KR100221301B1

KR100221301B1 - 에이티이엠 교환기의 프레임 릴레이 정합장치

Info

Publication number: KR100221301B1
Application number: KR1019960081154A
Authority: KR
Inventors: 김대현
Original assignee: 유기범; 대우통신주식회사
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 1999-09-15
Also published as: KR19980061777A

Abstract

본 발명은 ATM 교환기로 구현되는 ATM 망에 프레임 릴레이 망 혹은 단말을 접속하기 위한 정합장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 장치는 DS1E 링크와의 물리적인 연결을 제공하는 물리계층처리부(45); 상기 물리계층처리부를 통해 프레임 릴레이를 서비스를 제공하기 위한 프레임 릴레이 정합부(44); 상기 프레임 릴레이 정합부를 통해 입력된 데이터를 재구성하여 AAL5 형태로 전환한 다음 ATM 셀을 형성하여 ATM망으로 전달하고, ATM망으로부터 수신된 ATM 셀을 AAL5 형태로 조립한 후 프레임 릴레이 정합부로 출력하는 AAL5 처리부(42); 상기 AAL5처리부를 스위칭측의 다중화장치에 연결하기 위하여 셀버스와 정합하기 위한 셀버스 정합부(43); 및 상위 망관리시스템과 IPC를 송수신하여 상기 각 기능블럭을 제어하는 모듈제어부(41)로 구성되어 ATM망에 프레임 릴레이 망 혹은 단말기를 접속한다.

Description

ATM 교환기의 프레임 릴레이 정합장치

본 발명은 ATM 교환기로 구현되는 ATM 망에 프레임 릴레이 망 혹은 단말을 접속하기 위한 기술에 관한 것으로, 특히 다수의 DS1E 링크를 통해 프레임 릴레이서비스를 ATM 교환기에 정합하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 ATM 교환기는 ATM방식에 의한 공중망을 구성할 경우에 ATM망과 ATM망 혹은 가입자를 ATM망에 접속하기 위하여 노드기능을 수행하는 시스템으로서, 그 기능에 따라 가상채널(VC) 교환기와 가상경로(VP) 교환기로 구분된다.

이러한 ATM 교환시스템은 가입자 정합장치와 스위치 네트워크, 중계선 정합장치 등과 이들을 제어하는 프로세서들로 구현된다.

가입자 정합장치는 UNI 물리 계층정합, ATM 계층처리, 신호 셀(IPC cell) 및 사용자 셀(user cell) 분리전달, 헤더변환, OAM 처리등과 더불어 UPC 트래픽 제어기능을 수행한다. 또한 가입자 정합장치에는 ATM 가입자뿐만 아니라 기존 가입자 서비스를 위한 중저속 가입자 정합기능도 포함될 수 있다.

ATM 스위치 네트워크는 수백 Mbit의 고속 스위칭이 가능한 단위 스위치들을 다단으로 구성하여 실현한다. ATM단위 스위치는 구성형태에 따라 입력버퍼, 출력버퍼, 공통 메모리, 공통 버스, 크로스 포인트 스위치 등으로 나누어진다.

ATM 중계선 정합장치는 NNI 인터페이스 물리계층처리, ATM계층처리, OAM처리 등을 수행하며, 트래픽 제어기능은 스위치 네트웍크와 연동하여 동작한다. 또한 기존 전화망, N-ISDN, 패킷망, 프레임 릴레이망, 등의 타 망과의 연동기능도 포함된다.

한편, ATM교환기는 그 용량에 따라 B-ISDN의 핵심 노드로서의 기능을 수행하기 위한 대용량의 ATM 교환기와, B-ISDN으로의 진행단계에서 국지적으로 요구되는 ATM통신을 지원하기 위하여 지역정보통신망(MAN:Metropolitan Area Network))의 구축에 사용되는 소용량의 ATM 교환기로 구분될 수 있다. 즉, 소용량의 ATM 교환기(ATM-MSS)는 광대역 ISDN과의 직접적인 연동이 가능하고, 광대역 ISDN에서 제공할 수 있는 서비스를 무리없이 수용할 수 있도록 ATM 기반의 MAN 스위칭 시스템(ATM-based MAN Switching System)이다.

이와 같은 소용량의 ATM 교환기는 다양한 가입자를 접속할 필요가 있는데, 이를 위하여 가입자를 접속하기 위한 원격 스위칭 노드(RSN)와, 다수의 원격 스위칭 노드를 연결시키기 위한 허브 스위칭 노드(HSN), 및 시스템을 관리하기 위한 망 관리 시스템(MSS-EMS)으로 구성된 분산 교환구조의 교환기이다.

