KR20120074529A - 기지국 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20120074529A
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이헌석
김보종
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엘지에릭슨 주식회사
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Abstract

본 발명은 데이지 구조로 연결된 복수의 송수신기를 가진 기지국 시스템에서 복수의 송수신기의 연결을 제어하는 방법을 제공한다. 본 발명의 방법에 의하면, 복수의 송수신기 각각에 스위치를 배치하고, 이 스위치들 각각은 제1 상태 및 제2 상태 간에서 스위칭가능하며, 스위치들을 제1 상태로 설정한다. 또한, 데이지 구조로 연결된 복수의 송수신기의 전원이 정상 동작하는 지를 판정하고, 데이지 구조로 연결된 복수의 송수신기의 적어도 하나의 송수신기의 전원이 정상 동작하지 않는 것으로 판정된 경우, 정상 동작하지 않는 것으로 판정된 적어도 하나의 송수신기의 스위치를 제2 상태로 스위칭한다. 적어도 하나의 송수신기의 스위치는 제2 상태에 있을 때 적어도 하나의 송수신기의 전단과 후단에 있는 송수신기들의 스위치들을 서로 직결시킨다.

Description

기지국 시스템 및 방법{BASE STATION SYSTEM AND A METHOD THEREOF}
본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 데이지 구조로 연결된 복수의 송수신기를 가진 기지국 시스템에서 단말간 끊어짐 없이 통신하게 하는 기지국 시스템 및 방법에 관한 것이다.
기지국은 이동 통신 시스템에 사용되는 것으로, 기저대역 신호처리, 유무선 변환 및 무선 신호의 송수신 등을 수행하여 가입자의 단말과 연결되는 망 종단 장치이다. 기지국은 이동 통신 시스템 내 일정 영역(셀) 내의 이동 단말에 이동 통신 서비스를 제공하기 위하여 영역 내 이동 단말들의 상태를 관리한다. 기지국은 기지국 또는 무선 중계기와 같은 송수신기에 연결된다. 기지국은 연결을 원하는 송수신기에 바로 연결될 수도 있고, 바로 연결된 송수신기를 통해 2차적으로 연결될 수도 있다. 다른 송수신기를 통해 연결하는 구성, 즉 연속적으로 연결되어 있는 하드웨어 장치들의 구성을 데이지 체인이라고 한다. 종래의 이동 통신 시스템에서 널리 사용되는 송수신기의 연결 구성은 데이지 체인 구조이다.
통상적인 이동 통신 시스템에서는, 기지국에서 송수신기와 통신을 하기 위해 광 케이블을 이용한다. 기지국은 송수신기와 광 케이블로 연결되며, 송수신기와 데이지 체인 구조로 하위에 연결된 복수의 송수신기도 광 케이블을 통해 서로 연결된다. 송수신기의 기능에 관하여 살펴보면, 먼저 기지국에서 광 케이블을 통해 수신된 광 신호는 광 모듈에 의하여 전기적 신호로 변환된 후 이를 다시 변조기에 의하여 RF 신호로 변환한 다음 송수신기의 안테나를 통하여 외부의 단말로 송신되거나, 광 모듈에 의해 변환된 전기적 신호를 그대로 다시 광 신호로 변환하여 광 케이블을 통해 하위의 송수신기로 전달된다. 송수신기는 전달된 데이터를 기초로 셀 내의 가입자의 단말과 통신을 한다. 그러나 종래 기술은 데이지 체인 구조로 연결되어 있음으로 인해 다음과 같은 문제점이 있게 된다.
