KR970002712B1 - 비동기 전달모드망에서 다수의 가상연결을 가지는 비동기 전달모드 적응계층의 다중화 식별자 할당 및 복구 방법 - Google Patents

비동기 전달모드망에서 다수의 가상연결을 가지는 비동기 전달모드 적응계층의 다중화 식별자 할당 및 복구 방법 Download PDF

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Description

비동기 전달모드망에서 다수의 가상연결을 가지는 비동기 전달모드 적응계층의 다중화 식별자 할당 및 복구 방법
제 1 도는 비연결형 서버를 이용한 근거리 통신망(LAN)간의 통신방법을 설명하기 위한 망구성도.
제 2 도는 제 1 도의 근거리 통신망(LAN)에서 발생한 프레임 셀로 변환되는 과정을 나타낸 설명도.
제 3 도는 다수의 프레임을 구성하는 셀들이 하나의 가상채널에 다중화되는 경우의 다중화 식별자를 할당하는 일예를 나타낸 예시도.
제 4 도는 종래의 다중화 식별자 할당방법을 설명하기 위한 설명도.
제 5 도는 종래의 다중화 식별자 할당 및 복구방법의 제어 흐름도.
제 6 도는 본 발명에 사용되는 다중화 식별자 관련 테이블의 구성도.
제 7 도는 본 발명에 의한 다중화 식별자 할당 및 검색방법의 흐름도.
제 8 도는 본 발명에 의한 다중화 식별자 복구방법의 제어 흐름도.
제 9 도는 본 박ㄹ명에 의한 다중화 식별자 검색방법의 실시예를 설명하기 위한 설명도.
제 10 도는 MID_Lo 발생기의 구성도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 근거리 통신망 12 : 연동장치
13 : ATM 망 14 : ATM 교환기
15 : 비연결형 서버
본 발명은 비동기 전달모드(Asynchronous Transfer Mode, 이하 ATM이라 함)망에서 다수의 가상연결을 가지는 ATM 적응계층(ATM Adaptation Layer, 이하 AAL이라 함)의 다중화 식별자(Multiplexing Identification, 이하 MID라 함) 할당 및 복구 방법에 관한 것으로서, 특히 ATM망의 연동장치(IWU:Interworking unit) 또는 비연결형 서버에서 다수의 근거리 통신망(LAN) 또는 가상채널로 부터 도착하는 AAL3/4셀들을 하나의 가상채널로 다중화시키는 경우에 작은 용량의 메모리를 사용하여 ATM망에서 다수의 가상연결을 가지는 AAL의 MID 할당 및 복구 방법에 관한 것이다.
ATM망은 모든 정보를 53옥텟의 셀로 변환하여 전달한다. 즉 음성, 영상 신호와 같은 일정한 속도의 정보는 AAL1 프로토콜을 사용하여 프레임을 셀화하며, 컴퓨터 데이터와 같은 프레임 형태의 정보는 AAL3/4 또는 AAL5 프로토콜을 사용하여 셀화한다.
AAL5 프로토콜은 AAL3/4 프로토콜에 비하여 프로토콜이 단순하고 셀의 오버헤드가 적다는 이점이 있어 사설망의 데이타 전달 또는 공중망의 신호전달 프로토콜로 이용되고 있으나 AAL 계층에서의 다중화가 불가능하므로 공중망 비연결형 데이타 전달시에는 AAL3/4 가 사용된다.
즉, 망을 통하여 전달되는 정보에는 전화와 같이 연결설정 과정을 통하여 송수신자간에 통화로를 설정한후 트래픽을 전달하는 연결형과, 근거리통신망(LAN)과 같이 데이타 프레임의 헤더에 포함된 목적지 주소에 따라 연결설정 절차없이 목적지까지 프레임을 전달하는 비연결형으로 구분되는데, ATM망은 반드시 연결설정 절차를 통해 통화로를 설정한 후, 트래픽을 전달하므로 LAN에서 사용되는 비연결형 데이타를 전달하기 위해서는 양단 단말간에 미리 설정된 가상채널을 이용하거나 비연결형 셀들을 별도로 모아서 라우팅하는 비연결형 서버를 사용하여야 한다.
