KR100283391B1 - Buffer Allocation Method in ATM Switch_ - Google Patents

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Abstract

본 발명은 트래픽 특성에 따라 가변적으로 버퍼를 할당함으로서 버퍼의 이용 효율을 높일 수 있도록 한 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a buffer allocation method in an ATM switch that can increase buffer utilization efficiency by allocating a buffer variably according to traffic characteristics.

종래에는 트래픽의 특성에 상관 없이 일정한 버퍼 자원을 부여하여 버퍼의 이용 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.In the related art, there is a problem in that the buffer utilization efficiency is reduced by providing a constant buffer resource regardless of the characteristics of the traffic.

본 발명은 CBR 및 VBR에 할당하고 남은 여분의 버퍼에서 상기 SCR을 넘는 VBR 트래픽이 점유하는 버퍼를 뺀 버퍼 자원을 ABR과 UBR의 호 개수로 나누어 가상 채널별 ABR 및 UBR 버퍼를 할당하거나, CBR 및 VBR에 할당하고 남은 여분의 버퍼에서 상기 SCR을 넘는 VBR 트래픽이 점유하는 버퍼를 뺀 버퍼의 값을 소정 방향으로 이동시켜 가상 채널별 ABR 및 UBR 버퍼를 할당함으로서 버퍼의 이용 효율을 높일 수 있다.The present invention allocates ABR and UBR buffers for each virtual channel by dividing buffer resources obtained by subtracting the buffer occupied by VBR traffic over the SCR from the remaining extra buffers allocated to CBR and VBR by the number of calls of ABR and UBR. The buffer utilization efficiency can be improved by allocating the ABR and UBR buffers for each virtual channel by moving the value of the buffer excluding the buffer occupied by the VBR traffic over the SCR from the extra buffer remaining in the VBR in a predetermined direction.

Description

에이티엠 스위치에서의 버퍼 할당 방법Buffer Allocation Method in ATM Switch

본 발명은 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 트래픽 특성에 따라 가변적으로 버퍼를 할당함으로서 버퍼의 이용 효율을 높일 수 있도록 한 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a buffer allocation method in an ATM switch. More particularly, the present invention relates to a buffer allocation method in an ATM switch that can increase buffer utilization efficiency by variably assigning a buffer according to traffic characteristics.

일반적으로 비동기 전송 방식(Asynchronous Transfer Mode;이하, ATM이라 한다)이라 함은 광대역 종합 정보 통신망(B-ISDN)의 핵심이 되는 전송·교환 기술로서, 비동기식 시분할 다중화 방식에 의거한 패킷형 전달 모드이다. 여기서, ATM의 정보 전달의 기본 단위는 셀(cell)로, ATM은 모든 정보를 5바이트의 헤더와 48바이트의 정보 필드로 이루어진 53바이트(byte)의 고정 길이 셀(ATM cell)로 취급한다. 이 고정 길이 데이터열(패킷)이 다중 및 교환의 단위가 된다. 한편, 헤더 내에는 셀이 속하는 커넥션을 식별하기 위한 VCI(Virtual Channel Identifier;가상 채널 식별자), VPI(Virtual Path Identifier;가상 경로 식별자), 또한 폭주시 셀의 폐기를 허용하는가 아닌가를 표시하는 CLP(셀 우선 식별), 망제어 정보를 구별하기 위한 PT(셀 종별 식별), 헤더 오류 검출·제어(HEC) 등의 기능이 있다.In general, Asynchronous Transfer Mode (hereinafter referred to as ATM) is a transmission / switching technology that is the core of B-ISDN, a packet type transfer mode based on asynchronous time division multiplexing. . Here, the basic unit of ATM information transmission is a cell, and the ATM treats all information as a 53-byte fixed length cell composed of a 5-byte header and a 48-byte information field. This fixed length data string (packet) becomes a unit of multiplex and exchange. Meanwhile, in the header, a Virtual Channel Identifier (VCI) for identifying a connection to which a cell belongs, a Virtual Path Identifier (VPI), and a CLP indicating whether the cell is discarded during congestion. Functions such as cell priority identification), PT (cell type identification) for distinguishing network control information, and header error detection and control (HEC).

전술한 바와 같은 ATM을 사용하는 ATM망은 다양한 종류의 트래픽(traffic)을 지원하는 바, 사용자 셀이 입력 모듈에서부터 해당 출력 모듈까지 경로가 선택되는 ATM 스위치는 각 트래픽의 특성에 따라 동작 처리를 수행한다. 이러한 트래픽은 대역폭(bandwidth), 회전 지연(latency) 및 셀 지연 변이(cell delay variation;CDV)의 세가지 특성에 의해 구분되는데, 이중 대역폭은 ATM 스위치에서 버퍼의 구현과 직접적인 관계가 있다.As described above, an ATM network using ATM supports various types of traffic. An ATM switch in which a user cell selects a path from an input module to an output module performs an operation process according to the characteristics of each traffic. do. This traffic is distinguished by three characteristics: bandwidth, rotational delay, and cell delay variation (CDV). The dual bandwidth is directly related to the buffer implementation in the ATM switch.

