KR100332938B1

KR100332938B1 - Ａｔｍ 셀의 멀티플렉싱 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100332938B1
Application number: KR1019990035795A
Authority: KR
Inventors: 아이하라사또시
Original assignee: 가네꼬 히사시; 닛본 덴기 가부시끼가이샤
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2002-04-20
Also published as: JP2000078139A; BR9903792A; EP0982967A2; CN1098584C; KR20000017578A; JP3221407B2; CN1250287A

Abstract

ATM 셀 멀티플렉싱 장치는 복수의 품질 클래스의 ATM 셀을 하나의 셀 버퍼에 집합적으로 저장하고, 품질 클래스들에 각각 대응하는 클래스 버퍼들 중 하나에, 셀 버퍼에 저장되어 있는 ATM 셀의 어드레스 값인 포인터 값을 저장하고 제어한다. 각각의 품질 클래스의 ATM 셀을 판독하기 위해, 각 클래스 버퍼 내의 셀 버퍼의 포인터 값을 사용한다.

Description

ＡＴＭ 셀의 멀티플렉싱 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD OF MULTIPLEXING ATM CELLS}

본 발명은 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 셀의 멀티플렉싱 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, ATM 통신 방법은 통신 데이타 시퀀스를 각각 셀 (ATM cell)이라불리는 일정한 데이타 길이의 패킷 또는 셀로 나누어 다양한 특성을 갖는 다양한 소스들 간의 효율적인 통신을 가능하게 한다. ATM 통신 방법에서는, ATM 셀을 통계적으로 멀티플렉싱한 다음, 전송 회선에 송신한다.

ATM 통신 방법에서 사용되는 ATM 셀 멀티플렉싱 장치는 셀을 수신하고 이 셀을, 예를 들면, 각 전송 회선마다 또는 소스의 특성에 의해 정해지는 각 품질 클래스마다 버퍼(셀 버퍼)에 임시로 저장한다. 또한, ATM 셀 멀티플렉싱 장치는 버퍼로부터 판독된 셀을 조정하고 멀티플렉싱하여 멀티플렉싱된 셀 시퀀스를 생성한다. 멀티플렉싱된 셀 시퀀스는, 예를 들면, 품질 클래스에 의해 판정된 전송 우선 순위에 기초하여 각각의 전송 회선에 전송된다.

셀이 버퍼에 기록될 수 없는 경우에는, 셀은 전송되지 않고 폐기된다. 따라서, 폐기율을 낮게 유지하기 위해 버퍼의 메모리 용량이 커야 한다. 한편, 버퍼의 용량이 커서 폐기율이 낮은 경우에는, 버퍼에 기록된 셀이 버퍼로부터 판독될 때까지 매우 긴 시간이 요구되기 때문에 송신 지연이 발생한다.

또한, 소스의 종류에 따라, 필요한 품질 서비스가 달라져야 한다. 이런 경우, 맨 먼저 낮은 폐기율 또는 짧은 지연 시간을 선택한다.

예를 들면, 소스가 사운드를 발생하는 경우, 지연 시간의 증가는 서비스의 품질을 심각하게 저하시키지만, 셀 폐기가 어느 정도까지는 허용된다.

반대로, 소스가 수치 데이타 또는 팩시밀리 데이타를 발생하는 경우에는, 지연 시간이 증가되는 것은 어느 정도까지는 허용될 수 있지만, 셀 폐기는 허용되지 않는다.

따라서, 다양한 허용 조건을 갖는 이러한 소스들에 대해서, 지연 시간과 폐기율을 최적화하는 ATM 셀 멀티플렉싱 장치가 바람직하다.

그렇게 함으로써, 품질 관리 클래스들중 하나에 각각 대응하는 셀 버퍼를 이용함으로써 필요한 각각의 레벨로 정교한 서비스를 제공할 수 있다.

그러나, 상술한 ATM 셀 멀티플렉싱 장치는, 셀 버퍼 사용의 낮은 효율성으로 인해 대용량의 메모리가 필요하다는 문제가 있다.

전송 회선에 전송되도록 ATM 셀 멀티플렉싱 장치에 제공되는 ATM 셀의 품질 클래스는 광범위에 걸쳐 분포되므로, 단시간에서는 부정확하다.

