KR20000046177A

KR20000046177A - 집적형 다기능 교환 모듈 장치

Info

Publication number: KR20000046177A
Application number: KR1019980062854A
Authority: KR
Inventors: 박중혁
Original assignee: 서평원; 엘지정보통신 주식회사
Priority date: 1998-12-31
Filing date: 1998-12-31
Publication date: 2000-07-25
Also published as: KR100287903B1

Abstract

본 발명은 교환기에 관한 것으로서, 특히 교환 모듈의 신호 처리부들을 유기적으로 결합시킨 하나의 모듈로 구성하여 교환기의 기본 호 처리 기능을 수행하는데 적당하도록 한 집적형 다기능 교환 모듈 장치에 관한 것이다. 이와 같은 집적형 다기능 교환 모듈은 일정한 주파수의 클럭을 발생하는 클럭 발생기와, 상기 클럭에 따라 데이터를 수신 및 송신하는 ATM 셀 스위치와, 상기 ATM 셀 스위치의 출력 데이터를 입력받아 필터링 하여 출력하는 DTMF 수신기와, 상기 DTMF 수신기의 출력 데이터에 따라 제어신호를 발생하는 제어부와, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 수신 및 송신되는 데이터의 전송을 제어하는 버스 제어기를 구비하며, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 외부 장치와 통신을 하는 유토피아 접속 블록과, 상기 클럭 발생기의 클럭에 따라 제어 모드를 결정하는 이중화 제어부를 포함하여 하나의 모듈로 구성됨으로서 교환기는 용량 확장이 용이하고 원가절감의 효과를 볼 수 있을 뿐만 아니라 시스템 전체적으로 신뢰성과 안정성을 보장할 수 있다.

Description

집적형 다기능 교환 모듈 장치

본 발명은 교환기에 관한 것으로서, 특히 교환 모듈의 신호 처리부들을 유기적으로 결합시킨 하나의 모듈로 구성하여 교환기의 기본 호 처리 기능을 수행하는데 적당하도록 한 집적형 다기능 교환 모듈의 구현 방법에 관한 것이다.

일반적으로 비동기 전송 보드 교환기는 여러개의 노드로 구성할 수 있다. 즉, 주프로세서 모듈 노드(Central Processor Module node; CPM node)와 로컬 스위칭 모듈 노드(Local Switching Module node; LSM node)로 구성되는데 개개의 노드에 대한 초기화 절차는 교환기의 중앙처리장치(CPU)에 의해서 이루어진다.

도 1은 일반적인 교환 모듈의 블록구성도 이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 교환기에서 사용되는 교환 모듈의 구현 방법은 시스템에서 사용하는 클럭을 공급하고 입력 신호와의 동기를 맞추는 클럭발생부(120)와, 상기 발생되는 클럭에 따라 가입자의 신호를 발생하는 가입자 보드(170)와, 상기 가입자 보드를 제어하는 가입자 제어부(160)와, 상기 클럭발생부(120)에서 발생되는 클럭에 따라 입력되는 가입자의 호처리에 관련된 모든 제어를 하고 그에 따라 발생되는 각종 데이터를 저장하는 제어부/메모리(100)와, 상기 제어부/메모리(100)의 제어에 의해서 가입자와의 통화로를 연결하는 스위칭부(130)와, 상기 통화로를 통하여 가입자와의 통화에 관련된 메시지를 처리하고 그 결과를 전송하는 메시지 처리부(110)와, 상기 통화로를 통하여 가입자가 통화하고자 하는 전화번호인 DTMF(Dual Tone Multiple Frequency;이하 DTMF라고 약칭함)신호를 인식하는 DTMF 수신부(150)와, 상기 가입자의 통화 시 시스템에서 필요한 각종 톤을 발생하는 톤 발생부(140)로 구성된다.

이와 같이 구성된 교환 모듈은 교환기 시스템 내에 모듈 또는 보드 단위로 실장되어 있는 각각의 기능부가 동작함으로서 통화가 이루어진다.

우선, 가입자가 통화가 통화를 시작하기 위해 수화기를 들어 오프-후크가 되면 교환 모듈의 가입자 보드(170)와 가입자 제어 보드(160)는 발호 신호를 감지하면 메시지 처리부(110)로 전송하고, 발호 신호는 제어부/메모리(100)로 최종 통보된다.

