KR0152228B1 - 데이타 교환 시스템에 있어서 분산 경로 제어를 이용한 데이타 송수신 방법 - Google Patents

데이타 교환 시스템에 있어서 분산 경로 제어를 이용한 데이타 송수신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 통신단말을 연결하여 이들 상호간에 데이타 교환 기능을 수행하는 데이타 교환 시스템에 있어서 분산 경로 제어를 이용한 데이타 송수신 방법에 관한 것으로서, 다수의 통신단말과 접속하여 상호 데이타 교환을 수행하는 데이타 교환 시스템에 적용되는 분산 경로 제어를 이용한 데이타 송수신 방법에 있어서, 수신된 데이타 프레임의 처음 코드와 끝 코드를 구분하여 데이타를 저장하여 프레임의 헤더를 읽어 프레임 헤더를 저장하고, 경로 설정을 요구하고 시도횟수를 초기한후, 폴링 주소가 자신의 주소일때 다음 타임 슬롯에서 목적점 포트 주소 함께 설정요구 신호를 송신하여 목적점 출력 포트로 부터 수신된 응답 신호가 경로 제어 완료이면 저장된 헤더를 데이타 채널을 통해 전송하고, 입력 버퍼에 저장된 데이타를 프레임의 끝까지 전송한 후, 경로 해제를 요구하여 자신의 폴링 주소에서 경로 해제를 요구하여 경로를 해제하는 제1단계(201 내지 234); 및 목적점 포트 주소가 자신의 포트 주소이면 경로 해제 요구시 경로를 해제하고, 경로 설정 요구시 출력 포트가 사용중 혹은 출력 버퍼가 풀상태가 아니고, 상호 통신이 가능하면 응답버스 신호에 경로 제어 완료를 표시하고 스위치 경로를 설정 데이타를 수신하여 프레임의 처음 코드와 끝 코드를 구별하여 데이타를 전송하는 제2단계(301 내지 315)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

데이타 교환 시스템에 있어서 분산 경로 제어를 이용한 데이타 송수신 방법
제1도는 본 발명이 적용되는 데이타 교환 시스템의 블럭 구성도.
제2도는 본 발명이 적용되는 입출력 장치의 블럭 구성도.
제3도는 본 발명이 적용되는 경로 제어 버스의 구성도.
제4도는 본 발명에 따른 데이타 송신 단계의 일실시예 동작 흐름도.
제5도는 본 발명에 따른 데이타 수신 단계의 일실시예 동작 흐름도.
제6도는 본 발명에 따른 경로 제어 버스의 타이밍도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 입출력 장치 200 : 크로스바 스위칭 장치
300 : 크로스바 스위치 제어 장치 400 : 시스템 관리 장치
500 : 폴링 주소 발생 장치 600 : 경로 제어 버스
700 : 시스템 제어 버스 800 : 데이타 채널
본 발명은 다수의 통신단말을 연결하여 이들 상호간에 데이타 교환 기능을 수행하는 데이타 교환 시스템에 있어서 분산 경로 제어를 이용한 데이타 송수신 방법에 관한 것이다.
다중 컴퓨터 시스템, 멀티프로세서 시스템, 컴퓨터 클러스터링 등과 같이 대용량 정보 전달을 위해서는 이들 단위 컴퓨터나 프로세서 시스템간에 고속으로 데이타를 교환하여야 한다. 따라서 이러한 고속 데이타 교환 시스템의 성능은 전체 구성 시스템의 성능에 중요한 요소가 된다. 이러한 데이타 교환 시스템을 구성할 때 시스템 성능을 고려하여 내부 무충돌 스위치를 사용한다.
내부 무충돌 스위치는 스위치 내부 경로에서 충돌이 발생하지 않으므로 서로 다른 입력과 출력간에는 각각 완전한 독립적인 경로를 제공하므로 경로가 설정된 동안에는 매체 내부에서 완전한 대역 폭을 보장 받는다. 내부 무충돌의 대표적인 예로 크로스바 스위치가 있다. 그러나 다수의 입력 포트에서 동일한 하나의 출력 포트로 연결을 요구할 때는 이 출력 포트에서 동시에 여러개의 입력 포트를 연결할 수 없으므로 출력 포트에서의 충돌이 발생하고 따라서 하나의 출력포트에 대한 다수의 입력포트 연결요구를 중재하는 수단이 필요하게 된다.
이러한 출력 포트 중재 방법으로는 크게 집중 중재 방법과 분산 중재 방법이 있다.
집중 중재 방법은 모든 입력 포트로 부터의 경로 연결 요구를 하나의 집중 중재기에서 처리하는 방법으로 집중화되어 있으므로 집중 중재기의 성능이 모든 경로 연결요구를 처리할 만큼 충분하지 않는 경우에 동시에 다수의 경로 설정 요구가 있는 경우 경로연결 지연이 커지게 된다.
