KR100327162B1 - 에이티엠 스위치의 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 방법 - Google Patents

에이티엠 스위치의 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ATM 스위치(Asynchronous Transfer Mode)의 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 방법에 관한 것으로, 특히 다양한 종류의 트래픽을 처리하는 ATM 스위치에서 상대적으로 우선순위가 낮은 큐에 저장된 스케쥴 정보라도 가중 우선순위에 따라 우선적으로 출력될 수 있도록 한 ATM 스위치의 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 방법에 관한 것이다.
종래 ATM 스위치의 절대적인 우선순위에 따른 셀 스케쥴링에 따르면, 해당 우선순위가 상대적으로 낮은 큐에 저장된 스케쥴 정보와 관련된 입력 셀이 셀 버퍼를 장시간 점유하게 되고, 이로 인해, 해당 셀 버퍼에 과부하가 발생되어 입력 셀을 유실하게 되는 단점이 있었다.
본 발명은 ATM 스위치에서 스케쥴 큐에 포함되는 각각의 큐에 대해 부여받은 소정의 임계 가중치를 해당되는 가중 계수값과 비교하는 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링을 수행함으로써, 절대적인 우선순위가 상대적으로 낮은 큐에 저장된 스케쥴 정보가 장시간 동안 출력되지 못하는 것을 방지함과 동시에 해당되는 셀 버퍼의 과부하 및 입력 셀의 유실을 방지할 수 있게 된다.

Description

에이티엠 스위치의 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 방법{Cell Scheduling Method According To Weighted Priority In ATM Switch}
본 발명은 ATM 스위치(Asynchronous Transfer Mode)의 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 방법에 관한 것으로, 특히 다양한 종류의 트래픽을 처리하는 ATM 스위치에서 상대적으로 우선순위가 낮은 큐에 저장된 스케쥴 정보라도 가중 우선순위에 따라 우선적으로 출력될 수 있도록 한 ATM 스위치의 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 방법에 관한 것이다.
일반적으로, ATM이란 BISDN(Broadband Integrated Services Digital Network)에서 다양한 종류의 트래픽을 전달할 수 있도록 하는데, 이를 이용한 교환 시스템인 ATM 교환 시스템에 있어 사용자 셀이 입력 모듈에서 출력 모듈까지 선택되는 ATM 스위치는 음성, 데이터, 영상 신호 등의 다양한 종류의 트래픽을 각각에 해당되는 서비스 품질(Quality of Service ; 이하, 'QoS'라 칭함)을 만족하도록 처리해야 한다.
그리고, 해당 QoS중 셀 지연 시간을 만족시키기 위한 ATM 스위치는 해당 셀 지연 시간에 민감한 트래픽을 먼저 처리하여 출력 포트로 출력시키는 스케쥴러의 기능을 가지고 있어야 한다.
이를 상세히 설명하면, 먼저 해당 ATM 스위치는 경로 선택 및 버퍼링 방법에 따라 공유 메모리형과, 공유 매체형과, 완전한 상호 연결형 및 공간 분할형으로 나누어지는데, 해당 공유 메모리형 ATM 스위치의 구조는 첨부된 도면 도 1에 도시된바와 같이 수신 제어수단(11)과, 연결 제어수단(12)과, 연결 제어테이블(13)과, 스케쥴러(14)와, 스케쥴 큐(15)와, 송신 제어수단(16) 및 셀 버퍼(17)를 구비하여 이루어진다.
해당 수신 제어수단(11)은 입력 셀의 헤더 정보를 연결 제어수단(12)으로 전달하고, 해당 연결 제어수단(12)으로부터 연결제어정보를 전달받아 입력 셀을 셀 버퍼(17)에 저장함과 동시에 해당 입력 셀을 저장한 셀 버퍼(17)의 어드레스와 변환될 셀 헤더 정보를 포함하는 스케쥴 정보를 스케쥴러(14)로 전달하는데, 이때, 해당 연결제어정보에 포함된 셀의 폐기 여부를 결정할 수 있는 정보를 이용하여 입력 셀의 폐기 여부를 결정하여 처리한다.
