KR101200695B1 - 이종 인터페이스를 지원하는 복합 광네트워크장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이종 인터페이스를 지원하는 복합 ONU를 개시한다.
본 발명의 이종 인터페이스를 지원하는 복합 ONU는 광신호를 이용하여 OLT와 이더넷 프레임을 송수신하는 ONT; 상기 ONT로부터의 이더넷 프레임을 스위칭하는 이더넷 스위치; 이더넷 광 물리접속 기능을 제공하여 상기 이더넷 스위치의 출력신호를 광케이블을 통해 송수신할 수 있도록 해주는 이더넷 광 인터페이스부; 이더넷 UTP 물리접속 기능을 제공하여 상기 이더넷 스위치의 출력신호를 UTP 케이블을 통해 송수신할 수 있도록 해주는 이더넷 UTP 인터페이스부; 상기 ONT로부터의 이더넷 프레임을 VDSL 신호로 변환하여 동선을 통해 송수신할 수 있도록 해주는 VDSL 처리부; 및 상기 ONT로부터의 기가급 이더넷 프레임을 릴레이하여 가입자측으로 전송하는 이더넷 기가 인터페이스부를 구비하여, 하나의 단말기를 이용해 서로 다른 형태를 갖는 가입자 선로들에 대한 인터페이스를 모두 지원할 수 있도록 해줌으로써 개별 인터페이스에 대응되는 각각의 ONU를 별도로 구비하지 않아도 되므로 시설재고 부담 및 교육훈련 등의 유지보수를 최소화할 수 있으며, 가입자 선로의 리모델링과 같은 선로의 변경시 장치의 재설치 또는 변경없이 즉시 가입자 인터페이스를 제공하는 최적의 가입자망을 구축할 수 있도록 해준다.

Description

이종 인터페이스를 지원하는 복합 광네트워크장치{Optical Network Unit for supporting different interface}
도 1은 종래 일반적인 WDM-PON의 구성을 간략하게 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 이종 인터페이스를 지원하는 복합 ONU의 구성을 나타내는 구성도.
도 3는 도 2에서 ONT의 구성을 나타내는 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : ONT 12 : 광송수신부
14 : 이더넷 인터페이스부 20 :이더넷 스위치
30 : 이더넷 광 인터페이스부 40 : 이더넷 UTP 인터페이스부
50 : VDSL 처리부 52 : VDSL 다중화부
54 : VDSL 인터페이스부 60 : 이더넷 기가 인터페이스부
본 발명은 파장분할다중화방식 수동 광가입자망(WDM-PON) 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 가입자에게 할당된 특정 파장의 이더넷 프레임을 광케 이블, UTP(Unshielded Twisted Pair) 및 동선 등의 다양한 선로 기반의 이종 인터페이스를 지원하여 일괄 제공하는 복합 광가입자망장치(ONU:Optical Network Unit)에 관한 것이다.
차세대 통신은 가입자들에게 많은 정보를 보다 빠르게 전송하기 위하여 가정까지 광 선로를 설치하는 광 가입자망(FTTH:Fiber To The Home)을 요구하고 있다. 이러한 광 가입자망의 가장 큰 문제점은 기존의 동선으로 이루어진 가입자망을 광 가입자망으로 대체하는데 비용이 많이 든다는 것이다. 따라서, 저비용의 광 가입자망 구축 대안으로서, 수동광가입자망(PON : Passive Optical Network) 광전송시스템이 고려되고 있다.
도 1은 종래 일반적인 WDM-PON의 구성을 간략하게 나타낸 구성도이다.
WDM-PON 시스템은 국사내에 설치되는 광선로종단장치(OLT:Optical Line Terminal)(1)와, 가입자 댁내, 빌딩 통신실, 아파트주배선실 등에 설치되는 광망유니트들(ONU)(3) 및 맨홀 또는 전주 등에 설치되는 수동분기결합기(RN:Remote Node)(2)로 이루어진다.
