KR100569193B1 - Method for offering quality of service vod service using 802.1p of e-pon olt system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 E-PON OLT 시스템에서 802.1p를 이용한 품질보장형 VOD 서비스 제공 방법에 관한 것으로서, VOD스트리밍이 입력되는 OLT시스템의 입력포트에 802.1p 우선순위를 설정하는 단계와, 우선순위를 명기한 트래픽이 출력되는 출력포트에서 802.1p에 해당하는 흐름 제어 큐의 속성을 설정하고, 해당하는 VLAN 패킷의 행위를 정의하는 BA(Behavior Aggregate) 테이블을 설정하는 단계와, 설정된 VLAN 그룹에 상기 설정된 BA를 적용하여 품질 보장형 서비스를 제공하는 단계를 진행하여, 인터넷 방송, EOD, 화상 전화, VoIP 같은 다양한 서비스들에도 품질을 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 코어 시스템의 DiffServ, MPLS 프로토콜을 이용한 COS 보장 방법과 연동하여 P2P 서비스와 같은 가입자 종단간 서비스에서도 QOS를 만족시킬 수 있다. The present invention relates to a method for providing a quality-guaranteed VOD service using 802.1p in an E-PON OLT system. Setting an attribute of a flow control queue corresponding to 802.1p at this output port, setting a BA (Behavior Aggregate) table defining behavior of a corresponding VLAN packet, and applying the configured BA to a set VLAN group By providing quality guaranteed services, not only can we guarantee quality in various services such as Internet broadcasting, EOD, video telephony and VoIP, but also works with COS guarantee method using DiffServ and MPLS protocol of core system. Subscriber end-to-end services such as peer-to-peer services can also satisfy QOS.
QOS, 802.1p , VOD , OLT QOS, 802.1p, VOD, OLT
Description
도 1은 본 발명이 적용되는 E-PON OLT 시스템 구성도, 1 is a block diagram of an E-PON OLT system to which the present invention is applied;
도 2는 본 발명에서 적용되는 802.1p 우선순위 제어를 통한 품질 보장형 VOD(Video On Demand)를 제공하기 위한 설정에 대한 흐름도, 2 is a flowchart illustrating a setting for providing a quality guaranteed video on demand (VOD) through 802.1p priority control applied to the present invention;
도 3은 본 발명에서 적용되는 E-PON OLT 시스템을 이용하여 품질 보장형 VOD 서비스를 제공하는 예를 보여주는 가입자단 구성도이다. 3 is a subscriber station configuration diagram showing an example of providing a quality-guaranteed VOD service using the E-PON OLT system applied in the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
101 : 메인 프로세서 101: main processor
102 : L2BSF 모듈 102: L2BSF Module
103 : 자원관리 모듈 103: resource management module
104 : 입력단 라인 카드 프로세서 104: input line card processor
105 : 입력단 네트워크 프로세서 105: input network processor
106 : 스위치 106: switch
107 : 출력단 라인 카드 프로세서 107: output line card processor
108 : 출력단 네트워크 프로세서 108: output network processor
본 발명은 E-PON OLT 시스템에서 802.1p를 이용한 품질보장형 VOD 서비스 제공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가상 근거리통신망(VLAN)을 통한 통신을 제공하는 가입자단의 액세스 시스템인 E-PON OLT 및 ONT/ONU구간에 대해 802.1p 필드를 이용하여 분류된 패킷의 특성을 통한 차별화된 서비스를 제공하는 E-PON OLT 시스템에서 802.1p를 이용한 품질보장형 VOD 서비스 제공 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for providing a quality guaranteed VOD service using 802.1p in an E-PON OLT system, and more particularly, to an E-PON OLT which is an access system of a subscriber station providing communication through a virtual local area network (VLAN); The present invention relates to a method for providing a quality guaranteed VOD service using 802.1p in an E-PON OLT system that provides differentiated services through characteristics of packets classified using an 802.1p field for an ONT / ONU section.
