KR100407345B1 - 파장분할 다중방식을 이용한 링형 통신망의 파장 할당 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 N 개의 노드와, 상기 N 개의 노드를 각각 차례로 연결하는 한 쌍의 광섬유를 구비하며 상기 서로 다른 두 노드들 간에 소정 파장이 할당되는 파장분할 다중방식을 이용한 링형 통신망의 파장 할당 방법은, 제1 파장군을 이용하여 노드들 {n, n+1, n+(N+1)/2}에서 노드들 {n+1, n+(N+1)/2, n}로 이어지는 제1 광경로를 구성하는 단계를 n을 변수로 하여 [1, (N-1)/2] 구간에서 반복하는 제1 광경로 구성 과정과; 제2 파장군을 이용하여 [(n+2), (N+1)/2]의 구간에서 노드 a와, [(n+1+(N+1)/2), N]의 구간에서 노드 b를 선택하고, 노드들 {n, a, n+(N+1)/2, b}에서 노드들 {a, n+(N+1)/2, b, n}로 이어지는 제2 광경로를 구성하는 단계를 n을 변수로 하여 [1, (N-3)/2] 구간에서 각 n에 대하여 a 및 b 각각이 중복되지 않도록 {a, b}를 차례로 선택하여 반복하는 제2 광경로 구성 과정을 포함하며, 상기 N은 홀수이고, 상기 제1 및 제2 파장군은 서로 다른 파장들로 구성된다.

Description

파장분할 다중방식을 이용한 링형 통신망의 파장 할당 방법{WAVELENGTH ASSIGNMENT IN WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXED RING NETWORKS}

본 발명은 광통신망에 관한 것으로서, 특히 파장분할 다중방식의 링형 통신망에서 파장을 할당하는 방법에 관한 것이다.

통상적인 파장분할 다중방식의 링형 통신망은 다수의 노드와 상기 다수의 노드를 차례로 연결하며 광신호가 시계 방향으로 진행하는 순방향 광섬유 링크와 광신호가 반시계 방향으로 진행하는 역방향 광섬유 링크를 구비한다. 이러한 파장분할 다중방식의 링형 통신망에서 모든 노드가 완전한 연결성을 가질 때, 가장 적은 파장들을 이용하여 광경로를 구성하고 파장을 할당하는 방법이 주목받고 있다. 또한, 이러한 링형 통신망에 임의의 노드가 추가되었을 때 가능한 이전의 통신망 구성을 변경하지 않으면서도 최소한의 파장들을 이용하여 노드 간 광경로를 구성하는 방법이 요구된다.

도 1은 완전한 연결성을 갖는 5 개의 노드로 구성된 링형 통신망을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이 완전한 연결성을 갖는 통신망에서는 어느 한 노드는 반드시 다른 노드들과 하나의 광경로를 갖는다. 상기 링형 통신망은 한 쌍의 광섬유 링크, 즉 시계 방향으로 광신호가 진행하는 순방향 광섬유 링크와 반시계 방향으로 광신호가 진행하는 역방향 광섬유 링크를 구비하고, 파장다중 분할방식을 이용하여 상기 각 광섬유 링크로 다수의 채널이 다중화된다. 이러한 링형 통신망에서 가능한 최소한의 파장들을 가지고 완전한 연결성을 이루는 것이 문제가된다. 즉, 가능한 최소한의 파장들을 이용하여 광경로를 구성하는 방법과, 각 광경로에 파장을 할당하는 방법이 문제가 된다. 또한, 상기 링형 통신망에서 각 광경로에 파장을 할당하는 경우의 필요 조건은 광경로들이 동일한 광섬유 링크를 공유하게 되는 경우에 동일한 파장을 사용해서는 안된다는 것이다.

먼저, 이러한 링형 통신망을 구성하기 위하여 필요한 파장수의 하한 한계값을 생각해보자. 먼저 각 노드 간의 광경로는 최단 경로를 통한다고 가정하자. 즉, 도 1에서 노드 1에서 노드 3까지의 광경로는 시계 방향을 따라 구성하고, 반시계 방향을 따라 구성하지 않는다는 점이다. 이는 가능한 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 방법이므로 합리적이라고 할 수 있다. 이러한 가정 하에서 몇 가지 사실들을 살펴볼 수 있다. 먼저, 임의의 두 노드 사이의 최대 거리 L_max는 노드의 수 N이 홀수인 경우에 (N-1)/2이며, N이 짝수인 경우에 N/2이다. 이 때, 거리는 홉 수, 즉 상기 임의의 두 노드 사이의 노드수를 나타내며 서로 인접한 두 노드 사이의 거리는 1이다.

노드수가 짝수일 때, 가장 긴 광경로들을 구성하는 방법을 생각하자. 이 때 최단 경로를 구성할 수 있는 방법이 고정되어 있지 않다. 이러한 경우의 광경로 구성 방법은 하기하는 바와 같다.

도 2는 종래에 따른 4 개의 노드를 가지는 링형 통신망에서의 파장 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다. 노드의 수가 4이면 도시된 바와 같이 최대 거리는 2이고, 노드 1과 노드 3은 파장 W₁을 이용해서 시계 방향으로 광경로를 구성할 수 있으며 노드 2와 노드 4는 동일한 파장 W₁을 이용해서 반시계 방향으로 광경로를 구성할 수 있다.

노드의 수가 짝수이면서 4의 배수가 아닌 경우에 두 노드를 고려하지 않으면 4의 배수가 되고, 이에 필요한 파장수는 노드수가 4의 배수인 경우의 파장수에 추가로 하나의 파장을 더하면 된다. 이러한 점을 고려하여 최단 경로를 이용하여 각 노드 간에 광경로를 구성할 때, 제공되어야 할 최소 파장수 W는 노드수 N이 홀수인 경우에 (N²-1)/8이며, 노드수 N이 짝수이면서 4의 배수인 경우에 N²/8이고, 노드수 N이 짝수이면서 4의 배수가 아닌 경우에 (N²+4)/8이다.

그러나, 상기 계산식들은 광경로를 구성할 때 동일 광섬유 링크를 공유한 광경로들이 서로 다른 파장을 가져야한다는 제약 조건은 고려하지 않은 값이므로 필요한 파장의 하한 한계값으로 주어진다.

각 노드 간에 구성된 광경로를 표현하는 방법은 여러 가지가 있으나 엘리나스(Ellinas)에 의해 제안된 구성된 광경로의 효과적인 표현 방법은 하기하는 바와 같다.

도 3은 종래에 따른 5 개의 노드를 가지는 링형 통신망에서의 파장 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도시된 바와 같이 파장 W₂를 이용하여 노드들 {A, B, D}에서 노드들 {B, D, A}로 이어지는 광경로를 구성한 경우를 행렬로 표현하면 하기 <표 1>과 같다.

