KR100265957B1 - 에이티엠단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

에이티엠단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ATM(ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE) 단말기의 전송률을 제어하기 위한 것으로, 특히, 사용자정보(PAYLOAD)의 실제 발생량에 의거하여, 토큰 발생 주기를 결정하는 평균 사용자 정보율 다운카운터(AVERAGE PAYLOAD RATE DOWN COUNTER)의 값과, 최대 전송률을 제어하는 최대 사용자 정보율 다운카운터(PEAK PAYLOAD RATE DOWN COUNTER)의 값을 설정함으로 인해, 사용자정보의 최대전송률 및 평균전송률을 용이하게 제어할 수 있으며, 사용자정보의 전송동작과 전송률의 제어동작을 병렬 수행토록 함으로써 사용자정보의 전송 제어를 정확히 할 수 있도록 한 "ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치 및 그 제어방법"이다.

Description

에이티엠단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치 및 그 제어방법{Apparatus and method for controlling transfer traffic of payload in atm terminal}
본 발명은 ATM(ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE : 비동기 전송 모드 : 이하 ATM이라 한다.) 단말기의 전송률을 제어하기 위한 것으로, 특히, 첫째, 사용자정보(PAYLOAD)의 실제 발생량에 의거하여, 토큰 발생 주기를 결정하는 평균 사용자 정보율 다운카운터(AVERAGE PAYLOAD RATE DOWN COUNTER : 이하 APRDC라 한다.)의 값과, 최대 사용자 정보율 다운카운터(PEAK PAYLOAD RATE DOWN COUNTER : 이하 PPRDC라 한다.)의 값을 설정함으로 인해, 사용자정보의 최대전송률(PEAK CELL RATE) 및, 평균전송률(AVERAGE CELL RATE)을 용이하게 제어하며, 둘째, 사용자정보의 전송동작과 전송률의 제어동작을 병렬 수행토록 함으로써 사용자정보의 전송 제어를 정확히 할 수 있도록 한 것이다.
주지하다시피, ATM 단말기에 대한 프로토콜(PROTOCOL)은, 프로토콜을 규정하는 장소(인터페이스(INTERFACE) 참조점)에 따라, 유저(USER)와 망(NETWOK) 사이의 인터페이스인 UNI(USER NETWORK INTERFACE : 유저 망 인터페이스 : 이하 UNI라 한다)와, 네트워크 내의 노드와 노드간이나 임의의 노드와 다른 네트워크 노드 사이의 인터페이스인 NNI(NETWORK NODE INTERFACE : 네트워크 노드 인터페이스 : 이하 NNI라 한다)로 분류된다.
상기 UNI의 참조점은, 도1에서 도시되는 바와 같이, 가입자선 전송로의 레이어(LAYER) 1 기능을 실현하는 유저와 망과의 분계점을 제공하는, 망 종단 장치(B-NT1)와의 접속점(TB참조점)과, B-ISDN(BROADBAND INTEGATED SERVICES DIGITAL NETWORK : 광대역 통합 서비스 디지털 망 : 이하 B-ISDN이라 한다)용 단말을 접속할 수 있는 점으로 멀티미디어(MULTIMEDIA) 다중화 장치나 PBX(PRIVATE BRANCD EXCHANGE : 구내 교환기) 또는, LAN(LOCAL AREA NETWORK : 로컬 에어리어 네트워크) 등의 레이어 2, 레이어 3까지의 기능을 실현하는, 망 종단 장치(B-NT2)와의 접속점(SB점) 및, B-ISDN UNI에 준거한 단말과의 접속뿐만 아니라 ISDN에서 규정하고 있지 않는 기존 단말(TE2)이나, B-ISDN 표준 이외의 단말(B-TE2) 등의 각종 단말에 의한 통신을 지원하기 위해 설치된 참조점(R 점)이 있다.
또한, UNI의 프로토콜은, 도2에서 도시되는 바와 같이, N-ISDN(NARROWBAND INTEGATED SERVICES DIGITAL NETWORK : 협대역 통합 서비스 디지털 망)과 동일하게, 유저와 유저 사이의 데이터 전송을 위한 유저 플레인(USER PLANE) 프로토콜과, 주정보 전송용의 커넥션 설정이나 해방 등을 위한 제어 플레인(CONTROL PLANE) 프로토콜과, 성능관리(성능 모니터(MONITOR), 통계 정보의 작성), 통신시의 이상 관리(이상 다발시의 적절한 처리의 기동) 및 각 플레인 사이의 통합 등 망 관리를 위한 관리 플레인(MANAGEMENT PLANE) 프로토콜로 분류된다.
