KR100257557B1

KR100257557B1 - 멀티미디어 서비스 처리를 위한 비동기 전송 모드 셀 다중화기 및 역다중화기

Info

Publication number: KR100257557B1
Application number: KR1019970039186A
Authority: KR
Inventors: 박재화; 권재철; 고석범
Original assignee: 이계철; 대한민국전기통신공사
Priority date: 1997-08-18
Filing date: 1997-08-18
Publication date: 2000-06-01
Also published as: KR19990016594A

Abstract

본 발명은 비동기 전송 모드 단말기가 광대역 종합 정보 통신망에 접속되어 멀티미디어 서비스를 효율적으로 제공해 줄 수 있는 비동기 전송 모드 정합 장치에 관한 것으로, 특히 상이한 성격의 비실시간성 비동기 전송 모드 셀과 실시간성 비동기 전송 모드 셀들을 분리하여 처리함으로써 경제적이면서도 서비스 확대에 유연하게 대처할 수 있도록 한, 멀티미디어 서비스 처리를 위한 비동기 전송 모드 셀 다중화기 및 역다중화기에 관한 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 ATM 셀 다중화 장치 및 역다중화 장치를 사용하여 ATM 정합 장치를 구성하면, 멀티미디어 서비스 사용자 수의 변화에 용이하게 대처할 수 있고, 멀티미디어 서비스의 데이터 처리를 단순하게 수행하여 데이터 처리의 효율을 높여 줄수가 있으며, 호스트 시스템의 시스템 버스 자원을 절약할 수 있다.

Description

멀티미디어 서비스 처리를 위한 비동기 전송 모드 셀 다중화기 및 역다중화기

본 발명은 비동기 전송 모드 단말기가 광대역 종합 정보 통신망에 접속되어 멀티미디어 서비스를 효율적으로 제공해 줄 수 있는 비동기 전송 모드 정합 장치에 관한 것으로, 특히 상이한 성격의 비실시간성 비동기 전송 모드 셀과 실시간성 비동기 전송 모드 셀들을 분리하여 처리함으로서 경제적이면서도 서비스 확대에 유연하게 대처할 수 있도록 한, 멀티미디어 서비스 처리를 위한 비동기 전송 모드 셀 다중화기 및 역다중화기에 관한 것이다.

일반적으로, 비동기 전송 모드(Asynchronous Transfer Mode 이하 ATM 이라 칭함) 정합 장치는 광대역 종합 정보 통신망(Broadband Integrated Service Digital Network 이하 B-ISDN 이라 칭함)에서 들어오는 비동기 전송 모드(ATM) 셀 신호를 해석하여 ATM 단말기의 시스템 제어부, 미디어 처리부 및 사용자에게 전달하고, 반대로 이들이 요구하는 것을 광대역 종합 정보 통신망(B-ISDN)의 ATM 셀로 변환하여 B-ISDN으로 전달하는 망접속 기능을 한다.

효율적인 ATM 셀 다중화기 및 역다중화기는 멀티미디어 서비스 제공을 위한 ATM 단말기의 구성요소이다.

ATM 단말기는 B-ISDN을 매체로 하여, 멀티미디어 서비스를 효율적으로 제공해 주는 멀티미디어 단말기로, 영상전화, 영상회의와 같은 쌍방향 통신 서비스, VOD(Video On Demand)와 같은 각종 영상검색 서비스, 방송서비스 등을 통합 제공하는 것을 궁극적인 목표로 한다.

데이터 양이 많으면서도 고정 비트율로 발생하는 멀티미디어 데이터를 효과적으로 처리하는 ATM 정합 장치는, B-ISDN 망 접속 기능을 하는 ATM 정합 장치로서 기존의 제품과는 다른 구조를 채택하여 데이터 처리 성능을 향상시키고, 추후 기능 확장을 용이하게 해주는 특징이 있다.

ATM 정합 장치의 개념과 설계 원칙은 다음과 같다.

첫째, ATM 정합 장치는 PC(Personal Computer)를 플랫폼으로 하는 단말에 확장 보드 형태로 접속하여 사용하거나, 전용(Standalone)단말에 사용할 수 있는 구조를 가진다.

