KR100434345B1 - 비동기전송모드 망에서 오에이엠의 장애관리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 ATM 망에서 다수의 가상 연결에 대해 장애 검출 기능을 가진 OAM 셀의 실시간 처리와 주기적 생성을 효율적으로 수행할 수 있도록 한 비동기전송모드 망에서 오에이엠의 장애관리 방법을 제공하기 위한 것으로, ATM 망내 OAM 셀의 종류와 커넥션별로 셀처리 구간을 설정하게 되는 단계와; 각 가상경로식별자마다 OAM의 장애 정보를 적재할 테이블을 구성하게 되는 단계와; 각 셀처리 구간의 도래시 해당 구간내에서 처리되도록 설정된 OAM 셀을 처리하게 되는 단계와; 각 가상경로식별자마다 구성된 테이블내 OAM의 장애 정보를 셀처리 구간내에서 업데이트 하게 되는 단계를 포함하여 이루어지며, CPU의 OAM 셀 생성 부하 저하, 하드웨어적으로 주기적인 셀 생성, 다수 커넥션에 대한 OAM 셀 처리 등이 가능하게 된다.

Description

비동기전송모드 망에서 오에이엠의 장애관리 방법 {Fault management of OAM in ATM network}

본 발명은 비동기전송모드(Asynchronous Transfer Mode, 이하 ATM) 망에서 오에이엠(OAM)의 장애 검출에 관한 것으로, 보다 상세하게는 ATM 망의 운용 유지보수 기능을 담당하는 OAM(Operation Administration and Maintenance)에서 ATM 망의 다수의 가상 연결(Virtual Connection)에 대해 장애 검출 기능이 가능하도록 하기 위한 비동기전송모드 망에서 오에이엠의 장애관리 방법에 관한 것이다.

일반적으로 ATM 계층은 비동기전송모드 셀과 대역용량을 가변할 수 있는 가상 경로(Virtual Path, 또는 VP) 및 사용자 단말간에 설정되어 가상 경로(VP)상에서 실제의 데이터를 운반하는 가상 채널(Virtual Channel, 또는 VC)을 포함한다. ATM에서는 셀이라는 고정길이(5바이트의 헤더와 48바이트의 정보필드)의 데이터에 의해 레이블 다중화하기 때문에 셀의 통신 개수를 바꾸는 것에 의해 통신채널의 대역용량을 시간적으로 바꿀 수 있다.

가상 경로(VP)란 ATM 계층이 제공하는 논리적인 경로를 말하는 것으로, VC를 묶은 것에 해당하며, 다발을 단위로 교환된다. 가상 경로는 크로스커넥션에 해당 VP 핸들러로 중계되는 단말 또는 망 노드(VC 핸들러)에서 종단되며 VP는 ATM 셀 헤더의 VP식별자(VPI)로 식별된다.

도1은 일반적인 ATM 망의 구성도이다.

도1에 따르면, ATM 망은 가상 경로의 접속 및 스위칭을 담당하는 VPH(VP Handler, 통칭 ATM 크로스 커넥터), 가상 채널의 통신 채널을 중계하는 VCH(VC Handler, 통칭 ATM 교환기), 데이터 재생을 담당하는 재생 장치, 사용자 단말 등을 포함하여 구성된다.

여기서 VPH간을 연결하는 커넥션을 디지털 섹션이라 하며, 기 설명한 바와 같이 VCH간 연결은 VP 커넥션이 되고, 사용자 단말간 연결은 VC 커넥션이 된다.

ATM 망에서 보수 운용은 국제전기통신연합의 권고안 ITU-T I.610내 OAM 원칙에 규정된 것으로, ① 수행성능의 모니터링 ② 결함이나 고장의 검출 및 예측 ③ 고장시 시스템의 폐쇄 및 스위칭 ④ 고장과 수행성능의 정보 제공 ⑤ 고장점의 발견 등이다.

ATM 망에서 OAM의 장애 검출(Fault Management) 기능은 VP 단위와 VC 단위에 대해 각각 검출될 수 있다. 가상 연결 식별자(Virtual Channel Identification, 이하 VPI)=3이면 세그먼트 F4 OAM 셀을 처리하고, VCI=4이면 엔드-엔드(End-to-End) F4 OAM 셀을 처리한다. 그리고 페이로드 타입 지시자(Payload Type Indication, 이하 PTI)=4이면 세그먼트 F5 OAM 셀을 처리하고, PTI=5이면 엔드-엔드 F5 OAM을 처리한다.

