KR20170021339A

KR20170021339A - 통신 네트워크에서의 보호 스위칭 제어

Info

Publication number: KR20170021339A
Application number: KR1020177002071A
Authority: KR
Inventors: 크리스티안 아데오; 라우라 버사니; 알레산드라 로시; 달린 리우
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2015-06-23
Publication date: 2017-02-27
Also published as: US20170155576A1; EP2961113A1; EP2961113B1; JP2017520997A; CN106464563A; WO2015197580A1

Abstract

링 토폴로지를 갖는 통신 네트워크에서 보호 스위칭을 제어하는 방법이 개시된다. 상기 방법은, 보호 로크아웃 명령이 노드에 적용되고, 상기 노드를 인접한 노드에 연결하는 스팬 상에서 양방향 장애가 발생하고, 이후 상기 보호 로크아웃 명령이 제거될 때 적용된다. 상기 방법은 상기 노드와 상기 인접한 노드 중 어느 하나에서 상기 장애를 검출하고, 상기 노드와 상기 인접한 노드 중 어느 하나에 국부적으로 적용된 추가의 보호 로크아웃 명령이 없다면, 다른 노드 쪽으로 신호 장애 표시를 전달하는 요청 패킷을 전송하는 단계를 포함한다.

Description

통신 네트워크에서의 보호 스위칭 제어{CONTROL OF PROTECTION SWITCHING IN A COMMUNICATION NETWORK}

본 발명은 통신 네트워크 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 링 토폴로지(ring topology)를 갖는 통신 네트워크(특히, 한정적인 것은 아니지만, MPLS 또는 MPLS-TP 네트워크)에서 보호 스위칭을 제어하는 방법에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 패킷 교환형(packet-switched) 통신 네트워크에서, 각각의 사용자 트래픽 플로우는 링크들에 의해 접속된 하나 이상의 중간 노드들을 포함하는 경로를 따라 소스 노드로부터 목적지 노드로 라우팅되는 패킷들로 분할된다.

IETF RFC 3031(2001년 1월)에 정의된 MPLS(Multi-Protocol Label Switching) 네트워크에서, 상기 네트워크를 통해 주어진 사용자 트래픽 플로우를 전달하는 패킷이 따르는 경로를 라벨 스위칭 경로(간단히, LSP)라고 한다.

MPLS-TP(MPLS Transport Profile)라고 하는 MPLS의 특정 버전은 전송 네트워크에 대한 네트워크 계층 기술로 사용된다.

MPLS 및 MPLS-TP 네트워크는 링 토폴로지를 포함하는 다양한 토폴로지들을 가질 수 있다. 특히, ITU-T 드래프트 권고안 "G.8132 드래프트 MPLS-TP 공유된 보호 링 보호"(2009년 5월) 및 IETF 인터넷-드래프트 "MPLS-TP 링 보호 스위칭(MRPS)", draft-helvoort-mpls-tp-ring-protection-switching-06.txt,(2014년 4월 18일)는 링 토폴로지에 따라 링크들에 의해 접속된 복수의 노드들을 포함하는 MPLS-TP 네트워크를 통해 전송되는 사용자 트래픽 플로우를 보호할 수 있는 MPLS-TP 링 보호 스위칭(간단히, MRPS) 방식을 규정한다. 특히, MRPS 방식에 따르면, 상기 링크들은 서로에 대해 반대 방향으로 트래픽을 전달하는 2 개의 반대방향-회전 링렛들(two counter-rotating ringlets), 즉 시계 방향 링렛과 반 시계 방향 링렛을 형성한다. 특히, 각 링렛의 대역폭은 작업 LSP들, 즉 사용자 트래픽 플로우들을 전달하는 LSP들에 전용되는 작업 대역폭과 보호 LSP들에 전용된 보호 대역폭으로 분할된다. 하나의 링렛의 보호 LSP(들)는 장애가 발생할 경우 다른 링렛의 작업 LSP(들)를 전달하는데 사용될 수 있다.

링크 또는 노드 장애가 발생한 경우, 영향을 받는 작업 LSP(들)에 의해 전송된 사용자 트래픽은 예를 들면 랩핑 기술(wrapping technique)에 따라 보호 LSP들 중 어떠한 것에도 스위칭될 수 있다.

랩핑 기술에 따르면, 시계 방향 링렛의 링크에 영향을 미치는 단방향 장애의 예시적인 경우에, 상기 장애를 검출하는 노드(즉, 장애가 발생한 링크의 다운스트림 노드)는 상기 장애의 반대편 노드(즉, 장애가 발생한 링크의 업스트림 노드)에 통보하고, 이들 모두는 보호 스위칭을 수행한다. 즉, 이들 모두는 장애가 발생한 링크를 통해 전송된 작업 LSP(들)의 MPLS 패킷들을 반대 방향으로 보호 LSP(들)로 스위칭한다. 상기한 예에 따르면, 장애가 발생한 링크에 인접한 노드들은 패킷들을 반시계 방향 링렛으로 스위칭한다. 따라서 장애가 발생한 링크의 업스트림 노드로부터, 상기 패킷들은 그들이 상기 장애가 발생한 링크의 다운스트림 노드에 도달할 때가지 반시계 방향 링렛을 따라 이동한다. 그런 다음에 이 노드는 상기 패킷들을 다시 시계 방향 링렛으로 스위칭한다. 작동중인 방향이 시계 방향인 사용자 트래픽은 반시계 방향에서 보호되고, 그 역으로도 된다.

네트워크의 노드들은 일반적으로 보호 스위칭 동작을 제어 및 조정하기 위한 제어 프로토콜을 실행한다. 제어 프로토콜의 예는 APS(Automatic Protection Switching) 프로토콜이다. MPLS-TP 링 네트워크에서 상기 인용된 ITU-T 드래프트 권고안 "G.8132 드래프트 MPLS-TP 공유된 보호 링 보호" 및 IETF 인터넷-드래프트 "MPLS-TP 링 보호 스위칭(MRPS)", draft-helvoort-mpls-tp-ring-protection-switching-06.txt,(2014년 4월 18일)에 따라, 랩핑 기술은, 장애를 검출한 노드가 양방향에서 APS 요청 패킷 또는 패킷들을 상기 장애에 인접한 반대편에 있는 노드로 전송하여 양쪽 노드들이 사용자 트래픽을 작동중인 LSP(들)로부터 보호 LSP로 스위칭할 수 있다는 것을 의미한다. 상기 장애가 단방향인 경우 APS 요청 패킷들은 양쪽 방향들로부터 상기 장애에 인접하는 반대편에 있는 노드에 도달한다. 상기 장애가 양방향이라면, APS 요청 패킷들은 한 방향에서만 해당 노드에 도달한다.

일반적으로, APS 요청 패킷들은 네트워크 내에서 장애 상태의 경우에 노드들에 의해 자동으로 개시될 수 있거나 또는 외부적으로 개시될 수 있는 명령들의 세트를 전달한다.

APS 요청 패킷들은 APS-특정 정보를 전달하는데 사용되는 4 개의 필드들을 포함하는 페이로드를 차례로 포함한다:

- APS 요청이 될 노드를 식별하는 목적지 노드 식별자;

- APS 요청을 생성하는 노드를 식별하는 소스 노드 식별자;

- 요청 유형(또는 명령)을 식별하는 4 비트 코드를 포함하는 APS 요청 코드; 및

- 1 바이트의 예비 필드(reserved field).

APS 요청 코드(이하 간단히 "코드" 또는 "표시"라 칭함)는 다음 중 하나가 될 수 있다: 보호 로크아웃(LP: Lockout of Protection), 강제 스위치(FS: Forced Switch), 신호 장애(SF: Signal Fail), 수동 스위치(MS: Manual Switch), 복구 대기(WTR: Wait-To-Restore), 엑서사이저(EXER: Exerciser), 역방향 요청(RR: Reverse Request), 요청 없음(NR: No Request). 상기 코드들은 가장 높은 우선 순위에서 가장 낮은 우선 순위로 나열되며, 즉, LP 코드는 가장 높은 우선 순위를 갖는 요청에 대응한다. APS 요청 코드는 네트워크 내의 각 명령들과 검출된 결함 표시를 전달하는데 사용된다.