예를 들면, N개의 ATM 셀이 특정 품질 클래스로 집중되면, 그 품질 클래스의 셀 버퍼의 이용 가능한 공간이 대응하는 전송 회선에 전송될 N개의 ATM 셀을 축적하도록 유지된다. 이 경우, 그 밖의 품질 레벨의 셀 버퍼들 또한 완전하게 사용되지 않는다고 해도, N개의 ATM 셀을 위한 사용가능 공간을 갖도록 요구된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제들을 해결할 수 있는 ATM 셀 멀티플렉싱 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 셀 버퍼의 이용 효율을 높이고 적은 용량의 메모리로도 유사한 성능을 성취할 수 있는 송신 ATM 셀 멀티플렉싱 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 서로 다른 품질 클래스로 분류되어 셀 저장 장치에 저장된 ATM 셀을 전송 회선을 통해 송신되는 ATM 셀 시퀀스로 멀티플렉싱하는 방법이 제공된다. 이 방법은 서로 다른 품질 클래스의 ATM 셀을 셀 저장 장치 내의 빈 영역에 저장하는 단계, 각 품질 클래스에 대해, 서로 다른 품질 클래스의 ATM 셀을 저장하고 있는 영역을 가리키는 포인터 값을 저장하는 단계, 저장된 포인터 값을 참조하여 각 품질 클래스에 대한 포인터 값을 판독하는 단계, 포인터 값을 이용함으로써 영역 내에 저장된 ATM 셀을 판독하여 송신 ATM 셀을 전송 회선에 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 서로 다른 품질 클래스로 분류된 ATM 셀을 전송 회선을 통해 송신되는 송신 ATM 셀 시퀀스로 멀티플렉싱하는 ATM 셀 멀티플렉싱 장치가 제공된다. ATM 셀 멀티플렉싱 장치는 서로 다른 품질 클래스의 ATM 셀을 빈 영역에 저장하는 셀 저장 장치, ATM 셀을 저장하고 있는 영역의 어드레스를 관리하는 포인터 관리기, ATM 셀의 품질 클래스를 판정하는 품질 클래스 판정 회로, 각각의 품질 클래스에 대해, 포인터 관리기의 제어하에서 ATM 셀을 저장하고 있는 영역의 포인터 값을 저장하는 포인터 값 저장 장치, 및 포인터 값 저장 장치로부터 각각의 품질 클래스에 대한 포인터 값을 판독하고, 영역을 가리키는 포인터 값을 참조하여 셀 저장 장치내의 영역에 저장된 ATM 셀을 판독하고, 이 ATM 셀을 전송 회선에 전송하는 전송 우선 순위 제어기를 포함한다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 서로 다른 품질 클래스로 분류된 ATM 셀을 처리할 수 있는 ATM 셀 멀티플렉싱 장치가 제공된다. ATM 셀 멀티플렉싱 장치는 ATM 셀들 중 하나씩을 각각 저장하는 복수의 영역을 포함하는 셀 버퍼, 영역들에 각각 대응하는 포인터를 이용하여 셀 버퍼에 대한 ATM 셀의 판독 동작 및 기록 동작을 수행하는 억세스 관리기, 및 각각의 포인터와 포인터가 가리킨 영역에 기록되어 있는 ATM 셀의 품질 클래스를 관련시키는 포인터 관리기를 포함한다.

본 발명의 제4 양태에 따르면, 서로 다른 품질 클래스로 분류된 ATM 셀을 처리할 수 있는 ATM 셀의 멀티플렉싱 방법이 제공된다. 이 방법은 ATM 셀들을 영역들에 저장하는 단계, 각각의 영역과 포인터를 관련시키는 단계, 각각의 포인터와 포인터가 가리킨 영역 내에 저장되 있는 ATM 셀의 품질 클래스를 관련시키는 단계, 각각의 품질 클래스에 대한 포인터를 이용하여 영역으로부터 ATM 셀을 판독하는 단계를 포함한다.

도 1은 종래 기술에 사용되는 장치의 버퍼 메모리의 개략도.

도 2는 종래 기술에 사용되는 장치의 예의 블럭도.

도 3은 본 발명의 ATM 셀 멀티플렉싱 장치가 적용된 이동 통신 네트워크의 구성의 개략도.

도 4는 본 발명의 일 실시예의 블럭도.

도 5a는 도 4에 도시된 장치의 동작을 나타내는 흐름도.

도 5b는 도 4에 도시된 장치의 동작을 나타내는 흐름도.

도 6은 ATM 셀, ATM 셀 헤더, 및 AAL 헤더의 레이아웃을 도시하는 도면.

도 7은 도 4에 도시된 포인터 관리 장치(7)의 블럭도.

