KR100723836B1 - 동일 계층 인터페이스를 갖는 디바이스간의 정합을 위한방법 및 장치 - Google Patents

동일 계층 인터페이스를 갖는 디바이스간의 정합을 위한방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 OIF에서 권고하는 SPI-3 인터페이스를 사용하는 동일 계층의 디바이스들 간에 SPI-3 인터페이스를 정합할 수 있도록 제어 신호를 중계하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 SPI-3 인터페이스를 사용하는 물리 계층 디바이스들 사이에서는 링크 계층 디바이스의 역할을, 링크 계층 디바이스들 사이에서는 물리 계층 디바이스의 역할을 하는 브리지 장치를 두어 동일 계층의 디바이스들 간에 SPI-3 인터페이스를 직접 연결하는 경우에 제어 신호가 충돌하지 않도록 함으로써 기존에 사용되고 있는 디바이스들의 변형 없이도 동일 계층의 디바이스들간에도 제어 신호의 교환을 통한 데이터의 송수신이 가능해진다.
OIF, SPI-3, POS-PHY

Description

동일 계층 인터페이스를 갖는 디바이스간의 정합을 위한 방법 및 장치 {Method and apparatus for bridging the devices having the interface of same layer}
도 1은 SPI-3 인터페이스가 적용되는 환경을 나타내는 블록도,
도 2는 물리 계층 디바이스와 링크 계층 디바이스간의 SPI-3 인터페이스를 위한 신호선을 나타내는 도면,
도 3은 물리 계층 디바이스와 제어계층 디바이스에서 각각 다르게 운용되는 SPI-3 제어신호들을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따라 물리 계층 디바이스들 간에 위치하여 제어신호를 중계하는 물리 계층 브리지의 구성도,
도 5는 본 발명에 따라 링크 계층 디바이스들 간에 위치하여 제어신호를 중계하는 링크 계층 브리지의 구성도이다.
본 발명은 인터페이스 정합 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하드웨어 로직을 사용하여 동일 계층의 디바이스들 간에 인터페이스를 정합할 수 있도록 제 어 신호를 중계하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
OIF(Optical Internetworking Forum)에서는 SONET/SDH 물리 계층 및 링크 계층간의 인터페이스를 정의하는 SPI-3(System Packet Interface Level 3, 이하 ‘SPI-3')를 권고하고 있는데, 이는 32비트의 데이터 버스가 104MHz로 동작할 경우 최대 2.5G 급 신호를 송수신 할 수 있는 인터페이스 기술을 말한다. SPI-3에 의하면 디바이스의 계층에 따라 인터페이스 제어 신호가 서로 다르게 운용되므로 동일계층의 디바이스끼리 연결하게 되면 제어 신호가 충돌하게 되는데, 물리 계층 디바이스에서의 패킷 모니터링 및 미러링 기술, 링크 계층 디바이스에서의 프로세싱 용량 증가를 위한 다단 링크 계층 디바이스 처리 기술 등등 동일 계층간 디바이스를 서로 연동하여서 운용하고자 하는 다양한 응용 형태에 따라 동일한 계층의 디바이스간에 데이터를 전송할 수 있는 인터페이스가 필요할 수 있음에도 OIF에서 권고하는 SPI-3에서는 물리 계층 디바이스와 링크 계층 디바이스간의 네트워킹만을 규정하고 있으며 동일한 계층의 디바이스들, 즉 링크 계층 디바이스들 또는 물리 계층 디바이스들 간의 인터페이스에 대하여는 다루고 있지 않으며, 이를 위한 상용 디바이스도 존재하지 않는다.
이에, 본 발명은 기존의 상용 디바이스를 이용하면서도 동일 계층의 디바이스들 간에 데이터통신을 가능하도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 물리 계층 디바이스들을 정합하기 위한 장치로서, 송신측 디바이스로부터 데이터패킷을 수신하여 저장하기 위한 저장부; 상기 저장부가 데이터패킷 수신 가능상태임을 알리는 신호로서 상기 송신측 디바이스가 상기 데이터패킷을 전송할 수 있도록 하는 수신구동신호를 생성하여 상기 송신측 디바이스로 전송하는 수신제어부; 및 상기 수신측 디바이스로부터 데이터패킷 수신 가능상태임을 알리는 상태신호가 수신되면 상기 수신측 디바이스가 상기 데이터패킷을 수신할 수 있도록 하는 전송구동신호를 생성하여 상기 수신측 디바이스로 전송하는 송신제어부를 포함한다.
