KR100387048B1 - 중저속 가입자 멀티 캐스팅 구현 방법 및 장치 - Google Patents

중저속 가입자 멀티 캐스팅 구현 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:
비동기모드 셀에서의 중저속 가입자 멀티캐스팅 구현 장치 및 방법
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:
중저속 가입자를 위한 멀티캐스팅 구현시, 멀티캐스팅 전용 라우팅 테이블 메모리의 효율적 사용과 변동적인 가입자 링크 수에 유연하게 대처하도록 하며, 멀티캐스팅으로 인한 셀지연을 없애도록 한다.
3. 발명의 해결방법의 요지:
중저속 가입자의 링크 각각에 필요한 멀티캐스팅용 라우팅 테이블들의 정보들을 통합하여 맵핑하고 있는 통합 라우팅 테이블과; 상위계층블럭의 제어프로세스로부터 다운로드를 받아 각 링크들에 대응되는 멀티캐스팅 복사번호에 대한 가상경로/가상채널, 포트번호를 상기 통합 라우팅 테이블에 맵핑하고, 멀티캐스팅셀이 입력시 상기 멀티캐스팅셀의 멀티캐스팅 복사번호 및 링크정보로서 상기 라우팅 테이블을 억세스하며 각 링크에 대한 가상경로/가상채널을 읽어서 상기 중저속 가입자의 해당 링크로 상기 멀티캐스팅셀을 출력하는 멀티캐스팅 호처리수단을; 중저속 가입자 멀티캐스팅을 위한 중저속인터페이스 수단에 구성하여 중저속 가입자 멀티캐스팅을 구현한다.
4. 발명의 중요한 용도:
멀티캐스팅 구현

Description

중저속 가입자 멀티캐스팅 구현 방법 및 장치
본 발명은 비동기 전송모드(Asynchronous Transfer Mode: 이하 "ATM"이라 칭함) 시스템에 관한 것으로, 특히 다수의 가입자가 접속된 중저속 가입자 인터페이스에서의 멀티캐스팅 구현 방법 및 장치에 관한 것이다.
제1도는 포인트 투 멀티포인트 연결(point to muti-point connection)(이하 "멀티캐스팅" 또는 "방송용호"라고도 칭함) 수용 개념을 중(저)속 가입자 인터페이스에도 적용시킬 때의 블럭 구성 일예를 보여주는 도면이다. 여기서, 중속 가입자라 함은 45Mbps 전송속도로 인터페이싱을 수행하는 가입자를 의미하고, 저속 가입자라 함은 2.048Mbps 전송속도로 인터페이싱을 수행하는 가입자를 의미한다.
제1도에서, 중속인터페이스 모듈(Medium Speed interface Module: 이하 "MSIM"라 칭함) 4에 중속가입자에 접속된 3개의 링크들 8-1∼8-3이 연결된 구성은 포인트 투 멀티포인트 연결 수용개념을 중속가입자 인터페이스에 적용했음을 나타낸 것이다. 상기 링크들 8-1∼8-3 각각은 MSIM 4에 있는 포트에 연결되어 있다. 이때 상기 링크들 8-1∼8-3과 상기 MSIM 4는 중속으로 즉, 45Mbps 전송속도로 접속된다. 만약 상기 MSIM 4가 저속인터페이스 모듈로 대치된다면 저속(2.048Mbps) 가입자에 접속되는 링크들은 72개가 될 것이다.
제1도는 크게, 물리계층기능의 하위계층블럭과 ATM계층기능의 상위계층블럭으로 나눌 수 있다. 상기 하위계층블럭은 점선블럭 12이고, 상기 상위계층블럭은 점선블럭 12를 제외한 나머지 부분이다. 그러므로 MSIM 4에는 상위계층블럭과 하위계층블럭 14를 공유하고 있다.
상위계층블럭에서는 155Mbps 전송속도로 인터페이싱을 수행하며, MSIM 4와사용자 인터페이스 가입자 어셈블러(User Interface Subscriber Assembler: 이하 "UISA"라 칭함) 6이 ATM스위치 2에 연결되어 있다. 이 구성은 포인트 투 멀티포인트 연결을 제공한다. 상기 하위 계층블럭 14는 각 포트들을 통하여 각각의 링크들 8-1∼8-3과 연결되고 있다.
제1도에서 10은 멀티캐스팅 전용의 라우팅 테이블들로서, 중저속가입자에게 멀티캐스팅을 적용시키기 위해서 링크들 8-1∼8-3에 각각 구비되고 있다. 즉, 링크들 8-1∼8-3에 구비된 라우팅 테이블은 각 포트별 멀티 캐스팅 전용 라우팅 테이블이다.
