KR100608903B1 - 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법 - Google Patents

비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 VPI 및 VCI에 위한 망 자원 관리의 기본 틀을 변경하지 않고 실시간성 및 중요도에 따라서 연결 종류를 달리 설정할 수 있도록 함으로써, 효율적인 망관리 및 QoS 지원의 유연성을 확보할 수 있는 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법에 관한 것이다.
상기 방법은, 소정 가입자의 신규 연결 설정 또는 연결 설정 변경 시, 신규 또는 변경될 연결 설정의 성격에 따라 실시간성(R)과, 중요도(C)를 설정하는 단계; 해당 연결이 설정될 시설자원 환경에 따라 가상경로식별자(VPI), 준-가상채널식별자(sVCI)를 설정하는 단계; 상기 할당된 가상경로식별자(VPI), 준-가상채널식별자, 실시간성(R)값, 중요도(C)값을 통해 가상 경로 식별 정보와 가상 채널 식별 정보를 추출하는 단계; 상기 단계에서 추출된 VPI, VCI에 의해 얻어진 연결에 대하여, 상기 R값과 C값에 따라 연결 서비스 종류를 다르게 매핑시키는 단계로 이루어진다.
가상 경로 식별자(VPI), 가상 채널 식별자(VCI), 비동기 전송 모드(ATM), 망자원

Description

비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법{Network resource management method for integrated service in ATM network}
도 1은 비동기 전송모드(ATM) 셀의 일반적인 헤더 구조도이다.
도 2는 본 발명에 의한 비동기 전송모드(ATM) 셀의 헤더 구조도이다.
도 3은 본 발명에 의한 비동기 전송망에서의 망 자원 관리 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명은 비동기전송모드(Asynchronous Transfer Mode, 이하 ATM이라 한다) 망에서 영상, 음성, 데이터를 통합 서비스를 할 수 있도록 하는 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 비동기 전송망(ATM망)에는 가입자별로 채널을 고정하여 할당하는 전용회선(Permanent Virtual Circuit : PVC)과 가입자의 접속요구에 따라 스위칭되어 연결되는 교환가상회선(Switched Virtual Circuit : SVC)이 상호 보완되어 사용된다.
상기에서, SVC를 제공하기 위해서는 적당한 가상경로(Virtual Path)와 가상채널(Virtual Channel)을 찾아야 한다. 가입자에 대해 이러한 가상경로와 가상채널을 설정하기 위한 방법으로서, 종래에는 ATM 교환기에서의 스위칭이 VP 스위칭과 VC 스위칭으로 나뉘는 것에 특화된 방식이다.
즉, 인터넷 프로토콜 어드레스에 일대일 대응되는 비동기전송모드의 가상경로식별자(VPI)/가상채널식별자(VCI) 정보를 갖는 매핑테이블을 구비하고, 인터넷 프로토콜 패킷들이 입력되면, 상기 패킷들의 전달 경로를 결정하기 위해, 상기의 매핑테이블에 의거하여, 입력된 인터넷 프로토콜 패킷들의 IP 어드레스를 VPI/VCI로 변경하거나, 상위계층으로 전달함으로서, ATM 망에서 SVC를 통한 패킷 전달을 수행한다.
도 1은 종래 방식에 따른 ATM 셀 헤더 구조를 도시한 것으로서, 하나의 사용자-망 인터페이스(UNI)에 복수의 사용자 단말기를 수용하기 위한 일반적 흐름 제어(GFC : General Flow Control) 영역이 포함된 (a)의 셀 헤더 구조는 사용자 단말 장치나 설비와 통신망간의 인터페이스 표준인 UNI(User Network Interface)에 따른 구조이고, GFC 영역이 포함되지 않은 (b)의 셀 헤더 구조는 망간접속표준인 NNI(Network-Network Interface)에서 볼 수 있는 구조이다.
