KR100259174B1 - Switch cell for crossbar matrix asynchronous transfer mode switch - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A switch cell for crossbar matrix ATM switches is provided to eliminate the fanout, transmission distance and connection problems of a switch element input port and the arbitration and connection problems between switch element output ports, to easily install switch boards and to simplify wiring. CONSTITUTION: Each switch cell connecting each of the input and output ports in a crossbar matrix ATM N x N switch is composed of a switch element(100), a repeater(201), an output FIFO(202), and a multiplexer(203). The switch element(100) processes a m x m capacity. The repeater(201) is an input ATM cell driving unit between right and left switch cells. The output FIFO(202) stores an ATM cell transmitted from an upper switch cell. The multiplexer(203) multiplexes the output ATM cell of the switch element(100) and the output ATM cell of the output FIFO(202) and transmits them to a lower switch cell.

Description

크로스바 매트릭스 비동기전송모드 스위치용 스위치 셀Switch Cell for Crossbar Matrix Asynchronous Transfer Mode Switch

본 발명은 크로스바 매트릭스 비동기전송모드 스위치용 스위치 셀에 관한 것으로, 특히 대용량 크로스바 매트릭스 비동기전송모드(ATM)교환기에서 스위치 보드의 실장을 용이하고, 결선를 단순화 시켜 줄 수 있도록 한 크로스바 매트릭스 비동기전송모드 스위치용 스위치 셀에 관한 것이다.The present invention relates to a switch cell for a crossbar matrix asynchronous transfer mode switch, and more particularly, to a crossbar matrix asynchronous transfer mode switch for facilitating mounting of a switch board and simplifying wiring in a large capacity crossbar matrix asynchronous transfer mode (ATM) exchanger. Relates to a switch cell.

일반적으로 입출력포트가 많은 대형 비동기전송모드(ATM)교환기는 스위치 보드를 실장하고 각각의 입출력포트를 연결할 경우 대단히 많은 연결단자가 필요하므로, 실제 구현상의 어려움이 존재하는바, 도 1 에 도시한 바와같이 N X N 크로스바 매트릭스 비동기전송모드 스위치는 mxm 비동기전송모드 스위치소자(100)로 구성되고, 이 mxm 비동기전송모드 스위치소자(100)의 한 개의 입력포트(input)는 크로스바 매트릭스위치의 전체용량(N)/스위치소자의 스위칭용량(m)개의 팬아웃(fanout)을 갖고 N 개의 스위치포트를 구동하게 되며, 마지막 N/m번째 스위치소자(100)까지 비동기전송모드 셀을 전송하게 되므로 팬아웃 문제와 신호 전송거리 및 결선문제가 있고, 또한 전송용량(N)이 큰 대형 비동기전송모드스위치를 구성시, 스위치소자(100)의 스위치용량(m)값이 큰 스위치소자를 사용하더라도 대단히 큰 팬아웃과 원거리의 전송 거리를 가지는 문제점을 여전히 가지게 되고, 그리고 스위치소자에 의해 한개의 출력포트에 N 개의 출력신호가 동시에 구동되어야 하므로, 크로스바 매트릭스 비동기전송모드 스위치 각각의 출력포트(output)는 전체용량(N)/스위치소자의 스위칭용량(m)개의 스위치소자(100)출력에 대한 중재회로가 필요하며, 이경우에도 각 스위치소자의 출력구동신호가 최종스위치모듈까지 결선되어야 하므로 신호전송거리가 길어져 신호가 왜곡되고 많은 결선단자가 필요하게 되는 문제점을 가지게 되었다In general, a large Asynchronous Transfer Mode (ATM) switch having a large number of input / output ports requires a large number of connection terminals when mounting a switch board and connecting each input / output port. Therefore, there are difficulties in actual implementation. Similarly, the NXN crossbar matrix asynchronous transfer mode switch is composed of an mxm asynchronous transfer mode switch element 100, and one input port of the mxm asynchronous transfer mode switch element 100 is the total capacity (N) of the crossbar matrix position. Switching capacity (m) fanout of the / switch element to drive the N switch port, the asynchronous transmission mode cell is transmitted to the last N / m th switch element 100, so fanout problems and signals When a large asynchronous transmission mode switch having a transmission distance and a wiring problem and a large transmission capacity (N) is formed, a switch having a large switch capacity (m) value of the switch element 100 Even if the device is used, there is still a problem of having a very large fanout and a long transmission distance, and since N output signals must be driven simultaneously to one output port by a switch element, each output of the crossbar matrix asynchronous transfer mode switch The output requires an arbitration circuit for the output of the switching element 100 of the total capacity (N) / switching capacity (m) of the switch element. In this case, the output drive signal of each switch element must be connected to the final switch module As a result, the signal transmission distance is long, which causes distortion of the signal and a large number of connection terminals.

