KR970002711B1 - 광대역 종합정보통신망용 소규모 집중형 망종단장치 - Google Patents

광대역 종합정보통신망용 소규모 집중형 망종단장치 Download PDF

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Abstract

내용없음.

Description

광대역 종합정보통신망용 소규모 집중형 망종단장치
제 1 도는 본 발명이 적용되는 광대역 종합정보통신망 가입자 액세스망의 구조도.
제 2 도는 본 발명에 의한 광대역 종합정보통신망용 소규모 집중형 망종단장치의 블럭 구성도.
제 3 도는 제 2 도 집중형 망종단장치의 가입자신호의 흐름을 나타낸 설명도.
제 4 도는 베이직 셀을 이용한 ATM 계층 기능부 및 다중화 역다중화부의 개략적인 구성을 나타낸 구성도.
제 5 도는 본 발명에 의한 모듈간의 접속 타이밍도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : SB 접속 물리계층 기능부 2 : ATM 계층 기능부
3 : 다중화/역다중화부 4 : 마스터 클럭 발생부
5 : TB 접속물리계층 기능부 6 : ATM 프로토콜 제어 프로세서부
7 : 시스템 제어 프로세서부
본 발명은 광대역 종합정보통신망(이하, B-ISDN이라 함)에서 다양한 형태의 연결과 지리적으로 분산된 가입자의 수용을 목적으로 하는 광대역 액세스망을 구성하는 장치에 관한 것으로서, 특히 STM-1급(155MAz) 4회선의 SB선로를 수용하여 가입자선로를 통해 입력되는 트래픽을 다중화하여 교환망으로 전달하고, 교환망으로 부터 입력되는 트래픽을 연결 형태에 따라 해당 가입자선로로 루틴하는 B-ISDN용 소규모 집중형 망종단자에 관한 것이다.
일반적으로, B-ISDN은 영상, 음성, 데이타 및 멀티미디어 서비스와 같은 다양한 서비스를 효과적으로 통합하여 수용한다. 특히, 광대역 가입자 액세스망은 광대역 가입자장치를 광대역 전달망에 접속시키는 망으로써, 지리적으로 널리 분포된 가입자들을 효과적으로 연결하는 기능을 수행하며, 이러한 가입자 액세스망은 집중형과 분산형 구조로 구현되고 있으나 가입자 선로를 통해 전달된 트래픽을 집선하여 교환망으로 전달하고, 망을 통하여 전달된 서비스 트래픽을 지정된 가입자 선로로 분배하며, 연결별 서비스 요구사항을 제공하기 위해서는 집중형 구조의 망종단장치가 요구되고 있다.
집중형 망종단장치는 다양한 서비스 요구사항을 만족시키면서 효과적으로 대역폭을 운용하기 위해 통계적으로 다중화를 수행하고, 방송 및 분배서비스의 지원, 다중연결과 다자간 통화기능의 지원을 위하여 적절한 역다중화 동작을 수행한다. 이러한 STM-1급 B-ISDN 망종단장치가 가입자들이 요구하는 서비스 품질을 만족시키면서 트래픽의 특성 변화에 적응하고, 가변 비트율, 버어스트니스 및 멀티미디어 서비스등 다양한 트래픽 특성을 갖는 서비스품질을 B-ISDN 가입자에게 제공하려면 집중형 구조, 즉, 성형(star) 구조를 가져야 한다.