인터넷 수요의 증가와 사용자의 요구에 따른 다양한 형태의 서비스들이 제공됨에 따라 망 전체에서 폭발적으로 증가하는 트래픽을 가입자단까지 효율적으로 전달할 수 있는 기술이 필요하게 되었다. 양적인 측면에서는 회선 및 스위칭/라우팅 장비의 확충을 통한 인프라의 고속화, 고성능화를 통하여 이를 해결하고 있지만, 질적인 측면에서는 기존 장비들이 제공하는 베스트 에포트 서비스 모델에만 의존하고 있다. 이러한 베스트 에포트 서비스 모델은 인터넷방송이나 VOD(Video On Demond), EOD(Education On Demand)와 같은 많은 대역폭을 실시간에 처리해야하는 스트리밍 서비스를 제공하기에 적합하지 않다. 서비스 가입자에게 이러한 광대역의 실시간성을 가진 트래픽의 품질을 보장하기 위해서는 라우터나 스위치같은 가입자단의 액세스 시스템에서 입력되는 패킷의 특성을 분류하여 그 특성에 따른 차별화된 처리를 제공하여야 한다. As the demand for the Internet and various types of services are provided according to the needs of users, a technology for efficiently delivering explosive traffic to the subscriber is needed. In the quantitative aspect, this is solved by increasing the speed and high performance of the infrastructure through the expansion of circuits and switching / routing equipment, but in the quality aspect, it relies only on the best effort service model provided by existing equipment. This best effort service model is not suitable for providing a streaming service that needs to process a lot of bandwidth in real time, such as Internet broadcasting, video on delay (VOD), and education on demand (EOD). In order to guarantee the quality of traffic having real-time bandwidth of the service subscriber, it is necessary to classify the characteristics of packets inputted from the subscriber's access system such as router or switch and provide differentiated processing according to the characteristics.
이러한 차별화 서비스를 제공하기 위하여 코어망에서는 멀티 프로토콜 레이블 스위칭(MPLS)과 같은 신호처리 프로토콜을 이용하고, 사용자에 근접한 가입자단에서는 IP 또는 가상 근거리통신망(VLAN) 수준의 품질 보장 방안을 고려하여 코어 라우터와 가입자단의 액세스 라우터 또는 스위치에서의 COS를 제공하는 방법으로 각 라우터 노드에서의 패킷의 분류와 각각의 프로토콜에 존재하는 우선순위 필드, 다중 출력 큐의 사용을 통하여 고려되고 있다. In order to provide such a differentiated service, the core network uses a signal processing protocol such as multi-protocol label switching (MPLS), and the subscriber terminal close to the user considers the IP or virtual local area network (VLAN) quality guarantee scheme to consider the core router. And a method of providing a COS at an access router or a switch at a subscriber end is considered through the classification of packets at each router node, the priority field present in each protocol, and the use of multiple output queues.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 종단간 QOS를 제공하고, 가입자단으로 품질을 보장해야 하는 VOD, 인터넷 방송 같은 실시간 광대역 서비스들을 제공하기 위하여, 가입자단의 액세스 시스템인 E-PON OLT 및 ONT/ONU구간이 가상 근거리통신망(VLAN)을 통한 통신을 제공하므로, 802.1p 필드를 이용하여 입력되는 패킷을 분류하고, 분류된 패킷의 특성을 통하여 차별화 서비스를 제공하는 E-PON OLT 시스템에서 802.1p를 이용한 품질보장형 VOD 서비스 제공 방법을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art, to provide end-to-end QOS, to provide real-time broadband services such as VOD, Internet broadcasting, which should guarantee the quality to the subscriber end, As the access system of E-PON OLT and ONT / ONU provide communication through virtual local area network (VLAN), it classifies incoming packet using 802.1p field and differentiates service through characteristics of classified packet. The present invention provides a method of providing quality guaranteed VOD service using 802.1p in an E-PON OLT system.
