KR101459606B1 - 광 네트워크 이중화를 위한 네트워크 장비 - Google Patents

광 네트워크 이중화를 위한 네트워크 장비 Download PDF

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Abstract

복수의 전달용 네트워크 장비를 매개로 상위 네트워크 장비와 각각 독립된 광 링크를 통해 연결되는 하위 네트워크 장비로서, 상기 복수의 전달용 네트워크 장비 중 어느 하나와의 광 신호의 송수신 및 상기 복수의 전달용 네트워크 장비 중 다른 하나와의 광 신호의 송수신을 위한 단일의 광 인터페이스; 및 상기 단일의 광 인터페이스에 장착되며 듀얼 포트의 단일의 광 모듈로 제작되는 네트워크 이중화용 광 인터페이스 장치를 포함하는 하위 네트워크 장비가 제공된다.

Description

광 네트워크 이중화를 위한 네트워크 장비{NETWORK EQUIPMENT FOR DUPLEXING OPTICAL NETWORK}
본 발명은 광 네트워크 이중화를 위한 네트워크 장비에 관한 것이다.
최근 초고속 인터넷 서비스로서 가입자에게 고속, 대용량의 서비스를 제공하기 위해 가입자 댁내 망까지 광 케이블을 설치하는 FTTH(Fiber to The Home), FTTB(Fiber to The Building), FTTC(Fiber to The Curb) 등 광 네트워크 시스템이 일반화되어 가고 있다.
도 1은 종래 기술에 따라 단일 광 링크를 갖는 능동형 광 네트워크 시스템의 구성을 나타낸다. 도 1을 참조하면, 상위 네트워크 장비(10)와 하위 네트워크 장비(30) 간은 전달용 네트워크 장비(20)를 매개하여 통신 연결되며, 이를 위해 각 네트워크 장비(10, 20, 30)에는 광 인터페이스 장치(11, 21, 22, 31)가 탑재된다. 그러나 도 1과 같은 단일 광 링크로 구성된 광 네트워크 시스템에서는 전달망을 이중화할 수 없기 때문에, 전달망에 장애가 발생한 경우 해당 장애를 복구할 때까지 서비스를 지속할 수 없는 문제점이 있다. 이는 첨부된 도 6의 네트워크 구성에서도 마찬가지로 나타난다. 여기서, 도 6은 도 1의 단일 링크의 광 네트워크 구성을 기지국 전달망에 적용한 예를 도시하고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 종래 기술에서는 도 2에 도시된 바와 같이 네트워크 이중화용 부가장비를 이용하는 방법이 활용되었다. 도 2는 종래 기술에 따라 네트워크 이중화용 부가 장비를 통한 망 이중화 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 전달망을 이중화 하기 위해, 2개의 전달용 네트워크 장비(20-1, 20-2)를 구비하고, 하위 네트워크 장비(30)와의 이중화 연결을 위해 네트워크 이중화용 부가장비(40)를 더 구비하는 형태를 갖는다. 이때에도 각 네트워크 장비(10, 20-1, 20-2, 30, 40)에는 상술한 방식의 통신 연결을 위한 광 인터페이스 장치(11-1, 11-2, 21-1, 21-2, 22-1, 22-2, 31, 41, 42-1, 42-2)가 탑재된다. 상술한 네트워크 구성에 따라 주 회선 측(예를 들어, 도 2의 도면부호 (a) 및 (c) 참조)에 장애가 발생하였을 때, 우회 경로(예를 들어, 도 2의 도면부호 (b) 및 (d) 참조)를 통해 서비스를 지속하게 된다.
그러나 도 2와 같은 네트워크 구성에 의하면, 단일 링크를 갖는 하위 네트워크 장비와 이중화된 전달용 네트워크 장비 간의 연결을 위한 부가적인 장비(즉, 도 2의 네트워크 이중화용 부가장비(40))가 반드시 필요하다. 또한 네트워크 이중화용 부가장비(40)는 이중화된 전달망 간의 광 링크(즉, 도 2의 도면부호 (c) 및 (d) 참조)에 발생한 장애는 판별할 수 있지만, 상위 링크(즉, 도 2의 도면부호 (a) 및 (b) 참조)의 장애는 감지하지 못하는 경우가 발생할 수 있으며, 전달용 네트워크 장비(20-1, 20-2) 자체에 발생된 논리적 장애(예를 들어, 루핑(Looping) 현상 등)은 감지하기 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 광 네트워크 시스템을 구성하는 네트워크 장비 간 망 이중화를 구현하고, 주 회선으로 이용되는 광 링크 또는/및 이와 관련된 네트워크 장비에 장애가 발생한 경우 예비 회선의 광 링크 경로로 절체(Switching)시킴으로써 서비스 중단 없는 네트워크 운용이 가능한 광 네트워크 시스템을 제공한다.
