KR20000039124A - 비동기식 전송모드 다중화 선택조절장치 - Google Patents

비동기식 전송모드 다중화 선택조절장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은, 비동기식 전송모드 다중화에 있어서, 여러 가지 형태의 트래픽이 공존하는 경우, 각 트래픽에 할당된 서비스 비율을 만족시킴과 동시에 각각의 서비스 간격을 최대한 균등화시킴으로써, 입력 버퍼량과 전송 지연 및 출력의 트래픽별 버스티니스를 최소화시킬 수 있는 비동기식 전송모드 다중화 선택조절장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 구성은, 다수의 트래픽을 다중화하는 비동기식 전송모드 다중화기의 선택기(50)를 제어하는 선택조절장치(60)에 있어서, 하나의 트래픽의 서비스 비율에 해당하는 2진수 값을 k비트 저장하였다가 출력하는 레지스터(61); 상기 레지스터(61)의 비트수에 해당하는 k비트를 가지고, 2진 계수하여 출력하는 카운터(62); 상기 레지스터(61)와 카운터(62)로부터 출력되는 신호를 입력받아, 다중화기의 선택기(50)가 상기 트래픽의 서비스 비율에 해당하는 만큼의 비율로 해당 트래픽의 전송을 하도록 제어신호를 출력하는 제어부(63)를 포함하여 이루어진다.

Description

비동기식 전송모드 다중화 선택조절장치
본 발명은 비동기식 전송모드(ATM; Asynchronous Transfer Mode) 다중화 선택조절 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게 말하자면, 비동기식 전송모드 다중화에 있어서, 여러 가지 형태의 트래픽(traffic)이 공존하는 경우, 각 트래픽에 할당된 서비스 비율을 만족시킴과 동시에 각각의 서비스 간격을 최대한 균등화시킴으로써, 입력 버퍼(buffer)량과 전송 지연 및 출력의 트래픽별 버스티니스(burstiness)를 최소화시킬 수 있는 비동기식 전송모드 다중화 선택조절장치에 관한 것이다.
디지털 전송 방식은 크게 상기 비동기식 전송모드와 동기식 전송모드(STM; Synchronous Transfer Mode) 두 가지로 나눌 수 있으며, 상기 비동기식 전송모드는 광대역 종합정보 통신망(ISDN)의 표준 전송방식으로 채택되어 점차 역할이 증대되어 가고 있다.
그런데, 상기 비동기식 전송모드의 전송기술에 있어서 주요 장점은 표준화된 전송시스템을 이용하여 하나의 전송로를 통해 임의의 대역폭을 갖는 다수의 정보를 전달하는 기술이며, 그 중에서도 핵심 기술은 주파수 또는 시간의 분할 기술을 이용하여 하나의 전송로에 다수의 채널을 전송하는 다중화에 있으며, 이것은 경제성을 고려하여 전송 매체를 저렴하고 효율적으로 이용하기 위한 것이다.
그런데, 각각 다른 선로를 통해 들어오는 다수의 정보를 하나의 전송선로에 싣기 위한 다중화에 있어서, 각각의 트래픽의 정보량이 다르기 때문에, 이러한 경우에는 전송비율을 다르게 해줌으로써, 다중화에 따른 전송의 효율을 높여줄 필요가 있는데, 이러한 경우, 다중화기에서는 선택조절장치를 이용하여 서비스 비율을 조절한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 종래 기술의 비동기식 전송모드 다중화기를 설명하기로 한다.
도 1에 도시되어 있듯이, 종래 기술에 의한 비동기식 전송모드 다중화기의 구성은, 다수의 트래픽 발생원(Traffic Source)으로부터 전송할 데이터를 입력받아 각 트래픽에 할당된 서비스 비율에 따른 전송 비율에 따라 선택하여 전송하는 선택기(10)와, 상기 다수의 트래픽의 서비스 비율에 따라 상기 선택기(10)의 전송 비율을 조절하는 제어신호를 출력하는 선택조절기(20)와, 상기 선택조절기(20)에 필요한 난수를 발생시켜 제공하는 난수발생기(30)로 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 종래 기술의 비동기식 전송모드 다중화기의 동작은 다음과 같다.
