KR100277718B1 - 비동기 전달 모드 스위치망의 입력 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 비동기 전달 모드 스위치망의 입력 제어 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하고자하는 과제
본 발명은 입력단자에서 연결별로 시험셀을 주기적으로 발생시켜서 이 셀이 스위치망을 통과하는 경로상의 혼잡상태를 추정하고, 이에 따라 해당 연결의 스위치망 입력율을 조절하므로써, 스위치망내 혼잡상태 발생을 최소화할 수 있는 ATM 스위치망의 입력 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 가입자 트래픽을 역다중화하여 실시간 트래픽과 비실시간 트래픽을 출력하는 제 1 역다중화수단; 송신 시험셀과 제어신호를 제공하는 속도 제어수단; 수신된 트래픽을 역다중화하여 추출한 수신 시험셀을 속도제어수단으로 전달하는 제 2 역다중화수단; 제어신호에 따라, 비실시간 트래픽을 스케쥴링하는 제 1 스케쥴링수단; 및 제어신호에 따라, 송신 시험셀, 실시간 트래픽 및 스케쥴링된 비실시간 트래픽을 각각 스케쥴링하는 제 2 스케쥴링수단을 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 ATM 스위치에 이용됨.
Description
본 발명은 비동기 전달 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 스위치망의 입력 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 ATM 스위치망 입력 회로에서의 트래픽 버퍼링(buffering) 및 스케쥴링(scheduling)을 제어하여 스위치망 내부의 혼잡상태를 해결할 수 있는 입력 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
종래에는, ATM 스위치망의 출력단에 연결별 버퍼를 두고 버퍼간에 공평 스케쥴링을 하거나, ATM 스위치망의 입력 및 출력단에 연결별 버퍼를 두고 입력측에서 스위치망의 출력측으로 가용대역의 승인을 받은후 전송을 시작하고 연결 도중에도 입력 및 출력단 버퍼가 차있는 정도에 따라 상호간 통신으로 입력율을 조정하는 방식이 있는데, 이러한 방법은 스위치망에 버퍼가 없으며 엄밀한 의미에서의 넌블럭킹(nonblocking)인 경우에 적합한 방식이다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 ATM 스위치망은, 특정 입력단자에서 특정 출력단자로 향하는 경로가 여러 개 존재하고 경로내의 특정 단위스위치에 혼잡상태가 발생할 경우, 이러한 혼잡상태의 발생을 모든 연결의 입력단자로 신속히 알릴 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 특정 입력단자에서 특정 출력단자로 향하는 경로가 여러 개 존재하고 경로내의 특정 단위스위치에 혼잡상태가 발생할 경우 모든 연결의 입력단자로 이 사실을 알릴 신속한 수단이 없는 다단 ATM 스위치망을 구현함에 있어, 입력단자에서 연결별로 시험셀을 주기적으로 발생시켜서 이 셀이 스위치망을 통과하는 지연 시간의 상대적 차이를 측정하여 경로상의 혼잡상태를 추정하고, 이에 따라 해당 연결의 스위치망 입력율을 조절하므로써, 스위치망내 혼잡상태 발생을 최소화할 수 있는 ATM 스위치망의 입력 제어 장치 및 그 방법, 그리고 그를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비동기 전달 모드 스위치망의 입력 제어 장치의 일실시예 구성도.
