KR101020723B1 - 기가 비트 수동형 광 네트워크용 광 트랜시버 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전달되는 데이터 신호 변환부, 이더넷 프레임 변환부, 버퍼 메모리, 전송 프레임 큐, 포트 매핑부, 대여폭 할당부, GTC/GEM 프레임 생성부, 시리얼 변환부, 패러랠 변환부, 이더넷 프레임 추출부, 수신 프레임 큐 및 제어부를 포함하며, 이더넷 프레임 변환부는 수신 프레임 큐로부터 전달되는 수신 이더넷 프레임을 XGMII 데이터 신호로 변환하며, 데이터 신호 변환부는 이더넷 프레임 변환부로부터 전달되는 XGMII 데이터 신호를 XFI 데이터 신호로 변환하는 기가 비트 수동형 광 네트워크용 광 트랜시버를 제공한다.
Figure R1020090125603
기가 비트, 수동형, 이더넷

Description

기가 비트 수동형 광 네트워크용 광 트랜시버{OPTICAL TRANCEIVER FOR OF GIGABIT CAPABLE PASSIVE OPTICAL NETWORK}
본 발명은 기가 비트 수동형 광 네트워크용 광 트랜지시버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 XFI 데이터 신호를 전달받아 GTC(GPON Transmission Convergence Layer)/GEM(GPON Encapsulation Method) 프레임으로 전송하거나 GTC(GPON Transmission Convergence Layer)/GEM(GPON Encapsulation Method) 프레임을 수신하여 XFI 데이터 신호로 변환하여 전달하며, 이더넷 프레임 중에서 프레임 헤더를 포함하는 프레임 포인터를 추출하여 처리함으로써, 별도의 칩을 부가하지 않으면서도 다양한 크기의 이더넷 프레임을 효과적으로 처리할 수 있는 기가 비트 수동형 광 네트워크용 광 트랜시버에 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 데이터, 음성신호 및 ATM신호를 전송하거나 수신한다.
상술한 이더넷 프레임은 64 ~ 1518 Byte의 다양한 데이터 크기를 가지며, 요즘은 9 kByte의 데이터 크기를 가지는 점보 프레임(Jumbo Frame)의 이더넷 프레임이 전송되기도 한다.
그런데, 종래의 기가 비트 수동형 광 네트워크용 광 트랜시버는 단순히 광 신호를 수신하여 전기 신호로 전달하거나 전기 신호를 변환하여 광 신호로 전송하여 전기 신호를 처리하는 별도의 칩을 부가해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 최소 64Byte에서 최대 9kByte까지의 다양한 크기를 가지는 이더넷 프레임을 처리할 수 있도록 내부 메모리를 할당하고 있어, 메모리 효율성이 매우 낮은 문제점이 있었다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 XFI 데이터 신호를 전달받아 GTC(GPON Transmission Convergence Layer)/GEM(GPON Encapsulation Method) 프레임으로 전송하거나 GTC(GPON Transmission Convergence Layer)/GEM(GPON Encapsulation Method) 프레임을 수신하여 XFI 데이터 신호로 변환하여 전달하며, 이더넷 프레임 중에서 프레임 헤더를 포함하는 프레임 포인터를 추출하여 처리함으로써, 별도의 칩을 부가하지 않으면서도 다양한 크기의 이더넷 프레임을 효과적으로 처리할 수 있는 기가 비트 수동형 광 네트워크용 광 트랜시버를 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 광 트랜시버는 전달되는 XFI 데이터 신호를 XGMII 데이터 신호로 변환하여 전송하는 데이터 신호 변환부, 상기 데이터 신호 변환부로부터 전달되는 XGMII 데이터 신호를 전송 이더넷 프레임으로 변환하여, 상기 전송 이더넷 프 레임으로부터 프레임 헤더를 포함하는 프레임 포인터를 추출한 후에 상기 프레임 포인터 및 상기 전송 이더넷 프레임을 전달하는 이더넷 프레임 