KR101466183B1 - Siepon 프로토콜을 통한 에너지 효율적 이더넷 파워 관리 - Google Patents

Siepon 프로토콜을 통한 에너지 효율적 이더넷 파워 관리 Download PDF

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Abstract

이더넷 수동형 광 네트워크들 내의 서비스 상호운용성(SIEPON)을 위한 IEEE P1904.1 표준을 사용하여, 서비스 공급자가, 네트워크에 접하는 인터페이스들뿐만 아니라, 서비스 공급자가 서비스들을 프로비저닝하고 있는 영역 상의 디바이스들 상의 프로토콜을 관리하고, 질의하며, 동적으로 구성할 수 있게 하기 위하여, 시스템 및 방법들이 제공된다. 시스템들 및 방법들이, 고객 구내 장비(CPE) 디바이스의 에너지 효율적 이더넷(EEE) 구성을 갱신하기 위한 SIEPON의 사용 및 CPE 디바이스로부터 정보를 수집하기 위한 SIEPON의 사용을 위해 제공된다.

Description

SIEPON 프로토콜을 통한 에너지 효율적 이더넷 파워 관리{ENERGY EFFICIENT ETHERNET POWER MANAGEMENT VIA SIEPON PROTOCOL}
관련 출원들의 상호 참조
본 출원은, 그 전체가 본 명세서에 참조로써 통합된, 2012.07.06자로 출원된, 미국 가특허출원 번호 61/668,731호에 대한 이익을 주장한다.
기술분야
본 발명은 에너지 효율적 이더넷(Energy Efficient Ethernet; EEE)에 관한 것이며, 보다 구체적으로 EEE 파워 관리에 관한 것이다.
이더넷 수동형 광 네트워크(Ethernet Passive Optical Network; EPON) 기술은 FTTx(Fiber to the x) 액세스 네트워크들을 선도하는 기술이다. EPON 기술의 급격한 성장에 응답하여, 시장은, 복수-제조사 상호운용성(multi-vendor interoperability)을 발전시킬, 개방적이고, 국제적인 시스템-레벨 규격(system-level specifications)를 바라고 있다. 이는 새로운 표준에 대한 요구를 제기하였으며, 2009년 12월, IEEE 표준 협회(IEEE Standards Association)는 이더넷 수동형 광 네트워크들 내의 서비스 상호운용성(Service interoperability in Ethernet Passive Optical Networks; SIEPON)을 위한 표준을 개발하기 위한 IEEE P1904.1 워킹 그룹을 형성할 계획을 발표하였다. 부분적으로, 이러한 그룹은 EPON을 다음 레벨-전세계적인 레벨로 움직이도록 계획하고 있다.
SIEPON 표준 프로젝트는, 복수-제조사 환경에서, 수송(transport), 서비스, 및 제어 평면(plane)의 "플러그-앤-플레이(plug-and-play)" 상호운용성을 목적으로 하는 시스템-레벨 규격을 개발하는 것을 목표로 한다. SIEPON의 목적은 IEEE 802.3ah(1G-EPON) 및 IEEE 802.3av(10G-EPON) 물리 레이어 및 데이터 링크 레이어(Data Link Layer) 표준들을 구축하고, 시스템-레벨 및 네트워크-레벨 표준을 생성하며, 그에 따라 복수-제조사 환경에서 수송, 서비스 및 제어 평면들의 완전한 "플러그-앤-플레이" 상호운용성을 가능하게 하는 것이다.
에너지 비용은 근래에 가속되는 경향으로 계속해서 상승하고 있다. 이 때문에, 다양한 산업들이 이러한 증가하는 비용의 충격에 민감하게 되었다. 증가하는 감시(scrutiny)를 이끌어낸 일 영역이 IT 인프라스트럭처이다. 이제 많은 회사들이 에너지 비용이 절감될 수 있는지 여부를 결정하기 위하여 그들의 IT 시스템들의 파워 사용량을 살펴보고 있다. 이러한 이유로, 산업은 전체적인 IT 장비들(예를 들어, PC들, 디스플레이들, 프린터들, 서버들, 네트워크 컴포넌트들, 등)의 사용량의 증가하는 비용을 해결하기 위해 안출되는 에너지 효율적 네트워크들에 포커스를 맞추고 있다.
최신 네트워킹 컴포넌트들이 점점 더 에너지 소모 및 효율성(energy consumption and efficiency; ECE) 제어 메커니즘들을 구현하고 있다. 배전(power shedding) 메커니즘과 같은 종래기술의 ECE 메커니즘들이 또한 네트워크들 내에서 사용되고 있다. 일부 최신 ECE 제어 메커니즘들은 물리 레이어 컴포넌트들이 저전력 상태(low power sate)에 진입하고 이탈할 수 있도록 한다. ECE 제어 정책은, 언제, 그리고 어떠한 상황하에서, ECE 제어 가능 물리 레이어 컴포넌트들이 저전력 상태들에 진입하고 이탈할지를 제어할 수 있다. 디바이스 제어 정책들이 네트워크상의 성능 충격을 최소화하면서 절감을 최대화함에 있어 주요한 역할을 수행한다.
ECE 제어 메커니즘의 일 예가, 에너지 효율적 이더넷(EEE)으로서도 알려진, IEEE P802.3az 표준이다. 서비스 공급자가, 네트워크에 접하는(facing) 인터페이스들뿐만 아니라, 서비스 공급자가 SIEPON을 사용하여 서비스들을 프로비저닝(provisioning)하는 영역 상의 디바이스들 상의 프로토콜들을 관리, 질의 및 동적으로 구성할 수 있도록 하기 위하여, 시스템 및 방법들이 제공된다.