기지국과 연결된 복수의 송수신기들이 데이지 체인으로 구성되어 서비스 중이라고 가정했을 때, 상위의 송수신기에 내부적인 알람이나 전원 불량 등의 문제가 발생하면 문제가 생긴 장치는 자체 초기화를 하거나 기지국이나 더 상위의 송수신기에 의해서 원격 리셋이 된다. 이 경우에 하위에 데이지 체인으로 붙어 있는 송수신기들은 가입자의 단말과 서비스 중이라고 하더라도 상위 송수신기에서 통신 데이터를 받을 수 없으므로 자체 리셋이 되면서 정상적인 상황이 될 때까지 서비스가 중단되게 된다. 이러한 종래기술은 비용은 저렴하지만 사업자의 통화품질 불량에 치명적인 영향을 미치며, 안정성을 확보하여야 하는 기간 망에 적용하기도 위험하다. 따라서 하위에 붙어 있는 송수신기는 상위의 송수신기에 장애가 발생한 경우에도 영향을 받지 않고 서비스 상태를 유지하고 서비스의 연속성 확보가 용이하게 이루어질 수 있도록 구성된 기지국 시스템이 절대적으로 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 데이지 체인 구조의 송수신기를 포함하는 기지국 시스템에서 상위 송수신기에 문제가 발생하더라도 그 장치에 데이지로 연결되어 있는 하위의 송수신기는 계속해서 통신의 끊어짐 없이 서비스를 할 수 있는 기지국 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 데이지 구조로 연결된 복수의 송수신기를 가진 기지국 시스템에서 상기 복수의 송수신기의 연결을 제어하는 방법이 제공된다. 방법은 복수의 송수신기 각각에 스위치를 배치한다. 스위치들의 각각은 제1 상태 및 제2 상태 간에서 스위칭가능하다. 방법은 스위치들을 제1 상태로 설정하고 데이지 구조로 연결된 복수의 송수신기의 전원이 정상 동작하는 지를 판정한다. 방법은 데이지 구조로 연결된 복수의 송수신기의 적어도 하나의 송수신기의 전원이 정상 동작하지 않는 것으로 판정된 경우, 정상 동작하지 않는 것으로 판정된 적어도 하나의 송수신기의 스위치를 제2 상태로 스위칭한다. 적어도 하나의 송수신기의 스위치는 제2 상태에 있을 때 적어도 하나의 송수신기의 전단과 후단에 있는 송수신기들의 스위치들을 서로 직결시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 방법은 적어도 하나의 송수신기가 정상 동작하도록 자동 복구한다. 방법은 적어도 하나의 송수신기가 복구된 경우, 적어도 하나의 송수신기의 스위치를 제1 상태로 재설정하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 기지국 시스템이 제공된다. 기지국 시스템은 데이지 체인으로 연결된 복수의 송수신기 및 복수의 송수신기를 제어하는 무선 장치 제어부(REC: Radio Equipment Control)를 포함한다. 복수의 송수신기 각각은, 스위칭부를 포함한다. 스위칭부는 제1 상태 및 제2 상태 간에서 스위칭가능하며, 제1 상태에 있을 때 해당 송수신기를 해당 송수신기의 전단과 후단에 있는 송수신기들과 연결시키며, 제2 상태에 있을 때 해당 송수신기의 전단과 후단에 있는 송수신기들을 서로 직결시킨다. 복수의 송수신기 각각은, 전원이 정상 동작하는지를 감지하는 감지부를 포함한다. 복수의 송수신기 각각은, 감지부에 의해서 전원이 정상 동작하지 않는 것으로 판정된 경우 스위치를 제2 상태로 스위칭하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 송수신기 중 최상위의 송수신기의 스위칭부는 무선 장치 제어부와 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스위칭부는 광 스위치를 포함하며, 복수의 송수신기 각각은 해당 송수신기의 전단에 있는 송수신기로부터 해당 광 스위치를 통해 광 신호를 수신하며, 복수의 송수신기 각각은 수신한 광 신호를 전기적 데이터 신호로 변환시키는 광 모듈부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 송수신기 각각은 변환된 전기적 데이터 신호를 수신하여 처리하는 데이터 처리부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부는 해당 송수신기의 전원 외의 동작 이상이 발생한 경우, 해당 송수신기의 데이터 처리부에서 수신한 데이터를 그대로 해당 송수신기의 스위칭부를 통하여 해당 송수신기에 연결된 후단에 있는 송수신기로 전달한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 데이터 처리부는 직/병렬 변환 블록, 프로토콜 인터페이스 블록, 맵퍼/디맵퍼 및 사용자 인터페이스 블록을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 데이지 구조로 연결된 복수의 송수신기를 가진 기지국 시스템에서 복수의 송수신기의 연결을 제어하기 위해 복수의 송수신기 각각에서 수행되는 방법이 제공된다. 복수의 송수신기 각각은 제어부 및 데이터 처리부를 포함한다. 제어부가 해당 송수신기의 데이터 처리부가 정상 동작 상태인지를 판정하고, 제어부가 해당 송수신기의 데이터 처리부가 정상 동작 상태가 아닌 것으로 판정한 경우 데이터 처리부에 우회 모드로 동작할 것을 알리는 신호를 전송한다. 또한 데이터 처리부가 신호에 응답하여 수신한 데이터를 후속 처리 없이 우회 모드로 해당 송수신기의 후단에 연결된 송수신기로 전달한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부가 데이터 처리부가 정상 동작하도록 자동 복구하는 단계를 포함하고, 데이터 처리부가 복구된 경우, 제어부가 데이터 처리부에 우회 모드를 해제를 알리는 신호를 전송하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 의하면, 데이지 체인 구조로 연결된 복수의 송수신기 중 하나에 문제가 생겨도 하위에 붙어 있는 송수신기는 상위 송수신기의 영향 없이 서비스를 계속해서 유지할 수 있다. 또한, 높은 통화 품질을 유지할 수 있고 안정적인 통신 서비스의 제공이 가능하다.
도 1은 발명의 일 실시예에 따른 데이지 구조로 연결된 복수의 송수신기를 가진 기지국 시스템에 대하여 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 기지국 시스템에 대한 상세도.
