KR100332410B1

KR100332410B1 - 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법

Info

Publication number: KR100332410B1
Application number: KR1019990041610A
Authority: KR
Inventors: 이홍도
Original assignee: 서평원; 엘지정보통신주식회사
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2002-04-13
Also published as: CN1293526A; DE10047646A1; KR20010029022A; CN1166245C; US6795432B1; DE10047646B4

Abstract

본 발명은 제1 스테이지에 포함된 스위치의 입력채널정보를 검색하여 기존 경로가 존재하는 지를 확인하는 제1 단계와; 상기 제1 단계에 의해 기존 경로가 없음이 확인될 경우 일방향 연결로 판단한 다음 신호 계위의 종류를 판별하는 신호계위 종류판별단계와,상기 신호계위 종류판별단계에 의해 신호 계위가 VC3로 판별될 경우 VC3 경로를 탐색하는 VC3경로 탐색단계와,상기 신호계위 종류판별단계에 의해 신호계위가 VC11/VC12로 판별될 경우 VC11/VC12 경로를 탐색하는 VC11/VC12경로 탐색단계와,상기 VC3 및 VC11/VC12 경로탐색단계에 의한 경로탐색이 실패할 경우 VC11/VC12 경로를 재배치하고 VC3 경로를 재탐색하는 경로 재탐색단계로 구성되어 경로를 이루는 채널들을 링크에 연결하는 제2단계와;상기 제1 단계에 의해 기존 경로가 있음이 확인될 경우 방송형 연결이 가능한 스테이지로 판별하는 방송형 연결 판별단계와,상기 방송형 연결판별단계에 의해 스테이지가 제 2 스테이지로 확인될 경우 신호 계위를 판별하는 신호계위 판별단계와,상기 신호계위 판별단계에 의해 신호계위가 VC3로 확인될 경우 VC3 경로 탐색을 수행하는 VC3 경로탐색단계와,상기 VC3 경로탐색단계중에 VC3경로탐색이 실패할 경우 VC11/VC12 경로를 재배치하고 VC3 경로를 재탐색하는 재탐색단계와,상기 신호계위 판별단계에 의해 신호계위가 VC11/VC12로 확인될 경우 VC11/VC12 경로를 탐색하는 VC11/VC12 경로탐색단계와, 상기 방송형 연결판별단계에 의해 스케이지가 제3 스테이지로 확인될 경우 Mid 2 스테이지 채널로부터 최종목적지 채널로 경로를 설정하는 채널변경단계로 구성되어 경로를 이루는 채널들을 링크에 연결하는 제3 단계로 이루어진 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법을 제공한다.

상기와 같은 본 발명은 다양한 신호 계위들의 스위칭을 수행할 수 있는 클로즈 네트워크 또는 유사 클로즈 네트워크에서 가상컨테이너 신호들의 복합경로를 탐색하여 교차연결을 효율적으로 수행하고 관리할 수 있게 되는 것이다.

Description

유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법 {Method for searching multiple path of virtual container signals in similar CLOS network}

본 발명은 디지털 교차연결(Digital Cross-Connection, DCS) 시스템의 필수 기능인 Non Blocking 교차연결 수행에 관한 것으로, 특히 다양한 신호 계위들의 스위칭을 수행할 수 있는 클로즈 네트워크 또는 유사 클로즈 네트워크에서 가상컨테이너(Virtual Container, VC) 신호들의 복합경로를 탐색하기에 적당하도록 한 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법에 관한 것이다.

일반적으로 DACS(Digital Access Cross-connect System, 광대역 동기식 분배 장치) 이외의 장비(예 : FLC, SMOT-16 등)의 경우에도 Non Blocking 교차연결 기능이 요구되고 있으나, DACS에 비하면 워낙 소용량이어서 하나의 타임 스위치 칩으로 해결이 가능하다.

즉, 스위치들을 네트워크 형태로 엮어서 만들 이유가 없는 것이다.

따라서 From 과 To 채널에 대한 상호 정보만을 관리함으로써 간단히 관리가 가능하다.

도1은 종래의 N×N 1칩 스위치의 구조도이다.

그래서 도1에서와 같이, 별도의 네트워크를 형성할 필요가 없이 N×N 스위치 Non Blocking이 되기 때문에 부가적인 네트워킹 알고리즘이 필요없다.

즉, East와 West 간의 상호 연결 정보만 관리하면 이들의 연결 및 해제를 위한 처리가 가능하게 된다.

