KR100729423B1 - 622Mbps level Packet over SDH equipment with ATM interworking function - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 비동기전달모드 연동 기능을 가진 622메가비피에스급 패킷 오버 에스디에이치 처리 장치에 관한 것임.The present invention relates to a 622 megabytes PS packet over SD processing apparatus having an asynchronous transfer mode interworking function.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은, ATM 레벨의 서비스품질(QoS)와 대역폭 관리 기능을 가지고 고속의 ATM 스위치 구조를 활용할수 있게 됨으로서 고용량 시스템 환경에 용이하게 적용할수 있도록 한, 라우팅 방식을 ATM 셀 스위치를 이용하는 구조의 시스템에 적합한 ATM 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 처리 장치를 제공하고자 함.The present invention is a system of a structure using an ATM cell switch routing system that can be easily applied to a high-capacity system environment by being able to utilize a high-speed ATM switch structure with ATM quality of service (QoS) and bandwidth management functions. To provide a 622Mbps packet over SDH processing unit with ATM interworking function suitable for the network.
3. 발명의 해결방법의 요지 3. Summary of Solution to Invention
본 발명은, 싱글모드광섬유를 통해 외부와 광 인터페이싱 하기 위한 광 송/수신 수단; 상기 광 송/수신 수단에서 수신된 광수신 데이터에서 클럭을 재생하고, 상기 클럭에 맞는 데이터를 회복하기 위한 클럭/데이터 복원수단; 상기 클럭/데이터 복원수단에서 전송된 데이터로 선로종단기능, 경로종단기능, 데이터엔진기능을 수행하고, PPP(Point-to-Point Protocol) 헤더를 첨부하고 HDLC(High level Data Link Control) 프레임을 생성하여 STM-4(Synchronous Transfer Module-4) 패이로드(Paylord)에 실어주고 경로오버헤드와 선로오버헤드를 생성한뒤 상기 광 송/수신 수단을 통해 외부로 광전송하기 위한 패킷 오버 SDH(Synchronous Digital Hierarchy) 프래이밍 수단; IP(Internet Protocol) 패킷데이터를 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 셀 형태로 분할(Segmentation)하고, ATM 셀을 IP 패킷데이터로 재조합(Reassembly) 하기 위한 분할/조합 수단; 상기 분할/조합 수단으로부터 수신된 ATM 셀에 라우팅 태그를 첨부하거나 라우팅태그를 제거하여 ATM 스위치와 접속하기 위한 ATM 계층 처리수단; 및 ATM 스위치와 연동하기 위해 인터페이싱하기 위한 인터페이싱 수단을 포함함.The present invention provides an optical transmission / reception means for optically interfacing with the outside through a single mode optical fiber; Clock / data recovery means for reproducing a clock from the optical reception data received by the optical transmission / reception means and recovering data corresponding to the clock; Performs the line termination function, the path termination function, and the data engine function with the data transmitted from the clock / data recovery means, attaches a Point-to-Point Protocol (PPP) header, and generates a high level data link control (HDLC) frame. Packet over SDH (Synchronous Digital Hierarchy) for loading on the Synchronous Transfer Module-4 (STM-4) Paylord, generating path overhead and line overhead, and then optically transmitting to the outside through the optical transmission / reception means ) Framing means; Segmentation / combining means for segmenting Internet Protocol (IP) packet data into an Asynchronous Transfer Mode (ATM) cell form and reassembling the ATM cell into IP packet data; ATM layer processing means for attaching a routing tag or removing a routing tag to the ATM cell received from the partitioning / combining means to connect with the ATM switch; And interfacing means for interfacing to interwork with an ATM switch.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 IP 전달 시스템 등에 이용됨.
The present invention is used for IP delivery system and the like.
비동기전달모드, 패킷오버 SDH, POS, STM-4Asynchronous delivery mode, packet over SDH, POS, STM-4
Description
도 1 은 본 발명에 따른 ATM 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 장치의 일실시예 구성도.1 is a configuration diagram of an embodiment of a 622Mbps packet over SDH device having an ATM interworking function according to the present invention.
도 2 는 본 발명에 따른 SDH STM-4 프레임에 PPP/HDLC 프레임을 싣는 과정에 대한 일실시예 설명도.FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of loading a PPP / HDLC frame onto an SDH STM-4 frame according to the present invention. FIG.
도 3 은 본 발명에 따른 ATM 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 장치의 AAS 처리과정에 대한 일실시예 설명도.3 is a diagram illustrating an embodiment of an AAS process of a 622 Mbps packet-over SDH device having an ATM interworking function according to the present invention;
도 4 는 상기 도 3의 POS 인터페이스 데이터 포맷 구조와 AAS와 ALP4간의 데이터 포맷 구조에 대한 일실시예 설명도.4 is a diagram illustrating an embodiment of a POS interface data format structure of FIG. 3 and a data format structure between AAS and ALP4;
도 5 는 본 발명에 따른 CPCS-PDU를 만드는 과정에 대한 일실시예 흐름도.5 is an embodiment flow diagram for a process of creating a CPCS-PDU according to the present invention;
도 6 은 상기 CPCS-PDU 데이터 포맷 구조에 대한 일실시예 설명도.6 is a diagram illustrating an embodiment of the CPCS-PDU data format structure.
도 7 은 본 발명에 따른 AAS와 ALP4간의 타이밍에 대한 일실시 예시도.7 is an exemplary view of the timing between AAS and ALP4 in accordance with the present invention.
