KR100535256B1 - communication system for peer-to-peer communication between Optical network units on Ethernet-based Passive Optical Network and communication method thereof - Google Patents

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KR100535256B1 KR10-2003-0025090A KR20030025090A KR100535256B1 KR 100535256 B1 KR100535256 B1 KR 100535256B1 KR 20030025090 A KR20030025090 A KR 20030025090A KR 100535256 B1 KR100535256 B1 KR 100535256B1
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Abstract

본 발명은 이더넷 기반의 PON(passive optical network) 망에서 ONU (Optical Network Unit)간의 피어 투 피어(peer-to-peer) 통신을 지원하는 계층 구조를 가지는 통신 시스템 및 그 통신 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a communication system having a hierarchical structure for supporting peer-to-peer communication between optical network units (ONUs) in an Ethernet-based passive optical network (PON) network, and a communication method thereof.

이를 위해, ONU에서 기존의 이더넷 프리앰블에 PON-tag를 삽입하고, 이를 OLT의 에뮬레이션 계층에서 주소표를 생성, 관리하며, 주소표에는 PON-tag와 MAC 주소가 기록된다. MAC 제어층 위의 FRM(Frame Reflecting & Multiplexing) 계층에서 상기 주소표의 거울 주소표와 상위 주소표를 참조하여 OLT의 포트로 들어온 이더넷 프레임을 상위로 포워딩할 것인지, ONU 쪽으로 반사시킬 것인지를 결정한다. 상위 주소표는 FRM에서 생성, 관리한다. FRM 계층에서 내려온 프레임은 에뮬레이션 계층에서 주소표를 참조하여 프리앰블에 송신지 주소에 해당하는 PON-tag를 첨부하거나, 방송 PON-tag를 첨부하여 전송된다.To this end, the ONU inserts a PON-tag into an existing Ethernet preamble, creates and manages an address table in the emulation layer of the OLT, and records the PON-tag and MAC address in the address table. In the Frame Reflecting & Multiplexing (FRM) layer on the MAC control layer, it is determined whether to forward the Ethernet frame entering the OLT port to the upper side or the ONU by referring to the mirror address table and the upper address table of the address table. The upper address table is created and managed by FRM. The frame dropped from the FRM layer is transmitted by attaching a PON-tag corresponding to a source address or by attaching a broadcast PON-tag to the preamble with reference to the address table in the emulation layer.

이에 따라, 이더넷 기반의 PON 망에서 기존의 이더넷 프로토콜을 그대로 사용하면서 ONU 간 피어 투 피어 통신을 지원할 수 있다. Accordingly, it is possible to support peer-to-peer communication between ONUs while using the existing Ethernet protocol in an Ethernet-based PON network.

Description

이더넷 기반의 수동 광통신 망에서 광학 네트워크 유니트 사이의 피어 투 피어 통신을 위한 통신 시스템 및 통신 방법{communication system for peer-to-peer communication between Optical network units on Ethernet-based Passive Optical Network and communication method thereof}Communication system for peer-to-peer communication between Optical network units on Ethernet-based Passive Optical Network and communication method

본 발명은 이더넷 기반의 PON(passive optical network)(이하, EPON이라 명명함)에서 ONU(Optical Network Unit) 간의 피어 투 피어(peer-to-peer) 통신을 지원하기 위한 OLT (Optical Line Termination)의 계층 구조와 통신 방법에 관한 것이다. The present invention provides an optical line termination (OLT) for supporting peer-to-peer communication between optical network units (ONUs) in an Ethernet-based passive optical network (PON) (hereinafter referred to as EPON). It relates to a hierarchy and a communication method.

기존의 이더넷에서는 같은 랜 세그먼트에 속한 모든 단말 또는 노드는 동일한 프레임을 동시에 수신하게 되지만, PON 망에서는 ONU에서 다른 ONU로 프레임을 보내려고 하면, ONU가 OLT로 프레임을 전송하고 OLT가 이 프레임을 다시 목적지 주소를 보고 해당하는 ONU로 되돌려 보내야 한다. 하지만 기존의 이더넷 표준을 따르면 OLT가 수신한 프레임은 ONU로 되돌려 보낼 수 없다. EPON망에서 이러한 문제를 해결하기 위한 다음과 같은 제안들이 있었다.In the existing Ethernet, all terminals or nodes belonging to the same LAN segment simultaneously receive the same frame. However, in a PON network, if an attempt is made to send a frame from an ONU to another ONU, the ONU transmits the frame to the OLT and the OLT retransmits the frame. Look at the destination address and send it back to the corresponding ONU. However, according to existing Ethernet standards, frames received by OLT cannot be sent back to ONU. The following proposals have been made to solve this problem in the EPON network.

첫 번째 방식은, PHY(physical) 계층과 MAC 계층 사이에 피어 투 피어 통신을 위한 에뮬레이션(emulation) 계층을 두는 것이다. 이 방식은 다시 두 가지 방식으로 구분된다. 하나는 에뮬레이션 계층에서 ONU로부터 수신된 모든 프레임의 PON-태그(이하, PON-tag라고 명명함)를 제거하여 상위 계층으로 올려보내고, 동시에 이 프레임을 복사하여 PON 인터페이스를 통하여 모든 ONU로 방송하는 것이다. ONU는 수신한 프레임의 PON-tag를 확인하여 자신의 PON-tag인 경우는 필터링 하여 프레임을 버리고, 그렇지 않은 경우는 PON-tag를 제거하여 상위로 올려보낸다. 그러나, 이 방식은 ONU 간의 피어 투 피어 통신이 아닌 경우에도 모든 프레임을 PON 인터페이스로 되돌려 보내므로, PON 망에서의 하향 대역폭 낭비가 심한 단점이 있다. The first way is to put an emulation layer for peer-to-peer communication between the PHY (physical) layer and the MAC layer. This method is further divided into two ways. One is to remove the PON-tags (hereinafter referred to as PON-tags) of all frames received from the ONU in the emulation layer and upload them to the upper layer, and simultaneously copy these frames and broadcast them to all ONUs via the PON interface. . The ONU checks the PON-tag of the received frame and filters the dropped PON-tag and discards the frame. Otherwise, the ONU removes the PON-tag and sends it to the upper level. However, this method sends back all frames to the PON interface even in the case of non-peer-to-peer communication between ONUs.

또 다른 방식은, 각 ONU로부터 올라온 프레임에 첨부된 PON-tag를 보고 프레임을 구분하여 상위의 MAC 계층으로 올려보낸다. 상위의 MAC 계층은 PON 인터페이스에 연결된 ONU의 수만큼의 논리적인 MAC 계층이 구성되고, 각각의 MAC 계층이 브리지의 포트로 연결되어 프레임이 브리지를 통하여 스위칭 되어 해당하는 MAC 계층을 통하여 내려오게 된다. 브리지에서 스위칭되어 내려온 프레임은 목적지 주소에 해당하는 PON-tag가 첨부되어 PON 인터페이스를 통하여 ONU로 방송된다. ONU는 수신한 프레임의 PON-tag를 확인하여 자신의 PON-tag인 경우는 PON-tag를 제거하여 상위로 올려보내고, 그렇지 않은 경우는 필터링하여 프레임을 버린다. 이 경우는 프레임 멀티플렉싱이 각 MAC 계층에서 이루어지고, MAC 계층간 멀티플렉싱이 한번 더 이루어져야 하므로, 프레임 멀티플렉싱이 복잡하게 되는 단점이 있고, 또한 하나의 PON 인터페이스에 대하여 논리적인 MAC 계층이 ONU의 수만큼 구성되어야 하는 단점이 있다. Another way is to look at the PON-tags attached to the frames from each ONU, identify the frames and send them to the upper MAC layer. The upper MAC layer is composed of as many logical MAC layers as there are ONUs connected to the PON interface, and each MAC layer is connected to a port of a bridge so that frames are switched through the bridge and descend through the corresponding MAC layer. The frames that are switched down from the bridge are broadcasted to the ONU via the PON interface with a PON-tag corresponding to the destination address. The ONU checks the PON-tag of the received frame and, if it is its own PON-tag, removes the PON-tag and uploads it to the upper level. Otherwise, it filters and discards the frame. In this case, since frame multiplexing is performed at each MAC layer, and multiplexing between MAC layers must be performed once again, there is a disadvantage in that the frame multiplexing is complicated, and the logical MAC layer for one PON interface is configured by the number of ONUs. There are disadvantages that must be made.