따라서, ATM 스위치는 서비스 등급별로 버퍼를 따로 갖거나 가상 채널별로 트래픽의 독립성을 부여하기 위해 각각의 가상 채널마다 버퍼를 부여하여 구현한다.Therefore, the ATM switch is implemented by having a buffer for each virtual channel to have a separate buffer for each service class or to provide traffic independence for each virtual channel.

상기한 각 서비스 등급별로 버퍼를 부여하는 방법은 각 서비스 등급별로 사용할 수 있는 버퍼의 최대 크기가 정해지는 바, 이 방법은 CBR(constant bit rate;고정 전송 속도)과 VBR(variable bit rate;가변 전송 속도) 트래픽이 없고, ABR(avariable bit rate;유용 전송 속도) 트래픽이 많이 발생했을 때 ABR 트래픽에 많은 버퍼를 할당하여 CVR과 VBR이 사용할 수 있는 버퍼가 없어지는 문제점이 발생한다. 따라서, 이 경우에는 CBR, VBR, ABR의 순으로 우선 순위를 두어 CBR은 버퍼 사용의 한계가 없게 하고 VBR에게는 ABR보다 많은 버퍼를 사용할 수 있는 권한을 준다.In the method of assigning a buffer to each service class, a maximum size of a buffer that can be used for each service class is determined. This method includes a constant bit rate (CBR) and a variable bit rate (VBR). Rate) When there is no traffic and a lot of variable bit rate (ABR) traffic occurs, a large number of buffers are allocated to ABR traffic, and thus a buffer that CVR and VBR cannot use is lost. Therefore, in this case, priority is given to CBR, VBR, and ABR in order, so that CBR has no limit on buffer usage, and VBR is authorized to use more buffers than ABR.

한편, 가상 채널별로 버퍼를 부여하는 방법은 공통 버퍼형 스위치로 구현할 수 있는데, 각 가상 채널의 버퍼의 크기는 가상 채널의 호 설정시 CPU(central processing unit;중앙 처리 장치)가 호의 트래픽의 대역폭 요구량에 따라 부여하게 된다.Meanwhile, a method of assigning a buffer for each virtual channel may be implemented by a common buffer type switch. The size of the buffer of each virtual channel may be determined by the central processing unit (CPU) when the virtual channel is set up. Will be given according to

도 1은 종래의 가상 채널별 버퍼 할당 방법에 의해 구현된 버퍼의 구조를 나타내는 도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 종래의 가상 채널별 버퍼 할당 방법에 의해 구현된 버퍼는 CBR 버퍼와, VBR 버퍼와, ABR 버퍼가 가상 채널별로 부여된다.1 is a diagram illustrating the structure of a buffer implemented by a conventional virtual channel-specific buffer allocation method. As shown in FIG. 1, the buffer implemented by the conventional virtual channel-specific buffer allocation method is provided with a CBR buffer, a VBR buffer, and an ABR buffer for each virtual channel.

전술한 바 있는 CBR 버퍼와 VBR 버퍼는 망이 폭주 상태가 되었을 때 셀 폐기를 표시하는 CLP(Cell Loss Priority;셀 우선 순위)의 값에 따라 ATM 셀의 폐기를 결정할 수 있는 폐기 임계치(discard threshold)를 가상 채널별로 가지고 있으며, ABR은 EPD(Early Packet Discard)와 EFCI(Explicit Forward Congestion Indication;전방향 폭주 표시) 표시를 위한 임계치를 가상 채널별로 가지고 있다.The CBR buffer and the VBR buffer described above have a discard threshold that can determine the discard of ATM cells according to the value of CLP (Cell Priority) indicating cell discard when the network becomes congested. The ABR has thresholds for displaying an Early Packet Discard (EPD) and an Explicit Forward Congestion Indication (EFCI) for each virtual channel.