그러나 종래의 교차연결(Cross-Connection) 알고리즘을 그대로 활용하기 위해서는 엄청난 크기의 단일 N×N 스위치를 하드웨어적으로 만들어야 하는데, 실제로는 거의 불가능하며, 비용 역시 감당할 수 없는 수준이 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 신호 계위들의 스위칭을 수행할 수 있는 클로즈 네트워크 또는 유사 클로즈 네트워크에서 가상컨테이너 신호들의 복합경로를 탐색하여 교차연결을 효율적으로 수행하고 관리할 수 있는 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제1 스테이지에 포함된 스위치의 입력채널정보를 검색하여 기존 경로가 존재하는 지를 확인하는 제1 단계와;상기 제1 단계에 의해 기존 경로가 없음이 확인될 경우 일방향 연결로 판단한 다음 신호 계위의 종류를 판별하는 신호계위 종류판별단계와,상기 신호계위 종류판별단계에 의해 신호 계위가 VC3로 판별될 경우 VC3 경로를 탐색하는 VC3경로 탐색단계와,상기 신호계위 종류판별단계에 의해 신호계위가 VC11/VC12로 판별될 경우 VC11/VC12 경로를 탐색하는 VC11/VC12경로 탐색단계와,상기 VC3 및 VC11/VC12 경로탐색단계에 의한 경로탐색이 실패할 경우 VC11/VC12 경로를 재배치하고 VC3 경로를 재탐색하는 경로 재탐색단계로 구성되어 경로를 이루는 채널들을 링크에 연결하는 제2단계와;상기 제1 단계에 의해 기존 경로가 있음이 확인될 경우 방송형 연결이 가능한 스테이지로 판별하는 방송형 연결판별단계와;상기 방송형 연결판별단계에 의해 스테이지가 제 2 스테이지로 확인될 경우 신호 계위를 판별하는 신호계위 판별단계와;상기 신호계위 판별단계에 의해 신호계위가 VC3로 확인될 경우 VC3경로 탐색을 수행하는 VC3 경로탐색단계와;상기 VC3 경로탐색단계중에 VC3경로탐색이 실패할 경우 VC11/VC12 경로를 재배치하고 VC3 경로를 재탐색하는 재탐색단계와;상기 신호계위 판별단계에 의해 신호계위가 VC11/VC12로 확인될 경우 VC11/VC12 경로를 탐색하는 VC11/VC12 경로탐색단계와;상기 방송형 연결판별단계에 의해 스테이지가 제3 스테이지로 확인될 경우 Mid 2 스테이지 채널로부터 최종목적지 채널로 경로를 설정하는 채널변경단계로 구성되어 경로를 이루는 채널들을 링크에 연결하는 제3 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색 방법을 제공한다.

도1은 종래의 N×N 1칩 스위치의 구조도이고,

도2는 본 발명이 적용되는 유사 클로즈 네트워크의 스위치 구조도이며,

도3은 도2에서 하나의 VC3급 경로의 구조도이고,

도4는 도2에서 선택가능한 채널의 연결경로를 보인 구조도이며,

도5는 도2에서 하이브리드 DS3 모드로 사용중인 링크의 예이고,

도6은 도2에서 링크 사용 정보의 관리 구조를 보인 도면이며,

도7은 본 발명이 적용되는 N 트리의 논리적인 구조도이고,

도8은 도7에서 N 트리를 자료구조화한 도면이며,

도9는 도7에서 채널 연결 상태 관리를 위한 구조도이고,

도10은 도2에서 일방향 교차연결의 예를 보인 구조도이며,

도11은 본 발명이 적용되는 채널의 연결 상태 표현을 위한 노드 구조도이고,

도12는 도11에서 일방향 교차연결에 대한 연결 상태관리의 예이며,

도13은 도2에서 방송형 교차연결의 예를 보인 구조도이고,

도14는 도13에 대한 연결 상태 관리의 예를 보인 도면이며,

도15는 본 발명에 의한 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법을 보인 흐름도이고,

도16은 도15에서 VC3 경로 탐색 단계를 상세히 보인 흐름도이며,

도17은 도15에서 VC11/VC12 경로 탐색 단계를 상세히 보인 흐름도이고,

도18은 도15에서 VC11/VC12 경로 재배치 및 VC3 경로 탐색 단계를 상세히 보인 흐름도이다.

이하, 상기와 같은 본 발명 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법의 기술적 사상에 따른 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도15는 본 발명에 의한 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법을 보인 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 경로탐색 처리를 시작하면, 스테이지 1의 입력 채널인 From Channel의 to counter를 확인하여 최종목적지 채널 즉,To Channel로부터의 기존 경로가 존재하고 있는지 확인하는 단계(ST11)(ST12)와; 상기 기존 경로가 없으면 일방향 연결로 판단하여 VC3과 VC11/VC12의 신호 계위에 따라 경로 탐색을 수행하여 경로를 이루는 채널들을 링크에 연결하는 제2단계(ST14 ~ ST18)(ST23)(ST24)와; 상기 기존 경로가 있으면 방송형 연결로 판단하여, 스테이지 간의 스위치 연결을 수행하여 경로를 이루는 채널들을 링크에 연결하는 제3단계(ST13 ~ ST24)를 수행한다.

