KR970003531B1

KR970003531B1 - 음성 및 데이타의 시분할 멀티플렉싱을 위해 분산 교환 방식을 사용하는 통신 시스템

Info

Publication number: KR970003531B1
Application number: KR1019890003587A
Authority: KR
Inventors: 피. 맥나마라 로버트; 쥐. 마쿼트 도날드
Original assignee: 피. 맥나마라 로버트; 퍼스트 퍼시픽 커뮤니케이션즈 코오포레이숀
Priority date: 1988-03-21
Filing date: 1989-03-21
Publication date: 1997-03-18
Also published as: CN1040471A; EP0334569A2; AU622156B2; KR890015625A; DE68925373T2; CA1339562C; DE68925373D1; EP0334569B1; PH27468A; EP0334569A3; JPH0214640A; AU3150489A

Abstract

없음

Description

음성 및 데이타의 시분할 멀티 플렉싱을 위해 분산 교환 방식을 사용하는 통신 시스템

제1도는 본 발명에 따른 통신 시스템의 블록도.

제2도는 제1도의 헤드 엔드 재송신 장치에 의해 수행되는 주파수 변환에 대한 개략도.

제3도는 헤드 엔드 재송신 장치에 대한 전송 시간차를 도시한 개략도.

제4도는 제1도 시스템의 노드에서의 접속회로에 대한 블록도.

제5도는 제1도 시스템의 노드에서의 전화 접속 회로에 대한 개략도.

제6도는 본 발명에 따른 시분할 멀티플렉싱을 도시한 타이밍도.

제7도는 본 발명에 따른 통신 시스템에 활용되는 상이한 주파수 채널들에 대한 선도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

12 : 광대역 매체 16 : 헤드 엔드 재송신 장치(HRU)

18 : 음성 인터페이스 장치(VIU) 20 : 전화

22 : 트렁크 인터페이스 장치(TIU)52 : 타이밍 마크

62 : 링크 회로 66 : 전화 인터페이스 장치

본 발명은 시분할 멀티플렉싱을 사용하는 지역 네트워크 통신 시스템에 관한 것이다.

오늘날 많은 사무실에서는 컴퓨터 단말기와 그 사무실내의 다른 장치들 사이에서 데이타를 전송하기 위한 네트워크를 사용하고 있다. 음성통신의 경우, 사설 구내 교환(private branch exchange)(PBX)방식이 통상 사용된다. 사설 구내 교환 방식에서는 모든 전화가 중앙교환장치에 접속되며, 중앙교환장치는 여러 확장부들을 상호 접속시키고 외부 공중교환 네트워크에 대한 접속부를 구성한다.

데이타 통신의 경우, 몇가지 상이한 아킷텍춰가 사용된다. 성형 네트워크(star network)에서는 모든 단말기가 그 성형 네트워크의 중앙지점에 결합되며, 데이타 흐름의 중앙집중식 제어를 제공한다. 그러한 시스템에서의 중앙제어는 하나 또는 다른 송신단말기로 부터의 데이타를 타임슬롯이 이용가능할 때까지 버퍼에서 번갈아 유지함으로써, 상이한 단말기들로 부터의 데이타를 시분할 멀티플렉스할 수 있다. 중앙제어장치는 데이타를 각 타임슬롯으로 삽입하는데 필요한 동기화를 제공한다. 그러나, 성형 네트워크는 몇가지 단점을 갖고 있다. 스위치를 통과하는 데이타의 보전성 뿐만 아니라 스위치 행렬을 통해 사용가능한 대역폭이 제한된다. 또한, 중앙제어부로 부터 전화까지의 새로운 와이어가 새로운 전화가 추가될때마다 설치되어야 하므로, 와이어를 설치하는 것이 힘들다. 게다가, 중앙집중식 제어시스템이 고장나면 전체시스템이 고장나게 된다.

설계하기에 보다 용이한 또다른 데이타 시스템 아킷텍춰는 링 네트워크이다. 링 네트워크에서는 각 데이타 단말기를 통하여 단일 케이블이 통과하며, 따라서 네트워크 대역폭은 공유된다. 할당된 타임슬롯에 의존하거나 또는 타임슬롯의 획득에 의존하는 것 보다는 대역폭 멀티 플렉싱은 토큰방법을 활용한다. 이 방법에서는 토큰이 한 단말기로 부터 또다른 단말기로 통과되며, 단말기는 토큰상에 유지된 데이타를 전송하는 것을 요구한다. 단말기는 토큰을 갖지 않을 경우 전송할 수 없으며, 따라서 한 단말기만이 한꺼번에 전송한다. 따라서, 이러한 방식의 시분할 멀티플렉싱은 규칙 할당된 타임슬롯 길이보다는 불규칙 버스트로 데이타를 전송한다. 데이타 통신의 경우, 이러한 방식의 전송이 적당하며 통상 드물고 긴 버스트로 발생한다. 한편, 음성통신에서는 연장된 시간 기간동안 연속 접속이 요구된다.

