KR101231670B1

KR101231670B1 - 스몰 폼 팩터, 교체가능한 ｏｎｕ

Info

Publication number: KR101231670B1
Application number: KR1020087014486A
Authority: KR
Inventors: 자로슬로 보토위츠
Original assignee: 테크노버스, 인크.
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2013-02-08
Also published as: CN101395832A; US20070153823A1; US7693178B2; EP1974511A4; JP2009522866A; EP1974511A2; KR20080091098A; WO2007078996A2; CN101395832B; WO2007078996A3; JP4903812B2

Abstract

본 발명은 폼 팩터(form factor)인 교체 가능한 광학 네트워크 유닛(ONU: optical network unit)을 제공한다. ONU는 광학 라인 터미널(OLT)로 광학 신호를 전송하거나 이로부터 광학 신호를 수신하도록 구성되는 쌍방향 광학 송수신기를 포함한다. ONU는 또한 광학 송수신기에 연결되며, 광학 송수신기를 통해 OLT와 통신하도록 구성된 ONU 칩을 포함한다. 또한 내에, ONU 칩에 연결된 교체 가능한 인터페이스가 포함되고, ONU 칩 및 하나의 가입자 구내 장비(SEP: subscriber premise equipment) 사이의 전기적 인터페이스로 구성된 교체 가능한 인터페이스가 포함된다. 나아가 ONU는, 교체 가능한 인터페이스를 통해 SPE로부터 전달된 전력을 사용하여, ONU 칩 및 광학 송수신기에 전력을 제공하도록 구성된 전력 관리 모듈을 포함한다. ONU가 SFF 케이스에 포함되며, 이로써 교체 가능한 ONU가 SPE로 직접 연결되도록 하고, 별개의 전원 없이, SPE로 이더넷 수동 광 네트워크(EPON) 업링크를 제공한다.

Description

스몰 폼 팩터, 교체가능한 ＯＮＵ{Small Form Factor, Pluggable ONU}

본 발명은 이더넷 수동 광학 네트워크에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 접속가능한 광학 네트워크 유닛(ONU)에 관한 것이다.

증가하는 인터넷 트래픽(traffic)에 보조를 맞추기 위해, 광섬유 및 관련 광 전송 장치가 기반 네트워크의 용량을 실질적으로 증가시키는데 폭넓게 활용되어 왔다. 그러나, 이러한 기반 네트워크의 용량 증가는 접속 네트워크의 대응하는 용량 증가와 일치되지 않았다. 심지어 광대역 솔루션(예를 들면, 디지털 가입자 라인(DSL:distial subscriber line) 및 케이블 모뎀(CM:Cable Modem))의 경우에도, 현재 접속 네트워크에 의해 제공되는 제한된 대역폭이 최종 사용자에게 높은 대역 폭을 전달하는 데 심각한 병목현상을 만들어낸다.

현재 경쟁중인 여러 다른 기술 중에, 이더넷 수동 광 네트워크(EPON:Ethernet passive optical network)가 차세대 접속 네트워크의 최적 후보자 중 하나이다. EPON은 저렴한 수동 광학 기술과 유비쿼터스 이더넷 기술을 결합한다. 이에 따라, 이들은 수동 광학 기술의 비용 효율성과 고성능을 이더넷의 단순성 및 정확성에 제공한다. 특히, 광섬유의 높은 대역폭으로 인해, EPON이 광대역 음성, 데이터 및 비디오 트래픽을 동시에 공급할 수 있다. 이러한 통합 서비스는 DSL이나 CM 기술을 제공하는 것이 어렵다. 나아가, EPON은 인터넷 프로토콜(IP) 트래픽에 더 적합하다. 왜냐하면, 이더넷 프레임이 서로 다른 크기의 고유 IP 패킷을 직접 캡슐화할 수 있기 때문이다. 반면에, ATM 수동 광 네트워크(APON)는 고정된 크기의 ATM 셀을 사용하고, 결과적으로 패킷 분리 및 재집합을 요한다.