F4 흐름에 속하는 OAM 셀은 다른 사용자 셀과 같은 VPI 값을 가지며, F5 흐름에 속하는 OAM 셀은 다른 사용자 셀과 같은 VPI/VCI 값을 가지므로 해당 커넥션에 대한 OAM 기능을 수행할 수 없다. OAM 기능을 수행하는 동안에도 사용자 셀은 전송되고 OAM 셀은 사용자 셀들과 함께 전송된다.

OAM의 장애검출 기능은 AIS(Alarm Indication Signal), RDI(Remote Defect Indication), CC(Continuity Check) 셀을 이용할 수 있으며, AIS 셀은 순방향으로 결함상태를 나타내기 위해 사용되며, RDI 셀은 역방향으로 순방향의 결함 상태를 보고하는 기능을 하고, CC 셀은 사용자 셀이 전송되지 않을 때에도 해당 커넥션이 활성화되어 있는지 알아보기 위해 사용된다.

그런데 ATM 망에서 지원 가능한 커넥션의 개수는 최대 64K 정도이고, 커넥션에 OAM 기능을 수행하는데 있어서 최악의 경우 1초 내에 각 65만 커넥션에 OAM 셀을 발생시켜야 하는 경우가 발생할 수 있다. 여러 종류의 OAM 셀을 모두 실시간으로 처리하기 위해서는 커넥션마다 OAM 기능을 수행하기 위해 별도의 초 카운터와 삽입된 시점에 대한 시간정보를 저장하는 별도의 레지스터 그리고 상태 선언과 해지에 대한 지원, 사용자 셀의 수신확인 등이 필요하게 된다.

따라서 하드웨어적 OAM 관련 블록의 부하가 가중될 수 있으며, 장애가 발생된 연결이 많아지면 다 처리하지 못하는 경우가 생길 수도 있어 전체 OAM 기능을 수행하는데 있어서 성능 저하를 야기할 수 있으며, 사용자 셀들 사이에 삽입됨으로 인해 데이터 전송 방해를 초래하게 되는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 ATM 망에서 다수의 가상 연결에 대해 장애 검출 기능을 가진 OAM 셀의 실시간 처리와 주기적 생성을 효율적으로 수행할 수 있도록 한 비동기전송모드 망에서 오에이엠의 장애관리 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비동기전송모드 망에서 오에이엠의 장애관리 방법은, ATM 망내 OAM 셀의 종류와 커넥션별로 셀처리 구간을 설정하게 되는 단계와; 각 가상경로식별자마다 상기 OAM의 장애 정보를 적재할 테이블을 구성하게 되는 단계와; 상기 각 셀처리 구간의 도래시 해당 구간내에서 처리되도록 설정된 상기 OAM 셀을 처리하게 되는 단계와; 상기 각 가상경로식별자마다 구성된 테이블내 상기 OAM의 장애 정보를 상기 셀처리 구간내에서 업데이트 하게 되는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

도1은 일반적인 ATM 망의 구성도.

도2는 본 발명의 실시예가 적용되는 OAM 셀 처리 블록도.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 비동기전송모드 망에서 오에이엠의 장애관리 방법의 순서도.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 OAM 장애 정보 테이블 구성도.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 OAM 셀 검출 구간 및 테이블 동작 시점을 보인 타이밍도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

210 : 선택부 220 : 사용자 셀 처리 블록

230 : OAM 블록

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

도2는 본 발명의 실시예가 적용되는 OAM 셀처리 블록도이며, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 비동기전송모드 망에서 오에이엠의 장애관리 방법의 순서도이고, 도4는 본 발명의 실시예에 따른 OAM 장애 정보 테이블 구성도이며, 도5는 본 발명의 실시예에 따른 OAM 셀 검출 구간 및 테이블 동작 시점을 보인 타이밍도이다.

본 실시예는 각 커넥션에 대해 설정된 주기마다 OAM 셀의 주기적 동작을 실행하고 가능한 모든 커넥션에 대해 실시간 OAM 기능을 수행할 수 있도록 함으로써, 기존의 OAM 셀처리 방식과 차별되도록 한 것이다. 여기서 시간주기는 1초로 설정한다.

