SMC01의 기능
SMC01은 4개의 포트에 대해 VDSL TC 계층기능을 수행하며 상위로는 하나의 UTOPIA-II 인터페이스를 제공하고 하위로는 PMD 계층과의 송수신 비트 스트림 인터페이스를 4개 제공한다. 하향 스트림의 프레임은 앞부분에 2 바이트의 프레임 싱크 바이트와 16바이트 길이를 갖는 프레임 헤더, 그리고 792바이트 길이를 갖는 프레임 페이로드로 구성된다. 프레임 헤더는 12바이트의 프레임 오버헤드를 RS(16,12) 부호를 통하여 16바이트로 만든 것이며 프레임 페이로드는 66바이트의 길이를 갖는 연속된 12개의 RS(66,58) 부호어로 구성되는데 ATM 셀은 이러한 12개의 RS 부호어의 데이터 부분, 즉 58 바이트 부분에 연속하여 실리게 된다. 따라서 53 바이트 길이를 갖는 ATM 셀은 프레임과는 아무런 위상관계도 가지지 않으며 이러한 프레임은 하향으로 주기적으로 전송된다. 하향 스트림에 대해서 SMC01은 동일한 송신회로를 각 포트에 대해서 4개 가지고 있으며 각 포트의 UTOPIA 인터페이스 회로는 외부 ATM 계층의 폴링에 대해 자기가 선택된 경우 응답을 하며 역시 자기가 선택된 경우 ATM 셀이 전달되면 자신의 FIFO에 ATM 셀을 저장한다. 각 포트의 회로는 FIFO에 저장된 ATM 셀을 읽어 프레임에 실어 비트 스트림으로 PMD 계층으로 전달하는 기능을 담당한다. 셀을 삽입할 시점에서 FIFO에 셀이 없을 경우에는 idle셀을 삽입하며 ATM셀 헤더에 대해 HEC을 계산하여 삽입하고 셀 페이로드를 자기동기 스크램블한다. 이러한 프레임 내에서의 셀 처리 동작은 프레임에서 셀이 실리는 12개의 58바이트 구간에서만 동작한다. 이렇게 만들어진 연속된 ATM 셀스트림은 자기동기 스크램블링을 거친 후 58바이트 씩 RS(66,58) 부호화를 거쳐 66바이트 길이의 연속된 RS 부호어가 된다. 또한 싱크 패턴을 제외한 프레임 헤더 12바이트도 자기동기 스크램블링을 거친 후RS(16,12)로 부호화되어 16바이트의 RS 부호어가 된다. 이렇게 만들어진 프레임 헤더에 대한 16바이트 길이의 RS 부호어와 프레임 페이로드를 구성하는 12개의 66 바이트 길이의 RS 부호어가 차례로 다중화되고 앞부분에 프레임 싱크 패턴이 삽입되어 프레임이 구성되며 이 프레임 바이트 스트림은 직렬화되어 PMD로 전달된다.
상향 스트림의 프레임은 4바이트의 프레임 헤더와 53바이트의 ATM 셀을 가지는데 이 57 바이트에 대해 RS(65,57) 부호화하여 8바이트의 FEC를 첨부하여 65바이트의 RS 부호어를 만들고 이 RS 부호어 앞에 2바이트의 프레임 싱크 패턴을 둠으로써 구성된다. 따라서 하나의 프레임에 하나의 ATM 셀이 실리게 되며 이러한 프레임은 연속하여 주기적으로 수신된다. SMC01에는 4개의 포트에 대해서 각각 수신회로를 가지고 있는데 각 포트의 회로 PMD계층으로부터 입력되는 비트 스트림을 받아 프레임 경계식별을 하여 데이터의 바이트정렬과 함께 바이트 클럭을 만든다. 이렇게 만들어진 바이트 스트림은 (65,57) RS 디코더를 통해 에러 검출 및 정정과정을 거치고 데이터 부분은 다시 자기동기 디스크램블링을 거쳐 원래의 프레임 헤더와 페이로드를 얻게 된다. 상향 스트림에서는 프레임 경계를 식별하는 것이 곧 셀 경계식별과 같으므로 별도의 셀 경계식별이 없다. 수신된 셀의 헤더는 HEC 디코더를 통해 헤더 에러가 있는 경우 검출 및 수정하는 단계를 거치며 이후에 idle셀인지 판별하여 유효 셀인 경우 FIFO에 쓰여지게 된다. 각 포트의 UTOPIA 인터페이스 회로는 선택된 경우 폴링에 대해 응답을 하게 되며 역시 선택된 경우 ATM 계층에서 셀을 읽을 때 자신의 FIFO에서 셀을 읽어 UTOPIA-II 인터페이슬 통해 상위의 ATM 계층으로 전달하도록 되어 있다.