이에, 본 발명은 지역적으로 밀집된 가입자군을 하나의 집선/분배수단에서 수용하고 지역적 특성을 손쉽게 반영할 수 있는 유연성을 갖도록 서로간의 내부 트래픽은 교환기를 통하지 않고 직접 연결이 가능하며 4×1 집선기능을 이용하여 선로의 이용효율을 증대시키는 B-ISDN 용 소규모 집중형 망종단장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, SB 인터페이스의 물리링크에서 입력되는 셀에 대하여 물리계층의 기능을 수행하는 접속선로별, SB 접속 물리계층 기능부(PSIB:Physical Layer SB Interface Block)와, 상기 물리계층 기능부(PSIB)에서 직,병렬 변환된 바이트 단위의 ATM 셀에 대하여 ATM 계층의 기능을 수행하는접속선로별 SB 접속 ATM 계층 기능부(ATMB:ATM protocol processing Block)와, 상기 SB 접속 ATM계층 기능부에 수신한 셀을 다중화/역다중화하고 VPI/VCI 변환 및 내부 호에 대한 루팅기능을 수행하는 다중화/역다중화(MDPB:Multiplexing/Demultiplexing Processing Block)와, 상기 다중화/역다중화부(MDPB)를 통해 망으로 접속되는 셀에 대하여 TB 인테페이스의 물리계층 기능을 제공하는 TB 접속 물리계층 기능부 (PTIB : physical Layer TB Interface Block)와 접속 물리계층 기능부(PTIB)에서 수신한 망동기 클럭과 자체 발진한 클럭을 사용하여 시스템 동기클럭을 공급하는 마스터 클럭 발생부(MCGB:Master Clock Generating Block)와, 상기 기능부들의 동작을 제어하고 상태를 감시하는 ATM 프로토콜 제어 프로세서부(ACPB:ATM Control Processor Block)와, 상기 ATM 프로토콜 제어 프로세서부(ACPB)에 접속되어 신호 프로토콜 처리, OAM(Operation, Administration and Maintenance) 처리 및 관리기능을 수행하는 시스템 제어 프로세서부(SCPB:System Control Processor Block)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 1 도는 본 발명이 적용되는 B-ISDN 가입자 액세스망의 구조를 나타낸 것으로, 집중형 망종단장치(B-NT)는 망측으로는 단국교환기와 TB 인터페이스를 통해 접속되고, 가입자 측으로는 SB 인터페이슬르 통하여 공대역 접속장치(B-TA)및 가입자 단말(ATM단말)등과 접속되어 집선기능을 이용한 망 액세스 기능과 가입자 단말간의 내부 교환기능을 제공하는 장치이다.
제 2 도는 본 발명에 의한 소규모 집중형 망종단장치의 구성을 나타낸 것으로, 소규모 집중형 망종단장치는 1TU-T에서 권고하는 B-ISDN 가입자 기능군의 B-ISDN에서, SB 기준점과 TB 기준점 사이에서 B-NT2의 기능을 제공하는 장치로 다음과 같은 구성을 갖는다.
본 발명에 의한 소규모 집중형 망종단장치는 SB 인터페이스의 물리 링크에서 입력되는 셀에 대하여 물리계층의 기능을 수행하는 접속선로별 SB 접속 물리계층 기능부(PSIB)(1)와, 상기 물리계층 기능부(PSIB)(1)에서 직,병렬 변환된 바이트 단위의 ATM 셀에 대하여 ATM 계층이 기능을 수행하는 접속선로별 SB 접속 ATIM 계층 기능부(ATMB)(2)와 상기 SB 접속 ATM 계층 기능부(2)에서 수신한 셀을 다중화/역다중화 하고 VPI/VCI 변환 및 내부 호에 대한 루팅기능을 수행하는 다중화/역다중화부(MDPB)(3)와, 상기 다중화/역다중화(MDPB)를 통해 망으로 접속되는 셀에 대하여 TB 인터페이스의 물리계층 기능을 제공하는 TB 접속 물리계층 기능부(PTIB)(5)와, 상기 TB 와 접속 물리계층 기능부 (PTIB(5)에서 수신한 망동기 클럭과 자체 발진한 클럭을 사용하여 시스템 동기클럭을 공급하는 마스터 클럭 발생부(MCGB)(4)와, 상기 기능부들(1,2,3,5)의 동작을 제어하고 상태를 감시하는 ATM 프로토콜 제어 프로세서부(ACPB)(6)와, 상기 ATM프로토콜 제어 프로세서부(ACPB)에 접속되어 신호 프로토콜 처리, OAM 처리 및 관리기능을 수행하는 시스템 제어 프로세서부(SCPB)(7)을 구비하고 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 소규모 집중형 망종단장치는 가입자측으로는 최대 4회선의 STM-1급 SB 접속의 광선호와 접속이 가능하고, 망측으로는 1회1선의 STM-1회 접속간의 내부 루팅기능을 갖는다. 즉, 본 발명은 단말에서 교환망으로 전달되는 외부호, 교환망에서 단말로 전달되는 입력호, 단말간의 통신을 위한 내부호 등 3가지의 정보흐름이 가능한 구조를 갖는다.
다음에는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용 및 효과를 상세히 설명한다.