이러한 구성에서, MSIM 4의 상위계층블럭은 ATM스위치 2로부터 멀티캐스팅셀이 인가되면 하위계층블럭으로 바이스패스시키게 되고, 그에 따라 하위계층블럭은 각 링크들의 각 포트별 라우팅테이블들 10을 참조하여 VP/VC((Virtual path /Virtual Channel)변환을 수행한다.
상술한 바와 같이 멀티캐스팅개념을 중저속 가입자 모듈에도 적용할 경우에는 다수의 중저속 각 포트별(각 링크별)로 멀티캐스팅 전용 라우팅테이블이 요구된다. 각 포트별 멀티캐스팅 전용 라우팅 테이블은 최소한 211×28비트 { MCN(Multicast Copy Number) 정보영역이 11비트이고, VPI(Virtual Path Identifier)/VCI(Virtual Channel Identifier)정보영역이 28비트 임) }가 필요하다. 즉, 하나의 포트별 멀티캐스팅 전용 라우팅 테이블은 32Kbyte 소용량 메모리를 가져야 한다. 그리고 이러한 제1도에 도시된 바와 같이 소요량 메모리는 각링크별(포트별)로 각각 있어야 한다.
그러므로, 상술한 기존의 방법은 소용량 메모리를 다수개 사용해야 하므로 한두개의 대용량 메모리를 사용할 때 보다 보드 공간확보 문제, 비용 및 부품수급 문제 등이 크게 대두된다. 또한 기존의 방법은 대용량 메모리를 사용하여 통합하여 관리할 때 보다 관리 효율이 떨어지고 변동적인 가입자의 링크 수에 유연히 대처하지 못하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 메모리의 효율적 사용과 변동적인 가입자 링크 수에 유연하게 대처하기 위해 멀티캐스팅 전용 라우팅 테이블을 중저속가입자의 상위 계층에서 통합 관리하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 다수의 중저속 링크들에 대한 라우팅 테이블을 통합관리하여 셀지연이 없도록 하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명에 따라 중저속 가입자의 방송용호를 구현한 블럭 구성도로서, 제1도 MSIM 4내 하위계층블럭 14에 포함되어 있다. 본 발명에 따른 하위계층블럭 14는 멀티캐스팅 호처리부 20과, 링크들의 라우팅 테이블들이 통합되어 있는 통합 라우팅 테이블 22로 구성된다. 상기 멀티캐스팅 호처리부 20은 MSIM 4의 상위계층으로부터 셀(멀티캐스팅셀도 포함)을 수신하며, 각 포트를 통하여 다수의 링크들에 연결되어 있다. 본 발명의 멀티캐스팅 호처리부 20은 FPGA(Field Programmable Gate Array) 로직을 사용하여 구현된다.
제3도는 NNI(Network Network Interface)에서 사용하는 ATM 셀구조를 보여주는 도면이다. 제3도와 같은 ATM셀 구조는 표준셀 형식이 53바이트로 이루어져 있는데, 그중 VPI(Virtual Path Identifier)/VCI(Virtual Channel Identifier) 필드는 셀 라우팅을 위하여 사용된다. 그리고 53바이트 이외의 나머지 3바이트는 사용자 정의에 의해 추가적으로 사용된 영역이다. 추가영역에서, MCN(Multicast Copy Numher)정보는 멀티캐스팅을 위해서 인덱스값으로 사용되는 필드로서 11비트로 구성된다. IDL(Idle)정보는 아이들모드 유무를 나타내고, MTC(MulTiCast)정보는 멀티캐스팅모드 유무를 나타낸다.
호설정시 OMP(Operation Main Process)로부터 상기한 제3도와 같이 11비트의 MCN(Multicast Copy Number)정보가 포함된 셀들이 인가되면, 멀티캐스팅 호처리부 20은 제4도에 도시된 바와 같이 각 MCN정보에 대한 VP/VC 및 포트번호(port No.)를 통합 라우팅 테이블 22에 맵핑한다. 상기 통합 라우팅 테이블 22에 맵핑된 정보들은 기존의 링크에 딸린 라우팅 테이블 정보들을 모두 가지고 있다. 더욱 상세히 제4도를 보면, 각각의 MCN 관련 어드레스가 가리키는 저장영역에는 유효포트수 정보가 있는데 이것은 멀티캐스팅셀인가시 멀티캐스팅을 해야 할 포트수 정보를 가지고 있다. 제1도의 일예와 같이 중속가입자를 위한 멀티캐스팅을 구현하려면 상기 유효포트수는 3이 될 것이고, 저속가입자를 위한 멀티캐스팅은 상기 유효포트수가 72가 될 것이다.