도 2는 본 발명을 적용한 ATM 다단 스위치망의 구성 예시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110: 제 1 역다중화부 120: 속도 제어부
130: 제 2 역다중화부 140: 제 1 스케쥴러
150: 제 2 스케쥴러
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 비동기 전달 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 스위치망의 입력 제어 장치에 있어서, 가입자로부터 전달된 입력 트래픽을 역다중화하여 역다중화한 실시간 트래픽과 비실시간 트래픽을 출력하는 제 1 역다중화수단; 상기 ATM 스위치망으로부터 다중화되어 전송된 수신 시험셀을 입력받아, 송신 시험셀과 트래픽의 연결별로 스케쥴링(scheduling) 속도를 제어하기 위한 제어신호를 제공하는 속도 제어수단; 상기 ATM 스위치망으로부터 수신된 트래픽을 역다중화하여 역다중화한 셀중 상기 수신 시험셀은 상기 속도제어수단으로 전달하고, 다른 셀은 가입자에게 전달하는 제 2 역다중화수단; 상기 제어신호에 따라, 상기 제 1 역다중화수단으로부터 전달된 비실시간 트래픽을 스케쥴링하기 위한 제 1 스케쥴링수단; 및 상기 제어신호에 따라, 미리 설정된 우선 순위별로 상기 송신 시험셀, 상기 실시간 트래픽 및 상기 제 1 스케쥴링수단으로부터 전달된 비실시간 트래픽을 각각 스케쥴링하여 상기 ATM 스위치망으로 전달하는 제 2 스케쥴링수단을 포함한다.
그리고, 본 발명은, 비동기 전달 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 스위치망의 입력 제어 방법에 있어서, 가입자로부터 전달된 가입자 트래픽을 역다중화하여 실시간 트래픽과 비실시간 트래픽을 분리하는 제 1 단계; 상기 ATM 스위치망으로부터 수신된 트랙픽을 역다중화하여 수신 시험셀을 추출하는 제 2 단계; 상기 제 1 단계에서 역다중화된 비실시간 트래픽을 연결별로 스케쥴링하는 제 3 단계; 연결별로 일정수의 사용자 셀이 전송될 때마다 송신 시험셀을 발생하는 제 4 단계; 및 상기 실시간 트래픽, 상기 제 2 단계에서 스케쥴링된 비실시간 트래픽 및 상기 송신 시험셀을 미리 설정된 우선 순위별로 스케쥴링하여 상기 ATM 스위치망으로 전달하는 제 5 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은, 프로세서를 구비한 정보제공 시스템에, 가입자 트래픽을 실시간 트래픽과 비실시간 트래픽을 분리하는 제 1 기능; 비동기 전달 모드 스위치망으로부터 수신된 트랙픽에서 수신 시험셀을 추출하는 제 2 기능; 상기 비실시간 트래픽을 연결별로 스케쥴링하는 제 3 기능; 연결별로 일정수의 사용자 셀이 전송될 때마다 송신 시험셀을 발생하는 제 4 기능; 및 상기 실시간 트래픽, 상기 제 2 기능에서 스케쥴링된 비실시간 트래픽 및 상기 송신 시험셀을 미리 설정된 우선 순위별로 스케쥴링하여 상기 비동기 전달 모드 스위치망으로 전달하는 제 5 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 비동기 전달 모드 스위치망의 입력 제어 장치의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 ATM 스위치망의 입력 제어 장치는, 비동기 전달 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 스위치망의 입력 제어 장치에 있어서, 가입자로부터 전달된 입력 트래픽을 역다중화하여 역다중화한 실시간 트래픽과 비실시간 트래픽을 출력하는 제 1 역다중화부(110)와, ATM 스위치망으로부터 다중화되어 전송된 수신 시험셀을 입력받아, 송신 시험셀과 트래픽의 연결별로 스케쥴링(scheduling) 속도를 제어하기 위한 제어신호를 제공하는 속도 제어부(120)와, ATM 스위치망으로부터 수신된 트래픽을 역다중화하여 역다중화한 셀중 시험셀은 속도 제어부(120)로 전달하고, 다른 셀은 가입자에게 전달하는 제 2 역다중화부(130)와, 속도 제어부(120)로부터 전달된 제어신호에 따라, 제 1 역다중화부(110)로부터 전달된 비실시간 트래픽을 스케쥴링하기 위한 제 1 스케쥴러(140)와, 속도 제어부(120)로부터 전달된 제어신호에 따라, 속도 제어부(120)로부터 전달된 송신 시험셀, 제 1 역다중화부(110)로부터 전달된 실시간 트래픽 및 제 1 스케쥴러(140)로부터 전달된 비실시간 트래픽을 각각 스케쥴링하여 ATM 스위치망으로 전달하는 제 2 스케쥴러(150)를 구비한다.
