KR20180097379A - Tdma/scpc 통합형 위성 통신 시스템의 성형망/메쉬망 접속 장치 및 그 방법 - Google Patents

Tdma/scpc 통합형 위성 통신 시스템의 성형망/메쉬망 접속 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180097379A
KR20180097379A KR1020170024303A KR20170024303A KR20180097379A KR 20180097379 A KR20180097379 A KR 20180097379A KR 1020170024303 A KR1020170024303 A KR 1020170024303A KR 20170024303 A KR20170024303 A KR 20170024303A KR 20180097379 A KR20180097379 A KR 20180097379A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mesh network
tdma
scpc
terminal
communication mode
Prior art date
Application number
KR1020170024303A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102520652B1 (ko
Inventor
홍현하
박만규
오덕길
유준규
장대익
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020170024303A priority Critical patent/KR102520652B1/ko
Priority to US15/726,006 priority patent/US10411790B2/en
Publication of KR20180097379A publication Critical patent/KR20180097379A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102520652B1 publication Critical patent/KR102520652B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18578—Satellite systems for providing broadband data service to individual earth stations
    • H04B7/18584—Arrangements for data networking, i.e. for data packet routing, for congestion control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1851—Systems using a satellite or space-based relay
    • H04B7/18519—Operations control, administration or maintenance
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18578—Satellite systems for providing broadband data service to individual earth stations
    • H04B7/18589—Arrangements for controlling an end to end session, i.e. for initialising, synchronising or terminating an end to end link
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/204—Multiple access
    • H04B7/212—Time-division multiple access [TDMA]
    • H04B7/2121—Channels assignment to the different stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/42—Arrangements for resource management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/65—Arrangements characterised by transmission systems for broadcast
    • H04H20/71—Wireless systems
    • H04H20/74—Wireless systems of satellite networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H40/00—Arrangements specially adapted for receiving broadcast information
    • H04H40/18—Arrangements characterised by circuits or components specially adapted for receiving
    • H04H40/27—Arrangements characterised by circuits or components specially adapted for receiving specially adapted for broadcast systems covered by groups H04H20/53 - H04H20/95
    • H04H40/90—Arrangements characterised by circuits or components specially adapted for receiving specially adapted for broadcast systems covered by groups H04H20/53 - H04H20/95 specially adapted for satellite broadcast receiving
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
    • H04H60/76—Arrangements characterised by transmission systems other than for broadcast, e.g. the Internet
    • H04H60/78—Arrangements characterised by transmission systems other than for broadcast, e.g. the Internet characterised by source locations or destination locations
    • H04H60/80—Arrangements characterised by transmission systems other than for broadcast, e.g. the Internet characterised by source locations or destination locations characterised by transmission among terminal devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
    • H04H60/76—Arrangements characterised by transmission systems other than for broadcast, e.g. the Internet
    • H04H60/81—Arrangements characterised by transmission systems other than for broadcast, e.g. the Internet characterised by the transmission system itself
    • H04H60/90—Wireless transmission systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/20—Adaptations for transmission via a GHz frequency band, e.g. via satellite
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H2201/00—Aspects of broadcast communication
    • H04H2201/30—Aspects of broadcast communication characterised by the use of a return channel, e.g. for collecting users' opinions, for returning broadcast space/time information or for requesting data
    • H04H2201/33—Aspects of broadcast communication characterised by the use of a return channel, e.g. for collecting users' opinions, for returning broadcast space/time information or for requesting data via the broadcast channel
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0008—Modulated-carrier systems arrangements for allowing a transmitter or receiver to use more than one type of modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)

Abstract

TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템의 성형망/메쉬망 접속 장치 및 그 방법이 개시된다.
위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법은 중심국으로부터 타임슬롯 자원을 할당 받아서 중심국과 단말 간의 TDMA(Time Division Multiple Access) 성형망 통신 모드로 동작하는 단계; 착신 단말에 대한 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지를 중심국으로 전달하는 단계; 상기 중심국으로부터 상기 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지에 대응하는 TBTP(Traffic Burst Time Plan) 정보를 수신하여 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작하는 단계; 및 VoIP 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 상기 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드에서 상기 단말들 간의 SCPC(Single Channel Per Carrier) 메쉬망 통신 모드로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템의 성형망/메쉬망 접속 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ACCESSING STAR NETWORK/MESH NETWORK OF TDMA / SCPC INTEGRATED SATELLITE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템에서 중심국과 단말간, 및 단말들 간의 직접 통신을 위한 성형망/메쉬망 접속 및 연결을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
위성 통신망은 위성체 및 중심국과 복수의 단말로 구성되며, 음성, 영상, 데이터 등의 다양한 멀티미디어 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다. 위성 통신망에서는 중심국과 단말간의 통신을 위한 성형망과 단말들 간의 직접 통신을 위한 메쉬망을 구성하고 있으며, 위성전송 기술에 따라 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식과 SCPC(Single Channel Per Carrier) 방식이 주로 사용되고 있다.
종래의 TDMA 성형망/메쉬망은 DVB-S2 기반의 TDM 포워드 링크 전송 방식을 이용하여 중심국에서 단말로 정보를 전송하고, DVB-RCS2 기반의 MF-TDMA 리턴 링크 전송 방식을 이용하여, 단말에서 중심국, 또는 다른 단말로 정보를 전송하고 있다. 이때, 단말은 TDM 포워드 링크 수신기능과 MF-TDMA 메쉬 신호를 동시에 수신할 수 있으며, 타임 슬롯 단위의 동적 자원할당으로 버스티(bursty) IP 트래픽 전송에 SCPC 성형망/메쉬망보다 처리 성능이 높을 수 있다.
종래의 SCPC 성형망/메쉬망은 DVB-S2 기반의 TDM 포워드 링크 전송 방식을 이용하여 중심국에서 단말로 정보를 전송하고, SCPC 전송 기술을 이용하여, 단말에서 중심국, 또는 다른 단말로 정보를 전송하고 있다. 이때, 단말은 TDM 포워드 링크 수신기능 이외에 SCPC 송수신 기능을 가지며, 데디케이티드(dedicated) 캐리어 단위의 자원할당에 따라 대용량 file 전송 및 mobile 서비스 제공에 TDMA 성형망/메쉬망보다 처리 성능이 높을 수 있다.
즉, TDMA 성형망/메쉬망과 SCPC 성형망/메쉬망은 처리 성능이 높은 트래픽 타입에 차이가 있으므로, TDMA 성형망/메쉬망과 SCPC 성형망/메쉬망의 장점을 결합하고, 단점을 보완한 위성 통신 서비스를 제공하는 방법이 요청되고 있다.
