KR100653188B1 - Ethernet link duplication apparatus and its protection switching method and receiver according to the same - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 이더넷 링크 이중화 시스템 및 그의 절체 제어 방법과 그에 따른 수신 장치에 관한 것임.The present invention relates to an Ethernet link redundancy system, a switching control method thereof, and a receiver accordingly.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은 점대점으로 연결되는 기가 비트 이더넷(xGbE: Giga bit Ethernet, x=1,10) 등에서 하나의 운용링크에 대해 전용의 예비 링크를 두어 운용링크 장애 발생시 이를 검출 판단하여 예비링크로 절체함으로써, SDH(Synchronous Digital Hierarchy)/SONET(Synchronous Optical NETwork)에서와 같이 보호절체가 가능하도록 하기 위한, 이더넷 링크 이중화 시스템 및 그의 절체 제어 방법과 그에 따른 수신 장치를 제공하는데 그 목적이 있음.According to the present invention, a dedicated spare link is provided for one operation link in a Gigabit Ethernet (xGbE) connected to a point-to-point, and when an operation link failure occurs, it is detected and transferred to the spare link. In order to provide protection switching, such as in SDH (Synchronous Digital Hierarchy) / SONET (Synchronous Optical NETwork), an Ethernet link redundancy system and its switching control method and a receiving device are provided.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
본 발명은, 이더넷 링크 이중화 시스템에 있어서, 이더넷 신호를 송수신하는 송수신 노드 간에 연결되는 하나의 운용링크에 대해 전용의 예비링크를 두고, 송신 PMD(Physical Media Dependant) 계층에서 상기 운용링크와 상기 예비링크를 브릿지시켜 상기 운용링크와 상기 예비링크를 통해 이더넷 신호를 각각 전송하기 위한 송신수단; 및 디코딩 과정에서 검출한 코딩 에러에 따라, 수신 PMD 계층에서 상기 운용링크 또는 상기 예비링크 중 정상 상태인 링크로 절체하여 해당 링크로 상기 이더넷 신호를 수신하기 위한 수신수단을 포함함.The present invention, in the Ethernet link redundancy system, having a dedicated spare link for one operation link connected between the transmission and reception nodes for transmitting and receiving Ethernet signals, the operation link and the spare link in the transmission Physical Media Dependant (PMD) layer Transmission means for transmitting an Ethernet signal through the operation link and the spare link by bridging the signal; And receiving means for switching from a receiving PMD layer to a link in a normal state of the operational link or the spare link and receiving the Ethernet signal on the link according to a coding error detected in the decoding process.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 기가 비트 이더넷 시스템 등에 이용됨.The invention is used in Gigabit Ethernet systems and the like.
이더넷, 보호절체, 이중화, 운용링크, 예비링크 Ethernet, protection switching, redundancy, operation link, spare link
Description
도 1 은 본 발명에 따른 정상적인 선형망에서 이더넷 링크 이중화 시스템의 구성예시도,1 is an exemplary configuration diagram of an Ethernet link redundancy system in a normal linear network according to the present invention;
도 2 는 본 발명에 따른 비정상적인(장애 발생) 선형망에서 이더넷 링크 이중화 시스템의 구성예시도,2 is an exemplary configuration diagram of an Ethernet link redundancy system in an abnormal (failure) linear network according to the present invention;
도 3 은 본 발명에 따른 이더넷 링크 이중화 시스템의 일실시예 구성도,3 is a configuration diagram of an embodiment of an Ethernet link redundancy system according to the present invention;
도 4 는 본 발명에 따른 이더넷 링크 이중화 시스템의 절체 제어 방법 중 절체요구신호 처리 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도,4 is a detailed flowchart illustrating an embodiment of a transfer request signal processing procedure in a transfer control method of an Ethernet link redundancy system according to the present invention;
도 5 는 본 발명에 따른 이더넷 링크 이중화 시스템의 절체 제어 방법 중 절체 복귀 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.FIG. 5 is a detailed flowchart illustrating an embodiment of a switchover process in a switchover control method of an Ethernet link redundancy system according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
