KR100423156B1 - 에이티엠 교환기에서 유브이알 트래픽 제어 장치 및 방법 - Google Patents

에이티엠 교환기에서 유브이알 트래픽 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 교환기의 출구 가입자단에서 셀 트래픽 상황에 따라 UBR 대역을 유동적으로 변화시켜 효율적으로 UBR 트래픽을 제어하는 방법에 관한 것으로써, 종래에는 실시간 트래픽과 마찬가지로 UBR 트래픽도 UBR 대역이BW 대역으로 고정적으로 설정되어 실시간 트래픽이 자신의 예약된 대역을 사용하지 않는 경우에도 UBR 트래픽에서는 이 대역을 사용하지 못함으로써, 대역이 낭비되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 출구 가입자 단에서 트래픽 상황에 따라 유동적으로 UBR 대역을 결정하고 결정된 대역 정보를 제어셀을 통해 입구 가입자 단에 전달하여 입구 가입자단에서 UBR 대역 정보에 따라 UBR 사용자 셀을 처리하도록 함으로써, 실시간 트래픽의 서비스 품질(QoS)를 보장하면서도 사용되지 않는 실시간 트래픽 대역은 UBR 트래픽에서 최대한 사용할 수 있도록 하여 대역 낭비를 막고 효율적으로 UBR 트래픽을 제어할 수 있게 된다.

Description

에이티엠 교환기에서 유브이알 트래픽 제어 장치 및 방법{Traffic Control Apparatus And Method For UBR Service In ATM}
본 발명은 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 교환기에서 UBR(Unspecified Bit Rate) 트래픽 제어에 관한 것으로, 특히 ATM 교환기의 출구 가입자단에서 트래픽 상황을 판단하여 커넥션의 UBR 대역을 결정하고, 이를 제어셀에 실어 입구 가입자단으로 피드백하여 입구 가입자단에서 피드백된 UBR 대역 정보에 따라 UBR 사용자 셀을 처리하도록 함으로써, 대역 낭비를 막고 UBR 트래픽 효율을 증가시키는 ATM 교환기에서 UBR 트래픽을 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, ATM 교환기에서 사용자 셀을 입구 가입자단에서 출구 가입자단 으로 링크시키는 ATM 스위치는 음성, 데이터, 영상 신호 등의 다양한 종류의 트래픽을 각각에 해당되는 서비스 품질(QoS ; Quality of Service)을 만족하도록 처리하여야 하고, 여기서 ATM 서비스는 크게 세 범주로 나누어지는데, 먼저 호 설정 단계에서 서비스 품질이 보장되는 고정 비트율(CBR ; Constant Bit Rate), 비실시간성 가변 비트율(nrt-VBR ; non real-time Variable Bit Rate), 실시간성 가변 비트율(rt-VBR ; real-time Variable Bit Rate) 서비스와, 상기와 같은 대역폭 할당을 통한 품질 보장형 서비스가 사용하고 남은 링크의 가용 대역폭을 활용하여 전송하는 유효 비트율(ABR ; Available Bit Rate) 서비스 및 망에 의하여 서비스 성능에 대한 보장이 되지않는 비명시 비트율(UBR ; Unspecified Bit Rate) 서비스로 나눌 수 있다.
종래 ATM 교환기에서 UBR 트래픽 제어는 첨부된 도면 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 각각 입구 가입자단(100A,100B)과 출구 가입자단(300A,300B)을 포함하는가입자 보드와 ATM 스위치(200)를 통해 이루어진다.
입구 가입자단(100A,100B)은 물리층(Universal Test and Operation Physical Interface for ATM : UTOPIA)으로부터 사용자 셀을 입력받아 ATM 스위치(200)의 입력포트로 출력하고, ATM 스위치(200)는 다수 개의 입력포트로 입력된 사용자 셀을 출력포트로 링크하여 출구 가입자단(300A,300B)을 통해 물리층으로 출력하게 된다.
상기와 같은 구성하에서 UBR 트래픽 제어 동작을 설명하면 다음과 같다.
UBR 트래픽은 클래스 특성상 커넥션 설정시 대역을 할당하지 않기 때문에 ATM 스위치(200)의 특정 출력 포트에서 트래픽 폭주가 발생할 수 있다. 따라서, 출구 가입자단(300A,300B)에서 UBR 커넥션의 가용대역() 정보를 ATM 교환기 내부의 약속된 형태의 제어셀을 통해 주기적으로 입구 가입자단(100A,100B)내의 모든 UBR 버퍼로 피드백하여 입구 가입자단(100A,100B)에서 피드백된 UBR 가용대역 정보에 따라 UBR 사용자 셀을 처리하도록 함으로써, UBR 셀의 트래픽 폭주를 방지하게 된다.
