KR20000010080A

KR20000010080A - 에이티엠 셀 분리장치

Info

Publication number: KR20000010080A
Application number: KR1019980030805A
Authority: KR
Inventors: 홍한희
Original assignee: 강병호; 대우통신 주식회사
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-15
Also published as: KR100271306B1

Abstract

본 발명은 순차적으로 수신된 에이티엠 셀들을 셀의 헤더에 따라 해당 가입자 포트로 분리해주는 에이티엠 셀 분리장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 장치는 호스트제어부로부터 전달된 제어데이터에 따라 설정되는 제어 레지스터(121)와 포트 레지스터(122-125) 및 브로드캐스트 레지스터(126); 망측으로부터 수신된 셀들을 입력받기 위한 유토피아인터페이스부(150); 제어신호에 따라 에이티엠(ATM) 셀을 소정 클럭 지연시키는 지연부(160); 제어신호에 따라 수신된 에이티엠 셀의 헤더와 상기 포트 레지스터의 설정값 혹은 브로드캐스트 레지스터의 설정값을 비교하여 그 결과를 출력하는 비교기(130); 제어신호에 따라 상기 지연부로부터 수신된 에이티엠 셀들을 순차적으로 저장하고 순차적으로 출력하는 N개의 FIFO(170a-170e); 및 상기 제어레지스터의 설정값에 따라 상기 비교기로 레지스터값을 선택하기 위한 제어신호를 전달함과 아울러 상기 지연부로 제어신호를 전달하고, 상기 비교기로부터 비교결과를 입력받아 선택된 포트의 FIFO에 수신된 에이티엠(ATM) 셀을 저장하도록 제어신호를 제공하는 제어부(140)를 포함한다.

따라서 본 발명은 에이티엠 셀 분리장치에서 브로드캐스트와 멀티캐스트 기능을 GFC비트를 이용하여 용이하게 구현할 수 있다.

Description

에이티엠 셀 분리장치(A demultiplexer for ATM cells)

본 발명은 순차적으로 수신된 에이티엠(ATM) 셀들을 셀의 헤더(HEADER)에 따라 해당 가입자 포트(PORT)로 분리해주는 에이티엠(ATM) 셀 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 ATM망에서 ATM셀들은 VPI/VCI값에 따라 설정된 접속을 통해 다양한 경로를 통해 전달되는데, 이를 위하여 각 노드에서 셀들은 다중화되거나 역다중화되면서 셀 스위칭이 이루어진다. 이와같이 각 노드를 통해 망종단시스템에 도달한 에이티엠 셀들은 헤더의 내용에 따라 가입자측 포트를 통해 최종 가입자 단말에 전달되게 된다. 이와 같이 에이티엠(ATM) 기술에서는 에이티엠(ATM) 셀의 헤더 내용에 따라 셀들을 적절하게 분리할 필요가 있는 바, 이러한 기능은 '에이티엠(ATM) 셀 분리장치'에서 달성된다.

그런데 종래의 에이티엠 셀 분리장치는 다수의 출력포트를 통해 셀을 출력할 경우, 셀의 출력 포트에 대한 정보를 별도의 제어경로를 통해 시스템으로부터 전달받고 셀 출력포트를 지정하기 위한 신호를 생성해주는 로직이 필요하며, 브로드캐스트(Broadcast)나 멀티캐스트(Multicast) 기능도 지원하지 못하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 브로드캐스팅과 멀티캐스팅이 가능한 에이티엠(ATM) 셀 분리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 호스트제어부로부터 전달된 제어데이터에 따라 망으로부터 수신된 에이티엠 셀들을 분리하여 가입자측 N개 포트로 해당 에이티엠 셀을 각각 전달하는 에이티엠 셀분리장치에 있어서, 상기 호스트제어부로부터 전달된 제어데이터에 따라 설정되는 제어 레지스터; 상기 호스트제어부로부터 전달된 제어데이터에 따라 설정되는 N-1개의 포트 레지스터; 상기 호스트제어부로부터 전달된 제어데이터에 따라 설정되는 브로드캐스트 레지스터; 망측으로부터 수신된 셀들을 입력받기 위한 유토피아인터페이스부; 제어신호에 따라 에이티엠 셀을 소정 클럭 지연시키는 지연부; 제어신호에 따라 수신된 에이티엠 셀의 헤더와 상기 포트 레지스터의 설정값 혹은 브로드캐스트 레지스터의 설정값을 비교하여 그 결과를 출력하는 비교기; 제어신호에 따라 상기 지연부로부터 수신된 에이티엠 셀들을 순차적으로 저장하고 순차적으로 출력하는 N개의 FIFO; 상기 FIFO의 출력을 가입자측에 전달하기 위한 N개의 유토피아인터페이스부; 및 상기 제어레지스터의 설정값에 따라 상기 비교기로 레지스터값을 선택하기 위한 제어신호를 전달함과 아울러 지연부로 제어신호를 전달하고, 상기 비교기로부터 비교결과를 입력받아 선택된 포트의 FIFO에 수신된 에이티엠(ATM) 셀을 저장하도록 제어신호를 제공하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 에이티엠 셀 분리장치를 도시한 블록도,

