KR20010026910A - 비동기전송모드 셀 라우팅 장치 및 라우팅 방법 - Google Patents

비동기전송모드 셀 라우팅 장치 및 라우팅 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 국제이동전기통신-2000(International Mobile Telecommunication : 이하 IMT-2000이라 약칭 함) 시스템의 비동기전송모드 적응 2 계층(Asynchronous Transfer Mode Adaptation Layer 2 : AAL2)에 적용하기에 적당하도록 한 비동기전송모드 셀 라우팅 장치 및 셀 라우팅 방법을 제공하기 위한 것이다. 이와 같은 비동기전송모드 셀 라우팅 장치는 입력되는 ATM셀을 다중화하여 ATM 스위치로 전송하거나 역다중화하여 다수의 미니셀 라우터로 전송하는 먹스/디먹스와, 상기 먹스/디먹스에서 역다중화된 상기 ATM 셀을 상기 미니셀 헤더 정보에 따라 분해하여 링 라우터로 라우팅하거나, 상기 링 라우터에서 라우팅된 ATM 셀의 헤더를 참조하여 설정된 가상경로/가상채널 번호를 갖는 다수의 미니셀이 포함된 ATM 셀로 조립한후 상기 먹스/디먹스로 라우팅하는 복수의 미니셀 라우터와, 상기 복수의 미니셀 라우터에서 라우팅된 각각의 ATM 셀을 각각의 상기 ATM 셀 헤더 정보에 따라 보코더로 라우팅하거나, 상기 보코더에서 출력된 비동기전송모드 셀의 헤더 정보에 따라 상기 복수개의 미니셀 라우터중 설정된 가상경로/가상채널 번호를 갖는 미니셀 라우터로 라우팅하는 링 라우터로 구성된다.

Description

비동기전송모드 셀 라우팅 장치 및 라우팅 방법{Asynchronous Transfer Mode cell routing device and routing method}
본 발명은 비동기전송모드(ATM) 셀 라우팅 장치 및 셀 라우팅 방법에 관한 것으로 특히 국제이동전기통신-2000(IMT-2000) 시스템에서 비동기전송모드 적응 2 계층(AAL2)을 이용한 멀티 가상경로/가상채널(Multi Virtual Path/Virtual Channel)을 적용하기에 적당하도록 한 비동기전송모드 셀 라우팅 장치 및 셀 라우팅 방법을 제공하기 위한 것이다.
비동기전송모드(Asynchronous Transfer Mode : 이하 ATM이라 약칭 함)는 패킷 교환의 원리를 발전시킨 것으로 전송중인 패킷 처리를 간단히 하여 회선 교환과 비슷한 정도의 고속 동작을 가능하게 한 것이다. 디지털 정보는 모두 일정한 길이(48byte)의 블록으로 분할하고 여기에 수신번호 등을 나타내는 5바이트의 헤더(header)를 붙여 전송한다. 그리고, 패킷과 유사한 블록을 ATM에서는 셀(CELL)이라 부른다.
네트웍에서는 이 셀을 단위로 하여 헤더내에 포함되어 있는 목적지의 주소를 알아내어 상대방에게까지 전송한다. 전송로에서는 여러 사용자의 단말로부터 도착하는 셀을 순서대로 다중화하여 전송한다. 셀의 헤더 내용을 보면 그 셀이 어느 단말에서 어느 단말로 전송되는지 즉시 알 수 있으므로 다중화하여 전송하는 경우에도 구별이 가능하다.
이와 같은 ATM에서는 모든 셀을 분할한 다음 전송하므로 하나의 물리적인 회선을 하나의 통신에만 점유시킬 필요는 없다. 즉, 복수의 통신 셀을 하나의 회선상에 다중화하여 전송하면 회선의 이용효율 측면에서 유리하다.
