KR100243696B1 - 분기 결합형 광전송 시스템에서의 다중화 장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 분기 결합형 광전송 시스템에서의 다중화 장치에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은, 국제전기통신연합(ITU-T) 권고안을 따르는 다수개의 저속도 동기식 광전송 신호를 정합하여 하나의 고속도 동기식 광전송 신호로 다중화하여 전송하는 분기 결합형 고속 광전송 시스템에서의 다중화 장치를 제공하고자 함.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 외부로부터 수신되는 데이터 스트림의 목적지에 맞게 타임 슬롯의 위치 변경을 외부의 제어 신호에 의해 수행하는 스위칭 수단과 데이터 스트림에 오버헤드 삽입을 수행하기 위한 구간 오버헤드 처리 수단과 소정의 데이터를 다중화하는 동시에 소정의 클럭을 분주하여 출력하는 다중 및 분주 수단과 클럭을 발생시키는 위상 동기 수단 및 소정의 전기신호를 광신호로 변환하여 출력하는 광송신 수단을 포함한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 분기 결합형 광전송 시스템에 이용됨.

Description

분기 결합형 광전송 시스템에서의 다중화 장치

본 발명은 광전송 시스템의 다중화 장치에 관한 것으로, 특히 서로 다른 속도의 동기식 광전송 신호(STM-1, STM-4, STM-16등)들을 정합하여 하나의 고속도 동기식 광전송 신호(STM-64 : Synchronous Transfer Mode-64)로 다중화하여 전송하는 분기 결합(ADM : Add Drop Multiplex)형 광전송 시스템의 다중화 장치에 관한 것이다.

종래의 광전송 장치는 2.5Gb/s(STM-16)까지 개발되어 있어 하나의 광선로를 통하여 전송할 수 있는 최대용량이 2.5Gb/s까지였다.

그러나, 정보관련 산업이 발전함에 따라 요구 정보량이 증가하고 이에따라 국간 전송선로의 전송 용량의 증가가 요구되어 왔는데, 광선로의 증설을 통하여 전송 용량을 늘리는 경우는 광선로의 포설에 막대한 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 상기의 문제점을 개선하기 위한 방안으로서, 기존 광선로를 그대로 이용하면서 전송 속도를 높여주어 전송 용량을 늘려주는 방안을 상정할 수 있다. 그러나, 이러한 경우는 비용 및 설치의 용이성 측면에서 유리하나, 분기 결합이 불가능하여 고속 광전송 장치를 통해 수신단까지 신호를 전송한 다음, 다시 저속 동기식 전송 장치를 통해 목적지까지 우회해서 전송해야 하는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 수신된 데이터 스트림을 각각의 보내고자 하는 경로에 따라 타임 슬롯 위치를 변경하여 원하는 형태의 프레임에 맵핑하고 이를 고속 데이터 스트림으로 발생시켜, 다종의 기존 광선로를 그대로 이용하면서도 고속으로 광전송이 가능하도록 하는 분기 결합(ADM : Add Drop Multiplex)형 광전송 시스템의 다중화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 분기 결합형 10Gb/s광전송 시스템에서의 STM-64 데이터의 다중화 장치를 개략적으로 나타낸 블럭도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 타임 슬롯 스위치 20 : 구간 오버 헤드 처리부

30 : 8:1 다중 및 분주부 40 : 16:1 다중 및 분주부

50 : 광송신부 60 : 622MHz위상 동기 회로부

70 : 10GHz위상 동기 회로부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시스템 클럭과 시스템 프레임 펄스를 기준으로 수신되는 데이터 스트림의 위상을 정렬하고, 이를 목적지에 맞게 타임 슬롯 위치 변경을 수행하는 스위칭 수단; 상기 스위칭 수단으로부터 출력된 신호에 오버헤드를 삽입하는 구간 오버헤드 처리 수단; 상기 구간 오버헤드 처리 수단으로부터 출력되는 데이터를 다중화하고, 다중화된 데이터 스트림을 스크램블링하여 출력하며, 동시에 자신의 동작 클럭을분주하여 출력하는 다중 및 분주 수단; 상기 다중 및 분주 수단에 클럭을 제공하기 위한 위상 동기 수단; 및 상기 다중 및 분주 수단으로부터 출력되는 전기신호를 광신호로 변환하여 출력하는 광송신 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.

도 1 은 분기 결합(ADM)형 10Gb/s광전송 시스템에서의 STM-64 데이터의 다중화 장치를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.

