KR20010010621A - 피에스티엔 교환기에서 브이5.2 프로토콜 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교환기와 가입자간의 선로 최소화를 위해서 구현된 V5.2 프로토콜을 지원하는 액세스 네트워크(Access Network)와의 통신이 가능토록 V5.2 프로토콜 처리 장치를 제공코자 한 PSTN 교환기에서 V5.2 프로토콜 처리장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, E1 프레임의 프로토콜 데이터가 실리는 채널을 스위칭토록 제어하며 다중 채널 HDLC 프레임을 처리하는 다수의 HDLC 처리기를 구비한 제어부, 제어부의 메모리 접근이나 내부 시분할 스위치 접근 또는 E1 프레이머 및 회선 정합수단에 접근할 경우 어드레스를 번역하여 제어부에 제공해주는 주소 번역부, 제어부의 시분할 스위칭 및 HDLC 처리를 위한 프로그램이 내장되며 V5.2 프로토콜 수행을 위한 프로그램을 내장한 메모리, 외부 타임 스위치로부터 공급되는 클록 및 프레임 동기신호를 수신하여 내부 시분할 스위칭부와 E1 프레이머 및 회선정합부에 공급해주고, 각 E1 중계선과 음성 채널을 정합해주는 외부 시분할 스위치 정합부, 외부 시분할 스위치 정합부에서 제공되는 클록 및 프레임 동기신호에 동기되며 각 E1프레이머와 외부 시분할 스위치 정합부의 하이웨이를 스위칭해주고 각 E1 프레임내의 HDLC 프로토콜을 처리해야 할 채널을 추출 또는 합성시키는 내부 시분할 스위칭부, 외부 시분할 스위치 정합부에서 제공되는 클록 및 프레임 동기신호에 동기되며 내부 시분할 스위칭부에서 얻어지는 각 채널 신호를 E1 프레임으로 매핑하고, E1트렁크를 통해 수신되는 E1 프레임은 각 채널 신호로 분할하는 E1프레이머 및 회선 정합부를 구비한다.

Description

피에스티엔 교환기에서 브이5.2 프로토콜 처리장치{Apparatus for handling of V5.2 protocol in PSTN switch}

본 발명은 PSTN(Public Switched Telephone Network) 교환기의 V5.2 프로토콜 처리장치에 관한 것으로, 특히 교환기와 가입자간의 선로 최소화를 위해서 구현된 V5.2 프로토콜을 지원하는 액세스 네트워크(Access Network)와의 통신이 가능토록 V5.2 프로토콜 처리 장치를 제공코자 한 PSTN 교환기에서 V5.2 프로토콜 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, PSTN 교환기는 임의의 입력선과 임의의 출력선을 접속하고, 입력선의 정보를 출력선으로 교환하는 것과 발신국에서 착신국에 이르는 중계선로를 선택해주는 역할을 한다.

이러한 교환기는, 교환기능을 포함한 정보의 전달 기능, 서비스 제공기능, 통신망의 교환기능을 이용하기 위한 신호(호)처리기능, 통신망을 제어하는 제어기능으로 대별된다.

이 중 서비스 제공기능은 착신전환, 부재중 안내 등 교환기에 의한 특수 부가서비스 제공과 기타 통신망과 연동하여 각종 통신 서비스를 실행하는 기능을 말한다.

첨부한 도면 도1은 일반적인 PSTN 교환기의 개략 구성도이다.

도시된 바와 같이, 가입자의 선로와 접속되는 선로접속부(10), 실제 음성 신호로 송,수신되는 경로인 통화로부(20), 신호망과의 정합을 위한 신호망 접합부(30), 교환기 전체 동작을 제어하는 제어부(40), 정보의 관리 보전을 위한 입출력부(50), 중계 선로와 접속되는 중계선 접속부(60)로 구성된다.

이렇게 구성되는 PSTN 교환기는, 선로 접속부(10)에서 교환기로 송신되는 정보를 수신하거나 외부로 송신하는 기능을 수행한다. 선로에서의 신호형태, 통신방식, 전송방식에 따라 기능 및 종류가 다양하다.

다음으로, 통화로부(20)는 실제로 정보를 송수신할 수 있는 선로를 구성하는 장치로서 교환회로망(switching network)이라 한다. 통화로의 구성방법은 교환기의 핵심 기술분야로서 회선용량에 따라 구현방식의 차이가 있다.

