KR101056091B1

KR101056091B1 - ＥＰＯＮ(Ｅｔｈｅｒｎｅｔｐａｓｓｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋ) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법과 장치

Info

Publication number: KR101056091B1
Application number: KR1020067003935A
Authority: KR
Inventors: 로렌스 디. 데이비스; 에드워드 더블유. 보이드; 글렌 크래이머
Original assignee: 테크노버스, 인크.
Priority date: 2003-09-15
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2011-08-11
Also published as: CN1823546A; WO2005034568A1; JP4663643B2; CN1823546B; US6967949B2; JP2007506300A; KR20060069855A; US20050058118A1

Abstract

본 발명의 하나의 실시예는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 패킷 발송을 용이하게 하는 시스템을 제공하며, 상기 EPON은 하나의 중앙 노드와 하나 이상의 원격 노드를 포함한다. 작동 중에, 상기 시스템은 LLID(logical link identifier)를 원격 노드에 할당하며, 이때 LLID는 상기 중앙 노드와 하나의 원격 노드간의 논리 링크에 대응한다. 상기 시스템에서 또한 LLID는 중앙 노드 내의 스위치 포트와 연계되며, 이때 상기 스위치는 다수의 포트를 갖으며, 포트는 물리 포트일 수도 있고 가상 포트일 수도 있으며, 스위치의 다수의 포트들은 네트워크 측 포트와 사용자 측 포트로 나눠진다. 네트워크 측 포트로부터의 다운스트림 패킷을 수신하면, 다운스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값에 대응되는 LLID나 포트가 있는지를 판단하기 위해, 상기 시스템이 매핑 테이블(mapping table)을 검색한다. 하나 이상의 필드 값이 하나의 LLID와 대응할 경우, 상기 시스템은 LLID를 다운스트림 패킷에 할당하고 다운스트림 패킷을 원격 노드로 송신한다.

Description

ＥＰＯＮ(Ｅｔｈｅｒｎｅｔｐａｓｓｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋ) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법과 장치{METHOD AND APPARATUS FOR FORWARDING PACKETS IN AN ETHERNET PASSIVE OPTICAL NETWORK}

본 발명은 이더넷 패시브 광 네트워크 설계에 관한 것이다. 좀 더 세부적으로는, 본 발명은 이더넷 패시브 광 네트워크에서 패킷 포워딩을 위한 방법과 장치에 관한 것이다.

인터넷 트래픽이 증가하는 속도를 일정하게 유지하기 위해서는, 백본 네트워크의 용량을 늘리기 위해 광섬유와 관련 광학 전송 장비가 광범위하게 배치된다. 그러나 이러한 백본 네트워크의 용량을 늘리는 방법은 액세스 네트워크의 용량 증가와 조화되지 못한다. 광대역을 사용해도, 예를 들어 DSL(digital subscriber line)과 CM(cable modem)같은 광대역 솔루션으로도, 현 액세스 네트워크에 의해 제공되는 제한된 대역폭은 최종 사용자에게 높은 대역폭을 전달함에 있어 극심한 병목 현상을 일으킨다.

현재 개발된 여러 다른 기술들 중에서, EPONs(Ethernet passive optical networks)는 차세대 액세스 네트워크 중 하나이다. EPONs은 저렴한 패시브 광섬유들로 구성된 유비쿼터스 이더넷 기술이다. 따라서, EPONs은 비용-효율적인 대용량 의 패시브 광섬유를 가지고, 이더넷의 단순성과 확장성을 제공한다. 특히, 광섬유의 높은 대역폭 때문에 EPONs는 광대역의 음성, 데이터, 영상 트래픽을 동시에 수용할 수 있다. 상기 음성, 데이터, 영상을 동시에 수용하는 서비스는 DSL이나 CM 기술로 구현되기에는 어려움이 있다. 게다가, APONs(ATM passive optical networks)이 고정된 크기의 ATM 셀을 사용해 결과적으로 패킷 분할과 패킷 재조합을 필요로 하는데 반해, 이더넷 프레임들이 원시 패킷(native packet)을 서로 다른 크기로 바로 캡슐화하기 때문에 EPONs이 인터넷 프로토콜 트래픽에 더 적합하다.

통상, EPONs는 네트워크의 서비스 공급자의 중앙 오피스와, 사무실이나 가정의 가입자들 간의 연결을 제공하는 “퍼스트 마일”이란 네트워크에서 사용된다. 논리적으로, 상기 퍼스트 마일은 하나의 중앙 오피스가 다수의 사용자들에게 서비스를 제공하는 포인트-투-멀티포인트 네트워크이다. 하나의 EPON에서 하나의 트리 구조가 사용되는데, 거기서 광섬유는 중앙 오피스를 패시브 광스플리터에 연결한다. 패시브 광스플리터는 다운스트림 광신호를 분할해 사용자들에게 분배하고, 사용자로부터의 업스트림 광신호를 조합한다(도 1을 참고).

EPON 내에서의 전송은 통상적으로 OLT(optical line terminal)와 ONU(optical networks units) 사이에서 수행된다(도 2를 참고). ONUs가 때때로 ONTs(optical network terminals)로 불리기도 한다. 상기 OLT는 보통 중앙 오피스 안에 위치해 있고 광 액세스 네트워크를 ISP(Internet Service Provider)나 LEC(local exchange carrier)같은 외부 네트워크인 메트로 백본에 연결해 준다. ONU는 커브(curb)나 최종 사용자 측에 위치할 수도 있으며, 광대역의 음성, 데이 터, 영상 서비스를 제공할 수 있다. ONUs는 통상 1xN 패시브 광커플러에 연결되는데, 여기서 N은 ONUs의 수이고, 상기 패시브 광커플러는 통상적으로 하나의 광링크를 통해 상기 OLT에 연결된다.(하나의 EPON에서는 더 많은 ONUs들을 적용하기 위해 다수의 광 스플리터/커플러가 직렬로 연결될 수 있다.) 이러한 구성은 광섬유와 EPONs에 필요한 하드웨어의 수를 확실히 절약해준다.

EPON 내에서의 통신은 다운스트림 트래픽(OLT에서 ONUs로 가는)과 업스트림 트래픽(ONUs에서 OLT로 가는)으로 나뉜다. 다운스트림 방향에서는, 1xN 패시브 광커플러의 브로드캐스트 특성으로 인해, 다운스트림 데이터 프레임은 OLT에 의해 ONUs 전부로 브로드캐스팅되고 종착지 ONUs에 의해 추출된다. 업스트림 방향에서는, 오직 하나의 링크만이 패시브 광커플러와 OLT를 연결하고 있으므로, ONUs들은 채널 용량과 자원들을 공유할 필요가 있다.

다른 이더넷 장비들 간에 작동되기 위해, EPON은 IEEE 802 표준에 따라야 할 필요가 있고, 상기 표준은 두 가지 타입의 이더넷 작동을 제시한다. 공유 매체 작동과 포인트-투-포인트 작동이 그것이다. 공유 매체 이더넷 세그먼트에서, 모든 호스트들이 공용 매체(예를 들면, 구리 선)를 통해, 하나의 액세스 도메인에 연결되어 있다. 송신 매체가 모든 호스트들에 의해 공유되어 있기 때문에, 다른 호스트들이 수신하는 동안, 한 번에 단 하나의 호스트만 송신할 수 있다. 하나의 링크에 오직 2개의 호스트만 연결되어있을 때, 포인트-투-포인트 작동이 적당하다. 서로 통신할 때, 양방향(full-duplex) 포인트-투-포인트 링크를 갖고, 양 호스트들이 동시에 송신하고 수신할 수 있다.

이더넷 브리지는 다수의 이더넷 세그먼트들을 연결하고, 이더넷 프레임을 상기 세그먼트들 사이에서 발송한다. 브리지는 통상적으로 다수의 포트를 갖으며, 상기 포트들은 공유 매체 세그먼트나 포인트-투-포인트 세그먼트에 연결될 수 있다. IEEE 802에 따라, 브리지는 프레임을 프레임의 MAC(medium access control) 도착지 주소에 관련된 포트로 발송한다. 브리지는 프레임을 자신이 도착한 포트로는 발송하지 않는다. 프레임의 도착지 주소가 상기 프레임이 도착한 포트와 관련되어 있다면, 프레임의 도착지 호스트는 같은 공유 매체 세그먼트에 위치한다(이른바, 브로드캐스트 범위). 왜냐하면 같은 브로드캐스트 범위 내의 호스트들 간의 통신은 브리지의 도움 없이 수행될 수 있기 때문이다.

프레임이 도착된 포트와 관련된 MAC 출발지 주소에 의해, 브리지는 MAC 주소-포트 매핑 테이블(mapping table)을 유지한다. 도착한 프레임의 MAC 도착지 주소가 어떤 포트와도 대응되지 않을 때(예를 들어, 브리지가 상기 주소에 대해 MAC 주소-포트 매핑 테이블과 연관성을 확립해놓지 않았을 경우), 상기 브리지는 프레임이 도착된 포트를 제외한 모든 포트에게 프레임을 플러딩(flooding)한다.

EPON에서, 일반적으로 OLT가 이더넷 브리지인 듯 행동한다. EPON의 트리 구조는 한 가지 문제점을 내포하고 있다. 업스트림 링크의 OLT 측 단부는 OLT 내에 존재하는 브리지의 하나의 포트에 연결되어 있으며, 브리지는 ONU에 의해 전송된 어떤 프레임도 다른 ONU에게 발송하지 않을 것이다. 왜냐하면, 하나의 포트를 통해 브리지에 연결된 EPON 전체는 브리지에 연결된 하나의 공유-매체 세그먼트처럼 보이기 때문이다. EPON의 브로드캐스트 특성 때문에, 신호가 스위칭된 신호가 아니라 면 그리고 재 송신된 다운스트림이 아니라면, ONU는 다른 ONU들로부터 전송된 신호를 수신할 수 없다. 다행히도, 각각의 ONU와 OLT간에 논리 링크를 생성하고 이에 상기 논리 링크에 대응하는 브리지에 가상 포트를 생성함으로써 상기 문제점은 해결될 수 있다. 이런 방식으로, 각각의 ONU는 브리지 상에 각자 고유의 논리 포트를 보유하며, ONU와 OLT 간에 포인트-투-포인트 링크가 존재하는 것처럼 작동한다[이른바,PtPE(point-to-point emulation)]. ONU로부터의 업스트림 프레임은, 상기 프레임이 어느 가상 포트로 가야하는지를 식별하는 LLID(logical link identifier)를 할당받을 수 있다.

PtPE 해결 법에도 불구하고, OLT의 디폴트 브리지 동작은 여전히 제한적이다. 예를 들어, 알려지지 않은 MAC 도착지 주소를 갖는 프레임의 디폴트 플러딩(flooding)은 바람직하지 않다. 왜냐하면, 어떤 가상 포트는 업스트림 외부 네트워크에 연결되어 있고, 어떤 가상 포트는 다운스트림 ONU에 연결되어 있기 때문이다. 결론적으로, 네트워크 측 가상 포트로부터 도착한 프레임이 다른 네트워크 측 프레임으로 다시 플러딩될 수 있다. 상기 동작은 일반적으로 보안을 고려할 때 바람직하지 않다. 다른 제한은 OLT가 이더넷 헤더의 밖의 정보는 가공하지 않는다는 것이며, 그에 따라 더 지능적인 스위칭 기능을 구현하지 못한다는 것이다,

따라서, 요구되는 것은 EPON에서의 이더넷 브리지가 하는 것보다 더 지능적인 패킷 가공을 제공하는 패킷 발송을 위한 방법과 장치이다.

