KR100904610B1 - 웨이브밴드 스위칭 파장분할다중화 전달망에서의 광경로설정 방법 - Google Patents

웨이브밴드 스위칭 파장분할다중화 전달망에서의 광경로설정 방법 Download PDF

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본 발명의 웨이브밴드 스위칭 파장분할 다중화 전달망에서의 광경로 설정 방법은 신규 광경로 생성 요청시 해당 라우팅 경로 상에서 유휴 파장 채널을 갖는 웨이브밴드 경로들을 검색한 후 우선 검색된 웨이브밴드 경로들 중에서 양끝이 상기 라우팅 경로의 소스 노드와 목적 노드에 일치하는 웨이브밴드 경로가 존재시 이를 이용하여 신규 광경로를 설정하며, 그것이 불가능한 경우에는 검색된 웨이브밴드 경로들 중 순차적으로 경유하여 소스 노드와 목적 노드간에 광경로 설정이 가능한지 여부를 검색하여 신규 광경로를 설정하며, 그것이 불가능한 경우에는 신규 웨이브밴드 경로 추가로 소스 노드와 목적 노드간에 순차적으로 경유하는 광경로 설정이 가능한지를 검색하여 신규 광경로를 설정하며, 그것도 불가능한 경우에는 검색된 웨이브밴드 경로들 중 적어도 하나를 분할하여 순차적으로 경유되는 광경로 설정이 가능한지를 검색하여 그것이 가능한 경우 해당 웨이브밴드 경로를 분할하여 신규 광경로를 설정한다. 이러한 동적 광경로 설정 방법을 이용함으로써 광경로의 생성 및 해지 요구가 수시로 발생되는 동적인 환경에서도 실시간으로 고객의 광경로 생성, 해지 요구에 따라 광경로 수용 성공 확률을 높일 수 있다.

Description

웨이브밴드 스위칭 파장분할다중화 전달망에서의 광경로 설정 방법{Dynamic lightpath setup method for waveband switching WDM transport networks}
도 1은 웨이브밴드 스위칭 노드 시스템의 구조를 나타내는 구성도.
도 2는 제 1도의 웨이브밴드 스위칭 노드 시스템을 이용하여 광경로를 실제로 수용한 형상을 보여주는 도면.
도 3은 선형으로 구성된 WDM 광 전달망에서의 동적 광경로 설정의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 4는 도 3의 상황에서 새로운 웨이브밴드 경로를 추가하여 신규 광경로를 설정하는 실시예를 나타내는 도면.
도 5는 도 4의 상황에서 웨이브밴드 경로를 분할하여 신규 광경로를 설정하는 실시예를 나타내는 도면.
도 6은 신규 광경로 생성 과정을 설명하기 위한 순서도.
도 7은 광경로 해지 과정을 설명하기 위한 순서도.
본 발명은 광경로 설정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 동적으로 주 어지는 광경로 생성 요구에 따라 소스 노드와 목적 노드 사이에 결정된 라우팅 경로상의 각 스위칭 노드의 동작을 조정하여 수용 성공 확률을 높여줄 수 있도록 하는 광경로 설정 방법에 관한 것이다.
웨이브밴드(Waveband)란 연속된 파장 채널을 의미한다.
파장 채널 스위칭 방식에서는 개별 파장 채널을 다루어야 하므로 광 스위치의 규모가 매우 커야 한다.
이에 비해, 웨이브밴드 스위칭은 파장 채널 단위의 스위칭 방식에 비하여 광 스위치의 규모를 획기적으로 줄여줄 수 있으나 파장 채널 방식 만큼의 조밀한 연결 구성이 불가능하다는 특징을 가진다.
종래의 웨이브밴드 스위칭에 대한 연구는 광경로의 수요가 사전에 모두 정해져 있고 여기에 최적의 형태로 웨이브밴드 경로 설정을 수행하는 정적인 환경을 가정한다.
