KR100773904B1 - LAN switch - Google Patents

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KR100773904B1
KR100773904B1 KR1020050073700A KR20050073700A KR100773904B1 KR 100773904 B1 KR100773904 B1 KR 100773904B1 KR 1020050073700 A KR1020050073700 A KR 1020050073700A KR 20050073700 A KR20050073700 A KR 20050073700A KR 100773904 B1 KR100773904 B1 KR 100773904B1
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정용근
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(주) 기산텔레콤
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Abstract

본 발명은, 외부 물리계층부와 접속하여 이더넷 프레임의 송수신을 수행하는 입력 및 출력 미디어 액세스 컨트롤러와; 외부 SONET(Synchronous Optical NETwork)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy)부와 접속하여 GFP(Generic Frame Procedure)/LAPS[Link Access Procedure for SDH(Synchronous Digital Hierarchy)] 프레임의 송수신을 수행하는 입력 및 출력 GFP 컨트롤러와; 상기 입력 및 출력 미디어 액세스 컨트롤러와 상기 입력 및 출력 GFP 컨트롤러에서 입출력되는 입출력 프레임을 내부 프레임 형태로 저장하는 입력 및 출력 데이터 큐와; 상기 입력 데이터 큐로부터의 입력 프레임을 분석하여 폐기 또는 마킹 등을 결정하고 폐기되지 않은 입력 프레임을 하기의 데이터 메모리 제어부로 전달하고 그 전달된 데이터에 대한 제어 정보를 하기의 입력 제어 큐와 외부 제어 메모리에 저장하도록 하는 입력 패킷 프로세서와; 상기 입력 패킷 프로세서로부터의 입력 프레임을 외부 데이터 메모리로 저장하기 위한 제어 프레임과 데이터 프레임을 일시 저장하는 입력 제어 큐 및 입력 패킷 큐와; 상기 입력 패킷 프로세서로부터의 입력 프레임을 외부 데이터 메모리에 저장하고 하기의 출력 패킷 프로세서로부터 요청되는 상기 외부 데이터 메모리에 저장된 데이터 프레임을 출력하도록 제어하는 데이터 메모리 제어부와; 상기 외부 제어 메모리에 저장되어 있는 제어 정보를 순차적으로 읽어 들여서 하기의 출력 제어 큐를 매개로 상기 데이터 메모리 제어부에 요청하여 상기 외부 데이터 메모리에 있는 프레임 데이터들을 출력하는 기능을 수행하는 출력 패킷 프 로세서와; 상기 외부 데이터 메모리로부터 출력 프레임을 읽기 위한 제어 프레임과 데이터 프레임을 일시 저장하는 출력 제어 큐 및 출력 패킷 큐를 포함하여 구성된 LAN 스위치를 제공한다.The present invention provides an input and output media access controller for connecting to an external physical layer unit to perform transmission and reception of Ethernet frames; Input and output GFP controllers that connect to external Synchronous Optical Network (SONET) / Synchronous Digital Hierarchy (SDH) units to send and receive GFP (Link Generic Frame Procedure) / LAPS (Link Access Procedure for Synchronous Digital Hierarchy) frames. ; An input and output data queue configured to store input and output frames inputted and outputted from the input and output media access controller and the input and output GFP controller in an internal frame form; Analyze the input frame from the input data queue to determine discarding or marking, and transfer the non-discarded input frame to the data memory controller below, and transmit control information on the transferred data to the following input control queue and external control memory. An input packet processor for storing in the; An input control queue and an input packet queue for temporarily storing a control frame for storing an input frame from the input packet processor into an external data memory; A data memory control unit for storing an input frame from the input packet processor in an external data memory and outputting a data frame stored in the external data memory requested by an output packet processor; An output packet processor configured to sequentially read the control information stored in the external control memory and to request the data memory control unit to output the frame data in the external data memory through the output control queue described below; ; The present invention provides a LAN switch including a control frame for reading an output frame from the external data memory, an output control queue for temporarily storing the data frame, and an output packet queue.

LAN 스위치, GFP(Generic Frame Procedure), LAPS(Link Access Procedure for SDH), 이더넷(Ethernet) LAN switch, Generic Frame Procedure (GFP), Link Access Procedure for SDH (LAPS), Ethernet

Description

랜 스위치 {LAN switch}LAN switch {LAN switch}

도 1은 본 발명에 따른 LAN 스위치의 구성도,1 is a configuration diagram of a LAN switch according to the present invention;

도 2는 본 발명에 적용되는 RMII(Reduced Medium Independent Interface) 수신측 타이밍도의 일예,2 is an example of a timing diagram of a reduced medium independent interface (RMII) receiving side applied to the present invention;

도 3은 본 발명에 적용되는 RMII 수신측 타이밍도의 다른 예,3 is another example of an RMII receiving side timing diagram applied to the present invention;

도 4는 본 발명에 적용되는 RMII 수신측 타이밍도의 또 다른 예,4 is another example of a timing diagram of an RMII receiving side applied to the present invention;

도 5는 본 발명에 적용되는 RMII 전송측 타이밍도의 일예,5 is an example of a timing diagram of an RMII transmission side applied to the present invention;

도 6은 본 발명에 적용되는 RMII 전송측 타이밍도의 다른 예,6 is another example of a timing diagram of an RMII transmission side applied to the present invention;

도 7은 본 발명에 적용되는 데이터 큐(DQ)의 블록도,7 is a block diagram of a data queue DQ applied to the present invention;

도 8은 본 발명에 적용되는 데이터 큐(DQ)의 데이터 구성을 도시한 도면,8 is a diagram showing a data configuration of a data queue DQ applied to the present invention;

도 9는 본 발명에 적용되는 데이터 큐(DQ)의 SLF(Status & Length Field) 필드에 대한 데이터 구성을 도시한 도면,9 is a diagram illustrating a data configuration of a status & length field (SLF) field of a data queue (DQ) according to the present invention;

도 10은 본 발명에 적용되는 데이터 큐 인터페이스(DQI)의 타이밍도,10 is a timing diagram of a data queue interface (DQI) to which the present invention is applied.

도 11은 본 발명에 적용되는 프레임 정렬 상태도(Framing Alignment State Diagram)11 is a framing alignment state diagram applied to the present invention (framing alignment state diagram)

도 12는 본 발명에 적용되는 버퍼 큐(BQ)의 블록도,12 is a block diagram of a buffer queue BQ applied to the present invention;

도 13은 본 발명에 적용되는 버퍼 큐(BQ)의 데이터 구성을 도시한 도면,FIG. 13 is a diagram showing the data configuration of a buffer queue BQ applied to the present invention; FIG.

도 14는 본 발명에 적용되는 버퍼 큐 인터페이스(BQI)에 대한 타이밍도,14 is a timing diagram for a buffer queue interface (BQI) applied to the present invention;

도 15는 본 발명에 적용되는 버퍼 큐(BQ)/프리 큐(FQ)에 대한 데이터 정렬 상태도,15 is a data alignment state diagram for the buffer queue (BQ) / free queue (FQ) applied to the present invention,

도 16은 본 발명에 적용되는 프리 큐의 블록도,16 is a block diagram of a pre-queue applied to the present invention;

도 17은 본 발명에 적용되는 완료 큐(CQ)의 블록도,17 is a block diagram of a completion queue (CQ) applied to the present invention;

도 18은 본 발명에 적용되는 완료 큐(CQ)의 구성 단위를 도시한 도면,18 is a view showing a structural unit of a completion queue (CQ) applied to the present invention,

도 19는 본 발명에 적용되는 완료 큐(CQ)를 구성하는 메시지를 도시한 도면,19 is a view showing a message constituting a completion queue (CQ) applied to the present invention,

도 20은 본 발명에 적용되는 완료 큐 인터페이스에 대한 타이밍도.20 is a timing diagram for a completion queue interface applied to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1 : 입력 미디어 액세스 컨트롤러 1: input media access controller

2 : 입력 GFP(Generic Frame Procedure) 컨트롤러2: Input GFP (Generic Frame Procedure) Controller

3 : 입력 제어 패킷 프로세서 4 : 입력 데이터 큐3: input control packet processor 4: input data queue

5 : 입력 패킷 프로세서 6 : 입력 제어 큐5: input packet processor 6: input control queue

7 : 입력 패킷 큐 8 : 패킷 버퍼 컨트롤러7: input packet queue 8: packet buffer controller

9 : 출력 제어 큐 10 : 출력 패킷 큐9: output control queue 10: output packet queue

11 : 출력 패킷 프로세서 12 : 출력 데이터 큐11: output packet processor 12: output data queue

13 : 출력 미디어 액세스 컨트롤러 14 : 출력 GFP 컨트롤러13: output media access controller 14: output GFP controller

15 : 출력 제어 패킷 프로세서 16 : 주제어부 인터페이스 컨트롤러15: output control packet processor 16: main controller interface controller

17 : 타이머 컨트롤러 18 : 클럭 생성기17: timer controller 18: clock generator

본 발명은 통신시스템의 데이터 링크 세그먼트 사이에서 패킷을 전송하는 고속 스위치인 LAN(Local Area Network) 스위치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 어플리케이션(Application) 단위로 서비스를 차등 제공할 수 있는 사용자 접속 고속 스위치에 적당하도록 한 이더넷(Ethernet)/GFP(Generic Frame Procedure)/LAPS[Link Access Procedure for SDH(Synchronous Digital Hierarchy)] 접속을 지원하고 QoS(Quality of Service) 기능을 제공하는 LAN 스위치에 관한 것이다.The present invention relates to a LAN (Local Area Network) switch, which is a high-speed switch for transmitting packets between data link segments of a communication system, and more particularly, to a user connection capable of differentially providing a service on an application basis of a user. The present invention relates to a LAN switch that supports Ethernet / Generic Frame Procedure (GFP) / Link Access Procedure for SDH (Synchronous Digital Hierarchy) connections and provides a Quality of Service (QoS) function suitable for a high-speed switch. .

종래, 대부분의 LAN 스위치들은 MAC(Media Access Control) 주소를 기초로 트래픽을 전송한다. 이런 다양한 LAN 스위치들을 총칭해 프레임 스위치라고도 한다. LAN 스위치들은 트래픽을 전송하는 데 사용하는 방식에 따라, 컷스루(Cut-Through ) 패킷 스위칭이나 축적 전송 패킷 스위칭으로 분류된다. 멀티레이어 스위치는 LAN 스위치의 지능형 서브셋이다. Conventionally, most LAN switches transmit traffic based on a Media Access Control (MAC) address. These various LAN switches are collectively referred to as frame switches. LAN switches are classified as cut-through packet switching or cumulative transport packet switching, depending on the method used to transport the traffic. Multilayer switches are an intelligent subset of LAN switches.

LAN 스위치들은 라우터 포트를 소모하지 않으며, 새로운 NIC(Network Interface Card)을 요구하지도 않고, LAN 세그먼트의 성능을 향상시켜 준다. 스위칭의 포트가 LAN에 추가되는 대로 전체 쓰루풋(Throughput)이 증가하며 네트워킹의 성능도 향상된다. LAN 스위칭은 각 LAN을 스위치에 삽입할 때 목적지 MAC 어드레스가 기존에 인식한 어드레스 목록과 비교해 적절한 포트를 목적지에 전송한다.LAN switches do not consume router ports, do not require a new network interface card (NIC), and improve LAN segment performance. As switching ports are added to the LAN, overall throughput increases and networking performance increases. LAN switching sends the appropriate port to the destination when each LAN is inserted into the switch, compared to the list of known addresses for the destination MAC address.

