KR101883084B1 - 광 버스트 교환 환형 망에 있어서 자동 보호 스위칭을 실현하는 방법, 시스템 및 노드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 버스트 교환 환형 망에 있어서 자동 보호 스위칭을 실현하는 방법, 시스템 및 노드를 제공하고, 마스터 노드와 슬레이브 노드가 각각 각자의 채널에 광파워 모니터링을 수행하고 모니터링 결과를 마스터 노드에 집합시키고, 마스터 노드가 모니터링 결과에 근거하여 고장이 발생하였다고 확정한 경우, 슬레이브 노드로 스위칭 조작 명령을 송신하며, 슬레이브 노드가 스위칭 조작을 수행하고 보호 동작 상태로 들어가는 것을 포함한다. 본 발명에 의하면 광 버스트 교환 환형 망에 보호 스위칭 메커니즘을 도입하여 고장을 처리할 수 있고 광 버스트 교환 환형 망의 통신품질을 보장할 수 있다. 또한 본 발명의 방법에 의하면 데이터 채널과 제어 채널에 서로다른 스위칭 조작 방식을 응용함으로서 집중 제어하는 광 버스트 교환 환형 망의 제어 채널의 루프 보호에 대한 요구 문제를 해결하고 제어 채널이 여전히 마스터-슬레이브식 환형 망 동작 모드에서 운영할 수 있고 데이터 채널 상의 송수신기의 이용율을 보장하며 각 노드상의 송수신기의 이용가능성을 최대한으로 발휘시킬 수 있다.

Description

광 버스트 교환 환형 망에 있어서 자동 보호 스위칭을 실현하는 방법, 시스템 및 노드{METHOD, SYSTEM, AND NODE FOR IMPLEMENTING AUTOMATIC PROTECTION SWITCHOVER IN OPTICAL BURST SWITCH RING}

본 발명은 네트워크 보호 기술에 관한 것으로, 특히 집중 제어하는 광 버스트 교환 환형 망(OBRing: Optical Burst-switching Ring)에 있어서 자동 보호 스위칭을 실현하는 방법, 시스템 및 노드에 관한 것이다.

인터넷이 끝임없이 발전하여 특히 사용자 수량이 증가되고 대역폭 수요량이 증가되며 클라우드 서비스 모드가 보급화됨에 따라 전통적인 대도시권 네트워크의 집합 네트워크는 점차적으로 업무의 대역폭에 대한 고융통성, 고신뢰성, 저에너지 요구를 만족시킬 수 없게 되었다. 이러한 수요 배경하에 광 버스트 교환 환형 망(OBRing: Optical Burst-switching Ring)은 서브파장 교환 입도(granular)를 제공가능한 전광 네트워크 구축 기술로 많은 연구가 진행되었고 중시를 받고 있다. 도 1에 도시한 바와 같이. 일반적으로 OBRing는 환형 도포로지 네트워크 구축 기술에 널리 이용되는 이중 광섬유 자동 복구 환형을 이용하여 자동 보호 스위칭(APS: Auto Protection Switching)을 지원할 수 있다. OBRing의 광섬유 채널은 제어 채널과 데이터 채널로 나누어지고, 여기서, 제어 채널은 전문적으로 평면의 시그널링의 전송을 제어하고 동적 대역폭 할당, 배치의 관리 등 조작을 실현하기 위한 것이다. 광 버스트 패킷의 서브파장 대역폭에 기반하여 입도 및 전광 교환 능력을 제공하는 것은 OBRing의 핵심이고, 또한 대역폭의 할당 및 자원 스케쥴링 방법, 보호 스위칭 및 업무 복구 방법은 OBRing 제어층의 두개 중요한 기술이다. 여기서, 보호 스위칭과 업무 복구 기술은 네트워크의 생존성을 향상시키고 네트워크의 이용가능성을 보장하는 기초이다.

환형 도포로지의 특유한 특징에 의하여 네트워크에 고장이 발생하였을 경우, 일반적으로 보호 스위칭 조작을 통하여 자동적으로 보호 모드로 들어가서 될수록 남은 네트워크의 연통성을 이용하여 이용가능한 최대 대역폭을 제공하여 업무 중단 시간을 최대한으로 줄이고 고장이 복구된 후 정상적인 작업 상태를 복구시킬 수 있게 된다.

대도시권 광 네트워크에 있어서의 환형 네트워크 구축의 보호 스위칭의 이용에 관하여, 기존 기술에 있어서 2 광섬유 단일(쌍) 방향 다중 계층 보호 환형, 2 광섬유 단일(쌍) 방향 공동 통로 보호 환형 등을 포함하는 동기 디지털체계(SDH) 환형 네트워크 기술에 이용되고 있는 자동 복구 환형 기술이 있고, 기본적인 원칙은 모두 이중 광섬유 혹은 멀티 광섬유로 네트워크를 구축하고 여분의 자원을 예비 보호 통로하여 1:1 혹은 N:1의 보호를 형성하는 것이다. 그리고 탄성 패킷 환형 표준에 규정된 wrapping 모드, steering 모드 및 컷스루(cut-through) 모드 등 보호 스위칭 방안도 있다. 그리고 광 전송 네트워크(OTN: Optical Transport Network), 패킷 전송 네트워크(PTN: Packet Transport Network) 등 네트워크에도 대응되는 보호 스위칭 메커니즘이 있다. 하지만 상기한 기존의 관련 기술방안은 모두 각자의 네트워크 구성에 대응하여 설계된 것이고 직접 OBRing의 특정된 상황에 응용할 수 있는 방안은 아직 제시되지 않았다. 기술 방면에서 보면 기존의 환형 네트워크 보호 스위칭 기술방안에 있어서 기본적인 네트워크는 노드가 업무와 제어 신호에 광전광(光電光) 변환을 수행하도록 설계되었지만 OBRing에 있어서는 제어 채널만이 광전광변환을 수행할 수 있고 데이터 업무는 상향/하향링크 이외는 노드를 투명하게 통과시킬 수 밖에 없음으로 전기도메인에서 업무의 스케쥴링을 수행하는 보호 스위칭 방식은 모두 직접적으로 OBRing에 응용할 수 없다.

기존의 보호 스위칭을 지원하는 환형 네트워크 기술에 있어서 OBRing 네트워크 모델에 가장 유사한것은 탄성 패킷 환형이다. 하지만 탄성 패킷 환형의 steering 모드의 보호 스위칭은 노드가 업무에 광전광변환을 수행할 수 있다고 인정하여 스위칭의 스케쥴링이 간단하지만 OBRing 네트워크에 직접 이용할 수 없고, 특히 집중하여 제어하는 OBRing의 경우, 대역폭 할당의 제어 정보는 한번에 모든 노드를 통과하여 마스터 노드로 돌아오는 통로가 반드시 필요하지만 기존의 분포식 제어에 기반한 steering 모드에 있어서는 이러한 특수한 요구를 고려하지 않았다. cut-through 모드도 광전광변환하는 노드를 대상으로 하는 것으로 전기도메인에서 고장을 처리할 경우 스위칭함으로써 그 노드를 광도메인에서 직접 뛰여넘어 네트워크중의 남은 노드가 계속하여 동작하도록 보장하지만 OBRing에 있어서는 노드 자신이 업무의 투명 통과를 지원하고 통로만을 제어하여 광전광변환을 수행함으로 OBRing에 있어서 cut-through 모드는 의미가 없다. wrapping 모드는 SDH중의 2 광섬유 단일 방향 다중화 보호 기술에 유사하고 광도메인에서만 스위칭을 완성하여 광전광 네트워크를 지원하는 동시에 전광 네트워크 구축 기술도 지원하지만 기존의 wrapping 모드 관련 기술방안에도 집중 제어하는 OBRing에 응용가능하도록 그 특징에 근거하여 개선되지 못한 문제가 존재한다. 그리고 wrapping 모드에 의하면 전광 교환하는 OBRing에 있어서 예비 광섬유상의 송수신기가 보호 모드로 들어가서 데이터의 송수신을 중지하여 자원을 낭비할 가능성이 있는데 업무 복구 측면에서 보면 최적한 방안은 아니다.

상기한 바와 같이 서브파장 교환 입도를 제공가능한 집중 제어식 OBRing 전광 교환 네트워크에 대하여 아직 보호 스위칭과 업무 복구에 대하여 구체적인 기술방안을 제시하지 않았다.

