KR20010045740A - 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치 - Google Patents

비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 비대칭형 디지털 가입자 전송장치(ADSL System)의 송수신장치를 동작시키고 제어하는 제어 처리부, ADSL 망으로부터 하나 이상의 포트를 통해 상향의 신호를 수신하여 ATM 셀을 추출하며 하향의 ATM 셀을 수신하여 해당 포트를 통해 ADSL 망으로 전송하는 모뎀 정합부, 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치에 입출력되는 ATM 셀의 전송통로 역할을 수행하는 외부 셀 버스와 제어 처리부가 서로 상태감시 및 제어용 데이터를 주고받을 수 있도록 하고, 또한 셀 버스로부터 수신한 하향 셀을 역다중화하여 출력하거나, 상향 셀을 다중화하여 셀 버스로 출력하는 비동기 전송모드 셀 정합부, 및 모뎀 정합부에서 추출한 상향의 ATM 셀에 대하여 전송수렴(Transmission Convergence) 계층 기능 및 트래픽 상태 감시 기능을 수행하여 비동기 전송모드 정합부로 전달하며, 비동기 전송모드 정합부에서 출력하는 하향의 ATM 셀에 대하여 전송수렴 기능을 수행하여 모뎀 정합부로 전달하는 비동기 전송모드 셀 처리부로 이루어진다.

Description

비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치{A Transceiver Unit of Central office end and Rmote terminal end for Asymmetric Digital Subscriber Line Systems}
본 발명은 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치에 관한 것으로서, 특히 비대칭형 디지털 가입자 전송장치(ADSL system:Asymmetric Digital Subscriber Line System)의 전화국측과 가입자측에 사용되어 비대칭형 디지털 가입자 망(ADSL Network)과의 데이터 송수신을 담당하는 송수신장치에 관한 것이다.
현재, 컴퓨터 및 통신 네트워크 기술이 고속화, 멀티미디어화, 개인화 방향으로 급속히 진전되면서 전통적인 음성위주의 서비스가 광대역을 요구하는 영상 및 고속 인터넷 서비스로 점차 변화하고 있다. 이러한 광대역 서비스를 제공하기 위해서는 가입자 망의 광대역화가 요구되는데, 종래에는 광케이블을 이용한 광가입자망이 연구되었으나 투자비용이 막대하게 요구되기 때문에 기존의 동선을 이용한 비대칭형 디지털 가입자 전송 기술이 주목을 받고 있다.
도 1은 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 기준모델에 관한 개요도로서, 비대칭형 디지털 가입자 전송장치는 전화가입자와 전화국 사이에 부설되어 있는 2선식 전화가입자 동선로를 사용하여 고속 디지털 전송 기능을 제공하기 위한 장치이다. 그런데 사용되는 전화가입자 동선로는 기존의 전화통신 서비스(POTS:Plain Old Telephone Services)용으로 운용되고 있는 것이기 때문에 비대칭형 디지털 가입자 전송신호는 전화통신에 영향을 미치지 않도록 설계되어야 한다.
비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 전화국측 송수신장치(ATU-C:ADSL Transceiver Unit, Central office end,200)와 가입자측 송수신장치(ATU-R:ADSL Transceiver Unit, Remote terminal end,300)는 동선로(315)를 통해 연결된다. 그리고, 이 두 장치(200,300)를 통해 비동기 전송모드 망(110)과 가입자측 서비스 모듈(330:멀티미디어 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터 등)이 서로 통신한다.
신호분배기(310,320)는 기존의 전화통신 서비스(POTS) 신호를 구분하기 위하여 저역필터(Low Pass Filter) 기능을 수행한다. 이 때, 공중전화망(PSTN:Public Switched Telephone Network,120)과 접속하는 전화통신신호는 신호분배기(310)에서 필터링되어 공중전화망(120)으로만 접속되며, 가입자측에서도 마찬가지로 신호분배기(320)에서 필터링된 전화통신 신호는 가입자의 전화기(340)로 전해진다. 즉, 신호분배기(310,320)는 음성신호만을 통과하도록 하는 기능을 수행하며, 전화국측에서는 공중전화망(120)의 음성 교환기와 접속하고 가입자측에서는 전화기(340)와 접속한다.
