KR100459538B1 - Ｄｗｄａ망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을고려한 라우팅/파장할당 방법 및 그를 이용한 차등화된라우팅/파장할당 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 DWDA망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법 및 그를 이용한 차등화된 라우팅/파장할당 방법 및 시스템에 관한 것으로서, DWDA망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법은 (a)네트워크의 노드 정보와, 경로를 구성하고 있는 링크에 대하여 사용 가능한 파장 수 정보와, 송수신 노드 쌍에 대한 가중치 정보를 얻는 단계; (b)송수신 노드 쌍에 대하여 최소 홉 수를 가지는 경로의 정보를 모으는 단계; (c)경로 설정에 대한 요구가 있으면, 입력된 송수신 노드 쌍들 중 설정이 요구된 경로로 인해 영향을 받는 혼잡링크의 집합에 관한 정보를 모으는 단계; (d)모든 링크들의 가중치를 계산하는 단계; (e) 각 링크의 가중치를 이용하여 최소경로 알고리즘을 사용한 최단경로를 구하는 단계; (f) 최단 경로에 속하는 링크에서 파장을 할당하고, 링크의 사용가능한 파장 수를 감소시키는 단계; 및 (g) 경로설정요구가 들어오면 (d)단계를 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 의하면, 연결요구의 블록킹(blocking) 확률을 감소시킬 수 있다. 또한 서비스 타입 별로 차등화 된 라우팅 및 생존성을 고려한 파장할당 방법은 각 서비스의 수준에 맞는 서비스 제공 및 자원의 효율적 사용 측면에서도 효과를 가진다.

Description

ＤＷＤＡ망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법 및 그를 이용한 차등화된 라우팅/파장할당 방법 및 시스템{The routing/wavelength assignment method in DWDM network considering latent connection request and Differentiated routing/wavelength assignment method and system using its method}

본 발명은 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplex) 망에서의 라우팅/파장할당 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 DWDM망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법 및 이를 이용한 차등화 서비스를 위한 라우팅/파장할당 방법 및 시스템에 관한 것이다.

차세대 인터넷은 통신거리, 접속방식에 구애되지 않는 초고속, 대용량 정보의 전달이 가능하여야 한다. 이와 같은 능력을 제공하기 위해서는 광통신 기술과 인터넷 기술을 결합하는 광 인터넷 외에는 다른 기술적인 대안을 찾기 힘든 실정이다. DWDM(Dense Wavelength Division Multiplex) 기술은 전송 링크의 속도를 현재 광 링크의 수용 가능한 채널을 1000개까지 늘임으로써 10 Tbps 시스템이 가능하다. 차세대 인터넷이 현재 인터넷의 속도를 1000배 이상으로 향상시키고, QoS(Quality of Service)와 망의 확장성을 보장하여 인터넷 이용을 효율적으로 하기 위한 넓은 개념이라면, 광 인터넷은 광이 가지는 광대역성, 무간섭성, 병렬성 등의 특성을 이용하여 현재 인터넷의 문제점을 획기적으로 개선하는 차세대 인터넷을 구현하는 최적의 해결책이라 할 수 있다.

DWDM 망에서 라우팅과 관련된 문제는 RWA(Routing and Wavelength Assignment) 문제라 불린다. 즉, 광경로의 셋업 요구시 송수신 노드 간에 최적의 경로를 선택하고, 선택된 경로를 따라 효율적으로 파장을 할당하는 문제이다. 이것은 DWDM 망에서 자원의 효율적인 이용 측면에서 중요하게 다루어지고 있다. 즉 제한된 자원의 상황에서 얼마나 많은 광경로를 셋업하는가, 혹은 광경로 셋업 요구시 블록킹 확률을 어떻게 최소화 하는가의 문제이다. 기존의 RWA 문제를 고려한 연구에서 라우팅과 파장 할당에 관한 문제는 분리되어 수행되었다. 이것은 두 절차가 상호적으로 고려되지 못하고 있음을 의미하므로 최적의 성능을 가지는 데는 미흡한 점으로 작용하고 있다.

광 라우팅 방법은 크게 고정 라우팅, 교대 라우팅 그리고 동적 라우팅으로 분류 된다. 고정 라우팅은 최소 길이 경로를 따르는 고정된 경로를 정하고, 광경로의 셋업 요구시에 항상 정해진 같은 경로를 따라 라우팅하는 방식이다. 일반적으로 오프라인(Offline)상에서 최단경로 알고리즘(Dijkstras, Bellman-Ford algorithms)을 이용하여 계산한다. 이 방법은 경로선택은 단순하지만, 자원이 제한적일때 블록 확률이 높다는 단점이 있다.

교대 라우팅은 여러 개의 단거리 경로를 정해놓고 차례로 할당하는 방식이다. 라우팅은 다중의 경로를 유지하는 방식으로 수신 노드까지 2개 이상의 고정 경로를 가지는 테이블을 유지하고, 라우팅 테이블에서 우선순위에 의해 차례로 가능한 경로를 찾는 방식이다. 두 개 이상의 경로는 서로 경로가 서로 중첩되어서는 안되는(link-disjoint) 특성을 가져야 한다. 이 방식은 고정 라우팅에 비해 연결 요구의 블록 확률을 상당히 줄여준다.

동적 라우팅은 앞에서 소개된 정적 라우팅 기법보다 더 효율적인 방식으로 망 및 링크 상태에 따라 송수신 쌍 간에 모든 가능한 경로가 계산되고, 그 중에서 어느 순간에 가장 최적의 경로를 선택한다. 즉 수시로 변하는 네트워크 상태에 따라 송수신간 경로를 동적으로 선택한다. 이전에 제안된 대표적인 동적 라우팅 알고리즘은 LCP(Least Congestion Path) 알고리즘으로 여러 개의 가능한 경로를 미리 결정해 놓고, 혼잡이 제일 적은 경로를 선택하는 방식이다.

파장 할당 방법은 DWDM 망에서 광 라우팅 방식에 의해 정해진 최적의 경로를 통해 링크 상에 개별적인 파장을 할당하는 문제로, 라우팅 경로 상에서 자원, 즉 파장을 가장 효율적으로 사용하기 위함이다. 주어진 링크 상에서 두 광 경로가 같은 파장을 공유하지 못하게 각 광 경로에 파장을 할당하는 방법이 파장 할당 기법이다. 임의(Random), FF(First-Fit), LU(Least-Used), MU(Most-Used), Min-Product, Least-Loaded, MAX-SUM 등 많은 방식이 기존에 제안되었다. RCL(Related Capacity Loss) 방식은 망에서 모든 가능한 경로를 고려하여, 현재의 셋업 요구의 설립 후에 남아있는 경로의 파장 용량을 최대화시키는 방법으로 용량 손실이 가장 적은 파장을 할당한다. 기존에 제안된 방법 중 RCL 방식이 효율적인 자원의 사용 측면에서 좋은 성능을 나타낸다. 하지만 RCL은 고정 라우팅에 바탕을 둔 파장 할당 방식으로 동적 라우팅 방식에 적용하는 것은 상당히 어렵고 복잡하다.

