KR100542434B1 - 티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 티디엠(TDM) 데이터 및 아이피(IP) 관련 데이터를 통합하여 스위칭하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는, SONET/SDH망으로부터 수신하는 TDM/EoS 혼합 데이터를 분리한 후, 다중 및 역다중화를 거쳐 패킷 형태의 데이터로 각각 변환하며, IP나 ATM 망으로부터 수신하는 아이피/이더넷 데이터는 고정 길이 패킷 스위치가 인식할 수 있는 데이터로 형태 변환한다. 그러면, 고정 길이 패킷 스위치는 각각의 데이터를 한꺼번에 인식하여 동시에 스위칭한다.
이처럼, 서로 다른 서비스 및 형태를 갖춘 각각의 데이터를 단일 개수의 스위치를 이용하여 스위칭함으로써, 저가의 스위칭 구성 및 용이한 증설, 높은 유연성을 제공할 수 있다.
SONET/SDH망, IP/이더넷망, TDM 데이터, IP 데이터, 패킷, 통합 스위칭

Description

티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 장치 및 그 방법 {TIME DIVISION MULTIPLEXING/INTERNET PROTOCOL DATA INTEGRATED SWITCHING DEVICE AND METHOD THERE OF THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 장치를 세부적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 입력 TDM 데이터 처리부의 구성을 세부적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 출력 TDM 데이터 처리부의 구성을 세부적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 장치의 동작 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
본 발명은 티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 티디엠(Time Division Multiplexing, 이하 'TDM' 이라 함) 데이터와 아이피(Internet Protocol) 데이터를 동시에 스위칭하는 장치 및 그 방법 에 관한 것이다.
일반적으로, SONET(Synchronous Optical Network : 동기식 광 통신망, 이하 'SONET' 라 함)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy : 동기식 디지털 계층, 이하 'SDH' 라 함)망은 전달망으로서, 고 신뢰도의 연결 기반 회로 스위칭 기능을 제공한다.
그러나, SONET/SDH 망에서는 데이터 전송 및 스위칭시 고정 경로 및 고정 대역을 이용한다. 이로 인해, 가용도 및 신뢰성에 있어서는 매우 우수하나 대역의 효율성은 낮은 편이며 회선당 사용료 또한 비싸다.
반면, IP나 ATM(Asynchronous Transfer Mode : 비동기 전송 모드, 이하 'ATM' 이라 함)과 같은 망에서는 경로 및 대역이 고정되지 않으며 통계적 다중화 기능을 이용하여 스위칭 기능을 제공한다. 이로 인해, 대역의 사용 효율이 높으며 저가의 서비스가 가능하나, 버스트(burst)나 폭주 등이 발생하는 경우 데이터 손실이 발생한다.
따라서, 망 사업자 입장에서는 패킷 기반의 IP/이더넷(Ethernet) 망과 연결 기반의 SONET/SDH망을 각각 운용 및 관리해야 하는데, 이는 많은 비용을 낭비하게할 뿐만 아니라, 유지 보수 또한 매우 복잡하다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로서, 고 신뢰도를 요구하는 연결 기반형 TDM 데이터와 비 연결성 버스트 특성의 통계적 다중화 특성을 가지는 IP/이더넷(Ethernet) 데이터를 통합하여 스위칭할 수 있는 장치 및 방법들이 대두되고 있다.
이중, 오버레이(Overlay) 구조로 시스템을 구성하는 방법이 있는데, 이는 속성이 다른 두 개의 스위치를 오버레이 구조로 운용하기 때문에 IP/이더넷 데이터와 TDM 데이터의 비율 변화에 대한 유연성이 없다.
그리고, 이러한 오버레이 구조로 이루어진 스위칭 시스템은 초기 설치 비용은 저렴할 수 있으나, 증설이 어렵고 유지 보수에 고비용이 요구된다. 즉, 회선 스위치 플레인(plane)과 패킷 스위치 플레인이 별도로 요구되어 2배의 스위치 플레인이 필요하며, 두 개의 스위치 플레인별 관리가 필요하므로 관리 및 유지 보수 또한 복잡하다.
그리고, 속성이 다른 트래픽의 상호 비율에 따라 연결 설정이 변경되어야 하므로 스위치의 융통성이 낮으며, 실제 사용하는 용량은 스위칭 시스템의 절반 밖에 되지 않으므로 비경제적이라고 할 수 있다.
한편, 다른 방법으로는 회로 스위치를 사용함과 동시에 IP/이더넷 데이터를 TDM 데이터로 변환하여 스위칭하는 방법이 있다. 이 방법은 TDM 데이터에 적합한 회로 스위치를 사용하여 TDM 데이터가 요구하는 연결 기반의 스위칭 기능을 제공한다.
그러나, IP/이더넷 데이터를 TDM 데이터로 형태 변환하여 스위칭하기 때문에 그 변환 과정에서 발생하는 대역폭 조절이 어려우며, 전체 스위치 대역폭을 충분히 활용하지 못한다. 특히, 스위치 포트 수가 늘어나거나 또는 IP/이더넷 데이터를 사용하는 포트 수가 증가함에 따라, 스위칭 효율이 저하되어 대용량 스위칭 시스템을 구성하기가 어렵다.