그러나, IP 트래픽과 같이 변화가 심한 트래픽을 수용하기 위해서는 그에 따라 광경로의 설정 상태 또한 적절히 바꾸어줄 수 있어야 하는데, 사전에 모든 광경로 수요를 정확히 예측하기란 불가능하며 따라서 정적인 형태의 IP/WDM 광 전달망 구조 설계는 성능의 최적화를 가져올 수 없게 된다.
동적인 WDM 망의 운용에 있어서 가장 중요한 사항은 고객의 광경로 생성 요구를 최대한 막힘없이 수용해 줄 수 있어야 한다는 점이다.
웨이브밴드 경로가 사전에 결정되어 고정된 경우에는 웨이브밴드 경로의 설정 상황에 따라 파장 채널의 사용 여부와는 상관없이 광경로의 설정이 불가능한 경 우가 발생할 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 광경로의 생성 및 해지 요구가 동적으로 주어지는 상황에서 광경로 생성 성공 확률을 높여주어 최대한 막힘없이 고객의 광경로 생성 요구를 수용할 수 있도록 하는데 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광경로 설정 방법은 신규 광경로 생성 요청시 해당 라우팅 경로 상에서 유휴 파장 채널을 갖는 웨이브밴드 경로들을 검색하는 제 1단계, 제 1단계에서 검색된 웨이브밴드 경로들 중에서 양끝이 상기 라우팅 경로의 소스 노드와 목적 노드에 일치하는 웨이브밴드 경로가 존재시 이를 이용하여 신규 광경로를 설정하는 제 2단계, 제 2단계에서 소스 노드와 목적 노드에 양끝이 일치하는 웨이브밴드 경로가 존재하지 않는 경우 제 1단계에서 검색된 웨이브밴드 경로들 중 순차적으로 경유하여 소스 노드와 목적 노드간에 광경로 설정이 가능하면 이를 이용하여 신규 광경로를 설정하는 제 3단계, 제 3단계에서 순차적 경유를 통한 광경로 설정이 불가능한 경우 신규 웨이브밴드 경로 추가로 소스 노드와 목적 노드간에 순차적으로 경유하는 광경로 설정이 가능하면 이를 이용하여 신규 광경로를 설정하는 제 4단계 및 제 4단계에서 신규 웨이브밴드 경로 추가로 광경로 설정이 불가능한 경우 제 1단계에서 검색된 웨이브밴드 경로들 중 적어도 하나를 분할하고 분할된 웨이브밴드 경로를 이용하여 광경로를 설정하는 제 5단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 웨이브밴드 스위칭 노드 시스템의 구조를 나타내는 구성도이다.
웨이브밴드 다중/역다중화부(12, 20)는 인근 노드 시스템으로부터 입사되는 파장 다중화 신호를 수신하여 웨이브밴드 단위로 분리해주고 반대방향으로 입사되는 웨이브밴드 단위의 파장 다중화된 신호를 다중화하여 다른 인근 노드 시스템으로 전송한다.
WBXC(Waveband Cross Connect)(14)는 웨이브밴드 다중/역다중화부(12, 20)에서 웨이브밴드 단위로 분리된 파장 다중화된 신호를 광경로 설정에 따라 다른 웨이브밴드 또는 다른 파장의 신호로 스위칭시킨다.
즉, WBXC(Waveband Cross Connect)(14)는 다수의 반사경이 매트릭스 형태로 구비되어 어느 특정 광신호를 해당 노드에 연결된 각 가입자 시스템으로 출력하고자 하는 경우, 특정 웨이브밴드로 입사된 신호를 다른 웨이브밴드로 변환시켜 전송하고자 하는 경우 또는 동일한 웨이브밴드이지만 다른 파장의 신호로 변환하여 전송하고자 하는 경우에 입사되는 해당 웨이브밴드 단위의 파장 다중화된 광신호를 WXC(Wavelength Cross Connect)(16)쪽으로 출력한다.
물론 역방향으로도 동일한 동작을 수행한다.
