KR100903111B1 - Apparatus for bandwidth assignment in TDMA PON OLT systems and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시분할다중접속 (TDMA : Time Division Multiple Access) 기반 수동 광 가입자망 (PON : Passive Optical Network) 광회선 터미널 (OLT :Optical Line Terminal) 시스템의 대역 할당 장치 및 방법에 관한 것으로서 광회선 터미널 (OLT) 시스템의 대역 할당 장치에 트래픽 보상부를 두어 신규 광망종단 장치(ONU : Optical Network Unit)등록을 처리하기 위한 시간 동안 발생하는 기 운용 중인 ONU 들의 상향 트래픽 손실을 보상하는 장치 및 방법이다. The present invention relates to a band allocation apparatus and method for a Time Division Multiple Access (TDMA) based passive optical network (PON) optical line terminal (OLT) system. OLT) is a device and method for compensating the uplink traffic loss of the ONU in operation during the time to process the registration of the new optical network unit (ONU) by placing a traffic compensation unit in the band allocation device of the system.

수동 광가입자망(PON), 기가비트 수동 광가입자망(GPON), TDMA-PON, 동적 대역폭 할당(DBA), 서비스 등급 계약(SLA), 트래픽 보상(Traffic compensation) Passive Optical Subscriber Network (PON), Gigabit Passive Optical Subscriber Network (GPON), TDMA-PON, Dynamic Bandwidth Allocation (DBA), Class of Service Agreement (SLA), Traffic Compensation

Description

시분할다중접속 기반 수동 광 가입자망 시스템의 대역 할당 장치 및 방법 {Apparatus for bandwidth assignment in TDMA PON OLT systems and method thereof}Apparatus for bandwidth assignment in TDMA PON OLT systems and method according to time division multiple access based passive optical subscriber network system

도 1은 본 발명이 적용되는 TDMA 기반 PON 망의 일반적인 개요도이다.1 is a general schematic diagram of a TDMA based PON network to which the present invention is applied.

도 2는 OLT 시스템의 대역 할당 및 프레임 생성 장치의 구성을 도시한 것이다.2 illustrates a configuration of a band allocation and frame generation apparatus of an OLT system.

도 3는 신규 ONU 등록 구간 전후의 OLT의 대역 할당 방법에 대한 운용 예를 도시한 것이다.3 illustrates an operation example of a band allocation method of an OLT before and after a new ONU registration section.

도 4는 본 발명에 따른 트래픽 보상부를 포함하는 OLT 시스템의 대역 할당 및 프레임 생성 장치의 구성을 도시한 것이다.4 illustrates a configuration of a band allocation and frame generation apparatus of an OLT system including a traffic compensation unit according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 트래픽 보상부의 동작 흐름을 도시한 것이다.5 is a flowchart illustrating an operation of a traffic compensation unit according to the present invention.

본 발명은 TDMA PON OLT 시스템의 대역 할당 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신규 ONU 등록 구간에 의해 전송되지 못한 기 운용 중인 ONU 들의 상향 트래픽 중 일부를 선택적으로 보상하는 기능을 포함하는 대역 할당 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a band allocation apparatus and method of a TDMA PON OLT system, and more particularly, band allocation including a function for selectively compensating some of upstream traffic of ONUs in operation not transmitted by a new ONU registration interval. An apparatus and method are provided.

수동 광 가입자망 (PON : Passive Optical Network) 기술은 가입자단에 필요한 대역을 효과적으로 제공하기 위하여 제안된 FTTH (Fiber To The Home)기술 중 하나로서, 다수의 ONU(Optical Network Unit)가 수동 소자 (광분배기) 를 통해 하나의 OLT(Optical Line Terminal)를 공유하는 점 대 다점(Point-to-Multipoint)망 구조이다. Passive Optical Network (PON) technology is one of the FTTH (Fiber To The Home) technologies proposed to effectively provide the bandwidth required for the subscriber end, and many ONUs (Optical Network Units) are passive devices (optical It is a point-to-multipoint network structure that shares one optical line terminal (OLT) through a distributor.

ODN(Optical Distribution Network) 망은 OLT와 ONU사이의 전달 망으로써 트리 구조로 이루어져 있다. PON 구조를 갖는 FTTH 망으로는 현재까지 ATM-PON (Asynchronous Transfer Mode PON), E-PON (Ethernet PON) 그리고 G-PON (Gigabit PON) 등이 표준화 기구인 ITU-T 및 IEEE에서 표준화가 이루어졌다. ODN (Optical Distribution Network) network is a transport network between OLT and ONU and consists of a tree structure. The FTTH network with PON structure has been standardized by ITU-T and IEEE which are standardization organizations such as ATM-PON (Asynchronous Transfer Mode PON), E-PON (Ethernet PON) and G-PON (Gigabit PON). .

도 1은 본 발명이 적용되는 TDMA 기반의 PON망의 일반적 구성을 도시한 것이다. 1 shows a general configuration of a TDMA based PON network to which the present invention is applied.