전형적으로, EPON은 네트워크의 "퍼스트 마일(first mile)"에 사용되며, 이는 서비스 제공자의 중앙국(central office)과 비즈니스 또는 거주지 가입자 사이의 접속가능성(connectivity)을 제공한다. "퍼스트 마일"은 일반적으로 논리적인 포인트-투-멀티포인트 네트워크로서, 중앙국이 다수의 가입자에게 서비스를 제공한다. 예를 들어, EPON이 트리 토폴로지(tree topology)를 적용할 수 있으며, 여기서 하나의 트렁크 광섬유가 중앙국을 수동 광 스플리터/결합기에 연결한다. 다수의 브랜치 광섬유를 통해, 수동 광 스플리터/결합기가 다운스트림 광학 신호를 가입자에게 분할 및 분배하며, 가입자로부터의 업스트림 광학 신호를 결합한다(도 1 참조).

EPON 내의 전송이 일반적으로, 광학 라인 터미널(OLT:optical line terminal)과 광학 네트워크 유닛(ONU:optical network unit)(도 2 참조) 사이에 수행된다. OLT가 일반적으로 중앙국 내에 배치되고, 광 접속 네트워크를 도심 기반 네트워크에 연결하며, 이는 전형적으로 인터넷 서비스 제공자(ISP:internet service provider)나 지역 변경 캐리어(carrier)에 속하는 외부 네트워크이다. ONU가 커브(curb)나 최종 사용자 위치에 배치될 수 있으며, 광대역 음성, 데이터 및 비디오 서비스를 제공할 수 있다. ONU가 일반적으로 원-바이-엔(1 x N) 수동 광 커플러로 연결되며, 여기서 N은 ONU의 개수이다. 그리고 수동 광 커플러가 일반적으로 하나의 광 링크를 통해 OLT에 연결된다. (하나가 복수의 캐스캐이드(cascade) 광 스플리터/커플러를 사용할 수 있음을 주의한다.) 이러한 구성이 EPON에 필요한 광섬유의 개수와 하드웨어의 양을 현저하게 줄일 수 있다.

EPON 내의 통신이 다운스트림 트래픽(OLT에서 ONU로) 및 업스트림 트래픽(ONU에서 OLT)으로 분할될 수 있다. 다운스트림 방향에서, 1 x N 수동 광 커플러의 광대역 성질(nature) 때문에, 다운스트림 데이터 프레임이 OLT에 의해 모든 ONU로 보내지고, 종착지 ONU에 의해 선택적으로 추출된다. 업스트림 방향에서, ONU가 채널 용량과 자원을 공유할 필요가 있다. 왜냐하면, 수동 광 커플러를 OLT와 연결하는 하나의 링크만이 존재하기 때문이다.

일반적인 EPON 구조에서, ONU는 전형적인 자립형(stand-alone) 장치이며, 별도의 전원을 요한다. ONU는 일반적으로 가입자의 거소로부터 떨어진 곳, 예를 들면 보도쪽(또는 길가)에 위치한다. 광학 또는 전기 통신 링크는, 예를 들면, 기가비트 이더넷(GbE) 스위치인 SPE(subscriber premise equipment)를 통해 가입자의 네트워크와 ONU를 연결하는 것이 필요하다.

이러한 구성이 이상적이지는 않다. 왜냐하면, 추가적인 통신 링크와 관련 하드웨어에 의해 가입자가 기존의 액세스 네트워크를 EPON으로 업그레이드하는 비용을 높인다. 따라서, 이러한 통신 링크를 제거하고 EPON을 비용-효율적으로 업그레이드 할 수 있는 ONU가 필요하다.

본 발명의 일 실시예는 교체 가능한 폼 팩터(form factor)인 광학 네트워크 유닛(ONU: optical network unit)을 제공한다. ONU는 광학 라인 터미널(OLT)로 광학 신호를 전송하거나 이로부터 광학 신호를 수신하도록 구성된다. ONU는 또한 광학 송수신기에 연결된 ONU 칩을 포함하며, 광학 송수신기를 통해 OLT와 통신하도록 구성된다. 또한 ONU내에, ONU 칩에 연결되며, ONU 칩 및 하나의 가입자 구내 장비(SPE: subscriber premise equipment) 사이의 전기적 인터페이스로 구성되는 교체 가능한 인터페이스가 포함되고, 이로써 교체 가능한 인터페이스가 SPE로 직접 접속될 수 있다. 나아가 ONU는, 교체 가능한 인터페이스를 통해 SPE로부터 전달된 전력을 사용하여, ONU 칩 및 광학 송수신기에 전력을 제공하도록 구성된 전력 관리 모듈을 포함한다. 광학 송수신기, ONU 칩, 전력 관리 모듈 및 직렬 인터페이스가 작은 폼 팩터 케이스 내에 포함된다. 이로서, 교체 가능한 ONU가 SPE로 직접 접속되며, 별개의 전원을 요하지 않는 SPE로의 이더넷 수동 광 네트워크(EPON) 업링크가 제공된다.

