KR100738559B1

KR100738559B1 - Ｅｐｏｎ 시스템의 대역폭 설정 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100738559B1
Application number: KR1020060013903A
Authority: KR
Inventors: 김수형
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2006-02-13
Publication date: 2007-07-11
Also published as: US20070189771A1

Abstract

본 발명은 MPCP(Multi Point Control Protocol)에 따른 검색 게이트 메시지가 수신되면, 설정된 제 2 대역폭 정보를 포함하는 등록 요청 메시지를 OLT(Optical Line Termination)로 전송하는 적어도 하나 이상의 OUN(Optical Network Unit)와, ONU로부터 수신되는 등록 요청 메시지에 포함된 제 2 대역폭 정보와, 설정된 제 1 대역폭 정보에 따라 ONU를 등록시키는 OLT를 포함하는 EPON 시스템을 개시함으로써, 서로 다른 대역폭을 가지는 OLT 및 ONU가 혼용되는 경우라도 최적의 대역폭을 가지는 ONU만을 등록시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

ＥＰＯＮ 시스템의 대역폭 설정 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SETTING UP BANDWIDTH IN EPON SYSTEM}

도 1은 본 발명에 따른 EPON 시스템을 설명하기 위한 네트워크 연결 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 EPON 시스템을 상세 설명하기 위한 블록 도면.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 등록 요청 메시지를 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 검색 게이트 메시지를 설명하기 위한 도면.

도 5는 일반적인 EPON 시스템의 등록 절차를 설명하기 위한 흐름도.

도 6은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 등록 절차를 설명하기 위한 흐름도.

도 7a는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 등록 절차를 설명하기 위한 플로챠트 도면.

도 7b는 ONU가 등록 요청 메시지를 전송하는 상태 다이어그램.

도 8은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 등록 절차를 설명하기 위한 흐름도.

도 9a는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 등록 절차를 설명하기 위한 플로챠트 도면.

도 9b는 OLT가 검색 게이트 메시지를 전송하는 상태 다이어그램.

도 9c는 ONU가 대역폭에 따라 처리하는 상태 다이어그램.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 ; OLT 110 : 대역폭 할당부

120 : 프레임 처리부 130 : 광 신호 변환부

200 : ONU 210 : 대역폭 설정부

220 : 광 신호 처리부 230 : 맥 처리부

300 : 분배기

본 발명은 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

PON(Passive Optical Network) 시스템은 하나의 OLT(Optical Line Termination)에 여러 개의 ONU(Optical Network Unit)를 분배기를 사용하여 연결함 으로써 트리 구조의 분산 토폴로지를 형성하는 가입자 망 구조이다.

따라서 PON 시스템은 전체적인 광 선로의 길이를 줄이고, 신뢰성이 높고 저렴한 광 액세스 망을 구축할 수 있으며, 여러 가입자간 신호를 결합 및 다중화하여 고속 기간망에 전달할 수 있음으로, FTTH 및 FTTC에 적합한 구현방식으로 제시되고 있다.

PON 시스템은 OLT(Optical Line Termination), ODN(Optical Distribution Network), ONU(Optical Network Termination), EMS(Element Management System) 등 4개의 요소로 이루어진다.

OLT는 PON과 백본(backbone) 망 사이의 집선 스위치 기능을 하고, EMS는 전체 PON 시스템의 동작, 운영, 유지, 성능감시 등을 수행한다.

일반적으로 OLT는 EMS 기능을 포함한다고 가정하며, 이는 PON 시스템의 모든 기능을 OLT에 집중시켜 ONU의 기능적, 경제적 부담을 감소시켜 PON 시스템 유지와 설치비용을 절감하기 위한 것이다.

ODN은 광섬유(fiber), 분배기(splitter), 광 커넥터(optic connector) 등의 수동 광 소자들로만 구성되며 버스나 트리 형태의 구조를 갖는다.

ONU는 가입자 망과 직접 연결되는 부분으로 FTTB(Fiber To The Building), FTTC(Fiber To The Curb), FTTO(Fiber To The Office), FTTH(Fiber To The Home) 등 그 응용방안에 따라서 그 위치가 변한다.

PON 시스템의 종류로는 BPON(Broadband PON) 시스템, GPON(Gigabit-capable PON) 시스템, EPON(Ethernet PON) 시스템, WDMPON(Wavelength Division Multiplexing PON) 시스템 등 다양한 기술들이 개발되었거나 현재 개발 중에 있고, 이중에서도 EPON 시스템은 널리 퍼져있는 이더넷(Ethernet) 기술을 사용하고, 낮은 이더넷 장비 비용과 낮은 광 기반 비용을 제공하기 때문에, 광대역 고속 가입자 망에서 점차 관심이 증폭되고 있다

일반적인 EPON 시스템은 대역폭이 1기가비트(Giga Bit)급의 OLT, ONU로 구성하여 사용하고 있으며, 상하향 대역폭은 데이터 비율 1Gbps(1ns per bit)의 속도로 서비스를 제공하고 있으나, 실제로는 DBA(Data Bandwidth Width Allocation), MPCP/OAM Frame, 광 파라미터 등과 같은 오버헤드로 인하여 1기가비트보다는 적은 대역폭만 사용할 수 있다.

그리고, EPON 시스템에 대한 관심이 증폭됨에 따라 2 기가비트급의 PON 시스템이 표준화 진행되고 있다.