특히, 보호 로크아웃(LP) 코드는 보호 활동을 방지하고 링의 어느 곳에서나 보호 스위치를 사용하지 못하게 하는 명령에 해당한다. 특히, 각각의 명령은 네트워크 운영자에 의해 링의 노드에서 적용될 수 있고, 상기 노드는 링의 짧은 경로 및 긴 경로 모두에서 LP 코드를 전달하는 APS 요청 패킷들을 전송한다. 링의 노드들이 이러한 패킷들을 수신하면 링의 모든 기존 스위치들은 중단되어야한다.

SF 코드는 노드가 신호 장애 상태를 검출할 때 발행되는 검출된 결함 표시에 대응한다.

장애들이 없는 경우, 통상적으로 네트워크의 각 노드는 주기적으로(예를 들면, 매 5 초마다) 인접한 노드들에 NR 코드를 포함하는 APS 요청 패킷들을 발송한다.

이하의 설명에서, 상기한 APS 코드들 중 하나와 관련된 "시그널링(signaling)"이라는 용어는 그 코드를 전달하는 하나 이상의 APS 요청 패킷들을 나타낼 것이다. 실례로, "LP(또는, 어떠한 다른 APS 요청 코드) 시그널링"이란 표현은 LP 코드(또는, 어떠한 다른 APS 요청 코드)를 전달하는 하나 이상의 APS 요청 패킷들을 나타낼 것이다. 또한 "LP(또는, 어떠한 다른 APS 요청 코드) 시그널링을 전송/수신"이라는 표현은 APS 제어 프로토콜에 따라 LP 코드(또는, 어떠한 다른 APS 요청 코드)를 전달하는 하나 이상의 APS 요청 패킷들의 전송/수신을 나타낼 것이다. 유사하게, "LP 명령(또는, 임의의 다른 명령)을 시그널링하는 것"이라는 표현은 APS 제어 프로토콜에 따라 LP 코드(또는, 어떠한 다른 APS 요청 코드)를 전달하는 하나 이상의 APS 요청 패킷들의 전송을 나타낼 것이다.

또한, APS 표준은 링의 노드들의 상이한 상태들을 대비한다. 특히, 노드는 APS 요청이 없을 때 유휴 상태에 있고 NR(No Request) 코드를 포함하는 메시지들을 양방향으로/양방향으로부터 소싱하고(source) 수신한다. 노드는 그 가장 높은 우선 순위가 예정되지 않거나 또는 그에 의해 소싱되지 않는 요청일 때 통과 상태(pass-through state)에 있게 된다. 통과(pass-through)는 양방향이다. 유휴 상태 또는 통과 상태가 아닌 노드는 스위칭 상태에 있게 된다. 더욱이, 스위칭 상태는 통상적으로 명령 또는 검출된 결함 표시와 연관된다: 실례로, 노드는 로컬 LP 명령이 상기 노드에 적용될 때 LP 스위칭 상태(LP-SW)에 있게 될 수 있으며, 장애 상태를 검출할 때 SF(Signal Fail) 스위칭 상태(SF-SW)에 있게 될 수 있다.

본 발명자들은 상기 언급한 MRPS 방식 및 APS 프로토콜을 구현하는 링 네트워크에서 다음과 같은 상황이 발생할 수 있음을 확인하였다.

1) LP 명령(Lockout of Protection command)은 인접한 원격 노드에 대한 인터페이스 상에서 유휴 상태에 있는 링의 노드에 적용된다. 결과적으로, 명령에 의해 어드레스된 노드(또한, "테일 엔드(tail end)"라고도 함)는 LP 코드를 전달하는 APS 요청 패킷들을 원격 노드(또는, "헤드 엔드(head end)"라고도 함) 쪽으로 상기 링의 짧은 경로(즉, 링렛을 따라 헤드 엔드와 테일 엔드를 직접 연결하는 경로) 및 긴 경로(즉, 반대쪽 링렛을 따라 헤드 엔드와 테일 엔드가 중간 노드들을 통해 연결되는 경로) 양쪽 모두 상에서 전송하며; 상기 원격 노드는 상기 LP 시그널링을 수신할 때 동일한 APS 요청 패킷을 발행하고 이를 상기 긴 경로를 통해 전송하며, RR(Reverse Request) 코드를 포함하는 APS 요청 패킷을 발행하고 이를 짧은 경로를 통해 전송한다.

2) 양방향 장애 상태(bidirectional failure condition)는 LP 명령에 관련되는 네트워크의 동일한 스팬(span)(즉, 헤드 엔드와 테일 엔드를 직접 연결하는 폭)에서 발생하며, 상기 장애는 해당 스팬의 인접한 말단 노드들 양쪽 모두에 의해 양방향으로 검출된다. 높은 우선 순위로 인해, LP 명령은 계속 유지되고 시그널링된다. 그러나, 양방향 장애 상태의 결과로서, LP 명령이 적용되는 노드에 의해 이전에 수신된 RR 시그널링은 짧은 경로를 따라서는 더 이상 수신되지 않는다; 하지만 LP 시그널링은 여전히 긴 경로를 따라서는 수신된다. 다음의 설명 및 청구 범위에서, 용어 "스팬(span)"은 2 개의 인접한 노드들과 그 사이의 링크들을 포함하는 링의 임의의 섹션을 나타낼 것이다.

3) 이전에 LP 명령이 적용된 노드에서 클리어 명령(Clear command)이 적용된다. 상기 노드가 상기 긴 경로를 통해 LP 시그널링을 여전히 수신하고 있다면(실제로, 이러한 LP 시그널링은 이전에 있던 명령에 대한 응답으로서 헤드 엔드에 의해 전송된다), 상기 노드는 여전히 유지되고 있는 LP 상태를 중단하도록 허용되지 않으며, 결과적으로, 소위 교착 상태(deadlock condition)로 진입한다.

4) 장애가 보호되지 않고 트래픽이 손실된다.

장애가 있는 스팬의 2 개의 말단 노드(end node) 각각은 LP 코드를 전달하는 APS 요청 패킷을 수신한다. 즉, 두 개의 말단 노드 각각에는 LP 명령이 다른 노드에 적용된 것처럼 신호가 보내진다. 이러한 명령을 보호-원단 로크아웃(LP-FE: Lockout of Protection-Far End)라고 한다. 다시 말해서, 하나의 LP 명령이 하나의 말단 노드에 적용되는 상황과 두 개의 LP 명령들이 두 개의 말단 노드들에 적용되는 상황이 구분될 수 없다.

결과적으로, 장애가 있는 스팬의 두 개의 말단 노드들은, 상기 스팬에 영향을 주는 장애가 복구될 때까지 자동으로 또는 운영자의 조정에 의해 변경될 수 없는 "LP-FE 스위칭 상태" 또는 "LP-FE-SW 상태"로 표시되는 스위칭 상태가 된다. 실제로, 이러한 경우에, 상기 스팬에 걸친 APS 시그널링은 양쪽 노드들이 유휴 상태를 수반하게 하는 RR 코드를 전달한다.

교착 상태는, LP 명령이 적용되는 노드로부터 MRPS 보호를 제거하고 재구성하거나 또는 상기 노드가 유휴 상태를 수반하게 할 장애 상태를 제거함으로써 극복될 수 있다.

하지만, 이러한 절차는 몇몇의 문제점을 안고 있다. 한편으로, 운영 비용 및 복구 시간 측면에서 결점이 있다. 실제로, 상기 절차는 적절한 동작을 활성화시키기 위해 운영자에게 경보를 해야할 것을 요구하기 때문에 자동적이지 않다. 다른 한편으로, 그들은 성능 측면에서 결점이 있다. 실제로, 교착 상태가 발생할 때 및 상기 링에 영향을 미치는 시간 동안, 상기 장애가 있는 스팬을 따라 이동하는 트래픽이 보호되지 않고 손실됨에 따라 상기 링은 상기 MRPS 방식에 의해 제공된 복구 기능이 손실되는 것을 겪게 된다.

상술한 바로부터, 본 출원인은 상기한 단점들을 극복하는, 링 토폴로지(ring topology)를 갖는 통신 네트워크(특히, 배타적이지는 않지만, MPLS 또는 MPLS-TP 네트워크)에서 보호 스위칭을 제어하는 방법을 제공하는 문제에 직면해 있다. 특히, 본 출원인은, 보호 스위칭 방식에 의해 제공된 완전 복구 능력 하에서 상기 링을 유지하면서 자동적으로 보호 스위칭 방식과 호환되는 방식으로 교착 상태를 회피할 수 있는 링 통신 네트워크에서 보호 스위칭을 제어하는 방법을 제공하는 문제에 직면해 있다.