도 8 은 본 발명에 따른 SDH POS Framer와 AAS간 타이밍에 대한 일실시 예시도. 8 is an exemplary diagram for timing between an SDH POS Framer and an AAS according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
100 : Optical Transceiver 200 : CDR100: Optical Transceiver 200: CDR
300 : SDH POS Framer 400 : AAS300: SDH POS Framer 400: AAS
410 : RxLANCAM 420 : SRAM410: RxLANCAM 420: SRAM
430 : TxLANCAM 500 : ALP4430: TxLANCAM 500: ALP4
510, 520 : SRAM 600 : SFI510, 520: SRAM 600: SFI
700 : LCPI
700: LCPI
본 발명은 비동기전달모드(ATM)와 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 처리 장치에 관한 것으로, ATM 연동 기능을 가진 622Mbps급(STM-4 level) 패킷 오버 SDH(Packet Over SDH : POS) 장치는 기존 IP over ATM(IPoA) 오버 SDH 기반 망에 비해서 ATM 오버헤드를 줄이므로서 18-25% 정도의 대역폭 개선 효과를 가지며, 또한 현재 망에서 널리 사용되고 있는 SDH 전송 기반을 활용할수 있다는 점과 링의 보호절체 능력을 이용하여 우수한 확장성 및 신뢰성을 제공할수 있는 라우팅 방식을 IP 기본이 아닌 ATM 셀 스위치를 이용하는 구조에 적합한 ATM 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a 622 Mbps packet over SDH processing device having an asynchronous transfer mode (ATM) and interworking functions, and a 622 Mbps class (STM-4 level) packet over SDH (POS) device having an ATM interworking function. Compared to the existing IP over ATM (IPoA) over SDH based network, ATM overhead is reduced by 18-25%, and the SDH transmission base widely used in the network can be utilized. The present invention relates to a 622Mbps packet over SDH processing device having an ATM interworking function suitable for a structure using an ATM cell switch that is not based on IP as a routing method that can provide excellent scalability and reliability by using protection switching capability.
본 발명의 기술분야는 IP 전송기술 분야로서 라우터에서 최근 활용되고 있는 기술이다. The technical field of the present invention is a technology recently utilized in routers as an IP transmission technology field.
즉, IP(Internet Protocol)계층과 SDH(Synchronous Digital Hierarchy) 전송계층 사이에 PPP(Point-to-Point Protocol)/HDLC(High level Data Link Contol) 프로토콜을 사용하여 기존 SDH 전송망 위에 인터넷 백본망을 구축하는 기술로서, 라우터 대 라우터간 IP 전용로 구성시 주로 기존 SDH 전송망인 155Mbps와 622 Mbps 링크를 활용하여 IP 기본으로 POS(Packet Over SDH)를 주로 활용하고 있다.In other words, the Internet backbone network is built on the existing SDH transport network using the Point-to-Point Protocol (PPP) / High Level Data Link Control (HDLC) protocol between the Internet Protocol (IP) layer and the Synchronous Digital Hierarchy (SDH) transport layer. When configuring router-to-router IP only, POS (Packet Over SDH) is mainly used as IP basic by using existing SDH transmission network 155Mbps and 622Mbps link.
그러나, POS에서 IP 패킷은 SDH 상에서 PPP/HDLC 프로토콜을 사용하여 전송되기 때문에, 최고의 결과(best-effort) IP 서비스만 제공 가능하며, 서비스품질(QoS)과 대역폭 관리 기능이 없고, 라우터에서 라우팅과 포워딩(forwarding) 엔진 기능이 분리되지 않아 대용량 고속 라우터 환경하에 부적합하다는 문제점이 있었다.
However, in the POS, IP packets are transmitted using the PPP / HDLC protocol over SDH, so that only the best-effort IP service can be provided, and there is no quality of service (QoS) and bandwidth management. There is a problem that the forwarding engine function is not separated and is not suitable for a large capacity high speed router environment.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, ATM 레벨의 서비스품질(QoS)와 대역폭 관리 기능을 가지고 고속의 ATM 스위치 구조를 활용할수 있게 됨으로서 고용량 시스템 환경에 용이하게 적용할수 있도록 한, 라우팅 방식을 ATM 셀 스위치를 이용하는 구조의 시스템에 적합한 ATM 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve the problems described above, and can be easily applied to a high-capacity system environment by being able to utilize a high-speed ATM switch structure with an ATM level of QoS and bandwidth management. It is an object of the present invention to provide a 622Mbps packet over SDH processing apparatus having an ATM interworking function suitable for a system using an ATM cell switch for routing.