KR100268235B1 - 고속변환용 접속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속변환용 접속장치에 관한 것으로, 특히 10Gbps 광전송 시스템에서 고속부만의 트래픽 측정시 저가의 저속 계측기를 이용하여 고속 트래픽을 측정할 수 있도록 한 고속변환용 접속장치를 개발한 것이다. 이를 위한 고속변환용 접속장치는 기존에 사용하는 계측기를 사용하여 10Gbps의 고속 트래픽을 테스트할 수 있도록 계측기로부터 622Mbps 전기 시리얼 데이터와 클럭을 공급받아 이를 1:4 DEMUX하여 나온 155Mbps 데이터에 대해 오버헤드(Overhead)를 삽입하여 PI/PG의 동기 기능을 수행한 후, 이 데이터를 다시 78Mbps H_BUS 단위로 변환시켜 프레이머를거쳐 622Mbps 단위의 프레임으로 맞춘 후 10Gbps에 필요한 622Mbps 16개(9.95Gbps, 약 10Gbps)를 1:2 팬 아웃 버퍼와 1:9 팬 아웃 버퍼를 사용하여 필요로 하는 수만큼 팬 아웃시켜 측정하려고 하는 10Gbps 광전송 장비의 고속부와 인터페이스시킴을 특징으로 한다.

Description

고속변환용 접속장치

본 발명은 고속변환용 접속장치에 관한 것으로, 특히 10Gbps 광전송 시스템에서 고속부만의 트래픽 측정시 저가의 저속 계측기를 이용하여 고속 트래픽을 측정할 수 있도록 한 고속변환용 접속장치를 개발한 것이다.

고속의 광전송 시스템의 각 셀프들을 테스트하는 방법에는 먼저 기존에 사용하는 저가의 저속 테스트 장비로 10Gbps 광전송 시스템을 테스트하는 방법이 있으나, 이는 고속의 광전송 시스템의 하위의 종속부에서 고속의 광전송 장비 측정에 필요한 10Gbps의 데이터를 full traffic으로 고속부로 제공해야 가능한데 상기 고속부로 10Gbps의 데이터를 full traffic으로 제공하기 위해서는 종속부를 안정화시키는 것이 절대적으로 필요하게 된다. 그러나, 상기 종속부를 안정화시키기까지는 상당한 시간이 소요되어 고속의 광전송 장비의 개발에 많은 시간 지연의 문제가 발생하게 된다.

또한, 고속의 광전송 시스템의 각 셀프들을 테스트하는 가장 간단한 방법으로는 고속 광전송 장비 측정용 테스트 장비를 구입하여 테스트하는 것이다. 하지만, 예를 들어 10Gbps 광전송 장비의 경우 10Gbps의 고속장비를 측정하는 테스트 장비가 현재 ANRITSU와 HP사에서 판매되고 있는데 가격이 너무 고가로 인해 만약 고속 시험을 동시다발적으로 진행하게 된다면 이러한 고속 전송 장비를 측정할 수 있는 고가의 테스트 장비가 여러 대 필요하게 되어 개발자에게 많은 부담을 주었다.

따라서 본 발명의 목적은 고속의 광전송 장비를 개발하는 개발자에게는 장비 테스트시 가격이 비교적 저렴한 저속 장비 측정용 테스트 장비를 이용하여 고속의 광전송 장비를 테스트할 수 있는 장비가 요구되었다. 이렇게만 된다면 고속의 광전송 장비 테스트시 테스트 장비 구입에 따른 가격부담이 없고, 효용성 면에서도 고가의 광전송 장비 테스트 장비를 구입하는 것보다 훨씬 유리할 것이다.

이를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 고속변환용 접속장치는 기존에 사용하는 계측기를 사용하여 10Gbps의 고속 트래픽을 테스트할 수 있도록 계측기로부터 622Mbps 전기 시리얼 데이터와 클럭을 공급받아 이를 1:4 DEMUX하여 나온 155Mbps 데이터에 대해 오버헤드(Overhead)를 삽입하여 PI/PG의 동기 기능을 수행한 후, 이 데이터를 다시 78Mbps H_BUS 단위로 변환시켜 프레이머를 거쳐 622Mbps 단위의 프레임으로 맞춘 후 10Gbps에 필요한 622Mbps 16개(9.95Gbps, 약 10Gbps)를 1:2 팬 아웃 버퍼와 1:9 팬 아웃 버퍼를 사용하여 필요로 하는 수만큼 팬 아웃시켜 측정하려고 하는 10Gbps 광전송 장비의 고속부와 인터페이스시킴을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 고속변환용 접속장치의 접속 구성도