도 2는 도 1에 도시된 레지스터의 구성예,

도 3은 본 발명에 따른 에이티엠 셀 분리장치를 확장하여 포트를 증가시키는 구성도,

도 4는 일반적인 ATM셀의 포맷도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110: 호스트인터페이스부 121: 제어 레지스터

122~125: 포트 레지스터 126: 브로드케스트 레지스터

130: 비교기 140: 제어부

150: 유토피아 인터페이스부 160: 지연부

170a~170e: FIFO 180a~180e: 유토피아 인터페이스부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 4를 참조하면, 일반적인 ATM 셀의 구조는 5바이트의 헤더(H:Header)구간과 48바이트의 사용자 정보구간으로 구분되는데, 5 바이트의 헤더는 사용자망접면(UNI:User Network Interface)에서의 헤더 구조가 있다. 사용자망접면(UNI)에서의 헤더구조는 제1 바이트가 4비트의 일반흐름제어(GFC:Generic Flow Control)와 4비트의 가상경로 식별번호(VPI:Virtual Path Identifier)로 이루어지고, 제2 바이트가 4비트의 가상경로 식별번호(VPI)와 4비트의 가상채널 식별번호(VCI:Virtual Channel Identifier)로 이루어지며, 제3 바이트는 8비트의 가상채널 식별번호(VCI)로 이루어지고, 제4 바이트는 4비트의 가상채널 식별번호(VCI)와 3비트의 유료부하형태(PT:Payload Type)와 1비트의 셀포기순위(CLP:Cell Loss Priority)로 이루어지며, 제5 바이트는 8비트의 헤더오류제어(HEC:Header Error Control)로 이루어진다.

통상적으로 셀의 경로는 VPI/VCI에 의해 정해지나 본 발명에서는 멀티캐스트(MULTICAST)와 브로드캐스트(BROADCAST) 기능을 위하여 GFC 비트를 이용한다. 예컨대, 후술하는 바와 같은 본 발명의 실시예에서는 다음 표 1과 같이 GFC비트로 포트를 정할 수 있다.

GFC(4비트)	셀 종류
0000 ~ 1100	멀티캐스트
1111	브로드캐스트

상기 표 1에서와 같이 ATM셀의 헤더에서 GFC비트가 "1111"이면 모든 포트에 전달되는 브로드캐스트 셀이고, "1000 ~ 1100"이면 지정된 포트들로 전달되는 멀티캐스트 셀이다. 브로드캐스트 셀을 지정하는 GFC비트값은 브로드캐스트 레지스터(도1의 126)에 저장되어 있고, 멀티캐스트를 지정하는 GFC값은 해당 포트 레지스터의 GFC영역에 저장된다.

도 1은 본 발명에 따른 에이티엠 셀 분리장치(100)를 도시한 블록도로서, 5개의 포트를 구비한 경우이다. 도 1을 참조하면, 에이티엠 셀 분리장치(100)는 호스트 인터페이스부(110), 제어 레지스터(Control Reg:121), 포트1 레지스터(Port1 Reg:122), 포트2 레지스터(Port2 Reg:123), 포트3 레지스터(Port3 Reg:124), 포트4 레지스터(Port4 Reg:125), 브로드캐스트 레지스터(Broadcast Reg:126), 비교기(130), 제어부(140), 유토피아 인터페이스부(150), 지연부(160), 5개의 선입선출버퍼(FIFO1-FIFO5: 170a-170e), 5개의 유토피아인터페이스부(180a-180e)로 구성되어 호스트인터페이스부(110)를 통해 호스트제어부로부터 제어데이터를 입력받아 레지스터들을 설정한 후 수신된 셀 데이터를 레지스터값에 따라 분리하여 해당 포트를 통해 가입자측으로 전송한다.