제 1 스케쥴러(140)는, 제 1 역다중화부(110)로부터 전달된 비실시간 트래픽을 연결별로 구분하여 저장하는 버퍼(141 내지 14n)들과, 속도 제어부(120)로부터 전달된 제어신호에 따라, 버퍼(141 내지 14n)들에 연결별로 각각 저장된 비실시간 트래픽을 선택하여 제 2 스케쥴러(150)로 전달하는 스위치(14(n+1))로 구성된다.
제 2 스케쥴러(150)는, 제 1 역다중화부(110), 제 1 스케쥴러(140) 및 속도 제어부(120)로부터 전달된 실시간 트래픽, 비실시간 트래픽 및 송신 시험셀을 각각 저장하기 위한 버퍼(151 내지 153)들과, 속도 제어부(120)로부터 전달된 제어신호에 따라, 버퍼(151 내지 153)들에 저장된 실시간 트래픽, 비실시간 트래픽 및 송신 시험셀을 선택적으로 ATM 스위치망으로 전달하는 스위치(154)로 이루어진다.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 ATM 스위치망의 입력 제어 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
제 1 역다중화부(110)는 가입자로부터의 입력트래픽을 실시간 트래픽과 비 실시간 트래픽으로 구분하여 실시간 트래픽은 제 2 스케쥴러(150)의 실시간 버퍼에 보내고 비실시간 트래픽은 제 1 스케쥴러(140)로 보낸다.
제 1 스케쥴러(140)는 비실시간 트래픽을 연결별로 구분하여 각각 버퍼(141 내지 14n)들에 각각 저장하고 속도 제어부(120)로부터 받은 연결별 스케쥴링 속도에 맞추어 각 버퍼(141 내지 14n)들에 저장된 셀을 꺼내서 제 2 스케쥴러(150)의 비실시간 버퍼에 보낸다. 또한, 속도에 맞추어서 전송한다는 것은 버퍼(141 내지 14n)들에 셀이 존재하는 경우에도, 앞서 전송된 셀의 전송 시간으로부터 해당 연결의 전송속도의 역수에 해당하는 시간이 경과되지 않으면, 전송하지 않는다는 것을 의미한다.
제 2 스케쥴러(150)는 실시간 버퍼와 비실시간 버퍼와 시험셀 버퍼로 구성되어 우선순위가 높은 버퍼의 셀을 우선적으로 꺼내서 스위치망으로 입력시키는 역할을 한다.
이때, 우선 순위의 예는 실시간버퍼, 시험셀버퍼 및 비실시간 버퍼의 순서로 낮아진다.
제 2 역다중화부(130)는 스위치망으로부터 나오는 셀에서 시험셀을 추출하여 속도 제어부(120)로 보내고 나머지는 가입자에게 보내는 기능을 수행한다.
속도 제어부(120)는 제 1 스케쥴러(140)에서 제 2 스케쥴러(150)로 전송되는 셀을 감시하여 연결별로 일정 수의 사용자 셀이 전송될 때마다, 같은 연결 식별자를 가지는 동시에 이전에 전송된 시험셀과의 전송 간격정보(이하, 시험셀 입력간격이라 칭함)를 갖는 순방향 시험셀을 발생시켜서(즉, 같은 경로를 따라 전송되도록함), 시험셀 버퍼(153)에 삽입하는데, 이 순방향 시험셀은 스위치망을 거쳐서 착신 가입자 회로의 트래픽 제어 블럭에 도착하면 속도 제어부(120)는 같은 연결에서 앞서 도착한 순방향 시험셀과의 간격정보(이하, 시험셀 출력간격이라 칭함)를 계산하고, 순방향 시험셀에 포함되어 있는 시험셀 입력간격에서 본 시험셀 출력간격을 뺀 스위치 부하지수를 계산하고, 즉시 해당 연결의 역방향 시험셀을 발생시켜 시험셀 버퍼(153)에 입력시키는데, 역방향 시험셀은 스위치 부하지수를 가지고 해당 연결의 발신측 트래픽제어블럭으로 스위치망을 통해서 전달된다.