	A	B	C	D	E
W2	1	2	X	2	X

상기 <표 1>에서 숫자는 해당 광경로의 거리(두 노드 사이의 홉 수)를 나타낸다. 따라서, 제2 열의 1이 나타내는 의미는 노드 A에서 노드 B로 광경로가 구성되어 있다는 것이며, 제3 열의 2가 나타내는 의미는 노드 B에서 노드 D로 광경로가 구성되어 있다는 것이다. 제4 열의 X가 나타내는 의미는 파장 W₂를 이용해서는 노드 C의 광경로를 구성하지 않고 있다는 것이다. 이러한 방법을 이용해서 각 파장에 대하여 구성된 광경로를 쉽게 표현할 수 있다. 이 때, 구성된 광경로를 표현하는 행렬이 가져야하는 조건, 즉 필요 조건을 행에서의 필요 조건과, 열에서의 필요 조건으로 나누어 살펴보면 하기하는 바와 같다.

행에서의 필요 조건

1. (i, j) 위치에 K가 있으면 (i, j)와 (i, (j+K) mod N) 사이에는 X만이 존재한다. 이 조건은 광섬유 링크를 공유하게 되는 경우에 동일한 파장을 사용해서는 안된다는 제약 조건을 의미한다.

2. 한 행에서 모든 값들의 합은 N이다. 이 조건은 주어진 파장을 최대한 사용한다는 의미이다.

열에서의 필요 조건

1. 한 열에서는 동일한 값을 가지지 않는다. 동일한 값을 가진다는 의미는 두 노드들 사이에 다수의 광경로가 구성되어 있다는 의미이다. 따라서, 최소한의 파장수를 유지하려면 하나의 값만을 가져야 한다.

2. 한 열에는 1부터 L_max까지의 모든 값을 가져야 한다. L_max는 최대 거리를 의미한다. 이것은 완전한 연결성이 만족되어야 함을 의미한다. 그러나, 노드수가 홀수일 경우에만 이러한 조건이 만족되며, 짝수일 경우에는 이 조건이 일부 행렬에 대해서 만족하지 않을 수 있다. 최대 거리를 가진 광경로는 다른 쪽의 광섬유 링크를 통해서 구성될 수도 있으므로, 한 쪽 광섬유 링크에는 나타나지 않을 수도 있다. 그러나, 노드가 홀수일 때에는 반드시 이 조건이 만족되어야 한다.

따라서, 행렬로 표현했을 때 상기한 바와 같은 필요 조건을 이용하면 파장 할당이 정상적으로 이루어졌는가를 검증할 수 있다.

종래의 파장 할당 방법을 노드수가 짝수인 경우와, 노드수가 홀수인 경우와, 노드를 확장하는 경우로 나누어 살펴보면 하기하는 바와 같다.

Ⅰ. 노드수가 홀수인 경우의 파장 할당 방법

노드수가 홀수인 경우의 파장 할당 방법을 행렬을 이용하여 나타내면 하기하는 바와 같다.

1. 열의 수는 노드수 N과 같고, 행의 수는 노드수가 N일 때 필요한 파장수의 하한 한계값인 W와 같은 행렬을 만든다.

2. 제1 열에 집합 {1, 2, ..., L_max}을 할당하고, 나머지에는 X를 할당한다.

3. 상기 사용된 집합을 순환시킨다. 예로, 집합 {1, 2, ..., L_max}을 순환시켜서 집합 {L_max, 1, ..., 2}을 만든다.

4. 다음 열에 순환된 집합을 할당하고, 나머지에는 X를 할당한다.

5. 위 3 및 4 과정을 행렬이 완성될 때까지 반복한다.

상술한 방법을 노드수 N이 7인 링형 통신망에 적용하면 하기하는 바와 같다. N이 7이면 파장수 W는 (7²-1)/8=6이며, 최대 거리 L_max는 (7-1)/2=3이 된다. 이 경우에 완성된 행렬은 하기 <표 2>와 같다.

	A	B	C	D	E	F	G
W1	1	3	X	X	3	X	X
W2	2	X	2	X	1	2	X
W3	3	X	X	1	2	X	1
W4	X	1	3	X	X	3	X
W5	X	2	X	2	X	1	2
W6	X	X	1	3	X	X	3

제1 열은 {1, 2, 3}이 할당되고, 제2 열은 {3, 2, 1}이 할당되지만, 제2 및 제3 행에서 할당이 되지 못한 이유는 이전에 할당된 값이 각각 2와 3으로 이미 해당 파장이 사용되고 있기 때문이다.

Ⅱ. 노드수가 짝수인 경우의 파장 할당 방법

노드수가 짝수인 경우에 있어서는 상술한 방법을 사용하지 못하고, 일단 (N-1) 개, 즉 홀수 개의 노드를 가진 통신망에 대한 파장 할당을 한 다음에 이를 확장하는 방법을 사용한다. 그러나, 노드수가 4의 배수인 경우와 그렇지 않은 경우에 있어서는 다소 차이가 있다.

Ⅱ-1. 노드수가 짝수이면서 4의 배수인 경우의 파장 할당 방법

1. (N-1) 개의 노드에 대한 파장 할당을 표시하는 행렬을 구성한다.

2. 임의의 열에 노드가 하나 추가된다고 생각하고, 해당 위치에 열을 추가하여 확장한다.

3. 새로 추가된 열에서 각 행마다 왼쪽에서 처음 만나는 숫자를 찾는다.

3-1. 이 값이 L_max가 아니면 이 값을 1만큼 증가시키고, 새로 추가된 열에는 X를 기입한다.

3-2. 이 값이 L_max이면 이 값을 q만큼 감소시키고, 새로 추가된 열에는 (q+1)을 기입한다. 여기에서, q는 새로 추가된 열로부터 오른쪽으로 진행하였을 때 처음 숫자를 만날 때까지의 X의 개수이다.

3-3. (N/4) 개에 해당하는 행을 추가하고, 이 파장을 이용하여 최대 거리를 가지는 광경로를 구성한다.

상술한 방법을 노드수 N이 8인 통신망에 적용하면 하기 <표 3>에 나타낸 행렬을 얻을 수 있다. 이 때, 노드 D와 노드 F 사이에 노드 E가 추가된다.