여기서, UBR 가용대역의 결정은 실시간 트래픽의 서비스 품질을 엄격히 만족시키기 위하여 UBR 커넥션의 연결 혹은 해제시 아래의 수학식 1을 이용하여 결정하게 되는데, ''는 목표 링크 효율(target link utilization), 'c'는 링크 용량(link capacity), ''는 CBR(Constant Bit Rate) 커넥션의 최대 전송율(PCR ; Peak Cell Rate), ''는 VBR(Variable Bit Rate) 커넥션의 지속 허용 전송율(SCR ; Sustainable Cell Rate), 'k'는 UBR 커넥션 개수(number of UBRconnections)를 각각 나타낸다.
상기와 같이 결정된 UBR 가용대역()은 모든 UBR 커넥션에 대하여 UBR 대역으로 설정되어 제어셀을 통해 주기적으로 입구 가입자단(100A,100B)으로 피드백 된다.
이에, 입구 가입자단(100A,100B)에서는 피드백되는 제어셀의 UBR 가용대역 정보에 따라 UBR 버퍼에 저장된 UBR 사용자 셀을 추출하여 ATM 스위치(200)로 전달하되, UBR 버퍼에 저장된 UBR 사용자 셀이 UBR 버퍼 임계치를 초과하면 EPD(Early Packet Discarding) 또는 PPD(Partial Packet Discarding) 방식에 의해 셀을 폐기하고, 임계치를 초과하지 않으면 해당되는 시간에 UBR 사용자 셀을 추출하여 ATM 스위치(200)로 전달한다.
전술한 바와 같이, 종래에는 실시간 트래픽과 마찬가지로 UBR 트래픽에 대하여도 UBR 커넥션의 가용 대역이 설정되어 설정된 대역 이상으로 입력되는 UBR 사용자 셀을 입구 가입자단내의 UBR 버퍼에서 저장 또는 폐기하여 설정된 대역 이상으로 UBR 사용자 셀이 ATM 스위치로 유입되지 않도록 하여 ATM 스위치의 출력포트에서 폭주가 발생하는 현상을 방지 하였다.
그러나, 종래의 UBR 트래픽 제어 방법에 의하면 커넥션 연결시 혹은 해제시에 결정된 대역()을 UBR 커넥션의 UBR 가용대역으로 고정적으로 설정하여, 실시간 트래픽에서 예약된 대역을 사용하지 않는 경우에도 UBR 트래픽이 이 남는 대역을 사용하지 못함으로써, 대역이 낭비되고 UBR 트래픽의 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 출구 가입자단에서 ATM 스위치로부터 출력되는 셀 트래픽 상황에 따라 유동적으로 UBR 대역을 결정한 후에 입구 가입자단에서 결정된 UBR 대역 정보에 따라 UBR 사용자 셀을 처리하게 함으로써, 실시간 트래픽의 서비스 품질을 보장함과 동시에 대역 낭비를 막아 효율적으로 UBR 트래픽을 제어하는데 있다.
도 1은 종래 ATM 교환기의 UBR 트래픽 제어 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 ATM 교환기의 UBR 트래픽 제어 구조를 나타낸 상세한 구성 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 UBR 트래픽 제어 동작을 설명하기 위한 플로우 챠트.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100A,100B : 입구 가입자단 101A,101B : 버퍼 관리부
102A,102B : UBR 버퍼 103A,103B : FIFO
104A,104B : 스케쥴러 200 : ATM 스위치
300A,300B : 출구 가입자단 301A,301B : 제어셀 발생부
302A,302B : 제어셀 정보 추출부 303A,303B : 출구 버퍼부
304A,304B : 사용자 셀 추출부 305A,305B : 부하 측정부
306A,306B : 트래픽 상황 판단부
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 입구 가입자단 및 출구 가입자단을 갖는 가입자 보드들과 ATM 스위치를 통해 사용자 셀을 처리하는 ATM 교환기에 있어서, 상대측 가입자 보드로부터 ATM 스위치를 통해 출력되는 셀 트래픽의 폭주 여부나 부하 상태에 따라 UBR 대역을 결정한 후에 해당되는 UBR 대역 정보를 역방향 제어셀에 실어 자기측 가입자 보드내의 입구 가입자단으로 출력하고, 상대측 가입자 보드로부터 피드백되는 상대측 가입자 보드의 UBR 대역 정보를 제어셀에서 추출하여 자기측 가입자 보드내의 입구 가입자단으로 출력하는 출구 가입자단과; 상기 출구 가입자단에 의해 역방향 제어셀에 실려 출력되는 UBR 대역 정보를 입력받아 상대측 가입자 보드로 피드백 시키고, 상기 출구 가입자단에서 추출한 상대측 가입자 보드의 UBR 대역 정보에 따라 UBR 사용자 셀을 처리하는 입구 가입자단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서의 유브이알 트래픽 제어 장치를 제공하는데 있다.