한편, 이러한 비대칭형 디지털 가입자 전송기술을 사용하려면, 비동기 전송모드(ATM) 셀 기반의 신호를 동선로(315)에 실려 전송되기에 적합한 신호로 변환시켜서 동선로(315)측으로 전송하고, 또한 동선로(315)를 통해 수신된 신호에서 비동기 전송모드 망(110)측으로 전송할 비동기 전송모드(ATM) 셀을 추출하는 기능을 효율적으로 수행할 수 있는 장치가 필수적으로 요구된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 필요성에 부응하기 위하여 안출된 것으로서, 기존의 동선로(315)에 실리는 아날로그 신호와 비동기 전송모드(ATM) 셀 단위의 디지털 신호 사이를 서로 정합시켜 주어 ADSL 모뎀 역할을 수행하는 장치인 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신 장치는 상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치를 동작시키며 상태감시 및 제어 기능을 수행하는 제어 처리부; 상기 비대칭형 디지털 가입자 망으로부터 하나 이상의 포트를 통해 상향의 신호를 수신하여 비동기 전송모드(ATM) 셀을 추출하며, 하향의 비동기 전송모드 셀을 수신하여 해당 포트를 통해 상기 비대칭형 디지털 가입자 망으로 전송하는 모뎀 정합부; 상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치에 입출력되는 비동기 전송모드 셀의 전송통로 역할을 수행하는 외부 셀 버스와 정합하여, 상기 셀 버스에 접속된 외부 장치와 상기 제어 처리부가 서로 상태감시 및 제어용 데이터를 주고받을 수 있도록 하고, 또한 상기 셀 버스로부터 수신한 하향 셀을 역다중화하여 출력하거나, 상향 셀을 다중화하여 상기 셀 버스로 출력하는 비동기 전송모드 셀 정합부; 및 상기 모뎀 정합부에서 추출한 상향의 비동기 전송모드 셀에 대하여 전송수렴(TC:Transmission Convergence) 계층 기능 및 트래픽 상태 감시 기능을 수행하여 상기 비동기 전송모드 정합부로 전달하며, 상기 비동기 전송모드 정합부에서 출력하는 하향의 비동기 전송모드 셀에 대하여 전송수렴 기능을 수행하여 상기 모뎀 정합부로 전달하는 비동기 전송모드 셀 처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 제어 처리부는 상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치의 초기 부팅용 프로그램과 제어 프로그램을 저장하는 롬(ROM); 상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치의 구성요소들이 서로 주고받을 데이터, 및 상기 부팅용 프로그램과 제어 프로그램의 동작에 필요한 데이터를 저장하는 램(RAM); 상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치의 상태정보를 저장하는 상태 레지스터; 직렬통신을 통해 외부의 운용관리용 단말 장치와 접속하여, 상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치의 유지 및 보수에 관한 명령 입력 및 상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치의 상태 출력 기능을 담당하는 운용관리장치 정합부; 및 상기 롬, 램, 상태 레지스터, 및 운용관리장치 정합부와 로컬 버스를 통해 접속해서 상기 롬과 램에 저장되어 있는 데이터를 이용하여 구동하며, 상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치를 제어하고, 외부 장치로부터 명령을 받거나 자신의 상태를 외부 장치로 보고하는 기능을 수행하는 중앙처리장치를 포함하도록 구성하여 보다 바람직하게 실시할 수 있다.
또한, 상기 비동기 전송모드 정합부는 상기 셀 버스와 정합하여, 비동기 전송모드(ATM) 계층 레벨에서 비동기 전송모드 셀의 가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI)의 변환(Translation) 기능을 수행하는 셀 버스 정합부; 및 상기 비동기 전송모드 셀 처리부와 접속하여, 상향의 비동기 전송모드 셀을 다중화하여 상기 셀 버스 정합부로 전달하고, 상기 셀 버스 정합부에서 받은 비동기 전송모드 셀을 역 다중화하여 상기 비동기 전송모드 셀 처리부로 전달하는 셀 다중화/역다중화부를 포함하도록 구성하여 보다 바람직하게 실시할 수 있다.
한편, 상기 비동기 전송모드 셀 처리부는 상기 모뎀 정합부에서 추출된 상향의 비동기 전송모드 셀과 상기 비동기 전송모드 정합부에서 출력하는 하향의 비동기 전송모드 셀에 대하여, 비동기 전송모드 프레이밍(Framing) 기능, 셀 델리네이션(delineation) 기능, 무효(idle) 셀 삽입 및 추출 기능, 유료부하 스크램블링(Scrambling) 기능, 헤더오류제어(HEC) 검사 기능, 및 유토피아(UTOPIA) 인터페이스 기능을 수행하여 비동기 전송모드 전송수렴(TC:Transmission Convergence) 계층의 기능을 수행하는 전송수렴 처리부; 및 상기 전송수렴 처리부로부터 출력하는 상향의 비동기 전송모드 셀에 대하여 트래픽 감시 기능을 수행하는 파라메터 제어부를 포함하도록 구성하여 보다 바람직하게 실시할 수 있다.
