KR100251717B1

KR100251717B1 - 이속도를 가지는 비동기 전송 모드망 셀들의다중화/역다중화 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100251717B1
Application number: KR1019970033895A
Authority: KR
Inventors: 김춘호
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-07-19
Filing date: 1997-07-19
Publication date: 2000-04-15
Also published as: KR19990010977A

Abstract

본 발명은 ATM 교환기의 다중화/역다중화에 관한 것으로, 특히 155Mbps의 전송 속도를 가지는 ATM 인터페이스에 다수의 이속도를가지는 ATM셀을 통계적 다중화 하기위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래의 ATM 교환기에서 사용하는 다중화/역다중화 방법은 각 SLIM의 대역폭이 일정하게 고정되어 있으므로 서로 다른 속도를 가지는 SLIM을 사용할 수 없고, 각 SLIM의 물리적인 대역폭을 초과할 수 없다. 그러므로 이속도를 가지는 단말의 가입자선을 집속할 수 없다. 그리고 각 SLIM에 대해서 ATM셀 버스에 대해서 고정된 대역폭을 할당하기 때문에 다른 SLIM에 의해서 대역폭을 사용할 수 없기 때문에 대역폭의 낭비가 발생하게된다.

본 발명에 의한 ATM 셀 다중화/역다중화 장치는 각 가입자 채널의 대역폭을 감시하는 역할을 하는 CPU와 UPC 장치와 다중화/역다중화 장치와 상기 다중화/역다중화 장치를 제어하는 기능을 하는 MCL로 구성된다.

Description

이속도를 가지는 비동기 전송 모드망 셀들의 다중화/역다중화 방법 및 장치

본 발명은 ATM 교환기의 다중화/역다중화를 위해 서로 다른 속도를 가지는 ATM셀을 통계적으로 다중화 하기위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 155Mbps의 전송 속도를 가지는 ATM 인터페이스에 다수의 서로 다른 속도를 가지는 ATM셀을 통계적으로 다중화/역다중화 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근의 정보통신 기술은 기존의 단순한 메시지의 전송에서 발전되어 다차원적으로 부호화된 멀티미디어 데이터를 통합된 하나의 디지털 망에서 전송하는 광대역 종합정보통신망(Broadband-Integrated Services Digital Network:이하 B-ISDN이라 칭한다.)으로 구현되고 있다. 이러한 B-ISDN에서는 다양한 속도의 트래픽을 수용하고 광대역 서비스를 충족시키기 위한 방식으로 53 바이트의 고정 길이 셀과 통계적 다중화 방식을 이용한 비동기 전송 모드(Asynchronous Transfer Mode:이하 ATM이라 칭한다.)을 채택하고 있다.

국제 전기 통신 연합(Internatinal Telecommunication Union :이하 ITU-TS라 치한다.)에서는 B-ISDN에 대한 전송방식으로 ATM을 권고하고 있다. ITU-TS에서 권고하고 있는 기본 가입자 인터페이스는 155.520 Mbps 또는 620.048 Mbps를 가지고 있다.

그러나 실제적으로 이러한 가입자의 인터페이스는 기존의 PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy:이하 PDH라 칭한다.) 인터페이스를 다중화하여 사용하고 있다. 따라서 ATM망과 가입자 사이에는 이러한 PDH의 T1 또는 E1인터페이스를 수용하기 위한 다중화 장치 및 역 다중화 장치를 요구한다.

도 1은 종래에 사용되는 DS1E(Digital Signal level 1 E1 inetrface)급 4 포트를 수용하는 가입자 회선 인터페이스 장치(Subscriber Line Interface module :이하 SLIM이라 칭한다.) 16개를 다중화하여 가입자의 데이터를 ATM망으로 전송하고, ATM 망으로부터 수신한 155.520 Mbps급의 셀을 역다중화하여 SLIM측으로 전송하는 1포트 ATM 스위치의 ATM 셀 버스 구조와 교환기에서 사용되는 ATM 셀의 헤더 형태를 나타내고 있다. 상기 셀 다중화/역다중화 버스는 도 2와 도 3과 같은 송/수신 타이밍도에 의해서 동작하게 된다.