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 비동기전달모드(ATM) 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 처리 장치에 있어서, 싱글모드광섬유를 통해 외부와 광 인터페이싱 하기 위한 광 송/수신 수단; 상기 광 송/수신 수단에서 수신된 광수신 데이터에서 클럭을 재생하고, 상기 클럭에 맞는 데이터를 회복하기 위한 클럭/데이터 복원수단; 상기 클럭/데이터 복원수단에서 전송된 데이터로 선로종단기능, 경로종단기능, 데이터엔진기능을 수행하고, PPP(Point-to-Point Protocol) 헤더를 첨부하고 HDLC(High level Data Link Control) 프레임을 생성하여 STM-4(Synchronous Transfer Module-4) 패이로드(Paylord)에 실어주고 경로오버헤드와 선로오버헤드를 생성한뒤 상기 광 송/수신 수단을 통해 외부로 광전송하기 위한 패킷 오버 SDH(Synchronous Digital Hierarchy) 프래이밍 수단; IP(Internet Protocol) 패킷데이터를 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 셀 형태로 분할(Segmentation)하고, ATM 셀을 IP 패킷데이터로 재조합(Reassembly) 하기 위한 분할/조합 수단; 상기 분할/조합 수단으로부터 수신된 ATM 셀에 라우팅 태그를 첨부하거나 라우팅태그를 제거하여 ATM 스위치와 접속하기 위한 ATM 계층 처리수단; 및 ATM 스위치와 연동하기 위해 인터페이싱하기 위한 인터페이싱 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus of the present invention for achieving the above object is, 622Mbps class packet over SDH processing apparatus having an asynchronous transfer mode (ATM) interworking function, comprising: optical transmission / reception means for optical interface with the outside via a single mode optical fiber; Clock / data recovery means for reproducing a clock from the optical reception data received by the optical transmission / reception means and recovering data corresponding to the clock; Performs the line termination function, the path termination function, and the data engine function with the data transmitted from the clock / data recovery means, attaches a Point-to-Point Protocol (PPP) header, and generates a high level data link control (HDLC) frame. Packet over SDH (Synchronous Digital Hierarchy) for loading on the Synchronous Transfer Module-4 (STM-4) Paylord, generating path overhead and line overhead, and then optically transmitting to the outside through the optical transmission / reception means ) Framing means; Segmentation / combining means for segmenting Internet Protocol (IP) packet data into an Asynchronous Transfer Mode (ATM) cell form and reassembling the ATM cell into IP packet data; ATM layer processing means for attaching a routing tag or removing a routing tag to the ATM cell received from the partitioning / combining means to connect with the ATM switch; And interfacing means for interfacing to interwork with the ATM switch.
라우팅 방식을 ATM 셀 스위치를 이용하는 구조의 시스템에 적합한 ATM 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 처리 장치를 발명하므로서 ATM 레벨의 서비스품질(QoS)과 대역폭 관리 기능을 가지고 고속의 ATM 스위치 구조를 활용할수 있게 됨으로써 고용량 시스템 환경에 용이하게 적용할수 있도록 한, 비동기전달모드(ATM) 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 처리 장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.By inventing the 622Mbps packet over SDH processing unit with ATM interworking function suitable for the system using ATM cell switch as the routing method, it can utilize the high speed ATM switch structure with ATM quality of service (QoS) and bandwidth management function. It is characterized by consisting of a 622Mbps packet over SDH processing unit having an asynchronous transfer mode (ATM) interworking function to be easily applied to a high-capacity system environment.
본 발명의 ATM 연동 기능을 가진 622Mbps급(STM-4 level) 패킷 오버 SDH (POS: Packet Over SDH) 장치는 기존 IP over ATM(IPoA) over SDH 기반 망에 비해서 ATM 오버헤드를 줄이므로서 18-25% 정도의 대역폭 개선 효과를 가지며, 또한 현재 망에서 널리 사용되고 있는 SDH 전송 기반을 활용할수 있다는 점과 링의 보호절체 능력을 이용하여 우수한 확장성 및 신뢰성을 제공할수 있다는 장점을 가진다.The 622 Mbps STM-4 level packet over SDH (POS) device with ATM interworking function of the present invention reduces the ATM overhead compared to the existing IP over ATM (IPoA) over SDH based network. It has 25% bandwidth improvement, and also has the advantage of utilizing the SDH transmission base widely used in the current network and providing excellent scalability and reliability by using the protection switching capability of the ring.
본 발명에서는 라우팅 방식을 IP 기본이 아닌 ATM 셀 스위치를 이용하는 구조에 적합한 ATM 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 처리 장치의 발명을 목적으로 한다.An object of the present invention is to invent a 622Mbps packet over SDH processing apparatus having an ATM interworking function suitable for a structure using an ATM cell switch instead of IP based routing.
따라서, 라우팅 방식을 ATM 셀 스위치를 이용하는 구조의 시스템에 적합한 ATM 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 처리 장치를 발명함으로써, ATM 레벨의 서비스품질(QoS)과 대역폭 관리 기능을 가지고 고속의 ATM 스위치 구조를 활용할수 있게 함으로써 고용량 시스템 환경에 용이하게 적용할수 있다.Therefore, by inventing a 622Mbps packet-over SDH processing device having an ATM interworking function suitable for a system using an ATM cell switch as a routing method, a high-speed ATM switch structure with ATM quality of service (QoS) and bandwidth management functions is provided. It can be easily applied to high-capacity system environment by making it available.
