KR100333672B1 - 비동기 전달 모드 근거리 통신망 시스템의 계층적 셀 헤더 처리 장치 - Google Patents

비동기 전달 모드 근거리 통신망 시스템의 계층적 셀 헤더 처리 장치 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 ATM 근거리 통신망 시스템의 계층적 셀 헤더 처리 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하고자하는 과제
본 발명은 ATM LAN에서 ATM 연결을 실제 설정되는 ATM 연결 수 만큼 제한적으로 계층적 운용하므로써, 분할 및 재결합 기능 모듈에서 사용되는 가상경로 식별자 및 가상연결 식별자 영역을 실제로 설정되는 ATM 연결 수 만큼 제한적 범위 내에서 할당할 수 있는 셀 헤더 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 전달된 ATM 셀을 접속시키는 송신 접속수단; 송신 접속수단으로부터 전달된 셀을 저장하는 제 1 저장수단; 제저장된 셀을 읽어내어 헤더를 변환하는 송신 ATM 셀 헤더 변환수단; 수신된 ATM 셀을 접속시키는 수신 ATM 셀 헤더 변환수단; 헤더가 변환되어 전달된 셀을 저장하는 제 2 저장수단; 및 저장된 셀을 읽어 내어 외부로 접속시키는 수신 접속수단을 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 ATM 근거리 통신망 시스템에 이용됨.

Description

비동기 전달 모드 근거리 통신망 시스템의 계층적 셀 헤더 처리 장치{HIERARCHICAL CELL HEADER PROCESSING APPARATUS IN ATM LAN SYSTEM}
본 발명은 비동기 전달 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 근거리 통신망 시스템(LAN : Local Access Network)의 계층적 셀 헤더(Header) 처리 장치에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 ATM 근거리 통신망 시스템의 구성도로서, 이더넷(Ethernet)을 ATM 망으로 정합하는 기능을 제공하는 이더넷 정합보드(70)와, ATM 통신을 정합하는 기능을 제공하는 ATM 정합보드(80)와, 이더넷 정합보드(70)와 ATM 정합보드(80) 사이의 ATM 셀 교환을 제공하는 ATM 스위치(90)로 구성된다.
이더넷 정합보드(70)는, 이더넷 선로를 정합하는 기능을 제공하는 이더넷 접속부(30)과, 이더넷을 통하여 전달된 이더넷 프레임 정보를 ATM 망으로 전달하기위한 분할 및 재결합부(20)와, ATM 스위치(90)와의 인터페이스에 필요한 셀 헤더 처리 및 라우팅 태그정보를 처리하는 기능을 제공하는 ATM 스위치 접속부(10)로 구성된다.
ATM 정합보드(80)는 STM-1 급을 ATM 선로를 정합하는 기능을 제공하는 물리계층 처리부(60)와, ATM 연결 당 서비스 품질등급에 따라서 트래픽 제어 기능을 담당하는 ATM 계층 처리부(50)와, ATM 스위치(90)와의 인터페이스에 필요한 셀 헤더 처리 및 라우팅 태그정보를 처리하는 기능을 제공하는 ATM 스위치 접속부(40)로 이루어진다.
그리고, ATM 헤더의 검증을 위한 종래의 기술 분야는 주로 시스템 외부 인터페이스에 관한 내용이 주류를 이루고 있다.
종래의 셀 헤더 검증 기법으로는 CAM(Content Addressable Memory)를 이용하는 방식과 ATM 헤더의 가상경로 식별자(VPI : Virtual Path Identifier) 및 가상연결 식별자(VCI : Virtual Connect Identifier)영역을 메모리의 주소번지로 직접 사용하여 셀 헤더를 검증하는 방식이 있다.
