KR100735335B1 - 이더넷 수동형 광 가입자망 시스템에서의 ｌｌｉｄ를 이용한 지역 스위칭 방법 - Google Patents

이더넷 수동형 광 가입자망 시스템에서의 ｌｌｉｄ를 이용한 지역 스위칭 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 EPON(Ethernet Passive Optical Network) 시스템에 관한 것으로, 특히 EPON 시스템에서 지역 스위칭(Local switching)을 제공하기 위한 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 ONU에서 각각의 트래픽에 대해 LLID(Logical Link ID)를 부여하여 EPON 시스템에서 소프트웨어 변경만으로 지역 스위칭(local switching) 기능을 구현하고, 지역 스위칭된 트래픽에 대한 서비스 품질을 보장하기 위한 EPON에서 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, EPON(Ethernet Passive Optical Network) 시스템에서의 LLID(Logical Link ID)를 이용한 지역 스위칭 방법에 있어서, ONU(Optical Network Unit)가, 사용자 포트를 통해 데이터를 입력받아 각각 WAN(Wide Area Network) 트래픽과 LAN(Local Area Network) 트래픽으로 구분하여 분리하고 상기 분리된 WAN 트래픽과 LAN 트래픽에 대해 각각의 트래픽별 서비스에 따른 LLID를 할당하여 전송하는 제 1 단계; 및 OLT(Optical Line Termination)가, 상기 ONU로부터 전달된 상기 LLID가 할당된 상기 WAN 트래픽과 상기 LAN 트래픽를 수신하여 상기 LLID를 통해 해당 트래픽별 목적지를 파악하고 그에 따라 각각의 트래픽을 전송하는 제 2 단 계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 EPON 시스템 등에 이용됨.
EPON, WAN, LAN, DBA, 큐잉

Description

이더넷 수동형 광 가입자망 시스템에서의 ＬＬＩＤ를 이용한 지역 스위칭 방법{Local Switching Method by Using LLID in EPON system}
도 1 은 이와 같은 종래의 L3 스위치를 이용하는 EPON 시스템의 일실시예 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법이 적용되는 EPON 시스템의 일실시예 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법이 적용되는 EPON 시스템에서의 ONU에 대한 일실시예 상세 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 EPON 시스템에서 ONU의 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법의 일실시예 동작 흐름도.
본 발명은 EPON(Ethernet Passive Optical Network) 시스템에 관한 것으로, 특히 EPON 시스템에서 지역 스위칭(Local switching)을 제공하기 위한 방법에 관한 것이다.
수동형 광 가입자망(PON : Passive Optical Network system)은 하나의 OLT(Optical Line Termination)에 다수의 ONU(Optical Network Unit)를 1×N ODN(Optical Distribution Network)을 사용하여 연결함으로써, 트리 구조의 분산 토폴로지를 형성하는 가입자망이다.
이러한 수동형 광 가입자망에는 그 전송 데이터의 성질에 따라, EPON, GPON, CDMA-PON, WDM-PON 등이 있는데, 본 발명은 이 중 이더넷 방식으로 수동형 광 가입자망을 구성하는 EPON에 관한 것이다.
EPON에서는 그 시스템과 그 시스템에 제공되는 규격의 특징에 따라, 각각의 ONU들에 속하는 사용자(User)는 동일한 OLT에 속하는 다른 사용자와 동일한 OLT 내에서 통신을 할 수가 없다. 그 이유는 EPON이 기반으로 하는 이더넷의 특성상 입력 포트로 전송된 프레임은 동일 포트로 다시 보낼 수 없기 때문이다. 그래서 EPON에서는 이를 해결하기 위해 OLT의 상단에 L3(Layer 3) 스위치를 사용하여 L3 기능에서 가입자를 VLAN(Virtual LAN)으로 나누는 방법을 사용하는 것을 연구했다.