일 측면에 따르면, 장치는:
인터페이스; 및
이더넷 수동형 광 네트워크들 내의 서비스 상호운용성(Service interoperability in Ethernet Passive Optical Networks; SIEPON) 운용, 운영 및 관리(operation, administration, and management; OAM) 클라이언트를 포함하며,
상기 SIEPON OAM 클라이언트는:
고객 구내 장비(Customer Premise Equipment; CPE) 디바이스에 대한 에너지 효율적 이더넷(Energy Efficient Ethernet; EEE) 제어 정책 설정을 결정하고,
상기 EEE 제어 정책 설정에 기초하여 제 1 OAM 정보를 생성하며, 상기 인터페이스를 통해 상기 제 1 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 장치는:
이더넷 수동형 광 네트워크(Ethernet Passive Optical Network; EPON),
케이블 EPON(EPON over Cable; EPoC) 네트워크, 또는
EPON의 케이블 데이터 서비스 인터페이스 규격 프로비저닝(Data Over Cable Service Interface Specification(DOCSIS) Provisioning of EPON; DPOE) 네트워크 상에 구현된다.
바람직하게, 상기 CPE 디바이스에 대한 상기 EEE 제어 정책 설정은, 상기 CPE 디바이스를 슬립 모드(sleep mode) 또는 저전력 모드(low power mode)에 두기 위한 설정이다.
바람직하게, 상기 SIEPON OAM 클라이언트는 광 회선 단말(optical line terminal; OLT) 상에 구현된다.
바람직하게, 상기 SIEPON OAM 클라이언트는:
슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입하기 위한 권고(recommendation)를 수신하고;
상기 권고에 기초하여 제어 정책을 갱신하며;
상기 갱신된 제어 정책에 기초하여 제 2 OAM 정보를 생성하고; 및
상기 인터페이스를 통해 상기 제 2 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신하도록 더 구성된다.
바람직하게, 상기 SIEPON OAM 클라이언트는:
슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입하기 위한 상기 권고를 주기적으로 수신하고;
상기 권고에 기초하여 제어 정책을 주기적으로 갱신하며;
상기 갱신된 제어 정책에 기초하여 상기 제 2 OAM 정보를 주기적으로 생성하고; 및
상기 인터페이스를 통해 상기 제 2 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 주기적으로 송신하도록 더 구성된다.
일 측면에 따르면, 시스템은:
SIEPON OAM 클라이언트; 및
네트워크 파워 관리자(network power manager; NPM)를 포함하되,
상기 NPM은:
CPE 디바이스에 대한 EEE 제어 정책 설정을 결정하고, 및
상기 EEE 제어 정책 설정에 기초하여 제 1 OAM 정보를 생성하도록 상기 SIEPON OAM 클라이언트에 명령하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 시스템은:
상기 제 1 OAM 정보를 수신하고, 상기 제 1 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스에 송신하도록 구성된 광 네트워크 유닛(optical network unit; ONU)을 더 포함한다.
바람직하게, 상기 CPE 디바이스에 대한 상기 EEE 제어 정책 설정은, 상기 CPE 디바이스를 슬립 모드(sleep mode) 또는 저전력 모드(low power mode)에 두기 위한 설정이다.
바람직하게, 상기 시스템은:
이더넷 수동형 광 네트워크(Ethernet Passive Optical Network; EPON),
케이블 EPON(EPON over Cable; EPoC) 네트워크, 또는
EPON의 케이블 데이터 서비스 인터페이스 규격 프로비저닝(Data Over Cable Service Interface Specification(DOCSIS) Provisioning of EPON; DPOE) 네트워크 상에 구현된다.
바람직하게, 상기 NPM은:
슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입하기 위한 권고(recommendation)를 수신하고;
상기 권고에 기초하여 제어 정책을 갱신하며;
상기 갱신된 제어 정책에 기초하여 제 2 OAM 정보를 생성하고; 및
상기 인터페이스를 통해 상기 제 2 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신하도록 더 구성된다.
바람직하게, 상기 SIEPON OAM 클라이언트는:
상기 슬립 모드 또는 상기 저전력 모드에 진입하기 위한 상기 권고를 주기적으로 수신하고;
상기 권고에 기초하여 제어 정책을 주기적으로 갱신하며;
상기 갱신된 제어 정책에 기초하여 상기 제 2 OAM 정보를 주기적으로 생성하고; 및
상기 인터페이스를 통해 상기 제 2 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 주기적으로 송신하도록 더 구성된다.
일 측면에 따르면, 방법은:
고객 구내 장비(Customer Premise Equipment; CPE) 디바이스에 대한 에너지 효율적 이더넷(Energy Efficient Ethernet; EEE) 제어 정책 설정을 결정하는 단계;
이더넷 수동형 광 네트워크들 내의 서비스 상호운용성(Service interoperability in Ethernet Passive Optical Networks; SIEPON) 운용, 운영 및 관리(operation, administration, and management; OAM) 클라이언트를 사용하여, 상기 EEE 제어 정책 설정에 기초하는 제 1 OAM 정보를 생성하는 단계; 및
상기 제 1 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 SIEPON OAM 클라이언트는 광 회선 단말(optical line terminal; OLT) 상에 구현된다.
바람직하게, 네트워크 파워 관리자(network power manager; NPM)가 상기 EEE 제어 정책 설정을 결정한다.
