KR100493071B1 - 이더넷 수동형 광가입자망에서 대역폭 할당 제어방법 - Google Patents

이더넷 수동형 광가입자망에서 대역폭 할당 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이더넷 수동형 광가입자망에서 OLT가 다수의 ONU로 효과적으로 대역폭을 할당하도록 제어하기 위한 방법을 제공한다. 이를 위한 본 발명은 하나의 OLT(Optical Line Terminal)와 상기 OLT에 접속되는 다수의 ONU(Optical Network Unit)들로 구성되며, 상기 OLT가 전송 주기마다 상기 ONU들에게 순차적으로 전송하는 허가(Grant) 신호에 의해 각 ONU에게 해당 ONU의 요구에 따른 대역폭을 할당함과 아울러 상기 ONU들로부터 대역폭 할당 요청 신호를 수신하는 이더넷 수동형광가입자망 시스템에서, 상기 각각의 ONU에 대한 대역폭(Bandwidth) 할당을 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 전송주기마다 상기 ONU들 중에 적어도 두 주기 동안 연속적으로 대역폭을 요청하지 않은 ONU를 확인하여 상기 두 주기 동안 연속하여 대역폭을 요청하지 않은 ONU에 대하여는 상기 허가(Grant) 신호를 스킵(Skip)하고, 나머지 ONU들에게만 순차적으로 허가(Grant) 신호를 전송한다.

Description

이더넷 수동형 광가입자망에서 대역폭 할당 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING BANDWIDTH IN ETHERNET PASSIVE OPTICAL NETWORK}
본 발명은 이더넷 수동형 광가입자망(EPON : Ethernet Passive Optic Network)에 관한 것으로, 특히 이더넷 수동형 광가입자망의 OLT(Optical Line Terminal)가 효과적으로 다수의 ONU(Optical Network Unit)에게 대역폭을 할당하도록 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
현재, 기가비트 이더넷 및 ATM PON(Passive Optical Network)용 MAC(Media Access Control) 기술은 이미 표준화가 완료되어 있는 상태로서, 그 내용은 IEEE 802.3z 및 ITU-T G.983.1에 기술되어 있다. PON형태로는 ATM-PON이 먼저 표준화가 이루어졌는데 ATM-PON은 ATM 셀을 일정한 크기로 묶은 프레임 형태로 상, 하향 전송이 이루어지며 트리 형태의 PON 구조에서 OLT(Optical Line Termination)는 이 프레임 안에 각 ONU(Optical Network Unit)에 배분될 하향 셀을 적절히 삽입하게 된다. PON이란 광가입자망 구축방식의 하나로 광케이블에 광소자(Passive Optical Splitter)를 사용해 하나의 OLT(Optical Line Termination)가 여러 ONU(Optical Network Unit)를 접속할 수 있도록 하는 방식이다. 특히 PON은 기존의 광접속 방식이 센터에서부터 접속점까지 일대일로 연결하는 방식인 반면 일정거리까지는 하나의 광선로를 깔고 접속점(ONU)을 중심으로 여러 개로 회선을 분배할 수 있다. 따라서 가정까지 광네트워크 구성을 위해 처음부터 끝까지(End To End) 광케이블을 포설하는 것보다 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 방식이다. PON은 일반적으로 EPON(Ethernet Passive Optic Network)과 APON(ATM Passive Optic Network)으로 나누어진다. 인터넷 기술이 발달함에 따라 가입자 측에서는 더욱 더 많은 대역폭을 요청하게 되고 상대적으로 고가 장비이며 대역폭에 제한이 있고 IP 패킷을 분할해야 하는 ATM 기술보다는 상대적으로 저가이며 높은 대역폭을 확보할 수 있는 기가비트 이더넷으로 엔드-투-엔드(End To End) 전송을 목표로 하게 되었다. 따라서, 가입자 망의 PON 구조에서도 ATM이 아닌 이더넷 방식을 요청하게 되었다. 현재 이러한 EPON 표준화는 IEEE 802.3ah에서 EFM(Ethernet in the First Mile)이라는 이름으로 진행중이다.