SB 접속 물리계층 기능부(1)는 4개의 광전송로(a1, a2, a3, a4)로 부터 입력되는STM-1(155bps)급의 SDH 프레임에 실린 ATM 셀을 분리하여 디스크램블링하며, 동기클럭을 복원하고 셀 헤더 에러를 추출하여 b1, b2, b3, b4 접속을 통해 해당선로의 SB 접속 ATM 계층 기능부(2)로 보낸다.
이때, SB 접속 물리계층 기능부(1)와 SB 접속 ATM 계층 기능부(2)간의 인터페이스에 대한 규정과 타이밍 다이아그램은 공통으로 규정하여 각 기능부간의 인터페이스 및 SB 접속 물리계층 기능부(1)에서 수신하는 물리매체 변경에 대해서도 공통으로 사용할 수 있도록 한다.
한편, ATM 계층은 가상경로 가상채널의 연결설정 및 해제 기능, 셀 송수신기능, 셀 어셈블리 및 디스어셈블리기능, 셀 다중화 기능, 셀 역다중화기능, , 셀 헤더처리기능, 트래픽 제어기능, 트래픽 모니터링기능, 내부 루팅기능, 셀 태깅 및 디스카딩기능, 가상 채널 및 가상 경로 식별지 변환기능, 셀 릴레이 및 복제기능, 그리고 가상채널 및 경로 레벨의 OAM 처리기능을 갖는데, 이러한 복잡한 기능을 간단하고 효율적으로 구현하기 위하여, ATM 계층의 기능에서 공유되는 부분을 발췌하여 베이직 셀이라는 기본적인 ATM 기능이 탑재된 공용소자를 사용하여 구현한다.
베이직 셀은 다중화 및 역다중화기능, 셀 어셈블리 및 디스어셈블리기능, 가상채널, 가상경로 연결설정 및 해제기능, 가상채널 식별자 및 가상경로 식별자(VPI/VCI) 변환기능, 그리고 트래픽 모니터링 기능을 가지며, 제 5 도와 같은 접속신호 및 접속 타이밍에 따라 구동한다.
이러한 ATM 계층 기능부에는 SB 접속 ATM 계층 기능부(2)와 다중화/역다중화부(3)가 있으며, 이러한 기능부는 제 4 도와 같이 각각 2개의 베이직 셀로 구성되고, 기능부에 따른 기능의 선택, 접속방법의 선정은 ATM 프로토콜 제어 프로세서부(6)에 의해 소프트웨어적으로 제어 및 관리된다.
SB 접속ATM 계층 기능부(2)는 b1, b2, b3, b4 접속을 통하여 SB 접속 물리계층 기능부(1)와 공용 인터페이스를 통해 접속되며, 2개의 베이직 셀로 구성되어 SB 접속의 ATM 프로토콜 기능인 셀 어셈블리 및 디스어셈블리기능, 가상채널,가상경로 연결설정 및 해제기능, 그리고 트래픽 모니터링 기능을 수행한다.
다중화/역다중화부(3)는 SB 접속 ATM 계층 기능부(2)와 c1, c2, c3, c4 접속을 통해 연결되어 선로별로 입력되는 트래픽을 다중화기능을 이용하여 집선하고, TB 접속 물리계층 기능부(5)와 d1 접속을 통해 연결되어 망으로부터의 트래픽을 해당 물리선로로 분배하는 기능을 수행한다. 따라서 모든 정보의 흐름은 셀단위로 이루어지며 가상 채널 및 가상 경로별로 벨 헤더의 정보를 이용하여 처리된다.
또한, 다중화/역다중부(3)는 SB 접속 ATM 계층 기능부(2) 간의 내부호 처리를 위한 내부루팅기능을 수행한다.
다중화/역다중화부(3)의 다중화 동작은 대역폭 뿐만 아니라 셀손실율과 셀지연율 등 서비스 품질에 지대한 영향을 끼치는 QOS(Quality of Service)파라미터까지 고려한 새로운 다중화 알고리즘으로 이루어지며, 각 입력단으로 입력되는 셀들은 QOS 등급별로 분류되어 등급별 상태정보에 따라 스케듈링된다. 이러한 다중화 처리기능은 망자원의 효율적이고 공평한 제공을 위해 망운용자의 가중치를 고려하여 동작하도록 구현한다.
