KR960009475B1 - 에스.티.엠(stm)-4 다중화 및 역다중화 장치 - Google Patents
에스.티.엠(stm)-4 다중화 및 역다중화 장치 Download PDFInfo
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Abstract
내용없음.
Description
제1도는 ATM 셀 송수신장치의 구성도.
제2도는 STM-4 다중화기의 구조도.
제3도는 STM-4 역다중화기의 구조도.
제4도는 프레임 정렬기의 동작 타이밍도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : STM-1 프레임 처리기 및 프레임 정렬부
12 : 바이트 다중화부 13 : 바이트/비트 변환부
14 : 고속제어 신호발생부 21 : 비트/바이트 변환 및 프레임 복원부
22 : 역다중부 고속제어 신호발생부 23 : 역다중부
24 : 프레임 처리기 및 프레임 제어부
본 발명은 SDH 방식의 기본 전송속도가 되는 155.520Mb/s의 STM-1 신호 4개를 바이트 단위로 다중화하여 622.080Mb/s 속도의 STM-4 신호를 만들어 전송하고, 수신측에서는 622.080Mb/s의 STM-4 신호를 수신하여 이 신호에서 STM-4 프레임을 찾고 이를 역다중화하여 4개의 STM-1 프레임을 찾는 다중 및 역다중화기에 관한 것이다.
광대역 종합정보 통신망(B-ISDN)에서는 사용자의 다양한 서비스에 대한 욕구를 비동기식 전송모드(Asynchronous Transfer Mode)라고 하는 전송방식으로 수용한다. B-ISDN은 기본적으로 155.520Mb/s의 전송속도를 갖는 STM-1 프레임을 사용하고 있다. 또한, STM-1 속도 이상의 고속신호 전송을 요구하고 있으며, 이러한 요구를 만족할 수 있도록 하기 위하여 622.080Mb/s의 전송속도를 갖는 STM-4급의 전송 물리계층을 개발하는 것이 요구된다.
본 발명은, ATM 교환기와 B-NT의 접속 또는 B-NT내에서 STM-1 이상의 고속신호 전송을 요구하는 장치를 지원하는 STM-4 다중 및 역다중화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다중화 장치는, ATM 계층으로부터 ATM 셀을 받아 이를 VC-4 프레임내에 넣고 SOH(section overhead)를 처리하고 STM-1 프레임을 만들고 이를 다중화하기 위하여 프레임 시작점을 맞추는 STM-1 프레임 처리기 및 프레임 정렬부와, 상기 STM-1 프레임 처리기 및 프레임 정렬부로부터 출력되는 STM-1 신호를 바이트 단위로 다중화하여 병렬로 데이터를 처리하는 바이트 다중화부와, 상기 바이트 다중화부로부터의 바이트 단위의 STM-4 신호를 받아 622.080Mb/s의 데이터와 클럭을 발생하는 바이트/비트 변환부, 및 상기 바이트/비트 변환부로 622.080MHz의 클럭 및 77.76MHz의 바이트 단위 클럭을 인가하고, 바이트 다중화부로 다중화 제어신호를 제공하며, STM-1 프레임 처리기 및 프레임 정렬부로는 각 STM-1 프레임 처리기를 구동할 클럭 및 프레임 정렬기를 위한 클럭을 제공하는 고속제어 신호발생부를 구비한다.
또한 본 발명에 따른 역다중화부는, 622.080Mb/s의 직렬 신호에서 STM-4 프레임을 찾고, 이를 바이트 단위의 신호로 변환하는 비트/바이트 변환 및 프레임 복원부와, 상기 비트/바이트 변환 및 프레임 복원부로 부터 제공되는 클럭(bycko)과 프레임 감지신호(fp)를 입력받아 역다중화 제어신호를 출력하는 역다중부 고속제어 발생부와, 상기 비트/바이트 변환 및 프레임 복원부에서 출력되는 바이트 단위의 출력을 상기 역다중부 고속제어 발생부에서 발생하는 제어신호에 의해 고속으로 역다중화하는 역다중부와, 상기 역다중화부에서 출력하는 매 프레임마다 프레임 감지신호(fp) 발생시기에 프레임 감지신호가 발생하는지를 감지하여 서비스중 한번이라도 프레임을 잃어버리는 경우 외부에서 리셋을 가하지 않고 프레임내에 동기를 다시 잡고 프레임을 찾는 프레임 처리기 및 프레임 제어부를 구비한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명이 적용되는 ATM 셀 송수신장치의 구성도이다.
도면을 참조하여 각 기능부의 동작을 살펴보면, 4개의 ATM 계층으로부터 발생된 ATM 셀들은 STM-1×4 다중화기 전단부에서 각각 STM-1 프레임으로 형성되고, 다중화기에 의해 4개의 STM-1 프레임을 바이트 단위로 다중화하여 STM-1×4급의 622.080Mbps 속도의 전기적 신호로 만든다.
