KR20100066372A

KR20100066372A - 네트워크 통신 시스템에서 신호 처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100066372A
Application number: KR1020090117434A
Authority: KR
Inventors: 박재우; 강헌식; 윤찬호; 이석규
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2008-12-09
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2010-06-17

Abstract

본 발명은, 랜(LAN: Local Area Network) 통신 시스템의 이더넷(ethernet)에서 운영, 관리 및 보수(OAM: Operation, Administration and Maintenance) 메시지를 고속으로 처리하는 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 이더넷의 데이터 평면에서 OAM 메시지를 수신하고, 상기 수신한 OAM 메시지를 고속 OAM 메시지 및 저속 OAM 메시지로 구분하고, 상기 데이터 평면에서 상기 고속 처리 OAM 메시지에 대한 테이블 및 엔트리를 스캔하여 상기 고속 OAM 메시지를 처리하며, 상기 저속 OAM 메시지를 제어 평면에서 처리한다.

랜, LAN, 이더넷, OAM, 고속 OAM, 저속 OAM

Description

네트워크 통신 시스템에서 신호 처리 장치 및 방법{Apparatus and method for processing signal in network communication system}

본 발명은 네트워크 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 랜(LAN: Local Area Network, 이하 'LAN'이라 함) 통신 시스템의 이더넷(ethernet)에서 운영, 관리 및 보수(OAM: Operation, Administration and Maintenance, 이하 'OAM'이라 함) 메시지를 고속으로 처리하는 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 LAN 통신 시스템의 이더넷 기술은 근거리 통신을 위한 목적으로 개발되었으며, 다수의 컴퓨터 등과 같은 기기들에서 상호간 데이터를 메시지로 구성하여 전송하는 기술이다. 하지만, 이러한 이더넷 기술에서는 네트워크를 관리하기 위한 OAM 메시지의 처리 기술이 아직까지 구체적으로 개발되어 있지 않다. 특히, 고속의 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS'라 함)을 가지는 서비스들의 사용자들에게 제공을 목표로 발전하는 통신 기술에 부응하여 캐리어 네트워크에서 사용할 수 있도록 한 OAM 메시지의 처리 기술이 현재 개발 중에 개발되어 있다.

이러한 OAM 메시지를 처리하는 기능을 주로 사용하는 시스템은 동기 광 네트워크(SONET: Synchronous Optical Network, 이하 'SONET'라 함)/동기 디지털 계위(SDH: Synchronous Digital Hierarchy, 이하 'SDH'라 함) 방식의 통신 시스템으로, 광 통신을 위주로 하며, 데이터 전송을 위한 통신 시스템에서 매우 중요한 기술 중 하나이다.

한편, 이더넷 기반의 LAN을 WAN(Wide Area Network)/MAN(Metropolitan Area Network) 영역을 포함하는 캐리어 네트워크로 확장하기 위해서는 기존 이더넷 기술의 신뢰성과 가용성을 SONET/SDH 수준으로 개선하는 관리제어 기능인 이더넷 OAM 및 보호/절체 기술의 필요성이 대두되고 있다. 캐리어 이더넷에서는 이더넷 연결 서비스를 제공하기 위하여 이더넷 가상 서킷(EVC: Ethernet Virtual Circuit, 이하 'EVC'라 함)을 생성하여 이더넷 패킷 트랜스포트 망을 구성한다.

이러한 EVC를 사용하는 이더넷 패킷 트랜스포트 망에서 이더넷 OAM은 EVC 단위로 적용되며, 이하에서 이더넷 OAM이 EVC 단위로 적용되는 경우에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 이더넷 OAM 방식에서 EVC의 양 점(point)간에는 OAM 관련 메시지를 교환하며, 상기 OAM 관련 메시지를 교환하는 양 끝점을 관리 엔티티 그룹(MEG: Maintenance Entity Group, 이하 'MEG'라 함)이라 한다. 즉, 각 이더넷 장비에서는 관리가 필요한 EVC 개수와 같은 개수의 MEG가 구성되고, 이렇게 구성된 MEG에서 동일한 MEG에 속하는 MEG의 양 끝에 위치한 점들을 관리 끝 점(MEP: Maintenance End Point, 이하 'MEP'라 함)라 한다. 다시 말해, 각각의 MEP들은 서 로 다른 위치의 장비에 존재하며, 이더넷 OAM 관련 메시지를 교환하며, 또한 가상의 연결인 각각의 EVC를 관리하기 위해서는 다양한 이더넷 OAM 메시지가 이용된다.

이러한 이더넷 OAM 메시지의 일 예로, 루프백(Loopback), 링크 추적(Link Trace), 알람 지시 시그널(Alarm Indication Signal), 지연 관리(Delay Measurement) 등의 OAM 메시지가 존재한다. 그리고, 전술한 OAM 메시지의 대부분은 사용자의 요구에 의해서 일회성으로 사용되며, 또한 이더넷 OAM 메시지 중 지속적으로 연결을 검사하기 위한 메시지로 지속 검사 메시지(CCM: Continuous Check Message, 이하 'CCM'이라 함)가 있다. 상기 CCM은 지정된 EVC의 연결이 정상인지를 확인하기 위해서 MEP에서 최대 3.3ms의 주기로 초당 300 프레임의 속도로 발생 및 소멸된다. 그리고, 이더넷의 각 MEP들은, CCM이 CCM 송수신 주기의 3.5배 이상의 시간 동안 정상적으로 수신되지 않는 경우에 해당 EVC는 에러가 발생한 것으로 판단하고, 정해진 규칙에 의해서 절체가 이루어져 다른 EVC로 이더넷 데이터 프레임을 전송한다.