이러한 실시예의 변형 예에서, 케이스는 기가비트 인터페이스 컨버터(GBIC) 송수신기와 실질적으로 동일한 폼 팩터를 포함하며, 교체 가능한 인터페이스는, SPE상의 GBIC 포트로 접속될 수 있는 GBIC 인터페이스이다.

이러한 실시예의 변형 예에서, 케이스는 SFP(small form factor pluggable) 송수신와 실질적으로 동일한 폼 팩터를 포함한다. 그리고, 교체 가능한 인터페이스는 SPE상의 SFP 포트로 접속될 수 있는 SFP 인터페이스일 수 있다.

이러한 실시예의 변형 예에서, 케이스는 XFP(10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) 송수신기와 실질적으로 동일한 폼 팩터를 포함하며, 교체 가능한 인터페이스가 SPE상의 XFP 포트로 접속될 수 있는 XFP 인터페이스이다.

이러한 실시예의 변형 예에서, ONU 칩이 ONU와 OLT 사이의 인-밴드 관리 채널을 통해 네트워크 관리를 수행하도록 구성된다.

이러한 실시예의 변형 예에서, ONU는 ONU 칩에 연결된 I2C(inter-integrated circuit) 버스 및 교체 가능한 인터페이스를 더 포함한다. 나아가, ONU 칩이 I2C 버스를 통해 SPE가 ONU를 관리하도록 구성된다.

이러한 실시예의 변형 예에서, 쌍방향 광학 송수신기는 교체 가능한 송수신기이며, 이는 다중 모드 또는 단일 모드 광섬유로 광학 신호를 전송 및 수신하도록 구성된다.

이러한 실시예의 변형 예에서, ONU는 직렬/병렬 변환 장치(SERDES) 모듈을 더 포함한다. 이는 교체 가능한 인터페이스 및 ONU 칩 사이에 연결되며, 이로써 교체 가능한 인터페이스를 통해 직렬 통신을 용이하게 한다.
이러한 실시예의 변형 예에서, ONU 칩은 SERDES를 포함하며, 이로써 교체 가능한 인터페이스를 통해 직렬 통신을 용이하게 한다.

이러한 실시예의 변형 예에서, ONU 칩이 인쇄 회로 기판(PCB)를 포함한다. 또한, ONU 칩이 일반적인 칩 패키지 단계를 거치지 않고, PCB 상에 직접 부착된 다이(die)를 포함한다.

본 발명이 온전히 이해되고 실질적인 효과를 내기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예(이에 제한되는 것은 아님)를 첨부된 도면을 참조하여, 이하에서 설명한다.

도 1은 광섬유 및 수동 광 스플리터를 통해 중앙국과 다수의 가입자가 연결되 는 EPON을 나타내는 도면이다(종래기술).

도 2a는 가입자의 거소로부터 ONU가 떨어져 위치한, 일반적인 EPON 구성을 나타내는 도면이다(종래기술).

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따라 교체 가능한 ONU 모듈을 이용하는 EPON 구조를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 GBIC 폼 팩터를 가지는 교체 가능한 ONU 모듈을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, SFP 폼 팩터를 가지는 교체 가능한 ONU 모듈을 나타내는 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면 및 실시예와 함께 본 발명을 상세히 설명한다.

다음의 설명은 발명이 속하는 분야의 기술자(당업자)가 본 발명을 이용할 수 있도록 하기 위한 것이며, 구체적인 응용 예 및 필수 구성요소들을 포함한다. 첨부된 실시예들에 대해 다양한 변경을 할 수 있음은 당업자에게 자명하며, 여기에 정의된 일반적인 개념들이 본 발명(예, 일반적인 수동 광 네트워크(PON) 구조들)의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다른 실시예들 및 응용 예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니며, 이하에 포함된 개념 및 특징들을 포함하는 넓은 범위를 포함한다.