	A	B	C	D	E	F	G	H
W1	1	3 →3	X	X	1	3	X	X
W2	2	X	2 →3	X	X	1	2	X
W3	3	X	X	1 →2	X	2	X	1
W4	X	1	3 →2	X	2	X	3	X
W5	X	2	X	2 →3	X	X	1	2
W6	X	X	1	3 →1	3	X	X	3
W7	4	X	X	X	4	X	X	X
W8	X	X	4	X	X	X	4	X

상기 <표 3>에서 제1 행을 보면 열 E의 왼쪽에서 처음 만나는 숫자가 3이므로 이를 증가시키지 못하고, 오른쪽에서 처음 만나는 숫자까지의 X의 개수가 0 개이므로 그대로 3의 값을 가지게 되며 열 E는 1의 값을 갖는다. 이와 같은 방법은 제2 내지 제6 행에도 적용된다. N이 8이므로, 새로 추가되는 파장수도 2이다. 그리고, 최대 거리를 가진 광경로를 임의의 노드를 선택하여 구성한다. 여기에서, 파장 W₇으로는 노드 A →노드 E, 노드 E →노드 A의 광경로를 구성하고, 파장 W₈로는 노드 C →노드 G, 노드 G →노드 C의 광경로를 구성한다. 노드 B 및 F와, 노드 D 및 H 사이의 광경로는 다른 쪽 광섬유 링크의 파장 W₇및 W₈을 이용하여 구성하게 된다.

Ⅱ-2. 노드의 수가 짝수이면서 4의 배수가 아닌 경우의 파장 할당 방법

1. 추가된 파장에 대해 최대 거리의 광경로에 대한 파장을 할당하는 과정을 제외하고는 상술한 4의 배수인 경우에서의 방법과 동일하다.

2. 최대 거리의 광경로를 할당할 때, 추가된 파장을 이용하여 4개씩 노드를 묶어 하나의 파장을 이용하고 남은 2 개의 노드에 대해서는 나머지 하나의 파장을이용한다. 이 때, 다른 쪽 광섬유 링크에서는 해당 파장이 이용되지 않고 남게 된다.

상술한 방법을 노드수 N이 6인 통신망에 적용하면 하기 <표 4>에 나타낸 행렬을 얻을 수 있다. 이 때, 노드 C와 노드 E 사이에 노드 D가 추가된다.

	A	B	C	D	E	F
W1	1	2 →2	X	1	2	X
W2	2	X	1 →2	X	1	1
W3	X	1	2 →1	2	X	2
W4	3	X	X	3	X	X
W5	X	X	3	X	X	3

노드수가 6이므로 4 개의 노드가 하나의 그룹으로 생각되고, 나머지 2 개의 노드를 또 다른 그룹으로 생각한다. 상기 <표 4>에서는 노드 A, B, D 및 E를 하나의 그룹으로 생각하고, 노드 C 및 F를 나머지 그룹으로 생각한다. 파장 W₄로는 A →D, D →A의 광경로를 구성하고, 다른 쪽 광섬유를 통하여 E →B, B →E의 광경로를 구성한다. 그리고, W₅를 이용하여 C →F, F →C의 광경로를 구성하고, 다른 쪽 광섬유 링크의 파장 W₅는 사용되지 않고 있음을 나타낸다.

상술한 바와 같이, 종래의 엘리나스에 의한 파장 할당 방법은 간결하지만 고정된 방법만을 제공한다. 물론 행렬 상에서 행을 서로 교환하거나 노드를 고정하고 열을 순환시키면 변형된 형태가 나타나지만 제한된 형태를 벗어날 수 없음을 알 수 있다.

Ⅲ. 노드를 확장하는 경우의 파장 할당 방법

일단 임의의 노드수를 가진 링형 통신망에서 완전한 연결성을 갖도록 상술한 방법에 따라 파장을 할당한 후 임의의 위치에 어느 한 노드가 추가된 경우에, 기존의 통신망의 변화를 최소화시킴과 동시에 최소한의 파장수를 가지고 완전한 연결성을 갖는 통신망을 구성한다.

노드의 수가 홀수에서 짝수로 확장되는 경우에는 상술한 방법에 따르면 된다. 상기 <표 3>에 나타난 결과를 보면, 노드 확장을 한 경우에도 최소한의 파장수를 사용하도록 할 수 있음을 알 수 있다. 노드 확장 이전에 파장 W₁은 노드 B에서 노드 F까지의 광경로를 구성하는데 사용되었지만, 노드 확장 이후에는 노드 B →노드 E, 노드 E →노드 F와 같이 변경되었으므로 기존의 통신망에서 노드 B와 노드 F에서의 변화가 필요하게 된다. 그러나, 파장 W₂에서는 노드 C에서 노드 F까지의 광경로는 노드 확장 이후에도 변화가 없다. 따라서, 이와 같은 방법을 이용해서 노드를 확장하면 파장 W₁, W₄, W₆에서 해당 노드의 변경이 필요하다는 것을 알 수 있다. 노드의 수가 짝수에서 홀수로 확장되는 경우에 있어서 행렬을 이용한 파장 할당 방법은 하기하는 바와 같다.

1. 노드가 추가되는 위치에 새로운 열을 확장하고, 노드의 수가 확장됨에 따라 늘어나야 하는 파장수만큼 행도 확장시킨다.

2. 기존에 사용하던 파장에 대해서는 짝수에서 홀수로 확장할 때 기존 파장에 대해서 사용하였던 방법과 동일하게 처리한다.

3. 새로운 파장에 대해서는 각 노드에 대해서 1~L_max의 값 중에서 할당되지 않은 값이 있으면 해당 숫자를 할당하고, 그렇지 않은 경우에는 X를 할당한다.

상술한 방법을 노드수 N이 6에서 7로 확장된 통신망에 적용하면 하기 <표 5>에 나타낸 행렬을 얻을 수 있다. 이 때, 노드 C와 노드 E 사이에 노드 D가 추가된다.

	A	B	C	D	E	F	G
W1	1	1	2 →3	X	X	2	X
W2	2	X	1 →2	X	1	1	1
W3	X	2 →3	X	X	2	X	2
W4	3 →3	X	X	1	3	X	X
W5	X	X	3 →1	3	X	X	3
W6	X	2	X	2	X	3	X

상기 <표 5>에 나타낸 바와 같이, 노드수 N이 7일 때 파장의 하한 한계값은 6이므로 행이 하나 추가되어 있다. 파장 W₁에서는 왼쪽으로 진행하였을 때 처음 만나는 숫자가 2이므로 이를 3으로 변경하였고, W₅에서는 처음 만나는 숫자가 3이므로 이를 4로 할 수 없고(L_max가 3이므로) 오른쪽으로 진행하였을 때 숫자를 만날 때까지 발견되는 X의 개수가 2이므로 해당 값을 1로 감소시키고 새로운 열에서는 3을 기입하게 된다. 그리고, 확장된 파장 W₆에서는 각 행에 1, 2, 3의 값이 하나씩 존재하여야 하므로(완전한 연결성을 만족하기 위해) 숫자가 없는 위치에 해당 숫자를 할당하고, 그렇지 않은 위치에는 X를 할당한다. 이러한 과정을 거쳐서 행렬이 완성되며, 파장 W₄와 W₅에서는 변경이 기존의 통신망에 대하여 변경이 필요하게 됨을 알수 있다.

