KR100365792B1 - 유효비트율 버퍼 레벨 측정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 유효비트율 서비스를 제공하기 위해 비동기전송모드 스위치 패브릭으로부터 비동기전송모드 계층으로 전달되는 셀을 임시 저장하는 유효비트율 버퍼의 레벨을 측정하기 위한 장치에 있어서, 상기 유효비트율 버퍼에 상기 셀을 라이트하기 위한 라이트 클럭의 논리상태를 메인클럭에 응답하여 임시 저장하여 라이트클럭 래치신호로 출력하는 라이트 클럭 레지스터(32)와, 상기 유효비트율 버퍼에 임시 저장된 셀을 리드하기 위한 리드 클럭의 논리상태를 상기 메인클럭에 응답하여 임시 저장하여 리드클럭 래치신호로 출력하는 리드 클럭 레지스터(30)와, 상기 라이트클럭 래치신호와 리드클럭 래치신호를 비교하여 그에 따른 비교값을 제공하는 비교기(34)와, 유효비트율 버퍼 레벨값을 저장하는 큐 레벨 레지스터(38)와, 상기 큐 레벨 레지스터(38)에 저장된 버퍼레벨값과 상기 비교값을 가산하고, 상기 가산에 의해 구해진 새로운 유효비트율 버퍼 레벨값을 상기 큐 레벨 레지스터(38)에 업데이트하는 가산기(36)로 구성한다.

Description

유효비트율 버퍼 레벨 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING ABR BUFFER LEVEL}

본 발명은 비동기전송모드(Asynchronous Transfer Mode: 이하 "ATM"이라 칭함) 교환 시스템에 관한 것으로, 유효비트율(Available Bit Rate: ABR) 서비스에서 ABR버퍼 레벨 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.

ITU-T(International Telecommunications Union - Telecommunications standardization sector) SG12의 권고안 I.371에서는 DBR(Deterministic Bit Rate), SBR(Statistical Bit Rate), ABT(ATM Block Transfer), 및 ABR(Available Bit Rate)의 4가지 ATM전송 능력(ATC: ATM Transfer Capability)들을 정의하고 있다. 4가지의 ATC들은 사용자 서비스 관점에서 분류되는 CBR(Constant Bit Rate), VBR(Variable Bit Rate)서비스와는 달리 ATM계층의 전송 특성 관점에서 분류한 것이다.

일반적으로 ABR서비스에서 송신측은 변화하는 망의 상태에 따라 자신의 전송율을 조절한다. 현재의 잔여 대역폭, 폭주상태 또는 폭주근접상태(impending congestion)등과 같은 망의 상태에 대한 정보는 자원관리 셀(Resource Management cell: RM셀)이라는 특별한 제어 셀을 통하여 송신측에게 전달된다. 송신측은 상기 RM셀의 내용에 따른 자신의 전송율을 증가, 감소 또는 유지한다. 현재 ATM포럼의 Traffic Management Specification Version 4.0과 같은 표준화 자료에는 ABR서비스를 지원하기 위한 연결상의 송신측, 수신측 그리고 스위치의 동작(behavior)이 명시되어 있으며, 서비스에서 사용되는 파라미터들도 정의되어 있다.

이러한 ABR서비스를 제공하기 위해서 ATM교환기에서는 도 1에 도시된 바와 같이, ABR등급의 트래픽을 조절하는 ABR엔진(2)이 구비되어 있다. ABR엔진(2)은 ATM스위치 패브릭(4)과 셀 다중화 및 교환을 담당하는 ATM계층 사이에 위치하고 있다. 상기 ATM스위치 패브릭(4)과 ABR엔진(2) 사이에는 ABR버퍼 큐(6)가 구비되어 있다. ABR버퍼 큐(6)는 ATM스위치 패브릭(4)의 라이트 제어에 의거하여 상기 ATM스위치 패브릭(4)으로부터 제공되는 셀을 저장하며, ATM계층의 리드 제어에 의거하여 저장하고 있던 셀을 ABR엔진(2)으로 출력한다.

