KR970011685B1 - Duplication method of layer 3 in ccp - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명에 적용되는 전체 시스팀의 환경 구성도.1 is an environmental configuration of the whole system applied to the present invention.
제2도는 본 발명의 제어국의 메시지 처리 프로세서 구성도.2 is a block diagram of a message processing processor of the control station of the present invention.
제3도는 본 발명의 메시지 처리 프로세서의 프로토콜 계층 구조도.3 is a protocol hierarchy diagram of a message processing processor of the present invention.
제4도는 본 발명의 이중화를 돕기 위한 동기 절차도.4 is a synchronous procedure diagram to help redundancy of the present invention.
제5도는 본 발명의 메시지 처리 프로세서의 복구 절차도.5 is a recovery procedure diagram of a message processing processor of the present invention.
본 발명은 CMS(CDMA Mobile System)의 제어국에서 호 처리를 담당하고 있는 신호처리 프로세서의 계층 3 이중화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a layer 3 duplication method of a signal processing processor in charge of call processing in a control station of a CMS (CDMA Mobile System).
통신 시스팀에서 메시지와 데이타를 신뢰성있게 전달하기 위해 이중화 방법이 필요하다.Redundancy is needed to reliably deliver messages and data in the communications system.
이중화는 어떤 대상체를 어느 범위까지 어떤 방법으로 하느냐에 따라 시스팀의성능에 많은 영향을 미칠 수 있으며 또한 이중화는 유지 보수 및 운용과도 밀접한 관계가 있어 더욱 그 중요성이 인정되고 있다.Redundancy can have a significant impact on the performance of a system depending on how and to which subjects it is applied. Also, redundancy is closely related to maintenance and operation.
이중화는 크게 하드웨어 이중화와 소프트웨어 이중화로 나눌 수 있다.Redundancy can be divided into hardware redundancy and software redundancy.
하드웨어 이중화로는 프로세서 이중화, 버스이중화, 보드 이중화, 전원장치의 이중화 등이 있으며 소프트웨어 분야로는 I/O(Input/Output) 드라이버 이중화, 운영체계 이중화, 프로토콜 이중화등이 있다.Hardware redundancy includes processor redundancy, bus redundancy, board redundancy, power supply redundancy, and software areas include input / output (I / O) driver redundancy, operating system redundancy, and protocol redundancy.
종래의 통신망에서 이중화 방안은 하드웨어 이중화나 소프트웨어 중에서도 베어러 서비스 중 계층 1이나 계층 2에만 국한되어 실현되어 왔기 때문에 여러 호를 동시에 처리하고 있는 시스템에서 장채(fault)가 발생하면 다른 시스팀으로 절체된 후 시스팀이나 보드를 하드웨어적으로 초기화시키거나 소프트웨어적으로 초기화시켜 진행중인 호의 복구 처리나 연속 서비스를 수행치 않아 서비스의 품질을 낮추는 경우가 많다.In the conventional communication network, the redundancy scheme has been realized to be limited to either layer 1 or layer 2 of the bearer service among hardware duplication and software. Therefore, when a fault occurs in a system that is processing multiple calls simultaneously, the system is transferred to another system. However, the quality of service is often lowered by hardware initialization or software initialization by not performing ongoing call recovery or continuous service.
또한 이중화의 기능을 각 장치마다 독립적으로 수행함으로써 수행중인 프로토콜의 동기를 맞추지 못해 초기화를 시켜야만 하는 문제점이 있었다.In addition, by performing the function of redundancy independently for each device, there was a problem that the initialization must be performed because synchronization of the protocols being executed cannot be performed.