또한 이러한 구성은 포트수를 확장하고자 할 때 중재기의 크기도 같이 늘여야 하므로 시스템 확장시 제약이 있게 된다. 그리고 하나의 중재기의 장애가 전체 시스템의 장애를 유발하므로 신뢰도 측면에서도 불리한다.
반면에 분산 중재 방법은 모듈 혹은 출력 포트 단위로 중재 기능을 수행하므로 병렬 수행을 하므로 성능이 우수하고 신뢰도 측면에서 장점이 있다.
그러나 이러한 분산 중재 방법을 구현하는데 있어서 장애 사항은 모든 입력 포트에서 분산 중재기로의 경로 연결 요구와, 각 분산 중재기로 부터 해당 입력포트로의 경로연결응답을 전달할 통신 매체의 복잡성에 있다. 즉, 모든 입력 포트와 모든 분산 중재기간의 연결 매체가 필요하므로 포트수가 n 일때 n2의 경로 연결 응답 신호선이 필요하다. 이 신호선은 n의 수가 클 경우 하드웨어 구현의 비용이 커지는 문제점이 있다.
또한 n의 수가 증가할 경우, 즉 데이타 교환 시스템의 규모를 확장할 경우 입력 포트와 분산 중재기간의 연결매체를 다시 설계하여야 한다. 즉, 시스템을 확장하는 만큼 부가적으로 연결매체의 신호선이 필요하다.
일반적으로 데이타 교환시스템을 통하여 데이타 프레임 교환을 수행할 때, 데이타 프레임의 목적점 주소를 사용한다. 이때 목적점 주소는 데이타 교환시스템의 물리적 포트 번호와는 다른 주소를 사용한다. 따라서, 데이타 교환시스템 내부에서 라우팅을 위해서는 목적점 주소에 대한 물리적 포트 주소를 갖고 있어야 한다.
분산 중재 방법에서 모든 입력 포트에서 모든 분산 중재기로 경로 설정 요구 신호선이 연결되는 구성을 고려하면, 각 입력 포트에서 입력 프레임에 포함된 출력 포트의 논리적 주소를 분석하여 이를 물리적 주소로 변화시켜야 한다. 따라서 각 입력 포트에서 주소 변환 테이블에 의한 주소 변환을 수행해야 하는 단점이 있다.
크로스바 스위치를 사용하는 데이타 교환시스템 구성에서의 장애 요소로는 단일 크로스바 스위치를 제어할 때, 크로스바 특성상 한번에 하나만의 크로스바 접점만 연결 혹은 절단할 수 있으므로 동시에 여러 중재기로 부터 크로스바 접점을 요구할 때는 비록 출력포트 단위로 중재 기능이 분산되어 있다고 하여도 이 크로스바 접점 제어에서 충돌이 발생하고 이로 인하여 연결 지연을 발생시키는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 데이타 교환 시스템에 있어서 입력 포트와 분산 중재 기간 효과적인 연결 매체로 구성하여 데이타를 송수신할 수 있는 분산 경로 제어를 이용한 데이타 송수신 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다수의 통신단말과 접속하여 상호 데이타 교환을 수행하는 데이타 교환 시스템에 적용되는 분산 경로 제어를 이용한 데이타 송수신 방법에 있어서, 수신된 데이타 프레임의 처음 코드와 끝 코드를 구분하여 데이타를 저장하여 프레임의 헤더를 읽어 프레임 헤더를 저장하고, 경로 설정을 요구하고 시도횟수를 초기한후, 폴링 주소가 자신의 주소일때 다음 타임 슬롯에서 목적점 포트 주소 함께 설정요구 신호를 송신하여 목적점 출력 포트로 부터 수신된 응답 신호가 경로 제어 완료이면 저장된 헤더를 데이타 채널을 통해 전송하고, 입력 버퍼에 저장된 데이타를 프레임의 끝까지 전송한 후, 경로 해제를 요구하여 자신의 폴링 주소에서 경로 해제를 요구하여 경로를 해제하는 제1단계; 및 목적점 포트 주소가 자신의 포트 주소이면 경로 해제 요구시 경로를 해제하고, 경로 설정 요구시 출력 포트가 사용중 혹은 출력 버퍼가 풀상태가 아니고, 상호 통신이 가능하면 응답버스 신호에 경로 제어 완료를 표시하고 스위치 경로를 설정 데이타를 수신하여 프레임의 처음 코드와 끝 코드를 구별하여 데이타를 전송하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명이 적용되는 데이타 교환 시스템의 블럭 구성도로서, 도면에서 20은 통신 단말, 100은 입출력 장치, 200은 크로스바 스위칭 장치, 300은 크로스바 스위치 제어 장치, 400은 시스템 관리 장치, 500은 폴링 주소 발생 장치를 각각 나타낸다.
