KR100383872B1 - 동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트 - Google Patents

동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동기식 전송 및 다중화 장치 유니트들의 1+1 구조에서 커넥터 핀의 길이를 조절하여 하드웨어 절체시 프레임 유실 및 비트 에러를 방지하는 동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트를 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 발명은, 동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트에서 신호처리를 수행하고 이중화 유니트 절체시 활성화 신호와 제거신호의 출력을 제어하는 제어부와, 상기 출력되는 활성화 신호와 제거신호의 전달용 커넥터 핀과 일반신호의 전달용 커넥터 핀을 길이가 서로 다르게 설치하여, 이중화 유니트의 절체시 상기 활성화 신호와 제거신호 및 일반신호가 해당 유니트에 접속되는 시점과 분리되는 시점간에 시차가 발생되도록 하는 커넥터를 포함하여 이루어져, 길이에 편차가 있는 커넥터 핀을 이용한 하드웨어적인 절체 동작으로 절체시간 단축과 비트 에러 및 프레임 유실의 확률을 줄일 수 있다.

Description

동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트 {Dual unit for reliable termination and connection in synchronous transmission system }
본 발명은 동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동기식 전송 및 다중화 장치 유니트들의 1+1 구조에서 커넥터 핀의 길이를 조절하여 하드웨어 절체시 컨넥터 핀의 흔들림에 의한 프레임 유실 및 비트 에러를 방지하기 위한 동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트에 관한 것이다.
일반적으로 전송장치는 통신 시스템에서 가입자 단말기, 교환기와 함께 통신망을 구성하는 주요 요소이다. 전송장치는 요구되는 정보를 임의의 한 지점에서 다른 지점으로 전달하여 주는 기능으로, 전송국간 정보전송 방식에 따라 동기식과 비동기식으로 구분될 수 있다.
동기식 전송시스템은 광통신과 무선통신에 적용될 수 있는 것으로, 고속 대용량 전송을 위하여 전송로에 광섬유를 채용하고 디지털 신호 계위를 통하여 유사동기 신호들을 다중화하며, 전자적인 회선 분기/결합 기능과 운용 기능을 구현하여 광대역 서비스 및 망 관리 등을 효율적으로 수행할 수 있다.
동기식 전송시스템은 ITU-T 표준인 동기식 디지털 계위(SDH)에 따라 비동기의 신호들을 가상 콘테이너(Virtual Container)에 의해 맵핑하고 계위 단위(Tributary Unit) 포인트 처리하여 다중화 하고 155.520MHz의 STM-1 신호를 형성하여 전송하며, STM-1 신호를 기본신호로 고계위 신호인 STM-n(n은 정수)을 형성한다.
이러한 동기식 전송시스템에서는 전송국간 정보전송의 신뢰성과 안정성을 구현하기 위하여 이중화된 유니트를 구비하게 된다. 동일한 구성을 갖는 유니트로 이중화 시스템을 구성하는 경우를 1+1로 표기한다.
도1에는 동기식 전송시스템의 1+1 이중화 유니트 구성예가 도시되어 있다.
도1에 따르면, 동일한 구성과 동일한 특성을 갖는 두 개의 유니트를 구비하여 그 하나는 주 유니트(Working Unit)(10)로 운용하고 다른 하나는 예비 유니트(Protection Unit)(20)로 운용하게 된다. 이중화된 각 유니트는 전송시스템에서 필요시 상호간 절체되어 그 기능을 상호전환하게 된다.
주 유니트를 설명하면, 신호처리 로직을 구비하고 기타의 구성부를 제어하기 위한 제어부(11)와, 시스템내의 다른 유니트와 신호를 교환하기 위한 커넥터(12)와, 커넥터(12)의 일부 핀을 접지시키기 위한 접지단(GND)(13)을 구비하게 된다. 이러한 구성은 예비 유니트(20)에도 동일하게 적용된다.
그리고 각 유니트(10)(20)는 셀프 등에 실장되어 커넥터(12)(22)를 통해 다른 유니트와 데이터를 교환한다. 커넥터(12)(22)는 다수의 신호핀을 포함하고 있는데, 각 신호선들을 통해 교환되는 신호를 주 유니트의 커넥터(12) 핀을 중심으로 설명하면, 유니트에서 처리되는 데이터('일반적인 신호')와, 주 유니트(10)의 활성화 출력신호(ACT_A_OUT)와, 주 유니트(10)의 제거신호(CR_A_OUT)와, 예비 유니트(20)의 활성화 신호(ACT_A_IN)와, 예비 유니트(20)의 제어신호(CR_A_IN)를 포함한다. 주 유니트(10)의 이러한 신호체계는 예비 유니트(20)에도 적용된다.
