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KR20020049665A - 에이티엠 교환기의 시그널링 처리장치 및 그 방법 - Google Patents

에이티엠 교환기의 시그널링 처리장치 및 그 방법 Download PDF

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KR20020049665A
KR20020049665A KR1020000078880A KR20000078880A KR20020049665A KR 20020049665 A KR20020049665 A KR 20020049665A KR 1020000078880 A KR1020000078880 A KR 1020000078880A KR 20000078880 A KR20000078880 A KR 20000078880A KR 20020049665 A KR20020049665 A KR 20020049665A
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call
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call processing
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박은영
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 ATM 교환기의 시그널링 처리장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 호 연결 설정 및 해제를 수행하고, 교환기의 물리적인 형상정보에 등록된 프로토콜 정보를 이용하여 각 프로토콜 별로 프로토콜 제어 프로세스, 호처리 프로세스를 각각 시동시키는 호처리부와; 상기 호처리부의 제어에 따라 시동되어 복수개의 프로토콜 별로 프로토콜 제어를 수행하는 프로토콜 제어부를 포함하여 구성함으로써, ATM 교환기에서 프로토콜에 상관없이 단일 블록으로 통합하여 가독성을 향상시키고, 교환기의 물리적인 형상(ALS/IM/LINK) 단위로 프로세스가 형성되도록 하여 프로세스의 과부하를 막고 용이하게 개발할 수 있게 되는 것이다.

Description

에이티엠 교환기의 시그널링 처리장치 및 그 방법{Apparatus and method for signalling processing in ATM exchange}
본 발명은 ATM(Asynchronous Transfer Mode, 비동기 전송 방식) 교환기의 시그널링 처리장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 ATM 교환기에서 프로토콜에 상관없이 단일 블록으로 통합하여 가독성을 향상시키고, 교환기의 물리적인 형상(ALS/IM/LINK) 단위로 프로세스가 형성되도록 하여 프로세스의 과부하를 막고 용이하게 개발하기에 적당하도록 한 ATM 교환기의 시그널링 처리장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 교환(Exchange)은 의사 및 데이터 정보를 주고받는 두 사람 또는 그 이상의 대상자 사이의 전송 경로를 형성하기 위하여 스위치 회로망의 입선에서 오는 접속요구를 검출하고 출선을 선택하여 입선-출선간의 경로를 설정한 다음 입선과 출선의 상태를 감시하고 절단하며 요금 부과 등의 기능을 수행하는 일련의 동작을 뜻한다.
이러한 교환을 통신 정보의 형식에 따라 분류하면 회화와 같은 음성 형식의 경우를 전화 교환, 전문과 같은 문자 형식의 경우를 전신 교환, 화상 정보 형식의 경우를 데이터 교환이라 한다. 또한 통신을 하는 주체에 따라 분류하면 국내 공중 교환, 국제 교환, 구내 교환, 전용선 교환 등으로 분류된다.
한편 비동기 전송 모드(ATM)는 ITU-T(구 CCITT)에서 1988년에 B-ISDN(광대역 ISDN)의 전송 방식으로 결정되어, B-ISDN의 핵심이 되는 전송 및 교환 기술이다. 이는 모든 정보를 ATM 셀이라고 하는 고정 길이의 블록으로 분할하여 이것을 순차적으로 전송하는 방식이다.
ATM 셀은 53바이트인데, 그 중 헤더가 5바이트이고, 정보 필드가 48바이트이다. 이 고정 길의 데이터 스트림이 다중교환의 단위가 된다. 헤더 내에는 셀이 속하는 커넥션을 식별하기 위한 가상 채널 식별자(Virtual Channel Identifier, VCI) 가상 경로 식별자(Virtual Path Identifier, VPI), 폭주 시의 셀의 폐기 허용 여부를 표시하는 셀 우선 순위(Cell Loss Priority, CLP), 망 제어 정보를 구별하기 위한 셀 정보 식별(Payload Type, PT), 헤더의 오류를 검출하고 제어(Header Error Control, HEC) 등의 기능이 있다. ATM 다중의 특징은 통계적 다중 효과에 의해서 L분할보다 높은 다중화 효율을 기할 수 있고, 개개의 통신에 할당되는 전송 대역을 자유롭게 설정할 수 있는 점이다.