신호를 전송하는 쪽에서 본다면 셀을 전송하면 여러 회선을 거쳐 상대방까지 도달하는데 마치 전용 회선이 마련되어 있는 것처럼 보이므로 이와 같은 회선을 가상채널(가상회선, VC : Virtual Channel)이라 부르고, 가상 채널에는 각각 가상채널식별자(VCI : Virtual Channel Identifier)라고 하는 번호가 주어진다.
단말과 단말간에는 하나의 가상 채널이 설정되어 있지만, 통신망내의 국과 국간에는 다수의 가상 채널이 설정되어 있다. 이와 같은 구간에서는 각 가상 채널을 각각의 가상채널 식별자(VCI)에 따라 몇 개의 채널을 하나로 묶어서 전송한다. 이와 같이 몇 개의 채널을 묶은 경우를 경로(Path)라고 한다.
ATM에서는 가상 채널을 묶는 것이기 때문에 가상 경로(VP)라 하며, 가상 경로 식별자(VPI)를 갖는다.
그리고, ATM 망을 구성하는 각각의 망 요소(예를 들어, 기지국, 이동 교환국 등)의 프로토콜 스택은 기본적으로 ATM 계층(Layer), ATM 계층보다 상위에 있는 ATM 적응 계층(ATM Adaptation Layer : 이하 AAL 이라 약칭 함) 및 AAL 보다 상위의 사용자 응용 계층으로 구성된다. 그 중에서 AAL 계층은 사용자 기기(Application)의 목적과 특성, 그리고 서비스 클래스의 종류에 따라 AAL-Type1에서 AAL-Type5(이하 AAL1 내지 AAL5라 함)까지 구분된다. 그중 ATM 셀의 전송에 가장 많이 사용되는 계층으로는 AAL2와 AAL5 계층이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 통신 시스템에서의 비동기전송모드 셀 라우팅 장치 및 라우팅 방법을 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 비동기전송모드 셀 라우팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
종래 기술에 따른 통신 시스템에서의 비동기전송모드 셀 라우팅 장치는 도 1에 나타낸 바와 같이, 복수개의 이동국(Mobile Terminal)과 무선구간으로 연결되어 이동국을 제어하고 기지국 제어기(BSC : Base Station Controller)와 통화채널을 연결시키는 제 1 내지 제 n 기지국(BTS : Base Transceiver Subsystem)(1,2,3)과, 기지국 제어기(BSC)에 구성되며 제 1 내지 제 n 기지국(1,2,3)과 연결되어 프로토콜(protocol)변환 등을 처리하는 가입자 카드(4)와, 상기 가입자 카드(4)와 연결되어 상기 제 1 내지 제 n 기지국(1,2,3)에서 전송되는 ATM 셀 헤더 정보, 즉 VCI/VPI 값만으로 전송데이터를 스위칭하여 목적지로 전송하는 ATM 스위치(5) 및 상기 ATM 스위치(5)에서 스위칭된 ATM 셀을 보코딩(Vocoding)하는 보코더(Vocoder)(6)로 구성된다.
이와 같은 종래 ATM 셀 전송 방식은 AAL5 방식에 따라 전송하는데, AAL5 전송 방식으로 전송하는 경우 제 1 내지 제 n 기지국(1,2,3)중 어느 하나의 기지국에 속한 발신측 이동국에서 기지국으로 음성(또는 영상 데이터)를 전송하면 상기 기지국에서는 ATM 셀을 가입자 카드(4)를 통해 ATM 스위치(5)로 전송하고 ATM 스위치(5)에서는 보코더부(6)로 전송될 셀인지 또는 다른 기지국 또는 이동교환국(MSC)으로 전송될 셀인지를 판단하고, 판단결과 보코더부(6)로 전송될 셀이라면 보코더부(6)로 전송하게 된다. 이때, 기지국과 이동국간 무선 인터페이스하는 채널 엘리먼트에는 고정된 가상경로/가상채널을 할당하고, 보코더부(6)에도 동일한 가상경로/가상채널을 고정시켜 통화 채널을 설정한 후 음성 데이터를 AAL5 포맷으로 보코더부(6)와 통화 채널 접속이 이루어진다.
