KR950009417B1 - Atm 계층 셀 다중화부에서의 우선순위에 의한 셀 다중화 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

ATM 계층 셀 다중화부에서의 우선순위에 의한 셀 다중화 제어장치 및 방법

제1도는 본 발명이 적용되는 ATM 계층 셀 다중화 장치의 구성도.

제2도는 본 발명인 셀 다중화 제어장치의 구성도.

제3도는 정보 입력 상태 정의부의 세부 구성도.

제4도는 제어신호 발생부의 세부 구성도.

제5도는 본 발명의 전체 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

51 : 정보 입력 및 상태 제어부 52 : 제어신호 발생부

본 발명은 광대역 종합정보 통신망(B-ISDN)에서 SDH(Synchronous Digital Hierarchy) 환경하의 물리계층을 이용하여 데이터를 전송하는 S_B또는 T_B인터페이스부의 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 계층 송신부가 상위 ATM 적응계층 및 ATM 계층 제어부(즉, 계층관리 및 평면관리를 통괄하는 부분)에서 제공되는 최대 4개의 53옥테트의 서비스 데이터 셀과 2개의 53옥테트의 프로토콜 데이터 셀들의 다중화를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 ATM 계층 제어부에서 제공하는 각 연결점의 우선순위 정보(각 연결점 입력 데이터의 특성에 의해 정의되며, 데이터의 연결이 변경되지 않으면 변하지 않는 정보) 및 입력 버퍼들의 상태정보에 따라 통계적인 방법으로 셀 다중화를 제어하는 ATM 계층 셀 다중화부 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

종래에는 동기식 다중계위에 따른 비트 다중 또는 바이트 다중을 수행하는 경우에 정해진 순서에 의한 단순 비트 또는 바이트 인터리빙을 이용하였다. 이는 다중부 각 입력 채널의 데이터 특성(데이터 속도, 데이터 집징도, …)이 동일하고 정해진 순서에 의해 각 채널 데이터를 차례로 출력하는 방법을 이용하나, 현재 광대역 종합정보 통신망의 경우는 데이터의 특성이 다른 서비스들(비디오 신호, 오디오 신호, LAN, FDDI, …)을 수용하는 전송방식을 채택할 필요성이 제기되어 각 데이터를 53옥테트로 ATM 셀을 구성하고 각 채널에 입력되는 ATM 셀 스트림의 특성에 따라 다중화하여 셀 환경 또는 SDH 환경하의 물리계층을 이용하여 전송하는 ATM 전송방식을 채택하고 있다.

이러한 다른 서비스 특성의 데이터들을 다중화하기 위한 기존 방법들은 현재와 바로 이전의 각 입력의 수신 버퍼의 데이터 저장 및 출력 상태에 따라 셀 다중화부 제어를 행하여 왔으나 이는 입력되는 각 데이터들의 데이터 집중도와 같은 특성에 대처하기 위해서는 상당한 크기의 입력 버퍼를 가져야 한다.

따라서, 본 발명은 입력 버퍼의 크기를 최소화하면서 효율적으로 각 데이터 특성에 대처하기 위하여 계층관리 및 평면관리를 주관하는 ATM 계층 제어부를 통해 제공받은 각 데이터의 우선순위 정보(각 서비스 데이터의 특성에 의해 분류한 우선순위 정보)와 각 데이터 입력 버퍼의 입/출력과 관련한 상태정보에 의한 셀 다중화부의 통계적 제어방법 및 이를 수용하는 셀 다중화 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 각 연결점의 입력 버퍼들중 1셀 이상을 축적하고 있는 입력을 정의하는 제1단계와, 입력 버퍼 상태에 따른 우선순위 비교 대상을 선정하는 제2단계와, 우선순위 비교와 해당 입력 버퍼의 출력을 제어하는 제3단계로 셀 다중화를 제어하는 방법과, 상기 제어방법을 수용하기 위해 정보 입력 및 상태 정의부와, 제어신호 발생부를 구비하도록 한 셀 다중화 제어장치로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 ATM 계층 셀 다중화 장치의 블럭 구성도로서, 도면에서 (11)은 입력 셀 수신부, (12)는 유휴/비할당 셀 발생부, (13)은 셀 다중화 제어부, (14)는 셀 다중부를 각각 나타낸다.

입력 셀 수신부(11)은 상위 ATM 적응계층에서 제공하는 53바이트의 ATM 셀인 서비스 데이터 및 계층 제어부에서 제공하는 53바이트의 프로토콜 셀 데이터들을 수신하여 각 입력버퍼에 해당 연결점으로 입력된 셀 데이터를 저장하고 각 경로의 입력 셀 데이터 특성에 따라 다르게 나타나는 각 입력 버퍼의 상태 정보를 셀 다중화 장치제어부로 제공한다.

