KR100488116B1 - Ａａｌ2 셀 전송장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 ATM 망에서의 AAL2 셀 송수신에 관한 것으로, 본 발명에 따른 서로 다른 AAL 셀 전송장치 및 방법은, AAL2 셀을 수신하여 사용자 데이터를 분리하는 AAL2 수신부와; 상기 AAL2 수신부에서 분리한 사용자 데이터를 그 타입에 따라 각각 분류하여 저장하는 다수의 중간큐와; 상기 다수의 중간큐에 저장된 데이터의 타입에 따른 전송율 및 타입별 초기 가중치를 이용하여 중간큐 별로 우선 순위 및 가중치를 부여하고, 가중치 비율에 따라 사용자 데이터를 로딩하여 AAL5로 만들어 송신하는 AAL5 송신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이 같은 본 발명에 의하면, 음성데이터 및 일반데이터를 구분하여 처리할 수 있도록 함으로써, 전송지연에 민감한 음성데이터의 경우 크기가 큰 일반 데이터로 인한 큐 대기 시간이 지나치게 길어지는 것을 방지하고, 음성데이터만을 우선 순위를 부여하는 경우 발생하는 일반 데이터의 패킷 유실 문제를 동시에 해결할 수 있도록 하는 효과가 기대된다.

Description

ＡＡＬ2 셀 전송장치 및 방법{Apparatus and method of different AAL2 cell transmitting}

본 발명은 ATM 망에서의 적응계층 AAL 2(ATM Adaptive Layer)에서의 셀 송수신에 관한 것으로, 특히 서로 다른 타입의 셀 송수신에 있어서 사용자 데이터의 종류에 따라 가중치를 두어 AAL5 셀로 변환하여 송수신하는 AAL2 셀 전송장치 및 방법에 관한 것이다.

ATM(Asynchronous Transfer Mode)은 셀(Cell)이라는 고정길이(53바이트)의 정보 블록을 ATDM(Asynchronous Time Division Multiplexing)방식을 이용하여 전달하는 것으로, 개념적으로는 패킷 전달모드와 동기식 전달모드(STM: Synchronous Transfer Mode)의 중간적 위치에 있는 새로운 전달모드라 할 수 있다. 즉, 전달되어야 할 정보의 유무에 관계없이 고정크기의 셀이 주기적으로 전달되며, 전달되는 정보가 있을 때는 총 정보량을 일정크기로 분할하여 셀에 실어 전달하는 방식으로서 접속지향(Connection Oriented)을 원칙으로 하여 비연결성 서비스를 포함한 모든 서비스는 ATM으로 전달될 수 있다.

상기와 같은 ATM에서의 계층 셀 해더 정보에 기반한 셀 다중화 및 교환 및 제어기능을 담당하는 계층이 AAL(ATM Adaption Layer)이며, 정보를 셀 구성에 적합하도록 일정한 길이로 잘라서 전송하고, 이때 발생하는 양자화 효과의 흡수, 전송에러 혹은 폭주에 의한 셀 손실 및 에러 보상, ATM 계층 고유의 동작을 상위 계층에 대해 은폐시키는 기능을 갖는다.

상기 AAL은 ATM계층과 상위 사용자 서비스 계층사이에서 ATM 계층이 제공하는 서비스와 사용자가 요구하는 서비스의 차이를 해소한다. 사용자 서비스는 요구 사항에 따라서 분류되며, 각 서비스 종류마다 그에 해당하는 AAL이 존재한다.

AAL의 종류는 크게 AAL1, AAL2, AAL3/4, AAL5로 나눌 수 있으며, 각각 앞서 언급한 바와 같이 서비스 종류마다 적용되는 AAL이 다르게 된다.

본 발명은 상기와 같은 다양한 종류의 AAL 간에 상호간 셀 송수신에 관한 것이다.

도 1은 종래의 AAL2 송수신기의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1은 AAL5 셀을 수신하여 AAL2 셀로 변환하여 송신하기 위한 AAL2 송신기 1(110)과, AAL2 셀을 수신하여 AAL5 셀로 변환하여 전송하는 AAL2 수신기 1(120)로 구성된다.

특히, AAL2 송신기 1(110)은, 입력되는 AAL5 셀을 임시 저장하는 AAL5 수신큐 1(111)과, 상기 AAL5 수신큐 1(111)에 저장된 AAL5 셀을 로딩하여 사용자 데이터만을 분리하는 AAL5 수신부 1(112)과, 상기 AAL5 수신부 1(112)에서 분리한 사용자 데이터를 임시 저장하는 송신 중간큐 1(113)과, 상기 송신 중간큐 1(113)에 저장된 사용자 데이터를 로딩하여 AAL2 셀로 만들어 송신하는 AAL2 송신부 1(114)과, 상기 AAL2 송신부 1(114)에서 만들어 송신하는 AAL2 셀을 임시저장하고 차례로 송신하는 AAL2 송신큐 1(115)을 포함하여 구성된다.