제 1 도는 비연결형 서버를 이용한 근거리 통신망(LAN)간의 통신 방법을 설명하기 위한 망구성을 나타낸 것으로, ATM셀 교환기와(14) 비연결형 서버(CLS:Connectionless Server)(15)를 갖는 ATM망(13)과 가입자-망 인터페이스(UNI:User network interface)를 통해 상기 ATM망(13)에 접속된 연동장치(IWU:Interworking Unit(12) 및 상기 연동장치(IWU)(12)에 접속된 다수의 근거리 통신망(LAN:Local Area Network)(11)들로 구성되며, LAN(11)에서 발생한 트래픽 ATM망(13)의 비연결형 서버(15)를 통해 임의의 LAN으로 전달되는 경우에 연동장치(IWU)(12)와 비연결형 서버(15)에서 셀의 다중화가 이루어진다.
즉, 연동장치(IWU)(12)는 LAN에서 발생한 트래픽을 가상연결을 통해 비연결형 서버(15)로 전달하는데, 이때 연동장치(IWU)(12)에 접속된 다수의 LAN에서 동시에 프레임이 발생하는 경우에 이들 셀로 변환한후, 하나의 가상채널에 다중화하여 비연결형 서버(15)로 전달한다.
제 2 도는 LAN에서 발생한 프레임을 셀로 변환하는 과정을 나타낸 것으로, 하나의 프레임(21)은 제 2a 도에 도시된 바와 같이 44옥텟씩 나누어진후 헤더(23)와 트레일러(25)가 부가되어 48옥텟의 하나 또는 다수의 SAR-PDU(Segmentation and reassembly-Protocol data unit)(22)로 구성하며 각각의 SAR-PDU(22)는 ATM 계층에서 5옥텟의 ATM 헤더(27)가 부가되어 ATM 셀(26)로 만들어진다.
상기 SAR-PDU의 헤더(23)는 제 2b 도에 도시된 바와 같이 프레임내의 어느위치의 데이터를 가지고 있는 셀인지를 나타내는 ST(segment type) 영역과, 셀 순서번호를 나타내는 SN(sequence number) 영역과, 다중화된 프레임을 구분하기 위한 MID(multiplexing idntifier) 영역으로 구성되며, 트레일러(25)는 44옥텟의 페이로드중 실제 유효한 데이타의 옥텟수를 나타내는 LI(length indicater) 영역과, SAR-PDU의 오류를 감지하기 위한 CRC(cyclic redundancy check) 영역으로 구성되어 있다.
ST 영역은 2비트로 구성되어 하나의 데이타 프레임이 다수의 셀로 나누어질 경우 첫번째 셀이면 BOM(begin of message), 마지막 셀이면 EOM(end of message), 나머지 중간부분을 구성하는 셀이면 COM(continuation of message)을 나타내는 코드값이 설정되며, 하나의 프레임이 하나의 셀로 구성되면 SSM(singlesegment message)을 나타내는 코드값이 설정된다.
하나의 프레임이 다수의 셀로 나누어질 경우, 이들 셀들은 동일한 MID값을 가져야 하며, 서로 다른 프레임을 구성하는 셀들이 하나의 가상채널에 다중화되는 경우에는 이들을 구성하기 위하여 MID 영역에 서로 다른 값이 할당되어야 한다.
제 3 도는 다수의 프레임을 구성하는 셀들이 하나의 가상채널에 다중화되는 경우의 다중화 식별자를 할당하는 일예를 나타낸 것이다.
연동장치(IWU)(12)에 접속된 다수의 LAN에서 발생한 트래픽이 ATM망의 비연결형 서버(15)를 통해 임의의 다른 LAN으로 전달되는 경우에 연동장치(IWU)(12)와 비연결연결형 서버(15)에서 셀의 다중화가 이루어진다.
즉, 연동장치(IWU)(12)는 LAN에서 발생한 트래픽을 가상연결을 통해 비연결형 서버(15)으로 전달하는데, 이때 연동장치(IWU)(12)에 접속된 다수의 LAN에서 동시에 프레임이 발생하는 경우에 이들을 셀로 변환한 후, 하나의 가상채널에 다중화하여 비연결형 서버(15)로 전달하는데, 비연결형 서버(15)에서는 다수의 연동장치(IWU)로 부터 도착한 셀들중 특정 연동장치(IWU) 또는 임의의 다른 비연결형 서버로 전달되는 셀들을 다중화하여 서버와 목적지간에 설정된 가상채널을 통해 전달한다.
