KR0157391B1 - Atm switch using binary grouping network - Google Patents

Atm switch using binary grouping network

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KR0157391B1 KR1019950027790A KR19950027790A KR0157391B1 KR 0157391 B1 KR0157391 B1 KR 0157391B1 KR 1019950027790 A KR1019950027790 A KR 1019950027790A KR 19950027790 A KR19950027790 A KR 19950027790A KR 0157391 B1 KR0157391 B1 KR 0157391B1
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Abstract

본 발명의 소용량 단위 스위치를 이용한 확장 가능한 대용량 ATM 스위치 구조에 관한 것으로, 이진 그룹핑 망에서 이진 기수 정렬을 통해 입력 셀을 그룹핑하도록 한 이진 그룹핑 망을 이용한 ATM 스위치에 관한 것이다.The present invention relates to a scalable high-capacity ATM switch structure using a small-capacity unit switch, and more particularly, to an ATM switch using a binary grouping network for grouping input cells through binary radix alignment in a binary grouping network.

일반적으로 ATM 스위치는 그룹핑 망을 전달 망 앞에 두어 단위 스위치에 입력될 셀을 사전에 분류하도록 구성되는데, 이와 같은 구성으로 다단 상호 연결만 구조에서의 내부 블록킹은 없어지고 또한 셀 순서는 보장되나 하드웨어가 복잡해져 문제가 되고 있다.In general, ATM switches are configured to pre-classify the cells to be input to the unit switch by placing the grouping network in front of the forwarding network. This configuration eliminates the internal blocking in the multistage interconnect only structure and ensures cell ordering. It becomes complicated and becomes a problem.

이에 따라, 본 발명은 이진 그룹핑을 반복 수행하는 이진 기수 정렬을 이진 그룹핑 망에서 수행하도록 함으로써 하드웨어의 복잡도를 줄여, 수백, 수천 입출력 포트를 갖는 대용량 스위치의 구성을 용이하게 하여 ATM 스위치의 성능을 향상시킨다.Accordingly, the present invention reduces the complexity of hardware by performing binary radix sorting, which repeats binary grouping, in a binary grouping network, thereby facilitating the configuration of a large-capacity switch having hundreds and thousands of input / output ports, thereby improving the performance of an ATM switch. Let's do it.

Description

이진 그룹핑 망을 이용한 ATM 스위치ATM Switch Using Binary Grouping Network

제1도는 일반적인 그룹핑 망을 이용한 ATM 스위치의 구조.1 is a structure of an ATM switch using a general grouping network.

제2도는 제1도에서 그룹핑 망의 동작에 대한 일실시예.2 is an embodiment of the operation of the grouping network in FIG.

제3도는 본 발명 이진 그룹핑 망을 이용한 ATM 스위치의 구조.3 is a structure of an ATM switch using a binary grouping network of the present invention.

제4도는 제3도에서 이진 집중기의 구조.4 is the structure of the binary concentrator in FIG.

제5도는 제3도에서 그룹핑 망의 동작에 대한 일실시예.5 is an embodiment of the operation of the grouping network in FIG.

제6도는 일반적인 그룹핑 망에 의한 스위치와 본 발명 이진 그룹핑망에 의한 스위치 구조별 격자점의 수 비교 그래프이다.FIG. 6 is a graph comparing the number of grid points of switches according to a general grouping network and a switch structure according to the binary grouping network of the present invention.

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

N : 전체 ATM 스위치의 입출력수 L : 그룹별 셀의 수N: Number of I / O of total ATM switch L: Number of cells per group

LM : 단위 스위치 모듈의 입력수 M : 단위 스위치 모듈의 출력수LM: Number of inputs of unit switch module M: Number of outputs of unit switch module

SM : 단위 스위치 모듈 BC : 이진 집중기SM: Unit Switch Module BC: Binary Concentrator

S : 단위 스위치 소자S: unit switch element

본 발명은 소용량 단위 스위치를 이용한 확장 가능한 대용량 ATM(Asynchronous Transfer Mode : 비동기 전동 모드) 스위치 구조에 관한 것으로, 이진 그룹핑 망(Binary Grouping Network)에서 이진 기수 정렬(Binary Radix Sorting)을 통해 입력 셀(cell)을 그룹핑하도록 한 이진 그룹핑 망을 이용한 ATM 스위치에 관한 것이다.The present invention relates to an extensible large capacity ATM (Asynchronous Transfer Mode) switch structure using a small capacity unit switch. The present invention relates to an input cell through binary radix sorting in a binary grouping network. The present invention relates to an ATM switch using a binary grouping network.