해당 연결 제어수단(12)은 셀 헤더 정보를 이용하여 연결 제어테이블(13)로부터 연결제어정보를 판독해서 수신 제어수단(11)으로 전달하며, 해당 연결 제어테이블(13)은 셀 헤더 정보에 대응하는 연결제어정보 즉, 셀의 폐기 여부를 결정할 수 있는 정보와 변환될 셀 헤더 정보를 저장한다.
해당 스케쥴러(14)는 셀 입력시 스케쥴 정보를 전달받아 스케쥴 큐(15)에 저장하고, 셀 출력시 스케쥴링 정책(입력 셀이 셀 버퍼에 저장되었다가 출력되는 순서를 결정하기 위한 정책)에 따라 스케쥴 큐(15)로부터 스케쥴 정보를 판독하여 송신 제어수단(16)으로 전달하며, 해당 스케쥴 큐(15)는 각 셀에 대한 스케쥴 정보를 저장한다.
이때, 해당 스케쥴러(14) 및 스케쥴 큐(15)를 첨부된 도면 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하면, 해당 스케쥴 큐(15)는 입력 셀의 QoS 등급(class)별로 해당되는 스케쥴 정보를 저장할 수 있는 다수 개의 큐(15-1~15-5)를 포함하며, 해당 스케쥴러(14)는 QoS 분석블록(14-1)과, 디먹스(DEMUX, 14-2)와, 큐 제어블록(14-3)과, 우선순위 분석블록(14-4) 및 먹스(MUX, 14-5)를 포함한다.
여기서, 해당되는 스케쥴 정보를 저장하는 스케쥴 큐(15)에 포함되는 큐(15-1~15-5)의 종류로는 음성 트래픽과 관련된 CBR(Constant Bit Rate) 큐(15-1)와, 실시간 데이터나 압축 음성/비디오 트래픽과 관련된 RtVBR(Real time Variable Bit Rate) 큐(15-2)와, 비실시간 데이터나 화상 트래픽과 관련된 NrtVBR(Non-real time VBR) 큐(15-3)와, 일반 데이터나 인터넷 트래픽과 관련된 ABR(Available Bit Rate) 큐(15-4) 및 전자우편이나 화일 등의 특정 데이터 트래픽과 관련된 UBR(Unspecified Bit Rate) 큐(15-5)가 있다.
한편, 해당 스케쥴러(14)의 QoS 분석블록(14-1)은 셀 입력시 수신 제어수단(11)으로부터 전달받은 스케쥴 정보를 QoS 등급에 따라 스케쥴 큐(15)의 해당되는 큐(15-1~15-5)에 저장하기 위해 디먹스(14-2)의 큐 선택을 제어하며, 해당 디먹스(14-2)는 QoS 분석블록(14-1)의 큐 선택 제어에 따라 수신 제어수단(11)으로부터 전달받은 스케쥴 정보를 역다중화하여 스케쥴 큐(15)의 해당되는 큐(15-1~15-5)에 저장한다.
그리고, 해당 큐 제어블록(14-3)은 셀 출력시 스케쥴 큐(15)의 각 큐(15-1~15-5)에 대한 스케쥴 정보의 저장 여부 즉, 각 큐(15-1~15-5)의 상태(가용/비가용) 정보를 우선순위 분석블록(14-4)으로 전달하며, 해당 우선순위 분석블록(14-4)은 큐 제어 블록(14-3)으로부터 전달받은 각 큐(15-1~15-5)의 상태 정보및 기설정된 우선순위에 따라 상대적으로 우선순위가 높은 큐(15-1~15-5)의 스케쥴 정보를 송신 제어수단(16)에 전달하기 위해 먹스(14-5)의 큐 선택을 제어하고, 해당 먹스(14-5)는 우선순위 분석블록(14-4)의 큐 선택 제어에 따라 스케쥴 큐(15)의 해당되는 큐(15-1~15-5)로부터 판독한 스케쥴 정보를 다중화하여 송신 제어수단(16)으로 전달한다.
해당 송신 제어수단(16)은 스케쥴 정보에 포함된 셀 버퍼 어드레스를 이용하여 셀 버퍼(17)로부터 해당되는 셀을 판독한 후, 변환될 셀 헤더 정보를 이용하여 판독한 셀의 헤더 정보(VPI ; Virtual Path Identifier, VCI ; Virtual Channel Identifier)를 변환해서 출력하며, 해당 셀 버퍼(17)는 듀얼 포트 랜덤 액세스(Dual Port Random Access)가 가능한 메모리로서, 입력 셀을 저장한다.
