KR19980028157A - 셀지연 우선순위를 이용한 라우터 - Google Patents

셀지연 우선순위를 이용한 라우터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수개의 입력단으로 입력되는 비동기 전달 모드(asynchronous transfer mode : 이하, ATM) 셀(cell)에 대해 CDP(Cell Delay Priority) 스캐너(scanner)에서 검출되는 CDP를 이용하여 다수의 출력단으로 해당 ATM 셀을 크로스바(crossbar) 스위칭하는 라우터에 관한 것으로, CDP 신호(READ_PORT)에 의하여 해당 ATM 셀에 대한 시리얼(serial) 어드레스를 발생시키는 라우팅 어드레스 수단; 및 상기 라우팅 어드레스 수단에서 발생되는 어드레스를 이용하여 출력단을 찾아 크로스바 스위칭하는 라우팅 수단으로 구성되며, ATM 방식에 의하여 다양한 종류의 서비스를 하는 경우 서비스의 지연 특성에 따라 망을 제어함으로써 망의 서비스 품질을 보장할 수 있는 효과가 있다.

Description

셀 지연 우선 순위를 이용한 라우터(Router using Cell Delay Priority)
본 발명은 셀 지연 우선순위(cell delay priority : 이하, CDP)를 이용한 라우터에 관한 것으로 특히, 다수개의 입력단으로 입력되는 비동기 전달 모드(asynchronous transfer mode : 이하, ATM) 셀(cell)에 대해 CDP 스캐너(scanner)에서 검출되는 CDP를 이용하여 다수의 출력단으로 해당 ATM 셀을 크로스바(crossbar) 스위칭하는 라우터에 관한 것이다.
ATM 방식은 저속의 음성 및 데이터, 고속의 화상, 영상, 이미지 데이터 등 다양한 종류의 서비스를 지원해야 하므로, 각 서비스의 특성에 맞도록 망(network)의 패리미터(parameter)를 제어해야만 한다.
항등률(constant Bit rate : 이하, CBT) 특성을 갖는 음성 데이터 및 비디오 데이터들은 지연(delay)에 아주 민감한 반면, 가변률(variable bit rate : 이하, VBR) 특성을 갖는 일반 텍스트나 전자 메일 데이터의 경우는 지연에 덜 민감하다.
이러한 서비스에 대해 적절한 패리미터를 셋팅하여 망의 서비스 품질을 보장하는 것이 매우 중요하며, 이 패리미터 중의 하나가 셀 지연 우선순위(cell delay priority)이다.
CDP가 0인 ATM 셀은 지연에 매우 심각한 음성이나 비디오 데이터이고, 이러한 데이터는 CDP가 1인 지연에 덜 민감한 텍스트 데이터나 전자 메일 데이터에 비해 망의 스위칭시 우선적으로 라우팅 될 수 있도록 고려되어야 한다.
따라서, 본 발명은 다수의 입력단으로부터 수신되는 ATM 셀에 대해 해당 CDP 비트의 값을 보고, CDP 상태에 따라 우선순위 라우팅시 동일 출력단으로의 셀 출력 요구에 따른 피드백 셀을 판정하고, 최종 입력 시리얼(serial) 데이터를 크로스바(crossbar) 스위칭하는 라우터를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 라우터의 전체 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 단위 어드레스 발생기의 상세 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 단위 라우터의 상세 구성도.
도 4는 입력단 0이 출력단 0으로, 입력단 1이 출력단 1로, 입력단 2가 출력단 2로, 입력단 3이 출력단 3으로 라우팅 요구시 시뮬레이션 결과를 도시하는 타이밍도.
도 5는 입력단 0이 출력단 1로, 입력단 1이 출력단 0으로, 입력단 2가 출력단 3으로, 입력단 3이 출력단 2로 라우팅 요구시 시뮬레이션 결과를 도시하는 타이밍도.
도 6은 입력단 0이 출력단 3으로, 입력단 1이 출력단 0으로, 입력단 2가 출력단 1로, 입력단 3이 출력단 2로 라우팅 요구시 시뮬레이션 결과를 도시하는 타이밍도.