다른 한편, ATM망에 앞서 고속 데이터 전송에 사용되는 프레임 릴레이망이 널리 사용되고 있는 바, '프레임 릴레이(FRAME RELAY)'란 ISDN 표준안에서 성장된 기술로서, 링크억세스프로토콜 디(LAP-D)에서 쓰이는 데이터 링크 계층 프로토콜에 근거하고 있으며, 전송방식과 스위칭시스템의 발전에 따라 디지탈 데이터 전송의 비트 오율이 급격히 떨어지게 되었고, 이에 따라 회선내 각 링크에서 오류를 정정할 필요가 줄어 들어 리던던시를 제거한 효율적인 프로토콜이다.

즉, 프레임 릴레이의 기본 특징은 네트웍내에서 망의 부담을 최소화하여 높은 효율의 실현(즉, 고속전송)이 가능하도록 데이터 전송에 필수적인 계층 2의 일부기능만을 수행하고, 대신에 종단 단말간에 데이터 링크계층의 모든 기능을 수행하도록 한 것이다. 이와 같은 것은 전송시스템의 발전에 따라 에러율이 감소함으로써 가능하게 된 것이다.

이러한 프레임 릴레이 구조는 사용자 채널의 연결 설정과 데이터전송의 분리, 다른 ISDN 베어러 서비스와 비슷한 구조지만, 2Mbps까지의 데이터 서비스가 가능하고, 사용자영역에서 Q.922의 코아 기능에 의해 제공받는 가상회선 멀티플랙싱- 이것은 데이터링크연결자(DLCI : Data Link Connection identifier)라 불리는 Q.922 코어 기능의 어드레스영역에 의해 수행된다-등과 같은 다른 특징이 있다.

따라서 ATM망에 기존의 프레임 릴레이망을 접속할 경우에 서비스의 종류가 다양해지므로 기존의 가입자에게 만족감을 증가시킬 수 있을 것이다.

이에 본 발명은 소용량의 ATM 교환기에 있어서 다수의 DS1E링크를 통해 프레임 릴레이를 접속하므로써 ATM 망과 프레임 릴레이망을 접속할 수 있도록 된 프레임 릴레이 정합장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 다수의 DS1E 링크를 통해 프레임 릴레이 서비스를 제공하기 위한 프레임 릴레이 정합보드가 셀버스를 통해 다중화 및 역다중화보드에 연결되고, 이 다중화 및 역다중화보드가 상기 프레임 릴레이 가입자들의 셀을 다중화 및 역다중화하여 셀스위칭보드로 접속하며, 이 셀 스위칭보드에는 망관리보드와 노드접속보드가 연결되도록 된 ATM 교환기에 있어서,

상기 프레임 릴레이 정합보드가, DS1E 링크와의 물리적인 연결을 제공하는 물리계층처리부; 상기 물리계층처리부를 통해 프레임 릴레이를 서비스를 제공하기 위한 프레임 릴레이 정합부; 상기 프레임 릴레이 정합부를 통해 입력된 데이터를 재구성하여 AAL5 형태로 전환한 다음 ATM셀을 형성하여 ATM망으로 전달하고, ATM망으로부터 수신된 ATM 셀을 AAL5 형태로 조립한 후 상기 프레임 릴레이 정합부로 출력하는 AAL5 처리부; 상기 AAL5처리부를 스위칭측의 다중화장치에 연결하기 위하여 셀버스와 정합하기 위한 셀버스정합부; 및 상위 망관리시스템과 IPC를 송수신하여 상기 각 기능블럭을 제어하는 모듈제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

도1은 본 발명이 적용되는 ATM 교환기의 전체 구조를 도시한 블록도,

도2는 도 1에 도시된 원격 스위칭 노드(RSN)의 세부 블록도,

도3은 도 1에 도시된 허브 스위칭 노드(HSN)의 세부 블록도,

도4는 본 발명에 따른 프레임 릴레이 정합장치의 구성을 도시한 블록도,

도5는 본 발명에 따른 프레임 릴레이 정합장치의 실시예이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

41 : 모듈제어 기능유니트 42 : PAAL5 기능유니트

43 : 셀버스 정합유니트 44 : 프레임 릴레이 정합유니트

45 : 물리계층 기능유니트 300 : 프로세서

301 : 롬 302:램

310 : E1송수신부 320 : 프레임 릴레이 제어기

330 : AAL5정합부 340 : 셀버스정합부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 ATM 교환기의 구조를 도시한 블록도이고, 도 2는 도1에 도시된 원격 스위칭 노드(RSN)의 세부 블록도이며, 도 3은 도 1에 도시된 허브 스위칭 노드(HSN)의 세부 블록도이다.

본 발명이 적용되는 소용량 ATM 교환기(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, DS1E 혹은 DS3 레벨의 가입자를 수용하기 위한 다수의 원격 스위칭 노드(RSN : Remote Switching Node; 10-1∼10-5)와, 다수의 원격 스위칭 노드(RSN)들을 연결하기 위한 허브 스위칭 노드(HSN:Hub Switching Node; 20) 및 시스템을 관리하기 위한 망 관리 시스템(EMS:Element Management System;30)으로 구성된다. 이때 허브 스위칭 노드(HSN : 20)에는 다른 ATM 교환기(2)가 연결되어 B-ISDN 망을 구성할 수 있도록 되어 있다.

