KR20020014385A - 에이에이엘2 에이티엠 전송 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이종 트래픽군에 대한 지연 요구 조건에 따라 전송 대역을 보장하여 서비스 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 AAL2 ATM 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 지연 특성이 서로 다른 여러 입력 트래픽군들에 대해 각 트래픽군별로 AAL2 다중화를 수행하고, 지연 민감 트래픽군의 셀 생성 지연을 억제하기 위해 셀 생성 타이머를 도입하여 셀 생성을 수행하고, 생성된 셀들을 하나의 셀 다중화기에서 각 입력 트래픽군의 부하와 트래픽군별 지연 요구 조건에 의거하여 가중치 라운드 로빈 방식으로 다중화시켜 전송함으로써, 멀티미디어 서비스의 활성화에 따라 여러 지연 요구 조건을 가지고 발생하는 지연 민감 트래픽군과 지연 둔감 트래픽군의 링크 전송 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

에이에이엘2 에이티엠 전송 장치 및 방법{Apparatus and method for AAL2 ATM transferring}
본 발명은 AAL2 ATM 전송 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 이종 트래픽군에 대한 지연 요구 조건에 따라 전송 대역을 보장하여 서비스 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 AAL2 ATM 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 비동기 전동 모드(Asynchronous Transfer Mode;이하, ATM이라 한다)라 함은 광대역 종합 정보 통신망(B-ISDN)의 핵심이 되는 전송·교환 기술로서, 모든 정보를 ATM 셀이라고 하는 고정 길이의 블록으로 분할하여 이것을 순차적으로 전송하는 방식으로 ATM 망은 다양한 트래픽 발생원을 수용하여 다중화된 트래픽을 전송한다. 대표적인 트래픽으로는 음성, 데이터, 화상 등을 들 수 있다.
종래에는 단일 트래픽을 수용하기 위한 AAL2 다중화 방안이 제안되었고 음성과 데이터에 대한 AAL2 다중화 전송 방식 및 AAL2/AAL5 다중화 전송 방식도 제안되었다. 또한, 실시간 트래픽군에 대한 셀 생성 타이머 도입 방안도 제안되었다.
그러나, 전술한 제안 방식은 모두 개념적인 수준에 머무는 것으로 전체적인 세부 전송 장치 구성에 대한 제안은 표면화되지 않고 있으며, 여러 지연 특성을 갖는 트래픽군들을 수용할 수 있는 전송 방식에 대한 고려도 이루어지지 않고 있는 실정이다.
한편, 멀티미디어 서비스의 활성화에 따라 임의의 가입자 망 전송 링크에서 이종 트래픽군을 지원해야 하는 상황이 발생하게 되는 데, 이들 이종 트래픽군들은 서로 다른 지연 요구 조건을 가지게 된다.
즉, 음성, 압축 부호화된 비디오, 음성과 비디오의 멀티미디어 세션, 실시간 데이터 서비스 등의 실시간 전송을 요구하는 지연 민감 트래픽군들은 각 트래픽군의 종류별로 요구하는 지연 특성이 다르게 될 뿐만 아니라 화일 전송, 웹 서비스 등의 실시간 전송이 필수적이지 않은 지연 둔감 트래픽군들에서도 최대 지연의 경계 값들이 존재하게 된다.
그러므로, AAL2 ATM 전송 장치는 개별 트래픽군의 지연 요구 조건을 모두 충족시킬 수 있는 능력을 갖추는 것이 필요하게 된다.
따라서, 지연 민감 트래픽군에 대해서는 지연 둔감 트래픽군에 비해 AAL2 ATM 전송 장치에서의 지연 요소를 감소시킴으로서, 지연 요구 조건을 만족시킬 필요가 있다.
전술한, 지연 요소로는 AAL2 ATM 셀 생성시의 지연과 링크 전송을 위한 셀 다중화 시의 지연이 있는 데, 셀 생성 지연은 AAL2의 특성인 셀 페이로드 다중화 시에 발생하는 것으로, 임의의 헤더와 옵셋 필드를 제외한 ATM 셀 페이로드 47 옥텟에 여러 패킷들이 채워진 후 하나의 ATM 셀이 생성되는 AAL2 ATM 셀 생성 기법에 따라 입력 트래픽군의 부하가 크지 않은 경우에는 하나의 47 옥텟의 ATM 셀 페이로드를 채우기 위해 걸리는 시간이 존재하게 된다.
그리고, 셀 다중화 지연은 전송 링크 대역 중 해당 트래픽군이 가지는 대역의 크기에 따라 발생하는 것으로 입력 트래픽군의 부하의 크고 작음과 지연에 대한 요구 조건을 고려하여 트래픽군별로 적절한 링크 전송 대역을 운용하는 것이 요구된다.