제 3a 도는 비연결형 서버가 다수의 LAN 또는 가상채널로 부터 도착하는 AAL3/4 셀들을 하나의 가상채널로 다중화시키는 경우에 MID를 할당하는 방법으로 나타낸 것으로, 입력 가상채널과 출력 가상채널은 다수의 연동장치 및 비연결형 서보와 연결되는 가상채널을 의미한다.
입력가상채널 1과 N-1을 통해 입력된 셀들이 출력가상채널 1로 다중화되어 전달되는 경우에 두 입력채널의 셀들을 구분하기 위하여 서로 다른 MID 값을 할당하며, 하나의 프레임을 구성하는 셀들의 전달이 완료되면 다음 프레임에는 다른 MID값을 할당한다.
비연결형 서버는 목적지 주소값을 포함하고 있는 BOM 셀이 입력되면 목적지 주소값이 나타내는 목적지와 설정된 가상채널식별자 및 목적지와 설정된 가상채널에서 할당되지 않은 MID 값을 검색한 후, 검색 결과인 입력 BOM 셀의 가상채널 식별자 및 MID값을 MID 테이블에 저장한다. 그리고 이후에 입력되는 동일 프레임을 구성하는 셀들은 상기 MID 테이블을 참조하여 가상채널 식별자 및 MID 값을 변환하는 출력하며, 프레임을 구성하는 마지막 셀인 EOM 셀이 입력되면 해당 셀의 헤더변환 정보를 상기 MID 테이블에서 제거한다.
상기와 같은 동작을 수행하기 위해서 비연결형 서버는 각각의 가상출력 채널마다 MID 사용정보를 저장하고 있다가 BOM 또는 SSM 셀이 입력된 MID 값을 할당하며, EOM 또는 SSM 셀이 통과하면 MID 테이블에서 해당 정보를 제거하여야 한다.
상기와 같이 비연결형 셀을 다중화하는 경우에, 프레임이 도착하면 사용되지 않는 MID 값을 할당하여야 하는데, 이와 같은 MID 할당은 가상채널별로 독립적으로 이루어져야 한다.
제 3b 도는 연동장치에 접속된 다수의 LAN에서 동시에 프레임을 발생하는 경우에 이들 셀로 변환하여 하나의 가상채널에 다중화시키는 경우의 다중화 식별자를 할당하는 예를 나타낸 것이다.
제 4 도는 종래의 다중화 식별자 할당방법을 설명하기 위한 것으로, 다중화 식별자를 할당하기 위한 메모리의 구조를 나타낸 것이다.
메모리는 10비트로 이루어진 1,024개의 MID를 연결번호에 따라 페이지 단위로 구성하며(하나의 연결번호당 1,024개의 MID 보유), 해당 연결번호에 할당된 메모리 영역에서 링크된 리스트(linked list)를 통해 이용 가능한 MID값을 미리 링크시켜 연결번호가 입력되면 해당 연결번호에 따라 메모리 영역의 헤더 인덱스 번지에 있는 헤더 번지(Free List Head)가 가리키는 MID값을 할당하고, 링크된 리스트(Linked List)상에 다음에 할당할 MID 값을 준비하기 위해 헤더 인덱스 번지의 헤더값을 갱신한다.
복구는 사용된 연결번호와 MID값이 입력되면 꼬리 인덱스 번지의 꼬리 번지(Free List Tail)가 가리키는 MID를 복구하고, 다음에 복구될 MID 공간을 링크된 리스트(Linked List)상에 마련하기 위해 꼬리 인덱스 번지의 꼬리 번지값을 갱신한다.
즉, MID 할당절차는 제 5a 도에 도시된 바와 같이 연결번호가 입력되면(501) 해당 연결번호에 따라 메모리 영역의 헤더 인덱스 번지가 가리키는 헤더 번지값(Free List Head)을 생성하고(502), 이 헤더 번지 값이 가리키는 MID 값을 할당하며(503), 헤더 인덱스 번지에 있는 헤더 번지값을 링크된 리스트(Linked List)상의 이용 가능한 MID 값의 번지로 갱신하여(504) 다음에 할당할 MID를 준비한다.
