KR100448710B1

KR100448710B1 - 호스트 디지털 터미널 장치

Info

Publication number: KR100448710B1
Application number: KR10-2001-0075074A
Authority: KR
Inventors: 장승기; 김용회
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2004-09-13
Also published as: US7263101B2; KR20030044356A; US20030099245A1

Abstract

본 발명은 호스트 디지털 터미널 장치(이하, HDT)에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 망 측에는 다수의 데이터 전송망과 E1/T1, DS3, STM-1, STM-4 또는 STM-16 인터페이스로 접속되고, 그 대향 측에는 다수의 광 네트웍 유닛(이하, ONU)과 STM-1, STM-4 또는 STM-16 인터페이스로 접속되어 가입자 액세스 망의 백본망 기능을 수행하는 HDT 장치에 있어서, 망 측과 신호를 송수신하는 ATM 네트웍 인터페이스 유닛 및 HDT 종속 인터페이스 유닛과, ONU 측과 신호를 송수신하는 HDT 네트웍 인터페이스 유닛 및 하이브리드 인터페이스 유닛을 구비하고 상술한 유닛들이 HDT 스위치/클럭 유닛에 의하여 ATM 및 STM 기반으로 상호 연동되도록 하는 HDT 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 소정의 기능을 수행하는 다수의 유닛을 스위칭을 통하여 상호 연동시켜, 종래의 공통 버스를 통한 유닛간의 상호 연동이 가지는 용량의 한계를 극복할 수 있는 HDT 장치를 제공함으로써, 광대역 고속 데이터 서비스 시스템의 가입자 액세스 망의 대용량 백본을 실현하여 멀티미디어 기반의 대용량의 다양한 서비스를 지원하고, 접속 가입자 수를 대폭 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

호스트 디지털 터미널 장치 {Host Digital Terminal Equipment}

본 발명은 소정의 기능을 수행하는 다수의 유닛을 스위칭을 통하여 상호 연동시킴으로써, 대용량의 수용이 가능한 호스트 디지털 터미널(HDT : Host Digital Terminal, 이하 HDT로 약칭) 장치에 관한 것이다.

최근 들어, 데이터 통신 서비스의 종류의 다양화와 그에 따른 수요의 폭발적 증가로 인하여, 저속/중속 및 음성 데이터 위주의 기존 가입자들에게 고속 데이터 및 멀티미디어 기반의 광대역 고속 디지털 데이터 서비스가 요구되고 있다.

따라서, 이러한 광대역 고속 디지털 데이터 서비스를 제공하기 위한 다수의 기술들이 개발되어 서비스 되고 있으며, 그 대표적인 예가 바로 파이버 투 더 커브(FTTC : Fiber To The Curb, 이하 FTTC로 약칭) 및 파이버 투 더 홈(FTTH : Fiber To The Home, 이하 FTTH로 약칭) 기술이라 할 수 있다.

이때, FTTC는 각 가입자 댁내까지 광케이블이 설치되기 전 단계에 유용하게 사용할 수 있는 기술로서, 가입자가 밀집된 장소에 커브(Curb)를 둔 뒤, 교환기와 각 커브까지는 광케이블을 통한 광 전송을 수행하고, 커브에서 각 가입자까지는 기존에 설치된 전화선을 통하여 데이터를 전송하도록 하는 개념을 기반으로 한 기술이며, FTTH는 상술한 FTTC의 커브가 댁내로 대응된 기술이다.

파이버 루프 캐리어(FLC : Fiber Loop Carrier, 이하 DLC) 시스템은 이러한FTTC 또는 FTTH를 효율적으로 구현하기 위한 가입자 액세스 망 구조를 링 구조 또는 성형 구조로 연결시킨 토폴로지(Topology) 시스템이다.

도 1은 이러한 종래의 FLC 시스템에 따른 네트웍 구성을 나타내는 개념도이다.

종래의 FLC 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, HDT 장치(10) 및 다수의 광 네트웍 유닛(ONU : Optical Network Unit, 이하 ONU로 약칭, 20) 장치로 이루어지며, HDT 장치(10)는 가입자 액세스 망의 제어 관리 측인 전화국 내(Co : Central Office)에 설치되고, HDT 장치(10)에 성형 토폴로지로 접속된 다수의 ONU 장치(20)는 가입자 수용 측, 즉 각 가정 및 회사 등의 커브에 설치되게 된다.

이때, HDT 장치(10)는 공중 전화망(PSTN : Public Switched Telephone Network, 이하 PSTN으로 약칭, 2)과 비동기 전송 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode, 이하 ATM으로 약칭) 교환망(1)과 광케이블로 연결 접속되어 상기 PSTN(2) 및 ATM 교환망(1)을 통하여 제공되는 일반 전화 서비스(Telephone)와, 인터넷 서비스(Internet) 및 대화형 비디오 서비스(Interactive Video) 등의 데이터 서비스를 통합하여 광케이블을 통하여 각 ONU 장치(20)로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하며, ONU 장치(20)는 HDT 장치(10)로부터 전송되는 광 데이터 신호를 인터페이스하여 역 다중화한 뒤, 각 가입자(30)에게 트위스트 페어 전송로(Twisted Pair Transmission Line, 이하 전화 선로라 약칭)를 이용하여 1.5~6Mbps(또는, E1의 경우 2~8Mbps)의 하향 전송과 16~24Kbps의 상향 전송을 갖는 고속 비대칭 전송 채널로 제공하는 기능 및 그 역기능을 수행한다.