네트워크 대역폭을 동시에 획득하고자 하는 사용자로 인한 에러를 방지하기 위한 또다른 아킷텍춰가 이더넷(Ethernet) 시스템에서 사용된다. 이 시스템에서는, 단말기가 전송할 수 있기전에, 네트워크 대역폭이 사용되고 있는지의 여부를 아는 것에 따른다. 전송중에, 데이타 단말기는 전송된 데이타가 동일형태로 수신되는지의 여부를 결정하는 것에 따른다. 그 수신된 데이타가 다를 경우, 또다른 단말기가 동일시간에 전송하여 충돌이 발생하며, 따라서 데이타는 스크램블(scramble)된다. 송신국은 이어서 전송을 중단하고 무작위 양의 데이타를 추후에 재전송한다. 따라서, 타임슬롯에 대한 네트워크 대역폭 획득의 중앙제어는 필요하지 않다. 데이타 전송이 드물게 발생하기 때문에, 제 2전송상의 충돌 기회는 적다. 충돌 기회는 시스템에 결합된 단말기수가 증가함에 따라 증가한다. 그러한 시스템은, 연장된 시간 기간에 걸쳐 연속 전송을 요구하는 음성 통신의 경우 충돌수가 증가하므로, 음성 교통에 대해서는 적합하지 않다. 아울러, 그 네트워크를 통한 지연은 고정되지 않는다.

사설 구내 교환 방식을 사용하지 않고 음성과 데이타를 조합하는 한 기술이 Coffey에게 허여된 "분산 교환 네트 워크(Distributed Switching Network)(DSN)"라는 제하의 미합중국 특허 제 4,470,140호에 기재되어 있다. DSN 시스템은 다중 버스 네트워크 주위에 구성된다. DSN 시스템에서 통신매체는 꼬임식 쌍(pair)으로 이루어진다. 네트워크가 적당히 동작하기 위해서는 최소한 3쌍의 케이블 부설이 설계되어야 한다. 이 케이블 부설은 DSN 시스템에 대해 중추적인 역할을 한다. 하나의 쌍은 라인 그룹 중앙 쉘프(Line Group Central Shelf)쪽으로 정보를 전송하기 위해 사용된다. 다른 두쌍은 라인 그룹 중앙 쉘프를 통햐여 다른 장치 또는 원격 장치로 부터의 전송된 정보를 수신하기 위한 루프 백(back)구성에서 사용된다. 각 송/수신 라인은 프레임으로 세분화되고 아울러 타임슬롯으로 세분화된다. 이 네트워크에서 어느 2개의 장치 사이의 통신은, 각 장치가 그 자신의 전송 필요를 위한 타임슬롯을 획득하고 다른 장치의 타임슬롯을 수신 및 판독하여 투웨이(two way)통신을 구성하는 것을 요구한다. DSN 시스템의 주요 이론중 하나는, 버스가 동기식이라는 점, 즉 버스사이에서 오버헤드 또는 이동시간을 허용하지 않는다는 점이다. 각 타임슬롯은 1바이트의 정보를 허용하게끔 분할되었으며, 따라서 타이밍 에러에 대한 여지는 없다.

DSN 시스템 자체는 2가지 주요장치, 즉 병렬 엑세스 통신 인터페이스 블록(Parallel Access Communications Interface Block)(PIB) 및 라인 그룹 중앙 쉘프로 이루어진다. PIB는 네트워크에 통신 장비를 인터페이스 하도록 사용된다. PIB는 송신라인을 교차하여 병렬로 접속되고 루프백 수신라인의 업스트림(upstream) 부분을 교차하여 병렬로 접속된다. 병렬 엑세스의 의미는, PIB가 공통 송신버스를 통하여 전송할 때 그 전송이 업스트림 및 다운스트림(downstream)으로 송출된다는 점에서 중요하다. 라인 그룹 인터페이스 쉘프(Line Group Interface Shelf)(LGIS)는 DSN 시스템에서의 모든 케이블 부설에 대한 종점이다. LGIS는 네트워크 타이밍, 송신라인과 수신라인 간의 교환, 옥내호출과 공중 교환 전화 네트워크간의 교환뿐만 아니라 모든 네트워크 제어기능을 제공한다.

