KR20020054250A - 라인정합장치와 비동기전달모드 스위치장치간 이중화 시스템 - Google Patents

라인정합장치와 비동기전달모드 스위치장치간 이중화 시스템 Download PDF

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KR20020054250A
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Abstract

본 발명은 비동기전달모드(ATM) 교환기 등에서의 라인정합장치와 ATM 스위치장치 이중화 시스템에 관한 것으로, 라인정합장치와 ATM 스위치장치에서 발생할 수 있는 에러 및 고장에 대비하고 신뢰도를 높이기 위하여, 라인정합장치와 ATM 스위치장치를 각각 전이중화 구조로 구현한 N x N의 ATM 교환기에서 라인정합장치와 ATM 스위치장치의 이중화 동작을 선택적으로 단중화 동작으로 변경하여 2N x 2N으로 용량을 확장시킬 수 있도록 확장모드를 운용한다. 본 발명은 하나의 시스템으로 신뢰성과 확장성을 겸하여 수용할 수 있도록 하는 라인정합장치와 스위치장치간의 이중화 시스템을 제공하기 위하여, 외부로부터 입력되는 데이터를 ATM 셀로 변환하고 교환기의 동작 모드가 이중화 모드인지 확장 모드인지를 판단하여 판단 결과에 따라 이중화 또는 단중화로 동작 모드를 변경하는 이중화된 라인정합장치; 및 상기 이중화된 라인정합장치로부터 입력된 셀 데이터의 정상 여부를 판단하여 정상적으로 수신된 셀에 대하여 스위칭을 수행하고 동작 모드에 따라 이중화 또는 단중화 동작하는 ATM 스위치장치를 포함하며, 상기 라인정합장치와 상기 ATM 스위치장치의 이중화 동작을 선택적으로 단중화 동작으로 변경 운용하여 용량을 확장시키는 것을 특징으로 하며, 비동기전달모드 교환기 등에 이용된다.

Description

라인정합장치와 비동기전달모드 스위치장치간 이중화 시스템{Duplication system of line interface apparatus and ATM switch apparatus}
본 발명은 비동기전달모드(ATM) 교환기 등에서의 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 기술에 관한 것으로, 특히 고도의 신뢰도를 요구하는 통신망에서는 ATM 교환기의 주요 장치인 스위치장치, 프로세서 장치, 라인정합장치를 각각 모두 전이중화하여 N x N ATM 교환 시스템의 이중화 구조로 운용하며, 다수의 가입자를 수용하는 것이 유리한 통신망에서는 N x N ATM 교환기의 라인정합장치와 ATM 스위치장치의 이중화 구조를 단중화 구조로 변경함으로써, 2N x 2N ATM 교환기로 운용 할 수 있도록 하는 라인정합장치와 비동기전달모드 스위치장치간 이중화 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 교환 시스템은 사용되는 용도에 따라 신뢰성과 안정성을 도모해야 할지 아니면 다수의 사용자를 수용해야 할지에 대한 방향이 정해진다.
종래의 이중화 구조의 ATM 교환 시스템은 라인정합장치의 이중화에 대해 신뢰성 측면에서는 바람직하나 라인정합장치당 가격이 두배로 되는 점과, 이중화함으로써 물리적으로 실장할 수 있는 보드 수가 절반으로 줄게 되므로 이중화 구현을기피하였기 때문에 ATM 스위치장치만 이중화 구조로 구현하였다.
즉, 고도의 신뢰도를 요구하는 통신시스템에 사용되는 일반적인 고장 허용 기법은 하드웨어의 중복 설계가 주를 이룬다. 이러한 개념으로 설계된 통신 시스템은 확장성과 수용할 수 있는 기능 집적도가 떨어지게 되므로, 대부분의 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 교환기등에서는 스위치장치와 프로세서 장치에 대해서는 고장에 대비하여 여분의 장치를 확보하지만 라인 정합 보드에 대해서는 여분의 장치를 두지 않으므로 라인 정합 보드에서 고장이 발생하는 경우 서비스가 중단되는 현상이 발생하게 된다.
도 1 은 종래의 ATM 스위치 이중화 구조를 설명하기 위한 블럭도로서, 이러한 이중화 구조와 관련한 "ATM 스위치의 이중화 제어 장치"가(대한민국 특허 "제237398호 ", (1999. 10. 07 등록))에 소개되어 있다.
도 1서, "100"은 이중화된 스위치 시스템, "100A,100B"는 스위치장치, "110a,110b", "120a,120b"는 수신 인터페이스, "130a,130b"는 ATM 스위치, "150a,150b"는 제어기, "140a,140b"는 송신 인터페이스를 각각 나타낸다.