본 발명의 목적은 크로스바 매트릭스 비동기전송모드 스위치에서 스위치소자입력포트의 팬아웃과 전송거리 및 결선문제와 스위치소자 출력포트 간에 중재기능 및 결선문제를 해소하고 스위치보드의 실장의 용이성 및 결선을 단순화시켜 줄 수 있도록 하고자 하는데 있다.An object of the present invention is to solve the problem of fanout and transmission distance and wiring of the switch element input port in the crossbar matrix asynchronous transfer mode switch, arbitration function and wiring problem between the switch element output port, and simplify the mounting and wiring of the switch board. I want to give it to you.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 대용량 크로스바 매트릭스 비동기전송모드 교환기에서 각각의 입출력포트를 연결하는 비동기전송모드 스위치소자를 스위치 셀로 구성하여 연결한 것을 특징으로 한다.In order to realize the above object, the present invention is characterized in that the asynchronous transfer mode switch device for connecting each input / output port in a large capacity crossbar matrix asynchronous transfer mode exchanger is configured as a switch cell.

도 1 은 일반적인 크로스바 매트릭스 비동기전송모드 스위치의 전체 구성도1 is a general configuration diagram of a typical crossbar matrix asynchronous transfer mode switch

도 2 는 본 발명 스위치 셀로 구성되는 크로스바 매트릭스 비동기전송모드 스위치의 전체 구성도2 is an overall configuration diagram of a crossbar matrix asynchronous transmission mode switch composed of the switch cell of the present invention;

도 3 는 본 발명 스위치 셀의 내부 전체 구성도Figure 3 is an overall internal configuration of the switch cell of the present invention

도 4 는 본 발명 스위치 셀의 스위치 소자 전체 구성도4 is an overall configuration diagram of a switch element of the switch cell of the present invention;

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

100; 스위치소자 101; 셀 필터100; Switch element 101; Cell filter

102; 셀필터 피포 103; 멀티플랙서102; Cell filter cover 103; Multiplexer

104; 멀티플랙서 출력 피포 200; 스위치 셀104; Multiplexer output Popo 200; Switch cell

201; 리피터 202; 상위 스위치셀 출력 피포201; Repeater 202; Upper switch cell output

203; 멀티플랙서203; Multiplexer

이하 첨부된 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 는 본 발명 스위치 셀로 구성되는 크로스바 매트릭스 비동기전송모드 스위치의 전체 구성도 이고, 도 3 는 본 발명 스위치 셀의 내부 전체 구성도 로서, 크로스바 매트릭스 비동기전송모드 N X N 스위치에서 각각의 입출력포트를 연결하는 스위치소자를 상하위 스위치 셀(Switch cell)(200)로 구성하되, 상기 상하위 스위치 셀(200)각각은 mxm 용량을 처리하는 스위치소자(100)와, 좌우 스위치 셀(200)간 입력 비동기전송모드 셀 구동장치인 리피터(Repeater)(201)와, 상기 상위 스위치셀(200)에서 전송된 비동기전송모드 셀을 저장하는 출력피포(FIFO)(202), 스위치소자(100)의 출력 비동기전송모드셀(ATM cell)과 상위스위치셀(200)에서 전송된 비동기전송모드셀을 저장하는 출력피포(202)의 출력 비동기전송모드셀을 다중화하여 하위스위치셀(200)에 전송하는 멀티플렉서(203)로 구성하여서 된 것이다.FIG. 2 is an overall configuration diagram of a crossbar matrix asynchronous transmission mode switch configured as a switch cell of the present invention, and FIG. 3 is an overall overall configuration diagram of the switch cell of the present invention, which connects each input / output port in a crossbar matrix asynchronous transmission mode NXN switch. The switch element is configured as a switch cell (200), the upper and lower switch cells 200, each of the upper and lower switch cells 200 each of the switch element 100 to handle the mxm capacity and the input asynchronous transfer mode cell between the left and right switch cells (200) Repeater (201) which is a driving device, an output FIFO (202) for storing the asynchronous transmission mode cell transmitted from the upper switch cell 200, the output asynchronous transmission mode cell ( Multiplexer 203 for multiplexing the output asynchronous transmission mode cell of the output packet 202 storing the asynchronous transmission mode cell transmitted from the ATM cell and the upper switch cell 200 to the lower switch cell 200 The configuration will hayeoseo.

