KR100480366B1 - E-pon의 가상 랜 구성 시스템 및 방법, 그 프로그램이 저장된 기록매체 - Google Patents

E-pon의 가상 랜 구성 시스템 및 방법, 그 프로그램이 저장된 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 E-PON의 가상 랜 구성 시스템 및 방법, 그 프로그램이 저장된 기록매체에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은 물리적인 ONU 포트 정보를 논리적인 OLT 포트 정보로 변환하여 논리적인 OLT 시스템 형상 정보를 구축한 후에, 논리적인 OLT 포트 기반의 가상 랜 멤버쉽 정보를 구성하여 광가입자망의 사용자들에게 가상 랜 서비스를 제공함으로써, 동일한 OLT 포트에 속한 ONU 시스템 내의 가입자들을 서로 다른 가상 랜 그룹으로 할당할 수 있고, E-PON 가입자들에게 향상된 가상 랜 서비스를 제공할 수 있고, 또한 ONU 시스템의 형상 관리 기능 및 ONU 시스템 사용자간의 정보 전달 기능을 OLT에서 수행하여 ONU 시스템의 기능을 최소화하여 상용 서비스 제공시 ONU 시스템의 가격 경쟁력을 확보할 수 있으며, 게다가 ONU 시스템이 기존의 2계층 스위치의 역할을 수행하는 것이 아니라 단순히 다중화/역다중화 기능만을 수행하는 단말로 동작하므로 망운용/유지 보수의 편의성을 제공하고, 관리 비용을 절감할 수 있다.

Description

E-PON의 가상 랜 구성 시스템 및 방법, 그 프로그램이 저장된 기록매체 {A system for VLAN configuration of E-PON and method thereof, its program stored recording medium}
본 발명은 E-PON의 가상 랜 구성 시스템 및 방법, 그 프로그램이 저장된 기록매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물리적인 광망장치(Optical Network Units: "ONU") 포트 정보를 논리적인 광연결 종단장치(Optical Link Terminal: "OLT")포트 정보로 변환하여 논리적인 OLT 포트 기반의 가상 랜 멤버쉽 정보를 구성하여 광가입자망의 사용자들에게 가상 랜 서비스를 제공하기 위한 이더넷-수동 광망(Ethernet-Passive Optical Network: "E-PON")의 가상 랜 구성 시스템 및 방법, 그 프로그램이 저장된 기록매체에 관한 것이다.
현재 초고속 인터넷 서비스에는 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line), 케이블 모뎀(Cable Modem)이 가장 많이 이용되고 있다. ADSL은 기존에 설치된 전화선을 이용해서 초고속 인터넷 서비스를 제공하는 것으로서, 가입자의 컴퓨터에 ADSL 모뎀을 설치하여 2Mbps~10Mbps까지의 고속 서비스를 제공한다.
케이블 모뎀은 기존의 케이블 TV 서비스를 위해 설치된 동축 케이블을 이용하여 초고속 인터넷 서비스를 제공하는 것으로서, 가입자가 케이블 TV 서비스를 받고 있는 상태에서 PC에 케이블 모뎀을 설치해야 한다.
초고속 인터넷 서비스가 기존의 56Kbps인 전화선 모뎀에 비해 훨씬 커진 전송 용량(2Mbps~10Mbps)으로 인터넷 웹 서핑(HTTP), 전자우편(E-mail), 파일 전송(FTP) 등의 서비스 제공에 만족할 만한 성능을 보여주고 있으나, VoIP(Voice over Internet Protocol), VoD(Video on Demand), 인터넷 방송 서비스 등이 새롭게 추가되는 사용자들의 요구 사항을 만족시키기에는 한계가 있다.
아울러, 케이블 모뎀 방식의 초고속 인터넷 서비스는 사용 가입자가 증가함에 따라 제공 가능한 대역폭이 줄어드는 단점이 있고, ADSL 방식의 초속 인터넷 서비스는 전화국으로부터 가입자망까지 거리가 멀어짐에 따라 제공 가능한 대역폭이 줄어드는 단점이 있다.
이러한 단점을 해결하기 위해, 가입자 댁내 망까지 광케이블을 설치하는 FTTH(Fiber To The Home), FTTB(Fiber To The Building), FTTC(Fiber To The Curb) 등이 제시되고 있고, 서비스 대비 가격 효율을 향상시키기 위해 E-PON(Ethernet-Passive Optical Network)에 대한 연구가 진행 중이다.
E-PON은 가격 경쟁력을 향상시키기 위해 광 가입자망 내에 전력을 사용하는 능동소자를 사용하지 않고 수동소자만으로 망을 구성하고, 이더넷 기술을 결합시킨 망이다.