상기 종래의 ATM 스위치 이중화 제어 장치는, 각 ATM 스위치 및 스위치의 입출력 링크를 전 이중방식으로 이중화를 구성하였으며, 버퍼 동기가 이루어진 상태에서 ATM 스위치의 이중화 절체가 이루어지도록 기존의 버퍼 제어회로에 이중화 제어를 위한 회로를 추가하였다. 추가된 이중화 제어회로는 제어기간 상호 주고 받는 데이터 정보에 의해 마스터 ATM 스위치로부터 어드레스 버퍼의 쓰기 포인터 값을 읽어와 기록해 두기 위한 레지스터와 이 값과 현재의 읽기 포인터의 값을 비교하기 위한 비교기를 구비하고 있다.
이와 같이, 구성된 두 ATM 스위치는 링크와 스위치가 모두 이중화되어 있으므로 최소 단위 이중화 절체가 가능하며, 운용 상태로 동작할 때 버퍼 동기가 이루어짐으로써, 두 개의 ATM 스위치중 하나가 결함에 의해 운용 중지상태에서 운용상태로 전환된 후에 즉시 마스터 ATM 스위치로서 동작할 수 있도록 되어 있다.
따라서, 상기한 바와 같은 종래의 기술은 ATM 스위치장치의 입출력 포트별로 어드레스 버퍼의 읽기 포인터와 쓰기 포인터의 별도 저장과 비교를 위한 추가 회로가 필요하며, 버퍼 동기를 맞추기 위하여 셀 지연이 필수적으로 유발되고 이에 따른 추가 버퍼가 있어야 하고, 항상 타이밍을 감시하여 상호 동기하에 동작이 이루어져야 한다. 만일의 경우에 타이밍이 한 클럭이라도 어긋나거나 포인터 값이 일치하지 않는 경우에는 이중화 절체시에 동기가 일치하지 않아 셀이 유실될 수 있다. 또한, 인터페이스 이전의 라인정합장치가 단중화로 동작하는 경우 라인정합장치의 회로에서 장애가 발생하면 그 포트를 이용하는 서비스가 중단된다. 즉, 이러한 ATM 스위치장치는 단중화된 라인 정합 장치의 고장에 대해서는 대책이 없으며, 라인 정합 장치를 이중화했을 경우에는 시스템의 가격 경쟁력을 상실하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 라인정합장치와 ATM 스위치장치에서 발생할 수 있는 에러 및 고장에 대비하고 신뢰도를 높이기 위하여, 라인정합장치와 ATM 스위치장치를 각각 전이중화 구조로 구현한 N x N의 ATM 교환기 등에서 라인정합장치와 ATM 스위치장치의 이중화 동작을 선택적으로 단중화 동작으로 변경하여 2N x 2N으로 용량을 확장시킬 수 있도록 확장모드를 운용함으로써, 하나의 시스템으로 신뢰성과 확장성을 겸하여 수용할 수 있도록 하는 라인정합장치와 비동기전달모드 스위치장치간 이중화 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 종래의 ATM 스위치 이중화 시스템을 설명하기 위한 블럭도.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 확장성을 고려한 ATM 교환기에서 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템의 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 확장성을 고려한 이중화 시스템 중 라인정합장치에 위치한 경로 분배기와 입력 선택기의 일실시예 상세 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 확장성을 고려한 이중화 시스템 중 ATM 스위치장치에 위치한 입력 선택기와 출력 분배기의 일실시예 상세 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1000A/1000B, 101a~10Na, 101b~10Nb : 라인정합장치
111a~11Na, 111b~11Nb : 경로 분배기
121a~12Na, 121b~12Nb : 입력 선택기
2000A/2000B : ATM 스위치장치
201a~20Na, 201b~20Nb : 입력 선택기
211a~21Na, 211b~21Nb : 출력 분배기
220a/220b : N x N 스위치 기능부
221a/221b : 제어기
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 라인정합장치와 비동기전달모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 스위치장치간 이중화 시스템에 있어서, 외부로부터 입력되는 데이터를 ATM 셀로 변환하고 교환기의 동작 모드가 이중화 모드인지 확장 모드인지를 판단하여 판단 결과에 따라 이중화 또는 단중화로 동작 모드를 변경하는 이중화된 라인정합장치; 및 상기 이중화된 라인정합장치로부터 입력된 셀 데이터의 정상 여부를 판단하여 정상적으로 수신된 셀에 대하여 스위칭을 수행하고 동작 모드에 따라 이중화 또는 단중화 동작하는 ATM 스위치장치를 포함하며, 상기 라인정합장치와 상기 ATM 스위치장치의 이중화 동작을 선택적으로 단중화 동작으로 변경 운용하여 용량을 확장시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, ATM 교환기를 N x N 이중화 구조로 운용할 때는 각각의 라인정합장치와 스위치장치는 듀얼 액티브(dual Active)로 동작하며, 각 장치의 수신부에서 이중화되어 수신된 데이터의 에러를 검사하여 에러가 없는 정상 데이터를 선택하여동작하도록 처리한다.
