KR100251743B1 - 동기 및 비동기 교환기 간의 인터워킹 구현장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

동기 전송모드와 비동기 전송모드 교환기 간의 인터워킹장치가, 동기 전송모드 교환기에서 출력되는 에스티엠-1 프레임 데이타를 수신하는 수신부와, 에스티엠-1 프레임 데이타를 에이티엠 셀 포맷으로 스위칭하는 제1시분할스위치부와, 변환된 에이티엠 셀 포맷에 헤더를 삽입하여 제1에이티엠 셀을 발생하는 헤더삽입부와, 제1에이티엠 셀을 제2에이티엠 셀로 변환하여 비동기 전송모드 교환기에 전송하는 에이티엠 송신부로 구성되는 제1인터워킹부와, 비동기 전송모드 교환기에서 출력되는 제2에이티엠 셀을 제1에이티엠 셀로 변환하는 에이티엠셀 수신부와, 제1에이티엠셀에서 헤더를 추출하는 헤더추출기와, 제1에이티엠셀을 에스티엠-1 프레임 데이타로 스위칭 출력하는 제2시분할스위치부와, 변환된 에스티엠-1프레임 데이타를 동기 전송모드 교환기에 출력하는 에스티엠-1송신부로 구성되는 제2인터워킹부로 구성된다.

Description

동기 및 비동기 교환기 간의 인터워킹 구현장치 및 방법

본 발명은 동기 전송모드 및 비동기 전송모드 교환기 간의 인터워킹 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 해당 전송모드의 정합 표준 셀을 이용하여 두 전송모드 교환기 간의 인터워킹을 구현할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로 통신망은 도 1에 도시된 바와 같이, 64Kbps의 통신속도를 갖는 음성서비스와 그보다 조금 높은 속도의 협대역 종합정보통신망(Narrowband Integrated service Data Netork: 이하 N-ISDN이라 칭한다) 데이터 서비스를 제공하기 위한 동기 전송모드(Synchronous Transfer Mode: 이하 STM이라 칭한다) 교환기와, 저속의 음성 데이터로 부터 고속의 광대역 종합정보통신망(Broadband Integrated service Data Netork: 이하 B-ISDN이라 칭한다)데이터 서비스를 제공하기 위한 비동기 전송모드(Asynchronous Transfer Mode: 이하 ATM이라 칭한다) 교환기200으로 구성되어 있다. 그리고 상기 도 1과 같은 구성을 갖는 통신망 조건 하에서, 상기 STM 교환기100에 접속되어 있는 가입자와 상기 ATM 교환기200에 접속되어 있는 가입자 간의 통신 경로를 제공할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이들 교환기 간을 상호 연결하는 수단해주는 수단이 필요한데, 이런 통신장치가 인터워킹 장치(Inter-working Function: 이하 IWF라 칭한다)300이다.

현재 통상적으로 구현된 STM 교환기100과 ATM 교환기200 간의 인터워킹을 구현하는 장치는 도 2와 같은 정합 구성을 갖는다. 상기 도 2와 같은 구성을 갖는 인터워킹 구현장치는 상기 STM 교환기100에서 출력되는 64Kbps 채널 단위의 중계선T1(1.544 Mbps), E1(2.048Mbps), DS3(45 Mbps))을 53 byte의 ATM 셀(cell)로 변환시켜 상기 ATM 교환기200에 정합시키는 방식이다.

상기 도 2에서 인터워킹장치300의 구성은 제3도와 같이 구성된다. 상기 인터워킹장치300은 상기 STM 교환기100로 부터 출력되는 T1/E1/DS3 데이터를 ATM 적응 계층 형태1(ATM Adaption Layer 1;이하 AAL1이라 칭한다)을 이용하여 ATM 셀의 페이로드(payload)에 매핑시키는 방식이다. 즉, 상기 도 3을 참조하면, T1/E1/DS3 정합부311은 STM 교환기100과의 정합 기능을 수행하고, 셀 다중화/역다중화부315는 ATM 교환기315는 ATM 교환기200과 정합하는 기능을 수행한다. 그리고 AAL1 처리기313은 상기 T1/E1/DS3 정합부311에서 출력되는 STM 교환기100에서 출력되는 T1/E1/DS3 데이터를 ATM 교환기200의 AAL1을 이용하여 ATM 셀의 페이로드에 매핑시켜 셀다중화/역다중화부315에 출력한다.