그리고, 상기 모뎀 정합부는 하향으로 송신할 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 비대칭형 디지털 가입자 망으로 송신하고, 상기 비대칭형 디지털 가입자 망으로부터 수신한 아날로그 상향 신호를 디지털 신호로 변환하며, 또한 2 와이어/4 와이어 변환 기능을 수행하는 선로 처리부; 및 상기 선로 처리부에서 디지털 신호로 변환한 신호를 복조하여 상기 비동기 전송모드 셀 처리부로 송신하고, 상기 비동기 전송모드 셀 처리부에서 수신한 하향 신호를 변조하여 상기 선로 처리부로 전달하되, 에러 정정 기능, 인터리빙 (Interleaving) 기능, 역 인터리빙 기능, 및 스크램블링 기능을 수행하여 모뎀 기능을 수행하는 모뎀 처리부를 포함하도록 구성하여 보다 바람직하게 실시할 수 있다.
도 1은 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 기준 모델에 관한 개요도,
도 2는 본 발명에 따른 송수신장치의 구성도,
도 3은 셀 버스 정합부의 동작 개요도,
도 4는 변환 램(TRAM)의 구조도,
도 5는 파라메터 제어부의 상세 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110: 비동기 전송모드(ATM) 망 120: 공중전화망(PSTN)
200: 전화국측 송수신장치 210: 제어 처리부
211: 중앙처리장치(CPU) 212: 로컬 버스
213: 롬(ROM) 214: 램(DRAM)
215: 상태 레지스터 216: 운용관리장치 정합부
220: 비동기 전송모드 정합부 221: 셀 다중화/역다중화부
222: 셀 버스 정합부 230: 비동기 전송모드 셀 처리부
231: 파라메터 제어부 232: 전송수렴 처리부
234: 변환 램(TRAM) 240: 모뎀 정합부
241: 선로 처리부 242: 모뎀 처리부
250: 셀 버스 300: 가입자측 송수신장치
310,320: 신호 분배기 330: 서비스 모듈
340: 전화기 510: 외부 메모리
521: 비동기 전송모드 셀 입력부 522: 피포(FIFO)
523: 셀 흐름 제어부 524: 셀 헤더 추출부
525: 리키 버켓 계산부 526: 메모리 제어부
527: 파라메터 전송부 528: 셀 폐기부
529: 비동기 전송모드 셀 출력부
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 송수신장치의 구성도로서, 제어 처리부(210), 비동기 전송모드 정합부(220), 비동기 전송모드 셀 처리부(230), 및 모뎀 정합부(240)로 이루어지는데, 복수개를 한 조로 구성하여 여러 가입자와 정합하도록 하는 것이 바람직하다.
이 때, 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 전화국측 송수신장치(200)가 동선로(315)를 통해 수신한 상향의 비동기 전송모드(ATM) 셀은 송수신장치(200)의 외부에 있는 셀 버스(250)로 전송되거나 셀 버스(250)로부터 수신한 하향의 비동기 전송모드 셀은 동선로(315)측으로 출력된다. 셀 버스(250)에 실린 상향의 비동기 전송모드 셀들은 이후의 처리를 거쳐 동기식 수송모듈 신호(STM:Synchronous Transport Module) 형식으로 비동기 전송모드 망(110)으로 전송된다.
제어 처리부(210)는 비대칭형 디지털 가입자 전송장치(200)의 송수신장치를 동작시키며 상태감시 및 제어 기능을 수행한다. 이러한 제어 처리부(210)는 중앙처리장치(CPU)를 이용하여 구성하는 것이 바람직하며, 도 2를 참조하여 제어 처리부(210)를 구성하는 바람직한 한 실시예를 설명하기로 한다.
도 2에 도시한 실시예에서 제어 처리부(210)는 중앙처리장치(211), 로컬 버스(212), 롬(213), 램(214), 상태 레지스터(215), 및 운용관리장치 정합부(216)로 이루어지고, 본 발명에 따른 송수신장치(200)의 전반적인 제어를 담당하며, 외부와의 인터페이스, 에러상태 보고, 및 유니트 실탈장 관련 정보 제공기능 등을 수행한다.
