KR20010094554A - 에이티엠 정합 에이디에스엘 모뎀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 ATM 정합 ADSL 모뎀에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 데이터 서비스 대역을 상향 조정하여 구현하고 음성 신호에 의한 데이터의 손실을 방지함으로써 POTS splitter(분리기)를 별도로 구비하지 않아도 되고, ATM 타입 변환(Type Conversion; TC) 기능과 프레이머(framer) 기능을 하나의 단위 구조로 구현함으로써 장치 구성을 간략화되도록 한다.

Description

에이티엠 정합 에이디에스엘 모뎀{ ATM interface ADSL MODEM }

본 발명은 비대칭 가입자 라인(Asymmetric Digital Subscriber Line; ADSL) 시스템의 에이티엠(Asynchronous Transfer Mode; ATM) 정합 ADSL 모뎀에 관한 것으로, 특히 데이터 서비스 대역을 상향 조정하여 구현하고 음성 신호에 의한 데이터의 손실을 방지함으로써 POTS splitter(분리기)를 별도로 구비하지 않아도 되고, ATM 타입 변환(Type Conversion; TC) 기능과 프레이머(framer) 기능을 하나의 단위 구조로 구현함으로써 장치 구성을 간략화되도록 한 ATM 정합 ADSL 모뎀에 관한 것이다.

일반적으로 ADSL은 기존의 전화 회선을 이용하여 전화국에서 가정까지 downlink 방향의 정보전송 속도와 가정에서 전화국까지 uplink 방향의 정보전송 속도가 비대칭인 통신을 실현할 수 있는 기술이다.

일반적으로 ADSL 서비스 방식은 full rate 방식과 G.lite 방식이 있다. full rate 방식은 가입자가 지원받을 수 있는 하향링크의 레이트(rate)를 모두 사용해서 서비스를 지원하는 방식이다. 그리고 G.lite 방식은 하향링크(down stream) 상에서 지원받을 수 있는 rate를 모두 사용하지 않고 1.5 Mbps로 낮추어서 서비스하는 방식으로서, 순간적으로 데이터 깨짐이 발생되었을 경우에도 micro filter를 통해 깨진 데이터를 복구하여 가입자가 데이터 깨짐을 알아차리지 못하도록 하여, 서비스의 질을 높이도록 한 방식이다. 본 발명은 G.lite 방식의 ADSL 서비스에 적용된다.

도1은 종래 ATM 정합 ADSL 모뎀 블럭 구성도이다.

도시된 바와 같이, 참조번호 2는 ATM 망에서 수신된 신호에서 POTS(Plain Old Telephone Service, 구형 전화서비스)의 통화 신호와 ADSL 데이터 및 제어 신호를 분리하는 POTS splitter(분리기)(1)에서 정보를 입력받는 RJ-11 커넥터이고, 3은 상기 RJ-11 커넥터(1)와 연결되어 노이즈(noise)를 보상해주는 필터/라인 드라이버이다. 4는 상기 필터/라인드라이버(3)로부터의 아날로그 신호를 디지털로 변환해주는 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End; AFE)이고, 5는 상기 AFE(4)와 프레이머(6)간 전송 신호를 변조/복조하는 기능을 수행하는 DMT(Discrete MultiTone modulation) 신호처리부이다. 6은 DSP 프로세서(7)로부터의 데이터를 ATM 프레임으로 형성하고, 그 역으로 ATM 프레임에서 ATM 데이터를 추출하는 프레이머이고, 7은 상기 AFE(4), DMT 신호 처리부(5), 프레이머(6)로부터의 신호를 디지털 신호처리하는 DSP(Digital Signaling Processor) 프로세서이다. 8은 플래시(flash) 메모리이다.

12는 경보를 알리기 위한 LED 디스플레이부이고, 13은 상기 DSP 프로세서(7)와 IMDA(Internal Direct Memory Access)버스 정합 기능을 수행하는 IMDA 버스 정합부이며, 15는 ATM 정합 ADSL 모뎀 내 어드레스와 데이터 전송을 위한 어드레스 래치/데이터 버스 버퍼이다.

9는 상기 프레이머(6)에서 인터리브된(interleaved) 데이터를 저장하는 인터리브 메모리이고, 10은 상기 프레이머(6)에서 출력되는 ATM 셀을 ATM 물리계층 수행부(11)로 전송하는 CDB(Cell Delineation Block)이며, 11은 상기 CDB(10)에서 출력되는 ATM 셀을 ATM 물리계층 기능을 수행하여 PC로 전송하는 ATM 물리계층 수행부이다.

14는 상기 ATM 물리계층수행부(11)와 상기 어드레스 래치/데이터 버스버퍼(15) 사이에 연결되는 유틸리티 버스 정합부이다. 16은 ATM 정합 ADSL 모뎀의 전반적인 동작을 제어하기 위한 마이크로프로세서이다.

