KR100380235B1 - 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의역다중화 장치 및 그 방법 - Google Patents

동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의역다중화 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 셀버스로부터 입력된 비동기 전송모드 셀을 저장했다가 가입자 ATM/AAL 계층처리부에 비동기 전송모드 셀을 전송하는 동적이중 선입선출부와; 가입자와 직접 인터페이스하고, 상기 동적이중 선입선출부로부터 비동기 전송모드 셀을 수신하는 가입자 ATM/AAL 계층처리부와; 상기 동적이중 선입선출부로부터 출력된 비동기 전송모드 셀을 제어하여 해당 가입자 ATM/AAL 계층처리부에 입력되도록 하는 셀제어부를 포함하여 구성함으로써, 동적이중 선입선출 버퍼를 이용해 셀을 저장하고 효과적으로 가입자 ATM/AAL 계층처리부에 셀을 전송할 수 있게 되는 것이다.

Description

동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치 및 그 방법{Apparatus and method for demultiplexing ATM cell by using dynamic dual FIFO}
본 발명은 동적이중 선입선출(First In First Out, FIFO) 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 셀버스를 통해 입력된 비동기 전송모드(Asynchronous Transfer Mode, ATM) 셀을 하나의 공용 선입선출을 이용하거나 또는 이중포트 메모리를 이용 다수의 가입자 ATM/AAL 계층처리부를 수용하기 위한 메모리 버퍼를 공유하는 구조에서 발생할 수 있는 셀 지연이나 특정 채널 ATM/AAL 계층 구조에서 장애 발생시 나타날 수 있는 다른 채널의 데이터 전송지연, 그리고 비통계적 역다중화에 의한 셀 지연 등의 문제점을 해결하기 위해 동적이중 선입선출 버퍼를 이용해 셀을 저장하고 효과적으로 가입자 ATM/AAL 계층처리부에 셀을 전송하기에 적당하도록 한 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 ATM은 디지털 데이터를 53 바이트의 셀 또는 패킷으로 나누어, 디지털 신호 기술을 사용한 매체를 통하여 전송하는 전용접속 스위칭 기술이다. 하나의 셀은 개별적으로 다른 셀들과 관련하여 비동기적으로 처리되고 회선공유를 위한 멀티플렉싱을 하기 위해 큐(queue)에 들어가게 된다. ATM은 소프트웨어보다는 하드웨어로 더 쉽게 구현되도록 설계되었기 때문에 처리 속도를 빠르게 하는 것이 가능하다.
또한 서로 다른 트래픽 특성과 시스템 요건들을 가진 다양한 종류의 서비스를 지원하기 위해서는 ATM 계층에 다른 클래스의 애플리케이션들을 적응시키는 것이 필요하다. 이러한 기능은 AAL(ATM Application Layer)에 의해 수행되며, 그것은 서비스의 종류에 따라 달라진다. CCITT에 의해 추천된 AAL에는 원래 네 가지 형태가 있었다. 이것들 중에 두 개 (AAL3과 AAL4)는 이제 하나로 통합되었으며, AAL 3/4라고 불린다. 네 가지 종류의 AAL을 간략히 살펴보면 다음과 같다.
AAL1 - 일정한 비트 전송속도를 요구하는 연결지향의 서비스를 지원하며, 명확한 시간 조절 및 지연 요건을 가지고 있다. 일정한 전송속도 서비스의 예로는 DS1이나 DS3 전송과 같은 것들이 있다.
AAL2 - 일정한 전송속도를 필요로 하지 않는 연결지향 서비스를 지원한다. 다시 말해, 가변적인 전송속도가 필요한 일부 비디오 프로그램과 같은 것들을 의미한다.
AAL3/4 - 이것은 연결지향 및 비연결형 서비스 둘 모두에 대해 가변적인 속도가 필요한 서비스를 위해 만들어진 AAL이다. 원래는 AAL3과 AAL4 등 두 개의 계층으로 나뉘어져 있었으나, AAL3/4라는 이름의 단일 AAL로 통합되었다.
AAL5 - 가변적인 전송속도를 갖는 연결지향 서비스를 지원한다. 이것은 대체로 AAL3/4에 비해 에러복구와 재전송 기능 등을 빼내어 간략화시킨 AAL이다. 이렇게 함으로써, 대역폭의 오버헤드가 감소하고, 처리 요건이 단순화되며, 구현의 복잡도가 감소되는 등의 이점이 생긴다.
AAL은 CS(convergence sublayer)와 SAR(segmentation and reassembly) 서브 계층으로 구성된다. CS는 다시 CPCS(common part CS)와 SSCS(service specific part CS)로 구성된다.
