KR100891625B1 - A method for transmitting an optical ethernet signal and an optical ethernet signal transmitting system using the method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광 이더넷 신호 전송 시스템에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 광 코어의 효율성을 높이는 광 이더넷 신호 전송 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an optical Ethernet signal transmission system. More specifically, it relates to an optical Ethernet signal transmission system that increases the efficiency of an optical core.
최근 사용자들의 서비스 요구가 증가함에 따라 다량의 광신호 데이터를 전송하기 위하여 광통신 네트워크에서 노드의 종속 채널 전송속도가 대폭적으로 증가하고 있다. 그러나, 임의의 노드들 간의 광 선로가 절단되는 경우 광신호 데이터의 손실이 야기되고 있다. 이를 해결하기 위하여, 초고속/대용량의 광학적 노드에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 중에서도 광학적인 파장 분기/결합 구조에서 광 선로 절단 시 신호를 우회시키는 방법에 대한 기술들이 많이 제안되고 있다.In recent years, as the service demand of users increases, the slave channel transmission speed of a node in the optical communication network increases significantly in order to transmit a large amount of optical signal data. However, loss of optical signal data is caused when the optical path between any nodes is cut off. In order to solve this problem, research on ultra-high speed / high capacity optical nodes has been actively conducted. Among them, many techniques have been proposed for bypassing signals when cutting optical lines in optical wavelength branching / combining structures.
기존의 광 선로를 절체하는 방법에 있어서는 각 패킷 간에 망 제어 데이터를 전송함으로써, 실질적인 데이터를 전송하는 패킷의 양이 대폭적으로 줄어들어 데이터 통신의 효율이 많이 떨어지고, 절체가 일어나는 경우 복구에 많은 시간이 소요된다는 단점이 있다. 또한 이중화 망을 구성하는 데에 많은 비용이 들거나, 망 확 장이 어려운 경우가 있어 광통신 네트워크를 구성하는 데에 많은 어려움이 있는 실정이다.In the conventional method of switching the optical path, by transmitting network control data between each packet, the amount of packets that transmit the actual data is drastically reduced, thereby reducing the efficiency of data communication. It has the disadvantage of being. In addition, there are many difficulties in constructing an optical communication network due to the high cost or difficulty in network expansion.
따라서, 본 발명은 상술한 문제를 해결하고자 하는 것으로, 광통신 네트워크에서 절체시 하드웨어적인 수단으로 절체를 시행하여, 빠른 복구 속도 및 제어를 위하여 사용되는 패킷 사용량을 대폭적으로 줄이는 광 이더넷 절체 및 데이터 신호 전송 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the above-described problem, the optical Ethernet transfer and data signal transmission to significantly reduce the packet usage used for fast recovery speed and control by performing the transfer by hardware means when switching in the optical communication network Its purpose is to provide a method.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 방법은 이더넷을 송수신하는 장치를 포함하는 복수개의 원격 장치, 이더넷 신호와 광 이더넷 신호를 상호 변환하는 광 신호 변경 수단 및 상기 복수개의 원격 장치에 제공되는 상기 광 이더넷 신호를 제어하는 제어 수단을 포함하는 중앙 장치, 상기 중앙 장치에서 출발하여 상기 복수개의 원격 장치를 거쳐 다시 상기 중앙 장치로 연동되어 고리형태의 구조를 가지고, 제1 방향으로 광 데이터를 전송하는 제1 광 코어망, 및 상기 중앙 장치에서 출발하여 상기 복수개의 원격 장치를 거쳐 다시 상기 중앙 장치로 연동되어 고리형태의 구조를 가지고, 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 데이터를 전송하는 제2 광 코어망을 포함하는 광 이더넷 신호 전송 시스템에 있어서, 상기 각각의 원격 장치는 연결된 제1 광 코어망 및 제2 광 코어망의 물리적인 연결여부를 감지하여 상기 물리 연결 정보를 포함하는 NMS 프레임을 형성하고, 상기 NMS 프레임을 상기 광 이더넷 신호의 패킷 사이에 존재하는 갭(Inter Packet Gap; IPG)을 이용하여 상기 제어 수단에 전달하며, 상기 제어수단은 전달받은 NMS 프레임을 이용하여 복수개의 원격 장치의 절체를 실시하는 것을 특징으로 한다.
