KR100311228B1 - Cell/Packet Switching System With Multiple Plane Operation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직렬 비트 스트림 입출력으로 정합되는 대용량 크로스포인트/크로스바 스위치를 고속으로 스위칭하기 위한 셀/패킷 스위칭 시스템에 관한 것으로서, 다중 플레인을 구성하고 순차적으로 활성화시켜 동작시킴으로써 동일한 입출력 동작 속도로 스위칭하는 복수개의 플레인으로 구성된 셀/패킷 스위칭시스템을 제공하기 위하여, 셀 또는 패킷을 고속으로 스위칭하는 대용량 스위치를 비동기 크로스포인트 또는 크로스바 스위치로 구현하는 복수개의 플레인으로 구성된 셀/패킷 스위칭 시스템에 있어서, 상기 고속으로 입력되는 상기 셀/패킷을 저장하여 대기시키는 입출력 버퍼링 수단; 상기 입출력 버퍼링 수단과 고속의 직렬 비트 스트림 입출력으로 정합하고 스위칭하기 위하여 복수의 플레인으로 구성한 크로스포인터/크로스바 스위칭 수단; 상기 입출력 버퍼링 수단에 저장된 상기 셀/패킷에 대한 출력 제어를 위한 중재 기능을 수행하며, 상기 크로스포인터/크로스바 스위칭 수단으로 형상 변경 정보를 출력하고, 복수개의 상기 크로스포인터/크로스바 스위칭 수단을 순차적으로 활성화하여 형상 변경 정보를 출력하는 셀 중재 수단을 포함하며 , 고속 셀/패킷 스위칭 시스템에 이용됨.The present invention relates to a cell / packet switching system for switching a large-capacity crosspoint / crossbar switch that is matched with serial bit stream input / output at high speed. In order to provide a cell / packet switching system composed of four planes, a cell / packet switching system composed of a plurality of planes implementing a large-capacity switch that switches cells or packets at high speed into an asynchronous crosspoint or crossbar switch. Input / output buffering means for storing and waiting for the inputted cell / packet; Cross-pointer / crossbar switching means composed of a plurality of planes for matching and switching to the input / output buffering means and a high speed serial bit stream input / output; Performs an arbitration function for output control of the cells / packets stored in the input / output buffering means, outputs shape change information to the crosspointer / crossbar switching means, and sequentially activates the plurality of crosspointer / crossbar switching means Cell arbitration means for outputting shape change information for use in a high speed cell / packet switching system.

Description

복수개의 플레인으로 구성된 셀/패킷 스위칭 시스템{Cell/Packet Switching System With Multiple Plane Operation}Cell / Packet Switching System With Multiple Plane Operation

본 발명은 직렬 비트 스트림 입출력으로 정합되는 대용량 크로스포인트/크로스바 스위치를 고속으로(셀 또는 패킷 단위로) 스위칭하기 위한 복수 개의 크로스포인트/크로스바 스위치로 구성된 셀/패킷 스위칭 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cell / packet switching system composed of a plurality of crosspoint / crossbar switches for switching high-capacity crosspoint / crossbar switches that are matched with serial bit stream input / output at high speed (in cell or packet units).

현재에는 인터넷 등의 폭발적인 수요로 인하여 높은 전송 대역폭을 요구하는 통신 서비스들이 늘어나고 있다. 이에 따른 기가비트 급의 인터페이스를 사용자에게 제공하기 위한 화이버 채널(Fibre Channel), 혹은 기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet) 인터페이스 들이 속속 출현하였다.At present, due to the explosive demand of the Internet, communication services requiring high transmission bandwidth are increasing. Accordingly, Fiber Channel or Gigabit Ethernet interfaces have emerged one after another to provide a user with a gigabit interface.

스위치의 용량도 수십 기가 비트급 혹은 테라(Tera) 비트급으로 증대되고 있다. 이러한 대용량 고속 스위치를 구현하는 데는 직렬 비트 스트림 입출력 정합 구조의 크로스포인트/크로스바 스위치 구조가 가장 적절하다고 일반적으로 받아들여지고 있다.Switch capacities are also increasing to dozens of gigabits or terabits. It is generally accepted that a crosspoint / crossbar switch structure having a serial bit stream input / output matching structure is most suitable for implementing such a high-capacity high-speed switch.

상용 소자 제조 업체들은 이러한 수요에 부응하여 저가의 화이버 채널 및 기가비트급 직렬 인터페이스를 위한 디바이스와 직렬 비트스트림 입출력을 가진 크로스포인트/크로스바 스위치 제품을 제작 및 공급하고 있다. 이들 소자들의 직렬 인터페이스 속도 및 크로스포인트/크로스바 스위치의 직렬 입출력 속도와 용량도 계속 증가되고 있다. 따라서 이와 같은 상용 소자를 이용하여 시스템을 구축하는 경우 저가의 경제적인 시스템을 구성하는 것이 가능하다.Commercial device manufacturers are responding to these demands by building and supplying devices for low-cost fiber channels and gigabit serial interfaces, and crosspoint / crossbar switches with serial bitstream inputs and outputs. The serial interface speed of these devices and the serial input / output speed and capacity of crosspoint / crossbar switches are also increasing. Therefore, when constructing a system using such a commercial element, it is possible to construct a low-cost and economical system.

한편 원격 화상회의, 원격 교육, 홈 쇼핑, 온 라인 게임 등의 다양한 서비스를 수용하는 광대역 종합정보통신망(B-IDSN)도 급속하게 발전하고 있다. 그리고 이를 수용하기 위한 최적의 전송방식으로 비동기 전송 모우드(Asynchronous Transfer Mode, 이하 'ATM'이라 칭함)가 차세대 표준 전송 방식으로 채택되었다.Meanwhile, the Broadband Telecommunication Network (B-IDSN), which accommodates various services such as teleconference, distance education, home shopping, and online games, is also rapidly developing. As an optimal transmission method to accommodate this, Asynchronous Transfer Mode (hereinafter referred to as 'ATM') has been adopted as the next-generation standard transmission method.

인터넷 등의 패킷 단위의 스위칭에 비하여 ATM은 전송 트래픽의 특성에 따른 서비스 품질을 보장하므로, 궁극적으로는 모든 전송 방식이 ATM 방식으로 통합 될 것이다. ATM 전송방식에서는 입력 데이터를 53바이트 크기의 ATM 셀(cell)로 나누어서 전송한다. 이러한 ATM 전송 방식에서는 ATM 스위치가 필수적이다. 따라서 기가비트 이터넷 및 화이버 채널 등의 인터페이스를 수용하는 대용량 ATM 스위치 네트워크를 구성하는 것이 요구된다.Compared to packet-level switching such as the Internet, ATM guarantees the quality of service according to the characteristics of transport traffic, and ultimately, all transmission methods will be integrated into ATM method. In the ATM transmission method, input data is divided into ATM cells having a size of 53 bytes and transmitted. In this ATM transmission method, an ATM switch is essential. Therefore, there is a need to construct a large-capacity ATM switch network that accommodates interfaces such as Gigabit Ethernet and Fiber Channel.

