WO2020036431A1 - 선로 장애 감지 방법, 그 시스템 및 망 관제 시스템 - Google Patents

선로 장애 감지 방법, 그 시스템 및 망 관제 시스템 Download PDF

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WO2020036431A1
WO2020036431A1 PCT/KR2019/010337 KR2019010337W WO2020036431A1 WO 2020036431 A1 WO2020036431 A1 WO 2020036431A1 KR 2019010337 W KR2019010337 W KR 2019010337W WO 2020036431 A1 WO2020036431 A1 WO 2020036431A1
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vector
network device
failure
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이광국
김소진
이영욱
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주식회사 케이티
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Definitions

  • the present invention relates to a line failure detection method, a system and a network control system.
  • IP Internet Protocol
  • NMS network management systems
  • the network operator collects alarms from network devices connected to the line. Thereafter, the network operator comprehensively analyzes the fault alarms generated from various domains and infers the point where the line fault occurs. And the inferred track failure section is notified to the track management operator who manages the track system so that the track management operator can respond.
  • the network operator must accurately identify the line failure point by analyzing various alarm conditions offline for the failure of the line section connected to the transmission domain and the IP domain, which are composed of various levels. Therefore, it takes a lot of time to determine the connection relationship between alarms generated in several domains with each separate domain, and also requires a consultation with the operators in charge of each domain.
  • a typical line failure is derived from various alarms not only for the equipment connected to the corresponding line section, but also for network equipment having no problem with the line failure according to the alarm signal propagation system of the network technology. Therefore, it is difficult to accurately estimate the point where the actual failure occurred, and if it is misjudged, it is inevitable that the site is dispatched to the failure zone.
  • the conventional network operation can identify the line failure interval only by analyzing the alarm causality between domains only through the direct intervention of the network operator. Therefore, not only an additional cost for the analysis, but also the problem that the efficiency of network control decreases as network complexity increases.
  • One problem to be solved by the present invention is to provide a method and system for detecting a line failure online based on line connection information and alarm information between network equipment.
  • Another problem to be solved by the present invention is a method and system for generating a respective vector representing a line state for each end of a line, and when a line fault occurs, detecting a faulted line section based on the vector.
  • a line failure detection method is a line failure detection method of a line failure detection system operated by at least one processor, the element comprising network devices included in each node connected to both ends of the line as an element.
  • the generating may include generating a first network device vector having at least one first network device belonging to a first node connected to one end of the line as an element, and belonging to a second node connected to the other end of the line. And generating a second network device vector having at least one second network device respectively connected to the at least one first network device, wherein the setting comprises: Setting an element of the first network device in which the fault alarm has occurred among the elements to a communication state according to the fault alarm, and an element of the second network device in which the fault alarm has occurred among the elements of the second network device vector. It may include the step of setting the communication state according to the alarm.
  • the determining may include performing an OR operation on elements between the first network device vector and the second network device vector, and each of the elements of the result vector derived through the OR operation. Determining the state of the line using the communication state of the.
  • the determining may include: when the communication state of all elements of the result vector indicates a failure state or the communication state of an element representing a network device directly connected to a line among the elements of the result vector indicates a failure state.
  • the state of can be determined as a fault state.
  • the determining may include determining a state of the line as a partial failure state when the number of elements in the communication vector indicating the failure state is greater than or equal to a threshold among the elements of the result vector.
  • the node ID, the network device ID, the port ID of the network device, and the line ID are connected to each other by using line connection information between network devices belonging to each node connected to both ends of the at least one line.
  • Generating network topology information wherein the generating comprises: searching for a node ID having the same line ID, selecting at least one network device ID matched for each found node ID, and The method may include generating, for each node ID, a network device vector having the selected network device ID as an element.
  • the network device vector is assigned a network device ID having a different port ID as an element when the conduit ID of the line ID is assigned the same. Can be.
  • the line failure detection system is a vector generation unit for generating a network device vector for each node of the network devices included in each node connected to both ends of the line as an element, and when a communication alarm occurs, A vector manager configured to set an element corresponding to the network device where the communication alarm has occurred among the elements of the network device vector to a communication state according to the communication alarm, and determine the state of the line based on the communication state set in the network device vector; And the vector generator configured to set the elements of the network device vector generated for each node so as to correspond to each other.
  • the vector generation unit may include a first network device vector including at least one first network device belonging to a first node connected to one end of the line, and a second node connected to the other node connected to the other end of the line. Generating a second network device vector including at least one second network device respectively connected to the first network device, wherein the vector manager is configured to generate a first network device having a failure alarm among elements of the first network device vector; An element of may be set to a communication state according to the fault alarm, and an element of a second network device in which the fault alarm occurs among elements of the second network device vector may be set to a communication state according to the fault alarm.
  • the communication state may include a normal state or a fault state
  • the vector manager may be configured to have a normal state of communication between elements of a result vector derived through an OR operation between the network device vector and the second network device vector. It is possible to determine the state of the line depending on whether it is a cognitive or disability state.
  • the vector manager determines the line as a normal state when all elements of the result vector indicate a normal state, and determines the line as a fault state when all elements of the result vector indicate a failure state, and an element of the result vector. If some of them indicate a fault condition, the line can be determined as a partial fault condition.
  • the network control system generates a network device vector for each line including the communication state of the network devices interconnected via the line as an element, and determines the state of the line based on the communication state
  • a line fault detection system for generating line state information, and receiving line state information from the line fault detection system, measuring the state of the line identified from the line state information, and based on the result of measuring the state of the line
  • a track management system that finally determines the status of the track and provides the track failure detection system to the track failure detection system.
  • the line failure detection system generates the network device vector for each node connected to both ends of the line, and when a communication alarm occurs, the element corresponding to the network device where the communication alarm has occurred among the elements of the network device vector.
  • the communication state indicated by the alarm may be set, and the state of the line may be determined as at least one of a normal state, a failure state, and a partial failure state by using the communication state.
  • the line management system performs an optical time domain reflectometer (OTDR) for a line identified from the line state information, and determines a fault state or a normal state of the line based on the light loss measurement result.
  • OTD optical time domain reflectometer
  • a vector representing a line state is generated, and when a line failure occurs, a line section in which a failure occurs can be identified based on the vector, so that a line failure generated in real time can be checked on-line online. Can improve the efficiency of control.
  • an automated work process with a system that detects a line failure and a system that manages the track can enable rapid line failure detection and recovery.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a line obstacle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 illustrates a connection relationship between a line failure detection system and a peripheral configuration according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram of a network infrastructure for generating a network topology according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary view of generating a state vector according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a state vector generation process according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary code diagram for defining a vector element class containing line information according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram of a failure alarm according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a communication state change operation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of determining a communication state of a line according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a line state transition process according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an exemplary view showing an initial state of a track state according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an exemplary view showing a failure state of line 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 13 is an exemplary view showing a partial failure state of line 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a track management process according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a block diagram showing a hardware configuration of a line failure detection system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a line obstacle according to an embodiment of the present invention.
  • the first communication line 11 is connected to a packet-optical transport network (POTN) # 1, a reconfigurable optical add-drop multiplexer (ROADM) # 1, and a router through a fiber distribution frame (FDF) A1, respectively. do.
  • POTN packet-optical transport network
  • ROADM reconfigurable optical add-drop multiplexer
  • FDF fiber distribution frame
  • the second communication line 13 is connected to the POTN # 1, the ROADM # 1, and the router through the FDF A2.
  • the second communication line 13 is connected to the POTN # 2, the ROADM # 2, and the router through the FDF B2.
  • each of the first communication line 11 and the second communication line 13 is a plurality of independent network devices FDF A1, FDF A2, FDF B1, FDF B2, POTN # 1, ROADM # 1, POTN # 2, ROADM # 2, router) is a common facility connected. If a failure occurs in the communication lines 11 and 13, network devices connected to both ends of the communication lines 11 and 13 simultaneously generate a failure alarm. Alternatively, if a failure alarm occurs at the network devices connected to both ends of the communication lines 11 and 13 at the same time, it may be said that a failure occurs in the communication lines 11 and 13.
  • a state vector (Vector) indicating a state of a communication line is generated based on the connection information between a plurality of network devices independent from each other, and a line failure is detected using the state vector. This configuration will be described with reference to FIGS. 2 to 10.
  • FIG. 2 illustrates a connection relationship between a line failure detection system and a peripheral configuration according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exemplary diagram of a network infrastructure for generating a network topology according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a state vector generation process according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a vector element containing line information according to an embodiment of the present invention.
  • 7 is an exemplary diagram illustrating code defining a class
  • FIG. 7 is an exemplary diagram of a failure alarm according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of changing a line state according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a line state determination operation according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a line state transition process according to an embodiment of the present invention.
  • the line failure detection system 100 collects a communication alarm from the network infrastructure 200 to determine a line state.
  • the line failure detection system 100 notifies the line management system 300 of the determined line state information.
  • the line management system 300 performs an optical time domain reflectometer (OTDR) when the line state information indicates a failure, checks whether the corresponding line has a failure, and performs a failover when it is determined that the failure occurs.
  • ODR optical time domain reflectometer
  • the line failure detection system 100 and the line management system 300 is composed of a network control system for managing the entire network.
  • the line failure detection system 100 includes a system database 101, a network topology generator 103, a state vector generator 105, an alarm collector 107, and a state vector manager 109.
  • the system database 101 stores a network topology table and a line failure determination rule table.
  • the network topology generator 103 generates a network topology table based on the network device information constituting the network infrastructure.
  • the network topology table is shown in Tables 1 and 2, which is an example generated based on the network infrastructure of FIG.
  • A, A, B, C, and D denote branch points of a communication network. State A and state B, state B and subscriber C, and state B and subscriber D are connected through at least one line.
  • One office or one subscriber consists of at least one network device. Therefore, a connection between offices or a connection between a company and a subscriber may be referred to as a connection between at least one network device in the office or subscriber.
  • Firm A includes network devices W 1 , P 1 , and M 1
  • Firm B includes network devices W 2 , P 2 , and M 2
  • subscriber C contains network devices of P 3
  • subscriber D Includes the network device of M 3 .
  • W 1 of station A and W 2 of station B are connected via two lines having different line IDs (oca100 and oca101).
  • W 1 of station A is connected to P 1 and M 1
  • W 2 of station B is connected to P 2 and M 2 .
  • P 1 is connected to P 2 through W 1 and W 2
  • M 1 is connected to M 2 through W 1 and W 2 .
  • Firm B is connected to subscriber C and subscriber D, respectively.
  • P 2 of country B is connected to P 3 of subscriber C through two lines having different line IDs (oca200 and oca201).
  • M 2 of country B is connected to M 3 of subscriber D through two lines (oca300 and oca301) having different line IDs.
  • each line may be included in the same pipeline, or may be included in different pipelines.
  • a pipeline is a facility that protects at least one track.
  • a plastic pipe is embedded to accommodate at least one track therein.
  • the line can also be called a communication cable.
  • the line connecting the company A and the company B, the company B and the subscriber C or the subscriber D may be at least one line, which is expressed by Equation 1 below.
  • Equation 1 O a, z is a sequence of the line ID ( A n ), because the order in which the lines are connected is represented by a sequence.
  • Table 1 shows the network topology of the company A side
  • Table 2 shows the network topology of the company B side.
  • network devices are identified by site name, equipment type and system name.
  • the connection between network devices is divided into slot / port, line ID and conduit ID.
  • track ID means different tracks if the pipe IDs are different.
  • the network topology generating unit 103 receives the device information of the network infrastructure according to a unit or a cycle determined by the operator and updates the network topology based on the information.
  • the state vector generating unit 105 generates, by node, a network device vector including elements of network devices included in each node connected to both ends of the line, based on the network topology stored in the system database 101.
  • a network device vector is set as an element at a position where network devices interconnected by a line correspond to each other.
  • the "network device vector” will be collectively referred to as a "state vector”.
  • the communication state is a communication state of the network devices, and may be referred to as a connection state between the line and the network devices.
  • the state vector is an element of the communication state of the network devices connected to the same line as the conduit. Referring to FIG. 3, if oca100 and oca101 are included in the same conduit, one state vector of Country A and Country B is generated. On the other hand, if oca100 and oca101 are included in different pipelines, two state vectors of Firm A and Firm B are generated.
  • the state vector is an element of the communication state of the network devices connected to each line. That is, a state vector for each line defined in Equation 1 may be generated. In this case, slots / ports described in Tables 1 and 2 are set differently for each line.
  • each state vector may be generated for each core in a line defined in Equation (2).
  • slots / ports described in Tables 1 and 2 are set differently for each core.
  • the state vector is generated for each line having different conduits.
  • the country A and the country B is connected through the lines oca100 and oca101 different from each other.
  • the state vector V 1,1 for W 1 is an element representing the communication status of a port connected to oca100 of W 1 .
  • an element (a 2 ) indicating a communication state of a port connected to oca100 via W 1 of P 1 an element indicating a communication state of a port connected to oca100 via W 1 of M 1 (a 3 ) It includes.
  • the state vector (V 1,2 ) for Firm B is an element (b 1 ) indicating the communication status of the port connected to oca100 of W 2 .
  • Element b 2 indicating the communication state of the port connected to oca100 via W 2 of P 2
  • element b 3 indicating the communication state of the port connected to oca100 via W 2 of M 2 .