상기 도 3과 같은 구성을 갖는 인터워킹장치300은 입출력 정합의 물리적 프로토콜이 합의된 표준접속이라는 장점이 있으나, 인터워킹장치300에서 수행되는 기능이 STM 교환기100 및 ATM 교환기200에서 수행되는 기능과 중복되는 경우가 있고, 표준 물리 프로토콜에 맞추기 위해 불필요한 다중화와 역다중화를 반복하여 실행함에 따른 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.

또한 상기와 같은 인터워킹 방법은 T1 데이타, E1 데이타 또는 DS3 데이터 스트림 단위를 ATM 셀로 매핑시킴으로써, STM 교환기100에 출력되는 채널 단위의 데이터를 ATM 셀로 매핑시키지 못한다. 이는 동일한 링크에 수용되어 있는 채널 데이타들은 동일한 ATM 셀에 매핑되어 동일 서브시스템에 출력하게 되기 때문이다. 즉, 예를 들면 상기 STM 교환기100의 4번째 E1 링크로 부터 출력되는 데이터 중 채널 3이 ATM 교환기200 내의 2번째 ATM 스위치 서브시스템으로 출력되어야 하고, 채널5가 3번째 ATM 스위치 서브시스템으로 출력되어져야 하는 조건이라면, 상기 도 3과 같은 구성을 갖는 인터워킹장치의 구성하에서는 불가능하다. 왜냐하면 채널 3이든 5이든 동일한 E1 링크에 수용되어 전송되었다면, 항상 동일한 ATM Cell로 매핑되며 동일한 ATM 스위치 서브시스템으로 출력되어야 하기 때문이다.

또한 상기 도 3과 같은 구성을 갖는 인터워킹장치는 64Kbps 단위의 채널 단위로 ATM 셀로 매핑이 되려면, STM 교환기100의 로컬 서브 시스템(local sub-system)의 내부에 위치된 시분할 스위치장치113에서 미리 채널을 시분할 스위치할 때, 이를 감안하여 시분할 스위칭 하여야 한다. 그러나 이러한 조건이 상기 STM 교환기100에 가해질 경우, 해당 시분할 스위치장치113은 동일한 STM 교환기100 내의 다른 시분할 스위치와 다른 소프트웨어에 의해 제어 받아야 하며, 이럴경우 시스템의 형상이 복잡해지고 유지보수에 문제가 따른다.

그리고 상기 인터워킹장치300은 64Kbps 단위로 STM 교환기100 및 ATM 교환기200이 데이터를 주고 받아야 하기때문에, 하나의 채널이 양측 교환기 간에 전송되기 위해서는 수 많은 시그날링(signaling ) 정보가 주고 받아져야 한다. 별도의 시그날링 정보가 양측 간에 전송되기 위해서는 별도의 시그날링 셀(Signaling Cell)형태로 전송되어야 하며, STM/ATM 인터워킹을 위해 STM 교환기100 및 ATM 교환기200의 부하를 가중시키는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 동기 전송모드 교환기와 비동기 전송모드 교환기 간에 해당하는 전송모드의 표준 정합 기능을 이용하여 인터워킹을 구현할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 동기 전송모드 교환기와 비동기 전송모드 교환기 간에 정보 교환시 비동기 전송모드 교환기의 내부 표준정합인 에스티엠-1 접속과 비동기 전송모드 교환기 내부의 접속 표준 셀 접속을 이용하여 인터워킹을 구현할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 동기 전송모드와 비동기 전송모드 교환기 간의 인터워킹장치가, 상기 동기 전송모드 교환기에서 출력되는 에스티엠-1 프레임 데이타를 수신하는 수신부와, 상기 에스티엠-1 프레임 데이타를 에이티엠 셀 포맷으로 스위칭하는 제1시분할스위치부와, 상기 변환된 에이티엠 셀 포맷에 헤더를 삽입하여 제1에이티엠 셀을 발생하는 헤더삽입부와, 상기 제1에이티엠 셀을 제2에이티엠 셀로 변환하여 상기 비동기 전송모드 교환기에 전송하는 에이티엠 송신부로 구성되는 제1인터워킹부와, 상기 비동기 전송모드 교환기에서 출력되는 제2에이티엠 셀을 제1에이티엠 셀로 변환하는 에이티엠셀 수신부와, 상기 제1에이티엠셀에서 헤더를 추출하는 헤더추출기와, 상기 제1에이티엠셀을 에스티엠-1 프레임 데이타로 스위칭 출력하는 제2시분할스위치부와, 상기 변환된 에스티엠-1프레임 데이타를 동기 전송모드 교환기에 출력하는 에스티엠-1송신부로 구성되는 제2인터워킹부로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 동기 및 비동기 전송모드 간의 교환망 구성을 도시하는 도면

