KR100308908B1

KR100308908B1 - 데이터 통신교환장치에서 디바이스 인터페이스 포트를 플렉시블하게 할당하는 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100308908B1
Application number: KR1019990009361A
Authority: KR
Inventors: 고든케이. 노; 이현세; 센틸쿠마르 비스와나탄
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2001-09-26
Also published as: US6611518B1; KR20000022598A

Abstract

본 발명은 제한된 수의 포트를 플렉시블하게 할당함으로써, 여러개의 디바이스를 수가 제한된 ATM 스위치 구조의 디바이스 인터페이스 포트에 액세스가능하도록 해주는 ATM 네트워크용의 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법 및 장치는 기존의 통신을 방해하지 않고, 포트 할당이 변경될 수 있도록 동적으로 구성가능하다. 본 발명의 일부 실시예에서, 프로그램가능한 M×N 교차점 스위치가 M개의 디바이스와 N×N ATM 스위치 매트릭스에 배치된다. 상기 교차점 스위치는 둘 이상의 디바이스가 ATM 스위치 매트릭스의 디바이스 인터페이스 포트에 교환가능하게 액세스할 수 있도록 해준다. 디바이스를 디바이스 인터페이스 포트에 할당하는 동작은 로컬 및/또는 외부 제어 과정/디바이스에 의해 수동으로 혹은 자동으로 개시될 수 있다.

Description

데이터 통신 교환 장치에서 디바이스 인터페이스 포트를 플렉시블하게 할당하는 장치 및 그 방법{Methods and apparatus for flexible device interface port assignment in a data communications switching system}

본 발명은 데이터 통신(data communications)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 교환 장치(switching system)를 통해 다수의 디바이스(devices)를 데이터 통신 네트워크(data communications network)에 접속하는 방법(methods) 및 그 장치(apparatus)에 관한 것이다.

비동기 전송 모드(ATM: Asynchronous Transfer Mode)는 전세계적으로 통신을 위한 중요한 표준이 되고 있다. 그 이유중 하나는 상기 ATM이 본질적으로는 데이터, 음성 및 영상의 동시 전송 서비스를 제공하기 위해 처음부터 설계된 유일하게 확립된 표준에 기초한 기술이기 때문이다. 상기 ATM은 근본적으로 각각의 접속을 위한 전용 대역폭, 집합도가 높은 대역폭(higher aggregate bandwidth), 명확한 접속 과정 및, 메가비트(Megabit)에서 기가비트(Gigabit)에 이르는 플렉시블한 액세스 속도(flexible access speeds)를 제공하는 커넥션(접속) 지향 스위칭 기반 기술(connection-oriented, switched based technology)이다.

ATM 네트워크는 기본적으로 여러 통신 링크에 의해 상호접속되는 몇몇 ATM 스위치로 구성된다. 전형적인 ATM 스위치는 로컬 장치(local devices)와 다른 원격ATM 스위치 및 장치를 위한 상호접속도(interconnectivity)를 지원하는 프로그램가능한 스위치 매트릭스 또는 장치(programmable switch matrix or fabric)를 포함한다. 상기 스위치 구조의 적응성(flexibility)으로 인해, 스위칭 프로토콜(switching protocols) 및 명령(commands)을 사용하여 노드(nodes)사이에서 가상 회선(virtual circuits)이 확립(established)될 수 있다. 전송 방식에 따라, 이들 가상 회선은 단방향성(unidirectional)또는 양방향성(bidirectional)일수 있는 일대일 접속(point-to-point connections)기능을 제공한다. 이러한 방식으로, ATM 네트워크는 근본적으로 여러 ATM 스위치에 의해 제공되는 스위치 구조를 사용하여 구성된다.

도 1은 여러개 예컨대, 1∼N 개의 디바이스 104를 위한 네트워크 접속도를 제공하는 ATM 스위치 102를 구비한 전형적인 ATM 네트워크 100을 도시한 블록도이다. 상기 디바이스 104는 컴퓨터, 호스트(hosts), 라우터(routers), 게이트웨이(gateways), 주변기기(peripherals), 전기기구(appliances) 및 상기 ATM 네트워크 100에 운반되는 타입의 정보(예컨대, 데이터(data), 음성(voice), 영상(video))을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 기타 다른 디바이스들을 포함할 수 있다. 도시된 바와같이, 상기 디바이스 104는 상기 ATM 스위치 102내의 전용 디바이스 인터페이스 포트(dedicated device interface port) 1∼N 106에 각각 접속된다. 상기 ATM 스위치 102의 네트워크측에는, 여러개의 네트워크 인터페이스 포트(network interface port) 1∼N 108가 설치되어 있다. 상기 ATM 스위치 102는 상기 ATM 네트워크 100을 통해 가상 회선의 확립을 돕기 위해 특정 디바이스 인터페이스 포트 및/또는 네트워크 인터페이스 포트를 선택적으로 함께 접속하고 (나서 나중에 해제하는) 스위치 구조를 제공한다. 예컨대, 도 1에서, 가상 회선은 ATM 스위치 102 및 네트워크 링크 112를 통해 상기 디바이스(＃2) 104를 원격 디바이스 110에 접속하는 굵은 점선으로 표시된다. 상기 네트워크 링크 112는 일반적으로 예컨대, 지상 및/또는 인공위성 통신 회선/서비스(terrestrial and/or satellite communication lines/services)와 같은 하나 이상의 통신 매체를 포함한다.