데이타 교환시스템(10)은 다수의 통신 단말(21)간에 상호 통신 채널을 제공하기 위하여 통신 단말이 통신 링크(30)를 통하여 접속되는 입출력 장치(100), 각 입출력 장치(100)의 데이타 채널(800)을 연결하여 이들간의 데이타 경로를 제공하는 크로스바 스위칭 장치(200), 상기 크로스바 스위칭 장치(200)의 연결구성을 제어하는 크로스바 스위치 제어 장치(300), 상기 입출력 장치(100)간의 경로제어 신호를 교환하는 경로 제어버스(600), 경로 제어 버스의 폴링 포트 주소를 발생하는 폴링 주소 발생장치(500), 각 입출력 장치(100)를 제어하고 시스템 관리기능을 수행하는 시스템 관리 장치(400)로 구성된다.
접속되는 통신단말(21)로는 컴퓨터, 디스크 장치, 각종 입출력 장치를 비롯하여 모듈화된 단위 프로세서등이 있다. 통신단말과 입출력 장치(100)간의 전송 링크(30)는 양방향 통신 링크이고, 광섬유 전송 선로 혹은 Co-ax나 Tawisted Pair 매체를 통하여 구성될 수 있다.
직렬 전송을 위해서는 통신단말(21)에서 병렬 데이타를 직렬 데이타로 변환하고, 전송매체가 광섬유일 경우는 전기적 신호를 광신호로 변환하는 기능이 필요하다. 통신 단말에서 발생하는 데이타는 프레임으로 구성되어 있고, 이 프레임에서 시작점 포트 주소와 목적 포트 주소를 갖고 있다.
데이타 교환 시스템에서는 이 시작점 포트와 목적점 포트 주소를 이용하여 전송되는 데이타 프레임의 경로를 설정한다. 프레임을 전송하는 전송 방식에서는 프레임의 처음과 끝을 구별할 수 있는 방법을 제공한다. 그 예로 미국 ANSI X3T11에서 표준화한 FCS(Fibre Channel)에서는 8B/10B 코딩과 같은 방식을 사용한다. 8B/10B 코딩과 같은 방식을 사용할 경우 8B/10B 코드에는 어느 직렬 패턴에도 나타나지 않은 특별한 코드(일반적으로 'Comma'문자라고 부름)를 사용하여 프레임의 처음과 끝을 구별한다.
전송 링크(30)를 통하여 전송된 프레임은 입출력 장치(100)에서 프레임의 헤더를 검사하여 목적점 주소를 추출하고 이를 이용하여 시작점 포트와 목적점 포트간의 크로스바 스위치 경로를 요구하게 된다.
크로스바 스위칭 장치(200)는 입력포트와 출력포트간에 내부적의 무충돌 데이타 경로를 제공한다. 즉, 크로스바 스위칭 장치(200)는 출력 포트가 서로 다른 경로는 스위치 내부에서 충돌이 발생하지 않는다. 그러나 하나의 출력 포트의 데이타 채널(800)은 한 순간에 하나의 경로만 연결될 수 있으므로 동시에 다수의 입력포트에서 동일한 출력포트로 경로 설정을 요구할 때는 출력포트 충돌이 발생하게 된다. 따라서 이러한 출력포트 충돌을 해결하기 위한 중재수단이 필요하게 된다.
본 발명에서는 중재 기능이 출력 단위로 분산된 구성에서의 경로 제어 구조와 방식을 제공한다.
제2도는 본 발명이 적용되는 입출력 장치(100)의 블럭 구성도를 나타낸다.
전송 링크(30)는 양방향 직렬 전송 링크로 구성되며, 전송 매체는 광섬유나 Co-ax, Twister Pair를 사용할 수 있고, 광섬유인 경우는 광신호와 전기적 신호간의 변환 기능(일반적으로 데이타 링크라고 부름)이 매체 수신부(110)와 매체 송신부(190)에 필요하다. 매체 송신부(190)에는 전송할 데이타를 전송을 위한 코딩방식(예, 8B/10B 코딩)으로 코딩하는 기능과 코딩된 병렬 데이타를 직렬 데이타로 변환하는 기능(일반적인 데이타 링크 기능), 전송 매체가 광섬유인 경우 전기적 신호를 광신호로 변환하는 기능, 그리고, 전송될 프레임을 구별하기 위해 특별히 정의된 코드를 삽입하는 기능을 포함한다. 매체 수신부(110)에는 전송된 직렬 데이타를 병렬 데이타로 변환하는 기능과 코딩된 신호를 디코딩하는 기능, 그리고 코딩 방식에서 정의된 특별한 코드를 디코드하여 프레임의 처음과 끝을 구별하는 기능을 포함한다.
수신 전송 링크와 매체 수신부(110)를 통하여 수신된 프레임은 프레임 수신부(120)에서 입력 버퍼가 풀상태가 아니면 입력 버퍼에 저장된다. 이때 매체 수신부(110)에서 수신된 특별히 정의된 프레임 구별 코드는 데이타로 수신되지 않으므로 이를 크로스바 스위치 경로를 통하여 전달하여 목적점 출력 포트의 프레임 송신부(180)에서 프레임의 경계가 구별될 수 있도록 내부적으로 프레임의 처음과 끝을 구별하기 위한 수단을 사용한다.
