KR0126853B1

KR0126853B1 - 에이티엠(atm) 멀티채널 스위칭용 채널 그룹핑 장치

Info

Publication number: KR0126853B1
Application number: KR1019940034513A
Authority: KR
Inventors: 김협종; 박찬; 김경수
Original assignee: 양승택; 한국전자통신연구원; 조백제; 한국전기통신공사
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1994-12-15
Publication date: 1998-04-01
Also published as: KR960027807A

Abstract

본 발명은 ATM 멀티채널 스위칭용 채널 그룹핑 장치에 관한 것으로, 특히 외부로부터 초기화신호(Initiate) 및 클럭신호를 수신하여 각 구성요소를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 NBGN(Non-Block Group Network) 제어수단(60): N개의 포트를 통해 외부로부터 입력되는 데이타를 일측단자로 입력받고, 타측단자는 접지(GND)되어 상기 NBGN 제어수단(60)의 제어신호에 따라 상기 입력 데이타를 출력하는 N개의 2×1 다중화수단(10); 상기 2×1 다중화수단(10)에서 출력되는 데이타를 입력받아 입력되는 비트들을 각 포트마다 직렬적 방법으로 연속적으로 합산하는 RA(Running Adder)(20); 상기 RA(20)의 출력 데이타를 입력받아 블럭킹(Blocking) 없이 데이타가 셀프 라우팅되도록 포트번호를 생성하는 AE(Address Encoder)(30); 상기 AE(30)에서 생성된 포트번호를 이용하여 셀프 라우팅하는 플립망(FLIP Network)(40)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

에이티엠(ATM) 멀티채널 스위칭용 채널 그룹핑 장치

제1도는 본 발명에 따른 채널 그룹핑 장치의 기능 설명도,

제2도는 본 발명에 따른 채널 그룹핑 장치N의 구성도,

제3도는 제2도의 PA의 구성도,

제4도는 클럭에 동기되어 동작하는 전가산기(FA)의 구성도,

제5도는 제2도의 AE의 구성도,

제6도는 제2도의 Flip Network의 구성도,

제7도는 제2도의 동작 타이밍도,

제8도는 본 발명을 이용한 N채널 그룹핑 장치의 일실시예의 구성도,

제9도는 본 발명을 이용한 N채널 그룹핑 장치의 다른 실시예의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 다중화부 20 : 런닝 애더(RA)

30 : 어드레스 인코더(AE)40 : 플립망

50 : 래치 60 : NBGN 제어부

본 발명은 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 멀티채널 스위칭용 채널 그룹핑 장치에 관한 것이다.

통신 기술이 발달함에 따라 사용자들은 양질의 다양한 서비스를 요구하고 있으며, 음성 서비스 뿐만 아니라 가변 비트율을 가지는 데이타 서비스 및 실시간 영상 서비스를 동일한 링크 상에서 제공하기 위하여 ATM 방식의 광대역 종합정보 통신망(B-ISDN)이 출현하게 되었다.

B-ISDN 하에서 ATM 스위칭 기술은 필연적이며, 현재까지 ATM 스위칭 방식으로 하나의 입력포트를 다른 하나의 출력포트로 대응시키는 1대 1 방식이 주를 이루고 있으나, ATM 스위칭 시스템으로 망을 구성하는 경우에는 트래픽의 시간적 변화 등에 유연하게 대처하기 위하여 M개의 포트를 하나의 그룹화하여 스위칭하는 ATM 멀티채널 스위치의 필요성이 대두되고 있다.

ATM 멀티채널 스위치는 여러 개의 입출력 포트를 그룹화한 후, 그룹단위로 셀을 처리하는 스위치를 말하며, 동일한 그룹 내의 입력셀은 사이클릭한 방식으로 다수 개의 출력포트로 분배된다.

그룹핑 기술은 멀티 채널 스위치의 구현에 필수적인 기술로, 동일한 채널들을 그룹핑하는 기능, 즉 3개의 입출력 포트(A1,A2,A3)를 가지는 그룹을 A, 3개의 입출력 포트(B1,B2,B3)를 가지는 그룹을 B, 4개의 입출력 포트(C1,C2,C3,C4)를 가지는 그룹을 C라고 할 때, B1,C2,C3 포트의 셀이 동시에 A 그룹으로 출력을 위하면 B1의 셀은 임의의 M 포트로, C2의 셀은 M1 포트로, C3의 셀은 M2 포트로, 다시 말해 연속적인 포트로 출력되도록 하는 기술이다.