도 1에 도시된 바와같이, 상기 ATM 스위치 102는 상기 N 개의 디바이스 인터페이스 포트 106 및 상기 스위치 구조(즉, N×N)크기에 의해 지원될 수 있는 상기 디바이스 104의 개수로 제한된다. 예컨대, 어떤 ATM 스위치는 16개의 장치 인터페이스 포트 106 및 16개의 네트워크 인터페이스 포트 108을 갖는 16×16 스위치 구조(N=16)를 제공한다. 이와 같이, 이들 ATM 스위치는 지원하는 16개의 장치 104로 제한된다. 보다 규모가 큰 ATM 스위치가 이용될 수 있는데, 예컨대 32×32 스위치 구조가 일부 제조업체에 의해 제공된다. 그러나, 이들 32×32 스위치 구조 및 이보다 훨씬 큰 ATM 스위치는 그 구조가 매우 복잡하고 비용이 많이 든다.

전술한 내용에서 알수 있듯이, ATM 스위치의 고정 크기(fixed size) 및 고비용(high cost)은 ATM 네트워크의 '페이스-인(phase-in)을 원하고/원하거나 예컨대, 추가 디바이스를 상기 ATM 스위치에 부가함으로써, 상기 ATM 스위치의 미래 확장에 대비하고자 하는 이용자(users)에게 문제점이 될 수 있다. 사실상, 제한된 통신 재원(communication funds)을 갖고 있는 소규모 사업체 이용자들은 대규모 ATM 스위치의 구입을 정당화할 수 있는 시기가 올 때까지 ATM 네트워크의 개발에 앞서가도록 강요받을 수도 있다. 또다른 이용자들은 상당히 큰 ATM 스위치를 구입하도록 강요받을 수도 있다. 설상가상인 경우, 구입한 규모가 큰 ATM 스위치는 현재의 요구를 초과하지만, 궁극적으로는 미래 성장과 또다른 요구를 지원할 수 있는 능력을 필요로 하게 될 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 보다 플렉시블하고 비용면에서 효과적인 ATM 교환(스위칭) 능력(ATM switching capability)를 부여하는 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 N 개의 디바이스 인터페이스 포트(device interface ports)를 사용하여 N 개의 디바이스를 지원할 수 있는 종래의 ATM 스위치를 구비한 네트워크를 도시한 블록도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른, N 개의 디바이스 인터페이스 포트를 사용하여 M개(여기서,M〉N)의 디바이스를 지원할 수 있는 플렉시블 ATM 스위치(flexible ATM switch)를 구비한 네트워크를 도시한 블록도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 예컨대, M 번째 디바이스를 N 번째 디바이스 인터페이스 포트에 선택적으로 접속하도록 동적으로 구성가능한 교차점 스위치(cross point switch)를 구비하는 도 2에서와 같은 플렉시블 ATM 스위치를 도시한 블록도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 도 3에 도시된 것과 같은 플렉시블 ATM 스위치내에서 사용하기 위한 컨트롤러를 도시한 블록도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 다수의 교차점 스위치,백플레인(backplane)과 ATM 스위치 구조의 디바이스 인터페이스 포트간의 물리적 및/또는 기능 관계 및 전형적인 플렉시블 ATM 스위치를 도시한 장치도.

본 발명의 일실예에 따르면, 본 발명에 따른 장치는, 최소 하나의 디바이스 포트를 구비하는 ATM 스위치와; 최소 두 개의 디바이스를 상기 디바이스 포트에 선택적으로 접속하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방법 및 장치는 여러개의 디바이스가 단일 디바이스 인터페이스 포트에 선택적으로 액세스하도록 하는 방식으로 스위치 구조내의 디바이스 인터페이스 포트가 동적으로 할당가능하도록 함으로써, 보다 플렉시블하고 비용면에서 효과적인 교환 능력을 제공한다.

따라서, 예컨대, 이용자가 12개의 디바이스를 위한 접속도를 제공할 현재의 요구를 갖는다고 가정한다. 또한, 이용자가 미래에 28개의 디바이스에 대한 요구를확장할 계획을 갖고 있다고 가정한다. 과거에, 그러한 이용자는 두 개의 16×16 스위치를 증분하는 방식으로 구입을 결정하거나, 초기에 보다 큰 한 개의 32×32 스위치의 구입을 결정했을 지도 모른다. 그러나, 본 발명에 따르면, 그러한 이용자는 예컨대, 하나의 16×16 스위치를 구입할 수 있고, 경제적으로 약 48개의 디바이스까지 16×16 스위치를 통해 상기 네트워크에 액세스할 수 있는 구성가능한 접속(configurable connections)을 추가할 수 있다.

이와같은 실예를 염두하면, 본 발명의 일면에 따라, 현재 이용자의 통신 요구를 충족시키기 위해 기존의 네트워크 접속을 방해하지 않고, 동적으로 구성 및 재구성될 수 있는 네트워크 인터페이스를 통해 다수의 디바이스에 플렉시블한 네트워크 접속도(flexible network connectivity)가 제공된다.

본 발명의 또다른 일면에 따르면, 여러 가지 방법 및 장치에 의해, 데이터 통신 장치가 종래의 네트워크 스위치의 네트워크 접속 능력을 초과할 수 있다.

본 발명의 또다른 일면에 따르면, 여러 가지 방법 및 장치에 의해, 이용자의 통신 요구를 비용면에서 보다 효과적으로 충족시키도록 장치의 점진적인 발전이 가능해진다.