앞서 설명한 바와 같이, 각 가상 채널의 버퍼 크기는 호의 트래픽의 대역 폭 요구량에 따라 부여하는 바, 이러한 트래픽의 특성을 좌우하는 대역폭을 기술하는 매개 변수로는 PCR(Peak Cell Rate;최대 셀 전송 속도), SCR(Sustainable Cell Rate), MBR(Maximum Burst Size;최대 버스트 크기), MCR(Minimum Cell Rate;최소 셀 전송 속도) 등이 존재한다. 이에, CBR은 PCR에 해당하는 일정한 대역폭을 점유하고, VBR은 MBS만큼의 셀이 전송될 때 PCR 만큼의 대역폭을 점유한다. 여기서, 전송되는 전체 트래픽의 평균은 SCR과 같거나 작게 된다. 한편, ABR은 일정한 대역폭을 요구하지 않고 CBR과 VBR 트래픽이 쓰고 남아 있는 여분의 대역폭을 쓰는 특성이 있다.As described above, the buffer size of each virtual channel is given according to the bandwidth requirement of the traffic of the call. As a parameter describing the bandwidth that determines the characteristics of the traffic, a PCR (Peak Cell Rate) is used. , SCR (Sustainable Cell Rate), MBR (Maximum Burst Size), MCR (Minimum Cell Rate), and the like. Accordingly, CBR occupies a constant bandwidth corresponding to PCR, and VBR occupies bandwidth as much as PCR when MBS cells are transmitted. Here, the average of the total traffic transmitted is equal to or smaller than the SCR. ABR, on the other hand, does not require a constant bandwidth, but uses CBR and VBR traffic and uses the remaining bandwidth.

따라서, PCR에 상응하는 버퍼의 크기를 서비스 등급에 상관없이 VBR과 ABR에도 적용하는 것은 버퍼 자원의 낭비를 가져온다. 즉, VBR에 PCR에 상응하는 버퍼를 부여했을 경우에 VBR 트래픽이 MCR로 전송되고 있을 경우에도 버퍼 자원은 PCR에 상응하도록 할당되어져 사용 가능한 버퍼 자원을 낭비하는 문제점이 발생한다. 또한, ABR은 트래픽의 특성상 순간적으로 많은 양의 데이터를 전송하므로 호 설정시 일정한 크기의 버퍼를 부여하는 것은 버퍼의 이용 효율을 떨어뜨릴 수 있는 문제점이 발생한다.Therefore, applying the size of the buffer corresponding to PCR to VBR and ABR irrespective of the grade of service causes waste of buffer resources. That is, when a buffer corresponding to the PCR is assigned to the VBR, even when the VBR traffic is transmitted to the MCR, the buffer resource is allocated to correspond to the PCR, thereby causing a waste of available buffer resources. In addition, ABR transmits a large amount of data instantaneously due to the characteristics of the traffic, so giving a buffer having a constant size when setting up a call may cause a problem that the efficiency of using the buffer may be reduced.

즉, 종래에는 트래픽의 특성에 상관 없이 일정한 버퍼 자원을 부여하여 버퍼의 이용 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.That is, conventionally, there is a problem in that the buffer utilization efficiency is reduced by providing a constant buffer resource regardless of the characteristics of the traffic.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 트래픽 특성에 따라 가변적으로 버퍼를 할당함으로서 버퍼의 이용 효율을 높일 수 있도록 한 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a buffer allocation method in an ATM switch capable of increasing the buffer utilization efficiency by allocating a buffer variably according to traffic characteristics.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법은 호 설정시 PCR에 상응하는 버퍼의 크기로 가상 채널별 CBR 버퍼를 할당하고, SCR에 상응하는 버퍼의 크기로 가상 채널별 VBR 버퍼를 할당하는 과정; 및 상기 CBR 및 VBR에 할당하고 남은 여분의 버퍼에서 상기 SCR을 넘는 VBR 트래픽이 점유하는 버퍼를 뺀 버퍼 자원을 ABR과 UBR의 호 개수로 나누어 가상 채널별 ABR 및 UBR 버퍼를 할당하는 과정을 구비하여 이루어진다. 나아가, 상기 가상 채널별 ABR 및 UBR 버퍼를 상기 ABR 및 UBR의 임계 계수로 나누어 상기 가상 채널별 ABR 및 UBR 버퍼 임계치를 얻는 과정을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A buffer allocation method in an ATM switch according to an embodiment of the present invention for achieving the above object allocates a CBR buffer for each virtual channel to the size of a buffer corresponding to a PCR and sets the size of a buffer corresponding to an SCR. Allocating a VBR buffer for each virtual channel by using; And dividing the buffer resources obtained by subtracting the buffer occupied by the VBR traffic over the SCR from the remaining extra buffers allocated to the CBR and VBR by the number of calls of ABR and UBR to allocate the ABR and UBR buffers for each virtual channel. Is done. Furthermore, the method may further include dividing the ABR and UBR buffers for each virtual channel by the threshold coefficients of the ABR and UBR to obtain ABR and UBR buffer thresholds for the virtual channels.

