KR100237397B1 - Atm 교환기 연결 절단율 추정방법 - Google Patents

Atm 교환기 연결 절단율 추정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시뮬레이션을 이용한 ATM 교환기 연결절단율 추정방법에 관한 것으로서, 연결절단율 추정을 위해 신뢰성 관련 인자와 트래픽 관련 인자에 대한 입력 데이터를 결정하고, 입력 데이터 중 요구 대역폭이나 연결설정에 필요한 하드웨어 회로팩을 이용해 입력 링크와 목적지 링크에서의 가용한 대역폭이 존재하면, 대역폭 및 연결설정에 필요한 연결경로 및 연결제어 경로상의 모든 하드웨어 자원이 모두 정상인지를 판단하여 모두 정상일 경우, 연결설정에 필요한 대역폭 및 하드웨어 자원을 할당하여 정보 데이터를 전송하며, 전송 도중 할당된 하드웨어 자원 중 고장이 발생하였을 경우, 연결절단율에 대한 데이터를 수집한 후 서비스가 중단된 연결들이 점유하고 있던 대역폭 및 하드웨어 회로팩들을 결정하여 이를 해제하고 연결을 종료하며, 데이터 전송 후 고장이 발생하지 않았을 경우 수집한 데이터를 받아 연결설정과 점유한 자원들을 해제하도록 구성함으로써, 개발 초기의 여러 시스템을 단기간내에 저렴한 비용으로 신뢰성 평가 및 설계가 가능하며, 서비스 관련 트래픽 특성들의 연결절단율에 대한 민감도 분석 수행이 가능해 주요 트래픽 특성에 대한 시스템 차원의 대책 강구가 가능한 효과를 가진다.

