KR100221299B1

KR100221299B1 - 에이티이엠교환기에 있어서 셀 다중화/역다중화 장치

Info

Publication number: KR100221299B1
Application number: KR1019960081152A
Authority: KR
Inventors: 홍성한
Original assignee: 유기범; 대우통신주식회사
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 1999-09-15
Also published as: KR19980061775A

Abstract

본 발명은 ATM 교환기에 있어서 다수의 DS1 레벨의 가입자를 수용하기 위하여 ATM 셀을 다중화 및 역다중화하는 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 장치는 셀 버스로 정합하기 위한 셀 버스 정합수단; 셀 버스 정합수단을 통해 수신되는 사용자 메시지의 사용자 파라메터를 검사하여 해당 셀의 패스 및 폐기를 결정하는 사용자 파라메터 처리부(43); 셀 스트림에 IPC 셀을 삽입하고, 셀 스트림으로부터 IPC 셀을 추출하는 셀 삽입 및 추출부(45); 가입자측으로부터 수신된 셀의 VPI/VCI에 따라 소정 바이트의 라우팅 헤더를 부착하여 스위칭측으로 전달하고, 스위칭측으로부터 입력된 셀의 헤더를 분석하여 멀티캐스 혹은 브로드캐스트 셀이면 셀 카피를 처리하는 라우팅 태그처리부(46); 셀스위칭정합부(47); 셀 삽입 및 추출부로부터 송신되는 셀의 VPI/VCI를 분석하여 보드 식별번호와 포트 식별번호가 포함된 소정 바이트의 태그를 부착하는 태그 부착부(44); 셀 버스에 연결된 가입자정합보드들과 제어정보를 전달하기 위한 IPC 정합부(48); 및 각 블록을 제어하는 주 프로세서부(49)가 구비되어 다수의 DS1E급 가이자의 셀을 다중화 및 역다중화하여 셀스위칭부와 접속한다.

Description

ATM교환기에 있어서 셀 다중화/역다중화 장치

본 발명은 ATM 교환기에 있어서 가입자 셀(user cell)을 다중화 및 역다중화하는 장치에 관한 것으로, 특히 다수의 DS1 레벨의 가입자를 수용하기 위하여 ATM 셀을 다중화 및 역다중화하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 ATM 교환기는 ATM방식에 의한 공중망을 구성할 경우에 ATM망과 ATM망 혹은 가입자를 ATM망에 접속하기 위하여 노드기능을 수행하는 시스템으로서, 그 기능에 따라 가상채널(VC) 교환기와 가상경로(VP) 교환기로 구분된다.

이러한 ATM 교환시스템은 가입자 정합장치와 스위치 네트워크, 중계선 정합장치 등과 이들을 제어하는 프로세서들로 구현된다.

가입자 정합장치는 UNI 물리 계층정합, ATM 계층처리, 신호 셀(IPC cell) 및 사용자 셀(user cell) 분리전달, 헤더변환, OAM 처리등과 더불어 UPC 트래픽 제어기능을 수행한다. 또한 가입자 정합장치에는 ATM 가입자뿐만 아니라 기존 가입자 서비스를 위한 중저속 가입자 정합기능도 포함될 수 있다.

ATM 스위치 네트워크는 수백 Mbit의 고속 스위칭이 가능한 단위 스위치들을 다단으로 구성하여 실현한다. ATM단위 스위치는 구성형태에 따라 입력버퍼, 출력버퍼, 공통 메모리, 공통 버스, 크로스 포인트 스위치 등으로 나누어진다.

ATM 중계선 정합장치는 NNI 인터페이스 물리계층처리, ATM계층처리, OAM처리 등을 수행하며, 트래픽 제어기능은 스위치 네트웍크와 연동하여 동작한다. 또한 기존 전화망, N-ISDN, 패킷망, 프레임 릴레이망, 등의 타 망과의 연동기능도 포함된다.

한편, ATM교환기는 그 용량에 따라 B-ISDN의 핵심 노드로서의 기능을 수행하기 위한 대용량의 ATM 교환기와, B-ISDN으로의 진행단계에서 국지적으로 요구되는 ATM통신을 지원하기 위하여 지역정보통신망(MAN:Metropolitan Area Network))의 구축에 사용되는 소용량의 ATM 교환기로 구분될 수 있다. 즉, 소용량의 ATM 교환기(ATM-MSS)는 광대역 ISDN과의 직접적인 연동이 가능하고, 광대역 ISDN에서 제공할 수 있는 서비스를 무리없이 수용할 수 있도록 ATM 기반의 MAN 스위칭 시스템(ATM-based MAN Switching System)이다.

이와 같은 소용량의 ATM 교환기는 다양한 가입자를 접속할 필요가 있는데, 이를 위하여 가입자를 접속하기 위한 원격 스위칭 노드(RSN)와, 다수의 원격 스위칭 노드를 연결시키기 위한 허브 스위칭 노드(HSN), 및 시스템을 관리하기 위한 망 관리 시스템(MSS-EMS)으로 구성된 분산 교환구조의 교환기이다.

