KR20030011928A - Data transmission network - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 데이터 전송 네트워크는,The data transmission network according to the present invention,
데이터 전송매체(7)를 통해 다수의 네트워크 종단장치(8)에 연결된 적어도 하나 이상의 라인 종단장치(2)를 가지며,Has at least one line terminator 2 connected to a plurality of network terminators 8 via a data transmission medium 7
상기 각 네트워크 종단장치(8)가 이 네트워크 종단장치(8)에 연결된 데이터 통신장치(9)가 데이터를 송신하고 있을 때 데이터 전송 요청 메시지를 생성하는 요청 메시지 생성기(33)와, 생성된 요청 메시지를 포함하는 업스트림 데이터 프레임을 데이터 통신매체(7)를 통해 라인 종단장치(2)로 전송하는 xDSL 트랜시버(20)를 포함하고,A request message generator 33 for generating a data transmission request message when each network terminator 8 is transmitting data by a data communication device 9 connected to the network terminator 8; An xDSL transceiver 20 for transmitting an upstream data frame comprising a to the line terminator 2 through the data communication medium (7),
상기 라인 종단장치(2)가 네트워크 종단장치(8)의 저장된 상태 정보 데이터에 따라 요청 메시지를 송신한 네트워크 종단장치(8)를 선택하는 선택 유니트(66)와, 선택된 네트워크 종단장치(8)를 위한 데이터 전송 승인 메시지를 생성하는 승인 메시지 생성기(68)와, 생성된 승인 메시지를 포함하는 다운스트림 데이터 프레임을 데이터 전송매체(7)를 통해 네트워크 종단장치(8)로 방송하는 xDSL 트랜시버(20)를 포함하는 것이다.A selection unit 66 for selecting the network terminator 8 in which the line terminator 2 transmits a request message according to the stored state information data of the network terminator 8, and the selected network terminator 8; An acknowledgment message generator (68) for generating a data transmission acknowledgment message, and an xDSL transceiver (20) for broadcasting a downstream data frame including the generated acknowledgment message to the network terminator (8) via the data transmission medium (7). It will include.
Description
첨부한 도 1은 통상적인 데이터 전송 네트워크를 보여주고 있다. IP 백본(backbone)은 광대역 데이터 전송라인을 통해 xDSL 라인 종단장치(line termination device)와 같은 메인 스위치에 연결된다. 또한, 상기 메인 스위치는 xMII 인터페이스를 통해 다수의 xDSL 네트워크 종단장치 NT에 연결된다. 상기 NT는 UTP 전화선을 통해 메인 스위치로부터 받은 데이터 패키지를 CAT5 통신라인을 통해 개인용 컴퓨터 또는 랩톱(laptops) 또는 IP 폰과 같은 다른 데이터 통신장치로 분배하는 로컬 스위치 또는 허브에 연결된다. 상기 스위치 또는 데이터 통신장치는 예를 들어 이더넷 랜(Ethernet local area network)과 같은 랜(LAN)을 형성한다. 종래의 이더넷 랜에서는 건물 안에 기 설치된 전화선을 제외하고는 자체의 배선구조를 필요로 하는 홈 전화 토폴로지(home telephone topology)에 대해 통상적인 CAT3 동 전화선(copper line)을 통해서는 데이터 통신장치와 로컬 스위치 사이의 데이터 교환이 불가능하였다.The accompanying Figure 1 shows a typical data transmission network. The IP backbone is connected to a main switch, such as an xDSL line termination device, via a broadband data transmission line. The main switch is also connected to a number of xDSL network termination NTs via an xMII interface. The NT is connected to a local switch or hub that distributes data packages received from the main switch via a UTP telephone line to other data communication devices such as personal computers or laptops or IP phones via CAT5 communication lines. The switch or data communication device forms a LAN, for example an Ethernet local area network. In conventional Ethernet LANs, data communication devices and local switches are provided through CAT3 copper lines, which are common for home telephone topologies that require their own wiring, except for telephone lines already installed in buildings. Data exchange between was not possible.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 임의의 데이터 전송매체, 특히 통상의 POTS(Play all Telephone Service) 전화선을 통한 xDSL 데이터 교환 및 음성 데이터 교환을 가능하게 하는 데이터 전송 네트워크와 데이터 전송방법을 제공하는 것이다.It is therefore a main object of the present invention to provide a data transmission network and a data transmission method that enable xDSL data exchange and voice data exchange over any data transmission medium, in particular over a conventional Play all Telephone Service (POTS) telephone line.
본 발명은 동 전화선(copper telephone line)과 같은 임의의 데이터 전송 매체를 통하여 백본 네트워크(backbone network)와 네트워크 종단장치(network termination device) 사이의 xDSL 데이터 전송 및 음성 데이터 전송을 가능하게 하는 데이터 전송 네트워크와 데이터 전송방법에 관한 것이다.The present invention provides a data transmission network that enables xDSL data transmission and voice data transmission between a backbone network and a network termination device through any data transmission medium such as a copper telephone line. And a data transmission method.
본 발명에 따른 데이터 전송 네트워크와 데이터 전송방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of a data transmission network and a data transmission method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 데이터 전송 네트워크를 보인 도면이고,1 is a view showing a conventional data transmission network,
도 2는 미국에서 볼 수 있는 토폴로지를 가진 본 발명의 데이터 전송 네트워크를 보인 도면이며,2 is a diagram showing a data transmission network of the present invention having a topology seen in the United States,
도 3은 유럽 및 아시아에서 볼 수 있는 토폴로지를 가진 본 발명의 데이터 전송 네트워크를 보인 도면이고,3 is a diagram showing a data transmission network of the present invention having a topology seen in Europe and Asia,
도 4는 본 발명에 따른 라인 종단장치를 보인 블럭도이며,4 is a block diagram showing a line termination device according to the present invention,
도 5는 본 발명에서 라인 종단장치 내 저장되는 네트워크 종단 상태표를 보인 도면이고,5 is a view showing a network termination state table stored in the line termination device in the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 네트워크 종단장치를 보인 블럭도이며,6 is a block diagram showing a network terminator according to the present invention;
도 7a 및 7b는 각각 요청 메시지와 승인 메시지를 보인 도면이고,7A and 7B illustrate a request message and an approval message, respectively.
도 8은 라인 종단장치 내의 작동을 보인 플로우차트이며,8 is a flowchart showing operation in a line terminator,
도 9는 본 발명에 따른 네트워크 종단장치 내의 작동을 보인 플로우차트이다.9 is a flowchart illustrating operation in a network terminator according to the present invention.
이러한 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 데이터 전송 네트워크와 청구항 25의 특징을 갖는 데이터 전송방법에 의해 달성될 수 있다.This object can be achieved by a data transmission network having the features of claim 1 and a data transmission method having the features of claim 25.
본 발명에 따른 데이터 전송 네트워크는 데이터 전송매체를 통해 다수의 네트워크 종단장치(NT)에 연결된 적어도 하나 이상의 라인 종단장치(LT)를 가진다.The data transmission network according to the present invention has at least one line termination device LT connected to a plurality of network termination devices NT via a data transmission medium.
여기서, 상기 각 네트워크 종단장치(NT)는, 네트워크 종단장치에 연결된 데이터 통신장치가 데이터를 송신할 때 데이터 전송 요청 메시지를 생성하는 요청 메시지 생성기와, 생성된 요청 메시지를 포함하는 업스트림 데이터 프레임(upstream data frames)을 데이터 전송매체를 통해 라인 종단장치로 전송하는 xDSL 트랜시버(transceiver)를 포함하는 것이고;Here, each of the network terminators NT includes a request message generator for generating a data transmission request message when a data communication device connected to the network terminal device transmits data, and an upstream data frame including the generated request message. an xDSL transceiver for transmitting data frames to a line terminator via a data transmission medium;
상기 라인 종단장치는, 네트워크 종단장치의 저장된 상태 정보 데이터에 따라 요청 메시지를 송신한 네트워크 종단장치를 선택하는 선택 유니트와, 선택된 네트워크 종단장치를 위한 데이터 전송 승인 메시지를 생성하는 승인 메시지 생성기와, 생성된 승인 메시지를 포함하는 다운스트림 데이터 프레임(downstream data frames)을 전송매체를 통해 네트워크 종단장치로 방송(broadcasting)하는 xDSL 트랜시버를 포함하는 것이다.The line terminator comprises: a selection unit for selecting a network terminator that has sent a request message according to the stored state information data of the network terminator, an acknowledgment message generator for generating a data transmission acknowledgment message for the selected network terminator; And an xDSL transceiver that broadcasts downstream data frames including the acknowledge message to the network termination device through the transmission medium.