Description

에이티엠 교환기 연결절단율 추정방법{The Method for the Estimation of Cutoff Connection Rate in the ATM Switching System}
본 발명은 시스템 설계 초기에 여러 시스템 구조의 신뢰성 설계를 위한 최적의 연결절단율 추정방법에 관한 것이다.
시스템에 대한 연결(호)절단율을 추정하는 방법으로는, 기존의 회선 교환기(circuit switching system)나 종합정보통신망(Integrated Services Digital Network, 이하 ISDN라 칭함) 교환기에서는 근사적인 방법(approximate method)으로서 여러 가정에 의한 해석적인 방법을 적용하였다.
그러나 다양한 대역폭(bandwidth) 및 연결접속 시간 등을 갖는 광대역 종합정보통신망(Broadband Integrated Service Digital Network, B-ISDN) 서비스하에서는 이들 기법의 적용에는 한계가 있으며, 연결절단율을 이용한 시스템 구성 하드웨어 회로팩들의 신뢰도 구조 및 수준결정, 즉 시스템 신뢰성 설계분야에는 활용하기가 힘들다.
또한, 직접 개발된 시스템에 대해 별도의 호 발생기(call generator)를 통한 시험에 의해 추정할 수도 있으나, 과다한 시험비용과 시험기간이 소요되어 적용하기가 힘들며, 시스템 설계초기에는 시험 가능한 시제품이 없어 적용이 불가능한 문제점이 따른다.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 개발 초기에 고려되는 시스템 설계 대안들에 대한 시스템의 중요한 신뢰성 성능척도인 연결절단율을 이용하여 신뢰성 설계를 실시할 때, 단기간에 적은 비용으로 시뮬레이션을 통해 연결절단율을 평가할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 ATM 교환기 연결절단율 추정에 필요한 입력 데이터와 이들의 처리를 위한 시뮬레이션 블록구성도.
도 2는 본 발명에 따른 입력 링크와 목적지 링크에서 대역폭을 이용한 연결제어원리 구성도.
도 3은 본 발명의 ATM 교환기 연결절단율 추정 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 입력데이터 처리부 110 : 연결제어부
120 : 자원 할당 및 해제부 130 : 연결절단율 추정부
140 : 통계량 수집부 200 : 요구대역폭
210 : 파이프(링크) 대역폭 220 : 연결제어 로직부
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 시뮬레이션을 이용한 ATM 교환기 연결절단율 추정방법은, 특정한 트래픽 특성을 갖는 호가 입력 데이터 처리부를 통해 발생하면 발생된 호에 대한 입력 데이터를 결정하고, 상기 입력 데이터 중 입력 링크와 목적지 링크에서의 가용한 대역폭이 존재하는지를 판단하여 존재하는 경우, 연결설정에 필요한 하드웨어 자원이 모두 정상인지를 판단하고, 판단 후 모두 정상일 경우에는 연결설정에 필요한 대역폭 및 하드웨어 자원을 할당하고 전송을 시작하며, 전송도중 할당된 하드웨어 자원중 고장 발생 여부를 판다하여 고장이 발생하면, 연결절단율에 대한 데이터를 수집하고, 상기 판단 후 고장이 발생하지 않았을 경우에는 상기 수집한 데이터를 받아 연결 설정을 해제하고, 점유한 자원을 해제한 후 종료하며, 상기 대역폭이 존재하지 않을 경우와 하드웨어 자원중 대역폭에 대한 자원이 부족하거나, 연결설정에 필요한 하드웨어 회로팩 자원이 고장중이면 연결설정을 거부하고 종료하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 ATM 교환기 연결절단율 추정에 필요한 입력 데이터와 이들의 처리를 위한 시뮬에이션 블록구성도이다.
상기 구성에 따른 작용을 살펴보면, 전체 시스템 구성 회로팩들의 트래픽 특성 인자들을 받아들이는 입력 데이터 처리부(100), 수신한 인자들중 트래픽 특성 관련인자를 받아들여 연결 수락 알고리즘을 이용하여 연결 접속 여부를 결정하는 연결제어부(110), 연결제어부를 통해 접속 수락된 연결을 시스템내의 필요한 자원, 즉, 요구대역폭, 연결설정에 필요한 연결경로 및 연결제어 경로상의 모든 하드웨어 회로팩들을 결정하여 이들을 할당하고, 서비스(연결) 종료시 자원들을 해제하는 자원할당 및 해제부(120), 자원을 할당받은 연결은 입력 처리기에서 부여받은 연결접속시간 동안 할당받은 자원을 점유하고 있다가 서비스를 끝낸 후 이를 해제하고, 연결절단율 추정부(130) 및 통계량 수집부(140)를 거쳐 종료하게 된다.
상기 입력 데이터 처리부(100)에서는 전체 시스템 구성 회로팩들의 직렬, 병렬, 직렬-병렬, k-out-of-n: F 등의 신뢰도 구조와, 고장률, 고장시간 및 수리시간 분포, 시뮬레이션 수행시간(simulation run time) 등의 신뢰성 관련 인자와 여러 트래픽 유형별 호 도착시간(inter-arrival time), 연결 접속시간, 요구 대역폭(required bandwidth) 등의 트래픽 관련 인자를 받아들인다.
연결제어부(110)에서는 상기 수신한 트래픽 특성 관련 인자 중 연결 수락 알고리즘을 이용하여 연결 접속 수락 여부를 결정한다.
연결제어부(110)에서 접속 수락된 연결은 자원할당 및 해제부(120)를 통해 시스템 내의 필요한 요구 대역폭, 연결설정에 필요한 연결경로 및 연결제어 경로 상의 모든 하드웨어 회로팩 등의 자원을 결정하여 이들을 할당하고, 서비스(연결) 종료시 이를 해제한다.
자원을 할당받은 연결은 입력 처리기에서 부여받은 연결 접속시간 동안 할당받은 자원을 점유하고 있다가 서비스를 끝낸 후 이를 해제하고, 연결 절단율 추정부(130)와, 통계량 수집부(140)를 통해 종료하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 입력링크와 목적지 링크에서 대역폭을 이용한 연결제어 원리 구성도로서, 연결의 최대 속도를 사용하여 연결가부를 결정한다.
여기서는 최대 속도의 합이 링크대역폭을 초과할 경우, 연결요구가 허락될 수 없다.
그 구성은 요구된 대역폭(Requested Bandwidth, R)(200)과, 파이프(링크)의 대역폭(Pipe Bandwidth, P)(210), 요구된 대역폭(R)과 유용한 대역폭(파이프(링크))의 대역폭-할당 대역폭(Assigned Bandwidth)(220)의 비교로 구성되어 있다.
상기 R은 요구된 대역폭(200)을 나타내고, P는 파이프(링크)의 대역폭(210)을 의미하며, 만일 요구된 대역폭 R(200)이 유용한 대역폭을 초과하면, 이때 요구는 거절되고, 그렇지 않다면 허락된다(220).
도 3은 본 발명의 ATM 교환기 연결절단율 추정 흐름도로서, 상기 연결절단율 추정부(130)에 따른 시뮬레이션에 의한 연결절단율 추정과정을 나타낸 것이다.
특정한 트래픽 호(연결)가 입력 데이터 처리부(100)를 통해 발생되면(S1), 곧바로 호 설정을 하게 된다(S2).
호 설정 후 발생된 호에 대해 필요한 대역폭, 연결접속시간, 목적지 링크(destination link)를 결정한다(S3).
결정 후 입력링크와 상기 목적지 링크에서의 가용한 대역폭이 존재하는지를 판단하여(S4) 대역폭 자원이 부족하거나 연결설정에 필요한 하드웨어 회로팩이 고장중이면, 연결설정을 거부하고(S5), 연결을 종료한다.
가용한 대역폭이 존재하면, 연결설정에 필요한 연결경로 및 연결제어 경로상의 모든 하드웨어 자원이 정상인지를 판단하여(S6), 정상이 아닌 경우에는 연결설정을 거부(S5)하고 종료하며, 정상일 경우는 연결설정에 필요한 대역폭 및 하드웨어 회로팩 자원을 할당하고(S7), 데이터 전송(서비스)을 시작한다(S8).
서비스 도중 할당된 특정 하드웨어 자원 중 고장 발생을 계속적으로 판단하여(S9) 서비스 도중 특정 하드웨어 자원의 현재 설정된 임의의 연결에 영향을 미치는지를 결정하는 고장이 발생하면, 연결절단율에 대한 데이터를 수집한다(S10).
연결절단율은 시뮬레이션 수행시간 동안 설정된 모든 연결에 대해 총 연결시간, 총 연결절단수 등을 고려하여 결정한다.
하드웨어 자원 중 고장이 발생하였을 경우, 서비스가 중단된 연결들이 점유하고 있던 자원들, 즉 대역폭 및 하드웨어 회로팩들을 결정하여, 이를 해제하고(S11) 연결을 종료한다(S12).
또한, 서비스 도중 할당된 하드웨어 자원 중 고장이 없이 성공적으로 서비스가 끝난 경우에도 연결설정시 상기 연결절단율에 대해 수집한 데이터를 받아 연결설정을 해제하고, 점유한 자원들을 해제한 후(S11) 종료한다(S12).
상술한 바와 같이 본 발명은, 시뮬레이션을 통해 ATM 교환기의 연결절단율을 추정함으로써, 개발초기의 여러 시스템 대안들에 대한 단기간 내에 저렴한 비용으로 신뢰성 평가 및 설계가 가능하고, 종래 기술에 비해 연결 지속시간 등의 서비스 관련 트래픽 특성들의 연결절단율에 대한 민감도 분석(sensitivity analysis) 수행이 가능해 주요 트래픽 특성에 대한 시스템 차원의 대책 강구가 가능한 효과가 있다.

