KR100550004B1 - Ｔｄｍ 전용선 수용을 위한 수동광네트워크에서의ｏｎｕ,ｏｌｔ 및 ｔｄｍ 전용선 수용 방법 - Google Patents

Ｔｄｍ 전용선 수용을 위한 수동광네트워크에서의ｏｎｕ,ｏｌｔ 및 ｔｄｍ 전용선 수용 방법 Download PDF

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Abstract

TDM 전용선을 수용하기 위한 수동광네트워크에서의 ONU, OLT 및 TDM 프레임 처리방법이 개시된다. 클럭발생부는 외부로부터 입력된 클럭동기패킷을 기초로 클럭을 생성한다. TDM 정합부는 TDM 전용선과 정합하여 TDM 프레임을 상기 클럭에 동기하여 송수신한다. 이더넷 정합부는 이더넷 프레임을 송수신한다. 데이터변환부는 TDM 정합부에 의해 수신된 TDM 프레임을 이더넷 프레임으로 변경하여 이더넷 정합부로 출력하고, 이더넷 정합부에 의해 수신된 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변경하여 TDM 정합부로 출력한다. 본 발명에 따르면, 수동광네트워크의 ONU 및 OLT에서 TDM 전용선을 수용하므로, 가입자 접속망 설치 및 운용 비용을 절감하는 효과가 있다
클럭동기패킷, TDM 프레임, 이더넷 프레임, 수동광네트워크

Description

ＴＤＭ 전용선 수용을 위한 수동광네트워크에서의 ＯＮＵ,ＯＬＴ 및 ＴＤＭ 전용선 수용 방법{Optical network unit and optical line terminal for providing TDM private line in passive optical network and method therefor}
도 1은 종래의 TDM 망으로 구성된 시스템 및 종래의 EPON으로 구성된 시스템을 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 EPON으로 구성된 시스템을 도시한 도면,
도 3a은 본 발명에 따른 수동광네트워크에서 TDM 전용선을 수용하는 ONU(Optical network unit)의 일 실시예를 도시한 블록도,
도 3b는 본 발명에 따른 수동광네트워크에서 TDM 전용선을 수용하는 ONU의 다른 실시예를 도시한 블록도,
도 3c는 본 발명에 따른 수동광네트워크에서 TDM 전용선을 수용하는 ONU의 다른 실시예를 도시한 블록도,
도 3d는 본 발명에 따른 수동광네트워크에서 TDM 전용선을 수용하는 모듈의 일 실시예를 도시한 블록도,
도 4a는 본 발명에 따른 수동광네트워크에서 TDM 전용선을 수용하는 OLT(Optical Line Terminal)의 일 실시예를 도시한 블록도,
도 4b는 본 발명에 따른 수동광네트워크에서 TDM 전용선을 수용하는 OLT의 다른 실시예를 도시한 블록도,
도 4c는 본 발명에 따른 수동광네트워크에서 TDM 전용선을 수용하는 모듈의 일 실시예를 도시한 블록도,
도 5는 본 발명에 따른 이더넷 프레임의 구조를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 ONU에서의 TDM 전용선 수용 방법의 흐름을 도시한 도면,
도 7a는 본 발명에 따른 OLT에서의 TDM 전용선 수용 방법의 흐름을 도시한 도면, 그리고,
도 7b는 본 발명에 따른 OLT에서의 TDM 전용선 수용 방법의 다른 흐름을 도시한 도면이다.
본 발명은 수동광네트워트(PON)에서 ONU 및 OLT에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 수동광네크워크에서 TDM 전용선을 수용하기 위한 ONU, OLT 및 방법에 관한 것이다.
PON은 광케이블 망을 통해 가입자단말장치로 신호를 전달하는 시스템이다. 이 시스템은 PON이 어느 위치에서 종말 처리되느냐에 따라, FTTC(Fiber To The Curb), FTTB(Fiber To The Building) 또는 FTTH(Fiber To The Home) 등으로 나뉘어진다. PON은 통신회사에 설치되어 있는 한 대의 OLT(Optical Line Terminal)와 가 입자 부근에 설치되어 있는 다수의 ONU(Optical Network Unit)로 구성되는데, 대개 최대 32개의 ONU가 한 대의 OLT에 연결될 수 있다. PON에서 passive 즉 "수동"이란 일단 신호가 네트워크를 통해 지나가기 시작하면 광전송을 위해 전력 에너지 또는 활성 전자부품이 더 이상 필요 없다는 것을 의미한다.
PON은 하나의 단독형 시스템에서, 하향으로 622 Mbps, 상향으로 155 Mbps의 대역폭을 사용자에게 제공할 수 있으며, 이 대역폭은 다수의 PON 사용자들에게 할당될 수 있다. PON은 또한 케이블TV 시스템과 같은 대규모 시스템과 인근의 빌딩 또는 동축케이블을 이용하는 가정용 이더넷 네트워크 사이에서 트렁크로 이용될 수도 있다. PON 망은 사용하는 프로토콜에 따라 ATM 프로토콜을 수용하는 APON, 이더넷 프로토콜을 수용하는 EPON, ATM과 이더넷을 동시에 수용하는 GPON으로 구분된다.
도 1은 종래의 TDM 망으로 구성된 시스템 및 종래의 EPON으로 구성된 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 TDM 망은 사설자동전화교환기(100), T1/E1 전용선, 로컬교환기(110) 및 PSTN(120)으로 구성된다. 종래의 EPON으로 구성된 시스템은 ONU(130), OLT(140) 및 PSDN/IP(150)로 구성된다. 종래의 EPON 및 TDM 망은 별도로 설치되어 별도로 관리된다.