한편, 본 발명의 타 실시예에 따른 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법은 호 설정시 PCR에 상응하는 버퍼의 크기로 가상 채널별 CBR 버퍼를 할당하고, SCR에 상응하는 버퍼의 크기로 가상 채널별 VBR 버퍼를 할당하는 과정; 및 상기 CBR 및 VBR에 할당하고 남은 여분의 버퍼에서 상기 SCR을 넘는 VBR 트래픽이 점유하는 버퍼를 뺀 버퍼의 값을 소정 방향으로 이동시켜 가상 채널별 ABR 및 UBR 버퍼를 할당하는 과정을 구비하여 이루어진다. 나아가, 상기 가상 채널별 ABR 및 UBR 버퍼의 값을 소정 방향으로 이동시켜 상기 가상 채널별 ABR 및 UBR 버퍼 임계치를 얻는 과정을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, a buffer allocation method in an ATM switch according to another embodiment of the present invention allocates a CBR buffer for each virtual channel to the size of a buffer corresponding to PCR when setting up a call, and VBR for each virtual channel to a buffer size corresponding to the SCR. Allocating a buffer; And allocating the ABR and UBR buffers for each virtual channel by moving a buffer value obtained by subtracting the buffer occupied by the VBR traffic over the SCR from the remaining extra buffers allocated to the CBR and the VBR in a predetermined direction. Furthermore, the method may further include obtaining the ABR and UBR buffer thresholds for the virtual channels by moving the values of the ABR and UBR buffers for each virtual channel in a predetermined direction.

도 1은 종래의 가상 채널별 버퍼 할당 방법에 의해 구현된 버퍼의 구조를 나타내는 도.1 is a diagram illustrating a structure of a buffer implemented by a conventional virtual channel-specific buffer allocation method.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법을 설명하기 위한 도.2 is a diagram illustrating a buffer allocation method in an ATM switch according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 타 실시예에 따른 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법을 설명하기 위한 도.3 is a diagram illustrating a buffer allocation method in an ATM switch according to another embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명에 적용되는 버퍼의 크기를 나타내는 도.4 is a diagram showing the size of a buffer applied to the present invention.

도 5는 본 발명의 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법에 의해 구현된 버퍼의 구조를 나타내는 도.5 is a diagram showing the structure of a buffer implemented by a buffer allocation method in an ATM switch of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 따른 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, a buffer allocation method in an ATM switch according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법을 설명하기 위한 도이다. 설명에 앞서, CBR은 종래의 방법으로 버퍼를 할당받는다. 즉, CBR은 호 설정시 CPU에 의해 PCR에 해당하는 버퍼 자원을 각 가상 채널별로 할당받는다. 한편, VBR은 SCR에 상응하는 버퍼 자원을 각 가상 채널별로 할당받는다.2 is a diagram illustrating a buffer allocation method in an ATM switch according to an embodiment of the present invention. Prior to the description, the CBR is allocated a buffer in a conventional manner. That is, the CBR is allocated a buffer resource corresponding to the PCR for each virtual channel by the CPU when the call is set up. On the other hand, the VBR is allocated a buffer resource corresponding to the SCR for each virtual channel.

ABR 및 UBR(unspecified bit rate)은 도 2에 도시하는 바와 같이, CBR 및 VBR에 할당하고 남은 여분의 버퍼(Excess Buffer Resource;이하, '초과 버퍼 자원'이라 한다)에서 SCR을 넘는 VBR 트래픽이 점유하는 버퍼 자원(Excess VBR Buffer Resource;이하, '초과 VBR 버퍼 자원'이라 한다)을 뺀 버퍼 자원(Virtual Buffer Resource;이하, '가상 버퍼 자원'이라 한다)을 쓸 수 있는 바, ABR 및 UBR이 쓸 수 있는 가상 버퍼 자원을 ABR과 UBR의 호 개수로 균등하게 나눔으로서 가상 채널당 ABR 및 UBR의 버퍼 자원이 결정된다. 한편, ABR과 UBR은 효율적인 흐름 제어와 트래픽 제어를 위해 EPD(Early Packet Discard)나 EFCI(Explicit Forward Congestion Indication;전방향 폭주 표시) 표시를 수행하는데, 이를 위한 버퍼의 임계치도 필요한 바, 각종 임계치도 ABR과 UBR의 가상 채널 당 버퍼를 일정 비율(ABR과 UBR의 임계 계수)로 나눔으로서 결정된다.As shown in FIG. 2, the ABR and unspecified bit rate (UBR) occupy VBR traffic over SCR in the remaining buffer (Excess Buffer Resource) allocated to CBR and VBR. It is possible to use a buffer resource (hereinafter referred to as a 'virtual buffer resource') minus the buffer resource (Excess VBR Buffer Resource). By dividing the possible virtual buffer resources by the number of calls of ABR and UBR, buffer resources of ABR and UBR per virtual channel are determined. Meanwhile, ABR and UBR perform an Early Packet Discard (EPD) or Explicit Forward Congestion Indication (EFCI) indication for efficient flow control and traffic control. It is determined by dividing the buffer per virtual channel of ABR and UBR by a certain ratio (threshold coefficient of ABR and UBR).

