KR20050055821A - 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법 - Google Patents
시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법 Download PDFInfo
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법에 관한 것임.
2. 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
본 발명은 시분할 다중 스위칭 시스템에서 이진 타임슬롯 할당 알고리즘을 통해 최대 효율의 타임슬롯 할당방법을 제공한다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은 시분할 다중 스위칭 시스템에서 초기 타임슬롯 할당 요구집합을 Divide(i,k) 알고리즘을 이용하여 l-레벨의 타임슬롯 요구집합인 V
l [k
](0 ≤k ≤2 i -1)를 얻을 때까지 분할하고, 그 분할된 타임슬롯 요구집합의 원소(셀) 중에서 같은 입/출력 가입자 및 같은 MUX/DEMUX를 공유하는 원소(셀)들을 채색하여 동일 색으로 채색된 것을 V
l+1 [2k] 및 V
l+1 [2k+1]의 원소로 취함으로써 최종 타임슬롯을 할당한다.
4. 발명의 중요한 용도
시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당에 적용됨.
Description
본 발명은 타임슬롯(time slot) 할당방법에 관한 것으로서, 시분할 다중 스위칭 시스템에서 특정 물리적 제약 조건을 만족하면서 주어진 트래픽 행렬을 프레임 행렬에 할당할 수 있는 최소 프레임 길이를 이용하여 상기 트랙픽 행렬을 스케쥴링하기 위한 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법에 관한 것이다.
시분할 다중(TDM:Time-Division Multiplex) 스위칭 시스템은 많은 저대역폭 가입자들로부터 발생되는 트랙픽을 적은 수의 고속 스위치 링크로 집중시켜야 할 필요성 때문에 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며, 이에 대한 많은 연구가 계속 이루어지고 있다. 최근에는 위성 회선이나 종합 정보 통신망(ISDN)에 추가하여 광대역 ISDN 대응의 제품도 있으며 그 이용 범위가 점점 넓어지고 있다. 이러한 시분할 다중 스위칭 시스템의 스위칭과 전송은 연속적으로 반복되는 프레임에 따라 동작되며, 프레임은 여러 개의 타임슬롯으로 구성되어 있다.
타임슬롯은 스위칭과 전송에 있어서 기본 단위 시간이며, 각 타임슬롯은 하나의 단위 스위칭 및 전송 시간 내에서 내부 블럭킹 없이(non-blocking) 스위칭될 수 있도록 트랙픽을 어떤 조각 상태들로 스케쥴링하여야 한다. 따라서, 최대 효율을 가지도록 주어진 트랙픽을 스위칭하고 전송할 수 있도록 하는 것이다.
이와 같이, 시분할 다중 스위칭 시스템은 한 프레임내에 적절한 수의 타임슬롯을 할당하여 많은 가입자들로 하여금 어떠한 크기의 대역폭도 사용이 가능하도록 하는 것이다. 여기서, 타임슬롯 할당은 시분할 다중 방식을 사용하는 시스템의 가입자 인터페이스 부분에 위치하여 가입자의 타임슬롯을 지정해 주는 것을 말한다.