그래서 이중화된 유니트를 구비한 전송시스템은 표준화된 디지털 계위에 따른 신호처리 및 신호전송을 수행하는 도중에 주 유니트(10)의 이상발생이 검출되면, 유니트간 절체를 수행하게 된다.
이때 이중화된 각 유니트(10)(20)로는 동일한 클럭신호와 프레임 동기신호가 공급되어 유니트간 절체시 신호처리의 동작이 중단되지 않도록 한다.
그러므로 1+1 이중화 구조의 유니트들에서 클럭 동기가 완전치 맞으면 절체시 프레임 유실 및 비트 에러는 유발되지 않는다.
그런데 실제의 동기식 전송시스템에서는 동기를 정확히 맞추기 힘들고, 동기가 잘 된 경우에도 주 유니트와 예비 유니트의 프레임 클럭 및 시스템 클럭간에는 3~5ns 정도의 편차가 유발되는 것이 보통이다. 이러한 3~5ns의 편차로 인해 소프트웨어 절체시는 에러가 유발되지 않으나 하드웨어 절체시에는 에러가 유발될 수 있는 문제점이 있으며, 소프트웨어에 의한 강제 절체시 및 수동 절체시 절체 동작에 필요한 시간이 추가적으로 소요되는 문제점이 있다.
뿐만 아니라 하드웨어 절체시에는 절체 동작에서 일어나는 컨넥터 핀의 흔들림 때문에 더 많은 추가 시간이 필요하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 동기식 전송 및 다중화 장치 유니트들의 1+1 구조에서 컨넥터 핀의 길이를 조절하여 하드웨어 절체시 컨넥터 핀의 흔들림에 의한 프레임 유실 및 비트 에러를 방지한 동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트를 제공하는 데 있다.
도1은 종래기술에 의한 동기식 전송시스템의 1+1 이중화 유니트의 블록도.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트의 블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
210 : 주 유니트 220 : 예비 유니트
211, 221 : 제어부 212, 222 : 커넥터
213, 223 : 접지단
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트는,
동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트에서 신호처리를 수행하고 이중화 유니트 절체시 활성화 신호와 제거신호의 출력을 제어하는 제어부와;
상기 출력되는 활성화 신호와 제거신호의 전달용 커넥터 핀과 일반신호의 전달용 커넥터 핀을 길이가 서로 다르게 설치하여, 이중화 유니트의 절체시 상기 활성화 신호와 제거신호 및 일반신호가 해당 유니트에 접속되는 시점과 분리되는 시점간에 시차가 발생되도록 하는 커넥터를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트의 블록도이다.
도2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 이중화 장치는 주 유니트(210)와 예비 유니트(220)를 구비한다.
일반적인 이중화 유니트 구성방식에 따라 주 유니트(210)와 예비 유니트(220)는 동일한 구성 및 특성을 갖게 되며, 전송시스템내에서 사용되는 클럭신호와 프레임 동기신호를 동일하게 공급받는다.
즉, 주 유니트(210)와 예비 유니트(220)는 기능적으로 동일하며, 단지 운용조건에 따라 그 역할만을 달리할 뿐이다.
주 유니트(210)는 다른 유니트 또는 전송선로와 교환되는 신호를 처리하고 이중화 유니트간의 절체에 관련된 신호를 예비 유니트(220)와 교환하는 제어부(211)와, 상기 제어부(211)가 외부와 교환하는 일반신호 및 이중화 절체 관련 신호를 전달하기 위한 신호선을 포함하는 케이블이 접속되는 커넥터(212)와, 상기 커넥터(212) 핀의 일부를 접지시키기 위한 접지단(213)을 포함하여 이루어진다.
상기 설명한 주 유니트(210)의 구성체계는 예비 유니트(220)에도 적용된다.