바람직하게, 상기 제 1 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신하는 단계는, 상기 제 1 OAM 정보를 광 네트워크 유닛(optical network unit; ONU)으로 송신하는 단계를 더 포함하며, 상기 ONU는 상기 제 1 OAM 정보를 수신하고, 상기 제 1 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신한다.
바람직하게, 상기 CPE 디바이스에 대한 상기 EEE 제어 정책 설정은, 상기 CPE 디바이스를 슬립 모드(sleep mode) 또는 저전력 모드(low power mode)에 두기 위한 설정이다.
바람직하게, 상기 방법은:
슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입하기 위한 권고(recommendation)를 수신하는 단계;
상기 권고에 기초하여 제어 정책을 갱신하는 단계;
상기 갱신된 제어 정책에 기초하여 제 2 OAM 정보를 생성하는 단계; 및
상기 인터페이스를 통해 상기 제 2 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 네트워크 파워 관리자(NPM)는 상기 권고에 기초하여 상기 제어 정책을 갱신한다.
바람직하게, 상기 방법은:
슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입하기 위한 상기 권고를 주기적으로 수신하는 단계;
상기 권고에 기초하여 제어 정책을 주기적으로 갱신하는 단계;
상기 갱신된 제어 정책에 기초하여 상기 제 2 OAM 정보를 주기적으로 생성하는 단계; 및
상기 제 2 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 주기적으로 송신하는 단계를 더 포함한다.
명세서 내에 통합되고 그 일부를 구성하는 첨부된 도면들은 본 발명의 실시예들을 예시하며, 이상에서 주어진 일반적인 설명 및 이하에서 주어지는 실시예들의 상세한 설명 함께, 본 발명의 원리들을 설명한다. 도면들 내에서:
도 1a는 수동형 광 네트워크(passive optical network; PON)의 개략적인 도면이다.
도 1b는 종래의 광 회선 단말(optical line terminal; OLT)의 블록도이다.
도 2a는 중앙국(central office)과 복수의 가입자(subscriber)들이 광 섬유들 및 수동형 광 분배기(passive optical splitter)를 통해 연결된, 이더넷 수동형 광 네트워크(Ethernet Passive optical network; EPON)를 예시한다.
도 2b는 단일 OLT 및 복수의 광 네트워크 유닛(optical network unit; ONU)들을 포함하는 수동형 광 네트워크를 예시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 파워 관리자를 포함하는 EPON 시스템의 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.3 표준 및 IEEE P1904.1 SIEPON 표준의 커버리지(coverage)를 나타내는 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLT 클라이언트들에 의해 수행되는 기능들을 더 상세하게 예시하는 도면이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 ONT 클라이언트들에 의해 수행되는 기능들을 더 c상세하게 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 EEE 파워 관리를 구현하기 위해 SIEPON을 사용하는 시스템의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 EEE 파워 관리를 구현하기 위해 SIEPON을 사용하는 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고객 구내 장비(Customer Premise Equipment; CPE) 디바이스로부터 수집되는 정보에 기초하여 ONU 상의 EEE 인터페이스 및 CPE 디바이스를 갱신하기 위하여 SIEPON을 사용하는 방법의 순서도이다.
본 발명의 특징들 및 이점들이, 그 안에서 동일한 도면 부호들이 전체에 걸쳐 대응하는 구성요소들을 식별하는 도면들과 함께 취해질 때, 이하에서 진술되는 상세한 설명으로부터 보다 더 명백해질 것이다. 도면들 내에서, 동일한 도면 부호들은 일반적으로 동일하거나, 기능적으로 유사하거나, 및/또는 구조적으로 유사한 구성요소들을 지시한다. 구성요소가 처음으로 나타나는 도면은 대응하는 도면 부호의 가장 좌측의 숫자(들)에 의해 지시된다.
다음의 설명 내에서, 많은 특정 상세(detail)들이 본 발명의 전체적인 이해를 제공하기 위해 진술된다. 그러나, 구조들, 시스템들, 및 방법들을 포함하는 본 발명이 이러한 특정 상세들 없이 실현될 수도 있다는 것이 당업자들에게 명백해질 것이다. 본 명세서의 설명 및 묘사는, 당업자들의 작업의 핵심을 가장 효율적으로 다른 당업자들에게 전달하기 위하여 당업자들에 의해 사용되는 일반적인 수단이다. 다른 경우들에 있어, 잘-알려진 방법들, 절차들, 컴포넌트들, 및 회로부(circuitry)는 본 발명의 측면들을 불필요하게 흐리는 것을 방지하기 위해 상세하게 설명되지 않는다.
"하나의 실시예", 일 실시예", "일 예의 실시예" 등에 대한 상세한 설명 내에서의 언급은 설명되는 실시예가 특정 특징, 구조, 또는 특성을 포함할 수는 있지만, 반드시 모든 실시예가 특정 특징, 구조, 또는 특성을 포함해야만 하는 것은 아니라는 것을 나타낸다. 또한, 이러한 구절들이 반드시 동일한 실시예를 언급하지는 않는다. 또한, 특정 특징, 구조, 또는 특성이 일 실시예와 함께 설명될 때, 이는 명시적으로 설명되었는지 여부를 불문하고, 다른 실시예들과 함께 이러한 특징, 구조, 또는 특성에 영향을 주기 위한 당업자의 지식 내에 있다는 것이 받아들여져야 한다.
