KR100221019B1 - 위성통신 시스템에서 지정경로 통화방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시스템운용자가 임의의 전화기를 이용하여 원하는 특정 중계선을 선택하여 통화할 수 있도록 함으로써 중계선의 고장 여부를 직접 확인할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 지정경로 통화방법에 관한 것으로, 각각 다수의 가입자와 결합되는 다수의 기지국을 인공위성을 통해 결합하여 가입자에게 통신기능을 제공하는 위성통신 시스템에 있어서; 임의의 중계선을 테스트하기 위한 소정의 지정경로 테스트데이터가 수신되게 되면 이 테스트데이터를 소정의 메모리에 저장하는 테스트데이터 저장단계와, 상기 저장된 테스트데이터를 근거로 해당 가입자회선이 등록되어 있는 지를 검색하는 가입자회선 등록검색단계, 해당 가입자회선이 등록되어 있으면 상기 테스트데이터를 근거로 해당 테스트중계선을 점유하는 테스트중계선 점유단계 및, 해당 테스트중계선이 점유되게 되면 이 테스트중계선을 통해 해당 가입자번호를 출력하는 가입자번호 출력단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신 시스템에서 지정경로 통화방법

본 발명은 인공위성을 이용한 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 시스템운용자가 임의의 전화기를 이용하여 원하는 특정 중계선을 선택하여 통화할 수 있도록 함으로써 중계선의 고장 여부를 직접 확인할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 지정경로 통화방법에 관한 것이다.

현재 원격지에 위치하는 가입자가 인공위성을 통하여 통화를 할 수 있도록 해주는 위성통신이 점차 일반화되고 있는 바, 이와 같은 위성통신은 통화를 위해 별도의 신호선이 필요로 되지 않기 때문에 주로 국가간의 장거리 통신이나, 또는 우리나라와 같이 산악이 많은 나라의 통신방법으로서 유용하게 사용되고 있다.

상기한 위성통신에 있어서는 그 채널할당방식에 따라 일정시간 전에 가입자별로 각각의 통신채널을 예약할당하는 PAMA(Pre-Assignment Multiple Access) 방식과 가입자의 요구에 따라 통신채널을 할당하는 DAMA(Demand Assignment Multiple Access) 방식으로 구분되는데, 일반적으로 통신채널의 가격과 그 효용성을 고려하여 음성통신은 DAMA 방식을, 데이터통신은 PAMA 방식을 채용하고 있다.

도 1은 DAMA 방식에 따른 일반적인 위성통신 시스템의 전반적인 구성을 나타낸 시스템구성도이다.

도 1에서 참조번호 1은 다수의 통신용 채널을 구비한 인공위성이고, 2는 전체 위성통신 시스템을 제어하는 중앙제어국, 3(3A, 3B)은 교환기(11A, 11B)나 전화기(12A, 12B), 컴퓨터등의 데이터 단말기(13A, 13B) 및 팩시밀리(14A, 14B) 등의 단말기에 대한 인터페이스 기능을 갖춤과 더불어, 상기 중앙제어국(2)과 데이터 송수신을 통해 상기한 각종 단말기간의 통화기능을 제공하는 기지국이다.

또한, 도 1에서 참조부호 S는 제어데이터를 송수신하기 위한 서비스 채널(Service Channel)을 나타내고, T는 데이터나 음성을 송수신하기 위한 트래픽 채널(Traffic Channel)을 나타낸다.

상기한 구성에 있어서, 중앙제어국(2)은 정상적인 상태에서는 서비스 채널을 통해서 제어 메세지를 송출한 후 해당 기지국(3)으로부터 송신되어 오는 응답 메세지를 근거로 각 기지국(3)의 상태, 즉 통신가능 용량이나 통신채널의 이용상태를 점검하는 폴링(Polling)기능을 수행하게 된다. 그리고, 특정한 기지국 예컨대 기지국(3A)으로부터 기지국(3B) 관할의 단말기에 대해 통화요구(Calling)가 있는 경우에는 상기 폴링과정에서 얻어진 정보를 근거로 해당 기지국(3B)이 통신이 가능한 상태인 지를 판단하고, 통신가능 상태인 경우에는 인공위성의 이용가능한 트래픽 채널(T)을 양 기지국(3A, 3B)에 할당함으로써 양 기지국(3A, 3B)이 직접적으로 상호 통신을 수행할 수 있도록 하게 된다.