제어부(40)는 정보교환에 관련된 일체의 과정을 통제하는 기능을 수행한다. 시스템의 규모에 따라 공통제어, 분산제어 방식이 사용되며 높은 신뢰성이 요구되는 부분이다.

신호망 접속부(30)는 가입자 선로에 대응한 가입자 신호의 송수신과 중계선에 대응한 국간신호의 송수신 처리를 담당한다.

관리보전부인 입출력부(50)는 교환기의 운용에 관련된 각종 기능을 수행함과 동시에 각종 정보의 입력 및 출력 기능을 수행하고, 상태를 기록하는 것으로서 각종 기억장치와 터미널, 프린터 등으로 구현된다.

이러한 일반적인 PSTN 교환기를 이용하여 통신망을 구축하려면, 교환기를 중심으로하여 전화 가입자가 있고, 그 사이에 통신선로가 있다. 따라서 교환기를 중심으로 가입자가 100m에 위치하면, 100m까지 통신 케이블을 설치해야 하고, 또한 가입자가 4Km에 위치한다면 그곳까지 케이블을 설치해야 한다. 만약 하나의 교환기에 10,000명의 가입자가 연결되면, 10,000명 각각의 가입자까지 일일이 케이블을 설치하여야 한다.

이와 같이 통신망을 구축하게 되면, 각 가입자에 대해서 교환기를 중심으로 각각 통신 케이블을 설치하므로 케이블 설치 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.

이를 개선하기 위해서 근래에는 교환기와 가입자 사이에 액세스 네트워크(Access Network)를 구비하고, 상기 액세스 네트워크와 PSTN 교환기를 E1 회선으로 연결하는 기술이 제안되었다. 여기서 E1 회선을 사용하면 하나의 채널을 통해 32가입자를 수용할 수 있으므로 통신 케이블 설치가 절감되는 이점이 있고, 다수의 가입자의 신호를 E1 프레임에 매핑함으로써 다중화 기능도 가능하다. 이를 위해서 V5.2 프로토콜이라는 새로운 프로토콜이 대두되었다.

그런데 현재의 PSTN 교환기에는 상기 V5.2 프로토콜을 지원하는 장치가 구비되어 있지 않아 PSTN 교환기와 액세스 네트워크간의 통신이 불가능한 실정이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 PSTN 교환기와 액세스 네트워크간의 V5.2 프로토콜 처리 불가능한 문제를 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은, 교환기와 가입자간의 선로 최소화를 위해서 구현된 V5.2 프로토콜을 지원하는 액세스 네트워크(Access Network)와의 통신이 가능토록 V5.2 프로토콜 처리 장치를 PSTN 교환기에 부여해주고자 한 PSTN 교환기에서 V5.2 프로토콜 처리장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

E1프레임 처리 및 내부 시분할 스위칭을 위한 제1클록(32.768MHz) 및 제2클록(20MHz)을 발생하는 클록 발생수단과;

상기 클록 발생수단에서 공급되는 제1클록에 의해 동기되고, 상기 E1 프레임의 프로토콜 데이터가 실리는 채널을 스위칭토록 제어하며 다중 채널 HDLC 프레임을 처리하는 다수의 HDLC 처리기를 구비한 제어수단과;

상기 제어수단이 메모리 접근이나 내부 시분할 스위치 접근 또는 E1 프레이머 및 회선 정합수단에 접근할 경우 어드레스를 번역하여 상기 제어수단에 제공해주는 주소 번역수단과;

상기 제어수단의 시분할 스위칭 및 HDLC 처리를 위한 프로그램이 내장되며 V5.2 프로토콜 수행을 위한 프로그램을 내장한 메모리와;

외부 타임 스위치로부터 공급되는 클록(4.096MHz) 및 프레임 동기신호(8khz)를 수신하여 내부 시분할 스위칭수단과 E1 프레이머 및 회선정합수단에 공급해주고, 각 E1 중계선과 음성 채널을 정합해주는 외부 시분할 스위치 정합수단과;

상기 외부 시분할 스위치 정합수단에서 제공되는 클록 및 프레임 동기신호에 동기되며 각 E1프레이머와 상기 외부 시분할 스위치 정합수단의 하이웨이를 스위칭해주고 각 E1 프레임내의 HDLC 프로토콜을 처리해야 할 채널을 추출 또는 합성시키는 내부 시분할 스위칭수단과;

상기 외부 시분할 스위치 정합수단에서 제공되는 클록 및 프레임 동기신호에 동기되며 상기 내부 시분할 스위칭수단에서 얻어지는 각 채널 신호를 E1 프레임으로 매핑하고, E1트렁크를 통해 수신되는 E1 프레임은 각 채널 신호로 분할하는 E1프레이머 및 회선 정합수단으로 구성됨을 특징으로 한다.