그런데 이러한 소용량의 ATM 교환기에서 기존의 DS1 가입자에게 ATM 서비스를 제공하기 위해서는 가입자 정합보드를 통해 연결되는 다수의 DS1 급의 가입자들을 스위칭 네트웍과 연결하기 위한 다중화/역다중화 장치가 요구된다.

이에 본 발명은 소용량 ATM 교환기에 있어서 DS1급의 가입자들을 다중화 및 역다중화하여 스위칭 네트웍에 접속하기 위한 다중화 및 역다중화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 다수의 DS1E 급 가입자정합보드가 셀버스를 통해 접속되고, 다중화 및 역다중화보드가 이 가입자들의 셀을 다중화 및 역다중화하여 셀스위칭보드로 접속되며, 이 셀 스위칭보드에는 망관리보드와 노드접속보드가 연결되도록 된 ATM 교환기에 있어서,

상기 다중화 및 역다중화보드가,

상기 셀 버스로 정합하기 위한 셀 버스 정합수단; 상기 셀 버스 정합수단을 통해 수신되는 사용자 메시지의 사용자 파라메터를 검사하여 해당 셀의 패스 및 폐기를 결정하는 사용자 파라메터 처리부; 셀 스트림에 IPC 셀을 삽입하고, 셀 스트림으로부터 IPC 셀을 추출하는 셀 삽입 및 추출부; 가입자측으로부터 수신된 셀의 VPI/VCI에 따라 소정 바이트의 라우팅 헤더를 부착하여 스위칭측으로 전달하고, 스위칭측으로부터 입력된 셀의 헤더를 분석하여 멀티캐스 혹은 브로드캐스트 셀이면 셀 카피를 처리하는 라우팅 태그처리부; 상기 라우팅 태그처리부가 출력하는 TTL 레벨을 PECL레벨로 변환하여 상기 셀 스위칭보드와 정합하고, 상기 셀 스위칭보드로부터 수신된 PECL레벨의 셀을 TTL레벨로 변환하는 셀스위칭정합부; 셀 삽입 및 추출부로부터 송신되는 셀의 VPI/VCI를 분석하여 보드 식별번호와 포트 식별번호가 포함된 소정 바이트의 태그를 부착하는 태그 부착부; 셀 버스에 연결된 가입자정합보드들과 제어정보를 전달하기 위한 IPC 정합부; 및 상기 IPC정합부를 통해 가입자정합보드와 통신하고, 상기 셀 삽입 및 추출부로부터 입출력되는 IPC 셀을 통해 망관리보드와 통신하며 소정의 시퀀스를 수행하여 각 블록을 제어하는 주 프로세서부로 구성된 것을 특징으로 한다.

도1은 본 발명이 적용되는 ATM 교환기의 전체 구조를 도시한 블록도,

도2는 도 1에 도시된 원격 스위칭 노드(RSN)의 세부 블록도,

도3은 도 1에 도시된 허브 스위칭 노드(HSN)의 세부 블록도,

도4는 본 발명에 따른 다중화/역다중화 장치의 전체 블록도,

도5은 도 4에 도시된 다중화/역다중화 장치의 세부 블록도,

도6은 송신 셀 포맷을 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,10-1∼10-5 : 원격 스위칭 노드(RSN)20 : 허브 스위칭 노드(HSN)

30 : 망관리 시스템

110 : 가입자 정합 모듈(SIM)111,113,114 : 가입자 정합 보드

112,115 : 다중화/역다중화장치120,220 : 셀 스위칭부

130 : RSN제어부140,210 : 노드 인터커넥션부

230 : 교환기 정합부240 : HSN제어부

41 : 셀 버스 제어기42 : 셀 버스 정합부

43 : UPC처리부44 : 태그 부착부

45 : 셀 추출/삽입부46 : 라우팅 태그 부착부

47 : 셀 스위칭 정합부48 : IPC정합부

49 : 주 프로세서

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 ATM 교환기의 구조를 도시한 블록도이고, 도 2는 도1에 도시된 원격 스위칭 노드(RSN)의 세부 블록도이며, 도 3은 도 1에 도시된 허브 스위칭 노드(HSN)의 세부 블록도이다.

본 발명이 적용되는 소용량 ATM 교환기(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, DS1E 혹은 DS3 레벨의 가입자를 수용하기 위한 다수의 원격 스위칭 노드(RSN : Remote Switching Node; 10-1∼10-5)와, 다수의 원격 스위칭 노드(RSN)들을 연결하기 위한 허브 스위칭 노드(HSN:Hub Switching Node; 20) 및 시스템을 관리하기 위한 망 관리 시스템(EMS:Element Management System;30)으로 구성된다. 이때 허브 스위칭 노드(HSN : 20)에는 다른 ATM 교환기(2)가 연결되어 B-ISDN 망을 구성할 수 있도록 되어 있다.