전술한 바와 같이 OAM에서 메시지의 종류는 2가지로 분류할 수 있으며, 이러한 메시지는, 한번 시작되면 지속적으로 대용량으로 송수신되는 메시지와, 사용자의 요구에 의해서 일회성으로 송수신되는 메시지가 있다. 여기서, CCM과 처리율(throughput)의 측정 시 사용되는 루프백 메시지(LBM: Loop Back Message, 이하 'LBM'이라 함), 테스트 메시지(이하 'TST'라 함)는 지속적으로 대용량으로 처리되는 메시지에 속한다.

한편, 일반적으로 기존의 시스템에서 OAM 메시지는 관리 기능에 속하므로 장 비의 관리 기능을 수행하는 제어 평면(Control Plane)의 제어 프로세서에서 주로 구현되고 사용자의 요구에 의해서 메시지를 주고받는 형태로 운용되었다.

이렇게 제어 평면의 제어 프로세서에서 구현됨에 따라, 단일 장비에서 관리하는 EVC의 개수가 작은 경우에는 각각의 EVC에 대해서 제어 평면의 제어 프로세서에서 구현된 OAM 제어 블록에서 메시지가 생성 혹은 종단된다. 그러나, 캐리어급 장비에서 요구되는 수천 개의 EVC의 MEP가 처리될 경우에는 제어 프로세서에서 처리할 수 있는 용량을 초과하는 문제점이 있다. 또한, 전술한 바와 같이 CCM은, 3.5배의 전송주기 동안 전달이 안되는 경우에는 가상회선에 에러가 발생한 것으로 인식한다. 그러므로, 제어 프로세서에서 처리 시에 지연이 발생하면 즉시 네트워크 장비에서 오동작이 발생하는 문제점이 있다. 특히, CCM의 주기가 3.3ms인 경우에 지터(Jitter)나 지연이 발생하면 해당 EVC에 에러가 발생한 것으로 인식할 수 있으므로 정확한 시간에 처리가 되어야 하는 한계가 있다.

예를 들면, 캐리어 이더넷 장비가 1000개의 EVC에 대해서 MEP로서 동작할 경우, 장비에서 처리해야 하는 CCM은 초당 최대 약 30만개에 이르며, 이러한 초당 30만개의 CCM, 즉 메시지 프레임은 제어 프로세서에서 처리할 수 있는 용량을 초과하는 문제점이 있다.

또한, OAM LBM의 경우에는 상대방 MEP로 메시지를 보내면 응답을 보내는 메시지로 인터넷 프로토콜의 패킷 인터넷 그룹자(PING: Packet Internet Groper, 이하 'PING'라 함) 메시지와 유사한 역할을 수행하거나, LBM를 이용해서 관리 대상인 EVC의 패킷 대역폭을 측정하는 역할을 수행할 수 있다. 이러한 경우에도 역시 EVC 에 할당된 대역폭이 큰 경우에는 많은 양의 패킷을 생성하거나, 이에 대한 응답 기능을 수행해야 한다. 따라서, 전술한 바와 같은 대역폭을 측정하는 LBM도 제어 평면에서 생성 및 응답을 수행하기에는 제어 프로세서의 처리 성능을 초과하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 네트워크 통신 시스템에서 OAM 메시지를 처리하는 신호 처리 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 네트워크 통신 시스템의 이더넷에서 고속으로 OAM 메시지를 처리하는 신호 처리 장치 및 방법을 제공함에 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은, 네트워크 통신 시스템의 이더넷을 캐리어급으로의 확장을 위한 OAM 메시지를 처리하는 신호 처리 장치 및 방법을 제공함에 있다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은, 네트워크 통신 시스템의 이더넷에서 OAM 메시지에 따라 OAM 메시지를 분할 처리하는 신호 처리 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 이더넷(ethernet)의 데이 터 평면에서 운영, 관리 및 보수(OAM: Operation, Administration and Maintenance) 메시지를 수신하고, 상기 수신한 OAM 메시지를 고속 OAM 메시지 및 저속 OAM 메시지로 구분하는 단계; 상기 데이터 평면에서 상기 고속 처리 OAM 메시지에 대한 테이블 및 엔트리를 스캔하여 상기 고속 OAM 메시지를 처리하는 단계; 및 상기 저속 OAM 메시지를 제어 평면에서 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 이더넷(ethernet)의 데이터 평면에 위치하여 운영, 관리 및 보수(OAM: Operation, Administration and Maintenance) 메시지를 확인하고, 상기 OAM 메시지가 고속 OAM 메시지이면, 상기 고속 OAM 메시지에 대한 테이블 및 엔트리를 스캔하여 처리하는 제1 OAM 처리부; 및 상기 이더넷의 제어 평면에 위치하여 상기 고속 OAM 메시지 이외의 저속 OAM 메시지를 수신하고, 상기 저속 OAM 메시지를 처리하는 제2 OAM 처리부를 포함하며, 여기서, 상기 제1 OAM 처리부는 상기 저속 OAM 메시지를 상기 제2 OAM 처리부로 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 네트워크 통신 시스템에서 OAM 메시지에 따라 OAM 메시지를 분할 처리함으로써, OAM 메시지를 고속으로 처리하며, 그에 따라 이더넷을 캐리어급으로 확장하여 시스템의 오동작을 방지할 수 있다.