도 3은 발명의 일 실시예에 따른 기지국 시스템 방법에 대한 흐름도.
도 4는 발명의 다른 일 실시예에 따른 기지국 시스템 방법에 대한 흐름도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있다고 판단되는 경우 이미 공지된 기능이나 구성에 관한 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 어디까지나 본 발명의 일 실시예에 관한 것일 뿐 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아님을 알아야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 시스템을 도시한 것이다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이지 체인 구조를 이루는 송수신기 장치를 포함하는 기지국 시스템(100)에 대하여 개략적으로 도시한 것이다.
기지국 시스템(100)은 기지국(102)과, 기지국(102)에 대해 광 케이블(106)을 통해 연결된 데이지 체인 구조를 이루는 복수의 송수신기(104a, 104b, 104c)를 포함할 수 있다. 기지국(102)은 무선 장치 제어부(Radio Equipment Control; REC)를 포함한다(미도시). 무선 장치 제어부에는 모뎀이 위치하고, 무선 장치 제어부는 기지국의 송수신기와 휴대용 단말 사이에 효과적인 통신이 될 수 있도록 출력파워, 주파수, 대역폭 등과 같은 기본적이 파라미터 값을 설정한다.
도시된 바와 같이, 기지국(102) 및 복수의 송수신기(104a, 104b, 104c)는 광 케이블(106)을 통해 데이지 체인을 형성한다. 기지국(102)으로부터 수신된 통신 데이터는 광 케이블(106)을 통해 각각의 송수신기(104a, 104b, 104c)로 전달되며, 각각의 송수신기(104a, 104b, 104c)의 안테나를 통해서 사용자의 단말로 송신되어 통신 서비스가 이루어진다.
도 1에는 기지국 시스템(100)의 기지국(102)에 3개의 송수신기(104a, 104b, 104c)에만 연결된 것으로 도시되어 있으나, 기지국(102)에 더 많거나 더 적은 수의 송수신기가 연결될 수 있음을 알아야 한다. 본 발명에 따른 송수신기(104a, 104b, 104c)의 내부 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.
도 2는 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 기지국 시스템(200)에 대한 상세도이다. 송수신기(204a, 204b, 204c) 각각은 광 스위치(206a, 206b, 206c), 광 모듈(208a, 208b, 208c), 데이터 처리부(210a, 210b, 210c), 제어부(212a, 212b, 212c) 그리고 감지부(214a, 214b, 214c)를 포함한다.
도시된 바와 같이, 기지국(202) 및 복수의 송수신기(204a, 204b, 204c)는 광 케이블(216)을 통해 연결되어 데이지 체인을 형성한다. 데이지 체인을 통하여 기지국(202)으로부터 전송된 광 신호가 복수 개의 송수신기 중 하나에서 RF 신호로 변환되어 안테나를 통해서 단말에 송신된다. 또한, 복수의 송수신기 중 하나에서 안테나로부터 수신된 RF 신호는 광 신호로 변환되어 데이지 체인을 통하여 기지국으로 전달된다.
송수신기(204a, 204b, 204c)는 가입자의 단말과 통신을 위한 것으로, 광 케이블(216)을 경유하여 기지국(202)에 연결된다. 이러한 송수신기(204a, 204b, 204c)는 광 스위치(206a, 206b, 206c)를 포함한다. 데이지 체인의 가장 상위의 송수신기(204a)의 광 스위치(206a)는 광 케이블(216)을 통해 기지국에 연결되고, 송수신기의 내부의 광 모듈(208a, 208b, 208c)에도 연결되고, 후단의 송수신기에도 연결된다. 이러한 연결을 통해, 서로 데이지 체인 방식으로 연결됨을 알 수 있다. 광 스위치(206a, 206b, 206c)는 광 모듈(208a, 208b, 208c)과 광 케이블(216)을 사용하는 시스템에 실장되어 스위칭 역할을 하는 스위치이다. 광 스위치(206a, 206b, 206c)가 동작하기 위해서는 전원이 공급되어야 하지만 전원의 공급이 끊긴 경우에는 광 스위치는 1-2로 연결되어 송수신기(204a)로 들어오는 데이터를 후단의 송수신기(204b, 204c)로 전달하는 기계적 스위칭 역할을 할 수 있다. 기지국(202)으로부터 수신된 신호는 광 스위치(206a, 206b, 206c)를 통해 광 모듈(208a, 208b, 208c)로 전달된다. 일 실시예로서 스위치는 광 스위치로 예시하였지만 본 발명은 스위치 기능을 수행하는 다른 종류의 스위치에 의해서도 대체될 수 있다.
송수신기의 구성 및 동작에 관해서는 2가지의 경우, 즉 기지국으로부터 수신된 데이터가 송수신기로 입력되는 경우, 송수신기의 안테나에 의해 RF 신호가 수신되는 경우로 나누어 생각해 볼 수 있다.