Claims (2)

  1. ATM 교환기 신뢰성 설계를 위한 다양한 트래픽 환경하에서의 시뮬레이션에 의한 연결절단율 추정방법에 있어서,
    특정한 트래픽 특성을 갖는 연결이 입력 데이터 처리부를 통해 발생하면, 발생된 호에 대한 입력 데이터를 결정하는 제 1 단계와;
    상기 입력 데이터 중 입력 링크와 목적지 링크에서의 가용한 대역폭이 존재하는지를 판단하는 제 2 단계와;
    상기 판단 후 존재하는 경우, 연결설정에 필요한 하드웨어 자원이 모두 정상인지를 판단하는 제 3 단계와;
    모두 정상일 경우, 연결설정에 필요한 대역폭 및 하드웨어 자원을 할당하고 전송을 시작하는 제 4 단계와;
    전송도중 할당된 하드웨어 자원중 고장 발생여부를 판단하여 고장이 발생할 경우, 연결절단율에 대한 데이터를 수집하는 제 5 단계와;
    상기 판단 후 고장이 발생하지 않았을 경우, 상기 수집한 데이터를 받아 연결설정을 해제하고, 점유한 자원을 해제한 후 종료하는 제 6 단계와;
    상기 대역폭이 존재하지 않을 경우와, 하드웨어 자원 중 대역폭에 대한 자원이 부족하거나, 연결설정에 필요한 하드웨어 회로팩 자원이 고장중이면 연결설정을 거부하고 종료하는 제 7 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기 연결절단율 추정방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단계는
    요구된 대역폭이 링크의 대역폭과 할당 대역폭의 차인 유용한 대역폭을 초과하면 요구를 거부하고, 초과하지 않는다면 요구를 허락하는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기 연결절단율 추정방법.
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