이와 같이 구성된 종래의 공유 메모리형 ATM 스위치에서는 셀이 수신 제어수단(11)으로 입력되어 셀 버퍼(17)에 저장되었다가 스케쥴러(14)의 스케쥴링 정책에 따라 송신 제어수단(16)을 통해 출력되는데, 해당 수신 제어수단(11)이 입력된 셀의 헤더 정보를 연결 제어수단(12)으로 전달하면, 해당 연결 제어수단(12)은 연결 제어테이블(13)에 기록된 연결제어정보를 입력 셀의 헤더 정보를 이용하여 판독해서 해당 수신 제어수단(11)으로 전달하게 된다.
그러면, 해당 수신 제어수단(11)은 연결제어정보를 분석하여 입력 셀의 폐기 여부를 결정하고, 입력 셀을 셀 버퍼(17)에 저장한 후, 스케쥴 정보 즉, 입력 셀이 저장된 셀 버퍼(17)의 어드레스와 변환될 헤더 정보를 스케쥴러(14)로 전달하게 된다.
이에, 해당 스케쥴러(14)의 QoS 분석블록(14-1)은 전달받은 스케쥴 정보를 QoS 등급에 따라 스케쥴 큐(15)의 해당되는 큐(15-1~15-5)에 저장한 후, 셀의 입력 동작을 종료하게 된다.
이후, 해당 셀의 출력 동작은 스케쥴러(14)의 우선순위 분석블록(14-4)이 절대적인 우선순위 및 큐 제어블록(14-3)으로부터 전달받은 각 큐(15-1~15-5)의 상태 정보에 따라 해당되는 큐 선택을 제어하여 소정 큐(15-1~15-5)에 저장된 스케쥴 정보가 송신 제어수단(16)으로 전달되도록 하면, 해당 송신 제어수단(16)은 스케쥴 정보에 포함된 셀 버퍼 어드레스를 이용하여 셀 버퍼(17)에 저장된 셀을 판독한 후, 판독한 셀의 헤더 정보 즉, VPI, VCI 정보를 변환하여 출력하게 된다.
이때, 해당 ATM 스위치에서 스케쥴러(14)의 절대적인 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 동작을 첨부된 도면 도 3을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 해당 스케쥴러(14)의 우선순위 분석블록(14-4)은 스케쥴 큐(15)에 포함되는 다수 개의 큐(15-1~15-5) 중에서 상대적으로 우선순위가 가장 높은 큐 즉, 셀 지연 시간에 가장 민감한 CBR 큐(15-1)에 출력할 스케쥴 정보가 저장되어 있는지를 확인하게 된다(스텝 S31).
이때, 해당 CBR 큐(15-1)에 출력할 스케쥴 정보가 저장되어 있는 경우 해당 우선순위 분석블록(14-4)은 먹스(14-5)의 큐 선택을 제어하여 CBR 큐(15-1)에 저장된 스케쥴 정보를 송신 제어수단(16)으로 전달한 후(스텝 S36), 스텝 S31로 귀환하여 우선순위가 가장 높은 큐인 CBR 큐(15-1)에 출력할 스케쥴 정보가 저장되어 있는지를 다시 확인하게 된다.
그런데, 스텝 S31에서 해당 CBR 큐(15-1)에 출력할 스케쥴 정보가 저장되어 있지 않은 경우 해당 우선순위 분석블록(14-4)은 다음으로 우선순위가 높은 큐인 RtVBR 큐(15-2)에 출력할 스케쥴 정보가 저장되어 있는지를 확인하게 되고(스텝 S32), 이때, 해당 RtVBR 큐(15-2)에 출력할 스케쥴 정보가 저장되어 있는 경우에는 스텝 S36과 동일한 방법으로 RtVBR 큐(15-2)에 저장된 스케쥴 정보를 송신 제어수단(16)으로 전달한 후(스텝 S37), 우선순위가 가장 높은 큐인 CBR 큐(15-1)에 출력할 스케쥴 정보가 저장되어 있는지를 확인하는 스텝 S31로 귀환하여 반복 동작을 수행하게 된다.