  • state vector Wow represents a connection state of network devices facing each other, so that pairs of elements correspond to one-to-one of the elements of the vector to which the element positions of the vector are opposite to each other. That is, a 1 and b 1 , a 2 and b 2 , a 3 and b 3 correspond to each other. In this way, state vectors for other lines are also generated.
  • the state vector for oca101 is generated by pairing a state vector V 2,1 for country A and a state vector V 2,2 for country B.
  • a state vector (V 2,1) are elements representing the communication state of the port through to oca101 of W 1 (c 1), elements representing the communication state of the port via which the W 1 of P 1 through to oca101 for the National History A (c 2 ), element (c 3 ) indicating the communication status of the port connected to oca101 via W 1 of M 1 .
  • a state vector (V 2,2) are elements representing the communication state of the port into which the components (d 1) indicating the communication state of the port through to oca101 of W 2, W 2 through the P 2 through to oca101 for the National History B (d 2 ), element d 3 indicating a communication state of a port connected to oca101 via W 2 of M 2 .
  • Country B and subscriber C are connected via oca200 and oca201 with different pipelines, and country B and subscriber D are connected through oca300 and oca301 with different pipelines.
  • the state vector for oca200 is a pair of the state vector V 3,1 for country B and the state vector V 3,2 for subscriber C.
  • State vector V 3,1 for station B includes an element e 1 representing the communication state of the port connected to oca200 of P 2 .
  • the state vector V 3,2 for subscriber C includes an element f 1 representing the communication state of the port that connects to oca200 of P 3 .
  • the state vector for oca201 is paired with the state vector V 4,1 for country B and the state vector V 4,2 for subscriber C.
  • State vector V 4,1 for station B includes an element g 1 representing the communication state of the port connected to oca201 of P 2 .
  • the state vector V 4,2 for subscriber C includes an element h 1 representing the communication state of the port that connects to oca201 of P 3 .
  • the state vector for oca300 is generated by pairing the state vector V 5,1 for country B and the state vector V 5,2 for subscriber C.
  • State vector V 5,1 for station B includes an element i 1 representing the communication state of the port connected to oca300 of M 2 .
  • the state vector V 5 , 2 for subscriber C includes an element j 1 representing the communication state of the port that connects to oca300 of M 3 .
  • the state vector for oca301 is a pair of state vectors V 6,1 for station B and a state vector V 6,2 for subscriber C.
  • State vector V 6,1 for station B includes an element k 1 representing the communication state of the port that connects to oca301 of M 2 .
  • the state vector V 6,2 for subscriber C includes an element l 1 representing the communication state of the port that connects to oca301 of M 3 .
  • x is a line ID and y belongs to ⁇ 1, 2 ⁇ .
  • x is an ID representing a line section, and y is an end point of a corresponding line, and thus has a value of 1 or 2.
  • the lines included in the same conduit are generated as one state vector, but as described above in Equations 1 and 2, state vectors for each line may be separately generated. That is, in FIG. 4, oca100 and oca101 are assumed to have different conduits, but the conduits may be the same.
  • a state vector may be generated for each core in a line.
  • an element of the generated state vector means a communication state of a port of a network device or a connection state of a port.
  • the element a 1 in V 1,1 means the communication state of the ports s1-p1 of the network device W 1 of the company A.
  • the communication state of a port is represented by 0 or 1, and 0 indicates a normal state, and 1 indicates a fault state.
  • 0 indicates a normal state
  • 1 indicates a fault state.
  • the operation of generating the state vector by the state vector generator 105 is illustrated in FIG. 5.
  • the state vector generator 105 receives a network topology stored in the system database 101 (S101).
  • the two stations may be adjacent to each other.
  • the state vector generator 105 determines whether the station information included in the received network topology is present as a station node of the previously generated state vector (S103).
  • the state vector generating unit 105 determines whether a previously generated state vector of a conduit connected to the national node exists. .
  • the country A and country B is connected via oca100 and oca101.
  • the state A and the state B is generated in one state vector, but if included in different conduits, the state A and state B is generated two state vectors.
  • step S109 If it is determined in step S107 that there is no state vector of the conduit connected to the bureau node, a state vector having an ID of the conduit connected to the bureau node as a key value is generated (S109).
  • step S107 If it is determined in step S107 that the state vector of the conduit connected to the national office node exists, or if the state vector is generated in step S109, an element representing the communication state of the national office node is added to the state vector (S111).
  • the above steps S101 to S111 may be implemented with codes.
  • the following table shows examples of codes defining national and state vector element classes.
  • Vector vector1 new Vector (siteA, siteZ); // create vector elements vector1.setSystem (A system name, Z system name); // Add System name to corresponding vector element vector1.setSysPort (A slot / port, Z slot / port); // add slot / port information to the corresponding vector elementvector1.setCableID (CableID); // add this Cable ID information
  • Vector vector2 new Vector (siteZ, siteA); vector2.setSystem (Z system name, A system name); vector2.setSysPort (Z slot / port, A slot / port); vector2.setCableID ( CableID);
  • Boolean conduit1 node1.neighbors.containsKey ("pipe ID”);
  • Boolean conduit2 node2.neighbors.containsKey ("pipe ID”);
  • the alarm collector 107 collects a communication alarm from the network infrastructure 300 and outputs the communication alarm to the state vector manager 109.
  • the communication alarm may be a line failure alarm (eg, LOS), a line failure cancellation (eg, Clear) alarm, or the like.
  • the alarm collection may collect the alarm generated from the network infrastructure 300 according to a time period specified by the operator or may collect in real time.
  • the alarm collector 107 may collect a communication alarm of the type shown in FIG. 7.
  • the communication alarm 400 includes an equipment item 401, a port item 403, a failure alarm item 405, and an occurrence time item 407.
  • the state vector manager 109 sets an element corresponding to the network device where the failure alarm occurs among the elements of the state vector for each node to a communication state according to the failure alarm.
  • the state vector manager 109 identifies a network device having a communication alarm and a line to which the network device is connected (S203).
  • the state vector management unit 109 changes the communication state of the network device in the state vector of the identified line (S205). That is, the state value set to 0 is changed to 1.
  • the state vector management unit 109 can know the equipment type of the network devices in the network infrastructure based on the network topology table of Table 1 and Table 2. In addition, the state vector manager 109 changes the state value based on the line failure alarm format for each type of equipment stored in the system database 101.
  • Table 10 shows the line failure alarm format by equipment type, which is stored in the line failure determination rule of the system database 101.
  • the state vector manager 109 identifies that the LOS corresponds to the MSPP of Table 10 in the first line of the communication alarm of FIG.
  • the state vector manager 109 changes the communication state value of the MSPP from 0 to 1 in the state vector of the line to which slot1 / port5 is connected among the state vectors generated by the state vector generator 105.
  • the state vector manager 109 determines the state of the line when the state vector is updated or a predetermined period arrives according to the communication alarm. The operation of determining the state of such a line is illustrated in FIG. 9.
  • the state vector manager 109 receives a line-specific state vector pair, for example, ( V a, 1 , V a, 2 ) from the state vector generator 105 (S301).
  • the state vector pairs correspond to communication states of network devices having the same type of equipment connected at both ends of the line.
  • the state vector manager 109 performs an OR operation between the state vectors V a, 1 , V a, 2 received in the input S301 (S303). Referring to FIG. 4, when the logical sum operation between V 1 , 1 , and V 1,2 is formulated, Equation 4 is obtained.
  • the state vector manager 109 may include elements constituting a result vector V result derived through the OR operation S303, that is, , , It is determined whether the state values of are all 0 (S305).
  • the state vector manager 109 determines the state of the corresponding line as a normal state (S307).
  • step S309 determines that all are 1 in step S309 or the element having a state value of 1 in step S311 is a network device directly connected to the line, the state vector management unit determines that the corresponding line state is a failure state. (S313).
  • the state of the corresponding line is determined to be a partial failure state (S317). For example, assume that the number of elements in the state vector is 10 and the threshold is 80%. At this time, if the number of elements having a state value of 1 is eight or more, the state of the corresponding line is determined as a partial failure state.
  • the state vector manager 109 determines the line state through the above processes S301 to S317, and the line state undergoes a state transition process as shown in FIG. 10.
  • a line state is classified into an initial state, a normal state, a partial failure state, a failure state, and an end state. At this time, each line state is determined through the process of FIG. 10 with respect to the state vector for each line.
  • the line state of that state vector is in an initial state. After the state vector generation is completed, the line state of the state vector transitions from the initial state to the normal state (1).
  • the line state transitions from the normal state to the fault state (2), the transition to the partial fault state (3), or the end state (4). )do. If the communication alarm is a fault alarm and the updated state values are all changed to 1, the line state transitions from the normal state to the fault state (2). When a part of the updated state value is changed to 1, the line state transitions from the normal state to the partial fault state (3). When the communication alarm is the communication end alarm, the line state transitions (4) from the normal state to the end state.
  • the line state transitions from the fault state to the normal state (5).
  • the line state transitions from the fault state to the partial fault state (6). If the communication end alarm occurs in the fault state, the line state transitions from the fault state to the end state (7).
  • the line state transitions from the partial failure state to the normal state (8).
  • the state values are all updated to 1
  • the line state transitions from the partial fault state to the fault state (9).
  • the communication end alarm occurs in the partial failure state, the line state transitions from the partial failure state to the termination state.
  • the line state enters the initial state.
  • FIG 11 is an exemplary view showing an initial state of the line state according to an embodiment of the present invention
  • Figure 12 is an exemplary view showing a failure state of the line 1 according to an embodiment of the present invention
  • Figure 13 is an embodiment of the present invention
  • Figure 1 is an exemplary view showing a partial failure state of the line 1.
  • Country A and Country B are connected through Line 1 and Line 2, respectively.
  • State B is connected to subscriber C through line 3 and line 4, respectively.
  • State B is connected to subscriber D through line 5 and line 6, respectively.
  • Station B is connected to base station E via line 7.
  • the company, the subscriber, the base station refers to the end point of the line.
  • One end of line 1 is connected to ROADM A1 of station A, and the other end of line 1 is connected to ROADM B1 of station B.
  • Multiservice Switching Platform (MSPP) A is connected to Line 1 via ROADM A1.
  • PTN A is connected to line 1 via ROADM A1.
  • MSPP B is connected to line 1 via ROADM B1.
  • PTN B is connected to line 1 via ROADM B1.
  • Router B is connected to Line 1 via ROADM B1.
  • State vector of station A for line 1 (V 1,1 ) is an element representing the state of the port where ROADM A1 is connected to line 1, an element representing the state of the port where MSPP A is connected to ROADM A1, and PTN A is an ROADM An element indicating the state of the port connected to A1, Router A includes an element indicating the state of the port connected to ROADM A1.
  • MSPP A, PTN A, and Router A are connected to the line 1 through the ROADM A1
  • the state of the port connected to the ROADM A1 may be referred to as the state of the port connected to the line 1.
  • State vector of station B for line 1 (V 1,2 ) is an element representing the state of the port where ROADM B1 is connected to line 1, an element representing the state of the port where MSPP B is connected to ROADM B1, and PTN B is a ROADM An element indicating the state of the port connected to B1, Router B includes an element indicating the state of the port connected to ROADM B1.
  • the MSPP B, PTN B, and Router B are connected to the line 1 through the ROADM B1, so the state of the port connected to the ROADM B1 may be referred to as the state of the port connected to the line 1.
  • the state value of each element which comprises each state vector ( V1,1 , V1,2 ) about the state A and the state B is set to zero.
  • One end of line 2 is connected to ROADM A2 of station A, and the other end of line 2 is connected to ROADM B2 of station B.
  • MSPP A is connected to line 2 via ROADM A2.
  • PTN A is connected to line 2 via ROADM A2.
  • Router A is connected to Line 2 via ROADM A2.
  • MSPP B is connected to line 2 via ROADM B2.
  • PTN B is connected to Line 2 via ROADM B2.
  • Router B is connected to Line 2 via ROADM B2.
  • State vector of station A for line 2 (V 2,1 ) is an element representing the state of the port where ROADM A2 is connected to line 2, an element representing the state of the port where MSPP A is connected to ROADM A2, and PTN A is the ROADM An element indicating a state of a port connected to A2, and a router A element indicating a state of a port connected to ROADM A2.
  • MSPP A, PTN A, and Router A are connected to the line 2 through the ROADM A2
  • the state of the port connected to the ROADM A2 may be referred to as the state of the port connected to the line 2.
  • State B of state B for line 2 (V 2,2 ) is an element representing the state of the port where ROADM B2 is connected to line 2, an element representing the state of the port where MSPP B is connected to ROADM B2, and PTN B is an ROADM An element indicating the state of the port connected to B2, Router B includes an element indicating the state of the port connected to ROADM B2.
  • the state of the port connected to the ROADM B2 may be referred to as the state of the port connected to the line 2.
  • Line 3 and line 4 One end of line 3 and line 4 is connected to CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) B of station B, and the other end of line 3 and line 4 is connected to CWDM C of subscriber C, respectively.
  • CWDM B is connected to MSPP B
  • CWDM C is connected to MSPP C.
  • CWDM B and CWDM C are connected to Line 3 and Line 4, respectively, using different ports.