본 발명의 하나의 실시예는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 패킷 발송을 용이하게 하는 시스템을 제공하며, 상기 EPON은 하나의 중앙 노드와 하나 이상의 원격 노드를 포함한다. 작동 중에, 상기 시스템은 LLID(logical link identifier)를 원격 노드에 할당하며, 이때 LLID는 상기 중앙 노드와 하나의 원격 노드간의 논리 링크에 대응한다. 상기 시스템에서 또한 LLID는 중앙 노드 내의 스위치 포트와 연계되고, 이때 상기 스위치는 다수의 포트를 갖으며, 포트는 물리 포트일 수도 있고 가상 포트일 수도 있으며, 스위치의 다수의 포트들은 네트워크 측 포트와 사용자 측 포트로 나눠진다. 네트워크 측 포트로부터의 다운스트림 패킷을 수신하면, 다운스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값에 대응되는 LLID나 포트가 있는지를 판단하기 위해, 상기 시스템이 매핑 테이블(mapping table)을 검색한다. 하나 이상의 필드 값이 하나의 LLID와 대응할 경우, 상기 시스템은 LLID를 다운스트림 패킷에 할당하고 다운스트림 패킷을 원격 노드로 송신한다.

본 실시예의 또 다른 예를 들면, 다운스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값이 MAC(media-access control) 도착지 주소를 포함한다. 상기 MAC 도착지 주소가 LLID나 네트워크 측 포트와 대응하지 않을 경우, 상기 시스템은 다운스트림 패킷을 모든 사용자 측 포트로 플러딩한다. 상기 MAC 도착지 주소가 네트워크 측 포트와 대응할 경우, 상기 시스템은 다운스트림 패킷을 폐기한다.

본 실시예의 또 다른 예를 들자면, 다운스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값은 VLAN(virtual local area network) 식별자를 포함한다.

추가적인 예를 들자면, 다운스트림 패킷이 LLID나 포트에 대응하는 VLAN 식별자를 운반하지 않을 경우, 상기 시스템은 다운스트림 패킷을 폐기한다.

추가적인 예를 들면, 다운스트림 패킷이 LLID나 포트에 대응하는 VLAN 식별자를 운반하지 않을 경우, 다운스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 LLID나 포트에 대응하는지를 판단하기 위해, 상기 시스템은 매핑 테이블을 검색한다. 상기 MAC 도착지 주소가 LLID에 대응될 경우, 상기 시스템은 LLID를 다운스트림 패킷에 할당하고 다운스트림 패킷을 원격 노드에 송신한다. 매핑 테이블에 기반하여 상기 MAC 도착지 주소가 LLID나 네트워크 측 포트에 대응되지 않을 경우, 상기 시스템은 다운스트림 패킷을 모든 사용자 측 포트에게 플러딩한다. 다운스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 네트워크 측 포트에 대응될 경우, 상기 시스템은 다운스트림 패킷을 폐기한다.

추가적인 예를 들면, 다운스트림 패킷의 VLAN 식별자가 LLID들의 그룹에 대응될 경우, 다운스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 LLID에 대응되는지를 판단하기 위해, 상기 시스템은 매핑 테이블을 검색한다. MAC 도착지 주소가 VLAN 식별자에 대응되는 LLID들의 그룹들 중, 하나의 LLID와 대응될 경우, 상기 시스템은 상기 LLID를 다운스트림 패킷에 할당하여 다운스트림 패킷을 원격 노드로 전송한다.

추가적인 예를 들면, 다운스트림 패킷의 VLAN 식별자를 보관하는 동안, LLID를 다운스트림 패킷에 할당하는 단계는 다운스트림 패킷을 LLID로 태깅(tagging)하는 단계를 포함한다.

추가적인 예를 들면, 다운스트림 패킷의 VLAN 식별자가 LLID와 대응될 경우, 상기 시스템은 다운스트림 패킷을 원격 노드로 전송하기에 앞서, VLAN 식별자를 국부-유효형(local-significant) VLAN 식별자로 대체한다.

본 실시예의 다른 예를 들자면, 상기 시스템은 업스트림 패킷을 사용자 측 포트로부터 수신한 후, 업스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 관련된 네트워크 측 포트가 있는지를 판단하기 위해, 매핑 테이블을 검색한다. 업스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 네트워크 측 포트에 대응될 경우, 상기 시스템은 업스트림 패킷을 그 네트워크 측 포트를 통해 송신한다. 업스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 네트워크 측 포트나 사용자 측 포트에 대응되지 않을 경우, 상기 시스템은 업스트림 패킷을 모든 네트워크 측 포트로 플러딩한다.

본 실시예의 다른 예를 들면, 시스템이 업스트림 패킷을 사용자 측 포트로부터 수신한 후, 업스트림 패킷의 LLID가 VLAN 식별자에 대응되는지를 판단하기 위해, 매핑 테이블을 검색한다. 업스트림 패킷의 LLID가 VLAN 식별자에 대응될 경우, 상기 시스템은 VLAN 식별자를 업스트림 패킷에게 할당하고 업스트림 패킷을 대응되는 네트워크 측 포트를 통해 송신한다.

추가적인 예를 들면, VLAN 식별자가 LLID들의 그룹과 다수의 네트워크 측 포트에 대응될 경우, 업스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 VLAN 식별자에 대응되는 다수의 네트워크 측 포트들 중, 하나의 네트워크 측 포트에 대응되는지를 판단하기 위해, 상기 시스템은 매핑 테이블을 검색한다. 그럴 경우, 상기 시스템은 업스트림 패킷을 그 네트워크 측 포트를 통해 송신한다.

본 실시예의 다른 예를 들면, 상기 시스템은 업스트림 패킷을 사용자 측 포트로부터 수신한다. 업스트림 패킷이 네트워크 측 포트에 대응되는 VLAN 식별자를 운반할 경우, 상기 시스템은 VLAN 식별자에 기반해, 네트워크 측 포트를 선택하고 업스트림 패킷을 상기 네트워크 측 포트를 통해 송신한다.

추가적인 예를 들면, 업스트림 패킷이 포트에 대응되는 VLAN 식별자를 운반하지 않을 경우, 상기 시스템은 업스트림 패킷을 폐기한다.

추가적인 예를 들면, 업스트림 패킷이 네트워크 측 포트에 대응되는 VLAN 식별자를 운반하지 않을 경우, MAC 도착지 주소가 네트워크 측 포트에 대응되는지를 판단하기 위해 상기 시스템은 매핑 테이블을 검색한다. 그럴 경우, 상기 시스템은 업스트림 패킷을 그 네트워크 측 포트로 송신한다.

추가적인 예를 들면, 업스트림 패킷이 네트워크 측 포트에 대응되는 VLAN 식별자를 운반할 경우, 상기 시스템은 업스트림 패킷의 VLAN 식별자를 네트워크-유효형(network-siginificant) VLAN 식별자로 대체한다.

본 실시예의 추가적인 예를 들면, 상기 시스템은 EPON내의 모든 활성 멀티캐스트 그룹의 정보를 중앙 노드에서 유지한다. 어떤 원격 노드도 구성원으로 갖고 있지 않은 멀티캐스트 그룹에 가입하기 위해서, 원격 노드가 메시지를 전송할 경우, 멀티캐스트 그룹에 가입하기 위해 상기 시스템은 중앙 노드로부터의 메시지를 멀티캐스트 소스로 전송한다. 시스템은 또한 멀티캐스트 그룹의 구성원인 다수의 원격 노드들을 대표하는, 중앙 노드에서 멀티캐스트 패킷을 수신하여, 중앙 노드로부터의 멀티캐스트 패킷을 모든 원격 노드로 브로드캐스팅한다. 그에 따라, 멀티캐스트 그룹의 구성원인 각 원격 노드로 멀티캐스트 패킷의 개별 복제본을 송신할 필요가 없어진다.

추가적인 예를 들면, 상기 시스템은 활성 멀티캐스트 그룹의 구성원인 모든 원격 노드의 정보를 중앙 노드에서 유지한다. EPON내의 유일한 원격 노드인 상기 원격 노드가 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위해 메시지를 전송할 경우, 상기 시스템은 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위해, 중앙 노드로부터의 메시지를 멀티캐스트 소스로 전송한다.

추가적인 예를 들면, 멀티캐스트 그룹을 탈퇴하기 위해 원격 노드가 중앙 노드로 메시지를 전송할 경우, 상기 시스템은 중앙 노드로부터의 쿼리를 모든 원격 노드들로 브로드캐스팅하며, 그에 따라 원격 노드가 상기 멀티캐스트 그룹의 구성원임을 인정받게 된다. 탈퇴 메시지를 전송한 원격 노드는 EPON내의 상기 멀티캐스트 그룹에 남아 있는 마지막 구성원일 경우, 상기 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위해, 상기 시스템은 중앙 노드로부터의 메시지를 멀티캐스트 소스로 전송한다.

본 실시예의 추가적인 예를 들면, 상기 시스템은 모든 활성 멀티캐스트 그룹의 정보를 원격 노드에서 유지한다. 어떤 사용자도 아직 속하지 않은 멀티캐스트 그룹에 가입하기 위해, 사용자가 원격 노드로 메시지를 전송할 경우, 멀티캐스트 그룹에 가입하기 위해, 상기 시스템은 원격 노드로부터의 메시지를 중앙 노드로 전송한다. 상기 시스템은 멀티캐스트 그룹의 구성원인 다수의 사용자들을 대표하는 원격 노드에서 멀티캐스트 패킷을 수신하여, 상기 원격 노드로부터의 멀티캐스트 패킷을 원격 노드에 연결되어 있으면서 멀티캐스트 그룹의 구성원이기도한 사용자들에게 발송한다.

추가적인 예를 들면, 상기 시스템은 활성 멀티캐스트 그룹의 구성원인 원격 노드에 연결된 사용자들의 정보를 원격 노드에서 유지한다. 하나의 사용자만 남아 있는 멀티캐스트 그룹을 탈퇴하기 위해 상기 사용자가 메시지를 전송할 경우, 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위해 상기 시스템은 원격 노드로부터의 메시지를 중앙 노드로 전송한다.

추가적인 예를 들면, 멀티캐스트 그룹을 탈퇴하기 위해 사용자가 원격 노드로 메시지를 전송할 경우, 상기 시스템은 원격 노드로부터의 쿼리를 원격 노드에 연결되어 있는 모든 사용자에게 브로드캐스팅하며, 그에 따라 사용자가 상기 멀티캐스트 그룹의 구성원임이 인증된다. 탈퇴 메시지를 전송한 사용자가 상기 멀티캐스트 그룹의 마지막 사용자이면서 원격 노드에 연결되어 있을 경우, 상기 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위해 상기 시스템은 원격 노드로부터의 메시지를 중앙 노드로 전송한다.

