KR960011705B1 - 공통선 신호장치의 신호단말 그룹 관리 프로세서 장치 - Google Patents

Abstract

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Description

공통선 신호장치의 신호단말 그룹 관리 프로세서 장치

제1도는 공통선 신호장치 신호단말 그룹의 구성도.

제2도는 신호단말 그룹의 로직부 구성도.

제3도는 본 발명에 따른 신호단말 그룹 관리 프로세서 장치의 구성도.

제4도는 본 발명에 따른 레벨 1 정합장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 중앙처리장치 31 : 로직부 정합회로

32 : 인터럽트 제어회로 33 : 주변회로

34 : 자체이중화회로 35 : 레벨 1 정합장치

본 발명은 전전자 교환기의 국산 신호방식 중에서 종래의 신호 방식인 CAS(Channel Associated Sigalling) 방식보다 고속, 대량, 고신뢰도의 통신을 요구하는 CCS(Common Channel Signalling) 방식인 공통선 신호방식을 이용하여 구현한 공통선 신호장치 중에서 용량의 증설 및 감축의 기본 단위가 되는 신호단말 그룹을 관리하는 입출력 프로세서 장치(이하, 프로세서 장치라 함)에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 일정 규모 이상의 신호단말을 그룹화하여 자체의 유지보수 기능을 갖도록 하고, 공통선 신호장치의 규모가 커질때 용량의 증설 및 시스템의 유지보수 기능을 이용하여 자체의 장애 검출(fault detection) 및 재구성(reconfiguration) 기능을 가짐으로써 높은 신뢰도를 보장하는 공통선 신호장치의 신호단말 그룹 관리 프로세서 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 신호단말 그룹 유지보수 장치내의 로직부에서 수집한 신호단말 그룹 내부의 각종 장애 정보를 수집하고 그 결과를 시스팀 유지보수 센터 또는 레벨 3 기능으로 보고하거나 시스팀 유지보수 센터 또는 레벨 3 기능으로부터 수신된 유지보수 명령에 따라 각 신호단말과 로직부를 제어하는 중앙처리수단과, 상기 중앙처리수단의 제어를 받아 로직부로부터 수신되는 각종장애 정보 및 이중화 상태 정보등을 처리하는 로직부 정합수단과, 상기 중앙처리수단의 제어를 받아 각종 인터럽트 신호가 입력되면 이를 제어하는 인터럽트 제어수단과, 상기 중앙처리수단의 제어를 받아 프로세서장치의 이중화 상태를 제어하는 자체 이중화제어수단과, 고속의 신호처리를 위해 신호단말과 타임스위치간의 신호데이터 링크를 제어하는 레벨 1 정합수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명이 적용되는 공통선 신호장치 신호단말 그룹의 구성도로서, 도면에 도시한 바와 같이 신호단말 그룹은 다수의 신호단말 제어장치(10)와 신호단말 버스 및 신호단말 그룹 유지보수성(13), 신호단말 네트웍 노드(14)를 구비하며, 상기 신호단말 버스는 데이터 전달 버스군(11)과 유지보수 신호군(12)으로 구분되고, 상기 신호단말 그룹 유지 보수장치(13)는 이중화된 프로세서부와 이중화된 로직부로 구성된다.

각각의 신호단말 제어장치(10)는 범용 CPU와 메모리로 구성되어 있는 프로토콜 처리부로서 공통선 신호방식의 프로토콜중 레벨 2 전체를 수행하거나 필요에 따라 다양한 프로토콜을 실현하여 수행하게 함으로써 본 신호단말 제어장치가 공통선 신호장치 뿐만 아니라 수행하는 프로토콜에 따라 패킷 처리기능으로 응용될 수 있다.

신호단말 제어장치의 프로토콜 처리부는 신호단말 그룹을 제어하는 중앙처리장치회로, 데이터 입출력 처리기능을 담당하는 직렬 데이터 입출력 회로, 신호단말 그룹을 제어하고 에러상태를 저장하는 제어 및 에러 상태 레지스터 회로, 각종 고장을 감시하기 위한 고장 감시회로로 구성되어 있다.

