KR100318957B1 - 비동기전송모드망에서의폭주통보장치및폭주제어방법 - Google Patents

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
ATM망에서의 폭주통보장치 및 폭주 제어방법
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
ATM망에서의 폭주통보 지연해소 및 연결별 폭주제어를 수행, 그리고 버퍼 오버플로우로 인해 폭주가 발생될 때 이를 통보하기 위한 간단한 회로와 신속하고 효율적인 폭주통보를 구현하고자 한다.
다. 그 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 버퍼 오버플로우 등의 폭주가 발생할 수 있는 모든 위치 예를 들면, 인터페이스부 34∼44, 스위치패브릭부 32 및 제어/유지보수부 46에 폭주통보장치를 구비하여 내부 버퍼에서 버퍼오버플로우가 발생하면 입력되는 ATM셀에 폭주표시비트 즉, EFCI비트를 직접 세트시킨다.
라. 발명의 중요한 용도
ATM망에서의 폭주제어

Description

비동기전송모드망에서의 폭주통보장치 및 폭주 제어방법
본 발명은 ATM망(Asynchronous Transfer Mode network)에 관한 것으로, 특히 ATM망에 관련된 통신장치에서 오버플로우 등과 같은 폭주(congestion)를 통보하기 위한 폭주통보 장치 및 폭주제어방법에 관한 것이다.
ATM망에서는 폭주제어방법으로 순방향 폭주통보방식(EFCN: Explicit Forward Congestion Notification)을 사용한다. 이를 위해 ITU-T(TelecomunicationStandardization Sector of ITU: ITU는 International Telecommunication Union의 약어임)에서는 ATM셀 헤더 PT(Payload Type) 필드의 2번째 비트를 순방향폭주표시 (Explicit Forward Congestion Indication: 이하 EFCI라 칭함)에 사용하도록 권고하고 있다.
도 1은 ATM망에 관련된 통신장치에서의 순방향 폭주통보방식(EFCN)의 개념을 보여주는 도면이다. 도 1에서, 2로 나타낸 셀은 ATM셀이고, 4로 나타낸 셀은 EFCI 비트를 가진 셀이고, 6으로 나타낸 셀은 폭주통지셀임을 이해하여야 한다. 그리고 ATM망에 관련된 통신장치를 ATM스위치 12, 14, 16로 나타내었다. 그리고 도 1의 ATM스위치들 중 ATM스위치 14는 폭주가 발생한 스위치임을 이해해야 한다.
도 1을 참조하면 폭주(Congestion)가 발생한 지점, 즉 ATM스위치 14에서는 입력되는 ATM셀들에 EFCI비트를 세팅하고 순방향으로 출력시킨다. 순방향은 송신단(Sending Node) 10에서 수신단(Receive Node) 18로의 방향을 의미한다. EFCI 비트를 가진 셀들은 최종 목적지인 수신단 18까지 도달하는 동안 경유하는 모든 ATM스위치 16에게 폭주상황을 알린다. 최종목적지인 수신단 18에서는 역방향으로 폭주를 알리는 정보를 담은 셀 즉, 폭주통보셀을 반송하므로 ATM망의 모든 장치(ATM스위치들 및 송수신단)들이 망내의 폭주상황을 알 수 있게 한다.
ATM망에 관련된 어떤 통신장치가 도 1에 도시된 바와 같이 순방향 폭주가 발생하였을 때 이를 순방향폭주 통보(Notification)하는 기능을 ATM교환 시스템의 일예로 설명한다.
도 2는 ATM교환시스템에서의 순방향폭주통보 기능을 설명하기 위한 도면이다. ATM교환시스템은 통상 도 2와 같이 구성된다. 도 2를 참조하면, ATM교환시스템 30에서 버퍼 오버플로우가 발생될 수 있는 위치는 내부에 버퍼가 사용되는 곳으로서, 도 2에 별표(★)로 나타낸 바와 같이 스위치 패브릭부(switch fabric part) 32 및 상기 스위치 패브릭부 32에 연결된 각종 인터페이스부 34∼44가 해당된다(제어/유지보수 정보를 ATM셀로 전송하는 경우에는 제어/유지보수부 46도 해당된다).