본 발명의 실시예에 있어서 광 버스트 교환 환형 망에 보호 스위칭 메커니즘을 도입하여 고장의 처리 및 복구를 실현하여 광 버스트 교환 환형 망의 통신품질을 보장할 수 있는 광 버스트 교환 환형 망에 있어서 자동 보호 스위칭을 실현하는 방법, 시스템 및 노드를 제공한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의하면 마스터 노드와 슬레이브 노드가 각각 각자의 채널에 광파워 모니터링을 수행하고 모니터링 결과를 마스터 노드에 집합시키고,

마스터 노드가 모니터링 결과에 근거하여 고장이 발생하였다고 확정한 경우, 슬레이브 노드로 스위칭 조작 명령을 송신하고,

슬레이브 노드가 스위칭 조작을 수행하여 보호 동작 상태로 들어가는 것을 포함하는 광 버스트 교환 환형 망에 있어서 자동 보호 스위칭을 실현하는 방법을 제공한다.

상기 광파워 모니터링은 제어 채널과 데이터 채널의 광파워 상태에 대한 실시간 모니터링을 포함한다.

상기 모니터링 결과를 마스터 노드에 집합시키는 단계가,

상기 슬레이브 노드가 모니터링된 모니터링 결과를 제어 프레임 혹은 새로 추가된 고장 보고 메시지에 포함시켜 제어 채널을 통하여 마스터 노드로 전송하는 것을 포함하고,

상기 마스터 노드의 모니터링 결과는 마스터 노드 자신이 제어 채널과 데이터 채널의 광파워 상태를 실시간 모니터링한 모니터링 결과와, 각 슬레이브 노드가 제어 채널을 통하여 보고한 모니터링 결과를 포함한다.

상기 모니터링 결과에 근거하여 고장이 발생하였다고 확정하는 단계가,

상기 모니터링 결과가 한 루프상의 하나의 노드의 제어 채널과 데이터 채널이 모두 실광(失光)하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 단일 광섬유 단일 노드 선로 고장이고,

상기 모니터링 결과가 두 루프 각각의 하나의 노드(위치는 인접)의 제어 채널과 데이터 채널이 모두 실광하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 이중 광섬유 단일 노드 선로 고장이며,

상기 모니터링 결과가 하나의 노드의 제어 채널만이 실광하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 제어 채널 발신기 고장이고,

상기 모니터링 결과가 두 루프에 모두 제어 프레임의 수신 이상이 발생하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 비 마스터 노드의 노드 마비인것을 포함한다.

상기 고장 결과에 개별적인 데이터 채널의 파장 고장이 존재하지만 네트워크 전반 운영에 영향을 미치지 않을 경우, 이 방법은

상기 마스터 노드가 관련되는 노드에 이용불가능한 파장 채널을 회피하도록 통지하는 동시에 그 상황을 네트워크 관리 시스템에 보고하는 단계를 더 포함한다.

상기 방법은

상기 각 슬레이브 노드가 마스터 노드로 스위칭 조작의 성공을 표시하는 제어 프레임을 피드백하고, 혹은

상기 고장 보고 메시지에 대응되는 스위칭 조작의 성공을 표시하는 고장 보고 응답 메시지를 피드백하는 것을 더 포함한다.

상기 마스터 노드가 고장점의 일단에 위치하는 경우, 상기 방법은

상기 마스터 노드 자신이 스위칭 조작을 수행하여 보호 스위치를 스위칭하여 보호 상태로 들어가고,

그렇지 않으면 상기 마스터 노드가 직접 보호 동작 상태로 들어가는 것을 더 포함한다.

상기 슬레이브 노드가 스위칭 조작을 수행하기 전에, 상기 방법은

슬레이브 노드가 스위칭 조작 명령을 수신한 후, 자신이 고장점 양단의 노드인가를 판단하고,

고장단 노드가 아님으로 판단되었으면 직접 보호 동작 상태로 들어가서 상기 마스터 노드가 재다시 대역폭을 할당하는 것을 대기하고,

고장단 노드로 판단되었으면 스위칭 조작 명령에 따라 보호 스위치의 스위칭 조작을 수행한 후 보호 동작 상태로 들어가는 것을 포함한다.

상기 보호 스위치의 스위칭 조작은 광 스위치를 정상적인 동작 상태의 평행bar 상태로부터 교차cross 상태로 스위칭하고, 혹은

전기도메인에 있어서 제어 채널을 하나의 루프로부터 기타 루프로 스케쥴링하는 것을 포함한다.

상기 보호 동작 상태로 들어간 후, 상기 방법은

상기 마스터 노드와 각 슬레이브 노드의 모든 송수신기가 하나의 제어 채널을 공유하는 것을 더 포함하고,

상기 각 노드가 논리적으로 각각 원래 이너 루프와 아우터 루프상의 송수신기에 대응되는 상노드와 하노드로 나누어지고, 여기서, 상노드는 제어 프레임으로부터 상향링크에 속하는 대역폭 배치 정보를 추출하고 그 대역폭 배치 정보에 근거하여 OB의 송수신을 수행하며, 하노드는 제어 프레임으로부터 하향링크에 속하는 대역폭 배치 정보를 추출하고 그 대역폭 배치 정보에 근거하여 OB의 송수신을 수행한다.

상기 마스터 노드는 상 마스터 노드와 하 마스터 노드로 나누어지고, 상기 방법은

상기 제어 프레임이 상 마스터 노드를 통과할 경우, 하유의 대역폭 요구 정보가 모두 상기 상 마스터 노드에 집합되고 상기 상 마스터 노드가 대역폭 할당 알고리즘에 따라 대응되는 대역폭 배치 책략을 계산하여 제어 프레임에 쓰기 작업을 수행하고, 그 제어 프레임이 하유의 첫번째 노드를 통과할 경우, 그중에 포함된 하유 대역폭 할당 책략이 효력을 발생하기 시작하고,

이에 대응하여 상기 제어 프레임이 하 마스터 노드를 통과할 경우, 상유 노드의 모든 대역폭 요구를 제공하고 대역폭 할당 알고리즘에 의하여 대응되는 상유 대역폭 할당 책략을 갱신하는 것을 더 포함한다.

상기 방법은 상기 마스터 노드가 거리측정을 수행하고 거리측정 결과에 근거하여 루프 길이의 미세 조절을 수행하는 것을 더 포함한다.

상기 방법은 상기 마스터 노드와 각 슬레이브 노드에서 업무의 정상 전송을 복구하는 것을 더 포함한다.

고장을 복구시킨 후, 상기 방법은

네트워크가 네트워크 관리 시스템을 통하여 상기 마스터 노드와 각 슬레이브 노드에 보호 동작 상태로부터 정상적인 쌍 루프 동작 상태로의 복구를 통지하기 위한 명령을 송신하는 것을 더 포함한다.

상기 정상적인 쌍 루프 동작 상태로의 복구는

상기 마스터 노드가 네트워크 관리 시스템으로부터 송신된 명령을 수신한 후, 제어 채널에 네트워크 복구 지시를 포함한 제어 프레임을 송신하고 이 제어 프레임이 모든 통과 노드에서 처리되어 전송되며,

상기 통과 노드가 모든 업무를 일시적으로 중지시키고 새로운 리부팅을 대기하고, 이와 동시에,

상기 고장점 양단의 노드가 업무의 송신을 종료하였을 경우, 광 스위치를 cross 상태로부터 정상적인 동작 상태의 bar 상태로 스위칭하고, 혹은 제어 채널을 통한 전기도메인상의 루프 사이의 전송을 정지시키고 정상적인 동작 상태로 복구하는 것을 포함한다.

상기 마스터 노드가 네트워크 복구 지시를 포함한 제어 프레임을 송신한 후, 상기 방법은

상기 마스터 노드가 즉시 혹은 상기 슬레이브 노드로부터 대기중임을 표시하는 응답을 수신한 후, 재다시 거리측정, 대역폭 할당 및 리부팅을 시작하는 것을 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 2 광섬유 역방향 환형 네트워크의 광 버스트 교환 환형 망 네트워크에 이용되는 노드에 있어서, 상기 노드는 제어 채널 처리 모듈과, 데이터 채널 수신 모듈과, 데이터 채널 송신 모듈과, 보호 스위치를 포함하고,

상기 제어 채널 처리 모듈은

제어 채널의 광 신호 파워 상황을 측정하여 광전변환을 수행한 후 제어 프레임을 제어 프레임 해석 모듈로 출력하는 제1 파워 모니터링 모듈과,

제어 프레임 컨텐츠를 해석하고 제어 프레임에 지시된 대역폭 예비 정보에 근거하여 상기 데이터 채널 수신 모듈과 상기 데이터 채널 송신 모듈로 대응되는 명령을 송신하고 정상적인 데이터 프레임의 상향링크/하향링크를 수행하며, 본 노드의 처리 상황에 근거하여 제어 프레임 생성 모듈에 새로운 제어 프레임의 생성을 통지하는 제어 프레임 해석 모듈과,

제어 프레임 해석 모듈로부터 송신된 통지 혹은 데이터 채널 수신 모듈로부터 송신된 고장 통지를 수신하고 통지에 따라 새로운 제어 프레임을 생성하고 새로운 제어 프레임을 제어 프레임 송신 모듈로 송신하는 제어 프레임 생성 모듈과,

제어 프레임 생성 모듈로부터 송신된 새로운 제어 프레임을 광섬유 선로에서 하유 노드로 전송하는 제어 프레임 송신 모듈을 포함하고,

상기 데이터 채널 수신 모듈은

각 파장을 모니터링하고 모니터링 결과를 제어 인터페이스를 통하여 제어 프레임 생성 모듈에 통지하는 제2 파워 모니터링 모듈과,

제어 인터페이스를 통하여 상기 제어 채널 처리 모듈로부터 송신된 제어 프레임을 수신하고 제어 프레임에 포함된 대역폭 예비 정보에 근거하여 로컬에서 하향링크되는 OB를 수신하고 수신한 OB 광 신호를 광전 변환 및 로컬 전기도메인 버퍼를 통하여 사용자에 송신하는 고속 선택 스위치를 포함 노드를 제공한다.

