KR20040047234A

KR20040047234A - 비동기 전송 모드의 셀 전송장치 및 방법

Info

Publication number: KR20040047234A
Application number: KR1020020075363A
Authority: KR
Inventors: 김태균
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-06-05

Abstract

본 발명은 ATM 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반적인 상태에서는 기존의 APS(Auto Protection Switching) 기법으로 이중화 채널을 관리하고, 서비스하고 하는 대역폭이 전송선의 임계 대역폭을 초과하는 경우에는 이중화된 채널을 통해 대역폭을 분할하여 데이터를 전달함으로써 원하는 서비스를 문제없이 시행할 수 있는 ATM 셀 전송장치 및 방법에 관한 것으로서,

본 발명에 따른 ATM 셀 전송장치는 광전송 시스템에 있어서, 전송 데이터를 분배 또는 복사 모드를 이용하여 송신하는 송신부와; 상기 데이터를 수신하여 조합하는 수신부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

비동기 전송 모드의 셀 전송장치 및 방법{Apparatus and method of cell transmission on the basis asynchronous transfer mode}

본 발명은 ATM 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반적인 상태에서는 기존의 APS(Auto Protection Switching) 기법으로 이중화 채널을 관리하고, 서비스하고 하는 대역폭이 전송선의 유효 대역폭을 초과하는 경우에는 이중화된 채널을 통해 대역폭을 분할하여 데이터를 전달함으로써 원하는 서비스를 문제없이 시행할 수 있는 ATM 셀 전송장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 비동기 전송 모드(Asynchronous Transfer Mode, 이하 ATM이라 칭함) 데이터를 전달하는 많은 광 전송시스템은 ATM 셀(cell)을 STM(Synchronous Transfer Mode, 동기 전송 모드) 프레임으로 변환한 후 광 전송선의 이중화를 위해 1+1 APS(Auto Protection Switching)기법을 사용하고 있다.

1+1 APS 기법은 송신부에서는 보내고자 하는 데이터를 주 전송선과 보조 전송선에 동일하게 전송하고, 수신부에서는 주 전송선의 상태를 지속적으로 체크하면서 이상이 없다면 주 전송선의 데이터를 취하게 되고, 만약 주 전송선에 오류가 발생하면 보조 전송선의 데이터를 취하면서 주 전송선에서 오류가 발생했음을 송신부로 알려주는 역할을 한다.

1+1 APS 기법을 적용하는 시스템은 기본적으로 주 전송선과 보조 전송선의 2개의 광 전송선을 가지게 되며 STM 프레임의 특정 비트를 설정하고 검사함으로써 해당 라인의 에러 상황을 알리게 된다.

도 1은 상기의 APS 기법을 이용한 ATM 기반의 이중화된 광 전송선 관리 방법을 설명하기 위한 개념도로서, 도 1에 도시한 바와 같이 일반적인 APS 기반의 이중화 구조는 송신부와 수신부를 기반으로 하여 상기 송수신부 사이에 주전송선(Working Line)과 보조 전송선(Protection Line)이 구비되어 있다.

상기 송신부에서는 송신(Tx)하고자 하는 데이터를 동일한 두 개의 데이터로 복사하여 하나는 주 전송선으로 다른 하나는 보조 전송선으로 송신한다.

상기 수신부에서는 상기 주 전송선 및 보조 전송선에 대해 오류 여부를 판단(Fault detection)한 후, 유효 채널을 선택하여 데이터를 수신(Rx)하고 만약 하나의 링크에 오류가 발생할 시에는 이를 송신측으로 알리는 기능을 수행한다.

이 때, 상기 주 전송선은 데이터 전송 시점에서 유효한 전송선로 선택되어진 전송선이며, 상기 보조 전송선은 상기 전송선의 보조 역할로서 동일한 데이터를 전달하며 상기 전송선에서 오류가 발생할 시에 유효 데이터를 제공해 주는 역할을 한다.

한편, 일반적인 광전송 시스템은 STM-1급의 경우 155.52Mbps 정도의 데이터를 처리하게 되고, 이중화를 위해 동일한 용량의 광 전송선을 2개 가지게 된다. 이러한 상황에서 만약 170Mbps 급의 데이터 전송이 필요하다고 하면 이를 위해 또 하나의 STM-1급의 장비를 준비해야 되는 상황이 발생할 수 있다. 또한, 이중화를 고려하게 된다면 모자라는 약 15Mbps 용량의 서비스를 위해 (155.52Mbps x 4) - 170Mbps 정도의 자원을 낭비하는 결과를 가져올 수도 있다.