제 5b 도는 사용이 완료된 MID의 복구절차를 나타내는 것으로, 사용이 완료된 연결번호와 MID가 입력되면(505) 해당 연결번호에 따른 메모리 영역의 꼬리 인덱스 번지가 가리키는 꼬리 번지값(Free List Tail)을 생성하고(506), 이 꼬리 번지값이 가리키는 MID를 복구하며(507), 꼬리 인덱스 번지에 있는 꼬리 번지값을 갱신하여 링크된 리스트(Link List)상에 다음에 복구될 MID의 공간을 확보한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 MID 할당방법은 MID 할당을 위해 하나의 가상채널당 10240(1024×10비트) 비트의 메모리를 필요로 하므로 채널의 수가 많은 경우에는 대용량의 메모리를 필요로 하며, 모든 채널은 링크된 리스트(linked-list)를 구성하여야 하므로 MID의 할당 및 복구 절차가 복잡하다는 문제점이 있었다.
또한, 비연결형 서버는 일반적으로 155Mbps 이상의 처리속도를 가지므로 MID 할당 테이블로 사용되는 메모리는 고속의 메모리를 사용하여야 함으로 시스템의 가격 상승의 원인이 된다는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 하나의 가상채널이 사용할 수 있는 1024개의 MID 각가에 대하여 메모리의 1비트씩을 할당하여 해당 MID값의 사용여부를 나타내도록 하므로써 종래의 방법에 비하여 메모리의 크기를 1/10로 감소시킬 수 있는 ATM망에서 다수의 가상연결을 가지는 AAL의 MID 할당 및 복구 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다수의 가상연결을 가지는 ATM망에서 가상채널별로 다음에 사용될 MID 값들을 저장하고 있는 MID 인덱스 테이블과, 채널별로 사용가능한 MID값 각각의 사용 여부에 관한 정보를 가지고 있는 MID 상태 테이블을 구비하는 MID 할당 및 복구 장치에 적용되는 MID 할당 및 복구 방법에 있어서, 접속 식별자가 입력되면 MID 인덱스 테이블(16)의 해당채널 위치에 준비되어 있는 MID 값을 할당하고, MID 값의 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 모든 비트값이 1인지 판단하는 단계와, 상기 1 단계에서 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 모든 비트값이 1이면 워드 식별자(MID_H) 를 1증가시키거나 비트 식별자(MID_L)를 1증가시키는 제2단계와, 상기 단계에서 워드식별자 MID_H를 구성하는 모든 비트값이 1이 아니면 MID 상태 테이블 주소를 생성하고 해당 위치의 워드를 읽고, 읽어온 워드값에 비트 식별자(MID_L)가 가리키는 비트보다 하위에 위치한 비트들중 0인 비트가 존재하는지 검사하는 제 3 단계와, 상기 제 3 단계에서 비트 식별자(MID_L)가 가리키는 비트보다 하위에 위치한 비트들중에 0인 비트가 존재하지 않으면 워드 식별자(MID_H)를 1증가시키고, 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 모든 비트를 1로 바꾸고 제 3 단계로 귀환하여 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 모든 비트값이 1인지 판단하는 제 4 단계와, 상기 제 3 단계에서 0인 비트가 존재하면 이를 1로 세트하고, 해당 워드를 MID 상태 테이블의 동일 주소에 저장한 후, 새로운 MID를 생성하여 해당 채널의 MID인덱스 테이블에 저장하는 제 5 단계(710 내지 713)를 포함하는 MID 할당 단계 및 할당되었던 채널의 접속 식별자와 사용이 완료된 MID 값이 입력되면 MID 상태 테이블의 주소를 생성하는 제 6 단계와, 상기 제 6 단계에서 생성된 주소가 나타내는 워드를 읽어낸 후, 비트 식별자 (MID_L)가 가리키는 비트를 0으로 클리어 하고 변화된 워드값을 동일 주소에 저장하는 제 7 단계를 포함하는 MID 복구단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 6 도는 본 발명이 사용되는 다중화 식별자 관련 테이블의 구성을 나타낸 것으로, 가상채널로 다음에 사용할 MID 값을 미리 찾아 저장하는 MID 인덱스 테이블(61)과, 채널별로 사용가능한 1024개의 MID값 각각의 사용 여부에 관한 정보를 가지고 있는 MID 상태 테이블(62)로 구성된다.