그리고 원격 스위칭 노드(RSN)는 도 2에 도시된 바와 같이, 가입자 정합 모듈(SIM:110)과 셀 스위칭 모듈(CSM:120), 원격 스위칭 노드 제어모듈(RNCM:130), 노드 접속 모듈(NIM:140)로 구성되어 있고, 가입자 정합 모듈(SIM:110)은 DS3급 가입자를 정합하기 위한 가입자 정합 보드(SAD3:111)와 DS1급의 가입자를 정합하기 위한 가입자 정합 보드(SAE1:113), 및 프레임 릴레이를 정합하기 위한 가입자정합보드(FRIA:114), DS3 급 가입자의 셀을 다중화 및 역다중화하기 위한 제1 다중화/역다중화 보드(D3MA:112), DS1 급 가입자의 셀을 다중화 및 역다중화하기 위한 제2 다중화/역다중화 보드(D1MA:115)가 구비되어 있다.

셀 스위칭 모듈(CSM:120)은 다수의 셀 스위칭 보드(CSA)로 이루어지고, 노드 접속 모듈(NIM:140)은 다수의 노드 접속 보드(NIA)로 구성되며, 원격 스위칭 노드 제어 모듈(RNCM:130)은 하드 디스크 드라이브(HDD:132), 원격 노드 관리보드(RNMA:134) 등으로 구성되어 있다.

도 2를 참조하면, 노드관리보드(RNMA:134)는 TMN에서 규정한 성능관리, 장애관리, 구성관리, 보안관리, 과금관리 기능의 에이전트 기능을 수행하며, 허브스위칭노드(HSN)의 노드관리보드(HNMA)와 ATM 연결을 형성하며, 이를 통하여 이더넷으로 허브스위칭노드(HSN)의 노드관리보드(HNMA)에 연결된 망관리시스템(EMS)과 통신한다.

셀스위칭보드(CSA:120)는 노드내의 각 보드로부터 셀을 받아 헤더의 라우팅 필드를 근거로 해당 목적 보드로 전달하는 기능을 수행하며, 통상 8x8의 포트를 가지며 각각의 포트는 최대 155Mbps의 셀 교환능력을 갖는다. 점대 다중점 연결을 지원하기 위하여 셀 헤더에 표시된 바에 따라 셀 복사를 수행할 수 있으며, 버퍼를 두어 일시적인 폭주 상황을 방지한다.

노드접속모듈(NIM:140)은 다수의 노드 접속 보드(NIA:142,144))로 구성되어 허브스위칭노드(HSN)와 원격스위칭노드(RSN)를 연결하는 역할을 하며, 노드 접속 보드(NIA)는 1개의 STM-1 링크를 통해 허브스위칭노드(HSN)와 원격스위칭노드(RSN)를 연결하고, 물리계층 및 물리계층 관리기능, ATM계층 및 ATM계층 관리 기능, 트래픽 관리기능, 보호절체기능 등을 수행한다.

여기서, 물리계층기능은 155.52 Mbps 선로신호의 종단 및 생성, STM-1 프레임의 종단 및 생성, 셀 정합 등의 기능을 수행하고, 물리계층 관리기능은 물리계층의 성능계수를 추출하고, 노드 관리 보드(RNMA)에 보고하는 성능관리기능과 물리계층의 장애상황을 검출하여 복구하며, 이의 발생과 해제에 관한 기록과 긴급보고를 행하는 장애관리기능으로 이루어진다.

ATM 계층 기능은 셀 다중화 및 역다중화, 셀 생성 및 종단, 비할당 셀과 무효셀의 폐기, 셀 헤더 변환 등의 기능을 수행하고, ATM 계층 관리기능은 노드관리보드(RNMA:134)로부터 지시 받은 연결에 대해 성능감시, 연결성 점검, 루프백 등을 수행하고, 그 결과를 보고하거나 특정 연결의 장애 상황에 대해 경보용 셀을 생성하여 전송한다. 트래픽 관리 기능은 링크의 트래픽 파라메터를 추출하여 보고하는 기능을 수행한다.

가입자 정합 모듈(SIM:110)은 DS1E와 DS3급 가입자를 접속하는데, 프레임 릴레이 접속 보드(FRIA)는 프레임 릴레이 교환기에 접속되어 프레임 릴레이 패킷을 주고 받으며, 회선 에뮬레이션 접속 보드(CIE)는 DS1E의 회선 에뮬레이션 기능을 수행한다.

그리고, 가입자 정합 보드(SAE1:113)는 4개의 DS1E 링크를 통하여 DS1E급 다중화보드(D1MA:115)와 접속한다. 각 DS1E 링크로부터 수신한 셀을 DS1E 다중화 보드로 전송하고, DS1E 다중화 보드로부터 받은 셀은 헤더의 라우팅 필드에 의거하여 해당 링크(포트)로 역다중화하여 전송한다.