또한, 본 발명은 제어신호를 중계하는 장치에서 물리 계층 디바이스들을 정합하기 위한 방법으로서, 소정의 임계값 이상의 저장 공간이 존재하면, 송신측 디바이스가 데이터패킷을 전송할 수 있도록 하는 수신구동신호를 생성하여 상기 송신측 디바이스로 전송하는 단계; 상기 수신구동신호를 수신한 상기 송신측 디바이스가 전송하는 데이터패킷을 수신하여 저장하는 단계; 수신측 디바이스가 데이터 패킷을 수신 가능한지 여부를 묻는 제어신호를 송신하는 단계; 상기 제어신호를 수신한 수신측 디바이스로부터 데이터패킷 수신 가능상태임을 알리는 상태신호를 수신하는 단계; 상기 상태신호가 수신되면, 상기 수신측 디바이스가 상기 데이터패킷을 수신할 수 있도록 하는 전송구동신호를 생성하여 상기 수신측 디바이스로 전송하는 단계; 및 상기 데이터 패킷을 상기 수신측 디바이스로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 링크 계층 디바이스들을 정합하기 위한 장치로서, 송신측 디바이스로부터 데이터패킷을 수신하여 저장하는 저장부; 상기 저장부가 데이터패 킷 수신 가능상태임을 알리는 상태신호를 생성하여 상기 송신측 디바이스로 전송하고, 상기 상태신호를 수신한 상기 송신측 디바이스로부터 상기 데이터패킷을 수신할 수 있도록 하는 전송구동신호를 수신하는 수신제어부; 및 수신측 디바이스로부터 상기 데이터패킷을 전송할 수 있도록 하는 수신구동신호를 수신하면 상기 저장부에 저장된 데이터패킷을 상기 수신측 디바이스로 전송하도록 제어하는 송신제어부를 포함한다.
또한 본 발명은, 제어신호를 중계하는 장치에서 링크 계층 디바이스들을 정합하기 위한 방법으로서, 데이터패킷 수신 가능상태임을 알리는 상태신호를 생성하여 송신측 디바이스로 전송하는 단계; 상기 송신측 디바이스로부터 데이터패킷을 수신할 수 있도록 하는 전송구동신호를 수신하는 단계; 상기 송신측 디바이스로부터 상기 데이터패킷을 수신하여 저장하는 단계; 수신측 디바이스로부터 데이터패킷을 전송할 수 있도록 하는 수신구동신호를 수신하면 상기 데이터패킷을 상기 수신측 디바이스로 전송하는 단계를 포함한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 적절한 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 모든 실시예에서 물리계층 디바이스는 4개의 외부 광 신호 (SONET OC-12)를 처리하는 4포트 OC-12 POS(Packet of SONET) 물리 계층 디바이스로 예를 들어 설명하기로 한다.
도 1은 SPI-3 인터페이스가 적용되는 환경을 나타내는 블록도이다.
도시된 바와 같이, 물리 계층 디바이스(110)는 광 혹은 전기적인 신호로 외부 망과 연동하는 외부 신호 인터페이스부(111)와 SPI-3 인터페이스가 적용되는 물 리 계층 인터페이스부(112)로 구성되어 있으며, 링크 계층 디바이스(120)는 SPI-3 인터페이스가 적용되는 링크 계층 인터페이스부(121)와 스위치 패브릭 인터페이스부(122)로 구성되어 있다.
물리 계층에서 링크 계층으로의 신호 전달은 물리 계층 디바이스(110)에서 외부 신호(예를 들면, SONET 혹은 이더넷 신호)를 물리 계층의 외부 신호 인터페이스부(111)에서 처리하고 이를 상위 단인 링크 계층으로 SPI-3 인터페이스(130)를 통해 전송한다. 그리고 링크 계층 디바이스(120)는 물리 계층 디바이스(110)로부터 SPI-3 인터페이스(130)를 통해 전송되어 온 데이터를 처리한 후 스위치 패브릭 인터페이스부(122)로 전송한다. 한편, 링크 계층에서 물리 계층의 데이터 흐름은 위와 정반대로 처리하는데 이상이 OIF에서 제안한 SPI-3의 인터페이스 계층에 대한 일반적인 규격이다.