다음의 설명 및 청구의 범위에서,

- "보호 로크아웃(LP) 명령(lockout of protection command)"이라는 표현은 APS 제어 프로토콜을 참조하여 전술한 LP 명령과 같이 전체 통신 네트워크에서 임의의 보호 스위칭 동작을 금지하는 명령을 나타낼 것이다;

- "요구 패킷"이라는 표현은 전술한 APS 요구 패킷과 같이 보호 스위칭을 제어하기 위해 사용된 제어 프로토콜에 따라 통신 네트워크 내의 명령 및/또는 검출된 결함 표시를 전달하는 패킷을 나타낼 것이다;

- "신호 장애 표시(signal fail indication)"라는 표현은 전술한 SF(Signal Fail) 코드와 같이 통신 네트워크에서 장애 상태를 나타내는 요청 패킷 내에 소지된 정보를 나타낼 것이다;

- "보호 로크아웃(LP) 표시"라는 표현은 전술한 LP 코드와 같이 노드에서 적용된 LP 명령을 나타내는 요청 패킷 내에 소지된 정보를 나타낼 것이다.

- "신호 장애 스위칭 상태"라는 표현은, 노드가 장애 상태를 검출하고, 네트워크 내에서 대응하는 시그널링을 전송하고, 상기 장애를 우회하기 위한 보호 스위칭을 실행하는, 상기 노드에서의 보호 스위칭 인스턴스(protection switching instance)의 상태를 나타낼 것이다. 용어 "보호 스위칭 인스턴스"(특히, MRPS 인스턴스)는 전술한 바와 같이 보호 스위칭 방식(특히, MRPS)의 적용/실행에 사용될 수 있는 통신 네트워크의 노드들에서 네트워크 자원들의 세트를 나타낸다. 하나의 노드에서, 보호 스위칭 인스턴스는 인스턴스 자체를 지원하기 위해 적용하는 속성들 및 파라미터들을 포함한다.

- "LP 스위칭 상태"라는 표현은 LP 명령이 적용되는 노드에서 보호 스위칭 인스턴스의 상태를 나타내며, 상기 노드는 상기 보호 스위칭의 실행으로부터 방지된다.

- "보호-원단 로크아웃(LP-FE: lockout of protection-far end) 스위칭 상태"라는 표현은, 노드가 LP 명령이 다른 노드에 적용된다는 LP 표시를 전달하는 시그널링을 수신하고 상기 보호 스위칭의 실행으로부터 방지되는, 상기 노드에서의 보호 스위칭 인스턴스의 상태를 나타낼 것이다.

제 1 양태에 따르면, 본 발명은 링 토폴로지를 갖는 통신 네트워크에서 보호 스위칭을 제어하는 방법을 제공하며,

LP 명령(lockout of protection command)이 네트워크의 노드에서 적용되고;

상기 노드를 상기 네트워크의 인접한 노드에 연결하는 스팬(span) 상에서 양방향 장애가 발생하고;

추가의 명령이 상기 노드에 적용되고, 상기 추가의 명령은 상기 LP 명령을 제거한다.

상기 방법은 상기 노드와 상기 인접한 노드 중 어느 하나에서 상기 장애를 검출하는 단계, 및 상기 노드와 상기 인접한 노드 중 어느 하나에 국부적으로 적용된 추가의 LP 명령이 없다면, 상기 노드와 상기 인접한 노드 중 다른 하나 쪽으로 신호 장애 표시를 전달하는 요청 패킷을 전송하는 단계를 포함한다.

제 1 실시예에 따라, 상기 방법은:

a) 상기 인접한 노드에서 장애를 검출하고, 상기 인접한 노드에 국부적으로 적용된 추가의 LP 명령이 없다면, 상기 노드 쪽으로 신호 장애 표시를 전달하는 요청 패킷을 전송하는 단계; 및

b) 상기 노드에서 상기 장애를 검출하고, 상기 요청 패킷을 수신하고, 상기 노드에 국부적으로 적용된 다른 추가의 LP 명령이 없다면, 상기 장애에 의해 영향을 받는 사용자 트래픽 플로우에 대해 상기 보호 스위칭을 실행하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 이러한 방법은 단계 b)에서, 신호 장애 스위칭 상태에 들어가고 인접한 노드 쪽으로 상기 신호 장애 표시를 전달하는 추가의 요청 패킷을 전송하는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은:

c) 인접한 노드(A)에서, 상기 추가의 요청 패킷을 수신하고, 신호 장애 스위칭 상태에 들어가고, 상기 장애에 의해 영향을 받는 사용자 트래픽 플로우에 대한 보호 스위칭을 실행하는 단계를 더 포함한다.

제 2 실시예에 따라, 상기 방법은:

a') 상기 노드에서 상기 장애를 검출하고, 상기 노드에서 국부적으로 적용된 상기 추가의 LP 명령이 없다면 상기 신호 장애 표시를 전달하는 요청 패킷을 전송하고, 상기 장애에 의해 영향을 받는 사용자 트래픽 플로우에 대한 보호 스위칭을 실행하는 단계; 및

b') 상기 인접하는 노드에서 상기 장애를 검출하고, 상기 요청 패킷을 수신하고, 상기 인접한 노드에서 국부적으로 적용된 다른 추가의 LP 명령이 없다면 상기 사용자 트래픽 플로우에 대한 보호 스위칭을 실행하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 단계 a')에서 신호 장애 스위칭 상태에 들어가는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 단계 b')에서 신호 장애 스위칭 상태에 들어가고 상기 노드 쪽으로 상기 신호 장애 표시를 전달하는 추가의 요청 패킷을 전송하는 단계를 더 포함한다.

유익하게는, 상기 방법은 상기 단계 a')에서 타이머를 개시하는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 타이머는 미리 결정된 지속 기간을 가지며, 상기 지속 기간은 상기 노드와 상기 인접한 노드 사이의 긴 경로에 걸친 요청 패킷의 왕복 시간에 기초하여 미리 결정된다.

바람직하게는, 상기 방법은:

c') 상기 노드에서, 상기 추가의 요청 패킷을 수신하고, 상기 타이머가 아직 만료되지 않은 경우 상기 타이머를 중지하는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 노드에서, 상기 타이머가 만료할 때, 상기 인접한 노드로부터 LP 표시를 전달하는 다른 추가의 요청 패킷을 수신하고, LP-FE 스위칭 상태에 들어가고, 상기 사용자 트래픽 플로우에 대한 보호 스위칭의 실행을 중단하는 단계를 더 포함한다.

제 2 양태에 따라, 본 발명은 링 토폴로지를 가지며 보호 스위칭 방식을 실행하는 통신 네트워크를 위한 노드를 제공하며, 상기 노드는,

LP 명령이 상기 노드에 인접한 통신 네트워크의 추가의 노드에서 적용되고,

양방향 장애가 상기 노드를 상기 인접한 노드에 연결하는 스팬 상에서 발생하고,

추가의 명령이 상기 인접하는 노드에 적용되어, 상기 추가의 명령이 상기 LP 명령을 제거할 때,

상기 장애를 검출하고, 상기 노드에 국부적으로 적용된 추가의 LP 명령이 없다면 상기 인접한 노드 쪽으로 신호 장애 표시를 전달하는 요청 패킷을 전송하도록 구성된다.

제 3 양태에 따라, 본 발명은 링 토폴로지를 가지며 보호 스위칭 방식을 실행하는 통신 네트워크를 위한 노드를 제공하며, 상기 노드는,

LP 명령이 상기 노드에 적용되고,

양방향 장애가 상기 노드를 상기 노드에 인접한 통신 네트워크의 추가의 노드에 연결하는 스팬 상에서 장애가 발생하고,

추가의 명령이 상기 노드에 적용되어 상기 추가의 명령이 상기 LP 명령을 제거할 때,

제 4 양태에 따라, 본 발명은 상기 설명된 바와 같이 노드를 포함하는 링 토폴로지를 갖는 통신 네트워크를 제공한다.

바람직하게는, 통신 네트워크는 MPLS 또는 MPLS-TP 통신 네트워크이고, 보호 스위칭 방식은 MLPS-TP 링 보호 스위칭 방식이다.