이러한 대용량 ATM 스위치 네트워크를 구성하는 데 있어서 인터페이스 상의 호환성을 가지며 경제적인 시스템을 구성하기 위하여, 일반적으로 상용의 기가비트 이더넷 및 화이버 채널 인터페이스 소자와 직렬 비트 스트림 입출력을 가진 크로스포인트/크로스바 스위치 소자를 이용하고 있다.In order to construct an interface compatible and economical system for constructing such a large-capacity ATM switch network, a commercially available gigabit Ethernet and fiber channel interface element and a crosspoint / crossbar switch element with serial bit stream input and output are generally used. have.

크로스포인트/크로스바 스위치의 구조는 동기식 및 비동기식으로 나누어 지며 동기식 크로스포인트/크로스바 스위치는 내부 구조로 인해 병렬 또는 직렬 입출력 동작 속도의 증가에 제한을 갖는다. 이에 비하여 비동기식 크로스포인트/크로스바 스위치의 경우 기계적으로 스위칭이 이루어지므로 직렬 입출력 동작 속도는 계속 증가되고 있다.The structure of the crosspoint / crossbar switch is divided into synchronous and asynchronous, and the synchronous crosspoint / crossbar switch has a limitation in increasing the parallel or serial input / output operation speed due to its internal structure. In contrast, asynchronous crosspoint / crossbar switches are mechanically switched, so the serial input / output operation speed continues to increase.

종래의 기술에 따른 크로스포인트/크로스바를 사용하여 스위치를 구성한 실시예들을 크게 셋으로 나누면, 첫째, 신뢰도 향상을 위하여 ATM 스위치를 이중 플레인으로 구성하여 운용하는 기술, 둘째, 스위치망의 용량을 개선하기 위하여 ATM 스위치를 복수개의 플레인으로 구성하여 병렬 스위칭을 수행하는 기술, 마지막으로, 오류 발생으로 인하여 스위치에 미치는 영향을 줄이기 위하여 ATM 스위치를 복수개의 크로스포인트 프레인의로 구성하여 운용하는 기술 등이다. 다음의 세가지 종래 기술에 대하여 일예를 들어 살펴보면 다음과 같다.When the switch configuration using the crosspoint / crossbar according to the prior art is largely divided into three, first, the technology to configure and operate the ATM switch in a double plane to improve the reliability, second, to improve the capacity of the switch network In order to reduce the impact on the switch due to an error, the ATM switch is composed of a plurality of planes to perform parallel switching. Finally, the ATM switch is composed of a plurality of crosspoint planes. Looking at the following three prior art as an example.

도 1은 종래의 기술에 따른 이중 플레인으로 구성되어 운용하는 ATM 스위칭시스템의 일실시예 블럭도이다. 이를 참조하여 스위칭의 신뢰도를 향상시킨 기술에 대하여 설명한다.1 is a block diagram of an embodiment of an ATM switching system constructed and operated in a dual plane according to the prior art. With reference to this, a technique for improving switching reliability will be described.

ATM스위치를 이중 플레인으로 구성, 운용하는 방법(Patent Number:5,436,886, ATM switch in dual switch plane operation, 1995.7.25)은 도 1과 같이 스위칭 플레인(131,132), 라인 카드(111), 그리고 다중화부(121)로 구성한다.A method for configuring and operating an ATM switch in dual planes (Patent Number: 5,436,886, ATM switch in dual switch plane operation, 1995.7.25) is shown in FIG. 1, as shown in FIG. 121).

신뢰도를 위하여 스위칭 플레인(131,132)을 이중으로 구성한다. 또한, 라인 카드(111)도 이중으로 구성하며, 다중화부(121)를 이중화된 라인 카드(111) 혹은 스위칭 플레인(131,132)과 완전 이중 연결 제어 기능을 수행하도록 하고 있다. 그러나, ATM 과 같은 53 옥텟의 짧은 크기 셀을 고속으로 스위칭하는 경우, 임의의 고장이나 장애가 발생할 수 있으며, 다량의 셀이 유실된다. 이 경우 스위칭 서비스를 하는 시스템, 특히, 교환기의 신뢰도는 떨어지고, 해당 교환기의 서비스를 받던 수많은 가입자들에게는 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 따라서, 스위칭 되는 셀 내에 별도의 경보 비트를 두어서 각 구성 요소 및 이중 연결라인 상의 이상이 발견되는 즉시 이중화 절체를 수행하여 신뢰도를 개선한 기술에 관한 것이다. 특히, 다중화부(121)에서의 출력은 동일한 라인 카드(111) 혹은 스위치 플레인(131,132)의 데이터를 선택하여 출력할 수도 있으며 고장이나 장애시에는 각각 서로 다른 라인카드(111) 혹은 스위치 플레인(131,132)의 입력 데이터를 선택하여 출력한다.The switching planes 131 and 132 are dually configured for reliability. In addition, the line card 111 is also configured as a dual, and the multiplexer 121 performs a fully double connection control function with the duplicated line card 111 or the switching planes 131 and 132. However, when switching 53 octets of short size cells such as ATM at high speed, any failure or failure can occur, and a large amount of cells are lost. In this case, the reliability of the switching service system, in particular, the exchange, is low, and can be fatal for a large number of subscribers who have been served by the exchange. Accordingly, the present invention relates to a technique of improving reliability by putting a separate alarm bit in a cell to be switched and performing redundant switching as soon as an abnormality on each component and a double connection line is found. In particular, the output from the multiplexer 121 may select and output data of the same line card 111 or switch planes 131 and 132, and in the case of failure or failure, different line cards 111 or switch planes 131 and 132, respectively. Select and output the input data of).

도 2는 종래의 기술에 따른 다중 플레인으로 구성 병렬 스위칭을 수행하는 스위칭시스템의 일실시예 블럭도이다. 이를 참조하여 스위치망의 용량을 개선시킨 기술에 대하여 설명한다.FIG. 2 is a block diagram of an exemplary embodiment of a switching system for performing configuration parallel switching with multiple planes according to the prior art. The technique of improving the capacity of the switch network will be described with reference to this.

복수개의 플레인을 구성하여 병렬 스위칭을 수행하는 방법(Patent Number : US 5,832,303, Large Scale Interconnecting Switch Using Communication Controller Groups With Multiple Input-To-One Output Signal Lines and Adaptable Crossbar Unit Using Plurality Of Selector)은 대용량화 되어가는 스위치 네트워크의 용량을 증가시키기 위하여 도 2와 같이 데이터처리부(211~214), 통신제어부(221~224), 스위치중재부(231), 복수개의 크로스바 스위치(241~244)로 구성한다.(Patent Number: US 5,832,303, Large Scale Interconnecting Switch Using Communication Controller Groups With Multiple Input-To-One Output Signal Lines and Adaptable Crossbar Unit Using Plurality Of Selector) In order to increase the capacity of the switch network, as shown in FIG. 2, the data processing unit 211 to 214, the communication control unit 221 to 224, the switch mediation unit 231, and the plurality of crossbar switches 241 to 244 are configured.