일반적인 EPON 시스템은 Line 레이트 1.25Gbps(0.8ns per bit) 속도의 트랜시버를 사용하여, 데이터 비율 1Gbps(1ns per bit)의 속도로 서비스를 제공하고 있으나, 향후 필수적으로 요구될 MPEG-2 HD급(19.4Mbps/ch) IPTV 서비스와 동급의 VOD 서비스를 동시에 제공하기 위해서는 하향 대역폭이 커지게 되는 것을 요구하고 있으며(Down stream Video Bandwidth= 737Mbps, CISCO Guide line), 이에 따라 2기가비트의 EPON이 더욱 시급하게 필요하게 되었다.

그러나, 2기가비트의 EPON 시스템이 개발된다고 하더라도 기존의 1기가비트의 EPON 시스템과 혼용되어야 하며, 1기가비트 EPON 시스템 및 2 기가비트 EPON 시스템이 혼용되는 경우, 2G EPON이 1G EPON과 호환성을 갖도록 하거나, 혼용으로 사 용될 경우에 대한 관리 방식이 전혀 개시되어 있지 않다.

예를 들어, 2G EPON ONU와 1G ONU에 혼용 실장되어 있고, 상향으로 2G EPON OLT에 데이터를 보낼 경우 OLT는 자신이 수신할 수 있는 대역폭을 초과하게 되어 데이터 Loss를 유발하게 된다.

반대로 2G EPON OLT가 1G, 2G ONU가 혼용 실장되어 있는 ONU에 1G이상의 데이터를 특정 ONU에 보내면 데이터 Loss를 유발하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 1기가비트 EPON 시스템의 OLT 및 OUN과, 2기가비트 EPON 시스템의 OLT 및 OUN이 대역폭에 따라 등록하여, 대역폭의 차이로 인한 데이터 유실을 방지하는 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법 및 그 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 EPON(Ethernet Passive Optical Network) 시스템은, MPCP(Multi Point Control Protocol)에 따른 검색 게이트 메시지가 수신되면, 설정된 제 2 대역폭 정보를 포함하는 등록 요청 메시지를 OLT(Optical Line Termination)로 전송하는 적어도 하나 이상의 ONU(Optical Network Unit)와, ONU로부터 수신되는 등록 요청 메시지에 포함된 제 2 대역폭 정보와, 설정된 제 1 대역폭 정보에 따라 ONU를 등록시키는 OLT를 포함한다.

본 발명에 따른 ONU은, 소정 바이트 크기의 필드에 제 2 대역폭 정보를 포함하는 등록 요청 메시지를 생성한다.

본 발명에 따른 OLT는, 제 1 대역폭 정보와 제 2 대역폭 정보가 동일하면, ONU를 등록시키고, 동일하지 않으면, ONU를 등록시키지 않는다.

본 발명에 따른 ONU는, 광 선로를 통해 수신되는 광 신호를 전기적 신호인 병렬 데이터로 변환하고, 라인 디코딩하는 광 신호 처리부와, 광 신호 처리부에서 변환된 병렬 데이터를 맥 처리하여 이더넷 프레임 또는 IP 패킷을 가입자 단말 장치로 제공하는 맥 처리부와, ONU에 설정된 제 2 대역폭 정보를 파악하고, 검색 게이트 메시지가 수신되면, 제 2 대역폭 정보가 포함되는 등록 요청 메시지를 생성하는 대역폭 설정부를 포함한다.

본 발명에 따른 OLT는, 네트워크로부터 수신되는 이더넷 프레임을 IEEE 802.3ah 표준에 따라 MAC 프로토콜 처리하는 프레임 처리부와, 프레임 처리부에서 MAC 프로토콜 처리된 이더넷 프레임을 라인 코딩을 수행하고, 상기 이더넷 프레임을 직렬 신호로 변환하여 광 선로로 전송하는 광 신호 처리부와, 광 선로를 통해 검색 게이트 메시지를 브로드캐스팅하고, ONU로부터 수신되는 등록 요청 메시지에 포함된 제 2 대역폭 정보와, OLT에 설정된 제 1 대역폭 정보를 비교하여 동일하면, ONU를 등록시키고, 링크 식별 정보가 포함되는 등록 메시지를 전송하는 대역폭 할당부를 포함한다.

본 발명에 따른 OLT는, 등록되는 ONU의 상향 데이터 전송 시간을 할당하고, 해당 시간 정보가 포함되는 표준 게이트 메시지를 ONU로 전송한다.

본 발명에 따른 EPON 시스템은, OLT 및 각 ONU의 사이에 위치하며, 광 선로를 통해 교환되는 광 신호를 분기하여, 하나의 OLT와 적어도 하나 이상의 ONU를 연결시키는 분배기를 더 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 EPON 시스템은, 설정되는 제 1 대역폭 정보가 포함되는 검색 게이트 메시지를 브로드캐스트하는 OLT와, OLT로부터 수신되는 검색 게이트 메시지에 포함된 제 1 대역폭 정보를 파악하고, 설정된 제 2 대역폭 정보와 비교하여, 동일하면, 등록 요청 메시지를 OLT로 전송하고, 동일하지 않으면, OLT에 등록하지 않는 적어도 하나 이상의 OUN를 포함한다.