먼저 기지국으로부터 수신된 데이터가 송수신기(204a, 204b, 204c)로 입력되는 경우에는, 광 신호는 광 스위치를 통해 광 모듈(208a, 208b, 208c)로 전달되어 수신된 광 신호를 전기적 신호로 변환해 주고 데이터 처리부로 전달한다. 송수신기(204a, 204b, 204c)와 기지국(202)은 광 통신을 하기 때문에 일 실시예에서 모듈을 광 모듈(208a, 208b, 208c)로서 예시하였지만 본 발명은 신호를 전기적 신호로 변환하는 임의의 모듈에 의해서도 구현될 수 있다. 데이터 처리부(210a, 210b, 210c)로 전달된 신호가 해당 송수신기의 내부 호 신호인 경우라면, 데이터 처리부(210a, 210b, 210c)에 의해서 처리된 신호는 데이터 처리부(210a, 210b, 210c) 내의 신호 변조부에 의해 RF 신호로 변조된 다음에 증폭, 주파수 변환되어 안테나를 통하여 외부의 단말로 송신된다. 이와 달리, 데이터 처리부(210a, 210b, 210c)로 전달된 신호가 해당 송수신기의 내부 호 신호가 아니라면 해당 신호는 광 모듈(208a, 208b, 208c)로 전달되어 광 신호로 변환된 다음 광 스위치, 광 케이블을 통해 하단의 송수신기로 전달되어 해당 송수신기의 내부 호 신호인지 판단하는 동일한 과정을 거친 후, RF 신호로 변조된 다음에 증폭, 주파수 변환되어 안테나를 통하여 외부의 단말로 송신된다.
다음으로, 송수신기의 안테나에 의해 RF 신호가 수신되는 경우에는 해당 신호는 데이터 처리부(210a, 210b, 210c)로 전달되어 내부에서 주파수 변환되고, 신호 변조부에 의해 전기 신호로 변조되고, 광 모듈(208a, 208b, 208c)에 의해서 광 신호로 변환되어 해당 송수신기의 상단의 송수신기를 거쳐서 기지국으로 전달된다.
구체적으로 데이터 처리부(210a, 210b, 210c)의 내부 구성에 대해서 살펴 보면, 데이터 처리부(210a, 210b, 210c)는 데이터의 처리를 위해 직/병렬 변환 블록(SerDes)을 포함할 수 있다. 직/병렬 변환 블록은 광 모듈로부터 수신된 전기적인 신호를 직렬(serial)에서 병렬(parallel)로 변환하는 블록으로서 주로 고속 통신에서 사용된다. 기지국(202)과 송수신기(204a, 204b, 204c)는 광 케이블(216)로 연결되어 있으며, 기지국 간에는 직렬로만 통신 데이터를 송신하고 수신할 수 있다. 송수신기(204a, 204b, 204c) 내부에서는 데이터의 고속 처리를 위해 병렬로 데이터를 처리할 필요가 있는데 직/병렬 변환 블록이 그 기능을 한다.
데이터 처리부(210a, 210b, 210c)는 프로토콜 인터페이스 블록(Protocol Interface Block; PIB)을 포함할 수 있다. 프로토콜 인터페이스 블록은 직/병렬 변환 블록을 거친 병렬로 변환된 데이터를 시스템에 따라 데이터를 해당 포맷과 프로토콜에 맞게 변환해주는 블록이다.
데이터 처리부(210a, 210b, 210c)는 또한 맵퍼/디맵퍼(Mapper/Demapper)를 포함할 수 있다. 맵퍼/디맵퍼는 해당 포맷과 프로토콜에 맞게 변환된 데이터를 시스템 운영방식에 맞는 대역폭으로 변환해주는 블록으로서, CDMA의 경우는 1.2288 Mhz, WCDMA의 경우는 3.84 Mhz, LTE는 2 Mhz, 5 Mhz, 10 Mhz, 20 Mhz 등으로 변환한다.
데이터 처리부(210a, 210b, 210c)는 또한 사용자 인터페이스 블록(User Interface Block; UIB)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스 블록은 사용자가 맵퍼/디맵퍼에 의해 시스템 운영방식에 맞는 대역폭으로 변환된 데이터를 사용자의 요구사항에 따라 제어할 수 있게 하는 블록이다. 일 예로서, CDMA, WCDMA, LTE 등의 경우 표준에 따라 각기 대역폭이 다르므로 이에 맞게 속도(speed) 등을 맞추어주어야 하는데 이 기능을 사용자 인터페이스 블록에서 수행할 수 있다.
송수신기(204a, 204b, 204c)는 제어부(212a, 212b, 212c)를 포함할 수 있다. 제어부(212a, 212b, 212c)는 데이터 처리부(210a, 210b, 210c)로부터 처리된 데이터를 송수신기(204a, 204b, 204c)의 안테나를 통해 단말로 전송할 수 있다.