상술한 내용에서 알 수 있듯이, HDT 장치(10)는 망 측(1, 2)과 ONU 장치(20)를 연결시키는 가입자 액세스 망의 백본망 역할을 수행하며, 개략적인 구조는 도 2와 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 HDT 장치(10)는 망 측과의 인터페이스를 수행하는 네트웍 인터페이스 유닛(NIU : Network Interface Unit, 이하 NIU로 약칭, 12)과, 그 대향 측에서 각 ONU 장치(12)와의 접속 인터페이스를 수행하는 다수의 광 전송 유닛(OTU : Optic Transfer Unit, 이하 OTU로 약칭, 13) 및 이들을 상호 작용과 ATM 셀 및 유지 보수 등의 각종 데이터 흐름을 제어 관리하는 메인 컨트롤 유닛(MCU : Main Control Unit, 11)이 쉘프(Shelf)에 실장되는 형태로 구성되며, 상술한 유닛들은 쉘프에 내장된 공통 버스(14)를 통하여 상호 연동된다.

이때, NIU(12)는 쉘프에 2개가 장착되며, 4개의 동기식 전송 모듈 레벨 1(STM-1 : Synchronous Transfer Module Level 1, 이하 STM-1으로 약칭) 포트를 구비하여, ATM 망(1)으로부터 각각 155.52Mbps의 전송률을 갖는 4개의 STM-1 신호를 수신하고 STM-1에 포함되어 있는 오버 헤드(Over Head)를 처리한 뒤, ATM 셀을 추출하여 공통 버스(14)로 보내는 기능 및 그 역기능을 수행한다.

한편, OTU(13)는 8개가 쉘프에 장착되며, 하나의 OTU(13)가 2개의 ONU 장치(20)에 접속되므로 HDT 장치(10)는 총 16개의 ONU 장치(20)와 접속할 수 있다.

OTU(13)는 상기 공통 버스(14)로부터 전송되는 망 측의 ATM 셀들을 수신하여 동기식 전송 모듈 레벨 4(STM-4 : Synchronous Transfer Module Level 4, 이하 ATM-4로 약칭) 광 신호(622.08Mbps)로 만들어서 해당 ONU 장치(20)로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행한다.

상술한 내용을 정리하여 보면, 종래의 HDT 장치(10)는 4개의 STM-1 포트를 구비하여 망 측으로부터 STM-1 신호를 송수신하는 NIU(12)와, 2개의 ONU 장치(20)와 접속 가능한 8개의 OTU(13)가 공통 버스(14)를 통하여 연동되는 구조를 가짐을 알 수 있다.

그런데, 이와 같은 종래의 HDT 장치(10)는 멀티미디어 기반의 서비스로 대용량화 및 다양화되는 광대역 고속 데이터 서비스 추세와, 가입자 수의 기하급수적 증가에 따른 더욱 많은 가입자의 수용 요구에 대응할 수 없는 몇 가지 아래와 같은 문제점이 발생하게 된다.

첫째로, 종래의 HDT 장치(10)는 도 2에서 알 수 있듯이 다수의 유닛들(11~13)간의 ATM 셀 송수신이 공통 버스(14)를 통하여 이루어지고, 이는 트래픽(Traffic) 처리의 한계를 가져오므로 대용량의 수용이 어렵다.

예를 들어, 상기 각 유닛의 다수의 포트들이 동시에 ATM 셀 송신을 공통 버스(14)에 요구할 경우 버스 상에 필요 이상의 ATM 셀이 혼재하게 되어 데이터가 상호 충돌하게 되는 현상이 발생하고, 이를 해결하기 위하여 대용량의 공통 버스(14)를 사용할 수도 있지만 이는 경제적 여건 등을 고려해 볼 때, 비효율적인 문제점이 있다.

따라서, 양질의 해상도가 요구되는 화상 회의, 화상 진료 및 주문형 비디오(VoD) 등의 대용량의 멀티미디어 기반 대화형 서비스를 다수의 가입자에게 제공하기에는 현실적으로 불가능하게 되는 것이다.

둘 째로, 대용량의 수용 부족으로 인하여, 확장성이 고려된 경제적인 시스템을 구축하기 어려운 문제점이 있다.

특히, ATM 폰(PON : Passive Optical Network, 이하 PON으로 약칭) 구조와 같이 성형 노드를 다수 확장할 수 있어 FTTH의 구현에 용이한 구조가 적용되거나, 다수의 가입자 확장이 가능한 다수의 ONU 장치(20)와 접속하는 경우 이를 완벽히 지원할 수 있는 백본망이 요구되나, 종래의 HDT 장치(10)의 용량으로는 이러한 요구를 완벽히 충족시키기 어렵게 된다.

따라서, 이와 같은 공통 버스(14)를 통한 연동 구조의 한계성을 극복하여, 네트웍의 확장성과 구조의 유연성이 우수한 가입자 액세스 망의 백본 구조 즉, HDT 장치의 개발이 시급히 요구되고 있다.

본 발명은 이러한 배경에서 창안된 것으로, 소정의 기능을 수행하는 다수의 유닛을 ATM 직렬 신호를 통한 ATM 셀 스위칭 및 STM 크로스 커넥션을 통하여 상호 연동시켜, 종래의 공통 버스를 통한 유닛간의 상호 연동이 가지는 용량의 한계를 극복하여 대용량을 수용할 수 있는 HDT 장치를 제공함으로써, 광대역 고속 데이터 서비스 시스템의 가입자 액세스 망의 대용량 백본을 실현시켜, 멀티미디어 기반의 대용량의 다양한 서비스를 지원하고, 접속 가입자 수를 대폭 증대시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.