이어, 중앙제어국(2)은 상기한 양 기지국(3A, 3B)간에 통신이 종료되어 통신 요구가 있었던 기지국(3A)으로부터 서비스 채널(S)을 통해 통신종료 신호가 인가되게 되면 양 기지국에 대해 통신종료처리를 실행함으로써 양 기지국(3A, 3B)에 대해 제공되었던 트래픽 채널(T)을 해제하게 된다.

한편, 가입자와 결합된 기지국(3)은 중앙제어국(2)으로부터 예컨대, 기지국(3)의 동작상태에 대한 폴링메세지가 수신되면 이 폴링메세지에 대한 응답메세지를 중앙제어국(2)으로 송출함과 더불어 가입자로부터 통화요구가 있게 되면 호요구메세지가 포함된 일련의 S-ALOHA 패킷을 생성하여 이를 중앙제어국(2)으로 송출하게 된다. 이어, 중앙제어국(2)으로부터 통화허용메세지와 이용가능한 SCPC 채널유니트(24), 통신채널 등의 메세지가 수신되면 해당의 SCPC 채널유니트(24) 및 통신채널을 호출가입자에게 할당함으로써 가입자간의 직접 통신을 제공하게 된다.

그리고, 기지국(3)은 가입자로부터 자국의 다른 가입자에 대한 통화요구가 있게 되면 상기한 바와 같은 중앙제어국(2)과의 호요구에 대한 일련의 메세지 송수신 동작을 회피하고 자체적으로 호를 설정하여 양 가입자의 통화기능을 제공하게 된다. 또한, 기지국(3)은 통화가 종료되게 되면 발신가입자의 통화시작시간, 통화종료시간, 통신종류를 포함하는 호해제 메세지를 중앙제어국(2)으로 송출하게 된다.

한편, 도 2는 상술한 기지국(3)의 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도 2에서 참조번호 21은 인공위성(1)과 상향링크(Up link) 신호와 하향링크(Down Link) 신호를 송수신하기 위한 안테나이고, 22는 주파수의 편파 성질을 이용하여 상기 안테나(21)를 통해 송수신되는 신호를 분리하여 입출력하는 직교모드변환기(OMT:Orthogonal Mode Transducer)와, 이 직교모드변환기를 통해 입력된 예컨대 12.25∼12.75G㎐의 하향링크 주파수신호를 저잡음증폭하는 저잡음증폭기(LNA:Low Noise Amplifier), 이 저잡음증폭기를 통해 인가된 주파수신호를 예컨대, 70M㎐의 중간주파수신호(IF)로 변환하는 주파수하향변환기(DC:Down Converter), 이후에 설명할 IF 조합/분배부(23)로부터 인가되는 70M㎐의 IF 신호를 예컨대 14.0∼14.5G㎐의 극초단파로 변환하여 상향링크 주파수신호를 생성하는 주파수상향변환기(UC:Up Converter) 및, 이 주파수상향변환기로부터 출력되는 상향링크 주파수신호를 증폭하는 고출력증폭기(HPA:High Power Amplifier)를 포함하여 구성된 RF 처리부이다.

또한, 참조번호 23은 상기 RF 처리부(22)로부터 인가되는 중간주파수신호를 다수의 중간주파수신호로 분리하여 출력함과 더불어, 이후에 설명할 SCPC(Single Channel Per Carrier) 채널유니트(24)로부터 인가되는 중간주파수신호를 조합하여 출력하는 IF 조합분배부(Combiner/Distributer)이고, 24는 이 IF 조합분배부(23)로부터 인가되는 중간주파수 신호를 복조 및 디코딩하여 이후에 설명할 기지국제어부(50)로 출력하고, 이 기지국제어부(50)로부터 출력되는 신호를 인코딩 및 변조하여 IF 조합분배부(23)로 출력하는 SCPC 채널유니트이다.

여기서, 상기 IF 조합분배부(23)는 다수의 SCPC 채널유니트(24)를 사용하는 경우의 시스템 확장성을 위해 채용된 것이다.

또한, 참조번호 30은 기지국(3)의 전반적인 제어를 수행하기 위한 기지국제어부로서, 이는 중앙제어국(2)으로부터 할당되는 예컨대, SCPC 채널유니트번호 또는 이용가능한 통신채널을 근거로 가입자의 통신요구에 대한 일련의 호제어를 수행하게 된다. 또한, 이 기지국제어부(30)는 중앙제어국(2)으로부터의 주기적인 폴링메세지에 대해 자국의 상태정보에 대한 소정의 응답신호를 전송하도록 제어하게 된다.