도면에 도시된 바와 같이 상기 다중화 장치는, 종속부로부터 수신되는 78MHz데이터 스트림 8개와 78MHz클럭 및 8KHz프레임 펄스로 이루어진 데이터 16개 그룹을 입력으로 수용하여 수신된 데이터를 시스템 클럭(78M system CK)과 시스템 프레임 펄스(78M system FS)에 위상과 프레임 펄스를 동기시킨 후 제어 신호에 따라 VC3단위로 타임 슬롯의 위치를 연결하여 출력하는 타임 슬롯 스위치(10)와, 상기 타임 슬롯 스위치(10)로부터 128개의 78MHz데이터 스트림과 하나의 8KHz프레임 펄스 및 78MHz클럭을 수신하여 여기에 프레임 펄스를 삽입하고 각 데이터 스트림의 패리티를 계산하여 B1 또는 B2의 패리트 비트를 구간 오버헤드 구간에 삽입하는 구간 오버헤드 처리부(20)와, 상기 구간 오버헤드 처리부(20)로부터 78MHz클럭을 기준입력으로 하여 위상 동기 회로부(60)로 622MHz클럭을 발생시키고 이를 8:1 다중 및 분주부(30)에 제공하여 622MHz다중클럭으로 사용케하고 8분주된 클럭을 궤환입력으로 수신하는 622MHz위상 동기 회로부(60)와, 상기 구간 오버헤드 처리부(20)로부터 128개의 데이터 스트림과 클럭 및 프레임 펄스를 수신하고 상기 622MHz위상 동기 회로부(60)로부터 622MHz클럭을 수신하여 78MHz데이터 8개씩을 묶어 하나의 622MHz데이터로 다중화하여 16개의 622MHz데이터 스트림을 출력하고 622MHz클럭을 8분주하여 상기 622MHz위상 동기 회로부(60)의 궤환입력으로 제공하는 8:1 다중 및 분주부(30)와, 상기 622MHz위상 동기 회로부(60)로부터 622MHz클럭을 기준입력으로하여 10GHz클럭을 발생시키고 이를 16:1 다중 및 분주부(40)로 제공하여 10GHz다중클럭으로 사용케 하고 16분주된 622MHz클럭을 궤환입력으로 사용케하는 10GHz위상 동기 회로부(70)와, 상기 8:1다중 및 분주부(30)로부터 16개의 622MHz데이터 스트림을 수신하여 16:1 다중화하여 STM-64 계위의 10Gb/s데이터 스트림을 만들어 출력하고 상기 10GHz위상 동기 회로부(70)로부터 입력된 10GHz클럭을 16분주하여 출력하는 16:1 다중 및 분주부(40), 및 상기 16:1 다중 및 분주부(40)로부터 수신된 10Gb/s데이터 스트림을 광신호로 변환하여 송신하는 기능을 수행하는 광송신부(OTX:Optical Transmitter)를 구비하고 있다.

상기 타임 슬롯 스위치(10)은 STM-4에 해당하는 종속부로부터 수신되는 78MHz데이터 스트림 8개와 78MHz클럭 및 8KHz프레임 펄스 한개로 이루어진 데이터 그룹을 16개 수용하여 전송 경로차에 의한 데이터와 클럭 및 프레임 펄스 사이의 위상차를 없애주기 위하여 시스템 클럭(78M system CK)과 시스템 프레임 펄스(78M system FS)에 위상과 프레임을 동기시키는 동작을 수행하고 종속부로부터 수신되는 신호의 목적지에 맞게 타임 슬롯의 위치 변경을 외부의 제어 신호에 의해 수행하며, 그 결과 종속신호는 분기 및 결합이 이루어진 신호로 목적지에 맞게 타임 슬롯 위치를 재 정렬하게 된다.

상기 타임 슬롯 스위치(10)에서 데이터 위상과 프레임 정렬된 출력인 STM-64용량의 128개의 78MHz데이터와 프레임 펄스 및 클럭이 상기 구간 오버헤드 처리부(20)에 입력 되며, 상기 구간 오버헤드 처리부(20)에서는 128개의 78MHz데이터 스트림과 하나의 8KHz프레임 펄스 및 78MHz클럭을 수신하여 단순 8:1, 16:1 비트 다중으로 STM-64프레임 구조에 맞도록 여기에 프레임 신호를 삽입하고 각 스트림의 패리티를 계산하여 B1, B2 패리트 비트를 구간 오버헤드 구간에 삽입하여 128개의 78MHz데이터 스트림과 프레임 펄스 및 78MHz클럭를 출력한다.