WDM-PON은 가입자별 혹은 서비스별로 파장을 다중화하는 방식을 이용하여 다수의 ONU(3)가 여러 개의 광링크를 통해서 OLT(1)에 연결된다. OLT(1)에서는 서로 다른 여러개의 파장을 가지는 광신호가 생성되며, OLT(1)와 ONU(3) 사이에 위치하는 RN(2)은 AWG(Arrayed Waveguide Grating) 등의 수동 광소자를 이용하여 신호를 라우팅 및 다중화/역다중화하여 전송함으로써 OLT(1)와 ONU(3)를 물리적으로 연결시켜 준다. AWG는 WGR(Waveguide Grating Router) 또는 PHASAR(Phased array)라고 도 불린다.
이러한 기존의 WDM-PON의 ONU는 가입자 선로 기반 환경에 따라 가입자 접속 인터페이스(UNI:User Network Interface)를 지원하는 장치로 개발되고 있다. WDM-PON을 포함한 많은 FTTH 시스템은 가입자에게 100 Mb/s급 이상을 지원하기 위해 개발 노력을 기울이고 있다. 한편 100 Mb/s급의 전송링크를 지원하기 위해서는, 동선 기반 환경의 가입자 지역은 xDSL로, 광케이블이 구축된 지역은 100B-Fx로, UTP 케이블이 구축된 지역은 100B-Tx로 인터페이스를 제공하여야 한다. 그에 따라 각각의 동종 인터페이스를 제공하는 단순 ONU의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.
다양한 가입자 선로 환경은 필연적으로 서로 다른 종류의 인터페이스를 가지는 다양한 형태의 ONU를 필요로 하게 되지만, 다양한 인터페이스 형태 구성에 따른 시설 재고 관리 등의 유지보수 노력을 추가적으로 기울여야 하며, 가입자 선로의 재구성(리모델링) 시에는 변경된 망에 맞게 기존의 ONU를 철거하고, 신규 ONU를 재설치해야 하는 문제점이 있다.
또한, 초고속 인터넷을 비롯하여 현재 구축 중인 TPS FTTH(Triple Play Services Fiber To The Home) 망은 100 Mb/s급의 전송 성능을 필요로 하는데 이를 충족시켜주는 접속 인터페이스는 100B-Tx(1000B-Tx), 100B-Fx(1000B-Lx) 및 100M VDSL이다. 그러나, 이들 접속 인터페이스를 가입자에게 간단히 제공할 수는 없다. 즉, 이들 인터페이스는 고유의 선로 케이블을 필요로 하는데, 각각 UTP, 광케이블 및 동선이다. 이들 선로 환경에 따른 단일 인터페이스를 가지는 ONU로 가입자망을 구성할 경우, 개별 ONU에 따른 시설재고 관리, 유지보수, 운용교육훈련 등의 추가 적인 노력이 소요된다. 특히, 향후 미래의 신규수요를 대비하고, 가입자망을 고도화하기 위해 가입자지역의 선로기반을 리모델링하는 경우가 빈번히 발생하고 있는데, 가입자망 구축은 막대한 투자비가 소요되는 일로써, 재설치를 위해 기존 시설을 철거해야 것은 치명적인 문제점이다.
따라서 가입자 선로 기반에 영향을 받지 않으려면 이종 인터페이스를 지원하는 복합 ONU 장치의 개발이 필요하다. 또한 현재 개발 중인 전송 용량 100 Mb/s급 뿐만 아니라 1 Gb/s급과의 접속 인터페이스 제공이 가능하도록 하여 미래 신규 수요를 충족할 수 있는 유연한 장치 개발을 고려하여야 한다.