본 발명은 제한이 아니라 예로서 주어진 첨부된 도면을 참조하여 읽혀질 다음의 상세한 설명을 이해함으로써 더욱 명확하게 될 것이다.
도 1은 링 토폴로지를 갖는 통신 네트워크 및 상기 네트워크의 스팬에 걸쳐 통과하는 작동중인 경로를 계략적으로 도시하는 도면.
도 2는 LP 명령이 노드에 적용될 때 도 1의 네트워크를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 상기 작동중인 경로가 통과하는 네트워크의 스팬 상에 장애가 발생할 때 도 2의 네트워크를 개략적으로 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 LP 명령이 제거될 때 도 3의 네트워크를 개략적으로 도시하는 도면.
도 5는 도 4의 네트워크 및 도 1의 작동중인 경로에 대한 보호 경로를 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 상기 장애에 의해 영향을 받는 스팬의 말단 노드의 상태도를 나타내는 흐름도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 LP 명령이 제거될 때의 도 3의 네트워크를 개략적으로 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 장애에 의해 영향을 받는 스팬의 말단 노드의 상태도를 나타내는 흐름도.

도 1은 링 토폴로지(ring topology)를 갖는 통신 네트워크(RN)를 개략적으로 도시한다.

통신 네트워크(RN)는 바람직하게는 링을 형성하도록 연결된 복수의 노드들을 포함한다. 예시적으로, 도 1의 통신 네트워크(RN)는 4 개의 노드들 A, B, C, D를 포함한다.

바람직하게는, 노드 A, B, C, D는 단방향의 물리적 링크를 통해 시계 방향 및 반시계 방향 모두로 연결된다. 시계 방향으로 노드 A, B, C, D를 연결하는 단방향 물리적 링크들은 시계 방향 링렛 CWR을 형성하는 것이 바람직하지만, 반시계 방향으로 노드 A, B, C, D를 연결하는 단방향 물리적 링크들은 반시계 방향 링렛 CCWR을 형성하는 것이 바람직하다.

통신 네트워크(RN)는 패킷 교환형 네트워크인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 통신 네트워크(CN)는 MPLS 네트워크 또는 MPLS-TP 네트워크가 된다.

바람직하게는, 상기 네트워크(RN)의 노드들은 보호 스위칭 방식(특히, MPLS-TP 링 보호 스위칭 또는 MRPS 방식) 및 전술한 랩핑 기술을 실행하도록 구성된다. 또한, 통신 네트워크(RN)의 각 노드는 바람직하게는 상기 네트워크의 다른 노드와의 보호 스위칭 동작들을 제어하고 조정하기 위한 제어 프로토콜을 실행하도록 구성된다. 바람직하게는, 제어 프로토콜은 전술한 APS(Automatic Protection Switching) 프로토콜이 된다.

간략함을 위해, 이하의 설명에서는, 특히 MPLS-TP 링 보호 스위칭 방식 및 APS 프로토콜에 대해 논의될 것이고, 용어는 상기 언급된 현재의 표준 사양에서 사용되는 용어를 따를 것이다. 하지만, 본 발명은 대응하는 규정을 갖는 다른 보호 스위칭 방식 및 제어 프로토콜이 실행될 때에도 적용될 수 있으므로, 본 명세서에 기재된 보호 스위칭 방식 및 제어 프로토콜에 한정되도록 의도되지는 않는다.

사용자 트래픽 플로우를 전달하는 작동중인 경로(WP)는 네트워크(RN)의 스팬 A-D을 포함한다고 가정한다. 또한, 작동중인 경로(WP)는 스팬 A-D에 영향을 미치는 장애의 경우에 스팬 A-B, B-C 및 C-D를 포함하는 보호 경로 PP를 따라 트래픽 플로우를 랩핑함으로써 정상적으로 보호된다고 가정한다.

또한 다음 두 조건이 상기 네트워크(RN) 내에 동시에 존재한다고 가정한다.

1) LP 명령이 노드 D, 특히 노드 D를 노드 A에 연결하는 스팬 A-D에 적용된다;

2) 양방향 장애는 스팬 A-D에 영향을 미친다.

위의 두 조건은 순서에 상관없이 발생할 수 있다.

또한, 마지막으로, 클리어 명령이 노드 D에 적용되어 LP 명령을 제거하게 된다고 가정한다.

이러한 상황에서, 노드 D와 노드 A 모두는 LP-FE 스위칭 상태(보호-원단 로크아웃 스위칭 상태: Lockout of Protection-Far End switching state)에 있으며, 노드 B와 노드 C는 통과 상태(pass-through state)와 같다.

당업자는 이러한 상황이 이전 섹션에서 설명된 것과 같은 교착 상태를 초래하여 사용자 트래픽 플로우에 포함된 패킷들의 손실을 초래할 수 있음을 쉽게 인식할 수 있다.

그러나, 본 발명의 제 1 실시예에 따라,

노드 A가:

- 스팬 A-D 상에서 장애를 검출하고;

- 노드 D로부터 긴 경로(즉, 스팬 D-C, C-B 및 B-A를 포함하는 경로)를 통해 LP 시그널링을 수신하고;

- 국지적으로 적용된 LP 명령이 없을 때,

바람직하게는 LP-FE 스위칭 상태로 유지되지만, "G.8132 드래프트 MPLS-TP 공유된 보호 링 보호"(2009년 5월) 및 IETF 인터넷-드래프트 "MPLS-TP 링 보호 스위칭(MRPS)", draft-helvoort-mpls-tp-ring-protection-switching-06.txt,(2014년 4월 18일)에 기술된 바와 같이 MRPS 방식 및 APS 제어 프로토콜의 규정에 대한 예외로서, 긴 경로를 통해 신호 장애 시그널링을 전송한다.

그런 다음, 노드 D가:

- 스팬 A-D 상에서 장애를 검출하고;

- 긴 경로를 통해 노드 A로부터 신호 장애 시그널링을 수신하고;

- 국지적으로 적용된 LP 명령이 없을 때,

바람직하게는 LP-FE 스위칭 상태로부터 신호 장애 스위칭 상태로 이동하고, 상기 긴 경로를 통해 신호 장애 시그널링을 전송하고, 장애가 있는 작동중인 경로로부터 보호 경로로 사용자 트래픽 플로우를 랩핑함으로써 보호 스위칭 방식을 적용한다.

그런 다음, 노드 A는 또한 바람직하게는 LP-FE 스위칭 상태로부터 신호 장애 스위칭 상태로 이동하고, 상기 긴 경로를 통해 신호 장애 시그널링을 전송하고, 장애가 있는 작동중인 경로로부터 보호 경로로 사용자 트래픽 플로우를 랩핑함으로써 보호 스위칭 방식을 적용한다.

본 발명의 제 2 실시예에 따라, 노드 A가:

- 스팬 A-D 상에서 장애를 검출하고;

- 노드 D로부터 긴 경로를 통해 LP 시그널링 신호를 수신하고;

- 국지적으로 적용된 LP 명령이 없을 때,

바람직하게는 LP-FE 스위칭 상태로 유지되고, 상기 긴 경로를 통해 LP 시그널링을 전송한다.

그런 다음, 노드 D가:

- 스팬 A-D 상에서 장애를 검출하고;

- 긴 경로를 통해 노드 A로부터 LP 시그널링을 수신하고;

- 국지적으로 적용된 LP 명령이 없을 때,

바람직하게는 "G.8132 드래프트 MPLS-TP 공유된 보호 링 보호"(2009년 5월) 및 IETF 인터넷-드래프트 "MPLS-TP 링 보호 스위칭(MRPS)", draft-helvoort-mpls-tp-ring-protection-switching-06.txt,(2014년 4월 18일)에 기술된 바와 같이 MRPS 방식 및 APS 제어 프로토콜의 규정에 대한 예외로서, LP-FE 스위칭 상태로부터 신호 장애 스위칭 상태로 이동한다. 그런 다음 노드 D는 상기 긴 경로를 통해 신호 장애 시그널링을 전송하고, 장애가 있는 작동중인 경로로부터 보호 경로로 사용자 트래픽 플로우를 랩핑함으로써 보호 스위칭 방식을 적용한다. 동시에, 노드 D는 바람직하게는 미리 결정된 지속 기간을 갖는 타이머를 개시한다.

