KR20010022984A - 데이터 전송 장치를 위한 우선 순위 선택 수단 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이터 스위칭 장치를 통하여 전송될 데이터에 연관된 제어 정보를 수신하는 버퍼 수단(10-13)을 포함하는 데이터 스위칭 장치를 위한 우선순위 선택 수단에 관한 것이다. 버퍼 수단은 각각 소정 수의 우선 순위 레벨을 가진 제어 정보를 저장하는 별도의 버퍼를 구비하며, 각 버퍼는 버퍼의 내용이 소정의 레벨에 도달하면 오버플로 신호(Td)를 전송하도록 구성된다. 저장 수단(14)은 버퍼 수단(10-13)에 의해 수신된 제어 정보에 의해 표시된 서로 다른 우선 순위 레벨들을 나타내는 디지털 우선 순위 기호들을 저장하기 위해 제공된다. 비순차적 번호 생성기(15)는 저장 수단(14)으로부터 대응하는 우선 순위 기호를 각각 생성하는 연속 번호를 생성한다. 게이팅 수단(17)은 상기 저장 수단(14)에 의해 생성된 우선 순위 기호를 변경하기 위해 상기 버퍼들중 하나로부터의 오버플로 신호(Td) 수신에 대응하며 저장 수단(14)에 의해 생성된 우선 순위 기호를 오버플로 신호를 발생시킨 버퍼를 지정하는 기호로 변경하는 소정의 확률로 작동한다. 선택기(18)는 게이팅 수단(17)의 출력에 대응하여 그 출력에 의해 지정된 버퍼(10-13)로부터의 출력을 선택한다. 추가 게이팅 수단(17)은 우선 순위 기호를 오버라이드 신호를 발생한 버퍼를 지정한 기호로 변경하기 위해, 버퍼가 오버라이드 임계 레벨 Ts에 도달하면 버퍼들중 하나로부터의 출력에 대응하기 위해 제공된다.

Description

데이터 전송 장치를 위한 우선 순위 선택 수단{Priority Selection Means for Data Transmission Apparatus}

(발명의 배경)

본 발명은 컴퓨터-제어 디지털 데이터 전송 시스템에서 사용되는 데이터 스위칭 장치를 위한 우선 순위 선택 수단에 관한 것이다.

데이터 전송 장치에는 많은 유형이 있으며, 모두 고유의 특징과 시스템을 가지고 있다. 어떤 경우에든, 장치가 허용하는 한 최대로 신속하게 데이터 스위칭과 전송이 이루어지도록 하는 것이 목적이다. 소정수의 비트를 가진 데이터와 데이터 또는 전송 모드에 대한 파라미터를 나타내는 제어 정보로 구성된 "패킷"으로 데이터를 전송하는 것이 일반적이다. 자주 정의되는 파라미터들중 하나는 특정 패킷의 우선 순위, 즉, 전송을 위해 대기중인 데이터 패킷에 대한 우선 순위이다. 이러한 우선 순위 표시를 준수하였는지를 확인하는 장치는 편의상 우선 순위 선택 수단이라고 불리며, 이 용어는 이 명세서 전체에 걸쳐 사용된다.

(발명의 요약)

본 발명의 목적은 준수해야 할 다른 파라미터와는 독립적으로, 관련 제어 정보에 포함된 우선 순위 레벨에 의해 표시된 우선 순위에 따라 데이터가 전송되었는지를 일정 기간동안 확인하는 데이터 전송 장치를 위한 우선 순위 선택 수단을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 디지털 데이터 전송 장치를 위한 우선 순위 선택 수단은 상기 데이터 전송 장치를 통해 전송될 데이터에 연관되는 제어 정보를 수신하며 소정 수의 우선 순위 레벨을 각각 가진 제어 정보를 저장하도록 구성되며 그 내용이 소정의 레벨이 되면 오버플로(overflow) 신호를 전송하는 별도의 버퍼를 포함하는 버퍼 수단, 상기 버퍼 수단에 의해 수신된 제어 정보에 의해 표시된 상이한 우선 순위 레벨을 나타내는 디지털 우선 순위 기호들을 저장하는 저장 수단, 상기 저장 수단으로부터의 대응 우선 순위 기호를 각각 생성하는 연속 번호를 생성하는 비(非)순차적 번호 생성기, 상기 저장 수단에 의해 생성된 우선 순위 기호를 변경하기 위해 버퍼들중 하나로부터의 오버플로 신호 수신에 대응하는 게이팅 (gating) 수단, 출력에 의해 지정된 버퍼로부터의 출력을 선택하기 위해 게이팅 수단의 출력에 대응하는 선택 수단을 구비한다.

