KR0131850B1 - Apparatus for switching of atm with output butter type - Google Patents

Apparatus for switching of atm with output butter type

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KR0131850B1
KR0131850B1 KR1019940024375A KR19940024375A KR0131850B1 KR 0131850 B1 KR0131850 B1 KR 0131850B1 KR 1019940024375 A KR1019940024375 A KR 1019940024375A KR 19940024375 A KR19940024375 A KR 19940024375A KR 0131850 B1 KR0131850 B1 KR 0131850B1
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Abstract

본 발명은 전용 방송 버스 구조를 갖는 소규모 출력 버퍼형 ATM 스위칭 장치에서 주요 기능 처리부인 출력처리부의 구성을 두단계 버퍼링 방법과 속도 이득 방법 및 입력셀들의 동기/비동기 상태에 무관하게 동작하는 방법을 이용하여 입력 포트수가 16이하인 소규모 출력 버퍼형 ATM 스위칭 장치를 장치 구성에 소요되는 버퍼수의 절감효과 및 버스트 트래픽 처리 기능이 우수하고 내부 제어가 간단하도록 구성한 출력 버퍼형 에이,티,엠(ATM) 스위칭 장치에 관한 것으로, 일반적인 출력 버퍼형 스위칭 장치보다 소요 버퍼의 축소 효과를 제공하면서, 기존의 넉아웃 스위칭 장치는 제어 방식이 갖는 장점보다는 장치의 구성이 상대적으로 복잡하나 본 발명은 장치의 용량이 16이하의 소규모일 경우로 한정하여 보다 장치의 구성을 단순화시키면서도 한 출력 접속부로 셀이 동시에 몰리는 트래픽에 대한 처리 특성을 강화시킨다.The present invention utilizes a two-stage buffering method, a speed gain method, and a method of operating the input cell regardless of the synchronization / asynchronous state of the input cells in a small output buffer type ATM switching device having a dedicated broadcast bus structure. A small output buffer type ATM switching device with an input port number of 16 or less can be used to reduce the number of buffers required for device configuration, and to provide excellent burst traffic handling and simple internal control. In the present invention, while providing a reduction effect of a required buffer than a general output buffer type switching device, the conventional knockout switching device is relatively complicated in configuration than the advantage of the control method, but the present invention provides a device having a capacity of 16. It is possible to simplify the configuration of the device while limiting the output to a smaller case. In part enhance the processing characteristics of the traffic cells are driven at the same time.

Description

출력 버퍼형 비동기전달모드(ATM) 스위칭 장치Output buffer type asynchronous transfer mode switching device

제1도는 전용 방송버스를 갖는 버퍼형 스위칭 장치의 일반적인 구성도.1 is a general configuration diagram of a buffer type switching device having a dedicated broadcast bus.

제2도는 넉아웃(Knockout) 집중화기를 이용한 출력 처리부의 구성도.2 is a block diagram of an output processor using a knockout concentrator.

제3도는 본 발명에 따른 스위칭 장치의 구성도.3 is a block diagram of a switching device according to the present invention.

제4도는 셀 구성 형태에 대한 예시도.4 is an exemplary diagram of a cell configuration form.

제5도는 선택기의 작용 상태도.5 is an operational state diagram of the selector.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 입력접속부 2 : 입력헤더 변환기1: Input Connection 2: Input Header Converter

3 : 전용 방송버스 4 : 셀 필터3: dedicated broadcast bus 4: cell filter

5 : 내부 버퍼 6 : 선택기5: internal buffer 6: selector

7 : 공용 출력 버퍼 8 : 출력처리부7: common output buffer 8: output processing unit

9 : 출력 헤더 변환기 10 : 출력 접속부9: output header converter 10: output connection

본 발명은 전용 방송버스 구조를 갖는 소규모 출력 버퍼형 비동기전달모드(ATM: Asynchronous Transfer Mode) 스위칭 장치에서 주요 기능 처리부인 출력처리부의 구성을 두단계 버퍼링 방법과 속도 이득 방법 및 입력셀들의 동기/비동기 상태에 무관하게 동작하는 방법을 이용하여 구성한 입력 포트수가 16이하인 소규모 출력 버퍼형 ATM 스위칭 장치에 관한 것으로서, 장치 구성에 소요되는 버퍼수의 절감효과 및 버스트 트래픽 처리 기능이 우수하고 내부 제어가 간단하도록 구성한 출력 버퍼형 ATM 스위칭 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a two-stage buffering method, a speed gain method, and a synchronous / asynchronous input cell configuration in a small output buffer type asynchronous transfer mode (ATM) switching device having a dedicated broadcast bus structure. The present invention relates to a small output buffer type ATM switching device having an input port number of 16 or less configured using a method that operates regardless of state, so that the number of buffers required for device configuration, burst traffic processing, and excellent internal control are simplified. An output buffer type ATM switching device.

