KR20030044305A - 멀티 디에스램 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 멀티 디에스램(Multi-DSLAM) 시스템에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 다수의 ISP 서비스 망, PSTN 망 및 VoIP 서비스 망 등과 연동되는 ATM 망을 백본망으로 하고, 상기 ATM 망과 데이터를 송수신하기 위한 다수의 ATM 망 접속 포트를 구비한 네트웍 인터페이스 유닛과, 네트웍 인터페이스 유닛으로부터 송수신되는 데이터를 가입자에게 제공하기 위한 다수의 xDSL 서비스 유닛과, 가입자 확장용 쉘프를 접속하는 쉘프 인터페이스 유닛 및 상술한 유닛들의 상호 동작과 데이터 흐름을 제어하는 메인 컨트롤 유닛을 포함하며, 다수의 32 비트 대용량 ATM 셀 버스를 통하여 상술한 유닛들을 상호 연동시킴으로써, 다양한 서비스 및 대용량 지원이 가능할 뿐만 아니라 확장성이 우수한 멀티 디에스램 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 화상 회의, 화상 진료 및 VoD 등 동화상을 통한 대화형 서비스와 VoIP 기반의 음성 서비스 등과 같은 다양한 서비스의 수용 및 대용량의 처리 능력을 요구하는 서비스들을 지원하는 광대역 고속 데이터 서비스 시스템을 구축할 수 있으며, 다수의 ISP와 접속 가능하여 접속되는 가입자의 수를 대폭 늘일 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 비동기 전송 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode, 이하 ATM으로 약칭) 망을 백본망으로 하여, 대향측에 접속된 다수의 가입자에게 대용량의 다양한 광대역 고속 데이터 서비스를 제공할 수 있도록 하는 멀티 디에스램(M-DSLAM : Digital Subscriber Line Access Multiplexor, 이하 M-DSLAM으로 약칭) 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 디지털 가입자 회선(DSL : Digital Subscriber Line, 이하 xDSL이라 약칭)은 기존에 설치되어 있던 일반 구리 전화선 즉, 트위스트 와이어 쌍 드롭 케이블을 통하여 가정이나 기업에 양방향의 광대역 고속 데이터 서비스를 제공하기 위한 전송 방식을 의미한다.
이러한, DSL에는 다수의 변종들이 존재하는데, 비대칭 디지털 가입자 회선(ADSL : Asymmetric Digital Subscriber Line, 이하 ADSL로 약칭), 고 비트 비율 디지털 가입자 회선(HDSL : High bit-rate Digital Subscriber Line, 이하 HDSL로 약칭), 대칭 고속 디지털 가입자 회선(SHDSL : Symmetric High speed Digital Subscriber Line, 이하 SHDSL로 약칭) 및 초고속 디지털 가입자 회선(VDSL : Very High data Rate Digital Subscriber Line, 이하 VDSL로 약칭) 등이 그 예가 될 수 있으며, 이들을 총칭하여 xDSL이라 칭한다.
ADSL은 상술한 xDSL 중 가정과 소규모 사업체의 사용자들에게 초고속 데이터 서비스를 제공하기 위하여 가정 널리 사용되는 방식으로서, 종래의 xDSL 서비스 제공 시스템들의 구성을 설명하기 위하여 상기 ADSL 시스템을 예로 든다.
도 1은 종래의 ADSL 서비스를 위한 시스템들의 네트웍 구성을 나타내는 개념도이다.
도시된 바와 같이, ADSL 서비스를 위한 시스템은, ATM 망(10) 및 공중 전화망(PSTN : Public Switched Telephone Network, 이하 PSTN으로 약칭, 20)과 같은 억세스 망의 억세스 노드에 위치하여 가입자 회선 집선 기능을 수행하는 DSLAM 시스템(40)과, DSLAM 시스템(40)을 관리하는 DSLAM 관리 시스템(50)과, 가입자 구역의 종단에 위치하여 DSLAM 시스템(40)과 가입자(70)간의 데이터 송수신 인터페이스 기능을 수행하는 ADSL 가입자 송수신 장치 즉, ADSL 전송 유닛 리시버(ATU-R : ADSL Transmission Unit - Receiver, 이하 ATU-R로 약칭, 60) 및 DSLAM 시스템(40)과 ATU-R(60) 사이에 위치하여 데이터 영역을 위한 고주파 성분과 음성 영역을 위한 저주파 성분을 여과/통합시키는 스플리터(최근에는 ATU-R의 기능에 포함되는 것이 통상적이므로 미도시)로 구성되어, ATM 망(10)을 기반으로 인터넷 서비스 제공자(ISP : Internet Service Provider, 이하 ISP로 약칭) 서비스 망(30)과가입자(70)를 접속시킴으로써, 가입자(70)에게 인터넷 서비스 등의 ADSL 서비스를 일반 전화 서비스(POTS : Plain Old Telephone Service, 이하 POTS로 약칭)와 함께 제공하게 된다.
이때, 상술한 DSLAM 시스템(40)은 ATM 망(10)을 백본망으로 하여 ATM 망(10)으로부터 전송되는 데이터를 ATM 망 접속 포트를 통하여 수신하고, 수신된 데이터에서 ATM 셀을 추출하여 그 정보에 따라 ATM 셀 프로세싱을 수행한 뒤, 아날로그 신호로 변조하여 전화선을 통하여 ATU-R(60)로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하며, 그 구성은 도 2에 도시된 바와 같다.