스위치 네트워크의 용량이 증대되면 통신제어부(221~223)와데이터처리부(211~214)의 개수가 증가하게 된다. 그러나 스위치 중재부(231)는 스위치의 데이터 충돌을 제어하는 수단으로 통신제어부(221~224)가 증가될수록 인터페이스되는 많은 신호선을 가져야 하며 구현 또한 복잡하게 된다.When the capacity of the switch network is increased, the number of communication control units 221 to 223 and data processing units 211 to 214 increases. However, the switch arbitration unit 231 is a means for controlling a data collision of the switch. As the communication control units 221 to 224 increase, the switch arbitration unit 231 needs to have more signal lines to interface with, and the implementation becomes complicated.

이러한 제한점을 극복하기 위하여 통신제어부(221~222,223~224)를 4개 단위로 그룹화하며 각 그룹 당 하나의 통신제어부(221~222,223~224)만이 스위치중재부(231)로 라우팅 요구 정보를 출력하도록 하고 있다. 이를 위하여 그룹별 라우팅 요구 정보는 버스로 송수신하며, 이 버스의 중재를 위하여 4개의 통신 제어부(221~224) 중 하나가 마스터(Master)로 동작한다. 예를 들어, 일련번호가 가장 앞에 있는 통신제어부(221, 223)가 버스 중재 기능을 수행하도록 한다. 즉, 데이터처리부(211~214)로부터 통신제어부(221~224)로 데이터가 입력되면, 각각 나머지의 3개의 슬레이브 통신제어부(~222, ~224)는 버스 중재를 위한 요구 정보를 각각의 마스터 통신제어부(221,223)로 송신한다. 중재 요구를 수신한 각각의 마스터 통신제어부(221,223)는 4개의 통신제어부(221~222, 223~224)에 대한 버스 중재를 수행하여 임의의 통신제어부(221~224)에 대하여 버스 사용을 허락한다.In order to overcome this limitation, the communication control units 221 to 222, 223 to 224 are grouped into four units, and only one communication control unit 221 to 222, 223 to 224 for each group outputs routing request information to the switch mediation unit 231. Doing. For this purpose, routing request information for each group is transmitted and received on a bus, and one of four communication controllers 221 to 224 operates as a master for arbitration of the bus. For example, the communication control units 221 and 223 having the serial number at the forefront perform the bus arbitration function. That is, when data is inputted from the data processing units 211 to 214 to the communication control units 221 to 224, the remaining three slave communication controllers ˜222 and 224 respectively request master information for bus arbitration. It transmits to the control part 221,223. Each master communication controller 221, 223 receiving the arbitration request performs bus arbitration for the four communication controllers 221 to 222 and 223 to 224 to permit the use of the bus for any of the communication controllers 221 to 224. .

각각의 마스터 통신제어부(221,223)로부터 버스 사용 허락을 받은 통신제어부(221~224)는 스위치중재부(231)로 라우팅 요구 정보를 송신하고 라우팅 허락 정보를 받는다. 통신제어부(221~224)는 라우팅 허락 정보에 따라 해당 데이터를 크로스바(241~244)로 출력한다. 크로스바(241~244)는 통신제어부(221~224)로부터 출력된 복수개의 데이터를 병렬로 동시에 스위칭한 후, 통신제어부(221~224)로 출력한다. 통신제어부(221~224)는 입력된 병렬 데이터를 변환하여 데이터처리부(211~214)로 출력한다.The communication control units 221 to 224 that have received the bus usage permission from the respective master communication control units 221 and 223 transmit the routing request information to the switch arbitration unit 231 and receive the routing permission information. The communication controllers 221 to 224 output corresponding data to the crossbars 241 to 244 according to the routing permission information. The crossbars 241 to 244 simultaneously switch a plurality of data output from the communication control units 221 to 224 in parallel and then output them to the communication control units 221 to 224. The communication controllers 221 to 224 convert the input parallel data and output the same to the data processor 211 to 214.

도 3은 종래의 기술에 따른 복수개의 자기 경로 크로스포인트 플레인을 이용한 대용량 고장 감내형 스위치시스템의 일실시예 블럭도이다. 이를 참조하여 오류 발생이 스위칭시스템에 미치는 영향을 줄일 수 있는 기술에 대하여 설명한다.3 is a block diagram of an exemplary embodiment of a high-capacity fault tolerance switch system using a plurality of magnetic path crosspoint planes according to the prior art. With reference to this, a description will be given of a technique for reducing the effect of an error occurrence on the switching system.

복수개의 자기 경로 크로스포인트 플레인을 이용한 대용량 고장 감내형 스위치(Patent Number : 5,130,984, Large Fault Tolerant Packet Switch Particularly Suited for ATM Communication)는 입력버퍼(311~313), 복수개의 자기경로 크로스포인터 플레인(321~323), 출력 버퍼(331~333) 및 연결중재부(341)로 구성된다.Large Fault Tolerant Packet Switch Particularly Suited for ATM Communication uses a plurality of magnetic path crosspoint planes (Input Numbers 311 to 313) and Multiple Magnetic Path Cross Pointer planes (321 to 323, the output buffers 331 ˜ 333, and the connection mediation unit 341.

입력 버퍼(311~313)는 입력된 셀/패킷을 버퍼에 저장한 후 연결 중재부(341)로 그룹 라우팅 요구 정보를 출력한다. 연결 중재부(341)로부터 라우팅 허락 정보를 수신하면, 입력 버퍼(311~313)는 복수개의 크로스포인터 플레인(321~323)으로 셀/패킷을 출력한다.The input buffers 311 to 313 store the input cells / packets in the buffer and output the group routing request information to the connection arbitration unit 341. Upon receiving the routing grant information from the connection arbitration unit 341, the input buffers 311 to 313 output cells / packets to the plurality of cross-pointer planes 321 to 323.

복수개의 크로스포인터 플레인(321~323)은 입력된 셀/패킷에 대한 K개의 그룹 스위칭 기능을 수행한 후 출력 버퍼(331~333)로 출력한다.The plurality of cross-pointer planes 321 ˜ 323 output K to the output buffers 331 ˜ 333 after performing K group switching functions on the input cells / packets.

출력버퍼(331~333)는 복수개의 자기 경로 크로스포인터 플레인(321~323)에서 입력된 그룹 셀/패킷을 수신하여 개별 라우팅 기능을 수행하여 출력하는 기능을 수행한다.The output buffers 331 ˜ 333 receive the group cells / packets inputted from the plurality of magnetic path cross-pointer planes 321 ˜ 323, and perform a separate routing function to output the same.