중앙처리장치(211)는 로컬 버스(212)를 통해 롬(213), 램(214), 상태 레지스터(215), 및 운용관리장치 정합부(216)와 접속하며, 롬(213)에 기록되어 있는 운용체제(OS:Operating system)와 제어 프로그램을 이용하여 각 구성요소의 상태를 파악하고, 셀 버스(250)를 통해 상위 장치에게 보고한다. 이 때, 롬(213)은 중앙처리장치(211)의 초기 부팅을 위한 데이터와 제어 프로그램이 저장될 공간으로 사용된다.
램(214)은 중앙처리장치(211)와 각 구성요소들이 타 구성요소들의 동작에 필요한 데이터, 운용체제, 및 상위의 제어 프로그램이 필요한 데이터 등을 기록할 영역으로 구성한다.
상태 레지스터는 본 발명에 따른 송수신장치(200)의 실탈장 정보 및 동작상태를 기록하는 기록요소로서, 각 구성요소나 외부장치들은 이 레지스터를 검사하여 그 상태를 파악할 수 있다. 또한, 타 구성요소를 제어할 필요가 있을 때에도 상태 레지스터의 해당 비트에 설정값을 기록하여 제어 기능을 수행할 수 있다.
운용관리장치 정합부(216)는 RS-232C 포트를 통한 외부 단말장치(CIT)의 접속기능을 제공하여, 본 발명의 장치의 유지보수 전반에 관한 명령어의 입력 및 장치 상태의 출력기능을 수행할 수 있도록 한다.
모뎀 정합부(240)는 비대칭형 디지털 가입자 망으로부터 하나 이상의 포트를 통해 상향의 신호를 수신하여 비동기 전송모드(ATM) 셀을 추출하며, 하향의 비동기 전송모드 셀을 수신하여 해당 포트를 통해 비대칭형 디지털 가입자 망으로 전송한다. 이 때, 모뎀 정합부(240)는 DMT(Discrete Multi-Tone) 방식의 ADSL 선로부호(Line Coding)와 CAP(Carrierless AM/PM) 방식의 선로 부호를 수용하여, 상향 및 하향으로 일정 속도의 데이터 전송 서비스를 제공한다.
ADSL 모뎀 기능을 수행하는 모뎀 정합부(240)의 바람직한 하나의 실시예는 선로 처리부(241)와 모뎀 처리부(242)로 구성하는 것이며, 각 4 포트로 신호를 처리하도록 한다.
4 포트의 선로 처리부(241)는 모뎀 처리부(242)로부터 받은 하향으로 송신할 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 비대칭형 디지털 가입자 망측으로 송신하고, 비대칭형 디지털 가입자 망측에서 수신한 아날로그 상향 신호를 디지털 신호로 변환하여 모뎀 처리부(242)로 전달한다. 또한, 2 와이어/4 와이어 변환 기능을 수행한다.
모뎀 처리부(242)는 ADSL 모뎀 기능을 수행하는 구성요소로서, 선로 처리부(241)에서 디지털 신호로 변환한 신호를 복조하여 비동기 전송모드 셀 처리부(230)의 전송수렴 처리부(232)로 송신하고, 전송수렴 처리부(232)에서 수신한 하향 신호를 변조하여 선로 처리부(241)로 전달한다. 이 때, 동선로(315)에 실리는 신호의 선로부호에 따라 CAP 변조 및 복조 혹은 DMT 변조 및 복조 기능을 수행한다.
또한, 하향 신호에 대하여 리드-솔로몬 전방 에러 정정 엔코딩(Reed-Solomon Forward Error Correction encoding) 기능을 수행하고, 임펄스 잡음 등에 의한 군집성 오류를 줄이기 위하여 인터리빙 기능을 수행한다. 그리고, 상향 및 하향 신호 모두에 대하여 스크램블링(Scrambling) 기능 및 에코(Echo) 제거 기능을 수행한다.
비동기 전송모드 정합부(220)는 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치에 입출력되는 비동기 전송모드 셀의 전송통로 역할을 수행하는 외부 셀 버스(250)와 정합하여, 셀 버스(250)에 접속된 외부 장치와 제어 처리부(210)가 서로 상태감시 및 제어용 데이터를 주고받을 수 있도록 한다. 또한, 셀 버스(250)로부터 수신한 하향 셀을 역다중화하여 출력하거나, 상향 셀을 다중화하여 셀 버스(250)로 출력한다.
