KR100411247B1 - 에이티엠 망에서 최단 제어 경로를 이용한 경로복구방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비동기전달모드(ATM) 경로 보호 스위치에서 최단 제어경로를 이용한 경로복구방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 예방적 복구 메커니즘과 인터렉티브 복구 메커니즘을 통합하여 실시간을 요구하는 연결에 대해서는 예방적 복구 메커니즘을 적용하고, 비실시간을 요구하는 연결에 대해서는 K개의 최단 제어 경로를 이용하여 새로운 대체 경로를 찾아 주는 경로복구방법에 관한 것이다.

본 발명은 비동기전달모드(ATM) 망에서 발생하는 장애를 신속하게 검출하고 복구하는 경로복구방법에 있어서, 대체 경로를 설정하는 제1 단계; 복수개의 최단 제어 경로를 설정하는 제2 단계; 장애를 검출하면 우선 순위가 높은 경로를 보호하기 위해 먼저 예방적 복구 메커니즘을 수행한 후에 우선 순위가 낮은 경로를 복구하기 위해 인터렉티브 복구를 수행하는 제3 단계; 상기 제3 단계 수행 후, 제어 경로 정보를 갱신하는 제4 단계; 상기 제4 단계 수행 후, 예방적 복구를 수행하는 제5 단계; 및 인터렉티브 복구를 수행하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

에이티엠 망에서 최단 제어 경로를 이용한 경로복구방법{A Restoration Method Using K-shortest Control Paths in ATM networks}

본 발명은 비동기전달모드(ATM) 경로 보호 스위치에서 최단 제어경로를 이용한 경로복구방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 예방적 복구 메커니즘과 인터렉티브 복구 메커니즘을 통합하여 실시간을 요구하는 연결에 대해서는 예방적 복구 메커니즘을 적용하고, 비실시간을 요구하는 연결에 대해서는 K개의 최단 제어 경로를 이용하여 새로운 대체 경로를 찾아 주는 경로복구방법에 관한 것이다.

종래의 경로복구방법은 크게 예방적 복구 메커니즘과 인터렉티브 복구 메커니즘 두 가지로 구분된다. 인터렉티브 복구 메커니즘은 장애를 발견한 후, 복구 메시지를 모든 경로로 방송하여 새로운 대체 경로를 찾아 내는 방식이다. 이와 같은 인터렉티브 복구 메커니즘은 매우 간단하고 구현하기가 용이하며, 복구율이 높은 장점을 가지고 있지만, 복구 속도가 너무 느리고, 복구 메시지가 넘치는 단점을 가지고 있다. 이에 비해, 예방적 복구 메커니즘은 망 설계 단계에서 모든 활성 경로들에 대한 대체 경로를 사전에 준비해 놓고, 장애가 발생하면 서비스 중인 경로를 대체 경로로 바꾸어 주는 방식이다. 그러나, 이와 같은 예방적 복구 메커니즘은 모든 활성 경로에 백업 경로를 할당하는 경우 링크 대역의 이용률이 50% 이하로 떨어 지게 되며, 경제적인 이유 때문에 대체 경로를 설정하지 않게 되면 활성 경로에 장애가 발생하였을 때, 아무런 복구 대책을 제공하지 못하는 단점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 예방적 복구 메커니즘과 인터렉티브 복구 메커니즘을 통합하여 실시간을 요구하는 연결에 대해서는 예방적 복구 메커니즘을 적용하고, 비실시간을 요구하는 연결에 대해서는 K개의 최단 제어 경로를 이용하여 새로운 대체 경로를 찾아 주는 경로복구방법을 제공하는데 있다.

도1은 본 발명이 적용되는 정합 장치의 구성도.

도2는 본 발명이 적용되는 AIS OAM 셀 포맷도.

도3은 본 발명이 적용되는 루프백 OAM 셀 포맷도.

도4는 본 발명이 적용되는 보호 스위치 OAM 셀 포맷도.

