KR100617684B1

KR100617684B1 - 방송통신 융합 시스템에서 이더넷 데이터를 송수신하는 방법

Info

Publication number: KR100617684B1
Application number: KR1020040006150A
Authority: KR
Inventors: 이승진; 조재헌; 오윤제; 고준호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2006-08-28
Also published as: US20050169302A1; EP1560386A3; JP2005218090A; KR20050078050A; JP4476819B2; EP1560386A2; US7388888B2; EP1560386B1

Abstract

본 발명은, 네트워크 스위치에서 스위칭된 이더넷 데이터를 다수의 방송 데이터와 시분할 다중화하여 해당 가입자 셋탑장치에 전송하고 상기 가입자 셋탑장치로부터의 데이터를 상기 네트워크 스위치에 제공하는 광네트워크 장치를 갖는 방송통신 융합 시스템 및 그의 이더넷 데이터 송수신방법에 관한 것이다. 본 발명의 방송통신 융합 시스템의 이더넷 데이터 송수신방법은, 상기 광네트워크 장치에서 상기 네트워크 스위치로부터 제공되는 이더넷 데이터 프레임의 데이터길이를 카운터를 이용하여 산출하는 제1과정과; 상기 데이터 길이정보를 생성하여 이더넷 데이터 프레임에 프레이밍 비트와 길이정보 및 EFD(End of Field Delimiter)를 삽입하여 인캡슐레이션하는 제2과정과; 상기 인캡슐레이션된 이더넷 데이터를 상기 가입자 셋탑장치에 전송하는 제3과정과; 상기 광네트워크 장치로부터 전송된 신호를 시분할 역다중화하여 이더넷 데이터와 방송 데이터로 분리하는 제4과정과; 상기 분리된 이더넷 데이터 프레임에서 프레이밍 비트를 검출시, 상기 이더넷 데이터 프레임에서 길이정보를 검출하는 제5과정과; 상기 검출한 길이정보에 기초하여 이더넷 데이터 프레임을 카운팅하여 이더넷 데이터를 인식하는 제6과정과; 상기 인식한 이더넷 데이터에 프리앰블 비트와 SFD(Start of Field Delimiter)를 삽입하여 원래의 이더넷 데이터로 복원하여 처리하는 제7과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 방송통신 융합 시스템의 광네트워크 장치에서 100Mbps의 이더넷 데이터를 방송 데이터와 시분할 다중화할 때 부호화하는 과정이 필요없게 되고, 가입자 셋탑장 치에서는 물리계층에서 이더넷 데이터를 처리가능하게 되므로, 이더넷 데이터를 수신하기 위한 MAC해석 과정이 불필요하게 된다.

방송, 통신 융합, 이더넷, 데이터, 인캡슐레이션

Description

방송통신 융합 시스템에서 이더넷 데이터를 송수신하는 방법{method for transmitting and receiving of ethernet data in broadcasting and communication convergence system}

도 1은 일반적인 방송 통신 융합 시스템의 구성도,

도 2는 TDM 방식으로 다중화하는 방송 통신 융합 시스템의 다중화/역다중화의 예시도,

도 3은 도 2의 PHY트랜시버에서 출력되는 이더넷 데이터 포맷,

도 4는 본 발명에 따른 ONU의 내부 구성도,

도 5는 도 4의 인캡슐레이션부의 내부 구성도,

도 6은 본 발명에 따른 가입자 셋탑박스의 내부 구성도,

도 7은 본 발명에 따라 인캡슐레이션된 이더넷 데이터 포맷,

도 8은 본 발명에 따라 광네트워크 장치에서 이루어지는 인캡슐레이션 방법의 순서도,

도 9는 본 발명에 따라 가입자 셋탑박스에서 이루어지는 이더넷 데이터 프레임 복원 방법의 순서도,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : ONU 21 : TDM부

22 : L2 스위치 23 : PHY트랜시버

24 : 프레임 재생성부(FPGA) 25 : 프리앰블과 SFD 제거부

30 : 가입자 셋탑 31 : TDDM부

32 : 프레임 복원부 33 : PHY 트랜시버

34 : 프리앰블과 SFD삽입부 35 : 길이정보필드 및 프레이밍비트 제거부

40 : MAC계층의 이더넷 데이터 포맷

50 : 인캡슐레이션부 52 : 카운터

54 : 길이정보 생성부 60 : 재생성된 이더넷 데이터 포맷

본 발명은 방송 통신 융합 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 방송 데이터와 이더넷 데이터를 시분할 다중화하여 전송하는 광네트워크 장치와 상기 광네트워크 장치로부터 전송된 데이터를 수신하여 처리하는 가입자 셋탑 장치를 구비한 방송 통신 융합 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 방송의 특성은 일방향성과 불특정 다수에 의한 수신, 그리고 서비스와 망 제공자의 일치를 들 수 있고 이에 대비하는 개념으로서의 통신의 특성은 쌍방향성, 일대일 송수신, 그리고 서비스와 망 제공자의 불일치 등이다.