상기에서 제2단계는, 상기 일방향 연결로 판단한 다음 신호 계위의 종류를 판별하는 단계(ST14)와; 상기 신호 계위가 VC3이면, VC3 경로 탐색을 수행하는 단계(ST15)와; 상기 신호 계위가 VC11/VC12이면, VC11/VC12 경로 탐색을 수행하는 단계(ST16)와; 상기 VC3과 VC11/VC12의 경로 탐색을 수행한 결과가 실패이면 VC11/VC12 경로를 재배치하고 VC3 경로를 탐색하는 단계(ST17)(ST18)를 수행한다.

상기에서 제3단계는, 상기 방송형 연결로 판단한 다음 가능한 스테이지를 판별하는 단계(ST18)와; 상기 스테이지가 스테이지 1이면, 상기 제2단계(ST14 ~ ST18)(ST23)(ST24)를 수행하는 단계와; 상기 스테이지가 스테이지 2이면, 신호 계위를 판별하는 단계(ST19)와; 상기 신호 계위가 VC3이면, VC3 경로 탐색을 수행하는 단계(ST20)와; 상기 VC3 경로 탐색을 수행한 결과가 실패이면 VC11/VC12 경로를 재배치하고 VC3 경로를 탐색하는 단계(ST17)(ST18)와; 상기 신호 계위가 VC11/VC12이면, VC11/VC12 경로 탐색을 수행하는 단계(ST21)와; 상기 스테이지가 스테이지 3이면, Mid 2 스테이지 채널로부터 최종목적지 채널 즉, To Channel로 경로를 설정하는 단계(ST22)와; 상기 경로 탐색을 수행한 다음 경로를 이루는 채널들을 링크에 연결하는 단계(ST23)(ST24)를 수행한다.

도16은 도15에서 VC3 경로 탐색 단계를 상세히 보인 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 VC3 링크의 입력 스위치에 VC3 채널이 할당 가능한지를 판별하는 단계(ST31)와; 상기 VC3 링크의 출력 스위치에 VC3 채널이 할당 가능한지를 판별하는 단계(ST32)와; 상기 VC3 채널이 할당 가능한 스위치를 찾아 VC3 채널을 할당하는 단계(ST33)를 수행한다.

도17은 도15에서 VC11/VC12 경로 탐색 단계를 상세히 보인 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 VC3 링크의 입력 스위치에 VC11/VC12 채널이할당 가능한지를 판별하는 단계(ST41)와; 상기 VC3 링크의 출력 스위치에 VC11/VC12 채널이 할당 가능한지를 판별하는 단계(ST42)와; 상기 입력과 출력 링크 모두에서 채널 할당이 가능하면, 최적의 경로를 선택하여 VC11/VC12를 할당하는 단계(ST43)(ST44)를 수행한다.

상기에서 최적의 경로는, VT(Virtual Tributary) 그룹의 사용 카운터가 가장 많은 경로와 입력과 출력 스테이지의 사용 VT 그룹 카운터의 편차가 가장 작은 경로와 출력 스테이지 측의 VT 그룹 사용이 더 큰 경로를 선택하여 결정한다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 VC3 링크의 입력 스위치에서 VC11/VC12를 위해 사용중인 VT 그룹의 카운터를 구하는 단계(ST51)와; 상기 VC3 링크의 출력 스위치에서 VC11/VC12를 위해 사용중인 VT 그룹의 카운터를 구하는 단계(ST52)와; 상기 입력과 출력 링크 모두에서 VT 그룹 사용 카운터가 가장 적은 경로를 선택하는 단계(ST53)와; 상기 선택된 경로상의 모든 VC11/VC12 연결을 모두 절단하는 단계(ST54)와; 상기 VC3 급의 From Channel과 To Channel을 선택된 경로를 이용하여 연결하는 단계(ST55)와; 상기 절단되어진 VC11/VC12의 경로를 다시 탐색하여 연결하는 단계(ST56)를 수행한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과같다.

먼저 SDH-WDCS(Synchronous Digital Hierarchy - Wideband Digital Cross-connect Switch) 시스템의 주요 기능 부분인 스위칭 부의 구성은 모든 내부 스위칭 인터페이스 신호 단위(VC11, VC12, VC3)에 대하여 반드시 Non-Blocking 구조를 만족해야 하는 제약 조건을 가지고 있으며, 이를 위하여서는 적절한 상태 관리와 경로 설정 알고리즘이 필요하게 된다. 여기서의 상태 관리란 각 스위칭 인터페이스 신호 단위별 채널의 사용 유무와 연결 상태 관리를 말한다.