도 2는 도 1에 도시된 레지스터의 구성예로서, (가)는 제어 레지스터(121)의 예를 도시한 것이고 (나)는 각 포트 레지스터(122-125)의 예를 도시한 것이며, (다)는 브로드캐스트 레지스터(126)를 도시한 것이다. 도 2의 (가)에 도시된 바와 같이, 제어 레지스터(121)는 "VPI/VCI", "VCI", "VPI", "BROAD & MULTI"비트가 있는데, 해당 비트가 "1"로 설정되면 비교기(130)에서 해당 값을 비교한다. 예컨대, 본 발명에 따라 멀티캐스트나 브로드캐스트를 사용할 경우에는 "BROAD & MULTI"비트를 "1"로 설정하며, 이에 따라 비교기(130)는 입력 셀의 헤더에 있는 GFC비트와 포트 레지스터 혹은 브로드캐스트 레지스터에 있는 GFC비트를 비교하여 입력 셀이 전송될 포트를 결정한다. 마찬가지로, "VPI"비트가 "1"로 설정되어 있으면 에이티엠(ATM) 헤더에서 VPI(8비트)만을 비교하고, "VCI"비트가 "1"로 설정되어 있으면 에이티엠(ATM) 헤더에서 VCI(16비트)만을 비교한다. "VPI/VCI"비트가 설정되어 있으면 VPI와 VCI를 모두 비교한다.

도 2의 (나)를 참조하면 포트 레지스터(122-126)는 GFC 4비트, VPI 8비트, VCI 16비트로 이루어져 해당 포트로 전달될 셀의 헤더 정보를 저장하고 있다. 도 2의 (다)를 참조하면, 브로드캐스트 레지스터(126)는 GFC 4비트로 이루어져 브로드캐스트값을 저장하고 있다. 이러한 레지스터의 값은 호스트 인터페이스부(110)를 통해 호스트제어부로부터 설정되거나 변경되도록 되어 있다.

다시 도 1을 참조하면, 제어 레지스터(121)는 수신된 셀에 대한 멀티캐스트와 브로드캐스트를 수행할 것인지를 표시하고, 에이티엠(ATM) 셀의 헤더중에서 어떤 부분을 비교할 것인지를 정한다. 이러한 제어 레지스터의 값은 호스트 인터페이스를 통해 호스트 제어부(도시되지 않음)에 의해 설정된다.

제어부(140)는 제어 레지스터(121)의 설정값에 따라 비교기(130)에 제어신호를 제공하여 비교기(130)가 비교할 값을 선택하도록 한다. 그리고 비교기(130)로부터 비교결과를 입력받아 선택된 포트의 FIFO에 입력 에이티엠(ATM) 셀이 저장되게 한다.

비교기(130)는 제어신호에 따라 포트1 내지 포트4 레지스터(122-125)의 GFC, VPI, VCI 비트를 읽어와 수신된 에이티엠 셀 헤더의 GFC, VPI, VCI 비트와 각각 비교하여 그 결과를 제어부(130)로 출력한다. 이때 비교대상은 앞서 설명한 바와 같이, 제어 레지스터의 설정값에 따라 제어부(140)의 제어신호에 의해 정해진다.

지연부(160)는 헤더 비교를 위해 수신 셀의 흐름을 소정 클럭 지연시키는데, 헤더의 비교대상에 따라 데이터를 지연시킬 시간에서 차이가 있다. 예컨대, VPI만을 비교할 경우에는 2 클럭을 지연시키고, VCI만을 비교할 경우에는 4 클럭을 지연시킨다.

FIFO(170a-170e)는 각 포트별로 전달된 에이티엠(ATM) 셀들을 순차적으로 저장하여 입출력 셀의 전송속도 차를 완충시킨다. 유토피아 인터페이스부(180a-180e)는 유토피아(UTOPIA)방식의 인터페이스를 제공하는 부분인데, "UTOPIA(the Universal Test & Operations PHY Interface for ATM)"는 ATM계층과 물리계층을 접속하기 위하여 정한 표준이다.

즉, 유토피아 인터페이스에서 송신 인터페이스에 사용되는 신호는 "TxData[7:0]", "TxSoc", "TxEnb*", "TxFull*/TxClav", "TxClk"이고, 수신 인터페이스에 사용되는 신호는 "RxData[7:0]", "RxSoc", "RxEnb*", "RxEmpty*/RxClav", "RxClk"이다.