도 8은 본 발명의 장치의 버퍼 메모리의 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21 : 이동 단말

22 : 기지국

23 : 기지국 제어 장치

24 : 교환국

25 : 게이트웨이

먼저, 종래의 ATM 통신 기술을 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1은 'A Buffer of an ATM cell Multiplexing Device'라는 명칭의 일본 공개 공보 No. H04-157844 (즉, 157844/1992)호에 개시된 ATM 셀 멀티플렉싱 장치의 구성을 도시한다. 도 1에서, 품질 클래스 판정 장치(3)가 단말(1)들 중 하나로부터 ATM 셀을 수신하면, 품질 클래스 판정 장치(3)는 ATM 셀의 품질 클래스를 판정한다. 그 다음, ATM 셀이 ATM 셀의 품질 클래스에 대응하는 셀 버퍼(4)들 중 하나에 임시 저장된다.

여기서, 품질 클래스는, 소스, 예를 들면, 음성, 화상 및 데이타에 대해서 시간 지연이 얼마나 허용될 수 있는지 또는, 폐기율이 얼마나 허용될 수 있는지의 허용 가능 조건을 확인하는 클래스이다. 품질 클래스는 ATM 셀 헤더에 포함되어 있고 단말(1)들 중 하나의 요구에 의해 접속되는 각각의 접속에 할당되는 VPI(Virtual Path Identifier) 또는 VCI(Virtual Channel Identifier)에 따라 판정된다.

ATM 셀들이 상술한 바와 같이 셀 버퍼(4)들 중 하나에 저장되고, 셀 전송 요청이 발생하면, 전송 우선 순위 제어 장치(5)에 의해 각 품질 클래스에 대한 특정 대역폭을 확보하도록 우선 순위를 제어함으로써 각 ATM 셀에 대해 품질 클래스가 판정되고, 판정된 품질 클래스의 셀 버퍼(4)로부터 ATM 셀이 판독되고, 셀 버퍼(4)로부터 판독된 ATM 셀이 하나씩 멀티플렉싱되어 전송 회선(6)으로 전송된다.

이 경우, 셀 버퍼에 저장될 수 있는 ATM 셀의 수가 2ⁿ(=N)개이고, 전송될 품질 클래스의 수가 M개이고, 버퍼들 각각이 ATM 셀이 한 품질 클래스에 집중된다 해도 정상적으로 동작할 수 있도록 ATM 셀 N개가 저장될 수 있는 동일한 양을 갖고 있다고 가정하면, 도 2에 도시된 바와 같이 N×53(바이트)의 길이를 각각 갖는 셀 버퍼가 M개 필요하게 된다. 그러나, 이러한 구성에서는, 미사용 영역이 많이 있고, 그 결과, 셀 버퍼의 사용 효율이 저감된다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 대해 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 ATM 셀 멀티플렉싱 장치의 실시예를, 예를 들면, 도 3에 도시된 이동 통신 시스템에 적용할 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명은 ATM 통신 네트워크에 기초하여 구현되고 TDMA 방식을 채택한 이동 통신 시스템에서, 기지국(22), 기지국 제어 장치(23), 교환국(25) 또는 게이트웨이(25)에 적용될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 응용 분야에만 제한되는 것이 아니다. 본 발명은, 예를 들면, 무선 통신 기술 뿐만 아니라 무선 통신 또는 유선 통신에 관계없이 ATM 통신 네트워크를 사용하는 한 모든 통신 기술에서 ATM 통신 네트워크를 구성하는 일반적인 노드에도 적용될 수 있다.

기지국(22), 기지국 제어 장치(23), 및 교환국(25)으로 구성된 이동 통신 시스템의 네트워크에서는, 이동 통신 시스템이 제공하는 서비스의 변화 (멀티미디어로의 전환), 또는 기지국(22), 기지국 제어 장치(23), 및 교환국(25) 간을 접속하는 전송 회선의 통계적 멀티플렉싱에 의한 효율적인 이용을 고려해서, ATM 기술을 채택해왔다.

도 3을 참조하면, 이동국(21)은 이동 통신 시스템을 이용하여 다른 이동국 또는 다른 네트워크에 접속된 다른 단말들과 통신한다. 이러한 통신은 음성 또는 화상 (예를 들면, FAX), 및 데이타 통신을 이용한 통신과 같은 다양한 방식으로 수행된다.