본 발명의 또다른 일면에 따르면, 여러 가지 방법 및 장치에 의해, 제한된 갯수의 통신 경로(communication path)를 통해 다수의 디바이스를 네트워크에 접속할 수 있는 저비용의 해결책이 제공된다.

본 발명의 또다른 일면에 따르면, 여러 가지 방법 및 장치에 의해, 예컨대 스위치 구조의 크기를 크게 감소시킴으로써, 네트워크의 복잡성을 줄일 수 있다.

본 발명의 또다른 일면에 따르면, 여러 가지 방법 및 장치에 의해, 여러개의 스위치 및 네트워크 구성과 접속을 자동으로 테스트하는데 사용될 수 있는 향상된 구성 능력(enhanced configuration capabilities)이 제공된다.

실시예를 통해, 전술한 요구 및 기타 다른 요구들은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 다수의 외부 디바이스(external devices)를 네트워크에 선택적으로 접속하기 위한 장치(apparatus)에 의해 충족된다. 상기 장치는 선택기(selector) 및 스위치를 구비한다. 상기 선택기는 다수의 입력 포트 및 다수의 출력 포트를 구비한다. 양호한 실시예의 경우, 상기 선택기내의 입력 포트의 수는 상기 선택기내의 출력 포트의 수보다 많다. 예컨대, 어떤 선택기들은 최소 약 48개의 입력 포트 및 최소 약 16개의 출력 포트를 구비하고 있다.

각각의 입력 포트는 상이한 외부 디바이스에 접속되도록 구성되는 반면, 상기 선택기는 상기 입력 포트중 최소 하나를 상기 출력 포트중 최소 하나에 선택적으로 연결하도록 동적으로 구성될 수 있다. 따라서, 예컨대, 상기 48개의 입력 포트중 최소 한 입력 포트또는 그 서브세트(subset)는 상기 16개의 출력 포트중 최소 한 출력 포트또는 그 서브세트에 선택적으로 연결될 수 있다. 이렇게 함으로써, 상기 각각의 디바이스를 스위치내의 전용 디바이스 인터페이스 포트를 필요로 하지 않고도, 여러개의 디바이스들이 상기 네트워크에 대해 액세스할 수 있다.

상기 스위치는 상기 선택기의 대응 출력 포트에 각각 연결되는 다수(예컨대, 'N'개)의 디바이스 인터페이스 포트를 구비한다. 상기 스위치는 각각의 장치 인터페이스 포트를 확인된 네트워크 인터페이스 포트에 교환가능하게 연결하도록 구성됨으로써, 상기 확인된 네트워크 인터페이스 포트를 통해 특정 디바이스를 네트워크에 접속한다.

본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 상기 선택기는 상기 입력 포트또는 상기 출력 포트중 하나를 통해 혹은, 분리된 제어 입력을 통해 수신되는 명령에 응답하도록 구성된다. 상기 명령에 의해 상기 선택기는 동적으로 구성또는 재구성된다. 예컨대, 상기 선택기는, 특정 입력 포트가 특정 출력 포트에 접속되거나 만약 그렇지 않을 경우 특정 출력 포트에 할당될 수 있도록, 상기 명령에 응답하게끔 구성되고 상기 선택기를 동적으로 재구성하는 컨트롤러를 구비한다. 또한, 상기 선택기는 상기 입력 포트중 최소 하나의 입력 포트를 상기 입력 포트중 최소 또다른 하나의 입력 포트에 선택적으로 연결하고/하거나 상기 출력 포트중 최소 하나의 출력 포트를 상기 출력 포트중 또다른 하나의 출력 포트에 선택적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 향상된 루프백(loop-back) 방식의 진단 테스트/평가(diagnostic testing/evaluation)또는 신규한 커넥션(접속)혹은 가상 회선이 실현될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 최소 하나의 외부 디바이스를 네트워크에 접속하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 상기 외부 디바이스를 선택기의 입력 포트에 접속하는 단계와; 상기 입력 포트를 상기 선택기내의 출력 포트에 선택적으로 접속하기 위해 상기 선택기를 동적으로 구성하는 단계와; 상기 출력 포트를 스위치의 한 디바이스 포트에 접속하는 하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 상기 스위치로 하여금 상기 디바이스 포트를 네트워크에 접속하도록 하는 단계를 추가로 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하며, 도면전체를 통하여 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

이하에 언급될 실시예들은 ATM 네트워크 및 그 연관 장치와 관련하여 설명되지만, 본 발명의 방법 및 장치는 다른 유형의 네트워크 및 디바이스에 응용될 수 있다는 사실을 이해해야 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른, 플렉시블 ATM 스위치를 구비한 ATM 네트워크 100'을 도시한 블록도이다. ATM 네트워크 100'은 도 1에 도시된 ATM 네트워크 100과 유사하지만 플렉시블 ATM 스위치 202를 사용하여 증가된 개수(즉, M개)의 디바이스 104에 접속도를 제공할 수 있는 능력을 구비하고 있다.

이하에서 설명되는 바와같이, 상기 프렉시블 ATM 스위치 202는 예컨대, 특정 디바이스 104를 상기 ATM 스위치 구조의 특정 디바이스 인터페이스 포트 106에/로 부터 선택적으로 접속/해제하도록 동적으로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 플렉시블 ATM 스위치 202는 예컨대, 로컬 호스트(local host)및/또는 외부 호스트 프로세서상에서 실행되는 하나 이상의 제어 프로그램의 명령에 기초하여, 사용중에 구성 및 재구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 디바이스 104는 특정 디바이스 인터페이스 포트 106을 통해 상기 네트워크에 액세스하도록 동적으로 할당된다.

