광대역 교환 시스템

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51)Int. Cl.6
H04L 12/56
H04Q 11/04
(11) 공개번호 특1998-702937
(43) 공개일자 1998년09월05일
(21) 출원번호 특1997-706345
(22) 출원일자 1997년09월08일
번역문제출일자 1997년09월08일
(86) 국제출원번호 PCT/GB 96/000534 (87) 국제공개번호 WO 96/027964
(86) 국제출원출원일자 1996년03월08일 (87) 국제공개일자 1996년09월12일
(81) 지정국 AP ARIPO특허 : 케냐 레소토 말라위 수단 스와질랜드 우간다
EA EURASIAN특허 : 아르메니아 아제르바이잔 벨라루스 키르기즈스탄 카
자흐스탄 몰도바 러시아 타지키스탄 투르크메니스탄
EP 유럽특허 : 오스트리아 벨기에 스위스 리히텐슈타인 독일 덴마크
스페인 프랑스 영국 그리스 아일랜드 이탈리아 룩셈부르크 모나코
네덜란드 포르투칼 스웨덴 핀랜드
국내특허 : 알바니아 아르메니아 오스트리아 오스트레일리아 아제르바이
잔 보스니아헤르체고비나 바베이도스 불가리아 브라질 벨라루스 캐나
다 스위스 리히텐슈타인 중국 쿠바 체크 독일 덴마크 에스토니아
스페인 핀랜드 영국 그루지야 헝가리 이스라엘 아이슬란드 일본 케
냐 키르기즈스탄 북한 대한민국 카자흐스탄 세인트루시아 스리랑카
라이베리아 레소토 리투아니아 룩셈부르크 라트비아 몰도바 마다가스
카르 마케도니아 몽골 말라위 멕시코 노르웨이 뉴질랜드 슬로베니아
슬로바크 타지키스탄 투르크메니스탄 터어키 트리니다드토바고 우크라
이나 우간다 미국 우즈베키스탄 베트남 폴란드 포르투칼 루마니아
러시아 수단 스웨덴 싱가포르
(30) 우선권주장 95301522.9 1995년03월08일 EPO(EP)
(71) 출원인 옥스포드브룩스유니버시티 피들러 피터
영국 옥스포드 (우편번호 : 오엑스3 0비피) 헤딩턴 집시 레인브리티쉬텔리커
뮤니케이션즈퍼블릭리미티드캄파니 더튼 에리카
영국 런던 (우편번호 : 이시1에이 7에이제이) 뉴게이트 스트리트 81
(72) 발명자 스미스아브릴조이
영국 옥스포드 (우편번호 : 오엑스3 7에이취엘) 헤딩턴 더 슬레이드 55
아담스존레오나드
영국 서포크 (우편번호 : 아이피11 9엔제드) 펠릭스토우 케스윅 클로즈24
(74) 대리인 김명신, 강성구
심사청구 : 없음
(54) 광대역 교환 시스템
요약
본 발명은 비동기로 전송된 데이터 셀을 교환하는 광대역 교환 시스템 및 비동기로 전송된 데이터 셀의
교환 방법에 관한 것으로, 다이내믹 대역폭 제어기(DBC)가 시스템의 입력 포트로의 데이터 셀 적용을 제
어하고, 데이터 셀은 다수의 전송 종단-시스템에 의해 공급되며, 종단-시스템이 데이터 셀의 전송을 시작
하면, 상기 DBC가 들어오는 셀의 존재를 검출하고 시스템의 부분을 형성하는 접속 승인 제어(CAC)로부터
대역폭을 요청한다. 본 교환 시스템은 각 각의 미리 결정된 전송 대역폭을 가지고 상기 입구와 연결된 다
수의 신호 소스에 관련된 표를 저장하고 있고, 적절하게는 최대 지연 시간도 저장하고 있다. 상기 입력
포트에서 상기 소스의 하나로부터 셀이 도달하면, 상기 DBC는 상기 CAC 로 관련된 미리 결정된 대역폭을
위해 요청 신호를 보내고 적어도 미리 결정된 대역폭이 할당될 때 까지 셀의 전송을 지연시키는데, 이 지
연은 보통 중지 모드에서 상기 신호를 위치시키기 위해 상기 입력 포트로 셀 율 표시기 신호를 되돌려 보
내는 것에 의해 영향을 받고, 만일 상기 각 각의 최대 지연 시간 전에 대역폭의 할당이 일어나지 않는다
면, 대역폭은 다른 신호 소스로부터 대역폭을 가져와 할당되는 것을 특징으로 한다.
대표도
도1
명세서
25-1
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본 발명은 비동기로 전송된 데이터 셀을 교환하는 광대역 교환 시스템 및 비동기로 전송된 데이터 셀의
교환 방법에 관한 것이다.
비동기로 전송된 데이터 셀을 교환하는 광대역 교환 네트워크는 알려져 있는데, 대역폭의 미리 결정된 레
벨을 제1 고객과 제2 고객을 연결하는 전송 채널로 할당하는 것이다. 이러한 알려진 시스템의
일부에서는, 통신 채널이 리스된 선로 타입에 효과적으로, 상당한 시간의 기간을 넘어 제공되며 그러한
연결을 설정하기 위해 또는 특정 종단에 따른 연결을 수정하기 위해 수동 측정이 수행되며 트래픽의 레벨
이 전달된다. 따라서, 고객이 상기 연결을 위한 초과 요금의 한 부분으로서 고정율로 된 요금을 받게되는
것이 일반적이며, 그로인해 상기 연결이 사용되고 있든 그렇지 않던간에 상관없이 요금이 청구된다.
대안적인 시스템들이 제안되어 왔으며 또는 사용 가능하다. 특히, 신호 명령을 발표하고 네트워크에서 나
온 유사한 명령들에 응답하는 것으로 연결을 설정하기 위한 설비들에 제공될 종단 장치를 요구하면서 다
이얼을 돌리는 것으로 연결이 설립되는 것이 가능하다.
개인 통신 네트워크를 지원하기 위한 영구 회로의 사용이 증가하고 있다. 2Mbit/s 이상의 대역폭을 포함
하여 그 이상으로 그러한 회로의 요구가 기대되며, 상기 회로는 가능한한 음성 전송 및 일정한 비트율 화
상 등의 일정한 비트율에서 전송되고 지연에 민감한 트래픽과 함께 고유한 버스트인 소스들로부터 다중화
된 트래픽을 전달한다.
비동기 전송 모드(ATM) 셀은 모두 고객 트래픽 또는 고객-발신 제어 정보(신호)를 전달할 수 있는 48옥테
트의 고정된 정보 필드를 갖고 있다. 데이터 전송의 이 두 타입은 셀 헤더 내의 가상 경로(VP:virtual
path) 및 가상 회로(VC:virtual circuit)값을 설정하는 것에 의해 구별된다. 상기 ATM 헤더내에 제공된
다른 필드는 셀 손실 우선순위로 알려져 있는데, 이것은 낮은 우선순위의 셀이 높은 우선순위의 셀과 구
별될 수 있게 한다. 폭주가 발생하는 경우, 상기 낮은 우선순위의 셀이 먼저 버려질 수 있다.
ATM 기초 네트워크 내부의 개인 회로들을 위해, 원하는 경로, 요구된 대역폭 및 서비스의 질(QOS)은 네트
워크 관리 절차를 사용하여 설정된다. 개인 회로들은 실제적인 물리적 회로는 없고, 경로를 결정하고 대
역폭을 유지하고 QOS 요구를 결정하기 위해 단지 교환기내에 저장된 정보에 관계된 VP/VC값 또는 라벨
(label)만이 있기 때문에 영구적인 가상 회로(PVCs)로 알려져 있다.
알려진 모든 영구 회로의 단점은 고객이 전송을 하지 않는 경우에도 상기 회로에 대역폭이 할당되어 유지
된다는 것이다. 이것은 상기 대역폭이 필요할 때만 사용가능하여 발생하는 요금보다 더 많은 요금을 지불
해야 한다는 것을 의미한다. 여기서의 이 가정은 요금이 확보된 대역폭에 관계되고, 상기 방법에 대한 수
정이 필요하지 않아 공용 네트워크 운용자가 가상 회로용 요금을 청구할 수도 있다는 것으로 이루어졌다.
그러나, 확보된 대역폭에 기초한 요금청구가 미래의 중요한 요소로 될 수 있다고 기대된다.