이를 위해, 본 발명은 데이터 플레인인 네트워크 프로세서에서 처리되어야 하는 대역 보장 및 패킷의 우선순위에 따른 처리를 담당하는 흐름제어 큐(Flow control queue)에 대한 프로파일과 이들을 이용하는 VLAN BA(Behavior Aggregate)와 같은 E-PON OLT시스템에서 VLAN 패킷의 행위를 기술한 테이블들을 VLAN 구성을 담당하는 L2BSF(Layer2 Bridge Service Function)와 자원관리 모듈을 포함하는 제어 플레인에서 설정 및 제어하여 VOD 서비스에 대한 차별화 서비스를 제공하는 E-PON OLT 시스템에서 802.1p를 이용한 품질보장형 VOD 서비스 제공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
To this end, the present invention provides a profile for a flow control queue that is responsible for bandwidth guarantees and packet priority processing that must be processed in a data plane network processor and a VLAN BA (Vehicle Behavior Aggregate) using them. In the E-PON OLT system, tables describing the behavior of VLAN packets are set and controlled in a control plane including a Layer 2 Bridge Service Function (L2BSF) and a resource management module that is in charge of VLAN configuration to provide differentiated services for VOD services. The purpose of the present invention is to provide a quality guaranteed VOD service providing method using 802.1p in an E-PON OLT system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 E-PON OLT 시스템에서 802.1p를 이용한 품질보장형 VOD 서비스 제공 방법은, In order to achieve the above object, in the E-PON OLT system of the present invention, a method of providing a quality guarantee type VOD service using 802.1p includes
a. VOD스트리밍이 입력되는 OLT시스템의 입력포트에 802.1p 우선순위를 설정하는 단계; a. Setting an 802.1p priority to an input port of an OLT system to which VOD streaming is input;
b. 우선순위를 명기한 트래픽이 출력되는 출력포트에서 802.1p에 해당하는 흐름 제어 큐의 속성을 설정하고, 해당하는 VLAN 패킷의 행위를 정의하는 BA(Behavior Aggregate) 테이블을 설정하는 단계; 및 b. Setting an attribute of a flow control queue corresponding to 802.1p at an output port at which priority-specified traffic is output, and setting a behavior aggregate (BA) table defining behavior of a corresponding VLAN packet; And
c. 설정된 VLAN 그룹에 상기 설정된 BA를 적용하여 품질 보장형 서비스를 제공하는 단계c. Providing a quality guaranteed service by applying the set BA to the set VLAN group
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. Characterized in that comprises a.
한편, 본 발명의 E-PON OLT 시스템에서 802.1p를 이용한 품질보장형 VOD 서비스 제공 방법은, On the other hand, in the E-PON OLT system of the present invention, a method of providing quality guaranteed VOD service using 802.1p,
메인 프로세스에서 VOD 스트리밍이 입력되는 OLT시스템의 입력포트에 802.1p 우선순위를 설정하는 제 1 단계; A first step of setting an 802.1p priority to an input port of an OLT system to which VOD streaming is input in a main process;
출력포트의 네트워크 프로세스의 기본 출력큐를 우선순위에 따른 출력큐로 변경 설정하는 제 2 단계; A second step of changing and setting the default output queue of the network process of the output port to the output queue according to the priority;
상기 변경된 기본 베스트 에포트 처리용 출력큐의 PSR(Peak Service Rate)을 설정하고, 베스트 에포트에 해당하는 VLAN BA 테이블을 설정하는 제 3 단계; A third step of setting a peak service rate (PSR) of the changed default best effort processing output queue and setting a VLAN BA table corresponding to a best effort;
상기 우선순위를 위한 흐름 제어 큐의 SSR(Sustainable Service Rate) 속성을 설정하는 제 4 단계; 및 Setting a SSR (Sustainable Service Rate) attribute of the flow control queue for the priority; And
상기 제 1 단계 및 제 3 단계에서 설정된 우선순위와 흐름제어 큐를 사상하는 규칙의 집합인 VLAN BA 테이블 풀을 작성하고, 해당 네트워크 프로세스로 다운로딩하는 제 5 단계A fifth step of creating a VLAN BA table pool, which is a set of rules mapping the priority and flow control queues set in the first and third steps, and downloading them to the corresponding network process;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. Characterized in that comprises a.
