KR100372876B1 - 에스티엠-4씨급 가입자 정합 장치 및 방법 - Google Patents

에스티엠-4씨급 가입자 정합 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중계용 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 교환 시스템에서 가입자 정합 장치의 물리계층 처리보드가 STM-4C(Synchronous Transfer Mode-4C) 프레임의 ATM 셀 헤더에 포함된 VPI/VCI(Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier) 값으로 가입자를 식별하여 STM-4C급 전송속도를 구현할 수 있도록 한 STM-4C급 가입자 정합 장치 및 방법에 관한 것으로, 종래에는 물리계층 처리보드에서 STM-4 상용칩과 STM-1 상용칩을 사용하여 622Mbps급의 전송속도를 구현함에 따라 STM-4C로는 622Mbps급의 전송속도를 구현하지 못했다.
따라서, 본 발명에 따른 중계용 ATM 교환 시스템의 가입자 정합 장치에서는 물리계층 처리보드가 다중화 및 역다중화를 할 수 없는 STM-4C 프레임을 ATM 셀 헤더의 VPI/VCI 값을 이용하여 가입자를 식별한 후에 대응하는 포트를 통해 ATM 계층 처리보드로 전송하여 처리함으로써, 현재 교환 시스템의 ATM 계층 처리 구조를 그대로 유지하면서 STM-4C급의 622Mbps 전송속도를 구현할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 물리계층 처리보드에 STM-4C급의 622Mbps 전송속도를 구현함으로써, 중계용 ATM 교환 시스템의 가입자 정합 장치에서 STM-4급 가입자 뿐 아니라 STM-4C급 가입자도 수용하여 서비스할 수 있게 된다.

Description

에스티엠-4씨급 가입자 정합 장치 및 방법{Apparatus And Method For Subscriber Interface Of STM-4C Grade}
본 발명은 STM-4C(Synchronous Transfer Mode-4C)급 가입자 정합 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 중계용 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 교환 시스템에서 가입자 정합 장치의 물리계층 처리보드가 STM-4C 프레임의 ATM 셀 헤더에 포함된 VPI/VCI(Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier) 값으로 가입자를 식별하여 STM-4C급 전송속도를 구현할 수 있도록 한 STM-4C급 가입자 정합 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에 정보통신의 활성화, 통신시장의 개방, 가이자 광 케이블화 등으로 인하여 음성 및 저속/중속 데이터 위주의 기존 가입자들에게 고속 데이터 및 영상 등 광대역 서비스가 요구되고 있으며, 이러한 이유들로 인해 다양한 광대역 서비스를 동시에 수용할 수 있는 가입자 정합 장치 및 비동기 전송모드(Asynchronous Transfer Mode, 이하, 'ATM'이라 칭함) 기술을 적용한 중계용 대형 교환 시스템을 필요로 하게 되었다.
한편, 현재의 중계용 ATM 교환 시스템인 'HANbit ACE 256 시스템' 등에서 사용하는 STM-4급 가입자 정합 장치는 첨부한 도면 도 1에 도시한 바와 같이, 물리계층 처리보드(10)와 ATM 계층 처리보드(30)로 구성되며, 해당 물리계층 처리보드(10)는 ATM 계층 처리보드(30)로부터 전원, 시스템 클럭을 제공받고, 해당 ATM 계층 처리보드(30)의 마이크로프로세서는 제어버스를 통해 물리계층처리보드(10)를 제어하는데, 그 중에서 물리계층 처리보드(10)는 광 케이블을 포함한 물리계층의 이중화 절체 기능을 수행하며, 광 모듈(11)과, 직/병렬 신호 변환부(12)와, STM-4 처리부(13) 및 다수 개의 STM-1 처리부(14)를 사용하여 622Mbps 전송속도를 구현하도록 설계되어 있다.
여기서, 광 모듈(11)은 대국과 622Mbps급의 STM-4 프레임을 광 케이블로 송신 및 수신하기 위하여 광 신호를 전기적 직렬신호로 변환(광 수신기)하거나 그 역의 변환(광 송신기)을 수행하며, 직/병렬 신호 변환부(12)는 직렬신호와 병렬신호 상호간의 변환을 수행한다.