이와 같은 특징을 가지고 있는 방송과 통신은 그 서비스의 제공자가 틀리며, 그 중계망도 서로 상이하여 그동안은 서로 연계되어 생각하지 못하였다. 그러나, 전송망의 발전이 빨라지고, 방송과 통신의 경계가 급격히 허물어짐에 따라, 방송 통신 융합 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다.

방송통신 융합 시 통신 데이터의 QoS를 확보하기 위하여 방송과 통신을 TDM으로 전송하며 방송은 MPTS형태로 전송된다. 그리고, 이더넷으로 대표되는 통신 서비스의 경우, 이더넷 패킷화되어 전송하게 되므로 방송 통신 융합 시스템에 있어서도 방송 데이터의 전송과 통신 데이터의 전송은 그 방법이 틀리게 된다. 따라서, 그 전송 방식을 동일화 시켜주는 것이 중요한 시스템의 과제가 되는데, 일반적으로 방송 데이터를 이더넷 패킷화 하여 통신 데이터와 함께 보내는 방식을 취한다.

이와 같이, 방송의 경우는 끊김없이 계속 신호가 유지되어야 한다. 하지만, 패킷 단위의 전송 등에서는 필수적으로 패킷화하고 다시 디패킷화 한 후 앞 뒤의 패킷을 연결하는 패킷 처리 과정의 수행이 요구되는데, 이와 같은 패킷 처리를 위해서는 버퍼(Buffer)와 시간 지연이 요구되는 것이 자명하다. 따라서, 방송의 특징인 "실시간"이라는 점과 끊김 없는 신호의 연결이라는 점에서 TDM 방식의 처리가 요구된다.

한편, 일반적인 이더넷(Ethernet) 장비를 이용한 통신망은 패킷 통신망이며 이는 주로 랜의 근거리 통신망 그리고 인터넷 통신망의 근간이 되고 있다.

가입자에서 사용하는 이더넷 통신망의 구성은 10Mbase-T가 주류를 이루고 있 으며, 이는 근거리 네트워크에 주로 사용되고 있으며 주로 회사나 학교에서 사용하고 있다. 근래에는 메트로 이더넷 통신망이라 하여 UTP(Unshield Twisted Pair) 케이블을 이용하여 100Mbase-T의 100Mbps의 인터넷 통신 서비스를 가입자 가정에 제공하고 있다. 일반적으로 이더넷 신호는 여러 가지 프레임을 가지는 패킷 단위의 신호이므로 이를 연속적인 비트 스트림으로 다중화하기 위해선 패킷 정보 등 여러 가지 정보처리가 필요하고 이에 따른 O/H(Over Head)증가와 부가적 조치가 필요하다.

최근에, 이더넷 통신망과 이더넷 장비를 이용한 방송 통신 융합 시스템이 개발되어 있으며, 디지털 방송 스트림과 이더넷 데이터를 TDM(Time Division Multiplexer)방식으로 다중화하여 새로운 형태의 디지털 스트림으로 생성하여 가입자에 분배한다.

이러한, 방송/통신 서비스를 제공하기 위한 방송통신 융합 시스템은 가입자에게 방송 서비스를 제공하기 위해 방송 사업자로부터 전달받은 방송 데이터를 전광 변환한 후, 하나의 광신호로 묶어 보내는 OLT(Optical Line Terminal;10), OLT(10)로부터 받은 정보를 가입자 셋탑박스로 전달하는 사용자측 장치인 ONU(Opical Network Unit;20), 그리고 OLT(10)와 ONU(20)를 연결하는 광 케이블로 구성된다. 서비스 사업자로부터 전송되는 방송/통신 데이터가 OLT(10)를 거쳐 ONU(20)로 전송되면, ONU(20)는 서비스 이용자의 단말기로부터 서비스 요청을 수신하여 방송/통신 데이터를 TDM(Time Division Multiplexing)으로 시분할 다중하여 해당 서비스를 제공한다.

도 2는 TDM방식으로 다중화하는 방송 통신 융합 시스템의 다중화/역다중화의 예시도이다.

도 2에 도시된 바에 따르면, 방송 통신 융합 시스템의 전송은 방송신호와 통신 신호를 하나의 신호를 TDM화하여 전송하기 위해, 통신 신호를 방송 스트림과 같은 스트림의 형식으로 바꾸는 PHY트랜시버(23)를 이용하여 통신 신호를 방송 스트림과 같은 MII(Media Independent Interface) 신호로 바꾸고 이를 다른 방송신호와 같이 TDM부(21)에 입력하여 하나의 시분할 다중화된 신호로 바꾸어 전송한다. 이더넷 MII신호는 4비트 병렬신호로서 최소 64바이트(byte)에서 1518바이트(byte)까지 여러 가지 패킷 길이를 가지며 불연속적으로 들어온다.