일반적으로 ATM이란 소위 회선 교환과 패킷(packet) 교환의 장점을 취한 새로운 통신 모드로서, 패킷 통신 방식의 일종으로, 셀(cell)이라고 하는 패킷을 이용하여 모든 정보를 전송한다. 이에 따라 각 정보의 전송 속도에 상관없이 그 특성에 따라 전송할 수 있게 되어 각 가입자들 사이의 정보 교환이 1개의 ATM 중계기로 가능하게 된다. 또한, ATM에서는 필요한 시간에 필요한 양의 정보를 전송하는 것이 가능하며, 그 성질은 영상의 부호화에도 좋은 영향을 준다.In general, ATM is a new communication mode that takes advantage of so-called circuit switching and packet switching. It is a kind of packet communication method and transmits all information using a packet called a cell. Accordingly, regardless of the transmission speed of each information, it is possible to transmit according to its characteristics, thereby enabling information exchange between each subscriber to one ATM repeater. In addition, in ATM, it is possible to transmit the required amount of information at the required time, and its property also has a good influence on the encoding of the image.

즉, ATM은 여러 가지 정보속도나 시간 엄밀성을 요구하는 정보를 혼재시킨 통신에 적응성을 가진다.In other words, ATM is adaptable to communication in which information requiring various information speeds or time rigors is mixed.

이와 같은 ATM을 이용한 일반적인 ATM 스위치는 그룹핑 망을 전달 망(routing network) 앞에 두어 단위 스위치에 입력될 셀을 사전에 분류하도록 구성된다. 그러나 상기 그룹핑 망은 다단 상호 연결망(Multistage Interconnection Network) 구조에서의 내부 블록킹을 없애고 셀 순서는 보장할 수 있으나 하드웨어의 복잡도를 증가시키는 문제점을 가진다.A typical ATM switch using such an ATM is configured to pre-classify a cell to be input to a unit switch by placing a grouping network in front of a routing network. However, the grouping network eliminates internal blocking in a multistage interconnection network structure and ensures cell order, but has a problem of increasing hardware complexity.

제1도는 일반적인 그룹핑 망을 이용한 스위치 구조로서, M개의 출력포트로 출력되는 셀을 그룹핑하여 전달함으로써 다중화 효과를 얻을 수 있다. 즉, LM × M 단위 스위치 모듈(SM : Switching Module)에 M개의 출력포트로 출력되는 셀을 그룹핑하여 각 그룹별로 독립적인 스위칭이 되도록 한다.FIG. 1 is a switch structure using a general grouping network. A multiplexing effect can be obtained by grouping and transmitting cells output to M output ports. That is, by grouping the cells output to the M output port to the LM × M unit switching module (SM: Switching Module) to be independent switching for each group.

일반적으로 그룹핑 망은 N개의 입력을 M개의 출력을 갖는 L개의 그룹으로 분리하기 위하여 N × LM개의 격자점(crosspoint)으로 구성된다. 각 격자점에서 해당 그룹에 속하는 셀은 아래로, 해당 그룹에 속하지 않는 셀은 우측으로 스위칭함으로써 각 그룹당 최대 M개의 셀을 분리한다. 이때, M의 값은 일반적으로 구현 가능한 단위 스위치 모듈(SM)의 크기로 결정되고, L은 그룹핑 망의 성능에 의해 결정되는 값이다.In general, a grouping network consists of N x LM gridpoints to separate the N inputs into L groups with M outputs. At each lattice point, cells belonging to the group are down and cells not belonging to the group are switched to the right to separate the maximum M cells in each group. At this time, the value of M is generally determined by the size of the unit switch module (SM) that can be implemented, L is a value determined by the performance of the grouping network.