일반적인 방법은, 하루의 어느 시간동안 또는 한 주의 어느 날 동안만 사용가능하도록 영구 가상 회로를
설정하는 것이다. 이 접근의 어려움은 고객이 사용 패턴을 빨리 변화하지 못하게 하며, 고객이 요구하는
사용을 그대로 반영할 뿐이다.
두번째 제안은, 고객에게 네트워트 관리 단계로 분리 통신 채널을 제공하여 영구 가상 회로가 재구성될
수 있게 하는 것이다. 이 접근의 어려움은 고객이 상기 가상 회로를 시작할 수 있기 전에 어느정도 시간
지연이 발생하게 된다는 것이다.
세번째 제안은, 네트워크 내의 모든 교환 지점에 대역폭이 상기 회로에 할당되어야 하는 것을 표시하는
것을 포함하여 빠른 자원 관리 셀을 인식하는 장치를 도입하는 것이다. 이 접근의 어려움은 여러 제조업
자들이 생산한 교환 장치가 인식하는 대역폭-요구 셀을 위한 국제적으로 합의된 표준이 없다는 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 각 각의 신호 소스와의 연결을 위한 적어도 하나의 입구 및 수신 시스템과
의 연결을 위한 적어도 하나의 입구가 있는 광대역 교환 시스템을 제공하는데, 이 교환 시스템에는 상기
입구로부터 출구로 비동기로 전송된 데이터 셀을 전달하는 정보를 전송하는 적어도 하나의 교환기; 상기
교환기를 통해 상기 입구와 출구 사이의 연결을 수용하고 설립하는 시스템 제어 수단; 및 상기 신호 소스
로 전송을 위해 상기 입구로 표시 신호를 돌려 보내고, 상기 신호 소스로부터 상기 입구로 공급된 들어오
는 셀을 검출하고, 그리고 각 셀 검출에 자동적으로 응답하고, 상기 시스템 제어 수단이 상기 출구로 상
기 셀의 전송을 위한 미리 설정된 대역폭을 할당하게 하는 대역폭 제어수단이 있다.
실제에 있어서, 상기 미리 설정된 대역폭의 자동적인 할당은 들어오는 셀이 검출된 후 몇 몇 시간에 발생
하는 것이 적절하다. 이것은 요구된 대역폭이 할당을 위해 즉시 사용가능하지 않기 때문이다.
이 방법으로 설정된 연결은 네트워크된 개인용 컴퓨터간의 데이터 통신 같은 대역폭에 민감한 전송에 특
히 적합하다. 이것은 대역폭이 할당되면 미리 설정된 레벨에서는 항상 있기 때문이다. 상기 전송 타입은
상기 대여폭의 미리 설정된 레벨(만족스러운 동작에 충분하게 계산된 미리 등록된 레벨) 아래에서 운영될
때 만족스럽게 운영되지 않아서 만일 그 레벨이 사용가능하지 않다면, 할당된 대역폭은 없다. 즉, 낮은
대역폭 양이 할당되지 않는다.
그러나, 어떤 환경에서는 대역폭 할당으로 신호 소스와 관계되고 상기 입구에서 수신된 셀의 우선순위를
낮추는 것과 함께 미리 설정된 대역폭보다 아래의 레벨에서 신호 소스가 되도록 배열될 수 있어서, 교환
기로 공급된 등급이 낮아지지 않은 셀이 상기 할당된 대역폭을 초과하지 않게 한다. 이것은 보통 대역폭
의 미리 설정된 레벨이 상기 시스템상에서 더이상 사용될 수 없을 때 발생한다.
일단 셀이 등급이 낮아지게 되면, 상기 시스템은 시스템이 과부하 되면, 즉 상기 시스템상에 사용가능한
대역폭내에 전송될 수 있는 것 이상으로 많은 전송 셀이 있게되면, 상기 셀을 지운다. 따라서 사용자는
이 선택적 우선순위 강등 모드에서 전송을 할 때는 메시지 일부가 전송되지 않는 위험에 직면하게 된다.
편리하게는, 상기 사용된 셀 삭제 기술은 랜덤하게 셀을 지우는 것이 아니라(그래서 모르는 메시지의 수
를 왜곡시킴) 하나의 메시지로 부터만, 가능할 때만 지우는 지능 기술이다.
상기 대역폭 제어수단은 신호 소스가 있는 고정된 대역폭 레벨과 관계된 저장된 표가 제공하는 대역폭-표
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시 신호로부터 얻어낸 셀 율 값을 전송하기 위해 배열된 피드백 수단을 포함하기도 한다. 상기 저장된 표
는 상기 시스템 제어수단 및/또는 상기 대역폭 제어수단에 위치한다. 상기 셀 율 값은 인식된 신호 소스
로 전송하기 위해 상기 입구로 되돌려져서 상기 입구로 셀의 허용된 공급율을 상기 신호 소스로
표시한다.
상기 피드백 수단은 시스템 제어수단이 시스템이 신호 소르를 위해 우선순위-강등 모드에서 동작할 필요
가 있음을 결정할 때 상기 입구로 미리 결정된 사용가능하지 않은 대역폭 신호를 전송하기 위해 배열되기
도 한다. 그러한 신호를 수신하여, 신호 소스는 낮은 우선순위에서(셀의 손실 위험을 갖고) 전송 기회를
이용하는 것을 선택하기도 하지만, 계속되는 기회가 미리 결정된 레벨(우선순위가 낮춰진 셀 없이)에서
전송하기 위해 존재할 때 까지 그 전과 같은 율로 전송하거나 또는 전송을 멈춘다.
적절하게, 상기 대역폭 제어수단은 자동적으로 배열되어 상기 시스템 제어수단이 신호 소스가 비동작으로
결정될 때 특정한 신호 소스로부터 셀을 위한 대역폭을 할당하게 한다. 이것은 상기 입구에서 수신된 셀
의 공급 율이 제로가 될 때 그렇게 된다.
상기 시스템 제어수단은 상기 미리 결정된 대역폭이 시스템에서 사용가능한지를 결정하기 위해 주기적으
로 배열되기도 한다. 그러면, 상기 대역폭 제어기가 미리 결정된 대역폭을 제공하고, 그렇게 결정되면 상
기 표시기 신호를 적절히 사용하는 신호 소스가 된다. 이 제공은 대역폭이 할당되었거나 또는 비동작하는
신호 소스에 제공되기도 하기 때문에 멈추어져왔던 신호 소스로 만들어진다. 적절하게는, 상기 시스템 제
어수단은 이 제공이 대역폭이 미리 결정된 수용시간 기간 내에 할당되어 올 수 있었던 것을 인식하여 받
아들여지지 않음을 결정한다.
그러므로, 상기 대역폭 제어수단은 상기 네트워크에 입력 포트로 공급된 셀의 율을 검출하고, 주로 셀이
공급되었는지 아닌지를 결정하기 위해 배열되어 있다.
상기 대역폭 제어수단은 대역폭이 셀을 위해 할당될 때 까지 교환기로 상기 셀의 전송을 지연하는 버퍼를
포함하기도 한다.
적절하게, 상기 피드백 수단은 신호 소스로부터 셀의 수신이 검출되고 그 신호 소스로부터 셀을 위해 할
당된 대역폭이 없을 때 신호 소스에 의한 수용을 위해 상기 입구로 감소-트래픽-레벨지시를 전송하기 위
해 배열되어 있다. 상기 감소-트래픽-레벨 지시는 신호 소스가 상기 입구로 셀을 공급하는 것을 멈추게
지시하는 중단 지시이다. 상기 대역폭 제어수단은 또한 셀이 지연되는 시간 간격을 측정하는 타이밍 수단
을 포함하기도 하며, 셀이 미리 결정된 주기 동안 지연이 있은 후에 버퍼에서 셀을 없애버리는 셀 삭제
수단을 포함하기도 한다. 신호 소스는 미리 결정된 대역폭이 할당되었음을 알려주는 셀 율 값을 수신하지
못했다면 이것이 발생하도록 매열되어 있다.