제어부(212a, 212b, 212c)는 CPU(Central Processing Unit)를 포함할 수 있다. CPU는 시스템의 전반적인 성능과 기능을 관장하는 제어장치로서 필요한 연산을 하며 상위의 송수신기와 기지국과 통신한다.
제어부(212a, 212b, 212c)는 CPLD(Complex Programmable Logic Device)를 포함할 수 있다. CPLD는 시스템의 모든 상태를 모니터하는 로직(logic)으로서 인코딩/디코딩 및 레지스터로 구성된다.
송수신기(204a, 204b, 204c)는 또한 감지부(214a, 214b, 214c)를 포함할 수 있다. 감지부(214a, 214b, 214c)는 전원 모니터를 포함할 수 있다. 전원 모니터는 송수신기(204a, 204b, 204c)에 사용되는 모든 전원에 대한 모니터링을 하는 장치이다.
감지부(214a, 214b, 214c)는 또한 광 스위치 전원공급장치(Optic Switch Power)를 더 포함할 수 있다. 광 스위치 전원공급장치는 제어부에 의해 제어되어 광 스위치의 전원을 제어한다.
구체적으로 송수신기의 상태에 따라, 본 발명에 따른 송수신기의 구성 및 동작을 다음과 같이 두 가지로 구분할 수 있다.
1) 송수신기들이 정상 상태일 때:
정상 상태에서, 기지국과 송수신기는 광 케이블(216), 광 스위치(206a, 206b, 206c), 광 모듈(208a, 208b, 208c), 데이터 처리부(210a, 210b, 210c)를 거쳐 시스템에 따른 각각의 프로토콜로 제어부의 CPU와 통신을 한다. 각각의 프로토콜로 통신한다는 의미는 상위 송수신기와 정해진 인터페이스 규격으로 통신하는 것을 의미하며 ATM, HDLC, 이더넷 등 시스템 구성에 따라 변경될 수 있다. 그리고 후단의 송수신기와 통신을 위해서는 다시 광 모듈, 광 스위치를 거친 다음, 광 모듈, 데이터 처리부를 거쳐 제어부의 CPU와 통신을 한다. 데이지 체인으로 연결된 더 후단의 송수신기와도 같은 방법으로 통신할 수 있다. 또한, 기지국과 복수의 송수신기는 상호간에 주기적으로 정해진 확인 메시지(keep alive message)를 주고받는다. 확인 메시지는 송수신기간에 정상 동작을 하고 있는지를 검사하기 위한 메시지로서, 기지국과 모든 송수신기는 주기적으로 신호를 주고 받으며 이로써 기지국은 데이지로 구성된 송수신기에 문제가 발생했을 경우에 이상을 감지할 수 있다.
2) 송수신기가 비정상적인 상태일 때:
비정상적인 상태에 대해서는 전원만이 문제되는 경우와 전원은 정상이나 전원 외의 다른 문제가 발생한 경우로 나누어 볼 수 있다.
(1) 전원 불량의 경우
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전원 불량에 대한 데이지 안전 장치는 광 스위치를 통해 구현될 수 있다. 송수신기(204a, 204b, 204c)의 제어부의 CPU는 송수신기의 현재 상태와 데이터 처리부의 상태를 항상 파악하고 있으므로 전원 불량 등의 문제가 생긴 경우 CPLD의 링크 바이패스 레지스터(link bypass register)와 광 스위치의 바이패스 레지스터(bypass register)를 제어한다.
우선 광 스위치의 동작에 대해서 살펴보면, 광 스위치의 전원을 오프(off)하여 광 스위치를 오프시키면 스위치 상태는 1-2로 연결(예를 들어, 제2 상태)되어 바로 후단의 송수신기(204b)와 연결된다. 광 스위치는 전원이 꺼진 경우에도 기지국과 후단의 송수신기를 연결하는 기계적 스위칭을 한다. 문제가 생긴 송수신기(204a)는 초기화되고 송수신기의 기능(예를 들어, 출력 파워 조절, 호 처리, 알람 처리 등)을 수행하게 하는 애플리케이션이 구동되어 송수신기(204a)를 정상으로 복구시킨다. 이때 송수신기(204a)의 CPU는 제어부의 CPLD의 바이패스 레지스터(bypass register)를 셋(set)한다. 셋 하면서 광 스위치 전원을 온(on)하여 광 스위치를 온 시키면 스위치 상태는 1-3, 2-3(예를 들어, 제1 상태)으로 연결되고, 송수신기(204a)는 기지국으로부터 데이터를 받아서 호 처리를 하고 정상상태가 된다. 호 처리를 한다는 것은 송수신기와 단말이 연결되고 통화를 하기 위한 일련의 모든 과정을 의미한다. 스위치의 온, 오프 동작을 통해서 하위의 송수신기들 또한 위와 같은 절차로 초기화가 이루어지면서 모든 데이지 시스템이 정상 상태가 된다.