구현 가능한 단위 스위치 모듈(SM)이 최대 64개의 입력에 64개의 출력을 갖는다고 할 때, 상기 그룹핑 망에서의 M 값이 커지면 L의 값은 감소하게 된다. 즉, 입력부하를 90%라 하고, M=2에서 동일한 셀손실률을 갖는 L값은 8보다 작고, M=32일 때 그 값은 약 2이다. 이와 같은 각 입력부하에서 셀 손실률 10-10및 10-8이하를 만족하는 M에 대한 L값은 하기 표 1과 같다.When the implementable unit switch module SM has 64 outputs at a maximum of 64 inputs, the value of L decreases as the value of M in the grouping network increases. That is, let the input load be 90%, L value having the same cell loss rate at M = 2 is less than 8, and the value is about 2 when M = 32. L values for M satisfying the cell loss rates of 10 −10 and 10 −8 or less at each input load are shown in Table 1 below.

상기와 같은 원리로써 동작하는 그룹핑 망 상태의 일례를 제2도를 이용하여 설명한다.An example of a grouping network state operating on the principle described above will be described with reference to FIG.

예로 든 그룹핑 망에서의 입출력수(N)는 4, 그룹의 수(M)는 4, 그리고 하나의 그룹에 속하는 포트, 즉 셀의 수(L)는 2이다.In the example grouping network, the number of input / output (N) is 4, the number of groups (M) is 4, and the number of ports belonging to one group, that is, the number of cells (L) is 2.

우선, 입력 셀의 출력 주소를 보고 첫 번째 2단에서 0인 셀만 아래로 스위칭하고, 나머지는 오른쪽으로 스위칭한다. 3,4번째 단에서 출력주소가 1인 셀은 아래로 출력되는데 제2도에서는 해당되는 셀이 없으므로 모든 셀은 오른쪽으로 전달된다. 만약 하나의 그룹에 속하는 셀의 수가 2를 초과하는 경우에는 셀이 잘못 스위칭되어 셀 손실이 발생한다. 따라서, L의 수를 증가시킬수록 그룹핑 망의 성능은 증가하게 되는 것이다.First, look at the output address of the input cell and switch down only the zero cells in the first two stages, and the rest to the right. In the 3rd and 4th stages, the cell with the output address of 1 is outputted down. In FIG. If the number of cells belonging to one group exceeds 2, the cells are switched incorrectly and cell loss occurs. Therefore, as the number of L increases, the performance of the grouping network increases.

일반적으로 그룹핑 망의 단위 격자점의 수는 상기에서 설명한 바와 같이 N×LM이다. 보통 ATM 스위치의 셀 손실률은 10 이하이어야 하므로 64×64 단위 스위치 모듈을 이용하여 1024×1024 스위치를 구성할 경우 단위 격자점의 수를 표 1을 이용하여 구하면 대략 다음과 같다.In general, the number of unit lattice points of the grouping network is N × LM as described above. Typically, the cell loss rate of an ATM switch is 10 In order to configure a 1024 × 1024 switch using a 64 × 64 unit switch module, the number of unit grid points is calculated as shown in Table 1 below.

1024×(1.55×1024)=1,550,0001024 × (1.55 × 1024) = 1,550,000

이는 1024×1024 ATM 스위치를 격자 형태로 구성하는 것에 비하여 약 1.55배로 하드웨어가 복잡해진다.This is about 1.55 times more complicated than hardware in a 1024 × 1024 ATM switch.

이와 같이 일반적인 그룹핑 망은 망 내부에 버퍼가 필요없으므로 단위 격자점의 구성이 단순하지만 그 수가 크게 증가한 격자점을 이용하여 대용량 ATM 스위치를 구성하는 것은 비용면에서 불리하다.As a general grouping network does not need a buffer inside the network, the unit grid point configuration is simple, but it is disadvantageous in terms of cost to construct a large-capacity ATM switch using a grid point whose number is greatly increased.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 이진 그룹핑을 반복 수행하는 이진 기수 정렬을 이진 그룹핑 망에서 수행하도록 함으로써 하드웨어의 복잡도를 줄여 수백, 수천 입출력 포트를 갖는 대용량 스위치의 구성을 용이하게 함을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and it is easy to configure a large-capacity switch having hundreds and thousands of input / output ports by reducing the complexity of hardware by performing binary radix sorting that repeats binary grouping in a binary grouping network. For the purpose of