이러한 LAN 스위치는 이더넷에 기반을 두고 있다. 최근 ITU-T G.7041에서는 원거리 통신망을 통한 효과적인 전달을 위해 xGbE(x기가비트 이더넷), ESCON(Enterprise System Connection), 파이버 채널(FC), 디지털 비디오 방송(DVB) 등의 신호를 SONET(Synchronous Optical NETwork)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy) 신호 또는 OTH(Optical Transpor Hierarchy)의 OCDU(Optical Channel Data Unit)에 사상(寫像)시킬 수 있도록 하는 방식인 GFP(Generic Framing Procedure)를 표준화하였다.These LAN switches are based on Ethernet. Recently, ITU-T G.7041 provides signals such as xGbE (x Gigabit Ethernet), ESCON (Enterprise System Connection), Fiber Channel (FC), and Digital Video Broadcasting (DVB) for effective transmission over a telecommunication network. The Generic Framing Procedure (GFP) has been standardized for mapping to NETwork / SDH (Synchronous Digital Hierarchy) signals or Optical Channel Data Units (OCDUs) from Optical Transpor Hierarchy (OTH).

따라서, 이더넷 프레임, GFP 프레임, 그리고 LAPS 프레임 데이터들을 수용하여 이더넷/GFP/LAPS 프레임 간의 상호 스위칭 서비스를 제공할 수 있는 LAN 스위치의 개발이 요망되고 있다.Accordingly, there is a demand for the development of a LAN switch capable of accommodating Ethernet frame, GFP frame, and LAPS frame data to provide mutual switching service between Ethernet / GFP / LAPS frames.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 요망에 부흥하기 위하여 안출된 것으로, 사용자의 어플리케이션 단위로 서비스를 차등 제공할 수 있는 사용자 접속 고속 스위치에 적당하도록 한 이더넷/GFP/LAPS 접속을 지원하고 QoS 기능을 제공하는 LAN 스위치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to meet the above-mentioned demands of the prior art, and supports an Ethernet / GFP / LAPS connection that is suitable for a user-connected high-speed switch capable of differentially providing a service on a per-application basis of a user, and has a QoS function. The purpose is to provide a LAN switch that provides a.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 랜 스위치는, 외부 물리계층부와 접속하여 이더넷 프레임의 송수신을 수행하는 입력 및 출력 미디어 액세스 컨트롤러와; 외부 SONET/SDH부와 접속하여 GFP/LAPS 프레임의 송수신을 수행하는 입력 및 출력 GFP 컨트롤러와; 상기 입력 및 출력 미디어 액세스 컨트롤러와 상기 입력 및 출력 GFP 컨트롤러에서 입출력되는 입출력 프레임을 내부 프레임 형태로 저장하 는 입력 및 출력 데이터 큐와; 상기 입력 데이터 큐로부터의 입력 프레임을 분석하여 폐기 또는 마킹 등을 결정하고 폐기되지 않은 입력 프레임을 하기의 데이터 메모리 제어부로 전달하고 그 전달된 데이터에 대한 제어 정보를 하기의 입력 제어 큐와 외부 제어 메모리에 저장하도록 하는 입력 패킷 프로세서와; 상기 입력 패킷 프로세서로부터의 입력 프레임을 외부 데이터 메모리로 저장하기 위한 제어 프레임과 데이터 프레임을 일시 저장하는 입력 제어 큐 및 입력 패킷 큐와; 상기 입력 패킷 프로세서로부터의 입력 프레임을 외부 데이터 메모리에 저장하고 하기의 출력 패킷 프로세서로부터 요청되는 상기 외부 데이터 메모리에 저장된 데이터 프레임을 출력하도록 제어하는 데이터 메모리 제어부와; 상기 외부 제어 메모리에 저장되어 있는 제어 정보를 순차적으로 읽어 들여서 하기의 출력 제어 큐를 매개로 상기 데이터 메모리 제어부에 요청하여 상기 외부 데이터 메모리에 있는 프레임 데이터들을 출력하는 기능을 수행하는 출력 패킷 프로세서와; 상기 외부 데이터 메모리로부터 출력 프레임을 읽기 위한 제어 프레임과 데이터 프레임을 일시 저장하는 출력 제어 큐 및 출력 패킷 큐를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, a LAN switch according to the present invention comprises: an input and output media access controller for connecting to an external physical layer unit and performing transmission and reception of an Ethernet frame; An input and output GFP controller connected to an external SONET / SDH unit to transmit and receive a GFP / LAPS frame; An input and output data queue configured to store input and output frames input and output by the input and output media access controller and the input and output GFP controller in an internal frame form; Analyze the input frame from the input data queue to determine discarding or marking, and transfer the non-discarded input frame to the data memory controller below, and transmit control information on the transferred data to the following input control queue and external control memory. An input packet processor for storing in the; An input control queue and an input packet queue for temporarily storing a control frame for storing an input frame from the input packet processor into an external data memory; A data memory control unit for storing an input frame from the input packet processor in an external data memory and outputting a data frame stored in the external data memory requested by an output packet processor; An output packet processor sequentially reading out control information stored in the external control memory and requesting the data memory control unit to output the frame data in the external data memory through the output control queue described below; And a control frame for reading an output frame from the external data memory, an output control queue for temporarily storing the data frame, and an output packet queue.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 LAN 스위치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a LAN switch according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 LAN 스위치의 전체 블록은 도 1에 도시되어 있다.The entire block of a LAN switch according to the invention is shown in FIG.

본 발명에 따른 LAN 스위치는 입력 미디어 액세스 컨트롤러(Ingress Media Access Controller; iMAC)(1)와, 입력 GFP(Ingress Generic Frame Procedure; iGFP) 컨트롤러(2), 입력 제어 패킷 프로세서(Ingress Control Packet Processor; iCPP)(3), 입력 데이터 큐(Ingress Datai Queue; iDQ)(4), 입력 패킷 프로세서(Ingress Packet Processor; iPP)(5), 입력 제어 큐(Ingress Control Queue; iCQ)(6), 입력 패킷 큐(Ingress Packet Queue; iPQ)(7), 패킷 버퍼 컨트롤러(Packet Buffer Controller)(8), 출력 제어 큐(Egress Control Queue; eCQ)(9), 출력 패킷 큐(Egress Packet Queue; ePQ)(10), 출력 패킷 프로세서(Egress Packet Processor; ePP)(11), 출력 데이터 큐(Egress Data Queue; eDQ)(12), 입력 미디어 액세스 컨트롤러(Ingress Media Access Controller; iMAC)(13)와, 출력 GFP(Egress Generic Frame Procedure; eGFP) 컨트롤러(14), 출력 제어 패킷 프로세서(Egress Control Packet Processor; eCPP)(15), 주제어부(CPU) 인터페이스 컨트롤러(CPU Interface Controller; CIC)(16), 타이머 컨트롤러(Timer Controller; TIC)(17), 클럭 생성기(Clock Generator; CLK)(18), 제어 메모리(19) 및 데이터 메모리(20)를 포함하여 구성된다.The LAN switch according to the present invention includes an input media access controller (iMAC) 1, an input ingress generic frame procedure (iGFP) controller 2, an input control packet processor (iCPP) (3), Ingress Datai Queue (iDQ) (4), Ingress Packet Processor (iPP) (5), Ingress Control Queue (iCQ) (6), Input Packet Queue (Ingress Packet Queue; iPQ) (7), Packet Buffer Controller (8), Egress Control Queue (eCQ) (9), Egress Packet Queue (ePQ) (10) , An output packet processor (ePP) 11, an output data queue (eDQ) 12, an input media access controller (iMAC) 13, and an output GFP (Egress) Generic Frame Procedure (eGFP) Controller 14, Egress Control Packet Processor (eCPP) 15, Main Control Unit (CPU) The CPU Interface Controller (CIC) 16, the Timer Controller (TIC) 17, the Clock Generator (CLK) 18, the Control Memory 19 and the Data Memory 20 It is configured to include.

상기 입력 미디어 액세스 컨트롤러(1)는 IEEE 802.3 표준에 따르는 이데넷 물리계층 칩과 RMII(Reduced Medium Independent Interface) 표준 접속을 하여 이더넷 물리계층 칩으로부터 10Mbps 또는 100Mbps 속도의 이더넷 프레임을 수신하고, 수신 이더넷 프레임을 내부 프레임 형태로 변환하여 입력 데이터 큐(Ingress Data Queue; iDQ)(4)로 전달하는 기능을 수행한다.The input media access controller 1 receives an Ethernet frame of 10 Mbps or 100 Mbps from an Ethernet physical layer chip by connecting to an Ethernet medium layer chip compliant with the IEEE 802.3 standard and a reduced medium independent interface (RMII) standard, and receives an Ethernet frame. Converts the data into an internal frame form and delivers the data to an Ingress Data Queue (iDQ) 4.

상기 입력 GFP 컨트롤러(2)는 외부 SONET(Synchronous Optical NETwork)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy)부와 ITU-T G.7041 GFP(Generic Frame Procedure Interface) 규격/ITU-T X.86 LAPS[Link Access Procedure for SDH(Synchronous Digital Hierarchy)] 규격으로 접속하여 GFP/LAPS 프레임을 수신하여 이더넷 프레임을 추출하고, 수신 이더넷 프레임을 내부 프레임 형태로 변환하여 입력 데이터 큐(iDQ)(4)로 전달하는 기능을 수행한다. 또한 ITU-T G.7041 표준에 따른 제어를 수행하여 비정상적인 상태를 점검하고, 이상 발견 시에 미도시한 주제어부(CPU)에 경보를 발생시킨다.The input GFP controller 2 includes an external Synchronous Optical Network (SONET) / Synchronous Digital Hierarchy (SDH) unit and an ITU-T G.7041 Generic Frame Procedure Interface (GFP) standard / ITU-T X.86 Link Access Procedure. for SDH (Synchronous Digital Hierarchy)] standard, receives GFP / LAPS frame, extracts Ethernet frame, converts received Ethernet frame into internal frame, and delivers it to input data queue (iDQ) (4). do. In addition, control is performed according to the ITU-T G.7041 standard to check for abnormal conditions, and when an abnormality is detected, an alarm is issued to a CPU (not shown).

상기 입력 제어 패킷 프로세서(3)는 미도시한 주제어부(CPU)와 접속하여 제어 데이터들을 수신하고, 수신 데이터를 내부 프레임 형태로 변환하여 입력 데이터 큐(iDQ)(4)로 전달하는 기능을 수행한다. The input control packet processor 3 is connected to a main controller (CPU) (not shown) to receive control data, convert the received data into an internal frame, and transmit the received data to an input data queue (iDQ) 4. do.

상기 입력 데이터 큐(4)는 상기 입력 미디어 액세스 컨트롤러(1), 입력 GFP 컨트롤러(2) 및 입력 제어 패킷 프로세서(3)로부터 내부 프레임을 일시 저장한 후 상기 입력 패킷 프로세서(5)로 전달하는 기능을 담당한다.The input data queue 4 temporarily stores internal frames from the input media access controller 1, the input GFP controller 2, and the input control packet processor 3, and then transfers the internal frames to the input packet processor 5. In charge of.