또한 기존의 네트워크 장비에서 광 인터페이스 부분만을 본 발명의 실시예에 따라 호환성을 갖는 신규의 광 인터페이스 장치로 대체함으로써, 별도의 부가 장비를 두지 않고서도 네트워크 이중화를 구현할 수 있는 광 네트워크 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 전달용 네트워크 장비를 매개로 상위 네트워크 장비와 각각 독립된 광 링크를 통해 연결되는 하위 네트워크 장비로서,
상기 복수의 전달용 네트워크 장비 중 어느 하나와의 광 신호의 송수신 및 상기 복수의 전달용 네트워크 장비 중 다른 하나와의 광 신호의 송수신을 위한 단일의 광 인터페이스; 및 상기 단일의 광 인터페이스에 장착되며 듀얼 포트의 단일의 광 모듈로 제작되는 네트워크 이중화용 광 인터페이스 장치를 포함하고,
상기 네트워크 이중화용 광 인터페이스 장치는,
상기 복수의 전달용 네트워크 장비 중 어느 하나와의 광 신호의 송수신을 위한 제1 광 송수신부와, 상기 복수의 전달용 네트워크 장비 중 다른 하나와의 광 신호의 송수신을 위한 제2 광 송수신부와,
상기 전달용 네트워크 장비와의 상기 하위 네트워크 장비 사이의 광 링크인 하위 링크 측의 장애 발생 여부를 감시하는 하위 링크 모니터링부와,
상기 하위 링크 모니터링부의 감시 결과에 근거하여 상기 하위 링크 측 장애가 감지된 경우 또는 주 회선의 광 링크와 연결된 전달용 네트워크 장비로부터 상위 링크 측 장애에 관한 리포트 신호가 수신되는 경우-여기서, 상기 상위 링크 측 장애는, 상기 상위 네트워크 장비와 상기 전달용 네트워크 장비 사이의 주 회선의 광 링크 및 상기 상위 네트워크 장비에서 해당 광 링크와 연결되는 광 인터페이스 장치 중 적어도 하나에 발생된 장애를 포함함-, 예비 회선의 광 링크를 통해 광 신호의 송수신이 이루어지도록 스위칭 제어하는 회선 제어부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 제1 광 송수신부 및 상기 제2 광 송수신부는 각각, 광 송신기 및 광 수신기가 일체화된 양방향 타입(Bi-Directional type)으로 제작될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하위 링크 모니터링부는, 상기 하위 링크를 통해 수신된 수신 신호의 물리적 광 손실에 관한 정보 및 네트워크 장비 간 시스템 동기를 유지하기 위한 동기 신호의 수신 여부에 관한 정보 중 적어도 하나에 근거하여, 상기 하위 링크 측의 장애를 모니터링할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 네크워크 장비 간 시스템 동기를 유지하기 위한 동기 신호는, NTP(Network Timing Packet) 또는 K28.5 코드일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하위 링크 모니터링부는, 상기 하위 링크를 통해 수신된 수신 신호의 MAC 어드레스에서 소스(Source)와 목적지(Destination) 간의 일치 여부에 따라, 상기 하위 링크를 통해 연결된 전달용 네트워크 장비 자체의 루핑(Looping) 장애 발생을 더 모니터링할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 회선 제어부는, 상기 전달용 네트워크 장비 자체의 루핑 장애가 감지된 경우, 상기 광 신호의 송수신 링크를 예비 회선의 광 링크로 스위칭 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 이중화 포트를 제공하지 않는 네트워크 장비 간 망 이중화를 구현하고, 주 회선으로 이용되는 광 링크 또는/및 이와 관련된 네트워크 장비에 장애가 발생한 경우 예비 회선의 광 링크 경로로 절체(Switching)시킴으로써 서비스 중단 없는 네트워크 운용이 가능한 효과가 있다.
또한 기존의 네트워크 장비에서 광 인터페이스 부분만을 본 발명의 실시예에 따라 호환성을 갖는 신규의 광 인터페이스 장치로 대체함으로써, 별도의 부가 장비를 두지 않고서도 네트워크 이중화를 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따라 단일 광 링크를 갖는 광 네트워크 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래 기술에 따라 네트워크 이중화용 부가 장비를 통한 망 이중화 방식을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 이중화 방식을 적용한 광 네트워크 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 전달용 네트워크 장비에 탑재되는 상단 링크 광 인터페이스 장치의 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 하위 네트워크 장비에 탑재되는 네트워크 이중화용 광 인터페이스 장치의 블록 구성도.
도 6은 종래 기술에 따라 업 링크가 하나인 기지국의 전달망 구성을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 이중화 방식을 적용한 기지국의 전달망의 이중화 구성을 설명하기 위한 도면.
도 8은 도 7의 기지국 전달망의 이중화 구성에서 PTS와 L2 간의 링크 장애시 처리 과정을 개략적으로 도시한 흐름도.
도 9는 도 7의 기지국 전달망의 이중화 구성에서 L2와 DU 간의 링크 장애시 처리 과정을 개략적으로 도시한 흐름도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
본 명세서에서, 일 구성요소로부터 다른 구성요소로 신호, 데이터, 메시지 등이 "전송된다" 거나 "수신된다" 라고 언급되거나 또는 일 구성요소와 다른 구성요소 간이 "접속된다"거나 "연결된다"라고 언급되는 경우에는, 상기 일 구성요소로부터 상기 다른 구성요소로 해당 신호, 데이터, 메시지 등이 직접 전송 또는 수신되거나 또는 상기 일 구성요소와 상기 다른 구성요소 간이 직접 접속 또는 연결될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 해당 신호, 데이터, 메시지 등이 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 전송되거나 또는 수신될 수도 있으며 상기 일 구성요소와 상기 다른 구성요소 간이 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 접속 또는 연결될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 네트워크 이중화 방식이 적용된 광 네트워크 시스템에 관하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 이중화 방식을 적용한 광 네트워크 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광 네트워크 시스템은, 상위 네트워크 장비(100), 복수의 전달용 네트워크 장비(200-1, 200-2), 하위 네트워크 장비(300)를 포함한다.