또한, 상기 유저 플레인 프로토콜과 제어플레인 프로토콜은, 정보를 전송하는 물리 매체에 관한 규정을 하고 있으며, 전송 매체의 종류, 비트 타이밍, 전송 프레임의 구조, 셀의 전송 프레임 내에서의 위치 등을 정하고 있는 물리 계층(PHYSICAL LAYER)과; 셀의 전송에 필요한 셀 다중 전송방법, 헤더(HEADER)의 생성/삭제/체크, 셀의 종별 표시등을 규정하고 있는 ATM레이어와; 이 ATM레이어 이하의 균일한 셀 전송 능력을 이용하여 상위 여러 가지 서비스로부터의 요구 조건을 만족시키기 위한 규정을 하고 있는 AAL레이어(ATM ADAPTATION LAYER)로 이루어진다.
이러한 ATM 단말기는 전송할 정보를 사용자정보(PAYLOAD)라 부르는 블록으로 분할한 후, 상기 분할된 각 사용자정보에 수신인 등의 제어정보를 포함한 헤더 5바이트(BYTE)를 부여하여 전송한다.
이때, 상기 셀은 사용자정보 48바이트와 헤더 5바이트를 합한 53바이트로 그 길이가 고정된 것으로, 이 셀을 송출하는 속도를 가변 시킴으로써 임의의 통신속도를 실현한다. 즉, 고속 통신에서는 일정 시간 사이에 많은 수의 셀을, 저속 통신에서는 같은 시간에 적은 수의 셀을 송출함으로써 통신 속도를 조절하는 것으로, 좀 더 자세하게는 셀을 송출하는 간격을 제어함으로써 통신 속도를 제어하는 것이다.
이하, 상기 통신 속도 조절방법, 즉, 셀 송출을 위해 사용되는 리키버킷 알고리즘(LEAKY BUCKET ALGORITHM)에 대해 도3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
주지하다시피, 셀(2)은 버킷(4)으로부터 토큰(3)을 얻을 때에만 망(5)으로 전송된다. 따라서, 신호 채널 연결시에 셀의 최대전송률과 평균전송률이 결정되면, 이에 따라 토큰(3)을 발생시켜 셀(2)을 전송하게 된다.
다시 말해, 토큰발생기(미도시)에서 발생한 토큰(3)을 버킷(4)에 저장하고 있다가, 입력버퍼(1)에 셀(2)이 도착하면 이를 망(5)으로 전송한다. 따라서, 버킷이 비어있을 때 도착하는 셀(2)들은 버퍼(1)에서 대기할 수 있으며, 버퍼(1)가 차있을 때 새로 도착하는 셀(2)들은 탈락된다. 또한, 망(5)으로 전송되는 셀(2)의 전송률은, 버퍼(1)에 셀(2)이 존재하고 토큰(3)이 사용 가능할 때 최대 전송률로 전송된다.
상기 버킷(4)은 유한한 크기 S로 고정되며, 토큰(3)의 수가 버킷(4)의 크기 S를 초과하면 토큰발생은 정지된다.
여기서 S는 한순간에 전달될 수 있는 셀의 최대 갯수를 나타내므로 이는 최대 허용 가능한 버스트(BURST) 크기가 된다.
그러므로 토큰 생성률을 트래픽(TRAFFIC) 파라미터중 평균 셀 전송 속도로 정하여 트래픽 흐름을 제어하면 입력버퍼의 크기와 버킷의 크기에 따라 어느 정도의 버스트를 제어할 수 있다.
상기 버킷의 크기 S는 다음 식[1]에서와 같이 정의 된다.
Figure pat00001
--------[1]
단, b = 최대전송률/평균전송률
여기서, Tb는 버스트의 길이를 나타낸 것이며, b는 버스트 정도를 나타내는 버스트니스(BURSTNESS)를 나타낸 것이다. 또한, 상기 Tb, 최대전송률, 평균전송률은 전송할 정보의 특성에 맞도록 사용자가 설정하는 변수이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 전송 트래픽 제어장치 및 방법은, 첫째, 그 적용과정이 복잡하여 용이하게 구현할 수 없다는 문제점이 있고, 둘째, 이로 인해 효율적인 제어가 어렵다는 문제점이 있으며, 셋째, 트래픽 제어를 헤더가 붙여진 셀단위로 행함으로 인해, 실제 정보량을 나타내는 사용자정보(PAYLOAD)와 혼동을 일으키게 된다는 문제점 등이 있었다.
즉, 트래픽 제어를 위한 리키버킷 알고리즘의 구현이 용이하지 않아 이를 단순화한 여러 변형 알고리즘을 사용하게 되고, 이로 인해 그 효율이 저하된다는 문제점이 있으며, 또한, 셀 단위로 트래픽 제어를 행함으로 인해 실제 정보량과는 차이가 있어 착오로 인한 오동작을 발생시키게 된다는 문제점 등이 있었다.