본 발명은 SCPC 방식의 망과 TDMA 방식의 망의 장점이 결합된 위성 통신 서비스를 제공하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법은 중심국으로부터 타임슬롯 자원을 할당 받아서 중심국과 단말 간의 TDMA 성형망 통신 모드로 동작하는 단계; 착신 단말에 대한 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지를 중심국으로 전달하는 단계; 상기 중심국으로부터 상기 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지에 대응하는 TBTP(Traffic Burst Time Plan) 정보를 수신하여 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작하는 단계; 및 VoIP 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 상기 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드에서 상기 단말들 간의 SCPC(Single Channel Per Carrier) 메쉬망 통신 모드로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법은 상기 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드, 또는 상기 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드가 종료되는 경우, 상기 중심국과 단말 간의 TDMA 성형망 통신 모드로 동작하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법은 상기 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드로 동작하고, VoIP 트래픽이 임계값 미만인 경우, 상기 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드에서 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 전환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법의 TDMA 성형망 통신 모드로 동작하는 단계는, 상기 중심국으로부터 TDMA 리턴 링크 상에 타입 슬롯 자원을 할당받는 단계; 및 할당받은 타임 슬롯 자원을 이용하여 TDMA 성형망 통신 모드로 동작하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작하는 단계는, 상기 착신 단말에 대한 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지를 상기 중심국으로 전송하는 단계; 상기 중심국으로부터 상기 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지에 대응하는 상기 착신 단말의 TDMA 메쉬망 연결 응답 메시지를 수신하는 단계; 상기 발신 단말이 상기 중심국으로부터 TDM 포워드 링크를 통하여 TBTP 정보를 수신하는 단계; 및 상기 TBTP 정보를 기초로 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법의 SCPC 메쉬망 통신 모드로 전환하는 단계는, 상기 착신 단말에 대한 SCPC 메쉬망 연결 요구 메시지를 상기 중심국으로 전송하는 단계; 상기 중심국으로부터 상기 SCPC 메쉬망 연결 요구 메시지에 따라 할당된 타임 슬롯 자원이 포함된 TBTP 정보를 수신하는 단계; 및 상기 TBTP 정보를 기초로 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드로 동작하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법의 타임 슬롯 자원은 상기 발신 단말, 또는 상기 착신 단말의 요청에 따라 프레임 주기 단위로 정수 배의 트래픽 버스트가 동적으로 할당될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법의 상기 TDMA 메쉬망, 또는 상기 SCPC 메쉬망에 연결되기 위한 트래픽 버스트는, 버스트 페이로드 크기에 따라 RLE 패킷으로 분할되어 버스트 헤더와 함께 버스트 페이로드에 패킹되는 IP 정보; 및 발신 단말을 식별하기 위한 발신 식별 정보 및 착신 단말을 식별하기 위한 착신 식별 정보를 포함하는 버스트 헤더를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법의 상기 TDMA 성형망에 연결되기 위한 트래픽 버스트는, 버스트 페이로드 크기에 따라 RLE 패킷으로 분할되어 버스트 헤더와 함께 버스트 페이로드에 패킹되는 IP 정보; 및 발신 단말을 식별하기 위한 발신 식별 정보 및 성형망과 메쉬망을 구분하기 위한 망식별 정보를 포함하는 버스트 헤더를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템은 중심국으로부터 타임슬롯 자원을 할당 받아서 중심국과 단말 간의 TDMA 성형망 통신 모드로 동작하고, 착신 단말에 대한 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지를 중심국으로 전달하며, 상기 중심국으로부터 상기 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지에 대응하는 TBTP 정보를 수신하여 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작하고, VoIP 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 상기 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드에서 상기 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드로 전환하는 발신 단말을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템의 발신 단말은 상기 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드, 또는 상기 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드가 종료되는 경우, 상기 중심국과 단말 간의 TDMA 성형망 통신 모드로 동작할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템의 발신 단말은, 상기 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드로 동작하고, VoIP 트래픽이 임계값 미만인 경우, 상기 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드에서 상기 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 전환할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템의 발신 단말은 상기 착신 단말에 대한 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지를 상기 중심국으로 전송하고, 상기 중심국으로부터 상기 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지에 대응하는 상기 착신 단말의 TDMA 메쉬망 연결 응답 메시지를 수신하며, 상기 중심국으로부터 TDM 포워드 링크를 통하여 TBTP 정보를 수신하고, 상기 TBTP 정보를 기초로 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템의 발신 단말은, 상기 착신 단말에 대한 SCPC 메쉬망 연결 요구 메시지를 상기 중심국으로 전송하고, 상기 중심국으로부터 상기 SCPC 메쉬망 연결 요구 메시지에 따라 할당된 타임 슬롯 자원이 포함된 TBTP 정보를 수신하며, 상기 TBTP 정보를 기초로 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드로 동작할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템의 타임 슬롯 자원은 상기 발신 단말, 또는 상기 착신 단말의 요청에 따라 프레임 주기 단위로 정수 배의 트래픽 버스트가 동적으로 할당될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템의 TDMA 메쉬망, 또는 상기 SCPC 메쉬망에 연결되기 위한 트래픽 버스트는, 버스트 페이로드 크기에 따라 RLE 패킷으로 분할되어 버스트 헤더와 함께 버스트 페이로드에 패킹되는 IP 정보; 및 발신 단말을 식별하기 위한 발신 식별 정보 및 착신 단말을 식별하기 위한 착신 식별 정보를 포함하는 버스트 헤더를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위성 통신 시스템의 TDMA 성형망에 연결되기 위한 트래픽 버스트는, 버스트 페이로드 크기에 따라 RLE 패킷으로 분할되어 버스트 헤더와 함께 버스트 페이로드에 패킹되는 IP 정보; 및 발신 단말을 식별하기 위한 발신 식별 정보 및 성형망과 메쉬망을 구분하기 위한 망식별 정보를 포함하는 버스트 헤더를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 트래픽에 따라 SCPC 방식의 망과 TDMA 방식의 망으로 전환됨으로써, SCPC 방식의 망과 TDMA 방식의 망의 장점이 결합된 위성 통신 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신망의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템에서 수행 가능한 모드이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템의 성형망/메쉬망 접속 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 메쉬망 통신 방법들을 구체화하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템의 발신 단말의 동작 방법을 도시한 플로우차트이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템의 자원 할당 일례이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 메쉬망 인캡슐레이션 및 트래픽 버스트 구성 일례이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템이 메쉬 연결 기반의 VoIP 서비스를 하는 과정의 일례이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템의 성형망/메쉬망 접속 방법은 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템의 성형망/메쉬망 접속 장치인 발신 단말, 또는 착신 단말에 의해 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 중심국(110), 발신 단말(120) 및 착신 단말(130)을 포함할 수 있다.