위와 같은 정상 상태가 유지되는 상황에서 데이지 구조로 연결된 복수의 송수신기 중 하나에 공급되는 전원 자체가 불량이거나 내부 전원불량이 발생하여 전원모니터에 알람이 발생하면 제어부의 CPLD는 광 스위치 전원을 오프시킨다. 전원을 오프시키면 광 스위치는 오프되면서 스위치 상태가 1-2로 연결되어 후단의 송수신기(204b, 204c)의 서비스 상태는 정상으로 유지시킨다. 전원 불량으로 문제가 발생한 송수신기(204a)에 조치가 이루어지면 위에서 언급한 초기화 과정을 통하여 정상상태가 된다.
일 실시예에서, 송수신기의 사용 중에 오랜 사용으로 인해 전원이 점차적으로 감소하는 경우가 있을 수 있는데, 이 경우 CPU가 동작할 수 있는 전원 아래로 떨어지는지 여부에 대해 감지부의 전원 모니터가 감지를 한다. 동작 가능한 전원 아래로 떨어지기 전에 CPU는 정상 상태를 유지하며 CPU가 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 전원 불량 문제 중 송수신기의 모든 전원이 불량이 되는 극단적인 경우에는, 내부 전원의 불량을 감지할 감지부의 전원 모니터는 물론 제어부의 CPLD, CPU도 정상 동작을 하지 않게 되어 송수신기의 모든 기능이 불량이 된다. 그러나 송수신기 전체적으로 전원 불량이 된 경우에도 광 스위치는 스위치가 1-2 상태가 되도록 기계적 스위칭이 되어 후단의 송수신기는 전원이 정상이라면 서비스가 가능하도록 한다. 전체 전원 불량으로 문제가 발생한 송수신기에 조치가 이루어지고 위에서 언급한 초기화 과정을 통하여 정상상태가 된다.
(2) 전원외의 불량의 경우
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 현재의 실시예에서는 광 스위치(206a, 206b, 206c)는 옵션 장치로서 존재하며 광 스위치(206a, 206b, 206c)의 존재 여부와 상관없이 데이지 안전 장치를 구현하는 기지국 시스템에 대해 아래에서 설명한다. 본 실시예는 위에서 설명한 실시예와는 달리 전원은 정상인 상태에서 전원 알람 외의 다른 알람(여기서 송수신기 내부에서 발생할 수 있는 알람의 몇 가지 예로 PLL lock fail, RF 출력 fail, download fail, interface fail 등을 들 수 있다)이 발생하는 등 송수신기 내부에 문제가 발생했을 때 데이터 처리부 내부의 우회 모드(bypass mode)를 이용하여 우회시키는 기지국 시스템에 관한 것이다.
일 실시예에서, 송수신기(204a, 204b, 204c)는 정상 상태로 동작하는 상태이며 제어부의 CPLD의 바이패스 레지스터(bypass register)가 정상적으로 셋(set)되어진 상태에서, 송수신기(204a)에 비정상적인 상태로 인한 자체 리셋이 발생할 수 있다. 이 밖에도 내부에 RF, 디지털 관련 알람이 발생하는 경우 등 내부에 문제가 발생한 경우에도 기지국에 보고 후 상위 송수신기에서 문제의 장치를 원격 리셋 시키게 된다. 내부에 RF, 디지털 관련 알람이 발생하는 경우의 예로서, 잘 사용하다가 RF 부품이 불량이 되어 출력 파워가 흔들리는 경우나 CPU와 인터페이스하는 데이터 처리부가 오동작하는 디지털 관련 알람을 그 예로 들 수 있다. 즉, 모든 하드웨어는 불량 요인을 항상 가지고 있으며 모든 소프트웨어는 버그가 있을 수 있음으로 인해 발생하는 알람이다.
위와 같이 비정상적인 상태의 경우에 리셋을 최종 실행하는 제어부의 CPLD는 데이터 처리부와 연결되어 있는 특정 라인으로 우회 모드를 알려주고 리셋을 한다.
이렇게 되면 데이터 처리부로 입력되는 모든 데이터는 직/병렬 변환 블록, 프로토콜 인터페이스 블록, 맵퍼/디맵퍼 블록, 프로토콜 인터페이스 블록, 직/병렬 변환 블록의 순서로 데이터를 전달한다. 데이터가 직/병렬 변환 블록을 거치면 광 모듈을 통해서 후단의 송수신기로 데이터를 유실 없이 전달한다. 후단의 송수신기와 연결되어 있던 단말은 정상적인 통신 서비스가 가능해진다.