유휴/비할당 셀 발생부(12)는 각 입력의 모든 버퍼단들에 축적된 데이터가 1셀이 되는 버퍼가 전혀 존재하지 않은 경우에 셀 데이터를 읽어낼 수 없으므로 셀 다중화 제어부(13)에서 제공되는 제어신호에 따라 STM-1 프레임 포멧 또는 셀 환경의 전송 포멧의 페이로드 부분에 대응하는 바이트 단위의 셀 스트림을 채우도록 유휴 셀 또는 비할당 셀을 발생시킨다.

셀 다중화 제어부(13)는 ATM 계층 제어부에서 제공하는 각 입력 셀 데이터 특성 정보 및 입력 셀 수신부내의 각 입력 버퍼에서 제공되는 상태 정보를 근거로 각 입력 연결점의 데이터 통계적 특성을 예측하여 각 연결점의 입력 데이터중 하나를 셀 다중부(14) 입력으로 선택할 수 있도록 셀 다중부(14)로 제어신호를 제공하거나 유휴/비할당셀 데이터를 셀 다중부(14) 입력으로 선택할 수 있도록 셀 다중부로 제어신호를 제공한다.

셀 다중부(14)는 셀 다중화 제어부(13)에서 제공되는 제어신호를 근거로 각 연결점의해당 입력 버퍼의 출력 셀 데이터나 유휴/비할당 셀 발생부(12)의 출력인 유휴 셀 또는 비할당 셀 데이터를 STM-1 프레임 포멧 또는 셀 환경의 전송 포멧의 페이로드 부분에 대응하는 바이트 단위의 셀 스트림안으로 사상한다.

제2도는 본 발명의 셀 다중화 제어부(13)의 블럭 구성도로서, (51)은 정보입력 및 상태 정의부, (52)는 제어신호 발생부를 각각 나타낸다.

정보 입력 및 상태 정의부(51)에서는 계층 제어부에서 제공되는 입력 셀 수신수(11)내의 연결점의 우선순위 정보와 각 입력 버퍼에서 제공되는 상태정보를 수신하여 각 제어모드에 해당하는 우선순위 데이터를 선택하여 제공하고, 제어신호 발생부(52)에서는 상기 정보 입력 및 상태 정의부(51)에서 제공하는 선택된 우선순위 데이터를 비교하여 셀 다중부로 입력되는 각 입력 버퍼의 출력을 제어하거나 유휴/비할당 셀 발생부 출력을 제어하는 기능을 갖는다.

제3도는 정보 입력 및 상태 정의부(51)의 상세 블럭 구성도로서, (61)은 우선순위 데이터 저장부, (62)는 1셀 인식부, (63)은 임계치 초과 버퍼 인식부, (64)는 제어 모드 정의부, (65)는 우선순위 데이터 제어부를 각각 나타낸다.

우선순위 데이터 저장부(61)는 계층 제어부의 프로세서와 인터페이스되어 각 연결점의 입력 버퍼에 설정하는 53의 정수배로 정의된 값인 우선순위 임계치 프래그(각 연결점의 입력 버퍼가 갖는 풀 프래그와 달리 사용자의 정의에 의해 풀 프래그의 깊이가 설정 가능한 버퍼에서 제공된 유사 풀 프래그이므로 우선순위 임계치 프래그라고 이하에서 명명함) 옵셋값(이하, 우선순위 데이터라함)을 입력셀 수신부(11)와 동일하게 입력하여 저장하는 레지스터로 구성된다.

1셀 인식부(62)는 각 연결점의 입력 버퍼에 1셀 이상의 데이터가 축적되었는지 여부를 알려주는 1셀 정보 프래그(사용자에 의해 정의된 엠프티 프래그로 53을 설정하여 1셀의 데이터의 축적여부를 알고자하는 프래그 신호로 엠프티 프래그와 구분하기 위해 이하에서는 1셀 정보 프래그라 함) 신호를 수신하여 1셀 이상인 연결점의 우선순위 데이터를 우선순위 데이터 저장부로부터 읽어내고 1셀 미만인 연결점에 대한 우선순위 데이터들을 모두 0으로 설정해서 출력한다.