상기 노드가 수신한 제어 프레임이 노드에 보호 스위칭 조작을 지시하는 것일 경우,

상기 제어 프레임 해석 모듈은 또한 제어 프레임의 해석을 완성한 후 보호 스위치에 동작을 통지한다.

상기 노드는 마스터 노드이고 고장 판단 모듈과 대역폭 할당 모듈을 포함하고,

고장 판단 모듈은 본 노드 상의 모니터링 결과를 집합시키고 상기 제어 채널 처리 모듈중의 제어 프레임 해석 모듈이 해석한 정보로부터 네트워크중의 기타 노드의 광파워 모니터링 결과를 획득하고 획득한 모니터링 결과에 근거하여 네트워크에 고장이 발생하였는가, 고장 유형, 고장 위치를 확정하고 획득한 고장 결과를 상기 제어 채널 처리 모듈중의 제어 프레임 생성 모듈로 출력하고,

상기 제어 채널 처리 모듈중의 제어 프레임 생성 모듈은 또한 상기 대역폭 할당 모듈로부터 송신된 대역폭 할당 결과를 수신하여 대응되는 제어 프레임 데이터로 변환시키고 고장 판단 모듈로부터 송신된 고장 결과를 수신하며 그 고장 결과에 근거하여 대응되는 시그널링 정보를 생성하여 제어 프레임에 쓰기 작업을 수행하며 새로운 제어 프레임을 제어 프레임 송신 모듈로 송신한다.

본 발명의 실시예에 의하면 2 광섬유 역방향 환형 망의 광 버스트 교환 환형 망 OBRing 네트워크에 있어서,

상기 광 버스트 교환 환형 망에 있어서 제어 채널이 단독으로 하나의 물리 채널을 차지하고 상기 광 버스트 교환 환형 망중의 노드는 마스터 노드와 슬레이브 노드를 포함하며,

상기 각 노드는 제어 채널 처리 모듈과, 데이터 채널 수신 모듈과, 데이터 채널 송신 모듈과, 스위칭용 보호 스위치를 포함하는 광 버스트 교환 환형 망에 있어서 자동 보호 스위칭을 실현하는 시스템을 제공한다.

상기 노드는 마스터 노드이고 고장 판단 모듈과, 대역폭 할당 모듈을 포함한다.

본 실시예에 제공되는 기술방안은 마스터 노드와 슬레이브 노드가 각각 각자의 채널에 광파워 모니터링을 수행하고 모니터링 결과를 마스터 노드에 집합시키고, 마스터 노드가 모니터링 결과에 근거하여 고장이 발생하였다고 확정한 경우, 슬레이브 노드로 스위칭 조작 명령을 송신하며, 슬레이브 노드가 고장 양단의 관련되는 노드에 스위칭 조작을 수행하여 보호 동작 상태로 들어가는 것을 포함한다. 본 발명에 의하면 광 버스트 교환 환형 망에 보호 스위칭 메커니즘을 도입하여 고장을 처리하고 광 버스트 교환 환형 망의 통신품질을 보장할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 제공되는 방법에 의하면 데이터 채널과 제어 채널에 서로다른 스위칭 조작을 응용하고, 즉 데이터 채널의 경우 쌍 루프 도포로지로부터 쌍 버스형 도포로지로 스위칭하고, 원래의 쌍 루프 제어 채널을 스위칭하여 하나의 큰 단일 루프를 형성함으로써 OBRing의 제어 채널의 루프에 대한 보호 요구 문제를 해결하고 제어 채널이 여전히 마스터-슬레이브식 환형 네트워크 동작 모드에서 운영할 수 있도록 보장하며 데이터 채널에서의 송수신기의 이용율을 보장하고 각 노드상의 송수신기의 이용가능성을 최대한으로 발휘시킬 수 있다.

도면은 본 발명에 대한 이해를 돕기위한 것으로 본 발명의 명세서의 일부분이고 본 발명에 예시한 실시예 및 그 설명은 본 발명을 해석하기 위한 것으로 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
도 1은 기존의 OBRing 서브파장 교환광 네트워크 및 그 노드의 구조를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 광 버스트 교환 환형 망에 있어서 자동 보호 스위칭을 실현하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 보호 스위칭 동작의 실시예를 나타낸 도이다.
도 4(a)는 본 발명의 도 5에 도시한 실시예에 있어서 보호 스위칭후의 네트워크를나타낸 도이다.
도 4(b)는 본 발명의 도 5에 도시한 실시예중의 네트워크 도의 등가 네트워크를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 OBRing중 슬레이브 노드의 내부 논리 구성 구조를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 OBRing중 마스터 노드의 내부 논리 구성 구조를 나타낸 도이다.

도 2는 본 발명의 광 버스트 교환 환형 망에 있어서 자동 보호 스위칭을 실현하는 방법을 나타낸 흐흠도로, 도 2에 도시한 바와 같이 하기 단계를 포함한다.

마스터 노드와 슬레이브 노드가 각각 각자의 채널에 광파워 모니터링을 수행하고 모니터링 결과를 마스터 노드에 집합시킨다(단계200).

본 단계에 있어서 마스터 노드와 각 슬레이브 노드는 각각 제어 채널과 데이터 채널의 광파워 상태(광로 상태라고도 함)에 실시간 모니터링을 수행한다. 여기서, 슬레이브 노드가 모니터링한 광로 상태의 모니터링 결과를 제어 프레임 혹은 새로 추가된 고장 보고 메시지에 포함시켜 제어 채널을 통하여 마스터 노드로 전송할 수 있다. 마스터 노드상의 광로 상태의 모니터링 결과는 마스터 노드 자신이 제어 채널과 데이터 채널의 광파워 상태를 실시간으로 모니터링한 모니터링 결과와, 각 슬레이브 노드가 제어 채널을 통하여 보고한 모니터링 결과를 포함한다.

마스터 노드가 모니터링 결과에 근거하여 고장이 발생하였다고 확정한 경우, 슬레이브 노드로 스위칭 조작 명령을 송신한다(단계201).

본 발명의 방법을 응용가능한 OBRing 네트워크는 2 광섬유 역방향 환형 네트워크이다. 본 단계에 있어서 마스터 노드가 확정할 수 있는 고장은 주로 단일 광섬유 중단 혹은 이중 광섬유 중단으로 인한 제어 채널, 데이터 채널의 광섬유 루프의 중단이다. 본 단계에 있어서 모니터링 결과에 근거하여 확정하고 직접 네트워크의 운영 이상이 일어날 수 있고 고장은 모니터링 결과가 어느한 루프상의 하나의 노드의 제어 채널과 데이터 채널이 모두 실광하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 단일 광섬유 단일 노드 선로 고장이고, 모니터링 결과가 두 루프 각각의 한 노드(위치는 인접)의 제어 채널과 데이터 채널이 모두 실광하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 이중 광섬유 단일 노드 선로 고장이며, 모니터링 결과가 하나의 노드의 제어 채널만이 실광하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 제어 채널 발신기 고장이고, 모니터링 결과가 두 루프에 모두 제어 프레임의 수신 이상이 발생하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 비 마스터 노드의 노드 마비(예를 들어 전기 공급 실패)인 것을 포함할 수 있다. 이러한 고장하에서 마스터 노드가 슬레이브 노드로 스위칭 조작 명령을 송신한다

그리고, 모니터링 결과에 근거하여 개별적인 데이터 채널에만 파장 고장이 존재하고 네트워크 전반 운영에 영향을 미치지 않을 경우, 본 발명의 보호 스위칭 조작을 수행할 필요가 없고 마스터 노드는 다만 관련되는 노드에 이용불가능한 파장 채널을 회피하도록 통지하고 이와 동시에 그 상황을 네트워크 관리 시스템에 보고하면 된다. 이러한 경우 마스터 노드가 슬레이브 노드로 스위칭 조작 명령을 송신할 수 있다.

슬레이브 노드가 스위칭 조작을 수행하고 보호 동작 상태로 들어간다(단계202).