이러한 비동기 전송모드 정합부(220)의 바람직한 하나의 실시예는 셀 다중화/역다중화부(221) 및 셀 버스 정합부(222)로 구성하는 것이며, 셀 버스 정합기능, 프로세서간 통신(IPC) 메시지 송수신 기능, 및 가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI)의 변환기능 등을 수행한다.
도 3은 셀 버스 정합부의 동작 개요도로서, 셀 버스 정합부(222)는 셀 버스 스위칭 기능을 수행하는데, 바람직하게는 큐빗(CUBIT)으로 구현할 수 있으며 비동기 전송모드(ATM) 계층 레벨에서 비동기 전송모드 셀의 가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI)의 변환을 수행한다.
큐빗(CUBIT:222)은 셀 입력단(Inlet)에서 들어오는 비동기 전송모드 셀의 가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI)를 표시(index)로 하여 변환 램(TRAM: Translation RAM,234)을 참조하여 셀 버스(250)로 출력할 가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI)를 결정한다. 반대로 셀 버스(250)로부터 들어오는 경우에는 변환 램(TRAM:234)을 거치지 않고 바로 셀 출력단(Outlet)으로 출력한다.
이 때 사용되는 변환 램(TRAM:234)은 소스 가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI), 및 목적지 가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI)를 받아 어드레스 변환 테이블(Translation Table)을 설정하고 관리한다.
도 4는 변환 램(TRAM:234)의 구조도로서, 가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI)의 변환을 위한 표시(Index), 가상경로식별자만의 변환(VPI Only Translation), 가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI) 변환의 3블럭으로 크게 나누어진다.
가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI) 변환을 위한 표시(Index)는 변환 램(234)의 하위 부분에 존재하는 것으로서, 가상경로식별자(VPI)의 0번지 내지 4번지 레코드(Record)에는 가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI)의 변환 영역 (VCI Record)을 표시할 수 있도록 하기 위하여, 가상채널식별자 페이지 크기(VCI Page Size)와 가상채널식별자 페이지 옵셋(VCI Page Offset)을 가지고 있다.
바람직하게는 모든 가상채널식별자 페이지 크기(VCI Page Size)를 1로 고정시키고, 가상채널식별자 페이지 옵셋(VCI Page Offset)은 가상경로식별자 레코드 번호와 같도록 설정한다.
가상경로식별자만의 변환(VPI Only Translation) 영역에 있어서, 가상경로식별자의 42번지 내지 255번지의 레코드에는 "VPI Only Translation"을 위한 레코드들이 존재한다. 이 때, 하나의 가상경로식별자 레코드는 셀 버스 라우팅 헤더의 최상위 바이트(MSB), 최하위 바이크(LSB), 가상경로식별자의 최하위 바이트(LSB), A 비트, P(1) 비트, E 비트, I 비트, 및 가상경로식별자의 최상위 4비트로 이루어진다.
가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI)의 변환영역은 메모리 상위 부분에 위치하며, 가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI)의 변환을 위해 사용는데, 도시된 바와 같이 각 가상채널식별자 페이지는 256개의 가상채널식별자 레코드를 가지고 있으며, 하나의 가상채널식별자 레코드는 셀 버스 라우팅 헤더의 최하위 바이트(LSB)와 최상위 바이트(MSB), 가상채널식별자(VCI)의 최하위 바이트(LSB)와 최상위 바이트(MSB), 가상경로식별자의 최하위 바이트(LSB), A 비트, E 비트, I 비트, 가상경로식별자의 최상위(MSB) 4 비트로 이루어진다.
동작과정을 살펴보면, 큐빗(CUBIT:222)의 입력단(Inlet)으로 들어온 비동기 전송모드 셀의 가상경로식별자(VPI)가 변환 램(TRAM:234)의 256개의 가상경로식별자 레코드(VPI Record) 중에 하나를 표시(index)하게 된다. 만약 가상경로식별자만의 변환(VPI Only Translation) 영역일 경우, 가상채널식별자(VCI)는 변하지 않고 가상경로식별자(VPI) 값만이 변환 램(TRAM:234)에 담겨져 있는 가상경로식별자(VPI) 값으로 변환되어 나간다. 만약 가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자(VCI)의 변환 영역을 가리키게 되면 아래와 같은 계산에 의해서 가상채널식별자(VCI) 레코드를 표시(index)할 것이고, 그 곳에 담겨져 있는 가상경로식별자(VPI)와 가상채널식별자 (VCI)의 값이 셀 버스(250)로 흘러나가게 된다.
