KR100573279B1 - 인터넷과 비동기식전송모드망의 접속점에서의 적응적 호수락 제어방법 - Google Patents

인터넷과 비동기식전송모드망의 접속점에서의 적응적 호수락 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인터넷과 동기식전송모드(ATM) 망을 상호 연동시키는 스위치드 라우터(Switched Router) 시스템에 관한 것으로서, SR 시스템에서 임의의 사용자가 호(call)를 상호 연결시켜 사용하고자 할 때 해당 호의 연결 여부를 결정하는 호 수락 제어방법에 관한 것이다. 지금까지 제시된 ATM 망 호 수락 제어기법은 시스템의 대역폭(Bandwidth), VPI/VCI 자원 등을 검사하여 이들 자원들에 여유가 있으면 호를 설정하고 그렇지 않으면 호를 거부하는 방법들을 사용하였다. 그러나, 인터넷과 ATM 망이 상호 연동되는 경우의 호 수락 제어기법이 제시되지 않았다.
이러한 본 발명은, 인터넷과 ATM 망의 정보를 수집하고 분석하는 제 1 단계와, 임의의 사용자로부터 호 요청 메시지가 수신되면, 상기 인터넷과 ATM 망 정보를 검색하여 트래픽 상황을 판단하는 제 2 단계, 상기 인터넷과 ATM 망의 트래픽이 모두 혼잡하면 호 설정 거부 메시지를 생성하여 전송하는 제 3 단계, 상기 ATM 망의 트래픽이 혼잡하지 않으면 시스템의 대역폭과 VPI/VCI 값을 할당할 수 있는 지를 검사하여 호의 수락 여부를 판단하는 제 4 단계, 및 상기 제 4 단계에서 호 설정이 수락되면 호 설정 가능 메시지를 생성하여 전송하고, 상기 호 설정이 거부되면 호 설정 거부 메시지를 생성하여 전송하는 제 5 단계를 포함한다.

Description

인터넷과 비동기식전송모드망의 접속점에서의 적응적 호 수락 제어방법 {An Adaptive Call Admission Control Method on Internet/ATM Internetworks}
도 1은 일반적인 스위치드 라우터시스템의 구조도,
도 2는 상기한 스위치드 라우터시스템의 소프트웨어 구조도,
도 3a는 RMAB에서의 정보 수집과정을 도시한 동작 흐름도,
도 3b는 본 발명의 한 실시예에 따른 인터넷과 비동기식전송모드망의 접속점에서의 적응적 호 수락 제어방법을 도시한 동작 흐름도이다.
본 발명은 인터넷과 비동기식전송모드(Asynchronous Transfer Mode : 이하 ATM 이라 함) 망을 상호 연동하는 스위치드 라우터(Switched Router : 이하 SR 이라 함) 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 임의의 사용자가 호를 상호 연결시켜 사용하고자 할 때 호의 연결 여부를 결정하는 SR 시스템에서의 호 수락 제어방법에 관한 것이다.
현재 전세계적으로, 인터넷과 ATM 망이 상호 연동되어 다양한 멀티미디어 정보를 수용하고자 하는 초고속정보통신망이 매우 빠른 속도로 구현되고 있다. 이때, 인터넷은 TCP/IP 프로토콜을 기반으로 하는 IP 기반의 통신망이며, ATM 망은 ATM 기술을 기반으로 하는 통신망이다. 따라서, 이 두 가지 서로 다른 통신 프로토콜을 사용하는 통신망을 상호 연동하여 사용하여야 하므로 이 두 가지 프로토콜을 동시에 처리할 수 있는 SR 시스템이 필요하다.
이 SR 시스템에서는 임의의 사용자가 호(call)를 상호 연결시켜 사용하고자 할 때, 적절한 알고리즘을 동작시켜 해당 호를 연결할 지 않을 지를 결정하는데, 이를 호 수락 제어방법이라고 한다. 이 호 수락 제어방법은 트래픽의 폭주를 방지하기 위한 기술의 일종이다.
호 수락의 경우, 종래의 ATM 망에서는 다음과 같은 두 가지에 기초하여 판단한다. 그 하나는, 새로운 연결이 현재 존재하고 있는 다른 연결들의 서비스품질(QoS)에 영향을 주는가? 이며, 다른 하나는 시스템은 새로운 연결이 요구하고 있는 서비스품질(QoS)을 제공할 수 있는가? 이다. 이 두 기준에 의해 지금까지 제안된 호 수락 제어기법은 Nonstatistical (혹은 Peak Bandwidth) Allocation 기법, Statistical Allocation 기법 등이 있다. 그러나, 이와 같은 기법들은 모두 ATM망을 위한 것들이며, 인터넷의 경우에는 이러한 알고리즘들에 대한 연구가 활발히 진행되지 않았다. 이는 그 동안의 인터넷이 best effort 서비스만을 제공하였기 때문이다. 하지만 최근에 이르러 인터넷을 통해 초고속정보통신망을 구현하고자 하는 노력이 진행되면서 트래픽을 관리하는 문제는 매우 중요한 항 목으로 대두되고 있다.