도 1은 종래의 파이버 루프 캐리어 시스템에 따른 네트웍 구성을 나타내는 개념도이고,

도 2는 종래의 호스트 디지털 터미널 장치의 구성을 나타내는 블록도이고,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호스트 디지털 터미널 장치가 적용된 광대역 고속 데이터 서비스 시스템의 가입자 액세스 망을 나타내는 개념도이고,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호스트 디지털 터미널 장치의 구성을 나타내는 블록도이고,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쉘프의 실장 상태를 설명하기 위한 평면도이고,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호스트 디지털 터미널 스위칭/클럭 유닛의 구성을 나타내는 블록도이고,

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ATM 네트웍 인터페이스 유닛의 구성을 나타내는 블록도이고,

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호스트 디지털 터미널 네트웍 인터페이스 유닛의 구성을 나타내는 블록도이고,

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호스트 디지털 터미널 종속 인터페이스 유닛의 구성을 나타내는 블록도이고,

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 인터페이스 유닛의 구성을 나타내는 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

20 : ONU(Optic Network Unit) 장치

40 : 망 측(ATM 교환망)

100 : HDT(Host Digital Terminal)

110 : ANIU(ATM Network Interface Unit)

120 : HTIU(HDT Tributary Interface Unit)

130 : HSCU(HDT Switching/Clock Unit)

140 : HNIU(HDT Network Interface Unit)

150 : HIU(Hybrid Interface Unit)

160 : 공통 버스

161 : OAM 버스

162 : 클럭 버스

163 : VC(Virtual Channel) 버스

164 : STM(Synchronous Transfer Module) 버스

170 : 쉘프

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 망 측에는 PSTN, VoIP 서비스 망 및 IP 망 등과 연동되는 ATM 망과 E1/T1, DS3, STM-1, STM-4 또는 STM-16 인터페이스로 접속되고, 그 대향 측에는 다수의 ONU 장치와 STM-1, STM-4 또는 STM-16 인터페이스로 접속되어, 가입자 액세스 망의 백본망 기능을 수행하는 HDT 장치에 있어서, ATM 직렬 신호를 입력받아 병렬 신호로 변환한 뒤 ATM 신호 내의 전송 정보에 따라 ATM 스위칭을 수행하고 직렬 신호로 변환하여 출력하는 기능 및 STM 종속 신호를 수신하여 가상 채널(VC : Virtual Channel, 이하 VC로 약칭) 크로스 커넥션을 수행하여 출력하는 기능을 수행하는 HDT 스위칭/클럭 유닛(HSCU : HDT Switching and Clock Unit, 이하 HSCU로 약칭)과, 망 측과 접속되어 망 측으로부터 전송되는 신호를 수신한 뒤 ATM 신호를 추출하고 추출된 ATM 신호의 역다중화 및 각종 ATM 셀 프로세싱을 수행하여 ATM 직렬 신호로 변환한 뒤 상기 HSCU로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 ATM 네트웍 인터페이스 유닛(ANIU : ATM Network Interface Unit, 이하 ANIU로 약칭)과, 다수의 ONU 장치와 접속되며 HSCU로부터 전송되는 ATM 직렬 신호를 병렬 신호로 변환한 뒤 다중화 및 각종 셀 프로세싱을 수행하여 접속된 ONU 장치로 인터페이스하여 전송하는 HDT 네트웍 인터페이스 유닛(HNIU : HDT Network Interface Unit, 이하 HNIU로 약칭)과, 망 측으로부터 전송되는 STM-1 신호를 수신하여 오버 헤드 및 포인터 프로세싱을 수행한 뒤 다시 STM-1 신호에 매핑하여 상기 공통 버스로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하며 망 측으로부터 전송되는 E1, T1 또는 DS3 신호를 수신하여 라인 인터페이스와 오버 헤드 및 포인터프로세싱을 수행한 뒤 관리 유닛3(AU3 : Administrative Unit 3, AU3로 약칭)으로 다중화하여 공통 버스로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 HDT 종속 인터페이스 유닛(HTIU : HDT Tributary Interface Unit, 이하 HTIU로 약칭)과, 다수의 ONU 장치와 접속되어 HSCU로부터 전송되는 ATM 신호 및 공통 버스로부터 전송되는 STM 신호를 ONU 장치로 전송하는 하이브리드 인터페이스 유닛(HIU : Hybrid Interface Unit, 이하 HIU로 약칭)과, 상기 유닛들의 상호 작용과 데이터 흐름 및 제어 관리 기능을 수행하는 메인 컨트롤 유닛(HMCU : HDT Main Control Unit, 이하 HMCU라 약칭) 및 상술한 유닛들을 플러그 인(Plug-In) 형태로 실장할 수 있으며 실장된 유닛간의 각종 데이터의 교환을 위한 공통 버스를 구비하는 쉘프로 구성된다.