도 1은 일반적인 수동형 광가입자망의 물리적 망 구조를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 수동형 광가입자망은 하나의 OLT(100)와 상기 OLT(100)에 접속되는 적어도 하나 이상의 ONU(110-1 내지 110-3)들로 구성된다. 도 1에는 하나의 OLT(100)에 3개의 ONU들(110-1 내지 110-3)이 접속된 예가 도시되어 있다. 상기 ONU들(110-1 내지 110-3)에는 각각 적어도 하나의 사용자 또는 네트워크 장치(End User)들(120-1 내지 120-3)이 접속될 수 있다. 상기 사용자들(120-1 내지 120-3)이 전송하는 데이터들(131-1 내지 133-1)이 ONU들(110-1 내지 110-3)을 거쳐 OLT(100)로 전송된다. 도 1에 도시된, 802.3 이더넷 프레임을 점대 다점 구조의 네트워크를 통해 전송하는 이더넷 수동형광가입자망(Ethernet Passive Optical Network, EPON) 구조에서, 상향 전송의 경우 TDM(Time Division Multiplexing) 방식으로 각 ONU의 데이터를 액세스하게 되는데, 수동 소자인 ODN(Optical Distribution Network)에서 레인징(ranging)이라는 방법을 통해 데이터가 충돌하지 않도록 한다. 다시 말해, 상향 전송 시에는 각 ONU들(110-1 내지 110-3)의 데이터가 시분할 다중화 멀티플렉싱되어 OLT(100)로 전송되고, 하향 전송 시에는 OLT(100)가 브로드캐스트하는 데이터를 수신한 ONU들(110-1 내지 110-3, 이하 복수의 ONU를 통칭하여 110-n이라 함)이 상기 데이터 중 자신이 수신할 데이터만을 선택하여 수신한다.
이와 같이 현재 이더넷 수동형광가입자망에서 OLT가 다수의 ONU를 지원할 때, 같은 광케이블의 같은 대역을 공유하고 있기 때문에 모든 ONU에게 전송해 대한 권한을 부여할 수는 없다. 현재 방식은 ONU의 일정한 순번에 따라서 전송에 대한 동등한 권리를 부여하는 방식(Round-Robin)을 사용하고 있다. 즉, ONU1 => ONU2 => ... => ONUn의 순서로 광케이블 라인을 공유하게 되어있다. 상기의 전송에 대한 동등한 권리는 OLT에 ONU가 접속되면서, 초기 정보(Initialized Information)에 의해 구현된 폴링 테이블(polling table)에 기초로 하여 OLT가 ONU로 할당하는 것이다. 일반적인 폴링 테이블(polling table)의 내용은 ONU 각각에 대하여 각 ONU의 ID, ONU까지의 거리 계산을 위한 RTT(Round-Trip Time) 그리고 ONU에서 요청한 대역폭(Bandwidth)이다. 이러한 폴링(polling table)에 따라서 OLT에서 라운드 로빈(Round-Robin)방식으로 ONU에서 요청한 대역폭(Bandwidth)을 할당해 주게 된다. ONU에서 요청한 대역폭(Bandwidth)은 각각의 ONU가 가지고 있는 버퍼(Buffer)에 현재 저장되어 있는 데이터 양에 관계하여 OLT에게 요청하게 되는 광케이블의 사용 주기이다.
도 2는 ONU에 주기에 따라 버퍼에 저장되는 데이터를 나타내는 도면이고, 도 3은 EPON 표준에서의 OLT가 ONU에게 대역폭을 할당하는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 2 및 도 3을 참조하여 OLT가 폴링 테이블(Polling table)에 따라 각각의 ONU에게 대역폭을 할당하는 과정을 설명한다. 단, 도 2에서 "B"로 표시된 블록들을 일정크기의 단위 대역폭을 나타낸다고 가정한다. 또한 OLT에 접속되어 있는 ONU가 세 개라고 가정하고 설명한다. ONU1(110-1)은 연속되는 'T'주기부터 'T+3'주기까지 계속해서 OLT에게 전송할 데이터가 존재하고, ONU2(110-2)는 'T'주기부터 'T+1'주기까지 데이터가 존재하고 'T+2'주기에는 데이터가 존재하지 않으며, ONU3(110-3)은 'T'주기부터 'T+2'주기까지 OLT에게 전송할 데이터가 존재하고 'T+3'주기에는 데이터가 존재하지 않는 예를 보인다.
