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2007.04.20   SDH/SONET Ring 절체방식


SDH/SONET Ring 절체방식
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 SDH/SONET 개요
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 Ring 형 자동복구망 (Self Healing Ring Network)의 종류
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 Unidirectional Ring형 자동복구망 (U-SHR/PP)
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 Bidirectional Ring형 자동복구망 (B-SHR)
SDH/SONET 개요
- Ring형 구조를 갖는 자동복구망은 SDH 다중기술을 적용하여 개발된 ADM(Add Drop Multiplexer)의 소프트웨어만을 변경함으로서 구현 가능함.

- Ring형 망은 다음의 (그림 1)과 같이 지역적으로 분리된 3개 이상의 국소에 ADM을 설치하고 각ADM을 2개 또는 4개의 fiber로 연결하여 working traffic은 시계방향으로만 진행하도록 구성하고protection traffic은 시계 반대방향으로만 진행하도록 구성하는 것이다. 그러므로 어느 한 구간의선로 또는 국소에 장애가 발생할지라도 즉시 protection traffic에 의하여 통신망의 신뢰성을 확보할 수 있음.


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Ring 형 자동복구망 (Self Healing Ring Network)의 종류
- Ring형 자동복구망은 구분 (fiber수, 절체방법, bandwidth사용)에 따라 분류

- Ring형 자동복구망의 광선로, bandwidth사용에 대한 설명(그림 2)
· unidirectional ring : (a) 되며 각각의 traffic의 진행방향은 서로 반대임.
· 2fiber bidirectional ring : (b)fiber의 bandwidth를 working 채널과 protection 채널이 서로 절반씩 공유하며 각각의 traffic의 진행방향은 서로 반대임.
4 fiber bidirectional ring : (c)2 fiber bidirectional ring의 2배 용량을 전송할 수 있는데 그림과 같 이 working fiber 두 개가서로 반대로 전송되고 protection fiber 역 시 2개가 서로 반대로 전송됨.
· unidirectional ring과 bidirectional ring의 차이점 working traffic과 protection traffic이 한쪽
방향으로만 전송되느냐 또는 양쪽방향 모두 전송되는가 임.

- Ring형 자동복구망은 SONET Path Layer 와 Line Layer에서의 상태를 감시하여 Path 단위로 절체하느냐, Line 단위로 절체함에 따라
· path protection switched ring
· line protection switched ring
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Unidirectional Ring형 자동복구망 (U-SHR/PP)

- SDH에 근거한 U-SHR-PP(Unidirectional Self Healing ring/Path Protection)의 구조는 1+1 보호절체 시스템과 같은 signal dual-feed 개념에 기초를 두고 있음

- STM-N급 U-SHR/PP의 기본적인 설명 : (그림 3)
· 각 노드는 한 개의 ADM으로 구성되며 서로 반대방향으로 전송 되는 트래픽을 갖는 두 개의
fiber로 구성함.
· 수신 노드에서는 두 개의 동일한 traffic에 primary와 secondary를 정해 놓고 정상상태에서는
· -두 traffic모두를 감시하여 primary traffic만을 선택할 수 있음.
· 만일 링 네트워크내에 선로절단이나 국소장애 등의 이상상태가 발생하면 수신노드에서는
· - secondary traffic을 선택함으로서 자동 복구망을 구현 할 수 있음.

- 예를 들면 (그림 3)에서와 같이 A국소에서 B국소까지 traffic을 전 송하는 경우를 가정해보면, A국소에서는 동일한 두 개의 traffic을 A→B 경로와 A→D→C→B 경로를 따라 B국소로 전송하고, 이때 B국소에는 시계 방향으로 입력되는 A→B 경로의 traffic을 선 택하게 되며 만일 B국소에서 A, B 구간의 선로장애가 감지될 때 에는 A→D→C→B 경로를 거쳐 시계 반대방향으로 입력되는 traffic을 선택하게 됨.