위와 같은 연구 동향에 있어서 인터넷과 ATM 망이 상호 연동하고자 할 때, 이들 네트웍을 연동시키는 접속점에서의 트래픽 제어 기법 중의 한 가지인 호 수락제어기법은 아직까지 뚜렷한 연구 실적이 없는 형편이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인터넷과 ATM 망을 상호 연동하여 사용하고자 할 때, 두 가지 서로 다른 통신망이 접속되고 있는 SR(Switched Router) 시스템에서 원격감시 관리정보베이스(Remote Monitoring Management Information Base : 이하 RMON MIB라 함)들을 이용한 적응적 호 수락 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 적응적 호 수락 제어방법은, 인터넷과 ATM 망의 정보를 수집하고 분석하는 제 1 단계와,
임의의 사용자로부터 호 요청 메시지가 수신되면, 상기 제 1 단계에서 분석된 인터넷과 ATM 망 정보를 이용하여 상기 인터넷의 트래픽 혼잡 여부와 상기 ATM 망의 트래픽 혼잡 여부를 판단하는 제 2 단계,
상기 제 2 단계의 판단결과, 상기 인터넷의 트래픽 혼잡 여부와 상기 ATM 망의 트래픽 혼잡 여부를 이용하여 접속점에서의 혼잡 여부를 판단하는 제 3 단계,
상기 제 3 단계의 판단결과, 혼잡이면 호 설정 거부 메시지를 생성하여 상기 사용자에게 전달하고, 혼잡이 아니면 대역폭 및 VPI/VCI 할당 여부를 판단하는 제 4 단계,
상기 제 4 단계의 판단결과, 할당 가능이면 호 설정 가능 메시지를 생성하여 상기 사용자에게 전달하고, 할당 불능이면 호 설정 거부 메시지를 생성하여 상기 사용자에게 전달하는 제 5 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 한 실시예에 따른 "인터넷과 비동기식전송모드망의 접속점에서의 적응적 호 수락 제어방법"을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 적용되는 SR 시스템은 이더넷(Ethernet) 및 ATM 인터페이스를 제공할 뿐만 아니라, 프레임릴레이(Frame Relay)도 접속할 수 있는 다중 접속기능을 제공한다. 따라서, SR 시스템은 10 Mbps의 속도를 갖는 이더넷 혹은 100 Mbps 속도를 갖는 고속 이더넷, 25 Mbps/155 Mbps/622 Mbps 등의 다양한 속도를 갖는 ATM, 프레임릴레이 등을 접속하여 상호 연동시킬 수 있다. 또한, SR 시스템에는 라우팅 프로토콜이 탑재되어 데이터의 고속 스위칭뿐만 아니라, 목적지에의 라우팅 기능도 수행할 수 있다.
도 1은 일반적인 SR 시스템의 구조도이다. 본 발명은 이 SR 시스템의 주 제어 및 관리 유니트(Main Control and Management Unit : 이하 MCMU 라 함)(1)에서 동작한다.
도 1을 참조하면서 일반적인 SR 시스템은, MCMU(1)와, STM 적응 유니트(STM Adaptation Unit : 이하 STAU 라 함)(2), IP 포워딩 제어유니트(Internet Protocol Forwarding Control Unit)(이하 IFCU 라 함)(3), 이더넷 적응 유니트(Ethernet Adaptation Unit : 이하 ETAU 라 하)(4), 프레임릴레이 적응 유니트(Frame Relay Adaptation Unit : 이하 FRAU 라 함)(5), 및 스위치드 라우터 스위칭 유니트(Switched Router Switching Unit : 이하 SRSU 라 함)(6)를 포함한다.
각각의 유니트들은 SR 시스템 내에 여러 개가 존재할 수도 있다.