이하 상세한 설명에 기술되는 데이터 구조 및 절차는 일반적으로 컴퓨터로 판독가능한 저장 매체에 저장되며, 이러한 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 사용되는 코 드 및/또는 데이터를 저장할 수 있는 장치나 매체일 수 있다. 이는 ASICs(application specific integrated circuits), FPGAs(field-programmable gate arrays), 반도체 메모리들, 자기 및 광학 저장 장치들(예, 디스크 드라이브, 자기 테이프, CDs(compact disks) 그리고 DVDs(digital versatile discs 또는 digital video discs)), 그리고 전송 매체(변조된 신호들에 대한 반송파를 포함하거나 포함하지 않는)에 구현된 컴퓨터 명령 신호들을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

수동 광 네트워크 토폴로지

도 1은 중앙국과, 광섬유 및 수동 광 스플리터를 통해 연결된 다수의 가입자를 나타내는 도면이다(종래 기술). 수동 광 스플리터(102) 및 광섬유가 가입자를 중앙국(101)에 연결한다. 수동 광 스플리터(102)는 최종 사용자 위치에 가까이 위치하여 초기 광섬유 설치 비용을 최소화한다. 중앙국(101)은 외부 네트워크(103)(가령 인터넷 서비스 제공자(ISP: Internet service provider)에 의해 동작되는 도시 지역 네트워크)에 연결될 수 있다. 도 1이 트리 토폴로지를 나타내나, PON은 로직 링이나 로직 버스와 같은 다른 토폴로지에 기반할 수 있다.

일반적인 EPON 구성

도 2a는 ONU가 가입자 거소로부터 떨어진 곳에 위치하는 일반적인 EPON 구조를 나타낸다. 보통 동작 중에, OLT(201)가 다운스트림 데이터를 ONU(211, 212, 213)로 전송한다. ONU가 다운스트림 데이터와 동일한 사본을 수신하고, 각각의 ONU는 대응하는 가입자(예를 들면, 가입자(221, 222, 223))에 전송될 예정인 데이터만을 선택적으로 각각 회신한다. 이 예에서, 각 가입자에게 기가비트 이더넷(GbE) 스위치가 설치되며, 이는 ONU와 통신한다. 일반적으로, 로컬 측에서, ONU가 하나의 SPE(subscriber premise equipment)와 통신하며, GbE 스위치 및 다른 원거리 통신 장치를 포함할 수 있다.

다운스트림 광 신호가 광학 스플리터(202)에 의해 분할된다. 광 스플리터(202)는 또한 서로 다른 여러 ONU들로부터 업스트림 신호에 대한 결합기(combiner)로 기능할 수 있다. 각 ONU는 다운스트림 광 신호를 수신하고, 각 패킷의 LLID에 근거하여 대응하는 가입자에게 전송될 데이터를 검색한다. ONU가 일반적으로 가입자의 네트워크 장치로부터 떨어져 배치되기 때문에, 추가적인 통신 링크가 ONU를 가입자에게 연결하는 데 필요하다.

예를 들어, ONU(211)가 통신 링크(230)를 통해 가입자(221)에게 연결된다. 통신 링크(230)가 광섬유와 같은 광학 링크일 수 있으며, 또 구리 케이블과 같은 전기 링크일 수 있다. ONU(211)는 가입자(221)로부터 신호를 전송 및 수신하기 위해 송수신기 인터페이스(232)를 필요로 한다. 마찬가지로, 가입자(221)는 ONU(211)와 통신하기 위해 송수신기 인터페이스(234)를 필요로 한다. 통신 링크(230) 및 인터페이스(232, 234)가 네트워크 인프라의 비용을 필연적으로 증가시킨다. 또한, 하드웨어가 일반적인 액세스 네트워크로부터 사용자를 위한 EPON으로 업그레이드하는 비용을 증가시킬 수 있다.

작은 폼 팩터 , 교체 가능한 ONU

이러한 이슈를 극복하기 위해, 본 발명의 실시예는 가입자의 스위치로 직접 접속될 수 있는 교체 가능한 ONU 모듈을 제공하며, 이로써 EPON 개발의 복잡성 및 비용을 현저기 줄일 수 있다. 도 2b는 본 발명의 일 실시예 따라, 교체 가능한 ONU 모듈을 사용하는 EPON 구조를 나타낸다. 이 실시예에서, ONU는 작은 폼 팩터인 교체 가능한 ONU 모듈이다. 예를 들어, ONU 모듈(262)은 가입자 GbE 스위치(252)상의 포트에 직접 접속할 수 있다. 이러한 구조는 여분의 송수신기와, ONU 및 가입자 사이의 통신 링크를 제거한다. 결과적으로, 사용자가 GNU 모듈을 현재의 스위치로 접속하고 EPON 광섬유를 ONU 모듈로 삽입함으로써 EPON을 쉽게 업그레이드 할 수 있다.