중심국(110)은 중심국(110)과 발신 단말(120), 및 착신 단말(130) 간의 TDMA 성형망 접속, 또는 SCPC 성형망 접속을 위한 연결 제어 및 망 자원 관리를 수행할 수 있는 시스템 제어 기능을 포함할 수 있다.
그리고, 발신 단말(120), 또는 착신 단말(130)이 TDMA 성형망, 또는 SCPC 성형망에 접속을 요청하는 경우, 중심국(110)은 접속을 요청한 단말에 타임 슬롯 자원을 할당할 수 있다. 그리고, 중심국(110)은 접속을 요청한 단말에게 할당된 타임 슬롯을 전달할 수 있다. 이때, 발신 단말(120), 착신 단말(130) 중에서 TDMA 성형망, 또는 SCPC 성형망에 접속을 요청한 단말은 중심국(110)으로부터 할당받은 타임 슬롯을 이용하여 TDMA 성형망, 또는 SCPC 성형망에 접속할 수 있다.
발신 단말(120)은 중심국(110)에 TDMA 성형망, 또는 SCPC 성형망에 접속을 요청하는 메시지를 전송할 수 있다. 그리고, 발신 단말(120)는 중심국(110)으로부터 발신 단말(120)에 할당된 타임 슬롯이 포함된 메시지를 수신할 수 있다. 이때, 발신 단말(120)는 메시지에 포함된 타임 슬롯을 이용하여 TDMA 성형망, 또는 SCPC 성형망에 접속할 수 있다.
또한, 발신 단말(120)은 중심국(110)에게 착신 단말(130)과 발신 단말(120) 간의 TDMA 메쉬망 접속, 또는 SCPC 메쉬망 접속을 요청하는 메시지를 전송할 수 있다. 이때, 중심국(110)은 수신한 메시지를 착신 단말(130)로 전달하고, 착신 단말(130)로부터 메시지에 대한 응답을 수신하여 발신 단말(120)로 전달할 수 있다. 그리고, 메시지에 대한 응답이 접속 수락인 경우, 중심국(110)은 발신 단말(120)에 TBTP(Traffic Burst Time Plan) 정보를 전송할 수 있다. 그리고, 발신 단말(120)은 수신한 TBTP 정보를 이용하여 착신 단말(130)과 발신 단말(120) 간의 TDMA 메쉬망, 또는 SCPC 메쉬망에 접속할 수 있다.
그리고, 발신 단말(120)은 트래픽에 따라 통신 모드를 전환할 수 있다. 예를 들어, 발신 단말(120)이 TDMA 성형망, 또는 TDMA 메쉬망에 접속한 상태에서 발신 단말(120)에 대응하는 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 발신 단말(120)은 통신 모드를 TDMA 성형망 통신 모드, 또는 TDMA 메쉬망 통신 모드에서 SCPC 성형망 통신 모드, 또는 SCPC 메쉬망 통신 모드로 전환할 수 있다.
또한, 발신 단말(120)이 SCPC 성형망, 또는 SCPC 메쉬망에 접속한 상태에서 발신 단말(120)에 대응하는 트래픽이 임계값 이하로 감소되는 경우, 발신 단말(120)은 통신 모드를 SCPC 성형망 통신 모드, 또는 SCPC 메쉬망 통신 모드에서 TDMA 성형망 통신 모드, 또는 TDMA 메쉬망 통신 모드로 전환할 수 있다.
착신 단말(130)은 중심국(110)으로부터 착신 단말(130)과 발신 단말(120) 간의 TDMA 메쉬망 접속, 또는 SCPC 메쉬망 접속을 요청하는 메시지를 수신할 수 있다. 그리고, 착신 단말(130)은 수신한 메시지에 대한 응답을 중심국(110)으로 전송할 수 있다.
착신 단말(130)은 발신 단말(120)의 요청에 따라 발신 단말(130)과 통신을 수행하는 단말이며, 착신 단말(130)과 동일한 기능을 포함할 수 있다. 즉, 착신 단말(130)과 발신 단말(120)은 동일한 단말이며, 단말의 사용자가 발신자인지, 착신자인지에 따라 구분될 수 있다.
따라서, 착신 단말(130)은 발신 단말(120)과 동일한 과정으로 TDMA 성형망, 또는 SCPC 성형망에 접속할 수 있다. 또한, 착신 단말(130)은 중심국(110)으로부터 수신한 TBTP 정보를 이용하여 착신 단말(130)과 발신 단말(120) 간의 TDMA 메쉬망, 또는 SCPC 메쉬망에 접속할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템은 트래픽에 따라 SCPC 방식의 망과 TDMA 방식의 망으로 전환됨으로써, SCPC 방식의 망과 TDMA 방식의 망의 장점이 결합된 위성 통신 서비스를 제공할 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템은 서비스 QoS 요구에 따라 프레임 주기로 TDMA 메쉬망, SCPC 메쉬망, SCPC 성형망과 같은 위성 통신 운용 모드를 신속하게 전환할 수 있으므로, 제한된 위성 자원(채널/타임슬롯 등)의 활용을 극대화 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템은 위성 인터넷, 위성 재난통신, 위성 백홀, 위성 IoT와 같은 다양한 분야의 서비스에 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신망의 구조를 나타내는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템의 중심국(110)과 발신 단말(120) 및 착신 단말(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 포워드 링크(210), 리턴 링크(220,230), 및 메쉬 링크(240, 250)로 상호 접속될 수 있다.
이때, 중심국(110)은 중심국과 발신 단말(120) 및 착신 단말(130) 간의 TDMA 성형망, 또는 메쉬망 접속을 위하여, DVB-S2 송신 기능과 DVB-RCS2 수신 기능, 연결 제어 및 망 자원 관리 등을 포함하는 시스템 제어 기능을 포함할 수 있다. 또한, 중심국(110)은 중심국과 발신 단말(120) 및 착신 단말(130) 간의 SCPC 성형망 접속을 위하여, DVB-S2 수신 기능을 포함할 수 있다.
그리고, 발신 단말(120)과 착신 단말(130)은 중심국과 발신 단말(120) 및 착신 단말(130) 간의 TDMA 성형망, 또는 메쉬망 접속을 위하여, DVB-S2 수신 기능과 DVB-RCS2 송수신 기능을 포함할 수 있다. 이때, 발신 단말(120)과 착신 단말(130)은 중심국(110)으로부터 포워드 링크 시그날링 메시지를 수신하여 TDMA 기반의 리턴 링크 접속 및 자원 요청 등 단말 제어 기능을 수행할 수 있다.
또한, 발신 단말(120)과 착신 단말(130)은 중심국과 발신 단말(120) 및 착신 단말(130) 간의 SCPC 성형망 접속을 위하여, DVB-S2 송신기능을 포함할 수 있다.
