KR101552130B1 - Apparatus and methof for sla guranteed lsp setup in real time multimedia service of mpls network - Google Patents

Apparatus and methof for sla guranteed lsp setup in real time multimedia service of mpls network Download PDF

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Abstract

본 발명은 라우팅 알고리즘에 관한 것으로, 라우팅 경로 리스트를 설정하는 네트워크 엔터티의 방법에 있어서 복수 개의 링크들 중에서 요구되는 최대 지연 시간 및 가용 대역폭 중 적어도 하나를 만족하지 못하는 적어도 하나의 링크를 식별하는 과정과 상기 식별된 링크를 제외한 나머지 링크들을 기반으로 CSPF(Constraint Shortest Path First)에 의해 복수의 라우팅 경로들을 선정하는 과정과, 상기 선정된 복수의 라우팅 경로들 각각에 대해서, 해당 라우팅 경로를 구성하는 각 링크들의 지연시간의 합을 기반으로 적어도 하나의 라우팅 경로를 포함하는 라우팅 경로 리스트를 생성하는 과정과, SLA(Service Level Agreement) 보장을 위한 파라미터를 이용하여 상기 라우팅 경로 리스트에 포함된 라우팅 경로들 중에서 하나의 라우팅 경로를 LSP(Label Switched Path)로 설정하는 과정을 포함하는 것으로 유무선 망이 MPLS로 통합되는 환경에서, MPLS 망에서 멀티미디어 서비스를 고려한 SLA를 구현할 수 있도록 하고, 특히 All IP 기반의 차세대 이동통신 시스템에서 SLA를 보장 가능하게 하는 이점이 있다.A method of a network entity for establishing a routing path list, the method comprising the steps of: identifying at least one link that does not satisfy at least one of a required maximum delay time and an available bandwidth among a plurality of links; Selecting a plurality of routing paths by Constraint Shortest Path First (CSPF) based on the remaining links except for the identified link; determining, for each of the plurality of selected routing paths, Generating a routing path list including at least one routing path based on a sum of delay times of the plurality of routing paths; To the LSP (Label Switched Path) , It is possible to implement an SLA considering a multimedia service in an MPLS network in an environment where a wired and wireless network is integrated into MPLS, and in particular, an SLA can be guaranteed in a next generation mobile communication system based on All IP.

라우팅 알고리즘, MPLS, MCSPF, SLA, LSP. Routing algorithm, MPLS, MCSPF, SLA, LSP.

Description

엠피엘에스 망에서의 실시간 멀티미디어 서비스에서 에스엘에이가 보장된 엘에스피 설정을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOF FOR SLA GURANTEED LSP SETUP IN REAL TIME MULTIMEDIA SERVICE OF MPLS NETWORK}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an apparatus and a method for establishing an SLP in a real-time multimedia service in an MPLS network,

본 발명은 MPLS(Multiprotocol Label Switching) 망에서 실시간 멀티미디어 서비스를 사용할 경우 SLA(Service Level Agreement)를 보장하기 위한 새로운 TE(Traffic Engineering) 서비스인 SLA 파라미터를 이용한 MCSPF(Multimedia Constraint Shortest Path First) 장치 및 방법에 관한 것이다. A Multimedia Constraint Shortest Path First (MCSPF) apparatus and method using a SLA parameter, which is a new traffic engineering (TE) service for ensuring SLA (Service Level Agreement) when a real-time multimedia service is used in an MPLS (Multiprotocol Label Switching) .

최근 들어서 MPLS 망은 QoS(Quality of Service)를 보장하고 손쉽게 VPN(Virtual Private Network)을 구축할 수 있는 장점으로 인하여, 각종 유무선 망에서 급격히 확산되고 있다. 특히, 핵심 망(core network)을 중심으로 IP 기반의 3G 이동통신 망에서 사용되고 있고, LTE(Long Term Evolution)등의 4G 망으로 진화함에 따라서, 확산이 더욱 가속화 할 전망이다.  In recent years, MPLS networks have been rapidly spreading in various wired and wireless networks because of their advantages of ensuring QoS (Quality of Service) and easily building a VPN (Virtual Private Network). Especially, it is used in IP based 3G mobile communication network centered on core network, and it is expected that diffusion will accelerate as it evolves into 4G network such as LTE (Long Term Evolution).

도 1은 MPLS 망을 핵심 망으로 사용하는 유무선 통신망 구성도를 나타낸 것 이다.1 is a block diagram of a wired / wireless communication network using an MPLS network as a core network.

상기 도 1을 참조하면, MPLS는 각종 유무선 네트워크의 핵심 망(100)에 주로 사용될 수 있고, 유선 통신과 기업 네트워크(Enterprise Network) 뿐만 아니라, 이동 통신(110, 120, 130, 140)과 IPTV 등과 같은 방송통신 융합의 소위 트리플 플레이(triple play)를 만족하는 다양한 네트워크 서비스의 핵심 망으로 사용될 수 있다. Referring to FIG. 1, the MPLS can be mainly used in core networks 100 of various wired / wireless networks, and can be used not only in wired communication and enterprise network but also in mobile communication 110, 120, 130, 140, Can be used as a core network for various network services satisfying the so-called triple play of convergence of broadcasting and communication.

이렇게, 핵심 망에서 MPLS를 많이 사용하는 가장 큰 이유는 QoS를 보장하는 다양한 방법을 제공하기 때문인데, 최근에는 사용자 수준의 서비스 품질을 의미하는 SLA(Service Level Agreement) 관점에서 이런 QoS를 논의하는 움직임이 활발하게 진행되고 있다.In this way, MPLS is widely used in core networks because it provides various methods of guaranteeing QoS. In recent years, there has been a movement to discuss such QoS from the viewpoint of service level agreement (SLA) Is progressing actively.

SLA는 망 관리자의 입장이 아닌 서비스 사용자 관점의 다양한 서비스 품질을 관리하기 위한 일종의 규약으로 광의적으로 설명할 수 있고, 구체적으로는 전송률(throughput), 응답시간(response-time), 지연시간(delay), 지연변이(jitter)등의 다양한 네트워크 서비스 품질 지표를 나타낸다.SLA is a kind of protocol for managing various service quality of a service user's view rather than a position of a network manager, and can be explained broadly, specifically, throughput, response-time, delay ), And delay variation (jitter).

SLA 를 보장하기 위해서는 특정한 파라미터를 얻어내기 위한 정보를 지닌 프로브 패킷(probe packet)을 전송하는 능동 모니터링(active monitoring) 기법이나, MIB(Management Information Base)등과 같은 NMS(Network Management System)의 통계자료에 기반을 둔 수동적인 모니터링(passive monitoring)기법이 사용된다.In order to guarantee the SLA, an active monitoring technique that transmits a probe packet having information for acquiring a specific parameter or a statistical data of a network management system (NMS) such as a management information base (MIB) Based passive monitoring technique is used.

하지만, MPLS 망에서의 SLA 측정은 광의적인 정의 수준에서 언급되고 있고, 실제로 MPLS 표준에 이러한 SLA를 어떻게 적용시키는 방법은 아직 정확하게 정의되 어 있지 않다. However, SLA measurement in MPLS networks is mentioned at the broad definition level, and how to actually apply these SLAs to MPLS standards is not yet defined precisely.

따라서, 실시간 멀티미디어 서비스를 제공 시에 어떤 SLA를 파라미터를 사용하여 SLA를 측정하고, 측정 결과를 MPLS 표준의 제어 평면에서 어떻게 사용할 것인가에 대한 구체적인 방법이 필요하다. 그리고, 실시간 멀티미디어의 SLA를 제공하기 위한 LSP(Label Switched Path)를 생성하는 과정에서 해당 서비스의 특성을 고려한 새로운 트래픽 엔지니어링 기법 또한 필요하다. Therefore, when providing real-time multimedia service, there is a need for a concrete method of measuring SLA using parameters of SLA and using measurement results in the control plane of MPLS standard. In addition, a new traffic engineering method considering the characteristics of the service is required in the process of generating LSP (Label Switched Path) to provide SLA of real-time multimedia.