비동기식 전송모드 다중화기에 있어서, 선택기(10)는 다수의 트래픽(TF1, TF2)으로부터 전송할 데이터를 입력받아 각 트래픽에 할당된 서비스 비율에 따른 전송 비율에 따라 선택하여 전송하는데, 각각의 트래픽의 데이터를 임시저장하는 각각의 버퍼(BF1, BF2)들로부터 데이터를 공급받는다.
선택조절기(20)는 상기 다수의 트래픽(TF1, TF2)의 서비스 비율에 따라 상기 선택기(10)의 전송 비율을 조절하는 제어신호를 출력하며, 난수발생기(30)는 상기 선택조절기(20)에서 트래픽의 전송 비율을 조절할 때에 필요한 난수를 제공한다.
즉, 상기 선택조절기(20)는 상기 난수발생기(30)에서 출력되는 신호를 이용하여 상기 다수의 트래픽(TF1, TF2)의 서비스 비율에 따른 전송 비율 제어신호를 출력하는데, 예를 들어 상기 트래픽 중에서 제1트래픽(TF1)의 서비스 비율을 10%라고 하고, 상기 난수발생기(30)에서의 대표값을 '1'이 발생할 확률을 10%로 설정하면, 상기 난수발생기(30)에서 임의적으로 발생하는 난수 중에서 '1'이 발생하여 선택조절기(20)로 입력되는 경우에, 상기 선택기(10)로 제1트래픽(TF1)의 전송을 선택하도록 제어한다.
그런데, 상기와 같이 동작하는 종래 기술은 해당하는 난수발생기(30)를 별도로 구성해야 하고, 게다가 난수발생기(30)의 특성상 출력되는 값의 간격이 균등하지 않은 문제점이 있다.
따라서, 입력 버퍼(BF1, BF2))의 크기가 불필요하게 커져야 하고, 때에 따라 전송이 많이 지연되고, 출력 트래픽별 버스티니스 특성이 좋지 않은 문제점이 있다.
상기에서 버스티니스란 트래픽이 뭉쳤다는 정도를 이야기하며, 다중화에 있어서는, 어느 한 쪽의 선택이 반복적으로 이루어지는 경우에 신호 전송이 너무 몰리는 등 전송 상태가 효율적이지 못한 정도를 나타내는 것이다.
또 다른 방식으로는, 도 2에 도시된 것과 같은 방법으로 선택조절 방법을 채택하고 있는데, 이 방법은 각 트래픽별로 서비스 비율에 따라 고정된 값을 가지고 트래픽 전송 비율을 결정하는 방법으로, 프레임 경계(FRB)를 설정하고, 그 안에서 하나의 트래픽에 대하여 해당 트래픽의 전송 구간(TF1)에는 계속 그 트래픽 전송만 하고, 그 다음 트래픽 전송 구간(TF2)에는 계속 그 트래픽만 전송하는 방법이다.
예를 들어, 제1트래픽의 서비스 비율이 0.1이라면, '0'부터 '9'까지 계산할 수 있는 카운터(counter)를 장착하여, 상기 카운터가 '0'일 동안은 상기 제1트래픽의 전송을 선택하도록 하고, 상기 카운터가 다른 값을 가질 때에는 다른 트래픽의 전송을 선택하도록 하는 것이다.
그런데, 만약 상기 제1트래픽의 서비스 비율이 0.15이라면, '0'부터 '99'까지 계산할 수 있는 카운터를 장착하여, 상기 카운터가 '0'부터 '14'일 동안은 상기 제1트래픽의 전송을 선택하도록 하고, 상기 카운터가 다른 값을 가질 때에는 다른 트래픽의 전송을 선택하도록 하는 것이다.
그런데, 상기와 같이 동작하는 종래 기술은 서비스 비율에 정확하게 맞추어주려면 카운터의 크기가 커져야 하고 그에 따라 버퍼의 크기도 커야 하며, 카운터의 크기를 일정하게 유지하려면 정확한 서비스 비율을 맞추지 못하는 문제점이 있다.