예를 들어, 사용자가 64Kbps로 정보량을 전송하고자 할 경우, 사용자는 실제 발생된 정보량을 기준으로 전송속도를 설정하나, 실제에 있어서는 상기 정보량에 헤더가 붙게 되어 원하는 바의 실제 정보량 전송속도인 64Kbps가 되지 않는다는 문제점이 있어, 상기 양자를 일치시키기 위해서는 헤더의 비트(또는, 바이트)수를 계산하여야 한다는 불편함이 있었다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 첫째, 사용자정보의 실제 발생량을 기반으로 최대전송률과 평균전송률을 제어함으로써, 사용자정보의 최대발생률 및, 평균발생률의 설정이 용이하도록 하고, 둘째, 최대전송률을 제어하는 다운카운터(DOWN COUNTER)의 동작과 사용자정보의 전송 동작을 분리시킴으로써, 사용자정보의 제어를 정확히 할 수 있는 "ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치 및 그 제어방법"을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 "ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치"는, 사용자정보와 헤더로 이루어진 셀의 송출 간격을 제어함으로써 전송 트래픽을 제어하여 임의의 통신속도를 실현하는 ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치에 있어서,
상기 셀 송출 간격 제어장치는, 호스트 시스템(HOST SYSTEM)에서 전송되는 사용자정보 및 사용자정보에 대한 각종 제어정보를 저장하는 사용자정보저장부와; 사용자정보의 전송동작과 전송률의 제어동작을 병렬 수행토록 함으로써 그 동작을 분리한 후, 사용자정보의 실제 발생량을 기반으로 최대전송률과 평균전송률을 제어하는 ATM/AAL처리부를 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 사용자정보저장부는, ATM처리정보를 저장하는 영역과; AAL처리정보를 저장하는 영역과; 최대전송률과 평균전송률을 제어하기 위한 제어정보를 저장하는 영역과; 현재 사용 가능한 토큰값에 대한 정보를 저장하는 영역과; 버킷의 크기에 대한 정보를 저장하는 영역으로 이루어진 듀얼 포토 램(DUAL PORT RAM)으로 구성되며, 상기 ATM/AAL처리부는, 사용자정보의 평균발생률과 최대발생률에 따라 토큰 생성 및 사용자정보의 전송을 제어함으로써 지정된 채널에 존재하는 사용자정보를 전송하는 다수개의 전송제어부와; 상기 전송제어부에서 발생하는 토큰 발생 제어신호, 또는 사용자정보 전송 제어신호에 따라, 상기 사용자정보저장부에 저장된 사용자정보의 전송을 제어하는 중재기와; 상기 중재기와 전송제어부를 통해 ATM망으로 전송되는 사용자정보를 버퍼링하는 전송데이터버퍼와; 전송클럭을 분할하는 분할비를 저장하는 프리 스케일러로 구성된다.
또한, 상기 전송제어부는, 사용자정보의 평균발생률로부터 토큰 발생 주기를 산출하여, 상기 산출된 주기마다 토큰을 발생하라는 제어신호를 발생하는 APRDC와; 사용자정보의 최대발생률로부터 사용자정보의 전송 주기를 산출하여, 상기 산출된 주기마다 사용자정보를 전송하라는 제어신호를 발생하는 PPRDC와; 사용자정보의 평균발생률과 최대발생률을 적용하는 사용자정보가 저장된 채널에 대한 채널 값을 저장하는 채널변환지시부와; 상기 중재기를 통해 전송되는 사용자정보를 버퍼링하는 전송버퍼로 구성되며, 상기 APRDC의 값 APRDCV는 다음 식[2]에서와 같이,
Figure pat00002
------[2]
로 설정하고, 상기 PPRDC의 값 PPRDCV는 다음 식[3]에서와 같이,
Figure pat00003
------[3]
로 설정한다.
따라서, 사용자정보의 실제 발생량에 의거하여 토큰 발생과 정보의 전송을 제어하게 되는 것이다.
또한, 상기 중재기는, 사용자정보의 전송이 요구될 시, 사용자정보저장부에 저장된 사용자정보를 전송버퍼로 직접 전송하도록 구성된 것으로, 이로 인해 고속의 데이터 전송을 실행할 수 있게 되는 것이다.