T1/E1 트렁크 데이터를 IP 망으로 전달할 수 있도록 E1/T1 데이터를 패킷화하여 PSTN 망 대신 고속의 IP 망으로 데이터를 전달하는 IP 망에서의 T1/E1 트렁크 제공 방법 및 장치는 미국 특허공보 제6,459,708호에 개시되어 있다. 그러나, 이 방법은 IP망에서 계층3으로 라우팅되므로 지연 및 지연 변이가 큰 문제점이 있으며, 종단간 클럭동기가 어려운 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 수동광네트워크(PON)에서 TDM 전용선을 수용하고, 수동광네트워크에서 TDM 프레임의 지연 및 지연변이를 극복하기 위 한 수동광네트워크에서의 TDM 전용선 수용장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 TDM 전용선을 수용하기 위한 수동광네트워크에서의 ONU의 일 실시예는, 외부로부터 입력된 클럭동기패킷을 기초로 클럭을 생성하는 클럭발생부; TDM 전용선과 정합하여 TDM 프레임을 상기 클럭에 동기하여 송수신하는 TDM 정합부; 이더넷 프레임을 송수신하는 이더넷 정합부; 및 상기 TDM 정합부에 의해 수신된 TDM 프레임을 이더넷 프레임으로 변경하여 상기 이더넷 정합부로 출력하고, 상기 이더넷 정합부에 의해 수신된 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변경하여 상기 TDM 정합부로 출력하는 데이터변환부;를 갖는다.
바람직하게는, 수동광네트워크와 정합하여 수동광네트워크로부터 수신한 이더넷 프레임을 상기 이더넷 정합부 또는 이더넷과 연결되는 포트로 출력하고, 상기 이더넷 정합부 및 상기 이더넷과 연결되는 포트로부터 수신한 이더넷 프레임을 각 이더넷 프레임에 고유한 주파수대역으로 송신하는 광네트워크정합부를 더 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 TDM 전용선을 수용하기 위한 수동광네트워크에서의 OLT의 일 실시예는, TDM 전용선과 정합하여 TDM 프레임을 송수신하는 TDM 정합부; 상기 TDM 프레임으로부터 클럭을 추출하는 클럭추출부; 상기 TDM 정합부로부터 수신한 TDM 프레임을 이더넷 프레임으로 변경하고, 상기 클럭추출부에 의해 추출된 클럭을 기초로 클럭동기패킷을 생성하는 데이터변환부; 및 상기 클럭동기패킷 및 상기 이더넷프레임을 송신하는 이더넷 정합부;를 갖는다.
바람직하게는, 수동광네트워크와 정합하여 상기 수동광네트워크로부터 수신한 이더넷 프레임을 상기 이더넷정합부 또는 이더넷과 연결되는 포트로 출력하고, 상기 이더넷정합부 및 상기 이더넷과 연결되는 포트로부터 수신한 이더넷 프레임을 각 이더넷 프레임에 고유한 주파수대역으로 송신하는 광네트워크정합부를 더 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 ONU에서의 TDM 전용선 수용방법의 일 실시예는, 수동광네트워크로부터 이더넷 프레임을 수신하는 단계; 상기 수신한 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변환하는 단계; 외부로부터 전송받은 클럭동기패킷을 기초로 클럭을 생성하는 단계; 및 상기 TDM 프레임을 상기 클럭에 동기하여 TDM 전용선으로 송신하는 단계;를 갖는다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 OLT에서의 TDM 전용선 수용방법의 일 실시예는, TDM 전용선으로부터 TDM 프레임을 수신하는 단계; 상기 TDM 프레임으로부터 클럭신호를 추출하는 단계; 상기 TDM 프레임을 이더넷 프레임으로 변경하고, 상기 추출된 클럭신호를 기초로 클럭동기패킷을 생성하는 단계; 상 기 이더넷 프레임 및 상기 클럭동기패킷을 수동광네트워크로 출력하는 단계;를 갖는다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 OLT에서의 TDM 전용선 수용방법의 다른 실시예는, 수동광네트워크로부터 이더넷 프레임을 수신하는 단계; 상기 수신한 이더넷 프레임의 목적지주소를 기초로 이더넷과 연결되는 제1포트 및 TDM 전용선과 연결되는 제2포트 중 어느 하나를 출력포트로 결정하는 단계; 상기 제1포트로부터 출력된 이더넷 프레임을 이더넷으로 전송하는 단계; 상기 제2포트로부터 출력된 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변환하는 단계; 상기 TDM 프레임을 TDM 전용선으로 송신하는 단계;를 갖는다.
본 발명에 따르면, 수동광네트워크의 ONU 및 OLT에서 TDM 전용선을 수용하므로, 가입자 접속망 설치 및 운용 비용을 절감하는 효과가 있다.
도 2는 본 발명에 따른 TDM 망과 이더넷이 EPON으로 통합된 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 TDM(Time Division Multiplexing) 망과 이더넷이 통합된 시스템은 PABX(Private Automatic Branch eXchange)(210), 가입자 단말장치(200,220), ONU(Optical Network Unit)(230), OLT(Optical Line Terminal)(240), 로컬교환기(250), PSTN(260) 및 PSDN/IP(270)로 구성된다.