발신 가입자측의 트래픽 제어부에서는 역방향 시험셀에 포함된 스위치 부하지수의 값이 음수인 경우에는 해당 연결의 입력율을 감소시키고, 양수인 경우에는 해당 연결의 입력율을 증가시켜서 결정된 입력율을 제 1 스케쥴러(140)에게 알려 준다.
속도 제어부(120)는 상기 입력 가입자측의 속도 제어부와 출력 가입자측의 속도 제어부의 기능을 모두 가짐으로써 동일한 회로가 입력 및 출력측에 사용되도록 한다.
도 2는 본 발명을 적용한 ATM 다단 스위치망의 구성 예시도로서, 본 발명의 측정에 의한 ATM 스위치망의 입력율 제어 방법을 수행할 트래픽 제어부가 수용된 스위치망의 실시예이다.
도 2를 참조하면, 스위치망은 소규모의 단위 ATM 스위치(이하, 단위 스위치라 칭함)로 구성되는데, 종방향으로 늘어선 스위치군을 단(stage)이라 하며, 본 발명에서 고려하는 스위치는 여러 개의 단으로 구성된다.
각단의 단위 스위치간에는 완전 상호연결(fully interconnected)되어 스위치망의 특정 입력단자와 특정 출력단자 사이에는 여러 개의 경로가 존재한다.
각각의 단위 스위치는 공통 버퍼형의 ATM 스위치로서, 이러한 스위치 구조에서는 스위치망내의 특정 스위치에서 혼잡(즉, 버퍼에 과도하게 트래픽이 입력되어 버퍼가 넘치거나 과도한 송출지연을 유발하는 상태임) 상태가 발생될 경우 입력측으로 즉시 알려 줄수 없게 되므로, 스위치망으로의 트래픽 입력을 조절하여 혼잡상태를 방지하거나 혼잡이 발생한 경우 최단 시간에 복구할수 있는 방법이 필요하게 된다.
본 발명의 입력 제어 장치(즉, 입력 트래픽 제어부임)는 스위치망의 각 입력단과 출력단에 연결된 가입자 회로에 포함되어 입력 가입자 회로인 경우 연결별로 자신의 경로상의 스위치 내부 혼잡정도를 측정하기 위한 시험셀을 발생시키고, 이 시험셀이 도착된 출력 가입자측에서는 측정값을 입력가입자 측으로 되돌려 주게 구성된다.
입력 가입자측에서는 되돌아온 시험셀(즉, 상기 역방향 시험셀임)로부터 해당 연결이 통과하는 스위치 내부 경로의 혼잡상태를 판단하여 입력율을 증감시키므로써, 혼잡제어의 목적을 달성할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 입력단자에서 연결별로 시험셀을 주기적으로 발생시켜서 이 셀이 스위치망을 통과하는 지연 시간의 상대적 차이를 측정하여 경로상의 혼잡상태를 추정하고, 이에 따라 해당 연결의 스위치망 입력율을 조절하여 스위치망내 혼잡상태 발생을 최소화하므로써, 발생된 혼잡상태를 신속하게 해소할 수 있는 효과가 있다.