데이터 전달 버스군(11)은 최대 32개의 신호단말을 수용할 수 있는 직렬(serial) 버스로서 데이터 송신버스와 데이터 수신버스, 데이터 송수신클럭, 동기신호 및 데이터 송신 버스 점유 신호등의 5가지 신호로 구성되는데, 각 신호는 삼중화하여 TMR(Triple Modula Redundancy) 방식으로 운용된다.

유지보수 신호군(12)은 데이터 전달 신호군의 정상적인 동작 여부를 감시하기 위한 신호 및 각각의 신호단말 제어장치를 제어하기 위한 신호군으로서 신호단말 그룹 구분신호, 신호단말 구분신호, 클럭속도 구분신호, 신호단말 그룹 유지보수 장치 명령 전달 및 신호단말 상태 읽음신호, 신호단말 그룹 경보신호, 데이터 송신 확인신호, 데이터 수신 확인신호와 데이터 수신확인 요청신호로 구성된다.

신호단말 그룹 유지보수 장치(13)는 신호단말 그룹내의 각종 상태를 감지하고, 장애의 발생 장소를 알 수 있는 정보를 수집하며, 상위 기능을 수행하는 장치와 하드웨어적인 정합기능을 수행하는 로직부와 로직부에서 수집된 장애 정보를 분석하여 상위 기능을 수행하는 장치로 보고하고, 상위 기능을 수행하는 장치로부터 명령 또는 자체의 판단에 의하여 각 신호단말과 로직부 및 레벨 1 정합 장치를 제어하는 프로세서부로 이루어지며, 상기 프로세서부와 로직부는 각각 이중화되어 동작하는데 프로세서부는 동작과 대기방식(active/standby)으로 운용되며, 로직부는 부하분담 방식에 의한 이중화 구조로 실현함으로서 자체 이중화 제어가 가능하도록 하였다.

로직부는 모든 입력 신호들을 버스를 통하여 동시에 수신하고, 모든 출력 신호들은 동작상태인 프로세서부의 제어를 받아서 송신하게 되며, 프로세서부와 로직부 사이에 교차접속 제어가 가능하도록 되어 있다.

신호단말 네트웍 노드(14)는 신호단말 그룹과 상위 레벨 프로세서 사이의 통신로를 제공하는 역할 수행하는데, 로직부의 신호단말 네트웍 정합회로로부터 노드 클럭을 공급받아 데이터의 송신버스, 데이터의 수신버스의 신호를 변형 또는 버퍼링 없이 차동신호로 받아 들이는 기능을 수행하며, 신호단말 네트웍 정합회로로 경보 신호를 송신한다.

레벨 1 정합장치(15)는 프로세서부의 제어를 받아 각각의 신호단말 제어장치에 신호 데이터 링크를 제공하여 주고 신호 데이터 링크를 통하여 상대 신호단말과 통신이 가능하도록 하는 기능을 수행한다.

제2도는 신호단말 그룹 유지보수 장치(13)내의 로직부의 구성도로서, 자체이중화 기능과 함께 프로세서부 정합기능, 노드정합 기능 및 유지보수 관련 기능을 수행한다.

입출력 포트회로(20)는 프로세서부로부터 입력되는 주소버스와 데이터버스의 내용에 따라 로직부의 관련회로를 동작시키거나, 필요한 데이터를 수집하여 전달하는 기능을 수행한다.

인터럽트 제어회로(21)는 6종류의 레벨 1 인터럽트를 처리하며, 각각의 상태 레지스터를 두어 발생 원인을 알 수 있도록 했으며, 인터럽트 인에이블 레지스터를 만들어 각 원인별 인터럽트를 인에이블 혹은 디스에이블 시키도록 구성했다.

이중화제어회로(22)는 부하분담 방식에 의해 운용되며, 이중화 상태에 변경이 생기면 레벨 1 인터럽트를 보내 프로세서 장치로 알려준다.

