KR0161753B1 - 비동기 전달 모드 셀 다중화 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 ATM스위치의 자원을 공유하기 위하여 셀 다중화기를 두어 여러 개의 프로세서가 동시에 한 개의 ATM스위치 링크를 공유하여 ATM셀을 다중화 하여 전송하는 ATM 셀 다중화 제어장치에 관한 것으로서, 각각의 프로세서 링크로부터 수신된 ATM셀이 저장된 프로세서 송신 FIFO 콘트롤러(303)와, 저장되는 셀 데이타를 제어하는 FIFO 콘트롤러(302)와, 각각의 프로세서 송신 FIFO (303)에 셀 데이타가 몇 개 유효한지를 나타내는 셀 카운터(304), 셀 카운터로부터 그 값이 1이상이면 셀 전송부로 셀이 유효 되었음을 알리는 셀 전송 중재기(305), 셀 전송 중재기(305)로부터 유효화된 프로세서 송신 FIFO (303)의 번호를 부여받아서 셀을 전송하며, 셀 전송시 셀 간격에러 발생시 프로세서 송신 FIFO (303)를 리셋 하는 셀 전송부(306)를 구비한다.

Description

비동기 전달 모드 셀 다중화 제어장치

제1도는 일반적인 비동기 전달 모드 교환기 시스템의 내부 구성도.

제2도는 일반적인 비동기 전달 모드 교환기의 내부 셀 구조도,

제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 비동기 전달 모드 셀 다중화 제어장치의 블록 구성도,

제4도는 제3도의 FIFO (First In First Out)콘트롤러의 일실시예 블록 구성도,

제5도는 제3도의 셀 카운터와 셀 전송 중재기의 일실시예 블록 구성도,

제6도는 제3도의 셀 전송부의 일실시예 블록 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

301 : 프로세서 링크 302 : FIFO 콘트롤러

303 : 프로세서 송신 FIFO 304 : 셀 카운터

305 : 셀 전송 중재기 306 : 셀 전송부

본 발명은 광대역 종합 정보 통신망의 구현을 위한 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 교환기에서 분산되어 있는 프로세서간의 통신을 위한 ATM셀 다중화 제어장치에 관한 것으로서, 특히 스위치의 자원을 공유하기 위하여 셀 다중화기를 두어 여러 개의 프로세서가 동시에 한 개의 ATM스위치 링크를 공유하며 ATM셀을 다중화 하여 전송하는 ATM셀 다중화 제어장치에 관한 것이다.

ATM스위치 링크는 데이타 전송률이 155Mbps 의 고속임에도 불구하고 일반적으로 제어계 프로세서간의 메시지 전송율은 수십 Mbps 의 저속통신이다. 향후 저속 통신을 원하는 프로세서가 늘어날 경우 프로세서 개수만큼 ATM스위치 포트를 할당받는 것은 자원면에서 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다. 즉, 다수개의 저속 프로세서 통신망을 한 개의 스위치 링크만을 통하여 셀 데이타를 전송하려면 셀 다중화기가 절대적으로 필요하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다수개의 프로세서 링크로부터 전달되는 ATM셀을 일정 알고리즘에 의해서 ATM스위치로 전송하는 기능을 가지고 전송효율을 극대화하여 많은 양의 프로세서 링크가 붙어도 그 기능을 충분히 수행하고 또한 셀 전송 중에 셀 간격 체크, 셀 전송 에러 시 현재 전송중인 셀을 취소하여 셀 동기가 어긋나는 것을 최소한으로 줄일 수 있는 비동기 전달모드 셀 다중화 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은, 비동기 전달모드 셀 다중화 제어장치에 있어서, 외부로부터 입력된 셀 데이타의 셀 간격을 구분하고, 첫 번째로 출력될 바이트를 특정 비트로 세팅하며, 상기 셀 데이타의 입력이 완료되면 제1셀 전송 완료 신호를 출력하는 적어도 하나의 선입선출 제어수단; 상기 적어도 하나의 선입선출 제어수단으로부터 전달된 셀 데이타를 일시 저장하기 위한 적어도 하나의 선입선출수단; 상기 선입선출 제어수단으로부터 상기 선입선출수단으로 셀 데이타 전송 완료시 제2셀 전송완료신호를 출력하며, 선입선출 선택신호에 따라 상기 선입선출수단에 저장된 셀 데이타를 읽어 외부로 전달하는 셀 전송수단; 상기 제1셀 전송완료신호에 따라 상기 선입선출 제어수단으로부터 상기 선입선출수단으로 전달되는 셀 데이타를 카운트하고, 상기 제2셀 전송완료신호에 따라 상기 선입선출수단으로부터 상기 셀 전송수단으로 전달되는 셀 데이타를 카운트하기 위한 셀 카운팅수단; 및 상기 선입선출 제어수단으로부터 상기 선입선출수단에 셀 데이타전송이 완료되었는지를 판단하고, 판단결과에 따라 상기 선입선출 선택신호를 상기 셀 전송수단으로 출력하는 셀 전송 중재수단을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명이 적용되는 ATM 교환기의 블록구성도로서, ATM스위치(101)와 본 발명인 셀 다중화 제어장치(102)그리고 프로세서 (103), 가입자(104)의 연결관계를 나타낸 것이다.