여기서, 이진 기수 정렬이라 함은 정렬된 값을 이진수로 표현하여 각 비트의 값에 대해 0 또는 1인 두 그룹으로 나누는 과정을 반복함으로써 정렬된 순열을 구하는 방법이다.Here, binary radix sorting is a method of obtaining an ordered permutation by repeating a process of dividing an ordered value into binary numbers and dividing the value into two groups of 0 or 1 for each bit value.

이와 같은 이진 기수 정렬을 이용한 본 발명의 특징은, 입력되는 셀을 그룹핑한 후 전달망에 입력하는 그룹핑망을 이용한 ATM 스위치에 있어서, M×M 단위 스위치 모듈을 전체 입출력 셀의 개수에 대한 각 단위 스위치 모듈 출력 개수(N/M) 만큼 나열하고, 이들로 입력되는 셀을 사전에 이진수로 표현하여 각 비트의 값에 대하여 0 또는 1인 두 그룹으로 나누는 이진 집중기에 의해 그룹핑함으로써 대용량 스위치를 구성하는 것이다. 이때, 단위 스위치 모듈로 입력되기 이전에 셀은 그룹핑 망에서 N/M개의 그룹으로 분류된다. 즉, 그룹핑 망의 대기 행렬 지연 변이가 없으므로 단위 스위치 모듈에서 셀 순서를 보장하는 한 스위치 망 전체의 셀 순서가 보장된다.A feature of the present invention using such a binary radix alignment is that, in an ATM switch using a grouping network in which input cells are grouped and then input to a transmission network, the M × M unit switch module switches each unit for the total number of input / output cells. It configures a large capacity switch by arranging the number of module outputs (N / M) and grouping them into binary concentrators, which are divided into two groups of 0 or 1 for each bit value by expressing them as binary in advance. . At this time, the cell is classified into N / M groups in the grouping network before being input to the unit switch module. That is, since there is no queue delay variation of the grouping network, the cell order of the entire switch network is guaranteed as long as the unit switch module guarantees the cell order.

그리고, 상기 이진 집중기는 셀의 입출력 수를 동일하게 가지는 것으로, 셀을 입력하여 홀수번째 0이 있는 셀과 짝수번째 0이 있는 셀로 분리하여 스위칭하는 (입출력 셀의 개수/2) 개의 2×2 단위 스위치 소자와, 상기 2×2 단위 스위치 소자에 의해 스위칭된 셀을 입력하여 출력주소 비트가 0인 경우부터 차례로 출력하는 두 개의(입출력 셀의 개수/2)×(입출력 셀의 개수/2)인 이진 집중기로 구성된다.In addition, the binary concentrator has the same number of input and output cells, 2 × 2 units (number of input / output cells / 2) for inputting a cell and separating the cells into odd-numbered zero cells and even-numbered zero cells. Two (number of input / output cells / 2) x (number of input / output cells / 2) for inputting a switch element and a cell switched by the 2x2 unit switch element and sequentially outputting the output address bit from 0 It consists of a binary concentrator.

여기서, 그룹핑 망에서 그룹핑을 수행하는 이진 집중기 중 첫 이진 집중기는 할당(assigned) 셀을 집중하고, 두 번째 이진 집중기부터 출력주소의 비트를 0에서 1의 두 그룹으로 분리하면서 그룹핑을 수행한다.Here, among the binary concentrators performing grouping in the grouping network, the first binary concentrator concentrates the assigned cells and performs grouping by dividing the bits of the output address into two groups of 0 to 1 from the second binary concentrator. .