한편, 수신측에서는 TDDM부(31)를 통해 신호를 전달하고 이를 시간분할 역다중화하여, 각각의 방송채널 별 방송 스트림과 MII신호인 통신 신호를 출력한다.

위와 같은 방송통신 융합 시스템에서 댁내까지 광신호를 전송할 때에 연속적인 디지털 방송이나 VOD같은 신호는 단방향으로 가입자에게 전송이 되고, 버스트한 이더넷 통신 신호는 버스트하게 송수신하게 된다. 이에 따라 이더넷 패킷의 길이 정보를 추출한 뒤 데이터가 들어오지 않는 구간에서는 아이들(idle)신호를 만들어 다중화하며, 패킷 길이가 일정치 않으므로 이를 위해 다중화하기 전에 버퍼링을 한다.

또한, ONU(20)에서 패킷형태로 되어 있는 5비트의 이더넷 데이터를 방송 디지털 스트림과 다중화하여 전송하려면 일단 이더넷 데이터를 PHY 트랜시버(transceiver;23)를 거쳐 예를 들어 4비트(100M)의 xMII(Media Independent Interface)인터페이스를 갖는 MAC(Media Access Control)형태의 데이터로 만들어야 한다. 이를 위해, OSI 7계층 중 PHY 계층을 거쳐 이더넷 데이터가 MAC(Media Access Control)계층(데이터링크 계층)에 이르게 되면, 5비트(125M)로 부호화되어 있던 데이터가 4비트 데이터(100M)로 변환된다. 여기서, 5비트 데이터는 데이터 패킷의 시작과 끝을 알리는 제어부호를 가지나, 4비트 형태의 데이터로 변환되면, 순수한 이더넷 데이터가 된다. 순수한 이더넷 데이터의 상태에서 패킷을 전송하게 된다면, 데이터링크 계층에서 도 3의 프레임 구조에서 데이터영역의 IP(Internet Protocol)를 해석하지 않는 한 패킷의 처음과 끝을 알 수 없다.

한편, 4비트 코드를 5비트 코드로 부호화하도록 FPGA와 같은 디지털로직 장치를 PHY 트랜시버 후단에 더 마련할 수도 있다. 하지만, 그러한 경우 FPGA에서 5비트 코드는 16개의 제어부호를 활용할 수 있으나, 대역폭의 25% 상승을 가져온다. 따라서, 5비트 코드는 이더넷 시분할 다중화 시대역폭의 과중 현상을 가져오게 되므로, FPGA(Field Programmable Gate Array)와 같은 상대적으로 느린 로직 디바이스엔 적합하지 않다.

즉, 4비트 형태의 MAC 데이터를 다른 디지털 스트림과 시분할 하려면 데이터링크 계층에서 IP를 해석하여 패킷의 길이정보를 분석할 수 있는 장치가 더 필요하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 방송통신 융합 시스템의 광네트워크 장치에서 4 바이트의 이더넷 데이터를 방송 데이터와 시분할 다중화시에 이더넷 데이터를 5바이트로 부호화하는 과정이 필요없고, 가입자 셋탑장치에서 수신한 이더넷 데이터를 물리계층에서 처리가능한 방송통신 융합 시스템 및 그의 이더넷 데이터 송수신방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 네트워크 스위치에서 스위칭된 이더넷 데이터를 다수의 방송 데이터와 시분할 다중화하여 해당 가입자 셋탑장치에 전송하고 상기 가입자 셋탑장치로부터의 데이터를 상기 네트워크 스위치에 제공하는 광네트워크 장치를 갖는 방송통신 융합 시스템의 방송통신 융합 시스템의 이더넷 데이터 송수신방법에 있어서, 상기 광네트워크 장치에서 상기 네트워크 스위치로부터 제공되는 이더넷 데이터 프레임의 데이터길이를 카운터를 이용하여 산출하는 제1과정과; 상기 데이터 길이정보를 생성하여 이더넷 데이터 프레임에 프레이밍 비트와 길이정보 및 EFD(End of Field Delimiter)를 삽입하여 인캡슐레이션하는 제2과정과; 상기 인캡슐레이션된 이더넷 데이터를 상기 가입자 셋탑장치에 전송하는 제3과정과; 상기 광네트워크 장치로부터 전송된 신호를 시분할 역다중화하여 이더넷 데이터와 방송 데이터로 분리하는 제4과정과; 상기 분리된 이더넷 데이터 프레임에서 프레이밍 비트를 검출시, 상기 이더넷 데이터 프레임에서 길이정보를 검출하는 제5과정과; 상기 검출한 길이정보에 기초하여 이더넷 데이터 프레임을 카운팅하여 이더넷 데이터를 인식하는 제6과정과; 상기 인식한 이더넷 데이터에 프리앰블 비트와 SFD(Start of Field Delimiter)를 삽입하여 원래의 이더넷 데이터로 복원하여 처리하는 제7과정을 포함하는 것에 의해 달성된다.