전술한 바와 같이, 기존의 트래픽 엔지니어링 기법은 사용 가능한 대역폭 정보를 바탕으로, ER(Explict Route) 정보를 계산하는 고전적인 CSPF 알고리즘을 사용하고 있지만, 지연 시간과 같은 실시간 트래픽의 정보는 전혀 고려하고 있지 않다. As described above, the conventional traffic engineering technique uses a classical CSPF algorithm that calculates ER (Explicit Route) information based on available bandwidth information, but does not consider information of real time traffic such as delay time at all not.

이러한 고전적인 트래픽 엔지니어링 기법은 네트워크 부하의 분산이라는 점에 초점을 맞추어 설계가 되었으므로, QoS 관점에서 가장 이상적인 경로를 찾는 관점에서 보면 어느 정도의 한계를 가지고 있다.This classical traffic engineering technique is designed to focus on the distribution of network load, so it has some limitations in terms of finding the ideal path from the QoS point of view.

실제로 VoIP(Voice over IP)를 비롯한 지연시간에 민감한 실시간 응용 서비스의 경우에는 대역폭 보장은 물론이고, 트래픽 엔지니어링 경로에 대한 지연 시간도 일정 수준 이상이 보장되어야만 한다.In case of real-time application services that are sensitive to delay time including VoIP (Voice over IP), delay time for traffic engineering path as well as bandwidth guarantee must be guaranteed above a certain level.

만일, 기존의 경로와 같이 가용 대역폭만 고려하여 CSPF 메커니즘을 수행할 경우에는, CSPF의 결과로 얻은 결과가 가용 대역폭은 만족하지만, 사용자가 요구하는 최대 지연시간을 초과하는 경우가 발생할 수 있는 문제점이 있다.If the CSPF mechanism is performed considering only the available bandwidth as in the existing path, the result obtained by the CSPF satisfies the available bandwidth, but it may cause the case that the maximum delay time required by the user is exceeded have.

이러한 실시간 멀티미디어 서비스의 트래픽 엔지니어링을 위해서는, 현재 대 역폭을 위주로 고려하고 있는, 트래픽 엔지니어링 개념에 추가적으로 지연 시간을 고려하여서 종합적으로 트래픽 엔지니어링 경로를 계산하고 설정할 수 있는 새로운 CSPF 알고리즘이 필요하다.In order to traffic engineering the real-time multimedia service, a new CSPF algorithm is required to compute and set the traffic engineering path in consideration of the delay engineering time, considering traffic bandwidth.

본 발명의 목적은 MPLS 망에서의 실시간 멀티미디어 서비스에서 SLA가 보장된 LSP 설정을 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for setting an SLA-guaranteed LSP in a real-time multimedia service in an MPLS network.

본 발명은 다른 목적은 MPLS 망에서 실시간 멀티미디어 서비스를 제공하는 경우에 어떤 식으로 SLA를 정의할 것인가에 대해서 정의하고, 이를 위해서 능동적인 모니터링(active monitoring)기법으로 SLA 파라미터를 획득하고, 그 결과를 바탕으로 MPLS 제어 평면에 신호 프로토콜에 적용하여, 실시간 멀티미디어 서비스의 SLA 규약을 항상 최적화되게 만족하는 MPLS 경로를 생성하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to define how an SLA is defined in the case of providing a real-time multimedia service in an MPLS network, and to obtain an SLA parameter using an active monitoring technique, The present invention provides an apparatus and method for generating an MPLS path that satisfies an SLA protocol of a real-time multimedia service at all times by applying it to a signaling protocol on an MPLS control plane.

본 발명은 또 다른 목적은 실시간 멀티미디어 서비스의 SLA 규약을 항상 최적화되게 만족하는 MPLS 경로를 유지하는 MPLS LSP 생성을 위해서, 실시간 멀티미디어 서비스의 특성을 고려한 새로운 방법의 CSPF 알고리즘(MCSPF : Multimedia Constraint Shortest Path First)을 제공하여, 트래픽 엔지니어링을 사용한 경로 설정부터 능동 모니터링을 위한 실제 SLA 규약 확인 과정까지 제공하는 MPLS 망에서의 SLA 서비스 구조를 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a new method for generating an MPLS LSP that maintains an MPLS path that satisfies the SLA protocol of the real-time multimedia service at all times, a CSPF algorithm (MCSPF: Multimedia Constraint Shortest Path First The present invention also provides an apparatus and method for providing an SLA service structure in an MPLS network that provides routing from traffic engineering to actual SLA protocol validation for active monitoring.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 라우팅 경로 리스트를 설정하는 네트워크 엔터티의 방법에 있어서, 복수 개의 링크들 중에서 요구되는 최대 지연 시간 및 가용 대역폭 중 적어도 하나를 만족하지 못하는 적어도 하나의 링크를 식별하는 과정과, 상기 식별된 링크를 제외한 나머지 링크들을 기반으로 CSPF(Constraint Shortest Path First)에 의해 복수의 라우팅 경로들을 선정하는 과정과, 상기 선정된 복수의 라우팅 경로들 각각에 대해서, 해당 라우팅 경로를 구성하는 각 링크들의 지연시간의 합을 기반으로 적어도 하나의 라우팅 경로를 포함하는 라우팅 경로 리스트를 생성하는 과정과, SLA(Service Level Agreement) 보장을 위한 파라미터를 이용하여 상기 라우팅 경로 리스트에 포함된 라우팅 경로들 중에서 하나의 라우팅 경로를 LSP(Label Switched Path)로 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of a network entity for establishing a routing path list, the method comprising the steps of: Identifying a plurality of routing paths by CSPF (Constraint Shortest Path First) based on the remaining links excluding the identified link; Generating a routing path list including at least one routing path based on a sum of delay times of respective links constituting the corresponding routing path; One routing path among the routing paths included in the path list is called an LSP (Switched Path).

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 라우팅 경로 리스트를 설정하는 네트워크 엔터티의 장치에 있어서, 복수 개의 링크들 중에서 최대 지연 시간 및 가용 대역폭 중 적어도 하나를 만족하지 못하는 적어도 하나의 링크를 식별하고, 상기 식별된 링크를 제외한 나머지 링크들을 기반으로 CSPF 에 의해 복수의 라우팅 경로들을 선정하고, 상기 선정된 복수의 라우팅 경로들에 대해서, 해당 라우팅 경로를 구성하는 각 링크들의 지연시간의 합을 기반으로 적어도 하나의 라우팅 경로를 포함하는 라우팅 리스트를 생성하고, SLA(Service Level Agreement) 보장을 위한 파라미터를 이용하여 상기 라우팅 경로 리스트에 포함된 라우팅 경로들 중에서 하나의 라우팅 경로를 LSP(Label Switched Path)로 설정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided an apparatus for configuring a routing path list, the apparatus comprising: at least one of a plurality of links that does not satisfy at least one of a maximum delay time and an available bandwidth, A plurality of routing paths are selected by the CSPF based on the remaining links excluding the identified link, and for each of the plurality of selected routing paths, a delay time of each link constituting the corresponding routing path And generates one routing path among the routing paths included in the routing path list by using the parameter for guaranteeing SLA (Service Level Agreement) as an LSP A Label Switched Path).

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본 발명은 유무선 망이 MPLS로 통합되는 환경에서, MPLS 망에서 멀티미디어 서비스를 고려한 SLA를 구현할 수 있도록 하고, 특히 All IP 기반의 차세대 이동통신 시스템에서 SLA를 보장 가능하게 하는 이점이 있다.The present invention has the advantage of enabling SLAs considering multimedia services in an MPLS network in an environment where wired and wireless networks are integrated into MPLS, and in particular, ensuring SLAs in a next generation mobile communication system based on All IP.

본 발명은 활성 모니터링 기반의 SLA를 지원하여, 트래픽 엔지니어링 방법으로 생성한 LSP가 실제 SLA 규약을 만족하는 지 확인이 가능한 이점이 있다. 그리고, SLA를 만족하지 못하는 LSP에 대해서는, MPLS 시그널링 프로토콜과 연동하여 우회 경로를 자동으로 생성하는 이점이 있다.The present invention supports an SLA based on active monitoring, and has an advantage that it is possible to confirm whether an LSP generated by a traffic engineering method satisfies an actual SLA protocol. For LSPs that do not satisfy the SLA, there is an advantage of automatically generating a bypass route in conjunction with the MPLS signaling protocol.