광대역 종합 정보 통신망 구축에 있어 핵심 기능 요소중에 하나는 ATM 스위칭 장치이다. 이 ATM 스위칭 장치에 대해서는 지금까지 무수히 많은 구조가 제안 발표되어 왔으며, 그 중에서 전용 방송형 버스를 이용한 출력 버퍼형 스위칭 장치는 우수한 성능을 제공할 수 있는 스위칭 장치중의 하나로써 연구되어 왔고, 성능의 개선과 구현의 편이성 등을 위하여 변형된 구조들이 제안되어 왔으나, 이처럼 제안되고 있는 구조들은 구현하고자 하는 스위치 용량에 따라서 그 구조가 갖는 장점이 반감되거나 오히려 불필요한 방법이 될 수도 있다. 따라서, 구현하고자 하는 스위치 용량에 따라 보다 적합한 구조의 제안은 실질적 구현에 있어서 매우 중요한 사항이라 하겠다.One of the key functional elements in building a broadband integrated information network is an ATM switching device. Countless structures have been proposed and announced for this ATM switching device. Among them, an output buffer type switching device using a dedicated broadcast bus has been studied as one of the switching devices that can provide excellent performance. Modified structures have been proposed for improvement and ease of implementation, but the proposed structures may be halved or rather unnecessary depending on the switch capacity to be implemented. Therefore, the proposal of a more suitable structure according to the switch capacity to be implemented is very important for practical implementation.

한편, 출력 버퍼형 스위칭 장치중에서 대표적인 것은 미국에서 제안한 넉아웃 스위칭 장치이다. 이 스위칭 장치는 일반적인 출력 버퍼형 스위칭 장치에 비하여 구현에 소요되는 버퍼의 숫자를 축소시킬 수 있다는 장점을 갖고 있으나, 스위칭 장치의 용량이 소규모일 경우에는 이와 같은 효과가 미미해지며 오히려 구조가 갖는 제어 방식의 복잡성이 스위칭 장치의 용량에 비하여 상대적으로 복잡해지는 단점이 있다. 또한 구조에서 갖고 있는 넉아웃 집중화기로 인하여 한 출력 접속부를 향하는 입력셀이 동시에 다수가 발생하면 셀 손실이 급격히 증가하는 등의 단점이 있었다. 도면을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.On the other hand, a representative of the output buffer type switching device is a knockout switching device proposed by the United States. This switching device has the advantage of reducing the number of buffers required for the implementation compared to the general output buffer type switching device. However, when the capacity of the switching device is small, this effect is insignificant. The complexity of R is relatively complicated compared to the capacity of the switching device. In addition, due to the knockout concentrator in the structure, when a large number of input cells destined for one output connection are generated at the same time, there is a disadvantage such as a rapid increase in cell loss. When described in detail through the drawings as follows.

제1도는 전용의 방송형 버스를 이용한 출력 버퍼형 ATM 스위칭 장치의 일반적 구성도이다.1 is a general configuration diagram of an output buffer type ATM switching apparatus using a dedicated broadcast bus.

이 구성은 시스팀의 각 입력접속부는 전용 방송버스를 통해 모든 출력처리부와 연결되고 각 출력 처리부는 각 출력 접속부와 일대일로 연결된다. 여기서, 시스팀의 입력 접속부가 N개인 경우에 각 출력 처리부는 기본적으로 입력은 N개이고 출력은 하나인 다중화기로 구성되며, 각 출력 처리부는 최대 N개의 ATM 정보 셀을 동시에 받아들여 내부의 버퍼 서비스 방식에 따라 셀을 하나씩 출력시키는 형태를 갖는다. 이 같은 방법에 대하여 미국에서는 제2도와 같이 넉아웃(Knockout) 집중화기를 이용한 출력처리부(미국 특히 등록번호:4,754,451)를 스위칭 장치 구성으로써 제안하였다.In this configuration, each input connector of the system is connected to all output processors through a dedicated broadcast bus, and each output processor is connected one to one with each output connector. Here, in the case of N input connection parts of the system, each output processing part is basically composed of a multiplexer having N inputs and one output, and each output processing part simultaneously accepts up to N ATM information cells to support the internal buffer service method. Therefore, the cells are output one by one. In this way, in the United States, as shown in FIG. 2, the output processing unit using the knockout concentrator (US, in particular, US Pat. No. 4,754,451) is proposed as a switching device.

이 장치는 패킷 필터, 집중화기 및 공유 버퍼로 구성되어 있다. 패킷 필터는 전용 방송버스를 통해 입력되는 정보 셀의 목적지 주소를 해당 출력 처리부의 고유주소와 비교하여 두개의 주소가 맞으면 정보 셀을 받아 들이고 틀릴 경우에는 바로 해당 정보 셀을 폐기하는 기능을 수행한다. 집중화기는 최대 N개의 정보 셀중 L개(단 LN)의 셀만을 선별해내어 공유 버퍼로 전송하는 일명 넉아웃 집중화기를 이용하여 장치 구성에 소요되는 전체 버퍼의 수를 상당히 축소시킬 수 있는 방식을 적용하였으나, 오히려 집중화기를 넉아웃 기능을 갖도록 하기 위한 하드웨어의 소요가 많고 제어가 복잡하며, 공유 버퍼를 제어하는데 사용되는 하드웨어의 경우도 전용 버퍼 방식에 비하여서는 복잡한 것이 사실이다.The device consists of a packet filter, a concentrator and a shared buffer. The packet filter compares a destination address of an information cell input through a dedicated broadcast bus with a unique address of a corresponding output processor, and accepts an information cell if two addresses are correct and discards the information cell immediately if it is wrong. The concentrator uses a so-called knockout concentrator that selects only L cells (only LN) out of N information cells and transmits them to a shared buffer, which significantly reduces the total number of buffers required for device configuration. On the contrary, it is a fact that the hardware required for the centralizer to have the knockout function is complicated, and the control is complicated, and the hardware used to control the shared buffer is more complicated than the dedicated buffer method.