종래의 시분할 다중 스위칭 시스템은 그 시스템과 무선 또는 유선 어느 쪽으로든 접속하여 통신하는 다른 장치로부터 슬롯할당 요구가 있는 경우 사용 가능한 주파수의 빈곳 슬롯을 무질서하게 할당하였다. 그러나 빈곳 슬롯을 무질서하게 할당한다면 빈곳 슬롯 리소스에 낭비가 생기고 빈곳 슬롯은 있어도 요구되는 대역폭분 연속으로 슬롯을 확보할 수 없는 상황이 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 시분할 다중 스위칭 시스템은 우선 순위를 사용하여 하나의 타임슬롯에 다수의 가입자를 수용하는 방법을 이용하고 있으나 우선순위를 나타내는 방식이 가입자 데이터 전에 제어정보를 추가하여 운용 즉, TDM 버스의 타임슬롯에 별도의 오버헤드를 사용하는 것이므로 가입자의 수가 늘어날수록 우선순위를 나타내는 오버헤드가 증가하여 버스의 대역폭이 감소되는 문제점이 있었다. 나아가, 동등한 우선순위가 존재하지 않고 가입자가 큐에 담고 있는 데이터 양이 고려되지 않아 동일한 성격의 가입자가 하나의 타임슬롯에 할당되어 서로 다른 우선순위로 인하여 데이터가 급격히 늘어날 경우에는 우선순위가 낮은 가입자의 경우 큐가 커야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 시분할 다중 스위칭 시스템에서 초기 타임슬롯 할당 요구집합을 Divide(i,k) 알고리즘을 이용하여 l-레벨의 타임슬롯 요구집합인 V
l [k](0 ≤k ≤2 i
-1)를 얻을 때까지 분할하고, 그 분할된 타임슬롯 요구집합의 원소(셀) 중에서 같은 입/출력 가입자 및 같은 MUX/DEMUX를 공유하는 원소(셀)들을 채색하면서 제거함으로써 최대 효율로 주어진 원소(셀)를 스케쥴링을 하도록 최종 타임슬롯을 할당하는 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수의 파장분할 역다중화기(DEMUX) 및 파장분할 다중화기(MUX) 사이에 연결되는 광스위치를 포함하여 입력 가입자에서 출력 가입자로 셀을 스위칭 및 전송하는 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법에 있어서,
길이가 2 l 인 프레임에 대하여 i(0 ≤i ≤l-1) 및 k(0 ≤k ≤2 l -1)를 "0"으로 초기화하는 초기화단계; (i,k)레벨의 타임슬롯 요구집합 V
i [k]의 원소(셀)를 검사하여 입력 가입자에서 출력 가입자로 전송해야할 원소의 개수가 짝수개인 원소가 있는지 확인하는 확인단계; 개수가 짝수개인 원소가 있으면 상기 해당 원소값을 반으로 나누어 (i+1,2k)레벨의 타임슬롯 요구집합 V
i
+1[2k] 및 (i+1,2k+1)레벨의 타임슬롯 요구집합 V
i
+1[2k+1]에 각각 대입하고 상기 V
i [k]에서 상기 해당 원소를 제거하는 원소제거단계; 개수가 짝수개인 원소가 없으면 상기 V
i [k]에서 임의의 한 원소를 선택하고, 아직 연결되지 않은 원소 중에서 같은 입력(출력) 가입자를 공유하는 원소와 제1색, 제2색의 선으로 번갈아 가면서 서로 연결하는 제1원소연결단계; 상기 V
i [k]에서 아직 연결되지 않은 원소 중에서 같은 MUX(DEMUX)를 공유하는 원소와 상기 제1색, 제2색의 선으로 번갈아 가면서 서로 연결하는 제2원소연결단계; 상기 선택된 하나의 원소로부터 연결된 각 선을 따라 가면서 만나는 원소를 제2색 및 제1색을 교대로 채색하는 원소채색단계; 상기 선택된 하나의 원소가 제1색(제2색)이면 제1색(제2색)으로 채색된 원소만 상기 V
i
+1[2k] 타임슬롯 요구집합의 원소로 설정하고, 상기 선택된 원소가 제2색(제1색)이면 제2색(제1색)으로 채색된 원소만 상기 V
i
+1[2k+1] 타임슬롯 요구집합의 원소로 설정하는 원소설정단계; 및 상기 원소설정단계에서 결정된 타임슬롯 요구집합에 대하여 V
l [k]을 획득할 때까지 상기 단계들을 반복 수행하는 반복수행단계를 포함한다.
이때, 상기 원소설정단계는 상기 제거단계에서 대입된 개수가 짝수개인 원소를 포함한다.
