KR970002719B1 - Variable bandwidth allocation device and method of time slot method to connect lans - Google Patents

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신영석
이유경
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양승택
재단법인 한국전자통신연구소
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한국전기통신공사
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Abstract

A variable band allocation device and method of the time slot type where allocates and extracts the band about the LAN packet that passes for proscribed time having the protocol transfer layer queue in order to interconnect the LANs between the remote distance.

Description

랜(LAN)간 접속을 위한 타임슬롯 방식의 가번대역 할당장치 및 그에 따른 가변대역 할당방법Time slot type provisional band allocation device for LAN-to-LAN access and variable band allocation method accordingly

제 1a 도는 본 발명이 적용되는 시스템 구성 블럭도,1a or a system block diagram to which the present invention is applied;

제 1b 도는 본 발명의 개략적인 개념도,1b is a schematic conceptual diagram of the present invention,

제 2도 는 본 발명의 따른 가변대역 할당장치의 구성 블럭도,2 is a configuration block diagram of a variable band allocation apparatus according to the present invention;

제 3도 는 제 2 도의 버퍼 구성을 나타낸 도면,3 is a diagram showing the buffer configuration of FIG.

제 4도 는 본 발명에 따른 타임슬롯을 이용한 가변대역 할당의 절차 흐름도,4 is a flowchart of a variable band allocation using timeslots according to the present invention;

제 5 도는 제 2 도의 대역관리 및 가상채널 연결 테이블의 갱신 처리 흐름도,5 is a flowchart illustrating an update process of the band management and virtual channel connection table of FIG. 2;

제 6 도는 제 2 도의 대역 할당 신호 프로토콜의 처리 흐름도.6 is a process flow diagram of the band allocation signal protocol of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11 : LAN 12 : 라우터/연동장치11: LAN 12: Router / Interlock

13 : ATM 교환기 501 : 타이머13: ATM exchange 501: timer

502 : 가변대역 검출 및 할당부 503 : 대역관리 및 가상채널 연결 테이블502: variable band detection and allocation unit 503: band management and virtual channel connection table

504 : 디스크 505: 대역할당 신호 프로토콜 처리부504: disk 505: band allocation signal protocol processing unit

506 : ATM 셀 발생 및 처리부506: ATM cell generation and processing unit

본 발명은 ATM(Asynchronous Transfer Mode)망에서 LAN(Local Area Network)간 접속을 위한 것으로, LAN 데이타인 각각의 패킷을 스위치 가상채널(SVC:Switched Virtual Channel)을 통하여 호를 연결하는데, 이때 일정시간당 LAN 패킷 데이타의 길이와 통과 갯수를 카운팅하여 각 호 연결에 따른 사용 대역폭을 가변으로 할당하는 LAN간 접속을 위한 타임 슬롯 방식의 가변대역 할당 장치 및 그에 따른 가변 대역 할당방법에 관한 것이다.The present invention provides a connection between local area networks (LANs) in an ATM (Asynchronous Transfer Mode) network. Each packet, which is LAN data, is connected to a call through a switched virtual channel (SVC). The present invention relates to a time slot type variable band allocation device and a variable band allocation method for inter-LAN access in which a bandwidth of LAN packet data is counted and a bandwidth allocated according to each call connection is variably allocated.

종래의 원거리간의 LAN 접속을 위한 대역할당 방법을 다음에서 살펴본다.A conventional band allocation method for a long distance LAN connection will be described below.

먼저 송신측에서 보낸 LAN 패킷을 수신측의 라우터(Router) 혹은 연동장치(Interworking Unit)에서 수신하여 수신측의 버퍼 및 망의 상태에 따라 대역변화 요구 신호를 보내는 방법은, ATM 통신망이 155 Mbps 혹은 622 Mbps의 전송속도로 접속되므로 많은 셀들이 실제 ATM망에 쌓여 있거나, 전송중으로 원활한 대역을 능동적으로 ATM망의 상태에 따라 조정할 수 없다. 그리고, 사용가능한 대역을 ATM 망에게 예약광고하는 방법은, LAN과 ATM망을 접속하는 라우터/연동장치가 사용하는 대역폭 혹은 현재 이용가능한 대역폭의 정보를 ATM 교환기, 디지탈 크로스 커넥터(DCS:Digital Cross-Connector)등의 ATM망 구성장치로 일정시간마다 전달하여 사용대역을 미리 예약하는 것으로 매번의 일정시간마다 사용하는 대역폭과 이용가능한 대역등의 정보를 ATM망에 있는 여러장치에게 전송하기 위한 오버헤더와 각 장비들간의 정보교환에 대한 기본적인 정보교환 프로토콜이 표준화가 되지 않아 사용하기가 어려운 문제점이 있었다.First, a LAN packet sent by a sender is received by a router or an interworking unit, and a band change request signal is transmitted according to the buffer and network state of the receiver. Since the cells are connected at a transmission rate of 622 Mbps, many cells are stacked in an actual ATM network, or a smooth band cannot be actively adjusted according to the state of an ATM network during transmission. In addition, the method of pre-advertising the available band to the ATM network includes information on the bandwidth used by the router / interlocker connecting the LAN and the ATM network or the bandwidth currently available to the ATM switch and the digital cross connector (DCS). Pre-reserved bandwidth is delivered to ATM network components such as connectors). Overheader is used to transmit information such as bandwidth and available bandwidth to each device in ATM network. There was a problem that it is difficult to use because the basic information exchange protocol for information exchange between devices is not standardized.