또한, AAL2 수신기 1(120)은, 입력되는 AAL2 셀을 임시 저장하는 AAL2 수신큐 1(125)과, 상기 AAL2 수신큐 1(125)에 저장된 AAL2 셀을 로딩하여 사용자 데이터만을 분리하는 AAL2 수신부 1(124)과, 상기 AAL2 수신부 1(124)에서 분리한 사용자 데이터를 임시 저장하는 수신 중간큐 1(123)과, 상기 수신 중간큐 1(123)에 저장된 사용자 데이터를 로딩하여 AAL5 셀로 만들어 송신하는 AAL5 송신부 1(122)과, 상기 AAL5 송신부 1(122)에서 만들어 송신하는 AAL5 셀을 임시 저장하고 차례로 송신하는 AAL5 송신큐 1(121)을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 AAL2 셀 송신기 1(110) 및 수신기 1(120)의 동작은 다음과 같다.

AAL2 셀 송신기 1(110)은 입력되는 AAL5 셀을 AAL5 수신큐 1(111)에 임시 저장하고, AAL5 수신부 1(112)에서 상기 AAL5 수신큐 1(111)에 저장된 AAL5 셀을 차례로 로딩하여 해더 등을 제거하고 사용자 데이터만을 분리하여 송신 중간큐 1(113)에 저장한다.

상기 송신 중간큐 1(113)에 임시 저장된 사용자 데이터는 차례로 AAL2 송신부 1(114)에서 로딩하여 AAL2 셀로 만들어 AAL2 송신큐 1(115)에 임시 저장되었다가 차례로 송신된다.

또한, AAL2 수신기 1(120)에서의 동작은 AAL2 송신기 1(110)에서의 동작의 역순과 유사하다. 즉, AAL2 수신큐 1(125)에서 수신한 AAL2 셀을 임시 저장하고 있으면, AAL2 수신부 1(114)에서 AAL2 셀을 로딩하여 사용자 데이터만을 분리하여 수신 중간큐 1(123)에 임시저장하고, AAL5 송신부 1(122)에서 사용자 데이터를 차례로 로딩하여 AAL5 셀로 만들어 AAL5 송신큐 1(121)에 임시 저장했다가 차례로 송신되도록 한다.

상기와 같이 동작하는 AAL2 송신기 및 수신기는 도착하는 셀을 순서대로 처리하여 AAL5 셀로 만들어 송수신하는 기능만을 하게 되는데, 이는 일반적으로 낮은 전송율과 작은 길이의 패킷으로 구성되는 음성 데이터는 지연이 민감하고 에러율에 덜 민감하며, 큰 전송율과 큰 길이의 패킷으로 전송되는 문서 또는 영상과 같은 일반 데이터는 지연에 덜 민감하며 에러율에 민감한 특성에 의하여 송신 중간큐 또는 수신 중간큐에서 사용자 데이터를 순서대로 처리하는 종래의 방식이 음성 패킷이 큰 길이를 가지는 일반 데이터와 함께 처리되어 큐에 오랜 시간동안 대기하는 경우가 발생하여 전송지연이 되는 문제가 발생할 수 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은 사용자 데이터를 임시 저장하는 중간큐를 데이터의 타입별로 분리하여 저장할 수 있도록 복수개 구성하고, 사용자 데이터를 다른 타입의 AAL 셀로 만들어 송신하는 송신부에서 다수의 중간큐에 데이터 전송율과 타입별 초기 가중치 등을 고려하여 가중치를 부여하고, 그 비율에 따라 데이터를 전송할 수 있도록 함으로써, 전송지연에 민감한 음성데이터의 경우 크기가 큰 일반 데이터로 인한 큐 대기 시간이 지나치게 길어지는 것을 방지하고, 음성데이터만을 우선 순위를 부여하는 경우 발생하는 일반 데이터의 패킷 유실 문제를 동시에 해결할 수 있도록 하는 AAL2 셀 전송장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 AAL2 셀 전송장치는,

AAL2 셀을 수신하여 사용자 데이터를 분리하는 AAL2 수신부와;

상기 AAL2 수신부에서 분리한 사용자 데이터를 그 타입에 따라 각각 분류하여 저장하는 다수의 중간큐와;