OLT(240)는 PSDN/IP(270)인 패킷교환망 및 PSTN(260)의 로컬교환기(250)와 연결된다. OLT(240)와 ONU(230)는 수동광네트워크(EPON)로 연결된다. 하나의 OLT는 스플리터(splitter)를 통하여 수개의 ONU와 연결가능하다. ONU(230)는 이더넷을 통 하여 가입자 단말장치(220)와 연결될 뿐만 아니라, TDM 전용선을 통하여 PABX(210)와 연결된다. TDM 전용선으로는 T급 회선 또는 E급 회선이 사용될 수 있다.
OLT(240)와 로컬교환기(250)사이의 연결 및 ONU(230)와 PABX(210)사이의 연결을 위한 ONU(230) 및 OLT(240)의 기능과 구성은 도 3a 내지 도 4c를 참조하여 상세히 설명한다.
도 3a는 본 발명에 따른 TDM 전용선을 수용하는 ONU의 일 실시예에 따른 블록도이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명에 따른 ONU(230)는 이더넷 정합부(302,304,306), TDM제어부(308), 스위치부(310) 및 광네트워크 정합부(312)로 구성된다.
이더넷 정합부(302,304,306)는 가입자 단말장치가 존재하는 이더넷과 연결되어 이더넷 프레임을 송수신한다. 즉, 이더넷으로부터 수신한 이더넷 프레임을 스위치부(310)로 전송하고, 스위치부(310)로부터 수신한 이더넷 프레임을 이더넷으로 전송한다. 이더넷 정합부(302,304,306)와 스위치부(310)사이의 인터페이스는 MII(Media Independent Interface)에 의해 연결되며, 그 외의 인터페이스에 의한 연결도 가능하다. 스위치부(310)와 연결된 이더넷 정합부(302,304,306)는 스위치의 포트수에 따라 수개 이상이 존재할 수 있다.
TDM 제어부(308)는 TDM 전용선으로부터 수신한 TDM 프레임을 이더넷 프레임으로 변환한 후 스위치부(310)로 전송하고, 스위치부(310)로부터 수신한 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변환한 후 TDM 전용선으로 전송한다. TDM 전용선으로는 T급 회선 또는 E급 회선이 사용되며, 그 외 TDM을 지원하는 다른 회선의 사용도 가능하 다. 여기서, TDM 프레임은 타임슬롯으로 구분된 각 데이터의 집합이다.
TDM 제어부(308)는 TDM 프레임의 정확한 송수신을 위하여 로컬교환기의 클럭과 동기하여 TDM 프레임을 TDM 전용선으로 전송한다. TDM 제어부(308)가 로컬교환기의 클럭정보를 얻는 방법에는 PSTN의 로컬교환기와 연결된 OLT로부터 로컬교환기의 클럭정보를 패킷으로 전달받는 방법과 TDM프레임속에 내재된 클럭정보를 추출하는 방법이 있다. TDM 제어부(308)에 대하여는 도 3d를 참조하여 상세하게 설명한다.
광네트워크 정합부(312)는 EPON과 정합하여 EPON으로부터 수신한 이더넷 프레임을 스위치부(310)로 전송하거나, 스위치부(310)로부터 수신한 이더넷프레임을 EPON으로 전송한다.
스위치부(310)는 이더넷 정합부(302,304,306), TDM 제어부(308) 및 광네트워크 정합부(312)와 연결된 포트를 포함하고, 각 포트로부터 수신되는 이더넷 프레임을 이더넷 프레임의 목적지 주소가 연결된 포트로 전송한다.
스위치부(310)는 이더넷 정합부(302,304,306) 및 TDM 제어부(308)로 부터 수신되는 이더넷 프레임을 역다중화하여 광네트워크 정합부(312)로 출력하고, 광네트워 정합부(312)로부터 수신되는 이더넷 프레임을 다중화하여 이더넷 정합부(302,304,306) 또는 TDM 제어부(308)로 출력하는 멀티플렉서로도 구현이 가능하다. 스위치부(310)와 광네트워크 정합부(312)는 GMII(Gigabit Media Independent Interface)로 연결되며 그외의 인터페이스 연결이 가능하다.
스위치부(310)는 TDM 제어부(308)로부터 수신하는 이더넷 프레임 및 TDM 제 어부(308)로 출력하는 이더넷 프레임에게 최우선 출력순서를 부여한다. 광네트워크 정합부(312)는 TDM 제어부(308)로부터 출력된 이더넷 프레임을 미리 할당된 고정 주파수대역으로 송신하거나 일반적인 이더넷과 동일한 방식으로 송신할 수 있다. 이로써, TDM 프레임의 지연문제는 해결된다.
도 3b는 본 발명에 따른 TDM 전용선을 수용하는 EPON에서의 ONU의 다른 실시예에 따른 블록도이다.
도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 EPON에서의 ONU는 이더넷 정합부(322,324,326), TDM 제어부(328), 스위치부(330) 및 광네트워크 정합부(332)로 구성된다. 이더넷 정합부(322,324,326)는 도 3a를 참조하여 설명한 이더넷 정합부(302,304,306)와 구성 및 기능이 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
TDM 제어부(328)의 구성과 기능은 도 3a를 참조하여 설명한 TDM 제어부(308)와 동일하나 그 연결관계에 있어서, 도 3a와 달리 스위치부(330)가 아닌 광네크워크 정합부(332)에 직접 연결된다. 스위치부(330)는 도 3a와 달리 TDM 제어부와 연결되지 않는 점을 제외하고는 그 구성과 기능이 도 3a의 스위치부(310)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
광네트워크 정합부(332)는 EPON으로부터 수신한 이더넷 프레임을 스위치부(330) 및/또는 TDM 제어부(328)로 전송한다. 광네트워크 정합부(332)는 TDM 제어부(328)로부터 출력된 이더넷 프레임을 미리 할당된 주파수 대역으로 송신한다. 이로써, TDM 프레임의 지연을 방지할 수 있다. 광네트워크 정합부(332)는 EPON으로부터 수신한 이더넷 프레임을 스위치부(330) 및 TDM 제어부(328)로 모두 출력할 수 있다. 그러나, 광네트워크 정합부(332)는 멀티플렉서의 기능을 포함하여 스위치부(330) 및 TDM 제어부(328)로부터 수신한 이더넷프레임을 EPON으로 역다중화하여 출력하거나, EPON으로부터 수신한 이더넷 프레임을 다중화하여 스위치부(330) 또는 TDM 제어부(328)로 출력하는 것이 바람직하다. TDM 제어부(328)와 광네트워크사이의 인터페이스는 MII(Media Independent Interface) 또는 GMII(Gigabit Media Independent Interface)로 연결된다. 이 외에 TDM 제어부(328)와 광네트워크 정합부(3320)는 서로간에 약정된 다른 인터페이스로 연결될 수 있다.
