비동기 전송방식의 전송 시스템

비동기 전송방식의 전송 시스템

현재, DS1 및 DS0과 같은 보다 오래된 전송 포맷에 의해 전송되는 트래픽에 대한 고속 전송을 제공하기 위해 비동기 전송 방식(Asynchronous Transfer Mode; ATM)이 이용되고 있다. 이 ATM 전송기술은 보다 오래된 포맷으로부터의 전기통신 트래픽을 광대역 접속을 통해 전송될 수 있는 ATM 셀로 변환해 준다. 광대역 시스템의 종료 단부에서, ATM 셀은 보다 오래된 전송 시스템으로 분배를 위한 다른 ATM 멀티플렉서에 의해 보다 오래된 포맷으로 다시 변환된다.

보다 오래된 많은 전송포맷은 사용자 트래픽이 전혀 전송되지 않을 때에도 연속신호의 전송을 요구한다. 예컨대, DS0 접속은 DS0 접속이 어떠한 사용자 트래픽을 전송하든지간에 64,000bit/sec를 연속적으로 전송한다. 이것은 상술한 전송 시나리오에서는 문제를 일으킨다. ATM 멀티플렉서는 DSO 신호를 전송을 위한 ATM 셀로 변환하고, DS0신호는 연속적이기 때문에 ATM 셀의 연속 스트림은 ATM 네트워크에 의해 전송되어야만 한다. 이것은 사용자 트래픽이 전혀 전송되지 않을 때에도 발생한다. 이 아이들(idle) DS0신호는 비어있는 ATM셀로 전송된다. 사용자 정보를 전송하지 않는 이들 연속 아이들 신호를 검출하기 위한 방법은 아이들 코드를 검출하기 위해 연속신호로부터의 정보샘플을 분석하는 것을 포함한다. 그러나, 이들 아이들 코드는 음성이나 데이터와 같은 사용자 정보에 의해 에뮬레이트될 수 있다. 이것은 신호가 정보를 전달하는지의 여부를 판단하고자 할 때 문제를 야기시킨다.

현재의 상황은 자원의 낭비로 대표된다. 현재, 연속 신호포맷이 사용자 트래픽을 전송할 때, 그 연속신호 포맷을 전송할 수 있는 ATM 시스템에 대한 필요성은 있으나, 사용자 트래픽을 전송할 수 없을 때에는 그렇지 않다.

발명의 개요

본 발명은 사용자 정보를 ATM 셀로 전송하기 위한 비동기 전송모드(ATM) 시스템을 포함한다. ATM 셀은 가상 경로 식별/가상 채널 식별(VPI/VCI)을 포함한다. 사용자 정보는 연속신호에 관련된 전기통신 신호를 발생하는 연속신호 전송 시스템으로부터 온다. 이 연속신호는 VPI/VCI와 결합된다.

이 시스템은 프로세서와 ATM 상호작용 멀티플렉서를 포함한다. 프로세서는 전기통신 신호를 수신하여, 언제 연속신호가 사용자 정보를 전송하고, 언제 연속신호가 사용자 정보를 전송하지 않는지를 전기통신 신호에 기초하여 검출한다. 프로세서는 연속신호와 VPI/VCI를 결합한다. 프로세서는 또한 연속신호가 사용자 정보를 전송할 때에는 VPI/VCI를 인에이블하도록 제어명령을 공급하며, 연속신호가 사용자 정보를 전송하지 않을 때에는 VPI/VCI를 디스에이블하도록 제어명령을 공급한다.

ATM 상호작용 멀티플렉서는 상기 프로세서에 결합된다. 이 ATM 상호작용 멀티플렉서는 연속신호를 수신하여 그것을 VPI/VCI와 결합한다. ATM 상호작용 멀티플렉서는 프로세서로부터 제어명령을 수신하고, 인에이블링 제어명령에 응답하여 VPI/VCI와 사용자 정보를 포함하는 ATM 셀을 발생 및 전송한다. ATM 상호작용 멀티플렉서는 디스에이블링 제어명령에 응답하여 VPI/VCI를 포함하는 ATM 셀을 발생 및 전송한다.