게다가, 종래 기술은 서비스 비율에 따라 하나의 트래픽에 고정되는 시간이 정해져 있기 때문에 시간에 따른 전송 분포가 균일하지 않고 몰려 있어, 전송 지연이 심하고, 버스티니스가 더욱 커지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 비동기식 전송모드 다중화에 있어서, 여러 가지 형태의 트래픽이 공존하는 경우, 각 트래픽에 할당된 서비스 비율을 만족시킴과 동시에 각각의 서비스 간격을 최대한 균등화시킴으로써, 입력 버퍼량과 전송 지연 및 출력의 트래픽별 버스티니스를 최소화시킬 수 있는 비동기식 전송모드 다중화 선택조절장치를 제공하는 데에 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 비동기식 전송모드 다중화기를 적용한 블럭도,
도 2는 종래 기술에 의한 비동기식 전송모드 다중화 선택조절 방법을 적용한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비동기식 전송모드 다중화 선택조절 장치를 적용한 블록도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비동기식 다중화기의 2입력 서비스 시간 배분도이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 다음과 같이 이루어진다.
다수의 트래픽을 다중화하는 비동기식 전송모드 다중화기의 선택기를 제어하는 선택조절장치에 있어서,
하나의 트래픽의 서비스 비율에 해당하는 2진수 값을 설정된 비트로 저장하였다가 출력하는 서비스율 저장수단;
상기 서비스율 저장수단의 비트수에 해당하는 만큼의 비트를 가지고, 2진 계수하여 출력하는 계수수단;
상기 서비스율 저장수단과 계수수단으로부터 출력되는 신호를 입력받아, 다중화기의 선택기가 상기 트래픽의 서비스 비율에 해당하는 만큼의 비율로 해당 트래픽을 전송하도록 제어신호를 출력하는 제어수단을 포함하여 이루어진다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 3에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 의한 비동기식 전송모드 다중화 선택조절장치의 구성은 다음과 같이 이루어진다.
다수의 트래픽을 다중화하는 비동기식 전송모드 다중화기의 선택기(50)를 제어하는 선택조절장치(60)에 있어서,
하나의 트래픽의 서비스 비율에 해당하는 2진수 값을 k비트 저장하였다가 출력하는 레지스터(register, 61);
상기 레지스터(61)의 비트수에 해당하는 k비트를 가지고, 2진 계수하여 출력하는 카운터(62);
상기 레지스터(61)와 카운터(62)로부터 출력되는 신호를 입력받아, 다중화기의 선택기(50)가 상기 트래픽의 서비스 비율에 해당하는 만큼의 비율로 해당 트래픽을 전송하도록 제어신호를 출력하는 제어부(63)를 포함하여 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 실시예의 동작은 다음과 같다.
레지스터(61)는 하나의 트래픽의 서비스 비율에 해당하는 2진수 값을 k비트만큼 저장하였다가 출력하고, 카운터(62)는 상기 레지스터(61)의 비트수에 해당하는 k비트를 가지고, 2진 계수하여 출력한다.
그리고, 제어부(63)는 상기 레지스터(61)와 카운터(62)로부터 출력되는 신호를 입력받아, 다중화기의 선택기(50)가 상기 트래픽의 서비스 비율에 해당하는 만큼의 비율로 해당 트래픽의 전송을 하도록 제어신호를 출력한다.
예를 들어, 어느 트래픽의 서비스율이 '0.625'라고 하고, 이 값을 소수의 자리수를 8비트까지 처리하는 경우, 이 값은 '10100000'이 되므로, 제어부(63)는 28(256)주기 동안 '10100000'(160)만큼 상기 트래픽이 전송하도록 제어한다.
여기서, 상기 제어부(63)에서 출력하는 제어신호의 값이 '1'일 경우 상기 트래픽이 전송되는 것으로 한다면, 상기의 경우, 제어부(63)는 상기 카운터(62)의 256번의 계수중에서 160번 만큼 '1'을 출력하면 정확한 서비스 비율을 맞추는 것이다.
제어부(63)은 아래의 수식 1에 의하여 출력함으로써, 상기의 조건을 만족시킨다.