도 1에 도시된 바와 같이, TDMA 기반의 PON은 하나의 OLT(101)가 다수의 ONU(102, 103, 104)와 수동 소자(105)를 통하여 1:N으로 대응되는 트리 구조를 갖는다. As shown in FIG. 1, a TDMA-based PON has a tree structure in which one OLT 101 corresponds to 1: N through a plurality of ONUs 102, 103, and 104 and passive elements 105.

OLT(101)에서 ONU(102, 103, 104)로의 하향 전송에 있어서는, OLT(101)에서 전송하는 데이터가 모든 ONU(102, 103, 104)에 방송(Broadcast)되므로 매체 공유에 의한 문제점은 발생하지 않는다. In the downlink transmission from the OLT 101 to the ONUs 102, 103, and 104, data transmitted from the OLT 101 are broadcasted to all ONUs 102, 103, and 104, thereby causing problems due to media sharing. I never do that.

반면, ONU(102, 103, 104)에서 OLT(101)로의 상향 전송에 있어서는 다수의 ONU(102, 103, 104)가 수동 소자(105)부터 하나의 광섬유를 통해서 OLT(101)까지 연결되므로 ONU(102, 103, 104)간 충돌없이 상향 전송을 하기 위해서는 시간상의 중복을 피하면서 매체를 액세스하는 TDMA 기반의 매체 접근 제어(MAC: Medium Access Control) 프로토콜이 사용된다. On the other hand, in the uplink transmission from the ONUs 102, 103, and 104 to the OLT 101, the ONUs are connected from the passive element 105 to the OLT 101 through one optical fiber. In order to perform uplink transmission without collision between (102, 103, 104), a TDMA-based medium access control (MAC) protocol is used that accesses a medium while avoiding duplication in time.

이러한 TDMA 기반의 PON의 OLT 시스템에는 망 운영 중에 새로운 ONU가 망에 등록될 경우 자동적으로 이 신규 ONU를 인식하고 이 신규 ONU에게 상향 트래픽 전송을 위한 대역을 할당하기 위하여 신규 ONU의 등록을 처리하기 위한 방법을 구현하고 있다. In the TLT-based PON OLT system, when a new ONU is registered in the network during operation, the new ONU is automatically recognized and the new ONU is allocated to handle the registration of the new ONU in order to allocate a band for uplink traffic transmission. Implement the method.

OLT는 기존의 운용 중이던 ONU들의 상향 트래픽 전송을 잠시 중단하도록 대역 할당을 중지함으로써 신규 ONU 등록 프로세스를 시작하며 신규 ONU만 등록에 관련된 메시지를 전송하도록 하여 신규 ONU의 존재와 OLT로부터의 거리를 측정하는 메커니즘을 가지고 있다. The OLT initiates a new ONU registration process by stopping band allocation to temporarily suspend transmission of upstream traffic from existing ONUs, and allows only new ONUs to transmit registration-related messages to measure the presence of a new ONU and its distance from the OLT. It has a mechanism.

이러한 메커니즘은 표준화 기구인 ITU-T 나 IEEE 각각의 표준마다 그 처리 절차와 메시지 포맷, 구체적인 구현 방법에 차이는 있을 수 있지만 기존에 운영 중이던 ONU들의 상향 전송을 중단(Halt)하고 신규 ONU만 상향으로 등록 메시지를 전송한다는 기본적인 메커니즘은 동일하다. These mechanisms may differ in their processing procedures, message formats, and specific implementation methods for each standardization organization, such as ITU-T or IEEE. However, the existing ONUs may be suspended and only new ONUs may be upgraded. The basic mechanism for sending a registration message is the same.

이러한 신규 ONU 등록 처리 과정에서 기존에 운용 중이던 ONU들은 신규 ONU 등록 구간 동안 상향 전송을 중단하고 데이터들을 큐에 저장하고 있다가 신규 ONU 등록이 모두 끝난 후, OLT로부터 대역 할당을 다시 받기 시작하면 상향 전송을 재개한다. In the process of registering new ONUs, ONUs that have been operating in the middle of the new ONU registration period stop the uplink transmission and store the data in the queue. Resume.

따라서, ONU의 상향 데이터 중 CBR(Constant Bit Rate) 트래픽과 같이 일정 한 전송 대역폭 및 전송 시간 간격이 보장되어야 하는 트래픽들은 신규 ONU 등록 구간 동안 발생한 전송 대역폭 손실 및 전송 지연에 의해 서비스 등급 계약 (SLA : Service Level Agreement) 에 의해 합의된 서비스 품질을 달성할 수 없게 된다. Accordingly, traffics that must guarantee a constant transmission bandwidth and transmission time interval, such as constant bit rate (CBR) traffic, among upstream data of the ONU, are subject to service class agreement (SLA: The service quality agreed by the Service Level Agreement will not be achieved.

따라서, TDMA 기반 PON 망에서 OLT 시스템의 대역할당 장치에는 신규 ONU 등록 구간 동안 발생하는 기존의 운용 중이던 ONU의 상향 트래픽에 대한 전송 대역폭 및 전송 지연을 보상하기 위한 장치 및 방법이 요구된다.Accordingly, a band allocation device of an OLT system in a TDMA-based PON network requires an apparatus and method for compensating for transmission bandwidth and transmission delay for uplink traffic of an existing ONU occurring during a new ONU registration interval.