이때, HSCU는 ATM 직렬 신호를 입력받아 병렬 신호로 변환시키는 기능 및 그 역기능을 수행하는 병렬/직렬 변환부(Parallel/Series Converting)와, 스위치 패브릭(Switch Fabric)으로 구성되어 상기 병렬/직렬 변환부에 의하여 변환된 ATM 신호를 ATM 신호 내의 전송 정보에 따라 스위칭한 뒤 병렬/직렬 변환부로 전송하는 ATM 스위칭(ATM Switching)부와, 공통 버스로부터 STM 종속 신호를 전송받아 버스 인터페이스를 수행하여 수신하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 버스 인터페이스(Bus Interface)부와, 버스 인터페이스부를 통하여 수신된 STM 종속 신호에 대하여 VC-11, VC-12, VC-3 및 VC-4 중 어느 하나의 급의 크로스 커넥션을 수행하여 상기 버스 인터페이스부로 전송하는 기능을 수행하는 STM 크로스 커넥션(STM Cross Connection)부로 이루어진다.

또한, ANIU는 망 측과 광케이블로 연결되는 다수의 망 접속 포트를 구비하여상기 광케이블을 통하여 전송되는 망 측의 신호를 수신한 뒤 광/전 인터페이스를 수행하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 광 송수신(Optic Module)부와, 광 송수신부로부터 광/전 인터페이스된 신호를 전송받아 ATM 인터페이스를 수행하여 ATM 신호를 추출하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 (UNI : Universal Network Interface, 이하 UNI로 약칭)부와, 추출된 ATM 신호를 역 다중화하고 각종 ATM 셀 프로세싱을 수행하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 셀 프로세싱부(Cell Processing)와, 셀 프로세싱부에 의하여 ATM 셀 프로세싱된 ATM 신호를 전송받아 ATM 직렬 신호로 변환시킨 뒤 HSCU로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 병렬/직렬 변환부로 이루어진다.

한편, HNIU는 HSCU로부터 전송되는 ATM 직렬 신호를 수신하여 병렬 신호로 변환하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 병렬/직렬 변환부와, 병렬/직렬 변환부로부터 병렬 변환된 ATM 신호를 전송받아 다중화 및 각종 셀 프로세싱을 수행하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 셀 프로세싱부와, 셀 프로세싱부로부터 전송되는 ATM 신호를 상기 망 측에 전송 가능한 신호로 ATM 역 변환을 수행하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 UNI부와, 다수의 ONU 장치와 광케이블로 연결되며 UNI부로부터 전송되는 신호를 광/전 인터페이스를 수행하여 ONU 장치로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 광 송수신부로 이루어진다.

이하, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 지닌자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

또한, 도면에 예시된 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함에 있어서 명료성을 위하여 특정한 기술 용어를 사용하게 된다. 하지만 본 발명은 이와 같은 선택된 특정 용어에 한정되지 않으며, 각각의 특정 용어가 유사한 목적을 달성하기 위하여 유사한 방식으로 동작하는 모든 기술 동의어를 포함함을 알아야 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HDT 장치가 적용된 광대역 고속 데이터 서비스 시스템의 가입자 액세스 망을 나타내는 개념도이다.

도시된 바와 같이, 가입자 액세스 망은 PSTN(2), VoIP 및 IP 서비스 망(3, 4)과 접속되는 ATM 망(1)과 E1/T1, DS3 또는 STM-1/4/16 인터페이스로 접속되며 대향 측에 다수의 ONU 장치(20)와 STM-1/4/16 인터페이스로 접속되어 백본망 기능을 수행하는 HDT 장치(100)와, HDT 장치(100)로부터 광케이블을 통하여 STM-1/4/16 신호를 수신하여 ATM을 기반으로 한 역 다중화를 수행하여 대향 측에 전화 선로를 통하여 접속된 다수의 가입자(30)에게 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 다수의 ONU 장치(20)로 구성된다.

바람직하기로는, HDT 장치(100)와 ONU 장치(20)의 연결 토폴로지는 도 3과 같이 ATM PON 구조의 성형을 이루어 접속 가능하도록 구성된다.

그러므로, 각 가입자(30)간의 다중 액세스 방식은 시분할 방식(Time Division Multiple Access)을 사용하며, 아날로그 CATV 등과 같은 서비스는 파장 분할 다중화 (Wavelength Division Multiplexing)를 이용하여 전송하므로, 하향은 2488Mbps(1.5??m파장)의 전송 속도를, 상향은 6~55Mbps(1.3??m 파장)의 전송 속도를 제공할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HDT 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 HDT 장치(100)는 소정의 기능을 수행하는 다수의 구성 유닛(101~150)들 즉, 다수의 ANIU(110)와, HSCU(130)와, HIU(150)와, HTIU(120) 및 상술한 유닛들의 상호 작용 및 데이터 흐름을 제어하는 HMCU(101)와, 이러한 유닛들(101~150)을 도 5와 같이 플러그 인 형태로 실장할 수 있는 쉘프(170)로 구성되며, 각 유닛들(101~150)간의 ATM 셀 전송은 HSCU(130)의 스위칭에 의하여 이루어진다.

이때, 상기 쉘프(170)는 21개의 슬롯을 구비하며 그 넓이는 23 인치이다. 여기에는 도 5에 도시된 바와 같이, HMCU(101) 및 HSCU(130)가 이중화를 위하여 2개씩 고정 실장되고, 2개의 ANIU(110)가 실장되며 나머지 슬롯에는 HNIU(140), HIU(150) 및 HTIU(120)가 실장되나 네트웍의 상황 및 서비스 요구 상황에 따라 가변적으로 실장될 수 있다.