본 발명은 실시간 멀티미디어를 고려한 MCSPF 개념을 도입하여, 네트워크의 부하 분산 뿐만 아니라 실시간 멀티미디어를 고려한 높은 수준의 QoS에 대한 설정을 가능하게 하는 이점이 있다. 특히, 지연시간에 민감한 VoIP와 같은 실시간 멀티미디어 서비스를 MPLS 망에서 설정할 경우에 이에 대한 지연 시간의 제약사항을 트래픽 엔지니어링을 통해서 해결할 수 있게 하는 이점이 있다.The present invention introduces the MCSPF concept considering real-time multimedia, and has an advantage of enabling setting of a high-level QoS considering real-time multimedia as well as load distribution of the network. In particular, when a real-time multimedia service such as VoIP, which is sensitive to delay time, is set in the MPLS network, there is an advantage in that the constraint of the delay time can be solved through traffic engineering.

본 밞명은 지터(Jitter)값에 대한 사항도 고려하는 SLA도 지원하여, VoIP 에서 에코 등과 관련된 서비스 품질을 획기적으로 개선할 수 있는 이점이 있다.This system also supports SLA that takes into account jitter value, which has the advantage of dramatically improving the service quality related to echo etc. in VoIP.

본 발명의 트래픽 엔지니어링 기법은 네트워크 영역 내에서, 대역폭과 지연시간이라는 2가지의 QoS의 가장 중요한 요구조건을 만족하는 망 설정을 가능하게 하여 종단간(end-to-end) QoS를 보장하기 위한 기반 구조를 제시하는 이점이 있다. 여기서, 지연시간 고려 시, 링크상의 지연시간 고려 뿐만 아니라, 전체 경로상의 지연시간을 만족하는 지를 확인하여 전체적인 지연시간을 고려한 경로 계산을 가능 하게 하는 이점이 있다.The traffic engineering technique of the present invention enables a network configuration that satisfies the most important requirements of two QoSs, that is, bandwidth and delay time, in a network area to provide an infrastructure for ensuring end-to-end QoS There is an advantage of presenting the structure. Here, considering delay time, it is advantageous not only to consider the delay time on the link but also to check whether the delay time on the entire route is satisfied and to calculate the route considering the entire delay time.

본 발명은 기존의 트래픽 엔지니어링 기법을 기반으로 확장하여, 쉽게 구현 가능하고 현재의 트래픽 엔지니어링 표준에 추가하면 다른 장비와의 연동성도 보장 가능한 이점이 있다.The present invention can be easily implemented by expanding on the basis of existing traffic engineering techniques, and it is advantageous that interworking with other equipment can be secured by adding to the current traffic engineering standard.

본 발명은 MPLS 망에서 실시간 멀티미디어 서비스를 위한 최적의 경로를 찾아내고 이를 실제 망에서 확인하여 대역폭, 지연시간, 지연변이 등을 종합적으로 고려한 최적의 서비스 경로를 제공하는 이점이 있다.An advantage of the present invention is to find an optimal path for a real-time multimedia service in an MPLS network and to confirm the path in an actual network to provide an optimal service path considering bandwidth, delay time, delay variation, and the like in a comprehensive manner.

본 발명은 설정된 SLA 규약을 실제 MPLS 망에서 적용했을 때, 최적의 SLA 서비스를 제공하기 힘든 경우 SLA 규약을 다시 설정할 수 있도록 하는 기능을 제공하여 망 관리자로 하여금 최적인 SLA 규약이 어떤 것인지 알아 낼 수 있게 하는 이점이 있다.The present invention provides a function to reset the SLA protocol when it is difficult to provide an optimal SLA service when the established SLA protocol is applied to an actual MPLS network, so that the network manager can find out the best SLA protocol There is an advantage to have.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

이하, 본 발명은 MPLS 망에서의 실시간 멀티미디어 서비스에서 SLA가 보장된 LSP 설정을 위한 장치 및 방법에 대해 설명할 것이다.Hereinafter, an apparatus and method for setting an SLA-guaranteed LSP in a real-time multimedia service in an MPLS network will be described.

MPLS 망은 최근 들어 기존의 유선 망과 핵심 망에서 점점 무선 망과 사용자 망으로 그 사용의 폭을 넓혀 가고 있고, 최근의 유무선 통합과 개방이라는 흐름에 맞추어서 기존의 인터넷 뿐만 아니라 3G나 4G등과 같은 All IP 기반의 이동통신 망으로 널리 사용되고 있다. In recent years, the MPLS network has been increasingly used as a wireless network and a user network in the existing wired and core networks. In accordance with the recent flow of wired / wireless integration and opening, IP-based mobile communication network.

또한, 최근 들어서는 사용자 수준의 서비스 품질이 중요해짐에 따라서 SLA(Service Level Agreement)를 어떻게 보장할 것인가가 중요한 이슈로 대두되고 있다. Recently, as user-level service quality becomes more important, how to guarantee SLA (Service Level Agreement) is becoming an important issue.

본 발명에서는 이를 위해 크게 MPLS 망에서 기존의 CSPF 알고리즘을 개선하여, 실시간 멀티미디어 서비스의 SLA 파라미터를 이용한 MCSPF(Multimedia Constraint Shortest Path First)라는 새로운 CSPF 알고리즘과, 이를 통해 설정된 MPLS LSP(Label Switched Path)가 실제 SLA 규약을 만족하는지 확인하기 위한 능동적인 모니터링 방법을 제시한다.In the present invention, a new CSPF algorithm called MCSPF (Multimedia Constraint Shortest Path First) using an SLA parameter of a real-time multimedia service and a MPLS LSP (Label Switched Path) We propose an active monitoring method to confirm that it meets the actual SLA protocol.

본 발명에서 제시하는 방법을 통해서 멀티미디어 사용자가 요구하는 SLA 특성을 트래픽 엔지니어링(Traffic Engineering)과 MPLS 시그널링을 연동시켜서 보다 효과적으로 SLA를 관리할 수 있고, 이를 통해서 유무선 네트워크에서 VoIP등과 같은 실시간 서비스 품질을 획기적으로 개선 및 관리 할 수 있게 한다.. Through the method proposed in the present invention, SLA characteristics required by a multimedia user can be managed more effectively by linking traffic engineering and MPLS signaling, thereby realizing a real-time service quality such as VoIP in a wired / To improve and manage it.

본 발명은 크게 세 부분으로 나누어서 설명할 수 있다. 우선 실시간 멀티미디어 서비스의 특성을 고려하여 기존의 CSPF 알고리즘을 개선한 MCSPF 알고리즘의 동작(도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7)과, 이를 이용하여 생성된 LSP로 능동적인 모니터링 기법을 사용하여 SLA 규약을 확인하는 과정(도 8), 마지막으로 능동적인 모니터링 결과를 적용하여 LSP를 재설정 하는 과정(도 9)으로 나누어 설명할 수 있다.The present invention can be largely divided into three parts. First, considering the characteristics of the real-time multimedia service, the operation of the MCSPF algorithm (FIG. 2, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6, The process of confirming the SLA protocol using the monitoring technique (FIG. 8), and the process of resetting the LSP by applying the active monitoring result (FIG. 9).

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 MCSPF의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an operation of the MCSPF according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 도 2를 참조하면, 먼저, MCSPF 알고리즘을 구동하기 위해서, MPLS 장비의 네트워크 인터페이스에 대역폭, 지연시간 등의 정보를 설정한다(705)(210 단계). 대역폭과 지연시간 등을 설정시 하기 <표 1>에서 예를 든 바와 같이 각각의 멀티미디어 서비스에 대항하는 SLA 파라미터를 참조한다. Referring to FIG. 2, in step 210, information such as a bandwidth and a delay time is set in the network interface of the MPLS equipment in order to drive the MCSPF algorithm (step 705 ). To set the bandwidth and delay time, refer to SLA parameters against each multimedia service as shown in <Table 1> for example.