상술한 바와 같이, 종래의 파장분할 다중방식의 링형 통신망에서의 파장 할당 방법은 행렬을 이용하여 각 노드 간의 광경로 및 각 광경로에 할당되는 파장을 체계적이며 간단하게 구할 수 있다는 이점은 있으나, 고정된 형태의 파장 할당 방법만을 제공하므로 통신망 구성시에 유연성이 부족하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 파장분할 다중방식의 링형 통신망에서 완전한 연결성을 가지도록 파장을 할당하는 방법에 있어서 보다 유연성을 갖는 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 이미 구축된 링형 통신망에서 노드가 추가되었을 때, 최소 파장을 이용하며 기존의 통신망에 미치는 영향을 최소화하면서 광경로를 구성할 수 있는 파장 할당 방법을 제공함에 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 N 개의 노드와, 상기 N 개의 노드를 각각 차례로 연결하는 한 쌍의 광섬유를 구비하며 상기 서로 다른 두 노드들 간에 소정 파장이 할당되는 파장분할 다중방식을 이용한 링형 통신망의 파장 할당 방법은, 제1 파장군을 이용하여 노드들 {n, n+1, n+(N+1)/2}에서 노드들 {n+1, n+(N+1)/2, n}로 이어지는 제1 광경로를 구성하는 단계를 n을 변수로 하여 [1, (N-1)/2] 구간에서 반복하는 제1 광경로 구성 과정과; 제2 파장군을 이용하여 [(n+2), (N+1)/2]의 구간에서 노드 a와, [(n+1+(N+1)/2), N]의 구간에서 노드 b를 선택하고, 노드들 {n, a, n+(N+1)/2, b}에서 노드들 {a, n+(N+1)/2, b, n}로 이어지는 제2 광경로를 구성하는 단계를 n을 변수로 하여 [1, (N-3)/2] 구간에서 각 n에 대하여 a 및 b 각각이 중복되지 않도록 {a, b}를 차례로 선택하여 반복하는 제2 광경로 구성 과정을 포함하며, 상기 N은 홀수이고, 상기 제1 및 제2 파장군은 서로 다른 파장들로 구성된다.또한, 본 발명에 따른 N 개의 노드와, 상기 N 개의 노드를 각각 차례로 연결하는 한 쌍의 광섬유를 구비하며 상기 서로 다른 두 노드들 간에 소정 파장이 할당되는 파장분할 다중방식을 이용한 링형 통신망의 파장 할당 방법은, [(n+1), (N/2)]의 구간에서 노드 a와, [(n+1+N/2), N]의 구간에서 노드 b를 선택하고, 노드들 {n, a, n+N/2, b}에서 노드들 {a, n+N/2, b, n}로 이어지는 광경로를 구성하는 단계를 n을 변수로 하여 [1, (N-2)/2] 구간에서 각 n에 대하여 a 및 b 각각이 중복되지 않도록 {a, b}를 차례로 선택하여 반복하는 광경로 구성 과정을 포함하며, 상기 N은 짝수이고, 상기 각 광경로를 구성하는 단계에서 고유한 파장이 사용된다.

더욱이, 본 발명에 따라 N 개의 노드와 상기 N 개의 노드를 각각 차례로 연결하는 한 쌍의 광섬유를 구비하며 상기 서로 다른 두 노드들 간에 소정 파장이 할당되는 파장분할 다중방식의 링형 통신망에서 노드수를 확장하는 경우의 파장 할당 방법은,

노드 확장 이전의 광경로 구성 및 파장 할당을 행렬로 표현하는 과정과;

노드 확장에 해당하는 열을 상기 행렬에 추가하는 과정과;

상기 추가된 열을 중심으로 각 행에 대해 왼쪽으로 진행하면서 첫 번째 값이 최대 거리인 것을 찾는 과정과;

첫 번째 값이 최대 거리인 행들 중에서 하나를 선택하여 1만큼 증가시키고 추가된 열의 해당 행에 X를 할당하며, 남는 것이 있을 경우에 해당 노드로부터 추가된 노드까지의 거리를 계산하여 값을 변경하고, 추가된 열의 해당 행에는 추가된 열로부터 다음 값이 나타나는 노드까지의 거리를 계산하여 이 값을 할당하는 과정과;

추가된 열을 중심으로 각 행에 대해 왼쪽으로 진행하면서 첫 번째 값이 최대 거리가 아닌 것에 대해서는 1만큼 증가시키고, 추가된 열의 해당 행에는 X를 할당하는 과정과;

추가된 파장수만큼 행을 추가하고, 추가된 각 행에 대해 행렬을 완성하는 과정을 포함하며,

상기 행렬에 사용된 값은 노드 간의 거리를 나타내며, X 값은 해당 노드의 광경로를 구성하지 않는다.

도 1은 완전한 연결성을 갖는 5 개의 노드로 구성된 링형 통신망을 개략적으로 나타낸 도면,

도 2는 종래에 따른 4 개의 노드를 가지는 링형 통신망에서의 파장 할당 방법을 설명하기 위한 도면,

도 3은 종래에 따른 5 개의 노드를 가지는 링형 통신망에서의 파장 할당 방법을 설명하기 위한 도면,

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따라 파장분할 다중방식의 링형 통신망에서 하나의 파장으로 3 개의 광경로를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면,

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따라 파장분할 다중방식의 링형 통신망에서 하나의 파장으로 4 개의 광경로를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면,

도 6a 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노드수가 홀수인 경우의 파장 할당 방법을 설명하기 위한 도면,

도 10 및 도 13은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 노드수가 짝수인 경우의 파장 할당 방법을 설명하기 위한 도면.

이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능이나 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 발명에 따른 파장분할 다중방식의 파장 할당 방법은 하기하는 기본 원리를 이용하여 수행한다.

기본 원리

1. 각 파장을 이용하여 가능한 균등한 광경로를 형성한다.

2. 각 파장은 반드시 광섬유 링크 전체에 걸쳐서 완전히 한번 할당되도록 한다. 이 조건은 파장의 사용 효율을 높이기 위함이다.

기존의 파장 할당 방법에서 나타낸 바와 같이 파장분할 다중방식의 링형 통신망에서 각 노드 간에 하나의 광경로를 할당하는데 필요한 최소 파장수는 하기하는 바와 같이 주어진다. 그리고, 노드수가 N인 경우에 구성하여야 할 전체 광경로의 수는 N(N-1)이다. 또한, 제공되어야 할 최소 파장수 W는 노드수 N이 홀수인 경우에 (N²-1)/8이며, 노드수 N이 짝수이면서 4의 배수인 경우에 N²/8이고, 노드수 N이 짝수이면서 4의 배수가 아닌 경우에 (N²+4)/8이다.