변환부, 상기 이더넷 프레임 변환부로부터 전달되는 상기 전송 이더넷 프레임을 저장하는 버퍼 메모리, 상기 이더넷 프레임 변환부로부터 전달되는 상기 프레임 포인터를 순차적으로 전달받아 순차적으로 전송하는 전송 프레임 큐, 상기 전송 프레임 큐로부터 전달되는 프레임 포인터를 가입자의 물리적 포트와 매핑하는 포트 매핑부, 상기 포트 매핑부에 의해서 매핑된 상기 프레임 포인터의 가입자 각각에 대여폭을 할당하는 대여폭 할당부, 상기 대여폭 할당부에 의해서 대여폭을 할당받고 상기 버퍼 메모리로부터 해당 전송 이더넷 프레임을 제공받아 전송 GTC(GPON Transmission Convergence Layer)/GEM(GPON Encapsulation Method) 프레임을 생성하는 GTC/GEM 프레임 생성부, 상기 GTC/GEM 프레임 생성부로부터 상기 전송 GTC/GEM 프레임을 전달받아 시리얼 신호를 변환하여 전송하는 시리얼 변환부, 전달되는 수신 GTC/GEM 프레임을 패러랠 신호로 변환하여 전달하는 패러랠 변환부, 상기 패러랠 변환부로부터 전달되는 수신 GTC/GEM 프레임으로부터 가입자 각각의 수신 이더넷 프레임을 추출하는 이더넷 프레임 추출부, 상기 이더넷 프레임 추출부로터 추출되는 수신 이더넷 프레임을 순차적으로 전달받아 순차적으로 전달하는 수신 프레임 큐 및 상기 데이터 신호 변환부, 상기 이더넷 프레임 변환부, 상기 버퍼 메모리, 상기 전송 프레임 큐, 상기 포트 매핑부, 상기 대여폭 할당부, 상기 GTC/GEM 프레임 생성부, 상기 시리얼 변환부, 상기 패러랠 변환부, 상기 이더넷 프레임 추출부 및 상기 수신 프레임 큐의 레지스트 그룹을 제어하며, 상기 대역폭 할당부가 대역폭 할당 요청을 받은 대로 대역폭을 할당하도록 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 이더넷 프레임 변환부는 상기 수신 프레임 큐로부터 전달되는 수신 이더넷 프레임을 XGMII 데이터 신호로 변환하며, 상기 데이터 신호 변환부는 상기 이더넷 프레임 변환부로부터 전달되는 XGMII 데이터 신호를 XFI 데이터 신호로 변환한다.
본 발명의 실시예들에 따른 기가 비트 수동형 광 네트워크용 광 트랜시버는 XFI 데이터 신호를 전달받아 GTC(GPON Transmission Convergence Layer)/GEM(GPON Encapsulation Method) 프레임으로 전송하거나 GTC(GPON Transmission Convergence Layer)/GEM(GPON Encapsulation Method) 프레임을 수신하여 XFI 데이터 신호로 변환하여 전달하며, 이더넷 프레임 중에서 프레임 헤더를 포함하는 프레임 포인터를 추출하여 처리함으로써, 별도의 칩을 부가하지 않으면서도 다양한 크기의 이더넷 프레임을 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 광 트랜시버의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기가 비트 수동형 광 네트워크용 광 트랜시버는 도 1에 도시된 것처럼, 데이터 신호 변환부(1100), 이더넷 프레임 변환부(1200), 버퍼 메모리(1400), 전송 프레임 큐(1300), 포트 매핑부(1500), 대여폭 할당부(1600), GTC/GEM 프레임 생성부(1700), 시리얼 변환부(1800), 패러랠 변환부(1900), 이더넷 프레임 추출부(1910), 수신 프레임 큐(1920) 및 제어부(1930)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 전송하는 과정을 설명하면, 데이터 신호 변환부(1100)는 전달되는 XFI 데이터 신호를 XGMII 데이터 신호로 변환하고, 이더넷 프레임 변환부(1200)는 데이터 신호 변환부(1100)로부터 전달되는 XGMII 데이터 신호를 전송 이더넷 프레임으로 변환하여, 전송 이더넷 프레임으로부터 프레임 헤더를 포함하는 프레임 포인터를 추출한 후에 프레임 포인터는 전송 프레임 큐(1300)로 전달하며, 전송 이더넷 프레임은 버퍼 메모리(1400)로 전달한다.