도 2의 'T' 주기에 각각의 ONU(ONU1, ONU2, ONU3)의 버퍼(Buffer)에 대기하고 있는 데이터(Data)의 양에 따라서 OLT의 폴링 테이블(polling table)은 하기 <표 1>과 같이 저장된다.
ONU ID 1 2 3
RTT 255 700 100
B/W 1 1 2
상기 <표 1>의 폴링 테이블(Polling table)에 따라서 OLT는 순차적으로 ONU1에서 ONU3에게 허가(Grant) 신호를 전송하고, 이를 수신한 각각의 ONU는 데이터를 OLT로 전송하게 된다. 이와 같이 'T' 주기에 작성된 폴링(polling table)에 따라서 전송이 실제 일어나는 주기는 'T+1'이 된다. 즉, ONU1과 같이 버퍼에 많은 데이터가 연속적으로 들어오는 경우 ONU1의 버퍼에 일단 데이터가 계속해서 저장되는 동안 OLT는 ONU2과 ONU3으로 순차적으로 대역폭 할당 허락 신호를 전송하게 된다. 이후 OLT는 'T+2'주기에 데이터가 없는 ONU2와도 통신을 하게되고, 'T+3'주기에 데이터가 없는 ONU3과도 통신을 하게된다. 도 3을 참조하면, OLT(100)가 허가(Grant) 신호(300)를 ONU1(110-1)로 전송하면, ONU1(110-1)은 허가(Grant) 신호(302)의 수신에 응답하여 데이터(304)를 전송한다. 이후 OLT(100)가 허가(Grant) 신호(306)를 ONU2(110-2)로 전송함에 따라, ONU2(110-2)는 허가(Grant) 신호(308)를 수신하면 대역폭 할당이 필요하지 않음을 나타내는 신호(310)를 OLT(100)로 전송한다. 그런 후 OLT(312)는 허가(Grant) 신호(312)를 ONU3(110-3)에게 전송하게 되고, ONU3(110-3)은 허가(Grant) 신호(314)를 수신에 따라 데이터(304)를 전송한다. 이와 같이 전송할 데이터가 없는 ONU2(110-2)에 대해서는 허가(Grant) 신호를 전송하지 않아도 됨에도 불구하고 모든 ONU(110-1, 110-2, 110-3)들에게 허가(Grant) 신호를 전송하였다.
상술한 바와 같이 현재에 이더넷 수동형광가입자망에서 OLT가 각각의 ONU에게로 대역폭을 할당할 때 전송할 데이터가 없는 ONU임에도 불구하고, 순차적인 순번에 따라 허가(Grant) 신호를 전송함으로써 대역폭이 불필요하게 소비되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 OLT가 전송할 데이터가 없는 ONU로 인한 불필요한 대역폭 소비를 방지하는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 OLT가 우선순위에 따라 ONU에게 허가(Grant)신호를 전송하는 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 하나의 OLT(Optical Line Terminal)와 상기 OLT에 접속되는 다수의 ONU(Optical Network Unit)들로 구성되며, 상기 OLT가 전송 주기마다 상기 ONU들에게 순차적으로 전송하는 허가(Grant) 신호에 의해 각 ONU에게 해당 ONU의 요구에 따른 대역폭을 할당함과 아울러 상기 ONU들로부터 대역폭 할당 요청 신호를 수신하는 이더넷 수동형광가입자망 시스템에서, 상기 각각의 ONU에 대한 대역폭(Bandwidth) 할당을 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 전송주기마다 상기 ONU들 중에 적어도 두 주기 동안 연속적으로 대역폭을 요청하지 않은 ONU를 확인하는 과정과, 상기 두 주기 동안 연속하여 대역폭을 요청하지 않은 ONU에 대하여는 상기 허가(Grant) 신호를 스킵(Skip)하고, 나머지 ONU들에게만 순차적으로 허가(Grant) 신호를 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 OLT가 ONU에게 대역폭을 할당하기 위한 제어 흐름도이다. 도 4를 설명함에 있어서 ONU는 다수의 ONU중 특정 ONU임을 가정한다. 또한, 본 발명에서 OLT가 관리하는 폴링 테이블(Polling Table)에 'T-1'주기에 각각의 ONU로부터 요청된 대역폭을 저장할 수 있는 항목과, 'T-1'주기와 'T'주기의 두 주기 동안 대역폭을 비교하여 허가(Grant) 신호 전송 여부를 저장할 수 있는 항목을 추가한다.
