KR100227799B1 - 에이티엠 교환기의 트래픽 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

[청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야]

ATM교환기의 트래픽 제어장치 및 그 방법

[발명이 해결하려고 하는 기술적 과제]

종래에 트래픽 제어시 하나의 셀 버퍼에 음성 쎌과 데이터 쎌을 같이 큐잉(queuing)하므로서 발생하는 음성 서비스의 지연과 데이터 서비스의 데이터 손실을 해결하고자 한 것임.

[발명의 해결방법의 요지]

제1토큰 발생률(mr_T)에 따라 생성된 실시간 서비스용 토큰(100)을 저장하는 제1토큰 뱅크(101)와; 제2토큰 발생률(1-m)r_T에 따라 생성된 비실시간 서비스용 토큰(104)을 저장하는 제2토큰 뱅크(105)와; 비실시간 데이터 쎌을 저장하기 위한 셀버퍼부(108)와; 상기 제1토큰 뱅크(101)에 저장된 토큰으로 음성 및 화상 쎌(102)을 ATM(110)으로 전송하는 제1셀 전송부(103)와; 상기 제2토큰 뱅크(105)에 저장된 토큰으로 상기 쎌 버퍼부(108)에 저장된 데이터 쎌(106)(107)을 ATM망(110)으로 전송하는 제2쎌 전송부(109)로 이루어짐을 특징으로 한 것이다.

[발명의 중요한 용도]

ATM망에서 음성 서비스와 데이터 서비스시 트래픽을 제어하는데 적용되는 것임.

Description

에이티엠 교환기의 트래픽 제어장치 및 그 방법

일반적으로, ISDN에 적용되는 ATM망에서 보편화된 트래픽 제어의 강압 메카니즘은 버퍼가 있는 리킷-버킷 방식을 사용한다. 이러한 리킷-버킷 방식은 토큰 발생율(r_T), 토큰 뱅크 크기(B_T), 셀 버퍼 크기(B_D)에 의해서 결정된다.

상기와 같은 리킷-버킷 방식을 적용한 종래의 ATM교환기의 트래픽 제어장치가 제1도에 도시되었다.

이에 도시한 바와같이, 사용자가 전송한 쎌(1)을 제어하기 위한 쎌 제어부(2)와, 상기 쎌 제어부(2)를 통한 쎌을 저장하기 위한 쎌 버퍼(3)와, 생성된 토큰(4)을 제어하기 위한 토큰 제어부(5)와, 상기 토큰 제어부(5)를 통한 토큰을 저장하기 위한 토큰 뱅크(6)와, 상기 토큰 뱅크(6)에 저장된 토큰으로 상기 쎌 버퍼(3)에 저장된 쎌을 ATM망(8)으로 전송해주는 쎌 전송부(7)로 구성되었다.

이와 같이 구성된 종래 ATM교환기의 트래픽 제어동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 전송한 쎌(1)들은 쎌 제어부(2)에 의해 쎌 버퍼(3)에 저장되거나 리젝트되고, 토큰(4)은 r_T율로 생성되어 토큰 제어부(5)를 통해 토큰 뱅크(6)에 저장되거나 탈락된다. 즉, r_T율로 생성되는 토큰(4)은 토큰 제어부(5)로 전달되며, 토큰 제어부(5)는 토큰 뱅크(6)의 토큰 저장상태를 검출하여 토큰 뱅크(6)에 토큰이 가득찬 경우에는 입력되는 토큰을 탈락시키게 되고, 이와는 달리 토큰 뱅크(6)에 토큰이 충만하지 않은 경우에는 생성된 토큰을 토큰 뱅크(6)로 보내 저장하도록 한다.

아울러 사용자로부터 전송되는 쎌(1: 음성 또는 데이터쎌)도 쎌 버퍼(3)의 쎌 저장 상태에 따라 쎌 제어부(2)가 제어를하여 사용자로부터 전송되는 쎌을 리젝트시키거나 쎌 버퍼(3)에 저장하게 된다.

그리고 쎌 전송부(7)는 토큰 뱅크(6)에 저장된 토큰으로 쎌 버퍼(3)에 저장된 쎌을 ATM망(8)내로 전송을 하여 서비스가 이루어지도록 한다. 즉, 토큰 뱅크(6)가 비어 있지 않을 때 리킷-버킷에 도착한 쎌(음성 또는 데이터)들은 즉시 토큰을 받아서 ATM망내로 서비스되며, 이때 하나의 토큰은 각각 서비스되는 쎌에 대해서 사용된다. 반대로 토큰 뱅크(6)가 비어있을 경우에 사용자로부터 전송된 쎌은 쎌 버퍼(3)에 쌓이게 되는데, 이때 쎌 버퍼(3)가 오버플로워(overflow)되면 전송된 쎌은 탈락하게 된다.

이러한 리킷-버킷 방식은 ATM망에서 체증(congestion)상태를 피하기 위한 목적으로 사전에 예방조치를 취하기 위해서 사용자-망 접면에서 입력되는 트래픽을 제어한다.

그러나 이러한 종래의 ATM망에서의 트래픽 제어는 ATM망의 특성을 최대한으로 보장하지 못하는 문제점이 있었다.

즉, 일반적인 ATM망에서는 음성과 같은 실시간 서비스는 지연을 최소화시키며, 데이터와 같은 비실시간 서비스는 쎌 손실을 최소화시키는 것이 매우 중요한 데, 종래의 트래픽 제어방식은 하나의 쎌 버퍼에 음성 쎌과 데이터 쎌을 같이 큐잉(queuing)하므로서 음성, 화상 서비스는 지연이 되고, 데이터 서비스는 쎌 손실이 발생하는 문제점을 야기시켰다.

또한, 상기한 문제로 인해 각각의 서비스 특징을 살리지 못하므로써 서비스 품질이 보장되지 못하고, ATM망의 장점인 실시간 처리도 불가능한 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 ATM교환기의 트래픽 제어시 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 음성, 화상 및 대용량 데이터 서비스를 상호 분리하여 음성 및 화상 서비스시 지연을 최소화하고 데이터 서비스시 데이터 손실을 최소화하여 트래픽의 서비스품질과 효율이 증대시키도록 한 에이티엠(ATM)교환기의 트래픽 제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 음성, 화상 및 대용량 데이터 서비스시 각각의 트래픽을 분리하고 트래픽에 우선순위를 부여해줌으로써 트래픽의 서비스품질과 효율을 증대시키도록 한 에이티엠(ATM)교환기의 트래픽 제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 음성, 화상 및 대용량 데이터 서비스를 상호 분리하여 음성 및 화상 서비스시 지연을 최소화하고 데이터 서비스시 데이터 손실을 최소화하여 트래픽의 서비스품질과 효율을 증대시키도록 하고, 음성, 화상 및 대용량 데이터 서비스시 각각의 트래픽을 분리하고 트래픽에 우선순위를 부여해줌으로써 트래픽의 서비스품질과 효율을 증대시키도록 한 에이티엠(ATM)교환기의 트래픽 제어방법을 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단은, 제1토큰 발생률에 따라 생성된 실시간 서비스용 토큰을 저장하는 제1토큰 뱅크와; 제2토큰 발생률에 따라 생성된 비실시간 서비스용 토큰을 저장하는 제2토큰 뱅크와; 비실시간 데이터 쎌을 저장하기 위한 쎌 버퍼부와; 상기 제1토큰 뱅크에 저장된 토큰으로 음성 및 화상 쎌을 ATM망으로 전송하는 제1셀 전송부와; 상기 제2토큰 뱅크에 저장된 토큰으로 상기 쎌 버퍼부에 저장된 데이터 쎌을 ATM망으로 전송하는 제2쎌 전송부로 이루어진다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 방법은, 비실시간 서비스인 음성 및 화상 쎌의 전송을 위해 생성된 제1토큰과 실시간 서비스인 데이터 쎌을 전송하기 위해 생성된 제2토큰을 각각의 토큰 뱅크에 저장하는 토큰 저장과정과; 상기 과정에서 저장된 비실시간 서비스용 제1토큰으로 음성 및 화상 쎌을 ATM망으로 전송해주는 비실시간 서비스쎌 전송과정과; 상기 토큰저장 과정에서 저장된 실시간 서비스용 제2토큰으로 데이터쎌을 ATM망으로 전송해주는 실시간 서비스쎌 전송과정으로 이루어진다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 종래 ATM교환기의 트래픽 제어장치 블록 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 ATM교환기의 트래픽 제어장치 블록 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100, 104 : 토큰 101, 105 : 제1 및 제2토큰 뱅크