상위계층 PDU(Protocol Data Unit, 프로토콜 데이터 유닛)인 SAR 세그먼트들이 53 바이트 셀을 생성하기 위해 ATM 계층으로 공급된다. CPCS는 패딩과 CRC 검사 등과 같은 서비스를 제공한다. CPCS는 하나의 SSCS PDU를 취하여, 필요한 경우 속을 채우고 8 바이트 짜리 트레일러를 추가함으로써 그 결과로서 생기는 PDU의 전체 길이가 48의 배수가 되도록 한다. 8 바이트 길이의 트레일러는, 예비용으로 2 바이트, 패킷 길이를 나타내기 위해 2 바이트, 그리고 CRC를 위해 4 바이트가 사용된다. SSCS는 서비스 의존적이며, 재전송에 기반을 둔 보증된 데이터 전송과 같은 서비스를 제공한다.
한편 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치는 53바이트로 구성된 비동기 전송모드 셀을 셀 버스부에서 입력받아 ATM/AAL 계층 처리를 위해 잠시동안 셀을 저장하고, 각각의 가입자 ATM/AAL 계층처리부에 저장된 셀을 송신할 메모리부가 필요하다.
그래서 종래의 기술로 채택되어 사용된 방법으로는 다음과 같은 세 가지가 있다. 첫째, 각각의 가입자 ATM/AAL 계층처리부의 수만큼 선입선출(FIFO) 버퍼를 두어 셀버스로부터 입력된 셀을 제어부의 신호에 따라 각각 ATM/AAL 계층처리부로 전송한다. 둘째, 공통의 선입선출(FIFO) 버퍼를 사용하여 셀버스로부터 입력된 셀을 각각의 ATM/AAL 계층처리부로 전송한다. 셋째, 이중포트 메모리를 사용하여 가상의 채널별 메모리 구역을 가지도록 하고 셀버스로부터 입력된 셀을 각각의 ATM/AAL 계층처리부로 전송한다.
이러한 세 가지 방식으로 비동기 전송모드 셀을 역다중화할 수 있으며, 이중 두 번째와 세 번째 방법이 가장 최근에 공지된 기술로서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한 것이다.
도 1은 종래 공통 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치의 블록구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 셀버스로부터 각 가입자 ATM/AAL 계층처리부(3)로 전송되어질 비동기 전송모드 셀을 수신하여 저장하는 공통 선입선출부(1)와; 상기 공통 선입선출부로부터 전송된 비동기 전송모드 셀을 ATM/AAL 계층 처리하여 가입자와 인터페이스하는 가입자 ATM/AAL 계층처리부(3)와; 상기 공통 선입선출부(1)와 상기 가입자 ATM/AAL 계층처리부(3)를 제어하여 비동기 전송모드 셀의 역다중화를 제어하는 인터페이스 제어부(2)로 구성된다.
도 2는 종래 공통 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 방법을 보인 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 셀버스로부터 입력된 비동기 전송모드 셀을 각각의 가입자 채널별로 구분하는 플래그를 붙여 공통 선입선출부(1)에 저장하는 단계(ST1)와; 상기 공통 선입선출부(1)에 비동기 전송모드 셀을 저장한 다음, 각각의 가입자 ATM/AAL 계층처리부(3)로부터 셀 전송이 가능함을 알리는 신호(TxClav)를 인가받는 단계(ST2)와; 상기 셀 전송이 가능함을 알리는 신호(TxClav)를 인가받으면, 상기 공통 선입선출부(1)의 가장 앞부분에 있는 셀의 플래그를 확인하여 해당 가입자 채널에 셀 전송을 알리는 신호(TxEnb)를 인가하는 단계(ST3)와; 상기 셀 전송을 알리는 신호(TxEnb)를 인가받으면, 상기 공통 선입선출부(1)로부터 셀을 출력하여 해당 가입자 ATM/AAL 계층처리부(3)로 입력하는 단계(ST4)를 수행한다.
그래서 인터페이스 제어부(2)는 셀버스로부터 입력된 비동기 전송모드 셀을 각각의 가입자 채널별로 구분하는 플래그를 붙여 공통 선입선출부(1)에 저장한다.
그리고 각각의 가입자 ATM/AAL 계층처리부(3)로부터 셀 전송이 가능함을 알리는 신호(TxClav)를 인가받는다.
그러면 인터페이스 제어부(2)는 공통 선입선출부(1)의 가장 앞부분에 있는 셀의 플래그를 확인하여 해당 가입자 채널에 셀 전송을 알리는 신호(TxEnb)를 인가한다.
그리고 셀 전송을 알리는 신호(TxEnb)를 인가받은 인터페이스 제어부(2)는 공통 선입선출부(1)로부터 셀을 출력하여 해당 가입자 ATM/AAL 계층처리부(3)로 입력되도록 한다.