교체 가능한 ONU 모듈 및 가입자 스위치 사이의 연결 인터페이스가 다른 개방-표준이나 독점 포맷에 기반할 수 있다. 일 실시예에서, ONU 모듈이 기가비트 인터페이스 컨버터(GBIC) 표준과 호환되며, 이는 GbE 및 광섬유 채널을 이용하여 사용되는 송수신기를 위한 표준이다. GBIC는 핫 스왑 전기 인터페이스(a hot swappable electrical interface)를 정의하고, 구리로부터 장-파장 단일-모드 광섬유까지, 수백 킬로미터 길이에 이르기까지 넓은 범위의 물리적 매체를 지원할 수 있다. GBIC 사양 [온라인, 2006. 12. 8. 검색]을 <URL:http://www.optoictech.com/Datasheet/GBC/GBIC_MSA.pdf>에서 이용할 수 있으며, 이는 이 명세서에 참조문헌으로 포함된다. 추가 실시예에서, ONU 모듈이 더 작은 폼 팩터를 가질 수도 있다. 예를 들어, ONU 모듈이 SFP(Small Form-factor Pluggable) 표준과 호환되며, 이는 GBIC 표준을 따라 디자인되고, 송수신기의 작은 물리적 크기 때문에 포트 밀도가 더 커지도록 한다. SFP 사양[온라인, 2006. 12. 8. 검색]은 웹사이트 <URL: http://www.schelto.com/SFP/SFP%20MSA.pdf >에서 얻을 수 있다. 이는 이 명세서에 참조문헌으로 포함된다. 또한, 본 발명의 ONU 모드는 XFP(10 Gigabit Small Form Factor Huggable) 표준과 호환되며, 이는 SFP와 유사한 폼 팩터를 정의하고 10Gbps에 이르는 데이터 속도를 지원한다.

이 명세서의 실시예가 GbE 스위치를 SPE(subscriber premise equipment)로 사용하였으나, 본 발명의 실시예는 라우터, 스위치, 교차연결, 다중-레이어 스위치 또는 중앙국 터미널과 같은 다양한 네트워크 장치에 쉽게 적용될 수 있다. 일반적으로, 본 발명에 따른 교체 가능한 ONU 모듈이 호환 가능한 인터페이스를 제공하는 네트워크 장치에 연결될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, GBIC 폼 팩터를 포함하는 접속가능한 ONU 모듈을 나타낸다. GBIC ONU 모듈(300)은 플랜트 측의 광섬유(즉, EPON 섬유)에 연결하기 위한 광섬유 커넥터(308)를 포함한다. 커넥터(308)를 통해, 광학 쌍방향 송수신기(306)가 광학 신호를 광섬유로 전송 및 수신한다. 즉, 송수신기(306)는 업스트림 신호 동일한 광섬유로 전송하고 다운스트림 신호를 광섬유로부터 수신한다. 여기서, 두 개의 신호는 두 개의 파장에 존재하며, 광섬유가 단일 모드 또는 다중 모드 광섬유일 수 있다.

송수신기(306)가 전송(TX) 링크 및 수신(RX) 링크를 통해, ONU(302)와 추가로 통신한다. TX 링크는 ONU 칩(302)으로부터 송수신기(306)로 업스트림 데이터를 운 반하며, 송수신기(306)으로부터 ONU 칩(302)로 다운스트림 데이터를 운반한다. ONU 칩(302)이 각각의 패킷의 LLID에 기반한 로컬 가입자를 위해 예정된 데이터를 추출하고, 업스트림 데이터를 위한 전송 스케줄링을 하는 것과 같은, 주요 ONU 기능을 수행한다. 일 실시예에서, ONU 칩(302)이 다운스트림 및 업스트림 데이터를 저장하기 위해 필요한 버퍼를 포함하고, 사전 지정되거나 사용자-구성된 서비스 레벨 계약(SLA: service level agreement)에 근거하여 큐-관리 스킴(queue-management schemes)을 구현할 수 있다. 또한, ONU 칩(302)에 연결된 하나 이상의 발광 다이오드(LED)(310)가 GBIC ONU 모듈(300)의 상태를 나타낸다.