본 발명에서는 TDMA 기반 PON망에서 신규 ONU 등록 구간 동안 발생하는 기 운용 중이던 ONU의 상향 트래픽에 대한 전송 대역폭 및 전송 지연을 보상하는 장치 및 방법을 제공한다. The present invention provides an apparatus and method for compensating for transmission bandwidth and transmission delay for uplink traffic of an ONU that is in operation during a new ONU registration interval in a TDMA based PON network.

특히, 기 운용 중이던 ONU의 상향 트래픽 중 전송 대역폭 및 전송 지연에 민감한 트래픽에 대하여 선택적으로 트래픽 전송을 보상하는 장치 및 방법을 제공함으로써 각각의 ONU가 신규 ONU 등록 구간에 관계 없이 서비스 등급 계약 (SLA)에 의해 합의된 서비스 품질을 달성할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. In particular, by providing an apparatus and a method for selectively compensating traffic transmission for transmission bandwidth and transmission delay sensitive traffic among upstream traffics of the ONU in operation, each ONU has a service class agreement (SLA) regardless of the new ONU registration interval. The aim is to ensure that the quality of service agreed upon is achieved.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 TDMA PON OLT 시스템의 대역폭 할당 장치의 일 실시예는, 복수개의 제 1 광망종단 장치(ONU)에 대역폭 할당 신호를 전송하고, 상기 대역폭 할당 신호에 의해 할당된 대역폭만큼 상기 제 1 광망종단 장치(ONU)로부터 데이터를 전송받는 TDMA PON OLT 시스템에 있어서, 서비스 등급 계약(SLA)에 의하여 결정된 서비스 우선 순위에 따라 상기 제 1 광망종단 장치(ONU) 각각에 요구되는 대역폭을 계산하고, 상기 계산된 대역폭 정보를 포함하는 대역폭 할당 신호를 생성하는 할당 대역 계산부; 상기 대역폭 할당 신호를 저장하는 할당 대역 리스트; 적어도 하나의 제 2 광망종단 장치(ONU)로부터 등록 정보를 전달받기 위한 등록 메시지 대역폭 할당 신호를 생성하는 광망종단 장치(ONU) 등록 처리부; 상기 등록 메시지 대역폭 할당 신호에 의하여 손실 또는 지연되는 대역폭 할당 신호의 서비스 우선 순위를 판단하여 서비스 우선 순위가 낮은 대역폭 할당 신호로 대체하는 트래픽 보상부; 및 기 대역폭 할당 신호 또는 상기 등록 메시지 대역폭 할당 신호와 상기 제 1 광망종단 장치(ONU)로 전송될 하향 데이터를 포함하여 프레임을 생성하는 프레임 생성부;를 포함한다.One embodiment of a bandwidth allocation device of a TDMA PON OLT system according to the present invention for solving the above technical problem, transmits a bandwidth allocation signal to a plurality of first optical network termination device (ONU), by the bandwidth allocation signal In a TDMA PON OLT system that receives data from the first optical termination device (ONU) by the allocated bandwidth, each of the first optical termination device (ONU) according to the service priority determined by a service class agreement (SLA). An allocation band calculator for calculating a required bandwidth and generating a bandwidth allocation signal including the calculated bandwidth information; An allocation band list for storing the bandwidth allocation signal; An optical network termination device (ONU) registration processing unit configured to generate a registration message bandwidth allocation signal for receiving registration information from at least one second optical network termination device (ONU); A traffic compensator for determining a service priority of the bandwidth allocation signal lost or delayed by the registration message bandwidth allocation signal and replacing it with a bandwidth allocation signal having a low service priority; And a frame generator for generating a frame including a pre-bandwidth allocation signal or the registration message bandwidth allocation signal and downlink data to be transmitted to the first optical network termination device (ONU).