이 장치에서 사용한 집중화기는 그 특성상 입력되는 모든 셀들이 동기가 되어야만 입력 셀들간의 비교가 가능한 구조이므로 입력단에서 입력셀들의 동기를 맞추어야 하는 복잡성이 있고, 더구나 집중화기는 동시에 최대 L개의 셀만을 처리할 수 있으므로 N개의 입력접속부로부터 동시에 L개 이상의 셀들이 한 출력 접속부로 출력되고자 하는 현상이 발생하면 그중 L개만이 출력 서비스를 받을 수 있고 나머지 셀들은 집중화기에서 손실되는 단점을 갖고 있다. 즉, 통신망 구성에 있어서 특정 출력 접속부로의 트래픽이 여타 출력 접속부로 향하는 트래픽에 비하여 과중할 경우에는 전체 시스팀이 제공할 수 있는 성능이 급격히 떨어지는 현상이 발생할 수 있다.The concentrator used in this device is a structure that can be compared between input cells only when all input cells are synchronized due to its characteristics. Therefore, the concentrator has a complexity of synchronizing input cells at the input stage. Moreover, the concentrator can process up to L cells simultaneously. Therefore, when a phenomenon that L or more cells are simultaneously output from one input connection to one output connection occurs, only L of them can receive an output service, and the remaining cells are lost in the concentrator. In other words, if the traffic to a particular output connection is heavy compared to the traffic to the other output connection in the communication network configuration, the performance that the entire system can provide may drop sharply.

이러한 현상은 로컬 교환기 또는 사설 교환기에서 각 가입자 라인에 발생하는 트래픽보다는 트렁크 라인에 인가되는 트래픽이 상대적으로 크다는 특성을 감안할 경우에 더더욱 크게 발생할 수 있다.This phenomenon may occur even more in consideration of the characteristic that the traffic applied to the trunk line is relatively larger than the traffic generated in each subscriber line in the local exchange or the private exchange.

또한, 이 장치의 구성 방법은 요구되는 스위치의 입출력 접속부의 양이 클 경우에는 집중화기의 출력수 L을 입력수 N에 비하여 상대적으로 작게 구성할 수 있으므로 공유 버퍼 등에서 소요되는 하드웨어의 양을 상대적으로 크게 축소시킬 수 있는 효과적인 방식이나 입력수 N이 소규모일 경우 즉 16 이하일 경우에는 집중화기의 L값이 상대적으로 작지 않으므로 공유 버퍼 구성에 소요되는 버퍼의 축소 효과가 반감되는 특성이 있고, 오히려 넉아웃 집중화기의 구성, 공유버퍼의 제어 등이 입력수에 비하여 상대적으로 복잡해지는 단점을 갖고 있다.In addition, in the configuration method of the device, when the required number of input / output connections of the switch is large, the number of outputs L of the concentrator can be configured relatively small compared to the number of inputs N, so the amount of hardware required in the shared buffer, etc. is relatively high. If the number of inputs N is small, that is, 16 or less, the L value of the concentrator is not relatively small, so the reduction effect of the buffer required for the shared buffer configuration is halved. The configuration of the concentrator and the control of the shared buffer have the disadvantage of being relatively complicated compared to the number of inputs.

결국 입력수 N이 작을 경우에 버퍼 축소 효과를 계속 유지하면서도 상대적으로 구성 및 제어 방식을 단순하게 하는 방법은 장치의 개발 기간, 사용 기술의 난이도, 장치의 안정성 및 신뢰성 확보라는 측면에서 상당히 중요한 요건이라 하겠다.After all, the method of simplifying the configuration and control method while maintaining the buffer reduction effect even when the number of inputs N is small is a very important requirement in terms of the development period of the device, the difficulty of using technology, and the stability and reliability of the device. would.