임계치 초과 버퍼 인식부(63)는 각 연결점의 입력 버퍼에 입력되는 데이터가 계층 제어부가 설정해 놓은 임계치 이상으로 축적된 입력 버퍼의 우선순위 임계치 프래그 신호를 이용하여 임계치 이상의 데이터가 축적된 입력 버퍼의 우선순위 데이터를 우선순위 데이터 저장부에서 읽어내고 우선순위 임계치 프래그 신호를 제공하지 않는 연결점에 대한 우선순위 데이터들은 모두 '0'으로 설정해서 출력한다.

제어모드 정의부(64)는 각 연결점의 입력 버퍼들에서 제공된 우선순위 임계치 프래그 및 1셀 정보 프래그 신호를 입력으로 받고, 모든 연결점의 1셀 정보 프래그 신호가 비활성인 경우는 유휴/비할당 셀 모드, 1셀 정보 프래그 신호가 하나 이상이 발생했는데 우선순위 임계치 프래그 신호는 전혀 발생하지 않는 경우에는 1셀 이상인 버퍼기준의 모드, 1셀 정보 프래그 신호가 발생하고 그중에서 우선순위 임계치 프래그 신호가 발생하는 입력 버퍼가 하나라도 존재하는 경우에는 임계치 초과 버퍼기준의 모드로 구분하여 인에이블 신호를 출력한다.

우선순위 데이터 제어부(65)는 상기 1셀 인식부(62), 임계치 초과 버퍼 인식부(63), 그리고 제어모드 정의부(64)에서 제공하는 우선순위 데이터들과 제어모드에 따른 인에이블신호를 이용하여 현재의 셀 다중화부의 제어모드에서 비교대상이 되는 입력 버퍼의 제어모드 우선순위 데이터들을 상기 제어신호 발생부(52)로 출력한다.

제4도는 제어신호 발생부(52)의 상세 블럭 구성도로서, (71)은 우선순위 비교부, (72)는 제어신호 선택부, (73)은 셀 동기화 및 제어신호 출력부를 각각 나타낸다.

우선순위 비교부(71)는 정보 입력 및 상태 정의부(51)에서 제공된 각 입력 버퍼의 제어모드 우선순위 데이터들의 크기를 상호 비교하고 그 결과 생성된 비교 정보를 출력한다.

제어신호 선택부(72)는 상기 우선순위 비교부(11)에서 제공받은 비교 정보들을 근거로 가장 높은 우선순위에 해당하는 입력 버퍼를 판단하고 입력셀 수신부(11)내의 입력 버퍼 출력 또는 유휴/비할당 셀 발생부(12) 출력의 제어신호를 선택하여 출력한다.

셀 동기화 및 제어신호 출력부(73)는 상기 제어신호 선택부(72)에서 제공된 제어신호를 셀 단위로 제공하기 위하여 시스팀 셀 클럭에 동기시키는 리타이밍 기능과 이 리타이밍된 제어신호를 각입력 버퍼의 읽기 선택 신호인 다중화부 제어신호를 출력하는 기능을 수행한다.

제5도는 본 발명에 따른 다중화 제어방법의 전체 흐름도이다.

계층 제어부와 연결된 데이터 버스를 통해 제공되는 셀 다중화 장치의 각 연결점에 해당하는 입력 버퍼의 우선순위 정보와 관련된 데이터를 제어부내의 상태 레지스터에 입력하여 저장하고(21), 상태 레지스터에 저장된 데이터를 읽어보고(22), 적어도 하나의 입력 버퍼라도 옵셋 설정이 완료된 경우에는 옵셋 설정 완료 정보를 제공하고, 하나의 입력 버퍼도 옵셋 설정이 완료되지 않은 경우에는 옵셋 설정 미완료 정보를 제공한다.

하나 이상의 프래그 옵셋 설정이 완료된 경우, 옵셋 설정이 완료된 버퍼의 1셀 정보 프래그 신호를 읽어들이고(23), 설정이 되지 않은 버퍼의 1셀 정보 프래그 신호는 '1'로 인식한다(25).

읽어들인 1셀 정보 프래그의 상태에 따라 1셀 이상인 입력 버퍼 존재 정보로 제공하거나 1셀 미만 입력 버퍼 정보는 유휴/비할당 셀 발생부 제어신호 선택단계(25)로 보내 처리하게 한다. 상기 단계(22)는 또는 (24)로부터 옵셋 설정 미완료 정보 또는 1셀 미만 입력 버퍼 정보를 제공받는 경우에 셀 다중화부 출력 셀 스트림을 유휴/비할당 셀로 채우도록 유휴/비할당 셀 발생부 제어신호 선택을 행하고 유휴/비할당 셀 모드 인에이블 신호를 출력한다.