본 실시예의 다른 예를 들면, 상기 시스템은 사용자로부터의 업스트림 패킷을 원격 노드에서 수신하며, 업스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값을 검출한다. 상기 시스템은 하나 이상의 필드 값에 기반해, 업스트림 패킷을 서로 다른 큐에 버퍼링함으로써 서로 다른 서비스 품질을 제공한다. 그 후 상기 시스템은 업스트림 패킷을 중앙 노드로 송신한다

추가적인 예를 들면, 업스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값을 검출하는 동안, 상기 시스템은 헤더 레이어, 오프셋, 필드의 길이를 특정한다.

추가적인 예를 들면, 상기 하나 이상의 필드들이란 IEEE 802.1p 우선 필드, VLAN 식별자, MAC 도착지 주소, IP TOS(type of service) 필드, MPLS(multiple-protocol label switching) COS(class of service) 필드, IP 출발지 주소, IP 도착지 주소, TCP(transmission control protocol)나 UDP(user datagram protocol)소스 포트 번호, 및 TCP/UDP 도착지 포트 번호 중에서 가능하다. 그 후에 상기 시스템은 하나 이상의 필드 값에 기반해, LLID를 업스트림 패킷에 할당한다.

추가적인 예를 들면, 상기 시스템은 하나 이상의 필드 값에 기반해, LLID를 업스트림 패킷에게 할당한다. 업스트림 패킷을 서로 다른 큐에 버퍼링하는 동안, 상기 시스템은 패킷을 서로 다른 LLID들에 대응되는 큐에 저장한다.

추가적인 예를 들면, 상기 시스템은 동일한 LLID를 서로 다른 하나 이상의 필드 값을 갖는 업스트림 패킷에 할당한다. 서로 다른 큐에 업스트림 패킷을 버퍼링하는 동안, 서로 다른 하나 이상의 필드 값에 기반해 시스템은 패킷을 큐에 저장한다.

도 1은 하나의 중앙 오피스와 다수의 가입자들이 광섬유와 하나의 이더넷 패시브 광 스플리터에 연결되어 있는 EPON(Ethernet passive optical network)을 도식한 도면이다(종래 기술).

도 2는 정상 작동 모드의 EPON을 도식한 도면이다(종래 기술).

도 3은 브리징된 이더넷 세그먼트를 도식한 도면이다(종래 기술).

도 4A는 포인트-투-포인트 에뮬레이션을 이용한 EPON에서의 다운스트림 트래픽의 송신을 도식한 도면이다(종래 기술).

도 4B는 포인트-투-포인트 에뮬레이션을 이용한 EPON에서의 업스트림 트래픽의 송신을 도식한 도면이다(종래 기술).

도 5는 포인트-투-포인트 에뮬레이션을 이용한 EPON에서의 ONU들 간의 브리징을 도식한 도면이다(종래 기술).

도 6은 EPON에서 논리 링크를 갖는 VONU(Virtual ONU)들을 도식한 도면이다.

도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 OLT의 브리징된 작동 모드를 도식한 도면이다.

도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 OLT의 특화된 VLAN 작동 모드를 도식한 도면이다.

도 9는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 OLT의 공유-VLAN 작동 모드를 도식한 도면이다.

도 10은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 OLT의 투명-VLAN 작동 모드를 도식한 도면이다.

도 11은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 OLT의 변환-VLAN 작동 모드를 도식한 도면이다.

도 12는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 IGMP(internet group management protocol) 프록시로서 기능 하는 OLT를 도식한 도면이다.

도 13은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 OLT에서의 SLA(service-level agreement)를 쉽게 해주는 ONU-기반 패킷 분류를 도식한 도면이다.

본 발명을 구성하고 사용하는 것은 배경지식이 있는 누구라도 할 수 있을 것이다. 설명된 실시예들의 다양한 응용들이 배경지식이 있는 사람들에게는 쉽게 이 해될 것이며, 본원에서 정의된 일반 원리들이 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다른 실시예와 애플리케이션에 적용될 수 있다(예를 들면, 일반적인 패시브 광네트워크(PON) 구조). 그러므로, 본 발명은 본원에서 제시되는 실시예에 의해 제한받지 않으나, 본원에서 정의된 원리들 및 특징들을 에 따른 가장 넓은 범위로 간주 되어야 할 것이다.

상세하게 설명된 데이터 구조물과 과정들이 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 통상적으로 저장되고, 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로는 컴퓨터에서 사용되는 코드나 데이터를 저장할 수 있는 어떤 장치나 매체라도 가능하다. 상기 매체는 ASICs(application specific integrated circuits), FPGAs(field-programmable gate arrays), 반도체 메모리, 디스크 드라이브나 마그네틱 테이프나 CD나 DVD 같은 마그네틱, 광 저장 장치, (신호 변조시 캐리어 전파를 쓰든 쓰지 않든)컴퓨터 명령 신호를 포함한 전송 매체 같은 응용장치들을 포함한다(그러나 제한 받지는 않음).

패시브 광네트워크(PON)의 구조

도 1은 PON 안에 중앙 오피스와 다수의 가입자들이 광섬유와 패시브 광스플리터로 연결되어 있는 것을 도식한 도면이다(종래 기술). 도 1에서 보듯이, 다수의 가입자들은 광섬유와 패시브 광스플리터(102)를 통해 하나의 중앙 오피스(101)에 연결되어 있다. 패시브 광스플리터(102)는 광섬유의 초기설치 비용을 줄이기 위해 최종 사용자 위치에 가까운 곳에 위치할 수 있다. 중앙 오피스(101)는 도시권통신망(metropolitan area network)같은 ISP기능을 하는 외부 네트워크(103)에 연결될 수 있다. 도 1에서는 트리 구조를 도식했지만, PON은 다른 구조,예를 들면 링이나 버스 구조를 기반으로 할 수 있다.

EPON 의 정상 작동 모드

도 2는 보통 작동 모드에서의 EPON을 도식한다(종래 기술). ONUs를 EPON에 임의로 속하게 하기 위해서, EPON은 통상적으로 두 가지 작동 모드를 갖는다: 정상 작동 모드와 탐색(초기)모드. 정상 작동 모드는 정규 업스트림 데이터 전송을 제공하고, OLT가 초기화된 모든 ONU들에게 전송 기회를 할당한다.

도 2에서 도식된 바와 같이, 다운스트림 방향에서는, OLT(201)가 ONU 1(211), ONU 2(212), ONU 3(213)에게 다운스트림 데이터를 브로드캐스팅한다. 모든ONUs들이 똑같은 다운스트림 데이터를 받는 반면, 각각의 ONU들은 자신들에게 도착한 데이터에 한해서 사용자 1(221),사용자 2(222), 사용자 3(223) 중 해당되는 사용자들에게 선택적으로 보낼 수 있다.

업스트림 방향에서, OLT(201)는 먼저 스케줄링하고, 전송 타임슬롯을 ONU의 서비스-레벨 어그리먼트에 따라 각각의 ONU들에게 할당한다. 전송 타임슬롯을 할당받지 못하면, ONU는 사용자에게 받은 데이터를 통상적으로 버퍼링한다. 전송 타임슬롯이 할당되면, ONU는 할당된 전송 윈도우 내에서 버퍼링된 사용자 데이터를 전송한다.

OLT의 스케줄에 따라 모든 ONU가 업스트림 데이터를 전송할 차례를 갖기 때문에, 업스트림 링크의 용량이 효율적으로 사용될 수 있다. 하지만, 스케줄링을 완벽하게 하기 위해서는, 상기 OLT가 새로 연결된 ONU를 탐색하고 초기화할 필요가 있다. 탐색하는 동안에, 상기 OLT가 ONU의 RTT(round-trip time),MAC 어드레스, 서비스-레벨 어그리먼트 등 같은 스케줄링시 필요한 중요 정보를 수집할 수 있다.(어떤 경우에는, 서비스-레벨 어그리먼트가 OLT에게 이미 알려져 있을 수도 있다.)

일반적인 이더넷 요구사항

도 3은 브리지로 연결된 이더넷 세그먼트를 도식한 도면이다(종래 기술). IEEE 802 표준은 이더넷 세그먼트가 포인트-투-포인트 모드에서 작동되는 것을 허용한다. 포인트-투-포인트 이더넷 세그먼트에서, 하나의 링크가 두 개의 호스트를 연결하거나, 하나의 호스트와 하나의 이더넷 브리지를 연결한다. 포인트-투-포인트 모드는 기가비트 이더넷 같은 스위치로 연결된 이더넷에서 작동되는 공통된 양식이다.

여러 개의 이더넷 호스트들이 서로서로 통신할 필요가 있을 때, 세그먼트 간의 통신을 허락하기 위해 이더넷 브리지는 여러 개의 포인트-투-포인트 이더넷 세그먼트 사이를 통상적으로 연결하고 스위칭한다. 도 3에서 나타난 바와 같이, 이더넷 브리지(310)는 여러 개의 포트를 갖는다. 포인트-투-포인트 세그먼트(321,322)는 포트(311,312)에 각각 연결되어 있다. 공유 매체 세그먼트(323)는 포트(313)에 연결되어 있다. 만약 세그먼트(322) 상의 호스트가 데이터 프레임을 세그먼트(321) 상의 호스트에게 보낸다면, 상기 데이터 프레임은 데이터 프레임의 도착지 이더넷 MAC 어드레스에 따라 포트(312)에서 포트(311)를 거쳐 이더넷 브리지(310)에 의해 스위칭된다.

공유 매체 세그먼트(323)는 포인트-투-포인트 세그먼트에서 다르게 작동한 다. IEEE 802 구조는 일반적으로 같은 매체에 연결된 모든 장치들은 서로서로 직접적으로 통신한다고 가정한다. 이 같은 가정에 근거하여, 브리지들은 프레임을 결코 자신의 진입 포트로 다시 되돌려 보내지 않는다. 예를 들어, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 세그먼트(323)의 호스트들이 서로 통신하길 원한다면, 이더넷 브리지(310)는 호스트들의 프레임 중 어느 하나도 보내지 않는다. 왜냐하면, 같은 포트에 연결되어 있는 모든 호스트들은 공유 매체 위에서 서로 직접 통신한다고 가정됐기 때문이다.

EPON 에서의 포인트-투-포인트 에뮬레이션( PtPE )

EPON에서, 하나의 ONU로부터 하나의 OLT까지의 업스트림 전송은 포인트-투-포인트 통신이기 때문에, EPON의 동작은 이상적으로 IEEE 802 표준에 의한 포인트-투-포인트 이더넷 동작에 맞춰져 있다. 그렇지만, 상기 EPON 구조는 브리징된 포인트-투-포인트 이더넷의 요구사항을 자동으로 만족시키진 않는다: 만약 EPON 업스트림 링크가 이더넷 브리지 포트에 연결되어 있다면, 그리고 모든 업스트림 트래픽이 상기 포트에서 받아들여진다면, 같은 EPON 상의 다른 ONUs들에게 연결된 사용자들은 서로 통신하지 못할 것이다. OLT 안에 위치한 이더넷 브리지는 업스트림 데이터들을 스위칭하지 못할 것이다. 왜냐하면, 같은 포트에서 수신하기 때문이다. 상기 설정들은 같은 EPON 내의 ONUs들 사이에서 데이터 트래픽이 레이어 3(네트워크 레이어) 단계에서 처리되고, 상기 EPON의 밖에 있는 장치들에 의해 스위칭 되도록 한다(예를 들어,OLT가 연결된 IP 라우터). 이는 인트라-EPON 트래픽을 전달하는 매우 비효율적인 방식이다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 그리고 다른 이더넷 네트워크와 EPON의 매끄러운 연결을 위해서, 이상적으로는 상기 EPON 매체에 장착된 장비들이 포인토-투-포인트 매체를 에뮬레이트하는 서브레이어를 갖는다. 상기 서브레이어는 포인트-투-포인트 에뮬레이션(PtPE) 서브레이어라고 불린다. 상기 에뮬레이션 서브레이어는 IEEE P802.3 표준에서 정의된 이더넷 MAC 동작이 이뤄지는 MAC 레이어 아래쪽에 존재한다. 상기 에뮬레이션 동작은 각각의 ONU의 고유의 태그를 가지고 이더넷 프레임을 태깅(tagging)하는 것으로 이뤄진다. 상기 태그들은 LLIDs(logic link IDs)라고 불리며, 각각의 프레임 앞의 프리앰블에 위치한다.

