KR100258764B1 - 에이티엠 계층과 물리 계층간의 셀전송 장치및 방법 - Google Patents
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Abstract
에이티엠 계층과 물리 계층간의 셀전송 방법이, 물리 계층이 물리 포트로 셀을 수신할 경우 에이티엠 계층으로부터 폴링이 수신되는지를 검사하는 과정과, 상기 폴링을 수신할 시 셀의 사용자정의 필드에 상기 물리포트 번호를 기록하고, 상기 에이티엠 계층으로 수신클래브 상태 시그널을 송신하는 과정과, 상기 상태 시그널 송신후 상기 에이티엠 계층으로부터 인에이블 신호 수신시 상기 수신된 셀을 상기 에이티엠 계층으로 송신하는 과정과, 에이티엠 계층이 에이티엠 적응계층으로 부터 셀을 수신할 시 송신클래브 상태시그널을 수신하기 위해 상기 물리 계층의 디바이스들을 그룹별로 폴링하는 과정과, 상기 폴링 수행중에 임의의 물리 디바이스로 상기 송신클래브 상태 시그널을 수신할 시 인에이블 신호를 송신하고, 상기 물리 디바이스로 셀을 전송하는 과정으로 이루어진다.
Description
본 발명은 에이티엠(ATM,Asynchronous Transfer Mode) 프로토콜 계층간 통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 에이티엠 계층과 물리 계층간에 셀을 송수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 에이티엠 프로토콜 구조는 OSI 계층 모델을 따르며, 기존의 N-ISDN 프로토콜의 구조를 확장해서 정의하고 있다. 각 계층은 각각의 고유 기능을 가지며, 어떤 임의의 계층 서비스는 바로 밑 계층의 서비스를 이용해서 실현된다. 상기 에이티엠 프로토콜 계층 구조는 크게 물리계층, 에이티엠 계층, 에이티엠 적응 계층(AAL, ATM adaptation layer), 상위 계층(Higher layer)로 구성되며, 상기 각 계층에 대한 설명은 하기와 같다.
상기 물리계층은 에이티엠 셀을 운반하기 위한 전송자원을 제공하는 기능을 가지며, 물리 매체 부계층(PM,Physical Medium sublayer)과 전송 수렴 부계층(TC,Transmission Convergence sublayer)으로 구성된다. 상기 에이티엠 계층은 전송 방식에 의존하지 않는 에이티엠 통신을 실현하기 위한 계층으로서 셀의 다중분리, 가상 채널 및 가상 경로 선택, 셀 헤더 생성 및 삭제 기능 등을 갖는다. 상기 에이티엠 적응 계층은 에이티엠 계층과 상위 계층의 중간에 위치하며, 정보를 셀 구성에 적합하도록 일정 길이로 잘라서 전송한다. 이때 동반하는 양자화 효과의 흡수, 전송 에러 혹은 폭주에 의한 셀손실 및 에러의 보상, 에이티엠 계층 교유의 동작을 상위 계층에 대해 은폐시키는 기능을 갖는다.
현재 ATM ESS 교환기 정합의 저속보드 LSAA(Low Speed ATM layer b'dAssy : 저속 에이티엠 계층 보드)와 LSPA(Low Speed PHY layer b'dAssy : 저속 물리 계층 보드)간의 셀 포맷은 3bytes의 더미헤더(dummy header)를 붙인 방식이다. 즉, 기존 저속 가입자 보드에서 ATM layer와 PHY layer간의 셀전송 방식은 도 1과 같은 독자적인(proprietary) 셀 포맷을 사용하였다.
여기서 상기 도 1를 참조하여 종래의 셀 포맷을 설명하면, 3 바이트의 독자적인 부가 필드와 5바이트의 헤더필드와 48바이트의 정보 필드로 구성된다. 상기 헤더필드와 정보필드는 표준 셀에서 정의한 영역으로서 GFC(Gneric Flow Control) 영역, VPI(Virtual Path Identifier) 영역, VCI(Virtual Channel Identifier), PT(Payload Type) 영역, HEC(Header Error Control) 영역, CLP(Cell Loss Priority) 영역으로 구성된다. 즉, 상기의 셀 포맷은 에이티엠 포럼에서 제시한 셀포멧에 비해 3바이트라는 독자적인 부가 영역을 가지고 있었다.