그리고, 참조부호 40은 지상망 가입자와 직접 결합되어 예컨대, 8개 음성통신가입자와 4개 데이터통신 가입자를 동시에 수용할 수 있도록 해 주는 텔레폰데이터카드이고, 50은 공중교환전화망(Public Switched Telephone Network)과 기지국(3)을 연결시킬 수 있도록 해 주는 트렁크 인터페이스 포트(Trunk Interface Port)이다.

그리고, 참조부호 MPH[Main PCM(Pulse Code Modulation) Highway]는 음성신호나 데이터신호 등의 정보데이터가 송수신되는 데이터버스이고, UPH(Utility PCM Highway)는 기지국제어부(30)와 각 장치간의 제어데이터가 송수신되는 제어버스이다.

즉, 상기한 구성으로 된 기지국(3)에서 기지국제어부(30)는 중앙제어국(2)으로부터 주기적으로 폴링메세지가 수신되게 되면 그에 대한 소정의 응답메세지를 중앙제어국(2)으로 송출하게 된다. 그리고, 가입자로부터 통화요구(Calling)가 있게 되면 중앙제어국(2)으로 소정의 호요구메세지를 출력한 후, 중앙제어국(2)으로부터 할당되는 SCPC 채널유니트(24) 및 이용가능한 통신채널을 통해 양 가입자의 통화기능을 제공하게 된다.

한편, 임의의 가입자로부터의 통화요구시 기지국(3)은 착신가입자번호를 포함하는 호요구메세지를 중앙제어국(2)으로 송출하게 되는 바, 이때 중앙제어국(2)은 상기 기지국(3)으로부터 수신되는 호설정을 위한 최소 디지트만을 이용하여 대략의 착신경로를 설정하게 되고, 이후 발착신기지국(3)은 서브밴드 시그널링(Sus_Band Signaling)을 이용하여 나머지 착신가입자번호를 직접 송수신함으로써 완전한 호를 설정하게 된다.

한편, 도 3은 상술한 기지국제어부(30)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도로, 도면에서 참조번호 31은 시스템버스(UPH, MPH)를 통해 시스템 전체를 제어하는 프로세서이고, 32는 상기 프로세서(31)와 이후에 설명할 서비스채널 콘트롤러(33)사이의 데이터 송수신을 위해 제공되는 듀얼 포트 RAM, 33은 상기 SCPC 채널유니트(24)에서 인가되는 메시지로부터 패킷 정보를 추출하여 S-ALOHA 패킷을 생성함과 더불어, 상기 SCPC 채널유니트(24)에 대해 TDM(Time Division Multiplex) 스트림(Stream)의 메시지를 생성하여 출력하는 서비스채널 콘트롤러(Service Channel Controller)이다.

그리고, 참조번호 34는 상기 프로세서(31)의 동작 프로그램이 저장되는 프로그램 저장부이고, 35는 장치 전반의 상태정보를 저장하기 위한 시스템상태정보 저장부, 36은 자국의 가입자에 대한 발신번정보, 발신등급 등의 가입자정보가 저장되는 가입자정보 저장부이다.

즉, 상기한 구성으로 된 기지국제어부(30)에서 프로세서(31)는 주기적으로 장치 전반에 대한 상태를 검색하여 이 상태정보를 시스템상태정보 저장부(56)에 저장하게 되는데, 중앙제어국(2)으로부터 전송되는 주기적인 폴링신호를 수신하게 되면 상기 시스템상태정보 저장부(35)에 저장되어 있는 각 장치의 상태정보데이터를 근거로 서비스채널 콘트롤러(33)로부터 일련의 S-ALOHA 메세지를 생성 출력하도록 제어하게 된다.

그리고, 프로세서(51)는 가입자로부터 발신요구신호가 발생하게 되면 이를 중앙제어국(2)으로 전송하고, 이후 중앙제어국(2)으로부터 이용가능한 통신채널 및 SCPC 채널유니트가 할당되면 이를 근거로 상기 발신가입자가 통화를 수행할 수 있도록 제어하게 된다. 또한, 착신요구신호와 더불어 중앙제어국(2)으로부터 이용가능한 통신채널 및 SCPC 채널유니트가 할당되면 이를 근거로 해당 착신가입자가 통화를 수행할 수 있도록 제어하게 된다.