도 2는 10Gbps 광전송 시스템의 블록구성도

도 3은 본 발명에 따른 고속변환용 접속장치

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서 구체적인 처리흐름과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 고속변환용 접속장치 20은 기존에 사용하던 저가의 저속 측정용 테스트 장비를 이용하여 10Gbps 광전송 장비를 측정할 수 있도록 10Gbps 광전송 시스템 10과 기존에 사용하던 저가의 저속 측정용 테스트 장비(이하, 계측기라 함.) 30을 인터페이스하는 접속장치이다. 이러한 고속변환용 접속장치의 접속구성을 도 1에 도시하였다.

본 발명에 적용되는 10Gbps 광전송 시스템은 고속부(High Speed Shelf 또는 HSS)와 3종류의 종속부(Tributary'S Shelf 또는 TSS), 그리고 광증폭부(Optical Amplifier Shelf 또는 OAS)로 구성되는데, 상기 종속부(Tributary'S Shelf 또는 TSS)는 Tributary와 인터페이스되는 부분으로 수용 가능한 종속부(TSS)의 종류와 최대 수용 용량 및 1셀프(shelf)당 수용용량은 다음과 같다.

- TSS1(155Mbps)의 최대 수용용량은 64개-4셀프 용량, 2.5Gbps(16개)/1셀프

- TSS4(622Mbps)의 최대 수용용량은 16개-2셀프 용량, 5Gbps(8개)/1셀프

- TSS16(2.5Gbps)의 최대 수용용량은 4개-2셀프 용량, 5Gbps(2개)/1셀프

또한 이러한 광전송 시스템의 고속부(HSS)는 상기와 같은 종류의 종속부(TSS) 데이터를 멀티플렉싱, 디멀티플렉싱하여 10Gbps의 광으로 인터페이스되는 기능을 갖고 있으며, 광증폭부(OAS)는 상기 고속부(HSS)로부터의 10Gbps의 광신호를 증폭하는 기능을 갖는다.

이러한 10Gbps 광전송 시스템의 구성을 도 2에 도시하였다. 상기 도 2를 통해 10Gbps 광전송 시스템의 구성 및 기능을 살펴보면;

상기 종속부(Tributary'S Shelf) 500은 TSS1(155Mbps), TSS4(622Mbps), TSS16(2.5Gbps)의 3종류로 인터페이스되며, 각 구성부에 설명은 다음과 같다.

TI1U(Tributary Interface 1 Unit) 230은 155Mbps로 인터페이스되는 Unit이며, ISLU(Inter Shelf Low Unit) 210으로부터 시스템 클럭을 공급받아 상향 링크에 대한 포인터 프로세싱(Pointer Processing)을 처리하고 P/S(병렬/직렬)변환, S/P(직렬/병렬)변환 및 SOH(Section OverHead)를 처리한다.

TI4U(Tributary Interface 4 Unit) 330은 622Mbps로 인터페이스되는 Unit이며, ISLU 310으로부터 시스템 클럭을 공급받아 상향 링크에 대한 포인터 프로세싱(Pointer Processing)을 처리하고 P/S(병렬/직렬)변환, S/P(직렬/병렬)변환 및 SOH(Section OverHead)를 처리한다.

TI16U(Tributary Interface 16 Unit) 430은 2.5Gbps로 인터페이스되는 Unit이며, ISHU(Inter Shelf High Unit) 410으로부터 시스템 클럭을 공급받고, P/S(병렬/직렬)변환, S/P(직렬/병렬)변환 및 SOH(Section OverHead), FPA(Frame Phase Alignment)를 처리한다.

ISLU 210, 310은 고속부(HSS) 100의 STGU() 110으로부터 시스템 클럭을 공급받아 필요한 시스템 클럭을 각각의 종속부 인터페이스 유닛인 TI1U 230과 TI4U 330으로 시스템 클럭을 공급하고 FPA(Frame Phase Alignment), 52Mbps/78Mbps 및 78Mbps/52Mbps 변환, 스크램블링(scrambling), 디스크램블링(descrambling) 및 SOH(Section OverHead) 처리기능을 하고 622Mbps로 프레이밍(Framing), 리프레이밍(reframing)하여 고속부(HSS) 100의 PPU(Pointer Processing Unit) 120과 622Mbps로 라인 인터페이스되는 기능을 갖는다.