그런 다음, 노드 A가 노드 D로부터 상기 긴 경로를 통해 신호 장애 시그널링을 수신할 때 (그리고, 국지적으로 적용된 LP 명령이 없는 경우), LP-FE 스위칭 상태로부터 신호 장애 스위칭 상태로 이동하고, 상기 긴 경로를 통해 상기 노드 D로 신호 장애 시그널링을 전송하고, 장애가 있는 작동중인 경로로부터 보호 경로로 사용자 트래픽 플로우를 랩핑함으로써 보호 스위칭 방식을 적용한다.

타이머가 작동하는 시간 동안, 노드 D는 바람직하게는 신호 장애 스위칭 상태로 유지되고, 신호 장애 시그널링의 전송을 지속한다. 다시 말해서, 타이머가 작동하는 시간 동안, 노드 D는 상기 긴 경로를 통해 수신하고 있는 요청 패킷들을 "무시"한다.

타이머가 만료되기 전에 또는 타이머가 만료한 때, (노드 D로부터 긴 경로를 통해 신호 장애 시그널링을 수신할 때 노드 A가 신호 장애 스위칭 상태를 입력하기 때문에) 노드 D가 노드 A로부터 긴 경로를 통해 신호 장애 시그널링을 수신하면, 바람직하게는 상기 신호 장애 스위칭 상태로 유지하고, 타이머를 멈추고, 상기 신호 장애 시그널링의 전송을 지속한다. 이 경우, 노드 D와 노드 A 모두는 보호 스위칭 방식을 실행하고 있으며, 장애가 있는 작동중인 경로 WP로부터 보호 경로 PP로 사용자 트래픽 플로우를 랩핑한다.

타이머가 만료되면, (실례로, 로컬 LP 명령이 스팬 A-D 상의 노드 A에 적용됐기 때문에) 노드 D가 노드 A로부터 긴 경로를 통해 LP 시그널링을 수신하면, 바람직하게는 신호 장애 스위칭 상태로부터 LP-FE 스위칭 상태로 이동하고, 긴 경로를 통해 LP 시그널링을 전송하기 시작한다. 이 경우, 노드 D는 작동중인 경로 WP로부터 보호 경로 PP로 사용자 트래픽 플로우를 랩핑하는 것을 중지한다.

상기한 두 실시예들 모두에 따라, 본 발명의 방법은 MRPS 보호 스위칭 방식 및 APS 제어 프로토콜에 대한 표준 사양의 규정보다 우선시하여 상기 네트워크 RN 내의 보호 스위칭을 제어하는 것을 제공한다. 실제로, 본 발명에 따르면, 전술한 바와 같은 가능한 교착 상태의 상황에서, 장애에 의해 영향을 받는 스팬의 끝에 있는 하나의 노드, 즉 노드 A(제 1 실시예) 또는 노드 D(제 2 실시예)는 표준 사양의 규정에 상관없이 스팬의 반대편 끝에 있는 노드에 신호 장애 시그널링을 전송한다. 제 1 실시예에 따르면, 노드 A는 LP-FE 스위칭 상태에 있더라도 그러한 시그널링을 전송한다. 제 2 실시예에 따르면, 노드 D는 신호 장애 스위칭 상태에 들어가고, 긴 경로를 통해 LP 시그널링을 수신하고 있다 하더라도 대응하는 시그널링을 전송한다.

이러한 방식으로, 본 발명의 제 1 실시예 및 본 발명의 제 2 실시예 모두에 따르면, 교착 상태가 바람직하게 회피된다. 따라서, 실행된 보호 스위칭 방식에 따라 보호되고 장애가 있는 스팬을 (정상 조건에서) 통과하는 사용자 트래픽 플로우는 바람직하게 정확하게 복구될 수 있다.

도 2, 3, 4, 5 및 6은 본 발명의 제 1 실시예를 더 상세하게 도시한다. 특히, 도 6은 노드 A 및 노드 D의 상태도를 나타내는 흐름도이다.

노드 A, B, C, D는 초기에 유휴 상태에 있고(도 6의 단계 600), 이들은 NR 코드(No Request code)(도면에 도시되지 않음)를 전달하는 요청 패킷들을 발행 및 전송한다.

또한, LP 명령이 노드 D에 적용된다고 가정한다(도 2 참조). 도 2 및 도 6에서, LP 명령의 적용은 참조 "LP_cmd"로 명시된 화살표로 표시된다. 특히, LP 명령 (LP_cmd)은 노드 D를 네트워크(RN)의 노드 A에 연결하는 스팬을 참조하여 노드 D에 적용되는 것이 바람직하다.

이 경우,도 6의 단계(601)에 도시된 바와 같이, 노드 D는 LP 스위칭 상태(LP-SW 상태)로 진입한다.

이미 상술한 바와 같이, LP 명령(LP_cmd)이 노드 D에 적용되고 노드 D가 LP 스위칭 상태에 들어가면, 이는 전술한 제어 프로토콜에 따라 하나 이상의 요청 패킷들을 발행한다. 특히, 노드 D에 의해 발행된 요청 패킷들은 바람직하게는 LP 코드를 포함한다.

그 다음, 노드 D는 바람직하게 짧은 경로(즉, 스팬 A-D)를 통해 노드 A로 요청 패킷들을 전송하고 긴 경로를 통해 노드 A로 유사한 요청 패킷들을 전송한다. 도 2에서, 이러한 요청 패킷들은 동일한 참조 LP(DA)로 표시된다.

노드 D로부터 요청 패킷 LP(DA)를 수신하면, 노드 A는 바람직하게는 도 6의 단계(602)에 도시된 바와 같이, LP-FE 스위칭 상태(LP-FE-SW 상태)로 들어간다. 이어서 바람직하게 노드 A는:

- LP 코드를 전달하는 하나 이상의 제 1 요청 패킷들을 발행한다. 그러면, 노드 A는 이어서 노드 D를 향해 긴 경로를 통해 제 1 요청 패킷들을 전송한다. 노드 A에 의해 발행된 제 1 요청 패킷은 참조 LP(AD)로 도 2에 표시되어 있다.

- RR 코드(Reverse Request code)를 전달하는 하나 이상의 제 2 요청 패킷들을 발행하고, 이어서 짧은 경로를 통해 이들을 전송한다(즉, 노드 D를 향해 이들을 전송한다). 노드 A에서 발행된 제 2 요청 패킷은 참조 RR(AD)로 도 2에 표시된다. 노드 B와 노드 C는 통과 상태로 진입한다.

이 시점에서, 양방향 장애 F가 스팬 A-D에 영향을 미치는 것으로 가정한다 (도 3 참조).

위에서 설명한 두 가지 조건들, 즉 LP 명령 LP_cmd를 적용 및 장애 F의 발생은 임의의 순서로 발생할 수 있다. 즉, 첫 번째로 LP 명령 LP_cmd가 노드 D에 적용된 다음 양방향 장애가 스팬 A-D 상에 발생하거나 또는 그 역으로 된다. 도 2-5는 LP 명령 LP_cmd가 먼저 적용되고 그 다음 양방향 장애 F가 발생하는 상황을 도시한다.

장애 F가 발생할 때, 상기 장애는 노드 D 및 노드 A 모두에 의해 양방향으로 검출된다(도 6의 단계 603 및 606).

특히, 단계(603)에서, 노드 D는 바람직하게:

- 양방향 장애 F를 검출하고;

- 노드 A로부터 LP 코드를 전달하는 제 1 요청 패킷 LP(AD)를 긴 경로를 통해 수신하고;

- LP 스위칭 상태로 유지한다.

이 시점에서, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 추가의 명령(C_cmd)이 LP 명령(LP_cmd)을 제거하기 위해 노드 D에 적용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 추가의 명령은 바람직하게는 클리어 명령이 된다.

한편, 노드 D는 긴 경로를 통해 노드 A로부터 LP 코드를 전달하는 제 1 요청 패킷 LP(AD)를 수신하고 있다. 노드 D가 LP 코드를 전달하는 제 1 요청 패킷 LP(AD)를 긴 경로를 통해 수신하고 있음을 검출하면(단계 604), 노드 D는 LP 스위칭 상태로부터 LP-FE 스위칭 상태로 이동하고(도 6의 단계 605), 도 4에 참조 LP(DA)로 표시된 LP 코드를 전달하는 요청 패킷들을 긴 경로를 통해 전송하는 것을 유지한다.

단계(606)에서, 노드 A는 바람직하게:

- 양방향 장애 F를 검출하고;

- 긴 경로를 통해 LP 코드를 포함하는 요청 패킷 LP(DA)를 노드 D로부터 수신한다.