도 3은 종래 이중포트 메모리를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치의 블록구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 셀버스로부터 각 가입자 ATM/AAL 계층처리부(30)로 전송되어질 비동기 전송모드 셀을 수신하여 저장하는 이중포트 메모리(10)와; 상기 이중포트 메모리(10)로부터 전송된 비동기 전송모드 셀을 ATM/AAL 계층 처리하여 가입자와 인터페이스하는 가입자 ATM/AAL 계층처리부(30)와; 상기 이중포트 메모리(10)와 상기 가입자 ATM/AAL 계층처리부(30)를 제어하여 비동기 전송모드 셀의 역다중화를 제어하는 인터페이스 제어부(20)로 구성된다.
여기서 참조번호 21은 셀버스 감시부이고, 22는 좌포트 어드레스 발생부이며, 23은 우포트 어드레스 발생부이고, 24는 채널별 셀 카운터부이며, 25는 각 채널 인터페이스부이다.
도 4는 종래 이중포트 메모리를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 방법을 보인 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 셀을 검사하여 어느 가입자 ATM/AAL 계층처리부(30)에 입력되어야 하는 가를 확인하여 이에 해당하는 쓰기신호(Write Enable)를 좌포트 어드레스 발생부(22)에 입력하는 단계(ST11)(ST12)와; 상기 좌포트 어드레스 발생부(22)는 채널별 셀 카운터부(24)에서 채널별로 셀을 카운트한 값을 가지고 해당 채널별 가상 메모리 영역에 적당한 어드레스 신호를 발생시키고, 이중포트 메모리(10)에 셀을 저장한 다음 셀을 출력할 것인지 판별하는 단계(ST13 ~ ST15)와; 상기 셀을 출력하고자 하면, 상기 채널별 셀 카운터부(24)에서 발생된 읽기 신호(Read Available)를 각 채널 인터페이스부(25)에 입력하고, 해당 채널별 인터페이스부(25)에서 카운터 감소신호를 발생시켜 상기 채널별 셀 카운터부(24)에 입력시키는 단계(ST16)(ST17)와; 상기 카운터 감소신호가 상기 채널별 셀 카운터부(24)에 입력되면, 우포트 어드레스 발생부(23)를 동기시키는 신호를 발생시키고, 상기 이중포트 메모리(10)의 채널별 가상메모리 영역으로부터 셀을 상기 가입자 ATM/AAL 계층처리부(30)로 전송하는 단계(ST18)(ST19)를 수행한다.
그래서 셀버스 감시부(21)는 셀버스로부터 입력된 셀을 이중포트 메모리(10)에 저장하기 위해 셀을 검사하여 어느 가입자 ATM/AAL 계층처리부(30)에 입력되어야 하는 가를 확인하고 이에 해당하는 쓰기신호(Write Enable)를 좌포트 어드레스 발생부(22)에 입력한다.
그러면 좌포트 어드레스 발생부(22)는 메모리의 구역별 가상채널 메모리 영역에 해당하는 어드레스를 발생시키기 위해 동시에 채널별 셀 카운터부(24)에서 채널별로 셀을 카운트한 값을 가지고 해당 채널별 가상 메모리 영역에 적당한 어드레스 신호를 발생시켜 이중포트 메모리(10)에 셀을 저장한다.
그리고 다른 채널의 셀이 입력되면 그 셀은 상기한 방법과 동일하게 처리되며, 차이점은 자신의 채널에 할당된 가상채널 메모리 영역에 저장된다는 점이다.
이렇게 저장된 셀은 각 채널 인터페이스부(25)의 제어신호에 따라 출력된다. 즉, 채널별 셀 카운터부(24)에서 발생된 읽기 신호(Read Available)를 각 채널 인터페이스부(25)에 입력되면 해당 채널 인터페이스부(25)에서 카운터 감소신호(Count Down)를 발생되고, 이 신호는 다시 채널별 셀 카운터부(24)에 입력된다.
카운터 감소신호(Count Down)가 채널별 셀 카운터부(24)에 입력되면, 우포트 어드레스 발생부(23)를 동기시키는 신호를 발생시켜 이중포트 메모리(10)의 채널별 가상메모리 영역으로부터 셀을 가입자 ATM/AAL 계층처리부(30)로 전송하게 된다.
이러한 종래의 기술들은 채널별 선입선출부를 두어 셀을 저장하던 방식에 비해 공학적으로 또는 경제적으로 다수개의 선입선출부를 하나의 선입선출부(1) 또는 이중포트 메모리(10)로 대체함으로써 얻는 장점이 있다.
그러나 종래의 공동 선입선출부(1)를 이용한 기술은 여러 채널의 메모리 버퍼 만큼 하나의 공통 선입선출부(1)로 구성해야 하기 때문에 셀버스로부터 순차적으로 입력되어 저장된 셀들이 먼저 저장된 셀이 전송될 때까지는 공동 선입선출부(1)에 머물러야 하는 셀 지연이 발생되는 문제점이 있었다.