CLASSofServiceCLASSofService DELAYDELAY THROUGHPUTTHROUGHPUT JITTERJITTER QoSBandwidthPerAPPQoSBandwidthPerAPP Priority
Traffic
Priority
Traffic
<80msec<80msec PacketLoss
<5%
PacketLoss
<5%
<35msec<35 msec MAX75%MAX75%
Real-Time
Traffic
Real-Time
Traffic
<80msec<80msec PacketLoss
<3%
PacketLoss
<3%
NoTargetNoTarget 60%60%
Priority
Traffic
Priority
Traffic
<80msec<80msec PacketLoss
<2%
PacketLoss
<2%
NoTargetNoTarget 30%30%
BestEffor
Traffic
BestEffor
Traffic
<100msec<100 msec NoTargetNoTarget NoTargetNoTarget 10%10%

상기 <표 1>은 MPLS 망에서의 SLA 파라미터를 도시한 것이다.Table 1 shows SLA parameters in the MPLS network.

이후, 이렇게 설정된 정보를 바탕으로 실시간 멀티미디어 서비스를 위한 MCSPF 알고리즘을 적용하여 MPLS LSP를 설정하기 위한 ER(Explict Route) 정보를 결정한다(215 단계). MCSPF 알고리즘에 대한 자세한 설명은 하기에 설명하기로 한다. 이후, 결정한 ER 경로로 RSVP-TE나 CR-LDP등의 MPLS 시그널링 프로토콜을 이용하여 LSP를 설정한다(220 단계). Then, based on the information thus set, the MCSPF algorithm for the real-time multimedia service is applied to determine Explicit Route (ER) information for setting the MPLS LSP (Step 215). A detailed description of the MCSPF algorithm is given below. Thereafter, an LSP is set using the MPLS signaling protocol such as RSVP-TE or CR-LDP with the determined ER path (step 220).

이후, 능동적인 모니터링을 위해 주어진 LSP에 대한 대역폭, 지연시간, 지연변이 등의 값을 도출한다(225 단계). 설정된 MPLS LSP가 SLA 규약을 만족하는지 확인하기 위해서, 프로브 패킷(probe packet)을 전송하여 지연시간과 지연변이 등의 실시간 멀티미디어 서비스를 위한 파라미터를 계산한다(230 단계).Then, for active monitoring, values such as bandwidth, delay time and delay variation for a given LSP are derived (step 225). In order to confirm whether the set MPLS LSP satisfies the SLA protocol, a probe packet is transmitted to calculate parameters for a real-time multimedia service such as delay time and delay variation (step 230).

상기 프로브 패킷은 원하는 SLA 파라미터를 계산하기 위한 타임 스탬프(time stamp)를 ICMP나 UDP등의 형태 가지고 MPLS 망으로 전송되고, 특별히 지연 변이를 구하기 위해서 망 관리자가 정의하는 필요한 회수 N번 만큼 전송한다.The probe packet is transmitted to the MPLS network in the form of a time stamp for calculating a desired SLA parameter, such as ICMP or UDP, and transmits the required number of times N, which is defined by the network manager, in order to obtain a delay variation.

만약, 계산된 지연시간, 지연변이 값이 SLA 파라미터를 만족시키는 경우(235 단계), MPLS LSP 설정을 최종적으로 완료한다(260 단계), If the calculated delay time and the delay variation value satisfy the SLA parameter (step 235), the MPLS LSP setting is finally completed (step 260)

만약, 계산된 지연시간, 지연변이 값이 해당 LSP의 SLA를 만족하지 않지만(235 단계), 대체 경로가 존재하는 경우에는(240 단계), MPLS 시그널링 프로토콜 하여금 해당 LSP를 해제하도록 하고(245 단계), 해당 LSP의 ER을 제외하고 MCSPF 알고리즘을 다시 적용하여 ER 값을 다시 도출한다(250 단계). 이후, 새로 도출한 ER 경로로 RSVP-TE나 CR-LDP등의 MPLS 시그널링 프로토콜을 이용하여 LSP를 설정하고(220 단계) 이후의 과정을 수행한다.If the calculated delay time and the delay variation value do not satisfy the SLA of the corresponding LSP (step 235), if there is an alternative path (step 240), the MPLS signaling protocol causes the corresponding LSP to be released (step 245) , The ER value is re-derived by applying the MCSPF algorithm except for the ER of the corresponding LSP (step 250). Thereafter, the LSP is set up using the MPLS signaling protocol such as RSVP-TE or CR-LDP with the newly derived ER path (step 220), and the subsequent process is performed.

만약, 다른 대체 경로가 존재하는 않는 경우에는(240 단계), 정적 혹은 동적인 방법으로 SLA 값을 재협상하고(255 단계), 초기의 과정인 MCSPF 알고리즘을 구동하기 위해서, MPLS 장비의 네트워크 인터페이스에 대역폭, 지연시간 등의 정보를 설정(210 단계)하는 과정부터 수행한다.If there is no other alternative path (step 240), the SLA value is renegotiated in a static or dynamic manner (step 255). In order to drive the MCSPF algorithm, which is an initial process, , Delay time, and the like (step 210).

이후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.Thereafter, the algorithm according to the present invention terminates.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 MCSPF(Multimedia Constraint Shortest First) 알고리즘을 구동하기 위한 전체적인 구성도를 도시한 것이다. FIG. 3 is a block diagram illustrating an overall structure of a MCSPF (Multimedia Constraint Shortest First) algorithm according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

상기 도 3을 참조하면, 상기 도 3은 상기 도 2의 동작이 일어나는 네트워크 엔터티(예들 들어, 라우터(310))를 도시한 것이다. 그리고, 기본적인 트래픽 엔지니어링 메커니즘의 동작 순서는 기존의 방법과 비슷하나, MCSPF 알고리즘은 실시간 멀티미디어 서비스를 위한 파라미터를 고려한 알고리즘이라는 점에서 표준에서 정의한 기존의 CSPF 알고리즘과 명확하게 구별된다. Referring to FIG. 3, FIG. 3 illustrates a network entity (e.g., router 310) in which the operation of FIG. 2 occurs. The operation sequence of the basic traffic engineering mechanism is similar to that of the existing method, but the MCSPF algorithm is clearly distinguished from the existing CSPF algorithm defined in the standard in that it is a parameter considering the parameters for the real-time multimedia service.

MCSPF 알고리즘을 구현하기 위해서는 기존의 MPLS 호 처리 프로토콜(RSVP-TE or CR-LDP)(301), IGP-TE 프로토콜(OSPF-TE or ISIS-TE)(303), CSPF(304) 등의 확장이 필요하다. 이에 대한 설명은 하기와 같다.Extension of the existing MPLS call processing protocol (RSVP-TE or CR-LDP) 301, IGP-TE protocol (OSPF-TE or ISIS-TE) 303, CSPF 304, need. The explanation is as follows.

먼저, 트래픽 엔지니어링을 적용하기 위한 네트워크 인터페이스에 대역폭, 지연시간(305)등의 정보를 설정(해당 인터페이스의 지연 시간은 하기 <표 2>와 같이 가변적 혹은 고정적인 요인이 있으나, 대부분은 고정적인 요인으로 정할 수 있으며 통계적인 방법에 의해서 망의 운영자가 얻은 정보를 사용한다.)First, information such as bandwidth and delay time 305 is set in the network interface for applying traffic engineering (the delay time of the interface is variable or fixed as shown in Table 2 below, And use the information gained by the operator of the network by statistical methods.)

DelayComponentDelayComponent FixedFixed VariableVariable CodecDelayCodecDelay 00 PacketizationDelayPacketizationDelay 00 Queuing/BufferingQueuing / Buffering 00 SerializationDelaySerializationDelay 00 NetworkDelayNetworkDelay 00 De-jitterBufferDelayDe-jitterBufferDelay 00

이후, 설정된 정보는 OSPF-TE나 ISIS-TE 등과 같은 IGP-TE(303)에 의해서 다른 통신장비의 동일한 프로토콜로 전달되어, 동일한 네트워크 영역 내에 모든 트래픽 엔지니어링 데이터베이스를 공유할 수 있도록 한다. Then, the set information is transmitted to the same protocol of the other communication equipment by the IGP-TE 303 such as OSPF-TE or ISIS-TE so that all traffic engineering databases can be shared within the same network area.