두 번째 방식은 OLT의 MAC 계층 상위에 공유랜 에뮬레이션 (Shared LAN Emulation) 기능을 두는 것이다. 공유랜 에뮬레이션은 하위 계층 공유랜 에뮬레이션 (Lower Layer Shared LAN Emulation), 논리적 MAC, 상위 계층 공유랜 에뮬레이션 (Upper Layer Shared LAN Emulation, ULSLE)의 세 부분으로 구성된다. 하위 계층 공유랜 에뮬레이션 기능은 ONU로부터 올라온 프레임의 LLID (Logical Link ID)를 보고 이를 해당하는 논리적 MAC으로 넘겨준다. 논리적 MAC은 이 프레임을 상위 계층 공유랜 에뮬레이션 기능으로 넘긴다. 상위 계층 공유랜 에뮬레이션은 IEEE802.1D의 브리지와 유사한 기능을 가지면서 피어 투 피어 통신을 위해 프레임의 LLID를 판별하여 해당하는 논리적 MAC으로 내려보낼 수 있다. 논리적 MAC에서는 이 프레임에 LLID를 세팅하여 하위 계층으로 내려보낸다. 방송인 경우에는 별도의 방송용 논리적 MAC을 통해 내려보낸다. 이 경우 방송용 비트를 세팅한다. 이 때, 논리적인 MAC이 k개수(LLID의 수 ×2 +1) 만큼 존재하게 되고, 공유랜 에뮬레이션 기능을 위해 프레임 형태가 표준과는 달리 변경되어야 할 것으로 보인다. 이 기술을 제안한 측에서는 정확한 프레임 형태에 대한 언급은 없다. 또한 각 논리적 MAC 간의 멀티플렉싱이 필요하므로 전체적인 하향 데이터에 대한 멀티플렉싱이 복잡해지는 단점이 있다.The second method is to place a Shared LAN Emulation function above the OLT MAC layer. Shared LAN emulation consists of three parts: Lower Layer Shared LAN Emulation, Logical MAC, and Upper Layer Shared LAN Emulation (ULSLE). The lower layer shared LAN emulation function looks at the LLID (Logical Link ID) of the frame from the ONU and passes it to the corresponding logical MAC. The logical MAC passes this frame to higher layer shared LAN emulation. The upper layer shared LAN emulation has a function similar to that of IEEE802.1D, and can determine the LLID of a frame and send it down to a corresponding logical MAC for peer-to-peer communication. In the logical MAC, the LLID is set in this frame and sent down to the lower layer. In case of broadcasting, it is sent down through a separate broadcasting logical MAC. In this case, the broadcast bit is set. At this time, there are k logical MACs (number of LLIDs x 2 + 1), and the frame type needs to be changed unlike the standard for the shared LAN emulation function. The proposal of this technique does not mention the exact frame shape. In addition, since multiplexing between logical MACs is required, the multiplexing of overall downlink data is complicated.

그러므로 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 EPON망에서 ONU 간의 피어 투 피어 통신을 지원하고자 하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to support peer-to-peer communication between ONUs in an EPON network.

특히, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기존의 이더넷 표준의 변경을 최소화하면서 ONU 간의 피어 투 피어 통신을 가능케 하고, 계층 구조를 단순화하는데 있다. In particular, the technical problem to be achieved by the present invention is to enable peer-to-peer communication between ONUs while minimizing changes to existing Ethernet standards, and to simplify the hierarchical structure.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 통신 시스템은, 이더넷 기반의 PON망에서 ONU 간의 피어 투 피어 통신을 지원하는 통신 시스템으로, 상기 OLT로부터 전송되는 프레임--프리앰블에 PON-tag가 첨부되어 있는 프레임 포함--을 수신하는 물리 계층; 및 상기 물리 계층을 통하여 수신된 프레임을 처리하는 에뮬레이션 계층, MAC 계층, MAC 제어 계층, 및 MAC 에뮬레이션 계층을 포함하는 데이터 링크층을 포함하며, 상기 데이터 링크층은 상기 에뮬레이션 계층과 MAC 계층 사이에 위치되어 상기 ONU로부터 수신한 프레임의 PON-tag와 송신지 주소를 매칭하는 주소표 및 이의 거울 주소표를 생성 및 관리하는 P2PE 계층; 상기 MAC 제어 계층과 MAC 에뮬레이션 계층 사이에 위치되어, 상기 프레임의 목적지 주소에 따라 방송 또는 상위 계층으로 전달하는 상향 처리, 하위 계층으로의 프레임 전달의 하향 처리를 수행하는 FRM(Frame Reflecting & Multiplexing) 계층을 더 포함한다.According to an aspect of the present invention, a communication system supporting peer-to-peer communication between ONUs in an Ethernet-based PON network includes a PON-tag in a frame-preamble transmitted from the OLT. Including an attached frame--the physical layer receiving the frame; And a data link layer including an emulation layer, a MAC layer, a MAC control layer, and a MAC emulation layer that processes frames received through the physical layer, wherein the data link layer is located between the emulation layer and the MAC layer. A P2PE layer configured to generate and manage an address table and a mirror address table thereof matching a PON-tag and a source address of a frame received from the ONU; A Frame Reflecting & Multiplexing (FRM) layer located between the MAC control layer and the MAC emulation layer to perform up-processing for transmitting to a broadcast or higher layer according to a destination address of the frame, and down-processing of frame transmission to a lower layer. It includes more.

여기서, 상기 P2PE 계층은 상기 물리 계층으로부터 전달되는 제1 프레임을 수신하는 프레임 수신부; 상기 수신된 제1 프레임의 PON-tag와 송신지 주소를 매칭하는 주소표 및 이의 거울 주소표를 생성하는 주소표 처리부; 상기 제1 프레임을 상위 계층으로 전달하는 프레임 처리부; 상기 상위 계층으로부터 전달되는 제2 프레임을 수신하고, 상기 주소표를 검색하여 상기 제2 프레임의 목적지 주소에 해당하는 PON-tag를 찾는 검색부; 및 상기 목적지 주소에 해당하는 PON-tag를 상기 제2 프레임의 프리앰블에 첨부하여 물리 계층으로 전달하는 PON-tag 처리부를 포함한다.Here, the P2PE layer includes a frame receiving unit which receives a first frame transmitted from the physical layer; An address table processor for generating an address table matching the PON-tag and the destination address of the received first frame and a mirror address table thereof; A frame processor for transmitting the first frame to an upper layer; A search unit for receiving a second frame transmitted from the upper layer and searching the address table to find a PON-tag corresponding to a destination address of the second frame; And a PON-tag processor for attaching the PON-tag corresponding to the destination address to the preamble of the second frame and transmitting the PON-tag to the physical layer.