상기 도 1의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 종래의 ATM 셀 헤더에는 IP 어드레스와 매핑되는 가상경로식별자(VPI) 및 가상 채널 식별자(VCI)와, 페이로드 타입(PTI : Payload Type)와, 셀 손실 순위(CLP : Cell Loss Priority)와, 에러체크(HEC : Header Error Check)가 할당되어 있다.
상기와 같은 ATM 셀 구조를 따를 경우, 패킷의 데이터 종류에 관계없이 가입자는 항상 일정한 VPI와 VCI을 통해 패킷을 전송한다.
그러나, 최근 영상, 음성, 데이터등의 통합 서비스의 제공이 증가되고 있으며, 이런 통합 서비스에서 영상, 음성, 데이터 각각의 QoS 요구 조건은 상이하다.
따라서 앞서 설명한 바와 같이, 전달되는 정보의 종류에 관계없이 가입자별로 동일 기준(VPI,VCI)로 ATM 망자원을 관리하는 경우, 통합서비스에서는 적절한 QoS를 유지하기가 어렵다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 VPI 및 VCI에 의한 망자원관리의 기본 틀을 변경하지 않으면서 응용의 실시간성 및 중요도에 따라서 연결 종류를 달리 설정할 수 있도록 함으로써 통합서비스를 위한 효율적인 망관리 및 QoS 지원의 유연성을 확보할 수 있는 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은, 신규 연결 설정 또는 연결 설정 변경 시, 신규 또는 변경될 연결 설정의 성격에 따라 실시간성(R)과, 중요도(C)를 설정하는 단계; 해당 연결이 설정될 시설자원 환경에 따라 가상경로식별자(VPI), 준-가상채널식별자(sVCI)를 설정하는 단계; 상기 할당된 가상경로 식별자(VPI), 준-가상채널식별자, 실시간성(R)값, 중요도(C)값을 통해 가상 경로 식별 정보와 가상 채널 식별 정보를 추출하는 단계; 상기 단계에서 추출된 VPI, VCI에 의해 얻어진 연결에 대하여, 상기 R값과 C값에 따라 연결 서비스 종류를 다르게 매핑시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 의한 망 자원 관리 방법은, 상기 매핑단계에서, 상기 연결설정이 실시간성과 중요성을 갖고 있다면 고정 속도 서비스(CBR)로, 실시간성은 있으나 중요성은 없다면 가변 속도 서비스(VBR)로, 실시간성은 없고 중요성만 갖고 있다면 가용 속도 서비스(ABR)로, 실시간성도 없고 중요성도 없다면 무지정 속도 서비스(UBR)로 연결 종류를 매핑시키는 것을 특징으로 한다.
더하여, 본 발명에 의한 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법은, 상기 연결설정의 실시간성 판단시, 주문형 비디오(VoD), 화상 회의, 원격 진료 등의 응용과 같이 실시간성이 요구되는 응용에 대해서는 실시간성이 있는 것으로 설정하고, 그 외는 실시간성이 없는 비실시간성으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 본 발명의 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법은, 상기 연결설정의 중요도 판단시, 해당 연결 설정의 중요도(C)를 손실 허용 정도에 따라서, 어느 정도 손실이 되더라도 상위 애플리케이션 응용에서 이를 보상할 수 있는 경우의 응용에 대해서는 비중요성으로, 손실 허용정도가 낮은 것에 대해서는 중요성으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 본 발명에 의한 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법은, 가입자 댁내 1개 포트당 한 쌍의 가상경로식별자(VPI)와 준-가상채널식별자(sVCI)가 할당되고, 상기 가상경로식별자(VPI) 및 준-가상채널식별자(sVCI) 별로 가입연결이 관리되는 것을 특징으로 한다.