그러나, 실제 시스템 운용 측면에서 고려해 본다면, 데이터 전송량은 가변적이기 때문에 최대 170Mbps의 대역폭을 요구하는 전송로라고 할지라도 대부분의 경우 155.52Mbps 이하로 데이터가 전달되어지고 특수한 경우에만 최고치에 달하는 데이터 요구가 있을 수 있기 때문에 자원은 낭비는 더욱더 심하다고 볼 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 일반적인 상태에서는 기존의 APS 기법으로 이중화 채널을 관리하고, 서비스하고 하는 대역폭이 전송선의 유효 대역폭을 초과하는 경우에는 이중화된 채널을 통해 대역폭을 분할하여 데이터를 전달함으로써 원하는 서비스를 문제없이 시행할 수 있는 ATM 셀 전송장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 APS 기법을 이용한 ATM 기반의 이중화된 광 전송선 관리 방법을 설명하기 위한 개념도.

도 2는 본 발명의 ATM 셀 전송장치의 블록도.

도 3은 본 발명의 ATM 셀 전송방법을 설명하기 위한 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

211 : 송신측 프로세서 212 : 송신측 모드 선택 모듈

213 : 분배 모듈 214 : 복사 모듈

215 : 송신측 주 전송선 버퍼 216 : 송신측 보조 전송선 버퍼

221 : 수신측 프로세서 222 : 수신측 모드 선택 모듈

223 : 데이터 수신 모듈

224 : 전송선 선택 및 에러 검출 모듈

225 : 수신측 주 전송선 버퍼 226 : 수신측 보조 전송선 버퍼

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 ATM 셀 전송장치는 광전송 시스템에 있어서, 전송 데이터를 분배 또는 복사 모드를 이용하여 송신하는 송신부와; 상기 데이터를 수신하여 조합하는 수신부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 ATM 셀 전송방법은 전송선의 상태를 파악하여 데이터 전송 모드를 선택하는 단계와, 상기 선택된 전송 모드를 통해 데이터를 전송하는 단계와, 상기 데이터를 수신하여 조합하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징에 따르면, 소정의 대역폭을 더 필요로 하는 경우 이중화된 전송선을 이용하여 각각의 전송선으로 데이터를 분할하는 방법을 채택함에 따라 추가적인 시스템의 도입 없이 유효 자원의 효율적인 사용이 가능하게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 ATM 셀 전송장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 ATM 셀 전송장치의 블록도이다.

도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 ATM 셀 전송장치는 크게 송신부(210)와수신부(220)의 조합으로 구성된다. 여기서, 상기 송신부(210)는 세부적으로 송신측 모드 선택 모듈(212), 송신측 프로세서(211), 버퍼(215, 216)을 포함하며, 상기 수신부(220)는 수신측 모드 선택 모듈(222), 수신측 프로세서(221), 버퍼(225, 226)을 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 송신측 모드 선택 모듈(212) 내에는 분배 모듈(213)과 복사 모듈(214)이 구비되며, 상기 수신측 모드 선택 모듈(222) 내에는 전송선 선택 및 에러 검출 모듈(224)과 데이터 수신 모듈(223)이 구비된다.

상기 송신측 및 수신측 모드 선택 모듈(212, 222)은 기본적인 역할로서 일반적인 APS(Auto Protection Switching)의 복사 모드와 분배 모드 중 어느 하나를 선택하는 모듈이다. 즉, 전송하고자하는 데이터가 시스템의 임계 대역폭을 초과하지 않는다면 일반적인 APS의 복사 모드를 선택하여 전송하고, 데이터가 임계 대역폭을 초과한다면 본 발명의 특징인 분배 모드를 선택하여 데이터를 분할 전송한다.

또한, 상기 송신측 및 수신측 모드 선택 모듈(212, 222)은 전송선 즉, 주 전송선(Working Line)(201)과 보조 전송선(Protection Line)(202) 중 어느 하나에 에러가 발생할 경우 후술할 송신측 분배 모듈(213) 및 수신측 데이터 수신 모듈(223)에 유효한 전송선을 알려주는 역할을 수행하며, 시스템의 상태 정보를 후술할 송신측 및 수신측 프로세서(211, 221)에 알려주는 기능도 수행한다.