또한, GBIC ONU 모듈(300)이 SPI(Serial Peripheral Interface)를 통해 ONU 칩(302)에 연결된 플래시 메모리(304)이다. 직렬 플래시 메모리(304)는 프로그램과 초기 부팅-업 구성을 저장하며, 이는 전원이 켜질 때, ONU 칩에 의해 로딩된다. 플래시 메모리(304) 내의 콘텐츠가 인-밴드 제어 및 관리 채널을 통해 OLT에 의해 업데이트될 수 있다. 따라서, ONU가 OLT에 의해 전송된 정보에 근거하여 네트워크 관리를 수행할 수 있다.

GBIC ONU 모듈(300)의 로컬 측에, 표준 GBIC 커넥터(316)가 존재하고, 이는 로컬 가입자의 스위치를 직렬 통신 채널에 제공한다. 직렬/병렬 전환 장치(SERDES, 312)가 GBIC 커넥터(316)를 ONU 칩(302)에 연결하고, 병렬 데이터를 ONU 칩(302)에서 GBIC 커넥터(316)에 대한 직렬 데이터로 변환하거나 그 역으로 변환한다. GBIC ONU 모듈(300)은 추가로 전력 관리 모듈(314)을 포함하며, 이는 GBIC 커넥터(316)로부터 전력을 공급받고, ONU 칩(302)을 포함하는 GBIC ONU 모듈(300)의 나머지로 전력을 공급한다.

추가 실시예에서, ONU 칩(302)이 SERDES (312)를 포함할 수 있으며, 이로써 ONU 모듈의 풋프린트를 추가로 줄일 수 있다. GBIC ONU 모듈(300)은 GBIC 커넥터(316) 및 ONU 칩(302) 사이에 연결된 I2C(Inter-Integrated Circuit) 버스를 포함한다. I2C 버스는 로컬 스위치가 제어 및 관리 정보를 ONU 칩(302)으로 전송하게 하며, ONU 모듈을 관리하도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른, SFP 폼 팩터를 포함하는 교체 가능한 ONU 모듈을 나타낸다. SFP ONU 모듈(400)은 플랜트 측의 광섬유를 연결하기 위한 광섬유 커넥터(408)를 포함한다. 광섬유 쌍방향 송수신기(406)가 광학 신호를 광섬유로 송신 및 수신한다. 송수신기(406)가 동시 송시 및 수신을 할 수 있다. 일 실시예에서, 송수신기(406)는 SFP ONU 모듈(400)에 쉽게 연결되거나 제거될 수 있는 교체 가능한 모듈이다.

송수신기(406)가 TX 링크 및 RX 링크를 통해 ONU 칩(402)과 추가로 연결된다. TX 링크는 ONU 칩(402)으로부터 송수신기(406)로 업스트림 데이터를 운송하고, 송수신기(406)로부터 ONU 칩(402)으로 다운스트림 데이터를 운송한다. 하나 이상의 LED(410)가 ONU 칩(402)에 연결되고, SFP ONU 모듈(400)를 나타낸다. 또한, SFP ONU 모듈(400)에 플래시 메모리(404)가 포함되며, 이 메모리는 SPI 인터페이스를 통해 ONU 칩(402)에 연결된다.

SFP ONU 모듈(400)의 로컬 측에, 표준 SFP 커넥터(416)가 존재하며, 이는 로컬 가입자 스위치를 직렬 통신 채널에 제공한다. SERDES(412)가 SFP 커넥터(416)를 ONU 칩(402)에 연결하며, ONU 칩(402)으로부터의 병렬 데이터를 SFP 커넥터(416)에 대한 직렬 데이터로 변환하거나 그 역으로 변환한다. SFP ONU 모듈(400)은 또한 전력 관리 모듈(414)을 포함하고, 이는 SFP 커넥터(416)로부터 전력을 당기고, SFP ONU 모듈(400)의 나머지로 전력을 공급하며, ONU 칩(402)을 포함한다.

일 실시예에서, ONU 칩(402)은 SERDES(412)를 포함할 수 있으며, 이는 ONU 모듈의 풋프린트를 추가로 감소시킨다. SFP ONU 모듈(400)이 SFP 커넥터(416)와 ONU 칩(402) 사이에 연결된 I2C 버스를 포함할 수 있다. I2C 버스는 로컬 스위치가 전송 및 관리 신호를 ONU 칩(402)으로 전송할 수 있도록 한다.