또한 상기 저속 에이티엠 계층 보드(LSAA)에서 상기 저속 물리 계층 보드(LSPA)로의 셀 전송은 멀티플렉서(MUX)를 사용하는 일종의 브로드캐스트(broadcast)식이어서, 각 보드는 16 비트(bit)의 보드번호(Board bit map)을 체크하여 자신한테 온 것인지를 판단하고, 자신한테 온 것일 경우 링크번호를 체크하여 해당 포트를 통해 셀을 전송하였다.
반면 상기 저속 물리 계층 보드(LSPA)에서 상기 저속 에이티엠 계층 보드(LASS)로 전송시에는 53byte의 셀에 3byte의 헤더를 붙인다음 에이티엠 계층(ATM layer)으로 클래브(Clav)신호를 전송하고 이후 인에이블(enable) 신호를 받아 셀을 전송하는 직접 상태(Direct status) 방식을 사용한하였다.
따라서 상술한 기존의 방식은 다음과 같은 문제점을 제기한다.
첫째, 에이티엠 포럼에서 정의한 것이 아닌 독자적인(proprietary) 셀 포맷을 사용하기 때문에 상용되는 부품을 사용할수 없을 뿐더러, 기술 제품 수출의 어려움이 있었고, 다소 오버헤드가 크고 복잡한 셀 포맷을 사용해야만 하는 복잡함이 있었다.
둘째, 셀 전송에 있어서, 저속 에이티엠 계층 보드(LASS)에서 저속 물리 계층 보드(LSPA)로 보낼 경우에는 먹스를 사용하는 브로드캐스트 식이며, 상기 저속 물리 계층 보드(LSPA)에서 상기 저속 에이티엠 계층 보드(LASS)로 보낼 경우에는 직접상태지정(Direct status Indication)방식을 사용하므로 하이브리드(Hybrid) 성격을 띠었다.
셋째, 에이티엠 포럼에서 제시한 유토피아 레벨2(UTOPIA level2,Universal Test and Operation Physical Interface for ATM level2)의 다중폴링(Multiplexing polling) 방식에서는 31개의 포트를 기본으로 하고, 각 포트들을 8개의 그룹으로 나눠서 그룹별로 폴링하면서 각 포트들의 상태를 읽고 처리하는 방식인데, 상술한 기존 방식은 64포트를 지원하는 정합모듈에 사용하기가 적합하지 않는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 에이티엠 계층과 물리계층간에 유토피아 레벨2를 응용한 다중폴링 방식의 셀 전송 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 에이티엠 계층과 물리 계층간의 셀전송을 위한 통신 장치가, 물리계층의 다수의 물리 디바이스를 다수의 그룹으로 나누고, 동일 그룹에 있는 디바이스를 하나의 상태 신호라인으로 연결한 후 상기 상태 신호선을 상기 에이티엠 계층에 연결하며, 모든 디바이스를 데이터 라인으로 연결한 후 상기 에이티엠 계층에 연결하여, 상기 데이터 라인에 각각의 그룹을 억세스할 수 있는 어드레스 데이터를 순차적으로 실어 줌으로서 그룹별 상태 폴링을 수행함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 에이티엠 계층과 물리계층간에 유토피아 레벨2를 응용한 다중폴링 방식의 셀 전송 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 에이티엠 계층과 물리 계층간의 셀전송 방법이, 물리 계층이 물리 포트로 셀을 수신할 경우 에이티엠 계층으로부터 폴링이 수신되는지를 검사하는 과정과, 상기 폴링을 수신할 시 셀의 사용자정의 필드에 상기 물리포트 번호를 기록하고, 상기 에이티엠 계층으로 수신클래브 상태 시그널을 송신하는 과정과, 상기 상태 시그널 송신후 상기 에이티엠 계층으로부터 인에이블 신호 수신시 상기 수신된 셀을 상기 에이티엠 계층으로 송신하는 과정과, 에이티엠 계층이 에이티엠 적응계층으로 부터 셀을 수신할 시 송신클래브 상태시그널을 수신하기 위해 상기 물리 계층의 디바이스들을 그룹별로 폴링하는 과정과, 상기 폴링 수행중에 임의의 물리 디바이스로 상기 송신클래브 상태 시그널을 수신할 시 인에이블 신호를 송신하고, 상기 물리 디바이스로 셀을 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
도 1은 종래기술에 따른 에이티엠 셀 포맷도.
도 2는 본 발명에 따른 에이티엠 셀 포맷도.
도 3은 본 발명에 따른 물리 계층과 에이티엠 계층간의 셀전송 장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 물리 계층에서 에이티엠 계층으로 셀을 전송하기 위한 제어 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 에이티엠 계층에서 물리 계층으로 셀을 전송하기 위한 제어 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일 부호를 가지도록 하였다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 표준 셀 포맷을 도시하고 있다.