200 : 송신부 200A, 210A : 운용부200:
200B, 210B : 예비부 201 : 운용부 광 송신기200B, 210B: spare part 201: operating part optical transmitter
202 : 예비부 광 송신기 203, 213 : 운용부 변환기202: spare part
204, 214 : 예비부 변환기 205, 216 : 신호 변환기204, 214: spare
206, 217 : PMA 207, 219 : PCS 206, 217: PMA 207, 219: PCS
208, 220 : GBIC 인터페이스 210 : 수신부208, 220: GBIC interface 210: receiver
211 : 운용부 광 수신기 212 : 예비부 광 수신기211: operation unit optical receiver 212: spare unit optical receiver
215 : 선택기 218 : 제어기215: selector 218: controller
본 발명은 이더넷 링크 이중화 시스템 및 그의 절체 제어 방법과 그에 따른 수신 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기가비트 이더넷 시스템을 이중화하여 이더넷 링크에서 장애가 발생하거나 성능 저하시 장애 발생 회선에 대한 보호절체를 수행하기 위한, 이더넷 링크 이중화 시스템 및 그의 절체 제어 방법과 그에 따른 수신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an Ethernet link redundancy system, a switching control method thereof, and a receiving device according to the present invention, and more particularly, to perform protection switching on a failing line in the event of a failure or performance degradation in an Ethernet link by duplexing a Gigabit Ethernet system. The present invention relates to an Ethernet link redundancy system, a switching control method thereof, and a receiving device according to the same.
보호절체 기술은 PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy), SDH(Synchronous Digital Hierarchy)/SONET(Synchronous Optical NETwork) 등과 같은 광전송장비에서 많이 적용되어 온 기술이다. 또한, SDH/SONET에서는 1+1 및 1:N 등과 같은 점대점 방식인 선형 보호절체 기술뿐만 아니라 UPSR(Undirectional Path Switched Ring) 및 BLSR(Bidirectional Line Switched Ring) 등과 같이 자기 치유기능을 갖 는 환형망 보호절체 기술도 있다.Protection switching technology has been widely applied in optical transmission equipment, such as PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), SDH (Synchronous Digital Hierarchy) / SONET (Synchronous Optical NETwork). Also, in SDH / SONET, annular networks with self-healing functions such as UPSR (Undirectional Path Switched Ring) and BLSR (Bidirectional Line Switched Ring) as well as point-to-point linear protection switching technologies such as 1 + 1 and 1: N There is also protection switching technology.
그러나, 이더넷에서는 이와 같이 물리적인 계층에서 보호절체를 수행할 수 있는 기술이 없고, 단지 MAC(Media Access Control) 계층에서 MAC 프레임을 다른 경로를 통해 받을 수 있도록 되어 있다.However, in Ethernet, there is no technology to perform protection switching at the physical layer, and only the MAC frame can be received through a different path at the MAC (Media Access Control) layer.
따라서, 기존의 이더넷 보호절체 기술로서는 이더넷 링크에서 장애가 발생하거나 성능 저하시에는 장애 발생으로 인하여 링크의 가용성이 떨어지고 링크를 통해 전달되는 MAC 신호에 대한 품질을 보장할 수 없다. 그 이유는 장애 발생시 장애 발생 구간에 대한 신속한 보호절체가 이루어지지 않고, STP(Spanning Tree Protocol)에 의해 장애 발생 구간을 제외한 나머지 구간에서 새로운 토폴로지(topology)를 구축하기 위해 시간이 많이 소비되어 토폴로지가 구축되는 동안 서비스가 되지 않기 때문이다.Therefore, in the existing Ethernet protection switching technology, when the Ethernet link fails or the performance decreases, the availability of the link decreases due to the failure, and the quality of the MAC signal transmitted through the link cannot be guaranteed. The reason for this is that when a failure occurs, rapid protection switching is not performed for the failure zone, and the topology is established because time is consumed to construct a new topology in the remaining zones except for the failure zone by the STP (Spanning Tree Protocol). This is because it is not serviced during construction.
