KR100194590B1 - 공유버퍼형 atm 스위치에서의 휴지주소 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공유버퍼형 단위 ATM 스위치의 휴지주소 제어장치(Idle Address Control)에 관한 것으로서, 특히 단위스위치의 휴지주소 제어수단을 개선하여 출력셀의 공유메모리 주소를 바로 휴지주소버퍼에 저장할 수 있도록 한 공유버퍼형 ATM 스위치에서의 휴지주소 제어장치이며, 본 발명은 휴지주소제어신호를 만드는 휴지주소제어신호생성부, 휴지주소제어신호를 저장하는 휴지주소제어신호버퍼와 휴지주소제어신호다중화기로 구성되는 것을 특징으로 하며, 기존의 공유버퍼형 ATM 스위치에서 휴지주소 제어수단을 개선하여, 출력셀의 공유메모리 주소를 휴지주소지연기를 거치지 않고 휴지주소버퍼에 저장할 수 있도록 함으로써 휴지주소를 원활하게 공급하여 셀손실 확률을 낮추고, 필요한 메모리 용량을 줄이는 효과가 있다.

Description

공유버퍼형 ATM 스위치에서의 휴지주소 제어장치
제1도는 공유버퍼형 ATM 스위치의 N×N 단위 스위치 모듈 구성도.
제2도는 기존의 공유버퍼형 ATM 스위치의 휴지주소 제어장치의 구성도.
제3도는 본 발명에 의한 휴지주소 제어장치(Idle Address Control)의 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
3, 13, 23 : 공통메모리 7, 17, 27 : 주소버퍼
8, 18, 28 : 출력주소를 위한 다중화기 9, 19, 29 : 휴지주소버퍼
본 발명은 공유버퍼형 단위 ATM 스위치의 휴지주소 제어장치(Idle Address Control)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단위스위치의 휴지주소 제어수단을 개선하여 출력셀의 공유메모리 주소를 바로 휴지주소버퍼에 저장할 수 있도록 한 공유버퍼형 ATM 스위치에서의 휴지주소 제어장치에 관한 것이다.
종래에는 기존의 제한 공유버퍼형 ATM단위 스위치의 공유메모리에서 읽혀진 출력셀의 공유메모리 주소를 휴지주소지연기에 저장했다가 휴지주소버퍼에 입력하도록 시스템을 제어하는데, 휴지주소를 바로 휴지주소버퍼에 입력할 수 없으므로 공유메모리에 저장을 할 수 있는 곳은 있지만 휴지주소(Idle Address)를 할당받지 못해 공유메모리에 입력을 할 수 없는 경우가 발생할 수 있는 단점이 있고, 휴지주소지연기를 위해 큰 용량의 메모리가 필요한 단점이 있다.
볼 발명은 상기와 같은 단점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 출력셀의 공유메모리 주소를 휴지주소지연기를 거치지 않고 휴지주소버퍼에 저장할 수 있도록 하는 방식으로 휴지주소를 원활하게 공급하여 셀손실율을 낮추고, 필요한 메모리 용량을 줄이는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 휴지주소를 저장하는 휴지주소버퍼와 휴지주소제어신호를 만들고, 생성된 휴지주소제어신호를 휴지주소버퍼로 보내는 휴지주소제어기로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기존의 휴지주소 제어수단과 본 발명의 실시예를 설명한다.
제1도는 제한 공유버퍼형 ATM 단위 스위치의 일반적인 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이 입력셀을 수신하여 직렬/병렬 변환(1) 후 다중화(2)하는 입력다중화부(1),(2), 입력셀을 저장하는 공통메모리부(3), 공통메모리로부터 출력되는 셀을 역다중화(4)하여 병렬/직렬 변환(5) 후 출력하는 출력다중화부(4),(5), 및 셀의 입출력제어, 우선순위제어, 멀티캐스트제어를 위한 제어부(6-10)로 구성된다. 제어부는 크게 입출력제어부, 우선순위제어 및 라우팅부와 휴지주소 제어수단으로 나눌수 있다. 우선순위제어 및 라우팅부(6)에서는 입력다중화로부터 셀의 헤더부를 수신하여 우선순위를 제어하고 출력포트에 해당하는주소버퍼(7)의 입력셀의 주소를 저장하도록 라우팅하는 역할을 한다. 입출력제어부는 저장된 주소를 기록하는 주소버퍼(7)와 주소다중화부(8)로 구성된다. 휴지주소 제어수단은 입력셀을 저장할 수 있는 공통메모리의 사용 가능한 주소가 기록된 휴지주소버퍼(9)와 출력셀의 주소를 휴지주소버퍼로 저장하기 전에 지연을 시키는 휴지주소연기(10)로 이루어져 있다.
