KR100788137B1 - 디지털 스위칭 네트워크의 부하 균등화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 스위치를 구성하는 다수의 시간교환기 모듈에서 발생하는 특정 가입자 그룹의 과부하 트래픽을 전체 시간교환기 모듈로 균등하게 분산시키기 위한 것으로서,

디지털화된 가입자의 음성데이터를 저장하는 입력 가입자메모리 버퍼와, 상기 입력 가입자메모리 버퍼와 연결되어 상기 입력 가입자메모리 버퍼에 저장된 음성데이터에 타임 슬롯을 할당하여 해당 음성데이터가 시분할교환기모듈을 거쳐 착신측으로 전달되게 하는 시간교환기 모듈을 구비한 디지털 스위칭 네트워크에 적용되는 부하 균등화 장치에 있어서, 일정 시간을 계시하여 카운팅 동작을 행하는 카운터와, 상기 카운터의 카운트 수치에 의거하여 상기 입력 가입자메모리 버퍼에 연결된 시간교환기 모듈을 다른 시간교환기 모듈로 변경하여 특정 가입자 그룹에 의한 트래픽이 특정 시간교환기 모듈로만 인가되는 것을 차단시키는 상관관계 감소기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 디지털 스위치의 특정한 시간 교환기 모듈에서 발생할 수 있는 특정 가입자 그룹의 과부하 트래픽을 전체 시간 교환기 모듈로 균등하게 분산시켜서 디지털 스위치의 스위칭 네트워크 자원을 효율적으로 개선할 수 있다는 효과가 있다.

Description

디지털 스위칭 네트워크의 부하 균등화 장치{Apparatus for load spreading on the digital switching network}

도 1은 종래 디지털 스위칭 네트워크 구성도.

도 2는 종래 디지털 스위칭 네트워크의 입력 가입자버퍼 메모리와 시간 교환기 모듈의 구성도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 스위칭 네트워크의 부하 균등화 장치의 구성도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 스위칭 네트워크의 부하 균등화 장치의 동작을 예시한 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

11 : 입력 가입자메모리 버퍼 12,14 : 시간교환기 모듈

13 : 시분할 공간 스위치 모듈 15 : 출력 가입자메모리 모듈

20 : 상관관계 감소기 22 : 카운터

본 발명은 디지털 스위칭 네트워크의 부하 균등화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디지털 스위치(digital switch)를 구성하는 특정 시간교환기 모듈(time switch)에서 발생할 수 있는 특정 가입자 그룹의 과부하 트래픽을 전체 시간교환기 모듈로 균등하게 분산시켜 디지털 스위치의 스위칭 네트워크(switching network) 자원의 이용 효율을 개선하고, 향후 대량 트래픽을 처리하는 통신 시스템에 적용하여 네트워크 자원의 이용 효율을 개선할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 통화채널을 구성하는 방법으로는 다수의 통화 채널이 공간적으로 분리되어 있는 공간 분할 다중화(space division multiplexing)로 이루어진다.

한편, 일반적인 아날로그 교환기는 통화 회선이 공간적으로 분리되어 구성되지만, 디지털 교환기는 하나의 단일 전송 매체를 시간 영역에서 분할하여 사용하는 시간 분할 다중화방식(time division multiplexing)으로 통화 채널을 구성한다. 이 시간분할다중 방식으로 음성을 전달할 경우에는 1개 프레임(0.125ms) 동안 각 채널을 한번씩 샘플링(sampling)하여 그것을 8비트로 부호화하여 전달하는데, 프레임내에서 한 개의 통화 채널이 차지하는 시간 조각을 타임 슬롯(time slot)이라 한다.

이 타임 슬롯은 다중화되는 채널의 수가 많을 수록 점점 더 줄어들며, 가입자들이 통화 할 때 1개의 타임 슬롯을 점유하게 되는데, 이러한 타임 슬롯은 일정한 집선비(concentration)를 갖기 때문에, 하나의 타임 슬롯을 여러 명의 가입자가 공유할 수 있게 한다.

이하, 도 1을 참조하여 종래 디지털 스위칭 네트워크 구성을 설명한다.