WXC(Wavelength Cross Connect)(16)는 파장 채널 단위로 분리된 각 파장의 신호를 스위칭하여 해당 파장의 파장 채널 포트를 통해 각 가입자 시스템으로 출력하거나 다시 WBXC(Waveband Cross Connect)(14)쪽으로 출력한다.
이러한 WBXC(Waveband Cross Connect)(14)와 WXC(Wavelength Cross Connect)(16) 사이에는 개별 웨이브밴드 단위의 파장 다중화된 신호를 파장 채널 단위 신호로 분리해주고 파장 채널 단위의 신호를 다시 개별 웨이브밴드 단위의 파장 다중화된 신호로 다중화시켜주는 다중/역다중화부(18)가 구비된다.
이러한 다중/역다중화부(18)는 개별 파장 채널의 파장 조절을 위한 파장 변환 기능을 가지고 있다.
도 2는 도 1의 웨이브밴드 스위칭 노드 시스템을 이용하여 광경로를 실제로 수용한 형상을 보여주는 도면이다.
소스 노드로서 노드 시스템 N1 과 목적 노드로서 노드 시스템 N3 사이에 새로운 광경로의 생성 요구가 주어지면 해당 노드간의 웨이브밴드 경로(22)가 구성되고 해당 웨이브밴드 경로의 파장 채널에 신규 광경로(24)가 수용된다.
이때, 노드 시스템 N2는 웨이브밴드 단위로만 스위칭을 수행하게 되며 광경로의 소스노드 N1 과 목적노드 N2 에서는 WXC(16)를 거쳐 파장 채널에 광경로가 실리게 된다.
도 3은 선형으로 구성된 WDM 광 전달망에서의 동적 광경로 설정의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
본 실시예에서 4개의 파장이 다중화된 WDM 망 구성을 일예로 보여주고 있으며 4개의 파장은 2개의 웨이브밴드로 나뉘어진다.
전체 3개의 광경로가 3개의 웨이브밴드 경로(32, 34, 36)에 수용된 실시예를 보여주고 있다.
도 4는 도 3의 상황에서 노드 시스템 N2와 노드 시스템 N5 사이에 새로운 광경로를 수용하고자 하는 경우, 노드 시스템 N2와 노드 시스템 N5 사이에 더이상의 웨이브밴드 경로를 설정할 수 없으므로 기 설정된 노드 시스템 N2와 노드 시스템 N4 사이에서는 기존 웨이브밴드에 있는 유휴 파장 채널을 통하고 노드 시스템 N4와 노드 시스템 N5 사이에 추가로 새로운 웨이브밴드 경로를 생성하여 신규 광경로가 수용되는 형상을 나타내고 있다.
즉, 신규 광경로는 두 웨이브밴드를 순차적으로 경유하게 된다.
이때, 웨이브밴드 경로(32)와 웨이브밴드(38)에서 신규 광경로의 파장 채널이 다르게 되는 경우에는 접합 노드인 노드 시스템 N4의 WXC(16)에서 파장 채널 스위칭 기능이 필요하게 된다.
도 5는 도 4의 상황에서 노드 시스템 N2와 노드 시스템 N3 사이에 새로운 광경로 설정이 요구되는 경우를 나타낸다.
노드 시스템 N2와 노드 시스템 N3 사이에 새로운 웨이브밴드 경로를 설정할 수도 없고 순차적으로 거쳐가는 웨이브밴드들의 조합도 존재하지 않는다.
이러한 경우에는 기존 웨이브밴드 경로를 분할함으로써 순차적인 경로를 만든다. 분할될 웨이브밴드 경로를 선택할 때에는 가급적 기존에 수용된 광경로의 설정에 최소한의 영향을 끼치는 것이 바람직하므로 도 4의 웨이브밴드 경로(34)를 분할한다.
