KR101016784B1 - 기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치 - Google Patents

기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이더넷 데이터를 수신하는 데이터 수신부, 상기 데이터 수신부에서 수신되는 이더넷 데이터를 하나의 채널로 통합하며, 상기 하나의 채널로 통합된 이더넷 데이터를 포인터 구조체와, 상기 포인터 구조체에 1:1 매핑되는 데이터 구조체로 분리하는 구조체 분리부, 상기 구조체 분리부로부터 상기 포인터 구조체를 전달받아, 가입자 종단 장치의 MAC(Media Access Control) 주소를 관리하는 MAC 주소 관리부, 상기 구조체 분리부로부터 상기 데이터 구조체를 전달받아 저장하는 메모리 제어부, 상기 MAC 주소 관리부로부터 포인터 구조체를 전달받고, 상기 메모리 제어부로부터 데이터 구조체를 전달받아, 우선 순위에 따라서 상기 데이터 구조체를 상기 메모리 제어부로 전달하는 큐(QUEUE) 관리부, 상기 큐(QUEUE) 관리부로부터 상기 포인터 구조체를 전달받고, 상기 메모리 제어부로터 상기 데이터 구조체를 전달받아, GTC(GPON Transmission Convergence Layer) 프레임을 생성하거나 GTC 프레임을 추출하는 GTC 관리부 및 상기 GTC 관리부로부터 GTC 프레임을 전달받아 상기 GTC 프레임을 125 ㎲의 길이를 가지는 2.488Gbps급의 SDH/SONET 프레임 구조체로 변환 및 데이터를 AES(Advanced Encryption Standard) 암호화를 수행하는 암호화부를 포함하는 기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치를 제공한다.
Figure R1020080121066
기가 비트, 수동형, 이더넷, GPON