도 4A에서는 EPON 안에서 포인트-투-포인트 에뮬레이션을 갖고 다운스트림 트래픽을 전송하는 것을 도식한다(종래 기술). PtPE 모드에서, OLT(400)는 여러 개의 MAC 포트(인터페이스)를 갖고, 각각의 MAC 포트는 ONU 하나당 대응한다. MAC 포트(431)로부터 이더넷 프레임 다운스트림을 보낼 때, OLT(400)내의 PtPE 서브레이어(440)는 MAC 포트(431)에 관련된 LLID(461)를 삽입한다. 프레임이 패시브 광 커플러를 통해 각각의 ONU에게 브로드캐스팅될지라도, 적절한 LLID를 가진 ONU -예를 들어,LLID(461)을 갖는 ONU(451)- 내에 위치한 PtPE 서브 레이어 모듈은 보다 상세한 검증을 위해 프레임을 받아, 상기 프레임을 상기 ONU의 MAC 레이어로 보낼 것이다. 그 외 다른 ONUs들 내의 MAC 레이어-LLID(462)를 갖는 ONU(452)와 LLID(463)를 갖는 ONU(453)-는 절대로 상기 프레임들을 전송받지 않을 것이다. 따라서, 프레임이 포인트-투-포인트 링크를 통해 오직 도착지 ONU에만 전송되는 것처럼 보인다.

도 4B에서는 하나의 EPON 안에서의 포인트-투-포인트 에뮬레이션을 이용한 업스트림 트래픽 전송을 도식한다. 업스트림 방향에서, ONU(451)는 각각의 전송 프레임의 프리앰블에 할당된 LLID(461)을 삽입한다. 따라서, OLT(400)의 PtPE 서브레이어(440)는 MAC 포트(431)에 상기 프레임을 퍼뜨린다.

EPON 에서의 브리징

도 5에서는 하나의 EPON 안에서, 포인트-투-포인트 에뮬레이션을 사용한 ONU들 간의 브리징을 도식한다(종래 기술). 보통, OLT(400)와 하나의 특정 ONU간의 전송된 모든 프레임들(업스트림과 다운스트림)은 상기 OUN에 관련된 LLID를 포함한다. 스위칭이나 프레임 릴레이가 아니라 포인트-투-포인트 링크를 에뮬레이트 하기위해서만 LLID가 사용된다. 예를 들어, ONU(451)는 ONU(452)로 프레임을 보내는 경향이 있다. OLT(400)의 PtPE 서브레이어(400)에 상기 프레임을 전송받을 때, 상기 프레임이 어떤 이더넷-브리지 포트로 갈지 결정하는데, 상기 포트는 LLID(461)에 표시된 MAC 포트(431)이다. PtPE 서브레이어(400)는 프레임의 LLID(461)를 제거하기도 한다. 결과적으로, 정규 이더넷 브리지가 그러듯이, 이더넷 브리지(510)는 프레임의 도착지 MAC 어드레스를 감지하고, 어느 포트로 프레임이 스위칭 되어야 하는지를 결정한다. 그리고나서 상기 이더넷 브리지는 ONU(452)에 관련된 포트로 상기 프레임을 전송한다. PtPE 서브레이어(400)는 차례대로 다운스트림 프레임에 ONU(452)에 관련된 LLID(462)를 첨부한다. LLID(462)에 기반해서, ONU(452) 내의 PtPE 서브레이어는 상기 프레임을 받아들여,ONU(452)로 상기 프레임을 전달한다.

VONUs(가상 ONUs )

도 6에서는 하나의 EPON 안에서, 논리 링크를 가진 VONUs(가상 OUNs)를 도식한다(종래 기술). EPON의 한가지 구현예에 따르면, 두 개 이상의 LLID가 한 개의 물리적 ONU에 할당될 수 있다. 이때, 각각의 LLID는 OLT와의 별도의 통신 채널을 필요로 하는 임의의 실체(가령, 네트워크 장치나 애플리케이션)에 대응한다. 도 6에 나타난 바와 같이, 물리적 ONU(650)는 두 VONUs(651,652)를 수용한다. VONU(651,652)는 LLIDs(661,662)를 각각 갖는다. 따라서, ONU(650)은 각각 VONU(651,652)에 관련된 두 개의 MAC 포트를 갖는다. 같은 EPON에서, LLIDs(663,664,665)를 각각 갖는 ONUs(653,654,655)같은 별도의 물리적 ONUs가 역시 존재할 수 있다. 실제 동작 중에, OLT(400)는 VONUs를 별도의 물리적 ONUs와 구별하지 않으며, 마치 별도의 물리적 ONU인 것처럼 , 전송 슬롯을 각각의 VONU에게 승인한다. 위에서 설명한 이유 때문에, 본 발명에서는 용어"VONU"와 "ONU"를 서로 대체될 수 있는 용어로 사용된다.

OLT 의 브리징된 작동 모드( bridged operation mode of OLT )

도 7은 본 발명의 실시예에 따라, OLT의 브리징된 작동 모드를 도식한다. 종래의 브리지는 자신의 포트들을 구별하지 않으며, 패킷의 MAC 주소를 인식하지 않을 경우, (패킷이 도착한 포트는 제외한)모든 포트로 패킷을 플러딩(flooding)한다. 이러한 “무차별” 플러딩(blind flooding)은 액세스 네트워크에서 바람직하지 않다. 왜냐하면, 외부 네트워크로부터의 다운스트림 패킷을 다시 외부 네트워크로 전송할 수도 있기 때문이다. 상기 문제를 해결하는 방법은 포트들을 네트워크 측 포트와 사용자 측 포트로 나누는 것이다. 네트워크 측 포트에 도착한 패킷은 하나 이상의 사용자 측 포트로 발송될 수 있지만, 네트워크 측 포트로는 발송되지 않을 수 있다. 상기 포트들은 가상 포트일 수 있다. PtPE 서브레이어가 하나의 가상 포트에 하나의 LLID를 매핑(mapping)하는 일을 한다.

도 7에서 나타낸 바와 같이, OLT(710)는 다수의 포트들을 갖는 브리지(715)를 포함한다. 네트워크 측 포트(721,722)는 외부 네트워크에 연결되어 있다. 사용자 측 포트(731,732,733)는 각각 ONU 1,ONU 2,ONU 3에 연결되어 있다. MAC 도착지 주소 DA 1을 갖고 있는 다운스트림 패킷이 네트워크 측 포트(722)에 도착하면, 브리지(715)는 DA 1에 따른 LLID를 위한 매핑 테이블(mapping table)을 검색한다. LLID 1가 DA 1에 관련 있다고 간주되면, 브리지(715)는 사용자 측 포트(731)에게 다운스트림 패킷을 발송하고, PtPE 서브레이어는 LLID 1를 가지고 다운스트림 패킷을 태깅한다. OLT(710)는 순차적으로 패킷을 결정된 ONU(ONU 1)에게 송신한다. DA 1과 네트워크 측 포트 중 하나가 뒤에서 연결되어있음을 브리지(715)가 전에 발송된 패킷으로부터 안다면, 패킷을 폐기할 수도 있다. 브리지(715)가 DA 1에 관련된 LLID를 찾지 않는 경우, 다운스트림 패킷이 모든 사용자 측 포트들로 플러딩될 수도 있다.

MAC 도착지 주소 DA 2를 갖는 업스트림 패킷과 LLID 2가 사용자 측 포트(732)에 도착하면, 브리지(715)는 DA 2에 관련된 네트워크 측 포트를 위한 매핑 테이블을 검색한다. 네트워크 측 포트(721)가 DA 2와 관련 있다고 간주되면, 브리지(715)는 업스트림 패킷을 네트워크 측 포트(721)로 발송한다. 브리지(715)가 DA 2와 관련된 네트워크 측 포트를 찾기 않는 경우, 업스트림 패킷이 모든 네트워크 측 포트들로 플러딩될 수도 있다.

OLT 의 특화된 VLAN 작동 모드

도 8은 본 발명의 실시예에 따라, OLT의 특화된 VLAN 작동 모드를 도식한다. 특화된 VLAN 모드에서, 고유 VLAN 태그(VLAN 식별자)는 모든 LLID와 관련되어 있다. 태깅된 이더넷 패킷이 네트워크 측 포트에 도착하면, 상기 OLT는 하나의 사용자측 포트와 그에 대응하는 LLID를 선택하기 위해, 패킷의 VLAN 태그 값을 사용한다. 상기 OLT는 네트워크 측 포트에 도착된 태깅 되지 않은 패킷은 폐기할 수 있다. 또는, 상기 OLT는 정확한 LLID를 찾기 위해, OLT가 브리징 작동 모드에서 하는 것처럼 패킷의 MAC 도착지 주소를 사용할 수 있다.

업스트림 방향에서, 상기 OLT는 사용자 측 포트에 도착된 패킷에 패킷의 LLID에 기반해 VLAN 태그를 부착한다. 상기 패킷이 이미 VLAN 태그를 갖고 있는 경우, 상기 OLT는 상기 VLAN 태그를 새로운 VLAN 태그로 교체할 수 있다. 또는, OLT는 새로운 VLAN 태그를 현재 존재하는 VLAN 태그에 추가할 수도 있다.

도 8에 도식된 예를 들면, VLAN 태그 A를 갖는 다운스트림 패킷이 네트워크 측 포트(722)에 도착한다. OLT(710)는 VLAN 태그 A에 기반해, 순차적으로 LLID를 다운스트림 패킷에게 할당하고, 사용자 측 포트(732)를 통해 전송한다. 그 다음에 LLID 1을 운반하는 다운스트림 패킷이 자신의 도착지, ONU 1로 송신된다. 도 8은 LLID 2를 갖는 ONU 2로부터의 업스트림 패킷을 나타낸다. OLT(710)는 LLID 2에 기반해, VLAN 태그 B를 업스트림 패킷에 할당하고, 네트워크 측 포트(721)를 통해 전송한다.

OLT 의 공유 VLAN 작동 모드

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 OLT의 공유 VLAN 작동 모드를 도식한다. 공유 VLAN 모드에서, 가상 ONU들은 여러 개의 브로드캐스트 범위(broadcast domain)를 형성할 수 있다. 각각의 브로드캐스트 범위는 VLAN 태그에 연관돼 있다, 다시 말해. LLID들의 집단이 VLAN 태그에 연관돼 있다. EPON이 다수의 인터넷 서비스 제공자들에 의해 제공될 때, 공유 VLAN 모드가 유용하다.