하지만, 스텝 S32에서 해당 RtVBR 큐(15-2)에 출력할 스케쥴 정보가 저장되어 있지 않은 경우에는 기설정된 절대적인 우선순위에 따라 NrtVBR 큐(15-3), ABR 큐(15-4), UBR 큐(15-5)의 순서로 출력할 스케쥴 정보의 저장 여부에 따라 해당되는 셀 스케쥴링을 수행하게 된다(스텝 S33~S35, 스텝 S38~S40).
전술한 바와 같이, 종래 ATM 스위치에서는 QoS 등급에 따라 스케쥴 큐의 각 큐에 저장된 스케쥴 정보를 기설정된 절대적인 우선순위에 따라 출력하게 되므로, 해당 우선순위가 상대적으로 높은 CBR 큐의 스케쥴 정보는 신속히 출력될 수 있는 장점이 있으나, 해당 우선순위가 상대적으로 낮은 큐 특히, 해당 우선순위가 가장 낮은 UBR 큐의 스케쥴 정보는 자신보다 상위의 모든 큐에 출력할 스케쥴 정보가 저장되어 있지 않은 경우에만 출력이 가능해지므로 장시간 출력되지 못하는 단점이 있었다.
따라서, 종래 ATM 스위치의 절대적인 우선순위에 따른 셀 스케쥴링에따르면, 해당 우선순위가 상대적으로 낮은 큐에 저장된 스케쥴 정보와 관련된 입력 셀이 셀 버퍼를 장시간 점유하게 되고, 이로 인해, 해당 셀 버퍼에 과부하가 발생되어 입력 셀을 유실하게 되는 단점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, ATM 스위치에서 스케쥴 큐에 포함되는 각각의 큐에 대해 부여받은 소정의 임계 가중치를 해당되는 가중 계수값과 비교하는 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링을 수행하도록 함으로써, 절대적인 우선순위가 상대적으로 낮은 큐에 저장된 스케쥴 정보가 장시간 동안 출력되지 못하는 것을 방지함과 동시에 해당되는 셀 버퍼의 과부하 및 입력 셀의 유실을 방지하는데 있다.
도 1은 일반적인 공유 메모리형 ATM 스위치의 구조를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 있어, 종래의 스케쥴러 및 스케쥴 큐의 상세한 구성 블록도.
도 3은 종래 ATM 스위치에서 스케쥴러의 절대적인 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 동작 순서도.
도 4는 도 1에 있어, 본 발명에 따른 스케쥴러 및 스케쥴 큐의 상세한 구성 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 ATM 스위치에서 스케쥴러의 가상 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 동작 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
40 : 스케쥴러 41 : QoS 분석블록
42 : 디먹스(DEMUX) 43 : 큐 제어블록
44 : 가중 우선순위 분석블록 45 : 먹스(MUX)
50 : 스케쥴 큐 51 : CBR 큐
52 : RtVBR 큐 53 : NrtVBR 큐
54 : ABR 큐 55 : UBR 큐
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명의 특징은, 소정의 입력 셀을 셀 버퍼에 저장함과 동시에 해당되는 스케쥴 정보를 QoS 등급에 따라 스케쥴 큐의 해당되는 큐에 각각 저장하였다가 출력하는 ATM 스위치의 셀 스케쥴링 방법에 있어서, 상기 각각의 큐에 대하여 서로 다른 임계 가중치를 부여하는 과정과; 상기 각 큐에 대한 가중 계수값을 해당되는 임계 가중치와 비교하는 과정과; 큐 선택을 제어하여 상기 가중 계수값이 임계 가중치보다 큰 값을 갖는 큐에 저장된 스케쥴 정보를 송신 제어수단으로 전달함과 동시에 해당되는 가중 계수값을 초기화하는 과정과; 현재 선택된 큐를 제외한 큐 중에서 스케쥴 정보를 저장하고 있는 큐에 대한 가중 계수값을 '1'씩 증가시키는 과정과; 상기 전달된 스케쥴 정보를 이용하여 상기 셀 버퍼에 저장된 셀을 판독한 후, 판독한 셀의 헤더 정보를 변환하여 출력하는 과정을 포함하는데 있다.
