KR100456975B1 - 에이티엠 망에서 피브이씨 연결을 위한 자원 할당 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 망에서 대역내 관리를 위한 PVC(Permanent Virtual Connection) 연결에 필요한 네트웍 자원인 VPI/VCI(Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier) 값을 보다 효율적으로 할당할 수 있도록 한 ATM 망에서 PVC 연결을 위한 자원 할당 시스템 및 방법에 관한 것으로, 종래에는 관리자가 수동으로 PVC 연결을 설정함에 따라 서로 다른 PVC 연결에 대해서 동일한 VPI/VCI 값을 할당하게 되는 등 에러 발생이 많아지거나, 최적의 경로가 선택되지 않는 문제점이 있었으며, 한번 설정된 PVC 연결은 연결된 채널을 통한 데이터 전송유무와는 무관하게 관리자의 연결 해제 조작이 없는 한 자원을 할당한 상태를 유지하기 때문에 이를 다른 사용자(또는 관리자)가 사용할 수 없는 등 시스템 자원이 낭비되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 ATM 망에서 대역내 관리를 위한 PVC 연결시에 네트웍 자원인 VPI/VCI 값을 관리자가 수동으로 할당하던 것을 데이터베이스에 등록해 놓은 시스템 정보 및 그 시스템의 물리적 연결 정보를 포함하는 망 구성 정보를 기반으로 자동 할당함으로써, PVC 연결에 대하여 자원 할당시의 에러 발생이나 자원 낭비를 최소화할 수 있게 되며, 또한 최적의 경로를 제공할 수 있게 된다.

Description

에이티엠 망에서 피브이씨 연결을 위한 자원 할당 시스템 및 방법{Resource Allocation System And Method For PVC Connection In ATM Network}

본 발명은 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 망의 자원 할당에 관한 것으로, 특히 대역내 관리를 위한 PVC(Permanent Virtual Connection) 연결에 필요한 네트웍 자원인 VPI/VCI(Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier) 값을 보다 효율적으로 할당할 수 있도록 한 ATM 망에서 PVC 연결을 위한 자원 할당 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, ATM(Asynchronous Transfer Mode)은 정보 전송을 위해서 53바이트의 고정된 셀(Cell)을 스위칭하는 기술로, 해당 셀을 전송하기 위한 채널 설정이나 해제는 셀 헤더에 포함되는 가상 경로 식별자(Virtual Path Identifier : VPI)와 가상 채널 식별자(Virtual Channel Identifier : VCI) 값을 사용하는데, 여기서, VPI와 VCI는 셀 식별 및 라우팅에 사용되는 논리 채널 번호를 의미한다.

그리고, 종래의 ATM 교환기에서 다수의 가입자에게 서비스를 제공하기 위한 호 연결 타입(Type)으로는 교환 가상 연결(Switched Virtual Connection : SVC)과 영구 가상 연결(Permanent Virtual Connection : PVC)의 두 가지 방법이 있는데, 전술한 VPI/VCI 값은 SVC 또는 PVC 연결시 필요로 하는 시스템 자원으로서 SVC 연결시에는 교환기 내부에서 자체적으로 할당하고, PVC 연결시에는 관리자가 직접 수동으로 연결에 필요한 VPI/VCI 값을 할당한다.

또한, 종래에는 ATM 망 설계시 망을 구성하는 시스템들을 관리하기 위한 관리망으로 관리 대상이 되는 망 자체를 사용하게 하는 대역내 관리(inband management)가 가능하도록 설계하게 되는데, 이는 관리자가 시스템 하나에 접속하게 되면 내부 망을 통해서 다른 시스템에도 접근하여 관리 정보에 접근할 수 있도록 함과 동시에 최소한의 자원을 사용하면서 전체 망을 관리할 수 있도록 하기 위한 것으로, ATM 망을 구성하는 한 시스템을 통해 다른 시스템에 접근하려면 두 시스템 간에 PVC 연결이 설정되어 있어야 한다.

그런데, 최근들어 통신 서비스가 급속도로 확장되면서 망을 구성하는 시스템이 많아지고, 토폴로지(Topology)가 복잡해 짐에 따라 관리자가 대역내 관리를 위한 PVC 연결을 수동으로 설정하기에는 어려움이 있으며, 특히 일정한 규칙없이 관리자가 수동으로 PVC 연결을 설정함에 따라 서로 다른 PVC 연결에 대해서 동일한 VPI/VCI 값을 할당하게 되는 등 에러 발생이 많아지거나, 최적의 경로가 선택되지 않는 문제점이 있었다.