PIB가 정보를 전송하고자 할때, 두가지 경우가 발생한다. 먼저, PIB 송신라인은 타이밍 정보를 인출하여, 송신 버스상에 전송할때를 식별한다. 이 타이밍 정보는 라인 그룹 중앙 쉘프에 의해 발생되어 수신 라인상에서 송출된다. 수신 및 송신라인들의 상태를 검사함으로써, PIB는 특정 타임슬롯이 이용가능한지를 확인할 수 있다. 타임슬롯이 이용가능한지의 여부에 대한 이러한 결정은 송/수신 라인에 대한 PIB의 병렬 접속에 완전히 의존한다.

본 발명은 광대역 통신 채널을 갖는 네트워크를 제공하는 것이다. 이 채널은 시간 순서버스로서 아킷텍춰 식으로 구성된다. 시스템의 모든 노드는 송신매체 및 수신매체에 결합된다. 네트워크 대역폭은 타임슬롯으로 세분화된다. 타임슬롯은 타이밍 마크 발생기로 형성되는데, 수신 매체상의 타이밍 마크만을 각 노드가 검출한다. 각 타이밍 마크간의 시간은 프레임을 형성하며, 각 프레임은 복수의 타임슬롯으로 이루어진다. 이 네트워크에서는, 각 노드가 중앙 회송 지점, 즉 헤드 엔드(head end)로 부터 상이한 물리적 거리에 있을수 있어서, 각 노드는 헤드 엔드와 백으로의 전송 시간차로 인해 그 수신된 타이밍 마크에 비해 상이한 시간으로 전송하게 된다. 따라서, 각 노드는 테스트 신호를 전송하고, 그 테스트 신호를 다시 수신할때까지의 전송후 시간을 측정한다. 이 시간은 스큐(skew)타입으로 지정되며, 정보 전송용으로 사용된다. 차후의 모든 전송에 있어서, 각 노드는 전송하고자 하는 타임슬롯보다 앞서서 스큐타임과 동일한 시간으로 전송한다.

본 발명에서 사용된 네트워크는 독립된 매체이다. 한 실시예에서, 송신 매체는 광대역 CATV 케이블이며, 여기서 송/수신 채널은 상이한 주파수 대역으로 형성된다. 시스템의 헤드 엔드는 송신채널로 부터의 전송된 신호를 수신채널의 수신 주파수 대역으로 변환시키기 위한 주파수 변환기를 포함한다. 시스템은 다중 채널를 허용하여, 시스템에 소속될 수 있는 사용자의 수가 증가된다. 정보는 타임슬롯내에서 비동기식으로 전송되어, 특정 타임슬롯내에 전송 패킷을 설정하기 위한 정밀 동기화의 필요성이 없어진다. 각 채널은 복수의 신호 타임슬롯 및 음성 타임슬롯을 포함할 수 있다. 각 프레임은 신호 패킷을 위해 할당된 제 1부 및 음성통신을 위한 복수의 타임슬롯을 바람직하게 갖는다. 한 노드가 또 다른 노드를 호출하고자 할때, 식별신호가 시분할 채널의 신호부에서 전송되고 신호 채널로 지정된다. 호출된 노드가 그 신호를 수신할 때, 이 노드는 신호부에서 인식 신호를 전송한다. 이어서, 그 호출하는 노드는 디지탈화된 음성 또는 데이타가 수반될 특정 타임슬롯을 신호한다. 어느 노드는 다른 노드에게 통신을 위한 또다른 타임슬롯 또는 채널로 스위칭하도록 지시할 수 있다. 이것은 예를들어 한 채널이 극히 비지상태인 경우 행해질 수 있다. 바람직하게는, 투웨이 음성통신의 경우, 제1노드는 한 프레임 걸러 특정 타임슬롯에서 전송하고, 제2노드는 프레임들 사이에서 전송한다.