그리고 ATM 교환에서는 루틴 정보가 헤더에 격납되기 때문에 각 ATM 교환기가 자립적으로 셀을 중계하고 교환할 수 있으며, 교환 처리를 하드웨어로 실현할 수 있어서 교환 속도를 향상시킬 수 있다.
ATM 교환망은 가상 경로(Virtual Path, VP)와 가상 채널(Virtual Channel, VC)이라고 하는 2개 레벨의 망으로 구성된다. 이와 같이 ATM은 패킷 교환의 높은 전송 효율을 이어 받고, 회선 교환의 단점인 교환 지연 회선 사용 효율의 저하를 시정하여 다양한 정보를 고속으로 처리할 수 있게 된다.
도 1은 종래 ATM 교환기의 호처리 블록의 프로세스 생성을 보인 블록구성도이다.
여기서 참조번호 1은 발신 단말이고, 2는 교환기이며, 3은 착신 단말이다.
그래서 교환기(2)는 발신 단말(1)로부터 ??업(SETUP) 명령을 받으면 발신 프로세스를 생성하고 내부 신호에 따라 착신 프로세스를 생성한 다음 ??업 명령을 착신 단말(3)로 전송한다. 또한 착신 단말로부터 해제(RELEASE) 신호가 입력되면 착신 프로세스를 소멸시키고 내부 신호에 따라 발신 프로세스를 소멸시킨 다음 해제 신호를 발신 단말(1)로 전송한다.
도 2는 종래 ATM 교환기의 시그널링 처리장치의 블록구성도이다.
여기서 참조번호 10, 20, 30은 시그널링 처리부이고, 11, 21, 31은 호 처리부이며, 12, 22, 32는 프로토콜 제어부이다.
그래서 각각의 시그널링 처리부(10)(20)(30)는 각각의 프로토콜 별로 생성된다.
즉, ITU-T UNI, UNI4.0, UNI3.1, PNNI, BISUP, Q.2931 등의 프로토콜 별로 각각의 시그널링 처리부(10)가 독립적으로 생성되어 처리를 수행한다.
도 3은 종래 ATM 교환기의 시그널링 처리방법을 보인 흐름도 이다.
이에 도시된 바와 같이, ??업 메시지를 수신하면, 착신 교환기는 수신된 ??업 메시지를 복호화하는 단계(ST11)(ST12)와; 상기 복호화된 ??업 메시지를 호처리 메인 프로세스로 전달하고 착신 프로세스를 생성하는 단계(ST13)와; 상기 착신 프로세스 생성 후 링크 자원/스위치 자원/연결 설정을 수행한 다음 복호화된 ??업 메시지를 발신측 교환기로 전달하고 발신 프로세스를 생성하는 단계(ST14)(ST15)와; 상기 ??업 메시지를 대국 또는 단말로 전송하는 단계(ST16)를 수행한다.
그래서 ??업 메시지(SETUP Message)를 받으면, 착신 교환기는 해당 ??업 메시지를 인코딩 및 디코딩 블록에 전송한다.
인코딩 및 디코딩 블록에서 복호화된 ??업 메시지는 호 처리 메인 프로세스로 전달되고, 해당 호 처리 프로세스에서는 호 처리를 담당할 새로운 착신 프로세스(child process)를 생성시켜 준다.
그리고 링크 자원/스위치 자원/연결 설정이 이뤄진 후 디코딩된 ??업 메시지는 발신측 교환기의 메인 프로세스로 전달되어 호 처리를 담당할 새로운 발신 프로세스를 생성한다.
인코딩 및 디코딩 블록으로 전달된 ??업 메시지는 복호화되어 대국 또는 단말에게 전송된다.
그러나 이러한 종래 기술은 다음과 같은 두 가지의 문제점이 있었다.
첫째, 프로토콜별(ITU-T UNI/UNI4.0/UNI3.1/PNNI/BISUP)로 각각의 호 처리 블록을 구현하였으므로, 소스코드의 중복성과 개발의 어려움이 있었다. 또한, 여러 블록으로 나누어져 가독성이 떨어지고, 소스 수정시 모든 호처리 블록에 반영이 용이하지 않다는 단점을 갖는다.