또한, 상기 FRM 계층은 상위 주소표를 생성 및 관리하고, 상기 거울 주소표와 상위 주소표를 토대로 입력되는 제1 프레임의 목적지 주소를 판별하는 주소 판별부; 및 상기 주소 판별 결과에 따라 제1 프레임을 상위로 포워딩하거나 ONU 쪽으로 반사시키거나 방송하는 상향 프레임 처리부를 포함한다.The FRM layer may further include: an address determination unit configured to generate and manage an upper address table and to determine a destination address of a first frame input based on the mirror address table and the upper address table; And an uplink frame processor for forwarding the first frame to the upper side, reflecting or broadcasting to the ONU according to the address determination result.

여기서, 상기 상향 프레임 처리부는 상기 제1 프레임의 목적지 주소가 EPON 망 외부의 주소이면 제1 프레임을 상위의 브리지로 올려보내고, 상기 제1 프레임의 목적지 주소가 상기 상위 주소표와 상기 거울 주소표에 없거나 방송 주소인 경우, 상위와 ONU 방향 모두로 제1 프레임을 방송하며, 상기 제1 프레임의 목적지 주소가 상기 거울 주소표에 있으면 하위 계층으로 제1 프레임을 되돌려보낸다.Herein, if the destination address of the first frame is an address outside the EPON network, the uplink frame processor uploads the first frame to an upper bridge, and the destination address of the first frame is included in the upper address table and the mirror address table. If no or broadcast address, the first frame is broadcast in both upstream and ONU directions, and if the destination address of the first frame is in the mirror address table, the first frame is returned to the lower layer.

한편, 상기 FRM 계층은 상위 계층으로부터 전달되는 제2 프레임의 목적지 주소를 상기 주소표에 플래그하는 하향 프레임 처리부를 더 포함할 수 있으며, 상기 검색부는 상기 주소표에서 상기 하향 프레임 처리부가 플래그한 주소만을 검색하여 하향 프레임의 목적지 주소에 해당하는 PON-tag를 찾아서 PON-tag 처리부로 제공한다.The FRM layer may further include a downlink frame processor that flags a destination address of a second frame transmitted from an upper layer in the address table, and the searcher only flags addresses of the downlink frame processor in the address table. The PON-tag corresponding to the destination address of the downlink frame is found and provided to the PON-tag processor.

또한, 상기 PON-tag 처리부는 상기 제2 프레임의 목적지 주소가 상기 주소표에 없는 경우에는 방송 PON-tag를 상기 제2 프레임의 프리앰블에 첨부하여 물리 계층으로 전달한다.If the destination address of the second frame is not in the address table, the PON-tag processing unit attaches the broadcast PON-tag to the preamble of the second frame and delivers it to the physical layer.

이러한 특징을 가지는 통신 시스템에서, 상기 FRM 계층은 상위에서 내려온 제2 프레임과 FRM 내에서 반사되는 프레임간의 다중화 기능을 수행한다.In a communication system having this feature, the FRM layer performs a multiplexing function between a second frame descending from the upper layer and a frame reflected in the FRM.

본 발명의 다른 특징에 따른 통신 방법은, 이더넷 기반의 PON망에서 ONU 간의 피어 투 피어 통신을 지원하는 시스템의 통신 방법으로, a) 상기 ONU로부터 전달되는 제1 프레임을 수신하는 단계; b) 상기 수신된 제1 프레임의 PON-tag와 송신지 주소를 매칭하는 주소표 및 이의 거울 주소표를 생성하는 단계; c) 상위 주소표를 생성 및 관리하고, 상기 거울 주소표와 상위 주소표를 토대로 입력되는 제1 프레임의 주소를 판별하는 단계; 및 d) 상기 주소 판별 결과에 따라 제1 프레임을 상위로 포워딩하거나 ONU 쪽으로 반사시키거나 방송하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a communication method comprising: a) a communication method of a system supporting peer-to-peer communication between ONUs in an Ethernet-based PON network, the method comprising: a) receiving a first frame transmitted from the ONU; b) generating an address table and a mirror address table thereof matching the PON-tag and the source address of the received first frame; c) generating and managing an upper address table and determining an address of a first frame input based on the mirror address table and the upper address table; And d) forwarding the first frame upward, reflecting or broadcasting to the ONU according to the address determination result.

또한, e) 상위 계층으로부터 전달되는 제2 프레임을 수신하고, 상기 주소표를 검색하여 상기 제2 프레임의 목적지 주소에 해당하는 PON-tag를 찾는 단계; 및 f) 상기 목적지 주소에 해당하는 PON-tag를 상기 제2 프레임의 프리앰블에 첨부하여 물리 계층으로 전달하는 단계를 더 포함한다.In addition, e) receiving a second frame transmitted from a higher layer, searching the address table to find a PON-tag corresponding to a destination address of the second frame; And f) attaching the PON-tag corresponding to the destination address to the preamble of the second frame and forwarding the same to the physical layer.

여기서, 상기 d) 단계는 상기 제1 프레임의 목적지 주소가 EPON 망 외부의 주소이면 제1 프레임을 상위의 브리지로 올려보내는 단계; 상기 제1 프레임의 목적지 주소가 상기 상위 주소표와 상기 거울 주소표에 없거나 방송 주소인 경우, 상위와 ONU 방향 모두로 제1 프레임을 방송하는 단계; 및 상기 제1 프레임의 목적지 주소가 상기 거울 주소표에 있으면 하위 계층으로 제1 프레임을 되돌려보내는 단계를 더 포함한다. Here, step d) includes: if the destination address of the first frame is an address outside the EPON network, uploading the first frame to an upper bridge; If the destination address of the first frame is not in the upper address table and the mirror address table or is a broadcast address, broadcasting the first frame in both upper and ONU directions; And if the destination address of the first frame is in the mirror address table, returning the first frame to a lower layer.

또한, 상기 e) 단계는 상기 상위 계층으로부터 전달되는 제2 프레임의 목적지 주소를 상기 주소표에 플래그하는 단계; 및 상기 주소표에서 플래그한 주소만을 검색하여 하향 프레임의 목적지 주소에 해당하는 PON-tag를 찾는 단계를 포함할 수 있다. Also, the step e) may include flagging the destination address of the second frame transmitted from the upper layer in the address table; And searching for only an address flagged in the address table to find a PON-tag corresponding to a destination address of a downlink frame.

이러한 특징을 가지는 통신 방법에서 상기 시스템은 위에 기술된 통신 시스템과 동일한 계층 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. In a communication method having such a feature, the system preferably has the same hierarchical structure as the communication system described above.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

본 발명은 기존의 이더넷 브리지에서 지원하지 않는 동일 포트 내에 존재하는 ONU 간의 프레임 전송을 위한 포트내의 재전송을 지원한다. The present invention supports retransmission in a port for frame transmission between ONUs existing in the same port not supported by the existing Ethernet bridge.

일반적으로 PON 망은 매체공유형 트리 구조의 망으로써, 기존의 이더넷에서의 매체공유와는 달리 파이버와 스플리터의 특성상 OLT에서 ONU로의 하향 프레임은 모든 ONU로 전달되고, ONU로부터 송신되는 상향 프레임은 다른 ONU에서는 수신하지 못하고 오직 OLT에서만 수신할 수 있는 전송의 방향성을 갖는다.In general, the PON network is a medium-sharing tree structure. Unlike conventional media sharing in Ethernet, the downlink frame from the OLT to the ONU is transmitted to all ONUs, and the uplink frame transmitted from the ONU is different from the media and splitters. It has a direction of transmission that cannot be received in ONU but can only be received in OLT.

도 1에 본 발명의 실시예에 따른 이더넷 기반의 수동 광통신망 즉, EPON의 개략적인 구조가 도시되어 있으며, 도 2에 EPON 계층 구조가 도시되어 있다.FIG. 1 shows a schematic structure of an Ethernet-based passive optical communication network, that is, EPON, according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an EPON hierarchical structure.