발신가입자들의 음성이 디지털화된 비트로 저장되는 입력가입자버퍼메모리 (11)와; RAM으로 구성되어 상기 입력 가입자 버퍼 메모리(11)에 저장된 음성데이터에 타임 슬롯을 할당하여 시분할 공간 스위치(13)로 전달하는 발신측 시간교환기 모듈(12); 상기 시간교환기 모듈(12)로부터 전송된 음성데이터를 착신측 시간교환기 모듈(14)로 전달하는 시분할 공간 스위치 모듈(13); 상기 시분할 공간 스위치 모듈(13)로부터 전달받은 음성데이터를 출력 가입자 버퍼 메모리(15)로 전달하는 착신측 시간교환기 모듈(14) 및; 상기 시간교환기 모듈(14)로부터 전달된 음성데이터를 저장하는 출력 가입자 버퍼 메모리(15)로 구성된다.

상기한 구성에서 가입자가 통화를 시도하면 우선 전용으로 할당된 입력 가입자 버퍼 메모리(11)에 디지털 음성 비트가 저장되고, 시간교환기 모듈(12)이 1024개의 타임 슬롯 가운데 비어 있는 타임 슬롯을 점유하고, 착신자가 속해 있는 출력 가입자 버퍼 메모리(15)와 연결할 수 있는 통화 채널을 구성하게 된다.

이를 위해, 시분할 공간 스위치 모듈(13)은 착신측 시간교환기 모듈(14)에서 빈 타임 슬롯을 선택하여 발신측 시간교환기 모듈(12)에서 전달된 타임 슬롯을 상기 착신측 시간교환기 모듈(14)로 연결시키는데, 특히 착/발신측 시간교환기 모듈(12,14)의 타임 슬롯이 동일하여야만 스위칭이 가능하기 때문에 착/발신측 시간교환기 모듈(12,14)은 시분할 공간 스위치 모듈(13)이 동일한 타임 슬롯을 선택하도록 제어해야 한다.

이와 같은 조건으로 인해, 시분할 공간 스위치 모듈(13)에서 블로킹이 발생할 수 있기 때문에 시간 교환기 모듈의 이용 가능한 타임 슬롯 수보다 시분할 공간 스위치의 이용 가능한 타임 슬롯을 더 크게 설정한다.

한편, 가입자를 수용하는 통신 시스템에서 이용율이 극히 높은 가입자들은 스위치 네트워크에 큰 부하를 발생시켜서 같은 모듈에 수용되어 있는 가입자들의 서비스 품질에 나쁜 영향을 미치기 때문에 가입자를 수용할 때 이용량이 많은 가입자 그룹을 골고루 분산시키는 방법을 적용하고 있다.

그러나 이 방법은 가입자들의 이용율을 사전에 정확하게 예측해야 하는 부담이 있고, 가입자의 이용 패턴이 갑자기 변하여서 이용율이 증가하는 경우가 발생하면 적절하게 대응하기 어렵다는 문제가 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래에는 디지털 스위칭 네트워크에서는 입력 가입자 버퍼 메모리(11)와 시간 교환기 모듈(12)이 서로 대응되게 설치되었는데, 하나의 입력 가입자버퍼는 4:1 집선을 이용시 4096 가입자를 수용가능하며, 트래픽 통계상 1/4(25%) 확율을 가지는 가입자가 호를 시도하기 때문에 실제 1024 가입자용의 입력 가입자 버퍼 메모리(11) 용량과 이를 교환할 시간 교환기 모듈(12)의 용량(1024 가입자용)을 가진다.