이하, 본 발명의 일 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 시분할 다중 스위칭 시스템의 일 예시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 다중 스위칭 시스템에서는 2개의 파장분할 역다중화기(DEMUX)(12)와 파장분할 다중화기(MUX)(14) 사이에 넌블럭킹(Nonblocking) 광 스위치(13)가 설치되어 있다. 전단의 광전치증폭기(11)에 의해 증폭된 입력 가입자 신호는 파장분할 역다중화기(12)에 의해 개별 신호로 변환된 후 광스위치(13)에 의해 경로가 선택된 후 파장분할 다중화기(14)에서 파장분할 다중화되고 광전력증폭기(15)를 통해 증폭된 후 출력 가입자 광선로로 접속된다. 여기서, 상기한 입/출력 가입자수, 파장분할 역다중화기(12) 및 파장분할 다중화기(14)의 개수에 대한 제약은 본 발명에서 전혀 없으며, 본 발명에서는 설명의 편의상 입/출력 가입자수를 4로 설정하고 파장분할 역다중화기(12) 및 파장분할 다중화기(14)를 각각 2개씩 설정한 것이다. 또한, 이에 따라 광스위치(13)도 그 일례로 2 ×2 스위치로 구현한 것이다.
이러한 시분할 다중 스위칭 시스템은 복수의 데이터나 디지털화한 음성을 각각 일정한 시간 즉, 타임슬롯(time slot)으로 분할하여 전송함으로써 하나의 회선을 복수의 채널로 다중화한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당과정을 보이는 흐름도이고, 도 3은 도 2의 타임슬롯 할당과정에 따른 초기 타임슬롯 요구집합 V0의 분할(divide)과정을 설명하는 예시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 타임슬롯 할당과정을 설명하기에 앞서, 본 발명에 적용되는 기본적인 개념을 먼저 정의한다.
시분할 다중(TDM) 스위칭 시스템에서는 입력 가입자(input subscriber)로부터 출력 가입자(output subscriber)로 한 프레임당 요구되는 타임슬롯의 수가 있다고 하면, 트래픽 행력 T 는 상기 입력 가입자 및 출력 가입자간에 요구되는 대역폭으로 정의할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 타임슬롯 할당방법은 상기 트랙픽 행렬 T를 시간영역상에서 스케쥴링하여 프레임 행렬 F를 생성하는 것이다.
시분할 다중 스위칭 시스템에서 프레임 행렬 F가 물리적으로 구현가능하려면 다음과 같은 2가지의 물리적 제약 조건을 만족하여야 한다. 첫 번째는 하나의 입력 가입자로부터 2개 이상의 패킷이 동시에 들어오거나, 하나의 출력 가입자로 2개 이상의 패킷이 동시에 나가지 않는다는 전송조건이며, 두 번째는 스위치의 입/출력 링크에 2개 이상의 패킷이 동시에 할당되지 않는다는 넌블럭킹(Nonblocking)조건이다.
여기서, 본 발명에서는 L
opt (T)를 정의한다. 트랙픽 행렬 T에서 각 열과 행의 각각의 합중에서 최대값과, 각 파장분할 다중화기(MUX)나 파장분할 역다중화기(DEMUX)에 연결된 열과 행들의 합을 그들과 연결된 링크수로 나눈 값중의 최대값 중에서 큰 값을 L
opt (T)라 한다. 상기 L
opt (T)는 상기한 두 개의 물리적 제약 조건을 만족하면서 상기 트랙픽 행렬 T를 상기 프레임 행렬 F에 할당할 수 있는 최소 프레임 길이이다. 이 길이를 최적의 프레임 길이라 하며, 이 프레임 길이 내에서 트래픽 행렬 T를 스케쥴링할 수 있다.
본 발명에 따른 타임슬롯 할당방법에서는 주어진 트랙픽 행렬 T에서 상기한 2가지의 물리적 제약 조건을 위배하지 않고 존재하는 수 많은 타임슬롯 할당방법 중에서 가장 작은 프레임 길이를 가지고 해당 트랙픽을 할당하는 방법을 찾는 것이다. 즉 상기한 L
opt (T)내에서 트랙픽 행렬 T을 스케쥴링하는 것이다.