E-PON에 대한 규격은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.3ah Ethernet in the first Mile Task Force에 의해 만들어지고 있다.
이하, 종래 기술에 따른 E-PON에서 가상 랜 서비스의 제공 방식을 살펴본다.
도 1은 종래 기술에 따른 실시예의 E-PON의 구조를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, E-PON은 점대다중점(Point-to-Multi point)의 구조로, 하나의 OLT(Optical Line Terminal) 포트에 여러 개의 ONU(Optical Network Unit)들이 수동 소자인 스플리터(Splitter)를 통해서 연결되어 있다.
OLT와 ONU간의 데이터 전달은 이더넷 프레임으로 전달되며, OLT에서 ONU로의 하향 신호는(Downstream)은 브로드캐스팅(Broadcasting)으로 데이터를 전달하고, ONU에서 OLT로의 상향 신호(Upstream)는 시간분할 다중화 액세스(TDMA) 방법을 사용해서 여러 개의 ONU가 자신에게 할당된 대역폭을 나누어 쓴다.
도 2는 종래 기술에 따른 실시예의 도 1의 일부 구성요소인 OLT 상에 포트 기반의 가상 랜 서비스를 적용한 경우의 구성을 도시한 것이다.
도 2에 나타나 있듯이, 먼저 OLT 상에 포트 기반의 가상 랜(Virtual LAN: VLAN) 서비스의 구성은 VLAN 그룹을 생성한 후 그 그룹에 포함되어 있는 멤버를 결정하여 VLAN 멤버쉽 테이블을 구성한다.
OLT의 가입자 인터페이스 장치는 이렇게 생성된 VLAN 멤버쉽 테이블에 따라 입력되는 프레임의 VLAN 그룹을 결정한 후 VLAN 서비스를 제공한다.
즉 브로드캐스팅 트래픽은 VLAN 서비스를 적용하지 않으면 OLT 시스템 내의 모든 포트로 전달되고, 반면에 VLAN 서비스를 적용하지 않으면 동일한 VLAN 그룹에 속한 멤버 포트들로만 전달된다.
이렇게 하여, E-PON에서 가상 랜 서비스를 제공하는 방식은 브로드캐스팅 트래픽에 의한 시스템 부하를 감소시키며, 가입자의 이동성 및 보안성을 지원하도록 한다.
2계층 스위치에 VLAN 기능을 적용할 때와 마찬가지로 OLT 상에 포트 기반 VLAN 기능을 적용하면, 하나의 OLT 포트에 연결된 ONU들은 필연적으로 하나의 VLAN 그룹에 할당됨을 알 수 있다.
그런데, 현실적으로 동일한 ONU에 연결된 가입자들 간에 다른 VLAN 그룹으로 묶는 기능이 필요지만, OLT 포트 기반의 VLAN 구성 방식으로는 불가능하다는 문제점이 있다.
본 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 물리적으로 하나의 OLT 포트에 연결된 ONU 내의 가입자들을 다른 가상 랜 그룹으로 구성 가능한 E-PON의 가상 랜 구성 시스템 및 방법, 그 프로그램이 저장된 기록매체를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 E-PON의 가상 랜 구성 시스템은,이더넷-수동 광망(Ethernet-Passive Optical Network: "E-PON")의 가상 랜 구성 시스템에 있어서,가입자 측에 설치되어 포트 식별번호와 자신의 시스템 식별번호를 논리적 연결 식별자에 실어 상기 논리적 연결 식별자를 포함하는 이더넷 프레임을 전송하는 다수의 광망장치들(Optical Network Units: "ONU");상기 다수의 광망장치(ONU)로부터의 이더넷 프레임이 도착한 자신의 포트 식별번호와 상기 이더넷 프레임 내의 논리적 연결 식별자 이용해 자신의 논리적 포트에 할당된 가상 랜 그룹을 결정하고 해당 가상 랜 서비스를 제공하도록 전화교환국 또는 헤드엔드에 설치된 광연결 종단장치(Optical Link Terminal: "OLT"); 및상기 광망장치(ONU)들과 광연결 종단장치(OLT)를 연결하는 E-PON 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 광연결 종단장치(OLT)는 