이동국(21)으로부터의 통신 데이타는 무선 통신에 의해 기지국(22)들 중 하나에 전송된다. 기지국(22)은 이동국(21) 또는 다른 이동국으로부터 통신 데이타를 수신하고, 이 통신 데이타를 ATM 셀로 나누어 기지국 제어 장치(23)에 전송한다.

이렇게 함으로써, ATM 통신 네트워크에서 통신 데이타를 그 종류에 관계없이 ATM 셀로서 일반적으로 처리할 수 있다. 따라서, 멀티미디어 기술이 개발됨에 따라 변하는 통신 방법에 용이하게 대응할 수 있는 이동 통신 시스템이 구현될 수 있다.

기지국 제어 장치(23)는 각 사용자의 기지국(22)으로부터 수신된 ATM 셀에 대한 라우팅(routing)을 수행하고 이 ATM 셀을 교환국(24)이나 기지국 제어 장치(23)에 의해 제어되는 다른 기지국들 중 하나에 전송한다. 기지국 제어 장치(23)와 유사하게, 교환국(24)은 각 사용자의 기지국 제어 장치(23)로부터 수신된 ATM 셀에 대한 라우팅을 수행하고 이 ATM 셀을 다른 교환국 또는 게이트웨이(25)에 전송한다. 게이트웨이(25)는 다른 네트워크, 예를 들면, 유선 전화 통신 네트워크와 ATM 셀을 교환(interchange)한다.

이 경우, ATM 통신 네트워크에서 동일한 방향으로 전송되는 ATM 셀들이, ATM 셀의 사용자에 관계없이 ATM 셀의 발생에 응답하여 동일한 전송 회선에 비동기식으로 전송될 수 있기 때문에, 종래의 통신 네트워크 시스템과는 다르게, 사용자마다 선정된 채널의 전송 회선을 준비할 필요가 없다. 따라서, 본 발명에 따른 통신 네트워크 시스템은 통계적인 멀티플렉싱에 의해 전송 회선을 효율적으로 사용할 수 있다.

그 다음, 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 ATM 셀 멀티플렉싱 장치에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 ATM 셀 멀티플렉싱 장치를 포함하는 기지국의 블럭도이다. 기지국은, 예를 들면, 도 3에 도시된 기지국(22)이다.

복수의 단말(1)이 도 1에 도시된 이동국(21)으로부터 음성, 화상 및 부호화 데이타와 같은 다양한 데이타를 수신하고, 이 데이타를 품질 클래스를 각각 갖는 ATM 셀로 변환한다. 단말 종단 장치(2)는 복수의 단말(1)로부터 전송된 ATM 셀을 종료한다.

품질 클래스 판정 장치(3)는 단말 종단 장치(2)에서 종료된 ATM 셀의 헤더 필드(header field)에 포함되어 있는 VPI 및 VCI와 같은 정보를 추출하고, 이 정보에 기초하여 ATM 셀의 품질 클래스를 판정한다.

셀 버퍼(4)는 ATM 셀을 임시 저장하는 수단이다.

포인터 관리 장치(7)는 셀 버퍼(4) 내에 저장된 ATM 셀을 가리키는 포인터를 관리한다.

포인터 버퍼(8)는 셀 버퍼(4)에 저장된 ATM 셀의 포인터를 저장하는 수단이고, 품질 클래스들중 하나에 각각 대응하는 복수의 클래스 버퍼 (클래스 1 내지 클래스 M)를 포함한다. 포인터는 품질 클래스 판정 장치(3)에 의해 판정된 품질 클래스에 따라 FIFO (first-in first-out) 방식으로 클래스 버퍼들중 하나에 저장된다.

전송 우선 순위 제어 장치(5)는 선정된 우선 순위 알고리즘에 따라 전송될 ATM 셀의 품질 클래스를 판정하고, 포인터 버퍼(8) 내의 대응하는 클래스 버퍼로부터 포인터 값을 판독하고, 셀 버퍼(4)의 해당 포인터 값에 저장되어 있는 ATM 셀을 판독하고, 이 ATM 셀을 전송 회선(6)에 전송한다.

다음으로, 본 발명에 따른 ATM 셀 멀티플렉싱 장치의 동작에 대해 설명한다.

도 5a는 ATM 셀의 셀 버퍼(4)로의 기록 동작의 흐름도를 도시한다. 도 5b는 셀 버퍼(4)로부터의 ATM 셀의 판독 동작의 흐름도를 도시한다.

먼저, 도 5a를 참조하여, ATM 셀의 셀 버퍼(4)로의 기록 동작을 설명한다.