둘째, PC-플랫폼 단말의 경우 오디오 및 비디오와 같이 실시간성이 요구되면서 비교적 대역폭이 큰 데이터는 PC의 시스팀 버스(PCI LOCAL BUS)를 사용하지 않고 외부 버스를 사용하여 PC의 버스 자원을 절약한다.

셋째, PC의 시스팀 버스(PCI 버스)를 통해 DSMCC나 H.245, IP over ATM, LANE 등과 같은 프로토콜 데이터의 송수신이 가능하게 한다.

넷째, 국제 표준 규격을 수용하여 다른 국제 표준을 수용한 개발 제품과 호환성을 유지한다.

다섯째, AAL(ATM Adaptation Layer) 유형으로 AAL-1 및 AAL-5를 수용하며, 이들을 실시간, 고속으로 처리하기 위하여 핵심 기능은 하드웨어로 구현한다.

여섯째, OAM 셀, 데이터 셀과 같은 비실시간성 ATM셀과 멀티미디어 데이터를 전송하는 고정 비트율을 처리하는 ATM 셀을 최대한 분리하여 처리해 줌으로써 데이터 처리의 효율성을 높여준다.

일곱째, ATM셀의 다중화처리를 위한 로직은 하드웨어로 구현한다.

시그널링이나 OAM(Operation And Maintenance) 등 특정한 ATM 프로토콜 스택의 기능은 ATM 정합 장치에서 종단하여 고속으로 처리하기 위하여 ATM 정합 장치내에 로컬 프로세서를 두었다.

로컬 프로세서에는 실시간 운영 체제(Operating System 이하 OS라 칭함)를 포팅하여 ATM 정합 장치의 하드웨어 및 제반 소프트웨어를 관리하고, PC의 프로세서에 부담을 줄여 멀티태스킹 능력을 향상시키고 시스팀의 효율을 높였다.

PCI(Peripheral Component Interface) 버스를 갖되 영상전화 코덱용이나 VOD용의 비디오 및 오디오 신호 등은 PCI 버스를 사용하지 않고 외부 버스를 통해 각 보드와 접속하였다.

이를 통해 시스팀 버스의 자원을 절약하여 여러 가지 제어 메시지의 무지연 처리를 달성하고, 오버레이 보드를 통해 최종적으로 디스플레이되는 오디오/비디오 신호의 처리를 원활하게 한다.

PC가 DSMCC(Digital Storage Media Command & Control)나 H.245, IP over ATM, LANE(Lacal Area Network Emulation) 등과 같은 프로토콜을 수행하여 PCI 버스와 ATM 정합 장치를 통해 외부세계와 통신할 수 있게 하였다.

향후 MPEG-2(Moving Picture Expert Group-2) 디코더 및 시스팀 제어부 하드웨어와의 통합에 대비하고, 고성능, 저전력화 및 글루 로직 최소화를 추구하였다.

PHY 계층 및 비실시간성 ATM 셀의 ATM, AAL-5계층의 처리는 상용 칩을 사용하였다.

이외의 실시간성 ATM 셀의 AAL-1, AAL-5, ATM 계층 처리를 위한 로직은 VHDL(VLSI Hardward Description Language)로 설계하였다.

ITU-T SG13의 권고에 명시되어 있는 B-ISDN UNI(User Network Interface) 접속 규격을 수용하여 다른 HAN/B-ISDN 개발 제품과 호환성을 유지하도록 하였다.

ATM 적용계층의 유형중 영상전화 코덱에서 사용하는 오디오/비디오 신호는 AAL-1으로 송수신하고, VOD용 오디오/비디오 신호 및 기타 제어신호, PC 상의 데이터 송수신을 위해서는 AAL-5를 사용하였다.

ATM 정합 장치는 상위 모듈로서 미디어처리부와 시스팀제어부를 두고 있으며, 하위로서는 B-ISDN Sb 접면을 두고 있다.

시스팀 제어부와 ATM 정합부 간의 인터페이스는 PC의 확장 버스(PCI 버스)를 사용하며, 시스팀 제어부가 ATM 정합부를 자신의 관리하에 있는 하나의 디바이스로 간주하도록 하기 위해 시스팀 제어부내에 AIM-API(ATM Interface Module-Application Program Interface)와 디바이스 드라이버를 두도록 설계하였다.

