KR0131853B1

KR0131853B1 - 디(d)채널 패킷교환을 위한 통계적 프레임 다중화 방법

Info

Publication number: KR0131853B1
Application number: KR1019940024370A
Authority: KR
Inventors: 한인탁; 최기석; 송인근; 전경표
Original assignee: 양승택; 한국전자통신연구원; 조백제; 한국전기통신공사
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1998-04-21
Also published as: KR960012853A

Abstract

본 발명은 패킷처리장치의 링크를 공동으로 사용하게 하여 교환기의 자원을 효율적으로 사용하도록 하는 통계적 프레임 다중화 방법에 관한 것으로, 입력되는 패킷을 프레임화하는 다수의 D채널신호처리장치(110)와, 상기 프레임을 다중화하는 다수의 프레임다중화제어장치(120,130)와, 프레임 다중화를 총괄하는 프레임다중화프로세서(121,131)와, 상기 프레임을 전송하는 T-S-T고정경로(140)와, 상기 T-S-T고정경로(14)에 연결되는 패킷처리장치(150)를 구비하는 ISDN 교환기에 적용되는 프레임 다중화 방법에 있어서, 프레임다중화제어장치(120 또는 130)가 프레임을 수신하여 프레임다중화프로세서(121 또는 131)에 알리는 제1단계와, 상기 프레임다중화프로세서(121또는131)는 상기 수신된 프레임의 D채널 주소 필드(220)를 채우는 제2단계와, 상기 수신한 프레임을 송신하기 위해 사용가능한 T-S-T고정경로(140)를 찾는 제3단계와, 찾아낸 T-S-T고정경로(140)를 관장하는 송신버퍼에 송신할 프레임을 옮기고 T-S-T고정경로(140)를 구동하여 프레임을 패킷처리장치(150)로 송신하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디(D)채널 패킷교환을 위한 통계적 프레임 다중화 방법

제1도는 본 발명이 적용되는 ISDN 교환기의 블록 구성도.

제2a 및 2b도는 본 발명에 따른 프레임 다중화를 위한 프레임 포맷의 구성도.

제3a 내지 3c도는 본 발명에 따른 프레임 다중화 처리 흐름도.

제4도는 제3도의 고정경로 선택 과정의 처리 흐름도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110 : D채널 신호처리 장치 120,130 : 프레임 다중화 제어장치

121,131 : 프레임 다중화 프로세서 140 : T-S-T 고정경로

150 : 패킷처리장치

본 발명은 저속의 패킷을 프레임 레벨에서 다중화하여 종합정보통신망(ISDN)의 가입자에게 패킷처리장치의 링크를 공동으로 사용하게 함으로써 교환기의 자원을 효율적으로 사용하도록 하는 통계적 프레임 다중화 방법에 관한 것이다.

일반적으로 ISDN 교환기는 64Kbps 속도의 B채널과, 16Kbps 속도의 D채널을 통하여 패킷교환을 하는데, 모든 타임 슬롯은 B채널을 위하여 64Kbps 속도로 일관성을 유지하므로, 저속의 패킷교환을 위한 16Kbps의 D채널에도 64Kbps 타임슬롯을 할당하면 ISDN 교환기 자원의 낭비가 매우 심하게 된다.

따라서, 종래에는 보통 D채널을 통한 패킷교환을 위해서 다수의 가입자로부터 D채널을 통해 들어오는 프레임을 수집한 후, 하나의 64Kbps 속도의 데이터 링크를 통하여 패킷처리장치와 연결시켜서 가입자 단말과 교환기의 패킷처리장치 사이의 D채널 패킷교환기능을 제공하였다.