본 발명은 많은 변형형태를 가질 수 있다. 전기통신 신호 프로토콜은 신호 시스템 #7일 수 있다. 프로세서는 연속신호가 사용자 정보를 검출할 수 있도록 SS7 초기 어드레스 메시지(IAM)를 사용할 수 있다. 프로세서는 연속신호를 식별하고 그 연속신호를 VPI/VCI와 결합하기 위해 SS7 IAM의 회로 식별 코드(CIC)를 사용할 수 있다. 프로세서는 언제 연속신호가 더 이상 사용자 정보를 전송하지 못하는지를 검출하기 위해 SS7 해제 메시지(REL) 또는 해제 완료 메시지(RLC)를 이용할 수 있다.

본 발명은 프로세서에 링크되어 전기통신 신호를 프로세서에 전송하는 신호 전송 포인트(STP)를 포함한다. STP는 신호 시스템#7(SS7) 메시지 루팅 라벨의 사본을 프로세서에 전송할 수 있다. STP는 SS7 초기 어드레스 메시지(IAM), 해제 메시지(REL) 또는 해제 완료 메시지(RLC) 루팅 라벨의 사본을 프로세서에 전송할 수 있다. STP는 SS7 루팅 라벨의 사본을 특정 발신 포인트 코드(OPC)와 수신 포인트 코드(DPC)를 갖는 프로세서에 전송할 수 있다.

ATM 상호작용 멀티플렉서는 연속 DS3신호나 또는 연속 DS1신호를 수신할 수 있다. ATM 상호작용 멀티플렉서는 SONET접속을 통해 ATM 셀을 전송할 수 있다. 일부 실시예에서, ATM 상호작용 멀티플렉서는 다중신호를 지지한다. 개개의 VPI/VCI는 개개의 연속신호에 대응한다. ATM 상호작용 멀티플렉서는 연속신호를 수신하기 위한 연속신호 인터페이스, 연속신호를 대응하는 VPI/VCI를 갖는 ATM 셀로 변환하기 위한 ATM 적응계층, ATM 셀을 전송하기 위한 ATM 인터페이스, 제어 명령을 수신하고 AAL을 제어하여 인에이블된 VPI/VCI로 셀들을 발생 및 전송하고, 디스에이블된 VPI/VCI로 ATM 셀의 발생 및 전송을 중지시키는 제어 인터페이스를 포함한다.

본 발명은 ATM 시스템이 실제로 사용자 정보를 반송하는 전송셀만을 갖게 하는 이점을 제공한다. 사용자 정보를 전혀 갖지 않지만 연속신호를 포함하는 셀들은 전송되지 않는다. 이것은 ATM 시스템에서의 효율적인 할당과 대역폭의 사용을 제공한다.

도 1은 본 발명의 버전에 따른 블록도.

도 2는 본 발명의 버전에 따른 블록도.

설명을 명확히 하기 위해, 용어 "접속"은 사용자 트래픽을 전송하기 위해 사용되는 전송 미디어로 정의하고, 용어 "링크"는 신호전송을 위해 사용되는 전송 미디어로 정의한다. 도면에서, 접속은 단일선으로 도시하며, 신호링크는 2중선으로 도시한다.

도 1은 본 발명의 버전을 나타낸 도면으로, 스위치(100), ATM 상호작용 멀티플렉서(mux)(105), 맵퍼(110), ATM 시스템(115), 신호전송 포인트(STP)(160)가 도시되어 있다. 이들 구성요소는 도시된 바와 같이 접속(150-152)에 의해 연결되며, 링크(160-163)에 의해 링크된다. 본 기술분야의 숙련자라면 대형 네트워크가 도시된 것보다 많은 구성요소를 가진다는 것을 알 수 있으나, 이들 구성요소는 설명을 명확하게 하기 위해 한정되어 있다. 본 발명은 대형 네트워크에도 완전히 적용가능하다.