바람직한 실시예에서, 상기 데이터 전송매체는 전화선, 바람직하게는 UTP 동 전화선(copper telephone line)으로 실시 가능하다.In a preferred embodiment, the data transmission medium can be implemented by telephone line, preferably UTP copper telephone line.
상기 데이터 전송 네트워크의 바람직한 실시예에서, 상기 데이터 전송 요청 메시지는 요청 메시지 연산 부호(request message opcode)와, 데이터 통신장치에 의해 송신된 데이터의 데이터 전송을 위해 필요한 다수의 타임 슬롯(time slots)을 포함한다.In a preferred embodiment of the data transmission network, the data transmission request message includes a request message opcode and a plurality of time slots necessary for data transmission of data transmitted by the data communication device. Include.
상기 데이터 전송 네트워크의 바람직한 실시예에서, 데이터 전송 승인 메시지는 승인 메시지 연산 부호(grant message opcode)와, 선택된 네트워크 종단장치의 주소(address)를 포함한다.In a preferred embodiment of the data transfer network, the data transfer acknowledgment message includes a grant message opcode and an address of the selected network end device.
본 발명에 따른 데이터 전송 네트워크의 바람직한 실시예에서, 상기 업스트림 데이터 프레임은 업스트림 주파수대에서 데이터 전송매체를 통해 네트워크 종단장치로부터 라인 종단장치로 송신되고, 상기 다운스트림 데이터 프레임은 다운스트림 주파수대에서 데이터 전송매체를 통해 라인 종단장치로부터 네트워크 종단장치로 송신된다.In a preferred embodiment of the data transmission network according to the invention, the upstream data frame is transmitted from the network terminator to the line terminator via a data transmission medium in an upstream frequency band, and the downstream data frame is a data transmission medium in a downstream frequency band. Is transmitted from the line terminator to the network terminator.
상기 다운스트림 주파수대의 바람직한 범위는 1 ∼ 3㎒이고, 상기 업스트림 주파수대의 바람직한 범위는 4 ∼ 8㎒이다.The preferred range of the downstream frequency band is 1 to 3 MHz, and the preferred range of the upstream frequency band is 4 to 8 MHz.
바람직한 실시예에서, 상기 라인 종단장치는 스위치로의 연결을 위한 MII 인터페이스를 포함한다.In a preferred embodiment, the line terminator includes a MII interface for connection to a switch.
바람직한 실시예에서, 상기 각 데이터 프레임은 동기 데이터 영역(synchronization data field)과, 메시지 데이터 영역과, 페이로드(payload) 데이터 영역과, 오류 수정 데이터 영역을 포함한다.In a preferred embodiment, each data frame comprises a synchronization data field, a message data area, a payload data area, and an error correction data area.
바람직한 실시예에서, 상기 각 네트워크 종단장치는 수동 신호 분할기에 연결된다.In a preferred embodiment, each said network terminator is connected to a passive signal splitter.
상기 수동 신호 분할기는, 바람직하게는, 전화신호를 필터링 하는 저역 필터와, xDSL 데이터 신호를 필터링 하는 고역 필터를 포함한다.The passive signal divider preferably comprises a low pass filter for filtering telephone signals and a high pass filter for filtering xDSL data signals.
바람직한 실시예에서, 상기 라인 종단장치는 이 라인 종단장치에 연결된 다른 네트워크 종단장치의 정보 데이터를 저장하는 저장수단을 포함한다.In a preferred embodiment, the line terminator comprises storage means for storing information data of another network terminator connected to the line terminator.
바람직한 실시예에서, 상기 저장수단은 네트워크 종단장치의 주소와 요청 메시지에서 네트워크 종단장치로부터 수신받은 필요한 타임 슬롯의 수를 저장한다.In a preferred embodiment, the storage means stores the address of the network terminator and the number of required time slots received from the network terminator in the request message.
본 발명에 따른 데이터 전송 네트워크의 실시예에서, 상기 라인 종단장치의 선택 유니트는 상기 저장수단에 저장된 상태 정보 데이터를 읽고 프로그램된 선택 알고리즘에 따라 데이터 전송을 위한 네트워크 종단장치를 선택하며 선택된 네트워크 종단장치를 위한 승인 메시지를 생성하는 승인 메시지 생성기를 동작시킨다.In an embodiment of the data transmission network according to the present invention, the selection unit of the line terminator reads the state information data stored in the storage means and selects a network terminator for data transmission according to a programmed selection algorithm and selects the network terminator. Operate an acknowledgment message generator for generating an acknowledgment message.
바람직한 실시예에서, 상기 라인 종단장치의 xDSL 트랜시버는 적응 이득 제어 회로(adaptive gain control circuit)와 이퀄라이저(equalizer)를 포함한다.In a preferred embodiment, the xDSL transceiver of the line terminator includes an adaptive gain control circuit and an equalizer.
상기 라인 종단장치는, 바람직하게는, 라인 종단장치에 연결된 네트워크 종단장치를 위한 자동 이득 제어 계수들(automatic gain control coefficients)을 저장하는 제1저장수단과, 라인 종단장치에 연결된 네트워크 종단장치를 위한 이퀄라이저 계수들(equalizer coefficients)을 저장하는 제2저장수단을 포함한다.The line terminator preferably comprises first storage means for storing automatic gain control coefficients for a network terminator connected to the line terminator and for a network terminator connected to the line terminator. Second storage means for storing equalizer coefficients.
상기 선택 유니트에 의해 선택된 네트워크 종단장치의 자동 이득 제어 계수들은 라인 종단장치의 xDSL 트랜시버의 자동 이득 제어 회로로 로드된다(loaded).The automatic gain control coefficients of the network terminator selected by the selection unit are loaded into the automatic gain control circuit of the xDSL transceiver of the line terminator.
바람직하게는 상기 선택 유니트에 의해 선택된 네트워크 종단장치의 이퀄라이저 계수는 라인 종단장치의 xDSL 트랜시버의 이퀄라이저로 로드된다(loaded).Preferably the equalizer coefficients of the network terminator selected by the selection unit are loaded into the equalizer of the xDSL transceiver of the line terminator.
본 발명에 따른 데이터 전송 네트워크의 바람직한 실시예에서, 상기 네트워크 종단장치는 라인 종단장치에 의해 방송된 다운스트림 데이터 프레임 내의 메시지를 해독하기(decoding) 위한 승인 복호기(grant decoder)를 포함한다.In a preferred embodiment of the data transmission network according to the invention, the network terminator comprises a grant decoder for decoding a message in a downstream data frame broadcast by the line terminator.
바람직한 실시예에서, 상기 라인 종단장치와 네트워크 종단장치의 xDSL 트랜시버는 VDSL 트랜시버로 실시 가능하다.In a preferred embodiment, the xDSL transceiver of the line terminator and the network terminator can be implemented as a VDSL transceiver.
바람직한 실시예에서, 상기 데이터 전송매체에 연결된 네트워크 종단장치의 임피던스는 평형을 이루도록 되어 있는 것이다.In a preferred embodiment, the impedance of the network termination device connected to the data transmission medium is to be balanced.
본 발명에 따른 데이터 전송 네트워크의 바람직한 실시예에서, 적어도 8개 이상의 네트워크 종단장치들이 데이터 전송매체를 통해 라인 종단장치에 연결된다.In a preferred embodiment of the data transmission network according to the invention, at least eight or more network terminators are connected to the line terminator via a data transmission medium.