먼저, 400단계에서 OLT는 ONU에게 허가(Grant) 신호를 전송한다. 이를 수신한 ONU는 송신할 데이터와 함께 버퍼에 저장되어 있는 데이터의 양에 따라 다음 차례에 요청할 대역폭을 전송한다. 402단계에서 ONU로부터 대역폭 할당이 요청되었는지를 검사하고, 대역폭 할당 요청이 있었다면, 414단계로 진행하여 ONU로부터 요청된 대역폭을 폴링 테이블(Polling Table)에 저장하고 400단계로 진행한다. 한편, 402단계에서 ONU로부터 대역폭 할당 요청이 없으면, 403단계로 진행하여 이전 주기에 ONU로부터 대역폭 할당 요청이 있었는지를 검사한다. 검사결과 이전 주기에도 ONU가 대역폭 할당 요청을 하지 않았다면 412단계로 진행하여 허가(Grant) 신호를 한번 스킵(Skip)한다. 즉, OLT는 두 주기 동안 대역폭 할당 요청이 없는 ONU에게 그 다음 주기에 허가(Grant) 신호를 한번 스킵(Skip)하는 것이다.
한편, 402단계에서 ONU로부터 대역폭 할당 요청이 없었지만, 그 전 주기에 대역폭 할당 요청에 있었다면 404단계로 진행하여 폴링 테이블(Polling Table)에 대역폭 할당 요청이 없었음을 저장한다. 그런 후, 406단계로 진행하여 ONU에게 허가(Grant)신호를 전송하고, 408단계에서 ONU로부터 대역폭 할당 요청이 수신되었는지 검사하여 대역폭 할당이 요청되었으면 414단계로 진행하고, 그렇지 않으면 410단계로 진행하여 폴링 테이블(Polling Table)에 ONU로부터 대역폭 할당 요청이 없음을 저장한다. OLT는 404단계와 410단계에서 두 주기동안 연속적으로 대역폭 할당 요청이 없는 ONU에 대하여 다음 주기의 허가(Grant)신호를 생략하도록 허가(Grant) 신호 전송 여부 항목에 설정한다. 하기 <표 2>를 참조하여 두 주기동안 ONU로부터 요청된 대역폭을 저장하는 항목과, 두 주기동안 저장되어 있는 요청된 대역폭을 비교하여 허가(Grant)신호 전송 여부를 정하는 항목이 추가되어 있는 폴링 테이블(Polling Table)을 설명한다.
ONU ID B/W(T-1) B/W(T) 허가(Grant)신호전송여부
1 데이터 0 전송
2 0 0 스킵(skip)
3 0 데이터 전송
4 데이터 데이터 전송
상기 <표 2>는 전술한 <표 1>과 달리 두 주기(B/W(T), B/W(T-1))동안 ONU로부터 요청된 대역폭을 저장하는 항목과, 두 주기동안 요청된 대역폭을 비교하여 다음 주기에 허가(Grant)신호를 전송 여부를 정하는 항목이 추가되어 있다. 먼저, ONU1의 경우를 참조하면, B/W(T-1)에 해당되는 주기에는 대역폭 할당 요청이 없었고, B/W(T)에 해당되는 주기에는 도 2와 같은 한 개의 블록 데이터를 전송하기 위한 대역폭을 요청이 있었다. 따라서 OLT는 ONU1이 연속적으로 두 주기동안 대역폭 요청이 없는 경우가 아니므로 다음 주기에 허가(Grant) 신호를 전송하기 위해서 허가(Grant)신호를 전송 여부 항목에 '전송'이라고 저장한다. 다음으로 ONU2의 경우를 참조하면, B/W(T-1)에 해당되는 주기에는 대역폭 할당 요청이 없고, B/W(T)에 해당되는 주기에도 대역폭 할당 요청이 없다. 따라서 OLT는 ONU2가 연속적으로 두 주기동안 대역폭 요청이 없기 때문에 다음 주기에 허가(Grant) 신호를 전송을 스킵(Skip)하기 위해서 허가(Grant)신호를 전송 여부 항목에 '스킵(Skip)'이라고 저장한다. 하기 <표 3>을 참조하여 'T-1'주기와 'T'주기의 두 주기동안에 저장된 대역폭 요청을 비교하여 두 주기동안 연속적으로 대역폭 요청을 하는 ONU에 대하여 다음 주기에 허가(Grant) 신호를 한번 스킵(Skip)하는 경우를 설명한다.