따라서, 상술된 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 가입자 선로 기반에 영향을 받지 않고 이종의 사용자 접속 인터페이스를 지원할 수 있는 복합 ONU를 제공하는데 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이종 인터페이스를 지원하는 복합 ONU는, 광신호를 이용하여 OLT와 이더넷 프레임을 송수신하는 ONT; 상기 ONT로부터의 이더넷 프레임을 스위칭하는 이더넷 스위치; 이더넷 광 물리접속 기능을 제공하여 상기 이더넷 스위치의 출력신호를 광케이블을 통해 송수신할 수 있도록 해주는 이더넷 광 인터페이스부; 이더넷 UTP 물리접속 기능을 제공하여 상기 이더넷 스위치의 출력신호를 UTP 케이블을 통해 송수신할 수 있도록 해주는 이더넷 UTP 인터페이스부; 상기 ONT로부터의 이더넷 프레임을 VDSL 신호로 변환하여 동선을 통해 송수신할 수 있도록 해주는 VDSL 처리부; 및 상기 ONT로부터의 기가급 이더넷 프레임을 릴레이하여 가입자측으로 전송하는 이더넷 기가 인터페이스부를 구비한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 이종 인터페이스를 지원하는 복합 ONU의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2의 복합 ONU는 ONT(Optical Network Terminal)(10), 이더넷 스위치(20), 이더넷 광 인터페이스부(30), 이더넷 UTP 인터페이스부(40), VDSL 처리부(50), 및 이더넷 기가 인터페이스부(60)를 구비한다.
ONT(10)는 국사측 장비인 OLT(1)와 광케이블을 통해 접속되어 OLT(1)로부터의 광신호(하향 신호)를 전기신호로 변환하여 가입자측으로 출력하고, 가입자측으로부터의 전기신호를 광신호(상향 신호)로 변환하여 OLT(1)로 전송한다. 이러한 ONT(10)는 도 3에서와 같이 광송수신부(12) 및 이더넷 인터페이스부(14)를 구비한다. 광송수신부(12)는 OLT(1)에 의해 광신호로 변환된 코어망의 이더넷 트래픽을 다시 전기신호로 변환하여 출력하고, 가입자측으로부터의 전기신호를 광신호로 변환하여 OLT(1)로 전송한다. 이더넷 인터페이스부(14)는 광송수신부(12)에서 전기신호로 변환된 이더넷 프레임을 가입자측으로 전송하고 가입자측으로부터의 이더넷 프레임을 광송수신부(12)로 전송하기 위한 가입자 접속 인터페이스를 제공한다. 이러한 이더넷 인터페이스부(14)는 접속되는 가입자측에 대한 지원 속도에 따라 100 Mb/s 접속 인터페이스 또는 1 Gb/s 접속 인터페이스를 제공할 수 있도록 한다.
이더넷 스위치(20)는 ONT(10)의 출력신호를 이더넷 광 인터페이스부(30) 또 는 이더넷 UTP 인터페이스부(40)로 스위칭한다. 이러한 이더넷 스위치(20)는 접속된 가입자측 단말(미도시)의 MAC 주소를 기억하며 ONT(10)로부터 수신되는 데이터 프레임에서 목적지의 주소를 읽어서 그 목적지에 따라 가입자측 단말이 접속된 인터페이스부(30 또는 40)로 선택적으로 이더넷 프레임을 전송한다. 그리고 이더넷 스위치(20)는 이더넷 광 인터페이스부(30) 또는 이더넷 UTP 인터페이스부(40)로부터의 이더넷 트래픽을 ONT(10)로 전송한다. 또한, 이더넷 스위치(20)는 각 트래픽의 특성에 따라 품질기준(QoS:Quality of Service)을 만족시키기 위해 가입자의 트래픽을 클래스별로 분류하고, 우선순위처리, DiffServ DSCP(DiffServ Code Point) 처리 등의 기능을 제공한다.