  • State B of state B for line 3 (V 3,1 ) is an element representing the state of the port where CWDM B is connected to line 3, and an element representing the state of the port where MSPP B is connected to line 3 via CWDM B. It is composed.
  • State vector of subscriber C to line 3 The state vector (V 3,2 ) is an element representing the state of the port where CWDM C is connected to line 3, and the state of the port where MSPP C is connected to line 3 via CWDM C. Consists of elements.
  • State B of state B for line 4 (V 4,1 ) is an element representing the state of the port where CWDM B is connected to line 4, and an element representing the state of the port where MSPP B is connected to line 4 via CWDM B. It is composed.
  • the state vector (V 4,2 ) of subscriber C for line 4 is an element representing the state of the port where CWDM C is connected to line 4, and an element representing the state of the port where MSPP C is connected to line 4 via CWDM C. It is composed.
  • PTN B and PTN D are connected to line 5 and line 6 using different ports, respectively.
  • One end of line 5 and 6 is connected to PTN B, respectively, and the other end of line 5 and 6 is connected to PTN D, respectively.
  • State B of state B for line 5 (V 5,1 ) contains an element representing the state of the port where PTN B is connected to line 5, and state D of line D for line 5 (V 5,2 ) Contains an element indicating the state of the port where PTN D is connected to line 5.
  • State B of state B for line 6 (V 6,1 ) contains an element representing the state of the port where PTN B is connected to line 6, and state D of line D for line 6 (V 6,2 ) Contains an element indicating the state of the port where PTN D is connected to line 6.
  • Switch B of station B One end of line 7 is connected to Switch B of station B and the other end of line 7 is connected to Switch E of base station E.
  • State B (V 7,1 ) of station B for line 7 contains the state of the port where Switch B is connected to line 7 as an element
  • state vector (V 7,2 ) of base station E indicates that line E has line 7 Contains the state of the port that is connected to as an element.
  • the state values of each element constituting each state vector (V 7,1 , V 7,2 ) for the company B and the subscriber E are all set to zero.
  • each network device connected to the line 1 that is, ROADM A1, MSPP A, PTN A, Router A, ROADM B1, MSPP B, PTN B, and Router B All of the ports connected to line 1 of the system generate a fault alarm such as Loss Of Signal or LOS.
  • This fault alarm means that the network devices connected to line 1 cannot receive a signal.
  • a communication alarm such as an alarm indication signal (AIS) also occurs in MSPP C of subscriber C.
  • AIS alarm indication signal
  • the state vector management unit 109 of FIG. 2 receives an element corresponding to the corresponding network device among elements of the state vector V 1 , 1 , V 1,2 of the line 1 to which the network devices where the communication alarm has occurred are connected. Change the status value of. At this time, since the fault alarm, the state value is changed from 0 to 1.
  • the state vector manager 109 changes the state vectors V 1 , 1 and V 1,2 of the line 1, and then performs an OR operation on each state vector paired for each line. At this time, if the operation between the state vector of the line 1 is represented by the equation, it is as shown in the following equation (5).
  • the state vector of the line 2 is derived as the result of the OR operation between the state vectors V 2 , 1 and V 2 , 2 .
  • the result vector (V result ) is all zero.
  • the state of line 2 remains normal. The same applies to track 3, track 4, track 5, track 6, and track 7.
  • the failing line and the network device can be identified through the state values of the elements constituting the state vector of each line.
  • the LOS alarm is generated according to the line failure of the ROADM A1. Since a failure alarm such as Down is generated, an error that recognizes that a failure has occurred in all line sections to which MSPP A, PTN A, and Router A are connected is generated.
  • fault alarms also occur in MSPP A / B / C, PTN A / B, and Router A / B that are not directly connected to Line 1, so that the ROADM A1 A failure alarm occurred due to the failure of line 1, but it is not possible to determine at the system level whether a failure occurs in line 1 or in line 2.
  • a failure alarm is generated from subscriber C, it is difficult for the network operator to know immediately whether the failure of line 1 is caused. Therefore, the operator had to visit the site in person and analyze the network failure.
  • a faulty line and a network device can be easily identified online through the result of the OR of the respective state vectors of the lines.
  • Table 11 is a failure alarm of the MSPP, and may correspond to a failure of the connection unit of the MSPP A and the MSPP B.
  • a failure alarm of MSPP may occur when the line between MSPP A and ROADM A1 and the line between MSPP B and ROADM B1 are all cut off.
  • the state vector management unit 109 since fault alarms of MSPP A and MSPP B have occurred, respectively, the state vector management unit 109 has an element corresponding to MSPP A among elements of the state vector V 1 , 1 for station A of line 1. Change the state value from 0 to 1. Then, among the elements of the state vector (V 1,2 ) for station B of line 1, MSPP B changes the state value of the corresponding element from 0 to 1.
  • State vector managing unit 109 is a state vector (V 1,1, V 1,2), after changing the respective states in the pair for each line vector (V 1,1, V 1,2), a logical sum (OR) operation If this is expressed as an equation, Equation 7 is obtained.
  • the result vector (V result ) derived as a result of the OR operation between the state vectors also has only some state values 1. to be.
  • the state of line 1 transitions from a normal state to a partial failure state.
  • each result vector derived as the result of the OR operation between the state vectors is not changed. All zeros. In other words, each state of the track 2, the track 3, the track 4, the track 5, the track 6, the track 7 is in a normal state.
  • the failure alarm occurs at both MSPP A and MSPP B even though a failure alarm occurred due to a line failure of MSPP A and ROADM 1 or a equipment failure of MSPP A. Therefore, an error may be recognized that a problem occurs even in the line 1 between the MSPP A and the MSPP B, and the line between the MSPP B and the ROADM B1.
  • the overall state value is not 1 through the result vector V result for the line 1, the line 1 is not a complete failure state, and a partial failure occurs in the network device connected to the line 1 Can be identified.
  • the state vector management unit 109 can maintain the normal state without determining the line state as a failure state.
  • the state vector management unit 109 outputs the determined line state information to the operator's control terminal (not shown) or to the line management system 300. Then, the track management system 300 performs track management based on the track state information, and the track management operation will be described with reference to FIG. 14.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a track management operation according to an embodiment of the present invention.
  • the line failure detection system 100 when the line state transitions to a failure state or a partial failure state (S401), the line failure detection system 100 notifies the line management information to the line management system 300 (S403).
  • the track failure information includes the ID of the track whose track status is changed to a failure status.
  • the line management system 300 performs an optical loss measurement (OTDR) on the line corresponding to the line ID identified from the line failure information in step S403 (S405).
  • OTDR optical loss measurement
  • the line management system 300 transmits the light loss measurement result to the line failure detection system 100 (S407).
  • the light loss measurement result includes whether or not the line has been determined based on the light loss measurement value, a measurement station ID that is the light loss measurement target, a point where the failure is measured when the failure is determined, and a neighboring country ID adjacent to the measurement station.
  • the line management system 300 determines whether the line failure is determined as a result of the optical loss measurement (S409). At this time, if it is determined that the track failure, the track management system 300 performs a failover (S411).
  • the failover may include modifying a network device or a line parameter at a remote location.
  • the operation may include transmitting a failover command to a terminal (not shown) of a manager who needs to take a practical failover by dispatching to a site where a track section is located.
  • the line failure detection system 100 notifies the track management system 300 of the track recovery information (S415).
  • the line management system 300 performs an optical loss measurement (OTDR) on the line corresponding to the line ID identified from the line recovery information in step S415 (S417).
  • OTDR optical loss measurement
  • the line management system 300 transmits an optical loss measurement (OTDR) result to the line failure detection system 100 (S419). At this time, if the optical loss measurement (OTDR) result indicates the line recovery, the line recovery information is reflected.
  • OTDR optical loss measurement
  • the line failure detecting system 100 generates a state vector representing line state on a line-by-line basis based on information interconnected between network devices, and the state value of the state vector on the basis of a communication alarm. After changing, it is possible to quickly detect the line section whose state is changed through the operation between the state vectors.
  • FIG. 15 is a hardware block diagram of a line failure detecting apparatus according to an embodiment of the present invention, and shows a hardware configuration of the line failure detecting apparatus 500 described with reference to FIGS. 1 to 14.
  • the line failure detecting apparatus 500 includes a communication device 501, a memory 503, and at least one processor 505.
  • the communication device 501 is connected to at least one processor 505 to transmit and receive data.
  • the memory 503 is connected to the at least one processor 505 and stores a program including instructions for executing the configuration and / or method according to the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 14.
  • the program implements the invention in combination with hardware such as memory 503 and at least one processor 505.

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Abstract

선로 장애 감지 방법, 그 시스템 및 망 관제 시스템이 제공된다. 이 방법은, 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 선로 장애 감지 시스템의 선로 장애 감지 방법으로서, 선로의 양단에 연결되는 각 노드에 포함된 네트워크 장치들을 원소로 하는 네트워크 장치 벡터를 노드 별로 생성하는 단계, 장애 알람이 발생하면, 상기 네트워크 장치 벡터의 원소 중에서 상기 장애 알람이 발생한 네트워크 장치에 대응하는 원소를 상기 장애 알람에 따른 통신 상태로 설정하는 단계, 그리고 상기 네트워크 장치 벡터에 설정된 통신 상태를 기초로 상기 선로의 장애 발생 여부 및 장애가 발생한 네트워크 장치를 판별하는 단계를 포함한다.

Description

선로 장애 감지 방법, 그 시스템 및 망 관제 시스템
본 발명은 선로 장애 감지 방법, 그 시스템 및 망 관제 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 망 운영자는 지역적으로 분할된 선로, IP(Internet Protocol)망, 전송망 등을 다양한 NMS(Network Management System)를 통해 운용한다.
현재의 망 관제 방식에 따르면, 임의의 선로 구간에서 장애가 발생되면, 망 운영자는 해당 선로에 연결된 네트워크 장치로부터 발생된 알람을 수집한다. 이후, 망 운영자는 다양한 도메인으로부터 발생된 장애 알람들을 종합적으로 분석하여 선로의 장애가 발생된 지점을 유추한다. 그리고 유추된 선로 장애 구간은 선로 시스템을 관리하는 선로 관리 운영자에게 통보되어 선로 관리 운영자로 하여금 대응하도록 한다.
이처럼, 종래의 망 관제 방식은 망 운영자가 여러 계위로 복잡하게 구성되는 전송 도메인 및 IP 도메인에 연결된 선로 구간의 장애에 대해 다양한 알람 상황을 오프라인으로 분석함으로써, 선로 장애 지점을 정확히 파악해야 한다. 따라서, 여러 도메인에서 발생되는 알람을 각 분리된 도메인과의 연결 관계를 파악하는데 있어 적지않은 시간이 소요되며, 도메인 별 담당 운용자들과의 협의 또한 필요하기 때문에 장애 파악에 많은 오버헤드가 발생한다.
이러한 오버헤드를 줄이기 위하여, 종래에 네트워크 장비의 알람을 활용하여 시스템 레벨에서 장애 상황이 발생된 구간을 파악하고자 하는 시도가 이루어지고 있다.
그런데, 통상의 선로 장애는 해당 선로 구간에 연결된 장비는 물론, 네트워크 기술의 알람 신호 전파 체계에 따라 선로 장애에 문제가 없는 네트워크 장비에도 다양한 알람들이 파생된다. 따라서, 실제 장애가 발생한 지점을 정확하게 추정하기 어렵고, 오판하는 경우, 결국 장애 구간으로 현장 출동이 불가피하다.
이처럼, 종래의 망 운용은 망 운영자의 직접적인 개입을 통해서만 도메인 간 알람 인과 관계를 정확히 분석해야 선로 장애 구간을 파악할 수 있다. 따라서, 분석을 위한 추가적인 비용이 발생할 뿐만 아니라, 망 복잡도가 증가될 수록 망 관제의 효율성이 저하되는 문제점이 발생된다.
본 발명이 해결하고자 하는 한 과제는 네트워크 장비 간 선로 연결 정보와 알람 정보를 기초로 온라인 상에서 선로 장애를 감지할 수 있는 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 선로의 종단 별로 선로 상태를 나타내는 각각의 벡터를 생성하고, 선로의 장애가 발생하는 경우, 그 벡터를 기초로 장애가 발생한 선로 구간을 감지할 수 있는 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 선로 장애 감지 방법은, 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 선로 장애 감지 시스템의 선로 장애 감지 방법으로서, 선로의 양단에 연결되는 각 노드에 포함된 네트워크 장치들을 원소로 하는 네트워크 장치 벡터를 노드 별로 생성하는 단계, 장애 알람이 발생하면, 상기 네트워크 장치 벡터의 원소 중에서 상기 장애 알람이 발생한 네트워크 장치에 대응하는 원소를 상기 장애 알람에 따른 통신 상태로 설정하는 단계, 그리고 상기 네트워크 장치 벡터에 설정된 통신 상태를 기초로 상기 선로의 장애 발생 여부 및 장애가 발생한 네트워크 장치를 판별하는 단계를 포함한다.