본 발명에 따른 OLT은, 소정 바이트 크기의 필드에 제 1 대역폭 정보를 포함하는 검색 게이트 메시지를 생성한다.

본 발명에 따른 OLT는, 네트워크로부터 수신되는 이더넷 프레임을 IEEE 802.3ah 표준에 따라 MAC 프로토콜 처리하는 프레임 처리부와, 프레임 처리부에서 MAC 프로토콜 처리된 이더넷 프레임을 라인 코딩을 수행하고, 이더넷 프레임을 직렬 신호로 변환하여 광 선로로 전송하는 광 신호 처리부와, 설정된 제 1 대역폭 정보가 포함되는 검색 게이트 메시지를 브로드캐스팅하고, ONU로부터 등록 요청 메시지가 수신되면, 해당 ONU를 등록시키고, 링크 식별 정보가 포함되는 등록 메시지를 해당 ONU로 전송하고, ONU에 할당되는 상향 데이터 전송 시간 정보가 포함되는 표준 게이트 메시지를 ONU로 전송하는 대역폭 할당부를 포함한다.

본 발명에 따른 ONU는, 광 선로를 통해 수신되는 광 신호를 전기적 신호인 병렬 데이터로 변환하고, 라인 디코딩하는 광 신호 처리부와, 광 신호 처리부에서 변환된 병렬 데이터를 맥 처리하여 이더넷 프레임 또는 IP 패킷을 가입자 단말 장치로 제공하는 맥 처리부와, ONU에 설정된 제 2 대역폭 정보와 검색 게이트 메시지에 포함된 제 1 대역폭 정보가 동일하면, 등록 요청 메시지를 OLT로 전송하고, 동일하지 않으면, OLT에 등록하지 않는 대역폭 설정부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 적어도 하나 이상의 ONU 및 OLT를 포함하는 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법은, ONU가 MPCP에 따른 검색 게이트 메시지가 수신되면, 설정된 제 2 대역폭 정보를 포함하는 등록 요청 메시지를 OLT로 전송하는 단계와, OLT가 등록 요청 메시지에 포함된 제 2 대역폭 정보와, 설정된 제 1 대역폭 정보를 비교하는 단계와, OLT가 각 대역폭 정보가 동일하면, ONU를 등록시키고, 등록 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 등록 요청 메시지는, 제 2 대역폭 정보가 셋팅되는 소정 바이트 크기의 필드를 포함한다.

본 발명에 따른 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법은, OLT가 각 대역폭 정보가 동일하지 않으면, ONU를 등록하지 않는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따른 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법은, OLT가 ONU를 등록시키고, 링크 식별 정보가 포함되는 등록 메시지를 전송하는 단계와, 등록되는 ONU의 상향 데이터 전송 시간을 할당하고, 해당 시간 정보가 포함되는 표준 게이트 메시지를 ONU로 전송하는 단계와, ONU가 등록 확인 메시지를 OLT로 전송하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따른 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법은, OLT가 네트워크로부터 수신되는 이더넷 프레임을 IEEE 802.3ah 표준에 따라 MAC 프로토콜 처리하는 단계와, MAC 프로토콜 처리된 이더넷 프레임을 라인 코딩을 수행하고, 이더넷 프레임을 직렬 신호로 변환하여 광 선로로 전송하는 단계와, ONU가 광 선로를 통해 수신되는 광 신호를 전기적 신호인 병렬 데이터로 변환하고, 라인 디코딩하는 단계와, ONU가 병렬 데이터를 맥 처리하여 이더넷 프레임 또는 IP 패킷을 가입자 단말 장치로 제공하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 적어도 하나 이상의 ONU 및 OLT를 포함하는 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법은, OLT가 설정된 제 1 대역폭 정보가 포함되는 검색 게이트 메시지를 브로드캐스팅하는 단계와, ONU가 검색 게이트 메시지로부터 제 1 대역폭 정보를 확인하는 단계와, ONU가 제 1 대역폭 정보와, 설정된 제 2 대역폭 정보가 동일하면, 등록 요청 메시지를 OLT로 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 검색 게이트 메시지는, 제 1 대역폭 정보가 셋팅되는 소정 바이트 크기의 필드를 포함한다.

본 발명에 따른 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법은, ONU가 각 대역폭 정보가 동일하지 않으면, 등록 요청 메시지를 전송하지 않아, OLT에 등록 하지 않는 단계를 더 포함한다.

이하 본 발명에 따른 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법 및 그 장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 EPON 시스템을 설명하기 위한 네트워크 연결 도면이 다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 EPON 시스템은 OLT(100), 분배기(300) 및 다수개의 ONU(200)를 포함한다.

OLT(100)는 적어도 한 종류 이상의 네트워크와 연결될 수 있으며, 네트워크는 IP 네트워크, ATM 네트워크, PSTN 네트워크 또는 Video/Audio 네트워크 등이 될 수 있다.

OLT(100)는 네트워크로부터 수신되는 이더넷 프레임을 처리하여, 광 신호로 변환하여 광 네트워크를 통해 분배기(300)로 전송한다.

OLT(100)는 이더넷 프레임을 수신하여 IEEE 802.3ah 표준에 의거한 MAC 프로토콜 처리한다. 그리고, OLT(100)는 MAC 처리된 이더넷 프레임을 광 선로에 적합하도록 라인 코딩을 수행하고, 고속 직렬 통신을 위해 직렬 신호로 변환되어 광 선로를 통해 분배기(300)로 출력한다.