상기 종래 기술에 대한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 여러 호를 동시에 수행하고 있는 시스템에서 장애로 인한 절체가 일어날 때 동기를 맞추고 한 호에 이르기까지 복구를 가능케하여 이중화를 실현할 수 있고 또한 소프트웨어적으로 수행시킴으로써 다른 프로세서에 영향을 끼칠지 않고 수행할 수 있으며, 이동국, 기지국, 제어국과 이동 교환기 사이에 장애가 발생할 경우 절체된 후에도 계속적인 호의 진행을 제공하는 신호처리 프로세서의 계층3 이중화 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention devised to solve all the problems with the prior art, it is possible to realize the redundancy by synchronizing and recovering up to one call when a transfer due to a failure occurs in a system that is performing several calls at the same time In addition, it can be performed by software without affecting other processors, and layer 3 redundancy method of the signal processing processor that provides continuous call progress even after switching in case of failure between mobile station, base station, control station and mobile exchange. The purpose is to provide.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 정상적으로 동작하는 일측의 CCP에서 장애가 발생하여 장애 메시지를 타측 CCP로 주면 OCP 관리계층에서 계층 3에 있는 계층 3 이중화를 처리하는 프로세서에게 통보하는 제1단계; 기지국과 이동 교환기의 현재 상태를 알아보기 위해 상태 문의 메시지를 보내고 기지국과 이동 교환기로 부터 응답 메시지를 받는 제2단계; 필요한 정보가 더 요구되는 경우 부가 정보 메시지를 기지국과 이동 교환기로 보내고 부가 정보 응답 메시지를 받는 제3단계; 필요한 정보가 모두 충족되면 보구를 시작할 것인가를 최종적으로 확인하기 위하여 협상 메시지를 보내는 제4단계; 일측 CCP가 수리된 후 실장되면 일측 CCP의 초기화 및 운용국으로부터 다운 로딩을 받으면 타측 CCP로 초기화가 완료된 후 데이타를 요구하기 위해 초기화 완료 메시지를 보내는 제5단계; 타측 CCP는 현재 수용중인 데이타를 데이타 메시지로 보내며 마지막 데이타 전송으로 데이타 완료 메지시를 보내고 일측 CCP는 데이타응답 메시지를 보내는 제6단계; 현재의 타측 CCP와 동일하게 수행하는 데이타를 다 받으면 하위계층으로 계층 3의 준비완료와 계층 2와의 인터페이스의 동기를 맞추는 제7단계; 상호 계층 관계에서 수행동기와 복구가 완료되면 최종적으로 일측 CCP는 대기 상태의 준비와 복구와 완료되었음을 확인하는 협상 메시지를 보내고, 타측 CCP가 협상 완료 메시지를 보내는 제8단계; 및 복구가 불가능한 경우 소프트웨어적으로 초기화시키는 재시작 메시지를 보내는 제9단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a first step of informing a processor that processes layer 3 redundancy in layer 3 in an OCP management layer when a failure occurs in a normally operated CCP and gives a failure message to the other CCP; A second step of sending a status inquiry message and receiving a response message from the base station and the mobile exchange to find out the current status of the base station and the mobile exchange; A third step of sending an additional information message to the base station and the mobile exchange when the necessary information is further required; A fourth step of sending a negotiation message to finally confirm whether to start the rescue when all necessary information is satisfied; A fifth step of, if one CCP is repaired and then mounted, receiving an initialization completion message of one CCP and receiving a download from an operating station, and then initializing completion message to request data after the initialization is completed to the other CCP; A sixth step in which the other CCP sends the data currently being accepted as a data message, sends a data completion message as the last data transmission, and the one CCP sends a data response message; A seventh step of synchronizing the preparation of the layer 3 with the interface between the layer 2 and the lower layer upon receiving all data performed in the same way as the current CCP; An eighth step when one side CCP finally sends a negotiation message confirming that the standby state is ready and restored and completed in a mutual hierarchical relationship, and the other side CCP sends a negotiation completion message; And a ninth step of sending a restart message to be initialized in software when the recovery is impossible.
정보 전송을 위해 제어국에서는 2개의 CCP를 갖고 있으며 동작중인 CCP측의동작 결과가 다른측의 메모리로 그대로 기록(Write)되는 동시 수행 방식을 취하고 있다.In order to transmit the information, the control station has two CCPs and takes a simultaneous execution method in which the operation result of the CCP side in operation is written to the memory of the other side as it is.
계층 3 이중화를 설계하는데 있어서는 기존의 프로토콜 계층의 투명성을 조장하고 유지보수 관련 프로세서와도 통신을 하기 위해 독자적인 계층을 두어 이중화 프로토콜을 수행토록 하였다.In the design of layer 3 redundancy, the protocol was implemented with its own layer to promote transparency of the existing protocol layer and to communicate with maintenance-related processors.
