KR100283620B1 - 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스등급처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비동기 전송모드 교환시스템을 이용한 공중망에서의 인터넷 패킷을 처리함에 있어 교환시스템에 입력되는 패킷을 인터넷 프로토콜 패킷이 요구하는 서비스 등급에 따라 내부 처리한 후에 출력시키기 위한 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따르면, 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 장치에 적용되는 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법에 있어서, 초기자원을 분배한 후에, 레이블 스와핑 요구에 대해 입력 레이블에 대한 출력 레이블이 할당되어 있는지를 판단하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계의 판단 결과, 할당되어 있으면 레이블 스와핑을 수행하는 제 2 단계; 및 상기 제 1 단계의 판단 결과, 할당되어 있지 않으면 서비스 매핑을 요구하여, 레이블 매핑 메시지를 수신한 후에 레이블 스와핑을 수행하며, 패킷 스케쥴링을 수행하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 비동기 전송모드 교환시스템을 이용한 공중망에서의 인터넷 패킷을 처리함에 있어 교환시스템에 입력되는 패킷을 인터넷 프로토콜 패킷이 요구하는 서비스 등급에 따라 내부 처리한 후에 출력시키기 위한 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 인터넷 프로토콜 패킷 처리 전용 서브시스템을 포함하고 있는 비동기 전송모드 교환시스템이란 비동기 전송모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 교환시스템이 인터넷 프로토콜 라우팅 기능을 갖도록 함으로써 종전의 ATM 제어 플레인(Control Plane)외에 MPLS(Multi-Protocol Label Switching)를 위한 제어 플레인을 추가시킨 시스템 구조를 말한다.
그리고, 상기 인터넷 프로토콜 패킷 처리 전용 서브시스템의 종래 기술로서 비동기 전송모드 교환시스템이 직접 인터넷 프로토콜 라우팅 기능을 수용하되 인터넷 프로토콜 패킷에 대하여 비동기 전송모드를 기반으로 하는 서비스의 범주 안에서 차등 서비스의 제공이 가능하도록 하는 기술이 모색되고 있으나 아직까지 국제 인터넷 표준화 기구에서 정확한 권고사항이 확정되어 있지 않고 협의중에 있으며 구현에 대한 사항은 다루고 있지 않다.
따라서, 비동기 전송모드 교환시스템을 적용시키는 응용이 모색되고 있는 단계에서 실제로 TDX-ATM 교환시스템에 서비스 등급처리 장치를 레이블 스위칭 기반으로 하여 ATM 교환시스템에 내장시켜 구현한 시스템 구조와 처리 방법의 개발이 요구되어 왔다.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로서, 비동기 전송모드 교환시스템의 서비스 영역(Service Category)을 멀티 프로토콜 레이블 스위칭(Multiprotocol Label Switching)을 기반으로 하는 MPLS/ATM 교환시스템의 등급 서비스(Class of Service) 영역으로 매핑시켜 패킷의 입력단과 출력단을 통해 서비스의 등급에 맞는 자원 할당과 서비스 요구 성능을 충족시킬 수 있는 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 인터넷 프로토콜 패킷 처리 전용 서브시스템을 포함하고 있는 비동기 전송모드 교환시스템의 구성도이고,
도 2는 본 발명이 적용되는 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 장치의 구성도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 신호 흐름도.
앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 장치에 적용되는 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법에 있어서, 초기자원을 분배한 후에, 레이블 스와핑 요구에 대해 입력 레이블에 대한 출력 레이블이 할당되어 있는지를 판단하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계의 판단 결과, 할당되어 있으면 레이블 스와핑을 수행하는 제 2 단계; 및 상기 제 1 단계의 판단 결과, 할당되어 있지 않으면 서비스 매핑을 요구하여, 레이블 매핑 메시지를 수신한 후에 레이블 스와핑을 수행하며, 패킷 스케쥴링을 수행하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 컴퓨터에, 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 장치에 적용되는 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법에 있어서, 초기자원을 분배한 후에, 레이블 스와핑 요구에 대해 입력 레이블에 대한 출력 레이블이 할당되어 있는지를 판단하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계의 판단 결과, 할당되어 있으면 레이블 스와핑을 수행하는 제 2 단계; 및 상기 제 1 단계의 판단 결과, 할당되어 있지 않으면 서비스 매핑을 요구하여, 레이블 매핑 메시지를 수신한 후에 레이블 스와핑을 수행하며, 패킷 스케쥴링을 수행하는 제 3 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록하고 있는 기록매체가 제공된다.