일반적으로 DWDM 광 네트웍 백본망은 동적 라우팅 환경을 요구한다. 상기 FF는 각각의 링크상의 모든 파장을 순서화 하고, 가능한 파장을 찾을 때 낮은 순서의 파장을 먼저 할당하는 방식이다. FF의 장점은 전체 정보가 필요 없고, 파장을 모두 고려할 필요가 없기 때문에 계산 복잡도가 작다. 또한 사용되는 파장 공간은 낮은 번호로 모여지므로 긴 경로를 높은 번호의 파장에 할당 할 수 있는 확률이 높아져서 짧은 경로와 긴 경로간의 공정성에도 좋은 방식으로 현재 많이 사용되고 있다.

차세대 인터넷 백본망이 DWDM 방식으로 발전해 가고, 또한 데이터 위주의 인터넷 서비스에서 음성, 영상 등의 멀티미디어 서비스로 발전해 감에 따라, 라우팅 문제도 QoS를 고려한 방식으로의 접근이 한층 더 요구되고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 DWDM 망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는 DWDM 네트워크에서 많은 홉을 경유하는 경로가 물리적으로 전송 품질이 떨어지는 점을 고려하여 IP 차등화 서비스의 QoS 제공을 위해 각 서비스 타입별로 차등화 된 라우팅 방법을 제공하기 위한, DWDM망에서의 차등화된 라우팅/파장할당 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 DWDM 망에서의 차등화된 라우팅/파장할당 시스템의 구성을 블록도로 도시한 것이다.

도 2는 라우팅/파장할당(RWA) 방법을 흐름도로 도시한 것이다.

도 3은 MIPR의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.

도 4는 알고리즘의 기호를 정의한 것이다.

도 5a는 파장변환기 사용시 MIPR 알고리즘을 도시한 것이다.

도 5b는 도 5a를 보다 구체적이고 상세히 설명한 알고리즘 설명도이다.

도 6a는 파장변환기를 사용하지 않을 때의 MIPR 알고리즘을 도시한 것이다.

도 6b는 도 6a를 보다 구체적이고 상세히 설명한 설명도이다.

도 7a는 차등화 QoS 라우팅을 나타내는 알고리즘을 도시한 것이다.

도 7b는 도 7a를 보다 구체적이고 상세히 설명한 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 DWDM 망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법은, 파장 변환기를 사용하는 DWDM 네트워크에서의 경로설정 요구에 대한 라우팅 방법에 있어서, (a) 상기 네트워크의 노드 정보와, 경로를 구성하고 있는 링크에 대하여 사용 가능한 파장 수 정보와, 송수신 노드 쌍에 대한 가중치 정보를 얻는 단계; (b) 상기 송수신 노드 쌍에 대하여 최소 홉 수를 가지는 경로의 정보를 모으는 단계; (c) 경로 설정에 대한 요구가 있으면, 상기 입력된 송수신 노드 쌍들 중 상기 설정이 요구된 경로로 인해 영향을 받는 링크(혼잡링크)의 집합에 관한 정보를 모으는 단계; (d) 모든 링크들의 가중치를 계산하는 단계; (e) 상기 각 링크의 가중치를 이용하여 최소경로 알고리즘을 사용한 최단경로를 구하는 단계; (f) 상기 최단 경로에 속하는 링크에서 파장을 할당하고, 상기 링크의 사용가능한 파장 수를 감소시키는 단계; 및 (g) 경로설정요구가 들어오면 상기 (d)단계를 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 한다. 상기 (b)단계와 (c)단계 사이에 경로 해제에 대한 요구가 있으면, 상기 해당 경로에 속한 모든 링크의 사용가능 파장수를 하나 증가시키는 단계를 더 구비함이 바람직하다.

상기 (a)단계의 가중치 정보는 과거의 트래픽 흐름 및 미래의 발생할 수 있는 트래픽 흐름의 정보를 이용하여 결정함을 특징으로 한다. 상기 (d)단계의 가중치 계산은 가중치 계산 대상의 링크가 송수신 노드 쌍의 혼잡링크의 집합에 속하는지 판단하여 속할 때 마다 가중치를 증가시키되, 모든 송수신 노드 쌍에 대해 이를 수행함을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 DWDM 망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법은, 파장 변환기를 사용하지 않는 DWDM 네트워크에서의 경로설정 요구에 대한 라우팅 방법에 있어서, (a) 새로운 연결 요구가 들어오면, 송수신 노드 쌍에 대한 최소 홉수를 가지는 경로를 계산하여 소정의 개수를 선택하는 단계; (b) 상기 선택된 각 경로에 대해 상기 경로가 다른 송수신 노드 쌍의 최소 홉수 경로에 미치는 영향을 구하는 단계; 및 (c) 상기 다른 경로에 미치는 영향이 가장 작은 경로를 선택하고, 파장을 할당하는 단계를 포함함을 특징으로 한다. 상기 (a)단계는 WDM 네트워크의 송수신 노드를 포함한 모든 노드 정보 및 모든 링크에 대하여 링크내의 사용가능한 파장 수 정보를 얻는 단계; 연결해제 요구가 들어오면, 해당 경로에 속한 모든 링크의 사용가능 파장 수를 감소시키는 단계; 및 새로운 연결설정 요구가 들어오면, 송수신 노드 쌍에 대한 최소 홉수를 가지는 경로를 계산하여 소정의 개수를 선택하는 단계로 이루어지고, 상기 (c)단계는 파장을 할당한 후 선택된 경로에 속하는 모든 링크의 사용가능 파장 수를 감소시키는 단계를 더 구비함을 특징으로 한다.

