KR970005732B1 - 비동기전달모드 시스템에서의 순환잉여검사 코드 계산 및 검출장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

비동기전달모드 시스템에서의 순환잉여검사 코드 계산 및 검출장치

제1도는 종래의 직렬 순환잉여검사(CRC)-32 코드 계산장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 순환잉여검사(CRC)-32 코드 생성 및 검출장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : CRC-32계산부 2 : 다중화부

3 : 레지스터 파일 4 : 32비트 레지스터

5 : 32비트 비교기

본 발명은 비동기전달모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 프로토콜을 지원하는 ATM 적응계층 타입 5(AAL-5; ATM Adaptation Layer Tape 5)의 핵심기능인 분할/결합 기능과 전송 에러 검출 기능 중 에러검출 코드 생성과 에러 발생 확인에 사용되는 순환잉여검사(CRC: Cyclic Redunduncy Check) 코드 계산 및 검출장치에 관한 것이다.

광대역 종합 정보 통신망(B-ISDN)에서는 사용자의 다양한 서비스에 대한 욕루를 비동기전달모드(ATM)라고 하는 전송방식으로 수용한다. 그리고, 각 서비스를 위해 ATM 적용 계층(AAL) 프로토콜을 정의하여 사용하는데, ITU-T 권고안에서는 데이타의 신호 프로토콜을 위한 적응 프로토콜로 ATM 적응계층 타입 5(AA-5)가 정의되어 있다. 이러한 ATM 적응계층 타입 5(AAL-5)에서는 ATM 적응계층 타입 5의 상위계층에서 전달된 데이타를 고정된 ATM 셀 크기(예 ; 48 바이트)로 분할하여 ATM계층으로 전달하고, ATM 계층에서 수신된 셀은 원래의 데이타로 결합하여 상위계층으로 전달한다. 이때, 에러 발생여부를 확인하기 위해 순환잉여검사(CRC-32)값을 사용한다.

하나의 인터페이스에서 여러개의 ATM 적응계층 타입 5(AAL-5)의 상위계층 프로토콜 엔터티들이 동시에 연결 설정되어 다중화되기 때문에 하나의 인터페이스에서 여러 ATM 적응계층 타입 5(AAL-5)의 ATM셀들이 섞여 들어온다. 따라서, 에러 처리 기능도 여러 연결을 동시에 처리할 수 있어야 한다.

제1도는 종래의 순환잉여검사(CRC) 코드를 생성하고, 에러를 검출하는 장치의 구성도로서, 종래에는 비트 단위로 시프트하면서 에러 코드를 생성한다. 이러한 종래 기술은 광대역 종합정보 통신망 환경하에서는 사용자와 망간의 인터페이스에서 계산해야할 데이타가 155MHz로 전달되므로 직렬로 처리하면 소자속도가 155MHz가 되어야만 하므로 종래와 같이 처리하는 것은 불가능한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은, 바이트 단위로 순환잉여검사(CRC) 코드를 생성하고, 수신측에서는 이를 이용하여 에러를 검출할 수 있는 비동기전달모드시스템에서와 순환잉여검사 코드 계산 및 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 계산하고자 하는 전송할 또는 수신되는 데이타에 대한 바이트 단위의 입력 데이타와 현재까지 계산된 순환잉여검사 코드의 중간값을 입력받아 입력된 데이타에 대한 순환잉여검사 코드를 계산하는 순환잉여검사 코드 계산수단과, 가상 연결별로 계산된 순환잉여검사 코드를 저장하는 제1저장수단과, 외부의 선택제어신호에 따라 상기 순환잉여검사 코드 계산수단으로부터 외부의 선택제어신호에 따라 상기 순환잉여검사 코드 계산수단으로부터 입력된 데이타와 상기 제1저장수단으로부터 입력된 데이타 중 하나를 선택하는 선택수단과, 상기 선택수단의 출력을 임시 저장하는 제2저장수단, 및 상기 제2저장수단의 출력과 고정된 값을 입력받아 상기 입력된 두 개의 값을 비교하여 그 비교 결과를 출력하는 비교수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 제2도를 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 적용된 기술적 원리를 살펴보면 다음과 같다.

광대역 종합정보 통신망에 연결되는 단말 장치들은 구조상 여러 가상연결(virtual connection)의 ATM 셀들이 하나의 물리적 인터페이스로 다중화될 수 있는데, ATM 적용계층 타입 5(AAL-5)의 프로토콜에서는 각 가상연결별로 순환잉여검사(CRC) 코드를 생성하고, 이를 이용하여 에러를 검출할 수 있어야 한다.