즉, 기존의 이더넷 시스템은 STP(Spanning Tree Protocol)에 의해 이더넷 신호가 우회 경로를 통해 복구가 이루어지므로 복구 시간이 많이 소요되고, 그에 따라 이더넷 망의 가용도가 떨어지고 품질 보장형 서비스를 할 수 없게 되는 문제점이 있다.In other words, the existing Ethernet system requires a lot of recovery time because the Ethernet signal is recovered through the bypass path by the Spanning Tree Protocol (STP), which reduces the availability of the Ethernet network and prevents quality service. There is a problem.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 점대점으로 연결되는 기가 비트 이더넷(xGbE: Giga bit Ethernet, x=1,10) 등에서 하나의 운용링크에 대해 전용의 예비 링크를 두어 운용링크 장애 발생시 이를 검출 판단하여 예비 링크로 절체함으로써, SDH/SONET에서와 같이 보호절체가 가능하도록 하기 위한, 이더넷 링크 이중화 시스템 및 그의 절체 제어 방법과 그에 따른 수신 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the above problems, by providing a dedicated spare link for one operation link in the Gigabit Ethernet (xGbE: x = 1,10) connected to point-to-point operation link failure It is an object of the present invention to provide an Ethernet link redundancy system, a switching control method thereof, and a reception device according to the present invention, by detecting and detecting a changeover to a spare link to enable protection switching as in SDH / SONET.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은, 이더넷 링크 이중화 시스템에 있어서, 이더넷 신호를 송수신하는 송수신 노드 간에 연결되는 하나의 운용링크에 대해 전용의 예비링크를 두고, 송신 PMD(Physical Media Dependant) 계층에서 상기 운용링크와 상기 예비링크를 브릿지시켜 상기 운용링크와 상기 예비링크를 통해 이더넷 신호를 각각 전송하기 위한 송신수단; 및 디코딩 과정에서 검출한 코딩 에러에 따라, 수신 PMD 계층에서 상기 운용링크 또는 상기 예비링크 중 정상 상태인 링크로 절체하여 해당 링크로 상기 이더넷 신호를 수신하기 위한 수신수단을 포함한다.A system of the present invention for achieving the above object, in an Ethernet link redundancy system, having a dedicated spare link for one operation link connected between a transmitting and receiving node for transmitting and receiving an Ethernet signal, a transmission physical media dependant (PMD) layer Transmitting means for bridging the operational link and the spare link to transmit Ethernet signals through the operational link and the spare link, respectively; And receiving means for switching from a receiving PMD layer to a link in a normal state of the operational link or the spare link and receiving the Ethernet signal on the corresponding link according to a coding error detected in the decoding process.
한편, 본 발명의 방법은, 이더넷 링크 이중화 시스템의 절체 제어 방법에 있어서, 이더넷 신호를 송수신하는 송수신 노드 간에 연결되는 하나의 운용링크에 대해 전용의 예비링크를 두고, 송신 PMD 계층에서 상기 운용링크와 상기 예비링크를 브릿지시키는 단계; 상기 수신 노드가 상기 송신 노드로부터 수신되는 이더넷 신호를 디코딩하여 검출된 코딩 에러를 바탕으로 상기 운용링크의 장애 발생을 감지하는 장애 발생 감지 단계; 및 상기 운용링크의 장애 발생이 감지됨에 따라 상기 수신 노드가 수신 PMD 계층에서 상기 예비링크로 절체하는 단계를 포함한다.On the other hand, the method of the present invention, in the switching control method of the Ethernet link redundancy system, having a dedicated spare link for one operation link connected between the transmission and reception nodes for transmitting and receiving Ethernet signals, and the operation link in the transmission PMD layer Bridging the spare link; A failure detection step of detecting, by the receiving node, a failure of the operation link based on a coding error detected by decoding an Ethernet signal received from the transmitting node; And switching the receiving node from the receiving PMD layer to the spare link when a failure of the operation link is detected.
또한, 상기 본 발명의 방법은, 상기 운용링크의 정상 유무를 점검하여, 정상이고 복귀성 절체모드로 설정되어 있음에 따라 상기 운용링크로 복귀하는 단계를 더 포함한다.In addition, the method of the present invention further includes the step of checking whether the operational link is normal, and returning to the operational link as set to the normal and returnable transfer mode.