102 : 음성 및 화상 쎌 103 : 제1쎌 전송부

106, 107 : 데이터 쎌 108 : 쎌 비퍼부

109 : 제2쎌 전송부 110 : ATM망

제2도는 본 발명에 의한 ATM교환기의 트래픽 제어장치 블록 구성도이다.

도시된 바와같이, 토큰 발생률(mr_T)에 따라 생성된 토큰(100)을 저장하기 위한 제1토큰 뱅크(101)와, 상기 제1토큰 뱅크(101)에 저장된 토큰으로 사용자로부터 전송된 음성 및 화상 쎌(102)을 ATM망(110)으로 전송하는 제1쎌 전송부(103)와, 대용량 데이터를 전송하기 위해 임의의 토큰 발생률(1-m)r_T)에 따라 생성된 토큰(104)을 저장하기 위한 제2토큰 뱅크(105)와, 사용자로부터 전송된 우선순위가 부여된 데이터 쎌(106) 또는 우선순위가 부여되지 않은 데이터 쎌(107)을 저장하는 쎌 버퍼부(108)와, 상기 제2토큰 뱅크(105)에 저장된 토큰으로 상기 쎌 버퍼부(108)에 저장된 데이터 쎌을 상기 ATM망(110)으로 전송하는 제2쎌 전송부(109)로 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명에 의한 ATM교환기의 트래픽 제어장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 실시간 서비스(음성, 화상 등)와 비실시간 서비스(데이터)에 대해서 쎌 버퍼를 분리시키고, 토큰 뱅크와 토큰 발생율을 분리시켜 각각의 서비스 특징을 보장한다.

또한 토큰을 사용하는 우선순위 형태로 세 개의 쎌 형태의 서비스를 다음과 같이 구분된다.

음성 및 화상과 같은 실시간 서비스를 TYPE1 트래픽이라 하고, 우선순위가 있는 데이터와 같은 비실시간 서비스를 TYPE2 트래픽이라하며, 우선순위가 없는 데이터와 같은 비실시간 서비스를 TYPE3 트래픽이라고 한다.

여기서, 우선순위는 다음과 같다.

1) TYPE1 트래픽의 최소 지연(delay)

2) TYPE1 트래픽의 최소 쎌 손실(cell loss)

3) TYPE2 트래픽의 최소 쎌 손실(cell loss)

4) TYPE3 트래픽의 최소 쎌 손실(cell loss)

5) TYPE2 트래픽의 최소 지연(delay)

6) TYPE3 트래픽의 최소 지연(delay)

상기와 같이 우선순위화된 서비스 요구조건을 만족시키기 위한 본 발명의 작용을 이하에서 설명한다.

음성 및 화상과 같은 실시간 서비스에 대한 토큰(100)은 토큰 발생율(mr_T)로 생성되어 크기가 nB_T인 제1토큰 뱅크(101)에 쌓이게되며, 그 제1토큰 뱅크(101)에 토큰(100)이 가득찬 후에 토큰 뱅크(101)로 보내어진 토큰은 탈락된다.

그리고 데이터와 같이 비실시간 서비스에 대한 토큰(106)(107)은 토큰 발생률(1-M)r_T로 생성되어서 크기가 (1-nB_T)인 제2토큰 뱅크(105)에 쌓이게 되며, 그 제2토큰 뱅크(105)가 가득찬 후에 보내어진 토큰은 탈락된다.