상기 입력 패킷 프로세서(5)는 상기 입력 데이터 큐(4)와 DQI(Data Queue Interface) 규격으로 접속하여 상기 입력 데이터 큐(4)에 순차적으로 저장된 내부 프레임을 엔트리 단위로 읽어서 수신한 프레임을 분석하고 폐기 여부를 결정하며, 폐기되지 않은 정상 데이터들에 대하여 해당 목적지로 전달하는 역할을 수행한다. 폐기되지 않은 데이터(이하 '유효 프레임')들은 입력 패킷 큐(Ingress Packet Queue; iPQ)(7)로 전달되고, 전달된 데이터들에 대한 제어 정보는 PCMI(Packet Control Memory Interface) 규격으로 접속된 외부 제어 메모리(19)에 저장된다. 한편, 제어 처리된 프레임은 BQI (Buffer Queue Interface) 규격으로 접속된 입력 패킷 큐(7)로 전달하고, 그 프레임에 대한 제어 정보는 FQI(Free Queue Interface) 규격으로 접속된 입력 제어 큐(Ingress Control Queue; iCQ)(6)로 전달한다. 수신이 완료된 유효 프레임은 헤더의 내용에 따라 4단계의 우선 순위로 분류되고, 프레임의 FQID(Free Queue ID)들은 외부 제어 메모리(19)에 있는 해당 우선순위 CQ(Complete Queue)에 저장된다.The input packet processor 5 accesses the input data queue 4 and the DQI (Data Queue Interface) standard, reads internal frames stored in the input data queue 4 sequentially, and analyzes the received frames. It decides whether to discard or not and delivers normal data that has not been discarded to the corresponding destination. Data that is not discarded (hereinafter referred to as 'effective frame') is transferred to an Ingress Packet Queue (iPQ) 7, and control information on the transferred data is connected to an external packet control memory interface (PCMI) standard. It is stored in the control memory 19. Meanwhile, the control-processed frame is transmitted to the input packet queue 7 connected in the BQI (Buffer Queue Interface) standard, and the control information for the frame is an input control queue connected in the FQI (Free Queue Interface) standard. Queue; pass it to iCQ) (6). The valid frames that have been received are classified into four levels of priority according to the contents of the header, and the FQIDs (Free Queue IDs) of the frames are stored in a corresponding priority CQ (Complete Queue) in the external control memory 19.

상기 입력 제어 큐(6)는 입력 패킷 프로세서(5)로부터 수신한 제어 정보를 일시 저장한 후 패킷 버퍼 컨트롤러(Packet Buffer Controller; PBC)(8)로 전달하는 기능을 담당한다.The input control queue 6 is responsible for temporarily storing control information received from the input packet processor 5 and then transferring the control information to the packet buffer controller (PBC) 8.

상기 입력 패킷 큐(7)는 입력 패킷 프로세서(5)로부터 수신한 프레임들을 일시 저장한 후 패킷 버퍼 컨트롤러(8)로 전달하는 기능을 담당한다.The input packet queue 7 is responsible for temporarily storing the frames received from the input packet processor 5 and then transferring them to the packet buffer controller 8.

상기 패킷 버퍼 컨트롤러(8)는 입력 제어 큐(6)로부터 수신한 제어 정보를 분석하여 입력 패킷 큐(7)에 저장된 프레임들의 폐기 여부를 판정하고, 유효 프레임들을 외부 데이터 메모리(20)에 저장한다. 또한, 상기 출력 제어 큐(9)로부터 수신한 제어 정보를 분석하여 외부 데이터 메모리(20)의 적절한 위치에 저장된 데이터를 읽어서 상기 출력 패킷 큐(10)로 전달하는 기능을 수행한다.The packet buffer controller 8 analyzes the control information received from the input control queue 6 to determine whether to discard the frames stored in the input packet queue 7, and stores valid frames in the external data memory 20. . In addition, the control information received from the output control queue 9 is analyzed to read data stored in an appropriate location of the external data memory 20 and transmit the data to the output packet queue 10.

상기 출력 패킷 프로세서(11)는 상기 외부 제어 메모리(19)에 저장되어 있는 CQ(Complete Queue)에 저장된 출력 프레임 제어정보를 순차적으로 읽어서 FQI 규격으로 접속된 상기 출력 제어 큐(9)로 전달하고, 상기 패킷 버퍼 컨트롤러(8)로부터 전달받은 상기 출력 패킷 큐(10)에 저장된 데이터를 읽어서 적절한 헤더 변환을 한 후 DQI(Data Queue Interface) 규격으로 접속된 상기 출력 데이터 큐(12)로 전달한다.The output packet processor 11 sequentially reads output frame control information stored in a complete queue (CQ) stored in the external control memory 19, and transfers the output frame control information to the output control queue 9 connected to the FQI standard. The data stored in the output packet queue 10 received from the packet buffer controller 8 is read, converted into appropriate headers, and transferred to the output data queue 12 connected to the DQI (Data Queue Interface) standard.

상기 출력 제어 큐(9)는 상기 출력 패킷 프로세서(11)로부터 수신한 제어 정보를 일시 저장한 후 상기 패킷 버퍼 컨트롤러(8)에 전달하는 기능을 담당한다.The output control queue 9 is responsible for temporarily storing the control information received from the output packet processor 11 and then transferring the control information to the packet buffer controller 8.

상기 출력 패킷 큐(10)는 상기 패킷 버퍼 컨트롤러(8)로부터 수신한 프레임들을 일시 저장한 후 상기 출력 패킷 프로세서(11)로 전달하는 역할을 수행한다.The output packet queue 10 temporarily stores frames received from the packet buffer controller 8 and delivers the output packets to the output packet processor 11.

상기 출력 데이터 큐(12)는 상기 출력 패킷 프로세서(11)로부터 수신한 프레임들을 저장하여 상기 출력 미디어 액세스 컨트롤러(13), 상기 출력 GFP 컨트롤러(14), 상기 출력 제어 패킷 프로세서(15)로 전달하는 기능을 담당한다.The output data queue 12 stores frames received from the output packet processor 11 and transmits the received frames to the output media access controller 13, the output GFP controller 14, and the output control packet processor 15. In charge of function.

상기 출력 미디어 액세스 컨트롤러(13)는 IEEE 802.3 표준에 따르는 이더넷 물리계층 칩과 RMII 표준 접속을 하여 상기 출력 데이터 큐(12)로부터 수신한 내부 프레임들을 이더넷 물리계층 칩으로 10Mbps 또는 100Mbps 속도의 데이터들을 송신하는 기능을 수행한다.The output media access controller 13 makes RMII standard connection with an Ethernet physical layer chip compliant with the IEEE 802.3 standard, and transmits 10 Mbps or 100 Mbps data to internal frames received from the output data queue 12 to the Ethernet physical layer chip. It performs the function.

상기 출력 GFP 컨트롤러(14)는 외부 SONET/SDH 부와 ITU-T G.7041 GFP(Generic Frame Procedure Interface) 규격 또는 ITU-T X.86 LAPS 규격으로 접속하여 GFP/LAPS 프레임을 송신한다. 상기 출력 GFP 컨트롤러(14)는 상기 데이터 큐(12)와 DQI(Data Queue Interface) 규격으로 접속하여 순차적으로 저장되어 있는 내부 프레임을 이더넷 프레임으로 변환하고, 변환된 이더넷 프레임에 GFP/LAPS 헤더를 삽입한다. 또한 SDH 처리부와는 GFPI(Generic Framing Procedure Interface) 규격으로 접속하여 GFP 프레임을 송신한다.The output GFP controller 14 transmits a GFP / LAPS frame by connecting an external SONET / SDH unit to an ITU-T G.7041 GFP (Generic Frame Procedure Interface) standard or an ITU-T X.86 LAPS standard. The output GFP controller 14 connects the data queue 12 to the Data Queue Interface (DQI) standard, converts the internal frames sequentially stored into Ethernet frames, and inserts a GFP / LAPS header into the converted Ethernet frames. do. In addition, the SDH processor connects to the GFPI (Generic Framing Procedure Interface) standard and transmits a GFP frame.

상기 출력 제어 패킷 프로세서(15)는 미도시한 주제어부(CPU)와 접속하여 출력 데이터 큐(12)로부터 수신한 상기 주 제어부에 전달해야 하는 데이터들을 전달 하는 기능을 수행한다.The output control packet processor 15 is connected to a main control unit (CPU) (not shown) and performs a function of transferring data to be transmitted to the main control unit received from the output data queue 12.

상기 주제어부(CPU) 인터페이스 컨트롤러(16)는 미도시한 주제어부(CPU)와 접속하여 데이터의 송수신과 경보 제어를 수행한다. 상기 타이머 컨트롤러(17)는 본 발명의 모든 블록들에게 공급되는 각종 타이머들을 생성하는 기능을 수행한다. 상기 클럭 생성기(18)는 발명의 모든 블록들에게 공급되는 각종 클럭들을 생성하는 역할을 담당한다.The main controller (CPU) interface controller 16 is connected to a main controller (CPU) not shown to perform data transmission and reception and alarm control. The timer controller 17 performs a function of generating various timers supplied to all blocks of the present invention. The clock generator 18 is responsible for generating various clocks supplied to all the blocks of the invention.

상기 제어 메모리(19)는 입출력 패킷들에 대한 제어 정보를 저장하는 메모리로서 외부 SRAM 메모리로 구성된다. 상기 데이터 메모리(20)는 입력 패킷들을 저장하는 외부 DRAM 메모리로 구성된다.The control memory 19 is a memory for storing control information on input / output packets and is configured with an external SRAM memory. The data memory 20 is composed of an external DRAM memory that stores input packets.

본 발명에 따른 LAN 스위치의 내부 및 외부 접속 규격은 아래와 같다.Internal and external connection standards of the LAN switch according to the present invention are as follows.

1) RMII(Reduced Media Independent Interface) 접속1) RMII (Reduced Media Independent Interface) connection

RMII 규격은 이더넷 물리계층 칩과 스위치 칩 사이의 프레임 전송 방식으로서, 바이트 단위의 데이터를 2 비트 단위로 변환하여 전송한다. RMII 수신 측 접속은 외부 물리계층 칩으로부터 입력되는 프레임을 2 비트 스트림으로 변환하여 입력 미디어 액세스 컨트롤러(iMAC)(1)로 전달한다. 이때 유효 데이터 영역을 나타내기 위한 제어 신호가 존재한다. RMII 수신측 접속 신호는 아래의 표 1과 같고, 타이밍도의 예는 도 2 ~ 도 4에 도시되어 있다.The RMII standard is a frame transmission method between an Ethernet physical layer chip and a switch chip. The RMII standard converts data in byte units into 2 bit units and transmits them. The RMII receiving side connection converts a frame input from an external physical layer chip into a 2-bit stream and delivers it to the input media access controller (iMAC) 1. At this time, a control signal for indicating an effective data area exists. The RMII receiving side access signal is shown in Table 1 below, and examples of timing diagrams are shown in FIGS. 2 to 4.