한편, 본 발명 "ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치의 제어방법"은, 신호 채널 이용시 사용자정보의 최대 전송률과, 평균 전송률 및, 전송제어부의 각 계수 값을 사용자정보의 발생량에 의거하여 설정하는 초기설정단계와; 상기 초기설정단계를 수행한 후, 사용자정보의 발생여부를 지속적으로 검출하다가 사용자정보가 발생하였을 경우에는, ATM처리정보, AAL처리정보, 전송률 제어정보 및 사용자정보를 사용자정보저장부에 저장한 후 전송제어부에 채널값을 추가하는 전송정보저장단계와; 상기 전송정보저장단계를 수행한 후, 토큰의 존재여부를 검출하여, 사용자정보저장부에 저장된 사용자정보를 전송버퍼를 통해 전송하는 정보전송단계와; 상기 정보전송단계를 수행한 후, 토큰의 존재여부 및 수량을 검출하여 새로운 사용자정보가 발생되거나 버킷이 가득 찰때까지 토큰을 발생시키는 토큰저장단계를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 초기설정단계는, 사용자정보의 평균발생률과 최대발생률을 설정하는 단계와; 기 설정된 다수개의 전송제어부 중, APRDC와 PPRDC의 값이 상기 초기설정단계에서 설정된 평균발생률 및 최대발생률과 동일한 값에 의해 설정된 전송제어부가 존재하는지의 여부를 검출하여, 상기 초기설정단계에서 설정된 평균발생률 및 최대발생률과 동일한 값에 의해 설정된 전송제어부가 존재하지 않을 경우에는, 새로운 전송제어부를 할당한 후, 상기 초기설정단계에서 설정된 전송률에 의거하여 APRDC와 PPRDC의 값 및 프리스케일러의 값을 설정하는 단계로 구성된다.
또한, 상기 정보전송단계의 사용자정보 전송 주기 및, 상기 토큰저장단계의 토큰 발생 주기는, 사용자정보의 최대발생률, 또는 평균발생률에 소정의 비율로 반비례함을 특징으로 한다.
이러한 본 발명 "ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치 및 그 제어방법"은, 첫째, 사용자정보의 실제 평균 발생량에 의거하여, 토큰 발생 주기를 결정하는 APRDC의 값과, 사용자정보의 전송 주기를 결정하는 PPRDC의 값을 설정함으로 인해, 사용자정보의 최대발생률 및, 평균발생률을 용이하게 제어할 수 있으며, 둘째, 사용자정보의 전송동작과 전송률의 제어동작을 병렬 수행토록 함으로써 사용자정보의 전송 제어를 정확히 할 수 있게 되는 것이다.
도 1 은 ATM망의 UNI 참조점을 나타낸 도면,
도 2 는 ATM망의 UNI 프로토콜을 나타낸 도면,
도 3 은 리키버킷 알고리즘을 설명하기 위한 도면,
도 4a 는 본 발명 "ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치"의 구성을 나타낸 블록도,
도 4b 는 듀얼 포트 램의 구성을 나타낸 도면,
도 5 는 본 발명 "ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치의 제어방법"을 나타낸 제어흐름도.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
100 : 사용자정보저장부 110 : 정보저장부
111 : ATM처리정보영역 112 : AAL처리정보영역
113 : SRCI영역 114 : LBV영역
115 : LBC영역 200 : AAL/ATM처리부
210 : 중재기 220,220',220" : 전송제어부
221 : APRDC 222 : 채널변환지시부
223 : PPRDC 224 : 전송버퍼
230 : 전송데이터버퍼 240 : 프리스케일러
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 "ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치 및 방법"의 기술적 사상에 따른 실시예를 들어 그 구성, 동작 및 작용 효과를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
＜실시예1＞
먼저, 도4a 및 도4b에서 도시되는 바와 같이, 듀얼 포트 램을, ATM처리정보를 저장하는 영역(111)과, AAL처리정보를 저장하는 영역(112)과, 최대전송률과 평균전송률을 제어하기 위한 제어정보를 저장하는 영역인 SRCI(SOURCE RATE CONTROLL INDICATOR : 이하 SRCI라 한다.) 영역(113)과, 현재 사용 가능한 토큰값에 대한 정보를 저장하는 영역인 LBV(LEAKY BUCKET VARIABLE)(114) 영역과, 버킷의 크기에 대한 정보를 저장하는 영역인 LBC(LEAKY BUCKET CAPACITY) 영역(115)으로 분할하여 정보저장부(110)를 구성한 후, 상기 정보저장부(110)를 다수개 구성하여 본 실시예의 사용자정보저장부(100)를 구성한다.
또한, APRDC(221)와, 채널변환지시부(222)와, PPRDC(223)와, 전송버퍼(224)로 전송제어부(220)를 구성한 후, 상기 APRDC(221)와 PPRDC(223)의 출력단자를 중재기(210)에 접속하고, 입력단자를 프리스케일러(240)의 출력단자에 공통접속하며, 채널변환지시부(222)의 입출력단자를 상기 중재기(210)에 접속한다. 또한, 상기 중재기(210)와 전송데이터버퍼(230) 사이에 전송버퍼(224)를 접속하며, 프리스케일러(240)의 출력단에 전송데이터버퍼(230)를 접속하여 본 실시예의 AAL/ATM처리부(200)를 구성한다.
여기서, 상기 사용자정보저장부(100)의 ATM처리정보를 저장하는 영역(111)에 저장되는 ATM처리정보는, ATM 헤더 구성을 위해 사용자가 제공하는 정보이며, AAL처리정보는 사용자정보의 AAL기능을 처리하기 위해 사용자가 제공하는 정보이다.