한편, 자기 경로 크로스포인터 플레인(321~323)은 형상 변경을 위하여 연결 중재부(341)와 직접 정합하는 기능을 가지고 있지 않다. 그 대신 입력되는 셀/패킷의 라우팅 어드레스를 이용하여 형상 변경 기능을 수행하게 된다. 크로스포인터 플레인(321~323)의 형상 변경은 셀/패킷이 입력되기 전에 미리 이루어 져야 하므로 입력되는 셀/패킷은 다음 입력될 셀/패킷의 형상 정보를 가지고 입력된다. 따라서 크로스포인터 플레인(321~323)은 입력된 셀/패킷의 스위칭이 끝나는 순간 수신된 형상 정보를 이용하여 다음 셀/패킷의 스위칭을 위한 형상을 변경하게 된다. 이와 같이 수행되기 위하여 초기화 시 혹은 전원이 공급되는 경우 입력버퍼(311~313)에서는 무효 셀/패킷에 다음 출력될 셀/패킷의 라우팅 어드레스를 추가하여 출력한다.On the other hand, the magnetic path cross-pointer plane (321 to 323) does not have a function of directly matching with the connection mediation unit 341 for the shape change. Instead, the shape change function is performed using the routing address of the input cell / packet. Since the shape change of the cross pointer planes 321 to 323 must be made before the cell / packet is input, the input cell / packet is input with the shape information of the cell / packet to be input next. Therefore, the cross-pointer planes 321 to 323 change the shape for switching the next cell / packet using the received shape information at the end of the switching of the input cell / packet. In this case, the input buffers 311 to 313 add a routing address of a cell / packet to be output next to an invalid cell / packet when initialization or power is supplied.

또 하나의 특징으로 복수개의 크로스포인터 플레인(321~323)은 일정 시간 간격을 두고서 순차적으로 동작하고 있다. 이는 연결 중재부(341)가 하나의 크로스포인터 플레인에 대한 중재를 하는데 소용되는 중재 시간(tc) 때문이며 n개의 크로스포인터 플레인에 대한 중재를 수행하기 위하여 n * tc의 시간이 필요하다. 따라서, 연결중재부(341)는 순차적으로 중재 정보를 출력하며 복수개의 자기경로 크로스포인터 플레인(321~323)도 중재 시간 tc 간격으로 셀 타임 구간을 가지고 동작한다. 즉, 첫번째 자기경로 크로스포인터 플레인(321)이 셀을 전송하기 시작하면, 중재 시간(tc) 이후에 두번째 자기경로 크로스포인터 플레인(322)이 셀을 전송하기 시작하며 셀 타임 구간 이후에 K 번째 자기경로 크로스포인터 플레인(323)이 셀을 전송하기 시작한다.As another feature, the plurality of cross-pointer planes 321 to 323 are sequentially operated at predetermined time intervals. This is due to the arbitration time (tc) used by the connection arbitration unit 341 to arbitrate one cross-pointer plane and requires time of n * tc to perform arbitration on n cross-pointer planes. Accordingly, the connection mediator 341 sequentially outputs the arbitration information, and the plurality of self-path cross-pointer planes 321 to 323 also operate with the cell time interval at the interval of tc. That is, when the first self-path cross-pointer plane 321 starts transmitting the cell, the second self-path cross-pointer plane 322 starts transmitting the cell after the arbitration time (tc) and the K-th self after the cell time interval. The path crosspointer plane 323 begins to transmit the cell.

이외에도 복수개의 자기경로 크로스포인터 플레인(321~323)으로 구성되고 그룹 스위칭하므로 임의의 라인에 고장이 발생하더라도 전체의 성능에 미치는 영향을 거의 없게되는 것이다.In addition, since it is composed of a plurality of magnetic path cross-pointer planes (321 to 323) and group switching, there is almost no effect on the overall performance even if a failure occurs in any line.

그러나, 상술한 바와 같이, 비동기식 크로스포인트/크로스바 스위치를 사용하는 경우 형상 변경동안 내부 경로 지연 편차에 의해 비트 동기 및 워드 동기가 상실되어 스위칭된 출력 데이터가 일시적으로 보장 받을 수 없다. 따라서, 비동기식 크로스포인트/크로스바 스위치는 각 출력 포트별로 비트 동기 및 워드 동기를 다시 수행하여야 하며 이를 위한 포착(acquisition) 시간이 필요하게 된다. 이를 위한 추가적인 시간은 셀 또는 패킷에 추가하면 되며 이는 크로스포인트/크로스바 스위치의 입출력 데이터의 동작 속도를 증가시킴으로써 가능하다. 하지만, 비교적 큰 크기를 갖는 패킷과 달리 ATM 셀의 크기는 53옥텟이며, 53옥텟의 전송속도를 에스티엠(Standard Transfer Mode)-4c를 기준으로 환산하면, 셀 타임은 약 700ns, 에스티엠-16c를 기준으로 한 경우에는 약 175ns 정도이다.However, as described above, when using an asynchronous crosspoint / crossbar switch, bit synchronization and word synchronization are lost due to internal path delay deviation during shape change, so that the switched output data cannot be temporarily guaranteed. Therefore, the asynchronous crosspoint / crossbar switch needs to perform bit synchronization and word synchronization again for each output port, and requires an acquisition time for this. Additional time for this can be added to the cell or packet by increasing the operating speed of the I / O data of the crosspoint / crossbar switch. However, unlike a packet with a relatively large size, the size of an ATM cell is 53 octets, and when the transmission rate of 53 octets is converted based on STM-4c, the cell time is about 700ns and STM-16c. Based on this, it is about 175ns.

이와 같이, 직렬 입출력 비트 스트림 입출력으로 정합되는 대용량의 크로스포인트/크로스바 스위치는 스위칭 시에 비트 및 워드 동기가 상실되는 문제점이 있다.As described above, the large-capacity crosspoint / crossbar switch matched with serial input / output bit stream input / output has a problem in that bit and word synchronization are lost during switching.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 비동기 크로스포인트/크로스바 스위치의 출력 데이터에 대한 비트 및 워드 동기를 위한 별도의 타임 구간을 보상하기 위하여 다중 플레인을 구성하고 순차적으로 활성화시켜 동작시킴으로써 동일한 입출력 동작 속도로 스위칭하는 복수개의 플레인으로 구성된 셀/패킷 스위칭시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The present invention provides the same operation by sequentially configuring and activating multiple planes to compensate for separate time intervals for bit and word synchronization of the output data of the asynchronous crosspoint / crossbar switch. It is an object of the present invention to provide a cell / packet switching system composed of a plurality of planes switching at an input / output operation speed.

도 1은 종래의 기술에 따른 이중 플레인으로 구성되어 운용하는 ATM 스위칭시스템의 일실시예 블럭도.1 is a block diagram of an embodiment of an ATM switching system constructed and operated in a dual plane according to the prior art.