데이터 송신버스 감시회로(23)는 3가지 기능이 있는데, 전송 순서에 맞지 않는 신호단말이 메시지를 전송하고 있는지를 감시하는 기능과 두개 이상의 신호단말이 동시에 메시지를 송출하는 경우를 감시하는 기능 및 규정된 시간 이상 데이터 송신버스를 점유하고 있는 신호단말을 구분할 수 있는 기능이 있으며, 이 3가지 기능은 각각 프로세서부로 레벨 1 인터럽트에 의해 보내진다.

데이터 수신버스 감시회로(24)는 상위에서 받은 메시지가 데이터 수신버스를 통해 신호단말이 정상적으로 수신하고 있는가를 판정하고, 비정상적인 경우 레벨 1 인터럽트를 사용해 착신 어드레스 정보를 프로세서부로 통보해 준다.

클럭발생회로(25)는 신호단말 버스클럭인 데이터 송수신 클럭과 동일 위상의 노드클럭을 발생시켜 각 신호단말과 신호단말 네트웍 노드에 공급하며, 신호단말 버스의 동기신호도 모든 신호 단말에 공급한다.

유지보수 명령송출 및 신호단말 상태 읽음 회로(26)는 신호단말에서 장애가 발생하여 정상운용을 하지 못할 경우 제어를 시도하는 회로로서, 신호단말 경보상태 지움, 신호단말버스 점유허용, 신호단말 시험요구 및 신호단말 리셋요구등이 있다.

신호단말 버스정합회로(27)는 최대 32개의 신호단말을 수용할 수 있는 직렬(serial) 버스로서, 데이터 송신버스, 데이터 수신버스, 데이터 송수신클럭, 동기신호 및 데이터 송신버스 점유신호등의 5가지 신호로 구성되는데, 각 신호는 삼중화되어 TMR방식으로 운용된다.

신호단말 네트웍 노드 정합회로(28)는 삼중화로 운용되는 신호단말버스와 접속시키기 위한 회로로서, 수신시 3개의 신호선중 로직 레벨이 같은 2개의 신호선을 받아 들이고, 송신시 하나의 3개의 신호선으로 출력시키는 기능을 수행한다.

장애 검출회로(29)는 자신 및 각 신호단말의 하드웨어적인 장애가 발생하였을 경우 구동하는 회로로서, 상위로 보고하는 기능을 수행한다.

제3도는 본 발명에 따른 신호 단말 그룹 유지보수 장치(13)내의 프로세서부의 구성도로서, 로직부에서 수집한 신호단말 그룹 내부의 각종 장애 정보를 수집하고, 그 결과를 데이터 전달버스를 통하여 시스팀 유지보수 센터 또는 레벨 3 기능으로 보고하거나, 시스팀 유지보수 센터 또는 레벨 3 기능으로부터 수신된 유지보수 명령에 따라 각 신호단말과 로직부를 제어한다.

프로세서부는 로직부를 제어하는 것과 동일한 방식으로 레벨 1 정합장치를 제어하는 기능을 갖는다. 이중화된 프로세서부는 데이터 전달버스를 통한 메시지 송수신 기능에 장애가 없으면 동작 또는 대기상태에 관계없이 데이터 전달버스를 점유할 수 있으며, 이에 따라 프로세서부는 동작 또는 대기 상태에 따라 서로 다른 일(job)을 수행한다.

상기의 기능을 수행하기 위하여 프로세서부는 중앙처리장치(30)와, 로직부 정합회로(31)와, 자체 이중화회로(34)와, 인터럽트 제어 회로(32)와, 주변회로(33)와, 레벨 1 정합장치(35)를 구비한다.

중앙처리장치(30)는 전체적인 제어를 처리하는 CPU와 기본 기능을 수행하도록 프로그램을 실장한 롬(ROM), 프로그램 수행상 필요한 데이터를 저장한 램(RAM), 타이머 기능 및 16개 인터럽트 포트를 지원하는 다기능 디바이스, 리세트 신호와 클럭 신호를 공급하는 주변회로로 구성되어 신호단말 그룹 유지보수장치를 중앙제어하는 역할을 수행하고, 신호단말버스를 통하여 레벨 3 기능과 메시지를 송수신하는 기능을 수행한다.

