KR100282405B1 - Apparatus and method for cell queuing in an AT switch - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ATM(Asynchronus Transfer Mode ; 에이티엠) 교환기에서 셀(Cell) 큐잉(Queuing) 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 ATM 셀을 가상 채널(Virtual Channel)별로 ATM 교환기에 큐잉하고 스케쥴링(Scheduling) 하는 셀 큐잉 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for cell queuing in an ATM (Asynchronus Transfer Mode) exchange, and more particularly, to queue and schedule an ATM cell to an ATM exchange for each virtual channel. A cell queuing apparatus and method are disclosed.

이와 같은 본 발명은 입력된 셀을 저장하는 단계와, 상기 입력된 셀 중 출력될 셀의 출력포트와 서비스 등급을 결정하는 단계와, 상기 출력될 셀의 헤더 변환을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 셀 큐잉 방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of storing the input cell, determining the output port and service level of the cell to be output of the input cell, and performing a header conversion of the output cell A cell queuing method is provided in an AT switch.

Description

에이티엠 교환기에서 셀 큐잉 장치 및 방법Apparatus and method for cell queuing in an AT switch

본 발명은 ATM(Asynchronus Transfer Mode ; 에이티엠) 교환기에서 셀(Cell) 큐잉(Queuing) 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 ATM 셀을 가상 채널(Virtual Channel)별로 ATM 교환기에 큐잉하고 스케쥴링(Scheduling) 하는 셀 큐잉 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for cell queuing in an ATM (Asynchronus Transfer Mode) exchange, and more particularly, to queue and schedule an ATM cell to an ATM exchange for each virtual channel. A cell queuing apparatus and method are disclosed.

일반적으로, ATM 교환기를 구현하는 데 있어 큐우(Queue)의 구현은 교환기의 특성을 좌우하는 중요한 요소이다. ATM 교환기는 큐우의 위치에 따라 입력 버퍼 교환기(Input Buffer Switch)와 출력 버퍼 교환기(Output Buffer Switch)와 공통 버퍼 교환기(Shared Buffer Switch)로 구분된다. 상기 각각의 교환기는 큐우를 포트(Port) 단위로 관리한다. 또한, ATM 교환기는 다양한 서비스를 제공하기 위하여 각 포트마다 서비스 등급(Service Class)별로 큐우를 관리한다.In general, in implementing an ATM exchange, the implementation of a queue is an important factor in determining the characteristics of the exchange. ATM switches are classified into Input Buffer Switch, Output Buffer Switch and Shared Buffer Switch according to the location of the queue. Each exchange manages the queue in units of ports. In addition, the ATM switch manages the queue by service class for each port in order to provide various services.

도 1 은 종래 ATM 교환기의 각 포트에 구비된 큐우를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a queue provided in each port of a conventional ATM switch.

도 1 에 도시된 바와 같이, 종래 ATM 교환기는 각 포트마다 ATM Forum(포럼) 에서 규정한 5개의 서비스 등급별로 큐우가 구성되어 있다. 여기에서, 5개의 서비스 등급은 CBR(Constant Bit Rate : 항등비트율)과 rt-VBR(real time Variable Bit Rate ; 실시간 가변비트율)과 nrt-VBR(non real time Variable Bit Rate ; 비실시간 가변비트율)과, ABR(Available Bit Rate ; 유용 비트율)과, UBR(Unspecified Bit Rate ; 미특정비트율)이다.As shown in FIG. 1, the conventional ATM switch is configured with queues for each service class defined by the ATM Forum for each port. Here, the five service classes are CBR (Constant Bit Rate), rt-VBR (real time Variable Bit Rate) and nrt-VBR (non real time Variable Bit Rate) and , ABR (Available Bit Rate) and UBR (Unspecified Bit Rate).

이와 같은 종래의 ATM 교환기의 셀 큐잉 방법은 서비스 등급이 같은 모든 가상 채널들이 하나의 큐우에 저장되므로 가상 채널별로는 트래픽이 제어되지 않는 문제점이 있었다.The cell queuing method of the conventional ATM switch has a problem in that traffic is not controlled for each virtual channel because all virtual channels having the same service class are stored in one queue.