이러한, 광 신호는 1490nm의 광 신호로 변환하여 광선로 구간으로 전송되며, 1490nm의 광 신호는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 다중화되어 수 Km - 20Km 정도의 거리로 전송될 수 있다.

그리고, 분배기(300)는 OLT(100)로부터 수신되는 광 신호를 적어도 하나 이상의 ONU(200)로 분기하며, 최대 32분기까지 분기되어 각 가입자의 ONU(200)로 광 신호를 전송한다.

ONU(200)는 분배기(300)에 의해 분기된 광 신호를 수신되면, 전기적 신호인 병렬 데이터로 변환한다. 그리고, ONU(200)는 병렬 데이터를 라인 디코딩하고, 맥 처리를 수행하여 이더넷 프레임 또는 IP 패킷 형태로 가입자 단말 장치(미도시)로 전송한다.

한편, ONU(200)로부터 OLT(100)로 향하는 상향 데이터는, 하나의 OLT(100)에 최대 32 개의 ONU(200)가 연결되는 구조에서 동시에 데이터가 집중될 수 있음으로, 데이터 충돌에 의한 에러가 발생할 수 있다.

이러한, EPON 시스템에서 데이터 충돌과 같은 문제를 해결하기 위하여, OLT(100)는 MPCP(Multi Point Control Protocol)를 기반으로 각각의 ONU(200)에 시간을 할당하고, 각 ONU(200)는 자신에게 할당된 시간에만 상향으로 데이터를 전송한다.

MPCP는 마스터/슬레이브 방식의 MAC 제어 프로토콜이며, 대역폭 요청과 할당, 상향 데이터 전송 시 충돌 회피, ONU(200)의 자동 검색(auto-discovery) 기능 및 레인징(ranging) 기능 등을 처리하는 것이다.

그리고, MPCP는 등록(Registration) 과정, 레인징(Ranging) 과정 및 대역폭 할당(Data Bandwidth Width Allocation : DBA) 과정을 포함한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 EPON 시스템을 상세 설명하기 위한 블록 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 OLT(100)는 프레임 처리부(120), 광 신호 변환부(130) 및 대역폭 할당부(110)를 포함하고, ONU(200)는 광 신호 처리부(220), 맥 처리부(230) 및 대역폭 설정부(210)를 포함한다.

OLT(100)의 프레임 처리부(120)는 네트워크로부터 이더넷 프레임이 수신되 면, IEEE 802.3ah 표준에 의거한 MAC 프로토콜 처리한다.

그리고, 광 신호 변환부(130)는 MAC 처리된 이더넷 프레임을 광 선로에 적합하도록 라인 코딩을 수행하고, 고속 직렬 통신을 위해 직렬 신호로 변환되어 광 선로로 출력한다.

대역폭 할당부(110)는 MPCP에 따라 ONU(200)에 대역폭을 할당한다. 이러한, 대역폭 할당부(110)는 OLT(100)의 대역폭 정보를 확인할 수 있다.

ONU(200)의 광 신호 처리부(220)는 광 선로를 통해 분배기(300)에서 분기된 광 신호가 수신되면, 전기적 신호인 병렬 데이터로 변환하고, 라인 디코딩한다.

그리고, 맥 처리부(230)는 병렬 데이터를 맥 처리를 수행하여 이더넷 프레임 또는 IP 패킷 형태로 가입자 단말 장치로 전송한다.

대역폭 설정부(210)는 OLT(100)로 등록하고, OLT(100)로부터 할당되는 대역폭을 설정하여 광 신호를 광 선로를 통해 교환한다. 이러한 대역폭 설정부(210)는 ONU(200)의 대역폭 정보를 확인할 수 있다.

본 발명에서 제시하는 OLT(100)가 ONU(200)를 자동 검색하여 대역폭을 할당하는 크게 ONU(200)가 자신의 제 2 대역폭 정보를 OLT(100)에게 전송하고, OLT(100)가 ONU(200)의 제 2 대역폭과 제 1 대역폭을 확인하여 대역폭을 할당하는 제 1 방식과, OLT(100)가 제 1 대역폭 정보를 ONU(200)에게 전송하고, ONU(200)가 OLT(100)의 제 1 대역폭과 제 2 대역폭에 따라 등록을 요청하는 제 2 방식으로 구분할 수 있다.

먼저 제 1 방식은, ONU(200)의 대역폭 설정부(210)가 자신의 사용 대역폭 정 보(예를 들어, 1기가비트 또는 2 기가비트)인 제 2 대역폭 정보를 등록 요청 메시지에 포함시켜 전송하고, OLT(100)의 대역폭 할당부(110)는 ONU(200)의 제 2 대역폭과, 자신의 허용 대역폭 정보(예를 들어, 1기가비트 또는 2기가비트)인 제 1 대역폭을 비교하여, 동일하지 않으면, 해당 ONU(200)를 등록시키지 않고, 동일하면, 등록시킨다.