상기 송신측 및 수신측 모드 선택 모듈(212, 222)의 각각의 기능에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

전술한 바와 같이 상기 송신측 모드 선택 모듈(212)은 분배 모듈(213)과 복사 모듈(214)를 구비하는데, 송신측 모드 선택 모듈(212)에 의해 APS 복사 모드로설정된 경우에는 상기 복사 모듈(214)을 이용하여 입력되는 데이터를 복사하여 주 전송선(201)과 보조 전송선(202)에 동일한 데이터를 전달한다. 한편, 상기 송신측 모드 선택 모듈(212)에 의해 분배 모드로 설정된 경우에는 소정의 기준을 통해 데이터를 분할하여 각각 주 전송선(201)과 보조 전송선(202)에 전달한다.

예를 들어, ATM 셀(cell)을 전달하는 시스템에 있어서 APS의 복사 모드일 경우에는 주 전송선(201)과 보조 전송선(202)에 동일한 ATM 셀을 전달하고, 분배 모드로 지정된 경우에는 ATM 셀(cell) 내부의 헤드(HEAD)값을 추출하여 VPI(Virtual Path Identifier)값, VCI(Virtual Channel Identifier)값 또는 CLP(Cell Loss Priority)값에 따라 데이터를 분할하여 전송하게 된다. 이 때, 분배 모드로 동작하는 중에 전송선에 에러가 발생하는 경우에는 송신측 모드 선택 모듈(212)에서 알려주는 유효한 링크로만 데이터를 전달하거나 또는 일반적인 APS의 복사 모드로 전환하여 동작할 수 있다.

상기 수신측 모드 선택 모듈(222)은 전송선 선택 및 에러 검출 모듈(224)과 데이터 수신 모듈(223)이 구비되는데, 상기 데이터 수신 모듈(223)은 상기 송신측 분배 모듈(213)과 마찬가지로 상기 수신측 모드 선택 모듈(222)로부터 지정된 기능으로 동작된다. 즉, APS의 복사 모드로 설정된 경우에는 수신측 프로세서(221)에서 제공되는 제어정보를 통해 전송선 선택 및 에러 검출 모듈(224)을 이용하여 주 전송선(201) 및 보조 전송선(202) 중 유효한 전송선을 선택하여 데이터를 수신 및 전달하고, 분배 모드로 설정된 경우에는 두 개의 전송선(201, 202)으로부터 들어오는 데이터를 조합하여 시스템에 전달해주게 된다. 이 때, 전송선에 에러가 발생하는경우에는 상기 수신측 모드 선택 모듈(222)에서 알려주는 유효한 전송선으로부터 데이터를 수신하거나 일반적인 APS의 복사 모드로 전환하여 동작하게 된다.

여기서, ATM 셀의 경우에는 각각의 전송선을 통해 서로 다른 헤드값을 갖는 데이터들이 전송되어지기 때문에 수신측에서 순서 재배열 등의 문제는 고려하지 않아도 된다.

한편, 상기 송신측 및 수신측 프로세서(211, 221)는 시스템에서 처리되고 있는 데이터의 양과 전송선의 상태 정보 및 상기 송신측 및 수신측 모드 선택 모듈(212, 222)에서 제공하는 상태 정보 등을 기반으로 하여 동작되어야 할 모드를 결정하고, 이러한 제어정보를 모드 선택 모듈(212, 222)에 제공하는 역할을 수행한다. 모드 전환시에는 수신부에 모드 전환 신호를 전송하며, 수신부로부터 모드 전환에 관련된 신호를 수신한 경우에는 이 신호 정보를 근거로 송신측 및 수신측 모드 선택 모듈로 제어정보를 알려주게 된다.

이와 같이, 송신측 프로세서(211)와 수신측 프로세서(221)는 소정의 통신 채널을 통해 모드 전환에 관련된 정보를 주고 받는다. 예를 들어, ATM 데이터를 송수신하는 시스템에 있어서는 특정의 VPI(virtual Path Identifier)값과 VCI(Virtual Channel Identifier)값을 정해서 송수신측 프로세서(211, 221)의 통신채널로 사용한다. 더 구체적으로, 수신측 프로세서(221)에서 OAM(Operation and Management) 셀을 생성하여 해당 셀의 페이로드(payload) 영역에 수신부의 상태 값을 표기하여 송신측 프로세서(211)로 전달하며, 이 때 전달 경로는 데이터의 이동경로 즉, 전송선을 이용하여 전달한다.