한편, 본 발명에 적용되는 분할 알고리즘 Divide(i,k)를 설명한다. 먼저, 프레임 길이 L을 2의 제곱꼴(2 l )로 가정하고, 초기의 타임슬롯 요구집합을 V
0 라 가정한다. 상기 초기 타임슬롯 요구집합 V
O 를 제1 번째 타임슬롯 요구집합 V
1[0]와
V
1[1]으로 분할(divide)한다. 상기 분할된 제1 번째 타임슬롯 요구집합 V
1[0]와 V
1[1]에 대하여 다시 제2,3... 번째 분할(divide)을 각각 계속해서 수행하고, 이러한 분할은 l-레벨의 타임슬롯 요구집합인 V
l [k](0 ≤k ≤2
i -1)를 얻을때까지 계속 수행된다.
이러한 분할 알고리즘을 Divide(i,k)라 정의한다. 즉, Divide(i,k)는 (i,k)-레벨의 타임슬롯 요구집합인 V
i [k](0 ≤i ≤l-1, 0 ≤k
≤2 i -1)를 (i+1,2k)-레벨의 타임슬롯 요구집합인 V
i
+1[2k] 및 (i+1,2k+1)-레벨의 타임슬롯 요구집합인 V
i
+1[2k+1]으로 분할하는 알고리즘이다.
셀 스케쥴링은 다수의 입력에서 다수의 출력으로 서로 충동이 일어나지 않게 셀을 보내는 것을 의미한다. 즉, 동시에 같은 입력 포트에서 2개 이상의 셀을 보낼 수 없으며, 또한 동시에 같은 출력 포트로 2개 이상의 셀을 보낼 수도 없다. 따라서, 셀 스케쥴링은 어떠한 시점에 입력 포트로부터 출력 포트로 가려는 셀들의 상태와 정보를 수집하고 그 셀들을 충돌없이 가장 빠른 시간 내에 보내는 것을 말한다. 그러한 방법들 중에서 Divide(i,k) 알고리즘은 같은 입/출력을 공유하는 셀들을 제거하는 방법의 한 종류이다.
이러한 Divide 알고리즘을 거치게 되면, 본 발명에 따른 이진 분할(BDC) 알고리즘을 구체화할 수 있다. 일단, 초기 타임슬롯 요구집합이 V
0 로 주어지면, 0 ≤k
≤2 i -1를 만족하는 각 k에 대해 Divide(i,k)를 적용하여, 역시 2 i+
1개의 (i+1)-레벨 타임슬롯 요구집합을 얻을 수 있다. 반복적인 Divide 과정을 통하여 얻어진 l-레벨의 타임슬롯 요구집합들을 구한다.
이어, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법을 설명한다. 도 2는 임의의 (i,k)-레벨의 타임슬롯 요구집합인 V
i [k]에서의 타입슬롯 할당방법을 나타내고 있으며 i 및 k(0 ≤i
≤l-1, 0 ≤k ≤2 i -1)는 경우에 따라 변할 수 있다. 또한, 도 3에서는 설명의 편의상 본 발명이 적용되는 시분할 다중 스위칭 시스템의 그 일례로서 입/출력 가입자 수를 4로 설정한 것이다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 입/출력 가입자 수에 대한 제약은 없다.