이하, 본 발명의 E-PON OLT 시스템에서 802.1p를 이용한 품질보장형 VOD 서비스 제공 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of providing a quality guarantee type VOD service using 802.1p in an E-PON OLT system of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명이 적용되는 E-PON OLT 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 E-PON OLT 시스템은, 전반적인 라우터의 관리를 담당하는 메인 프로세스(101)와, 라우팅 프로토콜 및 가상 근거리통신망을 구성하게 하는 L2BSF(Layer 2 Bridging Service Function)(102)와, 시스템의 대역과 같은 자원을 관리하는 자원관리 모듈(103)과, 외부 입력포트가 내장된 정합카드 프로세스 (104,107)로부터 입력된 패킷을 다른 외부 입력포트가 내장된 라인 카드 프로세스로(104,107) 전달하기 위하여 포워딩 테이블 검색 및 트래픽 분류 및 흐름제어를 통하여 적절한 출력포트로 패킷을 전달하는 기능을 담당하는 네트워크 프로세스(105,108)와, 그리고 포트들간의 고속 스위칭을 가능하게 해주는 스위치 패브릭(106)으로 구성되어 있다. 1 is a block diagram of an E-PON OLT system to which the present invention is applied. Referring to FIG. 1, the E-PON OLT system to which the present invention is applied includes a layer 2 bridging service function (L2BSF) for configuring a
상기와 같이 구성되어, E-PON OLT 시스템에서 VOD 서버로부터 일반 패킷을 입력 라인 카드 프로세서(104)로 입력되면, 자원관리 모듈(103)에 의하여 입력단 네트워크 프로세스(105)에 설정된 802.1p 우선순위를 마킹하고, 이어서 스위치(106)을 통하여 출력단의 네트워크 프로세스(108)로 패킷을 전달한다. 전달된 패킷은 미리 메인 프로세스(101)에서 자원관리 모듈(103)에 의해 출력단 네트워크 프로세스(108)로 다운로딩된 VLAN BA(Behavior Aggregate) 테이블에 기술된 해당하는 802.1p 우선순위에 따른 흐름 제어 큐를 통하여 해당 라인 카드(107)의 출력포트를 통하여 외부 네트워크로 전송된다. As described above, when the E-PON OLT system receives a general packet from the VOD server to the input
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 E-PON OLT 시스템에서 802.1p를 이용한 품질보장형 VOD 서비스 제공 방법에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다. Next, a method of providing a quality guaranteed VOD service using 802.1p in the E-PON OLT system having the above configuration will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2는 본 발명에서 적용되는 802.1p 우선순위 제어를 통한 품질 보장형 VOD(Video On Demand)를 제공하기 위한 설정에 대한 흐름도이다. 구체적으로, 자원관리 모듈(103) 및 L2BSF(102)에서 입, 출력단 네트워크 프로세스(105,108)에 상응 하는 파라미터들의 설정에 대한 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a configuration for providing a quality guaranteed video on demand (VOD) through 802.1p priority control applied to the present invention. Specifically, it is a flowchart for setting parameters corresponding to the input and
도 2를 참조하면, 사용자에 의하여 E-PON OLT 시스템 및 ONT/ONU까지의 가상 근거리통신망(VLAN) 설정을 L2BSF 모듈(102)을 통하여 수행하고(S201), 구성된 VLAN 환경의 바탕 위에서 VOD서버(도 3의 306,308)에 해당하는 입력포트(104,105)에 해당하는 802.1p 우선순위를 설정한다(S202). Referring to FIG. 2, a virtual local area network (VLAN) setting up to an E-PON OLT system and an ONT / ONU is performed by the user through the L2BSF module 102 (S201), and a VOD server ( An 802.1p priority corresponding to the
시스템에 입력되는 모든 패킷에 대하여 베스트 에포트 처리만을 처리하는 네트워크 프로세스(105,108)에서 차별화 서비스를 지원하기 위해, 출력 네트워크 프로세스(108)에 802.1p 필드의 우선순위를 처리하기 위하여 출력 큐의 베이스를 변경한다(S203). 이 때 베이스를 변경하면 베스트 에포트(BE) 플로우, 즉 우선순위가 0인 VLAN 패킷의 처리를 위한 설정이 자원관리 모듈(103)을 통하여 해당 네트워크 프로세스(108)로 설정된다. 이는 한가지 트렁크 형태로 분류없이 처리되는 트래픽들을 각각의 우선순위에 따른 분류를 통하여 상이한 출력 큐를 할당함으로 패킷 처리를 차별화하여 처리하기 위함이다. In order to support differentiation services in the
큐의 베이스를 차별화 서비스를 위한 큐로 변경하면, 베이스에 따른 802.1p의 각각의 우선순위에 따른 흐름 제어 큐의 속성을 규정하는 파라미터를 입력받아 출력단 네트워크 프로세스(108)에 설정한다(S204). 이러한 흐름제어 큐에 대한 파라미터는 여러 가지가 있을 수 있으나, 본 시스템에서 SSR(Sustainable Service Rate)를 통하여 출력되는 플로우의 대역폭을 보장하는 방법을 적용하였다. When the base of the queue is changed to a queue for differentiating service, a parameter defining a property of a flow control queue according to each priority of 802.1p according to the base is received and set in the output network process 108 (S204). There may be various parameters for the flow control queue, but in this system, a method of guaranteeing a bandwidth of a flow output through a sustainable service rate (SSR) is applied.