그리고 원격 스위칭 노드(RSN)는 도 2에 도시된 바와 같이, 가입자 정합 모듈(SIM:110)과 셀 스위칭 모듈(CSM:120), 원격 스위칭 노드 제어모듈(RNCM:130), 노드 접속 모듈(NIM:140)로 구성되어 있고, 가입자 정합 모듈(SIM:110)은 DS3급 가입자를 정합하기 위한 가입자 정합 보드(SAD3:111)와 DS1급의 가입자를 정합하기 위한 가입자 정합 보드(SAE1:113), 및 프레임 릴레이를 정합하기 위한 가입자정합보드(FRIA:114), DS3 급 가입자의 셀을 다중화 및 역다중화하기 위한 제1 다중화/역다중화 보드(D3MA:112), DS1 급 가입자의 셀을 다중화 및 역다중화하기 위한 제2 다중화/역다중화 보드(D1MA:115)가 구비되어 있다.

셀 스위칭 모듈(CSM:120)은 다수의 셀 스위칭 보드(CSA)로 이루어지고, 노드 접속 모듈(NIM:140)은 다수의 노드 접속 보드(NIA)로 구성되며, 원격 스위칭 노드 제어 모듈(RNCM:130)은 하드 디스크 드라이브(HDD:132), 원격 노드 관리보드(RNMA:134) 등으로 구성되어 있다.

도 2를 참조하면, 노드관리보드(RNMA:134)는 TMN에서 규정한 성능관리, 장애관리, 구성관리, 보안관리, 과금관리 기능의 에이전트 기능을 수행하며, 허브스위칭노드(HSN)의 노드관리보드(HNMA)와 ATM 연결을 형성하며, 이를 통하여 이더넷으로 허브스위칭노드(HSN)의 노드관리보드(HNMA)에 연결된 망관리시스템(EMS)과 통신한다.

셀스위칭보드(CSA:120)는 노드내의 각 보드로부터 셀을 받아 헤더의 라우팅 필드를 근거로 해당 목적 보드로 전달하는 기능을 수행하며, 통상 8x8의 포트를 가지며 각각의 포트는 최대 155Mbps의 셀 교환능력을 갖는다. 점대 다중점 연결을 지원하기 위하여 셀 헤더에 표시된 바에 따라 셀 복사를 수행할 수 있으며, 버퍼를 두어 일시적인 폭주 상황을 방지한다.

노드접속모듈(NIM:140)은 다수의 노드 접속 보드(NIA:142,144))로 구성되어 허브스위칭노드(HSN)와 원격스위칭노드(RSN)를 연결하는 역할을 하며, 노드 접속 보드(NIA)는 1개의 STM-1 링크를 통해 허브스위칭노드(HSN)와 원격스위칭노드(RSN)를 연결하고, 물리계층 및 물리계층 관리기능, ATM계층 및 ATM계층 관리 기능, 트래픽 관리기능, 보호절체기능 등을 수행한다.

여기서, 물리계층기능은 155.52 Mbps 선로신호의 종단 및 생성, STM-1 프레임의 종단 및 생성, 셀 정합 등의 기능을 수행하고, 물리계층 관리기능은 물리계층의 성능계수를 추출하고, 노드 관리 보드(RNMA)에 보고하는 성능관리기능과 물리계층의 장애상황을 검출하여 복구하며, 이의 발생과 해제에 관한 기록과 긴급보고를 행하는 장애관리기능으로 이루어진다.

ATM 계층 기능은 셀 다중화 및 역다중화, 셀 생성 및 종단, 비할당 셀과 무효셀의 폐기, 셀 헤더 변환 등의 기능을 수행하고, ATM 계층 관리기능은 노드관리보드(RNMA:134)로부터 지시 받은 연결에 대해 성능감시, 연결성 점검, 루프백 등을 수행하고, 그 결과를 보고하거나 특정 연결의 장애 상황에 대해 경보용 셀을 생성하여 전송한다. 트래픽 관리 기능은 링크의 트래픽 파라메터를 추출하여 보고하는 기능을 수행한다.

가입자 정합 모듈(SIM:110)은 DS1E와 DS3급 가입자를 접속하는데, 프레임 릴레이 접속 보드(FRIA)는 프레임 릴레이 교환기에 접속되어 프레임 릴레이 패킷을 주고 받으며, 회선 에뮬레이션 접속 보드(CIE)는 DS1E의 회선 에뮬레이션 기능을 수행한다.

그리고, 가입자 정합 보드(SAE1:113)는 4개의 DS1E 링크를 통하여 DS1E급 다중화보드(D1MA:115)와 접속한다. 각 DS1E 링크로부터 수신한 셀을 DS1E 다중화 보드로 전송하고, DS1E 다중화 보드로부터 받은 셀은 헤더의 라우팅 필드에 의거하여 해당 링크(포트)로 역다중화하여 전송한다.

