC 데이터를 스위치 정합 채널을 통해 수신하여(ST11), 수신된 HDLC 데이터에 대한 CRC 검사를 수행하게 된다(ST12).

상기 단계(ST12)에서 HDLC 데이터에 대한 CRC 검사를 수행하여 상기 CRC 검사 결과가 정상적이 아니면(ST13), 상기 HDLC 데이터에 CRC 에러가 발생한 것이므로 이때에는 HDLC 데이터 프레임을 전송하지 않고 버린다(ST14).

그리고 제2 단계(ST15)에서는 상기 HDLC 데이터의 CRC 검사가 정상적이면(ST13), 상기 데이터의 PPP 프레임을 메모리부에 저장하게 된다(ST15). 이때 상기 PPP 프레임은 20 바이트씩 쪼개져 수신되므로 CRC 검사를 위해 시작 프레임(Start Frame)으로부터 끝 프레임(End Frame)까지 상기 쪼개져 수신되는 각PPP 프레임을 저장하게 된다.

제3 단계(ST16~ST17)는 상기 단계(ST15)에서 메모리부에서 저장된 PPP 프레임에 대한 CRC 검사가 정상적인지를 확인하게 된다(ST16). 상기 단계(ST16)에서 PPP 프레임의 CRC 에러를 확인하게 되면, 오류 카운트를 누적시키게 된다(ST17). 이러한 오류 카운트의 추이를 점검함으로써 데이터 변환시의 오류에 대한 통계적인 분석이 가능하게 된다.

이때 데이터 프레임에 대한 상기 CRC 검사(Cyclic Redundancy Check, 순환 중복 검사)는 국제 통신 협회(International Telecommunication Union)의 권고안에 따르는 표준화된 검사방법으로써 데이터 전송시의 오류를 검출할 수 있다. 즉, 순환 중복 검사는 CRC-CCITT와 같은 16 비트 검사코드를 사용하여 1비트 및 2비트에 발생한 오류, 홀수개의 비트에서 발생한 오류, 16비트 이하의 연속된 오류를 모두 검색할 수 있는 것이다.

이처럼 본 발명은 기지국과 공중 전화망 연동부로 송수신되는 사용자 데이터의 각 데이터 프레임의 이상유무를 확인하여 프레임 릴레이 처리블록의 프로토콜 변환의 신뢰성을 제고할 수 있으며, 프레임 릴레이 처리블록내의 각 유니트의 오동작 여부를 확인할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시장치 및 그 방법는, 시간분할 다중화(Time Division Multiplexing, TDM) 정합을 수행하는 프레임 릴레이 처리블록의 시스템 연동시 발생하는 프레임 유실(Frame Loss) 및 PPP 프레임 CRC 에러(PPP Frame CRC Error)를 검출할 수 있음으로써 시스템 디버깅의 효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 시스템내의 다른 유니트에 대한 영향없이 각 유니트의 동작상태를 검사할 수 있음으로써 오동작하는 유니트의 선별, 보수 및 교체 등의 디버깅 작업을 운용중인 이동통신 시스템에서도 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 기지국 및 연동부와 데이터를 교환하여 프로토콜 변환하는 프레임 릴레이 처리부와;

   상기 프레임 릴레이 처리부로 입출력되는 데이터 프레임의 오류를 검사하는 감시부로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 프레임 릴레이 처리부는,

   입력되는 데이터를 HDLC 형태로 구동하여 상기 HDLC 형태로 구동된 데이터를 프레임 릴레이 변환부 및 상기 감시부로 출력하는 HDLC 처리부와;

   상기 HDLC 처리부에서 입력되는 데이터와 연동부에서 입력되는 데이터의 프로토콜을 변환시키고, 상기 프로토콜 변환된 데이터를 상기 감시부로 출력하는 프레임 릴레이 변환부로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 감시부는,

   입력되는 데이터를 중앙처리부로 출력하는 스위치 정합연결부와;

   상기 스위치 정합연결부에서 입력되는 데이터에 대한 오류검사를 수행하는 중앙처리부와;

   상기 중앙처리부에서 오류검사시 이용되는 정보를 저장하는 메모리부와;

   상기 중앙처리부와 운용터미널간의 데이터 교환을 위한 인터페이스를 수행하는 인터페이스부로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시장치.
4. 기지국으로부터 전송되는 데이터를 수신하여 중앙처리부가 상기 수신된 데이터의 오류검사를 수행하고, 오류가 발생한 데이터를 버리는 단계와;

   상기 단계에서 데이터의 프레임 오류검사가 정상이면, 상기 데이터의 프레임을 메모리부에 저장하는 단계와;

   상기 단계에서 메모리부에 저장된 데이터의 프레임에 대한 오류검사를 수행하여 오류가 확인되면, 오류 카운트를 누적시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 데이터 변환 오류 감시방법.