추가 실시예에서, ONU 칩, SERDES, 플래시 메모리, 전력 관리 모듈과 같은 집적 회로가 개별적인 패키지 공정 없이, 하부의 인쇄 회로 기판(PCB)에 직접 부착될 수 있다. 즉, IC 다이가 PCB에 직집 부착되며, 전도성 와이어가 IC 커넥터 및 PCB상의 전도성 영역에 부착된다. 다이는 일반적으로 에폭시 블로브(blob)로 덮인다.

GBIC, SFP, 및 XFP만이 본 발명에 따른 교체 가능한 ONU에 적용되는 폼 팩터인 것은 아니다. 교체 가능한 ONU가 일반적으로 폼 팩터를 포함할 수 있으며, ONU가 SPE로 연결될 수 있는 사이즈(크기)를 가진다. 구체적으로, 교체 가능한 ONU가 실질적으로 광섬유 송수신기(가령, XENPAK)와 유사하며, IEEE 802.3ae 표준에 의해 설정된 바와 같은 10 GbE 표준에 맞는 폼 팩터를 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들은 단지 예시와 설명을 위한 것일 뿐이며, 본 발명을 설명된 형태로 한정하려는 것이 아니다. 따라서, 다양한 변화 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게 자명하다. 또한, 이 명세서의 상세한 설 명이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의해서 정의된다.

Claims

SFF(small form factor)인 교체 가능한 광학 네트워크 유닛(ONU)에 있어서, 상기 광학 네트워크 유닛은:

광학 라인 터미널(OLT: optical line terminal)로 광학 신호를 송신 및 수신하는 쌍방향 광학 송수신기;

상기 광학 송수신기에 연결되며, 상기 광학 송수신기를 통해 상기 OLT와 통신하는 ONU 칩;

상기 ONU 칩에 연결되며, 상기 ONU 칩과 하나의 가입자 구내 장비(SPE: subscriber premise equipment) 사이에 전기적으로 연결되어 상기 SPE에 직접 연결되는 교체 가능한 인터페이스;

상기 교체 가능한 인터페이스를 통해 상기 SPE로부터 전달된 전력을 이용하여, 상기 ONU 칩과 상기 광학 송수신기로 전력을 공급하는 전력 관리 모듈을 포함하되,

상기 광학 송수신기, 상기 ONU 칩, 상기 전력 관리 모듈 및 상기 인터페이스가 SFF 케이스에 포함되며, 이로써 상기 교체 가능한 ONU가 상기 SPE에 직접 연결되도록 하고, 이더넷 수동 광 네트워크(EPON) 업링크를 상기 SPE에 별도의 전원 공급 없이 제공하며,

상기 ONU 칩은 상기 ONU와 상기 OLT 사이의 인-밴드 관리 채널을 통해 네트워크 관리를 수행하는 것을 특징으로 하는 교체 가능한 광학 네트워크 유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 케이스는 기가비트 인터페이스 컨버터(GBIC) 송수신기와 실질적으로 동일한 폼 팩터를 가지며,

상기 교체 가능한 인터페이스는, 상기 SPE상의 GBIC 포트로 연결 가능한 GBIC 인터페이스인 것을 특징으로 하는 교체 가능한 광학 네트워크 유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 케이스는 SFP(small form factor pluggable) 송수신기와 실질적으로 동일한 폼 팩터를 가지며, 그리고

상기 교체 가능한 인터페이스는 상기 SPE에서 SFP 포트로 연결 가능한 SFP 인터페이스인 것을 특징으로 하는 교체 가능한 광학 네트워크 유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 케이스는 XFP(10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) 송수신기와 실질적으로 동일한 폼 팩터를 가지며, 그리고

상기 교체 가능한 인터페이스는, 상기 SPE에서 XFP 포트로 연결 가능한 XFP 인터페이스인 것을 특징으로 하는 교체 가능한 광학 네트워크 유닛.
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제 1 항에 있어서,