상기 구간 오버헤드 처리부(20)의 출력은 상기 8:1 다중 및 분주부(30)에 입력되며 상기 8:1 다중 및 분주부(30)에서는 128개의 78MHz데이터 스트림과 클럭 및 프레임 펄스를 상기 구간 오버헤드 처리부(20)로부터 수신하고 상기 622MHz위상 동기 회로부(60)로부터 622MHz클럭을 수신하여 78MHz데이터 8개씩을 묶어 하나의 622MHz데이터로 다중화하여 16개의 622MHz데이터 스트림을 스크램블링하여 출력하고 이 데이터를 래치한 622MHz클럭을 함께 출력한다.

또한, 상기 622MHz위상 동기 회로부(60)의 궤환입력으로 622MHz클럭을 8분주하여 출력한다. 16개의 622MHz데이터 스트림은 상기 16:1 다중 및 분주부(40)로 입력되고 622MHz클럭은 상기 10GHz위상 동기 회로부(70)로 입력된다.

한편, 상기 622MHz위상 동기 회로부(60)에서는 상기 구간 오버헤드 처리부(20)로부터 78MHz클럭을 기준 입력으로하여 상기 위상 동기 회로부(Phase Locked Loop: 60)로 622MHz클럭을 발생시키고 이를 상기 8:1 다중 및 분주부(30)로 제공하여 622MHz다중클럭으로 사용케하고 8분주된 클럭을 궤환입력으로 수신한다. 상기 10GHz위상 동기 회로부(70)에서는 상기 8:1 다중 및 분주부(30)로부터 622MHz클럭을 기준입력으로 하여 위상 동기 회로부( PLL : Phase Locked Loop)로 10GHz클럭을 발생시키고 이를 상기 16:1 다중 및 분주부(40)로 제공하여 10GHz다중클럭으로 사용케하고 여기로부터 16분주된 622MHz클럭을 궤환입력으로 수신한다.

상기 16:1 다중 및 분주부(40)에서는 상기 8:1 다중 및 분주부(30)로부터 16개의 622MHz데이터 스트림을 수신하여 16:1로 다중화하여 STM-64계위의 10Gb/s데이터 스트림을 만들어 출력하는데 여기에 필요한 클럭은 상기 10GHz위상 동기 회로부(70)로부터 입력된 10GHz클럭을 분주하여 내부에서 사용하고 16분주하여 상기 10GHz위상 동기 회로부(70)에 궤환 입력으로 출력한다.

그리고, 10Gb/s데이터 스트림은 상기 광송신부(50)에서 광신호로 변환되어 광선로에 입력된다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

상기와 같은 본 발명은, 기존 광전송망에서 사용하고 있는 STM-1와, STM-4와, STM-16등을 하나의 전송로에 통합 제공하고, 동시에 이들 신호의 분기 및 결합을 용이하게 하며, 목적지에 맞게 신호에 대한 경로 스위칭 기능을 수용함으로써 중간의 노드에서 데이터의 불필요한 처리를 방지하고, 예비 전송로의 확보 및 채널 대역의 가용 효율을 높게 할 목적으로 고속, 예컨데 10Gb/s데이터 스트림으로 변환하여 하나의 광선로에 제공함으로 기존 광선로의 전송용량의 확장이 가능토록 하며, 신호의 분기와 결합 및 경로 변경에 의한 예비 채널의 확보가 가능함에 따라 전송의 신뢰성을 높여 주는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 시스템 클럭과 시스템 프레임 펄스를 기준으로 수신되는 데이터 스트림의 위상을 정렬하고, 이를 목적지에 맞게 타임 슬롯 위치 변경을 수행하는 스위칭 수단;

   상기 스위칭 수단으로부터 출력된 신호에 오버헤드를 삽입하는 구간 오버헤드 처리 수단;

   상기 구간 오버헤드 처리 수단으로부터 출력되는 데이터를 다중화하고, 다중화된 데이터 스트림을 스크램블링하여 출력하며, 동시에 자신의 동작 클럭을분주하여 출력하는 다중 및 분주 수단;

   상기 다중 및 분주 수단에 클럭을 제공하기 위한 위상 동기 수단; 및

   상기 다중 및 분주 수단으로부터 출력되는 전기신호를 광신호로 변환하여 출력하는 광송신 수단

   을 포함하여 이루어진 분기 결합형 광전송 시스템에서의 다중화 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기의 다중 및 분주 수단은,

   다중화된 고속의 데이터 스트림을 만드는데 필요한 클럭을 상기 위상 동기 수단으로부터 받되, 적어도 2종의 분리된 클럭을 사용하는 것을 특징으로하는 분기 결합형 고속 광전송 시스템에서의 다중화 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 다중 및 분주 수단은