미디어 처리부와 ATM 정합부 사이를 오가는 신호는 압축되고 다중화된 실시간 처리를 요하는 오디오/비디오 스트림이다.

미디어 처리부와의 인터페이스는 미디어 처리부가 전달하려는 데이터를 안정되게 받고, 반대로 망을 통해 전달되어 온 미디어 신호를 상위로 안정되게 전달해주는데 필요한 조건을 만족시켜 주어야 한다.

미디어 처리부도 ATM 정합부와 마찬가지로 PC내의 확장보드 형태로 구현되기 때문에 이들 사이의 물리적 접속은 병렬 커넥터와 같은 형태로 설계하였다.

ATM 정합 보드의 말단은 B-ISDN 장치와 연결하기 위해 Sb 인터페이스를 갖는다.

ATM 방식은 여러 가지 다양한 종류의 서비스를 유연하게 제공해줄 수 있다는 장점이 있다.

고정 비트율로 발생하는 실시간성 ATM 셀들은 데이터의 발생 양이 많고 ATM 프로세서에서 처리해 주어야할 과정은 많지않은 반면, 비실시간성 셀들은 발생량은 상대적으로 작으면서도 트래픽 제어를 수행할 필요가 있다.

기존의 ATM 셀 처리 칩들은 모든 데이터를 PC 시스템 버스를 통해 입출력하는 구조로 되어 있다.

이러한 구조는 여러 발생원의 멀티미디어 서비스를 유연하게 제공하기 힘든 구조이다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제 문제점들을 해소시키기 위하여 창안된 것으로, 상이한 성격의 비실시간성 비동기 전송 모드 셀과 실시간성 비동기 전송 모드 셀들을 분리하여 처리함으로써 경제적이면서도 서비스 확대에 유연하게 대처할 수 있도록 한, 멀티미디어 서비스 처리를 위한 비동기 전송 모드 셀 다중화기 및 역다중화기를 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 본 발명을 적용하기 위한 ATM 셀 다중화 과정의 데이터 흐름도.

제2도는 본 발명을 적용하기 위한 ATM 셀 역다중화 과정의 데이터 흐름도.

제3도는 본 발명에 따른 멀티미디어 서비스 처리를 위한 비동기 전송 모드 셀 다중화기의 블록 구성도.

제4도는 본 발명에 따른 멀티미디어 서비스 처리를 위한 비동기 전송 모드 셀 역다중화기의 블록 구성도.

제5(a)도 내지 (c)도는 비실시간성 ATM 셀과 실시간성 ATM 셀의 다중화 개념을 설명하기 위한 예시도.

제6(a)도 내지 (d)도는 ATM 셀 다중화기의 데이터 입력측 타이밍도.

제7(a)도 내지 (f)도는 ATM 셀 다중화기의 데이터 입력과정을 설명하기 위한 타이밍.

제8도는 각 셀의 처리에 대한 흐름을 도표화한 예시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : PC 시스템 버스 20 : PC 시스템 버스 처리장치