그러나, 전자의 경우 셀 헤더 검증에 소요되는 시간이 일정하나 비용이 너무 많이 소요되었으며, 후자의 경우 실제 설정되는 ATM 연결 수 이상으로 많은 메모리를 필요로 하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, ATM LAN에서 이더넷(Ethernet) 이나 프레임 릴레이(Frame Relay) 선로 정합보드와 같은 특성을 가지고 있은 선로 정합보드와 ATM 선로 정합 보드 사이의 내부적인 ATM 연결을 실제 설정되는 ATM 연결 수 만큼 제한적으로 계층적 운용하므로써, 분할 및 재결합 기능 모듈에서 사용되는 가상경로 식별자 및 가상연결 식별자 영역을 실제로 설정되는 ATM 연결 수 만큼 제한적 범위 내에서 할당할 수 있는 셀 헤더 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 ATM 근거리 통신망 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명이 적용되는 ATM 스위치 정합 장치의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 비동기 전달 모드 근거리 통신망 시스템의 계층적 송신 셀 헤더 처리 장치의 일실시예 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 송신 셀 헤더 처리 장치의 송신 셀 헤더 변환 형태를 나타내는 설명도.
도 5는 본 발명에 따른 송신 셀 헤더 처리 장치에서 송신 셀 헤더를 변환하기 위한 로컬 메모리의 구조도.
도 6은 본 발명에 따른 비동기 전달 모드 근거리 통신망 시스템의 계층적 수신 셀 헤더 처리 장치의 일실시예 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 수신 셀 헤더 처리 장치의 수신 셀 헤더 변환 형태를 나타내는 설명도.
도 8은 본 발명에 따른 수신 셀 헤더 처리 장치에서 수신 셀 헤더를 변환하기 위한 로컬 메모리의 구조도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110: 송신 SAR 접속부 111, 171: 셀 버퍼
112: 송신 ATM 셀 헤더 변환부 170: 수신 ATM 셀 헤더 변환부
172: 수신 SAR 접속부
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 비동기 전달 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 근거리 통신망 시스템(LAN : Local Access Network)의 계층적 셀 헤더(Header) 처리 장치에 있어서, 외부로부터 전달된 ATM 셀의 에러를 검사하여 비정상적으로 수신된 셀을 제거하고, 정상적으로 수신된 셀만을 송신하는 송신 접속수단; 상기 송신 접속수단으로부터 전달된 셀을 일시 저장하기 위한 제 1 저장수단; 상기 제 1 저장수단에 저장된 셀을 읽어낸 후 해당 셀의 헤더 값인 가상경로 식별자 및 가상연결 식별자 값을 사용하여 라우팅 태그(routing tag) 정보와 연결 태그 정보를 구하여 송신하는 송신 ATM 셀 헤더 변환수단; 수신된 ATM 셀의 연결 태그값을 사용하여 가상경로 식별자 및 가상연결 식별자 정보를 구하고, 비등록된 셀을 폐기하고 이에 대한 정보를 출력하는 수신 ATM 셀 헤더 변환수단; 상기 수신 ATM 셀 헤더 변환수단에 의해 헤더가 변환되어 전달된 셀을 일시 저장하기 위한 제 2 저장수단; 및 상기 제 2 저장수단에 저장된 셀을 읽어 내어 정상적으로 수신 셀만을 외부로 접속시키는 수신 접속수단을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명이 적용되는 ATM 스위치 정합 장치의 구성도로서, 분할 및 재결합부(20)로부터 전달된 ATM 셀을 ATM 스위치(90)로 전달하기 위한 송신 셀 헤더 변환부(11)와, 송신 셀 버퍼(12)와, 송신 ATM 스위치 접속부(13)와, 송신 ATM 스위치 접속부(13) 및 ATM 스위치(90)로부터 전달된 셀을 분할 및 재결합부(20)로 전달하기 위한 수신 ATM 스위치 접속부(19)와, 수신 셀 버퍼(18)와, 수신 셀 헤더 변환부(17)와 셀 헤더 변환 기능을 수행하는 데 필요한 정보를 저장하기 위한 외부 로컬 메모리(16)와, 이에 대한 액세스의 중재를 담당하는 로컬 메모리 액세스 중재기(15)와, CPU(Center Process Unit)가 외부 로컬 메모리(16)를 설정하는 인터페이스를 제공하기 위한 CPU 정합 레지스터(14)로 구성된다.
이와 같은 구조를 갖는 본 발명이 적용되는 ATM 스위치 정합 장치의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.