앞에서도 설명한 바와 같이, 하나의 ATM 셀은 5바이트의 헤더부분과 48바이트의 정보부분으로 구성되는데, 이동국으로부터 전송되는 ATM 셀의 정보 부분에는 실제 음성 데이터를 보코딩한 디지털 데이터가 48바이트의 정보부분에 전부 실려 전송되기도 하지만 음성 데이터가 많지 않은 경우에는 극히 일부의 정보부분만을 이용하여 하나의 ATM 셀이 전송되는 경우도 있다.
이와 같은 종래 통신 시스템에서의 ATM 셀 라우팅에 있어서는 5바이트의 헤더 부분과 48바이트의 정보 부분으로 구성된 ATM 셀을 이용한 음성 데이터 송수신시 하나의 ATM 셀에서 실제로 음성 데이터가 보코딩된 데이터는 48바이트의 정보 부분의 일부인 경우에도 하나의 ATM 셀로 전송되므로 나머지 부분은 부하(Load)로 작용될 수 있었다. 따라서, 그와 같은 경우 ATM 셀의 전송 효율이나 전송 속도가 저하되고, VP/VC 자원 역시 낭비되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, IMT-2000 시스템의 비동기전송모드 적응 2 계층(AAL2)에 적용할 수 있도록 하나의 비동기전송모드 셀 내에 여러 개의 미니 셀(mini cell)을 포함하여 전송하는 경우의 가상경로/가상채널을 최대한 활용하여 전송 효율을 높일 수 있는 비동기전송모드 셀 라우팅 장치 및 셀 라우팅 방법을 제공하기 위한 것이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 다수의 미니셀을 포함하는 비동기전송모드 셀을 상기 비동기전송모드 셀의 헤더 정보에 따라 목적지로 스위칭하는 비동기전송모드 스위치가 구비된 통신 시스템에서, 입력되는 비동기전송모드 셀을 다중화하여 상기 비동기전송모드 스위치로 전송하거나 역다중화하여 다수의 미니셀 라우터로 전송하는 먹스/디먹스와, 상기 먹스/디먹스에서 역다중화된 상기 비동기전송모드 셀내의 상기 미니셀 헤더 정보에 따라 분해하여 링 라우터로 라우팅하거나, 상기 링 라우터에서 라우팅된 비동기전송모드 셀의 헤더를 참조하여 설정된 가상경로/가상채널 번호를 갖는 다수의 미니셀이 포함된 비동기전송모드 셀로 조립한후 상기 먹스/디먹스로 라우팅하는 복수의 미니셀 라우터와, 상기 복수의 미니셀 라우터에서 라우팅된 각각의 비동기전송모드 셀을 각각의 상기 비동기전송모드 셀 헤더 정보에 따라 보코더로 라우팅하거나, 상기 보코더에서 출력된 비동기전송모드 셀의 헤더 정보에 따라 상기 복수개의 미니셀 라우터중 설정된 가상경로/가상채널 번호를 갖는 미니셀 라우터로 라우팅하는 링 라우터로 구성된다.