ISHU 410은 고속부(HSS) 100의 STGU(System Timing Generation Unit) 110으로부터 시스템 클럭을 공급받아 필요한 시스템 클럭을 각각의 종속부 인터페이스 유닛인 TI16U 430으로 시스템 클럭을 공급하여 상향 링크에 대한 Pointer Processing(동기화 처리)과, FPA(Frame Phase Alignment), 52Mbps/78Mbps 및 78Mbps/52Mbps 변환, 스크램블링(scrambling), 디스크램블링(descrambling) 및 SOH(Section OverHead) 처리기능을 하고 622Mbps로 프레이밍(Framing), 디프레이밍(reframing)하여 고속부(HSS) 100의 PPU(Pointer Processing Unit) 120과 622Mbps로 라인 인터페이스되는 기능을 갖는다.

TPU(Tributary Processing Unit; TP1U 250, TP4U 350, TP16U 450)는 종속부를 제어하기 위한 프로세서 인터페이스 유닛으로 TSS1은 TPU가 2장 필요하며, TSS4, TS16은 1장의 프로세서 유닛이 필요하다.

TDCU(Tributary DCC(Data Communication Channel) Control Unit) 270, 370, 470은 종속부의 DCC를 제어하기 위한 인터페이스 유닛으로 TSS1, TSS16은 상기 TDC가 1장 필요하며, 상기 TSS4는 2장의 TDCU가 필요하다.

TEL(Telephone) 290, 390, 490은 종속부의 O/W(Order Wire)를 제어하기 위한 인터페이스 유닛으로 각 셀프(shelf)당 1장의 TEL이 필요하다.

또한, 광증폭부(OAS) 200은 고속부(HSS) 100의 HSTU(High Speed Transmitted Unit) 130에서 출력되는 광 신호를 증폭하는 OBU(Optical Booster Amplifier Unit) 201과, HSRU(High Speed Received Unit) 140으로 입력되는 미약해진 광 신호를 상기 HSRU 140으로 받을 수 있는 적정 레벨로 광 증폭하는 OPU(Optical Pre-amplifier Unit) 203으로 구성된다.

고속부(HSS) 100은 메인 패스(MAIN PATH)를 형성하는 셀프로, PPU 120, HSTU 130, HSRU 140, STGU 110으로 구성되며 각 구성부의 주요기능은 다음과 같다.

PPU(Pointer Processing Unit) 120은 종속부(TSS)로부터 라인 인터페이스되는 622Mbps 데이터를 처리하여 상기 HSTU(High Speed Transmitted Unit) 130, HSRU(High Speed Received Unit) 140과 인터페이스되는 유닛으로 주요기능은 하향링크에 대하여 포인터 프로세싱 처리기능과, 종속부로부터의 라인 인터페이스되는 622Mbps 데이터를 프레이밍, 리프레이밍하는 기능과, 스크램블링, 디스크램블링 기능과, FPA(155Mbps) 기능과, 52Mbps/78Mbps 및 78Mbps/52Mbps 신호변환 기능을 갖는다.

HSTU(High Speed Transmitted Unit) 130은 각각 4장의 PPU 120으로부터 78Mbps 버스 구조로 인터페이스되는 상향 데이터를 10Gbps로 멀티플렉싱하여 광으로 인터페이스되는 유닛으로, 주요 기능으로는 기준 클럭에 위상을 정렬시키는 기능과, 10Gbps MSOH 처리기능과, 10Gbps RSOH 처리기능과, 16:1 멀티플렉싱 기능과, E/O 변환기능을 갖는다.

HSRU(High Speed Received Unit) 140은 10Gbps 광으로 인터페이스되는 하향 데이터를 디멀티플렉싱하여 78Mbps 버스 구조로 각각 4장의 PPU 120으로 인터페이스되는 유닛으로, 주요 기능으로는 10Gbps MSOH 처리기능과, 10Gbps RSOH 처리기능과, 1:16 디멀티플렉싱 기능과, B1, B2 감시기능, O/E 변환기능을 갖는다.