분산된 프로세서(103)는 동일 ATM스위치(101)내에 있는 모든 자원을 각 기능별로 구분하여 제어를 하는 기능을 가진다. 제1도에서 서로간의 분산된 프로세서가 각 서브시스템의 제어 및 상태 정보를 다른 프로세서에게 주고받는 기능을 프로세서 간 통신이라 한다. 그리고 도면에서 각 기능별로 늘어난 프로세서에게 각각 스위치 링크(105)를 한 개씩 할당하는 것은 자원 면에서 비효율적이다.

따라서, 각 서브시스템에서 속한 프로세서 군은 본 발명에 따른 한 개의 셀 다중화 제어장치(102)를 통하여 ATM스위치 쪽으로 셀을 전송하여 서로간의 메시지를 교환하도록 한 것이다.

제2도는 일반적인 ATM교환기의 내부 셀 포맷을 나타낸다.

도면에 도시된 바와 같이, 상위 3바이트는 ATM스위치 내부 셀프라우팅을 위한 어드레스이며 이중 첫째 바이트의 최상위 비트인 IDL(201)은 1이면 아이들(IDLE)셀, 0이면 비지(BUSY)셀을 나타낸다. 즉 동기화된 ATM 셀 프레임 상에서 이 비트를 검출하여 셀의 유효, 무효를 판단한다. 그리고 MTC, ASW_ORG, CDP, CSW, CET, ASW_DES는 ATM스위치의 셀프라우팅 및 기타 기능을 제어하기 위한 신호이다. 나머지 53바이트(202)는 ITU표준안인 ATM셀 포맷 53바이트이다.

제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 ATM 셀 다중화 제어장치의 블록 구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 먼저, 프로세서가 해당 프로세서 링크(301)를 통해서 56바이트의 1셀 데이타를 전송을 하기 시작하면 송신 FIFO 콘트롤러(302)는 전송되는 셀 데이타를 차례로 프로세서 송신 FIFO (303)로 쓰기(Write)한다. 이때 셀의 시작점을 알리기 위하여 1비트를 더 할당하여 셀이 시작하는 바이트에 1로 세팅한다. 그리고 56바이트의 셀 데이타 전부 다 전송되면 셀 카운터(304)로 1을 증가시킨다. 이때 셀 전송 중재기(305) 셀 카운터(305)에 저장된 프로세서의 각각의 셀 전송 카운터 값이 1이상인지 비교하고 1이상이 된 프로세서 송신 FIFO(303)의 값을 셀 전송부(306)에 알려준다. 셀 전송부(306)에서는 셀 전송 중재기(305)로부터 전해 받은 프로세서 송신 FIFO 의 번호를 가지고 해당 FIFO의 데이타를 읽어서 ATM스위치(307)로 전송을 한다. 이때 셀 전송부(306)에서 셀 전송이 시작되는 순간 셀의 첫째 바이트는 셀 간격 비트가 1인지 비교하여 1이 아니면 현재 프로세서 송신 FIFO 에 남아 있는 데이타를 리셋(RESET)한다.