이상과 같은 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 발신측에서 전송된 비동기전송모드 셀의 헤더를 검색하는 단계와, 상기 검색결과 동일한 가상경로/가상채널을 갖는 비동기전송모드 셀을 동일한 가상경로/가상채널의 비동기전송모드 셀을 조립하는 미니셀 라우터로 라우팅하는 단계와, 상기 미니셀 라우터에서 상기 라우팅된 비동기전송모드 셀을 동일한 가상경로/가상채널을 갖는 하나의 비동기전송모드 셀내에 조립하는 단계와, 상기 조립된 비동기전송모드 셀을 비동기전송모드 스위치로 전송하는 단계로 이루어진다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 비동기전송모드 셀 라우팅시 전송 효율을 높일 수 있고, 가상경로/가상채널 자원을 최대한 활용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 비동기전송모드 셀 라우팅 장치를 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명에 따른 비동기전송모드 셀 라우팅 장치를 설명하기 위한 도면
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명 비동기전송모드 셀 라우팅 장치의 셀렉터/보코더부를 설명하기 위한 도면
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 제 1 기지국 11 : 제 2 기지국
12 : 제 n 기지국 13 : 가입자 카드
14 : 비동기전송모드 스위치(ATM 스위치)
20 : 보코더부 21 : 먹스/디먹스
22 : 제 1 미니셀 라우터 23 : 제 2 미니셀 라우터
24 : 제 n 미니셀 라우터 25 : 링 라우터
26 : 제 1 보코더부 27: 제 2 보코더부
28 : 제 n 보코더부 29 : 셀 버스
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 비동기전송모드 셀 라우팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 비동기전송모드 셀 라우팅 장치는 도 2에 나타낸 바와 같이, 복수개의 이동국(Mobile Terminal)(도시하지 않음)과 무선구간으로 연결되어 이동국을 제어하고 기지국 제어기(BSC : Base Station Controller)와 통화채널을 연결시키며, 각각의 기지국에 속한 이동국에서 발생한 데이터를 ATM 셀로 조립할 때 데이터 양에 따라 다수의 ATM 셀을 미니셀로 조립하는 제 1 내지 제 n 기지국(BTS : Base Transceiver Subsystem)(10,11,12)과, 상기 기지국 제어기에 구성되며, 제 1 내지 제 n 기지국(10,11,12)과 연결되어 프로토콜 변환 등을 처리하는 가입자 카드(13)와, 상기 가입자 카드(13)와 연결되어 상기 제 1 내지 제 n 기지국(10,11,12)에서 전송되는 ATM 셀의 ATM 셀 헤더 정보(VCI/VPI)를 이용해 ATM 셀을 목적지로 스위칭하는 ATM 스위치(14)와, 상기 ATM 스위치(14) 또는 제 1 내지 제 n 미니셀 라우터(22,23,24)에서 입력되는 복수개의 ATM 셀을 다중화하여 ATM 스위치(14)로 전송하거나, 역다중화여 상기 ATM 셀을 상기 제 1 내지 제 n 미니셀 라우터(22,23,24)중 어느 하나의 라우터로 전송하는 먹스/디먹스(21)와, 상기 먹스/디먹스(21)에서 처리된 상기 ATM 셀에 미니셀이 포함된 경우 미니셀을 분해하여 링 라우터(25)로 라우팅하거나, 상기 링 라우터(25)에서 라우팅된 복수개의 ATM 셀의 헤더를 참조하여 설정된 VP/VC를 갖는 ATM 셀로 조립한후 상기 먹스/디먹스(21)로 라우팅하는 제 1 내지 제 n 미니셀 라우터(22,23,24)와, 상기 제 1 내지 제 n 미니셀 라우터(22,23,24)에서 라우팅된 각각의 ATM 셀을 각각의 헤더 정보에 따라 복수의 제 1 내지 제 n 보코더(26,27,28)로 각각 라우팅하거나, 상기 제 1 내지 제 n 보코더(26,27,28)에서 입력되는 ATM 셀을 각 ATM 셀들의 헤더 정보에 따라 상기 제 1 내지 제 n 미니셀 라우터(22,23,24)중 설정된 VP/VC 번호를 갖는 미니셀 라우터로 라우팅하는 링 라우터(25)로 구성된다.
이때, ATM 셀은 시작 필드와 다수의 미니셀로 구성되고, 다수의 미니셀은 앞에서도 설명한 바와 같이 미니셀 헤더부분과 정보부분으로 구성된다. 여기서, 미니셀의 정보 부분에는 음성 또는 영상 등의 데이터가 실려 있다. 이때, 미니셀의 정보부분에 실린 데이터는 서로 다른 이동국에서 발생한 음성(또는 영상)데이터이다.