내부적으로 사용하는 프레임 구별 수단은 전달하는 병렬 데이타 비트에 프레임 구별을 위한 부가적인 비트를 정의하여 사용할 수 있다.
프레임 수신부(120)에서 프레임의 끝을 인지하면 프레임의 끝을 나타내는 비트를 표시하여 버퍼에 저장한 다음 전송 제어부(140)로 프레임 도착 알림 신호를 발생시킨다.
전송 제어부(140)는 프레임 수신을 알리는 프레임 도착 알림 신호를 인지하면 입력 버퍼(130)의 데이타를 읽어 프레임의 헤더를 저장한 다음, 경로 설정 제어부(150)로 경로 설정을 요구한다. 이때 재시도를 위한 횟수를 초기화 한다. 경로 설정 제어부(150)로 부터 경로 제어 응답을 수신하면 응답 유형에 따라 처리한다.
경로 제어 응답이 경로 제어 완료이면 저장된 헤더를 데이타 채널(810)로 전송하고, 입력 버퍼(130)에 저장된 나머지 프레임 데이타를 데이타 채널(810)을 통하여 전송한다. 이때 프레임의 끝이 감지되면 설정된 크로스바 경로를 제거하기 위하여 경로 설정 제어부(150)로 경로 해제를 요구한다. 경로 해제 요구에 대하여 경로 제어 응답을 수신하면 다음 프레임 처리를 수행한다.
경로 설정 요청을 받은 경로 설정 제어부(150)는 경로 제어 버스(600)를 통하여 경로 제어 버스 절차에 따라 목적점 포트의 출력 포트 중재부(170)로 경로 설정 요구를 수행한다. 경로 설정 제어부(150)에서는 경로 제어 응답을 수신하면 전송 제어부(140)로 응답 신호를 보낸다.
목적점 출력 포트에서는 출력 버퍼(160)에 저장된 데이타를 프레임 송신부(180)에서 데이타 프레임의 처음과 끝에 프레임을 구별하기 위한 전송 코드를 삽입하고, 매체 송신부(190)에서는 전송을 위한 직렬 데이타로 변환하여 송신 전송 링크를 통하여 송신한다. 이때 출력 버퍼(160)에 저장된 프레임의 처음과 끝은 특별히 정의한 부가 비트를 검사하여 인지한다. 데이타 채널(810)은 순수한 데이타 비트와 프레임의 처음과 끝을 부별하는 신호, 그리고 데이타의 쓰기 타이밍을 나타내는 쓰기 제어 신호를 포함한다.
포트 상태 표시 레지스터(110-2) 및 포트 제어 레지스터(110-1)는 시스템 관리 장치(400)에서 부터 입출력 장치(100)의 상태를 감시하고 입출력 장치(100)를 제어하기 위한 수단으로서 시스템 관리 장치(400)에서 시스템 제어 버스(700)를 통하여 읽고 쓸 수 있다.
제3도는 본 발명에 적용되는 경로 제어 버스(600)의 구성도를 나타낸다.
경로 제어 버스는 시작점 입력 포트에서 목적점 출력 포트로의 경로 제어 요구를 전달하고, 경로 제어 요구에 대한 응답을 해당 입력 포트로 전달하기 위한 연결 매채로서 공유버스 형태로 구성된다. 폴링 포트 주소(POL_ID)(510) 신호는 다음 클럭의 타임 슬롯 사이클에서 경로제어 요구할 권한을 갖는 입력포트의 주소를 나타낸다. POL_ID(510) 주소는 폴링 주소 발생 장치(500)에서 정해진 순서에 따라 발생된다.
목적점 포트 주소(DST_REQ)(520)는 해당 경로 설정 제어부(150)에서 목적점 포트의 주소와 요구형태(즉, 경로 설정 요구 혹은 경로 해제 요구)를 나타내는 버스 신호로서 시작점 포트의 경로 설정 제어부(150)에서 자신의 POL_ID 타임 슬롯의 다음 사이클에서 연결하고자 하는 목적점 포트의 주소를 DST_REQ신호에 싣는다.
경로 제어 응답(PC_ACK)(530) 버스 신호는 목적점 포트의 출력 포트 중재부(170)에서 해당 출력 포트로의 경로 설정 요구에 대한 응답 버스 신호이다. 경로 제어 응답 버스 신호에는 경로 제어 완료, 경로 설정 거부, 출력 포트 사용중을 표시하는 비트를 포함한다.
크로스바 스트로브(CXB_STB)(540) 버스 신호는 PC_ACK(530) 버스 신호가 경로 제어 완료를 나타내는 응답인 경우에 크로스바 스위치 제어 장치(300)에게 크로스바 제어를 명령하는 신호이다. 이때 경로 제어는 경로 제어 요구가 경로 설정 요구일 경우는 해당 크로스바 경로를 연결하고, 경로 해제 요구일 경우는 해당 크로스바 경로를 절단한다.