이때, 제어부(100)의 CPU는 발호 신호의 가입자 등급을 조사하여 발신이 허용된 가입자이면 메시지 처리부(110)를 구동시켜 가입자의 통화를 위해서 교환 모듈내의 각각의 기능부가 해당 기능을 수행하도록 명령한다.

즉, 톤 발생부(140)는 톤을 발생하여 신호를 전송하도록 하고, DTMF 수신부(150)는 발호 하는 가입자의 DTMF 톤을 수신하여 상대측 전화번호를 인지하도록 한다.

그리고, DTMF 수신부(150)에서 인지된 상대측 전화 번화가 제어부(100)에 통보되면, 제어부(100)는 스위칭부(130)를 통하여 가입자가 원하는 또 다른 가입자의 통화로를 연결하여 준다.

그러나, 이와 같은 종래의 교환 모듈은 많은 가입자의 통화를 수용하는 대용량일 경우 여러장의 보드로 구성되는 처리부로서 구성되거나 또는 하나의 보드로 구성되는 처리부들로 이루어져 있으므로 전체적인 교환기 시스템은 다수의 보드들로 구성되어 진다.

한편, 소용량 교환기에서 사용되는 교환 모듈의 경우에는 통화를 위한 각각의 처리부들을 작게 만들어 하나의 보드로 구성하였지만, 종래의 방식을 이용하여 제작한 구성상의 한계로 인해서 대용량 교환기로의 확장이 용이하지 않다.

따라서, 이러한 교환 모듈을 사용하여 구성된 교환기는 크기가 커지고 복잡하여 전체적인 시스템의 신뢰성과 안정성을 보장하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 교환 모듈의 신호 처리부들을 유기적으로 결합시켜 하나의 모듈로 구성하여 교환기의 기본 호처리 기능을 수행할 수 있도록 한 집적형 다기능 교환 모듈구현 방법을 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 본 발명에 따른 집적형 다기능 교환 모듈 장치는 일정한 주파수의 클럭을 발생하는 클럭 발생기와, 상기 클럭에 따라 데이터를 수신 및 송신하는 ATM 셀 스위치와, 상기 ATM 셀 스위치의 출력 데이터를 입력받아 필터링 하여 출력하는 DTMF 수신기와, 상기 DTMF 수신기의 출력 데이터에 따라 제어신호를 발생하는 제어부와, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 수신 및 송신되는 데이터의 전송을 제어하는 버스 제어기를 구비하며, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 외부 장치와 통신을 하는 유토피아 접속 블록과, 상기 클럭 발생기의 클럭에 따라 제어 모드를 결정하는 이중화 제어부를 포함하여 하나의 모듈로 구성된다.

바람직하게는, 상기 유토피아 접속 블록은 상기 ATM 셀 스위치의 데이터를 외부로 송신하거나 또는 상기 외부에서 입력되는 데이터를 수신한다.

또한, 상기 이중화 제어부는 액톤/스탠바이 방식으로 동작하여 상기 액톤으로 동작하는 보드가 오동작 발생시 상기 스탠바이로 동작하던 다른 보드가 이를 감지하여 상기 오동작이 발생된 다기능 교환 모듈 보드의 기능을 제어한다.

도 1은 일반적인 교환 모듈의 블록 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 교환 모듈의 블록 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 교환 모듈의 상세도.

도 4는 본 발명에 따른 교환 모듈의 시스템 적용도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