또한, 한번 설정된 PVC 연결은 연결된 채널을 통한 데이터 전송유무와는 무관하게 관리자의 연결 해제 조작이 없는 한 자원을 할당한 상태를 유지하기 때문에 이를 다른 사용자(또는 관리자)가 사용할 수 없는 등 시스템 자원이 낭비되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, ATM 망에서 대역내 관리를 위한 PVC 연결시에 네트웍 자원인 VPI/VCI 값을 관리자가 수동으로 할당하던 것을 데이터베이스에 등록해 놓은 시스템 정보 및 그 시스템의 물리적 연결 정보를 포함하는 망 구성 정보를 기반으로 자동 할당함으로써, PVC 연결에 대하여 자원 할당시의 에러 발생이나 자원 낭비를 최소화하고, 또한 최적의 경로를 제공할 수 있도록 하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 ATM 망에서 PVC 연결을 위한 자원 할당 시스템을 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 자원 할당 시스템의 PVC 연결을 위한 자원 할당 동작 순서도.

도 3은 본 발명에서 최단 경로 검색에 사용되는 시스템 정보와 각 시스템의 물리적 연결 정보를 구조체 변수에 등록한 예를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 ATM 망에서 PVC 연결을 위한 자원 할당시 VPI/VCI 값 결정예를 도시한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 데이터베이스 20 : 검색 어플리케이션

30 : 넘버링 어플리케이션

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, ATM 망에 존재하는 시스템 정보와, 각 시스템의 물리적 연결 정보를 포함하는 망 구성 정보를 저장하고 있는 데이터베이스와; PVC 연결시에 상기 데이터베이스의 망 구성 정보를 기반으로 한 시스템에서 다른 시스템으로의 최단 경로를 검색하고, 그 최단 경로에 대한 리스트를 작성하여 전달해 주는 검색 어플리케이션과; 상기 검색 어플리케이션에 의해 작성된 최단 경로 리스트에 속하는 시스템들을 경유하는 최단 경로의 PVC 연결을 수행하기 위해 사용할 VPI/VCI 값을 설정하는 넘버링 어플리케이션을 포함하는 에이티엠 망에서 피브이씨 연결을 위한 자원 할당 시스템을 제공하는데 있다.

여기서, 상기 검색 어플리케이션은, 데이터베이스에 등록되어 있는 망 구성 정보를 기반으로 최단 경로를 검색하기 위해서 시스템 정보를 구조체 변수에 버텍스로 등록하고, 각 시스템의 물리적 연결 정보를 구조체 변수에 에지로 등록하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은, ATM 망에 존재하는 모든 시스템 정보와, 각 시스템의 물리적 연결 정보를 포함하는 망 구성 정보를 데이터베이스에 등록하는 과정과; 상기 ATM 망의 대역내 관리를 위한 PVC 연결시 상기 데이터베이스에 등록된 망 구성 정보를 기반으로 관리 시스템이 최초로 접속할 시스템에서 대역내로 접근하고자 하는 모든 시스템에 대하여 최단 경로를 검색하는 과정과; 상기 망 구성 정보를 기반으로 검색된 최단 경로에 존재하는 시스템들을 경유하는 최단 경로의 PVC 연결에 필요한 VPI/VCI 값을 결정하는 과정과; 상기에서 결정된 VPI/VCI 값을 포함하는 자원 할당 리스트를 관리 시스템으로 전달하여 최단 경로의 PVC 연결을 수행하게 하는 과정을 포함하는 에이티엠 망에서 피브이씨 연결을 위한 자원 할당 방법을 제공하는데 있다.