상기 (a)단계에서 선택되는 경로 수는 세 개임이 바람직하다. 상기 (b)단계의 영향의 정도에 대한 판단은 송수신 노드 쌍 간에 가능한 최소 홉 수의 경로 중에서 병목 링크의 잔여파장수가 최대인 경로 값을 v라 정의할 때, 경로에 영향을 미치지 않을 경우는 v=0, 경로에 영향을 미치되 사용가능한 파장이 있을 경우는 v=0.5, 경로에 영향을 미치되 사용가능한 파장이 없을 경우는 v=1로 하여 상기 소정의 경로 각각에 대해 상기 v 값과 송수신 쌍의 소정의 가중치를 고려하여 판단함을 특징으로 한다. 상기 (c)단계에서의 파장할당은 FF(First Fit) 방식으로 함을 바람직하다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 DWDM 망에서의 차등화된 라우팅/파장할당 방법은, (a) WDM 네트워크의 송수신 노드를 포함한 모든 노드 정보, 모든 링크에 대하여 링크 내의 사용가능한 파장 수 정보를 얻는 단계; (b) 새로운 연결설정 요구가 들어오면 서비스 등급을 분류하는 단계; (c) 상기 서비스 등급이 상위 등급이면 요구된 송수신 노드 쌍의 가능 경로와 모든 경로에 대해 신호대 잡음비(SNR) 값을 계산하고, 최소의 SNR 값을 가지는 경로를 선택하는단계; (d) 상기 서비스 등급이 하위 등급이면, 파장변환기를 사용하면 파장변환기를 사용하는 라우팅방식으로, 파장변환기를 사용하지 않으면 파장변환기를 사용하지 않는 라우팅 방식으로 경로를 선택하는 단계; 및 (e) 상기 선택된 경로에 속하는 링크에 파장을 할당하는 단계를 포함함을 특징으로 한다. 상기 (e)단계의 파장할당은 FF(First Fit) 방식으로 파장을 할당함이 바람직하다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 DWDM 망에서의 차등화된 라우팅/파장할당 시스템은, IP 차등화 서비스를 보장하기 위해 입력되는 IP 트래픽의 서비스 분류를 수행하는 서비스분류부; 상기 분류된 트래픽을 각 서비스 별로 스케쥴링하는 흐름스케쥴링부; 상기 각각의 서비스 타입에 따라 MIPR 라우팅, SNR QoS 라우팅방식을 사용하여 차등화 된 라우팅을 수행하는 라우팅부; 광 경로의 전송 품질과 광 경로의 생존성에 관련된 QoS 파라미터를 고려하여 QoS 라우팅을 수행하는 생존성부; 및 상기 결정된 라우팅 경로에 따라 가능한 파장을 할당하는 파장할당부를 포함함을 특징으로 한다. 상기 IP 차등화 서비스 타입은 premium, assured 및 best-effort 서비스로 이루어지고, 상기 premium 서비스 및 assured 서비스의 라우팅은 SNR QoS 라우팅 방식을 사용하되, 최고급은 라우팅 실패시 1:1 로 백업경로를 제공하고, 고급은 라우팅 실패시 1:N으로 백업경로를 제공하며, 상기 best-effort 서비스의 라우팅은 파장변환기를 사용하면 상기 파장변환기를 사용한 MIPR 라우팅 방식을 사용하거나, 파장변환기를 사용하지 않으면 상기 파장변환기를 사용하지 않은 MIPR 라우팅 방식을 사용함을 특징으로한다.

그리고 상기 기재된 발명을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명한다. 본 발명은 DWDM 네트워크에서 많은 홉을 경유하는 경로가 물리적으로 전송 품질이 떨어지는 점을 고려하여 IP 차등화 서비스의 QoS(Quality of Service) 제공을 위해 각 서비스 타입별로 차등화 된 라우팅 방법을 제공한다. 이를 위해 미래의 잠재적인 연결요구에 가장 영향을 줄이는 경로를 설정하는 MIPR의 개념을 정립 하고, 파장 변환기의 사용 유무에 따라 차별화 된 효율적인 MIPR 라우팅/파장할당방법을 사용한다. 또한 상기 알고리즘을 적용하여 IP 차등화 서비스를 위한 DWDM 네트워크에서 QoS에 따라 차등화 된 라우팅 방법을 제공한다.

상기 MIPR 라우팅/파장할당 방법은 DWDM 네트워크에 연결 셋업 요구가 순차적으로 도착하고 이후의 연결 요구에 대한 정보를 가지고 있지 않을 때, 미래의 잠재적인 연결 요구를 가지는 많은 송수신 쌍에 영향을 줄이는 경로를 선택하는 개념이다. 비록 미래의 연결 요구는 완전하게 알려져 있지 않지만, 일반적으로 연결 요구를 생성하고 제거하는 노드 즉 송수신 노드의 쌍은 알려져 있다고 가정한다.

현재의 연결 요구가 송수신 쌍에 얼마나 영향을 주는가에 대한 값을 구체적으로 표현하기 위하여 v(maxflow value)를 정의한다. 이것은 특정 송수신 쌍에 미치는 영향의 양을 측정하기 위한 파라미터이다. 즉 송수신 쌍간에 가능한 최소 홉수의 경로 중에서 병목 링크의 잔여 파장수가 최대인 경로의 값이다. 만약 특정 송수신 쌍에 연결 셋업이 요구되면 해당 되는 v 값은 감소 하고, 또한 몇몇 다른 송수신 쌍의 v값 역시 감소할 수 있다.

최소 간섭 경로는 모든 송수신쌍의 v를 더한 값을 최대화 하는 경로를 선택한다. 이것은 미래의 연결 요구를 위해 가능한 자원을 보호할 뿐만 아니라, 링크의 failure 경우에도 경로의 재설정을 위해 가능한 자원을 제공할 수 있다.

또한, 차등화 된 QoS 서비스를 위해 2종류의 QoS 파라미터를 도입한다. 첫째, 광 경로의 전송 품질에 관련 된 QoS 파라미터이다. 앞에서 서술되었듯이 DWDM에서 광경로의 성능은 경로에 속한 광 구성요소에 의해 결정된다. 즉, 전송 신호의 손상 원인은 지터, 혼선, Amplified Spontaneous Emission(ASE) 등이 있고 위의 원인에 의해 각 링크의 파장 별 SNR의 값이 결정되게 된다

두번째, 광 경로의 생존성에 관련된 QoS 파라미터를 고려한다. 광 경로의 보호 능력은 광 네트워크에서 QoS 보장의 중요한 부분이다. 광경로의 보호는 광 선로 절단, 파장 실패 등의 상황에 투명한 광 경로를 제공한다. 일반적인 DWDM 망의 생존성 메커니즘은 모든 플로우(flow)에 같은 보호 수준을 제공한다. 거대한 메쉬 망에서, 차등화 서비스 모델 환경을 제공하는 어플리케이션에서 보장형 서비스를 위한 위의 방법은 비효율적이다. 따라서 망 생존성 모듈은 클래스에 기반을 둔 보호 메커니즘의 개발을 필요로 한다.

도 1은 본 발명에 의한, DWDM 망에서의 차등화된 라우팅/파장할당 시스템의 구성을 블록도로 도시한 것이다. 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 전체 5개 부분의 모듈로 구성된다. DWDM 에지 노드(100)는 DWDM 망에서의 차등화된 QoS를 제공하기 위한 라우팅/파장할당 시스템으로서, 서비스분류부(Service Classifier Module, 110), 흐름스케쥴링부(Flow Scheduling Module, 120), 라우팅부(RoutingModule, 130), 생존성부(Survivability Module, 140) 및 파장할당부(Wavelength Assignment module, 150)을 포함하여 이루어진다.