경로 제어 버스를 통하여 경로 설정과 해제가 이루어지는 절차에 따라 설명하면 다음과 같다.
경로 설정 제어부(150)에서 전송 제어부(140)로 부터 경로 제어 요청을 받으면 자신의 POL_ID(510) 타임 슬롯의 다음 타임 슬롯에 경로를 설정 혹은 해제하고자 하는 목적점 포트의 주소와 경로 제어 모드(즉, 경로 설정 요구 및 경로 해제 요구)를 DST_REQ(520)에 싣는다. 한편, 출력 포트 중재부(170)에서는 DST_REQ(520) 버스 신호를 계속 검사하고 있다가 자신의 주소와 동일하면 출력 포트의 상태를 검사하여 경로 설정이 가능한 상태 즉, 출력 포트가 사용중이 아니고 출력 버퍼가 풀상태가 아니면 PC_ACK(530)에 경로 제어 완료 표시를 하여 해당 시작점 포트의 경로 설정 제어부(150)로 응답한다.
해당 PC_ACK(530)신호는 DST_REQ(520)으로부터 일정한 타임슬롯 뒤에 어스트되므로 경로 설정 제어부(150)에서는 경로 설정을 요구한 타임 슬롯으로 부터 정해진 갯수의 타임슬롯 후의 PC_ACK(530) 버스신호를 검사한다.
출력 포트 중재부(170)에서는 PC_ACK(530)를 보낼 때 경로 제어 완료(경로 설정 완료 혹은 경로 해제 완료)를 나타내는 응답이면 크로스바의 해당 경로를 연결 혹은 전달하기 위하여 CXB_STB(540)신호를 어서트한다.
크로스바 스위치 제어장치(300)에서는 CXB_STB(540)신호가 어서트되면 래치하고 있던 현재 CXT_STB에 해당하는 POL_ID(510), DST_REQ(520)를 이용하여 크로스바 스위칭 장치(200)의 해당 경로를 설정하기 위한 신호를 발생시킨다. 이때, POL_ID는 시작점 포트를 나타내고, DST_REQ는 목적점 포트 주소와 경로 설정 요구인지 혹은 경로 해제 요구인지를 나타낸다. 즉, 크로스바 스위치 제어 장치(300)는 각 시작점 포트와 목적점 포트에 대한 정보와 경로 설정 혹은 경로 해제 요구에 따라 크로스바 제어 신호를 발생시킨다. 크로스바 제어 신호는 일반적인 상용 크로스바 칩의 경우 행 주소와 열 주소 그리고, 쓰기 제어 신호를 포함한다. 현재 CXB_STB(540) 신호에 해당하는 POL_ID(510)와 DST_REQ(520) 신호를 저장하기 위하여 이전의 신호를 여러단 래치하여 사용한다.
출력 포트 중재부(170)에서 DST_REQ(520) 버스 신호를 검사할 때 자신의 주소는 각 입출력 장치(100)의 논리적 주소를 사용한다. 이 논리적 주소는 시스템 제어 수단(400)에 의해 각 입출력 장치(100) 포트 제어 레지스터(110-1)에 저장되고, 매 타임 슬롯 마다 DST_REQ(520) 버스 신호의 주소와 자신의 포트 제어 레지스터 주소와 비교한다.
제4도는 본 발명에 따른 데이타 송신 단계의 일실시예 동작 흐름도를 나타낸다.
먼저 프레임 수신부(120)는 매체 수신부(110)로 부터 데이타를 수신하면(201) 데이타 유형을 파악하여(202) 데이타 유형이 프레임 처음 코드이면 프레임의 처음을 나타내는 비트를 생성하여 버퍼에 저장한 후(203), 계속적으로 입력 데이타의 유형을 파악하고, 이란 데이타이면 버퍼 상태가 풀상태가 아니면(204) 수신된 데이타를 버퍼에 저장하고(205), 계속적으로 입력 데이타의 유형을 파악하고, 프레임 끝 코드이면 프레임 끝을 나타내는 비트를 생성하여 버퍼에 저장하고(206), 전송 제어부(140)로 프레임 도착을 알리는 신호를 출력한다(207).
전송 제어부(140)는 프레임 도착 알림 신호를 인지하면(208) 입력 버퍼에 저장된 데이타를 읽어(209) 프레임이 처음이 아니면(210), 프레임 헤더를 읽어 프레임 헤더를 저장하고(211), 경로 설정 제어부(150)로 경로 설정을 요구하고, 시도횟수를 초기화한다(212). 전송 제어부(140)로 부터 경로 설정 요구를 수신하면(213) 폴링 주소가 자신의 주소인지 판단하여(214) 자신의 주소이면 다음 타임 슬롯에서 목적점 요구 버스 신호(DST_REQ)에 목적점 포트 주소와 설정 요구 신호를 송신한다(215).