일반 상태의 경우 상기 중앙 장치는 상기 제1 광 코어망을 통하여 상기 복수개의 원격 장치에 상기 광 이더넷 신호를 상기 제1 방향으로 전달하고,상기 제1 광 코어망 중 적어도 하나 이상의 구간에 이상이 발생하는 경우에는 상기 제2 광 코어망을 통하여 상기 복수개의 원격 장치에 상기 광 이더넷 신호를 상기 제2 방향으로 전송하는 방법을 포함한다.The optical Ethernet signal transmission method according to an embodiment of the present invention is provided to a plurality of remote devices including a device for transmitting and receiving Ethernet, optical signal changing means for converting between the Ethernet signal and the optical Ethernet signal and the plurality of remote devices A central device including a control means for controlling the optical Ethernet signal, starting from the central device and interworking with the central device again through the plurality of remote devices to have an annular structure and transmit optical data in a first direction A first optical core network and a plurality of remote devices starting from the central device and interworking with the central device again to have a ring structure, and transmitting data in a second direction opposite to the first direction. An optical Ethernet signal transmission system comprising a second optical core network, wherein each remote device is connected. Detecting whether the first optical core network and the second optical core network are physically connected to form an NMS frame including the physical connection information, the gap between the NMS frame and the packet of the optical Ethernet signal (Inter Packet Gap (IPG) is transmitted to the control means, the control means is characterized in that the switching of the plurality of remote devices using the received NMS frame.
In the normal state, the central device transmits the optical Ethernet signal to the plurality of remote devices in the first direction through the first optical core network, and an abnormality occurs in at least one or more sections of the first optical core network. And transmitting the optical Ethernet signal to the plurality of remote devices in the second direction through the second optical core network.
상기 광 이더넷 신호 전송 방법은 상기 제2 광 코어망에 적어도 하나 이상의 구간에 이상이 생기는 경우에는, 상기 제1 광 코어망을 통하여 상기 복수개의 원격 장치에 상기 광 이더넷 신호를 상기 제1 방향으로 전송하는 방법을 더 포함할 수 있다.The optical Ethernet signal transmission method transmits the optical Ethernet signal to the plurality of remote devices in the first direction through the first optical core network when an error occurs in at least one or more sections in the second optical core network. It may further include a method.
상기 광 이더넷 신호 전송 방법은 상기 제1 광 코어망 및 제2 광 코어망 모두에 적어도 하나 이상의 구간에 이상이 생기는 경우에는, 상기 중앙 장치에서 상기 제1 방향으로 출발하여 상기 원격 장치와 유효한 연결 구간을 가지는 상기 제1 광 코어망 및 제2 광 코어망을 연동하여 제3 광 코어망을 구축하여 상기 광 이더넷 신호를 전송하고, 상기 중앙 장치에서 상기 제2 방향으로 출발하여 상기 원격 장치와 유효한 연결 구간을 가지는 상기 제2 광 코어망 및 제1 광 코어망을 연동하여 제4 광 코어망을 구축하여 상기 광 이더넷 신호를 전송하는 방법을 더 포함할 수 있다.In the optical Ethernet signal transmission method, when an abnormality occurs in at least one or more sections in both the first optical core network and the second optical core network, the connection section starts from the central apparatus in the first direction and is effective with the remote apparatus. A third optical core network is established by interworking with the first optical core network and the second optical core network, and transmits the optical Ethernet signal, starting from the central unit in the second direction, and effectively connecting with the remote apparatus. The method may further include a method of transmitting the optical Ethernet signal by establishing a fourth optical core network by interworking the second optical core network and the first optical core network having a section.
상기 광 이더넷 신호 전송 방법은 상기 제3 광 코어망 및 제4 광 코어망 내에 속하지 않는 원격 장치의 경우에는 원격 장치 상호간에 상기 제1 및 제2 광 코어망의 유효한 연결 구간을 사용하여 제5 코어망을 구축하여 데이터를 전송하는 방법을 더 포함할 수 있다.In the optical Ethernet signal transmission method, in the case of a remote device not belonging to the third optical core network and the fourth optical core network, a fifth core may be used by valid connection intervals of the first and second optical core networks between remote devices. The method may further include a method of transmitting a data by establishing a network.
상기 중앙 장치의 제어수단은 FPGA(field programmable gate array)를 포함하여, 별도의 중앙처리장치와 연계되어 동작하지 않고 독립적으로 작동되며, 상기 제1 광 코어망 및 제2 광 코어망의 절체를 제어할 수 있다.The control means of the central unit includes a field programmable gate array (FPGA), which operates independently without being operated in connection with a separate central processing unit, and controls switching of the first optical core network and the second optical core network. can do.
상기 복수개의 원격 장치는 플러그 인 방식으로 구성되어 각각의 원격 장치가 상기 제1 광 코어망 및 제2 광 코어망에 연결될 수 있다.The plurality of remote devices may be configured in a plug-in manner such that each remote device may be connected to the first optical core network and the second optical core network.