다시 말해, 본 발명은, 이더넷 OAM 처리 블록을 저속/고속 OAM 처리 블록으 로 구분하여 OAM 메시지들을 처리하며, 특히 지속적으로 대용량 처리되는 OAM 메시지들(예컨대 CCM, LBM/TST)을 고속 OAM 처리 블록에서 처리한다. 그러므로, 본 발명은, 시간 지연에 민감한 CCM을 정확한 타이밍(timing)에 처리할 수 있고, 다수의 EVC에서 대량의 CCM을 처리 할 수 있으며, 처리율을 시험하는 LBM의 경우에도 대역폭이 크게 할당된 EVC의 처리율도 정확하게 측정이 가능하다.

따라서, 본 발명은, OAM 메시지를 고속으로 처리하여 이더넷을 캐리어급으로 확장 가능하도록 하며, 또한 캐리어급으로 확장된 이더넷에서 시스템의 오동작을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은, 네트워크 통신 시스템, 일 예로 랜(LAN: Local Area Network, 이하 'LAN'이라 함) 통신 시스템의 이더넷(ethernet)에서 운영, 관리 및 보수(OAM: Operation, Administration and Maintenance, 이하 'OAM'이라 함) 메시지를 고속으로 처리하는 신호 처리 장치 및 방법을 제안한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 네트워크 통신 시스템을 LAN 통신 시스템의 이더넷을 일 예로 설명하지만, 본 발명에서 제안하는 신호 처리 장치 및 방법은 다른 네트워크 통신 시스템들에도 동 일하게 적용될 수 있으며, 이러한 네트워크 통신 시스템에서 OAM 메시지뿐만 아니라 다른 메시지들을 고속으로 처리하기 위한 장치 및 방법에도 동일하게 적용될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는, 네트워크 통신 시스템의 이더넷에서 OAM 메시지를 처리하는 이더넷 OAM 기능 처리 블록을 다수의 OAM 처리 블록(예컨대, 제1 OAM 처리 블록(일 예로, 고속 OAM 처리 블록) 및 제2 OAM 블록(일 예로, 저속 OAM 처리 블록))으로 구분하여 OAM 메시지들을 처리하며, 특히 지속적으로 대용량 처리되는 OAM 메시지들을 제1 OAM 처리 블록인 고속 OAM 처리 블록에서 처리한다. 여기서, 상기 지속적으로 대용량 처리되는 OAM 메시지들은, 지속적으로 연결을 검사하기 위한 메시지로 지속 검사 메시지(CCM: Continuous Check Message, 이하 'CCM'이라 함), 상기 CCM과 처리율(throughput)의 측정 시 사용되는 루프백 메시지(LBM: Loop Back Message, 이하 'LBM'이라 함), 테스트 메시지(이하 'TST'라 함) 등이 될 수 있다.

이때, 본 발명의 실시 예에서는, 시간 지연에 민감한 CCM을 정확한 타이밍(timing)에 처리할 수 있고, 다수의 이더넷 가상 서킷(EVC: Ethernet Virtual Circuit, 이하 'EVC'라 함)에서 대량의 CCM을 처리 할 수 있으며, 처리율을 시험하는 LBM의 경우에도 대역폭이 크게 할당된 EVC의 처리율도 정확하게 측정이 가능하다. 그에 따라, 본 발명의 실시 예에서는, OAM 메시지를 고속으로 처리하여 이더넷을 캐리어급으로 확장 가능하도록 하며, 또한 캐리어급으로 확장된 이더넷에서 시스템의 오동작을 방지할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서는, 제2 OAM 처리 블록인 저속 OAM 처리 블록을 제어 평면(Control Plane)의 제어 프로세서에 구현하여 사용자의 요구에 의해서 생성되는 메시지(즉 저속 OAM 메시지)를 처리하도록 하며; 제1 OAM 처리 블록인 고속 OAM 처리 블록을 데이터 평면(Data Plane)의 데이터 프로세서에 구현하여 고속 OAM 메시지를 처리(예컨대, CCM과 같이 한번 시작되면 계속 교환되는 메시지를 처리하거나 LBM이나 TST을 이용하여 대역폭을 측정하는 기능과 같이 많은 양의 OAM 메시지를 처리)하도록 하며, 그에 따라 고속으로 OAM 메시지를 처리한다.

이때, 본 발명의 실시 예에서는, 캐리어 이더넷 장비에서 수천 개의 EVC가 생성되고, 전술한 바와 같은 OAM 메시지를 교환하는 양 끝점(즉, 관리 엔티티 그룹(MEG: Maintenance Entity Group, 이하 'MEG'라 함))에서 동일한 MEG에 속하는 양 끝점들(즉, 관리 끝 점(MEP: Maintenance End Point, 이하 'MEP'라 함))로 동작하는 각각의 EVC에서 최대 3.3ms마다 CCM 메시지를 주고 받을 경우 고속으로 CCM 메시지를 처리하도록 한다. 즉, 본 발명의 실시 예에서는, 데이터 평면에서 OAM 메시지를 고속으로 처리하는 블록(즉 고속 OAM 처리 블록)이 CCM 메시지를 주어진 주기마다 생성하고 수신된 CCM 메시지를 종단시키며, 이와 동시에 도착 간격을 검사하여 에러 유무를 감지한다. 또한, 본 발명의 실시 예에서는, 데이터 평면에서 고속 OAM 처리 블록의 메시지를 생성하는 블록이 LBM을 정해진 양 만큼 지속적으로 발생시켜서 대역폭을 측정한다. 그에 따라, 본 발명의 실시 예에서는, 고속 OAM 패킷 처리가 필요한 부분을 데이터 평면에서 수행하여 이더넷 장비를 캐리어급 장비로서의 역할을 수행할 수 있도록 하고, 처리 시간의 지연이 없이 정확한 타이밍에 의한 OAM 동작이 이루어 질 수 있도록 한다.