그런데, 상기한 구성으로 된 종래의 위성통신 시스템에 있어서는, 임의의 중계선에 고장이 발생하게 되었을 때 해당 중계선을 검색하여 확인하기 위해서는 각 중계선에 별도의 부가장비를 설치하고 시험용으로 고정된 특정회로를 사용하여야 하는 불편한 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 시스템운용자가 임의의 전화기를 이용하여 원하는 특정 중계선을 선택하여 통화할 수 있도록 함으로써 중계선의 고장 여부를 직접 확인할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 지정경로 통화방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 위성통신 시스템의 개요를 설명하기 위한 전반적인 시스템 구성도.

도 2는 도 1에서 기지국(3)의 구성을 나타낸 블록구성도.

도 3은 도 2에서 기지국제어부(30)의 구성을 나타낸 블록구성도.

도 4는 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 지정경로 통화방법을 하드웨어적으로 설명하기 위한 블록구성도.

도 5는 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 지정경로 통화방법을 설명하기 위한 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 인공위성 2 : 중앙제어국

3A,3B : 기지국 11A,11B : 교환기

12A,12B : 전화기 13A,13B : 데이터터미날

14A,14B : 팩시밀리 21 : 안테나

22 : RF 처리부 23 : IF 조합분배부

24 : SCPC 채널유니트(SCU) 30 : 기지국제어부

40 : 텔레폰 데이터 카드(TDC) 50 : 트렁크 인터페이스 포트(TIP)

31,100 : 프로세서 32 : 듀얼포트 RAM(DP RAM)

33 : 서비스채널 콘트롤러(SCC) 34 : 프로그램저장부

35 : 시스템상태정보 저장부 36 : 가입자정보 저장부

101 : 테스트정보 저장부 102 : 코드정보 저장부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위성통신 시스템에서 지정경로 통화방법은 각각 다수의 가입자와 결합되는 다수의 기지국을 인공위성을 통해 결합하여 가입자에게 통신기능을 제공하는 위성통신 시스템에 있어서; 임의의 중계선을 테스트하기 위한 소정의 지정경로 테스트데이터가 수신되게 되면 이 테스트데이터를 소정의 메모리에 저장하는 테스트데이터 저장단계와, 상기 저장된 테스트데이터를 근거로 해당 가입자회선이 등록되어 있는 지를 검색하는 가입자회선 등록검색단계, 해당 가입자회선이 등록되어 있으면 상기 테스트데이터를 근거로 해당 테스트중계선을 점유하는 테스트중계선 점유단계 및, 해당 테스트중계선이 점유되게 되면 이 테스트중계선을 통해 해당 가입자번호를 출력하는 가입자번호 출력단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

즉, 상기한 바에 의하면, 시스템운용자가 임의의 중계선의 고장 여부를 검색하기 위해서 별도의 부가장비 없이 소프트웨어적으로 쉽게 확인할 수 있게 된다.

이어, 상기한 구성으로 된 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도 4는 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 지정경로 통화방법을 하드웨어적으로 설명하기 위한 블록구성도이다.

도면에서 참조번호 100은 기지국(3)의 전반적인 제어를 수행하기 위한 프로세서이고, 101은 시스템운용자로부터 입력되는 중계선 테스트정보를 저장하기 위한 테스트정보 저장부, 102는 본 시스템에서 제공되는 중계선테스트서비스에 대응되는 예컨대, "11"의 코드데이터를 저장하기 위한 코드정보 저장부이다.

그리고, 참조번호 40은 지상망 가입자와 결합된 텔레폰데이터카드이고, 50은 공중교환망과 결합하기 위한 트렁크인터페이스포트이다.

한편, 다음 <표 1>은 시스템운용자로부터 입력되는 중계선 테스트정보의 포맷을 나타낸 것이다.

#

1

1

X

X

X

X

X

X

X

A

A

B

B

B

*

여기서, '#'은 서비스 시작부호이고, '11'은 중계선테스트서비스코드, 'XX···X'는 착신가입자번호, 'AA'는 중계선제어장치번호, 'BBB'는 중계선번호, '*'는 서비스 종료부호이다.

즉, 상기한 구성에 있어서, 프로세서(100)는 임의의 전화기를 통해 상기 <표 1>의 포맷으로 된 중계선테스트데이터가 입력되게 되면, 우선 이 테스트데이터를 상기 테스트정보 저장부(101)에 저장하게 된다. 이어, 이 테스트데이터를 근거로 임의의 중계선을 선택하도록 한 다음 지정된 경로를 통해 임의의 가입자와 통화를 수행할 수 있도록 일련의 호처리를 제어하게 된다.