1. 개괄
전형적으로, EPON에 연결된 고객 구내 장비(Customer Premise Equipment; CPE)/ONU 디바이스들 내의 제어 정책들은 디바이스 내에 사전-프로그래밍된다(pre-programmed). 그 결과로서, CPE 디바이스들은 공급자의 요구들(예를 들어, 이러한 서비스 공급자들에 대한 OEM(original equipment manufacturer)들/ODM(original design manufacturer)과 일하기 위한)에 대하여 맞춤화(custom made)되어야 하며, 사용자들이 디바이스들을 네트워크 내로 플러그 앤 플레이(plug and play)할 수 없다. 또한, 전형적으로, 제어 정책들은, 추가적인 복잡성 및 비용을 수반하는 특별한 제어 채널의 부가 없이는 용이하게 관리될 수 없다. 제어 정책들이 디바이스 내에 프로그래밍되면, 디바이스들을 이를 고수한다. 가정 내의 디바이스들에 대한 제어 정책들이 구성 및/또는 프로그래밍을 위하여 서비스 공급자에 의해 액세스될 수 없기 때문에, 서비스 공급자는 맞춤화 액세스 디바이스 내에 프로그래밍된 제어 정책들을 변경할 수 없다. 서비스 공급자는 주문형 비디오(video on demand; VOD)를 위한 액세스 링크에 접속된 TV의 링크 상의 EEE 정책을 관리할 수 있는 방법이 없다.
본 발명의 실시예들에 따른 시스템들 및 방법들은 서비스 공급자가, 가입자 구내에 위치되고 서비스 공급자가 서비스들을 프로비저닝하기 위해 통신하는 ONU(예를 들어, 셋탑 박스들)에 연결된 CPE 디바이스들 상의 EEE 프로토콜들을 관리하고, 질의(query)하며 및 동적으로 구성할 수 있게 한다. 이렇게 함으로써, 서비스 공급자는 사용량(usage)(SIEPON 링크를 통해 서비스 공급자/중앙국(Central Office; CO)으로 상향적으로 집합될 수 있는 네트워크 EEE로부터의 통계), 시간 및 프로비저닝된 서비스들에 기초하여 EEE 정책들을 동적으로 갱신할 수 있다. 본 발명의 실시예들은, 이러한 정책들이 전형적으로 CPE 디바이스들 상에 사전-프로그래밍된 정책들에 한정되지 않도록 하기 위하여, 서비스 공급자가 CPE 디바이스들의 EEE 정책들을 관리하는 것을 가능하게 한다. 일 실시예에 따른 방법은, 네트워크 영역 내의 디바이스들뿐만 아니라 네트워크 인터페이스 상의 파워 관리 및 EEE 제어 정책들을 질의하고, 구성하며 및 관리하기 위한 서비스 공급자의 특정 능력을 정의하기 위하여 SIEPON 프로토콜의 운용, 운영, 관리(operations, administration, management; OAM) 기능을 사용한다. 프로토콜 메시지들이 상기 방법을 구현하기 위해 교환될 수 있다.
이에 더하여, 서비스 공급자와 그의 파트너 OEM들은 특정 제어 정책들 대신에 프로토콜을 지원할 수 있다. 이는, EEE 성능을 갖춘 TV로 프로비저닝되는 주문형 비디오(VOD) 서비스들과 같은, 프로비저닝되는 서비스들을 다루는 디바이스들에 대하여 더 확장될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 프로토콜은, 파워 절감을 위한 적극성(aggressiveness)의 구성가능 레벨 및 구성가능 웨이크(wake) 시간들을 포함하는, TV가 사용하는 제어 정책을 서비스 공급자가 관리할 수 있도록 한다. 추가적으로 사용량 데이터 및 프로파일에 관한 정보가 CPE 디바이스들로부터 서비스 공급자에게로 다시 상향 전송될 수 있다.
개시된 시스템들 및 방법들은 서비스 공급자가 제어 정책들을 동적으로 업그레이드할 수 있게 하며, 추가적인 디바이스들/서비스들에 대한 특정 가정 내의 EEE 영역으로의 서비스 공급자들 액세스를 제공한다. 개시된 시스템들 및 방법들은 고객이 최종 사용자 장비의 플러그 앤 플레이 특징들을 사용할 수 있게 한다. 개시된 시스템들 및 방법들은 또한, 예를 들어 EPON 대신에 케이블 EPON(EPON over Cable; EPoC) 및/또는 EPON의 케이블 데이터 서비스 인터페이스 규격 프로비저닝(Data Over Cable Service Interface Specification(DOCSIS) Provisioning of EPON; DPOE)과 같은 EPON/SIEPON 구현예들을 사용하여 구현될 수 있다.
2. 수동형 광 네트워크 토폴로지(Passive Optical Network Topology)
수동형 광 네트워크(PON) 토폴로지가 지금부터 도 1 및 도 2를 참조하여 설명될 것이다. PON은 서비스 공급자에서의 광 회선 단말(optical line terminal; OLT)과 가입자들에게 광대역 서비스들을 제공하기 위한 가입자들에서의 ONU들을 포함하는, 점-대-다중점(point-to-multipoint) 네트워크 아키텍처이다. 새로운 표준들이 그 각각이 상이한 목적들을 수행하는 상이한 유형의 PON들을 정의하기 위해 개발되었다. 예를 들어, 당업계에서 공지된 다양한 PON 유형들은 광대역 PON(BPON), 이더넷 PON(EPON), 10 기가비트-이더넷 PON(10G-EPON), 기가비트 PON(GPON), 10-기가비트 PON(XG-PON1), 차세대 PON(NGPON2), 및 다른 것들을 포함한다.