셀 헤더 변환부(11)는 분할 및 재결합부(20)에서 송신할 셀이 준비되어 있고 송신 셀 버퍼(12)에서 셀을 받아들일 공간이 있을 경우, 분할 및 재결합부(20)로부터 53 바이트 단위의 셀을 받아들여 ATM 스위치(90)로 전달할 36워드(words) 단위의 셀 형태로 송신 셀의 헤더 변환 기능을 수행한 후 송신 셀 버퍼(12)에 저장하는 기능을 제공한다.
송신 셀 버퍼(12)는 최소 한 셀 이상 저장되어 있을 경우, 이를 송신 ATM 스위치 접속부(13)에게 알려주는 기능을 담당하다.
송신 ATM 스위치 접속부(13)는 ATM 스위치(90)가 셀을 받아들일 준비가 되어있고 송신 셀 버퍼(12)에 송신할 셀이 준비되어 있을 경우 36워드 단위의 셀을 읽어내어 ATM 스위치(90)로 전달하는 기능을 제공한다.
그리고, 수신 ATM 스위치 접속부(19)는 ATM 스위치(90)를 통하여 전달된 36워드 단위의 셀을 10워드 크기의 라우팅 태그(ROUTING TAG) 정보를 떼어낸 후 수신 셀 버퍼(18)에 26워드 단위로 저장하는 기능을 제공한다.
수신 셀 버퍼(18)는 ATM 스위치(90)로부터 분할 및 재결합부(20)가 처리할 수 없을 정도의 셀이 갑자기 전달 될 경우 이를 임시 저장하는 기능을 제공한다. 또한, 수신 셀 버퍼(18)에 셀이 저장되어 있을 경우 셀을 읽어 들여 셀 헤더변환 기능을 수행한 후 분할 및 재결합부(20)로 전달하는 기능을 제공한다.
도 3은 본 발명에 따른 비동기 전달 모드 근거리 통신망 시스템의 계층적 송신 셀 헤더 처리 장치의 일실시예 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 비동기 전달 모드 근거리 통신망 시스템의 계층적 송신 셀 헤더 처리 장치는, 송신 SAR(Segmentation And Reassembly) 접속부(110)와, 셀 버퍼(111)와, 송신 ATM 셀 헤더 변환부(112)를 구비한다.
상기한 바와 같은 구조를 갖고 있는 본 발명의 비동기 전달 모드 근거리 통신망 시스템의 계층적 송신 셀 헤더 처리 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
송신 SAR 접속부(110)는 유토피아(UTOPIA) 인터페이스 마스터(Master) 기능을 제공하며, 분할 및 재결합부(20)로부터 전달된 53 바이트 단위 ATM 셀을 26 워드 크기의 셀 버퍼(111)로 워드 단위로 저장하는 기능을 수행한다.
이와 같은 과정에서, 송신 SAR 접속부(110)는 셀 수신 인터페이스 에러를 검사하여 비정상적으로 수신된 셀을 제거한 후, 이에 대한 상태 정보를 CPU 정합 레지스터(14)를 통하여 CPU에 통보하는 기능을 제공한다.
송신 ATM 셀 헤더 변환부(112)는 셀 버퍼(111)에 정상적으로 저장되어 있는 26워드 크기의 셀을 읽어낸 후, 해당 셀의 헤더 값인 VPI 및 VCI 값을 사용하여 로컬 메모리(16)내의 라우팅 태그(Routing Tag)정보와 연결 태그(Connection Tag) 정보를 구한 후, 송신 셀 버퍼(12)에 36워드 크기로 저장하는 기능을 제공한다.
그리고, 이 과정에서, 송신 ATM 셀 헤더 변환부(112)는 송신 셀의 연결설정 여부를 파악하여 비등록된 셀의 경우, 이를 폐기하고 이에 대한 상태 정보를 CPU 정합 레지스터(14)를 통하여 CPU에 통보하는 기능을 제공한다.
도 4는 송신 셀의 헤더 변환 형태를 나타낸 것으로, 송신 셀 포멧의 내용 중 VPI 및 VCI 값을 사용하여 구해진 라우팅 태그정보와 연결 태그 정보는 헤더 변환된 송신 셀 포멧에 포함된다.