이중화 기능을 커널 상에서 실제 수행되며 이중화 처리 프로세서를 관리 계층에 두어 독자적인 메시지들과 정보 요소들을 가지고 프로토콜을 수행한다.The redundancy function is actually performed on the kernel and the redundancy processor is placed in the management layer to perform the protocol with its own messages and information elements.
메시지의 종류 및 정보 요소는 다음과 같다.Message types and information elements are as follows.
(1) 메시지 종류(1) Message type
Restart:호가 진행중인 호처리 프로세서의 정상 동작을 불가능하여 휴지(idle) 상태로 만드는 메시지로서 소프트웨어 리셋에 해당함.Restart: A message that causes the call processing processor that is in progress to be inoperable to make it idle, which is a software reset.
Duplication_Notify:액티브 상태의 OCP에서 장애가 일어났음을 알리는 메시지.Duplication_Notify: A message notifying you that a failure has occurred in an active OCP.
Alive:장애가 일어난 CCP가 로딩 및 초기화가 완료되었음을 알림.Alive: Notified that the failed CCP has finished loading and initialization.
Status:스탠바이 OCP가 액티브 CCP에게 상태 동기를 위한 상태문의 메시지.Status: The status inquiry message for status synchronization by the standby OCP to the active CCP.
Status_Ack:Status 메시지에 대한 응답 메시지.Response message to the Status_Ack: Status message.
More_Info:부가적인 정보의 요청.More_Info: Request for additional information.
More_Info_Ack:More_Info에 대한 응답 메시지.Response message for More_Info_Ack: More_Info.
Nego:모든 동기의 완료로 이중화 처리의 완료되었음을 알림과 함께 신호처리의 계속 수행을 알림.Nego: Notifies the completion of the signal processing with the completion of all synchronizations and the continued signal processing.
Nego_Ack:Nego에 대한 응답 메시지.Response message for Nego_Ack: Nego.
Data:현재 수행중에 있는 모든 데이타를 실어서 보냄.Data: Send all data currently running.
Data_Ack:모든 데이타를 잘 받았음을 의미하며, 이 메시지 전에 부가 정보를 요청할 수도 있다.Data_Ack: Means that all data has been received well. Additional information may be requested before this message.
(2) 정보 요소(2) information elements
Message TypeMessage Type
Data LengthData length
Data Sequrnce NumberData Sequrnce Number
Status NumberStatus Number
CauseCause
DescriminatorDescriminator
Call IdenitificationCall idenitification
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
제1도는 본 발명이 속해 있는 전체 시스팀을 나타내는 블럭도로서, 이동국(Mobile station:MS), 기지국(Base Tranceiver Station:BTS), 제어국(Base Station Controller:BSC), 운용국(Base Station Manager:BSM), 이동 교환기(Message Switching Center:MSC), 홈위치 등록(Home Location Register:HLR), 방문 위치 등록(Visitor Location Register:VLR), 인증 센터(Authentication Center:AC), 과금센터(Billing Center:BC), 유지보수 센터(Operation and Maintenence Center:OMC)로 구성된다.1 is a block diagram showing the entire system to which the present invention belongs, and includes a mobile station (MS), a base station (BTS), a control station (Base Station Controller: BSC), and an operating station (Base Station Manager: BSM). ), Message Switching Center (MSC), Home Location Register (HLR), Visitor Location Register (VLR), Authentication Center (AC), Billing Center (BC) ) And Maintenance Center (OMC).
이동국은 휴대용 단말기나 차량 전화기를 의미하며, 기지국은 무선메시지를 처리하며, 제어국은 기지국의 관리 및 제어를 담당하며, 운용국은 기지구 망 운용의 효율화, 보전 서비스 향상, 고품질 통신 서비스의 유지 및 통신망 설비의 효율적인 중앙 집중시 운용을 담당하며, 이동 교환기는 교환 기능을 담당하며, 홈위치 등록은 가입자 정보를 보관하는 데이타 베이스이며, 방문 위치 등록은 이동국이 자신의 위치를 등록하는 것이며, 인증 센터는 가입자를 확인하는 기능을 담당하며, 과급 센터는 과금 기능을 수행하며, 유지 보수 센터는 이동 통신 시스팀의 전반에 걸친 유지 보수를 담당한다.A mobile station means a mobile terminal or a vehicle telephone, a base station processes wireless messages, a control station is in charge of management and control of a base station, and an operating station makes base station network operation more efficient, maintenance service improved, and maintenance of high quality communication service. It is in charge of efficient centralized operation of communication network equipment, mobile exchange is in charge of exchange function, home location registration is a database for storing subscriber information, and visiting location registration is mobile station registering its location, authentication center Is responsible for identifying subscribers, the charging center is responsible for billing, and the maintenance center is responsible for the overall maintenance of the mobile communication system.