데이타 및 디지탈화된 음성은 동일 방식으로 전송되어, 필요한 회로가 간소화된다. 신호 채널은 슬롯식 ALOHA 방식 충돌 검출 시스템을 사용하며, 각 노드는 전송된 신호가 동일형태로 수신되는지의 여부를 결정하기 위해 수신 라인에 대해 모니터링한다. 충돌이 검출될 경우, 노드는 무작위양의 시간동안 대기하고, 다시 전송을 시도한다. 음성 타임슬롯내의 충돌은 ALOHA 충돌 기술을 사용하는데, 여기서 테스트 신호가 비어있다고 생각되는 타임슬롯으로 삽입되고 그 수신된 신호가 본래의 신호와 비교된다. 테스트 신호가 손상받지 않고 복귀될 경우, 타임슬롯이 획득된 것으로 고려된다. 에러가 검출될 경우, 노드는 대기하고 또다른 타임슬롯을 획득하며, 그 처리는 다시 계속된다. 전송전에 노드는 타임슬롯이 일련의 프레임에 대해 사용가능한지를 결정해야 한다. 일단 노드가 타임슬롯에서 전송함으로써 그 타임슬롯을 획득했을 경우, 그 노드는 통신 기간동안 그 타임슬롯을 유지한다. 다른 노드는 그 타임슬롯에서 전송되는 데이타를 검출하고, 그 타임슬롯을 획득하고자 하지는 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도에는, 복수의 브랜치(14)를 갖는 광대역매체(바람직하게는 광대역 동축 또는 광섬유 케이블)(12)가 헤드 엔드 재송신 장치(HRU)(16)에 결합되어 있는 통신 시스템이 도시되어 있다. 위상적으로 트리( tree)구조지만, 네트워크는 제3도에 도시된 바와 같이 시간 순서 버스로서 논리적으로 구성되어 있다.

전화(20)에 각각 결합된 몇개의 음성 인터페이스 장치(VIU)(18)가 도시되어 있다. 또한 트렁크 인터페이스 장치(TIU)(22)가 도시되어 있는데, 이 장치(22)는 공중 교환 네트워크에 결합하기 위해 복수의 트렁크 라인(24)을 갖는다. 통상적으로 완전한 시스템은 다수의 음성 인터페이스 장치(18)를 가지며, 몇개의 트렁크 인터페이스 장치(22)를 가질 수 있다. 또한, 2개의 서비스 노드가 구성되며, 조작자 인터페이스 장치(26) 및 네트워크 관리자 노드(28)로 지정된다.

바람직한 실시예에서, 주파수 변환은 제1도의 헤드 엔드 재송신 장치(HRU)(16)에 의해 수행되며, 제2도에 도시되어 있다. 제1도의 여러 노드(30)로 부터의 전송 신호는 제1주파수 대역(32)에서 HRU(16)에 의해 수신된다. HRU(16)는 이 신호들을 제2주파수 대역(34)으로 변환시키고, 그 신호들을 광대역 케이블을 따라 모든 노드에 다시 전송한다. 주파수 대역들(32, 34)은 각각 바람직하게는 6메가헤르쯔(MHz)폭을 갖는다. 추가의 채널이 다른 데이타 전송 또는 추가의 음성 채널을 위해 추가될 수도 있다. 송신 채널은 바람직하게는 5 내지 108MHz의 범위에 있는 반면, 수신 채널은 174 내지 400MHz의 범위에 있다. 이것은 대부분의 광대역 지역 네트워크(LAN)에 의해 주파수 분할 멀티플렉싱을 위한 중앙분리 포맷이다.

대부분의 일반적인 경우에서, HRU는 네트워크의 업스트림 레그(leg)상의 신호를 수신하고, 네트워크의 다운스트림 레그상에 그 신호들을 재동시 통신한다. HRU는 업스트림 패킷의 상대위상이 HRU에 도달할시 VIU의 네트워크상의 물리적 위치에 따라 변화함에 따라 그 업스트림 패킷에 소수 비트 지연을 부가시킴으로써 그리고 업스트림 데이타가 없는 시간동안 의사 휴지 패턴을 삽입함으로써, 다운 스트림 주파수 대역에 일정 위상 데이타 신호를 공급한다. HRU는 이러한 가변 소수 비트 지연을 삽입하기 위해 기술상 공지된 바와 같이 디지탈 위상 동기 루프(DPLL)를 사용한다.

VIU 모뎀에 위치한 위상 동기 루프(PLL)는 이 다운스트림 신호로 부터 시스템 클럭을 재생시키고, 송/수신 회로는 업스트림 데이타를 전송할 뿐만 아니라 다운스트림 데이타를 수신하기 위해 그 클럭을 사용한다.