여기서, 상기 출구 가입자단은, ATM 스위치로부터 출력되는 셀의 트래픽 부하를 측정하여 해당되는 트래픽 부하 신호를 출력하는 부하 측정부와; 상기 ATM 스위치로부터 출력되는 셀에서 사용자 셀만 추출하는 사용자 셀 추출부와; 상기 사용자 셀 추출부에서 추출된 사용자 셀 중에서 내부 UBR 버퍼에 저장되는 UBR 사용자 셀의 트래픽 상황을 주기적으로 판단하여 대응하는 트래픽 폭주 상태 신호를 출력하는 출구 버퍼부와; 상기 출구 버퍼부가 출력하는 트래픽 폭주 상태 신호와 상기 부하 측정부가 출력하는 트래픽 부하 신호에 따라 UBR 대역을 결정한 후에 해당되는 UBR 대역 정보를 출력하는 트래픽 상황 판단부와; 상기 트래픽 상황 판단부가 출력하는 UBR 대역 정보를 역방향 제어셀에 실어 자기측 가입자 보드내 입구 가입자단으로 출력하는 제어셀 발생부와; 상기 ATM 스위치로부터 출력되는 제어셀에서 상대측 가입자 보드의 UBR 대역 정보를 추출하여 자기측 가입자 보드내 입구 가입자단으로 출력하는 제어셀 정보 추출부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,
상기 입구 가입자단은, 물리층에서 입력되는 사용자 셀을 각각의 서비스 품질에 대응하여 우선 순위에 따라 처리하는 버퍼 관리부와; 상기 버퍼 관리부에 입력된 사용자 셀 중에서 UBR 사용자 셀을 저장하는 UBR 버퍼와; 상기 출구 가입자단의 제어셀 발생부에서 역방향 제어셀에 실려 출력되는 UBR 대역 정보를 입력받아 사용자 셀과 함께 ATM 스위치로 출력하는 FIFO와; 상기 출구 가입자단의 제어셀 정보 추출부에서 추출된 상대측 가입자 보드의 UBR 대역 정보에 따라 상기 버퍼 관리부가 UBR 사용자 셀을 처리하게 하는 스케쥴러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
나아가, 본 발명의 또다른 특징은, 입구 가입자단 및 출구 가입자단을 갖는 가입자 보드들과 ATM 스위치를 통해 사용자 셀을 처리하는 ATM 교환기에서의 UBR 트래픽 제어 방법에 있어서, 상기 출구 가입자단에서 ATM 스위치를 통해 유입되는 셀의 트래픽 부하 상태를 감지하여 부하 기준치 이하인지를 확인하는 과정과; 셀 트래픽 부하가 기준치 이하인 경우 UBR 대역을 증가시킨 후에 증가된 UBR 대역 정보에 따라 상대측 가입자 보드에서 UBR 사용자 셀을 처리하게 하는 과정과; 상기 출구 가입자단에서 셀 트래픽 폭주 상태 신호를 감지하여 셀 트래픽 폭주 발생 여부를 확인하는 과정과; 상기 확인 결과 셀 트래픽 폭주가 발생한 경우 상기 UBR 대역을 감소시킨 후에 UBR 가용 대역과 비교하여 UBR 대역을 결정하는 과정과; 상기 결정된 UBR 대역 정보에 따라 상대측 가입자 보드에서 UBR 사용자 셀을 처리하게 하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 유브이알 트래픽 제어 방법을 제공하는데 있다.
이때, 상기 출구 가입자단에서 셀의 트래픽 부하 상태를 감지하는 것은, ATM 스위치로부터 출력되는 셀 트래픽의 부하를 부하 측정부가 쉬프트 레지스터를 이용하여 매 셀 타임마다 측정하여 대응하는 트래픽 부하 신호를 출력하고, 트래픽 상황 판단부가 상기 트래픽 부하 신호를 판단하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,
상기 출구 가입자단에서 셀 트래픽 폭주 상태 신호를 감지하여 셀 트래픽 폭주 발생 여부를 확인하는 과정은, 셀 트래픽 정상 상태시 내부 UBR 버퍼에 저장되는 셀 트래픽 최대량을 버퍼 임계치로 설정하는 단계와; 내부 UBR 버퍼에 저장되는 셀 트래픽이 상기 임계치를 초과하는지 여부를 확인하여 해당되는 트래픽 폭주 상태 신호를 트래픽 상황 판단부로 주기적으로 출력하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 트래픽 부하 상태를 감지하여 부하 기준치 이하인지를 확인하는 과정은, 감지된 트래픽 부하가 부하 기준치 이상인 경우 현 UBR 대역을 유지하고, 유지된 UBR 대역 정보에 따라 입구 가입자단에서 UBR 사용자 셀을 처리하게 하는 과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고, 상기 셀 트래픽 폭주가 발생하여 UBR 대역을 감소시킨 후에 UBR 가용 대역과 비교하여 UBR 대역을 결정하는 것은, 감소시킨 UBR 대역이 UBR 가용 대역보다 작으면 UBR 가용 대역을 UBR 대역으로 결정하고, 감소시킨 UBR 대역이 UBR 가용 대역보다 크면 감소시킨 UBR 대역을 UBR 대역으로 결정하는 것을 특징으로 하며, 상기 증가, 감소 또는 유지된 UBR 대역 정보에 따라 입구 가입자단에서 UBR 사용자 셀을 처리하게 하는 과정은, 출구 가입자단에서 상기 변화된 UBR 대역 정보를 역방향 제어셀에 실어 입구 가입자단으로 피드백시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는 첨부된 도면 도 2에 도시된 바와 같이 입구 (Ingress) 가입자단(100A,100B) 및 출구(Egress) 가입자단(300A,300B)이 ATM 스위치(200)로부터 출력되는 셀 트래픽의 주기적인 점검을 통해 UBR 대역을 결정하고 이에 따라 UBR 사용자 셀을 처리하는 방법을 이용하게 된다.