또한, 송신측의 LAN 접속장치에서 LAN 패킷의 길이와 횟수에 따라 어느 규정 레벨 이상이면 대역을 가변하는 방법은, 송신측에서 대역을 제어한다는 장점으로 망에 실질적으로 영향을 주지않고 대역을 할당할 수 있으나, LAN 패킷의 길이와 횟수에 따른 대역할당 레벨이 각 망의 상태에 따라 다르므로 실제 망의 운용으로 별도의 대역할당 레벨 튜닝작업에 따라 경험적으로 규정레벨을 설정해야하는 문제점이 있었다.In addition, the method of varying the band when the LAN connection device at the transmitting side is above a certain level according to the length and frequency of the LAN packet has the advantage of controlling the band at the transmitting side, so that the band can be allocated without substantially affecting the network. However, since the bandwidth allocation level according to the length and number of LAN packets is different depending on the state of each network, there is a problem in that the regulation level must be empirically set according to a separate bandwidth allocation level tuning operation for the actual operation of the network.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 원거리간의 LAN을 상호연결하기 위해 프로토콜 변환계층 큐(Queue)를 두어 일정시간 동안 통과한 LAN 패킷에 대한 대역을 추출하여 할당하며, 이들에 필요한 정보를 대역관리 및 ATM 연결 테이블 CAM(Contention Adderss Memory) 메모리로 관리하고, 매 패킷마다 신호처리에 의해 호 연결을 하는 것을 지향하여 일정시간동안 호를 유지하므로서, 호 설정에 필요한 시간의 낭비를 없애도록 한 LAN간 접속을 위한 타임슬롯 방식의 가변대역 할당장치 및 그에 따른 가변대역 할당방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems of the prior art, by extracting the band for the LAN packet passed for a predetermined time by placing a protocol conversion layer queue to interconnect the LAN between the long distance It allocates and manages the information required by the band management and ATM connection table CAM (Contention Adderss Memory) memory and maintains the call for a certain time in order to make a call connection by signal processing for every packet. It is an object of the present invention to provide a time slot type variable band allocation apparatus for LAN-to-LAN connection and a variable band allocation method for eliminating a waste of time.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로, LAN간 위한 타임슬롯 방식의 가변대역 할당장치는, 비교적 좁은지역의 구내 통신 네트워크인 LAN과, 비동기 전송을 위한 ATM 교환기와, 서로 다른 프로토콜의 상기 LAN과 ATM 교환기를 연결하는 라우터/연동장치를 구비한 시스템에 적용되는 가변대역 할당장치에 있어서, 타임슬롯을 알리는 타이머와, 상기 타이머에 의해 할당된 타임슬롯마다 LAN으로부터 도착되는 LAN 패킷을 카운팅하여 가상대역을 할당하는 가변대역 검출 및 할당부와, 상기 가변대역 검출 및 할당부에 연결되고, 디스크를 보조수단으로 하여 각 연결 가상채널에 따라 통과된 패킷수와 평균 패킷길이 및 사용대역의 정보를 저장하는 대역관리 및 가상채널 연결 테이블과, 상기 가변대역 검출 및 할당부에 연결되어 현재 대역의 할당정보와 새로이 대역할당을 위한 대역정보를 외부의 광대역 신호 프로토콜(Q.2931) 처리부에 제공하는 대역할당 신호 프로토콜 처리부와, 상기 외부의 광대역 신호 프로토콜 처리부에 접속되어 상기 가변대역 검출 및 할당부로 부터 입력되는 LAN 패킷을 ATM 셀로 처리하여 외부의 ATM링크를 통해 ATM 교환기로 출력하는 ATM 셀 발생 및 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention relates to a time slot type variable band allocation device for LANs, a LAN that is a relatively small area premises communication network, an ATM switch for asynchronous transmission, and the LAN of different protocols. A variable band allocation apparatus applied to a system having a router / interlocking device for connecting an ATM switch, comprising: a timer for notifying a timeslot and a LAN band counting from a LAN for each timeslot allocated by the timer. A variable band detecting and allocating unit for allocating the quantized data, and a variable band detecting and allocating unit for storing the information on the number of packets, the average packet length, and the used band according to each connected virtual channel using the disk as an auxiliary means. A band management and virtual channel connection table and the variable band detection and allocation unit, A bandwidth allocation signal protocol processor for providing band information for bandwidth allocation to an external wideband signal protocol (Q.2931) processor, and a LAN connected to the external wideband signal protocol processor and input from the variable band detection and allocation unit; It is characterized in that it comprises an ATM cell generation and processing unit for processing the packet to an ATM cell and outputs the packet to an ATM switch via an external ATM link.