또한, 본 발명은 고용량(기가급이상)의 라우터에서 코아스위치를 ATM 셀 스위치 방식으로 이용하려는 시스템과 ATM 코아스위치를 이용하면서 라인카드를 POS 기술을 적용하려는 시스템에서는 필수적인 기능이다. 따라서 본 발명에서 제시한 ATM 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 처리 장치는 스위치의 ATM방식과 선로 측의 IP 방식과의 연동기능에 적용하도록 하였으며 아울러 패킷 오버 파장분할 다중화(Packet over WDM) 기술에도 본 발명이 적용력을 가질수 있다. In addition, the present invention is an essential function in the system to use the core switch to ATM cell switch system and the system to apply the POS card while using the ATM core switch in a high capacity (more than gigabit) router. Therefore, the 622Mbps packet over SDH processing device having the ATM interworking function proposed in the present invention is applied to the interworking function between the ATM method of the switch and the IP method of the line side, and the packet over WDM technology The present invention can have application power.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 따른 ATM 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 장치의 일실시예 구성도이다.1 is a configuration diagram of an embodiment of a 622Mbps packet over SDH device having an ATM interworking function according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 패킷 오버 SDH 장치는, 622메가 광 전송부(optical transceiver)(100)를 이용하여 싱글모드광섬유(Single Mode Fiber)를 통해 외부와 광인터페이스 기능을 가진다. As shown in FIG. 1, a packet over SDH device according to the present invention has an external and optical interface function through a single mode fiber using a 622 mega optical
먼저, 광수신방향 측을 살펴보면 CDR(Clock and Data Recovery)(200)은 광수신 데이터에서 클럭을 재생하고, 이 클럭에 맞는 데이터를 회복하여 SDH POS Framer(300)으로 송신하게 된다. 상기 SDH POS Framer(300)은 선로종단기능, 경로종단기능, 데이터엔진기능을 수행하고, 16비트 병렬인터페이스(Enhanced Utopia Mode)로 AAS(ATM AAL5 SAR)(400)와 접속하게 된다. 상기 AAS(400) 내부에서는 IP 패킷데이터를 ATM 셀 형태로 분할(Segmentation)하게 된다. ALP4(ATM Layer Processor STM-4 Level)(500)에서는 상기 AAS(400)로부터 수신된 ATM 셀에 라우팅 태그를 첨부하여 SFI(Switch Fabric Interface)(600)를 통해 ATM 스위치와 접속하게 된다.First, looking at the optical reception direction side, the CDR (Clock and Data Recovery) 200 regenerates a clock from the optical reception data, recovers data corresponding to the clock, and transmits the data to the
다음으로, 광송신방향을 살펴보면 ATM스위치에서 수신된 ATM 셀은 SFI(Switch Fabric Interface)(600)를 통과해서 ALP4(ATM Layer Processor STM-4 Level)(500)에서 라우팅태그를 제거하고, ATM 셀 형태로 AAS(400)와 접속하게 된 다. AAS(ATM AAL5 SAR)(400)에서는 ATM 셀을 IP 패킷데이터로 리어셈블리하여 SDH POS Framer(300)로 송신하여 PPP 헤더를 첨부하고, HDLC 프레임을 생성하여 STM-4 패이로드에 실어주고, 경로오버헤드와 선로오버헤드를 생성한 뒤 622M 광 전송부(optical transceiver)(100)를 통해 외부로 광전송하는 기능을 갖는다.Next, in the optical transmission direction, the ATM cell received from the ATM switch passes through the Switch Fabric Interface (SFI) 600 to remove the routing tag from the ALP4 (ATM Layer Processor STM-4 Level) 500, and the ATM cell. It is connected to the AAS 400 in the form. ATM AAL5 SAR (AAS) 400 reassembles ATM cells to IP packet data, sends them to
그리고, 각각의 기능을 제어할수 있는 로컬프로세서 인터페이스(Local Control Processor Interface : 이하 "LCPI"라 함)(700)를 갖는다.And, it has a Local Processor Processor (hereinafter referred to as "LCPI") 700 that can control each function.
도 2 는 본 발명에 따른 SDH STM-4 프레임에 PPP/HDLC 프레임을 싣는 과정에 대한 일실시예 설명도이다.2 is a diagram illustrating an embodiment of loading a PPP / HDLC frame onto an SDH STM-4 frame according to the present invention.
IP패킷은 점대점간의 PPP(Point-to-Point Protocol)프로토콜을 통해서 제어되며, PPP프로토콜은 HDLC프레이밍과 유사한 구조에 PPP 패킷이 수용되고, 점대점 링크 상에서 멀티 프로토콜 데이터그램에 대한 엔켑슐레이션, 에러 검사, 링크 초기화기능을 갖는다.IP packets are controlled through Point-to-Point Point-to-Point Protocol (PPP) protocol, which accepts PPP packets in a structure similar to HDLC framing, encapsulates multi-protocol datagrams on point-to-point links, It has error checking and link initialization functions.
PPP 프로토콜 구조는 링크를 설정, 해제, 시험하고 연결된 양 시스템간 데이터 링크를 관리하는 링크제어 프로토콜(LCP) 기능과, 상위계층으로서 IP, IPX, DECnet 등 여러 네트워크 계층의 프로토콜에 대한 정보를 협상하고, 이들의 연결을 유지시키는 네트워크제어 프로토콜(NCP) 기능이 있다. The PPP protocol architecture negotiates information about the Link Control Protocol (LCP) function, which establishes, releases, tests, and manages data links between connected systems, and protocols of various network layers such as IP, IPX, and DECnet as upper layers. There is also a Network Control Protocol (NCP) function to maintain these connections.