로직부 정합회로(31)는 신호단말 그룹 유지보수 장치내의 로직부에 대한 인터페이스용 데이터 버스와 주소 버스의 버퍼기능, 입출력 포트중 로직부 관련 포트를 분리하는 기능, 동작상태의 프로세서장치에서 로직부로 시스팀 리셋을 송출하는 기능을 수행하고, 로직부의 이중화 상태 수집 및 이중화 상태 제어 기능을 수행한다. 또한 로직부로부터의 신호 단말버스의 수신 데이터 라인과 송신 데이터 라인을 감시하고, 에러가 발생하면 레벨 1 인터럽트를 중앙처리장치(30)로 보내서 이에 대한 접수 및 확인을 보내는 기능을 수행한다.

인터럽트 제어회로(32)는 중앙처리장치(30)에 연결된 본 프로세서 장치에 발생하는 각종 인터럽트를 처리하는 기능을 수행한다.

본 프로세서에서 발생하는 인터럽트는 레벨 1 인터럽트에서 레벨 7 인터럽트까지 일곱 종류이고, 레벨 7 인터럽트의 우선순위가 가장 높다.

레벨 1, 2인터럽트는 자동벡터 인터럽트이며, 나머지는 인터럽트 요구시 인터럽트를 발생시키는 디바이스가 프로그램에서 설정한 벡터값을 데이터 버스에 실어주는 벡터값을 갖는 인터럽트이다.

레벨 7 인터럽트는 넌 마스커블(Nonmaskable) 인터럽트로서 보드내의 다기능 프로세서(MFP : Multi Function Processor)에 의해 구동된다. 다기능 프로세서(MFP)에는 16개의 인터럽트 채널이 있고, 이들은 각각 인에이블/디저블(enable/disable)이 가능하고, 우선순위가 미리 결정되어 있으며, 각각의 인터럽트는 서로 다른 인터럽트 벡터값을 가지고 있다.

레벨 6, 5 인터럽트는 사용되지 않으며 추후 필요시 정의할 수 있다. 레벨 4 인터럽트는 주변장치회로에 있는 직렬입출력회로(SIO : Serial Input Output)에 의해 발생하는 것으로써 신호단말버스를 통하여 수신되는 메시지의 에러 발생시 또는 메시지 수신을 완료하였을때 발생한다.

레벨 3 인터럽트는 주변장치회로에 있는 직접메모리접근제어기(DMAC : Direct Memory Access Controller)에서 발생하는 것으로써 본 프로세서가 메시지를 송신시에 에러가 발생하거나, 메시지 송신을 완료하였을때 발생한다.

레벨 2 인터럽트는 본 프로세서가 메시지 송수신을 위하여 신호단말버스를 점유하였을때 발생하는 인터럽트 신호이다.

레벨 1 인터럽트는 신호단말 그룹 로직부에서 입력하는 인터럽트로서 신호단말 그룹 로직 전환(change)시, 버스중복 점유 발생시, 장시간 버스 점유 발생시, 신호단말 버스 송신에러 발생시, 신호단말 버스 수신에러 발생시, 신호단말 그룹 장애 발생시 등의 6개 인터럽트 원인에 의해 발생한다.

레벨 1 인터럽트가 발생하였을때 두개의 인터럽트가 펜딩(pending)되어 있으면 CPU의 인터럽트 응답 사이클내에서 우선순위가 높은 것에 대해 인터럽트 응답을 보내고, 응답을 받지 못한 인터럽트는 그대로 펜딩(pending)되어 있지만 CPU는 이미 예외처리 상태에 있으므로 리턴(return) 명령을 수행하기 전에는 다른 레벨 1 인터럽트를 받아 들이지 않는다.

레벨 1 인터럽트 서비스 프로그램에는 인터럽트의 원인에 따라 적절한 프로그램을 수행해야 하는데 인터럽트의 원인을 알 수 있도록 프로세서와 로직부에 따라 상태 레지스터를 둔다.