상기 ATM 스위치의 ATM 셀 버스의 다중화/역다중화 모듈은 ATM셀 버스를 제어하고, ATM 셀 데이터를 저장하는 선입선출 (First In First Out buffer: 이하 FIFO라 칭한다.) 버퍼로 구성되고, SLIM은 DS1E 4포트를 다중화/역다중화하는 로컬 다중화/역다중화 기능, SLIM 인터페이스를 통하여 수신된 셀 데이터를 FIFO 버퍼부에 저장하기는 기능과 ATM 교환기의 제어에 의해서 ATM셀을 FIFO 버퍼부에서 읽어 셀 버스에 싣는 기능을 하게 된다.

ATM 교환기에서는 ATM 셀을 다중화/역다중화하여 사용하기 위해서 ATM 셀 헤더의 GFC(Generic Flow Control) 부분과 가상 패스 식별자(Virtual Path Identifier :이하 VPI라 칭한다.)의 두 비트를 포트 식별자(Port Identifier:이하 PID라 칭한다.)와 보드 식별자(Board Identifier:이하 BID라 칭한다.)로 사용하고 있다. BID는 다중화/역다중화 장치에서 참조하여 SLIM을 선택한 후에는 초기값을“0”으로하여 시스템 외부에는 영향을 주지 않도록 하고 있다.

PID는 SLIM에 위치한 로컬 다중화/역다중화 장치에서 참조하여 포트 선택후 초기값을 “0”으로 하여 시스템 외부에는 영향을 주지 않도록 하고 있다. 상기 PID와 BID 비트의 수는 시스템에 따라서 유동적으로 바꾸어질 수 있다.

상기와 같은 ATM 교환기는 도 2의 송신 타이밍도를 이용하여 역다중화 동작을 수행하고, 도 3의 수신 타이밍도를 이용하여 다중화 동작을 수행한다.

다중화/역다중화 장치에서는 셀 헤더의 BID를 참조하여 송신 선택(Transmit Selects:Tx_selects) 신호를 해당 SLIM으로 전송하고, 두개의 버스 클럭 이후에 셀 동기(Cell Synchronization) 신호와 셀 데이터(Cell Data) 신호를 송신 ATM 셀 버스(Transmit ATM 셀 버스)에 실어서 역다중화(Demultiplexing) 기능을 수행한다. Tx_selects 신호를 수신한 SLIM은 송신 ATM 셀 버스에서 셀 동기 신호를 검출하여 정상적이면 셀 데이터를 FIFO에 저장한 후 셀 헤더의 PID를 참조하여 각 포트로 셀 데이터를 전송한다.

Tx_selects 신호는 처리 시간을 고려하여 셀 데이터 보다 2 클럭 빨리 보내고, 53 바이트의 길이를 가지는 셀과 같은 데이터폭을 가지고 있으며, 55 클럭 단위로 제어되어, 각각의 SLIM으로 전송한다.

다중화/역다중화 장치에서는 라운드-로빈(round-robin)방식에 의해서 각 SLIM의 수신 선택(Receiver Selects:Rx_selects) 신호를 생성하여 각 SLIM으로 보낸다.

각 SLIM에서는 Rx_selects 신호를 받으면 다중화/역다중화 장치쪽으로 보낼 셀 데이터가 있을때는 수신 선택 긍정 응답(Receiver Selects Acknowledgement Response:Rx_sel_Ack) 신호를 보내고, 두개의 버스 클럭뒤에 수신 ATM 셀 버스에 셀 동기 신호와 셀 데이터 신호를 싣는다. 셀 다중화/역 다중화 장치에서는 Rx_Sel_Ack 신호를 받으면 수신 ATM 셀 버스에서 셀 동기를 검출하여 정상이면 셀 데이터를 받아들인다.

Rx_selects 신호는 라운드 로빈 방식으로 각각의 SLIM 측으로 전송한다. Rx_sel_Ack 신호는 SLIM에서 개방 콜렉터(개방 드레인) 출력으로 구동하여 다중화/역다중화 장치에서 한 신호만을 받아들이면 된다.