전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법을 이용하여 버퍼를 할당하고자 할 경우에는 실시간적으로 정밀한 임계치를 얻을 수 있는 효과가 발생한다.When a buffer is allocated using a buffer allocation method in an ATM switch according to an embodiment of the present invention as described above, an effect of obtaining a precise threshold value in real time occurs.

도 3은 본 발명의 타 실시예에 따른 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법을 설명하기 위한 도이다. CBR은 호 설정시 CPU에 의해 PCR에 상응하는 버퍼 자원을 각 가상 채널별로 할당받고, VBR은 SCR에 상응하는 버퍼 자원(Desicated VBR Buffer Resoure;이하, 'VBR 전용 버퍼 자원'이라 한다)을 각 가상 채널별로 할당받는다.3 is a diagram illustrating a buffer allocation method in an ATM switch according to another embodiment of the present invention. CBR is allocated a buffer resource corresponding to PCR for each virtual channel when setting up a call, and VBR allocates a buffer resource corresponding to SCR (Desicated VBR Buffer Resoure (hereinafter referred to as 'VBR dedicated buffer resource') to each virtual channel. Assigned by channel.

ABR 및 UBR은 도 3에 도시하는 바와 같이, CBR 및 VBR에 할당하고 남은 초과 버퍼 자원에서 SCR을 넘는 VBR 트래픽이 점유하는 초과 VBR 버퍼 자원을 뺀 가상 버퍼 자원을 쓸 수 있는 바, ABR 및 UBR이 쓸 수 있는 가상 버퍼 자원을 CPU로부터 전달받은 연결 계수(연결 이동 계수)에 의거하여 이동시킴으로서 가상 채널당 ABR 및 UBR의 버퍼 자원을 결정한다. 한편, ABR과 UBR은 효율적인 흐름 제어와 트래픽 제어를 위해 EPD나 EFCI 표시를 수행하는데, 이를 위한 버퍼의 임계치도 필요한 바, 각종 임계치도 ABR과 UBR의 가상 채널 당 버퍼를 CPU로부터 전달받은 임계 계수(기설정된 임계치 이동 계수)에 의거하여 이동시킴으로서 결정한다.As shown in FIG. 3, ABR and UBR can use virtual buffer resources that are allocated to CBR and VBR and subtract the excess VBR buffer resources occupied by VBR traffic over SCR from the remaining excess buffer resources. The buffer resources of the ABR and UBR are determined per virtual channel by moving the writeable virtual buffer resources based on the connection count received from the CPU. On the other hand, ABR and UBR perform EPD or EFCI indication for efficient flow control and traffic control. Also, the threshold of buffers is required for this, and various thresholds also include the threshold coefficients of the ABR and UBR buffers received from the CPU. And based on a predetermined threshold shift coefficient).

전술한 바와 같은 본 발명의 타 실시예에 따른 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법을 이용하여 버퍼를 할당하고자 할 경우에는 실시간적으로 임계치의 근사값을 얻을 수 있는 효과가 발생한다.When the buffer is allocated by using the buffer allocation method in the ATM switch according to another embodiment of the present invention as described above, an effect of obtaining an approximation of the threshold in real time occurs.

도 4는 본 발명에 적용되는 버퍼의 크기를 나타내는 도이고, 도 5는 본 발명의 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법에 의해 구현된 버퍼의 구조를 나타내는 도이다.4 is a diagram showing the size of a buffer applied to the present invention, Figure 5 is a diagram showing the structure of the buffer implemented by the buffer allocation method in the ATM switch of the present invention.

이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법에 대해서 설명한다.Hereinafter, a method of allocating a buffer in an ATM switch according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5.

CBR은 호 설정시 CPU에 의해 PCR에 상응하는 버퍼 자원을 각 가상 채널별로 할당받고, VBR은 SCR에 상응하는 버퍼 자원(Desicated VBR Buffer Resoure;이하, 'VBR 전용 버퍼 자원'이라 한다)을 각 가상 채널별로 할당받는다.CBR is allocated a buffer resource corresponding to PCR for each virtual channel when setting up a call, and VBR allocates a buffer resource corresponding to SCR (Desicated VBR Buffer Resoure (hereinafter referred to as 'VBR dedicated buffer resource') to each virtual channel. Assigned by channel.