그리고, 상기 가중 계수값이 임계 가중치보다 큰 값을 갖는 큐가 존재하지 않는 경우 절대적인 우선순위에 따른 큐 선택 제어에 따라 스케쥴 정보를 저장하고 있는 큐에 저장된 스케쥴 정보를 송신 제어수단으로 전달함과 동시에 해당되는 가중 계수값을 초기화하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 각 큐에 대한 가중 계수값을 해당되는 임계 가중치와 비교하는 단계는, 절대적인 우선순위가 상대적으로 높은 큐로부터 낮은 큐의 순서로 비교하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 임계 가중치는 절대적인 우선순위가 가장 높은 큐를 제외한 각 큐별로 서로 다른 값을 갖되, 상기 우선순위가 상대적으로 높은 큐 일수록 작은 값을 갖는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 ATM 스위치에서는 종래와 같이 절대적인 우선순위에 따른 셀스케쥴링을 수행하지 않고, 각각의 우선순위에 임계 가중치(Weight Value)를 부여하여 가중 우선순위(Weighted Priority)에 따른 셀 스케쥴링을 수행하게 되는데, 이를 위한 ATM 스위치의 개략적인 구조는 도 1에 도시된 종래의 공유 메모리형 ATM 스위치 구조와 동일하므로, 동일한 도면 부호를 사용하고 그 설명을 생략하기로 한다.
다만, 본 발명에 따른 ATM 스위치의 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 방법을 상세히 설명하기 위해 스케쥴러와 스케쥴 큐는 이하에서 설명되는 첨부한 도면 도 4의 도면 부호를 사용하기로 한다.
한편, 본 발명에 따른 ATM 스위치의 스케쥴러(40) 및 스케쥴 큐(50)는 첨부한 도면 도 4에 도시한 바와 같이 구성되는데, 해당 스케쥴러(40)는 QoS 분석블록(41)과, 디먹스(DEMUX, 42)와, 큐 제어블록(43)과, 가중 우선순위 분석블록(44) 및 먹스(MUX, 45)를 포함하며, 해당 스케쥴 큐(50)는 입력 셀의 QoS 등급(class)별로 해당되는 스케쥴 정보를 저장할 수 있는 다수 개의 큐(51~55)를 포함한다.
이때, 해당되는 스케쥴 정보를 저장하는 스케쥴 큐(50)에 포함되는 큐(51~55)의 종류로는 도 2에서의 종래 스케쥴 큐와 동일하게 CBR 큐(51)와, RtVBR 큐(52)와, NrtVBR 큐(53)와, ABR 큐(54) 및 UBR 큐(55)가 있다.
한편, 해당 스케쥴러(40)의 QoS 분석블록(41)은 셀 입력시 전달받은 스케쥴 정보를 QoS 등급에 따라 스케쥴 큐(50)의 해당되는 큐(51~55)에 저장하기 위해 디먹스(42)의 큐 선택을 제어하며, 해당 디먹스(42)는 QoS 분석블록(41)의 큐 선택제어에 따라 셀 입력시 전달받은 스케쥴 정보를 역다중화하여 스케쥴 큐(50)의 해당되는 큐(51~55)에 저장한다.
그리고, 해당 큐 제어블록(43)은 셀 출력시 스케쥴 큐(50)의 각 큐(51~55)에 대한 스케쥴 정보의 저장 여부를 나타내는 상태(가용/비가용) 정보를 가중 우선순위 분석블록(44)으로 전달하며, 해당 가중 우선순위 분석블록(44)은 큐 제어 블록(43)과 연동하여 스케쥴 큐(50)의 각 큐(51~55)에 저장된 스케쥴 정보를 가중 우선순위에 따라 송신 제어수단(16)에 전달하기 위해 먹스(45)의 큐 선택을 제어하고, 해당 먹스(45)는 가중 우선순위 분석블록(44)의 큐 선택 제어에 따라 스케쥴 큐(50)의 해당되는 큐(51~55)로부터 판독한 스케쥴 정보를 다중화하여 송신 제어수단(16)으로 전달한다.