상기 서비스분류부(Service Classifier Module, 110)는 기존의 IP 차등화 서비스를 보장하기 위해 입력되는 IP 트래픽의 서비스 분류를 수행한다. IP 차등화 서비스 클래스는 premium, assured, best-effort 서비스로 구성된다.

상기 흐름스케쥴링부(Flow Scheduling Module, 120)는 분류된 트래픽을 각 서비스 별로 스케쥴링한다.

상기 라우팅부(Routing Module, 130)는 각각의 서비스 타입에 따라 차등화 된 라우팅을 수행한다. 즉 서비스 타입에 따라 MIPR, SNR QoS 라우팅 방식 등 다른 방식을 적용하는데, MIPR 라우팅 방법은 DWDM 망의 파장변환기 설치 유무에 따라 각각 달리 정의 및 제공되어 향후 블록 확률을 최소화하는 경로를 설정하는 역할을 한다. 또한 SNR에 의한 라우팅 방법은 고품질의 경로를 선택하는 역할을 한다.

상기 생존성부(Survivability Module, 140)는 광 경로의 전송 품질과 광 경로의 생존성에 관련된 QoS 파라미터를 고려하여 QoS 라우팅을 수행한다. DWDM에서 광경로의 성능은 경로에 속한 광 구성요소에 의해 결정된다. 즉, 전송 신호의 손상 원인은 지터, 혼선, Amplified Spontaneous Emission(ASE) 등이 있고 위의 원인에 의해 각 링크의 파장 별 SNR의 값이 결정되게 된다. 측정된 SNR 값은 연결의 전체 경로를 따라 값이 제한되는 path constraint를 따르게 된다. 광경로의 보호 능력은 광 네트워크에서 QoS 보장의 중요한 부분이다. 광경로의 보호는 광 선로 절단, 파장 실패등의 상황에 투명한 광경로를 제공한다. 일반적인 DWDM 망의 생존성 메커니즘은 모든 플로우에 같은 보호 수준을 제공한다.

상기 파장할당부(Wavelength Assignment module, 150)는 결정된 라우팅 경로에 따라 가능한 파장을 할당하는 역할을 한다.

도 2는 라우팅/파장할당(RWA) 방법을 흐름도로 도시한 것이다. 에지 노드(100)에 연결요구가 들어오면(200단계), 서비스분류부(110)은 서비스의 타입이 무엇인지 체크한다.(205단계) 본 실시예에서는 각각 premium, assured, best-effort 서비스로 분류된다. 광 네트워크에서 많은 홉을 경유하는 경로는 물리적으로 전송 품질이 떨어지는 점을 고려하여, 차등화 서비스의 각 타입 별로 차등화 된 DWDM 라우팅 방식이 적용된다. 고려되어지는 QoS 속성은 라우팅 방법, 생존성, 파장 할당 방식 등이다.

우선 라우팅 방식 측면에서, Premium, Assured 서비스는 잔여 파장의 수에 상관없이 SNR 파라미터에 의해 경로의 각 링크 파장 SNR의 값에 의한 라우팅을 수행한다.(210단계, 220단계) 이것은 Premium 및 Assured 서비스는 가장 뛰어난 품질의 서비스가 제공되어야 하기 때문이다. Best-effort 서비스는 MIRP 라우팅 방식을 적용하여, 앞의 클래스 서비스의 최상의 SNR 경로를 보호한다.(230단계) Premium 서비스는 통계적으로 전체 트래픽의 약 10% 밖에 차지하지 않으므로 네트워크 상태에 큰 영향은 미치지 않으면서, 상대적으로 가장 좋은 전송 품질을 유지 한다. 또한 경로의 실패(failure) 상황에 대한 경로 보호를 위해, 서비스 별로 차등화 된 생존성 기법을 제공한다. 우선 가장 중요한 premium 서비스는 링크의 실패시 미리 예약된 전용의 백업 경로를 통해 (1:1) 보호(protection)를 수행한다.(215단계) Assured 서비스는 백업(backup) 경로를 공유하여 자원을 효율적으로 사용 할 수 있는 (N:1) 보호를 수행한다.(225단계) Best-effort 서비스는 실패 후에 복구를 위한 경로를 탐색하는 회복(restoration) 기법을 사용하여 생존성을 보장한다.(230단계) 만일 사용가능한 파장수(W)가 송수신 노드쌍의 수(N)보다 큰지 판단하여(235단계), 크거나 또는 상기 215단계, 225단계의 Premium, Assurd 서비스 타입의 라우팅 후에는 FF(First Fit)방식으로 파장을 할당한다.(240단계) 그리고 나서 데이터를 실을 수 있는 파장이 존재하면(245단계), 연결을 설정한다.(250단계) 만일 235단계에서 파장이 노드의 수 보다 작거나, 245단계에서 데이터를 실을 수 있는 파장이 없으면 연결요구를 블록킹한다.(255단계)

이와 같이 차등적인 생존성 기법은 각 서비스 특성에 따라 복구 시간 및 확률이 차등적으로 적용되고, 망 자원의 효율성 측면에서도 좋은 성능을 가진다.

도 3은 MIPR의 개념을 설명하기 위한 개념도이다. DWDM 네트워크에서 일반적으로 많이 사용되는 라우팅 방식은 최소 홉수 알고리즘이다. 이 알고리즘은 송수신 노드간에 최소의 링크를 선택하므로 계산이 단순하지만 비교적 효율적인 네트워크 성능을 가진다. 하지만 프로세서 스피드의 빠른 증가에 의해, 계산 절차가 복잡하더라도 더 효율적인 알고리즘을 필요로 한다. 최소 홉수 알고리즘에 의해 경로가 결정되었을 때, 여러 송수신 쌍에 대한 상당한 자원 감소가 일어나는 것을 나타낸다. 따라서 최소 홉수 경로보다 홉수는 많지만 다른 송수신쌍에 덜 영향을 미치는 경로를 선택하는 것이 효율이 좋다. MIPR 알고리즘은 DWDM 네트워크에 연결 셋업 요구가 순차적으로 도착하고 이후의 연결 요구에 대한 정보를 가지고 있지 않을 때, 미래의 잠재적인 연결 요구를 가지는 많은 송수신 쌍에 영향을 줄이는 경로를 선택하는 개념이다. 비록 미래의 연결 요구는 완전하게 알려져 있지 않지만, 일반적으로 연결 요구를 생성하고 제거하는 노드 즉 송수신 노드의 쌍은 알려져 있다고 가정한다. 현재의 연결 요구가 송수신 쌍에 얼마나 영향을 주는가에 대한 값을 구체적으로 표현하기 위하여 v(maxflow value)를 정의한다. 이것은 특정 송수신 쌍에 미치는 영향의 양을 측정하기 위한 파라미터이다. 즉 송수신 쌍간에 가능한 최소 홉수의 경로 중에서 병목 링크의 잔여 파장수가 최대인 경로의 값이다. 만약 특정 송수신 쌍에 연결 셋업이 요구되면 해당되는 v 값은 감소하고, 또한 몇몇 다른 송수신 쌍의 v값 역시 감소할 수 있다.