또한, 하나의 가상 채널에서 트래픽이 폭주할 경우에는 다른 가상 채널이 사용할 수 있는 버퍼의 공간을 점유하여 전체 트래픽이 효율적으로 제어되지 못하는 문제점이 있었다.In addition, when traffic is congested in one virtual channel, there is a problem in that the entire traffic cannot be efficiently controlled by occupying a space of a buffer that can be used by another virtual channel.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 각 가상 채널마다 독립된 큐우를 부여해야 만 하는데, 이는 큐우의 개수가 가상 채널의 수만큼 필요하게 되므로 구현이 사실상 불가능해진다.In order to solve this problem, an independent cue must be assigned to each virtual channel, which is virtually impossible to implement because the number of cues is needed as the number of virtual channels.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 가상 채널마다 가상의 큐우를 두어 트래픽의 독립성을 보장하도록 한 ATM(Asynchronus Transfer Mode ; 에이티엠) 교환기에서 셀(Cell) 큐잉(Queuing) 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has a cell in a ATM (Asynchronus Transfer Mode) switch that guarantees traffic independence by providing a virtual queue for each virtual channel. It is to provide a queuing device and method.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입력된 셀을 저장하는 셀 버퍼부와, 상기 입력된 셀의 VPI(Virtual Path Identifier ; 가상 경로 식별자) 와 VCI(Virtual Channel Identifier ; 가상 채널 식별자)에 따라 연결 파라미터를 읽어들여 셀의 폐기 여부를 결정하는 입력 셀 제어부와, 상기 입력된 셀의 연결에 할당된 연결 파라미터(Connection Parameter)를 가상 채널(Virtual Channel) 별로 저장하고 있는 연결 테이블과, 상기 연결 테이블로부터 변환될 VPI 와 VCI 를 읽어들여 셀의 헤더(Header)를 변환하는 출력 셀 제어부와, 상기 입력된 셀 중에서 출력될 셀의 버퍼 어드레스(Address)와 상기 연결 테이블의 어드레스를 저장하는 스케쥴 큐우와, 상기 입력된 셀 중 폐기되지 않는 셀의 버퍼 어드레스와 상기 연결 테이블의 어드레스를 해당 출력 포트에 서비스 등급별로 존재하는 상기 스케쥴 큐우에 저장하도록 하는 출력 스케쥴링 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 셀 큐잉 장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object is according to the cell buffer unit for storing the input cell, the VPI (Virtual Path Identifier (virtual path identifier) and VCI (Virtual Channel Identifier; virtual channel identifier) of the input cell An input cell control unit for determining whether to discard a cell by reading connection parameters, a connection table storing connection parameters allocated to connection of the input cells for each virtual channel, and the connection table An output cell controller for reading a VPI and VCI to be converted from the cell and converting a header of a cell, a schedule queue for storing a buffer address of a cell to be output among the input cells and an address of the connection table; The buffer address of the cell which is not discarded among the input cells and the address of the connection table exist for each service class in the corresponding output port. And an output control unit for scheduling queue schedule to Yiwu storage provides a cell queuing device in this TM exchanger, characterized in that configured.

또한, 본 발명은 입력된 셀을 저장하는 단계와, 상기 입력된 셀 중 출력될 셀의 출력포트와 서비스 등급을 결정하는 단계와, 상기 출력될 셀의 헤더 변환을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 셀 큐잉 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of storing the input cell, determining the output port and service level of the cell to be output of the input cell, and performing a header conversion of the output cell A cell queuing method is provided in an AT switch.