또한, 상기 쉘프(170)에는 실장된 유닛들(101~150)을 상호 연동 시에 필요한 각종 기능 예컨데, 유지 보수(OAM : Operation Administration and Maintenance, 이하 OAM이라 약칭), 클럭(Clock) 인가, VC 전송 및 STM 신호 전송 등을 각각 담당하는 OAM 버스(161), 클럭 버스(162), VC 버스(163) 및 STM 버스(164)가 공통 버스(160)로 내장된다.

이하, 상술한 각 유닛들의 구조 및 연동 동작을 도 6 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HSCU의 구성을 나타내는 블록도이다.

도시된 바와 같이, HSCU(130)는 ATM 신호 교환을 위한 병렬/직렬 변환부(132) 및 ATM 스위칭부(131)와, STM 신호 교환을 위한 버스 인터페이스부(134) 및 STM 크로스 커넥션부(133)로 구성되어, 각 유닛 상호간의 ATM 및 STM 신호의 교환을 수행한다.

병렬/직렬 변환부(132)는 1.2G의 대용량을 처리할 수 있는 직병렬 변환칩으로 구성되어, ANIU(110), HNIU(140) 및 HIU로(150)부터 전송되는 ATM 직렬 신호를 병렬 신호로 변환하여 ATM 스위칭부(131)로 보내는 기능 및 그 역기능을 수행한다.

ATM 스위칭부(131)는 ATM 트래픽의 5G 또는 20G 논 블로킹 스위칭(Non Blocking Switching)을 수행할 수 있는 스위치 패브릭으로 구성되어, 병렬/직렬 변환부(132)로부터 변환된 ATM 신호를 각 ATM 셀의 라우팅 정보에 따라 스위칭하여 병렬/직렬 변환부(132)로 전송하는 기능을 수행한다.

버스 인터페이스부(134)는 FPGA 칩 형태로 구성되어, VC 버스(163) 및 STM 버스(164)와 STM 크로스 커넥션부(133)와의 인터페이스를 수행한다.

STM 크로스 커넥션부(133)는 버스 인터페이스부를 통하여 수신되는 STM 종속 신호에 대하여 VC-11/12, VC-3 또는 VC-4 급의 크로스 커넥션을 수행하여 버스 인터페이스부(134)로 보내는 기능을 수행한다.

이러한 구성에 의하여, 각 유닛으로부터 전송되는 ATM 직렬 신호는 병렬/직렬 변환부(132)를 통하여 병렬로 변환된 뒤, ATM 스위칭부((131)를 통하여 스위칭되고, 이는 다시 병렬/직렬 변환부(132)를 통하여 해당 유닛으로 전송되게 된다.

또한, STM 버스(164) 및 VC 버스(163)로부터 전송되는 STM 신호는 버스 인터페이스부(134)에 의하여 STM 크로스 커넥션부(133)에 인터페이스되어 크로스 커넥션된 뒤, 다시 STM 버스(164) 및 VC 버스(163)로 전송되어 목적하는 유닛으로 보내어지게 된다.

이와 같이, 대용량을 처리할 수 있는 병렬/직렬 변환부(132)와 ATM 스위치부(131)를 통하여 ATM 신호를 송수신하고, STM 크로스 커넥션(133)을 통하여 각 유닛들을 상호 연동시키므로, 종래의 공통 버스(14)를 통한 연동 시에 발생할 수 있는 신호의 충돌 및 불필요한 버스 낭비 등을 방지할 수 있으므로 종래에 비하여 월등히 많은 용량을 신뢰성있게 연동시킬 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ANIU의 구성을 나타내는 블록도이다.

도시된 바와 같이, ANIU(110)는 광 송수신부(111)와, UNI부(112)와, 셀 프로세싱부(113) 및 병렬/직렬 변환부(114)로 구성된다.

광 송수신부(111)는 망 측(40)과 광 케이블로 연결되는 4개의 망 접속 포트를 구비하여 광케이블을 통하여 전송되는 망 측(40)의 E1/T1, DS3 또는 STM-1/4/16 신호를 수신하여 광/전 인터페이스를 수행한 뒤, UNI부(112)로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행한다.

UNI부(112)는 광 송수신부(111)로부터 전송되는 수신 신호에서 ATM 셀을 추출하는 ATM 인터페이스를 수행한 뒤, ATM 신호를 셀 프로세싱부(113)로 전송하는기능 및 그 역기능을 수행한다.

셀 프로세싱부(113)는 UNI부(112)로부터 전송되는 ATM 신호를 역 다중화하고 각종 셀 프로세싱을 수행하여 병렬/직렬 변환부(114)로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행한다.

이때, 상술한 셀 프로세싱은 ATM 신호에 대한 실시간 OAM 처리, ATM 트래픽 제어를 위한 큐잉(Queuing) 및 스케쥴링(Scheduling), VP/VC 크로스 커넥션을 위한 ATM 헤더(Header) 변환 등의 기능을 포함한다.

병렬/직렬 변환부(114)는 셀 프로세싱부(113)로부터 전송된 ATM 신호를 직렬의 ATM 신호로 변환한 뒤, LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 방식을 통하여 HSCU(130)로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행한다.