주변회로(33)는 전원공급 차단회로, 푸시버튼 리셋 및 신호단말 유지보수 명령에 대한 리셋 기능을 수행하는 리셋회로, CPU가 메모리를 읽기/쓰기할 때 데이터의 송수신 완료를 나타내는 응답신호(DTACK) 발생회로, 초기에 롬(ROM)을 액세스하도록 하는 초기 롬(ROM)선택회로, 프로세서 상태를 나타내는 발광 다이오드(LED) 구동회로 및 인터럽트를 처리하기 위한 인터럽트 처리회로를 구비하며, 신호단말버스 인터페이스와의 메시지 송수신을 위하여 DMAC, SIO, FIFO등이 연동하여 기능을 수행한다.

자체 이중화 제어회로(34)는 이중화된 프로세서가 동작상태 또는 대기상태를 제어하는 회로로서, 이는 신호단말 그룹 로직부를 제어할 수 있는지 타임스위치 인터페이스와의 기능을 수행할 수 있는지를 구분한다. 상위 계위와의 메시지 송수신은 동작/대기 상태에 관계없이 본 프로세서 자체가 이상이 없다면 신호단말 버스를 통하여 가능하다.

프로세서부가 초기화 될 경우 항상 한쪽만 동작상태로 되도록 하고, 한쪽이 빠질 경우에는 실장된 보드가 동작 상태가 되고, 상대측으로부터 고장발생 신호가 오면 받은쪽은 동작상태로 보낸쪽은 대기상태로 되게 한다. 또한 동작과 변경용 스위치를 각 보드에 두어서 스위치를 온(ON)시킨 쪽이 대기상태로 되며, 대기상태에 있던 보드는 동작상태로 되어 동작하게 된다. 양쪽 모두 고장발생 신호를 보냈을 경우 둘중 한쪽이 계속 동작 상태를 유지하도록 하는 기능을 수행한다.

제4도는 본 발명에 따른 레벨 1 정합장치(35)의 구성도로서, 신호단말과 타임스위치간의 신호데이터 링크를 통하여 신호단말에 공급하는 비트 속도 변화회로(40) 및 자체 루프 시험을 위한 디지틀 및 아날로그 신호데이터 링크 루프백 회로(43,44), 클럭선택회로(41), 모뎀 접속회로(43)로 구성된다.

레벨 1 정합장치(35)는 32개의 신호단말과 점대점(point to point)으로 연결되어 있으며, 데이터 송신을 위하여 각각의 신호단말에 64Kbps/56Kbps을 공급하고, 32개의 신호단말에서 나오는 클럭을 다중화하여 2.048Mbps의 속도로 변환시킨 후, 타임스위치를 통하여 상대 신호 단말에 송신하며, 데이터를 수신할 경우에는 타임 스위치를 통하여 들어온 2.048Mbps의 속도를 역다중화하여 32개의 신호단말로 메시지 수신이 되도록 하는 기능을 수행한다(본 출원인이 선출원한 특허출원번호 90-22831 : 64/56Kbps 비트속도 변환회로 참조).

64Kbps/56Kbps 비트속도 변환회로(40)는 디지틀 신호 데이터 링크를 통하여 64Kbps로 들어오는 데이터가 2.048bps 디지틀 전송경로(유럽식 CEPT 중계선)이면 비트속도의 변환없이 그대로 받아들이고, 클리어 채널이 아닌 1.544Mbps 디지틀 전송경로(북미식 T1 중계선)이면 64Kbps속도의 데이터중 여분(dummy)의 한 비트를 추출한 후 56Kbps속도의 유효한 데이터만을 수신할 수 있도록 해주며, 디지틀 신호데이터 링크로 내보낼 때에는 이의 역기능을 수행한다.

레벨 1 정합장치(35)는 전송로 특성이 전송되는 데이터 스트림의 연속된 8개의 비트중 적어도 1개 이상의 1을 포함해야 할 경우(북미 T1 중계선에서 AMI (Alternate Mark Inversion) 전송코드를 사용하는 경우)를 위하여 전송되는 데이터 스트림의 연속된 8개의 비트중에서 마지막 비트를 무조건 1로 세팅시켜줌으로서 비트 반전없이 전송로상으로 데이터를 송신할 수 있으며, 수신시에는 마지막 비트를 추출하여 제거한 후, 유효 데이터만 수신할 수 있도록 한다.