상기 표준 셀은 GFC 영역, VPI 영역, VCI 영역, PT 영역, CLP 영역, HEC 영역과 개발자가 정의하는 1 바이트의 UDF2(사용자 정의 필드)으로 구성된다.
즉, 상기 도 2와 같이 에이티엠 포럼에서 제시한 포맷에 따라 헤더를 구성하고, 비어있는 사용자 정의 필드(UDF2)를 이용하여 본 발명을 구현한다.
도 3은 본 발명에 따른 에이티엠 계층과 물리계층간에 다중폴링(multicelled polling) 방식을 이용한 셀 송수신 장치를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 장치는 에이티엠 계층311과 다수의 물리 디바이스들(본 실시 예에서는 15개의 디바이스로 구성된다)로 구성되며, 상기 두 계층간의 통신은 4개의 클레브(Clav;Cell Available)신호라인과 하나의 데이터 라인으로 구성된다. 여기서 상기 클레브 신호라인중 제0번째 신호라인(314,Tx/RxClav0)에는 제0물리 디바이스, 제1물리 디바이스, 제2물리 디바이스, 제3물리 디바이스에 연결되고, 제1번째 신호라인(315,Tx/RxClav1)에는 제4물리 디바이스, 제5물리 디바이스, 제6물리 디바이스, 제7물리 디바이스에 연결된다. 즉, 상기한 바와 같이 각각의 클레브 신호라인에 순차적으로 4개의 다바이스가 연결되고, 상기 데이터 라인에는 모든 디바이스가 연결되도록 구성한다. 여기서 상기 클레브 신호라인으로는 상기 에이티엠 계층과 물리계층간에 셀을 송수신하기 위한 시그널링 신호가 송수신되고, 상기 데이터 라인으로는 실제적인 셀 데이터, 셀의 시작을 알리는 SOC(start of cell) 데이터 및 물리 디바이스의 폴링을 수행하기 위한 어드레스(Addr.) 데이터 등이 송수신된다.
상기 도 3의 구성에 근거하여 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 설명하면 하기와 같다.
먼저, 상기 도 3과 같이 64개의 포트가 1개의 에이티엠 계층에 연결되어 있다고 가정하자. 유토피아 레벨2의 다중폴링 방식에서는 8개의 그룹을 폴링하기 위해서 물리포트 지정 테이블에 따라 그룹 어드레스를 지정한다. 이때 상기 그룹 어드레스 라인의 5 비트 중 MSB 3 비트만 사용하여 각각의 그룹을 지정한다. 그런데 본 발명에서는 상기 어드레스 라인의 2 비트만 사용하여 16개의 보드들을 4개의 그룹으로 나누어 폴링하도록 한다. 여기서 상기 물리 디바이스 지정 테이블의 일예를 설명하면 하기 표 1과 같다.
PHY Device Address | Group Number | Address[4:0] |
0, 4, 8, 12 | 0 | 00XXX |
1, 5, 9, 13 | 1 | 01XXX |
2, 6, 10, 14 | 2 | 10XXX |
3, 7, 11, 15 | 3 | 11XXX |
즉, 상기한 바와 같이 본 발명은 다중폴링방식을 물리 포트에 따른 폴링이 아닌 4개의 물리 보드를 한 그룹으로 하는 상태(status) 폴링 방식을 제안한다. 또한 이때 인에이블된 포트번호를 전달하기 위해서는 셀 구성중 사용자 정의 필드(UDF2)를 사용한다.