바람직하게는, 상기 제어 수단이 절체한 후 복귀하는 데에는 약 4ms 이내의 시간이 소요될 수 있다. 상기 광 이더넷 전송 시스템은 소프트웨어 프로토콜을 위한 별도의 라우터(router)를 포함하지 않을 수 있다.Preferably, it may take a time of about 4 ms to return after the control means is transferred. The optical Ethernet transmission system may not include a separate router for a software protocol.
또한, 절체를 위해 새로운 루프를 형성하는 부분의 경우를 제외하고는, 상기 제1 광 코어망에서 상기 원격 장치로 신호가 전달되면, 상기 제1 광 코어망을 통하여 다음 원격 장치 또는 상기 중앙 장치로 신호가 전달되고, 상기 제2 광 코어망에서 상기 원격 장치로 신호가 전달되면, 상기 제2 광 코어망을 통하여 다음 원격 장치 또는 상기 중앙 장치로 신호가 전달될 수 있다.Also, except in the case of a portion forming a new loop for switching, when a signal is transmitted from the first optical core network to the remote device, the signal is transmitted to the next remote device or the central apparatus through the first optical core network. When a signal is transmitted and a signal is transmitted from the second optical core network to the remote device, a signal may be transmitted to the next remote device or the central device through the second optical core network.
따라서 본 발명에 따르면, 안정된 트래픽의 전달을 위해 자체 프로토콜에 의한 하드웨어적인 처리로 망을 절체 함에 따라서, 망 절체 후 망 복귀시간까지 최대 4ms이내로 신뢰성 있는 데이터를 전달할 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention, as the network is switched by hardware processing by its own protocol for stable traffic delivery, it is possible to deliver reliable data within a maximum of 4ms until the network return time after the network switchover.
또한, 패킷 간 갭(Inter Packet Gap; IPG)에 제어 신호를 송수신 함에 따라서, 기존에 패킷 내에 제어 정보들을 포함하여 사용하였던 방식과는 달리 약 99%이상의 패킷을 데이터 전송용으로 쓸 수 있게 되어, 데이터 통신 효율을 극대화 시키는 효과가 있다.In addition, as a control signal is transmitted and received in an inter packet gap (IPG), more than about 99% of packets can be used for data transmission, unlike the conventional method including control information in a packet. It is effective to maximize data communication efficiency.
이하 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 보통 상태의 경우 데이터의 흐름을 나타내는 계략적인 도면이다.1 is a schematic diagram showing the flow of data in the normal state of the optical Ethernet signal transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템은 복수개의 원격 장치(121, 122, 123, 124, 125, 126), 중앙 장치(110), 제1 광 코어망 및 제2 광 코어망을 포함한다. 상기 복수개의 원격 장치(121, 122, 123, 124, 125, 126)는 배전 자동화 단말기, 원격 검침 단말기, 부하 관리 단말기 등을 포함한다. 이 뿐 아니라, 공장 자동화 단말기, 주상 및 지중 변압을 위한 단말기, 전기력 통신(Power Line Communication) 장치, 무선 인터넷 장치 등이 될 수 있으며, 이외에도, 음성통화, CCTV, LED 전광판 등 다양한 분야에 이용될 수 있다. 상기 원격 장치는 예시된 것 이외에도 광 통신 네트워크로 구성되는 일반적인 장치에 널리 적용될 수 있다. Referring to FIG. 1, an optical Ethernet signal transmission system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of
상기 중앙 장치(110)는 광 신호 변경 수단 및 제어 수단을 포함한다. 상기 광 신호 변경 수단은 이더넷 신호와 광 이더넷 신호를 상호 변환한다. 상기 이더넷 신호는 1200 bps 내지 57.6 kbps의 RS-232 비동기 신호, 음성 아이피 신호(VoIP), 영상 신호 또는 데이터 등을 포함할 수 있다.The
상기 중앙 장치(110)은 네트워크로 들어온 각종 서버 데이터를 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)의 이더넷(Ethernet) 프레임으로 받아들여 이를 서비스에 맞게 상기 중앙 장치에서 재구성하여 광 신호로 변환한다. 이때에 상기 광 신호는 100base-FX 대역의 전송 폭을 갖는 TCP/IP 프레임으로 변환될 수 있다. 그 후 상기 변환된 TCP/IP 프레임은 물리적으로 광/전변환(Electronic to Optical)을 거쳐 2중화된 링 구성으로 데이터를 전달한다.The
상기 중앙 장치(110)가 사용하는 개념은 기존의 환형 네트워크 시스템에 적용되는 SDH 계열의 시스템과는 다른 방식이고, 일반적인 이더넷을 이용하여 환형 네트워크 시스템에 적용하는 방식이다. 이 경우 상기 이더넷을 통하여 전송되는 정보는 별도의 채널이 형성되는 것이 아니라, 가변적인 대역(최소 64Bype ~ huge frame(1916Byte), 그리고 점보 패킷까지)폭을 갖고 운영된다.