200 : 버스 제어기 210 : 제어부

220 : DTMF 수신기 230 : 클럭 발생기

240 : 유토피아 접속 블록

250 : ATM 셀 스위치

260 : 이중화 제어부

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 교환 모듈의 블록 구성도 이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 집적형 다기능 교환 모듈은 다기능 교환 모듈의 각 처리부들의 동작에 필요한 클럭을 공급함과 동시에 입력되는 가입자의 신호와 동기된 클럭을 발생하는 클럭 발생기(230)와, 상기 클럭 신호에 따라 동기되어 입력되는 가입자의 DTMF 형태의 신호를 인지하는 기능을 하는 DTMF 수신기(220)와, 상기 DTMF 수신기의 출력을 입력받아 가입자의 신호를 인지한 후 모듈 전체를 제어함과 동시에 각부의 기능 블록으로부터 호처리를 위한 데이터를 수신하고 및 송신하며 해당 기능을 수행하도록 하는 제어부(210)와, 시스템의 IPC(Inter Processor Controller)로서 교환 모듈 제어부(210)의 CPU와 하위 로컬 보드내의 프로세서와의 메시지 전송을 위한 버스 제어기(200)와, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 입력되는 53 바이트의 ATM 셀을 ATM 셀 멀티플렉스의 자체 루프 기능으로 형성된 내부 스위칭을 통하여 전송하거나 또는 외부 교환 모듈로 전송하는 ATM 셀 스위치(250)와, 상기 ATM 셀 스위치로부터 전송되는 셀 형태의 음성 및 메시지를 155Mbps의 UTP5 링크를 통하여 외부로 전송하는 기능을 하는 유토피아 접속 블록(240)과, 2장의 교환 모듈간의 액톤/스탠바이 방식의 이중화를 제어하는 기능을 하는 이중화 제어부(260)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 교환 모듈의 실시 예를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 교환 모듈의 상세도 이고, 도 4는 본 발명에 따른 교환 모듈의 시스템 적용도 이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 집적형 다기능 교환 모듈은 VCXO(331)와 에스램(332) 및 내부에 디지털 PLL이 구비되어 있는 클럭 로직(333)을 포함하여 구성되는 클럭 발생기(330)와, CPU(311)와 디램(312) 및 에스램(313)과 부팅 롬(314) 그리고 주소 디코더(315)로 이루어지는 제어부(310)와, 병렬 및 직렬 전송이 가능한 8 비트의 데이터 버스 및 4개의 제어 신호를 발생하는 X-버스 제어기(301)와 로컬 보드의 운영을 담당하는 M-버스 제어기(302)와 패킷 에스램(303)으로 구성되는 버스 제어기(300)와, DSP(321)와, 프로그램 구동 에스램(322) 및 DSP 제어기(323)로 구성되는 DTMF 수신기(320)와, 소넷 플래임어(341)와 UTP5 송신기(342)로 구성되는 유토피아 접속 블록(340)과, ATM 셀 멀티플렉스(351)와 FIFO(352)와 셀/PCM 변환기(353)와 PCM/셀 변환기(354) 및 에스램(355) 그리고 송신 셀 버퍼(356)와 수신 셀 버퍼(357)로 구성되는 ATM 셀 스위치(350)와, 패킷 디램(361)과 이중화 입/출력기(362)로 이루어지는 이중화 제어부(360)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성되는 집적형 다기능 교환 모듈의 초기 구동은 우선 부팅 롬(314)에 저장되어 있는 프로그램에 의해서 구동된다.

이때, 실제 응용 프로그램은 하드디스크(400)로부터 제공받는다.

즉, 도 4에 도시한 바와 같이 하드디스크(400)로부터 제공되는 응용 프로그램은 ATM 교환기에서 하위층들을 관리하는 운용/유지 보드(410)로 제공되고, 상기 제공된 데이터는 155Mbps UTP5 링크를 통하여 ATM 스위치 보드(420)를 거쳐 해당 다기능 교환 모듈(430)의 유토피아 접속 블록(340)으로 전송된다.

이어 전송된 프로그램 데이터는 ATM 셀 스위치부(350)의 ATM 셀 멀티플렉스(351)로 셀 형태로 입력되고, ATM 셀 멀티플렉스(351)에서는 입력된 셀 형태의 데이터를 재조립하여 패킷으로 변형한 후 제어부(310)의 CPU(311)로 전송한다.

그러면, 상기 CPU(311)에 전송된 패킷은 CPU(311)에 연결된 디램(312)의 프로그램 영역에 저장되고, 다기능 교환 모듈(430)은 디램(312)에 저장된 프로그램에 의해서 운용됨으로서 초기 구동 설정이 완료된다.

이와 같은 상태에서 일반 가입자가 통화를 위해 수화기를 들면 해당 가입자 보드(440)는 가입자의 발호 신호인 오프-후크(Off-Hook) 신호를 인지하고, 상기 인지된 메시지를 메시지 통로를 통해 전송한다.