그러나, 이러한 종래의 패킷처리방식은 직접 프레임을 옮기는 구조로서, 고정경로의 링크에 고장이 발생하면 이를 이용하는 가입자는 D채널을 통한 패킷교환 서비스를 받은 수 없는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 다수의 가입자로부터 D채널을 통해 들어오는 저속의 패킷을 프레임 레벨에서 다중화하여 고속의 패킷처리기 링크를 효율적으로 사용하도록 하는 통계적 프레임 다중화 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 패킷 단말기와 교환기의 패킷처리장치 사이에 연결된 프레임 다중화 장치에 적용되는 프레임 다중화 방법에 있어서, 프레임 다중화 제어장치가 디(D)채널 신호처리장치를 통하여 상기 패킷 단말기로부터 프레임을 수신하여 프레임 다중화 프로세서로 전달하는 제1단계; 상기 프레임 다중화 프로세서는 상기 수신한 프레임의 디(D)채널 주소필드를 채우는 제2단계; 상기 수신한 프레임을 송신하기 위한 경로를 탐색하는 제3단계; 상기 프레임다중화프로세서는 찾아낸 경로를 관장하는 송신버퍼에 송신할 프레임을 전달하는 제4단계; 및 상기 프레임 다중화 제어장치는 찾아낸 경로를 구동하여 프레임을 상기 패킷처리장치로 송신하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명이 적용되는 ISDN 교환기의 블록 구성도로서, 입력되는 패킷을 프레임화하여 두개의 DP(Data Packet) 버스 링크로 출력하는 하드웨어 유니트(111)를 4개 구비하여 수용능력이 512 가입자인 다수의 D채널 신호처리 장치(110)와, 상기 각 하드웨어 유니트(111)의 일측 DP버스 링크로부터 입력되는 프레임의 다중화를 제어하는 다수의 제1프레임 다중화 제어장치(120)와, 상기 제1프레임 다중화 제어장치(12))에 연결되어 프레임을 다중화하는 제1프레임 다중화 프로세서(121)와, 상기 각 하드웨어 유니트(111)의 타측 DP버스 링크로부터 입력되는 프레임의 다중화를 제어하는 다수의 제2프레임 다중화 제어장치(130)와, 상기 제2프레임 다중화 제어장치(130)와 제1프레임 다중화 프로세서(121)에 연결되어 프레임을 다중화하는 제2프레임 다중화 프로세서(131)와, 상기 제1 및 제2프레임 다중화 제어장치(120,130)로부터 출력되는 프레임을 전송하는 다수의 시간-공간-시간(T-S-T) 고정경로(140)와, 상기 T-S-T 고정경로(140)에 연결된 패킷처리장치(150)를 구비하되, 상기 하드웨어 유니트(111)는 64명의 가입자를 수용하는 2개의 가입자 접속보드(1,2)로 구성되어 128명의 가입자를 수용한다.

또한, 상기 제1 및 제2프레임 다중화 제어장치(120,130)는 각각 상기 4개의 DP버스 링크를 제어하는 4개의 DP버스 제어부(21,31)와, LAPB(Link Access Proc edure for Balanced mode) 프로토콜 링크인 T-S-T 고정경로(140)를 제어하는 고정경로 제어부(22,32)를 구비하며, 상기 T-S-T 고정경로(140)는 상기 고정경로 제어부(22,32)에 연결된 제1시간스위치(141)와, 상기 제1시간스위치(141)에 연결된 공간스위치(142)와, 상기 공간스위치(142)와 패킷처리장치(150) 사이에 연결된 제2시간스위치(143)를 구비한다.

상기와 같이 구성된 ISDN 교환기에서 상기 제1 및 제2프레임 다중화 프로세서(121,131)는 서로 쌍을 이루어 둘중 하나만 작동하며, 사용중인 링크에 고장이 발생했을 때, 즉시 링크를 사용하여 통신을 계속할 수 있도록 이중화 기능을 수행한다.

그리고, 프레임 다중화 제어장치(120,130)와 프레임 다중화 프로세서(121,131)의 사이에서 정보를 서로 교환하는 방법은 공통의 메모리인 우편함을 운용하여 프레임의 송수신 정보를 교환한다.

제2a도는 D채널 신호처리장치(110)가 생성하여 프레임 다중화 제어장치(120,130)와의 통신에 이용하는 프레임 포맷의 구성도로서, 도면의 괄호안의 숫자는 옥테드를 나타낸다.