예를들면, 가입자 보드 A의 출구 가입자단(300A)내 트래픽 상황 판단부(306A)는 ATM 스위치(200)로부터 출력되는 셀 트래픽의 폭주 여부나 부하 상태에 따라 UBR 대역을 결정하고 이를 제어셀 발생부(301A)를 통해 역방향 제어셀에 실어 자기측 가입자 보드 A내 입구 가입자단(100A)의 FIFO(103A)로 출력한다.
그리고, FIFO(103A)는 제어셀 발생부(301A)로부터 출력되는 역방향 제어셀을 물리층에서 입구 가입자단(100A)으로 입력되는 사용자 셀과 함께 ATM 스위치(200)통해 상대측 가입자 보드 B의 출구 가입자단(300B)으로 출력하고, 가입자 보드 B의 출구 가입자단(300B)내 제어셀 정보 추출부(302B)는 ATM 스위치(200)를 통해 입력되는 제어셀에서 가입자 보드 A내 출구 가입자단(300A)의 UBR 대역 정보를 추출하여 보드내 입구 가입자단(100B)의 스케쥴러(104B)로 출력한다.
이에, 스케쥴러(104B)는 제어셀 정보 추출부(302B)로부터 출력되는 UBR 대역 정보에 따라 버퍼 관리부(101B)를 통해 UBR 사용자 셀을 처리하되, UBR 대역이 감소된 경우에는 감소된 UBR 대역에 해당하는 UBR 사용자 셀을 버퍼에 저장하였다가 버퍼 임계치에 따라 출력 또는 폐기하고, UBR 대역이 증가된 경우에는 증가된 UBR 대역에 해당하는 UBR 사용자 셀을 ATM 스위치(200)로 출력한다.
한편, 가입자 보드 B의 출구 가입자단(300B)에서 결정된 UBR 대역 정보에 따라 가입자 보드 A의 입구 가입자단(100A)에서 UBR 사용자 셀을 처리하는 과정은 상기와 동일함으로 생략한다.
상기와 같은 ATM 교환기에서 UBR 트래픽 제어 회로의 구성을 가입자 보드 A를 중심으로 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
가입자 보드 A내의 입구 가입자단(100A)은 버퍼 관리부(101A)와 UBR 버퍼(102A), FIFO(103A) 및 스케쥴러(104A)로 구성되며, 출구 가입자단(300A)은 제어셀 발생부(301A)와 제어셀 정보 추출부(302A), 출구 버퍼부(303A), 사용자 셀 추출부(304A), 부하 측정부(305A) 및 트래픽 상황 판단부(306A)로 구성된다.
입구 가입자단(100A)내의 버퍼 관리부(101A)는 물리층에서 입력된 사용자 셀을 각각의 서비스 품질(QoS)에 대응하여 우선 순위에 따라 ATM 스위치(200)로 전달하고, UBR 사용자 셀인 경우 UBR 버퍼(102A)에 커넥션 별로 저장하며, 또한 스케쥴러(104A)의 UBR 관리 정보를 통해 해당 시간에 UBR 셀을 UBR 버퍼(102A)에서 추출하여 ATM 스위치(200)로 출력한다.
UBR 버퍼(102A)는 버퍼 관리부(101A)의 제어에 따라 UBR 사용자 셀을 저장하며, FIFO(103A)는 버퍼 관리부(101A)로부터 출력되는 사용자 셀과 출구 가입자단(300A)의 제어셀 발생부(301A)로부터 출력되는 역방향 제어셀을 입력받아 우선 순위에 따라 ATM 스위치(200)로 출력한다.
스케쥴러(104A)는 제어셀 정보 추출부(302A)에서 상대측 가입자 보드 B내 출구 가입자단(300B)의 UBR 대역 정보를 입력받아 상기 정보에 따라 UBR 버퍼(102A)에서의 UBR 사용자 셀의 추출시기를 결정하여 해당하는 UBR 관리 정보를 버퍼 관리부(101A)로 출력한다.
그리고, 출구 가입자단(300A)내의 제어셀 발생부(301A)는 트래픽 상황 판단부(306A)로부터 출력되는 UBR 대역 정보를 역방향 제어셀에 실어 FIFO(103A)로 출력하고, 제어셀 정보 추출부(302A)는 ATM 스위치(200)로부터 출력되는 제어셀에서 UBR 대역 정보를 추출하여 스케쥴러(104A)로 출력한다.