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부 도면을 참조로 하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명 이진 그룹핑 망을 이용한 ATM 스위치의 구조를 개략적으로 나타낸 것으로, M×M 단위 스위치 모듈(SM)을 N/M개 나열하고, 이들로 입력되는 셀을 사전에 그룹핑하는 이진 집중기(BC : Binary Concentrator)들로 구성된다. 여기서, 상기 이진 집중기(BC)는 이진 기수 정렬 방법을 이용하여 각 셀을 정렬하는 것으로, 정렬된 값을 이진수로 표현하여 각 비트의 값에 대하여 0 또는 1 인 두 그룹으로 나누는 과정을 반복함으로써 정렬된 순열을 구한다. 이 때, 셀은 단위 스위치 모듈(SM)로 입력되기 전에 이진 집중기(BC)의 그룹핑 망에서 N/M개의 그룹으로 분류된다.3 is a schematic diagram of an ATM switch using a binary grouping network according to an embodiment of the present invention. A binary concentrator for arranging N / M M × M unit switch modules (SMs) and grouping the inputted cells in advance is shown in FIG. (BC: Binary Concentrators). Here, the binary concentrator (BC) sorts each cell using a binary radix sorting method, by repeating a process of dividing the sorted values into two groups of 0 or 1 for each bit value by expressing the sorted values in binary. Find an ordered permutation. At this time, the cells are classified into N / M groups in the grouping network of the binary concentrator BC before being input to the unit switch module SM.

제4도는 상기 이진 집중기(BC)를 N×N 용량의 이진 집중기(BC)로 나타낸 것으로, 두 개의 N/2×N/2 이진 집중기(BC) 및 N/2개의 2×2 단위 스위치 소자(S)로 구성할 수 있다. 따라서, N×N 이진 집중기(BC)에서 2×2 단위 스위치 소자(S)의 수는 N/2 logN 가 된다.4 shows the binary concentrator BC as an N × N capacity binary concentrator BC, two N / 2 × N / 2 binary concentrators BC and N / 2 2 × 2 units. The switch element S can be comprised. Therefore, the number of 2x2 unit switch elements S in the NxN binary concentrator BC becomes N / 2 logN.

상기 N×N 이진 집중기(BC)의 2×2 단위 스위치 소자(S)는 홀수번째가 0인 셀을 N/2×N/2 이진 집중기(BC) 중 상단의 이진 집중기로 스위칭하고, 짝수번째가 0인 셀은 N/2×N/2 이진 집중기(BC) 중 하단의 이진 집중기로 스위칭한다. 그리고, N/2×N/2 이진 집중기는 상기 스위칭된 셀을 출력주소가 0인 경우부터 위에서 차례로 출력한다.The 2 × 2 unit switch element S of the N × N binary concentrator BC switches a cell having an odd number 0 to a binary concentrator at the top of the N / 2 × N / 2 binary concentrator BC, The even-numbered zero cells switch to the lower binary concentrator of the N / 2 x N / 2 binary concentrators BC. The N / 2 × N / 2 binary concentrator outputs the switched cells in order from the top when the output address is zero.

따라서, 출력 주소 비트가 0과 1로 분리되는데, 이진 그룹의 수를 N/2 이상의 값으로 설정할 경우 분할된 일부 셀이 모든 그룹에 소속될 수 있고 셀 손실률이 낮아진다.Therefore, the output address bits are divided into 0 and 1, and when the number of binary groups is set to a value of N / 2 or more, some divided cells may belong to all groups and the cell loss rate is low.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명 이진 그룹핑 망을 이용한 ATM 스위치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the ATM switch using a binary grouping network of the present invention made as described above are as follows.