도 1 은 이와 같은 종래의 L3 스위치를 이용하는 EPON 시스템의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, OLT(12)는 다수의 ONU(13-1 내지 13-n)와 연결이되어 있고, 각각의 ONU(13-1 내지 13-n)는 사용자 포트(User Port)를 가진다.
OLT(12)와 다수의 ONU(13-1 내지 13-n)들은 데이터의 송수신을 하게 되는데, 그 데이터는 각각 근거리 통신을 위한 LAN(Local Area Network) 트래픽(102-1, 102-n, 131-1, 131-2, 131-3, 131-4, 131-5)과 장거리 통신을 위한 WAN(wide area network) 트래픽(101-1, 103-1, 101-n, 103-n)이 있다.
여기서, LAN 트래픽(102-1, 102-n, 131-1, 131-2, 131-3, 131-4, 131-5)에서 OLT(12) 내의 ONU간의 통신을 위한 LAN 트래픽(131-1, 131-2, 131-3, 131-4, 131-5)은 앞서 설명한 바와 같은 이더넷 통신의 한계로 인해 이루어지지 않게 된다(130).
따라서, LAN 트래픽들(102-1, 102-n, 131-1, 131-2, 131-3, 131-4, 131-5)도 WAN 트래픽들(101-1, 103-1, 101-n, 103-n)과 같이 OLT(12)의 외부로 전송이 이루어지고(113, 114), 외부의 3계층 스위치(L3 스위치)(11)를 통해 스위칭되어 OLT(12)로 재입력된 후 각각의 ONU들로 전달된다.
그러나, 이와 같은 OLT 외부의 3계층 스위치의 운용은 그 운용의 측면과 IP(Internet Protocol) 활용의 측면에서 현실적으로 적합하지 않게 된다. 따라서, 다른 방법으로 OLT 내에서 LAN 트래픽의 전달이 이루어지도록 해야 하는데, 이를 OLT 내에서 해결하려면, 이 기능을 해줄 수 있는 새로운 디바이스를 개발해야 하는 문제점이 있고 그러한 하드웨어가 추가되는 경우 EPON 시스템 전체의 하드웨어 로직을 변경하여야 하는 문제점이 발생한다.
또한, LAN 트래픽의 전달이 이루어진다고 하여도, EPON 지역 스위칭(Local switching) 환경에서 내부 트래픽에 대한 QoS(Quality of Service)를 보장할 방법이 없다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, ONU에서 각각의 트래픽에 대해 LLID(Logical Link ID)를 부여하여 EPON 시스템에서 소프트웨어 변경만으로 지역 스위칭(local switching) 기능을 구현하고, 지역 스위칭된 트래픽에 대한 서비스 품질을 보장하기 위한 EPON에서 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, EPON(Ethernet Passive Optical Network) 시스템에서의 LLID(Logical Link ID)를 이용한 지역 스위칭 방법에 있어서, ONU(Optical Network Unit)가, 사용자 포트를 통해 데이터를 입력받아 각각 WAN(Wide Area Network) 트래픽과 LAN(Local Area Network) 트래픽으로 구분하여 분리하고 상기 분리된 WAN 트래픽과 LAN 트래픽에 대해 각각의 트래픽별 서비스에 따른 LLID를 할당하여 전송하는 제 1 단계; 및 OLT(Optical Line Termination)가, 상기 ONU로부터 전달된 상기 LLID가 할당된 상기 WAN 트래픽과 상기 LAN 트래픽를 수신하여 상기 LLID를 통해 해당 트래픽별 목적지를 파악하고 그에 따라 각각의 트래픽을 전송하는 제 2 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2 는 본 발명에 따른 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법이 적용되는 EPON 시스템의 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, OLT(12)는 다수의 ONU(13-1 내지 13-n)와 연결이되어 있고, 각각의 ONU(13-1 내지 13-n)는 사용자 포트(User Port)를 가진다.
OLT(12)와 다수의 ONU(13-1 내지 13-n)들은 데이터의 송수신을 하게 되는데, 그 데이터는 각각 근거리 통신을 위한 LAN(Local Area Network) 트래픽(202-1, 203-n)과 장거리 통신을 위한 WAN(wide area network) 트래픽(201-1, 204-n)이 있다.