본 단계를 수행하기 전에, 마스터 노드는 슬레이브 노드로 스위칭 조작 명령을 포함한 제어 프레임을 송신하고 그 제어 프레임이 차례로 통과하는 각 슬레이브 노드는 제어 프레임에 포함된 노드 식별자(ID) 정보가 자신의 ID와 일치한가를 비교하여 자신이 고장점 양단의 노드(즉, 고장단 노드)인가를 검사하며 일치하지 않으면 고장단 노드가 아님을 표시하고 그 슬레이브 노드는 직접 보호 동작 상태로 들어가서 계속하여 하유로 그 제어 프레임을 전송하며 마스터 노드가 재다시 대역폭을 할당하도록 대기한다. 비교하여 일치하면 고장단 노드임을 표시하고 그 슬레이브 노드는 스위칭 명령에 근거하여 대응되는 스위치의 스위칭 조작을 수행한다. 노드가 광 스위치를 보호 스위치로하고 있으면 이때, 정상 동작 상태의 평행 bar 상태로부터 교차 cross 상태로 스위칭하고, 이너 루프와 아우터 루프의 제어 채널을 합병시키면 된다. 노드가 광 스위치를 이용하여 스위칭을 수행하는 것이 아니면 직접 전기도메인에서 고장점으로 송신하려는 제어 채널 신호를 기타 루프 방향으로 스케쥴링하고, 즉 원래 독립된 이너 루프와 아우터 루프의 제어 채널을 하나의 큰 루프로 합병시킨다. 도 3에 도시한 바와 같이 도 3중의 노드(1)가 마스터 노드이면 고장은 슬레이브 노드(3)와 슬레이브 노드(4) 사이의 광섬유의 중단이다. 이와같이 도 4(a)와 도 4(b)에 도시한 바와 같이 원래의 독립된 두 환형 도포로지 네트워크는 스위칭후에 두 직선형 도포로지의 네트워크를 형성하고 이때의 네트워크를 논리적으로 합계 2N개 노드(원래는 N개 노드)의 새로운 네트워크로 생각할 수 있고, 이 새로운 네트워크는 두 독립된 직선 도포로지의 데이터 통로를 구비하고 이와 동시에 하나의 환형 도포로지의 제어 통로를 공유하는 특징을 구비한다.

상기한 프로세스를 완성한 후, 네트워크의 각 노드는 모두 자동적으로 보호 동작 상태인 보호 모드로 들어가고 원래의 쌍 루프 쌍 제어 채널 네트워크가 마스터 노드와 각 슬레이브 노드가 보호 상태에서 하나의 제어 채널을 공유하는 것으로 변환된다. 이때, 모든 노드의 송수신 동작은 정상적인 상태와 차이가 없고 모두 제어 프레임에 포함된 대역폭 배치 정보에 근거하여 OB의 송수신을 수행한다. 차이점은 다만 정상적인 동작 상태에서 이너 루프와 아우터 루프가 각각 자신의 환형 제어 채널을 구비하고 각 노드가 두 루프에서 단독적으로 대역폭을 할당하지만 보호 동작 상태에서는 각 노드가 하나의 환형 제어 채널을 공유하고 두 버스형 도포로지 네트워크의 대역폭 배치 정보를 동시에 송신하는 것이다.

도 3, 도 4(a)와 도 4(b)를 결합하면 각 노드는 논리적으로 상노드와 하노드로 나누어지고 각각 원래의 이너 루프와 아우터 루프상의 송수신기에 대응되며, 상노드는 제어 프레임으로부터 상향링크에 속하는 대역폭 배치 정보를 추출하고 그 대역폭 배치 정보에 근거하여 OB 송수신을 수행하며 하노드는 제어 프레임으로부터 하향링크에 속하는 대역폭 배치 정보를 추출하고 그 대역폭 배치 정보에 근거하여 OB 송수신을 수행한다. 스위칭한 후의 네트워크에 있어서 데이터 통로는 정상적인 상황에서의 역방향 쌍 루프 도포로지로부터 보호 상태에서의 역방향 쌍 버스 도포로지로 변환되고 이와 동시에 제어 채널은 두 버스의 양단에서 연결되어 여전히 하나의 환형의 통로를 형성한다. 즉 정상적인 상태에서의 두 루프상의 모든 노드가 보호 상태에서 하나의 제어 채널 루프를 공유한다. 본 발명의 보호 스위칭에 의하면 제어 채널이 여전히 마스터-슬레이브식의 환형 네트워크 동작 모드에서 운영하도록 보장하는 동시에 각 노드상의 송수신기의 이용 가능성을 최대한으로 발휘시킬 수 있다.

그리고 마스터 노드에 있어서 보호 동작 상태에서의 대역폭 할당의 알고리즘은 정상적인 동작 모드와 서로다르다. 도 4(a)와 도 4(b)에 나타낸 실시예에 있어서 마스터 노드(1)는 상 마스터 노드(1)(도 4(a)와 도 4(b)중의 1상)과 하 마스터 노드(1)(도 4(a)와 도 4(b)중의 1하)로 나누어지고 제어 프레임은 상 마스터 노드(1)을 통과할 경우 하유의 대역폭 요구 정보는 모두 마스터 노드(1)에 집합되고 대역폭 할당 알고리즘에 근거하여 대응되는 대역폭 배치 책략을 계산하고 제어 프레임에 쓰기 작업을 수행하며 그 제어 프레임이 하유의 첫번째 노드에 전송되었을 경우, 예를 들어 도 4(a)와 도 4(b)중의 4 하(슬레이브 노드4)에 전송되었을 경우, 그중에 포함된 하유 대역폭 할당 책략이 효력을 발생하기 시작한다. 이에 대응하여 제어 프레임이 하 마스터 노드(1)을 통과할 경우, 상유 노드의 모든 대역폭 요구를 제공하고 대역폭 할당 알고리즘에 의하여 대응되는 상유 대역폭 할당 책략을 갱신한다.

단계202는 마스터 노드가 고장점의 일단에 위치하면 마스터 노드 자체도 스위칭 조작을 수행하고 보호 스위치를 스위칭하며 보호 상태로 들어가고 그렇지 않으면 마스터 노드가 직접 보호 동작 상태로 들어가는 것을 더 포함한다.

단계202는 각 슬레이브 노드가 마스터 노드로 스위칭 조작의 성공을 표시하는 제어 프레임을 피드백하고, 혹은 고장 보고 메시지에 대응되는 스위칭 조작의 성공을 표시하는 고장 보고 응답 메시지를 피드백하는 것을 포함한다.

본 발명의 방법은 광 버스트 교환 환형 망에 보호 스위칭 메커니즘을 도입하여 고장을 처리할 수 있고 광 버스트 교환 환형 망의 통신품질을 보장할 수 있다.

OBRing의 물리 네트워크는 수동광 루프에 기반한 것이지만 스위칭 조작을 완성한후 데이터 통로와 제어 채널의 물리 도포로지가 변화되었음으로 OBRing중의 제어 프레임 길이 및 데이터 프레임 길이와 네트워크 루프 길이간의 가능한 제한 관계를 만족시키기 위하여 본 발명의 방법은 마스터 노드가 거리측정을 수행하고 거리측정 결과에 근거하여 루프 길이의 미세 조절을 수행함으로서 루프 길이와 프레임 길이의 정수배 제한 관계를 만족시킨다. 그리고 거리측정 및 루프 길이의 미세 조절의 실현 방법은 당업자의 공지 기술로 그 구체적인 실현 방법이 본 발명의 보호 범위를 한정하는 것이 아님으로 상세한 설명을 생략한다.

또한 거리측정과 루프 길이의 미세 조절을 완성한 후 네트워크는 업무의 정상 전송을 복구할 수 있는데, 이때, 각 노드의 제어 채널과 데이터 채널에 대한 행위는 정상적인 쌍 루프 동작 상태에서와 기본적으로 동일하고 다만 마스터 노드가 각각 두 버스로부터 송신된 대역폭 요구에 근거하여 대역폭 할당을 수행하는데 차이점이 있고 두 버스상의 대역폭 할당 결과는 동시에 동일한 제어 채널에서 전송된다.