한편, 본 발명의 장치는, 이더넷 링크 이중화 수신 장치에 있어서, 운용링크를 통하여 이더넷 신호를 수신하여 변환하기 위한 운용 수신수단; 상기 운용링크에 대해 전용으로 구비된 예비링크를 통하여 이더넷 신호를 수신하여 변환하기 위한 예비 수신수단; 상기 운용 수신수단 및 상기 예비 수신수단으로부터의 수신신호를 인터페이싱하기 위한 인터페이싱 수단; 상기 인터페이싱 수단을 통하여 전달받은 상기 운용 수신수단 또는 상기 예비 수신수단으로부터의 수신신호를 제어 수단의 제어 신호에 따라 선택하기 위한 신호 선택 수단; 상기 신호 선택 수단으로부터의 수신신호를 변환하기 위한 신호 변환 수단; 상기 신호 변환 수단으로부터의 수신신호에서 추출한 클럭을 이용하여 데이터를 복원하여 병렬 데이터로 변환하기 위한 PMA(Physical Medium Attachment); 상기 PMA로부터의 병렬 신호를 MAC 신호로 디코딩하여 코딩 에러를 검출하기 위한 PCS(Physical Coding Sublayer); 및 상기 PCS로부터 코딩 에러 정보를 전달받아 절체제어를 수행하기 위한 상기 제어 수단을 포함한다.On the other hand, the apparatus of the present invention, Ethernet link redundancy receiving apparatus, comprising: operational receiving means for receiving and converting an Ethernet signal through an operational link; Preliminary receiving means for receiving and converting an Ethernet signal through a preliminary link provided exclusively for the operation link; Interfacing means for interfacing received signals from said operational receiving means and said preliminary receiving means; Signal selection means for selecting a reception signal from the operational reception means or the preliminary reception means received through the interfacing means according to a control signal of a control means; Signal conversion means for converting the received signal from the signal selection means; A physical medium attachment (PMA) for restoring data and converting the data into parallel data using a clock extracted from the received signal from the signal converting means; A physical coding sublayer (PCS) for decoding a parallel signal from the PMA into a MAC signal to detect a coding error; And the control means for receiving switching error information from the PCS and performing switching control.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 따른 정상적인 선형망에서 이더넷 링크 이중화 시스템의 구성예시도로서, 노드 1(송신단)(101)과 노드 2(수신단)(102)간 정상적인 운용상태에서 1+1 선형보호절체에 대한 동작 과정을 나타낸 것이다.1 is an exemplary configuration diagram of an Ethernet link redundancy system in a normal linear network according to the present invention, in which 1 + 1 linear protection switching is performed in a normal operation state between node 1 (transmitter) 101 and node 2 (receiver) 102. It shows the operation process.
도 1에 도시된 바와 같이, 기가비트 이더넷에서 8비트(bit)로 구성된 MAC(Media Access Control) 신호는 PCS(Physical Coding Sublayer) 계층에서 8B/10B 신호로 인코딩되어 10비트(bit)신호로 바뀐다.As shown in FIG. 1, a media access control (MAC) signal consisting of 8 bits in Gigabit Ethernet is encoded into an 8B / 10B signal in a physical coding sublayer (PCS) layer and converted into a 10 bit signal.
이후, 바뀐 10bit신호는 노드 1(101)의 PMA(Physical Medium Attachment) 계층(110)에서 SerDes(Serialize and Deserize) 기능에 의해 직렬화된 NRZ(Non Return to Zero) 신호로 바뀌게 되고, 이 NRZ신호는 다시 PMD(Physical Media Dependant)(111)에 의해 전기적인 신호가 광학신호로 변환되어 노드 2(수신단 노드)(102)로 전송된다.Subsequently, the changed 10-bit signal is changed into a non-return to zero (NRZ) signal serialized by a SerDes (Serialize and Deserize) function at the physical medium attachment (PMA)
이어서, 노드 2(102)에서는 PMD(115)에 의해 광학신호가 전기적 신호로 다시 변환되어 PMA(117)로 전달되면 PMA(117)에서 이더넷 신호의 시작을 알려주는 프리 앰블신호를 검출하여 송신신호에 대한 수신신호를 동기시킨다.Subsequently, when the optical signal is converted back into an electrical signal by the
이렇게 동기된 신호를 SerDes를 이용하여 병렬화된 10bit신호를 만들어 PCS계층으로 전달한 후 8B/10B신호를 디코딩하여 8bit로 된 MAC신호를 복원하게 된다.The synchronized signals are made by using SerDes, and the parallelized 10bit signals are made and transferred to the PCS layer. Then, the 8B / 10B signals are decoded to restore the 8bit MAC signal.