한편, 이중화로 동작하던 라인정합장치와 ATM 스위치장치를 단중화 동작하도록 변경하여 2N x 2N의 확장 모드로 사용하는 경우에는, N개의 듀얼 액티브(dual active)로 이중화 동작하던 모든 라인정합장치는 독립된 2N개의 라인정합장치로 동작 모드를 변경하며, A와 B로 듀얼 액티브로 이중화 동작하던 ATM 스위치장치도 각각 독립된 단중화 동작으로 변경되어, A측 ATM 스위치장치는 1~N 포트에 대한 N x N 스위칭을 수행하고 B측 스위치장치는 (N+1)~2N 포트에 대한 N x N 스위칭을 수행하도록 동작 모드를 변경함으로써 용량 확장이 가능하도록 한다. ATM 스위치장치가 독립적인 단중화 동작을 하는 확장 모드에서 사용하기 위하여 별도로 추가된 셀 버퍼는 임계치를 설정하여 임계치 이상으로 셀이 입력된 경우에는 라인정합장치로 백프레셔(backpressure) 신호를 송신하여 데이터의 흐름을 제어함으로써 하드웨어 부담을 최소로 하여 용량을 두 배로 확장할 수 있는 특징이 있다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 확장성을 고려한 ATM 교환기에서 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템의 구성도이다.
도면에서 "1000A/1000B"는 라인정합장치, "101a~10Na, 101b~10Nb"는 라인정합장치, "111a~11Na, 111b~11Nb"는 경로 분배기, "121a~12Na, 121b~12Nb"는 입력 선택기, "2000A/2000B"는 ATM 스위치장치, "201a~20Na, 201b~20Nb"는 입력 선택기,"211a~21Na, 211b~21Nb"는 출력 분배기, "220a/220b"는 N x N 스위치 기능부 및 "221a/221b"는 제어기를 각각 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 ATM 교환기 등에서의 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템은, 외부로부터 ATM 교환기로 입력된 데이터를 ATM 셀로 변환하고 이중화된 경로를 통하여 ATM 스위칭장치(2000A/2000B)로 출력하기 위한 라인정합장치(1000A,1000B)와, 이중화된 라인정합장치(1000A,1000B)로부터 입력된 셀 데이터의 정상 여부를 판단하여 정상적으로 수신된 셀에 대하여 N x N 스위칭을 수행하기 위한 이중화로 구성된 ATM 스위치장치(2000A/2000B)를 구비한다.
여기서, 라인정합장치(1000A,1000B)는 이중화 모드인지 확장 모드인지를 판단하여 이중화 모드일 경우 동일한 데이터를 이중화된 경로를 통하여 이중화된 ATM 스위치장치(2000A,2000B)로 송출하고, 확장 모드일 경우 헤더 정보 중 목적지 정보를 분석하여 목적지가 포트 1~N에 속하면 ATM 스위치장치(2000A)로 데이터를 송출하고 목적지가 포트 (N+1)~2N에 속하면 ATM 스위치장치(2000B)로 데이터를 송출하기 위한 라인정합장치(101a~10Na,101b~10Nb)의 경로분배기(111a~11Na, 111b~11Nb)와, 이중화 모드인지 확장 모드인지를 판단하여 이중화 모드일 경우 이중화된 ATM 스위치장치(2000A,2000B)로부터 입력된 데이터 중 정상적인 데이터를 수신한 경로를 선택하여 처리하고, 확장 모드일 경우 라인정합장치(101a~10Na,101b~10Nb)가 포트 1~N에 속하였으면 ATM 스위치장치(2000A)와 연결되는 경로를 선택하고 라인정합장치(101a~10Na,101b~10Nb)가 포트 (N+1)~2N에 속하였으면 ATM 스위치장치(2000B)와 연결되는 경로를 선택하기 위한 라인정합장치(101a~10Na,101b~10Nb)의 입력선택기(121a~12Na,121b~12Nb)를 포함한다.