또한, SRCI는, 사용자정보의 전송특성(예: 최대전송률, 평균전송률)을 가르키기 위해 사용자가 AAL/ATM처리부(200)의 전송제어부(220)를 가르키기 위한 값으로 사용자가 제공하는 값이다. 즉, 사용자에 의해 설정된 평균발생률 및 최대발생률이 설정되면, 이와 동일한 값에 의해 설정된 전송제어부(동일한 값에 의해 설정된 전송제어부가 없을 경우에는, 사용자에 의해 설정된 평균발생률 및 최대발생률을 지원하는 새로 할당된 전송제어부)를 나타내는 값이다.
또한, LBV(114)는, 현재 사용 가능한 토큰값을 저장하는 영역으로, 호스트 시스템이 AAL/ATM처리부(200)의 APRDC(221) 값을 설정한 후, 프리스케일러(240)에 의해 이 값이 영이 되면 1만큼 증가하고, 이 값이 영이 아닌 상태에서 사용자정보가 전송되면 하나씩 감소시키는 기능을 수행하며(AAL/ATM처리부가 관리함), LBC(115)는, 버스트를 지탱하기 위한 최대 토큰값, 즉 버킷의 크기를 나타낸다.
한편, 상기 AAL/ATM처리부(200)의 APRDC(221)는, 사용자정보의 평균발생률 의 주기마다 토큰을 생성하라는 신호를 발생하여 토큰의 발생을 제어하는 동작을 수행하며, PPRDC(223)는 사용자 데이터의 최대발생률의 주기마다 사용자정보를 전송하라는 신호를 발생하여 사용자정보의 전송을 제어하는 동작을 수행한다.
또한, 상기 채널번호지시부(222)는, AAL처리정보와 ATM처리정보 및, 전송률 제어 정보의 SRCI 영역(113)에 의해 전송제어부들(220, 220', 220"...) 중 어느 특정의 전송제어부를 지정하는 것으로, AAL/ATM처리부(200)는 해당 채널에 관련된 모든 사용자정보를 상기 지정된 전송제어부에서 정의된 APRDC(221)와 PPRDC(223) 값에 의해 전송하게 된다.
이때, 여러개의 채널이 동시에 하나의 전송제어부를 공유할 수 있는데, 이 경우에 있어서는, APRDC(221)와 PPRDC(223)의 값이 "0"이 될 때 각각의 채널에 해당하는 전송중(또는, 전송대기중)인 사용자정보의 AAL처리정보와 ATM처리정보 및 전송률 제어 정보 중 APRDC(221) 값이 영일 때 LBV 값을 하나씩 증가시키고, PPRDC 값이 "0"일 때 사용자정보를 전송하게 되는 것이다.
또한, 상기 전송버퍼(224)는, 하나의 전송제어부에 의해 제어되는 모든 채널들의 LBV 값이 "0", 또는 PPRDC 값이 "0"이 되는 순간마다 중재기(210)를 통하여 ATM처리기로부터 5바이트의 헤더와 전송 기본 단위 크기(48, 또는 47바이트) 만큼씩(즉, 셀 단위만큼 씩) 읽은 후 전송데이터버퍼(230)로 전송하게 되는 것이다.
상기 중재기(210)는, 각각의 전송제어부(220, 220', 220",...)에 존재하는 APRDC와 PPRDC의 값이 "0"이 될 경우 이를 받아들여 채널번호지시부(222)에 기록되어 있는 사용자정보에 대한 처리를 담당한다. 즉, 특정 전송제어부의 APRDC(221) 값이 "0"이 되었을 경우에는 전송제어부의 채널번호지시부(222)에 기록된 채널들의 전송률 제어정보 중 LBV 값을 증가시키고, PPRDC(223) 값이 "0"이 되었을 경우는 채널번호지시부(222)에 기록된 채널들의 전송률 제어정보중 LBV 값이 "0"이 아닌 채널들에 대해 LBV 값을 하나씩 감소시키고 하나의 기본 단위 크기(1 셀 크기) 만큼의 데이터를 전송버퍼에 전송을 시작한다.
또한, 상기 전송데이터버퍼(230)는, 각각의 전송제어부(220, 220', 220",...)에 의해 제어된 전송 셀들의 저장소이며, 프리스케일러(240)는 전송클럭을 나누는 동작을 수행한다.
도면중 미설명 부호 (A)는, 사용자정보저장부(100)와 AAL/ATM처리부(200)가 AAL/ATM관련정보를 주고받기 위한 접속부 즉, 사용자정보저장부(100)로부터 사용자정보를 가져오기 위한 접속부를 나타낸 것이며, (B)는, AAL/ATM처리부(200)에 인가되는 입력클럭(즉, 전송클럭)을 나타낸 것으로, 이 클럭에 동기되어 프리스케일러(240)와, APRDC(221) 및 PPRDC(223)가 동작한다. 또한, (C)는, 각각의 전송제어부(220, 220', 220",...)를 거쳐 전송되는 ATM 셀의 통합 셀 버퍼를 나타낸 것이며, (D)는, 호스트 시스템이 전송하고자 하는 사용자정보를 버퍼에 저장하기 위한 호스트 접속부를 나타낸 것이다.