여기서, 해당 가중 우선순위 분석블록(44)의 가중 우선순위에 따른 큐 선택 제어는 절대적인 우선순위가 가장 높은 CBR 큐(51)를 제외한 각각의 큐(52~55)에 대한 소정의 임계 가중치를 중앙처리장치와 같은 외부 프로세서(도면에 도시되어 있지 않음)로부터 부여받은 상태에서 해당 임계 가중치를 해당되는 큐(52~55)에 대한 가중 계수값과 비교하여 절대적인 우선순위와 무관하게 큐 선택을 제어할 수 있도록 한 것으로, 해당 임계 가중치보다 큰 가중 계수값을 갖는 큐(52~55)에 저장된 스케쥴 정보를 송신 제어수단(16)으로 전달하게 된다.
이때, 해당 가중 계수값은 해당되는 큐(52~55)에 출력할 스케쥴 정보가 저장되어 있으면서도 이를 출력하지 못하는 경우에 해당 가중 우선순위 분석블록(44)에 의해 '1'씩 증가되며, 해당 큐(52~55)에 저장된 스케쥴 정보를 송신 제어수단(16)으로 전달한 경우에는 '0'으로 초기화된다.
하지만, 해당 임계 가중치보다 큰 가중 계수값을 갖는 큐(52~55)가 존재하지 않는 경우에는 절대적인 우선순위에 따라 큐 선택을 제어하여 해당되는 큐(51~55)에 저장된 스케쥴 정보를 송신 제어수단(16)으로 전달하게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 ATM 스위치에서는 셀이 수신 제어수단(11)으로 입력되어 셀 버퍼(17)에 저장되었다가 스케쥴러(40)의 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링에 의해 결정된 셀 출력 순서에 따라 송신 제어수단(16)을 통해 출력되는데, 해당 수신 제어수단(11)이 입력된 셀의 헤더 정보를 연결 제어수단(12)으로 전달하면, 해당 연결 제어수단(12)은 호가 성립할 때 외부 프로세서에 의해 연결 제어테이블(13)에 기록된 연결제어정보를 입력 셀의 헤더 정보를 이용하여 판독해서 해당 수신 제어수단(11)으로 전달하게 된다.
그러면, 해당 수신 제어수단(11)은 연결제어정보를 분석하여 입력 셀의 폐기 여부를 결정하고, 입력 셀을 셀 버퍼(17)에 저장한 후, 스케쥴 정보 즉, 입력 셀이 저장된 셀 버퍼(17)의 어드레스와 변환될 헤더 정보를 스케쥴러(40)로 전달하게 된다.
이에, 해당 스케쥴러(40)의 QoS 분석블록(41)은 전달받은 스케쥴 정보를 QoS 등급에 따라 스케쥴 큐(50)의 해당되는 큐(51~55)에 저장한 후, 셀의 입력 동작을 종료하게 된다.
이후, 해당 셀의 출력 동작은 스케쥴러(40)의 가중 우선순위 분석블록(44)이 큐 제어 블록(43)과 연동하여 스케쥴 큐(50)의 각 큐(51~55)에 저장된 스케쥴 정보를 가중 우선순위에 따라 송신 제어수단(16)으로 전달하기 위해 먹스(45)의 큐 선택을 제어하면, 해당 먹스(45)는 가중 우선순위 분석블록(44)의 큐 선택 제어에 따라 스케쥴 큐(50)의 해당되는 큐(51~55)로부터 판독한 스케쥴 정보를 다중화하여 송신 제어수단(16)으로 전달하게 되고, 해당 송신 제어수단(16)은 스케쥴 정보에 포함된 셀 버퍼 어드레스를 이용하여 셀 버퍼(17)에 저장된 셀을 판독한 후, 판독한 셀의 헤더 정보를 변환하여 출력하게 된다.
이때, 해당 ATM 스위치에서 스케쥴러(40)의 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 동작을 첨부한 도면 도 5를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 해당 스케쥴러(40)의 가중 우선순위 분석블록(44)은 상대적으로 낮은 우선순위를 갖는 큐에 저장된 스케쥴 정보를 장시간 동안 송신 제어수단(16)으로 전달하지 못하여 해당 입력 셀이 셀 버퍼(17)를 장시간 점유함에 따라 발생되는 과부하 및 셀 유실을 방지하기 위해 외부 프로세서로부터 절대적인 우선순위가 가장 높은 CBR 큐(51)를 제외한 각각의 큐(52~55)에 대한 소정의 임계 가중치를 부여받게 되는데(스텝 S51), 이때, 해당 임계 가중치는 각 큐(52~55)별로 서로 다른 임계 가중치를 부여받되, 보다 효율적인 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링을 위해 절대적인 우선순위가 높은 큐 일수록 작은 값의 임계 가중치를 부여받게 된다.