출력단에 흐름제어 큐의 설정이 끝나면, 입력되는 VLAN 패킷의 행위(입력단에서 마킹된 802.1p 우선순위를 출력단의 흐름제어 큐로 사상하는 정보)를 기술한 VLAN BA(Behavior Aggregate) 테이블을 작성하고, 이를 해당 네트워크 프로세스(108)로 다운로딩한다(S205). After the flow control queue is set up at the output, create a VLAN BA (Behavior Aggregate) table that describes the behavior of incoming VLAN packets (information that maps the 802.1p priority marked at the input to the flow control queue at the output). It downloads to the network process 108 (S205).
마지막으로 L2BSF(102)에 의하여 구성된 VLAN 그룹에 적용할 VLAN BA 테이블 번호를 설정한다(S206). VLAN BA 테이블은 예를 들어, 8개까지 설정할 수 있으므로 이를 통하여 VLAN 그룹마다 상이한 품질 보장 정책을 적용할 수 있게 한다. Finally, the VLAN BA table number to be applied to the VLAN group configured by the
도 3은 상기한 도 2의 설정을 통하여 본 발명에서 적용되는 E-PON OLT 시스템을 이용하여 품질 보장형 VOD 서비스를 제공하는 예를 보여주는 가입자단 구성도이다. 3 is a subscriber station configuration diagram showing an example of providing a quality-guaranteed VOD service using the E-PON OLT system applied in the present invention through the configuration of FIG.
도 3을 참조하면, MPEG2 VOD 서버(306)로부터 E-PON OLT 시스템(201)으로 입력되는 포트의 우선순위를 1로 설정하고, MPEG4 VOD 서버(307)로부터 입력되는 포트의 우선순위를 2로 설정한다. 일반 Internet(308)에서 입력되는 포트에는 기본 우선순위(0)을 설정하고, 각각의 가입자들의 IP TV(304), 단말(305)로 향하는 출력포트에 대하여 각각의 우선순위에 대한 보장 대역폭에 대한 설정(BE: 140M, 우선순위 1: 40M, 우선순위 2: 10M)을 통하여 일반 인터넷이나 데이터 트래픽에 비하여 대역폭이 보장되는 VOD서비스를 제공할 수 있다. Referring to FIG. 3, the priority of a port input from the
이는 일반 인터넷(308)과 VOD 서비스용 트래픽등의 입력 트래픽이 OLT 시스템의 처리 대역폭을 초과할 경우에 내부적으로 우선순위가 높은 VOD 트래픽을 먼저 처리함으로써 끊김없는 VOD 서비스를 제공할 수 있게 한다. This can provide a seamless VOD service by first processing internally high-priority VOD traffic when input traffic such as
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. Although the present invention has been described in more detail with reference to some embodiments, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 E-PON OLT 시스템에서 802.1p를 이용한 품질보장형 VOD 서비스 제공 방법은, E-PON OLT 시스템으로 입력되는 VLAN 패킷의 우선순위에 따른 처리를 통하여 VOD 서비스와 같은 광대역의 실시간성을 가지는 트래픽에 대한 품질을 보장할 수 있다. 이를 통하여 인터넷 방송, EOD, 화상 전화, VoIP 같은 다양한 서비스들에도 품질을 보장할 수 있다. 또한, 코어 시스템의 DiffServ, MPLS 프로토콜을 이용한 COS 보장 방법과 연동하여 P2P 서비스와 같은 가입자 종단간 서비스에서도 QOS를 만족시킬 수 있다. As described above, in the E-PON OLT system according to the present invention, the method for providing a quality guarantee type VOD service using 802.1p is a broadband such as a VOD service through processing according to the priority of VLAN packets input to the E-PON OLT system. Quality of traffic having real time can be guaranteed. This ensures quality for a variety of services such as Internet broadcasts, EOD, video telephony, and VoIP. In addition, QOS can be satisfied even in subscriber end-to-end service such as P2P service by interworking with COS guarantee method using DiffServ and MPLS protocol of core system.
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