보다 자세하게 본 발명의 구성요소간 동작을 상세히 살펴본다.

먼저 임의의 전송매체를 통해서 프로세서 링크(301)로 들어오는 데이타를 프로세서 송신 FIFO 콘트롤러(302)를 통해서 받아들인다. 프로세서 송신 FIFO 콘트롤러(302)의 주요기능은 프로세서 링크(301)로부터 오는 셀 데이타를 프로세서 송신 FIFO(303)에 저장하는 기능을 가지며, 8비트의 프로세서 링크를 통한 데이타에 1비트를 더 할당하여 셀 간격을 구분한다.

제4도는 제3도의 프로세서 송신FIFO 콘트롤러의 일실시예 블록구성도를 나타내며, 도면을 참조하여 FIFO 콘트롤러의 구성 및 동작을 살펴보면 다음과 같다.

셀 전송중임을 알리는 셀 비지(Cell busy)신호가 뜨고(active) 첫 번째 클럭이 들어오면 9비트 D플립플롭(401)의 9번째 비트를 1로 세팅하고 나머지 클럭에 대해서는 0으로 세팅한다. 래치된 9비트 D플립플롭(401)의 내용을 프로세서 송신FIFO(303)로 전송을 하고, 1셀 카운터(402)는 셀 비지 기간 중 데이타 갯수를 세어서 56바이트가 완료되면 셀 카운터(304)로 1셀이 유효화되었음을 카운팅한다.

한편, 셀 카운터(304)는 각각의 FIFO 콘트롤러(302)로부터 받은 1셀 전송완료값을 카운팅한다. 셀 전송 중재기(305)는 셀 전송부(306)로부터 FIFO 번호 요구신호가 들어오면 각각의 카운터 값이 1이상인지를 조사하여 1이상이면 최소한 1개 이사의 셀이 유효화되었음을 알리므로, 1이상이 된 FIFO 의 현재 번호를 알려준다.

제5도는 제3도의 셀 카운터와 셀 전송 중재기의 일실시예 블록구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 셀 카운터(304)를 구성하는 다수의 셀 유효 카운터(504)는 다수의 FIFO 콘트롤러(302)로부터 1셀 전송완료값을 카운트한다. 셀 전송부(306)로부터 FIFO 번호 요구신호가 들어오면 셀 전송중계기(305)의 구성요소인 링 카운터(501)가 링 카운트하여 선택신호(sel)를 출력하여 다수의 셀 유효 카운터(504)로부터의 출력을 입력받아 그 중 하나를 선택하여 출력하는 멀티플렉서(502)의 출력을 선택한다. 링 카운터(501)는 프로세서 송신 FIFO 개수만큼의 셀 유효 카운터(504)값을 차례로 링 카운트한다. 멀티플랙서(502)의 출력이 1이상이 검출되면 비교기(501)에서 정지신호(stop)를 링 카운터(501)로 제공하여 클럭킹을 정지시키고, 링 카운터(501)의 출력값을 셀 전송부(306)로 알린다.

셀 전송부(306)는 셀 전송 중재기(305)로부터 받은 FIFO 선택번호를 가지고 해당 프로세서 송신 FIFO 의 데이타 값의 1셀 분을 읽은 다음 ATM스위치(307)로 전송을 하는 기능을 하고, 1셀 분의 데이타를 모두 전송하면 셀 전송 완료신호를 셀 카운터(304)에 제공하여 셀 카운터(304)내에 있는 셀 유효 카운터(504)값을 하나 감소시킨다.