도 7은 입력단 0이 출력단 1로, 입력단 1이 출력단 2로, 입력단 2가 출력단 3으로, 입력단 3이 출력단 0으로 라우팅 요구시 시뮬레이션 결과를 도시하는 타이밍도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
I100 : 라우팅 어드레스 수단 I200 : 라우팅 수단
I300 : 라우팅 제어신호 발생수단 I400 : 다중화 수단
10, 12, 14, 16 : 단위 어드레스 발생기 11, 13, 15, 17 : 단위 라우터
20 : 카운터 22, 23 : 먹스(MUX)
24, 25, 30, 31, 32, 36 : 플립플롭 33, 34, 35 : 멀티플렉서
이하, 첨부된 도면을 참조하여 입력단이 4개이고 출력단이 4개인 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 라우터의 전체 구성도로서, I100은 라우팅 어드레스 수단, I200은 라우팅 수단이다. 라우팅 어드레스 수단(I100)은 4개의 단위 어드레스 발생기로 구성되며, 라우팅 수단(I200)은 4개의 단위 라우터로 구성된다.
단위 어드레스 발생기(10, 12, 14, 16)는 각 입력단을 통해 수신되는 ATM 셀에 대해 CDP 스캐너를 통해 출력되는 CDP 신호(READ_PORT)에 의하여 해당 ATM 셀에 대한 시리얼(serial) 어드레스를 발생시킨다.
단위 라우터(11, 13, 15, 17)는 상기 라우팅 어드레스 수단에서 발생되는 어드레스를 이용하여 출력단을 찾아 크로스바 스위칭하는 역할을 한다.
도 2는 본 발명에 따른 단위 어드레스 발생기의 상세 구성도이다.
도 2와 관련하여, 단위 어드레스 발생기는 n=2 인 경우 CDP 스캐너의 실제 라우팅 판정기간 동안 입력단의 수(22) 만큼 카운팅하여 그 신호를 출력하는 카운터(20); 상기한 카운터(20)의 제 2 출력단에 제 1 입력단이 연결되며, 제 2 입력단은 접지되고, 외부로부터 입력되는 ROUT 제어신호에 의하여 두 입력단의 신호를 선택적으로 출력하는 제 1 먹스(MUX)(22); 제 1 입력단은 자신의 출력단에 연결되며 제 2 입력단은 상기한 제 1 먹스의 출력단에 연결되고, 상기한 ROUT 제어신호 또는 상기한 READ_PORT 신호에 따라 두 입력단의 신호를 선택적으로 출력하는 제 1 플립플롭(24); 상기한 카운터의 제 1 출력단에 제 1 입력단이 연결되며, 제 2 입력단은 상기한 제 1 플립플롭의 출력단에 연결되고, 상기한 ROUT 제어신호에 의하여 두 입력단의 신호를 선택적으로 출력하는 제 2 먹스(23); 제 1 입력단은 자신의 출력단에 연결되며, 제 2 입력단은 상기한 제 2 먹스의 출력단에 연결되고, 상기한 ROUT 제어신호 또는 상기한 READ_PORT 신호에 따라 두 입력단의 신호를 선택적으로 출력하는 제 2 플립플롭(25); 및 상기한 제 2 플립플롭의 출력신호와 상기한 ROUT 제어신호의 논리곱하여 라우팅 어드레스 신호(ROUT_ADD)를 발생하는 앤드(AND) 게이트(26)로 구성된다.
CDP 스캐너의 실제 라우팅 판정 구간인 REAL_FB 동안 단자 수 만큼의 2진 카운터(20)를 돌려 출력 2 비트(QA, QB)를 먼저 출력한다.
상기한 카운터(20)의 출력은 READ_PORT 신호의 발생시 ROUT 신호가 디스에이블(disable)인 동안 제 1 먹스(22) 및 제 2 먹스(23)를 통해 제 1 플립플롭(24) 및 제 2 플립플롭(25)에 래치되며, ROUT 신호가 에이블인 동안 입력단에 대한 출력단의 시리얼 라우팅 어드레스인 PORT_ADD를 발생시킨다.