응답 타임 슬롯까지 기다려(216) 목적점 출력 포트로 부터 응답 신호를 수신하면 응답 신호의 유형을 판단하여(217) 경로 제어 완료이면 전송 제어부(140)로 경로 제어 완료를 통보하고(218), 경로 제어 완료를 수신한 전송 제어부(140)는 저장된 헤더를 데이타 채널로 전송하고(219), 입력 버퍼 데이타를 읽어 데이타 채널로 전송하고(220), 프레임의 끝까지 전송한 후(221), 경로 설정 제어부(150)로 경로 해제를 요구한다(222).
경로 설정 제어부(150)는 전송 제어부(140)로 부터 경로 해제 요구를 수신하면(223) 폴링 주소가 자신의 주소인지 판단하여(224) 자신의 주소이면 다은 타임 슬롯에 목적점 요구 버스 신호에 해제 요구를 송신하여(225) 목적점 출력 포트로 부터 응답을 수신하면(226) 해제 처리를 수행한다(227).
경로 설정을 요구하여 목적점 출력 포트로 부터 수신된 응답 신호가 해당 출력 포트 사용중이면 전송 제어부(140)로 출력 포트 사용중임을 통보하고(228), 전송 제어부(140)는 경로 설정 요구 시도횟수가 허용값보다 작은지 판단하여(229) 작으면 일정시간 기다려(230) 경로 설정 제어부(150)로 경로 설정을 요구하고, 경로 설정 요구 시도 횟수를 1증가시킨다(231). 시도횟수가 허용값보다 크면 입력된 셀은 폐기한다.
경로 설정을 요구하여 목적점 출력 포트로 부터 수신된 응답 신호가 경로 설정 거부이면 전송 제어부(140)로 경로 설정 거부를 통보하고(232), 전송 제어부(140)는 입력 버퍼에 저장된 데이타를 마지막 프레임까지 읽어 폐기한 후(233,234), 종료한다.
제5도는 본 발명에 따른 데이타 수신 단계의 일실시예 동작 흐름도를 나타낸다.
출력 포트 중재부(170)는 목적점 포트 주소(DST_REQ)를 검사하여(301) 자신의 포트 주소이면 경로 제어 모드를 판단하여(302) 경로 해제 요구이면 응답 버스에 경로 제어 완료 표시를 하고, 크로스바 스위치 제어 장치(300)에 CXB_STB 응답버스 신호를 어서트하고 초기상태로 복귀한다(303).
경로 제어 모드가 경로 설정 요구이면 출력포트 사용중 혹은 출력 버퍼의 풀상태 여부를 판단하여(304) 출력 포트가 사용중이거나, 출력 버퍼가 풀상태이면 응답버스 신호에 출력포트 사용중을 표시하여 시작점 입력 포트의 경로 설정 제어부(150)로 통보하고(305) 초기상태로 복귀하며, 출력 포트가 사용중이거나, 출력 버퍼가 풀상태가 아니면 상호 통신 불가능 상태인지를 파악하여(306) 통신 불가능 상태이면 응답 버스 신호에 경로 설정 거부를 표시하여 전송하고(307), 초기상태로 복귀한다.
상호 통신이 가능하면 응답 버스 신호에 경로 제어 완료 표시를 하여 시작점 입력 포트의 경로 설정 제어부(150)로 전송하고, 크로스바 스위치 제어 장치(130)에 CXB_STB 응답 버스 신호를 어서트하여(308) 설정된 경로를 통해 데이타를 수신하여 출력 버퍼에 저장하고(309) 프레임 송신부(180)는 출력 버퍼에 저장된 데이타를 읽어(311) 데이타의 유형을 판단하여(312) 프레임의 처음 코드이면 매체 송신부(190)로 프레임 처음 코드 발생 명령을 데이타와 함께 송신하고(313), 일반 데이타이면 매체 송신부(190)로 일반 데이타를 송신하고(314), 프레임의 끝코드를 수신하면 매체 송신부(190)로 프레임 끝코드 발생 명령을 송신하고(315) 종료한다.
제6도는 본 발명에 따른 경로 제어 버스 타이밍도를 나타낸다.
예시된 타이밍도는 구현 환경에 따라 부가적인 대기 타임 슬롯이 필요할 수 있다. 해당 입력 포트의 POL_ID 타임 슬롯으로부터 각 타임 슬롯에서의 동작을 기술하면 다음과 같다.
-자신의 POL_ID 타임슬롯
각 입출력 장치(100)의 경로 설정 제어부(150)에서는 POL_ID를 검사하여 자신의 POL_ID(MY_ID)이면 경로 설정 및 경로 해제 요구 절차 실행
-자신의 POL_ID 타임슬롯+1;
경로 설정 혹은 경로 해제하고자하는 목적점 포트 주소(D_ID)를 DST_REQ에 싣는다. 이때, 경로 설정 요구인지 혹은 경로 해제 요구인지를 표시한다.
각 출력 포트 중재부(170)에서는 DST_REQ의 목적점 포트 주소를 검사하여 자신의 주소이면 출력포트 상태와 출력버퍼상태를 검사한다.