상기 라운드 로빈 방식은 주제어기가 중앙에 위치하고, 각 통신 시스템이 중앙의 제어기와 연결되어 있는 성형의 통신망에서 주로 사용하는 방법으로 각 통신 시스템에서 중앙 제어기측으로 데이터를 송신할 필요가 있을 때, 통신 시스템에게 돌아가면서 한번씩 순차적으로 전송의 기회를 부여하는 방법이다.

상기 1 포트 ATM 교환기는 셀 버스에 셀들을 다중화하기 위하여 각각의 SLIM에 Rx_selects 신호를 라운드 로빈 방식으로 균일하게 전송한다.

따라서 각각의 SLIM에는 각 SLIM의 전송 데이터에 무관하게 고정 대역폭이 할당된다. 예를들면, ATM셀 버스의 대역폭이 155.620 MHz이고 16개의 SLIM을 사용한다면 각 SLIM에 의해서 할당되는 대역폭은 셀 버스의 사용에 무관하게 약 9.27 MHz의 대역폭이 할당된다.

상기와 같은 문제점은 각 SLIM의 대역폭이 일정하게 고정되어 있으므로 서로 다른 속도를 가지는 SLIM을 사용할 수 없고, 각 SLIM의 물리적인 대역폭을 초과할 수 없다. 그러므로 이속도를 가지는 단말의 가입자선을 집속할 수 없다.

그리고 각 SLIM에 대해서 ATM셀 버스에 대해서 고정된 대역폭을 할당하기 때문에 다른 SLIM에 의해서 대역폭을 사용할 수 없기 때문에 대역폭의 낭비가 발생하게된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 창안된 것으로, 통계적 다중화(Statistical Multilplexing) 방식을 이용하여 각 SLIM이 ATM 셀 버스를 사용하지 않을 경우에는 다른 SLIM에 의해서 대역폭을 사용하게 하여 대역폭의 낭비와 이속도 셀의 전송을 보장할 수 있는 이속도를 가지는 비동기 전송 모드망 셀들의 다중화/역다중화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 ATM 셀 버스의 구조

도 2는 도 1의 ATM 셀 버스의 셀다중화/역다중화 장치의 송신 타이밍도

도 3은 도 1의 ATM 셀 버스의 셀다중화/역다중화 장치의 수신 타이밍도

도 4는 본 발명에 의한 ATM 셀 버스의 구조

도 5는 도 4의 ATM 셀 버스의 셀다중화/역다중화 장치의 송신 타이밍도

도 6은 도 4의 ATM 셀 버스의 셀다중화/역다중화 장치의 수신 타이밍도

도 7은 MCL의 구성 및 신호

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101. MUX/DEMUX 모듈 102. MUX/DEMUX