[표 1] RMII 수신측 신호[Table 1] RMII receiver signal

신호signal width In/OutIn / Out 설명 Explanation Ref_Clk Ref_Clk 1 One In In Reference Clock 버스의 동작 클럭으로 외부에서 공급되어진다. RMII 규격은 +/- 100ppm의 정확도를 가진 50MHz 주파수를 사용한다.Reference Clock The external clock is the operating clock of the bus. The RMII specification uses a 50 MHz frequency with an accuracy of +/- 100 ppm. Crs_DvCrs_Dv 1One InIn Carrier Sense/Receive Data Valid 수신 미디어가 IDLE이 아닐 경우 Ref_Clk과 무관하게 '1'의 값을 가지고, 캐리어가 존재하지 않으면 Ref_Clk에 동기되어 '0'의 값을 가진다.Carrier Sense / Receive Data Valid If the receiving media is not IDLE, it has a value of '1' regardless of Ref_Clk. If a carrier does not exist, it has a value of '0' in synchronization with Ref_Clk. RxD(1:0)    RxD (1: 0) 2    2 In    In Receive Data Ref_Clk에 동기된 수신 데이터이다. RxD는 Crs_Dv 신호와 연동되어 아래와 같은 의미를 가진다.Receive Data Receive data synchronized with Ref_Clk. RxD has the following meaning in conjunction with Crs_Dv signal. Crs_DvCrs_Dv RxD(1:0)RxD (1: 0) 설명Explanation '0''0' "00""00" IDLEIDLE '0''0' ≠ "00"≠ "00" Out-of-band signalOut-of-band signal '1''One' "00""00" J/K signalJ / K signal '1''One' "01""01" PreamblePreamble '1''One' "10""10" Receive ErrorReceive Error '1''One' "11""11" SFDSFD '1''One' "xx""xx" Frame Data (After SFD)Frame Data (After SFD)

RMII 전송측 접속은 입력 미디어 액세스 컨트롤러(iMAC)(1)로부터 출력되는 프레임 데이터를 2 비트 스트림으로 변환하여 외부 물리계층 칩으로 전달한다. 이때 유효 데이터 영역을 나타내기 위한 제어 신호가 존재한다. RMII 전송측 접속 신호는 표 2와 같고, 그 타이밍도의 예는 도 5 및 도 6에 도시되어 있다.The RMII transmission side connection converts the frame data output from the input media access controller (iMAC) 1 into a 2-bit stream and delivers it to an external physical layer chip. At this time, a control signal for indicating an effective data area exists. The RMII transmission side connection signals are shown in Table 2, and examples of the timing diagrams are shown in Figs.

[표 2] RMII 전송측 신호[Table 2] RMII Transmitter Signal

신호signal width In/OutIn / Out 설명Explanation Tx_En Tx_En 1 One Out Out Transmit Enable TxD(1:0) 버스에 MAC 레이어의 데이터가 존재할 때, Ref_Clk에 동기되어 '1'의 값을 가진다.Transmit Enable TxD (1: 0) When MAC layer data exists on the bus, it has a value of '1' in synchronization with Ref_Clk. TxD(1:0)   TxD (1: 0) 2   2 Out   Out Transmit Data Ref_Clk에 동기된 송신 데이터이다. TxD는 Tx_En 신호와 연동되어 아래와 같은 의미를 가진다.Transmit Data Transmission data synchronized with Ref_Clk. TxD has the following meaning in conjunction with Tx_En signal. Tx_En RxD(1:0) 설명 Tx_En RxD (1: 0) Description ‘0’ “00” IDLE ‘0’ ≠ “00” Out-of-band signal ‘1’ “01” Preamble ‘1’ “11” SFD ‘1’ “xx” Frame Data (After SFD)'0' “00” IDLE '0' ≠ “00” Out-of-band signal '1' “01” Preamble '1' “11” SFD '1' “xx” Frame Data (After SFD)

2) DQI(Data Queue Interface) 접속2) Data Queue Interface (DQI) Connection

DQI 접속은 외부 이더넷 프레임 데이터를 내부 프레임 데이터로 변환하여 저장하기 위한, 또는 그 반대 과정을 수행하기 위한 것으로, 그 내부 접속 규격으로 도 7과 같은 접속 신호들로 구성된다.The DQI connection is for converting and storing external Ethernet frame data into internal frame data or vice versa. The DQI connection includes connection signals as shown in FIG.

데이터 큐(DQ)는 FIFO(First In First Out) 방식으로 운영되는 33비트 데이터 저장 장치로서 도 8과 같은 데이터 구성을 가진다. 바이트 단위의 이더넷 프레임은 4 바이트 단위로 확장되어 데이터 큐(DQ)에 저장된다. 이때 4 바이트 단위의 MSB 영역부터 순차적으로 이더넷 프레임이 매핑된다. 데이터 큐(DQ)의 최소 저장 용량은 34 x 4 바이트이다.The data queue DQ is a 33-bit data storage device operated in a FIFO (First In First Out) method and has a data configuration as shown in FIG. 8. Ethernet frames in bytes are extended in 4 bytes and stored in the data queue (DQ). At this time, Ethernet frames are sequentially mapped from the MSB area of 4 bytes. The minimum storage capacity of the data queue DQ is 34 x 4 bytes.

데이터 큐(DQ)에 저장된 프레임의 시작점을 추출하기 위하여 프레임의 마지막을 나타내는 PEF(Packet End Flag)를 최상위 비트에 할당한다. 즉, 프레임의 마지막 4-바이트 영역의 최상위 비트를 '1'로 인가하여 프레임의 마지막임을 나타낸다. 또한, 데이터 큐(DQ)에 저장된 프레임의 수신 상태와 길이 정보를 표시하는 SLF(Status & Length Field)를 데이터 영역의 마지막 4-바이트 단위 다음에 저장한다. 이 영역의 PEF 값 또한 '1'로 인가한다. SLF의 데이터 구성은 도 9와 같고 각 필드의 의미는 다음의 표 3과 같다.In order to extract the starting point of a frame stored in the data queue DQ, a packet end flag (PEF) indicating the end of the frame is allocated to the most significant bit. That is, the most significant bit of the last 4-byte area of the frame is applied as '1' to indicate the end of the frame. In addition, a SLF (Status & Length Field) indicating the reception status and the length information of the frame stored in the data queue DQ is stored after the last 4-byte unit of the data area. The PEF value of this area is also applied as '1'. The data structure of the SLF is shown in FIG. 9 and the meaning of each field is shown in Table 3 below.

[표 3] SLF 필드 데이터[Table 3] SLF field data

필드field width 위치location 설명Explanation AE AE 1 One 31 31 Alignment Error 수신된 프레임이 바이트 단위가 아닌 여분의 비트를 포함할 경우 '1'로 인가된다.Alignment Error If the received frame contains extra bits instead of bytes, it is applied as '1'. FE FE 1 One 30 30 FCS Error 수신된 프레임이 FCS (Frame Check Sequence) 에러일 때 '1'로 인가된다.FCS Error Applies as '1' when received frame is FCS (Frame Check Sequence) error. SE SE 1 One 29 29 Short Event 수신된 프레임의 길이가 64 바이트 이하일 때 '1'로 인가한다.Short Event Applies as '1' when the received frame length is less than 64 bytes. LE LE 1 One 28 28 Long Event 수신된 프레임의 길이가 1518 바이트 이상일 때 '1'로 인가한다.Long Event Applies to '1' when the length of received frame is more than 1518 bytes. LFLF 1111 10-010-0 Length Field 수신된 프레임의 바이트 단위 길이를 나타낸다.Length Field Indicates the length in bytes of the received frame.

데이터 큐(DQ)는 FULL/EMPTY 플래그를 가진다. 각 플래그들은 데이터 큐(DQ) 에 저장된 SLF 필드의 개수로 표현된다. 데이터 큐(DQ)에 3개의 SLF 필드가 존재하던지 또는 데이터 큐(DQ)의 최대 용량만큼 데이터를 저장하였을 때 FULL 플래그를, SLF 필드가 존재하지 않을 때 EMPTY 플래그를 '1'로 인가한다. The data queue DQ has a FULL / EMPTY flag. Each flag is represented by the number of SLF fields stored in the data queue DQ. When three SLF fields exist in the data queue DQ or data is stored as much as the maximum capacity of the data queue DQ, the FULL flag is applied, and when the SLF field does not exist, the EMPTY flag is applied as '1'.

다음의 표 4는 데이터 큐(DQ)의 접속 신호들을, 도 10은 데이터 큐의 타이밍도를 표시한다. Table 4 below shows connection signals of the data queue DQ, and FIG. 10 shows timing diagrams of the data queue DQ.

[표 4] DQ 접속 신호[Table 4] DQ connection signal

신호signal width In/OutIn / Out 설명Explanation Wr_CLKWr_CLK 1One ININ DQ Write Clock DQ에 데이터의 쓰기 동작을 위한 클럭이다.DQ Write Clock Clock for writing data to DQ. Data_In Data_In 33 33 IN IN DQ Data Input 1비트 PEF 필드와 32비트 데이터 필드로 구성된다. Wr_Clk의 상승부에 안정된 값을 유지하고 있어야 한다.DQ Data Input Consists of a 1-bit PEF field and a 32-bit data field. A stable value must be maintained at the rise of Wr_Clk. WR WR 1 One IN IN DQ Write DQ에 데이터를 쓰기 위하여 '1'로 인가된다. Wr_Clk의 상승부에 안정된 값을 유지하고 있어야 한다. DQ Write Applies as '1' to write data to DQ. A stable value must be maintained at the rise of Wr_Clk. FULL FULL 1 One OUT OUT DQ Full flag DQ에 3개의 SLF 필드가 존재하던지 또는 DQ의 최대 용량만큼 데이터를 저장하였을 때 '1'로 인가된다. Wr_Clk의 상승부에서 값이 변경된다.DQ Full flag It is applied as '1' when three SLF fields exist in DQ or data is stored as much as the maximum capacity of DQ. The value is changed at the rise of Wr_Clk. Rd_ClkRd_Clk 1One ININ DQ Read Clock DQ 데이터의 읽기 동작을 위한 클럭이다.DQ Read Clock Clock for reading DQ data. Data_Out Data_Out 33 33 OUT OUT DQ Data Output 1비트 PEF 필드와 32비트 데이터 필드로 구성된다. Rd_Clk의 상승부에서 값이 변경된다.DQ Data Output It consists of 1 bit PEF field and 32 bit data field. The value is changed at the rise of Rd_Clk. RD RD 1 One IN IN DQ Read DQ의 데이터를 읽기 위하여 '1'로 인가된다. Rd_Clk의 상승부에 안정된 값을 유지하고 있어야 한다.DQ Read It is applied as '1' to read DQ data. A stable value must be maintained at the rising edge of Rd_Clk. EMPTY EMPTY 1 One OUT OUT DQ Empty flag DQ에 SLF 필드가 존재하지 않으면 '1'로 인가된다. Rd_Clk의 상승부에서 값이 변경된다.DQ Empty flag If there is no SLF field in DQ, it is applied as '1'. The value is changed at the rise of Rd_Clk. INIT INIT 1 One IN IN DQ Initialize DQ를 초기화하기 위하여 '1'로 인가된다. INIT 신호는 클럭들과 무관하게 동작한다.DQ Initialize Applies to '1' to initialize DQ. The INIT signal operates independently of the clocks.