-자신의 POL_ID 타임 슬롯+2+대기 타임 슬롯수;
해당 요구 포트로 PC_ACK를 통하여 경로 설정 완료를 전달하거나, 출력포트 사용중(BUSY) 혹은 경로 설정 거부(RJT)를 전달한다.
이때 경로 설정 완료 응답과 함께 출력 포트 중재부(170)에서는 CXB_STB 신호를 어서트하여 크로스바 스위치 제어 장치(300)에서 해당 크로스바 제어 신호를 발생하도록 한다.
이때, MCLK는 타임 슬롯 주기의 공통 클럭이고 MCLKN는 MCLK의 반전 신호로서 예시된 타이밍도는 MCLK과 MCLKN의 상승 클럭 천이를 사용하는 예이다.
상기와 같이 동작하는 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에서는 입력포트에서의 경로설정 및 해제 요구를 POL_ID(510)를 사용하여 순차적으로(시분열하여) 폴링하여 경로설정 및 해제요구를 수행하므로 경로 설정 제어부와 출력 포트 중재부간에 신호 전달을 위한 신호선의 수를 크게 줄일 수 있다.
DST_REQ(520)는 목적점 포트 주소를 나타내는 공통 버스선을 사용하므로서 주소 비트의 크기가 허용하는 최대수까지 시스템을 쉽게 확장할 수 있다. 매 포트마다 특별히 할당된 신호선을 사용하는 경우에 있어서는 포트수를 확장하기 위해서는 포트수 만큼 신호선을 확장해야 하는 단점이 있었다.
스위치 경로 제어를 위해 사용되는 목적점 포트 주소로 물리적 포트 변화와 관계없는 논리적 주소를 사용할 수 있으므로 입력 포트에서 논리적 주소를 물리적 포트 주소로 변환을 수행할 필요가 없다.
본 발명에서는 입력 포트를 POL_ID로서 순차적으로 처리하고, 경로 설정 및 해제 요구로 부터 일정한 기간의 타임슬롯 뒤에 해당 크로스바 스위치를 제어하도록 하므로서 크로스바 스위치 제어 장치에서의 충돌을 해결하기 위한 별도의 중재기를 필요로 하지 않는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 다수의 통신단말과 접속하여 상호 데이타 교환을 수행하는 데이타 교환 시스템에 적용되는 분산 경로 제어를 이용한 데이타 송수신 방법에 있어서, 수신된 데이타 프레임의 처음 코드와 끝 코드를 구분하여 데이타를 저장하여 프레임의 헤더를 읽어 프레임 헤더를 저장하고, 경로 설정을 요구하고 시도횟수를 초기한후, 폴링 주소가 자신의 주소일때 다음 타임 슬롯에서 목적점 포트 주소함께 설정요구 신호를 송신하여 목적점 출력 포트로 부터 수신된 응답 신호가 경로 제어 완료이면 저장된 헤더를 데이타 채널을 통해 전송하고, 입력 버퍼에 저장된 데이타를 프레임의 끝까지 전송한 후, 경로 해제를 요구하여 자신의 폴링 주소에서 경로 해제를 요구하여 경로를 해제하는 제1단계(201 내지 234); 및 목적점 포트 주소가 자신의 포트 주소이면 경로 해제 요구시 경로를 해제하고, 경로 설정 요구시 출력 포트가 사용중 혹은 출력 버퍼가 풀상태가 아니고, 상호 통신이 가능하면 응답버스 신호에 경로 제어 완료를 표시하고 스위치 경로를 설정 데이타를 수신하여 프레임의 처음 코드와 끝 코드를 구별하여 데이타를 전송하는 제2단계(301 내지 315)를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이타 송수신 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1단계(201 내지 234)는, 데이타를 수신하여 프레임의 처음 코드와 끝 코드를 구분하여 버퍼에 데이타를 저장한 후, 프레임이 도착하였음을 알리고, 이를 인지하여 입력 버퍼에 저장된 데이타의 프레임 헤더를 읽어 프레임 헤더를 저장하고, 경로 설정을 요구하고, 시도 횟수를 초기화한 후, 폴링 주소가 자신의 주소인지를 판단하는 제3단계(201 내지 214); 상기 제3단계(201 내지 214)에서 폴링 주소가 자신의 주소이면 다음 타임 슬롯에서 목적점 포트 주소와 경로 설정 요구를 송신한 후, 응답 타임 슬롯까지 기다려 목적점 출력 포트로 부터 수신된 응답 신호를 파악하는 제4단계(215 내지 217); 상기 제4단계(215 내지 217)에서 응답 신호가 경로 제어 완료이면 저장된 헤더 데이타와 입력 버퍼에 저장된 데이타를 프레임의 끝가지 전송하여 경로 해제를 요구하여 자신의 폴링주소에 경로 해제를 요구하여 경로를 해제하는 제5단계(218 내지 227); 상기 제4단계(215 내지 217)에서 응답 신호가 출력 포트 사용중이면 시도횟수의 값을 비교하여 허용값보다 작으면 일정시간 후 경로설정을 요구하고, 시도횟수를 증가하는 제6단계(228 내지 231); 및 상기 제4단계(215 내지 217)에서 응답 신호가 경로 설정 거부이면 입력버퍼에 