도면에 도시된 바와 같이 프레임은, 프레임의 시작을 알리는 플래그(210)와, 할당된 1옥테드의 1비트만 사용하여 상기 가입자 접속보드(1,2)를 표시하는 D채널 신호처리장치 주소필드(220)와, 1옥테드를 사용하며 상기 다수의 D채널 신호처리장치(110)와 프레임 다중화 제어장치(120,130) 사이의 폭주제어를 위하여 사용되는 폭주제어 필드(230)와, 265옥테드를 사용하여 D채널 패킷호를 처리하기 위한 정보가 실려 있는 정보필드(240)와, 2옥테드를 사용하며 전송상의 비트에러 검출을 위하여 사용되는 프레임 검사필드(250)와, 프레임의 끝을 표시하는 플래그(260)의 순서로 구성되되, 상기 정보필드(240)는 정보의 종류를 나타내는 프리미티브(241)와, 상기 가입자 접속보드(1,2)의 가입자회선 번호가 들어 있는 회선번호 필드(242)와, 터미날 종단번호(TEI : Trtminal End Identifier)가 들어 있는 TEI 필드(243)와, 다음에 나올 데이터의 길이를 표시하는 길이 필드(244)와, 순수한 가입자 데이터가 들어 있는 데이터 필드(245)의 순서로 구성된다.

제2b도는 프레임 다중화 제어장치(120,130)가 생성하여 패킷처리장치(150)와의 통신에 사용하는 프레임의 포맷 구성도로서, LAPB의 포맷을 나타내며, 도면에 도시된 바와 같이, 프레임의 시작을 알리는 플래그(201)와, LAPB의 주소를 나타내는 주소 필드(202)와, LAPB를 제어하는 제어 필드(203)와, LAPB의 정보가 들어있는 LAPB 정보필드(204)와, 전송상의 비트에러 검출을 위하여 사용되는 프레임 검사필드(205)와, 프레임의 끝을 나타내는 플래그(206)로 구성되되, 상기 LAPB 정보필드(204)는 상기 제2a도의 D채널 신호처리장치 주소필드(220), 폭주제어필드(230) 및 정보필드(240)를 구비한다.

이때, D채널 신호처리장치 주소필드(220)는 상기 제2a도에서 사용한 D채널 신호처리장치 번호로서 가입자 접속보드(1,2)를 표시한 1비트 이외에, DP버스 번호를 표시하는 2비트와, 프레임 다중화 제어장치(120,130)를 표시하는 2비트와, 프레임 다중화 프로세서(121,131)를 표시하는 1비트로 나누어 사용한다.

제3a 내지 3c도는 프레임 다중화 제어장치(120,130)를 통하여 가입자로부터 수신된 프레임을 프레임 다중화 프로세서(121,131)가 다중화하여 다시 프레임 다중화 제어장치(120,130)를 통하여 패킷처리장치(150)로 송신하는 프레임 다중화 처리 흐름도를 나타낸다.

제3a도는 프레임 다중화 제어장치(120,130)가 수행하는 처리 흐름도로서, D채널 신호처리장치(110)로부터 프레임 수신 인터럽트를 받으면(301), 우편함에 수신한 프레임의 위치를 표시하여 프레임 다중화 프로세서(121,131)가 이를 할 수 있도록 한다(302). 이때, 수신 인터럽트의 정보는 제2a도의 D채널 신호처리장치 주소필드(220), 폭주제어필드(230) 및 정보필드(240)로 구성된다.

제3b도는 프레임 다중화 프로세서(121,131)가 수행하는 프레임 다중화의 처리 흐름도로서, 프레임 다중화 제어장치(120,130)에 프레임이 도착되었는지를 감시하기 위해 우편함을 폴링하여(303), 수신한 프레임이 있는지를 조사하는데(301), 조사결과 수신한 프레임이 없으면 상기 우편함 폴링을 계속적으로 수행하며9303), 수신한 프레임이 있으면 제2b도의 D채널 신호처리장치 주소필드(220)에 프레임을 송신한 하드웨어의 주소로서, DP버스 링크 번호와 프레임 다중화 제어장치(120,130)의 번호와 프레임 다중화 프로세서(121,131)의 번호를 써넣는다(305).