도 4 는 본 발명 스위치셀의 스위치소자 전체 구성도 로서, 한 개의 출력포트는 m 개의 각 입력포트에 대한 셀필터(101)와 여과된 비동기전송모드 셀을 저장하는 셀필터피포(cell filter FIFO)(102), 입력포트에서 전송되어 셀필터(101)를 통해 여과되어 동일한 스위치소자(100)의 출력포트로 전송되는 비동기전송모드셀을 저장하는 m개의 셀필터피포(102)에 저장된 비동기전송모드 셀을 다중화하는 mx1멀티플렉서(103), 다중화된 비동기전송모드셀을 저장하는 멀티플렉서 출력피포(104)로 구성되게 된다.4 is a schematic diagram of a switch element of a switch cell of the present invention, in which one output port stores a cell filter 101 and filtered asynchronous transfer mode cells for each of m input ports. 102, asynchronous transmission mode stored in the m cell filter cover 102 that stores the asynchronous transmission mode cell transmitted from the input port is filtered through the cell filter 101 and transmitted to the output port of the same switch element 100 An mx1 multiplexer 103 for multiplexing cells and a multiplexer output packet 104 for storing the multiplexed asynchronous transmission mode cell are configured.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 각각의 입출력포트를 연결하는 스위치소자인 상하위 스위치 셀(200)에서 상위 스위치 셀(200)로부터 입력포트를 통해서 전송되는 비동기전송모드 셀 용량을 처리하고 출력하는 스위치소자(100)와, 좌우 스위치 셀(200)간 입력 비동기전송모드 셀 구동장치인 리피터(201)와, 상기 상위 스위치셀(200)에서 전송된 비동기전송모드 셀을 저장하는 출력피포(FIFO)(202), 상기 스위치소자(100)의 출력 비동기전송모드 셀과 상위 스위치셀(200)에서 전송된 비동기전송모드셀을 저장한 출력피포(202)의 비동기전송모드셀을 멀티플렉서(203)를 통해서 출력 비동기전송모드셀을 다중화하여 하위 스위치 셀(200)에 전송하게 된다.The present invention configured as described above is a switch device for processing and outputting the asynchronous transfer mode cell capacity transmitted from the upper switch cell 200 through the input port in the upper and lower switch cells 200, which is a switch device connecting each input and output port A repeater 201 which is an input asynchronous transmission mode cell driving device between the 100 and the left and right switch cells 200, and an output packet FIFO storing the asynchronous transmission mode cell transmitted from the upper switch cell 200. Asynchronous transmission mode cells of the output packet 202 storing the asynchronous transmission mode cells of the switch element 100 and the asynchronous transmission mode cells transmitted from the upper switch cell 200 through the multiplexer 203. The transmission mode cell is multiplexed and transmitted to the lower switch cell 200.

이때 상기 스위치소자(100)와 출력피포(202)의 비동기전송모드 셀 다중화방식은 비동기전송모드셀 단위의 라운드로빈(Round Robin)방식으로 전송되며 상기 상위 스위치 출력피포(202)의 비동기전송모드셀은 스위치소자(100)의 출력 비동기전송모드셀 보다 우선순위로 전송되게 된다.In this case, the asynchronous transmission mode cell multiplexing method of the switch element 100 and the output packet 202 is transmitted in a round robin method in units of asynchronous transmission mode cells, and the asynchronous transmission mode cell of the upper switch output packet 202 is transmitted. Is transmitted in priority over the output asynchronous transfer mode cell of the switch element 100.

한편, 상기 스위치소자(100)에 전송된 비동기전송모드 셀은 각 입력포트에 대한 셀필터(101)를 통해서 여과되고, 이 여과된 비동기전송모드 셀은 m개의 셀필터피포(102)에 저장되며, 상기 셀필터피포(102)에 저장된 비동기전송모드 셀을 다중화하는 방식은 m개의 모든 셀필터 피포(102)가 동일한 우선순위를 갖고 라운드로빈 방식으로 다중화된다. 상기 셀필터피포(102)에서 비동기전송모드 셀을 다중화할 때 전송속도를 입력포트 전송속도의 m배로 전송하게 된다.Meanwhile, the asynchronous transmission mode cell transmitted to the switch element 100 is filtered through the cell filter 101 for each input port, and the filtered asynchronous transmission mode cell is stored in m cell filter caps 102. In the method of multiplexing the asynchronous transmission mode cells stored in the cell filter cover 102, all m cell filter covers 102 have the same priority and are multiplexed in a round robin manner. When the cell filter packet 102 multiplexes the asynchronous transmission mode cells, the transmission rate is transmitted at m times the input port transmission rate.