본 발명에서는 K개의 가상채널에 대한 MID 할당을 수행하므로 MID 인덱스 테이블은 K개의 워드, MID 상태 테이블은 1024개의 MID와 일대일로 매핑된 K개의 1024비트의 메모리 블럭으로 구성되며, 가상채널 접속 식별자인 CO_ID(Connection identifier)값은 MID 인덱스 테이블(61)내의 해당채널의 MID 값이 위치하고 있는 주소값을 가리킨다.
MID 인덱스 테이블(61)에 저장되어 있는 MID 값이 할당되면 MID 상태 테이블(62)에서 0인 비트값을 찾아 1로 세트하고, 그 비트와 매핑된 MID값을 MID 인덱스 테이블(61)에 저장한다.
비연결형 서버는 입력된 BOM 또는 SSM 셀의 헤더에 있는 목적지주소에 따라 셀이 전달될 가상채널 식별자(VPI/VCI)를 결정하며 테이블 검색을 용이하게 하기 위하여 가상채널 식별자와 일대일로 매핑된 접속식별자(CO_ID)를 생성한다. 접속식별자는 0에서 K 사이의 값을 가지며 이 값을 사용하여 MID 인덱스 테이블(61)을 직접 액세스할 수 있다.
MID값의 할당 요청과 함께 접속식별자(CO_ID)가 입력되면 MID 인덱스 테이블(61)내의 접속식별자(CO_ID)가 가리키는 영역값을 MID로 할당하고, MID 상태 테이블(62)상에서 할당된 MID와 대응되는 비트 이후의 값이 0인 비트를 찾아 1로 세트한 후, 해당 위치에 대응되는 MID(사용되지 않는 MID)값을 MID 인덱스 테이블(61)에 저장한다. 할당된 MID 값의 사용이 완료되면 채널을 나타내는 접속식별자(CO_ID) 와 사용이 완료된 MID 값이 입력되는데, 이에 따라 MID 상태 테이블(62)의 해당 비트값을 0으로 클리어 한다.
한편, 가상채널에서 MID 상태 테이블(62)내의 비트와 MID 갑과의 매핑관계는 각 워드의 상위비트(MSB)로 부터 하위비트(LSB)쪽으로 갈수록 증가되는 MID 값이 매핑된다. 즉 각 가상채널에 대하여 MID는 0-1-2---1023-0과 같은 순서로 할당되며 이미 할당되어 사용중에 있는 값은 제외된다.
MID값과 매핑된 비트의 검색 및 변경을 위해서 MID 인덱스 테이블(61)에 저장되어 있는 10비트의 MID 값은 매핑된 비트가 포함되어 있는 MID 상태 테이블(62)내의 워드의 위치를 나타내는 워드 식별자(MID_H)와, 워드 식별자(MID_H)에 의하여 선택된 워드내에서 매핑된 비트의 위치를 나타내는 비트 식별자(MID_L)로 구성된다.
3비트의 2진 값은 8종류의 값을 지정할 수 있으므로 MID 상태테이블의 폭이 8비트일 경우 10비트의 MID값중 비트 식별자(MID_L)는 하위 3비트, 나머지 상위 7비트는 워드 식별자(MID_H)값을 할당된다.
만약, 테이블의 폭이 16비트인 경우 비트 식별자(MID_L)는 4비트, 워드 식별자(MID_H)는 6비트로 구성되며, 테이블의 폭이 32비트인 경우 비트 식별자(MID_L)와 워드 식별자(MID_H)는 각각 5비트로 구성된다.