출구 버퍼부(303A)는 사용자 셀을 물리층으로 출력하기 전에 셀을 저장하는 다수개의 버퍼을 포함하고, 클래스 별로 해당 버퍼에 셀을 저장하였다가 우선 순위에 따라 셀을 추출하여 물리층으로 출력하며, 내부 UBR 버퍼에는 임계치를 설정하고 UBR 버퍼에 저장되는 UBR 셀의 버퍼 임계치 초과여부에 따라 해당하는 셀 트래픽 폭주 상태 신호를 주기적으로 트래픽 상황 판단부(306A)로 출력한다.
사용자 셀 추출부(304A)는 ATM 스위치(200)로부터 출력되는 사용자 셀 및 제어셀에서 사용자 셀만 추출하여 출구 버퍼부(303A)로 출력하고, 부하 측정부(305A)는 ATM 스위치(200)로부터 출력되는 사용자 셀 및 제어셀의 트래픽 부하를 측정하여 트래픽 부하 신호를 주기적으로 트래픽 상황 판단부(306A)로 출력한다.
트래픽 상황 판단부(306A)는 출구 버퍼부(303A)로부터 출력되는 트래픽 폭주 상태 신호와 부하 측정부(305A)로부터 출력되는 트래픽 부하 신호에 따라 UBR 대역을 결정하고 결정된 UBR 대역 정보를 제어셀 발생부(301A)로 출력한다.
또한, 가입자 보드 B의 입구 가입자단(100B)과 출구 가입자단(300B)도 상술한 가입자 보드 A와 동일한 구성을 가지므로 이에 대한 설명은 생략한다.
상기와 같은 구성을 가지는 ATM 교환기에서 UBR 트래픽 제어 동작을 첨부된 도면 도 3을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
가입자 보드 A내 출구 가입자단(300A)의 부하 측정부(305A)는 쉬프트(schift) 레지스터를 이용한 카운터로 구성되어 ATM 스위치(200)에서 출구 가입자단(300A)으로 유입되는 사용자 셀 및 제어셀을 통해 트래픽 부하를 매 셀 타임마다 측정하여 대응하는 트래픽 부하 신호를 트래픽 상황 판단부(306A)로 출력한다(스텝 S301).
즉, 1 셀 타임 동안 출구 가입자단(300A)으로 셀이 유입되면 카운터를 구성하는 쉬프트 레지스터에 '1'을 셋팅하고 셀이 입력되지 않으면 '0'을 셋팅한 후 다음 셀 타임에는 1 칸씩 쉬프트하여 셀 유입에 따라 '0' 또는 '1'을 셋팅하는 과정을 반복한다. 예컨대, 카운터가 128 쉬프트 레지스터로 구성되어 있다면 카운터는 128 셀 구간에서 각 레지스터에 셋팅된 '1'을 카운트하여 ATM 스위치(200)에서 출구 가입자단(300A)으로 유입되는 셀 트래픽의 양을 측정하는데, 특정 주기에 카운터의 셀 카운트 값이 120이면 ATM 스위치(200)에서 출구 가입자단(300A)으로 유입될 수 있는 셀 트래픽의 최대 속도는 155Mbps이므로 트래픽 속도는 (155Mbps * 120셀)/ 128 = 145Mbps가 된다.
한편으로, 출구 가입자단(300A)의 출구 버퍼부(303A)는 내부 UBR 버퍼에 저장되는 UBR 사용자 셀이 버퍼 임계치를 초과하는지를 확인하여 해당되는 셀 트래픽 폭주 상태 신호를 주기적으로 트래픽 상황 판단부(306A)로 출력한다(스텝 S302).
즉, 출구 버퍼부(303A)내의 UBR 버퍼는 가장 낮은 우선 순위를 가지게 되고, 셀 트래픽 폭주 발생시 ATM 스위치(200)에서 출구 가입자단(300A)으로 최대 155Mbps의 속도로 트래픽이 유입되고 출구 가입자단(300A)에서 물리층으로 최대149Mbps의 속도로 트래픽이 출력된다.
따라서, 셀 트래픽 폭주시에는 출구 버퍼부(303A)에 물리층으로 출력되지 못한 사용자 셀이 저장되고, 이때 우선 순위가 가장 낮은 UBR 버퍼에 UBR 사용자 셀이 저장되므로 이를 이용하여 정상 상태시 UBR 셀이 UBR 버퍼에 저장되는 최대량을 조사하여 그 최대값을 UBR 버퍼의 임계치로 설정한다.
그 후, UBR 버퍼에 저장되는 UBR 사용자 셀의 임계치 초과 여부에 따라 해당하는 트래픽 폭주 상태 신호를 주기적으로 트래픽 상황 판단부(306A)로 출력하는데, UBR 버퍼에 저장되는 UBR 사용자 셀이 UBR 버퍼 임계치를 초과하면 트래픽 폭주 발생 신호를 출력하고, UBR 버퍼 임계치를 초과하지 않으면 정상 상태 신호를 출력하게 된다.