도 2는 물리 계층 디바이스(220)와 링크 계층 디바이스(230)간의 SPI-3 인터페이스를 위한 신호선을 나타내는 도면이고, 도 3은 물리 계층 디바이스와 제어계층 디바이스에서 각각 다르게 운용되는 SPI-3 제어신호들을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 물리 계층 디바이스(220)에서 링크 계층 디바이스(230)방향으로의 신호 처리에 대하여 설명한다. 4개의 622M급 광 신호 OC-12는 광 송수신 모듈(211, 212, 213, 214)에서 전기적 신호로 변환된 후 물리 계층 디바이스(220)에서 전기적 신호로 정합된다. 물리 계층 디바이스(220)는 622M급 전기적 신호를 신호를 처리한 후 패킷 데이터를 SPI-3 인터페이스를 통해서 링크 계층 디바이스(230)로 전송한 다. 도시된 바와 같이, 이러한 방향의 SPI-3 인터페이스 신호는 RFCLK(221), RDAT[31:0](222), RMOD[1:0](223), RPRTY(224), RVAL(225), RSOP(226), REOP(227), RERR(228), RSX(290), RENB(280) 신호로 구성되어 있다. 이 신호들 중에서 특히 RENB(280)과 RVAL(225) 신호는 물리 계층 인터페이스와 링크 계층 인터페이스에서 서로 다르게 운용되는 신호이다. RENB(280) 신호는 링크 계층 디바이스(230)에서 생성하여 물리 계층 디바이스(220)로 제공하는 신호로써 링크 계층에서 패킷 데이터를 처리할 수 있는 공간이 있는지를 알리는 신호인데 보통은 링크 계층 디바이스(230)의 데이터 저장 FIFO의 상태를 알리는 신호이다. RVAL(225) 신호는 물리 계층 디바이스(220)에서 패킷 데이터를 전송할 때 정상 처리 패킷 데이터임을 알리는 신호이며 전기적 신호 레벨이 1일 때 정상 처리 데이터임을 표시한다.
한편, 링크 계층 디바이스(230)에서 물리 계층 디바이스(220)방향으로의 신호 처리는 위와는 반대로, 주로 링크 계층 디바이스(230)에서 SPI-3 인터페이스를 통해 물리 계층 디바이스(220)로 제어 신호가 전송된다. 이러한 방향의 SPI-3 인터페이스 신호는 TFCLK(231), TDAT[31:0](232), TMOD[1:0](233), TPRTY(234), TENB(235), TSOP(236), TEOP(237), TERR(238), TSX(239), TADR[1:0](270), PTPA(260), DTPA[3:0](250), STPA(240) 신호로 구성되어 있다. 이 신호들 중에서 특히 TENB(235), TADR[1:0](270), PTPA(260), DTPA[3:0](250), STPA(240) 신호는 물리 계층 인터페이스와 링크 계층 인터페이스에서 서로 다르게 운용되는 신호이다. TENB(235) 신호는 링크 계층 디바이스(230)에서 패킷 데이터를 전송할 때 정상 처리 패킷 데이터임을 알리는 신호이며, 전기적 신호 레벨이 0일 때 정상 처리 데 이터임을 표시한다. TADR[1:0](270), PTPA(260), DTPA[3:0](250), STPA(240) 신호는 링크 계층 디바이스(230)에서 물리 계층 디바이스(220)로 패킷 데이터를 전송할 때 물리 계층 디바이스(220)에서 패킷 데이터를 처리할 수 있는 공간이 있는지를 알기 위한 신호로, 일반적으로 물리 계층의 데이터 저장 FIFO의 상태를 문의한다. TADR[1:0](270) 신호는 링크 계층 디바이스(230)에서 발생하여 물리 계층 디바이스(220)으로 전송하며, 물리 계층 디바이스(220)는 이에 응답으로 PTPA(260) 신호를 생성하여 회신한다. DTPA[3:0](250) 신호는 물리 계층 디바이스(220)에서 해당 링크 포트별로 각각의 데이터 저장 FIFO 상태를 알리기 위해 자동적으로 생성하는 신호이다. TDAT[7:0](232)와 TSX(239)는 링크 계층 디바이스(230)에서 특정 링크 포트를 선택하여 그 데이터 저장 FIFO 상태를 알기 위한 신호이며, 이에 대한 응답으로 물리 계층 디바이스(220)는 STPA(240) 신호를 생성하여 회신한다.
도 3에 도시된 바와 같이, RENB(280), RVAL(225), TENB(235), TADR[1:0](270), PTPA(260), DTPA(250), STPA(240)은 디바이스의 계층에 따라 다르게 운용되는 신호로서, 물리 계층 디바이스 또는 링크 계층 디바이스 어느 한쪽의 고유한 용도를 위한 신호이며, TENB(235)와 RVAL(225)과 같이 서로 유사한 기능을 하는 신호들이라도 그 전기적 활성 레벨이 각각 달라 동일계층의 디바이스들끼리 SPI-3 인터페이스의 신호선을 직접 연결하여 사용하면 제어 신호의 충돌이 발생하게 되는 것이다.
기타 SPI-3 인터페이스 신호선 및 구성과 관련된 보다 상세한 설명은 OIF-SPI3-01.0 권고안에 자세히 개시되어 있으며, 본 발명의 범위에서 벗어나므로 여기 서는 생략한다.