제 7 도는 본 발명에 의한 다중화 식별자 할당 및 검색방법의 제어흐름을 나타낸 것으로, 접속 식별자인 CO_ID가 입력되면(701) MID 인덱스 테이블의 해당 채널 위치에 준비되어 있는 MID 값을 할당하고(702), 할당한 MID 값과 연속된 값들중 사용되지 않는 첫번째 MID 값을 찾기 위해 할당한 MID 값의 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 모든 비트 값이 1인지 판단하여(703) 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 모든 비트값이 1이면 다음에 할당할 MID 값과 매핑된 비트가 현재 워드에 위치하지 않음을 나타내므로 워드 식별자(MID_H)를 1증가시킨다(704).
한편, 상기 단계에서 워드 식별자(MID_H)를 1증가시키거나 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 모든 비트값이 1이 아니면 CO_ID를 상위비트로, 워드 식별자(MID_H)를 하위비트로 조합하여 MID 상태 테이블 주소를 생성하고(705) 해당 위치의 워드를 읽어(706) 읽어온 워드값에 비트 식별자(MID_L)가 가리키는 비트보다 하위에 위치한 비트들중 0인 비트가 존재하는지 검사한다(707).
만약, 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 비트가 모두 1이면 워드의 모든 영역에 대하여 0이 존재하는지 검색한다. 상기와 같은 검색결과 0인 비트가 존재하지 않으면 읽어온 워드에는 할당 가능한 MID 값이 존재하지 않음을 나타내고, 다음워드를 읽어와 0인 비트를 검색하기 위해 워드 식별자( MID_H)를 1증가시키고(708) 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 모든 비트를 1로 바꾼다(709). 따라서 변화된 워드 식별자(MID_H)와 CO_ID 조합에 의하여 MID 상태테이블 주소를 생성하여(705) 상기와 같은 동작을 되풀이한다.
한편, 0인 비트가 존재하면(707) 이를 1로 세트하고(710) 해당 워드를 MID 상태 테이블의 동일 주소에 저장한 후(711), 1로 세트된 비트위치를 2진 값으로 환산하여 새로이 비트 식별자(MID_L)를 생성하고 워드식별자(MID_H)와의 조합에 통해 다음에 할당될 10비트의 MID 값을 만들어(712) 해당 채널의 MID 인덱스 테이블에 저장한다(713).
제 8 도는 본 발명에 의한 다중화 식별자 복구방법의 제어 흐름을 나타낸 것으로, MID 복구는 MID를 할당받은 프레임의 전달이 완료될 경우 수행되며, 다른 셀들의 전달을 위해 재할당되어 사용할 수 있도록 MID 상태테이블에 기록하는 과정이다.
할당되었던 채널을 나타내는 CO_ID와 사용이 완료된 MID 값이 입력되면(801) CO_ID와 입력된 MID값의 워드 식별자(MID_H)를 조합하여 MID 상태 테이블의 주소를 생성하고(802), 이 주소가 나타내는 워드를 읽어낸 후(803), 비트 식별자(MID_L)가 가리키는 비트를 0으로 클리어하고(804) 변화된 워드값을 동일 주소에 저장한다(805), 이에 따라 해당위치의 MID 값이 사용중이 아닌것으로 나타나게 되어 MID 설정 요구시 재할당 될 수 있게 된다.
제 9 도는 MID 상태 테이블의 폭이 8비트로 구성될 경우 다음에 할당될 MID를 찾아내는 MID 검색방법의 실시예를 나타낸 것이다.
본 발명은 다음에 할당할 MID 값을 검색하는 절차중 MID 상태테이블에서 읽어온 워드의 비트 식별자(MID_L)가 가리키는 비트보다 하위 비트중에 0인 값이 존재하는지 검색하는 절차에 소요되는 시간을 최소화하여 MID의 고속 할당이 가능하다.
접속식별자인 CO_ID가 입력되어 MID가 할당되고, 이 CO_ID와 워드 식별자(MID_H)로 MID 상태테이블의 주소를 생성한다. 여기서 워드 식별자(MID_H)와 CO_ID(91)는 MID 상태 테이블의 주소를 나타내며, 비트 식별자(MID_L)(92)는 워드 식별자(MID_H)와 CO_ID로 지정된 워드중 기 할당된 MID 값과 대응되는 비트의 위치를 나타낸다.