이에, 트래픽 상황 판단부(306A)는 상기 스텝 S301, S302 과정에서 부하 측정부(305A) 및 출구 버퍼부(303A)가 주기적으로 출력하는 트래픽 부하 신호와 트래픽 폭주 상태 신호를 입력받아 ATM 스위치(200)에서 출구 가입자단(300A)으로 유입되는 셀 트래픽 상황을 판단하는데, 먼저 출구 버퍼부(303A)가 출력하는 셀 트래픽 폭주 상태 신호가 트래픽 폭주 발생을 나타내는 상태 신호인지를 판단한다(스텝 S303).
이때, 출구 버퍼부(303A)가 출력하는 트래픽 폭주 상태 신호가 트래픽 폭주 발생을 나타내는 상태 신호가 아닌 경우 다음으로 부하 측정부(305A)가 출력하는 셀 트래픽 부하 신호를 확인하여 부하 측정부(305A)가 측정한 트래픽 부하가 부하 기준치 이하인지를 판단한다(스텝 S304).
상기 판단 결과, 부하 기준치 이하인 경우 현 UBR 대역을 증가시키고(스텝 S305), 증가된 UBR 대역 정보에 따라 상대측 가입자 보드 B의 입구 가입자단(100B)에서 UBR 사용자 셀을 처리하도록 한다(스텝 S306).
즉, 부하 측정부(305A)에서 측정한 트래픽 부하가 부하 기준치(* c ) 이하이면 현재 실시간 트래픽이 사용하지 않고 있는 대역이 있음을 의미하므로 [ 현재 UBR 대역 + {(* c - 현재 UBR 대역 ) / 상수}] 공식을 이용하여 UBR 대역을 증가시키고, 증가된 UBR 대역 정보에 따라 상대측 가입자 보드 B의 입구 가입자단(100B)에서 UBR 사용자 셀을 처리하도록 하기 위하여 트래픽 상황 판단부(306A)는 증가된 UBR 대역 정보를 제어셀 발생부(301A)를 통해 역방향 제어셀에 실어 자기측 가입자 보드 A내 입구 가입자단(100A)과 ATM 스위치(200)를 통해 상대측 가입자 보드 B내의 입구 가입자단(100B)으로 피드백시킴으로써, 가입자 보드 B의 입구 가입자단(100B)내 스케쥴러(104B)로 하여금 증가된 UBR 대역 정보에 따라 UBR 사용자 셀을 처리하도록 한다.
다시 말해서, 상대측 가입자 보드 B의 입구 가입자단(100B)내 스케쥴러(104B)는 피드백된 가입자 보드 A내 출구 가입자단(300A)의 UBR 대역 정보에 따라 UBR 버퍼에서 UBR 사용자 셀을 추출할 시기를 결정하여 버퍼 관리부(101B)에 대응하는 UBR 관리 정보를 출력하고, 버퍼 관리부(101B)는 입력받은 UBR 관리 정보에 따라 UBR 사용자 셀을 처리하는데, 증가된 UBR 대역에 해당하는 UBR 사용자 셀을 UBR 버퍼(102B)에서 추출하여 ATM 스위치(200)로 출력함으로써, 실시간 트래픽이 사용하지 않고 있는 대역을 UBR 트래픽이 사용케하여 입구 가입자단(100B)으로부터 ATM 스위치(200)를 통해 출구 가입자단(300A)으로 출력되는 UBR 트래픽을 제어한다.
한편, 상기 스텝 S303의 판단 결과 출구 버퍼부(303A)가 출력하는 트래픽 폭주 상태 신호가 트래픽 폭주 발생을 나타내는 상태 신호인 경우 트래픽 상황 판단부(306A)는 현 UBR 대역을 감소시킨 후(스텝 S307), UBR 커넥션의 UBR 가용 대역()과 비교하여 UBR 대역을 결정하게 된다(스텝 S308).
즉, 현 UBR 대역을 0.5배로 감소시키고 감소된 UBR 대역과 UBR 가용 대역()을 비교하여 감소된 UBR 대역이 UBR 가용대역()보다 작으면 UBR 가용대역()을 UBR 대역으로 결정하고, 감소된 UBR 대역이 UBR 가용대역()보다크면 감소된 UBR 대역을 UBR 대역으로 결정하게 된다.
그리고, 결정된 UBR 대역 정보는 상술한 바와 같이 상대측 가입자 보드 B내의 입구 가입자단(100B)으로 피드백되어 입구 가입자단(100B)에서 결정된 UBR 대역 정보에 따라 출구 가입자단(300A)으로 출력되는 UBR 사용자 셀을 처리하게 하는데(스텝 S306), 감소된 UBR 대역에 해당하는 UBR 사용자 셀을 UBR 버퍼(102B)에 저장 또는 폐기함으로써, 상대적으로 실시간 트래픽 대역을 증가시켜 실시간 트래픽의 서비스 품질을 보장하게 된다.