이때, 복수의 전달용 네트워크 장비(200-1, 200-2)는 네트워크 이중화를 위해, 상위 네트워크 장비(100)와 각각 독립된 광 링크(도 3의 도면부호 (A) 및 (B) 참조)를 통해 연결되며, 하위 네트워크 장비(300)와도 각각 독립된 광 링크(도 3의 도면부호 (C) 및 (D) 참조)를 통해 연결된다. 본 예에서는, 전달용 네트워크 장비가 네트워크 이중화를 위해 2개 구비되는 경우(즉, 예비 회선은 단 1개인 경우)를 예시하고 있지만, 3개 이상의 전달용 네트워크 장비가 적용될 수도 있음은 물론이다. 즉, 2개 이상의 예비 회선을 두는 방식의 네트워크 구성도 가능하다. 다만, 본 명세서에서는 이하 설명의 편의 및 집중을 위해, 도 3의 실시예를 기준하여 예비 회선은 1개 구비되는 경우(즉, 전달용 네트워크 장비는 총 2개가 구비되는 경우)를 중심으로 설명하기로 한다. 도 3에서 실선의 광 링크(즉, (A) 및 (C)임)는 주 회선, 점선의 광 링크(즉, (B) 및 (D)임)는 예비 회선을 나타내고 있다.
그리고 첨부된 도면 중 도 7에서는, 본 발명의 일 실시예로서, 상위 네트워크 장비(100)는 PTS(Packet Transport System) 또는 L3(Layer 3)이고, 각 전달용 네트워크 장비(200-1, 200-2)는 L2 스위치(Layer 2 Switch)이며, 하위 네트워크 장비(300)는 DU(Distribution Unit)(기지국 내의 DU 또는 DU 집중국일 수 있음)인 경우를 도시하고 있다. 그러나 본 발명에서 상위 네트워크 장비(100), 각 전달용 네트워크 장비(200-1, 200-2), 하위 네트워크 장비(300)는 도 7에 도시된 적용례에 한정되는 것이 아님은 물론이다.
예를 들어, 상위 네트워크 장비(100)는 광 가입자 망에서 이더넷(도 3의 도면번호 50 참조) 등 이종 네트워크 측에 연결되는 광 회선 단말장치(OLT : Optical Line Termination)로서 역할 할 수 있고, 하위 네트워크 장비(300) 또한 가입자 측에 연결되는 다수의 광 망 종단장치(ONU : Optical Network Unit) 중 어느 하나로서 역할 할 수 있다. 이러한 이유로 도 3에서는, 상위 네트워크 장비(100)가 광 가입자 망에서의 OLT로서 기능하여, 이종 네트워크인 이더넷(50)을 통해서 관리 서버(500) 및 운용자 단말(60)과 통신 연결되는 예를 도시하고 있다. 다만, 본 발명에서 상위 네트워크 장비(100)는 전체 광 가입자 망에서 반드시 이종 네트워크 측에 직접 연결되는 종단 장치(OLT)일 필요는 없으며, 하위 네트워크 장비(300) 또한 광 가입자 망에서 가입자 측에 직접 연결되는 종단 장치(ONU)일 필요는 없다. 즉, 도 3 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따라 네트워크 이중화 방식이 적용된 광 네트워크 시스템에 관한 일 실시예들에 불과하며, 해당 네트워크 구성이 적용될 망 내 위치 등에 별도의 제한은 없음을 먼저 명확히 해두고자 한다.
본 발명은 도 3의 예시에서와 유사하게, 상위 네트워크 장비(100)와 하위 네트워크 장비(300) 간을 각각 독립된 광 링크로 연결하는 복수의 전달용 네트워크 장비(200-1, 200-2)를 포함하여 광 네트워크를 구성하되, 종래 기술에서와 같은 네트워크 이중화용의 별도의 부가장비 없이 네트워크 이중화를 구현하는데 그 핵심이 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전달용 네트워크 장비(200-1, 200-2)에 탑재되어 상위 네트워크 장비(100)와의 광 송수신을 수행하는 상단 링크 광 인터페이스 장치(210-1, 210-2)와, 하위 네트워크 장비(300)에 탑재되어 전달용 네트워크 장비(200-1, 200-2)와 광 송수신을 수행하는 네트워크 이중화용 광 인터페이스 장치(310)를 통해서, 종래 기술에서와 같은 부가장비의 추가 없이도 네트워크 이중화를 구현한다.
도 3을 참조할 때, 전달용 네트워크 장비(200-1, 200-2)에 각각 탑재된 상단 링크 광 인터페이스 장치(210-1, 210-2)는, 독립된 광 링크(도 3의 도면부호 (A) 및 (B))를 통해, 각각, 상위 네트워크 장비(100) 측에 구비된 광 인터페이스 장치(110-1, 110-2)와 광 통신을 수행한다. 본 발명의 실시예에서, 상단 링크 광 인터페이스 장치 각각(210-1, 210-2)은 도 4의 구성을 가질 수 있다. 본 명세서에서는, 이하, 도 4의 구성을 갖는 상단 링크 광 인터페이스 장치(210-1, 210-2)를 SFP(Small Form-factor Pluggable) 형태의 일반적인 광 인터페이스 장치와의 구별의 용이를 위해 PPSFP(Packet Protection SFP)로 명명하기로 한다. 도 3에서 상위 네트워크 장비(100) 측에 탑재되는 광 인터페이스 장치(110-1, 110-2)는 일반적인 SFP 형태의 광 인터페이스일 수 있다.