PPP의 동작 원리는, 먼저 링크제어 프로토콜(LCP) 링크를 구성하기 위해 링크제어 프로토콜(LCP) 프레임을 주고 받으며, 링크제어 프로토콜(LCP)를 위한 여러가지 통신 옵션에 대한 사항은 연결을 확립할 때 양 시스템에 의해 링크 파라미터 등을 협상한다. 양 시스템간에 링크제어 프로토콜(LCP)연결이 확립된 후, 서로 사 용할 네트워크 프로토콜에 대한 정보를 교환하기 위해 네트워크제어 프로토콜(NCP) 프레임을 교환한다. 이때, 하나 이상의 네트워크 프로토콜이 같은 링크상에서 설정될 수 있으며 IPCP(IP control protocol) 서브프로토콜을 이용해 IP 어드레스를 교환하고, 연결이 이루어 지고 난 뒤, 상위 프로토콜로부터의 데이터(즉, 네트워크 프로토콜 패킷)들이 링크를 통해 전달하게 된다.The principle of operation of PPP is to first send and receive link control protocol (LCP) frames to form a link control protocol (LCP) link, and the various communication options for the link control protocol (LCP) can be determined when establishing a connection. The system negotiates link parameters and the like. After the link control protocol (LCP) connection is established between the two systems, the network control protocol (NCP) frames are exchanged to exchange information about the network protocol to be used with each other. At this time, more than one network protocol can be set up on the same link and exchange IP address using IPCP (IP control protocol) subprotocol, and after connection is established, data from upper protocol (ie network protocol packet) Passed through the link.
HDLC 프레임은 어드레스, 제어/프로토콜 필드 다음에 데이터 패킷이 포함되고, 16/32-비트 FCS(Frame Check Sequence)는 전체 프레임을 보호하고 플래그(7E)는 프레임의 끝과 다음 프레임의 시작을 지시하기 위하여 프레임 사이에서 이용된다. HDLC frames contain data packets after address, control / protocol fields, 16 / 32-bit frame check sequence (FCS) protects the entire frame, and
따라서, 형성된 HDLC 프레임은 STM-4 VC-4c 패이로드에 사상되어 전송된다.Thus, the formed HDLC frame is mapped to the STM-4 VC-4c payload and transmitted.
도 3 은 본 발명에 따른 ATM 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 장치의 AAS 처리과정에 대한 일실시예 설명도이다.3 is a diagram illustrating an embodiment of an AAS process of a 622Mbps packet-over SDH device having an ATM interworking function according to the present invention.
AAS(400)는 도 1에 도시된 SDH POS framer(300)와 ATM 계층 처리기인 ALP4(500)의 중간에 위치하여 SDH POS framer(300)로부터 입력된 IP 패킷의 목적지 주소(DA : Destination Address)를 ATM의 VPI(Virtual Path Identifier)/VCI(Virtual Channel Identifier)와 매칭시켜 IP 패킷을 ATM AAL5 형태로 변환하는 기능과 그 역기능을 수행 한다.The AAS 400 is located in the middle of the
IP Header Processor(440)는 SDH POS framer(300)와 16비트 버스 인터페이스로 접속되어지며, RxLANCAM 인터페이스(444)를 통해 IP 목적지주소를 ATM 주소에 해당하는 4바이트의 ATM 헤더를 발생시키는 기능을 수행한다.
The
AAL5 Segmentation Processor(450)는 AAL5 CPCS 생성과 AAL5 세그멘테이션(451) 기능을 수행하며, TxLANCAM 인터페이스(444)에서 수신된 ATM 헤더를 첨부하여 ATM 셀을 형성한다.The
ATM Layer 인터페이스(460)는 ALP4와 16비트 버스 인터페이스로 접속하는 기능을 가진다. 역 방향으로 ATM Header Processor(470)는 ALP4와 16비트 버스 인터페이스로 접속되어지며 TxLANCAM 인터페이스(474)를 통해 ALP4 인터페이스로부터 입력된 ATM 셀의 VPI/VCI 값과 SRAM의 주소를 매칭하여 SRAM 주소를 출력하는 기능을 수행한다. The
AAL5 Reassembly Processor(480)는 SRAM 인터페이스(483)로부터 ALP4에서 입력된 셀들을 모아 하나의 완전한 IP 패킷으로 만드는 역할을 수행한다.The
POS 인터페이스(490)는 SDH POS Framer(300)와 16비트 버스 인터페이스로 접속하는 기능을 가진다.
AAS(400)의 POS 인터페이스(490)는 강화된 유토피아(enhanced UTOPIA) 16비트 데이터 버스 인터페이스로 연결되어지고 타이밍 다이아그램은 하기 도 8에 도시된 바와 같으며, 데이터 포맷 구조는 하기 도 4의 [4-A]와 같다. 이는 도 4와 도 8을 설명하면서 좀 더 상세히 설명하도록 한다.The
한편, 상기 IP Header Processor(440)는 POS 인터페이스(490)로 622Mbps 강화된 유토피아 레벨12(enhanced UTOPIA level2) 16비트 버스 인터페이스로 접속되어지며 16비트 버스를 32비트 FIFO와 접속하기 위해 16:32 conversion(441)을 통해 32비트 버스로 변환하며 Rx1 FIFO Control & POS 인터페이스(443)를 통해 빈(empty) 신호가 LOW로 된후, Rx1 FIFO(442)를 읽기 시작한다. Meanwhile, the
패킷의 시작 신호인 SOP(Start of Packet)신호 후 첫번째 데이터의 처음 4비트를 가지고 IP 버젼을 확인하며, 만약 버전이 4가 아니면 패킷을 폐기한다. 패킷의 두번째 데이터는 IP 패킷의 총 길이를 의미하는데 이 TPL(Total Packet Length)값을 16비트 레지스터에 저장하여 CPCS-PDU(Common Part Convergence Sublayer Protocol Data Unit) 생성과 AAL5 세그멘테이션 시 사용한다. After the SOP (Start of Packet) signal, the start signal of the packet, the first 4 bits of the first data are checked to check the IP version. If the version is not 4, the packet is discarded. The second data of the packet refers to the total length of the IP packet. The total packet length (TPL) value is stored in a 16-bit register, which is used when generating a Common Part Convergence Sublayer Protocol Data Unit (CPCS-PDU) and AAL5 segmentation.