또한 ATM망에서 LAN간 접속을 위한 타임슬롯 방식의 가변대역 할당 방법은, 상기 타임슬롯 방식의 가변대역 할당장치에 적용되는 가변대역 할당방법에 있어서,대역관리 및 가상채널 연결 테이블 내용을 초기화하는 제1단계와, 타이머가 동작하여 타임슬롯이 할당되면 도착되는 LAN 패킷이 있는지 확인하는 제2단계와, 상기 확인 결과, 도착되는 LAN 패킷이 있으면 대역관리 및 가상채널 연결 테이블을 갱신하는 제3단계와, 상기 제3단계 수행후, 도착된 패킷 수에 따라 대역할당 신호 프로토콜을 처리하여 ATM 교환기로부터 새로운 대역을 할당 받은 후, 상기 제2단계로 천이하는 제4단계와, 상기 제2단계 수행후, 할당된 타임슬롯에 LAN 패킷이 도착되지 않으면 ATM 연결을 해제하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the variable slot allocation method of the timeslot method for the LAN connection in the ATM network, the variable band allocation method applied to the variable slot allocation apparatus of the time slot method, the method for initializing the band management and virtual channel connection table contents; Step 1, a second step of checking whether there is a LAN packet arriving when a timer is operated and a timeslot is allocated, and a third step of updating the band management and virtual channel connection table if there is a LAN packet arriving as a result of the checking; After performing the third step, after processing the band allocation signal protocol according to the number of packets received, a new band is allocated from the ATM switch, and then transition to the second step, and after performing the second step, And a fifth step of releasing the ATM connection if the LAN packet does not arrive in the allocated timeslot.

본 발명은 ATM 망에서 원거리 LAN을 상호간 접속시킬 때, LAN간의 패킷 전송을 위한 대역을 할당하는 방법으로, 종전의 최대 고정대역 할당방식이나, 사용 가능한 대역정보를 ATM 망에 예약광고하는 방식 혹은 ATM 망을 통하여 송신측단에서 전송한 데이타에 대한 망 혹은 수신단의 라우터에 의해 대역을 피드백(feedback)하여 송신대역을 가변하는 방식과는 다르게, 일정시간 동안 통과된 LAN 패킷길이 및 갯수를 측정하여 가변대역을 할당하는 방법이다. 또한 일정 시간 동안 ATM 연결을 유지시켜 매번 도착되어 전송하는 LAN 패킷 수만큼 신호절차에 필요한 시간이 절약되므로 실제 통신상 패킷 데이타 지연 및 성능이 종래의 방식보다 유리하다.The present invention relates to a method of allocating bands for packet transmission between LANs when remote LANs are connected to each other in an ATM network. Unlike a method of varying a transmission band by feeding back a band by a network or a router of a receiver for data transmitted from a transmitting end through a network, the variable bandwidth is measured by measuring the length and number of LAN packets passed for a predetermined time. How to assign In addition, since the time required for signal processing is saved by the number of LAN packets that arrive and transmit each time by maintaining an ATM connection for a predetermined time, packet data delay and performance in actual communication are advantageous over the conventional method.

그리고 효율적인 대역 가용율을 위해서는 운용자가 응용서비스에 따라 타임슬롯을 서로 다르게 정할 수 있다.And for efficient bandwidth availability, the operator can set different timeslots according to the application services.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

제 1a 도는 본 발명이 적용되는 시스템 구성 블럭도로서, 비교적 좁은 지역의 구내 통신 네트워크인 LAN(11)과, 비동기 전송을 위한 ATM 교환기(13)와, 서로 다른 프로토콜의 상기 LAN(11)과 ATM 5교환기(13)를 연결하는 라우터/연동장치(12)를 구비한다.FIG. 1A is a block diagram of a system configuration to which the present invention is applied and includes a LAN 11 which is a local area communication network in a relatively small area, an ATM switch 13 for asynchronous transmission, and the LAN 11 and ATM of different protocols. 5 is provided with a router / interlock 12 for connecting the exchange 13.

제 1b 도는 본 발명의 개략적인 개념도로서, T는 타임슬롯, N은 패킷수, BW는 할당대역을 각각 나타낸다.1B is a schematic conceptual diagram of the present invention, where T is a timeslot, N is the number of packets, and BW is an allocation band.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은, 상기 라우터/연동장치(12)가 ATM 연결이 않된 상태에서 LAN 패킷이 도착하면 ATM 연결을 설정하여 타임슬롯(T)을 할당한다. 할당된 타임슬롯(T)동안에 도착하는 LAN패킷을 카운팅하여 패킷수 및 길이의 정보를 대역관리의 가상채널 연결 테이블을 기록한다.As shown in the figure, in the present invention, when the LAN packet arrives in the state where the router / interlock device 12 does not have an ATM connection, an ATM connection is established to allocate a timeslot T. LAN packets arriving during the assigned timeslot T are counted, and information on the number and length of packets is recorded in the virtual channel connection table of the band management.

그리고 대역(BW)을 할당하는데, 소정의 타임슬롯에 필요한 대역폭과 전 타임슬롯에 할당된 대역폭을 비교하여 대역관리 가상채널 연결 테이블을 수정하고 대역을 가변적으로 할당한다.In addition, the bandwidth BW is allocated. The bandwidth management virtual channel connection table is modified by comparing the bandwidth required for a predetermined time slot with the bandwidth allocated to all time slots, and the band is variably allocated.