도 4는 본 발명에 따라 물리 계층 디바이스들 간에 위치하여 제어신호를 중계하는 물리 계층 브리지의 구성도이다. 본 발명에 따른 물리 계층 브리지(410)를 사이에 두고 물리 계층 디바이스들 중 왼쪽에 있는 것을 West 물리 계층 디바이스(420), 오른쪽에 있는 것을 East 물리 계층 디바이스(430)라 부르기로 한다. 이하에서는 왼쪽에서 오른쪽, 즉 West 물리 계층 디바이스(420)에서 East 물리 계층 디바이스(430) 방향(W-E)의 신호 흐름에 대해서만 설명하기로 하고, E-W 처리블록(470)에 의해 처리되는 오른쪽에서 왼쪽(E-W)으로 흐르는 방향의 신호 체계는 W-E방향의 경우와 방향만 반대일 뿐 동일하므로 설명을 생략한다.
도시된 바와 같이, 물리 계층 브리지(410)는 West 물리 계층 디바이스(420)로부터 데이터 패킷을 수신하여 저장하고 East 물리 계층 디바이스(430)로 전송하기 위한 W-E FIFO(460), W-E FIFO(460)가 패킷 수신이 가능한 상태임을 알리는 RENB(441)신호를 생성하여 West 물리 계층 디바이스(420)로 전송하고, East 물리 계층 디바이스(430)로부터 데이터 패킷의 수신 가능 여부를 가리키는 xTPA(STPA, PTPA, DPTA)신호를 수신하며, 그 결과 수신 가능한 상태인 것으로 판단되는 경우에는 데이터전송 구동 신호인 TENB(445)신호를 생성하여 East 물리 계층 디바이스(430)로 전송하는 W-E 신호처리부(440)를 포함한다.
이하에서는, West 물리 계층 디바이스(420)로부터 East 물리 계층 디바이스(430)로 데이터 패킷을 전송하기 위한 전체적인 제어 신호의 흐름을 설명하는데, 우선 수신측인 East 물리 계층 디바이스(430)가 패킷 수신이 가능한 상태인지를 조 사하기 위한 xTPA신호들에 대해 간략히 설명하고, 이어서 West 물리 계층 디바이스(420)와 물리 계층 브리지(410)간의 신호 흐름 및 물리 계층 브리지(410)와 East 물리 계층 디바이스(430) 간의 신호 흐름에 대해 설명한 후, 마지막으로 xTPA신호들과 관련하여 물리 계층 디바이스(430)에서의 신호 생성 및 처리 과정에 대해 상세히 설명하도록 한다.
W-E 신호처리부(440)는 East 물리 계층 디바이스(430)의 수신 FIFO 상태를 알기 위해 STPA(431), PTPA(432), DTPA(433) 신호를 이용하며, xTPA는 이들을 통칭하는 용어이다. 상용 디바이스 제품들이 일반적으로 이러한 xTPA신호 모두를 사용하지는 않을 것이나, 이 중 적어도 한 개 이상 신호를 제공할 것이다. 따라서 본 발명에 따른 물리 계층 브리지(410)는 모든 xTPA신호를 모니터링 할 수 있어야 하며 이들 신호 선택은 상용 디바이스에서 동작되는 방식에 따라 외부 명령에 의해서 선택부(490)에서 선택되는데, 이러한 선택은 하드웨어적인 처리에 의해서도 가능하며 프로세서의 제어 명령에 의해서도 수행될 수 있다.
우선 STPA(431)신호에 대해 설명하면, 물리 계층 브리지(410)의 W-E 신호처리부(440)에서 OC-12 4포트 번호인 0~3을 라운드 로빙 방식으로 발생하고 TDAT(492)의 하위 8비트에 그 포트 번호를 실어 TSX(491) 신호와 함께 East 물리 계층 디바이스(430)로 전송함으로써 해당 포트에 대한 East 물리 계층 디바이스(430)의 FIFO 상태를 문의하면, East 물리 계층 디바이스(430)는 해당 포트에 대한 Tx FIFO 상태를 STPA(431) 신호로 제공한다.
다음으로 PTPA(432)신호에 대해 설명하면, W-E 신호처리부(440)가 라운드 로 빙 방식에 의해 0~3의 포트 주소를 가리키는 TADR[1:0](444)신호를 생성하여 East 물리 계층 디바이스(430)로 보내면, 이를 받은 East 물리 계층 디바이스(430)는 TADR[1:0](444) 신호에 해당하는 포트의 Tx FIFO에 데이터 패킷을 수신할 수 있는 소정의 저장 공간이 존재하는지의 여부를 판단하여 그 결과를 PTPA(432) 신호로서 알려준다.