본 발명은 EPON 망에서 ONU간의 피어 투 피어 통신을 제공한다. EPON 망은 이더넷을 기반으로 하는 PON 망이다. 도 1에 도시되어 있듯이, EPON 망은 OLT(Optical Line Termination), ODN(Optical Distribution Network), ONU(Optical Network Unit)로 구성된다. 하나의 EPON 망은 하나의 OLT에 여러 개의 ONU가 ODN을 통하여 연결된다. ODN은 파이버와 광스플리터로 구성된다. The present invention provides peer-to-peer communication between ONUs in an EPON network. The EPON network is a PON network based on Ethernet. As shown in FIG. 1, the EPON network includes an optical line termination (OLT), an optical distribution network (ODN), and an optical network unit (ONU). In one EPON network, several ONUs are connected to one OLT through ODN. ODN consists of fiber and optical splitter.

ONU 간의 통신은 OLT를 통하여 이루어지는데, 기존의 이더넷망에서는 ONU와 OLT는 피어 투 피어, 혹은 공유버스로 연결된다. 기존의 이더넷망에서는 ONU가 송신한 프레임은 모든 ONU와 OLT가 모두 수신하므로 ONU간의 통신에 아무 문제가 없었다. Communication between ONUs is through OLT. In the existing Ethernet network, ONU and OLT are connected by peer-to-peer or shared bus. In the existing Ethernet network, frames transmitted by ONU are received by all ONUs and OLTs, so there is no problem in communication between ONUs.

하지만, EPON 망에서는 OLT와 ONU가 ODN을 통하여 점대 다점으로 연결되고, 파이버와 광스플리터의 방향성에 의하여 OLT로부터 송신된 프레임은 모든 ONU로 방송되고, ONU로부터 송신된 프레임은 다른 ONU에서는 수신하지 못하고, OLT만 수신한다. 그래서 ONU 간의 통신을 하기 위해서는 OLT 가 ONU로부터 수신한 프레임을 목적지 주소를 보고 해당하는 ONU로 다시 송신해야 한다.However, in the EPON network, OLT and ONU are connected point-to-multipoint via ODN, and frames transmitted from OLT are broadcast to all ONUs due to the directionality of fiber and optical splitter, and frames transmitted from ONU are not received by other ONUs. , Only receives OLT. Therefore, in order to communicate between ONUs, OLT must send the frame received from the ONU to the corresponding ONU by looking at the destination address.

이더넷에서 프레임 릴레이는 브리지에서 이루어지는데, 브리지의 기능을 정의하고 있는 IEEE802.1D 에서는 프레임을 수신하면 수신한 포트로는 그 프레임을 되돌려 보낼 수 없게 되어 있다. In Ethernet, frame relay is performed at the bridge. In IEEE802.1D, which defines the function of the bridge, when a frame is received, the received port cannot send the frame back.

따라서, 본 발명은 IEEE802.1D의 표준을 지키면서 EPON 망에서의 ONU간 통신을 제공하기 위해 FRM(Frame Reflection & Multiplexing) 기능과 RS 계층에서의 피어 투 피어 에뮬레이션 기능을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a Frame Reflection & Multiplexing (FRM) function and a peer-to-peer emulation function in the RS layer to provide communication between ONUs in an EPON network while complying with the IEEE802.1D standard.

이러한 기능을 제공하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 OLT는 다음과 같은 계층 구조로 이루어진다. In order to provide such a function, the OLT according to an embodiment of the present invention has a hierarchical structure as follows.

도 2에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 OLT는 물리 계층, 데이터 링크층으로 이루어진다. As shown in FIG. 2, an OLT according to an embodiment of the present invention is composed of a physical layer and a data link layer.

물리 계층(11)은 이더넷 기반의 PON 망에서의 물리계층으로서, PCS(Physical Coding Sublayer), PMA(Physical Media Attachment) 및 PMD(Physical Media Dependent) 등을 포함할 수 있다. The physical layer 11 is a physical layer in an Ethernet-based PON network, and may include a physical coding sublayer (PCS), a physical media attachment (PMA), a physical media dependent (PMD), and the like.

데이터 링크층(12∼17)은 에뮬레이션 계층(RS: Reconciliation Sublayer)(12), P2PE 계층(13), MAC 계층(14), MAC 제어 계층(15), FRM 계층(16), MAC 에뮬레이션 계층(17)을 포함한다. The data link layers 12 to 17 may include an emulation layer (RS) 12, a P2PE layer 13, a MAC layer 14, a MAC control layer 15, an FRM layer 16, and a MAC emulation layer ( 17).

데이터 링크층과 물리계층은 데이터를 GMII(Gigabit Media Independent Interface)를 통하여 송수신한다. GMII는 인터페이스 규격으로 1기가 비트 및 그 이하의 속도의 이더넷 프레임을 처리할 수 있는 인터페이스 기능을 수행한다.The data link layer and the physical layer transmit and receive data through the Gigabit Media Independent Interface (GMII). GMII is an interface specification that performs interface functions capable of processing Ethernet frames of 1 gigabit and below.

에뮬레이션 계층(12)에서는 물리 계층(11)에서 올라온 프레임에 대하여 프리앰블에 포함된 정보에 대한 CRC (Cyclic Redundancy Check) 검사를 수행한다. 특히, ONU로부터 제공되는 PON-tag가 프리앰블에 첨부된 프레임을 상위 계층으로 제공한다. The emulation layer 12 performs a cyclic redundancy check (CRC) check on the information included in the preamble on the frame raised from the physical layer 11. In particular, the PON-tag provided from the ONU provides the upper layer with a frame attached to the preamble.

P2PE 계층(13)은 ONU로부터 수신한 프레임을 보고, 프레임의 PON-tag 와 송신지 주소의 대조표 즉, 주소표(T1)를 생성 및 관리한다. 또한, 이 주소표의 거울 주소표 (mirror table)(T2)를 동시에 생성 및 관리한다. The P2PE layer 13 looks at the frame received from the ONU, and generates and manages a lookup table of the PON-tag of the frame and the destination address, that is, the address table T1. It also creates and manages a mirror address table T2 of this address table.

MAC 계층(14)은 하향으로는 MAC 제어 계층(15)에서 전달되는 이더넷 프레임 중 MPCP(Mult Point Control Protocol)용 제어 프레임에 대한 FCS 생성, IFG(Inter Frame Gap) 삽입 및 하향 프레임에 대한 MIB (Management Information Base) 카운터 관리 등을 처리하고, 상향으로는 FCS(frame check sequence) 검사, 어드레스 필터링 및 상향 프레임에 대한 MIB( management information base) 카운터 관리 기능 등을 가진다. The MAC layer 14 downwardly generates an FCS for the control frame for the MCP (Mult Point Control Protocol) among the Ethernet frames transmitted from the MAC control layer 15, inserts an IFG (Inter Frame Gap), and a MIB (for downlink frame). Management information base (Management Information Base) counter management and the like, and upwards has a frame check sequence (FCS) check, address filtering and management information base (MIB) counter management function for the uplink frame.

MAC 제어 계층(15)은 OLT의 경우 대역할당 기능 및 스케줄링과 기타 MAC 제어에 관련된 작업을 수행하는 계층이다. In the case of OLT, the MAC control layer 15 is a layer that performs bandwidth allocation functions and tasks related to scheduling and other MAC control.

MAC 계층(14)과 MAC 제어 계층(15)은 이더넷 PON을 위한 일반적인 시스템 구조이고, 그 동작은 IEEE802.3 에서 정의하고 있으므로 상세한 설명을 생략한다. The MAC layer 14 and the MAC control layer 15 are general system structures for the Ethernet PON, and their operation is defined in IEEE802.3, and thus detailed description thereof will be omitted.