도2는 순방향, 역방향에 대해 효율적으로 OAM 셀을 처리하기 위한 블록을 보인 것으로, 입력되는 ATM 셀에서 사용자 셀과 OAM 셀을 추출하도록 된 선택부(210), 선택부(210)에서 추출된 사용자 셀을 처리하도록 된 사용자 셀처리 블록(220), 선택부(210)에서 추출된 OAM 셀을 처리하도록 된 OAM 블록(230)을 포함한다. 이때 사용자 셀처리 블록(220)과 OAM 블록(330)간에는 주기적으로 커넥션 정보 확인이 이루어진다.

OAM 블록(230)은 운용 관리 기능과 관련하여, 순방향에서 가상 경로(VP)의 종단점으로 동작하는 ETE(End-to-End) F4 OAM 셀 처리부, 가상 경로 세그먼트의 종단점으로 동작하는 SEG(Segment) F4 OAM 셀 처리부, 가상 경로의 종단점으로 동작하는 ETE F5 OAM 셀 처리부, 및 가상 경로 세그먼트의 종단점으로 동작하는 SEG F5 OAM 셀 처리부를 포함하며, 이러한 순방향과 동일하게 역방향에서 ETE F4 OAM 셀 처리부, SEG F4 OAM 셀 처리부, ETE F5 OAM 셀 처리부, 및 SEG F5 OAM 셀 처리부를 포함한다.

기 설명한 바와 같이, OAM 블록(230)에서 가상 연결 식별자(VPI)=3이면 SEG F4 OAM 셀을 처리하고, VCI=4이면 ETE F4 OAM 셀을 처리한다. 그리고 페이로드 타입 지시자(PTI)=4이면 SEG F5 OAM 셀을 처리하고, PTI=5이면 ETE F5 OAM을 처리한다.

도3에 따르면, OAM 셀이 한꺼번에 몰려 충돌을 일으키지 않도록 OAM 종류와 커넥션별로 셀처리 구간을 나누고, AIS, RDI, CC 정보를 한 곳에 실을 수 있는 테이블을 만들어 보다 효율적으로 OAM 기능을 구현한다. 테이블은 VPI마다 구성된다. 이때 OAM의 장애 검출 기능은 AIS, RDI, CC 셀 처리를 한 주기내에 수행하게 되므로, 한 주기내 3개의 셀처리 구간을 설정한다(S310, S320).

OAM에서 장애검출 기능을 수행하는 AIS, RDI, CC 등은 해당 커넥션에서 상관관계를 가지고 동작하기 때문에 하나의 테이블 안에 3종류의 OAM 정보를 싣는다. 예를 들어, AIS 상태인 경우에는 사용자 셀이나 CC 셀 또는 AIS 셀이 수신되어야만 해지가 가능하게 되는 상관성이 있고, 싱크 포인트(Sink Point)에서 CC 셀이 4초내 도착하지 않는 경우에는 해당 커넥션의 AIS 상태 유무를 확인하여 AIS 셀의 삽입 여부를 결정하게 되는 상관성이 존재하기 때문이다.

이때 OAM을 커넥션별로 커넥션 포인트(엔드 포인트, 세그먼트 포인트, 중간포인트)의 동작모드별로 설계하여 효율성을 높이기 위해 VP 엔드 포인트, VP 세그먼트 포인트, VC 엔드 포인트, VC 세그먼트 포인트에서 각각 커넥션마다 OAM 정보가 실리는 테이블을 구성하여 처리하게 된다.

이러한 테이블을 사용하는 다른 이유는 OAM의 종류와 각 커넥션마다 별도의 시간 계수용 카운터를 사용하지 않고 해당 커넥션에 관해 OAM 셀을 처리하기 위함이다.

하나의 테이블은 도4에 도시된 바와 같이, AIS, RDI, CC에서 OAM 기능을 처리하기 위해 필요한 정보가 총 12비트로 표현되어 있다.

테이블의 필드 구성을 보면, 상위의 4비트는 AIS 셀 처리에 위한 것이고, 이어지는 4비트와 하위의 4비트는 각각 RDI 셀과 CC 셀 처리를 위한 것이다.

여기서 11번, 7번, 및 3번 비트는 OAM 셀에 대한 수신확인 비트로서, 1초를 주기로 확인하며, 각 커넥션에 해당하는 특정한 시간에 AIS 셀, RDI 셀, 또는 CC 셀을 수신하였을 때 '1'로 표시하고 그 이외의 경우에는 '0'으로 표시된다.

그리고 10~9번, 6~5번, 및 2~1번 비트는 초 카운터이다. AIS와 RDI의 경우에는 1초마다 셀을 삽입하게 되며 상태 선언과 해지를 위해 필요한데 최대 3초까지 카운트값이 증가한다.