도 2를 살펴보면, 종래의 DSLAM 시스템(40)은 ATM 망(10)과 동기 전송 모듈 레벨-1(STM-1 : Synchronous Transfer Module Level-1, 이하 STM-1으로 약칭) 인터페이스로 접속되는 ATM 망 접속 포트를 구비하며 ATM 셀 추출, 트래픽 제어 관리, ATM 셀 헤더 변환 및 라우팅 등을 수행하는 네트웍 인터페이스 유닛(NIU : Network Interface Unit, 이하 NIU라 약칭, 42)과, NIU(42)로부터 전송되는 ATM 셀을 수신하여 아날로그 신호로 변환시킨 후, 8개의 가입자 접속 포트를 통하여 ATU-R(60)로 전송하는 ADSL 터미널 유닛(ATU : ADSL Terminal Unit, 이하 ATU로 약칭, 43) 및 DSLAM 관리 시스템(50)과 연동하여 상술한 유닛(42, 43)들의 상호 작용 및 데이터 흐름 등을 제어하는 메인 컨트롤 유닛(MCU : Main Control Unit, 이하 MCU라 약칭, 41)으로 이루어진다.
아울러, 상술한 유닛(41~43)들은 보드 형태로 구성되어 쉘프 백 플레인(미도시)에 실장되며 각 유닛(41~43)들은 쉘프 백 플레인에 설치된 공유 버스(44~46)들을 통하여 각종 데이터를 교환하는데, 상기 공유 버스(44~46)는 각 유닛(41~43) 상호간의 ATM 셀 전송을 위한 단일 16비트 ATM 셀 버스(ATM Cell Bus, 44)와, MCU(41)의 유지 보수 기능 수행을 위한 각종 데이터를 교환하기 위한 유지 보수 데이터 버스(OAM Data Bus, 45) 및 기타 로컬 데이터를 전송하기 위한 로컬 버스(Local Bus, 46)로 구성된다.
ATM 망(10)을 통하여 ISP(30)로부터 전송되는 STM-1 데이터를 NIU(42)가 수신하면, NIU(42)는 상기 수신된 데이터의 ATM 셀을 추출한 뒤 ATM 셀 정보에 따라 역다중화하여 ATM 셀 버스(44)로 전송하고, ATU(43)는 ATM 셀 버스(44)로부터 이를 수신하여 아날로그 신호로 변조한 뒤 ATU-R(60)을 통하여 가입자(70)에게 전송하고, 가입자(70)로부터 ATU-R(60)을 통하여 전송되는 데이터에 대해서는 상기 유닛(41~43)들이 상술한 과정의 역과정을 수행함으로써, 가입자(70)는 ISP(30)와 고속 데이터 송수신이 가능하고, 따라서 ADSL 서비스를 제공받을 수 있게 되는 것이다.
그런데, 이러한 종래의 DSLAM 시스템(40)은 광대역 고속 데이터 서비스의 변화 방향 및 전망에 따른 요구를 수용하기 위한 몇 가지 문제점을 가진다.
첫째로, 최근 들어 급격히 증가한 다양한 서비스들을 모두 수용하기 어렵다.
특히, 최근에는 기존의 인터넷 서비스뿐만 아니라, 주문형 비디오(VoD : Video on Demand, 이하 VoD로 약칭), 화상 회의, 화상 진료 등의 동화상을 통한 대화형 서비스와 및 브이오아이피(VoIP : Voice over Internet Protocol, 이하 VoIP로 약칭)를 기반으로 한 음성 서비스들이 요구되고 있다.
그러나, 이러한 서비스들을 제공하기 위해서는 이들을 수용할 수 있는 다양한 수용 유닛 및 대용량의 데이터 처리 능력이 요구되며, 종래의 DSLAM 시스템(40)은 앞서 언급한 바와 같이, 단일 ATM 셀 버스(44) 용량의 한계 및 수용 유닛의 부족으로 인하여, 가입자에게 하나의 ISP를 통한 인터넷 서비스 외에 상술한 VoD, VoIP 등의 다양한 서비스를 제공하기에는 실질적으로 불가능한 문제점이 발생한다.
둘째로는, 종래의 DSLAM 시스템(40)은 앞서 언급한 바와 같이, 단일 ISP 서비스 망(30)과 STM-1 데이터로 ATM 망(40)을 통하여 접속되도록 구성되어 있어, 그 구조의 유연성이 떨어지므로 다수의 ISP 접속을 위한 멀티 ISP 서비스가 불가능하여 DSLAM 시스템(40)의 포트 덴서티(Port Density)가 낮아지며, 쉘프의 확장성도 떨어진다는 문제점이 있다.
따라서, 주거 밀집 지역의 가입자 수 증가에 따라, 설치되는 DSLAM 시스템(40)의 개수도 증가하게 되어 상기 지역 내에서 시스템이 차지하는 면적이 불가피하게 증가되는 문제점이 발생하게 된다.