DTPA[3:0](433) 신호는 East 물리 계층 디바이스(430)에서 해당 포트에 대한 Tx FIFO에 데이터 패킷수신이 가능한 저장 공간이 존재하는지의 여부를 0번 포트는 DTPA[0], 1번 포트는 DTPA[1], 2번 포트는 DTPA[2] 그리고 3번 포트는 DTPA[3]으로 생성하여 직접 물리 계층 브리지(410)로 전송하는 신호이다.
다음으로, West 물리 계층 디바이스(420)에서 물리 계층 브리지(410)로의 데이터 흐름은 다음과 같다. 물리 계층 브리지(410)에서는 West 물리 계층 디바이스(420)로부터 오는 데이터 패킷을 RDAT그룹(421) 신호를 통해서 수신하게 되는데, 여기서 RDAT그룹이란 RDAT[31:0], RMOD[1:0], RPRTY, RSOP, REOP, RERR, RSX 등을 말한다. 이때 W-E FIFO(460)가 수신이 가능한 버퍼 능력이 있는지에 대하여 상위 임계치를 설정함으로써 패킷 데이터의 흐름 제어를 할 수 있으며, 여기서 상위 임계치는 임의로 정할 수 있을 것이다. 예를 들면, 512K X 32bit FIFO를 사용할 경우 Jumbo Packet을 고려하면 보통 1K X 32bit 미만의 버퍼 능력이 있을 때 수신을 못 하도록 하고, 그 이상의 버퍼 공간이 있을 경우 받을 수 있도록 RENB(441)신호를 발생하여 RDAT그룹(421)의 흐름 제어를 할 수 있다.
한편, 물리 계층 브리지(410)에서 East 물리 계층 디바이스(430)로의 신호 흐름은 다음과 같다. xTPA 신호가 논리적으로 1일 경우, 즉 East 물리 계층 디바이스(430)가 데이터 수신이 가능함을 xTPA를 통해서 물리 계층 브리지(410)로 알리면, 물리 계층 브리지(410)는 W-E FIFO(460)에 데이터가 있는 경우 데이터 패킷 신호인 TDAT[31:0], TDAT 그룹(463)버스 및 데이터 전송 구동 신호인 TENB(445)신호를 East 물리 계층 디바이스(430)로 전송한다. 여기서, TDAT 그룹은 TMOD, TPRTY, TSOP, TEOP, TERR, TSX 등을 말한다.
따라서 물리 계층 브리지(410)에서는 W-E FIFO(460)의 버퍼 능력에 관한 상위 임계치에 기초하여 RENB(441)신호를 West 물리 계층 디바이스(420)에 보내고, 이를 수신한 West 물리 계층 디바이스(420)는 이 신호가 논리적으로 0일 경우 송신할 데이터 패킷이 있으면 물리 계층 브리지(410)로 RDAT 그룹(421) 버스를 통해 송신한다. 물리 계층 브리지(410)는 수신한 데이터 패킷을 W-E FIFO(460)에 저장한 후 East 물리 계층 디바이스(430)의 xTPA를 수신하여, xTPA의 값이 수신 가능함을 가리키는 1일 경우 송신 데이터 인에이블 신호인 TENB(445)와 함께 TDAT[31:0](492), TDAT 그룹(463) 버스를 East 물리 계층 디바이스(430)에 전송한다.
상기에서 설명한 것과 같이 xTPA 신호 처리 방식이 서로 다르기 때문에 물리 계층 디바이스에서 제공되는 방식에 따라 선택될 수 있어야 한다. 이하에서는 각 XTPA 신호들과 관련하여 본 발명에 따른 물리 계층 브리지(410)의 신호 생성 및 처리과정에 대해 보다 상세히 기술한다.