자신의 형상 정보와 상기 광망장치(ONU)들의 형상 정보를 맵핑하여 논리적인 포트 기반의 가상 랜 멤버쉽 테이블을 구성하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 광연결 종단장치(OLT)와 광망장치(ONU)들 간의 맵핑은, 상기 광연결 종단장치(OLT)의 논리적 포트번호에 물리적 OLT 포트번호, ONU 식별번호, ONU 포트 번호 및 해당 논리적 연결 식별자를 연결하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 가상 랜 멤버쉽 테이블은 상기 광연결 종단장치(OLT)의 논리적 포트 번호에 가상 랜 그룹별 식별번호가 할당되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 E-PON의 가상 랜 구성 방법은,a) 물리적인 광망장치(ONU)의 포트 형상을 논리적인 광연결 종단장치(OLT) 포트 형상으로 맵핑하여 가상 랜 멤버쉽 테이블을 구성하는 단계;b) 상기 ONU에서 가입자 단말로부터 도착한 이더넷 프레임에 상기 이더넷 프레임이 도착한 포트 번호, 및 상기 ONU의 식별번호에 대한 논리적 연결 식별자를 포함시켜 전송하는 단계;c) 상기 이더넷 프레임을 전송받은 OLT는 상기 이더넷 프레임이 도착한 자신의 포트 번호, 및 상기 논리적 연결 식별자를 이용하여 논리적인 OLT 포트를 결정하는 단계;d) 상기 논리적인 OLT 포트가 결정되면, OLT는 상기 논리적인 OLT 포트 정보를 이용해 가상 랜 멤버쉽 테이블에서 해당 이더넷 프레임의 가상 랜 그룹을 결정하는 단계; 및e) 상기 결정된 이더넷 프레임의 가상 랜 그룹에게 이더넷 프레임에 대한 가상 랜 서비스를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 a) 단계는,
a-1) OLT의 형상 정보를 취합하여 E-PON 인터페이스가 존재하는지를 확인하는 단계; a-2) 상기 E-PON 인터페이스가 존재하면, 상기 E-PON 인터페이스로 신규 ONU 존재를 확인하기 위한 주기적인 게이트 메시지를 전송하는 단계; a-3) 상기 게이트 메시지에 응답하는 ONU를 등록하고, ONU 시스템 식별번호를 부여한 후, 이를 ONU로 알려주는 단계;a-4) 상기 ONU 시스템 식별번호를 확인한 ONU로부터 ONU의 형상 정보를 수신하고, 상기 OLT 형상 정보와 ONU 형상 정보를 이용하여 물리적 포트/논리적 포트 맵핑 테이블을 구성하는 단계; 및 a-5) 상기 물리적 포트/논리적 포트의 맵핑 테이블을 기반으로 하여 논리적 OLT 포트에 가상 랜 그룹별 식별 번호가 할당된 가상 랜 멤버쉽 테이블을 구성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 a-3) 단계는, 상기 OLT로부터 게이트 메시지를 수신하고, 해당 ONU 등록을 요청하는 메시지를 OLT로 전송하는 단계; 및 상기 ONU 등록 요청에 대해 OLT로부터 전송되는 ONU 시스템 식별번호를 포함하는 메시지를 수신하면, 상기 ONU의 등록을 확인하는 메시지와 자신의 형상 정보를 OLT로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 a-4) 단계는, 상기 물리적 OLT 포트의 식별번호, 물리적 ONU 시스템의 식별 번호, ONU 포트의 식별번호로부터 논리적인 OLT 포트의 식별번호를 추출하여 이들을 상호 연결하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 논리적인 OLT 포트의 식별번호는, (물리적인 OLT 포트번호×ONU 시스템 한계치) + {(ONU 시스템-1)×ONU 포트 한계치} + 물리적인 ONU 포트번호를 계산하여 추출하는 것―여기서, ONU 시스템 한계치는 (하나의 OLT 포트에서 수용 가능한 최대 ONU 시스템 수×ONU 포트 한계치)보다 큰 2의 승수 중 최소값이고, ONU 포트 한계치는 하나의 ONU 시스템에서 수용 가능한 최대 포트수보다 큰 2의 승수중 최소값임―을 특징으로 한다.