상기 ONU 칩 및 상기 교체 가능한 인터페이스에 연결된, I2C(an inter-integrated circuit) 버스를 더 포함하되,

상기 I2C 버스를 통해, 상기 SPE가 상기 ONU를 관리하도록 상기 ONU 칩이 구성되는 것을 특징으로 하는 교체 가능한 광학 네트워크 유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 쌍방향 광학 송수신기는 교체 가능한 송수신기이고, 다중-모드 또는 단일-모드 광섬유로 광학 신호를 송수신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 교체 가능한 광학 네트워크 유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 교체 가능한 인터페이스 및 상기 ONU 칩 사이에 연결되는 직렬/병렬 전환 장치(SERDES) 모듈을 더 포함하며, 이로써 교체 가능한 인터페이스를 통한 직렬 통신을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 교체 가능한 광학 네트워크 유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 ONU 칩은 SERDES를 포함하고, 이로써 교체 가능한 인터페이스를 통한 직렬 통신을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 교체 가능한 광학 네트워크 유닛.
제 1 항에 있어서,

인쇄 회로 기판(PCB)을 더 포함하되,

상기 ONU 칩은 통상의 칩 패키지 공정 없이, 상기 PCB 기판에 직접 부착되는 다이(die)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교체 가능한 광학 네트워크 유닛.
하나의 가입자 구내 장비(SPE: subscriber premise equipment);

SFF(small form factor)이며, 상기 SPE에 연결된 교체 가능한 ONU를 포함하되, 상기 ONU는:

OLT로 광학 신호를 송수신하는 쌍방향 광학 송수신기;

상기 광학 송수신기에 연결되며, 상기 광학 송수신기를 통해 상기 OLT와 통신하는 ONU 칩;

상기 ONU 칩에 연결되며, 상기 ONU 칩과 상기 SPE 사이의 전기적 인터페이스로 구성되어, 상기 SPE로 직접 연결되는 교체 가능한 인터페이스;

상기 교체 가능한 인터페이스를 통해, 상기 SPE로부터 전달된 전력을 사용하여, 상기 ONU 칩과 상기 광학 송수신기로 전력을 공급하는 전력 관리 모듈을 포함하고,

상기 광학 송수신기, 상기 ONU 칩, 상기 전력 관리 모듈 그리고 직렬 인터페이스가 SFF 케이스에 포함되고, 이로써 상기 교체 가능한 ONU가 상기 SPE로 직접 연결되고, EPON 업링크를 별도의 전원 공급 없이, 상기 SPE로 제공하며,

상기 ONU 칩은 상기 ONU와 상기 OLT 사이의 인-밴드 관리 채널을 통해 네트워크 관리를 수행하는 것을 특징으로 하는 EPON 가용 스위치 시스템.
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OLT와 통신하도록 구성된 쌍방향 광학 송수신기;

다운스트림 트래픽을 추출하고 업스트림 트래픽을 스케줄하며, 상기 쌍방향 광학 송수신기와 연결된 ONU 칩;

상기 ONU 칩에 연결되며, 상기 ONU 모듈의 상태를 나타내는 하나 이상의 LED;

직렬 버스를 통해, 상기 ONU 칩에 연결된 플래시 메모리;

상기 ONU 칩에 연결된 표준 GBIC 커넥터;

상기 표준 GBIC 커넥터와 상기 ONU 칩 사이에 연결된 I2C(inter integrated-circuit) 버스; 그리고

상기 표준 GBIC 커넥터와 상기 ONU 칩 사이에 연결된 전력 관리 모듈을 포함하되,

상기 ONU 모듈은 실질적으로 표준 GBIC 폼 팩터와 호환되는 케이스에 포함되는 것을 특징으로 하는 교체 가능한 GBIC-호환 ONU 모듈.
OLT와 통신하도록 구성된 쌍방향 광학 송수신기;

다운스트림 트래픽을 추출하고 업스트림 트래픽을 스케줄하며, 상기 쌍방향 광학 송수신기와 연결되는 ONU 칩;

상기 ONU 칩에 연결되며, 상기 ONU 모듈의 상태를 나타내는 하나 이상의 LED;

직렬 버스를 통해, 상기 ONU 칩에 연결된 플래시 메모리;

상기 ONU 칩에 연결된 표준 SFP 커넥터;

상기 표준 SFP 커넥터와 상기 ONU 칩 사이에 연결된 I2C(inter integrated-circuit) 버스; 그리고

상기 표준 SFP 커넥터와 상기 ONU 칩 사이에 연결된 전력 관리 모듈을 포함하되,

상기 ONU 모듈은 실질적으로 표준 SFP 폼 팩터와 호환되는 케이스에 포함되는 것을 특징으로 하는 교체 가능한 SFP -호환 ONU 모듈.