또한, 데이터 전송 네트워크의 바람직한 실시예서, 다수의 상기 라인 종단장치가 스위치에 연결된다.Also in a preferred embodiment of the data transmission network, a plurality of said line terminators are connected to the switch.
또한, 데이터 전송 네트워크의 바람직한 실시예에서, 상기 스위치는 IP 백본(backbone)에 연결된다.Further, in a preferred embodiment of the data transfer network, the switch is connected to an IP backbone.
한편, 본 발명은 네트워크 종단장치가 연결된 데이터 통신장치로부터 데이터를 수신받을 때 네트워크 종단장치에 의해 데이터 전송 요청 메시지를 생성하는 단계와, 승인 메시지를 받는 동안 업스트림 데이터 프레임 내의 생성된 데이터 전송 요청 메시지를 데이터 전송매체를 통해 라인 종단장치로 전송하는 단계와, 네트워크 종단장치의 저장된 상태 정보 데이터에 따라 네트워크 종단장치를 선택하는 단계와, 라인 종단장치에 의해 선택된 네트워크 종단장치를 위한 데이터 전송 승인 메시지를 생성하는 단계와, 생성된 승인 메시지를 포함하고 있는 다운스트림 데이터 프레임을 데이터 전송매체를 통해 네트워크 종단장치로 방송하는(broadcasting) 단계와, 승인 메시지가 해독된 후 선택된 네트워크 종단장치로부터 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 데이터 전송방법을 제공한다.Meanwhile, the present invention provides a method for generating a data transmission request message by a network terminal device when receiving data from a data communication device connected to a network terminal device, and receiving a data transmission request message generated in an upstream data frame while receiving an approval message. Transmitting to the line terminator via the data transmission medium, selecting the network terminator according to the stored state information data of the network terminator, and generating a data transmission acknowledgment message for the network terminator selected by the line terminator. Broadcasting a downstream data frame containing the generated acknowledgment message to the network terminator via a data transmission medium; and transmitting data from the selected network terminator after the acknowledgment message is decrypted. Containing Provide a data transmission method.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 데이터 전송 네트워크(1)의 바람직한 실시예를 보여주고 있다. 도 2에 도시한 바와 같은 데이터 전송 네트워크(1)는 미국에서 볼 수 있는 네트워크 토폴로지(network topology)를 가진다. 상기 데이터 전송 네트워크(1)는 IP 백본(backbone)(6)에 라인(5)을 통해 연결된 스위치(4)에 라인(3-1 ∼ 3-N)을 통해 연결된 다수의 라인 종단장치(2-1 ∼ 2-N)를 포함한다. 각 라인 종단장치(2)는 데이터 전송매체(7)를 통해 다수의 네트워크 종단장치(8-1 ∼ 8-M) 전체에 연결되며, 도 2에 보인 실시예에서는 연결된 네트워크 종단장치의 갯수 M이 8이다. 도 2에 도시한 바와 같은 바람직한 실시예에서 데이터 전송매체(7)는 동(copper)을 재질로 하여 만들어진 비차폐 연선(unshielded twisted pair)의 전화선(UTP)이다. 또한, 각 네트워크 종단장치(8-I)는 해당 데이터 통신장치(9-I)에 연결된다. 상기 데이터 통신장치는 개인용 컴퓨터, IP 전화, 랩톱(laptops), 텔레비젼 셋톱 박스 또는 그 밖의 다른 네트워크 장비이다.2 shows a preferred embodiment of a data transmission network 1 according to the invention. The data transmission network 1 as shown in FIG. 2 has a network topology found in the United States. The data transmission network 1 comprises a plurality of line terminators 2- connected via lines 3-1 to 3-N to a switch 4 connected via an line 5 to an IP backbone 6. 1 to 2-N). Each line terminator 2 is connected to the entire number of network terminators 8-1 to 8-M through a data transmission medium 7, and in the embodiment shown in Fig. 2, the number M of connected network terminators is 8. In the preferred embodiment as shown in Fig. 2, the data transmission medium 7 is a telephone line UTP of an unshielded twisted pair made of copper. In addition, each network terminator 8-I is connected to a corresponding data communication device 9-I. The data communication device is a personal computer, IP telephone, laptops, television set top box or other network equipment.
도 2에 도시한 바와 같은 데이터 전송 네트워크(1)에서, 상기 스위치(4)는 IP 백본(6)에 연결되어서 매우 높은 데이터 교환 비율로 데이터를 교환한다. 상기 메인 스위치(4)는 그 예로서 본 발명에 따른 다수의 라인 종단장치가 연결된 이더넷(Ethernet) 스위치로 실시 가능하다. 상기 이더넷 스위치(4)는 이더넷 패킷(packets)을 수신지 주소에 따라 그 수신지로 전달한다. 상기 이더넷 패킷은 다운스트림 주파수대에서 전송매체(7)를 통해 다수의 네트워크 종단장치(8-1 ∼ 8-M)로 보내지는 다운스트림 데이터 프레임으로서 라인 종단장치에 의해 방송된다.In the data transmission network 1 as shown in FIG. 2, the switch 4 is connected to the IP backbone 6 to exchange data at a very high data exchange rate. The main switch 4 can be implemented by way of example as an Ethernet switch to which a plurality of line termination devices according to the present invention are connected. The Ethernet switch 4 delivers Ethernet packets to the destination according to the destination address. The Ethernet packet is broadcast by the line terminator as a downstream data frame sent to the plurality of network terminators 8-1 to 8-M via the transmission medium 7 in the downstream frequency band.
상기 다운스트림 주파수대는 VDSL 어플리케이션에서 1 ∼ 3㎒의 범위로 정할 수 있다. 상기 이더넷 패킷은 데이터 전송률, 예를 들어 약 15/20 MBPS로 방송된다. 상기 네트워크 종단장치(8-i)는 데이터 패킷을 수신받고 이를 해당 데이터 통신장치(9-i)로 전송한다. 데이터 통신장치(9-i)로부터 오는 데이터는 업스트림 데이터 프레임 내에서 데이터 전송매체(7)를 통해 해당 라인 종단장치(2)로 송신된다.The downstream frequency band can be set in the range of 1 to 3 MHz in VDSL applications. The Ethernet packet is broadcast at a data rate, for example about 15/20 MBPS. The network terminator 8-i receives the data packet and transmits it to the corresponding data communication device 9-i. Data coming from the data communication device 9-i is transmitted to the corresponding line terminator 2 via the data transmission medium 7 in the upstream data frame.
데이터 전송경로로는 3개의 다른 경로가 있을 수 있다. 제1데이터 경로에서는 네트워크 종단장치(8-i)가 업스트림 이더넷 데이터 프레임을 데이터 프레임을 메인 스위치(4)로 전달하는 해당 라인 종단장치(2)로 송신한다. 상기 업스트림 프레임이 같은 네트워크 종단장치 그룹 내에 있는 또 다른 네트워크 종단장치(8-j)로 어드레스되면(addressed), 상기 스위치(4)는 수신받은 업스트림 데이터 프레임을 다운스트림 데이터 프레임으로서 라인 종단장치(2) 및 데이터 전송매체(7)를 통해어드레스된 수신지 네트워크 종단장치(8-j)로 송신한다.There may be three different paths for data transmission. In the first data path, the network terminator 8-i transmits an upstream Ethernet data frame to the corresponding line terminator 2 which forwards the data frame to the main switch 4. If the upstream frame is addressed to another network terminator 8-j in the same network terminator group, the switch 4 uses the received upstream data frame as a downstream data frame to terminate the line terminator 2. And through the data transmission medium 7 to the addressed network end device 8-j.
상기 업스트림 데이터 프레임이 다른 네트워크 종단장치 그룹(8) 내에 있는 네트워크 종단장치(8-j)로 어드레스되면, 상기 스위치(4)는 수신받은 업스트림 데이터 프레임을 어드레스된 네트워크 종단장치(8-j)로 다른 데이터 전송 전화선을 통해 전송하는 수신지 네트워크 종단장치(8-j)의 해당 라인 종단장치(2-j)로 송신한다.If the upstream data frame is addressed to a network terminator 8-j in another network terminator group 8, the switch 4 sends the received upstream data frame to an addressed network terminator 8-j. It transmits to the corresponding line terminator 2-j of the destination network terminator 8-j which transmits through another data transmission telephone line.