- U-SHR/PP는 송신노드와 수신노드간의 절체를 위한 어떠한 communication도 필요없으며 단지 수신노드 에서 수신되는 traffic의 LOS(Loss-of-Signal), AIS(Alarm Indication Signal)을 감시함 으로써 traffic의 절체가 이루어짐.
이러한 U-SHR/PP 방식은 counter-rotating ring이라고 불리움
U-SHR/PP내에 여러개의 노드가 몰려있으면 전송용량을 급격히 증가시켜야 하는 단점도 있음.

- U-SHR/PP는 가입자망 또는 국간망에 적용가능하며 트래픽이 집중 되는 전송망에 적합함.
- 또한 장치구현이 간단하고 OAM 기능실현이 용이함

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Bidirectional Ring형 자동복구망 (B-SHR)
B-SHR은 전송용량에 따라 2fiber나 4fiber를 사용할 수 있음.

- B-SHR은 U-SHR 보다는 복잡하며 데이터를 수신하는 국소는 장애가 발생하는 송신국소를 항상감시하고 (K1, K2 byte) 이에 따라 protection switching을 해줌.

1) 4fiber bidirectional ring형 자동복구망 (B-SHR/4)
- B-SHR/4의 구조
기본적으로 기존의 point-to-point 시스템에 기초를 두고 있으며, B-SHR/4의 절체기능은 선로 또는 국소 장애시 APS(Automatic Protection Switching)시스템에 의한 loopback 기능에 의하
여 실현 (그림 4)와 같이 A국소와 B국소 사이의 working traffic은 경로내에 서로 다른 fiber를
통해 소통되며 또다른 두 개의 fiber가 protection용으로 설치되어 있음.

- 만일 A국소와 B국소사이에 선로 장애가 발생할 경우 working traffic은 A국소와 B국소 내부에서protection fiber로 switching되며, (즉, A국소에서 B국소로 전송되던 working traffic 은 A국소내의 ADM에서 protection fiber로 switching되어 A→D→ C→B 경로를 따라 B국소로 전송되고 B국소에서는 protection fiber를 통해 입력되는 traffic을 수신하기 위하여 protection switching됨).

B국소에서 A국소로 전송되던 working traffic은 위와 같은 과정에 의하여 A국소에 수신됨.
B-SHR/4 구조는 working ADM에 대한 protection ADM이 필수적이며 non-revertive 1:1
protection이 요구됨.
B-SHR/4는 국간망에 적용가능하며 분산된 트래픽 특성을 갖는 전송망에 적합함.
ADM에 루프백 및 모듈 절체기능이 포함되어야 하고 4개의 fiber를 운용해야 하기 때문에 시스
템 설치 가격이 매우 비싸며, OAM 기능 구현 또한 복잡함.
 
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2) 2fiber bidirectional ring형 자동복구망 (B-SHR/2)

- B-SHR/2은 각 국소당 하나의 ADM과 2개의 fiber를 통해 구성
정상상태의 경우 바깥쪽 링에는 짝수의 time slot이 할당되고 홀수 time slot은 비워두며 안쪽
링에는 ·홀수의 time slot이 할당 되고 짝수 time slot은 비워두게 되어 결국 한 개의 fiber당
절반의 bandwidth 만 사용하며, 따라서, 선로 또는 국소장애시에는 working traffic이 반대방
향으로 진행되는 fiber의 비어있는 time slot에 자동으로 switching됨 으로써 자동복구망을
구현 가능함.

- (그림 5)과 같이 평상시에는 B→A→D 경로를 거쳐 전송되던 traffic이 A국소와 D국소 사이의 선로에 장애가 발생했을 경우에는 K1과 K2 byte를 감지한 A국소와 D국소에서 protection
switching이 발생하게 된다.
- 결국 traffic은 B→A→B→C→D 경로를 따라 전송되며 이때에는 안쪽 fiber의 비어 있는 time
slot를 이용함.

- B-SHR/2는 국간망에 적용 가능하며 분산된 traffic 특성을 갖는 전송망에 적합함.
- ADM에 루프백 및 모듈절체 기능이 포함되어야 하기 때문에 시스템 설치가격이 약간 고가이며 장치구현이 복잡하고 OAM 기능 구현 역시 복잡함.

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