그리고, ATM 스위치장치(2000A,2000B)는 이중화 모드인지 확장 모드인지를 판별하여 이중화 모드일 경우 이중화된 라인정합장치(2000A,2000B)로부터 입력된 데이터 중 정상적인 데이터를 수신한 경로를 선택하여 처리하고, 확장 모드일 경우 라인정합장치(1000A,1000B)로부터 수신된 데이터를 각각 별도의 셀 버퍼에 저장한 후 선택하기 위한 ATM 스위치장치(2000A,2000B)의 입력 선택기(201a~20Na,201b~20Nb)와, 이중화 모드인지 확장 모드인지를 판단하여 이중화 모드일 경우 동일한 데이터를 이중화된 경로를 통하여 라인정합장치(1000A,1000B)로 송출하고, 확장모드일 경우 ATM 스위치장치(2000A)는 라인정합장치(1000A)로 연결된 경로를 선택하여 포트 1~N에 속하는 라인정합장치(101a~10Na)로 데이터를 송신하고 ATM 스위치장치(2000B)는 라인정합장치(1000B)로 연결된 경로를 선택하여 포트 (N+1)~2N에 속하는 라인정합장치(101b~10Nb)로 데이터를 송신하기 위한 ATM 스위치장치(2000A,2000B)의 출력 분배기(211a~21Na,211b~21Nb)를 포함한다.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 비동기전달모드 교환기 등에서 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이중화로 운용하는 경우 라인정합장치(2000A,2000B)는 외부로부터 동일한 데이터를 수신하여 물리층 정합을 수행한 후 ATM 셀로 변환하며,라인정합장치(101a~10Na,101b~10Nb)에 위치한 경로 분배기(111a~11Na,111b~11Nb)는 이중화 운용 모드임을 감지하여 동일한 ATM 셀을 이중화된 ATM 스위치장치(2000A,2000B)로 송신한다. ATM 스위치장치(2000A,2000B)의 입력 선택기(201a~20Na,201b~20Nb)는 이중화 운용 모드에서는 라인정합장치(1000A,1000B)로부터 이중화되어 입력된 데이터의 정상 여부를 판별하여 정상적으로 데이터를 수신한 경로를 선택하여 N x N 스위치 기능부(220a,220b)로 전달된다. N x N 스위치 기능부(220a,220b)에서 처리된 데이터는 ATM 스위치장치(2000A,2000B)의 출력 분배기(211a~21Na,211b~21Nb)에 의해 동일한 데이터를 이중화된 라인정합장치(1000A,1000B)로 송신하고 라인정합장치(101a~10Na,101b~10Nb)의 입력 선택기(121a~12Na,121b~12Nb)는 이중화되어 입력된 데이터중 에러가 발생하지 않은 정상 데이터를 선택한다.
한편, 확장 모드로 운용하는 경우 라인정합장치(1000A)는 1부터 N까지의 외부 입출력 정합을 담당하고 라인정합장치(1000B)는 N+1부터 2N까지의 외부 입출력 정합을 담당하게 된다. 또한, ATM 스위치장치(2000A)는 1부터 N까지의 포트에 대해 N x N 스위칭 기능을 수행하며 ATM 스위치장치(2000B)는 N+1부터 2N까지의 포트에 대해 N x N 스위칭 기능을 수행한다.
임의의 라인정합장치로 입력된 외부 데이터는 물리층 정합을 수행하고 ATM 셀로 변환된 후 목적지 포트가 1~N에 속하였는지 (N+1)에서 2N에 속하였는지를 라인정합장치(101a~10Na,101b~10Nb)의 경로 분배기(111a~11Na,111b~11Nb)에서 판단하여 목적지 포트가 1~N에 속한 경우는 ATM 스위치장치(2000A)로 연결되는 경로로ATM 셀을 송신하고 (N+1)~2N에 속한 경우는 ATM 스위치장치(2000B)로 연결되는 경로로 ATM 셀을 송신한다. 여기서, ATM 스위치장치(2000A)는 1~N의 포트에 대해 N x N 스위칭을 수행한 후 라인정합장치(1000A)가 연결된 경로로 데이터를 송신하고, ATM 스위치장치(2000B)는 (N+1)~2N의 포트에 대해 N x N 스위칭을 수행한 후 라인정합장치(1000B)가 연결된 경로로 데이터를 송신한다.
도 3 은 본 발명에 따른 확장성을 고려한 이중화 시스템 중 라인정합장치에 위치한 경로 분배기와 입력 선택기의 일실시예 상세 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 라인정합장치의 경로분배기(11N)는, 외부로부터 셀 데이터, 워드 클럭, 및 셀동기 신호를 입력받아 워드 클럭의 상승 천이 시점에서 셀 정보를 리타이밍하기 위한 리타이밍기(11)와, 외부로부터 셀 데이터, 워드 클럭, 및 셀동기 신호를 입력받아 헤더 정보 중 목적지 정보를 분석하여 이중화된 경로를 통한 데이터 송출을 제어하기 위한 목적지 선택기(12)와, 이중화 모드인지 확장 모드인지 판별하기 위한 모드 제어기(13), 및 리타이밍기(11)로부터 출력된 데이터를 모드 제어기(13)의 모드 결정 신호에 의해 목적지 선택기(12)로부터 수신된 경로변경 제어신호에 의해 이중화된 출력 경로로 송출하는 것을 담당하는 버스 교환기(14)를 구비한다.