본 발명을 위해서는 현재 OSPF 표준 등에서 정하고 있는 가용 대역폭등의 정보 이외에, 최대 지연시간 등의 정보도 추가적으로 전송될 수 있도록 IGP-TE 프로토콜이 확장 되어야 한다. For the present invention, the IGP-TE protocol should be extended so as to additionally transmit information such as the maximum delay time, in addition to the information such as the available bandwidth defined in the current OSPF standard.

그 다음으로, 가장 핵심적인 모듈인 CSPF(304)는 이미 지연시간 등을 고려하여 생성된, 트래픽 엔지니어링 데이터베이스(TE-LSDB)(306)를 바탕으로 본 발명에서 기술하고 있는 알고리즘에 의해서 트래픽 엔지니어링을 위한 ER 경로를 생성하고, 이 정보를 RSVP-TE 혹은 CR-LDP 같은 MPLS 호 처리 프로토콜(301)에 알린다.Next, the CSPF 304, which is the most important module, performs traffic engineering according to the algorithm described in the present invention based on the traffic engineering database (TE-LSDB) 306 generated in consideration of the delay time and the like And notifies the MPLS call processing protocol 301 such as RSVP-TE or CR-LDP.

이후, MPLS 호 처리 프로토콜(301)에서는 ER 경로를 계산하도록 CSPF 모듈(304)에 요청을 한다. 이 경우에 기존의 대역폭 정보 이외에, 최대 지연 시간 등의 정보와 함께 요청을 한다. Thereafter, the MPLS call processing protocol 301 makes a request to the CSPF module 304 to calculate the ER path. In this case, in addition to the existing bandwidth information, a request is made with information such as a maximum delay time.

상기 MPLS 호 처리 프로토콜(301)은 상기 CSPF 모듈(310)로터 계산된 ER 정보를 받고 나서, 실제 호 처리 시에는 해당 인터페이스 관리자(302)에게 가용한 대역폭과 최대 지연시간 등을 초과하지 않는지 다시 한 번 확인하는 절차를 수행한다. The MPLS call processing protocol 301 receives the ER computed from the CSPF module 310 and then determines whether the available bandwidth and maximum delay time are not exceeded by the interface manager 302 Perform the procedure to confirm the number.

본 발명에서 제시하고 있는 트래픽 엔지니어링 기능을 구현하기 위해서는 기존의 트래픽 엔지니어링 구조에서 다음과 같은 기능이 필요하다. In order to implement the traffic engineering function proposed in the present invention, the following functions are required in the existing traffic engineering structure.

먼저, 기존의 IGP-TE 프로토콜(OSPF-TE, ISIS-TE)(303)에 지연시간 정보를 전송하기 위한 추가적인 메시지의 정의 및 이를 처리하는 부분의 기능이 필요하다. 그 다음으로, 생성된 트래픽 엔지니어링 데이터 베이스로 개선된 CSPF 알고리즘을 통한 ER 경로의 계산이 수행된다.First, the definition of an additional message for transmitting the delay time information to the existing IGP-TE protocol (OSPF-TE, ISIS-TE) 303 and the function of processing the message are required. Next, the computation of the ER path through the improved CSPF algorithm is performed with the generated traffic engineering database.

그 다음으로, 호 처리 프로토콜이 자원 예약 요청 시 대역폭 이외에 요구되는 최대 지연시간 정보로 호 처리를 하고 이 정보를 인터페이스 관리자(302)가 각각의 노드에서 확인하는 과정이 수행된다. 그리고, 각각의 인터페이스에 지연시간을 고려한 트래픽 엔지니어링을 위해서 통계적인 방법 혹은 동적으로 지연시간과 대역폭 정보를 설정해주는 기능이 수행된다. 이를 위해서 필요한 기능은 하기와 같다.Next, the call processing protocol performs call processing with the requested maximum delay time information in addition to the bandwidth in the resource reservation request, and the interface manager 302 confirms the information at each node. A statistical method or a function to dynamically set delay time and bandwidth information is performed for traffic engineering considering delay time on each interface. The functions required for this are as follows.

먼저, 트래픽 엔지니어링을 적용하기 위한 네트워크 인터페이스에 대역폭, 지연시간 등의 정보를 설정한다. 해당 인터페이스의 지연 시간은 <표 2>와 같이 가변적 혹은 고정적인 요인이 있으나, 대부분은 고정적인 요인으로 정할 수 있으며, 통계적인 방법에 의해서 망의 운영자가 얻은 정보를 사용한다. First, information such as bandwidth and delay time is set in a network interface for applying traffic engineering. The delay time of the interface is variable or fixed as shown in <Table 2>. However, most of the delay time can be determined as a fixed factor and the information obtained by the operator of the network is used statistically.

그리고, 설정된 정보는 OSPF-TE나 ISIS-TE 등과 같은 IGP-TE(303)에 의해서 다른 통신장비의 동일한 프로토콜로 전달되어, 동일한 네트워크 영역 내에 모든 트래픽 엔지니어링 데이터베이스를 공유할 수 있도록 한다. The set information is transmitted to the same protocol of the other communication equipment by the IGP-TE 303 such as OSPF-TE or ISIS-TE so that all traffic engineering databases can be shared within the same network area.

본 발명을 위해서 현재 OSPF 표준 등에서 정하고 있는 가용 대역폭등의 정보 이외에, 최대 지연시간 등의 정보도 추가적으로 전송될 수 있도록 IGP-TE 프로토콜(303)이 확장된다. 그리고, 가장 핵심적인 모듈인 CSPF(304)는 이미 지연시간 등을 고려하여 생성된, 트래픽 엔지니어링 데이터베이스(TE-LSDB)(306)를 바탕으로 본 발명에서 기술하고 있는 알고리즘에 의해서 트래픽 엔지니어링을 위한 ER 경로를 생성하고, 이 정보를 RSVP-TE 혹은 CR-LDP 같은 호 처리 프로토콜(301)에 알린다. 전술한 실시간 멀티미디어를 위해서 개선된 MCSPF 알고리즘의 결과로, ER(Explicit Route)를 얻게 되고, 이 경로로 시그널링 프로토콜을 이용하여 LSP를 설정한다. For the present invention, the IGP-TE protocol 303 is extended so as to additionally transmit information such as the maximum delay time, in addition to information such as the available bandwidth defined in the current OSPF standard. The CSPF 304, which is the most important module, generates an ER for traffic engineering according to the algorithm described in the present invention based on the traffic engineering database (TE-LSDB) 306 generated in consideration of the delay time and the like. Path, and notifies the call processing protocol 301 such as RSVP-TE or CR-LDP. As a result of the improved MCSPF algorithm for the real-time multimedia described above, an ER (Explicit Route) is obtained, and the LSP is set up using the signaling protocol in this path.

상술한 블록 구성에서, 미도시 되어지만 제어부는 전술한 블록들(301, 302, 303, 304, 309)들의 기능을 수행할 수 있다. 본 발명에서 이를 별도로 구성하여 도시한 것은 각 기능들을 구별하여 설명하기 위함이다. In the above-described block configuration, although not shown, the control unit may perform the functions of the blocks 301, 302, 303, 304, and 309 described above. In the present invention, these are separately constructed and described in order to describe each function separately.

따라서, 실제로 제품을 구현하는 경우에 전술한 블록들(301, 302, 303, 304, 309)의 기능 모두를 상기 제어부에서 처리하도록 구성할 수도 있으며, 상기 기능 중 일부만을 상기 제어부에서 처리하도록 구성할 수도 있다.Therefore, when the product is actually implemented, all of the functions of the blocks 301, 302, 303, 304, and 309 may be configured to be processed by the control unit, and only a part of the functions may be processed by the control unit It is possible.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 ER을 구하기 위한 알고리즘을 도시한 흐름도이다. 이 과정은 상기 도 2의 215단계에 해당하는 과정이다. 일단 전술한 CSPF 알고리즘에 대해서 가용 대역폭 또는 지연 시간을 고려하여 작성된 도 5 및 도 6과 같은 CSPF 그래프도 같이 참고한다. 4 is a flowchart illustrating an algorithm for obtaining an ER according to an embodiment of the present invention. This process corresponds to the step 215 of FIG. The CSPF graphs shown in FIGS. 5 and 6, which are prepared considering the available bandwidth or delay time, will be referred to for the CSPF algorithm described above.