작동 중에, 상기 OLT는 각각의 발송된 패킷의 출발지 주소를 알아낸다. VLAN 태깅된 다운스트림 패킷이 네트워크 측 포트에 도착하면, 상기 OLT는 먼저 사용자 측 포트의 집단과 그에 따라, VLAN 태그와 관련이 있는 LLID를 선택한다. 그 다음에 상기 OLT는 하나의 특정 사용자 측 포트와 그에 대응하는 LLID를 다운스트림 패킷의 MAC 도착지 주소에 기반해 선택한다. 상기 OLT는 알려지지 않은 MAC 도착지 주소를 가지고, 주어진 브로드캐스트 범위 내에서 모든 사용자 측 포트에게 플러딩할 수도 있다. 상기 OLT는 네트워크 측 포트에 도착된 태깅되지 않은 패킷을 폐기할 수도 있다. 또는, 정확한 LLID를 찾기 위해, OLT가 브리징 작동 모드에서 하는 것처럼, 상기 OLT는 패킷의 MAC 도착지 주소를 사용할 수 있다.

업스트림 방향에서, 상기 OLT는 사용자 측 포트에 도착된 패킷에 VLAN 태그를 상기 패킷의 LLID에 기반해, 부착한다. 이때 상기 VLAN 태그는 하나의 브로드 캐스트 범위에 속한 LLID의 집단과 연관되어 있다. 상기 OLT는 업스트림 패킷의 도착지 주소에 기반해, 같은 브로드캐스트 범위 내에서 하나의 특정 네트워크 측 포트를 선택한다. OLT가 업스트림 패킷의 도착지 주소를 인식하지 않을 경우, 상기 OLT는 상기 브로드캐스트 범위 내의 모든 네트워크 측 포트에게 패킷을 플러딩할 수도 있다.

도 9에 도식된 예를 들어보면, VLAN 태그 A와 도착지 주소 DA 1을 갖는 다운스트림 패킷이 네트워크 측 포트(722)에 도착한다. OLT(710)는 순차적으로 ONU 1과 ONU 2를 포함하는 브로드캐스트 범위에 관련된 VLAN 태그 A를 판단한다. OLT(710)는 또한 도착지 주소 DA 1에 기반해, 정확한 LLID(본 예에서는 LLID 1)를 패킷에게 할당한다. 그다음에 LLID 1을 운반하는 다운스트림 패킷은 도착지, ONU 1로 송신된다. 또한 도 9에서는 LLID 3을 갖는 ONU 3으로부터의 업스트림 패킷을 나타낸다. OLT(710)은 LLID 3에 기반해, 업스트림 패킷에게 VLAN 태그 C를 할당하고, 네트워크 측 포트(721)를 통해 패킷을 전송한다.

투명 VLAN 작동 모드( Transparent - VLAN Operation Mode )

도 10은 본 발명의 실시예에 따라, OLT의 투명 VLAN 작동 모드를 도식한다. 투명 VLAN 모드에서, OLT가 발송되어진 패킷의 VLAN 태그를 보존한다. 네트워크 교환원이 고유 VLAN 태그를 가입자들에게 공급할 때, 상기 모드가 유용하다.

작동 중, 태깅된 다운스트림 패킷이 네트워크 측 포트에 도착하면, OLT는 하나의 특정 사용자 측 포트와 그에 대응하는 LLID를 다운스트림 패킷의 VLAN 태그에 기반해 선택한다. 투명 VLAN 모드에서, OLT는 도착지 ONU에게 다운스트림 패킷을 송신하기 전에, 상기 VLAN 태그를 제거하지 않는다. OLT는 네트워크 측 포트에 도착한 태깅 되지 않은 패킷을 폐기할 수 있다. 또는, 정확한 LLID를 찾기 위해, OLT가 브리징 작동 모드에서 하는 것처럼, OLT가 패킷의 MAC 도착지 주소를 사용할 수 있다.

업스트림 방향에서, 태깅된 업스트림 패킷이 사용자 측 포트에 도착하면, 상기 OLT는 업스트림 패킷의 VLAN 태그에 기반해, 하나의 특정 네트워크 측 포트를 선택한다. 상기 OLT는 태깅 되지 않은 업스트림 패킷을 폐기할 수 있다. 또는, OLT가 패킷을 발송할 정확한 네트워크 측 포트를 선택하기 위해 패킷의 MAC 도착지 주소를 사용할 수 있다.

도 10에 도식된 예를 들면, VLAN 태그 A를 갖는 다운스트림 패킷이 네트워크 측 포트(722)에 도착한다. OLT(710)는 VLAN 태그 A의 값에 기반해, 순차적으로 LLID 1을 다운스트림 패킷에게 할당하고, 사용자 측 포트(732)를 통해 전송한다. 그 후에 다운스트림 패킷이 VLAN 태그 A와 LLID 1을 함께 운반하면서 자신의 도착지, ONU 1로 송신된다. 도 10에서는 또한, VLAN 태그 B와 LLID 2를 갖는, ONU 2로부터의 업스트림 패킷을 나타낸다. VLAN 태그 B에 기반해, OLT(710)는 업스트림 패킷(VLAN 태그를 보존하면서)을 네트워크 측 포트(721)를 통해 전송한다.

OLT 의 변환- VLAN 작동 모드

도 11은 본 발명의 실시예에 따라, OLT의 변환-VLAN 작동 모드를 도식한다. 보증 받을 수 없는 EPON에서 가입자들이 VLAN 태그의 고유성을 사용할 때(예를 들어, 가입자들이 스스로 VLAN 태그의 값을 선택할 수 있다), 변환-VLAN 모드가 유용하다. 변환-VLAN 모드에서, OLT는 업스트림 패킷의 LLID와 국부-유효형(local-significant)(보통, 고유하지 않은) VLAN 태그를 고유하고 네트워크-유효형(network-siginificant) VLAN 태그로 변환한다. 다운스트림 패킷에서, OLT는 역 변 환을 수행 한다. 고유하고 네트워크-유효형 VLAN 태그는 국부-유효형(local-significant) VLAN 태그와 LLID로 변환된다.

작동 중, 태깅된 다운스트림 패킷이 네트워크 측 포트에 도착하면, OLT는 다운스트림 패킷의 네트워크-유효형 VLAN 태그에 기반해, 하나의 특정 사용자 측 포트와 그에 대응하는 LLID를 선택한다. OLT는 다운스트림 패킷을 도착지 ONU에게 송신하기 전에, 또한 네트워크-유효형 VLAN 태그를 국부-유효형(local-significant) VLAN 태그로 대체한다. 상기 OLT는 네트워크 측 포트에 도착한 태깅되지 않은 패킷을 폐기할 수도 있다. 또는,OLT가 브리징 작동 모드에서 하는 것처럼, OLT가 정확한 LLID를 찾기 위해 패킷의 MAC 도착지 주소를 사용할 수 있다.

업스트림 방향에서, 태깅된 업스트림 패킷이 사용자 측 포트에 도착하면, 상기 OLT는 패킷의 LLID와 본래의 국부-유효형(local-significant) VLAN 태그에 기반해, 패킷의 국부-유효형(local-significant) VLAN 태그를 네트워크-유효형 VLAN 태그로 바꿀 수 있다. 상기 OLT는 태깅되지 않은 업스트림 패킷을 폐기할 수 있다. 또는, 상기 OLT가 업스트림 패킷을 발송할 정확한 네트워크 측 포트를 선택하기 위해, 패킷의 MAC 도착지 주소를 사용할 수 있다.

도 11에 도식된 예를 보면, 네트워크-유효형 VLAN 태그 A를 갖는 다운스트림 패킷이 네트워크 측 포트(722)에 도착한다. OLT(710)은 VLAN 태그 A의 값에 기반해, 순차적으로 LLID 1을 다운스트림 패킷에게 할당하고, VLAN 태그 A를 국부-유효형(local-significant) VLAN 태그 X로 대체한다. 그 후, OLT(710)는 사용자 측 포트(732)를 통해 패킷을 전송한다. 상기 다운스트림 패킷은 VLAN 태그 X와 LLID 1 모두를 운반하면서, 자신의 도착지인 ONU 1로 송신된다. 도 11에서 국부-유효형(local-significant) VLAN 태그 Y와 LLID 2를 갖는 ONU 2로부터의 업스트림 패킷을 또한 도식한다. OLT(710)는 VLAN 태그 Y를 네트워크-유효형 VLAN 태그 B로 대체하고 상기 업스트림 패킷을 VLAN 태그 B에 기반해, 네트워크 측 포트(721)를 통해 전송한다.

IGMP 프록시로서 OLT and ONU 기능하기

도 12는 본 발명의 하나의 실시예에 따라, IGMP(Internet Group Management Protocol) 프록시로서 OLT가 기능함을 도식한다. EPON에서, 다수의 ONU들이 멀티캐스트 데이터-예를 들어, 동영상-를 수신하기 위해, IGMP 멀티캐스트 그룹에 가입할 수 있다. 종래에는, 각각의 사용자가 개별적으로 멀티캐스트 그룹에 가입해 멀티캐스트 데이터 패킷의 개별 복제본을 수신한다. 이러한 방식은 효율적이지 못하다. 왜냐하면, EPON은 상기 패킷의 개별 복제본을 멀티캐스트 그룹의 각각의 구성원들에게 배달할 필요가 있기 때문이다. 효율성과 EPON의 이용률을 높이는 한 가지 방법은 IGMP 멀티캐스트 패킷들을 배달할 때, 브로드캐스팅의 특성을 이용하는 것이다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따라, OLT는 사용자에 의해 전송된 IGMP 메시지를 가공하고 IGMP 메시지에 응답할 수 있으며, 그에 따라 IGMP 프록시로서 기능한다. 상기 OLT는 특정 멀티캐스트 그룹의 모든 구성원들을 대표하는 멀티캐스트 소스와 통신해서 단 하나의 멀티캐스트 데이터의 복제본만 수신한다. 멀티캐스트 데이터 패킷을 수신한 후, 상기 OLT는 멀티캐스트 패킷을 EPON내에 있는 모든 ONU들 에게 브로드캐스팅한다. 멀티캐스트 그룹의 한 구성원인 ONU는 멀티캐스트 패킷을 축출해 그것을 사용자에게 발송한다.

OLT 업링크 상태가 변화될 필요가 있을 때만, OLT가 IGMP 메시지(“가입”메시지나 “탈퇴”메시지)를 멀티캐스트 소스에 전송한다. 예를 들어, OLT는 현재 존재하는 그룹에 가입하기 위한 IGMP “가입” 메시지는 ONU로부터 발송하지 않는다. 왜냐하면, 상기 멀티캐스트 그룹은 이미 EPON내에 존재하기 때문이다. ONU가 EPON내에서 멀티캐스트 그룹에 가입하기 원하는 첫 ONU일 때만 OLT가 ONU로부터의 IGMP “가입”메시지를 발송한다. 마찬가지로, ONU가 EPON내에서 멀티캐스트 그룹을 탈퇴하려는 마지막 ONU일 때만 OLT가 상기 ONU로부터의 IGMP “탈퇴” 메시지를 발송한다.