그러나, 상기한 구조에서 만약 특정 가입자 입력버퍼가 관장하는 가입자 트래픽이 25% 이상을 요구하게 되면 이를 할당하는 시간 교환기 모듈의 용량이 초과되어 가입자 호가 블로킹되어 완료되지 않을 수 있다. 다수의 가입자 모듈(입력 가입자버퍼 메모리+시간 교환기 모듈) 중 어느 모듈은 가입자 트래픽이 많고, 어느 모듈은 트래픽이 적은 경우, 가입자 트래픽이 많은 모듈은 집선의 개념이 포함된 경우 집선비보다 더 많은 트래픽이 유입되면 블로킹이 생긴다. 그러나, 특정 모듈에서만 이 현상이 생긴다면 다수의 가입자 모듈을 평균적으로 고려할 때는 과 부하가 생기는 것이 아니므로 블로킹이 일어나는 시간 교환기 모듈을 전체 모듈로 분산시킨 다면 호 블로킹을 방지할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 상술되어진 요구에 부응하기 위하여 창출되어진 것으로서, 디지털 스위치를 구성하는 다수의 시간교환기 모듈에서 발생하는 특정 가입자 그룹의 과부하 트래픽을 전체 시간교환기 모듈로 균등하게 분산시키는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 스위칭 네트워크의 부하 균등화 장치는, 디지털화된 가입자의 음성데이터를 저장하는 입력 가입자 메모리 버퍼와, 상기 입력 가입자메모리 버퍼와 연결되어 상기 입력 가입자 메모리 버퍼에 저장된 음성데이터에 타임 슬롯을 할당하여 해당 음성데이터가 시분할교환기모듈을 거쳐 착신측으로 전달되게 하는 시간교환기 모듈을 구비한 디지털 스위칭 네트워크에 적용되는 부하 균등화 장치에 있어서,

일정 시간을 계시하여 카운팅 동작을 행하는 카운터와,

상기 카운터의 카운트 수치에 의거하여 상기 입력 가입자메모리 버퍼에 연결된 시간교환기 모듈을 다른 시간교환기 모듈로 변경하여 특정 가입자 그룹에 의한 트래픽이 특정 시간교환기 모듈로만 인가되는 것을 차단시키는 상관관계 감소기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 스위칭 네트워크의 부하 균등화 장치를 실행하는 장치의 블럭구성도로서, 도 1에 도시된 입력 가입자 버퍼 메모리(11)와 시간교환기 모듈(12)의 사이에 상관관계 감소기(20)가 설치되어 구성되며, 소정 시간을 카운팅하여 상기 상관관계 감소기(20)로 카운트신호를 전송하는 카운터(22)가 구비된다.

상기한 구성에서 상기 상관관계 감소기(20)는 카운터(22)에 의한 카운터수치를 근거로 입력 가입자 버퍼 메모리(11)와 시간교환기 모듈(12)의 연결상태를 가변적으로 제어한다.

여기서, 상기 입력 가입자 버퍼 메모리(11)는 음성 데이터를 저장할 때는 입력되는 비트 스트림에 내장된 타이밍(timing) 정보를 추출하여 기록 클럭(write clock)로 사용하고, 다시 그 비트를 읽어낼 때는 내부 시스템의 자체 클럭을 판독 클럭(read clock)으로 사용한다. 디지털 스위치는 통상의 디지털 시스템과 마찬가지로 시스템 내부의 시간 관리를 위해서 클럭 장치를 내장하고 있다. 그러나 외부로부터 유입되는 디지털 신호는 우선 제대로 수신하기 위하여 수신 신호 자체에 내장되어 있는 타이밍 신호(timing signal)로부터 추출한 클럭을 기록 클럭(write clock)으로 사용하고, 나머지 부분에서는 자체 클럭을 이용한다.

한편, 본 발명에서는 시간교환기 모듈(12)의 부하를 효율적으로 분담시키기 위하여 상기 시간교환기 모듈(12)의 갯수를 입력 가입자 버퍼 메모리(11)의 갯수보다 1개 더 많도록 구성하였다.

상술되어진 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 디지털 스위칭 네트 워크의 부하 균등화 장치를 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에서는 상관관계 감소기(20)에 7개의 입력 가입자버퍼 메모리 모듈(0∼6)이 접속되고, 상기 입력 가입자 버퍼 메모리 모듈의 갯수보다 1개 많은 8개의 시간교환기 모듈(0∼7)이 접속된 상태를 예로서 설명한다.

카운터(22)는 내장된 타이머에 의해 계시동작을 행하고, 상기 상관관계 감소기(20)는 상기 카운터(22)에 의한 카운터 수치가 "0"일 때는 입력 가입자 버퍼 메모리(0∼6)를 시간교환기 모듈(0∼6)로 연결시킨다(도 4의 (a)).

그런 다음, 상기 상관관계 감소기(20)는 상기 카운터(22)에 의해 카운터 수치가 "1"이 되면, 상기 시간교환기 모듈의 연결상태를 천이시켜 입력 가입자버퍼 메모리(0∼6)를 시간교환기 모듈(1∼7)로 연결시킨다(도 4의 (b)).