제2도는 본 발명의 메시지 처리 프로세서의 이중화 구성도를 나타낸다.2 shows a redundant configuration diagram of the message processing processor of the present invention.
제어국은 이중화를 위해 두개의 프로세서를 갖고 있으며 하나는 활동중인 프로세서이며 다른 하나는 대기 중인 프로세서이다.The control station has two processors for redundancy: one active processor and one standby processor.
이 프로세서들은 각각 독립적으로 동작하며 한 측에 장애가 일어나면 다른측으로 절체가 일어나도록 되어 있다.These processors operate independently of each other, and if one side fails, the processors switch to the other side.
또한 각각의 프로세서는 이중화되어 있는 CIN에 연결되어 버스의 이중화도 제공받고 있다.Each processor is also connected to a redundant CIN to provide bus redundancy.
메시지 처리 프로세서에는 계층3 이중화를 처리하는 프로세서가 적재되어 있으며 다른 계층과의 접속은 커널을 통하여 통신을 하게 된다.The message processing processor is equipped with a processor that handles layer 3 redundancy, and connections to other layers communicate through the kernel.
프로토콜은 BTS의 BCP와 MSC의 PP에 있는 계층3과 수행하게 된다. 제3도는 본 발명의 CCP에 적재되는 프로세서를 계층 별로 나타낸 구성도이다.The protocol is performed with Layer 3 in the BCP of the BTS and the PP of the MSC. 3 is a block diagram illustrating the processor loaded in the CCP of the present invention for each layer.
각 계층은 프로토콜의 기본 기능 외에 관리기능을 관리계층(n-Layer Manager)에서 처리하는데 관리계층과 통신을 하기 위해서는 각 계층에서 관리계층과의 통신을 위한 창구 역할을 하는 계층 관리를 경유해야만 한다.Each layer handles management functions in the management layer (n-layer manager) in addition to the basic functions of the protocol. In order to communicate with the management layer, each layer must pass through layer management, which serves as a window for communication with the management layer.
계층 3 이중화를 처리하는 프로세서는 계층 3 관리계층에 두며 상대 프로토콜을 담당하는 BTS의 BCP와 MSC의 PP에도 계층 3 관리 계층이 존재하게 된다.Processors that handle layer 3 redundancy are placed in the layer 3 management layer, and the layer 3 management layer also exists in the BCP of the BTS and the PP of the MSC, which are responsible for the counterpart protocols.
제4도는 본 발명의 대기상태인 CCP가 액티브(활성상태)로 동작하기 위한 절체 및 동기를 맞추는 절차를 나타낸다.4 shows a procedure for switching and synchronizing the CCP, which is the standby state of the present invention, to operate in an active state.
먼저, 활성 상태인 CCP가 대기 상태인 CCP에게 장애신호를 관리계층을 보내고, 관리계층은 이중화를 관리하는 계층3 관리에 이중화 통지(Duplication_Notify) 메시지를 보내고 BTS로부터 상태 응답(Status_Ack) 메시지를 받아 BTS와 동기를 맞춤과 동시에 MSC와도 동기를 맞추기 위해 동일한 절차로 응답(Status) 메시지를 보낸 상태 응답 메시지를 받아 동기를 맞춘다.First, the active CCP sends the management layer a failure signal to the waiting CCP, and the management layer sends a duplication notification (Duplication_Notify) message to the layer 3 management that manages the redundancy, and receives a status response message (Status_Ack) from the BTS. In order to synchronize with the MSC as well as synchronize with the MSC, it receives and synchronizes the status response message that sent the status message in the same procedure.
동기를 위한 정보가 더 필요한 경우 추가정보(More_Info)메시지를 먼저 BTS/MSC에 보내어 추가정보 응답 메시지를 BTS/MSC로부터 받을 수 있다.If more information is needed for synchronization, the More_Info message may be first sent to the BTS / MSC to receive an additional information response message from the BTS / MSC.