도 2는 종래의 동기 및 비동기 전송모드 교환기 간의 인터워킹 구현장치의 구성을 도시하는 도면

도 3은 도 2에서 인터워킹 구현장치의 구성을 도시하는 도면

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동기 및 비동기 전송모드 교환기 간의 인터워킹 구현장치의 구성을 도시하는 도면

도 5는 도 4에서 인터워킹 구현장치의 구성을 도시하는 도면

도 6은 동기전송모드의 프레임 구조를 도시하는 도면

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 셀 메모리의 맵 구성도

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 통신되는 비동기 전송모드 셀의 스트림 구성을 도시하는 도면

도 9는 비동기 전송모드 교환기와 접속을 위한 셀의 구성을 도시하는 도면

STM 교환기에 접속된 음성 및 데이타 서비스 가입자와 ATM 교환기에 접속된 음성 및 데이타 서비스 가입자가 서로 통신을 하기 위해서는 상기 STM 교환기와 ATM 교환기 간의 인터워킹 기능이 필요하다. 본 발명의 실시예에서는 상기 STM 교환기와 ATM교환기가 동일한 제어장치에 의해 제어를 받을 때, 상기 STM/ATM 교환기 상호 간의 시그날링 기능이 필요없이 상기 STM 교환기로 부터 STM-1 정합과 ATM 교환기로 부터 내부 64 바이트 셀 정합을 가지고 인터워킹 기능을 수행한다. 즉, 본 발명의 실시예는 STM-ATM 인터워킹 구현시 STM 교환기와 ATM 교환기가 동일한 국사 내에 있거나 지리적으로 근접한 거리에 있고, STM/ATM 교환기가 동일한 제어장치에 의해 제어를 받아서 하나의 제어장치내에 STM/ATM 가입자의 통합관리가 가능한 경우에, STM 교환기에 접속되어 있는 가입자와 ATM 교환기에 접속되어 있는 가입자 상호간의 음성 및 데이터 통신을 하기 위해서, STM 교환기 및 ATM 교환기에서의 T1/E1, DS3 정합을 배제하고, STM 교환기의 내부 정합 표준인 STM-1 접속과 ATM 교환기 내부의 접속 표준인 64 바이트 셀 접속을 이용하여 인퉈워킹을 구현한다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 구체적으로 살펴본다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 STM 교환기100과 ATM 교환기200 간의 인터워킹을 구현하는 구성을 도시하는 도면이다.

상기 도 4에서 STM 교환기100은 가입자와 인터페이스 기능을 수행하는 가입자 로컬 서브시스템110과 STM 망과 인터페이스 기능을 수행하는 중계선 로컬 서브시스템140과, 상기 로컬 서브 시스템110 및 120 간의 스위칭 기능을 수행하는 공간분할 스위치장치120으로 구성된다. 그리고 상기 가입자 로컬 서브시스템110은 가입자와 정합 기능을 수행하는 가입자 정합장치111과, 상기 가입자 정합장치111과 공간분할 스위치장치120 간의 시분할 스위칭 기능을 수행하는 시분할 스위치장치113으로 구성된다. 또한 상기 중계선 로컬 서브시스템140은 STM 망과 정합 기능을 수행하는 중계선 정합장치143와, 상기 중계선 정합장치143과 상기 공간분할 스위치장치120 간의 시분할 스위칭 기능을 수행하는 시분할 스위치장치141으로 구성된다.

ATM 교환기200은 가입자와 인터페이스 기능을 수행하는 가입자 로컬 서브시스템210과 STM 망과 인터페이스 기능을 수행하는 중계선 로컬 서브시스템240과, 상기 로컬 서브 시스템210 및 240 간의 스위칭 기능을 수행하는 중앙 ATM 스위치장치220으로 구성된다. 그리고 상기 가입자 로컬 서브시스템210은 가입자와 정합 기능을 수행하는 UNI 정합장치212와, 상기 UNI 정합장치212와 중앙 ATM 스위치장치220 간의 ATM 스위칭 기능을 수행하는 로컬 ATM 스위치장치214로 구성된다. 또한 상기 중계선 로컬 서브시스템240은 STM 망과 정합 기능을 수행하는 NNI 정합장치244와, 상기 NNI 정합장치244와 상기 중앙 ATM 스위치장치220 간의 ATM 스위칭 기능을 수행하는 로컬 ATM 스위치장치242으로 구성된다.