그리고, 이 프레임을 패킷처리장치(150)로 보내기 위하여 현재 동작중인 LAP B 링크 즉, T-S-T 고정경로(140)를 탐색하여(306), 사용 가능한 T-S-T 고정경로(140)를 찾았는지 판단한다(307).

판단결과, 사용 가능한 T-S-T 고정경로(140)가 없으면 프레임을 폐기하고(316), 사용 가능한 T-S-T 고정경로(140)를 찾았으면 송신할 프레임을 옮겨 놓을 송신 버퍼를 탐색하여(308), 사용 가능한 송신 버퍼의 위치를 찾고(309), 송신 버퍼의 위치를 찾지 못했으면 프레임을 폐기하며(316), 송신 버퍼를 찾았으면 프레임을 송신 버퍼에 옮긴다(310).

상기 프레임 다중화 프로세서(121,131)는 프레임을 송신 버퍼에 옮기고 다시 프레임 다중화 제어장치(120)가 이를 알 수 있도록 수신 프레임을 처리했다고 우편함에 표시하고(311), T-S-T 고정경로(140)를 제어하는 하드웨어의 구동을 요구한다(312).

제3c도는 프레임 다중화 제어장치(120,130)가 수행하는 처리 흐름도로서, 제 3b 도에서 프레임 다중화 프로세서(121,131)의 T-S-T 고정경로(140)를 제어하는 하드웨어의 구동 요구에 따라 상기 T-S-T 고정경로(140)를 제어하는 하드웨어의 구동 요구에 따라 상기 T-S-T 고정경로(140)를 제어하는 하드웨어를 구동하여(313), T-S-T 고정경로(140)를 통해 프레임의 송신을 마친 후, 프레임 송신 인터럽트를 발생시켜 처리하며(314), 우편함에 프레임의 송신완료를 표시한다(315).

이때, 송신되는 프레임의 구조는, 제2b도의 프레임 포맷과 같다.

제4도는 제3b도의 T-S-T 고정경로의 탐색을 수행하는 과정의 처리 흐름도로서, 다수의 프레임 다중화 제어장치(120,130) 및 그에 각각 연결된 T-S-T 고정경로(140)의 번호는 0 내지 3 이다.

먼저, 프레임을 수신한 프레임 다중화 제어장치(120,130)의 번호를 조사하는데(401), 0번이면 자신과 연결된 T-S-T 고정경로(140)가 사용 가능한지를 조사하여(402), 사용 가능하면 탐색성공을 알리고(406), 사용이 불가능하면 T-S-T 고정경로(140)를 1번, 2번, 3번의 순으로 조사하면서 사용 가능한 T-S-T 고정경로(140)를 찾아 탐색성공을 알리고, 1번, 2번, 3번 모두가 사용 불가능하면 탐색실패를 알린다(403 내지 407).

한편, 상기 프레임 다중화 제어장치(120,130)의 번호가 1번, 2번, 3번일 경우에도 자신과 연결된 T-S-T 고정경로(140)가 사용 가능한지를 조사하여(408,414,420) 사용 가능하면 탐색성공을 알리고(412,418,424), 자신과 연결된 T-S-T 고정경로(140)가 사용이 불가능하면, 1번인 경우에는 T-S-T 고정경로(140)를 0번, 3번, 2번의 순서로 조사하여 탐색의 성공여부를 알리고(409 내지 413), 2번일 경우에는 T-S-T 고정경로(140)를 3번, 0번, 1번의 순서로 조사하여 탐색의 성공여부를 알리며(415 내지 419), 3번인 경우에는 T-S-T 고정경로(140)를 2번, 1번, 0번 순서로 조사하여 탐색의 성공여부를 알린다(421 내지 425).