여기서, 상기 c) 단계는,
c-1) 상기 이더넷 프레임이 도착한 OLT 포트의 식별번호를 결정하는 단계; c-2) 상기 이더넷 프레임의 논리적 연결 식별자로부터 ONU 시스템의 식별번호와 포트 식별번호를 확인하는 단계; 및 c-3) 상기 OLT 포트의 식별번호와 ONU 시스템의 식별번호, ONU 포트의 식별번호로부터 논리적인 OLT 포트의 식별번호를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 d) 단계는, 상기 가상 랜 멤버쉽 테이블 구성시 논리적인 OLT 포트에 할당된 가상 랜 그룹의 식별 번호에 의해, 상기 OLT는 도착한 이더넷 프레임에서 추출한 논리적인 OLT 포트 정보를 이용해 상기 이더넷 프레임이 속한 가상 랜 그룹을 결정하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 e) 단계는,
e-1) 상기 OLT에서 이더넷 프레임의 소스 매체접근제어(Medium Access Control: MAC) 주소로부터 해당 가상 랜 그룹의 MAC 주소의 학습(Learning)을 수행하는 단계; e-2) 상기 가상 랜 그룹의 MAC 주소에서 목적지 MAC 주소가 OLT의 MAC 주소가 동일하지 않은 경우, 상기 목적지 MAC 주소가 소스 MAC 주소와 동일한 논리적인 OLT 포트에 속하는지 확인하는 단계; e-3) 상기 목적지 MAC 주소가 소스 MAC 주소와 동일한 논리적인 OLT 포트에 속해 있지 않은 경우, 상기 목적지 MAC 주소가 해당 가상 랜 그룹의 테이블 등록 여부를 확인하는 단계; e-4) 상기 목적지 MAC 주소가 해당 가상 랜 그룹의 테이블에 등록된 경우, 상기 목적지 MAC 주소가 속한 논리적인 OLT 포트로 이더넷 프레임을 전달하는 단계; 및 e-5) 상기 목적지 MAC 주소가 해당 가상 랜 그룹의 테이블의 등록되지 않은 경우, 상기 해당 가상 랜 그룹이 속한 모든 논리적인 OLT 포트로 이더넷 프레임을 브로드캐스팅하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 e-2) 단계에서, 상기 목적지 MAC 주소가 OLT의 MAC 주소가 동일한 경우, 가상 랜 서비스를 위한 2계층의 스위치 기능 대신에 IP 라우팅 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다..
여기서, 상기 e-3) 단계에서, 상기 목적지 MAC 주소가 소스 MAC 주소와 동일한 논리적인 OLT 포트에 속해있는 경우, 해당 이더넷 프레임을 폐기하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 E-PON의 가상 랜 구성 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체는, 물리적인 광망장치(ONU)의 포트 형상을 논리적인 광연결 종단장치(OLT) 포트 형상으로의 맵핑하여 가상 랜 멤버쉽 테이블을 구성하는 기능; 상기 ONU에서 가입자 단말로부터 도착한 이더넷 프레임에 상기 이더넷 프레임이 도착한 포트 번호, ONU 식별번호에 대한 논리적 연결 식별자를 포함하여 전송하는 기능; 상기 이더넷 프레임을 전송받은 OLT는 상기 이더넷 프레임이 도착한 자신의 포트 번호와, 상기 논리적 연결 식별자를 이용하여 논리적인 OLT 포트를 결정하는 기능; 및 상기 논리적인 OLT 포트가 결정되면, 상기 OLT는 상기 논리적인 OLT 포트 정보를 이용해 가상 랜 멤버쉽 테이블에서 해당 이더넷 프레임의 가상 랜 그룹을 결정하고 상기 이더넷 프레임에 대한 가상 랜 서비스를 제공하는 기능을 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예의 E-PON의 가상 랜 구성 시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 시스템은 다수의 광망장치들(ONU)과 광연결 종단장치(OLT)를 포함하고 있다.
ONU는 가입자 측에 설치되어 통신용 인터페이스나 영상신호 인터페이스를 변화하여 광섬유 망에 접속하는 것으로서, 포트 ID와 자신의 시스템 ID를 논리적 연결 식별자(Logic Link ID)에 실어 논리적 연결 식별자를 포함하는 이더넷 프레임을 전송한다.
OLT는 전화국 또는 헤드엔드에 설치된 것으로서, ONU로부터의 이더넷 프레임이 도착한 자신의 포트 ID와 이더넷 프레임 내의 LLID를 이용해 자신의 포트에 할당된 PVID(Port VLAN ID) 정보를 얻어 가상 랜 그룹을 결정하고 해당 가상 랜 서비스를 제공한다.
이때, OLT는 OLT와 ONU의 형상 정보를 기반으로 논리적인 OLT 포트 기반의 가상 랜 멤버쉽 테이블을 구성하고, 각 가상 랜 그룹에 PVID를 할당한다.
도 4는 물리적 포트/논리적 포트 맵핑 테이블을 도시한 것이다.
도 4에 나타나 있듯이, E-PON의 OLT 시스템에서 자신에게 연결된 ONU 시스템의 개수 및 형상 정보, 및 물리적인 OLT 시스템 형상 정보를 이용해 E-PON의 물리적인 ONU 포트를 논리적인 OLT 포트로 맵핑한다.