이하, 본 발명에 따른 파장 할당 방법을 노드수가 홀수인 경우와, 노드수가 짝수인 경우와, 노드를 확장하는 경우로 나누어 살펴보면 하기하는 바와 같다.

Ⅰ. 노드수가 홀수인 경우의 파장 할당 방법

이 경우에 있어서, 각 광섬유 링크를 통하여 제공되어야 하는 광경로의 수가 N(N-1)/2이다. 그리고, 파장마다 가능한 균등하게 광경로를 구성한다고 가정하고, (N-1)/2 개의 파장으로 각각 3 개의 광경로를 구성하고, 나머지 (N-1)(N-3)/8 개의 파장으로 각각 4 개의 경로를 구성한다. 이러한 경우, 전체 파장수는 (N-1)/2 + (N-1)(N-3)/8=(N²-1)/8이고, 전체 광경로의 수는 3(N-1)/2+4(N-1)(N-3)/8=N(N-1)/2로 요구되는 조건을 만족시킬 수 있다.

Ⅰ-1. 하나의 파장으로 3 개의 광경로를 구성하는 방법

이 때, 시계 방향의 광섬유 링크만을 고려하며, 반시계 방향의 광섬유 링크는 이하 기술되는 방법에 의해 쉽게 유추될 수 있다.

1. 3 개의 노드들 {n, n+1, n+(N+1)/2}을 선택한다.

2. n을 변수로 하여 [1, (N-1)/2] 구간에서 1만큼씩 증가해가면서 노드들 {n, n+1, n+(N+1)/2}에서 노드들 {n+1, n+(N+1)/2, n}으로 이어지는 광경로를 구성하는 과정을 반복한다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따라 파장분할 다중방식의 링형 통신망에서 하나의 파장으로 3 개의 광경로를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 상기 링형 통신망은 N 개의 노드를 구비하고 있으며, 도 4a는 노드들 {1, 2, (N+3)/2}가 선택된 경우, 도 4b는 노드들 {2, 3, (N+5)/2}가 선택된 경우, 도 4c는 노드들{(N-1)/2, (N+1)/2, N}가 선택된 경우를 나타낸다. 도 4a를 보면 파장 W₁을 이용하여 노드들 {1, 2, (N+3)/2}에서 노드들 {2, (N+3)/2, 1}로 이어지는 광경로가 구성되며, 도 4b를 보면 파장 W₂을 이용하여 노드들 {2, 3, (N+5)/2}에서 노드들 {3, (N+5)/2, 2}로 이어지는 광경로가 구성되며, 도 4c를 보면 파장 W_(N-1)/2을 이용하여 노드들 {(N-1)/2, (N+1)/2, N}에서 노드들 {(N+1)/2, N, (N-1)/2}로 이어지는 광경로가 구성된다.

Ⅰ-2. 하나의 파장으로 4 개의 광경로를 구성하는 방법

1. 노드들 {n, n+(N+1)/2}을 기준 노드로 선택한다. 하기하는 2 및 3 과정을 n을 변수로 하여 [1, (N-3)/2] 구간에서 1만큼씩 증가시키면서 반복한다.

2. [(n+2), (N+1)/2]의 구간에서 임의의 노드 a와, [(n+1+(N+1)/2), N]의 구간에서 임의의 노드 b를 선택한다. 이 때, 노드들 {n, n+1, n+(N+1)/2}은 선택할 수 없다. 기준 노드를 포함하여 선택한 4 개의 노드 간에 노드들 {n, a, n+(N+1)/2, b}에서 노드들 {a, n+(N+1)/2, b, n}로 이어지는 광경로를 구성한다.

3. [(n+2), (N+1)/2]의 구간에서 위 과정에서 선택되지 않은 임의의 노드 a'를 선택하고, [(n+1+(N+1)/2), N]의 구간에서 위 과정에서 선택되지 않은 임의의 노드 b'를 선택하여 노드들 {n, a', n+(N+1)/2, b'}에서 노드들 {a', n+(N+1)/2, b', n}로 이어지는 광경로를 구성한다. 이 과정을 모든 노드가 선택될 때까지 반복한다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따라 파장분할 다중방식의 링형 통신망에서 하나의 파장으로 4 개의 광경로를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 기준 노드를 노드들 {1, (N+3)/2}로 설정한 경우에는 [3, (N+1)/2] 구간에서의 임의의 노드 하나와, [(N+5)/2, N] 구간에서의 임의의 노드 하나를 선택할 수 있다. 노드 4와 노드 (N-1)을 선택하였을 때, 도 5a에 도시된 바와 같이 노드들 {1, 4, (N+3)/2, (N-1)}에서 노드들 {4, (N+3)/2, (N-1), 1}로 이어지는 4 개의 광경로가 구성된다. 기준 노드를 노드들 {(N-3)/2, (N-1)}로 설정한 경우에는 각각 선택할 수 있는 노드 (N+1)/2와 노드 N의 한가지 경우만 존재한다. 이러한 경우에, 도 5b에 도시된 바와 같이 노드들 {(N-3)/2, (N+1), (N-1), N}에서 노드들 {(N+1)/2, (N-1), N, (N-3)/2}로 이어지는 4 개의 광경로를 구성한다.

기준 노드가 노드들 {1, (N+3)/2}로 설정된 경우에는 [3, (N+1)/2] 구간에서의 임의의 노드 하나와, [(N+5)/2, N] 구간에서의 임의의 노드 하나가 선택될 수 있기 때문에, 이 경우 구성되는 광경로의 수는 4(N-3)/2 개이다. 기준 노드가 노드들 {2, (N+5)/2}로 설정된 경우에는 [4, (N+1)/2] 구간에서의 임의의 노드 하나와 [(N+7)/2, N] 구간에서의 임의의 노드 하나가 선택될 수 있기 때문에, 이 경우 구성되는 광경로의 수는 4(N-5)/2 개이다. 이와 같이 구성되는 총 광경로의 수는 4((N-3)/2+(N-5)/2+...+1)=(N-1)(N-3)/2 개로 앞서 계획한 바와 같이 (N-1)(N-3)/8 개의 파장에 (N-1)(N-3)/2 개의 광경로를 구성할 수 있다.

상술한 바와 같은 파장 할당 방법에서 어느 기준 노드에 대해서 임의의 두 노드들을 선택하는 방법에 따라서 서로 다른 형태의 파장 할당 방법이 나타나게 된다. 이러한 점에 대하여 하기하는 실시예를 들어 살펴보기로 한다.