본 발명에 따른 회로는 이를 적절히 처리하기 위해서 가상연결 별로 순환잉여검사(CRC) 코드의 중간 계산값을 저장해 둘 수 있도록 한다. 각 셀 마다 5 바이트의 ATM 셀 헤더를 가지고 있으므로, 각 셀 헤더를 처리하는 동안에 지금까지 계산한 순환잉여검사(CRC) 코드 값을 임시 저장해 두고, 새로운 가상연결을 위해 지금까지 계산하여 임시 저장해 둔 상기 순환잉여검사 코드의 중간값을 로드한 다음 계속되는 데이타의 순환잉여검사(CRC) 코드 값을 계산한다.

본 발명은 ATM 적응계층 타입 5(AAL-5)에서 데이타 전송도중 발생하는 전송에러를 확인하기 위해 순환잉여검사(CRC) 코드를 바이트 단위로 처리해야 20MHz의 소자속도에서도 동작할 수 있는 순환잉여검사(CRC) 코드의 계산 및 검출장치를 구현하고, 여러 가상 연결에서 다중화되어 들어오는 ATM 셀들에 대해서 동시에 처리될 수 있도록 한 것이다.

ATM 적응계층 타입 5(AAL-5)에서 사용되는 순환잉여검사(CRC) 코드의 생성다항식 G(X)는 다음과 같다. 이하, 이 CRC 코드를 CRC-32라 부른다.

G(X)=X³²+X²⁸+X²³+X²²+X¹⁶+X¹²+X¹¹+X⁸+X⁷+X⁵+X⁴+X²+X+1

송신측에서 CRC-32 코드 값을 계산하는 방법은 나머지를 계산하여 기억시키는 레지스터의 모든 비트를 1로 초기화시킨 다음 CRC-32 코드를 계산해야 할 데이타들을 생성다항식으로 나누어 나머지로 레지스터에 저장된 값을 수정한다. 계산이 끝난 레지스터값은 1의 보수 값으로 취해지고, 이 값이 ATM 적응계층 프로토콜 데이타 유니트의 CRC-32필드에 저장된다.

수신측에서 에러를 검출하는 방법은 수신된 데이타에 대해 송신측과 동일한 방법으로 CRC-32 코드를 계산한 후, 레지스터에 남아 있는 값이 다음 C(X)와 같은 값을 가지면 에러가 발생하지 않은 것이다.

C(X)=X³¹+X³⁰+X²⁸+X²⁵+X²⁴+X¹⁸+X¹⁵+X¹⁴+X¹²+X¹¹+X¹⁰+X⁸+X⁶+X⁵+X⁴+X³+X+1

이제, 제2도를 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설펴보면, 도면에서 1은 CRC-32 계산부, 2는 다중화부, 3은 레지스터 파일, 3은 32비트 레지스터, 32비트 비교기를 각각 나타낸다.

CRC-32 계산부(1)는 CRC-32 코드 값을 계산하고자 하는 전송할 또는 수신된 데이타에 대해 바이트 단위의 입력 데이타 d[7 : 0]와 현재까지 계산된 중간값 r[31 : 0]을 입력받아 입력된 데이타에 대해 CRC-32 코드(p[31 : 0])를 계산한다. 이의 과정은 다음과 같이 유도할 수 있다.

제1도의 레지스터[r₃₁, r₃₀, …, r₀]를 8피브[d₇, d₆, …d₀] 입력에 대해 처리하는 식을 유도해 보면 p[31 : 0]와 r[31 : 0], d[7 : 0]의 관계식을 유도할 수 있다. 제1도에서 한 클럭이 지났을 때 입력 d와 관계없이 r의 각 비트가 영향을 받는 다른 비트를 비로 표시하고, 그렇지 않은 비트를 0으로 표시하면 다음과 같은 행렬 A를 얻을 수 있다.

한 비트가 입력되었을 때 레지스터의 각 비트에 영향을 미치는 것을 열 벡터로 표시하면 다음 V와 같이 표현할 수 있다.

V=[1,1,1,0,1,1,0,1,1,1,0,0,0,0,1,1,0,0,1,0,0,0,0,0]

이때, 한 비트 입력후의 시간을 T_b라 하면 이 A와 V를 이용하여 한 바이트 d[7 : 0] 입력후의 r[31 : 0]를 구하는 식을 다음과 같이 계산할 수 있다.

이를 전개하면 8비트 입력후의 값 r(t+8T_b)[31 : 0], 즉, p[31 : 0]를 다음과 같이 구할 수 있다.

다중화부(2)는 외부의 선택 제어신호 S에 따라 레지스터 파일(3)과 CRC-32 계산부(1)로부터 각각 출력된 2개의 32비트 입력중 하나를 선택하여 32비트 레지스터(4)로 출력한다. ATM 계층과 ATM 적응계층간 인터페이스에서 보통 셀시작 정보를 주고 받는데, 이 셀시작 신호가 있을 때 다중화부(2)는 레지스터 파일(3)의 출력 q[31 : 0]를 선택하고, ATM 셀의 페이로드(ATM Cell Payload)가 전달될 때 CRC-32 계산부(1)의 출력 p[31 : 0]를 선택한다.