P2PE 계층(13)에서 처리된 프레임은 상위의 MAC, MAC 제어 계층(14,15)을 통해 FRM 계층(16)으로 전달된다. Frames processed by the P2PE layer 13 are delivered to the FRM layer 16 through the upper MAC, MAC control layers 14,15.

FRM 계층(16)에서는 프레임의 목적지 주소에 따라 방송 또는 상위 브리지로의 상향 처리, 하위 계층으로의 프레임 전달 등의 하향 처리를 수행한다. 또한, 상위에서 내려온 하향 프레임과 FRM내에서 반사되는 프레임간의 다중화 기능을 수행한다. The FRM layer 16 performs downlink processing such as upstreaming to a broadcast or higher bridge and forwarding frames to a lower layer according to a destination address of a frame. Also, it performs a multiplexing function between the downlink frame descended from the upper side and the frame reflected in the FRM.

구체적으로, EPON 망 외부의 주소이면 프레임을 상위의 브리지로 올려보내고, 방송 주소 혹은 모르는 주소이면 브리지와 PON 인터페이스로 방송한다. 또한, 목적지 주소가 P2PE 계층(13)에서 생성된 주소표(T1)에 있으면 하위 계층으로 프레임을 되돌려보낸다. 하향 프레임에 대한 멀티플렉싱 기능도 제공한다. Specifically, if the address is outside the EPON network, the frame is sent to the upper bridge. If the address is unknown or the address is unknown, the frame is broadcasted through the bridge and the PON interface. If the destination address is in the address table T1 generated in the P2PE layer 13, the frame is returned to the lower layer. It also provides multiplexing for downlink frames.

MAC 에뮬레이션 계층(17)은 MAC 기능과 유사하나, 일부 관리기능을 제외하고, 상 하향 이더넷 프레임 정합 및 FCS 검사, PAUSE 프레임 처리 등을 주로 하는 기능을 제공한다.The MAC emulation layer 17 is similar to the MAC function, but provides functions mainly for uplink Ethernet frame matching, FCS check, PAUSE frame processing, etc., except for some management functions.

브리지(30)는 EPON에 관련하여 기본적인 단순 브리지 기능과 함께, PON-tag별 목적지 MAC 주소 및 VLAN(virtual LAN) ID를 위한 필터링 주소 테이블의 생성과 관리를 통하여 PON 시스템 내에서의 ONU 간의 통신과 VLAN 멀티캐스트(Multicast)를 제공한다. The bridge 30 communicates between ONUs in the PON system through the creation and management of filtering address tables for destination MAC addresses and VLAN (virtual LAN) IDs for each PON-tag, along with basic simple bridge functions related to EPON. VLAN Multicast is provided.

여기서는 설명의 편의를 위하여 P2PE 계층(13)과 에뮬레이션 계층(12)을 분리하고, FRM 계층(16)과 MAC 에뮬레이션 계층(17)을 분리하였으나, P2PE 계층(13)이 에뮬레이션 계층(12)에 포함되고 FRM 계층(16)이 MAC 에뮬레이션 계층(17)에 포함될 수 있다. For convenience of explanation, the P2PE layer 13 and the emulation layer 12 are separated and the FRM layer 16 and the MAC emulation layer 17 are separated, but the P2PE layer 13 is included in the emulation layer 12. And the FRM layer 16 may be included in the MAC emulation layer 17.

한편, ONU는 도 2에 도시되어 있듯이, 물리 계층(21)과 데이터 링크층(22∼25)으로 이루어지며, 데이터 링크층은 OLT와 동일하게 에뮬레이션 계층(22), P2PE 계층(23), MAC 계층(24), MAC 제어 계층(25)을 포함하며, OLT와는 달리 FRM 계층을 포함하지 않는다. Meanwhile, as shown in FIG. 2, the ONU includes a physical layer 21 and data link layers 22 to 25, and the data link layer has the same emulation layer 22, P2PE layer 23, and MAC as in the OLT. The layer 24 includes the MAC control layer 25 and, unlike the OLT, does not include the FRM layer.

위에 기술된 바와 같은 계층 구조에서, 프레임을 수신하면 수신한 포트로는 그 프레임을 되돌려 보낼 수 없게 되어 있는 표준을 지키면서 EPON 망에서의 ONU간 통신을 제공하기 위한, P2PE 계층(13)과 FRM 계층(16)간의 동작 및 이를 수행하기 위한 상기 계층의 구조에 대하여 설명하며, 도 3에 그 구조가 도시되어 있다. In the hierarchical structure as described above, the P2PE layer 13 and the FRM layer, for providing inter-ONU communication in the EPON network, complying with the standard that when receiving a frame cannot receive the frame back to the received port. The operation between (16) and the structure of the hierarchy for performing the same will be described, and the structure thereof is shown in FIG.

도 3에서 도시되어 있듯이, P2PE 계층(13)은 하향 계층으로부터 전달되는 프레임을 수신하는 프레임 수신부(131), 수신한 프레임의 프리앰블에 첨부된 PON-tag와 송신지 주소의 주소표(T1) 및 그의 거울 주소표(T2)를 생성 및 관리하는 주소표 처리부(132), 프레임을 상향 계층으로 전달하는 프레임 처리부(133)를 포함하며, 이외에도 상위 계층으로부터 전달되는 하향 프레임을 처리하는 검색부(134) 및 PON-tag 처리부(135)를 포함한다. As shown in FIG. 3, the P2PE layer 13 includes a frame receiving unit 131 for receiving a frame transmitted from a lower layer, a PON-tag attached to a preamble of the received frame, an address table T1 of a source address, and An address table processing unit 132 for generating and managing a mirror address table T2 thereof, and a frame processing unit 133 for delivering a frame to an upstream layer, and a retrieval unit 134 for processing a downlink frame transmitted from an upper layer. ) And a PON-tag processing unit 135.

한편, FRM 계층(16)은 P2PE 계층(13)에서 주소 관리되어진 상향 프레임을 수신하여 해당 목적지 주소를 판별하는 주소 판별부(161), 판별된 주소에 따라 프레임을 방송 또는 전달하는 상향 프레임 처리부(162), 및 상위의 MAC 에뮬레이션 계층(17)으로부터 전달되는 하향 프레임에 대한 주소를 플래그하는 하향 프레임 처리부(163)를 포함한다. Meanwhile, the FRM layer 16 receives an uplink frame addressed at the P2PE layer 13 to determine a corresponding destination address, and an uplink frame processor for broadcasting or transmitting a frame according to the determined address. 162, and a downlink frame processor 163 which flags an address for a downlink frame transmitted from the upper MAC emulation layer 17.

도 4 및 도 5에 이러한 P2PE 및 FRM 계층(13,16)의 구조를 토대로 한 동작 상태가 예시되어 있다. 4 and 5 illustrate operating states based on the structure of these P2PE and FRM layers 13 and 16.

예를 들어, ONU 에서는 특히, P2PE 계층(13)에서 OLT로부터 할당받은 PON-tag를 프레임의 프리앰블에 첨부하여 프레임을 OLT로 송신한다. 이러한 PON-tag가 첨부된 프레임은 OLT의 물리 계층(11)을 통하여 데이터링크층으로 전달된다. For example, in the ONU, the PON-tag allocated from the OLT in the P2PE layer 13 is attached to the preamble of the frame, and the frame is transmitted to the OLT. The frame to which the PON tag is attached is transmitted to the data link layer through the physical layer 11 of the OLT.