이때, 물리적인 ONU 포트를 논리적인 OLT 포트로 맵핑하는 방법은 아래 수학식을 따른다:
논리적인 OLT 포트의 식별 번호 = (물리적인 OLT 포트번호 × ONU 시스템 한계치) + {(ONU 시스템 -1) × ONU 포트 한계치} + 물리적인 ONU 포트번호
위의 수학식1 에서, ONU 시스템 한계치는 (하나의 OLT 포트에서 수용 가능한 최대 ONU 시스템 수×ONU 포트 한계치)보다 큰 2의 승수 중 최소값이고, ONU 포트 한계치는 하나의 ONU 시스템에서 수용 가능한 최대 포트수보다 큰 2의 승수중 최소값이다.
도 5a는 이더넷 프레임의 구성을 도시한 것이고, 도 5b는 도 5a의 프리앰블 내에 논리적 연결 식별자(LLID)를 포함시킨 구성을 도시한 것이며, 도 5c는 도 5b의 LLID의 구성을 도시한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, ONU는 가입자 단말로부터 이더넷 프레임이 전송되면, 프리앰블(Preamble)의 LLID 값 내에 그 프레임이 도착한 ONU 시스템 ID와 포트 ID에 대한 정보를 실어 전송한다.
그러면, OLT는 도착한 이더넷 프레임의 프리앰블 내의 LLID 값을 이용해서 이더넷 프레임이 도착한 논리적인 OLT 포트 정보를 알아낸 후, 그 논리적인 OLT 포트에 할당된 PVID 값을 이용해서 이더넷 프레임이 속한 가상 랜(VLAN) 그룹을 결정한다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 실시예의 E-PON의 가상 랜 구성 시스템의 동작을 첨부된 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예의 E-PON의 가상 랜 구성 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, OLT는 자신의 형상 정보와 E-PON 인터페이스 연결된 ONU의 형상 정보를 맵핑하여 논리적인 OLT 포트 기반의 가상 랜 멤버쉽 테이블을 구성한다(S11).
가입자 단말로부터 이더넷 프레임이 ONU로 전송되면(S12), 해당 ONU는 이더넷 프레임이 도착한 포트 ID와 자신의 시스템 ID를 포함하는 LLID를 생성하고, 이렇게 생성된 LLID를 프리앰블에 포함시킨 이더넷 프레임을 OLT로 전송한다(S13, S14).
OLT는 ONU에서 전송된 이더넷 프레임의 프리앰블 내의 LLID 값으로부터 논리적인 OLT 포트를 결정하고, 이 논리적인 OLT 포트에 할당된 PVID 값에 의해 S11 단계에서 구성한 가상 랜 멤버쉽 테이블에서 그 이더넷 프레임이 속한 가상 랜 그룹을 결정한다(S15, S16).
그 후, OLT는 ONU에서 도착한 이더넷 프레임의 소스 MAC(Medium Access Control) 주소로부터 해당 가상 랜 그룹의 MAC 주소 학습(learning)을 수행하고(S17), 목적지 MAC 주소와 OLT의 MAC 주소의 동일 여부를 판단한다(S18).
이때, OLT는 목적지 MAC 주소와 OLT의 MAC 주소가 동일하면, 라우팅 블록에서 IP 라우팅 기능을 수행한다(S19). 그런데, 목적지 MAC 주소와 OLT의 MAC 주소가 동일하지 않으면, OLT는 목적지 MAC 주소가 소스 MAC 주소와 동일한 논리적인 OLT 포트에 속하는지 판단한다(S20).
목적지 MAC 주소가 소스 MAC 주소와 동일한 논리적인 OLT 포트에 속해있으면 OLT는 해당 이더넷 프레임을 폐기하지만(S21), 그렇지 않은 경우에 OLT는 목적지 MAC 주소가 해당 가상 랜 그룹의 포워딩 테이블에 등록되어 있는지 확인한다(S22).
목적지 MAC 주소가 해당 가상 랜 그룹의 포워딩 테이블에 등록되어 있으면, OLT는 목적지 MAC 주소가 속한 논리적인 OLT 포트로 이더넷 프레임을 전달하지만(S23), 반대로 목적지 MAC 주소가 포워딩 테이블에 등록되어 있지 않은 경우, OLT는 해당 가상 랜 그룹에 속한 모든 논리적인 OLT 포트로 이더넷 프레임을 브로드 캐스팅한다(S24).
도 7은 OLT에서의 논리적인 포트 기반의 가상 랜 설정 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 7에 나타나 있듯이, 가상 랜 멤버쉽 테이블의 구성을 위해 OLT는 최초 동작시 포트수와 각 포트별 인터페이스에 대한 자신의 형상 정보를 취합하고, E-PON 인터페이스가 존재하는지를 확인한다(S31, S32).
이때, OLT는 E-PON 인터페이스가 존재하는 경우에, MPCP(MultiPoint Control Protocol)의 ONU 자동 발견 기능에 따라 해당 E-PON 인터페이스로 주기적으로 게이트(GATE) 메시지를 전송하여 새로운 ONU가 존재하는지 확인한다(S33).