신호 소스가 주어진 시간에서 네트워크에 의해 받아들여질 수 있는 율 보다 높은 율에서 전송될 때, 다른
경우에서 버퍼링이 사용된다. 또한, 버퍼가 미리 결정된 임계 레벨로 채워져 있을 때를 검출하는 수단을
갖고 있는 것이 적합하며, 상기 피드백 수단은 그 검출에 응답하여 셀 율 값(보통 전송을 중단시키기 위
해 상기 신호 소스를 요구함)이 상기 신호 소스로 전송되게 하는 원인을 검출하고, 그러면 상기 신호 소
스는 그 출력을 멈출 수 있어서 버퍼의 오버플로우와 데이터의 연속 손실을 피할 수 있다.
상기 대역폭 제어수단 부분을 형성하는 액티비티 검출기에는 상기 대역폭 제어수단과 결합된 각 각의 신
소 소스로부터 수신할 셀을 카운트하는 셀 카운터가 포함되어 있다. 이 셀 카운터는 고객에게 요금청구
및 다른 목적을 위한 요금 신호를 발생하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 또한, 제2 측면에 따르면, 첨부된 특허청구범위의 제 13 항에 청구된 방법을 포함하고 있다.
본 발명의 제3 및 제4 측면은 첨부된 특허청구범위 제 16 항 및 제 17 항에 나와있다.
지금부터 본 발명을 첨부한 도면을 참고하여 예의 방법으로 보다 자세히 설명하도록 하겠다.
도 1은 본 발명에 따른 광대역 교환 시스템의 다이어그램;
도 2는 본 발명에 따른 더 다른 광대역 교환 시스템의 다이어그램;
도 3은 신호 대역폭 제어기가 여러 종단-시스템으로 나누어질 수 있는 방법을 보여주는 광 대역 교환 시
스템 부분의 다이어그램;
도 4는 상기 도1 및 도2 시스템에서 사용되는 대역폭 제어기의 블록 다이어그램;
도 5는 도 4에 도시된 액티비티 검출기 모듈용 내용 설명 언어 다이어그램(SDL);
도 6-1 및 도 6-2는 도 4의 제어기 모듈용 SDL;
도 7은 자원 관리(RM) 데이터 셀의 다이어그램;
도 8은 도 4의 피드백 모듈용 SDL;
도 9는 도 4의 대역폭 제어기용 버퍼의 다이어그램;
도 10은 상기 버퍼용 SDL;
도 11은 셰이퍼/멀티플렉서 모듈 및 도 6의 상기 버퍼와의 연결; 및
도 12-1, 도 12-2 및 도 12-3은 상기 셰이퍼/멀티플렉서 모듈용 SDL이다.
적절한 형태에서, 본 발명은 종단-시스템간 비동기로 전송된 데이터 전송을 위한 공용 교환 네트워크의
부분을 형성 또는 구성하는 광 대역 교환 네트워크에 관한 것이다.
도 1을 참고하면, 비동기 전송모드(ATM)에서 동작가능한 여러 교환기가 있는 공용 네트워크(10)가 있다.
이 간단한 예에서, 상기 교환기는 각 종단-시스템(14)과의 연결을 위한 포트가 있는 두 개의 시내 교환기
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(12) 및 상기 시내 교환기(12)를 상호 연결시키는 중계 교환기(16)를 포함하고 있다. 상기 스위치의 연관
은 접속 승인 제어기능(CAC)(18) 및 상기 시내 교환기(12)의 하나를 통해 내트워크로 들어가는 트래픽을
제어하는 댜이내믹 대역폭 제어기(DBC)이다. 이 교환기(12)는 또한 상기 종단-시스템(14)으로부터 상기
네트워크의 입력 포트(24)에서 수신된 데이터 셀의 우선순위를 다이내믹하게 변경시키는 사용 파라메터
제어장치(22)를 포함하기도 한다.
실제에 있어서, 네트워크(10)에 많은 시내 교환기와 중계 교환기(12,16) 및 종단-시스템(14)같은 여러 종
단-시스템을 연결시키는 포트(24)같은 여러 포트가 있는 네트워크를 형성하기 위해 모두 상호접속된 여러
DBCs(20)가 포함되어 있다는 것은 이해할 수 있을 것이다. DBC(20)를 사용하는 것으로, 상기 공용 네트워
크(10)는 사용가능한 비트율(ABR)서비스를 제공할 수 있고, 상기 DBC는 상기 입력포트(24)로 공급된 들어
오는 셀을 검출하는 동작을 하고, 이 검출에 자동적으로 응답하여 상기 CAC(18)가 목적지 종단-시스템으
로 상기 셀의 전송을 위한 대역폭을 할당하게 한다. 일반적으로, ABR 서비스를 요구하는 종단-시스템(1
4)들은 고정된 DBC(20)로 할당된다. 각 각의 ATM 교환기(12)를 위해서, 하나 이상의 DBC(20)가 있기도 한
다. 고장이 나는 경우, 종단-시스템은 대기 DBC(도시하지 않음)로 경로설정이 다시 될 수 있다.
데이터는 각 각이 48옥테트의 정보 필드가 있고 5옥테트의 헤더가 있는 비동기 전송 모드(ATM) 셀의 폼
(form) 내로 전송되는데, 여기엔 네트워크 자체를 통해 전송을 촉진하는 정보를 포함하고 있다. 따라서,
경로설정은 셀마다 제어되고 여러 전송 경로 및 시간 다중화된 슬롯이 어떠한 특정 링크를 위해 사용될
수 있다. 그러므로, ATM 셀들은 헤더 정보에 의해 정의된 가상 경로 및 가상 회로를 통해 전송된다.
상기 가상 경로 및 가상 회로는 공통 메시지 부분을 형성하는 셀들이 같은 접속으로 전송되도록 종단-시
스템간의 접속을 효과적으로 정의하는 5옥테트 헤더내의 가상 경로 인식기(VPI) 및 가상 채널 인식기
(VCI)에 의해 정의된다. ABR 트래픽은 DBC(20)를 통해 그들의 VPI 및 VCI에 따라 셀을 경로설정하여 상기
공용 네트워크(10)로 들어가서 도 1에 도시된 외부 경로로 나간다. 상기 DBC(20)로부터, 각 각의 가상 경
로 및 가상 채널상의 트래픽은 상기 CAC(18)에 의해 결정된 셀 율(이하 CR)로 제한된다.
선택적인 설명 관리가 도 2에 도시되어 있다. 이 경우, 종단-시스템(14A)은 하나 이상의 DBC의 제어를 받
는다. 사실, 두 종단-시스템(14A,14B)간의 연결은 두 공용 네트워크(10-1,10-2)를 통해 경로설정된다. 각
네트워크(10-1,10-2)에는 자신의 접속 승인 제어기능(CAC)(18-1,18-2)에 의해 할당된 대역폭에 따라 네트
워크로 들어가는 트래픽을 제한하는 책임이 있는 자신의 DBC(20-1,20-2)를 갖고 있다. 각 각의 DBC(20-
1,20-2)는 또한 현재 적용가능한 CR의 종단-시스템을 권고하는 책임도 있다.
도 1 및 도 2의 시스템에서, DBC(20,20-1,20-2)는 각 CAC(18,18-2,18-2)로부터 대역폭을 요청하는 한편
각 교환기(12,16)로 즉시 전송되지 못한 모든 들어오는 데이터 셀을 버퍼링한다. 다음으로 상기
CAC(18,18-1,18-2)는 대역폭을 할당한다. 그러면 이 할당은 전송 종단-시스템(14)으로 최대 CR을 통신하
는 DBC(20,20-1,20-2)를 표시한다. 이 할당은 상기 시스템에 충분한 대역폭이 사용가능하고 상기 종단-시
스템으로 미리 결정된 대역폭(고객에 의해 미리-등록된)을 할당하는 경우에만 일어난다.
하나의 다이내믹 대역폭 제어기(DBC)가 여러 종단-시스템 또는 신호 소스에 의해 공유되는 것이
가능하다. 예를들어, 도 3을 참고하면, 도시된 DBC(20-3)은 네트워크(10) 부분을 형성하는 광대역 ATM 교
환기(12-3)와 연결되고, 세 소스(14C)의 트래픽읕 출력 버퍼(28)를 사용하여 다루어진다. 상기 DBC(20-
3)에 의해 다루어질 수 있는 소스의 수는 링크 율(L)에 의해 결정된다(즉, 사용가능한 율을 결정하는 제
한 요소인 상기 링크 율(L)은 많은 소스가 되어서는 않된다). 상기 소스(14C)로부터의 ABR 트래픽의 집합
셀 율은 L을 초과해서는 않된다. 이것은 각 소스로부터의 트래픽이 버스티인 경우 적용되며, 출력 버퍼
(28)가 혼잡해지는 시간일 수 있다. 이것은 각 소스로부터 즉시 모든 전송을 멈추게 하는 동작을 하는 일
반적 흐름 제어(GFC)를 가지고 상기 종단-시스템(14C)으로 지속된 셀 율(CR) 피드백을 수행하는 것으로
피할 수 있다.
상기 다이내믹 대역폭 제어기(DBC)가 도 1, 도 2 또는 도 3의 배열에 따를 때 마다, 그 주 기능은 다음과
같다.
먼저, 들어오는 시간에서의 버퍼링을 제공하고, 모든 주어진 시간에서의 등급은 상기 셀을 포함하고 있는
전송에 따라 결정되며, VPI 및 VCI 정보에 의해 인식된 전송은 앞서 언급한 바와 같다. 상기 DBC는 특별
한 전송에 적용 가능한 현재 CR과 같아지도록 네트워크(20)로 공급된 트래픽을 제어 즉 셰이프(shape) 하
는데, 상기 CR은 상기 할당된 대역폭에 따라 달라진다.
주어진 어느 전송을 위한 할당된 대역폭, 그에 따른 CR은 활성도 전송의 알려진 수에 기초한 경로 및 할
당이 필요한 미리 결정된 대역폭에서 사용가능한 용량의 공평한 셰어를 전송 및 평가하는 것으로 따라오
게 될 상기 경로를 결정하는 것에 기초하여 상기 CAC(18)에 의해 결정된다(도 1 참조).
전송이 시작되고 DBC에서 검출될 때, 관련된 종단-시스템(14)으로 중지 신호를 즉시 보낸다(도 1 참조).
상기 종단-시스템의 중지는 새로운 활성도 전송 소스가 상기 CAC(18)가 대역폭을 할당할 수 있고 그 전송
용 CR을 추출할 수 있기 전에 시스템(10)내에 과부하가 일어나지 않게 해준다. 그러한 과부하는 보통 전
송에서의 셀 손실을 일으킨다. 이것은 DBC의 두번째 주 기능인데, 즉 전송된 셀 율을 제어할 목적으로 상
기 종단-시스템으로 피드백 신호를 보내는 것이다. 또한, 각 시간에서 CAC(18)는 전송을 위한 새로운 CR
을 추출하고, CR 참고 신호가 상기 종단-시스템으로 되돌려 공급된다. 이 경우, 상기 CR은 제로(즉,
중지)이거나 또는 상기 종단-시스템을 위해 미리 결정된 대역폭에 해당하는 CR 중 하나가 된다.
상기 DBC의 미리 결정된 버퍼링은 관련 종단-시스템에게 최신의 CR 피드백 권고로 그 출력을 조정할 충분
한 시간을 주는데 사용된다. 이것은 적어도 DBC와 종단-시스템간의 왕복 지연과 같은 기간동안 들어가는
초과 셀을 허용하도록 상기 DBC 내의 충분한 버퍼링을 준다. 만일 셀이 권고된 피드백 CR 보다 큰 율로
종단-시스템(14)으로부터 도달한다면(예를들어, CR이 경로를 잃거나 종단-시스템의 고장으로 인하여), 상
기 초과 셀들은 버퍼의 과부하에 의해 DBC로 드롭될 것이다.
적절한 DBC에서, 버퍼 임계값을 사용하여 고장에 대한 내성을 포함하는 것도 가능하다. 주어진 전송에 관
계된 저장된 셀들이 상기 임계값에 도달하면, 종단-시스템으로의 CR 권고 피드백의 재전송은 트리거
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된다. 이 특성은 대역폭의 불충분한 사용을 막기 위해 종단-시스템을 폴리싱(policing)하는 메카니즘으로
도 유용하며, 단말의 고장을 일으키거나 또는 계약된 전송 규칙을 신중히 거절하기도 한다. 이 방법에서,
다른 것을 위해 제공된 서비스의 질과의 인터페이스, 승낙 종단-시스템은 예방된다. 효과는, DBC가 네트
워크(10)로 상기 ABR 트래픽 계약을 정의하는 것이다.
지금부터 DBC(20)의 모듈을 도 4를 참고하면서 보다 자세히 설명하도록 하겠다.
DBC(20)는 도 4에 도시된 바와 같이 비동기로 전송된 데이터 셀을 수신하는 입력 포트(30), 교환 네트워
크(10)의 부분을 형성하는 교환기(12 또는 16)(도 1 및 도 2 참조)로 데이터 셀을 공급하는 출력을 갖고
있는 불연속 유닛 이다. 상기 유닛은 또한 상기 교환기(12 또는 16)로부터 메시지를 되돌려 받는 다른 입
력(34) 및 종단-시스템(14)으로 피드백 메시지를 전송하는(도 1 참조) 피드백 출력(35)도 갖고있다. 비록
DBC(20)가 불연속 유닛이긴 하지만, 도 4는 대형 데이터 처리 유닛의 서브셋 시스템을 나타내는 기능적
다이어그램으로도 볼 수 있으며, 소프트웨어 기능의 실시예로도 적합하다.
입력(30)으로 들어오는 셀들은 액티비티 검출기(36)로 가정 먼저 공급된 사용자 셀 스트림으로서 도달한
다. 액티비티 검출기의 목적은 도달한 각 전송에 관하여 제어기 모듈(38)에게 상태 정보를 제공하는 것이
고, 그의 VPI 및 VCI에 의해 식별되는 각 전송은 셀 헤더 내에 포함되어 있다. 전송이 앞서 정지하고 적
절한 VPI 및 VCI 값이 있는 셀이 종단-시스템에서 입력(30)으로 전송되는 것이 관찰되면, 상기 액티비티
검출기(36)에 의해 전송은 활성도의 라벨이 붙여진다. 셀 헤더의 시작으로 상기 액티비티 검출기(36)의
동시성은 셀 헤더내에 포함된 에러 검사 필드를 사용하여 수행된다. 만일 전송이 앞서 활성도이었고 시간
간격(t) 동안 검출되는 적절한 VPI 및 VCI 값을 갖는 셀이 없다면, 전송은 비활성도 상태로 인식된다. 상
기 에러 검사 필드는 용장도 정도를 제공하는데, 에러 검사를 헤더 정보상에서 수행할 수 있다. 따라서,
헤더 에러 검사 필드를 제공하는 주 이유는 헤더 정보가 정확하여 셀이 잘못된 주소르 전송되지 않도록
보장하는 것이다.
액티비티 검출기(36)는 각 VPI/VCI 값 쌍을 위한 타이머 및 상태표를 포함하고 있다. 적절하게, 전송이
이러한 상태하에서 활성도 상태를 유지하는 것으로 표시되도록 수 밀리초의 주문인 어떠한 주어진
VPI/VCI 값 쌍에 관계된 활성도-비활성도-활성도 전송이 검출되지 않고 유지되도록 t를 수 초가 되도록
설정한다. 이것은 네트워크의 낮은 사용으로 일부 비용으로 상기 CAC(18)로 DBC(20)에 의해 보내진 메시
지의 주파수를 감소시키는 효과가 있다.
액티비티 검출기(36)의 다른 기능은 제어기(38)로부터 시작 셀 카운트 신호를 받은 후 어느 주기 동안 전
송하기 위해 셀을 카운트하는 것이다. 이 정보는, 예를들어 요금 징수 목적을 위해 사용될 수 있으며, 수
신된 전송의 실제 셀 율을 산정하는 제어기(38)에 의해 사용될 수 도 있다.
액티비티 검출기를 위한 의사코드가 아래에 나타나 있으며 해당 SDL은 도 5에 도시되어 있다.
보는 바와 같이, 들어오는 사용자 셀 스트림이 관계되는 한, 상기 액티비티 검출기(36)는 도달하는 셀 스
트림의 각 셀 헤더내의 VPI/VCI 값을 판독하고, 이 정보를 각 각의 VPI/VCI 값 쌍을 위해 유지되는 상태
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표를 업데이트 하는데 사용된다. 데어기(38)와의 통신이 계속되는 한, 상기 검출기(36)는 VPI/VCI 값 쌍
의 상태 변화를 상기 제어기에게 알려준다. 제어기는 상기 액티비티 검출기에게 사용된 타이머 값(t)를
알려줄 수 있다. 적절하게, 동일한 t 값이 모든 VPI/VCI 값 쌍을 위해 사용된다. 셀 카운트 정보는 각 타
이머가 종료하는 끝에서 상기 액티비티 검출기(36)에 의해 제어기(38)로 보내진다.
입력(10)에 도달하는 사용자 셀 스트림의 셀들은 지연없이 선입선출(FIFO) 버퍼 큐내에 기억된 버퍼 모듈
(40)로 전송되는데, 각 큐는 주어진 VPI/VCI 값 쌍을 가진 셀로 구성되어 있다. 상기 검출기(36)는 셀 타
입이 정해지지 않은 타입이다. 따라서, 어떠한 데이터 셀의 도달이 검출될 것이고 제어 또는 관리 셀의
존재 또는 존재하지 않음에 상관없이 VPI/VCI 값 쌍에 관계된 액티비티 상태에 잠재적인 영향을 미칠 수
있다. 버퍼된 셀들은 출력(32)를 통해 ATM 교환기로 공급되기 전에 상기 버퍼(40)로부터 셰이퍼 멀티플렉
서 모듈(42)까지 공급된다. 상기 버퍼 및 셰이퍼/멀티플렉서 모듈(40,42)의 동작을 좀 더 자세히 설명하
도록 하겠다. 시간이 경과함에 따라, 어느 버퍼 큐가 미리 결정된 버퍼 필(buffer fill) 임계값에 도달할
때 상기 제어기(38)로 시그널링 할 수 있는 버퍼 모듈이라고 충분히 간단하게 말 할 수 있다. 상기 셰이
퍼 멀티플렉서 모듈(42)은 상기 버퍼 모듈(40)로부터 셀을 제거하는 일을 하며 이것들을 그들의 목적지로
보내는 일을 한다. 여기엔 멀티플렉서 기능이 포함되어 있으며 상기 셰이퍼는 상기 출력에서 공급된 셀이
셰이프 되어 할당된 대역폭에 의해 결정되듯이 각 전송을 위해 네트워크를 통해 각 경로의 용량이 초과하
지 않는 것을 보증하도록 각 각의 VPI/VCI 값 쌍을 위한 CR값을 저장한다. 상기 제어기(38)는 또한 출력
(35)를 통해 종단-시스템(14)로 전송을 위해 입력(34)에서 상기 네트워크로부터 및 제어기(38) 자신으로
부터 나온 피드백 메시지를 수신하는 피드백 모듈(44)을 제어한다. 상기 버퍼, 셰이퍼/멀티플렉서, 및 피
드백 모듈(40,42 및 44)의 기능을 좀 더 자세히 설명하도록 하겠다. 제어기(38)를 먼저 설명한다.
제어기(38)의 목적은 어떠한 주어진 VPI/VCI 값 쌍에 의해 식별된 ABR 타입 전송이 할당된 또는 재-협상
된 시스템 내의 대역폭을 가져야 하는 것을 CAC에게 알려주는 것이다. 본 실시에에서, 이 제어기(38)는
상기 액티비티 검출기(36)가 상기 종단-시스템이 활성화 되는 것을 가능한 한 빨리 검출하도록 피드백 모
듈(44)을 통해 상기 종단-시스템으로 중지 신호를 보낸다.
그러면 CAC(18)는 대역폭 요구를 보낸다. 이것은 상기 종단-시스템과 관련된 미리 결정된 대역폭을 요구
하는 것처럼 상기 CAC(18)에 의해 행해진다. 만일 이 대역폭이 부여될 수 없다면, 상기 종단-시스템은 중
지 상태를 유지하고, 상기 DBC에 이미 수신된 셀들은 버퍼되고(상기 셰이퍼 모듈(44) 율을 제로로 설정함
으로써), 상기 셀이 버퍼되는 기간을 감시하기 위해 타이머가 시작된다.
상기 CAC(18)는 요청된 대역폭을 찾고 이것을 DBCA에 제공하는 것을 주기적으로(적절하게는 셰이퍼에 의
해 버퍼된 셀을 위한 최대 시간보다 작은 주기) 시도하는데, 이것은 상기 피드백 모듈(44)를 통해 신호
형태내의 종단-시스템으로 이것을 교대로 제공하게 된다. 상기 종단-시스템(14)이 대역폭을 제공할 때,
대역폭이 할당되고, 셰이퍼는 상기 할당된 대역폭에 해당하는 CR을 통지받는다. 만일 CAC(18)가 상기 대
역폭을 찾지 못한다면, 할당될 충분한 대역폭을 얻기 위해서 다른 종단-시스템으로부터 대역폭 할당을 제
거하기도 한다. 상기 CAC 에서 사용을 위한 적절한 대역폭 균형 기술을 설명하도록 하겠다.
만일 대역폭이 할당될 수 있기 전에 타이머가 종료된다면, 상기 DBC(버퍼)에 유지된 셀들은 삭제된다. 이
경우, 상기 종단-시스템은 상기 셀이 타이머도 갖고 있기 때문에 삭제되었다는 것을 알고 있으며 CR이 미
리 결정된 시간안에 되돌려 공급받지 못한다면, 대역폭은 할당될 수 없으며 중지 신호가 수신되기 전에
보내진 셀중에서 삭제되는 셀을 거의 없다.
만일 CAC(18)가 대역폭을 제어할 필요가 있다면, 전체 대역폭이 없어지고 종단-시스템은 앞서 설명한 것
처럼 중지된다.
대역폭이 할당되기 전에 셀의 검출을 하는 선택적인 전략으로, 상기 CAC(18)은 상기 DBC를 통해 상기 종
단-시스템으로 제공자 대역폭으로 종단-시스템을 폴한다(종단-시스템에 의해 요청된 미리 결정된 레벨
로). 만일 종단-시스템이 전송을 시작하면, 대역폭은 할당된다.
이 폴링, 제공자 및 수용 절차는 종단-시스템이 앞서 설명한 것처럼 중지된 후 전송을 재시작시키기 위해
사용되기도 한다.
앞서 언급한 바와 같이, 상기 제어기(38)는 주어진 VPI/VCI 값 쌍을 위한 상기 버퍼 필이 임계값에 도달
할 때 상기 버퍼 모듈(40)로부터 신호를 수신하기 위해서도 배열된다. 이 신호는 상기 제어기(38)가 상기
피드백 모듈(44)에게 소위 자원 관리(RM) 셀을 발행하도록 명령하게 하는데, 이것에 대해서 아래에 좀 더
자세히 설명하도록 하겠다. 상기 제어기(38)는 설립된 각 각의 새로운 전송(새로운 VPI/VCI 값 쌍에 의해
식별된)을 위한 DBC 인식 값도 수신하며, 이 DBC 인식 값은 상기 CAC 로부터 수신된다. 선택적으로, 상기
DBC는 아무것도 공급되지 않으면 디폴트 식별을 사용하기도 한다.
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제어기용 의사 코드는 아래와 같이 나타난다.
제어기용 SDL은 도 6-1 및 6-2에 나타낸다.
제어기(38)는 DBC, VPI/VCI 인식 값 쌍을 피드백 모듈(44)에 기록하기 위해 배치된다. 또한 이는 피드백
모듈(44)에 지시를 하여 특정 VPI/VCI 값 쌍을 위한 자원 관리 명령을 발하도록 하기 위해 배치된다. 이
지시는 또한 적절한 CR 쌍, T, τ(T는 평균 셀 사이-도착 시간이고 τ는 버스트 한계)을 포함할 수 있다.
이 경우 RM 셀내에서 특정화된 값의 단지 하나의 변화만이 CAC가 CR값을 갱신할 때마다 각각의 새로운
VPI/VCI 용으로 전송됨을 알아야 한다. 전형적으로, 이는 공용 네트워크내에서 매 30초 또는 그 이상마다
한번씩 실행되며, DBC(20) 내의 액티비티 검출기의 민감성에 의존한다. 요구되는 피드백 제어 대역폭은
상대적으로 작을 수 있다.
의사 코드로부터 알 수 있는 바와 같이, 제어기(38)는 특정 VPI/VCI 값의 쌍을 갖는 셀에 의해 버퍼 필
임계값이 도달될 때마다 버퍼 모듈(40)로부터 신호를 수신한다.