이하, 상기 동작 및 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
호스트 시스템이 사용자정보를 전송하고자 할 경우에는, 도5에서 도시되는 바와 같이, 신호 채널 협상시(즉, 신호채널 이용시)에 사용자정보의 최대 전송률과, 평균 전송률 및, 전송제어부의 각 계수 값을 사용자정보의 발생량에 의거하여 설정하는 초기설정단계(10)를 수행하게 된다.
즉, 사용자정보의 평균발생률과 최대발생률을 설정하는 발생률설정단계를 수행한 후, 기 설정된 다수개의 전송제어부(220,220', 220",...) 중, APRDC(221)의 값 APRDCV와 PPRDC(223)의 값 PPRDCV가, 상기 발생률설정단계에서 설정된 평균발생률 및 최대발생률과 동일한 값에 의해 설정된 전송제어부가 존재하는지의 여부를 검출하여, 상기 발생률설정단계에서 설정된 평균발생률 및 최대발생률과 동일한 값에 의해 설정된 전송제어부가 존재하지 않을 경우에는, 새로운 전송제어부를 할당하여, 상기에서 설정된 전송률에 의거하여 APRDC(221)의 값 APRDCV와 PPRDC(223)의 값 APRDCV및 프리스케일러(240)의 값을 설정하는 계수값설정단계를 순차적으로 수행하여 사용자정보의 최대 전송률과, 평균 전송률 및, 전송제어부의 각 계수 값을 사용자정보의 발생량에 의거하여 설정하게 되는 것이다.
즉, 각각의 전송제어부(220, 220', 220",...)는 초기화 시에 PPRDC(223)와 APRDC(221)의 설정을 통해 사용가능하게 되며 사용자정보의 SRCI값에 의해 포인팅(POINTING)된다.
이때, 상기 APRDC의 값 APRDCV를 상기 식[2]와 같이 설정하고, PPRDC의 값 PPRDCV를 식[3]과 같이 설정하므로 인해, 사용자정보의 실재 발생량에 의거하여 전송 트래픽을 조절할 수 있게 되는 것이다.
이하, 상기 식[2]와 식[3]을 설명하면 다음과 같다.
먼저, PPRDC(223)의 설정은 사용자 최대전송률, 외부입력클럭(B) 및 프리스케일러(PRE-SCALER)(240)를 통해 다음과 같이 구해질 수 있다.
즉, 사용자정보의 최대전송률로부터 사용자정보 사이의 시간간격 T1는,
Figure pat00004
이며,
사용자정보 사이에 요구되는 간격과 동일한 AAL/ATM처리부의 시간간격 T2는,
Figure pat00005
이다.
따라서, PPRDC(223)의 값 PPRDCV는 상기 식[3]에서와 같이,
Figure pat00006
-------- [3]
이 된다.
상기 식[3]을 구체적인 예를 들어 증명하면 다음과 같다.
즉, 최대전송률이 4Mbps, 전송클럭이 16Mbps, 프리스케일러의 값이 4일 경우의 PPRDC(223)의 값 PPRDCV는 384이다.
따라서, 상기의 조건으로부터 1초동안에 셀로 되어야 할 정보의 양은 4Mbps/(48×8) = 10922셀로, 이와 동일한 숫자의 셀이 AAL/ATM처리부(200)의 프리스케일러(240) 및, PPRDC(223)에 의하여 처리되어야 한다.
한편, 16Mbps의 전송클럭이 프리스케일러 값 4에 의해 4Mbps로 다운된 후 이것이 PPRDC(223)의 클럭으로 동작되기 때문에 PPRDC(223) 값 384가 "0"에 도달하는 시간은 384/4Mbps이며, 이 값의 역[1/(384/4Mbps)]이 초당 처리되는 48바이트 단위의 정보를 포함하고 있는 셀수가 된다. 따라서, 이 셀수 1초 동안 셀이 되어야할 사용자정보의 셀 수는 10922가 되어 상기 식[3]이 PPRDC(223)의 값 PPRDCV를 도출한다는 것이 입증된다.
또한, 상기 식[2]의 APRDC(221)의 값 APRDCV의 경우 역시, 상기 PPRDC(223) 값 PPRDCV의 유도과정과 동일한 방법 및 과정에 의해 도출되므로 그 상세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 초기설정단계(10)를 수행한 후에는, 사용자정보의 발생여부를 지속적으로 검출하다가 사용자정보가 발생하면, 사용자 정보의 ATM처리정보, AAL처리정보, 전송률 제어정보 및 사용자정보를 사용자정보저장부(100)에 저장한 후 전송제어부(220)에 채널값을 추가하는 전송정보저장단계(20)를 수행하게 된다.