저장된 데이타를 폐기하는 제7단계(232 내지 234)를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이타 송수신 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제3단계(201 내지 214)는, 매체 수신부(110)로 부터 데이타를 수신하여 데이타 유형을 파악하는 제8단계(201,202); 및 상기 제8단계(201,202)에서 데이타 유형이 프레임 처음 코드이면 프레임의 처음을 나타내는 비트를 생성하여 버퍼에 저장한 후, 계속적으로 입력 데이타의 유형을 파악하고, 일반 데이타이면 버퍼 상태가 풀상태가 아니면 수신된 데이타를 버퍼에 저장하고, 계속적으로 입력 데이타의 유형을 파악하고, 프레임 끝 코드이면 프레임 끝을 나타내는 비트를 생성하여 버퍼에 저장하고, 전송 제어부(140)로 프레임 도착을 알리는 신호를 출력하고, 전송 제어부(140)는 프레임 도착 알림 신호를 인지하여 입력 버퍼에 저장된 데이타를 읽어 프레임이 처음이 아니면, 프레임 헤더를 읽어 프레임 헤더를 저장하고, 경로 설정 제어부(150)로 경로 설정을 요구하고, 시도횟수를 초기화한 후, 경로 설정 제어부(150)는 경로 설정 요구를 수신하여 폴링 주소가 자신의 주소인지 판단하는 제9단계(203 내지 214)를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이타 송수신 방법.
  4. 상기 제2항에 있어서, 상기 제5단계(218 내지 227)는, 경로 제어 완료이면 전송 제어부(140)로 경로 제어 완료를 통보하고, 경로 제어 완료를 수신한 전송 제어부(140)는 저장된 헤더를 데이타 채널로 전송하고, 입력 버퍼 데이타를 읽어 데이타 채널로 전송하고, 프레임의 끝까지 전송한 후, 경로 설정 제어부(150)로 경로 해제를 요구하고, 경로 설정 제어부(150)는 전송 제어부(140)로 부터 경로 해제 요구를 수신하면(223) 폴링 주소가 자신의 주소인지 판단하는 제8단계(218 내지 224); 및 상기 제8단계(218 내지 224)에서 자신의 주소이면 다음 타임 슬롯에 목적점 요구 버스 신호에 해제 요구를 송신하여 목적점 출력 포트로 부터 응답을 수신하면 해제 처리를 수행하는 제9단계(225 내지 227)를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이타 송수신 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2단계(301 내지 315)는, 출력 포트 중재부(170)는 목적점 포트 주소(DST_REQ)를 검사하여 자신의 포트 주소이면 경로 제어 모드를 판단하는 제3단계(301,302); 상기 제3단계(301,302)에서 경로 해제 요구이면 응답 버스에 경로 제어 완료 표시를 하고, 크로스바 스위치 제어 장치(300)에 CXB_STB 응답버스 신호를 어서트하고, 초기상태로 복귀하고, 경로 제어 모드가 경로 설정 요구이면 출력포트 사용중 혹은 출력 버퍼의 풀상태 여부를 판단하는 제4단계(303,304); 상기 제4단계(303,304)에서 출력 포트가 사용중이거나, 출력 버퍼가 풀상태이면 응답버스 신호에 출력포트 사용중을 표시하여 시작점 입력 포트의 경로 설정 제어부(150)로 통보하고, 초기상태로 복귀하며, 출력 포트가 사용중이거나, 출력 버퍼가 풀상태가 아니면 상호 통신 불가능 상태인지를 파악하는 제5단계(305,306); 상기 제5단계(305,306)에서 통신 불가능 상태이면 응답 버스 신호에 경로 설정 거부를 표시하여 전송하고, 초기상태로 복귀하며, 상호 통신이 가능하면 응답 버스 신호에 경로 제어 완료 표시를 하여 시작점 입력 포트의 경로 설정 제어부(150)로 전송하고, 크로스바 스위치 제어 장치(130)에 CXB_STB 응답 버스 신호를 어서트하여 설정된 경로를 통해 데이타를 수신하여 출력 버퍼에 저장하고, 프레임 송신부는 출력 버퍼에 저장된 데이타를 읽어 데이타의 유형을 판단하는 제6단계(307 내지 312); 및 상기 제6단계(307 내지 312)에서 프레임의 처음 코드이면 매체 송신부(190)로 프레임 처음 코드 발생 명령을 데이타와 함께 송신하고, 일반 데이타이면 매체 송신부(190)로 일반 데이타를 송신하고, 프레임의 끝코드를 수신하면 매체 송신부(190)로 프레임 끝코드 발생 명령을 송신하는 제7단계(313 내지 315)를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이타 송수신 방법.
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