KR0167901B1

KR0167901B1 - Asynchronous transfer mode switch

Info

Publication number: KR0167901B1
Application number: KR1019950038884A
Authority: KR
Inventors: 김영회
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1999-02-01
Also published as: KR970024750A

Abstract

본 발명은 비동기식 전송 모드 스위치를 공개한다. 그 스위치는 복수개의 입력 포트들 및 복수개의 출력 포트들을 구비하여 상기 복수개의 입력 포트들을 통하여 입력되는 데이터를 상기 복수개의 출력 포트들을 통하여 순환하면서 출력하기 위한 데이터 입력 스위칭 수단, 상기 데이터 입력 스위칭 수단의 복수개의 출력 포트들로 부터의 데이터를 각각 저장하기 위한 데이터 저장수단, 상기 데이터 저장수단으로부터 출력되는 데이터의 목적지 번지가 소정수인 경우에 상기 입력 데이터를 소정수만큼 복사하여 출력하기 위한 멀티캐스트 스위칭 수단, 및 복수개의 출력 스위치들을 구비하며 상기 멀티캐스트 스위칭 수단으로부터 입력되는 데이터의 목적지 번지가 동일한 데이터가 m개인 경우에 상기 m개의 데이터를 각각 상기 복수개의 출력 스위치들 각각의 동일 출력포트를 통하여 동시에 출력할 수 있는 데이터 출력 스위칭 수단으로 구성되어 있다. 따라서, 비동기식 전송 모드 스위치의 처리율을 향상시킬 수 있다.The present invention discloses an asynchronous transfer mode switch. The switch includes a plurality of input ports and a plurality of output ports for data input switching means for outputting the data input through the plurality of input ports while circulating through the plurality of output ports, the data input switching means of the Data storage means for storing data from a plurality of output ports, and multicast switching for copying and outputting the input data by a predetermined number when the destination address of the data output from the data storage means is a predetermined number. Means, and a plurality of output switches, and when the destination address of the data input from the multicast switching means is the same data m, the m data are each simultaneously through the same output port of each of the plurality of output switches. Can output Which consists of data output switching means. Therefore, the throughput of the asynchronous transfer mode switch can be improved.

Description

Asynchronous Transfer Mode Switch

본 발명은 비동기식 전송 모드 스위치에 관한 것으로, 특히 비동기식 전송모드 스위치의 데이터 처리율(throughput)을 향상시키기 위한 비동기식 전송 모드 스위치에 관한 것이다.The present invention relates to an asynchronous transfer mode switch, and more particularly to an asynchronous transfer mode switch for improving the data throughput of the asynchronous transfer mode switch.

사회와 기업의 활동이 증대되고 복잡해짐에 따라서 사람들은 보다 다양한 통신 서비스를 요구하고 있다.As social and corporate activities grow and become more complex, people are demanding more diverse communication services.

그러나, 현재의 공중 통신망은 음성정보를, 지역통신망(LAN; local area network)은 데이터를 서비스하기에 용이하게 구성되어 있다.However, current public telecommunication networks are easily configured to service voice information and local area networks (LAN) to service data.

광대역통신망은 음성 정보와 데이터를 하나의 통신망을 통하여 서비스하기 위하여 나온 것으로, 이때 사용되어지는 차세대교환기는 비동기식 전송 모드(ATM; asynchronous transfer mode) 스위치 기술을 이용한다.Broadband networks are used to service voice information and data through a single network, and the next-generation exchange used is using an asynchronous transfer mode (ATM) switch technology.

비동기식 전송 모드는 통신 회선을 통하여 전달되는 자료를 각각 셀이라는 이름으로 불리우는 작은 조각으로 나누어, 비동기 방법에 따라 고속으로 전송하는 자료 전송 방법이다. 일반적으로, 화상, 음성을 포함하는 대용량의 멀티미디어 정보 전송을 위하여 사용되는 방법이다.The asynchronous transmission mode is a data transmission method in which data transmitted through a communication line is divided into small pieces called cells, respectively, and transmitted at high speed according to an asynchronous method. In general, it is a method used for transmitting a large amount of multimedia information, including image, audio.