OLT가 전송하는 게이트 메시지에 응답하는 ONU가 존재하면, OLT는 등록을 요청하는 ONU를 등록한 후 ONU 시스템 ID를 할당하고, 이 정보를 포함하는 레지스터(RESISTER) 메시지를 해당 ONU로 전송해서 등록을 통보한다(S34, S35, S36).
OLT는 등록된 ONU와 제어 메시지를 송수신하면서 관련 ONU의 형상 정보를 입수한다(S37).
OLT는 위에서 ONU의 형상 정보를 입수한 후, 또는 E-PON 인터페이스가 존재하지 않는 경우나 자신의 게이트 메시지에 응답하는 ONU가 존재하지 않는 경우, 즉 최종적으로 얻어진 자신의 OLT 형상 정보와 E-PON 인터페이스로 연결된 ONU의 형상 정보를 이용하여 논리적인 OLT 형상 정보를 구축한다(S38).
즉, OLT는 도 4에 도시된 바와 같이 논리적 OLT 형상 정보를 물리적 포트/논리적 포트 형상 변화에 대한 맵핑 테이블의 형태로 구축한다.
운용자는 정책에 따라 물리적 포트/논리적 포트 맵핑 테이블을 토대로 논리적인 OLT 포트에 할당된 PVID 값을 이용하여 가상 랜 멤버쉽 테이블을 구성한다(S39).
도 8은 OLT와 E-PON 인터페이스로 연결되는 ONU의 동작에 대한 순서도를 도시한 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, ONU가 OLT로부터 게이트 메시지를 수신하면(S41), OLT로 레지스터-요구(RESISTER_REQUEST) 메시지를 전송하여 자신의 등록을 요청한다(S42).
ONU는 OLT로부터 레지스터 ONU 시스템 ID 정보를 포함하는 레지스터 메시지를 수신한 후에, RESISTER_ACK 메시지를 OLT로 전송하여 등록 확인을 한다(S43, S44).
그리고 ONU는 OLT와 제어 메시지의 송수신을 통해 자신의 포트 수에 대한 형상정보를 OLT로 통보한다(S45).
상기 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 동일한 OLT 포트에 속한 ONU 시스템 내의 가입자들을 서로 다른 가상 랜 그룹으로 할당할 수 있고, E-PON 가입자들에게 향상된 가상 랜 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, ONU 시스템의 형상 관리 기능 및 ONU 시스템 사용자간의 정보 전달 기능을 OLT에서 수행하여 ONU 시스템의 기능을 최소화하여 상용 서비스 제공시 ONU 시스템의 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, ONU 시스템이 기존의 2계층 스위치의 역할을 수행하는 것이 아니라 단순히 다중화/역다중화 기능만을 수행하는 단말로 동작하므로 망운용/유지 보수의 편의성을 제공하고, 관리 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 실시예의 E-PON의 구조를 도시한 것이다.
도 2는 종래 기술에 따른 실시예의 도 1의 일부 구성요소인 OLT 상에 포트 기반의 가상 랜 서비스를 적용한 경우의 구성을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예의 E-PON의 가상 랜 구성 시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 4는 물리적 포트/논리적 포트 맵핑 테이블을 도시한 것이다.
도 5a는 이더넷 프레임의 구성을 도시한 것이고,
도 5b는 도 5a의 프리앰블 내에 논리적 연결 식별자(LLID)를 포함시킨 구성을 도시한 것이며, 도 5c는 도 5b의 LLID의 구성을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예의 E-PON의 가상 랜 구성 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 7은 OLT에서의 논리적인 포트 기반의 가상 랜 설정 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 8은 OLT와 E-PON 인터페이스로 연결되는 ONU의 동작에 대한 순서도를 도시한 것이다.