즉, 상기와 같이 T-S-T 고정경로(140)를 찾는 과정은 프레임 다중화 제어장치(120,130)의 번호가 짝수인 경우에는 자신과 연결된 T-S-T 고정경로(140)의 사용이 불가능하면 시계방향 순으로 T-S-T 고정경로(140)를 조사하여 사용 가능한 T-S-T 고정경로(140)의 탐색성공 여부를 알리고, 프레임 다중화 제어장치(120,130)의 번호가 홀수인 경우에는 자신과 연결된 T-S-T 고정경로(140)가 사용이 불가능하면 반시계방향으로 순으로 T-S-T 고정경로(140)를 조사하여 사용 가능한 T-S-T 고정경로(140)의 탐색성공 여부를 알린다.

그리고, 상기 탐색에 성공하면 해당번호의 T-S-T 고정경로(140)를 통하여 프레임을 송신하도록 하고, 탐색에 실패하면 프레임을 폐기한다.

상기와 같이 T-S-T 고정경로(140)를 탐색하는 것은 T-S-T 고정경로(140)에 가해지는 트래픽의 양을 프레임 다중화 제어장치(120,130) 단위로 분산되도록 하여 통계적 다중화가 일어나도록 한다.

상기된 바와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은, 중앙집중형 패킷처리장치를 가지는 ISDN 교환기에서 ISDN 가입자가 저속도로 패킷교환을 하고자 D채널을 통한 패킷교환을 요청하면 ISDN의 패킷 단말과 교환기의 패킷처리장치 사이에서 프레임 다중화에 의한 X-25 프로토콜의 처리 경로를 제공하며, 프레임 다중화 제어장치와 패킷처리장치 사이의 고정경로를 트래픽에 따라 탄력적으로 모든 가입자가 공동으로 이용하게 함으로써 ISDN 교환기의 패킷처리 자원과 스위치 자원을 절약할 수 있는 효과가 있다.