그러므로, 다수의 ISP와의 연동 및 다양한 서비스의 수용이 가능하도록 대용량의 데이터 처리 및 다양한 수용 유닛을 지원하는 M-DSLAM 시스템의 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 이러한 배경에서 창안된 것으로, 다양한 서비스 수용 유닛과 대용량 지원이 가능한 다수의 데이터 버스를 구비하며 그 구조가 유연하고 확장성이 우수하여, 대용량 및 다양한 서비스의 수용이 가능한 멀티 DSLAM(M-DSLAM : Multi DSLAM, 이하 M-DSLAM이라 약칭) 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 비대칭 디지털 가입자 회선 서비스를 위한 시스템들의 네트웍 구성을 나타내는 개념도이고,
도 2는 종래의 디에스램 시스템의 구성을 나타내는 블록도이고,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 디에스램 시스템이 적용된 통신 네트웍의 구성을 나타내는 개념도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 디에스램 시스템의 구성을 나타내는 블록도이고,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 디에스램 시스템의 기계적 구성을 설명하기 위한 평면도이고,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네트웍 인터페이스 유닛을 구성을 나타내는 블록도이고,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 쉘프 인터페이스 유닛의 구조를 나타내는 블록도이고,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ADSL 터미널 유닛의 구성을 나타내는 블록도이고,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 랜 인터페이스 유닛 및 랜 터미널 유닛의 구조를 나타내는 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10 : ATM (Asynchronous Transfer Mode) 서비스 망
11 : VoIP (Voice over Internet Protocol) 서비스 망
20 : PSTN (Public Switched Telephone Network) 서비스 망
30 : ISP (Internet Service Provider) 서비스 망
70 : 가입자
100 : M-DSLAM (Multi Digital Subscriber Line Access Multiplexor)
101 : MCU (Main Control Unit)
110 : NIU (Network Interface Unit)
120 : SIU (Subtending Interface Unit)
130 : LIU (LAN Interface Unit)
140 : ATU (ADSL Terminal Unit)
150 : STU (SHDSL Terminal Unit)
160 : VTU (VDSL Terminal Unit)
170 : LTU (LAN Terminal Unit)
180 : 제 1 ATM 셀 버스
181 : 제 2 ATM 셀 버스
182 : 유지 보수 데이터 버스
183 : 로컬 버스
184 : TDM (Time Division Multiplex) 버스
200 : 가입자 확장용 쉘프
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다수의 ISP, PSTN 및 VoIP 서비스 망과 같은 데이터 전송 서비스 망과 연동되는 ATM 망 및 다수의 가입자 송수신 장치와 접속하여, ATM 망과 다수의 가입자간의 광대역 고속 데이터 송수신이 가능하도록 가입자 집선 기능을 수행하는 디에스램 시스템에 있어서, 대용량의 ATM 셀 전송 처리가 각각 가능한 다수의 ATM 셀 버스와, 다수의 ATM 망 접속 포트를 구비하며 각 ATM 망 접속 포트를 통하여 ATM 망으로부터 전송되는 데이터를 수신한 뒤 ATM 셀 인터페이스를 수행하여 다수의 ATM 셀 버스로 전송하는 기능을 수행하며 그 역기능을 수행하는 네트웍 인터페이스 유닛과, 다수의 가입자 접속 포트를 구비하며 네트웍 인터페이스 유닛에 의하여 다수의 ATM 셀 버스로 전송된 ATM 망측의 ATM 셀을 수신한 뒤 가입자 인터페이스를 수행하여 각 가입자 접속 포트를 통하여 가입자 송수신 장치로 전송하는 기능을 수행하며 그 역기능을 수행하는 다수의 xDSL 서비스 유닛과, 가입자 확장용 쉘프와 접속되는 확장 쉘프 접속 포트를 구비하며 네트웍 인터페이스 유닛에 의하여 ATM 셀 버스로 전송된 ATM 망측의 ATM 셀을 상기 다수의 ATM 셀 버스로부터 수신한 뒤 확장 쉘프 전송 인터페이스를 수행하여 확장 쉘프 접속 포트에 연결된 가입자 확장 쉘프로 전송하는 기능을 수행하며 그 역기능을 수행하는 쉘프 인터페이스 유닛과, 상술한 유닛들 및 다수의 ATM 셀 버스의 상호 동작 및 데이터 흐름을 제어하는 메인 컨트롤 유닛으로 구성된다.
이때, 상기 다수의 ATM 셀 버스는 각각 1.2Gbps의 대용량을 지원하는 두개의 32 비트용 ATM 셀 버스이며, 상기 네트웍 인터페이스 유닛과 다수의 xDSL 유닛간의 ATM 셀 전송에는 두개의 ATM 셀 버스 중 어느 하나를 사용하고, 상기 네트웍 인터페이스 유닛과 쉘프 인터페이스 유닛간의 ATM 셀 전송에는 두개의 ATM 셀 버스를 모두 사용한다.
또한, 상술한 ATM 망 및 네트웍 인터페이스 유닛과, 쉘프 인터페이스 유닛 및 가입자 확장용 쉘프는 E1/T1, DS3, STM-1 또는 STM-4 인터페이스로 접속된다.
아울러, 상술한 다수의 xDSL 서비스 유닛은, ADSL 서비스를 지원하는 ADSL 터미널 유닛과, SHDSL 서비스를 지원하는 SHDSL 터미널 유닛 및 VDSL 서비스를 지원하는 VDSL 터미널 유닛 등의 종류로 구성된다.