상기 생성하는 단계는, 상기 선로의 일단에 연결된 제1 노드에 속하는 적어도 하나의 제1 네트워크 장치를 원소로 하는 제1 네트워크 장치 벡터를 생성하는 단계, 그리고 상기 선로의 타단에 연결된 제2 노드에 속하고 상기 적어도 하나의 제1 네트워크 장치와 각각 연결되는 적어도 하나의 제2 네트워크 장치를 원소로 하는 제2 네트워크 장치 벡터를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 설정하는 단계는, 상기 제1 네트워크 장치 벡터의 원소 중에서 상기 장애 알람이 발생한 제1 네트워크 장치의 원소를 상기 장애 알람에 따른 통신 상태로 설정하는 단계, 그리고 상기 제2 네트워크 장치 벡터의 원소 중에서 상기 장애 알람이 발생한 제2 네트워크 장치의 원소를 상기 장애 알람에 따른 통신 상태로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 판별하는 단계는, 상기 제1 네트워크 장치 벡터와 상기 제2 네트워크 장치 벡터 간의 원소들에 대한 논리합(OR) 연산을 수행하는 단계, 그리고 논리합(OR) 연산을 통해 도출된 결과 벡터의 원소들 각각의 통신 상태를 이용하여 상기 선로의 상태를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 결정하는 단계는, 상기 결과 벡터의 모든 원소의 통신 상태가 장애 상태를 나타내거나 또는 상기 결과 벡터의 원소들 중에서 선로에 직접 연결된 네트워크 장치를 나타내는 원소의 통신 상태가 장애 상태를 나타내는 경우, 상기 선로의 상태를 장애 상태로 결정할 수 있다.
상기 결정하는 단계는, 상기 결과 벡터의 원소들 중에서 통신 상태가 장애 상태를 나타내는 원소의 개수가 임계치 이상인 경우, 상기 선로의 상태를 부분 장애 상태로 결정할 수 있다.
상기 생성하는 단계 이전에, 적어도 하나의 선로의 양단에 연결된 각 노드에 속하는 네트워크 장치들간의 선로 연결 정보를 이용하여, 서로 연결되는 노드 ID, 네트워크 장치 ID, 네트워크 장치의 포트 ID 및 선로 ID를 포함하는 네트워크 토폴로지 정보를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 생성하는 단계는, 상기 선로 ID가 동일한 노드 ID를 탐색하는 단계, 탐색된 노드 ID 별로 매칭되는 적어도 하나의 네트워크 장치 ID를 선별하는 단계, 그리고 선별된 네트워크 장치 ID를 각각 원소로 하는 네트워크 장치 벡터를 노드 ID 별로 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 선로 ID는, 관로 ID가 동일하거나 또는 관로 ID가 서로 다르게 할당되고, 상기 네트워크 장치 벡터는, 상기 선로 ID의 관로 ID가 동일하게 할당된 경우, 포트 ID가 다른 네트워크장치 ID를 각각 원소로 할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 선로 장애 감지 시스템은 선로의 양단에 연결되는 각 노드에 포함되는 네트워크 장치들을 원소로 하는 네트워크 장치 벡터를 노드 별로 생성하는 벡터 생성부, 그리고 통신 알람이 발생하면, 상기 네트워크 장치 벡터의 원소 중에서 상기 통신 알람이 발생한 네트워크 장치에 대응하는 원소를 상기 통신 알람에 따른 통신 상태로 설정하고, 상기 네트워크 장치 벡터에 설정된 통신 상태를 기초로 상기 선로의 상태를 판별하는 벡터 관리부를 포함하고, 상기 벡터 생성부는, 상기 노드 별로 생성된 네트워크 장치 벡터의 원소를 상기 선로를 통해 상호 연결되는 네트워크 장치들이 서로 대응하도록 설정한다.
상기 벡터 생성부는, 상기 선로의 일단에 연결된 제1 노드에 속하는 적어도 하나의 제1 네트워크 장치를 원소로 하는 제1 네트워크 장치 벡터와, 상기 선로의 타단에 연결된 제2 노드에 속하고 상기 적어도 하나의 제1 네트워크 장치와 각각 연결되는 적어도 하나의 제2 네트워크 장치를 원소로 하는 제2 네트워크 장치 벡터를 생성하고, 상기 벡터 관리부는, 상기 제1 네트워크 장치 벡터의 원소 중에서 장애 알람이 발생한 제1 네트워크 장치의 원소를 상기 장애 알람에 따른 통신 상태로 설정하고, 상기 제2 네트워크 장치 벡터의 원소 중에서 상기 장애 알람이 발생한 제2 네트워크 장치의 원소를 상기 장애 알람에 따른 통신 상태로 설정할 수 있다.
상기 통신 상태는, 정상 상태 또는 장애 상태를 포함하고, 상기 벡터 관리부는, 상기 네트워크 장치 벡터 및 상기 제2 네트워크 장치 벡터 간의 논리합(OR) 연산을 통해 도출된 결과 벡터의 원소들의 통신 상태가 정상 상태인지 또는 장애 상태인지에 따라 상기 선로의 상태를 결정할 수 있다.
상기 벡터 관리부는, 상기 결과 벡터의 원소들이 모두 정상 상태를 나타내면 상기 선로를 정상 상태로 판별하고, 상기 결과 벡터의 원소들이 모두 장애 상태를 나타내면 상기 선로를 장애 상태로 판별하며, 상기 결과 벡터의 원소들 중 일부가 장애 상태를 나타내면 상기 선로를 부분 장애 상태로 판별할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 망 관제 시스템은 선로를 통해 상호 연결되는 네트워크 장치들의 통신 상태를 원소로 포함하는 네트워크 장치 벡터를 선로 별로 생성하고, 상기 통신 상태를 기초로 선로의 상태를 판별하여 선로 상태 정보를 생성하는 선로 장애 감지 시스템, 그리고 상기 선로 장애 감지 시스템으로부터 선로 상태 정보를 수신하고, 상기 선로 상태 정보로부터 확인한 선로의 상태를 측정하며, 상기 선로의 상태를 측정한 결과를 기초로 선로의 상태를 최종 결정하고, 최종 결정된 선로의 상태를 상기 선로 장애 감지 시스템으로 제공하는 선로 관리 시스템을 포함한다.
상기 선로 장애 감지 시스템은, 선로의 양단에 연결된 노드 별로 상기 네트워크 장치 벡터를 생성하고, 통신 알람이 발생하면, 상기 네트워크 장치 벡터의 원소들 중에서 상기 통신 알람이 발생한 네트워크 장치에 대응하는 원소를 상기 통신 알람이 나타내는 통신 상태로 설정하며, 상기 통신 상태를 이용하여, 상기 선로의 상태를 정상 상태, 장애 상태 및 부분 장애 상태 중 적어도 하나로 판별할 수 있다.
상기 선로 관리 시스템은, 상기 선로 상태 정보로부터 확인된 선로에 대한 광 손실 측정(OTDR, Optical Time Domain Reflectometer)을 수행하고, 광 손실 측정 결과를 기초로 선로의 장애 상태 또는 정상 상태를 결정하며, 상기 광 손실 측정 결과 및 결정된 선로의 상태를 상기 선로 장애 감지 시스템으로 제공하고, 상기 광 손실 측정 결과를 기초로 장애 상태로 결정되면, 장애 조치를 실행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 선로 상태를 나타내는 벡터를 생성하고, 선로의 장애가 발생하는 경우, 그 벡터를 기초로 장애가 발생한 선로 구간을 확인할 수 있으므로, 실시간으로 발생되는 선로 장애에 대해 온라인 상에서 확인이 가능하여 망 관제의 효율성을 높일 수 있다.
또한, 선로 장애 확인 절차를 신속하게 할 수 있고, 근원 장애에 따른 조치를 빠르게 수행할 수 있으므로 서비스 회선의 품질을 개선할 수 있다.
또한, 선로 장애를 감지하는 시스템과 선로를 관리하는 시스템과의 자동화된 업무 프로세스를 통해 신속한 선로 장애 감지 및 복구가 수행되도록 할 수 있다.
따라서, 운영자 및 현장 요원의 불필요한 측정 및 출동의 비용을 최소화할 수 있어, 망 운용 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선로 장애를 설명하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선로 장애 감지 시스템과 주변 구성 간의 연결 관계를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크 토폴로지 생성을 위한 네트워크 인프라의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 상태 벡터의 생성 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상태 벡터 생성 과정을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 선로 정보를 담은 벡터 원소 class를 정의하는 코드 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 장애 알람의 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 통신 상태 변경 동작을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 선로의 통신 상태 판별 동작을 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 선로 상태 천이 과정을 나타낸 다이어그램이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 선로 상태의 초기 상태를 나타낸 예시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 선로 1의 장애 상태를 나타낸 예시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 선로 1의 부분 장애 상태를 나타낸 예시도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 선로 관리 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 선로 장애 감지 시스템의 하드웨어 구성을 나타낸 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선로 장애를 설명하는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 제1 통신 선로(11)는 FDF(Fiber Distribution Frame) A1을 통하여 POTN(Packet-Optical Transport Network) #1, ROADM(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer) #1, 라우터와 각각 연결된다. 그리고 제1 통신 선로(11)는 FDF B1을 통하여 POTN #2, ROADM #2, 라우터와 연결된다.
제2 통신 선로(13)는 FDF A2를 통하여 POTN #1, ROADM #1, 라우터와 연결된다. 그리고 제2 통신 선로(13)는 FDF B2를 통하여 POTN #2, ROADM #2, 라우터와 연결된다.
이처럼, 제1 통신 선로(11) 및 제2 통신 선로(13) 각각은 서로 독립된 복수의 네트워크 장치(FDF A1, FDF A2, FDF B1, FDF B2, POTN #1, ROADM #1, POTN #2, ROADM #2, 라우터)가 연결된 공용 시설이다. 만약, 통신 선로(11, 13)에 장애가 발생하면, 이 통신 선로(11, 13)의 양단에 연결된 네트워크 장치들은 동시에 장애 알람을 발생시킨다. 혹은, 통신 선로(11, 13)의 양단에 연결된 네트워크 장치들에서 동시에 장애 알람이 발생한다면, 결국, 통신 선로(11, 13)에 장애가 발생한 것이라 할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 이처럼 서로 독립된 복수의 네트워크 장치 간의 연결 정보를 기초로 통신 선로의 상태를 나타내는 상태 벡터(Vector)를 생성하고, 상태 벡터를 이용하여 선로 장애를 감지한다. 이러한 구성에 대해 도 2 ~ 도 10을 참고하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선로 장애 감지 시스템과 주변 구성 간의 연결 관계를 나타내고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크 토폴로지 생성을 위한 네트워크 인프라의 예시도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 상태 벡터의 생성 예시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상태 벡터 생성 과정을 나타낸 순서도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 선로 정보를 담은 벡터 원소 class를 정의하는 코드 예시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 장애 알람의 예시도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 선로 상태 변경 동작을 나타낸 순서도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 선로 상태 판별 동작을 나타낸 순서도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 선로 상태 천이 과정을 나타낸 다이어그램이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 선로 장애 감지 시스템(100)은 네트워크 인프라(200)로부터 통신 알람을 수집하여, 선로 상태를 판별한다. 선로 장애 감지 시스템(100)은 판별한 선로 상태 정보를 선로 관리 시스템(300)으로 통보한다. 선로 관리 시스템(300)은 선로 상태 정보가 장애를 나타내면, 광 손실 측정(OTDR, Optical Time Domain Reflectometer)을 수행하여, 해당 선로의 장애 여부를 확인한 후, 장애로 확인되면, 장애 조치를 수행한다. 이러한 선로 장애 감지 시스템(100) 및 선로 관리 시스템(300)은 전체 망을 관리하는 망 관제 시스템으로 구성된다.
여기서, 선로 장애 감지 시스템(100)은 시스템 데이터베이스(101), 네트워크 토폴로지 생성부(103), 상태 벡터 생성부(105), 알람 수집부(107) 및 상태 벡터 관리부(109)를 포함한다.
시스템 데이터베이스(101)는 네트워크 토폴로지(Topology) 테이블 및 선로 장애 판단 규칙 테이블을 저장한다.
네트워크 토폴로지 생성부(103)는 네트워크 인프라를 구성하는 네트워크 장치 정보를 기초로 네트워크 토폴로지 테이블을 생성한다. 네트워크 토폴로지 테이블은 표 1 및 표 2와 같고, 이는 도 3의 네트워크 인프라를 기초로 생성된 예시이다.
도 3을 참조하면, 국사A, 국사B, 가입자C, 가입자D는 통신망의 분기점을 의미한다. 국사A와 국사B, 국사B와 가입자C, 국사B와 가입자D는 적어도 하나의 선로를 통해 연결된다. 하나의 국사 또는 하나의 가입자는 적어도 하나의 네트워크 장치로 구성된다. 따라서, 국사 간 연결 또는 국사와 가입자간 연결은 국사 또는 가입자 내 적어도 하나의 네트워크 장치 간의 연결이라 할 수 있다.
국사A는 W1, P1, M1의 네트워크 장치를 포함하고, 국사B는 W2, P2, M2의 네트워크 장치를 포함하며, 가입자C는 P3의 네트워크 장치를 포함하고, 가입자D는 M3의 네트워크 장치를 포함한다.
국사A의 W1과 국사B의 W2는 선로 ID가 다른 두개의 선로(oca100, oca101)를 통해 연결된다. 국사A의 W1은 P1 및 M1와 연결되고, 국사B의 W2는 P2 및 M2와 연결된다. P1은 W1, W2를 통하여 P2와 연결되고, M1은 W1, W2를 통하여 M2와 연결된다.