즉, 첫번째 타임슬롯 T1에서 통과된 LAN 패킷수는 N(1)=3이고, 두번째 타임슬롯에 T2에서 통과된 LAN패킷수는 N(2)=5이므로, T2는 N(2)-N(1)=2만큼의 패킷수에 대한 대역폭 증가가 필요하다. 이와같이 각 타임슬롯(T)마다 통과된 LAN 패킷수 만큼 연결된 가상채널에 따라 대역을 가변적으로 할당한다. 이때 대역의 차가 5Kbps 미만이면 새로운 대역을 할당하는 신호 메시지를 보내지 않고 기존의 대역으로 할당하여 새로운 대역할당을 위한 시간을 줄인다.That is, since the number of LAN packets passed in the first timeslot T1 is N (1) = 3 and the number of LAN packets passed in the second timeslot in T2 is N (2) = 5, T2 is equal to N (2) -N ( It is necessary to increase the bandwidth for 1) = 2 packets. In this way, the bandwidth is variably allocated according to the connected virtual channels by the number of LAN packets passed for each timeslot T. At this time, if the band difference is less than 5Kbps, the time for new band allocation is reduced by allocating to the existing band without sending a signal message for allocating a new band.

또한, 소정의 타임슬롯(T)에 할당될 대역이 최초의 호 설정 대역(BW(def))보다 적은 경우에는 최초의 호 설정 대역으로 유지하며, 할당된 타임슬롯(T)동안에 도착된 LAN 패킷이 없으면 ATM 연결을 해제한다.In addition, when the band to be allocated to a predetermined timeslot T is less than the first call setup band BW (def), the first call setup band is maintained and the LAN packet arrived during the allocated timeslot T. If no, disconnect ATM.

제 2 도는 본 발명에 따른 가변대역 할당장치의 구성 블럭도로서, 501은 타이머, 502는 가변대역 검출 및 할당부, 503은 대역관리 및 가상채널 연결 테이블, 504는 디스크, 505는 대역할당 신호 프로토콜 처리부, 506은 ATM 셀 발생 및 처리부를 각각 나타낸다.2 is a configuration block diagram of a variable band allocation apparatus according to the present invention, where 501 is a timer, 502 is a variable band detection and allocation unit, 503 is a band management and virtual channel connection table, 504 is a disk, and 505 is a band allocation signal protocol. The processing unit 506 denotes an ATM cell generation and processing unit, respectively.

도면에 도시된 바와 같이 가변대역 할당장치는, 일정시간의 타임슬롯(T)을 알리는 타이머(501)와, 상기 타이머(501)에 의해 할당된 타임슬롯마다 상기 LAN(11)으로부터 도착되는 LAN 패킷을 카운팅하여 가상대역을 할당하는 가변대역 검출 및 할당부(502)와, 상기 가변대역 검출 및 할당부(502)에 연결되고, 디스크(504)를 보조수단으로 각 연결 가상채널에 따라 통과된 패킷수와 평균 패킷 길이 및 사용대역의 정보를 저장하는 대역관리 및 가상채널 연결 테이블(503)과, 상기 가변대역 검출 및 할당부(502)에 연결되어 현재 대역의 할당정보와 새로이 대역할당을 위한 대역정보를 외부의 상위 광대역 신호 프로토콜(Q.2931) 처리부에 제공하는 대역할당 신호 프로토콜 처리부(505)와, 상기 외부의 광대역 신호 프로토콜 처리부에 접속되어 상기 가변대역 검출 및 할당부(502)로 부터 입력되는 LAN 패킷을 ATM 셀로 처리하고 외부의 ATM 링크를 통해 ATM 교환기(13)로 출력하는 ATM 셀 발생 및 처리부(506)를 구비한다.As shown in the figure, the variable band allocation apparatus includes a timer 501 for notifying a time slot T of a predetermined time and a LAN packet arriving from the LAN 11 for each time slot allocated by the timer 501. A variable band detection and allocating unit 502 for allocating virtual bands by counting a number and a variable band detection and allocating unit 502, and a packet passed through each connection virtual channel with the disk 504 as an auxiliary means. A band management and virtual channel connection table 503 for storing information on the number, average packet length, and band used, and the variable band detection and allocation unit 502, and the current band allocation information and a band for new band allocation. A band allocation signal protocol processing unit 505 for providing information to an external higher-bandwidth signal protocol processing unit (Q.2931), and the variable band detection and allocating unit (5) connected to the external wideband signal protocol processing unit (5). An ATM cell generation and processing unit 506 is provided for processing a LAN packet input from 02) as an ATM cell and outputting the packet to an ATM switch 13 through an external ATM link.