상기 종래 기술에 대한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 입력수 N이 16이하로 작은 경우에 버퍼의 축소 효과와 구성에 따른 제어를 단순화시키고 특정 출력 접속부로 트래픽이 집중될 때에도 성능을 유지할 수 있는 즉, 용량이 16이하인 소규모 스위칭 장치를 대상으로 하여 보다 구현이 용이하고 기존의 스위칭 장치들이 제공하는 장점을 그대로 유지할 수 있는 스위칭 장치의 구조로서, 두단계 버퍼링과 속도 이득 방법을 이용하여 스위칭 장치 구성에 소용되는 버퍼의 수요를 축소시키고 장치 내부의 제어 방식을 간략하게 구성하며 트래픽 처리 특성이 우수한 ATM 스위칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention devised to solve the above-mentioned problems with the prior art simplifies the control according to the reduction effect and configuration of the buffer when the number of inputs N is less than 16 and improves the performance even when traffic is concentrated to a specific output connection. It is a structure of a switching device that can be maintained, that is, a small switching device having a capacity of 16 or less, which is easier to implement and retains the advantages provided by existing switching devices. The purpose of the present invention is to provide an ATM switching device which reduces the demand for buffers used in the switching device configuration, briefly configures the internal control method, and has excellent traffic handling characteristics.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외부기기로부터 비동기전달모드(ATM)셀을 입력받기 위한 다수의 입력 접속 수단; 상기 다수의 입력 접속 수단에 일대일로 연결되어, 상기 입력 접속 수단을 통하여 입력된 정보 셀의 가상경로식별자/가상채널식별자(VPI/VCI) 값을 이용하여 라우팅 정보를 추가하고 가상경로식별자/가싱채널식별자(VPI/VCI) 영역에 내부 연결 식별 정보를 할당하는 다수의 입력 헤더 변환 수단; 상기 다수의 입력 헤더 변환 수단에 일대일로 연결되는 다수의 방송버스; 상기 각 방송버스에 접속되어 출력을 원하는 다수의 셀을 입력 받아 두단계 버퍼링 방식과 속도 이득 방식을 이용하여 출력하는 다수의 출력 처리 수단; 상기 다수의 출력 처리 수단에 일대일로 접속되어 내부 셀의 헤더에 있는 내부 연결 식별 정보를 이용하여 출력 가상경로식별자/가상채널식별자(VPI/VCI) 값을 가상경로식별자/가상채널식별자(VPI/VCI) 영역에 할당하고 라우팅 정보 영역을 삭제하기 위한 다수의 출력 헤더 변환 수단; 및 상기 출력 헤더 변환 수단에 일대일로 접속되어 상기 출력 헤더 변환 수단으로부터 입력되는 비동기전달모드(ATM) 셀을 외부로 출력하기 위한 다수의 출력 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of input connection means for receiving an asynchronous transfer mode (ATM) cell from an external device; One-to-one connection to the plurality of input access means, add routing information using the virtual path identifier / virtual channel identifier (VPI / VCI) value of the information cell input through the input access means, and the virtual path identifier / gasing channel A plurality of input header converting means for allocating internal connection identification information in an identifier (VPI / VCI) area; A plurality of broadcast buses connected one-to-one to the plurality of input header converting means; A plurality of output processing means connected to each broadcast bus and outputting a plurality of cells to be outputted using a two-stage buffering method and a speed gain method; It is connected one-to-one to the plurality of output processing means and outputs an output virtual path identifier / virtual channel identifier (VPI / VCI) value using internal connection identification information in the header of an inner cell. A plurality of output header converting means for allocating to the area and for deleting the routing information area; And a plurality of output means connected to the output header converting means one-to-one and for outputting an asynchronous transfer mode (ATM) cell input from the output header converting means to the outside.

이하, 첨부된 제3도 이하를 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

제3도는 본 발명에 따른 스위칭 장치의 구성도이고, 제4도는 본 장치 내부에서 변형된셀 형태의 예시도이다.3 is a configuration diagram of a switching device according to the present invention, Figure 4 is an exemplary view of a modified cell form inside the device.

도면에서 1은 다수의 입력접속부, 2는 다수의 입력헤더 변환기, 3은 전용 방송버스, 4는 셀 필터, 5는 내부 버퍼, 6은 선택기, 7은 공용 출력 버퍼, 8은 다수의 출력처리부, 9는 다수의 출력헤더 변환기, 10은 다수의 출력 접속부를 각각 나타낸다.In the drawing, 1 is a plurality of input connections, 2 is a plurality of input header converter, 3 is a dedicated broadcast bus, 4 is a cell filter, 5 is an internal buffer, 6 is a selector, 7 is a common output buffer, 8 is a plurality of output processors, 9 represents a plurality of output header converters, and 10 represents a plurality of output connections, respectively.

도면에 도시한 스위칭 장치의 구성을 기능부별로 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration of the switching device shown in the drawings for each functional unit as follows.