그리고, 상기 데이터베이스에 등록된 망 구성 정보는, 최단 경로 검색을 위하여 시스템 정보의 경우 구조체 변수에 버텍스로 등록되고, 각 시스템의 물리적 연결 정보의 경우 구조체 변수에 에지로 등록되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 PVC 연결에 필요한 VPI/VCI 값을 설정하는 단계는, 시스템이 사용하기 위해 예약된 VPI/VCI 값을 제외한 값을 설정하되, 최단 경로 상에 존재하는 시스템들에 대하여 이전 시스템의 출력측 VPI/VCI 값과 다음 시스템의 입력측 VPI/VCI 값을 서로 동일하게 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 VPI 값의 경우 최단 경로 상에 존재하는 모든 시스템에 대해 동일한 VPI 값을 설정하되, 서로 마주보는 시스템이 아닌 경우에는 다른 VPI 값을 설정할 수 있는 것을 특징으로 하며, 상기 VCI 값의 경우 모든 시스템에 대해 동일한 VCI 값을 설정하되, 서로 다른 2개 이상의 최단 경로에 존재하는 시스템의 경우에는 다른 VCI 값을 설정하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 ATM 망에서는 대역내 관리가 가능하도록 데이터베이스에 저장되어 있는 망 구성 정보를 기반으로 한 시스템에서 다른 시스템으로의 최단 경로를 검색하고, 검색한 결과에 유일한 VPI/VCI 값을 설정하여 PVC 연결을 수행하고자 하는데, 이러한 PVC 연결을 위한 자원(즉, VPI/VCI 값) 할당 시스템을 첨부한 도면 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명에 따른 ATM 망에서 PVC 연결을 위한 자원 할당 시스템은, 시스템 정보와 물리적 연결 정보 등과 같은 망 구성 정보를 저장하고 있는 데이터베이스(10)와, PVC 연결시에 데이터베이스(10)의 망 구성 정보를 기반으로 한 시스템에서 다른 시스템으로의 최단 경로를 검색하는 검색 어플리케이션(20, Search Application)과, 검색 어플리케이션(20)에 의해 검색된 최단 경로에 속하는 시스템에 PVC 연결을 수행할 때 사용할 VPI/VCI 값을 설정하는 넘버링 어플리케이션(30, Numbering Application)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 자원 할당 시스템의 PVC 연결을 위한 자원 할당 동작을 첨부한 도면 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, ATM 망에서 관리 시스템이 최초로 접속할 시스템에서 대역내로 접근하고자 하는 모든 시스템에 대하여 최단 경로를 검색하게 되는데(스텝 S21), 이때 검색 어플리케이션(20)은 데이터베이스(10)에 저장되어 있는 망 구성 정보를 기반으로 최단 경로를 검색하게 된다.

그리고, 데이터베이스(10)에서 검색된 최단 경로에 대한 리스트를 작성한 후(스텝 S22), 이를 넘버링 어플리케이션(30)으로 전달해 주게 되면, 넘버링 어플리케이션(30)에서는 최단 경로 리스트에 존재하는 시스템들을 경유하는 PVC 연결을 위해 필요한 VPI/VCI 값을 결정하게 된다(스텝 S23).

이후, 결정된 VPI/VCI 값을 포함하는 자원 할당 리스트를 관리 시스템으로 전달해 주면, 관리 시스템에서는 전달받은 자원 할당 리스트에 포함된 VPI/VCI 값을 기반으로 대역내 관리를 위한 PVC 연결을 수행하게 되며(스텝 S24), 이로써 대역내 관리를 위해 필요한 PVC 연결을 위한 자원 할당을 종료하게 된다.

한편, 본 발명에서 최단 경로 검색 방법을 보다 상세히 설명하면, 우선 최단 경로 검색이 가능하도록 하기 위해서는 모든 시스템(즉, 노드(Node)) 정보와 각 시스템의 물리적 연결 정보를 데이터베이스(10)에 등록하고 있어야 하며, 해당 데이터베이스(10)에 등록되어 있는 망 구성 정보인 시스템 정보와 물리적 연결 정보를 이용하여 최단 경로를 검색하기 위해서 시스템 정보의 경우 첨부한 도면 도 3의 (가)에 예시된 바와 같이 구조체 변수에 버텍스(vertex)로 등록하게 되며, 각 시스템의 물리적 연결 정보의 경우 도 3의 (나)에 예시된 바와 같이 구조체 변수에 에지(edge)로 등록하게 된다.

이후, 자원 할당 시스템의 검색 어플리케이션(20)에서는 데이터베이스(10)에 등록된 시스템 정보와 물리적 연결 정보를 기반으로 구조체 변수로 등록한 정보를 이용하여 관리 시스템이 최초로 접속한 시스템에서 대역내 접근하고자 하는 모든 시스템으로의 최단 경로를 Dijkstra의 최단 경로 알고리즘(Dijkstra's shortestpath algorithm)을 수행하여 검색하게 된다.