예를 들면, 우선 순위 선택 수단은 계류중인 영국 특허 출원 번호 9717412.2에서 설명되고 특허 청구된 데이터 스위칭 장치와 함께 사용될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 실시예에 따른 우선 순위 선택 수단의 한 형태를 도시한 개략 블록도인 첨부된 도면과 함께 상세히 설명될 것이다.

아래의 설명을 위하여, 몇 가지 기본적인 가정을 한다. 예를 들면, 스위칭 장치를 통하여 전송될 데이터에는 오리지네이터(originator)에 의해 4개의 우선 순위 레벨들중 하나가 부여된다. 이러한 우선 순위 레벨들은 높음(H), 중간(M), 정상(N), 낮음(L)이다. 또한, 이러한 레벨들의 데이터 트래픽은 일정 기간동안 높음(H) - 20%, 중간(M)-30%, 정상(N)-30%, 낮음(L)-20%의 비율로 발생하는 것으로 가정한다. 이러한 비율들은 목적에 따라 변화시키거나 기획 수단내에 고정된다. 아래에 설명될 우선 순위 선택 수단은 전송될 데이터에 연관된 제어 정보만을 처리하며 데이터를 직접 처리하지는 않는다.

도면에서, 소스 사용자로부터 종착지 사용자에게 전송될 데이터에 연관되는 제어 정보는 다수의 버퍼들(10-13)중 하나에 인가된다. 이러한 제어 정보는 소스 사용자에 의해 연관 데이터에 부여된 디지털로 표시된 우선 순위를 포함한다. 각 우선 순위 레벨에는 별도의 버퍼들(10-13)이 할당되며, 적절한 버퍼에 데이터의 특정 패킷에 연관된 제어 정보가 저장된다. 각 버퍼(10-13)에 있어서, 오버플로(overflow) 임계 레벨 Td와 오버라이드 임계 레벨 Ts가 정의되며, 이들은 모두 도면에 나타낸 바와 같이 empty(E)와 full(F) 사이에 존재한다.

레지스터(14)는 2ⁿ요소를 가진 사전정의된 바이너리 룩업 테이블을 저장한다. 이 룩업 테이블은 서로 다른 우선 순위 레벨과 상기 상대적 비율을 정의하며 (즉, 각 기호는 상기 비율로 테이블에 나타난다), 각 우선 순위 레벨은 예를 들면 2숫자의 바이너리 수에 의해 표시되며, 이후 우선 순위 기호로 언급된다. 선형 피드백 쉬프트 레지스터와 같은 비순차적 번호 생성기(15)는 이후 LFSR로 언급되며 항상 2ⁿ바이너리 수들중 하나를 룩업 테이블(14)의 입력으로서 제공한다. 이 입력은 룩업 테이블(14)에 의해 우선 순위 기호로 생성되며, 멀티플렉서(16)와 같은 오버라이드 게이팅에 입력된다. 멀티플렉서(16)는 버퍼들(10-13)중 어느 하나의 내용이 오버라이드 임계 레벨 Ts에 도달하면 제공되는 입력을 가지며, 이 입력은 입력을 발생시킨 큐의 우선 순위를 나타낸다. 멀티플렉서(16)의 추가 입력은 오버플로 멀티플렉서(17)와 같은 추가 게이팅 구조에 의해 제공된다. 오버플로 멀티플렉서(17)는 두 개의 입력을 가지며, 그중 하나는 룩업 테이블(14)의 우선순위 기호 출력이다. 멀티플렉서(17)의 다른 입력은 버퍼들(10-13)중 하나가 오버플로 임계 레벨 Td에 도달하면 제공된다. 멀티플렉서는 실시예에서, 룩업 테이블로부터의 우선 순위 기호가 오버플로 신호를 발생시키는 버퍼를 지정하는 기호로 변경될 확률을 통계적으로 50/50으로 제공한다. 멀티플렉서(16)의 출력은 2-숫자의 우선 순위 기호로서, 본 발명의 구성 요소가 아닌 스위칭 장치의 일부에 인가될 출력을 제공할 버퍼를 결정하는 선택기(18)에 전송된다.

작동에서, 스위칭 장치에 입력될 데이터의 각 패킷에 연관된 제어 정보는 버퍼들(10-13)중에서 적절한 하나의 버퍼에 저장된다. LFSR은 정상적인 이벤트에서 레지스터(14)에 의해 2-숫자의 우선 순위 기호가 생성되어, 스위칭 장치의 다른 부분에 전송될 우선 순위 레벨의 제어 정보를 포함한 버퍼의 출력을 선택하기 위해 멀티플렉서(16, 17)를 통하여 상기 우선 순위 기호가 선택기(18)에 전송되도록 하는 의사-비순차적 숫자 시퀀스를 생성한다.