한편, 본 발명의 다른 견지에 따르면, 방송통신 융합시스템에 있어서,

서버 컴퓨터로부터의 이더넷 데이터와 방송 데이터를 광신호로 전송하는 광전송 장치와; 상기 광전송 장치로부터의 이더넷 데이터를 스위칭하는 네트워크 스위치로부터 제공되는 MII형식의 이더넷 데이터의 길이를 산출하고 이더넷 데이터 프레임에 길이정보를 삽입하여 인캡슐레이션한 후 상기 방송 데이터와 함께 시분할 다중화하는 광네트워크 장치와; 상기 광네트워크 장치로부터 전송된 데이터를 시분할 역다중화하여 이더넷 데이터와 방송 데이터로 분리하고 상기 분리된 이더넷 데이터 프레임에서 길이정보를 추출한 후 상기 추출한 길이정보에 기초하여 상기 이더넷 데이터를 인식하여 처리하는 가입자 셋탑장치를 포함하는 것에 의해서도 달성될 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 일반적인 방송통신 융합 시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 방송/통신 서비스를 제공하기 위한 방송 통신 융합 시스템은 가입자에게 방송 서비스를 제공하기 위해 방송 사업자로부터 전달받은 방송 데이터를 전광 변환한 후, 하나의 광신호로 묶어 보내는 OLT(Optical Line Terminal :10)와, OLT(10)로부터 받은 정보를 가입자 셋탑(30)으로 전달하는 사용자측 장치인 ONU(Opical Network Unit:20), OLT(10)와 ONU(20)를 연결하는 광 케이블로 구성된다. 방송 사업자로부터 전송되는 방송/통신 데이터가 OLT(10)를 거쳐 ONU(20)로 전송되면, ONU(20)는 서비스 이용자의 가입자 셋탑장치(30)로부터 서비스 요청을 수신하여 해당 서비스를 제공한다. 위와 같은 방송 통신 융합 시스템에서 방송과 통신을 동시에 제공하는 광가입자 분배망의 기능을 하는 ONU(20)를 설계하는데 있어 통신 서비스를 이더넷에 기반을 둔 패킷 데이터를 처리하려면, 네트워크 장비로서 L2스위치를 사용한다.

도 4는 본 발명에 따른 ONU(20)의 내부 구성도이고, 도 5는 도 4의 인캡슐레이션부(50)의 내부 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, ONU(20)는 L2스위치(22)와, L2스위치(22)에 연결되어 5비트의 시리얼 이더넷 데이터를 MII형식의 4비트 신호로 변환하는 PHY 트랜시버(23)와, PHY트랜시버(23)로부터 제공되는 MII형태의 이더넷 데이터를 수신하는 프레임 재생성 장치인 FPGA(24)와, FPGA(24)에서 출력되는 이더넷 데이터와 방송 디지털 스트림을 시분할 다중화하는 TDM부(21)를 구비한다.

본 발명에 따라 FPGA(24)는 이더넷 프레임에 데이터 길이정보를 삽입하여 인캡슐레이션함으로써, 새로운 포맷의 이더넷 프레임을 생성하는 기능을 한다. 더 상세하게는 FPGA(24)는 PHY트랜시버(23)에서 제공되는 이더넷 데이터를 OSI 7계층 중 물리계층에서 처리가능한 이더넷 데이터로 변환하는 기능을 하는 프로그램이 저장된다.

FPGA(24)의 기능블록은, PHY트랜시버(23)에서 출력되는 이더넷 데이터의 프 리앰블과 SFD를 제거하는 기능을 하는 블록(25)과, 프리앰블과 SFD제거부(25)에서 출력되는 이더넷 데이터에 프레이밍 비트와 길이정보를 삽입하여 인캡슐레이션하여 새로운 프레임 데이터를 생성하는 인캡슐레이션부(50)를 구비한다.

도 5는 인캡슐레이션부(50)에서 수행되는 동작을 기능별로 블록하여 도시한 것이다. 인캡슐레이션부(50)는 도 5에 도시된 바와 같이, 프리앰블과 SFD 제거부(15)에서 제공되는 이더넷 데이터를 버퍼링하는 FIFO 버퍼부(41)와, 패킷길이 카운터(42)를 통해 순수한 이더넷 데이터를 카운팅하여 길이정보를 생성하는 패킷길이정보 생성부(44)와, 프레이밍 비트를 생성하는 프레이밍 비트생성부(43)로 구성된다. 여기서, 프레이밍 비트는 프레임의 시작을 알리는 기능을 한다.