아래에서, 본 발명에 따른 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 장치 및 그 방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.
도면에서, 도 1은 본 발명이 적용되는 인터넷 프로토콜 패킷 처리 전용 서브시스템을 포함하고 있는 비동기 전송모드 교환시스템의 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 인터넷 프로토콜 패킷 처리 전용 서브시스템을 포함하고 있는 비동기 전송모드 교환시스템(100)은, 비동기 전송모드 가입자 서브 시스템(110)과, MPLS/ATM(MultiProtocol Label Switching on ATM) 인터넷 프로토콜 전용 서브시스템(120), 내부 연결 스위치망인 ISNM(Interconnection Switch Network Module)(130) 및 내부 유지보수 운용기능을 위한 OMP(Operation Maintenance Processor)(140)을 구비하고 있다.
또한, MPLS/ATM(MultiProtocol Label Switching on ATM) 인터넷 프로토콜 전용 서브시스템(120)은, 가입자/중계선 정합 모듈인 S/TIM(Subscriber/Trunk Interface Module)(121), 엑세스 스위치 망 모듈인 ASNM(Access Switch Network Module)(122), 주 프로세서인 IPCP(Internet Protocol Control Processor)(124)와 주변 프로세서 디바이스간 IPC 메시지 송신을 위한 셀 다중/역다중 처리를 담당하는 하는 CMDH(Cell Multiplexing/Demultiplexing Handler)(123) 및 레이블 분배 기능, 레이블 제어 기능, IP 멀티캐스팅 처리 기능, 라우팅 프로토콜 처리 기능 및 L3 포워딩(Layer 3 Forwarding)기능에 대한 주요 기능을 담당하고 있는 주 프로세서인 IPCP(Internet Protocol Control Processor)(124)를 구비하고 있다.
도면에서, 도 2는 본 발명이 적용되는 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 장치의 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 장치의 IPCP(210)에는, 라우팅 프로토콜을 처리하는 RPPF(Routing Protocol Processing Function)(211)와, 레이어 3 트래픽 처리 기능인 L3TPF(Layer 3 Traffic Processing Function)(212), 레이블 할당과 바인딩 및 분배를 담당하는LDPF(Label Distribution Protocol Function) (213), MPLS망내에 연계된 ATM 교환시스템과 연동을 위한 VCID(Virtual Connection Identifier) 설정을 담당하는ISCCF(Inter-Switch Call Control Function )(214), IP 패킷처리 전용 시스템의 시스템 및 스위치 자원 관리기능을 수행하는 SMRCF(Switch Management and Resources Configuration Function)(215)로 구성된다.
그리고, 정합 모듈(220)에는 서비스 등급과 과금 및 트래픽 관리 기능을 담당하는SCLF(Service Classification Function)(222), 패킷을 분석하여 IPCP(210)내 해당 프로토콜 처리 블록으로 패킷을 전송하고 정합 모듈내 유지보수와 상태관리 기능을 수행하는 IPSCF(IP Switch Control Function)(223), 레이블 정보 베이스 유지 및 레이블 스와핑을 수행하는LBCF(Label Control Function)(221)이 실장 되어서 서비스 등급에 따른 IP 스위치 제어가 레이블 스와핑(Label Swapping)과 함께 수행된다.
MRHF(MPLS Resources Handler Function)(216)는 MPLS 전용 서브시스템이 관장하는 자원관리 블록으로서 일반 ATM 가입자/중계호를 처리하는 중앙 호 제어 프로세서인 CCCP(Central Call Control Processor)가 관리하는 RHF(Resources Hander Block)(217)과 구분된다.
ATM 가입자 서브시스템과 연동 블록으로는 가입자와 스위치, 신호 링크, 네트워크 링크의 자원을 관리하는 RHF(Resources Handler Function)(217)와 함께 신규 IP 패킷의 시스템 처리 여부를 결정하여 조치하는 ACF(Admission Control Function)(218) 블록으로 구성된다.
도면에서, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 신호 흐름도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 신호 흐름은, LDPF는 RPPF와 연동하여 LBCF에게 초기 자원을 분배한다(300).