여기서, 후술할 본 발명의 실시 예에서는, 네트워크 프로세서를 이용해서 데이터 평면의 패킷을 고속으로 처리하는 네트워크 장비로서, 네트워크 프로세서의 내부에 패킷 처리를 위해 최적화된 다수의 마이크로 엔진 또는 마이크로 CPU 코어가 존재하고, 네트워크 패킷을 처리하는 알고리즘에서 각각의 엔진을 병렬 또는 파이프라인으로 연결하여 패킷을 처리하는 네트워크 장비(즉, 이더넷 시스템)를 일 예로 하여 설명하기로 한다. 이때, 각각의 엔진은 프로그램에 의해서 구동되며, 다수의 스레드(thread) 또는 태스크(task)로 구성되어 있으며, 이하에서는 프로그램이 가능한 마이크로 엔진의 태스크를 통해 보다 구체적으로 설명된다. 그러면 여기서, 도 1을 참조하며 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 통신 시스템에서 이더넷을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 통신 시스템의 이더넷에서 OAM 메시지 처리를 위한 신호 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 OAM 메시지의 처리를 보다 구체적으로 설명하기 위해 제어 평면과 데이터 평면의 구성을 나타낸 도면이며, OAM 메시지의 처리를 위한 구성 위주로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 이더넷의 신호 처리 장치는, 제어 평면/제어 프로세서(110)와 데이터 평면/데이터 프로세서(120)를 포함한다. 여기서, 상기 신호 처리 장치는 제어 평면(110)에서 제어 프로세서에 구현되고 데이터 평면(120)에서 데이터 프로세서에서 구현될 수 있다.

그리고, 상기 제어 평면(110)은 저속의 OAM 메시지를 처리하기 위한 저속 OAM 처리 블록으로 저속 OAM 처리부(111)를 포함한다. 상기 저속 OAM 처리부(111)는 사용자의 요구에 의해서 생성되는 메시지를 처리하며, 전술한 바와 같이 제어 평면(110)의 제어 프로세서에서 구현된다. 또한, 상기 데이터 평면(120)은, CCM과 같이 한번 시작되면 계속 교환되는 메시지를 처리하거나, LBM 또는 TST를 이용하여 대역폭을 측정하는 기능과 같이 많은 양의 OAM 메시지를 처리하는 고속 OAM 처리부(123)를 포함한다. 이렇게 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치는, 저속 OAM 처리부(110) 및 고속 OAM 처리부(123)을 통해 고속의 OAM 메시지와 저속의 OAM 메시지를 분리 처리하도록 하며, 특히 지속적으로 대용량 처리 및 고속 처리가 요구되는 OAM 메시지(즉 고속 OAM 메시지)를 데이터 평면(120)에서 처리하도록 하여 전술한 바와 같은 문제점들을 해결한다.

상기 데이터 평면(120)의 구성 요소들에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 상기 데이터 평면(120)은, 패킷 분류기(121), EVC 처리부(122), 고속 OAM 처리부(123), 및 트래픽 관리부(124)를 포함한다. 상기 패킷 분류기(121)는 이더넷 시스템(즉, 네트워크 장비)의 기본 패킷의 처리 기능을 수행하며, 입력되는 패킷을 분류(Classification)하여 EVC에 속하는 패킷인 경우 EVC 처리부(122)로 제공한다.

그리고, 상기 EVC 처리부(122)는 패킷 분류부(121)에서 출력된 EVC 데이터를 수신하여 입력된 패킷의 종류가 OAM 메시지인가를 검사한다. 상기 검사 결과 입력된 패킷의 종류가 OAM 메시지인 경우 상기 EVC 처리부(122)는 EVC를 구분할 수 있는 EVC 식별자(ID: Identifier, 이하 'ID'라 함) 정보와 함께 OAM 패킷을 고속 OAM 처리부(123)로 출력한다.

또한, 상기 고속 OAM 처리부(123)은 OAM 패킷의 종류를 구분하여 저속 처리와 고속 처리가 필요한 패킷으로 구분한다. 그런 다음, 상기 고속 OAM 처리부(123)는, 고속으로 처리되어야 하는 OAM 메시지(예컨대 CCM과 같이 한번 시작되면 계속 교환되는 메시지, LBM 또는 TST를 이용하여 대역폭을 측정하는 기능과 같이 많은 양의 OAM 메시지)를 자체적으로 처리하여 트래픽 관리부(124)로 제공한다. 그리고, 상기 고속 OAM 처리부(123)는 처리하지 않은 나머지 종류의 패킷(예컨대 저속 처리 가능한 OAM 메시지로 CCM, LBM, 및 TST를 제외한 메시지)을 저속 OAM 처리부(111)로 제공한다.

상기 제어 평면(110)의 저속 OAM 처리부(111)는, 사용자의 요구에 의해서 OAM 패킷을 생성하거나 종단시키는 역할을 수행하며, OAM 메시지가 생성되는 경우에는 패킷을 트래픽 관리부(124)로 출력한다.