한편, 상술한 네트웍 인터페이스 유닛은, 다수의 ATM 망 접속 포트를 구비하여 각 ATM 망 접속 포트를 통하여 송수신되는 데이터의 광/전 인터페이스를 수행하는 광 송수신 모듈과, 광 송수신 모듈에 의하여 전기적 신호로 변환된 데이터를 전송받아 ATM 셀 인터페이스를 수행하여 ATM 셀을 추출하고 광 송수신 모듈로 전송될 ATM 셀을 ATM 망 전송 규격으로 인터페이스하는 유니버셜 네트웍 인터페이스 모듈과, 유니버셜 네트웍 인터페이스 모듈에 의하여 추출된 ATM 셀의 ATM 셀 정보를 분석하여 역 다중화하고 유니버셜 네트웍 인터페이스 모듈로 전송될 ATM 셀들을 다중화하는 셀 프로세서 모듈과, 셀 프로세서 모듈로부터 역 다중화된 ATM 셀을 상기다수의 ATM 셀 버스로 전송하고 상기 다수의 ATM 셀 버스로부터 전송되는 ATM 셀을 상기 셀 프로세서로 전송하는 다수의 셀 라우터로 이루어진다.
이하, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 지닌자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
또한, 도면에 예시된 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함에 있어서 명료성을 위하여 특정한 기술 용어를 사용하게 된다. 하지만 본 발명은 이와 같은 선택된 특정 용어에 한정되지 않으며, 각각의 특정 용어가 유사한 목적을 달성하기 위하여 유사한 방식으로 동작하는 모든 기술 동의어를 포함함을 알아야 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 M-DSLAM 시스템이 적용된 통신 네트웍의 구성을 나타내는 개념도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 M-DSLAM 시스템(100)은 다수의 ISP 서비스 망(30), PSTN 망(20) 및 VoIP 서비스 망(20) 등과 연결된 ATM 망(10)을 고속 데이터를 송수신하기 위한 백본망으로 하여, 상기 ATM 망(10)과 E1/T1, DS3 또는 STM-1/4 인터페이스로 접속된다.
이때, M-DSLAM 시스템(100)은 상기 ATM 망(10)으로부터 E1/T1, DS3 또는 STM-1/4 데이터가 수신되면 수신된 상기 데이터로부터 ATM 셀을 추출하여 셀 프로세싱을 수행한 뒤, 라우팅 정보에 따라 해당 가입자 송수신 장치(300)로 전송하고, 가입자(70)들의 가입자 송수신 장치(300)로부터 가입자 측의 데이터가 전송되면 이를 다중화하여 ATM 망(10)으로 전송하는 기능을 수행하여, 각 가입자(70)가 VoD,인터넷, 화상 회의 및 화상 진료 등과 같은 다양한 xDSL 기반 서비스 및 POTS 서비스를 제공받을 수 있도록 하여 준다.
또한, M-DSLAM 시스템(100)은 E1/T1, DS3 또는 STM-1/4 인터페이스로 가입자 확장용 쉘프(200)와 연결되어, 연결된 가입자 확장용 쉘프(200)에 상기 ATM 망(10)을 접속시켜 줌으로써, 처리 용량 및 가입자 접속 포트를 확장할 수 있어 서비스 가능한 가입자(70)의 수를 대폭 증대시킬 수 있다.
한편, M-DSLAM 시스템(100)은 근거리 통신망(LAN : Local Area Network, 이하 LAN으로 약칭)을 통하여 ISP 서비스 망 등에 10/100Base-T 인터페이스로 직접 접속되어 패킷 데이터를 송수신함으로써, 가입자(70)들에게 상기 서비스들을 제공할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 M-DSLAM 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 M-DSLAM 시스템(100)은, ATM 망(10)과 접속되는 NIU(110)와, 쉘프 확장을 위한 확장 쉘프 인터페이스 유닛(SIU : Subtending Interface Unit, 이하 SIU로 약칭, 120)과, LAN과 접속되는 LAN 인터페이스 유닛(LIU : LAN Interface Unit, 이하 LIU로 약칭, 30)과, 다수의 xDSL 서비스 유닛(140~170) 즉, ATU(140), LAN 터미널 유닛(LTU : LAN Terminal Unit, 이하 LTU로 약칭, 170), SHDSL 터미널 유닛(STU : SHDSL Terminal Unit, 이하 STU로 약칭, 150), VDSL 터미널 유닛(VTU : VDSL Terminal Unit, 이하 VTU로 약칭, 160) 및 상술한 유닛(110~170)들의 상호 동작, 유지 보수 및 데이터 흐름 등 전체적인 제어를 수행하는 MCU(101)로 구성된다.
도 5는 본 발명에 따른 M-DSLAM 시스템의 기계적 구조를 설명하기 위한 평면도로서, 상술한 유닛(110~170)들은 17개의 PCB 보드 접속 슬롯을 구비한 쉘프 백 플레인(190)에 보드 형태로 MCU(101), NIU(110) 및 SIU(120)가 유닛 보호 절체 기능을 위하여 각각 두 개씩 플러그-인(Plug-In)되어 실장되고, 나머지는 구조의 유연성을 위하여, 요구되는 서비스 종류에 따라 필요한 xDSL 서비스 유닛(130, 140, 150 ...)이 가변적으로 실장되게 된다.