ATM 셀이 단말(1)들 중 하나에 입력되면, 품질 클래스 판정 장치(3)에 의해 VPI 또는 VCI에 포함되어 있는 정보와 같은 ATM 셀의 헤더 정보가 추출되고 품질 클래스가 판정된다 (단계 A1).

도 6은 ATM 셀의 레이아웃을 도시한다. ATM 셀(20)은 53 바이트 길이를 갖는데, 5 바이트의 셀 헤더(21)와 임의의 내용을 갖는 48 바이트의 정보 필드(22)를 갖는다. 셀 헤더(21)는 단말과 ATM 네트워크 사이에 ATM 셀을 사용한 경우 ATM 셀 헤더의 구성예이다. 여기서, 셀 헤더(21)는 4 비트의 흐름 제어 영역과, 8 비트의 VPI 영역, 16 비트의 VCI 영역, 3 비트의 페이로드 영역, 1 비트의 셀 손실 우선 순위 영역, 그리고 8 비트의 헤더 오류 제어 영역을 포함한다. 또한, ATM 네트워크에 사용되는 ATM 셀은 가상 경로 식별자 영역으로서 흐름 제어 영역을 사용한다는 것을 제외하고는 상기 셀과 유사한 구성을 갖는다.

ATM 통신 기술에서는, 호출 단말과 호출된 단말 간의 접속이 호출 단말로부터의 호출 요청에 의해 성립되고, 유일한 VCI가 ATM 네트워크의 각 링크에서의 각각의 접속에 할당되고, 유일한 VPI가 그룹에 속하는 접속에 할당된다.

여기서, ATM 셀 멀티플렉싱 장치에 제공된 서비스의 내용, 즉, 품질 클래스는 접속의 호출 요청에 따라 정해지고, 품질 클래스는 품질 클래스표 (도시되지 않음)의 VPI 필드 또는 VCI 필드에 등록된다. 이렇게 함으로써, 품질 클래스 판정 장치(3)는 상기 표를 참조하여 ATM 셀의 품질 클래스를 판정한다.

또한, 품질 클래스 판정 장치(3)는 ATM 셀의 정보 필드에 포함되어 있는 AAL (ATM Adaptation Layer) 헤더 정보를 참조하여 품질 클래스를 판정할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이 ATM 셀 멀티플렉싱 장치를 무선 단말의 기지국에 적용하면, 각 단말로부터의 음성 데이타와 같은 다양한 길이의 패킷 데이타가 장치에 전송되고, 데이타는 단말 종단 장치(2)에서 ATM 셀로 변환되고, ATM 셀은 멀티플렉싱되어 전송 회선(6)을 통해 무선 제어국에 전송되고, 도 6에 도시된 정보 필드(22)와 같은 쇼트 셀 헤더(SC-H)가 가변 길이 패킷 데이타에 첨부된 다음, ATM 셀로 분할된다.

도 6에 도시된 정보 필드와 같은 쇼트 셀 헤더는 ITU-T 1.362.2에 근거한 AAL 타입 2 쇼트 셀 헤더의 구성을 갖는다. 쇼트 셀 헤더는, 정보 필드의 6 바이트 이후의 임의의 3 바이트에, 채널 식별자 (CID) 영역 8 비트, 페이로드 길이 영역 6 비트, 패킷 페이로드 타입 영역 2 비트, 사용자 대 사용자 식별자 영역 3 비트, 및 헤더 오류 제어 영역 5 비트를 포함한다. 품질 클래스 판정 장치(3)는, 예를 들면, 각각의 수신된 ATM 셀에 대해 CID를 추출하거나 단말 종단 장치(2)로부터 CID를 직접 획득할 수 있고, CID에 따라 ATM 셀의 품질 클래스를 판정할 수 있다.

도 5a를 참조하면, 품질 클래스 판정 장치(3)로부터 품질 클래스의 통지를 수신하는 포인터 관리 장치(7)가 셀 버퍼(4) 내의 빈 포인터를 검색하고 (단계 A2), 포인터 값과 관련된 어드레스가 가리킨 영역에 셀 데이타를 저장하고 (단계 A3), 단계 A3과 동시에, 빈 포인터 버퍼(8)의 대응하는 품질 클래스와 관련된 클래스 버퍼에 포인터 값이 저장된다.