그리고, 상기 데이터 평면(120)의 트래픽 관리부(124)는, 패킷을 출력 인터페이스로 전달하는 역할을 수행하며, 그에 따라 입력되는 패킷을 패킷 큐잉(Queuing)하고, 지정된 출력 인터페이스로 패킷을 전송한다. 그러면 여기서, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 이더넷에서 OAM 메시지의 고속 처리를 위한 신호 처리 장치에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 발명의 실시 예에 따른 네트워크 통신 시스템의 이더넷에서 OAM 메시지 처리를 위한 신호 처리 장치의 고속 OAM 처리부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 상기 고속 OAM 처리부(123)는, 고속으로 처리되어야 하는 OAM 메시지를 자체적으로 처리하기 위해 메시지 발생 기능과 종단 기능을 수행한다. 여기서, 고속 처리되어야 하는 OAM 메시지의 일 예로 CCM의 전송 주기가 3.3ms, 10ms, 100ms, 1s, 10s, 1 min, 10min 중 하나로 설정되며, 이렇게 설정된 CCM 전송 주기에 상응하여 상기 고속 OAM 처리부(123)는 메시지 발생 기능과 종단 기능을 수행한다. 그리고, 상기 고속 OAM 처리부(123)는, OAM 종단 태스크(201), 메시지 급송(dispatch) 엔진(210), 큐(231), 및 메시지 프레임 생성 엔진(232)을 포함한다.

상기 메시지 급송 엔진(210)의 구성 요소들에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 상기 메시지 급송 엔진(210)은, 메시지 급속 엔진으로 구현되며, 타이머 태스크(211), LBM/TST 스캔 태스크(212), 및 CCM 스캔 태스크(213)을 포함한다. 상기 타이머 태스크(211)은 CCM이나 LBM의 처리를 위해 필요한 시간마다 타이머 이벤트(timer event)를 생성하여 각각 해당하는 태스크 로 전송한다. 여기서, 상기 타이머 태스크(211)의 타이머 이벤트 생성은 CCM 전송 주기 또는 LBM 전송 주기에 상응하여 수행된다.

그리고, 상기 CCM 스캔 태스크(213)은, CCM 전송 주기(T_ccm)마다 해당하는 각각의 연결 리스트(linked list)를 관리하며, 상기 타이머 태스크(211)로부터 CCM 생성의 반주기마다 타이머 이벤트를 수신한다. 여기서, 상기 CCM 생성의 반주기는, 상기 CCM 전송 주기에 의해 결정되며, 일 예로 CCM 전송 주기(T_ccm)의 반주기가 될 수 있다. 상기 CCM 스캔 태스크(213)은, CCM 연결 리스트마다 하나씩 생성되는 타이머 이벤트를 상기 타이머 태스크(211)으로부터 수신할 수 있으며, 또한 하나의 CCM 스캔 태스크(213)이 모든 CCM 연결 리스트를 관리할 수 있다.

또한, CCM 전송 주기(T_ccm)의 반주기(0.5*T_ccm)마다 타이머 이벤트를 수신한 CCM 스캔 태스크(213)은, 자신에게 할당된 CCM 연결 리스트를 스캔한다. 이때, 상기 CCM 스캔 태스크(213)는, 반주기(0.5*T_ccm)마다 수행되는 태스크(242)에 의해 지정된 연결 리스트에 존재하는 모든 엔트리에 대해서 타임아웃(timeout) 카운트를 증가시킨다. 그리고, 상기 CCM 스캔 태스크(213)은, 시간 축에서 테이블 스캔 및 CCM 생성(241)과 같이 CCM 전송 주기(T_ccm)에 해당하는 연결 리스트의 모든 엔트리를 스캔하여 CCM를 전송하는 프레임을 생성할 수 있는 프레임 정보로 프레임 생성 명령을 메시지 생성 엔진으로 구현된 메시지 프레임 생성 엔진(232)으로 전송한다.

아울러, 상기 LBM/TST 스캔 태스크(212)는, LBM 또는 TST를 생성하며, 상기 타이머 태스크(211)으로부터 타이머 이벤트를 수신한다. 그리고, 상기 타이머 이벤트를 수신한 LBT/TST 스캔 태스크(212)는, LBM/TST 테이블(221)로부터 LBM/TST를 전송해야 할 프레임의 정보를 확인하고, 상기 LBM/TST를 전송하는 프레임을 생성할 수 있는 프레임 정보로 프레임 생성 명령을 메시지 프레임 생성 엔진(232)으로 전송한다.

또한, 상기 메시지 프레임 생성 엔진(232)은, CCM 또는 LBM/TST의 전송 주기와 관계없이 메시지 급송 엔진(210)에서 생성한 프레임 정보로 프레임 생성 명령을 큐(231)로부터 확인한다. 그런 다음, 상기 메시지 프레임 생성 엔진(232)은, 큐(231)로부터 확인한 CCM 또는 LBM/TST를 전송하는 프레임을 생성할 수 있는 프레임 정보로 프레임 생성 명령에 따라 CCM 패킷이나 LBM/TST 패킷을 생성하여 EVC의 상대편 MEP로 전송한다.

상기 OAM 종단 태스크(201)은, 상기 EVC 처리부(122)로부터 고속으로 처리되어야 하는 OAM 메시지, 예컨대 CCM이 입력되는 경우, CCM이 입력된 EVC를 구분하는 EVC ID를 이용하여 OAM 테이블을 스캔한다. 즉, 상기 OAM 종단 태스크(201)은, OAM 메시지가 입력되면 EVC ID를 이용하여 LBM/TST 테이블(221)과 CCM 테이블(222) 중 해당하는 하나의 OAM 테이블, 즉 각 OAM 메시지에 해당하는 연결 리스트를 스캔한다. 그런 다음, 상기 OAM 종단 태스크(201)은, 이렇게 스캔한 OAM 테이블에서 다시 OAM 메시지 엔트리를 스캔, 즉 상기 CCM 테이블(222)에서 다시 CCM 엔트리를 스캔한다. 다음으로, 상기 OAM 종단 태스크(201)은, 스캔한 CCM 엔트리의 타임아웃 카운트를 클리어(clear)시키고, 상기 EVC 처리부(122)로부터 수신된 CCM 패킷은 폐기된다.