전형적인 PON(100)의 예시적인 도면이 도 1에 개략적으로 도시된다. PON(100)은 수동형 광 분배기(140) 및 광섬유를 통해 OLT(130)에 연결된 N개의 ONU들(120-1 내지 120-N)(집합적으로 ONU들(120)로서 지칭되는)을 포함한다. EPON 내에서, 예를 들어, 트래픽 데이터 송신은 2개의 광 파장들을 사용하여 달성되며, 이중 하나의 파장은 다운스트림(downstream) 방향을 위한 것이고, 다른 하나의 파장은 업스트림(upstream) 방향을 위한 것이다. 따라서, OLT(130)로부터의 다운스트림 송신은 모든 ONU들(120)로의 방송이다. 각각의 ONU(120)는 사전-할당된 라벨들(예를 들어, EPON 내의 LLID들)에 따라 그것의 개별적인 데이터를 필터링한다. 일 실시예에 있어, 분배기(140)는 1-대-N 분배기(즉, 단일 OLT(130)와 N개의 ONU들(120) 사이에서 트래픽을 분배할 수 있는 분배기)이다.
대부분의 PON 아키텍처에 있어, 업스트림 송신은 OLT(130)에 의해 제어되는 시간 분할 다중 액세스(time division multiple access) 기반 액세스 계획(scheme)으로 ONU들(120) 사이에서 공유된다. TDMA는, OLT(130)가 먼저 ONU들을 탐색하고, 그 후 업스트림 링크로의 조정된(coordinated) 액세스를 인에이블하기 전에 그들의 왕복 시간(round-trip-time; RTT)을 측정할 것을 요구한다. 이러한 목적으로, OLT(130)는, 레인징 상태(ranging state) 동안, 적어도 OLT(130)와 각각의 ONU들(120) 사이의 RTT를 찾기 위해, OLT(130)와 단말 유닛들(즉, ONU들(120)) 사이의 거리(range)를 결정하려고 한다. 공유된 업스트림 링크에 대한 모든 ONU들(120)의 TDMA 기반 액세스를 조정하기 위하여, 각 ONU(120)의 RTT가 필요하다. 정상 동작 모드 동안, 광섬유 링크들 상의 온도 변화들에 기인하여 시간에 걸쳐 OLT(130)와 ONU들(120) 간의 거리가 변화할 수 있다(이는 광섬유 상의 신호 전파 시간의 변화를 가져온다). 따라서, OLT(130)는 계속해서 RTT를 측정하며, 각각의 ONU에 대한 TDMA 계획을 그에 따라 조정한다.
도 1b에 개략적으로 도시된 바와 같이, OLT(130)(예를 들어, EPON 내에서 동작가능한)는 전기 모듈(150) 및 광 모듈(160)을 포함한다. 전기 모듈(150)은 수신된 업스트림 버스트(burst) 신호들의 프로세싱 및 다운스트림 신호들의 생성을 담당한다. 전기 모듈(150)은 전형적으로 개별적인 PON 표준에 따라 업스트림 및 다운스트림 신호들을 프로세싱하고 처리하도록 설계된 매체 액세스 제어(MAC) 어댑터 및 네트워크 프로세서를 포함한다.
대부분의 경우들에 있어, 광 모듈(160)은, ONU들(예를 들어, ONU들(120))로부터 전송되는 광 버스트 신호들을 수신하고, 연속적인 광 신호들을 ONU들로 송신하는 SFP(small form-factor pluggable) 송수신기로서 구현된다. 신호들의 수신 및 송신은 2개의 상이한 파장들을 통한다. 예를 들어, EPON 내에서, 다운스트림 방향에서 광 모듈(160)은 1480nm 내지 1500nm(15XY로서 지칭되는)의 광 신호를 생성하며, 업스트림 방향에서 광 모듈(160)은 1260nm와 1360nm 사이의 광 신호를 수신한다.
광 모듈(160)은, 레이저 다이오드 드라이버(161)에 의해 제공되는 전기 신호들에 기초하여 광 신호들을 생성하는 송신 레이저 다이오드에 연결된 레이저 다이오드 드라이버(161)를 포함한다. 광 모듈(160)은 또한, 광 입력 버스트 신호의 광량에 비례하는 전류를 생성하는 수신 포토다이오드에 연결된 리미터 증폭기(limiter amplifier)(162)를 포함한다. 리미터 증폭기(162)는 수신되는 버스트 신호가 '1' 또는 '0'의 논리 값인지를 나타내는 2개의 전류 레벨들을 생성한다.
수신기/송신기 광 엘러먼트들(즉, 포토다이오드 및 레이저 다이오드)은 고속 광 신호들을 송신 및 수신할 수 있는 양방향 광 서브-어셈블리(bidirectional optical sub-assembly; BoSa)로서 구현된다. 광 모듈(160)은 또한, I2C 인터페이스를 통해 전기 모듈(150)과 통신하며, 송수신기의 교정 및 모니터링과 관련된 태스크들을 수행하는 제어기(164)를 포함한다.
OLT 판매사들이 전형적으로 OLT(130)의 전기 모듈(150)을 개발 및 제작(fabricate)하며, 반면 광 모듈(160)은 주로, SFP, XFP 및 이와 유사한 것과 같은, 규격품들인(off-the-shelves) 송수신기이다. 따라서, 전기 모듈(150)과 광 모듈(160) 사이의 인터페이스는 임의의 유형의 SFP 송수신기와 호환되는 표준 인터페이스이다. 도 1b에 예시된 바와 같이, 수신(RX) 데이터, 송신(TX) 데이터, TX-인에이블 신호, RX-리셋 신호를 위한 와이어(wire)들, 및 전기 모듈(150)과 제어기(164) 사이의 인터페이싱을 위한 I2C를 포함한다. I2C는 4Mb/sec에 이르는 데이터 전송속도를 갖는 상대적으로 느린 직렬 인터페이스이다. 이와 대조적으로, RX 데이터 및 TX 데이터 인터페이스들은 이러한 인터페이스들을 통한 신호들의 데이터 전송속도가 PON의 데이터 전송속도와 유사한 고속 인터페이스들이다.