세번째의 실시 가능한 데이터 전송경로에서는 네트워크 종단장치(8-j)에 의해 송신된 업스트림 데이터 프레임이 원격의 네트워크 종단장치로 보내지며 이는 스위치(4)로부터 라인(5)을 통해 IP 백본(6)으로 전달될 것이다.In the third possible data transmission path, upstream data frames sent by the network terminator 8-j are sent to the remote network terminator, which is from the switch 4 to the IP backbone 6 via line 5. Will be delivered.
미국 토폴로지(topology)에 따른 도 2의 데이터 전송 네트워크에서, 한 그룹 내의 모든 네트워크 종단장치(8)는 같은 전화 동선(7)에 연결된다. 이 네트워크 종단장치(8)들은 100m의 영역 내에 배치될 수 있다. 또한, 라인 종단장치(2)와 다른 네트워크 종단장치(8) 사이의 급전선(feeding line)은 한 건물 안에 배치될 수 있으며 0.5 ∼ 1㎞ 사이의 길이를 가질 수 있다. 동(copper)으로 만들어진 비차폐 연선(unshielded twisted pair)의 전화선 형태로 된 데이터 전송매체(7)는 건물 내에 기 설치된 것으로, 이는 또한 xDSL 데이터 전송을 위하여 본 발명에 의해 이용된다. 따라서, 건물 내의 데이터 통신장치(9-i)는 독립적인 이더넷 케이블 구조를 구비할 필요 없이 랜(LAN:Local Area Network)을 형성할 수 있게 된다.In the data transmission network of FIG. 2 according to the US topology, all network terminations 8 in a group are connected to the same telephone line 7. These network terminators 8 may be arranged in an area of 100 m. In addition, the feeding line between the line terminator 2 and the other network terminator 8 may be arranged in one building and may have a length between 0.5 and 1 km. A data transmission medium 7 in the form of an unshielded twisted pair telephone line made of copper is already installed in a building, which is also used by the present invention for xDSL data transmission. Thus, the data communication device 9-i in the building can form a local area network (LAN) without having to have an independent Ethernet cable structure.
첨부한 도 3에서는 유럽 및 아시아에서 볼 수 있는 토폴로지(topology)를 가진 데이터 전송 네트워크가 도시되고 있다. 다수의 데이터 통신장치(9-i)가 네트워크 종단장치(8-i)와 비차폐 연선의 전화선(UTP)과 같은 데이터 전송매체(7-i)에 의해 중앙국(central office)(11) 내의 해당 저역 필터(10-i)와 해당 고역 필터(12-i)에 연결된다. 여기서, 상기 저역 필터(10)는 음성 데이터를 필터링 하기 위하여 8㎑에서 0.1㎒ 사이의 주파수를 차단할 수 있으며, 상기 고역 필터(12)는 xDSL 데이터 신호를 필터링 하기 위하여 0.1㎒에서 0.7㎒ 사이의 주파수를 차단할 수 있다. 상기 중앙국(11) 내의 각 저역 필터(10-i)는 라인(13-i)을 통해 전화 스위치(telephone switch)(14)의 전화 스위치 입력단(14-i)에 연결된다. 또한, 상기 전화 스위치(14)는 라인(15)을 통해 통상의 POTS 전화망(16)에 연결된다.In FIG. 3, a data transmission network with a topology seen in Europe and Asia is shown. A plurality of data communication devices 9-i are provided in the central office 11 by data transmission media 7-i such as network terminators 8-i and unshielded twisted-pair telephone lines (UTPs). It is connected to the low pass filter 10-i and the high pass filter 12-i. Here, the low pass filter 10 may cut a frequency between 8 kHz and 0.1 MHz to filter voice data, and the high pass filter 12 may have a frequency between 0.1 MHz and 0.7 MHz to filter xDSL data signals. Can be blocked. Each low pass filter 10-i in the central station 11 is connected to a telephone switch input 14-i of a telephone switch 14 via a line 13-i. The telephone switch 14 is also connected to a conventional POTS telephone network 16 via line 15.
한편, 상기 고역 필터(12)는 라인(17)을 통해 고역 필터링 된 수신신호를 합치도록 된 결합기(combiner)(18)에 연결된다. 이 결합기(18)는 라인(19)을 통해 라인 종단장치(2)에 연결된다. 상기 라인 종단장치(2)는 IP 백본(6)에 라인(5)을 통해 연결된 메인 스위치(4)에 라인(3)을 통해 연결된다. 도 3에 도시한 형태를 가진 데이터 전송 네트워크에서, 복수의 저역 필터(10)와 고역 필터(12)를 포함하는 다중 포트 POTS/xDSL 분할기(splitter)가 구비된다. 상기 분할기는 한편으로는 전화신호를 필터링 하고 다른 한편으로는 xDSL 신호를 필터링 하게 된다.On the other hand, the high pass filter 12 is connected via a line 17 to a combiner 18 to combine the high pass filtered received signal. This coupler 18 is connected to the line terminator 2 via a line 19. The line terminator 2 is connected via a line 3 to a main switch 4 connected via an line 5 to an IP backbone 6. In a data transmission network having the form shown in FIG. 3, a multi-port POTS / xDSL splitter is provided that includes a plurality of low pass filters 10 and a high pass filter 12. The divider filters the telephone signal on the one hand and the xDSL signal on the other hand.
첨부한 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라인 종단장치(2)의 블럭도를 보여주고 있다.4 shows a block diagram of a line terminator 2 according to a preferred embodiment of the present invention.