1개의 셀이 전송이 모두 되어 갈 시점에서 셀 전송부(306)는 셀 전송 중재기(305)에 다음에 전송한 FIFO 번호를 미리 요구한다. 셀 전송 중재기(305)로부터 FIFO 선택 번호가 오면 다음 프로세서 FIFO (303)를 읽고, 셀 전송 중재기(305)로부터 값이 오지 않으면 아이들 상태에서 대기한다.

제6도는 제3도의 셀 전송부의 일실시예 블록 구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, FIFO 읽기(READ)부(601)에서는 FIFO 번호를 셀 전송 중재기(305)로 요구하여 받은 FIFO 선택번호를 가지고 해당 프로세서 송신 FIFO (303)에 읽기 클럭을 주면서 데이타를 읽어와 차례로 외부의 ATM스위치(307)로 전송한다. 이때 에러 검출부(602)에서는 첫 번째 바이트 읽기 시 9번째 비트가 1인지 검사하여 1이면 정상적으로 셀을 전송하고 1이 아니고 0이면 셀 전송을 취소하고 현재 읽고 있는 해당 프로세서 송신 FIFO (303)의 데이타 값을 리셋(RESET)한다. FIFO 읽기부(601)에서 1셀이 다 전송되어 갈 시점에서 셀 전송 중재기(305)에게 다음 셀을 전송하기 위하여 FIFO 번호 요구신호를 보낸다. FIFO 번호 요구를 받은 셀 전송 중재기(305)는 셀 카운터(304)의 값을 읽어서 그 값이 1이상이면 현재의 FIFO 번호를 셀 전송부(306)로 알린다.

따라서, 본 발명은 각각의 프로세서가 1셀 분의 데이타를 FIFO 에 저장 후 1셀 분의 데이타가 유효화되었다는 것을 나타내기 위해 셀 카운터(304)를 1씩 증가시키는 것과 이를 기점으로 셀 전송부(306)에서는 한 셀을 스위치 쪽으로 전송하고 전송이 완료되면 셀 카운터(304)를 다시 1씩 감소시키는 것, 그리고 프로세서 링크에서 해당 FIFO 로 셀을 저장시 별도로 한 비트를 더 추가하여 셀의 첫 번째 바이트임을 나타내는 셀 시작 비트를 사용하는 것, 프로세서 송신 FIFO (303)의 값을 읽어서 ATM스위치(307)로 전송시 셀 간격 비트가 받지 않으면 프로세서 송신 FIFO (303)가 어떤 원인에 의해서 데이타가 깨어져서 정렬이 맞지 않으므로 현재 남아있는 데이타를 리셋(RESET)하는 것, 그리고 각각의 FIFO 의 셀 카운터값(304)이 1이상인지 체크하여 차례로 셀 전송 권한을 주는 셀 전송 중재기(305)를 구비한 것을 그 특징으로 하는 것이다.

이사에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 다수개의 프로세서 링크로부터 전달되는 ATM 셀을 일정 알고리즘에 의해서 ATM스위치로 전송하는 기능을 가지고 전소효율을 극대화하여 많은 량의 프로세서 링크가 붙어도 그 기능을 충분히 수행하고, 또한 셀 전송 중에 셀 간격을 체크하여 셀 전송 에러시 현재 전송중인 셀의 전송을 정지시켜 셀 동기가 어긋나는 것을 최소한으로 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