도 6은 본 발명에 따른 가입자 셋탑박스(30)의 내부 구성도이다. ONU(20)에서 전송되는 시분할 다중화된 신호를 수신하여 처리하기 위한 가입자 셋탑박스(30)의 구성은 다음과 같다. 가입자 셋탑박스(30)는 도 6에 도시된 바와 같이, ONU(20)로부터 전송되는 데이터를 시분할 역다중화하는 TDDM부(31)와, TDDM부(31)에서 시분할 역다중화된 데이터중에서 이더넷 데이터를 수신하여 처리하는 프레임 복원 장치인 FPGA(32)와, FPGA(32)에서 복원된 MII형식의 이더넷 데이터를 수신하는 PHY 트랜시버(33)를 구비한다.

프레임 복원 장치인 FPGA(32)는 TDDM부(31)에서 출력되는 이더넷 데이터를 카운팅하는 카운터(36)와, 프레이밍 비트를 감지하여 프레이밍비트와 길이정보 필드를 제거하는 블록(35)과, 프리앰블과 SFD(Start of Field Delimiter)를 이더넷 데이터에 삽입하여 원래의 이더넷 데이터로 복원하는 블록(34)으로 구성된다. 프리 앰블과 SFD 삽입부(34)에서 복원된 이더넷 데이터는 PHY 트랜시버(33)를 통해 도시 않은 사용자 컴퓨터의 네트워크 카드에 제공된다.

도 7은 본 발명에 따라 인캡슐레이션된 이더넷 데이터 프레임 구조이다. L2스위치(12)에서 출력되는 이더넷 데이터의 포맷을 도시한 도 3을 참조하면, SFD(Start of Field Delimiter;41)와, 클럭킹과 동기화를 위한 프리앰블(42)과, 패킷이 수신되어야 할 목적 장치의 MAC 어드레스가 삽입되는 수신지 주소, 송신측 장치의 MAC(Media Access Control) 어드레스가 삽입되는 송신지 주소, 타입(type), IP 데이터(45) 영역, 에러정정정보(FCS: Frame Check Sum;46)로 이루어진다.

본 발명에 따른 이더넷 데이터 프레임(60)은 도 7에 도시된 바와 같이, 프레이밍 비트(61), 두 개의 영역에 마련되는 길이정보(62, 63), 이더넷 데이터(54), EFD(End of Frame Delimiter;65)로 이루어진다.

여기서, 프레이밍 비트(61)는 수신측에서 프레이밍 비트를 체크하여 이더넷 패킷인지를 검출하도록 하기 위한 것이다. 그리고, 길이정보 필드(62, 63)가 두 개인 것은, 프레이밍 비트와 코드가 동일할 경우를 대비하여, 프레이밍 비트와 길이정보 필드를 정확히 구분하기 위한 것이다.

이와 같이, 본 발명의 이더넷 데이터는 이더넷 데이터영역의 길이를 알리는 길이정보 필드(62, 63)를 가지므로, 가입자 셋탑장치에서 이더넷 데이터를 처리시에 OSI의 7계층 중 물리계층에서 처리가능하므로 데이터링크계층에서 처리과정이 생략될 수 있다.

도 8은 본 발명에 따라 ONU(20))에서 이루어지는 인캡슐레이션 방법의 순서 도이다. S1에서 L2스위치에서 스위칭된 MII형식의 이더넷 프레임(60)을 본 발명의 프레임 재생성부인 FPGA(24)가 수신한다. S2에서 이더넷 프레임(60)에서 프리앰블과 SFD(Start of Frame Delimiter)을 제거한다. S3에서 FPGA(24)의 인캡슐레이션부는 카운터를 이용하여 프리앰블과 SFD를 제외한 이더넷 데이터를 카운팅한다. S4에서 FPGA(24)의 인캡슐레이션부(50)는 이더넷 데이터의 최대길이로서 11비트의 길이정보를 이더넷 프레임에 삽입한다. S5에서 FPGA(24)의 인캡슐레이션부(50)는 이더넷 데이터와 길이정보의 구분을 위해 길이정보를 이더넷 프레임에 중복하여 삽입한다. 이는 이더넷 데이터와 길이정보의 값이 일치하는 경우를 대비한 것이다. S6에서 1비트의 프레이밍 비트를 길이정보 필드 앞에 삽입하여 인캡슐레이션을 완료한다. S7에서 인캡슐레이션부(50)는 새로이 생성된 이더넷 프레임의 종단에 4비트의 EFD(End of Frame Delimiter)를 삽입한다. S8에서 TDM부(21)는 인캡슐레이션부(50)에 의해 새로이 생성된 이더넷 프레임을 방송 데이터와 함께 시분할 다중화하여 도시않은 광송신기를 통해 가입자 셋탑장치(30)로 전송한다.