여기서, "TxData[7:0]"는 송신 데이터로서 8비트 폭이고, "TxSoc"는 송신셀시작신호로서 ATM 계층에 의해 송신 셀의 첫 바이트에서 어써트된다. "TxEnb*"는 송신인에이블신호로서 ATM계층에서 셀 데이터 전송시 어써트된다. "TxFull*"은 옥텟 레벨 전송에서 물리계층소자가 데이터를 받을 공간이 4바이트 이하일 경우에 물리계층에서 어써트하고, "TxClav"는 셀 레벨 전송에서 완전한 한 셀을 수용할 수 있을 때 물리계층이 어써트한다. 그리고 "TxClk"는 데이터 전송과 신호의 동기를 위해 ATM계층에서 물리계층에 공급하는 송신클럭이다. 그리고 "RxData[7:0]"는 수신 데이터로서 8비트 폭이고, "RxSoc"는 수신셀시작신호로서 물리계층에 의해 수신 셀의 첫 바이트에서 어써트된다. "RxEnb*"는 수신인에이블신호로서 ATM계층에서 셀 데이터를 받을 수 있을 때 어써트한다. "RxEmpty*"는 옥텟 레벨 전송에서 ATM계층으로 전송할 데이터가 없을 경우에 물리계층에 의해 어써트되고, "RxClav"는 셀 레벨 전송에서 전송할 완전한 한 셀이 있을 경우에 물리계층에 의해 어써트된다. 그리고 "RxClk"는 물리계층이 데이터를 전송하고 신호를 샘플링하는데 동기를 맞추기 위해 ATM 계층이 물리계층으로 공급하는 수신클럭이다.

이어서 이러한 구성에 따른 실시예의 동작을 멀티캐스트와 브로드캐스트로 구분하여 설명하면 다음과 같다.

1. 브로드캐스트(BROADCAST)의 경우,

먼저, 호스트제어부에 의해 제어 레지스터(121)의 "BROAD & MULTI"비트가 1로 설정되어 있고, 따라서 비교기(130)는 입력셀의 GFC비트와 브로드캐스트 레지스터(126) 및 각 포트 레지스터(122-125)의 GFC비트를 비교한다.

수신 셀이 유토피아 인터페이스를 통해 입력되면 비교기(130)는 입력 셀 헤더의 GFC비트를 읽어 브로드캐스트 레지스터(126)에 저장된 값과 비교한다. 본 발명의 실시예에서는 상기 표 1에서와 같이 GFC비트가 "1111"일 경우에 브로드캐스트로 정의하였으므로, 브로드캐스트 레지스터(126)에는 "1111"이 저장되어 있다. 따라서 입력 셀 헤더의 GFC비트가 "1111"이면 비교기(130)는 브로드캐스트 레지스터값과 일치함을 검출하고 이를 제어부(140)에 통지한다. 제어부(140)는 비교기(130)의 비교결과신호에 따라 입력 셀이 브로드캐스트 셀인 것을 인지하고, 지연부(160)를 통해 입력셀을 포트1 에서 포트 5의 FIFO(170a-170e)에 모두 저장한다. 이와 같이 브로드캐스트 셀은 모든 포트의 FIFO에 저장되고, 이어 각 포트의 유토피아인터페이스부(180a-180e)를 거쳐 각 가입자측으로 전달된다.

2. 멀티캐스트(MULTICAST)의 경우

멀티캐스트일 경우에도 제어 레지스터(121)의 "BROAD & MULTI"비트가 "1"로 설정되어 있고, 따라서 비교기(130)는 입력셀의 GFC비트와 브로드캐스트 레지스터(126) 및 각 포트 레지스터(122-125)의 GFC비트를 비교한다. 멀티캐스트에서는 브로드캐스트와는 달리 지정된 몇 개의 포트들로 입력 셀을 전달해야 하므로, 포트를 지정할 필요가 있을 것이다. 본 발명의 실시예에서는 멀티캐스트를 전송하기 위한 포트의 GFC값이 해당 포트의 GFC비트 영역에 호스트 제어부에 의해 미리 저장되어 있다. 예컨대, 멀티캐스트를 위해 "1000"을 사용할 경우에 멀티캐스트를 위한 수신 셀의 GFC는 "1000"로 되어 있고, 그 셀을 수신할 포트의 포트 레지스터에서 GFC비트 영역도 "1000"으로 설정되어 있다. 만일, 멀티캐스트 셀을 포트 2와 포트 4로 전송하기를 원한다고 하면, 호스트제어부에 의해 포트 2 레지스터(123)의 GFC비트에는 "1000"이 저장되어 있고 포트 4 레지스터(125)의 GFC비트에도 "1000"이 저장되어 있다.

수신 셀이 유토피아 인터페이스(150)를 통해 입력되면 비교기(130)는 입력 셀 헤더의 GFC비트를 읽어 브로드캐스트 레지스터(126)에 저장된 값과 비교한다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 브로드캐스트 레지스터(126)에는 "1111"이 저장되어 있고, 수신셀 헤더의 GFC는 멀티캐스트일 경우 "1000"이므로 브로드캐스트 레지스터값과는 일치하지 않을 것이다.