CO_ID와 워드 식별자(MID_H)(19)에 의하여 만들어진 주소값으로 MID 상태테이블에서 읽어낸 워드값과 비트 식별자(MID_L)의 값을 MID_Lo 발생기에 입력시킨다. 여기서 MID 상태테이블의 폭이 8비트이므로 비트 식별자(MID_L)는 3비트이다.
MID_Lo 발생기(94)는 MID 상태 테이블에서 읽어낸 워드값에 비트 식별자(MID_L)가 가리키는 비트값보다 하위에 위치하는 비트들중 0인 비트가 존재하는지 검색하여 0인 비트가 존재하면 이 비트의 위치를 2진으로 환산한 MID_Lo를 생성하고 워드 식별자(MID_H)값과 조합하여 다음에 할당할 MID 값(93)을 찾아낸다.
한편, 0인 비트가 존재하지 않으면 비트 식별자(MID_L) 발생기(94)는 inc_mid_h 신호를 출력하여 워드 식별자(MID_H)를 1증가시키고 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 비트를 모두 1로 세트한 후 상기와 같은 동작을 되풀이 하도록 한다.
제 10 도는 제 9 도 MID-Lo 발생기의 구성예를 나타낸 것으로, Lo 발생기(94)는 비트 식별자(MID_L) 값을 디코드하여 비트 식별자(MID_L) 값을 나타내는 출력비트만 1이 출력하고 나머지 출력비트에는 0을 출력하는 3×8디코더(100)와, 상기 3×8디코더(100)의 출력과 MID 상태 워드값(S7~S0)을 입력받아 논리합하는 8개의 오아 게이트(102), 상기 오아게이트(102)의 출력을 입력받아 입력중 상위비트로부터 최초의 0이 입력되는 비트값으르 인코딩하고 MID_Lo를 출력하는 우선순위 인코더(101)로 구성된다.
비트 식별자(MID_L) 값이 나타내는 비트보다 하위비트들중 0을 가진 가장 상위의 비트를 찾기 위해 비트 식별자(MID_L) 값을 디코드하여 디코드(100)의 출력 0을 상태 비트 7과 함께 OR 게이트(OR7)에 입력하며, 디코더(100)의 출력 1은 상태 비트 7, 6과 함께 OR 게이트(OR7, OR6)에 각각 입력하고, 디코더(100)의 출력 2는 상태비트 7, 6, 5와 함께 OR 게이트(OR7, OR6,OR5)에 각각 입력하는 방식으로 각각의 디코더(100)의 출력과 상태 비트를 오아게이트(OR)에 연결된다.
비트 식별자(MID_L)를 구성하는 모든 비트값이 1인 경우 입력된 상태 테이블 워드값의 모든 비트에 대해서 검색하여야 하므로 디코더(100)의 출력 7은 연결하지 않는다.
우선순위 인코더(101)는 상태 테이블 워드값중 비트 식별자(MID_L)가 나타내는 비트보다 하위비트들중 0을 가진 가장 상위의 비트의 위치를 나타내는 2진값 MID_Lo를 출력한다. 만약 우선순위 인코더(101)의 모든 입력(p0-p7)이 1이면 우선순위 인코더(101)의 출력 inc_mid_h는 0이 되어 워드 식별자(MID_ H) 값을 증가시킨 후, 상기와 같은 동작을 되풀이 하도록 한다.
MID 상태테이블의 폭이 넓을수록 한번에 읽어오는 비트수가 증가하므로 평균 MID 할당시간이 감소하게 된다. 따라서 고속의 할당이 필요한 경우 테이블의 폭을 32비트 또는 64비트로 증가시키면 된다.
본 발명은 MID 할당시 지연시간이 가장 많이 소요되는 MID 상태테이블을 워드 단위로 읽어와 값이 0인 비트를 찾아서 MID_Lo 를 찾아내는 과정을 단순화시켜 MID 상태테이블의 한개의 워드를 읽는데 10 나노초, 읽어온 워드값으로부터 MID_Lo를 생성하는데 10나노초 정도로 구현이 가능하다.
최악의 경우에 MID를 할당하는데 1023 비트의 MID 상태테이블을 검색해야 하는데, MID 상태테이블의 폭을 8비트로 구성할 경우에는 1023 비트를 모두 검색하기 위하여 128번의 읽기 및 검색과 1번의 쓰기를 수행하여야 하며, 이를 위해서는 총 2.52 마이크로초(129×20ns)가 소요되므로 최소 MID 할당간격이 2.74마이크로초인 155Mbps 처리용량의 비연결형 서버에 적용할 수 있다.