한편, 제 2 방식은, OLT(100)의 대역폭 할당부(110)가 제 1 대역폭 정보를 검색 게이트 메시지에 포함시켜 ONU(200)로 전송하고, ONU(200)의 대역폭 설정부(210)가 제 1 대역폭과, 제 2 대역폭이 동일하지 않으면, 등록 요청 메시지를 OLT(100)로 전송하지 않고, 동일하면, OLT(100)로 등록 요청 메시지를 전송한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 등록 요청 메시지를 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 ONU(200)가 OLT(100)로 전송하는 등록 요청 메시지에는 ONU(200)의 제 2 대역폭 정보(Bandwidth)가 포함된다.

등록 요청 메시지는 MPCP에서 규정되어 있는 다수개의 필드를 포함하며, 이에 대한 상세 설명은 생략한다.

이러한, 필드 중 Opcode 필드는 메시지의 종류를 구분하는 필드이고, 플래그 필드는 등록 요청(필드 값=1) 또는 등록 해지(필드 값=3)를 요구하는지를 구분하기 위한 필드이다.

그리고, Sync time 필드는 AGC(Auto Gain Control) 시간 값과, CDR(Clock-and-Data Recovery) 시간 값을 합산한 시간 값이 셋팅되고, Grnae Length 필드는 Turn On 시간 값과, Synctime 필드의 시간 값과, Data and idle 시간 값과, Turn Off 시간 값을 합산한 시간 값이 셋팅된다.

그리고, ONU(200)의 대역폭 설정부(210)는 등록 요청 메시지의 1 바이트(Byte) 필드에 제 2 대역폭 정보를 포함시켜 OLT(100)로 전송한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 검색 게이트 메시지를 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 OLT(100)가 ONU(200)로 주기적으로 브로드캐스팅하는 검색 게이트 메시지에는 OLT(100)의 제 1 대역폭 정보(Bandwidth)가 포함된다.

OLT(100)의 대역폭 할당부(110)는 등록 메시지의 1 바이트(Byte) 필드에 제 2 대역폭 정보를 포함시켜 ONU(200)로 전송한다.

도 5는 일반적인 EPON 시스템의 등록 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, OLT(100)와 MPCP의 자동 검색(auto-discovery) 기능에 따른 ONU(200)를 검색하여 등록한다.

OLT(100)는 주기적으로 검색 게이트 메시지(Discovery GATE)를 브로드캐스트한다(S 100).

광 선로에 연결되어 신규 등록하기 위한 ONU(200)는 검색 게이트 메시지가 수신되면, MAC 주소 정보가 포함되는 등록 요청 메시지(Register Request)를 OLT(100)로 전송한다(S 110). 즉, ONU(200)는 OLT(100)에 등록 의사를 표시한다.

OLT(100)는 링크 식별 정보(ID)가 포함되는 등록 메시지(Resister)를 해당 ONU(200)로 전송하여, ONU(200)에 링크 식별 정보를 할당한다(S 120). 즉, OLT(100)는 ONU(200)의 등록 의사를 확인했음을 알린다.

OLT(100)는 해당 ONU(200)의 상향 데이터를 전송할 시간을 할당하고, 해당 시간 정보가 포함되는 표준 게이트 메시지(Normal GATE)를 ONU(200)로 전송한다(S 130).

ONU(200)는 OLT(100)에 등록되면, 등록 완료되었음을 알리는 등록 확인 메시지(Register ACK)를 OLT(100)로 전송한다(S 140).

그러나, 일반적인 등록 절차는 OLT(100) 및 ONU(200)가 동일한 대역폭을 가지는 경우에는 적합하나, OLT(100) 또는 ONU(200)가 1 기가비트 또는 2 기가비트의 대역폭을 가지는 경우에는 적합하지 않다.

예를 들어, OLT(100)가 2기가비트 대역폭을 가지는 경우, 1기가비트 대역폭을 가지는 ONU(200)가 등록하게 되면, ONU(200)는 OLT(100)가 2기가비트 대역폭으로 전송하는 데이터를 모두 수신할 수 없음으로, 데이터 로스가 발생하게 된다.

이하, 본 발명의 상세 설명에서는 OLT(100)가 2 기가비트 대역폭을 지원하는 경우에 대하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 등록 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6을 참조하면, OLT(100)는 주기적으로 검색 게이트 메시지(Discovery GATE)를 브로드캐스트한다(S 200).

광 선로에 연결되어 신규 등록하기 위한 ONU(200)는 검색 게이트 메시지가 수신되면, MAC 주소 정보 및 제 2 대역폭 정보가 포함되는 등록 요청 메시지(Register Request)를 OLT(100)로 전송한다(S 210). 즉, ONU(200)는 상기 도 3과 같은 등록 요청 메시지를 OLT(100)로 전송한다.

OLT(100)는 제 1 대역폭 정보(예를 들어, 2기가비트)와, ONU(200)의 제 2 대역폭 정보를 비교한다(S 220).

OLT(100)는 제 1 대역폭 정보와, ONU(200)의 제 2 대역폭 정보가 상이하면, 예를 들어, ONU(200)의 제 2 대역폭 정보가 1기가비트이면, 등록 메시지를 ONU(200)로 전송하지 않는다. 즉, OLT(100)는 해당 ONU(200)를 등록시키지 않는다.

한편, OLT(100)는 ONU(200)의 제 2 대역폭 정보가 2기가비트이면, 링크 식별 정보(ID)가 포함되는 등록 메시지(Resister)를 해당 ONU(200)로 전송하여, ONU(200)에 링크 식별 정보를 할당한다(S 230).