SOP(Start of Packet)가 시작된후 19, 20번째 데이터가 IP의 목적지 주소를 의미하게 되는데, 우선 16비트 레지스터 2개에 저장하여 RxLANCAM 인터페이스(444)가 VPI/VCI를 매칭 시킬 때 사용하도록 한다. RxLANCAM 인터페이스(444)는 입력된 32비트의 IP 목적지주소를 비교하여 4바이트의 ATM header영역(예를 들면, GFC(Generic Flow Control), VPI/VCI, PT(Payload Type), CLP(Cell Loss Priority) 등) 결과를 출력하는 기능을 담당한다. 목적지주소를 입력하고, 매칭된 VPI/VCI값을 RxLANCAM 인터페이스(444)으로부터 받아오는데는 9클럭(clock) 정도의 시간이 소요되며, 매칭된 VPI/VCI를 포함한 4바이트의 ATM 헤더는 16비트 레지스터 4개에 일단 저장되어 AAL5 세그멘테이션 시 ATM 헤더로 사용되어진다. After the start of packet (SOP), the 19th and 20th data means the destination address of the IP. First, it is stored in two 16-bit registers so that the
RxLANCAM(410)은 IP 목적지주소(32비트)를 받아서 주소에 해당하는 4바이트의 ATM 헤더를 발생시키는 기능을 수행한다. CAM은 메모리 폭이 64비트로 구성되며 상위 32비트를 비교 영역으로 하위 32비트를 비교된 결과가 저장되는 영역으로 사용한다. 비교결과 영역은 IP 주소에 해당하는 VPI/VCI값과 4비트의 GFC(default '0000')와 3비트의 PT영역('0' 또는 '1'), 1비트의 CLP(default '0')로 구성되어진 다. 이를 [표 1]에 도시하였다.
The
한편, 도 3의 AAL5 Segmentation Processor(450)는 AAL5 CPCS 생성과 AAL5 Segmentation Unit(451)에서 AAL5 세그멘테이션을 수행한다.Meanwhile, the
SOP(Start of Packet)가 시작하면, 패킷에 대한 CRC-32(Cyclic Redundancy Check-32) 계산을 32bit CRC CAC Unit(452)에서 시작해 나가고, IP Header Processor(440)에서 16비트 레지스터에 저장된 패킷길이의 바이트값을 이용하여 TPL값을 2바이트 워드로 계산된 값을 가지고, 하기 도 5와 같은 알고리즘에 의해 CPCS-PDU를 만들고, 셀 세그멘테이션을 동시에 수행한다. 그리고, CPCS-PDU의 데이터 포맷은 도 6과 같다. 이는 하기 도 5와 도 6을 이용하여 좀 더 상세히 설명한다.When the start of packet (SOP) starts, the cyclic redundancy check (CRC-32) calculation for the packet begins in the 32-bit
AAL5 Segmentation Unit(451)에서는 AAL5 CPCS-PDU 발생기로부터 입력된 CPCS-PDU를 48바이트 단위로 나눈 후 RxLANCAM(410)으로부터의 ATM 헤드를 붙여 나간다. ATM헤더는 RxLANCAM(410)으로부터 받은 GFC, VPI/VCI, PT, CLP를 포함한 4바 이트와 HEC(Header Error Control)와 UDF(User Defined Field)를 포함한 2바이트의 헤더를 더하여 6바이트의 ATM 헤드가 된다. 입력되는 CPCS-PDU를 나누면서 ATM 헤드를 붙여나가다가 마지막 세그멘테이션된 패킷이 도착하면 ATM헤더부분의 PT부분을 '001'로 세팅하여 이 셀이 하나의 패킷의 마지막 셀임을 표시한다.The
한편, ATM Layer 인터페이스(460)는 ALP4와 접속하기 위한 인터페이스로 UTOPIA level2 16비트 버스 인터페이스로 접속되어지며 16비트 버스로 FIFO와 접속하기 위해 32비트 버스를 32:16 conversion(461)을 통해 16비트 버스로 변환하며 Tx1 FIFO(462)에서는 Tx1 FIFO Control & ALP4 인터페이스(463)의 제어를 통해 ALP4와 접속된다. ALP4와의 데이터 포맷은 하기 도 4의 [4-B], 인터페이스 타이밍도는 하기 도 7의 [7-B]와 같다.Meanwhile, the
ATM Header Processor(470)는 ALP4와 UTOPIA level2 16비트 버스 인터페이스로 접속되어지며, 32비트 버스로 FIFO와 접속하기 위해 16비트 버스를 16:32 conversion(471)을 통해 변환되며 Rx2 FIFO(472)에서는 Rx2 FIFO Control & ALP4 인터페이스(473)의 제어를 통해 ALP4와 접속된다. ALP4와의 인터페이스 데이터 포맷은 UTOPIA LEVEL2 16비트 27워드 구조로 하기 도 4의 [4-B], 타이밍도는 하기 도 7의 [7-A]와 같다.The
FIFO에 셀이 도착하면 ATM 셀 헤더(3워드-6바이트)를 읽어낸다. ATM 셀 헤더로부터 VPI/VCI와 PTI(Payload Type Identifier)영역을 읽어내어 VPI/VCI는 TxLANCAM(430)의 상위 32비트의 비교 영역에 저장하고, PTI 영역을 읽어 ATM 셀이 연속되는 셀("000")인지 아니면 마지막 셀("001") 인지를 판단한다.