제3도는 한쌍의 음성 인터페이스 장치(VIU)(36, 38)를 도시하고 있다. 광대역 케이블(12)상의 주파수 대역(32)(제2도 참조)이 송신 라인(40)으로서 개략적으로 도시되어 있으며, 주파수 대역(34)이 수신 라인(42)으로서 도시되어 있다. 각 (VIU)(36, 38)는 화살표(44, 46)로 도시된 바와 같이 대역(32)(라인 40)에서 전송한다. 마찬가지로, 각 (VIU)(36, 38)는 화살표(48, 50)로 도시된 바와 같이 주파수 대역(34)(라인 42)에서 신호를 수신한다. 주파수 대역(34)에서 나타나는 일련의 타이밍 마크(52)는 제3도에서 라인(42) 아래에 도시되어 있다.

볼 수 있듯이, VIU(36)는 HRU(16)로 부터의 거리 L1을 가지며, VIU(38)는 HRU(16)로 부터의 거리 L2를 갖는다. 타이밍 마크가 검출된 후 N 마이크로초에서 전송을 실제로 시작함으로써, 타이밍 마크(52)후 N 마이크로초에서 시작하도록 형성된 타임슬롯에서 VIU(36)가 전송하고자 했을 경우, 그 전송은 실제로 시간 t(스큐)정도 나중에 VIU(36)에 의해 수신된다. 시간 t(스큐)는 (2*L₁/C)+t₀인데, L₁은 HRU(16)까지의 거리이고, C는 송신 매체상의 신호속도이며, t₀는 HRU를 통하여 발생된 어느 지연시간이다. 한편, VIU(38)로 부터의 전송은 (2*L₂/C)+t₀정도 지연된다. 따라서, VIU(36)에 의해 전송된 데이타는 VIU(38)에 의해 전송된 데이타보다 훨씬 뒤의 타이밍 마크(52)에서 실제로 하강한다.

이러한 문제는 링 네트워크에서와 같은 송신 라인상의 클럭을 사용하거나, 상술된 Coffey 특허에서와 같은 병렬 송신 클럭을 사용함으로써 종래에 해결되어 왔다. 본 발명에 따르면, 부팅업(booting up)시각 VIU는 테스트 데이타 패킷을 전송하고 그 테스트 데이타 패킷을 수신하기전의 시간의 양을 계산함으로써, 그 특정 스큐 타임을 결정한다. 이어서, 이 시간은 스큐 타임으로 지정되며, 그후 전송된 각 정보 패킷은 특정 타임슬롯이 그 특정 VIU에서 수신 라인(42)상에 검출될 시간보다 이른 스큐 타임과 동일한 시간의 양으로 전송된다. 테스트 패킷은 프레임 타이밍 마크의 수신후 즉시 전송된다. 예를들어, VIU가 30 마이크로초의 스큐 타임을 결정할 경우, 이것은 반경이 약 3마일인 네트워크를 나타낸다(동축 매체에서 전자기파에 대해 마일당 6.25 마이크로초의 지연을 가정).

타이밍 마크(52)는 제1도의 HRU(16)내에 위치한 타이밍 마크 발생기에 의해 바람직하게 발생되거나, 송신 라인(40)을 따른 어느 지점에 결합되는 별도의 타이밍 마크 발생기에서 발생된다. 타이밍 마크 발생기는 케이블(12)상의 어느 위치에 있을 수 있지만, 제2도에 도시된 바와같은 주파수 대역(32)내에서 동시 통신해야 한다. 이어서, 타이밍 마크는 HRU(16)에 의해 주파수 대역(34)으로 변환한다. 주파수 대역(32)내에서의 전송은 다른 어느 노드에 의해서도 무시되는데, 왜냐하면 다른 노드들은 그 주파수 대역에서 수신하고 있지 않기 때문이다.

제4도는 시스템에 접속된 어느 노드의 회로에 대한 블록도이다. 매체 인터페이스 장치는 노드를 매체 및 제어 논리장치에 결합시킨다. 응용 인터페이스 장치는 특정 응용을 제어논리장치 및 매체에 결합시킨다. 이러한 코어 방식은 모듈성을 가능하게 하고, 새로운 응용 제품 개발에 필요한 복잡성 및 시간을 현저히 감소시켜서, 이로인해 보다 신속히 고품질 신뢰성 제품이 이루어질 수 있다.