먼저, 도 2를 참조하면, (i,k)-레벨의 타임슬롯 요구집합인 V
i [k](0 ≤i
≤l-1, 0 ≤k ≤2 i -1)의 원소(셀)를 검사한다(S202). 상기 검사결과 개수가 짝수인 원소가 있는지 판단한다(S204). 여기서, 바람직하게는 상기 원소는 가장 최근에 검색한 원소이다. 상기 단계(S204)에서의 판단결과 입력 포트에서 출력 포트로 전송하여야 할 원소의 개수가 짝수개인 원소가 있으면 상기 원소의 값을 반으로 분할(Divide)하여 그 분할된 값을 V
i
+1[2k] 및 V
i
+1[2k+1]에 각각 대입하고, 상기 V
i [k]로부터 상기 개수가 짝수인 원소를 제거한다(S206). 이어, 상기 단계(S204)로 진행하여 다시 개수가 짝수인 원소가 있는지 판단한다(S204). 상기 단계(S204)에서의 판단결과 개수가 짝수인 원소가 없으면 상기 V
i [k]의 원소 중 임의의 한 원소를 선택한다(S208). 이어, 상기 V
i [k]의 아직 연결되지 않은 원소들 중에서 같은 입력(출력) 가입자를 공유하는 원소와 각각 빨강(r:red), 파랑(r:blue)을 번갈아 가면서 서로 연결한다(S210). 또한, 상기 V
i [k]의 아직 연결되지 않은 원소들 중에서 같은 파장분할 다중화기(MUX)(또는 파장분할 역다중화기(DEMUX))를 공유하는 원소와 빨강(r) 및 파랑(r)을 번갈아 가면서 서로 연결한다(S212). 여기서, 상기 단계(S212)에서는 상기 전 단계(S210)에서 빨강(r)으로 마쳤으면 파랑(b)부터 시작하고, 파랑(b)으로 마쳤으면 빨강(r)부터 시작한다.
계속하여, 상기 단계(S208)에서 선택한 원소로부터 연결된 각 간선(r 또는 b)을 따라 가면서 만나는 원소들을 파랑(B)과 빨강(R)을 교대로 색칠한다(S214). 상기 단계(S208)에서 선택한 원소가 빨강(또는 파랑)으로 채색된 것만 취하여 V
i+1 [2k]의 타임슬롯 요구집합의 원소로 하고, 파랑(또는 빨강)으로 채색된 것만 취하여 V
i+1 [2k+1]의 타임슬롯 요구집합의 원소로 한다(S216). 이때, 상기
V
i+1 [2k] 및 V
i+1 [2k+1]에는 상기 단계(S206)에서 분할한 원소도 포함한다.
이와 같은 과정을 거친 후 최종 타임슬롯 할당이 진행된다. 즉, 상기와 같은 과정을 거치면 먼저, 초기 타임슬롯 요구집합 V
0 은 V
1 [0] 및 V
1 [1]로 분할된다. 상기 V
1 [0]는 다시 V
2 [0] 및 V
2 [1]으로 분할되고, 마찬가지로 V
1 [1]은 다시 V
2 [2] 및
V
2 [3]으로 분할된다.
다음으로, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 타임슬롯 요구집합의 분할과정을 설명한다. 도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 입력 가입자 포트 1,2,3,4에서 출력 가입자 포트 1,2,3,4로 전송해야 할 원소(셀)를 나타내고 있다. 도 3에서 원소(셀)가 "1" 및 "2"로 표시된 것은 갯수를 의미하는 것으로서, 입력 가입자 포트에서 출력 가입자 포트로 전송하여야 할 원소(셀)가 각각 1개 및 2개 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 도 3(a)에서 입력 가입자 포트 1에서 출력 가입자 포트 1로 전송해야 할 원소(셀)의 개수가 2개라는 것이다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 초기 타임슬롯 요구집합 V
0 의 분할과정을 설명한다. 도 3(a)를 참조하면, 프레임 길이 L = 4(2 2 )(여기서, l=2)로 가정하고, 초기의 타임슬롯 요구집합을 V
0 라 한다. 우선, 초기 타임슬롯 요구집합 V
0 의 원소(셀)를 검색하여 입력 가입자 포트에서 출력 가입자 포트로 전송하여야 할 원소의 개수가 짝수개인 원소가 존재하는지 판단한다. 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 입력 가입자 포트 1에서 출력 가입자 포트 1로 전송하여야 할 원소(31)는 2개 있다. 따라서, 상기 "2"를 반으로 분할하고 그 분할된 결과값 "1"을 각각 V