또한, 다른 방법으로는 ATM 스위치를 사용함과 동시에 TDM 데이터와 IP/이더넷 데이터를 ATM으로 변환하여 스위칭하는 방식이 있다.
이 방법은 ATM의 특성상 차별화된 서비스를 제공한다는 장점이 있으나, 연결 기반이 아닌 IP/이더넷 데이터에 대한 추가적인 연결 설정을 해야 하기 때문에 제어하기 어렵고, 스위치의 용량이 커질수록 구현의 복잡도가 증가하여 대용량 스위칭 시스템을 구성하기가 어렵다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 단일 개수의 고정 길이 패킷 스위치를 이용하여 TDM 데이터와 IP 데이터를 동시에 스위칭할 수 있는 티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 고정 길이 패킷 스위치는 TDM 데이터 및 IP 데이터와 무관한 각 포트별 인터페이스를 제공함으로써, 차별화된 서비스에 대한 유연한 대응 및 대용량 확장을 용이하게 할 수 있도록 하는 티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 장치는, 동기식 광 통신망(SONET)/동기식 디지털 계층망(SDH) 및 아이피(IP)/이더넷 망으로부터 수신하는 데이터를 스위칭하는 장치에 있어서, 데이터별 타임 슬롯과 스위치 포트 정보를 포함하는 제어 정보를 관리하며, 상기 관리하는 제어 정보에 따라 동기 신호를 생성하여 제공하는 제어/타이밍 구동기; 상기 제공한 동기 신호에 따라, 동기식 광 통신망/동기식 디지털 계층망으로부터 수신하는 데이터를 티디엠(TDM) 데이터와 이오에스(EoS) 데이터로 분류한 후, 상기 분류한 데이터를 패킷 형태로 변환하는 입력 TDM/EoS 데이터 처리기; 상기 제어/타이밍 구동기로부터 수신하는 제어 정보에 따라, 아이피(IP)/이더넷 망으로부터 수신하는 아이피(IP) 데이터를 패킷 형태로 변환하는 입력 아이피(IP)/이더넷 데이터 처리기; 상기 변환한 티디엠(TDM) 패킷 데이터 내지 아이피(IP) 패킷 데이터를 동시에 스위칭하는 고정 길이 패킷 스위치; 상기 스위칭한 티디엠(TDM) 패킷 데이터를 이오에스(EoS) 패킷 데이터와 분류한 후, 상기 분류한 패킷 데이터를 각각 재조합하고 다중화하여 출력시키는 출력 TDM/EoS 데이터 처리기; 및 상기 고정 길이 패킷 스위치에서 스위칭된 상기 아이피(IP) 패킷 데이터를 재조합하여 출력시키는 출력 아이피(IP)/이더넷 데이터 처리기를 포함한다.
이때, 상기 입력 TDM/EoS 데이터 처리기는, 상기 제어/타이밍 구동기로부터 수신하는 데이터별 타임 슬롯에 따라, 상기 동기식 광 통신망/동기식 디지털 계층망으로부터 수신하는 데이터를 티디엠(TDM) 데이터와 이오에스(EoS) 데이터로 분류하는 입력 데이터 분류부; 상기 분류한 이오에스(EoS) 데이터를 상기 제어/타이밍 구동기로부터 수신하는 스위치 포트 정보에 따라 패킷 형태로 변환하는 입력 EoS 데이터 처리부; 상기 분류한 티디엠(TDM) 데이터를 상기 제어/타이밍 구동기로부터 수신하는 스위치 포트 정보에 따라 패킷 형태로 변환하는 입력 TDM 데이터 처리부; 및 상기 변환한 이오에스(EoS) 데이터와 티디엠(TDM) 데이터를 다중화하는 입력 데이터 다중화기를 포함한다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 방법은, 동기식 광 통신망(SONET)/동기식 디지털 계층망(SDH) 및 아이피(IP)/이더넷 망으로부터 수신하는 데이터를 스위칭하는 방법에 있어서, a)데이터별 타임 슬롯과 스위치 포트 정보를 포함하는 제어 정보에 따라 동기 신호를 생성하는 단계; b)상기 생성한 동기 신호에 따라, 동기식 광 통신망/동기식 디지털 계층망으로부터 수신하는 데이터를 티디엠(TDM) 데이터와 이오에스(EoS) 데이터로 분류한 후, 상기 분류한 데이터를 패킷 형태로 변환하는 단계; c)아이피(IP)/이더넷 망으로부터 수신하는 아이피(IP) 데이터를 분석하여 패킷 형태로 변환하는 단계; d)상기 변환한 티디엠(TDM) 패킷 데이터 내지 아이피(IP) 패킷 데이터를 동시에 스위칭하는 단계; e)상기 스위칭한 티디엠(TDM) 패킷 데이터를 이오에스(EoS) 패킷 데이터와 분류한 후, 상기 분류한 데이터를 재조합하고 다중화하여 출력시키는 단계; 및 f)상기 스위칭되는 패킷 데이터 중 아이피(IP) 패킷 데이터를 재조합하여 출력하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 프로그램을 저장한 기록매체는, 동기식 광 통신망(SONET)/동기식 디지털 계층망(SDH) 및 아이피(IP)/이더넷 망으로부터 수신하는 데이터를 스위칭하는 방법을 포함하는 기록매체에 있어서, a)데이터별 타임 슬롯과 스위치 포트 정보를 포함하는 제어 정보에 따라 동기 신호를 생성하는 기능; b)상기 생성한 동기 신호에 따라, 동기식 광 통신망/동기식 디지털 계층망으로부터 수신하는 데이터를 티디엠(TDM) 데이터와 이오에스(EoS) 데이터로 분류한 후, 상기 분류한 데이터를 패킷 형태로 변환하는 기능; c)아이피(IP)/이더넷 망으로부터 수신하는 아이피(IP) 데이터를 분석하여 패킷 형태로 변환하는 기능; d)상기 변환한 티디엠(TDM) 패킷 데이터 내지 아이피(IP) 패킷 데이터를 동시에 스위칭하는 기능; 및 e)상기 스위칭한 티디엠(TDM) 패킷 데이터를 이오에스(EoS) 패킷 데이터와 분류 한 후, 상기 분류한 데이터를 재조합하고 다중화하여 출력시키는 기능을 포함하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체를 특징으로 한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 장치를 세부적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 장치(200)는 TDM/EoS(Ethernet-over-SDH, 이하 'EoS' 라 함) 데이터 처리기(300)와 IP/이더넷 데이터 처리기(400), 고정 길이 패킷 스위치(500) 및 제어/타이밍 구동기(600)를 포함한다.