상기 디바이스 104와 상기 플렉시블 ATM 스위치 202간의 접속을 재구성할 수 있는 능력으로 인해, 여러개의 디바이스가 하나 이상의 디바이스 인터페이스 포트를 공유할 수 있다. 실예를 통해, 디바이스 104 (＃1) 및 디바이스 104 (＃2)는 디바이스 인터페이스 포트 (＃1) 106를 선택적으로 공유하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 플렉시블 ATM 스위치 202의 현재 구성에 따라, 상기 디바이스 104 (＃1) 또는 상기 디바이스 104 (＃2)중 어느 하나가 상기 디바이스 인터페이스 포트 (＃1)에 접속됨으로써, 상기 ATM 네트워크 100'에 접속될 것이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른, 상기 플렉시블 ATM 스위치 202이 배치된 전형적인 구성요소 섀시(component chassis) 300를 도시한 블록도이다. 도 3에 도시된 바와같이, 상기 플렉시블 ATM 스위치 202는 백플레인(backplane) 302, 교차점 스위치(cross point switch) 304, 스위치 구조 310 및 컨트롤러 312를 포함한다. 상기 백플레인 302는 상기 디바이스 104를 상기 플레시블 ATM 스위치 202에 접속하기 위한 종료점(termination point)을 제공한다. 상기 백플레인 302는 상기 교차점 스위치 304와 상기 디바이스 104사이에서 여러 가지 신호들을 크게 변경시키지 않고 통과시킨다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 상기 백플레인 302는 상기 디바이스 104에 의해 요구되는 종래의 커넥터 터미널(connector terminals)을 구현한다. 이들 커넥터 터미널과 교차점 스위치 304사이에서 신호들을 통과시키는 접속부는 임피던스 및/또는 그에 따른 시간 지연을 제어/정합하기 위한 엄격한 요건으로 특수하게 제조된다. 예컨대, 어떤 실시예에서, 상기 백플레인 302는 각각 거의 동일한 길이(예컨대, 12±0.25 인치)를 갖는 다수의 도전 트레이스(conductive traces)를 통해 (M=48개의 상이한 디바이스 104에 대해) 약 480개의 상이한 전기 신호들을 전송하도록 구성된다.

상기 교차점 스위치 304는 입력 포트 306 및 출력 포트 308을 구비한다. 상기 입력 포트 306 및 상기 출력 포트 308에 대해 사용되는 네이밍 규정(naming convention)은 각각의 포트에 의해 제공되는 신호또는 접속의 유형을 제한하거나 만약 그렇지 않은 경우 상기 신호또는 상기 접속의 유형을 분류하기 위해 의도된 것이 아니다. 그 보다는, 상기 디바이스 104에 대해 예시된 위치를 명기하기 위해 단순하게 상기 네이밍 규정 (즉, '입력' 및 '출력')이 사용된다. 따라서, 상기 입력 포트 306 및 상기 출력 포트 308은 단방향성 (입력또는 출력) 및/또는 양방향성 접속부를 포함할 수 있다.

도시된 바와같이, 각각의 입력 포트 306은 상기 플렉시블 ATM 스위치 202에 의해 지원될 상기 각 디바이스 104을 위해 제공된다. 따라서, 예컨대, 어떤 전형적인 실시예에서는, 약 48개의 상이한 디바이스 104를 지원하도록 상기 교차점 스위치 304에 48개의 입력 포트 306이 제공된다. 물론, 상기 디바이스 104 및 상기 입력 포트 306의 개수는 원하는 배열(즉, M〉1)에 따라 변할 수 있다.

상기 교차점 스위치 304는 상기 각각의 입력 포트 306를 상기 각각의 출력 포트 308 로/로 부터 선택적으로 접속/해제하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 예컨대, 주어진 디바이스 104는 상기 백플레인 302 및 전용 입력 포트 306을 통해 특정 출력 포트 308에 연결되거나, 만약 그렇지 않으면 상기 특정 출력 포트 308로 할당될 수 있다. 도시된 바와같이, 상기 각각의 출력 포트 308은 상기 스위치 구조 310의 대응 디바이스 인터페이스 포트 106에 추가로 접속된다.

상기 교차점 스위치 304의 한가지 중요한 특징은 둘 이상의 디바이스 104가상기 교차점 스위치 304의 구성에 의해 결정된 것과 같이, 상기 스위치 구조 310의 상기 하나 이상의 디바이스 인터페이스 포트 106에 선택적으로 액세스하도록 구성될 수 있다는 점이다. 따라서, 상기 입력포트 306의 수(M)는 상기 출력 포트 308의 수(N)보다 많게 구성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 전형적인 실시예의 경우, 상기 교차점 스위치 304는 48개의 입력 포트 306과 16개의 출력 포트 308(즉, M=48, N=16)를 구비한다. 따라서, 이러한 48×16(M×N) 교차점 스위치 304를 사용하면, 약 48개의 상이한 디바이스 104가 단지 16개의 디바이스 인터페이스 포트 106 및 16개의 네트워크 인터페이스 포트 108만을 구비한 스위치 구조 310에 의해 선택적으로 지원될 수 있다.