다음으로, 도 7을 참조하여, 포인터 관리 장치(7)의 동작에 대해 설명한다. 도 7은 도 4에 도시된 바와 같이 포인터 관리 장치(7)의 블럭도를 도시한다. 포인터 관리 장치(7)는 셀 버퍼(4)의 포인터가 등록되는 관리 큐 메모리(71), 관리 큐 메모리(71)의 어드레스 디코더(72), 관리 큐 메모리의 기록 어드레스를 나타내는 관리 큐 기록 어드레스 카운터(73), 관리 큐 메모리의 판독 어드레스를 나타내는 관리 큐 판독 어드레스 카운터(74), 관리 큐 기록 어드레스 카운터(73)와 관리 큐 판독 어드레스 카운터(74)를 비교하는 비교기(75), 품질 클래스 판정 장치(3)에 의해 통지된 품질 클래스에 따라 포인터 버퍼(8)의 클래스 버퍼들 (클래스 1 내지 클래스 M)중 하나를 선택하는 선택기(76)를 포함한다.

셀 버퍼(4)의 양이 N개의 셀이면, 53 바이트×N개의 메모리 공간이 준비된다. 각각의 메모리 공간의 시작부의 포인터 값을 1 워드의 길이로 나타내면, 관리 큐 메모리(71)에는 N 워드의 메모리가 준비된다.

관리 큐 메모리(71)에서의 워드의 어드레스의 값이 0 내지 N-1이면, N-ary 카운터인 관리 큐 기록 어드레스 카운터는 셀 버퍼(4) 내에 사용된 포인터를 연속해서 저장하는 관리 큐 메모리(71)의 최소 어드레스를 연속해서 나타내고, 역시 N-ary 카운터인 관리 큐 판독 어드레스 카운터는 셀 버퍼(4) 내에 빈 포인터를 연속해서 저장하는 관리 큐 메모리(71)의 최소 어드레스를 나타낸다.

ATM 셀이 입력되면, 관리 큐 판독 어드레스 카운터(74)의 카운터 값이 어드레스 디코더(72)에서 디코드되고 (도 7의 흐름 C1), 어드레스에 저장되어 있는 셀 버퍼(4)의 빈 포인터 값이 판독되고 (흐름 C2), 이 포인터 값을 기록 어드레스로 하여 셀 데이타가 셀 버퍼(4)에 기록된다 (흐름 C3).

동시에, 품질 클래스에 따라 선택기(76)에 의해 선택된 클래스 버퍼에 포인터 값이 기록된다 (흐름 C4).

상술한 바와 같이, 셀 데이타는 빈 포인터가 가리킨 셀 버퍼(4)의 영역에 기록되고, 관리 큐 판독 어드레스 카운터(74)가 1씩 증분되며 (화살표 C5), 관리 큐 메모리(71)의 포인터 값의 어드레스가 최대 어드레스로서 사용된 어드레스에 합쳐진다.

다음으로, 도 4, 5(b), 및 7을 참조하여 셀 버퍼(4)로부터 ATM 셀을 판독하는 동작에 대해 설명한다.

먼저, 전송 우선 순위 제어 장치(5)는 ATM 셀의 전송을 제어하고, 선정된 우선 순위 알고리즘에 따라 전송될 ATM 셀의 품질 클래스를 판정하고 (단계 B1), 포인터 버퍼(8) 내의 대응하는 클래스 버퍼로부터 포인터 값을 FIFO 방식으로 판독한다 (단계 B7, 도 7의 흐름 C6). 그 다음, 판독된 포인터 값을 판독 어드레스로 하여 셀 버퍼(4)로부터 ATM 셀 데이타를 판독하고, 판독된 ATM 셀 데이타를 전송 회선(6)에 전송한다 (단계 B3, 흐름 C7).

AMT 셀 데이타가 전송된 후에, 관리 큐 기록 어드레스 카운터(73)가 나타내는 카운터 값이 어드레스 카운터(72)에 의해 디코드되고 (흐름 C8), 전송된 ATM 셀데이타의 포인터 값이 관리 큐 메모리(71)의 대응하는 어드레스에 기록되고 (흐름 C9), 관리 큐 기록 어드레스 카운터(73)가 1씩 증분되며 (화살표 C10), 빈 영역의 끝이 빈 포인터로서 등록된다 (단계 B4).

비교기(75)는 관리 큐 기록 어드레스 카운터(73)의 카운터 값 (기록 어드레스 카운터 값)과 관리 큐 판독 어드레스 카운터(74)의 카운터 값 (판독 어드레스 카운터 값)을 비교하여, 서로 일치하면, 셀 버퍼(4)가 비어 있는 것으로 판정하고, 셀 폐기 신호를 전송하며, 그 결과, 수신된 셀 데이타가 셀 버퍼(4)에 버퍼링되지 않고 폐기된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 ATM 셀 멀티플렉싱 장치의 구성 및 동작에서는, 셀 버퍼의 이용 효율이 개선될 수 있고 적은 용량의 메모리로도 유사한 성능이 얻어진다.