제어장치400은 상기 STM 교환기100과 ATM 교환기200의 가입자 통합 관리를 위한 제어 기능을 수행한다. 인터워킹장치500은 상기 STM 교환기100의 공간분할 스위치장치120과 ATM 교환기220의 중앙 ATM 스위치장치220 사이에 연결되며, 상기 제어장치400의 제어하에 STM 교환기100의 내부 정합 표준인 STM-1 접속과 ATM 교환기200 내부의 접속 표준인 64바이트 셀 접속을 이용하여 인터워킹을 수행한다.

상기 도 4를 참조하면, 동일한 제어장치400의 제어하에 있는 상기 STM 교환기100과 ATM 교환기200에 각각 접속되어 있는 가입자 간의 통신을 제공하기 위하여, STM 교환기100의 내부 접속 표준인 STM-1 접속과 ATM 교환기200의 내부 접속 표준인 64바이트 셀 접속을 이용하여 인터워킹 기능을 구현한다. 상기와 같은 방법으로 인터워킹을 구현하면, 동일한 목적지로 향하는 채널을 한 채널씩 47 byte 단위의 셀로 하여 상기 STM 교환기100과 같이 125 μsec(1/8 KHz)마다 한번씩 전송하고, 하나의 제어장치400에 의한 가입자 채널 관리 하에 STM 교환기100 및 ATM 교환기200간의 별도의 시그날링을 사용하지 않는다. 그러면 상기 STM 교환기100 및 ATM 교환기200에서 중복되어 수행되는 다중화와 역다중화 기능을 대폭 줄여서 경제성이 있는 인터워킹을 구현하고, STM 교환기100 및 ATM 교환기200의 상호 간에 ATM 셀화에 다른 전송 지연을 최소화할 수 있다.

도 5는 상기 도 4에서 인터워킹장치500의 상세 구성을 도시하는 도면이다. 상기 도 5를 참조하면, STM 교환기100로 부터 ATM 교환기200 방향의 ATM 데이터 송출부와, 반대방향의 ATM 데이터 수신부로 나눌수 있다.

먼저 ATM 데이터 송출부의 동작을 살펴보면, STM-1 수신부511은 상기 STM 교환기100의 공간분할 스위치장치120에서 출력되는 STM-1 직렬 데이터를 수신하여 비트 클럭을 복구하고, 프레임 동기신호를 추출하며, 병렬 데이타로 변환하는 기능을 수행한다. 슬립 버퍼부(slip buffer)513은 상기 STM 교환기100과 ATM 교환기200 사이의 미세 클럭 차이에 의한 데이터 중첩 및 손실을 보상하기 위하여, 상기 STM 교환기100의 공간분할 스위치장치120에서 출력되는 데이터를 STM-1 수신부에서 추출된 클럭으로 일시 저장한뒤, ATM 교환기200의 클럭으로 리드하여 슬립 보상 기능을 수행한다. 시분할 스위치부505는 상기 STM 교환기100로부터의 채널단위의 데이터를 순차적으로 저장한뒤 제어부501의 제어하에 ATM 셀의 페이로드에 해당하는 타임슬롯으로 시분할 교환시킨다. 송신셀 버퍼부515는 상기 시분할 스위치부505에서 출력되는 시분할된 채널들을 임시 저장시킨다. ATM헤더 삽입부517은 상기 셀의 헤더(Header)를 발생한다. 64바이트 변환부519는 상기 ATM 교환기200와의 정합을 위해 53 바이트의 ATM 셀들을 ATM 교환기200 내부 표준인 64byte 셀 형태로 변환한다.

두번째로 상기 ATM 데이터 수신부의 구성을 살펴보면, 53바이트 변환부521은 상기 ATM 교환기200에서 출력되는 64바이트 셀 들을 53바이트 셀 형태로 변환한다. ATM헤더 추출부523은 상기 53바이트 변환부521에서 출력되는 ATM 셀의 헤더를 검사하고 전송 에러 유무 등을 검사한다. 수신셀 버퍼부525는 상기 ATM헤더 추출부523에서 출력되는 ATM 셀들을 임시 저장한다. 시분할 스위치부505는 상기 제어부501의 제어하에 상기 수신셀 버퍼부525에 저장된 ATM 셀의 페이로드를 상기 STM 교환기100의 STM-1 프레임의 페이로드로 채널 교환한다. STM-1송신부527은 상기 시분할 스위치부505에서 출력되는 시분할 교환된 데이터에 STM-1 헤더를 삽입하고 병렬/직렬 변환시켜 STM 교환기100의 공간분할 스위치장치120에서 송출한다.