현재의 ADSL full rate 서비스는 0 ~ 4 KHz 대역에서 음성 서비스, 30KHz ~ 1.1MHz 대역에서 데이터서비스를 동시에 구현하고 있다. 이렇게 데이터와 음성 서비스를 동시에 구현하기 위해서는 이를 분리하고 결합하는 기능을 담당하는 POTS splitter(1)가 도1에 도시된 바와 같이, 별도로 구비되어야 한다. POTS splitter(1)는 음성의 dial 신호나 hook on/off로부터 데이터의 손실을 방지하기 위하여 filtering하는 역할을 담당한다.

그리고 CDB(10), 프레이머(6), DMT신호처리부(5)가 각각 구현되어 ATM 정합 ADSL 모뎀의 장치를 복잡하게 만들었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은

데이터 서비스 대역을 상향 조정하여 구현하고 음성 신호에 의한 데이터의 손실을 방지함으로써 POTS splitter(분리기)를 별도로 구비하지 않아도 되고, ATM 타입 변환(Type Conversion; TC) 기능과 프레이머(framer) 기능을 하나의 단위 구조로 구현함으로써 장치 구성을 간략화되도록 한 ATM 정합 ADSL 모뎀을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 ATM 정합 ADSL 모뎀은,

ADSL 라인을 통해 ATM 데이터를 입력받는 이중화 RJ-11 커넥터와;

상기 이중화 RJ-11 커넥터의 신호에서 노이즈와 신호 왜곡을 보상해주는 필터/라인드라이버와;

상기 필터/라인 드라이버로부터의 아날로그 신호를 디지털로 변환하는 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End; AFE)와;

상기 AFE에서 변환된 디지털 데이터를 설정된 주파수대역으로 상향 조정하여 복조하고 ATM 프레임에서 ATM 데이터를 추출하며, 그 역으로 ATM 데이터로 ATM 프레임을 형성하고 변조하는 프레이머/DMT 프로세서와;

상기 AFE와 프레이머/DMT프로세서로부터의 ATM 데이터를 디지털 신호처리하는 DSP(Digital Signaling Processor) 프로세서와;

상기 프레이머/DMT프로세서, 상기 DSP 프로세서, CPU, ATM 물리계층수행부 간 데이터를 유토피아(Universal Test and Operations Physical Interface for ATM; UTOPIA) 정합시키는 유토피아 정합부와;

ATM 정합 ADSL 모뎀의 전반적인 동작을 제어하는 CPU와;

상기 유토피아 정합부로부터의 ATM 데이터를 물리계층 기능을 수행하는 ATM 물리계층 수행부로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

도1은 종래 ATM 정합 ADSL 모뎀 블럭 구성도,

도2는 본 발명에 의한 음성 주파수 대역과 데이터 주파수 대역을 보인 도면,

도3은 본 발명에 의한 ATM 정합 ADSL 모뎀 블럭 구성도,

도4는 상기 유토피아 인터페이스부 블럭 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101: 이중화 RJ-11 커넥터 102:필터/라인드라이버

104:AFE 105:프레이머/DMT 프로세서

106:DSP 프로세서 107:부팅 플래시 메모리

108:CPU 109:유토피아 정합부

110:ATM 25M 물리계층 수행부 111:플래시 메모리

112:DRAM

이하, 상기와 같은 본 발명에 의한 ATM 정합 ADSL 모뎀을 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 ADSL의 데이터 서비스 대역을 상향 조정함으로써 음성 신호에 의해 데이터 서비스의 손실을 방지할 수 있도록 하고, ATM TC(타입 변환) 기능과 Framer 기능을 Programmable Logic Device로 하나의 단위 구조로 구현함으로써 간단하게 Utopia Interface를 구현할 수 있도록 한다. 또한 AFE에서 라인 부분의 filter 기능을 추가하여 음성의 dial up 시, hook on/off시 데이터 깨짐을 방지하도록 한다.

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 데이터 서비스의 경우, 100KHz 이상에서 1.1 MHz까지로의 주파수 대역으로 상향 조정하여, 음성 신호에 의한 데이터의 손실을 방지하도록 한다. 기존 full rate로 link connection 시 30KHz ~ 110KHz까지도 채널을 분배하여 데이터를 실었기 때문에 음성 신호에 의한 데이터의 손실을 방지하도록 한다. 기존 full rate로 link connection시 30KHz ~ 110KHz 주파수 대역까지도 데이터 서비스를 위한 채널을 분배하여 데이터를 실었기 때문에 설정되는 rate가 높을 뿐만 아니라 초기화 시간도 약 20초 정도 소요되는 단점이 있었다.