변환 램(TRAM:234)의 하위부분(1K 바이트)은 가상경로식별자 엔트리 포인트 (VPI entry point)로 256개의 가상경로식별자 레코드(VPI Record)가 존재한다. 각 레코드의 크기는 4 바이트로 커넥션의 종류에 따라 그 내용이 다르다. 즉, 가상경로연결(VPC:Virtual Path Connection)인 경우 콘트롤 비트 용 4 비트, 변환될 가상경로식별자(VPI)용 12 비트 및 셀 버스 라우팅 헤더용 16 비트로 구성되고, 가상채널연결(VCC:Virtual Channel Connection)인 경우 콘트롤 비트용 4 비트, 가상채널식별자 페이지 크기(VCI page size)용 4 비트, 가상채널식별자 페이지 옵셋(VCI page offset)용 8 비트 및 보존영역 16 비트로 구성된다.
변환 램(TRAM:234)의 나머지 부분은 42개의 가상채널식별자 페이지로 구성되고 각 페이지는 256개의 가상채널식별자 레코드로 구성된다. 각 가상채널식별자 레코드의 크기는 6 바이트로 콘트롤 비트용 4 비트, 변환될 가상경로식별자용 12 비트, 변환될 가상채널식별자(VCI)용 16 비트, 및 셀 버스 라우팅 헤더용 16 비트로 구성된다.
이러한 실시예에 따라 변환 램(234)을 구성하면, 변환 램(234)의 전체 크기는 다음의 수학식 1의 크기보다 같거나 커야한다.
가상경로식별자 엔트리 포인트(VPI entry points) + 가상채널식별자 페이지(VCI pages) = ( 256 레코드 * 4 바이트 ) + (42 페이지 * 256 레코드 * 6 바이트) = 65536 바이트
비동기 전송모드 셀 처리부(230)는 모뎀 정합부(240)의 모뎀 처리부(242)에서 추출한 상향의 비동기 전송모드(ATM) 셀에 대하여 전송수렴(TC:Transmission Convergence) 계층 기능 및 트래픽 상태 감시 기능을 수행하여 비동기 전송모드 정합부(220)로 전달하며, 비동기 전송모드 정합부(220)에서 출력하는 하향의 비동기 전송모드 셀에 대하여 전송수렴 기능을 수행하여 모뎀 처리부(242)로 전달한다.
이러한 비동기 전송모드 셀 처리부(230)의 바람직한 하나의 실시예는 파라메터 제어부(231)와 전송수렴 처리부(232)로 구성하는 것이다.
파라메터 제어부(231)는 "Usage Parameter"를 제어하는 구성요소로서, 듀얼 리키 버켓 알고리즘(leaky bucket algorithm)을 이용한 트래픽 감시 기능을 수행하는데, 물리계층의 역할을 수행한다.
도 5는 파라메터 제어부(231)의 상세 구성도로서, ATM 입력부(521-1 내지 521-4)를 통해 들어온 비동기 전송모드 셀은 피포(FIFO:522-1 내지 522-4)에 저장되고, 리키 버켓 알고리즘을 통한 셀율(Cell Rate) 계산에 의해 ATM 출력부(529-1 내지 529-4)로의 통과 여부를 결정한다. 이 때, 리키 버켓(Leaky bucket) 한개의 크기는 8 바이트이고 외부 메모리(510)에 존재한다
즉, 셀 흐름을 제어하는 셀 흐름 제어부(523)에서 출력하는 비동기 전송모드 셀은 셀 헤더 추출부(524)에서 셀 헤더가 추출되며, 각 리키 버켓(leaky bucket)은 입력 셀의 헤더로부터 추출된 16 비트 어드레스를 통해 구분된다.
메모리 제어부(526)는 추출된 셀 헤더에 대응하는 리키 버켓을 리키 버켓 계산부(525)에 전달하며, 리키 버켓 계산부(525)는 계산 결과에 따라 셀 폐기부(528)를 제어하여 셀의 출력 여부를 결정한다. 만약 계산된 셀율이 계약을 준수했으면 통과시키고, 계약을 위반했을 경우에는 트래깅(tragging)시키거나 폐기(discarding) 한다.
셀 다중화/역다중화부(221)는 4 포트의 ADSL 라인에 대한 다중화/역다중화 기능을 수행한다.