해당 문제가 발생한 송수신기가 자체 리셋 내지는 상위의 장치로부터의 원격 리셋 과정을 통해 정상 복구되면 제어부의 CPU는 CPLD의 레지스터를 제어하여 데이터 처리부의 우회 모드를 해제시킨다. 데이터 처리부의 우회 모드를 해제시키면 해당 문제가 생긴 송수신기의 전단의 송수신기와 후단의 송수신기와 연결되어 정상적인 서비스를 계속한다.
도 3은 전원 불량의 경우 광 스위치를 이용해 안전 장치를 구현하는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전 장치 알고리즘 구현 방법의 흐름도이다. 도시된 바에 의하면, 데이지 구조로 연결된 송수신기들 중에 전원 불량이나 전원 관련 내부적인 알람이 발생하였는지 여부를 감지부의 전원 모니터가 감시한다. 전원 모니터가 이상을 감지했는지를 전원 모니터와 통신하는 CPU가 판단을 한다(S300). 전원 불량 등의 문제가 발생했다고 판단을 하면 CPU는 전원공급장치와 연결된 CPLD를 통해 문제가 생긴 송수신기의 광 스위치의 상태를 오프시켜 1-2의 상태로 만든다(S302). 문제가 생긴 상위의 송수신기(204a)는 기지국(202)은 물론 송수신기(204b)와의 연결이 끊기지만 기지국(202)과 송수신기(204b)는 광 케이블과 광 스위치를 통해 통신 가능하게 연결이 된다(S304). 광 스위치가 오프되어 다른 송수신기와는 연결이 끊긴 송수신기(204a)는 자체 리셋이나 상위의 송수신기 또는 기지국에 의한 원격 리셋이 된다(S306). 리셋과 초기화 과정을 거쳐 정상 상태가 되어 정상 동작할 수 있는 상태로 송수신기(204a)가 복구되면 문제가 생겼던 송수신기(204a)의 광 스위치의 상태를 온시켜 1-3의 상태로 만든다(S308). 이렇게 되면 데이지 구조로 연결되었던 모든 송수신기 장치가 정상 동작하게 된다(S310). CPU는 기지국과 송수신기의 현재 전원 상태를 계속 모니터링하면서 데이지 구조로 연결된 송수신기들 중 문제가 생긴 장치가 없는지를 감시한다(S312).
도 4는 전원 불량 외의 문제가 발생한 경우의 일 실시예에 따른 안전 장치 알고리즘을 구현하는 방법의 흐름도이다. 도시된 바에 의하면, 데이지 구조로 연결된 송수신기들 중에 전원 불량 외의 기타 내부적인 디지털 알람이 발생하였는지 여부를 CPU가 판단을 한다(S400). 문제가 발생했다고 판단을 하면 CPU는 리셋을 최종 실행하는 CPLD와 통신하여 CPLD가 데이터 처리부와 연결된 특정 라인으로 우회 모드를 알려주도록 한다(S402). 우회 모드가 셋되면 데이터 처리부는 입력되는 모든 데이터를 데이터 처리부 내의 직/병렬 변환 블록으로부터 전달 받아 프로토콜 인터페이스 블록으로 전달한다. 프로토콜 인터페이스 블록으로 전달된 데이터는 맵퍼/디맵퍼에서 다시 모든 데이터가 프로토콜 인터페이스 블록으로 전달된다. 프로토콜 인터페이스 블록으로 전달된 데이터는 직/병렬 변환 블록을 거쳐서 광 모듈로 보내줌으로써 하위의 송수신기(204b)로 데이터의 유실 없이 모두 전달한다(S404). 송수신기(204a)의 문제가 자체 리셋이나 상위 장치(예를 들어, 송수신기(204a)의 경우는 기지국)에 의한 원격 리셋이 된다(S406). 리셋과 초기화 과정을 거쳐 정상 상태가 되어 정상 동작할 수 있는 상태로 송수신기(204a)가 복구되면 CPU는 CPLD의 레지스터를 제어하여 데이터 처리부에 우회 모드를 해제시킨다(S408). 이렇게 되면 송수신기(204a)와 송수신기(204b)는 다시 연결되어 정상 서비스가 가능하게 된다(S410). CPU는 비정상적인 상태를 계속 모니터링하면서 데이지 구조로 연결된 송수신기들 중 문제가 생긴 장치가 없는지를 감시한다(S412).
본 발명은 특정한 실시예와 관련하여 기술되었지만 본 발명은 본 명세서에서 기술된 예시에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 당업자는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정이나 변형 및 재구성이 가능하다는 것을 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 사상 및 범주에 속하는 모든 변형 및 균등물은 이하의 특허청구범위에 의해 정의되는 범위에 의해 모두 포함되는 것으로 해석되어야 하며 명세서 및 도면은 발명의 범위를 제한하기보다는 발명의 예시를 위한 것으로 보아야 한다.