또한, 하위 네트워크 장비(300)에 탑재되는 네트워크 이중화용 광 인터페이스 장치(310)는, 독립된 광 링크(도 3의 도면부호 (C) 및 (D) 참조)를 통해, 전달용 네트워크 장비(200-1, 200-2) 측에 구비된 광 인터페이스 장치(즉, 하단 링크 광 인터페이스 장치(220-1, 220-2)임)와 광 통신을 수행한다. 본 발명의 실시예에서, 네트워크 이중화용 광 인터페이스 장치(310)는 도 5의 구성을 가질 수 있다. 본 명세서에서는, 이하, 도 5의 구성을 갖는 네트워크 이중화용 광 인터페이스 장치(310)를 SFP형태의 일반적인 광 인터페이스 장치 및 상기 PPSFP와의 구별의 용이를 위해 PP2SFP로 명명하기로 한다. 도 3에서 전달용 네트워크 장비(200-1, 200-2) 측에 탑재되는 하단 링크 광 인터페이스 장치(220-1, 220-2)는 일반적인 SFP 형태의 광 인터페이스일 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 상술한 구성(PPSFP 및 PP2SFP)의 광 인터페이스 장치에 기반하여, 상위 네트워크 장비(100)와 전달용 네트워크 장비(200-1, 200-2) 사이의 상위 링크 측 장애, 전달용 네트워크 장비 자체의 논리적 장애, 전달용 네트워트 장비(200-1, 200-2)와 하위 네트워크 장비(300) 사이의 하위 링크 측 장애가 발생된 경우, 광 신호의 송수신 경로를 예비 회선의 광 링크 경로로 절체(Switching)시킴으로써 중단 없는 서비스 제공이 가능하게 된다. 이때, 예비 회선의 광 링크로의 우회 처리(즉, 스위칭 처리)는 하위 네트워크 장비 측(도 5의 실시예에 의할 때는 하위 네트워크 장비(300)에 탑재되는 PP2SFP)에 의해 수행될 수 있다. 이에 관해서는 이하 서술할 도 4 및 도 5의 설명을 통해서 보다 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 전달용 네트워크 장비에 탑재되는 상단 링크 광 인터페이스 장치의 블록 구성도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 하위 네트워크 장비에 탑재되는 네트워크 이중화용 광 인터페이스 장치의 블록 구성도이다.
도 4를 참조할 때, 상단 링크 광 인터페이스 장치(도 3의 도면번호210-1, 210-2, 이하, 도면번호 210으로 통칭하며, PPSFP로 약칭함)는, 광 수신부(211), 광 송신부(212), 상위 링크 모니터링부(213), 패킷 제어부(215)를 포함하며, 단일의 광 모듈로 구현될 수 있다.
또한 도 5를 참조할 때, 네트워크 이중화용 광 인터페이스 장치(310, 이하 PP2SFP로 약칭함)는, 제1 광 송수신부(311), 제2 광송수신부(312), 제1 하위 링크 모니터링부(313), 제2 하위 링크 모니터링부(314), 회선 제어부(315)를 포함하며, 단일의 광 모듈로 구현될 수 있다.
이때, 제1 광 송수신부(311)와 제2 광 송수신부(312)는, 각각, 광 송신부 및 광 수신부가 일체화된 양방향 타입(Bi-directional type)으로 제작될 수 있다. 즉, PP2SFP(310)는, 기존의 SFP의 광 송신부 및 광 수신부를 물리적으로 양방향 광 송/수신이 되도록 일체형으로 제작하고 이러한 일체형 광 송수신부 2개를 듀얼 포트로 집적화하는 방식으로 제작할 수 있다. 여기서, 제1 광 송수신부(311)는 복수의 전달용 네트워크 장비(200-1, 200-2) 중 어느 하나와의 광 송수신을 수행하기 위해 구비되고, 제2 광 송수신부(312)는 그 중 다른 하나와의 광 송수신을 수행하기 위해 구비되는 것이다.
도 5에서는 제1 하위 링크 모니터링부(313) 및 제2 하위 모니터링부(314)를 별개의 블록으로 표시하였지만, 이는 기능상 하나의 모듈로서 통합 구현될 수도 있다. 이와 같은 통합 구현은 하위 링크 모니터링부(313, 314)와 회선 제어부(315)에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다. 또한, 도 5에서는 제1 광 송수신부(311)와 제2 광 송수신부(312)가 단일의 광 모듈 내에 탑재되는 경우를 예시하고 있지만 이 또한 각각 별개의 광 모듈에 탑재될 수 있음(이 경우, 하위 네트워크 장비에는 각각의 광 모듈 탑재를 위한 인터페이스도 별개로 구비될 수 있음)은 물론이다. 즉, 도 4 및 도 5에서 도시된 구성요소들 중 어느 2개 이상이 하나의 모듈로 통합 구현될 수도 있으며, 어느 하나의 구성요소가 세부 기능별로 분리 구현될 수도 있다. 즉, 이는 설계 변형 사항에 불과한 바, 이에 의해 본 발명은 제한되지 않음은 명백하다.