물론, 상기 실시예에서, 모든 48개의 디바이스가 동시에 상기 네트워크에 접속될 수 있는 것은 아니다. 그이유는 단지 16개의 네트워크 인터페이스 포트 106만이 제공되어 '선택적으로(selectively)' 접속되기 때문이다. 상기 디바이스 104가 상기 네트워크에 대한 액세스를 요구하지 이전의 연장시간 동안 유휴(遊休: idle) 상태에 있게 되는 다수의 네트워크 장치의 경우, 하나 이상의 디바이스 인터페이스 포트 106에/으로 부터 선택적으로 접속/해제되는 상황이 상기 네트워크 장치 및/또는 디바이스의 성능에 영향을 미칠 정도로 발생하지 않는다. 이것은 속도가 어떤 우선 교차점 스위치의 동적 재구성 능력(dynamic reconfiguration capability)과 관련되어 있는 경우에 특히 그렇다.

규모가 큰 장치 또는 역으로 규모가 작은 장치는 본 발명하에서 유리할 수 있다는 사실을 인식해야 한다. 예컨대, 48×32 교차점 스위치 304는 추가접속도(additional connectivity)(즉,동시에 32개의 디바이스 104가 상기 네트워크에 접속가능함)를 제공하기 위해 규모가 더큰 32×32 스위치 구조를 따라 사용될 수 있다. 따라서, 규모가 크거나(혹은 작은) 교차점 및/또는 다중 교차점 스위치가 필요시에 이용될 수 있다.

도 3에 도시된 바와같이, 상기 각각의 출력 포트 308은 상기 스위치 구조 310내의 대응 디바이스 인터페이스 포트 106에 접속된다. 상기 스위치 구조 310은 상기 디바이스 인터페이스 포트 106을 상기 네트워크 인터페이스 포트 108과 교환가능하게 접속/해제시키도록 구성된다. 상기 스위치 구조 310은 특정 디바이스 인터페이스 포트 106과 특정 네트워크 인터페이스 포트 108사이에서, 접속을 구축하거나 기존 접속을 해제할 시, ATM 프로토콜 기반 명령(ATM protocol based commands)에 응답한다. 이러한 방식으로, 예컨대, 상기 스위치 구조 310으로 인해 상기 디바이스 104와 원격 디바이스 110(도 2 참조)간의 접속이 완료된다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 스위치 구조 310은 오늘날 이용되는 많은 ATM 스위치에 볼수 있는 형태의 종래 (N×N) 스위치 구조또는 매트릭스이다.

컨트롤러 322는 상기 교차점 스위치 304에 의해 제공되는 접속/해제 기능을 제어하도록 구성된다. 특히, 상기 컨트롤러 312는 상기 교차점 스위치 304의 상태를 모니터하고 상기 교차점 스위치 304에 의해 제공되는 접속을 구성 및 재구성할 시에 하나 이상의 외부 제어 프로세스로 부터 수신된 명령에 응답한다.

따라서, 예컨대, 상기 컨트롤러 312는 본 발명의 양호한 실시예에 따라, 도 4의 블록도에 도시된다. 상기 컨트롤러 312는 프로세서 402, 메모리 404 및 관련소프트웨어(도시생략)를 구비한다. 상기 프로세서 402는 예컨대, 상기 교차점 스위치 304의 상기 각각의 입력 포트 306, 상기 출력 포트 308 및/또는 분리된 제어 입력 314중 하나를 통해, 수신된 명령에 응답한다. 상기 프로세서 402로 하여금 상기 교차점 스위치 304와 관련된 구성 맵(configuration map)을 포함하는 데이터 베이스를 구축 및/또는 유지하도록 하는 소프트웨어 명령이 상기 프로세서 402에 제공된다.

예컨대, 상기 메모리 404내에 저장될 수 있는 상기 구성 맵은 상기 각각의 입력 포트 306와 출력 포트 308(예컨대, 디바이스의 개수, 타입, 핀 배치등)및 상기 입력 포트 306와 상기 출력 포트 308간의 현재 접속을 위한 포트 구성(port configuration)을 포함하고 있다.

상기 컨트롤러 312는, 상기 구성 맵, 상기 수신된 명령 및/또는 상기 교차점 스위치 304의 현재 상태에 기초하여, 어떤 접속이 이루어지고/혹은 접속이 해제되도록 하는 하나 이상의 제어 신호를 상기 교차점 스위치 304에 공급한다. 예를 통해, 상기 컨트롤러 312는 상기 입력 포트 (＃1) 306을 상기 출력 포트 (＃1) 308로 부터 해제시키고, 상기 출력 포트 (＃2)에 재접속시키는 상기 교차점 스위치 304에 JTAG또는 그와 유사한 비트 스트림(bit stream)을 출력시킬 수 있다. 일단, 이러한 재구성이 완료되고 나면, 상기 구성 맵은 변화를 반영하도록 갱신된다.

상기 교차점 스위치 304는 확립된 다른 접속부상에서의 통신을 두절시키지 않고 변화가 일어나도록 동적으로 재구성가능하게 하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기의 재구성의 예에서, 상기 입력 포트 (＃1) 306은 상기 출력 포트 (＃1) 308로부터 해제된 다음 상기 출력 포트 (＃2) 308에 재접속되는 경우, 상기 입력 포트 (＃2) 306과 출력 포트 (＃N)간의 기존 접속이 해제되지 않는다.