본 발명은 전술한 필요성을 감안하여 안출된 것으로서, 지연 특성이 서로 다른 여러 입력 트래픽군들에 대해 각 트래픽군별로 AAL2 다중화를 수행하고, 지연 민감 트래픽군의 셀 생성 지연을 억제하기 위해 셀 생성 타이머를 도입하여 셀 생성을 수행하고, 생성된 셀들을 하나의 셀 다중화기에서 각 입력 트래픽군의 부하와 트래픽군별 지연 요구 조건에 의거하여 가중치 라운드 로빈 방식으로 다중화시켜 전송함으로써, 지연 요소의 지연 값을 조절하여 전체적인 서비스 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 AAL2 ATM 전송 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 AAL2 ATM 전송 장치의 구성을 보인 도.
도 2는 도 1에서 AAL2 ATM 셀 다중화부를 나타내는 도.
도 3은 본 발명에 따른 AAL2 ATM 전송 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
도 4는 도 3의 AAL2 ATM 셀 다중화 과정을 상세히 설명하기 위한 플로우챠트.
도 5는 도 4의 전송 셀 결정 과정을 상세히 설명하기 위한 플로우챠트.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 AAL2 ATM 전송 장치의 구성을 보인 도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
10. AAL2 다중화부, 11-1, …, 11-N. 지연 민감 AAL2 다중화기,
13-1, …, 13-M. 지연 둔감 AAL2 다중화기,
20. AAL2 ATM 셀 생성부, 21-1, …, 21-N. 지연 민감 AAL2 ATM 셀 생성기,
23-1, …, 23-M. 지연 둔감 AAL2 ATM 셀 생성기,
30. AAL2 ATM 셀 다중화부, 31. AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼,
33. 버퍼 상태 모니터링부, 35. 셀 다중화 가중치 결정부,
37. AAL2 ATM 셀 다중화기
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 AAL2 ATM 전송 장치는, 서로 다른 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군 입력에 대해 개별적으로 다중화 및 CPCS(Common Part Convergence Sublayer) 패킷 변환을 수행하는 복수개의 AAL2 다중화부와; 대응하는 상기 각각의 AAL2 다중화부로부터 전달받은 지연 민감 CPCS패킷들을 셀 생성 타이머를 사용하여 셀 생성 지연을 억제하며 셀 페이로드에 담아 지연 민감 AAL2 ATM 셀을 생성하고, 지연 둔감 CPCS 패킷들을 셀 페이로드에 담아 지연 둔감 AAL2 ATM 셀을 생성하는 복수개의 AAL2 ATM 셀 생성부와; 상기 AAL2 ATM 셀 생성부로부터 전달받은 지연 민감 AAL2 ATM 셀과 지연 둔감 AAL2 ATM 셀을 가중치 기반의 라운드 로빈 방식에 따라 다중화하는 AAL2 ATM 셀 다중화부를 구비하여 이루어진다.
여기서, 상기 AAL2 ATM 셀 다중화부는, 상기 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군 종류별로 하나씩 구비되어 상기 AAL2 ATM 셀 생성부로부터 전달받은 AAL2 ATM 셀을 일시 저장하고, 매 셀 전송 시점 직전에 상기 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군의 대기 셀 유무를 모니터링하고, 상기 각 지연 둔감 트래픽군의 대기 셀 수를 모니터링하는 버퍼부와; 상기 버퍼부로부터 전달받은 각 버퍼에 대한 상태 정보에 의거하여 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군의 대기 셀 유무 상태 정보와 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 정보를 관리하는 버퍼 상태 감시부와; 상기 버퍼 상태 감시부로부터 전달받은 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군의 대기 셀 유무 상태 정보와 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 정보에 의거하여 각각의 지연 민감 트래픽군과 지연 둔감 트래픽군에 대한 가중치 값을 결정하는 셀 다중화 가중치 결정부와; 상기 셀 다중화 가중치 결정부로부터 전달받은 트래픽군별 가중치 값과 각 트래픽군의 대기 셀 유무 정보에 의거하여 가중치 기반의 라운드 로빈 방식으로 전송 셀을 결정하여 다중화하는 셀 다중화부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 AAL2 ATM 전송 방법은, 서로 다른 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군 입력에 대해 개별적으로 다중화 및 CPCS(Common Part Convergence Sublayer) 패킷 변환을 수행하는 AAL2 다중화 과정과; 상기 AAL2 다중화 과정에서 변환된 지연 민감 CPCS 패킷들을 셀 생성 타이머를 사용하여 셀 생성 지연을 억제하며 셀 페이로드에 담아 지연 민감 AAL2 ATM 셀을 생성하고, 지연 둔감 