1 [0] 및 V
1 [1]에 대입(도 3(f)의 원소(37) 및 도 3(g)의 원소(38))한 후 그 원소를 V
0 에서 제거한다. 이와 같이 상기한 "2"가 제거된 V
0
의 결과가 도 3(b)에 도시되어 있다. 즉, 도 3(b)는 도 3(a)와 비교하여 입력 가입자 포트 1에서 출력 가입자 포트 1로 전송하여야 할 원소가 제거된 것을 보여준다. 계속하여 도 3(b)에서의 원소 중에서 입력 가입자에서 출력 가입자로 전송하여야 할 원소의 개수가 짝수개인 원소가 존재하는지 판단한다. 개수가 짝수인 원소가 없기 때문에 도 3(b)의 V
0 에서 임의의 한 원소(32)를 선택한다. 도 3(c)에서는 아직 연결되지 않은 원소들 중에서 같은 입력(출력) 가입자를 공유하는 원소(33)(34)를 빨강(r), 파랑(b)을 번갈아 가면서 서로 연결한다. 이어, 도 3(d)에서는 아직 연결되지 않은 원소들 중에서 같은 MUX(DEMUX)를 공유하는 원소(35)(36)를 빨강(r), 파랑(b)을 번갈아 가면서 서로 연결한다. 이때, 상기 전 단계인 도 3(c)에서 연결이 파랑(b)으로 마쳤기 때문에 빨강(r)부터 시작한다. 따라서, 도 3(d)에서는 마지막으로 연결된 원소(34)는 새로 연결되는 원소(35)와 빨강(r)으로 연결되고 이어 상기 원소(35)와 나머지 원소(36)는 파랑(b)으로 연결된다.
계속하여, 도 3(e)에서와 같이 상기 최초로 선택한 원소(32)로부터 연결된 각 간선(r 또는 b로 연결된 간선)을 따라 가면서 만나는 원소들을 파랑(B)과 빨강(R)으로 교대로 색칠한다. 이어 도 3(f) 및 도 3(g)에서와 같이 상기 최초로 선택한 원소(32)가 파랑(B)이므로 파랑(B)으로 채색된 원소(32)(34)(37)(36)만 취하여 V
1 [0] 타임슬롯 요구집합의 원소로 하고, 나머지 빨강(R)으로 채색된 원소(33)(35)(38)만 취하여 V
1 [1] 타임슬롯 요구집합의 원소로 한다.
나아가, 상기와 동일한 방법을 적용하여 상기 분할된 V
1 [0] 및 V
1
[1]을 각각
V
2 [0] 및 V
2 [1]과, V
2 [2] 및
V
2 [3]으로 분할한다. 이와 같이 분할된 결과가 도 4에 도시되어 있다.
도 5는 본 발명의 타임슬롯 할당에 따른 셀 전송에 대한 일 실시예를 도시한 것으로서, 도 3 및 도 4에서 설명한 일례에 대한 타임슬롯 할당에 따른 셀 전송형태를 나타낸다. 도 5를 참조하면, 도 3(a)에 도시된 초기의 타임슬롯 요구집합 V
0 [0]은 도 3(f) 및 도 3(g)와 같이 V
1 [0] 및 V
1 [1]로 분할되고, 상기 V
1 [0]는 상기와 동일한 방법을 거쳐 다시 도 4(a) 및 도 4(b)에서와 같이 V
2 [0] 및 V
2 [1]으로 분할되어 지고 이는 각각 타임슬롯 0과 타임슬롯 1때의 전송을 의미한다. 또한, 상기 V
1 [1]은 다시 도 4(c) 및 도 4(d)에서와 같이 V
2 [2] 및
V
2 [3]으로 분할되어 지고 이는 각각 타임슬롯 2와 타임슬롯 3때의 전송을 의미한다. 따라서, 타임슬롯 0은 도 4(b)에서와 같이 입력 가입자 포트 1에서 출력 가입자 포트 1로 셀을 전송함과 동시에 입력 가입자 포트 3에서 출력 가입자 포트 3으로 셀을 전송하는 것이고, 타임슬롯 1은 도 4(c)에서와 같이 입력 가입자 포트 2에서 출력 가입자 포트 1로 셀을 전송하는 것이고, 타임슬롯 2는 도 4(d)에서와 같이 입력 가입자 포트 1에서 출력 가입자 포트 4로 셀을 전송함과 동시에 입력 가입자 포트 3에서 출력 가입자 포트 4로 셀을 전송하는 것이면, 타임슬롯 4는 도 4(e)에서와 같이 입력 가입자 포트 1에서 출력 가입자 포트 3으로 셀을 전송함과 동시에 입력 가입자 포트 4에서 출력 가입자 포트 2로 셀을 전송하는 것이다. 이렇게 되면 처음에 검색된 입력 가입자 포트에서 출력 가입자 포트로 전송하여야 할 원소들을 주어진 타임슬롯 안에 다 보내게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 시분할 다중 스위칭 시스템에서 L이 2의 제곱꼴일 때 최적 타임슬롯 할당방법을 제공한다. 상기한 상세한 설명 및 도면에서는 시분할 다중 스위칭 시스템에서만 고려하였지만, 다른 구조에서도 적용이 가능하다. 또한, L이 2의 제곱꼴이 아닌 경우에도 본 발명을 사용하여 쉽게 타임슬롯 할당을 수행할 수 있으며, 병렬 알고리즘으로도 발전시킬 수 있다