상기 제1 광 코어망 및 제2 광 코어망은 상기 복수개의 원격 장치(121, 122, 123, 124, 125, 126)에 링 구성으로 연결된다. 상기 제1 광 코어망은 상기 중앙 장치(110)에서 출발하여 각각의 원격 장치를 거쳐 다시 상기 중앙 장치(110)로 돌아와 링 구성을 형성한다. 상기 제2 광 코어망 역시 상기 중앙 장치(110)와 각각의 원격 장치를 거쳐 링 구성을 형성한다. 이로 인하여 상기 제1 광 코어망 및 제2 광 코어망은 상기 중앙장치(110) 및 상기 원격 장치(121, 122, 123, 124, 125, 126)과 이중화된 링 구성을 형성한다.The concept used by the
The first optical core network and the second optical core network are connected in a ring configuration to the plurality of
상기 제1 광 코어망에서는 제1 방향으로만 광 신호로 변환된 데이터를 전달하고, 상기 제2 광 코어망에서는 상기 제1 방향과 반대방향인 제2 방향만 상기 데이터를 전달 한다. 상기 제1 광 코어망 및 제2 광 코어망이 서로 반대 방향으로 데이터를 전달하여야만 후술하는 절체 시 부분적인 링 구성이 가능하게 된다. 상기 제1 광 코어망 및 제2 광 코어망과 상기 원격 장치들은 플러그 인(Plug In) 방식으로 구성되어 확장성이 우수하며, 유니트를 용이하게 추가할 수 있게 된다.The first optical core network transmits data converted into an optical signal only in a first direction, and the second optical core network transmits the data only in a second direction opposite to the first direction. Only when the first optical core network and the second optical core network transfer data in opposite directions, a partial ring configuration is possible when switching later. The first optical core network, the second optical core network, and the remote devices are configured in a plug in manner, thereby providing excellent expandability and easily adding a unit.
기존의 이더넷(Ethernet) 전송 시스템의 경우에는 한 지점에서 다른 하나의 지점으로 데이터 통신이 이루어지려면, 한 개의 라인을 통하여 양방향으로 송수신이 이루어 진다. 예를 들어, 중앙 장치와 최초 혹은 최후 원격장치간 또는 각각의 원격 장치간에서 한 개의 라인을 통하여 양방향으로 송수신이 이루어 진다. 이와는 다르게 본 발명에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템은 상기 제1 광 코어망에서는 제1 방향으로, 상기 제2 광 코어망에서는 제 2방향으로 데이터가 송수신되며, 본 발명은 상기 제1 광 코어망 및 제2 광 코어망이 링으로 구성되기 때문에, 한 방향으로 데이터가 전송되더라도 네트워크 시스템의 임의의 한 지점에서 다른 한 지점으로 데이터가 송신 및 수신이 가능하게 된다.In the case of the existing Ethernet transmission system, in order to perform data communication from one point to another, transmission and reception are performed in both directions through one line. For example, transmission and reception are performed bidirectionally through a line between the central unit and the first or last remote unit or between each remote unit. In contrast, the optical Ethernet signal transmission system according to the present invention transmits and receives data in a first direction in the first optical core network and in a second direction in the second optical core network. Since the second optical core network consists of a ring, even if data is transmitted in one direction, data can be transmitted and received from any point in the network system to another point.
또한 본 발명에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템은 기존의 PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy) 또는 SDH(Synchronous Digital Hierarchy) 계열의 계층화된 장비의 구성에서 벗어나 TCP/IP 방식의 이더넷 프레임을 사용하기 때문에, 망 구성 시 별도의 부가적인 시스템을 구축하지 않고도 경제적을 구성할 수 있게 된다. 따라서, 기존 시스템에 대한 호환성이 우수하다.In addition, since the optical Ethernet signal transmission system according to the present invention uses a TCP / IP type Ethernet frame away from the configuration of the conventional PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) or SDH (Synchronous Digital Hierarchy) series of layered equipment, when configuring the network Economics can be constructed without building additional systems. Therefore, the compatibility with the existing system is excellent.