그리고, OLT(100)는 ONU(200)로 등록 메시지를 전송하고, 해당 ONU(200)의 상향 데이터를 전송할 시간을 할당하고, 해당 시간 정보가 포함되는 표준 게이트 메시지(Normal GATE)를 ONU(200)로 전송한다(S 240).

ONU(200)는 OLT(100)에 등록되면, 등록 완료되었음을 알리는 등록 확인 메시지(Register ACK)를 OLT(100)로 전송한다(S 250).

도 7a는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 등록 절차를 설명하기 위한 플로챠트 도면이고, 도 7b는 ONU가 등록 요청 메시지를 전송하는 상태 다이어그램이다.

도 7을 참조하면, OLT(100)는 주기적으로 검색 게이트 메시지(Discovery GATE)를 브로드캐스트한다(S 300).

광 선로에 연결되어 신규 등록하기 위한 ONU(200)는 검색 게이트 메시지를 수신 대기하고(S 310), 검색 게이트 메시지가 수신되면, MAC 주소 정보 및 제 2 대역폭 정보가 포함되는 등록 요청 메시지(Register Request)를 OLT(100)로 전송한다(S 320). 즉, ONU(200)는 상기도 3과 같은 등록 요청 메시지를 OLT(100)로 전송한다.

OLT(100)는 제 1 대역폭 정보과, 등록 요청 메시지에 포함된 해당 ONU(200)의 제 2 대역폭 정보를 비교한다(S 330).

OLT(100)는 제 1 대역폭 정보와, ONU(200)의 제 2 대역폭 정보가 다른 경우, 예를 들어, ONU(200)의 제 2 대역폭 정보가 1기가비트이면, 등록 메시지를 ONU(200)로 전송하지 않는다. 즉, OLT(100)는 해당 ONU(200)를 등록시키지 않는다(S 340).

한편, OLT(100)는 제 1 대역폭 정보와, ONU(200)의 제 2 대역폭 정보가 동일하면, 링크 식별 정보(ID)가 포함되는 등록 메시지(Resister)를 해당 ONU(200)로 전송하여, ONU(200)에 링크 식별 정보를 할당하고, 해당 ONU(200)를 등록시킨다(S 350).

그리고, OLT(100)는 ONU(200)로 등록 메시지를 전송하고, 해당 ONU(200)의 상향 데이터를 전송할 시간을 할당하고, 해당 시간 정보가 포함되는 표준 게이트 메시지(Normal GATE)를 ONU(200)로 전송한다(S 360).

ONU(200)는 OLT(100)에 등록되면, 등록 완료되었음을 알리는 등록 확인 메시 지(Register ACK)를 OLT(100)로 전송한다(S 370).

그리고, ONU(200)는 OLT(100)를 통해 EPON 서비스를 가입자에게 제공한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 등록 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 8을 참조하면, OLT(100)는 주기적으로 제 1 대역폭 정보가 포함되는 검색 게이트 메시지(Discovery GATE)를 브로드캐스트한다(S 400). OLT(100)는 상기 도 4와 같은 검색 게이트 메시지를 광 선로를 통해 브로드캐스팅한다.

광 선로에 연결되어 신규 등록하기 위한 ONU(200)는 수신되는 검색 게이트 메시지에 포함된 제 1 대역폭 정보와, 제 2 대역폭 정보를 비교한다(S 410).

ONU(200)는 제 1 대역폭 정보와, 제 2 대역폭 정보가 상이하면, 예를 들어, OLT(100)DML 제 1 대역폭 정보가 2기가비트이고, ONU(200)의 제 2 대역폭 정보가 1기가비트이면, 등록 요청 메시지(Register Request)를 OLT(100)로 전송하지 않는다. ONU(200)는 EPON 시스템에 등록하지 않는다.

한편, ONU(200)는 제 1 대역폭 정보와, 제 2 대역폭 정보가 동일하면, MAC 주소 정보가 포함되는 등록 요청 메시지를 OLT(100)로 전송한다(S 420).

그리고, OLT(100)는 ONU(200)로 등록 메시지를 전송하고, 해당 ONU(200)의 상향 데이터를 전송할 시간을 할당하고, 해당 시간 정보가 포함되는 표준 게이트 메시지(Normal GATE)를 ONU(200)로 전송한다(S 430).

ONU(200)는 OLT(100)에 등록되면, 등록 완료되었음을 알리는 등록 확인 메시지(Register ACK)를 OLT(100)로 전송한다(S 440).

도 9a는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 등록 절차를 설명하기 위한 플로챠트 도면이고, 도 9b는 OLT가 검색 게이트 메시지를 전송하는 상태 다이어그램이고, 도 9c는 ONU가 대역폭에 따라 처리하는 상태 다이어그램이다.

도 9를 참조하면, OLT(100)는 주기적으로 제 1 대역폭 정보가 포함되는 검색 게이트 메시지(Discovery GATE)를 브로드캐스트한다(S 500).

광 선로에 연결되어 신규 등록하기 위한 ONU(200)는 검색 게이트 메시지를 수신 대기하고(S 510), 수신되는 검색 게이트 메시지에 포함된 제 1 대역폭 정보를 파악한다(S 520).