103. 송신 FIFO 버퍼 104. 수신 FIFO 버퍼

105. TX-ATM Cell 버스 106. 송신 ATM 셀 버스

107. Tx_selects 108. Rx_selects

109. Rx_sel_Ack 110. SLIM

111. FIFO 버퍼 112. 로컬 MUX/DEMUX

113. PID 114. BID

115. VPI 116. VCI

117. PT 118. CLP

119.HEC 201. 버스 클럭

202.Tx_select_n 203.Tx_select_n+1

204. 셀 동기 205. 셀 데이터

301. 버스 클럭 302. Rx_select_n

303. Rx_select_n+1 304. Rx_sel_Ack

305. 셀 동기 306. 셀 데이터

401. MUX/DEMUX 모듈 402. CPU

403. UPC 404. 송신 FIFO 버퍼

405. 수신 FIFO 버퍼 406. MUX/DEMUX

407. MCL 408. 클럭

409. SOC 410. Tx_data Bus

411. Tx_selects 412. Tx_strobe

413. Rx_data_bus[0:7] 414. Rx_select[0:3]

415. Rx_strobe 416. Rx_sel_Nack

417. Rx_sel_Ack 418. SLIM

419. SLIM MCL 420. 로컬 MUX/DEMUX

421.FIFO버퍼 422.PID 423.BID 424. VPI

425. VCI 426. PT

427. CLP 428. HEC

501. SOC 502. 버스 클럭

503. Tx_strobe 504. Tx_select[0:3]

505. Tx_data[0:7] 601. SOC

602. 버스 클럭 603. Rx_strobe

604. Rx_select[3:0] 605. Rx_sel_Nack

606. Rx_sel_Ack 607. Rx_data[7:0]

701. Rx_selects 신호 생성부 702. Rx_Nack 신호 생성부

703. Local_Nack 704. Rx_strobe

705. Rx_select[3:0] 706. Rx_sel_Ack

707. Rx_sel_Nack 708. Ins_state[0:15]

709. 수신 FIFO 버퍼 710. Rx_data[0:7]

711. Rx_data_available 712. Rx_strobe

713. Rx_select[0:3] 714. Backboard Id[0:3]

715. Rx_sel_Ack 716. Rx_sel_Nack

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 이속도를 가지는 ATM 셀 다중화/역다중화 장치는,

각 가입자 채널의 대역폭을 감시하는 역할을 하는 CPU와, 사용자 파라미터 제어기(Usage Parameter Control:이하 UPC라 한다.)와, 다중화/역다중화기와, 상기 다중화/역다중화기를 제어하는 기능을 하는 다중화 제어 로직(Multiplexing Control Logic:이하 MCL이라 칭한다.)과, 송수신되는 ATM 셀을 저장하는 FIFO 버퍼부로 구성되는 MUX/DEMUX 모듈;과

각 가입자의 사용자 데이터를 저장하는 기능과 로컬 다중화/역다중화하는 기능을 하는 로컬 MUX/DEMUX기와, 상기 로컬 MUX/DEMUX 장치를 제어하는 기능을 하는 MCL로 구성되는 SLIM;과

SLIM으로부터 상기 MUX/DEMUX 모듈 또는 이 MUX/DEMUX 모듈로부터 SLIM측으로 셀을 전송하는 기능을 하는 ATM 셀 버스를 포함하여 이루어진다.

또한, ATM 셀 다중화/역다중화 방법은, 상기한 목적을 달성하기 위하여MUX/DEMUX 모듈의 MCL에서 라운드로빈 방식으로 Rx_selects 신호를 생성하여 각 SLIM으로 보내는 과정과, SLIM에서는 Rx_selects 신호를 받으면 MUX/DEMUX 모듈측으로 보낼 셀 데이터가 있을때는 Rx_sel_Ack 신호를 보내고, 다음 타임 슬롯의 RX-ATM 셀 버스에 셀 데이터를 싣는 과정과, MUX/DEMUX 장치에서는 Rx_sel_Ack신호를 받으면, RX-ATM 셀 버스에서 셀 데이터를 받아들이는 과정과, SLIM에서 Rx_selects 신호를 받으면 MUX/DEMUX 모듈측으로 보낼 셀 데이터가 없을때는 Rx_sel_Nack 신호를 보내고, MUX/DEMUX 모듈에서는 Rx_sel_Nack신호를 받으면 그 다음 SLIM으로 Rx_selects 신호를 보내는 과정으로 이루어지는 통계적 다중화 장치의 다중화 방법과;

MUX/DEMUX 모듈에서 셀 헤더의 BID를 참조하여 Tx_selects 신호와 Tx_sel_strobe 신호를 해당 SLIM으로 보내고, 다음 타임 슬롯에 셀 데이터를 TX-ATM 셀 버스에 싣는 과정과, Tx_selects 신호를 받은 SLIM은 TX-ATM 셀 버스에서 셀 데이터를 받아서 FIFO 버퍼에 저장하고, 셀 헤더의 PID를 참조하여 각 포트로 셀 데이터를 보내는 과정으로 이루어지는 역다중화 방법으로 이루어진다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 더욱 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 1 포트 ATM 교환기의 ATM 셀 버스의 구조 및 ATM 셀 헤더의 형식을 나타낸 것이다.

상기 CPU와 UPC 블럭은 각 가입자 채널의 사용 대역폭을 감시하는 역할을 한다.