그리고, STM-4 처리부(13)는 광전 변환된 STM-4 프레임을 다수 개(4개)의 STM-1 프레임으로 역다중화하여 STM-1 처리부(14)로 전달하거나, 각각의 STM-1 처리부(14)로부터 전달되는 STM-1 프레임을 STM-4 프레임으로 다중화하여 직/병렬 신호 변환부(12)로 전달하며, STM-1 처리부(14)는 STM-4 처리부(13)로부터 전달되는 STM-1 프레임에서 유효한 ATM 셀을 추출하여 UTOPIA(Universal Test and Operations PHY Interface for ATM) 인터페이스를 통해 상위의 ATM 계층 처리보드(30)로 전송하거나, ATM 계층처리보드(30)로부터 전송되는 155Mbps급 ATM 셀을 STM-1 프레임의 유료부하(Payload)에 실어 STM-4 처리부(13)로 전달한다.
이와 같이 구성된 종래 ATM 교환 시스템의 STM-4급 가입자 정합 장치에서 물리계층 처리보드의 송신 및 수신 처리 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 해당 물리계층 처리보드(10)의 STM-4급 송신 처리 동작은 각각의 STM-1 처리부(14)가 ATM 계층 처리보드(30)로부터 4개의 UTOPIA 인터페이스를 통하여 155Mbps의 전송속도로 ATM 셀을 수신하여 STM-1 프레임의 유료부하에 실은 후에 19.44Mhz의 송신 데이터 클럭(TCLKDAT)에 맞춰 8비트의 송신 데이터 버스(TDATA(0:7))를 통해 STM-4 처리부(13)로 전달하면, 해당 STM-4 처리부(13)는 이를 STM-4 프레임으로 다중화한 후에 77.76Mhz의 송신 클럭(TCLK)에 맞춰 8비트의 송신 출력 버스(TOUT(0:7))를 통해 직/병렬 신호 변환부(12)로 전달하게 된다.
그러면, 해당 직/병렬 신호 변환부(12)는 병렬 형태의 STM-4 프레임을 전달받아 직렬 형태로 변환하여 광 모듈(11)로 전달하게 되고, 해당 광 모듈(11)의 광 송신기는 전달받은 STM-4 프레임인 전기신호를 광 신호로 변환한 후에 해당되는 광 케이블을 통해 대국으로 전송하게 된다.
한편, 해당 물리계층 처리보드(10)의 STM-4급 수신 처리 동작을 설명하면, 대국과 광 케이블로 연결된 광 모듈(11)의 광 수신기는 대국으로부터 STM-4급 광 신호가 수신되는 경우 이를 직렬 형태의 전기신호로 변환하여 직/병렬 신호 변환부(12)로 전달하게 되고, 해당 직/병렬 신호 변환부(12)는 전달받은 STM-4 신호를 병렬 형태로 변환한 후에 수신 클럭(RCLK)에 맞춰 8비트의 수신 입력 버스(RIN(0:7))를 통해 STM-4 처리부(13)로 전달하게 된다.
이후, 해당 STM-4 처리부(13)가 전달받은 STM-4 프레임을 4개의 STM-1 프레임으로 역다중화한 후에 수신 데이터 클럭(RCLKDAT)에 맞춰 8비트의 수신 데이터 버스(RDATA(0:7))를 통해 STM-1 처리부(14)로 전달하게 되면, 해당 STM-1 처리부(14)는 전달받은 STM-1 프레임에서 유효한 ATM 셀을 추출하여 UTOPIA 인터페이스를 통하여 상위의 ATM 계층 처리보드(30)로 전송하게 된다.
그런데, 전술한 종래의 중계용 ATM 교환 시스템의 가입자 정합 장치는 물리계층 처리보드(10)에 STM-4 상용칩과 STM-1 상용칩을 사용하여 622Mbps급의 전송속도를 구현함에 따라 STM-4C로는 622Mbps급의 전송속도를 구현하지 못했다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 중계용 ATM 교환 시스템에서 가입자 정합 장치의 물리계층 처리보드가 현재 교환 시스템의 ATM 계층 처리 구조를 그대로 유지하면서 다중화 및 역다중화를 할 수 없는 STM-4C 프레임을 처리하게 하여 STM-4C급의 622Mbps 전송속도를 구현할 수 있도록 하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 물리계층 처리보드에 STM-4C급의 622Mbps 전송속도를 구현함으로써, 중계용 ATM 교환 시스템의 가입자 정합 장치에서 STM-4급 가입자 뿐 아니라 STM-4C급 가입자도 수용하여 서비스할 수 있도록 하는데 있다.
도 1은 종래의 중계용 ATM 교환 시스템의 STM-4급 가입자 정합 장치를 도시한 구성 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 중계용 ATM 교환 시스템의 STM-4C급 가입자 정합 장치를 도시한 구성 블록도.
도 3은 도 2에 있어 물리계층 처리보드의 STM-4C급 송신 처리 동작을 도시한 순서도.