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 TDMA PON OLT 시스템의 대역폭 할당 방법의 일 실시예는, 복수개의 제 1 광망종단 장치(ONU)에 대역폭 할당 신호를 전송하고, 상기 대역폭 할당 신호에 의해 할당된 대역폭만큼 상기 제 1 광망종단 장치(ONU)로부터 데이터를 전송받는 TDMA PON OLT 시스템에 있어서, (a) 서비스 등급 계약(SLA)에 의하여 결정된 서비스 우선 순위에 따라 상기 제 1 광망종단 장치(ONU) 각각에 요구되는 대역폭을 계산하고, 상기 계산된 대역폭 정보를 포함하는 대역폭 할당 신호를 생성하는 단계; (b) 상기 대역폭 할당 신호를 저장하는 단계; (c) 적어도 하나의 제 2 광망종단 장치(ONU)로부터 등록 정보를 전달받기 위한 등록 메시지 대역폭 할당 신호를 생성하는 단계; (d) 상기 등록 메시지 대역폭 할당 신호에 의하여 손실 또는 지연되는 대역폭 할당 신호의 서비스 우선 순위를 판단하여 서비스 우선 순위가 낮은 대역폭 할당 신호로 대체하는 단계; 및 (e) 상기 대역폭 할당 신호 또는 상기 등록 메시지 대역폭 할당 신호와 상기 제 1 광망종단 장치(ONU)로 전송될 하향 데이터를 포함하여 프레임을 생성하는 단계;를 포함한다.One embodiment of the bandwidth allocation method of the TDMA PON OLT system according to the present invention for solving the above technical problem is, by transmitting a bandwidth allocation signal to a plurality of first optical network termination device (ONU), by the bandwidth allocation signal In a TDMA PON OLT system that receives data from the first optical termination device (ONU) by the allocated bandwidth, (a) the first optical termination device (ONU) according to the service priority determined by a service class agreement (SLA). Calculating bandwidths required for each, and generating a bandwidth allocation signal including the calculated bandwidth information; (b) storing the bandwidth allocation signal; (c) generating a registration message bandwidth allocation signal for receiving registration information from at least one second optical termination device (ONU); (d) determining a service priority of the bandwidth allocation signal lost or delayed by the registration message bandwidth allocation signal, and replacing the bandwidth allocation signal with a low service priority signal; And (e) generating a frame including the bandwidth allocation signal or the registration message bandwidth allocation signal and downlink data to be transmitted to the first optical network termination device (ONU).

이하 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 OLT시스템의 대역 할당 및 프레임 생성 장치의 구성을 도시한 것이다.2 illustrates a configuration of a band allocation and frame generation apparatus of an OLT system.

도 2 에서 할당대역 계산부(210)는 매 프레임마다 대역 할당 알고리즘을 통해 각각의 ONU의 트래픽 큐에 할당할 대역 양을 계산하고 이를 할당 대역 리스트(220)로 전달한다. In FIG. 2, the allocation band calculator 210 calculates an amount of bandwidth to be allocated to the traffic queue of each ONU through a band allocation algorithm for each frame and transmits the amount of the bandwidth to the allocation band list 220.

할당 대역 리스트(220)는 메모리 또는 버퍼로 구현되며 할당 대역 계산부(210)로부터 전달받은 할당 양 정보를 저장한다. The allocation band list 220 is implemented as a memory or a buffer and stores allocation amount information received from the allocation band calculator 210.

할당 정보 전달부(230)는 매 프레임마다 상기 할당 양 정보 중 해당 프레임에 전송할 내용을 프레임 생성부(240)로 전달하여 프레임에 대역 할당 정보가 실리도록 한다. The allocation information transmitting unit 230 transmits content to be transmitted to the corresponding frame among the allocation amount information to the frame generating unit 240 every frame so that the bandwidth allocation information is displayed on the frame.

ONU 등록 처리부(250)는 OLT의 CPU에 의해 구동되며 신규 ONU 등록을 위하여 기존의 운용 중이던 ONU들의 상향 트래픽을 멈추고 신규 ONU로 하여금 신규 ONU 등록 메시지를 전달하기 위한 대역 할당을 한다. The ONU registration processing unit 250 is driven by the CPU of the OLT and stops the upstream traffic of the ONUs that are in operation for the new ONU registration and allocates a band for the new ONU to transmit the new ONU registration message.

따라서, 신규 ONU 등록 구간에서는 할당정보 전달부(230)가 할당 대역 리스트가 아닌 ONU 등록 처리부로부터 대역 할당 정보를 전달받고 이를 프레임 생성부 로 전달한다.Therefore, in the new ONU registration section, the allocation information transmitting unit 230 receives band allocation information from the ONU registration processing unit, not the allocation band list, and transmits the bandwidth allocation information to the frame generation unit.

도 3 는 신규 ONU 등록 구간 전후의 OLT의 대역 할당 방법에 대한 운용 예를 도시한 것이다. 3 illustrates an operation example of a band allocation method of an OLT before and after a new ONU registration section.

설명의 편의상 기 운용 중인 ONU는 1개이며 신규 ONU 등록 구간은 2 프레임이고 각 프레임마다 프레임 대역폭의 반은 CBR(Constant Bit Rate) 트래픽에 할당되고 나머지 반은 Best Effort 트래픽에 할당되는 상황을 가정한다. For convenience of explanation, it is assumed that there is only one ONU in operation, the new ONU registration interval is two frames, and half of the frame bandwidth is allocated to CBR (Constant Bit Rate) traffic and the other half is allocated to Best Effort traffic. .

도 3(a)은 위에 가정에 따른 프레임당 대역 할당을 나타내며 신규 ONU 등록 구간이 없는 상태의 대역 할당을 나타낸다. 3 (a) shows band allocation per frame according to the above assumption and shows band allocation without a new ONU registration section.