상기한 제 1 및 제 2 플립플롭은 TE 단자로 입력되는 값이 1이면 T1 단자로 입력되는 값을, TE 단자로 입력되는 값이 0이면 D 단자로 입력되는 값을 출력한다.
CDP 스캐너에서 입력단에 대한 READ_PORT 신호의 검출 및 판정은 해당 단자의 목적지(destination)와 셀 지연 우선순위(CDP)의 두가지 조건을 가지고 출력 단자를 위한 PORT_READ 신호를 검출하나, 본 발명에서는 도시되어 있지 않다.
도 3은 본 발명에 따른 단위 라우터의 상세 구성도이다.
도 3과 관련하여, 단위 라우터는 상기한 단위 어드레스 발생기를 통해 출력된 라우팅 어드레스 신호(ROUT_ADD)를 외부로부터 입력되는 ALIGN 제어신호에 의하여 래치하여, ATM 셀의 라우팅을 위한 라우팅 제어신호(ROUT_0, ROUT_1)를 발생하는 것을 목적으로 하는 라우팅 제어신호 발생수단; 상기한 라우팅 제어신호 발생수단에 의하여 출력되는 라우팅 제어신호에 의하여, 각 출력단에 해당하는 입력단의 ATM 셀을 선택적으로 출력하는 다중화 수단; 및 상기한 다중화 수단을 통해 출력되는 신호를 래치하는 제 3 플립플롭으로 구성된다.
한편, 상기한 라우팅 제어신호 발생수단은 상기한 라우팅 어드레스 신호(ROUT_ADD)를 래치하는 제 4 플립플롭; 제 1 입력단은 자신의 출력단에 연결되고, 제 2 입력단은 상기 라우팅 어드레스 신호(PORT_ADD)를 받아들이며, 상기한 ALIGN 제어신호에 의하여 두 입력단의 신호를 선택하여 제 1 라우팅 제어신호(ROUT_1)로 출력하는 제 5 플립플롭; 및 제 1 입력단은 자신의 출력단에 연결되고, 제 2 입력단은 상기한 제 4 플립플롭의 출력단에 연결되며, 상기한 ALIGN 제어신호에 의하여 두 입력단의 신호를 선택하여 제 2 라우팅 제어신호(ROUT_0)로 출력하는 제 6 플립플롭으로 구성된다.
또한, 상기한 다중화 수단은 4개의 입력단을 통해 병렬적으로 입력되는 4개의 ATM 셀 중에서 제 1 ATM 셀은 제 1 입력단을 통해 받아들이고, 제 2 ATM 셀은 제 2 입력단을 통해 받아들이며, 상기한 제 2 라우팅 제어신호(ROUT_0)에 의하여 두 입력단의 신호를 선택적으로 출력하는 제 3 먹스; 제 3 ATM 셀은 제 1 입력단을 통해 받아들이고, 제 4 ATM 셀은 제 2 입력단을 통해 받아들이며, 상기한 제 1 라우팅 제어신호(ROUT_1)에 의하여 두 입력단의 신호를 선택적으로 출력하는 제 4 먹스; 및 상기한 제 3 먹스의 출력을 제 1 입력단을 통해 받아들이며, 상기한 제 4 먹스의 출력을 제 2 입력단을 통해 받아들이고, 상기한 제 1 라우팅 제어신호(ROUT_1)에 의하여 두 입력단의 신호를 선택적으로 출력하는 제 5 먹스로 구성된다.
도 1에서의 라우팅 어드레스 수단에서 발생된 출력단의 시리얼 어드레스 신호(PORT_ADD)를 라우팅하기 위한 인에블 신호(ALIGN)으로 래치하여 라우팅 제어신호(ROUT_0, ROUT_1)를 발생시킨다. 이 두 신호를 이용하여 먹스(33, 34, 35)를 제어함으로써 출력단으로부터 입력단의 시리얼 데이터인 IN3:0를 선택하여 시리얼 데이터 출력인 PORT(0-3)를 출력한다. 입력단 A가 출력단 B의 어드레스를 갖을 때, 출력단 B로부터 입력단 A의 데이터를 읽으면 A로부터 B로의 라우팅이 이루어진다.
도 4는 입력단 0이 출력단 0으로, 입력단 1이 출력단 1로, 입력단 2가 출력단 2로, 입력단 3이 출력단 3으로 라우팅 요구시 시뮬레이션 결과를 도시하는 타이밍도이다.
이때 입력 데이터인 DI[3:0]에서 DI[0]은 00000_1100_1100_1100, DI[1]은 10000_0110_0110_0110, DI[2]은 01000_0011_0011_0011, DI[3]은 11000_1001_1001_1001으로 하였다.
도 5는 입력단 0이 출력단 1로, 입력단 1이 출력단 0으로, 입력단 2가 출력단 3으로, 입력단 3이 출력단 2로 라우팅 요구시 시뮬레이션 결과를 도시하는 타이밍도이다.
도 6은 입력단 0이 출력단 3으로, 입력단 1이 출력단 0으로, 입력단 2가 출력단 1로, 입력단 3이 출력단 2로 라우팅 요구시 시뮬레이션 결과를 도시하는 타이밍도이다.
도 7은 입력단 0이 출력단 1로, 입력단 1이 출력단 2로, 입력단 2가 출력단 3으로, 입력단 3이 출력단 0으로 라우팅 요구시 시뮬레이션 결과를 도시하는 타이밍도이다.
본 발명에 의하면, ATM 방식에 의하여 다양한 종류의 서비스를 하는 경우 서비스의 지연 특성에 따라 망의 제어함으로써 망의 서비스 품질을 보장할 수 있다. 즉, 본 발명에 의하여 신호 지연에 매우 민감한 음성이나 비디오 데이터를 신호 지연에 덜 민감한 텍스트 데이터나 전자 메일 데이터에 비해 망의 스위칭시 우선적으로 라우팅하여 서비스 품질을 보장할 수 있다.

Claims (5)

  1. 다수(2n)개의 입력단으로 입력되는 ATM 셀에 대해 셀 지연 우선순위(cell delay priority: 이하, CDP) 스캐너에서 검출된 CDP 신호를 이용하여 다수(2n)개의 출력단으로 해당 ATM 셀을 크로스바(crossbar) 스위칭하는 라우터에 있어서, n개의 단위 어드레스 발생기(10, 12, 14, 16)로 구성되며, 상기의 단위 어드레스 발생기는 상기한 CDP 신호(READ_PORT)에 의하여 해당 ATM 셀에 대한 시리얼(serial) 어드레스를 발생시키는 라우팅 어드레스 수단 및 n개의 단위 라우터(11, 13, 15, 17)로 구성되며, 상기의 단위 라우터는 상기 라우팅 어드레스 수단에서 발생되는 어드레스를 이용하여 출력단을 찾아 크로스바 스위칭하는 라우팅 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 CDP를 이용한 라우터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기한 단위 어드레스 발생기는 n=2 인 경우 CDP 스캐너의 실제 라우팅 판정기간 동안 입력단의 수(22) 만큼 카운팅하여 그 신호를 출력하는 카운터 수단, 상기한 카운터 수단의 제 2 출력단에 제 1 입력단이 연결되며, 제 2 입력단은 접지되고, 외부로부터 입력되는 ROUT 제어신호에 의하여 두 입력단의 신호를 선택적으로 출력하는 제 1 먹스(MUX), 제 1 입력단은 자신의 출력단에 연결되며 제 2 입력단은 상기한 제 1 먹스의 출력단에 연결되고, 상기한 ROUT 제어신호 또는 상기한 READ_PORT 신호에 따라 두 입력단의 신호를 선택적으로 출력하는 제 1 플립플롭, 상기한 카운터 수단의 제 1 출력단에 제 1 입력단이 연결되며, 제 2 입력단은 상기한 제 1 플립플롭의 출력단에 연결되고, 상기한 ROUT 제어신호에 의하여 두 입력단의 신호를 선택적으로 출력하는 제 2 먹스, 제 1 입력단은 자신의 출력단에 연결되며, 제 2 입력단은 상기한 제 2 먹스의 출력단에 연결되고, 상기한 ROUT 제어신호 또는 상기한 READ_PORT 신호에 따라 두 입력단의 신호를 선택적으로 출력하는 제 2 플립플롭; 및 상기한 제 2 플립플롭의 출력신호와 상기한 ROUT 제어신호의 논리곱하여 라우팅 어드레스 신호(ROUT_ADD)를 발생하는 앤드(AND) 게이트로 구성된 것을 특징으로 하는 CDP를 이용한 라우터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기한 단위 라우터는 n=2 인 경우 상기한 단위 어드레스 발생기를 통해 출력된 라우팅 어드레스 신호(ROUT_ADD)를 외부로부터 입력되는 ALIGN 제어신호에 의하여 래치하여, ATM 셀의 라우팅을 위한 라우팅 제어신호(ROUT_0, ROUT_1)를 발생하는 것을 목적으로 하는 라우팅 제어신호 발생수단, 상기한 라우팅 제어신호 발생수단에 의하여 출력되는 라우팅 제어신호에 의하여, 각 출력단에 해당하는 입력단의 ATM 셀을 선택적으로 출력하는 다중화 수단 및 상기한 다중화 수단을 통해 출력되는 신호를 래치하는 제 3 플립플롭으로 구성된 것을 특징으로 하는 CDP를 이용한 라우터.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기한 라우팅 제어신호 발생수단은 상기한 라우팅 어드레스 신호(ROUT_ADD)를 래치하는 제 4 플립플롭, 제 1 입력단은 자신의 출력단에 연결되고, 제 2 입력단은 상기 라우팅 어드레스 신호(PORT_ADD)를 받아들이며, 상기한 ALIGN 제어신호에 의하여 두 입력단의 신호를 선택하여 제 1 라우팅 제어신호(ROUT_1)로 출력하는 제 5 플립플롭 및 제 1 입력단은 자신의 출력단에 연결되고, 제 2 입력단은 상기한 제 4 플립플롭의 출력단에 연결되며, 상기한 ALIGN 제어신호에 의하여 두 입력단의 신호를 선택하여 제 2 라우팅 제어신호(ROUT_0)로 출력하는 제 6 플립플롭으로 구성된 것을 특징으로 하는 CDP를 이용한 라우터.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기한 다중화 수단은 4개의 입력단을 통해 병렬적으로 입력되는 4개의 ATM 셀 중에서 제 1 ATM 셀은 제 1 입력단을 통해 받아들이고, 제 2 ATM 셀은 제 2 입력단을 통해 받아들이며, 상기한 제 2 라우팅 제어신호(ROUT_0)에 의하여 두 입력단의 신호를 선택적으로 출력하는 제 3 먹스, 제 3 ATM 셀은 제 1 입력단을 통해 받아들이고, 제 4 ATM 셀은 제 2 입력단을 통해 받아들이며, 상기한 제 1 라우팅 제어신호(ROUT_1)에 의하여 두 입력단의 신호를 선택적으로 출력하는 제 4 먹스 및 상기한 제 3 먹스의 출력을 제 1 입력단을 통해 받아들이며, 상기한 제 4 먹스의 출력을 제 2 입력단을 통해 받아들이고, 상기한 제 1 라우팅 제어신호(ROUT_1)에 의하여 두 입력단의 신호를 선택적으로 출력하는 제 5 먹스로 구성된 것을 특징으로 하는 CDP를 이용한 라우터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20010019613A (ko) * 1999-08-28 2001-03-15 서평원 라우터에서 데이터 전송 방법

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