스팬 A-D 상의 노드 A에 국부적으로 적용된 LP 명령이 없다면, 노드 A는 LP-FE 스위칭 상태에서 유지되지만, 긴 경로를 통해 신호 장애 코드를 포함하는 하나 이상의 요청 패킷들을 발행하고 전송한다. 이러한 요청 패킷은 참조 SF(AD)에 의해 도 4에 표시된다.

노드 D가 긴 경로를 통해 노드 A로부터 신호 장애 코드를 전달하는 요청 패킷 SF(AD)를 수신하고 있음을 검출하면(도 6의 단계 604), 노드 D는 바람직하게 LP-FE 스위칭 상태로부터 신호 장애 스위칭 상태로 이동한다(단계 607). 또한, 단계(607)에서, 노드 D는 도 5에 도시된 바와 같이, 신호 장애 코드를 포함하는 요청 패킷들을 긴 경로를 통해 발행하고 전송한다. 이러한 요청 패킷은 참조 SF(DA)에 의해 도 5에 표시되어있다. 마지막으로, 단계(607)에서, 노드 D는 바람직하게 보호 스위칭 방식을 실행하고 장애가 있는 작동중인 경로 WP로부터 보호 경로 PP로 사용자 트래픽 플로우를 랩핑한다.

이 시점에서, 또한 노드 A는 바람직하게 LP-FE 스위칭 상태로부터 신호 장애 스위칭 상태로 이동하여 보호 스위칭 방식을 실행하고, 장애가 있는 작동중인 경로 WP로부터 보호 경로 PP로 사용자 트래픽 플로우를 랩핑한다(단계 608).

LP 명령이 언제든 스팬 A-D 상의 노드 A에 적용되면, 노드 A는 바람직하게 LP 스위칭 상태에 들어가며, 긴 경로를 통해 LP 코드를 전달하는 요청 패킷들을 발행하고 전송한다는 것을 유의해야한다. 장애 F를 우회하기 위해 노드 A에 의해 개시될 수 있는 어떠한 랩핑 동작도 중지된다. 이 경우에, 노드 D는 LP-FE 스위칭 상태에 들어가고, 긴 경로를 통해 LP 시그널링을 전송한다. 장애가 검출되면, 노드 D는 전술한 프로토콜 예외에 따라 신호 장애 시그널링을 전송하기 시작한다.

이미 상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 교착 상태가 바람직하게 회피된다. 실제로, 긴 경로를 통해 LP 시그널링을 수신하고 있고 사용자 트래픽 플로우가 통과해야하는 스팬 상에서 장애를 검출하는 노드(예로서, 상기한 상황에서는 노드 A)는 긴 경로를 통해 신호 장애 시그널링을 전송한다. 이러한 것은 MRPS 체계와 APS 제어 프로토콜의 규정에 대한 예외가 된다. 이러한 방식으로, LP 명령의 제거 시에, 장애가 있는 스팬의 반대편에 있는 노드는 신호 장애 시그널링을 전송할 수 있으므로, 두 개의 노드들이 사용자 트래픽 플로우를 복구하기 위한 보호 스위칭 방식을 실행할 수 있다.

다음에서는, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 방법이 도 2, 도 3, 도 7, 도 5 및 도 8을 참조하여 더 상세히 기술될 것이다. 특히, 도 8은 노드 D 및 노드 A의 상태도를 도시하는 흐름도다.

본 발명의 제 1 실시예를 참조하여 이미 설명된 바와 같이, 노드들 A, B, C, D는 초기에 유휴 상태에 있고(도 8의 단계 800), 이들은 NR 코드(도면에 도시되지 않음)를 전달하는 요청 패킷들을 발행하고 전송한다.

또한, 노드 D에서 LP 명령 LP_cmd가 적용된다고 가정한다(도 2 참조). 이 경우에, 도 8의 단계(801)에 도시된 바와 같이, 노드 D는 LP 스위칭 상태(LP-SW 상태)로 들어가며, 바람직하게는 LP 요청 코드를 전달하는 하나 이상의 요청 패킷들을 발행한다. 도 2의 참조 LP(DA)로 표시된 이러한 요청 패킷들은 짧은 경로와 긴 경로 모두를 통해 노드 A로 보내진다.

도 8의 단계(802)에 도시된 바와 같이, 노드 D로부터 요청 패킷 LP(DA)를 수신할 때, 노드 A는 바람직하게 LP-FE 스위칭 상태(LP-FE-SW 상태)로 들어간다. 그러면, 바람직하게, 노드 A는:

- LP 코드를 전달하는 하나 이상의 제 1 요청 패킷들 LP(AD)를 발행하여 이들을 긴 경로를 통해 노드 D를 향해 전송하고;

- RR 코드를 전달하는 하나 이상의 제 2 요청 패킷들 RR(AD)를 발행하여 이들을 짧은 경로를 통해 노드 D를 향해 전송한다.

노드 B와 노드 C는 통과 상태(pass-through state)로 들어간다.

이 시점에서, 양방향 장애 F가 스팬 A-D에 영향을 미치는 것으로 가정한다(도 3 참조).

다시, 상기 기술한 두 개의 조건들, 즉 명령 LP_cmd의 적용과 장애 F의 발생은 순서에 상관없이 발생할 수 있다. 즉, 먼저, 상기 명령 LP_cmd가 노드 D에 적용된 다음 양방향 장애가 스팬 A-D 상에 발생하거나 또는 그 역으로 된다.

장애 F가 발생할 때, 상기 장애는 노드 D 및 노드 A 모두에 의해 양방향에서 검출된다(도 8의 단계들 803 및 804).

특히, 단계(803)에서, 노드 D는 바람직하게:

- 양방향 장애 F를 검출하고;

- 긴 경로를 통해 노드 A로부터 LP 코드를 전달하는 제 1 요청 패킷들 LP(AD)을 수신하고;

- LP 스위칭 상태에서 유지된다.

노드 A는 바람직하게:

- 양방향 장애 F를 검출하고;

- 긴 경로를 통해 노드 D로부터 LP 코드를 전달하는 요청 패킷 LP(DA)을 수신하고;

- LP-FE 스위칭 상태로 유지된다.

이 시점에서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 명령 LP_cmd를 제거하기 위해 추가의 명령 C_cmd가 노드 D에 적용될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 추가의 명령은 클리어 명령이 된다.

상기 추가의 명령 C_cmd가 노드 D에서 적용될 때, 노드 D는 바람직하게, 노드 A로부터 긴 경로를 통해 LP 코드를 전달하는 요청 패킷들을 여전히 수신하고 있다는 사실과 상관없이, 신호 장애 스위칭 상태에 들어간다. 그 다음, 노드 D는 바람직하게 (참조 SF(DA)에 의해 도 7에 표시된) 긴 경로를 통해 신호 장애 코드를 전달하는 요청 패킷들을 발행하여 전송하는 것을 시작하고, 장애가 있는 작동중인 경로 WP로부터 보호 경로 PP로 사용자 트래픽 플로우를 랩핑함으로써 보호 스위칭 방식을 실행하기 시작한다. 그 동안에, 바람직하게 노드 D는 타이머를 개시한다.

이미 위에서 언급한 바와 같이, 타이머는 바람직하게 미리 결정된 지속 기간을 갖는다. 상기 미리 결정된 지속 기간은 네트워크 운영자에 의해 설정되는 것이 바람직하며 네트워크 RN의 노드의 수에 의존한다. 이는 또한 바람직하게는 요청 패킷이 한 노드에서 발행되고 그 노드로부터 인접한 노드로 전송되는 평균 시간으로 결정되는 평균 시간 T에 의존한다. 바람직하게, 타이머의 지속 시간은 (N-1)×2×T와 동일하며, 여기에서 N은 네트워크 RN의 노드들의 수가 된다. 즉, 미리 결정된 타이머 지속 기간은 긴 경로를 통한 요청 패킷의 왕복 시간과 동일한 것이 바람직하다. 예를 들면, T=3.3ms 및 N=128인 경우, 상기 미리 결정된 타이머 지속 기간은 838.2ms와 동일하다.

타이머가 동작하는 기간 동안, 노드 D는 바람직하게는 신호 장애 스위칭 상태로 유지되고, 신호 장애 코드를 포함하는 요청 패킷들을 발행하여 전송하고, 사용자 트래픽 플로우를 랩핑한다.