셀 포멧의 내용 중 VPI 및 VCI 영역의 값은 이더넷 접속부(70)와 ATM 정합보드(80) 사이의 ATM 연결을 ATM 랜(LAN) 시스템 내부에서 구별하기 위하여 사용되는 값으로서 그 사용영역을 제한하여 사용 가능하다. 이 경우 분할 및 재결합부(20)에서 ATM 셀 헤더 검증을 위한 외부메모리의 크기를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
연결 태그 정보는 ATM 정합보드(80)에서 ATM 스위치(8)를 통하여 전달되어 온 ATM 연결을 구별하기 위한 구별자이다.
따라서, 동일한 ATM 정합보드(80)로 셀을 전달 할 선로 정합 보드들은 전달할 셀의 연결 태그 정보가 ATM 정합보드(80)에서 유일할 수 있도록 시스템 차원에서 연결 태그 정보를 할당 받아서 헤더 변환 테이블을 구성한다.
도 5는 로컬 메모리을 사용하여 송신 셀 헤더를 변환하기 위한 로컬 메모리의 구성을 나타낸 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 송신 셀의 VPI 및 VCI 일부영역(115)은 가변적으로 정의할 수 있는 영역으로서, 이를 로컬 메모리의 주소로 사용한다.
로컬 메모리(16)의 영역은 OWN 비트(116)와 10 바이트 단위의 라우팅 태그 정보인 라우팅 태그(ROUTING_TAG)(117)영역 그리고 연결 태그(CONNECTION_TAG)(118) 영역으로 구성되어 진다.
로컬 메모리(16)의 내용 중 OWN 비트(116)는 현재 번지의 영역에 해당되는 ATM 연결이 실제로 설정된 것인지를 검사하기 위하여 사용된다.
만약, 이러한 OWN 비트 정보를 통하여 연결 설정되지 않은 ATM 셀이 분할 및 재결합부(20)에서 전될 경우 폐기되며, CPU 정합 레지스터(14)를 통하여 CPU에 이와 같은 상태정보가 통보된다.
도 6은 본 발명에 따른 비동기 전달 모드 근거리 통신망 시스템의 계층적 수신 셀 헤더 처리 장치의 일실시예 구성도로서, 수신 ATM 셀 헤더 변환부(170)와, 셀 버퍼(171)와, 수신 SAR 접속부(172)로 구성된다.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 비동기 전달 모드 근거리 통신망 시스템의 계층적 수신 셀 헤더 처리 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
수신 ATM 셀 헤더 변환부(170)는 셀 버퍼(171)가 비어 있고 수신 셀버퍼(18)에 저장된 셀이 있을 경우 저장 셀의 연결 태그(Connection Tag)(175)값을 사용하여 로컬 메모리(16) 내의 VPI 및 VCI(177) 정보를 구한 후 26워드 크기의 셀 버퍼(171)에 저장하는 기능을 제공한다.
이 과정에서, 수신 ATM 셀 헤더 변환부(170)는 수신 셀의 연결설정 여부를 파악하여 비 등록된 셀의 경우 이를 폐기하고 이에 대한 상태 정보를 CPU 정합 레지스터(14)를 통하여 CPU에 통보하는 기능을 제공한다.
수신 SAR 접속부(172)는 유토피아(UTOPIA) 인터페이스 마스터(Master) 기능을 제공하며, 셀 버퍼(171)에 헤더 변환된 셀이 저장되어 있고 분할 및 재결합부(20)에서 셀을 받아 들일 수 있는 상태가 되어있을 경우 셀 버퍼(171)로부터 셀을 읽어내어 전달하는 기능을 제공한다.
도 7은 상기 도 6의 수신 ATM 셀 헤더 변환부에서 셀 헤더 변환하는 형태를 나타내는 설명도로서, 수신 셀 버퍼(18)로부터 읽어낸 셀의 정보(173)중 연결 태그(Connection Tag)(175) 값에 해당되는 VPI 및 VCI 값을 로컬 메모리(16)로부터 읽어내어 변환한 형태(174)를 표시한 것이다.
연결 태그(Connection Tag) 정보는 ATM 스위치(8)를 통하여 이더넷 정합보드(70)로 전달되어 온 셀의 ATM 연결을 구별하기 위한 구별자이다.