상기에서 제공되는 상태정보에 의한 1셀 이상인 입력 버퍼들의 우선순위 임계치 초과 프래그 신호를 읽고(26) 읽어들인 프래그 신호를 근거로 각 연결점의 축적된 입력데이터가 각 연결점에 해당하는 우선순위 정보에 따라 설정된 임계치를 초과하는지 여부를 판단하고(27) 초과하는 경우에는 우선순위 임계치를 초과한 입력 버퍼가 존재하는 경우에 우선순위 임계치를 초과하는 입력 버퍼의 우선순위 데이터를 제공하고(28), 우선순위 임계치를 초과하는 입력 버퍼가 존재하지 않는 경우는 1셀 이상인 입력 버퍼들의 우선순위 데이터를 제공한다(29).

그리고, 모드 우선순위 데이터를 입력으로 받아 이들간의 우선순위 데이터의 크기를 비교하여 비교결과 정보를 제공하고(30) 비교한 결과를 근거로 로직을 통하여 가장 우선순위가 높은 입력 버퍼 출력의 제어신호를 선택하게 되고(31), 상기 제어신호 선택단계(25)에서 제공된 제어신호를 셀 다중화부(14)의 셀 클럭에 동기된 형태로 만들고(32), 셀 다중화부(14)의 각 입력 버퍼 출력을 이 제어신호를 이용해서 제어하고, 다음 셀 클럭동안 각 연결점의 우선순위 정보(연결설정시 레지스터에 저장후 연결설정 변경때까지 고정됨) 및 각 입력 버퍼로부터 제공되는 상태정보를 이용한 상기 과정을반복하도록 한다.