Description

기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치{APPARATUS FOR PROCESSING ETHERNET DATA OF GIGABIT CAPABLE PASSIVE OPTICAL NETWORK}
본 발명은 기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이더넷 데이터를 이더넷 프레임, IP(Internet Protocol) 헤더, 포트 넘버 및 우선 순위 구조체를 포함하는 포인터 구조체와, 이러한 포인터 구조체에 1:1 매핑되는 데이터 구조체로 분리하여 처리함으로써, 다양한 크기의 이더넷 데이터를 효과적으로 처리할 수 있는 기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치에 관한 것이다.
최근에 다양한 멀티미디어 콘텐츠들을 효율적으로 전송하기 위한 광 통신 기술로서, 기가비트 수동형 광 네트워크(Gigabit capable Passive Optical Network; GPON)가 각광받고 있다.
이러한 기가비트 수동형 광 네트워크는 다수의 가입자 종단 장치, 즉 ONT(Optical Network Termination) 또는 ONU(Optical Network Unit)가 수동 소자를 통해서 하나의 OLT(Optical Line Terminal)를 공유하는 점 대 다중점(Point-to-Multipoint) 방식의 기술로서, 이러한 기가비트 수동형 광 네트워크는 이더넷 데이 터, 음성신호 및 ATM신호를 전송하거나 수신한다.
상술한 이더넷 데이터는 64 ~ 1518 Byte의 다양한 데이터 크기를 가지며, 요즘은 9 kByte의 데이터 크기를 가지는 점보 프레임(Jumbo Frame)의 이더넷 데이터가 전송되기도 한다.
그런데, 종래의 기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치는 최소 64Byte에서 최대 9kByte까지의 다양한 크기를 가지는 데이터를 처리할 수 있도록 내부 메모리(예를 들면, register)를 할당하고 있어, 메모리 효율성이 매우 낮은 문제점이 있다. 특히, 내부 메모리를 충분히 할당하고 있지 않은 경우에는 요즘 이용되고 있는 9 kByte의 데이터 크기를 가지는 점보 프레임(Jumbo Frame)의 이더넷 데이터는 처리할 수 없는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이더넷 데이터를 이더넷 프레임, IP(Internet Protocol) 헤더, 포트 넘버 및 우선 순위 구조체를 포함하는 포인터 구조체와, 이러한 포인터 구조체에 1:1 매핑되는 데이터 구조체로 분리하여 처리함으로써, 다양한 크기의 이더넷 데이터를 효과적으로 처리할 수 있는 기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치는 이더넷 데이터를 수신하는 데이터 수신부, 상기 데이터 수신부에서 수신되는 이더넷 데이터를 하나의 채널로 통합하며, 상기 하나의 채널로 통합된 이더넷 데이터를 포인터 구조체와, 상기 포인터 구조체에 1:1 매핑되는 데이터 구조체로 분리하는 구조체 분리부, 상기 구조체 분리부로부터 상기 포인터 구조체를 전달받아, 가입자 종단 장치의 MAC(Media Access Control) 주소를 관리하는 MAC 주소 관리부, 상기 구조체 분리부로부터 상기 데이터 구조체를 전달받아 저장하는 메모리 제어부, 상기 MAC 주소 관리부로부터 포인터 구조체를 전달받고, 상기 메모리 제어부로부터 데이터 구조체를 전달받아, 우선 순위에 따라서 상기 데이터 구조체를 상기 메모리 제어부로 전달하는 큐(QUEUE) 관리부, 상기 큐(QUEUE) 관리부로부터 상기 포인터 구조체를 전달받고, 상기 메모리 제어부로터 상기 데이터 구조체를 전달받아, GTC(GPON Transmission Convergence Layer) 프레임을 생성하거나 GTC 프레임을 추출하는 GTC 관리부 및 상기 GTC 관리부로부터 GTC 프레임을 전달받아 상기 GTC 프레임을 125 ㎲의 길이를 가지는 2.488Gbps급의 SDH/SONET 프레임 구조체로 변환 및 데이터를 AES(Advanced Encryption Standard) 암호화를 수행하는 암호화부를 포함한다.
여기에서, 상기 포인터 구조체는 이더넷 프레임, IP(Internet Protocol) 헤더, 포트 넘버 및 우선 순위 구조체를 포함하는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 큐(QUEUE) 관리부는 물리적인 대역폭보다 더 큰 대여폭을 가진 데이터 구조체가 전달되는 경우에는 우선 순위가 낮은 데이터 구조체를 폐기하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예들에 따른 기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치는 이더넷 데이터를 이더넷 프레임, IP(Internet Protocol) 헤더, 포트 넘버 및 우선 순위 구조체를 포함하는 포인터 구조체와, 이러한 포인터 구조체에 1:1 매핑되는 데이터 구조체로 분리하여 처리함으로써, 다양한 크기의 이더넷 데이터를 효과적으로 처리할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 고안의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치는 도 1에 도시된 것처럼, 데이터 수신부(100), 구조체 분리부(200), MAC 주소 관리부(300), 메모리 제어부(700), 큐(QUEUE) 관리부(400), GTC 관리부(500) 및 암호화부(600)를 포함하여 구성될 수 있다.
데이터 수신부(100)는 이더넷 데이터를 수신하며, 구조체 분리부(200)는 데이터 수신부(100)에서 수신되는 이더넷 데이터를 하나의 채널로 통합하고, 하나의 채널로 통합된 이더넷 데이터를 포인터 구조체(PTR)와, 포인터 구조체(PTR)에 1:1 매핑되는 데이터 구조체(DATA)로 분리하여, 포인터 구조체(PTR)는 MAC 주소 관리부(300)로 전송하고, 포인터 구조체(PTR) 및 데이터 구조체(DATA)는 메모리 제어부(700)로 전송한다.
여기에서, 포인터 구조체(PTR)는 이더넷 프레임, IP(Internet Protocol) 헤더, 포트 넘버 및 우선 순위 구조체(flow classification byte)를 포함한다.
한편, MAC 주소 관리부(300)는 구조체 분리부(200)로부터 포인터 구조 체(PTR)를 전달받아, 다수의 가입자 종단 장치(예를 들면, ONT(Optical Network Termination) 또는 ONU(Optical Network Unit))의 MAC(Media Access Control) 주소를 관리한다.
또한, 메모리 제어부(700)는 구조체 분리부(200)로부터 포인터 구조체(PTR) 및 데이터 구조체(DATA)를 전달받아 저장하고, 데이터 구조체(DATA)를 큐(QUEUE) 관리부(400)로 전달한다. 여기에서, 메모리 제어부(700)는 DDR(Double Data Rate) SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)으로 구성될 수 있다.
한편, 큐(QUEUE) 관리부(400)는 MAC 주소 관리부(300)로부터 포인터 구조체(PTR)를 전달받고, 메모리 제어부(700)로부터 데이터 구조체(DATA)를 전달받아, 우선 순위에 따라서 상기 데이터 구조체(DATA)를 메모리 제어부(700)로 전달한다. 즉, VOIP 패킷이나 IPTV 패킷과 같은 우선 순위가 높은 것은 우선적으로 전달한다.
그리고, 큐(QUEUE) 관리부(400)는 물리적인 대역폭보다 더 큰 대여폭을 가진 데이터 구조체(DATA)가 전달되는 경우에는 우선 순위가 낮은 데이터 구조체(DATA)를 폐기한다.
한편, GTC(GPON Transmission Convergence Layer) 관리부(500)는 큐(QUEUE) 관리부(400)로부터 포인터 구조체(PTR)를 전달받고, 메모리 제어부(700)로터 데이터 구조체(DATA)를 전달받아, GTC 프레임을 생성하거나 GTC 프레임을 추출한다.
구체적으로, GTC 관리부(500)는 가입자 종단 장치와 접속하는 Activation 블록(520), 가입자 종단 장치에서 요청하는 대역폭을 가변적으로 할당하는 DBA(Dynamic Bandwidth Allocation) 블록(530), 가입자 종단 장치의 관리 통신 채 널을 구성하는 OAM(Operation Administration Maintenance) 블록(540), GTC 프레임을 생성하는 GTC_TX 블록(550) 및 GCT 프레임을 추출하는 GTC_RX 블록(510)을 포함한다.
또한, 암호화부(600)는 GTC 관리부(500)로부터 GTC 프레임을 전달받아 상기 GTC 프레임을 125 ㎲의 길이를 가지는 2.488Gbps급의 SDH/SONET 프레임 구조체로 변환 및 데이터를 AES(Advanced Encryption Standard) 암호화를 수행한다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치의 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100: 데이터 수신부 200: 구조체 분리부
300: MAC 주소 관리부 400: 큐(QUEUE) 관리부
500: GTC 관리부 600: 암호화부
700: 메모리 제어부