이와 같이, 망 측(40)을 통하여 수신된 E1/T1, DS3 또는 STM-1/4/16 신호는 ANIU(110)를 통하여 ATM 직렬 신호로 변환되어 HSCU(130)로 전송되고, HSCU(130)에 의하여 스위칭 된 뒤, 목적하는 ONU 장치(20)로 보내어지기 위하여 HNIU(140) 또는 HIU(150)로 전송되게 된다.(망 측에서 ONU 측으로 보내지는 신호가 전송되는 경우)

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HNIU의 구성을 나타내는 블록도이다.

HNIU(140)는 도시된 바와 같이, ANIU(110)와 대응되는 구조 즉, 병렬/직렬 변환부(141)와, 셀 프로세싱부(142)와, UNI부(143) 및 광 송수신부(144)로 구성된다.

병렬/직렬 변환부(141)는 HSCU(130)로부터 전송되는 ATM 직렬 신호를 수신하여 직렬/병렬 변환을 수행하고, 이를 셀 프로세싱부(142)에 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행한다.

셀 프로세싱부(142)는 병렬/직렬 변환부(141)로부터 전송되는 ATM 신호를 다중화하고 각종 셀 프로세싱을 수행한 뒤, 이를 UNI부(143)로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행한다.

아울러 상기 셀 프로세싱은 ATM 신호에 대한 실시간 OAM 처리, ATM 트래픽 제어를 위한 큐잉 및 스케쥴링, VP/VC 크로스 커넥션을 위한 ATM 헤더 변환 등의 기능을 포함함은 물론이다.

UNI부(143)는 셀 프로세싱부(142)로부터 전송되는 ATM 신호를 역 변환하여 광 송수신부(144)로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행한다.

광 송수신부(144)는 각각 ONU 장치(20)와 광케이블로 연결되는 다수의 ONU 접속 포트를 구비하여 ONU 장치(20)와 STM-1/4/16 인터페이스로 접속하는 기능을 수행한다.

한편, HDT 장치(100)는 HTIU(120) 및 HIU(150)를 통하여 STM 기반의 프로세싱 및 STM/ATM 하이브리드 형태의 프로세싱이 가능하다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HTIU의 구성을 나타내는 블록도이다.

망 측(40)으로부터 전송되는 STM-1 광 신호는 광 송수신부(121)를 통하여 수신되어 광/전 인터페이스된 뒤 STM 프로세싱부(122)로 전송된다.

STM 프로세싱부(122)는 광 송수신부(121)로부터 전송된 신호의 오버 헤드 처리 및 포인터 프로세싱을 수행한 뒤, 이를 STM 매핑부(123)로 전송하고, STM 매핑부(123)는 이를 STM-1 신호에 매핑하여 VC 버스(163)로 전송한다.

한편, 망 측(40)으로부터 전송되는 E1, T1 또는 DS3 신호는 라인 인터페이스부(124)에 의하여 수신되고, 이는 신호 프로세싱부(125)에 의하여 오버 헤드 처리 및 포인터 프로세싱이 수행된다.

이어서, 이는 관리 유닛3 다중/역다중화부(126)를 통하여 AU3 신호로 다중화되어 VC 버스(163)로 전송된다.

상술한 바와 같이 VC 버스(163)로 각각 전송된 STM-1 신호 및 AU3 신호는 HSCU(130)로 전송되어 고유의 전송 정보에 따라 크로스 커넥션되어 목적 유닛으로 전송되게 된다.

한편, HTIU(120)는 ONU 장치(20) 측에서 망 측(40)으로 전송되는 신호에 대해서는 상술한 과정의 역과정을 수행하며, DS3 및 STM-1 신호의 처리에 있어서는 이중화되도록 구성한다.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HIU의 구성을 나타내는 블록도이다.

HIU(150)는 도 10에 도시된 바와 같이, ONU 장치(20)와 연결되어 STM 및 ATM 기반의 프로세싱이 모두 가능하도록 하이브리드 구성을 가지며, 그 구성은, 광 송수신부(151)와, ATM/STM UNI부(152)와, 버스 인터페이스부(153)와, 셀 프로세싱부(154)와, 병렬/직렬 변환부(155)로 구성된다.

광 송수신부(151)는 다수의 ONU 접속 포트를 구비하여 다수의 ONU 장치(20)와 STM-1/4/16 인터페이스로 접속, 양방향 광/전 인터페이스를 수행한다.

ATM/STM UNI부(152)는 TADM04622 칩으로 구성되어, 양방향 ATM 인터페이스 및 STM 인터페이스를 수행한다.

이때, STM 인터페이스로 분리된 STM 신호는 버스 인터페이스(153)를 통하여 STM 버스(164)로 보내지고, 이는 HSCU(130)로 전송되어 STM 전송 정보에 따라 크로스 커넥션된 뒤, HTIU(120)로 전송되어 망 측으로 출력된다.

아울러, ATM 인터페이스로 분리된 데이터는 ANIU(110)의 전송 동작과 동일하게 셀 프로세싱부(154)를 통하여 역다중화 및 각종 셀 프로세싱이 수행되고, 병렬/직렬 변환부(155)를 통하여 ATM 직렬 신호로 변환되어 HSCU(130)로 전송되게 된다.