이어 비교기(130)는 포트1 레지스터(122) 내지 포트4 레지스터(125)의 GFC비트를 수신 셀의 GFC비트와 비교하여 일치여부를 검출한 후, 그 결과를 제어부(140)로 출력한다. 본 발명의 실시예에서는 포트2 레지스터(123)와 포트4 레지스터(125)의 GFC비트가 수신 셀의 GFC비트와 일치하므로, 수신 셀은 포트2의 FIFO(170b)와 포트4의 FIFO(170d)에 저장되고 각 유토피아인터페이스부(180b, 180d)를 통해 가입자측으로 전달되게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서 GFC비트를 멀티캐스트, 브로드캐스트, 지정 포트등으로 구분하였으나 이러한 정의는 호스트제어부에서 해당 레지스터의 값들을 변경시키므로써 용이하게 변경할 수 있다. 즉, 브로드캐스트 레지스터에 "10"을 설정해 놓으면 수신 셀의 GFC 비트가 "10"인 셀은 브로드캐스트 셀이 될 것이고, 포트1의 GFC영역에 "1100"이 저장되어 있으면 수신된 셀에서 GFC비트가 "1100"인 셀들은 포트1로 출력될 것이다.

그리고 멀티캐스트와 브로드캐스트가 아닌 경우에는 VCI 혹은 VPI를 비교하여 포트를 지정할 수 있는데, 이러한 동작은 비교되는 값이 GFC가 아니고 VCI 혹은 VPI인 점을 제외하고는 앞서 설명한 바와 유사하므로 더 이상의 설명은 생략하기로한다.

도 3은 본 발명에 따른 에이티엠(ATM) 셀 분리장치를 확장하여 포트를 증가시키는 구성도이다. 본 발명에 따른 실시예에서 하나의 셀 분리장치가 5포트를 지원할 경우에 도 3에 도시된 바와 같이, 포트 5에 구성이 동일한 다른 셀 분리장치를 연결하여 8포트 이상으로 확장할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따라 에이티엠(ATM) 셀 분리장치에서 브로드캐스트와 멀티캐스트 기능을 GFC비트를 이용하여 용이하게 구현할 수 있으므로 수신 셀을 처리하는 장치구성을 간단히 하면서도 부가적으로 다양한 기능들을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

호스트제어부로부터 전달된 제어 데이터에 따라 망으로부터 수신된 에이티엠(ATM) 셀들을 분리하여 가입자측 N개 포트로 해당 에이티엠(ATM) 셀들을 각각 전달하는 에이티엠 셀분리장치에 있어서,

상기 호스트제어부로부터 전달된 제어데이터에 따라 설정되는 제어 레지스터(121);

상기 호스트제어부로부터 전달된 제어데이터에 따라 설정되는 N-1개의 포트 레지스터(122-125);

상기 호스트제어부로부터 전달된 제어데이터에 따라 설정되는 브로드캐스트 레지스터(126);

망측으로부터 수신된 셀들을 입력받기 위한 유토피아인터페이스부(150);

제어신호에 따라 에이티엠(ATM) 셀을 소정 클럭 지연시키는 지연부(160);

제어신호에 따라 수신된 에이티엠 셀의 헤더와 상기 포트 레지스터의 설정값 혹은 브로드캐스트 레지스터의 설정값을 비교하여 그 결과를 출력하는 비교기(130);

제어신호에 따라 상기 지연부로부터 수신된 에이티엠 셀들을 순차적으로 저장하고 순차적으로 출력하는 N개의 FIFO(170a-170e); 및

상기 제어레지스터의 설정값에 따라 상기 비교기로 레지스터값을 선택하기 위한 제어신호를 전달함과 아울러 상기 지연부로 제어신호를 전달하고, 상기 비교기로부터 비교결과를 입력받아 선택된 포트의 FIFO에 수신된 에이티엠(ATM) 셀을 저장하도록 제어신호를 제공하는 제어부(140)를 포함하는 에이티엠(ATM) 셀 분리장치.
제1항에 있어서, 상기 제어레지스터가

멀티캐스트 및 브로드캐스트를 선택하기 위한 영역이 정의된 것을 특징으로 하는 에이티엠(ATM) 셀 분리장치.
제1항에 있어서, 상기 에이티엠 셀 분리장치가

동일한 구성의 장치들을 다단계로 연결하여 포트를 확장 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 에이티엠(ATM) 셀 분리장치.