도 4는 도 2에 있어 물리계층 처리보드의 STM -4C급 수신 처리 동작을 도시한 순서도.
도 5는 도 4에 있어 STM-4C급 가입자 식별 처리 절차를 설명하기 위한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
20 : 물리계층 처리보드 21 : STM-4C 처리부
22 : ATM 셀 처리부 23 : 가입자 식별부
24 : 출력 셀 버퍼부 30 : ATM 계층 처리보드
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, ATM 셀 정보가 손상되지 않도록 ATM 셀을 일시 저장했다가 전송하는 다수 개의 출력 셀 버퍼부와; ATM 셀 헤더의 VPI/VCI 값에 해당되는 가입자 번호를 식별하여 ATM 셀을 출력할 가입자 번호를 지정해 주는 가입자 식별부와; STM-4C 프레임의 유료부하에 실린 ATM 셀 헤더의 VPI/VCI 값을 상기 가입자 식별부로 전달한 후에 상기 가입자 식별부에의해 지정되는 가입자 번호에 대응하는 출력 셀 버퍼부로 ATM 셀을 출력하여 저장하는 ATM 셀 처리부와; 상기 ATM 셀 처리부로부터 전달되는 STM-4C 프레임을 대국으로 전송하는 STM-4C 처리부를 포함하는 에스티엠-4씨급 가입자 정합 장치를 제공하는 데 있다.
여기서, 상기 가입자 식별부는, 연결 설정시 ATM 셀의 VPI/VCI 값에 해당되는 가입자 번호를 메모리 테이블에 등록하여 관리하며, 각 가입자 번호에 대응하는 출력 셀 버퍼부의 인터럽트 상태를 알려주는 상태 레지스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징은, 대국으로부터 STM-4C급 신호가 수신되는 경우 신호 처리를 수행하여 STM-4C 프레임을 생성하는 과정과; 상기 STM-4C 프레임의 유료부하에 실린 ATM 셀 헤더의 VPI/VCI 값을 이용하여 지정받은 소정의 가입자 번호에 대응하는 출력 셀 버퍼에 ATM 셀을 출력하여 저장하는 과정과; 각 출력 셀 버퍼와 연결된 ATM 계층 처리보드로 상기 ATM 셀을 전송하는 과정을 포함하는 에스티엠-4씨급 가입자 정합 방법을 제공하는데 있다.
이때, 상기 가입자 번호에 대응하는 출력 셀 버퍼에 ATM 셀을 출력하여 저장하는 과정은, STM-4C 프레임의 유료부하에 실린 ATM 셀의 헤더 정보로부터 VPI/VCI 값을 추출하는 단계와; 추출한 VPI/VCI 값을 피연산자 주소로 하여 연결 설정시 등록한 메모리 테이블을 검색해서 ATM 셀을 출력할 가입자 번호를 지정해 주는 단계와; 상기 메모리 테이블을 검색하여 지정받은 가입자 번호에 대응하는 출력 셀 버퍼로 ATM 셀을 출력하여 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 중계용 ATM 교환 시스템의 STM-4C급 가입자 정합 장치의 기본적인 구성은 도 1에 도시된 종래의 가입자 정합 장치와 같이 물리계층 처리보드와 ATM 계층 처리보드로 구성하되, 해당 물리계층 처리보드(20)는 첨부한 도면 도 2에 도시한 바와 같이, STM-4C 처리로 622Mbps급 전송속도를 구현하기 위해 STM-4C 처리부(21)와, ATM 셀 처리부(22)와, 가입자 식별부(23) 및 다수 개의 출력 셀 버퍼부(24)를 구비하여 이루어진다.
해당 STM-4C 처리부(21)는 하위의 광 모듈에 의해 광전 변환된 STM-4C 신호에 대하여 각종 신호 처리 과정을 거쳐 STM-4C 프레임을 생성하여 병렬 형태로 ATM 셀 처리부(22)로 전달하거나, ATM 셀 처리부(22)로부터 전달되는 STM-4C 프레임을 하위의 광 모듈을 통해 대국으로 전송한다.
해당 ATM 셀 처리부(22)는 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현되며, STM-4C 처리부(21)로부터 전달되는 STM-4C 프레임의 유료부하에 실린 ATM 셀을 추출하여 헤더 정보인 VPI/VCI(Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier) 값을 가입자 식별부(23)로 전달한 후에 해당 가입자 식별부(23)에 의해 지정되는 가입자 번호에 대응하는 출력 셀 버퍼부(24)로 ATM 셀을 출력하여 저장하거나, 각 출력 셀 버퍼부(24)로부터 전송되는 155Mbps급 ATM 셀을 STM-4C 프레임으로 다중화하여 STM-4C 처리부(22)로 전달한다.