그래서 클로즈 네트워크 스위치에서의 결로 설정 요구 조건은 지정된 채널의 타임의 입력 채널이 특정 출력 채널로의 경로 설정으로 정의될 수 있으며, 이를 위해서는 1, 2 스테이지(Stage) 간 그리고 2, 3 스테이지 간의 경로를 결정해야 하는데, 이 때 두 스테이지 간의 각 채널 사용 유무를 확인하여 해당 경로의 사용이 가능하지를 파악하게 된다. 이러한 확인 과정을 통하여 결정된 경로는 해당 경로를 이루는 채널들의 연결 상태로 관리되게 된다.

추후 해당 경로에 대한 절단이 요구되어 질 수도 있는데, 이때도 지정된 채널 타입의 입력 채널과 출력 채널이 주어지게 된다. 이때는 먼저 채널 연결 상태 관리 데이터베이스에서 해당 경로를 이루고 있는 채널들을 찾고 그들의 연결 상태와 사용 상태를 해제하게 된다.

물론 이러한 경로의 결정에는 스위칭 인터페이스 신호 단위간의 상호 관련성과 배타성에 대한 고려가 있어야 하고, 이에 따른 효율적인 채널 사용 정책을 선택해야만 한다.

그래서 상기한 SDH-WDCS의 스위치 구조는 기본적으로 VC3 신호급 클로즈 네트워크를 근간으로 하고 있으며, 이 네트워크 스위치의 구조는 도2에 도시된 바와 같다.

여기서 클로즈 네트워크란, N×N Non-Blocking 스위치를 구성하기 위해서 도 1과 같은 3 스테이지의 스위치 구조를 구성한다. 이때 첫 번째 스테이지의 스위치는 n×(2n-1)의 스위치를 N/n개 이용하여 구성하고, 가운데 스테이지는 (2n-1)×(2n-1)의 스위치를 2n-1개로, 그리고 마지막의 스테이지는 (2n-1)×n의 스위치가 N/n개로 구성된다. 또한 두 번째 스테이지의 스위치 수의 경우는 2n-1 이상을 만족시키면 된다.

이들 스테이지 간의 경로 연결 또한 사전에 다음과 같이 정의되어져 있다.

첫 번째 스테이지의 n번째 스위치 m번 출력은 두 번째 스테이지의 m번째 스위치 n번 입력으로 연결되고, 두 번째 스테이지의 n번째 스위치 m번 출력은 세 번째 스테이지의 m번째 스위치 n번 입력으로 연결된다.

이러한 조건을 만족시키면, Non-Blocking을 구현할 수 있는 스위치가 된다는 것이 클로즈 네트워크인데, 실제 SDH-WDCS의 스위치는 VC11, VC12 그리고 VC3을 하이브리드 하게 수용하고 있는 구조이므로 엄격한 의미에서 VC3 Only 클로즈 네트워크라 할 수 있다.

즉, 도2 상의 경로가 하나의 VC3 신호가 수용될 수도 있고, 21개의 VC12, 28개의 VC11 또는 22~27 개 사이의 VC11, VC12의 경로로도 해석될 수 있음을 말한다.

따라서 이를 유사 클로즈(CLOS, 사람 이름) 네트워크라 명한다.

이하 이러한 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법을 상세히 설명해보자.

1) SDH-WDCS의 스위치 구조

기본적으로 VC3 스위칭 인터페이스 신호에 대하여 클로즈 네트워크의 조건을 만족한다. (N=288, n=12) 그리고 다음과 같은 추가 특성이 존재한다.

(1) 각 스위치 모듈의 특성

도3은 도2에서 하나의 VC3급 경로의 구조도이다.

그래서 각 스테이지의 스위치들은 VC11, VC12 및 VC3 급 신호들에 대하여 모든 입출력 채널간의 연결을 자유롭게 수행한다. (시간 스위칭 및 공간 스위칭)

또한 VC3급 신호(Unframed DS3 또는 Clear DS3)의 경로로 설정되어 사용되고 있는 경로 상에는 어떠한 VC11, VC12 신호도 함께 수용될 수 없다.

더불어 하이브리드 DS3 신호의 경로로 사용되어 지는 경로 상에는 7개의 TUG(Tributary Unit Group)-2가 수용될 수 있으며, 이들은 3×VC12 또는 4×VC11의 채널로 구성될 수 있다.