ABR엔진(2)은 ABR서비스에 사용되는 파라미터들중 ER(Explicit cell Rate)을 계산하기 위해 먼저 ABR버퍼 큐(6)의 버퍼레벨을 측정하고 측정된 ABR버퍼 큐 레벨 을 이용해서 파라미터들중의 하나인 ER을 계산한다. 그리고 계산된 ER을 이용해서 ABR버퍼 큐(6)에서 제공되는 셀들의 흐름을 조절한다. 즉 ABR등급의 트래픽을 조절한다. 상기 ABR버퍼 큐(6)의 버퍼레벨 측정은 ABR엔진(2)내의 ABR 버퍼레벨 측정부(8)에 의해서 이루어지고, 상기 ER 계산 및 그를 이용한 트래픽 조절은 ABR엔진(2)내의 ABR파라미터 계산부(10)에 의해서 이루어진다.

상기한 바와 같은 ABR서비스에서는 ABR엔진내 ABR버퍼 큐의 버퍼 레벨 측정을 수행하는 장치 및 방법이 요구된다.

따라서 본 발명의 목적은 ABR서비스에서 ABR버퍼 큐의 버퍼 레벨 측정을 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 ABR서비스에서 ABR버퍼 큐의 버퍼 레벨 측정을 위한 하드웨어 구성을 간단화 할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라, 본 발명은, 유효비트율 서비스를 제공하기 위해 비동기전송모드 스위치 패브릭으로부터 비동기전송모드 계층으로 전달되는 셀을 임시 저장하는 유효비트율 버퍼의 레벨을 측정하기 위한 장치에 있어서, 상기 유효비트율 버퍼에 상기 셀을 라이트하기 위한 라이트 클럭에 응답해 카운트 업하여 제1카운트값으로 제공하는 라이트 클럭 카운터와, 상기 유효비트율 버퍼에 임시 저장된 셀을 리드하기 위한 리드 클럭에 응답해 카운트 업하여 제2카운트값으로 제공하는 리드 클럭 카운터와, 상기 제1카운트값에서 제2카운트값을 감산하여 감산값을 제공하는 감산기와, 유효비트율 버퍼 레벨값을 저장하는 큐 레벨 레지스터와, 상기 큐 레벨 레지스터에 저장된 버퍼레벨값과 상기 감산값을 가산하고, 상기 가산에 의해 구해진 새로운 유효비트율 버퍼 레벨값을 상기 큐 레벨 레지스터에 업데이트하는 가산기로 구성함을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 유효비트율 서비스를 제공하기 위해 비동기전송모드 스위치 패브릭으로부터 비동기전송모드 계층으로 전달되는 셀을 임시 저장하는 유효비트율 버퍼의 레벨을 측정하기 위한 장치에 있어서, 상기 유효비트율 버퍼에 상기 셀을 라이트하기 위한 라이트 클럭의 논리상태를 메인클럭에 응답하여 임시 저장하여 라이트클럭 래치신호로 출력하는 라이트 클럭 임시저장부와, 상기 유효비트율 버퍼에 임시 저장된 셀을 리드하기 위한 리드 클럭의 논리상태를 상기 메인클럭에 응답하여 임시 저장하여 리드클럭 래치신호로 출력하는 리드 클럭 임시저장부와, 상기 라이트클럭 래치신호와 리드클럭 래치신호를 비교하여 그에 따른 비교값을 제공하는 비교기와, 유효비트율 버퍼 레벨값을 저장하는 큐 레벨 레지스터와, 상기 큐 레벨 레지스터에 저장된 버퍼레벨값과 상기 비교값을 가산하고, 상기 가산에 의해 구해진 새로운 유효비트율 버퍼 레벨값을 상기 큐 레벨 레지스터에 업데이트하는 가산기로 구성함을 특징으로 한다.

도 1은 ABR서비스를 제공하기 위해 ATM교환기에 구비되어 있는 ABR엔진 및 그 주변 구성도,

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 도 1의 ABR 버퍼레벨 측정부의 구체 블록 구성도,

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 도 1의 ABR 버퍼레벨 측정부의 구체 블록 구성도,

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 동작 파형도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 도 1의 ABR 버퍼레벨 측정부(8)의 구체 블록 구성도로서, 리드클럭 카운터(20), 라이트클럭 카운터(22), 감산기(24), 가산기(26), 및 큐 레벨 레지스터(28)가 도시되어 있다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 ABR버퍼 레벨 측정부(8)에는 도 1의 ABR버퍼 큐(6)에 제공되는 리드 클럭 RD_CLK와 라이트 클럭 WR_CLK가 인가된다. 상기 라이트 클럭 WR_CLK는 스위치 패브릭(4)에 의해 공급되며 스위치 패브릭(4)으로부터 전송되는 셀을 ABR버퍼 큐(6)에 라이트하기 위한 클럭이고, 상기 리드 클럭 RD_CLK는 ATM계층에 의해 공급되며 ABR버퍼 큐(6)에 라이트된 셀을 리드하기 위한 클럭이다.