도 2는 종래의 기술에 따른 다중 플레인으로 구성 병렬 스위칭을 수행하는 스위칭시스템의 일실시예 블럭도.2 is a block diagram of one embodiment of a switching system for performing parallel switching in multiple planes according to the prior art;

도 3은 종래의 기술에 따른 복수개의 자기 경로 크로스포인트 플레인을 이용한 대용량 고장 감내형 스위치시스템의 일실시예 블럭도.3 is a block diagram of an embodiment of a large capacity fault tolerant switch system using a plurality of magnetic path crosspoint planes according to the prior art;

도 4는 본 발명에 따른 복수 개의 플레인 크로스포인트/크로스바로 구성된 고속 셀/패킷 스위칭시스템에 대한 일실시예 블럭도.4 is a block diagram of an embodiment of a fast cell / packet switching system comprised of a plurality of plane crosspoints / crossbars in accordance with the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 도 4의 입출력 버퍼의 일실시예 구성도.5 is a block diagram of an embodiment of the input / output buffer of FIG. 4 in accordance with the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 도 4 내지 도 5에서 데이터 출력하는 상세 타이밍도.6 is a detailed timing diagram for outputting data in FIGS. 4 to 5 according to the present invention;

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

4100,4200,4300 : 입출력버퍼 4500 : 셀/패킷 중재부4100,4200,4300: I / O buffer 4500: Cell / packet arbitration unit

4410, 4420, 4430 : 크로스포인터/크로스바 스위치4410, 4420, 4430: Cross Pointer / Crossbar Switches

5110 : 라인 인터페이스 5120 : 입력버퍼5110: line interface 5120: input buffer

5140,5150,5160 : 스위치 인터페이스5140,5150,5160: Switch Interface

5130 : 다중화부5130: multiplexer

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 셀 또는 패킷을 고속으로 스위칭하는 대용량 스위치를 비동기 크로스포인트 또는 크로스바 스위치로 구현하는 복수개의 플레인으로 구성된 셀/패킷 스위칭 시스템에 있어서,The present invention for achieving the above object, in the cell / packet switching system consisting of a plurality of planes to implement a large-capacity switch for switching a cell or packet at high speed as an asynchronous crosspoint or crossbar switch,

상기 고속으로 입력되는 상기 셀/패킷을 저장하여 대기시키는 입출력 버퍼링 수단;Input / output buffering means for storing and waiting for the cell / packet inputted at high speed;

상기 입출력 버퍼링 수단과 고속의 직렬 비트 스트림 입출력으로 정합하고 스위칭하기 위하여 복수의 플레인으로 구성한 크로스포인터/크로스바 스위칭 수단; 상기 입출력 버퍼링 수단에 저장된 상기 셀/패킷에 대한 출력 제어를 위한 중재 기능을 수행하며, 상기 크로스포인터/크로스바 스위칭 수단으로 형상 변경 정보를 출력하고, 복수개의 상기 크로스포인터/크로스바 스위칭 수단을 순차적으로 활성화하여 형상 변경 정보를 출력하는 셀 중재 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.Cross-pointer / crossbar switching means composed of a plurality of planes for matching and switching to the input / output buffering means and a high speed serial bit stream input / output; Performs an arbitration function for output control of the cells / packets stored in the input / output buffering means, outputs shape change information to the crosspointer / crossbar switching means, and sequentially activates the plurality of crosspointer / crossbar switching means Cell arbitration means for outputting shape change information.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 복수 개의 플레인 크로스포인트/크로스바로 구성된 고속 셀/패킷 스위칭시스템의 일실시예 블럭도이다. 도 4를 참조하여 본 발명의 고속 셀/패킷 스위칭시스템에 대하여 상세히 설명한다.4 is a block diagram of an embodiment of a fast cell / packet switching system composed of a plurality of plane crosspoints / crossbars in accordance with the present invention. 4, a high speed cell / packet switching system of the present invention will be described in detail.

본 발명의 스위칭시스템은 복수 개의 고속 셀/패킷 정합 기능을 갖는 입출력 버퍼(4100,4200,4300), 고속 직렬 비트 스트림 정합 기능을 갖는 복수개의 플레인비동기 고속 크로스포인터/크로스바 스위치(4410,4420,4430), 그리고 입력된 셀/패킷들에 대한 출력을 중재하는 셀/패킷 중재부(Arbiter)(4500)로 구성되어 있다.The switching system of the present invention includes a plurality of input / output buffers 4100, 4200 and 4300 having a plurality of high speed cell / packet matching functions, and a plurality of plane asynchronous high speed crosspoint / crossbar switches 4410, 4420 and 4430 having a high speed serial bit stream matching function. And a cell / packet arbiter 4500 that arbitrates the output for the input cells / packets.

입출력 버퍼(4100,4200,4300)는 고속으로 입력되는 셀/패킷을 버퍼에 저장하여 대기시키는 기능을 수행한다. 그리고 복수개의 플레인 비동기 크로스포인터/크로스바 스위치(4410,4420,4430)로 고속의 직렬 비트 스트림을 전송하여 입출력으로 정합되도록 한다.The input / output buffers 4100, 4200, and 4300 store a cell / packet input at a high speed in a buffer and perform a function of waiting. The high-speed serial bit stream is transmitted to the plurality of plane asynchronous crosspoint / crossbar switches 4410, 4420, and 4430 to be matched with the input / output.

크로스포인터/크로스바 스위치(4410,4420,4430)는 복수개의 입출력 버퍼(4100,4200,4300)로부터 수신된 직렬 비트 스트림을 비활성인 구간 동안에는 비트 동기와 워드 동기 기능을 수행한다. 다음으로, 크로스포인터/크로스바 스위치(4410,4420,4430)는 활성 구간 동안에는 수신된 셀/패킷 데이터를 출력하는 기능을 수행한다.The cross-pointer / crossbar switches 4410, 4420, and 4430 may perform bit synchronization and word synchronization functions during periods in which the serial bit streams received from the plurality of input / output buffers 4100, 4200, and 4300 are inactive. Next, the cross-pointer / crossbar switches 4410, 4420, and 4430 perform a function of outputting the received cell / packet data during the active period.

복수개의 플레인 비동기 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)는 상기 입출력 버퍼(4100,4200,4300)로부터 출력된 고속의 직렬 비트 스트림을 입출력으로 정합한다. 그리고 스위칭 기능을 수행하기 위하여 비동기 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)를 구성하고 비동기 스위칭 방식에서 필수적인 형상 변경 시 발생하는 비트 동기 및 워드 동기 상실에 따른 데이터 포착 시간 보상을 위하여 복수개의 플레인 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)를 구성한 후 순차적으로 활성화하여 동작한다.The plurality of plane asynchronous crosspoint / crossbar switches 4410 to 4430 match high-speed serial bit streams output from the input / output buffers 4100, 4200, and 4300 to input / output. In addition, a plurality of plane cross-pointers are configured to configure the asynchronous cross-pointer / crossbar switches 4410 to 4430 to perform the switching function, and to compensate for data acquisition time due to the loss of bit sync and word sync caused when the shape change necessary in the asynchronous switching scheme. After the / crossbar switch (4410 ~ 4430) is configured to operate sequentially.