도 4는 알고리즘의 기호를 정의한 것이다. P는 네트워크에서 알려져 있는 송수신 노드 쌍의 집합을 표현한다. π_sd(p)는 특정 송수신 노드간의 최소 홉수를 가지는 경로를 따르는 링크의 집합을 나타내고, α_sd는 송수신 쌍의 가중치 값으로, 각각의 송수신 쌍에 통계적으로 얼마나 많은 연결 요구가 들어오는 가를 나타내는 수치이다. C_sd는 혼잡 링크의 집합으로써 현재의 연결 요구가 설정될 때 송수신 노드쌍들의 최소 홉수 경로에 속하는 링크 중 영향을 받는 링크의 집합이다.

도 5a는 파장변환기 사용시 MIPR 알고리즘을 도시한 것이다. 그리고 도 5b는 도 5a를 보다 구체적이고 상세히 설명한 알고리즘 설명도이다. 도 5b를 간략히 보충설명하면, 단계 0 에서 WDM 네트워크의 송수신 노드를 포함한 모든 노드 정보를 입력한다. 그리고 단계 1 에서 모든 링크(m)에 대하여 링크내의 사용 가능한 파장 수 정보를 입력한다. 단계 2에서는 과거의 트래픽 흐름 및 미래의 발생할 수 있는 트래픽 흐름의 정보를 이용하여 모든 송수신 노드쌍(n)에 대한 가중치 alpha _sd를 입력한다. 단계 3에서는 모든 송수신 노드쌍(n)에 대하여 최소 홉수를 가지는 경로 정보, 즉 링크들을 취합한다.

그리고 나서 단계 4에서 새로운 연결에 대한 요구를 입력 받는다. 만일 새로운 연결 요구가 연결해제이면 해당 경로에 속한 모든 링크의 사용 가능 파장 수를 하나 증가시킨다.

만일 상기 연결요구가 연결해제가 아니면, 단계 5를 진행시킨다. 단계 5에서는 새로운 연결요구 (a,b)를 접수한다. 단계 6에서는 모든 송수신 노드 쌍(n)에 대하여, 새로운 연결 요구 (a,b)의 설정에 따라 영향을 받는 링크들의 집합인 혼잡링크 집합 Csd를 취합한다.

단계 7에서는 모든 링크의 가중치를 계산한다. 초기치로는 링크(i)의 가중치 w(i)를 0 으로 한다. 그리고 송수신 노드 쌍(j)에 대해 혼잡링크가 있는지 체크하여 송수신 노드쌍의 혼잡링크에 링크 i가 있으면 상기 w(i)에 송수신 노드쌍(n)에 대한 가중치 alpha _sd를 더하여 w(i)값을 갱신한다. 혼잡링크에 링크 i가 없으면 w값을 0으로 한다. 이와 같은 작업을 j값을 하나씩 증가시키면서 모든 송수신 노드쌍의 개수 n이 될 때까지 수행한다. 상기 송수신 노드쌍 j가 모든 송수신노드쌍의 개수 n 이 될 때까지의 작업을 링크의 개수(i)를 하나씩 증가키면서 링크의 개수 m 이 될 때가지 반복한다.

단계 8에서는 Dijkstra의 알고리즘을 이용하여 (a,b)를 지나는 최단경로를 구한다. 단계 9에서는 최단 경로에 속하는 링크에서 파장을 할당하고, 사용가능한 파장수를 하나 감소시킨다. 그리고 나서 단계 4로 간다.

DWDM 네트워크에서 파장 변환기의 사용은 파장 연속성 제약 조건을 없애고, 네트워크의 효율적 사용 측면에서 큰 영향을 미친다. 하지만 현재 상황에서 파장 변환기를 전 노드에 걸쳐 사용하는 것은 비용 측면에서 바람직하지 못하다. 파장 변환기를 사용하면 파장 연속성 제약이 없어진다. 따라서 파장 할당 문제를 고려 할 필요가 없고 라우팅 문제는 보다 더 간단해진다. 즉 각 링크 가중치의 계산시 남아있는 파장의 양만을 고려할 수 있다. 주어진 문제를 해결하기 위해 링크를 위한 적절한 가중치를 결정하고, 가중치 값에 대한 최소 경로를 설정한다. 가중치는 다음의 수학식에 의해 결정된다.

수학식 1 및 수학식 2는 특정 링크가 네트워??상이 다른 송수신 노드 쌍들에 대해 얼마나 영향을 미치는지를 나타내는 수식이다. 즉 특성링크로 인해 발생할 수 있는 혼잡도를 나타낸다. 수학식 1은 MIPR알고리즘이 해결해야 할 문제로서, 라우팅시 각각의 송수신 노드쌍의 가중치 α_sd를 가지는 송수신 쌍에서 최소 홉수 경로상의 병목 링크의 잔여 파장수와 가중치의 곱을 더한 값이 가장 커야하며, 이것은 현재 수행되는 경로설정이 다른 송수신 쌍의 미래의 경로설정에 가장 영향을 주지 않는다는 것을 의미한다. 수학식 2는 링크l에 파장이 할당되었을 때, 송수신 노드 S, D를 가지는 노드 쌍의 π_sd(p)의 병목 링크의 사용 가능한 파장 수의 변화량을 나타낸다.

수학식 3에서 α_sd는 송수신 노드쌍의 가중치를 의미하며, 각각의 송수신 상에 통계적으로 얼마나 많은 연결요구가 들어오는 가를 나타낸다. 즉 네트워크상에는 특정 송수신 상에 실제로 트래픽이 많이 걸릴 수 있다. 이러한 사항을 고려하여 이 값이 만약 클 경우 그 송수신 노드간에 그만큼 트래픽이 많다는 것을 의미하며 잠재적으로 혼잡상황이 일어날 확률이 높다고 볼 수 있다. 파라미터는 병목링크 l 에 실제 파장이 할당되었을 경우 송수신 노드 S,D를 가지는 노드쌍에 얼마나 영향을 주는가를 나타내는 값이다. 그 링크가 혼잡링크에 포함되면 1, 아니면 0 으로 값을 부여해서 수정하면, 수학식 3 이 수학식 4로 변형된다.