100, 200: 기지국 시스템
102, 202: 기지국
104a, 104b, 104c, 204a, 204b, 204c: 송수신기
206a, 206b, 206c: 광 스위치
208a, 208b, 208c: 광 모듈
210a, 210b, 210c: 데이터 처리부
212a, 212b, 212c: 제어부
214a, 214b, 214c: 감지부
216: 광 케이블

Claims (10)

  1. 데이지 구조로 연결된 복수의 송수신기를 가진 기지국 시스템에서 상기 복수의 송수신기의 연결을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 송수신기 각각에 스위치를 배치하는 단계 - 상기 스위치들의 각각은 제1 상태 및 제2 상태 간에서 스위칭가능함 -;
    상기 스위치들을 제1 상태로 설정하는 단계;
    상기 데이지 구조로 연결된 복수의 송수신기의 전원이 정상 동작하는 지를 판정하는 단계; 및
    상기 데이지 구조로 연결된 복수의 송수신기의 적어도 하나의 송수신기의 전원이 정상 동작하지 않는 것으로 판정된 경우, 상기 정상 동작하지 않는 것으로 판정된 상기 적어도 하나의 송수신기의 스위치를 제2 상태로 스위칭하는 단계 - 상기 적어도 하나의 송수신기의 스위치는 제2 상태에 있을 때 상기 적어도 하나의 송수신기의 전단과 후단에 있는 송수신기들의 스위치들을 서로 직결시킴 -
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 송수신기가 정상 동작하도록 자동 복구하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 송수신기가 복구된 경우, 상기 적어도 하나의 송수신기의 스위치를 제1 상태로 재설정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 기지국 시스템으로서,
    데이지 체인으로 연결된 복수의 송수신기; 및
    상기 복수의 송수신기를 제어하는 무선 장치 제어부(REC: Radio Equipment Control)를 포함하며,
    상기 복수의 송수신기 각각은,
    스위칭부 - 상기 스위칭부는 제1 상태 및 제2 상태 간에서 스위칭가능하며, 제1 상태에 있을 때 해당 송수신기를 해당 송수신기의 전단과 후단에 있는 송수신기들과 연결시키며, 제2 상태에 있을 때 해당 송수신기의 전단과 후단에 있는 송수신기들을 서로 직결시킴 -;
    전원이 정상 동작하는지를 감지하는 감지부; 및
    상기 감지부에 의해서 전원이 정상 동작하지 않는 것으로 판정된 경우 상기 스위치를 제2 상태로 스위칭하는 제어부
    를 포함하는, 기지국 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 송수신기 중 최상위의 송수신기의 스위칭부는 상기 무선 장치 제어부와 연결되는, 기지국 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 스위칭부는 광 스위치를 포함하며, 상기 복수의 송수신기 각각은 해당 송수신기의 전단에 있는 송수신기로부터 해당 광 스위치를 통해 광 신호를 수신하며, 상기 복수의 송수신기 각각은 상기 수신한 광 신호를 전기적 데이터 신호로 변환시키는 광 모듈부를 더 포함하는, 기지국 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복수의 송수신기 각각은 상기 변환된 전기적 데이터 신호를 수신하여 처리하는 데이터 처리부를 더 포함하는, 기지국 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어부는 해당 송수신기의 전원 외의 동작 이상이 발생한 경우, 해당 송수신기의 데이터 처리부에서 수신한 데이터를 그대로 해당 송수신기의 스위칭부를 통하여 해당 송수신기에 연결된 후단에 있는 송수신기로 전달하는, 기지국 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 직/병렬 변환 블록, 프로토콜 인터페이스 블록, 맵퍼/디맵퍼 및 사용자 인터페이스 블록을 포함하는, 기지국 시스템.
  9. 데이지 구조로 연결된 복수의 송수신기 - 상기 복수의 송수신기 각각은 제어부 및 데이터 처리부를 포함함 - 를 가진 기지국 시스템에서 상기 복수의 송수신기의 연결을 제어하기 위해 상기 복수의 송수신기 각각에서 수행되는 방법으로서,
    상기 제어부가 해당 송수신기의 데이터 처리부가 정상 동작 상태인지를 판정하는 단계;
    상기 제어부가 해당 송수신기의 데이터 처리부가 정상 동작 상태가 아닌 것으로 판정한 경우 상기 데이터 처리부에 우회 모드로 동작할 것을 알리는 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 데이터 처리부가 상기 신호에 응답하여 수신한 데이터를 후속 처리 없이 상기 우회 모드로 해당 송수신기의 후단에 연결된 송수신기로 전달하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 데이터 처리부가 정상 동작하도록 자동 복구하는 단계; 및
    상기 데이터 처리부가 복구된 경우, 상기 제어부가 상기 데이터 처리부에 우회 모드를 해제를 알리는 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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KR20190052517A (ko) * 2017-11-08 2019-05-16 현대자동차주식회사 디지털 능동 로드 노이즈 제어 방법 및 시스템

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