STGU 110은 DOTS 또는 수신 클럭에 동기된 클럭을 생성하여 고속부(HSS) 100 각각의 유닛 또는 종속부(TSS)에 시스템 클럭을 제공해 주는 유닛으로, 기준 클럭 선택기능과, 기준클럭 감시제어기능과, 동기클럭 생성기능을 갖는다.

상기 10Gbps 광전송시스템의 고속부(HSS) 100 셀프와 인터페이스되는 본 발명에 따른 고속변환용 접속장치는 상기 종속부(TSS)의 기능을 모두 갖고 있어야 하며, 전체 10Gbps 용량 즉, 622Mbps의 전기(electric) 데이터 16개를 각각 서로 주고받을 수 있어야 하는데 이러한 조건을 갖춘 본 발명에 따른 고속변환용 장치를 도 3에 도시하였다. 도 3을 통해 고속변환용 접속장치를 설명하면;

기존에 사용하던 저속 측정용 테스트 장비, 예를 들어 2.5G 광전송 장비 계측기로부터의 622Mbps 전기 데이터 및 622Mbps 클럭은 100EL16의 입력으로 고속변환용 접속장치와 인터페이스되어 1:4 DMUX 601에서 52Mbps 시스템 클럭인 8K_CLK, 52M_CLK, 78M_CLK를 공급받아 사용된다. 상기 고속변환용 접속장치의 구성부 및 기능을 상세히 설명한다.

먼저, 1:4 DMUX 601은 계측기에서 나온 622Mbps 전기 시리얼(serial) 데이터와 클럭을 받아 표준화된 신호처리 레벨 기준인 AU3 단위로 처리하기 위한 STM4(Synchronous Transfer Mode 4: 동기전송모드) ASIC 605로 공급하기 위하여 1:4 DMUX 601을 거쳐 상기 STM4 ASIC 605로 인터페이스된다. 그러면 상기 STM4 ASIC 605는 상기 1:4 DMUX 601을 거쳐 나온 155Mbps 데이터와 클럭을 받아 수신신호 검출 및 각종 O/H(오버헤드) 검출을 하고 AUPP(AU Pointer Processor) ASIC 607과 AU3 단위로 인터페이스된다. 상기 AUPP ASIC 607은 상기 STM4 ASIC 605로부터 받은 AU3 데이터에 대한 PI/PG(Pointer Processing) 기능 및 각종 경보상태를 검출하고, IST ASIC 609와 AU3 단위로 인터페이스된다. 상기 IST(Inter Shelf Transmitter: 정보위치표시부) ASIC 609는 상기 AUPP ASIC 607로부터 PI/PG 기능을 하고 난 데이터를 A1, A2 삽입 및 스크램블링 기능을 한 후 78Mbps H_BUS 단위로 변환시키고 프레이머(FRAMER) 611과 인터페이스된다.

상기 프레이머(FRAMER) 611은 상기 IST ASIC 609로부터 받은 H_BUS 단위의 데이터를 622Mbps 단위의 프레임으로 맞추어 준다. ORCA(FPGA, 프레임동기클럭생성부) 621은 고속부(HSS) 셀프의 STGU 110으로부터 공급받은 시스템 클럭 52Mhz, 78Mhz, 8Khz 클럭을 이용하여 52Mhz FS, 78Mhz FS를 생성한다. 이렇게 생성된 클럭은 테스트하려고 하는 10Gbps 광전송 장비와 동기화시키기 위함이다. BUS INTERFACE 603은 각종 ASIC에 포함되어 있는 경보 및 O/H 상태를 알아보기 위한 BUS INTERFACE로, RS232를 이용하여 경보 및 O/H 상태를 감시(MONITORING)한다. 1:2(613) 및 1:9(617)는 필요로 하는 622Mbps 시리얼 데이터 수가 전부 16개이므로 1:2 팬 아웃 버퍼(fan out buffer)와 1:9 팬 아웃 버퍼를 이용하여 필요로 하는 수만큼 팬 아웃을 증가시킨다. 이렇게 확장된 팬 아웃은 광전송 장비의 고속부(HSS) 100의 PPU 120에 인터페이스된다. 한편, 100EL16은 622Mbps 라인 구동부이고, ELT22 619는 TTL의 78Mhz 클럭을 P_ECL로 변환시켜주는 칩이다.