수학식 3은 링크의 가중치를 구하는 식으로, 링크 l에 파장할당 수행시, 송수신 노드 쌍에 영향을 미치는 정도를 나타내는 수학식 2와 각 송수신 쌍의 가중치α_sd를 곱하여 현재 연결 요구되는 (a,b) 노드 쌍을 제외한 나머지 노드쌍들의 값을 합한다. 수학식 4는 수학식 2에서 링크가 혼잡링크에 포함되면 1, 그 이외에는 0의 값을 부여하여 수학식 3을 변형한 식이다. 즉 수학식 4는 네트워크내의 모든 송수신 노드를 고려하여 현재 연결요구에 특정 링크(l)가 사용될 경우, 이 후의 다른 연결 설정을요구하는 모든 송수신 노드들이 얼마나 영향을 받는지를 나타내며, 그 값이 클수록 다른 송수신 노드들에게 영향을 많이 준다고 할 수 있다. 즉 링크를 사용하면 혼잡이 발생될 확률이 높기 때문에 될 수 있으면 그 링크를 피하면서 최소 경로를 설정하는 것이 바람직하다.

도 6a는 파장변환기를 사용하지 않을 때의 MIPR 알고리즘을 도시한 것이다. 도 6b는 도 6a를 보다 구체적이고 상세히 설명한 설명도이다. 도 6b를 간략히 설명하면 먼저 단계 0에서 초기화를 수행한다. 즉 WDM 네트워크의 송수신 노드를 포함한 모든 노드 정보를 입력한다. 또한 모든 링크(m)에 대하여 링크내의 사용 가능한 파장 수 정보를 입력한다.

그리고 단계 1에서 새로운 연결에 대한 요구를 입력받는다. 만일 새로운 연결요구가 연결 해제이면 해당 경로에 속한 모든 링크의 사용 가능 파장 수를 하나 증가시킨다. 그렇지 않으면 단계 2로 가서, 송수신 노드쌍 (a,b)에 대한 최소 홉수를 가지는 경로를 최대 3개(P(1), P(2), P(3))까지 계산하여 선택한다. (계산 된 경로 수 =k)

그리고 나서 단계 3에서는 p_v(i)의 초기치를 0으로 하고 계산된 경로수(i)를하나씩 증가시켜 모든 계산된 경로수(k)가 될 때까지 다음과 같은 작업을 반복한다.

경로 P(i)가 송수신 노드쌍 j의 최소 홉수를 가지는 경로의 링크를 지나고, 경로 P(i)로 인한 사용 가능 파장이 있으면 v=0.5, 사용가능 파장이 없으면 v=1로 한다. 만일 경로 P(i)가 송수신 노드쌍 j의 최소 홉수를 가지는 경로의 링크를 지나지 않으면 v=0으로 한다. 상기 v 값이 정해지면, 현재의 p_v(i)값에 alpha _sd 에 v를 곱한 값을 더하여 p_v(i)값을 갱신한다. 상기 과정을 송수신노드 쌍(j)을 하나씩 증가키켜 모든 송수신 노드 쌍의 개수(n)이 될 때까지 반복한다.

단계 3이 수행되면, 단계 4로 가서 최소 p_v(i) 값을 가지는 경로를 선택하여 FF 방식으로 파장을 할당한다. 그리고 나서 단계 5에서는 선택된 경로에 속하는 모든 링크의 사용가능 파장 수를 1 감소시킨후, 다시 단계 1로 간다.

한편 각 노드에 파장변환기가 존재할 때 각 링크의 가중치 계산시 잔여 파장의 양만을 고려하므로 위에서 제시한 알고리즘이 가능하다. 하지만 네트워크 노드에 파장 변환기가 없을 때, 광 경로를 따라 같은 파장을 사용해야 하는 파장 연속성 제약을 가지므로 어떤 파장이 할당되는 가에 따라 링크의 가중치는 가변적이다. 이 특성은 경로 설정시 계산량의 엄청난 증가를 가져온다. 따라서 변형된 방식의 알고리즘이 필요하다. 계산량을 줄이기 위해 링크의 가중치를 계산하는 대신, 각 송수신 쌍을 위해 최소 홉 수를 가지는 미리 선택된 경로와 파장을 선택하고 유지한다. 이때 파장할당 방식은 비교적 간단하고 성능이 뛰어난 FF 방식을 선택한다.만약에 선택된 경로와 파장이 할당되었을 때, 각각 다른 송수신 노드상의 최소 홉 수 경로에 어느 정도 영향을 미치는가에 따라 영향에 대한 차등화 된 값을 부여한다. 즉 파장이 할당되었을 때, 어떤 송수신 노드쌍의 최소 홉 수 경로에 영향을 미치지 않으면 0의 값, 영향을 미치지만 다른 사용 가능한 파장이 있을 때 0.5, 영향을 미치고 다른 사용 가능한 파장이 없을 때 1의 값을 부여한다. 그리고 경로는 다음의 수학식 5에 의한 결정된다.

위의 식은 파장 변환기 사용시 MIPR 알고리즘에 사용되는 수식으로서, i번째 미리 선택된 경로가 다른 송수신 노드쌍의 최소 홉 수 경로에 미치는 영향을 나타낸 식이다. α_sd는 파장변환기 사용할 경우에 사용되는 것과 같은 의미이며, nu _i는 만약 현재 연결설정을 이해 후보자 경로(P1,P2,P3 :최소 홉수를 가지는 세 경로)가 사용된다면, 각각의 후보자 경로가 사용될 경우 모든 다른 송수신 노드들에게 영향을 주는 정도를 계산한다. 즉 만약 P1이 경로로서 사용될 경우 특정 송수신 노드쌍에 영향을 주지않는다면 0, 영향을 주지만 잔여 파장이 있다면 0.5, 영향을 주고 이 경로가 설정디어 잔여 파장이 없어진다면 1로 값을 부여한다. 따라서 P1을 사용할 경우 nu _i 값을 모든 송수신 노드들에 대해 계산하고 더한다. P2, P3 역시 같은 방법으로 nu _i 값을 구하여 합한 이후에 그 값이 가장 값을 가지는 경로(P1,P2,P3 들 중에)를 현재 연결요구에 만족하는 경로 즉 잠재적으로 혼잡상황을 일으킬 확률이 작은 경로가 선택된다. 위에서는 후보자 경로를 3가지로 고려했는데, 반드시 3가지일 필요는 없다. 물론 계산량이 문제되지 않을 경우, 모든 경로를 고려하면 좋겠지만 실제로 후보자 경로가 많아지면 계산량이 너무 많기 때문에 적절하게 선택하는 것이 바람직하다.

