KR20040005276A

KR20040005276A - 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치 기능을 갖는 이더넷오버 동기 디지털 계층 처리 장치

Info

Publication number: KR20040005276A
Application number: KR1020020039773A
Authority: KR
Inventors: 한상우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2002-07-09
Publication date: 2004-01-16

Abstract

본 발명은 이더넷 오버 동기 디지털 계층 보드에 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치 기능을 부가시켜 이더넷 오버 SDH 구현시 이더넷 패킷을 스위칭할 수 있도록 함으로써 다양한 경로의 스위칭이 이루어지도록 하고 망구성을 쉽게 할 수 있도록 하는 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치 기능을 갖는 이더넷 오버 동기 디지털 계층 처리 장치를 제공하기 위한 것으로서, 패스트 물리 계층(10)과, OPTIC부(21,22) 및 SERDES(Serializer/Deserializer)(23)로 이루어지는 기가비트 이더넷 물리계층과, 원거리에 있는 이더넷 망간의 데이터를 송수신 가능하도록 브릿지 역할을 하는 EOS 정합부(50)와, 상기 패스트 이더넷 물리계층과 기가비트 이더넷 물리계층에서 전송되는 패킷을 EOS 정합부(50)로 스위칭하는 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치(3)로 이루어져, 패스트 이더넷망과 가기비트 이더넷망이 근거리에 있는 경우 이더넷 패킷을 다양한 경로로 스위칭할 수 있게 해주며, 망 구성을 쉽게 할 수 있게 해준다.

Description

기가비트 이더넷 레이어 2 스위치 기능을 갖는 이더넷 오버 동기 디지털 계층 처리 장치 {Ethernet over SDH having GigaBit Ethernet Layer 2 switch}

본 발명은 SDH 페이로드(payload)에 이더넷 패킷을 전송하는 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 SDH 페이로드에서 다양한 경로로 기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet) 패킷과 패스트 이더넷(Fast Ethernet) 패킷을 스위칭 하여 전송하므로써 망운용을 효율적으로 하도록 하는 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치 기능을 갖는 이더넷 오버 동기 디지털 계층 처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 네트워크의 기본구성은 기간통신사업자들이 각 지역의 국간 데이터 송수신에 사용하는 "전송구간"과 이 전송구간의 장비로부터 각 가입자에게 분배해주는 "교환구간"그리고 각 가입자들의 접속이 이루어지는 가입자구간으로 나누어진다.

이중 전송구간은 현재 광전송 기술이 접목되어 있는 구간이며, 그동안 기간 통신사업자의 국간 데이터 송수신에 사용되는 전송기술은 비동기 방식인 PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy)가 중심축을 이루어왔으나, 수년전부터 동기식 전송방식인 SDH(Synchronous Digital Hierarchy) 환경으로 빠르게 이전해왔다.

이런 환경변화로 최대 전송속도가 5백 65mbps에 불과했던 PDH 방식은 점차 전송구간의 핵심영역에서 밀려나고 있고 STM-16(2.5Gbps)와 STM-32(4.2Gbps) 등이 지원되는 SDH 방식이 대두되고 있다.

그리고 각 가입자에게 분배해주는 교환구간은 이더넷 스위칭 기술에서 보다 발전한 기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet)과 패스트 이더넷(Fast Ethernet) 기술이 표준화되고 있는 추세인데, 기가비트 이더넷은 초당 1기가비트(10억비트)의 데이터 전송률을 가지는 근거리 통신망 표준(IEEE 802.3)으로서, 기업의 백본망으로 사용되고 있다. 패스트 이더넷은 100BASE-T라고도 불리는 고속 버전으로서 100Mbps의 전송속도를 지원하는 근거리통신망의 표준(IEEE 802.3u)이며 기존의 10Mbps 이더넷 카드를 장착하고 있는 워크스테이션들도 패스트 이더넷에 접속될 수 있다.

본 발명은 전송구간을 SDH환경으로 구성하고 교환구간을 이더넷 환경으로 구성한 EOS(Ethernet Over SDH) 시스템에 관한 것이다. EOS 기술을 통하여 원거리의 개별 이더넷 망은 기존 SDH 망을 통하여 점대점(point-to point) 연결되며, virtual Concatenation을 사용하여 SDH 망의 효율성을 증대시킨다. 즉 채널의 트래픽(traffic) 양에 따라 STM-1의 개수를 다르게 할당할 수 있고 시분할다중전송 기술을 통해 STM-1 단위(SONET의 경우 STS-1의 단위이며, STM-1은 STS-3과 같은 크기의 프레임 구조)로 스위칭이 가능하다.