도 3c는 본 발명에 따른 TDM 전용선을 수용하는 EPON에서의 ONU의 다른 실시예에 따른 블록도이다.
도 3c를 참조하면, 본 발명에 따른 EPON에서의 ONU는 이더넷 정합부(342,344,346), TDM 제어부(348), 다중화부(350) 및 광네트워크 정합부(352)로 구성된다. 이더넷 정합부(342,344,346), TDM 제어부(348) 및 광네트워크 정합부는(352) 도 3a를 참조하여 설명한 이더넷 정합부(302,304,306), TDM 제어부(308) 및 광네트워크 정합부(312)와 기능과 구성이 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
다중화부(350)는 수개의 이더넷 정합부(342.344,346) 및 TDM 제어부(348)로부터 수신한 이더넷 프레임을 역다중화하여 광네트워크 정합부(352)로 출력하고, 광네트워크 정합부(352)로부터 수신한 이더넷 프레임을 다중화하여 이더넷 정합부(342,344,346) 또는 TDM 제어부(348)로 출력한다.
도 3d는 본 발명에 따른, EPON에서의 ONU의 구성요소중 TDM 제어부의 일 실 시예에 따른 블록도이다.
도 3d를 참조하면, 본 발명에 따른 TDM 제어부(360)는 TDM 정합부(362), 데이터변환부(364), 이더넷 정합부(366) 및 클럭발생부(368)로 구성된다.
TDM 정합부(362)는 TDM 전용선과 정합하여 TDM 프레임을 송수신한다. 즉, TDM 전용선으로부터 수신한 TDM 프레임을 데이터변환부(364)로 전송하고, 데이터변환부(364)로부터 수신한 TDM 프레임을 클럭에 동기하여 TDM 전용선으로 출력한다. 클럭에 대하여는 클럭발생부(368)에서 상세히 설명한다. TDM 정합부(362)는 하나 이상의 TDM 전용선과 정합되고, TDM 정합부(362)와 데이터변환부(364)사이는 TDM 정합부(362)에 정합된 TDM 전용선과 동일한 라인수로 연결된다. 각 TDM 전용선으로 TDM 정합부(362)로 입력되는 TDM 프레임은 데이터변환부(362)와 연결된 각 라인으로 출력되고, 데이터변환부(364)로부터 출력되는 각 TDM 프레임은 각 TDM 전용선으로 출력된다.
데이터변환부(364)는 TDM 정합부(362)로부터 수신한 TDM 프레임을 이더넷 프레임으로 변환하여 이더넷 정합부로 출력한다. 또한 데이터변환부(364)는 이더넷정합부(366)로부터 수신한 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변환하여 TDM 정합부(362)로 출력한다. TDM 프레임을 위한 이더넷 프레임구조는 도 5를 참조하여 상세히 설명한다. 데이터변환부(364)에서 변환된 TDM 프레임은 클럭에 동기하여 TDM 정합부(362)로 출력된다. TDM 프레임을 수신한 TDM 정합부(362)는 클럭에 동기하여 TDM 프레임을 TDM전용선으로 출력한다.
클럭발생부(368)는 TDM 프레임의 송수신을 위한 클럭을 생성한다. 클럭발생 부는 PSTN의 로컬교환기(250)와 연결되어있는 OLT(240)로부터 전송받은 클럭정보를 포함하는 클럭동기패킷으로부터 클럭을 발생하거나, TDM 프레임에 내재되어 있는 클럭정보를 추출하여 클럭을 발생한다. 클럭동기패킷은 OLT(240)에 의해 ONU(230)로 일정시간간격으로 주기적으로 전달된다.
이더넷 정합부(366)는 도 3a의 경우처럼 스위치부(310)에 연결되어 이더넷 프레임을 송수신하거나, 도 3b의 경우처럼 광네트워크 정합부(332)에 직접 연결되어 이더넷 프레임을 송수신한다. 이더넷 정합부(362)는 스위치부(310)나 광네트워크 정합부(332) 중 어느 곳과 연결되더라도 이더넷 프레임을 송수신하는 기능은 동일하다. 따라서, 본 발명에 따른 TDM 제어부(360)는 별도로 제작되어 ONU(230)에 부가될 수 있다.
도 4a는 본 발명에 따른 TDM 전용선을 수용하는 EPON에서의 OLT의 일 실시예에 따른 블록도이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명에 따른 EPON에서의 OLT는 광네트워크 정합부(402,404), 스위치부(406), 이더넷 정합부(408,410,412) 및 TDM 제어부(414,416)로 구성된다. TDM 제어부(414)는 PSTN의 로컬교환기(418,420)와 연결된다. 또한, TDM 제어부(414,416)는 OLT(400)에 포함되어 구현되거나 이더넷 정합부(412)와 연결되어 외부에 독립된 장치로 구현될 수 있다.