도 9는 본 발명에 따라 가입자 셋탑장치(30)에서 이루어지는 이더넷 프레임 복원 방법의 순서도이다. S21에서 가입자 셋탑장치(30)는 ONU(20)로부터 전송된 데이터를 수신하고, 수신한 데이터를 TDDM부(31)를 통해 시분할 역다중화하여 방송데이터와 이더넷 데이터로 분리한다. 도 6의 FPGA(32)는 S22에서 이더넷 데이터에서 프레이밍 비트를 검출한다. 프레이밍 비트가 검출되면 FPGA(32)는 S23에서 이더넷 프레임에서 연속된 두개의 길이정보 비트를 체크한다. 그리고, S24에서 카운터를 이용하여 데이터 필드를 카운팅하여 체크한길이정보에 해당하는 이더넷 데이터를 인식한다. S25에서 이더넷 프레임에서 EFD(End of Frame Delimiter) 를 검출하면, S26에서 길이정보 필드와 프레이밍 비트 제거부(35)에 의해 길이정보 비트와 프레이밍비트를 제거하고, 프리앰블과 SFD 삽입부(34)에 의해 이더넷 프리앰블과 SFD(Start of Frame Delimiter)를 이더넷 데이터에 삽입하여 원래의 이더넷 데이터로 복원하여 처리한다.

따라서, 이더넷 데이터와 방송 디지털 데이터 스트림을 시분할 다중화하여 가입자 셋탑장치에 전송시에, 카운터를 이용하여 이더넷 패킷의 길이정보를 미리 산출하여, 길이정보를 이더넷 데이터에 삽입하여 인캡슐레이션하여 가입자 셋탑박스에 전송한다. 이에 따라, ONU(20)에서 L2스위치에서 출력되는 데이터를 시분할 전송하기 위해 4바이트 신호를 5바이트 신호로 부호화하는 과정이 불필요하게 되며, 데이터 길이를 인식하기 위해 데이터링크계층에서 IP데이터를 분석하는 과정이 필요없게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 방송통신 융합 시스템의 광네트워크 장치에서 4바이트의 이더넷 데이터를 방송 데이터와 시분할 다중화시에 이더넷 데이터를 5바이트로 부호화하는 과정이 필요없게 되고, 가입자 셋탑장치에서는 물리계층에서 이더넷 데이터를 처리가능하게 되므로, 4바이트의 이더넷 데이터를 해석하기 위해 데이터링크 계층에서 처리하는 과정이 불필요하게 된다.

Claims

네트워크 스위치에서 스위칭된 이더넷 데이터를 다수의 방송 데이터와 시분할 다중화하여 해당 가입자 셋탑장치에 전송하고 상기 가입자 셋탑장치로부터의 데이터를 상기 네트워크 스위치에 제공하는 광네트워크 장치를 갖는 방송통신 융합 시스템의 이더넷 데이터 송수신방법에 있어서,

상기 광네트워크 장치에서 상기 네트워크 스위치로부터 제공되는 이더넷 데이터 프레임의 데이터길이를 카운터를 이용하여 산출하는 제1과정과;

상기 데이터 길이정보를 생성하여 이더넷 데이터 프레임에 길이정보를 삽입하여 인캡슐레이션하는 제2과정과;

상기 인캡슐레이션된 이더넷 데이터를 상기 가입자 셋탑장치에 전송하는 제3과정과;

상기 가입자 셋탑장치에서 상기 광네트워크 장치로부터 전송된 신호를 시분할 역다중화하여 이더넷 데이터와 방송 데이터로 분리하는 제4과정과;

상기 분리된 이더넷 데이터 프레임에서 프레이밍 비트를 검출시, 상기 이더넷 데이터 프레임에서 길이정보를 검출하는 제5과정과;

상기 검출한 길이정보에 기초하여 이더넷 데이터 프레임을 카운팅하여 이더넷 데이터를 인식하는 제6과정과;

상기 인식한 이더넷 데이터에 프리앰블 비트와 SFD(Start of Field Delimiter)를 삽입하여 원래의 이더넷 데이터로 복원하여 처리하는 제7과정을 포함 하는 것을 특징으로 하는 방송통신 융합 시스템의 이더넷 데이터 송수신방법.
제1항에 있어서,

상기 제2과정은 상기 이더넷 데이터 프레임의 프리앰블 비트와 SFD(Start of Field Delimiter)를 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방송통신 융합 시스템의 이더넷 데이터 송수신방법.
제1항에 있어서,

상기 제2과정은 프레이밍 비트와 EFD(End of Field Delimiter)를 삽입하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방송통신 융합 시스템의 이더넷 데이터 송수신방법.
제1항에 있어서,

상기 제2과정은 상기 이더넷 데이터 프레임의 길이정보를 중복하여 삽입하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방송통신 융합 시스템의 이더넷 데이터 송수신방법.
제1항에 있어서,