ONU로부터의 IGMP 메시지를 멀티캐스트 소스로 적절히 발송하기 위해서, 그리고 IGMP 멀티캐스트 그룹에 적절하게 가입하고 탈퇴하기 위해서, OLT는 상태 모드나 비상태 모드에서 작동할 수 있다. 상기 상태 모드에서, OLT는 모든 활성 멀티캐스트 그룹의 상태 정보를 유지한다. 즉, 어느 ONU가 어느 활성 멀티캐스트 그룹에 속하는지에 대한 상태 정보를 유지한다. 이러한 방식으로, OLT는 멀티캐스트 소스에게 IGMP “가입” 메시지나 “탈퇴” 메시지를 발송할지에 대한 적절한 판단을 할 수 있다.

비상태 모드에서, OLT는 모든 멀티캐스트 그룹들의 전체 상태 정보를 유지하지 않는다. 어느 IGMP 멀티캐스트 그룹이 활성화되어 있는지에 대한 정보만 유지하고, 어느 멀티캐스트 그룹에 어느 ONU가 속해있는지에 대한 정보는 유지하지 않는 다. 작동 중에, ONU가 새로운 멀티캐스트 그룹에 가입하기위해 처음으로 “가입” 리퀘스트를 전송할 때, OLT가 상기 “가입” 메시지를 멀티캐스트 소스에게 발송한다. 왜냐하면, OLT는 상기 새로운 멀티캐스트 그룹에 대한 기록을 갖고 있지 않기 때문이다. ONU가 현재 속한 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위해“탈퇴” 리퀘스트를 전송할 때, OLT는 확인 리퀘스트를 EPON내의 모든 ONU에게 브로드캐스팅한다. 이러한 방식으로, OLT는 탈퇴하기위한 ONU 리퀘스팅이 멀티캐스트 그룹의 마지막 ONU의 리퀘스팅인지를 판단할 수 있으며, 그럴 경우, OLT는 “탈퇴” 리퀘스트를 멀티캐스트 소스에 발송하여, 상기 멀티캐스트 그룹의 구성원이지 확인해 줄 것을 ONU에게 요청한다.

도 12에서 도식된 예를 보면, ONU 1, ONU 2 및 ONU 3은 멀티캐스트 그룹의 구성원이다. 멀티캐스트 패킷(1205)-영상 프레임-이 OLT(710)에 도착하면, OLT(710)은 브로드캐스트 LLID(1220)를 상기 패킷에 부착하고 브로드캐스트 포트(1210)를 통해 전송한다. 그 후, 멀티캐스트 패킷(1205)이 모든 ONU들에게 도달하여, 상기 멀티캐스트 그룹의 각각의 구성원들이 멀티캐스트 패킷(1205)을 수신할 수 있다. 멀티캐스트 패킷(1205)의 복제본이 OLT(710)에 의해 전송된다.

마찬가지로, ONU가 보통 둘 이상의 사용자를 담당할 수 있기 때문에, OLT가 그러듯이, ONU도 멀티캐스트 프록시처럼 기능한다. ONU는 사용자로부터 전송된 IGMP 메시지를 가공하고, 상기 IGMP 메시지에 응답할 수 있다. ONU는 특정 멀티캐스트 그룹의 모든 구성원을 대표하여, 멀티캐스트 소스와 통신하고, 멀티캐스트 데이터의 복제본 단 하나만 수신한다. 멀티캐스트 데이터 패킷을 수신한 후, 상기 ONU는 자신이 담당하는 사용자가 그에 대응하는 멀티캐스트 그룹에 속하는지를 판단하여, 그럴 경우, 멀티캐스트 패킷을 자신의 사용자에게 발송한다. 덧붙이자면, OLT처럼, ONU도 상태 모드와 비상태 모드에서 작동할 수 있다.

ONU 기반 패킷 분류

도 13은 본 발명의 하나의 실시예에 따라, SLAs(service-level agreements)의 실시를 용이하게 해주는 ONU 기반 패킷 분류를 도식한다. 더욱 유연성 있고 다양한 SLAs를 구현하기 위해, ONU는 업스트림 패킷들을 분류하여, 상기 패킷들에게 서로 다른 LLIDs를 할당하고, 관용적 규칙에 기반해 서로 다른 큐에 상기 패킷들을 저장한다. 실제로는, 다수의 가상 링크가 ONU와 OLT 사이에 존재할 수 있으며, 각각의 가상 링크는 특정 서비스 품질과 관련된 하나의 LLID에 대응한다.

특정 서비스 품질을 업스트림 패킷에게 할당하기 위해, ONU는 관용적 규칙을 이용할 수 있다. 관용적 규칙은 다음의 3가지 구성요소를 포함 한다: (1)트래픽 분류에 사용되는 특정 필드; (2)선택적 필드와 관련된 값의 범위; (3)상기 규칙을 만족시키는 패킷이 저장될 수 있는 큐. 필드는 수신된 패킷 내에서의 자신의 위치와 길이에 의해 규정될 수 있거나 미리 정의된 패킷일 수 있다. 예를 들면, 필드는 3개의 매개 변수(레이어, 오프셋, 길이)에 의해 패킷의 헤더에 위치할 수 있다. 레이어 매개 변수는 어느 헤더-레벨에서 시스템이 판독하기 시작해야 하는지를 지정한다. 레이어 매개 변수들로는 MAC 레이어, IP 레이어, TCP/UDP 레이어 등이 있다. 특정 레이어의 헤더가 항상 같은 길이를 갖는 것은 아니기 때문에, 절대적인 위치를 지정함으로써 패킷 헤더의 필드를 특정 하는 것은 항상 올바른 결과를 도출하는 것은 아니다. 오프셋 매개 변수와 길이 매개 변수는 특정 레이어의 헤더에서 필드의 위치를 지정한다.

예를 들어, 다음의 필드들은 ONU에서 입장 패킷 분류에 사용될 수 있다: IEEE 802.1p 우선 필드, VLAN 식별자, MAC 도착지 주소, IP TOS(type of service)필드, MPLS(multiple-protocol label switching) COS(class of service)필드, IP 출발지 주소, IP 도착지 주소, TCP(transmission control protocol)나 UDP(user datagram protocol) 출발지 포트 번호, 그리고 TCP/UDP 도착지 포트 번호. 사용자 페이로드를 포함한 패킷 내에서의 임의의 비트 조합은 패킷 분류를 위한 목적으로 사용될 수 있다.

OLT는 서로 다른 LLID를 운반하는 각각의 패킷을 그에 대응하는 SLA를 가지고 처리한다. 그러므로, ONU에서 서로 다른 큐에 분류되어 저장된 패킷들은 OLT에서 서로 다른 차별화된 트리트먼트를 수신할 것이다.

도 13에 도식된 예를 들면, 각각의 ONU는 4개의 큐(Q1, Q2, Q3, Q4)를 갖는다. 각각의 큐는 고유 LLID에 대응한다. 업스트림 패킷이 사용자로부터 도착하면, ONU는 상기 패킷을 VLAN 태그나 COS 필드나 TOS 필드에 따라 분류하고, 패킷의 LLID에 기반해, 상기 패킷에 특정 SLA 정책을 적용한다. 따라서, 업스트림 패킷이 수신하는 서비스는 그 전송부가 협상한 SLA에 따른다.

또 다른 실시예에서, 같은 ONU에서 발생한 패킷들 은 같은 LLID를 할당할 수 있다. 같은 LLID를 갖는 패킷들 간의 차별화된 서비스 품질은, 패킷들을 특정 패킷 헤더(예를 들어, TOS 필드)에 기반해 서로 다른 큐에 저장함으로써 얻어질 수 있 다. 예를 들어, IEEE 802.1p 표준에 따라, ONU는 같은 LLID를 갖는 패킷들을 서로 다른 서비스 품질에 대응하는 서로 다른 큐에 저장할 수 있다.

앞에서 설명한 본 발명의 실시예를 도면과 설명으로 나타냈다. 도면과 설명들에서 나타난 형식들은 본 발명을 총 망라하거나, 제한하지 않는다. 따라서, 많은 수정과 변형들이 당 분야의 기술을 보유한 전문가들에게는 명확히 보일 것이다. 덧붙여, 본원은 본 발명을 제한하지 않는다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.

Claims

하나의 중앙 노드와 하나 이상의 원격 노드를 포함하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법으로서, 상기 방법은

LLID(logical link identifier)를 원격 노드에 할당하는 단계로서, 이때 LLID는 상기 중앙 노드와 원격 노드 사이의 논리 링크에 대응하는 단계,

LLID를 상기 중앙 노드 내의 스위치의 포트와 연계시키는 단계로서, 이때 상기 스위치는 다수의 포트를 갖으며, 한개의 포트는 물리 포트일 수도 있고 가상 포트일 수도 있으며, 스위치의 상기 다수의 포트들은 네트워크 측 포트와 사용자 측 포트로 나뉘는 단계,

네트워크 측 포트로부터의 다운스트림 패킷을 수신하는 단계,

상기 다운스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값에 대응하는 LLID나 포트가 있는지를 판단하기 위해, 매핑 테이블(mapping table)을 검색하는 단계,

상기 하나 이상의 필드 값이 하나의 LLID에 대응될 경우, LLID를 다운스트림 패킷에 할당하고 상기 다운스트림 패킷을 원격 노드로 송신하는 단계를 포함하고,

다운스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값이 MAC(media-access control) 도착지 주소를 포함하며, 상기 방법은,

MAC 도착지 주소가 하나의 LLID나 하나의 네트워크 측 포트에 대응되지 않을 경우, 다운스트림 패킷을 모든 사용자 측 포트들로 플러딩(flooding)하는 단계,

MAC 도착지 주소가 하나의 네트워크 측 포트에 대응될 경우, 다운스트림 패킷을 폐기하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
삭제
제 1항에 있어서, 다운스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값에 VLAN(virtual local area network) 식별자가 포함됨을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 3항에 있어서, 다운스트림 패킷이 하나의 LLID나 하나의 포트에 대응되는 VLAN 식별자를 운반하지 않을 경우, 상기 방법은 다운스트림 패킷을 폐기하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 3항에 있어서, 다운스트림 패킷이 하나의 LLID나 하나의 포트에 대응되는VLAN 식별자를 운반하지 않을 경우, 상기 방법은

다운스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 하나의 LLID나 하나의 포트에 대응되는지를 판단하기 위해, 매핑 테이블을 검색하는 단계,

MAC 도착지 주소가 하나의 LLID에 대응할 경우, LLID를 다운스트림 패킷에 할당하는 단계, 그리고

상기 다운스트림 패킷을 원격 노드로 전송하는 단계,

매핑 테이블에 기반해, MAC 도착지 주소가 하나의 LLID나 하나의 네트워크 측 포트에 대응되지 않을 경우, 다운스트림 패킷을 모든 사용자 측 포트로 플러딩하는 단계,

다운스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 네트워크 측 포트에 대응될 경우, 다운스트림 패킷을 폐기하는 단계

를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 3항에 있어서, 다운스트림 패킷의 VLAN 식별자가 LLID들의 그룹에 대응될 경우, 상기 방법은

다운스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 하나의 LLID에 대응되는지를 판단하기 위해, 매핑 테이블을 검색하는 단계,