상기와 같이 구성되는 가변대역 할당처리의 동작을 살펴보면, 타이머(501)는 일정시간의 타임슬롯(T)으로 시스템 전체에 1 내지 2초 정도의 동일한 타이머값을 가지거나 혹은 ATM 연결에 의한 응용서비스의 서비스 품질에 따라 정의된 서로 다른 타이머값을 가질 수 있고, 각 ATM 연결에 따른 타이머 알람번호가 있어 상기 가변대역 검출 및 할당부(502)에 지시하여 타임슬롯을 할당한다. 상기 가변대역 검출 및 할당부(502)는 도착되는 LAN 패킷을 지시된 타임슬롯동안 카운팅하며 타임아웃 신호를 받으면 현재의 타임슬롯동안의 대역을 계산하고 전 타임슬롯동안의 대역과 비교하여 새로이 할당되는 대역폭을 대역할당 신호 프로토콜 처리부(505)에 알려준다.Looking at the operation of the variable band allocation process configured as described above, the timer 501 has the same timer value of about 1 to 2 seconds throughout the system in a time slot T of a predetermined time or an application service by ATM connection. It may have a different timer value defined according to the quality of service of, and there is a timer alarm number for each ATM connection instructs the variable band detection and allocation unit 502 to allocate a time slot. The variable band detection and allocation unit 502 counts the arriving LAN packet during the indicated timeslot and, upon receiving the timeout signal, calculates the band for the current timeslot and compares the bandwidth for the entire timeslot with the newly allocated time slot. The bandwidth is notified to the band allocation signal protocol processing unit 505.

그리고 액세스 시간이 매우 빠른 메모리 소자(CAM)로 구성된 대역 관리 및 가상채널 연결 테이블(503)은 매 타임슬롯 동안에는 사용대역의 정보가 읽혀지며, 새로운 할당대역이 쓰여진다. 그리고 매번 LAN 패킷이 도착될때 마다 가상채널에 해당되는 패킷길이와 도착횟수가 기록되며, 관리자의 명령어나 혹은 일정시간마다 대역관리 및 가상채널 연결 테이블(503)의 정보가 디스크(504)에 저장된다. 이 저장된 정보는 관리자에 의해 망의 트래픽 분석 혹은 정확한 네트웨크 튜닝 파라메터 추출을 위해 이용될 수 있다.In the band management and virtual channel connection table 503 composed of a memory device (CAM) having a very fast access time, information of a used band is read during each time slot, and a new allocated band is written. Each time a LAN packet arrives, the packet length corresponding to the virtual channel and the number of arrivals are recorded, and information of the band management and virtual channel connection table 503 is stored on the disk 504 at a command of an administrator or at a predetermined time. . This stored information can be used by the administrator to analyze network traffic or to extract accurate network tuning parameters.

제 3 도는 본 발명에 따른 가변대역 할당장치의 버퍼 구성을 나타낸 도면으로서, 다수의 LAN 포트로부터 LAN 패킷을 받아 ALL-5(ATM-Adaptation Layer-5)의 SDU(Service Date Unit)으로 변환하는 프로토콜 변환계층에서 LAN 패킷 카운팅과 SDU 변환을 위해 사용되는 다수의 제1큐(601)와, CS-PDU(Convegence Sublayer Protocol Data Unit)보다 48바이트의 SAR-PDU(Segment And Reassemly PDU)를 생성하기 위한 AAL-5 계층의 SAR에 해당되는 다수의 제2큐(602)와, 상기 제2큐(602) 각각의 서비스 방식으로 할당된 대역에 따라 ATM 링크로 출력하는 ATM 계층의 다중화용 큐(603)를 구비한다.3 is a diagram illustrating a buffer configuration of a variable band allocation device according to an embodiment of the present invention. A protocol for receiving LAN packets from a plurality of LAN ports and converting them into service date units (SDUs) of ATM-5 (ATM-Adaptation Layer-5) A plurality of first queues 601 used for LAN packet counting and SDU conversion in the translation layer, and for generating 48 bytes of segment and reassembling PDU (SAR-PDU) than Convegence Sublayer Protocol Data Unit (CS-PDU) A plurality of second queues 602 corresponding to SARs of the AAL-5 layer, and multiplexing queues 603 of the ATM layer to output to the ATM link according to bands allocated by the respective service schemes of the second queue 602. It is provided.

상기와 같이 구성되는 가변대역 검출 및 할당부(502)는 버퍼는, 소정의 타임슬롯(T)동안 다수의 LAN 포트로부터 입력되는 LAN 패킷을 ATM 셀로 변환하는 ATM 링크로 출력하도록 한다. 또한, 성능 측정을 위해서 각 단계의 큐의 상태를 분석하여 ATM 망의 트래픽 상태와 LAN 패킷의 사용자 트래픽 특성을 파악할 수 있다.The variable band detection and allocating unit 502 configured as described above allows the buffer to output LAN packets inputted from a plurality of LAN ports during the predetermined timeslot T to an ATM link that converts them into ATM cells. In addition, it is possible to analyze the state of the queues in each stage to measure the performance of the traffic state of the ATM network and the user traffic characteristics of the LAN packet.

제 4 도는 본 발명에 따른 타임슬롯에 의해 가변적으로 대역을 할당하는 절차 흐름도이다.4 is a flowchart of a process of variably allocating a band by a timeslot according to the present invention.

먼저, 대역관리 및 가상채널 연결 테이블(503)의 내용이 전부 초기화되고(201), 타임슬롯(T)을 할당하는 타이머(501)가 동작하면(202), 할당된 타임슬롯(T)에 LAN 패킷이 도착되는지 확인한다(203).First, when the contents of the band management and virtual channel connection table 503 are all initialized (201), and the timer 501 for allocating the timeslot T is operated (202), the LAN is assigned to the allocated timeslot T. Check if the packet arrives (203).