이때, 상술한 유닛(101~170)들은 쉘프 백 플레인(190)에 설치된 공유 버스(180~184)를 통하여 상호 데이터를 교환하는데, 상기 공유 버스(180~184)는 각 유닛간에 라우팅되는 ATM 셀을 상호 송수신하기 위한 32비트의 제 1 ATM 셀 버스(180) 및 제 2 ATM 셀 버스(181)와, MCU(101)와 다른 유닛(110~170)들 간의 유지 보수 관련 데이터를 송수신하기 위한 유지 보수 데이터 버스(182)와, 로컬 데이터를 상호 송수신하기 위한 로컬 버스(183) 및 POTS 서비스를 위한 음성 타임 디비전 멀티플렉스(TDM : Time Division Multiplex, 이하 TDM으로 약칭) 신호를 교환하기 위한 TDM 데이터 버스(184)로 구성된다.
상기 제 1 ATM 셀 버스(180) 및 제 2 ATM 셀 버스(181)는 1.2 Gbps의 대용량 버스로서, 제 1 ATM 셀 버스(180)는 xDSL 서비스를 위한 NIU(110)와 xDSL 서비스 유닛(140~170)들 간의 데이터 교환에 주로 사용되며, 제 2 ATM 셀 버스(181)는 가입자 확장용 쉘프(200)와의 확장 접속을 위한 NIU(110)와 SIU(120)간의 데이터 교환 및 LAN 기반 서비스를 위한 LIU(130) 및 LTU(170)간의 데이터 교환에 상기 제 1ATM 셀 버스(180)와 더불어 사용된다.
이러한, 두개의 대용량 ATM 셀 버스(180, 181) 구조는 M-DSLAM 시스템(100)의 대용량 데이터 처리가 가능하도록 하여 서비스의 다양화의 기반이 되며, 가입자 확장용 쉘프(200)로의 확장 접속을 통한 접속 가입자 수 증대(70)를 지원하게 된다.
이하, 도 6 내지 도 9를 통하여 상술한 유닛들에 대한 상세 구조를 살펴보고 그 상호 동작 과정을 설명한다.
NIU(110)는 M-DSLAM 시스템(100)이 ATM 망(10)과 E1/T1, DS3 및 STM-1/4 데이터를 송수신할 수 있도록 인터페이스 기능을 수행하며, 그 데이터 송수신 구조는 도 6과 같다.
광 송수신 모듈(111)은 도 6에 도시된 바와 같이, 4개의 ISP 서비스 망(30)과 동시 접속 가능하도록, 광 케이블과 연결되는 4개의 ATM 망 접속 포트를 가져 ATM 망(10)으로부터 전송되는 데이터를 각각의 포트로부터 수신하게 된다.
ATM 망(10)으로부터 광 케이블 등을 통하여 E1/T1, DS3 또는 STM-1/4 데이터가 NIU(110)로 전송되면, 광 송수신 모듈(11)은 상기 포트로 이를 수신한 뒤, 광/전 인터페이스를 수행하여 전기적 신호의 데이터로 변환시킨다.
유니버셜 네트웍 인터페이스(UNI : Universal Network Interface, 이하 UNI로 약칭) 모듈(112)은 광 송수신 모듈(111)로부터 전기적 신호로 변환된 데이터를 전송받아 ATM 셀을 추출하여 ATM 인터페이스를 수행하고, 이를 셀 프로세서 모듈(113)로 전송한다.
셀 프로세서 모듈(113)은 전송받은 ATM 셀을 역다중화하는 셀 프로세싱을 수행한 뒤, 각 ATM 셀 버스(180, 181)의 트래픽 상황을 고려하여 제 1 ATM 셀 버스(180) 및 제 2 ATM 셀 버스(181)에 각각 연결된 두개의 셀 라우터(Cell Router, 114, 115) 즉, 셀 라우터 A(114) 및 셀 라우터 B(115)로 선택적으로 전송하고, 셀 라우터 A(114) 및 셀 라우터 B(115)는 전송된 ATM 셀의 라우팅 정보에 따라 각각 연결된 제 1 ATM 셀 버스(180) 및 제 2 ATM 셀 버스(181)에 ATM 셀을 전송하게 된다.
이때, 상기 선택적인 전송의 의미는 ATM 셀 스트림의 트래픽 적을 경우 제 1 ATM 셀 버스(180)만을 사용하고, 트래픽이 클 경우에는 두개의 ATM 셀 버스(180, 181)를 모두 사용하는 것을 의미하는데, 앞서 언급한 바와 같이, 두개의 ATM 셀 버스(180, 181)가 1.2Gbps의 대용량 버스이고, 따라서 제 1 ATM 셀 버스만(180)으로도 대용량 처리가 가능하기 때문에, 통상의 xDSL 서비스를 위한 ATM 셀 전송의 경우에는 제 1 ATM 셀 버스(180)를 사용하고, 가입자 확장용 쉘프(200)로의 포트 확장을 위한 ATM 셀 전송일 경우에는 두개의 ATM 셀 버스(180, 181)를 모두 사용한다.
이러한 과정을 통하여 ATM 망(10)으로부터 수신된 데이터가 ATM 셀로 ATM 셀 버스(108, 181)에 전송되면, 상기 ATM 셀이 xDSL 서비스를 위한 ATM 셀일 경우, 해당 xDSL 서비스 유닛(140~170)으로 보내어지며, 가입자 확장용 쉘프(200)로 전송되는 ATM 셀일 경우에는 SIU(120)로 보내어 지게 된다.