사용자들의 데이터는 STAU(2), ETAU(4), FRAU(5)를 통해 입력되어 각각의 목적지에 따라서 SRSU(6)에서 스위칭되어 해당되는 STAU(2), ETAU(4), FRAU(5)으로 전송된다. 이러한 사용자들의 데이터를 전송시키기 위해서 MCMU(1)에서는 각각의 하드웨어 즉, STAU(2), IFCU(3), ETAU(4), FRAU(5), SRSU(6)를 직접적으로 제어하여, OAM 기능, SR 시스템을 운용하는 운용자와의 통신을 실행하는 기능, 신호 및 라우팅기능, 시스템 관리 기능, 망관리 기능, 호 수락 제어기능 등을 종합적으로 실행하며, 이의 기능별 블록은 도 2에 도시된 바와 같다.
도 2는 SR 시스템의 소프트웨어 구조도이다. 도 2의 사용자 정합블록(Man Machine Interface Block : 이하 MMIB 라 함)(12)은 콘솔(console) 단말기를 통해서 SR 시스템을 운용하는 운용자와의 통신 기능을 수행한다. 운용자의 지시에 의해 발생된 데이터들을 시스템 제어 및 관리기능 블록(System Control and Management Block : 이하 SCMB 라 함)(11), 신호블록(Signalling Block : 이하 SIGB 라 함)/라우팅 블록(PNNI Routing Block : 이하 PNRB 라 함)(13), 호 수락 제어블록(Call Admission Control Block : 이하 CACB 라 함)(19) 들에 전송하고 각각의 블록들에서 전송되는 데이터를 해석하여 운용자에게 보고하는 기능을 담당한다.
SCMB(11)는 운용자의 지시에 의해 MMIB(12)에서 보내오는 데이터를 해석하여 지시된 명령을 수행하고, 하드웨어와 관련된 정보들은 계층관리 접속 기능블록(Layer Management Interface Block : 이하 LMIB 라 함)(18)을 통해서 전 송한다. SIGB/PNRB(13), 원격관리 에어전트블록(RMON MIB Agent Block : 이하 RMAB 라 함)(15), 단순망 관리규약 에이전트블록(SNMP Multi-MIB Agent Block : 이하 SMAB 라 함)(16), CACB(19)와 메세지를 주고 받으면서 시스템의 자원을 할당하고, 장애가 발생된 영역을 격리하거나 복구시 이를 해제하는 등의 기능을 실행한다. 또한, RMAB(15)를 통해서는 RMON 기능을 수행하며, SMAB(16)를 통하여 망관리시스템(NMS)과의 통신도 실행한다. 이때 SR 시스템은 TCP/IP 프로토콜을 사용하는 망 관리 시스템 혹은 ATM 프로토콜을 사용하는 망 관리 시스템을 모두 지원할 수 있도록 듀얼스택을 제공한다. 이때, 시스템의 자원을 할당할 때는 CACB(19)의 결과를 참조하여 자원을 할당한다.
AAL5 계층 제어블록(AAL5 Layer Control Block : 이하 ALCB 라 함)(17)은 AAL5(ATM Adaptive Layer 5) 프로토콜을 수행하는 블록이다. 하드웨어로부터 보내진 메세지를 LMIB(18)을 통해서 받아서 처리하며, 역으로 단순망관리규약 다중화 및 분배블록(SNMP Multiplexer and Distributor Block : 이하 SMDB 라 함)(14)을 통해서 RMAB(15), SMAB(16)에서 보내지는 메세지를 처리하여 하드웨어로 보낸다. 본 블록의 동작은 통상의 국제적으로 표준화된 방법을 따른다.
SMDB(14)는 단순망관리규약(SNMP)의 동작을 실행하는 것과 함께, TCP/IP 인터페이스를 통한 메세지와 ATM 인터페이스를 통한 메세지를 다중화시켜 처리한다. 또한, 역으로 RMAB(15), SMAB(16)에서 보내지는 메세지를 정해진 방법에 의해 TCP/IP 인터페이스 및 ATM 인터페이스로 분배하는 역다중화 동작도 실행한다. 또 다른 한가지 동작은 망 관리 시스템에서 보내진 메세지를 메세지의 종류에 따라서 RMAB(15) 및 SMAB(16)로 적절히 분배한다. 이때, 단순망관리규약은 국제적으로 표준화된 방법을 따른다.
SIGB/PNRB(13)는 신호 프로토콜 동작과 라우팅 동작을 수행하는 블록이며, 이는 통상의 국제적으로 표준화된 방법을 따른다.
RMAB(15)는 RMON MIB(remote network monitoring management information base), RMON2 MIB, ATM-RMON MIB를 처리하는 블록이며, RMON MIB, RMON2 MIB, ATM-RMON MIB는 국제적으로 표준화된 문서의 동작을 수행한다.