상기 확인결과, 상기 타임슬롯(T)에 도착되는 LAN 패킷이 있으면 관련 LAN 패킷길이 및 도착 갯수등의 정보를 대역관리 및 가상채널 연결 테이블(503)에 기록한다(204). 그리고 도착된 패킷 수에 따라 대역할당 신호 프로토콜을 처리하여 ATM 교환기(13)로부터 새로운 대역을 할당 받으면(205), 상기 타이머(501)가 동작하는 단계(202)로 천이한다.As a result of the check, if there is a LAN packet arriving in the time slot T, information such as a related LAN packet length and the number of arrivals is recorded in the band management and virtual channel connection table 503 (204). When a new band is allocated from the ATM switch 13 by processing the band allocation signal protocol according to the number of packets arrived 205, the timer 501 transitions to operation 202.

한편, 상기 확인결과, 할당된 타임슬롯(T)동안에 LAN 패킷이 도착되지 않으면, ATM 연결을 해제한다(206).On the other hand, if the LAN packet does not arrive during the assigned timeslot T, the ATM connection is released (206).

제 5 도는 제 4 도의 대역관리 및 가상채널 연결 테이블이 갱신되는 과정의 세부 처리 흐름도이다.FIG. 5 is a detailed flowchart of a process of updating the band management and virtual channel connection table of FIG.

도면에 도시된 바와같이 대역관리 및 가상채널 연결 테이블(503)은, 상기 도착된 LAN 패킷이 ATM 연결인가 확인하여(301), 연결이 없는 새로운 상태에서 도착되는 LAN 패킷이면 기본대역으로 새로운 가상채널을 할당하고(302), 할당된 가상채널 테이블에 LAN 패킷 수 및 길이를 기록한다(303).As shown in the figure, the band management and virtual channel connection table 503 checks whether the arrived LAN packet is an ATM connection (301), and if the LAN packet arrives in a new state without a connection, a new virtual channel as a base band. (302), and record the number and length of LAN packets in the allocated virtual channel table (303).

그리고 상기 도착된 LAN 패킷이 이미 형성된 ATM 연결이 있는 경우에는 기 할당된 가상채널 테이블에 LAN 패킷 수 및 길이를 기록한다(304).If there is an ATM connection in which the arrived LAN packet is already formed, the number and length of LAN packets are recorded in the pre-allocated virtual channel table (304).

제 6 도는 본 발명에 따른 대역 할당 신호 프로토콜의 처리 흐름도로서, 타이머가 동작되어 할당된 타임슬롯(T)동안에 ATM 연결이 없는 새로운 상태에서 LAN(11)으로부터 LAN 패킷1(LAN-Pkt1-req)이 도착되면, 먼저 라우터/연동장치(12)는 ATM-UNI를 통해 기본대역 호연결 요구신호(Cell-CONN-Req(BWdef)를 보내고 기본대역 호연결 응답신호(Call-CONN-Conf(BWdef))를 받아 ATM 교환기(13)와 기본대역으로 호 연결을 한 후(401), 할당된 타임슬롯(T1)에 도착되는 LAN 패킷들(LAN-Pkt1-req, LAN-Pkt2-req, LAN-Pkt3-req)을 ATM 교환기(13)에 전송한다(402).6 is a flowchart of a band allocation signal protocol according to the present invention, in which a LAN packet 1 (LAN-Pkt1-req) is transmitted from the LAN 11 in a new state in which there is no ATM connection during an assigned time slot T. Upon arrival, the router / interlocker 12 first sends a baseband call connection request signal (Cell-CONN-Req (BWdef)) through an ATM-UNI and a baseband call connection response signal (Call-CONN-Conf (BWdef)). After receiving the call, the call is connected to the ATM switch 13 to the baseband (401), and the LAN packets (LAN-Pkt1-req, LAN-Pkt2-req, and LAN-Pkt3) arrive at the allocated timeslot T1. -req) is sent to the ATM switch 13 (402).

그리고 타임슬롯 되어 카운트된 패킷 수에 따라 다음 타임슬롯(T2)에서 증감된 대역을 할당받고(403), 도착되는 LAN 패킷들(LAN-Pkt4-req, LAN-Pkt5-req, LAN-Pkt6-req)을 증감된 대역(BW1)으로 전송한다(404).Then, according to the number of packets that are time slotted and counted, the bandwidth increased or decreased in the next time slot T2 is allocated (403), and the received LAN packets (LAN-Pkt4-req, LAN-Pkt5-req, LAN-Pkt6-req). ) Is transmitted to the increased / decreased band BW1 (404).