도1은 일반적인 PSTN 교환기의 개략 구성도,

도2는 본 발명에 의한 PSTN 교환기의 V5.2 프로토콜 처리장치 블록도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

110 : 클럭 발생부

120 : 제어부

130 : 주소 번역부

140 : 메모리부

150 : 외부 시분할 스위치 정합부

160 : 내부 시분할 스위치부

170 : E1 프레이머 및 회선정합부

171 ~ 174 : 제1 내지 제4 E1 프레이머 및 회선정합기

이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도면 도2는 본 발명에 의한 PSTN 교환기에서 V5.2 프로토콜 처리 장치 블록도이다.

여기서 참조부호 110은 E1프레임 처리 및 내부 시분할 스위칭을 위한 제1클록(32.768MHz) 및 제2클록(20MHz)을 발생하는 클록 발생부이고, 120은 상기 클록 발생부(110)에서 공급되는 제1클록에 의해 동기되고, 상기 E1 프레임의 프로토콜 데이터가 실리는 채널을 스위칭토록 제어하며 다중 채널 HDLC 프레임을 처리하는 다수의 HDLC 처리기를 구비한 제어부이며, 130은 메모리 접근이나 내부 시분할 스위치 접근 또는 E1 프레이머 및 회선 정합부의 접근을 위한 어드레스를 번역하여 상기 제어부(120)에 제공해주는 주소 번역부이다.

또한, 참조부호 140은 상기 제어부(120)의 시분할 스위칭 및 HDLC 처리를 위한 프로그램이 내장되며 V5.2 프로토콜 수행을 위한 프로그램을 내장한 메모리부이고, 150은 외부 타임 스위치로부터 공급되는 클록(4.096MHz) 및 프레임 동기신호(8khz)를 수신하여 후술할 내부 시분할 스위치부와 E1 프레이머 및 회선정합부에 공급해주고, 각 E1 중계선과 음성 채널을 정합해주는 외부 시분할 스위치 정합부이며, 160은 상기 외부 시분할 스위치 정합부(150)에서 제공되는 클록 및 프레임 동기신호에 동기되며 각 E1프레이머와 상기 외부 시분할 스위치 정합부(150)의 하이웨이를 스위칭해주고 각 E1 프레임내의 HDLC 프로토콜을 처리해야 할 채널을 추출 또는 합성시키는 내부 시분할 스위치부이며, 170은 상기 외부 시분할 스위치 정합부(150)에서 제공되는 클록 및 프레임 동기신호에 동기되며 상기 내부 시분할 스위치부(160)에서 얻어지는 각 채널 신호를 E1 프레임으로 매핑한 후 E1트렁크 전송신호로 만들어 상기 E1 트렁크로 전송하고, 그 E1트렁크에서 전송된 신호는 E1프레임은 분할하여 각 채널신호로 만드는 E1 프레이머 및 회선 정합부이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 PSTN 교환기에서 V5.2 프로토콜 처리장치는, 먼저, 클럭 발생부(110)에서 32.384Mhz의 클럭(제1클럭)을 발생하여 제어부(120)에 공급해주고, 20Mhz의 클럭(제2클럭)을 발생하여 내부 시분할 스위치부(160)에 제공해준다.

그러면 제어부(120)는 상기 제1클럭에 동기되어 V5.2 프로토콜 처리장치 전체 동작을 컨트롤한다.

즉, 제어부(120)는 내부에 모두 64개의 HDLC 처리기를 내장하며, 송,수신시 각가의 HDLC 처리기는 내부 시분할 스위치부(160)에서 E1 프레임의 프로토콜 데이터가 실리는 채널이 스위칭되어 전송되면, HDLC 프레임을 처리한다. 여기서 하나의 HDLC 처리기는 32채널까지 지원할 수 있으므로, E1 물리 계층의 32개 채널을 모두 커버할 수 있으며, 각 채널은 고유의 버퍼 메모리를 갖는다.

한편, V5.2 프로토콜에서는 E1 물리 계층의 32개의 채널중에서 최대 3개의 채널을 사용할 수 있으며, 하나의 V5.2 프로토콜 정합에서는 최대 16개의 E1의 물리 계층이 제공될 수 있다. 상기 V5.2 프로토콜을 위한 통신 채널로는 15, 16, 31번째 채널을 사용할 수 있는데, 따라서 V5.2 프로토콜 정합은 최대 48 채널[16개의 E1 물리계층 * 3채널(15,16,31번째 채널)]의 통신 채널을 가질 수 있으며 보드당 최대 12개의 통신채널이 존재한다.