이와같은 비동기식 전송 모드 스위치의 성능을 나타내는 지수중에 하나는 처리율이다. 처리율이란 매 사이클마다 비동기식 전송 모드 스위치의 출력단에 출력되는 데이터의 총 개수를 의미한다. 그래서, 비동기식 전송 모드 스위치의 처리율을 증가시키기 위하여 노력하고 있다.One of the indices of the performance of such an asynchronous transfer mode switch is throughput. Throughput refers to the total number of data output to the output of the asynchronous transfer mode switch every cycle. Thus, efforts have been made to increase the throughput of an asynchronous transfer mode switch.

본 발명의 목적은 비동기식 전송 모드 스위치의 처리율을 증가시킬 수 있는 비동기식 전송 모드 스위치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an asynchronous transfer mode switch that can increase the throughput of the asynchronous transfer mode switch.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비동기식 전송 모드 스위치는 복수개의 입력 포트들 및 복수개의출력 포트들을 구비하여 상기 복수개의입력 포트들을 통하여 입력되는 데이터를 상기 복수개의 출력 포트들을 통하여 순환하면서 출력하기 위한 데이터 입력 스위칭 수단, 상기 데이터 입력 스위칭 수단의 복수개의 출력 포트들로 부터의 데이터를 각각 저장하기 위한 데이터 저장수단, 상기 데이터 저장수단으로부터 출력되는 데이터의 목적지 번지가 소정수인 경우에 상기 입력 데이터를 소정수만큼 복사하여 출력하기 위한 멀티캐스트 스위칭 수단, 및 복수개의 출력 스위치들을 구비하며 상기 멀티캐스트 스위칭 수단으로부터 입력되는 데이터의 목적지 번지가 동일한 데이터가 m개인 경우에 상기 m개의 데이터를 각각 상기 복수개의 출력 스위치들 각각의 동일 출력포트를 통하여 동시에 출력할 수 있는 데이터 출력 스위칭 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the asynchronous transmission mode switch of the present invention includes a plurality of input ports and a plurality of output ports for outputting data input through the plurality of input ports while circulating through the plurality of output ports. Data input switching means for data, data storage means for storing data from a plurality of output ports of the data input switching means, and the input data when the destination address of the data output from the data storage means is a predetermined number. Multicast switching means for copying and outputting a predetermined number of signals, and a plurality of output switches, and when the destination address of the data input from the multicast switching means is the same m, Outputs In that it includes a position of each of the same output port at the same time, the output data output switching means of through features.

제1도는 종래의 비동기식 전송 모드 스위치의 블록도이다.1 is a block diagram of a conventional asynchronous transfer mode switch.

제2도는 비동기식 전송 모드 스위치의 데이터 포맷을 나타내는 것이다.2 shows the data format of an asynchronous transfer mode switch.

제3도는 본 발명의 비동기식 전송 모드 스위치의 블록도이다.3 is a block diagram of an asynchronous transfer mode switch of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 비동기식 전송 모드 스위치를 설명하기 전에 종래의 비동기식 전송 모드 스위치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the conventional asynchronous transfer mode switch will be described with reference to the accompanying drawings before describing the asynchronous transfer mode switch of the present invention.

제1도는 종래의 비동기식 전송 모드 스위치의 블록도로서, 데이터 입력 스위치(10), 입력 데이터 저장부(12), 멀티캐스트 스위치(14), 및 데이터 출력 스위치(16)로 구성되어 있으며, 각각의 스위치들(10, 14, 16)은 제어부를 가지고 있다.1 is a block diagram of a conventional asynchronous transfer mode switch, which is composed of a data input switch 10, an input data storage unit 12, a multicast switch 14, and a data output switch 16. The switches 10, 14, 16 have a control section.

데이터 입력 스위치(10)는 제어부와 입력 스위치로 구성되며 입력 데이터(입력1 -입력N)를 입력한다. 입력1 -입력N으로 입력되는 데이터를 각각 셀이라고 하며 한다. 데이터 입력 스위치(10)를 제어하는 제어부는 어느 일정한 입력단자로만 데이터가 입력되더라도 입력 스위치를 제어하여 출력단자를 순환하면서 데이터를 출력한다. 입력 데이터 저장부(12)는 제어부의 제어하에 입력 스위치로부터 출력되는 데이터를 저장한다. 이 데이터 입력 스위치(10)는 입력 데이터(입력1 -입력N)가 하나의 입력단자만을 통하여 입력되더라도 제어부가 입력 스위치를 제어하여 데이터 저장부(12)에 데이터를 순환하면서 저장하게 된다.The data input switch 10 is composed of a control unit and an input switch and inputs input data (input 1 -input N). Input 1-The data input from input N are called cells. The control unit for controlling the data input switch 10 outputs data while controlling the input switch and circulating the output terminal even when data is input only to a certain input terminal. The input data storage unit 12 stores data output from the input switch under the control of the controller. Even though the input data (input 1 -input N) is input through only one input terminal, the data input switch 10 stores the data while circulating the data in the data storage 12 by controlling the input switch.