그러면, 도 4에 도시되어 있듯이, P2PE 계층(13)의 프레임 수신부(131)가 물리 계층으로부터 전달된 프레임을 수신하고, 주소표 처리부(132)가 프레임의 PON-tag와 송신지 주소의 대조표인 주소표(T1)를 생성하고, 또한, 동시에 이 주소표(T1)의 거울 주소표 (mirror table)(T2)를 생성한다.Then, as shown in FIG. 4, the frame receiving unit 131 of the P2PE layer 13 receives the frame transmitted from the physical layer, and the address table processing unit 132 is a check table of the PON-tag of the frame and the destination address. An address table T1 is generated, and at the same time, a mirror address table T2 of this address table T1 is generated.

여기서, 주소표(T1)는 PON 인터페이스에 접속되어 있는 ONU 측의 단말들에 대한 MAC 어드레스의 주소표이다. OLT는 이 주소표(T1)를 토대로 PON 인터페이스에 어떤 주소를 갖고 있는 단말들이 접속하고 있는지를 알 수 있다. 주소표(T1)를 생성할 때는 OLT가 PON인터페이스로부터 수신한 프레임들의 SA(Source Address)를 보고 새로운 SA인 경우 이를 주소표(T1)에 업데이트한다. 거울 주소표(T2)는 주소표(T1)의 내용을 그대로 복사한 것이며, 주소표(T1)가 업데이트될 때 거울 주소표(T2)가 주소표(T1)를 복사하기 때문에, 거울 주소표(T2)도 같이 업데이트된다. 이러한 주소표(T1)는 P2PE 계층(13)에서 생성되고, 이것이 거울 주소표(T2)에 복사되며, FRM 계층(16)에서는 거울 주소표(T2)만을 읽어볼 수 있다. Here, the address table T1 is an address table of MAC addresses for the terminals on the ONU side connected to the PON interface. The OLT can know which terminals are connected to the PON interface based on the address table T1. When generating the address table T1, the OLT looks at the SAs (Source Address) of the frames received from the PON interface and updates the address table T1 in the case of a new SA. The mirror address table T2 is a copy of the contents of the address table T1 as it is, and since the mirror address table T2 copies the address table T1 when the address table T1 is updated, T2) is also updated. This address table T1 is generated in the P2PE layer 13, which is copied to the mirror address table T2, and in the FRM layer 16 only the mirror address table T2 can be read.

한편, 프레임 처리부(133)가 수신된 프레임을 상위의 MAC, MAC 제어 계층(14,15)을 경유하여 FRM 계층(16)으로 전달한다. Meanwhile, the frame processor 133 transmits the received frame to the FRM layer 16 via the upper MAC and MAC control layers 14 and 15.

OLT의 포트로 들어온 이더넷 프레임이 전달되면, FRM 계층(16)의 주소 판별부(161)는 P2PE 계층(13)에서 생성된 주소표(T1)의 거울 주소표(T2)를 참조하여 상위로 포워딩할 것인지, ONU 쪽으로 반사시킬 것인지 결정한다. 이 때, 상위에 대한 주소표(상위 주소표)는 FRM 계층(16)에서 생성 및 관리한다. 주소 판별부(161)는 판별 결과를 상향 프레임 처리부(162)로 제공한다.When the Ethernet frame entering the OLT port is forwarded, the address determination unit 161 of the FRM layer 16 forwards to the upper position with reference to the mirror address table T2 of the address table T1 generated in the P2PE layer 13. Decide if you want to reflect it or towards the ONU. At this time, the address table (upper address table) for the higher level is generated and managed by the FRM layer 16. The address determining unit 161 provides the determination result to the uplink frame processing unit 162.

상위 주소표는 PON 인터페이스가 아닌 반대편의 네트워크 인터페이스에서 수신한 프레임들의 SA를 토대로 생성된다. FRM 계층(16)은 이 상위 주소표를 생성하고, 포워딩 결정할 때 상위 주소표와 거울 주소표를 보고 포워딩 방향을 결정한다. 구체적으로, 주소 판별부(161)가 PON 인터페이스로부터 이더넷 프레임이 수신되면, 수신된 프레임의 목적지 주소를 먼저 읽어본 후 거울 주소표 및 상위 주소표의 주소와 비교한다. The upper address table is generated based on the SAs of the frames received at the opposite network interface instead of the PON interface. The FRM layer 16 generates this upper address table and determines the forwarding direction by looking at the upper address table and the mirror address table when determining the forwarding. Specifically, when the Ethernet frame is received from the PON interface, the address determining unit 161 reads the destination address of the received frame first and then compares it with the addresses of the mirror address table and the upper address table.

그리고, 비교 결과에 따라 상향 프레임 처리부(162)는 도 5에 도시되어 있듯이, 수신된 프레임의 목적지 주소가 EPON 망 외부의 주소이면 수신된 프레임을 상위의 브리지로 올려보내고, 방송 주소 혹은 모르는 주소이면 브리지와 PON 인터페이스로 방송한다. 즉, 거울 주소표(T2)에 있는 주소들 중 하나와 수신된 프레임의 목적지 주소가 일치하면, 수신한 프레임을 하위 계층으로 되돌려 보내 ONU 방향으로 반사시킨다. 또한, 거울 주소표(T2)에 있는 주소들 중에 수신된 프레임의 목적지 주소와 일치하는 것이 없고, 상위 주소표의 주소들 중 하나가 수신된 프레임의 목적지 주소와 일치하면(수신된 프레임의 목적지 주소가 EPON 망 외부의 주소인 경우) 수신된 프레임을 상위로 포워딩한다. 또한, 거울 주소표(T2)와 상위 주소표의 주소들 중 수신된 프레임의 목적지 주소와 일치하는 것이 없거나, 목적지 주소가 방송 주소이면, 수신된 프레임을 상위로 포워딩하고 동시에 ONU로 반사시킨다(또는 방송한다). As shown in FIG. 5, if the destination address of the received frame is an address outside the EPON network, the uplink frame processor 162 uploads the received frame to the upper bridge, and if the address is a broadcast address or an unknown address. Broadcast over the bridge and PON interface. That is, if one of the addresses in the mirror address table T2 and the destination address of the received frame match, the received frame is returned to the lower layer to be reflected in the ONU direction. Also, if none of the addresses in the mirror address table T2 match the destination address of the received frame, and one of the addresses in the upper address table matches the destination address of the received frame (the destination address of the received frame is In case of address outside EPON network) Forward received frame to upper level. In addition, if none of the addresses in the mirror address table T2 and the upper address table match the destination address of the received frame or the destination address is the broadcast address, the received frame is forwarded to the upper side and simultaneously reflected (or broadcasted) to the ONU (or broadcast). do).

한편, MAC 에뮬레이션 계층(17)을 통하여 전달되는 하향 프레임이 수신되면 FRM 계층(16)의 하향 프레임 처리부(163)는 ONU 방향으로 내려가는 하향 프레임에 대해 P2PE 계층(13)에서 생성 및 관리되는 주소표의 해당하는 주소(목적지 주소)를 플래그하고, 하향 프레임을 하위 계층으로 전달한다. On the other hand, when a downlink frame transmitted through the MAC emulation layer 17 is received, the downlink frame processor 163 of the FRM layer 16 of the address table generated and managed in the P2PE layer 13 for the downlink frame down in the ONU direction Flag the corresponding address (destination address) and forward the downlink frame to the lower layer.