통합 라우팅 테이블 22에 제4도와 같은 정보가 다운 로드된 후에 제2도의 멀티캐스팅 호처리부 20은 중저속가입자를 위한 멀티캐스팅 호처리동작을 하기와 같이 수행할 것이다.
상기 멀티캐스팅 호처리부 20의 구체 블럭 구성은 제5도에 도시되어 있는데, MTC비교부 52, 카운터 54, 버퍼 56, 11비트 MCN 레지스터 58, 라우팅 테이블 메모리 어드레스 출력부 60, 및 라우팅 테이블 메모리 데이타 입력부 64를 포함하고 있다. 본 발명에 따른 멀티캐스팅 호처리부 20은 FPGA(Field Programmable Gate Array) 로직으로 구현되는 것이 바람직하다.
지금 제5도를 참조하면, 멀티캐스팅 호처리부 20의 MTC비교부 52는 제3도와 같이 구성된 셀(멀티캐스팅 셀도 포함)이 인가되면 MTC정보를 세트유무를 판단한다. 만약 MTC=1이면 멀티캐스팅셀로 인식하여 카운터 54로 인에이블신호 EN을 출력한다. 그리고 셀을 버퍼 56으로 출력한다.
카운터 54는 바이트단위로 셀 클럭을 카운트하여 상기 셀에서 11비트의 MCN을 읽어서 11비트 MCN레지스터 58에 저장시키기 위한 기준신호 CT1, CT2를 버퍼 56 및 11비트 MCN레지스터 58에 각각 출력한다. 그에 따라 버퍼 56에 저장된 셀 중에서 MCN정보는 11비트 MCN레지스터 58에 저장된 다음 라우팅 테이블 메모리 어드레스 출력부 60에 인가된다. 라우팅 테이블 메모리 어드레스 출력부 60은 카운터 54에서 셀 클럭을 바이트 및 비트 단위로 카운팅한 기준값 CT4에 응답하여 11비트 MCN레지스터 58로부터 출력되는 MCN정보에 포트번호를 알려주기 위한 4비트를 추가하여 리드어드레스를 만들고 이를 통합 라우팅 테이블 22에 인가한다. 상기 리드어드레스는 통합 라우팅 테이블 22의 소정 메모리 영역을 리드하기 위한 어드레스이다. 상기 리드어드레스는 각 셀이 인가될 때마다 MCN+0000, MCN+0001, MCN+0002,‥‥·, MCN+000N 순으로 차례로 증가된다. 그에 따라 리드 어드레스에 대응하는 통합 라우팅테이블 22의 메모리 영역에서 유효포트수가 읽혀지고 그 유효포트수 만큼의 포트들에 대한 VP/VC값이 읽혀진다. 상기 포트들 및 포트들에 해당하는 VP/VC값은 멀티캐스팅 호처리부 20으로 출력될 것이다. 만약 상기 메모리영역에 유효포트수가 "3"으로 기록되어 있다면 멀티캐스팅 호처리부 20에서는 라우팅 테이블 22를 3번만 억세스하면 될 것이다.
카운터 54는 셀을 바이트 또는 비트단위로 카운트하여 상기 VP/VC값 라이트를 위한 기준값 CT5를 라우팅테이블 메모리데이타 입력부 64로 출력한다. 그에 따라 라우팅테이블 메모리 데이타 입력부 64는 라우팅 테이블 22로부터 출력되는 VP/VC값 및 그에 해당하는 포트번호를 입력받아 VPI/VCI삽입 및 링크 결정부 52에 출력한다. 카운터 54는 셀을 바이트 및 비트단위로 카운트하여 VPI/VCI삽입 및 링크 결정을 위한 기준값 CT2를 상기 VPI/VCI삽입 및 링크 결정부 52에 인가한다. 그러므로 VPI/VCI삽입 및 링크 결정부 52는 버퍼 56로부터 출력되는 셀내에서 VPI/VCI필드에 라우팅 테이블 메모리 데이타 입력부 64로부터 출력되는 VPI/VCI값을 삽입하고, 그 값에 따라 링크(포트)를 결정하여 해당 포트로 출력한다.