그리고, TDM/EoS 데이터 처리기(300)는 입력 TDM/EoS 데이터 처리기(310)와 출력 TDM/EoS 데이터 처리기(320)를 포함하는데, 도 1에 도시되어 있듯이 입·출력 처리기(310, 320)가 한 쌍의 구조를 이루어 단일의 TDM/EoS 데이터 처리기(300)를 구성한다.
입력 TDM/EoS 데이터 처리기(310)는 입력 데이터 분류부(311)와 입력 EoS 데이터 처리부(312), 입력 TDM 데이터 처리부(313) 및 입력 데이터 다중화기(314)를 포함한다. 그리고, 출력 TDM/EoS 데이터 처리기(320)는 출력 데이터 분류부(321)와 출력 EoS 데이터 처리부(322), 출력 TDM 데이터 처리부(323) 및 출력 데이터 다중화기(324)를 포함한다.
또한, IP/이더넷 데이터 처리기(400)는 입력 IP/이더넷 데이터 처리기(410) 및 출력 IP/이더넷 데이터 처리기(420)를 포함하는데, 도 1에 도시되어 있듯이 입·출력 데이터 처리기(410, 420)가 한 쌍의 구조를 이루어 단일의 IP/이더넷 데이터 처리기(400)를 구성한다.
그러면 이러한 구조로 이루어진 통합 스위칭 장치(200)에 대해 자세히 설명한다.
먼저, 입력 TDM/EoS 데이터 처리기(310)의 입력 데이터 분류부(311)는 SONET/SDH망(미도시)으로부터 바이트 단위로 시분할 다중화되어 전송되는 TDM/EoS 혼합 데이터를 수신한 후, 수신한 혼합 데이터를 TDM 데이터와 EoS 데이터로 분리한다.
이때, 입력 데이터 분류부(311)는 제어/타이밍 구동기(600)가 미리 설정한 값을 이용하여 데이터 분류를 수행하는데, 미리 설정한 값은 제어/타이밍 구동기(600)에 의해 자동으로 설정되거나 또는 운영자의 강제 제어를 받을 수도 있다.
즉, 입력 데이터 분류부(311)는 다중화된 데이터 중 어떤 데이터에 TDM 데이터 실려 있는지 또는 EoS 데이터가 실려 있는지에 대한 정보를 제어/타이밍 구동기(600)로부터 수신하여 데이터 분류시 사용한다.
다음으로, 입력 EoS 데이터 처리부(312)는 분류한 EoS 데이터를 역 다중화에서부터 EoS 프로토콜 처리, 이더넷 프레임 처리 및 패킷 헤더 생성을 통한 패킷화 를 수행한다.
입력 TDM 데이터 처리부(313)는 분류한 TDM 데이터를 역 다중화에서부터 데이터 정렬 및, 패킷 헤더 생성을 통한 패킷화를 수행한다.
이때, 입력 TDM 데이터 처리부(313)는 역 다중화한 데이터의 정렬 및 패킷 헤더를 생성할 때 제어/타이밍 구동기(600)가 미리 설정한 특정 시간 구간(이하 '타임 슬롯'이라 함)내에서 출력시킬 다중화된 데이터 정보와 해당 타임 슬롯에서 출력시킬 데이터가 가져야 할 패킷 헤더 정보를 이용한다.
입력 데이터 다중화기(313)는 입력 EoS 데이터 처리부(312)와 입력 TDM 데이터 처리부(313)로부터 패킷 형태의 데이터를 수신한 후, 수신한 패킷 데이터를 다중화한다. 이때, 입력 데이터 다중화기(313)는 입력 TDM 데이터 처리부(313)로부터 수신하는 패킷 데이터에 우선 순위를 두어 각 패킷들을 다중화 한다.