한편, 단계(806)에서, 노드 A는 바람직하게:

- 양방향 장애 F를 검출하고;

- 노드 D로부터 긴 경로를 통해 신호 장애 코드를 포함하는 요구 패킷 SF(DA)를 수신한다.

노드 A에서 국부적으로 적용되는 LP 명령이 없다면, 노드 A는 LP-FE 스위칭 상태로부터 신호 장애 스위칭 상태로 이동하고, 긴 경로를 통해 신호 장애를 포함하는 하나 이상의 요청 패킷들을 발행하여 전송하기 시작한다. 이러한 요청 패킷은 참조 SF(AD)에 의해 도 5에 표시된다. 또한, 노드 A는 보호 스위칭 동작을 수행하고 사용자 트래픽 플로우를 랩핑하기 시작한다.

타이머가 만료되거나 타이머가 만료되기 전에, 노드 D는 바람직하게 긴 경로를 통해 신호 장애 코드를 전달하는 요청 패킷들 SF(AD)를 수신하고 있음을 검출한다. 따라서, 노드 D는 바람직하게 신호 장애 스위칭 상태로 유지되고, 타이머를 정지시키고, 신호 장애 코드를 전달하는 요청 패킷들의 전송을 지속한다. 더욱이, 노드 D는 보호 스위칭 방식을 실행하고 장애가 있는 작동중인 경로 WP로부터 보호 경로 PP로 사용자 트래픽 플로우를 랩핑하는 것을 지속한다.

LP 명령이 스팬 AD 상의 노드 A에 언제든 국부적으로 적용되면, 노드 A는 바람직하게 LP 스위칭 상태에 들어가고 긴 경로를 통해 LP 코드를 전달하는 요청 패킷들을 발행하여 전송한다. 이 경우에, 타이머의 만료 시에, 노드 D가 노드 A로부터 긴 경로를 통해 LP 코드를 전달하는 요청 패킷들을 수신하면, 노드 D는 바람직하게 신호 장애 스위칭 상태로부터 LP-FE 스위칭 상태로 이동하고, LP 코드를 전달하는 요청 패킷들을 발행하고, 긴 경로를 통해 LP 시그널링을 전송한다.

또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따라, 교착 상태가 바람직하게 회피된다. 실제로, 노드 D에서 LP 명령이 제거되고 노드 D가 긴 경로를 통해 노드 A로부터 LP 시그널링을 수신하는 동안 스팬 A-D 상에서 장애를 검출할 때, 표준 MRPS 보호 스위칭 방식 및 APS 제어 프로토콜에 의해 제공되는 바와 같이 LP-FE 스위칭 상태로 이동하는 대신에, LP-FE 스위칭 상태로부터 신호 장애 스위칭 상태로 이동한다. 이러한 것은, 노드 A로부터 긴 경로를 통해 노드 D가 수신하고 있는 LP 시그널링보다 우선시하여(overriding the LP signaling) 노드 D에서 보호 스위칭 방식의 실행을 시작하는 것을 바람직하게 가능하게 한다.

따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따라, LP가 적용되고 나서 장애를 검출하는 노드에서 제거되는 상황에서, 상기 노드는 상기 노드가 장애에 의해 영향을 받는 사용자 트래픽 플로우를 복구하기 위한 보호 스위칭 방식의 실행을 시작할 수 있게 하는 신호 장애 스위칭 상태에 들어간다. 이러한 특징은 또한, 후술될 바와 같이, LP 명령과 조합하여 단방향 장애가 있는 경우에 복구 시간을 감소할 수 있게 한다.

우선, LP 명령과 조합하여 단방향 장애가 있는 네트워크 RN의 노드들의 "표준" 동작이 MRPS 보호 스위칭 방식 및 APS 제어 프로토콜에 의해 제공되는 것으로서 기술될 것이다.

먼저, 노드들 A, B, C, D는 모두 유휴 상태에 있고, 작동중인 경로 WP는 네트워크 RN의 스팬 A-D에 걸쳐 사용자 트래픽 플로우를 전달한다. 그 다음, 노드 D에서, 도 2를 참조하여 이미 위에서 설명한 바와 같이, LP 명령이 스팬 A-D 상에 적용된다. 노드 D는 LP 스위칭 상태에 들어가고, LP 코드를 전달하는 요청 패킷들을 발행하여 이들을 짧은 경로 및 긴 경로를 통해 노드 A를 향해 전송한다. LP 코드를 전달하는 요청 패킷을 수신할 때, 노드 A는 LP-FE 스위칭 상태에 들어간다. 그런 다음, 또한 노드 A는 LP 코드를 전달하는 요청 패킷들을 발행하여 이들을 긴 경로를 통해 노드 D를 향해 전송한다. 노드들 B 및 C는 통과 상태에 들어간다.

그런 다음, 단방향 장애가 스팬 A-D 상에(예를 들면, 노드 A로부터 노드 D로의 방향에서) 발생한다. 이 경우, 노드 D와 노드 A는 각각 현재 상태에서 유지된다.

노드 D에 LP 명령을 제거하는 추가의 명령(즉, 이미 상술한 클리어 명령)이 적용될 때, 긴 경로를 통해 LP 코드를 전달하는 요청 패킷들을 수신하고 있고 스팬 A-D 상에서 장애를 검출하고 있는 노드 D는, LP-FE 스위칭 상태에 들어간다. 노드 D는 긴 경로를 통해 LP 시그널링을 발행하여 전송하고, 짧은 경로, 즉 단방향 장애에 영향을 받지 않는 링크를 통해 RR 시그널링(Reverse Request signaling)을 발행하여 전송한다.

짧은 경로를 통한 RR 시그널링의 수신 시, 노드 A는 유휴 상태에 들어가고, 긴 경로를 통해 NR 코드를 전달하는 요청 패킷들을 발행하여 전송한다.

노드 D가 노드 A로부터 NR 코드를 전달하는 요청 패킷을 수신하고 단방향 장애를 여전히 검출할 때, 노드 D는 신호 장애 스위칭 상태에 들어가고, 짧은 경로와 긴 경로 모두를 통해 신호 장애 코드를 전달하는 요청 패킷들을 발행하여 전송하며, 작동중인 경로 WP로부터 보호 경로 PP로 단방향 장애에 의해 영향을 받는 사용자 트래픽 플로우를 랩핑함으로써 보호 스위칭 방식의 실행을 시작한다. 신호 장애 코드를 전달하는 요청 패킷을 수신할 때, 또한 노드 A는 작동중인 경로 WP로부터 보호 경로 PP로 단방향 장애에 의해 영향을 받는 사용자 트래픽 플로우를 랩핑함으로써 보호 스위칭 방식의 실행을 시작한다.

복구 시간, 즉 사용자 트래픽 플로우를 복구하는 데 필요한 시간은 (N+1)×T이며, 여기에서 T는 앞서 언급한 바와 같이, 한 노드에서 요청 패킷이 발행되어 그 노드로부터 인접한 노드로 전송되는 평균 시간이다.

본 발명의 제 2 실시예의 방법에 따르면, 장애가 단방향인 경우에 적용되는 바와 같이, 노드 D에서 LP 명령이 제거될 때, 노드 D는 바람직하게 신호 장애 스위칭 상태에 들어간다. 그러므로, 노드 D는 바람직하게 짧은 경로와 긴 경로 모두를 통해 노드 A를 향해 신호 장애 코드를 전달하는 요구 패킷들을 발행하여 전송하는 것을 시작한다. 한편, 노드 D는 바람직하게 작동중인 경로 WP로부터 보호 경로 PP로 단방향 장애에 의해 영향을 받는 사용자 트래픽 플로우를 랩핑함으로써 보호 스위칭 방식의 실행을 시작한다. 이 시점에서, 노드 A는 신호 장애 코드를 전달하는 요청 패킷들을 수신하고 신호 장애 스위칭 상태로 들어간다. 그러면, 노드 A는 긴 경로를 통해 신호 장애 코드를 전달하는 요청 패킷들을 발행하여 전송하고, 짧은 경로를 통해 RR 코드를 전달하는 요청 패킷들을 발행하여 전송한다. 한편, 또한 노드 A는 작동중인 경로 WP로부터 보호 경로 PP로 단방향 장애에 의해 영향을 받는 사용자 트래픽 플로우를 랩핑함으로써 보호 스위칭 방식의 실행을 시작한다.