또한 고장을 복구시킨 후 본 발명의 방법은 네트워크가 임의의 수행할 수 있는 방식, 예를 들어 네트워크 관리 시스템을 통하여 노드가 보호 동작 상태로부터 정상적인 쌍 루프 동작 상태로 복구하도록 명령을 송신하는 것을 더 포함한다. 구체적으로는,

마스터 노드가 네트워크 관리 시스템으로부터 송신된 명령을 수신한 후, 제어 채널로 네트워크 복구 지시를 포함한 제어 프레임을 송신하고, 그 제어 프레임은 모든 통과 노드에서 처리되어 전송되며, 그 다음 노드는 모든 업무를 일시적으로 정지시키고 새로운 리부팅을 대기한다. 특히, 고장점 양단의 노드는 그 제어 프레임을 수신한 후 업무의 송신을 종료하는 동시에 광 스위치를 통하여 재다시 쌍 루프 동작의 원래 상태로 스위칭하고, 즉 광 스위치를 cross 상태로부터 정상적인 동작 상태의 bar 상태로 스위칭하고,

마스터 노드는 네트워크 복구 지시를 포함한 제어 프레임을 송신한 후, 즉시 혹은 슬레이브 노드로부터 대기중임을 표시하는 응답을 수신한 후, 새로운 거리측정, 대역폭 할당, 리부팅을 시작한다. 그 다음 네트워크는 정상적인 쌍 루프 동작 상태를 복구한다.

본 발명의 상기 방법에 의하면 집중 제어식의 OBRing 네트워크에 적합한 보호 스위칭 메커니즘이 없는 문제를 해결하고 광 버스트 교환 환형 망에 보호 스위칭 메커니즘을 도입하여 고장을 처리할 수 있고 광 버스트 교환 환형 망의 통신품질을 보장할 수 있다. 또한 본 발명의 방법에 의하면 데이터 채널과 제어 채널에 서로다른 스위칭 조작 방식을 이용함으로써 OBRing의 제어 채널의 루프 보호 요구 문제를 해결하고 제어 채널로 하여금 여전히 마스터-슬레이브식 환형 네트워크 동작 모드에서 운영할 수 있도록 보장하며 데이터 채널상의 송수신기의 이용율을 보장하고 각 노드상의 송수신기의 이용가능성을 최대한으로 발휘시킬 수 있다.

본 발명의 방법은 도 1에 나타낸 OBRing 네트워크에 기반한 것으로 도 1에 도시한 바와 같이 최소한 하기 기능을 구비한다:

두 광섬유 루프(보호를 형성하기 위하여 두 루프상의 데이터 흐름 방향은 반대된다)에 있어서 하나는 동작에 이용되고 하나는 보호에 이용된다. 특히 업무의 경우, 정상적인 상황에서는 하나의 광섬유 루프에서 송수신되고 기타 루프는 우선급이 낮은 업무를 보호하거나 보호 루프에서 송수신된다.

제어 채널이 단독으로 하나의 물리 채널을 차지한다: 각 광섬유에 있어서 파장 자원에 근거하여 물리 채널을 구분하고 제어 채널은 고정적으로 최소한 하나의 파장 채널을 차지하며 제어 신호 클럭은 모두 마스터 노드와의 동기를 실현하였다.

집중식 대역폭 할당 제어: 제어 채널에서 전송되는 제어 프레임이 각 노드를 통과할 경우, 로컬의 대역폭 요구 정보를 제어 프레임에 쓰기 작업을 수행하고 각 루프 주기에 있어서 모든 대역폭 요구 정보는 마스터 노드에 집합되며 마스터 노드가 대역폭을 할당하고 할당 결과를 제어 프레임에 쓰기 작업을 수행하며 그다음의 루프 주기에서 각 노드로 송신한다.

노드가 마스터 노드와 슬레이브 노드로 나누어지고 마스터 노드는 전반 스케쥴링을 수행하며 구체적으로는 대역폭 할당 책략을 수행하고 제어 채널을 통하여 각 노드 사이의 송수신 시간 순서를 조절하며 동적 서브파장 교환을 실현하는 동시에 충돌 경쟁을 피면하는 것을 포함한다. 그리고 마스터 노드와 슬레이브 노드의 물리 구조는 일치하다.

노드는 두 루프 방향에 동일한 세트 송수신기를 배치하고 모두 제어 채널과 데이터 채널 각각의 처리 모듈을 포함한다.

OB 패킷의 길이는 시스템 운영과정에서 일정한 값이고 루프 길이는 OB 패킷 길이의 정수배이다.

네트워크에 단일 노드의 고장이 발생하였을 경우, 노드의 고장인가 광섬유의 중단인가, 고장 위치가 어딘가와는 상관없이 쌍 루프 도포로지의 특유한 특징에 의하여 모든 노드는 최소한 하나의 루프 방향에서 마스터 노드와 연결될 수 있고, 이때, 모든 노드의 송수신기는 마스터 노드와 동기를 실현하여야 한다.

도 1에 도시한 네트워크 구조에 의하면 각 노드에는 두 광섬유가 통과하고 네트워크 전반을 보면 하나의 이너 루프와 하나의 아우터 루프로 나누어지며 두 루프상의 업무의 송신 방향은 반대되고 탄성 패킷 환형 네트워크중의 ringlet0와 ringlet1은 유사하다. 또한 각 노드의 내부를 보면 이너 루프와 아우터 루프에 마운트한 기능 모듈도 모두 동일하고 업무의 송신 방향만이 다르다.

도 1에 도시한 바와 같이 임의의 루프에 대하여 노드로 들어가면 우선 하나의 디멀티플렉서(DEMUX)에 의하여 제어 채널과 데이터 채널를 분리시키고, 여기서, 제어 신호는 제어 채널의 처리 모듈에 입력되어 전기도메인의 논리 처리가 수행되고 데이터 채널은 계속하여 광도메인에서 앞 방향으로 전송되며 일정한 광선 지연선을 통과한 후 커플러에 의하여 일부 신호 에너지를 하향링크에 결합시켜 데이터 채널 수신 모듈로 전송한다. 그리고 하나의 파장 선택 스위치가 있고 제어 신호의 지시를 참조하여 제어 채널의 신호 및 본 노드의 상향링크 신호와 충돌되는 파장 신호를 종료시킨다. 이와 동시에 제어 채널 처리 모듈은 데이터 채널의 송신 모듈을 제어하여 로컬 상향링크 신호를 대응되는 파장과 OB 타임슬롯으로 송신하며 제어 채널 처리 모듈은 또한 갱신된 제어 프레임과 상향링크의 데이터 프레임을 커플러를 통하여 광섬유 선로로 송신한다.

노드의 양측 선로의 출입구에 각각 하나의 광 스위치를 배치할 필요가 있다. 광 스위치는 정상적인 네트워크 운영 상태에서 아우터 루프와 이너 루프가 교차되지 않는 평행 상태를 유지하고 네트워크가 보호 스위칭 모드로 들어갈 경우 이너 루프와 아우터 루프를 브릿지 연결 상태로 스위칭한다. 그리고 광 스위치는 파장 선택 능력을 구비하는 광 스위치를 이용할 수 있고 스위칭시 구체적으로 어느 파장을 스위칭 상태로 스위칭할 것인가를 영활하게 선택할 수 있다.

구체적으로, 각 노드의 내부 논리 구성 구조는 도 5에 도시한 바와 같이 제어 채널 처리 모듈과, 데이터 채널 수신 모듈과, 데이터 채널 송신 모듈과, 보호 스위치를 포함하며, 여기서,

제어 채널 처리 모듈은

제어 채널의 광 신호 파워 상황을 측정하여 광전 변환을 수행한 후 제어 프레임을 제어 프레임 해석 모듈로 출력하는 제1 파워 모니터링 모듈과, 여기서, 정상적인 경우 제어 신호는 줄곧 안정적인 광파워를 구비하여야 하고 광전변환을 거쳐 제어 프레임 해석 모듈에 입력되며 모니터링이 “실광”(상유 노드의 제어 채널 발신기에 고장이 발생하였거나 혹은 상유 노드와 본 노드 사이의 광섬유가 중단되었음을 표시)을 표시하면 그 상황을 제어 프레임 생성 모듈에 보고하고,

제어 프레임 컨텐츠를 해석하고 제어 프레임에 지시된 대역폭 예비 정보에 근거하여 데이터 채널 수신 모듈과 데이터 채널 송신 모듈에 대응되는 명령을 송신하며 정상적인 데이터 프레임의 상향링크/하향링크를 수행하는 제어 프레임 해석 모듈과, 여기서, 제어 프레임은 또한 계속하여 하유로 전송되어야 함으로 제어 프레임의 해석을 완성한 후 일부 제어 정보는 계속하여 제어 프레임 생성 모듈로 입력되어 새로운 제어 프레임을 생성한다. 노드가 수신한 제어 프레임이 노드에 보호 스위칭 조작을 지시하는 것이면 제어 프레임의 해석을 완성한 후 제어 프레임 해석 모듈은 보호 스위치로 스위칭 동작을 통지하고,

제어 프레임 해석 모듈로부터 송신된 정보 혹은 데이터 채널 수신 모듈로부터 송신된 고장 통지를 수신하고 통지에 근거하여 새로운 제어 프레임을 생성하며 예를 들어 제어 프레임의 대응되는 필드에 대응되는 고장 특징을 추가하거나 하여 새로운 제어 프레임을 제어 프레임 송신 모듈로 송신하는 제어 프레임 생성 모듈과,

제어 프레임 생성 모듈로부터 송신된 새로운 제어 프레임을 광섬유 선로에서 하유 노드로 전송하는 제어 프레임 송신 모듈과, 제어 프레임 송신 모듈은 물리적으로 제어 채널 발신기이고,

제어 프레임 해석 모듈로부터 송신된 동작 통지를 수신하고 스위칭 조작를 수행하는 광 스위치를 포함한다.