이후, 하향 프레임이 MAC 제어 계층(15) 및 MAC 계층(14)을 통하여 P2PE 계층(13)으로 전달되면, P2PE 계층(13)의 검색부(134)는 FRM 계층(16)에서 플래그한 주소만을 검색하여 하향 프레임의 목적지 주소에 해당하는 PON-tag를 찾아서 PON-tag 처리부(135)로 제공한다. 이 때, FRM의 플래그 기능에 의하여 빠른 주소 검색이 이루어진다. Then, if the downlink frame is delivered to the P2PE layer 13 through the MAC control layer 15 and the MAC layer 14, the search unit 134 of the P2PE layer 13 only the addresses flagged by the FRM layer 16. The PON-tag corresponding to the destination address of the downlink frame is found and provided to the PON-tag processor 135. At this time, fast address search is performed by the flag function of the FRM.

이에 따라 PON-tag 처리부(135)는 목적지 주소에 맞는 PON-tag를 하향 프레임의 프리앰블에 첨부하여 하위 계층으로 전달한다. 예를 들어, FRM 계층(16)에서 내려온 프레임은 주소표(T1)를 참조하여 프리앰블에 송신지 주소에 해당하는 PON-tag를 첨부하거나, 방송 PON-tag를 첨부하여 전송된다. 이 때 프레임이 ONU로부터 올라온 프레임인 경우, FRM 계층(16)에서 반사되어 내려온 프레임이면 주소표에 송신지 주소가 있으므로 이에 해당하는 PON-tag를 붙이고, 외부 망에서 들어온 프레임인 경우 주소표에 없으므로 방송 PON-tag를 붙이게 된다. Accordingly, the PON-tag processing unit 135 attaches the PON-tag corresponding to the destination address to the preamble of the downlink frame and transmits it to the lower layer. For example, a frame taken down from the FRM layer 16 is transmitted with a PON-tag corresponding to a source address or a broadcast PON-tag attached to the preamble with reference to the address table T1. In this case, if the frame is a frame raised from the ONU, if the frame is reflected from the FRM layer 16, the destination address is included in the address table. Therefore, the corresponding PON-tag is added. The broadcast PON-tag is attached.

그 결과, ONU에서는 OLT로부터 수신된 프레임을 P2PE 계층(13)에서 PON-tag를 보고 필터링한다. ONU는 수신된 프레임의 PON-tag가 자신의 것이거나 방송용이면 프리앰블의 PON-tag를 제거한 후 상위의 MAC 계층으로 올려보내고, 자신의 PON-tag가 아니면 필터링하여 프레임을 폐기한다. As a result, the ONU filters the frames received from the OLT by looking at the PON-tag in the P2PE layer 13. If the PON-tag of the received frame is its own or broadcast, the ONU removes the PON-tag of the preamble and uploads it to the upper MAC layer. If it is not its PON-tag, the ONU filters and discards the frame.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

이러한 본 발명의 실시 예에 따르면, 이더넷 기반의 PON 망에서 기존의 이더넷 프로토콜을 그대로 사용하면서도 ONU 간 피어 투 피어 통신을 지원할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to support peer-to-peer communication between ONUs while using the existing Ethernet protocol in the Ethernet-based PON network.

또한 주소표를 통해 해당하는 프레임만을 PON 링크로 보내므로, 링크의 효율을 높일 수 있으며, 주소 검색시 플래그를 사용하여 플래그된 주소만을 대상으로 해당 PON-tag를 검색하여 검색 시간을 줄일 수 있다. In addition, since only the frame is sent to the PON link through the address table, the efficiency of the link can be improved, and the search time can be reduced by searching the corresponding PON-tag only for the flagged addresses using flags when searching for an address.

또한, 이더넷 표준의 많은 변경은 기존 이더넷 망과의 호환성을 떨어뜨리고, 복잡한 구조는 구현의 난이도를 증가시키지만, 본 발명에 따르면, 여러 개의 논리적인 MAC을 두지 않고, 기존의 이더넷과 같이 하나의 MAC 이 존재하며, MAC 계층 이하의 계층 구조를 변경하지 않는다. In addition, many changes in the Ethernet standard reduce compatibility with existing Ethernet networks, and complex structures increase the difficulty of implementation, but according to the present invention, without having multiple logical MACs, one MAC can be used like an existing Ethernet. This exists and does not change the hierarchical structure below the MAC layer.

또한 이더넷 프레임의 형태를 변경하지 않아 이더넷 망과의 호환성을 유지할 수 있으며, 피어 투 피어를 지원하기 위한 에뮬레이션 블록의 기능을 단순화한다. 또한 피어 투 피어 통신을 위한 주소 테이블을 생성 및 관리를 효율적으로 할 수 있으며, 주소 테이블의 검색을 빠르게 할 수 있다. It also maintains compatibility with Ethernet networks without changing the form of Ethernet frames, and simplifies the function of the emulation block to support peer-to-peer. In addition, address tables for peer-to-peer communication can be created and managed efficiently, and address tables can be searched quickly.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 EPON의 개략적인 구조도이다. 1 is a schematic structural diagram of an EPON according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 EPON 계층 구조도이다.2 is an EPON hierarchical structure diagram according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 P2PE 및 FRM(Frame Reflection & Multiplexing)의 구조도이다.3 is a structural diagram of P2PE and Frame Reflection & Multiplexing (FRM) according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 P2PE 및 FRM 계층의 동작을 나타낸 예시도이다. 4 and 5 are exemplary views illustrating the operation of the P2PE and FRM layer according to an embodiment of the present invention.

Claims (11)