30 : 비실시간성 ATM 셀 처리장치 40 : 멀티미디어 데이터 인코더

50 : AAL 처리기 60 : ATM 셀 다중화기

70 : 물리계층 처리장치 80 : ATM 망

90 : ATM 셀 역다중화기 100 : 멀티미디어 데이터 디코더

61 : 1 옥텟 래치 62 : ATM 셀 헤어저장 메모리

63 : 1 셀 메모리 64 : 데이터 흐름 결정로직

65 : 비실시간성 ATM 셀 처리장치 인터페이스

66 : 실시간성 AAL 처리기 인터페이스

67 : 물리계층 처리장치 인터페이스 68 : 입출력 신호흐름 제어기

69 : 실시간성 ATM 셀 헤더저장 메모리

91 : ATM 셀 헤더저장 메모리 92 : 가상경로/가상채널 판별로직

93 : 비실시간성 ATM 셀 판단장치 94 : 실시간성 ATM 셀 판단장치

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 비실시간성 ATM 셀과 다수의 고정 비트율로 발생하는 실시간성 데이터를 다중화하기 위해서, ATM 셀이나 유료 부하의 형태로 발생하는 병렬 데이터를 래치하는 1 옥텟 래치(61)와; 입력되는 ATM 셀의 헤더 정보를 저장하는 ATM 셀 헤더저장 메모리(62); 입력되는 ATM 셀을 저장하는 1 셀 메모리(63); 입력되는 데이터를 상기 각 저장 장치중 어느 장치에 저장할 것인지를 결정하는 데이터 흐름 결정로직(64); 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)로부터 데이터를 전달받기 위해서 필요한 신호를 발생하는 비실시간성 ATM 셀 처리장치 인터페이스(65); 실시간성 AAL 처리기(50)로부터 데이터를 전달받기 위해서 필요한 신호를 발생하는 실시간성 AAL 처리기 인터페이스(66); 물리계층 처리장치(70)로 다중화된 데이터를 전달하기 위해서 필요한 신호를 발생하는 물리계층 처리장치 인터페이스(67); 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30), 실시간성 AAL 처리기(50), 물리계층 처리장치(70) 등에서 발생한 신호에 따라 ATM 셀 다중화기의 동작 상태를 결정하는 입출력 신호흐름 제어기(68) 및; 고정 비트율로 발생하는 실시간성 데이터에 ATM 셀 헤더 정보를 붙여주는 실시간성 ATM 셀 헤더저장 메모리(69)를 포함하여, 멀티미디어 서비스 처리를 위한 비동기 전송 모드 셀 다중화기를 구성함을 특징으로 한다.

또한, 상기와 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 물리게층 처리장치로부터 전달받은 다수의 가상 채널을 갖는 ATM 셀 데이터를 역다중화하기 위해서, 입력되는 ATM 데이터로부터 헤더 정보를 추출하여 메모리에 저장하는 ATM 셀 헤더저장 메모리(91)와; 저장된 ATM 셀 헤더 정보로부터 데이터의 전달 경로를 판단하여 데이터를 전달하는 가상경로/가상채널 판별로직(92); 상기 가상경로/가상 채널 판별로직(92)에서 비실시간성 ATM 셀이라고 판단된 ATM 셀들을 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)로 전달하는 비실시간성 ATM 셀 판단장치(93) 및; 상기 가상경로/가상채널 판별로직(92)에서 실시간성 ATM 셀이라고 판단된 ATM 셀의 유료부하 부분을 각각의 AAL 처리기(50)로 전달하는 실시간성 ATM 셀 판단장치(94)를 포함하여, 멀티미디어 서비스 처리를 위한 비동기 전송 모드 셀 역다중화기를 구성함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 동작 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

ATM 셀 다중화 과정을 위한 전체 데이터 흐름도는 제1도에 도시한 바와 같이, PC 시스템 버스(10)의 호스트와 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30) 간의 버스트 데이터를 전달하는 PC 시스템 버스 처리장치(20)와; PCI 버스를 통해 넘겨 받은 사용자 데이터나 자신이 관리하에 있는 로컬 SRAM에 저장되어 있는 사용자 데이터중 ATM 셀로 전송할 데이터를 만들고 이를 ATM 셀에 매핑하기 위해 절단하여 ATM 셀의 형태로 만들어주는 동작을 수행하는 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30); 멀티미디어 데이터 인코더(40)로부터 발생한 실시간 데이터를 CPCS-PDU의 형태로 변환하고, CPCS-PDU를 분할해서 전송하는 AAL 처리기(50); 상기 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)로부터 입력된 비실시간성 ATM 셀과 상기 AAL 처리기(50)로부터 입력된 실시간성 ATM 셀을 다중화 하여 전송하는 역할을 수행하는 ATM 셀 다중화기(60) 및; 상기 ATM 셀 다중화기(60)로부터 ATM 셀을 받아 HEC 바이트를 붙인 다음, 전송 프레임을 구성한 후 ATM 망(80)으로 전달하는 전송 기능을 수행하는 물리계층 처리장치(70)로 구성한다.