TB 접속 물리계층 기능부(5)는 광전송로(e1)로부터 입력되는 STM-1(55bps)급의 SDH 프레임에 실린 ATM 셀을 분리하여 디스크램블링하며, 동기클럭을 복원하고 셀 헤더 에러를 추출하여 다중화/역다중화부(3)로 d1 접속을 통하여 전송한다. 또한, 마스터 클럭 발생부(4)와는 h1 접속을 통해 클럭복원된 망동기클럭을 제공한다.
마스터 클럭 발생부(4)는 TB 접속 물리계층 기능부(5)에서 입력된 망동기클럭을 이용하여 각가의 SB 접속 물리계층 기능부(1) 및 다중화/역다중화부(3)에 h2, h3, h4, h5, h6 접속을 통해 망동기클럭을 공급한다.
만약, h1 접속을 통해 입력되는 망동기 이상의 생겼을 경우에는 자체 발진한 마스터 클럭으로 절체하여 SB 접속 물리계층 기능부(1) 및 다중화/역다중화부(3)에 공급하게 된다.
ATM 프로토콜 제어 프로세서부(6)는 SB 접속 물리계층 기능부(1), SB 접속 ATM 계층 기능부(2), 다중화/역다중화부(3) 및 TB 접속 물리계층 기능부(5)의 동작을 제어한다.
또한, 다중화/역다중화부(3)를 위한 QOS 등급 식별정보를 송신하고, SB 접속 ATM 계층 기능부(2)와 다중화/역다중화부(3)를 위한 연결 설정 관련 정보를 전달한다. 이때 모든 동작은 셀 클럭과 바이트클럭에 동기되어 실행된다.
시스템 제어 프로세서부(7)는 운용자와 접속되어 각 연결에 따른 상태를 지시하고, 신호 프로토콜을 처리하며 고장관리, 구성관리, 운용관리등을 수행한다.
한편, 시스템, 제어 프로세서부(7)는 VME Bus 접속인 g1 접속을 통해 ATM 프로토콜 제어 프로세서부(6)와 연결된다.
상기와 같은 소규모 집중형 망종단장치의 트래픽 흐름은 제 3 도와 같이 크게 상방향 정보흐름과 하방향 정보흐름으로 나누어지는데, 상방향 정보처리 흐름은 SB 접속의 광선로(a1, a2, a3, a4)를 통해 입력되는 ATM셀을 SB 접속 물리계층 기능부(1), SB 접속ATM 계층 기능부(2)를 통해 SB 인터페이스의 물리계층 및 ATM 계층의 프로토콜 처리한후, 다중화/역다중화부(3)내의 상방향 정보처리용 베이직 셀을 통해 망으로 향하는 트래픽과 가입자 방향으로 가게될 내부호 정보로 나누어 TB 접속 물리계층 기능부(5)와 SB 접속 ATM 계층 기능부(2)로 루팅한다.
망으로 향하는 트래픽은 TB 접속 물리계층 기능부(5)를 통해 TB 인터페이스의 프로토콜 처리된 후, TB 접속의 광선로(e1)를 타고 교환망으로 전송된다.
그리고, 하방향 정보처리 흐름은 TB 접속의 광선로(e1)를 통해 입력되는ATM 셀을 TB 접속 물리계층 기능부(5)를 통해 SB 인터페이스의 물리계층의 프로토콜 처리한 후, 다중화/역다중화부(3)에서 역다중화 된다. 역다중화는 TB접속 물리계층 기능부(5)에서 수신된 혼합된 ATM셀을 다중화/역다중화부(3)내의 하방향 정보처리용 베이직 셀에서 셀헤더의 목적지 정보를 이용하여 가입자별로 가게 될 정보로 나누어 SB 접속 ATM 계층 기능부(2)와 SB 접속 물리계층 기능부(1)로 루팅한다.
이러한 트래픽은 SB 접속 ATM 계층 기능부(2)와 SB 접속 물리계층 기인테페이스의 물리계층 기능을 제공하는 TB 접속 물리계층 기능부 (PTIB : physical Layer TB Interface Block)기능부(5)에서 SB 인터페이스의 프로토콜 처리된 후, SB 접속의 광선로(a1,a2,a3,a4)을 타고 가입자 단말로 전송된다.