ONU ID 1 2 3 4
RTT 255 700 300 100
B/W(T) 1 0 0 2
B/W(T-1) 2 0 2 4
허가(Grant)신호전송 여부 전송 스킵(Skip) 전송 전송
상기 <표 3>은 전술한 <표 2>에서 각각의 ONU에 대하여 두 주기동안 요청된 대역폭을 저장하고 있는 항목과 저장된 두 주기의 요청 대역폭을 비교하여 허가(Grant) 신호 전송 여부를 저장한 항목을 나타내고 있다. 이때 ONU로부터 대역폭 할당 요청이 있는 경우는 요청한 대역폭이 있는 경우에는 ONU가 OLT로 전송할 데이터가 있기 때문에 데이터 유/무로 나타내고 있다. ONU2의 경우 'T-1'주기와 'T'주기 두 주기 동안 대역폭 요청이 없기 때문에 연속적으로 데이터를 OLT로 전송하지 않는 것으로 판단하여 OLT는 ONU1에게 허가(Grant)신호를 한번 생략(Skip)한다. 그리고 나머지 ONU1, ONU3, ONU4의 경우를 살펴보면, 'T-1'주기 또는 'T'주기 중 한번이라도 데이터를 전송하였기 때문에 각각의 ONU 차례가 되었을 경우 허가(Grant)신호를 전송한다. 즉, 두 주기(B/W(T-1), B/W(T)) 동안 각각의 ONU(ONU1, ONU2, ONU3, ONU4)로부터 요청되는 대역폭을 저장하기 위해서 허가(Grant) 신호를 ONU1 => ONU2 => ONU3 => ONU4 순으로 전송한다. 그런 후 두 주기동안 각각 ONU로부터 요청된 대역폭이 상기 <표 3>과 같이 폴링 테이블(Polling table)에 저장되면, ONU2를 제외한 나머지 ONU들에게 순차적으로 허가(Grant) 신호를 전송한다. 즉, ONU1 => ONU 3 => ONU4순으로 허가(Grant) 신호를 전송한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 OLT가 허가(Grant) 신호 전송 여부항목에 따라 각각의 ONU에게 대역폭을 할당하는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, 상기 <표 2>와 같은 저장된 폴링 테이블(Polling table)일 경우 OLT가 ONU의 허가(Grant) 신호 전송 여부 항목 따라 두 주기 동안 연속적으로 대역폭 요청이 없는 ONU2에 대하여 허가(Grant) 신호를 한번 스킵(Skip)하는 과정이 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, OLT(100)가 허가(Grant) 신호(500)를 ONU1(110-1)로 전송하면, ONU1(110-1)은 허가(Grant) 신호(502)를 수신하여 데이터(504)를 전송한다. 그리고 OLT(100)는 폴링 테이블(Polling table)에 ONU2(110-2)에게 허가(Grant) 신호를 한번 스킵(Skip)임을 확인하여 ONU2(110-2)에게는 허가(Grant) 신호를 전송하지 않는다. 이후 OLT(100)는 허가(Grant) 신호(506)를 ONU3(110-3)으로 전송하고, ONU3(110-3)은 허가(Grant) 신호(508)를 수신하여 데이터(510)를 전송한다. 이와 같이 OLT(100)는 폴링 테이블(Polling table)의 허가(Grant) 신호 전송 여부 항목에 따라 라운드 로빈 방식으로 각각의 ONU에게 순차적으로 허가(Grant)신호를 전송한다. 