수신단 셀 다중화 기능으로서, 셀 헤더 변환(Translation) 및 셀 다중화의 기능은 물리계층(파라메터 처리부)에 존재하는 4개의 서로 다른 비동기 전송모드 셀을 입력받아 셀 헤더에 각각의 포트를 구분할 수 있도록 헤더를 변환하고, 이들 셀을 다중화하여 한개의 셀 버스 정합부(222)로 전달한다. 이 다중화된 셀들은 155.52Mbps(STM-1) 경로를 통해 비동기 전송모드 망(110) 측으로 전달 된다.
이 때, 파라메터 처리부(231)의 유토피아(UTOPIA) 인터페이스는 다수가 존재하는 물리계층에 대한 한개의 비동기 전송모드 계층인 "1-ATM to Multi-PHY" 구조이며, 이를 위하여 유토피아 인터페이스의 공통신호 출력단을 버스 구조인 고 임피던스(High-Impedance)로 구성하여 다중처리가 가능하도록 한다.
송신단의 셀 포트 식별과 셀 헤더 변환 기능으로서, 스위치 인터페이스 소자인 큐빗(CUBIT:222)을 통해서 나온 비동기 전송모드(ATM) 셀을 원하는 포트로 전달한다. 이를 위하여, 셀 헤더의 가상경로식별자(VPI)의 비트 3과 비트 4를 식별하여 원하는 포트를 활성화시키며, 이들 셀 헤더들은 원래 정해진 값으로 변환하여 인에이블된 포트로 전송한다. 즉, 셀 포트 식별 기능으로서 셀을 전송하기 위해서는 물리계층(전송수렴 처리부) 내에 존재하는 2셀 피포 상태와 셀 헤더의 비트 3과 비트 4를 디코딩 한다.
이 때, 큐빗(222)의 출력단(Outlet) 셀 출력 모드가 셀 단위로 출력하는 셀 모드로 동작하는 경우, 4개의 물리계층에 존재하는 칩 중 1개라도 2셀 피포가 가득차 있는 상태(Full)이면 셀을 큐빗(222)에서 읽어올 수 없다. 이럴 경우, 큐빗(222)에서 전달되는 셀들은 큐빗(222) 내부에 존재하는 피포에 계속해서 쌓이게 되고, 결국에는 가득 차게되어 셀 손실이 발생하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위한 바람직한 실시예는 물리계층에 존재하는 2셀 피포의 크기를 확장하여 셀을 미리 읽어 각각의 포트에 있는 확장된 피포에 저장하도록 하는 것이다. 이러한 방법은 회로 구성이 간단하며, 셀 트래픽 제어만 잘하게 되면 셀 손실을 상당히 줄일 수 있는 잇점이 있다.
전송수렴 처리부(232)는 비동기 전송모드 셀이 수신되면 비동기 전송모드 프레이머(Framer) 기능을 수행하며, 비동기 전송모드 전송수렴(TC:Transmission Convergence) 계층의 기능을 수행한다.
즉, 셀 델리네이션(delineation) 기능, 무효(idle) 셀 삽입 및 추출 기능, 유료부하 스크램블링(Scrambling) 기능, 헤더오류제어(HEC) 검사기능, 유토피아 인터페이스 레벨 1, 2 지원기능을 수행하고, 데이터 프레임을 생성한다.
본 발명은 비동기 전송모드(ATM) 셀 기반의 신호를 동선로에 실려 전송되기에 적합한 신호로 변환시켜서 신호 분배기측으로 전송하고, 또한 동선로를 통해 수신된 신호에서 비동기 전송모드 망(110)측으로 전송할 비동기 전송모드 셀을 추출하는 기능을 효율적으로 수행할 수 있으므로, 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 모뎀 기능을 수행하는 장치에 효과적으로 사용될 수 있다.