따라서, 상기 도 1에서는 운용링크를 구성하는 PMD(111), 광선로(113), 그리고 PMD(115)가 정상적인 경우, 이 운용링크를 통하여 송신 PMD(111)신호가 결국 PMA(117)를 통해 출력되게 된다. 또한, 예비링크를 구성하는 PMD(112), 광선로(114) 그리고 수신 PMD(116)를 통하여 신호가 수신되나 PMA(117)에서 신호를 받지 않도록 하고 있다.Therefore, in FIG. 1, when the
도 2 는 본 발명에 따른 비정상적인(장애 발생) 선형망에서 이더넷 링크 이중화 시스템의 구성예시도이다.2 is an exemplary configuration diagram of an Ethernet link redundancy system in an abnormal (failure) linear network according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비정상적인(장애 발생) 선형망에서 이더넷 링크 이중화 시스템는, 운용링크를 구성하는 PMD(111), 광선로(113) 그리고 PMD(115)에서 장애(120)가 발생한 경우에 대한 것으로, 수신 PMA(117)에서는 운용링크의 PMD(115)로부터 신호를 전달받기 보다는 예비링크 PMD(116)로부터 신호를 수신하여 출력하게 된다.As shown in FIG. 2, in an abnormal (failure) linear network according to the present invention, the Ethernet link redundancy system includes a
또한, 역으로 예비링크로부터 트래픽을 수신하고 있는 도중, 예비링크에서 장애가 발생할 경우 운용링크로 다시 복귀하게 된다. 그러나 이 경우 운용링크에서 장애가 없어야 가능하다.In addition, while receiving traffic from the spare link in reverse, if a failure occurs in the spare link, it is returned to the operation link again. In this case, however, there is no failure in the operational link.
도 3 은 본 발명에 따른 이더넷 링크 이중화 시스템의 일실시예 구성도이다.3 is a configuration diagram of an embodiment of an Ethernet link redundancy system according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이더넷 링크 이중화 시스템은, 이 더넷 신호를 송수신하는 송수신 노드 간에 연결되는 하나의 운용링크에 대해 전용의 예비링크를 두고, 송신 PMD 계층에서 상기 운용링크와 상기 예비링크를 브릿지시켜 상기 운용링크와 상기 예비링크를 통해 이더넷 신호를 각각 전송하기 위한 송신부(200)와, 디코딩 과정에서 검출된 코딩 에러에 따라, 수신 PMD 계층에서 상기 운용링크 혹은 상기 예비링크 중 정상 상태인 링크로 절체하여 해당 링크로 상기 이더넷 신호를 수신하기 위한 수신부(210)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the Ethernet link redundancy system according to the present invention has a dedicated spare link for one operation link connected between a transmitting and receiving node for transmitting and receiving an Ethernet signal, and the operating link in the transmitting PMD layer.