이러한 복수 개의 플레인 비동기 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)는 셀/패킷 중재부(4500)에 의하여 형상 변경 제어를 받는다.The plurality of plane asynchronous cross-pointer / crossbar switches 4410 to 4430 are subjected to shape change control by the cell / packet arbitration unit 4500.

셀/패킷 중재부(4500)는 상기 입출력 버퍼(4100,4200,4300)의 버퍼에 저장된 셀/패킷에 대한 출력 제어를 위한 중재 기능을 수행한다. 그리고 복수개의 플레인 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)로 형상 변경 정보를 출력한다. 특히, 복수개의 플레인 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)를 순차적으로 활성화하여 형상 변경 정보를 출력하는 기능을 수행한다.The cell / packet arbitration unit 4500 performs an arbitration function for output control of cells / packets stored in the buffers of the input / output buffers 4100, 4200, and 4300. Then, the shape change information is output to the plurality of plane crosspoint / crossbar switches 4410 to 4430. In particular, the plurality of plane cross-pointer / crossbar switches 4410 to 4430 are sequentially activated to output shape change information.

도 5는 본 발명에 따른 도 4의 입출력 버퍼의 일실시예 구성도이다. 도 4 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 입출력 버퍼의 구성 및 동작에 대하여 상세하게 설명한다.5 is a configuration diagram of an input / output buffer of FIG. 4 according to the present invention. 4 to 5, the configuration and operation of the input / output buffer of the present invention will be described in detail.

입출력 버퍼(4100,4200,4300)는 제 5도와 같이 라인 인터페이스(5110), 입력 버퍼(5120), 다중화부(5130), 스위치 인터페이스(5140~5160)로 구성된다.The input / output buffers 4100, 4200, and 4300 include a line interface 5110, an input buffer 5120, a multiplexer 5130, and a switch interface 5140 to 5160 as shown in FIG. 5.

입출력 버퍼(4100,4200,4300)으로 고속 의 셀/패킷(4101,4201,4301)이 입력된다. 제5도의 라인 인터페이스(5110)의 수신부에서 수신된 데이터로(4101,4201,4301)부터 직렬 클럭을 찾아내며 일정 패턴을 이용, 비트 동기와 워드 동기를 수행한다. 그리고, 워드 동기 후 입력 버퍼(5120)로 출력(5111)한다. 입력 버퍼(5120)에서는 라인 인터페이스(5110)로부터 입력된 데이터(5111)를 내부 버퍼에 저장하여 대기시킨 후 라우팅 요구 정보를 셀/패킷 중재부(4500)로 출력(4511,4512,4513)한다.High-speed cells / packets 4101, 4201, and 4301 are input to the input / output buffers 4100, 4200, and 4300. The serial clock is found from the data received from the receiver of the line interface 5110 of FIG. 5 (4101, 4201, 4301), and bit synchronization and word synchronization are performed using a predetermined pattern. After word synchronization, the data is outputted to the input buffer 5120 (5111). The input buffer 5120 stores the data 5111 input from the line interface 5110 in an internal buffer, waits, and outputs the routing request information to the cell / packet arbitration unit 4500 (4511, 4512, and 4513).

셀/패킷 중재부(4500)는 입력 버퍼(5120)로부터 수신된 라우팅 요구 정보(4511~4513)를 이용하여 다수의 입출력버퍼(4100,4200,4300)로부터 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)로의 출력에 대한 중재 기능을 수행한 후 각각의 입력 버퍼(5120)로 라우팅 허락 정보(4511~4513)를 출력한다.The cell / packet arbitrator 4500 cross-points / crossbar switches 4410 to 4430 from the plurality of input / output buffers 4100, 4200, and 4300 using the routing request information 4511 to 4513 received from the input buffer 5120. After performing the arbitration function on the output of the furnace, routing permission information 4511 to 4513 is output to each input buffer 5120.

셀/패킷 중재부(4500)로부터 라우팅 허락 정보(4511~4513)를 수신한 입력 버퍼(5120)는 대기하고 있는 셀/패킷 데이터를 스위치 인터페이스(5140,5150,5160)로 출력한다(5121). 이때, 입력 버퍼(5120)는 복수개의 플레인을 가지고 동작하는 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)와의 정합을 위하여 셀/패킷 데이터를 복수개의 스위치 인터페이스(5140,5150,5160)로 동시에 입력한다.The input buffer 5120, which has received the routing permission information 4511 to 4513 from the cell / packet arbitration unit 4500, outputs the cell / packet data that is waiting to the switch interfaces 5140, 5150, and 5160 (5121). In this case, the input buffer 5120 simultaneously inputs cell / packet data to the plurality of switch interfaces 5140, 5150, and 5160 for matching with the crosspointer / crossbar switches 4410 ˜ 4430 that operate with a plurality of planes.

스위치 인터페이스(5140,5150,5160)의 송신부에서는 입력된 셀/패킷 데이터(5121)를 병/직렬 변환한 후 고속의 직렬비트 스트림 형태로 크로스포인터/크로스바 스위치(5410,5420,5430)로 출력한다(4141, 4151,4161).The transmitter of the switch interfaces 5140, 5150, and 5160 converts the inputted cell / packet data 5121 into parallel / serial conversion and outputs them to the cross-pointer / crossbar switches 5410, 5520, 5430 in the form of a high speed serial bit stream. (4141, 4151,4161).

한편 셀/패킷 중재부(4500)는 입력 버퍼(5120)에 대한 중재 기능을 수행한 후 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)로 형상 변경 정보(4531~4533)를 출력한다. 이때 복수개의 크로스포인트/크로스바 스위치(4410~4430)로 동시에 형상 변경 정보를 출력하지 않으며 복수개의 플레인 크로스포인트/크로스바 스위치(4410~4430)를 순차적으로 활성화하여 출력한다. 또한 활성화된 플레인에 대한 정보(4521,4522,4523)는 입출력 버퍼(4100~4300)로 출력된다.Meanwhile, the cell / packet arbitration unit 4500 performs the arbitration function on the input buffer 5120 and then outputs shape change information 4531 to 4533 to the crosspointer / crossbar switches 4410 to 4430. At this time, the shape change information is not simultaneously output to the plurality of crosspoint / crossbar switches 4410 to 4430, and the plurality of plane crosspoint / crossbar switches 4410 to 4430 are sequentially activated. In addition, information about the activated plane (4521,4522,4523) is output to the input and output buffers (4100 ~ 4300).

복수개의 크로스포인터/크로스바 스위치(4410,4420,4430)는 스위치 인터페이스(5140,5150,5160)로부터 입력된 고속의 직렬 비트 스트림 데이터(4141,4151,4161,4241,4251,4261,4341,4351,4361)를 스위칭하여 입출력 버퍼(4100,4200,4300)로 출력(4142,4152,4162,4242,4252,4262,4342,4352,4362)한다. 이때 크로스포인터/ 크로스바 스위치(4410,4420,4430)의 형상 변경정보(4531~4533)는 셀/패킷 중재부(4500)의 제어를 받는다.The plurality of cross-pointer / crossbar switches 4410, 4420, 4430 may include high-speed serial bit stream data 4141, 4151, 441, 4241, 4241, 441, 4435, 4361 is switched to output 4414, 4200, 4300 to output 4414, 4222, 4422, 4422, 4422, 4422, 4432, 4432, 4362. At this time, the shape change information 4531 to 4533 of the cross-pointer / crossbar switches 4410, 4420, and 4430 are controlled by the cell / packet arbitration unit 4500.