필요한 정보를 모두 받은 후 최종 동기를 위한 협상(Nego) 메시지를 BTS에 보내에 절체 준비가 완료되었음을 알린다.After receiving all the necessary information, a Negotiation message for final motivation is sent to the BTS to indicate that the transfer is ready.
CCP는 BTS에서 보내는 협상 응답 메시지를 받아 절체가 완료되었으며 또한 CCP는 BTS와 마찬가지로 동일한 절차를 따라 MSC에 협상메시지를 보내고 협상 응답 메시지를 받아 MSC와도 동기가 맞춰짐으로써 절체가 완료된다.The CCP receives the negotiation response message sent from the BTS and completes the transfer. Also, the CCP sends the negotiation message to the MSC following the same procedure as the BTS and receives the negotiation response message to synchronize with the MSC.
제5도는 본 발명의 장애가 일어났던 활성상태 CCP가 장애가 제거된 후 실장되어 복구되기 위한 절차를 나타낸다.5 shows a procedure for the active CCP in which the failure of the present invention occurred, to be mounted and restored after the failure is removed.
장애가 일어나 절체가 이루어졌던 활성 상태 CCP는 장애 제거후 실장되어, 먼저 현재 활성 상태인 CCP에게 재실장(alive) 신호를 보내어 다시 재실장되었음을 알린다.The active state CCP, which failed to switch over, was mounted after the failure was removed, and first, the active CCP was sent to the currently active CCP to inform that it was remounted.
실장된 CCP는 BSM으로부터 데이타를 로딩받아 초기화한 후, 다시 활성상태인 CCP에게 초기화 완료 메시지(Init_Ack)를 보내주어 동작준비가 완료되었으니 현재의 신호처리 프로세서의 상태를 요청한다. 초기화 완료 메시지를 받은 CCP는 현재 통과되고 있는 모든 호에 대한 데이타를 전부 차례대로 보내주며, 데이타 전송을 받은 실장된 CCP에서는 필요한 데이타가 부족한 경우 추가 정보 요청 메시지를 이용하여 활성화 CCP에게 부가적으로 필요한 데이타를 요청한다.The implemented CCP receives data from the BSM, initializes it, and then sends an initialization completion message (Init_Ack) to the active CCP again to request the status of the current signal processing processor. The CCP receiving the initialization completion message sends all the data for all the calls that are currently being passed in order.In the case of the implemented CCP receiving the data transmission, if the required data is insufficient, the CCP additionally requests the activation CCP by using an additional information request message. Request data.
모든 정보가 충족된 후, 실장된 CCP는 데이타 전송 완료(DATA_Ack) 메시지를 보내어 데이타 전송이 완료되었음을 알린다.After all the information is satisfied, the implemented CCP sends a Data Transfer Complete (DATA_Ack) message to indicate that the data transfer is complete.
이후 계층 3은 하위 계층에서의 외부 입력 및 인터럽트와 큐(Queue)에 대한 동기를 서로 맞춘 후 협상메시지를 보내어 복구 준비가 되었음을 알리며 활성화 OCP로부터 협상 응답 메시지를 받으면 실장된 CCP가 다시 동작 상태가 되어 이중화 수행을 계속하게 된다.Layer 3 then synchronizes the external inputs and interrupts in the lower layer with the queue and sends a negotiation message to indicate that it is ready for recovery. When the negotiation response message is received from the activating OCP, the implemented CCP becomes operational again. The redundancy will continue.
상기와 같이 이루어는 본 발명은, 여러 호를 동시에 수행하고 있는 시스팀에서 장애로 인한 절체가 일어날 때 동기를 맞추고 한호에 이르기까지 복구를 가능케하여 이중화를 실현할 수 있고 또한 소프트웨어적으로 수행시킴으로써 다른 프로세서에 영향을 끼치지 않고 수행할 수 있으며, 이동국, 기지국, 제어국과 이동 교환기 사이에 장애가 발생할 경우 절체된 후에도 계속적인 호의 진행을 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a system capable of performing multiple calls can be synchronized when a switchover occurs due to a failure, and recovery can be performed up to one call to realize redundancy, and can also be implemented by software. It can be performed without affecting, and in case of a failure between the mobile station, the base station, the control station and the mobile exchange, there is an effect of providing continuous call progress even after the transfer.
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