CC 셀의 경우, 싱크 포인트(Sink Point)에서 CC 셀의 수신 여부를 확인하기 위함이고, 싱크 포인트에서는 CC 셀을 주기적로 발생시키기 위해 필요한데 최대 4초까지 카운트값이 증가한다.

그래서 각 수신확인 비트가 '1'일 때에는 카운트값을 증가시키지않으며('00'), 첫번째 셀을 수신한 이후 수신확인 비트가 '0'이면 카운트값을 1씩 증가시킨다.

CC 셀의 경우, 0번 비트가 '1'이면 '11'값으로 유지된다.

또한, 8번, 4번, 및 0번 비트는 상태 정보를 알려주기 위한 비트로서 수신확인 비트값과 카운트값에 의존한다. CC 셀의 경우, 4초내에 CC 셀을 수신하지 못하면 해당 커넥션에 AIS 셀이 없을 때(테이블의 8~11번 비트가 '0000'일 때), LOC(Loss Of Continuity)에 의한 AIS 상태를 선언하고 AIS 셀을 발생시켜 주어야만 하는데, 이 AIS 상태를 선언하는 경우에만 '1'로 세팅하고, 이 AIS 상태는 사용자 셀과 CC 셀을 수신하였을 경우에 해지시킨다.

그리고 시간 주기의 도래 여부를 판단하기 위해 시간 계수를 수행하게 된다. 한 주기내 3개의 셀처리 구간이 설정되어 있으므로 각 구간마다 처리되는 셀이 달라지게 된다(S330).

즉, 도5에 도시된 바와 같이, AIS 셀은 0.0초에서 0.3초 사이(제1 구간), RDI 셀은 0.3초에서 0.6초 사이(제2 구간), CC 셀은 0.6초에서 1.0초 사이(제3 구간)에서 각각 처리되도록 하고, 각 커넥션별로 할당된 시간에 화살표로 지시된 부분에서 테이블 정보를 업데이트 할 수 있다(S340~S380).

예를 들어, N개의 커넥션이 존재하여 VPI가 N개이면 N개의 테이블이 구성된다. AIS 셀이 처리되는 제1 구간의 경우, VPI=0이면 클럭(CLK)의 첫번째 주기에서 테이블1이 업데이트 되고, VPI=1이면 클럭의 두번째 주기에서 테이블2가 업데이트 되며, 기타 이와 같은 방식에 따라 제1 구간내에서 모든 VPI에 대해 테이블이 업데이트 된다.

RDI 셀이 처리되는 제2 구간의 경우에도 각 VPI에 대해 해당 구간의 시작 직후부터 클럭(CLK)의 각 주기에 따라 테이블이 업데이트 되어 해당 구간내에서 모든 VPI에 대해 테이블들이 업데이트 된다. CC 셀이 처리되는 제3 구간의 경우도 이와 같다.

한편, 테이블 정보의 리셋은 사용자 셀 처리와 관련된다. AIS는 AIS 상태가 선언된 경우, 사용자 셀이 도착되면 AIS 상태는 해지되어야 하고 그 카운터값도 '00'으로 세팅되어야 하며, 이때 매초마다 RDI 셀을 발생시키는 것을 중단하여야 한다. CC 셀의 경우 싱크 포인트로 동작할 때 사용자 셀이나 CC 셀이 최대 4초까지 도착되지 않으면, 순방향으로는 VC-AIS를 역방향으로는 RDI 셀을 삽이시켜 주면 AIS 상태를 선언이 이루어진다. 상태 정보를 제공하는 비트가 '1'이 된 후로 해당 커넥션에 대한 사용자 셀의 수신 여부를 확인해야 한다. 그래서 각 셀처리 구간내에서 사용자 셀의 수신 정보를 받았다면 곧바로 해당 커넥션의 테이블 정보를 리셋시킨다.

현재 ATM 교환기에서는 CPU에서 OAM 셀을 발생시키는 방식을 채택하고 있다. 따라서 본 실시예에서와 같이 12비트 테이블을 구성하게 되면 CPU에서 OAM 셀을 생성하는 부하를 줄일 수 있고, 하드웨어적으로 주기적인 셀 생성이 가능하게 되며, 장애 상태를 관리하는데 있어서 다수의 커넥션에 대해 OAM 셀의 처리가 가능하게 된다.