여기에서, 프레임 포인터에는 프레임 헤더 이외에 필요에 따라서 포트 넘버나 우선 순위 구조체를 더 포함될 수 있다.
다음으로, 버퍼 메모리(1400)는 이더넷 프레임 변환부(1200)로부터 전달되는 전송 이더넷 프레임을 저장하며, 구체적으로 SRAM(Static Random Access Memory)로 구성할 수 있다.
한편, 버퍼 메모리(1400)에서 전달되는 데이터를 저장하였다가 버퍼 메모리(1400)로 저장된 데이터를 전달하는 부가 메모리(1940)가 더 포함될 수 있으며, 이러한 부가 메모리(1940)는 DDR(Double Data Rate)이나 SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)으로 구성될 수 있다.
또한, 전송 프레임 큐(1300)는 이더넷 프레임 변환부(1200)로부터 전달되는 프레임 포인터를 순차적으로 전달받아 순차적으로 전송하며, 프트 매칭부는 전송 프레임 큐(1300)로부터 전달되는 프레임 포인터를 가입자의 물리적 포트와 매핑한다.
다음으로, 대역폭 할당부(1600)는 포트 매핑부(1500)에 의해서 매핑된 상기 프레임 포인터의 가입자 각각에 대여폭을 할당하며, GTC/GEM 프레임 생성부(1700)는 대여폭 할당부(1600)에 의해서 대여폭을 할당받고 버퍼 메모리(1400)로부터 해당 전송 이더넷 프레임을 제공받아 전송 GTC(GPON Transmission Convergence Layer)/GEM(GPON Encapsulation Method) 프레임을 생성한다.
다음으로, 시리얼 변환부(1800)가 GTC/GEM 프레임 생성부(1700)로부터 전송 GTC/GEM 프레임을 전달받아 시리얼 신호를 변환하여 전송하면, 레이저 다이오드 드라이버(100)와 레이저 다이오드(200)를 이용해서 광 신호 변환한 후에 해당 ONT(Optical Network Termination)로 전송한다.
수신하는 과정을 설명하면, ONT(Optical Network Termination)로 전달되는 광신호는 포토 다이오드(400)와 증폭기(300)를 이용하여 수신 GTC/GEM 프레임으로 변환되어 패러럴 변환부로 전달되고, 패러랠 변환부(1900)는 전달되는 수신 GTC/GEM 프레임을 패러랠 신호로 변환하여 전달한다.
다음으로, 이더넷 프레임 추출부(1910)는 패러랠 변환부(1900)로부터 전달되는 수신 GTC/GEM 프레임으로부터 가입자 각각의 수신 이더넷 프레임을 추출하며, 수신 프레임 큐(1920)는 이더넷 프레임 추출부(1910)로터 추출되는 수신 이더넷 프레임을 순차적으로 전달받아 순차적으로 전달한다.
다음으로, 이더넷 프레임 변환부(1200)는 수신 프레임 큐(1920)로부터 전달되는 수신 이더넷 프레임을 XGMII 데이터 신호로 변환하며, 데이터 신호 변환부(1100)는 이더넷 프레임 변환부(1200)로부터 전달되는 XGMII 데이터 신호를 XFI 데이터 신호로 변환하여 전달한다.
여기에서, 제어부(1930)는 데이터 신호 변환부(1100), 이더넷 프레임 변환부(1200), 버퍼 메모리(1400), 전송 프레임 큐(1300), 포트 매핑부(1500), 대여폭 할당부(1600), GTC/GEM 프레임 생성부(1700), 시리얼 변환부(1800), 패러랠 변환부(1900), 이더넷 프레임 추출부(1910) 및 수신 프레임 큐(1920)의 레지스트 그룹을 제어하며, 대역폭 할당부(1600)가 대역폭 할당 요청을 받은 대로 대역폭을 할당하도록 제어한다.