나아가 하이브리드 DS3 내의 각 TUG-2는 3×VC12 또는 4×VC11 모드 중 하나로 전용될 수 있으며, 혼용되어 사용되지 못한다.

(2) 각 스테이지 간의 스위치 연결 특성

- 첫 번째 스테이지의 각 스위치로부터의 출력 경로는 두 번째 스테이지의모든 스위치로 연결되어 있다.

- 두 번째 스테이지의 각 스위치로부터의 출력 경로는 세 번째 스테이지의 모든 스위치로 연결되어 있다.

- 위의 두 가지 연결 특성에 의해 지정된 입력에서 출력까지의 경로는 두 번째 스테이지의 스위치 개수와 동일하다.

2) 입출력 채널간을 연결하기 위한 경로 설정 알고리즘 및 데이터 관리 방안

경로 결정을 위해서는 첫 번째 스테이지와 두 번째 스테이지간, 그리고 두 번째와 세 번째 스테이지 간의 모든 링크 사용 상태를 알고 있어야 가능하다. 일단 이들의 사용 상태를 알 수 있다면 실제로 선택이 가능한 경로 후보들을 나열할 수 있을 것이고, 이들 중 가장 합리적인 경로를 선택하면 된다.

(1) 스테이지 간의 연결 링크에 대한 ID

- 스테이지 1과 스테이지 2 간의 연결 링크들을 입력 스테이지 링크들이라고 하고, 스테이지 2와 스테이지 3 간의 연결 링크들을 출력 스테이지 링크들이라고 지칭한다.

- 각 링크들의 ID를 줄 때 동일 링크를 스테이지 1과 2의 입장에서 각각 다르게 지칭할 수 있으므로 스테이지 1(입력 스테이지의 경우)과 스테이지 3(출력 스테이지의 경우)을 기준으로 링크 ID를 기록한다.

즉, 도4는 도2에서 선택가능한 채널의 연결경로로서 N=8이고 n=2인 경우를 보인 구조도로서, 이러한 4에서 경로 1의 경우 INPUT-1-1과 OUTPUT-3-1의 링크를경유하는 것으로 표현할 수 있다.

연결 링크 ID {INPUT | OUTPUT} - {Stage 1 Switch# | Stage 3 Switch#}

- {해당 Switch의 출력 VC3#}

{INPUT | OUTPUT} - {1 ~ 24} - {1 ~ 24}

(2) 각 링크의 사용 상태 정보 관리 방안

- 입력과 출력 스테이지의 각 링크들은 다음의 세 가지 상태로 분류되어질 수 있다.

* 전혀 사용되고 있지 않은 상태 (사용 상태 값이 0으로 표현됨)

* Clear DS3 또는 Unframed DS3 모드의 신호연결에 사용됨(0xff로 표현됨)

* 하이브리드 DS3 모드의 신호연결에 사용됨(사용 중인 TUG-2의 카운터 값을 가짐, 1~7)

- 하이브리드 DS3 모드로 사용될 링크 내의 7개 TUG-2 그룹 단위에 대한 관리는 어레이(Array)를 이용한 연결 리스트(Linked List)로 관리한다.

- 각 TUG-2 단위의 상태는 다음의 다섯 가지 상태로 분류된다.

a) TUG-T 타입(VC11 또는 VC12)이 결정되지 않은 상태 (미사용 TUG-2)

b) 4×VC11 타입으로 결정되어 사용되고 있으되, 아직 미사용 채널이 남아 있는 상태

c) 3×VC11 타입으로 결정되어 사용되고 있으되, 아직 미사용 채널이 남아 있는 상태

d) 4×VC11 타입으로 결정되어 사용되고 있으되, 가용한 채널이 더 이상없는 상태

e) 3×VC11 타입으로 결정되어 사용되고 있으되, 가용한 채널이 더 이상 없는 상태

위의 각 상태에 놓여 있는 TUG-2의 구분은 그들 정보 단위가 속해 있는 링크에 따라서 구분되어질 수 있다. 즉, a), b), c) 상태에 있는 TUG-2 정보들이 연결되는 링크 포인터를 만든다. d)나 e)의 두 가지 경우는 해당 TUG-2의 정보를 링크에서 분리하여 추후의 채널 할당시 쉽게 제외될 수 있도록 한다.

도5는 도2에서 하이브리드 DS3 모드로 사용중인 링크의 예이다.

따라서 도5에서 보듯이, 각 TUG-2 내의 3개 VC12 또는 4개 VC11 채널들은 비트 맵으로 처리했다.

도6은 도2에서 링크 사용 정보의 관리 구조를 보인 도면으로서, 도5의 자료를 구조를 C 언어를 사용하여 표현한 것이다.