도3은 본 발명에 의한 ATM 정합 ADSL 모뎀 블럭 구성도이다.

도시된 바와 같이, ADSL 라인을 통해 ATM 데이터를 입력받는 이중화 RJ-11 커넥터(101)와; 상기 이중화 RJ-11 커넥터(101)의 신호에서 노이즈와 신호 왜곡을 보상해주는 필터/라인드라이버(102)와; 상기 필터/라인 드라이버(102)로부터의 아날로그 신호를 디지털로 변환하는 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End; AFE)(104)와; 상기 AFE(104)에서 변환된 디지털 데이터를 설정된 주파수 대역으로상향 조정하여 복조하고 ATM 프레임에서 ATM 데이터를 추출하며, 그 역으로 ATM 데이터로 ATM 프레임을 형성하고 변조하는 프레이머/DMT 프로세서(105)와; 상기 AFE(104)와 프레이머/DMT프로세서(105)로부터의 ATM 데이터를 디지털 신호처리하는 DSP(Digital Signaling Processor) 프로세서(106)와; 부팅(booting)을 위한 데이터를 저장하는 부팅 플래시(flash) 메모리(107)와; 상기 프레이머/DMT프로세서(105), 상기 DSP 프로세서(106), CPU(108), ATM 물리계층수행부(110) 간 데이터를 유토피아(Universal Test and Operations Physical Interface for ATM; UTOPIA) 정합시키는 유토피아 정합부(109)와; ATM 정합 ADSL 모뎀의 전반적인 동작을 제어하는 CPU(108)와; 플래시 메모리(111)와; DRAM(112)과; 상기 유토피아 정합부(109)로부터의 ATM 데이터를 물리계층 기능을 수행하는 ATM 물리계층 수행부(110)로 구성된다.

상기 필터/라인 드라이버(102)는, 상기 이중화 RJ-11 커넥터(101)와 연결되어, 라인 정합 기능을 수행하는 라인 드라이버(102-1)와, 상기 라인 드라이버(102-1)에서 출력되는 신호의 power level을 감지하여 적정한 레벨로 조정해주는 수신 필터(103a)와, 상기 수신 필터(103a)에서 출력되는 신호에 대한 노이즈 성분을 제거하면서 신호를 상기 AFE(104)에서 이용될 수 있는 레벨로 증폭시켜 주는 아날로그 증폭기/버퍼(Analog Amplifier & Buffer)(103b)와, 상기 AFE(104)에서 출력되는 아날로그 신호를 입력받는 송신 버퍼(103f)와, 상기 송신버퍼(103f)에서 출력되는 신호에서 데이터가 실린 주파수 대역에 대해 필터링하여 상기 라인드라이버(102-1)로 출력하는 passive 송신 LPF(Low Pass Filter)(103g)로 구성된다.

상기 라인 드라이버(102-1)는, 상기 이중화 RJ-11 커넥터(101)에서 전송되는 데이터를 입력받아 상기 수신 필터(103a)로 출력하는 수신 트랜스포머(Rx Transformer)(102a)와, 상기 passive 송신 LPF(103g)에서 출력되는 신호를 입력받는 드라이버(102b)와, 상기 드라이버(102b)에서 출력되는 신호를 상기 이중화 RJ-11 커넥터(101)로 출력하는 드라이브 트랜스포머(102c)로 구성된다.

상기와 같은 본 발명에 의한 ATM 정합 ADSL 모뎀의 작용을 설명하면 다음과 같다.

ATM 인터페이스 ADSL 모뎀은, ADSL 라인을 통해 아날로그 형태의 ADSL 프레임을 이중화 RJ-11 커넥터(101)를 통해 입력받고, 필터/라인드라이버(102)에서는 이 아날로그 형태의 ADSL 프레임 데이터의 레벨을 감지하고 증폭량을 조절하여 노이즈 성분을 최소화하면서 신호의 레벨은 적정한 레벨로 조정한다. analog power cutback 기능을 두어 음성신호로부터 데이터의 깨짐을 최대한 방지하도록 한다.

그런 다음 AFE(104)로 전송하면, AFE(104)는 이 아날로그 신호를 디지털 변환한 후 프레이머/DMT 프로세서(105)로 전송한다. 그러면 프레이머/DMT 프로세서(105)는 이를 demodulation하고 ATM 프레임에서 ATM 데이터를 추출한 후, 유토피아 인터페이스부(109)를 통하여 ATM 25M 물리계층 수행부(110)로 전송한다. 이를 PC(퍼스널 컴퓨터)의 ATM 카드와 연결되어 full ATM 서비스로 인터넷에 access하게 된다.