SMAB(16)는 RMON MIB를 제외한 나머지 MIB를 다루는 블록이다. 여기에는 국제적으로 표준화된 다양한 종류의 MIB를 다룰 뿐만 아니라 SR 시스템을 위한 독자적인 MIB도 포함하여 처리한다.
CACB(19)는 인터넷을 감시하는 RMON MIB, RMON2 MIB 및 ATM망을 감시하는 ATM-RMON MIB를 수집 관리하고 있는 RMAB(15)의 데이터를 참조하여 임의의 가입자가 요청한 호(call)를 수락할 것인 지의 여부를 판단한다. 이 CACB(19)가 본 발명의 주요 동작이 수행되는 블록이다.
본 발명의 구체적인 동작을 도 3을 참조하면서 설명하면 다음과 같다.
도 3a는 RMAB(15)에서의 정보 수집과정을 도시한 동작 흐름도이다. 프로그램이 시작되면, 두 가지 서로 다른 통신방식을 사용하는 망의 트래픽 정보를 수집한다. 먼저, IP 기반의 망에서 RMON MIB, RMON2 MIB 정보를 수집하고(101), 이를 분석하여(102) 시스템 내에 저장한다(105). 구체적인 수집 정보는 국제적으로 표준화된 RMON MIB, RMON2 MIB 에 제시되어 있다. 또한, ATM 망에서는 ATM-RMON MIB 정보를 수집하여(103), 이를 분석한 후(104) 시스템 내에 저장한다(105). 각각의 정보를 분석한다는 의미는 여러 가지 RMON 관련 MIB들의 정보를 운용자가 사용하기 쉽게 분류하여 각각의 이력(history)이 남도록 정리한다는 것이다.
도 3b는 본 발명의 한 실시예에 따른 인터넷과 비동기식전송모드망의 접속점에서의 적응적 호 수락 제어방법을 도시한 동작 흐름도이다. 이 호 수락 제어방법은 도 2의 CACB에서 실행된다.
프로그램이 시작된 후, 호를 요청하는 신호 메시지를 수신하면(201), 이 호를 수락할 것인 지의 여부를 결정하기 위한 다음과 같은 호 수락 제어 알고리즘을 동작시킨다.
먼저, RMON/RMON2 MIB 처리부는 인터넷의 트래픽 상황을 검토하기 위해 데이터를 검색하고(202), 판단부는 트래픽 상황이 혼잡 상황인지 아닌 지를 판단한다(203). 판단방법은 일반적으로 사용하는 기본적인 방법인 특정 RMON MIB의 값이 기준 값을 초과하는지의 여부를 판단하는 방법을 사용할 수도 있으며, 아니면 여러 가지 RMON MIB들을 종합적으로 검토한 후 이를 판단할 수도 있다. 위의 단계 202에서 데이터를 검색할 때 사용되는 데이터들은 도 3a의 절차에 의해 저장된 데이터들이다.
다음, ATM-RMON MIB 처리부는 ATM 망의 트래픽 상황을 검토하기 위해 데이터를 검색하고(204), 판단부는 트래픽 상황이 혼잡 상황인지 아닌 지를 판단한다(205). 판단의 방법은 앞서 설명된 방법을 사용한다. 위의 단계 204에서 데이터를 검색할 때 사용되는 데이터들은 도 3a의 절차에 의해 저장된 데이터들이다.
통합판단단계(206)에서는 단계 203 과 205 에 의해 결정된 판단값을 통합적으로 재 판단하여 접속점에서의 혼잡 여부를 결정한다. 이때, 단계 203 과 205 에서 모두 트래픽 상황이 혼잡으로 판단된 경우에는 단계 206 에서도 접속점 혼잡으로 판단한다. 그러나, 단계 203 과 205 중의 어느 한쪽에서만 혼잡으로 나오는 경우에는 운용자가 미리 설정해 놓은 변수에 의해 접속점에서의 혼잡 여부가 결정된다. 예컨대, 인터넷은 혼잡인 경우에도 사용자의 호를 설정할 수 있으므로 운용자가 인터넷만 혼잡일 경우에는 접속점에서의 혼잡이 아니라고 설정해 놓았다면, 단계 203이 혼잡이라 할지라도 단계 205가 혼잡이 아닌 경우에는 접속점에서의 혼잡 상황이 아니라고 판단할 수도 있다. 아니면 운용자가 인터넷과 ATM 망 중 어느 하나가 혼잡이면 접속점 혼잡이라고 설정해 놓았다면, 단계 203 또는 단계 205가 혼잡이면 무조건 접속점에서의 혼잡 상황이라고 판단할 수도 있다.