CPCS 패킷들을 셀 페이로드에 담아 지연 둔감 AAL2 ATM 셀을 생성하는 AAL2 ATM 셀 생성 과정과; 상기 지연 민감 AAL2 ATM 셀과 지연 둔감 AAL2 ATM 셀을 가중치 기반의 라운드 로빈 방식에 따라 다중화하는 AAL2 ATM 셀 다중화 과정을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 AAL2 ATM 셀 다중화 과정은, 매 셀 전송 시점 직전에 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군의 대기 셀 유무를 모니터링하고, 상기 각 지연 둔감 트래픽군의 대기 셀 수를 모니터링하여, 각 트래픽군의 대기 셀 유무 정보와 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 정보를 획득하는 감시 과정과; 상기 각 트래픽군의 대기 셀 유무 정보와 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 정보에 의거하여 각 트래픽군의 가중치 값을 결정하는 가중치 결정 과정과; 상기 결정된 가중치 값과 각 트래픽군의 대기 셀 유무 정보에 의거하여 가중치 기반의 라운드 로빈 방식으로 전송 셀을 결정하여 다중화하는 전송 셀 결정 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 전송 셀 결정 과정은, 각 트래픽군의 대기 셀 유무 정보에 의거하여 시작 포인터가 가리키는 트래픽군의 다음 트래픽군부터 라운드 로빈 순서대로 트래픽군을 검색하여 대기 셀이 존재하는 트래픽군이 존재하는 지를 판단하는 단계와; 상기 판단결과 대기 셀이 존재하는 트래픽군이 존재하는 경우에는 검색된 대기 셀이 존재하는 트래픽군들에 대해 시작 포인터에 가까운 순서대로 순서 인덱스를 부여하는 단계와; 난수 저장 롬에 저장되어 있는 난수표로부터 난수를 획득하고, 획득한 난수를 대기 셀이 존재하는 트래픽군의 개수만큼 k비트씩 분리하여 '0'과 '1' 사이의 값으로 정규화하는 단계와; 상기 정규화한 값을 대기 셀이 존재하는 트래픽군의 가중치 값과 일대일로 비교하여 가중치 값보다 난수 값이 작은 트래픽군을 전송 트래픽군 후보로 설정하고, 전송 트래픽군 후보가 존재하는 지를 판단하는 단계와; 상기 판단결과 전송 트래픽군 후보가 존재하지 않는 경우에는 순서 인덱스가 가장 낮은 트래픽군의 셀을 전송 셀로 결정하고, 전송 트래픽군 후보가 존재하는 경우에는 전송 트래픽군 후보들 중에서 순서 인덱스가 가장 낮은 전송 트래픽군 후보의 셀을 전송 셀로 결정하는 단계와; 시작 포인터를 상기 결정된 전송 셀이 저장되어 있는 트래픽군에 위치시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 AAL2 ATM 전송 장치 및 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 AAL2 ATM 전송 장치의 구성을 보인 도로, 본 발명에 따른 AAL2 ATM 전송 장치는 AAL2 다중화부(10)와, AAL2 ATM 셀 생성부(20)와, AAL2 ATM 셀 다중화부(30)를 구비하여 이루어진다.
이와 같은 구성에 있어서, AAL2 다중화부(10)는 서로 다른 각각의 지연 민감 트래픽군 입력에 대해 개별적으로 다중화 및 CPCS(Common Part Convergence Sublayer) 패킷 변환을 수행하는 복수개의 지연 민감 AAL2 다중화기(11-1, …, 11-N)와, 서로 다른 각각의 지연 둔감 트래픽군 입력에 대해 개별적으로 다중화 및 CPCS 패킷 변환을 수행하는 복수개의 지연 둔감 AAL2 다중화기(13-1, …, 13-M)를 구비하여 이루어진다. 여기서, CPCS 패킷은 최대 44(또는 64) 옥텟의 데이터 길이를 가지고 3옥텟의 CPCS 헤더를 갖는다.
AAL2 ATM 셀 생성부(20)는 대응하는 각각의 지연 민감 AAL2 다중화기(11-1, …, 11-N)로부터 전달받은 지연 민감 CPCS 패킷들을 셀 생성 타이머를 사용하여 셀 생성 지연을 억제하며 셀 페이로드에 담아 AAL2 ATM 셀을 생성하는 복수개의 지연 민감 AAL2 ATM 셀 생성기(21-1, …, 21-N)와, 대응하는 각각의 지연 둔감 AAL2 다중화기(13-1, …, 13-M)로부터 전달받은 지연 둔감 CPCS 패킷들을 셀 페이로드에 담아 AAL2 ATM 셀을 생성하는 복수개의 지연 둔감 AAL2 ATM 셀 생성기(23-1, …, 23-M)를 구비하여 이루어진다.
전술한 바와 같이, AAL2 ATM 셀 생성부(20)에서는 AAL2 다중화부(10)로부터 전달받은 CPCS 패킷들을 셀 페이로드에 담아 셀을 생성하는 데, 하나의 셀 페이로드에는 여러 패킷들이 채워질 수 있다는 AAL2의 통계적 다중화 특성이 있다. 이러한 AAL2의 통계적 다중화 특성은 전송 링크 효율을 높일 수 있다는 장점을 가지지만 입력 트래픽군의 부하가 낮은 경우에는 셀 페이로드가 다 채워질 때까지 이전에 페이로드에 도착한 패킷들은 기다리게 되는 지연이 발생하게 된다. 또한, 남은 셀페이로드 부분보다 도착 패킷의 크기가 큰 경우에는 패킷의 분할이 이루어지게 되는 데, 여러 종류의 트래픽군들을 하나의 전송 링크에서 수용하는 경우에는 입력 트래픽군의 부하가 높은 상황에서 이러한 패킷 분할에 의한 수신단에서의 패킷 재조합 지연 및 재조합 시 대기 지연의 영향으로 링크 지연이 발생하게 된다.