한편, 상기 송신부(210)와 수신부(220)에는 각각 버퍼, 정확히는 주 전송선 버퍼(215, 225)와 보조 전송선 버퍼(216, 226)가 구비되는데, 송신부측 버퍼(215, 216)는 상기 분배 모듈(213)로부터 주 전송선(201)과 보조 전송선(202)으로 전달한 데이터를 수신하고 이 데이터를 전송선으로 송신하며, 상기 수신부측 버퍼(225, 226)는 각각의 전송선으로부터 데이터를 전달받아서 이를 상기 데이터 수신 모듈(223)로 전달한다.

ATM 셀을 전달하는 시스템의 경우에 있어서 상기 버퍼는, 송신측에서 전달받은 ATM 셀을 STM(Synchronous Transfer Mode) 프레임(frame)으로 변경하는 역할도 수행하며, 수신측에서는 STM 프레임에서 ATM 셀을 추출하는 역할도 수행한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 ATM 셀 전송방법을 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 ATM 셀 전송방법을 설명하기 위한 순서도이다.

먼저, 도 3에 도시한 바와 같이 전송해야 하는 데이터가 시스템의 대역폭을 초과하는가의 여부, 전송선의 상태 정보 및 모드 선택 모듈(213, 223)에서 제공하는 상태정보 등을 토대로 상기 송신측 프로세서(211)는 동작되어야 할 모드를 결정하고 이러한 제어정보를 송신측 모드 선택 모듈(212)로 전달한다. 또한, 상기 송신측 프로세서(211)는 수신측 프로세서(212)와 소정의 신호연결관계를 매개로 하여 수신측 프로세서로부터 입력되는 정보를 실시간으로 체크하여 모드 전환 여부를 결정한다(S301).

이러한 상태에서, 송신측 모드 선택 모듈(212)은 상기 송신측 프로세서(211)로부터 입력된 제어 정보를 바탕으로 일반적인 APS 복사 모드와 분배 모드 중 어느하나를 선택한다(S302, S307).

APS 복사 모드로 선택된 경우(S307)에는 통상적인 APS 이중화 전송 과정을 거치게 된다. 즉, 데이터를 복사(S308)하여 주 전송선(201)과 보조 전송선(202)으로 수신부로 전송(S309)하고 에러 발생 여부를 감지하여(S310) 에러가 발생하지 않는 경우에는 곧바로 수신부에서 데이터를 수신(S312)하고, 에러가 발생한 경우에는 주 전송선과 보조 전송선 중 유효 전송선을 선택(S311)하여 데이터를 수신한다(S312).

한편, 분배 모드로 선택된 경우에 송신부의 분배 모듈(213)은 전송하고자 하는 데이터를 2개의 데이터로 분할하여 각각 주 전송선(201)과 보조 전송선(202)으로 전송한다(S303, S304).

예를 들어, 155.52Mbps 급의 STM-1 링크로 이중화되어 있는 시스템에서 170Mbps 급의 데이터를 처리해야되는 경우에는 주 전송선과 보조 전송선으로 각각 85Mbps의 데이터를 분할해서 보낸다.

여기서, 분배 모드로 설정된 상태에서 데이터를 분할하기 전에 송신측은 수신측과의 동기를 위해 일종의 예비 데이터인 더미 데이터(dummy data)를 미리 송신한다.

한편, 분배 모듈에 의해 분할된 2개의 데이터는 주 전송선과 보조 전송선을 통해 수신부로 전달되기 전에 버퍼를 거치게 된다. 즉, 분배 모듈(213)에서 분할된 데이터는 버퍼를 거쳐 전송선으로 전달되는데, ATM 시스템에 있어서 송신측 버퍼에서는 ATM 셀을 STM 프레임으로 변경하는 역할을 한다. 덧붙여, 수신측 버퍼에서는STM 프레임으로 변경된 데이터를 ATM 셀로 다시 변환하는 역할을 수행한다.