ONU(200)는 OLT(100)의 제 1 대역폭 정보와, 제 2 대역폭 정보를 비교하고(S 530), 제 1 대역폭 정보와, 제 2 대역폭 정보가 상이하면, 등록 요청 메시지(Register Request)를 OLT(100)로 전송하지 않는다. ONU(200)는 EPON 시스템에 등록하지 않는다(S 540).

한편, ONU(200)는 제 1 대역폭 정보와, 제 2 대역폭 정보가 동일하면, MAC 주소 정보가 포함되는 등록 요청 메시지를 OLT(100)로 전송한다(S 550).

OLT(100)는 등록 요청 메시지가 수신되면, 링크 식별 정보(ID)가 포함되는 등록 메시지(Resister)를 해당 ONU(200)로 전송하여, ONU(200)에 링크 식별 정보를 할당하고, 해당 ONU(200)를 등록시킨다(S 560).

그리고, OLT(100)는 ONU(200)로 등록 메시지를 전송하고, 해당 ONU(200)의 상향 데이터를 전송할 시간을 할당하고, 해당 시간 정보가 포함되는 표준 게이트 메시지(Normal GATE)를 ONU(200)로 전송한다(S 570).

ONU(200)는 OLT(100)에 등록되면, 등록 완료되었음을 알리는 등록 확인 메시지(Register ACK)를 OLT(100)로 전송한다(S 580).

상술한 본 발명의 상세 설명에서는 대역폭을 1기가비트 및 2기가비트를 예를 들어 설명하였으나, PON 시스템이 기타 대역폭을 사용하는 경우도 이와 동일하게 적용할 수 있으며, 별도의 대역폭 설정 수단을 구비하여, OLT 및 OUN의 대역폭에 따라 등록 절차를 수행하는 경우도 이와 동일하게 적용할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, EPON 시스템에서 서로 다른 대역폭을 가지는 OLT 및 ONU가 혼용되는 경우라도 최적의 대역폭을 가지는 ONU만을 등록시킬 수 있음으로 데이터 유실을 방지할 수 있다.

Claims

EPON(Ethernet Passive Optical Network) 시스템에 있어서,

MPCP(Multi Point Control Protocol)에 따른 검색 게이트 메시지가 수신되면, 설정된 제 2 대역폭 정보를 포함하는 등록 요청 메시지를 OLT(Optical Line Termination)로 전송하는 적어도 하나 이상의 ONU(Optical Network Unit)와,

상기 ONU로부터 수신되는 상기 등록 요청 메시지에 포함된 상기 제 2 대역폭 정보와, 설정된 제 1 대역폭 정보에 따라 상기 ONU를 등록시키는 OLT를 포함하는 EPON 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 ONU은,

소정 바이트 크기의 필드에 제 2 대역폭 정보를 포함하는 상기 등록 요청 메시지를 생성하는 EPON 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 OLT는,

상기 제 1 대역폭 정보와 상기 제 2 대역폭 정보가 동일하면, 상기 ONU를 등록시키고, 동일하지 않으면, 상기 ONU를 등록시키지 않는 EPON 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 ONU는,

광 선로를 통해 수신되는 광 신호를 전기적 신호인 병렬 데이터로 변환하고, 라인 디코딩하는 광 신호 처리부와,

상기 광 신호 처리부에서 변환된 상기 병렬 데이터를 맥 처리하여 이더넷 프레임 또는 IP 패킷을 가입자 단말 장치로 제공하는 맥 처리부와,

상기 ONU에 설정된 제 2 대역폭 정보를 파악하고, 상기 검색 게이트 메시지가 수신되면, 상기 제 2 대역폭 정보가 포함되는 상기 등록 요청 메시지를 생성하는 대역폭 설정부를 포함하는 EPON 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 OLT는,

네트워크로부터 수신되는 이더넷 프레임을 IEEE 802.3ah 표준에 따라 MAC 프로토콜 처리하는 프레임 처리부와,

상기 프레임 처리부에서 MAC 프로토콜 처리된 상기 이더넷 프레임을 라인 코딩을 수행하고, 상기 이더넷 프레임을 직렬 신호로 변환하여 광 선로로 전송하는 광 신호 처리부와,

상기 광 선로를 통해 상기 검색 게이트 메시지를 브로드캐스팅하고, 상기 ONU로부터 수신되는 상기 등록 요청 메시지에 포함된 제 2 대역폭 정보와, 상기 OLT에 설정된 제 1 대역폭 정보를 비교하여 동일하면, 상기 ONU를 등록시키고, 링크 식별 정보가 포함되는 등록 메시지를 전송하는 대역폭 할당부를 포함하는 EPON 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 OLT는,

상기 등록되는 ONU의 상향 데이터 전송 시간을 할당하고, 해당 시간 정보가 포함되는 표준 게이트 메시지를 상기 ONU로 전송하는 EPON 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 OLT 및 상기 각 ONU의 사이에 위치하며, 상기 광 선로를 통해 교환되는 상기 광 신호를 분기하여, 하나의 OLT와 적어도 하나 이상의 ONU를 연결시키는 분배기를 더 포함하는 EPON 시스템.
EPON 시스템에 있어서,

설정되는 제 1 대역폭 정보가 포함되는 검색 게이트 메시지를 브로드캐스트하는 OLT와,

상기 OLT로부터 수신되는 상기 검색 게이트 메시지에 포함된 제 1 대역폭 정보를 파악하고, 설정된 제 2 대역폭 정보와 비교하여, 동일하면, 등록 요청 메시지 를 상기 OLT로 전송하고, 동일하지 않으면, 상기 OLT에 등록하지 않는 적어도 하나 이상의 OUN를 포함하는 EPON 시스템.
제 8 항에 있어서, 상기 OLT은,