이더넷 광 인터페이스부(30)는 광케이블 가입자 선로 기반의 인터페이스부로서, 이더넷 스위치(20)과 접속되어 광케이블을 통해 가입자 트래픽을 송수신하기 위한 이더넷 광 물리접속 기능을 제공한다. 이러한 이더넷 광 인터페이스부(30)는 가입자의 요구 전송 속도에 즉각 대응하기 위해 상호협상기능(Auto negotiation)을 제공하여 100 Mb/s 와 1 Gb/s의 접속 인터페이스가 모두 가능하도록 하는 핫스와핑(Hot Swapping) 기능을 제공한다.
이더넷 UTP 인터페이스부(40)는 UTP 가입자 선로 기반의 인터페이스로서, 이더넷 스위치(20)와 접속되어 UTP 케이블을 통해 가입자 트래픽을 송수신하기 위한 이더넷 UTP 물리접속 기능을 제공한다. 이러한 이더넷 UTP 인터페이스부(40)는 가입자의 요구 전송 속도에 즉각 대응하기 위해 상호협상기능을 제공하여 100 Mb/s 와 1 Gb/s의 접속 인터페이스가 모두 가능하도록 하는 핫스와핑(Hot Swapping) 기 능을 제공한다.
VDSL 처리부(50)는 ONT(10)로부터의 이더넷 프레임을 VDSL 신호로 변조하여 동선(TP:Twisted Pair, 꼬임 쌍 케이블)을 통해 가입자측의 VDSL 모뎀으로 전송하고, 가입자측으로부터 수신되는 VDSL 신호를 복조하여 ONT(10)로 전송한다. 이러한 VDSL 처리부(50)는 VDSL 다중화부(52) 및 VDSL 인터페이스부(54)를 구비한다. VDSL 다중화부(52)는 ONT(10)로부터의 이더넷 프레임을 다중화하여 VDSL 인터페이스부(54)로 전송하고 VDSL 인터페이스부(54)로부터의 다중화된 이더넷 프레임을 역다중화하여 ONT(10)로 전송한다. VDSL 인터페이스부(54)는 동선 가입자 선로 기반의 인터페이스로서 VDSL 다중화부(52)의 출력신호를 VDSL 신호로 변조하여 동선을 통해 가입자측의 VDSL 모뎀(미도시)으로 전송하고, 가입자측으로부터 수신되는 VDSL 신호를 복조하여 VDSL 다중화부(52)로 전송한다. 본 발명의 VDSL 인터페이스부(54)는 100 Mb/s급 VDSL을 처리하는 경우를 설명한다.
이러한 VDSL 처리부(50)는 ONU에 탈부착이 가능한 형태로 구성되어 VDSL 처리부(50)가 불필요한 경우 즉 가입자와 VDSL로 연결되지 않는 경우에는 본 발명의 복합 ONU에서 VDSL 처리부(50)를 탈착함으로써 ONU의 추가적인 비용 절감이 가능하도록 구성한다.
이더넷 기가 인터페이스부(60)는 ONT(10)에서 전송된 기가급 이더넷 프레임을 릴레이하여 가입자에게 직접 전송하는 기능을 수행한다. 빌딩과 같은 비교적 큰 규모의 가입자의 경우에는 기가비트를 필요로 하는 경우가 많기 때문에, 이러한 경우 이더넷 기가 인터페이스부(60)를 통해 가입자측 단말기와 연결시킴으로써 기 가비트의 데이터를 사용자에게 제공할 수 있다.
상술한 구성을 갖는 본 발명의 복합 ONT의 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
상향 신호는 하향 신호와 역방향으로 이루어지므로 이하 설명에서는 하향 신호에 대해서만 설명한다.
코어망으로부터의 이더넷 트래픽이 OLT(1)에서 광신호로 변환된 후 본 발명의 복합 ONU로 수신되면, 수신된 광신호는 광송수신부(12)에서 이더넷 프레임을 위한 전기신호로 변환되어 출력된다.