그리고, 발신 단말(120)과 착신 단말(130)은 상호 간의 SCPC 메쉬망 접속을 위하여 메쉬용 DVB-S2 송수신 기능을 더 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템의 SCPC 메쉬망은 TDMA 메쉬 확장 방식인 에뮬레이티드(emulated) SCPC일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템에서 수행 가능한 모드이다.
본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템의 발신 단말(120) 및 착신 단말(130)은 TDMA 성형망 접속이 완료된 이후에 응용 서비스 및 트래픽 상황에 따라 시스템 운용 모드를 TDMA 패킷망 및 SCPC 회선망 서비스 제공 모드로 동적 전환함으로써 시스템 효율을 대폭 개선할 수 있다. 이때, 발신 단말(120) 및 착신 단말(130)은 중심국(110)과 단말들 간의 응용계층 연결 제어 프로토콜 수행을 통하여 시스템 운용 모드를 동적 전환할 수 있다. 예를 들어, 시스템 운용 모드는 TDMA 메쉬망, SCPC 성형망, emulated SCPC 메쉬망 또는 SCPC 메쉬망 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 발신 단말(120) 및 착신 단말(130)은 응용 서비스에 따라 TDMA 메쉬망 모드에서 TDMA 성형망 모드로 전환되어 TDMA 성형망에 접속할 수 있다. 또한, 발신 단말(120) 및 착신 단말(130)은 응용 서비스에 따라 TDMA 성형망 모드에서 TDMA 메쉬망 모드로 전환되어 TDMA 메쉬망에 접속할 수 있다.
그리고, 발신 단말(120) 및 착신 단말(130)은 응용 서비스에 따라 SCPC 메쉬망 모드에서 SCPC 성형망 모드로 전환되어 SCPC 성형망에 접속할 수 있다. 또한, 발신 단말(120) 및 착신 단말(130)은 응용 서비스에 따라 SCPC 성형망 모드에서 SCPC 메쉬망 모드로 전환되어 SCPC 메쉬망에 접속할 수 있다.
또한, TDMA 패킷망 서비스(310)는 버스티(bursty) 트래픽 전송에 강하지만 대용량의 실시간 트래픽에 취약할 수 있다. 반면, SCPC 패킷망 서비스(320)는 대용량의 실시간 트래픽에 강하지만, 버스티 트래픽 전송에 취약할 수 있다.
따라서, 발신 단말(120) 또는 착신 단말(130)이 TDMA 패킷망 서비스(310)에 접속한 상태에서 트래픽이 증가하여 스태디(steady) 트래픽 상태인 경우, TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템은 대용량의 실시간 트래픽이 발생하는 것으로 판단할 수 있다. 그리고, TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템은 발신 단말(120) 또는 착신 단말(130)이 접속한 통신망을 TDMA 패킷망 서비스(310)에서 SCPC 패킷망 서비스(320)로 전환함으로써, 발신 단말(120) 또는 착신 단말(130)에서 발생하는 대용량의 실시간 트래픽을 처리할 수 있다.
또한, 발신 단말(120) 또는 착신 단말(130)이 SCPC 패킷망 서비스(320)에 접속한 상태에서 트래픽이 감소하여 버스티 트래픽 상태인 경우, TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템은 발신 단말(120) 또는 착신 단말(130)이 접속한 통신망을 SCPC 패킷망 서비스(320)에서 TDMA 패킷망 서비스(310)로 전환함으로써, 발신 단말(120) 또는 착신 단말(130)에서 발생하는 버스티 트래픽을 처리할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템의 성형망/메쉬망 접속 방법을 도시한 도면이다.
단계(410)에서 발신 단말(120)은 중심국(110)과의 TDMA 성형망 접속 시그날링을 수행할 수 있다.
단계(415)에서 착신 단말(130)은 중심국(110)과의 TDMA 성형망 접속 시그날링을 수행할 수 있다.
단계(420)에서 발신 단말(120)은 중심국(110)으로부터 TDMA 리턴 링크 상에 타임슬롯 자원을 할당 받아 중심국과 TDMA 성형망 통신 모드로 동작할 수 있다.
단계(425)에서 착신 단말(130)은 중심국(110)으로부터 TDMA 리턴 링크 상에 타임슬롯 자원을 할당 받아 중심국과 TDMA 성형망 통신 모드로 동작할 수 있다.
단계(430)에서 발신 단말(120)과 착신 단말(130)은 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작할 수 있다. 이때, 발신 단말(120)과 착신 단말(130)은 중심국(110)을 통하여 TCP 기반의 메쉬망 연결 제어 메시지를 교환할 수 있다. 이때, 발신 단말(120)과 착신 단말(130)에서 중심으로 전송하는 제어 메시지는 발신 단말(120)과 착신 단말(130)에 할당된 타임슬롯을 통하여 전송될 수 있다. 또한, 중심국에서 발신 단말(120)과 착신 단말(130)로 전송하는 제어 메시지는 TDM 포워드 링크를 통하여 전송될 수 있다. 발신 단말(120)과 착신 단말(130)이 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작하는 구체적인 과정은 이하 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
단계(440)에서 발신 단말(120)과 착신 단말(130)은 SCPC 메쉬망 통신 모드로 동작할 수 있다. 발신 단말(120)과 착신 단말(130)이 SCPC 메쉬망 통신 모드로 동작하는 구체적인 과정은 이하 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
또한, 단계(440)에서 발신 단말(120)과 착신 단말(130)은 DVB-S2 기반의 SCPC 성형망 통신 모드로 동작할 수도 있다. 이때, 중심국(110)은 발신 단말(120)과 착신 단말(130)로부터 성형망 연결 요구 메시지를 수신할 수 있다. 그리고, 중심국(110)은 발신 단말(120)과 착신 단말(130)을 위한 SCPC 성형망 채널 자원을 할당할 수 있다. 다음으로, 중심국(110)은 발신 단말(120)과 착신 단말(130)에 할당한 자원을 채널 메시지로 통보할 수 있다. 이때, 발신 단말(120)과 착신 단말(130)은 수신한 채널 메시지에 따라 SCPC 성형망 통신 모드로 동작할 수 있다.
단계(450)에서 발신 단말(120)은 중심국(110)으로 TDMA/SCPC 메쉬망의 해제를 요청하는 연결 해제 요청 메시지를 전송할 수 있다.
단계(455)에서 중심국(110)은 단계(450)에서 수신한 연결 해제 요청 메시지를 착신 단말(130)로 전송할 수 있다.
단계(460)에서 중심국(110)은 착신 단말(130)로부터 단계(450)에서 전송한 연결 해제 요청 메시지에 대한 응답을 수신할 수 있다. 응답이 연결 해제를 승인하는 연결 해제 메시지인 경우, 중심국(110)은 발신 단말(120)과 착신 단말(130)에 할당한 메쉬 자원을 회수할 수 있다.