데이터 큐(DQ)는 PEF 필드를 이용하여 프레임을 검출한다. 리셋 이후 또는 PEF 값이 연속으로 '1'이 검출된 이후 시점이 프레임의 시작 시점이다. 도 11은 프레임 검출을 위한 상태 천이를 나타내는 프레임 정렬(Framing Alignment) 상태도이 다.The data queue DQ detects a frame using a PEF field. After the reset or after the PEF value '1' is continuously detected, the start point of the frame. 11 is a framing alignment state diagram illustrating a state transition for frame detection.

3) BQI(Buffer Queue Interface) 접속3) BQI (Buffer Queue Interface) Connection

BQI(Buffer Queue Interface) 접속은 특정 모듈에서 처리된 이더넷 프레임 데이터를 저장하기 위한 내부 접속 규격으로, 도 12와 같은 접속 신호들로 구성된다. 버퍼 큐(BQ)는 FIFO(First In First Out) 방식으로 운영되는 33비트 데이터 저장 장치로서, 도 13과 같은 구성을 가진다. 버퍼 큐(BQ)의 최소 저장 용량은 32 x 4 바이트이다.A buffer queue interface (BQI) connection is an internal connection standard for storing Ethernet frame data processed by a specific module and includes connection signals as shown in FIG. 12. The buffer queue BQ is a 33-bit data storage device operated in a FIFO (First In First Out) method and has a configuration as shown in FIG. 13. The minimum storage capacity of the buffer queue BQ is 32 x 4 bytes.

버퍼 큐(BQ)에 저장된 데이터들은 FQ(Free Queue)에서 지정한 패킷 버퍼의 일정 영역에 저장된다. 일반적으로 64바이트 단위의 버퍼 큐(BQ) 데이터마다, 또는 패킷의 마지막 64 바이트 이하 단위에 프리 큐(FQ)가 할당된다. 그러므로 버퍼 큐(BQ)에는 프리 큐(FQ)의 경계를 지정하는 BEF(Buffer End Flag) 비트가 존재한다. BEF 비트는 버퍼 큐(BQ) 데이터의 최상위에 할당되며, 프리 큐(FQ) 단위의 마지막 버퍼 큐(BQ) 데이터가 저장될 때 '1'이 인가된다.Data stored in the buffer queue (BQ) is stored in a certain area of the packet buffer designated by the free queue (FQ). In general, a free queue (FQ) is allocated for each buffer queue (BQ) data in units of 64 bytes or in units of less than or equal to the last 64 bytes of a packet. Therefore, the buffer queue BQ has a BEF (Buffer End Flag) bit that designates a boundary of the free queue FQ. The BEF bit is allocated to the top of the buffer queue (BQ) data, and '1' is applied when the last buffer queue (BQ) data in the free queue (FQ) unit is stored.

버퍼 큐(BQ)는 FULL/EMPTY 플래그를 가진다. 각 플래그들은 버퍼 큐(BQ)에 저장된 BEF='1'의 개수로 표현된다. 버퍼 큐(BQ)에 3개의 BEF='1'이 존재하면 FULL 플래그를, 존재하지 않으면 EMPTY 플래그를 '1'로 인가한다. 표 5는 버퍼 큐(BQ)의 접속 신호들을 나타내고, 도 14는 버퍼 큐 인터페이스의 타이밍도를 표시한다. The buffer queue BQ has a FULL / EMPTY flag. Each flag is represented by the number of BEF = '1' stored in the buffer queue BQ. If three BEFs are '1' in the buffer queue BQ, the FULL flag is applied. If not, the EMPTY flag is applied as '1'. Table 5 shows connection signals of the buffer queue BQ, and FIG. 14 shows a timing diagram of the buffer queue interface.

[표 5] 버퍼 큐(BQ)의 접속 신호[Table 5] Buffer queue (BQ) connection signal

신호signal width In/OutIn / Out 설명Explanation Wr_CLKWr_CLK 1One ININ BQ Write Clock BQ에 데이터의 쓰기 동작을 위한 클럭이다.BQ Write Clock Clock for writing data to BQ. Data_In Data_In 33 33 IN IN BQ Data Input 1비트 BEF 필드와 32비트 데이터 필드로 구성된다. Wr_Clk의 상승부에 안정된 값을 유지하고 있어야 한다.BQ Data Input Consists of a 1-bit BEF field and a 32-bit data field. A stable value must be maintained at the rise of Wr_Clk. WR WR 1 One IN IN BQ Write BQ에 데이터를 쓰기 위하여 '1'로 인가된다. Wr_Clk의 상승부에 안정된 값을 유지하고 있어야 한다. BQ Write Applies as '1' to write data to BQ. A stable value must be maintained at the rise of Wr_Clk. FULL FULL 1 One OUT OUT BQ Full flag BQ에 3개의 BEF='1'이 존재하던지 또는 BQ의 최대 용량만큼 데이터를 저장하였을 때 '1'로 인가된다. Wr_Clk의 상승부에서 값이 변경된다.BQ Full flag It is applied as '1' when there are three BEF = '1' in BQ or when data is stored as maximum capacity of BQ. The value is changed at the rise of Wr_Clk. Rd_ClkRd_Clk 1One ININ BQ Read Clock BQ 데이터의 읽기 동작을 위한 클럭이다.BQ Read Clock Clock for reading BQ data. Data_Out Data_Out 33 33 OUT OUT BQ Data Output 1비트 BEF 필드와 32비트 데이터 필드로 구성된다. Rd_Clk의 상승부에서 값이 변경된다.BQ Data Output It consists of 1 bit BEF field and 32 bit data field. The value is changed at the rise of Rd_Clk. RD RD 1 One IN IN BQ Read BQ의 데이터를 읽기 위하여 '1'로 인가된다. Rd_Clk의 상승부에 안정된 값을 유지하고 있어야 한다.BQ Read It is applied as '1' to read data of BQ. A stable value must be maintained at the rising edge of Rd_Clk. EMPTY EMPTY 1 One OUT OUT BQ Empty flag BQ에 BEF='1'이 존재하지 않으면 '1'로 인가된다. Rd_Clk의 상승부에서 값이 변경된다.BQ Empty flag If BEF = '1' does not exist in BQ, it is applied as '1'. The value is changed at the rise of Rd_Clk. INIT INIT 1 One IN IN BQ Initialize BQ를 초기화하기 위하여 '1'로 인가된다. INIT 신호는 클럭들과 무관하게 동작한다.BQ Initialize Authorized as '1' to initialize BQ. The INIT signal operates independently of the clocks.

도 14와 같이 버퍼 큐(BQ)의 BEF 필드와 프리 큐(FQ)의 LEN(Length) 필드(도 13 참조)를 이용하여 버퍼 큐(BQ)와 프리 큐(FQ)간의 데이터 동기를 맞춘다. 프리 큐(FQ)의 LEN(Length) 값만큼 버퍼 큐(BQ)를 읽었을 때의 BEF 값이 '1'이면 동기가 맞은 상태이다. 도 15는 버퍼 큐(BQ)와 프리 큐(FQ)간의 데이터 동기 검출을 위한 상태 천이를 나타내는 버퍼 큐(BQ)/프리 큐(FQ) 데이터 정렬 상태도이다.As shown in FIG. 14, data synchronization between the buffer queue BQ and the free queue FQ is achieved using the BEF field of the buffer queue BQ and the LEN (Length) field (see FIG. 13) of the free queue FQ. If the BEF value is '1' when the buffer queue BQ is read by as much as the LEN (Length) value of the prequeue FQ, the synchronization state is correct. FIG. 15 is a diagram illustrating buffer queue BQ / free queue FQ data alignment showing a state transition for data synchronization detection between buffer queue BQ and free queue FQ.

4) FQI(Free Queue Interface) 접속4) Free Queue Interface (FQI) Connection

FQI(Free Queue Interface) 접속은 특정 모듈에서 처리된 이더넷 프레임 데이터의 해당 프리 큐(FQ)를 저장하기 위한 내부 접속 규격으로, 도 16과 같은 접속 신호들로 구성된다. 프리 큐(FQ)는 FIFO(First In First Out) 방식으로 운영되는 19비트 데이터 저장 장치로서 도 13과 같은 구성을 가진다. 각 필드의 상세 설명은 표 6과 같다. Free Queue Interface (FQI) connection is an internal connection standard for storing a corresponding free queue (FQ) of Ethernet frame data processed by a specific module, and is composed of connection signals as shown in FIG. 16. The prequeue FQ is a 19-bit data storage device operated in FIFO (First In First Out) scheme and has a configuration as shown in FIG. 13. The detailed description of each field is shown in Table 6.

[표 6] 프리 큐(FQ) 데이터[Table 6] Free cue (FQ) data

필드field width 위치location 설명Explanation DF DF 1 One 18 18 Discard Flag '1'로 인가된 경우, LEN 필드의 값만큼 BQ 데이터를 읽어서 버린다.When the Discard Flag is applied as '1', the BQ data is read and discarded by the value of the LEN field. LEN   LEN 4   4 17-14   17-14 Length 동일한 FQI가 적용되는 BQ의 32비트 엔트리 개수를 나타낸다. LEN #32bit Entry 0000 1 ... ... 1111 16Length indicates the number of 32-bit entries of the BQ to which the same FQI is applied. LEN # 32bit Entry 0000 1 ... ... 1 111 16 FQIFQI 1414 13-013-0 FQ Identifier FQ ID를 나타낸다.FQ Identifier Indicates the FQ ID.

5) CQI(Complete Queue Interface) 접속5) Complete Queue Interface (CQI) connection

CQI(Complete Queue Interface) 접속은 특정 모듈에서 처리된 이더넷 프레임 데이터의 프리 큐(FQ) 리스트를 저장하기 위한 내부 접속 규격으로, 도 17과 같은 접속 신호들로 구성된다. 완료 큐(CQ)는 FIFO(First In First Out) 방식으로 운영되는 32비트 데이터 저장 장치로서, 최소 저장 용량은 32 x 4 바이트이다. 완료 큐(CQ)는 수신이 완료된 프레임의 프레임 큐(FQ) 리스트들을 보관하고 있다. 완료 큐(CQ)는 4 종류의 16 비트 데이터 구조의 조합으로 이루어지는데, 그 구성은 도 18과 같다. 각 필드의 상세 설명은 표 7과 같다. Complete Queue Interface (CQI) connection is an internal connection standard for storing a free queue (FQ) list of Ethernet frame data processed by a specific module, and is composed of connection signals as shown in FIG. 17. The completion queue (CQ) is a 32-bit data storage device that operates in First In First Out (FIFO). The minimum storage capacity is 32 x 4 bytes. The completion queue (CQ) holds a list of frame queues (FQs) of frames that have been received. The completion queue CQ is composed of a combination of four types of 16-bit data structures, the configuration of which is shown in FIG. The detailed description of each field is shown in Table 7.