본 발명은 상기와 같은 ATM 멀티채널 스위칭용 채널 그룹핑 장치를 구현하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외부로부터 초기화신호(Initiate) 및 클럭신호를 수신하여 각 구성요소를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 NBGN(Non-Block Group Network) 제어수단; N개의 포트를 통해 외부로부터 입력되는 데이타를 일측단자로 입력받고, 타측단자는 접지(GND)되어 상기 NBGN 제어수단의 제어신호에 따라 상기 입력 데이타를 출력하는 N개의 2×1 다중화수단; 상기 2×1 다중화수단에 출력되는 데이타를 입력받아 입력되는 비트들을 각 포토마다 직렬적 방법으로 연속적으로 합산하는 RA(Running Adder); 상기 RA의 출력 데이타를 입력받아 블럭킹(Blocking) 없이 데이타가 셀프 라우팅되도록 포트번호를 생성하는 AE(Address Encoder); 및 상기 AE에서 생성된 포트번호를 이용하여 셀프 라우팅하는 플립망(FLIP Network)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 채널 그룹핑 장치인 NBGN(Non-Block Group Network)의 기능을 설명하기 위한 도면으로, NBGN에 비트가 입력되면 '0'인 비트는 상위포트로, '1'인 비트는 하위 포트로 라우팅된다.

여기서, 라우팅 방식은 1번 포트의 입력 비트가 '0'이면 1번 출력 포트로 나가고, 비트가 '1'이면 N번 포트로 출력된다. 또한 2번 포트의 입력이 '0'이고 1번 포트가 '0'이면 2번 포트의 출력은 2번 포트로 라우팅되며, 2번 포트가 '1'이고 또한 1번 포트가 '1'이면 2번 포트의 입력은 N-1번 포트로 출력된다. 즉 비트가 '0' 경우에는 상위 포트에서 차례로 출력 포트로 점하고, 비트가 '1'인 경우에는 최하위 포트로부터 출력되어 상위 포트로 올라 간다.

제2도는 본 발명에 따른 NBGN의 구성을 나타낸 것이다.

2×1 다중화부(10)는 NBGN 제어부(160)에 입력되는 초기화신호(Imitiate)에 동기되어 입력 포트의 데이타를 RA(Running Adder)(20)로 전달하고, 초기화신호가 입력되지 않는 경우에는 항상 '0'값을 클럭에 동기되어 RA(20)로 전달한다.

2×1 다중화부(10)에서 출력된 데이타가 RA(20)에 전달되면, RA(20)는 입력되는 비트들을 각 포트마다 연속적으로 합산한다.

제3도는 8포트 입력인 경우의 RA의 일예를 나타낸 것으로, 입력되는 비트들의 합이 RA(10)의 출력단에 나타난다. 입력은 한 비트이지만 출력은 포트의 수만큼 늘어나게 되며 RA(10)의 프로세싱을 위해 일반적으로 r=logN(N은 입력포트 수) 클럭이 소요된다. 본 예에서는 RA의 출력이 3비트 넓이로 확장되지만 동일한 방법으로 회로의 구조를 확장하면 N포트의 RA를 구성할 수 있다. 실제 RA의 소자는 전가산기(FA: Full Adder)로 구성할 수 있으나, 클럭에 동기되어 회로가 동작하기 위해서는 제4도와 같이 구성하여야 한다.

제4도는 클럭에 동기되어 동작하는 전가산기(FA)(21)의 구성을 나타낸 것으로, 전가산기(FA)(22)의 캐리아웃 단자(CO)에 D-플립플롭(DFF)(23)의 입력단(D)을 연결하고, D-플립플롭(23)의 출력단(Q)을 피이드백시켜 전가산기(22)의 캐리인 단자(CI)에 연결하여 구성하였다. 따라서 RA의 출력은 항상 클럭에 동기되며, RA가 구동하기 전에 D-플립플롭(23)으로부터 출력되는 초기값은 항상 '0'으로 세팅된다.

RA(10)의 출력 데이타는 어드레스 인코더(AE: Address Encoder)(30)로 입력되어 인코딩된다.

제5도는 어드레스 인코더(30)의 세부 구성을 나타낸 것으로, NBGN에 처음 래치된 데이타의 값이 '0'인 경우에는 입력되는 RA의 출력 데이타를 그대로 AE의 출력단으로 출력하고, 상기 데이타의 값이 '1'인 경우에는 오프세트 데이타값과 RA의 출력값이 합산되어 직렬적으로 출력된다.

여기서, 오프세트 데이타값은 N-i-1(N은 최대 포트수, i은 입력 포트번호)로 프리세팅한다. 따라서, AE의 출력은 NBGN 입력 비트가 '0' 값인 경우에는 RA의 합이 출력되고, '1'인 경우에는 N+(RA의 합값)-i-1의 값이 되며, 이 값은 상기한 바와 같이 역순으로 라우팅할 수 있는 값이 된다.

AE(30)에서 오프세트 데이타값의 읽기와 RA의 출력데이타는 동기되어야 하므로 오프세트 생성기(31)는 N×1 다중화부로 구성하며, 이 다중화부(31)의 제어신호는 초기화신호와 이의 지연된 클럭이 조합된 신호를 사용한다. 그리고, 2×1 다중화부(32)는 NBGN 입력값에 따라 0 혹은 오프세트값을 선택하고, 최종 전가산기 및 D-플립플롭(33)은 RA의 출력과 2×1 다중부의 출력을 직렬적으로 합을 구한다.