단계(465)에서 중심국(110)은 착신 단말(130)로부터 단계(460)에서 수신한 응답을 발신 단말(120)로 전송할 수 있다. 또한, 중심국(110)은 발신 단말(120)에 할당한 메쉬 자원을 회수하였다는 정보를 발신 단말(120)에 통보할 수 있다.
단계(470)에서 발신 단말(120)은 단계(420)와 동일한 방법으로 중심국(110)과 발신 단말(120) 간의 TDMA 성형망 통신을 수행할 수 있다.
단계(475)에서 착신 단말(130)은 단계(425)와 동일한 방법으로 중심국(110)과 착신 단말(130) 간의 TDMA 성형망 통신을 수행할 수 있다.
도 5는 도 4의 메쉬망 통신 방법들을 구체화하여 도시한 도면이다. 도 5의 단계(510) 내지 단계(540)는 도 4의 단계(430)에 포함될 수 있다. 또한, 도 5의 단계(550) 내지 단계(580)는 도 4의 단계(440)에 포함될 수 있다.
이때, 발신 단말(120) 및 착신 단말(130)은 메쉬 제어가 가능한 VSAT(very small aperture terminal) 단말일 수 있다.
단계(510)에서 발신 단말(120)은 착신 단말(130)에 대한 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지를 중심국(110)으로 전송할 수 있다.
단계(515)에서 중심국(110)은 단계(510)에서 수신한 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지에 따라 발신 단말(120)과 착신 단말(130)에 대한 TDMA 메쉬망 타임슬롯 자원을 할당할 수 있다. 그리고, 중심국(110)은 착신 단말(130)에 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지를 전송할 수 있다.
단계(520)에서 중심국(110)은 착신 단말(130)로부터 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지에 대응하는 TDMA 메쉬망 연결 응답 메시지를 수신할 수 있다.
단계(525)에서 중심국(110)은 단계(520)에서 수신한 TDMA 메쉬망 연결 응답 메시지를 확인할 수 있다. 그리고, 중심국(110)은 확인한 TDMA 메쉬망 연결 응답 메시지를 발신 단말(120)로 전송할 수 있다.
단계(530)에서 중심국(110)은 TDM 포워드 링크를 통하여 자원 할당 정보인 TBTP(Traffic Burst Time Plan) 정보를 발신 단말(120) 및 착신 단말(130)에 각각 전송할 수 있다.
단계(540)에서 발신 단말(120)과 착신 단말(130)은 단계(530)에서 수신한 TBTP를 기반으로 단말간 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작할 수 있다.
단계(550)에서 발신 단말(120)은 착신 단말(130)에 대한 SCPC 메쉬망 연결 요구 메시지를 중심국(110)으로 전송할 수 있다.
단계(555)에서 중심국(110)은 단계(510)에서 수신한 SCPC 메쉬망 연결 요구 메시지에 따라 발신 단말(120)과 착신 단말(130)에 대한 SCPC 메쉬망 타임슬롯 자원을 전체 프레임 주기에 걸쳐 할당할 수 있다. 그리고, 중심국(110)은 착신 단말(130)에 SCPC 메쉬망 연결 요구 메시지를 전송할 수 있다.
단계(560)에서 중심국(110)은 착신 단말(130)로부터 SCPC 메쉬망 연결 요구 메시지에 대응하는 SCPC 메쉬망 연결 응답 메시지를 수신할 수 있다.
단계(565)에서 중심국(110)은 단계(520)에서 수신한 SCPC 메쉬망 연결 응답 메시지를 발신 단말(120)로 전송할 수 있다.
단계(570)에서 중심국(110)은 TDM 포워드 링크를 통하여 자원 할당 정보인 TBTP 정보를 발신 단말(120) 및 착신 단말(130)에 각각 전송할 수 있다.
단계(580)에서 발신 단말(120)과 착신 단말(130)은 단계(530)에서 수신한 TBTP를 기반으로 단말간 에뮬레이티드 SCPC 메쉬망 통신 모드로 동작할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템의 발신 단말의 동작 방법을 도시한 플로우차트이다.
단계(610)에서 발신 단말(120)은 중심국(110)으로부터 타임슬롯 자원을 할당 받아서 중심국과 단말 간의 TDMA 성형망 통신 모드로 동작할 수 있다. 이때, 발신 단말(120)은 중심국(110)으로부터 TDMA 리턴 링크 상에 타입 슬롯 자원을 할당받을 수 있다. 그리고, 발신 단말(120)은 할당받은 타임 슬롯 자원을 이용하여 TDMA 성형망 통신 모드로 동작할 수 있다.
단계(620)에서 발신 단말(120)은 착신 단말(130)에 대한 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지를 중심국(110)으로 전송할 수 있다.
단계(630)에서 발신 단말(120)은 중심국(110)으로부터 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지에 대응하는 TBTP(Traffic Burst Time Plan) 정보를 수신하여 착신 단말(130)과 발신 단말(120) 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작할 수 있다. 이때, 중심국(110)이 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지에 대응하는 TBTP를 전송하기까지의 과정은 도 5의 단계(515) 내지 단계(530)과 동일할 수 있다.
단계(640)에서 발신 단말(120)은 VoIP 트래픽이 임계값을 초과하는지 여부를 확인할 수 있다. VoIP 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 발신 단말(120)은 단계(650)를 수행할 수 있다. 또한, VoIP 트래픽이 임계값을 초과하지 않는 경우, 발신 단말(120)은 단계(670)를 수행할 수 있다.
단계(650)에서 발신 단말(120)은 착신 단말(130)과 발신 단말(120) 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드에서 착신 단말(130)과 발신 단말(120) 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드로 전환할 수 있다. 이때, 착신 단말(130)과 발신 단말(120) 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드로 동작하는 과정은 도 5의 단계(550) 내지 단계(580)과 동일할 수 있다.
단계(660)에서 발신 단말(120)은 VoIP 트래픽이 임계값을 초과하는지 여부를 확인할 수 있다. VoIP 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 발신 단말(120)은 단계(670)를 수행할 수 있다. 또한, VoIP 트래픽이 임계값을 초과하지 않는 경우, 발신 단말(120)은 단계(630)를 수행할 수 있다.
즉, 발신 단말(120)이 SCPC 메쉬망 통신 모드로 동작하는 상태에서, VoIP 트래픽이 임계값 미만인 경우, 발신 단말(120)은 착신 단말(130)과 발신 단말(120) 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드에서 착신 단말(130)과 발신 단말(120) 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 전환할 수 있다.