새로운 광경로는 분할된 웨이브밴드 경로(34)내의 여유 파장 채널에 수용되며 기존에 수용되어 있던 광경로는 중간 노드인 노드 시스템 N2의 WXC(16)를 통해 파장 채널 스위칭 된다.
도 6은 상술된 방법들을 이용하여 본 발명에 따른 광경로 설정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
광경로의 신규 생성 요구가 주어지면 해당 광경로의 라우팅 경로를 결정한 후 라우팅 경로상의 웨이브밴드 경로 및 파장 채널 현황을 이용하여 여유 파장 채널을 가진 웨이브밴드 경로들을 검색한다(단계 601). 이때, 지정된 웨이브밴드 경로들의 집합을 A라 지정한다.
이때, 광경로의 생성 요구가 주어질 경우 소스 노드와 목적 노드 사이의 라우팅 경로는 최단거리 경로 탐색 알고리즘 등을 통하여 간단히 결정할 수 있으므로 라우팅 경로의 선택은 이미 이루어진 것으로 간주하며 선택된 라우팅 경로 상의 웨이브밴드 경로를 이용한다.
단계 601에서 지정된 웨이브밴드 경로들의 집합 A 중에서 신규 광경로의 양끝 즉 소스 노드 및 목적 노드와 일치하는 웨이브밴드 경로가 존재하는지를 검색한다(단계 602).
검색결과, 소스 노드 및 목적 노드와 일치하는 웨이브밴드 경로가 존재하면 해당 웨이브밴드 경로의 유휴 파장 채널을 이용하여 광경로를 수용한다(단계 603).
예컨대, 도 3에서 노드 시스템 N2와 노드 시스템 N4 사이에 새로운 광경로를 수용하고자 하는 경우 해당 라우팅 경로(N2 - N4) 내에서 유휴 파장 채널이 있는 웨이브밴드 경로(32)가 집합 A의 원소가 되며 웨이브밴드 경로(32)의 양끝이 라우팅 경로(N2 - N4)의 양끝 노드와 일치하므로 웨이브밴드(32) 경로의 유휴 파장 채 널을 이용하여 신규 광경로를 수용한다.
그러나 검색결과, 소스 노드 및 목적 노드와 일치하는 웨이브밴드가 존재하지 않으면 A의 원소를 순차적으로 경유하여 광경로 설정이 가능한지를 검색한다(단계 604).
A의 원소들 중에서 순차적으로 경유하여 광경로 설정이 가능한 웨이브밴드 경로들이 있으면 이들 중 최소의 웨이브밴드 경로들만을 경유하는 조합을 이용하여 신규 광경로를 수용한다(단계 605).
단계 604에서 A의 원소 중에 순차적으로 경유하여 광경로 설정이 가능한 웨이브밴드가 존재하지 않는 경우에는 A에 새로운 웨이브밴드 경로를 추가함으로써 순차적으로 경유하는 광경로 설정이 가능한지를 검색한다(단계 606).
검색결과 신규 웨이브밴드 경로를 추가하여 소스 노드와 목적 노드 사이에 순차적으로 경유하여 광경로 설정이 가능한 구간이 있으면 해당 구간에 웨이브밴드 경로를 신규 생성한 후 최소한의 원소만을 순차적으로 경유하는 형태로 광경로를 수용한다(단계 607).
예컨대, 도 3에서 노드 시스템 N2와 노드 시스템 N5 사이에 신규 광경로를 설정하고자 하는 경우 해당 라우팅 경로 내의 웨이브밴드 경로(32) 만으로 신규 광경로 설정이 불가능하며 순차적으로 경유하여 광경로를 설정할 다른 웨이브밴드도 존재하지 않으므로 새로운 웨이브밴드 경로를 추가함으로써 노드 시스템 N2와 노드 시스템 N5 사이에 경로를 수용할 수 있는지 검색한다.