국사B는 가입자C 및 가입자D와 각각 연결된다. 국사B의 P2는 가입자C의 P3와 선로 ID가 다른 두개의 선로(oca200, oca201)를 통해 연결된다. 국사B의 M2는 가입자D의 M3와 선로 ID가 다른 두개의 선로(oca300, oca301)를 통해 연결된다.
이때, 각 선로는 동일한 관로에 포함될 수도 있고, 서로 다른 관로에 포함될 수도 있다.
관로는 적어도 하나의 선로를 보호하는 시설이다. 예를들면, 합성수지 관을 매설하여 그 내부에 적어도 하나의 선로를 수용한다. 선로는 통신 케이블이라 할 수도 있다.
이처럼, 국사A와 국사B, 국사B와 가입자C 또는 가입자D를 연결하는 선로는 적어도 하나의 선로일 수 있으며, 이를 수식화하면, 수학식 1과 같다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2019010337-appb-I000001
여기서, a, z는 S에 포함된다. 수학식 1에 따르면, O a,z는 선로 ID(A n)의 수열로서, 선로는 연결된 순서가 중요하므로 수열로 나타내었다. O a,z에서 a와 z는 해당되는 네트워크 장치가 설치된 지역을 나타내는 집합 S의 원소이다. 하나의 선로는 적어도 하나의 코어로 구성되므로, 각 선로 집합 A x은 코어(cx,N)를 원소로 가지며, 이를 수식화하면, 수학식 2와 같다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2019010337-appb-I000002
표 1은 국사A 측의 네트워크 토폴로지를 나타내고, 표 2는 국사B 측의 네트워크 토폴로지를 나타낸다.
국사A-국사B
노드명 장치 타입 장치 ID 슬롯/포트 ID 선로 ID 관로 ID
국사A PTN P1 s1-p1 oca100 1000
국사A PTN P1 s2-p1 oca101 1001
국사A MSPP M1 s1-p1 oca100 1000
국사A MSPP M1 s2-p1 oca101 1001
국사A ROADM W1 s1-p1 oca100 1000
국사A ROADM W1 s2-p1 oca101 1001
국사B PTN P2 s1-p1 oca100 1000
국사B PTN P2 s2-p1 oca101 1001
국사B MSPP M2 s1-p1 oca100 1000
국사B MSPP M2 s2-p1 oca101 1001
국사B ROADM W2 s1-p1 oca100 1000
국사B ROADM W2 s2-p1 oca101 1001
국사B-가입자C/가입자D
노드명 장치 타입 장치 ID 슬롯/포트 ID 선로 ID 관로 ID
국사B PTN P2 s5-p1 oca200 2000
국사B PTN P2 s6-p1 oca201 2001
국사B MSPP M2 s8-p1 oca300 3000
국사B MSPP M2 s9-p1 oca301 3001
가입자C PTN P3 s1-p1 oca200 2000
가입자C PTN P3 s2-p1 oca201 2001
가입자D MSPP M3 s1-p1 oca300 3000
가입자D MSPP M3 s2-p1 oca301 3001
표 1 및 표 2에 따르면, 네트워크 장치는 사이트명, 장비 타입 및 시스템 명으로 식별된다. 네트워크 장치 간의 연결은 슬롯/포트, 선로 ID 및 관로 ID로 구분된다. 여기서, 동일한 선로 ID라 하더라도 관로 ID가 다르면, 다른 선로를 의미한다.
네트워크 토폴로지 생성부(103)는 일단위 또는 운영자가 정한 주기에 따라 네트워크 인프라의 장치 정보를 수신하여 이를 기초로 네트워크 토폴로지를 업데이트한다.
상태 벡터 생성부(105)는 시스템 데이터베이스(101)에 저장된 네트워크 토폴로지를 기초로, 선로의 양단에 연결되는 각 노드에 포함된 네트워크 장치들을 원소로 하는 네트워크 장치 벡터를 노드 별로 생성한다. 이러한 네트워크 장치 벡터는 선로를 통해 상호 연결되는 네트워크 장치들이 서로 대응하는 위치에 원소로 설정된다. 여기서, 원소는 네트워크 장치의 통신 상태로 설정되므로, 이하, 본 명세서에서 '네트워크 장치 벡터'를 '상태 벡터'로 통칭하여 기술하기로 한다.
이때, 통신 상태는 네트워크 장치들의 통신 상태로서, 선로와 네트워크 장치 들간의 연결 상태라고 할 수도 있다.
이때, 한 실시예에 따르면, 상태 벡터는 관로가 동일한 선로들에 연결된 네트워크 장치들의 통신 상태를 원소로 한다. 도 3을 참조하면, oca100과 oca101이 동일한 관로에 포함된다면, 국사A와 국사B의 상태 벡터는 하나가 생성된다. 반면, oca100과 oca101이 서로 다른 관로에 포함된다면, 국사A와 국사B의 상태 벡터는 두개가 생성된다.
다른 실시예에 따르면, 상태 벡터는 선로 별로 연결된 네트워크 장치들의 통신 상태를 원소로 한다. 즉, 수학식 1에 정의된 선로 각각에 대한 상태 벡터가 생성될 수 있다. 이때, 표 1 및 표 2에서 설명한 슬롯/포트는 선로 별로 다르게 설정된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상태 벡터는 수학식 2에 정의된 선로 내 코어 별로 각각의 상태 벡터가 생성될 수 있다. 이때, 표 1 및 표 2에서 설명한 슬롯/포트는 코어 별로 다르게 설정된다.
본 발명의 실시예에서, 상태 벡터는 관로가 다른 선로 별로 생성된다.
도 4를 참조하면, 국사A와 국사B는 관로가 서로 다른 선로 oca100과 oca101을 통해 연결된다.
oca100에 대한 상태 벡터는 국사A에 대한 상태 벡터(V1,1)와 국사B에 대한 상태 벡터(V1,2)가 쌍(Pair)으로 생성된다. 도 3에서 국사A의 네트워크 장치는 W1, P1, M1으로 총 세 개이므로, 국사A에 대한 상태 벡터(V1,1)는 W1의 oca100으로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(a1), P1의 W1을 거쳐 oca100으로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(a2), M1의 W1을 거쳐 oca100으로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(a3)를 포함한다.
국사B의 네트워크 장치는 W2, P2, M2로 총 세개이므로, 국사B에 대한 상태 벡터(V1,2)는 W2의 oca100으로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(b1), P2의 W2를 거쳐 oca100으로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(b2), M2의 W2를 거쳐 oca100으로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(b3)를 포함한다.
이처럼, 상태 벡터
Figure PCTKR2019010337-appb-I000003
와
Figure PCTKR2019010337-appb-I000004
는 서로 마주보는 네트워크 장치의 연결 상태를 나타내므로 서로 짝(pair)을 이루어 벡터의 원소 자리가 반대편 짝이 되는 벡터의 원소에 1:1 대응된다. 즉, a1과 b1, a2와 b2, a3와 b3는 서로 대응된다. 이러한 방식으로 다른 선로들에 대한 상태 벡터 역시 생성되며, 다음과 같다.
oca101에 대한 상태 벡터는 국사A에 대한 상태 벡터(V2,1)와 국사B에 대한 상태 벡터(V2,2)가 쌍으로 생성된다. 국사A에 대한 상태 벡터(V2,1)는 W1의 oca101로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(c1), P1의 W1을 거쳐 oca101로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(c2), M1의 W1을 거쳐 oca101로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(c3)를 포함한다.
국사B에 대한 상태 벡터(V2,2)는 W2의 oca101로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(d1), P2의 W2를 거쳐 oca101로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(d2), M2의 W2를 거쳐 oca101로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(d3) 를 포함한다.
국사B와 가입자C는 관로가 서로 다른 oca200, oca201을 통해 연결되고, 국사B와 가입자D는 관로가 서로 다른 oca300, oca301을 통해 연결된다.
oca200에 대한 상태 벡터는 국사B에 대한 상태 벡터(V3,1)와 가입자C에 대한 상태 벡터(V3,2)가 쌍으로 생성된다. 국사B에 대한 상태 벡터(V3,1)는 P2의 oca200으로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(e1)를 포함한다. 가입자C에 대한 상태 벡터(V3,2)는 P3의 oca200으로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(f1)을 포함한다.
oca201에 대한 상태 벡터는 국사B에 대한 상태 벡터(V4,1)와 가입자C에 대한 상태 벡터(V4,2)가 쌍으로 생성된다. 국사B에 대한 상태 벡터(V4,1)는 P2의 oca201로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(g1)을 포함한다. 가입자C에 대한 상태 벡터(V4,2)는 P3의 oca201로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(h1)을 포함한다.
oca300에 대한 상태 벡터는 국사B에 대한 상태 벡터(V5,1)와 가입자C에 대한 상태 벡터(V5,2)가 쌍으로 생성된다. 국사B에 대한 상태 벡터(V5,1)는 M2의 oca300으로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(i1)을 포함한다. 가입자C에 대한 상태 벡터(V5,2)는 M3의 oca300으로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(j1)을 포함한다.
oca301에 대한 상태 벡터는 국사B에 대한 상태 벡터(V6,1)와 가입자C에 대한 상태 벡터(V6,2)가 쌍으로 생성된다. 국사B에 대한 상태 벡터(V6,1)는 M2의 oca301로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(k1)을 포함한다. 가입자C에 대한 상태 벡터(V6,2)는 M3의 oca301로 연결되는 포트의 통신 상태를 나타내는 요소(l1)을 포함한다.
이와 같이, 생성되는 상태 벡터를 수식으로 표현하면, 다음 수학식 3과 같다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2019010337-appb-I000005
여기서, x는 선로 ID이고, y는 {1, 2}에 속한다. x는 선로 구간을 대표하는 ID가 되며, y는 해당 선로의 종단점을 의미하므로 1 또는 2의 값을 갖는다.
동일한 관로에 포함되는 선로들은 하나의 상태 벡터로 생성되었으나, 앞서 수학식 1 및 2에서 설명한 바와 같이, 각 선로에 대한 상태 벡터를 개별 생성할 수도 있다. 즉, 도 4에서는 oca100과 oca101이 관로가 다른 것을 전제로 하였으나, 관로가 동일한 경우도 가능하다.
또한, 선로 내 코어 별로 상태 벡터를 생성할 수도 있다.
한편, 생성된 상태 벡터의 원소는 네트워크 장치의 포트의 통신 상태 또는 포트의 연결 상태를 의미한다. 예를들면, V 1,1에서 원소 a1은 국사A의 네트워크 장치(W1)의 포트 s1-p1의 통신 상태를 의미한다.
포트의 통신 상태는 0 또는 1로 표현되며, 0인 경우 정상 상태를 나타내고, 1인 경우 장애 상태를 나타낸다. 상태 벡터가 생성될 때 모든 상태 벡터의 원소 들의 상태값은 0으로 설정된다.
상태 벡터 생성부(105)가 상태 벡터를 생성하는 동작은 도 5와 같다. 도 5를 참조하면, 상태 벡터 생성부(105)는 시스템 데이터베이스(101)에 저장된 네트워크 토폴로지를 입력(S101)받는다.
네트워크 토폴로지 상에서, 선로 ID, 관로 ID가 동일할 경우, 두 국사는 서로 인접해있다고 할 수 있다.
국사 간 인접 여부를 확인하기 위하여, 상태 벡터 생성부(105)는 입력(S101)받은 네트워크 토폴로지에 포함된 국사 정보가 기 생성된 상태 벡터의 국사 노드로 존재하는지 판단한다(S103).
예를들면, 표 1의 첫번째 줄이 입력되면, 국사A는 처음 입력되었으므로 국사A에 대응하는 노드를 생성한다. 이후, 표 2의 첫번째 줄이 입력되면, 이미 표 1을 통해 국사A와 국사B에 대한 노드가 생성되었으므로, 새로운 노드를 생성할 필요가 없다.
존재하지 않으면, 입력받은 네트워크 토폴로지에 포함된 국사 정보에 대응하는 국사 노드를 생성한다(S105).
S103 단계에서 국사 노드가 존재하는 경우로 판단되거나 또는 S105 단계에서 국사 노드가 생성된 후, 상태 벡터 생성부(105)는 국사 노드에 연결된 관로의 기 생성된 상태 벡터가 존재하는지 판단한다(S107). 도 3에 따르면, 국사A와 국사B는 oca100과 oca101을 통해 연결된다. 이때, oca100과 oca101이 동일한 관로에 포함된다면, 국사A와 국사B는 하나의 상태 벡터가 생성되지만, 서로 다른 관로에 포함되면, 국사A와 국사B는 두 개의 상태 벡터가 생성된다.
S107 단계에서, 국사 노드에 연결된 관로의 상태 벡터가 존재하지 않는 경우로 판단되면, 국사 노드에 연결된 관로의 ID를 키 값으로 가지는 상태 벡터를 생성한다(S109).
S107 단계에서 국사 노드에 연결된 관로의 상태 벡터가 존재하는 경우로 판단되거나, 또는 S109 단계에서 상태 벡터가 생성되면, 상태 벡터에 국사 노드의 통신 상태를 나타내는 원소를 추가한다(S111).