여기서, 송신부(200)는 GMII(Gigabit Media Independent Interface)로부터 전달된 8비트(bit) MAC신호가 PCS(207)에 의해 10bit의 8B/10B신호로 인코딩되도록 한다.Here, the
이어서, 인코딩된 8B/10B신호는 PMA(206)에 의해 NRZ 형태의 직렬 데이터로 변환된 후, GBIC(Giga Bit Interface Convert) 인터페이스(208)를 위해 신호변환기(205)에 의해 양극성(Bipolar) 신호로 변환된다. 이렇게 변환된 양극성 신호는 운용부(200A)와 예비부(200B)를 구동시키기 위해 신호변환기(205)를 통해 분기된다.The encoded 8B / 10B signal is then converted by the
이어서, 운용부(200A)와 예비부(200B)로 분기된 신호는 운용부 광송신기(201) 및 예비부 광송신기(202)를 각각 구동시키기 위해 운용부 변환기(203)와 예비부 변환기(204)에 의해 양극성 신호가 단극성(unipolar) 신호로 변환된다.Subsequently, the signals branched to the
이에 따라, 단극성 신호로 변환된 이더넷 신호는 운용부 광송신기(201) 및 예비부 광송신기(202)에 의해 전기적인 신호가 광신호로 변환되어 각각 전송된다. 이렇게 함으로써, 송신부(200)는 운용부(200A)와 예비부(200B)를 통해서 항상 동일한 신호가 전송되도록 할 수 있고, 운용부(200A) 혹은 예비부(200B)에서 장애가 발 생하여 수리가 필요한 경우 GBIC 인터페이스 기능을 가진 광트랜시버만 교체함으로써 정상적인 운용이 가능하도록 한다.Accordingly, the Ethernet signal converted into a monopolar signal is converted into an optical signal by the operating unit
한편, 수신부(210)는 외부로부터 전달되는 광신호를 운용부(210A) 및 예비부(210B)에 구비된 운용부 광수신기(211) 및 예비부 광수신기(212)를 통해 전기적인 신호로 변환한다.Meanwhile, the
이어서, 전기적으로 변환된 신호는 GBIC 인터페이스(220)를 위해 운용부 변환기(213) 및 예비부 변환기(214)에 의해 양극성 신호로 변환되고, 운용부(210A)로 수신된 이더넷 신호와 예비부(210B)로 수신된 이더넷 신호를 선택하기 위해 제어기(218)에 의해 선택기(215)가 구동되어 두 신호중 하나가 선택되도록 한다. 이렇게 선택된 이더넷 신호는 신호변환기(216)에 의해 양극성 신호가 단극성 신호로 변환되어 PMA(217)에 입력된다. 그러면, PMA(217)에서는 수신된 이더넷 프레임을 추출하기 위해 클럭과 데이터를 추출한 후, 이더넷 프레임의 시작을 알려주는 프리앰블을 검출하여 수신된 프레임의 동기를 맞춘다. 이렇게 동기된 신호는 10bit단위로 PCS(219)에게 전달된다.Then, the electrically converted signal is converted into a bipolar signal by the operating unit converter 213 and the
이에 따라, PCS(219)에서는 PMA(217)로부터 전달받은 신호를 10B/8B 디코딩하여 8bit단위의 MAC신호 GMII를 통해 상위 계층으로 전달해준다. 이 때, PCS(219)는 10B/8B 디코딩 과정에서 검출된 코딩 에러 정보를 제어기(218)에게 알려주어 제어기(218)가 선택기(215)를 구동할 수 있도록 해준다.Accordingly, the
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 이더넷 링크 이중화 시스템의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the Ethernet link redundancy system according to the present invention having the structure as described above in detail as follows.
도 4 는 본 발명에 따른 이더넷 링크 이중화 시스템의 절체 제어 방법 중 절체요구신호 처리 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도로서, 이더넷 물리계층에서 장애가 발생하거나 이더넷 광링크의 성능저하로 인해 이더넷 프레임에서 에러가 발생할 경우에 장애링크를 보호하기 위한 과정을 나타낸 것이다.FIG. 4 is a detailed flowchart illustrating a process for processing a transfer request signal in a switching control method of an Ethernet link redundancy system according to the present invention, in which an error occurs in an Ethernet frame due to a failure in an Ethernet physical layer or a performance degradation of an Ethernet optical link. It shows the process to protect the faulty link when it occurs.