Claims (16)

  1. 이더넷-수동 광망(Ethernet-Passive Optical Network: "E-PON")의 가상 랜 구성 시스템에 있어서,
    가입자 측에 설치되어 포트 식별번호와 자신의 시스템 식별번호를 논리적 연결 식별자에 실어 상기 논리적 연결 식별자를 포함하는 이더넷 프레임을 전송하는 다수의 광망장치들(Optical Network Units: "ONU");
    상기 다수의 광망장치(ONU)로부터의 이더넷 프레임이 도착한 자신의 포트 식별번호와 상기 이더넷 프레임 내의 논리적 연결 식별자 이용해 자신의 논리적 포트에 할당된 가상 랜 그룹을 결정하고 해당 가상 랜 서비스를 제공하도록 전화교환국 또는 헤드엔드에 설치된 광연결 종단장치(Optical Link Terminal: "OLT"); 및
    상기 광망장치(ONU)들과 광연결 종단장치(OLT)를 연결하는 E-PON 인터페이스
    를 포함하는 E-PON의 가상 랜 구성 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광연결 종단장치(OLT)는 자신의 형상 정보와 상기 광망장치(ONU)들의 형상 정보를 맵핑하여 논리적인 포트 기반의 가상 랜 멤버쉽 테이블을 구성하는 것을 특징으로 하는 E-PON의 가상 랜 구성 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광연결 종단장치(OLT)와 광망장치(ONU)들 간의 맵핑은, 상기 광연결 종단장치(OLT)의 논리적 포트번호에 물리적 OLT 포트번호, ONU 식별번호, ONU 포트 번호 및 해당 논리적 연결 식별자를 연결하는 것을 특징으로 하는 E-PON의 가상 랜 구성 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 가상 랜 멤버쉽 테이블은 상기 광연결 종단장치(OLT)의 논리적 포트 번호에 가상 랜 그룹별 식별번호가 할당되는 것을 특징으로 하는 E-PON의 가상 랜 구성 시스템.
  6. a) 물리적인 광망장치(ONU)의 포트 형상을 논리적인 광연결 종단장치(OLT) 포트 형상으로 맵핑하여 가상 랜 멤버쉽 테이블을 구성하는 단계;
    b) 상기 ONU에서 가입자 단말로부터 도착한 이더넷 프레임에 상기 이더넷 프레임이 도착한 포트 번호, 및 상기 ONU의 식별번호에 대한 논리적 연결 식별자를 포함시켜 전송하는 단계;
    c) 상기 이더넷 프레임을 전송받은 OLT는 상기 이더넷 프레임이 도착한 자신의 포트 번호, 및 상기 논리적 연결 식별자를 이용하여 논리적인 OLT 포트를 결정하는 단계;
    d) 상기 논리적인 OLT 포트가 결정되면, OLT는 상기 논리적인 OLT 포트 정보를 이용해 가상 랜 멤버쉽 테이블에서 해당 이더넷 프레임의 가상 랜 그룹을 결정하는 단계; 및
    e) 상기 결정된 이더넷 프레임의 가상 랜 그룹에게 이더넷 프레임에 대한 가상 랜 서비스를 제공하는 단계
    를 포함하는 E-PON의 가상 랜 구성 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 a) 단계는,
    a-1) OLT의 형상 정보를 취합하여 E-PON 인터페이스가 존재하는지를 확인하는 단계;
    a-2) 상기 E-PON 인터페이스가 존재하면, 상기 E-PON 인터페이스로 신규 ONU 존재를 확인하기 위한 주기적인 게이트 메시지를 전송하는 단계;
    a-3) 상기 게이트 메시지에 응답하는 ONU를 등록하고, ONU 시스템 식별번호를 부여한 후, 이를 ONU로 알려주는 단계;
    a-4) 상기 ONU 시스템 식별번호를 확인한 ONU로부터 ONU의 형상 정보를 수신하고, 상기 OLT 형상 정보와 ONU 형상 정보를 이용하여 물리적 포트/논리적 포트 맵핑 테이블을 구성하는 단계; 및
    a-5) 상기 물리적 포트/논리적 포트의 맵핑 테이블을 기반으로 하여 논리적 OLT 포트에 가상 랜 그룹별 식별 번호가 할당된 가상 랜 멤버쉽 테이블을 구성하는 단계
    를 포함하는 E-PON의 가상 랜 구성 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 a-3) 단계는,
    상기 OLT로부터 게이트 메시지를 수신하고, 해당 ONU 등록을 요청하는 메시지를 OLT로 전송하는 단계; 및
    상기 ONU 등록 요청에 대해 OLT로부터 전송되는 ONU 시스템 식별번호를 포함하는 메시지를 수신하면, 상기 ONU의 등록을 확인하는 메시지와 자신의 형상 정보를 OLT로 전송하는 단계
    를 포함하는 E-PON의 가상 랜 구성 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 a-4) 단계는, 상기 물리적 OLT 포트의 식별번호, 물리적 ONU 시스템의 식별 번호, ONU 포트의 식별번호로부터 논리적인 OLT 포트의 식별번호를 추출하여 이들을 상호 연결하여 구성하는 것을 특징으로 하는 E-PON의 가상 랜 구성 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 논리적인 OLT 포트의 식별번호는,
    (물리적인 OLT 포트번호×ONU 시스템 한계치) + {(ONU 시스템-1)×ONU 포트 한계치} + 물리적인 ONU 포트번호
    를 계산하여 추출하는 것―여기서, ONU 시스템 한계치는 (하나의 OLT 포트에서 수용 가능한 최대 ONU 시스템 수×ONU 포트 한계치)보다 큰 2의 승수 중 최소값이고, ONU 포트 한계치는 하나의 ONU 시스템에서 수용 가능한 최대 포트수보다 큰 2의 승수중 최소값임―을 특징으로 하는 E-PON의 가상 랜 구성 방법.