우선, STPA 방식의 경우, RENB(441) 신호를 수신한 West 물리 계층 디바이스 (420)가 RDAT 그룹(421) 버스 신호를 전송하면, 물리 계층 브리지(410)는 이를 수신하고 RSX 위치에서 RDAT[31:0] 중 하위 8비트 즉 RDAT[7:0]에서 지정하는 포트 어드레스에 해당하는 W-E FIFO(460)에 RVAL 신호를 쓰기 인에이블 신호로 사용하여 W-E FIFO(460)에 저장한다. 이후 각각 RDAT, RSX에 해당하는 F_TDAT(462), F_TSX(461)신호가 W-E FIFO(460)로부터 MUX부(480)에 입력되고, 또한 W-E 신호처리부(440)에서 East 물리 계층 디바이스(430)의 상태를 문의하기 위해 자체적으로 생성한 신호로서 East 물리 계층 디바이스(430)의 FIFO 어드레스를 지정하는 신호인 C_TSX(442) 및 C_TDAT(443) 신호도 MUX부(480)로 입력되면 MUX부(480)에서는 이들 중 하나를 선택하여 TSX(491) 신호 및 FIFO 어드레스를 가리키는 TDAT[31:0](492)의 하위 8비트로서 East 물리 계층 디바이스(430)로 전송한다. TSX(491) 신호와 TDAT[31:0](492)의 하위 8비트 즉 TDAT[7:0] 신호를 받은 East 물리 계층 디바이스(430)는 해당 포트에 대해서 STPA(431) 신호를 보낼 것이며 물리 계층 브리지(410)에서는 TDAT[7:0]에 해당하는 어드레스 즉 해당 포트의 FIFO 상태를 레지스터에 저장하고 다음 패킷이 들어올 경우 이 레지스터를 읽어서 해당 포트가 패킷 수신이 가능한 상태에 있는지 여부를 확인한 후 그 값이 수신 가능 상태임을 나타내는 1일 경우 패킷 데이터를 송신한다. 만약 0일 경우에는 자체적으로 C_TSX(442) 신호와 C_TDAT[7:0](443)를 발생하여 라운드 로빙 방식으로 East 물리 계층 디바이스(430)의 FIFO들의 상태를 모니터링하고, 수신 가능 상태가 되면 패킷 데이터를 전송한다. 이와 같이 수행함으로써 West 물리 계층 디바이스(420)로부터 전송되는 패킷 데이터가 East 물리 계층 디바이스(430)로 투명하게 전달될 수 있다.
다음으로, PTPA 방식을 이용하는 경우, 물리 계층 브리지(410)가 West 물리 계층 디바이스(420)로부터 데이터 패킷을 수신하는 과정은 전술한 STPA방식의 경우와 동일하며 단지 패킷 데이터를 East 물리 계층 디바이스(430)로 전송하는 과정에서 차이가 있는데, W-E신호처리부(440)는 자체적으로 TADR[1:0](444) 신호에 해당 포트 어드레스 즉 0 ~ 3을 발생하여 East 물리 계층 디바이스(430)로 전송하고, 이를 수신한 East 물리 계층 디바이스(430)는 해당 포트에 대한 상태를 알리는 PTPA(432)를 생성하여 W-E 신호처리부(440)로 전송한다. PTPA(432)를 수신한 W-E신호처리부(440)에서는 해당 포트의 FIFO상태를 레지스터에 저장하고 West 물리 계층 디바이스(420)로부터 패킷이 전송될 경우 이 레지스터를 읽어서 해당 포트가 패킷을 수신 가능한지의 여부를 여부를 확인한 후 레지스터에 저장된 값이 수신 가능 상태임을 가리키는 1일 경우 패킷 데이터를 송신한다.
마지막으로 DTPA 방식을 이용하는 경우, 물리 계층 브리지(410)가 West 물리 계층 디바이스(420)로부터 데이터 패킷을 수신하는 과정은 동일하며 단지 패킷 데이터를 East 물리 계층 디바이스(430)로 전송하는 과정에서 차이가 있는데, East 물리 계층 디바이스(430)는 요청 신호 없이도 자신의 FIFO 상태를 알리는 DTPA[3:0](433)를 생성하여 W-E신호처리부(440)로 전송하고, W-E신호처리부(440)는 수신한 DTPA[3:0]으로부터 추출한 값을 상태 레지스터에 저장하며, West 물리 계층 디바이스로부터 패킷이 수신될 경우 이 레지스터를 읽어서 해당 포트의 FIFO가 수신 가능 상태에 있는지 여부를 확인 후 저장된 값이 수신 가능 상태임을 가리키는 1일 경우 패킷 데이터를 송신한다.
도 5는 본 발명에 따라 링크 계층 디바이스들 간에 위치하여 제어신호를 중계하는 링크 계층 브리지의 구성도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 링크 계층 브리지(510)를 사이에 두고 왼쪽에 있는 링크 계층 디바이스를 West 링크 계층 디바이스(520), 오른쪽에 있는 링크 계층 디바이스를 East 링크 계층 디바이스(530)라 칭하기로 한다. 또한 오른쪽에서 왼쪽으로 데이터 패킷이 전송되는 경우에 대하여만 설명을 하고, W-E 처리블록(570)에 의해 처리되는 그 반대 방향의 경우는 방향만 다를 뿐 신호 체계는 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
링크 계층 브리지(510)는 링크 계층 디바이스로부터 수신하는 제어 신호를 물리 계층 디바이스가 처리하는 것과 동일하게 처리해야 하는데, 특히 xTPA(STPA, PTPA, DTPA) 신호를 생성할 수 있어야 한다. 본 실시예에서는 링크 계층 브리지(510)가 4포트용 링크 계층 디바이스들과 연동하여 운용되는 경우를 가정한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 링크 계층 브리지(510)는 링크 계층 디바이스로부터 수신되는 데이터를 저장하는 E-W FIFO(560)와 링크 계층 디바이스로부터 수신되는 제어신호에 대한 응답 신호를 발생하는 E-W 신호처리부(580)를 포함한다.