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 광 트랜시버의 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
1100: 데이터 신호 변환부 1200: 이더넷 프레임 변환부
1300: 전송 프레임 큐 1400: 버퍼 메모리
1500: 포트 매핑부 1600: 대역폭 할당부
1700: GTC/GEM 프레임 생성부

Claims (3)

  1. 전달되는 XFI 데이터 신호를 XGMII 데이터 신호로 변환하여 전송하는 데이터 신호 변환부;
    상기 데이터 신호 변환부로부터 전달되는 XGMII 데이터 신호를 전송 이더넷 프레임으로 변환하여, 상기 전송 이더넷 프레임으로부터 프레임 헤더를 포함하는 프레임 포인터를 추출한 후에 상기 프레임 포인터 및 상기 전송 이더넷 프레임을 전달하는 이더넷 프레임 변환부;
    상기 이더넷 프레임 변환부로부터 전달되는 상기 전송 이더넷 프레임을 저장하는 버퍼 메모리;
    상기 이더넷 프레임 변환부로부터 전달되는 상기 프레임 포인터를 순차적으로 전달받아 순차적으로 전송하는 전송 프레임 큐;
    상기 전송 프레임 큐로부터 전달되는 프레임 포인터를 가입자의 물리적 포트와 매핑하는 포트 매핑부;
    상기 포트 매핑부에 의해서 매핑된 상기 프레임 포인터의 가입자 각각에 대여폭을 할당하는 대여폭 할당부;
    상기 대여폭 할당부에 의해서 대여폭을 할당받고 상기 버퍼 메모리로부터 해당 전송 이더넷 프레임을 제공받아 전송 GTC(GPON Transmission Convergence Layer)/GEM(GPON Encapsulation Method) 프레임을 생성하는 GTC/GEM 프레임 생성부;
    상기 GTC/GEM 프레임 생성부로부터 상기 전송 GTC/GEM 프레임을 전달받아 시리얼 신호를 변환하여 전송하는 시리얼 변환부;
    전달되는 수신 GTC/GEM 프레임을 패러랠 신호로 변환하여 전달하는 패러랠 변환부;
    상기 패러랠 변환부로부터 전달되는 수신 GTC/GEM 프레임으로부터 가입자 각각의 수신 이더넷 프레임을 추출하는 이더넷 프레임 추출부;
    상기 이더넷 프레임 추출부로터 추출되는 수신 이더넷 프레임을 순차적으로 전달받아 순차적으로 전달하는 수신 프레임 큐; 및
    상기 데이터 신호 변환부, 상기 이더넷 프레임 변환부, 상기 버퍼 메모리, 상기 전송 프레임 큐, 상기 포트 매핑부, 상기 대여폭 할당부, 상기 GTC/GEM 프레임 생성부, 상기 시리얼 변환부, 상기 패러랠 변환부, 상기 이더넷 프레임 추출부 및 상기 수신 프레임 큐의 레지스트 그룹을 제어하며, 상기 대역폭 할당부가 대역폭 할당 요청을 받은 대로 대역폭을 할당하도록 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 이더넷 프레임 변환부는 상기 수신 프레임 큐로부터 전달되는 수신 이더넷 프레임을 XGMII 데이터 신호로 변환하며,
    상기 데이터 신호 변환부는 상기 이더넷 프레임 변환부로부터 전달되는 XGMII 데이터 신호를 XFI 데이터 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 기가 비트 수동형 광 네트워크용 광 트랜시버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼 메모리에서 전달되는 데이터를 저장하였다가 상기 버퍼 메모리로 저장된 데이터를 전달하는 부가 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기가 비트 수동형 광 네트워크용 광 트랜시버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부가 메모리는 DDR(Double Data Rate)이나 SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)인 기가 비트 수동형 광 네트워크용 광 트랜시버.
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