  11. 제6항에 있어서, 상기 c) 단계는,
    c-1) 상기 이더넷 프레임이 도착한 OLT 포트의 식별번호를 결정하는 단계;
    c-2) 상기 이더넷 프레임의 논리적 연결 식별자로부터 ONU 시스템의 식별번호와 포트 식별번호를 확인하는 단계; 및
    c-3) 상기 OLT 포트의 식별번호와 ONU 시스템의 식별번호, ONU 포트의 식별번호로부터 논리적인 OLT 포트의 식별번호를 결정하는 단계
    를 포함하는 E-PON의 가상 랜 구성 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 d) 단계는, 상기 가상 랜 멤버쉽 테이블 구성시 논리적인 OLT 포트에 할당된 가상 랜 그룹의 식별 번호에 의해, 상기 OLT는 도착한 이더넷 프레임에서 추출한 논리적인 OLT 포트 정보를 이용해 상기 이더넷 프레임이 속한 가상 랜 그룹을 결정하는 것을 특징으로 하는 E-PON의 가상 랜 구성 방법.
  13. 제6항에 있어서, 상기 e) 단계는,
    e-1) 상기 OLT에서 이더넷 프레임의 소스 매체접근제어(Medium Access Control: MAC) 주소로부터 해당 가상 랜 그룹의 MAC 주소의 학습(Learning)을 수행하는 단계;
    e-2) 상기 가상 랜 그룹의 MAC 주소에서 목적지 MAC 주소가 OLT의 MAC 주소가 동일하지 않은 경우, 상기 목적지 MAC 주소가 소스 MAC 주소와 동일한 논리적인 OLT 포트에 속하는지 확인하는 단계;
    e-3) 상기 목적지 MAC 주소가 소스 MAC 주소와 동일한 논리적인 OLT 포트에 속해 있지 않은 경우, 상기 목적지 MAC 주소가 해당 가상 랜 그룹의 테이블 등록 여부를 확인하는 단계;
    e-4) 상기 목적지 MAC 주소가 해당 가상 랜 그룹의 테이블에 등록된 경우, 상기 목적지 MAC 주소가 속한 논리적인 OLT 포트로 이더넷 프레임을 전달하는 단계; 및
    e-5) 상기 목적지 MAC 주소가 해당 가상 랜 그룹의 테이블의 등록되지 않은 경우, 상기 해당 가상 랜 그룹이 속한 모든 논리적인 OLT 포트로 이더넷 프레임을 브로드캐스팅하는 단계
    를 포함하는 E-PON의 가상 랜 구성 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 e-2) 단계에서, 상기 목적지 MAC 주소가 OLT의 MAC 주소가 동일한 경우, 가상 랜 서비스를 위한 2계층의 스위치 기능 대신에 IP 라우팅 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 E-PON의 가상 랜 구성 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 e-3) 단계에서, 상기 목적지 MAC 주소가 소스 MAC 주소와 동일한 논리적인 OLT 포트에 속해있는 경우, 해당 이더넷 프레임을 폐기하는 것을 특징으로 하는 E-PON의 가상 랜 구성 방법.
  16. 물리적인 광망장치(ONU)의 포트 형상을 논리적인 광연결 종단장치(OLT) 포트 형상으로의 맵핑하여 가상 랜 멤버쉽 테이블을 구성하는 기능;
    상기 ONU에서 가입자 단말로부터 도착한 이더넷 프레임에 상기 이더넷 프레임이 도착한 포트 번호, ONU 식별번호에 대한 논리적 연결 식별자를 포함하여 전송하는 기능;
    상기 이더넷 프레임을 전송받은 OLT는 상기 이더넷 프레임이 도착한 자신의 포트 번호와, 상기 논리적 연결 식별자를 이용하여 논리적인 OLT 포트를 결정하는 기능; 및
    상기 논리적인 OLT 포트가 결정되면, 상기 OLT는 상기 논리적인 OLT 포트 정보를 이용해 가상 랜 멤버쉽 테이블에서 해당 이더넷 프레임의 가상 랜 그룹을 결정하고 상기 이더넷 프레임에 대한 가상 랜 서비스를 제공하는 기능
    을 포함하는 프로그램이 저장된 기록매체.
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