그런데 종래기술에서는 상기한 바와 같은 위치에서 버퍼오버플로우 등의 폭주가 발생하면 통상의 경우, 폭주통보 기능을 도 2에 원(●)으로 표시한 인터페이스부 34∼44에서만 처리하도록 설계되었다. 그러므로 이러한 경우에 스위치패브릭부 32나 제어/유지보수부 46에서 버퍼 오버플로우 등의 폭주현상이 발생하면 이를 인터페이스부 34∼44로 전달해 주는 별도의 하드웨어 및 별도의 정보전달 채널을 갖추어야 했다. 이것은 종래 기술의 단점이 된다.
이를 더욱 상세히 설명하기 위해 도 3을 참조한다. 도 3에서는 버퍼 오버플로우가 스위치패브릭부 32 또는 제어/유지보수부 46에서 발생하였을 때 이를 전달해 주기 위해 별도의 정보전달채널을 구현한 일예를 보여주는 도면이다. 도 3에서, 화살표와 함께된 점선 표시는 버퍼오버플로우 정보를 인페이스부 34∼44로 전달하기 위해 구비된 별도의 정보전달채널(화살표 방향은 정보 전달방향 임)을 의미한다. 상기의 정보전달채널로 버퍼오버플로우 정보를 전달하기 위해서는 스위치패브릭부 32와 제어/유지보수부 46에 별도의 하드웨어가 추가되어야 했다.
또한 별도의 정보전달채널과 별도의 하드웨어가 추가되더라도 폭주통보를 위한 종래 기술은 버퍼오버플로우 정보 수집시간 만큼의 지연이 발생되어 신속한 폭주제어가 어렵다는 단점이 있다. 그리고, 각 연결별로 폭주표시를 해야할 때 인테페이스부에서는 설정되어 있는 모든 연결에 대해 각 연결단위로 폭주상황을 관리/제어해야 하는 문제점이 있다. 즉, 인터페이스부는 발생하고 있는 폭주상황이 모든 연결에 대해 영향을 주는 상황인지 아니면 특정 연결에만 영향을 주는 상황인지를 판단하고, 만약 특정 연결에만 영향을 주는 상황인 경우에는 그 연결을 찾아내여야만 폭주 제어를 할 수 있다. 그런데, ATM망에서 사용 가능한 연결의 수는 UNI(User Network Interface)일 경우에는 최대 224개, NNI(Network Network Interface)일 경우에는 최대 228개이므로 인터페이스부에서의 연결별 폭주제어/관리가 사실상 불가능하다.
상술한 바와 같이 종래의 기술의 문제점은 인터페이스부 이외의 곳에서 버퍼 오버플로우가 발생될 때 이를 인터페이스부로 알려주기 위한 별도의 하드웨어가 추가되고 그 만큼 폭주통보기능이 지연된다는 것이다. 그리고 연결별 폭주제어가 불가능하다는 것이다.
따라서 본 발명의 목적은 ATM망에 관련된 통신장치에서의 오버플로우가 발생할 경우 해당 회로부가 직접 폭주통보기능을 수행하는 폭주통보 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 ATM망에서의 폭주제어시 발생하는 폭주 통보 지연을 방지하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 폭주가 발생하기 전에 미리 제어를 수행할 수 있도록 하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 ATM망에서의 연결별 폭주제어를 수행하는 폭주제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 버퍼 오버플로우로 인해 폭주가 발생될 때 이를 통보하기 위한 간단한 회로와 신속하고 효율적인 폭주통보 제어방법을 제공하는데 있다.