OLT가 3번째와 4번째의 두 프레임 동안 신규 ONU 등록을 처리하는 경우, ONU 등록 처리부에서는 이 구간 중에 신규 ONU 등록 메시지 전송을 위한 대역할당을 하게 되고, 기 운용 중이던 ONU에 대한 대역할당 정보는 메모리로 구현된 할당대역 리스트(220)에 쓰여지게 되나 할당정보 전달부(230)에서 ONU 등록 처리(250)부로부터 대역 할당 정보를 받고 할당대역 리스트의 대역할당 정보를 읽어가지 않음으로써 신규 ONU 등록 구간 이후에 새로 씌여진 대역할당 정보에 의해 덮어 씌어진다. When the OLT processes the new ONU registration for the third and fourth frames, the ONU registration processing unit allocates the bandwidth for transmitting the new ONU registration message during this interval, and the bandwidth allocation information for the ONU that was in operation is stored in memory. A new ONU registration section is written to the allocation band list 220 implemented by the UE, but the allocation information transfer unit 230 receives the bandwidth allocation information from the ONU registration processing unit 250 and does not read the bandwidth allocation information of the allocation band list. It is then overwritten by the newly allocated band allocation information.

이 경우, 프레임에 실려 내려가는 대역할당 정보는 도 3(b)와 같으며 신규 ONU 등록구간 동안 내려가야 할 대역할당 정보는 손실되게 되며 기 운용 중이던 ONU의 상향 트래픽 중 CBR(Constant Bit Rate) 트래픽은 2 프레임 동안 상향 전송을 하지 못하게 되어 해당 시간만큼의 전송지연을 겪게 되며 이러한 신규 ONU 등록 구간이 반복됨에 따라, 상향 전송 대역폭 자체가 감소하게 되어 서비스 등급 계약 (SLA) 에 의해 합의된 전송 대역폭 및 전송 지연 등의 서비스 품질을 달성할 수 없 게 된다. In this case, the bandwidth allocation information carried on the frame is shown in FIG. 3 (b), and the bandwidth allocation information to be down during the new ONU registration section is lost, and the constant bit rate (CBR) traffic of the upstream traffic of the ONU in operation is Uplink transmission cannot be performed for 2 frames, which causes a transmission delay for the corresponding time. As this new ONU registration interval is repeated, the uplink transmission bandwidth itself decreases, so that the transmission bandwidth and transmission agreed by the service class agreement (SLA) are reduced. Quality of service such as delays cannot be achieved.

도 3(c)는 할당대역 리스트가 FIFO(First-In, First-Out)형태의 버퍼로 구현된 경우의 운용 예를 나타낸다. FIG. 3 (c) shows an operation example when the allocation band list is implemented as a buffer of a first-in, first-out (FIFO) type.

이 경우, 신규 ONU 등록 구간 동안의 대역할당 정보가 버퍼에 저장되어 있으므로 신규 ONU 등록 구간 이후, 해당 프레임에 전달 되었어야 할 할당정보가 신규 ONU 등록 구간만큼 지연된 후 전달되어 기 운용 중이던 ONU의 상향 트래픽은 마찬가지로 신규 ONU 등록 구간만큼의 전송 지연을 겪게 된다.In this case, since the bandwidth allocation information for the new ONU registration section is stored in the buffer, after the new ONU registration section, the allocation information that should have been delivered to the corresponding frame is delayed by the new ONU registration section, and then forwarded to the upstream traffic of the ONU that was in operation. Similarly, the transmission delay is as much as the new ONU registration interval.

도 3(d)는 본 발명에 따른 트래픽 보상 방법을 적용한 운용 예를 나타낸다.3 (d) shows an operation example to which the traffic compensation method according to the present invention is applied.

신규 ONU 등록 구간 동안 ONU 등록 처리부는 신규 ONU 등록을 위한 대역 할당을 할당정보 전달부(230)를 통해 프레임 생성부(240)로 전달하며 이 시간 동안 트래픽 보상부(도 4의 460)는 할당대역 리스트에 저장되는 대역할당 정보 중에서 전송대역 손실에 민감한 트래픽에 대한 대역할당 정보만을 골라내어 따로 저장한다. During the new ONU registration period, the ONU registration processor transfers the band allocation for the new ONU registration to the frame generation unit 240 through the allocation information transmission unit 230. During this time, the traffic compensation unit 460 of FIG. Among the band allocation information stored in the list, only the band allocation information for traffic sensitive to transmission band loss is selected and stored separately.

이후, 신규 ONU 등록 구간이 끝난 후에 이어지는 프레임에 대한 대역할당 정보가 할당대역 리스트에 쓰여지면 이 중 전송대역 손실에 민감하지 않은 트래픽에 대한 대역할당 정보를 삭제하고 그만큼의 대역에 대하여 신규 ONU 등록 구간 동안 따로 저장해 두었던 전송대역 손실에 민감한 트래픽에 대한 대역할당 정보들로 대체한다. After that, when the band allocation information for subsequent frames is written in the allocation band list after the end of the new ONU registration interval, the band allocation information for the traffic which is not sensitive to the transmission band loss is deleted, and the new ONU registration interval for the corresponding band is deleted. It replaces the bandwidth allocation information for the loss-sensitive traffic that has been stored separately.