상기 다수의 중간큐에 저장된 데이터의 타입에 따른 전송율 및 타입별 초기 가중치를 이용하여 중간큐 별로 우선 순위 및 가중치를 부여하고, 가중치 비율에 따라 사용자 데이터를 로딩하여 AAL5 셀로 만들어 송신하는 AAL5 송신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 다수의 중간큐는,

각각의 큐 상태를 나타내는 엠티 플래그 및 풀 플래그를 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 AAL2 셀 전송방법은,

AAL2 수신부에서 입력되는 AAL2 셀의 사용자 데이터를 분리하고, 상기 사용자 데이터의 타입에 따라 각각 미리 설정된 중간큐에 분류하여 임시 저장하는 단계;

상기 AAL 송신부에서 각 데이터 타입별 최고 셀 전송율 및 초기 가중치 값을 이용한 최종 가중치를 계산하고, 상기 최종 가중치 비율에 따른 우선 순위를 상기 다수의 중간큐에 부여하고, 상기 최종 가중치 비율에 따라 데이터를 로딩하여 AAL2 수신부에서 수신된 AAL2 셀과 AAL5 셀로 만들어 송신하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 데이터 타입별 최고 셀 전송율은,

현재 호의 연결과 동시에 설정되어 전송되는 데이터 타입에 따른 최고 셀 전송율을 모두 더하여 최고 셀 전송율의 전체 합을 구하고,

각 데이터 타입에 따른 최고 셀 전송율을 상기 최고 셀 전송율의 전체합으로 나누어 각각의 비율을 구하고,

각 데이터 타입의 비율과 초기에 설정된 각 데이터 타입별 가중치를 승산하여 계산하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 최고 가중치 비율에 따른 다수의 중간큐에 데이터를 로딩하는데 있어서,

임의의 데이터 타입을 저장하는 중간큐의 엠티 플래그가 세팅되어 있는 경우, 다른 데이터 타입을 저장하는 중간큐로 우선 순위를 변경하여 다른 타입의 데이터를 처리하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 AAL2 셀 전송장치 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 AAL2 셀 전송장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, AAL5 셀을 수신하여 AAL2 셀로 송신하기 위한 AAL2 송신기 2(210)와, AAL2 셀을 수신하여 AAL5 셀로 송신하기 위한 AAL2 수신기 2(220)로 구성되는데, 특히 상기 AAL2 송신기 2(210)는 입력되는 AAL5 셀을 임시 저장하기 위한 AAL5 수신큐 2(211)와, 상기 AAL5 수신큐 2(211)에 저장된 AAL5 셀의 사용자 데이터를 분리하여 저장하는 AAL5 수신부 2(212)와, 상기 분리된 사용자 데이터의 타입에 따라 음성 데이터를 임시 저장하는 송신 중간큐 2(213)와, 그 밖의 데이터와 영상 데이터 등의 일반 데이터를 저장하는 송신 중간큐 3(214)과, 상기 송신 중간큐 2, 3(213, 214)에 우선 순위를 부여하고, 최종 가중치에 따라 사용자 데이터를 로딩하여 AAL2 셀로 만들어 송신하는 AAL2 송신부 2(215)와, 상기 AAL2 송신부 2(215)에서 송신하는 AAL2 셀을 임시 저장하고 차례로 내보내는 AAL2 송신큐 2(216)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 AAL2 수신기 2(220)는, AAL2 셀을 입력받아 임시 저장하는 AAL2 수신큐 2(226)와, 상기 AAL2 수신큐 2(226)에 임시 저장된 AAL2 셀의 사용자 데이터를 분리하여 임시 저장하는 AAL2 수신부 2(225)와, 상기 AAL2 수신부 2(225)에서 분리한 사용자 데이터의 타입에 따라 음성 데이터만을 임시 저장하는 수신 중간큐 2(223)와, 그 밖의 데이터를 저장하는 수신 중간큐 3(224)과, 상기 수신 중간큐 2, 3(223, 224)에 우선 순위를 부여하고, 최종 가중치에 따라 사용자 데이터를 로딩하여 AAL5 셀로 만들어 송신하는 AAL5 송신부 2(222)와, 상기 AAL5 송신부2(222)에서 송신하는 AAL5 셀을 임시 저장하고 차례로 내보내는 AAL5 송신큐 2(221)를 포함하여 구성된다.

상기 AAL2 송신기 2(210)와, AAL2 수신기 2(220)의 동작을 자세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 AAL2 송신기 2(210)의 경우, 입력되는 AAL5 셀은 AAL5 수신큐 2(211)에 차례로 임시 저장되고, 저장된 AAL5 셀을 상기 AAL5 수신부 2(212)에서 로딩하여 셀의 페이로드부분, 즉 사용자 데이터를 분리하여 송신 중간큐 2, 3(213, 214)에 타입별로 저장한다.