도 1은 순방향 폭주제어 방식 개념도
도 2는 종래 ATM교환시스템에서의 폭주통보 기능을 설명하기 위한 도면
도 3은 종래기술에 따른 버퍼 오버플로우 전달기능을 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 폭주 통보 기능이 분산된 구조를 보여주는 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 ATM셀 헤더의 EFCI(Explicit Forward Congestion Indication)비트 위치를 보여주기 위한 ATM셀 포맷도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폭주통보장치를 보여주는 도면
이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들중 동일한 구성요소들은 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 참조번호 또는 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 폭주 통보 기능이 분산된 구조를 보여주는 도면이다. 버퍼 오버플로우 등의 폭주가 발생할 수 있는 모든 위치에 폭주통보 기능을 수행하도록 한다. ATM망에서 버퍼가 있는 곳이면 어디에서나 오버플로우 등의 폭주가 발생할 수 있으므로, 본 발명에서는 폭주통보기능을 도 4에 도시한 바와 같이 종래와 같이 인터페이스부 34∼44에서 뿐만아니라 스위치패브릭부 32 및 제어/유지보수부 46에서도 하도록 분산시킨다. 도 4에서 원(●) 표시된 위치는 본 발명에 따라 폭주통보 기능을 수행하는 곳이다.
도 4에서 본 발명에 따라 폭주통보기능을 수행하는 모든 곳, 즉 인터페이스부 34∼44, 스위치패브릭부 32 및 제어/유지보수부 46 내에는 도 6에 도시된바와같은 본 발명의 폭주통보장치가 구비된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폭주통보장치를 보여주는 도면으로서, 상기 폭주통보장치는 내부 버퍼에서 버퍼오버플로우가 발생하면 입력되는 ATM셀에 폭주표시비트 즉, EFCI비트를 세트시키는 기능을 수행한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 ATM셀 헤더의 EFCI(Explicit Forward Congestion Indication)비트 위치를 보여주기 위한 ATM셀 포맷도이다. 본 발명에 따른 EFCI비트 위치는 ATM셀 헤더의 4번째 바이트의 6번째 비트로서, 도 5에서는 부호 "E"로 표시하고 있다. 참고로, 도 5에서 ATM셀 헤더의 1번째 바이트의 상위 4비트는 GFC(Generic Flow Control)용이고, 1번째 바이트의 하위 4비트 및 2번째 바이트의 상위 4비트는 VPI(Virtual Path Identifier)용이다. 그리고, 2번째 바이트의 하위 4비트, 3번째 바이트 및 4번째 바이트의 상위 4비트는 VCI(Virtual Channel Identifier)용이다. ATM헤더의 4번째 바이트의 5번째 비트(D)는 데이타셀 표시비트이고, 7번째 비트(U)는 ATM 사용자 대 사용자 표시(ATM User to User Indication)비트이며, 8번째 비트(C)는 셀손실우선순위(Cell Loss Priorty: CLP)비트이다.
도 6을 다시 참조하면, 폭주통보장치는 EFCI비트 세트검출기 60와, 버퍼 62와, 폭주표시비트 세트제어부 64로 구성한다. 상기 EFCI비트 세트 검출기 60은 셀동기신호와 셀클럭신호를 이용하여 셀내 폭주표시비트 세트위치를 검출하는 세트위치정보를 출력한다. 버퍼 62는 버퍼오버플로우 발생시 폭주표시신호를 출력한다. EFCI비트 세트 제어부 64는 상기 EFCI비트 세트 검출기 60로부터 출력되는 세트위치정보를 이용하여 버퍼 62로부터 출력되는 폭주표시신호가, 입력되는 셀의 미리 예정된 폭주표시비트 세트위치에 세트되게 제어한다. EFCI비트 세트 제어부 64는 삼상태 버퍼 66, 오아게이트 68, 및 EFCI비트세트부 70으로 구성한다.
도 5의 ATM셀 포맷 및 도 6의 구성을 참조하여 폭주통보장치의 동작을 더욱 상세히 설명한다.