이러한 가입자 정합보드(SAE1:113)은 물리계층, 물리계층 관리기능, ATM계층 및 ATM계층 관리기능, 트래픽 관리기능, 보호절체기능 등을 수행하는데, 물리계층 기능은 2.048Mbps 선로신호의 종단 및 생성, CRC 멀티프레임의 종단 및 생성, 셀 정합 등의 기능을 수행한다. 물리계층 관리기능은 물리계층의 성능계수를 추출하고, RNMA에 보고하는 성능관리기능과 물리계층의 장애상황을 검출하고, 복구하며 이의 발생과 해제에 관한 기록과 긴급보고를 행하는 관리기능으로 이루어진다.

ATM 계층기능은 셀 다중화 및 역다중화, 셀 생성 및 종단, 비할당 셀과 무효 셀의 폐기, 셀 헤더 변환 등의 기능을 수행한다. ATM계층 관리기능은 노드관리보드(RNMA)로부터 지시받은 연결에 대해 성능감시, 연결성 점검, 루프백 등을 수행하고, 그 결과를 보고하거나 특정 연결의 장애상황에 대해 경보용 셀을 형성하여 전송하는 기능을 수행한다. 트래픽 관리기능은 링크의 트래픽 파라메터를 추출하여 보고하는 기능을 수행한다.

DS1E 다중화 보드(D1MA:115)는 16개의 DS1E 신호를 입력받아 하나의 STM-1급 신호로 사상하는 기능을 수행하며, DS3 다중화 보드(D3MA)는 3개의 DS3신호를 입력받아 하나의 STM-1급 신호로 사상하는 기능을 수행한다.

DS3 가입자 정합보드(SAD3:111)는 3개의 DS3 링크를 통하여 DS3 링크를 통해 수신한 셀을 DS3 다중화 보드(112)로 전송하고, DS3 다중화 보드(113)로부터 받은 셀은 헤더의 라우팅 필드에 의거 해당 링크로 역다중화하여 전송한다.

DS3 가입자 정합보드(SAD3:111)는 물리계층 및 물리계층 관리기능, ATM 계층 및 ATM계층 관리기능, 트래픽 관리기능을 수행하는데, 물리계층기능은 44.736Mbps선로신호의 종단 및 생성, PLCP 프레임의 종단 및 생성, 셀 정합 등의 기능을 수행한다.

프레임 렐레이 정합보드(FRIA:114)는 기존의 프레임 릴레이 통신망과 ATM교환기와의 연동기능을 담당한다. 프레임 릴레이망과의 접속속도는 4개의 2.048Mbps 이다.

프레임 릴레이 정합보드(FRIA:114)는 물리계층 및 물리계층 관리기능, ATM 계층 및 ATM계층 관리기능, 트래픽 관리기능, AAL 및 AAL 관리기능을 가지며, 물리계층기능은 프레임 및 멀티프레임의 경계식별 및 구성, 에러검사, 선로 부호화 및 라인 인터페이스기능을 수행한다.

AAL기능은 AAL 타입 5 기능으로 CPCS-SDU의 투명한 전달과 에러검출 및 처리기능, 혼잡정보와 손실 우선순위정보의 전달, 프레임 릴레이 프레임의 추출 및 생성, 혼잡제어기능, 프로토콜 매핑기능을 수행한다. AAL관리기능은 AAL의 수행기능에 대한 관리 및 보고, 상태정보 유지기능, FR정합기능, PVC서비스를 위한 관리기능, 연결관리기능 등을 수행한다.

또한 허브스위칭노드(HSN:20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 노드접속모듈(NIM:210), 셀스위칭모듈(CSM:220), 교환기 접속모듈(EIM:230), 허브스위칭노드 제어모듈(HNCM:240)로 구성되고, 노드접속 모듈(NIM:210)은 다수의 노드접속 보드(NIA:211,212,213)로 구성되고, 셀스위칭모듈(CSM:220)은 셀스위칭보드(CSA)로 구성되며, 교환기접속모듈(EIM:230)은 교환기접속보드(EIA:231,232)로 구성된다. 그리고 허브스위칭노드 제어모듈(HNCM:240)은 HDD(241), 허브스위칭 정합보드(HNMA:242), 시험보드(TSA:243), 클럭분배보드(CDA:244)등으로 구성되고, 망관리시스템(EMS:30)이 노드관리보드(HNMA:242)에 이더넷으로 연결되어 있다.

도 3을 참조하면, 망관리보드(HNMA:242)는 TMN에서 규정한 성능관리, 장애관리, 구성관리, 보안관리, 과금관리 기능의 에이전트를 수행하며, 원격스위칭노드(RSN)의 노드관리보드(RNMA:134)와 망관리시스템(EMS:30)을 잇는 연결통로 역할을 한다.

클럭 분배 보드(CDA:244)는 각 보드에서 필요한 클럭 및 망동기 클럭을 제공하고, HDD(241)는 노드내의 관리정보 모델, 모듈별 동작 프로그램, 통계자료 등 각종 정보를 저장하는 역할을 한다.