또한 특정 채널의 ATM/AAL 계층처리부(3)에서 장애가 발생시 장애가 발생된 채널의 셀 뿐만 아니라 다른 채널의 셀들도 공통 선입선출부(1)에 저장된 상태에서 정상적인 가입자 ATM/AAL 계층처리부(3)로 전송되어지지 못하고, 장애가 발생된 가입자 ATM/AAL 계층처리부(3)가 정상화 될 때까지 공통 선입선출부(1)에 그냥 있어야 함으로써 전송 지연이 발생하게 되는 문제점도 있었다.
한편 종래의 이중포트 메모리(10)를 이용한 기술은 다른 채널에서 장애가 발생할 경우 그에 영향을 받지 않고 다른 채널의 셀들을 해당 가입자 ATM/AAL 계층처리부(30)로 전송할 수 있었다.
그러나 종래의 이중포트 메모리(10)를 이용한 기술은 가입자 ATM/AAL 계층처리부(30)로 셀을 전송할 때는 해당 채널별로 할당된 가상 메모리 영역의 어드레스단위로 처리하기 때문에 통계적으로 다중화가 되어 셀버스를 통해 이중포트 메모리(10)에 입력된 셀들이 먼저 도착된 순서로 이중포트 메모리(10)에서 가입자 ATM/AAL 계층처리부(30)로 전송되어지지 못하게 되고, 채널별 셀 카운터부(24)와 각 채널 인터페이스부(25)에 의해 채널별 셀 카운터 값은 작지만 시간상으로 앞서 있는 셀들이 우선순위에 밀려 나중에 처리되는 문제점이 있었다. 즉, 채널별 셀 카운터 값은 작지만 시간상으로 앞서 있는 셀들이 우선순위에 밀려 나중에 처리되기 때문에 동일한 시간상에서 가장 먼저 입력되어 메모리에 저장되고도 제일 나중에 출력될 수 있는 비통계적 역다중화에 의한 셀 지연이 발생되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 셀버스를 통해 입력된 비동기 전송모드 셀을 하나의 공용 선입선출을 이용하거나 또는 이중포트 메모리를 이용 다수의 가입자 ATM/AAL 계층처리부를 수용하기 위한 메모리 버퍼를 공유하는 구조에서 발생할 수 있는 셀 지연이나 특정 채널 ATM/AAL 계층 구조에서 장애 발생시 나타날 수 있는 다른 채널의 데이터 전송지연, 그리고 비통계적 역다중화에 의한 셀 지연 등의 문제점을 해결하기 위해 동적이중 선입선출 버퍼를 이용해 셀을 저장하고 효과적으로 가입자 ATM/AAL 계층처리부에 셀을 전송할 수 있는 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치는,
셀버스로부터 입력된 비동기 전송모드 셀을 저장했다가 가입자 ATM/AAL 계층처리부에 비동기 전송모드 셀을 전송하는 동적이중 선입선출부와; 가입자와 직접 인터페이스하고, 상기 동적이중 선입선출부로부터 비동기 전송모드 셀을 수신하는 가입자 ATM/AAL 계층처리부와; 상기 동적이중 선입선출부로부터 출력된 비동기 전송모드 셀을 제어하여 해당 가입자 ATM/AAL 계층처리부에 입력되도록 하는 셀제어부를 포함하여 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 방법은,
동적이중 선입선출부를 제어하여 유효 채널 수를 조절하고 셀처리를 수행하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계 수행 후 유효 채널 수에 따라 유효 채널을 제어하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계 수행 후 셀버스의 채널을 비교하여 비동기 전송모드 셀을 전송하는 제 3 단계를 포함하여 수행함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
도 1은 종래 공통 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치의 블록구성도이고,
도 2는 종래 공통 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 방법을 보인 흐름도이며,
도 3은 종래 이중포트 메모리를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치의 블록구성도이고,
도 4는 종래 이중포트 메모리를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 방법을 보인 흐름도이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치의 블록구성도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 방법을 보인 흐름도이며,
도 7은 도 6에서 제 1 단계의 상세흐름도이고,
도 8은 도 7에 의한 선입선출 버퍼의 처리흐름을 보인 도면이며,
도 9는 도 6에서 제 2 단계의 상세흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
40 : 동적이중 선입선출부 50 : 셀제어부
51 : 셀버스 채널 비교부 52 : 셀버스 채널 카운터
53 : 제어부 54 : 유효채널 제어부
55 : 입력 스위치부 56 : 출력 스위치부
60 : 가입자 ATM/AAL 계층처리부
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명, 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치 및 그 방법의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치의 블록구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 셀버스로부터 입력된 비동기 전송모드 셀을 저장했다가 가입자 ATM/AAL 계층처리부(60)에 비동기 전송모드 셀을 전송하는 동적이중 선입선출부(40)와; 가입자와 직접 인터페이스하고, 상기 동적이중 선입선출부(40)로부터 비동기 전송모드 셀을 수신하는 가입자 ATM/AAL 계층처리부(60)와; 상기 동적이중 선입선출부(40)로부터 출력된 비동기 전송모드 셀을 제어하여 해당 가입자 ATM/AAL 계층처리부(60)에 입력되도록 하는 셀제어부(50)를 포함하여 구성된다.