단계(670)에서 발신 단말(120)은 메쉬망 통신 모드가 종료되는지 여부를 확인할 수 있다. 착신 단말(130)과 발신 단말(120) 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드, 또는 착신 단말(130)과 발신 단말(120) 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드가 종료되는 경우, 발신 단말(120)은 단계(680)를 수행할 수 있다. 착신 단말(130)과 발신 단말(120) 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드, 또는 착신 단말(130)과 발신 단말(120) 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드가 종료되지 않는 경우, 발신 단말(120)은 단계(640)를 수행할 수 있다.
단계(680)에서 발신 단말(120)은 단계(610)과 동일한 중심국(110)과 발신 단말(120) 간의 TDMA 성형망 통신 모드로 동작할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템의 자원 할당 일례이다.
TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템은 도 7에 도시된 바와 같이 5개 채널에 대하여 TDMA 성형망 연결을 위한 타임슬롯 자원, TDMA 메쉬망 연결을 위한 타임슬롯 자원, emulated SCPC 메쉬망 연결을 위한 타임슬롯 자원, SCPC 성형망 연결을 위한 채널 자원을 할당할 수 있다. 이때, TDMA 메쉬망 타임슬롯 자원과 emulated SCPC 메쉬망 타임슬롯 자원은 메쉬망 연결 제어 메시지 교환을 위한 TDMA 성형 타임슬롯 자원을 포함할 수 있다.
또한, TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템에서 타임 슬롯 자원은 발신 단말(120), 또는 착신 단말(130)의 요청에 따라 프레임 주기 단위로 정수 배의 트래픽 버스트가 동적으로 할당될 수 있다.
이때, 트래픽 버스트 크기는 채널 적응형 ACM 제어를 통하여 다양한 크기로 조정될 수 있다. 따라서, TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템은 강우감쇠 등 채널 환경 변화 및 버스티 트래픽 전송에 높은 효율을 가질 수 있다.
또한, TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템에서 SCPC 성형망 채널 자원은 낮은 지터와 일정한 대역폭을 갖는 대용량 회선망 서비스 제공에 적합할 수 있다.
즉, TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템은 타임슬롯 단위의 동적 자원 할당에 따라 TDMA 성형망, TDMA 메쉬망, emulated SCPC 메쉬망 간에 자유롭게 운용 모드를 전환할 수 있다. 따라서, TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템은 패킷/회선망 통합 서비스를 제공하여 자원 활용을 극대화 할 수 있으며, SCPC 성형망 통합 운용으로 file 전송 및 mobile 백홀 서비스 수용에도 최적화될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 SCPC 메쉬망 인캡슐레이션 및 트래픽 버스트 구성 일례이다.
TDMA 및 emulated SCPC 메쉬망 연결을 위한 링크 인캡슐레이션 및 트래픽 버스트는 도 8에 도시된 바와 같이 IP 정보(800), 버스트 페이로드(820), 및 버스트 헤더(830)를 포함할 수 있다.
IP 정보(800)는 버스트 페이로드(820)의 크기에 따라 복수의 RLE 패킷(811)으로 분할되어 RLE 헤더(810)와 함께 버스트 페이로드(820)에 패킹될 수 있다.
버스트 헤더(830)는 발신 단말을 식별하기 위한 발신 식별 정보(발신 id)(831) 및 착신 단말을 식별하기 위한 착신 식별 정보(착신 id)(832)를 포함할 수 있다.
트래픽 버스트 전송 과정에서 발신 단말(120)은 할당 받은 타임슬롯 상에 통신하고자 하는 착신 단말(130)의 착신 id를 지정하여 트래픽 버스트를 전송할 수 있다. 이때, TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템에 포함된 모든 단말들은 발신 단말(120)로부터 전송된 트래픽 버스트의 착신 id를 검사할 수 있다. 그리고, 착신 id와 단말의 id가 일치하지 않는 경우, 단말은 해당 트래픽 버스트를 폐기할 수 있다.
또한, 착신 단말(130)과 같이 단말의 id와 착신 id가 일치하는 경우, 해당 단말은 RLE 패킷 재조립 과정을 거쳐 IP 정보를 복구할 수 있다.
그리고, TDMA 성형망, 또는 SCPC 성형망에 연결되기 위한 링크 인캡슐레이션 및 트래픽 버스트의 구성은 도 8에 도시된 메쉬망 연결을 위한 링크 인캡슐레이션 및 트래픽 버스트와 동일하게 IP 정보(800), 버스트 페이로드(820), 및 버스트 헤더(830)를 포함할 수 있다.
다만, TDMA 성형망, 및 SCPC 성형망은 발신 단말(120)과 통신하는 대상이 중심국(110)으로 동일하므로 착신 단말을 식별하기 위한 착신 식별 정보(착신 id)(832)를 필요로 하지 않을 수 있다.
따라서, TDMA 성형망, 또는 SCPC 성형망에 연결되기 위한 링크 인캡슐레이션 및 트래픽 버스트에 포함된 버스트 헤더는 착신 식별 정보는 포함하지 않고, 발신 식별 정보만 포함할 수 있다.
또한, 동일 구조의 트래픽 버스트를 성형망과 메쉬망에 동시에 적용하기 위하여 버스트 헤더에 성형망과 메쉬망을 구분하기 위한 망식별 정보인 성형망/메쉬망 식별자(1 bit) 정보를 더 포함시킬 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템이 메쉬 연결 기반의 VoIP 서비스를 하는 과정의 일례이다.
TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템에서 단말(910, 920, 930, 940)은 도 9에 도시된 바와 같이 상호간에 emulated SCPC 메쉬망으로 연결될 수 있다. 또한, 외부 망 연동은 단말들 중 게이트웨이 기능을 갖는 특정 단말(920)이 연동 기능을 수행함으로써 VoIP 서비스를 제공할 수 있다.
emulated SCPC 메쉬망으로 연결된 상태에서 VoIP 트래픽이 emulated SCPC 메쉬 타임 슬롯 자원 이하로 현격히 감소하는 경우, 중심국(110)은 단말 및 중심국 간 연결 제어 절차에 따라 메쉬 타임슬롯 자원을 축소 할당하여 TDMA 메쉬망 통신 모드로 전환함으로써 메쉬 링크 사용 효율을 극대화할 수 있다.
또한, TDMA 메쉬망으로 연결된 상태에서 VoIP 트래픽이 메쉬 타임 슬롯 자원을 초과할 정도로 증가하는 경우, 중심국(110)은 단말 및 중심국 간 연결 제어 절차에 따라 메쉬 타임슬롯 자원을 확장 할당하여 emulated SCPC 메쉬망 통신 모드로 복귀할 수 있다.