데이터 채널 수신 모듈은

각 파장의 모니터링에 이용되는 제2 파워 모니터링 모듈과, 여기서, 하나 혹은 일부 혹은 모든 파장의 광파워를 상실하였다고 모니터링되었으면 상유 노드의 고장 혹은 루프 고장이 발생하였을 가능성이 있음으로 그 정보를 제어 인터페이스를 통하여 제어 프레임 생성 모듈에 통지하고,

제어 인터페이스를 통하여 제어 채널 처리 모듈로부터 송신된 제어 프레임을 수신하고 제어 프레임에 포함된 대역폭 예비 정보에 근거하여 로컬에서 하향링크하여야할 OB를 정확하게 수신하는 고속 선택 스위치를 포함한다. 여기서, 이러한 OB 광 신호는 광전 변환 및 로컬 전기도메인 버퍼를 통하여 그 다음의 기타 상층 모듈로 수신되고 최종적으로 사용자에 송신된다. 여기서, 로컬 전기도메인 버퍼는 기존의 모듈임으로 상세한 설명을 생략한다.

데이터 채널 송신 모듈은 제어 프레임에 포함된 대역폭 할당 정보에 근거하여 OB 형식으로 로컬 업무 데이터를 상향링크한다.

특히, 도 6은 본 발명의 OBRing중의 마스터 노드의 내부 논리 구성 구조를 나타낸 도로, 도 6에 도시한 바와 같이 마스터 노드로 전반 제어 및 스케쥴링에도 이용됨으로 도 5에 도시한 기능 모듈외, 마스터 노드는 고장 판단 모듈과 대역폭 할당 모듈을 더 포함하고, 여기서,

고장 판단 모듈은 본 노드상의 모니터링 결과를 집합시켜 제어 프레임 해석 모듈이 해석한 후의 정보로부터 네트워크중의 기타 노드의 광파워 모니터링 결과를 획득하고 획득한 모니터링 결과에 근거하여 네트워크에 고장이 발생하였는가, 고장 유형, 고장 위치를 확정하며 획득한 고장 결과를 제어 프레임 생성 모듈로 출력하고,

제어 프레임 생성 모듈은 도 5에 도시한 기능을 구비하는 외, 대역폭 할당 모듈로부터 송신된 대역폭 할당 결과를 수신하여 대응되는 제어 프레임 데이터로 변환시키고 또한 고장 판단 모듈로부터 송신된 고장 결과를 수신하고 그 고장 결과에 근거하여 대응되는 시그널링 정보를 생성하여 제어 프레임에 쓰기 작업을 수행하고 새로운 제어 프레임을 제어 프레임 송신 모듈로 송신한다. 여기서, 보호 스위칭 조작의 경우, 고장 결과에 근거하여 대응되는 시그널링 정보를 생성하고 구체적으로는 스위칭 명령, 거리측정 명령 및 시스템 리부팅 명령 등의 송신을 포함한다.

아래 구체적인 실시예를 결합하여 각각 보통 노드와 마스터 노드의 각도로부터 본 발명의 방법을 더욱 상세하게 설명한다.

보통 노드의 경우, 각 노드는 모두 광파워 모니터링 모듈에 의하여 실시간적으로 파워 모니터링을 수행한다. 제어 채널 혹은 데이터 채널상의 파워 모니터링에 있어서 어느하나가 “실광”이여도 고장이 발생하였다고 판단할 수 있다. 이론적으로, 한곳의 고장만을 고려할 경우 하나의 노드의 파워 모니터링 상황은 하기와 같은 몇가지가 있을 수 있다:

두 루프 방향상의 제어 채널과 데이터 채널에서 모두 광을 검출할 수 있고(혹은 데이터 채널의 개별적 파장이 무광), 혹은 한 루프 방향상의 제어 채널에서 광을 검출할 수 없고 데이터 채널에는 광이 검출되었고(혹은 개별적인 파장이 무광) 기타 하나의 루프 방향에서는 광이 검출되었고, 혹은 한 루프 방향상의 제어 채널과 데이터 채널에서 동시에 광을 검출할 수 없다.

상기 모니터링 결과에 근거하여 제1 상황인 두 루프 방향상의 제어 채널과 데이터 채널에서 모두 광을 검출할 수 있을 경우(혹은 데이터 채널의 개별적인 파장이 무광), 즉 상유 노드의 개별적인 데이터 채널의 파장의 발신기에 고장이 발생하였을 가능성이 있지만 하나의 노드의 데이터 채널에만 영향을 주게 되고 제어 채널 및 네트워크의 기타 노드의 정상적인 동작에는 영향을 주지 않는다. 이때, 본 노드는 정상적으로 제어 프레임에 대응되는 모니터링 정보를 쓰기 작업을 하면 된다.

상기 모니터링 결과에 근거하여 제2 상황인 한 루프 방향상의 제어 채널에서 광을 검출할 수 없고 데이터 채널에는 광이 검출되었고(혹은 개별적인 파장이 무광) 기타 하나의 루프 방향에서는 광이 검출되었을 경우, 즉 상유 노드에 제어 채널의 고장이 발생하였을 경우, 이때, 그 고장이 모니터링된 노드는 상유로부터 송신된 제어 프레임을 수신할 수 없음으로 즉시 새로운 제어 프레임을 구성하여 대응되는 필드에 고장 결과를 표시하여 마스터 노드와 연통된 루프 방향으로 마스터 노드로 송신한다.

상기 모니터링 결과에 근거하여 제3 상황인 한 루프 방향상의 제어 채널과 데이터 채널에서 동시에 광을 검출할 수 없을 경우, 즉 노드의 일측의 광섬유 선로에 광섬유가 중단된 고장이 발생하였고 이중 광섬유의 중단 혹은 단일 광섬유의 중단일 가능성이 있다. 고장이 모니터링된 노드는 즉시 새로운 제어 프레임을 구성하여 고장 결과를 표시하여 마스터 노드에 연통된 방향에서 마스터 노드로 송신한다.

또한 상기 노드의 고장 모니터링 결과에 근거하여 보통 노드는 상기한 3가지 상황에서 고장 결과 정보를 제어 채널을 통하여 마스터 노드로 송신한 후 마스터 노드가 모든 노드로부터 송신된 정보에 근거하여 판단하고, 구체적으로 스위칭 명령을 포함한 제어 프레임을 송신할 것인가를 결정한다.

구체적으로, 도 3을 예로 하면 노드(3)와 노드(4) 사이에 이중 광섬유의 중단이 발생하였을 경우, 노드(3)에 있어서 상기 고장 상황중의 제3 상황이 검출되었으면, 예를 들어 아우터 루프의 제어 채널과 데이터 채널이 동시에 무광이면 이너 루프에서 광을 모니터링할 수 있고 노드4에 있어서도 상기한 고장 상황중의 제3 상황을 모니터링할 수 있으며 이너 루프의 제어 채널과 데이터 채널이 동시에 무광이고 아우터 루프에서는 광을 검출할 수 있다.

이때, 노드(3)와 노드(4)는 즉시 각각 모니터링한 고장 결과를 마스터 노드(1)로 송신한다. 여기서, 노드(3)는 이너 루프를 통하여 마스터 노드에 연결된 제어 채널을 통하여 동기 클럭을 획득하고 제어 프레임을 아우터 루프의 제어 채널을 통하여 마스터 노드(1)로 송신하며 노드(4)는 이와 반대로 아우터 루프의 제어 채널을 통하여 마스터 노드의 클럭 동기를 획득하고 이너 루프의 제어 통로를 통하여 마스터 노드(1)로 고장 결과를 송신한다.

마스터 노드(1)는 한 루프 주기내에 있어서 동시에 노드(3)와 노드(4)로부터 송신된 고장 결과 정보를 수신한 후 고장 판단 모듈을 통하여 판단하고 스위칭 조작을 지시하는 제어 프레임을 생성하여 각각 두 방향의 제어 통로로부터 송신한다.

루프상의 슬레이브 노드가 마스터 노드(1)로부터 송신된 스위칭 명령을 포함한 제어 프레임을 수신하면, 우선 자신이 고장점 양단의 노드인가를 판단하고 고장단 노드가 아니면 직접 보호 상태로 들어가고 마스터 노드가 재다시 대역폭 할당을 수행하는 것을 대기하며, 자신이 고장단 노드이면 스위칭 명령에 근거하여 대응되는 광 스위치의 스위칭 조작을 수행하고 도 3에 있어서 노드(3)와 노드(4)는 고장단 노드로 광 스위치의 스위칭을 수행하며 노드(1)와 노드(2)는 고장단 노드가 아님으로 직접 보호 상태로 들어간다.