상술한 상세한 설명은 본 발명을 설명하기 위한 일례로서, 가장 작은 프레임 길이 L이 4(=22)인 경우에 대하여 설명하고 있지만 이는 본 발명을 설명하기 위한 일례에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 상세한 설명 및 도면에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위에 의해 결정되어져야 할 것이다.
본 발명에 의하면, 시분할 다중 스위칭 시스템에서 최대 효율로 주어진 트래픽을 스위칭하고 전송할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 타임슬롯 할당방법은 구현이 비교적 용이하여 타임슬롯 할당문제를 쉽게 해결할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따르면 시분할 다중 스위칭 시스템 뿐만 아니라 다른 시스템 구조에도 확대 적용이 가능하다.
도 1은 본 발명이 적용되는 시분할 다중 스위칭 시스템의 일 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당과정을 보이는 흐름도이다.
도 3은 도 2의 타임슬롯 할당과정에 따른 초기 타임슬롯 요구집합의 분할과정을 설명하는 예시도이다.
도 4는 도 3에서 분할된 타임슬롯 요구집합의 분할과정을 설명하는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당에 따른 셀 전송에 대한 일 실시예이다.
Claims (8)
- 다수의 파장분할 역다중화기(DEMUX) 및 파장분할 다중화기(MUX) 사이에 연결되는 광스위치를 포함하여 입력 가입자에서 출력 가입자로 셀을 스위칭 및 전송하는 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법에 있어서,길이가 2 l 인 프레임에 대하여 i(0 ≤i ≤l-1) 및 k(0 ≤k ≤2 l -1)를 "0"으로 초기화하는 초기화단계;(i,k)레벨의 타임슬롯 요구집합 V i [k]의 원소(셀)를 검사하여 입력 가입자에서 출력 가입자로 전송해야할 원소의 개수가 짝수개인 원소가 있는지 확인하는 확인단계;개수가 짝수개인 원소가 있으면 상기 해당 원소값을 반으로 나누어 (i+1,2k)레벨의 타임슬롯 요구집합 V i +1[2k] 및 (i+1,2k+1)레벨의 타임슬롯 요구집합 V i +1[2k+1]에 각각 대입하고 상기 V i [k]에서 상기 해당 원소를 제거하는 원소제거단계;개수가 짝수개인 원소가 없으면 상기 V i [k]에서 임의의 한 원소를 선택하고, 아직 연결되지 않은 원소 중에서 같은 입력(출력) 가입자를 공유하는 원소와 제1색, 제2색의 선으로 번갈아 가면서 서로 연결하는 제1원소연결단계;상기 V i [k]에서 아직 연결되지 않은 원소 중에서 같은 MUX(DEMUX)를 공유하는 원소와 상기 제1색, 제2색의 선으로 번갈아 가면서 서로 연결하는 제2원소연결단계;상기 선택된 하나의 원소로부터 연결된 각 선을 따라 가면서 만나는 원소를 제2색 및 제1색을 교대로 채색하는 원소채색단계;상기 선택된 하나의 원소가 제1색(제2색)이면 제1색(제2색)으로 채색된 원소만 상기 V i +1[2k] 타임슬롯 요구집합의 원소로 설정하고, 상기 선택된 원소가 제2색(제1색)이면 제2색(제1색)으로 채색된 원소만 상기 V i +1[2k+1 ] 타임슬롯 요구집합의 원소로 설정하는 원소설정단계; 및상기 원소설정단계에서 결정된 타임슬롯 요구집합에 대하여 V l [k]을 획득할 때까지 상기 단계들을 반복 수행하는 반복수행단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 셀설정단계는,상기 V i +1[2k] 및 V i +1[2 k+1]에서 상기 제거단계에서 개수가 짝수인 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법.