그러나 상기와 같은 EOS 기술에 있어서 문제점은, SDH 계위상의 시분할다중전송기능(Time Slot Interchange)를 통하여 포트간 스위칭은 가능하지만 패킷 별 스위칭이 불가능하다는 것이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이더넷 오버 동기 디지털 계층 보드에 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치 기능을 부가시켜 이더넷 오버 SDH 구현시 이더넷 패킷을 스위칭할 수 있도록 함으로써 다양한경로의 스위칭이 이루어지도록 하고 망구성을 쉽게 할 수 있도록 하는 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치 기능을 갖는 이더넷 오버 동기 디지털 계층 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치 기능을 갖는 이더넷 오버 동기 디지털 계층 처리 장치에 관한 블록도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1 : SSRAM2 : SDRAM

3 : 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치

4 : PCI 브릿지5 : 보드 프로세서

10 : 패스트 이더넷 물리계층21, 22 : OPTIC

23 : SERDES(Serializer/deserializer)

50 : EOS 정합부51 : MAC

52 : FPGA53 : SDRAM

54 : EOS

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치 기능을 갖는 이더넷 오버 동기 디지털 계층 처리 장치는 100BASE-T 속도의 패스트 이더넷 물리계층; 초당 1기가비트의 데이터 전송을 제공하는 기가비트 이더넷 물리계층; MAC(Media Access Control) 계층과 이더넷 물리계층 사이를 인터페이싱하는 매체 독립 인터페이스; 패스트 이더넷 패킷과 기가비트 이더넷 패킷을 직접 스위칭하는 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치; 및 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치로 입력되는 이더넷 패킷을 동기 디지털 계층망으로 전송할 수 있도록 패킷을 캡슐화하는 이더넷 오버 동기 디지털 계층 정합부로 이루어지는 특징이 있다.

상기 패스트 이더넷 물리계층과 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치간의 인터페이스는 직렬 매체 독립 인터페이스를 사용하고, 상기 기가비트 이더넷 물리계층과 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치간의 인터페이스는 기가비트 매체 독립 인터페이스를 사용하는 특징이 있다.

상기 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치는 패스트 이더넷 망과 기가비트 이더넷 망이 근거리인 경우 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치를 통해 직접 패킷 스위칭이 이루어지도록 구성된 특징이 있다.

이하, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 지닌자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 구성을 살펴보기 전에 본 발명의 기술분야인 기가비트 이더넷과 패스트 이더넷에 관하여 정의하면 다음과 같다.

기가비트 이더넷은 초당 1 기가비트(10억 비트)의 데이터 전송률을 가지는 근거리통신망 표준이다. 기가비트 이더넷은 IEEE 802.3에 표준으로 정의되어 있으며, 초기의 상용제품 버전들이 시장에 나와있다. 기가비트 이더넷은 기업의 백본망으로 사용된다.

패스트 이더넷은 100BASE-T라고도 불리는 이더넷의 고속 버전으로서 100 Mbps의 전송속도를 지원하는 근거리통신망의 표준(IEEE 802.3u)이다. 기존의 10 Mbps 이더넷 카드를 장착하고 있는 워크스테이션들도 Fast Ethernet에 접속될 수 있다. 이더넷과 마찬가지로 Fast Ethernet도 역시 액세스 방식은 CSMA/CD에 기반을 두고 있다.

본 발명의 실시예에 따른 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 패스트 물리 계층(10)과, OPTIC부(21,22) 및 SERDES(Serializer/Deserializer)(23)로 이루어지는 기가비트 이더넷 물리계층과, 원거리에 있는 이더넷 망간의 데이터를 송수신 가능하도록 브릿지 역할을 하는 EOS 정합부(50)와, 상기 패스트 이더넷 물리계층과 기가비트 이더넷 물리계층에서 전송되는 패킷을 EOS 정합부(50)로 스위칭하는 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치(3)로 이루어진다.

상기 패스트 이더넷 물리계층(10)과 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치(3)간에는 SMII(Serial Media Independent Interface)를 통해 직렬로 인터페이싱이 이루어지고, 기가비트 이더넷 물리계층은 OPTIC부(21,22)에서 광신호로 바뀐 신호를 SERDES(Serializer/Deserializer)(23)에서 병렬신호로 변환시켜 GMII(Gigabit Media Independent Interface)를 통하여 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치(3)로 정합된다.

상기 OPTIC부(21,22) 광학전송 매체를 통하여 입력된 패킷 데이터에 대하여 광전변환을 하거나 광학전송 매체로의 출력을 위해 전광변환을 수행하고, SERDES(Serializer/Deserializer)(23)는 OPTIC부(21,22)에서 출력된 패킷 데이터가 직렬 신호로 이루어진 것을 8비트의 정보데이터 및 2비트의 리던던시 데이터로 이루어지는 병렬 신호로 변환한다.