공유버퍼형 ATM 스위치의 N×N 단위 스위치의 동작원리는 다음과 같다.
초기화로 휴지주소버퍼에는 공통메모리의 사용 가능한 주소가 기록이 된다.
이때 만일 공통메모리가 M개의 셀이 저장 가능하면 0에서 M-1까지 주소가 기록된다. 다음 입력셀의 공통메모리로의 쓰기 과정을 보면 각 입력포트로 도착하는 셀은 다중화부에 의해서 다중화되고 셀의 헤더부는 우선순위제어 및 라우팅부로 입력된다. 우선순위제어 및 라우팅부는 우선순위제어를 한후, 휴지주소버퍼의 동작이 가능하도록 만든다. 동작이 가능해진 휴지주소버퍼에서는 입력셀이 저장될 번지를 출력하고 입력셀은 휴지주소버퍼의 출력주소로 공통메모리에 저장된다. 입력된 셀이 유니캐스트 셀일 경우에는 입력셀이 저장된 주소를 해당 주소버퍼에 저장하고, 멀티캐스트 셀인 경우에는 멀티캐스트 경로정보를 이용하여 입력셀이 저장된 주소를 해당하는 모든 주소버퍼에 저장한다. 멀티캐스트 경로정보는 어느 출력단자로 멀티캐스트 셀을 출력할 것인가에 대한 N비트의 정보가 저장되어 있는데, 각 비트는 하나의 출력단에 대응된다. 예를 들아, N이 8인 8×8 스위치에서 멀티캐스트 경로정보가 10100001이고 i번째 비트가 1인 경우에 i번째 출력단자에서 멀티캐스트 셀을 출력한다고 가정하면, 첫 번째, 세 번째와 마지막인 여덟 번째 출력단자에서 멀티캐스트 셀을 출력해야 하므로 첫 번째, 세 번째와 마지막인 여덟 번째 주소버퍼에 주소를 저장하게 된다.
다음으로 저장된 입력셀이 읽혀지는 과정을 보면, 주소버퍼에 저장된 내용들이 다중화기(8)에서 Round-robin 형태로 동작되어 공통메모리의 읽기 주소로 사용이 된다. 공통메모리에서 읽어들인 주소는 다음 셀의 저장을 위하여 휴지주소지연기를 거쳐서 휴지주소버퍼로 저장된다. 그리고 읽혀진 셀은 역다중화부를 거쳐서 출력된다.
여기에서 휴지주소지연기를 거친 후에 휴지주소버퍼에 출력셀의 주소를 거장하게 만든 이유는 다음과 같다. 멀티캐스트 셀의 경우에 공통메모리에 한 번만 저장한 후에 여러번 읽어내도록하여 멀티캐스트의 효과를 얻도록 되어있기 때문에, 모든 멀티캐스트 경로로 출력을 완료하기 전가지는 공통메모리의 주소가 다시 사용되어서는 안된다.
기존의 휴지주소 제어수단은 이런 문제를 해결하기 위해 휴지주소지연기를 두어 주소버퍼 크기만큼의 지연을 주는 방식으로 멀티캐스트 셀이 완전히 출력될 때까지 출력주소를 휴지주소버퍼에 저장하는 것을 지연시켜 멀티캐스트 셀의 출력을 보장하도록 되어 있다.
제1도에 도시된 기존의 제한 공유버퍼형 ATM 단위 스위치에서의 휴지주소 제어수단은 출력셀의 주소를 휴지주소지연기(10)를 거친 후에 휴지주소버퍼(9)에 저장되도록 시스템을 제어한다.