Claims (5)
- 비동기 전달 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 스위치망의 입력 제어 장치에 있어서,가입자로부터 전달된 입력 트래픽을 역다중화하여 역다중화한 실시간 트래픽과 비실시간 트래픽을 출력하는 제 1 역다중화수단;상기 ATM 스위치망으로부터 다중화되어 전송된 수신 시험셀을 입력받아, 송신 시험셀과 트래픽의 연결별로 스케쥴링(scheduling) 속도를 제어하기 위한 제어신호를 제공하는 속도 제어수단;상기 ATM 스위치망으로부터 수신된 트래픽을 역다중화하여 역다중화한 셀중 상기 수신 시험셀은 상기 속도제어수단으로 전달하고, 다른 셀은 가입자에게 전달하는 제 2 역다중화수단;상기 제어신호에 따라, 상기 제 1 역다중화수단으로부터 전달된 비실시간 트래픽을 스케쥴링하기 위한 제 1 스케쥴링수단; 및상기 제어신호에 따라, 미리 설정된 우선 순위별로 상기 송신 시험셀, 상기 실시간 트래픽 및 상기 제 1 스케쥴링수단으로부터 전달된 비실시간 트래픽을 각각 스케쥴링하여 상기 ATM 스위치망으로 전달하는 제 2 스케쥴링수단을 포함하여 이루어진 비동기 전달 모드 스위치망의 입력 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 스케쥴링수단은,상기 제 1 역다중화수단으로부터 전달된 비실시간 트래픽을 연결별로 구분하여 저장하는 다수의 저장수단; 및상기 제어신호에 따라, 상기 다수의 저장수단에 연결별로 각각 저장된 비실시간 트래픽을 선택적으로 상기 제 2 스케쥴링수단으로 스위칭하는 스위칭수단을 포함하여 이루어진 비동기 전달 모드 스위치망의 입력 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 스케쥴링수단은,상기 제 1 역다중화수단으로부터 전달된 실시간 트래픽을 일시 저장하기 위한 제 1 저장수단;상기 제 1 스케쥴링수단으로부터 전달된 비실시간 트패릭을 일시 저장하기 위한 제 2 저장수단;상기 속도 제어수단으로부터 전달된 송신 시험셀을 저장하기 위한 제 3 저장수단; 및상기 제어신호에 따라, 상기 제 1 내지 제 3 저장수단에 각각 저장된 실시간 트래픽, 비실시간 트래픽 및 송신 시험셀을 선택적으로 상기 ATM 스위치망으로 스위칭하는 스위칭수단을 포함하여 이루어진 비동기 전달 모드 스위치망의 입력 제어 장치.
- 비동기 전달 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 스위치망의 입력 제어 방법에 있어서,가입자로부터 전달된 가입자 트래픽을 역다중화하여 실시간 트래픽과 비실시간 트래픽을 분리하는 제 1 단계;상기 ATM 스위치망으로부터 수신된 트랙픽을 역다중화하여 수신 시험셀을 추출하는 제 2 단계;상기 제 1 단계에서 역다중화된 비실시간 트래픽을 연결별로 스케쥴링하는 제 3 단계;연결별로 일정수의 사용자 셀이 전송될 때마다 송신 시험셀을 발생하는 제 4 단계; 및상기 실시간 트래픽, 상기 제 2 단계에서 스케쥴링된 비실시간 트래픽 및 상기 송신 시험셀을 미리 설정된 우선 순위별로 스케쥴링하여 상기 ATM 스위치망으로 전달하는 제 5 단계를 포함하여 이루어진 비동기 전달 모드 스위치망의 입력 제어 방법.
- 프로세서를 구비한 정보제공 시스템에,가입자 트래픽을 실시간 트래픽과 비실시간 트래픽을 분리하는 제 1 기능;비동기 전달 모드 스위치망으로부터 수신된 트랙픽에서 수신 시험셀을 추출하는 제 2 기능;상기 비실시간 트래픽을 연결별로 스케쥴링하는 제 3 기능;연결별로 일정수의 사용자 셀이 전송될 때마다 송신 시험셀을 발생하는 제 4 기능; 및상기 실시간 트래픽, 상기 제 2 기능에서 스케쥴링된 비실시간 트래픽 및 상기 송신 시험셀을 미리 설정된 우선 순위별로 스케쥴링하여 상기 비동기 전달 모드 스위치망으로 전달하는 제 5 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20041001 Year of fee payment: 5 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |