KR19990048607A - 에이티엠 교환기에서의 셀 버퍼 제어 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셀 폐기 우선순위별 누적계수를 이용하여 공유 부분 문턱값을 적응적으로 가변시킴으로써, 셀의 셀 폐기 우선순위별 분포에 동적으로 적응할 수 있도록 한 에이티엠 교환기에서의 셀 버퍼 제어 기법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 셀 버퍼가 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 낮은 셀을 저장하는 버퍼 영역 및 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 낮은 셀과 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 높은 셀을 저장하는 공유 버퍼 영역을 포함하며, 셀 버퍼에 진입하는 각 셀들의 셀 폐기 우선순위별 분포에 따른 셀 비율 누적계수를 산출하고; 산출된 누적계수에 의거하여 셀 버퍼의 새로운 공유 부분 문턱값을 산출하며; 셀 버퍼의 현재 공유 부분 문턱값을 산출된 새로운 공유 부분 문턱값으로 갱신함으로써, 셀 버퍼내의 공유 버퍼량을 적응적으로 조절하는 기술적 수단을 구비함으로써, 셀 버퍼의 이용 효율을 극대화시킬 수 있는 것이다.

Description

에이티엠 교환기에서의 셀 버퍼 제어 장치 및 그 제어 방법

본 발명은 에이티엠(Asynchronous Transfer Mode : ATM) 교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ATM 교환기에 채용되는 셀 폐기 우선순위 정보에 의거하여 셀 버퍼를 관리하는 데 적합한 셀 버퍼 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, ATM 은 광대역 종합 통신망(Broadband Integrated Service Digital Network : BISDN)을 구현하기 위한 통신 방식으로서, ATDM(Asynchronous Time Division Multiplex : ATDM)을 사용하는 특수한 형태의 패킷형 메세지 전달 방식이다.

한편, BISDN 에서는 일정한 크기를 갖는 패킷들의 연속적인 흐름에 의해서 각 단말간에 정보가 전달되는데 이 고정된 크기의 패킷들을 ATM 셀이라 한다. 보다 상세하게, ATM 셀은, 입력되는 복수개의 서비스 정보들을 고정 길이의 짧은 셀로 분할한 후 각 셀에 5 바이트(byte)의 헤더정보를 붙여서 패킷(packet)화한 정보로서, 각각의 ATM 셀은 총 53바이트(유료 부하 정보 48 + 헤더 정보 5)로 이루어지며, 이러한 각각의 ATM 셀들은 다중화되어 전송 채널을 통해 목표 단말로 전송된다.

또한, 상기한 바와같은 ATM 셀은 연결성 방식으로서, 가상 채널을 설정하여 서비스 정보를 전달하는데, 가상 채널이 설정될 때 마다 연결을 위한 식별번호가 부여되고 연결이 해제되면 이 식별번호도 함께 해제된다.

이때, ATM 셀에 부가되는 5바이트의 헤더 정보의 셀 헤더 정보의 주된 기능은, 비동기 시분할 변조된(ATDM) 정보 흐름내에 존재하는 ATM 셀들중 동일 가상 채널에 속하는 셀들을 식별하는 것이다.

도 2를 참조하면, 헤더 정보내 4비트로 된 GFC(Generic Flow Control) 구간은 매체 접속 제어 기능을 수행하며, 또한 8비트로 된 VPI(Virtual Path Identifier) 구간과 16비트로 된 VCI(Virtual Channel Identifier) 구간은 동일 연결에 속하는 셀들을 구분하기 위하여 가상 경로 및 가상 채널의 식별번호를 나타내는 구간이다. 여기에서, 가상 채널은 ATM 셀을 전달하는 링크 종단간의 논리적인 단방향 결합을 의미하고, 가상 경로는 일정 경로를 공유하는 가상 채널들의 논리적인 결합을 의미한다.

또한, 3비트로 된 PT(Payload Type) 구간은 사용자 정보 여부를 표시하는 데 사용되고, 1비트로 된 CLP(Cell Loss Priority : 셀 폐기 우선순위) 구간은 통신 체증 발생시에 해당 셀의 포기 여부를 나타내는 셀 포기 우선순위 정보를 나타내며, 8비트로 된 HEC(Header Error Control) 구간은 셀 헤더 구간의 오류 체크를 위한 순환 중복 검사 바이트로서 이러한 정보는 셀의 오류를 검지 및 정정하고, 셀 헤더를 검출하는 데 사용된다.

여기에서, 본 발명에 관련되는 1비트의 셀 폐기 우선순위 정보는 ATM 교환기내의 셀 버퍼에서 셀을 수신할 때 해당 셀의 선택적 폐기를 수행하는 데 이용되는 정보로써, 예를들어 셀 폐기 우선순위 정보가“1”이면 포기 가능한 우선순위가 상대적으로 낮은 셀을 의미하고, 셀 폐기 우선순위 정보가“0”이면 우선순위가 상대적으로 높은 셀을 의미한다.

잘 알려진 바와같이, 가변 비트율(VBR) 서비스들은 그 비트율에 있어서 가변폭을 갖는 데, 만일 가변 비트율 서비스들에 대해서 최대 비트율을 갖는 순간들이 겹치는 경우 망이 체증에 걸리게 되며, 이와같이 망에 체증이 걸리는 경우에 체증의 해소 방안의 하나로써 셀 폐기 우선순위 정보를 이용한 셀 포기 기능을 사용하게 된다.

상기한 바와같이 망의 체증 발생시에 셀을 폐기하는 종래 방법으로는 축출 방식과 부분 공유 방식이 있다.

여기에서, 축출 방식은 이용 가능한 셀 버퍼가 없는 경우 셀 폐기 우선순위 정보에 의거하여 셀을 폐기하게 되는 데, 셀 폐기 우선순위가“0”인 셀이 셀 버퍼에 진입을 시도할 때 셀 버퍼내에 셀 폐기 우선순위가“1”인 셀이 존재하는 경우 이를 축출하여 대신 폐기하고, 셀 폐기 우선순위가“0”인 셀을 셀 버퍼에 진입시키는 방식이다.

그러나, 이러한 종래의 축출 방식은 셀 버퍼의 이용도는 높으나 실제적인 구현이 어렵다는 문제가 있다.

또한, 부분 공유 방식은 셀 버퍼에 공유 부분 문턱값을 기설정해 두고 이 문턱값을 넘어서는 경우에 셀 폐기 우선순위가“1”인 셀의 진입을 제한하고 셀 폐기 우선순위가“0”인 셀만의 진입을 허용하는 방식이다.

그러나, 이러한 부분 공유 방식은 그 구현이 쉽다는 장점을 갖는 반면에 공유 부분 문턱값 이상의 셀 버퍼가 셀 폐기 우선순위가“1”인 셀을 이용할 수 없으므로 셀 버퍼의 이용도가 낮다는 단점, 즉 셀 버퍼에 진입하는 셀들의 셀 폐기 우선순위 분포와 무관하게 공유 부분 문턱값을 특정한 값으로 고정함으로써 셀 폐기 우선순위가“1”인 셀들이 많은 경우 실효 버퍼의 크기가 부분 공유 문턱값에 가깝게 되어 셀 버퍼의 이용도가 낮아지는 단점을 갖는다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 셀 폐기 우선순위별 누적계수를 이용하여 공유 부분 문턱값을 적응적으로 가변시킬 수 있는 에이티엠 교환기에서의 셀 버퍼 제어 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 셀 폐기 우선순위별 누적계수를 이용하여 공유 부분 문턱값을 적응적으로 가변시킴으로써, 셀의 셀 폐기 우선순위별 분포에 동적으로 적응할 수 있는 에이티엠 교환기에서의 셀 버퍼 제어 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 일관점에 따른 본 발명은, 셀 폐기 우선순위를 각각 갖는 다수의 ATM 셀들을 저장하는 ATM 교환기의 셀 버퍼를 제어하는 장치에 있어서, 셀 버퍼의 점유 상태 정보에 의거하여 발생하는 셀 진입 제어신호에 응답하여, 수신되는 셀들이 상기 셀 버퍼에 진입하는 것을 적응적으로 제어하는 셀 선택 폐기 블록; 상기 셀 버퍼로 진입하는 각 셀들을 입력으로하여 셀 폐기 우선순위별 분포에 따른 셀 비율 누적계수를 산출하는 누적계수 산출 블록; 상기 진입 제어신호를 발생하며, 상기 산출된 누적계수에 의거하여 상기 셀 버퍼의 새로운 공유 부분 문턱값을 산출하고, 상기 셀 버퍼의 현재 공유 부분 문턱값을 상기 산출된 새로운 공유 부분 문턱값으로 갱신함으로써, 상기 셀 버퍼내의 공유 버퍼량을 적응적으로 제어하는 버퍼 제어 블록; 및 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 낮은 셀을 저장하는 버퍼 영역 및 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 낮은 셀과 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 높은 셀을 저장하는 공유 버퍼 영역을 포함하며, 상기 버퍼 제어 블록으로부터의 버퍼 제어신호에 의거하여 상기 공유 버퍼량이 가변적으로 조절되는 상기 셀 버퍼로 이루어진 ATM 교환기에서의 셀 버퍼 제어 장치를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 다른 관점에 따른 본 발명은, 셀 폐기 우선순위를 각각 갖는 다수의 ATM 셀들을 저장하는 ATM 교환기의 셀 버퍼를 제어하는 방법에 있어서, 상기 셀 버퍼는, 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 낮은 셀을 저장하는 버퍼 영역 및 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 낮은 셀과 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 높은 셀을 저장하는 공유 버퍼 영역을 포함하며, 상기 방법은: 상기 셀 버퍼에 진입하는 각 셀들의 셀 폐기 우선순위별 분포에 따른 셀 비율 누적계수를 산출하는 과정; 상기 산출된 누적계수에 의거하여 상기 셀 버퍼의 새로운 공유 부분 문턱값을 산출하는 과정; 및 상기 셀 버퍼의 현재 공유 부분 문턱값을 상기 산출된 새로운 공유 부분 문턱값으로 갱신함으로써, 상기 셀 버퍼내의 공유 버퍼량을 적응적으로 조절하는 과정으로 이루어진 ATM 교환기에서의 셀 버퍼 제어 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에이티엠 교환기에서의 셀 버퍼 제어 장치의 블록구성도,

도 2는 비동기 전송 모드의 사용자 망 인터페이스에서 이용되는 일반적인 ATM 셀내 헤더 정보의 일예를 도시한 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

102 : 셀 선택 폐기 블록 104 : 누적계수 산출 블록

106 : 버퍼 제어 블록 108 : 셀 버퍼

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에이티엠 교환기에서의 셀 버퍼 제어 장치의 블록구성도를 나타낸다.

동도면에 도시된 바와같이, 본 발명의 셀 버퍼 제어 장치는 셀 선택 폐기 블록(102), 누적계수 산출 블록(104), 버퍼 제어 블록(106) 및 셀 버퍼(108)를 포함한다.

도 1을 참조하면, 셀 선택 폐기 블록(102)에서는 전송 채널을 통해 수신되는 ATM 셀들이 셀 버퍼에 진입하는 것을 제어, 즉 라인 L13을 통해 후술하는 버퍼 제어 블록(106)으로부터 제공되는 진입 제어신호에 응답하여, 셀 버퍼(108)의 현재 버퍼 점유 상태가 공유 부분 문턱값 이하일 때 모든 ATM 셀(즉, 셀 폐기 우선순위가“1”이거나“0”인 셀 모든 셀)이 셀 버퍼(108)에 진입하는 것을 허여하고, 셀 버퍼(108)의 현재 버퍼 점유 상태가 공유 부분 문턱값 이상일 때 셀 폐기 우선순위가“1”인 셀이 셀 버퍼(108)에 진입하는 것을 제한하고 셀 폐기 우선순위가“0”인 셀들만의 진입을 허여한다.

따라서, 셀 버퍼(108)로의 진입이 허여된 셀들은 라인 L11을 통해 셀 버퍼내의 소정 영역에 저장된다.

이때, 누적계수 산출 블록(104)에서는 라인 L11 상의 셀들을 입력으로하여 셀 폐기 우선순위별 누적계수를 산출, 즉 셀 폐기 우선순위에 근거하는 셀 비율(즉, 셀 폐기 우선순위가“1”인 셀과 셀 폐기 우선순위가“0”인 셀의 분포)을 산출하며, 여기에서 산출된 누적계수는 버퍼 제어 블록(106)으로 제공된다.

한편, 버퍼 제어 블록(106)은 셀 버퍼(108)의 점유 상태에 의거하여 라인 L13 상에 셀 진입 제어신호를 발생하여 전술한 셀 선택 폐기 블록(102)에 제공하고, 또한 누적계수 산출 블록(104)으로부터 제공되는 셀 비율 정보에 의거하여 공유 부분 문턱값을 산출하며, 이 산출결과에 의거하여 셀 버퍼(108)내의 공유 버퍼량을 가변적으로 제어한다. 즉, 버퍼 제어 블록(106)에서는 현재의 공유 부분 문턱값을 셀 비율 정보에 의거하여 새롭게 산출된 공유 부분 문턱값으로 갱신함으로써, 셀 버퍼(108)내의 공유 버퍼량을 적응적으로 조절한다.