상기에서 셀제어부(50)는, 셀버스로부터 입력된 셀을 순차적으로 비교하는 셀버스 채널 비교부(51)와; 상기 셀버스 채널 비교부(51)에서의 채널별 반복횟수를 카운트하는 셀버스 채널 카운터(52)와; 상기 셀버스 채널 비교부(51)로부터 채널 값(Channel Value)을 입력받고, 상기 셀버스 채널 카운터(52)로부터 채널 카운트값(Channel Count)을 입력받으며, 상기 동적이중 선입선출부(40)를 제어하고, 상기 가입자 ATM/AAL 계층처리부(60)를 제어하는 제어부(53)와; 상기 가입자 ATM/AAL 계층처리부(60)가 유효하게 동작하는 가를 나타내는 값을 상기 제어부(53)로 전송하는 유효채널 제어부(54)와; 상기 셀버스 채널 비교부(51)로부터 입력 선택신호(Select In)를 입력받아 순차적으로 입력되는 셀을 스위칭하여 상기 동적이중 선입선출부(40) 중 하나의 선입선출부에 저장되도록 하는 입력 스위치부(55)와; 상기 제어부(53)로부터 출력 선택신호(Select Out)를 입력받아 상기 동적이중 선입선출부(40) 중 하나의 선입선출부에서 셀이 전송되도록 하는 출력 스위치부(56)를 포함하여 구성된다.
상기에서 제어부(53)는, 상기 유효채널 제어부(54)에서 입력된 유효채널 수(Available Channel Number)와 유효하지 않은 채널(Invalid Channel) 신호를 이용하여 상기 동적이중 선입선출부(40)의 크기를 조절하도록 하는 풀 포인터(Full Pointer)를 제어하고, 유효하지 않은 채널의 셀을 버리도록 하는 리드 포인터(Read Pointer)를 제어하며, 상기 셀버스 채널비교부(51)에서 입력된 셀들의 채널값(Channel Value)과 상기 셀버스 채널 카운터(52)에서 입력된 채널 카운터 값(Channel Count)을 이용하여 출력 스위치부(56)의 출력 선택신호(Select Out)를 제어하며, 상기 가입자 ATM/AAL 계층처리부(60)에 해당 채널의 비동기 전송모드 셀의 전송이 가능한 상태임을 알리는 신호(TxClav)가 인가되도록 하는 신호를 출력한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 방법을 보인 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 동적이중 선입선출부(40)를 제어하여 유효 채널 수를 조절하고 셀처리를 수행하는 제 1 단계(ST21)와; 상기 제 1 단계 수행 후 유효 채널 수에 따라 유효 채널을 제어하는 제 2 단계(ST22)와; 상기 제 2 단계 수행 후 셀버스의 채널을 비교하여 비동기 전송모드 셀을 전송하는 제 3 단계(ST23)(ST24)를 포함하여 수행한다.
도 7은 도 6에서 제 1 단계의 상세흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 상기 동적이중 선입선출부(40)의 풀 포인터를 설정하는 단계(ST31)와; 상기 풀 포인터를 설정한 다음 유효한 채널수가 홀수인지 또는 짝수인지 여부에 따라 선입선출의 크기를 조절하는 단계(ST32 ~ ST34)와; 상기 선입선출의 크기를 조절한 다음 셀버스로부터 입력된 셀을 순차적으로 저장하는단계(ST35)와; 상기 순차적으로 저장된 셀을 출력하고, 입력된 셀들을 처리하는 단계(ST36)(ST37)를 포함하여 수행한다.
상기에서 선입선출의 크기를 조절하는 단계(ST32 ~ ST34)는, 유효한 채널수가 홀수이면, 더하기(+) 1을 하고 2로 나누어진 몫에 채널당 유효 선입선출의 크기 만큼을 곱해 풀 포인터의 값을 정하여 선입선출의 크기를 조절한다.
상기에서 선입선출의 크기를 조절하는 단계(ST32 ~ ST34)는, 유효한 채널수가 짝수이면, 2로 나누고 몫에 채널당 유효 선입선출의 크기를 곱해 풀 포인터의 값을 정하여 선입선출의 크기를 조절한다.