(3) 설정된 경로들에 대한 연결 상태 관리 방안

설정된 경로란 스테이지 1의 스위치 입력 채널로부터 스테이지 3의 출력 채널가지의 4개 채널 할당과 그들의 연결상태로 정의될 수 있다. 이들 경로의 연결 구조는 FROM에서 TO로 또는 그 반대로의 조회가 가능해야 하고, 더불어 방송형 연결을 지원하기 위하여 하나의 FROM에서 다수개의 TO로 연결이 될 수 있는 구조이어야 한다. 이때 방송형 연결의 TO는 용량이 허용하는 한도 내에서의 최대 개수가 될 수 있다. (VC3 단위 : ~288, VC11 단위 : 8064, VC12 단위 : 6048)

이들을 관리하기 위해 N 트리 자료구조를 근간하여 관리한다.

도7은 본 발명이 적용되는 N 트리의 논리적인 구조도이고, 도8은 도7에서 N 트리를 자료구조화한 도면이며, 도9는 도7에서 채널 연결 상태 관리를 위한 구조도이다.

그래서 3단의 연결구조는 그 각각 상대적인 위치에 대하여 동일한 관리 구성을 가지고 있게 됨으로써 동일한 알고리즘을 이용한 검색 및 추가/삭제가 가능하게 된다.

도7 내지 도9에서 부모-자식간은 Doubly Linked List이며, 형제-형제간은 Circular Doubly Linked List이다.

그래서 부모 노의 자식은 n개가 될 수 있으므로 모든 포인터를 부모 노드에 관리하기는 어렵다. 따라서 자식 노드 중 하나의 포인터를 가지고 있고, 그 자식 노드로부터 다른 자식들의 포인터를 얻도록 한다. 자식 노드 간의 연결을 구성하는 형제 링크의 경우 삽입과 삭제가 간단하고, 링크의 이상 유무 확인이 Circular Doubly Linked List 구조를 이용한다. 한편, 부모와 자식간의 자료 구조 형태를 자식과 손자 노드 간의 연결 구조에도 그대로 사용함으로서 알고리즘이 일관성을 유지토록 한다.

또한 도7 내지 도9에서 표현한 방법을 이용한 3 스테이지 클로즈 네트워크의 구성은 깊이가 4이고 Degree가 가변적인 트리로 표현됨을 알 수 있다.

도10은 도2에서 일방향 교차연결의 예를 보인 구조도이다.

그래서 도10은 포트 1에서 포트 4로의 일방향(One-Way) 교차연결의 예를 나타내고 있는데, 이는 스테이지 1, 스위치 1의 입력 1에서 시작해서 스테이지 1, 스위치 1의 출력 2(== 스테이지 2, 스위치 2의 입력 1)와 스테이지 3, 스위치 2의 입력 2(== 스테이지 2, 스위치 2의 출력 2)를 거쳐서 스테이지 2, 스위치 2의 출력 2로 연결된 것을 알 수 있다.

이들의 연결상태를 표현하기 위해서는 각 노드들을 구분하기 위한 ID(스테이지 번호 + 스위치 번호 + 채널 번호), 다음 스테이지로의 연결을 나타내기 위한 To Counter와 To Pointer, 이전 스테이지로부터의 연결을 나타내기 위한 From Pointer 그리고 방송형 연결의 표현을 위한 Next Pointer와 Previous Pointer들이 필요하다.

도11은 본 발명이 적용되는 채널의 연결 상태 표현을 위한 노드 구조도이다.

도11에서 from은 From Channel에 대한 링크 포인터이고, to는 To Channel List에 대한 시작 링크 포인터이며, t는 To Channel의 개수이고, prev는 From Channel에 대하여 다수개의 To Channel이 존재하는 경우 이전 채널에 대한 링크 포인터이며, next는 From Channel에 대하여 다수개의 To Channel이 존재하는 경우 다음 채널에 대한 링크 포인터이다.

도12는 도11에서 일방향 교차연결에 대한 연결 상태관리에서 Input Port 1에서부터 Output Port 4로의 일방향 교차연결을 보인 예로써, 도11의 데이터 구조를 이용하여 도10의 내용을 표현한 것이다.

그래서 노드 구분을 위한 ID의 스테이지의 경우 편의상 스테이지 1의 입력 단을 Input, 스테이지 1과 스테이지 2 사이 단을 Mid 1, 스테이지 2와 스테이지 3 사이를 Mid 2라하고, 스테이지 3의 출력단을 Output Stage라 한다.

도10의 단순 일방향의 경우 Input Stage로부터 Output Stage로까지 각각 하나의 채널 Linkage 정보가 1:1로 연결이 되어 지지만 방송형 연결의 경우를 보면 반드시 그렇지 만은 않다. 즉, 스테이지 1에서부터 경로가 나누어지는 경우와 스테이지 2, 스테이지 3에서 나누어지는 경우 등 모두 3가지 형태로 구분되어져서 1:n의 연결이 표현되게 된다.