도 7a는 차등화 QoS 라우팅을 나타내는 알고리즘을 도시한 것이다. 도 7b는 도 7a를 보다 구체적이고 상세히 설명한 것이다. 이를 간략히 설명하면, 먼저 초기화를 한다.(단계 0) 즉 WDM 네트워크의 송수신 노드를 포함한 모든 노드 정보를 입력한다. 또한 모든 링크(m)에 대하여 링크내의 사용 가능한 파장 수 정보를 입력한다.

단계 1에서는 새로운 연결에 대한 요구를 입력 받는다. 만일 새로운 연결 요구가 연결해제이면 해당 경로에 속한 모든 링크의 사용 가능 파장 수를 하나 증가시킨다. 연결요구가 연결설정이면 라우팅 방법을 선택한다.(단계 2) 만일 새로운 연결(a,b) 요구가 premium 또는 assured 이면 요구된 송수신 노드쌍(a,b)의 가능 경로와 모든 경로에 대하여 SNR 값을 계산한다. 그리고 최소의 SNR 값을 가지는 경로를 선택한다. 만일 새로운 연결(a,b) 요구가 premium 및 assured 가 아니면 MIPR 에 의하여 경로를 선택한다.

경로선택이 되면 선택된 경로에 속하는 링크에 FF방식으로 파장을 할당한다.(단계 3) 단계 4에서는 선택된 경로에 속하는 모든 링크의 사용가능 파장 수를 1 감소시키고 단계 1로 간다.

한편 우선 차등화 된 QoS 라우팅를 위해 2종류의 QoS 파라미터를 도입한다.첫째, 광 경로의 전송품질에 관련 된 QoS 파라미터이다. DWDM에서 광경로의 성능은 경로에 속한 광 구성요소에 의해 결정된다. 즉, 전송 신호의 손상 원인은 지터, 혼선, Amplified Spontaneous Emission(ASE) 등이 있고 위의 원인에 의해 각 링크의 파장 별 SNR의 값이 결정되게 된다. SNR의 값은 수학식 6 및 수학식 7에 의해 결정된다.

여기서 Q는 측정된 Q-factor 값이다.

계산된 SNR 값은 연결의 전체 경로를 따라 값이 제한되는 경로 제약(path constraint)을 따르게 된다. 두번째, 광 경로의 생존성에 관련된 QoS 파라미터를 고려한다. 광경로의 보호 능력은 광 네트워크에서 QoS 보장의 중요한 부분이다. 광경로의 보호는 광 선로 절단, 파장 실패등의 상황에 투명한 광경로를 제공한다. 일반적인 DWDM 망의 생존성 메커니즘은 모든 플로우(flow)에 같은 보호 수준을 제공한다. 거대한 메쉬 망에서, 차등화 서비스 모델 환경을 제공하는 어플리케이션에서 보장형 서비스를 위한 위의 방법은 비효율적이다. 따라서 망 생존성(survivability) 모듈은 클래스에 기반을 둔 보호 메커니즘의 개발을 필요로 한다.

정의된 QoS 파라미터에 따라 각 서비스 클래스는 차등화 된 QoS 서비스를 제공받게 된다. IP 차등화 서비스 클래스는 premium, assured, best-effort 서비스로 분류된다. 광 네트워크에서 많은 홉을 경유하는 경로는 물리적으로 전송 품질이 떨어지는 점을 고려하여, 차등화 서비스의 각 타입 별로 차등화 된 DWDM 라우팅 방식을 제시한다. 고려 되어지는 QoS 속성은 라우팅 알고리즘, 생존성, 파장 할당 방식 등이다.

우선 라우팅 방식 측면에서, Premium, Assured 서비스는 잔여 파장의 수에 상관없이 SNR 파라미터에 의해 경로의 각 링크 파장 SNR의 값에 의한 라우팅[8]을 수행한다. 이것은 Premium 및 Assured 서비스는 가장 뛰어난 품질의 서비스가 제공 되어야 하기 때문이다. 경로의 SNR 값은 수학식 8에 의해 결정 된다.

Best-effort 서비스는 앞에서 제안된 MIRP 라우팅 방식을 적용하여, 앞의 클래스 서비스의 최상의 SNR 경로를 보호한다. Premium 서비스는 통계적으로 전체 트래픽의 약 10% 밖에 차지하지 않으므로 네트워크 상태에 큰 영향은 미치지 않으면서, 상대적으로 가장 좋은 전송 품질을 유지 한다.

또한 경로의 failure 상황에 대한 경로 보호를 위해, 서비스 별로 차등화 된 생존성 기법을 제공한다. 우선 가장 중요한 premium 서비스는 링크의 failure 시 미리 예약된 전용의 백업 경로를 통해 (1:1) 보호를 수행한다. Assured 서비스는 백업 경로를 공유하여 자원을 효율적으로 사용 할 수 있는 (N:1) 보호[11]를 수행한다. Best-effort 서비스는 failure 후에 복구를 위한 경로를 탐색하는 회복 기법을 사용하여 생존성을 보장한다. 이와 같이 차등적인 생존성 기법은 각 서비스 특성에 따라 복구 시간 및 확률이 차등적으로 적용되고, 망 자원의 효율성 측면에서도 좋은 성능을 가진다.

best-effort 서비스는 선택된 경로의 병목 링크의 파장이 일정 수 이하로 남아 있을 때, premium 및 assured 서비스를 위해 블록 시킨다.

한편 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 전술한 예 및 도면에 한정하는 것은 아니다.

상술한 본 발명에 따르면, 본 발명에 의한 라우팅에 적용한 결과 이후의 연결 요구에 영향을 미치는 정도를 정량적으로 평가하여 가장 영향을 덜 미치는 경로를 결정함으로 인해 연결 요구의 블록킹(blocking) 확률을 감소시킬 수 있다.

또한 DWDM 망에서 차등화 서비스의 QoS 제공을 위해 각 서비스 타입 별로 차등화 된 라우팅 방법 및 생존성을 고려한 파장할당 방법은 각 서비스의 수준에 맞는 서비스 제공 및 자원의 효율적 사용 측면에서도 효과를 가진다. 본 발명은 차세대 인터넷 백본망으로 사용될 DWDM 망의 제어 프로토콜인 GMPLS에 적용이 가능하다.