한편, 상기 스텝 S304의 판단 결과 부하 측정부(305A)가 측정한 트래픽 부하가 부하 기준치 이상인 경우 즉, ATM 스위치(200)로부터 출구 가입자단(300A)으로 유입되는 셀 트래픽이 폭주 상태가 아님과 동시에 적정 부하 수준의 트래픽 전송속도를 갖는 경우 현 UBR 대역을 그대로 유지하고(스텝 S309), 유지된 UBR 대역 정보를 상대측 가입자 보드 B내의 입구 가입자단(100B)으로 피드백하여 입구 가입자단(100B)에서 유지된 UBR 대역 정보에 따라 UBR 사용자 셀을 처리 하도록 한다(스텝 S306).
이상의 동작 설명에서는 가입자 보드 A의 출구 가입자단(300A)이 상대측 가입자 보드 B의 입구 가입자단(100B)으로부터 ATM 스위치(200)를 통해 출력되는 UBR 트래픽 상황을 판단하여 생성한 UBR 대역 정보를 입구 가입자단(100A), ATM 스위치(200) 및 상대측 가입자 보드 B의 출구 가입자단(300B)을 경유하여 입구 가입자단(100B)으로 피드백시켜 입구 가입자단(100B)에서 해당 UBR 대역 정보에 따라 출구 가입자단(300A)으로 출력되는 UBR 트래픽을 제어하는 것으로 설명하였다.
한편, 가입자 보드 A의 입구 가입자단(100A)으로부터 상대측 가입자 보드 B의 출구 가입자단(300B)으로 출력되는 UBR 트래픽에 대해서도 상기와 같은 방법으로 동작을 수행하여 UBR 트래픽을 제어할 수 있는데, 이때는 출구 가입자단(300B)에서 UBR 트래픽의 상황을 판단하여 생성한 UBR 대역 정보를 입구 가입자단(100B), ATM 스위치(200) 및 출구 가입자단(300A)을 경유하여 입구 가입자단(100A)으로 피드백시켜 입구 가입자단(100A)에서 해당 UBR 대역 정보에 따라 출구 가입자단(300B)으로 출력되는 UBR 트래픽을 제어한다.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및변경하여 실시할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 출구 가입자 단에서 셀 트래픽 폭주 상태나 트래픽 부하에 따라 유동적으로 UBR 대역을 결정하고 결정된 대역 정보를 제어셀에 실어 입구 가입자 단으로 피드백하여 입구 가입자단에서 피드백된 UBR 대역 정보에 따라 UBR 사용자 셀을 처리하도록 함으로써, 실시간 트래픽의 서비스 품질(QoS)을 보장하면서도 사용되지 않는 실시간 트래픽 대역은 UBR 트래픽에서 최대한 사용할 수 있어 대역 낭비를 막고 효율적으로 UBR 트래픽을 제어할 수 있다.

Claims (9)

  1. 입구 가입자단 및 출구 가입자단을 갖는 가입자 보드들과 ATM 스위치를 통해 사용자 셀을 처리하는 ATM 교환기에 있어서,
    상대측 가입자 보드로부터 ATM 스위치를 통해 출력되는 셀 트래픽의 폭주 여부나 부하 상태에 따라 UBR 대역을 결정한 후에 해당되는 UBR 대역 정보를 역방향 제어셀에 실어 자기측 가입자 보드내의 입구 가입자단으로 출력하고, 상대측 가입자 보드로부터 피드백되는 상대측 가입자 보드의 UBR 대역 정보를 제어셀에서 추출하여 자기측 가입자 보드내의 입구 가입자단으로 출력하는 출구 가입자단과;
    상기 출구 가입자단에 의해 역방향 제어셀에 실려 출력되는 UBR 대역 정보를 입력받아 상대측 가입자 보드로 피드백 시키고, 상기 출구 가입자단에서 추출한 상대측 가입자 보드의 UBR 대역 정보에 따라 UBR 사용자 셀을 처리하는 입구 가입자단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서의 유브이알 트래픽 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 출구 가입자단은, ATM 스위치로부터 출력되는 셀의 트래픽 부하를 측정하여 해당되는 트래픽 부하 신호를 출력하는 부하 측정부와;
    상기 ATM 스위치로부터 출력되는 셀에서 사용자 셀만 추출하는 사용자 셀 추출부와;
    상기 사용자 셀 추출부에서 추출된 사용자 셀 중에서 내부 UBR 버퍼에 저장되는 UBR 사용자 셀의 트래픽 상황을 주기적으로 판단하여 대응하는 트래픽 폭주 상태 신호를 출력하는 출구 버퍼부와;
    상기 출구 버퍼부가 출력하는 트래픽 폭주 상태 신호와 상기 부하 측정부가 출력하는 트래픽 부하 신호에 따라 UBR 대역을 결정한 후에 해당되는 UBR 대역 정보를 출력하는 트래픽 상황 판단부와;
    상기 트래픽 상황 판단부가 출력하는 UBR 대역 정보를 역방향 제어셀에 실어 자기측 가입자 보드내 입구 가입자단으로 출력하는 제어셀 발생부와;
    상기 ATM 스위치로부터 출력되는 제어셀에서 상대측 가입자 보드의 UBR 대역 정보를 추출하여 자기측 가입자 보드내 입구 가입자단으로 출력하는 제어셀 정보 추출부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서의 유브이알 트래픽 제어 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 입구 가입자단은, 물리층에서 입력되는 사용자 셀을 각각의 서비스 품질에 대응하여 우선 순위에 따라 처리하는 버퍼 관리부와;
    상기 버퍼 관리부에 입력된 사용자 셀 중에서 UBR 사용자 셀을 저장하는 UBR 버퍼와;
    상기 출구 가입자단의 제어셀 발생부에서 역방향 제어셀에 실려 출력되는 UBR 대역 정보를 입력받아 사용자 셀과 함께 ATM 스위치로 출력하는 FIFO와;
    상기 출구 가입자단의 제어셀 정보 추출부에서 추출된 상대측 가입자 보드의 UBR 대역 정보에 따라 상기 버퍼 관리부가 UBR 사용자 셀을 처리하게 하는 스케쥴러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서의 유브이알 트래픽 제어 장치.