바람직하게는, 입력 포트를 통하여 입력되는 입력 데이터를 큐잉하는 입력 큐우와, 상기 셀 버퍼 제어부와 버퍼 어드레스를 송수신하는 프리 큐우와, 상기 입력된 셀 중 출력될 데이터를 큐잉하는 출력 큐우를 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 셀 큐잉 장치를 제공한다. 또한, 상기 입력된 셀을 저장하는 단계는 가상 채널 별로 셀의 폐기 여부를 결정하여 셀 버퍼부에 저장하는 단계와, 상기 입력된 셀 중 폐기되지 않는 셀의 버퍼 어드레스와 연결 테이블의 어드레스를 상기 셀이 전송될 출력포트의 스케쥴 큐우에 저장하는 단계를 포함하여 이루어진다. 상기 입력된 셀 중 출력될 셀의 출력포트와 서비스 등급을 결정하는 단계는 5개의 서비스 등급별로 큐우를 가지도록 하며, 5개의 서비스 등급을 CBR, rtVBR, nrtVBR, ABR, UBR 의 순으로 우선순위를 할당한다. 상기 셀의 헤더 변환을 수행하는 단계는 스케쥴 큐우로부터 상기 셀의 연결 테이블 어드레스와 버퍼 어드레스를 읽어들여 헤더 변환을 수행한다.Preferably, the apparatus further includes an input queue for queuing input data input through an input port, a free queue for transmitting and receiving a buffer address to and from the cell buffer control unit, and an output queue for queuing data to be output among the input cells. It provides a cell queuing device in the ATM switch, characterized in that configured. The storing of the input cell may include determining whether to discard the cell for each virtual channel and storing the cell in the cell buffer unit, and storing the buffer address of the cell that is not discarded among the input cells and the address of the connection table. Storing in the schedule queue of the output port to be transmitted. Determining the output port and the service level of the cell to be output among the input cells to have a queue for each of the five service classes, the priority of the five service classes in the order of CBR, rtVBR, nrtVBR, ABR, UBR Assign. Performing header conversion of the cell performs header conversion by reading a connection table address and a buffer address of the cell from a schedule queue.

도 1 은 종래 ATM 교환기의 각 포트에 구비된 큐우를 나타낸 도면.1 is a diagram illustrating a queue provided in each port of a conventional ATM switch.

도 2 는 ATM 교환기의 내부구성을 나타내는 블록구성도.Fig. 2 is a block diagram showing the internal structure of an ATM switch.

도 3 은 본 발명에 따른 ATM 교환기의 셀 큐잉 장치의 구성을 나타낸 블록구성도.3 is a block diagram showing the configuration of a cell queuing apparatus of an ATM switch according to the present invention.

도 4 는 본 발명에 따른 ATM 교환기의 셀 큐잉 방법의 흐름을 나타낸 도면.4 is a flow diagram illustrating a cell queuing method of an ATM exchange according to the present invention.

도 5 는 본 발명에 따른 ATM 교환기의 셀 큐잉 장치의 셀 버퍼부의 내부구성과 타이밍 관계를 나타낸 도면.5 is a diagram showing the internal configuration and timing relationship of a cell buffer unit of a cell queuing apparatus of an ATM exchange according to the present invention;

도 6 은 본 발명에 따른 연결 테이블의 포맷을 나타낸 도표.6 is a table showing the format of a connection table according to the present invention;

도 7 은 본 발명에 따른 ATM 교환기의 각 포트에 구비된 큐우를 나타낸 도면.7 is a view showing a queue provided in each port of the ATM switch according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 입력 큐우 102 : 셀 버퍼부100: input cue 102: cell buffer unit

104 : 셀 버퍼 제어부 106 : 입력 셀 제어부104: cell buffer control unit 106: input cell control unit

108 : 연결 테이블 110 : 출력 셀 제어부108: connection table 110: output cell control unit

112 : 스케쥴 큐우 114 : 출력 스케쥴링 제어부112: schedule queue 114: output scheduling control

116 : 프리 큐우 118 : 출력 큐우116: free cue 118: output cue

200 : 제1 버퍼 300 : 제2 버퍼200: first buffer 300: second buffer

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2 는 ATM 교환기의 내부구성을 나타내는 블록구성도이고, 도 3 은 본 발명에 따른 ATM 교환기의 셀 큐잉 장치의 구성을 나타낸 블록구성도이고, 도 4 는 본 발명에 따른 ATM 교환기의 셀 큐잉 방법의 흐름을 나타낸 도면이고, 도 5 는 본 발명에 따른 ATM 교환기의 셀 큐잉 장치의 셀 버퍼부의 내부구성과 타이밍 관계를 나타낸 도면이고, 도 6 은 본 발명에 따른 연결 테이블의 포맷을 나타낸 도표이고, 도 7 은 본 발명에 따른 ATM 교환기의 각 포트에 구비된 큐우를 나타낸 도면이다.Figure 2 is a block diagram showing the internal configuration of the ATM switch, Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the cell queuing device of the ATM switch according to the present invention, Figure 4 is a cell queuing method of the ATM switch according to the present invention 5 is a diagram illustrating an internal configuration and a timing relationship of a cell buffer unit of a cell queuing apparatus of an ATM exchange according to the present invention, FIG. 6 is a diagram illustrating a format of a connection table according to the present invention. 7 is a diagram illustrating a queue provided in each port of the ATM switch according to the present invention.