송신측의 O/E 변환부는 662.08Mbps의 전기적 신호를 광산호로 변환하고 이를 광선로를 통해 수신부족으로 송신한다.
수신부의 O/E 변환부는 622.080Mbps의 광신호를 수신하여 이를 전기적인 신호로 변환하여 STM-1×4역다중부로 준다. STM-1×4 역다중부에서는 622.080Mbps의 직렬 신호에서 STM-1×4 프레임을 복원하고 이를 역다중화하여 4개의 STM-1 프레임을 만든다. 이후, 4개의 STM-1 프레임에서 ATM 셀을 추출하여 수신 ATM 계층으로 보낸다.
제2도는 본 발명의 다중화기의 구성도이다.
STM-1 프레임 처리기 및 프레임 정렬부(11)는 ATM 계층으로부터 ATM 셀을 받아 이를 VC-4 프레임내에 넣고 SOH(section overhead)를 처리하고 STM-1 프레임을 만들고 이를 다중화하기 위하여 프레임 시작점을 맞추는 기능을 수행한다. 다중화시 프레임 시작점을 정렬하여야 수신단에서 직렬의 622.080Mb/s 신호에 STM-4 프레임을 찾을 수 있다. 바이트의 다중화부(12)는 4개의 STM-1 신호를 바이트 단위로 다중화하는 부분으로 병렬로 데이터를 처리한다. 바이트 다중화부(12)는 8개의 4 : 1 다중화기로 구성되어 있으며, 각 4 : 1 다중화기는 4개의 STM-1 신호들중 각각 한 비트를 다중화하는 기능을 수행한다.
바이트/비트 변환부(13)는 입력으로 바이트 단위의 STM-4 신호인 d[1 : 8]를 받아 622.080Mb/s의 do와 co를 발생하는 부분이다. 이 do, co 신호는 광모듈에 인가되어 광신호로 변환되고 광신호로 수신측으로 송신된다. 고속제어 신호발생부(14)는 다중화기 각 부분에서 필요한 클럭과 제어신호를 발생하는 부분으로(13)으로 622.080MHz의 클럭 및 77.76MHz의 바이트 단위 클럭인 byclk을 인가하는 기능을 수행한다. 또한 고속신호발생부는 (12)로 다중화 제어신호인 mux[0 : 1]을 제공하며, (11)로는 각 STM-1 프레임 처리기를 구동할 클럭 및 프레임 정렬기를 위한 클럭을 발생 제공하는 기능을 수행한다.
이때 mux[0 : 1] 신호는 4 : 1 다중화기를 구동하기 위한 신호이다. mux[0 : 1] 신호는 byclk의 상승에서 변화하며, 변화 주기는 12.86nsec이다. mux[0 : 1] 신호는 바이트 다중화부(12)를 제어하는 신호이며, (12)의 다중화기 출력 d[1 : 8]은 byclk의 하강점에서 (13)의 내부에 있는 래치로 래치된다. mux[0 : 1] 신호의 변화 시간에서 byclk의 하강까지의 시간은 6.43nsec이다. (11)은 CMOS로 만들어진 부분으로 지연이 발생된다. (11)에서 발생된 신호들이 바이트 단위 다중화 단계에서 (12) 및 (13)의 타이밍에 영향을 주지 않도록 하기 위하여 프레임 정렬기는 위상이 다른 19.44MHz의 클럭을 2개 사용하며, 각 STM-1 프레임 처리기를 구동하는 클럭도 4개의 클럭을 사용한다. sen[0 : 3]은 19.44MHz의 클럭으로 각 클럭의 위상이 90도씩 지연되어 있다. STM-1 프레임 처리기의 출력은 클럭의 라이징 에지에서 발생된다. 따라서 sen0클럭으로 구동되는 STM-1 프레임 처리기의 출력은 sen0 클럭의 라이징 에지에서 데이터를 발생하고, 이 데이터를 (12)에서 다중화하여 출력으로 내보내는 시점은 mux[0 : 1]이 0인 지점이 되고, (12)의 출력을 (13) 내부의 래치가 데이터를 래치하는 시점은 byclk의 하강점이 된다. 따라서 sen0에 의하여 동작하는 STM-1 프레임 처리기의 출력을 발생하여 (12)에 다중화 제어신호인 mux[0 : 1]이 0이 되는 시간은 약 40nsen가 되어 STM-1 프레임 처리기에서 지연이 발생하여도 (12), (13)의 다중화 타이밍에는 영향을 주지 않는다. sen[0 : 3] 신호들은 각각 90도의 위상 차이를 갖고 있어 각 STM-1 프레임 처리기에서 발생한 데이터들은 동일한 타이밍을 갖게 되며, 다중화시 타이밍 부족으로 인한 메타스테이블상태가 발생되지 않도록 하였다.