한편, HMCU(130)는 상기 각 유닛(110~150)들의 상호 작용 및 데이터 흐름을 제어하며, 쉘프(170) 내의 전체적인 공통 버스(160) 마스터링(Mastering)과 각 유닛(110~150)들로의 OAM 헤더 삽입 등의 기능을 수행하는 CPU로 구성되며, CPU는 네트웍 관리 시스템(미도시)과 외부 신호로 접속하여 HDT 장치(100)의 각종 설정 값 등을 저장하는 메모리를 포함한다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 ANIU, HNIU, HIU, HTIU 등과 같이 소정의 기능을 수행하는 다수의 유닛을 ATM 직렬 신호를 통한 ATM 셀 스위칭 또는 STM 크로스 커넥션을 통하여 상호 연동시켜, 종래의 공통 버스를 통한 유닛간의 상호 연동이 가지는 용량의 한계를 극복할 수 있는 HDT 장치를 제공함으로써, 광대역 고속 데이터 서비스 시스템의 가입자 액세스 망의 대용량 백본을 실현시켜, 멀티미디어 기반의 대용량의 다양한 서비스를 지원하고, 접속 가입자 수를 대폭 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

망 측에는 다수의 데이터 전송 망과 접속되고, 그 대향 측에는 다수의 광 네트웍 유닛 장치(이하, ONU)와 접속되어, 가입자 액세스 망의 백본망 기능을 수행하는 호스트 디지털 터미널(이하, HDT) 장치에 있어서,

비동기 전송 모드(이하, ATM) 직렬 신호를 입력받아 병렬 신호로 변환한 뒤, 상기 ATM 신호 내의 전송 정보에 따라 ATM 스위칭을 수행하고, 직렬 신호로 변환하여 출력하는 기능 및 동기식 수송 모듈(이하, STM) 종속 신호를 수신하여 가상 채널(이하, VC) 크로스 커넥션을 수행하여 출력하는 기능을 수행하는 HDT 스위칭/클럭 유닛;

상기 망 측과 접속되어 상기 망 측으로부터 전송되는 신호를 수신한 뒤, ATM 신호를 추출하고, 추출된 ATM 신호의 역다중화 및 각종 ATM 셀 프로세싱을 수행하여 ATM 직렬 신호로 변환한 뒤, 상기 HDT 스위칭/클럭 유닛으로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 ATM 네트웍 인터페이스 유닛;

다수의 ONU 장치와 접속되며, 상기 HDT 스위칭/클럭 유닛으로부터 전송되는 ATM 직렬 신호를 병렬 신호로 변환한 뒤, 다중화 및 각종 셀 프로세싱을 수행하여 상기 접속된 ONU 장치로 인터페이스하여 전송하는 HDT 네트웍 인터페이스 유닛;

상기 유닛들의 상호 작용과 데이터 흐름 및 제어 관리 기능을 수행하는 메인 컨트롤 유닛;

상기 유닛들을 플러그 인 형태로 실장할 수 있으며, 실장된 상기 유닛간의각종 데이터의 교환을 위한 공통 버스를 구비하는 쉘프를 포함하는 것을 특징으로 하는 호스트 디지털 터미널 장치.
제 1항에 있어서, 상기 ATM 네트웍 인터페이스 유닛은 상기 망 측과 E1/T1, DS3, STM-1, STM-4 및 STM-16 중 적어도 어느 하나의 인터페이스로 접속되는 것을 특징으로 하는 호스트 디지털 터미널 장치.
제 1항에 있어서, 상기 데이터 전송 망은 공중 전화망(PSTN), 브이오 아이피 서비스 망(VoIP), 아이피(IP) 서비스 망 중 적어도 어느 하나의 망과 연동되는 ATM 교환망인 것을 특징으로 하는 호스트 디지털 터미널 장치.
제 1항에 있어서, 상기 HDT 네트웍 인터페이스 유닛은 상기 다수의 ONU와 STM-1, STM-4 및 STM-16 중 적어도 어느 하나의 인터페이스로 접속되는 것을 특징으로 하는 호스트 디지털 터미널 장치.
제 1항에 있어서, 상기 ONU와의 연결 토폴로지는 ATM 폰(PON) 구조를 이루는것을 특징으로 하는 호스트 디지털 터미널 장치.
제 1항에 있어서, 상기 쉘프는 21개의 슬롯을 구비하며, 상기 슬롯에는 상기 메인 컨트롤 유닛 및 HDT 스위칭/클럭 유닛이 이중화를 위하여 2개씩 고정 실장되고 나머지는 서비스 상황에 따라 가변적으로 실장되는 것을 특징으로 하는 호스트 디지털 터미널 장치.
제 1항에 있어서, 상기 공통 버스는,

유지 보수(이하, OAM) 데이터의 교환을 수행하는 OAM 데이터 버스와, 클럭 인가 신호를 전송하는 클럭 버스와, VC 신호의 교환을 수행하는 VC 버스 및 STM 신호의 교환을 위한 STM 버스를 포함하는 것을 특징으로 하는 호스트 디지털 터미널 장치.
제 1항 및 제 7항에 있어서, 상기 HDT 스위칭/클럭 유닛은,

상기 ATM 직렬 신호를 입력받아 병렬 신호로 변환시키는 기능 및 그 역기능을 수행하는 병렬/직렬 변환부;

스위치 패브릭으로 구성되어, 상기 병렬/직렬 변환부에 의하여 변환된 ATM신호를 상기 ATM 신호 내의 전송 정보에 따라 스위칭한 뒤, 상기 병렬/직렬 변환부로 전송하는 ATM 스위칭부;

상기 VC 버스 및 STM 버스로부터 STM 종속 신호를 전송받아 버스 인터페이스를 수행하여 수신하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 버스 인터페이스부;

상기 버스 인터페이스부를 통하여 수신된 STM 종속 신호에 대하여 VC-11, VC-12, VC-3 및 VC-4 중 어느 하나의 급의 크로스 커넥션을 수행하여 상기 버스 인터페이스부로 전송하는 기능을 수행하는 STM 크로스 커넥션부를 포함하는 것을 특징으로 하는 호스트 디지털 터미널 장치.
제 1항에 있어서, ATM 네트웍 인터페이스 유닛은,

상기 망 측과 광케이블로 연결되는 다수의 망 접속 포트를 구비하여, 상기 광케이블을 통하여 전송되는 망 측의 신호를 수신한 뒤, 광/전 인터페이스를 수행하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 광 송수신부;

상기 광 송수신부로부터 광/전 인터페이스된 신호를 전송받아 ATM 인터페이스를 수행하여 ATM 신호를 추출하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 유니버셜 네트웍 인터페이스부;

상기 추출된 ATM 신호를 역 다중화하고 각종 ATM 셀 프로세싱을 수행하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 셀 프로세싱부;

상기 셀 프로세싱부에 의하여 ATM 셀 프로세싱된 ATM 신호를 전송받아 ATM직렬 신호로 변환시킨 뒤, 상기 HDT 스위치/클럭 유닛으로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 병렬/직렬 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 호스트 디지털 터미널 장치.
제 1항에 있어서, 상기 HDT 네트웍 인터페이스 유닛은,

상기 HDT 스위칭/클럭 유닛으로부터 전송되는 ATM 직렬 신호를 수신하여 병렬 신호로 변환하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 병렬/직렬 변환부;

상기 병렬/직렬 변환부로부터 병렬 변환된 ATM 신호를 전송받아 다중화 및 각종 셀 프로세싱을 수행하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 셀 프로세싱부;

상기 셀 프로세싱부로부터 전송되는 ATM 신호를 상기 망 측에 전송 가능한 신호로 ATM 역 변환을 수행하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 유니버셜 네트웍 인터페이스부;

상기 다수의 ONU 장치와 광케이블로 연결되며, 상기 유니버셜 네트웍 인터페이스부로부터 전송되는 신호를 광/전 인터페이스를 수행하여 상기 ONU 장치로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 광 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 호스트 디지털 터미널 장치.
제 1항에 있어서,

상기 망 측으로부터 전송되는 STM-1 신호를 수신하여 오버 헤드 및 포인터 프로세싱을 수행한 뒤, 다시 STM-1 신호에 매핑하여 상기 공통 버스로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하며,

상기 망 측으로부터 전송되는 E1, T1 및 DS3 신호 중 적어도 어느 하나를 수신하여 라인 인터페이스와 오버 헤드 및 포인터 프로세싱을 수행한 뒤, 관리 유닛3(이하, AU3)으로 다중화하여 상기 공통 버스로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 HDT 종속 인터페이스 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호스트 디지털 터미널 장치.
제 11항에 있어서, 상기 HDT 종속 인터페이스 유닛은,

상기 망 측과 접속되어, 상기 망 측으로부터 전송되는 STM-1 신호를 수신하여 광/전 인터페이스를 수행하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 광 송수신부;

상기 광 송수신부로부터 광/전 인터페이스된 신호의 오버 헤드 처리 및 프인터 프로세싱을 수행하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 STM 프로세싱부;

상기 STM 프로세싱부에 의하여 프로세싱된 신호를 수신하여 STM-1 신호에 매핑시켜 상기 공통 버스로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 STM 매핑부;

상기 망 측으로부터 전송되는 E1, T1 및 DS3 중 적어도 어느 하나의 신호를 수신하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 라인 인터페이스부;

상기 라인 인터페이스부에 의하여 인터페이스된 신호의 오버 헤드 처리 및포인터 프로세싱을 수행하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 신호 프로세싱부;

상기 신호 프로세싱부에 의하여 프로세싱된 신호를 AU3 신호로 다중화시킨 뒤, 상기 공통 버스로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 A(3 다중/역다중화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 호스트 디지털 터미널 장치.
제 1항에 있어서,

상기 다수의 ONU 장치와 접속되어, 상기 HDT 스위칭/클럭 유닛으로부터 전송되는 ATM 신호 및 상기 공통 버스로부터 전송되는 STM 신호를 상기 ONU 장치로 전송하는 하이브리드 인터페이스 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호스트 디지털 터미널 장치.
제 13항에 있어서, 상기 하이브리드 인터페이스 유닛은,

상기 HDT 스위칭/클럭으로부터 전송되는 ATM 직렬 신호를 병렬 신호로 변환하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 병렬/직렬 변환부;

상기 병렬/직렬 변환부에 의하여 변환된 ATM 신호의 다중화 및 셀 프로세싱을 수행하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 셀 프로세싱부;

상기 공통 버스로부터 전송되는 STM 신호를 버스 인터페이스를 수행하여 수신하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 버스 인터페이스부;

상기 셀 프로세싱부에 의하여 프로세싱된 ATM 신호 및 상기 버스 인터페이스부를 통하여 수신된 STM 신호를 수신하여 상기 망 측으로 전송 가능한 신호 규격으로 인터페이스하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 ATM/STM 유니버셜 네트웍 인터페이스부;

상기 ATM/STM 유니버셜 네트웍 인터페이스에 의하여 인터페이스된 신호를 상기 망 측에 전송하기 위한 광/전 인터페이스를 수행하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 광 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 호스트 디지털 터미널 장치.