멀티캐스트 스위치(14)는 제어부와 멀티캐스트 스위치로 구성되며 제어부는 입력 데이터 저장부(12)에 저장된 헤더 데이터를 입력하여 입력 데이터의 가고자하는 목적지 개수를 판단하여 입력데이터를 가고자하는 목적지 개수만큼 복사하여 멀티캐스트 스위치의 출력포트를 통하여 출력한다. 예를들어 설명하면, 멀티캐스터 스위치(14)의 출력포트 수가 30개라고 하고, 입력 데이터 저장부(12)의 저장부(12-1, 12-2, 12-3)에 저장된 데이터의 가고자 하는 목적지 번지가 각각 10개씩이라고 하면, 제어부는 입력 데이터 저장부(12-1, 12-2, 12-3)에 저장된 헤더 데이터를 이용하여 입력 데이터의 가고자 하는 목적지 번지가 각각 10개씩이라는 것을 판단하게 된다. 그리고, 제어부는 입력 데이터 저장부(12-1)에 저장된 10개의 입력 데이터, 저장부(12-2)에 저장된 10개의 입력 데이터, 저장부(12-3)에 저장된 10개의 입력 데이터를 멀티캐스트 스위치의 출력포트를 통하여 출력하게 된다. 즉, 총 30개의 데이터를 멀티캐스트 스위치의 출력포트를 통하여 출력하게 된다.The multicast switch 14 is composed of a control unit and a multicast switch. The control unit inputs header data stored in the input data storage unit 12 to determine the number of destinations to be input, and copies the input data as much as the number of destinations to be sent. Output through the output port of the multicast switch. For example, the number of output ports of the multicaster switch 14 is 30, and the data stored in the storage units 12-1, 12-2, 12-3 of the input data storage unit 12 is intended to go. If each of the destination addresses is 10, the control unit may determine that there are 10 destination addresses to go to each of the input data using the header data stored in the input data storage units 12-1, 12-2, and 12-3. do. The controller multicasts 10 input data stored in the input data storage unit 12-1, 10 input data stored in the storage unit 12-2, and 10 input data stored in the storage unit 12-3. Output through the switch's output port. That is, a total of 30 data are output through the output port of the multicast switch.

출력 스위치(16)는 제어부와 출력 스위치로 구성되며, 제어부는 헤더 데이터를 이용하여 입력 데이터의 가고자 하는 목적지 번지를 판단하여 입력 데이터를 가고자하는 목적지 번지로 출력하게 된다. 이들 데이터는 버퍼(미도시)에 저장된 후 목적지 단말로 전송된다.The output switch 16 includes a control unit and an output switch. The control unit determines the destination address of the input data by using the header data and outputs the input data to the destination address to which the user wants to go. These data are stored in a buffer (not shown) and then transmitted to the destination terminal.

그런데, 만일 목적지 번지가 동일한 데이터가 다수개 존재하는 경우에는 다수개의 데이터를 하나씩 출력하여야 함으로 다수개의 데이터를 모두 전송하기 위해서는 많은 시간이 소요된다는 단점이 있었다. 예를 들어 설명하면, N개의 입력 데이터의 가고자하는 목적지 번지가 동일하면 N사이클 뒤에 모든 데이터가 출력되게 된다. 이는 비동기식 전송 모드 스위치의 처리율을 떨어뜨리게 된다.However, if there are a plurality of data having the same destination address, a plurality of data must be output one by one. Therefore, it takes a long time to transmit a plurality of data. For example, if the destination address of the N input data to go to is the same, all data is output after N cycles. This reduces the throughput of the asynchronous transfer mode switch.