또한, 상기 전송정보저장단계(20)를 수행한 후에는, 토큰의 존재여부를 검출하여, 사용자정보저장부(100)에 저장된 사용자정보를 전송버퍼(224)를 통해 전송하는 정보전송단계(30)와, 토큰의 존재여부 및 수량을 검출하여 새로운 사용자정보가 발생되거나 버킷이 가득 찰때까지 토큰을 발생시키는 토큰저장단계(40)를 순차적으로 수행하여 사용자정보를 전송하게 되는 것이다.
다시말해, 사용자정보 및 이에 대한 전송정보를 듀얼 포트 램으로 구성된 사용자정보저장부(100)의 정보저장부(110)를 하나 이상 사용하여 저장한 후, 이에 대한 채널값을 채널변환지시부(222)에 저장한다. 즉, 전송하고자 하는 사용자정보는 호스트 시스템에 의해 사용자정보저장부(100)에 저장(WRITE)되며, 저장된 사용자정보는 특정 SRCI 값이 사용자에 의해 세팅된다. 또한, 저장되는 사용자정보의 최대 전송률과 평균 전송률 특성은 사용자정보저장부(100)의 SRCI영역(113)과 AAL/ATM처리부(200)의 전송제어부(220)를 가르키는 것으로 정해지며, 전송제어부의 각 변수[APRDC(221), PPRDC(223) 및, 프리스케일러(240)의 값 등]는, 초기화시 호스트 시스템에 의해 각각의 전송제어부에 설정된다.
이후, 사용자정보가 발생하게 되면, APRDC(221)의 값이 "0"이 될 때마다 토큰을 하나씩 생성시켜, 생성된 토큰을 사용자정보저장부(100)의 LBV영역(114)에 하나씩 더하게 되는 것으로, 이는 생성된 토큰의 개수가 버킷의 크기(LBC)와 같아질때까지 지속된다.
여기서, LBC는 리키버킷 알고리즘에서 정의된 식[1]을 사용하여 재정의 하면 식[4]과 같으며, 이는 버킷의 크기를 나타낸다. 즉,
Figure pat00007
------[4]
단, b=최대전송률/평균전송률
여기서, Tb는 버스트의 길이를 나타낸 것이며, b는 버스트 정도를 나타내는 버스트니스(BURSTNESS)를 나타낸 것이다. 또한, 상기 Tb, 최대전송률, 평균전송률은 전송할 정보의 특성에 맞도록 사용자가 설정하는 변수이다. 특히, Tb는 전송하고자 하는 사용자 데이터의 사용자정보의 길이(최대 64K비트)에 의존적인 인자로서 사용자 데이터를 작게 할수록 LBC는 작게 되어 전송 특성이 좋아진다.
한편, APRDC(221)의 동작과는 별개로 PPRDC(223)가 "0"이 될 때마다 중재기(210)를 통해 사용자정보가 전송버퍼(224)로 전송되게 되는데, 이때 상기 중재기는 전송 효율을 향상시키기 위해 직접 메모리 억세스(DMA : DIRECT MEMORY ACCESS)를 행한다.
이때, 상기 중재기(210)를 통해 전송버퍼(224)로 전송된 데이터는 전송데이터버퍼(230)를 거쳐 망으로 전송되게 되는데, 상기 APRDC(221)와 PPRDC(223)의 값을 식[2], 식[3]에서와 같이 설정하므로 인해 사용자정보의 실제 발생량에 의거하여 전송 정보량을 제어할 수 있게 되는 것이다.
즉, 식[2], 식[3]에서 사용자정보의 최대발생률 및 평균 발생량에 따라 APRDC(221)의 값 APRDCV와 PPRDC(223)의 값 PPRDCV가 결정되도록 하고, 그 정보 전송 단위를 48바이트의 사용자정보 단위로하여 계산을 수행함으로 인해, 사용자정보의 실제 발생량, 즉 헤더가 붙기전의 실제 발생량에 의거하여 정보 전송량을 제어할 수 있게 되는 것이다.
또한, 도5에서 도시되는 바와 같이, 토큰 생성 및 정보 전송을 제어하는 APRDC(221)와 PPRDC(223)의 동작을 중재기(210)와 분리하여 동작시킴으로써 사용자정보의 전송 제어를 정확히 할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명 "ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치 및 그 제어방법"은, 특히, 사용자정보의 실제 발생량에 의거하여 최대전송률과 평균전송률을 제어함으로써, 사용자정보의 최대발생률 및, 평균발생률의 설정이 용이하도록 하는 효과 및, 전송 동작과 전송률 제어 동작을 분리하여 동작시킴으로 인해 전송 제어를 정확히 할 수 있게 되는 효과가 있는 것이다.