이러한 가입자 정합보드(SAE1:113)은 물리계층, 물리계층 관리기능, ATM계층 및 ATM계층 관리기능, 트래픽 관리기능, 보호절체기능 등을 수행하는데, 물리계층 기능은 2.048Mbps 선로신호의 종단 및 생성, CRC 멀티프레임의 종단 및 생성, 셀 정합 등의 기능을 수행한다. 물리계층 관리기능은 물리계층의 성능계수를 추출하고, RNMA에 보고하는 성능관리기능과 물리계층의 장애상황을 검출하고, 복구하며 이의 발생과 해제에 관한 기록과 긴급보고를 행하는 관리기능으로 이루어진다.

ATM 계층기능은 셀 다중화 및 역다중화, 셀 생성 및 종단, 비할당 셀과 무효 셀의 폐기, 셀 헤더 변환 등의 기능을 수행한다. ATM계층 관리기능은 노드관리보드(RNMA)로부터 지시받은 연결에 대해 성능감시, 연결성 점검, 루프백 등을 수행하고, 그 결과를 보고하거나 특정 연결의 장애상황에 대해 경보용 셀을 형성하여 전송하는 기능을 수행한다. 트래픽 관리기능은 링크의 트래픽 파라메터를 추출하여 보고하는 기능을 수행한다.

DS1E 다중화 보드(D1MA:115)는 16개의 DS1E 신호를 입력받아 하나의 STM-1급 신호로 사상하는 기능을 수행하며, DS3 다중화 보드(D3MA)는 3개의 DS3신호를 입력받아 하나의 STM-1급 신호로 사상하는 기능을 수행한다.

DS3 가입자 정합보드(SAD3:111)는 3개의 DS3 링크를 통하여 DS3 링크를 통해 수신한 셀을 DS3 다중화 보드(112)로 전송하고, DS3 다중화 보드(113)로부터 받은 셀은 헤더의 라우팅 필드에 의거 해당 링크로 역다중화하여 전송한다.

DS3 가입자 정합보드(SAD3:111)는 물리계층 및 물리계층 관리기능, ATM 계층 및 ATM계층 관리기능, 트래픽 관리기능을 수행하는데, 물리계층기능은 44.736Mbps선로신호의 종단 및 생성, PLCP 프레임의 종단 및 생성, 셀 정합 등의 기능을 수행한다.

본 발명에 따른 프레임 렐레이 정합보드(FRIA:114)는 기존의 프레임 릴레이 통신망과 ATM교환기와의 연동기능을 담당한다. 프레임 릴레이망과의 접속속도는 4개의 2.048Mbps 이다.

즉, 프레임 릴레이 정합보드(FRIA:114)는 물리계층 및 물리계층 관리기능, ATM 계층 및 ATM계층 관리기능, 트래픽 관리기능, AAL 및 AAL 관리기능을 가지며, 물리계층기능은 프레임 및 멀티프레임의 경계식별 및 구성, 에러검사, 선로 부호화 및 라인 인터페이스기능을 수행한다.

AAL기능은 AAL 타입 5 기능으로 CPCS-SDU의 투명한 전달과 에러검출 및 처리기능, 폭주정보와 손실 우선순위정보의 전달, 프레임 릴레이 프레임의 추출 및 생성, 폭주제어기능, 프로토콜 매핑기능을 수행한다. AAL관리기능은 AAL의 수행기능에 대한 관리 및 보고, 상태정보 유지기능, FR정합기능, PVC서비스를 위한 관리기능, 연결관리기능 등을 수행한다.

또한 허브스위칭노드(HSN:20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 노드접속모듈(NIM:210), 셀스위칭모듈(CSM:220), 교환기 접속모듈(EIM:230), 허브스위칭노드 제어모듈(HNCM:240)로 구성되고, 노드접속 모듈(NIM:210)은 다수의 노드접속 보드(NIA:211,212,213)로 구성되고, 셀스위칭모듈(CSM:220)은 셀스위칭보드(CSA)로 구성되며, 교환기접속모듈(EIM:230)은 교환기접속보드(EIA:231,232)로 구성된다. 그리고 허브스위칭노드 제어모듈(HNCM:240)은 HDD(241), 허브스위칭 정합보드(HNMA:242), 시험보드(TSA:243), 클럭분배보드(CDA:244)등으로 구성되고, 망관리시스템(EMS:30)이 노드관리보드(HNMA:242)에 이더넷으로 연결되어 있다.

도 3을 참조하면, 망관리보드(HNMA:242)는 TMN에서 규정한 성능관리, 장애관리, 구성관리, 보안관리, 과금관리 기능의 에이전트를 수행하며, 원격스위칭노드(RSN)의 노드관리보드(RNMA:134)와 망관리시스템(EMS:30)을 잇는 연결통로 역할을 한다.

클럭 분배 보드(CDA:244)는 각 보드에서 필요한 클럭 및 망동기 클럭을 제공하고, HDD(241)는 노드내의 관리정보 모델, 모듈별 동작 프로그램, 통계자료 등 각종 정보를 저장하는 역할을 한다.

셀교환모듈(CSM:220)은 노드내의 각 보드로부터 셀을 받아 헤더의 라우팅 필드를 근거로 해당 목적 보드로 전달하고, 16 x 16 포트를 가지며, 각각의 포트는 최대 155Mbps의 셀교환 능력을 가진다.

노드접속모듈(NIM:210)은 노드간 접속 보드(NIA:211,212,213)의 집합으로 이루어지며, 노드접속 보드(NIA)는 1개의 STM-1 링크를 통해 RSN과 HSN을 연결하고, 물리계층 및 물리계층 관리기능, ATM계층 및 ATM계층 관리 기능, 트래픽 관리기능, 보호절체기능 등을 처리한다.

물리계층기능은 155.52Mbps선로신호의 종단 및 생성, STM-1 프레임의 종단 및 생성, 셀정합 등의 기능을 수행하고, 물리계층 관리기능은 성능관리기능 및 장애관리기능으로 이루어진다.

ATM 계층 기능은 셀 다중화 및 역다중화, 셀 생성 및 종단, 비할당 셀과 무효셀의 폐기, 셀 헤더변환 등의 기능을 수행한다. ATM계층 관리기능은 망노드관리보드(HNMA)로부터 지시 받은 연결에 대해 성능감시, 연결성 점검, 루프백 등을 수행하고, 그 결과를 보고하거나 특정 연결의 장애 상황에 대해 경보용 셀을 생성하여 전송한다.

교환기접속모듈(EIM:230)은 타교환기 노드간의 접속 보드(EIA:231,232)의 집합으로 이루어지며, 교환기접속보드(EIA:231,232)는 1개의 STM-1 링크를 통해 타 교환기와 접속하여 ATM교환기와 타교환기를 연결하는 기능을 한다. 그리고 교환기 접속 보드(EIA)는 물리계층 및 물리계층 관리기능, ATM계층 및 ATM계층 관리 기능, 트래픽 관리기능, 보호절체기능 등을 갖는다.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 프레임 릴레이 정합장치의 구성을 도시한 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 프레임 릴레이 정합장치의 실시예이다.

본 발명에 따른 프레임 릴레이 정합장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 모듈제어기능유니트(41), PAAL5기능유니트(42), 셀버스(CellBUS)정합유니트(43), 프레임릴레이(FR)정합유니트(44), 물리계층 기능유니트(45)로 구성된다.

도 4를 참조하면, 모듈제어 기능유니트(즉, 모듈제어부 이하 기능 유니트 혹은 유니트를 처리부 혹은 부라한다:41)는 정합보드의 초기화 및 IPC 통신, 프레임 릴레이 정합부 및 AAL5 처리부의 제어기능 등과 같은 프레임 릴레이 정합장치의 전반적인 제어기능을 담당한다.

물리계층 처리부(45)는 2.048Mbps로 접속되는 4개의 Ds1E 프레임에 대하여 라인인터페이스 기능과, 과부하에 대한 보호기능, 프레임/멀티프레임의 경계 식별 및 구성, CRC 검사, 경보기능 및 선로 부호화기능 등을 수행한다.

프레임 릴레이 정합부(44)는 물리계층 처리부(45)로부터 추출한 프레임에서 프레임 릴레이의 프레임을 추출한 후 유효 프레임을 검사하고, 폭주제어기능을 수행하며 ATM셀을 형성하도록 프레임 릴레이 서비스 특정 수렴부계층 프로토콜 데이터 유니트(FR-SSCS-PDU)를 구성하여 프로토콜 매핑과정을 처리한다.

AAL5 처리부(42)는 CPCS-SDU의 경계 식별 및 투명성 보장, CPCS 사용자간의 투명한 전달, CPCS-SDU의 에러검출 및 처리, 패딩, 폭주정보의 전달, 손실 우선순위정보의 전달과 같은 CPCS기능과 SAR기능을 수행한다.

셀버스정합부(43)는 AAL5처리부(42)에 의해 형성된 ATM 셀을 16비트의 데이터폭으로 셀버스를 통해 스위치측의 다중화/역다중화장치(D1MA)로 전송하고, 셀버스로부터 ATM 셀을 입력받아 AAL처리부(42)에 전달한다.

이와 같은 본 발명의 구성이 보다 구체적으로 구현된 실시예는 도 5에서와 같이, 모듈제어부(41)가 프로세서(300)와, 롬(301), 램(302), 버퍼(303), P RAM(304)등으로 구현되고, 물리계층 처리부(45)가 E1 송수신부(310)로 구현되며, 프레임 릴레이 정합부(44)가 프레임 릴레이 제어기(320)로 구현된다.