ATM 셀 역다중화 과정을 위한 전체 데이터 흐름도는 제2도에 도시한 바와 같이, ATM 망(80)으로부터 수신된 수신 프레임으로부터 ATM 셀을 추출하여 ATM 셀 역다중화기(90)로 전달하는 물리계층 처리장치(70)와; 상기 ATM 셀 역다중화기(90)로부터 넘겨 받은 비실시간성 ATM 셀을 전달받아 ATM 계층 및 AAL 계층의 처리를 수행하여 사용자 데이터의 형태로 PC 시스템 버스 처리장치(20)에 전달하는 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30); 상기 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)와 PC 시스템 버스(10)의 호스트 간의 버스트 데이터를 전달하는 PC 시스템 버스 처리장치(20) 및; 상기 ATM 셀 역다중화기(90)로부터 수신된 CPCS-PDU로부터 순수한 사용자 데이터를 추출하여 멀티미디어 데이터 디코더(100)로 보내주는 AAL 처리기(50)로 구성한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른, 멀티미디어 서비스 처리를 위한 비동기 전송 모드 셀 다중화기 및 역다중화기의 동작 원리를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 비실시간성 ATM 셀과 실시간성 ATM 셀을 효율적이며 경제적으로 다중화하고 역다중화할 수 있는 장치를 구현하기 위하여, 기존의 보편화된 ATM 칩세트를 활용하면서 멀티미디어 서비스를 유연하게 제공하기 위해서 ATM 셀 다중화기와 역다중화기를 두어 비실시간성 ATM 셀과 고정 비트율의 실시간성 ATM 셀을 분리하여 처리한다.

비실시간성 ATM 셀들의 처리는 기존의 ATM 셀 처리 칩들을 이용하고, 실시간성 ATM 셀들의 처리는 단순한 구조의 하드웨어로 구현함으로써, 데이터 처리의 효율성을 높일 수가 있다.

먼저, ATM 셀 다중화 과정을 제1도 및 제3도를 참조하여 설명한다.

PC 시스템 버스 처리장치(20)는 PCI Local Bus Spec. Rev 2.0을 준수하는 PCI 규격에 맞추어, 호스트 시스템과의 인터페이스를 수행하며, 버스 마스터와 버스 슬레이브, DMA 기능 등을 지원한다.

이 장치는 PC 시스템 버스(10)의 호스트와 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30) 간의 버스트 데이터 전달을 주된 기능으로 하며, PC 시스템 버스(10)의 호스트는 PC 시스템 버스 처리장치(20)를 통해 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)의 내부자원을 액세스할 수도 있고, 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)는 마찬가지로 이를 통해 PCI 버스 호스트의 자원을 액세스할 수 있다.

비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)에서는 PCI 버스를 통해 넘겨 받은 사용자 데이터나 자신의 관리하에 있는 로컬 SRAM에 저장되어 있는 사용자 데이터중 ATM 셀로 전송할 데이터를 AAL-5 CPCS-PDU(Common Part Convergence Sublayer - Protocol Data Unit)로 만들고 이를 ATM 셀에 매핑하기 위해 절단(segmentation)하여 ATM 셀의 형태로 만들어주거나 그 반대의 동작을 수행한다.

PC 시스템 버스(10)를 통해 이 모듈에서 셀화될 데이터는 PC 시스템 버스 처리장치(20)의 DMA(Direce Memory Access) 기능을 통해 고속으로 전송된다.

ATM 셀 다중화기(60) 및 역다중화기(90)에서 ATM 셀 다중화 기능과 ATM 셀 역다중화 기능을 수행한다.

ATM 셀 다중화 기능은 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)와 실시간성 ATM 셀 처리장치에서 발생한 ATM 셀들을 하나의 ATM 셀 스트림으로 만들어 주어 물리계층 처리장치(70)로 전달하는 기능을 수행한다.

ATM 셀 역다중화 기능은 물리계층 처리장치(70)로부터 전달받은 ATM 셀들중 사전에 할당된 ATM 헤더 테이블 값에 따라 실시간성 ATM 셀들을 검출하여 실시간성 ATM 셀 처리장치로 전달하고, 나머지 셀들은 비실시간성 ATM 셀처리장치(30)로 전달하는 역할을 수행한다.