[수식 1]
SOUT = (R0∩Q0)∪(R1∩(Q1∩!Q0))∪(R2∩(Q2∩!Q1∩!Q0))∪
… ∪(R(k-1)∩(Q(k-1)∩!Q(k-2)∩…∩!Q1∩!Q0))
여기서, SOUT은 상기 제어부(63)로부터 출력되는 값 중 제1트래픽을 전송하는 신호값이고, R은 상기 레지스터(61)로부터 출력되는 신호이며, Q는 상기 카운터(62)로부터 출력되는 신호이고, 첨자들은 각 신호의 비트값인데, 'R'은 소수분을 나타내므로, 그 첨자의 크기가 작을수록 상위 비트이고, 'Q'의 경우는 첨자가 클수록 상위 비트이다.
따라서, 상기와 같이, 상기 레지스터(61)로부터 출력되는 신호가 '10100000'인 경우, R0가 '1'이므로, 상기 카운터(62)로부터 출력되는 신호의 첫 비트인 Q0가 '1'인 경우, 즉 상기 카운터(62)의 출력값인 Q0의 값eh '1'이면(즉, 'xxxxxxx1', 여기서 x는 don't care condition) 상기 제어부(63)의 출력값이 계속 '1'을 나타낸다.
그리고, 또, 상기 레지스터(61)로부터 출력되는 신호가 '10100000'인 경우, R2도 '1'이므로, 상기 카운터(62)로부터 출력되는 신호의 첫 비트와 둘째 비트인 Q0Q1이 모두 '0'이고 Q2가 1인 경우, 즉 상기 카운터(62)의 출력값인 Q의 값이 'xxxxx100'인 경우, 상기 제어부(63)의 출력값이 '1'을 나타낸다.
따라서, 상기 카운터(62)가 계수하는 값이 'xxxxxxx1'인 128구간, 그리고 상기 카운터(62)가 계수하는 값이 'xxxxx100'인 32구간동안 상기 제어부(63)의 출력신호는 '1'을 나타내어, 전 구간인 256구간 중 160구간동안 상기 해당 트래픽을 전송하도록 제어한다.
이에 따른 2입력 서비스 시간 배분은 도 4와 같으며, 이산시간 시스템(discrete-time system)으로서는 매우 고른 간격으로 배분되어 있음을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정된 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변환 및 변경이 가능한 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
따라서, 상기와 같이 동작하는 본 발명은 비동기식 전송모드 다중화에 있어서, 여러 가지 형태의 트래픽이 공존하는 경우, 각 트래픽에 할당된 서비스 비율을 만족시킴과 동시에 각각의 서비스 간격을 최대한 균등화시킴으로써, 입력 버퍼량과 전송 지연 및 출력의 트래픽별 버스티니스를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 다수의 트래픽을 다중화하는 비동기식 전송모드 다중화기의 선택기를 제어하는 선택조절장치에 있어서,
    하나의 트래픽의 서비스 비율에 해당하는 2진수 값을 설정된 비트로 저장하였다가 출력하는 서비스율 저장수단;
    상기 서비스율 저장수단의 비트수에 해당하는 만큼의 비트를 가지고, 2진 계수하여 출력하는 계수수단;
    상기 서비스율 저장수단과 계수수단으로부터 출력되는 신호를 입력받아, 다중화기의 선택기가 상기 트래픽의 서비스 비율에 해당하는 만큼의 비율로 해당 트래픽을 전송하도록 제어신호를 출력하는 제어수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비동기식 전송모드 다중화 선택조절장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서비스율 저장수단은,
    트래픽의 서비스 비율을 소수로 계산하여 저장하는 것을 특징으로 하는 비동기식 전송모드 다중화 선택조절장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은,
    다음의 수식에 의한 논리를 통하여 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 비동기식 전송모드 다중화 선택조절장치.
    SOUT = (R0∩Q0)∪(R1∩(Q1∩!Q0))∪(R2∩(Q2∩!Q1∩!Q0))∪
    ...... ∪(R(k-1)∩(Q(k-1)∩!Q(k-2)∩…∩!Q1∩!Q0))
    여기서, SOUT은 상기 제어수단으로부터 출력되는 값 중 해당 트래픽을 전송하는 신호값이고, R은 상기 서비스율 저장수단으로부터 출력되는 신호이며, Q는 상기 계수수단으로부터 출력되는 신호이고, 첨자들은 각 신호의 비트값인데, 'R'은 소수분을 나타내므로, 그 첨자의 크기가 작을수록 상위 비트이고, 'Q'의 경우는 첨자가 클수록 상위 비트이다.
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