따라서, 전술한 바와 같은 셀 생성 지연을 억제하기 위해 지연 민감 AAL2 ATM 셀 생성기(21-1, …, 21-N)에 지연 요구 조건에 따라 적절한 길이를 가지는 셀 생성 타이머 기능을 도입하는 데, 셀 페이로드 형성시 빈 페이로드 부분이 있더라도 셀 생성 타이머가 종료되면 패딩(padding)을 종료시켜 셀을 형성시키게 된다. 여기서, 셀 생성 타이머의 길이 값은 해당 트래픽군의 지연 요구 사항 및 패킷 분할을 막기 위한 입력 패킷 도착률의 최대값 예측을 통해 적절한 값으로 설정된다.
AAL2 ATM 셀 다중화부(30)는 대응하는 각각의 AAL2 ATM 셀 생성기(21-1, …, 21-N, 23-1, …, 23-M)로부터 전달받은 지연 민감 AAL2 ATM 셀과 지연 둔감 AAL2 ATM 셀을 일시 저장하는 복수개의 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31)와, 각각의 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31)를 통해 전달받은 지연 민감 AAL2 ATM 셀과 지연 둔감 AAL2 ATM 셀을 가중치 라운드 로빈 방식에 따라 다중화하는 AAL2 ATM 셀 다중화기(37)를 구비하여 이루어진다. 여기서, AAL2 ATM 셀 다중화기(37)에서 다중화를 가중치 라운드 로빈 방식에 따라 수행하는 이유는 한정된 링크 전송 대역을 여러 트래픽군들이 각각의 지연 요구 조건과 입력 트래픽 발생률의 상황에 따라 효율적으로 공유하여 사용하기 위해서이다.
도 2는 도 1에서 AAL2 ATM 셀 다중화부(30)를 나타내는 도로, AAL2 ATM 셀다중화부(30)는 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31)와, AAL2 ATM 셀 다중화기(37)와, 버퍼 상태 모니터링부(33)와, 셀 다중화 가중치 결정부(35)를 구비하여 이루어진다.
이와 같은 구성에 있어서, 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군 종류별로 하나씩 존재하는 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31)에서는 고정된 셀 전송 시점 직전에 각각의 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31)의 대기 셀 수를 모니터링하게 되는 데, 각 트래픽군별 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31) 내의 대기 셀 존재 유무를 모니터링하고, 각 지연 둔감 트래픽군에 대한 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31)에 대해서 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31) 내의 대기 셀 수가 많음을 나타내는 기준값(i=1, 2, …, M)을 초과하는 지를 모니터링하고, 대기 셀 수가 작음을 나타내는 기준값(i=1, 2, …, M) 이하로 감소하는 지를 모니터링하게 된다.
전술한, 변수 i는 지연 둔감 트래픽군의 종류를 나타내고, 기준값는 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31) 내의 대기 셀 수가 증가하는 경우에 해당 지연 둔감 트래픽군에 좀 더 많은 대역을 할당하는 경계가 되고, 기준값는 해당 입력 트래픽군의 부하 감소 또는 증가된 대역 할당으로 인해 지연이 충분히 해결되어 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31) 내의 대기 셀 수가 감소할 때 이전에 많이 할당했던 전송 대역을 회수하기 위한 경계가 된다. 여기서, 두 개의 기준값을 설정하고, 두 값의 차이를 주는 이유는 대기 셀 수 상태의 연속적인 반복 천이를 방지하기 위함이다.
따라서, 대기 셀 수가 기준값이상으로 증가하는 지연 둔감 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31)가 존재하는 경우에는 전체 상태가 고부하 상태로 설정되고, 대기 셀 수가 기준값이상으로 증가했던 트래픽군의 대기 셀 수가 기준값이하로 감소하고, 본래 기준값이하의 대기 셀 수를 가진 트래픽군들이 계속 상태를 유지하는 경우에는 전체 상태가 저부하 상태로 설정된다.
버퍼 상태 모니터링부(33)는 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31)로부터 전달받은 모니터링된 각각의 트래픽군 별 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31)에 대한 상태 정보에 의거하여 각각의 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31)에 대해 대기 셀이 존재하는 경우에는 대기 셀 유무 상태 플래그를 '1' 상태로, 대기 셀이 존재하지 않는 경우에는 대기 셀 유무 상태 플래그를 '0' 상태로 설정하고, 이전 상태와 다른 상태가 발생하는 경우에만 대기 셀 유무 상태 정보를 셀 다중화 가중치 결정부(35)에 전달한다. 또한, 지연 둔감 트래픽군의 경우에는 적어도 하나 이상의 지연 둔감 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31)의 대기 셀 수의 상태가 고부하 상태인 경우에는 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 플래그를 'H'로, 모든 지연 둔감 AAL2 ATM 셀 다중화 버퍼(31)의 대기 셀 수의 상태가 저부하 상태인 경우에는 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 플래그를 'L'로 설정하고, 이전 상태와 다른 상태가 발생하는 경우에만 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 정보를 셀 다중화 가중치 결정부(35)에 전달한다.