한편, 멀티미디어 데이터 인코더(40)에서 발생한 실시간 데이터들은 AAL 처리기(50)를 통해 ATM 셀 다중화기(60)로 전달되어, ATM 망(80)으로 전송된다.

ATM 셀 역다중화기(90)에서 처리된 실시간 데이터들은 AAL 처리기(50)를 통해 멀티미디어 데이터 디코더(100)로 연결된다.

일반적으로, 멀티미디어 데이터들은 처리해야 할 데이터의 양이 많은 반면, 일정 비트율로 발생하여 트래픽 관리면에서는 간단한 측면이 있다.

반면에, 비실시간용 ATM 셀들은 발생양은 작지만 송신시 발생 데이터의 양을 제어해 줄 필요가 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 점에 착안하여 실시간 데이터와 비실시간 데이터를 분리하여 처리해 줌으로써, ATM 정합장치의 효율성을 높여주는 ATM 정합장치를 구현할 수 있다.

또한, 멀티미디어 데이터를 시스팀의 호스트 버스를 통해서 전달하지 않고 따로 전용의 병렬 버스를 통해서 처리해 줌으로써, 유연하고 확장성이 뛰어나며 효율적인 ATM 정합장치를 구현할 수가 있다.

ATM 셀 다중화기(60)는 비실시간성 ATM 셀과 실시간성 ATM 셀을 다중화하여 전송하는 역할을 수행한다.

ATM 셀 다중화 과정의 데이터 흐름도는 제1도에 도시한 바와 같다.

OAM 셀 및 비실시간성 데이터 셀들은 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)를 통해서 ATM 셀 다중화기(60)로 입력된다.

MPEG-2 트랜스포트 스트림 인코더와 같은 멀티미디어 데이터 인코더(40)로부터 발생한 고정 비트율의 데이터들은 AAL 처리기(50)를 거쳐 ATM 셀 다중화기(60)로 입력된다.

ATM 셀 다중화기(60)는 제5도에서와 같이, 두가지 성격의 데이터를 다중화하여 단일한 ATM 셀 스트림으로 만들어 물리계층 처리장치(70)로 전달한다.

ATM 셀 다중화기(60)의 구성도는 제3도에 도시한 바와 같다.

ATM 셀 다중화기(60)와 물리계층 처리장치(70) 사이의 신호는 UTOPIA 인터페이스의 규격을 준수한다.

TXCLAV 신호는 물리계층 처리장치(70)가 전송할 셀을 방아들을 수 있음을 표시하는 신호이고, 물리계층 처리장치 인터페이스(67)에서는 이 TXCLAV 신호가 데이터를 받아들일 수 있다는 상태를 나타낼 때, TXCLK 신호와 TXENB 신호를 적절하게 내어주어 송신 데이터가 물리계층 처리장치(70)에 전달될 수 있도록 한다.

TXSOC 신호는 전달되는 셀의 맨 처음 임을 표시하는 신호이다.

각 신호들의 성격과 시간조건에 대해서는 ATM FORUM의 “UTOPIA, An ATM-PHY Interface Specification”에 기술되어 있다.

비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)는 TXFLAG0 라는 신호를 통해서 ATM 셀 다중화기(60)의 비실시간성 ATM 셀 인터페이스(65)에게 전송할 데이터가 있음을 알린다.

AAL 처리기(50)는 TXFLAG1 이라는 신호를 통해서 ATM 셀 다중화기(60)의 입출력 신호흐름 제어기(68)와 데이터 흐름 결정로직(64)에 전송할 데이터가 있음을 알린다.

제5도에 도시되어 있는 것과 같이, 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)에서 발생하는 데이터는 유효 데이터가 버스트하게 발생하는 것을 방지하기 위해서 유효셀 사이에 유휴셀을 섞어서 전송하게 된다.

유휴셀의 발생빈도는 트래픽 관리의 원칙에 의해서 정해진다.

실시간 데이터의 AAL 처리기(50)에서는 거의 일정한 간격으로 ATM 셀 유료부하가 발생하게 된다.