인터페이스부 34∼44, 스위치패브릭부 32 및 제어/유지보수부 46 내에 위치한 폭주통보장치의 버퍼 62에서 버퍼오버플로우가 발생하면 버퍼 62는 폭주표시신호 CIS(Congestion Indication Signal)를 EFCI비트 세트 제어부 64의 삼상태버퍼 66에 출력한다. 버퍼 62에서의 버퍼오버플로우는 버퍼 풀(full)이 될 때 또는 버퍼 풀 되기전 미리 설정된 임계치에 도달될 때 발생된다. 만약 CIS 발생이 상기 임계치에 도달할 때 일어나도록 버퍼를 설계하였다면 실제 버퍼 오버플로우가 발생 전(준 오버플로우 상태)에 폭주제어를 수행하므로 실제의 버퍼오버플로우를 예방할 수 있다.
한편, EFCI비트 세트위치 검출기 60은 셀동기신호 SYNC와 셀클럭신호 CLK를 이용하여 폭주표시비트 세트위치를 검출한다. 더욱 구체적으로 설명하면, EFCI비트 세트위치 검출기 60은 ATM셀의 동기신호 SYNC에 초기화되고 미리 예정된 폭주표시비트 세트 위치(도 5에서 ATM셀 헤더의 4번째 바이트의 6번째 비트 위치)에 대응된 카운트값까지 카운트한다. 상기 카운트값까지 카운트하면 삼상태 버퍼 66을 인에이블시킨다. 그에 따라 삼상태 버퍼 66은 폭주표시비트신호 CIS를 오아게이트 68로 출력한다. 오아게이트 68은 ATM 교환시스템의 제어부로부터 인가되는 폭주표시제어신호 CNGST와 상기 폭주표시비트신호 CIS를 오아게이트하여 EFCI비트 세트부 64에 인가한다. 상기 폭주표시제어신호 CNGST는 연결별 폭주제어시 사용되는 신호이다. ATM교환시스템의 제어부는 특정 연결에만 폭주표시를 수행할 경우에는 입력되는 모든 ATM셀 중 특정 연결에 해당되는 ATM셀에만 CNGST를 "1"로 인가하고, 전체연결에 폭주표시를 수행할 경우에는 모든 ATM셀에 CNGST를 "1"로 인가한다. ATM교환시스템 제어부의 이러한 폭주표시제어신호 CNGST 인가는 연결별 폭주제어가 가능케 한다. 이 기능은 본 발명의 장점인 효율적인 폭주제어를 가능하게 한다.
EFCI비트 세트부 64는 ATM 교환시스템의 제어부로부터 인가되는 폭주표시제어신호 CNGST 또는 삼상태 버퍼 66으로부터 인가되는 폭주표시비트신호 CIS에 의거하여 입력되는 ATM셀내 셀 헤더의 미리 예정된 폭주표시비트 세트위치 즉, ATM셀 헤더의 4번째 바이트의 6번째 비트(도 5의 "E")에 폭주표시비트인 EFCI비트를 "1"로 세트시켜 출력한다.
상술한 본 발명의 폭주통보장치 및 폭주제어 방법에 대한 설명에서는 ATM망 관련장치 중 ATM교환시스템과 같은 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 예를 들면, ATM망종단장치, ATM집선기, ATM다중화기 등을 포함하는 ATM전송장치에도 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구의 범위와 특허청구의 범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다. 첫째로, 간단한 신호로 폭주제어가 가능하다는 것이다. 둘째로, 종래의 단점(또는 문제점)이었던 인터페이스부로 버퍼오버플로우를 알리기 위한 별도의 하드웨어가 불필요하다는 것이다. 셋째로, 연결별 폭주제어가 가능하다는 것이다. 넷째로, 간단한 폭주통보장치를 사용하므로 하드웨어 감소 및 이에 따른 비용절감 효과가 있다는 것이다.