초기에는 서비스 클라스별 버퍼(Buffer)의 개수를 균일하게 초기화하고, 즉 매 FEC(Forwarding Equivalence)에 해당하는 3개의 셀 큐잉 버퍼(Cell Queuing Buffer)를 두어 클라스 등급인 CoS(Class of Service)에 따라CoS0, CoS1, CoS2의 각기 IP 서비스 등급을 처리할 수 있도록 한 데이터 구조를 초기화하며 추후 서비스 등급의 추가 또는 삭제시 유연한 데이터 구조를 위해 해쉬(Hash) 형태의 리스트 (List) 구조를 취하고 이때 데이터 구조는 3 비트를 일개 그룹으로 하여 해당 단일 FEC에 대한 3개 서비스 등급을 나타내도록 구성한다.
이후에, IP 패킷 또는 ATM 셀 입력과(311) 함께 출력 레이블의 스와핑 요구가 SIMCF에 의해 행해지면(312) LBCF가 해당 입력 레이블에 대한 출력 레이블을 이미 할당받아 바인딩이 되어 있으면 레이블 스와핑을 SIMCF를 통해 수행한다(313).
그리고, 할당된 레이블이 없는 경우 LBCF는 해당 FEC에 대한 서비스 매핑을 SCLF에게 의뢰한다(314).
SCLF는 자신이 갖고 있는 데이터 베이스에서 트래픽 제어 및 관련 측정 기능을 주기적으로 수행한다. 즉 운용하는 시스템의 가입자 및 중계선 정합부문의 자원 가용 정보를 토대로 트래픽 제어 요구 메시지를 ACF로 전송하여(326) ACF가 신규 패킷 흐름을 수용하던가 거부할 수 있도록 하며 해당 결과를 통보받는다(327).
또한, SCLF는 SMRCF에게 대역폭, 지연 시간 및 손실 측정을 요구하여(328),측정 결과를 통보받는다(329).
따라서 SCLF는 앞의 정보를 이용해 여유 레이블 또는 특수 목적의 예약 레이블을 자기의VPI/VCI 풀(Pool)에서 찾아내어 서비스 매핑 요구를 입력받으면(314),즉시 레이블 매핑을 수행하도록 LBCF에 메시지를 보낸다(321). 이렇게 함으로써 해당 레이블의 바인딩이 행해지고 이어서 레이블 스와핑에 대한 실행이 SIMCF에 의해 행해진다(323).
이때 레이블 매핑에 대한 결과 통보가 ACF에 대하여 전송됨으로 ACF는 전체적인 시스팀내 백본(Backbone) 노드에서의 ATM 셀 입력 호와 에지(Edge) 노드에서의 MPLS용 IP 패킷호에 대한 자원의 총괄 관리가 가능하다.
앞의 설명한 패킷 처리 방법과는 달리 자원 부족 등으로 인해 즉시 매핑이 곤란한 경우에는 서비스 자원설정 요구를 LDPF/RPPF에게 전송한다(315).
그리고, SCLF에 의해 LDPF가 자원 설정 요구를 받으면 목적지 경로별 서비스 등급에 대한 자원을 SMRCF에 요구하며(316), 이어서 RHF를 통해 해당 자원 관리 라이브러리를 호출하여 추가로 할당되는 VPI/VCI를 접수한다(318).
이어서 SMRCF는 서비스 등급 자원을 할당을 LDPF에 알리고(319), SCLF가 레이블 매핑을 위한 서비스 자원을 설정하며, 이하 앞에서 기술한 것과 동일한 방법으로 수행한다(322 내지 325).
레이블 스와핑이 이루어 진 후 각FEC별 3개의 등급별 셀 버퍼를 두고 입력된 셀에 대하여 WRR(Weighted Round Robin) 방식으로 패킷 스케쥴링을 수행한다(324).
앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법은 HANbit ACE ATM 교환기를 이용하여 순수 ATM 서비스 기능과 IP처리 기능을 병합처리가 가능토록 하는 시스템을 제안하되 IP 패킷처리시 패킷 등급을 설정해 본 발명 시스템과 같은 ATM에 대한 제어 플레인과 IP에 대한 제어 플레인을 동시에 갖는 경우 일반적인 서비스 등급을 관리하는 기능은 물론, 초기 운영시 할당 받은 제어 플레인별 서비스 등급관리 자원을 고정적으로 운용할 경우 야기되는 시스템의 효율성 저해 요인을 해결할 수 있도록 한다.
