KR19980017791A - Data traffic processing device in deadline based real time traffic queue service device in ATM network - Google Patents

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KR19980017791A KR1019960037608A KR19960037608A KR19980017791A KR 19980017791 A KR19980017791 A KR 19980017791A KR 1019960037608 A KR1019960037608 A KR 1019960037608A KR 19960037608 A KR19960037608 A KR 19960037608A KR 19980017791 A KR19980017791 A KR 19980017791A
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Abstract

본 발명은, 마감시간기반 큐 서비스방식에 있어서 앰프티 플래그신호를 이용하여 실시간 트래픽과 데이터 트래픽이 효율적으로 수용될 수 있게 되어 대역폭 사용이 증가하도록 된 ATM망에서의 마감시간기반 실시간 트래픽 큐 서비스장치에 있어서 데이터 트래픽 처리방법에 관한 것으로, 다수의 가상채널(VC0∼VCn)로부터 데이터가 입력됨과 더불어 앰프티 플래그신호(EF)를 출력하는 제 0 내지 제 n FIFO(9∼n)와; 이 제 0 내지 제 n FIFO(9∼n)로부터의 앰프티 플래그신호(EF0∼EFn)와 비교기(40)로부터의 가상채널신호(VC_sel)를 기초로 마감시간(RT0∼RTn)을 출력하는 제 0 내지 제 n 마감시간 발생수단(29∼n); 이 제 0 내지 제 n 마감시간 발생수단(29∼n)으로부터의 마감시간(RT0∼RTn)을 비교하여 최소 시간을 순차적으로 출력하는 비교수단(40) 및; 이 비교수단(40)으로부터의 가상채널신호(VC_sel)에 의해 상기 제 0 내지 제 n FIFO(9∼n)로부터의 연결 신별자(CID)를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(20)로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention provides a deadline-based real-time traffic queue service apparatus in an ATM network in which real-time traffic and data traffic can be efficiently accommodated using an amplifier flag signal in a deadline-based queue service scheme, thereby increasing bandwidth usage. A data traffic processing method according to the present invention, comprising: 0 th to n th FIFOs (9 to n) for inputting data from a plurality of virtual channels (VC0 to VCn) and outputting an amplifier flag signal (EF); Outputting the deadlines RT0 to RTn based on the amplifier flag signals EF0 to EFn from the 0th to nth FIFOs 9 to n and the virtual channel signal VC_sel from the comparator 40. 0 to nth deadline generating means 29 to n; Comparison means (40) for comparing the dead time (RT0 to RTn) from the 0th to nth dead time generating means (29 to n) and sequentially outputting a minimum time; And a multiplexer 20 for selectively outputting the connection identifier ID from the 0th to nth FIFOs 9 to n by the virtual channel signal VC_sel from the comparing means 40. do.

Description

ATM망에서의 마감시간기반 실시간 트래픽 큐 서비스장치에 있어서 데이터 트래픽 처리장치Data traffic processing device in deadline based real time traffic queue service device in ATM network

본 발명은 ATM망에서의 마감시간기반 실시간 트래픽 큐 서비스장치에 있어서 데이터 트래픽 처리장치에 관한 것으로, 특히 마감시간기반 큐 서비스방식에 있어서 앰프티 플래그신호를 이용하여 실시간 트래픽과 데이터 트래픽이 효율적으로 수용될 수 있도록 된 ATM망에서의 마감시간기반 실시간 트래픽 큐 서비스장치에 있어서 데이터 트래픽 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a data traffic processing apparatus for a deadline-based real-time traffic queue service device in an ATM network, and particularly, to efficiently accommodate real-time traffic and data traffic by using an amplifier flag signal in a deadline-based queue service method. The present invention relates to a data traffic processing method in a deadline based real time traffic queue service apparatus in an ATM network.

한편, ITU-TS(international telecommunication union-telecommunication stan- dardization sector)에서는 광대역 종합정보 통신망을 효과적으로 구촉하기 위해 비동기 전송방식(ATM; asynchronous transfer mode)을 기반 기술로 채택하고, 상기 ATM망은 모든 정보를 셀(cell)이라는 제한된 크기의 정보단위로 된 패킷(packet)으로 만들어 통계적 다중화(statistcal multiplexing)하여 전송하기 때문에 여러 가지 다른 특성의 서비스를 유연하게 수용하면서 대역폭을 효율적으로 사용할 수 있게 된다.Meanwhile, the international telecommunication union-telecommunication standardization sector (ITU-TS) adopts an asynchronous transfer mode (ATM) as a technology to effectively promote a broadband integrated information communication network, and the ATM network uses all information. Since the packet is a packet of limited sized information units called cells, and is transmitted by statistical multiplexing, it is possible to flexibly accommodate various different services and efficiently use bandwidth.

따라서, ATM망에서는 접속이 허락된 호에 대해 필요한 만큼의 대역폭(bandwidth)을 할당하지만, 최고 비트율(peak bit rate)의 대역폭을 제공하지 않는 한 연결된 호의 트래픽은 예측 블가능한 특성으로 인해 이미 할당된 대역폭을 일시적으로 초과할 수 있게 된다.Thus, the ATM network allocates as much bandwidth as necessary for the call to which access is allowed, but unless the bandwidth of the peak bit rate is provided, the traffic of the connected call is already allocated due to the predictable nature. Can be temporarily exceeded.