Claims (10)

  1. 비동기전송모드망에서의 폭주통보 장치에 있어서:
    비동기전송모드망 통신장치의 폭주가 발생할 수 있는 회로들 각각에 구비되며, 상기 회로들 각각에 폭주발생시 폭주표시신호를 출력하는 폭주표시신호발생기와,
    셀동기신호와 셀클럭신호를 이용하여 셀내 폭주표시비트 세트위치를 검출하는 세트위치정보를 출력하는 폭주표시비트 세트위치 검출기와,
    상기 세트위치정보를 이용하여 상기 폭주표시신호가 입력되는 셀의 미리 예정된 폭주표시비트 세트위치에 세트되게 제어하는 폭주표시비트 세트 제어부로 구성되며, 상기 폭주표시비트 세트 제어부가 상기 세트위치정보에 응답하여 상기 폭주표시신호의 전송을 인에이블시키는 삼상태 버퍼를 가짐을 특징으로 하는 폭주통보장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 셀의 미리 예정된 폭주표시비트 세트위치는 상기 셀 헤더의 4번째 바이트의 6번째 비트임을 특징으로 하는 폭주통보장치.
  3. 비동기전송모드 교환시스템에서의 폭주통보 장치에 있어서:
    비동기전송모드 교환시스템의 버퍼오버플로우가 발생할 수 있는 장치 내에 구비되며;
    상기 장치내 버퍼오버플로우시 폭주표시신호를 출력하는 버퍼와,
    셀동기신호와 셀클럭신호를 이용하여 셀내 폭주표시비트 세트위치를 검출하는 폭주표시비트 세트위치 검출기와,
    상기 검출된 세트위치시 상기 폭주표시신호를 통과시키는 게이트부와,
    상기 통과된 폭주표시신호에 의거하여 셀 헤더의 미리 예정된 폭주표시비트 세트위치에 폭주표시비트를 세트시키는 폭주표시비트 세트부로 구성함을 특징으로 하는 폭주통보장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 버퍼의 오버플로우는 버퍼 풀이 될 때 발생됨을 특징으로 하는 폭주통보장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 버퍼의 오버플로우는 버퍼에 저장되는 데이타가 버퍼풀보다는 적어도 적은 미리 설정된 임계치에 도달시 발생되는 준 오버플로우임을 특징으로 하는 폭주통보장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 버퍼오버플로우가 발생할 수 있는 장치는 인터페이스부, 스위치패브릭부 및 제어/유지보수부임을 특징으로 하는 폭주통보장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 게이트부와 상기 폭주표시비트세트부 사이에 위치하며, 상기 게이트부에서 통과된 폭주표시신호를 비동기전송모드 교환시스템의 제어부에서 인가하는 폭주표시제어신호와 오아게이트하여 출력하는 오아게이트를 더 구비함을 특징으로 하는 폭주통보장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 폭주표시제어신호는 연결별 폭주제어시 사용되는 신호임을 특징하는 폭주통보장치.
  9. 비동기전송모드망 통신장치의 폭주가 발생할 수 있는 통신회로들 각각에 구비된 폭주통보장치를 가진 비동기전송모드망에서의 폭주제어방법에 있어서:
    상기 통신회로들 각각에서 폭주발생시 폭주표시신호를 발생하는 과정과,
    셀동기신호와 셀클럭신호를 이용하여 입력되는 셀내 폭주표시비트 세트위치를 검출하는 세트위치정보를 발생하는 과정과,
    상기 세트위치정보를 이용하여 상기 폭주표시신호가 입력되는 셀의 미리 예정된 폭주표시비트 세트위치에 세트시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 폭주제어방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 폭주표시신호는 상기 통신장치 각각의 내부 버퍼에 저장되는 데이타가 내부 버퍼 풀보다는 적어도 적은 미리 설정된 임계치에 도달시 발생됨을 특징으로 하는 폭주제어방법.
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