이때, 시스템간 연결이 다수개 존재하는 경우에는 물리적 연결 정보를 분석하여 비용이 가장 적은 경로를 최단 경로로 선택하게 되는데, 예를 들어, 유선구간과 무선구간이 있을 경우에는 유선구간이 비용이 적게 소요되므로 유선구간을 최단 경로로 선택하게 된다.

그리고, 대역내 관리를 위해 검색된 최단 경로에 대한 홉 카운트(Hop Count) 값은 도 3의 (가)에 예시된 바와 같은 'Node' 구조체의 'nDist' 변수에 저장하고, 해당 최단 경로 상에서 앞에 위치하는 시스템에 대한 포인터인 노드 포인터는 'nPrev' 변수에 저장한 후, 최초 접속한 시스템으로부터 대역내 접근하고자 하는 모든 시스템으로의 최단 경로 리스트를 네이밍 어플리케이션으로 출력하게 된다.

다음으로, 이렇게 검색된 최단 경로를 이용하여 PVC 연결을 위한 VPI/VCI 값을 결정하는 방법을 보다 상세히 설명하면, 우선 넘버링 어플리케이션(30)에서는 검색 어플리케이션(20)에 의해 검색된 모든 최단 경로 상에 존재하는 시스템들에 대하여 서로 마주보는 시스템의 VPI/VCI 값 즉, 최단 경로 상에서 이전 시스템의 출력측 VPI/VCI 값과 다음 시스템의 입력측 VPI/VCI 값을 동일하게 설정하게 된다.

예를 들어, 최단 경로 상에 존재하는 모든 시스템에 대하여 VPI 값은 '10'으로 설정하고, VCI 값은 기본적으로 '16'으로 설정할 수 있으며, 만약 서로 다른 2개 이상의 최단 경로에 존재하는 시스템인 경우에는 각 경로별로 VCI 값을 '1'씩 증가시켜 최단 경로마다 VCI 값이 유일한 값을 갖도록 설정하게 된다.

이때, VPI/VCI 값의 경우 시스템이 사용하기 위해 예약된 VPI/VCI 값을 제외한 값을 설정하게 되며, 특히 VPI 값의 경우 최단 경로 상에 존재하는 모든 시스템에 대해 동일한 VPI 값을 설정하는 것이 바람직하지만 서로 마주보는 시스템이 아닌 경우에는 다른 VPI 값을 설정해도 무관하다. 그리고, VCI 값의 경우 모든 시스템에 대해 동일한 VCI 값을 설정하는 것이 바람직하지만 서로 다른 2개 이상의 최단 경로에 존재하는 시스템의 경우에는 다른 VCI 값을 설정해야 한다.

그리고, 이와 같은 방법으로 모든 최단 경로에 대하여 VPI/VCI 값을 결정한 후에는 그 결과 리스트인 자원 할당 리스트를 출력해 주게 된다.

한편, 상술한 VPI/VCI 값 결정 방법을 첨부한 도면 도 4를 예를 들어 설명하면, 도 4는 2개의 최단 경로가 검색된 경우의 PVC 연결을 위한 VPI/VCI 값 결정 상태를 나타내고 있으며, 각각 최초로 접속한 시스템인 시작 노드(Start Node)에서 대역내 접근하고자 하는 1차 목적지 경로(1st Path Dest.)와 2차 목적지 경로(2nd Path Dest.)를 나타내고 있다.

여기서, 1차 목적지 경로에서는 모든 PVC 연결이 'VPI=10, VCI=16'을 갖도록 VPI/VCI 값을 설정하게 된다. 하지만, 2차 목적지 경로에서는 3개의 시스템(노드)이 1차 목적지 경로와 겹치므로, 해당되는 시스템 구간에 대해서는 VCI 값을 '1'씩 증가시켜 'VPI=10, VCI=17'을 갖도록 설정하고, 나머지 구간(즉, 1차 목적지 경로와 겹치지 않는 시스템 구간)에 대해서는 1차 목적지 경로와 동일하게 'VPI=10, VCI=16'을 갖도록 VPI/VCI 값을 설정하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및변경하여 실시할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 ATM 망에서 대역내 관리를 위한 PVC 연결시에 네트웍 자원인 VPI/VCI 값을 관리자가 수동으로 할당하던 것을 데이터베이스에 등록해 놓은 시스템 정보 및 그 시스템의 물리적 연결 정보를 포함하는 망 구성 정보를 기반으로 자동 할당함으로써, PVC 연결에 대하여 자원 할당시의 에러 발생이나 자원 낭비를 최소화할 수 있게 되며, 또한 최적의 경로를 제공할 수 있게 된다.