라인 종단장치(2)는 다운스트림 데이터 프레임을 데이터 전송매체(7)를 통해 다수의 네트워크 종단장치(8-I)로 방송하고(broadcasting) 업스트림 데이터 프레임을 데이터 전송매체(7)를 통해 네트워크 종단장치(8-I)로부터 수신받는 xDSL 트랜시버(transceiver)(20)를 포함한다. 상기 데이터 전송매체(7)는 예로서 동(copper)으로 만들어진 비차폐 연선의 전화선 UTP로 실시될 수 있다. 라인 종단장치(2) 내의 상기 xDSL 트랜시버(20)는 수신된 신호를 구동시키고 전송된 신호를 구동시키기 위한 회선 구동기(line driver)(21)를 포함한다. 상기 회선 구동기(21)는 라인(22)을 통해 혼성회로(hybrid circuit)(23)에 연결되고, 이 혼성회로(23)는 수신받은 데이터 신호를 라인(24)을 통해 아날로그 수신 필터(25)에 보내도록 되어 있으며, 이 아날로그 수신 필터(25)는 라인(26)을 통해 출력측에서 수신 및 필터링 된 데이터 신호들을 증폭시키기 위한 증폭기 유니트(27)에 연결된다. 수신되고 증폭된 신호는 라인(28)을 통해 아날로그/디지털 변환기(29)로 제공되며, 이 아날로그/디지털 변환기(29)는 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키게 된다. 수신된 디지털 신호는 라인(30,31)을 통해 증폭기(27)를 제어라인(33)을 통해 제어하는 자동 이득 제어 회로(automatic gain control circuit)(32)와 디지털 QAM 복조기(demodulator)(34)에 제공된다. 이 디지털 QAM 복조기는 그 출력측에서 라인(35)을 통해 노이즈를 제거하는 디지털 수신 필터(36)에 연결된다. 상기 디지털 수신 필터(36)는 라인(37)을 통해 일그러짐을 보상하는 이퀄라이저(38)에 연결된다. 이 이퀄라이저(38)는 라인(39)을 통해 수신된 데이터 기호를 결정하기 위한 슬라이서(slicer)(40)에 연결된다. 상기 슬라이서(40)는 라인(41)을 통해 QAM 복호기(decoder)(42)에 연결되며, 이 QAM 복호기(42)는 검출된 데이터 기호들로부터 데이터 프레임에서 결합되는 해당 데이터 비트를 발생시킨다. 상기 QAM 복호기(42)는 라인(43)을 통해 TC 디프레이머(deframer)(44)에 연결되고, 이 TC 디프레이머(44)는 라인(45)을 통해 이더넷 디프레이머와 같은 디프레이머(46)에 연결된다. 상기 TC 디프레이머(46)는 수신된 업스트림 데이터 프레임으로부터 메시지들을 분리하고 이들을 라인(47)을 통해 NT 상태 메모리(48)로 제공한다. 상기 디프레이머(46)는 라인(3)을 통해 라인 종단장치(2)를 스위치(4)로 연결하기 위한 MII 인터페이스(50)에 라인(49)를 통해 연결된다.The line terminator 2 broadcasts the downstream data frame to the multiple network terminators 8-I via the data transmission medium 7 and the network terminator via the data transmission medium 7 to the upstream data frame. XDSL transceiver 20 received from device 8-I. The data transmission medium 7 may be embodied by way of example as an unshielded twisted pair telephone line UTP made of copper. The xDSL transceiver 20 in the line terminator 2 includes a line driver 21 for driving the received signal and for driving the transmitted signal. The line driver 21 is connected to a hybrid circuit 23 via a line 22, which is configured to receive the received data signal via an line 24 through an analog receive filter 25. This analog receive filter 25 is connected to an amplifier unit 27 for amplifying the received and filtered data signals at the output side via line 26. The received and amplified signal is provided to an analog-to-digital converter 29 via a line 28, which converts the received analog signal into a digital signal. The received digital signal is provided with an automatic gain control circuit 32 and a digital QAM demodulator 34 which control the amplifier 27 via the control line 33 via lines 30 and 31. Is provided. This digital QAM demodulator is connected to a digital receive filter 36 which removes noise via line 35 on its output side. The digital receive filter 36 is connected via a line 37 to an equalizer 38 that compensates for distortion. This equalizer 38 is connected to a slicer 40 for determining data symbols received via line 39. The slicer 40 is connected to a QAM decoder 42 via line 41, which generates corresponding data bits that are combined in the data frame from the detected data symbols. The QAM decoder 42 is connected to a TC deframer 44 via a line 43, which TC deframer 44 is connected to a deframer 46 such as an Ethernet deframer via a line 45. Is connected to. The TC deframer 46 separates the messages from the received upstream data frames and provides them via line 47 to NT state memory 48. The deframer 46 is connected via line 49 to MII interface 50 for connecting line terminator 2 to switch 4 via line 3.
상기 MII 인터페이스(50)는 라인(51)을 통해 이더넷 프레이머와 같은 프레이머(framer)(52)에 연결된다. 또한, 이 이더넷 프레이머(52)는 라인(53)을 통해 TC(Transparence Convergence) 프레이머(54)에 연결된다. 이 TC 프레이머(54)는 라인(55)을 통해 xDSL 트랜시버(20) 내 QAM 부호기(encoder)(56)에 연결된다. 상기 QAM 부호기(56)는 라인(57)을 통해 디지털 전송 필터(58)에 연결된다. 또한, 필터링 된 디지털 신호는 라인(59)을 통해 디지털 변조기(modulator)(60)로 제공되며, 이 디지털 변조기(60)는 그 출력측에서 라인(61)을 통해 디지털/아날로그 변환기(62)에 연결된다. 변조된 디지털 신호는 상기 디지털/아날로그 변환기(62)에 의해 아날로그 신호로 변환되며, 이 아날로그 신호는 라인(63)을 통해 아날로그 필터(64)로 제공된다. 필터링 된 아날로그 신호는 라인(65)을 통해 제공되어 혼성회로(23)를 통과하고 회선 구동기(21)와 데이터 전송매체(7)를 통해 네트워크 종단장치(8-I)로 방송된다.The MII interface 50 is connected via a line 51 to a framer 52, such as an Ethernet framer. This Ethernet framer 52 is also connected to a Transparence Convergence (TC) framer 54 via line 53. This TC framer 54 is connected to a QAM encoder 56 in the xDSL transceiver 20 via line 55. The QAM encoder 56 is connected to the digital transmit filter 58 via line 57. The filtered digital signal is also provided to a digital modulator 60 via line 59, which is connected to the digital / analog converter 62 via line 61 at its output side. do. The modulated digital signal is converted into an analog signal by the digital-to-analog converter 62, which is provided to the analog filter 64 via line 63. The filtered analog signal is provided via line 65 and passes through hybrid circuit 23 and broadcasted through network driver 21 and data transmission medium 7 to network terminator 8-I.
상기 라인 종단장치(2)는 라인(67)을 통해 NT 상태 메모리(48)에 연결된 선택 유니트(66)를 포함한다. 이 선택 유니트(66)는 상태 저장 수단(48)에 저장된 상태 정보 데이터에 따라 업스트림 데이터 프레임 내 요청 메시지를 송신한 네트워크종단장치를 선택하게 된다.The line terminator 2 includes a selection unit 66 connected to NT state memory 48 via line 67. The selecting unit 66 selects the network terminating device that sent the request message in the upstream data frame according to the state information data stored in the state storing means 48.
상기 라인 종단장치(2)는 또한 라인(69)을 통해 선택 유니트(66)에 연결된 승인 메시지 생성기(68)를 포함한다. 이 승인 메시지 생성기(68)는 제어라인(70)을 통해 TC 프레이머 유니트(54)에 연결된다. 상기 선택 유니트(66)는 저장수단(48)에 저장된 정보 데이터에 따라 라인 종단장치(2)에 연결된 네트워크 종단장치(8-j)를 선택하고 선택된 네트워크 종단장치(8-i)를 위한 데이터 전송 승인 메시지를 생성하는 승인 메시지 생성기(68)를 동작시킨다.The line terminator 2 also includes an acknowledgment message generator 68 connected to the selection unit 66 via a line 69. This acknowledgment message generator 68 is connected to the TC framer unit 54 via a control line 70. The selection unit 66 selects the network terminator 8-j connected to the line terminator 2 according to the information data stored in the storage means 48 and transmits data for the selected network terminator 8-i. Operate an acknowledgment message generator 68 that generates an acknowledgment message.
상기 선택 유니트(66)는 또한 제어라인(71,72)을 통해 AGC 랜덤 액세스 메모리(RAM:Random Access Memory)(73)와 이퀄라이저 계수 랜덤 액세스 메모리(74)를 제어한다. 상기 AGC 랜덤 액세스 메모리(73)에서는 같은 그룹의 다른 네트워크 종단장치(8-i)를 위한 자동 이득 제어 계수들이 저장된다. 또한, 상기 이퀄라이저 계수 랜덤 액세스 메모리(74)에서는 라인 종단장치에 연결된 같은 그룹 내의 다른 네트워크 종단장치(8-i)를 위한 이퀄라이저 계수들이 저장된다. 상기 자동 이득 제어 랜덤 액세스 메모리(73)는 라인(75)을 통해 xDSL 트랜시버(20) 내의 자동 이득 제어 회로(32)로부터 AGC 계수들을 저장한다. 또한, 상기 이퀄라이저 계수 랜덤 액세스 메모리(74)는 라인(76)을 통해 이퀄라이저(38)로부터 다른 네트워크 종단장치의 이퀄라이저 계수들을 저장한다. 선택된 네트워크 종단장치의 AGC 계수들은 선택 유니트(66)에 의해 제어라인(71)을 통해 제공된 제어신호에 응답하여 라인(77)을 통해 자동 이득 제어 회로(32)로 입력된다. 이퀄라이저 계수들은 제어라인(72)을 통해 전달된 선택 유니트(66)의 제어신호에 응답하여 라인(78)을 통해이퀄라이저(38)로 입력된다.The selection unit 66 also controls AGC random access memory (RAM) 73 and equalizer coefficient random access memory 74 via control lines 71 and 72. The AGC random access memory 73 stores automatic gain control coefficients for other network terminators 8-i in the same group. The equalizer coefficient random access memory 74 also stores equalizer coefficients for other network terminators 8-i in the same group connected to the line terminator. The automatic gain control random access memory 73 stores AGC coefficients from the automatic gain control circuit 32 in the xDSL transceiver 20 via line 75. The equalizer coefficient random access memory 74 also stores the equalizer coefficients of the other network terminator from the equalizer 38 via line 76. The AGC coefficients of the selected network terminator are input to the automatic gain control circuit 32 via line 77 in response to a control signal provided through control line 71 by selection unit 66. Equalizer coefficients are input to the equalizer 38 via line 78 in response to the control signal of the selection unit 66 transmitted via control line 72.