즉, IP 패킷처리에 대한 자원이 IP 패킷 증가로 더 요구되는 등 이에 대한 조치가 운용자의 개입 없이 시스템이 자동적으로 자원을 제공해줌으로 자원 활용 및 내부 셀 전송의 극대화로 서비스 극대화 및 수입의 증가를 동시에 추구할 수 있도록 시스템의 가입자 성능에 저해 없이 안정적으로 서비스를 제공할 수 있도록 한다.
또한, 서비스 차등화가 가능한 기술로, 제공 대역폭(Band width), 지연(Delay), 손실(Loss), 지연구간(Delay Jitter)에 대한 시스템 자체 측정 정보를 반영하여 정확한 패킷 스케쥴링에 따른 서비스 등급처리가 가능한 레이블 교환 기술을 제공한다.
이상에서 본 발명의 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
Claims (6)
- 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 장치에 적용되는 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법에 있어서,초기자원을 분배한 후에, 레이블 스와핑 요구에 대해 입력 레이블에 대한 출력 레이블이 할당되어 있는지를 판단하는 제 1 단계;상기 제 1 단계의 판단 결과, 할당되어 있으면 레이블 스와핑을 수행하는 제 2 단계; 및상기 제 1 단계의 판단 결과, 할당되어 있지 않으면 서비스 매핑을 요구하여, 레이블 매핑 메시지를 수신한 후에 레이블 스와핑을 수행하며, 패킷 스케쥴링을 수행하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 단계는,LDPF는 RPPF와 연동하여 LBCF에게 초기 자원을 분배하는 제 4 단계;인터넷 프로토콜 패킷이 입력됨에 따라 SIMCF가 출력 레이블 스와핑 요구 신호를 상기 LBCF에게 전송하는 제 5 단계; 및상기 LBCF가 해당 입력 레이블에 대한 출력 레이블을 할당받아 바인딩이 되어 있는지를 판단하는 제 6 단계를 포함하여 이루어진 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 제 3 단계는,서비스 매핑을 요구하는 제 7 단계;서비스 자원 설정을 요구하는 제 8 단계;FEC/CoS 자원을 할당하는 제 9 단계;서비스 자원을 설정하는 제 10 단계;레이블 매핑에서 결과 통보와 레이블 스와핑을 수행하는 제 11 단계; 및패킷 스케쥴링으로 패킷을 포워딩(Forwarding) 하는 제 12 단계를 포함하여 이루어진 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 3 단계는,상기 LBCF는 해당 FEC에 대한 서비스 매핑을 SCLF에게 의뢰하는 제 7 단계;상기 SCLF는 레이블 매핑을 수행하도록 상기 LBCF에 메시지를 보내는 제 8 단계; 및레이블 매핑에서 결과 통보와 레이블 스와핑을 수행하는 제 9 단계; 및패킷 스케쥴링으로 패킷을 포워딩(Forwarding) 하는 제 10 단계를 포함하여 이루어진 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 제 7 단계 이후에,레이블 매핑이 곤란함에 따라 서비스 자원설정 요구를 상기 LDPF/RPPF에게 전송하는 제 11 단계;상기 LDPF가 목적지 경로별 서비스 등급에 대한 자원을 SMRCF에 요구하는 제 12 단계;RHF를 통해 해당 자원 관리 라이브러리를 호출하여 추가로 할당되는 VPI/VCI를 접수하는 제 13 단계;상기 SMRCF는 서비스 등급 자원 할당을 상기 LDPF에 알리는 제 14 단계; 및상기 SCLF가 레이블 매핑을 위한 서비스 자원을 설정하는 제 15 단계를 더 포함하여 이루어진 비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법.
- 컴퓨터에,비동기 전송모드 교환시스템의 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 장치에 적용되는 인터넷 프로토콜 패킷의 서비스 등급 처리 방법에 있어서,초기자원을 분배한 후에, 레이블 스와핑 요구에 대해 입력 레이블에 대한 출력 레이블이 할당되어 있는지를 판단하는 제 1 단계;상기 제 1 단계의 판단 결과, 할당되어 있으면 레이블 스와핑을 수행하는 제 2 단계; 및상기 제 1 단계의 판단 결과, 할당되어 있지 않으면 서비스 매핑을 요구하여, 레이블 매핑 메시지를 수신한 후에 레이블 스와핑을 수행하며, 패킷 스케쥴링을 수행하는 제 3 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록하고 있는 기록매체.
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