도 9는 도 6에서 제 2 단계의 상세흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 채널별 정상동작을 알리는 신호(Channel#1~N_Enable)에 의해 유효 채널 수를 입력한 다음 적당한 크기의 동적이중 선입선출을 결정하는 단계(ST41)(ST42)와; 상기 적당한 크기의 동적이중 선입선출을 결정한 다음, 풀 포인터 신호를 이용하여 동적이중 선입선출의 크기를 제어하고 유효하지 않은 채널이 있는지 판별하는 단계(ST43)(ST44)와; 상기 유효하지 않은 채널이 있으면, 유효하지 않은 채널값을 저장하고, 셀버스로부터 입력된 셀 중 유효하지 않은 채널이 존재하는지 판별하는 단계(ST45)(ST46)와; 상기 셀버스로부터 입력된 셀 중 유효하지 않은 채널이 존재하면, 리드 포인터를 이용하여 유효하지 않은 채널을 소멸시키는 단계(ST47)를 포함하여 수행한다.
상기에서 셀버스로부터 입력된 셀 중 유효하지 않은 채널이 있는 지 판별하는 단계(ST45)(ST46)는, 셀버스 채널 비교부(51)에서 입력되는 채널값(ChannelValue)과 유효채널 제어부(54)에서 입력되는 유효하지 않은 채널(Invalid Channel)을 비교하여 유효하지 않는 채널이 존재하는 지 판별한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치 및 그 방법의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명은 동적이중 선입선출 버퍼(100)를 사용해 공통 선입선출 버퍼(1)를 사용하면서 발생될 수 있는 셀 지연 및 특정 채널 가입자의 장애에 의한 전송지연의 문제를 해결하고, 이중포트 메모리(10)를 사용하면서 발생될 수 있는 비통계적 역다중화에 의한 셀 지연 등의 문제를 해결하고자 한 것이다.
도 8은 도 7에 의한 선입선출 버퍼의 처리흐름을 보인 도면으로, 동적이중 선입선출부(40)의 기능을 도식화한 것이다.
여기서 참조번호 71은 일반적인 선입선출의 구조를 가지는 입력된 셀이 없는 상태를 나타낸다.
그리고 풀 포인터는 유효채널 제어부(54)에서 출력되는 유효 채널 수(Available Channel Number)에 의해 결정된다.
만약에 유효한 채널수가 홀수이면, 더하기(+) 1을 하고 2로 나누어진 몫에 채널당 유효 선입선출의 크기 만큼을 곱해 풀 포인터의 값을 정하여 선입선출의 크기를 조절한다.
그리고 유효한 채널수가 짝수이면, 2로 나누고 몫에 채널당 유효 선입선출의 크기를 곱해 풀 포인터의 값을 정하여 선입선출의 크기를 조절한다.
또한 도 8의 참조번호 72는 선입선출#1(FIFO#1)로부터 선입선출#2(FIFO#2)로 셀버스로부터 입력된 셀을 순차적으로 저장하는 과정을 보여주고 있다. 이 과정은 먼저 특정 채널의 셀이 저장된 다음에 들어오는 셀을 셀버스 채널 비교부(51)에서 비교하여 계속 같은 채널의 셀이 입력되면 계속 같은 선입선출#1(FIFO#1)에 저장하고, 다른 채널의 셀이 입력되면 다른 선입선출#2(FIFO#2)에 입력되도록 한다. 그리고 이러한 과정을 반복하여 동적이중 선입선출부(40)에 저장한다. 그 결과는 예로서 도 8의 참조번호 72를 참조하면 된다.
도 8의 참조번호 73은 저장된 셀이 출력되는 과정을 보여주는 것으로 입력된 과정의 결과와 동일한 순서로 출력됨을 보여준다.
도 8의 참조번호 74는 실제로 동적이중 선입선출부(40)의 예로서, 참조번호 72에 입력된 셀들을 처리하는 과정을 (1)에서부터 (11)의 순서로 보여주고 있다.
한편 동적이중 선입선출부(40)와 다른 구성 블록과의 상호동작을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 유효채널 제어부(54)가 입력신호인 채널별 정상동작을 알리는 신호(Channel#1~N_Enable)에 의해 유효 채널 수(Available Channel Number)를 제어부(53)에 입력하면, 제어부(53)는 적당한 크기의 동적이중 선입선출부(40)의 크기를 결정한다.
그리고 동적이중 선입선출부(40)에 풀 포인터(Full Pointer) 신호를 이용하여 동적이중 선입선출의 크기를 제어한다.
그리고 유효하지 않은 채널이 있는 경우, 제어부(53)의 레지스터에 유효하지않은 채널값을 저장해 두었다가, 만약에 셀버스로부터 입력된 셀 중에 유효하지 않은 셀이 존재할 경우 자연적으로 소멸되도록 한다. 즉, 셀버스 채널 비교부(51)에서 입력되는 채널값(Channel Value)과 유효채널 제어부(54)에서 입력되는 유효하지 않은 채널(Invalid Channel)을 비교하여 유효하지 않는 채널이 존재하는 지 판별한다. 그래서 유효하지 않은 채널이 존재하면 리드 포인터를 이용하여 자연적으로 소멸되도록 한다.