AE(30)에서 출력된 값은 플립 네트워크(FLIP Network)(40)로 입력된다.

제6도는 플립 네트워크의 세부 구성을 나타낸 것으로, 플립 네트워크는 다수의 2×2 스위칭 소자(41)로 구성되어 있다.

스위칭 소자(41)는 입력비트가 '0' 값인 경우에는 상측 출력단을 통해 출력하고, 입력비트가 '1'인 경우에는 하측 출력단을 스위칭 소자로, 동일한 입력이 들어오면 충돌이 일어나지만 본 발명에 따른 NBGN에서는 플립 네트워크(40)의 전단의 RA(20)와 AE(30)가 이를 방지하는 기능을 수행한다.

2×2 스위칭 소자를 제6도와 같이 연결하면 8입력 플립 네트워크가 된다. 플립 네트워크에는 LSB(Least Significant Bit)로부터 입력되어야 하지만, RA 및 AE는 LSB부터 출력하므로 직접 연결하면 된다.

NBGN 제어부(60)는 초기화신호를 수신하여 NBGN에서 소요되는 클럭수 만큼 D-플립플롭을 통해 지연한 후, NBGN을 구동하기 위해 완료신호(Completion)를 생성하며, 지연된 초기화신호를 이용하여 오프세트 제어신호를 발생한다. 예를 들어 8포트인 경우에는 오프세트0, 오프세트1, 오프세트2, 오프세트3, …순으로 제어신호를 출력한다.

제7도는 8입력인 경우에는 NBGN의 동작 타이밍을 나타낸 것으로, 5클럭이 소용된 후 NBGN의 첫 번째 입력비트 다음의 비트가 플립 네트워크를 통해 출력됨을 알 수 있다.

제8도의 NBGN을 케스케이드(Cascade)로 연결하여 N 채널을 그룹화하는 경우의 일예를 나타낸 것이고, 제9도는 NBGN을 리커시브(Recursive) 구조를 연결하여 N채널을 그룹화하는 경우의 일예를 나타낸 것이다.

상기와 같이 본 발명은 ATM 멀티채널 스위칭용 채널 그룹핑 장치를 구현하였으며, 또한 본 발명은 일반적인 구조를 가지고 있으므로 입출력 포트의 확장성이 아주 용이하다.

Claims

외부로부터 초기화신호(Initiate) 및 클럭신호를 수신하여 각 구성요소를 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 NBGN(Non-Block Group Metwork) 제어수단(60); N개의 포트를 통해 외부로부터 입력되는 데이타를 일측단자로 입력받고, 타측단자는 접지(GND)되어 상기 NBGN 제어수단(60)의 제어신호에 따라 상기 입력 데이타를 출력하는 N개의 2×1 다중화수단(10); 상기 2×1 다중화수단(10)에서 출력되는 데이타를 입력받아 입력되는 비트들을 각 포트마다 직렬적 방법으로 연속적으로 합산하는 RA(Running Adder)(20); 상기 RA(20)의 출력 데이타를 입력받아 블럭킹(Blocking) 없이 데이타가 셀프 라우팅되도록 포트번호를 생성하는 AE(Address Encoder)(30); 상기 AE(30)에서 생성된 포트번호를 이용하여 셀프 라우팅하는 플립망(FLIP Network)(40)을 구비하는 것을 특징으로 하는 ATM 멀티채널 스위칭용 채널 그룹핑 장치.
제1항에 있어서, 상기 RA(Running Adder)(20)는, 두 개의 입력 데이타를 합산하는 전가산기(FA)(22); 상기 전가산기(FA)(22)의 캐리아웃 단자(CO)에 입력단(D)이 연결되고, 출력단(Q)은 피이드백되어 상기 전가산기(22)의 캐리인 단자(CI)에 연결되는 D-플립플롭(23)으로 이루어진 클럭에 동기되어 동작하는 전가산기를 사용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 ATM 멀티채널 스위칭용 채널 그룹핑 장치.
제1항에 있어서, 상기 AE(Address Encoder)(30)는, 상기, NBGN(Non-Block Group Network) 제어부(60)의 오프세트 제어신호에 따라 외부로부터 입력되는 오프세트 데이타값을 선택적으로 출력하는 오프세트 생성기(31); NBGN 입력값에 따라 0 혹은 상기 오프세트 생성기(31)에서 출력되는 오프세트 데이타값을 선택하는 2×1 다중화부(32); 상기 RA(20)의 출력과 상기 2×1 다중부(32)의 출력을 직렬적으로 합산하여 어드레스를 출력하는 전가산기 및 D-플립플롭(33)을 구비하는 것을 특징으로 하는 ATM 멀티채널 스위칭용 채널 그룹핑 장치.