이렇게 되므로 상위계층블럭에서 하위계층블럭에 해당하는 다수의 중저속 링크들에 대한 멀티캐스팅이 완료된다.
제2도에 도시된 멀티캐스팅 호처리부 20은 제5도와 같이 장치로 구현될 수 있고, 또한 소정의 프로세서를 이용하여 제6도와 함께 후술될 방법으로도 구현될 수 있다.
지금 멀티캐스팅 호처리부 20의 구현 방법을 제6도를 참조하여 설명한다. 먼저 멀티캐스팅 호처리부 20은 제3도와 같이 구성된 셀(멀티캐스팅 셀도 포함됨)이 인가되면 셀내의 MTC필드를 읽는다. 100단계에서는 MTC=1인가를 판단한다. 만약 MTC=1이 아니면 멀티캐스팅셀이 아닌 것으로 판단하여 102단계로 진행하면 하위계층으로 바이패스시키고, MTC=1이면 멀티캐스팅셀로 판단하여 104단계로 진행한다. 멀티캐스팅 호처리부 20은 104단계에서 셀내의 11비트 크기의 MCN필드를 읽어 레지스터에 복사를 한다. 이때 상기 셀은 내부 버퍼에 임시 저장된다. 그후 멀티캐스팅 호처리부 20은 106단계로 진행한다. 106단계에서 멀티캐스팅 호처리부 20은 MCN필드값에다가 유효포트를 알기 위한 4비트를 추가하여 리드어드레스를 만들어 통합 라우팅 테이블 22를 억세스한다. 이때에는 상기 리드어드레스에 해당되는 메모리영역의 유효포트수를 읽는다. 그후 108단계로 진행하여 유효포트수정보 만큼 통합 라우팅 테이블 22를 읽어 해당 포트번호들의 VP/VC값을 취한다. 그후 VP/VC값은 110단계에서 현재 버퍼에 저장되고 있는 셀의 VPI/VCI필드에 복사된다. 그후 멀티캐스팅 호처리부 20은 112단계에서 VPI/VCI필드의 값에 의해 라우팅 결정된 셀을 해당 포트로 전송한다. 이렇게 되므로 상위계층블럭에서 하위계층블럭에 해당하는 다수의 중저속 링크들에 대한 멀티캐스팅이 완료된다.
본 발명에 실시예에서는 링크수를 중속일 때는 2개, 저속일 때는 72개 한정하였지만 여기에만 한정되지 않고 사용자의 필요에 따라 가변적으로 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 계층구조로 구성된 시스템에서 상위계층에 있는다수의 중저속 링크들이 설정되어 있을 시 멀티캐스팅을 위한 라우팅 테이블을 통합관리하므로 메모리를 효율적으로 사용하면서도 포인트 투 포인트 연결을 수용할 수 있게 하는 장점을 가진다. 그리고 본 발명은 다수의 중저속 링크들에 대한 라우팅 테이블을 통합관리하며 셀 지연이 없도록 한다.
제1도는 포인트 투 멀티포인트 연결(point to multi-point connection)
수용 개념을 중(저)속 가입자 인터페이스에도 적용시킬 때의 블럭 구성 일예도
제2도는 본 발명에 따른 하위계층블럭의 멀티 캐스팅 호처리부 20을 보여주는 도면
제3도는 NNI(Network Network Interface)에서 사용하는 ATM 셀구조를 보여 주는 도면
제4도는 다운 로드에 의해 통합 라우팅 테이블 22에 맵핑된 구조를 보여주는 도면
제5도는 본 발명에 따른 멀티캐스팅 호처리부 20의 구체 블럭 구성도
제6도는 멀티캐스팅 호처리부 20이 수행하는 제어 흐름도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20: 멀티캐스팅 호 처리부 22: 통합 라우팅 테이블

Claims (5)

  1. 비동기모드 셀에서의 중저속 가입자 멀티캐스팅 구현 장치에 있어서:
    상기 중저속 가입자의 링크 각각에 필요한 멀티캐스팅용 라우팅 테이블들의 정보들을 통합하여 맵핑하고 있는 통합 라우팅 테이블과:
    상위계층블럭의 제어프로세스로부터 다운로드를 받아 각 링크들에 대응되는 멀티캐스팅 복사번호에 대한 가상경로/가상채널, 포트번호를 상기 통합 라우팅 테이블에 맵핑하고, 멀티캐스팅셀이 입력시 상기 멀티캐스팅셀의 멀티캐스팅 복사번호 및 링크정보로서 상기 라우팅 테이블을 억세스하여 각 링크에 대한 가상경로/가상채널을 읽어서 상기 중저속 가입자의 해당 링크로 상기 멀티캐스팅셀을 출력하는 멀티캐스팅 호처리수단을:
    중저속 가입자 멀티캐스팅을 위한 중저속인터페이스 수단에 구현함을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 통합 라우팅 테이블은 각 셀들에 대한 유효포트수와 상기 유효포트수의 각 포트번호에 따른 가상경로/가상채널 정보를 가짐을 특징으로 하는 장치.