N×N 스위치의 구성을 위해 그룹핑 망의 첫 번째 이진 집중기(BC1)에서 할당 셀(assigned cell)을 집중하고, 두 번째 이진 집중기(BC2)에서 출력 주소의 최상위 비트(Most Significant Bit : MSB) 값에 따라 분류한다. 예를 들어 1024×1024 스위치는 그룹핑 망의 첫 번째 이진 집중기(BC1)에서 할당 셀을 집중하고, 두 번째 이진 집중기(BC2)에서 1024 입력 포트에서 출력 주소의 최상위 비트(MSB)가 0과 1인 두 그룹으로 분리한다. 이때 셀 손실률은 입력부하 90%에서 분리된 두 그룹의 각 셀 수가 562개를 초과할 확률, 즉 10 이하이다. 입력 부하를 90%라 할 때, 세번째 이진 집중기(BC3)에 입력되는 평균 셀의 수는 461(=1024×0.9/2) 개가 되며, 이때 입력 포트의 수는 562개이므로 입력 부하는 82%(461/562)로 낮아지게 된다. 이에 따라, 세 번째 이진 집중기(BC3)의 출력은 최대 305개의 셀을 갖는 두 그룹으로 나눌 수 있게 된다. 이러한 이진 기수 정렬을 계속하면 M×M 단위 스위치 모듈(SM)의 용량으로 그룹핑 할 수 있다. 예를 들어 M=64라 할 때, 1024 또는 256 포트 용량의 대용량 스위치로 확장하기 위해서는 각각 5 또는 3단계의 이진 집중 과정으로 그룹핑 망을 구성한다.Concentrate the assigned cells in the first binary concentrator (BC1) of the grouping network for the configuration of the N × N switch, and the most significant bit (MSB) of the output address in the second binary concentrator (BC2). ) Sort by value. For example, a 1024 × 1024 switch concentrates allocation cells in the first binary concentrator (BC1) of the grouping network, and the most significant bit (MSB) of the output address on the 1024 input port in the second binary concentrator (BC2) Separate into two groups of ones. The cell loss rate is the probability that the number of cells in each of the two groups separated by 90% of the input load exceeds 562, that is, 10 It is as follows. When the input load is 90%, the average number of cells input to the third binary concentrator (BC3) is 461 (= 1024 × 0.9 / 2), and the number of input ports is 562, so the input load is 82%. To (461/562). Accordingly, the output of the third binary concentrator BC3 can be divided into two groups having up to 305 cells. If such binary radix alignment is continued, it can be grouped by the capacity of the M × M unit switch module SM. For example, when M = 64, in order to expand to a large-capacity switch with a capacity of 1024 or 256 ports, a grouping network is formed by a binary concentration process of 5 or 3 steps, respectively.

이와 같이 이진 기수 정렬은 이진 집중기(BC)에서 수행되고, 이진 집중기(BC)에서 분리된 셀은 제5도에서와 같이 다음 단의 이진 집중기(BC)로 입력된다. 즉, 그룹핑을 위해 첫 이진 집중기(BC-16)는 할당 셀을 집중하고, 두 번째 단 이후의 이진 집중기를 통해 실제 그룹핑 절차가 수행된다. 예를 들어 제5도와 같이 16포트로 입력된 셀은 두 번째 이진 집중기(BC-16)에서 출력포트 0~7까지의 그룹과 8~15까지의 두 그룹으로 나누어진다. 세 번째 단의 이진 집중기(BC-10)의 입력 포트 수를 넘는 셀이 스위치에 입력될 확률은 원하는 셀 손실률 보다 작은 값으로 설정되어야 한다. 이러한 과정을 반복하여 입력되는 셀을 단위 스위치 모듈(SM)이 수용할 수 있는 수의 그룹으로 나눈다. 이진 집중기에서 그룹핑된 각 그룹의 셀 수는 가변이므로 일정한 범위의 셀은 두 그룹에 소속되고 잘못 전달된 셀은 필터에 의해 제거된다.As such, the binary radix alignment is performed in the binary concentrator BC, and the cells separated in the binary concentrator BC are input to the next stage binary concentrator BC as shown in FIG. That is, for grouping, the first binary concentrator BC-16 concentrates allocation cells, and the actual grouping procedure is performed through the binary concentrator after the second stage. For example, as shown in FIG. 5, a cell inputted to 16 ports is divided into two groups of output ports 0 to 7 and 8 to 15 in the second binary concentrator (BC-16). The probability that cells beyond the number of input ports of the third stage binary concentrator (BC-10) enter the switch should be set to a value less than the desired cell loss rate. By repeating this process, the input cells are divided into a number of groups that can be accommodated by the unit switch module SM. In the binary concentrator, the number of cells in each grouping group is variable, so a range of cells belong to both groups and mistransmitted cells are removed by a filter.