이상의 단계들(S101 ~ S111)은 코드들로 구현될 수 있다. 국사 및 상태 벡터 원소 클래스(Class)를 정의하는 코드의 예시는 다음 표와 같다.
먼저, 국사 class를 정의하는 코드는 표 3과 같다.
//국사 class 정의class Node { public String siteName; //국사명 public HashMap<String, List<Edge>> neighbors = new HashMap<String, List<Edge>>(); //관로ID를 key로, 해당 관로를 지나가는 케이블 정보를 Value로 가지는 벡터 생성 public Node() { } public Node(String x) { this.siteName = x; }}
선로 정보를 담은 벡터 원소 class를 정의하는 코드는 도 6과 같다.
또한, 노드 및 상태 벡터의 원소를 생성 및 추가하는 코드의 예시는 다음 표 4, 5, 6, 7, 8, 9와 같다.
List<String> lines = new ArrayList<String>(); //현재까지 노드가 생성되어 있는 국사명 저장//해당 국사의 노드가 존재하지 않는다면 노드 생성//이미 노드가 존재한다면, 해당 노드 불러오기if(!lines.contains(siteA)) { lines.add(siteA); node1 = new Node(siteA);}else { Iterator it = g.nodes.iterator(); while(it.hasNext()) { temp1 = (Node) it.next(); if(temp1.siteName.equals(siteA)) { node1 = temp1; break; } } }if(!lines.contains(siteZ)) { lines.add(siteZ); node2 = new Node(siteZ);}else { Iterator it = g.nodes.iterator(); while(it.hasNext()) { temp2 = (Node) it.next(); if(temp2.siteName.equals(siteZ)) { node2 = temp2; break; } } }
Vector vector1 = new Vector(siteA, siteZ); //벡터 원소 생성vector1.setSystem(A시스템명, Z시스템명); //해당 벡터 원소에 System명 추가vector1.setSysPort(A슬롯/포트, Z슬롯/포트); //해당 벡터 원소에 슬롯/포트 정보 추가vector1.setCableID(CableID); //해당 Cable ID 정보 추가Vector vector2 = new Vector(siteZ, siteA);vector2.setSystem(Z시스템명, A시스템명);vector2.setSysPort(Z슬롯/포트, A슬롯/포트);vector2.setCableID(CableID);
//서로 대항하는 벡터 원소 정보 추가 vector1.opposit = vector2;vector2.opposit = vector1;
//각 국사에 해당 관로ID를 갖는 벡터 존재 여부 체크Boolean conduit1 = node1.neighbors.containsKey("관로ID"); Boolean conduit2 = node2.neighbors.containsKey("관로ID");
//A측 국사에 해당 관로ID 벡터가 존재하면 기존 벡터에 원소추가, 존재하지 않으면 벡터 생성 후 원소추가if(conduit1) { ArrayList<Edge> edges1 = node1.neighbors.get("관로ID"); edges1.add(edge1); node1.neighbors.replace("관로ID", edges1);}else { ArrayList<Edge> edges1 = new ArrayList<Edge>(); edges1.add(edge1); node1.neighbors.put("관로ID", edges1);}
//Z측 국사에 해당 관로ID 벡터가 존재하면 기존 벡터에 원소추가, 존재하지 않으면 벡터 생성 후 원소추가if(conduit2) { ArrayList<Edge> edges2 = node2.neighbors.get("관로ID"); edges2.add(edge2); node2.neighbors.replace("관로ID", edges2);}else { ArrayList<Edge> edges2 = new ArrayList<Edge>(); Edges2.add(edge2); node2.neighbors.put("관로ID", edges2);}
알람 수집부(107)는 네트워크 인프라(300)로부터 통신 알람을 수집하여, 상태 벡터 관리부(109)로 출력한다. 통신 알람은 선로 장애 알람(예, LOS),선로 장애 해지(예, Clear) 알람 등일 수 있다. 여기서, 알람 수집은 운영자가 지정하는 시간 주기에 따라 네트워크 인프라(300)로부터 발생되는 알람을 수집하거나 또는 실시간으로 수집할 수 있다.
알람 수집부(107)는 도 7과 같은 형식의 통신 알람을 수집할 수 있다. 도 7을 참조하면, 통신 알람(400)은 장비 항목(401), 포트 항목(403), 장애 알람 항목(405), 발생 시간 항목(407)을 포함한다.
상태 벡터 관리부(109)는 장애 알람이 발생하면, 노드 별 상태 벡터의 원소 중에서 장애 알람이 발생한 네트워크 장치에 대응하는 원소를 장애 알람에 따른 통신 상태로 설정한다.
도 8을 참조하면, 상태 벡터 관리부(109)는 알람 수집부(107)로부터 통신 알람이 전달(S201)되면, 통신 알람이 발생한 네트워크 장치 및 이 네트워크 장치가 연결된 선로를 식별한다(S203).
상태 벡터 관리부(109)는 식별한 선로의 상태 벡터에서 네트워크 장치의 통신 상태를 변경한다(S205). 즉, 0으로 설정된 상태값을 1로 변경한다.
이때, 상태 벡터 관리부(109)는 표 1 및 표 2의 네트워크 토폴로지 테이블을 토대로 네트워크 인프라내 네트워크 장치들의 장비 타입을 알 수 있다. 또한, 상태 벡터 관리부(109)는 시스템 데이터베이스(101)에 저장된 장비 타입 별 선로 장애 알람 형식을 기초로, 상태값을 변경한다.
표 10은 장비 타입 별 선로 장애 알람 형식을 나타내며, 이는 시스템 데이터베이스(101)의 선로 장애 판단 규칙에 저장된다.
장비 타입 선로 장애 알람 형식(심볼)
PTN Loss of Signal
ROADM OSC_LOS
MSPP LOS
CWDM LOS
ROUTER Link Shutdowm
SWITCH Link Down
예를들면, 상태 벡터 관리부(109)는 도 7의 통신 알람의 첫 줄에서 LOS는 표 10의 MSPP에 해당함을 식별한다. 상태 벡터 관리부(109)는 상태 벡터 생성부(105)가 생성한 상태 벡터 중에서 slot1/port5가 연결된 선로의 상태 벡터에서, MSPP의 통신 상태값을 0에서 1로 변경한다.
상태 벡터 관리부(109)는 통신 알람에 따라 상태 벡터가 업데이트되거나 또는 기 설정된 주기가 도래하면, 선로의 상태를 판별하는 동작을 한다. 이러한 선로의 상태를 판별하는 동작은 도 9와 같다.
도 9를 참조하면, 상태 벡터 관리부(109)는 상태 벡터 생성부(105)로부터 선로 별 상태 벡터 쌍, 예를들면, (V a,1, V a,2)을 입력받는다(S301). 상태 벡터 쌍은 선로의 양단에 연결된 장비 타입이 동일한 각 네트워크 장치의 통신 상태가 상호 대응한다.
상태 벡터 관리부(109)는 입력(S301)받은 상태 벡터들(V a,1, V a,2) 간 논리합(OR) 연산을 수행한다(S303). 도 4를 참조하여, V 1,1, V 1,2간의 논리합 연산을 수식화하면 다음 수학식 4와 같다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2019010337-appb-I000006
상태 벡터 관리부(109)는 논리합 연산(S303)을 통해 도출된 결과 벡터(V result)를 구성하는 원소들, 즉,
Figure PCTKR2019010337-appb-I000007
,
Figure PCTKR2019010337-appb-I000008
,
Figure PCTKR2019010337-appb-I000009
의 상태값이 모두 0인지 판단한다(S305).
모두 0으로 판단되면, 상태 벡터 관리부(109)는 해당 선로의 상태를 정상 상태로 판단한다(S307).
모두 0이 아닌 경우, 모두 1인지 판단한다(S309). 모두 1이 아니라고 판단되면, 결과 벡터의 상태값이 1인 원소가 선로에 직접 연결된 네트워크 장비인지를 판단한다(S311).
상태 벡터 관리부(109)는 S309 단계에서 모두 1로 판단되거나 또는 S311 단계에서 결과 벡터의 상태값이 1인 원소가 선로에 직접 연결된 네트워크 장비로 판단되면, 해당되는 선로의 상태를 장애 상태로 판단한다(S313).
또한, S311 단계에서, 결과 벡터의 상태값이 1인 원소가 선로에 직접 연결된 네트워크 장비가 아니라고 판단되면, 결과 벡터의 상태값이 1인 원소의 개수가 임계치 이상인지를 판단한다(S315). 이때, 임계치 미만이면, S301 단계로 돌아간다.
반면, 임계치 이상이면, 해당 선로의 상태를 부분 장애 상태로 판단한다(S317). 예를들어, 상태 벡터의 원소의 개수가 10개이고 임계치가 80%라고 가정하자. 이때, 상태값이 1인 원소의 개수가 8개 이상이라면, 해당 선로의 상태를 부분 장애 상태로 판단한다.
상태 벡터 관리부(109)는 이상의 과정(S301 ~ S317)을 통해 선로 상태를 판단하며, 선로 상태는 도 10과 같은 상태 천이 과정을 거친다.
도 10을 참조하면, 선로 상태는 초기 상태, 정상 상태, 부분 장애 상태, 장애 상태, 종료 상태로 구분된다. 이때, 각 선로 상태는 선로 별 상태 벡터에 대한 도 10의 과정을 통해 결정된다.
시스템이 초기화되거나 상태 벡터가 생성될 때, 그 상태 벡터의 선로 상태는 초기 상태에 있다. 상태 벡터 생성이 완료된 이후, 그 상태 벡터의 선로 상태는 초기 상태에서 정상 상태로 천이한다(①).
이후, 정상 상태에서 통신 알람이 발생하여 상태 벡터의 상태값이 갱신되면,선로 상태는 정상 상태에서 장애 상태로 천이(②)하거나, 부분 장애 상태로 천이(③)하거나, 종료 상태로 천이(④)한다. 통신 알람이 장애 알람이고, 갱신된 상태값이 모두 1로 변경된 경우, 선로 상태는 정상 상태에서 장애 상태로 천이(②)한다. 갱신된 상태값의 일부가 1로 변경된 경우, 선로 상태는 정상 상태에서 부분 장애 상태로 천이(③)한다. 통신 알람이 통신 종료 알람인 경우, 선로 상태는 정상 상태에서 종료 상태로 천이(④)한다.
또한, 장애 상태에서 장애 복구 알람이 발생하여 상태 벡터의 상태값이 모두 0으로 갱신되면, 선로 상태는 장애 상태에서 정상 상태로 천이(⑤)한다. 그리고 상태 벡터의 상태값의 일부가 0으로 갱신되면, 선로 상태는 장애 상태에서 부분 장애 상태로 천이(⑥)한다. 장애 상태에서 통신 종료 알람이 발생하면, 선로 상태는 장애 상태에서 종료 상태로 천이(⑦)한다.
또한, 부분 장애 상태에서 장애 복구 알람이 발생하여 상태 벡터의 상태값이 모두 0으로 갱신되면, 선로 상태는 부분 장애 상태에서 정상 상태로 천이(⑧)한다. 그리고 상태값이 모두 1로 갱신되면, 선로 상태는 부분 장애 상태에서 장애 상태로 천이(⑨)한다. 부분 장애 상태에서 통신 종료 알람이 발생하면, 선로 상태는 부분 장애 상태에서 종료 상태로 천이(⑩)한다.
또한, 종료 상태에서 모든 상태 벡터에 대한 통신 종료 알람이 발생하면, 선로 상태는 초기 상태로 진입(⑪)한다.
이상의 설명에 기초하여, 네트워크 인프라에 대한 선로 상태를 나타내는 상태 벡터를 생성 및 변경하고, 상태 벡터의 상태값을 기초로 선로 상태를 판별 및 천이하는 실시예를 설명한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 선로 상태의 초기 상태를 나타낸 예시도이고, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 선로 1의 장애 상태를 나타낸 예시도이고, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 선로 1의 부분 장애 상태를 나타낸 예시도이다.
도 11을 참조하면, 국사A와 국사B는 선로 1 및 선로 2를 통해 각각 연결된다. 국사B는 가입자C와 선로 3 및 선로 4를 통해 각각 연결된다. 국사B는 가입자D와 선로 5 및 선로 6을 통해 각각 연결된다. 국사B는 기지국E와 선로 7을 통해 연결된다. 여기서, 국사, 가입자, 기지국은 선로의 종단점을 지칭한다.
이때, 본 발명의 실시예에서는 관로가 동일한 통신 선로에 대해서 상태 벡터는 1개가 생성되므로, 통신 선로는 관로가 다르다는 것을 전제로 한다.
선로 1의 일단은 국사A의 ROADM A1과 연결되고, 선로 1의 타단은 국사B의ROADM B1과 연결된다. MSPP(Multiservice Switching Platform) A는 ROADM A1을 통해 선로 1에 연결된다. PTN A는 ROADM A1을 통해 선로 1에 연결된다. Router A는 ROADM A1을 통해 선로 1에 연결된다. MSPP B는 ROADM B1을 통해 선로 1에 연결된다. PTN B는 ROADM B1을 통해 선로 1에 연결된다. Router B는 ROADM B1을 통해 선로 1에 연결된다.