초기화 시 ABR버퍼 레벨 측정부(8)의 큐 레벨 레지스터(28)는 초기값(예컨대, "0")으로 설정된다. 그후 라이트클럭 카운터(22)는 스위치 패브릭(4)에서 전송된 셀을 ABR버퍼 큐(6)에 기록하기 위해 스위치 패브릭(4)으로부터 공급되는 라이트 클럭 WR_CLK에 응답하여 카운트 업 되고, 리드클럭 카운터(20)는 ABR버퍼 큐(6)에 라이트된 셀을 리드하기 위한 ATM계층으로부터 공급되는 리드 클럭 RD_CLK에 응답하여 카운트 업 된다.

감산기(24)는 소정 주기로 라이트 클럭 카운터(22)의 라이트 클럭 카운트값에서 리드 클럭 카운터(20)의 리드 클럭 카운트값을 감산하여 그 감산값을 가산기(26)의 일입력단에 인가한다. ABR버퍼 큐(5)에 대해서, 만약 셀 리드 횟수가 라이트 횟수보다 많을 경우에는 상기 감산값은 음(-)의 값이 되고, 셀 라이트 횟수가 셀이 리드 횟수보다 많을 경우에는 상기 감산값은 양(+)의 값이 된다.

가산기(26)는 큐 레벨 레지스터의 이전 큐 레벨값(초기 동작 시에는 초기 값임)과 감산기(24)에서 제공하는 감산 값을 가산하여 큐 레벨 레지스터(28)에 현재의 큐 레벨값으로서 업데이트시킨다. 큐 레벨 레지스터(28)에 업데이트된 큐 레벨 값은 도 1의 ABR파라미터 계산부(10)에 제공된다. 이러한 방법에 의해서 ABR파라미터 계산부(10)는 ABR버퍼 큐(6)의 큐 레벨값을 제공받을 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같은 ABR 버퍼 레벨 측정부(8)를 구현할 경우에는, 두 개의 카운터중 하나의 카운터는 최고치를 넘어서 다시 카운트되고 다른 카운터는 최고치를 넘지 않고 있을 경우를 고려해서 설계해야 한다. 이럴 경우에는 감산기(24)의 감산 값이 예상치 않는 값이 되므로 카운터의 카운트 값이 최고치를 넘을 경우에는 오버 플로우에 따른 플래그 비트 등을 세트해서 정확한 감산이 이루어질 수 있도록 해야한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 도 1의 ABR 버퍼레벨 측정부(8)의 구체 블록 구성도로서, 리드 클럭 레지스터(30), 라이트 클럭 레지스터(32), 비교기(34), 1비트 가산기(36), 및 큐 레벨 레지스터(38)가 도시되어 있다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 ABR버퍼 레벨 측정부(8)에는 도 3에 도시된바와 같이, 도 1의 ABR버퍼 큐(6)에 제공되는 리드 클록 RD_CLK와 라이트 클럭 WR_CLK가 인가된다. 상기 라이트 클럭 WR_CLK는 스위치 패브릭(4)에 의해 공급되며 스위치 패브릭(4)으로부터 전송되는 셀을 ABR버퍼 큐(6)에 라이트하기 위한 클럭이고, 상기 리드 클럭 RD_CLK는 ATM계층에 의해 공급되며 ABR버퍼 큐(6)에 라이트된 셀을 리드하기 위한 클럭이다. 또한 도 3에 도시된 ABR버퍼 레벨 측정부(8)에는 수십MHz의 메인클럭 MCLK가 인가된다.

도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 동작 파형도로서, 메인 클럭 M_CLK, 라이트 클럭 W_CLK, 리드 클럭 R_CLK, 라이트 클럭 래치신호 W_LCH, 리드 클럭 래치신호 R_LCH가 도시되어 있다.

이하 도 1, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 ABR버퍼 레벨 측정부(8)의 동작을 상세히 설명한다.