도5는 본 발명의 링크 대역 할당 구성도.

도6은 본 발명의 트래픽 우선 순위 분류표.

도7은 본 발명에 따른 복구 방법을 나타낸 흐름도.

도8은 본 발명에 따른 장애 검출 흐름도.

도9는 본 발명에 따른 K개의 최단 제어 경로 감시에 대한 흐름도.

도10은 본 발명에 예방적 복구 절차에 대한 흐름도.

도11은 본 발명에 따른 인터렉티브 복구 절차에 대한 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 물리계측처리부 11 : ATM계층처리부

12 : 스위치접속처리부 13 : 정합장치제어부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 비동기전달모드(ATM) 망에서 발생하는 장애를 신속하게 검출하고 복구하는 경로복구방법에 있어서,

대체 경로를 설정하는 제1 단계;

복수개의 최단 제어 경로를 설정하는 제2 단계;

장애를 검출하면 우선 순위가 높은 경로를 보호하기 위해 먼저 예방적 복구 메커니즘을 수행한 후에 우선 순위가 낮은 경로를 복구하기 위해 인터렉티브 복구를 수행하는 제3 단계;

상기 제3 단계 수행 후, 제어 경로 정보를 갱신하는 제4 단계;

상기 제4 단계 수행 후, 예방적 복구를 수행하는 제5 단계; 및

인터렉티브 복구를 수행하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 것으로서 본 발명은, 프로세서를 갖는 컴퓨터에서,

대체 경로를 설정하는 제1 기능;

복수개의 최단 제어 경로를 설정하는 제2 기능;

장애를 검출하면 우선 순위가 높은 경로를 보호하기 위해 먼저 예방적 복구 메커니즘을 수행한 후에 우선 순위가 낮은 경로를 복구하기 위해 인터렉티브 복구를 수행하는 제3 기능;

복구 수행 후, 제어 경로 정보를 갱신하는 제4 기능;

제어 경로 정보 갱신 후, 예방적 복구를 수행하는 제5 기능; 및

인터렉티브 복구를 수행하는 제6 기능을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 탑재되는 정합 장치의 블록 구성도이다.

물리 계층 처리부(10)는 동기식디지털계위(SDH: Synchronous Digital Hierarchy) 프레임으로부터 ATM 셀을 추출하여 ATM 계층 처리부(11)로 전송하는 기능과, ATM 계층 처리부(11)로부터 수신한 ATM 셀을 SDH 프레임에 실어 가입자에게 전송하는 기능을 수행한다.

ATM 계층 처리부(11)는 물리계층 처리부(10)에서 수신한 ATM 셀에 라우팅에 필요한 VPI(Virtual Path Identifier)/VCI(Virtual Channel Identifier) 변환과 내부 라우팅 정보를 실은 택을 부착하여 스위치 접속 처리부(12)로 전송하는 기능, 스위치 접속부(12)로부터 수신한 셀을 물리 계층 처리부(10)에 전송하는 기능, 가입자로부터 들어 오는 사용자 셀을 감시하는 감시 및 스케줄링 하는 기능, 그리고 운용유지보수(OAM: Operation and Maintenance) 셀을 수신하여 정합 장치 제어부(13)로 전달하는 기능을 수행한다.

정합장치 제어부(13)의 주요 기능은 물리 계층 및 ATM 계층 하드웨어에 사용되는 레지스터 및 메모리 초기화 기능, 그리고 ATM계층 처리부(11)로부터 수신한 운용유지보수(OAM) 셀을 제어하는 기능을 수행한다.