상기 도 4를 참조하면, 만일 호 처리 프로토콜이 100M의 대역폭을 요구하였고, 링크 i(50M)와 l(60M)이 이 조건을 위배하였다면 그래프상에서 일단 i와 l링크를 제거한다(도 5 참고)(405 단계). Referring to FIG. 4, if the call processing protocol requires 100M of bandwidth and links i (50M) and l (60M) violate this condition, i and l links are once removed on the graph (see FIG. 5) (Step 405).

이후, 본 발명에서 제안하고 있는 지연시간을 고려하기 위해서 최대 지연 시간을 위반하는 링크를 다시 한 번 제거한다(도 6 참고)(410 단계). 즉, 요구사항으로 150msec 이 요구되었고, 이를 위반하는 링크 e(220msec), k(210msec)가 삭제된다. 이후, 이러한 조건하에서, CSPF 경로 계산 과정이 수행된다(415 단계).Then, in order to consider the delay time proposed in the present invention, the link that violates the maximum delay time is once again removed (refer to FIG. 6) (step 410). That is, 150 msec is requested as a requirement, and link e (220 msec), k (210 msec) that violates this is deleted. Thereafter, under these conditions, the CSPF path calculation process is performed (step 415).

상기 CSPF 경로 계산 과정에서, 계산할 ER 리스트가 존재하는 경우(420 단계), ER 리스트 내의 지연시간을 합을 계산한다(425 단계). 여기에서는 개개의 링크에 최대 지연시간을 확인하는 것이 아니라 CSPF에 의해서 일차적으로 선정된 ER 경로에 대해서 전체 경로의 지연시간의 합이 요구되는 최대 지연시간을 초과하는지 판단하여 결정한다.If there is an ER list to be calculated (step 420), the sum of delay times in the ER list is calculated (step 425). In this case, rather than checking the maximum delay time on each link, the CSPF determines whether the sum of the delay times of the entire path exceeds the required maximum delay time for the ER path selected first.

만약,지연시간의 합이 최대 지연시간 보다 작은 경우 또는 큰 경우(430 단계)에 대해 설명하면 하기와 같다If the sum of the delay times is smaller or larger than the maximum delay time (step 430), it is as follows

예를 들면, 하기 <표 3>에 나와 있는 바와 같이, A->D->E->C(전체 지연시간 : 60 msec)와 A->B->E->C(전체 지연시간 : 120 msec) 경로는 조건을 만족하므로 가능한 ER 리스트로 선정되지만(435 단계), A->F->G->C(전체 지연시간 : 210 msec)경로는 요구되는 최대 지연시간을 초과하여 ER 리스트에서 제거된다(440 단계).For example, as shown in Table 3 below, A-> D-> E-> C (total delay time: 60 msec) and A-> B-> E-> C msec) path is selected as possible ER list because it satisfies the condition (step 435), but the path A-> F-> G-> C (total delay time: 210 msec) exceeds the required maximum delay time, (Step 440).

ER PATHER PATH LINKLINK SUN(DELAY)SUN (DELAY) SELECTEDSELECTED PRIOIRTYPRIOIRTY A->D->E->CA-> D-> E-> C a->b->ca-> b-> c 10+20+30 = 60msec10 + 20 + 30 = 60 msec YESYES 1One A->B->E->CA-> B-> E-> C d->j->cd-> j-> c 40+50+30 = 120msec40 + 50 + 30 = 120 msec YESYES 22 A->F->G->CA-> F-> G-> C f->g->hf-> g-> h 60+70+80 = 210msec60 + 70 + 80 = 210msec NONO N/AN / A

선정된 ER 중에서도 보다 적은 경로의 지연시간의 합을 가진 A->D->E->C 경로가 최고의 우선순위를 가지게 되고, A->B->E->C 경로는 다음의 우선순위를 가지게 되고, 이러한 순서로 정렬되고(445 단계). 최종 ER로 선택된다(450 단계).A-> D-> E-> C path with the sum of the delay times of fewer paths among the selected ERs has the highest priority and the A-> B-> E-> C path has the following priority And arranged in this order (step 445). Is selected as the final ER (step 450).

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가용 대역폭을 기준으로 고려한 CSPF 그래프이다.5 is a CSPF graph considering the available bandwidth according to an embodiment of the present invention.

상기 도 5를 참조하면, 호 처리 프로토콜이 100M의 대역폭을 요구하였고, 링크 i(50M)와 l(60M)이 이 조건을 위배하였다면 그래프상에서 i와 l링크가 제거되는 것을 나타낸다.Referring to FIG. 5, if the call processing protocol requires a bandwidth of 100M and links i (50M) and l (60M) violate this condition, i and l links are removed on the graph.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 지연 시간을 기준으로 고려한 CSPF 그래프이다.FIG. 6 is a CSPF graph considering the delay time according to an embodiment of the present invention.

상기 도 6을 참조하면, 호 처리 프로토콜이 요청한 최대 지연 시간을 만족하지 못하는 링크 e(220 msec), k(210 msec) 또한 그래프 상에서 제거되는 것을 나타낸다.Referring to FIG. 6, the link e (220 msec) and k (210 msec), which do not satisfy the requested maximum delay time, are also removed from the graph.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 최종적인 MCSPF를 도시한 그래프이다.7 is a graph showing the final MCSPF according to an embodiment of the present invention.

상기 도 7을 참조하면, 상기 <표 3>에서와 같이 가능한 경로인 A->D->E->C(LINK : a->b->c)(전체 지연시간 : 60 msec) 경로와 A->B->E->C(LINK : d->j->c)(전체 지연시간 : 120 msec)경로는 제한 조건을 만족하므로 가능한 ER 리스트로 선정되지만, A->F->G->C(LINK : f->g->h)(전체 지연시간 : 210 msec)경로는 요구되는 최대지연시간을 초과하여 ER 리스트에서 제거된다. 선정된 ER 중에서도 보다 적은 경로의 지연시간의 합을 가진 A->D->E->C가 최고의 우선순위를 가지게 되고, A->B->E->C는 다음의 우선순위를 가지게 된다.Referring to FIG. 7, a possible path A-> D-> E-> C (LINK: a-> b-> c) (total delay time 60 msec) -> B-> E-> C (LINK: d-> j-> c) (total delay time: 120 msec) > C (LINK: f-> g-> h) (total delay time: 210 msec) The path is removed from the ER list beyond the required maximum delay time. Among the selected ERs, A-> D-> E-> C with the sum of the delay times of the fewer paths has the highest priority, and A-> B-> E-> C has the following priority .

도 8은 본 발명의 실시 예에 다른 설정된 LSP 상에서 능동적인 모니터링을 통해서 LSP에 주어진 SLA를 확인하는 과정을 도시한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating a process of confirming a given SLA in an LSP through active monitoring on a set LSP according to an embodiment of the present invention.

상기 도 8을 참조하면, 일단 LSP가 생성되고 나면 생성된 LSP로 프로브 패킷을 전송한다. 프로브 패킷은 반드시 타임 스탬프를 가진 원하는 SLA 파라미터의 종류에 따라서, MPLS망 위에서 ICMP 혹은 UDP 타입의 패킷으로 전송된다.Referring to FIG. 8, once the LSP is generated, the probe packet is transmitted to the generated LSP. The probe packet is transmitted as an ICMP or UDP type packet on the MPLS network according to the kind of desired SLA parameter having a time stamp.

MCSPF 알고리즘을 적용한 LSP의 경로가 PE(A) → PE(B) 까지 결정이 되어 있다면, RTT(Round Trip Time), 원 에이 딜레이(One-Way delay), 지터(Jitter) 등은 각각 하기 수식과 같이 계산할 수 있다.If the path of the LSP to which the MCSPF algorithm is applied is determined from PE (A) to PE (B), the Round Trip Time (RTT), One-Way Delay, and Jitter are expressed by the following equations Can be calculated as follows.