도 2 에 도시된 바와 같이, ATM 교환기는 입력포트에 입력된 셀이 다중화기(10)에서 다중화되어 고속의 데이터 버스를 형성하고 리키 버킷 매니저(Leaky Bucket Manager)에서 리키 버킷 알고리즘을 사용하여 트래픽 정책(Policing)을 수행하여 규약을 준수한 셀만 교환부(30)에서 스위칭 되어 역다중화기(40)에서 역다증화된다. 이러한 ATM 교환기는 각 출력 충돌(Congestion)을 피하기 위하여 큐우를 사용한다.As shown in Fig. 2, the ATM exchanger uses a leaky bucket algorithm in the leaky bucket manager to form a high-speed data bus by multiplexing the cells inputted to the input port in the multiplexer 10. Only cells that comply with the protocol by performing (Policing) are switched in the exchange unit 30 and demultiplexed in the demultiplexer 40. These ATM exchanges use queues to avoid each output congestion.

도 3 내지 도 7 을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 ATM 교환기의 셀 큐잉 장치는 입력 포트를 통하여 입력되는 입력 데이터(Input Data)를 큐잉(Queuing)하는 입력 큐우(Input Queue)(100)와, 상기 입력된 셀을 저장하는 셀 버퍼(Cell Buffer)부(102)와, 상기 입력된 셀의 버퍼 어드레스(BuFfer Address ; 이하, BFA 로 약칭함)를 입력받아 상기 셀 버퍼부를 제어하는 셀 버퍼 제어부(Cell Buffer Control Block ; 이하, CBCB 로 약칭함)(104)와, 상기 입력된 셀의 VPI 와 VCI 에 따라 연결 파라미터(Connection Parameter)를 읽어들여 셀의 폐기 여부를 결정하는 입력 셀 제어부(Input Cell Control Block ; 이하, ICCB 로 약칭함)(106)과, 상기 입력된 셀의 연결에 할당된 연결 파라미터를 가상 채널별로 저장하고 있는 연결 테이블(Connection Table)(108)과, 상기 연결 테이블로부터 변환될 VPI 와 VCI 를 읽어들여 셀의 헤더를 변환하는 출력 셀 제어부(Output Cell Control Block ; 이하, OCCB 로 약칭함)(110)과, 상기 입력된 셀 중에서 출력될 셀의 버퍼 어드레스와 연결 테이블 어드레스를 저장하는 스케쥴 큐우(Schedule Queue)(112)와, 상기 입력된 셀 중 폐기되지 않는 셀의 버퍼 어드레스와 상기 연결 테이블의 어드레스를 해당 출력 포트에 서비스 등급별로 존재하는 상기 스케쥴 큐우에 저장하는 출력 스케쥴링 제어부(Output Scheduling Control Block ; 이하, OSCB 로 약칭함)(114)와, 상기 셀 버퍼 제어부와 버퍼 어드레스를 송수신하는 프리 큐우(Free Queue)(116)와, 상기 입력된 셀 중 출력될 데이터를 큐잉하는 출력 큐우(Output Queue)(118)를 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 3 to 7, the cell queuing apparatus of the ATM switch according to the present invention includes an input queue 100 for queuing input data input through an input port. And a cell buffer control unit configured to control the cell buffer unit by receiving a cell buffer unit 102 storing the input cell and a buffer address (hereinafter, abbreviated as BFA) of the input cell. (Cell Buffer Control Block; hereinafter abbreviated as CBCB) 104, and an input cell control unit for determining whether to discard the cell by reading a connection parameter according to the VPI and VCI of the input cell. Control Block (hereinafter abbreviated as ICCB) 106, a Connection Table 108 that stores connection parameters allocated to the connection of the input cell for each virtual channel, and a connection table to be converted from the Connection Table. Reads VPI and VCI An output cell control block (hereinafter, abbreviated to OCCB) 110 for converting a second and a schedule queue 112 for storing a buffer address and a connection table address of a cell to be output among the input cells. And an Output Scheduling Control Block (OSCB) for storing the buffer address of the cell which is not discarded among the input cells and the address of the connection table in the schedule queue existing in the corresponding output port for each service class. 114, a free queue 116 for transmitting and receiving a buffer address with the cell buffer control unit, and an output queue 118 for queuing data to be output among the input cells. It is configured to include.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 에이티엠 교환기에서 셀 큐잉 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the cell queuing device in the ATM switch according to the present invention configured as described above are as follows.