   제 1 속도의 K개의 데이터를 수신하여 N:1다중화하여 제 2 속도의 N(N=K/M)개의 데이터 스트림을 스크램블링하여 출력하고 동시에 소정의 클럭을 N분주하여 출력하는 N:1 다중 및 분주 수단;

   상기 제 1 다중 및 분주 수단으로부터 출력된 데이터를 입력하여 S:1 (S=M/N) 다중화하며 제 3 속도의 한 개의 데이터 스트림으로 만들어 출력하고 동시에 상기 위상 동기 수단은 소정의 클럭을 S분주하여 출력하는 제 2 다중 및 분주 수단을 포함하고,

   상기 상기 위상 동기수단은 상기 구간 오버헤드 처리 수단으로부터 입력되는 클럭을 기준입력으로하여 클럭을 발생시키고 이를 상기 제 1 다중 및 분주 수단에 제공하여 다중화 클럭으로 사용케하고 상기 제 1 다중 및 분주 수단에서 N분주된 클럭을 궤환입력하는 제 1 위상 동기 수단; 및

   상기 제 1 위상 동기 수단로부터 출력된 클럭을 기준입력으로하여 상기 제 3 속도에 상응하는 소정의 클럭을 발생시켜 상기 제 2 다중 및 분주 수단으로 제공하여 다중화 클럭으로 사용케 하고, 상기 사용 클럭이 S분주된 클럭을 궤환입력하는 위상 동기 수단

   을 포함하여 이루어진 분기 결합형 고속 광전송 시스템에서의 다중화 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기의 구간 오버헤드 처리 수단은

   상기 제 1 속도는 78Mb/s, 상기 제 2 속도는 622Mb/s, 상기 제 3 속도는 10Gb/s이며, 상기 K=128, 상기 N=8, 상기 S=16인 것을 특징으로하는 분기 결합형 광전송 시스템에서의 다중화 장치.
5. 종속부로부터 수신되는 78MHz데이터 스트림 8개와 78MHz클럭 및 8KHz프레임 펄스로 이루어진 데이터 16개 그룹을 입력으로 수용하여 수신된 데이터를 시스템 클럭(78M system CK)과 시스템 프레임 펄스(78M system FS)에 위상과 프레임 펄스를 동기시킨 후 제어 신호에 따라 VC3단위로 타임 슬롯의 위치를 연결하여 출력하는 타임 슬롯 스위치;

   상기 타임 슬롯 스위치로부터 128개의 78MHz데이터 스트림과 하나의 8KHz프레임 펄스 및 78MHz클럭을 수신하여 여기에 프레임 펄스를 삽입하고 각 데이터 스트림의 패리티를 계산하여 B1 또는 B2의 패리트 비트를 구간 오버헤드 구간에 삽입하는 구간 오버헤드 처리부;

   상기 구간 오버헤드 처리부로부터 78MHz클럭을 기준입력으로 하여 622MHz클럭을 발생시키고, 8분주된 클럭을 궤환입력으로 수신하는 622MHz위상 동기 회로부;

   상기 구간 오버헤드 처리부로부터 128개의 데이터 스트림과 클럭 및 프레임 펄스를 수신하고 상기 622MHz위상 동기 회로부로부터 622MHz클럭을 수신하여 78MHz데이터 8개씩을 묶어 하나의 622MHz데이터로 다중화하여 16개의 622MHz데이터 스트림을 출력하고 622MHz클럭을 8분주하여 상기 622MHz위상 동기 회로부의 궤환입력으로 제공하는 8:1 다중 및 분주부;

   상기 622MHz위상 동기 회로부로부터 622MHz클럭을 기준입력으로하여 10GHz클럭을 발생시키고, 16분주된 622MHz클럭을 궤환입력으로 사용케하는 10GHz위상 동기 회로부;

   상기 8:1다중 및 분주부로부터 16개의 622MHz데이터 스트림을 수신하여 16:1 다중화하여 STM-64 계위의 10Gb/s데이터 스트림을 만들어 출력하고 상기 10GHz위상 동기 회로부로부터 입력된 10GHz클럭을 16분주하여 출력하는 16:1 다중 및 분주부; 및

   상기 16:1 다중 및 분주부로부터 수신된 10Gb/s데이터 스트림을 광신호로 변환하여 송신하는 기능을 수행하는 광송신부

   를 포함하여 이루어진 분기 결합형 광전송 시스템에서의 다중화 장치.

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