면저, 입력 접속부(1)를 통해 장치에 입력되는 ATM 셀은 각 입력 접속부(1)마다 할당되어 있는 입력 헤더 변환기(2)에 입력되어 셀 헤더에 있는 입력 가상경로식별자/가상채널식별자(VPI/VCI)값을 이용하여 셀이 출력하고자 하는 출력 접속부(10)의 정보를 확인하여 제4도에 나타낸 바와 같이 입력셀의 헤더 부분에 h개의 라우팅 정보(11) 바이트를 부가적으로 붙여서 각 입력 헤더 변환기(2)에 접속되어 있는 전용 방송버스(3)로 셀을 송출한다. 여기서 하나의 입력셀은 다수의 출력 접속부(10)로의 출력을 원하는 셀일 수도 있으므로 새로이 구성되는 라우팅 정보 영역에는 원하는 모든 출력 접속부(10)가 표현되어 있어야 한다. 이를 위하여 라우팅 정보(11)는 각 구성 비트의 위치 및 각 비트값을 이용하여 출력을 원하는 출력 접속부(10)를 명시한다. 또한 입력셀의 입력 VCI/VCPI 영역은 장치 내부에서의 셀단위 구분 및 출력헤더 변환기(9)에서의 새로운 출력 VPI/VCI 값을 할당하기 위하여 내부 연결 식별정보(12)로 대체된다.The ATM cell, which is input to the device through the input connection unit 1, is input to an input header converter 2 assigned to each input connection unit 1, and the input virtual path identifier / virtual channel identifier (VPI / Check the information of the output connection unit 10 to be outputted by the cell using the VCI) value and additionally attach h routing information 11 bytes to the header part of the input cell as shown in FIG. The cell is sent to the dedicated broadcast bus 3 connected to the converter 2. In this case, since one input cell may be a cell to be output to the plurality of output connection units 10, all desired output connection units 10 should be represented in the newly configured routing information area. For this purpose, the routing information 11 specifies the output connection 10 for which the output is desired using the position of each component bit and the value of each bit. In addition, the input VCI / VCPI area of the input cell is replaced by internal connection identification 12 in order to assign a cell-specific division within the device and a new output VPI / VCI value at the output header converter 9.

제4도는 스위칭 장치의 출력이 8일 경우의 장치 내부에서의 셀 형태를 보인다. 여기서 라우팅 정보(11)의 각 비트위치는 출력 접속부(10)를 나타내며 그 값이 0인 비트는 해당 출력 접속부(10)로의 출력을 원함을 의미한다. 따라서, 본 장치에서는 부가적인 기능 모듈의 필요성 없이 라우팅 정보(11) 영역의 구성만으로 점대점 및 점대 다중점 스위칭 기능을 동시에 제공한다. 제4도에서 예비용 두 바이트 영역은 장치의 입출력이 16으로 확장할 때를 고려한 예비 영역으로써 장치 내에서의 셀의 전체 길이는 56이다, 즉, 이 예에서 h는 3의 값을 갖으며 출력을 원하는 출력 접속부(10)의 번호가 1,2,4일 때이다.4 shows the cell shape inside the device when the output of the switching device is eight. Here, each bit position of the routing information 11 represents the output connection unit 10, and a bit having a value of 0 means that an output to the corresponding output connection unit 10 is desired. Therefore, the present apparatus simultaneously provides a point-to-point and point-to-multipoint switching function with only the configuration of the routing information 11 area without the need for additional functional modules. In FIG. 4, the spare two byte area is a spare area considering when the device's input / output expands to 16, and the total length of the cells in the device is 56, that is, in this example, h has a value of 3 and an output. Is when the number of the desired output connection 10 is 1,2,4.

헤더 변환기는 입력 헤더 변환기(2)외에 출력 처리부(8)와 출력 접속부(10) 사이에 출력헤더 변환기(9)도 존재한다. 출력헤더 변환기(9)는 점대 다중점 연결시 각 출력 접속부(10)에서 각기 다른 출력 VPI/VCI를 할당하기 위하여 구성된다. 여기서, 새로운 출력 VPI/VCI는 출력헤더 변환기(9)에 입력되는 셀의 헤더부분에 있는 내부 연결 식별 정보(12)에 의해 할당된다.In addition to the input header converter 2, the header converter also has an output header converter 9 between the output processing section 8 and the output connecting section 10. The output header converter 9 is configured for allocating different output VPI / VCI at each output connection 10 in a point-to-multipoint connection. Here, the new output VPI / VCI is assigned by the internal connection identification information 12 in the header portion of the cell input to the output header converter 9.

전용 방송버스(3)는 장치 구성 하드웨어의 처리 속도를 감안하여 병렬로 구성된다. 즉, 버스를 8비트 병렬로 구성시 155.52Mbps의 속도를 갖고 장치에 입력되는 ATM 셀은 장치내에서는 19.44Mbps의 속도로 그 속도가 감속되어 하드웨어 구성을 용이하도록 한다.The dedicated broadcast buses 3 are configured in parallel in consideration of the processing speed of the device configuration hardware. That is, when the bus is configured in 8-bit parallel, the ATM cell input to the device with the speed of 155.52 Mbps is reduced to 19.44 Mbps in the device to facilitate hardware configuration.

출력 접속부(10)의 갯수만큼 필요한 출력 처리부(8)는 셀필터(4), 내부 버퍼(5), 선택기(6) 및 공용 출력 버퍼(8)로 구성된다.The output processing unit 8 required by the number of output connection units 10 is composed of a cell filter 4, an internal buffer 5, a selector 6, and a common output buffer 8.