이로 인해 망이 폭주에 빠질 우려가 있는데, 특히 동화상이나 고속데이터와 같은 버스트성이 큰 트래픽이 폭주에 많은 영향을 미친다. 따라서, 이러한 ATM망의 단점을 제거하기 위해 여러 가지 예비적(preventive), 반응적(reactive) 차원의 망 제어기술이 필요한 바, 이 중의 하나가 우선순위 제어(priority control)이고, 이 제어기술은 일정 기간마다 망에 들어오는 셀의 저장방식(buffering) 및 전송 우선순위를 망상태와 각 클래스의 서비스 품질(QoS; quality of service)에 따라 변화시킴으로써 모든 클래스의 서비스 품질을 공정하게 보장하면서 망 이용 효율을 높이도록 하는 것이다.As a result, the network may be congested. In particular, bursty traffic such as moving images or high-speed data may have a large impact on the congestion. Therefore, in order to eliminate the drawbacks of ATM networks, various preservative and reactive network control techniques are needed, one of which is priority control. Network usage efficiency while ensuring the quality of service of all classes fairly by changing the buffering and transmission priority of cells entering the network according to the network status and the quality of service (QoS) of each class at regular intervals. To increase the

한편, 도착하는 셀을 큐에 저장 및 관리하는 하는 방법과 저장되어 있는 셀의 전송 순서를 결정하는 스케쥴링 방법을 통칭하여 큐 서비스방식이라 하고, 이는 서비스의 품질을 사용자가 요구한 수준으로 유지하면서 망의 자원을 효율적으로 사용하기 위한 트래픽 제어방법이다. 이는 데이터 통신망을 중심으로 발전해 온 큐 서비스방식은 ATM망에는 적합하지 않게 된다.Meanwhile, the method of storing and managing the arriving cell in the queue and the scheduling method of determining the transmission order of the stored cells are collectively referred to as a queue service method, which maintains the quality of service at a level required by the user. A traffic control method for efficiently using the resources of This is because the queue service method developed around the data communication network is not suitable for ATM networks.

먼저, ATM망에는 예측하지도 못할 만큼 많은 서비스가 등장할 것이고, 이는 질적으로나 양적으로 상당히 상이한 트래픽 특성을 가질 것이며, 이는 유사한 특성의 데이터 트랙픽만이 있는 데이터 통신망의 경우와는 상당히 다른 큐 서비스방식을 요구하는 중요한 요인이 되게 된다.First, there will be an unprecedented number of services in the ATM network, which will have significantly different traffic characteristics, both qualitatively and quantitatively, which will result in a very different queuing scheme than in the case of data networks with similar data traffic. It becomes an important factor to demand.

또한, ATM망의 서비스는 다양한 서비스 품질을 요구하기 때문에 셀손실에 민감한 서비스 또는 지연에 민감한 서비스의 여부에 따라 다른 방법으로 처리해야 하고, 이는 기존의 데이터 통신망에서는 손실율이 주요한 서비스 품질 파라미터이었으나 ATM망에 음성이나 화상 서비스 등의 실시간 서비스가 포함되게 되어 지연과 관련된 서비스 품질이 중요하게 된다.In addition, since the service of the ATM network requires a variety of quality of service, it must be handled in different ways depending on whether it is a cell loss sensitive service or a delay sensitive service. Since real-time services such as voice and video services are included, quality of service related to delay becomes important.

따라서, 데이터 서비스의 경우 평균지연시간 정도가 지연에 관한 조건이고, 실시간 서비스의 경우 지연에 대한 조건이 상당히 엄격하여 제한시간 이내에 전송하지 못하게 되면 손실된 것과 같은 효과를 나타내게 된다. 이와 같이, 다양한 서비스 품질과 엄격한 지연에 대한 조건이 새로운 큐 서비스방식을 요구하는 또 다른 요인이 되게 된다.Therefore, in case of data service, the average delay time is a condition for delay, and in case of real-time service, if the condition for delay is too strict, it cannot be transmitted within the time limit. As such, conditions for varying quality of service and stringent delays become another factor in requiring a new queue service scheme.

이에, 큐 서비스방식에서는 지연요구 사항에 의해 서비스 순서를 결정함으로써 각각의 셀이 지연한계내에 서비스가 수행되도록 하는 기능을 하고, 스케쥴링 방법은 크게 선입선출(FCFS) 방식과 고정우선순위(Static Priority) 방식 및 동적우선순위(Dynamic Priority) 방식으로 분류되게 된다. 상기 선입선출 방식은 가장 구현이 용이하지만 트랙픽의 종류에 관계없이 하나의 지연한계만을 게공할 수 있기 때문에 트래픽의 특성이 다양한 망에서는 사용하기 어렵게 되고, 고정우선순위 방식은 트랙픽을 여러 등급으로 분리한 후 고정된 우선순위로 서비스를 수행함으로써 각 등급에 대한 지연한계를 제공할 수 있게 된다.Therefore, in the queue service method, each cell performs a service within a delay limit by determining a service order based on a delay requirement. The scheduling method is a first-in-first-out (FCFS) method and a static priority. Method and dynamic priority method. The first-in, first-out method is the easiest to implement, but only one delay limit can be provided regardless of the type of traffic, making it difficult to use in a network with various traffic characteristics, and the fixed-priority method separates traffic into several classes. After that, the service can be provided with a fixed priority to provide a delay limit for each class.