이때, 송신 중간큐 2(213)는 음성 데이터를 저장하는 큐이므로, 음성 데이터만을 저장하고, 송신 중간큐 3(214)은 음성 데이터를 제외한 영상 또는 텍스트 데이터 등을 저장한다.

상기와 같이 타입별로 저장된 사용자 데이터는 AAL2 송신부 2(215)에서 상기 송신 중간큐 2, 3(213, 214)에 우선 순위를 부여하고, 가중치에 따라 로딩하여 AAL2 셀로 만들어 송신하게 된다.

이때 상기 송신 중간큐 2, 3(213, 214)의 우선 순위를 부여하는 방법은 수학식 1에 따른 최종 가중치를 이용한다.

(b)

상기 수학식 1에서 은 음성 데이터 호의 최대 셀 전송율이며, 은 일반 데이터 호의 최대 셀 전송율이고, 현재 호가 설정되는 때에 그 정보를 AAL2 송신부 2(215)로 전송하여 알 수 있도록 한다.

상기 수학식 1에서 보여지는 바와 같이, AAL2 송신부 2(215)는 음성 데이터 최종 가중치와 일반 데이터 최종 가중치를 계산하여 비율로 환산하고, 그 비율에 따라 각각의 송신 중간큐의 우선 순위를 부여하고, 비율에 따라 데이터를 로딩하여 AAL2 셀로 만들어 AAL2 송신큐 2(216)에 저장하면, 차례로 송신되는 것이다.

한편, 상기 송신 중간큐 2, 3(213, 214)에는 각각 엠티 플래그(empty flag)와, 풀 플래그(full flag)를 가지고 있어, 현재 큐의 상태를 나타내도록 한다.

즉, 저장된 데이터가 없으면 엠티 플래그를 세팅하고, 데이터가 가득 차면 풀 플래그를 세팅하는 것이다. 이를 이용하여 AAL2 송신부 2(215)는 사용자 데이터를 우선 순위와 가중치에 따라 로딩하는데 참고하여, 엠티 플래그가 세팅되어 있는 중간큐가 있으면 다음번 우선 순위를 갖는 중간큐의 데이터를 로딩할 수 있도록 하는 것이다.

또한, AAL2 수신기 2(220)의 동작은 상기 AAL2 송신기 2(210)의 역방향으로 동작한다고 할 수 있다.

입력되는 AAL2셀을 AAL2 수신큐 2(226)에 저장하고, AAL2 수신부 2(225)에서 AAL2 셀을 로딩하여 사용자 데이터를 로딩한 후, 데이터 타입에 따라 분리하여 수신 중간큐 2, 3(223, 224)에 저장한다.

이때, 수신 중간큐 2, 3(223, 224)은 상기 송신 중간큐 2, 3(213, 214)과 마찬가지로, 음성 데이터를 수신 중간큐 2(223)에 저장하고, 그 밖의 데이터를 수신 중간큐 3(224)에 저장하며, 엠티 플래그 및 풀 플래그를 가진다.

상기와 같이 분류되어 저장된 사용자 데이터는 AAL5 송신부 2(222)에서 로딩하여 AAL5 셀로 만들어 송신하는데, 이때 AAL5 송신부2(222)는 상기 AAL2 송신부 2(215)에서 송신 중간큐 2, 3(213, 214)에 우선 순위 및 가중치를 부여하여 사용자 데이터를 로딩한 것과 마찬가지로, 수신 중간큐 2, 3(223, 224)에 우선 순위 및 가중치를 부여하여 사용자 데이터를 로딩하여 AAL5 셀로 만든 후, AAL5 수신큐 2(221)에 저장하여 차례로 송신될 수 있도록 한다.

이때, AAL5 송신부 2(222)에서 수신 중간큐 2, 3(223, 224)에 우선 순위 및 가중치를 부여하는 것은 AAL2 송신기 2(210)에서와 마찬가지로 수학식 1에 의한 최종 가중치를 구하여 비율로 우선 순위 및 가중치를 결정한다.

상기와 같이 동작하는 AAL2 송신기 2(210) 및 AAL2 수신기 2(220)의 동작을 예를 들어 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.

초기 가중치를 음성 데이터가 2, 그 밖의 데이터가 1을 가지며, 현재 호에서 음성 데이터 호가 10개 설정되어 있고 8kbps의 최고 셀 전송율을 가지며, 그 밖의 데이터 호가 10개가 설정되어 64kbps의 최고 셀 전송율을 가진다고 가정하면, 음성데이터 최종 가중치 및 일반 데이터 최종 가중치는 다음과 같다.