상기 교차점 스위치 304가 추가됨으로써, 상기 플렉시블 ATM 스위치 202는 향상된 루프백(loop-back) 접속 기능을 제공할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예에서, 상기 교차점 스위치 304는 한 입력 포트 306를 또다른 입력 포트 306에 접속할 수 있다. 이와 마찬가지로, 상기 교차점 스위치 304는 한 출력 포트 308을 또다른 출력 포트에 접속시킬 수 있다. 이러한 유형의 루프백 접속은 교환, 네트워크 접속도 및/또는 여러 가지 부품/디바이스를 테스트할 시에 특별히 사용될 수 있다. 따라서, 예컨대, 상기 컨트롤러 312에 제어기능을 제공하는 것이외에도, 상기 원격 디바이스 110상에서 수행되는 네트워크 관리자 과정을 통해, 상기 출력 포트 (＃1) 308과 상기 출력 포트 (＃2) 308간에 이루어지는 루프백 접속 기능을 사용하여 상기 네트워크 및/또는 상기 스위치 구조 310의 동작을 체크한다. 또다른 실예에서, 로컬 장치 관리 기능(local system management functions)을 통해, 상기 입력 포트 (＃1) 306과 상기 출력 포트 (＃2) 306간에 이루어지는 루프백 접속 기능을 사용하여 여러 가지 디바이스/백플레인(backplane) 및/또는 상기 교차점 스위치 304의 동작을 체크한다.

해당 기술분야에 숙련된 자들은 전술한 기능 및 다른 기능들이 종래의 제어방식의 고속 교환 기술/회로를 사용하여 상기 플렉시블 ATM 스위치 202, 특히 상기 교차점 스위치 304내에서 제공될 수 있다는 사실을 인식하게 될 것이다. 예컨대, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 교차점 스위치 304는, 상기 각 입력 포트 306에서 출력되는 하나 이상의 신호들이 상기 컨트롤러 312의 제어 신호에 기초하여 특정 출력 포트 308에 연결되도록, 상기 입력 포트 306과 상기 출력 포트 308사이에 접속되는 다수의 멀티플렉서(MUXs) 316을 구비한다.

또다른 실예를 통해, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 상기 교차점 스위치 304는, 상기 각 입력 포트 306에서 출력되는 하나 이상의 신호들이 상기 컨트롤러 312의 제어 신호에 기초하여 특정 출력 포트 308에 연결되도록, 상기 입력 포트 306과 상기 출력 포트 308사이에 접속되는 최소 하나의 크로스바 스위치또는 회선(crossbar switch or circuit) 318을 구비한다. 상기 플렉시블 ATM 스위치 202에 대한 어떤 실시예에서는 특정 입력 포트 306 및 특정 출력 포트 308을 제공하도록 구성되는 여러개의 교차점 스위치 304을 구비할 수 있다는 사실을 인식해야 한다. 따라서, 본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 상기 플렉시블 ATM 스위치 202는 상기 디바이스 104의 특정 서브셋(subset)을 지원하도록 배치되는 여러개의 교차점 스위치 304을 구비할 수 있다. 더욱이, 상이한 교차점 스위치를 제어하기 위해 다수의 컨트롤러 312이 이용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 양호한 실시예에 따른, 다수의 교차점 스위치 304, 상기 백플레인 302 및 ATM 스위치 구조 310의 상기 디바이스 인터페이스 포트 106간의 물리 및 기능 관계를 도시한 장치도이다. 본 실시예에서 M=48이고, N=16이다.

도 5에 도시된 바와같이, 상기 섀시 300내부에는, 1번부터 14번까지 있는 다수의 표준 플러그 인(plug-in) 카드 슬롯 502이 배치된다. 상기 슬롯 502중 12개의 슬롯, 즉 1번부터 6번 슬롯과, 9번부터 14번 슬롯은 각각 라인 인터페이스카드(503)로 구성된다. 각 라인 인터페이스 카드 503은 상기 백플레인 302의 전용 포트를 통해 4개의 상이한 디바이스에 인터페이스 지원 기능을 제공한다. 상기 표준 플러그 인 카드 슬롯 502중 두 개의 슬롯, 즉 7번과 8번 슬롯은 다수의 교차 스위치 304, 최소 하나의 컨트롤러 312 및 N×M 스위치 구조 310을 구비한 주 제어 장치(MCU: main control unit) 505를 지원하도록 구성된다.

도시된 바와같이, 상기 각각의 라인 인터페이스 카드 503은 예컨대, 0번부터 11번까지 있는 가입자 인터페이스 장치(SIU: subscriber interface unit) 504에 할당된다. 이러한 방식으로, 48개의 각기 상이한 디바이스 104가 지원될 수 있다. 즉, 상기 각 가입자 인터페이스 장치(SIU) 504를 통해 4개의 디바이스 104가 지원된다.

본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 상기 가입자 인터페이스 장치(SIU)군(群) 504 및 그에 따른 디바이스군 104은 상기 다수의 교차점 스위치 304중 하나또는 그 이상의 교차점 스위치에 할당된다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와같이, 상기 SIU 504는 3개의 그룹, 즉 그룹 A, B 및 C로 분할될 수 있다. 상기 그룹 A는 4번, 5번, 6번 및 7번 SIU를 포함한 총 4개의 SIU 504를 구비한다. 상기 그룹 B는 2번, 3번, 8번 및 9번 SIU를 포함한 총 4개의 SIU 504를 구비한다. 상기 그룹 C는 0번, 1번, 10번 및 11번 SIU를 포함한 나머지 총 4개의 SIU 504를 구비한다.

본 실시예에서는, 상기 각 그룹 A, B 및 C에 대해 하나씩, 최소 3개의 교차점 스위치 304가 제공된다. 상기 각 교차점 스위치 304의 출력 포트는 상기 스위치 구조 310의 대응 디바이스 인터페이스 포트 106에 접속된다.

