KR200157061Y1 - Atm 다중화 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 다중화 장치의 구성에 관한 것으로, 특히 ATM(Asynchronous Transfer Mode : 비동기 전송 방식)에 적당하도록 두 개의 입력 포트와 두 개의 출력 포트 만으로 구성된 단위 스위치 소자를 직렬로 연결한 ATM 다중화 장치에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 단위 스위치를 직렬로 연결하고 각 단위 스위치에 입력 포트와 출력 포트를 각각 두 개씩 연결 구성한 다중화 장치를 제공하여 다중화 장치의 구성을 간단히 하고 확장이 용이하도록 하는 것이다.

이에 따라, 본 고안에 의하면 단위 스위치가 직렬로 연결되므로 수천 포트의 다중화 장치를 구성할 경우 그 연결이 단순하고, 또한 원하는 속도의 인터페이스를 갖는 다중화 장치를 구성할 경우에도 직렬 연결되는 단위 스위치 수를 조절함으로써 가능하여 간단한 구성으로 확장이 용이해진다.

Description

ATM 다중화 장치

본 고안은 다중화 장치의 구성에 관한 것으로, 특히 ATM(Asynchronous Transfer Mode : 비동기 전송 방식)에 적당하도록 두 개의 입력 포트와 두 개의 출력 포트 만으로 구성된 단위 스위치 소자를 직렬로 연결한 ATM 다중화 장치에 관한 것이다.

일반적으로 다중화 장치는 도 1에서 나타낸 바와 같이, 다수의 저속 데이타를 입력으로 받아 하나의 고속 데이타 출력으로 생성하거나 그 역의 과정을 수행하는 장치이다.

예를 들어 155 Mbit/s의 4개 입력으로 하나의 622 Mbit/s 출력으로 변환하는 경우, 도 1에서 보인 바와 같이 P1, P2, P3, P4 에서 입력되는 155 Mbit/s 속도의 데이타를 P0 포트로 622 Mbit/s의 속도로 출력한다.

상기 다중화 장치의 내부 구성은 도 2에서 보인 바와 같이 버스 구조로 구성되는 것이 일반적이다.

여기서, 포트 P1, P2, P3, ..., Pn 에서 입력되는 저속 데이타는 버스를 통해 P0 포트로 출력된다. 따라서 버스와 입출력 포트 사이에 버스 인터페이스(BI)가 존재한다.

이와 같은 버스 구조의 다중화 장치에서 입력 포트 P1, P2, P3, ..., Pn을 통해 입력되는 데이타는 공통적으로 접속되는 버스를 공유해야 하므로 시분할(time-sharing) 방식으로 데이타가 이동하게 된다.

예를 들어, 버스에서는 0.1초 동안 P1에 입력된 데이타를 P0로 전달하고, 다음 0.1초 동안 P2에 입력된 데이타를 P0로 전달하는 방식을 취한다.

한편, 고성능 다중화 장치를 위한 그 내부 구성은 도 3에서 보인 바와 같이 소규모의 단위 스위치로 구성할 수 있다.

입력 포트 P1, P2, P3, ..., P8은 소규모의 단위 스위치 X1, X2, X3, X4에서 1차적으로 다중화되고, 다시 X5, X6을 통해 다시 다중화된다. 그리고 마지막으로 X7을 통해 다시 다중화된 데이타는 출력 포트 P0를 통해 출력된다. 이와 같은 구성은 마치 나무와 같은 구조를 가지므로 트리 구조라고 한다.

이와 같은 구조의 공간 분할형 다중화 장치는 단위 스위치 X1, X2, X3, X4가 병렬로 데이타를 처리하므로, P1과 P2에 입력된 데이타를 X1에서 다중화하는 동안 P3과 P4에 입력된 데이타를 X2에서 다중화한다. 즉, 8개의 저속 입력 데이타는 P1, P2, ..., P8에서 입력되어 단위 스위치 X1, X2, X3, X4를 통해 4개의 데이타 흐름으로 합쳐지고 다시 X5, X6을 거치고 X7을 거쳐 최종적으로 하나의 데이타 흐름으로 변환되어 P0를 통해 출력된다.

그런데, 전술된 바와 같은 버스 구조의 다중화 장치에서 공유되는 버스의 처리율은 모든 입력 포트 P1, P2, P3, ..., Pn 처리율의 합보다 같거나 높아야 한다. 그러므로 버스 구조의 다중화 장치는 버스의 성능 보다 낮은 성능의 다중화 장치 구성에만 사용될 수 있다. 그리고, 버스에서 데이타를 정확하게 전달하기 위해 하나의 버스에 접속될 수 있는 버스 인터페이스(BI) 수에 한계가 있어 많은 포트를 갖는 다중화 장치의 구성에 적합하지 않다. 예를 들어, 초고속 데이타 처리를 위한 ATM 다중화 장치의 구성에서 155 Mbit/s 나 622 Mbit/s 의 표준 ATM 인터페이스를 1.5 Mbit/s 나 64Kbit/s 의 기존 전화망을 위한 인터페이스에 적합하도록 변환하고자 할 경우에 입출력 포트 수는 100∼1000개에 해당한다.

또한, 도 3에서 보인 바와 같은 공간 분할 스위치 구조의 다중화 장치는 입출력 포트의 수가 커짐에 따라 단위 스위치의 연결이 복잡해진다. 예를 들어 1000개의 입력 포트를 하나의 출력 포트로 다중화하는 다중화 장치를 구성할 때, 2:1 다중화를 반복하게 되면 10단계의 복잡한 연결이 필요하다. 그런데, 이러한 구성에서 각각의 단위 스위치에서 병렬 처리하여 하나의 단위 스위치로 다시 입력하는 과정을 반복하므로 상호 동기를 맞추어야 하는데 연결의 길이가 서로 다름으로 인하여 실제 구성이 복잡해진다. 또한 고속 인터페이스에서 저속 인터페이스로 변환하는 역다중화 장치의 구성에 있어 단위 스위치는 3쌍의 입출력 포트를 가져야 한다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 단위 스위치를 직렬로 연결하고 각 단위 스위치에 입력 포트와 출력 포트를 각각 두 개씩 연결 구성한 다중화 장치를 제공하여 다중화 장치의 구성을 간단히 하고 확장이 용이하도록 함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안 ATM 다중화 장치는, 전체 데이타의 일부만을 다중화시키는 단위 스위치로써 다중화를 수행하는 ATM 다중화 장치에 있어서, 상기 단위 스위치를 다중화될 데이타의 수보다 하나 적은 수로 직렬 연결하고, 이에 다중화될 각 데이타를 입력하는 입력 포트와 바로 전 단위 스위치에서 다중화된 데이타를 입력하는 입력 포트의 두 개 입력 포트와, 다중화된 데이타를 다음 단위 스위치로 출력하는 출력 포트를 연결 구성하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 고안에 의해 상기 각 단위 스위치에 역다중화된 데이타를 출력하는 출력 포트를 연결 구성하고, 역다중화될 데이타를 최초 입력하여 역다중화를 수행하는 단위 스위치를 부가 연결함으로써 역다중화 장치를 이루는 것이 가능하다.

도 1은 일반적인 다중화 장치의 구조도,

도 2는 일반적인 버스 구조 다중화 장치의 구성도,

도 3은 일반적인 공간 분할 스위치 구조 다중화 장치의 구성도,

도 4는 본 고안 ATM 다중화 장치의 구성도,

도 5는 본 고안에 의한 ATM 다중화/역다중화 장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

P0∼Pn : 입출력 포트 BI-1∼BI-n : 버스 인터페이스

X0∼X7 : 단위 스위치

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부 도면을 참조로 하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4 는 본 고안에 의한 ATM 다중화 장치의 구성도이고, 도 5는 본 고안에 의한 ATM 다중화/역다중화 장치의 구성도이다.

도 4에 따른 ATM 다중화 장치의 구성을 먼저 살펴보면 다음과 같다.

입력 포트 P1, P2, ..., P8은 종래 공간 분할 구조의 다중화 장치에서 사용된 것과 동일한 각 단위 스위치 소자의 입력 포트로 연결되고, 각 단위 스위치 X1, X2, ..., X7은 직렬로 연결된다. 최종 단위 스위치 X7에서의 출력은 P1, P2, ..., P8에서 입력된 데이타가 다중화되어 출력 포트 P0를 구성한다.

즉, 본 발명에 의한 다중화 장치에서는 8개의 입력을 1개의 출력으로 다중화할 경우에 7개의 단위 스위치가 사용된다. 그리고, 단위 스위치 사이의 상호 연결은 6개이다. 이와 같은 구성 요소는 도 3에서 보인 다중화 장치와 동일하다.