각 E1의 16번째 채널은 기본적으로 프로토콜 데이터를 송수신하기 위해 사용되며, 하나의 채널로 사용하여 부하가 많을시에는 다른 채널을 사용할 수 있다. 이는 소프트웨어의 요구에 의해 채널을 추가적으로 할당한다.

V5.2 프로토콜에서 추가적으로 사용하는 15번째와 31번째 채널의 프로토콜 데이터는 다음과 같다.

먼저 제어부(120)의 시분할 포트의 5번째 채널은 내부 시분할 스위치에서 첫번째의 E1의 15번째로 스위칭되게 하고, 6번째 채널은 두번째 E1의 15번째 채널로 , 7번째 채널은 세번째의 15번째 채널로, 8번째 채널은 네번째 E1의 15번째 채널로, 그리고 9번째 채널은 첫번째 E1의 31번째 채널로 10번째 채널은 두번째 채널의 31번째 채널로 스위칭할 수 있도록 내부 시분할 스위치부(160)를 제어하게 된다.

한편, 주소 번역부(130)는 상기 제어부(120)에서 각 메모리부(140)를 접근하고자 할때나 내부 시분할 스위치(160)에 접근시 또는 E1 프레이머 및 회선 정합부(170)를 접근하고자 할 시에 해당되는 공유의 어드레스를 번역하여 상기 제어부(120)에 제공해주어 각 자원을 에러 없이 접근하도록 한다.

여기서, 상기 메모리부(140)는 4가지의 메모리 기능을 수행하는 데, 첫번째로는 ROM(Read Only Memory) 기능으로 크기는 256Kbyte이며, 수행될 각종 프로그램의 코드들이 담겨져 있다. 두번째로는 국부 메모리의 기능으로 하드웨어 자원의 이상 유무를 확인할 수 있는 디버그 프로그램의 데이터가 위치할 수 있으며, 세번째로는 이중포트 메모리 기능으로 프로토콜의 수행시 계층1과 계층2와는 동일한 하드웨어내에서 통신이 이루어지고 계층2와 계층3간의 통신은 계층3이 다른 하드웨어에서 이루어지기 때문에 통신을 위한 방법으로 이중포트 메모리를 갖고 있다. 네번째로는 공유 메모리 기능으로 계층1과 계층2와의 통신을 위해 버퍼 메모리와 실제 프로토콜의 프로그램과 데이터가 저장된다.

다음으로, PSTN 교환기와 액세스 네트워크간 E1 트렁크를 통한 데이터(음성신호 포함)의 송,수신 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 PSTN 교환기에서 E1 트렁크를 통해 액세스 네트워크로 데이터를 전송하는 경우, 전송할 데이터는 외부의 타임 스위치(도면에는 미도시)에서 스위칭된 후 외부 시분할 스위치 정합부(150)에 전달된다. 이때, 외부 시분할 스위치 정합부(150)에는 상기 타임 스위치를 통해 4.096Mhz의 클럭과 8Khz의 프레임 동기 신호가 입력된다.

그러면 외부 시분할 스위치 정합부(150)는 상기 입력되는 4.096Mhz의 클럭 및 8Khz의 프레임 동기신호를 상기 내부 시분할 스위치부(160) 및 E1 프레이머 및 회선 정합부(170)에 전달해준다.

아울러 각 E1 중계선과 음성 채널에 대해 정합기능을 수행하여 입력되는 송신 데이터(2.048Mbps)를 스위칭하여 상기 내부 시분할 스위치부(160)에 전달해준다.

상기 내부 시분할 스위치부(160)는 상기 제어부(120)의 주지한 바와 같은 스위칭 제어에 따라 E1 프레이머 및 회선정합부(170)내의 각 E1 프레이머기의 각 E1 프레임과 상기 외부 시분할 스위치 정합부(150)의 하이웨이를 스위칭시키고, 각 E1 프레임내의 HDLC 프로토콜을 처리해야 할 채널을 추출 또는 합성시킨다. 이렇게 각 E1 프레임의 프로토콜을 처리해야 할 채널은 상기 제어부(120)의 시분할 다중화(TDM)포트로 스위칭되고, 음성 채널에 대해서는 상기 E1 프레이머 및 회선 정합부(170)에 전달된다.