도 1을 다시 참조하면, 도 1은 일반적인 상태의 광 이더넷 신호 전송 흐름을 나타낸다. 상기 제1 광 코어망 및 제2 광 코어망은 모두 정상적인 통신 상태를 유지하고 있으며, 이때에는 상기 제1 광 코어망을 통하여 광 이더넷 신호를 전달한다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 이 경우 데이터의 흐름(910)은 상기 제1 방향과 일치한다.Referring back to FIG. 1, FIG. 1 shows the optical Ethernet signal transmission flow in a general state. Both the first optical core network and the second optical core network maintain a normal communication state, and at this time, an optical Ethernet signal is transmitted through the first optical core network. As shown in FIG. 1, the flow of
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 제2 광 코어망에 이상이 생기는 경우 데이터의 흐름을 나타내는 계략적인 도면이다.FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a data flow when an error occurs in a second optical core network of an optical Ethernet signal transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 제3 원격 장치(123) 및 제 4 원격 장치(124) 사이의 제2 광 코어망에 이상이 발생하였다. 이 경우에는 일반적인 데이터 흐름 방향인 상기 제1 방향의 데이터 흐름(910)에는 문제가 없으므로, 일반적인 상태의 광 이더넷 신호의 흐름과 같은 제1 방향을 상기 제1 광 코어망을 이용하여 데이터를 전송한다.Referring to FIG. 2, an abnormality has occurred in the second optical core network between the third
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 제1 광 코어망에 이상이 생기는 경우 데이터의 흐름(920)을 나타내는 계략적인 도면이다.3 is a schematic diagram illustrating a flow of
도 3을 참조하면, 상기 제2 원격 장치(122)및 제3 원격 장치(123)에 존재하는 상기 제1 광 코어망의 일부에 이상이 발생하였고, 이와 같은 경우 상기 제1 광 코어망을 통하여 전체 루프를 형성할 수 없으므로, 상기 제2 광 코어망을 통하여 제2 방향으로 데이터를 전송한다(920). 이 경우 상기 중앙 장치(110)는 하드웨어적으로 상기 제1 방향의 제1 광 코어망의 이상을 감지하고 바로 상기 제2 광 코어망을 통하여 데이터를 전달하는 절체를 수행하게 되고, 기타 소프트웨어적인 제어가 없기 때문에 아주 짧은 시간에 절체가 가능하게 된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템에서는 FPGA(Field-Programmable Gate Array)를 이용하여 하드웨어적으로 절체를 제어한다. 기존의 소프트웨어에 의한 절체의 경우 절체를 위한 제어 신호들을 실 트래픽 상에 실어서 전송하고, 이를 제어하기 위하여 또 제어를 담당하는 컴퓨터에서 별도의 리소스를 이용하여 절체를 실시한다. 따라서, 기존의 소프트웨어적인 방법으로 절체를 실시하는 경우 절체를 통한 복구에 수백 밀리세컨(ms)의 시간이 걸리며, 회사별 특정 소프트웨어 기법을 사용하여 상단 망과의 연결 시 별도의 라우터 등 첨가된 많은 부가장비를 필요로 하는 단점이 있다. 이에 반하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템에서는 하드웨어적으로 절체를 실시하기 때문에, 별도의 시스템 상의 리소스를 사용하지 않고 일반적인 이더넷 장비와 호환을 맞추어 기존장비에 그대로 사용할 수 있다. 또한 하드웨어적으로 절체를 실시하기 때문에 망의 이상 징후를 판별하여 망 절체 후 복구까지 최대 4 밀리세컨(ms) 이내로 신뢰성 있는 데이터를 전달할 수 있다.Referring to FIG. 3, an abnormality has occurred in a part of the first optical core network existing in the second
또한 상기 절체에 이용되는 제어신호들을 패킷 간 갭(Inter Packet Gap; IPG)에 실어 보냄으로써, 패킷의 일정부분을 사용하던 종래의 방식과 비교하여 패킷의 약 99% 이상의 실제 데이터를 전송하는 데에 사용할 수 있다. 앞서 언급하였던 것처럼, 기존 시스템의 경우 패킷 상에 제어 신호를 실어 보내기 때문에, 이러한 제어 신호들이 누적되거나, 복잡해 지는 경우에는 실제 데이터들을 수송해야 하는 패킷 상에 오히려 많은 제어 신호들이 자리 잡게 된다. 따라서, 실 트래픽 데이터 양이 현저하게 줄어들게 된다. 하지만, 본 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템에서는 패킷에 제어 신호를 싣지 않음으로써 트래픽 손실을 현저하게 줄일 수 있다. 