제2도는 기존의 공유버퍼형 ATM 스위치에서의 휴지주소 제어수단 구성도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 기존의 공유버퍼형 ATM 스위치에서의 휴지주소제어수단은 휴지주소버퍼(19)와 휴지주소지연기(20)로 구성되어 있다. 기존의 휴지주소 제어수단은 출력셀의 주소를 휴지주소지연기에 먼저 입력하여 항상 주소버퍼의 크기만큼의 지연을 시키기 때문에, 공유메모리에 저장을 할 수 있는 곳은 있지만 휴지주소를 받지 못해 공유메모리에 입력을 못하는 경우가 발생할 수있고, 휴지주소지연기를 위해 주소버퍼의 크기(L)와 입출력 포트 수(N)에 비례하는 큰 용량의 메모리가 필요한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명에서는 제한 공유버퍼형 ATM 단위 스위치의 휴지주소 제어수단을 위한 연구결과, 기존의 휴지주소 제어수단에서 성능저하를 야기시키는 휴지주소지연기를 없애고 휴지주소제어신호 생성부, 휴지주소 제어신호 버퍼와 휴지주소 제어신호 다중화기로 이루어진 휴지주소제어기를 새로이 추가하여, 휴지주소를 원활하게 공급할 수 있도록 하고 필요한 메모리용량을 줄인 휴지주소 제어수단을 고안하였다.
제3도는 본 발명에 의한 휴지주소 제어수단 구성도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 기존의 휴지주소 제어수단과 비교하여 볼 때, 출력셀의 주소를 휴지주소지연기를 통해 휴지주소버퍼에 저장하는 것이 아니라, 휴지주소제어신호생성부(30)에서 만든 휴지주소제어신호(1 bit로 표시가능)를 휴지주소제어신호버퍼(31)에 저장한 후, 휴지주소제어신호다중화기(32)에서 읽어낸 후 휴지주소버퍼(29)에 들어갈 출력셀 주소의 저장여부를 휴지주소제어신호로 판정하도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 휴지주소 제어수단의 동작원리는 다음과 같다. 제한 공유버퍼형 ATM 단위 스위치에서 우선순위제어 및 라우팅부(26)는 입력셀이 유니캐스트 셀일 경우에는 유니캐스트 경로정보를, 멀티캐스트 셀인 경우에는 멀티캐스트 경로정보를 휴지주소제어신호생성부(30)로 보낸다. 휴지주소제어신호생성부(30)는 각 주소버퍼(27)의 버퍼길이를 나타내는 계수기(25)의 버퍼길이 정보를 이용하여 유니캐스트 셀과 멀티캐스트 셀에 따라 휴지주소제어신호를 만든다. 입력셀이 유니캐스트 셀일 경우에는 휴지주소제어신호생성부(30)에서 만든 휴지주소제어신호를 해당 휴지주소제어신호버퍼(31)에 저장하고 멀티캐스트 셀인 경우에는 멀티캐스트 경로정보를 이용하여 휴지주소제어신호들을 해당하는 모든 휴지주소제어신호버퍼(31)에 저장한다. 그러므로 각 휴지주소제어신호버퍼에는 하나의 입력셀에 대해 해당 휴지주소제어신호가 저장된다.
휴지주소제어신호는 1 bit로 이루어져 있고 출력셀의 주소를 휴지주소버퍼(29)에 입력할 것인지 입력하지 않을 것인지를 결정하기 위한 정보로 사용된다. 휴지주소제어신호생성부(30)에서 휴지주소제어신호를 결정하는 알고리즘은 다음과 같다. 유니캐스트 셀의 경우에는 공통메모리에 저장된 후에 한 번씩만 읽혀지므로, 모든 출력셀의 주소를 휴지주소버퍼에 입력하도록 휴지주소제어신호를 만든다. 멀티캐스트 셀의 경우에는 제일 마지막으로 출력될 때까지 공유메모리 주소가 휴지주소버퍼에 입력이 되면 안되므로, 제일 마지막 출력셀의 경우에만 주소를 휴지주소버퍼에 입력하고 나머지 경우에는 입력하지 않도록 휴지주소제어신호를 만들어야 한다. 멀티캐스트 셀이 N×N 단위 스위치의 N개의 출력포트 중에 K개의 출력포트로 멀티캐스팅되어야 할 때(K≤N), 휴지주소제어신호생성부는 K개의 출력포트에 대응하는 K개의 주소버퍼에 길이를 나타내는 버퍼길이정보들을 계수기들로부터 읽어내어, 그 중에서 길이가 가장 긴 주소버퍼에 해당하는 휴지주소제어신호만을 출력셀의 주소를 휴지주소버퍼로 입력하게 하는 신호로 만든다. 각 계수기들은 주소버퍼 내에 몇 개의 주소가 저장되어 있는지를 나타내는 버퍼길이 정보를 저장하고 있다. 주소버퍼에 입력셀의 주소가 입력될 때는 버퍼길이 정보를 1씩 증가시키고, 주소버퍼에서 출력셀의 주소가 출력될 때는 1씩 감소시켜, 계수기가 항상 정확한 버퍼길이를 저장하게 한다.