다음으로, 입력 IP/이더넷 데이터 처리기(410)는 IP/이더넷 망(미도시)으로부터 패킷 또는 프레임 형태의 데이터를 수신한 후, 수신한 패킷 또는 프레임 데이터를 고정 길이 패킷 스위치(500)가 인식할 수 있는 패킷으로 변환 또는 생성한다.
이때, 입력 IP/이더넷 데이터 처리기(410)는 패킷 또는 프레임 데이터의 연결 정보와 서비스 정보 등을 분석하여 고정 길이 패킷 스위치(500)에 대응하는 출력 포트 정보와 우선 순위 정보를 파악한 후, 파악한 정보를 통해 고정 길이 패킷 스위치(500)가 인식할 수 있는 패킷 형태로 생성 또는 변환한다.
고정 길이 패킷 스위치(500)는 각각의 입력 데이터 처리기(310 내지 310M, 410 내지 410N)로부터 수신하는 패킷 형태의 TDM 데이터, IP 데이터 및 이더넷 데이터를 해당 목적지로 스위칭한다. 이때, 고정 길이 패킷 스위치(500)는 일반적인 고정 길이 패킷 스위치들이 수행하는 목적지 출력 포트별 큐잉, 스케쥴링, 크로스바 또는 공유 버퍼링을 이용하여 스위칭 기능을 수행한다.
그리고, 고정 길이 패킷 스위치(500)는 도 1에 도시되어 있듯이 최대 P(최하 2 이상의 자연수)개의 포트가 각각의 입, 출력 데이터 처리기와 상호 접속하고 있는데, 이때 고정 길이 패킷 스위치(500)는 TDM/EoS 데이터 처리기(300) 및 IP/이더넷 데이터 처리기(400)가 그 위치를 변경하여 접속하더라도 정상적인 인터페이스를 제공한다.
다음으로, 출력 TDM/EoS 데이터 처리기(320)의 출력 데이터 분류부(321)는 고정 길이 패킷 스위치(500)를 통해 스위칭되는 패킷 데이터를 분석하여 EoS 데이터와 TDM 데이터로 분류한다.
이때, 출력 데이터 분류부(321)는 제어/타이밍 구동기(600)가 강제적으로 또는 운용자가 자동으로 설정한 소스(Source)의 종류 정보와 패킷 데이터를 비교한 후, 해당 패킷의 EoS 또는 TDM 데이터 여부를 분별한다.
출력 EoS 데이터 처리부(322)는 분류한 패킷 형태의 EoS 데이터를 재조합하여 온전한 이더넷 프레임을 구성한 후, EoS 프로토콜 처리 및 시분할 다중화 한다.
출력 TDM 데이터 처리부(323)는 분류한 패킷 형태의 TDM 데이터를 분석하여 타임 슬롯 정보를 추출한 후, 추출한 타임 슬롯을 토대로 타임 슬롯별로 TDM 데이 터를 재조합하여 온전한 데이터 구간들을 구성한다. 그리고, 출력 TDM 데이터 처리부(323)는 타임 슬롯별 데이터를 제어/타이밍 구동기(600)가 미리 설정한 타임 슬롯과 다중화 번호간의 대응 정보를 사용하여 바이트 단위로 TDM 데이터를 다중화 한다.
출력 데이터 다중화기(324)는 제어/타이밍 구동기(600)로부터 EoS 데이터와 TDM 데이터의 다중화 순서에 대한 정보를 미리 전달받은 후, 전달받은 정보를 토대로 출력 EoS 데이터 처리부(322)와 출력 TDM 데이터 처리부(323)로부터 수신하는 다중화된 데이터를 다시 다중화하여 TDM/EoS 혼합 데이터를 생성한다.
출력 IP/Ethernet 데이터 처리기(420)는 고정 길이 패킷 스위치(500)를 통해 스위칭되는 패킷 데이터를 IP 패킷 또는 이더넷 프레임으로 재조합하여 출력한다.
제어/타이밍 구동기(600)는 입력 데이터 분류부(EoS, TDM 타임 슬롯 정보)에서부터 입력 EoS 데이터 처리부(프레임과 스위치 포트 번호 매핑, 우선순위 할당), 입력 TDM 데이터 처리부(타임 슬롯과 시분할 데이터 대응 정보, 스위치 포트 번호 매핑, 우선순위, 동기 신호), 출력 데이터 분류부(소스 종류 정보), 출력 EoS 데이터 처리기(프레임과 시분할 데이터 대응 정보), 출력 TDM 데이터 처리기(타임 슬롯과 시분할 데이터 대응 정보) 및, IP/이더넷 데이터 처리기(연결 정보, 서비스 정보, 스위치 포트 매핑 정보, 우선 순위 정보)를 포함하는 각 기능부들을 강제적으로 또는 자동으로 프로그램한다.
그러면, 여기서 본 발명의 실시예에 따른 입력 TDM 데이터 처리 과정에 대해 첨부한 도면을 통해 자세히 알아본다.
도 2는 도 1에 도시한 입력 TDM 데이터 처리부의 구성을 세부적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시되어 있듯이, 입력 TDM 데이터 처리부(313)는 입력 TDM 데이터 역다중화부(313a)와 타임슬롯별 데이터 저장부(313b), 타임슬롯 생성부(313c), 룩업 테이블(313d) 및 패킷 생성부(313e)를 포함한다.