그러면, 먼저 상기 물리계층에서 상기 에이티엠 계층으로 셀을 전달하기 위한 과정을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 물리 계층은 411단계에서 셀수신을 대기하고, 413단계에서 물리포트로부터 셀이 수신되는지를 검사한다. 이때 상기 셀을 수신할 시 상기 물리계층은 415단계로 진행하며, 상기 셀을 수신하지 못할 시 상기 물리 계층은 계속해서 셀 수신을 대기하기 위해 상기 411단계로 되돌아간다. 상기 셀수신을 감지하고 상기 415단계로 진행한 상기 물리 계층은 에이티엠 계층으로부터 폴링이 수신되는지를 검사한다. 여기서 상기 폴링은 상기 에이티엠 계층에서 데이터 라인으로 상기 표 1의 어드레스 데이터를 순환적으로 실어 줌으로서 수행된다. 이때 상기 에이티엠 계층으로부터 폴링을 수신할 시 상기 물리 계층은 417단계로 진행하며, 상기 폴링을 수신하지 못할 시 계속해서 상기 폴링 수신을 검사한다. 또한 여기서 상기 폴링을 수신한다는 것은 상기 셀을 수신한(다시 말해 에이티엠 계층으로 전송할 셀이 있는) 물리 계층의 해당 물리 디바이스가 상기 에이티엠 계층으로부터 상황을 묻는 일종의 시그널링을 수신하였다는 의미이다. 따라서 상기 에이티엠 계층으로부터 폴링을 수신하고 상기 417단계로 진행한 상기 물리 계층은 상기 물리포트로부터 수신한 셀의 사용자정의 필드(UDF2)에 포트번호(port #)를 기록한다. 그리고 상기 물리계층은 419단계에서 상기 에이티엠 계층으로 상태 시그널 수신클래브(RcClav) 신호를 송신하고, 421단계에서 상기 에이티엠 계층으로부터 인에이블(enable) 신호가 수신되는지를 검사한다. 이때 상기 인에이블 신호를 수신할 시 상기 물리 계층은 423단계로 진행하며, 소정시간동안 상기 인에이블 신호를 수신하지 못할 시 상기 물리 계층은 다시 수신클래브 신호를 송신하기 위해 상기 419단계로 되돌아간다. 그리고 상기 인에이블 신호를 수신한 상기 물리 계층은 상기 423단계에서 상기 에이티엠 계층으로 데이터 라인을 통해 상기 수신한 셀을 송신하고 물리계층에서 에이티엠 계층으로 셀을 전송하기 위한 과정을 종료한다.
다음으로, 상기 에이티엠 계층에서 상기 물리계층으로 셀을 송신하기 위한 과정을 도 5를 참조하여 설명하면 하기와 같다.
먼저, 상기 에이티엠 계층은 511단계에서 셀 수신을 대기하고, 513단계에서 에이티엠 적응계층(AAL Layer)으로부터 셀이 수신되는지를 검사한다. 이때 상기 셀을 수신할 시 상기 에이티엠 계층은 515단계로 진행하며, 상기 셀을 수신하지 못할 시 상기 에이티엠 계층은 계속해서 상기 셀 수신을 대기하기 위해 상기 511단계로 진행한다. 한편 상기 셀을 수신하고 상기 515단계로 진행한 상기 에이티엠 계층은 상기 물리계층으로부터 상태 시그널 송신클래브(TxClav) 신호를 수신하기 위해 상기 물리 계층의 디바이스를 그룹별로 폴링하고, 517단계에서 상기 송신클래브 신호 수신이 있는지를 검사한다. 여기서 상기 폴링은 상기 도 4의 415단계에의 설명에서와 같이 상기 에이티엠 계층에서 물리 디바이스를 그룹별로 억세스하기 위해 데이터 라인에 상기 표 1의 어드레스 데이터를 순환적으로 실어줌으로수 수행된다. 이때 상기 송신클래브 신호를 수신할 시 상기 에이티엠 계층은 519단계로 진행하며, 상기 송신클래브 신호를 수신하지 못할 시 상기 에이티엠 계층은 계속해서 폴링을 수행하기 위해 상기 515단계로 되돌아간다. 상기 송신클래브 신호를 수신하고 상기 519단계로 진행한 상기 에이티엠 계층은 상기 송신클래브를 수신한 물리 디바이스로 인에이블(enable) 신호를 송신하고, 521단계에서 상기 폴드된 디바이스(상기 물리 디바이스)로 상기 수신된 셀 데이터를 전송한다. 그러면 상기 폴드된 물리 디바이스는 상기 셀을 수신하여 사용자 정의 필드(UDF2)를 체크한 후 상기 사용자 정의 필드에 기록되어 있는 출력 포트를 선택하고, 상기 선택된 포트로 상기 셀을 송신한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 요지는 두가지 측면으로 요약된다.
그 첫째가 에이티엠 포럼에서 제시한 유토피아 레벨2의 다중폴링 방식을 사용하므로써, 기존에 3바이트의 더미헤더가 덧붙여진 내부 셀포멧을 표준셀포멧으로 간소화시켰다.
두 번째는, 에이티엠 포럼에서 제시한 유토피아 레벨2의 다중폴링 방식을 응용하여 보다 많은 물리포트를 수용할 수 있도록 하였다.