When a cell arrives at the FIFO, it reads the ATM cell header (3 words-6 bytes). Read the VPI / VCI and Payload Type Identifier (PTI) area from the ATM cell header, and store the VPI / VCI in the upper 32-bit comparison area of the
TxLANCAM 인터페이스(474)는 ALP4 인터페이스로부터 입력된 ATM 셀의 VPI/VCI 값과 SRAM의 주소를 매칭하여 SRAM 주소를 출력하는 기능을 수행한다. 64비트 CAM 영역 중 상위 32비트는 비교영역으로서 24비트의 VPI/VCI영역으로 사용되어지고, 나머지 8비트는 비어있는 것(idle)으로 남겨둔다. 그리고 하위 32비트의 비교결과 영역에는 SRAM 주소영역으로 채워진다. 이를 [표 2]에 도시하였다.
The
AAL5 Reassembly Processor(480)와 접속되는 SRAM(430)의 메모리(Memory) 영역은 CM(Connection Memory)영역과, DM(Data Memory)영역으로 구분되어진다. 그리고, 이를 하기 [표 3]에 도시하였다.
The memory area of the
TxLANCAM(420)으로부터 읽어들인 SRAM(420) 주소로부터 VPI/VCI 연결에 해당하는 CM 영역의 시작주소를 얻고, 연결정보를 읽어낸다. 그리고, 상기 연결정보로부터 VPI/VCI에 해당하는 DM영역의 DMSA(Data Memory Start Address)와 CA(Current Address)를 찾아낸다. SRAM(420)의 DM영역에 ATM 셀의 패이로드를 순차적으로 저장한다. 이와 동시에 DM에 저장되는 패킷의 CRC-32를 계산하여, CM영역에 저장하고 CM영역의 CA를 갱신시킨다. 만약, PT(Payload Type)영역이 "001"로 인지 되면 우선 FIFO controller에서 셀 가능성(available)을 "High"로 하여 더 이상 ALP4가 셀을 송신 하지 않도록 한다. 이때 상위 순서에 의해 SRAM(420)에 저장한후 DMSA부터 CA 까지 순차적으로 읽어내면 하나의 CPCS-PDU가 완성되고, 패킷의 읽기가 완료되면 셀 가능성(available)을 활성(Active)상태로 하여 ALP4가 셀 송신을 하도록 한다.The start address of the CM region corresponding to the VPI / VCI connection is obtained from the
SRAM 인터페이스(483)로부터 하나의 CPCS-PDU를 받으면, 우선 CPCS-PDU에 대하여 32bit CRC CAC Unit(482)에서 CRC-32를 첵크(check)하여 정상적으로 패킷이 수신 되었는지를 확인한 후, IP 패킷 헤더의 패킷 총길이 부분을 읽어서 패킷 길이에 해당하는 만큼 계수하여 TxFIFO에 저장시킨다. SRAM 인터페이스(483)는 ALP4로부터 입력된 셀들을 모아 하나의 완전한 IP 패킷으로 만드는 역할을 수행한다.Upon receiving one CPCS-PDU from the
POS 인터페이스(490)는 강화된 유토피아 레벨12(Enhanced UTOPIA level2) 16비트 버스 인터페이스로 접속되어지며 16비트 버스로 FIFO와 접속하기 위해 32비트 버스를 32:16 conversion(491)을 통해 변환되며 16비트 폭을 가진 Tx2 FIFO(492)에서 Tx2 FIFO Control & POS 인터페이스(493) 제어를 통해 SDH POS Framer(300)와 접속된다. 상기 SDH POS Framer(300)와의 인터페이스 타이밍도는 하기 도 8과 같다.The
도 4 는 상기 도 3의 POS 인터페이스 데이터 포맷 구조와 AAS와 ALP4간의 데이터 포맷 구조에 대한 일실시예 설명도이다.FIG. 4 is a diagram illustrating an embodiment of a POS interface data format structure of FIG. 3 and a data format structure between AAS and ALP4.
도 4의 [4-A]는 상기 도 3의 POS 인터페이스 데이터 포맷 구조로서, "IP 버전(Version)"은 IP 버젼을 표시하는 것으로 버전4(IPV4)만 지원한다. [4-A] of FIG. 4 is the POS interface data format structure of FIG. 3, where "IP version" indicates an IP version and supports only version 4 (IPV4).
"헤드 길이(Header Length)"는 옵션 패드(Option Pad)를 포함한 패킷 헤더의 길이를 표시하고, "Type of Service"는 서비스의 형태를 표시하며 "Total Packet Length"는 총 IP 패킷의 길이를 표시하고, "Header Checksum"은 IP 헤드의 오류 유 무를 판단하는 용도로 사용된다."Header Length" indicates the length of the packet header including the Option Pad, "Type of Service" indicates the type of service, and "Total Packet Length" indicates the total IP packet length. And, "Header Checksum" is used to determine the error of IP head.