셀 다중화 가중치 결정부(35)는 임의의 지연 민감 트래픽군에 대한 AAL2 ATM 셀 다중화 버퍼(31)에서의 대기 셀 유무 상태 변화가 발생하거나, 임의의 지연 둔감 트래픽군에 대한 AAL2 ATM 셀 다중화 버퍼(31)의 부하 상태 변화가 발생하는 경우에 각 트래픽군에 대한 대기 셀 존재 여부에 대한 정보와 지연 둔감 트래픽군 전체의 부하 상태 정보를 버퍼 상태 모니터링부(33)로부터 전달받게 된다.
전술한 바와 같이, 셀 다중화 가중치 결정부(35)는 버퍼 상태 모니터링부(33)로부터 각 트래픽군에 대한 대기 셀 존재 여부에 대한 정보와 지연 둔감 트래픽군 전체의 부하 상태 정보를 받게 되면, 셀 다중화 가중치 결정부(35) 내부에 구비되어 있는 각 지연 둔감 트래픽군에 대한 가중치를 나타내는 지연 둔감 트래픽군 가중치 테이블과, 각 지연 민감 트래픽군에 대한 가중치를 나타내는 지연 민감 트래픽군 가중치 테이블을 이용하여 지연 둔감 트래픽군 전체의 부하 상태 중 고부하 상태의 유무에 따라 각 지연 민감 트래픽군과 지연 둔감 트래픽군에 대한 가중치 값을 결정하게 된다.
표 1은 지연 둔감 트래픽군 가중치 테이블을 나타내는 표로, 각각의 지연 둔감 트래픽군(;Non Homogeneous Traffic)별로 전체 지연 둔감 트래픽군의 상태가 고부하 상태인 경우에는 가중치 값이(i=1, 2, …, M)로 지정되어 있고, 전체 지연 둔감 트래픽군의 상태가 저부하 상태인 경우에는 가중치 값이(i=1, 2, …, M)로 지정되어 있다. 따라서, 전체 지연 둔감 트래픽군의 상태가 고부하 상태인 경우에는 각 지연 둔감 트래픽군에 대한 가중치 값을(i=1, 2, …, M)로 설정하고, 전체 지연 둔감 트래픽군의 상태가 저부하 상태인 경우에는 각 지연 둔감 트래픽군에 대한 가중치 값을(i=1, 2, …, M)로 설정한다. 여기서, 가중치 값는보다 큰 값이 된다.
표 2는 지연 민감 트래픽군 가중치 테이블을 나타내는 표로, 각각의 지연 민감 트래픽군(;Homogeneous Traffic)별로 전체 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태가 고부하 상태인 경우에는 가중치 값이(j=1, 2, …, N)로 지정되어 있고, 전체 지연 둔감 트래픽군의 상태가 저부하 상태인 경우에는 가중치 값이(j=1, 2, …, N)로 지정되어 있다. 따라서, 전체 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태가 고부하 상태인 경우에는 각 지연 민감 트래픽군에 대한 가중치 값을로 설정하고, 전체 지연 둔감 트래픽군의 상태 부하가 저부하 상태인 경우에는 각 지연 민감 트래픽군에 대한 가중치 값을로 설정한다. 여기서, 변수 j는 지연 민감 트래픽군의 종류를 나타내고, 가중치 값는보다 큰 값이 된다.
전술한 바와 같이, 셀 다중화 가중치 결정부(35)에서 결정된 각 트래픽군별 가중치 값들은 AAL2 ATM 셀 다중화기(37)로 전달된다.
그리고, 각 트래픽군에 대한 대기 셀 유무 상태 정보는 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 정보 변화가 있는 경우에 변경된 가중치 값과 함께 AAL2 ATM 셀 다중화기(37)로 전달되며, 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 정보 변화가 없는 경우에는 지연 민감 트래픽군에 대한 대기 셀 유무 상태 정보만이 AAL2 ATM 셀 다중화기(37)로 전달된다.
AAL2 ATM 셀 다중화기(37)에서는 전송 링크의 주어진 전송 속도에 따라 일정 간격의 전송 시점을 가지고 가중치 라운드 로빈 방식의 다중화 과정을 수행하는 데, 전송 셀의 결정은 셀 다중화 가중치 결정부(35)로부터 전달받은 트래픽군별 가중치 값들과, 각 트래픽군별 AAL2 ATM 셀 다중화 버퍼(31)의 대기 셀 유무 상태 정보에 의거하여 결정한 후 각 트래픽군에 대한 전송 대역을 부여한다.