상술한 바와 같이 본 발명은 에이티엠 셀 포맷을 독자적인 포맷인 아닌 에이티엠 포럼에서 제시한 포맷으로 사용하므로서 오버헤드를 줄이고 호환성을 높였다. 또한 에이티엠 포럼에서 제안한 다중폴링 방식을 그대로 적용하면 에이티엠 계층 하나당 31개 포트밖에 지원하지 못하는데, 본 발명에서는 상기 다중폴링 방식을 응용한 새로운 방식을 제공하므로서 61개 포트 이상인 시스템에서도 적용할 수 있도록 하였다.
Claims (7)
- 에이티엠 계층과 물리 계층간의 셀전송 장치에 있어서,다수의 물리 디바이스들로 이루어진 상기 물리 계층을 다수의 그룹으로 구성하고, 동일 그룹에 있는 디바이스들을 하나의 상태신호라인으로 연결한 후 각각 상기 에이티엠 계층에 연결하며, 상기 물리 디바이스 전체를 하나의 데이터 라인으로 연결한 후 이를 상기 에티엠 계층에 연결하고, 상기 에이티엠 계층이 상기 물리 계층을 그룹별로 상태 다중풀링을 수행하여 두 계층간에 셀 송수신을 수행함을 특징으로 하는 셀 전송 장치.
- 물리 계층에서 에이티엠 계층으로 셀을 전송하기 위한 방법에 있어서,물리 포트로부터 셀을 수신할 경우 에이티엠 계층으로부터 폴링이 수신되는지를 검사하는 과정과,상기 폴링을 수신할 시 셀의 사용자정의 필드에 상기 물리포트 번호를 기록하고, 상기 에이티엠 계층으로 수신클래브 상태 시그널을 송신하는 과정과,상기 상태 시그널 송신후 상기 에이티엠 계층으로부터 인에이블 신호 수신시 상기 수신된 셀을 상기 에이티엠 계층으로 송신하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 에이티엠 계층과 물리 계층간의 셀 전송 방법.
- 상기 제2항에 있어서,상기 폴링이 물리 디바이스들을 다수의 그룹으로 묶고, 각 그룹의 상태를 순환적으로 폴링하는 다중폴링임을 특징으로 하는 에이티엠 계층과 물리 계층간의 셀전송 방법.
- 에이티엠 계층에서 물리계층으로 셀을 전송하기 위한 방법에 있어서,에이티엠 적응계층으로 부터 셀을 수신할 시 송신클래브 상태시그널을 수신하기 위해 상기 물리 계층을 그룹별로 폴링하는 과정과,상기 폴링 수행중에 임의의 물리 디바이스로 부터 상기 송신클래브 상태 시그널을 수신할 시 인에이블 신호를 송신하고, 상기 물리 디바이스로 셀을 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 에이티엠 계층과 물리 계층간의 셀 전송 방법.
- 상기 제4항에 있어서,상기 폴링이 물리 디바이스들을 다수의 그룹으로 묶고, 각 그룹의 상태를 순환적으로 폴링하는 다중폴링임을 특징으로 하는 에이티엠 계층과 물리 계층간의 셀전송 방법.
- 에이티엠 계층과 물리 계층간의 셀전송 방법에 있어서,물리 계층이 물리 포트로 셀을 수신할 경우 에이티엠 계층으로부터 폴링이 수신되는지를 검사하는 과정과,상기 폴링을 수신할 시 셀의 사용자정의 필드에 상기 물리포트 번호를 기록하고, 상기 에이티엠 계층으로 수신클래브 상태 시그널을 송신하는 과정과,상기 상태 시그널 송신후 상기 에이티엠 계층으로부터 인에이블 신호 수신시 상기 수신된 셀을 상기 에이티엠 계층으로 송신하는 과정과,상기 에이티엠 계층이 에이티엠 적응계층으로 부터 셀을 수신할 시 송신클래브 상태시그널을 수신하기 위해 상기 물리 계층의 디바이스들을 그룹별로 폴링하는 과정과,상기 폴링 수행중에 임의의 물리 디바이스로 상기 송신클래브 상태 시그널을 수신할 시 인에이블 신호를 송신하고, 상기 물리 디바이스로 셀을 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 에이티엠 계층과 물리 계층간의 셀 전송 방법
- 제6항에 있어서,상기 폴링이 물리 디바이스들을 다수의 그룹으로 묶고, 각 그룹의 상태를 순환적으로 폴링하는 다중폴링임을 특징으로 하는 에이티엠 계층과 물리 계층간의 셀전송 방법.
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