또한, 본 실시예에서는 OAM 셀을 분산시키게 되므로 사용자 셀의 전송에 방해를 초래하지 않고 OAM 기능을 수행할 수 있다. 테이블에는 각 커넥션별로 그리고 OAM 종류별로 특정한 시간을 할당하였으므로 1초를 주기로 OAM 셀을 처리할 수 있으며, 상태 선언과 해지를 위한 동작처리도 가능하게 된다. AIS 상태가 선언된 경우와 CC 싱크 포인트에서의 동작은 해당 커넥션에 대해 서로의 OAM에 관한 정보가 요구되는데, 본 실시예의 적용시 별도의 알고리즘을 설계하지 않아도 테이블내 정보를 통해 해당 정보를 읽을 수 있게 된다.

그리고 해당 커넥션에 대하여 1초동안 3번 검사하게 되므로 최대 3번까지 테이블 정보의 업데이트가 가능하게 된다.

이상 설명한 실시예는 본 발명의 다양한 변화, 변경 및 균등물의 범위에 속한다. 따라서 실시예에 대한 기재내용으로 본 발명이 한정되지 않는다.

본 발명의 비동기전송모드 망에서 오에이엠의 장애관리 방법에 따르면, CPU의 OAM 셀 생성 부하가 저하되고, 하드웨어적으로 주기적인 셀 생성이 가능하게 되며, 장애 상태 관리시 다수 커넥션에 대한 OAM 셀 처리가 가능하게 되는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 OAM 셀을 분산시켜 사용자 셀의 전송 방해없이 OAM 기능 수행이 가능하도록 하며, 테이블에는 각 커넥션별로 그리고 OAM 종류별로 적정 시간을 할당하여 설정된 시간주기로 OAM 셀을 처리할 수 있게 되고, 상태 선언과 해지를 위한 동작처리도 가능하게 되며, 해당 커넥션에 대하여 설정된 시간주기내에 수회 검사하게 되므로 해당 회수만큼 테이블 정보의 업데이트가 가능하게 되는 장점을 갖는다.

Claims (4)

1. ATM 망내 OAM 셀의 종류와 커넥션별로 셀처리 구간을 설정하게 되는 단계와;

   각 가상경로식별자마다 상기 OAM의 장애 정보를 적재할 테이블을 구성하게 되는 단계와;

   상기 각 셀처리 구간의 도래시 해당 구간내에서 처리되도록 설정된 상기 OAM 셀을 처리하게 되는 단계와;

   상기 각 가상경로식별자마다 구성된 테이블내 상기 OAM의 장애 정보를 상기 셀처리 구간내에서 업데이트 하게 되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비동기전송모드 망에서 오에이엠의 장애관리 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 셀처리 구간은 상기 OAM의 장애 관리를 위해 사용되는 AIS(경보 지시) 셀, RDI(원격 결함 지시) 셀, CC(연속성 검사) 셀과 각 커넥션에 따라 하나의 주기를 다수개 구간으로 나누어 설정되도록 하고, 상기 구간의 하나에서 상기 AIS 셀이 처리되도록 하며, 다른 하나의 구간에서는 상기 RDI 셀이 처리되도록 하고, 또다른 하나의 구간에서 상기 CC 셀이 처리되도록 하는 것을 특징으로 하는 비동기전송모드 망에서 오에이엠의 장애관리 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 테이블은 각 커넥션에 할당된 가상경로식별자마다 각각 구성되고, 상기 OAM 장애 관리를 위한 AIS, RDI, CC 정보가 각 테이블내에 모두 적재되며, 각 셀처리 구간내에서 각 가상경로식별자에 할당된 모든 테이블상에서 상기 AIS, RDI, CC 정보가 업데이트 되도록 된 것을 특징으로 하는 비동기전송모드 망에서 오에이엠의 장애관리 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   경보지시신호(AIS) 상태가 선언된 경우에 사용자 셀이 도착되면, 상기 테이블의 경보지시신호 상태를 해지하고 상기 경보지시신호의 카운트값을 특정값으로 재설정하며, 설정된 주기마다 원격결함지시(RDI) 셀을 발생시키는 것을 중단하게 되는 단계와;

   연속성검사(CC) 셀이 싱크 포인트로 동작할 때 사용자 셀 또는 연속성검사 셀이 설정된 최대 시간내에 도착되지 않으면, 상기 테이블에 경보지시신호 셀을 삽입시켜 주고 경보지시신호 상태를 선언해 주는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비동기전송모드 망에서 오에이엠의 장애관리 방법.