따라서, 예컨대, 상기 그룹 A를 지원하는 상기 교차점 스위치 304는 16개의 입력 포트 및 7개의 출력 포트를 갖는다. 상기 그룹 A에 속하는 7개의 출력 포트는 7개의 대응 디바이스 인터페이스 포트 106, 즉 도 5에서 0번부터 6번에 해당하는 디바이스 인터페이스 포트 106에 접속된다. 예컨대, 상기 그룹 B를 지원하는 상기 교차점 스위치 304는 16개의 입력 포트 및 10개의 출력 포트를 갖는다. 상기 그룹 B에 속하는 10개의 출력 포트는 10개의 대응 디바이스 인터페이스 포트 106, 즉 도 5에서 3번부터 12번에 해당하는 디바이스 인터페이스 포트 106에 접속된다. 이와 마찬가지로, 예컨대, 상기 그룹 C를 지원하는 상기 교차점 스위치 304는 16개의 입력 포트 및 7개의 출력 포트를 갖는다. 상기 그룹 C에 속하는 70개의 출력 포트는 7개의 대응 디바이스 인터페이스 포트 106, 즉 도 5에서 9번부터 15번에 해당하는 디바이스 인터페이스 포트 106에 접속된다.

전술되고, 도 5의 중복 영역 506으로 도시된 바와같이, 본 실시예에서 상기 스위치 구조 310내부의 많은 디바이스 인터페이스 포트 106은 상기 다수의 교차점 스위치 304중 최소 두 개의 교차점 스위치의 출력 포트에 접속된다. 따라서, 이들 디바이스 인터페이스 포트 310은 근본적으로 상기 그룹들사이에서 공유된다.

따라서, 예컨대, 도 5를 참조하면, 3번부터 6번에 해당하는 상기 디바이스 인터페이스 포트 106은 상기 '그룹 A'의 출력 포트 및 상기 '그룹 B'의 출력 포트에 의해 각각 공유된다. 이와 마찬가지로, 9번부터 12번에 해당하는 상기 디바이스 인터페이스 포트 106은 상기 '그룹 B'의 출력 포트 및 상기 '그룹 C'의 출력 포트에 의해 각각 공유된다.

이들 공유되는 디바이스 인터페이스 포트의 사용은 상기 컨트롤러 312?? 선택가능하게 제어된다(도 3 및 도 4참조). 이와 같이, 상기 교차점 스위치 304중 단지 하나의 교차점 스위치만이 주어진 시간에 공유 디바이스 인터페이스 포트 304를 동작가능하게 사용할 수 있다.

상기 둘 이상의 교차점 스위치 304사이에서의 상기 디바이스 104및/또는 공유 디바이스 인터페이스 포트 106의 기능상의 장점중 하나는 일부 디바이스 104들이 각기 다른 수준의 서비스를 구비할 수 있다는 사실이다. 실예를 통해, 상기 그룹 B를 지원하는 상기 교차점 스위치 304는 상기 스위치 구조 310내의 보다 많은 디바이스 인터페이스 포트 106에 액세스할 수 있기 때문에, 상기 그룹 B의 디바이스는 상기 그룹 A 또는 상기 그룹 C의 디바이스에 비해 상기 네트워크에 액세스될 가능성이 더 높을 수도 있다.

지금까지, 본 발명을 특정 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였지만, 상기 본 발명에 대한 개시는 단지 본 발명의 적용예에 불과한 것이고, 본 발명을 수행하기 위한 최상 모드로서 본 명세서에 개시된 특정 실시예에 국한되는 것은 아니다.

또한, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 범위를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 수정 및 변경될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 방법 및 장치에 따르면, 여러개의 디바이스가단일 디바이스 인터페이스 포트에 선택적으로 액세스하도록 하는 방식으로 스위치 구조내의 디바이스 인터페이스 포트가 동적으로 할당가능하도록 함으로써, 보다 플렉시블하고 비용면에서 효과적인 교환 능력을 제공할 수 있다.

Claims

M(M은 2보다 크거나 같은 정수임)개의 디바이스와;

N×N(N은 1보다 크거나 같고 M보다 작은 정수임)의 ATM 스위치 매트릭스와;

상기 M개의 디바이스중 두 개 이상의 디바이스가 상기 ATM 스위치 매트릭스의 N개의 디바이스 인터페이스 포트중 최소 하나의 디바이스 인터페이스 포트에 교환가능하게 액세스할 수 있도록 구성되는 프로그램가능한 M×N 교차점 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
다수의 외부 디바이스를 네트워크에 선택적으로 접속하기 위한 장치에 있어서,

각기 다른 외부 디바이스에 접속되도록 각각 구성되는 다수의 입력 포트 및 다수의 출력 포트를 구비하고, 상기 다수의 입력 포트중 최소 하나의 입력 포트를 상기 다수의 출력 포트중 최소 하나의 출력 포트에 선택적으로 동적으로 연결시키도록 구성되는 선택기와;

상기 선택기의 상기 다수의 출력 포트에 연결되는 다수의 디바이스 포트를 구비하고, 상기 다수의 디바이스 포트를 네트워크에 교환가능하게 접속시키도록 구성되는 스위치와;