여기서, 실질적으로 이동국에서 발생한 데이터를 하나의 ATM 셀에 미니셀로 조립하는 경우에 영상데이터는 그 크기가 크므로 조립하는 경우는 별로 없을 것이지만, 음성 데이터는 음성 데이터의 크기에 따라 복수의 ATM 셀을 하나의 ATM 셀내에 조립한다. 여기서, 미설명 부호 20은 셀렉터/보코더부이다.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명 비동기전송모드 셀 라우팅 장치의 셀렉터/보코더부를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 셀럭터/보코더부(20)는 설명의 편의를 위해 도 3에 나타낸 바와 같이 복수개의 미니셀 라우터를 제 1 내지 제 3 미니셀 라우터(41,42,43)라 하고, 복수개의 보코더는 제 1 내지 제 3 보코더부(44,45,46)라 한다. 그리고, 제 1 미니셀 라우터(41)는 링 라우터(40)로부터 전송되는 미니셀의 헤더정보가 제 1 내지 제 10 VP/VC(제 1∼10 VP/VC)인 것만을 수신하여 조립하고, 제 2 미니셀 라우터(42)는 링 라우터(40)로부터 전송되는 미니셀의 헤더정보가 제 11 내지 제 20 VP/VC(제 11∼20 VP/VC)인 것만을 수신하여 조립하고, 제 3 미니셀 라우터(43)는 링 라우터(40)로부터 전송되는 미니셀의 헤더정보가 제 21 내지 제 30 VP/VC(제 21∼30 VP/VC)인 것만을 수신하여 조립한다는 것이다.
여기서, 하나의 VP/VC는 하나의 기지국과 가입자 카드(도 2의 13)간의 VP/VC라 하면, 제 1 기지국에서 제 10 기지국에 의해 통화채널이 설정되는 각각의 이동국은 각각의 기지국에서 먹스/디먹스(도 2의 21)까지 ATM 셀이 전송된후 먹스/디먹스(21)의 역다중화에 의해 제 1 미니셀 라우터(41)로 전송되고, 제 11 기지국에서 제 20 기지국에 의해 통화채널이 설정되는 각각의 이동국은 각각의 기지국에서 먹스/디먹스(21)까지 ATM 셀이 전송된후 먹스/디먹스(21)의 역다중화에 의해 제 2 미니셀 라우터(42)로 전송되며, 제 21 기지국에서 제 30 기지국에 의해 통화채널이 설정되는 각각의 이동국들은 각각의 기지국에서 먹스/디먹스(21)까지 ATM 셀이 전송된후 먹스/디먹스(21)의 역다중화에 의해 제 3 미니셀 라우터(43)로 전송되고, 제 1 내지 제 3 미니셀 라우터(41,42,43)에 전송된 ATM 셀은 각 미니셀 라우터(41,42,43)에서 각각의 ATM 셀로 분해되어 링 라우터(40)로 전송되고, 링 라우터(40)에서는 각각의 ATM 셀 헤더 정보에 따라 제 1 내지 제 3 보코더(44,45,46)중 어느 하나의 보코더로 라우팅된다.
그와는 반대로 제 1 내지 제 3 보코더(44,45,46)에서 링 라우터(40)로 전송된 ATM 셀은 각각의 ATM 셀의 헤더 정보에 따라 제 1 내지 제 3 미니셀 라우터(41,42,43)중 하나의 미니셀 라우터로 전송되는데, ATM 셀 헤더의 정보가 제 1 내지 제 10 VP/VC를 갖는 ATM 셀은 제 1 미니셀 라우터(41)로, ATM 셀 헤더의 정보가 제 11 내지 제 20 VP/VC를 갖는 ATM 셀은 제 2 미니셀 라우터(42)로 그리고, ATM 셀 헤더의 정보가 제 21 내지 제 30 VP/VC를 갖는 ATM 셀은 제 3 미니셀 라우터(43)로 라우팅된다.