광네트워크 정합부(402)는 EPON과 정합하여 이더넷 프레임을 송수신한다. 즉, EPON으로부터 수신한 이더넷 프레임을 스위치부(406)로 전송하고, 스위치부(406)로부터 수신한 이더넷 프레임을 EPON으로 전송한다. 본 발명에 따른 OLT(400)에는 두개 이상의 광네트워크 정합부(402,404)가 존재할 수 있으며 각각의 광네트워크 정합부(402,404)는 스위치부(406)와 연결된다.
스위치부(406)는 광네트워크 정합부(402,404)로부터 수신한 이더넷 프레임, 이더넷 정합부(408,410,412)로부터 수신한 이더넷 프레임 및 TDM 제어부(414)로부터 수신한 이더넷 프레임에 대하여 스위칭동작을 수행한다. 스위칭 동작이라 함은 이더넷 프레임의 목적지가 존재하는 포트로 이더넷 프레임을 출력하는 것을 말한다. 목적지가 존재하는 포트를 찾기 위하여 이더넷 프레임의 MAC 주소를 이용하는 것이 일반적이며, 이더넷 프레임이 IP 주소를 포함하고 있다면 IP 주소를 기초로 스위칭 동작을 수행할 수 있다. 스위치부(406)는 TDM 제어부(414)로부터 수신한 이더넷 프레임을 제일 먼저 출력되도록 출력순서를 정한다. 이로써, TDM 프레임의 지연을 방지할 수 있다.
이더넷 정합부(408,410,412)는 이더넷과 정합하여 이더넷 프레임을 송수신한다. 여기서 이더넷은 저속의 이더넷 뿐만 아니라 고속 이더넷 즉, 기가비트 이더넷(GE/10GE)을 포함한다. 이더넷 정합부(408,410,412)는 각 이더넷 규약에 따라 이더넷과 정합한다.
TDM 제어부(414)는 스위치부(406)로부터 수신한 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변환하여 TDM 전용선으로 출력한다. 또한, TDM 제어부(414)는 TDM 전용선으로부터 수신한 TDM 프레임을 이더넷 프레임으로 변환하여 스위치부(406)로 출력한다. TDM 제어부(414)는 TDM 전용선을 통하여 PSTN의 로컬교환기(420)와 연결된다. TDM 제어부(414,416)는 스위치부(406)와 연결되어 OLT 내에 구현되거나, 이더넷정합부(412)와 연결되어 OLT와 분리되어 구현될 수 있다.
광네트워크 정합부(402,404), 스위치부(406), 이더넷 정합부(408,410,412) 및 TDM 제어부(414)는 GMII로 연결되며, 그 외에 다른 인터페이스로 연결될 수 있다.
도 4b는 본 발명에 따른 TDM 전용선을 수용하는 EPON에서의 OLT의 다른 실시예에 따른 블록도이다.
도 4b를 참조하면, 본 발명에 따른 EPON에서의 OLT는 광네트워크 정합부(432,434), 스위치부(436), 이더넷 정합부(438,440,442) 및 TDM 제어부(444)로 구성된다. TDM 제어부(444)는 TDM 전용선을 통하여 PSTN의 로컬교환기(446)와 연결된다.
광네트워크 정합부(432,434)는 EPON과 정합하여 이더넷 프레임을 송수신한다. EOPN으로부터 수신한 이더넷 프레임을 스위치부(436) 또는 TDM 제어부(444)로 전송하고, 스위치부(436) 또는 TDM 제어부(444)로부터 수신한 이더넷 프레임을 EPON으로 전송한다. 광네트워크 정합부(432,434)는 본 발명에 따른 OLT에서 두 개 이상 존재할 수 있다. 광네트워크 정합부(432,434)는 EPON으로부터 수신한 이더넷 프레임을 다중화하여 스위치부(436) 또는 TDM 제어부(444)로 전송한다. 광네트워크 정합부(432,434)는 TDM 제어부(444)로부터 전송된 이더넷 프레임을 EPON으로 전송할 경우 TDM 제어부를 위하여 미리 설정된 고정 주파수대역으로 출력하여 TDM 프레임의 지연을 방지한다.
스위치부(436)는 광네트워크 정합부(432,434)로부터 수신한 이더넷 프레임 및 이더넷 정합부(438,440,442)로부터 수신한 이더넷 프레임을 이더넷 프레임의 목적지가 연결된 포트로 출력한다. 스위치부(436)의 스위칭동작은 이더넷 프레임의 MAC주소 또는 IP 주소를 기초로 수행한다. 스위치부(436)는 수신한 이더넷 프레임의 목적지를 모를 경우 수신한 포트를 제외한 모든 포트로 이더넷 프레임을 출력하는 브로드캐스팅을 수행한다. 스위치부(436)가 브로드캐스팅을 하는 경우 TDM 제어부(444)는 스위치부(436)에 연결되어 있지 않으므로 브로드캐스팅의 영향을 받지 않는다.
TDM 제어부(444)는 광네트워크 정합부(432,434)로부터 수신한 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변환한 후 TDM 전용선으로 출력하고, TDM 전용선으로부터 수신한 TDM 프레임을 이더넷 프레임으로 전환하여 광네트워크 정합부(432,434)로 출력한다. TDM 제어부(444)는 PCM(Pulse Code Modulation)을 이용하여 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변환한다. TDM 제어부(444)는 OLT의 내부에 구현되거나, 이더넷 정합부(438,440,442)와 연결되어 OLT의 외부에 구현될 수 있다.