제3도는 STM-4 역다중화기의 구성도이다.
비트/바이트 변환 및 프레임 복원부(21)는 622.080Mb/s의 직렬 신호에서 STM-4 프레임을 찾고, 이를 바이트 단위의 신호로 변환하는 기능을 한다. 제3도에서 di는 622.080Mb/s의 데이터이며, clki는 622.080MHz의 클럭신호이다. 또한 do[1 : 8] 신호는 바이트 단위의 데이터 신호이며, 바이트 단위의 데이터 do[1 : 8]의 클럭은 bycko로 이의 주파수는 77.76MHz이다. 또한 fp 신호는 (21)의 SONET 프레임 감시 및 복원부에서 프레임을 찾았다는 신호로 발생된다. oofn은 (21)의 프레임 감시 및 복원부를 동작시키기 위하여 (24)에서 발생되어 (22)를 통하여 (21)에 인가되는 신호이다.
역다중부 고속제어 발생부(22)는 (21)에서 bycko와 fp 신호를 받아 동작한다. 또한 (22)회로는 fp 신호를 (21)에서 받아 (24)로 주는 기능을 하며 프레임 감시회로 동작신호인 oofn 신호를 (24)에서 받아 (21)로 준다. 1 : 4 역다중부(23)를 제어하기 위하여 den[0 : 3] 신호를 발생한다. (22)는 fp와 STM-1 프레임 처리기를 구동하는 클럭을 (24)로 제공한다. 또한 (22)부분은 (24)에서 oofn 신호가 발생되어 있는 경우(21)에서 fp 신호가 발생하면 fp 발생 타이밍에서 다시 동기된다. 1 : 4 역다중부(23)는 4개의 옥탈 D플립플럽으로 구성되며, 이 부분은 77.760MHz의 STM-4 신호인 do[1 : 8]를 4개의 STM-1 신호로 변환한다.
(23)회로에 어떠한 플립플럽을 사용하는가에 따라 den[0 : 3]의 인에이블 시간이 달라지나 주요 타이밍은 변화가 없다. STM-1 프레임 처리기 및 프레임 제어부(24)는 (23)으로부터 STM-1 신호를 받아 SOH를 처리하고 전송중 에러발생 여부를 검사하여 CPU에 알리고, 페이로드를 분리하여 ATM 셀을 찾아 ATM 계층으로 올려준다. 만약 (21)에서 매 프레임마다 발생되어야 할 fp 신호가 발생되지 않는 경우 (21)에 있는 프레임 감시회로를 동작시키기 위하여 (24)에서 oofn 신호가 발생되고 (22)를 거쳐 (21)에 제공하는 기능을 수행한다.
역다중화기는 77.76MHz의 바이트 단위 STM-4 신호를 역다중화하여, 19.44MHz의 STM-1신호 4개를 만드는 것을 목적으로 한다. (23)은 플립플럽이나 래치로 구성되며, 이를 제어하기 위한 제어신호는 den[0 : 3]으로 19.44MHz의 신호이다. bycko는 주파수가 77.76MHz인 do[1 : 8]의 클럭이다. oofn 신호는 (21)에 있는 SONET 프레임 감시회로가 프레임을 찾도록 하는 신호이다. 이 신호는 do[1 : 8]가 A1에서 A2로 바뀌는 시간보다 적어도 4클럭 전에 발생하여 프레임 감시회로를 동작시킨다. fp 신호는 (21)에서 발생되며 프레임을 찾았다는 신호로 do[1 : 8]이 A1에서 A2로 바뀐뒤 3클럭뒤에 발생된다. 역다중화의 순서를 맞추기 위해 fp 신호가 발생하는 시간에 고속제어부와 역다중화부를 동기시켰다. oofn 신호가 0인 부분에서 fp 신호가 1이 되는 부분이 발생되면 den[0 : 3]의 동기를 다시 맞추고 oofn 신호는 1로 만든다. 매프레임의 시작점에서는 fp 신호가 발생되지만 oofn이 0인 경우에서만 다시 동기가 되며, 동작중 fp 신호가 발생되어야 할 부분에서 fp 신호가 발생하지 않는 경우에는 oofn 신호를 0으로 만들어 프레임 감시회로를 동작시킨다. 연속으로 3바이트의 A1 신호가 발생하고 연속으로 3바이트의 A2가 발생할 경우 fp 신호가 발생한다.