아울러 TYPE1 트래픽은 쎌 지연을 최소화시키기 위해서 버퍼를 사용하지 않으며, 따라서 제1쎌 전송부(103)는 상기 제1토큰 뱅크(101)에 저장된 토큰으로 사용자로부터 전송된 음성 및 화상쎌(102)을 ATM망(110)으로 전송을 한다.

다음으로, TYPE2 트래픽과 TYPE3 트래픽은 쎌 손실을 최소화시키기 위해서 쎌 버퍼를 사용하게 되는데, 여기서 우선순위가 주어진 데이터 쎌(106)은 쎌 버퍼부(108)내에 제1쎌 버퍼(108a)에 저장이 되고, 우선순위가 부여되지 않은 데이터 쎌(107)은 쎌 버퍼부(108)내의 제2쎌 버퍼(108b)에 저장이 된다.

이때 각각의 쎌 버퍼가 가득찬 후에 보내어지는 데이터 쎌은 탈락된다.

한편, 제2쎌 전송부(109)는 상기 제2토큰 뱅크(105)에 저장된 토큰으로 상기 쎌 버퍼부(108)에 저장된 데이터 쎌을 상기 ATM망(110)으로 전송하게 되는데, 여기서 전송 순서는 우선순위에 따라 우선순위가 부여된 데이터 쎌(106)을 먼저 전송하게 되고, 그 다음으로 우선순위가 부여되지 않은 데이터 쎌(107)을 전송하게 된다.

이와 같이 본 발명은 실시간 서비스와 비실시간 서비스를 위해 토큰 뱅크와 토큰 발생율을 분리시키며, 분리 파라미터(Partition)는 다음과 같다.

m, 0 < m < 1는 토큰 발생율의 분리, n, 0 < n < 1은 토큰 뱅크 크기의 분리이다.

실제적으로는 두 개의 독립적인 트래픽 정형화기를 가지고 있는데, 하나는 TYPE1 트래픽을 위한 것이고, 또 하나는 TYPE2 트래픽과 TYPE3 트래픽을 위한 것이다. TYPE1쎌은 TYPE1쎌과 관련된 토큰 뱅크(101)가 비어있지 않을때까지는 토큰을 받아서 즉시 ATM망(110)으로 진입을 하며, 그 토큰 뱅크(101)가 비어있을때에 입력되는 TYPE1쎌은 지연을 겪지 않기위해서 버퍼를 사용하지 않기 때문에 쎌이 손실된다.

그리고 TYPE2 트래픽과 TYPE3 트래픽에 대해서는 토큰 뱅크(105)가 비어있지 않을때까지는 두가지 형태의 쎌(106)(107)은 토큰을 받아서 ATM망(110)으로 진입을 하며, 이와는 달리 상기 토큰 뱅크(105)가 비어있는 상태에서는 TYPE2 트래픽 쎌이 TYPE3 트래픽 쎌에 비해 우선순위를 갖기 때문에 TYPE2 트래픽 쎌의 손실을 최소화시키는 것이 중요하다.

따라서 ATM망내로 서비스되지 않은 TYPE2 트래픽 쎌은 쎌 버퍼(108a)에 쌓이다가 그 버퍼가 가득 차면 손실을 겪게되며, TYPE3 트래픽 쎌은 TYPE2 트래픽 쎌이 입력되지 않을 때에 토큰을 받아서 망으로 진입을 하며, 쎌 버퍼(108b)가 가득차면 손실을 겪게 되며, TYPE3 트래픽 쎌은 TYPE2 트래픽 쎌이 입력되지 않을 때에 토큰을 받아서 망으로 진입을 하며, 쎌 버퍼(108b)가 가득 차면 손실을 겪게된다.