셀버스 비교부(51)는 셀버스로부터 입력된 셀들을 이전 셀의 채널값과 현재 셀의 채널값을 비교하여 동일한 값이면 입력 선택신호(Select In)를 그대로 유지해 입력 스위치부(55)를 통해 계속해서 같은 선입선출(FIFO)에 저장되도록 한다. 또한 다른 셀이 입력되면 입력 선택신호(Select In)를 변경하여 입력 스위치부(55)를 제어함으로써, 입력된 비동기 전송모드 셀이 다른 선입선출(FIFO)에 저장되도록 한다.
이와 더불어 셀버스 채널 비교부(51)에 입력된 셀들을 순차적으로 카운트하여 그 결과를 제어부(53)에 전달하는 셀버스 채널 카운터(52)가 있다. 셀버스 채널 카운터(52)의 기능은 동적이중 선입선출부(40)에 저장된 셀들의 셀 경계를 명확히 하기 위해 사용된다.
입력 스위치부(55)는 셀버스 채널 비교부(51)의 입력 선택신호(Select In)에 의해 동작하며, 동적이중 선입선출부(40)에 비동기 전송모드 셀을 선택해 저장하도록 한다.
출력 스위치부(56)는 입력 스위치부(55)와는 역으로 동작하며, 동적이중 선입선출부(40)에서 출력 선택신호(Select Out)에 의해 비동기 전송모드 셀을 전송하도록 한다.
제어부(53)는 유효채널 제어부(54)에서 입력된 유효채널 수(Available Channel Number)와 유효하지 않은 채널(Invalid Channel) 신호를 이용하여 동적이중 선입선출부(40)의 크기를 조절하도록 하는 풀 포인터(Full Pointer)를 제어하고, 유효하지 않은 채널의 셀을 버리도록 하는 리드 포인터(Read Pointer)를 제어한다. 또한 셀버스 채널비교부(51)에서 입력된 셀들의 채널값(Channel Value)과 셀버스 채널 카운터(52)에서 입력된 채널 카운터 값(Channel Count)을 이용하여 출력 스위치부(56)의 출력 선택신호(Select Out)를 제어하며, 동시에 가입자 ATM/AAL 계층처리부(60)에 해당 채널의 비동기 전송모드 셀의 전송이 가능한 상태임을 알리는 신호(TxClav)가 인가되도록 하는 신호를 출력한다.
만약 해당 채널의 가입자 ATM/AAL 계층처리부(60)로부터 비동기 전송모드 셀의 전송이 가능한 상태임을 알리는 신호(TxClav)가 인가되지 않으면, 출력 선택신호(Select Out)도 인가되지 않는다.
결론적으로 제어부(53)는 가입자 ATM/AAL 계층처리부(60)로부터 비동기 전송모드 셀의 전송이 가능한 상태임을 알리는 신호(TxClav)를 인가받은 상태에서 출력 선택신호(Select Out)를 제어하여 해당 채널의 비동기 전송모드 셀을 전송하며, 이와 동시에 가입자 ATM/AAL 계층처리부(60)에 동적이중 선입선출부(40)로부터 해당 셀을 가져가라는 의미의 신호(TxEnb)를 출력한다.
가입자 ATM/AAL 계층처리부(60)는 셀제어부(50)에 의해 동적이중선입선출부(40)에 저장된 비동기 전송모드 셀을 수신받아 가입자들과 직접적인 인터페이스를 수행하게 된다.