실시예 1

도 6a 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노드수가 홀수인 경우의 파장 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6a 내지 도 6c는 노드수가 7인 파장분할 다중방식의 링형 통신망에서 파장별로 3 개의 광경로를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6a는 노드들 {1, 2, 5}가 선택된 경우, 도 6b는 노드들 {2, 3, 6}이 선택된 경우, 도 6c는 노드들 {3, 4, 7}이 선택된 경우를 나타낸다. 도 6a를 보면 파장 W₁을 이용하여 노드들 {1, 2, 5}에서 노드들 {2, 5, 1}로 이어지는 광경로가 구성되며, 도 6b를 보면 파장 W₂을 이용하여 노드들 {2, 3, 6}에서 노드들 {3, 6, 2}로 이어지는 광경로가 구성되며, 도 6c를 보면 파장 W₃을 이용하여 노드들 {3, 4, 7}에서 노드들 {4, 7, 3}로 이어지는 광경로가 구성된다.

도 7a 내지 도 8b는 도 6에 도시된 링형 통신망에서 파장별로 4 개의 광경로를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7a 내지 도 8b에서 기준 노드는 노드들 {1, 5}로 설정하고, 도 7a에서는 노드들 {3, 7}을 추가로 선택하고, 도 7b에서는 노드들 {4, 6}을 추가로 선택하고, 도 8a에서는 노드들 {3, 6}을 추가로 선택하고, 도 8b에서는 노드들 {4, 7}을 추가로 선택한다.

도 7a의 경우에 노드들 {1, 3, 5, 7}에서 노드들 {3, 5, 7, 1}로 이어지는 4개의 광경로가 구성된다. 도 7b의 경우에 노드들 {1, 4, 5, 6}에서 노드들 {4, 5, 6, 1}로 이어지는 4 개의 광경로가 구성된다. 도 8a의 경우에 노드들 {1, 3, 5, 6}에서 노드들 {3, 5, 6, 1}로 이어지는 4 개의 광경로가 구성된다. 도 8b의 경우에 노드들 {1, 4, 5, 7}에서 노드들 {4, 5, 7, 1}로 이어지는 4 개의 광경로가 구성된다.

도 9에서 기준 노드는 노드들 {2, 6}로 설정하고, 노드들 {4, 7}을 추가로 선택한다. 도 9의 경우에 노드들 {2, 4, 6, 7}에서 노드들 {4, 6, 7, 2}로 이어지는 4 개의 광경로가 구성된다.

하기 <표 6>은 도 6과, 도 7a 및 도 7b와, 도 9의 경우에 해당하는 광경로 구성 방법을 행렬을 이용하여 표시한 것이며, 하기 <표 7>은 도 6과, 도 8a 및 도 8b와, 도 9의 경우에 해당하는 광경로 구성 방법을 행렬을 이용하여 표시한 것이다.

	1	2	3	4	5	6	7
W1	1	3	X	X	3	X	X
W2	X	1	3	X	X	3	X
W3	X	X	1	3	X	X	3
W4	2	X	2	X	2	X	1
W5	3	X	X	1	1	2	X
W6	X	2	X	2	X	1	2

	1	2	3	4	5	6	7
W1	1	3	X	X	3	X	X
W2	X	1	3	X	X	3	X
W3	X	X	1	3	X	X	3
W4	2	X	2	X	1	2	X
W5	3	X	X	1	2	X	1
W6	X	2	X	2	X	1	2

Ⅱ. 노드수가 짝수인 경우의 파장 할당 방법

먼저 최대 거리를 가진 광경로들에 대한 파장 할당 방법을 생각하자. 만약, 노드수가 4이면 도 2의 경우와 같이 최대 거리는 2이고, 이 때 노드 1 및 3은 시계 방향으로 파장 W₁을 이용해서 광경로를 구성할 수 있고, 노드 2 및 4는 반시계 방향으로 동일한 파장 W₁을 이용해서 광경로를 구성할 수 있다. 따라서, 최대 거리로 이격된 2 쌍의 노드를 위해서는 하나의 파장이 필요하다. 짝수이면서 4의 배수가 아닌 경우에, 1 쌍의 노드를 제외한 노드를 위한 파장수가 (n-2)/4가 되고, 추가로 고려하지 않은 1 쌍의 노드를 위해서는 또 하나의 파장이 추가로 필요하다. 이와 같은 방식으로 파장을 할당한다면 최대 거리를 가진 광경로를 위해 필요한 파장수 W_longest는 4의 배수인 경우에 N/4이며, 4의 배수가 아닌 경우에 (N-2)/4+1이 된다.

4의 배수인 경우에 최대 거리를 가진 광경로를 할당하고 남아있는 파장수는 N²/8-N/4=N(N-2)/8이며, 이들을 이용해서 구성하여야 할 광경로의 수(하나의 광섬유 링크에서의 광경로의 수)는 N(N-1)/2-N/2=N(N-2)/2이다. 또한 4의 배수가 아닌 짝수의 경우에 최대 거리를 가진 광경로를 할당하고 남아있는 파장수는 (N₂+4)/8-(N-2)/4-1=N(N-2)/8이고, 이들을 이용하여 구성하여야할 전체 광경로의 수는 N(N-1)-(N-2)-2=N(N-2)이므로 한 쪽 광섬유 링크를 이용하여 구성하여할 광경로의 수는 N(N-2)/2가 된다. 따라서, 짝수의 경우에 최대 거리를 가진 광경로를 제외한 나머지 광경로들을 파장별로 균등하게 할당하며, 각 파장마다 4 개의 광경로를 구성하면 된다.

각 파장마다 4 개의 광경로를 구성하는 방법

1. 노드들 (n, n+N/2)를 기준 노드로 선택한다. 하기하는 2 및 3 과정을 n을 변수로 하여 [1, (N-2)/2] 구간에서 1만큼씩 증가시키면서 반복한다.

2. [(n+1), N/2]의 구간(단, n+1≤N/2)에서 임의의 노드 a와, [(n+1+N/2), N]의 구간(단, n+1+N/2≤N)에서 임의의 노드 b를 선택한다. 이후, 노드들 {n, a, n+N/2, b}에서 노드들 {a, n+N/2, b, n}로 이어지는 광경로를 구성한다.

3. [(n+2), N/2]의 구간(단, n+1≤N/2)에서 위 과정에서 선택되지 않은 임의의 노드 a'를 선택하고, [(n+1+N/2), N]의 구간(단, n+1+N/2≤N)에서 위 과정에서 선택되지 않은 임의의 노드 b'를 선택하여 노드들 {n, a', n+N/2, b'}에서 노드들 {a', n+N/2, b', n}로 이어지는 광경로를 구성한다. 이 과정을 모든 노드가 선택될 때까지 반복한다.