  4. 입구 가입자단 및 출구 가입자단을 갖는 가입자 보드들과 ATM 스위치를 통해 사용자 셀을 처리하는 ATM 교환기에서의 UBR 트래픽 제어 방법에 있어서,
    상기 출구 가입자단에서 ATM 스위치를 통해 유입되는 셀의 트래픽 부하 상태를 감지하여 부하 기준치 이하인지를 확인하는 과정과;
    셀 트래픽 부하가 기준치 이하인 경우 UBR 대역을 증가시킨 후에 증가된 UBR 대역 정보에 따라 상대측 가입자 보드에서 UBR 사용자 셀을 처리하게 하는 과정과;
    상기 출구 가입자단에서 셀 트래픽 폭주 상태 신호를 감지하여 셀 트래픽 폭주 발생 여부를 확인하는 과정과;
    상기 확인 결과 셀 트래픽 폭주가 발생한 경우 상기 UBR 대역을 감소시킨 후에 UBR 가용 대역과 비교하여 UBR 대역을 결정하는 과정과;
    상기 결정된 UBR 대역 정보에 따라 상대측 가입자 보드에서 UBR 사용자 셀을 처리하게 하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 유브이알 트래픽 제어 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 출구 가입자단에서 셀의 트래픽 부하 상태를 감지하는 것은, ATM 스위치로부터 출력되는 셀 트래픽의 부하를 부하 측정부가 쉬프트 레지스터를 이용하여 매 셀 타임마다 측정하여 대응하는 트래픽 부하 신호를 출력하고, 트래픽 상황 판단부가 상기 트래픽 부하 신호를 판단하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서의 유브이알 트래픽 제어 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 출구 가입자단에서 셀 트래픽 폭주 상태 신호를 감지하여 셀 트래픽 폭주 발생 여부를 확인하는 과정은, 셀 트래픽 정상 상태시 내부 UBR 버퍼에 저장되는 셀 트래픽 최대량을 버퍼 임계치로 설정하는 단계와;
    내부 UBR 버퍼에 저장되는 셀 트래픽이 상기 임계치를 초과하는지 여부를 확인하여 해당되는 트래픽 폭주 상태 신호를 트래픽 상황 판단부로 주기적으로 출력하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서의 유브이알 트래픽 제어 방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 트래픽 부하 상태를 감지하여 부하 기준치 이하인지를 확인하는 과정은, 감지된 트래픽 부하가 부하 기준치 이상인 경우 현 UBR 대역을 유지하고, 유지된 UBR 대역 정보에 따라 입구 가입자단에서 UBR 사용자 셀을 처리하게 하는 과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 유브이알 트래픽 제어 방법.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 셀 트래픽 폭주가 발생하여 UBR 대역을 감소시킨 후에 UBR 가용 대역과 비교하여 UBR 대역을 결정하는 것은, 감소시킨 UBR 대역이 UBR 가용 대역보다 작으면 UBR 가용 대역을 UBR 대역으로 결정하고, 감소시킨 UBR 대역이 UBR 가용 대역보다 크면 감소시킨 UBR 대역을 UBR 대역으로 결정하는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 유브이알 트래픽 제어 방법.
  9. 제 4항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 증가, 감소 또는 유지된 UBR 대역 정보에 따라 입구 가입자단에서 UBR 사용자 셀을 처리하게 하는 과정은, 출구 가입자단에서 상기 변화된 UBR 대역 정보를 역방향 제어셀에 실어 입구 가입자단으로 피드백시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이티엠 교환기에서 유브이알 트래픽 제어 방법.
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