이와 같은 경우, 망의 상태에 관계없이 항상 고정된 우선순위를 사용하기 때문에 효율성이 조금 떨어지는 문제점이 발생하게 된다. 그리고, 동적우선순위 방식에서는 셀단위로 우선순위를 부여한 다음 가장 높은 우선순위로부터 서비스를 제공하는 바, 이러한 방법은 가장 효율이 양호하지만 가장 높은 우선순위의 셀을 선택하기 위해서 모든 셀을 분류해야 하는 문제점이 발생하게 된다.In this case, there is a problem that the efficiency is slightly lowered because the fixed priority is always used regardless of the network state. In addition, in the dynamic priority method, priority is given in units of cells and then services are provided from the highest priority. This method is most efficient, but all cells must be classified in order to select the highest priority cell. Problems will arise.

그리고, 종래 제안된 우선순위 제어방식은 주로 FIFO(first in first out) 공통 버퍼 기반에서 수행되고, 이 버퍼를 사용할 경우 버퍼점유 제어만이 가능하기 때문에 폭주가 일어났을 때 신속한 제어가 불가능하게 된다. 또한, 종래의 가상시간(virtual clock) 큐 서비스방식은 마감시간을 기초로 하기 때문에 구현이 매우 복잡하고, 모든 큐에 대한 셀을 관리하기 때문에 관리가 복잡하게 된다.In addition, the conventionally proposed priority control scheme is mainly performed based on the first in first out (FIFO) common buffer, and when the buffer is used, only the control of the occupancy of the buffer is possible, so that rapid control is not possible when congestion occurs. In addition, the conventional virtual clock queue service scheme is very complicated to implement because it is based on deadlines, and the management is complicated because it manages cells for all queues.

한편, 상기한 바와 같은 경우는 실시간 트래픽에 초점이 맞추어져 있어 실시간 트래픽에 효과적으로 서비스 품질을 제공하게 되지만, 실제 망에서는 실시간 트래픽 뿐 만아니라 데이터 트래픽도 존재하게 되어 상기한 큐 서비스방식에서는 데이터 트래픽을 수용해야 하는 문제가 야기되게 된다.On the other hand, the above-mentioned case is focused on real-time traffic, so that the quality of service is effectively provided to real-time traffic, but not only real-time traffic but also data traffic exist in the actual network. The problem arises that must be accommodated.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마감시간기반 큐 서비스방식에 있어서 앰프티 플래그신호를 이용하여 실시간 트래픽과 데이터 트래픽이 효율적으로 수용될 수 있게 되어 대역폭 사용이 증가하도록 된 ATM망에서의 마감시간기반 실시간 트래픽 큐 서비스장치에 있어서 데이터 트래픽 처리방법에 관한 것이다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, in the ATM network is to use the ampli flag signal in the deadline-based queue service method to efficiently accommodate the real-time traffic and data traffic to increase the bandwidth usage In a deadline based real-time traffic queue service apparatus of the present invention relates to a data traffic processing method.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수의 가상채널로부터 데이터가 입력됨과 더불어 앰프티 플래그신호를 출력하는 제 0 내지 제 n FIFO와; 이 제 0 내지 제 n FIFO로부터의 앰프티 플래그신호와 비교기로부터의 가상채널신호를 기초로 마감시간을 출력하는 제 0 내지 제 n 마감시간 발생수단; 이 제 0 내지 제 n 마감시간 발생수단으로부터의 마감시간을 비교하여 최소 시간을 순차적으로 출력하는 비교수단 및; 이 비교수단으로부터의 가상채널신호에 의해 상기 제 0 내지 제 n FIFO로부터의 연결 신별자를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the 0 to n-th FIFO for inputting data from the plurality of virtual channels and outputs the amplifier flag signal; Zeroth to nth dead time generating means for outputting a dead time based on the amplifier flag signal from the zeroth to nth FIFO and the virtual channel signal from the comparator; Comparison means for sequentially outputting a minimum time by comparing the dead time from the zeroth to nth dead time generating means; And a multiplexer for selectively outputting the connection identifier from the 0th to nth FIFOs by the virtual channel signal from the comparing means.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명은, 마감시간기반 큐 서비스방식에 있어서 앰프티 플래그신호를 이용하여 실시간 트래픽과 데이터 트래픽이 효율적으로 수용될 수 있게 되어 대역폭 사용이 증가하게 된다. 이는 실시간 트래픽이 사용되지 않는 여분의 대역폭을 데이터 트래픽이 효과적으로 사용되어 대역폭 사용이 효율이 증가하게 된다.According to the present invention configured as described above, real-time traffic and data traffic can be efficiently accommodated using the amplifier flag signal in the deadline-based queue service method, thereby increasing bandwidth usage. This is because the data traffic is effectively used for the extra bandwidth where no real-time traffic is used, thereby increasing the bandwidth usage efficiency.

도 1은 본 발명에 따른 ATM망에서의 마감시간기반 실시간 트래픽 큐 서비스장치에 있어서 데이터 트래픽 처리장치를 나타낸 블록도,1 is a block diagram showing a data traffic processing apparatus in a deadline based real time traffic queue service apparatus in an ATM network according to the present invention;

도 2는 도 1에 나타낸 마감시간 발생기의 블록도,2 is a block diagram of the deadline generator shown in FIG.