제5도는 본 발명에 따른 음성 인터페이스 장치에 대한 개략도이다. 매체 인터페이스 장치로서 동작하는 모뎀(60)이 광대역 케이블 시스템 및 링크 회로(62)에 결합된다. 링크 회로(62)는 코덱(코더/디코더)(64) 및 전화 인터페이스 회로(66)를 통하여 결합된다. 링크 회로(62)는 CPU 및 그와 관련된 RAM 및 ROM에 의해 제어된다. 링크회로는 송/수신기(RxTx), 패킷제어기(PCTL) 및 패킷 RAM(PRAM)으로 이루어진다. 이러한 구성에 있어서, 코덱 및 전화 인터페이스 회로는 응용 인터페이스 장치로서 동작을 한다. 링크회로, CPU, RAM 및 ROM 은 노드 제어 논리장치로서 기능을 한다.

음성 인터페이스 장치의 동작은 제16도의 타이밍도를 참조하여 알 수 있다. 타이밍 마크 발생기에 의해 전송된 타이밍 마크(52)는 밀리초당 1회 동시통신 되어 링크 프레임 구조를 이룬다. 각 VIU의 RxTx 회로는 보전성에 대해 타이밍 마크를 체크한 후, 타이밍 마크에 의해 이루어진 프레임 구조에 그 내부 카운터를 고정시킨다.

VIU의 CPU는 RxTx 및 RCTL회로로 하여금 타이밍 마크에 바로 뒤이은 타임슬롯에서 신호 패킷을 송출하도록 명령한다. RxTx는 SP와 같은 제1의 스큐 타임을 측정하고, 후속 타이밍 마트가 수신되기전에(즉, 수신 프레임이 개시하기전에) (스큐)비트를 개시하게끔 송신 프레임을 조정한다. 따라서, VIU에 의해 전송된 어느 신호 또는 음성 패킷이 타이밍 마크에 참조된 정확한 순간에 HRU에서 나타난다.

RxTx회로는 각 인입 타임슬롯을 모니터링하고, 패킷 구분 문자의 존재 여부를 검출함으로서 타임슬롯이 비어있는지의 여부를 결정한다. RxTx회로는 이 정보를 PCTL 회로에 공급하며, PCTL 회로는 PRAM에서 이 정보이 테이블을 유지한다. PRAM은 PCTL과 CPU 간의 이중포트이므로, 따라서 CPU는 접속을 성립시킬 필요가 있을때 이들 테이블을 판독하여 비어있는 타임슬롯을 선택할 수 있다.

VIU의 CPU는 RxTx로 하여금 타임슬롯에서의 타임슬롯 패킷의 전반부에서 단일 요구 음성을 송출하도록 명령함으로써 그리고 다른 VIU가 동시에 동일 타임슬롯을 요구하고자 하지 않는다는 것을 보장함으로써, 음성 타임슬롯을 요구한다. RxTx 회로는 이것을 전송된 패킷을 수신된 패킷에 비교하여 동일성에 대해 체크함으로써 보장한다. 네트워크상의 다른 모든 유니트는 요구되는 타임슬롯상의 요구 음성패킷을 알 수 있으며, 따라서 PRAM 상주 타임슬롯 빔/점유 테이블에서 그 타임슬롯의 상태를 비어있는 상태에서 점유상태로 바꾼다.

일단 타임슬롯이 요구되었을 경우, CPU는 PCTL 회로로 하여금 네트워크 음성 타임슬롯과 코덱간에 디지탈 접속을 달성하도록 명령할 수 있다. RxTx 회로는 선택된 타임슬롯 기간동안 네트워크로 부터 인입하는 직렬 펄스 코드 변조 데이타 샘플들을 수신하여 프레임화하고, 직렬/병렬 변환을 수행하며, 그 샘플들을 PCTL 회로로 공급한다. 이어서, PCTL 회로는 그 데이타를 PRAM 상주 링 버퍼에서 버퍼링하고, 코덱에 요구될 때 데이타 바이트를 송출한다.

역방향으로, 코덱은 PCM 데이타 샘플들을 PCTL 회로에 공급하고, PCTL 회로는 그 샘플들이 네트워크 음성 패킷을 통하여 전송되어야 하는 시간까지 그 샘플들을 PRAM 상주 링 버퍼에서 버퍼링한다. PCTL 회로는 이어서 PRAM으로 부터의 이들 샘플을 검색하고 RxTx 회로에 전송하며, RxTx 회로는 프리앰블 및 구분문자(패킷 수신지에서의 적당한 프레임화를 위한)를 부가하고, 병렬/직렬 변환을 수행하며, 선택된 타임슬롯 기간동안 네트워크에 그 정보를 전송한다.

또한, PCTL 회로는 톤의 디지탈 샘플을 포함하는 PRAM 상주 버퍼로 부터 코덱에 요구될때 톤(다이얼 톤, 링백톤, 비지톤, DTMF톤등)을 공급한다.