도 6은 상기 STM 교환기100의 STM-1 프레임 구조를 도시하는 도면으로써, 섹션 오버헤드(section overhead), 경로 오버헤드(path overhead)와 페이로드로 구성된다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 셀 버퍼의 메모리 맵 구성을 도시하는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에서 통신되는 ATM 셀의 스트림 구성을 도시하고 있으며, 도 9는 ATM 교환기200과 접속을 위한 64바이트 셀의 구성을 도시하는 도면이다.

상기 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 동작을 살펴보는데, 먼저 STM 교환기100로 부터 ATM 교환기200 방향의 ATM 데이터를 송출하는 과정을 살펴보고, 두번째로 ATM 교환기200으로 부터 STM 교환기100 방향의 STM-1 데이타를 송출하는 과정을 살펴본다.

먼저 ATM 데이터 송출부에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 STM 교환기100의 공간분할 스위치장치120에서 출력되는 데이터는 1 프레임 안에 2,430(9x270) 개의 채널로 구성되어 있으며, 이중 페이로드인 2,340(9x260)개의 채널이 실제 가입자의 데이터가 실려 있는 유효 데이터이다. 이러한 프레임은 1초에 8,000프레임이 전송되기 때문에 프레임의 한 주기는 125usec(1/8 KHz) 이다. 본 발명의 실시예에 따른 인터워킹장치500은 상기 STM 교환기100의 공간분할 스위치장치120으로 부터 155.520 Mbps(2,430 채널/프레임) 직렬 데이터를 수신하면, 상기 STM-1 수신부511은 수신된 직렬데이터로 부터 비트 클럭과 프레임 동기신호를 추출하여 19.44Mbps 병렬 데이터로 변환한다.

상기 STM-1 수신부511에서 병렬 변환된 19.44 Mbps의 데이터는 슬립 버퍼부513에 인가된다. 그러면 상기 슬립 버퍼부513은 수신된 데이타를 상기 STM-1 수신부511에서 복구된 클럭에 의해 2 프레임의 STM-1 데이타를 저장할 수 있는 슬립 버퍼에 순차적으로 저장하고, 상기 ATM 교환기200로 부터 수신된 클럭에 의해 순차적으로 리드하여 출력한다. 상기 슬립 버퍼부513은 STM 교환기100과 ATM 교환기200 사이의 미세한 순간 클럭 위상차에 의해 발생할 수 있는 슬립을 보상하기 위해 사용된다. 또한 2프레임 STM-1 데이타를 저장할 수 있는 용량을 갖어야 하는 이유는 슬립 버퍼에 데이타를 저장하기 위한 어드레스와 저장된 데이타를 읽는데 사용되는 어드레스의 충돌을 방지하기 위함이다. 즉, 슬립 버퍼부513에 순차적으로 저장되는 데이터가 상기 슬립 버퍼부513의 어떤 특정 부분에 저장되고 있다면 리드되는 부분은 저장되는데 사용되는 어드레스와 가급적 멀리 있는 슬립 버퍼의 어드레스로 설정되며, 이러한 설정은 장치의 초기화시 정해지고 운용 중에는 상기 STM 교환기100과 ATM 교환기200의 클럭 편차가 기준을 초과하는 경우를 제외하고는 바뀌지 않는다.

슬립 버퍼부513에서 출력되는 2,430의 데이터는 상기 제어부501의 제어하에 시분할스위치부505에서 ATM 셀 포맷에 맞게 시분할 스위칭된다. 즉, 상기 시분할 스위치부505에 순차적으로 저장된 데이터는 제어장치400의 제어하에 도 7과 같이 스위칭되어 송신셀 버퍼부515에 저장된다. 상기 시분할 스위칭된 데이터는 도 7과 같이 (45 x 2)개의 셀 용량에 해당하는 송신셀 버퍼부515에 저장되며, 상기 송신셀 버퍼 중 각 셀의 페이로드 부분에 기록된다.