자세히 설명하면, 먼저 입력 TDM 데이터 역다중화부(313a)는 바이트 단위로 다중화되어 있는 TDM 데이터를 수신하여 다시 역 다중화한다.
타임슬롯별 데이터 저장부(313b)는 역 다중화한 TDM 데이터를 타임 슬롯별로 정렬하여 저장한다.
타임슬롯 생성부(313c)는 제어/타이밍 구동기(600)가 생성한 동기 신호에 맞추어 주기적으로 타임 슬롯을 생성하여 타임 슬롯별 데이터 저장부(313b)로 제공한다. 그러면, 타임 슬롯별 데이터 저장부(313b)는 앞서 언급한 바와 같이 슬롯별 데이터 정렬을 수행한다.
룩업 테이블(313d)은 제어/타이밍 구동기(600)가 설정한 타임 슬롯과 스위치 포트 정보 및 목적지 타임 슬롯 정보별 대응 정보를 저장한다.
패킷 생성부(313e)는 룩업 데이블의 정보와 타임 슬롯별 데이터를 사용하여 패킷 단위의 데이터를 생성한다.
이러한 구성을 이루는 입력 TDM 데이터 처리부(313)에서의 데이터 처리 과정은 다음과 같다.
일정 주기, T(T>0) 단위로 K(1 이상의 정수)개의 L(1 이상의 정수)바이트 데 이터 그룹이 바이트 단위로 다중화되어 입력되면, 입력 TDM 데이터 역다중화부(313a)는 다중화된 데이터를 K개의 TDM 데이터로 변환한다.
이후, 타임 슬롯별 데이터 저장부(313b)는 K개로 분리되어 있으며, L바이트 이상을 저장할 수 있는 공간을 유지하여 입력 TDM 데이터 역다중화부(313a)로부터 수신하는 K개의 데이터 그룹을 각각 저장한다.
그리고, 타임슬롯 생성부(313c)는 제어/타이밍 구동기(600)로부터 수신하는 동기 신호에 맞추어 매 주기(T)마다 K개의 구간으로 나뉜 타임 슬롯을 생성한다. 이때, 타임슬롯 생성부(313c)는 총 K개의 구간 사이에 유휴 구간을 삽입하여 타임슬롯이 할당되지 않는 구간도 생성한다.
한편, 룩업 테이블(314d)은 타임슬롯 생성부(313c)가 생성하는 타임슬롯 번호를 통해 해당 타임슬롯에 출력되어야 할 하나의 TDM 데이터 번호(1에서 K사이의 정수)와 그에 대한 스위치 포트 정보 및 목적지 타임슬롯 정보를 저장하고 있다.
그러면, 패킷 생성부(313e)는 타임슬롯 생성부(313c)가 생성한 현재의 타임 슬롯과 룩업 테이블(313d)의 대응 정보에 기초하여 K개 TDM 데이터 중 한 그룹의 TDM 데이터를 패킷 단위 데이터로 변환하여 출력한다.
다음으로, 출력 TDM 데이터 처리 과정에 대해 첨부한 도면을 통해 자세히 알아본다.
도 3은 도 2에 도시한 출력 TDM 데이터 처리부의 구성을 세부적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시되어 있듯이, 출력 TDM 데이터 처리부(323)는 패킷 분석부(323a) 와 룩업 테이블(323b), 타임슬롯별 데이터 저장부(323c) 및 출력 TDM 데이터 다중화부(323d)를 포함한다.
자세히 설명하면, 먼저 패킷 분석부(323a)는 출력 데이터 분류부(도 1의 321)로부터 수신하는 TDM 데이터를 분석하며, 데이터별 룩업을 수행한다.
룩업 테이블(323b)은 제어/타이밍 구동기(600)가 설정한 타임 슬롯과 티디엠(TDM) 데이터 구간 매핑 정보를 저장한다.
타임슬롯별 데이터 저장부(323c)는 분석한 정보와 룩업 결과를 이용하여 TDM 데이터를 저장 공간에 타임 슬롯별로 분류하여 저장한다.
출력 TDM 데이터 다중화부(323d)는 분류하여 저장한 TDM 데이터를 시분할 다중화하여 출력한다.
이러한 구성을 이루는 출력 TDM 데이터 처리부(323)에서의 데이터 처리 과정은 다음과 같다.
출력 데이터 분류부(321)로부터 패킷 단위의 TDM 데이터가 입력되면, 패킷 분석부(323a)는 TDM 데이터에 실린 목적지 타임슬롯 정보를 추출한 후, 추출한 정보와 룩업 테이블(323b)의 저장 정보를 이용하여 타임 슬롯이 실제로 위치할 출력 티디엠(TDM) 데이터 구간 번호를 알아낸다.
이때. 룩업 테이블(323b)은 총 K개의 타임슬롯 대응 정보가 저장되어 있는데, 제어/타이밍 구동기(600)는 이러한 룩업 테이블(323b)를 자동 또는 강제적으로 프로그래밍한다.
이후, 타임슬롯별 데이터 저장부(323c)는 티디엠(TDM) 데이터 구간 별 저장 공간(K개 그룹이며, 각 그룹이 L바이트 이상인 TDM 데이터를 저장할 수 있는 공간)에 저장한다.