위의 과정을 통하여 구성되는 광경로의 수는 4(N/2-1+...+1)=N(N-2)/2 개로 원하는 광경로를 모두 구성할 수 있다.

실시예 2

도 10 내지 도 13은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 노드수가 짝수인 경우의 파장 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 노드수가 6인 파장분할 다중방식의 링형 통신망에서 최대 거리를 가진 광경로를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도시된 바와 같이 최대 거리를 가진 광경로를 위해서는 2 개의 파장이 필요하다. 시계 방향의 광섬유 링크에서는 노드들 {1, 4}에서 노드들 {4, 1}로 이어지는 광경로와 노드들 {2, 5}에서 노드들 {5, 2}로 이어지는 광경로를 위해서 2 개의 파장 W₁및 W₂가 필요하고, 반시계 방향의 광섬유 링크에서는 노드들 {3, 6}에서 노드들 {6, 3}로 이어지는 광경로를 위해서 하나의 파장 W₃(시계 방향의 광섬유 링크에서 사용된 파장 중의 하나)이 필요하다.

도 11a 및 도 13은 도 10에 도시된 링형 통신망에서 파장별로 4 개의 광경로를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 11a 내지 도 12b에서 기준 노드는 노드들 {1, 4}로 설정하고, 도 11a에서는 노드들 {2, 5}을 추가로 선택하고, 도 11b에서는 노드들 {3, 6}을 추가로 선택하고, 도 12a에서는 노드들 {2, 6}을 추가로 선택하고, 도 12b에서는 노드들 {3, 5}을 추가로 선택한다.

도 11a의 경우에 노드들 {1, 2, 4, 5}에서 노드들 {2, 4, 5, 1}로 이어지는 4 개의 광경로가 구성된다. 도 11b의 경우에 노드들 {1, 3, 4, 6}에서 노드들 {3, 4, 6, 1}로 이어지는 4 개의 광경로가 구성된다. 도 12a의 경우에 노드들 {1, 2,4, 6}에서 노드들 {2, 4, 6, 1}로 이어지는 4 개의 광경로가 구성된다. 도 12b의 경우에 노드들 {1, 3, 4, 5}에서 노드들 {3, 4, 5, 1}로 이어지는 4 개의 광경로가 구성된다.

도 11a 내지 도 12b의 경우는 기준 노드 {1, 4}에 대해 파장별로 4 개의 광경로를 구성할 수 있는 서로 다른 2 가지 방법을 나타내고 있다. 남아 있는 경우는 기준 노드 {2, 5}에 대한 것으로 이 경우에는 한 가지 방법만이 존재한다.

도 13에서 기준 노드는 노드들 {2, 5}로 설정하고, 노드들 {3, 6}을 추가로 선택한다. 도 13의 경우에 노드들 {2, 3, 5, 6}에서 노드들 {3, 5, 6, 2}로 이어지는 4 개의 광경로가 구성된다.

하기 <표 8>은 도 10과, 도 11a 및 도 11b와, 도 13의 경우에 해당하는 광경로 구성 방법을 행렬을 이용하여 표시한 것이며, 하기 <표 9>은 도 10과, 도 12a 및 도 12b와, 도 13의 경우에 해당하는 광경로 구성 방법을 행렬을 이용하여 표시한 것이다.

	1	2	3	4	5	6
W1	3	X	X	3	X	X
W2	X	3	X	X	3	X
W3	1	2	X	1	2	X
W4	2	X	1	2	X	1
W5	X	1	2	X	1	2

	1	2	3	4	5	6
W1	3	X	X	3	X	X
W2	X	3	X	X	3	X
W3	1	2	X	2	X	1
W4	2	X	1	1	2	X
W5	X	1	2	X	1	2

변형된 파장 할당 방법

상술한 바와 같이 각 광경로의 구성 및 할당된 파장을 행렬로 표현했을 때, 행렬 상에서 행을 서로 교환하거나(서로 다른 파장을 할당함을 의미) 노드를 고정하고 열을 순환시키면 서로 다른 광경로 및 파장 할당 방법을 얻을 수 있다. 이 방법은 링형 통신망이라는 특성을 고려한 것이다. 여기에서, 본 발명에 따른 기본적인 광경로 구성 및 파장 할당 방법을 변형시켜서 다른 형태의 광경로 구성 및 파장 할당 방법을 구하는 방법을 기술하고자 한다.

두 파장에서의 광경로 구성을 비교하였을 때, 파장 W₁에서는 {..., a →c, ...}의 광경로 구성을 가지고 파장 W₂에서는 {..., a →b, b →c, ...}의 광경로 구성을 가지고 있는 경우에 파장 W₁에서는 {..., a →b, b →c, ...}로, 즉 파장 W₁에서의 기존 광경로 구성은 유지하면서 a →c를 {a →b, b →c}로 대체하고, 파장 W₂에서는 {..., a →c, ...}로 광경로를 구성하여 다른 광경로 구성 및 파장 할당 방법을 얻을 수 있다. 예를 들면, 도 6a에서 광경로가 {1→2, 2→5, 5→1}로 구성되어 있으며 도 7a에서는 광경로가 {1→3, 3→5, 5→7, 7→1}로 구성되어 있다. 이런 경우에, 광경로 구성을 각각 {1→2, 2→5, 5→7, 7→1}과 {1→3, 3→5, 5→1}로 변형하더라도 그 구성 방법은 달라졌지만, 두 파장을 이용하여 구성하는 것에는 변함이 없다. 이러한 변형된 파장 할당 방법에 의해 더욱 다양한 형태의 광경로 구성 및 파장 할당 방법을 얻을 수 있다.

Ⅲ. 노드 확장시 파장 할당 방법

최소 파장수를 가지고 파장분할 다중방식의 링형 통신망을 구성한 후, 새로운 노드가 추가되는 경우에 최소한의 파장수로 통신망을 구성하기 위하여 기존의 통신망을 고려하지 않고 새롭게 통신망을 구성할 수도 있지만, 가능한 기존의 통신망의 변화를 적게 하면서도 최소한의 파장수로 통신망을 재구성하는 것이 더 효율적일 것이다. 여기에서는 종래의 방법과 비교하여 변화가 적은 노드 확장시 파장 할당 방법을 기술하고자 한다. 이 방법은 노드수가 홀수에서 4의 배수가 아닌 짝수로 확장될 때, 그 효과가 극대화된다.

노드수가 홀수에서 4의 배수가 아닌 짝수로 확장된 경우의 파장 할당 방법

1. 주어진 행렬에서 추가될 열의 위치를 결정한다.

2. 추가된 열을 중심으로 각 행에 대해 왼쪽으로 진행하면서 첫 번째 숫자가 L_max인 것을 찾는다. 이 때, L_max는 (N_odd-1)/2이며, N_odd는 홀수인 노드수를 의미한다.