셀/패킷 중재부(4500)는 복수개의 플레인 중 선택된 활성 플레인에 대해서만 형상 변경 정보를 출력한다. 형상 변경 정보를 수신하여 활성화된 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)는 셀/패킷을 스위칭 한 후 즉시 비활성 플레인으로 천이되어 형상 변경 기능을 수행한다. 이는 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)가 다음 주기의 활성 모우드시 입력될 고속 셀/패킷의 스위칭을 준비하기 위해서이다.The cell / packet arbitration unit 4500 outputs shape change information only for the selected active plane of the plurality of planes. The cross-pointer / crossbar switches 4410 to 4430 activated by receiving the shape change information transition to the inactive plane immediately after switching cells / packets to perform the shape change function. This is so that the crosspointer / crossbar switches 4410 to 4430 prepare to switch fast cells / packets to be input during the next active cycle.

이때 비동기 특성으로 인하여 고속의 직렬 비트 스크림에 대한 비트 동기 및 워드 동기가 상실된다. 따라서, 비활성 플레인은 상실된 비트 동기 및 워드 동기 포착을 위한 시간 동안 활성화되지 않는다. 즉, 복수개의 플레인 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)는 셀/패킷 중재부(4500)에 의하여 순차적으로 활성화되어 동작한다.Due to the asynchronous nature, the bit synchronization and word synchronization for the high speed serial bit stream are lost. Thus, the inactive plane is not active for time for lost bit sync and word sync acquisition. That is, the plurality of plane crosspoint / crossbar switches 4410 to 4430 are sequentially activated by the cell / packet arbitrator 4500 to operate.

한편 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)의 개수(m)은 비트 동기 및 워드 동기 포착 시간(tWA)과 셀/패킷 시간(tS)에 따라 가변적이며 m = (tWA/ tS)이다.On the other hand, the number (m) of cross-pointer / crossbar switches 4410 to 4430 is variable depending on the bit synch and word synch acquiring time t WA and the cell / packet time t S and m = (t WA / t S ) to be.

일 예로서 셀/패킷 시간 tS= 200 ns, 비트 동기 및 워드 동기 포착 시간 tWA= 900 ns 인 경우 플레인의 개수 m = 5 이다. 따라서 짧은 크기의 고속 셀/패킷도 비동기 크로스포인트/크로스바 스위치(4410~4430)의 플레인 가변에 의하여 직렬 비트 스트림으로 스위칭하는 것이 가능하여 진다.As an example, when the cell / packet time t S = 200 ns and the bit synch and word sync acquisition time t WA = 900 ns, the number of planes m = 5. Therefore, a short size high-speed cell / packet can be switched to a serial bit stream by the plane variable of the asynchronous crosspoint / crossbar switches 4410 to 4430.

한편 입력 버퍼(5120)에서는 셀/패킷 중재부(4500)에서부터 라우팅 허락 정보를 수신한 후 버퍼에 대기 중인 셀을 즉시 출력하는 것이 아니며 상기와 같은 크로스포인터/크로스바 수단의 동작에 의하여 m배의 셀/패킷 시간 간격 이후에 출력한다.On the other hand, the input buffer 5120 does not immediately output the cells waiting in the buffer after receiving the routing permission information from the cell / packet arbitration unit 4500, and m times the cells by the operation of the cross-pointer / crossbar means as described above. Print after a packet time interval.

스위치 인터페이스(5140,5150,5160)의 수신부는 복수개의 플레인 크로스포인트/크로스바 스위치(4410~4430)로부터 입력된 고속의 직렬 비트 스트림(4142,4152,4162,4242,4252,4262,4342,4352,4362)을 수신한다. 그리고 셀/패킷 중재부(4500)로부터 활성/비활성 플레인에 대한 정보(4521)를 수신한다.The receivers of the switch interfaces 5140, 5150, and 5160 provide high-speed serial bit streams 4414, 4422, 4422, 4242, 4422, 4422, 4432, 4302, 4320, 4320, 4302, 4302, 4302, 4302, 4302, 4320, 4302, 4302, 4302, 4302, 4320, 4320, 4302, 4222, 4402, 4432 4362). And the information about the active / inactive plane 4452 is received from the cell / packet arbitration unit 4500.

스위치 인터페이스(5140,5150, 5160)는 활성/비활성 플레인 정보(4521)를 이용하여 활성 플레인으로부터 입력된 데이터이면, 다중화부(5130)로 입력된 데이터를 출력(5131~5133)한다. 그리고, 비활성 플레인 모우드이면, 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)의 형상 변경에 따라 상실된 비트 동기 및 워드 동기를 수행하여 동기형 모우드로 변환한다. 따라서 초기화 시나 처음 전원을 공급하는 경우 크로스포인터/크로스바 스위치(4410~4430)가 형상 변경을 하고 스위치 인터페이스(5140,5150,5160)는 이에 따른 비트 동기 및 워드 동기를 통한 동기형으로 변환될 때 까지 입출력 버퍼(4100,4200,4300)는 크로스포인터 스위치(4410~4430)로 무효 셀(Idle Cell)/패킷을 출력한다.If the switch interfaces 5140, 5150, and 5160 input data from the active plane using the active / inactive plane information 4452, the switch interfaces 5140, 5150, and 5160 output the data input to the multiplexer 5130, 5131 to 5133. In the inactive plane mode, the bit synchronization and the word synchronization are lost according to the shape change of the cross-pointer / crossbar switches 4410 to 4430 to convert to the synchronous mode. Therefore, when initializing or initially supplying power, the crosspointer / crossbar switches 4410 to 4430 change the shape, and the switch interfaces 5140, 5150, and 5160 are converted to synchronous through bit sync and word sync accordingly. The input / output buffers 4100, 4200, and 4300 output invalid cells / packets to the cross-point switches 4410 to 4430.

다중화부(5130)는 스위치 인터페이스(5140,5150,5160)로부터 입력된 데이터(5131,5132,5133)에 대하여 다중화를 수행하게 된다. 즉 순차적으로 활성화되어 동작하는 복수개의 플레인 크로스포인트/크로스바 스위치(4410~4430)로부터입력된 데이터 중 활성 플레인의 데이터를 순차적으로 선택하여 라인 인터페이스(5110)로 출력한다(5112). 그리고 이 데이터는 라인 인터페이스(5110)의 송신부에서 처리하여 출력한다(4102).The multiplexer 5130 performs multiplexing on the data 5131, 5152, 5133 inputted from the switch interfaces 5140, 5150, and 5160. That is, among the data input from the plurality of plane crosspoint / crossbar switches 4410 to 4430 that are sequentially activated and operated, data of the active plane is sequentially selected and output to the line interface 5110. The data is processed and output by the transmitter of the line interface 5110 (4102).