상기 선택 유니트(66)는 NT 상태 저장수단(48) 내에 저장되어 있는 상태 정보 데이터를 읽고 프로그램된 선택 알고리즘에 따라 데이터 전송을 위한 네트워크 종단장치(8-i)를 선택하며 선택된 네트워크 종단장치(8-i)를 위한 승인 메시지를 생성하는 승인 메시지 생성기(68)를 동작시킨다. 상기 네트워크 종단장치의 선택은 우선 방식과 같은 임의의 선택 방식에 의해 수행될 수 있다. 선택적으로는, 모든 네트워크 종단장치(8-i)가 동일한 우선 순위를 가지도록 하는 것이 실시 가능하다.The selection unit 66 reads the state information data stored in the NT state storage means 48, selects the network terminator 8-i for data transmission according to a programmed selection algorithm, and selects the selected network terminator 8 -operate an acknowledgment message generator 68 which generates an acknowledgment message for i). The selection of the network terminator may be performed by any selection scheme such as the preferred scheme. Alternatively, it is possible to ensure that all network terminators 8-i have the same priority.
첨부한 도 5는 저장수단(48) 내에 저장되는 네트워크 종단장치 상태표(status table)의 예를 보여주고 있다. 라인 종단장치(2)에 연결된 각 네트워크 종단장치는 고유의 네트워크 종단장치 주소를 가진다. 상태정보로서, 상태표는 데이터 전송을 위하여 다른 네트워크 종단장치(8-i)에 의해 요구되는 타임 슬롯(time slots)의 수를 포함할 수 있다. 이 수는 업스트림 데이터 프레임에서 요청 메시지로서 라인 종단장치(2)에 의해 수신된다. 또한, 다른 네트워크 종단장치(8-I)의 임의의 다른 데이터 정보가 선택 알고리즘을 위해서 필요한 상태표에 저장될 수 있다.5 shows an example of a network terminator status table stored in the storage means 48. Each network terminator connected to the line terminator 2 has a unique network terminator address. As status information, the status table may include the number of time slots required by the other network terminator 8-i for data transmission. This number is received by the line terminator 2 as a request message in the upstream data frame. In addition, any other data information of the other network terminator 8-I may be stored in the state table necessary for the selection algorithm.
첨부한 도 6은 본 발명에 따른 네트워크 종단장치(8)의 바람직한 실시예의 블럭도를 보여주고 있다.6 shows a block diagram of a preferred embodiment of a network termination device 8 according to the invention.
네트워크 종단장치(8)는 라인 종단장치의 xDSL 트랜시버(20)와 유사한 구조를 가지는 xDSL 트랜시버(20)를 포함한다. 부가적으로, 상기 네트워크 종단장치(8)는 라인 종단장치(2)의 클록 신호(clokc signal)의 타이밍을 추적(tracking)하는타이밍 회로(timing slots)(78)를 포함한다. 이 타이밍 회로(78)는 라인 종단장치 마스터 클록(master clock)에 동기화시키기 위해 구비된다. 상기 타이밍 회로(78)는 라인(79)을 통해 전압 제어기 회로(80)를 통과하도록 연결되며, 여기서 상기 전압 제어기 회로(80)는 제어라인(82)을 통해 전압 제어 오실레이터(oscillator)(81)를 제어하도록 된 것이고, 상기 전압 제어 오실레이터(81)는 네트워크 종단장치를 위한 내부 클록 신호를 생성시키도록 된 것이다.The network terminator 8 includes an xDSL transceiver 20 having a structure similar to the xDSL transceiver 20 of the line terminator. In addition, the network terminator 8 includes timing slots 78 for tracking the timing of the clock signal of the line terminator 2. This timing circuit 78 is provided to synchronize to the line terminator master clock. The timing circuit 78 is connected to pass through the voltage controller circuit 80 via a line 79, where the voltage controller circuit 80 is connected via a control line 82 to a voltage controlled oscillator 81. The voltage controlled oscillator 81 is configured to generate an internal clock signal for the network termination device.
상기 네트워크 종단장치(8)는 또한 네트워크 종단장치의 상태를 나타내는 임의의 상태 정보 데이터를 생성하는 네트워크 종단장치 상태 생성기(83)를 포함한다. 상기 NT 상태 생성기(83)는 네트워크 종단장치에 대한 정보, 특히 데이터 전송을 위해 얼마나 많은 타임 슬롯이 네트워크 종단장치에 의해 요구되고 있는지를 포함하는 메시지를 생성시킨다. 생성된 요청 메시지는 라인(84)을 통해 TC 프레이머(framer)(54)로 전송된 다음 업스트림 데이터 프레임 내의 메시지 영역(message field)에 넣어져서 xDSL 트랜시버(20)에 의해 라인 종단장치로 송신된다.The network terminator 8 also includes a network terminator state generator 83 for generating any state information data indicative of the state of the network terminator. The NT state generator 83 generates a message containing information about the network terminator, in particular how many time slots are required by the network terminator for data transmission. The generated request message is sent via line 84 to the TC framer 54 and then placed in a message field in an upstream data frame and sent by the xDSL transceiver 20 to the line terminator.
네트워크 종단장치(8)의 xDSL 트랜시버(20)의 전송경로에서 제어라인(87)을 통해 승인 복호기(grant decoder)(86)에 의해 제어되는 추가적인 스위치(85)가 구비된다. 상기 스위치(85)는 데이터 정보를 송신할 때 닫혀진다. 또한, 상기 요청 메시지 생성기(83)는 네트워크 종단장치(8)에 연결된 데이터 통신장치(9)가 라인 종단장치(2)로 데이터를 송신하고자 할 때 데이터 전송 요청 메시지를 생성시킨다. 바람직한 실시예에서, 상기 네트워크 종단장치(8)는 데이터 통신을 위한 요청이 라인 종단장치(2)에 의해 즉시 승인되지 않을 때 데이터 통신장치(9)로부터 송신된 데이터를 버퍼링(buffering) 하기 위한 버퍼 메모리를 포함한다.An additional switch 85 is provided which is controlled by a grant decoder 86 via a control line 87 in the transmission path of the xDSL transceiver 20 of the network terminator 8. The switch 85 is closed when transmitting data information. The request message generator 83 also generates a data transmission request message when the data communication device 9 connected to the network terminator 8 wishes to transmit data to the line terminator 2. In a preferred embodiment, the network terminator 8 is a buffer for buffering data transmitted from the data communication device 9 when a request for data communication is not immediately acknowledged by the line terminator 2. Contains memory.
상기 승인 메시지 복호기(86)는 라인(88)을 통해 TC 디플레이머(44)에 연결되어 라인 종단장치(2)에 의해 데이터 통신매체(7)를 통해 방송된 수신 다운스트림 데이터 프레임의 메시지 영역 내의 메시지를 해독하게 된다. 상기 승인 복호기(86)는 특정 네트워크 종단장치(8-i)로 어드레스된(addressed) 승인 메시지를 해독한 경우 제어라인(87)을 통해 제어신호를 스위치(85)로 보내게 되고 네트워크 종단장치(8-i)에 연결된 해당 데이터 통신장치(9-i)로부터 보내진 버퍼링 된 데이터가 데이터 통신매체(7)를 통해 라인 종단장치(2)로 전송된다. 여기서, 바람직한 데이터 통신매체(7)는 비차폐 연선의 전화선(unshielded twisted pair telephone line)이다.The acknowledgment message decoder 86 is connected to the TC deflator 44 via line 88 and within the message area of the received downstream data frame broadcast by the line terminator 2 via the data communication medium 7. It will decrypt the message. The acknowledgment decoder 86 sends a control signal to the switch 85 via the control line 87 when the acknowledgment message addressed to the specific network terminator 8-i is decoded. The buffered data sent from the corresponding data communication device 9-i connected to 8-i is transmitted to the line terminator 2 via the data communication medium 7. Here, the preferred data communication medium 7 is an unshielded twisted pair telephone line.