본 발명의 실시예에서, PPSFP(210) 및 PP2SFP(310)는 기존의 SFP 대신에 사용될 수 있도록 호스트 인터페이스 부분 및 광 케이블 연결 부분에서 완전한 호환성을 갖도록 제작될 수 있다. 따라서, 상술한 구성의 PPSFP(210) 및 PP2SFP(310)를 단순히 기존 네트워크 장비의 일반 광 인터페이스 단자에 장착(즉, 기존 전달용 네트워크 장비의 업 링크 포트에 PPSFP를, 기존 하위 네트워크 장비의 업 링크 포트에 PP2SFP를 장착)하는 것만으로, 별도의 부가 장비 없이도 네트워크 이중화를 구현할 수 있으며, 또한 장애 감시 및 그에 따른 절체(스위칭) 기능을 제공할 수 있다. 이에 관해서는 장애 종류 별로 구분하여 이하 상세히 설명하기로 한다.
상위 링크 측 장애 감시 및 스위칭
본 발명의 실시예에서, 상위 링크 측 장애 감시는 PPSFP(210)의 상위 링크 모니터링부(213)에 의해 수행될 수 있다. 상위 링크 모니터링부(213)에 의한 상위 링크 측 장애 감시는 아래와 같은 방법들에 의해 이루어질 수 있다. 이에 관한 설명의 편의 및 집중을 위해, 이중화된 전달망에서 주 회선으로 이용되는 상위 링크는 도 3의 도면부호 (A)의 광 링크로 가정한다. 따라서 이하 설명될 상위 링크 모니터링부(213)는 주 회선과 관련된 도 3의 도면번호 200-1의 전달용 네트워크 장비에 탑재되는 도면번호 210-1의 PPSFP내의 구성요소를 의미한다. 이때, 상위 링크 측 장애 감시(monitoring)는 실시간(real time)적으로 또는 일정 주기 간격으로 이루어질 수 있다.
일 예로, 상위 링크 모니터링부(213)는, 주 회선인 (A) 광 링크를 통해 수신되는 수신 신호의 물리적 광 손실에 관한 정보에 근거하여, 상위 링크 측 장애를 감시할 수 있다. 즉, 상위 링크 모니터링부(213)는, 수신되는 광 신호가 존재하지 않거나 또는 광 신호의 세기, 광 레이트(rate)가 사전 결정된 임계치 미만인 경우 등과 같이 광 손실을 판단할 수 있는 각종 파라미터 값에 근거하여 상위 링크 측 장애 여부를 판별할 수 있다.
다른 예로, 상위 링크 모니터링부(213)는, 주 회선인 (A) 광 링크를 통해 수신되는 수신 신호를 근거로, 상술한 바와 같은 물리적 광 손실은 존재하지 않지만, 네트워크 장비 간 시스템 동기를 유지하기 위한 소정의 동기 신호의 수신 여부에 관한 정보에 근거하여, 상위 링크 측 장애를 감시할 수 있다. 여기서, 상위 링크 측 장애를 판별하는데 기준이 되는 동기 신호는, 예를 들어 이더넷 표준 전송 방식의 경우를 가정할 때, K28.5 코드 또는 NTP(Network Timing Packet)가 이용될 수 있다. 즉, 상위 링크 모니터링부(213)는, 상술한 동기 신호가 사전 정의된 기준 시간 이상 수신되지 않는 경우 등에 근거하여 상위 링크 측 장애 여부를 판별할 수 있다.
상술한 방법들에 따라 상위 링크 측 장애가 판별된 경우, PPSFP(210)의 패킷 제어부(215)는, 그 판별된 상위 링크 측 장애에 관한 리포트 신호가 하위 네트워크 장비(300)로 전송되도록 제어한다. 여기서, 상기 리포트 신호는, 상위 링크 측 장애의 발생 사실을 하위 네트워크 장비로 알려주기 위한 것으로서, 이더넷 표준에 의하는 LLCF(Link Loss Carry Forward)가 이용되거나, 이와 유사 목적의 다른 패킷 또는 신규의 패킷이 이용될 수 있다.
여기서, 상위 링크 측 장애의 원인으로는 주 회선인 (A) 링크의 장애 또는 상위 네트워크 장비(100)의 해당 광 인터페이스 장치(즉, 도 3의 도면번호 110-2 참조)의 장애가 있을 수 있다. 따라서, 하위 네트워크 장비(300) 측에서는, 상술한 리포트 신호를 수신함에 의해, 상위 링크 측 장애의 발생 사실을 확인할 수 있게 된다. 이와 같은 상위 링크 측 장애에 관한 리포트 신호를 수신한 경우, 하위 네트워크 장비(300)에 탑재된 PP2SFP(310)의 회선 제어부(315)는, 광 신호의 송수신 링크를 예비 회선의 광 링크로 스위칭 제어한다. 즉, 회선 제어부(315)는 종전의 주 회선의 광 링크(예를 들어, 본 예에서는 도 3의 도면부호 (C) 광 링크)를 끊고, 종전의 예비 회선의 광 링크(본 예에서는 도 3의 도면부호 (D) 광 링크)가 주 회선으로 전환되도록 처리한다.