도13은 도2에서 방송형 교차연결의 예를 보인 구조도이다.

그래서 도13의 방송형 교차연결을 도11의 자료구조를 이용하여 표현하게 되면, 좀더 트리 형태를 갖춘 모습으로 보여지게 된다. 즉, Input Stage의 1-1 노드는 Mid 1 Stage의 1-1과 1-2의 서브 트리를 가진 부모 노드가 되고, 또 Mid 1 Stage의 1-1은 Mid 2의 1-1과 2-1의 서브 트리를 가진 부모 노드가 되는 등의 형태가 된다.

도14는 도13에 대한 연결 상태 관리의 예를 보인 것으로 Input Port 1에서 부터 Output Port 1, 2, 4와 6으로의 방송형 교차연결을 보인 도면이다.

상기한 여러 형태의 채널 연결 상태를 관리하는 단위는 VC3과 VC11, VC12가 될 수 있고, 이들 노드의 수는 다음과 같이 된다.

VC3 = 288+(288×2)+(288×2)+288 = 1728 VC3

VC11 or VC12 = (288×28)+((288×28)×2)+((288×28)×2)+(288×28)

= 48384 VC11

(4) 경로 설정을 위한 알고리즘

유사 클로즈 스위치 네트워크의 특성상 (이는 상기한 1)의 (1)항목의 내용참조) VC3과 VC11, VC12의 교차연결이 모두 가능해야 하는데, 이 때 VC3의 경로를 할당받기 위해서는 후보 경로상의 링크에 단 하나의 VC11이나 VC12의 채널이 할당되어 있어서는 안된다.

따라서 VC11이나 VC12 채널의 경로 배정시 가급적이면 기존에 이미 VC11, VC12 레벨의 채널 할당이 이루어져 있는 링크를 이용하게 하여 채널 사용 효율을 높이도록 되어 있다.

물론 이러한 채널 할당 정책을 사용함으로써 대부분의 Blocking을 (VC3 경로 설정시) 예방할 수 있지만, 근본적으로 해결할 수는 없다. 이는 유사 클로즈 스위치 네트워크에서 DS1급 신호와 DS3급 신호의 경로를 함께 처리함으로써 발생되는 불가피한 문제이며, 이러한 상황이 발생하면 최소한의 경로 재설정을 통하여 해결토록 하고 있다.

이러한 경로 재설정시 관련 서비스에는 어떠한 영향도 없으며, 이는 많은 실제 시험을 통하여 확인되었다.

그래서 도15 내지 도18까지의 순서도는 각 인터페이스 신호 계위별 경로 탐색 알고리즘을 표현한 것이다.

먼저, 스테이지 1의 입력 채널인 From Channel의 to counter를 확인하여 To Channel로부터의 기존 경로가 존재하고 있는 지를 확인해본다. 만약 이미 어딘가로 연결되어진 경로가 있다면 방송형 연결을 위한 처리 흐름을 따라서 처리되어지고, 그렇지 않다면 일방향 교차연결을 위한 처리 흐름으로 들어간다.

그래서 일방향 교차연결을 위해서는 가장 먼저 경로를 설정하고자 하는 신호계위를 구분하여 그 각각의 처리를 해야 한다. 이때 만약 VC11/VC12의 경우라면 연결 가능한 후보 경로들을 먼저 발췌한 후에 그 가운데 최적의 선택을 하기 위하여 여러 가지 조건을 따지게 된다.

VC3의 경우는 이에 비하면 훨씬 간단하게 가장 먼저 탐색된 연결 가능 후보 경로를 선택하게 되어있다. 만약 후보 경로가 존재하지 않는 상황이 발생한다면, 이는 VC11/VC12의 분산(spread)에 의해 Blocking이 일어난 경우이므로 재배치에 가장 적합한 경로를 선택한 후 해당 경로상의 모든 VC11/VC12 경로를 해제하고 그 경로를 VC3을 위해 양보한다. 그리고 VC11/VC12의 경로를 재설정하도록 처리하게 된다.

이처럼 본 발명은 다양한 신호 계위들의 스위칭을 수행할 수 있는 클로즈 네트워크 또는 유사 클로즈 네트워크에서 가상컨테이너 신호들의 복합경로를 탐색하게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법은 대용량의 유사 클로즈 네트워크 스위치에서 VC3과 VC11/VC12 신호들을 혼용하여 매핑(Mapping)할 수 있도록 함으로써 교차연결을 효율적으로 수행하고 관리할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한 본 발명은 Blocking이 발생될 수 있는 구조임에도 스위치의 신호 연결 특성과 이를 적절히 이용한 알고리즘의 조합으로 결과적으로는 Non-Blocking 스위치를 구현할 수 있는 효과도 있게 된다.