이어, 도 5의 순서도를 참조하여 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 지정경로 통화방법을 설명한다.

우선, 텔레폰데이터카드(40)와 결합된 임의의 지상망가입자 전화기(이하, 테스트전화기라 한다)로부터 상기 <표 1>의 포맷으로 된 소정의 중계선테스트데이터가 입력되게 되면(ST501 단계), 프로세서(100)는 상기 입력된 중계선테스트데이터를 상기 테스트정보 저장부(101)에 저장하게 된다(ST502 단계).

즉, 테스트전화기로부터 서비스시작부호(#)가 입력된 후 중계선테스트서비스코드(예컨대, "11")가 입력되게 되면, 프로세서(100)는 현재 시도되는 서비스가 중계선테스트임을 인식하게 된다. 그리고, 서비스종료부호(*)가 입력되기 전까지의 데이터를 상기 테스트정보 저장부(101)에 저장하게 된다.

그리고, 프로세서(100)는 상기 저장된 테스트데이터로부터 착신번호를 검출하여 상기 가입자정보저장부(36)의 가입자정보데이터를 근거로 상기 착신번호가 본 기지국(3)에 정상적으로 등록된 번호인 지를 검색하게 된다(ST503 단계).

상기 ST503 단계의 검색 결과, 상기 착신번호가 정상적으로 등록된 번호가 아니게 되면 상기 테스트전화기로 소정의 에러신호음을 송출하도록 제어하게 된다(ST505 단계).

한편, 상기 ST503 단계의 검색 결과, 상기 착신번호가 정상적으로 등록된 번호이게 되면 상기 테스트정보저장부(102)로부터 중계선제어장치번호 및 중계선번호를 독출하여 이를 트렁크인터페이스포트(50)로 송출함과 더불어 해당 중계선을 점유하도록 하기 위한 소정의 점유요구신호를 송출하게 된다(ST506 단계).

이어, 프로세서(100)는 트렁트인터페이스포트(50)로부터 소정의 중계선 점유완료신호가 수신되기를 일정 시간동안 대기하게 되는 바(ST507, ST508 단계), 일정시간이 경과할 때까지 점유완료신호가 수신되지 않게 되면 상기 ST505 단계와 동일하게 테스트전화기로 소정의 에러신호음을 송출하게 된다.

상기 ST508 단계에서 상기 점유완료신호가 수신되게 되면, 프로세서(100)는 테스트하고자 하는 공중교환가입자정보 예컨대, 상기 테스트정보 저장부(101)에 저장되어 있는 착신번호를 독출하여 트렁크인터페이스포트(50)로 출력함으로써 피테스트전화기에 대한 일련의 호처리를 수행하도록 제어하게 된다(ST509 단계).

이후, 시스템운용자는 피테스트전화가입자와 통화로가 형성되게 되면 해당 가입자와 직접 통화를 시도함으로써 해당 중계선의 정상 여부를 판단할 수 있게 된다. 한편, 피테스트가입자가 사용중(Busy)이거나 비전상 현상이 발생되게 되면 그 원인을 분석하여 해당 경로의 정상여부를 판단하게 된다.

따라서, 상기한 구성에 의하면, 시스템운용자가 임의의 중계선의 고장 여부를 검색하기 위해서 별도의 부가장비 없이 소프트웨어적으로 쉽게 확인할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형 실시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 시스템운용자가 임의의 전화기를 이용하여 원하는 특정 중계선을 선택하여 통화할 수 있도록 함으로써 중계선의 고장 여부를 직접 확인할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 지정경로 통화방법을 실현할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 각각 다수의 가입자와 결합되는 다수의 기지국을 인공위성을 통해 결합하여 가입자에게 통신기능을 제공하는 위성통신 시스템에 있어서;

   임의의 중계선을 테스트하기 위한 소정의 지정경로 테스트데이터가 수신되게 되면 이 테스트데이터를 소정의 메모리에 저장하는 테스트데이터 저장단계와,

   상기 저장된 테스트데이터를 근거로 해당 가입자회선이 등록되어 있는 지를 검색하는 가입자회선 등록검색단계,

   해당 가입자회선이 등록되어 있으면 상기 테스트데이터를 근거로 해당 테스트중계선을 점유하는 테스트중계선 점유단계 및,

   해당 테스트중계선이 점유되게 되면 이 테스트중계선을 통해 해당 가입자번호를 출력하는 가입자번호 출력단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 지정경로 통화방법.