동작시, 사용자가 전화(20)를 들고 다이얼을 돌릴 경우, CPU(68)는 이 다이얼 호출을 검출하고, 신호 패킷 제어기(76)로 하여금 호출된 번호의 네트워크 어드레스로 어드레스 지정된 호출 요구 신호 패킷을 전송하도록 명령한다. 호출된 번호는 네트워크에서의 또다른 VIU일 수 있거나, 트렁크 인터페이스 장치(22)를 먼저 어드레스 지정함으로써 액세스되는 외부 번호일 수 있다. 각 노드 또는 음성 인터페이스 장치는 ROM(72)에 기억되는 네트워크에서의 어드레스를 갖는다. 패킷 제어기(76)는 비어있는 신호 패킷 영역(88)에서의 호출 요구 신호 패킷을 전송하고, 그 전송이 성공적으로 이루어졌는지의 여부를 결정하기 위해 충돌 검출을 행한다. 호출 요구 신호 패킷은 응답을 위한 타임슬롯을 지정한다. 이어서, 인식신호가 그 호출된 노드로 부터 수신되는지의 여부를 결정하기 위해 프레임이 모니터링된다. 그 호출된 노드에서의 네트워크 소자는 그것에 어드레스 지정된 호출 요구 신호 패킷을 판독하고, 그 지정된 타임슬롯의 역프레임으로 응답 신호를 전송한다. 제6도에 도시된 바와같이, 수신 네트워크 노드는 항상 프레임 B에서 전송하고 있으며, 송신 노드는 프레임 A를 사용한다. 각 프레임 A및 B는 각 사이클마다 1회 발생한다. 인식신호가 수신될 경우, 디지탈화된 음성 신호의 전송이 그 지정된 타임슬롯에서 시작한다. 호출하는 노드는 각 프레임 A에서 전송하며, 호출된 노드는 각 개재 프레임 B에서 전송한다.

각 네트워크 노드는 숫자 어드레스를 갖는다. 다중채널 시스템에서, 신호 패킷은 네트워크상의 모든 채널에 전송된다(순차적으로). 호출된 네트워크 노드의 응답은 비지상태라는 것, 전송을 허용할 준비가 되었다는 것, 또는 호출하는 노드가 전송을 위한 또다른 채널로 스위칭해야 하는 것일 수 있다. 이것은, 채널들간에 스위칭할 수 있는 분산능력을 제공하여, 중앙 브리지가 채널들을 접속시킬 필요가 없게 된다.

제7도는 본 발명에 따른 통신시스템의 바람직한 실시예에 사용되는 여러 채널들에 대한 선도이다. 도시된 바와같이, 다수의 채널이 음성 전송을 위해 사용될 수 있으며, 다른 채널들은 특정지역 네트워크에 대한 비디오 또는 데이타 전송에 할당된다. 각 채널은 각각 6메가헤르쯔 폭인 송/수신부를 가지며, 송/수신 채널들은 상술된 바와같이 주파수로 분할된다.

본 기술분야에 숙련된 자는 알 수 있듯이, 본 발명은 그 사상 및 근본적 특성에서 이탈하지 않고 다른 특정 형태로 구현될 수도 있다. 예를들어, 광대역 동축 케이블 대신에, 광섬유, 적외선 또는 다른 전송 매체가 활용될 수도 있다. 또한, 음성 및 데이타가 상이한 채널상에서 분리되지 않고, 동일 채널상의 교번 타임슬롯들에서 전송될 수 있다. 또한, 각 노드가 특정 타임슬롯으로 할당되고 하나 이상의 다른 노드가 중앙 디멀티플렉스 지점으로서 동작하는 방식으로, 네트워크가 구성되어 동작할 수 있다. 이 경우, 네트워크는 분산 멀티플렉서로서 동작한다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 기재는 예시적인 것이지, 부속 청구범위에 기재된 본 발명의 사상을 제한하고자 하는 것은 아니다.