도 2에 도시된 본 발명에 따른 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법이 적용되는 EPON 시스템에서는 사용자 포트를 통해 입력되는 LAN 트래픽(202-1, 203-n)과 WAN 트래픽(201-1, 204-n)을 ONU(13-1, 13-n)에서 ONU의 분류화(Classification) 기능을 이용하여 구분하고 이를 서로 다른 포트로 전송하는 것을 제안한다.
또한, 서로 다른 포트로 구분되는 WAN 트래픽과 LAN 트래픽에 대해 각각의 트래픽의 종류에 따라 LLID(Logical link id)를 할당하도록 한다.
따라서 본 발명의 실시예에 따르면, ONU(13-1, 13-n)의 사용자 포트(User port)로 입력된 WAN 트래픽과 LAN 트래픽은 ONU(13-1, 13-n)의 분류화(Classification) 기능을 통하여, 각각 WAN 트래픽과 LAN트래픽으로 구분하여 서로 다른 포트를 통해 OLT(12)로 전송된다.
이와 같이 OLT(12)로 전송된 WAN 트래픽(201-1, 204-n)의 경우, OLT(12)에서는 해당 트래픽의 전송을 위한 자체 라우팅 테이블을 구비하고 이를 이용하여 트래픽의 라우팅을 수행한다. 특히, WAN 트래픽의 경우, 자체 라우팅 테이블에 전송할 목적지가 존재하지 않으면, 상향 WAN 인터페이스로 전달하고(205), LAN 트래픽(202-1, 203-n)의 경우에는 자체 라우팅 테이블을 통해 해당 라우팅 테이블에 등록되어 있는 다른 ONU의 주소를 목적지로 전송한다. 이를 통해 지역 스위칭(Local Switching) 동작이 수행된다.
이 경우, 각각의 LAN 트래픽(202-1, 203-n)의 품질을 보장하기 위해, ONU(13-1, 13-n)에서는 트래픽의 종류를 구분할 수 있는 분류화 기능을 이용하여 각각의 트래픽의 종류를 나누고, 각각의 트래픽에 대해 특정의 큐(Queue)를 할당함으로써 특정의 트래픽에 대해서 패킷의 손실을 막을 수 있도록 설정하는 것이 가능하다. 또한, 상향 전송시에 EPON 시스템의 대역 할당 방식 중의 하나인 동적 대역 할당 방식(DBA : Dynamic Bandwidth Allocation)의 가중치(Weight)를 특정의 트래픽에 대해 부여하는 것이 가능하기 때문에 QoS의 보장이 요구되는 트래픽에 대해서는 이를 이용할 수 있게 된다.
이와 같이, 트래픽에 대해 특정의 큐를 할당하고, DBA의 가중치를 부여하는 것은 각각의 트래픽을 구분하여 그 구분에 따라 LLID를 부여함으로써 그 특징을 OLT(12)에서 인지할 수 있기 때문이다.
또한, 하향 데이터의 전송을 수행하는 경우에도 앞서 설명한 바와 같은 상향 데이터의 전송을 수행하는 경우와 동일한 방법으로 DBA의 가중치 할당과 ONU에서의 특정 큐(Queue) 설정을 통해 QoS를 보장하는 것이 가능하다.
도 3 은 본 발명에 따른 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법이 적용되는 EPON 시스템에서의 ONU에 대한 일실시예 상세 구성도이다.
도 3에 도시된 바를 참조하면, 발명에 따른 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법이 적용되는 EPON 시스템에서의 ONU는 사용자 포트를 통해 입력되는 LAN 트래픽(202-1)과 WAN 트래픽(201-1)을 입력받아 각각의 트래픽 별로 분류하여 전달하는 이더넷 스위치(31) 및 이더넷 스위치(31)로부터 각각의 포트를 통해 입력된 트래픽에 대해 트래픽의 종류에 따른 LLID를 부여하여 OLT(12)로 전달하는 분류 제어부(32)를 포함한다.