본 발명에 따른 셀 큐잉 장치는 가상 연결(Virtual Connection)마다 큐우를 부여하기 위해서 호 설정(Call Setup)시 마다 연결 테이블(108)에 변환될 VPI 와 VCI 뿐만 아니라 큐우의 크기 및 도 6 에 표기된 폐기 레벨(Discard Level) 등과 같은 임계값을 적어야 한다.The cell queuing apparatus according to the present invention not only VPI and VCI to be converted in the connection table 108 at every call setup in order to give a queue for each virtual connection, but also the size of the queue and discarding indicated in FIG. 6. You should write down thresholds such as Discard Level.

먼저, ICCB(106)는 셀의 헤더(Hesder)를 분석하여 연결 테이블(108)에서 도 6 에 표기된 바와 같은 폐기 상태(Discard State), 큐우 제한(Queue Limit), 폐기 레벨, 셀 카운트(Cell Count)를 읽어들여 셀의 폐기 여부를 결정한 후 상기 셀 카운트를 증가시킨 후 연결 테이블(108)를 업데이트(Update)한다. CBCB(104)는 폐기되지 않은 셀을 프리 큐우(116)로부터 버퍼 어드레스(BFA)를 입력받아 셀 버퍼부(102)에 저장한다. OSCB(114)는 폐기되지 않은 셀의 버퍼 어드레스(BFA)와 연결 테이블(108)의 어드레스를 해당 출력포트에 서비스 등급별로 존재하는 스케쥴 큐우(112)에 저장한다. 또한, OSCB(114)는 셀 전송시간 마다 출력포트의 상태를 통지받아 전송이 가능한 출력포트 중 라운드 로빈(Round Robin)에 의해 출력포트를 선택한다. 이때, 각 출력포트는 ATM Forum(포럼)에서 규정한 5개의 서비스 등급별로 큐우를 가지며 CBR 과 rtVBR 에 높은 우선순위를 할당하여 엔드 투 엔드(End_to_End) 지연(Delay)에 민감한 실시간(Real Time) 트래픽을 처리하고, nrtVBR 과 ABR 과 UBR 은 비실시간(Non Real Time) 트래픽이므로 엔드 투 엔드 지연에 민감하지 않아 낮은 우선순위를 할당한다. 여기에서, CBR 이 전체 트래픽에서 차지하는 비율은 아주 작은 편이므로 CBR 에 높은 우선순위를 할당하는 데는 아무런 문제가 되지 않는다. 따라서, CBR, rtVBR, nrtVBR, ABR, UBR 의 순으로 우선순위를 갖는다.First, the ICCB 106 analyzes the header of the cell and discards the discard state, queue limit, discard level, and cell count as shown in FIG. 6 in the connection table 108. ), Determine whether to discard the cell, increase the cell count, and update the connection table 108. The CBCB 104 receives the buffer address BFA from the prequeu 116 and stores the undisclosed cell in the cell buffer unit 102. The OSCB 114 stores the buffer address (BFA) of the cell that has not been discarded and the address of the connection table 108 in the schedule queue 112 existing for each service class in the corresponding output port. In addition, the OSCB 114 is notified of the state of the output port at every cell transmission time, and selects an output port by round robin among the output ports that can be transmitted. At this time, each output port has queues according to five service classes defined by ATM Forum and assigns high priority to CBR and rtVBR, so it is real time traffic sensitive to end-to-end delay. NrtVBR, ABR, and UBR are non real time traffic, so they are not sensitive to end-to-end delay and assign low priority. In this case, the ratio of CBR to total traffic is very small, so it is not a problem to assign high priority to CBR. Therefore, the order of priority is CBR, rtVBR, nrtVBR, ABR, and UBR.