또한, 라인정합장치의 입력선택기(12N)는, 외부로부터 워드 클럭, 셀 동기 신호, 이중화된 ATM 스위치장치(2000A,2000B)로부터 셀 데이터를 입력받아 워드 클럭의 상승 천이 시점에서 셀 정보를 리타이밍하기 위한 리타이밍기(15)와, ATM 스위치장치(2000A,2000B)로부터 이중화되어 수신된 데이터의 에러 발생여부를 검출하기 위한 에러검출기(16)와, 이중화 모드인지 확장 모드인지 판별하는 모드 제어기(17), 및 리타이밍기(15)로부터 출력된 데이터를 모드 제어기(17)의 모드 결정 신호에 의해 리타이밍기(15) 출력 중 하나를 선택하기 위한 선택기(18)를 구비한다.
상기한 바와 갖은 구조를 갖는 라인정합장치의 경로분배기와 입력선택기의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 라인정합장치 경로분배기(11N)는 라인정합장치에서 물리층 정합과 ATM 셀 변환을 거친후, 입력된 ATM 셀 데이터를 리타이밍기(11)에서 클럭으로 리타이밍하면서 동시에 목적지 선택기(12)에서 목적지 주소를 분석하여 버스교환기(14)에서 스위치장치로 송출되는 데이터 경로를 제어한다. 즉, 이중화 모드를 '1'로 하고 확장 모드를 '0'으로 할 때, 옵션의 입력값을 모드제어기(13)에서 판독하여 이중화 모드인지 확장 모드인지를 결정하게 되고, 목적지 선택기(12)는 이중화 모드인 경우에는 버스교환기(14)의 ATM 스위치장치(2000A,2000B)의 연결 경로로 동일한 데이터를 송출하고 확장 모드인 경우에는 목적지 선택기(14)에서 분석한 값에 따라 목적지가 1~N 포트에 속하면 ATM 스위치장치(2000A)의 연결 경로로, 목적지가 (N+1)~2N 포트에 속하면 ATM 스위치장치(2000B) 연결경로로 데이터를 송출한다.
한편, 라인정합장치의 입력 선택기(12N)는 이중화 모드인지 확장모드인지를 모드 제어기(17)에서 판독하여 이중화 모드인 경우에는 리타이밍기(15)에서 입력된 데이터를 리타이밍하면서 동시에 에러 검출기(16)에서 ATM 스위치장치(2000A,2000B)의 연결 경로로부터 입력된 데이터의 에러 여부를 조사하여 정상적으로 데이터를 수신한 경로를 선택하도록 선택기(18)로 선택신호를 보낸다.또한, 확장모드인 경우에는 모드 제어기(17)에서 결정된 모드 신호와 라인정합장치가 2N개의 포트 중 어느 포트를 담당하는지에 따라, 라인정합장치(101a~10Na,101b~10Nb)에서 담당하는 포트가 1~N에 해당하는 경우는 ATM 스위치장치(2000A)의 연결 경로로부터 입력되어 리타이밍된 데이터를 선택하고 라인정합장치(101a~10Na,101b~10Nb)에서 담당하는 포트가 (N+1)~2N에 해당하는 경우에는 ATM 스위치장치(2000B)의 연결 경로로부터 입력되어 리타이밍된 데이터를 선택하도록 경로 선택신호를 보내어 전체 2N개의 포트를 수용하도록 한다.
도 4 는 본 발명에 따른 확장성을 고려한 이중화 시스템 중 ATM 스위치장치에 위치한 입력 선택기와 출력 분배기의 일실시예 상세 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, ATM 스위치장치의 입력 선택기(20N)는, 이중화 모드인지 확장 모드인지 판별하기 위한 모드 제어기(21)와, 이중화된 라인정합장치(1000A,1000B)로부터 ATM 셀 데이터를 입력받아 확장 모드 운용시에 셀을 저장하기 위한 셀 버퍼(22)와, 이중화된 라인정합장치(1000A,1000B)로부터 ATM 셀 데이터를 입력받아 리타이밍하기 위한 리타이밍기(23)와, 이중화되어 수신된 데이터의 에러를 검출하고 모드 제어기(21)의 모드 결정 신호에 의해 출력을 선택하기 위한 에러 검출 및 선택제어기(24) 및 모드 제어기(21)의 모드 결정 신호와 에러 검출 및 선택 제어기(24)로부터의 제어 신호에 의해 셀 버퍼(22) 및 리타이밍기(23)로부터 입력되는 데이터를 선택하여 출력하기 위한 선택기(25)를 구비한다.