셀교환모듈(CSM:220)은 노드내의 각 보드로부터 셀을 받아 헤더의 라우팅 필드를 근거로 해당 목적 보드로 전달하고, 16 x 16 포트를 가지며, 각각의 포트는 최대 155Mbps의 셀교환 능력을 가진다.

노드접속모듈(NIM:210)은 노드간 접속 보드(NIA:211,212,213)의 집합으로 이루어지며, 노드접속 보드(NIA)는 1개의 STM-1 링크를 통해 RSN과 HSN을 연결하고, 물리계층 및 물리계층 관리기능, ATM계층 및 ATM계층 관리 기능, 트래픽 관리기능, 보호절체기능 등을 처리한다.

물리계층기능은 155.52Mbps선로신호의 종단 및 생성, STM-1 프레임의 종단 및 생성, 셀정합 등의 기능을 수행하고, 물리계층 관리기능은 성능관리기능 및 장애관리기능으로 이루어진다.

ATM 계층 기능은 셀 다중화 및 역다중화, 셀 생성 및 종단, 비할당 셀과 무효셀의 폐기, 셀 헤더변환 등의 기능을 수행한다. ATM계층 관리기능은 망노드 관리보드(HNMA)로부터 지시받은 연결에 대해 성능감시, 연결성 점검, 루프백 등을 수행하고, 그 결과를 보고하거나 특정 연결의 장애 상황에 대해 경보용 셀을 생성하여 전송한다.

교환기접속모듈(EIM:230)은 타교환기 노드간의 접속 보드(EIA:231,232)의 집합으로 이루어지며, 교환기접속보드(EIA:231,232)는 1개의 STM-1 링크를 통해 타 교환기와 접속하여 ATM교환기와 타교환기를 연결하는 기능을 한다. 그리고 교환기 접속 보드(EIA)는 물리계층 및 물리계층 관리기능, ATM계층 및 ATM계층 관리 기능, 트래픽 관리기능, 보호절체기능 등을 갖는다.

도 4는 본 발명에 따른 셀 다중화/역다중화 장치의 전체 블록도이고, 도 5는 도 4에 도시된 다중화/역다중화 장치의 세부 블록도이며, 도 6은 송신 셀 포맷을 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 셀 다중화/역다중화장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 셀버스 제어기(41), 다수의 가입자 정합보드와 셀 버스로 정합하기 위한 셀 버스 정합부(42), 셀버스 정합부를 통해 수신되는 사용자 메시지의 사용자 파라메터를 검사하여 해당 셀의 패스 및 폐기를 결정하는 사용자 파라메터(UPC) 처리부(43), 셀 스트림에 망관리보드와 통신하기 위한 IPC 셀을 삽입하거고, 셀 스트림으로부터 IPC 셀을 추출하는 셀 삽입 및 추출부(45), 가입자측으로부터 수신된 셀의 VPI/VCI에 따라 소정 바이트의 라우팅 헤더를 부착하여 스위칭측으로 전달하고, 스위칭측으로부터 입력된 셀의 헤더를 분석하여 멀티캐스트 혹은 브로드캐스트 셀이면 셀 카피를 처리하는 라우팅 태그 처리부(46), 라우팅 태그 처리부가 출력하는 TTL 레벨을 PECL레벨로 변환하여 스위칭부와 정합하고, 스위칭부측으로부터 수신된 PECL레벨의 셀을 TTL레벨로 변환하는 스위칭정합부(47), 셀 삽입 및 추출부로부터 송신되는 셀의 VPI/VCI를 분석하여 보드 식별번호(B'id)와 포트식별번호(P'id)가 포함된 소정 바이트의 태그를 부착하는 태그 부착부(44), IPC 셀을 처리하며 소정의 시퀀스를 수행하여 각 블록을 제어하는 주 프로세서부(49), IPC 정합부(48)로 구성되어 있다.

또한 본 발명의 다중화/역다중화 장치의 구성을 좀더 세부적으로 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이 셀 버스(CELLBUS)가 IPC버스(IPC_BUS)와 수신버스(RX_BUS), 송신버스(TX_BUS)로 구성되고, 셀 버스 정합수단이 수신 선입선출버퍼(RX_FIFO), 송신 선입선출버퍼(TX_FIFO), 셀버스제어기(CellBUS Controller), 및 버퍼(BUF)로 구성된다.

또한, UPC처리부(43)가 UPC처리기(ATM-POL2)와 메모리(ATM-POL2 MEMORY)로 구현되고, 셀 삽입 및 추출부(45)는 셀 삽입 및 추출기(CIE)와 메모리(CIE MEMORY)로 구성되며, 라우팅 태그처리부(46)는 전용칩(WAC-187-A)와 메모리(RT MEMORY)로 구현된다. 태그부착부(44)는 복수개의 어드레스 변환 제어기(ATC : Address Translation Controller)로 이루어지고, 주프로세서부(49)는 로칼 롬(LOCAL ROM), 로칼 램(LOCAL RAM), 프로세서(CPU), CPU제어 및 어드레스 디코더(CPU control&Address Decoder), 이중화 로직(Duplication LOGIC)등으로 구성된다.