도 3은 도 2에 나타낸 마감시간 발생기로부터의 실시간 트래픽과 데이터 트래픽의 마감시간(RT) 카운트 비트의 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a dead time (RT) count bit of real time traffic and data traffic from the dead time generator shown in FIG. 2.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

9∼n: 제 0 내지 제 n FIFO,20: 멀티플렉서,9 to n: 0 to nth FIFO, 20: multiplexer,

22,23: 제 1 및 제 2 카운터,24: 마감시간 출력부,22,23: first and second counter, 24: deadline output,

25: 오아게이트,26: 곱산기,25: oragate, 26: multiplier,

27: 가산기,27: adder,

29∼n: 제 0 내지 제 n 마감시간 발생기,40: 비교기.29 to n: 0th to nth deadline generator, 40: comparator.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

먼저, ATM셀의 지연은 일정한 크기의 지연과 불규칙한 지연의 두가지 성분으로 분리할 수 있고, 이 중 전자의 경우는 AAL 계층의 셀 분해 및 조립과정에서 발생하는 지연이 주요한 원인인 바, 이 지연은 ATM망과 기존의 PSTN망을 연동할 때 반향(echo) 문제를 야기하고, 후자는 ATM 계층에서의 다중화나 교환과정에서 발생하는 대기지연, 물리계층의 OAM(operation, administration and maintenance)셀의 전송으로 인한 지연 등이 그 원인이 된다.First, the delay of ATM cell can be divided into two components: delay of constant size and irregular delay. Among the former, delay caused by cell decomposition and assembly of AAL layer is the main cause. When the ATM network and the existing PSTN network are interworked, it causes echo problems, and the latter causes delays in the multiplexing or switching process in the ATM layer, and transmission of operation, administration and maintenance (OAM) cells in the physical layer. This is caused by delay.

그리고, 다양한 서비스 품질과 트래픽 특성을 가지는 트래픽이 ATM망에서 다중화되어 전송되고, 최고 비트율 이하로 대역폭을 할당받은 가변 비트율의 트래픽은 협상된 대역폭을 초과할 가능성이 있으며, 이는 폭주의 원인이 된다. 따라서, 우선순위 제어는 선택적 셀 저장과 폐기 및 전송량 조절을 통해 셀손실 분산과 셀전송 순서제어를 통한 시간지연에 민감한 클래스의 서비스 품질보장을 수행하게 된다.In addition, traffic having various service qualities and traffic characteristics is multiplexed and transmitted in an ATM network, and traffic having a variable bit rate allocated to a bandwidth below a maximum bit rate may exceed the negotiated bandwidth, which causes congestion. Therefore, priority control is performed to guarantee quality of service of a class that is sensitive to time delay through cell loss distribution and cell transmission order control through selective cell storage, discarding, and transmission amount control.

또한, 우선순위 제어는 서로 다른 트래픽 클래스를 사이의 서비스 품질에 따른 우선순위를 제어하는 경우와 MPEG 영상과 같은 동일 트래픽내에서 셀헤드(head)의 우선순위 비트(bit)가 표시하는 낮은 우선순위와 높은 우선순위 셀의 저장과 전송을 제어하는 경우로 나눌 수 있게 된다.In addition, priority control is used to control the priority according to the quality of service between different traffic classes, and the low priority indicated by the priority bits of the cell head within the same traffic such as MPEG video. And control the storage and transmission of high priority cells.

그리고, 큐 서비스방식(queue service discipline)은 도착하는 셀을 큐에 저장관리하는 방법과 저장되어 있는 셀의 전송순서를 결정하는 방식을 의미하고, 이는 사용자의 서비스 품질을 보장하면서 망의 이용효율을 극대화하기 위한 트래픽 제어방법이다. 상기 큐 서비스방식은 망입구의 B-NT(BISND-Network Termination)나 망전체에 걸친 ATM 교환기 등 큐가 있는 곳에는 어디에나 필요한 방식이고, 특히 B-NT에 도착하는 트래픽은 망내의 트래픽에 비해 불규칙함으로 B-NT에서의 큐 서비스방식은 망의 효율이나 서비스 품질에 대단히 중요한 영향을 미치게 된다.In addition, the queue service discipline refers to a method of storing and managing an arriving cell in a queue and a method of determining a transmission order of stored cells, which guarantees user service quality and improves network utilization efficiency. Traffic control method to maximize. The queue service method is necessary wherever there is a queue such as B-NT (BISND-Network Termination) at the network entrance or ATM switch across the network, and the traffic arriving at the B-NT is irregular compared to the traffic in the network. Therefore, the queue service method in B-NT has a very important effect on network efficiency and service quality.

또한, 큐 서비스방식은 주로 기존의 데이터 통신망을 기반으로 발전해 왔고, 전송지연 변이 등은 관심사가 아니며, 길이가 짧은 패킷을 먼저 서비스함으로써 평균 전송지연을 줄이려는 시도가 있었다. 그리고, 먼저 도착한 패킷을 먼저 서비스해 주는 FCFS(first come first serve), 채널별로 별도의 버퍼를 두어 공평한 서비스를 하는 RR(round robin), 엄격한 우선순위에 따라 서비스하는 헤드오브라인(HOL; head of line) 등이 기존 데이터망의 대표적인 큐 서비스방식이라 할 수 있다.In addition, the queue service method has been mainly developed based on the existing data communication network, and the transmission delay variation is not a concern, and an attempt has been made to reduce the average transmission delay by serving a short packet first. And, the first come first serve (FCFS) to serve the packets that arrive first, the RR (round robin) to provide a fair service by putting a separate buffer for each channel, the head of the head (HOL) service according to strict priority line) is a typical queue service method of the existing data network.