해당 가입자 식별부(23)는 연결 설정시 ATM 셀의 VPI/VCI 값에 해당되는 가입자 번호를 메모리 테이블에 등록하여 관리하며, 해당 메모리 테이블을 이용하여 ATM 셀 처리부(22)로부터 전달되는 VPI/VCI 값에 해당되는 가입자 번호를 식별하여 ATM 셀 처리부(22)가 어느 출력 셀 버퍼부(24)로 ATM 셀을 출력할 것인지를 지정해 준다. 그리고, 해당 가입자 식별부(23)는 각 가입자 번호에 대응하는 출력 셀 버퍼부(24)의 인터럽트 상태를 알려주는 상태 레지스터를 포함한다.
해당 출력 셀 버퍼부(24)는 ATM 계층 처리보드(30)의 각 포트에 UTOPIA 인터페이스로 연결되어 있으며, ATM 셀 처리부(22)에 의해 일시 저장된 622Mbps급 ATM 셀과 ATM 계층 처리보드(30) 측에서 처리하는 155Mbps급 가입자와의 전송속도를 유지하도록 하여 셀 정보가 손상되지 않고 전송되도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 중계용 ATM 교환 시스템의 STM-4C급 가입자 정합 장치에서 물리계층 처리보드의 송신 및 수신 처리 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 해당 물리계층 처리보드(20)의 STM-4C급 송신 처리 동작을 첨부한 도면 도 3을 참조하여 설명하면, 상위의 ATM 계층 처리보드(30)가 각 포트와 연결된 출력 셀 버퍼부(24)에 155Mbps급 ATM 셀을 저장하는 경우(스텝 S31) 각각의 출력 셀 버퍼부(24)는 ATM 계층 처리보드(30)의 각 포트를 통해 저장되는 155Mbps급 ATM 셀을 77.76Mhz의 송신 데이터 클럭(TCLKDAT)에 맞춰 8비트의 송신 데이터 버스(TDATA(0:7))를 통해 ATM 셀 처리부(22)로 전달하게 되고(스텝 S32), 해당 ATM 셀 처리부(22)는 이를 STM-4C 프레임으로 다중화한 후(스텝 S33), 77.76Mhz의 송신클럭(TCLK)에 맞춰 8비트의 송신 출력 버스(TOUT(0:7))를 통해 STM-4C 처리부(21)로 전달하게 된다(스텝 S34).
그러면, 해당 STM-4C 처리부(21)는 ATM 셀 처리부(22)로부터 전달되는 STM-4C 프레임을 하위의 광 모듈을 통해 광 신호로 변환한 후에 해당되는 광 케이블을 통해 대국으로 전송하게 된다(스텝 S35).
한편, 해당 물리계층 처리보드(20)의 STM-4C급 수신 처리 동작을 첨부한 도면 도4를 참조하여 설명하면, 대국과 광 케이블로 연결된 광 모듈의 광 수신기는 대국으로부터 STM-4C급 광 신호가 수신되는 경우(스텝 S41) 이를 전기신호로 변환하여 STM-4C 처리부(21)로 전달하게 되고(스텝 S42), 해당 STM-4C 처리부(21)는 하위의 광 모듈을 통해 전달받은 STM-4C 신호에 대하여 각종 신호 처리 과정을 거쳐 STM-4C 프레임을 생성한 후에 77.76Mhz의 수신 클럭(RCLK)에 맞춰 수신 입력 버스(RIN(0:7))를 통해 병렬 형태로 ATM 셀 처리부(22)로 전달하게 된다(스텝 S43).
그러면, 해당 ATM 셀 처리부(22)는 STM-4C 처리부(21)로부터 전달되는 STM-4C 프레임의 유료부하에 실린 ATM 셀의 헤더 정보에 포함된 VPI/VCI 값을 이용하여 가입자 식별부(23)를 통해 소정의 가입자 번호를 지정받아 ATM 셀을 처리하게 된다.
즉, 첨부한 도면 도 5에 도시한 바와 같이, 해당 ATM 셀 처리부(22)는 STM-4C 프레임의 유료부하에 실린 ATM 셀의 헤더 정보로부터 VPI/VCI 값을 추출한 후(스텝 S44), 이를 가입자 식별부(23)로 전달하게 되면, 해당 가입자 식별부(23)는 ATM 셀 처리부(22)로부터 전달되는 VPI/VCI 값을 피연산자 주소(Operand)로 하여 연결 설정시 등록한 메모리 테이블을 검색해서 ATM 셀 처리부(22)가 ATM 셀을 출력할 가입자 번호를 지정해 주게 된다(스텝 S45).