도 3(d)에 보이는 것처럼 신규 ONU 등록 구간 동안 CBR(Constant Bit Rate)3, CBR(Constant Bit Rate)4의 대역할당 정보를 저장해 두었다가 신규 ONU 등 록 구간이 끝난 이후 이어지는 프레임에 대한 대역할당 정보 중에 Best Effort5, Best Effort6의 대역할당 정보와 대체함으로써 기 운용 중이던 ONU의 상향 트래픽 중 CBR(Constant Bit Rate) 트래픽은 상향 전송 대역폭 양이 보상될 수 있다.As shown in FIG. 3 (d), the band allocation information of the constant bit rate (CBR) 3 and the constant bit rate (CBR) 4 is stored during the new ONU registration period, and then the band allocation information for the subsequent frame after the new ONU registration period is finished. By replacing the bandwidth allocation information of Best Effort 5 and Best Effort 6, the amount of uplink transmission bandwidth of the CBR (Constant Bit Rate) traffic of the uplink traffic of the ONU that is being operated may be compensated.

도 4는 본 발명에 따른 트래픽 보상부가 추가된 OLT시스템의 대역 할당 및 프레임 생성 장치의 구성을 도시한 것이다.4 illustrates a configuration of a band allocation and frame generation apparatus of an OLT system to which a traffic compensation unit is added according to the present invention.

도 4에서 트래픽 보상부(460)는 상기 설명한 바와 같이, 신규 ONU 구간 동안 할당대역 리스트(420)로 전달된 대역할당 정보 중에서 전송 지연 및 전송 대역폭 손실에 민감한 트래픽에 대한 대역할당 정보를 따로 저장하고 신규 ONU 등록 구간 이후에 새롭게 전달되는 대역할당 정보 중에서 전송 지연 및 전송 대역폭 손실에 민감하지 않은 트래픽에 대한 대역할당 정보와 교체하는 기능을 수행한다. In FIG. 4, as described above, the traffic compensator 460 separately stores band allocation information for traffic sensitive to transmission delay and transmission bandwidth loss among the band allocation information transmitted to the allocation band list 420 during the new ONU period. It performs the function of replacing the bandwidth allocation information for traffic that is not sensitive to transmission delay and transmission bandwidth loss among the newly allocated bandwidth allocation information after the new ONU registration interval.

도 5는 본 발명에 따른 트래픽 보상부의 동작 흐름을 나타낸 것이다.5 shows an operation flow of the traffic compensation unit according to the present invention.

신규 ONU 등록 구간이 시작되면 해당 프레임에서 할당대역 계산부(410)에서 계산되어 할당대역 리스트(420)로 전달되는 대역할당 정보 중에서 CBR(Constant Bit Rate) 트래픽과 같이 전송 대역폭 손실 및 전송 지연에 민감한 트래픽에 대한 대역할당 정보를 수집하여 따로 저장한다(S510). When a new ONU registration interval starts, the transmission bandwidth is sensitive to transmission bandwidth loss and transmission delay, such as constant bit rate (CBR) traffic, among the bandwidth allocation information calculated by the allocation band calculator 410 and transmitted to the allocation band list 420 in the corresponding frame. Band allocation information for traffic is collected and stored separately (S510).

이러한 트래픽 선별 작업을 용이하게 하기 위하여 할당 대역 계산부(410)에서 할당대역 리스트(420)로 대역할당 정보를 전달하는 과정에서 이러한 대역할당 정보에 미리 보상 대상 트래픽임을 나타내는 Tag를 붙여 구별이 용이하도록 할 수 있다. In order to facilitate the traffic screening operation, in the process of transmitting the band allocation information from the allocation band calculation unit 410 to the allocation band list 420, a tag indicating that the traffic to be compensated is added to the band allocation information in advance so that it can be easily distinguished. can do.

저장된 보상 대상 트래픽에 대한 대역할당 정보를 시작 위치에 무관한 바이 트 단위의 길이 정보로 변환한다(S520). 대역할당 정보는 대역할당 위치를 표시하는 시작 바이트 위치와 할당 대역 길이 정보의 쌍으로 구성되거나 대역할당 시작 위치 정보와 끝 위치 정보의 쌍으로 구성된다. The band allocation information of the stored compensation target traffic is converted into length information of a byte unit irrespective of a start position (S520). The band allocation information is composed of a pair of start byte position and allocation band length information indicating a band allocation position or a pair of band allocation start position information and end position information.

이러한 정보를 시작 위치에 무관한 길이 정보로만 변환하여 이후 신규 ONU 등록 구간이 끝나고 난 뒤 새로 전달되는 대역할당 정보 중에서 보상 대상이 아닌 트래픽에 대한 대역할당 정보와 대체가 용이하도록 한다.This information is converted into only the length information irrespective of the start position, so that the band allocation information for the non-compensated traffic and the replacement of the newly allocated band allocation information after the end of the new ONU registration section are easily facilitated.

신규 ONU 등록 구간이 끝나면(S530) 할당대역 리스트(420)로 새로이 전달되는 할당대역 리스트 중에서 비보상 대상 트래픽에 대한 할당정보를 탐색하고(S540) 탐색된 비보상 대상 트래픽에 대한 총길이를 계산한다(S550).When the new ONU registration interval ends (S530), the allocation information for the non-compensated target traffic is searched from the newly allocated allocation band list to the allocated band list 420 (S540), and the total length of the detected non-compensated target traffic is calculated (S540). S550).