따라서, 상기 최종 가중치를 비율로 바꾸면 음성 데이터가 1이고, 일반 데이터가 4가 된다.

상기 최종 가중치에 의하여 AAL2 송신부 2(215)는 일반 데이터를 저장하는 송신 중간큐 3(214)에서 일반 데이터를 차례로 4개 로딩하여 처리하고, 다음으로 송신 데이터 2(213)에 저장된 음성 데이터 1개 로딩하여 처리하는 과정을 되풀이한다.

또한, 앞서 언급한 바와 같이, 일반 데이터를 저장하는 송신 중간큐 3(214)에 일반 데이터가 2개 저장되어 있다면, AAL2 송신부 2(215)에서 4개를 차례로 처리할 수 없고, 2개의 일반 데이터를 처리하고 나면 송신 중간큐 3(214)의 엠티 플래그가 세팅되고, 이에 따라 AAL2 송신부 2(215)는 다음 우선 순위를 갖는 송신 중간큐 2(213)의 음성 데이터를 처리하게 되는 것이다.

마찬가지로 AAL2 수신기 2(220)에서 같은 동작이 이루어진다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 AAL2 셀 전송장치 및 방법은, AAL2 타입의 셀을 송수신하는 전송장치에서 일반데이터 및 음성데이터를 구분하여 우선 순위와 가중치를 부여하여 차례로 처리할 수 있도록 함으로써, 음성데이터의 전송지연에 대한 민감성을 고려하고, 또한 일반데이터의 데이터 손실 민감성을 고려하여 효율적으로 데이터의 손실 없이 AAL5 셀로 전환하여 송수신할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 AAL2 송수신기의 구성을 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 AAL2 셀 전송장치의 구성을 나타낸 블록도.

Claims (5)

1. AAL2 셀을 수신하여 사용자 데이터를 분리하는 AAL2 수신부와;

   상기 AAL2 수신부에서 분리한 사용자 데이터가 그 타입에 따라 분류되어 음성 데이터만이 저장되는 제 1 수신 중간큐 및 음성 데이터 이외의 영상 또는 텍스트 데이터가 저장되는 제 2 수신 중간큐와;

   상기 다수의 중간큐에 저장된 데이터의 타입에 따른 전송율 및 타입별 초기 가중치를 이용하여 중간큐 별로 우선 순위 및 가중치를 부여하고, 가중치 비율에 따라 사용자 데이터를 로딩하여 AAL5 셀로 만들어 송신하는 AAL5 송신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 AAL2 셀 전송장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 중간큐는,

   각각의 큐 상태를 나타내는 엠티 플래그 및 풀 플래그를 가지는 것을 특징으로 하는 AAL2 셀 전송장치.
3. AAL2 수신부에서 입력되는 AAL2 셀의 사용자 데이터를 분리하고, 상기 사용자 데이터의 타입에 따라 각각 미리 설정된 중간큐에 분류하여 임시 저장하는 단계;

   AAL5 송신부에서 각 데이터 타입별 최고 셀 전송율 및 초기 가중치 값을 이용한 최종 가중치를 계산하고, 상기 최종 가중치 비율에 따른 우선 순위를 상기 다수의 중간큐에 부여하고, 상기 최종 가중치 비율에 따라 데이터를 로딩하여 상기 AAL2 수신부에서 수신된 AAL2 셀을 AAL5 셀로 만들어 송신하는 단계를 포함하여 구성되며,

   상기 데이터 타입별 최고 셀 전송율은,

   현재 호의 연결과 동시에 설정되어 전송되는 데이터 타입에 따른 최고 셀 전송율을 모두 더하여 최고 셀 전송율의 전체 합을 구하고,

   각 데이터 타입에 따른 최고 셀 전송율을 상기 최고 셀 전송율의 전체합으로 나누어 각각의 비율을 구하고,

   각 데이터 타입의 비율과 초기에 설정된 각 데이터 타입별 가중치를 승산하여 계산하는 것을 특징으로 하는 AAL2 셀 전송방법.
4. 삭제
5. 제 3항에 있어서, 상기 최고 가중치 비율에 따른 다수의 중간큐에 데이터를 로딩하는데 있어서,

   임의의 데이터 타입을 저장하는 중간큐의 엠티 플래그가 세팅되어 있는 경우, 다른 데이터 타입을 저장하는 중간큐로 우선 순위를 변경하여 다른 타입의 데이터를 처리하도록 하는 것을 특징으로 하는 AAL2 셀 전송방법.