이때 본 발명의 실시예에서 E1송수신부(310)는 4개의 DS1E 링크를 제공하기 위하여 4개의 PM6341칩으로 구현되고, 프레임 릴레이 제어기(320)는 4개의 MK5025로 구현된다.

여기서, MK5025는 SGS 톰슨사의 프레임 릴레이 관련 통신칩으로서 ITU Q.933을 기본으로하고 있으며, 비트스터핑, FCS, PVC기능들을 제공하여 프레임 릴레이방식의 통신을 가능하게 한다. 이때, 프레임 릴레이의 프레임은 1바이트의 플래그와, 2바이트의 헤더, 가변길이의 정보필드, 2바이트의 FCS, 1바이트의 플래그로 구성되고, 헤더에서 DLCI는 주어진 프레임을 각각의 논리링크에 매핑시키기 위한 식별자로서 다중화기능을 수행하고, 'BECN'은 망에서 폭주 발생시 폭주가 발생한 방향으로 보내지는 프레임에 이 비트를 1로 셋팅하고, 'FECN'은 망에서 폭주발생시 폭주가 발생한 방향으로 보내지는 프레임에 이 비트를 1로 셋한다.

또한, AAL처리부(42)는 SRAR 송신칩(SARA-S:335)과 SARA 수신(SARA-R:332)칩으로 구현되는데, 사라 송신칩(335)은 버퍼(331-3)를 통해 버스에 연결되는 제어램(336)과 버퍼(331-4)를 통해 버스에 연결되는 패킷램(337)과 연결되어 프레임 릴레이 정합부가 형성한 FR-SSCS-PDU를 입력받아 CPAAL5-PDU를 형성한 후 이를 48바이트의 유료부하로 분할하여 ATM헤더를 부착한 후 53바이트의 셀을 형성하고, 사라수신(SARA-R)칩(332)은 버퍼(331-1)를 통해 버스에 연결되는 제어램(333)과 버퍼(331-2)를 통해 버스에 연결되는 패킷램(334)과 연결되어 셀버스를 통해 입력된 ATM셀을 재결합하여 CPAAL5-PDU를 형성한 후 프레임 릴레이 정합부로 전달한다. 이때 재결합 과정에서 CRC에러를 점검하며, 만일 재결합한 프레임에 에러가 발생되면 그 프레임을 폐기한다.

여기서 AAL처리부(330)의 동작을 좀더 자세히 살펴보면, ATM통신방식은 ATM셀을 기본으로 통신하는데, 사용자의 긴 메세지는 ATM셀로 분할되어 송신되고, 수신된 ATM셀들은 다시 하나의 메세지로 재조립되어 상위 사용자에게 전달된다.

여기서, ATM셀은 5바이트의 헤더(H:Header)구간과 48바이트의 사용자 정보구간으로 구분되고, 5바이트의 헤더는 사용자망접면(UNI:User Network Interface)에서의 헤더 구조와 망노드접면(NNI:Network Node Interface)에서의 헤더구조로 구분되며, 사용자망접면(UNI)에서의 해더구조는 제1바이트가 4비트의 일반흐름제어(GFC:Generic Flow Control)와 4비트의 가상경로 식별번호(VPI:Virtual Path Identifier)로 이루어지고, 제2바이트가 4비트의 가상경로 식별번호(VPI)와 4비트의 가상채널 식별번호(VCI:Virtual Channel Identifier)로 이루어지며, 제3바이트는 8비트의 가상채널 식별번호(VCI)로 이루어지고, 제4바이트는 4비트의 가상채널 식별번호(VCI)와 3비트의 유료부하형태(PT:Payload Type)와 1비트의 셀포기순위(CLP:Cell Loss Priority)로 이루어지며, 제5바이트는 8비트의 헤더오류제어(HEC:Header Error Control)로 이루어진다.

여기서, 3비트의 유료부하형태(PL)중 마지막 비트는 사용자비트(AUU:ATM_USER to ATM_USER)로서 AAL 5 프로토콜에서 유용하게 사용되며 첫번째 비트가 "1"일 경우 운용관리용 부하형태(OAM:Operations, Administration, and Management)를 나타낸다.

이러한 ATM통신방식은 다음 표<1>에서와 같이 계층적인 구조를 이루고, 각각의 계층별로 표준화된 기준을 가지고 있다.

계 층	부 계 층	기 능
상위계층	-	상위계층기능
ATM적응계층	수렴(CS) 부계층	수렴기능
ATM적응계층	절단 및 재결합(SAR)	절단기능 및 재결합기능
ATM 계층	-	일반흐름제어 및 셀 해더처리기능
물리 계층	전송수렴(TC)	HEC신호발생 및 추출기능
물리 계층	물리매체	비트시간정보기능

상기 표<1>에서와 같이 ATM통신방식은 물리계층, ATM계층, ATM적응계층(AAL:ATM Adaptation Layer), 상위 프로토콜 계층과 같이 수직적인 구조로 구분되고, AAL계층은 절단 및 재결합 부계층(SAR : Segmentation And Reassembly sublayer)과 수렴(CS:Convergence Sublayer) 부계층으로 다시 구분되며, 물리계층은 물리매체(PM)와 전송수렴(TC:Transmission Convergence) 부계층으로 다시 구분된다.