따라서, 상기와 같이 구성하여 수행되는 본 발명은, 기존의 전화, 데이터 전송등의 협대역 서비스뿐만 아니라 화상회의, 고속 데이터 전송, 고선명 TV 및 고속 LAN/MAN등 광대역 서비스까지의 각종 다양한 서비스를 동시에 수용해야 하는 광대역 종합정보 통신망(B-ISDN)에서 동기식 다중계위(SDH) 환경하의 물리계층을 갖는 ATM 전송방식을 채택한 경우 S_B또는 T_B접속점에서의 ATM 계층 셀 다중화 및 셀 환경하의 ATM 전송방식을 채택한 광대역 종합정보 통신망의 S_B또는 T_B접속점의 셀 다중화, 기타 비동기 소스에 의해 제공된 입력 셀 데이터들을 입력 데이터의 특성에 따라 통계적 셀 다중이 필요한 전송장치의 구현에 적용 가능하며, 그 결과 시스팀의 관리용 프로세서에 의해 제공되는 각 연결점의 입력 데이터의 특성에 따라 다중화 제어를 행하여 입력 데이터의 속도 및 집중도를 예측하지 않고 입력 데이터 특성과 관련된 정확한 정보에 의해 셀 다중화의 효율적인 제어를 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. ATM 계층 셀 다중화 장치에 적용되는 셀 다중화 제어장치에 있어서, ATM 계층 제어부에서 제공되는 각 입력 연결점의 우선순위 정보와 각 입력 버퍼에서 제공되는 상태정보를 수신하여 각 제어모드에 해당하는 우선순위 데이터를 선택하여 제공하는 정보 입력 및 상태 정의수단(51)과, 상기 정보 입력 및 상태 정의수단(51)에서 제공되는 선택된 우선순위 데이터를 비교하여 셀 다중화부(14)의 각 입력 버퍼의 출력을 제어하거나 유휴/비할당 셀 발생부(12)의 출력을 제어하는 제어신호 발생수단(52)을 구비하는 것을 특징으로 하는 셀 다중화 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 정보 입력 및 상태 정의수단(51)은, 각 입력 연결점에 설정되는 53의 정수배로 정의된 우선순위 임계치 프래그 값을 레지스터에 저장하는 우선순위 데이터 정의수단(61)과, 각 연결점 입력 버퍼의 1셀 정보 프래그 신호를 수신하여 1셀 이상인 연결점의 우선순위 데이터를 상기 우선순위 데이터 정의수단(61)에서 읽어내어 제공하는 1셀 인식수단(62)과, 입력 버퍼의 우선순위 임계치 프래그 신호를 이용하여 임계치 이상의 데이터가 축적된 입력 버퍼의 우선순위 데이터를 상기 우선순위 데이터 정의수단(61)에서 읽어내어 제공하는 임계치 초과 버퍼 인식수단(63)과, 각 입력 버퍼의 우선순위 임계치 프래그 및 1셀 정보 프래그 신호를 받아 유휴/비할당 셀 모드, 1셀 이상인 버퍼기준의 모드, 임계치 초과 버퍼기준의 모드로 구분하여 인에이블 신호를 제공하는 제어모드 정의수단(64)과, 상기 1셀 인식수단(62), 임계치 초과 버퍼 인식부(63), 제어모드 정의수단(64)에서 제공하는 우선순위 데이터들과 제어모드에 따른 인에이블 신호를 이용하여 해당 제어모드에서 비교대상이 되는 입력 버퍼의 우선순위 데이터들을 선택하여 우선순위 제어수단(65)를 구비하는 것을 특징으로 하는 셀 다중화 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 제어신호 발생수단(52)은, 정보 입력 및 상태 정의수단(51)에서 제공된 해당 제어모드에 의해 선택된 각 입력 버퍼의 우선순위 데이터들의 크기를 상호 비교하여 그 결과로 생성된 비교정보를 제공하는 우선순위 비교수단(71)과, 상기 우선순위 비교수단(71)에서 제공된 비교정보를 근거로 가장 높은 우선순위에 해당하는 입력 버퍼를 판단하고 해당하는 제어신호를 선택하여 제공하는 제어신호 선택수단(72)과, 상기 제어신호 선택수단(2)에서 제공되는 제어신호를 시스팀 셀 클럭에 동기되도록 리타이밍하여 각 입력 버퍼 출력의 제어신호를 발생하여 셀 다중화부(14) 제어를 수행하는 셀 동기화 및 제어신호 출력수단(73)을 구비하는 것을 특징으로 하는 셀 다중화부 제어장치.
4. ATM 계층 셀 다중화 장치에 적용되며 정보 입력 및 상태 정의수단(51)과 제어신호 발생수단(52)를 구비한 셀 다중화 제어장치의 제어방법에 있어서, 축적 서비스 데이터가 1셀 이상인 입력 정의 또는 유휴/비할당 셀 모드 인에이블 신호 발생기능을 수행하는 제1단계(21 내지 25)와, 상기 제1단계(21 내지 25) 수행후, 각 입력 버퍼의 상태 정보에 따른 제어모드 결정기능을 수행하는 제2단계(26 내지 29)와, 상기 제1 및 제2단계(21 내지 29) 수행후, 우선순위 비교와 셀 다중화부(14) 출력 제어기능을 수행하는 제3단계(30 내지 33)를 구비하여 매 셀 클럭마다 다중화를 제어하는 것을 특징으로 하는 셀 다중화 제어방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1단계(21 내지 25)는, 각 입력 버퍼의 우선순위 데이터 읽기를 하는 단계(21), 프래그 옵셀 설정 완료여부를 판단하는 단계(22), 1셀 정보 프래그 신호 읽기를 하는 단계(23), 1셀 이상인 입력 버퍼 존재여부를 판단하는 단계(24), 유휴/비할당 셀 발생부(12) 제어신호를 선택하는 단계(25)를 구비하여 1셀 이상인 입력 버퍼 존재 정보 및 유휴/비할당 셀 모드 인에이블 신호 발생기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 셀 다중화 제어방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 제2단계(26 내지 29)는, 1셀 이상인 입력 버퍼들의 우선순위 임계치 프래그 신호를 읽는 단계(26), 상기 단계(26) 수행후, 각 입력 버퍼의 우선순위 임계치 초과 여부를 판단하는 단계(27), 상기 단계(27)를 수행한 결과 임계치를 초과한 경우에 임계치 초과 버퍼 기준의 모드를 설정하고 모드 우선순위 데이터를 제공하는 단계(28), 상기 단계(28) 수행한 결과 임계치를 초과한 입력 버퍼가 없는 경우에 1셀 이상인 버퍼 기준의 모드를 설정하고 해당 모드 우선순위 데이터를 제공하는 단계(29)를 구비하여 수행되는 것을 특징으로 하는 셀 다중화 제어방법.
7. 제4항에 있어서, 상기 제3단계(30 내지 33)는, 상기 제2단계(26 내지 29)에서 제공되는 해당 모드의 우선순위 데이터를 서로 우선순위 비교를 행하는 단계(30), 상기 단계(30)를 수행한 비교정보에 근거하여 제어신호를 선택하는 단계(31), 상기 단계(31)에서 선택된 제어신호를 셀 클럭에 동기시키는 기능을 수행하는 단계(32), 상기 단계(32) 수행후, 셀 클럭에 동기된 다중화부(14) 제어신호로 셀 다중화를 제어하는 단계(33)를 구비하여 수행하는 것을 특징으로 하는 셀 다중화 제어방법.