제3도는 본 발명의 비동기식 전송 모드 스위치의 블록도로서, 입력 스위치(10), 입력 데이터 저장부(12), 멀티캐스트 스위치(14), 및 출력 스위치(20)로 구성되어 있다. 그리고, 각각의 스위치들(10, 14, 20)은 제어부를 가지고 있으며, 출력 스위치1 - 출력 스위치M(20-1, 20-2, ..., 20-M)은 하나의 제어부에 의해서 데이터 출력이 제어되며 M개의 출력 스위치들(20-1, 20-2, ..., 20-M) 각각은 N개의 출력 포트를 가지고 있다. 그래서, 제3도에 도시된 바와 같이, 출력1 - 출력N이 각각 M개의 출력 데이터를 병렬로 출력할 수 있도록 구성되어 있다.3 is a block diagram of the asynchronous transfer mode switch of the present invention, which is composed of an input switch 10, an input data storage unit 12, a multicast switch 14, and an output switch 20. As shown in FIG. Each of the switches 10, 14, and 20 has a controller, and the output switch 1-the output switches M (20-1, 20-2, ..., 20-M) are controlled by one controller. The output is controlled and each of the M output switches 20-1, 20-2, ..., 20-M has N output ports. Thus, as shown in FIG. 3, the outputs 1 to N are each configured to output M output data in parallel.

제3도을 이용하여 본 발명의 비동기식 전송 모드 스위치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 3, the operation of the asynchronous transfer mode switch of the present invention will be described.

입력 스위치(10)는 제어부의 제어하에 입력 포트들(입력1 -입력N)을 통하여 입력되는 데이터를 입력 데이터 저장부(12)의 저장부들(12-1, 12-2, ..., 12-N)에 순환하면서 데이터를 저장한다. 즉, 제1도의 설명에서와 같은 방법으로 데이터를 저장함으로써 저장부들(12-1, 12-2, ..., 12-N)에 데이터를 고르게 저장할 수 있게 된다. 멀티캐스트 스위치(14)의 동작도 제2도에 나타낸 멀티캐스트 스위치의 동작과 동일하다. 즉, 제어부는 저장부들(12-1, 12-2, ..., 12-N)에 저장된 데이터의 헤더 데이터를 입력하여 가고자 하는 목적지 개수에 해당하는 만큼 입력 데이터를 복사하여 멀티캐스트 스위치의 출력포트를 통하여 출력한다. 만일 멀티캐스트 스위치의 출력포트가 30개이고 저장부(12-1)의 헤더 데이터에 가고자 하는 목적지 개수가 30개라면 멀티캐스트 스위치는 30개의 출력포트를 통하여 동일한 입력 데이터를 출력한다. 출력 스위치(20)는 제어부의 제어하에 출력 스위치1 - 출력 스위치M(20-1, 20-2, ..., 20-M)을 제어하여 입력 데이터의 가고자 하는 목적지 번지가 동일하면 그 데이터를 동일 출력 포트를 통하여 출력한다. 제3도에 나타낸 스위치는 목적지 번지가 동일한 M개의 데이터까지를 동시에 출력할 수 있다. 즉, 제어부가 멀티캐스트 스위치의 출력포트를 통하여 출력되는 데이터를 입력하여 목적지 번지가 동일한 입력 데이터가 몇 개 존재하는지를 판단한다. 그래서, 만일 M개의 입력 데이터의 목적지 번지가 동일하다고 판단되면, 출력 스위치1 -출력 스위치M까지의 각각의 동일 출력 포트를 통하여 M개의 입력 데이터를 동시에 출력한다. 만일, 목적지 번지에 해당하는 출력 포트가 출력1이라고 가정하면, 출력 포트 1을 통하여 M개의 입력 데이터를 동시에 출력하게 된다. 그리고, 이들 출력 데이터는 각각의 출력포트에 연결된 버퍼(미도시)에 저장되게 되고, 버퍼된 저장된 후에 순차적으로 목적지 단말로 전송되게 된다. 버퍼의 크기가 종래의 시스템에 비해서 커지는 것은 아니다.The input switch 10 stores the data input through the input ports (input 1 -input N) under the control of the controller, and stores the storage units 12-1, 12-2, ..., 12 of the input data storage unit 12. -N) save the data while cycling. That is, by storing the data in the same manner as in the description of FIG. 1, the data can be evenly stored in the storage units 12-1, 12-2, ..., 12-N. The operation of the multicast switch 14 is also the same as that of the multicast switch shown in FIG. That is, the controller inputs the header data of the data stored in the storage units 12-1, 12-2, ..., 12-N and copies the input data corresponding to the number of destinations to go to and outputs the multicast switch. Output through the port. If the number of output ports of the multicast switch is 30 and the number of destinations to go to the header data of the storage unit 12-1 is 30, the multicast switch outputs the same input data through the 30 output ports. The output switch 20 controls the output switch 1-the output switches M (20-1, 20-2, ..., 20-M) under the control of the control unit, and if the destination address of the input data is the same, the data is output. Output through the same output port. The switch shown in FIG. 3 can simultaneously output up to M pieces of data having the same destination address. That is, the controller inputs data output through the output port of the multicast switch to determine how many input data having the same destination address exist. Thus, if it is determined that the destination addresses of the M input data are the same, the M input data are simultaneously output through the same output port to the output switch 1 to the output switch M, respectively. If it is assumed that the output port corresponding to the destination address is output 1, M input data are simultaneously output through output port 1. Then, these output data are stored in a buffer (not shown) connected to each output port, and are sequentially transmitted to the destination terminal after being buffered and stored. The size of the buffer does not increase as compared to conventional systems.