셀필터(4)는 장치내의 출력처리부(8) 번호를 이용하여 전용 방송버스(3)를 통해 입력되는 셀의 라우팅 정보의 해당 비트위치값이 0이면 해당셀을 내부 버퍼(5)에 저장하고 1이면 바로 해당셀을 폐기하는 기능을 수행한다.The cell filter 4 stores the cell in the internal buffer 5 when the bit position value of the routing information of the cell input through the dedicated broadcast bus 3 is 0 using the output processor 8 number in the apparatus. If 1, the cell is discarded.

내부 버퍼(5)는 선입선출회로(FIFO: First In First Out) 소자로 구성하며, 장치내의 입력 접속부(1)의 총 갯수만큼이 각 출력 처리부(8)내에 구성된다.The internal buffer 5 is composed of First In First Out (FIFO) elements, and the total number of input connections 1 in the apparatus is configured in each output processing section 8.

선택기(6)는 그 동작속도가 전용 방송버스(3)를 통해 입력되는 셀 속도의 최소 두배 이상의 처리 속도로 구성되며, 내부 버퍼(5)를 각각의 셀 저장도를 변수로 하여 가장 저장도가 높은 내부 버퍼(5) 두개를 순서적으로 선별하여 해당 내부 버퍼(5) 두개에서 각각 하나씩의 셀을 순서적으로 읽어내어 순서대로 공용 출력 버퍼(7)에 저장하는 기능을 수행한다. 여기서 내부 버퍼(5)에 입력되는 속도가 Vw라면 내부 버퍼(5)를 선택기(6)가 읽어들여 공용 출력 버퍼(7)에 저장하는 속도는 Vr(단, Vr2Vw의 관계를 갖는다)이므로 결국 한 셀 입력시간 동안에 최소 두개의 셀을 공용 버퍼(7)에 저장하는 기능을 수행한다.The selector 6 has a processing speed of at least twice the processing speed of the cell speed input through the dedicated broadcast bus 3, and the internal storage 5 is used as a variable for each cell storage rate. Two high internal buffers (5) are sequentially selected, and each cell of the two internal buffers (5) is sequentially read and stored in the common output buffer (7) in order. If the speed input to the internal buffer 5 is Vw, the speed at which the selector 6 reads the internal buffer 5 and stores it in the common output buffer 7 is Vr (however, Vr2Vw is related). At least two cells are stored in the common buffer 7 during the cell input time.

제5도는 선택기(6)의 작용 상태도이다.5 is an operational state diagram of the selector 6.

선택기(6)는 각 내부 버퍼(5)로부터의 업/다운 클럭신호에 따라 각 버퍼의 저장도를 측정하여 가장 저장도가 많은 내부 버퍼(5)를 두개 이상 선별하여 순차적으로 해당 내부 버퍼(5)들에 읽기 신호를 송출함과 아울러 해당 내부 버퍼(5)의 데이터 신호선을 공용 출력 버퍼(7)의 데이터 신호선과 연결하고 공용 출력 버퍼(7)에는 쓰기 신호를 송출하여 셀이 내부 버퍼(5)로부터 공용 출력 버퍼(7)로 전달되도록 한다. 이같은 셀의 전달동작은 내부 버퍼(5)에 셀이 하나 입력되는 시간 동안에 최소한 두번 이상이 수행된다. 즉 내부 버퍼(5)에 셀이 쓰일 때와 공용 출력 버퍼(7)에서 읽기 동작이 수행되는 속도에 비하여 선택기(6)에 의한 읽기/쓰기 동작은 최소한 두배 이상의 속도를 갖고 기능이 수행된다.The selector 6 measures the storage of each buffer according to the up / down clock signal from each of the internal buffers 5, and selects two or more internal buffers 5 having the most storages and sequentially selects the corresponding internal buffers 5. In addition to sending the read signal to the terminals, the data signal line of the corresponding internal buffer 5 is connected to the data signal line of the common output buffer 7, and the write signal is sent to the common output buffer 7 so that the cell is connected to the internal buffer 5. To the common output buffer (7). Such a cell transfer operation is performed at least twice during the time when one cell is input to the internal buffer 5. That is, the read / write operation by the selector 6 is at least twice as fast as the cell is used in the internal buffer 5 and the speed at which the read operation is performed in the common output buffer 7.

공용 출력 버퍼(7)는 각 내부 버퍼(5)에 비하여 큰 용량을 갖는 선입선출회로(FIFO)를 이용하여 구성한다. 이는 단위시간내에 각 내부 버퍼(5)에 셀이 입력되는 양보다 공용 출력 버퍼(7)는 두배 이상의 셀이 입력되는데 따른 것이다. 공용 출력 버퍼(7)에 저장된 셀은 순차적으로 내부 버퍼(5)에 입력되는 셀의 속도 Vw와 같은 속도를 갖고 출력헤더 변환기(9)로 송츨된다. 따라서, 출력처리부(8)의 입출력 속도는 동일하고 내부에서의 속도는 입출력 속도의 두배 이상으로 동작한다. 이것을 속도 이득이라 한다.The common output buffer 7 is constructed using a first-in first-out circuit (FIFO) having a larger capacity than the respective internal buffers 5. This is because the common output buffer 7 inputs more than twice as many cells as the amount of cells input into each internal buffer 5 within a unit time. The cells stored in the common output buffer 7 are sequentially sent to the output header converter 9 with a speed equal to the speed Vw of the cells input to the internal buffer 5. Therefore, the input / output speed of the output processing part 8 is the same, and the speed inside it operates more than twice the input / output speed. This is called speed gain.