상기 제7과정은 상기 이더넷 데이터를 인식한 후 상기 이더넷 데이터 프레임에서 상기 프레이밍 비트와 상기 길이정보를 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방송통신 융합 시스템의 이더넷 데이터 송수신방법.
네트워크 스위치에서 스위칭된 이더넷 데이터를 다수의 방송 데이터와 시분할 다중화하여 해당 가입자 셋탑장치에 전송하고 상기 가입자 셋탑장치로부터의 데이터를 상기 네트워크 스위치에 제공하는 광네트워크 장치의 이더넷 데이터 전송처리 방법에 있어서,

상기 네트워크 스위치로부터 제공되는 이더넷 데이터 프레임의 데이터길이를 카운터를 이용하여 산출하는 제1과정과;

상기 데이터 길이정보를 생성하여 이더넷 데이터 프레임에 프레이밍 비트와길이정보 및 EFD(End of Field Delimiter)를 삽입하여 인캡슐레이션하는 제2과정과;

상기 인캡슐레이션된 이더넷 데이터를 상기 가입자 셋탑장치에 전송하는 제3과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광네트워크 장치의 이더넷 데이터 전송처리 방법.
제6항에 있어서,

상기 제2과정은 상기 이더넷 데이터 프레임의 프리앰블 비트와 SFD(Start of Field Delimiter)를 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광네트워크 장치의 이더넷 데이터 전송처리 방법.
제6항에 있어서,

상기 제2과정은 상기 이더넷 데이터 프레임의 프리앰블 비트와 SFD(Start of Field Delimiter)를 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광네트워크 장치의 이더넷 데이터 전송처리 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서,

상기 제2과정은 상기 이더넷 데이터 프레임의 길이정보를 중복하여 삽입하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광네트워크 장치의 이더넷 데이터 전송처리 방법.
광네트워크 장치로부터 전송된 시분할 다중화된 방송 데이터와 이더넷 데이 터가 입력되는 입력단을 갖는 가입자 셋탑장치의 이더넷 데이터 수신처리방법에 있어서,

상기 광네트워크 장치로부터 전송된 신호를 시분할 역다중화하여 이더넷 데이터와 방송 데이터로 분리하는 제1과정과;

상기 분리된 이더넷 데이터 프레임에서 프레이밍 비트 검출시 상기 이더넷 데이터 프레임에서 길이정보를 검출하는 제2과정과;

상기 검출한 길이정보에 기초하여 이더넷 데이터 프레임을 카운팅하여 이더넷 데이터를 인식하는 제3과정과;

상기 인식한 이더넷 데이터에 프리앰블 비트와 SFD(Start of Field Delimiter)를 삽입하여 원래의 이더넷 데이터로 복원하여 처리하는 제4과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 셋탑장치의 이더넷 데이터 수신처리방법.
제9항에 있어서,

상기 제4과정은, 상기 이더넷 데이터 프레임에서 상기 프레이밍 비트와 상기 길이정보를 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 셋탑장치의 이더넷 데이터 수신처리방법.
방송통신 융합시스템에 있어서,

서버 컴퓨터로부터의 이더넷 데이터와 방송 데이터를 광신호로 전송하는 광전송 장치와;

상기 광전송 장치로부터의 이더넷 데이터를 스위칭하는 네트워크 스위치로부터 제공되는 MII(Media Independent Interface)형식의 이더넷 데이터의 길이를 산출하고 이더넷 데이터 프레임에 길이정보를 삽입하여 인캡슐레이션한 후 상기 방송 데이터와 함께 시분할 다중화하는 광네트워크 장치와;

상기 광네트워크 장치로부터 전송된 데이터를 시분할 역다중화하여 이더넷 데이터와 방송 데이터로 분리하고 상기 분리된 이더넷 데이터 프레임에서 길이정보를 추출한 후 상기 추출한 길이정보에 기초하여 상기 이더넷 데이터를 인식하여 처리하는 가입자 셋탑장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송통신 융합시스템.
제12항에 있어서,

상기 광네트워크 장치는, 상기 광전송장치로부터 제공되는 방송 데이터와 상기 네트워크 장치로부터 제공되는 이더넷 데이터를 시분할 다중화하는 TDM(Time Division Multiplexer)부와, 프레임 재생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 방송통신 융합시스템.
제13항에 있어서,

상기 프레임 재생성부는,

상기 이더넷 데이터에서 프리앰블과 SFD(Start of Field Delimiter)필드를 제거하는 필드제거부와, 상기 이더넷 데이터 프레임의 데이터 길이를 카운팅하여 길이정보를 생성하여 상기 이더넷 데이터에 삽입하는 인캡슐레이션부를 구비하는 것을 특징으로 하는 방송통신 융합시스템.
제14항에 있어서,