Claims (8)

1. ATM 망에 존재하는 시스템 정보와, 각 시스템의 물리적 연결 정보를 포함하는 망 구성 정보를 저장하고 있는 데이터베이스와;

   PVC 연결시에 상기 데이터베이스의 망 구성 정보를 기반으로 한 시스템에서 다른 시스템으로의 최단 경로를 검색하고, 그 최단 경로에 대한 리스트를 작성하여 전달해 주는 검색 어플리케이션과;

   상기 검색 어플리케이션에 의해 작성된 최단 경로 리스트에 속하는 시스템들을 경유하는 최단 경로의 PVC 연결을 수행하기 위해 사용할 VPI/VCI 값을 설정하는 넘버링 어플리케이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 에이티엠 망에서 피브이씨 연결을 위한 자원 할당 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 검색 어플리케이션은, 데이터베이스에 등록되어 있는 망 구성 정보를 기반으로 최단 경로를 검색하기 위해서 시스템 정보를 구조체 변수에 버텍스로 등록하고, 각 시스템의 물리적 연결 정보를 구조체 변수에 에지로 등록하는 것을 특징으로 하는 에이티엠 망에서 피브이씨 연결을 위한 자원 할당 시스템.
3. ATM 망에 존재하는 모든 시스템 정보와, 각 시스템의 물리적 연결 정보를 포함하는 망 구성 정보를 데이터베이스에 등록하는 과정과;

   상기 ATM 망의 대역내 관리를 위한 PVC 연결시 상기 데이터베이스에 등록된 망 구성 정보를 기반으로 관리 시스템이 최초로 접속할 시스템에서 대역내로 접근하고자 하는 모든 시스템에 대하여 최단 경로를 검색하는 과정과;

   상기 망 구성 정보를 기반으로 검색된 최단 경로에 존재하는 시스템들을 경유하는 최단 경로의 PVC 연결에 필요한 VPI/VCI 값을 결정하는 과정과;

   상기에서 결정된 VPI/VCI 값을 포함하는 자원 할당 리스트를 관리 시스템으로 전달하여 최단 경로의 PVC 연결을 수행하게 하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 에이티엠 망에서 피브이씨 연결을 위한 자원 할당 방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 데이터베이스에 등록된 망 구성 정보는, 최단 경로 검색을 위하여 시스템 정보의 경우 구조체 변수에 버텍스로 등록되고, 각 시스템의 물리적 연결 정보의 경우 구조체 변수에 에지로 등록되는 것을 특징으로 하는 에이티엠 망에서 피브이씨 연결을 위한 자원 할당 방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 최단 경로 검색은, Dijkstra의 최단 경로 알고리즘을 수행하여 검색하는 것을 특징으로 하는 에이티엠 망에서 피브이씨 연결을 위한 자원 할당 방법.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 PVC 연결에 필요한 VPI/VCI 값을 설정하는 단계는, 시스템이 사용하기 위해 예약된 VPI/VCI 값을 제외한 값을 설정하되, 최단 경로 상에 존재하는 시스템들에 대하여 이전 시스템의 출력측 VPI/VCI 값과 다음 시스템의 입력측 VPI/VCI 값을 서로 동일하게 설정하는 것을 특징으로 하는 에이티엠 망에서 피브이씨 연결을 위한 자원 할당 방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 VPI 값의 경우 최단 경로 상에 존재하는 모든 시스템에 대해 동일한 VPI 값을 설정하되, 서로 마주보는 시스템이 아닌 경우에는 다른 VPI 값을 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 에이티엠 망에서 피브이씨 연결을 위한 자원 할당 방법.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 VCI 값의 경우 모든 시스템에 대해 동일한 VCI 값을 설정하되, 서로 다른 2개 이상의 최단 경로에 존재하는 시스템의 경우에는 다른 VCI 값을 설정하는 것을 특징으로 하는 에이티엠 망에서 피브이씨 연결을 위한 자원 할당 방법.