Claims

헤드 엔드에서 종결하기 상기 헨드 엔드로부터 시작하는 단방향 수신버스로 상기 헤드 엔드에서 변환되는 단방향 송신 버스를 갖는 시분할 멀티플렉싱 방식 통신 시스템에서 노드로 부터의 정보를 특정 타임슬롯에서 전송하는 방법에 있어서, 상기 노드로 부터 상기 송신 버스상에서 테스트 신호를 전송하는 단계와, 상기 노드에서의 상기 테스트 신호를 상기 수신 버스상에서 수신하는 단계와, 상기 전송 단계와 수신 단계간의 경과 시간을 계산하는 단계와, 상기 노드에서의 상기 수신 버스상의 상기 타임슬롯 도달시간 이전에 상기 경과 시간과 동일한 시간의 양으로 정보 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 멀티플렉싱 방식 통신 시스템에서 노드로 부터의 정보를 특정 타임슬롯에서 전송하는 방법.
제1항에 있어서, 음성신호를 디지탈화하여 상기 정보신호를 생성하는 단계를 아울러 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 정보 신호 전송 단계는 상기 타임슬롯내에서 상기 정보를 비동기식으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 주기적 타이밍 마크를 발생시키는데, 상기 타이밍 마크들 사이의 기간은 프레임으로 이루어지며, 각 프레임은 복수의 타임슬롯을 갖는 단계와, 상기 특정 타임슬롯에서 제2노드에 정보신호를 제1프레임으로 전송하는데, 상기 제1프레임은 하나 걸러 프레임을 발생시키는 단계와, 상기 특정 타임슬롯에서 상기 제2노드로 부터의 정보신호를 제2프레임으로 수신하는데, 상기 제2프레임은 상기 제1프레임들 사이에서 발생하는 단계를 아울러 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 주기적 타이밍 마크 발생 단계는 공중 교환 네트워크로 부터의 타이밍 신호를 수신하는 단계와, 상기 공중 교환 네트워크 타이밍 신호를 사용하여 상기 타이밍 마크를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
다중채널 통신 시스템에서 제1 및 제2노드사이에서 정보를 전송하는 방법에 있어서, 상기 제1노드로 부터의 호출 신호를 상기 제2노드로 제1채널상에서 전송하는 단계와, 상기 제2노드로 부터의 응답신호에 응답하여 상기 제1노드로 부터의 정보를 상기 제2노드로 제2채널상에서 전송하는데, 상기 응답신호는 상기 제2채널로 스위칭하기 위한 명령에 대한 응답 신호이거나, 상기 제2채널로 스위칭하기 위한 상기 제1노드로부터의 명령에 대한 인식 신호인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중채널 통신 시스템에서 제1 및 제2노드 사이에서 정보를 전송하는 방법.
복수의 노드 사이에서 정보를 교환하기 위한 통신 시스템에 있어서, 그것의 헤드 엔드에 상기 각 노드를 결합시키는 단방향 송신 매체와, 개시 엔드로 부터 상기 각 노드로 연장하는 단방향 수신 매체와, 상기 송신 매체의 상기 헤드 엔드에서 수신된 신호를 상기 수신 매체의 상기 개시 엔드로 전송하기 위한 헤드 엔드 변환 수단과, 상기 수신 매체상에서 주기적 타이밍 마크를 발생시키는데, 한 쌍의 타이밍 마크사이의 각 기간은 프레임으로 이루어지며, 각 프레임은 복수의 타임슬롯을 형성하는 수단과, 상기 송신 매체상에서 상기 제1노드로 부터의 테스트 신호를 전송하기 위한 수단과, 상기 수신 매체상에서 상기 제1노드에서의 상기 테스트 신호를 수신하기 위한 수단과, 상기 테스트 신호의 송신과 수신 사이의 경과된 스큐 타임을 계산하기 위한 수단과, 상기 수신 수단에서의 특정 타임슬롯 도달 이전에 상기 스큐 타임과 동일한 시간의 양으로 상기 특정 타임슬롯에서 정보를 전송하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 복수의 노드 사이에서 정보를 교환하기 위한 통신 시스템.
제7항에 있어서, 음성 신호를 디지탈화하여 상기 정보를 생성하기 위해 상기 제1노드에 결합된 수단을 아울러 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제8항에 있어서, 상기 송신 매체 및 수신 매체는 물리적 단일 매체상의 분리된 주파수 채널들이며, 상기 변환수단은 주파수 변환기인 것을 특징으로 하는 통신 시스템
제9항에 있어서, 별도의 어드레스를 각각 갖는 상기 노드들 중 하나에 각각 결합되는, 음성 신호를 디지탈화 하기 위한 복수의 수단과, 상기 노드들의 어드레스를 기억하기 위해 상기 노드들중 하나에 각각 결합되는 복수의 메모리를 아울러 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제9항에 있어서, 상기 물리적 매체상의 복수의 송/수신 채널을 아울러 구비하는데, 상기 각 노드는 하나 이상의 채널상에서 송신 및 수신하기 위한 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.