여기서, LBM/TST 메시지를 수신하는 경우, 상기 OAM 종단 태스크(201)은, 수신된 카운트를 LBM/TST 테이블(214)에서 LBM/TST 엔트리를 스캔한 후, 상기 EVC 처리부(122)로부터 수신된 카운트의 개수를 증가시킨다. 이때, 상기 제어 평면(110)의 저속 OAM 처리 엔진이 구현된 상기 저속 OAM 처리부(111)는, LBM/TST의 경우 송신된 패킷의 개수와 수신된 패킷의 개수를 이용하여 처리율을 계산한다.

이렇게 제어 평면(110)의 저속 OAM 처리부(111) 및 데이터 평면(120)의 고속 OAM 처리부(123)로 구현된 신호 처리 장치는, CCM의 전송 주기가 짧은 경우 CCM의 고속 처리가 가능하고, 상기 CCM의 전송 주기가 긴 경우에는 고속 또는 저속 처리가 가능하며, 부가적으로 시스템의 구성에 따라 저속 처리 기능에서 메시지를 발생시킬 수도 있다. 또한, 상기 신호 처리 장치는, 전송 주기가 긴 CCM의 경우 CCM 처리상의 지연이 발생할지라도 시스템의 동작상에 문제가 없는 허용범위에 들어오므로 제어 평면(110)의 저속 OAM 처리부(111)에서 CCM을 생성할 수 있다. 이때, EVC에서 CCM의 생성 기능과 종단 기능의 위치가 다르다. 즉, 상기 고속 OAM 처리부(123)에서 수행된 상기 CCM의 생성 기능과 타임아웃 카운트 증가 및 타임아웃 에러 감지 기능은, 제어 평면(110)의 저속 OAM 처리부(111)에서 수행되며, 입력된 메시지를 통해서 타임아웃 카운트를 클리어 하는 기능은 고속 OAM 처리부(123)의 OAM 종단 태스크(201)에서 수행된다. 그러면 여기서, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 이더넷에서 OAM 메시지의 고속 처리를 위한 OAM 메시지 테이블에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명 실시 예에 따른 네트워크 통신 시스템의 이더넷에서 OAM 메시지 처리를 위한 OAM 및 EVC 관련 테이블을 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 2는, EVC ID를 이용하여 CCM 테이블(222) 및 LBM/TST 테이블(221)을 스캔하고, 상기 스캔한 CCM 테이블(222) 및 LBM/TST 테이블(221)에서 엔트리를 스캔하여 전술한 바와 같은 동작을 수행함을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 OAM 및 EVC와 관련된 모든 테이블은, CCM 테이블(222) 및 LBM/TST 테이블(221)에서 관리 및 저장되고, 제어 평면(110)과 데이터 평면(120) 사이에 공유된다. 그리고, 상기 OAM 및 EVC와 관련된 모든 테이블은, 각 각의 엔트리에 존재하는 값을 변경하는 경우, 여러 개의 태스크가 하나의 리소스를 공유할 때 사용하는 단일 연산(atomic operation)을 이용하여 메모리 값이 변경된다.

보다 구체적으로 설명하면, CCM의 경우에 각각의 생성 주기마다 연결 리스트(310)로 테이블이 구성되고, EVC ID에 의해서 해당 EVC와 연결된 각각의 CCM 엔트리를 스캔할 수 있다. 그리고, OAM 메시지를 수신한 경우에는 수신된 OAM이 속하는 EVC ID 정보가 EVC 처리부(122)로부터 전달된다. 그러면, 고속 OAM 처리부(123)의 OAM 종단 태스크(201)는, EVC OAM 테이블 헤쉬(hash)(302)를 이용하여 EVC OAM 테이블(303)의 엔트리를 스캔한다.

그리고, 상기 EVC OAM 테이블(303)에는 다시 CCM 생성 정보를 스캔할 수 있는 포인터가 연결되어 있다. 즉, 하나의 CCM 엔트리는, CCM 생성 시 연결 리스트를 통해 스캔하고 CCM을 수신한 경우 EVC ID를 통해 스캔한다. 이때, 처리율을 시험하는 LBM을 주기적으로 송신하는 테이블 엔트리 또한 OAM 테이블 엔트리와 연결된다. 그러면 여기서, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 이더넷에서 OAM 메시지의 고속 처리 동작을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 네트워크 통신 시스템의 이더넷에서 OAM 메시지를 처리하는 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치의 고속 OAM 처리부(180)가 고속 처리되어야 하는 OAM 메시지를 처리하는 동작을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 410단계에서, EVC 처리부(170)로부터 EVC ID와 함께 OAM 메시지 패킷을 수신하고, 상기 수신한 OAM 메시지 패킷이 고속으로 처리되어야 하는 패킷인지 또는 저속으로 처리되어야 하는 패킷인지를 확인한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 410단계에서의 확인 결과, EVC ID와 함께 수신한 OAM 메시지 패킷이 고속으로 처리되어야 하는 패킷, 즉 CCM과 같이 한번 시작되면 계속 교환되는 메시지, LBM 또는 TST를 이용하여 대역폭을 측정하는 기능과 같이 많은 양의 OAM 메시지와 같이 고속으로 처리되어야 하는 메시지인 것을 중심으로 설명하기로 한다.

그런 다음, 420단계에서, 상기 확인한 고속 처리가 필요한 OAM 메시지의 처리를 위해 필요한 시간마다 타이머 이벤트를 생성하도록 타이머 주기를 설정하고, 타이머 이벤트 생성을 초기화한다. 여기서, 상기 타이머 이벤트 생성을 위한 타이머 주기는 OAM 메시지의 전송 주기에 의해 결정된다.