단방향 장애의 경우에 본 발명의 제 2 실시예의 방법을 실행하면, 복구 시간은 대략 T와 동일하고, 이러한 것은 전술한 "표준" 절차들에 따라 사용자 트래픽 플로우를 보호하는 데 필요한 시간보다 훨씬 빠르다. 예를 들면, N=16인 경우, 단방향 장애가 고려될 때 적용되는 상기 제 2 실시예의 방법에 따른 복구 시간은 약 3.3 ms가 되는데, 표준 절차에 따른 복구 시간은 약 56.1 ms가 된다. 만일 N=128이라면, 상기 제 2 실시예의 방법에 따른 복구 시간은 여전히 약 3.3ms 가 되는데 반하여, 표준 절차에 따른 복구 시간은 약 425.7 ms와 동일하다. 단방향 장애가 발생하는 경우에 적용되는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 방법은, 특히 대형 네트워크들이 고려되는 경우 복구 시간을 크게 단축시킬 수 있다는 것이 명백하다.

Claims

링 토폴로지(ring topology)를 갖는 통신 네트워크(RN)에서 보호 스위칭을 제어하는 방법으로서, 상기 통신 네트워크(RN)는 MLPS-TP 링 보호 스위칭 방식 및 자동 보호 스위칭 제어 프로토콜을 실행하도록 구성되며,
보호 로크아웃(lockout of protection) 명령(LP_cmd)이 상기 네트워크(RN)의 노드(D)에 적용되고;
상기 노드를 상기 네트워크(RN)의 인접한 노드(A)에 연결하는 스팬(span) 상에서 양방향 장애가 발생하고;
추가의 명령(C_cmd)이 상기 노드(D)에 적용되고, 상기 추가의 명령(C_cmd)은 상기 보호 로크아웃 명령(LP_cmd)을 제거하며,
상기 방법은 상기 노드(D)와 상기 인접한 노드(A) 중 어느 하나에서 상기 장애(F)를 검출하는 단계를 포함하고,
상기 방법은, 상기 노드(D)와 상기 인접한 노드(A) 중 어느 하나에 국부적으로 적용된 추가의 보호 로크아웃 명령이 없다면, 상기 노드(D)와 상기 인접한 노드(A) 중 다른 하나 쪽으로 신호 장애 표시를 전달하는(carrying) 요청 패킷(SF(AD))을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
a) 상기 인접한 노드(A)에서 상기 장애(F)를 검출하고, 상기 인접한 노드(A)에 국부적으로 적용된 상기 추가의 보호 로크아웃 명령이 없다면, 상기 노드(D) 쪽으로 상기 신호 장애 표시를 전달하는 상기 요청 패킷(SF(AD))을 전송하는 단계; 및
b) 상기 노드(D)에서 상기 장애(F)를 검출하고 상기 요청 패킷(SF(AD))을 수신하고, 상기 노드(D)에 국부적으로 적용된 다른 추가의 보호 로크아웃 명령이 없다면, 상기 장애(F)에 의해 영향을 받는 사용자 트래픽 플로우에 대해 상기 보호 스위칭을 실행하는 단계를 포함하는, 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 단계 b)에서, 신호 장애 스위칭 상태에 들어가고 상기 인접한 노드(A) 쪽으로 상기 신호 장애 표시를 전달하는 추가의 요청 패킷(SF(DA))을 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 3 항에 있어서,
c) 상기 인접한 노드(A)에서, 상기 추가의 요청 패킷(SF(DA))을 수신하고, 신호 장애 스위칭 상태에 들어가고, 상기 장애(F)에 의해 영향을 받는 상기 사용자 트래픽 플로우에 대해 상기 보호 스위칭을 실행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
a') 상기 노드(D)에서 상기 장애(F)를 검출하고, 상기 노드(D)에 국부적으로 적용된 상기 추가의 보호 로크아웃 명령이 없다면, 상기 신호 장애 표시를 전달하는 상기 요청 패킷(SF(DA))을 전송하고, 상기 장애(F)에 의해 영향을 받는 사용자 트래픽 플로우에 대해 상기 보호 스위칭을 실행하는 단계; 및
b') 상기 인접하는 노드(A)에서 상기 장애(F)를 검출하고 상기 요청 패킷(SF(DA))을 수신하고, 상기 인접한 노드(A)에 국부적으로 적용된 다른 추가의 보호 로크아웃 명령이 없다면 상기 사용자 트래픽 플로우에 대해 상기 보호 스위칭을 실행하는 단계를 포함하는, 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 단계 a')에서 신호 장애 스위칭 상태에 들어가는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 단계 b')에서 신호 장애 스위칭 상태에 들어가고 상기 노드(D) 쪽으로 상기 신호 장애 표시를 전달하는 추가의 요청 패킷(SF(AD))을 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 a')에서 타이머를 개시하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 타이머는 미리 결정된 지속 기간을 가지며, 상기 지속 기간은 상기 노드(D)와 상기 인접한 노드(A) 사이의 긴 경로에 걸친 요청 패킷의 왕복 시간에 기초하여 미리 결정되는, 방법.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
c') 상기 노드(D)에서 상기 추가의 요청 패킷(SF(AD))을 수신하고, 상기 타이머가 아직 만료되지 않았다면 상기 타이머를 중지하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노드(D)에서, 상기 타이머가 만료할 때, 상기 인접한 노드(A)로부터 보호 로크아웃 표시를 전달하는 다른 추가의 요청 패킷을 수신하고, 보호-원단 로크아웃(lockout of protection-far end) 스위칭 상태에 들어가고, 상기 사용자 트래픽 플로우에 대한 상기 보호 스위칭의 실행을 중단하는 단계를 더 포함하는, 방법.
링 토폴로지를 가지며 보호 스위칭 방식을 실행하는 통신 네트워크(RN)를 위한 노드(A)로서, 상기 보호 스위칭 방식은 MLPS-TP 링 보호 스위칭 방식이고, 상기 노드(A)는 자동 보호 스위칭 제어 프로토콜을 실행하도록 구성되며,
보호 로크아웃 명령(LP_cmd)이 상기 노드(A)에 인접한 상기 통신 네트워크(RN)의 추가의 노드(D)에 적용되고;
상기 노드(A)를 상기 인접한 노드(D)에 연결하는 스팬 상에서 양방향 장애가 발생하고;
추가의 명령(C_cmd)이 상기 인접한 노드(D)에 적용되고, 상기 추가의 명령(C_cmd)이 상기 보호 로크아웃 명령(LP_cmd)을 제거할 때,
상기 장애(F)를 검출하도록 구성되고,
상기 노드(A)는 또한, 상기 노드(A)에 국부적으로 적용된 추가의 보호 로크아웃 명령이 없다면, 상기 인접한 노드(D) 쪽으로 신호 장애 표시를 전달하는 요청 패킷(SF(AD))을 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 노드.
링 토폴로지를 가지며 보호 스위칭 방식을 실행하는 통신 네트워크(RN)를 위한 노드(D)로서, 상기 보호 스위칭 방식은 MLPS-TP 링 보호 스위칭 방식이고, 상기 노드(D)는 자동 보호 스위칭 제어 프로토콜을 실행하도록 구성되며,
보호 로크아웃 명령(LP_cmd)이 상기 노드(D)에 적용되고;
상기 노드(D)를 상기 노드(D)에 인접한 상기 통신 네트워크(RN)의 추가의 노드(A)에 연결하는 스팬 상에서 양방향 장애가 발생하고;
추가의 명령(C_cmd)이 상기 노드(D)에 적용되고, 상기 추가의 명령(C_cmd)이 상기 보호 로크아웃 명령(LP_cmd)을 제거할 때,
상기 장애(F)를 검출하도록 구성되고,
상기 노드(D)는 또한, 상기 노드(D)에 국부적으로 적용된 추가의 보호 로크아웃 명령이 없다면, 상기 인접한 노드(A) 쪽으로 신호 장애 표시를 전달하는 요청 패킷(SF(DA))을 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 노드.
통신 네트워크(RN)로서, 제 12 항 또는 제 13 항에 따른 노드를 포함하는 링 토폴로지를 갖는, 통신 네트워크.
제 14 항에 있어서,
상기 통신 네트워크(RN)는 MPLS 또는 MPLS-TP 통신 네트워크인, 통신 네트워크.