그러나, 서비스가 통합되면서 고속화하는 BISDN환경에서 다양한 특성의 서비스를 효율적으로 수용하려면 전혀 다른 큐 서비스방식에 대한 연구가 필요하게 된다. 따라서, 실시간 서비스의 통합으로 셀지연변이(CDV; cell delay variation)의 고려가 필수적이고, 각 서비스마다 다른 품질을 보장해 주여야 하며, 과도한 트래픽을 발생하는 연결이 있는 경우에도 다른 서비스의 품질은 유지시킬 수 있어야 한다.However, in order to efficiently accommodate services of various characteristics in a BISDN environment where services are integrated and speeded up, research on a completely different queue service method is required. Therefore, consideration of cell delay variation (CDV) is essential due to the integration of real-time services, and the quality of each service must be guaranteed for each service, and the quality of other services is maintained even when there is a connection generating excessive traffic. You should be able to.

도 1은 본 발명에 따른 ATM망에서의 마감시간기반 실시간 트래픽 큐 서비스장치에 있어서 데이터 트래픽 처리장치를 나타낸 블록도로, 먼저 각각의 가상채널(VC; virtual channel)로부터 도착하는 데이터가 독립적으로 서비스 받을 수 있도록 하기 위해 연결마다 정해진 큐에 저장된 큐, 예컨대 제 0 FIFO(9)에 데이터 트래픽이 저장됨과 더불어 제 1 내지 제 n FIFO(10∼n)에 실시간 트래픽이 저장되고, 이 FIFO(9∼n)에 저장된 데이터는 멀티플렉서(20)에 의해 선택적으로 출력되게 된다. 여기서, 셀이 하나 도착하게 되면 데이터는 해당 큐에 입력되고, 상기 멀티플렉서(20)는 연결식별자(CID; connection identifier)를 출력하게 된다.1 is a block diagram illustrating a data traffic processing apparatus in a deadline-based real-time traffic queue service apparatus in an ATM network according to the present invention. First, data arriving from each virtual channel (VC) is independently received. The data traffic is stored in a queue, for example, the 0th FIFO 9, which is stored in a predetermined queue for each connection, so that real-time traffic is stored in the first to nth FIFOs 10 to n, and the FIFOs 9 to n The data stored in) is selectively output by the multiplexer 20. When one cell arrives, data is input to a corresponding queue, and the multiplexer 20 outputs a connection identifier (CID).

그리고, 마감시간 발생기(29∼n)는 상기 가상채널로부터 실시간 트래픽과 데이터 트래픽이 상기 FIFO(9∼n)로 입력되면, 상기 FIFO(9∼n)로부터의 앰프티 플래그신호(EF; empty-flag, EF0∼EFn)와 비교기(40)로부터의 선택된 가상채널신호(VC_sel)를 기초로 마감시간(deadline), 즉 셀이 마감시간까지 남아있는 시간(RT; remaining time)을 출력하게 된다.When the real-time traffic and the data traffic are inputted to the FIFOs 9-n from the virtual channel, the deadline generators 29-n have an empty flag signal EF (empty-) from the FIFOs 9-n. Based on the flag, EF0 to EFn, and the selected virtual channel signal VC_sel from the comparator 40, a deadline, i.e., a remaining time (RT) of the cells until the deadline, is output.

이후, 상기 비교기(40)가 상기 마감시간 발생기(29∼n)로부터의 마감시간(RT0∼RTn)을 비교하여 가상채널신호(VC_sel)를 상기 멀티플렉서(20)와 상기 마감시간 발생기(29∼n)로 출력하게 되면, 상기 멀티플렉서(20)는 상기 비교기(40)로부터의 가상채널신호(VC_sel)에 의해 상기 FIFO(9∼n)의 연결식별자(CID)를 출력하게 된다.Thereafter, the comparator 40 compares the deadlines RT0 to RTn from the deadline generators 29 to n to output the virtual channel signal VC_sel to the multiplexer 20 and the deadline generators 29 to n. ), The multiplexer 20 outputs the connection identifier CID of the FIFOs 9 to n by the virtual channel signal VC_sel from the comparator 40.

도 2는 도 1에 나타낸 마감시간 발생기의 블록도로, 여기서 상기 마감시간 발생기는 제 1 및 제 2 카운터(22, 23)와, 마감시간 출력부(24), 논리합 게이트(25), 곱산기(26), 가산기(27) 및, 비교기(28)로 구성되게 된다.FIG. 2 is a block diagram of the deadline generator shown in FIG. 1, wherein the deadline generator comprises first and second counters 22, 23, deadline output 24, logical sum gate 25, and multiplier ( 26), the adder 27, and the comparator 28 are comprised.

먼저, 상기 제 1 카운터(22), 예컨대 다운 카운터(down counter)는 셀이 도착하기 이전인 경우에는 앰프티 플래그(EF)의 하이 레벨신호, 예컨대 1 의 값에 의해 프리세트(PR; preset), 예컨대 11…1 로 되게 된다. 또한, 제 2 카운터(23), 예컨대 다운 및 업 카운터(down/up counter)는 앰프티 플래그(EF)의 하이 레벨신호, 예컨대 1 의 값에 의해 리세트(R; reset), 예컨대 00…0 로 되게 된다. 이때, 마감시간 출력부(24)는 최대 시간, 예컨대 11…1 로 되어 마감시간(RT)이 논리적으로 무한대(∞)로 되게 된다.First, the first counter 22, for example a down counter, is preset by a high level signal of the amplifier flag EF, for example, a value of 1 when the cell arrives before arrival. , For example 11... Will be 1. Further, the second counter 23, for example the down and up counters, is reset by a high level signal of the amplifier flag EF, for example, a value of 1, e.g. Will be zero. At this time, the deadline output unit 24 is the maximum time, for example, 11. By setting 1, the deadline time is logically infinite (∞).