또한 상기 스위칭 조작을 완성하고 노드가 보호 동작 상태로 들어간 후, 각 슬레이브 노드는 마스터 노드(1)로 조작 성공을 표시하는 제어 프레임을 송신할 수 있고 마스터 노드는 모든 노드가 준비되었다고 확정한 후 재다시 네트워크의 거리측정을 시작한다.

또한 거리측정을 완성한 후 네트워크중의 각 노드가 제어 채널의 통일된 스케쥴링하에서 정상적인 OB 송수신을 수행하도록 마스터 노드(1)는 정상적인 대역폭 할당 제어 프레임을 송신한다.

또한 보호 상태에서 동작하고 있는 네트워크는 고장을 해결하고 네트워크 관리 시스템으로부터 복구 명령을 수신한 후, 마스터 노드(1)가 제어 채널로부터 복구 명령을 포함한 제어 프레임을 송신하고, 이로하여 보통 노드의 경우, 복구 명령을 포함한 제어 프레임을 수신하면 보호 상태로부터 로그아웃하고 정상적인 동작 상태로 복구함을 표시하고 마스터 노드가 새로운 대역폭 할당을 시작하기를 대기한다.

마스터 노드에 대하여 고장 판단 모듈은 주기적으로 수집한 고장 결과 정보를 검사하고 판단 모듈에 의하여 스위칭 조작을 수행할 필요가 있는 고장으로 판단되었을(단일/이중 광섬유 단일 노드의 광섬유 중단, 제어 채널 고장, 노드 마비 등을 포함) 경우, 제어 프레임을 생성하고 그중에 스위칭 명령을 포함시킨다. 마스터 노드는 고장을 확정하는 동시에 또한 고장의 위치를 판단한다. 판단 방식은 여러가지로 여기서 한정하지 않고, 예를 들어 한 루프 방향의 고장 보고 노드의 ID에 근거하여 ID가 n인 노드로부터 시작하여 그 하유 노드가 모두 고장 정보를 보고하였으면 노드n를 고장점에 인접한 하유 노드로 판단할 수 있고, 기타 루프 방향도 동일하다. 이렇게 하여 두 루프 방향의 판단을 종합하면 두 고장점 노드를 판단할 수 있다. 이때, 마스터 노드가 고장점 일단에 위치하면 마스터 노드도 스위칭 조작을 수행하여 광 스위치를 스위칭하고 보호 상태로 들어가고, 그렇지 않으면 마스터 노드는 직접 보호 동작 상태로 들어간다. 또한 마스터 노드가 모든 노드로부터 스위칭 성공의 피드백 정보 제어 프레임을 수신한 후, 혹은 시그널링 시간을 절약하기 위하여 모든 노드가 보호 상태로 들어갔다고 인정하여 네트워크의 거리측정을 수행할 수 있다. 거리측정이 종료된 후 마스터 노드는 대역폭 할당 제어 프레임의 송신 및 정상적인 OB의 송수신을 시작하고 고장을 해소하며 네트워크 관리 시스템으로부터 복구 명령을 송신한 후 마스터 노드가 재다시 네트워크중의 각 노드에 복구 명령을 포함한 제어 프레임을 송신함으로서 네트워크가 보호 동작 상태로부터 로그아웃하여 정상적인 쌍 루프 동작 상태를 시작할 수 있다.

상기한 내용은 본 발명의 바람직한 실시예로, 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 정신과 원칙을 벗어나지 않는 범위내에서 수행하는 모든 수정, 동등교체, 개량 등은 본 발명의 보호 범위에 속한다.

Claims (21)

1. 마스터 노드와 슬레이브 노드가 각각 각자의 채널에 광파워 모니터링을 수행하고 모니터링 결과를 마스터 노드에 집합시키고, 그중, 상기 광파워 모니터링은 제어 채널과 데이터 채널의 광파워 상태에 대한 실시간 모니터링을 포함하고,
   
   마스터 노드가 모니터링 결과에 근거하여 고장이 발생하였다고 확정한 경우, 슬레이브 노드로 스위칭 조작 명령을 송신하고,
   
   슬레이브 노드가 스위칭 조작을 수행하고 보호 동작 상태로 들어가는 것을 포함하며,
   
   상기 모니터링 결과에 근거하여 고장이 발생하였다고 확정하는 단계가, 상기 모니터링 결과가 한 루프상의 하나의 노드의 제어 채널과 데이터 채널이 모두 실광(失光)하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 단일 광섬유 단일 노드 선로 고장이고, 상기 모니터링 결과가 두 루프 각각의 하나의 노드(위치는 인접)의 제어 채널과 데이터 채널이 모두 실광하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 이중 광섬유 단일 노드 선로 고장이며, 상기 모니터링 결과가 하나의 노드의 제어 채널만이 실광하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 제어 채널 발신기 고장이고, 상기 모니터링 결과가 두 루프에 모두 제어 프레임의 수신 이상이 발생하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 비 마스터 노드의 노드 마비인것을 포함하는 광 버스트 교환 환형 망에 있어서 자동 보호 스위칭을 실현하는 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 모니터링 결과를 마스터 노드에 집합시키는 단계가,
   상기 슬레이브 노드가 모니터링된 모니터링 결과를 제어 프레임 혹은 새로 추가된 고장 보고 메시지에 포함시켜 제어 채널을 통하여 마스터 노드로 전송하는 것을 포함하고,
   
   상기 마스터 노드의 모니터링 결과는 마스터 노드 자신이 제어 채널과 데이터 채널의 광파워 상태를 실시간 모니터링한 모니터링 결과와, 각 슬레이브 노드가 제어 채널을 통하여 보고한 모니터링 결과를 포함하는 방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 고장 결과에 개별적인 데이터 채널의 파장 고장이 존재하지만 네트워크 전반 운영에 영향을 미치지 않을 경우,
   상기 마스터 노드가 관련되는 노드에 이용불가능한 파장 채널을 회피하도록 통지하는 동시에 그 상황을 네트워크 관리 시스템에 보고하는 단계를 더 포함하는 방법.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 각 슬레이브 노드가 마스터 노드로 스위칭 조작의 성공을 표시하는 제어 프레임을 피드백하고, 혹은
   상기 고장 보고 메시지에 대응되는 스위칭 조작의 성공을 표시하는 고장 보고 응답 메시지를 피드백하는 것을 더 포함하는 방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 마스터 노드가 고장점의 일단에 위치하는 경우,
   상기 마스터 노드 자신이 스위칭 조작을 수행하여 보호 스위치를 스위칭하고 보호 상태로 들어가고,
   그렇지 않으면 상기 마스터 노드가 직접 보호 동작 상태로 들어가는 것을 더 포함하는 방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 슬레이브 노드가 스위칭 조작을 수행하기 전에,
   슬레이브 노드가 스위칭 조작 명령을 수신한 후, 자신이 고장점 양단의 노드인가를 판단하고,
   
   고장단 노드가 아님으로 판단되었으면 직접 보호 동작 상태로 들어가서 상기 마스터 노드가 재다시 대역폭을 할당하는 것을 대기하고,
   
   고장단 노드로 판단되었으면 스위칭 조작 명령에 따라 보호 스위치의 스위칭 조작을 수행한 후 보호 동작 상태로 들어가는 것을 더 포함하는 방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 보호 스위치의 스위칭 조작은 광 스위치를 정상적인 동작 상태의 평행 bar 상태로부터 교차 cross 상태로 스위칭하고, 혹은
   
   전기도메인에 있어서 제어 채널을 하나의 루프로부터 기타 루프로 스케쥴링하는 것을 포함하는 방법.
   