그리고, 상기 제 1 내지 제 3 미니셀 라우터(41,42,43)에서는 링 라우터(40)에서 전송된 ATM 셀중 동일한 VP/VC를 갖는 ATM 셀의 데이터 크기가 두 개 이상의 ATM 셀을 조립한 경우에도 48바이트 이하인 경우에는 동일한 VP/VC를 갖는 두 개 이상의 ATM 셀의 각각을 하나의 미니셀로 하여 하나의 ATM 셀에 두 개 이상의 ATM 셀을 조립한후 먹스/디먹스(21)로 전송한다.
이상의 설명에서와 같은 본 발명 ATM 셀 라우팅 장치 및 라우팅 방법에 있어서는 5바이트의 헤더 부분과 48바이트의 정보 부분으로 구성된 ATM 셀을 이용한 음성 또는 영상 데이터 송수신시 하나의 ATM 셀에 실리는 음성 또는 영상 데이터의 크기가 작을 경우 미니셀로 구성되는데 그와 같은 미니셀을 이용하는 경우 53바이트의 크기를 갖는 ATM 셀중 48바이트의 정보 부분을 모두 이용할 수 있으므로 가상경로/가상채널 자원을 최대한 활용할 수 있어 ATM 셀의 전송 효율이나 전송 속도가 향상되는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 다수의 미니셀을 포함하는 비동기전송모드 셀을 상기 비동기전송모드 셀의 헤더 정보에 따라 목적지로 스위칭하는 비동기전송모드 스위치가 구비된 통신 시스템에서,
    입력되는 비동기전송모드 셀을 다중화하여 상기 비동기전송모드 스위치로 전송하거나 역다중화하여 다수의 미니셀 라우터로 전송하는 먹스/디먹스와,
    상기 먹스/디먹스에서 역다중화된 상기 비동기전송모드 셀내의 상기 미니셀 헤더 정보에 따라 분해하여 링 라우터로 라우팅하거나, 상기 링 라우터에서 라우팅된 비동기전송모드 셀의 헤더를 참조하여 설정된 가상경로/가상채널 번호를 갖는 다수의 미니셀이 포함된 비동기전송모드 셀로 조립한후 상기 먹스/디먹스로 라우팅하는 복수의 미니셀 라우터와,
    상기 복수의 미니셀 라우터에서 라우팅된 각각의 비동기전송모드 셀을 각각의 상기 비동기전송모드 셀 헤더 정보에 따라 보코더로 라우팅하거나, 상기 보코더에서 출력된 비동기전송모드 셀의 헤더 정보에 따라 상기 복수개의 미니셀 라우터중 설정된 가상경로/가상채널 번호를 갖는 미니셀 라우터로 라우팅하는 링 라우터로 구성됨을 특징으로 하는 비동기전송모드 셀 라우팅 장치.
  2. 발신측에서 전송된 비동기전송모드 셀의 헤더를 검색하는 단계와;
    상기 검색결과 동일한 가상경로/가상채널을 갖는 비동기전송모드 셀을 동일한 가상경로/가상채널의 비동기전송모드 셀을 조립하는 미니셀 라우터로 라우팅하는 단계와;
    상기 미니셀 라우터에서 상기 라우팅된 비동기전송모드 셀을 동일한 가상경로/가상채널을 갖는 하나의 비동기전송모드 셀내에 조립하는 단계와;
    상기 조립된 비동기전송모드 셀을 비동기전송모드 스위치로 전송하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비동기전송모드 셀 라우팅 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 미니셀 라우터에서 라우팅된 상기 비동기전송모드 셀을 동일한 가상경로/가상채널을 갖는 하나의 비동기전송모드 셀내에 조립할 때 상기 적어도 두 개 이상의 비동기전송모드 셀을 조립하는 것을 특징으로 하는 비동기전송모드 셀 라우팅 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 조립되는 비동기전송모드 셀은 24바이트 이하의 데이터를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 비동기전송모드 셀 라우팅 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030029215A (ko) * 2001-10-05 2003-04-14 호림테크널러지 주식회사 Ａｔｍ 스위치
KR100385133B1 (ko) * 1999-12-16 2003-05-22 엘지전자 주식회사 교환기의 셀 다중화/역다중화 시스템

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