본 발명에 따른 셀 다중화/역다중화장치(D1MA)는 소용량 ATM 교환시스템의 원격스위칭노드(RSN)에 위치하여 16개의 DS1E 보드를 셀 버스를 통하여 다중화 및 역다중화하는 기능을 주기능으로하여, ATM 프로토콜의 ATM계층에 해당하는 기능을 부가적으로 수행하는 보드로서 전반적인 동작은 모토롤라사의 MC68040에 의해 이루어지며, ATM계층에 해당하는 기능은 특정 기능소자에 의해 이루어지도록 되어 있다.

수신방향으로의 주요기능으로는 특정 가입자정합보드(SAE1)보드에서 전달되어 온 16 비트 폭의 셀을 8비트의 셀로 변환하는 기능, 다중화된 접속의 사용자 셀에 대한 UPC기능, ATM셀의 헤더 변환기능, 셀 스위칭 보드(CSA)에서의 셀 라우팅 기능을 수행하기 위한 라우팅 태그 부착기능, 셀스위칭보드(CSA)로 PECL레벨로 셀을 전달하는 기능을 갖는다.

송신방향으로는 셀스위칭보드(CSA)에서 전달되어 온 PECL 레벨의 셀을 TTL 레벨로 변환하는 기능, 역다중화를 수행하기 위해 ATM셀에 3바이트의 태그를 부착하는 기능, 출력 VPI/VCI로의 헤더변환 기능, 태그 2바이트 검사 및 제거기능, 태그 1바이트가 부착된 54바이트의 셀을 16비트폭으로 변환하여 특정 가입자정합(SAE1)보드로 전달하는 기능을 수행한다.

도 4를 참조하면, 셀버스 정합부(42)는 16개의 가입자정합보드(SAE1)와 접속하는 부분으로서 16비트의 데이터 폭을 갖는 셀을 수신과 송신으로 구분된 셀 버스상의 경로를 통하여 송수신하는 기능을 수행한다. 수신의 경우에는 먼저 가입자정합보드(SAE1)가 RXAVE*신호를 액티브 '로우'로 하여 셀 전송 준비가 되어 있음을 나타내면, 다중화/역다중화보드(D1MA)는 16 매의 가입자정합보드(SAE1)를 순차적으로 폴링하다가 RXAVE*신호를 전송한 가입자정합보드(SAE1)의 순서가 되면 RXENB*신호와 함께 가입자정합보드(SAE1)에서 데이터를 읽어 온다.

셀버스 제어부(41)는 가입자정합보드(SAE1)의 셀버스 제어유니트와 통신하면서 셀 송수신과 관련된 제어신호를 생성하는 역할을 한다. 이때 송신방향의 셀 전송은 부착된 태그 2 바이트를 검사하여 TXSEL*신호와 함께 해당 가입자정합보드(SAE1)에 54바이트의 데이터를 라이트하므로써 셀 전달기능을 수행한다.

UPC 처리부(43)는 다중화된 ATM 셀에 대해 접속(connection)별 사용자 파라메터 제어(Usage Parameter Control:UPC)를 수행하는 부로서, CPU와 8비트 데이터 패스를 갖고 접속별 제어 메시지를 전달받아 태깅(Tagging), 디스카드(Discard), 바이패스(Bypass) 등 UPC 기능을 수행한다.

셀 삽입 및 추출부(45)는 노드관리보드(RNMA:134)와 보드제어와 관련된 각종 IPC 메시지를 송수신하는 모듈로서, 사용자 셀 스트림중 지정된 VPI/VCI값을 사용하여 노드관리보드(RNMA:134)에서 전달되어 온 IPC 셀을 추출하거나 노드관리보드(RNMA:134)로 셀 전달을 위해 IPC 셀이 삽입된다.

IPC 정합부(48)는 16매의 가입자정합보드(SAE1)와 IPC 메시지를 송수신하는 기능을 수행하는 모듈로서 셀 경로(Cell path)와는 별도의 채널을 통하여 통신한다.

라우팅 태그(RT) 처리부(46)는 셀 교환 보드인 셀스위칭보드(CSA)에서 셀프 라우팅(Self-routing)에 필요한 정보를 부착하는 기능을 수행하는 모듈로서, 입력 셀에 대해 VPI/VCI값에 따른 6바이트의 태그를 부착하고, 니블 변환하여 출력하며, 멀티캐스팅(Multicating )과 브로드캐스팅(Broadcasting)을 위해 셀스위칭보드(CSA)에서 전달되어 온 셀에 대해 셀 카피 기능도 갖고 있다.