이에 관하여 보다 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 도 3의 이중화 망의 (C) 링크를 주 회선(이하, "W(Working)")이라 가정하고, (D) 링크를 예비 회선(이하, "S(Standby)")이라 가정한다. 이 경우, 최초 PP2SFP(310) 내부의 회선 제어부(315)는 (C) 링크와 연결되는 TX1/RX1(즉, 제1 광 송수신부(311))을 W(Working) 포트로 설정하고, TX2/RX2(즉, 제2 광 송수신부(312))를 S(Standby) 포트로 설정하여, TX1/RX1을 통해서 호스트(HOST) 장비 및 상위 네트워크 장비와 통신할 수 있도록 한다. 이후, W(Working) 회선에 관한 상위 링크(즉, 도 3의 (A) 링크 등) 측 장애가 발생되면(즉, 상위 링크 측 장애에 관한 리포트 신호가 수신되면), 회선 제어부(315)는 회선 절체 명령을 내려서 TX2/RX2를 통해서 호스트 장비 및 상위 네트워크 장비와 통신할 수 있도록 한다. 상술한 설명은, 하위 링크 측 장애 발생에 따른 스위칭 처리 과정에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다. 이에 관하여 이하 설명하기로한다.
하위 링크 측 장애 감시 및 스위칭
본 발명의 실시예에서, 하위 링크 측 장애 감시는 PP2SFP(310)의 하위 링크 모니터링부(313, 314)에 의해 수행될 수 있다. 넓은 의미에서 하위 링크 측 장애란 도 3의 (C) 링크 및 (D) 링크의 장애를 모두 포괄하나, 본 명세서에서는 주 회선인 (C) 링크에 발생된 장애를 주로 의미하며, 예비 회선인 (D) 링크에 관한 모니터링에 관해서는 따로 후술하기로 한다.
앞서 간략히 언급한 바와 같이, 주 회선인 (C) 링크(즉, 전달용 네트워크 장비와 하위 네트워크 장비 간의 광 링크)의 장애 감시 방식은 주 회선인 (A) 링크(즉, 상위 네트워크 장비와 전달용 네트워크 장비 간의 광 링크)의 장애 감시 방식(즉, PPSFP(210)의 상위 링크 모니터링부(213)에 의한 상위 링크 측 장애 감시 방식)과 대동소이하다. 즉, PP2SFP(310)에서 주 회선과 연결된 제1 하위 링크 모니터링부(313)는, (C) 링크를 통해 수신되는 수신 신호의 광 손실에 관한 정보 또는 동기 신호의 수신 여부에 관한 정보에 근거하여, 주 회선인 (C) 링크의 장애 여부를 판별할 수 있다. 회선 제어부(315)는, 제1 하위 링크 모니터링부(313)의 감시 결과에 근거하여 하위 링크 측 장애로 판별된 경우, 광 신호의 송수신 링크를 예비 회선의 광 링크로 스위칭되도록 제어한다.
실시예에 따라, 상술한 바와 같은 예비 회선의 광 링크로의 스위칭 전환의 전제로서, 예비 회선의 광 링크(즉, 도 3의 예에서는 (D) 링크)가 광 신호의 송수신에 적합한 상태에 있는지에 관한 판별이 이루어질 수도 있다. 예를 들어, PP2SFP(310)의 제2 하위 링크 모니터링부(314)는, 예비 회선인 (D) 링크가 정상 상태에 있는지를 실시간적으로 또는 지속적으로 체크할 수 있다. 이를 위해, 주 회선에서와 같은 서비스 패킷의 송수신까지는 이루어지지 않더라도, 예비 회선을 통해서도 광 링크의 물리적 상태의 확인을 위한 광 신호(예를 들어, 브로드캐스팅되는 전술한 NTP 신호)의 수신은 지속적으로 이루어질 수 있다. 따라서 제2 하위 링크 모니터링부(314)는 이러한 신호의 수신 여부 등에 근거하여 예비 회선의 광 링크의 상태를 체크할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 회선 제어부(315)는, 이러한 체킹 결과에 근거하여, 예비 회선의 상태가 정상적인 경우에 한하여 스위칭 제어를 수행할 수도 있을 것이다. 또 다른 실시예로서, 회선 제어부(315)는 주 회선의 광 링크에 장애가 발생된 경우에 비로소, 제2 하위 링크 모니터링부(314)를 통한 예비 회선의 광 링크 체크가 수행될 수 있도록 제어할 수도 있다. 즉, 이 경우에는 실시간 또는 주기적 체크를 수행하지 않는 실시예에 해당한다. 이 외에도 다양한 변형례가 존재할 수 있음은 자명하다.
앞서 설명한 상위 링크 측 장애 감시 및 하위 링크 측 장애 감시, 그리고 이에 따른 회선 절체에 관한 개략적인 흐름도가 도 8 및 도 9에 도시되어 있다. 도 8 및 도 9는 도 7의 실시예를 전제로, 리포트 신호로서 이더넷 표준의 LLCF 패킷을 이용한 예를 도시하고 있다. 즉, 여기서, 도 8은 도 7의 기지국 전달망의 이중화 구성에서 PTS와 L2 간의 링크 장애시 처리 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이고, 도 9는 도 7의 기지국 전달망의 이중화 구성에서 L2와 DU 간의 링크 장애시 처리 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 상위 링크 측 장애에 관한 PPSFP에서의 실시간적인 모니터링 과정[S110]과 장애 판별시 LLCF 패킷의 리포팅 과정[S120 및 S130], 이에 따른 PP2SFP에서의 예비 회선으로의 경로 절체 과정[S140]을 나타내고 있다. 또한 도 9를 참조하면, 하위 링크 측 장애에 관한 PP2SFP에서의 실시간적인 모니터링 과정[S210]과 장애 판별시 예비 회선으로의 경로 절체 과정[S220 및 S230]을 나타내고 있다.