2.1 이더넷 수동형 광 네트워크 토폴로지
이더넷 수동형 광 네트워크들(EPON들)은 이더넷 패킷 프레임워크를 PON 기술과 결합한다. 따라서, 이들은 수동형 광학부의 고 성능 및 비용-효율성을 갖는 이더넷의 간결성 및 확장성을 제공한다. 특히, 광 섬유들의 고 대역폭에 기인하여, EPON들은 광대역 음성, 데이터, 및 비디오 트래픽을 동시에 수용할 수 있다. 또한, 이더넷 프레임들이 상이한 크기를 갖는 네이티브(native) IP 패킷들을 직접적으로 캡슐화할 수 있는 반면, ATM 수동형 광 네트워크들(APON들)은 고정된-크기의 ATM 셀들을 사용하고, 계속적으로 패킷 단편화(packet fragmentation) 및 재결합을 요구하기 때문에, EPON들이 인터넷 프로토콜(IP) 트래픽에 보다 더 적합하다.
전형적으로, EPON들은 네트워크의 "퍼스트 마일(first mile)"에서 사용되며, 이는 서비스 공급자의 중앙국과 사업적 또는 주거용 가입자들 사이의 연결성을 제공한다. 논리적으로, 퍼스트 마일은, 복수의 가입자들을 서비스하는 중앙국을 갖는, 점-대-다중점 네트워크이다. 트리 토폴로지(tree topology)가 EPON에서 사용될 수 있으며, 여기에서 하나의 광섬유가 중앙국을, 다운스트림 광 신호들을 분할하고 가입자들에게 분배하며 가입자들로부터의 업스트림 광 신호들을 결합하는 수동형 광 분배기에 연결한다(도 2a를 확인하라).
EPON 내에서의 송신들은 전형적으로 광 회선 단말(OLT)과 광 네트워크 유닛(optical network unit; ONT)들 사이에서 수행된다(도 2b를 확인하라). OLT는 일반적으로 중앙국(예를 들어, 도 2a의 중앙국(210))에 위치되며, 광 액세스 네트워크를, 전형적으로 ISP 또는 지역 교환 통신 사업자(local exchange carrier)에 속한 외부 네트워크인 메트로 백본(metro backbone)에 연결한다. ONU는 커브(curb) 또는 최종-사용자 장소 중 하나에 위치될 수 있으며, 광대역 음성, 데이터 및 비디오 서비스들을 제공할 수 있다. ONU들은 전형적으로 1 대 N(1xN) 수동형 광 커플러에 연결되며, 여기서 N은 ONU들의 수이고, 수동형 광 커플러는 전형적으로 단일 광 링크를 통해 OLT에 연결된다. 이러한 구성은, EPON들에 의해 요구되는 하드웨어의 양 및 광섬유들의 수에 있어 상당한 절감을 달성할 수 있다.
EPON 내에서의 통신들은 업스트림 트래픽(ONU들로부터 OLT로의) 및 다운스트림 트래픽(OLT로부터 ONU들로의)으로 나뉠 수 있다. 업스트림 방향에서, 수동형 광 커플러를 OLT와 연결하는 하나의 링크만이 존재하기 때문에, ONU들은 채널 용량 및 자원들을 공유해야만 한다. 다운스트림 방향에서, 1xN 수동형 광 커플러의 방송 본질 때문에, 다운스트림 데이터 프레임들은 OLT에 의해 모든 ONU들로 방송되며, 그 뒤 그들의 개별적인 로직 링크 식별자(Logic Link Identifier; LLID)들에 기초하여 그들의 목적지 ONU들에 의해 추출된다. LLID 프레임에 대한 물리적인 주소 정보를 운반하며, 어떠한 ONU가 프레임을 추출하도록 허용되었는지를 결정한다.
도 2a는 이더넷 수동형 광 네트워크(EPON)를 예시하며, 여기에서 중앙국 및 복수의 가입자들이 광 섬유들 및 수동형 광 분배기를 통해 함께 연결된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 가입자들은 광 섬유들 및 수동형 광 분배기(220)를 통해 중앙국(210)에 연결된다. 수동형 광 분배기(220)는 최종-사용자의 장소들 근방에 위치될 수 있으며, 그 결과 초기 광섬유 전개(deployment) 비용이 최소화된다. 중앙국은, 인터넷 서비스 공급자(Internet Service Provider; ISP)에 의해 운용되는 도심 영역 네트워크와 같은, 외부 네트워크(230)에 연결될 수 있다. 도 2a가 트리 토폴로지를 예시하고 있지만, EPON이 링, 또는 버스와 같은 다른 토폴로지들에 기초할 수 있다는 것을 주목해야 한다.