[표 7] 완료 큐(CQ) 메시지Table 7 Completion Queue (CQ) Messages

필드field width 위치location 설명Explanation FEFFEF 1One 1515 FQI End Flag CQ의 마지막 구성 단위일 경우 ‘1’로 인가한다.FQI End Flag If it is the last structural unit of CQ, it is applied as '1'. L5,L4,L3, L2,L1,L0  L5, L4, L3, L2, L1, L0 1  One 14, 13, 12  14, 13, 12 Length of Last Data 마지막 메시지에 포함된 FQI에 저장된 데이터의 바이트 개수이다. LEN #Byte 000000 1 ... ... 111111 63Length of Last Data This is the number of bytes of data stored in the FQI included in the last message. LEN #Byte 000000 1 ... ... 111 111 63 Destination Port       Destination port 12       12 11-0       11-0 Bit-mapped Destination Port FQI에 저장된 데이터들의 목적지 포트를 가리킨다. DP Port 100000000000 CPU #B 010000000000 HUB #A 001000000000 WEST #9 000100000000 EAST #8 000010000000 PORT #7 000001000000 PORT #6 000000100000 PORT #5 000000010000 PORT #4 000000001000 PORT #3 000000000100 PORT #2 000000000010 PORT #1 000000000001 PORT #0 111111111111 ALL PORTsBit-mapped Destination Port Indicates the destination port of the data stored in the FQI. DP Port 100000000000 CPU #B 010000000000 HUB #A 001000000000 WEST # 9 000100000000 EAST # 8 000010000000 PORT # 7 000001000000 PORT # 6 000000100000 PORT # 5 000000010000 PORT # 4 000000001000 PORT # 3 000000000100 PORT # 2 000000000010 PORT # 1 000000000001 PORT # 0 111111111111 ALL PORTs DRAM AddrDRAM Addr 44 3-03-0 DRAM Address DRAM 어드레스의 하위 4비트이다.DRAM Address Lower 4 bits of DRAM address. FQIFQI 1414 13-013-0 Free Queue Identifier FQ ID를 나타낸다.Free Queue Identifier Represents the FQ ID. VLAN IDVLAN ID 1212 11-011-0 Virtual LAN Identifier VLAN ID를 나타낸다.Virtual LAN Identifier Indicates the VLAN ID. P P 1 One 14 14 Virtual LAN Priority 프레임의 우선순위를 나타낸다. 1 값을 지닌 프레임이 높은 우선순위를 가진다. Virtual LAN Priority Indicates the priority of the frame. Frames with a value of 1 have a higher priority.

위의 4가지 구성 단위를 조합하여 도 19와 같은 완료 큐(CQ) 메시지를 형성할 수 있다. 완료 큐(CQ)는 FULL/EMPTY 플래그를 가진다. 각 플래그들은 완료 큐(CQ)에 저장된 32 비트 단위의 완료 큐(CQ) 메시지의 개수로 표현된다. 표 8은 완료 큐(CQ)의 접속 신호들을 나타낸 것이고, 도 20은 완료 큐(CQ)의 타이밍도를 나타낸 도면이다.The above four units may be combined to form a completion queue (CQ) message as shown in FIG. 19. The completion queue CQ has a FULL / EMPTY flag. Each flag is represented by the number of 32-bit completion queue (CQ) messages stored in the completion queue (CQ). Table 8 shows connection signals of the completion queue CQ, and FIG. 20 shows a timing diagram of the completion queue CQ.

[표 8] 완료 큐(CQ) 접속 신호[Table 8] Completion queue (CQ) connection signal

신호signal width In/OutIn / Out 설명Explanation Wr_CLKWr_CLK 1One ININ CQ Write Clock BQ에 데이터의 쓰기 동작을 위한 클럭이다.CQ Write Clock Clock for writing data to BQ. Data_InData_In 3232 ININ CQ Data Input 32비트 CQ 메시지로 구성된다. Wr_Clk의 상승부에 안정된 값을 유지하고 있어야 한다.CQ Data Input Consists of 32-bit CQ messages. A stable value must be maintained at the rise of Wr_Clk. WRWR 1One ININ CQ Write CQ에 데이터를 쓰기 위하여 '1'로 인가된다. Wr_Clk의 상승부에 안정된 값을 유지하고 있어야 한다. CQ Write Applies as '1' to write data to CQ. A stable value must be maintained at the rise of Wr_Clk. FULLFULL 1One OUTOUT CQ Full flag CQ의 최대 용량만큼 데이터를 저장하였을 때 '1'로 인가된다. Wr_Clk의 상승부에서 값이 변경된다.CQ Full flag Applies to '1' when data is saved as maximum capacity of CQ. The value is changed at the rise of Wr_Clk. Rd_ClkRd_Clk 1One ININ CQ Read Clock CQ 데이터의 읽기 동작을 위한 클럭이다.CQ Read Clock Clock for reading CQ data. Data_OutData_Out 3232 OUTOUT CQ Data Output 32비트 CQ 메시지로 구성된다. Rd_Clk의 상승부에서 값이 변경된다.CQ Data Output Consists of 32-bit CQ messages. The value is changed at the rise of Rd_Clk. RDRD 1One ININ CQ Read CQ의 데이터를 읽기 위하여 '1'로 인가된다. Rd_Clk의 상승부에 안정된 값을 유지하고 있어야 한다.CQ Read It is applied as '1' to read data of CQ. A stable value must be maintained at the rising edge of Rd_Clk. EMPTYEMPTY 1One OUTOUT CQ Empty flag CQ에 데이터가 존재하지 않으면 '1'로 인가된다. Rd_Clk의 상승부에서 값이 변경된다.CQ Empty flag If there is no data in CQ, it is applied as '1'. The value is changed at the rise of Rd_Clk. INITINIT 1One ININ CQ Initialize CQ를 초기화하기 위하여 '1'로인가된다. INIT 신호는 클럭들과 무관하게 동작한다.CQ Initialize Applies to '1' to initialize CQ. The INIT signal operates independently of the clocks.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 랜 스위치의 동작에 대하여 설명한다.The operation of the LAN switch according to the present invention configured as described above will be described.

입력 미디어 액세스 컨트롤러(iMAC)(1)는 RMII 규격으로 접속된 외부 이더넷 물리계층 칩으로부터 이더넷 프레임을 수신하여 프레임의 구성/길이(Length)/CRC 오류 등을 점검하고, 수신한 이더넷 프레임을 도 8과 같은 데이터 큐(DQ) 접속 데이터 형식으로 변환하여 입력 데이터 큐(iDQ)(4)에 저장한다. 입력 미디어 액세스 컨트롤러(iMAC)(1)는 프레임 점검 결과를 도 9와 같은 SLF 필드에 맵핑하여 수신 프레임의 끝에 삽입한다.The input media access controller (iMAC) 1 receives an Ethernet frame from an external Ethernet physical layer chip connected to the RMII standard, checks the configuration / length / CRC error, etc. of the frame, and checks the received Ethernet frame. The data is converted into the data queue (DQ) connection data format as shown in the figure and stored in the input data queue (iDQ) 4. The input media access controller (iMAC) 1 maps the frame check result to the SLF field as shown in FIG. 9 and inserts it into the end of the received frame.

입력 GFP(iGFP) 컨트롤러(2)는 외부 SONET/SDH부와 접속하여 ITU-T G.7041 / X.86 표준에 따른 프레임을 수신하여 이더넷 프레임을 추출하고, 수신 이더넷 프레임을 내부 프레임 형태로 변환하여 입력 데이터 큐(iDQ)(4)로 전달하는 기능을 수 행한다. 또한 ITU-T G.7041 표준에 따른 제어를 수행하여 비정상적인 상태를 점검하고, 이상 발견 시에 미도시한 주제어부(CPU)에 경보를 발생시킨다. 입력 GFP 컨트롤러(2)는 프레임 점검 결과를 도 9와 같은 SLF 필드에 맵핑하여 수신 프레임의 끝에 삽입한다.The input GFP (iGFP) controller 2 connects with an external SONET / SDH unit to receive a frame according to the ITU-T G.7041 / X.86 standard, extracts an Ethernet frame, and converts the received Ethernet frame into an internal frame form. To the input data queue (iDQ) 4. In addition, control is performed according to the ITU-T G.7041 standard to check for abnormal conditions, and when an abnormality is detected, an alarm is issued to a CPU (not shown). The input GFP controller 2 maps the frame check result to the SLF field shown in FIG. 9 and inserts the frame check result into the end of the received frame.

입력 패킷 프로세서(iPP)(5)는 입력 데이터 큐(iDQ)에 순차적으로 저장된 데이터 큐(DQ) 접속 데이터 프레임을 엔트리 단위로 읽어서 분석하고 폐기 여부를 결정하며, 폐기되지 않은 정상 데이터들에 대하여 해당 목적지로 전달하는 역할을 수행한다. 폐기되지 않은 데이터(유효 프레임)들은 입력 패킷 큐(iPQ)(7)로 전달되고, 전달된 데이터들에 대한 제어 정보는 PCMI(Packet Control Memory Interface) 규격으로 접속된 외부 제어 메모리(19)에 저장된다. 또한, 상기 입력 패킷 프로세서(5)는 제어 처리된 프레임은 BQI(Buffer Queue Interface) 규격으로 접속된 입력 패킷 큐(iPQ)(7)로 전달하고, 그 프레임에 대한 제어 정보는 FQI(Free Queue Interface) 규격으로 접속된 입력 제어 큐(iCQ)(6)로 전달한다. 수신이 완료된 유효 프레임은 헤더의 내용에 따라 4단계의 우선 순위로 분류되고, 프레임의 FQID (Free Queue ID)들은 외부 제어 메모리(19)에 있는 해당 우선순위 완료 큐(Complete Queue; CQ)에 저장된다. 완료 큐(CQ)에 저장되는 제어 정보는 도 15와 같은 데이터 형식으로 구성된다.The input packet processor (iPP) 5 reads data queue (DQ) access data frames sequentially stored in the input data queue (iDQ), analyzes them in units of entries, and determines whether to discard them. It delivers to the destination. Data that is not discarded (valid frames) is transferred to the input packet queue (iPQ) 7, and control information on the transferred data is stored in an external control memory 19 connected to the Packet Control Memory Interface (PCMI) standard. do. In addition, the input packet processor 5 transfers the control-processed frame to an input packet queue (iPQ) 7 connected according to the Buffer Queue Interface (BQI) standard, and control information on the frame is transmitted to the free queue interface (FQI). ) Is transmitted to the input control queue (iCQ) 6 connected in accordance with the standard. The valid frames that have been received are classified into four levels of priority according to the contents of the header, and the FQIDs (Free Queue IDs) of the frames are stored in the corresponding Complete Queue (CQ) in the external control memory 19. do. Control information stored in the completion queue (CQ) has a data format as shown in FIG.

패킷 버퍼 컨트롤러(8)는 입력 제어 큐(iCQ)로부터 수신한 제어 정보를 분석하여 입력 패킷 큐(iPQ)에 저장된 프레임들의 폐기 여부를 판정하고, 유효 프레임들을 외부 데이터 메모리(20)에 저장한다. 또한, 출력 제어 큐(eCQ)(9)로부터 수신 한 제어 정보를 분석하여 적절한 위치의 외부 데이터 메모리를 읽어서 출력 패킷 큐(ePQ)(10로 전달한다.The packet buffer controller 8 analyzes control information received from the input control queue iCQ to determine whether to discard the frames stored in the input packet queue iPQ, and stores valid frames in the external data memory 20. In addition, the control information received from the output control queue (eCQ) 9 is analyzed, and the external data memory at an appropriate position is read and transferred to the output packet queue (ePQ) 10.