MUX/DEMUX 블럭은 ATM 셀 버스의 셀 데이터를 관리하고, ATM 셀 데이타를 저장하는 FIFO 버퍼로 구성된다.

SLIM은 보드내 가입자 포트를 다중화/역다중화하는 Local MUX/DEMUX 기능과 셀 데이터를 저장을 위한 FIFO 기능을 가진다.

상기 ATM 셀 버스는 셀 버스 클럭, 셀 버스의 셀 경계를 나타내는 SOC(Start Of Cell), MUX/DEMUX 모듈에서 SLIM으로 셀 데이터를 전송하는 송신 데이터 버스(TX-DATA Bus)와 MUX/DEMUX 모듈에서 SLIM으로 부터 오는 셀을 수신하는 수신 데이터 버스(RX-DATA Bus)로 구성된다.

또한, 각 8 비트의 병렬 데이터를 이용하여 155.52 Mbps이상의 데이타 전송 능력을 가지고 있으며, 제어신호로는 Tx_strobe, Tx_selects, Rx_strobe, Rx_selects, Rx_sel_Ack, Rx_sel_Nack 및 Ins_state를 사용하고, 상기 제어 신호에 대한 타이밍도를 도 5와 도 6에 나타내었다.

MCL 모듈은 각 가입자 보드에서 전송할 셀이 있을 때만 ATM 셀 버스에 셀 데이타를 싣는 기능을 가지며 도 6과 도 7의 Rx_strobe, Rx_selects, Rx_sel_Ack, Rx_sel_Nack, Ins_state 신호를 이용하여 제어한다. 서로 다른 속도를 갖는 가입자를 ATM 셀 버스를 이용하여 통계적 다중화하는 기능을 수행한다.

각 신호선에 대한 정의

항 목	신호선의 정의
clock	ATM 셀 버스의 대역폭을 결정하는 BUS 동기 클럭.
SOC	셀 경계를 식별하는 신호
TX_data	다중화/역다중화 모듈에서 SLIM으로 셀을 전송하는 데이터신호(8비트)
Tx_selects	각 가입자 보드에 유효한 셀이 ATM 셀 버스에 있다는것을 알려주기위한 이진수로 부호화된 선택신호.
Tx_strobe	이진수로 부호화된 Tx_selects 신호의 Strobe.
Rx_selects	각 가입자 보드에 다중화하기 위해서 ATM 셀 버스에 셀을 실어도 좋다는것을 허락하기위한 이진수로 부호화된 선택신호.
Rx_strobe	이진수로 코딩된 Rx_selects 신호의 Strobe.
Rx_sel_Ack	가입자 보드에서 MUX측으로 보내는 셀이 있을때 보내는 Rx_selects 신호의 긍정 응답 신호.
Rx_sel_Nack	가입자 보드에서 MUX측으로 보내는 셀이 없을때 보내는 Rx_selects 신호의 부정 응답 신호.
Ins_state	각가입자 보드의 실장 상태를 나타내는 신호로서 각 가입자 보드 미실장시에는 MUX측에서 Rx_sel_Nack 신호를 자체 발생 시킨다.

본 발명은 종래의 ATM 셀 버스에 의한 ATM Cell 다중화/역다중화(MUX/DEMUX) 장치에 MCL을 추가하고, 약간의 제어신호 변경에 의해서 이속도 가입자 데이터를 통계적 다중화 하는 동작을 하게된다. ATM 셀 다중화/역다중화 기능은 53 바이트의 ATM셀을 ATM 셀 버스를 통하여 전송하고, ATM 셀 버스는 MUX/DEMUX 모듈과 MCL(Multiplexing control logic)에서 제어한다.

ATM 셀 버스의 동작은 도 5와 도 6의 클럭과 SOC를 기반으로 53 바이트를 기준으로 하여 동작한다.

다중화 기능은 MUX측의 MCL에서 Rx_selects 신호를 첫번째 SLIM에 보내면 첫번째 SLIM에서는 유효한 셀 데이터가 있으면 Rx_sel_Ack로 응답하고 다음 타임 슬롯의 버스에 셀 데이타를 싣는다. 유효한 셀 데이터가 없으면 Rx_sel_Nack로 응답하여 MUX측의 MCL에서 Rx_selects 신호를 두번째 SLIM에 보내도록 한다.