스위치(100)는 사용자 트래픽을 연속신호로 전송하는 종래의 스위치이다. 연속신호의 예로는 DS3, DS1 또는 DS0가 있다. 접속(150, 151)은 사용자 정보를 전송하기 위해 연속신호를 전달하는 종래의 전송매체이다. ATM 시스템(151) 및 접속(152)은 ATM 셀을 전송하는 종래의 구성요소이다. 이 절에서 언급된 구성요소는 모두 공지의 것이다.

전기통신 신호는 호출을 위한 접속을 설정하고 해제하기 위해 이용된다. STP(120)는 신호링크(160-163)를 통해 신호를 전송한다. 본 발명은 신호 시스템#7(SS7)로 기재되어 있으나, 본 기술분야의 숙련자라면 본 발명과 함께 사용될 수 있는 다른 신호 시스템이 있음을 알 수 있다. 신호링크(160-163)는 SS7링크로 잘 알려져 있다. STP(120)는 신호 디바이스이며, 예컨대, 본 발명에 따라 변경되는 종래의 STP일 수 있다. 후술할 다른 실시예에서는 STP의 변경은 전혀 필요하지 않다.

본 실시예에서, STP(120)는 특정 SS7 메시지의 루팅 라벨을 복사하고 그들을 링크를 통해 맵퍼(110)로 전송하도록 변경된다. SS7 메시지의 루팅 라벨은 발신 포인트 코드(OPC) 및 수신 포인트 코드(DPC)와 같은 신호 메시지에 대한 루팅 정보를 전송한다. 루팅 라벨은 회로 식별 코드(CIC)와 메시지 타입을 포함한다. CIC는 주어진 호출에 대하여 사용자 트래픽을 전송하는 실제의 회로를 식별한다. 통상적으로, CIC는 DS0접속을 식별한다. 이 메시지 타입은 메시지의 타입을 식별한다. SS7에서, 초기 어드레스 메시지(IAM)는 호출을 셋업하기 위해 사용되고, 해제 메시지(REL) 및/또는 해제 완료 메시지(RLC)는 호출을 해제하기 위해 이용된다. 통상적으로, REL은 호출접속이 해제되도록 하며, RLC는 해제를 확인한다. 그러나, 때때로 REL이 수신되지 않아 RLC는 실제로 호출접속의 해제를 야기시킨다.

맵퍼(110)는 IAM과 접속(151)을 사용하는 호출에 대한 REL을 필요로 할 뿐이다. 더욱 튼튼한 시스템을 얻기 위해, RLC가 또한 이용될 수 있다. RLC는 REL이 수신될 때를 확인하는 것으로서 작용하나, REL이 수신되지 않을 때 해제를 위해 사용된다. 이와 달리, RLC의 사용은 만약 REL 메시지가 아직 허용가능한 실행인 것으로 허용되면 생략될 수 있다.

본 기술분야의 숙련자라면 이들 루팅라벨을 선택하기 위한 다양한 방법에 익숙할 것이다. 판별기능은 메시지 타입, OPC, 및/또는 DPC에 기초하여 적절한 메시지를 선택할 수 있다. 예컨대, 메시지 타입은 IAM, REL 또는 RLC 코드에 대해서 스크린된다. 이들 메시지는 스위치(100)의 DPC나 OPC에 대해 스크린된다. 추가의 스크리닝 기준은 본 기술분야의 기술자라면 알 수 있다. 판별기능은 STP(120)나 맵퍼(110) 또는 이들 두개의 사이에 분배될 수 있다. 예컨대, STP(110)는 단지 IAM, REL, 및 RLC 루팅라벨만을 맵퍼(110)로 송신할 수 있으며, 맵퍼(110)는 접속(151)과 관련된 OPC/DPC 조합을 갖는 루팅라벨을 사용할 뿐이다.