전술한 바와 같이 CBR 및 VBR을 할당하고 남은 나머지 버퍼 자원은 ABR과 UBR이 사용하는 바, ABR 및 UBR 트래픽의 한계값(threshold limit)은 SCR을 넘는 VBR 트래픽의 양에 따라 올라가고 내려갈 수 있다. 즉, VBR 전용 버퍼 자원을 넘어선 VBR 트래픽(Excess VBR Traffic;이하, '초과 VBR 트래픽'이라 한다)이 적을 경우에 ABR과 UBR이 사용할 수 있는 버퍼 자원이 많아져 ABR 및 UBR 트래픽의 한계값은 커지고, 초과 VBR 트래픽이 많을 경우에는 ABR과 UBR이 사용할 수 있는 버퍼 자원이 적어져 ABR 및 UBR 트래픽의 한계값은 작아진다.As described above, the remaining buffer resources after allocating CBR and VBR are used by ABR and UBR, and the threshold limit of ABR and UBR traffic can be raised and lowered according to the amount of VBR traffic exceeding the SCR. In other words, when the amount of VBR traffic exceeding the VBR dedicated buffer resource (hereinafter referred to as 'excess VBR traffic') is small, the buffer resources that ABR and UBR can use are increased, which increases the limit of ABR and UBR traffic. For example, if there is a lot of excess VBR traffic, the buffer resources that ABR and UBR can use are small, so the limit of ABR and UBR traffic is small.

호 설정시마다 CPU로부터 초과 버퍼 자원의 크기를 받아 초과 VBR 트래픽이 차지하는 초과 VBR 버퍼 자원을 뺌으로서 ABR과 UBR이 사용 가능한 버퍼 자원(virtual buffer resource)의 크기를 알 수 있는 바, 수학식 1은 가상 버퍼 자원 산출 방법을 정리한 식이다.By calculating the size of the excess buffer resource from the CPU every time the call is established, the excess VBR buffer resource occupied by the excess VBR traffic is obtained. This is a summary of the buffer resource calculation method.

초과버퍼자원=전체버퍼자원-(CBR버퍼자원+VBR전용버퍼자원)Excess buffer resource = Total buffer resource-(CBR buffer resource + VBR dedicated buffer resource)

가상버퍼자원=초과버퍼자원-초과VBR버퍼자원Virtual buffer resource = over buffer resource-over VBR buffer resource

수학식 1에서 초과 VBR 버퍼 자원은 VBR 전용 버퍼 자원을 넘어선 VBR 셀(Excess VBR 셀)의 개수를 계수하는 카운터로부터 제공받는다.In Equation 1, the excess VBR buffer resource is provided from a counter that counts the number of VBR cells (Excess VBR cells) beyond the VBR dedicated buffer resource.

그리고, 초과 VBR 버퍼 자원은 도 4에 도시하는 바와 같이, CBR이나 VBR 트래픽이 없을 때(이때의 초과 VBR 버퍼 자원은 전체 버퍼 자원이 된다) ABR이나 UBR 트래픽이 전체 버퍼를 점유하여 CBR이나 VBR이 블록킹(blocking)되지 않도록 하기 위해 최소값을 가져야 한다. 반면에 최소한의 ABR과 UBR 트래픽을 위한 버퍼 자원(ABR 및 UBR 전용 버퍼 자원)을 남겨 두기 위해 CBR이 점유할 수 있는 버퍼 자원과 PCR로 전송되는 VBR이 점유할 수 있는 버퍼 자원(allocation VBR buffer resource;이하, 'VBR 할당 버퍼 자원'이라 한다)은 최대값을 가져야 한다.As shown in FIG. 4, when there is no CBR or VBR traffic (the excess VBR buffer resource becomes the total buffer resource), as shown in FIG. 4, the ABR or UBR traffic occupies the entire buffer so that the CBR or VBR is occupied. It must have a minimum value to prevent blocking. On the other hand, the buffer resources that can be occupied by CBR and the buffer resources that can be occupied by VBR transferred to PCR to reserve buffer resources for ABR and UBR traffic (ABR and UBR dedicated buffer resources). ; Hereinafter referred to as 'VBR allocated buffer resource' must have a maximum value.

수학식 1에 의해 산출된 가상 버퍼 자원의 크기는 전체 ABR과 UBR 트래픽의 버퍼 자원이 되므로 ABR과 UBR 트래픽을 분리하여 관리하려면, ABR과 UBR에 대하여 가상 버퍼 자원을 분할하여야 하는 바, 수학식 2는 ABR 및 UBR 버퍼 자원 산출 방법을 정리한 식이다. 여기서, ABR 및 UBR은 각각의 접속의 개수에 비례하여 버퍼 자원을 할당받는 바, UBR에 비해 ABR이 더 많은 부분을 할당받는다.Since the size of the virtual buffer resource calculated by Equation 1 becomes the buffer resource of the entire ABR and UBR traffic, to separate and manage the ABR and UBR traffic, the virtual buffer resource needs to be divided into the ABR and UBR. Is a formula of ABR and UBR buffer resource calculation method. Here, the ABR and UBR are allocated buffer resources in proportion to the number of each connection, so that the ABR is allocated more than the UBR.