Claims (8)

  1. 사용자정보와 헤더로 이루어진 셀의 송출 간격을 제어함으로써 전송 트래픽을 제어하여 임의의 통신속도를 실현하는 ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치에 있어서,
    상기 전송 트래픽 제어장치는,
    ATM처리정보를 저장하는 영역과, AAL처리정보를 저장하는 영역과, 최대전송률과 평균전송률을 제어하기 위한 제어정보를 저장하는 영역과, 현재 사용 가능한 토큰값에 대한 정보를 저장하는 영역과, 버킷의 크기에 대한 정보를 저장하는 영역으로 분할된 듀얼 포트 램을 구비하고, 호스트 시스템에서 전송되는 사용자정보 및 사용자정보에 대한 각종 제어정보를 상기 각각의 영역에 선택적으로 저장하는 사용자 정보 저장부와;
    상기 사용자 정보의 평균 발생률과 최대 발생률에 따라 토큰 생성 및 사용자정보의 전송을 제어하는 제어신호를 발생하는 전송 제어부와, 상기 전송 제어부에서 발생하는 토큰발생 제어신호 또는 사용자정보 전송 제어신호에 따라, 상기 사용자 정보 저장부에 저장된 사용자정보의 전송을 제어하는 중재기와, 상기 중재기와 전송 제어부를 통해 ATM망으로 전송되는 사용자 정보를 버퍼링하는 전송데이터버퍼와, 전송 클럭을 분할하는 분할비를 저장하는 프리스케일러로 이루어져, 사용자 정보의 실제 발생량을 기반으로 최대 전송률과 평균 전송률을 제어하는 ATM/AAL처리부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전송제어부는, 사용자정보의 평균발생률로부터 토큰 발생 주기를 산출하고, 그 산출한 주기마다 토큰을 발생하라는 제어신호를 발생하는 APRDC와; 사용자정보의 최대발생률로부터 사용자정보의 전송 주기를 산출하고, 그 산출된 주기마다 사용자정보를 전송하라는 제어신호를 발생하는 PPRDC와; 사용자정보가 저장된 채널에 대한 값을 저장하는 채널 변환 지시부와; 상기 중재기를 통해 전송되는 사용자정보를 버퍼링하는 전송버퍼를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어장치.
  3. 신호 채널 이용시 사용자정보의 최대 전송률과, 평균 전송률 및, 전송제어부의 각 계수 값을 사용자정보의 발생량에 의거하여 설정하는 초기설정단계와; 상기 초기설정단계를 수행한 후, 사용자정보의 발생여부를 지속적으로 검출하여 사용자정보가 발생하였을 경우에는, ATM처리정보, AAL처리정보, 전송률 제어정보 및 사용자정보를 사용자정보저장부에 저장한 후 전송제어부에 채널값을 추가하는 전송정보저장단계와; 상기 전송정보저장단계를 수행한 후, 토큰의 존재여부를 검출하여, 사용자정보저장부에 저장된 사용자정보를 전송버퍼를 통해 전송하는 정보전송단계와; 상기 정보전송단계를 수행한 후, 토큰의 존재여부 및 수량을 검출하여 새로운 사용자정보가 발생되거나 버킷이 가득 찰때까지 토큰을 발생시키는 토큰저장단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 초기설정단계는, 사용자정보의 평균발생률과 최대발생률을 설정하는 발생률설정단계와; 기 설정된 다수개의 전송제어부 중, APRDC와 PPRDC의 값이 상기 발생률설정단계에서 설정된 평균발생률 및 최대발생률과 동일한 값에 의해 설정된 전송제어부가 존재하는지의 여부를 검출하여, 상기 발생률설정단계에서 설정된 평균발생률 및 최대발생률과 동일한 값에 의해 설정된 전송제어부가 존재하지 않을 경우에는, 새로운 전송 제어부를 할당한 후, 상기 초기설정단계에서 설정된 전송률에 의거하여 APRDC와 PPRDC의 값 및 프리스케일러의 값을 설정하는 계수값설정단계로 구성됨을 특징으로 하는 ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 정보전송단계의 사용자정보 전송 주기는, 사용자정보의 최대발생률에 소정의 비율 kP로 반비례함을 특징으로 하는 ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 소정의 비율 kP는,
    Figure pat00008
    로 설정함을 특징으로 하는 ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어방법.
  7. 제3항에 있어서, 상기 토큰저장단계의 토큰 발생 주기는, 사용자정보의 평균발생률에 소정의 비율 kA로 반비례함을 특징으로 하는 ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 소정의 비율 kA는,
    Figure pat00009
    로 설정함을 특징으로 하는 ATM 단말기의 사용자정보 전송 트래픽 제어방법.
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