그리고, 도 9에서 단말(910)과 단말(920)가 TDMA 메쉬망으로 연결되고, 단말(820)과 단말(930, 940)이 emulated SCPC 메쉬망으로 연결된 바와 같이 TDMA/SCPC 통합형 위성 통신 시스템에 포함된 단말들 간에 TDMA 메쉬망과 emulated SCPC 메쉬망이 혼합되어 접속될 수도 있다.
본 발명은 트래픽에 따라 SCPC 방식의 망과 TDMA 방식의 망으로 전환됨으로써, SCPC 방식의 망과 TDMA 방식의 망의 장점이 결합된 위성 통신 서비스를 제공할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 중심국
120: 발신 단말
130: 착신 단말

Claims (17)

  1. 중심국으로부터 타임슬롯 자원을 할당 받아서 중심국과 단말 간의 TDMA(Time Division Multiple Access) 성형망 통신 모드로 동작하는 단계;
    착신 단말에 대한 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지를 중심국으로 전달하는 단계;
    상기 중심국으로부터 상기 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지에 대응하는 TBTP(Traffic Burst Time Plan) 정보를 수신하여 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작하는 단계; 및
    VoIP 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 상기 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드에서 상기 단말들 간의 SCPC(Single Channel Per Carrier) 메쉬망 통신 모드로 전환하는 단계
    를 포함하는 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드, 또는 상기 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드가 종료되는 경우, 상기 중심국과 단말 간의 TDMA 성형망 통신 모드로 동작하는 단계
    를 더 포함하는 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드로 동작하고, VoIP 트래픽이 임계값 미만인 경우, 상기 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드에서 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 전환하는 단계
    를 더 포함하는 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 TDMA 성형망 통신 모드로 동작하는 단계는,
    상기 중심국으로부터 TDMA 리턴 링크 상에 타입 슬롯 자원을 할당받는 단계; 및
    할당받은 타임 슬롯 자원을 이용하여 TDMA 성형망 통신 모드로 동작하는 단계
    를 포함하는 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작하는 단계는,
    상기 착신 단말에 대한 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지를 상기 중심국으로 전송하는 단계;
    상기 중심국으로부터 상기 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지에 대응하는 상기 착신 단말의 TDMA 메쉬망 연결 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 발신 단말이 상기 중심국으로부터 TDM 포워드 링크를 통하여 TBTP 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 TBTP 정보를 기초로 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작하는 단계
    를 포함하는 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 SCPC 메쉬망 통신 모드로 전환하는 단계는,
    상기 착신 단말에 대한 SCPC 메쉬망 연결 요구 메시지를 상기 중심국으로 전송하는 단계;
    상기 중심국으로부터 상기 SCPC 메쉬망 연결 요구 메시지에 따라 할당된 타임 슬롯 자원이 포함된 TBTP 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 TBTP 정보를 기초로 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드로 동작하는 단계
    를 포함하는 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 타임 슬롯 자원은
    상기 발신 단말, 또는 상기 착신 단말의 요청에 따라 프레임 주기 단위로 정수 배의 트래픽 버스트가 동적으로 할당되는 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 TDMA 메쉬망, 또는 상기 SCPC 메쉬망에 연결되기 위한 트래픽 버스트는,
    버스트 페이로드 크기에 따라 RLE 패킷으로 분할되어 버스트 헤더와 함께 버스트 페이로드에 패킹되는 IP 정보; 및
    발신 단말을 식별하기 위한 발신 식별 정보 및 착신 단말을 식별하기 위한 착신 식별 정보를 포함하는 버스트 헤더
    를 포함하는 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 TDMA 성형망에 연결되기 위한 트래픽 버스트는,
    버스트 페이로드 크기에 따라 RLE 패킷으로 분할되어 버스트 헤더와 함께 버스트 페이로드에 패킹되는 IP 정보; 및
    발신 단말을 식별하기 위한 발신 식별 정보 및 성형망과 메쉬망을 구분하기 위한 망식별 정보를 포함하는 버스트 헤더
    를 포함하는 위성 통신 시스템에서 단말의 성형망/메쉬망 접속 방법.
  10. 중심국으로부터 타임슬롯 자원을 할당 받아서 중심국과 단말 간의 TDMA 성형망 통신 모드로 동작하고, 착신 단말에 대한 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지를 중심국으로 전달하며, 상기 중심국으로부터 상기 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지에 대응하는 TBTP 정보를 수신하여 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작하고, VoIP 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 상기 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드에서 상기 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드로 전환하는 발신 단말
    을 포함하는 위성 통신 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 발신 단말은
    상기 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드, 또는 상기 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드가 종료되는 경우, 상기 중심국과 단말 간의 TDMA 성형망 통신 모드로 동작하는 위성 통신 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 발신 단말은,
    상기 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드로 동작하고, VoIP 트래픽이 임계값 미만인 경우, 상기 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드에서 상기 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 전환하는 위성 통신 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 발신 단말은
    상기 착신 단말에 대한 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지를 상기 중심국으로 전송하고, 상기 중심국으로부터 상기 TDMA 메쉬망 연결 요구 메시지에 대응하는 상기 착신 단말의 TDMA 메쉬망 연결 응답 메시지를 수신하며, 상기 중심국으로부터 TDM 포워드 링크를 통하여 TBTP 정보를 수신하고, 상기 TBTP 정보를 기초로 단말들 간의 TDMA 메쉬망 통신 모드로 동작하는 위성 통신 시스템.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 발신 단말은,
    상기 착신 단말에 대한 SCPC 메쉬망 연결 요구 메시지를 상기 중심국으로 전송하고, 상기 중심국으로부터 상기 SCPC 메쉬망 연결 요구 메시지에 따라 할당된 타임 슬롯 자원이 포함된 TBTP 정보를 수신하며, 상기 TBTP 정보를 기초로 단말들 간의 SCPC 메쉬망 통신 모드로 동작하는 위성 통신 시스템.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 타임 슬롯 자원은
    상기 발신 단말, 또는 상기 착신 단말의 요청에 따라 프레임 주기 단위로 정수 배의 트래픽 버스트가 동적으로 할당되는 위성 통신 시스템.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 TDMA 메쉬망, 또는 상기 SCPC 메쉬망에 연결되기 위한 트래픽 버스트는,
    버스트 페이로드 크기에 따라 RLE 패킷으로 분할되어 버스트 헤더와 함께 버스트 페이로드에 패킹되는 IP 정보; 및
    발신 단말을 식별하기 위한 발신 식별 정보 및 착신 단말을 식별하기 위한 착신 식별 정보를 포함하는 버스트 헤더
    를 포함하는 위성 통신 시스템.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 TDMA 성형망에 연결되기 위한 트래픽 버스트는,
    버스트 페이로드 크기에 따라 RLE 패킷으로 분할되어 버스트 헤더와 함께 버스트 페이로드에 패킹되는 IP 정보; 및
    발신 단말을 식별하기 위한 발신 식별 정보 및 성형망과 메쉬망을 구분하기 위한 망식별 정보를 포함하는 버스트 헤더
    를 포함하는 위성 통신 시스템.