이때, 스위치에 입력되는 셀의 헤더는 할당/비할당 셀을 구분하는 1개의 비트와 출력 주소를 표현하는 logN 개의 비트로 구성된다. 여기서, 비할당 셀의 모든 비트 값은 1로 정의된다.At this time, the header of the cell input to the switch is composed of one bit for distinguishing allocated / non-allocated cells and logN bits representing an output address. Here, all bit values of the unassigned cell are defined as one.

이에 따라 각 이진 집중기의 입출력 셀의 그룹핑 상태를 살펴보면 16×16 그룹핑 망의 동작의 일례를 나타내는 하기 표 2와 같다.Accordingly, looking at the grouping state of the input and output cells of each binary concentrator is shown in Table 2 showing an example of the operation of the 16 × 16 grouping network.

즉, 그룹핑 망의 제1 이진 집중기(BC-16)에서 할당/비할당 셀을 분리하기 위해 첫 번째 비트를 이용한다. 여기서 비할당 셀은 11111로 가정한다. 상기 분리된 셀은 제2 이진 집중기(BC-16)로 입력되어 두 번째 비트를 이용해 출력포트 0~7과 8~15의 두 그룹으로 분리한다.That is, the first bit is used to separate the allocated / unallocated cells in the first binary concentrator BC-16 of the grouping network. It is assumed here that the unassigned cell is 11111. The separated cell is input to the second binary concentrator BC-16 and separated into two groups of output ports 0-7 and 8-15 using a second bit.

분류된 두 그룹의 셀이 동일한 과정으로 그룹핑 되기 위해 두 번째 그룹은 하위 포트부터 역순으로 입력된다. 이때, 제3이진 집중기(BC-10)의 입력수는 제2 이진 집중기(BC-16)의 출력포트 수보다 크므로 두 그룹의 경계 부분은 중복된다. 이후, 제3 이진 집중기(BC-10)에서 동일한 방법으로 이진 그룹핑 과정이 수행되어 출력포트 0~3, 4~7, 8~11, 12~15의 4그룹으로 분류된다. 마지막으로 4그룹의 셀을 6×4 단위 스위치 모듈(SM)에 전달하여 목적지 출력 포트로 스위칭 되도록 한다.The second group is entered in reverse order from the lower port so that the cells of the classified two groups can be grouped in the same process. At this time, since the number of inputs of the third binary concentrator BC-10 is greater than the number of output ports of the second binary concentrator BC-16, the boundary portions of the two groups overlap. Subsequently, the binary grouping process is performed in the same manner as in the third binary concentrator BC-10, and classified into four groups of output ports 0 to 3, 4 to 7, 8 to 11, and 12 to 15. Finally, four groups of cells are delivered to the 6 × 4 unit switch module (SM) to be switched to the destination output port.

이와 같이 16×16 ATM 스위치의 이진 그룹핑 망에서 그룹핑된 셀은 4개의 그룹으로 분류되어 각 6×4의 단위 스위치 모듈에 의해 해당 출력포트로 전달된다.As described above, the cells grouped in the binary grouping network of the 16 × 16 ATM switch are classified into four groups and transmitted to the corresponding output port by each 6 × 4 unit switch module.

한편, 1024×1024 ATM 스위치의 이진 그룹핑 망에서 그룹핑된 셀은 32개의 그룹으로 분류되어 각 64×64 단위 스위치 모듈에 의해 해당 출력포트로 전달된다. 이때, 기존의 그룹핑 망에서의 하드웨어 복잡도, 즉 격자점의 수는 LN 이므로 N=1024, M=32인 스위치 격자점의 수는 약 200만개이다. 격자점의 수에 있어서 격자 스위치의 경우가 100만개이다. 여기서, 스위치 구조에 따른 격자점의 수를 비교하면 제6도와 같다. 이를 살펴보면 이진 그룹핑 망에서의 셀 손실률은 10 이하이며, 격자점의 수는 약 4만개로 기존 스위치 구조의 복잡도에 비해 월등함을 알 수 있다.On the other hand, in the binary grouping network of 1024 × 1024 ATM switches, the grouped cells are classified into 32 groups and transmitted to the corresponding output ports by each 64 × 64 unit switch module. In this case, the hardware complexity of the existing grouping network, that is, the number of grid points is LN Therefore, the number of switch lattice points having N = 1024 and M = 32 is about 2 million. In the number of grid points, there are 1 million grid switches. Here, the number of lattice points according to the switch structure is compared with FIG. This shows that the cell loss rate in binary grouping networks is 10 Hereinafter, the number of grid points is about 40,000, which is superior to the complexity of the existing switch structure.