더하여, 본 발명에 의한 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법은, 상기 준-가상채널식별자(sVCI)와 실시간성을 나타내는 비트(R) 및 중요도를 나타내는 비트(C)를 조합하여 표준 규격의 가상채널식별자(VCI)가 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 의한 망 자원 관리 방법은, VPI는 그대로 사용하고, VCI 필드 중에서 소정 비트(예를 들어, 2비트)를 QoS를 반영하기 위한 연결의 용도 구분자로 이용함으로써, VPI,VCI 자원을 해당 연결의 용응에 따른 QoS 요구사항에 맞게, ATM 연결 종류별로 미리 할당할 수 있도록 하여, 우선 순위 제어 및 QoS를 보장한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 망 자원 관리 방법에 의하여 구현된 ATM 셀 헤더 구조로서, 통합서비스 제공시에 나타나는 한 가입자에 대한 다양한 응용프로그램별 네트워크 요구사항을 맞추기 위하여, 해당 응용프로그램의 연결 설정에 대한, 실시간성과 중요도를 표준 규격에 의한 VCI 영역(16비트)내에 R(real time) bit와 C(Critical) bit에 할당하고, VCI 필드중에서 나머지 14 bit의 값을 준-가상채널식별자(sVCI: semi-VCI)로 설정하며, 상기 R비트와 C비트와 준-가상채널식별자(sVCI)가 조합되어 표준규격의 VCI 식별자가 구성됩니다. 이때 상기 준-가상채널식별자(sVCI)는 가입자 댁내 1포트당 할당되는 망자원을 구별하기 위한 구별하는 값으로서, 가입자별 망 자원 관리에 이용된다.
그 외, UNI 규격, NNI 규격에 따른 VPI, PTI, CLP, HEC 및 GFC는 기존과 동일한 방식으로 할당한다.
따라서, 본 발명의 경우 가입자별로 R 비트와 C 비트의 값에 따라서 4개의 서로 다른 VC를 사용할 수 있다. 상기에서, 실시간성과 중요도를 나타내는 R,C 비트의 설정값에 따른 연결 종류는 다음의 표 1과 같다.
R C 연결종류
1 1 CBR
1 0 VBR
0 1 ABR
0 0 UBR
상기 표 1에서, R 비트값이 1이라는 것은 실시간성이 요구되는 것을 의미하며, 0는 실시간성이 요구되지 않는다는 것을 의미하며, C 비트값이 1이라는 것은 중요도가 높다는 것이고, 0는 중요도가 보통 이하라는 것을 의미한다.
예를 들어, 주문형 비디오(VoD), 화상 회의, 원격 진료 등의 응용과 같이 실시간성이 요구되는 응용에 대해서는 상기 R비트값을 1로, 그 외의 응용에 대해서는 R비트값을 0로 설정한다. 그리고, 상기 C비트값은 손실 허용 정도에 따라서, 어느 정도 손실이 되더라도 상위 애플리케이션 응용에서 이를 보상할 수 있는 경우의 응용에 대해서는"0"을, 손실 허용정도가 낮은 것에 대해서는 "1"을 설정한다. 이러한 R비트값과 C비트값은 응용별 특성에 따라서 용이하게 구분가능한 것으로서, 가입자가 쉽게 설정가능하다.
그리고, 상기 표 1에서, CBR은 Constant bit rate의 약자로서, 해당 연결에 일정 비트율을 할당하여, 정보양에 관계없이 일정한 전송속도를 제공하는 고성속도 서비스를 나타내고, VBR은 Variable bit rate의 약자로서, 화상 회의와 같은 압축 오디오 및 비디오 데이터 전송에 주로 사용되는, 사용자가 최고 비트율과 지속 비트율을 지정하여 서비스하는 비동기 전송 방식(ATM)의 대역폭 할당 서비스이며, 정보 양에 따라 비트율을 높이거나 낮춰 전송하는 방식이다. 그리고, ABR은 available bit rate의 약자로서, 비동기 전송 방식(ATM) 망에서, 송신 측과 수신 측 사이에서 타이밍 관계를 요구하지 않으며, 최선-노력 서비스(best-effort service)만을 제공하는 것으로서, 손실이나 지연을 보상하지 않고 통신망 상태에 따라 QoS가 결정된다. 다음으로, UBR은 Unspecified bit rate의 약자로서, 통신망의 이용 상황에 따라 전송 속도가 변화하는 방식으로, 전자 우편 등과 같이 전송속도가 변화하더라도 영향을 받지 않는 응용에 대해서 적당한 전송 서비스 방식이다.