이때, 가입자 보드는(440)는 다기능 교환 모듈(430)내의 X-버스 제어기(301)로 가입자의 메시지를 다기능 교환 모듈(430)로 전송하기 위한 버스 대역의 사용권을 요구한다.

그러면, 버스 제어기(300)는 현재 버스가 사용 중이지 않으면 허가 신호를 가입자 보드(440)로 보낸다. 이러한 허가 신호는 다기능 교환 모듈(430)내의 모든 하위 보드들이 버스를 공평하게 사용할 수 있도록 하기 위해서 버스의 전송 대역을 버스에서 수용하는 모든 보드 수로 나눈 대역으로 최소값을 보장한다.

그리고, 다른 보드가 버스를 사용중이지 않을 경우 버스를 사용하기 원하는 보드가 버스의 전송 대역을 전부 사용할 수 있도록 하는 정보가 포함되어 전송된다.

그리고 나서, 가입자 보드(440)로부터 전송된 데이터는 ATM 셀 스위치(350)의 PCM/셀 변환기(354)를 통해서 입력된다.

이어, 상기 입력된 가입자 신호는 ATM 셀 멀티플렉스(351)에서 패킷으로 변형되고, X-버스 제어기(302)는 ATM 셀 멀티플렉스(351)에서 생성되는 패킷을 패킷 에스램(303)에 저장한다.

이어, CPU(311)는 패킷 에스램(303)에 저장된 데이터를 분석하고 만약 상기 데이터의 가입자 등급이 정상적인 가입자의 발호 신호라고 판단되면 ATM 셀 스위치(350)내의 셀/PCM 변환기(353)를 통하여 수신 셀 버퍼(357)내에 저장되어 있는 톤 소스의 다이얼 톤을 해당 가입자의 수신 하드웨어의 타임 슬럿으로 전송하고, 이 신호는 다시 해당 가입자에게 전송되므로서 가입자보드(440)와 다기능 교환 모듈(430) 간의 기본 호설정이 완료된다.

이와 같은 상태에서 해당 가입자가 DTMF 디지트를 눌러서 통화 하고자 하는 전화 번호를 다기능 교환 모듈(430)의 PCM/셀 변환기(354)로 전송하면 다기능 교환 모듈(430)의 PCM/셀 변환기(354)는 해당 가입자보드(440)의 송신 하드웨어에서 2Mbps로 들어오는 타임 슬럿을 4Mbps의 전송 속도로 변환하여 DTMF 수신기(320) 내의 DSP(321)로 전송한다.

이때, DSP(321)는 DSP 프로그램에 의해서 동작하는 것으로서 상기 DSP 프로그램은 다기능 교환 모듈(430)의 초기 구동시에 CPU(311)가 부팅 롬(314)에서 DSP 프로그램 구동 에스램(322)으로 저장시킨 것이다.

이러한 DSP(321)는 DSP 프로그램의 디지털 필터부분에 의해서 입력되는 셀의 디지트를 필터링하여 상대측 전화 번호를 인지하고, 그 값을 DSP 제어기(323)를 통해 제어부(310)의 CPU(311)로 전송한다.

상기 DSP 제어기(323)는 DSP(321)가 동작하는데 필요한 각종 클럭을 발생하고 상기 DSP(321)의 출력값을 CPU(311)로 전송하며 CPU(311)가 부팅 롬(314)에 저장되어 있는 DSP 프로그램을 DSP 프로그램 구동 에스램(322)으로 저장할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

이와 같이, DTMF 수신부(320)에서 인지된 가입자가 통화하기 원하는 상대측 전화 번화가 제어부(310)의 CPU(311)에 통보되면, CPU(311)는 ATM 셀 스위치(350)를 통하여 원하는 통화로를 연결하여 준다.

즉, 64Kbps 전송 속도인 1000개의 PCM 시간 슬럿(32개의 채널)을 스위칭 할 수 있는 용량을 가진 ATM 셀 스위치(350)는 CPU(311)의 제어에 따라 PCM/셀 변환기(354)로 입력되는 가입자의 신호인 PCM 정보를 셀 형태로 변환하여 송신 셀 버퍼(356)에 일시 저장하고. 이어서 저장된 데이터를 53바이트의 ATM 셀 형태로 변형한 후에 ATM 셀 멀티플렉스(351)로 전송하기 위해 FIFO(352)에 저장한다.