따라서, 동일한 이더넷 정합보드(70)로 셀을 전달 할 선로 정합 보드들은 전달할 셀의 연결 태그가 이더넷 정합보드(70)에서 유일할 수 있도록 시스템 차원에서 연결 태그 정보를 할당 받아서 사용한다. 그리고, 변환되는 셀 포멧(174)의 내용 중 VPI 및 VCI 영역의 값은 이더넷 정합보드(70)와 타 선로정합 보드 사이의ATM 연결을 ATM 랜(LAN) 시스템 내부에서 구별하기 위하여 사용되는 값으로서 그 사용영역을 제한하여 사용 가능하다.
이와 같은 경우, 분할 및 재결합부(20)에서 ATM 셀 헤더 검증을 위한 외부메모리의 크기를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 8은 로컬 메모리을 사용하여 수신 셀 헤더를 변환하기 위한 로컬 메모리의 구조를 나타낸 것으로서, 수신 셀의 연결 태그(175) 영역을 로컬 메모리의 주소로 사용한다.
그리고, 로컬 메모리(16)의 영역은 OWN 비트(176)와 헤더 변환될 VPI 및 VCI(177) 영역으로 구성되어 진다.
또한, 로컬 메모리(16)의 내용중 OWN 비트(176)는 현재 번지의 영역에 해당되는 ATM 연결이 실제로 설정된 것인지를 검사하기 위하여 사용된다.
만약, 이러한 OWN 비트 정보를 통하여 연결 설정되지 않은 ATM 셀이 ATM 스위치(90)로부터 전달되어 질 경우 수신된 셀이 폐기되며, CPU 정합 레지스터(14)를 통하여 CPU에 이와 같은 상태정보가 통보된다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 분할 및 재결합 기능 모듈에서 사용되는 VPI 및 VCI 영역을 실제로 설정되는 ATM 연결 수 만큼 제한적 범위 내에서 할당 할 수 있어 분할 및 재결합 기능을 위한 외부메모리의 크기를 최적화할 수 있고, 분할 및 재결합 기능 모듈이 ATM 스위치로 전달하는 셀의 VPI 및 VCI 값을 사용하여 연결 인식자와 ATM 스위치의 라우팅 태그 정보를 구하고, 역 방향으로 ATM 스위치가 분할 및 재결합 기능 모듈로 전달하는 셀의 연결 인식자 값을 사용하여 VPI 및 VCI 값을 구하기 위한 룩-업(look-up) 테이블을 최적화된 크기의 메모리 소자를 사용해서 구할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 비동기 전달 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 근거리 통신망 시스템(LAN : Local Access Network)의 계층적 셀 헤더(Header) 처리 장치에 있어서,
    외부로부터 전달된 ATM 셀의 에러를 검사하여 비정상적으로 수신된 셀을 제거하고, 정상적으로 수신된 셀만을 송신하는 송신 접속수단;
    상기 송신 접속수단으로부터 전달된 셀을 일시 저장하기 위한 제 1 저장수단;
    상기 제 1 저장수단에 저장된 셀을 읽어낸 후 해당 셀의 헤더 값인 가상경로 식별자 및 가상연결 식별자 값을 사용하여 라우팅 태그(routing tag) 정보와 연결 태그 정보를 구하여 송신하는 송신 ATM 셀 헤더 변환수단;
    수신된 ATM 셀의 연결 태그값을 사용하여 가상경로 식별자 및 가상연결 식별자 정보를 구하고, 비등록된 셀을 폐기하고 이에 대한 정보를 출력하는 수신 ATM 셀 헤더 변환수단;
    상기 수신 ATM 셀 헤더 변환수단에 의해 헤더가 변환되어 전달된 셀을 일시 저장하기 위한 제 2 저장수단; 및
    상기 제 2 저장수단에 저장된 셀을 읽어 내어 정상적으로 수신 셀만을 외부로 접속시키는 수신 접속수단
    을 포함하여 이루어진 비동기 전달 모드 근거리 통신망 시스템의 계층적 셀헤더 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 저장수단은 각각,
    실질적으로 26 워드 단위로 셀을 저장하는 것을 특징으로 하는 비동기 전달 모드 근거리 통신망 시스템의 계층적 셀 헤더 처리 장치.
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