특히, 분류 제어부(32)에서는 QoS 보장을 위하여 특정의 트래픽에 대해 DBA의 가중치 할당을 하고, 또한 특정의 트래픽에 대해서는 특정 큐(Queue)를 설정하도록 제어하는 기능을 더 포함시킬 수 있다.
도 4 는 본 발명에 따른 EPON 시스템에서 ONU의 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법의 일실시예 동작 흐름도이다.
도 4에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 따른 EPON 시스템에서 ONU는 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법을 위하여, 우선 사용자 포트(User port)로 WAN 트래픽과 LAN 트래픽을 입력받는다(41). 그리고, ONU의 분류화(Classification) 기능을 통하여, 각각 WAN 트래픽과 LAN 트래픽으로 구분하여 분리한다(42).
그리고, 각각의 분리된 WAN 트래픽과 LAN 트래픽에 대해 각각의 트래픽별 서 비스에 따른 LLID를 할당한다(43).
그리고, 각각의 서비스별 LLID에 대한 큐잉, DBA 가중치를 설정하여 OLT로 전송한다(44).
도 5 는 본 발명에 따른 EPON 시스템에서 OLT의 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법의 일실시예 동작 흐름도이다.
도 5에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 따른 EPON 시스템에서 OLT는 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법을 위하여, 우선 ONU로부터 WAN 트래픽과 LAN 트래픽으로 분리된 트래픽 데이터를 수신한다(51).
그리고, 수신된 트래픽이 LAN용 트래픽인지를 확인한다(52). 확인 결과 LAN용 트래픽이면, 해당 트래픽의 목적지를 추출하여(53) 내장된 목적지 라우팅 테이블을 참조하여 추출된 목적지로 해당 트래픽을 전송한다(54). 이 경우, ONU로부터의 LLID에 따른 큐잉 및 DBA 가중치 설정과 같이 QoS 보장을 위한 제어 기능을 적용하여 하향 전송할 수 있다.
확인 결과 LAN용 트래픽이 아니면, 해당 트래픽의 목적지를 추출하여(55) 내장된 목적지 라우팅 테이블에 추출된 목적지가 있는지를 확인하여(56) 해당 목적지가 있으면 해당 트래픽을 해당 목적지로 전송하고(57), 해당 목적지가 없으면 해당 트래픽을 상향 WAN 인터페이스로 전달한다(58).
이상의 동작을 통해 ONU에서 전달되는 LAN 트래픽을 OLT에서 스위칭하여 동일한 OLT 내의 ONU로 전송하는 지역 스위칭(Local Switching) 동작이 수행된다.
또한, 이상의 동작은 EPON 시스템 내에 새로운 구성을 구현할 필요는 없으 며, 소프트웨어적인 처리를 통해 구현이 가능하다. 따라서, 현재의 EPON 시스템의 소프트웨어적인 업그래이드만 적용하더라도 본 발명에 따른 지역 스위칭 동작이 가능하도록 할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, ONU에서 각각의 트래픽에 대해 LLID(Logical Link ID)를 부여하여 EPON 시스템에서 소프트웨어 변경만으로 지역 스위칭(local switching) 기능을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, EPON 시스템의 내부 소프트웨어를 이용하여 지역 스위칭 기능에 따른 트래픽에 대한 품질을 보장할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. EPON(Ethernet Passive Optical Network) 시스템에서의 LLID(Logical Link ID)를 이용한 지역 스위칭 방법에 있어서,
    ONU(Optical Network Unit)가, 사용자 포트를 통해 데이터를 입력받아 각각 WAN(Wide Area Network) 트래픽과 LAN(Local Area Network) 트래픽으로 구분하여 분리하고 상기 분리된 WAN 트래픽과 LAN 트래픽에 대해 각각의 트래픽별 서비스에 따른 LLID를 할당하여 전송하는 제 1 단계; 및