본 발명에서는 커넥터(212)(222) 핀에 길이의 차등을 두게 된다. 즉, 도1에 도시된 종래의 전송시스템과는 달리, 도2에서는 1+1 이중화 유니트의 주유니트(210)와 예비 유니트(220)를 구성하는 커넥터(212)(222)의 핀 길이에 있어서, 일반적인 신호를 전달하기 위한 핀의 길이를 기준으로 절체 관련 신호에 해당하는 활성화 신호와 제거신호를 전달하는 핀의 길이를 서로 다르게 설정한다.
이러한 커넥터 핀의 길이에 차등을 두는 방식을 보다 구체적으로 설명하면, 주 유니트(210)의 경우에 해당 유니트의 활성화 신호(ACT_A_OUT) 및 제거신호(CR_A_OUT) 핀의 길이를 1로 설정하고, 일반적인 신호 핀의 길이를 2로 설정하며, 예비 유니트(220)로부터 수신되는 활성화 신호(ACT_A_IN) 및 제거신호(CR_A_IN) 핀의 길이를 3으로 설정한다. 이때의 수치 1, 2, 및 3은 해당 핀들의 상대적인 길이의 비율을 지시하는 것이 아니고, 편의상 해당 핀들의 길이에 차등이 있음을 지시하기 위한 것이다.
이상 설명한 주 유니트(210)의 커넥터(212) 핀의 길이에 차등을 두는 체계는 예비 유니트(212)에도 동일하게 적용되어, 각각 6, 5, 및 4로 설정된다. 이중화 유니트에 있어 각 유니트 구성의 대칭성과 특성의 동일성이 요구되기 때문이다.
설명의 편의상 특정의 유니트에서 출력되는 활성화 신호를 활성화 출력신호라 하고, 해당 유니트로 입력되는 활성화 신호를 활성화 입력신호라 칭하기로 하며, 이러한 명명체계를 제거신호에도 적용하기로 한다. 그러면 주 유니트(210)의 경우, 활성화 출력신호는 ACT_A_OUT이고 활성화 입력신호는 ACT_A_IN이며, 제거 출력신호는 CR_A_OUT이고 제거 입력신호는 CR_A_IN이 된다.
그래서 주 유니트(210)의 경우, 유니트 절체를 위하여 커넥터의 접속 또는 분리시 활성화 출력신호(ACT_A_OUT) 및 제거 출력신호(CR_A_OUT)와 일반적인 신호의 접속/분리 시점간에는 'A' 만큼의 시차가 발생되고, 이와 같은 방식으로 일반적인 신호와 활성화 입력신호(ACT_A_IN) 및 제거 입력신호(CR_A_IN)의 분리/접속시점은 'B' 만큼의 시차가 발생된다.
바람직하게는 주 유니트(210)의 경우, 각 커넥터 핀의 길이에 차등을 두는 정도는 활성화 출력신호(ACT_A_OUT)용 핀과 제거 출력신호(CR_A_OUT)용 핀은 동일한 길이로 일반적인 신호용 핀에 비해 2mm 정도 짧게 설정하고, 활성화 입력신호(ACT_A_IN)용 핀과 제거 입력신호(CR_A_IN)용 핀은 동일한 길이로 일반적인 신호용 핀에 비해 2mm 정도 길게 설정한다.
이에 따라 유니트 절체시, 탈장되는 주 유니트(210)의 커넥터(212)에서 ACT_A_OUT 및 CR_A_OUT용 핀이 먼저 분리되기 시작하여 일반적인 신호용 핀이 분리되고 최종적으로 ACT_A_IN 및 CR_A_IN용 핀이 분리된다. 그리고 실장되는 예비 유니트(220)에서는 ACT_B_IN 및 CR_B_IN용 핀, 일반적인 신호용 핀, ACT_B_OUT 및 CR_B_OUT용 핀의 순서로 접속된다.
이처럼 이중화된 각 유니트의 커넥터(212)(222) 핀들간에 길이의 차등을 두게 되면, 전송시스템의 운용상황에 따라 주 유니트(210)와 예비 유니트(220)간의 절체가 이루어지는 경우에 비트 에러 및 프레임 유실을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 이중화 유니트의 절체 동작을 설명한다.
우선, 셀프로부터 분리되는 주 유니트(210)의 경우, 커넥터(212)에서 활성화 출력신호(ACT_A_OUT) 및 제거 출력신호(CR_A_OUT)가 먼저 분리된다. 그러면 예비 유니트(220)의 제어부(221)는 주 유니트(210)의 제거 출력신호(CR_A_OUT)를 제거입력신호(CR_B_IN)로 입력받아 제거 상태 레지스터에 기록하는 한편, 활성화 상태 레지스터를 읽어 해당 유니트(220)가 작업상태인지 여부를 판단한다.