이더넷 기반의 PON(passive optical network)망에서 ONU(Optical Network Unit) 간의 피어 투 피어(peer-to-peer) 통신을 지원하는 통신 시스템에 있어서In a communication system supporting peer-to-peer communication between optical network units (ONUs) in an Ethernet-based passive optical network (PON) network 상기 OLT로부터 전송되는 프레임--프리앰블에 PON-tag가 첨부되어 있는 프레임 포함--을 수신하는 물리 계층; 및 A physical layer that receives a frame transmitted from the OLT, including a frame having a PON tag attached to a preamble; And 상기 물리 계층을 통하여 수신된 프레임을 처리하는 에뮬레이션 계층, MAC 계층, MAC 제어 계층, 및 MAC 에뮬레이션 계층을 포함하는 데이터 링크층Data link layer including an emulation layer, a MAC layer, a MAC control layer, and a MAC emulation layer to process frames received through the physical layer 을 포함하며,Including; 상기 데이터 링크층은 The data link layer is 상기 에뮬레이션 계층과 MAC 계층 사이에 위치되어 있으며 상기 ONU로부터 수신한 프레임의 PON-tag와 송신지 주소를 매칭하는 주소표 및 이의 거울 주소표를 생성 및 관리하는 P2PE 계층; 및A P2PE layer, located between the emulation layer and the MAC layer, for generating and managing an address table and a mirror address table thereof matching a PON-tag and a source address of a frame received from the ONU; And 상기 MAC 제어 계층과 MAC 에뮬레이션 계층 사이에 위치되어, 상기 프레임의 목적지 주소에 따라 프레임을 방송하거나 또는 상위 계층으로 전달하는 상향 처리, 하위 계층으로 프레임을 전달하는 하향 처리를 수행하는 FRM(Frame Reflecting & Multiplexing) 계층Frame Reflecting & FRM located between the MAC control layer and the MAC emulation layer to perform upstream processing for broadcasting a frame or forwarding the frame to a higher layer and downlink processing for a lower layer according to a destination address of the frame. Multiplexing layer 을 더 포함하는 통신 시스템.Communication system further comprising. 제1항에 있어서The method of claim 1 상기 P2PE 계층은 The P2PE layer is 상기 물리 계층으로부터 전달되는 제1 프레임을 수신하는 프레임 수신부;A frame receiving unit receiving a first frame transmitted from the physical layer; 상기 수신된 제1 프레임의 PON-tag와 송신지 주소를 매칭하는 주소표 및 이의 거울 주소표를 생성하는 주소표 처리부;An address table processor for generating an address table matching the PON-tag and the destination address of the received first frame and a mirror address table thereof; 상기 제1 프레임을 상위 계층으로 전달하는 프레임 처리부;A frame processor for transmitting the first frame to an upper layer; 상기 상위 계층으로부터 전달되는 제2 프레임을 수신하고, 상기 주소표를 검색하여 상기 제2 프레임의 목적지 주소에 해당하는 PON-tag를 찾는 검색부; 및A search unit for receiving a second frame transmitted from the upper layer and searching the address table to find a PON-tag corresponding to a destination address of the second frame; And 상기 목적지 주소에 해당하는 PON-tag를 상기 제2 프레임의 프리앰블에 첨부하여 물리 계층으로 전달하는 PON-tag 처리부PON-tag processing unit for attaching the PON-tag corresponding to the destination address to the preamble of the second frame to the physical layer 를 포함하는 통신 시스템.Communication system comprising a. 제2항에 있어서The method of claim 2 상기 FRM 계층은The FRM layer is 상위 주소표를 생성 및 관리하고, 상기 거울 주소표와 상위 주소표를 토대로 입력되는 제1 프레임의 목적지 주소를 판별하는 주소 판별부; 및An address determination unit configured to generate and manage an upper address table and to determine a destination address of a first frame input based on the mirror address table and the upper address table; And 상기 주소 판별 결과에 따라 제1 프레임을 상위로 포워딩하거나 ONU 쪽으로 반사시키거나 방송하는 상향 프레임 처리부An uplink frame processor for forwarding the first frame to the upper side, reflecting to the ONU, or broadcasting according to the address determination result 를 포함하는 통신 시스템.Communication system comprising a. 제3항에 있어서The method of claim 3, 상기 상향 프레임 처리부는The uplink frame processor 상기 제1 프레임의 목적지 주소가 EPON 망 외부의 주소이면 제1 프레임을 상위의 브리지로 올려보내고, If the destination address of the first frame is an address outside the EPON network, the first frame is uploaded to an upper bridge, 상기 제1 프레임의 목적지 주소가 상기 상위 주소표와 상기 거울 주소표에 없거나 방송 주소인 경우, 상위와 ONU 방향 모두로 제1 프레임을 방송하며,If the destination address of the first frame is not in the upper address table and the mirror address table or is a broadcast address, the first frame is broadcast in both upper and ONU directions. 상기 제1 프레임의 목적지 주소가 상기 거울 주소표에 있으면 하위 계층으로 제1 프레임을 되돌려보내는 통신 시스템.And if the destination address of the first frame is in the mirror address table, return the first frame to a lower layer. 제2항 또는 제3항에 있어서The method according to claim 2 or 3 상기 FRM 계층은 상위 계층으로부터 전달되는 제2 프레임의 목적지 주소를 상기 주소표에 플래그하는 하향 프레임 처리부를 더 포함하고,The FRM layer further includes a downlink frame processor that flags a destination address of a second frame transmitted from an upper layer in the address table. 상기 검색부는 상기 주소표에서 상기 하향 프레임 처리부가 플래그한 주소만을 검색하여 하향 프레임의 목적지 주소에 해당하는 PON-tag를 찾아서 PON-tag 처리부로 제공하는 통신 시스템.And the searcher searches only the addresses flagged by the downlink frame processor in the address table, finds a PON tag corresponding to a destination address of the downlink frame, and provides the PON tag to the PON-tag processor. 제5항에 있어서The method of claim 5 상기 PON-tag 처리부는 상기 제2 프레임의 목적지 주소가 상기 주소표에 없는 경우에는 방송 PON-tag를 상기 제2 프레임의 프리앰블에 첨부하여 물리 계층으로 전달하는 통신 시스템.And, if the destination address of the second frame is not in the address table, the PON-tag processor attaches a broadcast PON-tag to the preamble of the second frame and delivers the PON-tag to the physical layer. 제1항에 있어서The method of claim 1 상기 FRM 계층은 상위에서 내려온 제2 프레임과 FRM 내에서 반사되는 프레임간의 다중화 기능을 수행하는 통신 시스템.The FRM layer performs a multiplexing function between a second frame descended from the upper layer and a frame reflected in the FRM. 이더넷 기반의 PON 망에서 ONU 간의 피어 투 피어 통신을 지원하는 시스템의 통신 방법에 있어서A communication method of a system supporting peer-to-peer communication between ONUs in an Ethernet-based PON network a) 상기 ONU로부터 전달되는 제1 프레임을 수신하는 단계;a) receiving a first frame delivered from the ONU; b) 상기 수신된 제1 프레임의 PON-tag와 송신지 주소를 매칭하는 주소표 및 이의 거울 주소표를 생성하는 단계;b) generating an address table and a mirror address table thereof matching the PON-tag and the source address of the received first frame; c) 상위 주소표를 생성 및 관리하고, 상기 거울 주소표와 상위 주소표를 토대로 입력되는 제1 프레임의 목적지 주소를 판별하는 단계; 및c) generating and managing an upper address table and determining a destination address of a first frame input based on the mirror address table and the upper address table; And d) 상기 주소 판별 결과에 따라 제1 프레임을 상위로 포워딩하거나 ONU 쪽으로 반사시키거나 방송하는 단계d) forwarding the first frame upward, reflecting or broadcasting to the ONU according to the address determination result; 를 포함하는 통신 방법.Communication method comprising a. 제8항에 있어서The method of claim 8 e) 상위 계층으로부터 전달되는 제2 프레임을 수신하고, 상기 주소표를 검색하여 상기 제2 프레임의 목적지 주소에 해당하는 PON-tag를 찾는 단계; 및e) receiving a second frame transmitted from an upper layer, searching the address table and finding a PON-tag corresponding to a destination address of the second frame; And f) 상기 목적지 주소에 해당하는 PON-tag를 상기 제2 프레임의 프리앰블에 첨부하여 물리 계층으로 전달하는 단계f) attaching the PON-tag corresponding to the destination address to the preamble of the second frame and forwarding it to the physical layer 를 더 포함하는 통신 방법.Communication method further comprising. 제8항에 있어서The method of claim 8 상기 d) 단계는 Step d) 상기 제1 프레임의 목적지 주소가 EPON 망 외부의 주소이면 제1 프레임을 상위의 브리지로 올려보내는 단계;Uploading the first frame to an upper bridge if the destination address of the first frame is an address outside the EPON network; 상기 제1 프레임의 목적지 주소가 상기 상위 주소표와 상기 거울 주소표에 없거나 방송 주소인 경우, 상위와 ONU 방향 모두로 제1 프레임을 방송하는 단계; 및If the destination address of the first frame is not in the upper address table and the mirror address table or is a broadcast address, broadcasting the first frame in both upper and ONU directions; And 상기 제1 프레임의 목적지 주소가 상기 거울 주소표에 있으면 하위 계층으로 제1 프레임을 되돌려보내는 단계Returning the first frame to a lower layer if the destination address of the first frame is in the mirror address table 를 포함하는 통신 방법.Communication method comprising a. 제9항에 있어서The method of claim 9 상기 e) 단계는 Step e) 상기 상위 계층으로부터 전달되는 제2 프레임의 목적지 주소를 상기 주소표에 플래그하는 단계; 및Flagging, in the address table, a destination address of a second frame transmitted from the upper layer; And 상기 주소표에서 플래그한 주소만을 검색하여 하향 프레임의 목적지 주소에 해당하는 PON-tag를 찾는 단계Searching for only the address flagged in the address table to find a PON-tag corresponding to a destination address of a downlink frame; 를 포함하는 통신 방법.Communication method comprising a.
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