KR1020170024303A 2017-02-23 2017-02-23 Tdma/scpc 통합형 위성 통신 시스템의 성형망/메쉬망 접속 장치 및 그 방법 KR102520652B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170024303A KR102520652B1 (ko) 2017-02-23 2017-02-23 Tdma/scpc 통합형 위성 통신 시스템의 성형망/메쉬망 접속 장치 및 그 방법
US15/726,006 US10411790B2 (en) 2017-02-23 2017-10-05 Apparatus and method for accessing star network/mesh network of time division multiple access (TDMA)/single channel per carrier (SCPC) integrated satellite communication

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170024303A KR102520652B1 (ko) 2017-02-23 2017-02-23 Tdma/scpc 통합형 위성 통신 시스템의 성형망/메쉬망 접속 장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180097379A true KR20180097379A (ko) 2018-08-31
KR102520652B1 KR102520652B1 (ko) 2023-04-12

Family

ID=63168128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170024303A KR102520652B1 (ko) 2017-02-23 2017-02-23 Tdma/scpc 통합형 위성 통신 시스템의 성형망/메쉬망 접속 장치 및 그 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10411790B2 (ko)
KR (1) KR102520652B1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102457566B1 (ko) * 2018-02-22 2022-10-21 한국전자통신연구원 데이터 패킷의 버스트의 길이에 기초하여 변복조를 수행하는 변복조기 및 상기 복조기가 수행하는 방법
GB2580296A (en) * 2018-11-09 2020-07-22 Stratospheric Platforms Ltd Communication network and method of making a connection
GB2580295A (en) 2018-11-09 2020-07-22 Stratospheric Platforms Ltd Communication network and method of maintaining connection
CN109818667B (zh) * 2018-12-26 2021-05-04 中国电子科技集团公司第二十研究所 一种基于星上信道交换的远端设备入网控制方法
CN110247698B (zh) * 2019-06-18 2021-08-31 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于多载波整体解调的fdma体制卫星专网系统
CN112290992B (zh) * 2020-10-23 2023-12-01 天宸星通(深圳)科技有限公司 一种卫星物联网终端工作时隙分配方法
US11444687B2 (en) 2020-10-29 2022-09-13 Hughes Network Systems, Llc Dynamic switching of satellite inroute data path between a time-division multiple access method and a time division multiplex method
US11689306B2 (en) * 2021-05-19 2023-06-27 Hughes Network Systems, Llc TDM and TDMA concurrent mode transmission
CN113507310A (zh) * 2021-06-17 2021-10-15 航天恒星科技有限公司 支持多网多模互联互通的卫星通信中继终端站及通信方法
CN113992262B (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 北京中融新科科技发展有限公司 物联网通信系统
CN115001563B (zh) * 2022-05-17 2024-08-20 中星国恒(北京)科技有限公司 一种vsat卫星通信资源统一分配系统
CN115361054B (zh) * 2022-08-15 2024-04-26 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于归一化业务模型的tdma快速组网方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060050660A1 (en) * 2003-09-08 2006-03-09 Wells Loren L System and method for multiple access control in satellite communications system
US20060126576A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-15 Mark Dale Partial mesh communication in hub based system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5841765A (en) 1996-10-10 1998-11-24 Skydata, Inc. Demand-based connection management integrated services access terminal (ISAT) for satellite communication system
US6859652B2 (en) 2000-08-02 2005-02-22 Mobile Satellite Ventures, Lp Integrated or autonomous system and method of satellite-terrestrial frequency reuse using signal attenuation and/or blockage, dynamic assignment of frequencies and/or hysteresis
US8423863B2 (en) 2009-11-06 2013-04-16 Electronics And Telecommunications Research Institute Terminal transmission apparatus for providing multimedia service via satellite communication link and method for providing multimedia service using the same
US9008094B2 (en) 2011-09-27 2015-04-14 Electronics And Telecommunications Research Institute Data transmission and reception method and apparatus robust against phase noise for high efficiency satellite transmission
US9332479B2 (en) * 2012-01-04 2016-05-03 Ofinno Technologies, Llc Network site for wireless communications

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060050660A1 (en) * 2003-09-08 2006-03-09 Wells Loren L System and method for multiple access control in satellite communications system
US20060126576A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-15 Mark Dale Partial mesh communication in hub based system

Also Published As

Publication number Publication date
US20180241460A1 (en) 2018-08-23
KR102520652B1 (ko) 2023-04-12
US10411790B2 (en) 2019-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102520652B1 (ko) Tdma/scpc 통합형 위성 통신 시스템의 성형망/메쉬망 접속 장치 및 그 방법
CA2135950C (en) Method of multiple access
FI113223B (fi) Menetelmä, laite ja televerkko törmäysten välttämiseksi radioliikenteessä
US7218630B1 (en) Data session setup system for wireless network
US6920121B2 (en) Quality packet radio service for a general packet radio system
US20190261408A1 (en) Resource allocation method, terminal, apparatus and system
US20040246962A1 (en) Dynamically assignable resource class system to directly map 3GPP subscriber communications to a MPLS-based protocol
US11582055B2 (en) Methods and apparatus for wireless device attachment in a managed network architecture
US20160028472A1 (en) Method and system for dynamic sharing of satellite bandwidth by multiple sites with concurrent terrestrial transmission
KR100884326B1 (ko) 이동 통신 시스템, 이동국 및 무선 기지국
WO2021147402A1 (zh) 一种数据传输方法及装置
US11949495B2 (en) Next generation mobile satellite service (MSS)
US20230044810A1 (en) Flow Control Method and Apparatus
KR102391927B1 (ko) 저궤도 위성망의 저지연 트래픽 자원할당 시스템 및 방법
US20030165124A1 (en) System and method for performing handovers based upon local area network conditions
WO2001058086A2 (en) Base station system architecture
CN117561781A (zh) 无线通信方法、终端设备和网络设备
WO2004064424A1 (en) Packet service system and method for controlling packet transmission
Schoenen et al. QoS and flow management for future multi-hop mobile radio networks
WO2022183497A1 (zh) 一种通信方法和通信装置
KR20050036714A (ko) 낮은 대기 시간 서비스들을 위한 베어러 네트워크에 의한시그널링 전송
KR102307626B1 (ko) 시분할 듀플렉스 구성 방법 및 세션 관리 장치
CN111510929A (zh) Iab网络中进行lcid扩展的方法及装置
CN110661592B (zh) 信令传输方法以及系统、集中单元、分布单元、存储介质
Pace et al. Dedicated signalling channel vs random access signalling channel in satellites communications systems

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right