예를 들어, 100Mbyte 용량의 이중화 광통신 링에 대하여 실제 이더넷 전송 트래픽 용량은 99Mbyte 이상을 구현할 수 있게 된다. In addition, by transmitting the control signals used in the switching in the Inter Packet Gap (IPG), it is necessary to transmit more than 99% of the actual data of the packet compared to the conventional method using a certain portion of the packet Can be used. As mentioned above, in the conventional system, since control signals are carried on packets, many control signals are placed on packets that need to carry actual data when these control signals are accumulated or complicated. Therefore, the actual traffic data amount is significantly reduced. However, in the optical Ethernet signal transmission system according to the present embodiment, traffic loss can be significantly reduced by not placing a control signal on a packet. For example, for a 100 Mbyte redundant optical communication ring, the actual Ethernet transport traffic capacity can be implemented to be 99 Mbyte or more.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 제1 및 제2 광 코어망에 동시에 이상이 생기는 경우 데이터의 흐름을 나타내는 계략적인 도면이다.FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the flow of data when an abnormality occurs simultaneously in the first and second optical core networks of the optical Ethernet signal transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 제3 원격 장치(123) 및 상기 제4 원격 장치(124) 사이에 상기 제1 광 코어망 및 제2 광 코어망이 동시에 이상이 생기는 경우를 도시하고 있다. 이 경우에, 상기 중앙 장치(110)으로부터 상기 제1 방향으로 제1 광 코어망의 일부를 통하여 상기 제1 원격 장치(121), 제2 원격장치(122), 제3 원격 장치(123)의 순으로 연결되고, 이어서 제2 방향으로 제2 광 코어망의 일부를 통하여 제3 원격장치(123), 제2 원격 장치(122), 제1 원격 장치(121) 및 중앙 장치(110)의 순으로 연결되어 전체적인 루프인 제3 광 코어망(930)을 구성하게 된다.Referring to FIG. 4, the first optical core network and the second optical core network are abnormally simultaneously formed between the third
마찬가지로, 상기 중앙 장치(110)에서 출발하여 제2 방향으로 상기 제6 원격 장치(126), 제5 원격 장치(125), 제4 원격 장치(124)를 제2 광 코어망의 일부를 이용하여 연결하고, 이어서, 제4 원격 장치(124), 제5 원격 장치(125), 제6 원격 장치(126) 및 중앙 장치(110)의 순으로 상기 제1 광 코어망의 일부를 이용하여 전체적인 루프인 제4 광 코어망(940)을 구성하게 된다.Similarly, the sixth
따라서, 상기 제3 원격 장치(123)와 제 4 원격 장치(124) 간에 연결에 이상이 발생한다 하더라도, 상기 원격 장치들(121, 122, 123, 124, 125, 126) 모두는 이러한 절체를 통하여 네트워크 연결 장치를 유지할 수 있다.Therefore, even if an abnormality occurs in the connection between the third
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 제1 및 제2 광 코어망에 동시에 이상이 생기는 경우 데이터의 흐름을 나타내는 계략적인 도면이다.FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a flow of data when an abnormality occurs simultaneously in the first and second optical core networks of the optical Ethernet signal transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 도 4에 도시된 망의 구조와는 달리 제1 광 코어망과 제2 광 코어망의 이상이 생긴 부위가 떨어져서 발생한 경우이다. 이때에는 연결이 가능한 부분까지 상기 도 4의 경우와 마찬가지로, 제3 광 코어망(930) 및 제4 광 코어망(940)을 구성하고, 따로 떨어진 원격 장치간에 루프를 형성하여 제5 광 코어망(950)을 구성한다. 도 5의 경우에는 상기 제3 광 코어망은 상기 중앙 장치(110)에서 제1 방향으로 제1 원격 장치(121), 제2 원격 장치(122)를 상기 제1 광 코어의 일부를 이용하여 연결하고, 이어서, 제2 방향으로 상기 제2 원격 장치(122), 제1 원격 장치(121), 중앙 장치(110)으로 제2 광 코어망의 일부를 이용하여 구성된다. 제4 광 코어망의 경우도 도 4의 경우와 유사하게 중앙 장치(110), 제6 원격 장치(126), 제5 원격 장치(125), 다시 제6 원격 장치(126), 중앙 장치(110)의 순으로 구성되게 된다.Referring to FIG. 5, unlike the structure of the network illustrated in FIG. 4, a portion where an abnormality occurs between the first optical core network and the second optical core network occurs. In this case, as in the case of FIG. 4, the third
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 COT(Central Office Terminal)를 나타내는 계략적인 도면이다.6 is a schematic diagram illustrating a central office terminal (COT) of an optical Ethernet signal transmission system according to an embodiment of the present invention.