이더넷 정합부(438,440,442)는 도 4a를 참조하여 설명한 이더넷 정합부와 구성과 기능이 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 4c는 본 발명에 따른 OLT의 TDM제어부의 일 실시예에 따른 블록도이다.
도 4c를 참조하면, 본 발명에 따른 TDM 제어부는 이더넷 정합부(462), 데이터변환부(464), TDM 정합부(466) 및 클럭추출부(468)로 구성된다.
이더넷 정합부(462)는 외부로부터 수신한 이더넷 프레임을 데이터변환부로 전송하거나 데이터변환부(464)로부터 수신한 이더넷 프레임을 외부로 출력한다. 이 더넷 정합부(462)는 데이터변환부(464)와 복수개의 MII인터페이스로 연결될 수 있으며, 복수개의 인터페이스로 연결될 경우 다중화/역다중화의 기능을 수행한다. TDM 정합부(466)는 TDM 전용선과 정합하여 TDM 프레임을 송수신한다. TDM 전용선으로는 T1/E1/DS3/STM1등이 사용될 수 있다.
데이터 변환부(464)는 이더넷 정합부(462)로부터 수신한 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변환하여 TDM 정합부(466)로 전송하거나, TDM 정합부(466)로부터 수신한 TDM 프레임을 이더넷 정합부(462)로 전송한다. 이더넷 정합부(462)는 도 4a의 스위치부(406) 또는 도 4b의 광네트워크 정합부(432,434)와 연결된다.
클럭추출부(468)는 수신된 TDM 프레임으로부터 클럭정보를 추출한다. 데이터변환부(464)는 클럭추출부(468)에 의해 추출된 클럭정보를 기초로 클럭동기패킷을 생성한다. 생성된 클럭동기패킷은 ONU로 전송된다.
도 5는 본 발명에 따른 TDM 프레임을 위한 이더넷 프레임의 구조를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 이더넷 프레임의 구조는 이더넷 MAC(502), IP/UDP 헤더(504), TDM 데이터(506,508,510) 및 FCS(512)로 구성된다.
이더넷 MAC(502)에는 이더넷의 각 단말장치의 주소가 기록된다. IP/UDP 헤더(504)에는 IP주소가 기록된다. TDM 데이터(506,508,510)에는 TDM 전용선으로부터 수신되는 TDM 프레임이 기록된다. FCS(512)는 데이터의 전송에러를 검출하기 위하여 사용된다.
도 5의 이더넷 프레임 구조는 다양한 형태로 변형되어 사용될 수 있으며, 이 더넷으로 전달된 후 TDM 프레임의 각각의 타입슬롯인 TDM 데이터1(506), TDM 데이터2(508) 및 TDM 데이터3(510) 등이 서로 순서가 바뀌지 않고 전달되는 조건을 만족하면 된다.
도 6은 본 발명에 따른 ONU에서의 TDM 전용선 수용방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 광네트워크 정합부(312)는 수동광네트워크로부터 이더넷 프레임을 수신한다(S600). 광네트워크 정합부(312)는 미리 할당된 주파수대역으로 이더넷 프레임을 송수신한다. TDM 제어부(308)에 의해 TDM 전용선으로부터 수신되어 이더넷 프레임으로 변환된 데이터는 광네트워크 정하부(312)에 의해 미리 할당된 주파수대역으로 전송됨으로써 데이터의 지연이 방지된다.
스위치부(310)는 광네트워크 정합부(312)가 수신한 이더넷 프레임의 목적지 주소를 기초로 출력포트를 결정한다(S602). 스위치부(310)는 이더넷과 연결되는 포트 및 TDM 전용선과 연결되는 포트로 구성되고, 각 포트는 두 개 이상 존재 할 수 있다. 스위치부(310)는 TDM 프레임의 지연을 방지하기 위하여 TDM 전용선과 연결되는 포트로의 출력을 최우선으로 한다. 스위치부(310)는 TDM 전용선과 연결되는 포트를 포함하지 아니하고, 광네크워크정합부(332)가 TDM 전용선과 연결되는 포트를 포함하도록 구성할 수 있다. 광네트워크정합부(332)가 TDM 전용선과 연결되는 포트트 포함하도록 구성하는 경우 TDM 전용선은 스위치부(330)의 브로드캐스팅(broadcasting)의 영향을 받지 않으며, 스위치부(330)에 의한 TDM 데이터의 지연도 방지된다.
이더넷 프레임이 TDM 전용선과 연결되는 포트로 출력되는 경우(S604), 데이터변환부(364)는 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변경한다(S606). 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변경하는 과정에는 PCM(Pulse Code Modulation)이 사용된다.
TDM 정합부(362)는 TDM 프레임을 TDM 전용선으로 출력한다(S608). 클럭발생부(368)는 OLT로부터 전송된 클럭동기패킷으로부터 클럭을 생성하고, TDM 정합부(362)는 생성된 클럭에 동기하여 TDM 프레임을 TDM 전용선으로 출력한다(S608).
이더넷 프레임이 스위치부(310)에 의해 이더넷과 연결된 포트로 출력되는 경우에(S604), 이더넷 정합부(302,304,306)는 이더넷 프레임을 이더넷으로 출력한다(S610).