그리고, 상기 제 1 카운터(22)는 매시간 간격, 즉 1 셀 서비스시간 마다 1 씩 감소된 후 0 으로 되면, 흐름 설정값(Vtick)에 의해 프리세트되고, 제 2 카운터(23)는 헤드오브라인(HOL; head of line)에 있는 셀이 서비스를 받은 후에 1 증가함과 더불어 상기 제 1 카운터(22)가 0 으로 될 때 1 감소하게 된다.When the first counter 22 is decremented by 1 every hour, that is, every 1 cell service time, and becomes 0, the first counter 22 is preset by the flow set value Vtick, and the second counter 23 is head-of-brain. The cell in the head of line (HOL) increases by one after receiving the service and decreases by one when the first counter 22 goes to zero.

여기서, 상기 헤드오브라인(HOL)에 있는 셀과 그 다음 셀의 마감시간은 흐름 설정값(Vtick) 만큼의 차이가 발생하게 된다. 따라서, 큐가 앰프티로 되게 되면 제 1 카운터(22)는 프리세트되고, 제 2 카운터(23)는 리세트되어 이후에 입력될 셀을 준비하며, 이때 마감시간이 프레세트되어 논리적으로 무한대가 됨으로써 상기 마감시간 비교기(40)에 의해 선택되지 않게 된다.Here, the dead time of the cell in the head of the brain (HOL) and the next cell is generated by the difference of the flow set value (Vtick). Therefore, when the cue becomes an amp, the first counter 22 is preset and the second counter 23 is reset to prepare cells to be input later, at which time the deadline is preset to logically infinity. Thereby not being selected by the deadline comparator 40.

한편, 흐름 설정값(Vtick)을 소정 값, 예컨대 5 로 설정한 경우, 최초로 셀이 도착하게 되면, 이전 앰프티 플래그(EF)의 값이 1 로 되어 있었기 때문에 논리합 게이트(25)를 매개로 제 1 카운터(22)로 입력됨으로써 상기 제 1 카운터(22)가 5 로 프리세트되게 된다. 그리고, 제 2 카운터(23)는 리세트(R; reset), 예컨대 0 으로 되어 이 0 의 값이 곱산기(26)로 입력됨으로써 상기 곱산기(26)의 출력값은 0 으로 되게 된다. 따라서, 마감시간 출력부(24)는 상기 제 1 카운터(22)로부터의 상기 흐름 설정값(Vtick), 예컨대 5 의 값만 입력되어 마감시간(RT), 즉 5 의 값이 출력되게 된다.On the other hand, when the flow set value Vtick is set to a predetermined value, for example, 5, when the cell arrives for the first time, since the value of the previous amplifier flag EF is 1, the logic sum gate 25 is used as the medium. Input to the first counter 22 causes the first counter 22 to be preset to five. Then, the second counter 23 is reset (R), for example, 0, and the value of 0 is input to the multiplier 26 so that the output value of the multiplier 26 becomes zero. Accordingly, the deadline output unit 24 receives only the flow set value Vtick, for example, a value of 5, from the first counter 22 so that the deadline RT, that is, the value of 5, is output.

다음에, 가상채널(VC)의 마감시간을 나타내는 식은Next, the expression representing the deadline of the virtual channel VC is

[수학식 1][Equation 1]

VCi= max ( VCi-1+ Vtick, ATi+ Vtick)VC i = max (VC i-1 + V tick , AT i + V tick )

로 되게 된다. 여기서, 상기 [수학식 1]에 있어서 i 는 i 번째 셀을 나타내고, ATi는 i 번째 셀의 도착시간(arrival time)을 나타낸다.It becomes In Equation 1, i denotes the i-th cell, and AT i denotes the arrival time of the i-th cell.

한편, 흐름 설정값(Vtick)이 5 인 경우 다음과 같이 도착하는 셀에 대한 가상시간(virtual clock)을 나타내면,On the other hand, if the flow setting value (Vtick) is 5, and represents the virtual clock (virtual clock) for the arrival cell as follows:

여기서, t = 3 초에 제 1 셀이 입력되면, 제 1 셀의 가상시간은Here, when the first cell is input at t = 3 seconds, the virtual time of the first cell is

VC1 = max ( 0 + 5, 3 + 5 ) = 8 초VC1 = max (0 + 5, 3 + 5) = 8 seconds

그리고, t = 4 초에 제 2 셀이 입력되면, 제 2 셀의 가상시간은And, if the second cell is input at t = 4 seconds, the virtual time of the second cell

VC2 = max ( 8 + 5, 4 + 5 ) = 13 초VC2 = max (8 + 5, 4 + 5) = 13 seconds

또한, t = 11 초에 제 3 셀이 입력되면, 제 3 셀의 가상시간은In addition, when the third cell is input at t = 11 seconds, the virtual time of the third cell is

VC3 = max ( 13 + 5, 11 + 5 ) = 18 초VC3 = max (13 + 5, 11 + 5) = 18 seconds

그리고, t = 19 초에 제 4 셀이 입력되면, 제 4 셀의 가상시간은And, if the fourth cell is input at t = 19 seconds, the virtual time of the fourth cell

VC4 = max ( 18 + 5, 19 + 5 ) = 24 초VC4 = max (18 + 5, 19 + 5) = 24 seconds

또한, t = 20 초에 제 5 셀이 입력되면, 제 5 셀의 가상시간은In addition, when the fifth cell is input at t = 20 seconds, the virtual time of the fifth cell is

VC5 = max ( 24 + 5, 20 + 5 ) = 29 초로 되게 된다.VC5 = max (24 + 5, 20 + 5) = 29 seconds.