MID 상태테이블의 폭을 32비트로 구성하면 0.66 마이크로초(33×20ns)가 소요되므로 최소 MID 할당간격이 0.684 마이크로초인 622Mbps 처리용량의 비연결형 서버에 적용할 수 있다.
상기와 같이 본 발명은 각 채널에서 사용가능한 1024개의 MID 각각을 비트와 매핑시킴으로써 링크된 리스트(linked-list)를 사용하는 종래의 MID 할당방법에 비하여 메모리의 용량을 1/10로 감소시키는 효과가 있다.
또한, 다음에 사용할 MID 값을 미리 찾아 저장하므로써 MID 할당요구에 빠르게 대응할 수 있으며, 사용이 완료된 MID에 대해서는 매핑된 비트만을 클리어하면 되므로 MID 복구절차가 단순할 뿐만 아니라 본 발명을 비연결형 서버에 적용할 경우에 메모리 용량의 대폭적인 감소 및 처리회로의 단순화로 서버간격의 절감효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

  1. 다수의 가상연결을 가지는 ATM망에서 가상채널로 다음에 사용될 MID(Multiplexing Identification)값들을 저장하고 있는 MID 인덱스 테이블(61)과, 채널별로 사용가능한 MID값 각각의 사용 여부에 관한 정보를 가지고 있는 MID 상태 테이블(62)을 구비하고 MID 할당 및 복구 장치에 적용되는 MID 할당 및 복구 방법에 있어서, 접속 식별자가 입력되면 MID 인덱스 테이블(16)의 해당채널 위치에 준비되어 있는 MID값을 할당하고, MID 값의 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 모든 비트값이 1인지 판단하는 제 1 단계(701 내지 703); 상기 제 1 단계에서 비트 식별자(MID_L)를 구성하는모든 비트값이 1이면 워드 식별자(MID_H)를 1증가시키는 제 2 단계(704); 상기 단계에서 워드 식별자(MID_H)를 1증가시키거나 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 모든 비트값이 1이 아니면 MID 상태 테이블 주소를 생성하고 해당 위치의 워드를 읽고,읽어은 워드값에 비트식별자(MID_L)가 가리키는 비트보다 하위에 위치한 비트들 중 0인 비트가 존재하는지 검사하는 제 3 단계(705 내지 707); 상기 제 3 단게에서 비트 식별자(MID_L)가 가리키는 비트보다 하위에 위치한 비트들중에 0인 비트가 존재하는지 않으면 워드 식별자(MID_H)를 1증가시키고, 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 모든 비트를 1로 바꾸고 제 3 단계로 귀환하여 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 모든 비트값이 1인지 판단하는 제 4 단계(708 내지 709); 상기 제 3 단계에서 0인 비트가 존재하면 이를 1로 세트하고, 해당 워드를 MID 상태 테이블의 동일 주소에 저장한 후, 새로운 MID를 생성하여 해당 채널의 MID 인덱스 테이블에 저장하는 제 5 단계(710 내지 713)를 포함하는 MID 할당단계, 및 할당되었던 채널의 접속 식별자와 사용이 완료된 MID 값이 입력되면 MID 상태 테이블의 주소를 생성하는 제 6 단계(801 내지 802); 상기 제 6 단계에서 생성된 주소가 나타내는 워드를 읽어낸 후, 비트 식별자(MID_L)가 가리키는 비트를 0으로 클리어하고 변화된 워드값을 동일 주소에 저장하는 제 7 단계(803 내지 805)를 포함하는 MID 복구 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATM망에서 다수의 가상연결을 가지는 AAL의 MID 할당 및 복구 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 4 단계는 비트 식별자(MID_L)를 구성하는 비트가 모두 1이면 MID 상태 테이블에서 읽어온 워드의 모든 비트에 대하여 0이 존재하는지 검색하는 제 8 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ATM망에서 다수의 가상연결을 가지는 AAL의 MID 할당 및 복구 방법.
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