도 6을 참조하여 설명한 TDM 전용선 수용방법의 흐름은 수동광네트워크로부터 이더넷 가입자 또는 TDM 전용선 가입자 방향으로의 데이터 흐름을 도시한 도면이다. 이와 반대 방향으로의 데이터 흐름은 각 단계에서의 수행과정을 역으로 수행함으로써 가능하다.
도 7a은 본 발명에 따른 OLT에서의 TDM 전용선 수용 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 7a을 참조하면, 광네트워크 정합부(402,404)는 수동광네트워크로부터 이더넷 프레임을 수신한다(S700). 광네트워크 정합부(402,404)는 TDM 프레임을 위하여 미리 할당된 주파수 대역으로 이더넷 프레임을 수신한다(S700).
스위치부(406)는 수신한 이더넷 프레임의 목적지 주소를 기초로 이더넷과 연 결된는 포트 및 TDM 전용선과 연결되는 포트 중 어느 하나를 출력포트로 결정한다(S702).
이더넷 프레임이 TDM 전용선과 연결되는 포트로 출력되는 경우에(S704), 데이터변환부(464)는 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변경한다(S706). 데이터변환부(464)는 PCM(pulse code modulation)을 이용하여 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변경한다. TDM 정합부(466)는 TDM 프레임을 TDM 전용선으로 출력한다(S708). TDM 정합부(464)는 PSTN의 로컬교환기와 연결된다.
이더넷 프레임이 이더넷과 연결되는 포트로 출력되는 경우에(S704), 이더넷 정합부(438,440,442)는 이더넷 프레임을 이더넷으로 출력한다.
도 7b는 본 발명에 따른 OLT에서 TDM 전용선 수용 방법의 다른 흐름을 도시한 도면이다.
도 7b를 참조하면, TDM 정합부(466)는 TDM 전용선으로부터 TDM 프레임을 수신한다(S750). TDM 정합부(466)는 TDM 전용선을 통하여 PSTN의 로컬교환기와 연결된다. 클럭추출부(468)는 수신한 TDM 프레임으로부터 클럭신호를 추출한다(S752).
데이터변환부(464)는 수신한 TDM 프레임을 이더넷 프레임으로 변경하고, 추출된 클럭신호를 기초로 로컬교환기의 클럭정보가 포함되는 클럭동기패킷을 생성한다(S754). 광네트워크정합부(402,404)는 이더넷 프레임 및 클럭동기패킷을 수동광네트워크로 출력한다(S756). 수동광네트워크는 이더넷 프레임에 고유한 주파수대역으로 이더넷 프레임을 출력함으로써 이더넷 프레임 전달의 지연을 방지한다.
이상의 설명은 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며 첨부한 특허청구범위 내에서 다양하게 변경 가능하다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있다.
본 발명에 따르면, 수동광네트워크의 ONU 및 OLT에서 TDM 전용선을 수용하므로, 가입자 접속망 설치 및 운용 비용을 절감하는 효과가 있다. OLT로부터 ONU로 TDM 전용선의 클럭정보를 패킷으로 전송하므로 TDM 프레임의 고품질을 유지할 수 있다. 또한, ONU와 OLT사이에서 TDM 프레임을 위하여 미리 할당된 주파수대역을 사용하고, ONU 및 OLT 각각의 스위치부는 TDM 전용선으로 송수신되는 이더넷 프레임을 최우선으로 출력하도록 하여 TDM 프레임의 지연을 방지한다.

Claims (18)

  1. 이더넷을 통해 연결된 OLT로부터 클럭정보를 포함하는 클럭동기패킷을 수신하고, 상기 클럭동기패킷을 기초로 클럭을 생성하는 클럭발생부;
    TDM 전용선과 정합하여 TDM 프레임을 상기 클럭에 동기하여 송수신하는 TDM 정합부;
    이더넷 프레임을 송수신하는 이더넷 정합부; 및
    상기 TDM 정합부로부터 수신된 TDM 프레임을 이더넷 프레임으로 변경하여 상기 이더넷 정합부로 출력하고, 상기 이더넷 정합부로부터 수신된 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변경하여 상기 TDM 정합부로 출력하는 데이터변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDM 전용선 수용을 위한 수동광네트워크에서의 ONU.
  2. 제 1항에 있어서,
    수동광네트워크와 정합하여 수동광네트워크로부터 수신한 이더넷 프레임을 상기 이더넷 정합부 또는 이더넷과 연결되는 포트로 출력하고, 상기 이더넷 정합부 및 상기 이더넷과 연결되는 포트로부터 수신한 이더넷 프레임을 각 이더넷 프레임에 고유한 주파수대역으로 송신하는 광네트워크정합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TDM 전용선 수용을 위한 수동광네트워크에서의 ONU.
  3. 제 1항에 있어서,
    이더넷과 연결되는 제1포트, 상기 이더넷 정합부와 연결되는 제2포트 및 수동광네트워크와 연결되는 제3포트를 포함하고, 상기 제1포트 내지 상기 제3포트로부터 수신한 이더넷 프레임의 목적지주소를 기초로 출력포트를 결정하는 스위치부; 및
    상기 제3포트와 상기 수동광네트워크사이에 위치하여 상기 이더넷 프레임을 송수신하는 광네트워크 정합부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TDM 전용선 수용을 위한 수동광네트워크에서의 ONU.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 스위치부는 상기 제2포트로 출력되는 이더넷 프레임 및 상기 제2포트로부터 수신되는 이더넷 프레임을 최우선으로 출력하는 것을 특징으로 하는 TDM 전용 선 수용을 위한 수동광네트워크에서의 ONU.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 광네트워크 정합부는 상기 스위치부의 상기 제2포트를 통하여 수신된 이더넷 프레임을 미리 할당된 주파수대역으로 송신하는 것을 특징으로 하는 TDM 전용선 수용을 위한 수동광네트워크에서의 ONU.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 클럭동기패킷은 PSTN의 로컬교환기의 클럭정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDM 전용선 수용을 위한 수동광네트워크에서의 ONU.