그리고 역으로 PC로부터 전송되는 ATM 데이터는 상기의 역방향으로 전송되어, 프레이머/DMT 프로세서(105)로 입력되고, 프레이머/CMT 프로세서(105)에서 설정된 주파수 대역으로 상향 조정되어 복조된 후 AFE(104)로 출력된다. 그래서 G.lite 방식 ADSL 서비스 시 데이터 주파수 대역을 100KHz 이상에서 1.1MHz까지 상향 조정하여 음성 주파수 대역과 가능한 한 이격시켰으므로, 설정되는 rate는 낮지만 기존에 설정된 parameter를 profile로 저장하고 있어서 dial 신호나 혹은 hook on/off 시에 데이터의 손실을 방지하기 위하여 기존에 저장된 profile로 link가 재설정되어 외부에 splitter를 구비하지 않아도 데이터의 손실을 방지할 수 있게 된다.

이렇게 AFE(104)에 입력된 다음, 디지털 형태의 ATM 데이터는 아날로그로 변환된 후 필터/라인 드라이버(102)로 입력된다. 그러면 필터/라인 드라이버(102)의 passive 송신 LPF(103g)는 입력 신호에서 상향 데이터가 실린 주파수 대역에 대해 필터링을 수행하여, 상향 데이터 신호의 주파수를 분리시켜서 거리별 신호 품질이 좋아지도록 한다. 그런 다음 라인 드라이버(102-1)를 통해 이중화 RJ-11 커넥터(101)로 전송된다.

도4는 본 발명에 의한 ATM 정합 ADSL 모뎀의 유토피아 정합부(109)의 블럭 구성을 보이며, 이는 종래의 CDB, 프레이머, DMT 기능을 하나의 모듈, 즉, 프레이머/DMT 프로세서로 구성함으로써, 데이터 전송시 제어를 위한 복잡한 로직을 간략화시켰다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명 ATM 정합 ADSL 모뎀은, G.lite mode link 설정 기능을 두어 splitterless ADSL MODEM을 구현하여, ADSL 서비스 방식을 full rate mode 및 G.lite mode 를 수용하도록 하는 효과가 있다.

필터/드라이버 내 아날로그 필터 특성에 power cutback 기능을 첨가하여 데이터 손실을 최소화하였다.

데이터 서비스 대역을 상향 조정하여 구현함으로써, 음성 신호에 의한 데이터의 손실을 방지하게 되는 효과도 있다.

Claims (2)

1. ATM 정합 ADSL 모뎀에 있어서,

   ADSL 라인을 통해 ATM 데이터를 입력받는 이중화 RJ-11 커넥터와;

   상기 이중화 RJ-11 커넥터의 신호에서 노이즈와 신호 왜곡을 보상해주는 필터/라인드라이버와;

   상기 필터/라인 드라이버로부터의 아날로그 신호를 디지털로 변환하는 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End; AFE)와;

   상기 AFE에서 변환된 디지털 데이터를 설정된 주파수대역으로 상향 조정하여 복조하고 ATM 프레임에서 ATM 데이터를 추출하며, 그 역으로 ATM 데이터로 ATM 프레임을 형성하고 변조하는 프레이머/DMT 프로세서와;

   상기 AFE와 프레이머/DMT프로세서로부터의 ATM 데이터를 디지털 신호처리하는 DSP(Digital Signaling Processor) 프로세서와;

   상기 프레이머/DMT프로세서, 상기 DSP 프로세서, CPU, ATM 물리계층수행부 간 데이터를 유토피아(Universal Test and Operations Physical Interface for ATM; UTOPIA) 정합시키는 유토피아 정합부와;

   ATM 정합 ADSL 모뎀의 전반적인 동작을 제어하는 CPU와;

   상기 유토피아 정합부로부터의 ATM 데이터를 물리계층 기능을 수행하는 ATM 물리계층 수행부로 구성된 것을 특징으로 하는 ATM 정합 ADSL 모뎀.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 필터/라인 드라이버는,

   상기 이중화 RJ-11 커넥터와 연결되어, 라인 정합 기능을 수행하는 라인 드라이버와, 상기 라인 드라이버에서 출력되는 신호의 power level을 감지하여 적정한 레벨로 조정해주는 수신 필터와, 상기 수신 필터에서 출력되는 신호에 대한 노이즈 성분을 제거하면서 신호를 상기 AFE에서 이용될 수 있는 레벨로 증폭시켜 주는 아날로그 증폭기/버퍼(Analog Amplifier & Buffer)와, 상기 AFE에서 출력되는 아날로그 신호를 입력받는 송신 버퍼와, 상기 송신버퍼에서 출력되는 신호에서 데이터가 실린 주파수 대역에 대해 필터링하여 상기 라인드라이버로 출력하는 passive 송신 LPF(Low Pass Filter)로 구성된 것을 특징으로 하는 ATM 정합 ADSL 모뎀.