  3. 비동기모드 셀에서의 중저속 가입자 멀티캐스팅 구현 장치에 있어서,
    상기 중저속 가입자의 링크 각각에 필요한 멀티캐스팅용 라우팅 테이블들의정보들을 통합하여 맵핑하고 있는 통합 라우팅 테이블과,
    상기 셀에서 멀티캐스팅정보를 추출하고 미리 설정된 기준정보와 비교하여 셀의 멀티캐스팅모드 유무를 출력하는 비교수단과,
    상기 비교수단이 멀티캐스팅모드 있음을 알림에 의해 상기 셀의 리드 클럭 및 라이트 클럭을 소정 카운트하여 멀티캐스팅 복사번호 추출 카운트값과 멀티캐스팅 라우팅정보 삽입 기준 카운트값 및 통합 라우팅 테이블 어드레스 출력 및 데이타 리드를 위한 기준값을 출력하는 카운팅수단과,
    상기 비교수단이 멀티캐스팅모드 있음을 알림에 의해 상기 셀을 임시 저장하는 버퍼수단과,
    상기 카운터수단의 멀티캐스팅 복사번호 추출카운트값에 의거하여 상시 버퍼수단에 저장된 셀에서 멀티캐스팅 복사번호를 읽어 저장하는 레지스터수단과,
    상기 카운터수단의 통합 라우팅 테이블 어드레스 출력 및 데이타 리드를 위한 기준값에 의하여, 상기 레지스터수단에서 출력되는 멀티캐스팅 복사번호에 포트번호를 추가시켜 상기 통합 라우팅 테이블을 억세스할 리드어드레스를 출력하고 상기 리드어드레스에 의해 상기 통합 라우팅 테이블로부터 읽혀진 각 포트별 멀티캐스팅 라우팅정보를 리드하여 출력하는 통합 라우팅 테이블 접속수단과,
    상기 버퍼수단에서 출력되는 셀내 멀티캐스팅 라우팅 정보필드에 상기 각 포트별 멀티캐스팅 라우팅 정보를 삽입하고 상기 라우팅할 정보로 라우팅할 링크를 결정하여 해당 링크로 출력하는 멀티캐스팅 라우팅정보 삽입 및 링크 결정수단으로 구성함을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 통합 라우팅 테이블은 각 셀들에 대한 유효포트수와 상기 유효포트수의 각 포트번호에 따른 가상경로/가상채널 정보를 가짐을 특징으로 하는 장치.
  5. 비동기모드 셀에서의 중저속 가입자 멀티캐스팅 구현 방법에 있어서,
    상위계층블럭의 제어프로세스로부터 다운로드를 받아 각 링크들에 대응되는 멀티캐스팅 복사번호에 대한 가상경로/가상채널, 포트번호를 통합 라우팅 테이블에 맵핑하는 제1과정과,
    제1과정 후 셀이 입력되면 셀의 멀티캐스팅모드를 나타내는 필드를 읽어 상기 셀이 멀티캐스팅셀인가를 판단하는 제2과정과,
    상기 셀이 멀티캐스팅셀임에 응답하여 상기 셀에서 멀티캐스팅 복사번호를 내부 레지스터에 복사하고, 상기 셀을 버퍼에 임시 저장하는 제3과정과,
    상기 제3과정에 응답하여 상기 멀티캐스팅 복사 번호에 포트번호를 추가시켜 만든 리드어드레스로 상기 통합 라우팅 테이블을 억세스하고, 상기 리드어드레스에 대응하는 각 포트번호별 가상경로/가상채널 정보를 읽어들이는 제4과정과,
    상기 버퍼로부터 출력되는 셀내 가상경로/가상채널 정보필드에 상기 각 포트번호별 가상경로/가상채널 정보를 삽입하고 상기 라우팅할 정보로 라우팅할 링크를 결정하여 해당 링크로 출력하는 제5과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
KR1019960009625A 1996-03-30 1996-03-30 중저속 가입자 멀티 캐스팅 구현 방법 및 장치 KR100387048B1 (ko)

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