  7. TDM 전용선과 정합하여 TDM 프레임을 송수신하는 TDM 정합부;
    상기 TDM 프레임에 내재되어 있는 클럭 정보를 추출하는 클럭추출부;
    상기 TDM 정합부로부터 수신한 TDM 프레임을 이더넷 프레임으로 변경하고, 상기 클럭추출부에 의해 추출된 클럭 정보를 포함하는 클럭동기패킷을 생성하는 데이터변환부; 및
    상기 클럭동기패킷 및 상기 이더넷프레임을 송신하는 이더넷 정합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDM 전용선 수용을 위한 수동광네트워크에서의 OLT.
  8. 제 7항에 있어서,
    수동광네트워크와 정합하여 상기 수동광네트워크로부터 수신한 이더넷 프레임을 상기 이더넷정합부 또는 이더넷과 연결되는 포트로 출력하고, 상기 이더넷정합부 및 상기 이더넷과 연결되는 포트로부터 수신한 이더넷 프레임을 각 이더넷 프레임에 고유한 주파수대역으로 송신하는 광네트워크정합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TDM 전용선 수용을 위한 수동광네트워크에서의 OLT.
  9. 제 7항에 있어서,
    이더넷과 연결되는 제1포트, 상기 이더넷 정합부와 연결되는 제2포트 및 수동광네트워크와 연결되는 제3포트를 포함하고, 상기 제1포트 내지 상기 제3포트를 통하여 수신한 이더넷 프레임의 목적지주소를 기초로 출력포트를 결정하는 스위치부; 및
    상기 제3포트와 상기 수동광네트워크사이에 위치하여 상기 이더넷 프레임을 송수신하는 광네트워크 정합부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TDM 전용선 수용을 위한 수동광네트워크에서의 OLT.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 스위치부는 상기 제2포트로 출력되는 이더넷 프레임 및 상기 제2포트로부터 수신되는 이더넷 프레임을 최우선으로 출력하는 것을 특징으로 하는 TDM 전용선 수용을 위한 수동광네트워크에서의 OLT.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 광네트워크 정합부는 상기 스위치부의 상기 제2포트를 통하여 수신된 이더넷 프레임을 미리 할당된 주파수대역으로 송신하는 것을 특징으로 하는 TDM 전용선 수용을 위한 수동광네트워크에서의 OLT.
  12. (a) 수동광네트워크로부터 이더넷 프레임을 수신하는 단계;
    (b) 상기 수신한 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변환하는 단계;
    (c) 상기 수동광네트워크를 통해 연결된 OLT로부터 클럭정보를 포함하는 클럭동기패킷을 수신하고, 상기 클럭동기패킷을 기초로 클럭을 생성하는 단계; 및
    (d) 상기 TDM 프레임을 상기 클럭에 동기하여 TDM 전용선으로 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ONU에서의 TDM 전용선 수용방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 (b)단계 전에, (e) 상기 수신한 이더넷 프레임의 목적지주소를 기초로 이더넷과 연결되는 제1포트 및 TDM 전용선과 연결되는 제2포트 중 어느 하나를 출력포트로 결정하는 단계; 및 (f) 상기 제1포트로부터 출력된 이더넷 프레임을 이더넷으로 전송하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 (b)단계는 상기 제2포트로부터 출력된 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ONU에서의 TDM 전용선 수용방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 (a)단계는 상기 이더넷 프레임을 미리 할당된 주파수대역을 통하여 수신하는 것을 특징으로 하는 ONU에서의 TDM 전용선 수용방법.
  15. (a) TDM 전용선으로부터 TDM 프레임을 수신하는 단계;
    (b) 상기 TDM 프레임에 내재되어 있는 클럭 정보를 추출하는 단계;
    (c) 상기 TDM 프레임을 이더넷 프레임으로 변경하고, 상기 추출된 클럭 정보를 포함하는 클럭동기패킷을 생성하는 단계;
    (d) 상기 이더넷 프레임 및 상기 클럭동기패킷을 수동광네트워크로 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OLT에서의 TDM 전용선 수용방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 (d) 단계는 상기 이더넷 프레임을 미리 할당된 주파수대역을 통하여 송신하는 것을 특징으로 하는 OLT에서의 TDM 전용선 수용방법.
  17. (a) 수동광네트워크로부터 이더넷 프레임 및 클럭정보를 포함하는 클럭동기패킷을 수신하고, 상기 클럭동기패킷을 기초로 클럭을 생성하는 단계;
    (b) 상기 수신한 이더넷 프레임의 목적지주소를 기초로 이더넷과 연결되는 제1포트 및 TDM 전용선과 연결되는 제2포트 중 어느 하나를 출력포트로 결정하는 단계;
    (c) 상기 제1포트로부터 출력된 이더넷 프레임을 이더넷으로 전송하는 단계;
    (d) 상기 제2포트로부터 출력된 이더넷 프레임을 TDM 프레임으로 변환하는 단계;
    (e) 상기 TDM 프레임을 상기 클럭에 동기하여 TDM 전용선으로 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OLT에서의 TDM 전용선 수용방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 (a)단계는 상기 이더넷 프레임을 미리 할당된 고정 주파수대역을 통하여 수신하는 것을 특징으로 하는 OLT에서의 TDM 전용선 수용방법.
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