이상에서는 상위 링크 측 장애 및 하위 링크 측 장애의 감시 및 이에 따른 회선 절체에 관하여 설명하였는 바, 이하에서는 전달망 장애의 다른 요인인 전달용 네트워크 장비 자체의 논리적 장애에 관한 감시 및 절체 과정을 설명하기로 한다.
전달용 네트워크 장비 자체의 논리적 장애 감시 및 스위칭
본 발명의 실시예에서는 이중화된 전달망에서의 주 회선 측의 전달용 네트워크 장비(도 3의 도면번호 200-1 참조) 자체의 논리적 장애 발생을 판별하고 이에 근거하여 예비 회선의 광 링크로의 절체를 수행할 수 있다. 이에 관하여 전달용 네트워크 장비의 논리적 장애 중 루핑(Looping) 현상의 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
전달용 네트워크 장비에 루핑 현상과 같은 논리적 장애시, 신호의 MAC 어드레스(Media Access Control address)에서 소스(Source)와 목적지(Destination)가 동일하게 되어, 광 신호가 의도하는 목적지로 전달되지 않게 된다. 따라서 본 발명의 실시예에서는, 전달용 네트워크 장비 자체에 루핑 현상과 같은 논리적 장애가 발생한 경우, 해당 네트워크 장비의 PPSFP(210)가 이러한 논리적 장애를 판별하여, 상위 네트워크 장비와 전달용 네트워크 장비 간의 포트를 물리적으로 제한할 수 있다. 루핑 현상과 같은 논리적 장애의 경우 불필요한 과다 트래픽이 상위 장비 쪽으로 발생하여 네트워크의 성능을 저해하는 요소가 될 수 있기 때문이다. 이를 위해, PPSFP(210)의 상위 링크 모니터링부(213)는 상술한 루핑 현상 등의 논리적 장애의 모니터링을 수행할 수 있다. 모니터링 결과, 전달용 네트워크 장비 자체의 논리적 장애 발생이 판별된 경우, PPSFP(210)의 패킷 제어부(215)는 상위 네트워크 장비와의 서비스 패킷과 관련된 광 신호의 송수신을 중단할 수 있다. 이 경우, 패킷 제어부(215)는 전달용 네트워크 장비 자체에 논리적 장애 발생 사실을 PPSFP(210)의 광 송신부(212)를 통해서 상기 상위 네트워크 장비로 리포팅할 수 있다.
상술한 방법 이외에도, 전달용 네트워크 장비 자체의 논리적 장애로서 루핑 현상이 발생된 경우에는, 그 루핑 현상의 발생 여부를 하위 네트워크 장비 측에서도 판별할 수 있다. 예를 들어, PP2SFP(310)의 하위 링크 모니터링부(본 예에서는 주 회선과 관련된 도 5의 도면번호 313를 의미함)는 하위 링크(즉, 도 3의 (C) 링크)를 통해 수신된 수신 신호의 MAC 어드레스에서 소스(Source)와 목적지(Destination) 간의 일치 여부에 따라, 전달용 네트워크 장비 자체의 루핑(Looping) 장애 발생을 모니터링할 수 있다. 그 이유는 다음과 같다. 전달용 네트워크 장비에 루핑 현상이 발생된 경우, PP2SFP(310)에서 상위 네트워크 장비(100) 측으로 전송한 신호가 해당 전달용 네트워크 장비를 거치면서 소스와 목적지가 동일해져 다시 회송되게 되므로, 이에 근거하여 전달용 네트워크 장비 자체의 루핑 현상의 발생 여부를 판별할 수 있다. 이와 같은 경우에도, PP2SFP(310)의 회선 제어부(315)는 광 신호의 송수신 링크를 예비 회선의 광 링크로 스위칭 처리할 수 있다.
그리고 본 명세서에서는 전달용 네트워크 장비 자체의 논리적 장애로서 루핑 현상을 중심으로 설명하였지만, 이 외에도 MAC 크래쉬(crash), 장비 자체의 행 업(Hang up) 등이 있을 수 있다. 여기서, MAC 크래쉬는, 광 링크의 설정이 완료됨에 따라 확정된 MAC 어드레스가 장비 자체의 논리적 장애에 의해 그 값이 수시로 변경되는 경우를 의미한다. 또한 행 업은, 장비 자체의 프로세서가 정상적인 오퍼레이션(operation)을 수행하지 못하는 경우를 의미한다. 이들 경우에도 각각 MAC 어드레스의 변경과 프로세서의 비정상 동작에 따른 신호 전달의 오류 등을 모니터링하는 방식으로 해당 장비 자체의 논리적 장애를 판별해낼 수 있다.