따라서 fp 신호는 4번째의 A2 바이트에서 발생되며 역다중부가 다시 동기된다. 또한 den[0 : 3]는 19.44MHz 속도의 신호이며, 이 신호의 위상은 12.86nsec씩 지연되고 있고 den[0 : 3] 신호와 위상이 동일한 4개의 클럭을 발생하여 (24)에 있는 STM-1 프레임 처리기를 구동하는 클럭을 제공하는 기능을 수행한다.
제4도에서는 프레임 처리기 및 프레임 제어부(24)의 타이밍도이다.
각 프레임의 시작점은 f8k[0 : 3] 신호에 의하여 표시되며, 이 f8k[0 : 3] 신호를 제어하여 바이트 단위의 STM-1 신호들의 프레임을 정렬하는 기능을 수행한다.
제2도의 다중부에서는 다중화하는데 데이터의 손실이나 에러를 방지하기 위하여 발생되는 4개의 STM-1 데이터들의 위상을 달리하고 4개의 STM-1 프레임을 정렬하기 위해 프레임 정렬기는 제4도에서 보이는 것과 같은 타이밍을 갖도록 설계되었다. 제4도에서 f8k[0 : 3] 신호는 각 STM-1 프레임 처리기의 출력프레임의 시작점을 표시하는 신호로 77.76MHz로 처리된 것과 같은 지연을 갖는 타이밍으로 제공한다. 이와 같은 효과를 19.44MHz의 속도에서 처리하기 위하여 프레임 정렬기의 클럭을 하나만 사용하고 내부의 지연선을 사용하는 경우에는 프레임 정렬기를 구동하는 클럭의 주파수마다 지연 특성이 달라지며 정확한 타이밍을 얻기 힘들다. 따라서 본 발명에서는 이를 처리하기 위하여 주파수가 같고 위상이 90도 천이된 2개 클럭을 사용하여 이를 수행하였다. 따라서 프레임 시작점을 표시하는 신호인 f8k[0 : 3]와 STM-1 처리기의 출력인 txo[0 : 3]의 위상 관계가 제3도에서 보는 것과 같이 된다.
따라서, 상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은, SDH 방식을 사용하는 B-ISDN 망에서 기본이 되는 전송속도인 155.520Mb/s 이상의 전송속도를 요구하는 경우, 622.080Mb/s 속도를 갖는 연결에 사용하는 것이 가능하다.
Claims (2)
- ATM 계층으로부터 ATM 셀을 받아 이를 VC-4 프레임내에 넣고 SOH(section overhead)를 처리하고 STM-1 프레임을 만들고 이를 다중화하기 위하여 프레임 시작점을 맞추는 STM-1 프레임 처리기 및 프레임 정렬부(11)와, 상기 STM-1 프레임 처리기 및 프레임 정렬부(11)로부터 출력되는 STM-1 신호를 바이트 단위로 다중화하여 병렬로 데이터를 처리하는 바이트 다중화부(12)와, 상기 바이트 다중화부(12)으로부터의 바이트 단위의 STM-4 신호를 받아 622.080Mb/s의 데이터와 클럭을 발생하는 바이트/비트 변환부(13), 및 상기 바이트/비트 변환부(13)로 622.080MHz의 클럭 및 77.76MHz의 바이트 단위 클럭을 인가하고, 바이트 다중화부(12)로 다중화 제어신호를 제공하며, STM-1 프레임 처리기 및 프레임 정렬부(11)로는 각 STM-1 프레임 처리기를 구동할 클럭 및 프레임 정렬기를 위한 클럭을 제공하는 고속제어 신호발생부(14)를 구비하는 것을 특징으로 하는 STM-4 다중화 장치.
- 622.080Mb/s의 직렬 신호에서 STM-4 프레임을 찾고, 이를 바이트 단위의 신호로 변환하는 비트/바이트 변환 및 프레임 복원부(21)와, 상기 비트/바이트 변환 및 프레임 복원부(21)로부터 제공되는 클럭(bycko)과 프레임 감지신호(fp)를 입력받아 역다중화 제어신호를 출력하는 역다중부 고속제어 발생부(22)와, 상기 비트/바이트 변환 및 프레임 복원부(21)에서 출력되는 바이트 단위의 출력을 상기 역다중부 고속 제어 발생부(22)에서 발생하는 제어신호에 의해 고속으로 역다중화하는 역다중부(23)와, 상기 역다중화부(23)에서 출력하는 매 프레임마다 프레임 감지신호(fp) 발생시기에 프레임 감지신호가 발생하는지를 감시하여 서비스중 한번이라도 프레임을 잃어버리는 경우 외부에서 리셋을 가하지 않고 프레임내에 동기를 다시 잡고 프레임을 찾는 프레임 처리기 및 프레임 제어부(24)를 구비하는 것을 특징으로 하는 STM-4 다중화장치.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |