KR100233826B1 - 비동기 전송 모드 스위칭 시스템에서 호의 연결 수락 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ATM스위칭 시스템에서의 호 제어 방법에 관한 것으로, 호의 연결수락 제어를 요청한 포트에 대한 대역폭 검사에 앞서 시스템의 대역폭, 즉 다중화/역다중화 기능을 수행하는 곳에서 이용 가능한 대역폭을 검사하도록하여 구현이 용이하고 적은 수의 가입자(포트)를 지원하는데 적합한 ATM 스위칭 시스템에서 호의 연결 수락 제어 방법이 제시된다.

Description

비동기 전송 모드 스위칭 시스템에서 호의 연결 수락 제어 방법
본 발명은 비동기 전송 모드(Asynchronous Transfer Mode: 이하 ATM이라 함)스위칭 시스템에서의 호 제어 방법에 관한 것으로, 특히 다중/역다중 기능을 갖는 ATM 스위칭 시스템에서의 최대 셀률을 기본으로한 호의 연결 수락 제어 방법에 관한 것이다.
ATM 망에서 사용자가 요청한 호를 제공하기 위해서는 발신단부터 착신단까지 신호가 통과하는 모든 패스상의 ATM 스위칭 시스템에서 호의 제공 여부를 결정하기 위한 호의 연결 수락 제어 절차가 수행된다.
현재까지 개발된 ATM 스위칭 시스템들은 임의의 입력 포트로부터 임의의 출력 포트로의 셀 스위칭이 가능한 스위치 칩을 기본으로 하는 구조로서, 호의 연결 수락 제어에 가장 중요하게 사용되는 대역폭의 검사 여부가 입/출력 포트에만 이루어진다. 따라서 각 포트에 대한 대역폭을 최대한 사용할 수 있는 장점이 있다. 하지만 소규모의 가입자 망에 적용하기에 단순한 다중/역다중 기능에 비해 스위치의 구현이 매우 어렵고 가격이 비싸다는 단점이 있다.
현재 제공되는 멀티미디어 서비스의 경우 최대 대역폭이 수십 메가에 불과하고 다양한 종류의 저속 ATM 가입자 카드들이 생산되는 상황에서 경제성과 구현의 용이성을 고려해볼 때 소규모 가입자 망의 구성에는 다중/역다중 ATM 스위칭 시스템이 가장 적합하다.
따라서, 본 발명에서는 다중/역다중 ATM 스위칭 시스템의 구성을 위해 필요한 기능들을 제시하고, 이러한 구조를 효율적으로 관리하기 위한 시스템 관리 기능을 세부적으로 정의하여 운용자에 의한 영구 채널의 설정 요구와 가입자로부터 신호를 통한 호 요청이 들어온 경우 다중/역다중을 고려한 호의 연결 수락 제어 방법을 제시하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수신한 호 연결 수락 제어 요구의 포트 상태가 정상이고 시스템 대역폭 및 포트의 대역폭이 이용 가능할 경우 연결 식별자 할당 방식을 검사하는 단계와, 상기 연결 식별자 할당 방식의 검사 결과에 따라 각각의 할당 방식에 적합한 가상 경로 식별자/가상 채널 식별자를 할당하는 단계와, 상기 연결 식별자 할당 방식 각각에 대해 가상 경로 식별자/가상 채널 식별자가 성공적으로 할당되면 요청한 최대 셀률을 기초로 포트 및 시스템에 대해 대역폭을 예약하고 성공 값을 송신한 후 종료하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
제1도는 본 발명이 적용되는 다중/역다중 기능을 갖는 ATM 스위칭 시스템의 구조도.
제2도는 본 발명이 적용되는 다중/역다중 기능을 갖는 ATM 스위칭 시스템에서 시스템 관리 기능부의 세부 구조도.
제3(a)도 및 제3(b)도는 본 발명에 따른 호의 연결 수락 제어 방법을도시한 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : 시스템 제어부 102 : 운용자 정합 기능부
103 : 망관리 에이전트 기능부 104 : 시스템 관리 기능부
105 : 신호 기능 처리부 106 : 덤(dumb) 터미널
107 : 이더넷 108 : 시스템 버스
109 : 하드웨어 제어부 110 : 하드웨어 제어 버스
111 : 가입자 접속 기능 처리부 112 : 다중화/역다중화 처리부
113 : ATM 계층 처리부 114 : 망접속 기능 처리부
ATM을 기반으로 하는 광대역 종합정보통신망(Broadband Integrated Service Digital Network: B-ISDN)에서 공중망의 종단을 나타내는 망 종단 기능은 사용자와 망의 연결 방식에 따라 다양한 형태의 장치로 구성될 수 있다. 특히 망측 대역폭의 효율적인 사용을 위해 사용자가 가입자 망의 형태로 구성된 경우 망 종단 기능은 크게 다중/역다중 형태와 스위치 형태의 두 가지로 구성될 수 있는데, 현재까지 개발된 대부분의 시스템들은 스위치를 기본으로 구성되어 있다. 본 발명은 지원하는 가입자(포트) 수는 소규모로 제한되나 구현이 훨씬 용이하고 경제적이며 현재 제공되는 서비스(최대 셀률=수십 메가)의 범주에서 자원(대역폭)을 효율적으로 사용할 수 있는 다중/역다중 ATM 스위칭 시스템에서의 호의 연결 수락 제어 방법을 기술한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 본 발명이 적용되는 다중/역다중 기능을 갖는 ATM 스위칭 시스템의 구조도이다. 시스템은 크게 시스템 제어부(101)와 하드웨어 제어부(109)로 구성된다. 시스템 제어부(101)는 운용자 정합 기능부(102), 망관리 에이전트 기능부(103), 시스템 관리 기능부(104) 및 신호 기능 처리부(105) 등의 소프트웨어 기능 블럭으로 구성된다. 하드웨어 제어부(109)는 가입자 접속 기능 처리부(111), 다중화/역다중화 처리부(112), ATM 계층 처리부(113) 및 망접속 기능 처리부(114) 등의 하드웨어 기능블럭을 제어한다. 시스템 제어부(101)와 하드웨어 제어부(109)는 시스템 버스(108)에 의해 연결되고 하드웨어 기능블럭들과 하드웨어 제어부(109)는 하드웨어 제어 버스(110)에 의해 서로 연결된다.
시스템 제어부(101)의 운용자 정합 기능부(102)는 덤(dumb) 터미널(106)을 통한 운용자 인터페이스를 지원하기 위한 것으로 운용자의 명령을 받아 해석하고 그에 대한 적절한 기능을 수행하는 것이다. 주로 시스템과 포트의 구성 정보 설정 및 변경, 영구 채널의 할당/해제를 위한 기능들로 구성되며, 이는 시스템 관리 기능부(104)와의 인터페이스로 달성된다. 경보에 관한 정보는 시스템 관리 기능부(104)로부터 사건 생성시 마다 보고되어 덤(dumb) 터미널(106)에 출력된다.
망관리 에이전트 기능부(103)는 이더넷(Ethernet)(107) 인터페이스로 연결된 망 관리자로부터 수신된 정보 설정 요구를 시스템 관리 기능부(104)와의 인터페이스 통해 설정시키거나, 수신된 정보 요청 요구를 인터페이스를 통해 응답받아 이더넷(Ethernet)(107)을 통해 망 관리자에게 전달하는 기능을 수행한다.
시스템 관리 기능부(104)는 시스템의 자원들인 시스템, 포트, 가상 경로(Virtual Path), 가상 연결(Virtual Connection), 대역폭 및 가상 경로 식별자(Virtual Path Identifier: 이하 VPI라 함)/가상 채널 식별자(Virtual Channel Identifier: 이하 VCI라 함)의 관리를 합당하며, 성능 관리 및 고장 관리 기능을 포함한다.
신호 기능 처리부(105)는 신호 ATM 적응 계층(ATM Adaptation Layer: AAL)과 Q.2931로 구성된다. 사용자로부터 요청된 호의 진행을 위해 입혁 포트에 대해 시스템 관리 기능부(104)로 호의 연결 수라 제어를 요청하고, 가입자로부터 수신한 메시지의 착신 주소로 적절한 라우팅을 수행하기 위해 해당 어드레스에 대한 출력 포트를 요구한다. 다시 한 번 출력 포트로 호의 연결 수락 제어 요청을 하여, 위의 모든 절차가 성공적으로 수행된 경우 호의 진행을 계속하고 실패한 경우 호의 해제를 시작한다.
하드웨어 제어부(109)는 ATM 계층으로부터 신호 및 유지 보수를 위한 운용 및 유지 보수(Operation and Maintenance; 이하 OAM이라 함) 셀을 수신한다. 신호 셀은 시스템 버스(108)를 통해서 신호 기능 처리부(105)로 전달하고, OAM 셀은 하드웨어 제어부(109) 자체적으로 유지 보수 기능에 관한 국제표준인 ITU-T I.610규격에 따라 유지 보수 기능을 수행한다. 그리고 각각의 하드웨어 블럭으로부터의 경보 신호를 인터럽트 방식으로 수신하여 자체적으로 조치하거나 시스템 관리 기능부(104)로 경보 상태를 보고한다. 보드 착탈을 하드웨어적으로 감시하여 자동으로 해당 보드의 종류를 인식하고 인식된 보드의 초기화 과정을 수행하며, 인식된 보드의 종류는 시스템 관리 기능부(104)에서 시스템 구성 관리 정보로 사용하게 한다.
하드웨어 블럭은 물리 계층에 해당하는 기능을 수행하는 가입자 접속 기능 처리부(111)와 망접속 기능 처리부(114), ATM 계층에 해당하는 기능을 수행하는 다중화/역다중화 처리부(112), ATM 계층 처리부(113)로 구성된다. 가입자 접속 기능 처리부(111)는 필요에 따라, 즉 다중화 정도에 따라 더 많은 수의 인터페이스로 구성될 수 있다.
제2도는 본 발명이 적용되는 다중/역다중 기능을 갖는 ATM 스위칭 시스템중 시스템 관리 기능부의 세부 구조도이다. 시스템 관리 기능부는 시스템의 자원을 크게 시스템 관리 기능(201), 포트 관리 기능(202), 패스 관리 기능(203), VPI/VCI관리 기능(204), 연결 관리 기능(205) 및 대역폭 관리 기능(206)의 6가지 종류로 나누어 관리한다. 시스템 관리 기능(201)은 시스템의 상태와 시스템의 최대/사용 가능 대역폭을 관리하며, 포트 관리 기능(202)은 포트에 대한 상태, VPI/VCI 사용 비트수, 최대/사용가능 패스/연결의 수 및 최대/사용가능 대역폭을 관리한다. 패스관리 기능(203)은 특정 포트의 특정 VPI에 해당되는 패스를 관리하는 것으로서 패스의 상태 및 패스에 포함된 연결의 리스트를 관리하며, 연결 관리 기능(205)은 특정 포트의 특정 연결에 관한 관리로서 연결의 상태 및 연결의 종류 등을 관리한다.
연결의 종류가 지점 대 지점 연결인 경우 하나의 상대 연결을 포함하며, 연결의 종류가 지점 대 다지점의 경우 상대 연결들의 리스트를 유지하게 된다. VPI/VCI 관리 기능(204)은 특정(임의) VPI/특정(임의) VCI를 할당·제거하는 기능을 포함하며, 이는 호의 연결 수락 제어 기능(207)의 요청 및 연결의 해제에 의해 구동된다. 대역폭 관리 기능(206)은 시스템 관리 기능(201)과 포트 관리 기능(202)의 부분으로 존재한다.
위의 기능들을 기초로 호의 연결 수락 제어 기능(207)이 동작한다. 신호로부터 혹은 운용자로부터 수신한 최대 셀률을 기초로 대역폭 검사를 위해 시스템 관리 기능(201) 및 포트 관리 기능(202)과 인터페이스를 가지며, VPI/VCI의 할당을 위해 패스 관리 기능(202), 연결관리기능(205), 그리고 VPI/VCI 관리 기능(204)과 인터페이스를 갖는다.
제3(a)도 및 제3(b)도는 본 발명에 따른 시스템 관리 기능부에서 수행하는 호의 연결 수락 제어 방법을 도시한 흐름도이다. 운용자를 통한 영구 채널의 호 연결 수락 제어 요청시 혹은 신호 기능 처리부로부터 접속 요청(on-demand) 호의 연결 수락 제어 요구를 수신한다(301). 호의 연결 수락 제어 요구가 신호 기능으로 부터의 접속 요청(on-demand)인지를 검사하여(302) 신호 기능으로 부터의 요청인 경우 요청 포트의 상태가 정상인지 검사하고(303) 검사 결과 비정상인 경우에 망 실패 에러를 송신한다(304). 단계(303)의 검사 결과 포트의 상태가 정상 상태인 경우 혹은 단계(302) 검사 결과 호의 연결 수락 제어 요구가 운용자를 통한 영구 채널 요청과 관련된 경우 요청 포트가 가입자측 포트인지 검사한다(305). 검사 결과 가입자측 포트인 경우 시스템 대역폭이 이용 가능한지 검사한다(306). 시스템 대역폭이란 다중/역다중되는 지점에서 다중/역다중되어 나오는 셀 스트림의 대역폭을 의미한다.
단계(306)의 검사 결과 시스템 대역폭이 이용 가능하지 않은 경우 대역폭 제공 불가 에러를 송신하고(308), 단계(306)의 검사 결과 시스템 대역폭이 이용 가능하거나 단계(305)의 검사 결과 망측 포트에 의한 요청인 경우 포트의 대역폭이 이용 가능한지 검사한다(307). 검사 결과 대역폭이 이용 가능하지 않은 경우 역시 대역폭 제공 불가 에러를 송신하며(308), 검사 결과 이용 가능한 경우 요청한 연결 식별자 할당 방식을 검사한다(309). 단계(309)의 검사 결과 임의의 VPI/VCI를 요청한 경우 이용 가능한 패스가 존재하는지 검사하여(310) 존재하는 경우 VPI/VCI를 할당하며(311), 이용 가능한 패스가 존재하지 않는 경우 요청된 VPI/VCI 이용 불가 에러를 송신한다(317). 단계(309)의 검사 결과 연결 식별자 할당 방식이 특정 VPI/임의의 VCI인 경우 요청된 VPI에 대한 패스가 이용 가능한지를 검사하여(312) 이용 가능한 패스가 존재하는 경우 해당 VPI에 대한 임의의 VCI를 할당하고(313), 존재하지 않은 경우 요청된 VPI/VCI 이용 불가 에러를 송신한다(317). 단계(309)의 검사 결과 연결 식별자 할당 방식이 특정 VPI/VCI인 경우 요청된 VPI/VCI가 이미 사용 중인지를 검사하여(314) 사용 중이면 요청된 VPI/VCI 이용 불가 에러를 송신한다(317). 미사용중인 VPI/VCI인 경우 요청된 VPI에 대한 패스가 이용 가능한지 검사하여(315) 이용 가능하지 않으면 요청된 VPI/VCI 이용 불가 에러를 송신하고(317), 이용 가능한 경우 해당 패스의 VPI에 대한 임의의 VCI를 할당한다(316). 위의 모든 세 가지 연결 식별자 할당 방식 각각에 대해 VPI/VCI가 성공적으로 할당되면, 요청한 최대 셀률을 기초로 포트에 대해 그리고 시스템에 대해 대역폭을 예약하고(318) 성공 값을 송신한 후 종료한다(319).
상술한 바와 같이 광대역 망종단 기능을 다중/역다중 ATM 스위칭 시스템으로 구현하여 이에 대한 호의 연결 수락 제어 방법을 제안함으로서 현재 서비스에 대한 대역폭 값이 그리 크지 않은 상황에서 소규모 가입자들에 의한 망측 대역폭의 효율적인 공유가 가능하며, 구현이 용이하여 경제성 있고 빠른 시스템 개발이 가능한 훌륭한 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 수신한 호 연결 수락 제어 요구의 포트 상태가 정상이고 시스템 대역폭 및 포트의 대역폭이 이응 가능할 경우 연결 식별자 할당 방식을 검사하는 제1단계와, 상기 연결 식별자 할당 방식의 검사 결과에 따라 각각의 할당 방식에 적합한 가상 경로 식별자/가상 채널 식별자를 할당하는 제2단계와, 상기 연결 식별자 할당 방식 각각에 대해 가상 경로 식별자/가상 채널 식별자가 성공적으로 할당되면 요청한 최대 셀률을 기초로 포트 및 시스템에 대해 대역폭을 예약하고 성공 값을 송신한 후 종료하는 제3단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 비동기 전송 모드 스위칭 시스템에서 호의 연결 수락 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1단계는 호의 연결 수락 제어 요구를 수신하는 단계와, 상기 수신된 호의 연결 수락 제어 요구가 신호 기능에서의 접속 요청일 경우 요청 포트의 상태를 검사하는 단계와, 상기 요청 포트의 상태가 비정상일 경우 망 실패 에러를 송신하고 종료하는 단계와, 상기 요청 포트의 상태가 정상일 경우 및 호의 연결 수락 제어 요구가 운용자를 통한 영구 채널 요청일 경우 요청 포트가 가입자측 포트인지 검사하는 단계와, 상기 요청 포트가 가입자측 포트일 경우 시스템 대역폭이 이용 가능한지를 검사하여 시스템 대역폭이 이용 가능하지 않을 경우 대역폭 제공 불가 에러를 송신하고 종료하는 단계와, 상기 시스템 대역폭이 이용 가능할 경우 및 요청 포트가 망측 포트에 의한 요청일 경우 포트의 대역폭이 이용 가능한지를 검사하는 단계와, 상기 포트의 대역폭이 이용 가능하지 않을 경우 대역폭 제공 불가 에러를 송신하고 종료하는 단계와, 상기 포트의 대역폭이 이용 가능할 경우 요청한 연결 식별자 할당 방식을 검사하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 비동기 전송 모드 스위칭 시스템에서 호의 연결 수락 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2단계는 연결 식별자 할당 방식의 검사 결과 임의의 가상 경로 식별자/가상 채널 식별자를 요청할 경우 이용 가능한 패스가 존재하는지를 검사하여 존재할 경우 가상 경로 식별자/가상 채널 식별자를 할당하는 단계와, 상기 이용 가능한 패스가 존재하지 않을 경우 요청된 가상 경로 식별자/가상채널 식별자 이용 불가 에러를 송신하고 종료하는 단계와, 상기 연결 식별자 할당 방식이 특정 가상 경로 식별자/임의의 가상 채널 식별자일 경우 요청된 가상 경로 식별자에 대한 패스가 이용 가능한지를 검사하는 단계와, 상기 요청된 가상 경로 식별자에 대한 패스가 이용 가능할 경우 해당 가상 경로 식별자에 대한 임의의 가상 채널 식별자를 할당하고 이용 가능하지 않을 경우 요청된 가상 경로 식별자/가상 채널 식별자 이용 불가 에러를 송신하고 종료하는 단계와, 상기 연결 식별자 할당 방식이 특정 가상 경로 식별자/가상 채널 식별자일 경우 요청된 가상 경로 식별자/가상 채널 식별자가 사용중인지를 검사하는 단계와, 상기 요청된 가상 경로 식별자/가상 채널 식별자가 사용중일 경우 요청된 가상 경로 식별자/가상 채널 식별자 이용 불가 에러를 송신하고 종료하는 단계와, 상기 요청된 가상 경로 식별자/가상 채널 식별자가 미사용중일 경우 요청된 가상 경로 식별자에 대한 패스가 이용 가능한지를 검사하는 단계와, 상기 요청된 가상 경로 식별자에 대한 패스가 이용 가능하지 않을 경우 요청된 가상 경로 식별자/가상 채널 식별자 이용 불가 에러를 송신하고 이용 가능할 경우 해당 패스의 가상 경로 식별자에 대한 임의의 가상 채널 식별자를 할당하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 비동기 전송 모드 스위칭 시스템에서 호의 연결 수락 제어 방법.
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