또한, AAL계층은 서비스의 종류에 따라 해당서비스를 효율적으로 처리해 주기 위하여 AAL1, AAL2, AAL3/4, AAL5와 같이 수평적으로 구분되는 바, AAL 5 계층은 비트율이 가변적인 C종 및 D종 서비스의 데이타를 전달하는 AAL 3/4 계층의 오버헤드를 줄여 고속 데이타통신에 적합하도록 이루어졌으며, 서비스 사용자로부터의 서비스데이타 유니트(U-SDU:User-Service Data Unit)를 투명하게 전달하고, 전송오류를 검출하며 정보의 식별 및 버퍼할당 기능을 수행하는 수렴부계층(CS)과 수렴부계층(CS)로부터 받은 가변길이의 데이타를 분할하여 ATM셀을 만들어 ATM계층으로 전달하고, ATM계층으로부터 ATM셀을 수신하여 재조립하여 수렴부계층 프로토콜 데이타단위(CS-PDU : CS-Protocol Data Unit)를 복구하는 절단 및 재결합 부계층(SAR)으로 다시 분할된다. 또한, 수렴(CS)부계층은 연결성 및 비연결성 서비스에 공통되는 기능을 담당하는 공통부 수렴부계층(CPCS : Common Part Convergence Sublayer)과, 특정 AAL사용자 서비스를 제공하기 위한 서비스특유 수렴부계층(SSCS : Service Specific Convergence Layer)으로 구분된다.

그리고 AAL 5 프로토콜에 따른 각 계층간의 데이타 흐름은 상위계층의 사용자 서비스 데이타 유니트(U-SDU)가 AAL서비스접속점(AAL-SAP : AAL-Service Access Point)을 통과한 후 AAL서비스데이타단위(AAL-SDU)로 형성되어 FIFO에 저장되고, AAL 5 CPCS계층에서는 AAL서비스 데이타단위(AAL-SDU)에 CPCS 트레일러를 부가하여 수렴 프로토콜단위(CPCS-PDU)를 형성한 후 절단 및 재결합(SAR)계층으로 FIFO를 통해 내려보낸다. AAL SAR계층에서는 사용자가 전송하고자 하는 메세지에 따라 길이가 가변적인 CPCS-PDU를 48바이트씩 분할한 후 절단 및 재조립 프로토콜단위(SAR-PDU)를 형성하고, 4바이트의 ATM헤더를 부가하여 52바이트를 ATM서비스접속점(ATM-SAP)을 거쳐 ATM계층으로 내려보낸다.

ATM계층에서는 52바이트의 세그먼트에 1 바이트의 헤더오류제어(HEC)를 부착하여 53바이트의 ATM셀을 형성한 후 물리계층을 ATM교환기의 스위치측으로 송신한다.

이때 AAL 5의 수렴부계층은 헤더가 없이 8바이트의 트레일러만 부가하고 전체 메세지의 길이가 48의 배수가 되도록 트레일러가 포함되는 마지막 셀에 0∼48바이트의 패드를 부가하고, AAL 5 SAR부계층에서는 48바이트의 배수길이인 CPCS-PDU를 48바이트의 SAR-PDU 세그먼트로 분할하고, 마지막 세그먼트의 ATM헤더의 유료부하형태(PL)의 AUU비트를 "1"로 만들어 전송한다. 따라서, AAL 5 프로토콜에 따른 데이타 전송시에 오버헤드가 줄어들고, 절차도 간소화되어 고속 전송이 가능하게 된다.

그리고 셀버스 정합부(43)는 사라 송신칩(335)으로부터 입력된 ATM 셀을 저장하기 위한 선입선출(FIFO)버퍼(343), 버퍼(344)로 송신 셀버스와 정합되고, 버퍼(342)를 통해 수신셀버스로부터 입력된 ATM 셀을 선입선출(FIFO)버퍼(341)에 저장한 후 사라 수신칩(332)에 전달한다. 이때 IPC 메시지는 별도의 셀버스를 통하지 않고 사용자셀과 함께 처리된다.

도 5를 참조하면, 프레임 릴레이망에서 프레임 릴레이 데이터 링크 계층은 전송할 사용자 정보가 있을 때까지 소정 플래그 패턴(즉, 01111110)을 프레임 릴레이 정합부(44)로 전송한다. 프레임 릴레이 정합부(44)는 수신된 프레임에서 모든 플래그와 스터핑에 의한 비트를 제거한 후 프레임 체크 시퀀스(FCS)를 사용하여 비트에러를 검사한다.