도 2b는 단일 OLT 및 복수의 ONU들을 포함하는 EPON을 예시한다. OLT(201)는 중앙국(예를 들어, 도 2a의 중앙국(210))에 존재하며, 인터페이스(203)를 통해 외부 네트워크(230)에 연결된다. OLT(201)는 광 섬유들 및 수동형 광 분배기(220)를 통해 ONU들(202)에 연결된다. 도 2b에 예시된 바와 같이, ONU(예를 들어, ONU들(202) 중 임의의 하나)는, 개인용 컴퓨터들, 전화기들, 비디오 장비, 네트워크 서버들, 등과 같은 복수의 네트워크화 디바이스들을 수용할 수 있다. 동일한 서비스 클래스에 속하는 하나 또는 그 이상의 네트워크화 디바이스들은 전형적으로, IEEE 802.3 표준에서 정의된 것과 같은, 로지컬 링크 ID(Logical Link ID; LLID)를 할당받는다. LLID들은, 예를 들어, 고객 또는 고객에 대한 서비스를 나타낼 수 있거나, 또는 이들은 몇몇 다른 목적을 위해 사용될 수 있다. LLID는 ONU(예를 들어, ONU들(220) 중 임의의 것)와 OLT(예를 들어, OLT(201)) 사이의 로지컬 링크를 수립하고, 특정 서비스 레벨 계약(service level agreement; SLA) 필요사항들을 정의할 수 있다. 이러한 예에 있어, LLID #1(204a)은 ONU(202a)에 대한 규칙적인 데이터 서비스들에 할당되며, LLID #2(204b)는 ONU(202b)에 대한 음성 서비스들에 할당되고, LLID #3(204c)은 ONU(202b)에 대한 비디오 서비스들에 할당되며, LLID #4(204d)는 ONU(202c)에 대한 중요 데이터 서비스들에 할당된다. LLID #5(204e)는 셋탑 박스(206)에 할당된다.
2.2 PON 내의 SIEPON 및 에너지 효율적 이더넷
에너지 효율적 이더넷(Energy Efficient Ethernet; EEE) 및 SIEPON 모두를 지원하는 종래의 PON에 있어, EEE 및 SIEPON 둘 모두를 지원하는 통일된 파워 절감 제어 정책이 존재하지 않는다. 대신, EEE 제어 정책이 ONU들(202)과 CPE 디바이스들(예를 들어, 셋탑 박스(206)) 사이의 에너지 소모 및 효율성을 관리하며, SIEPON 제어 정책이 OLT(201)와 ONU들(202) 사이의 ECE를 관리한다. 본 발명의 실시예들은, 시스템 공급자가 SIEPON 제어 정책에 기초하여 CPE 디바이스들 및/또는 ONU들(202)에서의 EEE 제어 정책들을 동적으로 갱신하기 위하여 통일된 제어 정책을 사용하는 것을 가능하게 하는 시스템들 및 방법들을 제공한다. 일 실시예에 있어, 통일된 제어 정책이 네트워크 파워 관리자(network power manager; NPM)에 의해 시행된다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합된 NPM(300)을 도 2b의 토폴로지에 부가한다. NPM(300)은, 예를 들어, OLT(201) 및/또는 ONU들(202) 중 하나 이상 내에 구현될 수 있다. 대안적으로, NPM(300)은 독립형 디바이스(예를 들어, OLT(201)와 통신하는)로 구현될 수 있다. EEE 및 SIEPON을 사용하는 파워 관리가 지금부터 더 상세하게 설명될 것이다.
3. 에너지 효율적 이더넷
ECE 제어 메커니즘들이 디바이스들의 에너지 소모 및 효율성을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로 말해서, 이러한 ECE 메커니즘들은 수용가능한 레벨의 성능을 유지하면서 에너지 소모를 감소시키고 효율성을 개선하도록 설계된다.
ECE 제어 메커니즘 중 일 예는, 본 명세서에 참조로써 통합된, 에너지 효율적 이더넷(EEE)으로서도 알려진, IEEE P802.3az 표준이다. EEE는 물리 레이어 디바이스들(PHY들)의 선택 그룹 상의 이더넷 네트워크들 내에서 에너지를 절감하도록 설계된 IEEE 표준이다. EEE 표준 내에서 언급된 예시적인 PHY들은, 100BASE-TX 및 1000BASE-TX PHY들뿐만 아니라, 10GBASE-KR과 같은, 개발중인 10GBASE-T 기술 및 백플레인(backplane) 인터페이스들을 포함한다.
EEE-가능 디바이스들은, 제어 정책으로 불리는 구성 명령들의 유형에 의해 관리되는 그들의 ECE 특징(feature)들을 갖는다. 제어 정책 생성은 상이한 유형들의 파워 정보(예를 들어, 시간에 걸친 트래픽 패턴들, 트래픽, 성능 특성들, 트래픽의 유형 및 프로파일, 및 EEE 특징들을 사용할 때를 결정하는 데 도움을 주기 위한 다른 관련 정보)를 고려할 수 있다. 제어 정책 생성은 또한 실제 트래픽 분석을 위한 프록시(proxy)로서 하드웨어 서브시스템 활동을 조사함으로써 결정될 수 있다. 대체로, 파워 정보는 ECE 최적화에 관련된 모든 네트워크 하드웨어, 소프트웨어, 및 트래픽에 대한 파워 사용량 정보, 임의의 구성 및 자원을 포함할 수 있다.