도 3에서 노드 시스템 N2와 노드 시스템 N4 사이에 유휴 파장 채널을 갖는 웨이브밴드 경로(32)가 있으므로 도 4와 같이 노드 시스템 N4와 노드 시스템 N5 사이에 새로운 웨이브밴드 경로(38)를 생성하면 노드 시스템 N2와 노드 시스템 N5 사이에 두 웨이브밴드 경로(32, 38)를 순차적으로 경유하는 신규 광경로를 수용할 수 있게 된다.
즉, 노드 시스템 N2와 노드 시스템 N4 사이에서는 기 설정된 웨이브밴드 경로(32)의 유휴 파장 채널 λ2를 이용하고 노드 시스템 N4와 노드 시스템 N5 사이에만 신규 웨이브밴드 경로(38)를 추가로 생성한다.
단계 606에서 새로운 웨이브밴드 경로를 추가함으로써도 광경로 설정이 불가능한 경우에는 A에 속한 웨이브밴드 경로들 중 적어도 하나를 분할함으로써 소스 노드와 목적 노드 사이에 광경로 설정이 가능한지를 검색한다(단계 608).
검색결과, 분할을 통해 광경로 설정이 가능한 웨이브밴드 경로들이 존재하는 경우에는 분할 가능한 웨이브밴드 경로들 중에서 분할 될 경우 신규 광경로를 구성하는 웨이브밴드 경로의 수가 가장 적게 되는 웨이브밴드 경로를 선택하여 분할한 후 분할된 웨이브밴드 경로를 이용하여 광경로를 수용한다(단계 609).
동일한 조건의 분할 대상 웨이브밴드 경로들이 존재할 경우에는 여유 파장 채널이 보다 많은 웨이브밴드 경로를 우선적으로 분할한다.
예컨대, 도 4에서 노드 N2와 노드 N3 사이에 새로운 광경로를 설정하고자 하는 경우, 해당 구간(N2 - N3)내 유휴 파장 채널을 갖는 웨이브밴드 경로가 없고 새로운 웨이브밴드 경로를 추가하여 해당 구간(N2 - N3)의 광경로를 설정할 수도 없 으므로 유휴 파장 채널을 갖는 웨이브밴드 경로(34)를 도 5와 같이 두개의 웨이브밴드 경로(34-1, 342)로 분할한다.
도 5에서는 하나의 웨이브밴드 경로(34)에서 분할된 하나의 웨이브밴드 경로(34-2) 만으로 신규 광경로가 설정되었으나, 여러개의 웨이브밴드 경로를 분할하고 분할된 다수의 웨이브밴드 경로들을 순차적으로 경유하여 소스 노드와 목적 노드 사이를 연결하는 광경로를 설정할 수 있다.
단계 608에서 분할을 통해서도 순차적인 웨이브밴드 경로의 조합이 발견되지 않으면 광경로 생성 요구를 거부한다(단계 610).
도 7은 본 발명에 따라 기 설정된 광경로 해지 요구에 따른 처리 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
기 설정된 광경로 중 어느 하나에 대한 해지 요구가 발생하면, 해당 광경로를 수용한 웨이브밴드 경로를 검색(단계 701)한 후 검색된 웨이브밴드 경로에서 해지 요구된 광경로를 삭제한다(단계 702).
이때, 해지 대상인 광경로가 여러 개의 웨이브밴드를 순차적으로 경유하여 이루어진 경우일 수 있으며, 더욱이 그러한 순차적인 광경로가 도 5에서와 같이 분할에 의해 이루어진 경우일 수 있다.
따라서, 그러한 경우 상술된 단계 609의 역으로 어느 광경로의 해지 후 남아있는 웨이브밴드 경로들간의 결합이 가능한지를 검색한다(단계 703).
즉, 단계 702에 따른 광경로 삭제로 인해 남아있는 광경로가 동일한 파장 채널을 갖는 서로 다른 웨이브밴드 경로들간을 순차적으로 경유하게 되는 경우 이들 을 하나의 웨이브밴드 경로로 결합시키므로서 노드 시스템에서의 불필요한 스위칭 동작을 줄여줄 수 있게 된다.