그리고, 허가(Grant) 신호를 수신한 각각의 ONU들은 순차적으로 OLT로 대역폭 할당 요청신호와 데이터를 전송한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로 OLT는 두 주기동안 저장되는 대역폭 할당 요청에 따라 ONU들 각각에 우선순위를 설정하고, 우선순위에 따라 허가(Grant)신호를 전송할 수도 있다. 이와같이 OLT가 우선순위에 따라 ONU에게 대역폭을 할당하는 경우를 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6을 참조하면, 하기 <표 4>와 같이 저장된 폴링 테이블(Polling table)일 경우 OLT가 ONU의 우선순위 항목에 따라 높은 우선순위에서 낮은 우선순위의 순으로 허가(Grant)신호를 전송하는 과정을 도시하고 있다. 하기 <표 4>는 도 7에서 OLT가 각각의 ONU의 우선순위에 따라 허가(Grant)신호를 전송하기 위해 두 주기 동안의 대역폭 요청신호와 우선순위 항목을 포함하고 있는 폴링 테이블이다.
ONU ID 1 2 3 4
RTT 255 700 550 100
B/W(T) 1 0 3 0
B/W(T-1) 0 0 2 4
우선순위 중간 스킵(Skip) 높음 낮음
상기 <표 4>는 각각의 ONU에 대하여 두 주기동안 요청된 대역폭을 저장하고 있는 항목과, 저장된 두 주기의 요청 대역폭을 비교하여 다음 주기에 데이터를 전송할 확률에 따라 각각의 ONU에게 서로 다른 우선순위를 부여하는 우선순위 항목을 나타내고 있다. 이때 두 주기동안 대역폭 할당 요청이 없는 ONU의 경우에는 ONU가 OLT로 전송할 데이터가 없기 때문에 허가(Grant)신호를 한번 스킵(Skip)하도록 설정한다. 예를들면, ONU2의 경우 'T-1'주기와 'T'주기의 두 주기 동안 대역폭 요청이 없기 때문에 연속적으로 데이터를 OLT로 전송하지 않는 것으로 판단하여 OLT는 ONU1에게 허가(Grant)신호를 한번 생략(Skip)한다. 그리고 나머지 ONU1, ONU3, ONU4의 경우를 살펴보면, 'T-1'주기 또는 'T'주기 중 한번이라도 데이터를 전송하였기 때문에 허가(Grant)신호를 전송한다. 이때 두 주기동안 각각 ONU로부터 요청된 대역폭이 상기 <표 4>과 같이 폴링 테이블(Polling table)에 저장되었다고 가정하면, OLT는 두 주기동안 요청된 대역폭에 따라 각각의 ONU에게 우선순위를 부여한다. 여기서 ONU들에게 부여되는 우선순위는 두 주기동안 계속하여 대역폭 요청이 있는 경우에는 연속적으로 데이터를 전송할 확률이 높기 때문에 우선순위를 높게 설정한다. 또한, 'T-1'주기에는 대역폭 요청이 없었으나 'T'주기에 대역폭 요청이 있는 경우에는 다음 주기에 데이터를 전송할 확률이 있기 때문에 우선순위를 중간으로 설정한다. 그리고, 'T-1'주기에는 대역폭 요청이 있었으나 'T주기에 대역폭 요청이 없는 경우에는 다음 주기에 데이터를 전송할 확률이 낮기 때문에 우선순위를 낮게 설정한다. 이와 같이 설정된 우선순위에 따라 OLT는 각각의 ONU에게 허가(Grant)신호를 전송한다. 이렇게 함으로써 연속적으로 많은 데이터를 전송해야 하는 ONU에 대해서는 ONU의 버퍼에 저장되는 데이터를 빨리 전송할 수 있기 때문에 데이터가 버퍼의 용량을 넘어서는 경우를 줄일 수 있게 된다. 도 7을 참조하면, 상기 <표 4>와 같은 저장된 폴링 테이블(Polling table)일 경우 OLT가 ONU의 우선순위 항목에 따라 허가(Grant)신호를 전송하는 과정이 도시되어 있다.