프레임에 에러가 발생하였다면 그 프레임은 폐기되고, 에러가 발생되지 않은 프레임은 프레임 체크 시퀀스(FCS)가 제거된 후 프레임 릴레이 서비스 특정 수렴부계층(FR-SSCS:Frame Relay-Service Specific Convergence Sublayer)으로 보내진다. FR-SSCS는 수신한 프레임의 헤더에 포함된 'BECN'을 수정하여 FR-SSCS-PDU(프로토콜 데이터 유니트)를 형성한 후 이를 AAL5 처리부(42)로 전달한다.

AAL5 처리부(330)에서는 FR-SSCS-PDU를 서비스 데이터 유니트(SDU)로하여 CPAAL5-PDU를 만든다. 이때 프레임 릴레이 데이터 링크 계층내에 포함된 CRC-16 대신에 CPAAL5-PDU에서는 CRC-32가 사용된다.

이어서 CPAAL5-PDU는 SAR계층에서 48 바이트 단위로 분할되어 ATM계층으로 전달되고, ATM 계층에서는 VPI/VCI가 포함된 5바이트의 헤더를 부가하여 53바이트의 ATM 셀을 형성한다.

이러한 ATM셀은 셀버스정합부(340)의 FIFO(343)에 저장된 후 셀버스를 통해 스위치측으로 전달되고, 스위치측으로부터 FIFO(341)를 통해 수신된 셀은 AAL5처리부(330)로 전달된다.

AAL5처리부(330)는 수신된 53바이트의 ATM셀에서 수신된 ATM셀들의 CRC를 체크한 후 유효 셀들을 재결합하여 CPAAL-PDU를 형성하고, 재결합된 프레임의 CRC를 체크하여 에러가 발생되었으면 해당 PDU를 폐기하고, 에러가 발생되지 않았으면 프레임 릴레이 서비스 특정 수렴 부계층(FR-SSCS)에 재결합된 프레임을 CI 및 LP등과 함께 전달한다.

FR-SSCS에서는 CPAAL5로부터 수신한 CI와 프레임내에 이미 존재하는 FECN과 논리적합을 계산하여 순방향폭주제어정보(FECN:Forward Explicit Congestion Notification)을 수정한다. 또한 FR-SSCS는 망운용자의 선택에 따라 CPAAL5로부터 수신한 LP와 프레임내에 이미 존재하는 DE의 논리적 합으로 DE 필드를 수정하거나 FR-SSCS-PDU내의 DE필드값을 수정없이 수용한다. 처리된 정보는 프레임 릴레이 데이터 링크계층으로 전달되고, 외부 인터페이스를 통해 프레임 릴레이망 또는 프레임 릴레이 단말기로 전달된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명에 따른 프레임 릴레이 정합장치는 ATM교환기에 프레임 릴레이 망 혹은 프레임 릴레이 단말을 부가할 수 있으므로 서비스를 다양하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

다수의 DS1E 링크를 통해 프레임 릴레이서비스를 제공하기 위한 프레임 릴레이 정합보드가 셀버스를 통해 다중화 및 역다중화보드에 연결되고, 이 다중화 및 역다중화보드가 상기 프레임 릴레이 가입자들의 셀을 다중화 및 역다중화하여 셀스위칭보드로 접속하며, 이 셀 스위칭보드에는 망관리보드와 노드접속보드가 연결되도록 된 ATM 교환기에 있어서,

상기 프레임 릴레이 정합보드가,

DS1E 링크와의 물리적인 연결을 제공하는 물리계층처리부(45);

상기 물리계층처리부를 통해 프레임 릴레이를 서비스를 제공하기 위한 프레임 릴레이 정합부(44);

상기 프레임 릴레이 정합부를 통해 입력된 데이터를 재구성하여 AAL5 형태로 전환한 다음 ATM 셀을 형성하여 ATM망으로 전달하고, ATM망으로부터 수신된 ATM 셀을 AAL5 형태로 조립한 후 프레임 릴레이 정합부로 출력하는 AAL5 처리부(42);

상기 AAL5처리부를 스위칭측의 다중화장치에 연결하기 위하여 셀버스와 정합하기 위한 셀버스 정합부(43); 및

상위 망관리시스템과 IPC를 송수신하여 상기 각 기능블럭을 제어하는 모듈제어부(41)로 구성되는 ATM 교환기의 프레임 릴레이 정합장치.
제1항에 있어서, 상기 AAL5처리부(42)가 사라(SARA) 송신칩(335)과 이에 연결된 패킷 메모리(337) 및 제어 메모리(336), 사라(SARA) 수신칩(332)과 이에 연결된 패킷 메모리 및 제어 메모리로 구성된 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 프레임 릴레이 정합장치.
제1항에 있어서, 상기 셀버스정합부(45)가 송수신을 위한 각각의 FIFO(341,343)와 이에 연결된 버퍼로 구성된 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 프레임 릴레이 정합장치.