즉, 타임슬롯이 타임아웃되면 관측된 대역정보에 따라 대역을 요구하며 대역 할당 요구중에는 관측 전에 사용되었던 대역으로 서비스를 한다. 따라서 새로운 대역할당을 기다리지 않고 종전의 대역으로 서비스하면서, 새로운 대역을 할당 받으면 할당된 대역으로 즉시 서비스를 한다. 그리고 관측된 대역폭 계산은 여러가지 방법이 있으나, 통상적인 방법으로서, 통과된 평균 LAN 패킷 길이에 도착 패킷 수를 곱하여 이를 다시 타임슬롯으로 나누는 계산으로 한다.That is, when the time slot is timed out, the band is requested according to the observed band information, and during the band allocation request, the band is used as the band used before the observation. Therefore, without waiting for a new band allocation, the existing band is serviced, and when a new band is allocated, the service is immediately provided to the allocated band. In addition, the observed bandwidth can be calculated in various ways. As a conventional method, the average LAN packet length that has been passed is multiplied by the number of arriving packets and divided into timeslots.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, ATM 망을 통하여 원거리에 있는 LAN들을 상호접속하는데 있어서, 상위의 응용서비스의 정보량에 따라 타임슬롯당 대역을 가변하여 할당함으로써 통신자원인 대역폭을 낭비하는 것을 탈비하며, 이를 ATM 망의 LAN 접속 라우터 혹은 연동 장치에 적용하므로서, 경제적인 망운용과 구현이 간단하여, 실제 적용이 손쉽고, 특히 ATM 망의 초기단계의 가상 LAN 연결등 원격 LAN 접촉 서비스에 쉽게 이용하되, 모든 LAN과 ATM 망 접속장치에 적용될 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, in interconnecting LANs in a remote area through an ATM network, the bandwidth per time slot is varied according to the amount of information of a higher application service, thereby avoiding wasting bandwidth, a communication resource. By applying this to LAN connection router or interworking device of ATM network, economical network operation and implementation are simple, so it is easy to apply practically, especially for remote LAN contact service such as virtual LAN connection in the early stage of ATM network, It can be applied to all LAN and ATM network access devices.

또한, 대역에 대한 정보를 보조 디스크에 저장하여 망에 다이나믹한 대역을 할당하는 튜닝 파라미터와 응용 서비스에 따른 트래픽 정보를 추출할 수 있는 효과가 있다.In addition, by storing the information on the band in the auxiliary disk, it is possible to extract the traffic information according to the tuning parameters and application services for allocating the dynamic band to the network.

Claims (5)