따라서, 본 발명의 ATM 셀 멀티플렉싱 장치는 ATM 셀을 그 품질 클래스와 관계없이 공통 셀 버퍼(4)의 빈 영역에 하나씩 저장한다. 또한, 본 발명의 ATM 셀 멀티플렉싱 장치는 셀 데이타가 저장되어 있는 셀 버퍼의 포인터 값을 포인터 버퍼(8) 내의 품질 클래스마다 개별적으로 준비된, FIFO 메모리인 클래스 버퍼에 기록함으로써 필요한 셀의 양을 다이너믹하게 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 도 8에 도시한 바와 같이, N × 53 바이트의 ATM 셀을 저장할 수 있는 셀 버퍼, N×n 비트의 포인터를 각각 저장할 수 있는 M개의 클래스 버퍼 (클래스 1 내지 클래스 M), 및 포인터 버퍼(8)와 동일한 체적을 갖는 관리 큐 메모리(17)를 준비하기만 하면 된다. 따라서, 버퍼 사용의 효율이 개선되고 메모리 자원이 실질적으로 저감된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, ATM 셀 멀티플렉싱 장치는 하나의 셀 버퍼(4) 내에 복수의 품질 클래스의 ATM 셀을 집합적으로 저장하고, 셀 버퍼에 저장되어 있는 ATM 셀의 어드레스 값인 포인터 값을 품질 클래스에 각각 대응하는 클래스 버퍼들중 하나에 저장하여 관리한다. 따라서, 셀 버퍼의 이용 효율이 개선되고 적은 용량의 메모리로도 유사한 성능이 얻어진다.

Claims

서로 다른 품질 클래스로 분류되어 셀 저장 장치에 저장되어 있는 ATM 셀을 전송 회선을 통해 송신되는 ATM 셀 시퀀스로 멀티플렉싱하는 방법에 있어서,

상기 셀 저장 장치 내의 빈 영역에 상기 서로 다른 품질 클래스의 ATM 셀을 저장하는 단계;

상기 서로 다른 품질 클래스의 ATM 셀을 저장하고 있는 상기 영역을 가리키는 포인터 값을 각각의 품질 클래스마다 저장하는 단계;

저장된 상기 포인터 값을 참조하여 각각의 품질 클래스에 대한 포인터 값을 판독하는 단계; 및

상기 포인터 값을 이용하여 상기 영역 내에 저장되어 있는 ATM 셀을 판독하여, 이 ATM 셀을 전송 회선에 전송하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATM 셀의 멀티플렉싱 방법.
서로 다른 품질 클래스로 분류되어 있는 ATM 셀을 전송 회선을 통해 송신되는 ATM 셀 시퀀스로 멀티플렉싱하는 ATM 셀 멀티플렉싱 장치에 있어서,

상기 서로 다른 품질 클래스의 ATM 셀을 빈 영역에 저장하는 셀 저장 장치;

상기 ATM 셀을 저장하고 있는 상기 영역의 어드레스를 관리하는 포인터 관리기;

상기 ATM 셀의 품질 클래스를 판정하는 품질 클래스 판정 회로;

상기 포인터 관리기의 제어 하에서 상기 ATM 셀을 저장하고 있는 상기 영역의 포인터 값을 각각의 품질 클래스마다 저장하는 포인터 값 저장 장치; 및

상기 포인터 값 저장 장치로부터 각각의 품질 클래스에 대한 포인터 값을 판독하고, 상기 영역을 가리키는 상기 포인터 값을 참조하여 상기 셀 저장 장치의 영역 내에 저장되어 있는 상기 ATM 셀을 판독하고, 상기 ATM 셀을 전송 회선에 전송하는 전송 우선 순위 제어기

를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATM 셀 멀티플렉싱 장치.
제2항에 있어서, 상기 포인터 값 저장 장치는 각각의 품질 클래스마다 사용되고, 각각이 FIFO 메모리인 복수의 클래스 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATM 셀 멀티플렉싱 장치.
제3항에 있어서, 상기 포인터 관리기는