이렇게하여 한 셀 단위의 시간 동안 모든 SLIM에 Rx_selects와 응답을 주고 받을 수 있도록 하면 임의의 SLIM이 ATM 셀 버스의 사용하지 않는 타임 슬롯을 이용할 수 있으므로 대역폭을 효과적으로 이용할 수 있다.

타임 슬롯은 53 바이트의 셀 데이터 폭에 해당하는 53 Clock과 셀 데이터가 중첩되지 않게하기 위한 몇개의 Clock을 더하여 53 + n 폭의 클럭을 기준으로 제어한다. 본 발명에서는 편의상 n=2를 이용하여 55 클럭을 기준으로 사용한다.

CPU는 UPC를 이용하여 각 가입자 채널별 사용 대역폭을 감시하여 전체가입자가 사용하는 대역폭이 ATM 셀 버스의 대역폭을 초과하지 않도록 한다. 각 가입자의 채널을 사용할 때는 ATM 셀 버스 전체 대역폭을 고려하여 초과하지 않도록 소프트웨어에서 제어한다.

ATM Cell들을 하드웨어로 다중화/역다중화(MUX/DEMUX)하기 위하여 셀 헤더의 GFC(Generic Flow control), 상위 VPI(Virtual Path Identifier) 2 비트를 도 1과 같이 PID(포트 식별자), BID(보드 식별자)로 사용한다.

BID는 MUX/DEMUX 모듈에서 참조하여 SLIM을 선택한후에는 초기값 “0”으로하여 시스템 외부에는 영향을 주지 않도록 한다.

PID는 SLIM에 있는 로컬 MUX/DEMUX에서 참조하여 포트 선택후 초기값 “0”으로하여 시스템 외부에는 영향을 주지 않도록 한다.

상기 PID 및 BID의 비트수는 시스템 외부에 영향을 주지 않는 범위에서 포트 수 및 보드 수에 따라 가변하여 사용할 수 있다.

하기에 본 발명에 의한 이속도를 가지는 ATM셀들의 통계적 다중화 장치의 다중화 와 역다중화 동작 및 MCL에 대해서 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 이속도를 가지는 ATM셀들의 통계적 다중화 장치는 MUX/DEMUX 모듈에서 각 SLIM로 셀들을 도 5의 타이밍도에 따라서 송신하여 역다중화 동작을 수행한다.

MUX/DEMUX 모듈에서 셀 헤더의 BID를 참조하여 Tx_selects 신호와 Tx_sel_strobe 신호를 해당 SLIM으로 보내고, 다음 타임 슬롯에 셀 데이터를 송신 ATM 셀 버스(TX-ATM 셀 버스)에 싣는다. Tx_selects 신호를 받은 SLIM은 TX-ATM 셀 버스에서 셀 데이터를 받아서 FIFO 버퍼에 저장하고, 셀 헤더의 PID를 참조하여 각 포트로 셀 데이터를 보낸다.

Tx_selects 신호는 가입자 SLIM의 수를 이진수로 코딩하여 Tx_strobe 신호와 함께 보내고, 글리치(Glitch)에 대한 보완으로 2 클럭 폭을 가지고 SLIM으로 보낸다.

MUX/DEMUX 모듈에서는 도 6의 타이밍도에 따라서 다중화 동작을 수행하여 각 SLIM으로부터 데이터를 수신하게 된다.

MUX/DEMUX 모듈의 MCL에서 라운드로빈 방식으로 Rx_selects 신호를 생성하여 각 SLIM으로 보내고, 각 SLIM에서는 Rx_selects을 받으면 MUX/DEMUX 모듈 쪽으로 보낼 셀 데이터가 있을때는 Rx_sel_Ack 신호를 보내고 다음 타임 슬롯의 수신 ATM 셀 버스(RX-ATM 셀 버스)에 셀 데이터를 싣는다.