상기 MAC 도착지 주소가 VLAN 식별자에 대응되는 LLID들의 그룹 중, 하나의 LLID에 대응될 경우, LLID를 다운스트림 패킷에 할당하고 상기 다운스트림 패킷을 원격 노드로 송신하는 단계

를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 3항에 있어서, LLID를 다운스트림 패킷에 할당하는 단계에는 다운스트림 패킷의 VLAN 식별자를 보존하면서,상기 다운스트림 패킷을 LLID로 태깅(tagging)하는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 3항에 있어서, 다운스트림 패킷의 VLAN 식별자가 하나의 LLID에 대응될 경우, 상기 방법은 다운스트림 패킷을 원격 노드로 송신하기에 앞서, VLAN 식별자를 국부-유효형(local-significant) VLAN 식별자로 대체하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 1항에 있어서, 상기 방법은

사용자 측 포트로부터의 업스트림 패킷을 수신하는 단계,

업스트림 패킷의 MAC 도착지 주소에 연계된 네트워크 측 포트가 있는지를 판단하기 위해 매핑 테이블을 검색하는 단계,

업스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 하나의 네트워크 측 포트에 대응될 경우, 상기 업스트림 패킷을 상기 네트워크 측 포트를 통해 송신하는 단계,

업스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 하나의 네트워크 측 포트나 사용자 측 포트에 대응되지 않을 경우, 업스트림 패킷을 모든 네트워크 측 포트들로 플러딩하 는 단계

를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 1항에 있어서, 상기 방법은

사용자 측 포트로부터의 업스트림 패킷을 수신하는 단계,

업스트림 패킷의 LLID가 VLAN 식별자에 대응되는지를 판단하기 위해, 매핑 테이블을 검색하는 단계,

상기 단계에서 대응될 경우, VLAN 식별자를 업스트림 패킷에 할당하고 상기 업스트림 패킷을 그에 대응하는 네트워크 측 포트를 통해 송신하는 단계

를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 10항에 있어서, 상기 VLAN 식별자가 LLID들의 그룹이나 다수의 네트워크 측 포트들에 또한 대응될 경우, 상기 방법은

VLAN 식별자들에 대응되는 다수의 네트워크 측 포트들 중, 하나의 네트워크 측 포트에 상기 업스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 대응되는지를 판단하기 위해, 매핑 테이블을 검색하는 단계,

하나의 네트워크 측 포트에 MAC 도착지 주소가 대응될 경우, 업스트림 패킷을 상기 네트워크 측 포트를 통해 송신하는 단계

를 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 1항에 있어서, 상기 방법은

사용자 측 포트로부터 업스트림 패킷을 수신하는 단계,

업스트림 패킷이 네트워크 측 포트에 대응되는 VLAN 식별자를 운반할 경우, VLAN 식별자에 기반해 네트워크 측 포트를 선택하고 상기 업스트림 패킷을 상기 네트워크 측 포트를 통해 송신하는 단계

를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 12항에 있어서, 상기 방법은

업스트림 패킷이 하나의 포트와 대응되는 VLAN 식별자를 운반하지 않을 경우, 상기 업스트림 패킷을 폐기하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 12항에 있어서, 업스트림 패킷이 하나의 포트와 대응되는 VLAN 식별자를 운반하지 않을 경우, 상기 방법은

MAC 도착지 주소가 하나의 네트워크 측 포트에 대응되는지를 판단하기 위해, 매핑 테이블을 검색하는 단계,

상기 단계에서 대응될 경우, 상기 업스트림 패킷을 상기 네트워크 측 포트로 송신하는 단계

를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 12항에 있어서, 업스트림 패킷이 하나의 네트워크 측 포트와 대응되는 VLAN 식별자를 운반할 경우, 상기 방법은

상기 업스트림 패킷의 VLAN 식별자를 네트워크-유효형(network-siginificant) VLAN 식별자로 대체하는 단계

를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 1항에 있어서, 상기 방법은

EPON내의 모든 활성 멀티캐스트 그룹들의 정보를 중앙 노드에 유지하는 단계,

어떤 원격 노드도 아직 속해 있지 않은 멀티캐스트 그룹에 가입하기 위해, 원격 노드가 메시지를 전송할 경우, 멀티캐스트 그룹에 가입하기 위해, 메시지를 중앙 노드로부터 멀티캐스트 소스로 전송하는 단계,

멀티캐스트 그룹의 구성원인 다수의 원격 노드를 대표하는 중앙 노드에서 멀티캐스트 패킷을 수신하는 단계,

상기 중앙 노드로부터의 멀티캐스트 패킷을 모든 원격 노드로 브로드캐스팅하는 단계로서, 이에 따라, 멀티캐스트 패킷의 개별 복제본을 멀티캐스트 그룹의 구성원인 각 원격 노드들에게 송신할 필요가 없는 단계

를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 16항에 있어서, 상기 방법은

활성 멀티캐스트 그룹의 구성원인 모든 원격 노드들의 정보를 중앙 노드에 유지하는 단계,

EPON내의 마지막 구성원인 원격 노드가 상기 멀티캐스트 그룹을 탈퇴하기 위해, 상기 원격 노드가 메시지를 전송할 경우, 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위해, 메시지를 중앙 노드로부터 멀티캐스트 소스로 전송하는 단계

를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 16항에 있어서, 멀티캐스트 그룹을 탈퇴하기 위해 원격 노드가 메시지를 중앙 노드에게 전송할 경우, 상기 방법은

중앙 노드로부터의 쿼리를 모든 원격 노드로 브로드캐스팅하는 단계로서, 그에 따라 원격 노드가 상기 멀티캐스트 그룹의 구성원임이 인증되는 상기 단계,

탈퇴 메시지를 전송한 원격 노드가 EPON내의 상기 멀티캐스트 그룹에 남아있 는 마지막 원격 노드일 경우, 상기 멀티캐스트 그룹을 탈퇴하기 위해, 중앙 노드로부터의 메시지를 멀티캐스트 소스로 전송하는 단계

를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 1항에 있어서, 상기 방법은

원격 노드가 속해 있는 모든 활성 멀티캐스트 그룹들의 정보를 상기 원격 노드에서 유지하는 단계,

아무런 사용자도 연결되어 있지 않은 원격 노드를 구성원으로 갖는 멀티캐스트 그룹에 가입하기 위해 사용자가 메시지를 원격 노드에 전송할 경우, 멀티캐스트 그룹에 가입하기 위해, 메시지를 원격 노드로부터 중앙 노드로 전송하는 단계,

멀티캐스트 그룹의 구성원인 다수의 사용자들을 대표하는 원격 노드에서 멀티캐스트 패킷을 수신하는 단계,

원격 노드로부터의 멀티캐스트 패킷을 멀티캐스트 그룹의 구성원인 원격 노드에 연결되어 있는 사용자들에게 발송하는 단계

를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 19항에 있어서, 상기 방법은

활성 멀티캐스트 그룹의 구성원인 원격 노드에 연결된 모든 사용자들의 정보 를 상기 원격 노드에서 유지하는 단계,

마지막 사용자만 원격 노드에 연결되어있는 상기 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위해, 상기 마지막 사용자가 원격 노드에 전송할 경우, 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위한 메시지가 원격 노드로부터 중앙 노드로 전송되는 단계

를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 19항에 있어서, 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위해, 사용자가 메시지를 원격 노드에 전송할 경우, 상기 방법은

원격 노드로부터의 쿼리(query)를 원격 노드에 연결된 모든 사용자에게 브로드캐스팅하는 단계로서, 그에 따라 사용자는 상기 멀티캐스트 그룹의 구성원임이 인증되는 상기 단계,

탈퇴 메시지를 전송한 사용자가 상기 멀티캐스트 그룹에 속하면서 원격 노드에 연결된 유일한 사용자일 경우, 상기 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위해, 원격 노드로부터의 메시지를 중앙 노드로 전송하는 단계

를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 1항에 있어서, 상기 방법은

사용자로부터의 업스트림 패킷을 원격 노드에서 수신하는 단계,

업스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값을 검출하는 단계,

업스트림 패킷을 하나 이상의 필드 값에 기반해, 서로 다른 큐에 버퍼링하는 단계로서, 그에 따라 서로 다른 서비스 품질을 제공하는 상기 단계,

업스트림 패킷을 중앙 노드로 송신하는 단계

를 더 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 22항에 있어서, 업스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값을 검출하는 단계에는 헤더 레이어, 오프셋 및 필드의 길이를 특정하는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 22항에 있어서, 하나 이상의 필드는

IEEE 802.1p 우선 필드,

VLAN 식별자,

MAC 도착지 주소,

IP(Internet Protocol) TOS(Type of Service) 필드,

MPLS(Multiple-Protocol Label Switching) COS(Class of Service) 필드,

IP 출발지 주소,

IP 도착지 주소,

TCP(Transmission Control Protocl)나 UDP(User Datagram Protocol) 출발지 포트 번호,

TCP/UDP 도착지 포트 번호

중 하나 이상의 필드임을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 22항에 있어서, 상기 방법은

하나 이상의 필드 값에 기반해 LLID를 업스트림 패킷에 할당하는 단계를 포함하며, 이때 업스트림 패킷을 서로 다른 큐에 임시저장하는 단계에는 서로 다른 LLID들에 대응하는 큐에 패킷을 저장하는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
제 22항에 있어서, 상기 방법은,

동일한 LLID를 하나 이상의 서로 다른 필드 값을 갖는 업스트림 패킷에게 할당하는 단계를 포함하며, 이때 업스트림 패킷을 서로 다른 큐에 임시저장하는 단계에는 서로 다른 하나 이상의 필드 값에 기반해, 큐에 상기 패킷을 저장하는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 방법.
하나의 중앙 노드와 하나 이상의 원격 노드를 포함하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치에 있어서, 상기 중앙 노드는

LLID(logical link identifier)를 원격 노드에 할당하는 동작으로서, 이때 하나의 LLID가 중앙 노드와 원격 노드 간의 하나의 논리 링크에 대응되는 상기 동작,

LLID를 상기 중앙 노드 내의 스위치의 포트와 연계시키는 동작으로서, 이때 스위치는 다수의 포트를 갖으며, 상기 포트는 물리 포트일 수도 있고 가상 포트일 수도 있으며, 스위치의 상기 다수의 포트들은 네트워크 측 포트와 사용자 측 포트로 나뉘는 상기 동작,

네트워크 측 포트로부터의 다운스트림 패킷을 수신하는 동작,

하나 이상의 필드 값에 대응하는 LLID나 포트가 있는지를 판단하기 위해, 매핑 테이블(mapping table)을 검색하는 동작,

상기 하나 이상의 필드 값이 하나의 LLID에 대응될 경우, LLID를 다운스트림 패킷에 할당하고 상기 다운스트림 패킷을 원격 노드로 송신하는 동작을 실행하고,

다운스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값이 MAC(media-access control) 도착지 주소를 포함하며, 상기 중앙 노드는,

MAC 도착지 주소가 하나의 LLID나 하나의 네트워크 측 포트에 대응되지 않을 경우, 다운스트림 패킷을 모든 사용자 측 포트들로 플러딩하는 동작,