이때, 저장 공간에 각 그룹별 TDM 데이터가 L바이트 이상이 저장되면, 출력 TDM 데이터 다중화부(323d)는 각 그룹별 TDM 데이터를 다중화하여 출력시킨다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 장치(200)의 전체적인 동작 과정에 대해 첨부한 도면을 통해 알아본다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 장치의 동작 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 4에 도시되어 있듯이, 먼저 입력 TDM/EoS 데이터 처리기(310)는 SONET/SDH망(미도시)으로부터 수신하는 TDM/EoS 혼합 데이터를 TDM 데이터와 EoS 데이터로 각각 분류(S411)한 후, 분류한 데이터를 역다중화 및 패킷 형태로 변환 처리한다(S412).
이후, 입력 TDM/EoS 데이터 처리기(310)는 패킷 형태의 TDM 데이터와 EoS 데이터를 다중화(S413)하여 출력시키는데, TDM 패킷 데이터에 우선 순위를 두어 다중화를 수행한다.
그리고, 입력 TDM/EoS 데이터 처리기(310)는 제어/타이밍 구동기(600)가 발생시키는 동기 신호에 동기를 맞춤과 동시에 제어/타이밍 구동기(600)가 프로그래밍한 순서에 따라 해당 패킷을 생성 및 출력시킨다.
즉, 제어/타이밍 구동기(600)는 출력시키는 패킷 데이터들이 고정 길이 패킷 스위치(500)의 출력 포트에서 충돌이 발생하지 않도록 재배정한 타임 슬롯 정보를 각각의 입력 TDM/EoS 데이터 처리기(310~310M)에 프로그래밍 한다.
한편, 입력 IP/이더넷 데이터 처리기(410)는 IP/이더넷 망(미도시)으로부터 수신하는 패킷 데이터를 분석하여 고정 길이 패킷 스위치(500)가 인식할 수 있는 패킷 형태로 변환하여 출력한다(S420).
이후, 고정 길이 패킷 스위치(500)는 입력 TDM/EoS 데이터 처리기(310) 및 입력 IP/이더넷 데이터 처리기(410)로부터 수신하는 각각의 패킷 데이터를 상호 비율에 상관없이 동시에 스위칭시킨다(S430).
이후, 출력 TDM/EoS 데이터 처리기(320)는 고정 길이 패킷 스위치(500)로부터 스위칭되는 패킷 데이터 중 TDM 데이터와 EoS 데이터로 분류(S441)한 후, 분류한 패킷 데이터를 각각 재조합 및 시분할 다중화 처리한다(S442).
이후, 출력 TDM/EoS 데이터 처리기(320)는 제어/타이밍 구동기(600)로부터 제공받은 다중화 순서에 따라, 다중화한 TDM 데이터와 EoS 데이터를 다중화(S443) 처리하여 출력시킨다.
한편, 출력 IP/이더넷 데이터 처리기(420)는 고정 길이 패킷 스위치(500)로부터 스위칭되는 패킷 데이터를 IP 패킷 또는 이더넷 프레임으로 재조합한 후, 출력시킨다(S450).
이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 장치 및 그 방법은 SONET/SDH망으로부터 수신하는 TDM/EoS 혼합 데이터를 IP/이더넷 망으로부터 수신하는 패킷 데이터와 동일한 형태로 변환시킨다. 이를 통하여, 단일 개수의 고정 길이 패킷 스위치를 이용하여 각 데이터(TDM 데이터, IP 데이터)의 비 율에 상관없이 모든 데이터를 동시에 스위칭할 수 있다.
도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 티디엠/아이피 데이터 통합 스위칭 장치 및 그 방법은 SONET/SDH망으로부터 수신하는 TDM/EoS 혼합 데이터를 IP/이더넷 망으로부터 수신하는 패킷 데이터와 동일한 형태로 변환시킴으로써, 패킷 형태의 모든 데이터를 단일 개수의 고정 길이 패킷 스위치를 이용하여 동시에 스위칭시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 단일의 고정 길이 패킷 스위치를 이용하여 서로 다른 전달 방식의 데이터를 효율적으로 스위칭함으로써, 대용량 멀티미디어 서비스 제공 시스템으로의 응용이 용이할 뿐만 아니라, 저가의 스위칭 구성 및 용이한 증설, 높은 유연성을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 동기식 광 통신망(SONET)/동기식 디지털 계층망(SDH) 및 아이피(IP)/이더넷 망으로부터 수신하는 데이터를 스위칭하는 장치에 있어서,
    데이터별 타임 슬롯과 스위치 포트 정보를 포함하는 제어 정보를 관리하며, 상기 관리하는 제어 정보에 따라 동기 신호를 생성하여 제공하는 제어/타이밍 구동기;