둘째, 호 처리 블록의 프로세스 생성 방법은 하나의 호(Call)당 하나의 차일드 프로세스가 생성되는 구조로 소프트웨어의 구조가 간단하여 구현은 비교적 용이하지만, 프로세스 과부하를 막기 위해 활성화될 호의 개수를 제한해야만 하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 ATM 교환기에서 프로토콜에 상관없이 단일 블록으로 통합하여 가독성을 향상시키고, 교환기의 물리적인 형상(ALS/IM/LINK) 단위로 프로세스가 형성되도록 하여 프로세스의 과부하를 막고 용이하게 개발할 수 있는 ATM 교환기의 시그널링 처리장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 ATM 교환기의 시그널링 처리장치는,
호 연결 설정 및 해제를 수행하고, 교환기의 물리적인 형상정보에 등록된 프로토콜 정보를 이용하여 각 프로토콜 별로 프로토콜 제어 프로세스, 호처리 프로세스를 각각 시동시키는 호처리부와; 상기 호처리부의 제어에 따라 시동되어 복수개의 프로토콜 별로 프로토콜 제어를 수행하는 프로토콜 제어부를 포함하여 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 ATM 교환기의 시그널링 처리방법은,
프로토콜 제어부에서 착신 프로토콜의 FSM을 관리하고 시그널링 메시지를 해석하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계 후 호처리부에서 주소번역/라우팅을 수행하여 출력포트를 찾고 호설정을 요구하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계 후 해당 입력포트와 출력포트 사이의 연결 관리 및 호 설정한 후 결과를 통보하는 제 3 단계와; 상기 제 3 단계 후 상기 프로토콜 제어부에서 발신 프로토콜의 FSM을 관리하고 시그널링 메시지를 만들며, SAAL 스테이트에 따라 시그널링 메시지를 전달하는 제 4 단계를 포함하여 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
도 1은 종래 ATM 교환기의 호처리 블록의 프로세스 생성을 보인 블록구성도이고,
도 2는 종래 ATM 교환기의 시그널링 처리장치의 블록구성도이며,
도 3은 종래 ATM 교환기의 시그널링 처리방법을 보인 흐름도 이고,
도 4는 본 발명에 의한 ATM 교환기의 시그널링 처리장치의 블록구성도이며,
도 5는 도 4에서 호처리 블록 생성을 보인 표이고,
도 6은 본 발명에 의한 ATM 교환기의 시그널링 처리방법을 보인 흐름도 이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
40 : 시그널링 처리부 41 : 호처리부
42 : 프로토콜 제어부
이하, 상기와 같은 본 발명, ATM 교환기의 시그널링 처리장치 및 그 방법의 기술적 사상에 따른 일 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 의한 ATM 교환기의 시그널링 처리장치의 블록구성도이며, 도 5는 도 4에서 호처리 블록 생성을 보인 표이다.
이에 도시된 바와 같이, 호 연결 설정 및 해제를 수행하고, 교환기의 물리적인 형상정보에 등록된 프로토콜 정보를 이용하여 각 프로토콜 별로 프로토콜 제어 프로세스, 호처리 프로세스를 각각 시동시키는 호처리부(41)와; 상기 호처리부(41)의 제어에 따라 시동되어 복수개의 프로토콜 별로 프로토콜 제어를 수행하는 프로토콜 제어부(42)를 포함하여 구성된다.
상기에서 ATM 교환기의 시그널링 처리장치는, 호처리부(41)와 프로토콜 제어부(42) 간의 인터페이스를 수행하고, 상기 프로토콜 제어부(42)가 시그널링 메시지 재전송 또는 메시지 큐 기능을 사용할 수 있도록 하는 공유메모리버퍼(이는 도면상에 도시하지 않았음)를 더욱 포함하여 구성된다.
도 6은 본 발명에 의한 ATM 교환기의 시그널링 처리방법을 보인 흐름도 이다.
이에 도시된 바와 같이, 프로토콜 제어부(42)에서 착신 프로토콜의 FSM(Finite State Machine)을 관리하고 시그널링 메시지를 해석하는 제 1 단계(ST21)와; 상기 제 1 단계 후 호처리부(41)에서 주소번역/라우팅을 수행하여 출력포트를 찾고 호설정을 요구하는 제 2 단계(ST22)와; 상기 제 2 단계 후 해당 입력포트와 출력포트 사이의 연결 관리 및 호 설정한 후 결과를 통보하는 제 3 단계(ST23)와; 상기 제 3 단계 후 상기 프로토콜 제어부(42)에서 발신 프로토콜의 FSM을 관리하고 시그널링 메시지를 만들며, SAAL(Signaling ATM Adaptation Layer)스테이트(State)에 따라 시그널링 메시지를 전달하는 제 4 단계(ST24)를 포함하여 수행한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 ATM 교환기의 시그널링 처리장치 및 그 방법의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 시그널링 처리부(40)는 호처리부(41)와 프로토콜 제어부(42)를 포함하며, 설계/구현의 편리성을 위해 두 유니트(Unit)로 분리한다.