즉, 본 발명은 상기 표 1과 같이, R비트값과 C 비트값에 따라서, 사용자에게 실시간성이 필요하고, 손실허용도가 낮은 중요한 응용(화상회의나 VoD등)에 대해서는, 고정 전송 속도서비스(CBR)를 적용한 연결을 제공하고, 실시간성은 필요하나 손실허용도가 높은 응용에 대해서는 가변 전송 속도 서비스(VBR)를 적용한 연결을 제공하고, 비실시간성이고, 손실허용도가 낮은 중요한 응용에 대해서는 가용 전송속도 서비스를 적용한 연결을 제공하고, 비실시간성이며 손실허용도가 높은 응용(예를 들어, e-메일전송)에 대해서는 무지정 전송 속도 서비스를 적용한 연결을 제공할 수 있다.
즉, 가입자가 필요에 따라서 상기 4개의 서로 다른 연결을 선택사용할 수 있다.
본 발명의 망 자원 관리 방법은, 가입자의 신규 연결 설정 또는 연결 설정 변경 시, 가상경로식별자(VPI)와 함께, 해당 연결의 응용 성격에 따라서, 해당 연결에 대한 실시간성과 중요도를 구분할 수 있는 2 비트의 구분자와 가입자 댁내 1포트별로 할당되는 준-가상채널식별자(sVCI)로 이루어지는 가상채널식별자(VCI)를 할당하고, 상기 할당된 가상경로식별자(VPI), 준-가상채널식별자, 실시간성(R)값, 및 중요도(C)값을 통해 네 종류의 가상 경로 식별 정보와 가상 채널 식별 정보를 추출하고, 상기 추출된 VPI, VCI에 의해 얻어진 연결에 대하여, 상기 R값과 C값에 따라 연결 서비스 종류를 다르게 매핑시켜 관리하는 것이다.
도 3은 이러한 본 발명의 망 자원 관리 방법을 순차적으로 정리한 플로우챠트로서, 이를 참조하여, 망 관리 절차를 설명하면 다음과 같다.
대기상태(101)에서, 신규 가입자가 발생하여, ATM 신규 연결 설정 요구가 발생하거나, 기존의 가입자 혹은 사업자의 연결 설정 변경요구가 발생하면(102), 먼저, 상기 설정요구 또는 변경 요구된 연결의 응용 성격이 실시간성인지를 판단한다(103). 예를 들어, 상기 연결의 응용이 VoD, 화상회의, VoIP 등이라면, 실시간성으로 판단하고, 그 외는 비실시간성으로 판단한다.
이어서, 상기 연결의 응용에 대한 중요도, 즉, 손실허용도를 판단한다(104,107). 이때, E-mail, FTP를 비롯한 손실허용도가 높은 일반적인 응용은 비중요성으로 판단되고, 그외의 손실허용도가 낮은 비일반적인 응용은 중요성으로 판단된다.
상기의 판단(103,104,107)에 따라서, 실시간성일 경우에 R bit를 1로 지정하고, 비실시간성일 경우에는 R bit를 0 지정하며, 중요도가 높은 경우 C bit를 1로 설정하고, 중요도가 높지 않은 경우에는 C bit를 0로 설정한다(105,106,108,109).
이와 같이, R, C bit 값이 설정되면, 상기 R,C비트값과 가입자 댁내 1포트별로 할당된 준-가변채널식별자(sVCI)를 조합하여, 해당 가입자의 연결 요구에 대한 표준규격의 가변채널식별자(VCI)를 할당한다(110).
그리고, 상기와 같이 가변채널식별자(VCI)와 가변경로식별자(VPI)가 할당되면, 해당 VPI 및 VCI에 따라서 연결 설정을 수행한다. 이때 해당 연결의 종류는 상기 표 1에 따라서 구분된다.