ATM 셀 유료부하의 발생빈도는 실시간 데이터의 발생 비트율에 의해서 정해진다.

AAL 처리기(50)에서 전송해야 할 데이터가 발생하면, TXFLAG1 신호를 활성화시킨다.

TXEN, TXFLAG, TXMARK가, TXD 신호들의 타이밍 다이어그램은 제6(a)도의 내지 (d)에 도시하였다(TXEN0, TXEN1 신호는 TXEN, TXFLAG0, TAFLAG1 신호는 TXFLAG 로 표시함).

실시간성 데이터와 비실시간성 데이터의 전송 흐름의 결정은 데이터 흐름 결정로직(64)에서 정해준다.

상기 데이터 흐름 결정로직(64)은 셀의 맨처음 옥텟을 받아들일 때 TXMARK 라는 신호를 활성화하여 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)에 전달한다.

또한, ATM 셀 다중화기(60)는 TXFLAG1 신호를 검사하여 전송해야할 실시간성 데이터가 있는지를 검사한다.

실시간성 데이터가 없는 경우에는 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)로부터 발생한 데이터를 물리계층 처리장치(70)로 전달한다.

한편, 처리해야 할 실시간성 데이터가 있는 경우에는, 실시간성 ATM 셀 헤더저장 메모리(69)에서 사전에 정의된 실시간성 ATM 셀의 헤더를 붙여주고, AAL 처리기(50)에서 발생된 데이터를 실시간성 ATM 셀의 유료부하 부분에 실어준다.

이때, 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)에서 발생한 데이터의 처리는, 비실시간성 ATM 셀이 유효셀인가, 유휴셀인가에 따라 달라진다.

비실기산성 ATM 셀이 유휴셀이면 유휴셀은 버리고 실시간성 셀을 실어준다.

비실시간성 세리 유효셀이면 비실시간성 셀은, 제3도에 도시한 바와 같이 1 셀 메모리(63)에 저장하고, 실시간성 셀을 송신 데이터(TXDATA) 버스에 실어주게 된다.

1 셀 메모리(63)에 저장된 유효셀은 다음 셀 타이밍에 입력되는 유휴셀을 버려주면서 송신 데이터에 실리게 된다.

각 셀의 처리에 대한 흐름은 제8도에 정리되어 있다.

비실시간성 ATM 셀과 실시간성 유료부하 데이터를 동시에 입력하는 경우의 시간축상의 신호들의 변화는 제7도에 도시하였다.

제7(c)도에 도시한 바와 같이, TXENO 신호를 다섯 번 발생하여 비실시간성 ATM 셀의 헤더 값을 입력받아 유휴셀인지 유효셀인지를 구분한다.

제7(e)도에 도시한 바와 같이 TXFLAG1 신호가 활성화된 상태이면, 실시간 데이터가 발생한 것으로 판단하고 실시간성 데이터를 받아들인다.

이때, 두 데이터를 동시에 받아들이기 위해서 제7(c)도와 같은 TXEN0 신호와 제7(d)도와 같은 TXEN1 신호를 번갈아 가면서 활성화시켜 준다.

제7(f)도에 도시한 바와 같이, TXD에 A1, A2, A3, … 로 표시된 부분은 비실시간성 ATM 셀의 데이터가 발생되는 것을 나타내며, B1, B2, B3, … 호 표시된 부분은 실시간성 유료부하 데이터의 발생을 나타낸다.

실시간성 데이터가 발생하지 않는 경우에는 TXEN1 신호는 활성화되지 않고 일정한 값을 유지하게 된다.

이어서, ATM 셀 역다중화 과정을 제2도 및 제4도를 참조하여 설명한다.

ATM 셀 역다중화기(90)는, 물리계층 처리장치(70)로부터 ATM 셀의 형식으로된 데이터를 입력받아, ATM 셀의 헤더 정보를 검사한다.

이 값이 실시간성 ATM 셀 판단장치(94)를 통하여 사전에 실시간 ATM 셀의 헤더값으로 판명되면, ATM 계층처리를 수행한 다음 유료부하 부분만을 AAL 처리기(50)로 전달한다.