비보상 대상 트래픽에 대한 할당정보를 신규 ONU 등록 구간 동안 저장해 두었던 보상 대상 트래픽에 대한 할당 정보로 대체한다(S560).The allocation information for the non-compensation target traffic is replaced with the allocation information for the compensation target traffic stored during the new ONU registration interval (S560).

수집된 모든 보상 대상 트래픽에 대한 대역할당 정보를 보상할 때까지 상기의 작업을 매 프레임마다 수행한다(S580). The above operation is performed every frame until the band allocation information for all the collected compensation target traffic is compensated (S580).

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 참조하여 살펴보았다.  본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been described with reference to the preferred embodiment. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 현재 TDMA 기반 PON 시스템에서는 신규 ONU 등록처리 구간에 의해 기 운용 중이던 ONU의 상향 트래픽에 전송 대역 손실 및 전송 지연을 유래하며 CBR(Constant Bit Rate) 트래픽과 같이 일정한 전송 시간 간격 및 전송 시간 간격의 편차가 보장되어야 하는 트래픽들에 대하여 결국에는 서비스 등급 계약 (SLA) 에 의해 약속된 서비스 품질을 달성하기 어렵게 된다.As described above, in the current TDMA-based PON system, the transmission bandwidth loss and the transmission delay are derived from the upstream traffic of the ONU which is being operated by the new ONU registration processing interval, and the transmission time interval and the transmission are constant, such as CBR (Constant Bit Rate) traffic. For traffic for which time interval deviations must be guaranteed, it becomes difficult to eventually achieve the quality of service promised by the service class agreement (SLA).

본 발명에서는 OLT 내에 트래픽 보상부를 두어 기존에 운용 중이던 ONU 들이 신규 ONU 등록 구간 이후에 그 구간 동안 전송하지 못한 트래픽들 중 일부 보상대상 트래픽들을 선택하여 우선 전송할 수 있도록 함으로써 서비스 등급 계약 (SLA) 에 의해 정해진 서비스 품질을 지킬 수 있도록 한다. In the present invention, the traffic compensation unit is placed in the OLT so that ONUs that are in operation can select some of the traffic to be compensated among the traffics that have not been transmitted during the interval after the new ONU registration period, and then transmit the traffic compensation unit. Ensure a fixed quality of service.

Claims (11)