ABR버퍼자원=VQ*k (0<k<1)ABR buffer resource = VQ * k (0 <k <1)

UBR버퍼자원=VQ*(1-k) (0<k<1)UBR buffer resource = VQ * (1-k) (0 <k <1)

수학식 2에서 VQ는 가상 버퍼 자원을 k는 분할 계수를 나타낸다.In Equation 2, VQ represents a partition coefficient where k is a virtual buffer resource.

이러한 계산은 CPU에 의해 행해지며, CPU는 호 설정시마다 분할 계수(k)를 전달한다. 여기서, 분할 계수(k)는 이동 값을 나타내는 것으로 간단한 이동 동작으로 구현 가능한 값이어야 한다. 예를 들어, 분할 계수가 0.5라면 VQ의 값을 오른쪽으로 한번 이동함으로서 간단하게 ABR 및 UBR의 버퍼 자원을 구할 수 있다.This calculation is performed by the CPU, which delivers the division factor k at every call setup. Here, the partition coefficient k represents a moving value and should be a value that can be implemented by a simple moving operation. For example, if the partition coefficient is 0.5, the buffer resources of ABR and UBR can be obtained simply by moving the value of VQ to the right once.

수학식 2에 의해 산출된 ABR 버퍼 자원 또는 UBR 버퍼 자원을 각각의 현재 접속된 호의 개수로 나눔으로서 가상 채널별 버퍼 자원을 결정하는 바, 수학식 3은 가상 채널당 ABR 및 UBR 버퍼 자원 산출 방법을 정리한 식이다.By dividing the ABR buffer resource or the UBR buffer resource calculated by Equation 2 by the number of each currently connected call, the buffer resources for each virtual channel are determined. Equation 3 summarizes the method of calculating ABR and UBR buffer resources per virtual channel. One expression.

가상채널당ABR버퍼자원=ABR버퍼자원/전체ABR호의개수ABR buffer resource per virtual channel = ABR buffer resource / number of total ABR calls

가상채널당UBR버퍼자원=UBR버퍼자원/전체UBR호의개수UBR buffer resource per virtual channel = UBR buffer resource / number of total UBR calls

그러나, 수학식 3과 같이 접속된 호의 개수로 ABR 버퍼 자원 또는 UBR 버퍼 자원을 나누어 구현할 때는 ARU(Arithmatic Logic Unit)와 같은 복잡한 하드웨어 없이는 실시간 처리가 불가능한 바, 이는 CPU로부터 호의 개수에 따라 이동 연산이 가능하도록 하는 연결 계수(c)를 호 설정시마다 제공받아 이동 연산을 수행함으로서 해결할 수 있다.However, when the ABR buffer resource or the UBR buffer resource is divided into the number of connected calls as shown in Equation 3, real-time processing is not possible without complex hardware such as an arithmatic logic unit (ARU). This can be solved by performing the transfer operation by receiving the connection coefficient (c) for each call setup.

한편, ABR과 UBR은 효율적인 흐름 제어와 트래픽 제어를 위해 EPD나 EFCI 표시를 수행하는데 필요한 버퍼의 임계치는 ABR과 UBR의 가상 채널 당 버퍼를 일정 비율(ABR과 UBR의 임계 계수)로 나눔으로서 결정되는 바, 수학식 4는 가상 채널당 ABR 및 UBR의 버퍼 임계치 산출 방법을 정리한 식이다.On the other hand, ABR and UBR are determined by dividing the buffer per virtual channel of ABR and UBR by a certain ratio (threshold coefficient of ABR and UBR) for the buffer required to perform EPD or EFCI indication for efficient flow control and traffic control. Equation 4 summarizes the buffer threshold calculation method of ABR and UBR per virtual channel.

가상채널당EPD버퍼임계치=가상채널당버퍼자원/EPD임계계수EPD buffer threshold per virtual channel = Buffer resource / EPD threshold per virtual channel

가상채널당EFCI표시버퍼임계치=가상채널당버퍼자원/EFCI표시임계계수EFCI display buffer threshold per virtual channel = Buffer resource / virtual display threshold per EFCI

그러나 수학식 4와 같이, 가상 채널별 버퍼 자원을 임계 계수로 나누어 구현할 때는 ARU와 같은 복잡한 하드웨어 없이는 실시간 처리가 불가능한 바, 이는 CPU로부터 호 설정시마다 임계 이동 계수를 제공받아 이동 연산을 수행함으로서 해결할 수 있다.However, as shown in Equation 4, when a buffer resource for each virtual channel is divided into threshold coefficients, real-time processing is impossible without complex hardware such as an ARU. This can be solved by performing a shift operation by receiving a threshold shift coefficient for each call setup from the CPU. have.