도 3은 본 발명에 따른 AAL2 ATM 전송 방법을 설명하기 위한 플로우챠트로, 서로 다른 각각의 지연 민감 트래픽군 입력에 대해 개별적으로 다중화 및 CPCS 패킷 변환을 수행하고, 서로 다른 각각의 지연 둔감 트래픽군 입력에 대해 개별적으로 다중화 및 CPCS 패킷 변환을 수행하는 AAL2 다중화 과정(S100)과, 상기한 AAL2 다중화 과정(S100)에서 변환된 지연 민감 CPCS 패킷들을 지연 요구 조건에 따라 적절한 길이를 가지는 셀 생성 타이머를 사용하여 셀 생성 지연을 억제하며 셀 페이로드에 담아 AAL2 ATM 셀을 생성하고, 상기한 AAL2 다중화 과정(S100)에서 변환된 지연 둔감 CPCS 패킷들을 셀 페이로드에 담아 AAL2 ATM 셀을 생성하는 AAL2 ATM 셀 생성 과정(S200)과, 상기한 AAL2 ATM 셀 생성 과정(S200)에서 생성된 지연 민감 AAL2 ATM 셀과 지연 둔감 AAL2 ATM 셀을 가중치 라운드 로빈 방식에 따라 다중화하는 AAL2 ATM 셀 다중화 과정(S300)을 포함하여 이루어진다.
도 4는 도 3의 AAL2 ATM 셀 다중화 과정(S300)을 상세히 설명하기 위한 플로우챠트로, AAL2 ATM 셀 다중화 과정(S300)은, 각 트래픽군별로 존재하는 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31) 내의 대기 셀 존재 유무를 모니터링하여 각 트래픽군의 대기 셀 유무 상태 정보를 획득하고, 지연 둔감 트래픽군에 대한 AAL2 ATM 셀 다중화기 버퍼(31)의 부하 상태를 모니터링하여 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 정보를 획득하는 모니터링 과정(S310)과, 상기한 모니터링 과정(S310)에서 획득한 대기 셀 유무 상태 정보와, 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 정보에 의거하여 각 트래픽군의 가중치 값을 결정하는 셀 다중화 가중치 결정 과정(S320)과, 상기한 셀 다중화 가중치 결정 과정(S320)에서 결정된 각 트래픽군의 가중치 값과 대기 셀 유무 상태정보에 의거하여 전송 셀을 결정하는 전송 셀 결정 과정(S330)을 포함하여 이루어진다.
도 5는 도 4의 전송 셀 결정 과정(S330)을 상세히 설명하기 위한 플로우챠트로, 매 전송 셀 결정 시점에서 대기 셀 유무에 대한 정보를 이용하여 시작 포인터(Start_Pointer)가 가리키는 트래픽군(버퍼)의 다음 트래픽군(버퍼)부터 라운드 로빈 순서대로 트래픽군(버퍼)을 검색하고(S332), 대기 셀이 존재하는 트래픽군(버퍼)이 있는 지를 판단한다(S334).
상기한 과정 S334의 판단결과 대기 셀이 존재하는 트래픽군(버퍼)이 있는 경우에는 검색된 대기 셀이 존재하는 트래픽군(버퍼)들에 대해 시작 포인터에 가까운 순서대로 순서 인덱스를 부여한다(S336).
이후에는, 난수 저장 롬(미도시)에 저장되어 있는 다수 개의 난수들로 구성된 난수표로부터 난수를 획득하는 데(S338), 난수 저장 롬(미도시)에 저장되어 있는 난수표로부터 난수를 획득할 때, 검색 포인터가 가리키는 위치의 난수를 읽어 출력하고, 검색 포인터를 다음으로 위치시켜 라운드 로빈 방식으로 순차적인 검색을 수행한다. 여기서, 난수들은 '0' 또는 '1'의 비트 수열로 구성되는 데, 임의의 트래픽군(버퍼)의 가중치와 비교하는 난수열의 비트 수를 k라 하고, 총 입력 트래픽군(버퍼)의 수를 N(지연 민감 트래픽군의 수)+M(지연 둔감 트래픽군의 수)이라고 했을 때 하나의 난수 비트 수는 k×(N+M)가 된다.
이후에는, 상기한 과정 S338에서 획득한 난수를 전체 비트 수열 중 대기 셀이 존재하는 트래픽군(버퍼)의 개수만큼 k비트씩 분리하고(S340), 각각에 대한 k비트의 난수열을 '0'과 '1' 사이의 값으로 정규화한다(S342).
이후에는, 상기한 과정 S342에서 정규화한 값을 대기 셀이 존재하는 트래픽군(버퍼)의 가중치 값과 각각 일대일로 비교하여 가중치 값보다 난수 값이 작은 임의의 트래픽군(버퍼)를 전송 트래픽군 후보로 설정하는 데, 전체 입력 트래픽군(버퍼) 중에서 전송 트래픽군 후보가 존재하는 지를 판단한다(S344, S346).