복수개의 제 1 광망종단 장치(ONU)에 대역폭 할당 신호를 전송하고, 상기 대역폭 할당 신호에 의해 할당된 대역폭만큼 상기 제 1 광망종단 장치(ONU)로부터 데이터를 전송받는 시분할다중접속 기반 수동 광 가입자망 시스템에 있어서,A time division multiple access-based passive optical subscriber network for transmitting a bandwidth allocation signal to a plurality of first optical termination devices (ONU) and receiving data from the first optical network termination device (ONU) as much as the bandwidth allocated by the bandwidth allocation signal. In the system, 서비스 등급 계약(SLA)에 의하여 결정된 서비스 우선 순위에 따라 상기 제 1 광망종단 장치(ONU) 각각에 요구되는 대역폭을 계산하고, 상기 계산된 대역폭 정보를 포함하는 대역폭 할당 신호를 생성하는 할당 대역 계산부; An allocation band calculator configured to calculate a bandwidth required for each of the first optical network termination equipment (ONU) according to a service priority determined by a service class agreement (SLA), and to generate a bandwidth allocation signal including the calculated bandwidth information ; 상기 대역폭 할당 신호를 저장하는 할당 대역 리스트; An allocation band list for storing the bandwidth allocation signal; 적어도 하나의 제 2 광망종단 장치(ONU)로부터 등록 정보를 전달받기 위한 등록 메시지 대역폭 할당 신호를 생성하는 광망종단 장치(ONU) 등록 처리부; An optical network termination device (ONU) registration processing unit configured to generate a registration message bandwidth allocation signal for receiving registration information from at least one second optical network termination device (ONU); 상기 등록 메시지 대역폭 할당 신호에 의하여 손실 또는 지연되는 대역폭 할당 신호의 서비스 우선 순위를 판단하여 서비스 우선 순위가 낮은 대역폭 할당 신호로 대체하는 트래픽 보상부; 및A traffic compensator for determining a service priority of the bandwidth allocation signal lost or delayed by the registration message bandwidth allocation signal and replacing it with a bandwidth allocation signal having a low service priority; And 상기 대역폭 할당 신호 또는 상기 등록 메시지 대역폭 할당 신호와 상기 제 1 광망종단 장치(ONU)로 전송될 하향 데이터를 포함하여 프레임을 생성하는 프레임 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할다중접속 기반 수동 광 가입자망 시스템의 대역폭 할당 장치.And a frame generator for generating a frame including the bandwidth allocation signal or the registration message bandwidth allocation signal and downlink data to be transmitted to the first optical network termination apparatus (ONU). Bandwidth Allocation Device for Subscriber Network System. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 할당 대역 계산부는 상기 서비스 우선 순위에 기초하여 상기 트래픽 보상부에서 대체가 요구되는 대역폭 할당 신호임을 표시하는 지시자(Tag)를 포함하여 생성하는 것을 특징으로 하는 시분할다중접속 기반 수동 광 가입자망 시스템의 대역폭 할당 장치.The allocation band calculator of the time division multiple access based passive optical subscriber network system, characterized in that generated by including an indicator (Tag) indicating that the bandwidth allocation signal to be replaced by the traffic compensation unit based on the service priority Bandwidth Allocation Device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 대역폭 할당 신호 또는 상기 등록 메시지 대역폭 할당 신호를 연속적으로 상기 프레임 생성부로 전달하는 할당 정보 전달부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할다중접속 기반 수동 광 가입자망 시스템의 대역폭 할당 장치.And bandwidth allocation signal for continuously transmitting the bandwidth allocation signal or the registration message bandwidth allocation signal to the frame generation unit. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트래픽 보상부는 상기 손실 또는 지연되는 대역폭 할당 신호의 대역 할당 정보를 대역 할당 시작위치정보와 바이트 단위의 할당 대역 길이 정보로 저장하는 것을 특징으로 하는 시분할다중접속 기반 수동 광 가입자망 시스템의 대역폭 할당 장치.The traffic compensating unit stores bandwidth allocation information of the lost or delayed bandwidth allocation signal as band allocation start position information and allocation band length information in bytes. . 복수개의 제 1 광망종단 장치(ONU)에 대역폭 할당 신호를 전송하고, 상기 대역폭 할당 신호에 의해 할당된 대역폭만큼 상기 제 1 광망종단 장치(ONU)로부터 데이터를 전송받는 시분할다중접속 기반 수동 광 가입자망 시스템에 있어서,A time division multiple access-based passive optical subscriber network for transmitting a bandwidth allocation signal to a plurality of first optical termination devices (ONU) and receiving data from the first optical network termination device (ONU) as much as the bandwidth allocated by the bandwidth allocation signal. In the system, (a) 서비스 등급 계약(SLA)에 의하여 결정된 서비스 우선 순위에 따라 상기 제 1 광망종단 장치(ONU) 각각에 요구되는 대역폭을 계산하고, 상기 계산된 대역폭 정보를 포함하는 대역폭 할당 신호를 생성하는 단계; (a) calculating a bandwidth required for each of the first optical fiber termination equipment (ONU) according to a service priority determined by a service class agreement (SLA), and generating a bandwidth allocation signal including the calculated bandwidth information; ; (b) 상기 대역폭 할당 신호를 저장하는 단계; (b) storing the bandwidth allocation signal; (c) 적어도 하나의 제 2 광망종단 장치(ONU)로부터 등록 정보를 전달받기 위한 등록 메시지 대역폭 할당 신호를 생성하는 단계; (c) generating a registration message bandwidth allocation signal for receiving registration information from at least one second optical termination device (ONU); (d) 상기 등록 메시지 대역폭 할당 신호에 의하여 손실 또는 지연되는 대역폭 할당 신호의 서비스 우선 순위를 판단하여 서비스 우선 순위가 낮은 대역폭 할당 신호로 대체하는 단계; 및(d) determining a service priority of the bandwidth allocation signal lost or delayed by the registration message bandwidth allocation signal, and replacing the bandwidth allocation signal with a low service priority signal; And (e) 상기 대역폭 할당 신호 또는 상기 등록 메시지 대역폭 할당 신호와 상기 제 1 광망종단 장치(ONU)로 전송될 하향 데이터를 포함하여 프레임을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할다중접속 기반 수동 광 가입자망 시스템의 대역폭 할당 방법.(e) generating a frame including the bandwidth allocation signal or the registration message bandwidth allocation signal and downlink data to be transmitted to the first optical network termination device (ONU); Bandwidth Allocation Method for Optical Subscriber Network System. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 (a) 단계는 상기 서비스 우선 순위에 기초하여 상기 (d) 단계에서 대체가 요구되는 대역폭 할당 신호임을 표시하는 지시자(Tag)를 포함하여 생성하는 것을 특징으로 하는 시분할다중접속 기반 수동 광 가입자망 시스템의 대역폭 할당 방법.In step (a), the time division multiple access-based passive optical subscriber network is generated by including an indicator (Tag) indicating that the bandwidth allocation signal is required to be replaced in the step (d) based on the service priority. How the system allocates bandwidth. 삭제delete 삭제delete 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 (d) 단계에서 상기 손실 또는 지연되는 대역폭 할당 신호의 대역 할당 정보는 대역 할당 시작위치정보와 바이트 단위의 할당 대역 길이 정보인 것을 특징으로 하는 시분할다중접속 기반 수동 광 가입자망 시스템의 대역폭 할당 방법.In the step (d), the bandwidth allocation information of the lost or delayed bandwidth allocation signal is bandwidth allocation start position information and allocation band length information in units of bytes. .
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