아울러, 가입자(70) 측 또는 가입자 확장용 쉘프(200)로부터 ATM 망(10)으로전송되는 ATM 셀이 제 1 ATM 셀 버스(180) 또는 제 2 ATM 셀 버스(181)로 전송되면 NIU(110)는 상술한 동작의 역과정을 수행하여 E1/T1, DS3 또는 STM-1/4로 인터페이스한 뒤, 광 케이블을 통하여 ATM 망(10)으로 전송하게 된다.
한편, 상술한 셀 프로세서 모듈의 셀 프로세싱 동작에서는 ATM 셀의 유지 보수를 위한 셀 프로세싱, ATM 셀의 전송 과정의 모니터링 및 에러 관리, ATM 셀 정보의 VP(Virtual Path)/VC(Virtual Channel) 주소 번역, 트래픽 관리 등 일반적 셀 프로세싱 동작이 포함됨은 물론이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 SIU의 구조를 나타내는 블록도이다.
SIU(120)는 상기 NIU(110)를 통하여 ATM 망(10)에 접속되는 가입자(70)의 수를 확장하기 위한 가입자 확장용 쉘프(200)가 접속되는 유닛으로, 이때 가입자 확장용 쉘프(200)란 M-DSLAM 시스템(100)의 서브 시스템 개념으로서, E1/T1, DS3 또는 STM-1/4 인터페이스를 수용하여 가입자 송수신 장치(300)로 접속시켜 주는 다수의 가입자 접속 포트를 가진 쉘프를 의미하며, SIU(120)와 가입자 확장용 쉘프(200)는 상호 셀프 투 셀프 접속(Shelf to Self Connection)방식으로 E1/T1, DS3 또는 STM-1/4 인터페이스를 통하여 접속된다.
제 1 ATM 셀 버스(180) 및 제 2 ATM 셀 버스(181)를 통하여 NIU(110)로부터 전송된 ATM 셀이 전송되면, 상기 제 1 ATM 셀 버스(180) 및 제 2 ATM 셀 버스(181)에 각각 연결된 셀 라우터 C(121) 및 셀 라우터 D(122)는 전송되는 ATM 셀을 수신하여 셀 프로세서 모듈(123)로 전송하고, 셀 프로세서 모듈(123)은 전송된 ATM 셀의 정보에 따라 셀 프로세싱을 수행한다.
이때, 셀 프로세서 모듈의 셀 프로세싱 동작에는 ATM 셀 송신을 위한 다중화와, MCU와의 유지 보수 관련 프로세싱, ATM 셀 전송 과정 모니터링 및 에러 관리, VPI/VCI 매핑 등의 과정이 포함된다.
프로세싱된 ATM 셀은 UNI 모듈(124)을 거쳐 광 송수신 모듈(125)의 확장 쉘프 접속 포트를 통하여 E1/T1, DS 3 또는 STM-1/4 인터페이스로 가입자 확장용 쉘프에 전송된다.
아울러, 가입자 확장용 쉘프(200)에 연결된 가입자 송수신 장치(300)로부터 데이터가 전송되면 SIU(120)는 이를 광 송수신 모듈(125)을 통하여 이를 수신한 뒤, 상술한 과정의 역과정을 수행하여 제 1 ATM 셀 버스(180) 및 제 2 ATM 셀 버스(181)로 이를 전송하여 NIU(110)에 전달한다.
따라서, M-DSLAM 시스템(100)의 NIU(110)를 통하여 ATM 망(10)에 접속되는 가입자(70)의 수가 SIU(120)의 의한 가입자 확장용 쉘프(200)로의 확장에 의하여 대폭 증가하게 된다.
한편, 제 1 ATM 셀 버스(180)를 통하여 주로 전송되는 xDSL 서비스를 위한 ATM 셀들은 서비스 종류에 따라 해당 xDSL 서비스 유닛(140~170) 즉, ATU(140), STU(150) 또는 VTU(160)로 전송되게 된다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ATU의 구성을 나타내는 블록도로서, 상술한 xDSL 서비스 유닛(140~170) 중 ADSL 서비스를 제공하기 위한 유닛인ATU(140)의 구성 및 동작을 xDSL 서비스 유닛(140~170)의 대표예로 설명한다.
도시된 바와 같이, ATU(140)는 ATU CPU(143)에 의하여 유지 보수 관리, 전송 관리 및 에러 관리 등이 전체적으로 제어/관리된다.
NIU(110)로부터 전송된 ATM 셀이 제 1 ATM 셀 버스(180)를 통하여 ATU(140)로 전송되면, ATU(140)의 셀 라우터(142)는 이를 수신한 뒤, 유토피아 레벨 2 인터페이스(Utopia Level 2 Interface)를 이용하여 ADSL 모뎀 칩 셋(ADSL Modem Chip Set, 또는 PHY Modem Chip Set, 141)으로 전송한다.
ADSL 모뎀 칩 셋(141)은 전화 선로를 이용하여 고속의 데이터를 전송할 수 있도록, 수신된 ATM 셀을 아날로그 신호로 변조하여 ADSL 가입자 송수신 장치 즉, ATU-R(60)로 송신한다.
아울러, ATU-R(60)을 통하여 가입자(70)로부터 아날로그 신호가 전송되면 ADSL 모뎀 칩 셋(141)은 이를 수신하여 디지털 데이터로 변환한 다음 유토피아 레벨 2 인터페이스로 셀 라우터(142)로 송신하며, 셀 라우터(142)로 전송된 가입자(70)측 데이터는 제 1 ATM 셀 버스(180)를 통하여 NIU(110)로 전송되고, 이는 NIU(110)에 의하여 ATM 망(10)으로 전송된다.