비교적 좁은지역의 구내 통신 네트워크인 LAN(11)과, 비동기 전송을 위한 ATM 교환기(13)와, 서로 다른 프로토콜의 상기 LAN(11)과 ATM 교환기(13)를 연결하는 라우터/연동장치(12)를 구비한 시스템에 적용되는 가변대역 할당장치에 있어서, 타임슬롯(T)을 알리는 타이머(501)와, 상기 타이머(501)에 의해 할당된 타임슬롯마다 LAN(1)으로부터 도착되는 LAN 패킷을 카운팅하여 가상대역을 할당하는 가변대역 검출 및 할당부(502)와, 상기 가변대역 검출 및 할당부(502)에 연결되고, 디스크(504)를 보조수단으로 하여 각 연결 가상채널에 따라 통과된 패킷과 평균 패킷길이 및 사용대역의 정보를 저장하는 대역관리 및 가상채널연결 테이블(503)과, 상기 가변대역 검출 및 할당부(502)에 연결되어 현재 대역의 할당 정보와 새로이 대역 할당을 위한 대역정보를 외부의 상위 광대역 신호 프로토콜(Q.2931) 처리부에 제공하는 대역할당 신호 프로토콜 처리부(505)와, 상기 외부의 광대역 신호 프로토콜 처리부에 접속되어 상기 가변대역 검출 및 할당부(502)로 부터 입력되는 LAN 패킷을 ATM 셀로 처리하여 외부의 ATM 링크를 통해 ATM 교환기(13)로 출력하는 ATM 셀 발생 및 처리부(506)를 구비하는 것을 특징으로 하는 LAN간 접속을 위한 타임슬롯 방식의 가변대역 할당장치.A router / interlock device 12 connecting LAN 11, a relatively small area-area communication network, ATM switch 13 for asynchronous transmission, and LAN 11 and ATM switch 13 of different protocols. In a variable band allocation apparatus applied to a system having a system, a timer 501 for notifying a timeslot T and a LAN packet arriving from the LAN 1 for each timeslot allocated by the timer 501 are counted. A variable band detecting and allocating unit 502 for allocating a virtual band, and a packet which is connected to the variable band detecting and allocating unit 502 and passed according to each connected virtual channel using the disk 504 as an auxiliary means; A band management and virtual channel connection table 503 for storing information on average packet length and used bands, and the variable band detection and assignment unit 502 to allocate current band allocation information and band information for new band allocation. External upper broadband A band allocation signal protocol processing unit 505 provided to a signal protocol (Q.2931) processing unit, and a LAN packet input from the variable band detection and allocation unit 502 connected to the external wideband signal protocol processing unit to an ATM cell; And an ATM cell generation and processing unit (506) for processing and outputting the same to an ATM exchanger (13) through an external ATM link. 제 1 항에 있어서, 상기 대역관리 및 가상채널 연결 테이블(503)은, 고속 액세스 메모리인 CAM 메모리를 사용하여 타임슬롯동안 통과된 LAN 패킷 갯수 및 ATM 연결정보를 저장하고, 상기 저장된 정보를 일정한 시산마다 디스크(504)에 저장하여 망 운용 및 망 상태의 분석에 사용하도록 하는 것을 특징으로 하는 LAN간 접속을 위한 타임슬롯 방식의 가변대역 할당장치.2. The band management and virtual channel connection table 503 stores the number of LAN packets passed during timeslots and ATM connection information using a CAM memory, which is a fast access memory, and calculates the stored information in a predetermined manner. A time slot type variable band allocation apparatus for LAN-to-LAN access, which is stored in a disk 504 for use in network operation and network state analysis. 제 1 항에 있어서, 가변대역 할당장치의 버퍼는, 다수의 LAN 포트로부터 도착되는 LAN 패킷을 받아 ALL-5(ATM Adaptation Layer-5)의 SDU(Service Data Unit)으로 변환하는 프로토콜 계층에서 LAN 프레임 카운팅과 SDU 변환을 위해 사용되는 다수의 제1큐(601)와, CS-PDU(Convegence Sublayer Protocol Data Unit)보다 소정 바이트의 SAR PDU(Segment And Reassemly PDU)를 생성하기 위한 AAL-5계층의 SAR에 해당되는 다수의 제2큐(602)와, 상기 각각의 제2큐(602)에 의한 서비스 방식으로 할당된 대역에 따라 ATM 링크로 출력하는 ATM 계층의 다중화용 큐(603)를 구비하는 것을 특징으로 하는 LAN간 접속을 위한 타임슬롯 방식의 가변대역 할당 장치.The LAN frame of claim 1, wherein the buffer of the variable band allocator receives LAN packets from a plurality of LAN ports and converts the LAN packets into service data units (SDUs) of an ATM adaptation layer-5 (ALL-5). A plurality of first queues 601 used for counting and SDU conversion, and SARs of the AAL-5 layer to generate a segment PDU (Segment And Reassemly PDU) of a predetermined byte rather than a Convegence Sublayer Protocol Data Unit (CS-PDU). And a plurality of second queues 602 corresponding to the multiplexing queues 603 of the ATM layer that output to the ATM link according to a band allocated by the service schemes of the respective second queues 602. A time slot type variable band allocation device for inter-LAN connection. 상기 본 발명의 LAN간 접속을 위한 타임슬롯 방식의 가변대역 할당장치에 적용되는 가변대역 할당 방법에 있어서, 대역관리 및 가상채널 연결 테이블(503)의 내용을 초기화하는 제1단계와, 타이머(501)가 동작하며 타임슬롯(T)이 할당되면 도착되면 LAN 패킷이 있는지 확인하는 제2단계와, 상기 확인 결과, 도착되는 LAN 패킷이 있으면 대역관리 및 가상채널 연결 테이블(503)을 갱신하는 제3단계와, 상기 제3단계 수행 후, 도착된 패킷 수에 따라 대여할당 신호 프로토콜을 처리하여 ATM 교환기(13)로부터 새로운 대역을 할당 받은 후, 상기 제2단계로 천이하는 제4단계와, 상기 제2단계 수행 후, 할당된 타임슬롯(T)에 LAN 패킷이 도착되지 않으면 ATM 연결을 해제하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LAN간 접속을 위한 타임슬롯 방식의 가변대역 할당 방법.In the variable band allocation method applied to the time slot type variable band allocation apparatus for LAN connection of the present invention, a first step of initializing the contents of the band management and virtual channel connection table 503 and a timer 501 ) And a second step of checking whether there is a LAN packet when the time slot T is allocated, and a third step of updating the band management and virtual channel connection table 503 if there is a LAN packet arriving as a result of the checking. And a fourth step of transitioning to the second step after receiving the new band from the ATM switcher 13 by processing the leased signaling protocol according to the number of packets arrived after performing the third step. And a fifth step of releasing the ATM connection when the LAN packet does not arrive in the allocated timeslot (T) after performing the second step. 제 4 항에 있어서, 상기 제3단계는, 도착되는 LAN 패킷이 ATM 연결인가 확인하는 제6단계와, 상기 제6단계 수행 후, 이미 ATM 연결된 LAN 패킷인 경우에는 기 할당된 가상채널 테이블에 LAN 패킷 수 및 길이를 기록하는 제7단계와, 상기 제6단계 수행 후, ATM 연결이 않된 LAN 패킷인 경우에는 기본대역으로 새로운 가상채널을 할당하고 할당된 가상채널 테이블에 LAN 패킷 수 및 길이를 기록하는 제8단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LAN간 접속을 위한 타임슬롯 방식의 가변대역 할당 방법.5. The method of claim 4, wherein the third step comprises: a sixth step of checking whether the arrived LAN packet is an ATM connection; and if the LAN packet is already connected to the ATM after performing the sixth step, the LAN is added to a pre-allocated virtual channel table. After the seventh step of recording the number and length of the packets, and after performing the sixth step, in the case of LAN packets not connected to the ATM, the new virtual channel is allocated to the baseband and the number and length of the LAN packets are recorded in the allocated virtual channel table. And a time slot type variable band allocation method for inter-LAN connection, comprising: an eighth step.
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