E-W 신호처리부(580)는 링크 계층 브리지(510)의 E-W FIFO(560) 상태를 알리기 위해 SPI-3 인터페이스 제어 신호인 xTPA(STPA, PTPA, DTPA) 신호를 생성한다. 이들 신호 선택은 상용 디바이스에서 동작되는 방식에 따라 외부 명령에 의해서 선택부(550)에서 선택되는데, 이러한 선택은 하드웨어적인 처리에 의해서도 가능하며 프로세서의 제어 명령에 의해서도 수행될 수 있다.
우선 STPA(541) 신호에 대해 설명하면, 링크 계층 브리지(510)에서 East 링크 계층 디바이스(530)로부터 TSX (531)신호 및 TDAT[31:0](532) 신호를 수신하여, TDAT[31:0](532)의 하위 8비트, 즉 TDAT[7:0]가 가리키는 포트 번호의 해당 E-W FIFO(560)의 저장 공간을 파악한 후 패킷 수신이 가능한 경우 STPA(541) 신호값을 1로 전송하고 저장 공간이 부족하여 패킷 수신이 불가능한 경우에는 0으로 전송함으로써 패킷 데이터의 흐름 제어를 수행 할 수 있다.
다음으로 PTPA(542) 신호에 대해 설명하면, 링크 계층 브리지(510)가 East 링크 계층 디바이스(530)로부터 TADR[1:0](533) 신호를 수신하여 해당 E-W FIFO(560)의 저장 공간을 파악하고 패킷 수신이 가능한 경우 PTPA(542) 신호값을 1로 전송하고 저장 공간이 부족하여 패킷 수신이 불가능한 경우에는 0으로 전송함으로써 패킷 데이터의 흐름 제어를 수행 할 수 있다.
마지막으로, DTPA[3:0](543) 신호는 링크 계층 브리지(510)에서 별도의 요청신호가 없어도 포트별 E-W FIFO(560)의 상태를 0번 포트는 DTPA[0], 1번 포트는 DTPA[1], 2번 포트는 DTPA[2] 그리고 3번 포트는 DTPA[3]으로 생성하여 East 링크 계층 디바이스(530)로 전송한다.
East 링크 계층 디바이스(530)에서 링크 계층 브리지(510)로의 신호 흐름은 다음과 같다. 링크 계층 브리지(510)는 TDAT[31:0](532), TDAT 그룹(535) 버스를 통해 East 링크 계층 디바이스(530)로부터 신호들을 수신하게 되는데, 이때 전술한 바와 같이 E-W FIFO(560)가 수신 가능한 상태에 있는지를 xTPA 신호를 통해 알 수 있고, 그에 따라 패킷 데이터의 흐름 제어를 할 수 있다.
링크 계층 브리지(510)에서 West 링크 계층 디바이스(520)로의 데이터 흐름은 다음과 같다. West 링크 계층 디바이스(520)로부터 전송된 RENB 신호(521)가 논리적으로 0일 경우, 즉 West 링크 계층 디바이스(520)가 데이터의 수신이 가능한 상태에 있는 경우, 링크 계층 브리지(510)는 E-W FIFO(560)를 체크하여 저장된 데이터가 있으면 RDAT 그룹(561) 버스 신호를 West 링크 계층 디바이스(520)로 전송한다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의하면, 물리 계층 디바이스들 사이에서는 링크 계층 디바이스의 역할을, 링크 계층 디바이스들 사이에서는 물리 계층 디바이스의 역할을 하는 브리지 장치를 두어 동일 계층의 디바이스들 간에 인터페이스를 직접 연결하는 경우에 제어 신호가 충돌하지 않도록 함으로써 기존에 사용되고 있는 디바이스들의 변형 없이도 동일 계층의 디바이스들 간에도 제어 신호의 교환을 통한 데이터의 송수신이 가능해진다.