상기한 과정 S346에서, 상기한 과정 S344에서 정규화한 값을 대기 셀이 존재하는 트래픽군(버퍼)의 가중치 값과 각각 일대일로 비교한 결과 가중치 값보다 난수 값이 작은 트래픽 군이 존재하는 경우에는 전송 트래픽군 후보가 존재하는 것으로 판단하고, 가중치 값보다 난수 값이 작은 군이 존재하지 않는 경우에는 전송 트래픽군 후보가 존재하지 않는다고 판단한다.
상기한 과정 S346의 판단결과 전송 트래픽군 후보가 존재하지 않는 경우에는 시작 포인터로부터 라운드 로빈 방향으로 가장 가까이에 위치한 순서 인덱스가 가장 낮은 트래픽군의 AAL2 ATM 셀 다중화 버퍼 내의 대기 셀을 전송 셀로 결정한다(S348). 한편, 상기한 과정 S346의 판단결과 전송 트래픽군 후보가 존재하는 경우에는 복수개의 전송 트래픽군 후보들중에서 순서 인덱스가 가장 낮은 전송 트래픽군 후보의 AAL2 ATM 셀 다중화 버퍼 내의 대기 셀을 전송 셀로 결정한다(S350).
전술한 바와 같이, 상기한 과정 S348 또는 과정 S350를 통해 전송 셀이 결정되면, 시작 포인터를 상기한 과정 S348 또는 과정 S350에서 결정된 전송 셀이 저장되어 있는 AAL2 ATM 셀 다중화 버퍼에 위치시킨다(S352).
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 AAL2 ATM 전송 장치의 구성을 보인 도로, 본 발명의 다른 실시예에에 따른 AAL2 ATM 전송 장치는, 지연 민감 트래픽군과 지연 둔감 트래픽군의 입력 패킷들을 다중화하고 CPCS 패킷 변환을 수행하는 AAL2 다중화부(50, 55)와, 지연 민감 트래픽군의 지연 요구 조건을 고려하여 셀 생성 타이머를 사용하여 셀 생성 지연을 억제하며 AAL2 ATM 셀을 생성하는 지연 민감 AAL2 ATM 셀 생성기(60)와, 지연 둔감 트래픽군의 지연 둔감 CPCS 패킷들을 셀 페이로드에 담아 AAL2 ATM 셀을 생성하는 지연 둔감 AAL2 ATM 셀 생성기(65)와, 지연 민감 AAL2 ATM 셀과 지연 둔감 AAL2 ATM 셀을 가중치 라운드 로빈 방식에 따라 다중화하는 AAL2 ATM 셀 다중화부(70)를 구비하여 이루어진다.
도 6에 도시하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 AAL2 ATM 전송 장치의 동작은 앞서 설명한 본 발명에 따른 AAL2 ATM 전송 장치의 동작과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 AAL2 ATM 전송 장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 AAL2 ATM 전송 장치 및 방법에 따르면, 지연 특성이 서로 다른 여러 입력 트래픽군들에 대해 각 트래픽군별로 AAL2 다중화를 수행하고, 지연 민감 트래픽군의 셀 생성 지연을 억제하기 위해 셀 생성 타이머를 도입하여 셀 생성을 수행하고, 생성된 셀들을 하나의 셀 다중화기에서 각입력 트래픽군의 부하와 트래픽군별 지연 요구 조건에 의거하여 가중치 라운드 로빈 방식으로 다중화시켜 전송함으로써, 멀티미디어 서비스의 활성화에 따라 여러 지연 요구 조건을 가지고 발생하는 지연 민감 트래픽군과 지연 둔감 트래픽군의 링크 전송 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (6)

  1. 서로 다른 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군 입력에 대해 개별적으로 다중화 및 CPCS(Common Part Convergence Sublayer) 패킷 변환을 수행하는 복수개의 AAL2 다중화부와;
    대응하는 상기 각각의 AAL2 다중화부로부터 전달받은 지연 민감 CPCS 패킷들을 셀 생성 타이머를 사용하여 셀 생성 지연을 억제하며 셀 페이로드에 담아 지연 민감 AAL2 ATM 셀을 생성하고, 지연 둔감 CPCS 패킷들을 셀 페이로드에 담아 지연 둔감 AAL2 ATM 셀을 생성하는 복수개의 AAL2 ATM 셀 생성부와;
    상기 AAL2 ATM 셀 생성부로부터 전달받은 지연 민감 AAL2 ATM 셀과 지연 둔감 AAL2 ATM 셀을 가중치 기반의 라운드 로빈 방식에 따라 다중화하는 AAL2 ATM 셀 다중화부를 구비하여 이루어지는 에이에이엘2 에이티엠 전송 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 셀 생성 타이머는,
    셀 생성 시간을 해당 트래픽군의 지연 요구 사항 및 패킷 분할을 막기 위한 패킷 도착률의 최대값 예측을 통해 설정하는 것을 특징으로 하는 에이에이엘2 에이티엠 전송 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 AAL2 ATM 셀 다중화부는,
    상기 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군 종류별로 하나씩 구비되어 상기 AAL2 ATM 셀 생성부로부터 전달받은 AAL2 ATM 셀을 일시 저장하고, 매 셀 전송 시점 직전에 상기 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군의 대기 셀 유무를 모니터링하고, 상기 각 지연 둔감 트래픽군의 대기 셀 수를 모니터링하는 버퍼부와;
    상기 버퍼부로부터 전달받은 각 버퍼에 대한 상태 정보에 의거하여 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군의 대기 셀 유무 상태 정보와 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 정보를 관리하는 버퍼 상태 감시부와;
    상기 버퍼 상태 감시부로부터 전달받은 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군의 대기 셀 유무 상태 정보와 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 정보에 의거하여 각각의 지연 민감 트래픽군과 지연 둔감 트래픽군에 대한 가중치 값을 결정하는 셀 다중화 가중치 결정부와;
    상기 셀 다중화 가중치 결정부로부터 전달받은 트래픽군별 가중치 값과 각 트래픽군의 대기 셀 유무 정보에 의거하여 가중치 기반의 라운드 로빈 방식으로 전송 셀을 결정하여 다중화하는 셀 다중화부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이에이엘2 에이티엠 전송 장치.