한편, ADSL 외의 다른 xDSL 서비스 즉, SHDSL 및 VDSL 서비스는, NIU(110)와 제 1 ATM 셀 버스(180)로 연동되는 STU(150) 및 VTU(160)에 의하여 수행되게 되며, 각 xDSL 서비스 유닛(140~170)의 가입자 접속 포트는 ATU(140) 및 STU(150)가 각각 32개의 가입자 접속 포트를 가지며, VTU(160)는 16개의 가입자 포트를 가진다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LIU 및 LTU의 구조를 나타내는 블록도이다.
도시된 바와 같이, LIU(130)는 ATM 망(10)을 통하지 않고 IP 망 즉, ISP 서비스 망(30)과 10/100Base_T로 접속하여 LAN 기반의 서비스를 제공한다.
ISP 서비스 망(30)으로부터 패킷 데이터가 전송되면 패킷 송수신 모듈(131)은 이들을 수신하고, ATM 셀 변환/역변환 모듈(132)은 패킷 송수신 모듈(131)에 의하여 수신된 패킷 데이터에 대한 ATM 셀을 생성하여 셀 라우터 E(133) 및 셀 라우터 F(134)로 전송한다.
전송된 ATM 셀은 제 1 ATM 셀 버스(180) 및 제 2 ATM 셀 버스(181)를 통하여 LIU(130)와 대칭 구조를 가지는 LTU(170)로 전송되며, LTU(170)는 이를 셀 라우터 G(171) 및 셀 라우터 H(172)로 각각 수신한 뒤, 상술한 LIU(130)의 수신 과정의 역과정을 수행하여 10/100Base_T로 전송된 패킷 데이터를 가입자(70)에게 전송한다.
이렇게, LIU(130)와 LTU(170)의 제 1 ATM 셀 버스(180) 및 제 2 ATM 셀 버스(181)를 이용한 상호 ATM 셀 전송을 통하여 ISP 서비스 망(30)과 가입자(70)간의 LAN 기반 서비스를 제공하게 되며, 상술한 LIU(130) 및 LTU(170)는 LAN 기반 서비스가 필요할 경우, 쉘프 백 플레인(190)의 xDSL 접속 슬롯에 실장된다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다.
특히, 대용량 ATM 셀 버스의 지원으로 인하여, 상술한 다수의 xDSL 서비스유닛에는, ATU, STU 및 VTU 뿐만 아니라 다양한 DSL 변종 서비스 유닛이 서비스 용량의 제한 없이 추가될 수 있음은 물론이다.
따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 ATM 망 및 다수의 가입자와 접속되며, 다수의 ATM 망 접속 포트를 가진 NUI와, ATU, STU, LTU 및 VTU 등과 같은 다종의 xDSL 서비스 유닛 및 가입자 확장용 쉘프로의 확장을 지원하는 SIU를 구비하며, 다수의 대용량 ATM 셀 버스로 이들을 연동시킴으로써, 다양한 서비스 지원 및 대용량 데이터 처리가 가능하고 그 확장성이 우수한 M-DSLAM 시스템을 제공하게 된다.
따라서, 화상 회의, 화상 진료 및 VoD 등 동화상을 통한 대화형 서비스와 VoIP 기반의 음성 서비스 등과 같은 다양한 서비스의 수용 및 대용량의 처리 능력을 요구하는 서비스들을 지원하는 광대역 고속 데이터 서비스 시스템을 구축할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 다수의 ISP와 접속이 가능하고, 서브 시스템으로의 확장이 가능하여 포트 덴서티가 매우 높아지므로, 접속 가입자 수를 대폭 증대시킬 수 있어, 시스템이 차지하는 기기 면적을 획기적으로 줄일 수 있는 또 다른 장점이 있다.
Claims (11)
- 다수의 데이터 전송 서비스 망과 연동되는 ATM 망 및 다수의 가입자 송수신 장치와 접속하여, 상기 ATM 망과 상기 다수의 가입자간의 광대역 고속 데이터 송수신이 가능하도록 가입자 집선 기능을 수행하는 디에스램 시스템에 있어서,대용량의 ATM 셀 전송 처리가 각각 가능한 다수의 ATM 셀 버스;다수의 ATM 망 접속 포트를 구비하며, 상기 각 ATM 망 접속 포트를 통하여 상기 ATM 망으로부터 전송되는 데이터를 수신한 뒤 ATM 셀 인터페이스를 수행하여 상기 다수의 ATM 셀 버스로 전송하는 기능을 수행하며, 그 역기능을 수행하는 네트웍 인터페이스 유닛;다수의 가입자 접속 포트를 구비하며, 상기 네트웍 인터페이스 유닛에 의하여 상기 다수의 ATM 셀 버스로 전송된 ATM 망측의 ATM 셀을 수신한 뒤 가입자 인터페이스를 수행하여 상기 각 가입자 접속 포트를 통하여 상기 가입자 송수신 장치로 전송하는 기능을 수행하며, 그 역기능을 수행하는 다수의 xDSL 서비스 유닛;가입자 확장용 쉘프와 접속되는 확장 쉘프 접속 포트를 구비하며, 상기 네트웍 인터페이스 유닛에 의하여 상기 ATM 셀 버스로 전송된 ATM 망측의 ATM 셀을 상기 다수의 ATM 셀 버스로부터 수신한 뒤 확장 쉘프 전송 인터페이스를 수행하여 상기 확장 쉘프 접속 포트에 연결된 가입자 확장 쉘프로 전송하는 기능을 수행하며, 그 역기능을 수행하는 쉘프 인터페이스 유닛;상기 유닛들 및 다수의 ATM 셀 버스의 상호 동작 및 데이터 흐름을 제어하는메인 컨트롤 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 디에스램 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 다수의 ATM 셀 버스는 각각 1.2Gbps의 대용량을 지원하는 두개의 32 비트용 ATM 셀 버스인 것을 특징으로 하는 멀티 디에스램 시스템.
- 제 2항에 있어서, 상기 네트웍 인터페이스 유닛과 상기 다수의 xDSL 유닛간의 ATM 셀 전송에는 상기 두개의 ATM 셀 버스 중 어느 하나를 사용하며, 상기 네트웍 인터페이스 유닛과 상기 쉘프 인터페이스 유닛간의 ATM 셀 전송에는 상기 두개의 ATM 셀 버스를 모두 사용하는 것을 특징으로 하는 멀티 디에스램 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 다수의 데이터 전송 서비스 망은 다수의 ISP 서비스 망, PSTN 망 및 VoIP 서비스 망 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 멀티 디에스램 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 ATM 망과 상기 네트웍 인터페이스 유닛은 E1/T1, DS3, STM-1 및 STM-4 인터페이스 중 적어도 어느 하나로 접속되는 것을 특징으로하는 멀티 티에스램 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 네트웍 인터페이스 유닛은,상기 다수의 ATM 망 접속 포트를 구비하여, 상기 각 ATM 망 접속 포트를 통하여 송수신되는 데이터의 광/전 인터페이스를 수행하는 광 송수신 모듈;상기 광 송수신 모듈에 의하여 전기적 신호로 변환된 데이터를 전송받아 ATM 셀 인터페이스를 수행하여 ATM 셀을 추출하고, 상기 광 송수신 모듈로 전송될 ATM 셀을 ATM 망 전송 규격으로 변환하는 유니버셜 네트웍 인터페이스 모듈;상기 유니버셜 네트웍 인터페이스 모듈에 의하여 추출된 ATM 셀의 ATM 셀 정보를 분석하여 역 다중화하고, 상기 유니버셜 네트웍 인터페이스 모듈로 전송될 ATM 셀들을 다중화하는 셀 프로세서 모듈;상기 셀 프로세서 모듈로부터 역 다중화된 ATM 셀을 상기 다수의 ATM 셀 버스로 전송하고, 상기 다수의 ATM 셀 버스로부터 전송되는 ATM 셀을 상기 셀 프로세서로 전송하는 다수의 셀 라우터를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 디에스램 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 쉘프 인터페이스 유닛과 가입자 확장용 쉘프는 E1/T1, DS3, STM-1 및 STM-4 인터페이스 중 적어도 어느 하나로 접속되며, 상기 쉘프 인터페이스 유닛과 가입자 확장용 쉘프는 쉘프 투 쉘프 방식으로 접속되는 것을 특징으로 하는 멀티 디에스램 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 다수의 xDSL 서비스 유닛은,ADSL 서비스를 지원하는 ADSL 터미널 유닛과, SHDSL 서비스를 지원하는 SHDSL 터미널 유닛 및 VDSL 서비스를 지원하는 VDSL 터미널 유닛 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 디에스램 시스템.
- 제 8항에 있어서, 상기 ADSL 터미널 유닛은,상기 ATM 셀 버스로부터 ATM 셀을 송수신하는 셀 라우터;상기 셀 라우터와 유토피아 레벨 2 인터페이스로 접속되며, 셀 라우터로부터 전송된 ATM 셀을 아날로그 신호로 변조하여 상기 다수의 가입자 접속 포트를 통하여 출력하며, 상기 가입자 접속 포트로부터 전송되는 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환시킨 뒤 ATM 셀을 추출하여 상기 셀 라우터로 전송하는 다수의 ADSL 모뎀 칩 셋을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 디에스램 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 네트웍 인터페이스 유닛이 구비하는 다수의 ATM 접속포트는 4개이며, 상기 각 xDSL 서비스 유닛이 구비하는 다수의 가입자 접속 포트는 16개 내지 32개인 것을 특징으로 하는 멀티 디에스램 시스템.
- 제 1항에 있어서,IP 망과 직접 10/100Base_T로 접속되는 랜 인터페이스 유닛 및 상기 가입자와 10/100Base_T로 접속되는 랜 터미널 유닛을 더 포함하며,상기 랜 인터페이스 유닛 및 랜 터미널 유닛은 상기 IP 망으로부터 및 가입자로부터 각각 패킷 데이터가 수신되면, 상기 수신된 패킷 데이터에 대한 ATM 셀을 생성하여 상기 다수의 ATM 셀 버스로 전송하고, 상기 다수의 ATM 셀 버스로부터 ATM 셀이 전송되면 상기 전송된 ATM 셀을 패킷 데이터화하여 상기 가입자 및 IP 망으로 각각 전송하는 것을 특징으로 하는 멀티 디에스램 시스템.
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