예를 들어, N이 8×8인 스위치에서 멀티캐스트 경로정보가 10100001이고 i번째 비트가 1인 경우에 i번째 출력단자에서 멀티캐스트 셀을 출력한다고 가정하면, 첫 번째, 세 번째와 마지막인 여덟 번째 출력단자에서 멀티캐스트 셀을 출력해야 하므로 첫 번째와, 세 번째와 마지막인 여덟 번째 주소버퍼에는 입력셀의 주소를 저장하고, 첫 번째, 세 번째와 여덟 번째 휴지주소제어신호버퍼에는 해당 휴지주소제어신호를 저장하게 되고 이 경우에 K는 3이 된다. 휴지주소제어신호가 1이면 휴지주소버퍼에 출력셀의 주소를 입력하라는 신호이고, 0이면 휴지주소버퍼에 출력셀의 주소를 입력하지 말라는 신호라고 가정하고 세 번째 주소버퍼의 길이가 다른 2개의 주소버퍼길이에 비해 가장 길다면, 제일 마지막으로 출력되어야 할 출력포트에 대응하는 세 번째 휴지주소제어신호버퍼에 입력될 휴지주소제어신호만 1로 만들어야 하고, 나머지 첫 번째와 여덟 번째 휴지주소제어신호버퍼에 입력될 휴지주소제어신호는 0으로 만들어야 한다. 이와 같이 가정할 경우, 유니캐스트 셀의 휴지주소제어정보는 모두 1이 되어야 한다.
다음으로 저장된 입력셀이 읽혀지는 과정을 보면, 주소버퍼에서 읽어낸 공통메모리내의 주소는 공통메모리의 읽기 주소로 사용되고, 휴지주소제어신호는 휴지주소제어신호버퍼(31)로부터 읽어내어 휴지주소제어신호다중화기(32)를 거쳐 출력되어 출력셀 주소를 휴지주소버퍼에 저장할 것인지 결정하는데 사용된다.
상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은 기존의 공유버퍼형 ATM 스위치에서 휴지주소 제어수단을 개선하여, 출력셀의 공유메모리 주소를 휴지주소 지연기를 거치지 않고 휴지주소버퍼에 저장할 수 있도록 함으로써 휴지주소를 원활하게 공급하여 셀손실 확률을 낮추고, 필요한 메모리 용량을 줄이는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 고속의 셀 교환 방식을 사용하는 ATM 스위치 내에서 공유버퍼형 ATM 단위 스위치의 휴지주소 제어장치에 있어서, 휴지주소제어신호를 만드는 휴지주소제어신호생성부(30); 상기 휴지주소제어신호를 저장하는 휴지주소제어신호버퍼(31); 상기 휴지주소제어신호버퍼로부터 휴지주소제어신호를 하나씩 읽어내는 휴지주소제어신호다중화기(32); 전체 휴지주소정보를 저장하는 휴지주소버퍼(29); 상기 휴지주소제어신호생성부(30)에 의해 만들어진 휴지주소제어신호를 이용해서 출력셀의 주소를 바로 상기 휴지주소버퍼(29)에 입력할 수 있게 함으로써 휴지주소를 원활하게 공급하여 셀손실율을 낮추고, 필요한 메모리 용량을 줄이도록 한 것을 특징으로 하는 공유버퍼형 ATM 스위치에서의 휴지주소 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 휴지주소제어신호를 만드는 휴지주소제어신호생성부(30)는 계수(25)들의 버퍼길이정보를 이용하여 휴지주소버퍼(29)에 출력셀의 주소를 입력할 것인지를 제어하기 위한 휴지주소제어신호를 만드는 것을 특징으로 하는 공유버퍼형 ATM 스위치에서의 휴지주소 제어장치.
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