Claims

제1 스테이지에 포함된 스위치의 입력채널정보를 검색하여 기존 경로가 존재하는 지를 확인하는 제1 단계와;

상기 제1 단계에 의해 기존 경로가 없음이 확인될 경우 일방향 연결로 판단한 다음 신호 계위의 종류를 판별하는 신호계위 종류판별단계와,

상기 신호계위 종류판별단계에 의해 신호 계위가 VC3로 판별될 경우 VC3 경로를 탐색하는 VC3경로 탐색단계와,

상기 신호계위 종류판별단계에 의해 신호계위가 VC11/VC12로 판별될 경우 VC11/VC12 경로를 탐색하는 VC11/VC12경로 탐색단계와,

상기 VC3 및 VC11/VC12 경로탐색단계에 의한 경로탐색이 실패할 경우 VC11/VC12 경로를 재배치하고 VC3 경로를 재탐색하는 경로 재탐색단계로 구성되어 경로를 이루는 채널들을 링크에 연결하는 제2단계와;

상기 제1 단계에 의해 기존 경로가 있음이 확인될 경우 방송형 연결이 가능한 스테이지로 판별하는 방송형 연결판별단계와,

상기 방송형 연결판별단계에 의해 스테이지가 제 2 스테이지로 확인될 경우 신호 계위를 판별하는 신호계위 판별단계와,

상기 신호계위 판별단계에 의해 신호계위가 VC3로 확인될 경우 VC3경로 탐색을 수행하는 VC3 경로탐색단계와,

상기 VC3 경로탐색단계중에 VC3경로탐색이 실패할 경우 VC11/VC12 경로를 재배치하고 VC3 경로를 재탐색하는 재탐색단계와,

상기 신호계위 판별단계에 의해 신호계위가 VC11/VC12로 확인될 경우 VC11/VC12 경로를 탐색하는 VC11/VC12 경로탐색단계와,

상기 방송형 연결판별단계에 의해 스테이지가 제3 스테이지로 확인될 경우 Mid 2 스테이지 채널로부터 최종목적지 채널로 경로를 설정하는 채널변경단계로 구성되어 경로를 이루는 채널들을 링크에 연결하는 제3 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법.
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제1항에 있어서, 상기 VC3 경로 탐색 단계는,

상기 VC3 링크의 입력스위치에 VC3 채널이 할당가능한지를 판별하는 단계와;

상기 VC3 링크의 출력스위치에 VC3 채널이 할당가능한지를 판별하는 단계와;

상기 VC3 채널이 할당 가능한 스위치를 찾아 VC3 채널을 할당하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법.
제1항에 있어서, 상기 VC11/VC12 경로 탐색 단계는,

상기 VC3 링크의 입력 스위치에 VC11/VC12 채널이 할당 가능한지를 판별하는 단계와;

상기 VC3 링크의 출력 스위치에 VC11/VC12 채널이 할당 가능한지를 판별하는 단계와;

상기 입력과 출력 링크 모두에서 채널 할당이 가능하면, 최적의 경로를 선택하여 VC11/VC12를 할당하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법.
제5항에 있어서, 상기 최적의 경로는,

VT 그룹의 사용 카운터가 가장 많은 경로와 입력과 출력 스테이지의 사용 VT 그룹 카운터의 편차가 가장 작은 경로와 출력 스테이지 측의 VT 그룹 사용이 더 큰경로를 선택하여 결정하는 것을 특징으로 하는 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법.
제1항에 있어서, 상기 VC11/VC12 경로 재배치 및 VC3 경로 탐색 단계는,

상기 VC3 링크의 입력 스위치에서 VC11/VC12를 위해 사용중인 VT 그룹의 카운터를 구하는 단계와;

상기 VC3 링크의 출력 스위치에서 VC11/VC12를 위해 사용중인 VT 그룹의 카운터를 구하는 단계와;

상기 입력과 출력 링크 모두에서 VT 그룹 사용 카운터가 가장 적은 경로를 선택하는 단계와;

상기 선택된 경로상의 모든 VC11/VC12 연결을 모두 절단하는 단계와;

상기 VC3 급의 From Channel과 To Channel을 선택된 경로를 이용하여 연결하는 단계와;

상기 절단되어진 VC11/VC12의 경로를 다시 탐색하여 연결하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 유사 클로즈 네트워크에서의 가상컨테이너 신호들의 복합경로 탐색방법.