상기한 바와 같이 전송될 셀이 결정되면 OSCB(114)는 스케쥴 큐우(112)로부터 연결 테이블(108)의 어드레스와 출력 셀의 버퍼 어드레스(BFA)를 읽어들여, 연결 테이블(108)의 어드레스는 OCCB(110)으로 전송하고 출력 셀의 버퍼 어드레스(BFA)는 CBCB(104)로 전송한다. 연결 테이블(108)의 어드레스를 입력받은 OCCB(110)는 해당 연결 파라미터를 읽어들이고, CBCB(104)가 읽어들인 출력 셀의 헤더에 변환될 VPI 와 VCI 를 기록하여 헤더를 변환한 후 셀 카운트를 감소시킨 후 연결 테이블(108)를 업데이트 한다.As described above, when the cell to be transmitted is determined, the OSCB 114 reads the address of the connection table 108 and the buffer address BFA of the output cell from the schedule queue 112, so that the address of the connection table 108 is OCCB. And transmits the buffer address BFA of the output cell to the CBCB 104. The OCCB 110 receiving the address of the connection table 108 reads the connection parameters, records the VPI and VCI to be converted in the header of the output cell read by the CBCB 104, converts the header, and then counts the cells. After reducing, update the connection table 108.

만약, 도 2 에 도시된 바와 같은 입력포트의 다중화기(10)가 최대 다중화율이 3 Gbps(G 는 Giga ; 기가) 이고, 데이터 버스가 64 비트, 시스템 클럭(Clock)이 50 MHz, 4개의 155 Mbps 포트가 출력포트이면 CBCB(104)는 7개의 클럭 동안 셀을 셀 버퍼부(102)에 저장하여야 하며 32 클럭 동안 셀을 셀 버퍼부(102)에서 읽어 출력 큐우(118)에 써야(Write) 한다. 입력 셀을 셀 버퍼부(102)에 쓰고 출력 셀을 셀 버퍼부(102)에서 읽는 동작을 동시에 수행할려면 듀얼 포트 램(Dual Port RAM)을 사용해야 하지만 본 발명에서는 싱글 포트 램(Single Port RAM)을 사용하여 듀얼 포트 램을 사용하는 것과 동일한 기능을 갖도록 한다.If the multiplexer 10 of the input port as shown in FIG. 2 has a maximum multiplexing rate of 3 Gbps (G is Giga Gigabyte), the data bus is 64 bits, the system clock is 50 MHz, and four If the 155 Mbps port is an output port, the CBCB 104 must store the cell in the cell buffer section 102 for seven clocks and read the cell from the cell buffer section 102 for 32 clocks to write to the output queue 118 (Write). ) do. In order to simultaneously perform an operation of writing an input cell to the cell buffer unit 102 and reading an output cell from the cell buffer unit 102, dual port RAM should be used. However, in the present invention, a single port RAM is used. It has the same function as using dual port RAM.

도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 셀 버퍼부(105)는 2개의 버퍼로 구성되며, 각 버퍼는 2개의 32 비트 에스램(SRAM) 을 사용하여 64 비트 데이터 버스(Data Bus)를 가지는 에스램을 생성한다.As shown in FIG. 5, the cell buffer unit 105 includes two buffers, each of which has a 64-bit data bus using two 32-bit SRAMs. Create