상기 선택기 및 상기 스위치가 내부에 배치되는 섀시를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 스위치는 상기 선택기의 상기 다수의 출력 포트에 연결되는 상기 다수의 디바이스 포트를 구비한 ATM 스위치 구조를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 선택기는 상기 다수의 입력 포트와 상기 다수의 출력 포트사이에 연결되는 최소 하나의 크로스바 스위치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 선택기는 상기 다수의 입력 포트와 상기 다수의 출력 포트사이에 연결되는 최소 하나의 멀티플렉서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 선택기의 상기 다수의 입력 포트와 상기 다수의 외부 디바이스사이에 인터페이스를 제공하도록 구성되는 백플레인을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 선택기는 상기 다수의 입력 포트중 최소 하나의 입력 포트 및 상기 다수의 출력 포트중 최소 하나의 출력 포트를 포함하는 포트 그룹으로 부터 선택된 최소 하나의 포트를 통해 수신되고, 상기 선택기를 동적으로 구성시키도록 하는 명령에 응답하여 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 선택기는 상기 명령이 수신되는 제어 입력을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 선택기는, 명령에 응답하고, 상기 다수의 입력 포트로 부터 선택된 특정 입력 포트가 상기 다수의 출력 포트로 부터 선택된 특정 출력 포트에 접속되도록 하는 방식으로 상기 선택기를 동적으로 구성시키도록 하는 컨트롤러를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 선택기는 상기 다수의 입력 포트중 최소 하나의 입력 포트를 상기 다수의 입력 포트중 최소 하나의 또다른 입력 포트에 선택적으로 연결되도록 추가로 구성가능한 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 선택기는 상기 다수의 출력 포트중 최소 하나의 출력 포트를 상기 다수의 출력 포트중 최소 하나의 또다른 출력 포트에 선택적으로 연결되도록 추가로 구성가능한 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 선택기내의 상기 다수의 입력 포트의 개수는 상기 다수의 출력 포트의 개수보다 많은 것을 특징으로 하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 선택기는 약 최소 48개의 입력 포트 및 약 최소 16개의 출력 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 선택기내의 상기 다수의 출력 포트의 개수는 상기 스위치의 상기 다수의 디바이스 포트의 개수와 동일한 것을 특징으로 하는 장치.
제16항에 있어서, 상기 스위치는 상기 다수의 디바이스 포트에 선택적으로 접속되고 상기 네트워크에 접속되도록 구성되는 다수의 네트워크 포트를 추가로 포함하고, 상기 다수의 디바이스 포트의 개수는 상기 다수의 네트워크 포트의 개수와 동일한 것을 특징으로 하는 장치.
제17항에 있어서, 상기 스위치는 약 최소 16개의 디바이스 포트 및 약 최소 16개의 네트워크 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
다수의 외부 장치를 네트워크에 접속하는 방법에 있어서,

상기 외부 장치를 선택기의 입력 포트에 접속하는 단계와;

상기 입력 포트를 상기 선택기내의 출력 포트에 선택적으로 접속하기 위해 상기 선택기를 동적으로 구성하는 단계와;

상기 출력 포트를 스위치의 디바이스 포트에 접속하는 하는 단계와;

상기 스위치로 하여금 상기 디바이스 포트를 네트워크에 접속시키도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 스위치로 하여금 상기 디바이스 포트를 상기 네트워크에 접속시키도록 하는 단계는, 상기 디바이스 포트를 상기 네트워크에 연결할 수 있는 ATM 스위치 구조를 사용하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 입력 포트를 상기 선택기내의 상기 출력 포트에 선택적으로 접속하기 위해 상기 선택기를 동적으로 구성하는 단계는, 상기 입력 포트를 상기 출력 포트에 접속하기 위한 최소 하나의 크로스바 스위치를 사용하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 입력 포트를 상기 선택기내의 상기 출력 포트에 선택적으로 접속하기 위해 상기 선택기를 동적으로 구성하는 단계는, 상기 입력 포트를 상기 출력 포트에 접속하기 위한 최소 하나의 멀티플렉서를 사용하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 입력 포트를 상기 선택기내의 상기 출력 포트에 선택적으로 접속하기 위해 상기 선택기를 동적으로 구성하는 단계는, 상기 입력 포트가 상기 출력 포트에 접속될 수 있도록 상기 선택기를 동적으로 구성시키도록 하는 최소 하나의 제어 신호를 출력하기 위한 컨트롤러를 사용하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 외부 장치를 상기 선택기의 상기 입력 포트에 접속하는 단계는, 상기 외부 디바이스를 상기 선택기의 상기 입력 포트에 접속하기 위해 섀시내부에 장착되는 백플레인을 사용하는 단계를 추가로 추가로 포함하고, 상기 선택기 및 상기 스위치역시 상기 섀시내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 입력 포트를 상기 선택기내의 상기 출력 포트에 선택적으로 접속하기 위해 상기 선택기를 동적으로 구성하는 단계는,

상기 입력 포트, 상기 출력 포트 및, 제어 포트로 구성된 포트 그룹으로부터 선택된 최소 하나의 포트를 통해 상기 선택기에 명령을 공급하는 단계와;

상기 명령에 응답하여 상기 선택기를 동적으로 구성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 입력 포트를 상기 선택기의 또다른 입력 포트에 선택적으로 접속하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 출력 포트를 상기 선택기의 또다른 출력 포트에 선택적으로 접속하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 선택기는 다수의 입력 포트 및 다수의 출력 포트를 추가로 포함하고, 상기 다수의 입력 포트의 개수는 상기 다수의 출력 포트의 개수보다 많은 것을 특징으로 하는 방법.