이상에서는, 도 4 및 도 5에 기초하여, 상위 링크 측 장애, 하위 링크 측 장애, 전달용 네트워크 장비 자체의 논리적 장애에 관한 모니터링 및 장애 판별시 회선 절체 기능이, PPSFP 또는 PP2SFP의 단일 광 인터페이스 장치에 모두 포함되는 경우를 중심으로 설명하였다. 다만, 필요에 따라서 또는 설계자의 설계 방식에 따라서, 장애 감시 기능 및 회선 절체 기능을 중 어느 하나 또는 전부가 광 인터페이스 장치의 외부에 별개의 모듈로서 구현될 수도 있다. 즉, 광 인터페이스 장치에는 광 송수신을 위한 기능만이 구현되면, 상술한 상위 링크 모니터링부(213) 및 패킷 제어부(215) 중 어느 하나 또는 전부가 PPSFP 내부가 아닌 전달용 네트워크 장비의 다른 부분에 구현될 수도 있다. 유사하게, 상술한 하위 링크 모니터링부(313, 314) 및 회선 제어부(315) 중 어느 하나 또는 전부가 PP2SFP 내부가 아닌 하위 네트워크 장비의 다른 부분에 구현될 수도 있을 것이다.
또한, 이상에서는 별도의 설명은 하지 않았지만, PPSFP 및 PP2SF는 네트워크 운용 과정에서 도 3의 관리 서버(500)와 함께 운용될 수 있으며, 관리 서버(500)를 통해 PPSFP 및 PP2SFP의 동작 상태가 모니터링될 수도 있을 것이다. 관리 서버(500)를 통한 특정 타겟 장치의 상태 모니터링은 헬스 체크 패킷(Health Check Packet) 등을 통해 이루어질 수 있으며, 이는 네트워크 표준에 따른 운용 방식에 해당하는 바, 별도의 구체적 언급은 생략하기로 한다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
100 : 상위 네트워크 장비
200-1, 200-2 : 전달용 네트워크 장비
210-1, 210-2 : 상단 링크 광 인터페이스 장치
213 : 상위 링크 모니터링부
215 : 패킷 제어부
300 : 하위 네트워크 장비
310 : 네트워크 이중화용 광 인터페이스 장치
313, 314 : 하위 링크 모니터링부
315 : 회선 제어부

Claims (6)

  1. 복수의 전달용 네트워크 장비를 매개로 상위 네트워크 장비와 각각 독립된 광 링크를 통해 연결되는 하위 네트워크 장비로서,
    상기 복수의 전달용 네트워크 장비 중 어느 하나와의 광 신호의 송수신 및 상기 복수의 전달용 네트워크 장비 중 다른 하나와의 광 신호의 송수신을 위한 단일의 광 인터페이스; 및 상기 단일의 광 인터페이스에 장착되며 단일의 광 모듈로 제작되는 네트워크 이중화용 광 인터페이스 장치를 포함하고,
    상기 네트워크 이중화용 광 인터페이스 장치는,
    상기 복수의 전달용 네트워크 장비 중 어느 하나와의 광 신호의 송수신을 위한 제1 광 송수신부와, 상기 복수의 전달용 네트워크 장비 중 다른 하나와의 광 신호의 송수신을 위한 제2 광 송수신부와,
    상기 전달용 네트워크 장비와의 상기 하위 네트워크 장비 사이의 광 링크인 하위 링크 측의 장애 발생 여부를 감시하는 하위 링크 모니터링부와,
    상기 하위 링크 모니터링부의 감시 결과에 근거하여 상기 하위 링크 측 장애가 감지된 경우 또는 주 회선의 광 링크와 연결된 전달용 네트워크 장비로부터 상위 링크 측 장애에 관한 리포트 신호가 수신되는 경우-여기서, 상기 상위 링크 측 장애는, 상기 상위 네트워크 장비와 상기 전달용 네트워크 장비 사이의 주 회선의 광 링크 및 상기 상위 네트워크 장비에서 해당 광 링크와 연결되는 광 인터페이스 장치 중 적어도 하나에 발생된 장애를 포함함-, 예비 회선의 광 링크를 통해 광 신호의 송수신이 이루어지도록 스위칭 제어하는 회선 제어부
    를 포함하는, 하위 네트워크 장비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광 송수신부 및 상기 제2 광 송수신부는 각각, 광 송신기 및 광 수신기가 일체화된 양방향 타입(Bi-Directional type)으로 제작되는, 하위 네트워크 장비.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하위 링크 모니터링부는, 상기 하위 링크를 통해 수신된 수신 신호의 물리적 광 손실에 관한 정보 및 네트워크 장비 간 시스템 동기를 유지하기 위한 동기 신호의 수신 여부에 관한 정보 중 적어도 하나에 근거하여, 상기 하위 링크 측의 장애를 모니터링하는, 하위 네트워크 장비.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 네트워크 장비 간 시스템 동기를 유지하기 위한 동기 신호는, NTP(Network Timing Packet) 또는 K28.5 코드인, 하위 네트워크 장비.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하위 링크 모니터링부는, 상기 하위 링크를 통해 수신된 수신 신호의 MAC 어드레스에서 소스(Source)와 목적지(Destination) 간의 일치 여부에 따라, 상기 하위 링크를 통해 연결된 전달용 네트워크 장비 자체의 루핑(Looping) 장애 발생을 더 모니터링하는, 하위 네트워크 장비.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 회선 제어부는,
    상기 전달용 네트워크 장비 자체의 루핑 장애가 감지된 경우, 상기 광 신호의 송수신 링크를 예비 회선의 광 링크로 스위칭 제어하는, 하위 네트워크 장비.
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