    OLT(Optical Line Termination)가, 상기 ONU로부터 전달된 상기 LLID가 할당된 상기 WAN 트래픽과 상기 LAN 트래픽를 수신하여 상기 LLID를 통해 해당 트래픽별 목적지를 파악하고 그에 따라 각각의 트래픽을 전송하는 제 2 단계를 포함하고,
    상기 제 2 단계는,
    상기 OLT가, 상기 ONU로부터 WAN 트래픽과 LAN 트래픽으로 분리된 트래픽 데이터를 수신하는 제 7 단계;
    상기 제 7 단계에서 수신된 트래픽 각각에 대해 해당 트래픽이 LAN용 트래픽인지를 확인하는 제 8 단계;
    상기 확인 결과 LAN용 트래픽이면, 상기 해당 트래픽의 목적지를 추출하여 내장된 목적지 라우팅 테이블을 참조하여 추출된 목적지로 상기 해당 트래픽을 전송하는 제 9 단계; 및
    상기 확인 결과 LAN용 트래픽이 아니면, 상기 해당 트래픽의 목적지를 추출하여 상기 내장된 목적지 라우팅 테이블에 추출된 목적지가 있는지를 확인하여 그에 따라 상기 해당 트래픽을 전송하는 제 10 단계를 포함하며,
    상기 제 10 단계는,
    상기 확인 결과 LAN용 트래픽이 아니면, 상기 해당 트래픽의 목적지를 추출하여 상기 내장된 목적지 라우팅 테이블에 추출된 목적지가 있는지를 확인하여 해당 목적지가 있으면 상기 해당 트래픽을 상기 해당 목적지로 전송하고, 상기 해당 목적지가 없으면 상기 해당 트래픽을 상향 WAN 인터페이스로 전달하는 것을 특징으로 하는 EPON 시스템에서의 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는,
    상기 ONU가, 사용자 포트(User port)를 통해 데이터를 입력받는 제 3 단계;
    상기 입력된 데이터를 상기 ONU의 분류화(Classification) 기능을 통하여, 각각 WAN 트래픽과 LAN 트래픽으로 구분하여 분리하는 제 4 단계;
    상기 분리된 WAN 트래픽과 LAN 트래픽에 대해 각각의 트래픽별 서비스에 따 른 LLID를 할당하는 제 5 단계; 및
    상기 각각의 트래픽에 대해, 상기 LLID에 따른 서비스 성능 제어를 수행하여 OLT로 전송하는 제 6 단계를 포함하는 EPON 시스템에서의 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 6 단계의 LLID에 따른 서비스 성능 제어는, 상기 각각의 서비스별 LLID를 파악하여 특정의 LLID를 가지는 트래픽에 대해 소정의 큐(Queue)를 할당하여 제어하는 것임을 특징으로 하는 EPON 시스템에서의 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 6 단계의 LLID에 따른 서비스 성능 제어는, 상기 각각의 서비스별 LLID를 파악하여 특정의 LLID를 가지는 트래픽에 대해 동적 대역 할당을 위한 가중치를 설정하여 제어하는 것임을 특징으로 하는 EPON 시스템에서의 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 9 단계의 LAN 용 트래픽의 전송에 있어서, 상기 해당 트래픽의 LLID에 따른 서비스 성능 제어를 수행하여 전송하는 것을 특징으로 하는 EPON 시스템에서의 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 해당 트래픽의 LLID에 따른 서비스 성능 제어는, 상기 각각의 서비스별 LLID를 파악하여 특정의 LLID를 가지는 트래픽에 대해 소정의 큐(Queue)를 할당하여 제어하는 것임을 특징으로 하는 EPON 시스템에서의 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 해당 트래픽의 LLID에 따른 서비스 성능 제어는, 상기 각각의 서비스별 LLID를 파악하여 특정의 LLID를 가지는 트래픽에 대해 동적 대역 할당을 위한 가중 치를 설정하여 제어하는 것임을 특징으로 하는 EPON 시스템에서의 LLID를 이용한 지역 스위칭 방법.
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