Claims

패킷 단말기의 교환기의 패킷처리장치 사이에 연결된 프레임 다중화 장치에 적용되는 프레임 다중화 방법에 있어서, 프레임 다중화 제어장치가 디(D)채널 신호처리장치를 통하여 상기 패킷 단말기로부터 프레임을 수신하여 프레임 다중화 프로세서로 전달하는 제1단계; 상기 프레임 다중화 프로세서는 상기 수신한 프레임의 디(D)채널 주소필드를 채우는 제2 단계; 상기 수신한 프레임을 송신하기 위한 경로를 탐색하는 제3단계; 상기 프레임 다중화 프로세서는 찾아낸 경로를 관장하는 송신버퍼에 송신할 프레임을 전달하는 제4단계; 및 상기 프레임 다중화 제어장치는 찾아낸 경로를 구동하여 프레임을 상기 패킷처리장치로 송신하는 제5단계를 포함하여 이루어진 통계적 프레임 다중화 방법.
제1항에 있어서, 상기 프레임 다중화 제어장치와 상기 프레임 다중화 프로세서 사이에서의 정보 교환 방법은, 공통 메모리를 이용하여 프레임의 송/수신 정보를 교환하는 것을 특징으로 하는 통계적 프레임 다중화 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1단계의 상기 디(D)채널 신호처리장치와 상기 프레임 다중화 제어장치와의 통신에 사용되는 프레임은, 프레임의 시작을 알리는 제1 플래그; 가입자 접속보드를 표시하는 디(D)채널 신호처리장치 주소필드; 상기 디(D)채널 신호처리장치와 상기 프레임 다중화 제어장치 사이의 폭주제어를 위하여 사용되는 폭주제어 필드; 디(D)채널 패킷호를 처리하기 위한 정보가 실려있는 정보필드; 전송상의 비트에러 검출을 위하여 사용되는 제1프레임 검사필드; 및 프레임의 끝을 표시하는 제2플래그(260)를 포함하여 이루어진 통계적 프레임 다중화 방법.
제3항에 있어서, 상기 디(D)채널 패킷호를 처리하기 위한 정보가 실려있는 정보필드는, 정보의 종류를 나타내는 프리미티브; 상기 가입자 접속보드의 가입자회선 번호가 들어있는 회선번호필드; 터미날 종단번호(TEI)가 들어 있는 TEI 피드; 다음에 나올 데이터의 길이를 표시하는 길이필드; 및 가입자 데이터가 들어있는 데이터필드를 포함하여 이루어진 통계적 프레임 다중화 방법.
제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1단계는, 상기 프레임 다중화 제어장치가 상기 디(D)채널 신호처리장치를 통하여 상기 패킷 단말기로부터 프레임 수신 인터럽트에 의해 프레임을 수신하면 공통 메모리를 이용한 우편함에 상기 수신한 프레임의 위치를 표시하는 제6단계; 및 상기 프레임 다중화 프로세서는 상기 우편함을 폴링(Polling)하여 수신한 프레임이 없으면 계속적으로 폴링하고, 수신한 프레임이 있으면 상기 제2단계로 천이하는 제7단계를 포함하여 이루어진 통계적 프레임 다중화 방법.
제5항에 있어서, 상기 제3단계는, 프레임을 수신한 상기 프레임 다중화 제어장치의 번호에 따라 자신과 연결된 시간-공간-시간(T-S-T) 고정경로가 사용 가능한지를 조사하는 제8단계; 상기 제8단계의 조사 결과, 사용 가능하면 탐색성공을 알리고, 자신과 연결된 시간-공간-시간 고정경로의 사용이 불가능하면 상기 프레임 다중화 제어장치의 번호가 짝수인지 홀수인지를 판단하는 제9단계; 및 상기 제9단계의 판단 결과, 짝수이면 시계방향으로 다른 시간-공간-시간 고정경로를 탐색하여 사용 가능한 시간-공간-시간 고정경로의 탐색결과를알리고, 홀수이면 반시계방향으로 다른 시간-공간-시간 고정경로를 탐색하여 사용 가능한 시간-공간-시간 고정경로의 탐색결과를 알리는 제10단계를 포함하여 이루어진 통계적 프레임 다중화 방법.
제6항에 있어서, 상기 제4단계의 상기 프레임 다중화 제어장치와 상기 패킷처리장치와의 통신에 사용되는 프레임은, 프레임의 시작을 알리는 제3플래그; 균형모드를 위한 링크 엑세스 처리(LAPN : Link Access Procedure for Balanced mode)의 주소를 나타내는 주소필드; 균형모드를 위한 링크 액세스 처리(LAPB)를 제어하는 제어필드; 균형모드를 위한 링크 액세스 처리(LAPB)의 정보가 들어있는 LAPB 정보필드; 전송상의 비트에러 검출을 위하여 사용되는 제2프레임 검사필드; 및 프레임의 끝을 나타내는 제2플래그를 포함하여 이루어진 통계적 프레임 다중화 방법.
제7항에 있어서, 상기 LAPB 정보필드는, 상기 디(D)채널 신호처리장치 주소필드, 상기 폭주제어필드 및 상기 정보필드를 포함하여 이루어진 통계적 프레임 다중화 방법.
제7항에 있어서, 상기 제5단계는, 상기 프레임 다중화 프로세서로부터 찾아낸 시간-공간-시간 고정경로를 제어하는 하드웨어의 구동 요구를 받으면, 상기 프레임 다중화 제어장치는 시간-공간-시간 고정경로를 제어하는 하드웨어를 구동하는 제11단계; 상기 프레임 다중화 제어장치는 찾아낸 시간-공간-시간 고정경로를 통하여 상기 패킷처리장치로 프레임을 송신한 후에 송신 인터럽트를 발생시키는 제12단계; 및 상기 프레임 다중화 제어장치는 프레임을 송신상황을 상기 우편함에 표시하여 상기 프레임 다중화 프로세서로 알리는 제13단계를 포함하여 이루어진 통계적 프레임 다중화 방법.