그리고, 상기 비교기(28)는 마감시간 비교기(40)로부터 선택된 가상채널정보(sel_VC), 예컨대 소정 어드레스 정보와 소정 가상채널(VC)의 어드레스 정보가 일치하는 경우 하이 레벨신호, 예컨대 1 의 값을 출력하게 된다. 이와 동시에, 해당 어드레스의 가상채널(VC)의 셀에 대한 서비스가 수행되게 된다. 이후, 상기 비교기(28)로부터의 1 의 값에 의해 상기 제 2 카운터(23)는 1 증가하게 된다.When the comparator 28 selects the virtual channel information sel_VC selected from the deadline comparator 40, for example, the predetermined address information and the address information of the predetermined virtual channel VC, the comparator 28 receives a high level signal, for example, a value of 1. Will print. At the same time, the service for the cell of the virtual channel VC of the corresponding address is performed. Thereafter, the second counter 23 is increased by one by the value of one from the comparator 28.

도 3은 도 2에 나타낸 마감시간 발생기로부터의 실시간 트래픽과 데이터 트래픽의 마감시간(RT) 카운트 비트의 구성을 나타낸 도면으로, 먼저 도 2에 나타낸 마감시간 발생기(29∼n)로부터 출력되는 마감시간 카운트 비트, 즉 셀이 마감시간까지 남아있는 시간비트(RT)는 상위 1 비트가 도 1에 나타낸 FIFO(9∼n)로부터의 앰프티 플래그신호(EF)이고, 나머지 비트는 도 2에 나타낸 제 1 카운터(22), 즉 다운 카운터로부터의 카운트 비트(Ci)로 구성되게 된다.FIG. 3 is a diagram showing the configuration of real time traffic from the deadline generator shown in FIG. 2 and the deadline (RT) count bits of data traffic. First, the deadline output from the deadline generators 29 to n shown in FIG. The count bit, i.e., the time bit (RT) in which the cell remains until the deadline, is the amplifier flag signal (EF) from the FIFOs (9 to n) in which the upper one bit is shown in FIG. 1 counter 22, i.e., the count bit Ci from the down counter.

여기서, 상기 제 0 마감시간 발생기(29)로부터의 마감시간 카운트 비트(RTo)는 상위 1 비트가 0 으로 설정되고, 나머지 비트는 최대 시간, 예컨대 11…1 로 설정되게 되다.그리고, 상기 제 1 내지 제 n 마감시간 발생기(30∼n)로부터의 마감시간 카운트 비트(RT1∼RTn)은 상위 1 비트가 도 1에 나타낸 FIFO(9∼n)로부터의 앰프티 플래그신호(EF)이고, 나머지 비트는 제 1 카운터(22)로부터의 카운트 비트(Ci)로 되게 된다.Here, the deadline count bit RTo from the zeroth deadline generator 29 has the upper 1 bit set to 0, and the remaining bits have a maximum time, for example, 11. And the dead time count bits RT1 to RTn from the first to nth deadline generators 30 to n are obtained from the FIFOs 9 to n in which the upper one bit is shown in FIG. It is the amplifier flag signal EF, and the remaining bits become count bits Ci from the first counter 22.

한편, 마감시간기반 큐 서비스 방식의 구조에서는 실시간 트래픽에 속하는 마감시간을 계산한 다음 가장 마감시간에 근접한 셀을 선택하여 서비스하게 된다. 따라서, 트래픽의 특성에 따라 여러 종류의 FIFO가 사용되어 데이터가 저장되고, 각 FIFO의 헤드오브라인(HOL)에 있는 셀의 마감시간이 계산된 후 상호 비교되어 서비스될 셀이 선택되게 된다. 여기서, 각 셀의 마감시간을 계산하는 방법은 알고리즘에 따라 다르게 된다,On the other hand, in the structure of the deadline-based queue service method, the deadline belonging to the real-time traffic is calculated, and then the cell closest to the deadline is selected to serve. Accordingly, various types of FIFOs are used to store data according to the characteristics of the traffic, and the deadlines of the cells in the head-of-brain (HOL) of each FIFO are calculated, and then the cells to be serviced are selected. Here, the method of calculating the deadline of each cell is different depending on the algorithm.

그리고, 상기 헤드오브라인(HOL)에 있는 있는 셀의 마감시간은 다운 카운터에 의해 계산되고, 시간이 경과함에 따라 상기 다운 카운터의 값이 작아지게 되고, 이는 마감시간이 점점 다가옴을 의미하게 된다. 이러한 방식에 의해 매 순간마다 모든 카운터의 값이 비교됨으로써 서비스될 셀이 선택될 수 있게 된다.And, the dead time of the cell in the head of the brain (HOL) is calculated by the down counter, the value of the down counter becomes smaller as time passes, which means that the dead time is approaching. In this way, the values of all the counters are compared at every moment so that the cell to be serviced can be selected.