출력 패킷 프로세서(ePP)(11)는 외부 제어 메모리(19)에 저장되어 있는 완료 큐(CQ)에 저장된 출력 프레임 제어정보를 순차적으로 읽어서 프리 큐 인터페이스(FQI) 규격으로 접속된 출력 제어 큐(eCQ)(9)로 전달하고, 패킷 버퍼 컨트롤러(8)로부터 전달받은 출력 패킷 큐(ePQ)(10)에 저장된 데이터를 읽어서 적절한 헤더 변환을 한 후 DQI(Data Queue Interface) 규격으로 접속된 출력 데이터 큐(eDQ)(12)로 전달한다.The output packet processor (ePP) 11 sequentially reads output frame control information stored in the completion queue CQ stored in the external control memory 19, and is connected to the pre-queue interface (FQI) standard. (9), the data stored in the output packet queue (ePQ) 10 received from the packet buffer controller 8, the appropriate header conversion, and then the output data queue connected to the Data Queue Interface (DQI) standard. (eDQ) 12.

출력 미디어 액세스 컨트롤러(eMAC)(13)는 데이터 큐 인터페이스(DQI) 규격으로 접속된 출력 데이터 큐(eDQ)(12)로부터 데이터를 수신하여 적절한 헤더를 추가하고 CRC 코드를 생성하여 외부 이더넷 물리계층 칩으로 이더넷 프레임을 송신한다.The output media access controller (eMAC) 13 receives data from the output data queue (eDQ) 12 connected to the data queue interface (DQI) standard, adds the appropriate headers, and generates a CRC code to generate an external Ethernet physical layer chip. Send an Ethernet frame.

출력 GFP 컨트롤러(eGFP)(14)는 데이터 큐 인터페이스 규격으로 접속된 출력 데이터 큐(eDQ)(12)로부터 데이터를 수신하여 적절한 헤더를 추가하고 ITU-T G.7041/X.86 표준에 따른 프레임으로 변환하여 외부 SONET/SDH부로 전송한다. 또한 ITU-T G.7041 표준에 따른 제어를 수행하여 비정상적인 상태를 점검하고, 이상 발견 시에 주제어부(CPU)에 경보를 발생시킨다.The output GFP controller (eGFP) 14 receives data from the output data queue (eDQ) 12 connected with the data queue interface specification, adds the appropriate headers and frames according to the ITU-T G.7041 / X.86 standard. And convert it to external SONET / SDH part. It also checks for abnormal conditions by performing control according to the ITU-T G.7041 standard and generates an alarm to the CPU when an abnormality is found.

한편, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되는 특허청구범위에 포함되는 것이라면 본 발명 에 속하는 것이라는 것은 자명한 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described specific embodiments can be carried out by various modifications and modifications within the scope not departing from the gist of the present invention, the modifications and modifications in the appended claims If included, it is obvious that it belongs to the present invention.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 이더넷 프레임, GFP 프레임, 그리고 LAPS 프레임 데이터들을 수용하여 이더넷/GFP/LAPS 프레임 간의 상호 스위칭 서비스를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, Ethernet frame, GFP frame, and LAPS frame data may be accommodated to provide mutual switching service between Ethernet / GFP / LAPS frames.

또, 본 발명에 의하면, 작은 리소스(즉 한정된 메모리)를 사용하면서도 효율적으로 프레임간의 스위칭 서비스를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to efficiently provide a switching service between frames while using a small resource (namely, a limited memory).

또한, 본 발명에 의하면, 작은 리소스(작은 크기의 설계 로직)로 QoS 서비스 및 비율 제한(Rate Limiting) 서비스를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide a QoS service and a rate limiting service with a small resource (small size design logic).

또, 본 발명에 의하면, MSPP (Multi Service Provisioning Platform) 장치에 적용 가능한 스위칭 서비스를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide a switching service applicable to an MSPP (Multi Service Provisioning Platform) device.

또한, 본 발명에 의하면, 작은 크기의 MSPP 장치를 구현할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to implement a small size MSPP device.

Claims (24)