본 발명의 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The buffer allocation method in the ATM switch of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified in various ways within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 ATM 스위치에서의 버퍼 할당 방법에 따르면, 트래픽의 특성에 따라 버퍼 자원을 할당함으로서 즉, VBR의 SCR을 넘는 트래픽의 양에 따라 VBR이 점유하는 버퍼 자원을 가변시키고, CBR과 VBR이 점유하는 버퍼 자원을 뺀 나머지 버퍼 자원을 ABR과 UBR이 쓸 수 있도록 함으로서 SCR을 넘는 VBR 트래픽이 많을 경우에는 ABR과 UBR은 적은 버퍼 자원을 사용하고 SCR을 넘는 VBR 트래픽이 적을 경우에는 많은 버퍼 자원을 사용할 수 있어서, 버퍼 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.According to the buffer allocation method in the ATM switch of the present invention as described above, by allocating buffer resources according to the characteristics of the traffic, that is, varying the buffer resources occupied by the VBR according to the amount of traffic beyond the SCR of the VBR, ABR and UBR can use the remaining buffer resources except for the buffer resources occupied by CBR and VBR. When there is a lot of VBR traffic over SCR, ABR and UBR use less buffer resources and when there is less VBR traffic over SCR. Since many buffer resources can be used, there is an effect that the buffer resources can be used efficiently.

Claims (4)

호 설정시 PCR에 상응하는 버퍼의 크기로 가상 채널별 CBR 버퍼를 할당하고, SCR에 상응하는 버퍼의 크기로 가상 채널별 VBR 버퍼를 할당하는 과정;Allocating a CBR buffer for each virtual channel with a size of a buffer corresponding to a PCR when setting up a call, and allocating a VBR buffer for each virtual channel with a size of a buffer corresponding to an SCR; 상기 CBR 및 VBR에 할당하고 남은 여분의 버퍼에서 상기 SCR을 넘는 VBR 트래픽이 점유하는 버퍼를 뺀 버퍼 자원을 ABR과 UBR의 호 개수로 나누어 가상 채널별 ABR 및 UBR 버퍼를 할당하는 과정을 구비하여 이루어지는 에이티엠 스위치에서의 버퍼 할당 방법.And assigning ABR and UBR buffers for each virtual channel by dividing the buffer resources obtained by subtracting the buffer occupied by the VBR traffic over the SCR from the remaining extra buffers allocated to the CBR and VBR by the number of calls of ABR and UBR. Buffer Allocation Method in ATM Switch. 제 1항에 있어서, 상기 가상 채널별 ABR 및 UBR 버퍼를 상기 ABR 및 UBR의 임계 계수로 나누어 상기 가상 채널별 ABR 및 UBR 버퍼 임계치를 얻는 과정을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이티엠 스위치에서의 버퍼 할당 방법.The AMT switch of claim 1, further comprising dividing the ABR and UBR buffers for each virtual channel by the threshold coefficients of the ABR and UBR to obtain ABR and UBR buffer thresholds for the virtual channels. Buffer allocation method. 호 설정시 PCR에 상응하는 버퍼의 크기로 가상 채널별 CBR 버퍼를 할당하고, SCR에 상응하는 버퍼의 크기로 가상 채널별 VBR 버퍼를 할당하는 과정;Allocating a CBR buffer for each virtual channel with a size of a buffer corresponding to a PCR when setting up a call, and allocating a VBR buffer for each virtual channel with a size of a buffer corresponding to an SCR; 상기 CBR 및 VBR에 할당하고 남은 여분의 버퍼에서 상기 SCR을 넘는 VBR 트래픽이 점유하는 버퍼를 뺀 버퍼의 값을 소정 방향으로 이동시켜 가상 채널별 ABR 및 UBR 버퍼를 할당하는 과정을 구비하여 이루어지는 에이티엠 스위치에서의 버퍼 할당 방법.AMT which comprises assigning ABR and UBR buffers for each virtual channel by moving the value of the buffer excluding the buffer occupied by the VBR traffic over the SCR from the extra buffers allocated to the CBR and VBR in a predetermined direction How buffers are allocated on the switch. 제 3항에 있어서, 상기 가상 채널별 ABR 및 UBR 버퍼의 값을 소정 방향으로 이동시켜 상기 가상 채널별 ABR 및 UBR 버퍼 임계치를 얻는 과정을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이티엠 스위치에서의 버퍼 할당 방법.4. The buffer allocation of an AT switch according to claim 3, further comprising the step of moving the values of the ABR and UBR buffers for each virtual channel in a predetermined direction to obtain the ABR and UBR buffer thresholds for the virtual channels. Way.
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