이상에서 살펴본 바와 같이, 기존의 그룹핑 망에 의한 스위칭 동작에 의해서는 셀의 수가 많아지면 질수록 격자점의 수가 늘어나 하드웨어가 복잡해지는 문제점이 있었으나, 본 발명에 의한 이진 그룹핑에 의해서는 격자점의 수가 줄어들어 하드웨어의 구성이 간단해져 ATM 스위치의 성능이 향상되고 또한 대용량화가 가능해진다.As described above, there is a problem that the number of grid points increases as the number of cells increases as the number of cells increases due to the conventional switching operation by the grouping network. However, the number of grid points is determined by binary grouping according to the present invention. The reduced hardware configuration simplifies the ATM switch's performance and increases its capacity.

Claims (3)

입력되는 셀을 그룹핑한 후 전달망에 입력하는 그룹핑망을 이용한 ATM 스위치에 있어서, M×M 단위 스위치 모듈(SM)을 전체 입출력 셀의 개수에 대한 각 단위 스위치 모듈 출력 개수(N/M) 만큼 나열하고, 이들로 입력되는 셀을 사전에 이진수로 표현하여 각 비트의 값에 대하여 0 또는 1인 두 그룹으로 나누는 이진 집중기(BC) 들에 의해 그룹핑하여 대용량 스위치의 구성을 가능하게 함을 특징으로 하는 이진 그룹핑망을 이용한 ATM 스위치.In an ATM switch using a grouping network that groups input cells and inputs them to a transport network, the M × M unit switch module (SM) is listed by the number of unit switch module outputs (N / M) for the total number of input / output cells. In addition, the inputted cells are represented in binary in advance and grouped by binary concentrators (BCs) that divide into two groups of 0 or 1 for each bit value, thereby enabling the construction of a large capacity switch. ATM switch using binary grouping network. 제1항에 있어서, 상기 이진 집중기(BC) 중 첫 이진 집중기(BC1)는 할당(assigned) 셀을 집중하고, 두 번째 이진 집중기(BC2) 부터 출력주소의 비트를 0에서 1의 두 그룹으로 분리하면서 그룹핑을 수행함을 특징으로 하는 이진 그룹핑 망을 이용한 ATM 스위치.The first binary concentrator (BC1) of the binary concentrator (BC) concentrates allocated cells, and sets the bits of the output address from the second binary concentrator (BC2) to 0 to 1. ATM switch using a binary grouping network, characterized in that performing grouping while separating into groups. 제1 내지 2항에 있어서, 상기 이진 집중기(BC)는 셀의 입출력 수를 동일하게 가지는 것으로, 셀을 입력하여 홀수번째 0이 있는 셀과 짝수번째 0이 있는 셀로 분리하여 스위칭하는(입출력 셀의 개수/2)개의 2×2 단위 스위치 소자(S)와, 상기 2×2 단위 스위치 소자(S)에 의해 스위칭된 셀을 입력하여 출력주소 비트가 0인 경우부터 차례로 출력하는 두 개의(입출력 셀의 개수/2)×(입출력 셀의 개수/2)인 이진 집중기(BC)로 구성됨을 특징으로 하는 이진 그룹핑 망을 이용한 ATM 스위치.According to claim 1, wherein the binary concentrator (BC) has the same number of input and output cells, and inputs a cell to switch to separate cells with odd zeros and cells with even zeros (input and output cells) Number of 2/2) 2x2 unit switch elements S and cells (switched by the 2x2 unit switch element S) are input and two (input and output) are sequentially output from the case where the output address bit is 0. ATM switch using a binary grouping network, characterized in that it consists of a binary concentrator (BC), which is the number of cells / 2) × (the number of input / output cells / 2).
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