맵퍼(110)는 통상적으로 STP(120)에 의해 공급되는 루팅라벨을 수신하여 처리하기 위한 기능이 있는 종래의 인터페이스 소프트웨어를 갖는 프로세서이다. 그러나, 본 발명의 다른 요구조건을 지지하는 다른 처리구성이 또한 고려될 수 있다. 또한 맵퍼(110)는 특정 CIC와 관련된 미리 규정된 가상접속을 검색하기 위한 신호 메시지의 OPC, DPC 및 CIC를 사용하기 위한 기능이 있다. 가상접속은 가상 경로 식별(VPI)과 가상 채널 식별(VCI)의 조합에 의해 식별된다. ATM VPI와 VCI는 공지의 것이다. 통상적으로 멀티플렉서(105)의 한쪽에 있는 각각의 DS0는 다른 쪽에 대응하는 VPI/VCI를 갖는다.

또, 맵퍼(110)는 제어 메시지를 멀티플렉서(105)로 송신하는 기능이 있다. 호출 셋업을 위해 제어 메시지는 호출과 관련된 VPI/VCI가 인에이블되도록 멀티플렉서(105)에 명령한다. 호출해제를 위해 제어 메시지는 호출과 관련된 VPI/VCI가 디스에이블되도록 멀티플렉서(105)에 명령한다.

멀티플렉서(105)는 접속(151)상의 DS0와 그들에 대응하는 접속(152)상의 VPI/VCI가 상호작용하도록 구성된다. 멀티플렉서(105)는 DS0으로부터의 사용자 트래픽을 대응 VPI/VCI를 식별하는 ATM셀로 변환한다. 그리고 멀티플렉서(105)는 접속(152)을 통해 ATM셀을 ATM 시스템(120)으로 전송한다. 멀티플렉서(105)는 또한 접속(151)을 통해 전송되는 사용자 정보를 포함하는 접속(152)으로부터의 ATM셀에 대하여 상호처리를 수행하는 기능이 있다. 멀티플렉서(105)는 맵퍼(110)로부터의 제어 메시지에 의해 명령을 받을 때 VPI/VCI를 인에이블 및 디스에이블하는 기능이 있다. 이것은 ATM셀이 인에이블된 VPI/VCI를 통해 전송될 뿐이라는 것을 의미한다. 만약 VPI/VCI가 디스에이블이면 멀티플렉서(105)는 그 가상접속에 대한 셀을 전송하지 않는다.

하나의 실시예에서, 이 시스템은 접속(150)을 통한 호출입력에 대하여 다음과 같이 동작한다. 접속(150)상의 DS0는 스위치로의 호출 접속을 위해 포착된다. IAM은 링크(160)를 통해 수신되며 링크(161)를 통해 STP(120)에 의해 스위치(100)로 전송된다. 스위치(100)는 IAM을 처리하고 접속(151)상의 DS0를 선택한다. 스위치(100)는 링크(161)와 STP(120)를 통해 네트워크로의 전송을 위한 다른 IAM을 발생시킨다.

STP(120)는 이것이 접속(151)에 관한 스위치(100)로부터의 IAM인지를 판정하기 위해 메시지 타입, OPC 및 DPC를 검사한다. 결국, STP(120)는 IAM의 루팅라벨을 복사하여 그것을 링크(162)를 통해 맵퍼(110)로 전송한다. 맵퍼(110)는 IAM내의 OPC/DPC/CIC에 대응하는 VPI/VCI를 식별한다. 맵퍼(110)는 VPI/VCI를 인에이블시키도록 멀티플렉서(105)에 명령하는 제어 메시지를 송신한다. 일단, VPI/VCI가 인에이블되면, 멀티플렉서(105)는 접속(152)을 통해 VPI/VCI를 이용하는 ATM셀을 ATM 시스템으로 전송하기 시작한다. 셀은 IAM 루팅라벨에 의해 식별되는 접속(151)상의 DS0로부터의 정보를 포함한다.