Claims (14)

1. 파장 변환기를 사용하는 DWDM 네트워크에서의 경로설정 요구에 대한 라우팅 방법에 있어서,

   (a) 상기 네트워크의 노드 정보와, 경로를 구성하고 있는 링크에 대하여 사용 가능한 파장 수 정보와, 송수신 노드 쌍에 대한 가중치 정보를 얻는 단계;

   (b) 상기 송수신 노드 쌍에 대하여 최소 홉 수를 가지는 경로의 정보를 모으는 단계;

   (c) 경로 설정에 대한 요구가 있으면, 상기 입력된 송수신 노드 쌍들 중 상기 설정이 요구된 경로로 인해 영향을 받는 혼잡링크의 집합에 관한 정보를 모으는 단계;

   (d) 모든 링크들의 가중치를 계산하는 단계;

   (e) 상기 각 링크의 가중치를 이용하여 최소경로 알고리즘을 사용한 최단경로를 구하는 단계;

   (f) 상기 최단 경로에 속하는 링크에서 파장을 할당하고, 상기 링크의 사용가능한 파장 수를 감소시키는 단계; 및

   (g) 경로설정요구가 들어오면 상기 (d)단계를 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 DWDM 망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 (b)단계와 (c)단계 사이에

   경로 해제에 대한 요구가 있으면, 상기 해당 경로에 속한 모든 링크의 사용가능 파장수를 하나 증가시키는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 DWDM 망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계의 가중치 정보는

   과거의 트래픽 흐름 및 미래의 발생할 수 있는 트래픽 흐름의 정보를 이용하여 결정함을 특징으로 하는 DWDM 망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 (d)단계의 가중치 계산은

   가중치 계산 대상의 링크가 송수신 노드 쌍의 혼잡링크의 집합에 속하는지 판단하여 속할 때 마다 가중치를 증가시키되, 모든 송수신 노드 쌍에 대해 이를 수행함을 특징으로 하는 DWDM 망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법.
5. 파장 변환기를 사용하지 않는 DWDM 네트워크에서의 경로설정 요구에 대한 라우팅 방법에 있어서,

   (a) 새로운 연결 요구가 들어오면, 송수신 노드 쌍에 대한 최소 홉수를 가지는 경로를 계산하여 소정의 개수를 선택하는 단계;

   (b) 상기 선택된 각 경로에 대해 상기 경로가 다른 송수신 노드 쌍의 최소 홉수 경로에 미치는 영향을 구하는 단계; 및

   (c) 상기 다른 경로에 미치는 영향이 가장 작은 경로를 선택하고, 파장을 할당하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 DWDM 망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 (a)단계는

   WDM 네트워크의 송수신 노드를 포함한 모든 노드 정보 및 모든 링크에 대하여 링크내의 사용가능한 파장 수 정보를 얻는 단계;

   연결해제 요구가 들어오면, 해당 경로에 속한 모든 링크의 사용가능 파장 수를 감소시키는 단계; 및

   새로운 연결설정 요구가 들어오면, 송수신 노드 쌍에 대한 최소 홉수를 가지는 경로를 계산하여 소정의 개수를 선택하는 단계로 이루어지고,

   상기 (c)단계는

   파장을 할당한 후 선택된 경로에 속하는 모든 링크의 사용가능 파장 수를 감소시키는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 DWDM 망에서의 잠재적인 연결요구에대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 (a)단계에서 선택되는 경로 수는

   세 개임을 특징으로 하는 DWDM 망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법.
8. 제5항에 있어서, 상기 (b)단계의 영향의 정도에 대한 판단은

   송수신 노드 쌍 간에 가능한 최소 홉 수의 경로 중에서 병목 링크의 잔여파장수가 최대인 경로 값을 v라 정의할 때, 경로에 영향을 미치지 않을 경우는 v=0, 경로에 영향을 미치되 사용가능한 파장이 있을 경우는 v=0.5, 경로에 영향을 미치되 사용가능한 파장이 없을 경우는 v=1로 하여 상기 소정의 경로 각각에 대해 상기 v 값과 송수신 쌍의 소정의 가중치를 고려하여 판단함을 특징으로 하는 DWDM 망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법.
9. 제5항에 있어서, 상기 (c)단계에서의 파장할당은

   FF(First Fit) 방식으로 함을 특징으로 하는 DWDM 망에서의 잠재적인 연결요구에 대한 영향을 고려한 라우팅/파장할당 방법.
10. DWDM 망에서의 차등화된 라우팅/파장할당 방법에 있어서,

    (a) WDM 네트워크의 송수신 노드를 포함한 모든 노드 정보, 모든 링크에 대하여 링크 내의 사용가능한 파장 수 정보를 얻는 단계;

    (b) 새로운 연결설정 요구가 들어오면 서비스 등급을 분류하는 단계;

    (c) 상기 서비스 등급이 상위 등급이면 요구된 송수신 노드 쌍의 가능 경로와 모든 경로에 대해 신호대 잡음비(SNR) 값을 계산하고, 최소의 SNR 값을 가지는 경로를 선택하는 단계;

    (d) 상기 서비스 등급이 하위 등급이면, 파장변환기를 사용하면 청구항 1의 라우팅방식으로, 파장변환기를 사용하지 않으면 청구항 5의 라우팅 방식으로 경로를 선택하는 단계; 및

    (e) 상기 선택된 경로에 속하는 링크에 파장을 할당하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 DWDM 망에서의 차등화된 라우팅/파장할당 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 (e)단계의 파장할당은

    FF(First Fit) 방식으로 파장을 할당함을 특징으로 하는 DWDM 망에서의 차등화된 라우팅/파장할당 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 발명을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
13. IP 차등화 서비스를 보장하기 위해 입력되는 IP 트래픽의 서비스 분류를 수행하는 서비스분류부;

    상기 분류된 트래픽을 각 서비스 별로 스케쥴링하는 흐름스케쥴링부;

    상기 각각의 서비스 타입에 따라 MIPR 라우팅, SNR QoS 라우팅방식을 사용하여 차등화 된 라우팅을 수행하는 라우팅부;

    광 경로의 전송 품질과 광 경로의 생존성에 관련된 QoS 파라미터를 고려하여 QoS 라우팅을 수행하는 생존성부; 및

    상기 결정된 라우팅 경로에 따라 가능한 파장을 할당하는 파장할당부를 포함함을 특징으로 하는 DWDM 망에서의 차등화된 라우팅/파장할당 시스템
14. 제13항에 있어서, 상기 IP 차등화 서비스 타입은

    premium, assured 및 best-effort 서비스로 이루어지고,

    상기 premium 서비스 및 assured 서비스의 라우팅은

    SNR QoS 라우팅 방식을 사용하되, 최고급은 라우팅 실패시 1:1 로 백업경로를 제공하고, 고급은 라우팅 실패시 1:N으로 백업경로를 제공하며,

    상기 best-effort 서비스의 라우팅은

    파장변환기를 사용하면 상기 청구항 1의 MIPR 라우팅 방식을 사용하고, 파장변환기를 사용하지 않으면 상기 청구항 5의 MIPR 라우팅 방식을 사용함을 특징으로하는 DWDM 망에서의 차등화된 라우팅/파장할당 시스템.