도 4에 도시된 바와 같이, 이더넷 장치가 초기화 될 경우(401)에 이더넷 수신단(수신부(210))의 PCS(219)에서는 PMA(217)로부터 전달되는 10비트의 코드그룹이 올바르게 정렬되어 있는지를 검증한다. 이 때, 코드그룹은 콤마를 포함하고 있는 /K28.5/로 시작하는 3개의 "configuration ordered set"인 /C/ 또는 "idle ordered set"을 /I/가 수신되었을 때 동기가 되었음을 판단한다. 그러나, 선로 장애로 인해 코드워드 /C/ 또는 /I/가 수신되지 않을 경우 LOS(Loss Of Sysnc)가 발생하게 된다(402).As shown in FIG. 4, when the Ethernet device is initialized (401), the
따라서, 현재 트래픽을 수신하고 있는 이더넷 링크에서 LOS가 발생하면 예비링크 장애상태를 점검하여(408) 정상인 경우 예비링크로 절체시키고(409), 그렇지 않을 경우 LOS 발생 여부를 판단하는 과정(402)으로 진행한다.Therefore, when LOS occurs in the Ethernet link that is currently receiving traffic, the spare link failure state is checked (408), and if normal, the switch is switched to the spare link (409). Otherwise, the process determines whether the LOS occurs. Proceed.
한편, 이더넷에서 전송할 MAC 프레임이 없을 경우 수신단 PMA에서 클럭추출이 용이하도록 아이들(idle) 프레임을 지속적으로 송신한다. 여기서, 아이들 프레임은 /K28.5/D5.6/으로 구성된 /I1/프레임과 /K28.5/D16.2/로 구성된 /I2/프레임이 있다. /I1/ 프레임은 RD(Running Distance)를 반전시켜 RD가 (-)가 되도록 하며 /I2/는 RD가 항상 (-)가 되도록 유지시켜주는 역할을 하게 된다. 따라서, 아이들 프레임이 지속적으로 수신될 경우 항상 RD값은 (-)가 되어야 하므로, 만약 아이들 프레임의 RD 값이 (+)로 되었거나, 혹은 (+)와 (-)가 반복될 경우에는 아이들 프레임 에러로 판단할 수 있게 된다.On the other hand, when there is no MAC frame to be transmitted in Ethernet, the idle frame is continuously transmitted to facilitate clock extraction in the receiving PMA. Here, the idle frame includes / I1 / frame composed of /K28.5/D5.6/ and / I2 / frame composed of /K28.5/D16.2/. The / I1 / frame inverts the RD (Running Distance) so that RD becomes negative, and / I2 / keeps the RD always negative. Therefore, if the idle frame is continuously received, the RD value should always be (-). If the RD value of the idle frame becomes (+) or if (+) and (-) are repeated, the idle frame error. Can be judged.
따라서, 아이들 프레임 에러(Idle frame error)(403)가 검출될 경우는 링크의 성능저하로 인해 일부 8B/10B 인코딩된 코드워드의 일부 비트에 에러가 발생한 경우이므로 예비링크 장애상태를 점검하여(408) 정상인 경우 예비링크로 절체시키고(409), 그렇지 않을 경우 LOS 발생 여부를 판단하는 과정(402)으로 진행한다.Accordingly, when an
한편, 수신단 PCS 클라이언트인 MAC에서 송신 단말에게 전송오류가 있음을 알릴 때 /V/코드인 /K30.7/을 사용한다. 따라서, 현재 수신되고 있는 운용링크상에서 성능저하로 인해 송신 PCS에서 /V/코드가 송신(404)되고 있음을 알 수 있으므로, 예비링크 장애상태를 점검하여(408) 정상인 경우 예비링크로 절체시키고(409), 그렇지 않을 경우 LOS 발생 여부를 판단하는 과정(402)으로 진행한다.On the other hand, when the MAC of the receiving PCS client informs the transmitting terminal that there is a transmission error, / V / code /K30.7/ is used. Therefore, it can be seen that / V / code is being transmitted (404) from the transmitting PCS due to the performance degradation on the currently received operating link. 409), otherwise, the process proceeds to step 402 to determine whether LOS has occurred.