MUX/DEMUX 모듈에서는 Rx_sel_Ack신호를 받으면 RX-ATM 셀 버스에서 셀 데이터를 받아들인다.

SLIM에서는 Rx_selects 신호를 받으면 MUX/DEMUX 모듈 쪽으로 보낼 셀 데이터가 없을때는 Rx_sel_Nack 신호를 보내고, MUX/DEMUX 모듈에서는 Rx_sel_Nack신호를 받으면 그 다음 SLIM으로 Rx_selects 신호를 보낸다.

Rx_selects 신호는 가입자 SLIM의 수를 이진수로 부호화하여, Rx_strobe 신호와 함께 보내고, Glitch에 대한 보완을 위하여 2 클럭폭을 가지고 SLIM으로 보낸다.

Rx_sel_Ack 신호와 Rx_sel_Nack 신호는 SLIM에서 개방 콜렉터(개방 드레인)콜렉터 출력(Open collect(Open drain) output)으로 구동하여 MUX/DEMUX 모듈에서 한 신호선만 받아들이면 되게 한다.

도 7은 이속도를 가지는 ATM셀들의 통계적 다중화 장치의 MCL의 구성에 대해서 나타낸 것이다.

MUX/DEMUX 모듈의 MCL은 ATM 셀 버스의 Rx_selects 신호를 제어하여 서로 다른 가입자 속도를 가진 SLIM들을 통계적 다중화 하는 동작을 하며, Rx_selects 신호 생성부와 Local_Nack 신호 생성부로 되어 있다.

상기 MCL은 Rx_sel_Ack 신호와 Rx_sel_Nack 신호를 생성하는 기능을 가진다. 16 개의 SLIM을 다중화 하기 위한 MCL은 아래와 같은 식을 EPLD로 구현할 수 있다.

1) Rx_selects 신호 생성부

Rx_select0.CLK = clock;

Rx_select0.RE = RESET;

Rx_select0 = (Rx_select0) $$ (CNT_UP) ;

Rx_select1 = (Rx_select1) $$ (Rx_select0&CNT_UP) ;

Rx_select2 = (Rx_select2) $$ (Rx_select0&Rx_select1&CNT_UP) ;

Rx_select3=(Rx_select3)$$ (Rx_select0&Rx_select1&Rx_select2&CNT_UP);

CNT_UP.CLK = clock;

CNT_UP.RE = RESET;

CNT_UP = SOC # Local_Nack # Rx_sel_Nack;

Rx_strobe = CNT_UP ;

2) Local_Nack 신호 생성부

Rx_sel0.clk = clock;

Rx_sel0 = Rx_strobe & !Rx_select0 & !Rx_select1 & !Rx_select2 & !Rx_select3;

Rx_sel1 = Rx_strobe & Rx_select0 & !Rx_select1 & !Rx_select2 & !Rx_select3;

.

Rx_sel15 = Rx_strobe & Rx_select0 & Rx_select1 & Rx_select2 & Rx_select3;

Local_Nack.CLK = clock;

Local_Nack = (Rxsel0 & Ins_state0) // SLIM이 미실장 일때 Ins_stste = HIGH # (Rxsel1 & Ins_state1)

.

# (Rxsel15 & Ins_state15);

3) SLIM의 MCL

Rx_sel_match.clk = clock;

Rx_sel_match = Rx_strobe

& !(Rx_select0 $ Backboard_slot_ID0)

& !(Rx_select1 $ Backboard_slot_ID1)

& !(Rx_select2 $ Backboard_slot_ID2)

& !(Rx_select3 $ Backboard_slot_ID3);

Rx_sel_Ack.clk = clock;

Rx_sel_Ack = Rx_sel_match & Rx_data_Available; Rx_sel_Nack = Rx_sel_match & !Rx_data_Available;

// Rx_data_Available은 SLIM에서 MUX측으로 보낼 데이터가 있을 때 HIGH.

상기한 바와 같은 구성에 의해서 본 발명은 각 SLIM의 대역폭은 ATM 셀 버스에서 현재 사용되고 있지않은 대역폭을 모두 할당 받을 수 있으므로 이속도의 SLIM들을 함께사용할 수 있다. 또한 이속도의 가입자들 한 보드에 수용가능함으로 확장성 및 유지 보수가 좋다.