    상기 제공한 동기 신호에 따라, 동기식 광 통신망/동기식 디지털 계층망으로부터 수신하는 데이터를 티디엠(TDM) 데이터와 이오에스(EoS) 데이터로 분류한 후, 상기 분류한 데이터를 패킷 형태로 변환하는 입력 TDM/EoS 데이터 처리기;
    상기 제어/타이밍 구동기로부터 수신하는 제어 정보에 따라, 아이피(IP)/이더넷 망으로부터 수신하는 아이피(IP) 데이터를 패킷 형태로 변환하는 입력 아이피(IP)/이더넷 데이터 처리기;
    상기 변환한 티디엠(TDM) 패킷 데이터 내지 아이피(IP) 패킷 데이터를 동시에 스위칭하는 고정 길이 패킷 스위치;
    상기 스위칭한 티디엠(TDM) 패킷 데이터를 이오에스(EoS) 패킷 데이터와 분류한 후, 상기 분류한 패킷 데이터를 각각 재조합하고 다중화하여 출력시키는 출력 TDM/EoS 데이터 처리기; 및
    상기 고정 길이 패킷 스위치에서 스위칭된 상기 아이피(IP) 패킷 데이터를 재조합하여 출력시키는 출력 아이피(IP)/이더넷 데이터 처리기
    를 포함하는 티디엠(TDM)/아이피(IP) 데이터 통합 스위칭 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 입력 TDM/EoS 데이터 처리기는,
    상기 제어/타이밍 구동기로부터 수신하는 데이터별 타임 슬롯에 따라, 상기 동기식 광 통신망/동기식 디지털 계층망으로부터 수신하는 데이터를 티디엠(TDM) 데이터와 이오에스(EoS) 데이터로 분류하는 입력 데이터 분류부;
    상기 분류한 이오에스(EoS) 데이터를 상기 제어/타이밍 구동기로부터 수신하는 스위치 포트 정보에 따라 패킷 형태로 변환하는 입력 EoS 데이터 처리부;
    상기 분류한 티디엠(TDM) 데이터를 상기 제어/타이밍 구동기로부터 수신하는 스위치 포트 정보에 따라 패킷 형태로 변환하는 입력 TDM 데이터 처리부; 및
    상기 변환한 이오에스(EoS) 데이터와 티디엠(TDM) 데이터를 다중화하는 입력 데이터 다중화기
    를 포함하는 티디엠(TDM)/아이피(IP) 데이터 통합 스위칭 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 입력 TDM 데이터 처리부는,
    상기 분류한 티디엠(TDM) 데이터를 역다중화하는 입력 TDM 데이터 역다중화부;
    상기 제어/타이밍 구동기로부터 수신하는 타임 슬롯에 맞추어 주기적으로 타임 슬롯을 생성하는 타임 슬롯 생성부;
    상기 역다중화한 티디엠(TDM) 데이터를 상기 생성한 타임 슬롯에 따라 분류 하여 저장하는 타임 슬롯별 데이터 저장부;
    상기 제어/타이밍 구동기로부터 수신하는 타임 슬롯과 스위치 포트 및 목적지 타임 슬롯 정보의 대응 정보를 저장하는 룩업 테이블; 및
    상기 룩업 테이블의 대응 정보와 상기 생성한 타임 슬롯에 따라 패킷 단위의 티디엠(TDM) 데이터를 생성하여 출력시키는 패킷 생성부
    를 포함하는 티디엠(TDM)/아이피(IP) 데이터 통합 스위칭 장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 출력 TDM/EoS 데이터 처리기는,
    상기 제어/타이밍 구동기로부터 수신하는 스위치 포트 정보에 따라, 상기 스위칭되는 패킷 데이터를 티디엠(TDM) 패킷 데이터와 이오에스(EoS) 패킷 데이터로 분류하는 출력 데이터 분류부;
    상기 분류한 이오에스(EoS) 패킷 데이터를 재조합한 후, 다중화하여 출력시키는 출력 EoS 데이터 처리부;
    상기 분류한 티디엠(TDM) 패킷 데이터를 재조합한 후, 다중화하여 출력시키 는 출력 TDM 데이터 처리부; 및
    상기 출력시킨 이오에스(EoS) 데이터와 티디엠(TDM) 데이터를 상기 제어/타이밍 구동기로부터 수신하는 다중화 순서에 따라 다시 다중화하여 출력시키는 출력 데이터 다중화기
    를 포함하는 티디엠(TDM)/아이피(IP) 데이터 통합 스위칭 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 출력 TDM 데이터 처리부는,
    상기 분류한 티디엠(TDM) 패킷 데이터를 분석하는 패킷 분석부;
    상기 제어/타이밍 구동기로부터 수신하는 타임 슬롯과 시분할 데이터 번호를 저장하는 룩업 테이블;
    상기 룩업 테이블의 저장 정보와 상기 분석한 결과에 따라 상기 티디엠(TDM) 패킷 데이터를 타임 슬롯별로 저장하는 타임 슬롯별 데이터 저장부; 및
    상기 저장한 데이터를 시분할 다중화 처리하여 출력시키는 출력 TDM 데이터 다중화부
    를 포함하는 티디엠(TDM)/아이피(IP) 데이터 통합 스위칭 장치.