MAC 도착지 주소가 하나의 네트워크 측 포트에 대응될 경우, 다운스트림 패킷을 폐기하는 동작을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
삭제
제 27항에 있어서, 다운스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값이 VLAN(virtual local area network) 식별자를 포함함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 29항에 있어서, 다운스트림 패킷이 하나의 LLID나 하나의 포트에 대응되는 VLAN 식별자를 운반하지 않을 경우, 상기 중앙 노드는 다운스트림 패킷을 폐기하는 동작을 더 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 29항에 있어서, 다운스트림 패킷이 하나의 LLID나 하나의 포트에 대응되는VLAN 식별자를 옮기지 않을 경우, 상기 중앙 노드는

다운스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 하나의 LLID나 하나의 포트에 대응되는지를 판단하기 위해, 매핑 테이블을 검색하는 동작,

MAC 도착지 주소가 하나의 LLID에 대응할 경우, LLID를 다운스트림 패킷에 할당하는 동작, 그리고

상기 다운스트림 패킷을 원격 노드로 전송하는 동작,

매핑 테이블에 기반해, MAC 도착지 주소가 하나의 LLID나 하나의 네트워크 측 포트에 대응되지 않을 경우, 다운스트림 패킷을 모든 사용자 측 포트로 플러딩하는 동작,

다운스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 네트워크 측 포트에 대응될 경우, 다운스트림 패킷을 폐기하는 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 29항에 있어서, 다운스트림 패킷의 VLAN 식별자가 LLID들의 그룹에 대응될 경우, 상기 중앙 노드는

다운스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 하나의 LLID에 대응되는지를 판단하기 위해, 매핑 테이블을 검색하는 동작,

상기 MAC 도착지 주소가 VLAN 식별자에 대응되는 LLID들의 그룹 중, 하나의 LLID에 대응될 경우, LLID를 다운스트림 패킷에 할당하고 상기 다운스트림 패킷을 원격 노드로 송신하는 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 29항에 있어서, LLID를 다운스트림 패킷에 할당하는 동작 중, 중앙 노드 는 다운스트림 패킷의 VLAN 식별자를 보존하면서,상기 다운스트림 패킷을 LLID로 태깅하는 동작을 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 29항에 있어서, 다운스트림 패킷의 VLAN 식별자가 하나의 LLID에 대응될 경우, 상기 중앙 노드는 다운스트림 패킷을 원격 노드로 송신하기에 앞서, VLAN 식별자를 국부-유효형(local-significant) VLAN 식별자로 대체하는 동작을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 27항에 있어서, 상기 중앙 노드는

사용자 측 포트로부터의 업스트림 패킷을 수신하는 동작,

업스트림 패킷의 MAC 도착지 주소에 연계된 네트워크 측 포트가 있는지를 판단하기 위해 매핑 테이블을 검색하는 동작,

업스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 하나의 네트워크 측 포트에 대응될 경우, 상기 업스트림 패킷을 상기 네트워크 측 포트를 통해 송신하는 동작,

업스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 하나의 네트워크 측 포트나 사용자 측 포트에 대응되지 않을 경우, 업스트림 패킷을 모든 네트워크 측 포트들로 플러딩하는 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 27항에 있어서, 상기 중앙 노드는

사용자 측 포트로부터의 업스트림 패킷을 수신하는 동작,

업스트림 패킷의 LLID가 VLAN 식별자에 대응되는지를 판단하기 위해, 매핑 테이블을 검색하는 동작,

상기 동작에서 대응될 경우, VLAN 식별자를 업스트림 패킷에 할당하고 상기 업스트림 패킷을 그에 대응하는 네트워크 측 포트를 통해 송신하는 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 36항에 있어서, 상기 VLAN 식별자가 LLID들의 그룹이나 다수의 네트워크 측 포트들에 또한 대응될 경우, 상기 중앙 노드는

업스트림 패킷의 MAC 도착지 주소가 VLAN 식별자들에 대응되는 다수의 네트워크 측 포트들 중, 하나의 네트워크 측 포트에 대응되는지를 판단하기 위해, 매핑 테이블을 검색하는 동작,

상기 동작에서 대응될 경우, 업스트림 패킷을 상기 네트워크 측 포트를 통해 송신하는 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 27항에 있어서, 상기 중앙 노드는

사용자 측 포트로부터 업스트림 패킷을 수신하는 동작,

업스트림 패킷이 네트워크 측 포트에 대응되는 VLAN 식별자를 운반할 경우, VLAN 식별자에 기반해 네트워크 측 포트를 선택하고 상기 업스트림 패킷을 상기 네트워크 측 포트를 통해 송신하는 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 38항에 있어서, 상기 중앙 노드는

업스트림 패킷이 하나의 포트와 대응되는 VLAN 식별자를 운반하지 않을 경우, 상기 업스트림 패킷을 폐기하는 동작을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 38항에 있어서, 업스트림 패킷이 하나의 포트와 대응되는 VLAN 식별자를 운반하지 않을 경우, 상기 중앙 노드는

MAC 도착지 주소가 하나의 네트워크 측 포트에 대응되는지를 판단하기 위해, 매핑 테이블을 검색하는 동작,

MAC 도착지 주소가 하나의 네트워크 측 포트에 대응될 경우, 상기 업스트림 패킷을 상기 네트워크 측 포트로 송신하는 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 38항에 있어서, 업스트림 패킷이 하나의 네트워크 측 포트와 대응되는 VLAN 식별자를 운반할 경우, 상기 중앙 노드는

상기 업스트림 패킷의 VLAN 식별자를 네트워크-유효형(network-siginificant) VLAN 식별자로 대체하는 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 27항에 있어서, 상기 중앙 노드는

EPON내의 모든 활성 멀티캐스트 그룹들의 정보를 중앙 노드에 유지하는 동작,

어떤 원격 노드도 아직 속해 있지 않은 멀티캐스트 그룹에 가입하기 위해, 원격 노드가 메시지를 전송할 경우, 멀티캐스트 그룹에 가입하기 위해, 메시지를 중앙 노드로부터 멀티캐스트 소스로 전송하는 동작,

멀티캐스트 그룹의 구성원인 다수의 원격 노드를 대표하는 중앙 노드에서 멀티캐스트 패킷을 수신하는 동작,

상기 중앙 노드로부터의 멀티캐스트 패킷을 모든 원격 노드로 브로드캐스팅하는 동작으로서, 멀티캐스트 패킷의 개별 복제본을 멀티캐스트 그룹의 구성원인 각 원격 노드들에게 송신할 필요가 없는 상기 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 42항에 있어서, 상기 중앙 노드는

활성 멀티캐스트 그룹의 구성원인 모든 원격 노드들의 정보를 중앙 노드에 유지하는 동작,

EPON내의 마지막 구성원인 원격 노드가 상기 멀티캐스트 그룹을 탈퇴하기 위해, 상기 원격 노드가 메시지를 전송할 경우, 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위해, 메시지를 중앙 노드로부터 멀티캐스트 소스로 전송하는 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 42항에 있어서, 멀티캐스트 그룹을 탈퇴하기 위해 원격 노드가 메시지를 중앙 노드로 전송할 경우, 상기 중앙 노드는

중앙 노드로부터의 쿼리를 모든 원격 노드로 브로드캐스팅하는 동작으로서, 그에 따라 원격 노드가 상기 멀티캐스트 그룹의 구성원임이 인증되는 상기 동작,

탈퇴 메시지를 전송한 원격 노드가 EPON내의 상기 멀티캐스트 그룹에 남아있는 마지막 원격 노드일 경우, 상기 멀티캐스트 그룹을 탈퇴하기 위해, 중앙 노드로부터의 메시지를 멀티캐스트 소스로 전송하는 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 27항에 있어서, 상기 원격 노드는

원격 노드가 속해 있는 모든 활성 멀티캐스트 그룹들의 정보를 상기 원격 노드에서 유지하는 동작,

아무런 사용자도 연결되어 있지 않은 원격 노드를 구성원으로 갖는 멀티캐스트 그룹에 가입하기 위해 사용자가 메시지를 원격 노드에 전송할 경우, 멀티캐스트 그룹에 가입하기 위해, 메시지를 중앙 노드로 전송하는 동작,

멀티캐스트 그룹의 구성원인 다수의 사용자들을 대표하는 원격 노드에서 멀티캐스트 패킷을 수신하는 동작,

원격 노드로부터의 멀티캐스트 패킷을 멀티캐스트 그룹의 구성원인 원격 노드에 연결되어 있는 사용자들에게 발송하는 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 45항에 있어서, 상기 원격 노드는

활성 멀티캐스트 그룹의 구성원인 원격 노드에 연결된 모든 사용자들의 정보를 상기 원격 노드에서 유지하는 동작,

마지막 사용자만 원격 노드에 연결되어있는 상기 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴 하기 위해, 상기 마지막 사용자가 원격 노드에 전송할 경우, 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위해 메시지를 중앙 노드로 전송되는 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 45항에 있어서, 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위해, 사용자가 메시지를 원격 노드에 전송할 경우, 상기 원격 노드는

쿼리를 원격 노드에 연결된 모든 사용자에게 브로드캐스팅하는 동작으로서, 그에 따라 사용자는 상기 멀티캐스트 그룹의 구성원임이 인증되는 상기 동작,

탈퇴 메시지를 전송한 사용자가 상기 멀티캐스트 그룹에 속하면서 원격 노드에 연결된 유일한 사용자일 경우, 상기 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하기 위해, 메시지를 중앙 노드로 전송하는 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 27항에 있어서, 상기 원격 노드는

사용자로부터의 업스트림 패킷을 수신하는 동작,

업스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값을 검출하는 동작,

업스트림 패킷을 하나 이상의 필드 값에 기반해, 서로 다른 큐에 버퍼링하는 동작으로서, 그에 따라 서로 다른 서비스 품질을 제공하는 상기 동작,

업스트림 패킷을 중앙 노드로 송신하는 동작

을 추가로 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 48항에 있어서, 업스트림 패킷의 하나 이상의 필드 값을 검출하는 동작 중, 상기 원격 노드는 헤더 레이어, 오프셋 및 필드의 길이를 특정하는 동작을 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 48항에 있어서, 하나 이상의 필드는

IEEE 802.1p 우선 필드,

VLAN 식별자,

MAC 도착지 주소,

IP(Internet Protocol) TOS(Type of Service) 필드,

MPLS(Multiple-Protocol Label Switching) COS(Class of Service) 필드,

IP 출발지 주소,

IP 도착지 주소,

TCP(Transmission Control Protocl)나 UDP(User Datagram Protocol) 출발지 포트 번호,

TCP/UDP 도착지 포트 번호

중에 하나 이상의 필드인 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 48항에 있어서, 상기 원격 노드는

하나 이상의 필드 값에 기반해 LLID를 업스트림 패킷에 할당하는 동작을 실행하며, 이때 업스트림 패킷을 서로 다른 큐에 임시저장하는 동작 중에, 상기 원격 노드는 서로 다른 LLID들에 대응하는 큐에 패킷을 저장하는 동작을 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.
제 48항에 있어서, 상기 원격 노드는

동일한 LLID를 하나 이상의 서로 다른 필드 값을 갖는 업스트림 패킷에게 할당하는 동작을 실행하며, 이때 업스트림 패킷을 서로 다른 큐에 임시저장하는 동작 중에, 상기 원격 노드는 서로 다른 하나 이상의 필드 값에 기반해, 큐에 상기 패킷을 저장하는 동작을 실행함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network) 환경에서의 패킷 발송을 위한 장치.