RTT = TS4 - TS1RTT = TS4 - TS1

One-Way Delay = TS3 - TS2One-Way Delay = TS3 - TS2

Delay Jitter = Largest Delay - Smallest DelayDelay Jitter = Largest Delay - Smallest Delay

원 웨이 딜레이(One-Way Delay)를 측정하기 위해서는 NTP(Network Time Protocol)등으로 각 PE가 동기화 되어 있는 경우에 측정 가능하고, 만약 동기화 되어 있지 않은 경우는 RTT/2를 하여서 대략적인 값을 측정할 수 있다. In order to measure One-Way Delay, it is possible to measure when each PE is synchronized with NTP (Network Time Protocol). If it is not synchronized, RTT / 2 is used to measure approximate value can do.

MPLS의 경우에는 TE 정책을 고려하여 LSP를 설정하는 경우에 정책적으로 PE(A)와 PE(B) 사이에 LSP를 설정한다고 하면, 양방향의 LSP의 PATH가 동일하게 설정되므로 RTT/2 한 값과 원 웨이 딜레이의 값은 대략적으로 비슷하다고 할 수 있다.In the case of MPLS, if the LSP is set between the PE (A) and the PE (B) as a policy in the case of setting the LSP considering the TE policy, since the PATH of the bidirectional LSP is set equally, The value of the one-way delay is roughly equivalent.

실시간 멀티미디어 서비스, 특히 VoIP(Voice Over IP) 서비스의 품질에 중요한 요소 중의 하나가 지연 지터 값(delay jitter, 또는 jitter)인데 지터가 증가하 면 실제 VoIP의 음성 품질에 에코(echo)가 많이 생기는 현상이 발생하여 사용자 관점의 서비스 품질을 저하시키는 작용을 한다. One of the important factors in quality of real-time multimedia service, especially VoIP (Voice over IP) service is delay jitter or jitter. When jitter increases, echo And the service quality of the user is lowered.

이러한 지터 값을 측정하기 위해서는 위에서 설명한 프로브 패킷을 N회 전송하고 이를 이용하여 값을 측정한다. 지터 값을 구하기 위해서 프로브 패킷을 전송하는 횟수 N 값은 망 관리자가 통계적으로 의미있는 값을 얻기 위해서 원하는 값을 설정할 수 있다.In order to measure the jitter value, the probe packet is transmitted N times and the value is measured using the probe packet. To obtain a jitter value, the number N of times the probe packet is transmitted can be set to a desired value to obtain a statistically meaningful value by the network manager.

이렇게 얻어진 SLA 파라미터가 만약 LSP당 주어진 LSP 규약을 만족시키면, MPLS LSP 설정을 완료하고 정상적으로 패킷 전송을 시작하고, LSP 규약을 만족하지 않고 대체 경로가 존재하는 경우에는, 이 결과를 MPLS 시그널링 프로토콜에 통보하여, 기존에 LSP를 끊고 새로운 LSP를 계산하기 위하여 MCSPF 알고리즘을 다시 적용한다. If the SLA parameter thus obtained satisfies the given LSP protocol per LSP, the MPLS LSP setup is completed and the packet transmission starts normally. If the SLP parameter does not satisfy the LSP protocol and the alternative path exists, the MPLS LSP notification is notified to the MPLS signaling protocol Then, the MCSPF algorithm is reapplied to break the existing LSP and calculate a new LSP.

RSVP-TE나 CR-LDP 같은 MPLS 시그널링 프로토콜은 이러한 경우에 맞는 에러코드를 새로 정의하여 메시지를 전송하여 LSP 를 해제하고, 이를 통해서 구간 내에서 해당 LSA 규약위반에 따른 LSP 해제(절체)라는 사실을 알린다.MPLS signaling protocols such as RSVP-TE and CR-LDP define a new error code corresponding to this case and release the LSP by sending a message, and the fact that the LSP is released (switched) It informs.

새로 계산된 ER 정보로 전술한 과정을 다시 수행하여여 SLA를 만족하는 LSP를 설정한다. The above procedure is performed again with the newly calculated ER information, and an LSP satisfying the above-mentioned SLA is set.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 능동적인 모니터링 방법을 적용하여, SLA 규약을 만족하지 않는 LSP를 해제하고 새로운 경로로 LSP를 설정하는 과정을 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating a process of releasing an LSP that does not satisfy the SLA protocol and setting an LSP in a new path by applying an active monitoring method according to an embodiment of the present invention.

상기 도 9를 참조하면, 만일 MCSPF를 새로 적용하여 설정한 LSP가 다시 SLA 규약을 만족하지 않고, 더 이상 대체경로를 설정할 수 없다면 SLA 파라미터를 재협상하는 과정을 수행한다. SLA 파라미터의 재협상은 자동으로 재협상 될 수도 있고 망 관리자의 정책에 따라서 수동으로 설정될 수 있다. 재 협상후 새로운 경로가 설정된다.Referring to FIG. 9, if the LSP newly configured by applying the MCSPF does not satisfy the SLA protocol and the alternative path can not be set any more, the SLA parameter renegotiation process is performed. Renegotiation of SLA parameters can be automatically renegotiated and manually set according to the policies of the network administrator. After renegotiation, a new path is established.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of various modifications within the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

도 1은 MPLS 망을 핵심 망으로 사용하는 유무선 통신망 구성도를 나타낸 도면,1 is a block diagram of a wired / wireless communication network using an MPLS network as a core network,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 MCSPF의 동작 과정을 도시한 흐름도,FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of an MCSPF according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 MCSPF(Multimedia Constraint Shortest First) 알고리즘을 구동하기 위한 전체적인 구성도를 도시한 도면,FIG. 3 is a block diagram illustrating an overall architecture for driving a MCSPF (Multimedia Constraint Shortest First) algorithm according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 ER을 구하기 위한 알고리즘을 도시한 흐름도,FIG. 4 is a flowchart illustrating an algorithm for obtaining an ER according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가용 대역폭을 기준으로 고려한 CSPF 그래프,5 is a graph illustrating a CSPF graph considering an available bandwidth according to an embodiment of the present invention,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 지연 시간을 기준으로 고려한 CSPF 그래프,FIG. 6 is a graph illustrating a CSPF graph considering a delay time according to an embodiment of the present invention,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 최종적인 MCSPF를 도시한 그래프,7 is a graph illustrating the final MCSPF according to an embodiment of the present invention,

도 8은 본 발명의 실시 예에 다른 설정된 LSP 상에서 능동적인 모니터링을 통해서 LSP에 주어진 SLA를 확인하는 과정을 도시한 도면, 및,FIG. 8 is a diagram illustrating a process of confirming a given SLA in an LSP through active monitoring on an established LSP according to an embodiment of the present invention, and FIG.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 능동적인 모니터링 방법을 적용하여, SLA 규약을 만족하지 않는 LSP를 해제하고 새로운 경로로 LSP를 설정하는 과정을 도시한 도면.9 is a diagram illustrating a process of releasing an LSP that does not satisfy an SLA protocol and setting an LSP in a new path by applying an active monitoring method according to an embodiment of the present invention.