상기와 같이 송신측 버퍼를 통해 주 전송선과 보조 전송선으로 전달된 데이터는 수신부로 전달되는데 전술한 바와 같이 수신측 버퍼를 거치게 된다.

여기서, 상기와 같은 송신부와 수신부 사이에서의 데이터 전송 과정에서 에러가 발생하는 경우(S305)에는 분배 모드에서 APS 복사 모드로 전환하여 유효 전송선을 선택(S311)하여 데이터를 전송하고 수신부에서는 유효 전송선의 데이터만을 수신한다.

한편, 수신측 버퍼를 거쳐 데이터는 데이터 수신 모듈(213)로 전달되는데, 데이터 수신 모듈로 전달된 주 전송선과 보조 전송선의 분할 데이터는 데이터 수신 모듈에서 취합된다(S306).

상술한 바와 같은 본 발명의 ATM 셀 전송장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

기존의 이중화된 광전송 시스템의 특성을 그대로 유지하면서, 소정의 대역폭을 더 필요로 하는 경우 이중화된 전송선을 이용하여 각각의 전송선으로 데이터를 분할하는 방법을 채택함에 따라 추가적인 시스템의 도입 없이 유효 자원의 효율적인 사용이 가능하게 된다.

Claims

광전송 시스템에 있어서,

전송 데이터를 분배 또는 복사 모드를 이용하여 송신하는 송신부와;

상기 데이터를 수신하여 조합하는 수신부로

이루어진 것을 특징으로 하는 ATM 셀 전송장치.
제 1 항에 있어서, 송신부는

전송선 상태정보에 따라 전송 모드를 결정하는 제어신호를 발생하는 프로세서와;

상기 제어신호에 의해 전송 모드를 선택하는 모드 선택 모듈;과

셀 단위를 프레임으로 변경하여 전송하는 버퍼로 이루어진 것을 특징으로 하는 ATM 셀 전송장치.
제 2 항에 있어서, 모드 선택 모듈은

데이터를 분할하여 각각의 전송로에 분할 전송하는 분배 모듈과;

데이터를 복사하여 각각의 전송선에 동일한 데이터를 전송하는 복사모듈로 이루어진 것을 특징으로 하는 ATM 셀 전송장치.
제 2 항에 있어서,

프로세서는 전송 데이터의 임계치 초과 여부, 송신측 전송로의 상태 정보, 수신측 전송로의 상태 정보를 기반으로 전송모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 ATM 셀 전송장치.
제 1 항에 있어서, 수신부는

수신 프레임에서 셀단위의 데이터로 추출하는 버퍼와;

수신데이터의 에러 유무를 판단하는 에러 검출 모듈과;

각각의 전송선의 데이터를 조합하는 데이터 수신 모듈과;

수신 전송로의 상태를 송신 프로세서로 전달하는 프로세서로 이루어진 것을 특징으로 하는 ATM 셀 전송장치.
전송선의 상태를 파악하여 데이터 전송 모드를 선택하는 단계;

상기 선택된 전송 모드를 통해 데이터를 전송하는 단계;

상기 데이터를 수신하여 조합하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 ATM 셀 전송 방법.
제 6 항에 있어서, 데이터 전송 모드를 선택하는 과정은

전송 데이터의 임계치 초과 여부 또는 송신측 전송로의 상태 정보 파악 또는 수신측 전송로의 상태 정보를 이용하여 선택하는 과정을 특징으로 하는 ATM 셀 전송방법.
제 6 항에 있어서, 데이터를 전송하는 단계는

전송 모드 선택에 따라 분배 모드, 복사 모드 중 선택적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 ATM 셀 전송 방법.
제 6 항에 있어서, 분배 모드에서 데이터 전송은

ATM 셀 내의 헤드값을 추출하여 VPI(Virtual Path Identifier)값, VCI(Virtual Channel Identifier)값 또는 CLP(Cell Loss Priority)값에 따라 데이터를 분할하여 전송하는 것을 특징으로 하는 ATM 셀 전송방법.
제 8 항에 있어서, 복사모드로 데이터 전송은

전송데이터를 복사하여 각각의 송신측 전송선에 동일 데이터를 송신하는 것을 특징으로 하는 ATM 셀 전송방법.
제 6 항에 있어서, 데이터 조합 과정은

에러가 발생된 전송선으로의 데이터 수신을 중단하고 유효한 전송선의 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 ATM 셀 전송방법.