태그 부착부(44)는 셀스위칭보드(CSA)에서 전달되어 온 셀에 대해 16매의 가입자보드(SAE1)내의 4 포트를 식별하기 위해 VPI/VCI값에 따른 3바이트의 태그(TAG)를 부착하는 기능을 갖는다.

셀 스위칭 정합부(47)는 셀스위칭부(CSA)와 다중화/역다중화부(D1MA)가 서로 다른 셀프에서 위치하고 있으므로 두 보드간에 셀 송수신은 PECL로 이루어지며, 이를 위하여 TTL 레벨을 PECL 레벨로 변환과정을 수행하는 모듈이다.

주프로세서부(49)는 보드의 전반적인 동작을 수행하는 모듈로서 CPU는 32비트 마이크로프로세서인 MC68040을 사용하여 33MHz의 클럭에 동작하도록 하였고, BOOT프로그램과 보드제어 프로그램의 저장을 위해 512K 바이트의 EPROM을 갖고 있으며, 프로그램 데이터의 저장을 위해서는 3M바이트 SRAM을 두었다.

이어서 본 발명에 따른 장치에서 셀 흐름을 도 5의 세부 블록을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 다중화/역다중화보드가 초기화된 후 셀 버스(CellBUS) 제어기(41)가 라운드 로빈 방식으로 셀버스를 통해 연결된 임의의 가입자정합보드(SAE1)들을 폴링하면서 셀의 전송준비가 되어 있다는 신호인 RXAVEn*(n=1-16)신호를 검사하여 어셔트되어 있는 가입자정합 보드를 찾는다.

이어 RXAVEn* 신호가 어셔트된 가입자정합 보드를 찾으면 그 가입자정합 보드에 셀 전송 허가 신호인 RXENBn*신호를 어셔트함과 동시에 클럭(RXCLK)을 전송하여 한 셀 단위의 데이터를 16비트의 폭으로 읽어와 수신 선입선출버퍼(RX_FIFO)에 기록한다.

수신 선입선출버퍼(RX_FIFO)에 기록된 셀은 8비트의 폭으로 변환되어 버퍼(BUF)를 지나 UPC기능을 수행하는 UPC프로세서(ATM-POL2)에 입력되고, UPC 프로세서는 각 접속(connection)별 UPC 파라메터값에 따른 제어를 받게 된다.

이때 UPC 파라메터는 망관리보드(RNMA:134)에서 IPC 셀 형태로 전달받아 UPC프로세서의 외부 메모리(POL2 MEMORY)에 저장되어 있고, 셀이 입력되면 UPC프로세서가 입력 셀의 임계치값을 계산하여 이를 위반한 셀에 대해 디스카드(Discard), 태깅(Tagging), 바이패스(Bypass) 등의 제어를 하게 된다.

셀 삽입 및 추출부(CIE)에서는 이러한 셀 스트림(cell stream)에 망관리 보드(RNMA:134)로 IPC 셀을 전송하기 위해 고유의 VPI/VCI값을 갖는 셀을 삽입하게 된다. 이때 셀 삽입과정을 살펴보면, 셀 스트림을 UTOPIA 규칙에 따라 일시 중단시킨 후 이루어진다.

이 셀 스트림은 다시 셀스위칭보드(CSA)에서의 셀프 라우팅을 위해 셀 라우팅칩(WAC-187-A)에서 입력된 셀의 VPI/VCI값을 검사하여 라우팅 테이블(RT MEMORY)에 저장되어 있는 6바이트의 라우팅 태그가 부착된 후 니블( 4비트) 단위로 출력되고, 셀스위칭정합부(TTL->PECL)에서 PECL 레벨로 변환되어 셀스위칭부로 전달된다.

송신방향의 셀 흐름은 셀스위칭보드(CSA)에서 PECL 레벨로 전달된 니블단위의 셀을 TTL 레벨로 변환한 후, 셀 라우팅칩(WAC-187-A)에 입력되어 셀의 헤더인 VPI/VCI를 검사하여 해당 셀이 브로드 캐스트 셀이거나 멀티캐스트 셀이면 셀 카피(Cell Copy)가 이루어져 외부 메모리(RT MEMORY)에 저장된 값에 따른 VPI/VCI를 갖는 셀을 생성한다.

이러한 셀은 다시 셀 삽입 및 추출부(CIE)에 입력되어 고유한 VPI/VCI를 갖는 IPC 셀인지를 검사 받게 되며, 이 과정에서 해당 셀이 IPC 셀로 판명되면 CIE 외부 메모리(CIE MEMORY)에 셀을 라이트한 후 CPU에 인터럽트를 발생하여 IPC 메세지 셀의 수신을 알려준다.

셀 삽입 및 추출부(CIE)에서 출력된 셀은 시스템에서 사용한 VPI/VCI를 출력하여 새로운 VPI/VCI로의 변환과정과 함께 각각 4포트를 갖는 16매의 가입자정합보드(SAE1)에게 올바른 전송을 위해 헤더값에 따른 보드식별번호(B'id)와 포트식별번호(P'id)를 갖는 3바이트의 태그를 부착하여 송신 선입선출버퍼(TX_FIFO)에 16비트의 폭으로 라이트한다.