한편, ATM 스위치장치의 출력 분배기(21N)는, 이중화 모드인지 확장 모드인지 판별하기 위한 모드 제어기(26)와, 모드 제어기(26)의 모드 결정 신호에 따라 이중화 모드에서는 동일한 데이터를 두 개의 경로로 출력하고 확장 모드에서는 ATM 스위치장치(2000A,2000B)가 이중화 구성중 ATM 스위치장치(2000A)측에 속하였으면 라인정합장치(101a~10Na)로 연결된 경로로만 데이터를 출력하고 ATM 스위치장치(2000A,2000B)가 이중화 구성중 ATM 스위치장치(2000B)측에 속하였으면 라인정합장치(101b~10Nb)로 연결된 경로로만 데이터를 출력하기 위한 버스교환기(27)를 구비한다.
상기한 바와 구조를 갖는 ATM 스위치장치의 입력 선택기와 출력 분배기의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, ATM 스위치장치의 입력 선택기(20N)는 모드제어기(21)에 의해 이중화 모드와 확장모드를 판단한다.
이중화 모드인 경우에는 이중화 수신된 데이터를 리타이밍기(23)에서 리타이밍하면서 동시에 에러 검출 및 선택제어기(24)에서 에러 발생을 조사하여 정상적인 데이터를 선택하도록 선택기(25)로 제어신호를 보낸다.
확장 모드인 경우에는 두 개의 경로로부터 입력된 데이터를 셀 버퍼(22)에 저장하며, 버퍼 임계치까지 셀이 차게 되면 피드백 신호를 라인정합장치(101a~10Na,101b~10Nb)로 출력한다. 두 개의 버퍼에 셀이 저장되면 에러 검출 및 선택제어기(24)에서 라운드로빈 방식으로 셀을 송출하도록 제어하고, 한 개의 버퍼에만 셀이 저장되는 경우에는 해당 버퍼의 셀을 송출하도록 제어신호를 보낸다.
한편, ATM 스위치장치의 출력 분배기(21N)는 모드제어기(26)의 모드 판단에 따라, 이중화모드인 경우에는 두 개의 경로로 동일한 데이터를 출력하고 확장모드인 경우에는 ATM 스위치장치(2000A)에서는 1~N에 속한 포트에 대해서만 N x N 스위칭을 수행하므로 라인정합장치(1000A)로 연결되는 경로로 셀을 송출하며 ATM 스위치장치(2000B)에서는 (N+1)~2N에 속한 포트에 대해서만 N x N 스위칭을 수행하므로 라인정합장치(1000B)로 연결되는 경로로 셀을 송출하도록 버스교환기(27)를 제어한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 고장 허용 기법을 갖는 ATM 교환기 등에서 라인정합장치와 스위치장치간의 이중화 시스템을 필요에 따라 이중화 운용 또는 단중화 구조로 운용함으로써, 용량을 두배로 확장할 수 있도록 하는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 첫째, N x N ATM 교환기를 이중화 구조로 운용할 때 고장이나 에러가 발생하더라도 ATM 교환기의 성능이 저하되지 않도록 높은 신뢰도를 제공할 수 있고, 2N x 2N의 용량 확장 구조로 운용할 때에는 두 배의 라인정합장치를 수용하므로 스위칭 용량도 두 배로 확장되는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 N x N ATM 교환기를 전이중화로 구성하여 모드 변경에 의해 이중화 모드와 확장모드로 동작이 가능하므로, 용량 확장시에 추가적인 하드웨어 비용 부담이 없고 시스템에서 수용 가능한 포트 집적도도 확장모드에서는 이중화 모드의 두 배가 되므로 라인당 비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 라인정합장치와 비동기전달모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 스위치장치간 이중화 시스템에 있어서,
    외부로부터 입력되는 데이터를 ATM 셀로 변환하고 교환기의 동작 모드가 이중화 모드인지 확장 모드인지를 판단하여 판단 결과에 따라 이중화 또는 단중화로 동작 모드를 변경하는 이중화된 라인정합장치; 및
    상기 이중화된 라인정합장치로부터 입력된 셀 데이터의 정상 여부를 판단하여 정상적으로 수신된 셀에 대하여 스위칭을 수행하고 동작 모드에 따라 이중화 또는 단중화 동작하는 ATM 스위치장치를 포함하며,
    상기 라인정합장치와 상기 ATM 스위치장치의 이중화 동작을 선택적으로 단중화 동작으로 변경 운용하여 용량을 확장시키는 것을 특징으로 하는 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이중화된 라인정합장치는,