이 통합판단단계(206)에서 트래픽이 많아 접속점에서의 혼잡상황으로 판단한 경우에는 호 설정거부 메시지를 생성하여(208), 이를 관련된 블록인 SCMB, SIGB 등으로 전송하고(209) 종료한다.
한편, 통합판단단계(206)에서 트래픽이 적다고 판단한 경우에는 기존 판단부(207)에서 기존의 방법대로 호 수락 제어 여부를 판단한다. 여기에서는 기존의 호 수락 제어 절차에서 사용하였던 시스템 내의 대역폭이 충분한지, VPI/VCI 값을 할당할 수 있는지 등의 여부를 검사한다. 할당이 불가한 경우에는 호 설정 거부 메시지를 생성하여(208), 이를 SCMB, SIGB 등으로 전송하고(209) 종료한다. 할당이 가능한 경우에는 호 설정 가능 메시지를 생성하고(210), 이를 SCMB, SIGB 등으로 전송한(211) 후 종료한다.
위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화 나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 인터넷과 ATM 망이 상호 연동되어 사용될 때, 임의의 사용자가 요구하는 호(call)를 설정할 것인 지의 여부를 판단하는 호 수락 제어기법에 대한 종래방법은 존재하지 않고 있다. 따라서, 본 발명에서는 인터넷과 ATM 망을 상호 연동하여 사용하고자 할 때, 두 가지 서로 다른 통신망이 접속되는 SR 시스템에서 RMON MIB들을 이용한 적응적 호 수락 제어기법을 제공할 수 있다. 이때, 인터넷을 위해서는 RMON MIB, RMON2 MIB를 사용하며, ATM 망을 위해서는 ATM-RMON MIB를 사용한다. RMON MIB 및 RMON2 MIB는 IETF에서 표준화한 표준문서를 사용하며, ATM-RMON MIB는 ATM 포럼에서 표준화한 표준문서의 내용을 사용한다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, SR 시스템에서 인터넷 및 ATM 망의 트래픽 상황을 동시에 고려하면서 또한, 기존의 방법까지도 포함하는 적응적 호 수락 제어기법을 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 인터넷과 ATM 망의 정보를 수집하고 분석하는 제 1 단계와,
    임의의 사용자로부터 호 요청 메시지가 수신되면, 상기 제 1 단계에서 분석된 인터넷과 ATM 망 정보를 이용하여 상기 인터넷의 트래픽 혼잡 여부와 상기 ATM 망의 트래픽 혼잡 여부를 판단하는 제 2 단계,
    상기 제 2 단계의 판단결과, 상기 인터넷의 트래픽 혼잡 여부와 상기 ATM 망의 트래픽 혼잡 여부를 이용하여 접속점에서의 혼잡 여부를 판단하는 제 3 단계,
    상기 제 3 단계의 판단결과, 혼잡이면 호 설정 거부 메시지를 생성하여 상기 사용자에게 전달하고, 혼잡이 아니면 대역폭 및 VPI/VCI 할당 여부를 판단하는 제 4 단계,
    상기 제 4 단계의 판단결과, 할당 가능이면 호 설정 가능 메시지를 생성하여 상기 사용자에게 전달하고, 할당 불능이면 호 설정 거부 메시지를 생성하여 상기 사용자에게 전달하는 제 5 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 인터넷과 비동기식전송모드 망의 접속점에서의 적응적 호 수락 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계는,
    상기 인터넷에서 RMON MIB(remote network monitoring management information base)와 RMON2 MIB 정보를 수집하고, 상기 ATM 망에서 ATM-RMON MIB 정보를 수집하여 분석하는 것을 특징으로 하는 인터넷과 비동기식전송모드 망의 접속점에서의 적응적 호 수락 제어방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 단계는,
    상기 RMON MIB와 RMON2 MIB 중 특정 RMON MIB 값이 기준값을 초과하는 지 여부를 판단하여 상기 인터넷의 트래픽 혼잡 여부를 판단하고, 상기 ATM-RMON MIB 중 특정 ATM-RMON MIB값이 기준값을 초과하는 지 여부를 판단하여 상기 ATM 망의 트래픽 혼잡 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 인터넷과 비동기식전송모드 망의 접속점에서의 적응적 호 수락 제어방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 ATM 망이 트래픽 혼잡이면 상기 접속점에서의 혼잡으로 판단하고, 상기 ATM 망이 트래픽 혼잡이 아니면 상기 접속점에서의 혼잡이 아니라고 판단하는 것을 특징으로 하는 인터넷과 비동기식전송모드 망의 접속점에서의 적응적 호 수락 제어방법.
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