그리고, 430단계에서, OAM 메시지를 처리하도록 상기 설정된 타이머 주기마다 타이머 이벤트를 생성한다. 다음으로, 440단계에서 상기 생성된 타이머 이벤트에 따라 상기 수신한 EVC ID를 이용하여 OAM 테이블을 스캔, 즉 각 OAM 메시지에 해당하는 연결 리스트를 스캔하고, 상기 스캔한 연결 리스트에서 OAM 메시지의 엔트리를 스캔한다. 이렇게 모든 엔트리에 대해 스캔 처리한 다음, CCM 또는 LBM/TST를 전송하는 프레임을 생성할 수 있는 프레임 정보로 프레임 생성 명령을 생성한다.

예컨대, 고속 OAM 처리부(123)의 CCM 스캔 태스크(213)은 CCM 전송 주기별로 생성된 타이머 이벤트를 수신하여 CCM을 처리하지만, CCM 전송 주기 별로 타이머 이벤트가 생성되지 않을 경우에는 하나의 CCM 스캔 태스크(213)이 모든 CCM 연결 리스트를 스캔하여 처리한다. 여기서, 상기 CCM 스캔 태스크(213)은 3.3ms의 반주기인 1.67ms마다 타이머 이벤트를 수신하고, CCM 스캔 태스크(213) 내부에서 상기 타이머 이벤트를 분주하여 각각의 OAM 테이블을 처리(즉 연결 리스트를 스캔)하고, 상기 스캔한 연결 리스트에서 모든 엔트리를 스캔한다. 이때, 상기 설정된 타이머 주기마다 생성된 타이머 이벤트에 해당하는 OAM 테이블을 선택 처리한다. 예를 들어, 타이머 이벤트가 3이면 10ms에 해당하는 엔티티 테이블을 선택 처리하고, 다음으로 타이머 이벤트가 30임을 확인하여 100ms에 해당하는 엔티티 테이블을 선택 처리한다. 또한, 타이머 이벤트가 3 또는 30이 아닐경우 다음 타이머 주기에서 타이머 이벤트를 다시 확인하여 각각 해당하는 엔티티 테이블을 선택 처리한다. 이러한 동작을 모든 엔티티 테이블에 대해서 수행한다.

다음으로, 450단계에서, 프레임 정보로 프레임 생성 명령을 확인한 후, 상기 확인한 CCM 또는 LBM/TST를 전송하는 프레임을 생성할 수 있는 프레임 정보로 프레임 생성 명령에 따라 OAM 메시지 패킷(예컨대 CCM 패킷이나 LBM/TST 패킷)을 생성하여 EVC의 상대편 MEP로 전송한다.

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 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 통신 시스템의 이더넷에서 OAM 메시지 처리를 위한 신호 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 발명의 실시 예에 따른 네트워크 통신 시스템의 이더넷에서 OAM 메시지 처리를 위한 신호 처리 장치의 고속 OAM 처리부 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 본 발명 실시 예에 따른 네트워크 통신 시스템의 이더넷에서 OAM 메시지 처리를 위한 OAM 및 EVC 관련 테이블을 개략적으로 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 실시 예에 네트워크 통신 시스템의 이더넷에서 OAM 메시지를 처리하는 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면.

Claims

네트워크 통신 시스템에서 신호 처리 장치에 있어서,

이더넷(ethernet)의 데이터 평면에 위치하여 운영, 관리 및 보수(OAM: Operation, Administration and Maintenance) 메시지를 확인하고, 상기 OAM 메시지가 고속 OAM 메시지이면, 상기 고속 OAM 메시지에 대한 테이블 및 엔트리를 스캔하여 처리하는 제1 OAM 처리부; 및

상기 이더넷의 제어 평면에 위치하여 상기 고속 OAM 메시지 이외의 저속 OAM 메시지를 수신하고, 상기 저속 OAM 메시지를 처리하는 제2OAM 처리부를 포함하며,

여기서, 상기 제1 OAM 처리부는 상기 저속 OAM 메시지를 상기 제2OAM 처리부로 제공하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 고속 OAM 메시지는, 지속 검사 메시지(CCM: Continuous Check Message), 루프백 메시지(LBM: Loop Back Message), 테스트 메시지 중 적어도 하나의 메시지인 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 OAM 처리부는,

상기 고속 OAM 메시지를 확인하고, 상기 고속 OAM 메시지에 해당하는 OAM 테이블을 스캔하고, 상기 스캔한 OAM 테이블에서 상기 고속 OAM 메시지의 엔트리를 스캔하는 OAM 종단 태스크;

메시지 급속 엔진을 이용하여 상기 고속 OAM 메시지를 처리하고, 상기 고속 OAM 메시지 전송을 위한 프레임 생성 명령을 생성하는 메시지 급송(dispatch) 엔진; 및

상기 프레임 생성 명령을 수신한 후 메시지 생성 엔진을 이용하여 상기 고속 OAM 메시지의 패킷을 생성하는 메시지 프레임 생성 엔진을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
제3항에 있어서,

상기 OAM 종단 태스크는, 이더넷 가상 서킷(EVC: Ethernet Virtual Circuit) 식별자(ID: Identifier)를 이용하여 상기 OAM 테이블을 스캔하고, 상기 스캔한 OAM 테이블에서 상기 고속 OAM 메시지의 엔트리를 스캔한 후, 상기 스캔한 상기 고속 OAM 메시지의 엔트리에 해당하는 타임아웃 카운트를 클리어시켜 수신한 상기 고속 OAM 메시지의 패킷을 폐기하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
제3항에 있어서, 상기 메시지 급송 엔진은,