2-1. 그 중에서 1 개를 선택하여 1만큼 증가시키고 추가된 열의 해당 행에는 X를 할당한다.

2-1. 남는 것이 있을 경우에 해당 노드로부터 추가된 노드까지의 거리를 계산하여 값을 변경하고, 추가된 열의 해당 행에는 추가된 열로부터 다음 숫자가 나타나는 노드까지의 거리를 계산하여 이 값을 할당한다.

3. 추가된 열을 중심으로 각 행에 대해 왼쪽으로 진행하면서 첫 번째 숫자가 L_max가 아닌 것에 대해서는 1만큼 증가시키고, 추가된 열의 해당 행에는 X를 할당한다.

4. 추가된 파장수만큼 행을 추가하고, 추가된 각 행에 대해 행렬을 완성한다.

상술한 방법을 이용하여 노드수 N이 5에서 확장된 경우의 행렬은 하기 <표 10> 및 <표 11>과 같으며, 이 때 노드 B와 노드 C 사이에 노드 F가 추가된다.

	A	B	F	C	D	E
W1	1	1	2	X	2	X
W2	2	X	1	1	1	1
W3	X	2	X	2	X	2
W4	3	X	X	3	X	X
W5	X	X	3	X	X	3

상기 <표 10>은 엘리나스에 의한 결과를 나타낸 것이다.

	A	B	F	C	D	E
W1	1	3	X	X	2	X
W2	2	X	1	1	1	1
W3	X	2	X	2	X	2
W4	X	1	2	X	3	X
W5	3	X	X	3	X	X

상기 <표 11>은 본 발명에 따른 결과를 나타낸 것이다. 즉, 엘리나스에 의한결과는 파장 W1 및 W2에서의 변화가 발생하였으나, 본 발명에 따른 결과는 W2만 변화한 것을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 파장분할 다중방식을 이용한 링형 통신망의 파장 할당 방법은 기준 노드를 설정하고 다양한 방식으로 광경로를 구성함으로써 파장 할당시의 유연성이 종래에 비하여 향상된다는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 파장분할 다중방식을 이용한 링형 통신망의 파장 할당 방법은 임의의 노드가 추가되었을 때 가능한 이전의 통신망 구성을 변경하지 않으면서도 최소한의 파장을 이용하여 각 노드간 광경로를 구성할 수 있다는 이점이 있다.

Claims (3)

1. N 개의 노드와, 상기 N 개의 노드를 각각 차례로 연결하는 한 쌍의 광섬유를 구비하며 상기 서로 다른 두 노드들 간에 소정 파장이 할당되는 파장분할 다중방식을 이용한 링형 통신망의 파장 할당 방법에 있어서,

   제1 파장군을 이용하여 노드들 {n, n+1, n+(N+1)/2}에서 노드들 {n+1, n+(N+1)/2, n}로 이어지는 제1 광경로를 구성하는 단계를 n을 변수로 하여 [1, (N-1)/2] 구간에서 반복하는 제1 광경로 구성 과정과;

   제2 파장군을 이용하여 [(n+2), (N+1)/2]의 구간에서 노드 a와, [(n+1+(N+1)/2), N]의 구간에서 노드 b를 선택하고, 노드들 {n, a, n+(N+1)/2, b}에서 노드들 {a, n+(N+1)/2, b, n}로 이어지는 제2 광경로를 구성하는 단계를 n을 변수로 하여 [1, (N-3)/2] 구간에서 각 n에 대하여 a 및 b 각각이 중복되지 않도록 {a, b}를 차례로 선택하여 반복하는 제2 광경로 구성 과정을 포함하며,

   상기 N은 홀수이고, 상기 제1 및 제2 파장군은 서로 다른 파장들로 구성됨을 특징으로 하는 파장분할 다중방식을 이용한 링형 통신망의 파장 할당 방법.
2. N 개의 노드와, 상기 N 개의 노드를 각각 차례로 연결하는 한 쌍의 광섬유를 구비하며 상기 서로 다른 두 노드들 간에 소정 파장이 할당되는 파장분할 다중방식을 이용한 링형 통신망의 파장 할당 방법에 있어서,

   [(n+1), (N/2)]의 구간에서 노드 a와, [(n+1+N/2), N]의 구간에서 노드 b를 선택하고, 노드들 {n, a, n+N/2, b}에서 노드들 {a, n+N/2, b, n}로 이어지는 광경로를 구성하는 단계를 n을 변수로 하여 [1, (N-2)/2] 구간에서 각 n에 대하여 a 및 b 각각이 중복되지 않도록 {a, b}를 차례로 선택하여 반복하는 광경로 구성 과정을 포함하며,

   상기 N은 짝수이고, 상기 각 광경로를 구성하는 단계에서 고유한 파장이 사용됨을 특징으로 하는 파장분할 다중방식을 이용한 링형 통신망의 파장 할당 방법.
3. N 개의 노드와, 상기 N 개의 노드를 각각 차례로 연결하는 한 쌍의 광섬유를 구비하며 상기 서로 다른 두 노드들 간에 소정 파장이 할당되는 파장분할 다중방식의 링형 통신망에서 노드수를 확장하는 경우의 파장 할당 방법에 있어서,

   노드 확장 이전의 광경로 구성 및 파장 할당을 행렬로 표현하는 과정과;

   노드 확장에 해당하는 열을 상기 행렬에 추가하는 과정과;

   상기 추가된 열을 중심으로 각 행에 대해 왼쪽으로 진행하면서 첫 번째 값이 최대 거리인 것을 찾는 과정과;

   첫 번째 값이 최대 거리인 행들 중에서 하나를 선택하여 1만큼 증가시키고 추가된 열의 해당 행에 X를 할당하며, 남는 것이 있을 경우에 해당 노드로부터 추가된 노드까지의 거리를 계산하여 값을 변경하고, 추가된 열의 해당 행에는 추가된 열로부터 다음 값이 나타나는 노드까지의 거리를 계산하여 이 값을 할당하는 과정과;

   추가된 열을 중심으로 각 행에 대해 왼쪽으로 진행하면서 첫 번째 값이 최대 거리가 아닌 것에 대해서는 1만큼 증가시키고, 추가된 열의 해당 행에는 X를 할당하는 과정과;

   추가된 파장수만큼 행을 추가하고, 추가된 각 행에 대해 행렬을 완성하는 과정을 포함하며,

   상기 행렬에 사용된 값은 노드 간의 거리를 나타내며, X 값은 해당 노드의 광경로를 구성하지 않는 것임을 특징으로 하는 파장분할 다중방식을 이용한 링형 통신망의 파장 할당 방법.