상기 m개의 셀필터피포(102)에 저장된 비동기전송모드 셀을 mx1멀티플렉서(103)로 다중화되고, 다중화된 비동기전송모드셀은 멀티플렉서 출력피포(104)에 저장되고 상기 멀티플렉서 출력피포(104)에 저장된 비동기전송모드셀은 스위치셀(200)의 멀티플렉서(203)에 의하여 다시 다중화되어 다음 하위 스위치 셀(200)에 전송되게 되는 것이다.The asynchronous transmission mode cells stored in the m cell filter packets 102 are multiplexed by an mx1 multiplexer 103, and the multiplexed asynchronous transmission mode cells are stored in the multiplexer output packet 104 and stored in the multiplexer output packet 104. The asynchronous transmission mode cell is multiplexed again by the multiplexer 203 of the switch cell 200 to be transmitted to the next lower switch cell 200.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 대용량 크로스바 매트릭스 비동기전송모드 교환기에서 각각의 입출력포트를 연결하는 비동기전송모드 스위치소자를 스위치 셀로 구성하여 줌으로써,비동기전송모드 스위치셀을 하나의 보드로 구성할 수 있어 상기 크로스바 매트릭스 스위치에서 스위칭 기능수행을 위한 스위치셀의 입출력은 상하좌우에 위치한 스위치셀만 연결되므로 대형 비동기전송모드 스위치 구성시 후판결선이 단순화및 확장이 편리하고, 상기 스위치셀은 스위치소자, 셀피포, 멀티플렉서로 구성하여 줌으로써, 대용량 비동기전송모드 교환기를 크로스바 매트릭스 스위칭할 때 팬아웃 문제 및 출력포트에 대한 중재회로가 필요하지 않게 되는 효과를 제공하게 되는 것이다.As described above, in the present invention, the asynchronous transfer mode switch element connecting each input / output port in a large capacity crossbar matrix asynchronous transfer mode exchanger is configured as a switch cell, so that the asynchronous transfer mode switch cell can be configured as a single board. Switch cell input / output of the switch cell for performing the switching function in the crossbar matrix switch is connected only to the switch cells located on the top, bottom, left and right, so that the back plate wiring is simplified and expanded easily when configuring a large asynchronous transfer mode switch. By configuring a multiplexer, it is possible to provide the effect of eliminating fanout problems and the need for arbitration circuits for output ports when switching large-capacity asynchronous transfer mode exchangers.

Claims (2)

크로스바 매트릭스 비동기전송모드 N X N 스위치에서 각각의 입출력포트를 연결하는 스위치소자를 상하위 스위치 셀(200)로 구성하되, 상기 상하위 스위치 셀(200)각각은 mxm 용량을 처리하는 스위치소자(100)와, 좌우 스위치 셀(200)간 입력 비동기전송모드 셀 구동장치인 리피터(201)와, 상기 상위 스위치셀(200)에서 전송된 비동기전송모드 셀을 저장하는 출력피포(202), 스위치소자(100)의 출력 비동기전송모드셀과 상위스위치셀(200)에서 전송된 비동기전송모드셀을 저장하는 출력피포(202)의 출력 비동기전송모드셀을 다중화하여 하위스위치셀(200)에 전송하는 멀티플렉서(203)로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 크로스바 매트릭스 비동기전송모드 스위치용 스위치 셀.In the crossbar matrix asynchronous transfer mode NXN switch, the switch elements connecting the respective input / output ports are configured as upper and lower switch cells 200, wherein the upper and lower switch cells 200 each have a switch element 100 for processing an mxm capacity and left and right sides. The output of the repeater 201, which is an asynchronous transmission mode cell driving device between the switch cells 200, and the output packet 202 for storing the asynchronous transmission mode cell transmitted from the upper switch cell 200, and the output of the switch element 100. A multiplexer 203 for multiplexing the output asynchronous transmission mode cell of the output packet 202 storing the asynchronous transmission mode cell and the asynchronous transmission mode cell transmitted from the upper switch cell 200 to the lower switch cell 200. A switch cell for a crossbar matrix asynchronous transmission mode switch, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 스위치소자(100)는 한 개의 출력포트는 m 개의 각 입력포트에 대한 셀필터(101)와 여과된 비동기전송모드 셀을 저장하는 셀필터피포(cell filter FIFO)(102), 입력포트에서 전송되어 셀필터(101)를 통해 여과되어 동일한 스위치소자(100)의 출력포트로 전송되는 비동기전송모드셀을 저장하는 m개의 셀필터피포(102)에 저장된 비동기전송모드 셀을 다중화하는 mx1멀티플렉서(103), 다중화된 비동기전송모드셀을 저장하는 멀티플렉서 출력피포(104)로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 크로스바 매트릭스 비동기전송모드 스위치용 스위치 셀.The cell filter FIFO (102) of claim 1, wherein the switch element (100) stores a cell filter (101) and a filtered asynchronous transfer mode cell for each of the m input ports. ), The asynchronous transmission mode cells stored in the m cell filter cover 102 that stores the asynchronous transmission mode cells transmitted from the input port is filtered through the cell filter 101 and output to the output port of the same switch element (100) A switch cell for a crossbar matrix asynchronous transfer mode switch, comprising: an mx1 multiplexer (103) for multiplexing, and a multiplexer output packet (104) for storing multiplexed asynchronous transfer mode cells.
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