그리고, SLIM들에서는 호가 연결되어 사용되는 가입자들의 대역폭만이 ATM 셀 버스에 영향을 주고 사용하지 않는 가입자들은 ATM 셀 버스에 영향을 주지 않는다. 동시에 사용하는 대역폭이 ATM 셀 버스의 대역폭을 초과하지만 않으면 됨으로 SLIM들의 물리적 대역폭의 총합은 ATM 셀 버스의 대역폭을 초과하여도 관계없다. 그러므로 가입자 선로의 특성에 따라 2대1 또는 4대1 집선 시킬 수 있다. SLIM이 ATM 셀 버스를 사용하지 않을때는 다른 SLIM에서 사용할 수 있으므로 ATM 셀 버스의 대역폭을 효과적으로 사용할 수 있다.

Claims

각 가입자 채널의 대역폭을 감시하는 역할을 하는 CPU와,

사용자 파라미터 제어기와,

다중화/역다중화기와,

상기 다중화/역다중화기를 제어하는 기능을 하는 다중화 제어 로직과,

송수신되는 ATM 셀을 저장하는 FIFO 버퍼부로 구성되는

MUX/DEMUX 모듈;과

각 가입자의 사용자 데이터를 저장하는 기능과 로컬 다중화/역다중화하는 기능을 하는 로컬 MUX/DEMUX 기와,

상기 로컬 MUX/DEMUX 장치를 제어하는 기능을 하는 MCL로 구성되는

SLIM;과

SLIM으로부터 상기 MUX/DEMUX 모듈 또는 이 MUX/DEMUX 모듈로부터 SLIM측으로 셀을 전송하는 기능을 하는 ATM 셀 버스를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 이속도를 가지는 비동기 전송 모드망 셀들의 다중화/역다중화 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 MUX/DEMUX 모듈의 MCL은

Rx_selects 신호 생성부와

Rx_Nack 신호 생성부를 가지는 것을 특징으로 하는, 이속도를 가지는 비동기 전송 모드망 셀들의 다중화/역다중화 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 SLIM의 MCL은,

수신 FIFO 버퍼와

ACK 신호 생성부를 가지는 것을 특징으로 하는, 이속도를 가지는 비동기 전송 모드망 셀들의 다중화/역다중화 장치.
MUX/DEMUX 모듈의 MCL에서 라운드로빈 방식으로 Rx_selects 신호를 생성하여 각 SLIM으로 보내는 과정과;

SLIM에서는 Rx_selects 신호를 받으면 MUX/DEMUX 모듈측으로 보낼 셀 데이터가 있을때는 Rx_sel_Ack 신호를 보내고, 다음 타임 슬롯의 RX-ATM 셀 버스에 셀 데이터를 싣는 과정과;

MUX/DEMUX 모듈에서는 Rx_sel_Ack신호를 받으면, RX-ATM 셀 버스에서 셀 데이터를 받아 들이는 과정과;

SLIM에서 Rx_selects 신호를 받으면 MUX/DEMUX 모듈 쪽으로 보낼 셀 데이터가 없을때는 Rx_sel_Nack 신호를 보내고, MUX/DEMUX 모듈에서는 Rx_sel_Nack신호를 받으면 그 다음 SLIM으로 Rx_selects 신호를 보내는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 이속도를 가지는 비동기 전송 모드망 셀들의 다중화 방법.
MUX/DEMUX 모듈에서 셀 헤더의 BID를 참조하여 Tx_selects 신호와 Tx_sel_strobe 신호를 해당 SLIM으로 보내고, 다음 타임 슬롯에 셀 데이터를 TX-ATM 셀 버스에 싣는 과정과;

Tx_selects 신호를 받은 SLIM은 TX-ATM 셀 버스에서 셀 데이터를 받아서 FIFO 버퍼에 저장하고, 셀 헤더의 PID를 참조하여 각 포트로 셀 데이터를 보내는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 이속도를 가지는 비동기 전송 모드망 셀들의 역다중화 방법.