한편, MAC 프레임을 송신하기 위해서는 프레임의 시작경계를 알리는 /S/코드와 프레임의 마지막경계임을 알리는 /T/코드를 각각 사용한다. 만약, /S/ 프레임 수신 후(405) 일정한 시간, 즉 1GbE인 경우 1518byte가 수신되는 시간(12ms), 10GbE인 경우 1.2ms이 경과(406)해도 /T/프레임이 수신되지 않을 경우(407) 운용링크상의 장애 또는 성능저하에 의한 경우이므로 예비링크 장애상태를 점검하여(408) 정상인 경우 예비링크로 절체시키고(409), 그렇지 않을 경우 LOS 발생 여부를 판단하는 과정(402)으로 진행한다. 예비링크와 운용링크의 정상 유무(408)는 현재 데이터를 수신하고 있는 링크에서는 PCS계층에서 코딩 에러를 검출할 수 있으나 그렇지 않은 링크에서는 PMD 계층에서 LOS(Loss Of Signal)를 감지하여 판단한다.Meanwhile, in order to transmit a MAC frame, / S / code indicating a start boundary of a frame and / T / code indicating a last boundary of a frame are used. If, after receiving the / S / frame (405) a certain time, that is, the time when 1518byte is received (12ms) for 1GbE (1.2ms), 1.2ms for 10GbE elapsed (406) even if / T / frame is not received (407) Since the case is due to a failure or performance degradation on the operational link (step 408), if the normal state is switched to the spare link (409), otherwise proceeds to step 402 to determine whether the LOS occurs. The normal existence of the spare link and the
도 5 는 본 발명에 따른 이더넷 링크 이중화 시스템의 절체 제어 방법 중 절체 복귀 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.FIG. 5 is a detailed flowchart illustrating an embodiment of a switchover process in a switchover control method of an Ethernet link redundancy system according to the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 1+1 보호절체에서는 예비링크로 절체된 상태에서 운용링크가 정상적인 상태로 되돌아오면 원래 링크인 운용링크로 복귀시키는 복귀성 절체모드와 그렇치 않은 비복귀성 모드가 있다. 운용링크가 정상인지를 점검하여(501) 정상인 경우 복귀성 절체모드로 설정되어 있는지를 점검하여(502) 정상인 경우 운용링크로 복귀시킨다(503).As shown in FIG. 5, in the 1 + 1 protection switching, when the operation link returns to the normal state in the state of switching to the spare link, there is a return switching mode and a non-resilience mode that returns to the operation link which is the original link. It is checked whether the operational link is normal (501), and if it is normal, it is checked whether it is set to the return transfer mode (502), and if it is normal, it is returned to the operational link (503).
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.As described above, the method of the present invention may be implemented as a program and stored in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.) in a computer-readable form. Since this process can be easily implemented by those skilled in the art will not be described in more detail.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
상기와 같은 본 발명은, 이더넷 링크에 예비의 이더넷 링크를 둠으로써 운용중인 이더넷 링크가 고장시, 고장난 이더넷 링크를 50ms 이내에 예비 이더넷 링크 로 신속히 절체함으로써, 서비스의 품질저하를 방지할 수 있고 이더넷 망의 가용도를 SDH/SONET 수준으로 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above, by providing a spare Ethernet link in the Ethernet link, when the operating Ethernet link is broken, by quickly switching the failed Ethernet link to the spare Ethernet link within 50ms, it is possible to prevent the deterioration of service quality and Ethernet network It has the effect of increasing the availability of SDH to SONET level.
또한, 본 발명은 이더넷 물리계층인 PCS에서 코딩 에러를 검출하여 절체를 위한 제어신호로 사용하기 때문에 상위계층에서 별도로 제어를 위한 패킷을 사용할 필요가 없으므로, GBIC 인터페이스 기능을 수행하도록 함으로써 PMD 장애시 새로운 모듈로 즉시 교체가 가능한 효과가 있다.In addition, since the present invention detects a coding error in the PCS, the Ethernet physical layer, and uses it as a control signal for switching, it is not necessary to use a packet for control separately in a higher layer, thereby performing a GBIC interface function so that a new PMD failure can be achieved. The module can be replaced immediately.
또한, 본 발명은 PMD 이중화만으로도 보호절체가 가능하므로 회로가 간단해지는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the circuit can be simplified since protection switching is possible only by PMD duplication.
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