이에 대한 동작은 다음과 같이 이루어진다.

8개의 저속 데이타가 P1, P2, ..., P8로 각각 입력된다고 할 때, P1과 P2에서 입력되는 데이타는 X1에서 다중화되어 X2의 상위 입력 포트에 입력된다. 그리고 단위 스위치 X2에서는 P1과 P2에서 다중화된 데이타와 또다른 입력 포트 P3에서 입력된 데이타를 다중화하여 X3의 상위 입력 포트에 입력한다.

이러한 과정을 반복함으로써 P0은 P1, P2, ..., P8의 입력 데이타가 모두 다중화된 고속의 데이타를 얻을 수 있게 된다.

이와 같은 본 고안 다중화 장치를 활용하여 구성한 역다중화 장치는 도 5에서 보는 바와 같이 간단하게 구성할 수 있다.

여기에서는 8개의 저속 인터페이스 마다 2*2 단위 스위치가 사용된다.

트리 구조의 종래 구성을 이용하여 다중화/역다중화 장치를 구성할 경우 3개의 입출력 포트가 필요한 점에 비하여 본 고안에서의 단위 스위치는 2개의 입출력 포트 만으로 구성되므로 구조가 단순하다.

그 동작을 설명하면 다음과 같다.

역다중화를 위해 P0의 입력 데이타는 X0의 입력 포트에 입력되어 목적지에 해당하는 단위 스위치에서 출력 포트로 전달되고, 그 외의 경우에는 오른쪽 단위 스위치 소자로 전달을 반복한다.

그런데, 이때 저속 인터페이스(P1, P2, ..., P8) 중에서 데이타를 P0으로 전달할 경우에는 해당 단위 스위치에서 다중화 동작을 수행한다. 즉, 이때에는 다중화 장치가 되는 것이다.

예를 들어 P0에서 P2로 데이타를 역다중화하여 보낼 경우, P0의 입력 포트로 데이타를 보낸다. 이는 X0에서 P1으로 전달되지 않을 데이타이므로 X1로 그냥 보내지고, X1에서는 P2에 전달될 데이타이므로 P2로 출력되고, 오른쪽 X2에는 데이타를 전달하지 않는다.

그리고, 반대로 P3에서 P0으로 데이타를 다중화하여 보낼 경우, X2는 X1로부터 데이타가 입력되지 않으면 P3의 데이타를 X3으로 전달하고, 이어 X3에서는 P4의 데이타와 P3의 데이타를 다중화하여 X4로 전달한다. 이와 같은 동작으로 P0의 다중화된 데이타가 생성된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따르면, 단위 스위치가 직렬로 연결되므로 수천 포트의 다중화 장치를 구성할 경우에 그 연결이 단순하고, 또한 원하는 속도의 인터페이스를 갖는 다중화 장치를 구성할 경우에 직렬 연결되는 단위 스위치 수를 조절함으로써 가능하다. 예를 들어 155 Mbit/s로 다중화되는 1.5 Mbit/s 인터페이스 100개를 갖는 다중화 장치는 100개의 단위 스위치 소자의 직렬 연결로 구성하고, 25 Mbit/s 인터페이스를 갖기 위해서는 6개의 단위 소자를 직렬로 연결하여 구성하면 된다.

Claims (2)

1. 전체 데이타의 일부만을 다중화시키는 단위 스위치로써 다중화를 수행하는 ATM 다중화 장치에 있어서,

   상기 단위 스위치(X1∼X7)를 다중화될 데이타의 수보다 하나 적은 수로 직렬 연결하고, 이에 다중화될 각 데이타를 입력하는 입력 포트와 바로 전 단위 스위치에서 다중화된 데이타를 입력하는 입력 포트의 두 개 입력 포트와, 다중화된 데이타를 다음 단위 스위치로 출력하는 출력 포트를 연결 구성하는 것을 특징으로 하는 ATM 다중화 장치.
2. 상기 각 단위 스위치(X1∼X7)에 역다중화된 데이타를 출력하는 출력 포트를 연결 구성하고, 역다중화될 데이타를 최초 입력하여 역다중화를 수행하는 단위 스위치(X0)를 부가 연결함으로써 역다중화 장치를 이루는 것을 특징으로 하는 ATM 다중화 장치.