소정 바이트 크기의 필드에 상기 제 1 대역폭 정보를 포함하는 상기 검색 게이트 메시지를 생성하는 EPON 시스템.
제 8 항에 있어서, 상기 OLT는,

네트워크로부터 수신되는 이더넷 프레임을 IEEE 802.3ah 표준에 따라 MAC 프로토콜 처리하는 프레임 처리부와,

상기 프레임 처리부에서 MAC 프로토콜 처리된 상기 이더넷 프레임을 라인 코딩을 수행하고, 상기 이더넷 프레임을 직렬 신호로 변환하여 광 선로로 전송하는 광 신호 처리부와,

상기 설정된 제 1 대역폭 정보가 포함되는 상기 검색 게이트 메시지를 브로드캐스팅하고, 상기 ONU로부터 등록 요청 메시지가 수신되면, 해당 ONU를 등록시키고, 링크 식별 정보가 포함되는 등록 메시지를 해당 ONU로 전송하고, 상기 ONU에 할당되는 상향 데이터 전송 시간 정보가 포함되는 표준 게이트 메시지를 상기 ONU로 전송하는 대역폭 할당부를 포함하는 EPON 시스템.
제 8 항에 있어서, 상기 ONU는,

광 선로를 통해 수신되는 광 신호를 전기적 신호인 병렬 데이터로 변환하고, 라인 디코딩하는 광 신호 처리부와,

상기 광 신호 처리부에서 변환된 상기 병렬 데이터를 맥 처리하여 이더넷 프레임 또는 IP 패킷을 가입자 단말 장치로 제공하는 맥 처리부와,

상기 ONU에 설정된 제 2 대역폭 정보와 상기 검색 게이트 메시지에 포함된 상기 제 1 대역폭 정보가 동일하면, 상기 등록 요청 메시지를 상기 OLT로 전송하고, 동일하지 않으면, 상기 OLT에 등록하지 않는 대역폭 설정부를 포함하는 EPON 시스템.
적어도 하나 이상의 ONU 및 OLT를 포함하는 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법에 있어서,

상기 ONU가 MPCP에 따른 검색 게이트 메시지가 수신되면, 설정된 제 2 대역폭 정보를 포함하는 등록 요청 메시지를 상기 OLT로 전송하는 단계와,

상기 OLT가 상기 등록 요청 메시지에 포함된 상기 제 2 대역폭 정보와, 설정된 제 1 대역폭 정보를 비교하는 단계와,

상기 OLT가 상기 각 대역폭 정보가 동일하면, 상기 ONU를 등록시키고, 등록 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법.
제 12 항에 있어서, 상기 등록 요청 메시지는,

상기 제 2 대역폭 정보가 셋팅되는 소정 바이트 크기의 필드를 포함하는 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 OLT가 상기 각 대역폭 정보가 동일하지 않으면, 상기 ONU를 등록하지 않는 단계를 더 포함하는 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 OLT가 상기 ONU를 등록시키고, 링크 식별 정보가 포함되는 등록 메시지를 전송하는 단계와,

상기 등록되는 ONU의 상향 데이터 전송 시간을 할당하고, 해당 시간 정보가 포함되는 표준 게이트 메시지를 상기 ONU로 전송하는 단계와,

상기 ONU가 등록 확인 메시지를 상기 OLT로 전송하는 단계를 더 포함하는 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 OLT가 네트워크로부터 수신되는 이더넷 프레임을 IEEE 802.3ah 표준에 따라 MAC 프로토콜 처리하는 단계와,

상기 MAC 프로토콜 처리된 상기 이더넷 프레임을 라인 코딩을 수행하고, 상기 이더넷 프레임을 직렬 신호로 변환하여 광 선로로 전송하는 단계와,

상기 ONU가 광 선로를 통해 수신되는 광 신호를 전기적 신호인 병렬 데이터로 변환하고, 라인 디코딩하는 단계와,

상기 ONU가 병렬 데이터를 맥 처리하여 이더넷 프레임 또는 IP 패킷을 가입자 단말 장치로 제공하는 단계를 더 포함하는 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법.
적어도 하나 이상의 ONU 및 OLT를 포함하는 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법에 있어서,

상기 OLT가 설정된 제 1 대역폭 정보가 포함되는 검색 게이트 메시지를 브로드캐스팅하는 단계와,

상기 ONU가 상기 검색 게이트 메시지로부터 상기 제 1 대역폭 정보를 확인하는 단계와,

상기 ONU가 제 1 대역폭 정보와, 설정된 제 2 대역폭 정보가 동일하면, 등록 요청 메시지를 상기 OLT로 전송하는 단계를 포함하는 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 검색 게이트 메시지는,

상기 제 1 대역폭 정보가 셋팅되는 소정 바이트 크기의 필드를 포함하는 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 ONU가 상기 각 대역폭 정보가 동일하지 않으면, 상기 등록 요청 메시지를 전송하지 않아, 상기 OLT에 등록하지 않는 단계를 더 포함하는 EPON 시스템의 대역폭 설정 방법.