SMC03의 TC 계층 기능
SMC03의 TC부는 set-top box에서 VDSL의 TC 계층 기능을 수행한다.
하향 스트림의 프레임은 앞부분에 2 바이트의 프레임 싱크 바이트와 16바이트 길이를 갖는 프레임 헤더, 그리고 792바이트 길이를 갖는 프레임 페이로드로 구성된다. 프레임 헤더는 12바이트의 프레임 오버헤드를 RS(16,12) 부호를 통하여 16바이트로 만든 것이며 프레임 페이로드는 66바이트의 길이를 갖는 연속된 12개의 RS(66,58) 부호어로 구성되는데 ATM 셀은 이러한 12개의 RS 부호어의 데이터 부분, 즉 58 바이트 부분에 연속하여 실리게 된다. 따라서 53 바이트 길이를 갖는 ATM 셀은 프레임과는 아무런 위상관계도 가지지 않으며 이러한 프레임은 하향으로 주기적으로 전송된다. SMC03의 TC부는 PMD수신부(QAM)로부터 비트 스트림을 받아 프레임 패턴을 검출하여 프레임 경계식별을 하고 바이트 클럭을 생성하며 비트 스트림을 바이트로 전환한다. 이 바이트 스트림은 프레임 경계 정보에 따라 프레임 헤더부분과 프레임 페이로드 부분으로 나뉘어지고 프레임의 타이밍에 따라 각각 처리된다. 프레임 헤더부분에 대해 먼저 RS(16,12) 역부호화를 통해 에러를 검출 및 수정하고 12 바이트 부분에 대해 자기동기 디스크램블하여 원래의 프레임 오버헤드를 얻게 된다. 프레임 페이로드 부분은 12개의 연속된 RS(66,58) 부호어인데 수신회로는 각 부호어에 대해 RS(66,58) 역부호화를 통하여 데이터 부분의 에러를 검출 및 수정하고 각 58 바이트 데이터 구간에 대해 자기동기 디스크램블링을 통하여 원래의 ATM 셀스트림을 얻는다. 이 ATM 셀 스트림에 대해서 다시 HEC 디코딩을 통해서 셀 경계식별을 하며 헤더에러의 검출 및 수정을 거친 후 페이로드를 디스크램블한다. 수신된 셀이 idle셀인 경우 폐기되며 유효 셀인 경우 FIFO에 쓰여지게 된다. FIFO에 셀이 쓰여지면 UTOPIA-I 인터페이슬 통해 상위 ATM 계층에 알려지고 셀이 읽혀지게된다.
상향 스트림의 프레임은 4바이트의 프레임 헤더와 53바이트의 ATM 셀을 가지는데 이 57 바이트에 대해 RS(65,57) 부호화하여 8바이트의 FEC를 첨부하여 65바이트의 RS 부호어를 만들고 이 RS 부호어 앞에 2바이트의 프레임 싱크 패턴을 둠으로써 구성된다. 따라서 하나의 프레임에 하나의 ATM 셀이 실리게 되며 이러한 프레임은 연속하여 주기적으로 전송된다. SMC03은 UTOPIA-I 인터페이스를 통해 버퍼의 상태를 ATM 계층에 알리고 셀이 쓰여지면 ATM 셀을 읽어 프레임에 실어 비트 스트림으로 만들어 PMD계층(QPSK)으로 전달하게 되며 FIFO에 전달할 ATM 셀이 없으면 idle 셀을 보내게 된다. SMC03의 TC송신부 회로는 UTOPIA FIFO에서 읽은 ATM 셀, 또는 idle셀에 대해 먼저 헤더값에 따라 HEC를 삽입하며 페이로드 스크램블링은 하지 않는다. 프레임 타이밍에 따라 만들어진 프레임 오버헤드와 ATM 셀로 연결되어 구성되는 57 바이트에 대해 자기동기 스크램블링을 하고 그 데이터를 RS(65,57) 부호화를 통해 65바이트의 RS 부호어로 만든 후 프레임 싱크 바이트를 삽입하고 이 바이트 스트림을 비트 스트림으로 만들어 PMD 계층으로 전달한다.
* TC 계층의 개발은 제가 일을 맡기 전에 98년 퇴직하시고 지금은 전북대 박사과정에 재학중이신 최민호씨가 담당하던 일이었습니다.