상기 인캡슐레이션부는,

상기 프리앰블이 제거된 이더넷 데이터를 버퍼링하는 버퍼부와, 상기 이더넷 데이터 프레임의 데이터 길이를 카운팅하는 카운터와, 상기 카운터의 산출값에 기초하여 상기 데이터 길이정보를 생성하는 길이정보 생성부와, 상기 이더넷 데이터 프레임의 시작을 구분하기 위한 프레이밍비트를 생성하여 EFD(End of Field Delimiter)와 함께 프리앰블이 제거된 이더넷 데이터에 삽입하는 프레이밍비트 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송통신 융합시스템.
제14항에 있어서,

상기 인캡슐레이션부는 길이정보를 중복하여 상기 이더넷 데이터 프레임에 삽입하는 것을 특징으로 하는 방송통신 융합시스템.
제12항에 있어서,

상기 가입자 셋탑장치는,

카운터와, 상기 TDDM부에서 출력되는 이더넷 데이터 프레임을 상기 카운터에 의해 카운팅하여 상기 길이정보 필드와 프레이밍 비트 및 EFD(End of Field Delimiter)를 제거하는 길이정보 제거부와, 상기 길이정보 필드가 제거된 이더넷 프레임에 프리앰블과 SFD(Start of Field Delimiter)를 삽입하는 프리앰블 삽입부를 구비한 디지털 로직장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송통신 융합시스템.
네트워크 스위치에서 스위칭된 이더넷 데이터를 다수의 방송 데이터와 시분할 다중화하여 해당 가입자 셋탑장치에 전송하고 상기 가입자 셋탑장치로부터의 데이터를 상기 네트워크 스위치에 제공하는 광네트워크 장치에 있어서,

상기 네트워크 스위치로부터 제공되는 이더넷 데이터의 길이를 산출하여 이더넷 데이터에 길이정보를 삽입하여 인캡슐화하는 프레임 재생성부와,

상기 프레임 재생성부로부터 제공되는 인캡슐화된 이더넷 데이터를 방송 데이터와 함께 시분할 다중화하는 TDM부를 구비하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 광네트워크 장치.
제18항에 있어서,

상기 프레임 재생성부는,

상기 이더넷 데이터에서 프리앰블과 SFD(Start of Field Delimiter)필드를 제거하는 필드제거부와, 상기 이더넷 데이터 프레임의 데이터 필드를 카운팅하여 길이정보를 생성하여 상기 이더넷 데이터 프레임에 삽입하는 인캡슐레이션부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광네트워크 장치.
제19항에 있어서,

상기 인캡슐레이션부는,

상기 프리앰블이 제거된 이더넷 프레임을 버퍼링하는 버퍼부와, 상기 이더넷 프레임의 데이터 길이를 카운팅하는 카운터와, 상기 카운터의 산출값에 기초하여 상기 데이터 길이정보를 생성하는 길이정보 생성부와, 프레임의 시작을 구분하기 위한 프레이밍비트를 생성하여 프리앰블이 제거된 이더넷 프레임에 삽입하는 프레이밍비트 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광네트워크 장치.
제19항에 있어서,

상기 인캡슐레이션부는 상기 이더넷 데이터의 길이정보를 중복하여 상기 이 더넷 데이터 프레임에 삽입하는 것을 특징으로 하는 광네트워크 장치.
광네트워크 장치로부터 전송된 시분할 다중화된 방송 데이터와 이더넷 데이터가 입력되는 입력단을 갖는 가입자 셋탑장치에 있어서,

상기 광네트워크 장치로부터 제공된 신호를 역다중화하여 이더넷 데이터와 방송 데이터로 분리하는 TDDM(Time Division DeMultiplexer)부와,

상기 분리된 이더넷 데이터의 프레임에서 길이정보 필드를 추출하고 상기 추출한 길이정보 필드에 기초하여 상기 이더넷 데이터 프레임의 데이터 필드를 카운트하여 인식하며, 상기 인식한 데이터에 프리앰블 데이터와 SFD(Start of Field Delimiter)를 삽입하여 원래의 이더넷 데이터로 복원하는 프레임 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 가입자 셋탑장치.
제22항에 있어서,

상기 복원된 이더넷 데이터를 스위칭하여 해당 컴퓨터로 제공하는 이더넷 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 가입자 셋탑장치.
제22항에 있어서,

상기 프레임 복원부는 상기 이더넷 데이터를 인식한 후 상기 이더넷 데이터의 프레임에서 상기 프레이밍 비트와 상기 길이정보 및 EFD(End of Field Delimiter)를 제거하는 것을 특징으로 하는 가입자 셋탑장치.
제24항에 있어서,

상기 프레임 복원부는, 상기 이더넷 데이터의 프레임을 카운트하는 카운터와, 상기 TDDM부에서 분할된 이더넷 데이터에서 길이정보 필드와 프레이밍 비트를 제거하는 블록과, 상기 길이정보 필드와 프레이밍 비트가 제거된 데이터에 프리앰블과 SFD(Start of Field Delimiter)를 삽입하는 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 셋탑장치.