액티비티 검출기(36)를 구비한 인터페이스는 이미 설명하였다.
피드백 모듈(44)의 목적을 이하에서 간단히 설명한다.
전술한 바와같이, 피드백 모듈(44)은 (제어기 (38)에 의해 신호화된) 현재 CR값을 출력(35)을 경유해 종
단-시스템으로 전송한다. CR은 도 7에 도시된 리소스 매니지먼트 셀을 사용해 전송된다. 선택적으로, 이
셀의 하나의 필드가 종단-시스템(14)(도 1 참조)이 다른 DBC(예를 들면 도 2에 도시된 DBC 20-1 및 20-
2)로부터 CR 권고를 구별할 수 있도록 하는 DBC 인식 값이다. 이 DBC 인식 필드는 도 7에서 필드(50)으로
지정된다. CR은 필드(52)에 위치한다. 이 RM 셀은, 다른 셀과 마찬가지로, 셀이 자원 관리(RM) 셀임을 지
시하는 PT 필드(54)를 포함하는 다섯개의 옥텟 헤더를 구비한다.
만약 사용된다면, DBC 인식 값이 고정되지 않고 주어진 VPI/VCI 값의 쌍을 위해 네트워크를 통한 전송 경
로의 세팅 업 시간으로 선택되는 것이 제안되고 있다. 이는 CAC(18)이 각각의 VPI/VCI 값의 쌍을 위해
DBC 인식을 위한 값을 부여하고, 피드백 모듈(44)이 (DBC, VPI/VCI) 인식값 쌍의 테이블을 유지함을 의미
한다. 예를 들면, 도 2에서, 공용 네트워크(10-1)는 주어진 VPI/VCI 쌍을 위한 DBC 인식과 신호들을 선택
하기 위해 배치되며, 이 정보는 공용 네트워크(10-2)가 동일한 값을 선택하지 않도록 하기 위해 전송된다
(예를 들면, 공용 네트워크(10-1)가 인식값 1을 부여하면, 공용 네트워크(10-2)는 인식값 2를 부여한다).
DBC 인식값은 피드백 모듈(44)에 의해 유지되는 테이블 내에 저장된다.
RM 셀(도 7 참조) 내의 CR 필드(52)는 평균 셀 사이-도착 시간 T와 버스트 한계 τ 의 합으로 제공되는
CAC로부터의 CR 권고를 포함한다.
피드백 모듈(44)의 동작은 (a)새로운 CR이 CAC(18)에 의해 권고되고, (b)버퍼 모듈(40)내의 버퍼 필 레벨
이 버퍼 필 임계값 위로 상승한 VPI/VCI 값의 쌍에 대응될때, 제어기(38)에 의해 시작된다. 자원 관리
(RM) 셀은 종단-시스템으로 보내진다.
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피드백 모듈(44)의 의사 코드는 이하와 같으며 대응 SDL은 도 8에 나타낸다.
다음에 버퍼 모듈(40)에 대하여 살펴본다.
버퍼 모듈은 도 9에 상세히 도시되었다. 이것의 목적은 셀 내에 포함된 VPI/VCI 값 쌍에 근거하여 유입되
는 데이터 셀을 저장하고자 하는 것이다. 셀의 버퍼링은 종단-시스템(14)(도 1)이 모듈(44)로부터의 공급
신호에 시간에 맞춰 응답하도록 한다. 버퍼 모듈(40)의 다른 기능은 버퍼 필 임계값에 도달했을때 신호를
제어기(38)에 보내는 것이며, 버퍼 필 임계값은 종단-시스템이 피드백 신호에 응답하지 않았음을 지시한
다(이는 결국 제어기(38)가 CR을 종단-시스템에 다시 보내도록 함을 의미한다). 버퍼 모듈(40)은 또한 주
어진 VPI/VCI 값 쌍을 위한 최대 버퍼 할당이 초과될 때 도착된 셀을 드롭시킨다. 이는 버퍼 오버플로우
에 의해 실행된다.
시스템(10) 스위칭을 위한 DBC(20) 제어 액세스를 위해 요구되는 버퍼 크기는 상대적으로 적을 수 있다.
예를 들면, DBC(20)가 모든 150Mbit/s의 소스로부터 조합된 입력 속도를 갖는다면, 그리고 나서 종단-시
스템을 향한 왕복 지연이 100㎲이라면, CR 값이 변할 때마다 35개 셀보다 적은 셀이 있을 것이다.
차지되는 메모리 영역(56)의 크기는 주로 버스트 한계내의 변화를 주기위한 것이며, 이는 이 속도내의 변
화가 단지 적은 수의 초과 셀이 도착하도록 하기 때문이다(예를 들면, 약 35셀). 각각의 VPI/VCI 값의 쌍
에 대응되는 이 고정된 셀 위치는 도 9내의 참조부호 58에 의해 지정된다. 이 위치의 셀은 복수의 실행의
앞의 셀을 나타내며, 각 실행은 그 자신의 VPI/VCI 값의 쌍을 갖는다. 달리 말해, 실행은 도 9에서 우측
의 전방 셀로 수평하게 움직임으로써 시각화될 수 있다. 버퍼(40)내의 도착하는 셀은 실행내에 선입, 선
출(FIFO) 순서로 위치한다.
셀은 이하와 같은 버퍼 모듈 의사 코드에 의해 규정된 바와 같이 적절한 신호가 셰이퍼/멀티플렉서 모듈
(42)로부터 수신될 때, 버퍼 모듈(40)로부터 제거된다.
해당하는 SDL을 도 10에 나타내었다.
도 11과 조합되는 도 4를 참조하면, 셰이퍼/멀티플렉서 모듈(42)은 버퍼모듈(40)으로부터 셀을 제거하고
이들을 네트워크 교환기를 통해 그들의 목적지를 향해 전송하기 위해 동작한다. 각각의 VPI/VCI 값 쌍을
위해, 셰이퍼(62)는 셀 속도(CR)값과 타이머를 유지한다.
출력(32)에 공급되는 셀 스트림은 셰이퍼에 의해 형상화되어 버스트 한계 τ보다 크지 않은 버스트가 셰
이퍼(62)에 의해 지연됨이 없이 통과되도록 한다. 그러나, 멀티플렉스 기능은, 다른 VPI/VCI값의 쌍에 의
해 나타나는 일부 전송이 동시에 버스팅 된다면, 셀을 지연시킬 수 있다. 이 경우, 멀티플렉서(60)는 각
각의 액티브 VPI/VCI 값의 쌍에 적절한 DBC 출력 대역폭의 할당을 부여한다. 이는 라운드-로빈 패션인 액
티브 VPI/VCI 값의 쌍에 의해 실행된다. 속도 간격 T 이상인 간격을 기다리는 셀은 보다 높은 우선 순위
인 셀 이동 필요(cell must go)로 플래그된다. 멀티플렉서는 이들을 처음에 픽업한다(도 11 참조). 셀은,
버스트 한계 크레디트 값보다 긴 버스트가 도착하면, 셰이퍼 작용에 의해 기다려야 한다. 셰이퍼/멀티플
렉서(42)의 상세한 동작은 이하의 의사 코드에 의해 명확해질 것이다.
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CAC(18)가 제어기(38)로부터 대역폭 요구를 수신하면, 이는 처음에 미리 결정된 최소 대역폭을 만족시킬
수 있는 충분한 대역폭이 가능한지를 결정해야 한다. 만약, 시간에 의해 충분한 대역폭이 가능하지 않다
고 판단되면, 얼마나 긴 셀이 버퍼되었는지 모니터하는 타이머는 만료하게 되고, 대역폭은 이하에 설명하
는 바와같이 다른 사용자로부터 로브(robe)하게 된다. 할당된 대역폭 확인은 피드백 모듈(44)를 통해 종
단-시스템에 대역폭을 할당하는 제어기(38)로 보내진다.
DBC(20)가 특정전송에 할당된 대역폭 내에서 변화를 요구할때, CAC는 네트워크내 다른 트래픽을 제어해서
네트워크 용량이 최대한 효율적으로 이용되도록 해야 함을 알 수 있다. 다음 설명은 트래픽 리밸런싱 문
제를 극복하기 위한 접속 허용 제어 방법에 관한 것이다.
두개의 접속 승인 제어 전략에 대하여 설명한다. 양자 모두는 트래픽 리밸런싱 문제를 해결하는 것이다.
달리 말해, 전송이 중지거나 또는 새롭게 활성도가 된 경우, 얼마나 많은 다른 제어 메시지가 다른 전송
을 위해 생성되어야 하는지 결정할 것이 필요하다. 이는 제어 메시지의 수를 가능한 한 최대로 적게하기
위한 것이다. 이하에서 설명하는 전략은, 미리 결정된 대역폭을 요구하지 않고, 다양한 수준의 대역폭을
받아들 일 수 있는 시스템상의 다른 트래픽에 일반적으로 적용된다.
첫번째 전략은, 실제적인 재균형을 포함하지 않는 상대적으로 단순한 접속 승인 제어방법을 포함한다. 이
방법에서, 새로운 액티브 전송(VPI/VCI 값의 쌍)에 전송이 다시 정지 될 때까지 유지되는 단일의 계속되
는 셀 속도(CR)가 주어진다. 이후에 다시 활성도로 될 때만이, 전송은 다른 CR을 가질 것이다. 이는 하나
의 VPI/VCI 값의 쌍에 관련된 정지성 신호가 용량을 차지하는 다른 VPI/VCI 값으 쌍을 위해 제어신호를
생성할 필요가 없게 함을 의미한다.
이는 (i)첫번째 새로운 활성도 접속에 가능한 전체 용량의 절반에 해당하는 유효용량을 부여하고, (ii)다
음의 새로운 활성도 접속에 잔류 용량의 절반에 해당하는 유효용량을 부여하고, (iii)다음의 새로운 활성
도 접속에 나머지 잔류용량의 절반에 해당하는 유효용량을 부여하는 등의 채움방법으로 조합된다. 이 방
법은 VPI/VCI값의 쌍에 의해 인식되는 전체 경로에 걸쳐 링크대 링크로 적용되고, 가장 낮은 유효용량을
나타내는 것이 DBC(20)으로의 CR 피드백 공급의 결정인자가 된다.
다음은 하나의 VPI/VCI 값의 쌍을 가지며 용량을 차지하는 다른 VPI/VCI값의 쌍을 위한 제어신호를 생성
하지 않는 새로운 활성도 신호에 관한 것이다.
DBC(20)는 사용자가 단지 VPI/VCI 값의 쌍이 액티비티 검출기(36)(도 4)내에서 액티브 상태로 남아 있는
한 네트워크상에서 큰 유효용량을 유지할 수 있고, 고객에 의해 생성된 셀 속도는 유효 대역폭 값(전술한
액티비티 검출기의 셀-카운팅 기능 참조)에 가깝기 때문에, 사용자는 대역폭이 전송되는 비례적으로 큰
로드를 위해 차지되기 위해 준비되는 한 큰 유효 대역폭을 유지할 수 있다. 이 방법은, 충분히 긴 기간에
걸쳐 사용자에게 적합하며, 사용자에게 적은 용량이 주어지지 않는다.
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그러나 일부 상황에서는 상대적으로 큰 대역폭을 할당받을 수 있는 사용자의 수를 증가시키는 것이 필요
하며, 이는 다음과 같은 두번째 변형된 방법에 의해 이루어진다. 이 경우, 기본적인 원리는, 활성도 신
호가 다른 VPI/VCI값의 쌍을 위한 제어신호를 야기한다면, 신호를 링크당 하나만으로 제한, 즉 가장 큰
(최대 용량) VPI/VCI값의 쌍으로 제한 하는 것이다. 이는 제한된 리밸런싱 방법 또는 테이크-온리-프롬-
더-리치스트(take-only-from-the-richest)(로빈 후드) 방법이라고 불린다.
이는 채움 방법의 예에 의해 가장 잘 설명된다.
(i) 첫번째 새로운 활성도 VPI/VCI 값 쌍에 전체 가능 용량의 절반에 해당하는 사용가능한 용량이 부여된
다.
(ii) 다음의 새로운 활성도 접속에 잔류 용량의 절반과 VPI/VCI 값의 사용 가능한 용량의 1/5을 더한 것
이 부여된다(즉, 현재 최대)
(iii) 다음의 새로운 활성도 접속에 잔류 용량에 현재 최대의 1/5을 더한 것이 부여된다.
이 처리과정을 설명하기 위해, 100Mbit/s의 용량을 가진 단일 링크가 있다고 가정한다. 그러면 위 단계들
은 다음의 예와 같은 결과가 된다:
(i) 최초의 새로운 활성도 VPI/VCI 값 쌍은 50Mbit/s 가 되고 50Mbit/s 가 남는다.
(ii) 다음의 VPI/VCI 값 쌍은 상기 나머지의 절반(25Mbit/s)과 상기 첫번째의 1/5를 더한 값이 되는데,
이것은 상기 첫번째는 이제 40Mbit/s가 되고, 두번째는 35Mbit/s가 됨을 의미한다.
(iii) 다음의 VPI/VCI 값 쌍은 상기 나머지의 반을 얻는데, 상기 첫번째의 1/5 값을 만들어, 상기 첫번째
가 32Mbit/s, 두번째는 35Mbit/s, 세번째는 20.5Mbit/s 등을 갖는다.
상기 사용자의 대다수가 이제는 많은 용량을 갖게 되었으나, 상기 링크로 보내지는 여분의 제어 메시지가
하나밖에 없다는 점에 주의하라. 따라서 제한된 재균형 또는 로빈 후드(Robin Hood) 전략이 있다.
많은 링크가 있는 경로로 상기 방법을 확대시키기 위해서, 위의 처리과정은 링크대 링크로 반복된다. 가
장 낮은 효율의 용량을 만드는 링크가 상기 DBC로 되돌려 보내진 CR값의 결정요소이다. 이제, 효과적인
이 값을 사용하여, 상기 CAC는 그 링크의 잔여 용량의 반을 취하여 링크대 링크로 그것을 할당하고, 필요
한 모든 여분은 그 링크의 가장 풍부한 VPI/VCI 값 쌍으로부터 취한다. 또한, 이것은 상기 네트워크로 보
내진 각 각의 VPI/VCI 활성도 신호를 위해 링크별로 최소한 하나의 추가 CR 제어 메시지를 발생한다. 정
지 신호는 어떠한 추가 제어 메시지로 발생하지 않는다.
이 전략은 사용자가 다른 것이 활성도로 될 때 매우 큰 용량상에 유지되지 못하게도 한다. 또한, 가능한
매우 많은 사용자들이 트래픽 균형의 복잡성을 최소한으로 유지하는 동안 적당히 큰 용량을 받게된다.
요약하면, 본 발명은 비동기로 전송된 데이터 셀을 교환하는 광대역 교환 시스템을 제공하는데, 다이내믹
대역폭 제어기(DBC)가 상기 시스템의 입력 포트로 데이터 셀의 적용을 제어하고, 상기 데이터 셀은 다수
의 종단-시스템에 의해 공급된다.
종단-시스템이 데이터 셀을 전송하면, 상기 DBC는 들어오는 셀의 존재를 검출하고 상기 시스템의 부분을
형성하는 CAC로부터 대역폭을 요청한다.
본 교환 시스템은 각 각 최소 전송 대역폭 및 적절하게는 최대 지연 시간도 있는 입구와 연결된 다수의
신호 소스와 연관된 표를 저장하고 있다. 상기 입력 포트에서 상기 소스의 하나로부터 셀이 도달하면, 상
기 DBC는 상기 CAC로 관련된 요청 신호를 보내고 적어도 상기 최소 대역폭이 할당될 때 까지 셀의 전송을
지연시키는데, 이 지연은 보통 중지 모드에서 상기 신호를 위치시키기 위해 상기 입력 포트로 셀 율 표시
기 신호를 되돌려 보내는 것에 의해 영향을 받는다. 만일 상기 각 각의 최대 지연 시간 전에 대역폭의 할
당이 일어나지 않는다면, 대역폭은 다른 신호 소스로부터 대역폭을 가져와 할당된다.