    상기 이중화 모드인지 확장 모드인지를 판단하여 이중화 모드일 경우 동일한 데이터를 이중화된 경로를 통하여 상기 이중화된 ATM 스위치장치로 송출하고, 확장 모드일 경우 헤더 정보 중 목적지 정보를 분석하여 상기 이중화된 ATM 스위치장치중 일측 ATM 스위치장치로 데이터를 송출하거나, 상기 이중화된 ATM 스위치장치중 타측 ATM 스위치장치로 데이터를 송출하기 위한 다수의 경로분배수단; 및
    상기 이중화 모드인지 확장 모드인지를 판단하여 이중화 모드일 경우 상기 이중화된 ATM 스위치장치로부터 입력된 데이터 중 정상적인 데이터를 수신한 경로를 선택하여 처리하고, 확장 모드일 경우 상기 이중화된 라인정합장치가 상기 일측 다수의 포트에 속하였으면 상기 이중화된 ATM 스위치장치중 일측 ATM 스위치장치와 연결되는 경로를 선택하고 상기 이중화된 라인정합장치가 상기 타측 다수의 포트에 속하였으면 상기 이중화된 ATM 스위치장치중 타측 ATM 스위치장치와 연결되는 경로를 선택하기 위한 다수의 입력선택수단
    을 포함하는 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 경로 분배수단 각각은,
    외부로부터 셀 데이터, 워드 클럭, 및 셀동기 신호를 입력받아 워드 클럭의 상승 천이 시점에서 셀 정보를 리타이밍하기 위한 제1 리타이밍수단;
    외부로부터 셀 데이터, 워드 클럭, 및 셀동기 신호를 입력받아 헤더 정보 중 목적지 정보를 분석하여 이중화된 경로를 통한 데이터 송출을 제어하기 위한 목적지 선택수단;
    상기 이중화 모드인지 확장 모드인지를 판단하기 위한 제1 모드 제어수단;및
    상기 제1 리타이밍수단으로부터 출력된 데이터를 상기 목적지 선택수단으로부터 수신되는 경로변경 제어신호에 따라 이중화된 출력 경로로 송출되는 데이터 경로를 제어하기 위한 경로 제어수단
    를 포함하는 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 목적지 선택수단은,
    상기 이중화 모드인 경우에는 상기 경로 제어수단의 상기 이중화된 ATM 스위치장치의 연결경로로 동일한 데이터를 송출하고, 확장모드인 경우에는 상기 목적지 선택수단에서 분석한 값에 따라 목적지가 상기 일측 다수의 포트에 속하면 상기 이중화된 ATM 스위치장치중 일측 ATM 스위치장치의 연결경로로, 목적지가 상기 타측 다수의 포트에 속하면 상기 이중화된 ATM 스위치장치중 타측 다수의 ATM 스위치장치의 연결경로로 데이터를 송출하는 것을 특징으로 하는 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 다수의 입력 선택수단 각각은,
    외부로부터 셀 데이터, 워드 클럭, 셀 동기 신호를 입력받아 워드 클럭의 상승 천이 시점에서 셀 정보를 리타이밍하기 위한 제2 리타이밍수단;
    상기 이중화된 ATM 스위치장치로부터 수신된 데이터의 에러 발생여부를 검출하기 위한 에러 검출수단;
    상기 이중화 모드인지 확장 모드인지 판단하기 위한 제2 모드 제어수단; 및
    상기 에러 검출수단으로부터 수신된 경로선택 신호에 따라 상기 리타이밍 수단으을 통해 출력되는 신호 중 소정의 신호를 선택하기 위한 선택수단
    을 포함하는 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 다수의 입력 선택수단은,
    이중화 모드인 경우에는 상기 제2 리타이밍수단에서 입력된 데이터를 리타이밍하면서 동시에 상기 에러 검출수단에서 상기 이중화된 ATM 스위치장치의 연결 경로로부터 입력된 데이터의 에러 여부를 조사하여 정상적으로 데이터를 수신한 경로를 선택하도록 상기 선택수단으로 선택신호를 전송하고,
    확장모드인 경우에는 상기 제2 모드 제어수단에서 결정된 모드 신호와 상기 이중화된 라인정합장치가 상기 타측 다수의 포트 중 어느 포트를 담당하는지에 따라, 상기 이중화된 라인정합장치에서 담당하는 일측 다수의 포트에 해당하는 경우, 상기 이중화된 ATM 스위치장치중 일측 ATM 스위치장치의 연결 경로로부터 입력되어리타이밍된 데이터를 선택하고 상기 이중화된 라인정합장치에서 담당하는 타측 다수개의 포트에 해당하는 경우, 상기 이중화된 ATM 스위치장치중 타측 ATM 스위치장치의 연결 경로로부터 입력되어 리타이밍된 데이터를 선택하도록 경로선택 신호를 전송하여 상기 타측 다수의 포트를 수용하는 것을 특징으로 하는 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이중화된 ATM 스위치장치는,