상기 셀 저장 장치 내의 영역과 동수이고 연속적으로 그리고 주기적으로 번호가 매겨진 복수의 어드레스를 포함하여, 상기 빈 영역과 관련된 상기 포인터 값과 사용된 영역과 관련된 상기 포인터 값 둘 다를 저장하는 관리 큐 메모리;

상기 빈 영역과 관련된 상기 포인터 값이 저장되어 있는 연속해서 번호가 매겨진 영역과 관련된 최소 어드레스를 가리키고, 상기 빈 영역에 포인터 값이 기록될 때마다 증분되는 관리 큐 판독 어드레스 카운터;

상기 사용된 영역과 관련된 상기 포인터 값이 저장되어 있는 연속해서 번호가 매겨진 영역과 관련된 최소 어드레스를 가리키고, 상기 빈 영역에 포인터 값이 기록될 때마다 증분되는 관리 큐 기록 어드레스 카운터;

상기 빈 영역의 포인터 값이 판독될 때, 상기 관리 큐 메모리의 판독 어드레스로서 상기 관리 큐 판독 어드레스 카운터의 값을 디코드하고, 상기 빈 영역의 포인터 값이 기록될 때 상기 관리 큐 메모리의 기록 어드레스로서 상기 관리 큐 기록 어드레스 카운터의 값을 디코드하는 어드레스 디코더;

상기 관리 큐 기록 어드레스 카운터의 값과 상기 관리 큐 판독 어드레스 카운터의 값을 비교하고, 비교 결과 두 카운터 값이 서로 일치한다고 판정되면 ATM 셀 폐기 신호를 전송하는 비교기; 및

상기 품질 클래스 판정 회로의 판정에 따라, 상기 빈 영역 내에 저장되어 있는 상기 ATM 셀의 품질 클래스에 대응하는 클래스 버퍼 중 하나를 선택하고, 판독된 상기 빈 영역의 포인터 값을 상기 선택된 클래스 버퍼에 저장하는 선택기

를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATM 셀 멀티플렉싱 장치.
제2항에 있어서, 상기 품질 클래스 판정 회로는 상기 ATM 셀의 셀 헤더 정보를 참조하여 상기 ATM 셀의 품질 클래스를 판정하는 것을 특징으로 하는 ATM 셀의 멀티플렉싱 장치.
제2항에 있어서, 상기 품질 클래스 판정 회로는 상기 ATM 셀의 정보 필드에 포함되어 있는 AAL 헤더 정보를 참조하여 상기 ATM 셀의 품질 클래스를 판정하는 것을 특징으로 하는 ATM 셀 멀티플렉싱 장치.
서로 다른 품질 클래스로 분류되어 있는 ATM 셀을 처리할 수 있는 ATM 셀 멀티플렉싱 장치에 있어서,

ATM 셀중 하나를 각각 저장하는 복수의 영역을 포함하는 셀 버퍼;

상기 영역에 각각 대응하는 포인터를 이용하여 상기 셀 버퍼에 대한 상기 ATM 셀의 판독 동작 및 기록 동작을 수행하는 억세스 관리기; 및

각각의 상기 포인터와 상기 포인터가 가리킨 영역에 기록되어 있는 상기 ATM 셀의 품질 클래스를 관련시키는 포인터 관리기

를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATM 셀 멀티플렉싱 장치.
서로 다른 품질 클래스로 분류되어 있는 ATM 셀을 처리할 수 있는 ATM 셀의 멀티플렉싱 방법에 있어서,

상기 ATM 셀을 영역에 저장하는 단계;

각각의 영역을 포인터와 관련시키는 단계;

각각의 상기 포인터와 상기 포인터가 가리키는 영역에 저장되어 있는 상기 ATM의 품질 클래스를 관련시키는 단계; 및

각각의 품질 클래스마다 상기 포인터를 이용하여 상기 영역으로부터 상기 ATM 셀을 판독하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATM 셀의 멀티플렉싱 방법.
서로 다른 품질 클래스로 분류되어 있는 ATM 셀을 처리할 수 있는 ATM 셀의 멀티플렉싱을 위한 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서, 상기 프로그램이

상기 ATM 셀을 영역에 저장하는 단계;

각각의 상기 영역과 포인터를 관련시키는 단계;

각각의 상기 포인터와 상기 포인터가 가리킨 영역 내에 저장된 상기 ATM 셀의 품질 클래스를 관련시키는 단계; 및

각각의 품질 클래스마다 상기 포인터를 이용하여 상기 영역으로부터 상기 ATM 셀을 판독하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체.