1. 비동기 전달 모드 셀 다중화 제어장치에 있어서, 외부로부터 입력된 셀 데이타의 셀 간격을 구분하고, 첫 번째로 출력될 바이트를 특정 비트로 세팅하며, 상기 셀 데이타의 입력이 완료되면 제1셀 전송완료 신호를 출력하는 적어도 하나의 선입선출 제어수단; 상기 적어도 하나의 선입선출 제어수단으로부터 전달된 셀 데이타를 일시 저장하기 위한 적어도 하나의 선입선출수단; 상기 선입선출 제어수단으로부터 상기 선입선출수단으로 셀 데이타 전송 완료시 제2셀 전송완료신호를 출력하며, 선입선출 선택신호에 따라 상기 선입선출 수단에 저장된 셀 데이타를 읽어 외부로 전달하는 셀 전송수단; 상기 제1셀 전송완료신호에 따라 상기 선입선출 제어수단으로부터 상기 선입선출수단으로 전달되는 셀 데이타를 카운트하고, 상기 제2셀 전송완료신호에 따라 상기 선입선출수단으로부터 상기 셀 전송수단으로 전달되는 셀 데이타를 카운트하기 위한 셀 카운팅수단; 및 상기 선입선출 제어수단으로부터 상기 선입선출수단에 셀 데이타 전송이 완료되었는지를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 선입선출 선택신호를 상기 셀 전송 수단으로 출력하는 셀 전송 중재수단을 포함하는 비동기 전달 모드 셀 다중화 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 선입선출 제어수단은 각각, 외부로부터 입력된 쓰기 클릭과 외부로부터 상기 소정의 셀 데이타가 전송되고 있음을 나타내는 셀 비지(cell busy)신호에 따라, 사기 소정의 셀 데이타를 래치하여 상기 적어도 하나의 선입선출수단으로 전달하는 래치수단; 및 상기 쓰기 클럭에 따라, 상기 셀 비지신호를 카운트하여 상기 제1셀 전송 완료신호를 출력하는 셀 비지신호 카운팅수단을 포함하는 비동기 전달 모드 셀 다중화 제어장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 래치수단은, 다수의 바이트 단위로 이루어진 상기 소정의 셀 데이타의 각 바이타에 1비트를 더 할당하여 래치하기 위한 9비트 D플립플롭을 포함하는 비동기 전달 모드 셀 다중화 제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 셀 카운팅수단은, 상기 제1셀 전송완료신호를 입력받아 업(up)카운트되고, 상기 제2셀 전송완료신호를 입력받아 다운(down)카운트되는 다수의 셀 유효 카운터를 포함하는 비동기 전달 모드 셀 다중화 제어장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 셀 전송 중재수단은, 선택신호에 따라 상기 다수의 셀 유효 카운터의 출력신호를 선택적으로 전달하기 위한 선택수단; 상기 셀 전송수단으로부터 전달된 상기 선입선출 번호요구신호를 링(ring) 카운트하여 상기 선택신호를 제공하는 링 카운팅수단; 및 상기 선택수단의 출력신호가 '1'이상인지를 판단하여 '1'이상이면, 정지신호(stop)를 상기 링 카운팅수단으로 제공하여 링 카운트 동작을 정지시키고, 상기 링 카운팅 수단의 카운팅 값을 상기 선입선출 선택신호로서 상기 셀 전송수단으로 출력하는 신호 발생수단을 포함하는 비동기 전달 모드 셀 다중화 제어장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 링 카운팅수단은, 상기 적어도 하나의 선입선출수단의 갯수만큼의 셀 유효 카운팅 값을 차례로 링 카운트하는 것을 특징으로 하는 비동기 전달 모드 셀 다중화 제어장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 셀 전송수단은, 상기 선입선출 번호요구신호를 상기 셀 전송 중재수단으로 전달한 다음, 상기 선입선출 선택신호를 입력받아 상기 선입선출 번호요구신호에 해당되는 상기 선입선출수단에서 셀 데이타를 읽어와 외부로 전달하는 선입선출 읽기 수단; 및 상기 선입선출 읽기수단이 상기 적어도 하나의 선입선출수단으로부터 읽어온 셀 데이타의 첫 번째 바이트에 할당된 비트가 '1'인지를 검사하여 '1'이면 읽어온 셀 데이타를 외부로 전송하고 '1'이 아니고 '0'이면 읽어온 셀 데이타를 외부로 전송하지 않고, 초기화신호를 제공하여 상기 적어도 하나의 선입선출수단을 초기화시키는 에러 검출수단을 포함하는 비동기 전달모드 셀 다중화 제어장치.