이후, 해당 가중 우선순위 분석블록(44)은 절대적인 우선순위가 가장 높은 큐인 CBR 큐(51)를 제외한 각 큐(52~55)에 대한 가중 계수값을 해당되는 임계 가중치와 비교하여 절대적인 우선순위와 무관하게 큐 선택을 제어하기 위해 해당 가중 계수값이 임계 가중치보다 큰 값을 갖는 큐(52~55)가 존재하는지를 확인하게 된다(스텝 S52).
이때, 해당 가중 계수값이 임계 가중치보다 큰 값을 갖는 큐(52~55)가 존재하는 경우 해당 가중 우선순위 분석블록(44)은 먹스(45)의 큐 선택을 제어하여 해당되는 큐(52~55)에 저장된 스케쥴 정보를 송신 제어수단(16)으로 전달함과 동시에 해당되는 큐(52~55)에 대한 가중 계수값을 '0'으로 초기화한 후(스텝 S53), 현재 선택 제어된 큐를 제외한 큐(51~55) 중에서 출력할 스케쥴 정보를 저장하고 있는 큐(51~55)가 존재하는지를 확인하게 된다(스텝 S54).
만약, 출력할 스케쥴 정보를 저장하고 있는 큐(51~55)가 존재하는 경우 해당 가중 우선순위 분석블록(44)은 해당되는 큐(51~55)에 대한 가중 계수값을 '1'씩 증가시킨 후(스텝 S55), 해당 가중 계수값이 임계 가중치보다 큰 값을 갖는 큐(52~55)가 존재하는지를 확인하는 스텝 S52로 귀환하여 반복 동작을 수행하게 된다.
하지만, 스텝 S54에서 출력할 스케쥴 정보를 저장하고 있는 큐(51~55)가 존재하지 않는 경우에는 가중 계수값에 대한 증가없이 스텝 S52로 귀환하여 반복 동작을 수행하게 된다.
한편, 스텝 S52에서 해당 가중 계수값이 임계 가중치보다 큰 값을 갖는 큐(52~55)가 존재하지 않는 경우 해당 가중 우선순위 분석블록(44)은 절대적인 우선순위에 따라 출력할 스케쥴 정보를 저장하고 있는 큐(51~55)가 존재하는지를 순차적으로 확인하게 된다(스텝 S56).
여기서, 해당 가중 우선순위 분석블록(44)은 절대적인 우선순위가 가장 높은큐인 CBR 큐(51)로부터 해당 우선순위가 가장 낮은 큐인 UBR 큐(55)의 순서로 해당되는 큐(51~55)에 출력할 스케쥴 정보가 저장되어 있는지를 확인하게 된다.
이때, 해당 절대적인 우선순위에 따라 각 큐(51~55)를 순차적으로 확인한 결과 소정 큐(51~55)에 출력할 스케쥴 정보가 저장되어 있는 경우 해당 가중 우선순위 분석블록(44)은 먹스(45)의 큐 선택을 제어하여 해당되는 큐(51~55)에 저장된 스케쥴 정보를 송신 제어수단(16)으로 전달함과 동시에 해당 큐(51~55)에 대한 가중 계수값을 '0'으로 초기화한 후(스텝 S57), 현재 선택 제어된 큐를 제외한 큐(51~55) 중에서 출력할 스케쥴 정보를 저장하고 있는 큐(51~55)가 존재하는지를 확인하는 스텝 S54의 동작을 수행함으로써, 스케쥴 정보를 저장하고 있으면서도 이를 송신 제어수단(16)으로 전달하지 못한 큐에 대해서는 가중 계수값을 '1'씩 증가시킨 후, 해당 가중 계수값이 임계 가중치보다 큰 값을 갖는 큐(52~55)가 존재하는지를 확인하는 스텝 S52의 동작을 반복 수행하게 된다.