광송수신부(12)의 출력신호는 이더넷 인터페이스부(14)를 통해 이더넷 스위치(20), VDSL 다중화부(50) 및 이더넷 기가 인터페이스부(70)로 전송된다. 이러한 광송수신부(12)는 본 발명의 복합 ONU에 접속된 가입자측의 서비스 종류에 따라 100 Mb/s 또는 1 Gb/s 접속 인터페이스를 제공한다.
이더넷 스위치(20)는 수신되는 이더넷 프레임에 포함된 목적지 단말(가입자 단말)의 MAC 주소를 확인하여 해당 MAC 주소를 갖는 단말이 접속된 포트 즉 인터페이스부(30 또는 40)로 ONT(10)로부터의 이더넷 프레임을 스위칭한다.
이때, 본 발명의 복합 ONU가 광케이블을 이용해 초당 100 메가비트의 서비스를 제공받는 가입자 단말과 연결되어 통신하는 경우 즉 100 BASE-FX 이더넷을 지원하는 경우, 이더넷 스위치(10)는 이더넷 프레임을 이더넷 광 인터페이스부(30)로 전송한다.
광케이블 가입자 선로와 전기적?물리적으로 연결된 이더넷 광 인터페이스부 (30)는 이더넷 스위치부(20)로부터의 전기신호(가입자 트래픽)를 100 BASE-FX 이더넷이 지원되도록 광신호로 변환한 후 광케이블 선로를 통해 가입자측 단말기로 전송한다. 즉, 이더넷 광 인터페이스부(30)는 이더넷 프레임에 대한 이더넷 광 물리접속 기능을 제공한다. 본 실시예에서 이더넷 광 인터페이스부(30)는 100 BASE-FX 이더넷 지원이 가능한 형태로 구성되고 있으나, 핫스와핑을 통해 복합 ONU의 전원 오프 없이 1000 BASE-FX 로 교체함으로써 가입자의 요구 전송 속도에 즉각 대응할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 복합 ONU가 카테고리 5의 UTP 케이블 4가닥을 이용해 초당 100 메가비트의 서비스를 제공받는 가입자 단말과 연결되어 통신하는 경우 즉 100 BASE-TX 이더넷을 지원하는 경우, 이더넷 스위치(20)는 이더넷 프레임을 이더넷 UTP 인터페이스부(30)로 전송한다.
UTP 케이블 가입자 선로와 전기적?물리적으로 연결된 이더넷 UTP 인터페이스부(40)는 이더넷 프레임에 대한 이더넷 UTP 물리접속 기능을 수행하여 이더넷 프레임을 해당 케이블을 통해 가입자 단말로 전송한다.
이때, 본 실시예에서의 이더넷 UTP 인터페이스부(40)는 100 BASE-TX 이더넷 지원이 가능한 형태로 구성되고 있으나, 이더넷 광 인터페이스부(30)에서와 같이 핫스와핑을 통해 복합 ONU의 전원 오프 없이 1000 BASE-TX 로 교체함으로써 가입자의 요구 전송 속도에 즉각 대응할 수 있도록 구성된다.
한편, 가입자 단말이 동선(전화선)을 통해 연결된 경우, VDSL 다중화부(52)는 ONT(10)의 이더넷 인터페이스부(14)로부터 출력되는 이더넷 프레임을 다중화하 여 VDSL 인터페이스부(60)로 전송한다. VDSL 인터페이스부(54)는 VDSL 다중화부(52)에서 다중화된 이더넷 프레임을 VDSL 신호로 변조하여 동선(전화선)을 통해 가입자측의 VDSL 모뎀(미도시)으로 전송한다. 즉, VDSL 인터페이스부(60)는 다중화된 이더넷 프레임을 아날로그 DMT(Discrete Multi-tone) 데이터로 변환시킨 후 이를 동선을 통해 가입자측의 VDSL 모뎀으로 전송한다. 이때, 본 발명에서는 VDSL 처리부(50) 즉 VDSL 다중화부(52)와 VDSL 인터페이스부(54)를 탈부착이 가능한 형태로 구현함으로써, VDSL 서비스를 이용하지 않는 가입자측에 대해 이더넷 서비스를 제공하는 경우에는 VDSL 처리부(50)를 제거한 상태로 본 발명의 복합 ONU를 사용할 수 있도록 한다. 이에 따라, ONU 설치에 있어서의 비용 절감을 도모할 수 있게 된다.