상기 E1 프레이머 및 회선정합부(170)는 각각의 E1 프레이머 및 회선 정합기(171 ~ 174)에서 각각의 음성 채널을 E1 프레임에 매핑한다. 그리고 매핑한 E1 프레임을 장거리로 전송할 수 있도록 쌍극성 신호 레벨로 만들어 E1링크로 전송하여 액세스 네트워크측으로 전송한다.

다음으로, 상기 액세스 네트워크에서 PSTN 교환기로 데이터를 전송하는 경우, 전송되는 데이터는 상기 E1 프레이머 및 회선 정합부(170)에 전달되고, 상기 E1 프레이머 및 회선 정합부(170)내의 각각의 E1 프레이머 및 회선 정합기(171 ~ 174)는 수신된 E1 프레임을 분할하여 상기 내부 시분할 스위치부(160)에 전달한다.

상기 내부 시분할 스위치부(160)는 전달되는 각 채널 신호를 합성하게 되고, 그 합성 채널이 HDLC 프로토콜을 처리해야 할 채널이면 상기 제어부(120)에 전달해주어 HDLC 프로토콜이 처리되도록 한다. 이와는 달리 합성한 채널이 음성 채널이면 그 음성 채널을 상기 외부 시분할 스위치 정합부(150)에 전달해준다.

그러면 외부 시분할 스위치 정합부(150)는 그 음성 채널을 스위칭하여 외부의 타임 스위치에 전달해주게 되고, 상기 타임 스위치는 그 음성 채널을 목적지로 스위칭하여 출력해주게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, PSTN 교환기와 액세스 네트워크(가입자망)간에 E1 링크로 전송되는 V5.2 프로토콜을 PSTN 교환기에서 처리가 가능한 효과가 있다.

이와 같이 V5.2 프로토콜을 처리할 수 있으므로, 실제로 가입자는 교환기측보다는 가입자망에 접속되고 가입자망은 전화 가입자가 밀집된 지역에 설치하여 가입자망에서 가입자까지의 거리를 최소화할 수 있어 통신신로를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 교환기와 가입자망 사이에는 중계선으로 연결되는데 적은 수의 통신선로에 다량의 가입자를 싣을 수 있으므로 가입자망에서 교환기측으로의 집선 기능에 따라 회선의 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. PSTN 교환기 시스템에 있어서,

   E1프레임 처리 및 내부 시분할 스위칭을 위한 제1클록(32.768MHz) 및 제2클록(20MHz)을 발생하는 클록 발생수단과;

   상기 클록 발생수단에서 공급되는 제1클록에 의해 동기되고, 상기 E1 프레임의 프로토콜 데이터가 실리는 채널을 스위칭토록 제어하며 다중 채널 HDLC 프레임을 처리하는 다수의 HDLC 처리기를 구비한 제어수단과;

   상기 제어수단이 메모리 접근이나 내부 시분할 스위치 접근 또는 E1 프레이머 및 회선 정합부에 접근할 경우 어드레스를 번역하여 상기 제어수단에 제공해주는 주소 번역수단과;

   상기 제어수단의 시분할 스위칭 및 HDLC 처리를 위한 프로그램이 내장되며 V5.2 프로토콜 수행을 위한 프로그램을 내장한 메모리와;

   외부 타임 스위치로부터 공급되는 클록(4.096MHz) 및 프레임 동기신호(8khz)를 수신하여 내부 시분할 스위치부와 E1 프레이머 및 회선정합부에 공급해주고, 각 E1 중계선과 음성 채널을 정합해주는 외부 시분할 스위치 정합수단과;

   상기 외부 시분할 스위치 정합수단에서 제공되는 클록 및 프레임 동기신호에 동기되며 각 E1프레이머와 상기 외부 시분할 스위치 정합수단의 하이웨이를 스위칭해주고 각 E1 프레임내의 HDLC 프로토콜을 처리해야 할 채널을 추출 또는 합성시키는 내부 시분할 스위칭수단과;

   상기 외부 시분할 스위치 정합수단에서 제공되는 클록 및 프레임 동기신호에 동기되며 상기 내부 시분할 스위칭수단에서 얻어지는 각 채널 신호를 E1 프레임으로 매핑하고, E1트렁크를 통해 수신되는 E1 프레임은 각 채널 신호로 분할하는 E1프레이머 및 회선 정합수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 PSTN 교환기에서 V5.2 프로토콜 처리장치.