도 2는 본 발명이 적용하는 ITU-T I.610에서 정의된 AIS OAM 셀 형태로서, OAM 셀은 전체 53개의 바이트로 구성된다. F4 레벨에서 세그멘트 OAM 셀은 셀 헤더의 VCI(Virtual Channel Identifier) 값을 3으로, 그리고 단대 단 OAM 셀은 VCI=4로 표기하고, F5 레벨에서 세그멘트 OAM 셀은 PTI 값을 4로, 그리고 단대 단 OAM 셀은 PTI 값을 5로 표기한다. AIS OAM 셀임을 나타내기 위해서는 OAM 형태 필드를 0001, 그리고 기능 형태를 0000로 표기하여야 한다. 그리고, 장애 위치 필드는 장애를 발견한 노드 또는 장애가 발생한 노드의 주소를 나타낸다. 상기 AIS OAM 셀은 링크에 심각한 장애가 발생하는 경우에 장애를 처음 발견한 노드로부터 1초 간격으로 주기적으로 생성되어 하향(downstream) 방향으로 전송된다.

도 3은 본 발명이 적용하는 ITU-T I.610에서 정의된 루프백 OAM 셀 형태로서, 전체 53개의 바이트로 구성된다. F4 레벨에서 세그멘트 OAM 셀은 셀 헤더의 VCI(Virtual Channel Identifier) 값을 3으로, 그리고 단대 단 OAM 셀은 VCI=4로 표기하고, F5 레벨에서 세그멘트 OAM 셀은 PTI 값을 4로, 그리고 단대 단 OAM 셀은 PTI 값을 5로 표기한다. 루프백 OAM 셀임을 나타내기 위해서는 OAM 형태 필드를0001, 그리고 기능 형태를 1000로 표기하여야 한다. 루프백 표기(Loopback Indication) 필드는 루프백 기능을 시작하는 노드에서 1로 써서 보내고, 루프백 OAM 셀을 되돌려 주는 노드에서는 0으로 바꾸어 전송함으로써, 루프백 기능이 ATM 계층에서 발생하였음을 나타낸다. 상호연관성 태그(Correlation Tag) 필드는 자신이 보낸 루프백 셀과 되돌아 온 루프백 셀이 자신이 보낸 루프백 셀 인가를 찾기 위해 사용된다. 루프백 주소 식별자(Loopback Location ID)는 루프백 셀을 되돌려 줄 노드의 주소를 나타내며, 루프백이 일어 난 노드의 주소로 채워져서 되돌아 온다. 송신원 주소(source ID)는 루프백 OAM 셀을 삽입하는 노드의 주소를 나타낸다.

도 4는 본 발명이 적용하는 ITU-T I.610에서 정의된 보호 스위치 OAM 셀 형태로서, 전체 53개의 바이트로 구성된다. F4 레벨에서 세그멘트 OAM 셀은 셀 헤더의 VCI(Virtual Channel Identifier) 값을 3으로, 그리고 단대 단 OAM 셀은 VCI=4로 표기하고, F5 레벨에서 세그멘트 OAM 셀은 PTI 값을 4로, 그리고 단대 단 OAM 셀은 PTI 값을 5로 표기한다. 보호 스위치 OAM 셀임을 나타내기 위해서는 OAM 형태 필드를 0101, 그리고 기능 형태를 0001로 표기하여야 한다. K1/K2 바이트는 보호 스위치를 수행하는데 필요한 명령어 및 정보를 실어 주는 역할을 수행한다.

도 5는 본 발명에서 사용하고 있는 링크 대역 할당 방식을 나타낸다.

본 발명에서 링크는 활성화 대역, 예약 대역, 그리고 가용 대역 등 세 개의 대역으로 구분된다. 활성화 대역은 링크 상에서 현재 서비스 중인 경로들의 총 대역을 나타낸다. 예약 대역은 대체 경로들에게 할당된 총 대역을 나타내며, 가용 대역은 링크의 용량에서 전체 활성화 대역과 전체 예약 대역을 제외한 나머지 대역이다.

도 6은 본 발명에서 사용하는 트래픽 우선 순위 구분을 나타낸다.