레지스트 파일(3)은 32비트 폭의 레지스터 파일로, 필요한 만큼의 가상연결 수의 깊이를 가지도록 한다. 이 레지스터들 중에 특정 가상연결용 레지스터를 선택할 수 있는 어드레스 A는 이 레지스터들을 식별할 수 있는 만큼의 폭을 가진다.

ATM 계층과 ATM 적응계층간 인터페이스에서 셀 시작 정보가 있을 때, 셀헤더의 가상연결 식별자를 추출하여 해당 가상연결을 나타내는 어드레스 A를 얻은 후, 레지스터 파일에 어드레스 A와 읽기 신호를 보내어 해당 레지스터 파일에 저장된 데이타를 다중화부(2)로 출력한다.

ATM 계층과 ATM 적응계층 사이에 셀의 마지막이라는 신호가 수신되면 현재 가상연결을 나타내는 어드레스 A와 쓰기 신호를 레지스터 파일에 보내어 32비트 레지스터(4)에 저장된 현재 계산되고 있는 가상연결위 CRC-32의 중간값을 저장한다.

32비트 레지스터(4)는 32비트 폭의 레지스터로, 현재 계산 중인 가상 연결의 CRC 값의 중간값을 임시로 보관한다. 이 레지스터(4)는 프리셋단자를 가지고 있어 새로운 가상연결이 설정되면 레지스터의 내용을 모두 1로 세팅할 수 있다.

32비트 비교기(5)는 32비트 레지스터(4)로부터 현재 가상 연결된 셀의 데이타에 대해 계산된 CRC-32 값과 고정된 32비트의 데이타를 입력받아 비트 단위로 비교하여 두 개의 입력 값이 동일한 경우 비교결과신호(CRCOK)를 '1'로 출력하고, 두 개의 입력 값이 다르면 비교결과신호를 '0'으로 출력한다.

여기서, 고정된 값은 1100011100001001101110101111011_b를 가진다.

제2도에 도시한 본 발명을 수신측에서 사용될 경우 데이타를 모두 수신한 시점에서 비교결과신호(CRCOK)의 출력 값이 '1'이면 수신된 데이타에 전송에러가 발생하지 않은 것을 나타낸다.

따라서, 상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은, 향후 광대역 종합 정보 통신망(Broadband Integrated Service Digital Network)을 구성하는 각종 장치에 공통으로 사용될 수 있으며, 본 발명을 사용할 경우 하드웨어적인 부담을 최소화 하면서 최단 시간내에 CRC 코드를 생성하고, 에러를 검출할 수 있어 전체 시스템의 경제성 및 성능을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 계산하고자 하는 전송할 또는 수신된 데이타에 대한 바이트 단위의 입력 데이타와 현재까지 계산된 순환잉여검사 코드의 중간값을 입력받아 입력된 데이타에 대한 순환잉여검사 코드를 계산하는 순환잉여검사 코드 계산수단; 가상 연결별로 계산된 순환잉여검사 코드를 저장하는 제1저장수단; 외부의 선택제어신호에 따라 상기 순환잉여검사 코드 계산수단으로부터 입력된 데이타와 상기 제1저장수단으로부터 입력된 데이타 중 하나를 선택하는 선택수단; 상기 선택수단의 출력을 임시 저장하는 제2저장수단; 및 상기 제2저장수단의 출력과 고정된 값을 입력받아 상기 입력된 두 개의 값을 비교하여 그 비교 결과를 출력하는 비교수단을 구비한 것을 특징으로 하는 순환잉여검사 코드 계산 및 검출 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 선택수단은, 셀시작 신호가 있을 때, 상기 제1저장수단으로부터 입력된 데이타를 선택하고, 비동기전달모드 셀의 페이로드가 전달될 때 상기 순환잉여검사 코드 계산수단으로부터 입력된 데이타를 선택하는 것을 특징으로 하는 순환잉여검사 코드 계산 및 검출장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1저장수단은, 32비트의 크기를 가지는 상기 가상연결 개수 만큼의 레지스터 파일로 이루어져 해당 가상연결을 나타내는 어드레스와 읽기/쓰기 제어 신호에 의해 데이타를 격납하는 것을 특징으로 하는 순환잉여검사 코드 계산 및 검출장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제2저장수단은, 32비트의 크기를 가지며, 프리셋 단자를 구비하여 새로운 가상연결이 설정되면 저장된 데이타를 모두 '1'로 세팅하는 레지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 순환잉여검사 코드 계산 및 검출장치.