이어, 상기 상관관계 감소기(20)는 상기 카운터(22)에 의해 카운터 수치가 "2"가 되면, 상기 시간교환기 모듈의 연결상태를 천이시켜 입력 가입자버퍼 메모리(0∼6)를 시간교환기 모듈(2∼7, 0)로 연결시킨다(도 4의 (c)).

또, 상기 상관관계 감소기(20)는 상기 카운터(22)에 의해 카운터 수치가 "3"이 되면, 상기 시간교환기 모듈의 연결상태를 천이시켜 입력 가입자버퍼 메모리(0∼6)를 시간교환기 모듈(3∼7, 0, 1)로 연결시킨다(도 4의 (d)).

즉, 상기 상관관계 감소기(20)는 상기 카운터(22)에 의한 카운터 수치가 N이면, 상기 입력 가입자버퍼 메모리(0∼6)에 대한 상기 시간교환기 모듈의 연결상태를 N만큼 천이시켜 상기 입력 가입자버퍼 메모리(0∼)를 시간교환기 모듈(N∼)에 연결시킨다.

상술되어진 동작에 의해, 특정 가입자메모리 버퍼(0)를 통해 접속된 가입자수가 시간교환기 모듈의 용량이 1024를 초과하면, 상기 상관관계 감소기(20)는 카운터가 0일 때는 상기 가입자메모리 버퍼(0)를 0번 시간교환기 모듈에 연결시켜 1024가입자에 대한 음성데이터를 0번 시간교환기 모듈로 전달하고, 카운터가 1이 되면 상기 가입자메모리 버퍼(0)를 1번 시간교환기 모듈에 연결시켜 1024를 초과하는 가입자에 대한 음성데이터를 1번 시간교환기로 전달한다.

한편, 본 발명은 시간교환기 모듈의 수가 가입자메모리 버퍼의 수보다 크기 때문에 시간교환기 모듈의 부하를 분담시킬 수 있게 된다.

그리고, 가입자메모리 버퍼와 연결되는 시간교환기 모듈을 가변시킴으로써 특정 가입자메모리 버퍼에 접속된 가입자가 시간교환기 모듈을 초과하여 해당 시간교환기 모듈에 과부하가 발생하면 다음 순번의 시간교환기 모듈로 연결상태를 변경시켜 해당 시간교환기로 음성데이터를 전달함으로서 특정 시간교환기 모듈만 과부하상태로 되는 것을 방지한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 디지털 스위치의 특정한 시간 교환기 모듈에서 발생할 수 있는 특정 가입자 그룹의 과부하 트래픽을 전체 시간 교환기 모듈로 균등하게 분산시켜서 디지털 스위치의 스위칭 네트워크 자원을 효율적으로 개선할 수 있다는 효과가 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 이러한 수정 및 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (3)

1. 디지털화된 가입자의 음성데이터를 저장하는 입력 가입자 메모리 버퍼와, 상기 입력 가입자 메모리 버퍼와 연결되어 상기 입력 가입자 메모리 버퍼에 저장된 음성데이터에 타임 슬롯을 할당하여 해당 음성데이터가 시분할교환기모듈을 거쳐 착신측으로 전달되게 하는 시간교환기 모듈을 구비한 디지털 스위칭 네트워크에 적용되는 부하 균등화 장치에 있어서,

   일정 시간을 계시하여 카운팅 동작을 행하는 카운터와,

   상기 카운터의 카운트 수치에 의거하여 상기 입력 가입자메모리 버퍼에 대한 시간교환기 모듈의 연결을 제어하는 상관관계 감소기를 포함하여 이루어지고,

   상기 상관관계 감소기는

   카운터 수치가 N이면 첫번째 입력 가입자 메모리 버퍼를 N+1 번째 시간교환기 모듈로 연결하는 것을 특징으로 하는 디지털 스위칭 네트워크의 부하 균등화 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   K 개의 입력 가입자메모리 버퍼에 대해 K+1 개의 시간교환기 모듈이 설치되는 것을 특징으로 하는 디지털 스위칭 네트워크의 부하 균등화 장치.
3. 삭제

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