이상에서와 같은 방법으로 음성과 화상 및 데이터 쎌에 우선순위를 부여하면 음성 및 화상과 같은 실시간 서비스는 지연과 쎌 손실을 최소화시킬 수 있으며, 데이터와 같은 비실시간 서비스도 쎌 손실을 최소화시키게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 비실시간 서비스인 데이터 쎌과 실시간 서비스인 음성 및 화상 쎌을 분리하고 각각의 특성에 따라 트래픽에 우선순위를 부여하여 쎌을 처리하므로써 실시간 서비스인 음성 서비스의 지연을 최소화시킴은 물론 비실시간 서비스인 데이터 서비스의 쎌 손실을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 음성, 화상 및 대용량 데이터 서비스시 각각의 트래픽을 분리하고 트래픽에 우선순위를 부여해줌으로써 음성 서비스시 지연을 최소화하고 데이터 서비스시 데이터 손실을 최소화하여 트래픽의 서비스품질과 효율을 증대시키도록 한 에이티엠(ATM)교환기의 트래픽 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Claims (5)

1. 사용자로부터 전송된 데이터 쎌과 음성 쎌을 ATM망으로 서비스하는 ATM교환기에 있어서, 제1토큰 발생률(mr_T)에 따라 생성된 실시간 서비스용 토큰(100)을 저장하는 제1토큰 뱅크(101)와; 제2토큰 발생률(1-m)r_T에 따라 생성된 비실시간 서비스용 토큰(104)을 저장하는 제2토큰 뱅크(105)와; 상기 비실시간 서비스용 데이터 쎌을 저장하기 위한 쎌 버퍼부(108)와; 상기 제1토큰 뱅크(101)에 저장된 토큰으로 음성 및 화상 쎌(102)을 ATM망(110)으로 전송하는 제1쎌 전송부(103)와; 상기 제2토큰 뱅크(105)에 저장된 토큰으로 상기 쎌 버퍼부(108)에 저장된 데이터 쎌(106)(107)을 ATM망(110)으로 전송하는 제2쎌 전송부(109)로 구성된 것을 특징으로 하는 에이티엠(ATM)교환기의 트래픽 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 쎌 버퍼부(108)는, 우선순위가 부여된 데이터 쎌(106)을 저장하기 위한 제1쎌 버퍼(108a)와, 우선순위가 부여되지 않은 데이터 쎌(107)을 저장하기 위한 제2쎌 버퍼(108b)로 구성된 것을 특징으로 하는 에이티엠(ATM)교환기의 트래픽 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2쎌 전송부(109)는, 상기 제2토큰 뱅크(105)에 토큰이 존재할 경우 상기 쎌 버퍼부(108)내에 저장된 쎌중 우선순위가 부여된 데이터 쎌을 먼저 전송하고, 그 다음에 우선순위가 부여되지 않은 데이터 쎌을 전송하는 것을 특징으로 하는 에이티엠(ATM)교환기의 트래픽 제어장치.
4. 사용자로부터 전송된 데이터 쎌과 음성 쎌을 ATM망으로 서비스하는 ATM교환기에 있어서, 비실시간 서비스인 음성 및 화상 쎌의 전송을 위한 생성된 제1토큰과 실시간 서비스인 데이터 쎌을 전송하기 위해 생성된 제2토큰을 각각의 토큰 뱅크에 저장하는 토큰 저장과정과; 상기 과정에서 저장된 비실시간 서비스용 제1토큰으로 음성 및 화상 쎌을 ATM망으로 전송해주는 비실시간 서비스쎌 전송과정과; 상기 토큰저장과정에서 저장된 실시간 서비스용 제2토큰으로 데이터쎌을 ATM망으로 전송해주는 실시간 서비스쎌 전송과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 에이티엠(ATM)교환기의 트래픽 제어방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 실시간 서비스용 데이터쎌을 ATM망으로 전송할 경우에는 전송할 데이터 쎌을 쎌 버퍼부(108)에 저장하고, 그 저장한 데이터쎌중 우선순위가 부여된 데이터 쎌을 먼저 전송하고, 그 다음에 우선순위가 부여되지 않은 데이터 쎌을 전송하는 것을 특징으로 하는 에이티엠(ATM)교환기의 트래픽 제어방법.

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