Claims (3)

  1. 이더넷 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
    상기 데이터 수신부에서 수신되는 이더넷 데이터를 하나의 채널로 통합하며, 상기 하나의 채널로 통합된 이더넷 데이터를 포인터 구조체와, 상기 포인터 구조체에 1:1 매핑되는 데이터 구조체로 분리하는 구조체 분리부;
    상기 구조체 분리부로부터 상기 포인터 구조체를 전달받아, 가입자 종단 장치의 MAC(Media Access Control) 주소를 관리하는 MAC 주소 관리부;
    상기 구조체 분리부로부터 상기 데이터 구조체를 전달받아 저장하는 메모리 제어부;
    상기 MAC 주소 관리부로부터 포인터 구조체를 전달받고, 상기 메모리 제어부로부터 데이터 구조체를 전달받아, 우선 순위에 따라서 상기 데이터 구조체를 상기 메모리 제어부로 전달하는 큐(QUEUE) 관리부;
    상기 큐(QUEUE) 관리부로부터 상기 포인터 구조체를 전달받고, 상기 메모리 제어부로터 상기 데이터 구조체를 전달받아, GTC 프레임을 생성하거나 GTC 프레임을 추출하는 GTC 관리부; 및
    상기 GTC(GPON Transmission Convergence Layer) 관리부로부터 GTC 프레임을 전달받아 상기 GTC 프레임을 125 ㎲의 길이를 가지는 2.488Gbps급의 SDH/SONET 프레임 구조체로 변환 및 데이터를 AES(Advanced Encryption Standard) 암호화를 수행하는 암호화부를 포함하는 기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포인터 구조체는 이더넷 프레임, IP(Internet Protocol) 헤더, 포트 넘버 및 우선 순위 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 큐(QUEUE) 관리부는 물리적인 대역폭보다 더 큰 대여폭을 가진 데이터 구조체가 전달되는 경우에는 우선 순위가 낮은 데이터 구조체를 폐기하는 것을 특징으로 하는 기가 비트 수동형 광 네트워크용 이더넷 데이터 처리 장치.
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