이처럼 본 발명은 동적이중 선입선출 버퍼를 이용해 셀을 저장하고 효과적으로 가입자 ATM/AAL 계층처리부에 셀을 전송하게 되는 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치 및 그 방법은 셀버스를 통해 입력된 비동기 전송모드 셀을 하나의 공용 선입선출을 이용하거나 또는 이중포트 메모리를 이용 다수의 가입자 ATM/AAL 계층처리부를 수용하기 위한 메모리 버퍼를 공유하는 구조에서 발생할 수 있는 셀 지연이나 특정 채널 ATM/AAL 계층 구조에서 장애 발생시 나타날 수 있는 다른 채널의 데이터 전송지연, 그리고 비통계적 역다중화에 의한 셀 지연 등의 문제점을 해결하기 위해 동적이중 선입선출 버퍼를 이용해 셀을 저장하고 효과적으로 가입자 ATM/AAL 계층처리부에 셀을 전송할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (9)

  1. 셀버스로부터 입력된 비동기 전송모드 셀을 저장했다가 가입자 ATM/AAL 계층처리부에 비동기 전송모드 셀을 전송하는 동적이중 선입선출부와;
    가입자와 직접 인터페이스하고, 상기 동적이중 선입선출부로부터 비동기 전송모드 셀을 수신하는 가입자 ATM/AAL 계층처리부와;
    상기 동적이중 선입선출부로부터 출력된 비동기 전송모드 셀을 제어하여 해당 가입자 ATM/AAL 계층처리부에 입력되도록 하는 셀제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 셀제어부는,
    셀버스로부터 입력된 셀을 순차적으로 비교하는 셀버스 채널 비교부와;
    상기 셀버스 채널 비교부에서의 채널별 반복횟수를 카운트하는 셀버스 채널 카운터와;
    상기 셀버스 채널 비교부로부터 채널값을 입력받고, 상기 셀버스 채널 카운터로부터 채널 카운트값을 입력받으며, 상기 동적이중 선입선출부를 제어하고, 상기 가입자 ATM/AAL 계층처리부를 제어하는 제어부와;
    상기 가입자 ATM/AAL 계층처리부가 유효하게 동작하는 가를 나타내는 값을 상기 제어부로 전송하는 유효채널 제어부와;
    상기 셀버스 채널 비교부로부터 입력 선택신호를 입력받아 순차적으로 입력되는 셀을 스위칭하여 상기 동적이중 선입선출부 중 하나의 선입선출부에 저장되도록 하는 입력 스위치부와;
    상기 제어부로부터 출력 선택신호를 입력받아 상기 동적이중 선입선출부 중 하나의 선입선출부에서 셀이 전송되도록 하는 출력 스위치부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 유효채널 제어부에서 입력된 유효채널 수와 유효하지 않은 채널 신호를 이용하여 상기 동적이중 선입선출부의 크기를 조절하도록 하는 풀 포인터를 제어하고, 유효하지 않은 채널의 셀을 버리도록 하는 리드 포인터를 제어하며, 상기 셀버스 채널비교부에서 입력된 셀들의 채널값과 상기 셀버스 채널 카운터에서 입력된 채널 카운터 값을 이용하여 출력 스위치부의 출력 선택신호를 제어하며, 상기 가입자 ATM/AAL 계층처리부에 해당 채널의 비동기 전송모드 셀의 전송이 가능한 상태임을 알리는 신호가 인가되도록 하는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 장치.
  4. 동적이중 선입선출부를 제어하여 유효 채널 수를 조절하고 셀처리를 수행하는 제 1 단계와;
    상기 제 1 단계 수행 후 유효 채널 수에 따라 유효 채널을 제어하는 제 2 단계와;
    상기 제 2 단계 수행 후 셀버스의 채널을 비교하여 비동기 전송모드 셀을 전송하는 제 3 단계를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 단계는,
    상기 동적이중 선입선출부의 풀 포인터를 설정하는 단계와;
    상기 풀 포인터를 설정한 다음 유효한 채널수가 홀수인지 또는 짝수인지 여부에 따라 선입선출의 크기를 조절하는 단계와;
    상기 선입선출의 크기를 조절한 다음 셀버스로부터 입력된 셀을 순차적으로 저장하는 단계와;
    상기 순차적으로 저장된 셀을 출력하고, 입력된 셀들을 처리하는 단계를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 선입선출의 크기를 조절하는 단계는,
    유효한 채널수가 홀수이면, 더하기(+) 1을 하고 2로 나누어진 몫에 채널당 유효 선입선출의 크기 만큼을 곱해 풀 포인터의 값을 정하여 선입선출의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 선입선출의 크기를 조절하는 단계는,
    유효한 채널수가 짝수이면, 2로 나누고 몫에 채널당 유효 선입선출의 크기를 곱해 풀 포인터의 값을 정하여 선입선출의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 방법.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 단계는,
    채널별 정상동작을 알리는 신호에 의해 유효 채널 수를 입력한 다음 적당한 크기의 동적이중 선입선출을 결정하는 단계와;
    상기 적당한 크기의 동적이중 선입선출을 결정한 다음, 풀 포인터 신호를 이용하여 동적이중 선입선출의 크기를 제어하고 유효하지 않은 채널이 있는지 판별하는 단계와;
    상기 유효하지 않은 채널이 있으면, 유효하지 않은 채널값을 저장하고, 셀버스로부터 입력된 셀 중 유효하지 않은 채널이 존재하는지 판별하는 단계와;
    상기 셀버스로부터 입력된 셀 중 유효하지 않은 채널이 존재하면, 리드 포인터를 이용하여 유효하지 않은 채널을 소멸시키는 단계를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 셀버스로부터 입력된 셀 중 유효하지 않은 채널이 있는 지 판별하는 단계는,
    셀버스 채널 비교부에서 입력되는 채널값과 유효채널 제어부에서 입력되는 유효하지 않은 채널을 비교하여 유효하지 않는 채널이 존재하는 지 판별하는 것을 특징으로 하는 동적이중 선입선출 버퍼를 이용한 비동기 전송모드 셀의 역다중화 방법.
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