- 제 1항에 있어서,상기 l레벨의 타임슬롯 요구집합 V l [k]에서는 임의의 시각에서 하나의 입력 가입자로부터 1개의 패킷이 들어오는 것을 특징으로 하는 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법.
- 제 1항에 있어서,상기 l레벨의 타임슬롯 요구집합 V l [k]에서는 임의의 시각에서 하나의 출력 가입자로 1개의 패킷이 나가는 것을 특징으로 하는 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법.
- 제 1항에 있어서,상기 l레벨의 타임슬롯 요구집합 V l [k]에서는 임의의 시각에서 입/출력 가입자 링크에 하나의 패킷이 할당되는 것을 특징으로 하는 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 프레임 길이는,초기 타임슬롯 요구집합 V 0 [0]의 트래픽 행렬에서 각 열과 행의 각각의 합 중에서 최대값과, 각 MUX 또는 DEMUX에 연결된 열과 행들의 합을 그들과 연결된 링크수로 나눈 값 중에서 최대값 중 더 큰 최대값인 것을 특징으로 하는 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 제2원소연결단계는,상기 제1원소연결단계에서 제1색으로 마쳤으면 제2색부터 시작하고, 제2색으로 마쳤으며 제1색부터 시작하는 것을 특징으로 하는 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법.
- 제 1항에 있어서,초기의 타임슬롯 요구집합 V 0 [0]은 2i-1개의 (i+1)레벨의 타임슬롯 요구집합으로 분할되는 것을 특징으로 하는 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020030088848A KR100621211B1 (ko) | 2003-12-09 | 2003-12-09 | 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020030088848A KR100621211B1 (ko) | 2003-12-09 | 2003-12-09 | 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법 |
Publications (2)
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| KR100621211B1 KR100621211B1 (ko) | 2006-09-13 |
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ID=37250608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020030088848A KR100621211B1 (ko) | 2003-12-09 | 2003-12-09 | 시분할 다중 스위칭 시스템에서의 타임슬롯 할당방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100621211B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100433856C (zh) * | 2005-07-22 | 2008-11-12 | 华为技术有限公司 | 一种集群组呼接入方法 |
| KR100896732B1 (ko) * | 2007-09-19 | 2009-05-11 | 삼성탈레스 주식회사 | 패킷 라우팅을 위한 방법 |
| CN111698581A (zh) * | 2019-03-14 | 2020-09-22 | 诺基亚通信公司 | 用于在无源光网络中控制突发的上游传输的设备和方法 |
-
2003
- 2003-12-09 KR KR1020030088848A patent/KR100621211B1/ko not_active IP Right Cessation
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|---|---|
| KR100621211B1 (ko) | 2006-09-13 |
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