상기에 의하면, 본 발명에 의한 망 자원관리 방법은 가입자 단말의 QoS 요구사항을 고려하여, 향후 댁내 ATM 1개 연결당, 4개의 서로 다른 연결 설정이 가능하게 되어, 망관리 계층에서의 효율적인 자원관리가 가능해진다.
더불어, 본 발명은 ATM망에서 연결 설정 시에 연결의 식별자로 사용되는 VPI와 VCI중에서 VPI는 그대로 사용하고, VCI 필드의 2bit를 연결 종류를 구분하는 구분자로 사용함으로서, VPI, VCI 자원을 차후 수용될 다양한 성격의 연결들에게 미리 할당하는 한편, ATM표준에 규격에 맞게 망장치를 운용할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 망자원 관리 방법은, 한 가입자 댁내에 4개의 가상 연결을 항상 개방함으로서, 향후 폭증하게 될 다양한 응용프로그램을 크게 실시간성과 중요도 측면에서 4가지 부류로 가입자가 직접 판단하고 이러한 연결에 해당되는 응용프로그램을 연결시켜 원하는 충분한 망의 차별화된 서비스를 제공 받을 수 있게 되는 우수한 효과가 있으며, 더불어, 망을 운용하는 사업자의 경우는 기존의 VPI, VCI위주의 관리 방식에서 크게 달라지지 않으면서 별도의 QoS 제공을 위한 회선 확보를 신경 쓰지 않아도 되고, 또한, QoS를 지원하는 IP망과의 향후 연동 시에도 유연하게 연결을 매핑시킬 수 있는 우수한 효과가 있다. 결과적으로, 본 발명에 의한 망 자원 관리 방법에 의하여, 영상, 음성, 데이터의 서비스가 동시에 원활히 제공될 수 있게 되는 우수한 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 임의 가입자의 신규 연결 설정 또는 연결 설정 변경 요구시, 상기 신규 또는 변경 요구된 연결의 성격에 따라 실시간성(R)과, 중요도(C)의 유무를 설정하는 제1 단계;
    상기 가입자측의 시설자원 환경에 따라서 가입자 댁내 1포트당 할당되는 가상경로식별자(VPI)와 14비트로 이루어진 준-가상채널식별자(sVCI)를 설정하는 제2 단계;
    상기 준-가상채널식별자와 실시간성(R)값과 중요도(C)값을 조합하여 표준 규격의 가상 채널 식별자(VCI)를 구성하는 제3 단계; 및
    상기 단계에서 구성된 가상경로 식별자(VPI)와 가상채널 식별자(VCI)에 의해 구분된 연결에 대하여 사전에 설정된 연결 서비스 종류를 매핑시키는 제4 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제4단계는
    해당 연결설정이 실시간성이면서 중요하다면, 고정 속도 서비스(CBR)로,
    실시간성이나 중요하지는 않다면, 가변 속도 서비스(VBR)로,
    비실시간성이지만 중요하다면, 가용 속도 서비스(ABR)로,
    비실시간성이면서 중요하지도 않다면 무지정 속도 서비스(UBR)로 연결 종류를 매핑시키는 것을 특징으로 하는 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 제1 단계는
    주문형 비디오(VoD), 화상 회의, 원격 진료 등의 응용과 같이 실시간성이 요구되는 응용에 대해서는 실시간성이 있는 것으로 설정하고, 그 외는 비실시간성으로 설정하는 것을 특징으로 하는 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 단계는
    해당 연결 설정의 중요도(C)를 손실 허용 정도에 따라서, 어느 정도 손실이 되더라도 상위 애플리케이션 응용에서 이를 보상할 수 있는 경우의 응용에 대해서는 비중요성으로, 손실 허용정도가 낮은 것에 대해서는 중요성으로 설정하는 것을 특징으로 하는 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    가입자 댁내 1개 포트당 할당되는 한 쌍의 가상경로식별자(VPI)와 준-가상채널식별자(sVCI) 별로 가입자 연결을 관리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비동기 전송망에서의 통합 서비스를 위한 망 자원 관리 방법.
  6. 삭제
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