예를 들어, 장치가 초기화된 후, 서비스되던 채널이 전혀없는 상태에서 상기 STM-1 프레임의 채널 40, 41, 42, 43이 각각 ATM 교환기200의 ATM 스위치 서브시스템0의 가입자 30, ATM 스위치 서브시스템3의 가입자 20, ATM 스위치 서브시스템6의 가입자 50, ATM 스위치 서브시스템0의 가입자 60으로 가야되는 데이터라고 가정한다. 이런 상태에서 신규로 호가 성립되었다면, 시분할 스위치부505는 STM-1 프레임의 채널 40을 셀 버퍼의 셀 1의 페이로드 타임슬롯 0(셀 버퍼 어드레스 7)으로 스위칭 시키고, 해당 셀의 헤더 중 VPI/VCI 값을 ATM 스위치 서브시스템0의 가입자 30에 맞게 조정한다. 또한, STM-1 프레임의 채널 41을 셀 버퍼의 셀 2 의 페이로드 타임슬롯 0(셀 버퍼 어드레스 60)으로 스위칭 시키고 해당 셀의 헤더 중 VPI/VCI 값을 ATM 스위치 서브시스템3의 가입자 20에 맞게 조정하며, STM-1 프레임의 채널 42을 셀 버퍼의 셀 3의 페이로드 타임슬롯 0(셀 버퍼 어드레스 113)으로 스위칭 시키고 해당 셀의 헤더 중 VPI/VCI 값을 ATM 스위치 서브시스템6의 가입자 50에 맞게 조정한다. 그리고 상기 STM-1 프레임의 채널 43을 셀 버퍼의 셀 1의 페이로드 타임슬롯 1(셀 버퍼 어드레스 8)으로 스위칭 시킨다.

상기와 같은 상태에서, 상기 STM-1의 2번째 프레임이 도착한다면, 2번째 프레임은 셀 버퍼의 하단부에 저장되며, 3번째 프레임은 다시 상단부에 오버 라이트(overwrte)된다. 이때 단, 오버퍼라이트되기 전에 해당 셀 들은 모두 채워진 형태가 아닌 부분적으로 채워진 셀 형태로 ATM 교환기200 측에 송출된다. 이때 저장되는 채널 들은 해당 호가 해제(release )될 때까지 동일한곳에 저장되며, 만약 다른 호가 설정된다면 해당 셀의 비어있는 페이로드에 저장된다.

상기 셀 버퍼에 저장된 데이터는 주기적으로(125 usec) ATM 교환기200에 송출된다. 그러나 ATM 셀 송출 속도가 STM 교환기100의 125μsec에 정확히 일치하지 않기 때문에, 45개의 셀이 송출된 후 만약 남아있는 채널이 8(45 * 53 + 53 - 2430 = 8)개 이상 남아있는 경우 53바이트의 무효 셀이 송출된다. 도 8에 도시된 형태는 정확히 0 μsec에서 하나의 STM-1 프레임의 채널이 매핑된 45개의 셀이 송출되면, 남아 있는 채널은 2430채널 중 45개의 채널이 남아있다(2430 - 45 * 53 = 45). 따라서 53바이트의 무효 셀이 한개 삽입되어 송출되고, 두번째 STM-1 프레임의 채널이 매핑된 45개의 셀들은 2,430 채널중 9번째서 시작한다. 그러나 여전히 37개의 채널이 남아있으므로 이번에도 무효셀이 한개 추가되어 삽입된다. 이렇게 계속 무효 셀이 삽입되다가 남아있는 채널이 8이하가 되면 무효셀 삽입이 없이 막바로 다음 STM-1 프레임의 채널이 매핑된 45개의 셀이 삽입되어진다. 즉, 상기 ATM 교환기200로 송출되는 ATM cell에 매핑된 채널 단위의 데이터들은 정확히 125μsec는 아니지만 125μsec에 근접하게 송출되어지며, 이는 ATM 교환기200에 접속된 가입자로 송출될때 보상되어진다.