    상기 이중화 모드인지 확장 모드인지를 판단하여, 이중화 모드일 경우 상기 이중화된 라인정합장치로부터 입력된 데이터중 정상적인 데이터를 수신한 경로를 선택하여 처리하고, 확장 모드일 경우 상기 이중화된 라인정합장치로부터 수신된 데이터를 각각 별도의 셀 버퍼에 저장한 후 저장된 데이터를 선택하기 위한 다수의 입력 선택수단; 및
    상기 이중화 모드인지 확장 모드인지를 판단하여, 이중화 모드일 경우 동일한 데이터를 이중화된 경로를 통하여 상기 이중화된 라인정합장치로 송출하고, 확장모드일 경우 상기 이중화된 ATM 스위치장치중 일측 ATM 스위치장치가 상기 라인정합장치중 일측 라인정합장치로 연결된 경로를 선택하여 일측 다수의 포트에 속하는 상기 이중화된 라인정합장치중 일측 라인정합장치로 데이터를 송신하고, 상기 이중화된 ATM 스위치장치중 타측 ATM 스위치장치가 상기 라인정합장치중 타측 라인정합장치로 연결된 경로를 선택하여 상기 타측 다수의 포트에 속하는 상기 라인정합장치중 타측 라인정합장치로 데이터를 송신하기 위한 다수의 출력 분배수단
    을 포함하는 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    다수의 입력 선택수단은 각각,
    상기 이중화 모드인지 확장 모드인지를 판단하기 위한 제1 모드 제어수단;
    상기 이중화된 라인정합장치로부터 ATM 셀 데이터를 입력받아 확장 모드 운용시에 셀을 저장하기 위한 셀 버퍼링수단;
    상기 이중화된 라인정합장치로부터 ATM 셀 데이터를 입력받아 리타이밍하기 위한 상기 리타이밍수단;
    상기 이중화되어 수신된 데이터의 에러를 검출하고 상기 제1 모드 제어수단의 모드 결정 신호에 의해 출력을 선택하기 위한 에러 검출 및 선택제어수단; 및
    상기 제1 모드 제어수단의 모드 결정 신호와 상기 에러 검출 및 선택 제어수단으로부터의 제어 신호에 따라 상기 셀 버퍼링수단 및 상기 리타이밍수단으로부터 입력되는 데이터를 선택하여 출력하기 위한 데이터 선택수단
    을 포함하는 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    다수의 입력 선택수단은,
    상기 제1 모드 제어수단의 모드 판단 결과에 따라, 상기 이중화 모드인 경우에는 이중화 수신된 데이터를 상기 제1 리타이밍수단에서 리타이밍하면서 동시에 상기 에러 검출 및 선택제어수단에서 발생하는 에러를 조사하여 정상적인 데이터를 선택하도록 상기 선택수단으로 제어신호를 전송하고,
    상기 확장 모드인 경우에는 두 개의 경로로부터 입력된 데이터를 상기 셀 버퍼링수단에 저장하여 버퍼 임계치까지 셀이 차게 되면 피드백 신호를 상기 이중화된 라인정합장치로 출력하며, 두 개의 버퍼에 셀이 저장되면 상기 에러 검출 및 선택제어수단에서 라운드로빈 방식으로 셀을 송출하도록 제어하고, 한 개의 버퍼에만 셀이 저장되는 경우에는 해당 버퍼의 셀을 송출하도록 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 다수의 출력 분배수단은 각각,
    상기 이중화 모드인지 확장 모드인지를 판단하기 위한 제2 모드 제어수단; 및
    상기 제2 모드 제어수단의 모드 결정 신호에 따라, 이중화 모드에서 동일한 데이터를 두 개의 경로로 출력하고, 확장 모드에서 상기 이중화된 ATM 스위치장치중 일측 ATM 스위치장치에 속하였으면 상기 라인정합장치중 일측 라인정합장치로 연결된 경로로만 데이터를 출력하고, 상기 이중화된 ATM 스위치장치가 타측 ATM 스위치장치측에 속하였으면 상기 라인정합장치중 타측 라인정합장치로 연결된 경로로 송출되는 데이터 경로를 제어하기 위한 경로 제어수단
    을 포함하는 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 다수의 출력 분배수단은,
    상기 제2 모드 제어수단의 모드 판단결과에 따라, 이중화모드인 경우에는 두 개의 경로로 동일한 데이터를 출력하고,
    확장모드인 경우에는 상기 이중화된 ATM 스위치장치중 일측 ATM 스위치장치에서 일측 다수의 포트에 대해서만 N x N 스위칭을 수행하여 상기 이중화된 라인정합장치중 일측 다수의 라인정합장치로 연결되는 경로로 셀을 송출하며, 상기 이중화된 ATM 스위치장치중 타측 ATM 스위치장치에서 타측 다수의 포트에 대해서만 N x N 스위칭을 수행하여 상기 이중화된 라인정합장치중 타측 다수의 라인정합장치로 연결되는 경로로 셀을 송출하도록 상기 경로 제어수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 라인정합장치와 스위치장치간 이중화 시스템.
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