상기 고속 OAM 메시지의 전송 주기에 상응하여 타이머 이벤트를 생성하는 타이머 스캔 태스크;

상기 CCM 메시지에 해당하는 테이블의 연결 리스트를 관리하며, 상기 타이머 이벤트를 수신하고, 상기 타이머 이벤트에 상응하여 상기 고속 OAM 메시지 중 지속 검사 메시지(CCM: Continuous Check Message)를 처리하는 CCM 스캔 태스크; 및

상기 타이머 이벤트를 수신하고, 상기 타이머 이벤트에 상응하여 상기 고속 OAM 메시지 중 루프백 메시지(LBM: Loop Back Message)/테스트 메시지를 처리하는 LBM/TST 스캔 태스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
제5항에 있어서,

상기 CCM 스캔 태스크는, 상기 CCM의 전송 주기의 반주기 마다 타이머아웃 칸운트(timeout count)를 증가시키고, 상기 CCM의 전송 주기마다 상기 OAM 테이블을 스캔한 후 상기 CCM을 생성에 상응한 상기 프레임 생성 명령을 상기 메시지 프레임 생성 엔진으로 전송하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
제5항에 있어서,

상기 CCM 스캔 태스크는, 상기 CCM의 전송 주기에 대해서 연결 리스트 및 상기 OAM 테이블의 엔트리로 연결된 CCM 테이블에서 상기 CCM의 송신시 상기 연결 리 스트를 통해 상기 CCM의 연결 리스트를 스캔하고 상기 CCM의 수신 시 이더넷 가상 서킷(EVC: Ethernet Virtual Circuit) 식별자(ID: Identifier)를 이용하여 상기 OAM 테이블의 엔트리를 스캔한 후 상기 CCM의 엔트리를 스캔하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
네트워크 통신 시스템에서 신호 처리 방법에 있어서,

이더넷(ethernet)의 데이터 평면에서 운영, 관리 및 보수(OAM: Operation, Administration and Maintenance) 메시지를 수신하고, 상기 수신한 OAM 메시지를 고속 OAM 메시지 및 저속 OAM 메시지로 구분하는 단계;

상기 데이터 평면에서 상기 고속 처리 OAM 메시지에 대한 테이블 및 엔트리를 스캔하여 상기 고속 OAM 메시지를 처리하는 단계; 및

상기 저속 OAM 메시지를 제어 평면에서 처리하는 단계를 포함하는 신호 처리 방법.
제8항에 있어서,

상기 고속 OAM 메시지는, 지속 검사 메시지(CCM: Continuous Check Message), 루프백 메시지(LBM: Loop Back Message), 테스트 메시지 중 적어도 하나의 메시지인 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
제8항에 있어서, 상기 고속 OAM 메시지를 처리하는 단계는,

상기 고속 OAM 메시지를 확인하고, 상기 고속 OAM 메시지에 해당하는 OAM 테이블을 스캔하고, 상기 스캔한 OAM 테이블에서 상기 고속 OAM 메시지의 엔트리를 스캔하는 단계;

메시지 급속 엔진을 이용하여 상기 고속 OAM 메시지를 처리하고, 상기 고속 OAM 메시지 전송을 위한 프레임 생성 명령을 생성하는 단계; 및

상기 프레임 생성 명령에 따라 메시지 생성 엔진을 이용하여 상기 고속 OAM 메시지의 패킷을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
제10항에 있어서,

상기 고속 OAM 메시지의 엔트리를 스캔하는 단계는, 이더넷 가상 서킷(EVC: Ethernet Virtual Circuit) 식별자(ID: Identifier)를 이용하여 상기 OAM 테이블을 스캔하고, 상기 스캔한 OAM 테이블에서 상기 고속 OAM 메시지의 엔트리를 스캔한 후, 상기 스캔한 상기 고속 OAM 메시지의 엔트리에 해당하는 타임아웃 카운트를 클리어시켜 수신한 상기 고속 OAM 메시지의 패킷을 폐기하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
제10항에 있어서, 상기 프레임 생성 명령을 생성하는 단계는,

상기 고속 OAM 메시지의 전송 주기에 상응하여 타이머 이벤트를 생성하는 단계;

상기 타이머 이벤트를 수신하고, 상기 타이머 이벤트에 상응하여 상기 고속 OAM 메시지 중 지속 검사 메시지(CCM: Continuous Check Message)를 처리 및 상기 CCM 메시지에 해당하는 테이블의 연결 리스트를 관리하는 단계; 및

상기 타이머 이벤트를 수신하고, 상기 타이머 이벤트에 상응하여 상기 고속 OAM 메시지 중 루프백 메시지(LBM: Loop Back Message)/테스트 메시지를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
제12항에 있어서,

상기 CCM을 처리하는 단계는, 상기 CCM의 전송 주기의 반주기 마다 타이머아웃 카운트(timeout count)를 증가시키고, 상기 CCM의 전송 주기마다 상기 OAM 테이블을 스캔한 후 상기 CCM을 생성에 상응한 상기 프레임 생성 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
제12항에 있어서,

상기 CCM을 처리하는 단계는, 상기 CCM의 전송 주기에 대해서 연결 리스트 및 상기 OAM 테이블의 엔트리로 연결된 CCM 테이블에서 상기 CCM의 송신 시 상기 연결 리스트를 통해 상기 CCM의 연결 리스트를 스캔하고 상기 CCM의 수신 시 이더넷 가상 서킷(EVC: Ethernet Virtual Circuit) 식별자(ID: Identifier)를 이용하여 상기 OAM 테이블의 엔트리를 스캔한 후 상기 CCM의 엔트리를 스캔하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.