Claims (5)

  1. 비대칭형 디지털 가입자 망(ADSL Network:Asymmetric Digital Subscriber Line Network)과 접속하여 데이터를 송수신하는 비대칭형 디지털 가입자 전송장치(ADSL System)의 송수신장치에 있어서, 상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치를 동작시키며 상태감시 및 제어 기능을 수행하는 제어 처리부;
    상기 비대칭형 디지털 가입자 망으로부터 하나 이상의 포트를 통해 상향의 신호를 수신하여 비동기 전송모드(ATM) 셀을 추출하며, 하향의 비동기 전송모드 셀을 수신하여 해당 포트를 통해 상기 비대칭형 디지털 가입자 망으로 전송하는 모뎀 정합부;
    상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치에 입출력되는 비동기 전송모드 셀의 전송통로 역할을 수행하는 외부 셀 버스와 정합하여, 상기 셀 버스에 접속된 외부 장치와 상기 제어 처리부가 서로 상태감시 및 제어용 데이터를 주고받을 수 있도록 하고, 또한 상기 셀 버스로부터 수신한 하향 셀을 역다중화하여 출력하거나, 상향 셀을 다중화하여 상기 셀 버스로 출력하는 비동기 전송모드 셀 정합부; 및
    상기 모뎀 정합부에서 추출한 상향의 비동기 전송모드 셀에 대하여 비동기 전송모드 전송수렴(TC:Transmission Convergence) 계층 기능 및 트래픽 상태 감시 기능을 수행하여 상기 비동기 전송모드 정합부로 전달하며, 상기 비동기 전송모드 정합부에서 출력하는 하향의 비동기 전송모드 셀에 대하여 전송수렴 기능을 수행하여 상기 모뎀 정합부로 전달하는 비동기 전송모드 셀 처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 처리부는 상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치의 초기 부팅용 프로그램과 제어 프로그램을 저장하는 롬(ROM);
    상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치의 구성요소들이 서로 주고받을 데이터, 및 상기 부팅용 프로그램과 제어 프로그램의 동작에 필요한 데이터를 저장하는 램(RAM);
    상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치의 상태정보를 저장하는 상태 레지스터;
    직렬통신을 통해 외부의 운용관리용 단말 장치와 접속하여, 상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치의 유지 및 보수에 관한 명령 입력 및 상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치의 상태 출력 기능을 담당하는 운용관리장치 정합부; 및
    상기 롬, 램, 상태 레지스터, 및 운용관리장치 정합부와 로컬 버스를 통해 접속해서 상기 롬과 램에 저장되어 있는 데이터를 이용하여 구동하며, 상기 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치를 제어하고, 외부 장치로부터 명령을 받거나 자신의 상태를 외부 장치로 보고하는 기능을 수행하는 중앙처리장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 비동기 전송모드 정합부는 상기 셀 버스와 정합하여, 비동기 전송모드(ATM) 계층 레벨에서 비동기 전송모드 셀의 가상경로식별자 (VPI)와 가상채널식별자(VCI)의 변환(Translation) 기능을 수행하는 셀 버스 정합부; 및
    상기 비동기 전송모드 셀 처리부와 접속하여, 상향의 비동기 전송모드 셀을 다중화하여 상기 셀 버스 정합부로 전달하고, 상기 셀 버스 정합부에서 받은 비동기 전송모드 셀을 역 다중화하여 상기 비동기 전송모드 셀 처리부로 전달하는 셀 다중화/역다중화부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 비동기 전송모드 셀 처리부는 상기 모뎀 정합부에서 추출된 상향의 비동기 전송모드 셀과 상기 비동기 전송모드 정합부에서 출력하는 하향의 비동기 전송모드 셀에 대하여, 비동기 전송모드 프레이밍(Framing) 기능, 셀 델리네이션(delineation) 기능, 무효(idle) 셀 삽입 및 추출 기능, 유료부하 스크램블링(Scrambling) 기능, 헤더오류제어(HEC) 검사 기능, 및 유토피아(UTOPIA) 인터페이스 기능을 수행하여 비동기 전송모드 전송수렴(TC:Transmission Convergence) 계층의 기능을 수행하는 전송수렴 처리부; 및
    상기 전송수렴 처리부로부터 출력하는 상향의 비동기 전송모드 셀에 대하여 트래픽 감시 기능을 수행하는 파라메터 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 모뎀 정합부는 하향으로 송신할 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 비대칭형 디지털 가입자 망으로 송신하고, 상기 비대칭형 디지털 가입자 망으로부터 수신한 아날로그 상향 신호를 디지털 신호로 변환하며, 또한 2 와이어/4 와이어 변환 기능을 수행하는 선로 처리부; 및
    상기 선로 처리부에서 디지털 신호로 변환한 신호를 복조하여 상기 비동기 전송모드 셀 처리부로 송신하고, 상기 비동기 전송모드 셀 처리부에서 수신한 하향 신호를 변조하여 상기 선로 처리부로 전달하되, 에러 정정 기능, 인터리빙 (Interleaving) 기능, 역 인터리빙 기능, 및 스크램블링 기능을 수행하여 모뎀 기능을 수행하는 모뎀 처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비대칭형 디지털 가입자 전송장치의 송수신장치.
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