호처리부(41)는 프로토콜에 관계없이 공통된 기능이므로 공유되고, 교환기내의 연결관리를 수행하는 블록과 연동하여 연결 설정 및 해제한다.
호처리부(41)의 메인 프로세스는 교환기의 물리적인 형상정보인 ALS / IM / LINK 에 등록된 프로토콜 정보를 이용하여 각 프로토콜 별로 프로토콜 제어 프로세스, 호처리 프로세스를 각각 시동시킨다.
프로토콜 제어부(42)는 각 프로토콜(ITU-T UNI / UNI4.0 / UNI3.1 / PNNI / B-ISUP)별로 구현되며, 프로토콜에 관련된 공통기능인 데이터구조, 메시지 인코딩, 디코딩 부분은 라이브러리 형태로 제공한다.
호처리부(41)와 프로토콜 제어부(42) 간의 인터페이스는 프로토콜에 관계없이 동일하게 정의하여 프로토콜간 연동을 용이하게 한다.
또한 본 발명은 공유 메모리 버퍼(Shared Memory Buffering Mechanism)를 사용한다. 이는 한 프로세서 내에서 공용 메모리를 이용하는 방법으로 다음과 같다.
첫째, 호처리부(41)와 프로토콜 제어부(42) 간의 과도한 시그널링 메시지의 복사를 막기 위해서 사용된다. 디코딩된 메시지 정보를 공유 메모리 버퍼에 저장하고 저장된 위치(인덱스)를 이용하여 호처리부(41)와 프로토콜 제어부(42) 간 통신을 한다. 즉, 공유 메모리 버퍼를 이용하여 시그널링 프로토콜에 관계없이 동일한 호처리부(41)와 프로토콜 제어부(42) 간의 인터페이스를 만들 수 있다.
둘째, 각 프로토콜 제어부(42)의 프로세스가 시그널링 메시지 재전송 또는 메시지 큐 기능을 위해 사용된다. 재전송을 위해 버퍼의 인덱스만으로 쉽게 액세스(access) 가능하며, SAAL(Signaling ATM Adaptation Layer) 스테이트가 활성화될 때까지 큐잉하는 기능을 포함한다.
이러한 본 발명의 동작을 좀더 상세히 설명한다.
본 발명에서 제시한 호 처리 블록은 프로토콜 제어부(42)의 프로세스와 호처리부(41)의 프로세스로 구별된다.
프로토콜 제어부(Protocol Control)(42)의 프로세스는 포트별로 고정적으로(static) 실행되며, 각 프로토콜 별로 다른 프로세스를 구동하여 Q.2931, Q.2971, UNI3.1, UNI4.0, PNNI, BISUP 의 시그널링 규격에 따라 호/커넥션 연결 설정, 해제의 기능을 수행하게 된다.
호처리부(Call Control)(41)의 프로세스도 역시 포트별로 개별적인 프로세스로 실행되나, 프로토콜에 관계없이 동일한 프로세스를 이용한다. 호처리부(41) 프로세스의 기능은 교환기내의 연결 설정, 번호번역, 라우팅, 프로토콜 변환 등이다.
또한 프로토콜 제어부(42)는 SAAL State, 호 설정을 위한 Call State, Party State를 관리하며, Restart 메시지 처리를 위한 Reset Start State, Reset Response State를 각각 관리하는 구조를 가지고 있다.
구성되는 5가지 FSM(Finite State Machine)은 다음과 같다.
① SS_FSM : SAAL State에 따라 동작하는 FSM
② CS_FSM : Call State에 따라 동작하는 FSM
③ SS_FSM : Party State에 따라 동작하는 FSM
④ SS_FSM : Restart에 응답하는 FSM
⑤ SS_FSM : Restart를 시작하는 FSM
다음은 본 발명에서 제시한 호 처리 블록이 시그널링 메시지를 처리하는 과정이다.