이때, 셀 버퍼(108)는 셀 폐기 우선순위가“0”인 셀을 저장하는 버퍼 영역과 모든 셀(셀 폐기 우선순위가“1”인 셀과 셀 폐기 우선순위가“0”인 셀)을 저장하는 공유 버퍼 영역을 포함하는 데, 이때 공유 버퍼 영역의 크기(공유 버퍼 문턱값)는 라인 L15를 통해 버퍼 제어 블록(106)으로부터 제공되는 버퍼 제어신호에 의해 가변적으로 조절된다.

즉, 라인 L11을 통해 셀 버퍼(108)에 진입하고자하는 셀들이 주로 셀 폐기 우선순위가“1”인 셀인 경우 공유 부분 문턱값을 증가시켜 공유 버퍼량을 상대적으로 크게 조절하고, 라인 L11을 통해 셀 버퍼(108)에 진입하고자하는 셀들이 주로 셀 폐기 우선순위가“0”인 셀인 경우 공유 부분 문턱값을 감소시켜 공유 버퍼량을 상대적으로 작게 조절한다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 셀 버퍼에 진입하고자하는 셀들의 분포 정보를 산출하고, 이 산출결과에 의거하여 셀 버퍼내의 공유 버퍼량을 가변적으로 조절함으로써, 셀 버퍼의 이용 효율을 극대화할 수 있다.

Claims (4)

1. 셀 폐기 우선순위를 각각 갖는 다수의 ATM 셀들을 저장하는 ATM 교환기의 셀 버퍼를 제어하는 장치에 있어서,

   셀 버퍼의 점유 상태 정보에 의거하여 발생하는 셀 진입 제어신호에 응답하여, 수신되는 셀들이 상기 셀 버퍼에 진입하는 것을 적응적으로 제어하는 셀 선택 폐기 블록;

   상기 셀 버퍼로 진입하는 각 셀들을 입력으로하여 셀 폐기 우선순위별 분포에 따른 셀 비율 누적계수를 산출하는 누적계수 산출 블록;

   상기 진입 제어신호를 발생하며, 상기 산출된 누적계수에 의거하여 상기 셀 버퍼의 새로운 공유 부분 문턱값을 산출하고, 상기 셀 버퍼의 현재 공유 부분 문턱값을 상기 산출된 새로운 공유 부분 문턱값으로 갱신함으로써, 상기 셀 버퍼내의 공유 버퍼량을 적응적으로 제어하는 버퍼 제어 블록; 및

   셀 폐기 우선순위가 상대적으로 낮은 셀을 저장하는 버퍼 영역 및 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 낮은 셀과 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 높은 셀을 저장하는 공유 버퍼 영역을 포함하며, 상기 버퍼 제어 블록으로부터의 버퍼 제어신호에 의거하여 상기 공유 버퍼량이 가변적으로 조절되는 상기 셀 버퍼로 이루어진 ATM 교환기에서의 셀 버퍼 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 버퍼 제어 블록은, 진입하는 셀들이 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 낮은 셀들일 때 상기 공유 부분 문턱값을 증가시켜 상기 셀 버퍼내의 공유 버퍼량을 증가시키고, 진입하는 셀들이 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 높은 셀들일 때 상기 공유 부분 문턱값을 감소시켜 상기 셀 버퍼내의 공유 버퍼량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기에서의 셀 버퍼 제어 장치.
3. 셀 폐기 우선순위를 각각 갖는 다수의 ATM 셀들을 저장하는 ATM 교환기의 셀 버퍼를 제어하는 방법에 있어서,

   상기 셀 버퍼는, 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 낮은 셀을 저장하는 버퍼 영역 및 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 낮은 셀과 셀 폐기 우선순위가 상대적으로 높은 셀을 저장하는 공유 버퍼 영역을 포함하며,

   상기 방법은:

   상기 셀 버퍼에 진입하는 각 셀들의 셀 폐기 우선순위별 분포에 따른 셀 비율 누적계수를 산출하는 과정;

   상기 산출된 누적계수에 의거하여 상기 셀 버퍼의 새로운 공유 부분 문턱값을 산출하는 과정; 및

   상기 셀 버퍼의 현재 공유 부분 문턱값을 상기 산출된 새로운 공유 부분 문턱값으로 갱신함으로써, 상기 셀 버퍼내의 공유 버퍼량을 적응적으로 조절하는 과정으로 이루어진 ATM 교환기에서의 셀 버퍼 제어 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 방법은, 상기 산출된 새로운 공유부분 문턱값을 상기 누적계수에 의거하여 공유부분 문턱값의 증감에 따라 공유 버퍼량을 증가 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기에서의 셀 버퍼 제어 방법.