  7. 동기식 광 통신망(SONET)/동기식 디지털 계층망(SDH) 및 아이피(IP)/이더넷 망으로부터 수신하는 데이터를 스위칭하는 방법에 있어서,
    a)데이터별 타임 슬롯과 스위치 포트 정보를 포함하는 제어 정보에 따라 동기 신호를 생성하는 단계;
    b)상기 생성한 동기 신호에 따라, 동기식 광 통신망/동기식 디지털 계층망으로부터 수신하는 데이터를 티디엠(TDM) 데이터와 이오에스(EoS) 데이터로 분류한 후, 상기 분류한 데이터를 패킷 형태로 변환하는 단계;
    c)아이피(IP)/이더넷 망으로부터 수신하는 아이피(IP) 데이터를 분석하여 패킷 형태로 변환하는 단계;
    d)상기 변환한 티디엠(TDM) 패킷 데이터 내지 아이피(IP) 패킷 데이터를 동시에 스위칭하는 단계;
    e)상기 스위칭하는 티디엠(TDM) 패킷 데이터를 이오에스(EoS) 패킷 데이터와 분류한 후, 상기 분류한 데이터를 재조합하고 다중화하여 출력시키는 단계; 및
    f)상기 스위칭되는 패킷 데이터 중 아이피(IP) 패킷 데이터를 재조합하여 출력하는 단계
    를 포함하는 티디엠(TDM)/아이피(IP) 데이터 통합 스위칭 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 b)단계는,
    상기 데이터별 타임 슬롯에 따라, 상기 동기식 광 통신망/동기식 디지털 계층망으로부터 수신하는 단계;
    상기 수신한 데이터를 티디엠(TDM) 데이터와 이오에스(EoS) 데이터로 각각 분류하는 단계;
    상기 분류한 이오에스(EoS) 데이터를 상기 스위치 포트 정보에 따라 패킷 형태로 변환하는 단계;
    상기 분류한 티디엠(TDM) 데이터를 상기 스위치 포트 정보에 따라 패킷 형태로 변환하는 단계; 및
    상기 변환한 이오에스(EoS) 데이터와 티디엠(TDM) 데이터를 다중화하는 단계
    를 포함하는 티디엠(TDM)/아이피(IP) 데이터 통합 스위칭 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 분류한 티디엠(TDM) 데이터를 패킷 형태로 변환하는 단계는,
    상기 분류한 티디엠(TDM) 데이터를 역다중화하는 단계;
    상기 역다중화한 티디엠(TDM) 데이터를 상기 데이터별 타임 슬롯에 따라 분류하여 저장하는 단계;
    상기 생성한 동기 신호에 맞추어 주기적으로 타임 슬롯을 생성하는 단계; 및
    상기 데이터별 타임 슬롯과 스위치 포트, 목적지 타임 슬롯 정보의 대응 정보, 상기 생성한 타임 슬롯에 따라 패킷 단위의 티디엠(TDM) 데이터를 생성하여 출력시키는 단계
    를 포함하는 티디엠(TDM)/아이피(IP) 데이터 통합 스위칭 방법.
  10. 삭제
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 e)단계는,
    상기 스위치 포트 정보에 따라, 상기 스위칭한 패킷 데이터를 티디엠(TDM) 패킷 데이터와 이오에스(EoS) 패킷 데이터로 분류하는 단계;
    상기 분류한 이오에스(EoS) 패킷 데이터를 재조합한 후, 다중화하여 출력시키는 단계;
    상기 분류한 티디엠(TDM) 패킷 데이터를 재조합한 후, 다중화하여 출력시키는 단계; 및
    상기 출력시킨 이오에스(EoS) 데이터와 티디엠(TDM) 데이터를 다중화 순서에 따라 다시 다중화하여 출력시키는 단계
    를 포함하는 티디엠(TDM)/아이피(IP) 데이터 통합 스위칭 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 분류한 티디엠(TDM) 패킷 데이터를 다중화하여 출력시키는 단계는,
    상기 분류한 티디엠(TDM) 패킷 데이터를 분석하는 단계;
    상기 분석한 결과와 상기 데이터별 타임 슬롯 및 시분할 데이터 번호를 따라 상기 티디엠(TDM) 패킷 데이터를 타임 슬롯별로 저장하는 단계; 및
    상기 저장한 데이터를 시분할 다중화 처리하여 출력시키는 단계
    를 포함하는 티디엠(TDM)/아이피(IP) 데이터 통합 스위칭 방법.
  13. 동기식 광 통신망(SONET)/동기식 디지털 계층망(SDH) 및 아이피(IP)/이더넷 망으로부터 수신하는 데이터를 스위칭하는 방법을 포함하는 기록매체에 있어서,
    a)데이터별 타임 슬롯과 스위치 포트 정보를 포함하는 제어 정보에 따라 동기 신호를 생성하는 기능;
    b)상기 생성한 동기 신호에 따라, 동기식 광 통신망/동기식 디지털 계층망으로부터 수신하는 데이터를 티디엠(TDM) 데이터와 이오에스(EoS) 데이터로 분류한 후, 상기 분류한 데이터를 패킷 형태로 변환하는 기능;
    c)아이피(IP)/이더넷 망으로부터 수신하는 아이피(IP) 데이터를 분석하여 패킷 형태로 변환하는 기능;
    d)상기 변환한 티디엠(TDM) 패킷 데이터 내지 아이피(IP) 패킷 데이터를 동시에 스위칭하는 기능; 및
    e)상기 스위칭하는 티디엠(TDM) 패킷 데이터를 이오에스(EoS) 패킷 데이터와 분류한 후, 상기 분류한 데이터를 재조합하고 다중화하여 출력시키는 기능
    을 포함하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
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