본 발명에서는 트래픽을 실시간 트래픽과 비실시간 트래픽으로 구분하며, 실시간 트래픽에 대해서는 200ms이내에 복구가 되도록 예방적 복구 메커니즘을 적용하고, 비실시간 트래픽에 대해서는 인터렉티브 복구 방법을 적용한다.

도 7은 본 발명에 따른 경로복구방법을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 대체 경로를 설정하고(101), K개의 최단 제어 경로 설정을 수행한 다음에(102), 장애 검출을 수행한다(103). 그리고, 제어 경로 정보를 갱신하고(104), 예방적 복구와(105), 인터렉티브 복구(106)를 수행한다.

도 8은 도 7의 장애 검출 과정에 대한 흐름도이다.

장애 검출은 AIS셀을 수신하거나(200) 링크 장애를 검출(201)함으로써 이루어진다. 장애 발생을 검출하면, 우선 순위가 높은 경로를 보호하기 위하여 먼저 예방적 복구 메커니즘을 수행하고(202), 예방적 복구 메커니즘의 동작이 종료된 후에 우선 순위가 낮은 경로를 복구하기 위하여 인터렉티브 복구를 수행한다(203).

도 9는 도 7의 K개의 최단 제어 경로 감시에 대한 흐름도이다.

주기적으로 루프백 셀을 각각의 K경로로 전송 및 수신하여 제어 경로의 상태를 조사한다(300). 그런 다음, 장애 상태에 변화가 발생하였는가를 확인하여(301), 확인 결과 장애 상태에 변화가 생긴 경우에는 제어 경로의 장애 상태를 변경하고(302), 제어 경로가 통과하는 링크들 중 가장 작은 대역을 가진 링크의 대역이 그 제어 경로의 가용 대역으로 결정되는데 그 가용 대역에 변화가 발생하였는가를 확인한다(303). 한편, 장애 상태에 변화가 발생하였는가를 확인하여(301), 발생하지 않았으면 대역 변화가 발생하였는가를 확인한다(303). 확인 결과(303), 가용 대역에 변화가 발생한 경우에는 제어 경로의 가용 대역을 변경한다(304).

도 10은 본 발명에 따른 예방적 복구 절차에 대한 처리 흐름도이다.

보호 스위치 종단점에서 모든 대체 경로를 통하여 "복구" 시그널을 보호 스위치 시작점으로 송신한다(400). 보호 스위치 시작점이 보호 스위치 종단점으로부터 복구 시그널을 수신하게 되면, 활성 경로로 전송되고 있는 트래픽을 대체 경로로 전송한다(401). 그러면, 보호 스위치 종단점에서 대체 경로를 활성 경로로 바꾼다(402).

도 11은 본 발명에 따른 인터렉티브 복구의 처리 순서도이다.

보호 스위치 종단점에서 AIS 셀을 수신하거나(500), 링크 장애 검출을 통해(501) 장애를 검출하면, 대체 경로에 필요한 대역 이상을 가진 최단 제어 경로를 선택하여 복구 메시지를 전송한다(502). 보호 스위치 종단점으로부터 복구 메시지를 수신한 모든 중간 노드는 대체 연결에 필요한 자원을 할당하고, 보호 스위치 시작점으로 복구 시그널을 전달한다(503).

보호 스위치 시작점이 중간 노드로부터 복구 시그널을 수신하면, "대체경로확보" 시그널을 보호 스위치 종단점으로 전송하고, 트래픽을 대체 경로로 전송한다(504). 보호 스위치 종단점이 보호 스위치 시작점으로부터 대체경로 확보 시그널을 수신하면, 대체 경로 상태를 복구완료 상태로 변경한다(505).

상기와 같은 본 발명에 의하면 예방적 복구 메커니즘과 인터렉티브 복구 메커니즘을 통합하여 실시간을 요구하는 연결에 대해서는 예방적 복구 메커니즘을 적용하고, 비실시간을 요구하는 연결에 대해서는 K개의 최단 제어 경로를 이용하여 새로운 대체 경로를 찾아 주어 경제적이고 효율적인 경로를 복구할 수 있다.