Claims (14)

라우팅 경로 리스트를 설정하는 네트워크 엔터티의 방법에 있어서,A method of a network entity for establishing a routing path list, 복수 개의 링크들 중에서 요구되는 최대 지연 시간 및 가용 대역폭 중 적어도 하나를 만족하지 못하는 적어도 하나의 링크를 식별하는 과정과,Identifying at least one link that does not satisfy at least one of a required maximum delay time and an available bandwidth among a plurality of links; 상기 식별된 링크를 제외한 나머지 링크들을 기반으로 CSPF(Constraint Shortest Path First)에 의해 복수의 라우팅 경로들을 선정하는 과정과, Selecting a plurality of routing paths by Constraint Shortest Path First (CSPF) based on the remaining links excluding the identified link; 상기 선정된 복수의 라우팅 경로들 각각에 대해서, 해당 라우팅 경로를 구성하는 각 링크들의 지연시간의 합을 기반으로 적어도 하나의 라우팅 경로를 포함하는 라우팅 경로 리스트를 생성하는 과정과,Generating a routing path list including at least one routing path based on a sum of delay times of respective links constituting the corresponding routing path for each of the plurality of selected routing paths; 상기 라우팅 경로 리스트에 포함된 라우팅 경로들 중에서 하나의 라우팅 경로를 LSP(Label Switched Path)로 선택하는 과정과,Selecting one of the routing paths included in the routing path list as an LSP (Label Switched Path) 상기 LSP에 대한 SLA(Service Level Agreement) 파라미터를 설정하는 과정과,Setting an SLA (Service Level Agreement) parameter for the LSP; 상기 LSP를 통해 프로브 패킷을 전송하여 상기 LSP에 대한 SLA 파라미터가 만족되는지 여부를 판단함으로써 상기 LSP 설정을 완료하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And transmitting the probe packet through the LSP to determine whether the SLA parameter for the LSP is satisfied, thereby completing the LSP setup. 라우팅 경로 리스트를 설정하는 네트워크 엔터티의 장치에 있어서,An apparatus of a network entity for establishing a routing path list, 복수 개의 링크들 중에서 최대 지연 시간 및 가용 대역폭 중 적어도 하나를 만족하지 못하는 적어도 하나의 링크를 식별하고, 상기 식별된 링크를 제외한 나머지 링크들을 기반으로 CSPF(Constraint Shortest Path First)에 의해 복수의 라우팅 경로들을 선정하고, 상기 선정된 복수의 라우팅 경로들에 대해서, 해당 라우팅 경로를 구성하는 각 링크들의 지연시간의 합을 기반으로 적어도 하나의 라우팅 경로를 포함하는 라우팅 리스트를 생성하고, 상기 라우팅 경로 리스트에 포함된 라우팅 경로들 중에서 하나의 라우팅 경로를 LSP(Label Switched Path)로 선택하고, 상기 LSP에 대한 SLA(Service Level Agreement) 파라미터를 설정하고, 상기 LSP를 통해 프로브 패킷을 전송하여 상기 LSP에 대한 SLA파라미터가 만족되는지 여부를 판단함으로써 상기 LSP 설정을 완료하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.Identifying at least one link that does not satisfy at least one of a maximum delay time and an available bandwidth among a plurality of links, and determining, based on the remaining links other than the identified link, a plurality of routing paths by CSPF (Constraint Shortest Path First) Generates a routing list including at least one routing path based on a sum of delay times of respective links constituting the routing path for the selected plurality of routing paths, Selects a routing path as an LSP (Label Switched Path) from among the included routing paths, sets a SLA (Service Level Agreement) parameter for the LSP, transmits a probe packet through the LSP, And a controller for completing the LSP setting by determining whether the parameter is satisfied Wherein the. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 라우팅 경로를 포함하는 리스트를 생성하는 과정은,Wherein the step of generating the list including the routing path comprises: 상기 선정된 복수의 라우팅 경로들에 대해서, 해당 라우팅 경로를 구성하는 각 링크들의 지연시간의 합을 결정하는 과정과,Determining a sum of delay times of the links constituting the routing path for the selected plurality of routing paths, 상기 선정된 복수의 라우팅 경로들 중에서 상기 결정된 지연시간의 합이 상기 요구되는 최대 지연시간을 초과하는 라우팅 경로를 제외한 나머지 라우팅 경로들을 식별하는 과정과,Identifying remaining routing paths other than the routing path whose sum of the determined delay times exceeds the required maximum delay time among the plurality of selected routing paths; 상기 식별된 라우팅 경로들이 상기 결정된 지연 시간의 합을 기반으로 정렬되는 상기 리스트를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And generating the list in which the identified routing paths are sorted based on a sum of the determined delay times. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 LSP에 대한 SLA 파라미터가 만족되지 않는 경우, 상기 라우팅 경로 리스트에 대체 경로가 존재하는지 여부를 결정하는 과정과,Determining whether an alternative path exists in the routing path list if the SLA parameter for the LSP is not satisfied; 상기 라우팅 경로 리스트에 대체 경로가 존재하지 않는 경우, 상기 SLA 파라미터를 재설정하여, 상기 LSP에 대해 상기 재설정된 SLA 파라미터가 만족되는지 여부를 재결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And resetting the SLA parameter if the alternative path does not exist in the routing path list, and re-determining whether the reset SLA parameter is satisfied for the LSP. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 라우팅 경로 리스트에 대체 경로가 존재하는 경우, 상기 라우팅 경로 리스트에 포함된 라우팅 경로들 중에서 다른 하나의 라우팅 경로를 LSP로 설정하여 상기 SLA 파라미터가 만족되는지 여부를 재결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And if the alternative path exists in the routing path list, re-determining whether the SLA parameter is satisfied by setting another routing path among the routing paths included in the routing path list to the LSP Lt; / RTI &gt; 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 LSP를 통해 프로브 패킷을 전송하여 상기 LSP에 대한 SLA 파라미터가 만족되는지 여부를 결정하는 과정은,Transmitting a probe packet through the LSP to determine whether an SLA parameter for the LSP is satisfied, 상기 LSP를 통해 프로브 패킷을 전송하여 RTT(Round Trip Time), 원 웨이 딜레이(One-Way delay), 및 지터(Jitter) 중 적어도 하나를 측정하는 과정과,Measuring at least one of a Round Trip Time (RTT), a One-Way Delay, and a Jitter by transmitting a probe packet through the LSP; 측정 결과를 이용하여 상기 LSP에 대한 SLA 파라미터가 만족되는지 여부를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And determining whether an SLA parameter for the LSP is satisfied using the measurement result. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 제어부는, 상기 선정된 복수의 라우팅 경로들에 대해서, 해당 라우팅 경로를 구성하는 각 링크들의 지연시간의 합을 결정하고, 상기 선정된 복수의 라우팅 경로들 중에서 상기 결정된 지연시간의 합이 최대 지연시간을 초과하는 라우팅 경로를 제외한 나머지 라우팅 경로들을 식별하고, 상기 식별된 라우팅 경로들이 상기 결정된 지연 시간의 합을 기반으로 정렬된 상기 리스트를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.Wherein the control unit determines a sum of delay times of respective links constituting the corresponding routing path for the selected plurality of routing paths and determines whether the sum of the determined delay times among the plurality of selected routing paths is a maximum delay Identify the remaining routing paths other than the routing path exceeding the time, and generate the list in which the identified routing paths are sorted based on the sum of the determined delay times. 삭제delete 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 제어부는, 상기 LSP에 대한 SLA 파라미터가 만족되지 않는 경우, 상기 라우팅 경로 리스트에 대체 경로가 존재하는지 여부를 결정하고, 상기 라우팅 경로 리스트에 대체 경로가 존재하지 않는 경우, 상기 SLA 파라미터를 재설정하여, 상기 LSP에 대해 상기 재설정된 SLA 파라미터가 만족되는지 여부를 재결정하는 것을 특징으로 하는 장치.Wherein the control unit determines whether or not an alternative path exists in the routing path list when the SLA parameter for the LSP is not satisfied, and resets the SLA parameter if the alternative path does not exist in the routing path list , And re-determines whether the reset SLA parameter is satisfied for the LSP. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 제어부는, 상기 라우팅 경로 리스트에 대체 경로가 존재하는 경우, 상기 라우팅 경로 리스트에 포함된 라우팅 경로들 중에서 다른 하나의 라우팅 경로를 LSP로 설정하여 상기 SLA 파라미터가 만족되는지 여부를 재결정하는 것을 특징으로 하는 장치.Wherein the control unit sets another routing path among the routing paths included in the routing path list to an LSP and re-determines whether the SLA parameter is satisfied when the alternative path exists in the routing path list . 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 제어부는, 상기 LSP를 통해 프로브 패킷을 전송하여 RTT(Round Trip Time), 원 웨이 딜레이(One-Way delay), 및 지터(Jitter) 중 적어도 하나를 측정하고, 측정 결과를 이용하여 상기 LSP에 대한 SLA 파라미터가 만족되는지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.The control unit transmits at least one of a Round Trip Time (RTT), a One-Way Delay, and a Jitter by transmitting a probe packet through the LSP, and transmits the measurement result to the LSP Gt; SLA &lt; / RTI &gt; parameter is satisfied.
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