입력 셀을 셀 버퍼부(102)에 쓰는 동작은 제1 버퍼(200)에 4번 연속으로 쓰고 연이어 제2 버퍼(300)에 3번 연속으로 쓰고, 출력 셀을 셀 버퍼부(102)에서 읽는 동작은 제2 버퍼(300)가 쓰는 동작 중 일 때, 즉 제1 버퍼(200)가 쓰는 동작을 수행하지 않고 있을 때 제1 버퍼(200)를 3번 읽고 연이어 제1 버퍼(200)가 쓰는 동작을 하고 제2 버퍼(300)가 동작을 수행하지 않고 있을 때 제2 버퍼(300)를 3번 읽어 충돌을 피할 수 있다. 예를 들어, 셀의 저장단위를 64 바이트로 하여 16384 개의 셀을 저장하려면 128000 개의 주소가 필요한데 128000개의 어드레스를 나타내기 위해서는 17 비트가 필요하지만 2개의 버퍼를 교대로 사용하기 때문에 하나의 버퍼당 16 비트의 어드레스가 필요하다. 그리하여, CBCB(104)는 상위 14 비트는 프리 큐우(116)로부터 전달받고 하위 2비트는 " 00 " 으로 설정하여 제 1 내지 제 2 버퍼부(110, 120)의 각 SRAM 의 시작 어드레스를 생성한다.The operation of writing an input cell to the cell buffer unit 102 writes the first buffer 200 four times in succession and successively writes the second buffer 300 three times in succession, and reads the output cell from the cell buffer unit 102. When the second buffer 300 is writing, that is, when the first buffer 200 is not performing the writing operation, the first buffer 200 is read three times and subsequently written by the first buffer 200. When the operation is performed and the second buffer 300 is not performing the operation, the second buffer 300 may be read three times to avoid a collision. For example, to store 16384 cells with 64 bytes of storage, 128000 addresses are required. 17 bits are required to represent 128000 addresses, but 16 bits per buffer because two buffers are used alternately. The address of the bit is required. Thus, the CBCB 104 generates the start address of each SRAM of the first to second buffer units 110 and 120 by receiving the upper 14 bits from the pre-queue 116 and setting the lower two bits to "00". .

한편, 도 7 에 도시된 바와 같이, 하나의 가상 채널이 연결될 때마다 연결 테이블에는 큐우의 크기가 할당되어진다. 이는 도 1 에 도시된 서비스 등급별 큐우 내에 가상 채널별로 큐우를 가진 것과 동일한 효과를 가질 뿐만 아니라 연결이 해제되면 사용이 허가되었던 버퍼 자원을 다른 가상 채널이 사용할 수 있으므로 매우 효율적이다. 또한, 트래픽의 특성에 따라 큐우의 크기를 많거나 적게 할당할 수 있으며 다양한 임계값을 두어 셀의 폭주를 제어할 수 있다. 예를 들어, 각 ATM 셀의 CLP(Cell Loss Priority ; 셀 손실 우선순위)의 값에 따라 셀을 폐기하는 임계값을 설정하거나, 서비스 등급 중 ABR 의 경우에는 EFCI(Explicit Forward Congestion Identifier) 비트를 마킹(Marking)하기 위한 임계값을 설정할 수 있다. 이는 다수의 셀 중 하나의 셀을 폐기하면 단말에서는 셀 전체를 재전송하므로 교환기에서 전체 셀 단위로 폐기함으로써 트래픽의 양을 감소시킬 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 7, whenever a virtual channel is connected, the size of the queue is allocated to the connection table. This not only has the same effect as having a queue for each virtual channel in the queue for each service class shown in FIG. 1, but is also very efficient because other virtual channels can use the buffer resources that are allowed to be used when the connection is released. In addition, the size of the queue can be allocated more or less depending on the characteristics of the traffic, and the congestion of the cell can be controlled by setting various threshold values. For example, set a threshold for discarding a cell according to the value of CLP (Cell Loss Priority) of each ATM cell, or mark the Explicit Forward Congestion Identifier (EFCI) bit for ABR in the class of service. A threshold for marking can be set. In this case, when one cell of the plurality of cells is discarded, the terminal retransmits the entire cell, thereby reducing the amount of traffic by discarding the entire cell at the exchange.

이상의 설명에서와 같은 본 발명은 가상 채널별로 논리적인 가상의 큐우를 할당받아 즉, 가상 연결이 이루어질 때마다 큐우의 크기를 할당받으므로 버퍼의 사용을 효율적으로 할 수 있어 하나의 가상 연결에서 발생되는 트래픽의 폭주로 인한 자원의 점유를 제한할 수 있고, 각 가상 연결 간에 공정하게 자원을 사용할 수 있어 전체 트래픽의 제어가 용이한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a logical virtual queue is allocated to each virtual channel, that is, the size of the queue is allocated every time a virtual connection is made, so that the use of a buffer can be efficiently performed. The occupancy of resources due to the congestion of traffic can be limited, and the resources can be used fairly among each virtual connection, thereby controlling the overall traffic easily.