또한, 데이터 트래픽을 수용하기 위해 1 개의 카운터가 사용되고, 각 FIFO의 앰프티 플래그신호(EF)가 카운터의 MSB(most significant bit)로 사용되게 된다. 그리고, 데이터 트래픽의 카운터는 일정하게 11…1 로 설정되는 바, 이는 실시간 트래픽의 셀이 존재하는 경우에는 실시간 트래픽의 셀이 선택되어 서비스되고, 실시간 트래픽이 존재하지 않는 경우에는 실시간 트래픽을 저장하고 있는 모든 FIFO의 앰프티 플래그신호가 1 로 되어 데이터 트래픽의 카운터가 가장 작은 값을 갖게 됨으로써 데이터 트래픽의 셀이 선택되어 서비스되게 된다. 따라서, 실시간 트래픽이 사용되고 있지 않는 경우에 있어서의 대역폭에 대해 데이터 트래픽이 효과적으로 사용되게 되어 대역폭의 이용 효율이 증가하게 된다.In addition, one counter is used to accommodate the data traffic, and the AFT flag signal (EF) of each FIFO is used as the most significant bit (MSB) of the counter. And, the counter of the data traffic is constantly 11... It is set to 1, which means that if there is a cell of real time traffic, the cell of real time traffic is selected and serviced. If there is no cell of real time traffic, all the FIFO amplifier flag signals storing real time traffic are set to 1; Thus, the data traffic counter has the smallest value, so that the data traffic cell is selected and serviced. Therefore, data traffic is effectively used for the bandwidth when real time traffic is not used, thereby increasing bandwidth utilization efficiency.

한편, 본원 청구범위의 각 구성요건에 병기된 도면참조부호는 본원 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것으로, 본원 발명의 기술적 범위를 도면에 도시한 실시예로 한정할 의도에서 병기한 것은 아니다.On the other hand, the reference numerals written in the components of the claims of the present application to facilitate the understanding of the present invention, and are not written in the intention to limit the technical scope of the present invention to the embodiments shown in the drawings.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 마감시간기반 큐 서비스방식에 있어서 앰프티 플래그신호를 이용하여 실시간 트래픽과 데이터 트래픽이 효율적으로 수용될 수 있게 되어 대역폭 사용이 증가하게 된다. 이는 실시간 트래픽이 사용되지 않는 여분의 대역폭을 데이터 트래픽이 효과적으로 사용되어 대역폭 사용이 효율이 증가하게 된다. 또한, 각 큐에 대한 셀을 각각의 마감시간 발생기가 관리하게 되어 관리가 용이함과 더불어 구성이 간단하게 된다.As described above, according to the present invention, in the deadline-based queue service scheme, real-time traffic and data traffic can be efficiently accommodated using the amplifier flag signal, thereby increasing bandwidth usage. This is because the data traffic is effectively used for the extra bandwidth where no real-time traffic is used, thereby increasing the bandwidth usage efficiency. In addition, each deadline generator manages a cell for each queue, thereby facilitating management and simplifying configuration.

Claims (3)

다수의 가상채널(VC0∼VCn)로부터 데이터가 입력됨과 더불어 앰프티 플래그신호(EF)를 출력하는 제 0 내지 제 n FIFO(9∼n)와; 이 제 0 내지 제 n FIFO(9∼n)로부터의 앰프티 플래그신호(EF0∼EFn)와 비교기(40)로부터의 가상채널신호(VC_sel)를 기초로 마감시간(RT0∼RTn)을 출력하는 제 0 내지 제 n 마감시간 발생수단(29∼n); 이 제 0 내지 제 n 마감시간 발생수단(29∼n)으로부터의 마감시간(RT0∼RTn)을 비교하여 최소 시간을 순차적으로 출력하는 비교수단(40) 및; 이 비교수단(40)으로부터의 가상채널신호(VC_sel)에 의해 상기 제 0 내지 제 n FIFO(9∼n)로부터의 연결 신별자(CID)를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(20)로 구성된 것을 특징으로 하는 ATM망에서의 마감시간기반 실시간 트래픽 큐 서비스장치에 있어서 데이터 트래픽 처리장치.0th through nth FIFOs 9 through n that input data from a plurality of virtual channels VC0 through VCn and output an amplifier flag signal EF; Outputting the deadlines RT0 to RTn based on the amplifier flag signals EF0 to EFn from the 0th to nth FIFOs 9 to n and the virtual channel signal VC_sel from the comparator 40. 0 to nth deadline generating means 29 to n; Comparison means (40) for comparing the dead time (RT0 to RTn) from the 0th to nth dead time generating means (29 to n) and sequentially outputting a minimum time; And a multiplexer 20 for selectively outputting the connection identifier ID from the 0th to nth FIFOs 9 to n by the virtual channel signal VC_sel from the comparing means 40. A data traffic processing apparatus in a deadline based real time traffic queue service apparatus in an ATM network. 제 1 항에 있어서, 상기 제 0 마감시간 발생수단(29)으로부터의 마감시간(RT0)은 상위 1 비트가 0 으로 설정되고, 나머지 비트는 11…1 로 설정되는 것을 특징으로 하는 ATM망에서의 마감시간기반 실시간 트래픽 큐 서비스장치에 있어서 데이터 트래픽 처리장치.2. The deadline RT0 from the zeroth deadline generating means 29 is set by the upper 1 bit as 0, and the remaining bits are 11. A data traffic processing apparatus in a deadline-based real-time traffic queue service apparatus in an ATM network, characterized in that set to 1. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 n 마감시간 발생수단(30∼n)으로부터의 마감시간(RT1∼RTn)은 상위 1 비트가 각 FIFO(10∼n)로부터의 앰프티 플래그신호(EF)이고, 나머지 비트는 제 1 카운터(22)로부터의 카운트 비트(Ci)로 설정되는 것을 특징으로 하는 ATM망에서의 마감시간기반 실시간 트래픽 큐 서비스장치에 있어서 데이터 트래픽 처리장치.The dead time RT1 to RTn from the first to nth dead time generating means 30 to n has a higher priority flag signal from the FIFOs 10 to n. And the remaining bits are set to the count bits (Ci) from the first counter (22).
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