먼저, OLT(100)가 허가(Grant) 신호(700)를 ONU3(110-3)으로 전송하면, ONU3(110-3)은 허가(Grant) 신호(702)를 수신하여 데이터(704)를 전송한다. 그리고 OLT(100)는 폴링 테이블(Polling table)에 ONU2(110-2)에게 허가(Grant) 신호(706)를 한번 스킵(Skip)임을 확인하고, ONU2(110-2)에게는 허가(Grant) 신호를 전송하지 않는다. 이후 OLT(100)는 허가(Grant) 신호(708)를 ONU1(110-1)으로 전송하고, ONU1(110-1)은 허가(Grant) 신호(710)를 수신하여 데이터(712)를 전송한다. 그런 후 OLT(100)는 허가(Grant) 신호(714)를 ONU4(110-4)로 전송하고 이를 수신한 ONU4(110-4)는 데이터(718)를 OLT로 전송한다. 상기한 바와 같이 OLT는 두 주기동안 대역폭 요청이 없는 ONU2를 제외한 나머지 ONU들에게 우선순위에 따라 허가(Grant) 신호를 전송하고, 우선순위에 따른 허가(Grant)신호를 수신한 ONU 또한 우선순위에 따라 데이터를 OLT로 전송한다. 즉, OLT는 ONU 3 => ONU 1 => ONU 4순으로 허가(Grant) 신호를 전송하고, 허가(grant)신호를 수신한 순인 ONU 3 => ONU 1=> ONU 4 순으로 데이터를 OLT로 전송한다. 본 발명의 실시에서는 ONU를 4개로 예를 들어 설명하였지만, ONU의 개수가 많은 경우에는 동일한 우선순위가 발생한다. 이와 같이 동일한 우선순위를 가지는 ONU에 대해서는 라운드 로빈 방식으로 순차적으로 허가(Grant)신호를 전송한다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 두 주기동안 연속적으로 전송할 데이터가 없는 ONU에 대해서는 허가(Grant) 신호 전송을 한번 스킵(Skip)한다. 이와 같이 대역할당이 필요하지 않은 ONU에게 대역폭 할당 허가(Grant)신호를 전송하지 않음으로써 생기는 여유 대역을 다른 ONU를 위한 대역으로 사용할 수 있게 된다. 또한, 각각의 ONU에게 설정된 우선순위에 따라 데이터를 OLT로 전송할 수 있는 정보를 포함한 허가(Grant) 신호를 전송함으로써 우선순위가 높은 ONU가 대기하는 시간을 줄일 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들어 본 발명에서는 폴링 테이블(polling table)에 저장되는 대역폭을 'T-1'주기와 'T'주기의 두 주기의 대역폭으로 두었지만, 두 주기 이상의 대역폭을 저장하여 본 발명을 적용할 수도 있다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 이더넷 광가입자망에서 OLT는 폴링 테이블(polling table)에 각각의 ONU에서 요청하는 대역폭을 두 주기 동안 저장하고, 두 주기 동안 저장된 대역폭을 기준으로 연속적으로 데이터가 전송되지 않는 ONU에 대해서는 허가(Grant) 신호를 한번 스킵(Skip)한다. 이렇게 함으로써 대역할당이 필요하지 않은 ONU에게 대역폭 할당 허가(Grant)신호를 전송하지 않음으로써 생기는 여유 대역을 다른 ONU를 위한 대역으로 사용할 수 있게 되는 이점이 있다. 또한, OLT는 전송할 데이터가 있을 확률에 따라 ONU마다 우선순위를 설정하고, 우선순위가 높은 ONU부터 데이터를 먼저 OLT로 전송할 수 있는 정보를 포함하고 있는 허가(Grant)신호를 ONU들에게 전송한다. 이렇게 함으로써 연속하여 전송할 데이터가 많은 ONU일 경우 버퍼에 저장되는 데이터를 다른 ONU들보다 빨리 전송할 수 있게 하여 데이터가 버퍼의 용량을 넘어서는 경우를 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 수동형 광가입자망의 물리적 망 구조를 도시한 도면,
도 2는 ONU에 주기에 따라 버퍼에 저장되는 데이터를 나타내는 도면,
도 3은 EPON 표준에서의 OLT가 ONU에게 대역폭을 할당하는 경우를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 제 1실시 예에 따라 OLT가 ONU에게 대역폭을 할당하기 위한 제어 흐름도,
도 5는 본 발명의 제 1실시 예에 따라 OLT가 ONU에게 대역폭을 할당하는 경우를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 제 2실시 예에 따라 OLT가 우선순위에 따라 ONU에게 대역폭을 할당하는 경우를 설명하기 위한 도면.