라인 종단장치와 네트워크 종단장치 내의 TC 프레이머(54)는 또한 리드 솔로몬 수정 유니트(Reed-Solomon-correction unit), 스크램블러(scrambler) 및 인터리버(interleaver)를 포함할 수 있다.The TC framer 54 in the line terminator and network terminator may also include a Reed-Solomon-correction unit, a scrambler and an interleaver.
첨부한 7a는 네트워크 종단장치(8)로부터 라인 종단장치(2)로 전송되는 요청 메시지를 개략적으로 보여주고 있다. 업스트림 데이터 프레임의 메시지 영역에 넣어지는 요청 메시지는 라인 종단장치(2) 내 TC 디프레이머 유니트(44)에 의해 인식될 수 있는 요청 메시지 연산 부호(request message opcode)를 포함한다. 또한, 상기 요청 메시지는 데이터 통신을 위해서 요청 메시지를 송신하는 네트워크 종단장치(8)에 의해 요구되는 타임 슬롯의 수를 포함한다.Attached 7a schematically shows a request message sent from the network terminator 8 to the line terminator 2. The request message placed in the message area of the upstream data frame includes a request message opcode that can be recognized by the TC deframer unit 44 in the line terminator 2. The request message also includes the number of time slots required by the network termination device 8 to transmit the request message for data communication.
첨부한 도 7b는 승인 메시지를 개략적으로 보여주고 있다. 승인 메시지는 네트워크 종단장치(8) 내 승인 메시지 복호기(86)에 의해 인식될 수 있는 승인 메시지 연산 부호(grant message opcode)를 포함한다. 또한, 상기 승인 메시지는 수신지 네트워크 종단장치(8)의 MAC 주소를 포함한다.The accompanying Figure 7b schematically shows the approval message. The grant message includes a grant message opcode that can be recognized by the grant message decoder 86 in the network terminator 8. The authorization message also includes the MAC address of the destination network terminator 8.
첨부한 도 8은 라인 종단장치(2) 내의 작동을 설명하기 위한 플로우차트를 개략적으로 보여주고 있다.The accompanying FIG. 8 schematically shows a flowchart for explaining the operation in the line terminator 2.
시작단계 S0 이후, 라인 종단장치(2)는 S1 단계에서 업스트림 데이터 프레임을 데이터 전송매체(7)를 통해 라인 종단장치(2)에 연결된 모든 해당 네트워크 종단장치(8-i)로부터 수신받는다. 상기 네트워크 종단장치(8-i)는 라인 종단장치(2)에 의해 스케쥴된다(scheduled).After the start step S0, the line terminator 2 receives the upstream data frame from all corresponding network terminators 8-i connected to the line terminator 2 via the data transmission medium 7 in step S1. The network terminator 8-i is scheduled by the line terminator 2.
수신된 업스트림 데이터 프레임이 데이터 전송 요청 메시지를 포함하고 있다면, 라인 종단장치(2)의 TC 디프레이머(44)가 네트워크 종단장치에 의해 요구되는 타임 슬롯의 수를 메모리(48)의 NT 상태표에 넣어 저장한다(S2 단계).If the received upstream data frame contains a data transfer request message, then the TC deframer 44 of the line terminator 2 stores the number of time slots required by the network terminator in the NT state table of the memory 48. Put and save (step S2).
S3 단계에서, 선택 유니트(66)는 우선 순위에 따라 또는 데이터 전송의 긴급한 순서에 따라서 프로그램된 선택 기준에 따라 적어도 하나 이상의 네트워크 종단장치(8-i)를 선택한다.In step S3, the selection unit 66 selects at least one or more network terminators 8-i according to the selection criteria programmed according to priority or urgent order of data transmission.
다음으로, S4 단계에서, 승인 메시지 생성기(68)가 선택 유니트(66)에 의해 동작되어 선택된 네트워크 종단장치(8-i)에 어드레스되는(addressed) 승인 메시지를 생성시키게 된다.Next, in step S4, the grant message generator 68 is operated by the selection unit 66 to generate a grant message addressed to the selected network terminator 8-i.
S5 단계에서, 라인 종단장치(2)는 다운스트림 데이터 프레임을 전화선(7)을통해 라인 종단장치(2)에 연결된 모든 네트워크 종단장치(8-i)로 방송하게 된다(broadcasts). 방송된 다운스트림 데이터 프레임은, 라인 종단장치(2)로부터 네트워크 종단장치(8)로, 이 네트워크 종단장치(8)로부터 컴퓨터, 랩톱(laptops) 또는 IP 폰과 같은 해당 데이터 통신장치(9)로 전송되는 페이로드 데이터(payload data)를 포함한다. 또한, 데이터 프레임은 생성된 승인 메시지, 즉 승인 메시지 연산 부호(grant message opcode)와 선택된 네트워크 종단장치(8)의 MAC 주소(addresses)를 포함한다.In step S5, the line terminator 2 broadcasts the downstream data frame to all network terminators 8-i connected to the line terminator 2 via the telephone line 7 (broadcasts). The broadcasted downstream data frame is from the line terminator 2 to the network terminator 8, from the network terminator 8 to the corresponding data communication device 9, such as a computer, laptop or IP phone. It includes payload data transmitted. The data frame also includes a generated grant message, that is, a grant message opcode and the MAC addresses of the selected network end device 8.
다음으로, S6 단계에서, 메모리(73)에 저장된 AGC 계수들과 메모리(74)에 저장된 이퀄라이저 계수들이 자동 이득 제어 회로(32) 및 라인 종단장치(2) 내 xDSL 트랜시버(20)의 이퀄라이저(38)로 로드된다(loaded).Next, in step S6, the AGC coefficients stored in the memory 73 and the equalizer coefficients stored in the memory 74 are equalized by the equalizer 38 of the xDSL transceiver 20 in the automatic gain control circuit 32 and the line terminator 2. Loaded).
다음으로, S7 단계에서, 라인 종단장치(2)는 네트워크 종단장치(8)로부터의 응답을 위해 정해진 응답시간을 기다리게 된다.Next, in step S7, the line terminator 2 waits for a predetermined response time for a response from the network terminator 8.
첨부한 도 9는 본 발명에 따른 네트워크 종단장치(8-I) 내의 작동을 설명하기 위한 또 다른 플로우차트를 보여주고 있다. 시작단계 S0 이후, S1 단계에서 네트워크 종단장치(8)는 데이터 전송매체(7)를 통해 라인 종단장치(2)로부터 방송된(broadcasted) 데이터 스트림을 수신받는다. S2 단계에서는 수신된 다운스트림 데이터 프레임의 메시지 영역 내 메시지가 네트워크 종단장치(8) 내의 복호기(86)에 의해 해독된다.9 shows another flowchart for explaining the operation in the network terminator 8-I according to the present invention. After the start step S0, in step S1 the network terminator 8 receives a broadcasted data stream from the line terminator 2 via the data transmission medium 7. In step S2, the message in the message area of the received downstream data frame is decrypted by the decoder 86 in the network terminator 8.
다음으로, S3 단계에서, 수신된 메시지가 특정 네트워크 종단장치(8)를 위한 승인 메시지인지 아닌지를 판단한다. 여기서, 네트워크 종단장치는 승인 메시지를수신받지 않은 경우에 해당 라인 종단장치(2)에 의해 방송되는(broadcasted) 데이터 프레임을 모니터링 하게 된다.Next, in step S3, it is determined whether or not the received message is an acknowledgment message for the specific network end device 8. Here, the network terminator monitors a data frame broadcasted by the corresponding line terminator 2 when the acknowledgment message is not received.