초기화 시 ABR버퍼 레벨 측정부(도 1의 8)의 큐 레벨 레지스터(38)는 초기값(예컨대, "0")으로 설정된다. 그후 라이트 클럭 레지스터(32)는 스위치 패브릭(4)에서 전송된 셀을 ABR버퍼 큐(6)에 기록하기 위해 스위치 패브릭(4)으로부터 공급되는 도 4와 같은 일 예의 라이트 클럭 WR_CLK의 상태를 메인 클럭 M_CLK에 응답하여 임시 저장하여 도 4에 도시된 바와 같은 라이트 클럭 래치신호 W_LCH를 출력한다. 리드클럭 레지스터(30)는 ABR버퍼 큐(6)에 라이트된 셀을 리드하기 위해 ATM계층으로부터 공급되는 도 4와 같은 일 예의 리드 클럭 RD_CLK의 상태를 메인 클럭 M_CLK에 응답하여 리드클럭 래치신호 R_LCH를 출력한다.

비교기(34)는 상기 라이트클럭 래치신호 W_LCH와 상기 리드클럭 래치신호R_LCH를 메인 클럭 M_CLK에 응답하여 비교하여 비교값 COM을 출력한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 라이트클럭 래치신호 W_LCH와 리드클럭 래치신호 R_LCH의 이진논리 상태가 동일하면 즉, 모두가 "1" 또는 "0"인 경우에는 상기 비교값 COM은 "0"이 된다. 그리고 라이트클럭 래치신호 W_LCH의 이진논리 상태가 "1"이고, 리드클럭 래치신호 R_LCH의 이진논리상태가 "0"인 경우에는 상기 비교값 COM은 "+1"이 된다. 반대로 라이트클럭 래치신호 W_LCH의 이진논리 상태가 "0"이고, 리드클럭 래치신호 R_LCH의 이진논리상태가 "1"인 경우에는 상기 비교값 COM은 "-1"이 된다. 상기 비교기(34)에서 출력되는 비교값 COM은 가산기(36)에 제공된다.

가산기(36)는 큐 레벨 레지스터(38)의 이전 큐 레벨값(초기 동작 시에는 초기 값임)과 비교기(34)에서 제공하는 비교값을 가산하여 큐 레벨 레지스터(28)에 현재의 큐 레벨 값으로서 업데이트한다. 비교값 COM가 "+1"일 경우에는 큐 레벨 값은 이전 큐 레벨 값에서 "1"이 증가되어 업데이트될 것이고, 비교값 COM가 "-1"일 경우에는 큐 레벨 값은 이전 큐 레벨 값에서 "1"이 감소되어 업데이트될 것이며, 비교값 COM가 "0"일 경우에는 큐 레벨 값은 이전 큐 레벨 값으로 업데이트될 것이다. 큐 레벨 레지스터(28)에 업데이트된 큐 레벨 값은 도 1의 ABR파라미터 계산부(10)에 제공된다.

도 3의 리드클럭 레지스터(30),라이트 클럭 레지스터(32)는 1비트 레지스터로 구현되며, 비교기(34)도 1비트 비교기로 구현된다. 또한 가산기(36)도 비교기(34)에서 출력되는 1비트 비교값과 큐레벨 레지스터(38)의 큐레벨 값을 가산하도록 구현하도록 하면 된다. 따라서 도 3의 제2 실시 예에 따른 ABR버퍼레벨 측정부(8)는 도 2의 제1 실시 예보다는 하드웨어의 구조가 간단해지며 설계면적도 줄어든다. 설계의 단순화도 가져올 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 ABR서비스에서 ABR엔진내 ABR버퍼 큐의 버퍼 레벨 측정을 보다 효율적으로 수행할 수 있으며, ABR버퍼 큐의 버퍼 레벨 측정을 위한 하드웨어 구성을 간단화 할 수도 있다.

Claims (5)

1. 유효비트율 서비스를 제공하기 위해 비동기전송모드 스위치 패브릭으로부터 비동기전송모드 계층으로 전달되는 셀을 임시 저장하는 유효비트율 버퍼의 레벨을 측정하기 위한 장치에 있어서,

   상기 유효비트율 버퍼에 상기 셀을 라이트하기 위한 라이트 클럭에 응답해 카운트 업하여 제1카운트값으로 제공하는 라이트 클럭 카운터와,

   상기 유효비트율 버퍼에 임시 저장된 셀을 리드하기 위한 리드 클럭에 응답해 카운트 업하여 제2카운트값으로 제공하는 리드 클럭 카운터와,

   상기 제1카운트값에서 제2카운트값을 감산하여 감산값을 제공하는 감산기와,

   유효비트율 버퍼 레벨값을 저장하는 큐 레벨 레지스터와,

   상기 큐 레벨 레지스터에 저장된 버퍼레벨값과 상기 감산값을 가산하고, 상기 가산에 의해 구해진 새로운 유효비트율 버퍼 레벨값을 상기 큐 레벨 레지스터에 업데이트하는 가산기로 구성함을 특징으로 하는 비동기전송모드 교환기의 유효비트율 버퍼 레벨 측정 장치.
2. 유효비트율 서비스를 제공하기 위해 비동기전송모드 스위치 패브릭으로부터 비동기전송모드 계층으로 전달되는 셀을 임시 저장하는 유효비트율 버퍼의 레벨을 측정하기 위한 장치에 있어서,