(57) 청구의 범위
청구항 1
각 각의 신호 소스와의 연결을 위한 적어도 하나의 입구 및 수신 시스템과의 연결을 위한 적어도 하나의
출구가 있고,
상기 입구로부터 출구까지 정보를 나르는 비동기로 전송된 데이터 셀를 전송하는 적어도 하나의 교환기;
상기 교환기를 통해 상기 입구와 출구 사이의 연결을 수용 및 설립하는 시스템 제어 수단; 및 상기 신호
소스로 전송을 위해 상기 입구로 표시기 신호를 되돌려 공급하고, 상기 신호 소스로부터 상기 입구로 공
급된 들어오는 신호를 검출하고, 그리고 그러한 셀 검출에 자동적으로 응답하여 시스템 제어 수단이 상기
입구로 상기 셀의 전송을 위한 미리 결정된 대역폭을 할당하게 하기 위해 배열된 대역폭 제어 수단이 있
으며,
상기 신호 소스를 가진 미리 결정된 대역폭에 관계되는 표를 저장하기 위해 배열된 표 저장 수단을 포함
하고 있고, 상기 대역폭 제어 수단은 검출된 셀에 관련된 미리 결정된 대역폭을 식별하기 위해 검출된 셀
의 소스를 인식하는 수단을 갖고 있으며, 상기 대역폭 제어 수단은 상기 셀 검출에 응답하여 동작하여 상
기 미리 결정된 대역폭이 할당될 때 까지 상기 소스에 의한 셀의 공급을 중지시키기 위해 상기 소스의 수
신을 위한 상기 입구로 피드백 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 광대역 교환 시스템.
청구항 2
제 1 항에 있어서,
상기 표시기 신호는 셀 율 표시기 신호인 것을 특징으로 하는 광대역 교환 시스템.
25-11
1019970706345
청구항 3
제 2 항에 있어서,
상기 대역폭 제어수단은 상기 전송의 시작에서 상기 소스로부터 최초로 수신된 셀을 지연시키고 상기 미
리 결정된 대역폭의 할당을 계속 일으키기 위해 배열된 것을 특징으로 하는 광대역 교환 시스템.
청구항 4
제 3 항에 있어서,
표는 상기 신호 소스가 있는 최대 전송 지연 시간과도 연관되어 있으며, 상기 대역폭 제어 수단은 상기
시스템 제어 수단이 상기 최대 지연 시간의 끝의 앞에 적어도 상기 미리 결정된 대역폭을 할당하게 하여
상기 셀 율 표시기 신호에 상기 신호 소스로 전송을 위한 상기 입구로 할당된 대역폭을 가진 셀 율 통신
을 공급하기위해 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광대역 교환 시스템.
청구항 5
제 1 항에 있어서,
상기 대역폭 제어 수단은 대역폭 할당이 신호 소스와 관련된 미리 결정된 대역폭보다 낮은 레벨에서 신호
소스가 되게 하기 위해 배열되어 있고, 상기 교환기로 공급된 등급이 낮추어지지 않은 셀의 대역폭이 상
기 할당된 대역폭을 초과하지 않도록 상기 입구에서 수신된 셀의 우선순위를 낮추기 위해 배열된 것을 특
징으로 하는 광대역 교환 시스템.
청구항 6
제 2 항에 있어서,
상기 대역폭 제어 수단이 상기 입구로 셀 공급의 최대 허용 율을 상기 신호 소스에 표시하기 위한 인식된
신호 소스로의 전송을 위해 상기 입구로 최대 셀 율 값을 전송하기 위해 배열된 피드백 수단을 포함하는
것을 특징으로 하는 광대역 교환 시스템.
청구항 7
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대역폭 제어 수단은 상기 시스템 제어 수단이 신호 소스가 비동작으로 결정될 때 특정 신호 소스로
부터 셀용의 대역폭을 할당하게 만들도록 자동적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 광대역 교환 시스템.
청구항 8
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대역폭 제어 수단은 대역폭이 셀을 위해 할당될 때 까지 상기 교환기로 셀의 전송을 지연하는 버퍼
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광대역 교환 시스템.
청구항 9
제 6 항에 있어서,
상기 피드백 수단은 신호 소스가 수신하는 입구로 중지 명령을 전송하기 위해 배열되어 있고, 신호 소스
로부터 셀의 수신이 검출되지 않고 어느 대역폭도 그 신호 소스로부터 셀을 위해 할당되지 않을 때 신호
소스에게 상기 입구로 셀을 공급하는 것을 멈추게 하는 명령을 하는 것을 특징으로 하는 광대역 교환 시
스템.
청구항 10
제 4 항에 있어서,
상기 대역폭 제어 수단은 셀이 지연되는 시간 주기를 측정하는 타이밍 수단을 포함하고 있는 것을 특징으
로 하는 광대역 교환 시스템.
청구항 11
제 10 항에 있어서,
셀이 미리 결정된 시간 주기동안 지연된 후 상기 버퍼로부터 셀을 없애는 셀 삭제 수단을 포함되어 있는
것을 특징으로 하는 광대역 교환 시스템.
청구항 12
적어도 하나의 교환기를 통해 광대역 교환 시스템의 입구로부터 출구까지 정보를 나르는 비동기로 전송된
데이터 셀을 전송하는 광대역 교환 시스템을 운용하는 방법에 있어서,
상기 입구로 접속가능한 신호 소스를 가진 미리 결정된 대역폭과 연관된 정보를 저장하고, 상기 입구에서
상기 소스로부터 들어오는 셀을 검출하고, 그 검출에 자동적으로 응답하여 상기 대역폭을 할당하기 위해
상기 시스템내의 청구 신호를 제공하고, 만일 상기 미리 결정된 대역폭이 상기 시스템내에 할당되지 않으
면 상기 출구로 상기 셀의 전송을 선택적으로 지연시키고, 할당이 일어나면 셀 전송을 계속 허용하는 단
계를 구비하는 것을 특징으로 하는 광대역 교환 시스템의 운용 방법.
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청구항 13
제 12 항에 있어서,
상기 지연은 중지 모드내에 상기 신호 소스를 위치시키기 위해 상기 입구로 피드백 신호를 전송하는 것에
의해 영향을 받는 것을 특징으로 하는 광대역 교환 시스템의 운용 방법.
청구항 14
제 13 항에 있어서,
상기 피드백 신호는 셀 율 표시기 신호인 것을 특징으로 하는 교환 시스템의 운용 방법.
청구항 15
각 각의 신호 소스와의 연결을 위한 적어도 하나의 입구 및 수신 시스템과의 연결을 위한 적어도 하나의
출구가 있고,
상기 입구에서 출구까지 정보를 나르는 비동기로 전송된 데이터 셀을 전송하는 적어도 하나의 교환기, 상
기 교환기를 통해 상기 입구와 출구간의 연결을 수용 및 설립하는 시스템 제어 수단, 및 상기 신호 소스
로의 전송을 위해 상기 입구로 표시기 신호를 되돌려 공급하고 상기 신호 소스로부터 상기 입구로 공급된
들어오는 셀을 검출하기 위해 배열된 대역폭 제어 수단를 갖고 있으며,
미리 결정된 대역폭이 상기 소스에서 상기 출구까지 셀의 전송을 위해 사용가능함을 결정하기 위해, 그리
고 이 대역폭을 상기 표시기 신호를 사용하여 상기 소스로 제공하도록 자동적으로 배열되어 있는 것을 특
징으로 하는 광대역 교환 시스템.
청구항 16
각 각의 신호 소스와의 연결을 위한 적어도 하나의 입구 및 수신 시스템과의 연결을 위한 적어도 하나의
출구가 있고,
상기 입구로부터 상기 출구까지 정보를 나르는 비동기로 전송된 데이터 셀을 전송하는 적어도 하나의 교
환기, 상기 교환기를 통해 상기 입구와 출구간의 연결을 수용 및 설립하는 시스템 제어 수단, 식별된 수
신 시스템과 연관된 미리 결정된 대역폭 값을 저장하는 수단, 및 상기 미리 결정된 대역폭 값에 해당하는
대역폭 레벨에서 상기 소스로부터의 셀로 대역폭이 사용가능하지 못하게 되어, 상기 신호 소스가 상기 대
역폭 레벨이 사용가능할 때만 상기 입구를 통해 셀을 보내는 것이 허용되는 신호-소스-중지 피드백 신호
를 상기 신호 소스로 보내기 위해 배열된 전송 제어 수단을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 광대역 교환
시스템.
도면
25-13
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도면1
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도면2
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도면3
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도면4
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도면5
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도면6-1
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도면6-2
도면7
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도면8
도면9
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도면10
도면11
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도면12-1
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도면12-2
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도면12-3
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