도 4의 [4-B]는 AAS(400)와 ALP4(500)간의 데이터 포맷 구조로서, 전체 27워드(Word)로 구성된다.[4-B] of FIG. 4 is a data format structure between the
도 5 는 본 발명에 따른 CPCS-PDU를 만드는 과정에 대한 일실시예 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an embodiment of a process for creating a CPCS-PDU according to the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, TPL(Total Packet Length)을 입력으로 받아서, TPL이 '40'이상인지를 확인한다.As shown in FIG. 5, it is determined whether the TPL is greater than or equal to '40' by receiving a total packet length (TPL) as an input.
상기 확인 결과, '40'이상이 아니면 PAD에 '48'에서 TPL+8값을 뺀 값을 넣고, 최종 셀 분할 처리(Last Cell Segment Processing)를 수행한다.As a result of the check, if the value is not '40' or more, the value obtained by subtracting the TPL + 8 value from '48' in the PAD is performed, and the final cell segment processing is performed.
상기 확인 결과, '40'이상이면 다시한번 TPL이 '48'이상인지 확인하고, '48'이상이면 셀 분할 처리(Cell Segment Processing)를 수행하고, TPL에서 '48'을 빼고, 상기 TPL이 '40'이상인지 확인하는 과정으로 진행한다.As a result of the check, if it is' 40 'or more, the TPL is once again checked to be' 48 'or more, and if' 48 'or more, the cell segment processing is performed, subtracting' 48 'from the TPL, and the TPL is' Proceed to check if it is over 40 '.
TPL이 '48'이상이 아니면, TPL을 '0'으로 하고, PAD1은 '48-TPL'값을 넣고, 최종1 셀 분할 처리(Last1 Cell Segment Processing) 절차를 수행한다.If the TPL is not '48' or more, the TPL is set to '0', and the PAD1 enters a '48 -TPL 'value and performs a Last1 Cell Segment Processing procedure.
도 6 은 상기 CPCS-PDU 데이터 포맷 구조에 대한 일실시예 설명도이다.6 is a diagram illustrating an embodiment of the CPCS-PDU data format structure.
도면에서, 8바이트 CPCS-PDU TRAILER의 "CPCS-UU"는 CPCS User-to-User Indication으로서, 1바이트("00000000")를 점유하고 있다.In the figure, " CPCS-UU " of an 8-byte CPCS-PDU TRAILER is a CPCS User-to-User Indication and occupies one byte (" 00000000 ").
또한, "CPI"는 Common Part Indicator로서, 1바이트("00000000")를 점유하고 있다. 그리고, 길이(Length)는 TPL로서 2바이트이며, CRC는 CPCS-PDU와 4바이트 CPCS TRAILER의 CRC-32이다. "CPI" is a common part indicator and occupies one byte ("00000000"). The length is 2 bytes as TPL, and the CRC is CRC-32 of CPCS-PDU and 4-byte CPCS TRAILER.
도 7 은 본 발명에 따른 AAS와 ALP4간의 타이밍에 대한 일실시 예시도이다.7 is an exemplary diagram for timing between AAS and ALP4 according to the present invention.
도 7의 [7-A]는 AAS와 ALP4간 송신측 타이밍 다이아그램을 나타내고, [7-B]는 수신측 타이밍 다이아그램을 각각 나타낸다.[7-A] of FIG. 7 shows a transmission side timing diagram between AAS and ALP4, and [7-B] shows a reception side timing diagram, respectively.
도 8 은 본 발명에 따른 SDH POS Framer와 AAS간 타이밍에 대한 일실시 예시도이다.8 is an exemplary diagram for timing between an SDH POS Framer and an AAS according to the present invention.
도 8의 [8-A]는 SDH POS Framer와 AAS간 송신측 타이밍 다이아그램을 나타내고, [8-B]는 수신측 타이밍 다이아그램을 각각 나타낸다.[8-A] of FIG. 8 shows a transmission side timing diagram between the SDH POS Framer and the AAS, and [8-B] shows a reception side timing diagram, respectively.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
상기한 바와 같은 본 발명은, 최근 새로이 부각되고 있는 아이피 오버 광(IP over Fiber) 기술의 일부로서 고용량(테라급이상)의 라우터에서 코아스위치를 ATM 셀 스위치 방식으로 이용하려는 경향을 보이고 있고, 또한 ATM 코아스위치를 이용하면서 라인카드를 POS(Pocket Over SDH) 기술을 적용하려는 시스템에서는 필수적인 기능이다. 따라서, ATM 연동 기능을 가진 622Mbps급 패킷 오버 SDH 처리 장치는 스위치의 ATM 방식과 선로 측의 IP 방식과의 연동기능에 적용하도록 하였으며 아울러 패킷 오버 파장분할 다중화(Packet over WDM) 기술에도 본 발명이 적용력을 가 질수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention shows a tendency to use a core switch as an ATM cell switch method in a high-capacity (terra-class or higher) router as part of IP over fiber technology. It is an essential function in the system that intends to apply POS (Pocket Over SDH) technology to line cards using ATM core switch. Therefore, the 622Mbps packet over SDH processing apparatus with ATM interworking function is applied to the interworking function between the ATM method of the switch and the IP method of the line side, and the present invention is also applicable to the packet over WDM technology. There is an effect that can have.
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