상기 셀 버퍼에서 출력된 데이터는 ATM헤더 삽입부517에서 해당 ATM 셀 헤더가 부착된 후 64바이트 변환부519에 송출된다. 상기와 같이 ATM 헤더가 부착된 ATM 셀 들은 ATM 교환기200의 3단 스위치에서 스위칭되어야만 하므로, 각 단에서 스위칭시 셀프 라우팅(self-routing)이 이루어지도록 3가지 스위칭 정보가 부착되어 56 바이트 형태가 된다. 56바이트가 된 셀 들은 도 9와 같이 4부분으로 분할된 후 분할된 부분마다 2바이트의 링크 정보가 부착되어 64바이트가 된다. 부착되는 총 8바이트 들은 ATM 교환기200의 스위치 장치 간의 데이터 송수신시 데이터의 비트 클럭 및 셀 경계 식별을 용이하게 하기 위해서 부착되는것으로, 각 부분마다 전송되는 데이터가 없더라도 0 와 1의 천이를 자주 반복시켜주는 효과를 주어 비트 클럭 추출을 용이하게 해주는 코딩 정보가 7비트, 전송되는 오류정정 및 셀 경계 식별을 위한 CRC 정보가 7비트, 4부분으로 분할된 셀의 순서정보를 나타내는 2 비트로 구성되어 있다.

두번째로 ATM 교환기200에서 STM 교환기100 방향으로 ATM 셀을 STM-1 데이타로 변환하여 출력하는 과정을 살표보면 다음과 같다.

상기 ATM 교환기200로 부터 수신된 64 바이트의 셀들은 53바이트 변환부521에서 53 바이트의 셀로 변환된다. 이 과정에서 비트 클럭이 추출되고 비트 클럭에 의해 셀 동기 신호가 추출되면 64 바이트 중에서 필요없는 11바이트가 제거된다. 상기 53바이트의 셀 들은 45 개의 셀이 저장될수 있는 수신셀 버퍼부525에 저장된다. 이때 수신셀 버퍼부525는 송신시와 비교해서 다수개의 셀 버퍼로 구성된다. 이유는 송신시에는 거의 125 μsec 단위로 출력되므로 2 프레임만을 저장해도 되지만, 수신시에는 상기 ATM 교환기200 내부의 사정에 의해 지연되어 각 채널이 저장된 cell이 125μsec 단위로 오지 않을 수 있기때문이다. 그러므로 상기 수신셀 버퍼부525는 45 셀 용량을 갖는 다수개의 메모리로 구성되며, 각 ATM 셀의 6번째 바이트를 검색하여 순서 번호를 찾아낸후 해당 셀 별로 수신셀 버퍼부525에 순차적으로 저장한다.

상기 수신셀 버퍼부525에 저장된 셀들은 각 셀의 순서번호에 의해 해당하는 셀들이 시분할 스위치부505의 정해진 위치에 저장된다. 상기 시분할 스위치부505는 상기 제어장치400의 제어에 의해 해당 채널로 시분할 스위칭되어 출력된다. 그러면 상기 STM-1 송신부527은 상기 시분할 스위치부505에서 스위칭 출력되는 데이터에 STM-1 헤더를 붙이고 직렬/병렬 변환시켜 STM 교환기100의 공간분할 스위치장치120에 송신한다.

상술한바와 같이 본 발명은 STM 교환기와 ATM 교환기 간의 상호연결 수단을 제공할 시, STM 교환기 내부의 공간분할 스위치 장치로 부터 STM-1 신호를 받아서 ATM Cell로 변환하고, 다시 ATM 교환기 내부 정합인 64 바이트 셀로 변환시켜 ATM 교환기 내부로 연결하며, 이로인해 T1, E1, DS3 연결 방식에 의한 방법보다 경제적으로 구성할 수 있고 다단계의 다중화와 역다중화의 지양에 의한 신뢰성 향상등의 효과가 있다. 또한 STM 교환기와 ATM 교환기의 동일한 제어장치에 의해 제어받을때, STM 교환기와 ATM 교환기 간의 시그날링이 필요없기때문에 STM/ATM 인터워킹을 구현함에 있어 제어 알고리즘이 간단해지는 장점이 있다. 그리고 ATM 셀로 변환할 시 하나의 채널마다 125μsec 마다 한번씩 ATM 교환기로 전송함으로써 통상적으로 ATM 셀 변환시에 발생되는 전송 지연을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 동기 전송모드와 비동기 전송모드 교환기 간의 인터워킹장치에 있어서,