이때 주 유니트(210)는 탈장되고 예비 유니트(220)는 작업상태가 아니므로, 예비 유니트(220)의 제어부(221)는 해당 유니트가 작업상태가 아닌 것으로 판정하게 된다. 이어서, 예비 유니트220)의 제어부(221)는 활성화 상태 레지스터에 작업상태를 기록하고 작업상태로 전환되어 주 유니트로써 동작될 수 있도록 한다. 예비 유니트(220)가 작업상태로 전환되는 동작은 하드웨어적으로 이루어진다.
그리고 주 유니트(210)의 탈장이 계속되면서 일반적인 신호가 분리되어 주 유니트(210)의 제어부(211)는 더 이상 일반적인 신호 및 데이터의 처리를 수행하지 않게 된다. 이 시점에서는 예비 유니트(220)가 작업상태로 동작하게 되므로, 주 유니트(210)를 대체하여 신호처리를 수행하여 이중화 절체에 따른 신호처리 지연이 이루어지지 않게 된다.
그래서 주 유니트(210)의 탈장에 따른 유니트 절체는 안정적으로 이루어진다.
더불어 주 유니트(210)가 작업상태로 동작하고 있는 상태에서 예비 유니트(220)가 실장되는 경우, 유니트 실장에 따른 절체 동작을 설명한다.
예비 유니트(220) 실장의 경우, 주 유니트(210)의 작업상태를 지시하는 활성화 입력신호(ACT_B_IN) 및 제거 입력신호(CR_B_IN)가 접속된 이후에 일반적인 신호가 접속되므로, 실장되는 예비 유니트(220)는 일반적인 신호에 영향을 주기 이전에 주 유니트(210)의 작업/예비 상태를 인지할 수 있게 된다.
그래서 주 유니트(210)가 작업상태에 있음을 지시하는 ACT_A_OUT이 출력되는 경우, 예비 유니트(220)의 제어부(221)는 예비상태로 전환되어 일반적인 신호를 처리하지 않는 상태를 유지한다. 이러한 방식으로 유니트 실장시 작업상태에 있는 유니트의 신호처리에 영향을 주지 않게 된다.
이상 설명한 본 발명에 의한 동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트에 따르면, 이중화 유니트의 실장과 탈장에 따른 절체 동작은 하드웨어적으로 이루어지므로 절체동작을 제어하기 위한 제어로직의 처리에 소요되는 시간을 단축하여 절체시간이 줄어드는 효과가 있다.
또한, 하드웨어 절체시 일반적인 신호용 핀에 대해 일정한 시차를 두고 제거신호 및 활성화 신호용 핀이 접속/분리되어 일반적인 신호에 영향을 주기전에 절체동작에 들어가므로, 절체 동작의 개시시점이 빨라져 전송시스템의 이중화 유니트에서 비트 에러 및 프레임 유실의 확률을 줄일 수 있게 되는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위를 한정하는 것이 아니다.

Claims (3)

  1. 동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트에서 신호처리를 수행하고 이중화 유니트 절체시 활성화 신호와 제거신호의 출력을 제어하는 제어부와;
    상기 출력되는 활성화 신호와 제거신호의 전달용 커넥터 핀과 일반신호의 전달용 커넥터 핀을 길이가 서로 다르게 설치하여, 이중화 유니트의 절체시 상기 활성화 신호와 제거신호 및 일반신호가 해당 유니트에 접속되는 시점과 분리되는 시점간에 시차가 발생되도록 하는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 커넥터는,
    해당 유니트의 작업상태 여부를 지시하는 활성화 출력신호 및 제거 출력신호의 전달용 커넥터 핀보다 일반신호 핀을 설정된 제1 길이증분 만큼 길게 설치하고, 상기 이중화 유니트중 상대측 유니트의 작업상태 여부를 지시하는 활성화 입력신호 및 제거 입력신호의 전달용 커넥터 핀을 상기 일반신호 핀 보다 설정된 제2 길이만큼 길게 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 길이증분과 제2 길이증분은 등가인 것을 특징으로 하는 동기식 전송시스템의 절체안정화를 위한 이중화 유니트.
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