하지만, 스텝 S56에서 절대적인 우선순위에 따라 각 큐(51~55)를 순차적으로 확인한 결과 출력할 스케쥴 정보를 저장하고 있는 큐(51~55)가 존재하지 않는 경우 해당 가중 우선순위 분석블록(44)은 해당 큐(51~55)들에 대한 가중 계수값의 증가없이 해당 가중 계수값이 임계 가중치보다 큰 값을 갖는 큐(52~55)가 존재하는지를 확인하는 스텝 S52로 귀환하여 반복 동작을 수행하게 된다.
한편, 스텝 S52에서 해당 가중 계수값이 임계 가중치보다 큰 값을 갖는 큐(52~55)가 존재하는지를 확인하는 동작은 동시에 다수 개의 큐(52~55)가 존재할 수 있으므로, 기설정된 절대적인 우선순위에 따라 RtVBR 큐(52), NrtVBR 큐(53),ABR 큐(54), UBR 큐(55)의 순서로 수행하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 ATM 스위치에서는 QoS 등급에 따라 스케쥴 큐(50)의 각 큐(51~55)에 저장된 스케쥴 정보를 먼저, 가중 우선순위에 따라 송신 제어수단(16)으로 전달되도록 한 후, 절대적인 우선순위에 따라 전달되도록 함으로써, 절대적인 우선순위가 상대적으로 낮은 큐(52~55)에 저장된 스케쥴 정보가 장시간 동안 출력되지 못하는 것을 방지할 수 있게 되고, 이로 인해 해당되는 입력 셀이 셀 버퍼(17)를 장시간 점유하여 발생되는 과부하 및 입력 셀의 유실을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 ATM 스위치에서 스케쥴 큐에 포함되는 각각의 큐에 대해 부여받은 소정의 임계 가중치를 해당되는 가중 계수값과 비교하는 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링을 수행함으로써, 절대적인 우선순위가 상대적으로 낮은 큐에 저장된 스케쥴 정보가 장시간 동안 출력되지 못하는 것을 방지함과 동시에 해당되는 셀 버퍼의 과부하 및 입력 셀의 유실을 방지할 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 소정의 입력 셀을 셀 버퍼에 저장함과 동시에 해당되는 스케쥴 정보를 QoS 등급에 따라 스케쥴 큐의 해당되는 큐에 각각 저장하였다가 출력하는 ATM 스위치의 셀 스케쥴링 방법에 있어서,
    상기 각각의 큐에 대하여 서로 다른 임계 가중치를 부여하는 과정과; 상기 각 큐에 대한 가중 계수값을 해당되는 임계 가중치와 비교하는 과정과; 큐 선택을 제어하여 상기 가중 계수값이 임계 가중치보다 큰 값을 갖는 큐에 저장된 스케쥴 정보를 송신 제어수단으로 전달함과 동시에 해당되는 가중 계수값을 초기화하는 과정과; 현재 선택된 큐를 제외한 큐 중에서 스케쥴 정보를 저장하고 있는 큐에 대한 가중 계수값을 '1'씩 증가시키는 과정과; 상기 전달된 스케쥴 정보를 이용하여 상기 셀 버퍼에 저장된 셀을 판독한 후, 판독한 셀의 헤더 정보를 변환하여 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 에이티엠 스위치의 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 가중 계수값이 임계 가중치보다 큰 값을 갖는 큐가 존재하지 않는 경우, 절대적인 우선순위에 따른 큐 선택 제어에 따라 스케쥴 정보를 저장하고 있는 큐에 저장된 스케쥴 정보를 송신 제어수단으로 전달함과 동시에 해당되는 가중 계수값을 초기화하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에이티엠 스위치의 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 각 큐에 대한 가중 계수값을 해당되는 임계 가중치와 비교하는 과정에서, 절대적인 우선순위가 상대적으로 높은 큐로부터 낮은 큐의 순서로 비교하는 것을 특징으로 하는 에이티엠 스위치의 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 방법.
  5. 제 1항, 제 3항 및 제 4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 임계 가중치는, 절대적인 우선순위가 가장 높은 큐를 제외한 각 큐별로 서로 다른 값을 갖되, 상기 우선순위가 상대적으로 높은 큐 일수록 작은 값을 갖는 것을 특징으로 하는 에이티엠 스위치의 가중 우선순위에 따른 셀 스케쥴링 방법.
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