외부 물리계층부와 접속하여 이더넷 프레임의 송수신을 수행하는 입력 및 출력 미디어 액세스 컨트롤러와;An input and output media access controller which is connected to an external physical layer and performs transmission and reception of Ethernet frames; 외부 SONET(Synchronous Optical NETwork)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy)부와 접속하여 GFP(Ingress Generic Frame Procedure)/LAPS[Link Access Procedure for SDH(Synchronous Digital Hierarchy)] 프레임의 송수신을 수행하는 입력 및 출력 GFP 컨트롤러와;Input and output GFP controllers that transmit and receive GFP (Ingress Generic Frame Procedure) / LAPS (Link Access Procedure for Synchronous Digital Hierarchy) frames by connecting to external Synchronous Optical Network (SONET) / Synchronous Digital Hierarchy (SDH) units. Wow; 상기 입력 및 출력 미디어 액세스 컨트롤러와 상기 입력 및 출력 GFP 컨트롤러에서 입출력되는 입출력 프레임을 내부 프레임 형태로 저장하는 입력 및 출력 데이터 큐와;An input and output data queue configured to store input and output frames inputted and outputted from the input and output media access controller and the input and output GFP controller in an internal frame form; 상기 입력 데이터 큐로부터의 입력 프레임을 분석하여 폐기 또는 마킹을 결정하고 폐기되지 않은 입력 프레임을 하기의 데이터 메모리 제어부로 전달하고 그 전달된 데이터에 대한 제어 정보를 하기의 입력 제어 큐와 외부 제어 메모리에 저장하도록 하는 입력 패킷 프로세서와;Analyze input frames from the input data queue to determine discarding or marking, and transfer the non-discarded input frames to the data memory control unit below, and transmit control information on the transferred data to the input control queue and external control memory. An input packet processor for storing; 상기 입력 패킷 프로세서로부터의 입력 프레임을 외부 데이터 메모리로 저장하기 위한 제어 프레임과 데이터 프레임을 일시 저장하는 입력 제어 큐 및 입력 패킷 큐와; An input control queue and an input packet queue for temporarily storing a control frame for storing an input frame from the input packet processor into an external data memory; 상기 입력 패킷 프로세서로부터의 입력 프레임을 외부 데이터 메모리에 저장하고 하기의 출력 패킷 프로세서로부터 요청되는 상기 외부 데이터 메모리에 저장 된 데이터 프레임을 출력하도록 제어하는 데이터 메모리 제어부와;A data memory control unit for storing an input frame from the input packet processor in an external data memory and outputting a data frame stored in the external data memory requested by an output packet processor; 상기 외부 제어 메모리에 저장되어 있는 제어 정보를 순차적으로 읽어 들여서 하기의 출력 제어 큐를 매개로 상기 데이터 메모리 제어부에 요청하여 상기 외부 데이터 메모리에 있는 프레임 데이터들을 출력하는 기능을 수행하는 출력 패킷 프로세서와;An output packet processor sequentially reading out control information stored in the external control memory and requesting the data memory control unit to output the frame data in the external data memory through the output control queue described below; 상기 외부 데이터 메모리로부터 출력 프레임을 읽기 위한 제어 프레임과 데이터 프레임을 일시 저장하는 출력 제어 큐 및 출력 패킷 큐를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LAN 스위치. And a control frame for reading an output frame from the external data memory, an output control queue for temporarily storing the data frame, and an output packet queue. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 입력 미디어 액세스 컨트롤러는, 이데넷 물리계층부와 RMII(Reduced Medium Independent Interface) 표준 접속을 하여, 수신 이더넷 프레임을 프레임의 구성/길이(Length)/CRC 오류를 점검하고 내부 프레임 형태로 변환하여 상기 입력 데이터 큐로 전달하고, 상기 출력 미디어 액세스 컨트롤러는 상기 출력 데이터 큐로부터의 출력 프레임을 이더넷 프레임 형태로 변환하여 출력하는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.The input media access controller makes an RMII (Reduced Medium Independent Interface) standard connection with the Ethernet network layer, and checks the configuration / length / CRC error of the frame and converts the received Ethernet frame into an internal frame. Delivering to an input data queue, wherein the output media access controller converts an output frame from the output data queue into an Ethernet frame and outputs the converted frame. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 입력 미디어 액세스 컨트롤러는 상기 프레임 점검 결과를 SLF(Status & Length Field)필드에 맵핑하여 수신 프레임의 끝에 삽입하며,The input media access controller maps the frame check result to a Status & Length Field (SLF) field and inserts the result at the end of a received frame. 상기 SLF필드는, 수신 프레임이 바이트 단위가 아닌 여분의 비트를 포함하는지 여부를 지시하는 정렬 에러(Alignment Error)필드와;The SLF field may include an alignment error field indicating whether a received frame includes extra bits instead of bytes; 수신 프레임이 FCS (Frame Check Sequence) 에러인지 여부를 지시하는 FCS 에러 필드와;An FCS error field indicating whether a received frame is an FCS (Frame Check Sequence) error; 수신 프레임의 길이가 64 바이트 이하인지 여부를 지시하는 쇼트 이벤트(Short Event) 필드와;A Short Event field indicating whether a length of a received frame is 64 bytes or less; 수신 프레임의 길이가 1518 바이트 이상인지의 여부를 지시하는 롱 이벤트(Long Event)필드와;A Long Event field indicating whether a length of a received frame is 1518 bytes or more; 수신 프레임의 바이트 단위 길이를 나타내는 길이 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.And a length field indicating the length in bytes of the received frame. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 입력 GFP 컨트롤러는 외부 SONET/SDH부와 접속하여 ITU-T G.7041 / X.86 표준에 따른 GFP/LAPS 프레임을 수신하여 이더넷 프레임을 추출하고 수신 이더넷 프레임을 내부 프레임 형태로 변환한 후 상기 입력 데이터 큐로 전달하고, The input GFP controller receives an GFP / LAPS frame according to the ITU-T G.7041 / X.86 standard, extracts an Ethernet frame, converts the received Ethernet frame into an internal frame form by connecting to an external SONET / SDH unit. To the input data queue, 상기 출력 GFP 컨트롤러는 상기 출력 데이터 큐로부터의 데이터 프레임을 ITU-T G.7041/X.86 표준에 따른 GFP/LAPS 프레임으로 변환하여 외부 SONET/SDH부로 전송하며,The output GFP controller converts a data frame from the output data queue into a GFP / LAPS frame according to the ITU-T G.7041 / X.86 standard and transmits the data frame to an external SONET / SDH unit. 상기 입력 및 출력 GFP 컨트롤러는 ITU-T G.7041 표준에 따른 제어 수행에 의하여 수신 프레임 및 전송프레임의 비정상적인 상태를 점검하여 이상 발생시 주 제어부(CPU)에 경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.And the input and output GFP controllers check an abnormal state of a reception frame and a transmission frame by performing control according to the ITU-T G.7041 standard and generate an alarm to a main controller (CPU) when an error occurs. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 입력 GFP 컨트롤러는 상기 GFP/LAPS 프레임의 점검 결과를 SLF(Status & Length Field)필드에 맵핑하여 수신 이더넷 프레임의 끝에 삽입하며,The input GFP controller maps the check result of the GFP / LAPS frame to a Status & Length Field (SLF) field and inserts it into the end of the received Ethernet frame. 상기 SLF필드는, 수신 프레임이 바이트 단위가 아닌 여분의 비트를 포함하는지 여부를 지시하는 정렬 에러(Alignment Error)필드와;The SLF field may include an alignment error field indicating whether a received frame includes extra bits instead of bytes; 수신 프레임이 FCS (Frame Check Sequence) 에러인지 여부를 지시하는 FCS 에러 필드와;An FCS error field indicating whether a received frame is an FCS (Frame Check Sequence) error; 수신 프레임의 길이가 64 바이트 이하인지 여부를 지시하는 쇼트 이벤트(Short Event) 필드와;A Short Event field indicating whether a length of a received frame is 64 bytes or less; 수신 프레임의 길이가 1518 바이트 이상인지의 여부를 지시하는 롱 이벤트(Long Event)필드와;A Long Event field indicating whether a length of a received frame is 1518 bytes or more; 수신 프레임의 바이트 단위 길이를 나타내는 길이필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.And a length field indicating the length in bytes of the received frame. 제1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 주제어부(CPU)와 접속하여 주제어부로부터 입력되는 제어 데이터를 내부 프레임 형태로 변환하여 상기 입력 데이터 큐로 전달하고, 상기 출력 데이터 큐로부터 수신한 제어 보고 데이터를 상기 주 제어부로 전송하는 입력 및 출력 제어 패킷 프로세서를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.Input and output control connected to the main control unit (CPU) to convert the control data input from the main control unit in the form of an internal frame to the input data queue, and to transmit the control report data received from the output data queue to the main control unit LAN switch further comprises a packet processor. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 입력 패킷 프로세서는 상기 입력 데이터 큐와 DQI(Data Queue Interface) 규격으로 접속하여 상기 입력 데이터 큐에 순차적으로 저장된 내부 프레임을 엔트리 단위로 읽어서 수신한 프레임을 분석하고 폐기 여부를 결정하며, 폐기되지 않은 입력 프레임은 BQI(Buffer Queue Interface) 규격으로 접속된 상기 입력 패킷 큐로 전달되고, 전달된 데이터들에 대한 제어 정보는 PCMI(Packet Control Memory Interface) 규격으로 접속된 상기 외부 제어 메모리에 저장함과 아울러 FQI(Free Queue Interface) 규격으로 접속된 상기 입력 제어 큐로 전달하는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.The input packet processor accesses the input data queue using the Data Queue Interface (DQI) standard, reads internal frames stored in the input data queue sequentially in units of entries, analyzes the received frames, and determines whether to discard the received frames. An input frame is delivered to the input packet queue connected in the Buffer Queue Interface (BQI) standard, and control information on the transmitted data is stored in the external control memory connected in the Packet Control Memory Interface (PCMI) standard. And a transfer to the input control queue connected in accordance with a Free Queue Interface) standard. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 입력 패킷 프로세서는, 수신이 완료된 상기 폐기되지 않은 프레임은 헤더의 내용에 따라 4단계의 우선 순위로 분류하고, 프레임의 프리 큐 식별자(Free Queue ID)들은 상기 외부 제어 메모리에 있는 해당 우선순위 완료 큐(Complete Queue)에 저장하는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.The input packet processor classifies the non-discarded frames, which have been received, into four levels of priority according to the contents of the header, and free queue IDs of the frames are completed in the corresponding priority in the external control memory. LAN switch, characterized in that stored in the queue (Complete Queue). 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 데이터 메모리 제어부는 상기 입력 제어 큐로부터 수신한 제어 정보를 분석하여 상기 입력 패킷 큐에 저장된 프레임들의 폐기 여부를 판정하고, 유효 프레임들을 상기 외부 데이터 메모리에 저장하고, 상기 출력 제어 큐로부터 수신한 제어 정보를 분석하여 상기 외부 데이터 메모리의 소정 위치에 저장된 데이터를 읽어서 상기 출력 패킷 큐로 전달하는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.The data memory controller analyzes control information received from the input control queue to determine whether to discard the frames stored in the input packet queue, stores valid frames in the external data memory, and receives the control received from the output control queue. Analyzing information and reading data stored in a predetermined position of the external data memory and transferring the data to the output packet queue. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 출력 패킷 프로세서는 상기 외부 제어 메모리에 저장되어 있는 완료 큐(Complete Queue)에 저장된 출력 프레임 제어정보를 순차적으로 읽어서 FQI 규격으로 접속된 상기 출력 제어 큐로 전달하고, 상기 데이터 메모리 제어부로부터 전달받은 상기 출력 패킷 큐에 저장된 데이터를 읽어서 적절한 헤더 변환을 한 후 DQI 규격으로 접속된 상기 출력 데이터 큐로 전달하는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.The output packet processor sequentially reads output frame control information stored in a complete queue stored in the external control memory, transfers the output frame control information to the output control queue connected to the FQI standard, and transmits the output received from the data memory controller. LAN data, characterized in that for reading the data stored in the packet queue, the appropriate header conversion and transfer to the output data queue connected to the DQI standard. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 입력 및 출력 데이터 큐에 저장된 프레임의 시작점을 추출하기 위하여 프레임의 마지막을 나타내는 PEF(Packet End Flag)를 최상위 비트에 할당하는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.And a packet end flag (PEF) indicating the end of the frame to the most significant bit in order to extract a start point of a frame stored in the input and output data queues. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 입력 및 출력 데이터 큐에 저장된 프레임의 마지막 4 바이트 영역의 최 상위 비트를 '1'로 인가하여 프레임의 마지막임을 지시하는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.LAN switch, characterized in that the end of the frame by applying the most significant bit of the last 4 byte area of the frame stored in the input and output data queue to '1'. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 SLF필드는 상기 입력 데이터 큐에 저장된 프레임의 마지막 4-바이트 단위 다음에 저장되는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.The SLF field is stored after the last 4-byte unit of the frame stored in the input data queue. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 입력 및 출력 데이터 큐는 FULL플래그와 EMPTY 플래그를 가지며, 상기 FULL플래그와 EMPTY 플래그는 상기 SLF필드 개수에 의하여 세트되는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.And the input and output data queues have a FULL flag and an EMPTY flag, and the FULL flag and the EMPTY flag are set by the number of SLF fields. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 입력 및 출력 데이터 큐는 상기 PEF 필드를 이용하여 프레임을 검출하는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.And the input and output data queues detect a frame using the PEF field. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 BQI 접속 규격에서, 버퍼 큐(BQ)에 저장된 데이터들은 FQ(Free Queue)에서 지정한 패킷 버퍼의 일정 영역에 저장되는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.In the BQI access standard, data stored in the buffer queue (BQ) is stored in a predetermined area of the packet buffer designated by the FQ (Free Queue). 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 버퍼 큐(BQ)의 64 바이트 단위 데이터마다 또는 패킷의 마지막 64 바이트 이하 단위에 프리 큐(FQ)가 할당되는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.And a free queue (FQ) is allocated to every 64 byte data of the buffer queue (BQ) or to the last 64 bytes or less of the packet. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 버퍼 큐(BQ)에는 상기 프리 큐(FQ)의 경계를 지정하는 BEF(Buffer End Flag) 비트가 존재하며, 이 BEF 비트는 버퍼 큐(BQ) 데이터의 최상위에 할당되며, 프리 큐(FQ) 단위의 마지막 버퍼 큐(BQ) 데이터가 저장될 때 '1'이 인가되는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.The buffer queue BQ has a buffer end flag (BEF) bit that designates a boundary of the prequeue FQ, and the BEF bit is assigned to the top of the buffer queue BQ data, and the prequeue FQ. LAN switch, characterized in that '1' is applied when the last buffer queue (BQ) data of the unit is stored. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 버퍼 큐(BQ)는 FULL플래그와 EMPTY 플래그를 가지며, 상기 FULL플래그와 EMPTY 플래그는 상기 BEF 필드 개수에 의하여 세트되는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.The buffer queue (BQ) has a FULL flag and an EMPTY flag, and the FULL flag and the EMPTY flag are set according to the number of BEF fields. 제19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 프리 큐(FQ)의 데이터는, 동일한 프리 큐 인터페이스(FQI)가 적용되는 버퍼 큐(BQ)의 엔트리 개수를 지시하는 길이 필드와, 상기 길이 필드의 값만큼 버퍼 큐 데이터를 읽어서 폐기하는지의 여부를 지시하는 폐기플래그(Discard Flag)필 드와, 해당 프리 큐의 식별코드를 지시하는 프리 큐 식별자 필드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.The data of the prequeue FQ includes a length field indicating the number of entries of the buffer queue BQ to which the same prequeue interface FQI is applied, and whether the buffer queue data is read and discarded by the value of the length field. And a pre-queue identifier field indicating an identification code of the pre-queue. 제20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 버퍼 큐(BQ)의 BEF 필드와 프리 큐(FQ)의 길이 필드를 이용하여 버퍼 큐(BQ)와 프리 큐(FQ)간의 데이터 동기를 맞추는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.And a data synchronization between the buffer queue (BQ) and the free queue (FQ) using the BEF field of the buffer queue (BQ) and the length field of the free queue (FQ). 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 입력 패킷 프로세서는, 처리된 이더넷 프레임 데이터의 프리 큐(FQ) 리스트를 완료 큐 인터페이스(Complete Queue Interface) 접속 규격을 이용하여 저장하고, 상기 완료 큐(CQ)는 수신이 완료된 프레임의 프레임 큐(FQ) 리스트들을 보관하는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.The input packet processor stores a pre-queue (FQ) list of processed Ethernet frame data using a Complete Queue Interface connection standard, and the completion queue (CQ) is a frame queue of a received frame. FQ) LAN switch for storing lists. 제22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 완료 큐(CQ)를 구성하는 완료 큐 메시지는, Completion queue message constituting the completion queue (CQ), 완료 큐(CQ)의 마지막 구성 단위를 지시하는 프리 큐 인터페이스 엔드 플래그(FQI Flag)필드와; A pre-queue interface end flag (FQI Flag) field indicating a last structural unit of the completion queue CQ; 마지막 메시지에 포함된 FQI에 저장된 데이터의 바이트 개수를 지시하는 필드와;A field indicating the number of bytes of data stored in the FQI included in the last message; FQI에 저장된 데이터들의 목적지 포트를 지시하는 필드와; A field indicating a destination port of data stored in the FQI; DRAM 어드레스를 지시하는 필드와; 프리 큐 식별자를 지시하는 필드와;A field indicating a DRAM address; A field indicating a free cue identifier; 가상 LAN 식별자를 지시하는 필드와; A field indicating a virtual LAN identifier; 가상 LAN 우선순위를 지시하는 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.And a field indicating a virtual LAN priority. 제22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 완료 큐(CQ)는 FULL/EMPTY 플래그를 가지며, 이 각 플래그들은 완료 큐(CQ)에 저장된 완료 큐(CQ) 메시지의 개수로 표현되는 것을 특징으로 하는 LAN 스위치.The completion queue (CQ) has a FULL / EMPTY flag, each of which is represented by the number of completion queue (CQ) messages stored in the completion queue (CQ).
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