이 같은 장치의 전체 동작 과정을 간략하게 살펴보면, 셀 필터을 통과한 셀들은 출력 처리부의 각 입력별로 할당되어 있는 내부 버퍼에 저장되고 입력 속도의 두배 이상으로 동작하는 선택기에 의해 한 셀 전송 시간동안에 최소 두개 이상의 셀들을 내부 버퍼로부터 추출하여 큰 용량이 공용 출력 버퍼에 저장한다. 공용 출력 버퍼에 저장된 셀들은 매 셀 전송시간마다 입력된 순서대로 하나씩 출력 접속부로 송출된다. 이같은 각 기능 구성요소들의 동작은 각각 비동기적으로 동시에 수행되어 처리 시간에서의 시간 지연을 최소화하였다.A brief overview of the overall operation of such a device is that at least two cells passed through a cell filter are stored in an internal buffer allocated to each input of the output processor and operated at least two times per cell by a selector operating at more than twice the input rate. The above cells are extracted from the internal buffer and a large capacity is stored in the common output buffer. Cells stored in the common output buffer are sent out to the output connection one by one in the order inputted at every cell transmission time. The operation of each of these functional components is performed simultaneously asynchronously to minimize the time delay in processing time.

상기와 같은 본 발명의 효과는 첫째, 각 입력별로 전용의 버퍼만으로 구성되는 일반적인 출력버퍼형 스위칭 장치에 비하여 버퍼 구성에 소요되는 하드웨어의 양을 축소시킬 수 있다. 둘째 , 스위칭 장치에서 한 출력접속부(10)로 트래픽이 몰리는 현상이 발생해도 과도한 셀 손실없이 처리가 가능하다. 셋째, 속도 이득 효과에 따라 소요 버퍼의 축소 효과뿐 아니라 내부 버퍼(5)로의 입력 트래픽이 버스트 특성을 가질 때에도 원활히 처리할 수 있는 기능을 갖는다. 넷째, 넉아웃 스위칭 장치와 같은 넉아웃 집중화기 및 공유 버퍼 방법을 사용하지 않고 작은 규모의 전용 버퍼와 상대적으로 큰 규모의 공용 버퍼 및 속도 이득 방법을 사용하므로 장치 구성이 간단하고 각 기능부의 제어 로직이 간단하여 보다 쉽게 구현할 수 있다. 또한 본 장치의 출력 처리부(8)는 완전 모듈화된 구조를 갖고 있으므로 다단 스테이지 네트워크 방식에 따라 이 모듈들을 연결하면 스위칭 장치의 확장이 가능하다. 즉, 본 발명은 장치의 용량이 16이하의 소규모일 경우로 한정하여 보다 장치의 구성을 단순화시키면서도 한 출력 접속부로 셀이 동시에 몰리는 트래픽에 대한 처리 특성을 강화시킨다.The effect of the present invention as described above, first, it is possible to reduce the amount of hardware required for the buffer configuration compared to the general output buffer type switching device consisting of a dedicated buffer for each input. Second, even if traffic congestion occurs in one output connection unit 10 in the switching device, processing can be performed without excessive cell loss. Third, according to the speed gain effect, not only the reduction effect of the required buffer but also the function capable of smoothly processing when the input traffic to the internal buffer 5 has a burst characteristic. Fourth, the device configuration is simple and the control logic of each functional unit is simplified because it uses a small dedicated buffer and a relatively large common buffer and speed gain method rather than using a knockout concentrator and shared buffer method such as a knockout switching device. This is simpler and easier to implement. In addition, since the output processing unit 8 of the present apparatus has a fully modular structure, the switching device can be expanded by connecting these modules in a multi-stage network. That is, the present invention is limited to the case where the capacity of the device is smaller than 16 or less, while simplifying the configuration of the device, while enhancing the processing characteristics for traffic that is simultaneously driven by a cell to one output connection.