Claims (5)

1. 비동기전달모드(ATM) 망에서 발생하는 장애를 신속하게 검출하고 복구하는 경로복구방법에 있어서,

   대체 경로를 설정하는 제1 단계;

   복수개의 최단 제어 경로를 설정하는 제2 단계;

   장애를 검출하면 우선 순위가 높은 경로를 보호하기 위해 먼저 예방적 복구 메커니즘을 수행한 후에 우선 순위가 낮은 경로를 복구하기 위해 인터렉티브 복구를 수행하는 제3 단계;

   상기 제3 단계 수행 후, 제어 경로 정보를 갱신하는 제4 단계;

   상기 제4 단계 수행 후, 예방적 복구를 수행하는 제5 단계; 및

   인터렉티브 복구를 수행하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로복구방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제4 단계는,

   주기적으로 루프백 셀을 각각의 최단 제어 경로로 전송 및 수신하여 제어 경로의 상태를 조사하여, 장애 상태에 변화가 발생하였는가를 확인하는 단계;

   장애 상태에 변화가 발생한 경우에는 제어 경로의 장애 상태를 변경하고, 제어 경로가 통과하는 링크들 중 가장 작은 대역을 가진 링크의 대역이 그 제어 경로의 가용 대역으로 결정되는데 그 가용 대역에 변화가 발생하였는가를 확인하는 단계;

   장애 상태에 변화가 발생하지 않았으면 대역 변화가 발생하였는가를 확인하는 단계; 및

   가용 대역에 변화가 발생한 경우에는 제어 경로의 가용 대역을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로복구방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제5 단계는,

   보호 스위치 종단점에서 모든 대체 경로를 통하여 "복구" 시그널을 보호 스위치 시작점으로 송신하는 단계;

   상기 보호 스위치 시작점이 상기 보호 스위치 종단점으로부터 복구 시그널을 수신하게 되면, 활성 경로로 전송되고 있는 트래픽을 대체 경로로 전송하는 단계: 및

   상기 보호 스위치 종단점에서 대체 경로를 활성 경로로 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로복구방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제6 단계는,

   보호 스위치 종단점에서 AIS 셀을 수신하거나, 링크 장애 검출을 통해 장애를 검출하면, 대체 경로에 필요한 대역 이상을 가진 최단 제어 경로를 선택하여 복구 메시지를 전송하는 단계;

   상기 보호 스위치 종단점으로부터 복구 메시지를 수신한 모든 중간 노드가 대체 연결에 필요한 자원을 할당하고, 보호 스위치 시작점으로 복구 시그널을 전달하는 단계;

   상기 보호 스위치 시작점이 상기 중간 노드로부터 복구 시그널을 수신하면, "대체경로확보" 시그널을 상기 보호 스위치 종단점으로 전송하고, 트래픽을 대체 경로로 전송하는 단계; 및

   상기 보호 스위치 종단점이 상기 보호 스위치 시작점으로부터 대체경로 확보 시그널을 수신하면, 대체 경로 상태를 복구완료 상태로 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로복구방법.
5. 프로세서를 갖는 컴퓨터에서,

   대체 경로를 설정하는 제1 기능;

   복수개의 최단 제어 경로를 설정하는 제2 기능;

   장애를 검출하면 우선 순위가 높은 경로를 보호하기 위해 먼저 예방적 복구 메커니즘을 수행한 후에 우선 순위가 낮은 경로를 복구하기 위해 인터렉티브 복구를 수행하는 제3 기능;

   복구 수행 후, 제어 경로 정보를 갱신하는 제4 기능;

   제어 경로 정보 갱신 후, 예방적 복구를 수행하는 제5 기능; 및

   인터렉티브 복구를 수행하는 제6 기능을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.