AAL 처리기(50)에서는 AAL 계층의 처리를 수행한 다음, MPEG-2 디코더와 같은 멀티미디어 데이터 디코더(40)로 전달한다.

ATM 셀 역다중화기(90)의 동작 흐름을 제4도에 도시하였다.

물리계층 처리장치(70)로부터 한 옥텟씩 전달 받아 각 셀의 헤더정보를 ATM 셀 헤더저장 메모리(91)에 저장한다.

헤더 값이 입력되면 가상경로/가상채널 판별로직(92)에서는, 이 셀이 실시간성 ATM 셀인지 비실시간성 ATM 셀인지를 구분하여, 실시간성 ATM 셀이 아니면 비실시간성 ATM 처리장치(30)로 ATM 셀을 전달한다.

실시간성 ATM 셀은 사전에 정의된 경로로 데이터를 전송하며, 실시간성 데이터를 위한 경로는 다수가 될 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 실시간 및 비실시간 데이터들을 효과적으로 전송하여 멀티미디어 서비스 처리에 용이하다는 장점이 있다.

따라서, 본 발명에 따른 ATM 셀 다중화 장치 및 역다중화 장치를 사용하여 ATM 정합장치를 구성하면 다음과 같은 효과가 있다.

1. 멀티미디어 서비스 사용자 수의 변화에 용이하게 대처할 수 있다.

2. 멀티미디어 서비스의 데이터 처리를 단순하게 수행하여 데이터 처리의 효율을 높여줄 수가 있다.

3. 호스트 시스템의 시스템 버스 자원을 절약할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims

비실시간성 ATM 셀과 다수의 고정 비트율로 발생하는 실시간성 데이터를 다중화하기 위해서, ATM 셀이나 유료 부하의 형태로 발생하는 병렬 데이터를 래치하는 1 옥텟래치(61)와; 입력되는 ATM 셀의 헤더 정보를 저장하는 ATM 셀 헤더저장 메모리(62); 입력되는 ATM 셀을 저장하는 1 셀 메모리(63); 입력되는 데이터를 상기 각 저장 장치중 어느 장치에 저장할 것인지를 결정하는 데이터 흐름 결정로직(64); 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)로부터 데이터를 전달받이 위해서 필요한 신호를 발생하는 비실시간성 ATM 셀 인터페이스(65); 실시간성 AAL 처리기(50)로부터 데이터를 전달받기 위해서 필요한 신호를 발생하는 실시간성 AAL 처리기 인터페이스(66); 물리계층 처리장치(70)로 다중화된 데이터를 전달하기 위해서 필요한 신호를 발생하는 물리계층 처리장치 인터페이스(67); 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30), 실시간성 AAL 처리기(50), 물리계층 처리장치(70) 등에서 발생한 신호에 따라 ATM 셀 다중화기의 동작 상태를 결정하는 입출력 신호흐름 제어기(68) 및; 고정 비트율로 발생하는 실시간성 데이터에 ATM 셀 헤더 정보를 붙여주는 실시간성 ATM 셀 헤더저장 메모리(69)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는, 멀티미디어 서비스 처리를 위한 비동기 전송 모드 셀 다중화기.
물리계층 처리장치로부터 전달 받은 다수의 가상 채널을 갖는 ATM 셀 데이터를 역다중화하기 위해서, 입력되는 ATM 데이터로부터 헤더 정보를 추출하여 메모리에 저장하는 ATM 셀 헤더저장 메모리(91)와; 저장된 ATM 헤더 정보로부터 데이터의 전달 경로를 판단하여 데이터를 전달하는 가상경로/가상채널 판별로직(92); 상기 가상경로/가상채널 판별로직(92)에서 비실시간성 ATM 셀이라고 판단된 ATM 셀들을 비실시간성 ATM 셀 처리장치(30)로 전달하는 비실시간성 ATM 셀 판단장치(93) 및; 상기 가상경로/가상채널 판별로직(92)에서 실시간성 ATM 셀이라고 판단된 ATM 셀의 유료 부하 부분을 각각의 AAL 처리기(50)로 전달하는 실시간성 ATM 셀 판단장치(94)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는, 멀티미디어 서비스 처리를 위한 비동기 전송 모드 셀 역다중화기.