Claims (6)

입력된 셀을 저장하는 셀 버퍼부와,A cell buffer unit for storing the input cell, 상기 입력된 셀의 VPI 와 VCI 에 따라 연결 파라미터를 읽어들여 셀의 폐기 여부를 결정하는 입력 셀 제어부와,An input cell control unit for determining whether to discard a cell by reading a connection parameter according to VPI and VCI of the input cell; 상기 입력된 셀의 연결에 할당된 연결 파라미터를 가상 채널별로 저장하고 있는 연결 테이블과,A connection table for storing connection parameters allocated to the connection of the input cell for each virtual channel; 상기 연결 테이블로부터 변환될 VPI 와 VCI 를 읽어들여 셀의 헤더를 변환하는 출력 셀 제어부와,An output cell controller for reading a VPI and VCI to be converted from the connection table and converting a header of the cell; 상기 입력된 셀 중에서 출력될 셀의 버퍼 어드레스와 상기 연결 테이블의 어드레스를 저장하는 스케쥴 큐우와,A schedule queue for storing a buffer address of a cell to be output among the input cells and an address of the connection table; 상기 입력된 셀 중 폐기되지 않는 셀의 버퍼 어드레스와 상기 연결 테이블의 어드레스를 해당 출력 포트에 서비스 등급별로 존재하는 상기 스케쥴 큐우에 저장하도록 하는 출력 스케쥴링 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 셀 큐잉 장치.And an output scheduling controller configured to store the buffer address and the connection table address of the non- discarded cells among the input cells in the schedule queue existing for each service class in the corresponding output port. Cell queuing device. 제 1 항에 있어서, 입력 포트를 통하여 입력되는 입력 데이터를 큐잉하는 입력 큐우와, 상기 셀 버퍼 제어부와 버퍼 어드레스를 송수신하는 프리 큐우와, 상기 입력된 셀 중 출력될 데이터를 큐잉하는 출력 큐우를 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 셀 큐잉 장치.2. The apparatus of claim 1, further comprising: an input queue for queuing input data input through an input port, a free queue for transmitting and receiving a buffer address with the cell buffer control unit, and an output queue for queuing data to be output among the input cells; Cell queuing device in the ATM switch, characterized in that configured to include. 입력된 셀을 저장하는 단계와;Storing the input cell; 상기 입력된 셀 중 출력될 셀의 출력포트와 서비스 등급을 결정하는 단계와;Determining an output port and a service level of a cell to be output among the input cells; 상기 출력될 셀의 헤더 변환을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 셀 큐잉 방법.And performing a header conversion of the cell to be output. 제 3 항에 있어서, 상기 입력된 셀을 저장하는 단계는 가상 채널 별로 셀의 폐기 여부를 결정하여 셀 버퍼부에 저장하는 단계와, 상기 입력된 셀 중 폐기되지 않는 셀의 버퍼 어드레스와 연결 테이블의 어드레스를 상기 셀이 전송될 출력포트의 스케쥴 큐우에 저장하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 셀 큐잉 방법.The method of claim 3, wherein the storing of the input cell comprises: determining whether to discard the cell for each virtual channel and storing the cell in the cell buffer unit; And storing an address in a schedule queue of an output port to which the cell is to be transmitted. 제 3 항에 있어서, 상기 입력된 셀 중 출력될 셀의 출력포트와 서비스 등급을 결정하는 단계는 5개의 서비스 등급별로 큐우를 가지도록 하며, 5개의 서비스 등급을 CBR, rtVBR, nrtVBR, ABR, UBR 의 순으로 우선순위를 할당하는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 셀 큐잉 방법.The method of claim 3, wherein the determining of the output port and the service level of the cell to be output among the input cells has a queue for each of the five service classes, and the five service classes are CBR, rtVBR, nrtVBR, ABR, and UBR. The method of cell queuing in an ATM switch, characterized by assigning priorities in the order of. 제 3 항에 있어서, 상기 셀의 헤더 변환을 수행하는 단계는 스케쥴 큐우로부터 상기 셀의 연결 테이블 어드레스와 버퍼 어드레스를 읽어들여 헤더 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 셀 큐잉 방법.4. The method of claim 3, wherein performing the header transformation of the cell comprises performing a header transformation by reading a connection table address and a buffer address of the cell from a schedule queue.
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