상기 GMII는 MAC 계층과 물리 계층사이의 인터페이스로서, 이것은 어떤 물리 계층이라도 MAC 계층과 사용될 수 있도록 해주고 있으며 패스트 이더넷에서 사용된 SMII(Serial Media Independent Interface)의 확장이라 할 수 있다.

상기 EOS 정합부(50)는 2포트 MAC(Media Access Control)(51)과, 이더넷 흐름을 제어하는 FPGA(Field-Programmable Gate Array)(52)과, 실제로 이더넷 패킷을 SDH에 맵핑하여 SDH망으로 전송하기 위한 EOS(54)로 이루어진다.

MAC(51)을 통해 입력되는 패킷은 IX BUS를 통해 FPGA(52)로 인터페이스 되고, FPGA로 입력된 패킷은 SDRAM(53)에 저장된 주소를 읽어와 유토피아(UTOPIA) 3 인터페이스를 통해 전송구간에 해당하는 SDH망으로 전송된다.

상기 MAC(51) 주소는 데이터 링크 계층의 MAC 계층에 의해 사용되는 주소로서 네트웍 카드의 48 비트 하드웨어 주소를 말하며, 이더넷 주소, 또는 토큰링 주소와 동일하다.

상기와 같이 구성된 상태에서, 근거리에 있는 패스트 이더넷 패킷과 기가비트 이더넷 패킷은 포트간 스위칭이 가능하기 때문에, 이더넷 패킷이 SDH에 맵핑될 필요없이 보드내의 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치(3)를 통해 직접 송수신된다.

이때 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치(3)는 이더넷 패킷을 스위칭시, 동기식 메모리(Synchronous SRAM, Synchronous DRAM)(1,2)로부터 주소를 읽어와 해당 주소로 패킷을 전송해준다.

한편 패스트 이더넷 패킷 또는 기가비트 이더넷 패킷이 원거리로 전송될 경우, 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치(3)에서 각 패킷의 목적지를 SSRAM(1)과 SDRAM(2)에 저장된 주소들과 비교한 후 목적지가 원거리로 판단되면 패킷을 PCI 버스를 통해 PCI 브릿지(4)로 전송한다.

PCI 브리지(4)는 패킷을 근거리에 있는 랜으로 전송해야할지 원거리에 있는 랜으로 전송해야 할지를 판단하여 목적지가 원거리이면 시스템 버스를 통하여 EOS 정합부(50)로 패킷을 전송하여 SDH 망으로 넘겨준다.

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. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 이더넷 오버 동기 디지털 계층 보드내에 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치를 내장함으로써 패스트 이더넷망과 가기비트 이더넷망이 근거리에 있는 경우 이더넷 패킷을 다양한 경로로 스위칭할 수 있게 해주며, 망 구성을 쉽게 할 수 있게 해준다.

Claims

100BASE-T 속도의 패스트 이더넷 물리계층;

초당 1기가비트의 데이터 전송을 제공하는 기가비트 이더넷 물리계층;

MAC(Media Access Control) 계층과 이더넷 물리계층 사이를 인터페이싱하는 매체 독립 인터페이스;

패스트 이더넷 패킷과 기가비트 이더넷 패킷을 직접 스위칭하는 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치; 및

기가비트 이더넷 레이어 2 스위치로 입력되는 이더넷 패킷을 동기 디지털 계층망으로 전송할 수 있도록 패킷을 캡슐화하는 이더넷 오버 동기 디지털 계층 정합부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치 기능을 갖는 이더넷 오버 동기 디지털 계층 처리 장치.

제 1항에 있어서, 상기 패스트 이더넷 물리계층과 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치간의 인터페이스는 직렬 매체 독립 인터페이스를 사용하는 것을 특징으로 하는 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치 기능을 갖는 이더넷 오버 동기 디지털 계층 처리 장치.

제 1항에 있어서, 상기 기가비트 이더넷 물리계층과 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치간의 인터페이스는 기가비트 매체 독립 인터페이스를 사용하는 것을 특징으로 하는 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치 기능을 갖는 이더넷 오버 동기 디지털 계층 처리 장치.

제 1항에 있어서, 상기 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치는

패스트 이더넷 망과 기가비트 이더넷 망이 근거리인 경우 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치를 통해 직접 패킷 스위칭이 이루어지는 것을 특징으로 하는 기가비트 이더넷 레이어 2 스위치 기능을 갖는 이더넷 오버 동기 디지털 계층 처리 장치.