선로 1에 대한 국사A의 상태 벡터(V1,1)는 ROADM A1이 선로1에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, MSPP A가 ROADM A1과 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, PTN A가 ROADM A1과 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, Router A가 ROADM A1과 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소를 포함한다. 여기서, MSPP A, PTN A, Router A는 ROADM A1을 통해 선로 1에 연결되므로, ROADM A1과 연결되는 포트의 상태는 곧 선로 1에 연결되는 포트의 상태라 할 수 있다.
선로 1에 대한 국사B의 상태 벡터(V1,2)는 ROADM B1가 선로 1에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, MSPP B가 ROADM B1에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, PTN B가 ROADM B1에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, Router B가 ROADM B1에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소를 포함한다. 여기서, MSPP B, PTN B, Router B는 ROADM B1을 통해 선로 1에 연결되므로, ROADM B1과 연결되는 포트의 상태는 곧 선로 1에 연결되는 포트의 상태라 할 수 있다.
이때, 초기 상태이므로, 국사A 및 국사B에 대한 각각의 상태 벡터(V1,1, V1,2)를 구성하는 각 원소의 상태값은 모두 0으로 설정된다.
선로 2의 일단은 국사A의 ROADM A2와 연결되고, 선로 2의 타단은 국사B의ROADM B2와 연결된다. MSPP A는 ROADM A2를 통해 선로 2에 연결된다. PTN A는 ROADM A2를 통해 선로 2에 연결된다. Router A는 ROADM A2를 통해 선로 2에 연결된다. MSPP B는 ROADM B2를 통해 선로 2에 연결된다. PTN B는 ROADM B2를 통해 선로 2에 연결된다. Router B는 ROADM B2를 통해 선로 2에 연결된다.
선로 2에 대한 국사A의 상태 벡터(V2,1)는 ROADM A2가 선로 2에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, MSPP A가 ROADM A2에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, PTN A가 ROADM A2에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, Router A가 ROADM A2에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소를 포함한다. 여기서, MSPP A, PTN A, Router A는 ROADM A2를 통해 선로 2에 연결되므로, ROADM A2와 연결되는 포트의 상태는 곧 선로 2에 연결되는 포트의 상태라 할 수 있다.
선로 2에 대한 국사B의 상태 벡터(V2,2)는 ROADM B2가 선로 2에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, MSPP B가 ROADM B2에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, PTN B가 ROADM B2에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, Router B가 ROADM B2에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소를 포함한다. 여기서, MSPP B, PTN B, Router B는 ROADM B2를 통해 선로 2에 연결되므로, ROADM B2와 연결되는 포트의 상태는 곧 선로 2에 연결되는 포트의 상태라 할 수 있다.
이때, 초기 상태이므로, 국사A 및 국사B에 대한 각각의 상태 벡터(V2,1, V2,2)를 구성하는 각 원소의 상태값은 모두 0으로 설정된다.
선로 3, 선로 4의 일단은 국사B의 CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing) B와 각각 연결되고, 선로 3, 선로 4의 타단은 가입자C의 CWDM C와 각각 연결된다. 이때, CWDM B는 MSPP B와 연결되고, CWDM C는 MSPP C와 연결된다.
CWDM B와 CWDM C는 서로 다른 포트를 사용하여 선로 3 및 선로 4와 각각 연결된다. 선로 3에 대한 국사B의 상태 벡터(V3,1)는 CWDM B가 선로 3에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, MSPP B가 CWDM B를 통해 선로 3에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소로 구성된다. 선로 3에 대한 가입자C의 상태 벡터 상태 벡터(V3,2)는 CWDM C가 선로 3에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, MSPP C가 CWDM C를 통해 선로 3에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소로 구성된다.
선로 4에 대한 국사B의 상태 벡터(V4,1)는 CWDM B가 선로 4에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, MSPP B가 CWDM B를 통해 선로 4에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소로 구성된다. 선로 4에 대한 가입자C의 상태 벡터(V4,2)는 CWDM C가 선로 4에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소, MSPP C가 CWDM C를 통해 선로 4에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소로 구성된다.
이때, 초기 상태이므로, 국사B 및 가입자C에 대한 각각의 상태 벡터(V4,1, V4,2)를 구성하는 각 원소의 상태값은 모두 0으로 설정된다.
PTN B와 PTN D는 서로 다른 포트를 사용하여 선로 5 및 선로 6과 각각 연결된다. 선로 5 및 선로 6의 일단은 PTN B와 각각 연결되고, 선로 5 및 선로 6의 타단은 PTN D와 각각 연결된다. 선로 5에 대한 국사B의 상태 벡터(V5,1)는 PTN B가 선로 5에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소를 포함하고, 선로 5에 대한 가입자D의 상태 벡터(V5,2)는 PTN D가 선로 5에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소를 포함한다. 선로 6에 대한 국사B의 상태 벡터(V6,1)는 PTN B가 선로 6에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소를 포함하고, 선로 6에 대한 가입자D의 상태 벡터(V6,2)는 PTN D가 선로 6에 연결되는 포트의 상태를 나타내는 원소를 포함한다. 이때, 초기 상태이므로, 국사B 및 가입자D에 대한 각각의 상태 벡터(V5,1, V5,2, V6,1, V6,2)를 구성하는 각 원소의 상태값은 모두 0으로 설정된다.
선로 7의 일단은 국사B의 Switch B와 연결되고 선로 7의 타단은 기지국 E의 Switch E와 연결된다. 선로 7에 대한 국사B의 상태 벡터(V7,1)는 Switch B가 선로 7에 연결되는 포트의 상태를 원소로 포함하고, 기지국 E의 상태 벡터(V7,2)는 Switch E가 선로 7에 연결되는 포트의 상태를 원소로 포함한다. 이때, 초기 상태이므로, 국사B 및 가입자E에 대한 각각의 상태 벡터(V7,1, V7,2)를 구성하는 각 원소의 상태값은 모두 0으로 설정된다.
즉, 모든 선로들에 대한 국사A, 국사B, 가입자C, 가입자D, 기지국E 각각의 상태 벡터를 구성하는 원소들의 상태값은 모두 0이므로, 선로들의 상태는 정상 상태이다.
이때, 도 12와 같이, 선로 1이 끊어지는 장애가 발생하면, 선로 1에 연결된 각 네트워크 장치들, 즉, ROADM A1, MSPP A, PTN A, Router A, ROADM B1, MSPP B, PTN B, Router B의 선로 1에 연결된 포트에서 모두 Loss Of Signal 혹은 LOS와 같은 장애 알람이 발생한다. 이 장애 알람은 선로 1에 연결된 네트워크 장치들로부터 신호를 받을 수 없다는 의미이다. 그리고 가입자C의 MSPP C에서도 AIS(Alarm Indication Signal)와 같은 통신 알람이 발생한다.
상태 벡터 관리부(도 2의 109)는 통신 알람이 수신되면, 통신 알람이 발생한 네트워크 장치들이 연결된 선로 1의 상태 벡터(V1,1, V1,2)의 원소 중에서 해당 네트워크 장치에 대응하는 원소의 상태값을 변경한다. 이때, 장애 알람이므로, 상태값은 0에서 1로 변경된다.
가입자C의 MSPP C에서도 통신 알람이 발생하였지만, 표 3에서 설명한 것처럼, 본 발명의 실시예에서 상태 변경은 장애 알람을 기초로 하므로, 가입자C의 MSPP C와 연결된 선로 3, 선로 4의 상태 벡터는 변경하지 않는다.
상태 벡터 관리부(109)는 선로 1의 상태 벡터(V1,1, V1,2)를 변경한 후, 선로 별로 쌍을 이루는 각 상태 벡터를 논리합(OR) 연산한다. 이때, 선로 1의 상태 벡터간 연산을 수식으로 나타내면, 다음 수학식 5와 같다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2019010337-appb-I000010
이처럼, 선로 1의 상태 벡터(V1,1, V1,2)는 모두 1로 변경되었으므로, 상태 벡터(V1,1, V1,2)간 논리합(OR) 연산 결과로 도출된 결과 벡터(Vresult)는 상태값이 모두 1이다. 따라서, 선로 1의 상태는 정상 상태에서 장애 상태로 천이한다.
그러나, 선로 2, 선로 3, 선로 4, 선로 5, 선로 6, 선로 7에 대한 상태 벡터들은 모두 변경되지 않았다. 이중에서 선로 2의 상태 벡터간 연산을 수식으로 나타내면 다음 수학식 6과 같다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2019010337-appb-I000011
이처럼, 선로 2의 상태 벡터, 즉, V2,1, V2,2는 상태값이 모두 0이므로, 상태 벡터(V2,1, V2,2)간 논리합(OR) 연산 결과로 도출된 결과 벡터(Vresult)는 상태값이 모두 0이다. 따라서, 선로 2의 상태는 정상 상태를 유지한다. 이는 선로 3, 선로 4, 선로 5, 선로 6, 선로 7에 대해서도 마찬가지이다.
따라서, 각 선로의 상태 벡터를 구성하는 원소의 상태값을 통해 장애가 발생한 선로 및 네트워크 장치를 식별할 수 있다.
그러나, 종래와 같이 시스템 레벨에서 네트워크 장치의 알람만을 활용하는 경우, 국사 A만을 참조하면, ROADM A1의 선로 장애에 따라 LOS 알람이 발생되었으나, MSPP A, PTN, A, Router A에서도 모두 LOS 및 Link Down 등의 장애 알람을 발생시키므로, MSPP A, PTN A, Router A가 연결되는 모든 선로 구간에서 장애가 발생된 것으로 인지하는 오류가 발생한다.
즉, 네트워크 기술의 알람 신호 전파 체계에 따라 선로 1에 직접 연결되지 않은 MSPP A/B/C, PTN A/B, Router A/B에서도 모두 장애 알람이 발생하므로, ROADM A1과 ROADM B1 장비 사이의 선로 1의 장애로 인하여 장애 알람이 발생하였으나, 선로 1에서만 장애가 발생한 것인지 선로 2에서도 장애가 발생한 것인지를 시스템 레벨에서는 판단할 수 없다. 게다가 가입자 C에서까지 장애 알람이 발생되므로, 망 운영자는 선로 1의 장애 때문인지를 바로 알기 어렵다. 따라서, 운용자가 직접 현장에 방문하여 망 장애 분석을 해야만 했다.
그러나, 본 발명의 실시예에서는 선로들에 대한 각각의 상태 벡터들을 논리합(OR) 연산하여 도출된 결과 벡터의 상태값을 통해 장애가 발생한 선로 및 네트워크 장치를 온라인 상으로 쉽게 식별할 수 있다.
또한, 표 11과 같은 장애 알람이 발생할 수 있으며, 이를 도 13을 참고하여 설명한다.
장비 포트 장애 알람 발생시간
MSPP A slot1/port5 Loss of Signal(LOS) 2016/1/1 20:13:01
MAPP B slot6/port10 Loss of Signal(LOS) 2016/1/1 20:13:01
표 11은 MSPP의 장애 알람으로서, MSPP A, MSPP B의 접속부 유니트의 고장이 발생하는 경우가 해당될 수 있다. 또는 MSPP A와 ROADM A1간의 선로, MSPP B와 ROADM B1간의 선로가 모두 절단된 경우에 MSPP의 장애 알람이 발생할 수 있다.
도 13을 참조하면, MSPP A, MSPP B의 장애 알람이 각각 발생하였으므로, 상태 벡터 관리부(109)는 선로 1의 국사A에 대한 상태 벡터(V1,1)의 원소 중에서 MSPP A가 해당하는 원소의 상태값을 0에서 1로 변경한다. 그리고 선로 1의 국사B에 대한 상태 벡터(V1,2)의 원소 중에서 MSPP B가 해당하는 원소의 상태값을 0에서 1로 변경한다.
상태 벡터 관리부(109)는 상태 벡터(V1,1, V1,2)를 변경한 후, 선로 별로 쌍을 이루는 각 상태 벡터(V1,1, V1,2)를 논리합(OR) 연산하며, 이를 수식으로 나타내면 다음 수학식 7과 같다.
[수학식 7]
Figure PCTKR2019010337-appb-I000012
이때, 선로 1에 대한 상태 벡터(V1,1, V1,2)는 일부만 1로 변경되었으므로, 상태 벡터간 논리합(OR) 연산 결과로 도출된 결과 벡터(Vresult) 역시 상태값이 일부만 1이다. 따라서, 선로 1의 상태는 정상 상태에서 부분 장애 상태로 천이한다.
그러나, 선로 2, 선로 3, 선로 4, 선로 5, 선로 6, 선로 7에 대한 상태 벡터들은 모두 변경되지 않았으므로, 상태 벡터간 논리합(OR) 연산 결과로 도출된 각각의 결과 벡터는 상태값이 모두 0이다. 즉, 선로 2, 선로 3, 선로 4, 선로 5, 선로 6, 선로 7에 대한 각각의 상태는 정상 상태를 유지한다.
종래의 시스템 레벨에서 장애를 판단하는 경우, MSPP A와 ROADM 1의 선로 장애 또는 MSPP A의 장비 고장으로 장애 알람이 발생하였음에도, 장애 알람은 MSPP A와 MSPP B에서 모두 발생한다. 그러므로, MSPP A와 MSPP B가 연결된 선로 1, MSPP B와 ROADM B1간의 선로에까지 문제가 발생한 경우로 인지하는 오류가 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 선로 1에 대한 결과 벡터(Vresult)를 통해 전체 상태값이 1이 아니므로, 선로 1이 완전 장애 상태는 아니고, 선로 1에 연결된 네트워크 장치에 장애가 발생한 부분 장애가 발생함을 식별할 수 있다.