상기 COT(Central Office Terminal)는, MPU(Main Processor Unit, 112), ETR(Ethernet Transmission & Receive, 113), 파워(Power, 111) 및 REX(Rear Extension Card, 미도시)을 포함할 수 있다. 상기 MPU(112)는 시스템을 초기화 하고 유니트를 실 탈장하거나 감시하는 기능을 한다. 또한, 유니트의 프로비젼을 제어하고, 설정하며 데이터를 백업하는 기능을 한다. 또한 상기 파워는 이중화로 구성될 수 있다.The central office terminal (COT) may include a Main Processor Unit (MPU) 112, an Ethernet Transmission & Receive (ETR) 113, a
상기 COT는 NMS(Network Management System)을 통하여 중앙 장치 및 원격 장치를 제어할 수 있다. 상기 NMS 시스템은 GUI(Graphic User Interface)를 이용하여 사용자가 손쉽게 통제하도록 구성될 수 있다. 상기 NMS 시스템에서는 효율적인 망 관리 및 보안을 위해 별도의 방화벽 없이 자체의 NMS로부터 인증되지 않은 모든 장비 및 장치에 대해서는 보안을 유지할 수 있도록 작동할 수 있다. 또한, 현장에서 단말 장치에 유지 보수의 효율을 높이기 위하여 외부에 RF(Radio Frequency) 무 선 모듈을 탑재하여 무선 모듈을 통하여 장비의 상태를 확인하도록 할 수 있다.The COT may control a central device and a remote device through an NMS (Network Management System). The NMS system may be configured to be easily controlled by a user using a graphical user interface (GUI). The NMS system can operate to maintain security for all devices and devices that are not authenticated from its own NMS without a separate firewall for efficient network management and security. In addition, in order to increase the efficiency of maintenance in the terminal device in the field it may be equipped with an RF (Radio Frequency) radio module to the outside to check the status of the equipment through the wireless module.
본 발명의 일 실시예에 따른 COT의 경우 스탠다드-얼론(Standard-alone) 타입의 19인치 쉘프(shelf)로 구성되고, 상기 COT 카드들은 플러그-인(Plug-In) 방식으로 실 탈장이 쉽다. 또한 시스템 당 30개의 원격 장치를 구성할 수 있고, 최대 5개의 링까지 구성될 수 있다. 또한 COT는 1개의 링을 연결하여 사용할 수 있도록 RT와 같은 단독형으로도 사용이 가능하도록 할 수 있다.In the case of a COT according to an embodiment of the present invention, the standard-alone type 19-inch shelf is configured, and the COT cards are easily plugged in a plug-in manner. You can also configure up to 30 remote devices per system, up to five rings. In addition, COT can be used as a standalone type, such as RT to connect one ring can be used.
또한 상기 MPU(112)와 ETR(113)은 일체로 형성될 수 있다. 상기 ETR(113)은 베이스 보드(base board)로 구성되고, 상기 MPU(112)는 상기 ETR(113)의 도터 보드(daughter board)로 장착된다. 상기 MPU(112)와 상기 ETR(113)의 결합으로 1개의 링을 구성할 수 있다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 실질적인 망 구성도를 나타내는 계략적인 도면이다.In addition, the
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템은 COT(210), 원격 장치(221, 222, 223, 224,... ,225), 영상 카메라(231, 232, 233, 234, ..., 235)를 포함한다. 상기 원격 장치는 각각 영상 카메라와 연결된다. 이 경우 감시 시스템, 교통 관리 시스템 등에 응용될 수 있는 형태이며, 상기 COT(210) 과 원격 장치(221, 222, 223, 224, ..., 225)는 이중화 된 광 코어망으로 형성되고, 상기 COT(210)은 도 1 내지 도 5에서 서술한 바와 같이 상기 원격 장치들의 데이터를 전송한다.7, the optical Ethernet signal transmission system according to another embodiment of the present invention is a
상기 COT(210)에서는 상기 원격 장치들의 각종 데이터를 수집하여 별도의 네트워크로 전송할 수 있으며, 상기 네트워크에서 원격으로 상기 원격 장치들을 제 어하거나, 상기 영상 카메라에서 수집된 각종 데이터들을 이용할 수 있는 시스템을 구성한다.The
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 블록도를 나타내는 계략적인 도면이다.8 is a schematic diagram illustrating a block diagram of an optical Ethernet signal transmission system according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 상기 광 이더넷 신호 전송 시스템은 이더넷 프레임 컨트롤러(Ethernet frame controller, 810), 제1 광포트(821), 제2 광포트(822), 제1 랜포트(831), 제2 랜포트(832), 메모리 블록(860) 및 CPU 인터페이스(850)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the optical Ethernet signal transmission system includes an Ethernet frame controller 810, a first optical port 821, a second optical port 822, a first LAN port 831, and a second LAN port. 832, memory block 860, and CPU interface 850.