프로토콜 제어부(42)에서 착신 프로토콜의 FSM인 SAAL State, Call State, Party State를 관리하고, 시그널링 메시지를 해석한다.
호처리부(41)는 주소 번역/라우팅을 통하여 출력포트를 찾고, 연결 관리 블록에게 호설정 요구를 한다.
연결 설정 블록은 해당 입력포트와 출력 포트사이 연결 관리 및 호 설정한 후 결과를 통보한다.
프로토콜 제어부(42)는 발신 프로토콜의 FSM인 Call State, Party State를 관리하고, 시그널링 메시지를 만든다. 또한 SAAL State에 따라 시그널링 메시지를 전달한다.
이처럼 본 발명은 ATM 교환기에서 프로토콜에 상관없이 단일 블록으로 통합하여 가독성을 향상시키고, 교환기의 물리적인 형상(ALS/IM/LINK) 단위로 프로세스가 형성되도록 하여 프로세스의 과부하를 막고 용이하게 개발하게 되는 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 ATM 교환기의 시그널링 처리장치 및 그 방법은 ATM 교환기에서 프로토콜에 상관없이 단일 블록으로 통합하여 가독성을 향상시키고, 교환기의 물리적인 형상(ALS/IM/LINK) 단위로 프로세스가 형성되도록 하여 프로세스의 과부하를 막고 용이하게 개발할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한 본 발명은, 종래의 기술이 호당 한 프로세스를 시동시켜 구현 및 설계가 용이한 반면 호의 개수 및 성능에 제한점이 있는 문제점을 극복하여, 교환 시스템의 물리적인 형상(ALS / IM / LINK)이 추상화 된 포트개념을 사용한다. 즉, 프로토콜이 등록된 포트단위로 호처리부와 프로토콜 제어부를 각각 시동시킴으로써, 프로세스의 과부하를 막을 수 있다. 여기에서, 형상의 변화만이 Process의 생성을 좌우한다. 즉, 포트정보에 프로토콜을 등록/삭제하는 것이 프로세스의 생성/소멸을 의미한다.
더불어 본 발명은 구현의 용이성이라는 효과도 있다. 즉, 프로토콜별로 따로 존재하던 종래 교환 시스템의 시그널링 블록을 하나로 통합하여 가독성을 증가시켰으며, 공통된 기능을 하나로 묶어 기능 유니트 별로 정의하여 개발하여 개발이 용이하고, 보완/기능 추가 등의 사후 관리가 용이한 효과도 있게 된다.

Claims (3)

  1. 호 연결 설정 및 해제를 수행하고, 교환기의 물리적인 형상정보에 등록된 프로토콜 정보를 이용하여 각 프로토콜 별로 프로토콜 제어 프로세스, 호처리 프로세스를 각각 시동시키는 호처리부와;
    상기 호처리부의 제어에 따라 시동되어 복수개의 프로토콜 별로 프로토콜 제어를 수행하는 프로토콜 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 시그널링 처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 ATM 교환기의 시그널링 처리장치는,
    호처리부와 프로토콜 제어부 간의 인터페이스를 수행하고, 상기 프로토콜 제어부가 시그널링 메시지 재전송 또는 메시지 큐 기능을 사용할 수 있도록 하는 공유메모리버퍼를 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 시그널링 처리장치.
  3. 프로토콜 제어부에서 착신 프로토콜의 FSM을 관리하고 시그널링 메시지를 해석하는 제 1 단계와;
    상기 제 1 단계 후 호처리부에서 주소번역/라우팅을 수행하여 출력포트를 찾고 호설정을 요구하는 제 2 단계와;
    상기 제 2 단계 후 해당 입력포트와 출력포트 사이의 연결 관리 및 호 설정한 후 결과를 통보하는 제 3 단계와;
    상기 제 3 단계 후 상기 프로토콜 제어부에서 발신 프로토콜의 FSM을 관리하고 시그널링 메시지를 만들며, SAAL 스테이트에 따라 시그널링 메시지를 전달하는 제 4 단계를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 ATM 교환기의 시그널링 처리방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102134687B1 (ko) * 2019-02-20 2020-07-17 첸 밍-충 다중 통신 프로토콜의 통신 시스템 및 통합통신장치

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