이에, 해당 ATM 셀 처리부(22)는 가입자 식별부(23)에 의해 지정되는 가입자 번호에 대응하는 출력 셀 버퍼부(24)로 ATM 셀을 출력하여 저장하되, 77.76Mhz의 수신 데이터 클럭(RCLKDAT)에 맞춰 8비트의 수신 데이터 버스(RDATA(0:7))를 통해 ATM 셀을 출력하여 저장하게 된다(스텝 S46).
이때, 해당 출력 셀 버퍼부(24)는 ATM 셀 처리부(22)에 의해 저장된 622Mbps급 ATM 셀을 자신과 연결된 ATM 계층 처리보드(30)의 각 포트 측에서 처리하는 155Mbps급 가입자와의 전송속도를 유지하도록 하면서 상위의 ATM 계층 처리보드(30)로 전송함으로써(스텝 S47), 해당 ATM 계층 처리보드(30)에서 STM-4C급 가입자도 수용하여 서비스할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 중계용 ATM 교환 시스템의 가입자 정합 장치에서는 물리계층 처리보드가 다중화 및 역다중화를 할 수 없는 STM-4C 프레임을 ATM 셀 헤더의 VPI/VCI 값을 이용하여 가입자를 식별한 후에 대응하는 포트를 통해 ATM계층 처리보드로 전송하여 처리함으로써, 현재 교환 시스템의 ATM 계층 처리 구조를 그대로 유지하면서 STM-4C급의 622Mbps 전송속도를 구현할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 물리계층 처리보드에 STM-4C급의 622Mbps 전송속도를 구현함으로써, 중계용 ATM 교환 시스템의 가입자 정합 장치에서 STM-4급 가입자 뿐 아니라 STM-4C급 가입자도 수용하여 서비스할 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. ATM 셀 정보가 손상되지 않도록 ATM 셀을 일시 저장했다가 전송하는 다수 개의 출력 셀 버퍼부와;
    ATM 셀 헤더의 VPI/VCI 값에 해당되는 가입자 번호를 식별하여 ATM 셀을 출력할 가입자 번호를 지정해 주는 가입자 식별부와;
    STM-4C 프레임의 유료부하에 실린 ATM 셀 헤더의 VPI/VCI 값을 상기 가입자 식별부로 전달한 후에 상기 가입자 식별부에 의해 지정되는 가입자 번호에 대응하는 출력 셀 버퍼부로 ATM 셀을 출력하여 저장하는 ATM 셀 처리부와;
    상기 ATM 셀 처리부로부터 전달되는 STM-4C 프레임을 대국으로 전송하는 STM-4C 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에스티엠-4씨급 가입자 정합 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가입자 식별부는, 연결 설정시 ATM 셀의 VPI/VCI 값에 해당되는 가입자 번호를 메모리 테이블에 등록하여 관리하며, 각 가입자 번호에 대응하는 출력 셀 버퍼부의 인터럽트 상태를 알려주는 상태 레지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 에스티엠-4씨급 가입자 정합 장치.
  3. 대국으로부터 STM-4C급 신호가 수신되는 경우 신호 처리를 수행하여 STM-4C 프레임을 생성하는 과정과;
    상기 STM-4C 프레임의 유료부하에 실린 ATM 셀 헤더의 VPI/VCI 값을 이용하여 지정받은 소정의 가입자 번호에 대응하는 출력 셀 버퍼에 ATM 셀을 출력하여 저장하는 과정과;
    각 출력 셀 버퍼와 연결된 ATM 계층 처리보드로 상기 ATM 셀을 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 에스티엠-4씨급 가입자 정합 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 가입자 번호에 대응하는 출력 셀 버퍼에 ATM 셀을 출력하여 저장하는 과정은, STM-4C 프레임의 유료부하에 실린 ATM 셀의 헤더 정보로부터 VPI/VCI 값을 추출하는 단계와;
    추출한 VPI/VCI 값을 피연산자 주소로 하여 연결 설정시 등록한 메모리 테이블을 검색해서 ATM 셀을 출력할 가입자 번호를 지정해 주는 단계와;
    상기 메모리 테이블을 검색하여 지정받은 가입자 번호에 대응하는 출력 셀 버퍼로 ATM 셀을 출력하여 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에스티엠-4씨급 가입자 정합 방법.
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