Claims (16)

  1. 물리 계층 디바이스들을 정합하기 위한 장치로서,
    송신측 디바이스로부터 데이터패킷을 수신하여 저장하기 위한 저장부;
    상기 저장부가 데이터패킷 수신 가능상태임을 알리는 신호로서 상기 송신측 디바이스가 상기 데이터패킷을 전송할 수 있도록 하는 수신구동신호를 생성하여 상기 송신측 디바이스로 전송하는 수신제어부; 및
    수신측 디바이스로부터 데이터패킷 수신 가능상태임을 알리는 상태신호가 수신되면 상기 수신측 디바이스가 상기 데이터패킷을 수신할 수 있도록 하는 전송구동신호를 생성하여 상기 수신측 디바이스로 전송하는 송신제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상태신호는 상기 수신측 디바이스가 데이터패킷 수신 가능상태인지를 문의하는 상태정보요청신호를 생성하여 상기 수신측 디바이스로 전송한 결과 그에 대한 응답으로 상기 수신측 디바이스가 전송하는 신호임을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상태신호는 상기 수신측 디바이스가 데이터패킷 수신 가능상태인지를 문의하는 신호가 없어도 상기 수신측 디바이스가 자동으로 생성하여 전송하는 신호 임을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 상태정보요청신호는 적어도 두 가지 이상이 존재하며,
    상기 두 가지 이상의 상태정보요청신호들 중 하나를 선택하는 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제어신호를 중계하는 장치에서 물리 계층 디바이스들을 정합하기 위한 방법으로서,
    소정의 임계값 이상의 저장 공간이 존재하면, 송신측 디바이스가 데이터패킷을 전송할 수 있도록 하는 수신구동신호를 생성하여 상기 송신측 디바이스로 전송하는 단계;
    상기 수신구동신호를 수신한 상기 송신측 디바이스가 전송하는 데이터패킷을 수신하여 저장하는 단계;
    수신측 디바이스로부터 데이터패킷 수신 가능상태임을 알리는 상태신호를 수신하는 단계;
    상기 상태신호가 수신되면, 상기 수신측 디바이스가 상기 데이터패킷을 수신할 수 있도록 하는 전송구동신호를 생성하여 상기 수신측 디바이스로 전송하는 단계; 및
    상기 데이터 패킷을 상기 수신측 디바이스로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 상태신호는 상기 수신측 디바이스가 데이터패킷 수신 가능상태인지를 문의하는 상태정보요청신호를 생성하여 상기 수신측 디바이스로 전송한 결과 그에 대한 응답으로 상기 수신측 디바이스가 전송하는 신호임을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 상태신호는 상기 수신측 디바이스가 데이터패킷 수신 가능상태인지를 문의하는 신호가 없어도 상기 수신측 디바이스가 자동으로 생성하여 전송하는 신호임을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 상태정보요청신호는 적어도 두 가지 이상이 존재하며,
    상기 두 가지 이상의 상태정보요청신호들 중 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 링크 계층 디바이스들을 정합하기 위한 장치로서,
    송신측 디바이스로부터 데이터패킷을 수신하여 저장하는 저장부;
    상기 저장부가 데이터패킷 수신 가능상태임을 알리는 상태신호를 생성하여 상기 송신측 디바이스로 전송하고, 상기 상태신호를 수신한 상기 송신측 디바이스로부터 상기 데이터패킷을 수신할 수 있도록 하는 전송구동신호를 수신하는 수신제어부; 및
    수신측 디바이스로부터 상기 데이터패킷을 전송할 수 있도록 하는 수신구동신호를 수신하면 상기 저장부에 저장된 데이터패킷을 상기 수신측 디바이스로 전송하도록 제어하는 송신제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 상태신호는 데이터패킷 수신 가능상태인지를 문의하는 상태정보요청신호를 생성하여 상기 수신측 디바이스로 전송한 결과 그에 대한 응답으로 상기 수신측 디바이스가 전송하는 신호임을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 상태신호는 상기 수신측 디바이스가 데이터패킷 수신 가능상태인지를 문의하는 신호가 없어도 상기 수신측 디바이스가 자동으로 생성하여 전송하는 신호임을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 상태정보요청신호는 적어도 두 가지 이상이 존재하며,
    상기 두 가지 이상의 상태신호들 중 하나를 선택하는 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제어신호를 중계하는 장치에서 링크 계층 디바이스들을 정합하기 위한 방법으로서,
    데이터패킷 수신 가능상태임을 알리는 상태신호를 생성하여 송신측 디바이스로 전송하는 단계;
    상기 송신측 디바이스로부터 데이터패킷을 수신할 수 있도록 하는 전송구동신호를 수신하는 단계;
    상기 송신측 디바이스로부터 상기 데이터패킷을 수신하여 저장하는 단계;
    수신측 디바이스로부터 데이터패킷을 전송할 수 있도록 하는 수신구동신호를 수신하면 상기 데이터패킷을 상기 수신측 디바이스로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 상태신호는 데이터패킷 수신 가능상태인지를 문의하는 상태정보요청신호를 생성하여 상기 수신측 디바이스로 전송한 결과 그에 대한 응답으로 상기 수신측 디바이스가 전송하는 신호임을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 상태신호는 데이터패킷 수신 가능상태인지를 문의하는 신호가 없어도 상기 수신측 디바이스가 자동으로 생성하여 전송하는 신호임을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 상태정보요청신호는 적어도 두 가지 이상이 존재하며,
    상기 두 가지 이상의 상태신호들 중 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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