   상기 유효비트율 버퍼에 상기 셀을 라이트하기 위한 라이트 클럭의 논리상태를 메인클럭에 응답하여 임시 저장하여 라이트클럭 래치신호로 출력하는 라이트 클럭 임시저장부와,

   상기 유효비트율 버퍼에 임시 저장된 셀을 리드하기 위한 리드 클럭의 논리상태를 상기 메인클럭에 응답하여 임시 저장하여 리드클럭 래치신호로 출력하는 리드 클럭 임시저장부와,

   상기 라이트클럭 래치신호와 리드클럭 래치신호를 비교하여 그에 따른 비교값을 제공하는 비교기와,

   유효비트율 버퍼 레벨값을 저장하는 큐 레벨 레지스터와,

   상기 큐 레벨 레지스터에 저장된 버퍼레벨값과 상기 비교값을 가산하고, 상기 가산에 의해 구해진 새로운 유효비트율 버퍼 레벨값을 상기 큐 레벨 레지스터에 업데이트하는 가산기로 구성함을 특징으로 하는 비동기전송모드 교환기의 유효비트율 버퍼 레벨 측정 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 비교값은 상기 라이트클럭 래치신호의 이진논리 상태가 "1"이고 상기 리드클럭 래치신호의 이진논리상태가 "0"이면 "+1"이 되고, 상기 라이트클럭 래치신호의 이진논리 상태가 "0"이고 상기 리드클럭 래치신호의 이진논리상태가 "1"이면 "-1"이 되며, 상기 라이트클럭 래치신호와 상기 리드클럭 래치신호의 이진논리상태가 동일하면 "0"이 됨을 특징으로 하는 비동기전송모드 교환기의 유효비트율 버퍼 레벨 측정 장치.
4. 유효비트율 서비스를 제공하기 위해 비동기전송모드 스위치 패브릭으로부터 비동기전송모드 계층으로 전달되는 셀을 임시 저장하는 유효비트율 버퍼의 레벨을 측정하기 위한 방법에 있어서,

   상기 유효비트율 버퍼에 상기 셀을 라이트하기 위한 라이트 클럭에 응답해 카운트 업하여 제1카운트값으로 제공하는 과정과,

   상기 유효비트율 버퍼에 임시 저장된 셀을 리드하기 위한 리드 클럭에 응답해 카운트 업하여 제2카운트값으로 제공하는 과정과,

   상기 제1카운트값에서 제2카운트값을 감산하여 감산값을 제공하는 과정과,

   이전에 업데이트된 상기 유효비트율 버퍼 레벨값과 상기 감산값을 가산하여 새로운 유효비트율 버퍼 레벨값을 제공하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 비동기전송모드 교환기의 유효비트율 버퍼 레벨 측정 방법.
5. 유효비트율 서비스를 제공하기 위해 비동기전송모드 스위치 패브릭으로부터 비동기전송모드 계층으로 전달되는 셀을 임시 저장하는 유효비트율 버퍼의 레벨을 측정하기 위한 방법에 있어서,

   상기 유효비트율 버퍼에 상기 셀을 라이트하기 위한 라이트 클럭의 논리상태를 메인클럭에 응답하여 임시 저장하여 라이트클럭 래치신호로 제공하는 과정과,

   상기 유효비트율 버퍼에 임시 저장된 셀을 리드하기 위한 리드 클럭의 논리상태를 상기 메인클럭에 응답하여 임시 저장하여 리드클럭 래치신호로 제공하는 과정과,

   상기 라이트클럭 래치신호와 리드클럭 래치신호를 비교하여 그에 따른 비교값을 제공하는 과정과,

   이전에 업데이트된 상기 유효비트율 버퍼 레벨값과 상기 비교값을 가산하여 새로운 유효비트율 버퍼 레벨값으로 제공하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 비동기전송모드 교환기의 유효비트율 버퍼 레벨 측정 방법.