도 6은 본 발명에 따른 도 4 내지 도 5에서 데이터 출력하는 상세 타이밍도이다. 도 6을 참조하여 도 4내지 도 5에서 순차적으로 활성화되어 동작하는 복수개의 플레인 크로스포인트/크로스바 스위치(4410~4430)의 출력 데이터가 입출력버퍼(4100,4200,4300)의 다중화부(5130)에서 출력되기까지의 데이터 출력하는 타이밍에 대하여 상세하게 설명한다.6 is a detailed timing diagram for outputting data in FIGS. 4 to 5 according to the present invention. Referring to FIG. 6, the output data of the plurality of plane crosspoint / crossbar switches 4410 to 4430 which are sequentially activated and operated in FIGS. 4 to 5 may be output by the multiplexer 5130 of the input / output buffers 4100, 4200, and 4300. The timing of outputting data until output is described in detail.

A,B,C,D,... 의 셀/패킷 데이터(4142,4152,4162)가 순차적으로 복수개의 플레인 크로스포인트/크로스바 스위치(4410~4430)으로부터 출력되면 스위치 인터페이스(4140,4150,4160)는 활성 플레인으로부터 수신된 셀/패킷은 동기화가 이루어져 있으므로 다중화 수단(5130)으로 A,B,C,D....를 출력(5131~5133)한다. 즉 라인 (4142)의 출력 데이터 A 셀/패킷은 tS구간 동안 스위치 인터페이스(5140)를 통과하여 출력한다. 그리고 tWA구간 동안 활성 플레인에서 비활성 플레인으로의 크로스포인트/크로스바 스위치(4410~4430)의 형상 변경에 따른 비트 동기 및 워드 동기를 통한 동기형 모우드 변환이 수행된다.When the cell / packet data (4142,4152,4162) of A, B, C, D, ... are sequentially output from the plurality of plane crosspoint / crossbar switches 4410 to 4430, the switch interface (4140, 4150, 4160). The cell / packet received from the active plane is synchronized and outputs (5131 to 5133) A, B, C, D .... to the multiplexing means 5130. That is, the output data A cell / packet of the line 4414 outputs through the switch interface 5140 during the t S period. During the t WA period, synchronous mode conversion is performed through bit synchronization and word synchronization according to the shape change of the crosspoint / crossbar switches 4410 to 4430 from the active plane to the inactive plane.

다음으로, 스위치 인터페이스(5140) 활성 모우드가 되며 D 셀/패킷을 출력하게 된다. 이와 같이, 각각의 스위치 인터페이스(5140,5150,5160)으로부터 출력된 A,B,C,D,E....의 셀/패킷을 다중화부에서 다중화하여 라인(5112)로 출력한다.Next, switch interface 5140 becomes an active mode and outputs a D cell / packet. As such, the cells / packets of A, B, C, D, and E... Output from the switch interfaces 5140, 5150, and 5160 are multiplexed by the multiplexer and output to the line 5112.

그리고, 다중화부(5130)는 순차적으로 활성 모우드의 출력 셀/패킷을 선택하여 출력한다.The multiplexer 5130 sequentially selects and outputs output cells / packets of the active mode.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains, and the above-described embodiments and accompanying It is not limited to the drawing.

상기와 같은 본 발명은 고속 비동기식 크로스포인트 스위치를 이용하여 확장성을 갖는 대용량의 고속 셀 또는 패킷 스위치 네트워크를 구성하는 데 있어서 복수개의 플레인 스위칭을 수행함으로써 ATM 셀과 같은 아주 짧은 크기의 패킷에 대한 고속 스위칭을 별도의 입출력 속도 증가없이 동일한 동작 속도로서 효율적으로 수행하는 효과가 있다.As described above, the present invention performs a plurality of plane switching in constructing a high-capacity, high-capacity, high-speed cell or packet switch network using a high-speed asynchronous crosspoint switch. Switching is effectively performed at the same operation speed without increasing the input / output speed.

Claims (3)

셀 또는 패킷을 고속으로 스위칭하는 대용량 스위치를 비동기 크로스포인트 또는 크로스바 스위치로 구현하는 복수개의 플레인으로 구성된 셀/패킷 스위칭 시스템에 있어서,A cell / packet switching system comprising a plurality of planes that implement a large capacity switch that switches cells or packets at high speed as an asynchronous crosspoint or crossbar switch, 상기 고속으로 입력되는 상기 셀/패킷을 저장하여 대기시키는 입출력 버퍼링 수단;Input / output buffering means for storing and waiting for the cell / packet inputted at high speed; 상기 입출력 버퍼링 수단과 고속의 직렬 비트 스트림 입출력으로 정합하고 스위칭하기 위하여 복수의 플레인으로 구성한 크로스포인터/크로스바 스위칭 수단;Cross-pointer / crossbar switching means composed of a plurality of planes for matching and switching to the input / output buffering means and a high speed serial bit stream input / output; 상기 입출력 버퍼링 수단에 저장된 상기 셀/패킷에 대한 출력 제어를 위한 중재 기능을 수행하며, 상기 크로스포인터/크로스바 스위칭 수단으로 형상 변경 정보를 출력하고, 복수개의 상기 크로스포인터/크로스바 스위칭 수단을 순차적으로 활성화하여 형상 변경 정보를 출력하는 셀 중재 수단Performs an arbitration function for output control of the cells / packets stored in the input / output buffering means, outputs shape change information to the crosspointer / crossbar switching means, and sequentially activates the plurality of crosspointer / crossbar switching means Cell mediation means for outputting shape change information 을 포함하는 셀/패킷 스위칭 시스템.Cell / packet switching system comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 입출력 버퍼링 수단은,The input and output buffering means, 상기 복수개의 크로스포인터/크로스바 스위칭 수단에서 출력되는 직렬 비트 스트림을 및 활성 플레인에 대한 정보를 수신하여 상기 크로스포인터/크로스바 스위칭 수단이 비활성인 구간동안 비트 동기와 워드 동기를 수행하고, 동기형으로 변환하며, 활성 구간 동안 수신된 셀/패킷을 출력하는 것을 특징으로 하는 셀/패킷 스위칭 시스템.Receives serial bit stream output from the plurality of cross-pointer / crossbar switching means and information on an active plane to perform bit synchronization and word synchronization during the period in which the crosspointer / crossbar switching means is inactive, and converts to synchronous. And outputting the cell / packet received during the active period. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 크로스포인터/크로스바 스위칭 수단은 비동기 전송 모드(ATM) 방식으로 실현하는 것을 특징으로 하는 셀/패킷 스위칭 시스템.And said crosspoint / crossbar switching means is realized in an asynchronous transmission mode (ATM) system.
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