결합이 가능한 경우, 해당 웨이브밴드 경로들을 결합한다(단계 704).
다음으로, 특정 광경로의 해지로 모든 파장 채널이 유휴 상태가 되는 웨이브밴드 경로가 존재하는지를 검색(단계 705)하여 그러한 웨이브밴드 경로가 존재하는 경우 해당 웨이브밴드 경로를 해지한다(단계 706).
상술한 바와 같이, 본 발명의 동적 광경로 설정 방법을 이용함으로써 광경로의 생성 및 해지 요구가 수시로 발생되는 동적인 환경에서도 실시간으로 고객의 광경로 생성, 해지 요구에 따라 광경로 수용 성공 확률을 높일 수 있다.

Claims (6)

  1. 신규 광경로 생성 요청시 해당 라우팅 경로 상에서 유휴 파장 채널을 갖는 웨이브밴드 경로들을 검색하는 제 1단계;
    상기 제 1단계에서 검색된 웨이브밴드 경로들 중에서 양끝이 각각 상기 라우팅 경로의 소스 노드와 목적 노드에 일치하는 웨이브밴드 경로가 존재시 이를 이용하여 신규 광경로를 설정하는 제 2단계;
    상기 제 2단계에서 상기 소스 노드와 상기 목적 노드에 양끝이 각각 일치하는 웨이브밴드 경로가 존재하지 않는 경우 상기 제 1단계에서 검색된 웨이브밴드 경로들 중 순차적으로 경유하여 상기 소스 노드와 상기 목적 노드간에 광경로 설정이 가능하면 이를 이용하여 신규 광경로를 설정하는 제 3단계;
    상기 제 3단계에서 순차적 경유를 통한 광경로 설정이 불가능한 경우 신규 웨이브밴드 경로 추가로 상기 소스 노드와 상기 목적 노드간에 순차적으로 경유하는 광경로 설정이 가능하면 이를 이용하여 신규 광경로를 설정하는 제 4단계; 및
    상기 제 4단계에서 신규 웨이브밴드 경로 추가로 광경로 설정이 불가능한 경우 상기 제 1단계에서 검색된 웨이브밴드 경로들 중 적어도 하나를 분할하고 분할된 웨이브밴드 경로를 이용하여 광경로를 설정하는 제 5단계를 포함하는 웨이브밴드 스위칭 파장분할 다중화 전달망에서의 광경로 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 5단계는 분할 가능한 웨이브밴드 경로들 중에서 분할 될 경우 신규 광경로를 구성하는 웨이브밴드 경로의 수가 가장 적게 되는 웨이브밴드 경로를 선택하여 분할하는 것을 특징으로 하는 웨이브밴드 스위칭 파장분할 다중화 전달망에서의 광경로 설정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    신규 광경로를 구성하는 웨이브밴드 경로의 수가 동일한 경우에는 여유 파장 채널이 많은 웨이브밴드 경로를 우선적으로 분할하는 것을 특징으로 하는 웨이브밴드 스위칭 파장분할 다중화 전달망에서의 광경로 설정 방법.
  4. 삭제
  5. 해지 요구된 광경로를 수용한 웨이브밴드 경로를 검색하는 제 1단계;
    상기 제 1단계에서 검색된 웨이브밴드 경로에서 상기 해지 요구된 광경로를 삭제하는 제 2단계; 및
    상기 제 2단계의 광경로 삭제로 인해 동일한 파장 채널을 갖는 서로 다른 웨이브밴드 경로를 순차적으로 경유하는 광경로가 있는 경우 해당 웨이브밴드들을 결 합하는 제 3단계를 포함하는 웨이브밴드 스위칭 파장분할 다중화 전달망에서의 광경로 설정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 3단계에 이어서 모든 파장 채널이 유휴인 웨이브밴드 경로가 존재하면 이를 해지하는 제 4단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이브밴드 스위칭 파장분할 다중화 전달망에서의 광경로 설정 방법.
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