제 5 도는 모듈간 접속타이밍을 나타낸 것으로, 셀 수신 가능 신호(RCA)는 53바이트 단위로 셀의 수신이 가능함을 나타내는 신호이고, 수신용 셀 데이타(RDAT)는 53바이트 단위의 서비스 데이타를 나타내며, 수신용 바이트 등기 클럭(RRDB)은 셀 데이타 수신을 위하여 바이트단위로 정보를 수신하는 순간마다 발생하는 19.44MHz 클럭하고, 클호이며, 송신용 바이트 동기 클럭(TWRB)은 셀 데이타가 전송되는 순간마다 발생하는 19.44MHz 클럭을 각각 나타낸다.
상방향 정보흐름에서 SB 접속 물리계층 기능부(1)와 SB 접속 ATM 계층 기능부(2)간에는 제 5a 도와 같은 접속신호와 타이밍을 갖으며, 하방향 정보흐름에서 SB 접속 물리계층 기능부(1)와 컴퓨터 SB 접속 ATM 계층 기능부(2)간에는 제 5b 도와 같은 접속신호와 타이밍을 갖게된다.
상기와 같이 본 발명은 가입자측 트래픽에 대한 집선기능, 망측 트래픽에 대한 본 발명배기능을 수행하며, 가입자 단말간이 통신을 위한 내부 루팅기능을 수행하므로써 고속의 프로토콜 처리를 해야하는 단국교환기의 부하를 경감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기능별 모듈화 형태의 구조를 갖음에 따라 향한 권고안의 기능추가와 다른 요구사항의 출현시 쉽게 적응할 수 있으며, 기존의 서비스 뿐만 아니라 내부호 교환기능을 포함하도록 구성함으로써 앞으로 실용화될 B-ISDN 서비스를 지원할 수 있는 포용성을 갖고 있으며, 기본적인 B-NT 기능을 포함하여 추후 서비스 기능의 추가에 따라 서비스 수용 장치로의 긴으 변경이 용이한 구조를 갖고 있어 STM-1급의 회선을 통해 광 CATV 분배센터와 접속할 수 있으므로 앞으로 도래할 지역적인 광 CATV 서비스를 수용할 수 있다.

Claims (3)

  1. SB 인터페이스의 물리링크에서 입력되는 셀에 대하여 물리계층의 기능을 수행하는 접속선로별 SB 접속 물리계층 기능부(PSIB)(1); 상기 물리계층 기능부(PSIB)(1)에서 직,병렬 변환된 바이트 단위의 ATM셀에 대하여 ATM 계층의 기능을 수행하는 접속선로별 SB 접속 ATM 계층 기능부(ATMB)(2); 상기 SB 접속 ATM 계층 기능부(ATMB)(2)에서 수신한 셀을 다중화/역다중화하고 VPI/VCI 변환 및 내부 호에 대한 루팅기능을 수행하는 다중화/역다중화부(MDPB)(3); 상기 다중화/역다중화부(MDPB)(3)를 통해 망으로 접속되는 셀에 대하여 TB 인터페이스의 물리계층 기능을 제공하는 TB 접속 물리게층 기능부(PTIB)(5); 상기클럭을 공급하는 마스터 클럭 발생부(MCGB)(4); 상기 기능부들(1,2,3,5)의 동작을 제어하고 상태를 감시하는 ATM 프로토콜 제어 프로세서부(ACPB)(6); 상기 ATM프로토콜 제어 프로세서부(ACPB)(6)에 접속되어 신호 프로토콜 처리, OAM 처리 및 관리기능을 수행하는 시스템 제어 프로세서부(SCPB)(7)를 구비하는 것을 특징으로 하는 B-ISDN용 소규모 집중형 망종단장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 ATM 계층 기능부(ATMB)(2)는다중화 및 역다중화기능, 셀 어셈블리 및 디스어셈블리기능, 가상 채널,가상경로 연결설정 및 해제기능, 가상채널 식별자 및 가상경로 식별자(VPI/VCI)변환기능, 트래픽 모니터링 기능을 갖는 베이직 셀을 포함하는 것을 특징으로 한느 B-ISDN용 소규모 집중형 망종단장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 다중화/역다중화부(MDPB)(3)는 다중화 및 역다중화기능, 셀 어셈블리 및 디스어셈블리기능, 가상 채널, 가상경로 연결설정 및 해제기능, 가상채널 식별자 및 가상경로 식별자(VPI/VCI) 변환기능, 트래픽 모니터링 기능을 갖는 베이직 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 B-ISDN용 소규모 집중형 망종단장치.
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