  4. 서로 다른 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군 입력에 대해 개별적으로 다중화 및 CPCS(Common Part Convergence Sublayer) 패킷 변환을 수행하는 AAL2 다중화 과정과;
    상기 AAL2 다중화 과정에서 변환된 지연 민감 CPCS 패킷들을 셀 생성 타이머를 사용하여 셀 생성 지연을 억제하며 셀 페이로드에 담아 지연 민감 AAL2 ATM 셀을 생성하고, 지연 둔감 CPCS 패킷들을 셀 페이로드에 담아 지연 둔감 AAL2 ATM 셀을 생성하는 AAL2 ATM 셀 생성 과정과;
    상기 지연 민감 AAL2 ATM 셀과 지연 둔감 AAL2 ATM 셀을 가중치 기반의 라운드 로빈 방식에 따라 다중화하는 AAL2 ATM 셀 다중화 과정을 포함하여 이루어지는 에이에이엘2 에이티엠 전송 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 AAL2 ATM 셀 다중화 과정은,
    매 셀 전송 시점 직전에 각각의 지연 민감 트래픽군 및 지연 둔감 트래픽군의 대기 셀 유무를 모니터링하고, 상기 각 지연 둔감 트래픽군의 대기 셀 수를 모니터링하여, 각 트래픽군의 대기 셀 유무 정보와 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 정보를 획득하는 감시 과정과;
    상기 각 트래픽군의 대기 셀 유무 정보와 지연 둔감 트래픽군의 부하 상태 정보에 의거하여 각 트래픽군의 가중치 값을 결정하는 가중치 결정 과정과;
    상기 결정된 가중치 값과 각 트래픽군의 대기 셀 유무 정보에 의거하여 가중치 기반의 라운드 로빈 방식으로 전송 셀을 결정하여 다중화하는 전송 셀 결정 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이에이엘2 에이티엠 전송 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 전송 셀 결정 과정은,
    각 트래픽군의 대기 셀 유무 정보에 의거하여 시작 포인터가 가리키는 트래픽군의 다음 트래픽군부터 라운드 로빈 순서대로 트래픽군을 검색하여 대기 셀이 존재하는 트래픽군이 존재하는 지를 판단하는 단계와;
    상기 판단결과 대기 셀이 존재하는 트래픽군이 존재하는 경우에는 검색된 대기 셀이 존재하는 트래픽군들에 대해 시작 포인터에 가까운 순서대로 순서 인덱스를 부여하는 단계와;
    난수 저장 롬에 저장되어 있는 난수표로부터 난수를 획득하고, 획득한 난수를 대기 셀이 존재하는 트래픽군의 개수만큼 k비트씩 분리하여 '0'과 '1' 사이의 값으로 정규화하는 단계와;
    상기 정규화한 값을 대기 셀이 존재하는 트래픽군의 가중치 값과 일대일로 비교하여 가중치 값보다 난수 값이 작은 트래픽군을 전송 트래픽군 후보로 설정하고, 전송 트래픽군 후보가 존재하는 지를 판단하는 단계와;
    상기 판단결과 전송 트래픽군 후보가 존재하지 않는 경우에는 순서 인덱스가 가장 낮은 트래픽군의 셀을 전송 셀로 결정하고, 전송 트래픽군 후보가 존재하는 경우에는 전송 트래픽군 후보들 중에서 순서 인덱스가 가장 낮은 전송 트래픽군 후보의 셀을 전송 셀로 결정하는 단계와;
    시작 포인터를 상기 결정된 전송 셀이 저장되어 있는 트래픽군에 위치시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이에이엘2 에이티엠 전송 방법.
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