또한, 빌딩과 같이 규모가 큰 가입자에게 기가급 이더넷 서비스를 제공해주는 경우에는, 해당 가입자와 연결되는 선로를 바로 이더넷 기가 인터페이스부(60)와 접속시킴으로써, ONT(10)에서 출력되는 기가급 이더넷 프레임을 이더넷 기가 인터페이스부(60)를 통해 직접 해당 가입자측으로 전송해준다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 이종 인터페이스를 지원하는 복합 ONU는 하나의 단말기로 서로 다른 형태를 갖는 가입자 선로들에 대한 인터페이스를 모두 지원할 수 있도록 해줌으로써 개별 인터페이스에 대응되는 각각의 ONU를 별도로 구비하지 않아도 되므로 시설재고 부담 및 교육훈련 등의 유지보수를 최소화할 수 있으며, 가입자 선로의 리모델링과 같은 선로의 변경시 장치의 재설치 또는 변경없이 즉시 가입자 인터페이스를 제공하는 최적의 가입자망을 구축할 수 있도록 해준다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 광신호를 이용하여 OLT와 이더넷 프레임을 송수신하는 ONT;
    상기 ONT로부터의 이더넷 프레임을 스위칭하는 이더넷 스위치;
    이더넷 광 물리접속 기능을 제공하여 상기 이더넷 스위치의 출력신호를 광케이블을 통해 송수신할 수 있도록 해주는 이더넷 광 인터페이스부;
    이더넷 UTP 물리접속 기능을 제공하여 상기 이더넷 스위치의 출력신호를 UTP 케이블을 통해 송수신할 수 있도록 해주는 이더넷 UTP 인터페이스부;
    상기 ONT로부터의 이더넷 프레임을 VDSL 신호로 변환하여 동선을 통해 송수신할 수 있도록 해주는 VDSL 처리부; 및
    상기 ONT로부터의 기가급 이더넷 프레임을 릴레이하여 가입자측으로 전송하는 이더넷 기가 인터페이스부
    를 포함하는 이종 인터페이스를 지원하는 복합 광네트워크장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 ONT는
    상기 OLT로부터의 광신호를 전기신호로 변환하는 광송수신부; 및
    상기 광송수신부에서 변환된 이더넷 프레임을 상기 이더넷 스위치, VDSL 처리부, 및 상기 이더넷 기가 인터페이스부로 전송하는 이더넷 인터페이스부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이종 인터페이스를 지원하는 복합 광네트워크장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 이더넷 광 인터페이스부 및 상기 이더넷 UTP 인터페이스부는
    메가비트 인터페이스와 기가비트 인터페이스 사이의 핫스와핑을 제공하는 것을 특징으로 하는 이종 인터페이스를 지원하는 복합 광네트워크장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 VDSL 처리부는
    상기 ONT로부터의 이더넷 프레임을 다중화하는 VDSL 다중화부; 및
    상기 VDSL 다중화부에서 다중화된 신호를 VDSL 신호로 변조하여 상기 동선을 통해 출력하는 VDSL 인터페이스부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이종 인터페이스를 지원하는 복합 광네트워크장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 VDSL 처리부는
    탈부착이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이종 인터페이스를 지원하는 복합 광네트워크장치.
KR1020050114331A 2005-11-28 2005-11-28 이종 인터페이스를 지원하는 복합 광네트워크장치 KR101200695B1 (ko)

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KR200329302Y1 (ko) * 2003-07-09 2003-10-08 주식회사 엔엠시스템즈 광케이블과 upt케이블을 겸용하여 접속할 수 있는 복합형광 스위칭 허브
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