버퍼들(10-13)중 하나가 Td 출력을 발생시킬 만큼 충분히 채워진 경우, 신호는 오버플로 멀티플렉서(17)에 인가된다. 이렇게 하면, 50%의 확률로, 멀티플렉서(16)에 인가된 우선 순위 기호를 변경시켜 오버플로 신호를 발생시키는 버퍼의 출력을 선택기(18)가 선택하도록 한다. 멀티플렉서(16)로부터 선택기(18)에 인가된 우선 순위 기호와 출력을 제공하기 위해 선택된 버퍼는 상기와 같은 특정 확률로 변경 또는 변경되지 않는다. 멀티플렉서가 오버플로 출력을 제공하지 않는 경우, 이전에 선택된 우선 순위 기호는 변경되지 않는다.

우선 순위 선택기의 출력에 추가 제어 레벨을 제공하는 것이 편리하다. 버퍼들(10-13)중 하나가 Ts 임계에 도달하면, 그 버퍼에 의해 오버라이드 입력이 멀티플렉서(16)로 인가된다. 이렇게 하면, 우선 순위 기호는 신호를 발생시킨 버퍼를 나타내는 기호로 변경되며, 선택기(18)에 의해 선택될 후속 제어 정보가 특정 버퍼로부터 출력될 수 있다.

상기 설명된 장치의 많은 특징들은 수정가능하다. 예를 들면, 버퍼가 오버라이드 임계 레벨 Ts에 도달하면 오버라이드만이 제공되도록 오버플로 기능은 생략될 수 있다. 또는, 멀티플렉서(16)에 의해 인가된 오버라이드 확률은 상기와 같이 50%이며 원하는 모든 레벨에 설정될 수 있으며, 수신된 트래픽의 밀도 또는 스위칭 장치를 통해 흐르는 트래픽의 기타 파라미터에 따라 가변적이다. 우선 순위 레벨의 수와 그에 예상되는 상대적인 비율들도 상기와 같이 변경될 수 있으며 트래픽 패턴에 따라 계속 변경될 수 있다. 각 우선 순위 레벨의 데이터 선택의 "공정성"은 임계 레벨 Ts와 Td의 위치와 각 우선 순위가 룩업 테이블에 배치되는 비율에 의해 영향을 받는다.

Claims (7)

1. 데이터 스위칭 장치를 통해 전송될 데이터에 연관되는 제어 정보를 수신하며 소정 수의 우선 순위 레벨을 각각 가진 제어 정보를 저장하도록 구성되며 그 내용이 제1 소정 레벨에 도달하면 오버플로(overflow) 신호를 전송하는 별도의 버퍼를 포함하는 버퍼 수단;

   상기 버퍼 수단에 의해 수신된 제어 정보에 의해 표시된 상이한 우선 순위 레벨을 나타내는 디지털 우선 순위 기호들을 저장하는 저장 수단;

   상기 저장 수단으로부터의 대응 우선 순위 기호를 각각 선택하는 연속 번호를 생성하는 비(非)순차적 번호 생성기;

   상기 저장 수단에 의해 생성된 우선 순위 기호를 변경하기 위해 상기 버퍼들중 하나로부터의 오버플로 신호 수신에 대응하며 저장 수단에 의해 생성된 우선 순위 기호를 오버플로 신호를 발생시킨 버퍼를 지정하는 기호로 변경하는 소정의 확률로 작동하는 게이팅 (gating) 수단; 및

   출력에 의해 지정된 버퍼로부터의 출력을 선택하기 위해 게이팅 수단의 출력에 대응하는 선택 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 스위칭 장치를 위한 우선 순위 선택 수단.
2. 제1항에 있어서, 상기 각 버퍼는 제2 소정 내용 레벨을 가지며 그 내용이 제2 소정 내용 레벨에 도달하면 오버라이드 신호를 생성하도록 작동하며, 오버라이드 신호에 대응하며 우선 순위 기호를 오버라이드 신호를 발생하는 버퍼를 지정하는 기호로 변경하는 오버라이드 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 우선 순위 선택 수단.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 저장 수단은 룩업 테이블을 구비하는 것을 특징으로 하는 우선 순위 선택 수단.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 비순차적 번호 생성기는 선형 피드백 쉬프트 레지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 우선 순위 선택 수단.
5. 선행하는 청구항들중 어느 한 항에 있어서, 상기 오버플로 제어 수단에 의한 변경의 확률은 가변적인 것을 특징으로 하는 우선 순위 선택 수단.
6. 제5항에 있어서, 상기 변경의 확률은 제어 정보가 버퍼에 인가되는 비율에 따라 계속 변하는 것을 특징으로 하는 우선 순위 선택 수단.
7. 첨부된 도면에 관련하여 본문에서 실질적으로 설명된 우선 순위 선택 수단.