또는, 선로 1에 대한 결과 벡터(Vresult)의 임계치가 80%로 설정된 경우, 결과 벡터(Vresult)에서 장애 상태를 나타내는 원소의 개수는 1개로 25%이므로, 임계치 미만이다. 따라서, 이런 경우, 상태 벡터 관리부(109)는 상태 벡터의 상태값은 변경하였더라도, 선로 상태를 장애 상태로 판단하지 않고 정상 상태를 유지할 수 있다.
이상의 설명한 바와 같이, 선로 상태가 판별되면, 상태 벡터 관리부(109)는 판별한 선로 상태 정보를 운영자의 관제 단말(미도시)로 출력하거나 또는 선로 관리 시스템(300)으로 출력한다. 그러면, 선로 관리 시스템(300)은 선로 상태 정보를 기초로 선로 관리를 수행하며, 선로 관리 동작에 대해 도 14를 참고하여 설명한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 선로 관리 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 선로 장애 감지 시스템(100)은 선로 상태가 장애 상태 또는 부분 장애 상태로 천이(S401)하면, 선로 관리 시스템(300)으로 선로 장애 정보를 통보한다(S403). 선로 장애 정보는 선로 상태가 장애 상태로 변경된 선로의 ID를 포함한다.
선로 관리 시스템(300)은 S403 단계의 선로 장애 정보로부터 확인한 선로 ID에 해당하는 선로에 대하여 광 손실 측정(OTDR)을 수행한다(S405).
선로 관리 시스템(300)은 광 손실 측정 결과를 선로 장애 감지 시스템(100)으로 전달한다(S407). 이때, 광 손실 측정 결과는 광 손실 측정 값을 기초로 판단된 선로의 장애 여부, 광 손실 측정 대상인 측정 국사 ID, 장애가 판단될 경우 장애가 측정된 지점, 측정 국사와 인접한 인접 국사 ID를 포함한다.
선로 관리 시스템(300)은 광 손실 측정 결과, 선로 장애로 결정되는지 판단한다(S409). 이때, 선로 장애로 결정되면, 선로 관리 시스템(300)은 장애 조치를 수행한다(S411). 여기서, 장애 조치는 원격지에서 네트워크 장치나 선로의 파라미터 등을 수정하는 작업을 포함할 수 있다. 또한, 선로 구간이 위치하는 현장에 출동하여 실질적인 장애 조치를 취해야하는 관리자의 단말(미도시)로 장애 조치 명령을 전송하는 작업을 포함할 수 있다.
이후, 선로 장애 감지 시스템(100)은 선로 상태가 정상 상태로 천이(S413)하면, 선로 관리 시스템(300)으로 선로 복구 정보를 통보한다(S415).
선로 관리 시스템(300)은 S415 단계의 선로 복구 정보로부터 확인한 선로 ID에 해당하는 선로에 대하여 광 손실 측정(OTDR)을 수행한다(S417).
선로 관리 시스템(300)은 광 손실 측정(OTDR) 결과를 선로 장애 감지 시스템(100)으로 전달한다(S419). 이때, 광 손실 측정(OTDR) 결과가 선로 복구를 나타내면, 선로 복구 정보를 반영한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 선로 장애 감지 시스템(100)은 네트워크 장치간 상호 연결된 정보를 기초로 선로 상태를 나타내는 상태 벡터를 선로 별로 생성하고, 통신 알람을 기초로 상태 벡터의 상태값을 변경한 후, 상태 벡터간 연산을 통해 상태가 변경된 선로 구간을 빠르게 탐지할 수 있다.
한편, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 선로 장애 감지 장치의 하드웨어 블록도로서, 도 1 ~ 도 14에서 설명한 선로 장애 감지 장치(500)의 하드웨어 구성을 나타낸다.
도 15를 참조하면, 선로 장애 감지 장치(500)는 통신 장치(501), 메모리(503) 및 적어도 하나의 프로세서(505)를 포함한다. 통신 장치(501)는 적어도 하나의 프로세서(505)와 연결되어, 데이터를 송수신 처리를 한다. 메모리(503)는 적어도 하나의 프로세서(505)와 연결되어, 도 1 내지 도 14에서 설명한 실시예들에 따른 구성 및/또는 방법을 실행하게 하는 명령어들(Instructions)을 포함하는 프로그램을 저장한다. 프로그램은 메모리(503) 및 적어도 하나의 프로세서(505) 등의 하드웨어와 결합하여 본 발명을 구현한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 선로 장애 감지 시스템의 선로 장애 감지 방법으로서,
    선로의 양단에 연결되는 각 노드에 포함된 네트워크 장치들을 원소로 하는 네트워크 장치 벡터를 노드 별로 생성하는 단계,
    장애 알람이 발생하면, 상기 네트워크 장치 벡터의 원소 중에서 상기 장애 알람이 발생한 네트워크 장치에 대응하는 원소를 상기 장애 알람에 따른 통신 상태로 설정하는 단계, 그리고
    상기 네트워크 장치 벡터에 설정된 통신 상태를 기초로 상기 선로의 장애 발생 여부 및 장애가 발생한 네트워크 장치를 판별하는 단계
    를 포함하는, 선로 장애 감지 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 생성하는 단계는,
    상기 선로의 일단에 연결된 제1 노드에 속하는 적어도 하나의 제1 네트워크 장치를 원소로 하는 제1 네트워크 장치 벡터를 생성하는 단계, 그리고
    상기 선로의 타단에 연결된 제2 노드에 속하고 상기 적어도 하나의 제1 네트워크 장치와 각각 연결되는 적어도 하나의 제2 네트워크 장치를 원소로 하는 제2 네트워크 장치 벡터를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 설정하는 단계는,
    상기 제1 네트워크 장치 벡터의 원소 중에서 상기 장애 알람이 발생한 제1 네트워크 장치의 원소를 상기 장애 알람에 따른 통신 상태로 설정하는 단계, 그리고
    상기 제2 네트워크 장치 벡터의 원소 중에서 상기 장애 알람이 발생한 제2 네트워크 장치의 원소를 상기 장애 알람에 따른 통신 상태로 설정하는 단계
    를 포함하는, 선로 장애 감지 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 판별하는 단계는,
    상기 제1 네트워크 장치 벡터와 상기 제2 네트워크 장치 벡터 간의 원소들에 대한 논리합(OR) 연산을 수행하는 단계, 그리고
    논리합(OR) 연산을 통해 도출된 결과 벡터의 원소들 각각의 통신 상태를 이용하여 상기 선로의 상태를 결정하는 단계
    를 포함하는, 선로 장애 감지 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 결과 벡터의 모든 원소의 통신 상태가 장애 상태를 나타내거나 또는 상기 결과 벡터의 원소들 중에서 선로에 직접 연결된 네트워크 장치를 나타내는 원소의 통신 상태가 장애 상태를 나타내는 경우, 상기 선로의 상태를 장애 상태로 결정하는, 선로 장애 감지 방법.
  5. 제4항에서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 결과 벡터의 원소들 중에서 통신 상태가 장애 상태를 나타내는 원소의 개수가 임계치 이상인 경우, 상기 선로의 상태를 부분 장애 상태로 결정하는, 선로 장애 감지 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 생성하는 단계 이전에,
    적어도 하나의 선로의 양단에 연결된 각 노드에 속하는 네트워크 장치들간의 선로 연결 정보를 이용하여, 서로 연결되는 노드 ID, 네트워크 장치 ID, 네트워크 장치의 포트 ID 및 선로 ID를 포함하는 네트워크 토폴로지 정보를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 생성하는 단계는,
    상기 선로 ID가 동일한 노드 ID를 탐색하는 단계,
    탐색된 노드 ID 별로 매칭되는 적어도 하나의 네트워크 장치 ID를 선별하는 단계, 그리고
    선별된 네트워크 장치 ID를 각각 원소로 하는 네트워크 장치 벡터를 노드 ID 별로 생성하는 단계
    를 포함하는, 선로 장애 감지 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 선로 ID는,
    관로 ID가 동일하거나 또는 관로 ID가 서로 다르게 할당되고,
    상기 네트워크 장치 벡터는,
    상기 선로 ID의 관로 ID가 동일하게 할당된 경우, 포트 ID가 다른 네트워크장치 ID를 각각 원소로 하는, 선로 장애 감지 방법.
  8. 선로의 양단에 연결되는 각 노드에 포함되는 네트워크 장치들을 원소로 하는 네트워크 장치 벡터를 노드 별로 생성하는 벡터 생성부, 그리고
    통신 알람이 발생하면, 상기 네트워크 장치 벡터의 원소 중에서 상기 통신 알람이 발생한 네트워크 장치에 대응하는 원소를 상기 통신 알람에 따른 통신 상태로 설정하고, 상기 네트워크 장치 벡터에 설정된 통신 상태를 기초로 상기 선로의 상태를 판별하는 벡터 관리부를 포함하고,
    상기 벡터 생성부는,
    상기 노드 별로 생성된 네트워크 장치 벡터의 원소를 상기 선로를 통해 상호 연결되는 네트워크 장치들이 서로 대응하도록 설정하는, 선로 장애 감지 시스템.
  9. 제8항에서,
    상기 벡터 생성부는,
    상기 선로의 일단에 연결된 제1 노드에 속하는 적어도 하나의 제1 네트워크 장치를 원소로 하는 제1 네트워크 장치 벡터와, 상기 선로의 타단에 연결된 제2 노드에 속하고 상기 적어도 하나의 제1 네트워크 장치와 각각 연결되는 적어도 하나의 제2 네트워크 장치를 원소로 하는 제2 네트워크 장치 벡터를 생성하고,
    상기 벡터 관리부는,
    상기 제1 네트워크 장치 벡터의 원소 중에서 장애 알람이 발생한 제1 네트워크 장치의 원소를 상기 장애 알람에 따른 통신 상태로 설정하고, 상기 제2 네트워크 장치 벡터의 원소 중에서 상기 장애 알람이 발생한 제2 네트워크 장치의 원소를 상기 장애 알람에 따른 통신 상태로 설정하는, 선로 장애 감지 시스템.
  10. 제9항에서,
    상기 통신 상태는,
    정상 상태 또는 장애 상태를 포함하고,
    상기 벡터 관리부는,
    상기 네트워크 장치 벡터 및 상기 제2 네트워크 장치 벡터 간의 논리합(OR) 연산을 통해 도출된 결과 벡터의 원소들의 통신 상태가 정상 상태인지 또는 장애 상태인지에 따라 상기 선로의 상태를 결정하는, 선로 장애 감지 시스템.
  11. 제10항에서,
    상기 벡터 관리부는,
    상기 결과 벡터의 원소들이 모두 정상 상태를 나타내면 상기 선로를 정상 상태로 판별하고,
    상기 결과 벡터의 원소들이 모두 장애 상태를 나타내면 상기 선로를 장애 상태로 판별하며,
    상기 결과 벡터의 원소들 중 일부가 장애 상태를 나타내면 상기 선로를 부분 장애 상태로 판별하는, 선로 장애 감지 시스템.
  12. 선로를 통해 상호 연결되는 네트워크 장치들의 통신 상태를 원소로 포함하는 네트워크 장치 벡터를 선로 별로 생성하고, 상기 통신 상태를 기초로 선로의 상태를 판별하여 선로 상태 정보를 생성하는 선로 장애 감지 시스템, 그리고
    상기 선로 장애 감지 시스템으로부터 선로 상태 정보를 수신하고, 상기 선로 상태 정보로부터 확인한 선로의 상태를 측정하며, 상기 선로의 상태를 측정한 결과를 기초로 선로의 상태를 최종 결정하고, 최종 결정된 선로의 상태를 상기 선로 장애 감지 시스템으로 제공하는 선로 관리 시스템
    을 포함하는, 망 관제 시스템.
  13. 제12항에서,
    상기 선로 장애 감지 시스템은,
    선로의 양단에 연결된 노드 별로 상기 네트워크 장치 벡터를 생성하고,
    통신 알람이 발생하면, 상기 네트워크 장치 벡터의 원소들 중에서 상기 통신 알람이 발생한 네트워크 장치에 대응하는 원소를 상기 통신 알람이 나타내는 통신 상태로 설정하며,
    상기 통신 상태를 이용하여, 상기 선로의 상태를 정상 상태, 장애 상태 및 부분 장애 상태 중 적어도 하나로 판별하는, 망 관제 시스템.
  14. 제12항에서,
    상기 선로 관리 시스템은,
    상기 선로 상태 정보로부터 확인된 선로에 대한 광 손실 측정(OTDR, Optical Time Domain Reflectometer)을 수행하고, 광 손실 측정 결과를 기초로 선로의 장애 상태 또는 정상 상태를 결정하며, 상기 광 손실 측정 결과 및 결정된 선로의 상태를 상기 선로 장애 감지 시스템으로 제공하고,
    상기 광 손실 측정 결과를 기초로 장애 상태로 결정되면, 장애 조치를 실행하는, 망 관제 시스템.
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