   상기 동기 전송모드 교환기에서 출력되는 에스티엠-1 프레임 데이타를 수신하는 수신부와, 상기 에스티엠-1 프레임 데이타를 에이티엠 셀 포맷으로 스위칭하는 제1시분할스위치부와, 상기 변환된 에이티엠 셀 포맷에 헤더를 삽입하여 제1에이티엠 셀을 발생하는 헤더삽입부와, 상기 제1에이티엠 셀을 제2에이티엠 셀로 변환하여 상기 비동기 전송모드 교환기에 전송하는 에이티엠 송신부로 구성되는 제1인터워킹부와,

   상기 비동기 전송모드 교환기에서 출력되는 제2에이티엠 셀을 제1에이티엠 셀로 변환하는 에이티엠셀 수신부와, 상기 제1에이티엠셀에서 헤더를 추출하는 헤더추출기와, 상기 제1에이티엠셀을 에스티엠-1 프레임 데이타로 스위칭 출력하는 제2시분할스위치부와, 상기 변환된 에스티엠-1프레임 데이타를 동기 전송모드 교환기에 출력하는 에스티엠-1송신부로 구성되는 제2인터워킹부로 구성된 것을 특징으로 하는 동기 전송모드와 비동기 전송모드 교환기 간의 인터워킹장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 에스티엠-1 프레임 데이타가 섹션 오버헤드, 경로 오버헤드, 페이로드로 이루어지고, 상기 제1에이티엠 셀이 53바이트로 이루어지며, 상기 제2에이티엠 셀이 셀플 라우팅을 위한 3바이트의 스위칭 정보와, 4부분으로 분할되는 53바이트의 데이타와, 상기 분할 부분의 경계 2바이트 크기로 연결되는 8바이트의 링크정보로 구성되는 64바이트로 이루어짐을 특징으로 하는 동기 전송모드와 비동기 전송모드 교환기 간의 인터워킹장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1인터워킹부가 동일한 비동기 전송모드 교환기에 출력되는 채널들을 하나의 채널씩 동일한 셀에 매핑되도록 스위칭하고 이를 부분적으로 채워진 셀의 형태로 8KHz 마다 한번씩 상기 비동기 전송모드 교환기에 송출하는 것을 특징으로 하는 동기 전송모드와 비동기 전송모드 교환기 간의 인터워킹장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1인터워킹부가 부분적으로 채워진 셀이 8KHz마다 한번씩 전송될 시 상기 동기 전송모드 교환기와 비동기 전송모드 교환기 사이의 에이티엠 셀의 125μsec 주기성을 일치시키기 위해 8KHz 마다 무효 셀이 삽입하는 것을 특징으로 하는 동기 전송모드와 비동기 전송모드 교환기 간의 인터워킹장치.
5. 동기 전송모드와 비동기 전송모드 교환기 간의 인터워킹방법에 있어서,

   상기 동기 전송모드 교환기에서 출력되는 에스티엠-1 프레임 데이타를 수신하는 단계와, 상기 에스티엠-1 프레임 데이타를 에이티엠 셀 포맷으로 스위칭하는 제1시분할스위치단계와, 상기 변환된 에이티엠 셀 포맷에 헤더를 삽입하여 제1에이티엠 셀을 발생하는 단계와, 상기 제1에이티엠 셀을 제2에이티엠 셀로 변환하여 상기 비동기 전송모드 교환기에 전송하는 단계로 이루어지는 제1인터워킹과정과,

   상기 비동기 전송모드 교환기에서 출력되는 제2에이티엠 셀을 제1에이티엠 셀로 변환하는 단계와, 상기 제1에이티엠셀에서 헤더를 추출하는 단계와, 상기 헤더가 추출된 에이티엠셀을 에스티엠-1 프레임 데이타로 스위칭 출력하는 제2시분할스위치단계와, 상기 변환된 에스티엠-1프레임 데이타를 동기 전송모드 교환기에 출력하는 단계로 이루어지는 제2인터워킹과정으로 이루어짐을 특징으로 동기 전송모드와 비동기 전송모드 교환기 간의 인터워킹방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 에스티엠-1 프레임 데이타가 섹션 오버헤드, 경로 오버헤드, 페이로드로 이루어지고, 상기 제1에이티엠 셀이 53바이트로 이루어지며, 상기 제2에이티엠 셀이 셀플 라우팅을 위한 3바이트의 스위칭 정보와, 4부분으로 분할되는 53바이트의 데이타와, 상기 분할 부분의 경계 2바이트 크기로 연결되는 8바이트의 링크정보로 구성되는 64바이트로 이루어짐을 특징으로 하는 동기 전송모드와 비동기 전송모드 교환기 간의 인터워킹방법.

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