한편, S4 단계로서, 상기 네트워크 종단장치(8)는 라인 종단장치(2)로부터 승인 메시지를 수신받은 경우에 다수의 업스트림 데이터 프레임을 데이터 전송매체(7)를 통해 라인 종단장치(2)로 전송하게 된다. 여기서, 전송되는 업스트림 데이터 프레임의 수는 데이터 전송을 위해 라인 종단장치(2)에 의해 할당된 타임 슬롯의 수에 따라 달라진다. 상기 업스트림 데이터 프레임들은 스위치(4)를 통해 라인 종단장치(2)로부터 다른 라인 종단장치(2) 혹은 백본(backbone)(5) 혹은 같은 그룹 내의 다른 네트워크 종단장치(2)로 전송되어지는 페이로드 데이터(payload data)를 포함한다. 또한, 상기 업스트림 데이터 프레임들은 네트워크 종단장치(8-i)의 현재 상태, 예를 들어 승인 메시지를 수신받기 위한 허용 가능한 대기 시간 등을 지시하는 상태 데이터를 포함한다. 또한, 상기 네트워크 종단장치(8)에 의해 송신된 업스트림 데이터 프레임은, 요청 메시지 연산 부호(request message opcode)와 또 다른 데이터 전송을 위해 필요한 타임 슬롯의 수를 포함하는 또 다른 요청 메시지와 같이, 추가적인 메시지를 포함할 수 있다.On the other hand, in step S4, the network terminator 8 transmits a plurality of upstream data frames to the line terminator 2 through the data transmission medium 7 when receiving the approval message from the line terminator 2; Done. Here, the number of upstream data frames transmitted depends on the number of time slots allocated by the line terminator 2 for data transmission. The upstream data frames are transmitted via a switch 4 from a line terminator 2 to another line terminator 2 or backbone 5 or another network terminator 2 in the same group. Contains payload data. The upstream data frames also include state data indicating the current state of the network terminator 8-i, for example an acceptable wait time for receiving an acknowledgment message. In addition, the upstream data frame sent by the network termination device 8 may be additionally added, such as another request message including a request message opcode and the number of time slots required for another data transmission. It may contain a message.
상기 라인 종단장치(2)는 MAC 기능을 갖는 xDSL 트랜시버를 포함하여 이루어지고 다중 포인트 데이터 링크(multi-point data link)에서 포인트의 마스터(master)로서의 역할을 하게 된다. 상기 라인 종단장치(2)는 TDD를 기반으로 하여 각 네트워크 종단장치(8)를 스케쥴한다(schedules). 유럽 또는 아시아 토폴로지 네트워크(topology network)에서는 수동 신호 분할기(splitter)가 하나의동선(copper line)에 각기 다른 유저들의 xDSL 신호를 조합시키기 위해서 구비된다.The line terminator 2 comprises an xDSL transceiver having a MAC function and serves as a master of points in a multi-point data link. The line terminator 2 schedules each network terminator 8 based on TDD. In European or Asian topology networks, passive signal splitters are provided to combine xDSL signals of different users on one copper line.
네트워크 종단장치(8)는 마스터(master), 즉 라인 종단장치(2)로부터 받은 요청에 따라 데이터를 전송하는 xDSL 트랜시버를 포함하여 이루어진다.The network terminator 8 comprises a master, i.e. an xDSL transceiver, which transmits data in response to a request received from the line terminator 2.
다운스트림 주파수대에서, 승인된 신호가 라인 종단장치(2)로부터 영구히 전송된다. 즉, 상기 라인 종단장치(2)가 시종 다운스트림 데이터 프레임을 방송하게 되는 것이다. 이는 모든 네트워크 종단장치(8)가 다운스트림 신호에 계속해서 동기화 되도록 유지되는 이점을 가진다. 각 네트워크 종단장치(8)는 메시지 채널에 대한 승인을 얻게 될 때 그 업스트림 신호를 전송한다. 이러한 전송은 승인된 시간동안 이루어지게 된다.In the downstream frequency band, the approved signal is transmitted permanently from the line terminator 2. That is, the line terminator 2 broadcasts the downstream data frame all the time. This has the advantage that all network terminations 8 are kept in synchronization with the downstream signal. Each network terminator 8 transmits its upstream signal when it receives an acknowledgment for the message channel. This transmission is made during the authorized time.
본 발명에 따르면, 목표 기반 구조(target infrastructure), 예를 들어 전화선(CAT3) 등에 대하여 물리계층(physical layer)에 잘 알려진 xDSL-QAM 트랜시버를 이용하는 것이 가능해진다. 업스트림측에서 TDA 매체 접근 제어(media access control)를 이용하는 것과 다운스트림측에서 데이터 프레임을 방송하는 것은 xDSL 트랜시버가 업스트림에 대한 짧아진 동기화 시간을 가지는 장점을 가진다. xDSL 트랜시버를 이용하는 것은 본 발명에 따른 시스템이 다른 xDSL 시스템들과 잘 조화될 수 있게 한다.According to the present invention, it becomes possible to use an xDSL-QAM transceiver which is well known in the physical layer for a target infrastructure, for example, a telephone line (CAT3). Using TDA media access control on the upstream side and broadcasting data frames on the downstream side has the advantage that the xDSL transceiver has a shorter synchronization time for upstream. Using an xDSL transceiver allows the system according to the invention to be well coordinated with other xDSL systems.
데이터 전송은 업스트림 및 다운스트림 모두 신호 동선(copper line)을 통해수행되며, 여기서 동선은 적어도 여덟 이상의 유저에 의해 공유될 수 있다. 또한, 라인 종단장치(2)가 마스터로서의 역할을 수행하기 때문에, 어떠한 충돌 베이스(base) MAC도 필요치 않으며 모든 네트워크 통신장치가 완전히 동기화 된다. 데이터 전송 네트워크는 미국 토폴로지(topology) 또는 유럽/아시아 토폴로지 중 어느 하나에서 실시될 수 있다. 본 발명에 따른 데이터 전송 네트워크는 현재의 비대칭 어플리케이션을 이용할 수 있고 10BaseS와도 호환 가능하다. 또한, 고속 인터넷, 주문형 게임(game on demand), 넷게임(netgame), 중앙 서비스(centric service), MPEG-4 VOD에서 적용 가능하다.Data transmission is performed via a copper copper line upstream and downstream, where the copper wire can be shared by at least eight users. In addition, since the line terminator 2 acts as a master, no collision base MAC is required and all network communication devices are fully synchronized. The data transmission network can be implemented in either a US topology or a European / Asian topology. The data transmission network according to the present invention can utilize current asymmetric applications and is also compatible with 10BaseS. It is also applicable to high speed internet, game on demand, netgame, centric service and MPEG-4 VOD.
바람직한 실시예에서, 메시지들은 CRC에 의해 보호된다. 하나의 메시지에서 오류가 감지된 경우, 그 메시지는 폐기될 수 있다. 또한, 일부 중요한 메시지의 경우에는 그 확실한 수신을 보장받기 위해서 세번까지 전송될 수 있다. 또한, 승인 메시지는 최소한의 응답시간을 가져야 한다.In a preferred embodiment, the messages are protected by the CRC. If an error is detected in one message, the message can be discarded. In addition, some important messages can be sent up to three times to ensure their reliable reception. In addition, the acknowledgment message should have a minimum response time.
라인 종단장치(2)는 이 라인 종단장치(2)에 연결된 각 네트워크 종단장치(8)의 최종 이퀄라이저 계수와 AGC 계수를 유지하게 된다. 상기 라인 종단장치(2)는 관련 NT 신호를 기다리는 동안 xDSL 트랜시버에 계수들을 다시 로드시키게 된다(reloads). 또한, 데이터 전송매체상의 반사를 피하기 위하여, 다른 네트워크 종단장치(8)의 임피던스가 서로 평형을 이루게 되어 있다.The line terminator 2 retains the final equalizer coefficients and AGC coefficients of each network terminator 8 connected to the line terminator 2. The line terminator 2 reloads the coefficients into the xDSL transceiver while waiting for the associated NT signal. In addition, in order to avoid reflection on the data transmission medium, the impedances of the other network termination devices 8 are balanced with each other.
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