상기 광 이더넷 신호 전송 시스템은 또한, 광 인터페이스(841), 물리 매니지먼트(842), I2C(Inter-Integrated Circuit) 인터페이스(841), SPI(Serial Peripheral Interface, 844), 상태 LED 제어부(845), 랜 투 시리얼 인터페이스(LAN to serial interface, 846)을 더 포함할 수 있다.The optical Ethernet signal transmission system also includes an optical interface 841, a physical management 842, an inter-integrated circuit (I2C) interface 841, a serial peripheral interface (SPI) 844, a status LED control unit 845, and a LAN. The apparatus may further include a LAN to serial interface 846.
상기 이더넷 프레임 컨트롤러(810)는 광 이더넷 신호의 흐름을 제어하고, 자동으로 포워딩 한다. 또한, MAC 주소를 필터링할 수 있으며, NMS(Network Management Station) 프레임을 탐색할 수 있다. 원격 장치의 수를 파악하며, 링(네트워크)의 상태를 감시할 수 있다. 끝으로, 광 루프 백(optic loop back)을 테스팅 하는 기능을 한다.The Ethernet frame controller 810 controls the flow of the optical Ethernet signal, and automatically forwards. In addition, MAC addresses can be filtered, and NMS frames can be searched. It can count the number of remote devices and monitor the status of the ring (network). Finally, it functions to test the optical loop back.
상기 제1 광포트(821) 및 제2 광포트(822)는 각각의 링을 구성하며 원격 장치들과 연결된다. 또한, 상기 제1 랜포트(831) 및 제2 랜포트(832)는 외부에서의 데이터 및 제어 신호를 송수신하는 역할을 한다.The first optical port 821 and the second optical port 822 constitute each ring and are connected to remote devices. In addition, the first LAN port 831 and the second LAN port 832 serve to transmit and receive data and control signals from the outside.
상기 메모리 블록(860)은 각종의 필요한 데이터들을 저장한다. 예를 들어, 맥 어드레스(MAC address)를 저장하거나 이더넷 패킷들을 버퍼링 하는 역할을 할 수 있다.The memory block 860 stores various necessary data. For example, it may store a MAC address or buffer Ethernet packets.
상기 CPU 인터페이스(850)은 상기 NMS 커맨드 및 상태를 송수신하고, 맥 어드레스를 읽거나 쓸 수 있다. 또한, NMS 프레임을 생성할 수 있다.The CPU interface 850 may transmit and receive the NMS command and state, and read or write a MAC address. In addition, an NMS frame may be generated.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary skill in the art will be described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 보통 상태의 경우 데이터의 흐름을 나타내는 계락적인 도면이다.1 is an explanatory diagram showing the flow of data in the normal state of an optical Ethernet signal transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 제2 광 코어망에 이상이 생기는 경우 데이터의 흐름을 나타내는 계략적인 도면이다.FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a data flow when an error occurs in a second optical core network of an optical Ethernet signal transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 제1 광 코어망에 이상이 생기는 경우 데이터의 흐름을 나타내는 계략적인 도면이다.3 is a schematic diagram illustrating a flow of data when an abnormality occurs in a first optical core network of an optical Ethernet signal transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 제1 및 제2 광 코어망에 동시에 이상이 생기는 경우 데이터의 흐름을 나타내는 계략적인 도면이다.FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the flow of data when an abnormality occurs simultaneously in the first and second optical core networks of the optical Ethernet signal transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 제1 및 제2 광 코어망에 동시에 이상이 생기는 경우 데이터의 흐름을 나타내는 계략적인 도면이다.FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a flow of data when an abnormality occurs simultaneously in the first and second optical core networks of the optical Ethernet signal transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 COT(Central Office Terminal)를 나타내는 계략적인 도면이다.6 is a schematic diagram illustrating a central office terminal (COT) of an optical Ethernet signal transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 실질적인 망 구성도를 나타내는 계략적인 도면이다.7 is a schematic diagram illustrating an actual network configuration of an optical Ethernet signal transmission system according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 이더넷 신호 전송 시스템의 블록도를 나타내는 계략적인 도면이다.8 is a schematic diagram illustrating a block diagram of an optical Ethernet signal transmission system according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110, 210 : 중앙 장치110, 210: central unit
121, 122, 123, 124, 125, 126 : 원격 장치121, 122, 123, 124, 125, 126: remote device
221, 222, 223, 224, 225 : 원격 장치221, 222, 223, 224, 225: remote device
231, 232, 233, 234, 235 : 영상 카메라231, 232, 233, 234, 235: video camera
111 : 파워 112 : MPU111: power 112: MPU
113 : ETR113: ETR
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