즉, 종래의 비동기식 전송 모드 스위치는 만일 목적지 번지가 동일한 데이터가 M개 존재하는 경우에 이들 데이터를 동시에 출력할 수 없고 순서대로 하나씩 출력할 수 밖에 없었다. 그러나, 본 발명의 비동기식 전송 모드 스위치는 만일 목적지 번지가 동일한 데이터가 M개 존재하는 경우에는 이들 데이터를 동시에 출력할 수 있다. 따라서, 본 발명의 비동기식 전송 모드 스위치는 비동기식 전송 모드 스위치의 성능에 중요한 요소인 처리율을 향상시킬 수 있다.That is, in the conventional asynchronous transfer mode switch, if there are M pieces of data having the same destination address, the asynchronous transfer mode switches cannot output these data at the same time and have to output one by one in order. However, the asynchronous transfer mode switch of the present invention can output these data simultaneously when there are M pieces of data having the same destination address. Therefore, the asynchronous transmission mode switch of the present invention can improve the throughput, which is an important factor in the performance of the asynchronous transmission mode switch.

그리고, 상술한 설명에서는 목적지 번지가 동일한 데이터가 M개 존재하는 경우에 M개의 출력 스위치들(20-1, 20-2, ..., 20-M)을 구비하여 M개의 데이터를 동시에 출력할 수 있는 비동기식 전송 모드 스위치를 예로 들어 설명하였지만, 이들 출력 스위치들의 숫자에는 제한이 없다. 비동기식 전송 모드 스위치는 집적회로 기술에 의해서 제조되는데, 만일 각 출력포트를 1개에서 4개로 늘리는 경우에 전체면적이 약 5%정도 증가하게 된다.In the above description, when there are M pieces of data having the same destination address, M pieces of output switches 20-1, 20-2, ..., 20-M are provided to simultaneously output M pieces of data. Although an asynchronous transfer mode switch has been described as an example, there is no limit to the number of these output switches. Asynchronous transfer mode switches are manufactured by integrated circuit technology, which increases the total area by approximately 5% if each output port is increased from one to four.

그러나, 비동기식 전송 모드 스위치의 출력 스위치의 개수를 증가함에 의해서 비록 칩 사이즈와 비용이 증가한다고 하더라도 비동기식 전송 모드 스위치의 처리율 향상에 의한 성능 개선 효과가 더 크다고 할 수 있다.However, by increasing the number of output switches of the asynchronous transfer mode switch, even if the chip size and cost increases, it can be said that the performance improvement effect by the throughput improvement of the asynchronous transfer mode switch is greater.

따라서, 본 발명의 비동기식 전송 모드 스위치는 동일 목적지를 가지는 데이터를 동시에 출력단으로 출력할 수 있으므로 처리율을 향상시킬 수 있다.Therefore, the asynchronous transfer mode switch of the present invention can output the data having the same destination to the output stage at the same time, thereby improving the throughput.

Claims

A data input switch having a plurality of input ports and a plurality of output ports for outputting data input through the plurality of input ports while circulating through the plurality of output ports; Data storage means for storing data from a plurality of output ports of the data input switching means, respectively; A multicast switch for copying and outputting the input data by a predetermined number when the destination address of the data output from the data storage means is a predetermined number; And a plurality of output switches to simultaneously output each of the m data through the same output port, respectively, when the destination address of the data input from the multicast switching means is m. And a data output switching means capable of switching.

The asynchronous transmission mode switch of claim 1, wherein the input data comprises header data and valid information data, and the destination data is included in the header data.