상술한 고속변환용 접속장치의 기능을 요약하면; 이미 사용되어지고 있는 ASIC을 이용하여 종속부(TSS)의 주기능인 상향 링크에 대한 Pointer Processing 기능과 각종 O/H 처리 및 감시기능을 그대로 수행하면서 프레임된 622Mbps 전기 데이터 16채널인 10Gbps full traffic으로 고속부와 인터페이스된다.

즉, 본 발명에 따른 고속변환용 접속장치는 기존에 사용하는 2.5Gbps 계측기 30을 사용하여 10Gbps의 고속 트래픽을 테스트할 수 있도록 계측기 30으로부터 622Mbps 전기 시리얼 데이터와 클럭을 공급받아 이를 1:4 DEMUX하여 나온 155Mbps 데이터에 대해 오버헤드(Overhead)를 삽입하여 PI/PG의 동기 기능을 수행한 후, 이 데이터를 다시 78Mbps H_BUS 단위로 변환시켜 프레이머 611을 거쳐 622Mbps 단위의 프레임으로 맞춘 후 10Gbps에 필요한 622Mbps 16개(9.95Gbps, 약 10Gbps)를 1:2 팬 아웃 버퍼와 1:9 팬 아웃 버퍼를 사용하여 필요로 하는 수만큼 팬 아웃시켜 측정하려고 하는 10Gbps 광전송 장비의 고속부와 인터페이스시키는 것이다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 10Gbps 광전송 장비를 테스트하기 위해서 고가의 계측장비를 사용하지 않고 기존에 사용중인 ASIC를 이용하여 저렴하면서도 간단하게 구성할 수 있는 고속변환용 접속장치를 제공하므로써 고속의 광전송 장비를 테스트하기 위한 비용을 감소하는 효과가 있다.

Claims (4)

10기가비피에스 광전송 장비와 계측기 사이에 접속되는 광전송고속변환용 접속장치에 있어서,

상기 계측기에서 나온 622메가비피에스 전기 시리얼 데이터와 클럭을 받아 1:4 디먹스하여 155메가비피에스 데이터를 동기전송모드 605로 공급하는 1:4 디먹스 601과,

상기 1:4 디먹스 601을 거쳐 나온 155메가비피에스 데이터와 클럭을 받아 수신신호 검출 및 각종 오버헤드 검출을 수행하고 에이유 포인터 프로세서 607과 에이유3단위로 인터페이스되는 동기전송모드 605와,

상기 동기전송모드 605로부터 받은 에이유3 데이터에 대한 동기화 기능 및 각종 경보상태를 검출하고, 정보위치표시부 609와 에이유3 단위로 인터페이스되는 에이유 포인터 프로세서 607과,

상기 에이유 포인터 프로세서 607에서 동기화 기능을 하고 난 데이터에 오버헤드 에이1, 에이2 삽입 및 스크램블링 기능을 한 후 78메가비피에스 에이치_버스 단위로 변환시키고 프레이머 611과 인터페이스되는 정보위치표시부 609와,

상기 정보위치표시부 609로부터 받은 에이치_버스 단위의 데이터를 622메가비피에스 단위의 프레임으로 맞추는 프레이머 611과,

필요로 하는 622메가비피에스 시리얼 데이터 수만큼 팬 아웃을 증가시켜 상기 10기가비피에스 광전송 장비와 인터페이스되는 1:2 및 1:9 버퍼로 구성됨을 특징으로 하는 고속변환용 접속장치.

제 1항에 있어서,

상기 고속변환용 접속장치는 고속부로부터 공급받은 시스템 클럭을 이용하여10기가비피에스 광전송 장비와 동기화시키는 클럭을 생성하는 프레임동기클럭생성부 621을 더 구비함을 특징으로 하는 고속변환용 접속장치.

제 1항에 있어서,

상기 고속변환용 접속장치는 각종 에이식에 포함되어 있는 경보 및 오버헤드 상태를 알아보기 위해 알에스232 인터페이스를 이용하여 경보 및 오버헤드 상태를 감시하는 버스 인터페이스 603을 더 구비함을 특징으로 하는 고속변환용 접속장치.

제 1항에 있어서,

상기 고속변환용 접속장치는 622메가비피에스 라인 구동부를 더 구비함을 특징으로 하는 고속변환용 접속장치.