8. 제5항 혹은 제7항에 있어서,
   상기 보호 동작 상태로 들어간 후,
   상기 마스터 노드와 각 슬레이브 노드의 모든 송수신기가 하나의 제어 채널을 공유하는 것을 더 포함하고,
   
   상기 마스터 노드와 슬레이브 노드가 논리적으로 각각 원래 이너 루프와 아우터 루프상의 송수신기에 대응되는 상노드와 하노드로 나누어지고, 여기서, 상노드는 제어 프레임으로부터 상향링크에 속하는 대역폭 배치 정보를 추출하고 그 대역폭 배치 정보에 근거하여 OB의 송수신을 수행하며, 하노드는 제어 프레임으로부터 하향링크에 속하는 대역폭 배치 정보를 추출하고 그 대역폭 배치 정보에 근거하여 OB의 송수신을 수행하는 방법.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 마스터 노드는 상 마스터 노드와 하 마스터 노드로 나누어지고,
   
   상기 제어 프레임이 상 마스터 노드를 통과할 경우, 하유의 대역폭 요구 정보가 모두 상기 상 마스터 노드에 집합되고 상기 상 마스터 노드가 대역폭 할당 알고리즘에 따라 대응되는 대역폭 배치 책략을 계산하여 제어 프레임에 쓰기 작업을 수행하고, 그 제어 프레임이 하유의 첫번째 노드를 통과할 경우, 그중에 포함된 하유 대역폭 할당 책략이 효력을 발생하기 시작하고,
   
   이에 대응하여 상기 제어 프레임이 하 마스터 노드를 통과할 경우, 상유 노드의 모든 대역폭 요구를 제공하고 대역폭 할당 알고리즘에 의하여 대응되는 상유 대역폭 할당 책략을 갱신하는 것을 더 포함하는 방법.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 노드가 거리측정을 수행하고 거리측정 결과에 근거하여 루프 길이의 미세 조절을 수행하는 것을 더 포함하는 방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 마스터 노드와 각 슬레이브 노드에서 업무의 정상 전송을 복구하는 것을 더 포함하는 방법.
    
12. 제11항에 있어서,
    고장을 복구시킨 후,
    네트워크가 네트워크 관리 시스템을 통하여 상기 마스터 노드와 각 슬레이브 노드에 보호 동작 상태로부터 정상적인 쌍 루프 동작 상태로의 복구를 통지하기 위한 명령을 송신하는 것을 더 포함하는 방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 정상적인 쌍 루프 동작 상태로의 복구는
    상기 마스터 노드가 네트워크 관리 시스템으로부터 송신된 명령을 수신한 후, 제어 채널에 네트워크 복구 지시를 포함한 제어 프레임을 송신하고 이 제어 프레임은 모든 통과 노드에서 처리되어 전송되며,
    
    상기 통과 노드가 모든 업무를 일시적으로 중지시키고 새로운 리부팅을 대기하고, 이와 동시에,
    
    상기 고장에 대응되는 고장점 양단의 노드가 업무의 송신을 종료하였을 경우, 광 스위치를 cross 상태로부터 정상적인 동작 상태의 bar 상태로 스위칭하고, 혹은 제어 채널을 통한 전기도메인상의 루프 사이의 전송을 정지시키고 정상적인 동작 상태로 복구하는 것을 포함하는 방법.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 마스터 노드가 네트워크 복구 지시를 포함한 제어 프레임을 송신한 후,
    상기 마스터 노드가 즉시 혹은 상기 슬레이브 노드로부터 대기중임을 표시하는 응답을 수신한 후, 재다시 거리측정, 대역폭 할당 및 리부팅을 시작하는 것을 더 포함하는 방법.
    
15. 2 광섬유 역방향 환형 네트워크의 광 버스트 교환 환형 망 네트워크에 이용되는 노드에 있어서, 상기 노드는 제어 채널 처리 모듈과, 데이터 채널 수신 모듈과, 데이터 채널 송신 모듈과, 보호 스위치를 포함하고,
    
    상기 제어 채널 처리 모듈은
    제어 채널의 광 신호 파워 상황을 측정하여 광전변환을 수행한 후 제어 프레임을 제어 프레임 해석 모듈로 출력하는 제1 파워 모니터링 모듈과,
    
    제어 프레임 컨텐츠를 해석하고 제어 프레임에 지시된 대역폭 예비 정보에 근거하여 상기 데이터 채널 수신 모듈과 상기 데이터 채널 송신 모듈로 대응되는 명령을 송신하고 정상적인 데이터 프레임의 상향링크/하향링크를 수행하며, 본 노드의 처리 상황에 근거하여 제어 프레임 생성 모듈에 새로운 제어 프레임의 생성을 통지하는 제어 프레임 해석 모듈과,
    
    제어 프레임 해석 모듈로부터 송신된 통지 혹은 데이터 채널 수신 모듈로부터 송신된 고장 통지를 수신하고 통지에 따라 새로운 제어 프레임을 생성하고 새로운 제어 프레임을 제어 프레임 송신 모듈로 송신하는 제어 프레임 생성 모듈과,
    
    제어 프레임 생성 모듈로부터 송신된 새로운 제어 프레임을 광섬유 선로에서 하유 노드로 전송하는 제어 프레임 송신 모듈을 포함하고,
    
    상기 데이터 채널 수신 모듈은
    각 파장을 모니터링하고 모니터링 결과를 제어 인터페이스를 통하여 제어 프레임 생성 모듈에 통지하는 제2 파워 모니터링 모듈과,
    
    제어 인터페이스를 통하여 상기 제어 채널 처리 모듈로부터 송신된 제어 프레임을 수신하고 제어 프레임에 포함된 대역폭 예비 정보에 근거하여 로컬에서 하향링크되는 OB를 수신하고 수신한 OB 광 신호를 광전 변환 및 로컬 전기도메인 버퍼를 통하여 사용자에 송신하는 고속 선택 스위치를 포함하는 노드.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 노드가 수신한 제어 프레임이 노드에 보호 스위칭 조작을 지시하는 것일 경우,
    
    상기 제어 프레임 해석 모듈은 또한 제어 프레임의 해석을 완성한 후 보호 스위치에 동작을 통지하는 노드.
    
17. 제15항 혹은 제16항에 있어서,
    상기 노드는 마스터 노드이고 고장 판단 모듈과 대역폭 할당 모듈을 더 포함하고,
    
    고장 판단 모듈은 본 노드상의 모니터링 결과를 집합시키고 상기 제어 채널 처리 모듈중의 제어 프레임 해석 모듈이 해석한 정보로부터 네트워크중의 기타 노드의 광파워 모니터링 결과를 획득하고 획득한 모니터링 결과에 근거하여 네트워크에 고장이 발생하였는가, 고장 유형, 고장 위치를 확정하고 획득한 고장 결과를 상기 제어 채널 처리 모듈중의 제어 프레임 생성 모듈로 출력하고,
    
    상기 제어 채널 처리 모듈중의 제어 프레임 생성 모듈은 또한 상기 대역폭 할당 모듈로부터 송신된 대역폭 할당 결과를 수신하여 대응되는 제어 프레임 데이터로 변환시키고 고장 판단 모듈로부터 송신된 고장 결과를 수신하며 그 고장 결과에 근거하여 대응되는 시그널링 정보를 생성하여 제어 프레임에 쓰기 작업을 수행하며 새로운 제어 프레임을 제어 프레임 송신 모듈로 송신하는 노드.
    
18. 2 광섬유 역방향 환형 망의 광 버스트 교환 환형 망 OBRing 네트워크에 있어서,
    상기 광 버스트 교환 환형 망에 있어서 제어 채널이 단독으로 하나의 물리 채널을 차지하고 상기 광 버스트 교환 환형 망중의 노드는 마스터 노드와 슬레이브 노드를 포함하며,
    
    상기 마스터 노드와 슬레이브 노드는 제어 채널 처리 모듈과, 데이터 채널 수신 모듈과, 데이터 채널 송신 모듈과, 스위칭용 보호 스위치를 포함하고,
    
    상기 마스터 노드와 슬레이브 노드는 각각 각자의 채널에 광파워 모니터링을 수행하고 모니터링 결과를 마스터 노드에 집합시키고, 그중, 상기 광파워 모니터링은 제어 채널과 데이터 채널의 광파워 상태에 대한 실시간 모니터링을 포함하고,
    
    상기 마스터 노드는 모니터링 결과에 근거하여 고장이 발생하였다고 확정한 경우, 슬레이브 노드로 스위칭 조작 명령을 송신하고,
    
    슬레이브 노드는 스위칭 조작을 수행하고 보호 동작 상태로 들어가며,
    
    상기 마스터 노드는, 상기 모니터링 결과가 한 루프상의 하나의 노드의 제어 채널과 데이터 채널이 모두 실광(失光)하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 단일 광섬유 단일 노드 선로 고장이고, 상기 모니터링 결과가 두 루프 각각의 하나의 노드(위치는 인접)의 제어 채널과 데이터 채널이 모두 실광하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 이중 광섬유 단일 노드 선로 고장이며, 상기 모니터링 결과가 하나의 노드의 제어 채널만이 실광하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 제어 채널 발신기 고장이고, 상기 모니터링 결과가 두 루프에 모두 제어 프레임의 수신 이상이 발생하였음을 표시할 경우, 고장 결과는 비 마스터 노드의 노드 마비인것을 거쳐 모니터링 결과에 근거하여 고장이 발생하였다고 확정하는 단계를 실시하는 광 버스트 교환 환형 망에 있어서 자동 보호 스위칭을 실현하는 시스템.
    
19. 제18항에 있어서,
    상기 노드는 마스터 노드이고 고장 판단 모듈과, 대역폭 할당 모듈을 더 포함하는 시스템.
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