클럭 선택회로(41)는 클럭 선택신호에 따라 64Kbps의 데이터를 그대로 송수신하거나 64Kbps의 데이터를 56Kbps로 변환하여 송수신하는 기능을 수행한다.

루프백 회로(43,44)는 신호데이터 링크의 자체 루프백 시험을 하기 위한 회로로서, 제어 레지스터를 이용하여 소프트웨어적으로 제어신호를 발생시켜 수행하며, 디지틀 신호데이터 링크 루프백 회로(43)와 아날로그 신호데이터 링크 루프백 회로(44)로 이루어진다.

모뎀 접속회로(42)는 송수신 데이터와 클럭 제어신호를 송수신하는 모뎀과의 인터페이스를 수행한다.

따라서, 상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은, 전전자 교환기의 공통선 신호장치에서 레벨 2 프로토콜을 처리하는 신호단말 제어장치의 효과적인 장애검출 및 복구가 이루어지도록 하여 신뢰성 있는 신호망 구성을 가능하게 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 신호단말 그룹 유지보수 장치내의 로직부에서 수집한 신호단말 그룹 내부의 각종 장애 정보를 수집하고 그 결과를 시스팀 유지보수 센터 또는 레벨 3 기능으로 보고하거나 시스팀 유지보수 센터 또는 레벨 3 기능으로부터 수신된 유지보수 명령에 따라 각 신호단말과 로직부를 제어하는 중앙처리수단(30)과, 상기 중앙처리수단(30)의 제어를 받아 로직부로부터 수신되는 각종장애 및 이중화 상태 정보등을 처리하는 로직부 정합수단(31)과, 상기 중앙처리수단(30)의 제어를 받아 각종 인터럽트 신호가 입력되면 이를 제어하는 인터럽트 제어수단(32)과, 상기 중앙처리수단(30)의 제어를 받아 프로세서장치의 이중화 상태를 제어하는 자체 이중화제어수단(34)과, 고속의 신호처리를 위해 신호단말과 타임스위치간의 신호데이터 링크를 제어하는 레벨 1 정합수단(35)을 구비하는 것을 특징으로 하는 공통선 신호장치의 신호단말 관리 프로세서장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 중앙처리수단(30)은, 전체적인 제어기능을 수행하는 CPU와, 기본기능을 수행하는 프로그램을 저장하는 롬(ROM)과, 프로그램 수행상에 필요한 데이터를 저장하는 램(RAM)과, 타이머 기능 및 16개 인터럽터 포트를 지원하는 다기능 프로세서(MFP : Multi Function Processor)와, 리셋 신호와 클럭 신호를 공급하는 주변회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 공통선 신호장치의 신호단말 관리 프로세서장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 레벨 1 정합수단(35)은, 디지틀 신호데이터 링크를 통하여 64Kbps로 들어오는 데이터가 2.048bps 디지틀 전송경로(유럽식 CEPT 중계선)이면 비트속도의 변환없이 그대로 받아들이고, 클리어 채널이 아닌 1.544Mbps 디지틀 전송경로(북미식 T1 중계선)이면 64Kbps속도의 데이터중 여분(dummy)의 한 비트를 추출한 후, 56Kbps속도의 유효한 데이터만을 수신할 수 있도록 해주며 디지틀 신호 데이터 링크로 내보낼 때에는 이의 역기능을 수행하는 64Kbps/56Kbps 비트 속도 변환회로(40)와, 외부의 클럭 선택신호에 따라 64Kbps의 데이터를 그대로 송수신하거나 64Kbps의 데이터를 56Kbps로 변환하여 송수신하는 클럭 선택회로(41)와, 신호데이터 링크의 자체 루프백 시험을 위하여 제어 레지스터를 이용해 소프트웨어적으로 제어신호를 발생시켜 수행하는 디지틀 신호데이터 링크 루프백 신호(43) 및 아날로그 신호 데이터 링크 루프백 회로(44)를 구비하는 것을 특징으로 하는 공통선 신호장치의 신호단말 관리 프로세서장치.