그러면, ATM 멀티플렉스(351)는 PCM/셀 변환기(354)로부터 전송되어 오는 음성 데이터인 53바이트 ATM 셀의 가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI)를 분석하여 만약 입력되는 신호가 자체 교환 모듈 사이의 가입자간의 통화이면 셀/PCM 변환기(353)로 다시 로컬 스위칭 하여 전송한다.

그러나, ATM 멀티플렉스(351)는 입력되는 ATM 셀의 분석 결과 다른 교환 모듈과 연결된 가입자와의 통화이면 ATM 셀은 해당 교환 모듈로 전송될 글로벌 메시지와 멀티플렉스 한 후 유토피아 접속 블록(340)의 소넷 프레임어(341)로 전송한다.

따라서, 외부 교환 모듈로 전송될 데이터는 소넷 프레임어(341)와 UTP5 송신기(342)를 거쳐 도 4에 도시된 ATM 스위치 보드(420)로 전송되어 해당 교환 모듈에 있는 가입자에게로 전송된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 다기능 교환 모듈은 가입자가 통화를 시도하면 제어부(310)의 제어에 따라 내부 스위칭하여 내부 가입자 보드로 전송하거나 또는 유토피아 접속 블럭(340)을 통하여 데이터를 ATM 스위치 보드(420)로 전송하므로서 외부 교환 모듈의 가입자 보드로 전송할 수 있다.

한편, 이중화 제어부(360)는 다수의 다기능 교환 모듈(430)간의 액톤/스탠바이 방식의 이중화를 제어하는 기능을 한다.

즉, 이중화 제어부(360)는 다수개의 라인으로 제어되는 보드 라인을 통하여 정상적인 액톤으로 동작하는 보드가 오동작을 일으키거나 이상이 발생하면 동시에 스탠바이로 동작하던 다른 보드가 이를 감지하여 스스로 액톤으로 전환하여 이상이 생긴 교환 모듈의 기능을 대신 하도록 제어하는 기능을 함으로서 항시 교환 모듈은 정상적인 동작을 할 수 있다.

이상의 설명에서와 같은 본 발명은 교환 모듈에서 통화를 하기 위해 각종 기능을 담당하는 여러 장의 기능 보드들을 한 장의 집적화 모듈 보드 형태로 구현하므로, 교환기의 용량 확장이 용이하고 원가 절감을 할 수 있을 뿐만 아니라 시스템 전체적으로 신뢰성과 안정성을 보장하는 효과가 있다.

Claims

일정한 주파수의 클럭을 발생하는 클럭 발생기와, 상기 클럭에 따라 데이터를 수신 및 송신하는 ATM 셀 스위치와, 상기 ATM 셀 스위치의 출력 데이터를 입력받아 필터링 하여 출력하는 DTMF 수신기와, 상기 DTMF 수신기의 출력 데이터에 따라 제어신호를 발생하는 제어부와, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 수신 및 송신되는 데이터의 전송을 제어하는 버스 제어기를 구비하며,

상기 제어부의 제어 신호에 따라 외부 장치와 통신을 하는 유토피아 접속 블록과,

상기 클럭 발생기의 클럭에 따라 제어 모드를 결정하는 이중화 제어부를 포함하여 하나의 모듈로 구성하는 것을 특징으로 하는 집적형 다기능 교환 모듈 장치.
제 1항에 있어서, 상기 유토피아 접속 블록은 상기 ATM 셀 스위치의 데이터를 외부로 송신하거나 또는 상기 외부에서 입력되는 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 집적형 다기능 교환 모듈 장치.
제 1항에 있어서, 상기 이중화 제어부는 액톤/스탠바이 방식으로 동작하여 상기 액톤으로 동작하는 보드가 오동작 발생시 상기 스탠바이로 동작하던 다른 보드가 이를 감지하여 상기 오동작이 발생된 다기능 교환 모듈 보드의 기능을 제어하는 것을 특징으로 하는 집적형 다기능 교환 모듈 장치.