Claims (4)

  1. 하나의 OLT(Optical Line Terminal)와 상기 OLT에 접속되는 다수의 ONU(Optical Network Unit)들로 구성되며, 상기 OLT가 전송 주기마다 상기 ONU들에게 순차적으로 전송하는 허가(Grant) 신호에 의해 각 ONU에게 해당 ONU의 요구에 따른 대역폭을 할당함과 아울러 상기 ONU들로부터 대역폭 할당 요청 신호를 수신하는 이더넷 수동형광가입자망 시스템에서, 상기 각각의 ONU에 대한 대역폭(Bandwidth) 할당을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    상기 전송주기마다 상기 ONU들 중에 적어도 두 주기 동안 연속적으로 대역폭을 요청하지 않은 ONU를 확인하는 과정과,
    상기 두 주기 동안 연속하여 대역폭을 요청하지 않은 ONU에 대하여는 상기 허가(Grant) 신호를 스킵(Skip)하고, 나머지 ONU들에게만 순차적으로 허가(Grant) 신호를 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광가입자망 시스템에서 대역폭 할당 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 두 주기 동안의 상기 ONU들 각각의 대역폭 요청 여부가 폴링 테이블(Polling Table)에 저장됨을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광가입자망 시스템에서 대역폭 할당 제어방법.
  3. 하나의 OLT(Optical Line Terminal)와 상기 OLT에 접속되는 다수의 ONU(Optical Network Unit)들로 구성되는 이더넷 수동형광가입자망 시스템에서, 상기 각각의 ONU에 대한 대역폭(Bandwidth) 할당을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    상기 OLT가 전송 주기마다 상기 ONU들에게 전송하는 허가(Grant) 신호에 의해 각 ONU에게 해당 ONU의 요구에 따른 대역폭을 적어도 두 주기 동안 저장하는 과정과,
    상기 전송주기마다 상기 ONU들 중에 적어도 두 주기 동안 연속적으로 대역폭을 요청하지 않은 ONU를 확인하는 과정과,
    각각의 ONU들이 상기 OLT로 데이터를 전송할 확률에 따라 우선순위를 설정하는 과정과,
    상기 두 주기 동안 연속하여 대역폭을 요청하지 않은 ONU에 대하여는 상기 허가(Grant) 신호를 스킵(Skip)하고, 나머지 ONU들에게는 상기 설정된 우선순위에 따른 순서대로 상기 ONU들에게 허가(Grant) 신호를 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광가입자망 시스템에서 대역폭 할당 제어방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 우선순위를 설정하는 과정은,
    상기 두 주기동안 연속하여 대역폭을 요청하는 ONU에 대하여는 그 다음 주기에 데이터를 전송할 확률이 높은 것으로 판단하여 제 1우선순위로 설정하는 과정과,
    상기 두 주기동안 첫 번째 주기에는 대역폭 요청이 없었으나 두 번째 주기에는 대역폭 요청이 있는 ONU에 대하여는 그 다음 주기에 데이터를 전송할 확률이 있는 것으로 판단하여 제 2우선순위로 설정하는 과정과,
    상기 두 주기동안 첫 번째 주기에는 대역폭 요청이 있었으나 두 번째 주기에는 대역폭 요청이 없는 ONU에 대하여는 데이터를 전송할 확률이 낮은 것으로 판단하여 제 3우선순위로 설정하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광가입자망 시스템에서 대역폭 할당 제어방법.
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