호출이 종료되면, REL은 신호 시스템을 통해 스위치(100)로 전송된다. STP(120)는 이것이 접속(151)과 관련한 스위치(100)에 대한 REL인지를 판단하도록 메시지 타입과 DPC를 검사한다. 결국, STP(120)는 REL의 루팅라벨을 복사하여 그것을 링크(162)를 통해 맵퍼(110)로 전송한다. 맵퍼(110)는 REL내의 OPC/DPC/CIC에 대응하는 VPI/VCI를 식별한다. 맵퍼(110)는 VPI/VCI를 디스에이블시키도록 명령하는 멀티플렉서(105)에 제어 메시지를 송신한다. 결국, 멀티플렉서(105)는 디스에이블된 VPI/VCI을 통해 셀을 전송하지 못한다. 만약 RLC가 사용되면, 그들은 REL을 위한 확인으로서 작용하고, REL이 수신되지 않으면 RLC는 REL이 사용되는 동일한 방식으로 이용된다.

유사한 절차가 반대방향, 즉 ATM 시스템(115)으로부터 접속(150)을 향하는 방향으로부터 셋업되는 호출에 대하여 발생한다. 이 경우에, VCI/VPI는 접속(151)과 관련된 IAM와 REL(및 아마도 RLC)에 기초하여 인에이블/디스에이블된다.

본 발명은 가상 접속이 호출중에 요구될 때에만 이용되고 호출이 종료될 때 디스에이블되기 때문에 상당한 이점이 있다. 이것은 멀티플렉서가 임의의 사용자 트래픽을 포함하지 않는 빈 셀로 전송되는 것을 방지한다. 이것은 ATM 네트워크에서 보다 효율적인 할당과 대역폭의 사용을 가능하게 해준다.

도 2는 멀티플렉서와 맵퍼의 보다 상세한 버전을 도시한 것으로, 연속신호 인터페이스(200), ATM 적응 계층(AAL)(205), ATM 인터페이스(210), 제어 인터페이스(215), 맵퍼(220)가 도시되어 있으며, 또한 연속 신호 접속(251), ATM 접속(252), 신호링크(262)가 도시되어 있다

연속신호 접속(251)은 예를들면 DS3신호인 연속신호를 사용하는 사용자 트래픽을 전송한다. ATM 접속(252)은 하나의 예로 SONET 접속인 ATM셀을 전송한다. 신호링크(262)의 예로는 SS7링크가 있다. 연속신호 인터페이스(200)는 DS3포맷 등의 연속신호 포맷의 사용자 정보를 수신하도록 동작가능하다. DS3, DS1 등의 신호는 통상적으로 연속신호 인터페이스(200)에 의해 성분 DS0신호로 디멀티플렉스된다.

AAL(205)은 집중 서브계층과 세그멘테이션 및 리어셈블리(segmentation and reassembly; SAR) 계층을 모두 포함한다. AAL(205)은 연속신호 인터페이스(200)로부터 사용자 정보를 받아들여 그 정보를 ATM셀로 변환하도록 동작가능하다. AAL(205)은 특정 입력 접속에 기초하여 ATM셀에 대한 VPI/VCI를 선택한다. 예컨대, 특정입력 DS0는 미리 할당된 VPI/VCI를 이용한다. AAL은 공지의 것이며, AAL에 관한 정보는 국제 전기통신협회(ITU) 문서 I.363.1에 의해 규정되어 있다. 음성에 관한 AAL은 또한 1995년 2월 28일자로 출원된 "음성전송을 위한 셀처리"란 명칭의 미국특허출원 08/395,745에 기재되어 있으며, 참고로 본 명세서에 포함시켰다. ATM 인터페이스(210)는 ATM 셀을 받아들여 ATM 접속(252)을 통해 그들을 전송한다.