셀 버스 제어기(CellBUS Controller)는 송신 FIFO(TX_FIFO)에 셀이 라이트되면 우선 태그 2바이트를 읽어 보드 식별번호(B'id)를 식별한 후 해당 보드에 TXENBn* 신호와 함께 2바이트의 헤더가 제거된 54 바이트의 셀을 셀버스를 통해 가입자정합보드(SAE1)로 전송한다.

여기서, 보드 식별번호(B_ID)와 포트식별번호(P_ID)가 붙은 ATM 셀의 포맷은 도6에 도시된 바와 같이, 총 56바이의 셀 크기를 가지며, 48바이트의 유료부하(Payload)와 5바이트의 ATM 헤더(GFC,VPI/VCI,PTI,CLP), 1바이트의 포트 식별번호 헤더(P'id), 및 2바이트의 보드 식별번호(B'id) 헤더로 이루어진다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명에 따른 ATM셀 다중화/역다중화장치는 다수개의 가입자보드로부터 입력되는 다수의 DS1급의 가입자셀을 다중화하여 라우팅헤더를 부착한 후 셀스위칭부로 접속하고, 셀스위칭부에서 수신된 셀의 헤더를 검사하여 해당 가입자보드로 전달해줌으로써 용이하게 DS1급 가입자를 정합할 수 있는 효과가 있다.

Claims

다수의 DS1E 급 가입자정합보드가 셀버스를 통해 접속되고, 다중화 및 역다중화보드가 이 가입자들의 셀을 다중화 및 역다중화하여 셀스위칭보드로 접속되며, 이 셀 스위칭보드에는 망관리보드와 노드접속보드가 연결되도록 된 ATM 교환기에 있어서,

상기 다중화 및 역다중화보드가,

상기 셀 버스로 정합하기 위한 셀 버스 정합수단;

셀 버스 정합수단을 통해 수신되는 사용자 메시지의 사용자 파라메터를 검사하여 해당 셀의 패스 및 폐기를 결정하는 사용자 파라메터 처리부(43);

셀 스트림에 IPC 셀을 삽입하고, 셀 스트림으로부터 IPC 셀을 추출하는 셀 삽입 및 추출부(45);

가입자측으로부터 수신된 셀의 VPI/VCI에 따라 소정 바이트의 라우팅 헤더를 부착하여 스위칭측으로 전달하고, 스위칭측으로부터 입력된 셀의 헤더를 분석하여 멀티캐스 혹은 브로드캐스트 셀이면 셀 카피를 처리하는 라우팅 태그처리부(46);

상기 라우팅 태그처리부가 출력하는 TTL 레벨을 PECL레벨로 변환하여 상기 셀 스위칭보드와 정합하고, 상기 셀 스위칭보드로부터 수신된 PECL레벨의 셀을 TTL레벨로 변환하는 셀스위칭정합부(47);

셀 삽입 및 추출부로부터 송신되는 셀의 VPI/VCI를 분석하여 보드 식별번호와 포트 식별번호가 포함된 소정 바이트의 태그를 부착하는 태그 부착부(44);

셀 버스에 연결된 가입자정합보드들과 제어정보를 전달하기 위한 IPC 정합부(48); 및

상기 IPC정합부를 통해 가입자정합보드와 통신하고, 상기 셀 삽입 및 추출부로부터 입출력되는 IPC 셀을 통해 망관리보드와 통신하며 소정의 시퀀스를 수행하여 각 블록을 제어하는 주 프로세서부(49)가 구비되는 ATM교환기에 있어서 셀 다중화/역다중화 장치.
제1항에 있어서, 상기 셀버스정합수단은 수신셀버스로부터 셀데이터를 수신하는 수신 선입선출버퍼(RX_FIFO)와, 송신셀버스로 셀데이터를 출력하는 송신 선입선출버퍼(TX_FIFO), 및 셀버스의 동작을 위한 제어신호를 발생하며 송신셀의 보드식별번호를 해석하여 해당 가입자정합보드 셀을 전달하는 셀버스제어기(CellBUS Controller)로 구성된 것을 특징으로 하는 ATM교환기에 있어서 셀 다중화/역다중화 장치.
제1항에 있어서, 주프로세서부(49)는 로칼버스를 통해 연결되는 메모리들과 이중화를 제어하기 위한 이중화로직, 및 프로세서로 구성되는 것을 특징으로 하는 ATM교환기에 있어서 셀 다중화/역다중화 장치.
제1항에 있어서, 상기 태그부착부(44)는 송신셀의 VPI/VCI를 분석하여 보드식별번호가 기록된 2바이트의 헤더와 포트식별번호가 기록된 1바이트의 헤더를 부착하는 것을 특징으로 하는 ATM교환기에 있어서 셀 다중화/역다중화 장치.