Claims (7)

외부기기로부터 비동기전달모드(ATM) 셀을 입력받기 위한 다수의 입력접속 수단; 상기 다수의 입력 접속 수단에 일대일로 연결되어, 상기 입력 접속 수단을 통하여 입력된 정보 셀의 가상경로식별자/가상채널식별자(VPI/VCI) 값을 이용하여 라우팅 정보를 추가하고 가상경로식별자/가상채널식별자(VPI/VCI) 영역에 내부 연결 식별 정보를 할당하는 다수의 입력 헤더 변환 수단; 상기 다수의 입력 헤더 변환 수단에 일대일로 연결되는 다수의 방송버스; 상기 각 방송버스에 접속되어 출력을 원하는 다수의 셀을 입력받아 두단계 버퍼링 방식과 속도 이득 방식을 이용하여 출력하는 다수의 출력 처리 수단; 상기 다수의 출력 처리 수단에 일대일로 접속되어 내부 셀의 헤더에 있는 내부 연결 식별 정보를 이용하여 출력 가상경로식별자/가상채널식별자(VPI/VCI) 값을 가상경로식별자/가상채널식별자(VPI/VCI) 영역에 할당하고 라우팅 정보 영역을 삭제하기 위한 다수의 출력 헤더 변환 수단; 및 상기 출력 헤더 변환 수단에 일대일로 접속되어 상기 출력 헤더 변환 수단으로부터 입력되는 비동기전달모드(ATM) 셀을 외부로 출력하기 위한 다수의 출력 접속 수단을 포함하여 이루어진 출력 버퍼형 ATM 스위칭 장치.A plurality of input connection means for receiving an asynchronous transfer mode (ATM) cell from an external device; One-to-one connection to the plurality of input access means, adding routing information using virtual path identifier / virtual channel identifier (VPI / VCI) values of the information cells input through the input access means, and adding virtual path identifier / virtual channel. A plurality of input header converting means for allocating internal connection identification information in an identifier (VPI / VCI) area; A plurality of broadcast buses connected one-to-one to the plurality of input header converting means; A plurality of output processing means connected to each broadcast bus and outputting a plurality of cells to be outputted using a two-stage buffering method and a speed gain method; It is connected one-to-one to the plurality of output processing means and outputs an output virtual path identifier / virtual channel identifier (VPI / VCI) value using internal connection identification information in the header of an inner cell. A plurality of output header converting means for allocating to the area and deleting the routing information area; And a plurality of output connection means connected to the output header conversion means one-to-one and outputting an asynchronous transfer mode (ATM) cell input from the output header conversion means to the outside. 제1항에 있어서, 상기 출력 처리 수단은, 상기 각 방송버스를 통해 입력되는 셀의 라우팅 정보를 고유 주소와 비교하여 셀을 저장하거나 폐기하기 위한 다수의 셀 필터; 상기 다수의 셀 필터에 일대일로 연결되어 상기 셀 필터로부터 입력되는 셀을 저장하기 위한 다수의 내부 버퍼; 상기 다수의 각 내부 버퍼에 접속되어 상기 방송버스를 통해 입력되는 셀 속도보다 최소 소정 배수 이상의 속도로 상기 내부 버퍼로부터의 셀을 처리하되, 상기 다수의 각 내부 버퍼의 셀 저장도를 변수로 하여 저장도가 높은 내부 버퍼를 선별하여 해당 내부 버퍼에서 각각 셀을읽어내어 출력하기 위한 선택기; 및 상기 선택기에서 선택되어 출력되는 셀을 저장하기 위한 공용 출력 버퍼를 포함하여 이루어진 출력 버퍼형 ATM 스위칭 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the output processing means comprises: a plurality of cell filters for storing or discarding cells by comparing routing information of cells inputted through the broadcast buses with unique addresses; A plurality of internal buffers connected to the plurality of cell filters one-to-one to store cells input from the cell filter; Is connected to each of the plurality of internal buffers to process cells from the internal buffers at a rate at least a predetermined multiple or more than a cell rate input through the broadcast bus, and stores the cell storage degree of each of the plurality of internal buffers as a variable A selector for selecting high internal buffers and reading and outputting cells from the internal buffers; And a common output buffer for storing a cell selected and output by the selector. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 라우팅 정보는, 상기 출력 접속 수단과 동일한 위치번호를 할당받는 것을 특징으로 하는 출력 버퍼형 ATM 스위칭 장치.The output buffer type ATM switching device according to claim 1 or 2, wherein the routing information is assigned the same location number as the output connection means. 제3항에 있어서, 상기 다수의 각 구성요소는, 16개 이하인 것을 특징으로 하는 출력 버퍼형 ATM 스위칭 장치.4. The output buffer type ATM switching device according to claim 3, wherein each of the plurality of components is 16 or less. 제4항에 있어서, 상기 방송버스는, 병렬로 구성된 것을 특징으로 하는 출력 버퍼형 ATM 스위칭 장치.The output buffer type ATM switching device according to claim 4, wherein the broadcast bus is configured in parallel. 제5항에 있어서, 상기 소정 배수의 속도는, 두배인 것을 특징으로 하는 출력 버퍼형 ATM 스위칭 장치.6. The output buffer type ATM switching device according to claim 5, wherein the predetermined multiple is twice the speed. 제6항에 있어서, 상기 선택기는, 저장도가 높은 두개의 내부 버퍼를 선별하여 해당 내부 버퍼에서 각각 하나씩의 셀을 읽어내어 출력하는 것을 특징으로 하는 출력 버퍼형 ATM 스위칭 장치.The output buffer type ATM switching device of claim 6, wherein the selector selects two internal buffers having high storage and reads one cell from the corresponding internal buffer and outputs one cell.
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