제어 인터페이스(215)는 맵퍼(220)로부터 제어 메시지를 받아들여 특정 VPI/VCI가 인에이블/디스에이블되도록 하는 기능을 갖는다. 이것은 셀을 발생하기 전에 VPI/VCI가 인에이블되는지를 검증하는 AAL(205)을 갖게 함으로써 달성될 수 있다. 이것은 또한 디스에이블된 VPI/VCI로 ATM셀을 스크린 아웃하는 ATM 인터페이스(210)를 갖게 함으로써 달성될 수 있다. 본 기술분야의 숙련자라면 디스에이블된 VPI/VCI를 통해 셀 전송을 억제하는 다양한 기술에 대해 알 수 있다.

맵퍼(220)는 신호링크(262)로부터 루팅라벨을 받아들여 VPI/VCI가 인에이블될 것인지 디스에이블될 것인지를 판정하는 기능을 갖는다. 맵퍼(220)는 링크(262)를 통해 동작하고 제어 인터페이스(215)와 통신하도록 인터페이스 소프트웨어를 요구한다. 맵퍼(220)는 추가의 처리를 위한 적절한 루팅라벨을 선택하기 위한 판별논리를 가질 수 있다. 이들 요소는 상술한 바와 같다.

본 시스템은 다음과 같이 동작한다. 신호 메시지 루팅라벨은 링크(262)에 도달하여 맵퍼(220)에 의해 처리된다. 상술한 바와 같이, 이것은 루팅라벨이 맵퍼(220)에 의해 처리되는지를 판정하기 위한 어떤 판별을 요구할 수 있다. 접속(251)을 사용하는 호출들의 설정 및 해제와 관련된 루팅라벨만이 처리될 것이 필요하다.

맵퍼(220)는 OPC, DPC 및 CIC를 사용하는 변질된 VPI/VCI인지를 결정한다. 만약 메시지 타입이 IAM에 대한 것이라면, VPI/VCI 제어 메시지는 제어 인터페이스(215)로 송신된다. 만약 메시지 타입이 REL(또는 아마도 RLC)에 대한 것이라면, 디스에이블 VPI/VCI 제어 메시지는 제어 인터페이스(215)로 송신된다. 이러한 방식으로, ATM셀은 실제의 호출중에만 송신된다. 호출이 종료되면, VPI/VCI는 비어있는 셀이 전송되지 않도록 디스에이블된다. 다른 호출이 VPI/VCI을 요구하면, 이것은 셀전송을 허용하도록 인에이블된다. 이것은 실제의 호출이 접속을 요구하는지의 여부에 관계없이 전송된 셀을 종래의 시스템을 통해 상당한 대역폭을 저장한다.

본 기술분야의 숙련자라면 상술한 실시예의 변형을 생각해 낼 수 있다. 어떤 실시예에서, C7이나 UNI 신호와 같은 다른 신호가 SS7 대신 이용될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 메시지 판별의 위치는 맵퍼, STP 또는 이들 모두에 분포될 수 있다. 어떤 실시예에서는 스위치는 적절한 루팅라벨의 사본을 맵퍼로 송신하도록 프로그램될 수 있다. 이 경우에는 종래의 STP가 사용될 수 있다. 어떤 실시예에서, 실제의 메시지는 어떠한 복사도 행해질 필요가 없도록 맵퍼를 통과할 수도 있다. 맵퍼는 적절한 정보를 피동적으로 판독한다. 어떤 실시예에서, 맵퍼의 기능은 스위치, STP 또는 다른 구성요소와 독립하여 존재한다. 이들의 경우에, 맵퍼는 종래의 제어채널을 통해 멀티플렉서와 통신한다. 또한, 다중 멀티플렉서를 제어하기 위해 다중 맵퍼나 단일 맵퍼가 이용될 수 있다. 이들 실시예에 더하여 본 기술분야에 숙련된 자라면 다른 변경을 생각해 낼 수 있다. 이상과 같이, 본 발명의 범위는 특정 실시예로 한정되는 것은 아니며, 다음의 청구범위로 한정된다.