예를 들어, 스위치에 대한 제어 정책은 언제, 그리고 어떤 상황하에서 스위치가 에너지-절감 저전력 상태로 진입하고 이탈할지를 설명할 수 있다. 제어 정책은 시스템 내의 하나 이상의 물리적 또는 가상 디바이스들을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 제어 정책들(또한 물리적 제어 정책들 또는 디바이스 제어 정책들이라는 용어로 사용되는)은, 예를 들어, 추가적인 제어 레이어를 EEE 가능 디바이스들에 부가한다. 일 실시예에 있어, 에너지 소모 및 효율성 노력들에 대한 하나의 일반적인 처리방식은 가능한 한 길게 가능한 한 많은 네트워크 컴포넌트들/링크들에 의해 소모되는 파워를 감소시키는 것이다. 이를 위하여, 데이터가 네트워크를 통해 송신되지 않을 때 네트워크 컴포넌트들/링크들은 슬립 상태들 또는 저전력 상태들에 놓이게 된다. 목적지의 수신기를 리프레시하고 그럼으로써 링크 활성상태를 유지하기 위하여, 신호가 링크를 통해 주기적으로 송신된다.
예를 들어, 각각의 ONU(202)는 EEE 포트들의 에너지 소모를 제어하고, 이러한 EEE 포토들을 사용하여 그것에 연결된 CPE 디바이스들을 제어하기 위하여 EEE 제어 정책을 사용할 수 있다. 예를 들어, ONU(202a)는 그것에 연결된 CPE 디바이스(예를 들어, 셋탑 박스(206))를 CPE 디바이스로 송신되고 있는 데이터가 존재하지 않을 때 슬립 상태(또는 저전력 상태)에 두기 위하여 EEE 제어 정책을 사용할 수 있다. ONU(202a)가 그것에 연결된 CPE 디바이스들 중 어떤 것으로도 송신되고 있는 데이터 또는 어떤 것으로부터도 송신되고 있는 데이터가 없는 것으로 결정할 때, ONU(202a) 또한 슬립 상태(또는 저전력 상태)에 진입할 수 있다. 각 ONU에서의 EEE 제어 정책은 각각의 ONU가 얼마나 자주 슬립 상태에 진입할지를 결정할 수 있다. 파워 소모가 효율적으로 관리되지 않는 경우, 네트워크 내의 수용할 수 없는 성능 손실이 초래될 수 있다. 예를 들어, 파워 다운된(슬립 모드 또는 저전력 상태 중 하나로) 각각의 디바이스는 요구되는 기능들을 수행하기 위해 합리적인 시간 내에 어웨이크(awake)되어야만 한다. CPE 디바이스들(예를 들어, 셋탑 박스(206))이 파워 다운되어 있는 동안, 대응하는 ONU(202)(예를 들어, ONU(202a))는 링크 활성화를 유지하기 위하여 주기적으로 신호를 송신한다.
4. SIEPON
IEEE 802.ah(EPON) 표준이 승인된 후, 다양한 운용사들이 상위-레이어(higher-layer) EPON 기능들을 위한 그들의 자체적인 사유 규격들을 개발하였다. SIEPON은, 복수의 전국적으로-제어된(nationally-controlled) 및/또는 단편화된 에코시스템(ecosystem)들과 대조적으로, EPON이 단일 에코시스템을 보존하는 것을 보장하기 위한, 공통 기준 아키텍처를 정의하는 엄브렐러 표준(umbrella standard)이다. SIEPON 프로젝트는, 일관되고 통일된 방식으로, 복수의 서비스 모델들, 상이한 프로비저닝 및 관리 그룹들, 및 EPON에 대한 다양한 전개 시나리오들과 연관된 다양한 요구조건들을 처리하려고 시도한다.
SIEPON에 따르는 많은 수의 EPON 구성들을 테스트하는 것이 어렵기 때문에, SIEPON은 EPON 특징들을 지원되는 패키지들로 그룹화하는 "세트 메뉴(set menu)" 처리방식을 채택하였다. 예를 들어, EPON 특징은, 파워 절감 특징과 같은, EPON 디바이스의 일반적인 기능 또는 특성일 수 있다. 다른 SIEPON 특징들은 파워 절감 특징들, 트렁크(trunk) 및 트리 보호 특징들, 소프트웨어 다운로드 특징들, 인증 특징들, 및 인터넷 그룹 관리 프로토콜(Internet Group Management Protocol; IGMP)/멀티캐스트 리스너 탐색(Multicast Listener Discovery; MLD) 특징들을 포함한다.
SIEPON 프로파일은 특징의 특정 구현예 또는 구성이다. SIEPON 파워 절감 프로파일은 OLT-구동형(driven) 파워-절감 메커니즘, ONU 개시/응답에 대한 지원을 갖는 파워-절감 메커니즘, 및/또는 복수의 슬립 사이클들을 갖는 OLT-구동형 파워 절감 메커니즘을 포함한다. SIEPON 프로파일들은 패키지들로 그룹화된다. 각각의 SIEPON 패키지는, 상호운용이 가능한 OLT들 및 ONU들에 대한 완전한 규격을 나타내는 프로파일들의 세트를 포함한다. 예를 들어, 제 1 패키지(패키지 A)는 EPON의 DOCSIS 프로비저닝(DPoE) 규격에 따라 조정된 전세계적 케이블 산업을 목표로 하는 규격이며, 제 2 패키지(패키지 B)는 일본 전신 및 전화(NTT) 규격에 맞추어 조정된 일본 기존 전화 운용사 시장을 목표로 하는 규격이고, 제 3 패키지(패키지 C)는 중국 전신 코드(Chinese Telegraph Code; CTC) 규격에 맞추어 조정된 중국 기존 전화 운용사 시장을 목표로 하는 규격이다.
EPON-기반 액세스 시스템에 있어, SIEPON은 시스템에 대한 서비스 상호운용성 특징들을 포함한다. 이들은, 액세스 링크에 대한 운용, 운영, 관리(operations, administration, management; OAM) 특징들뿐만 아니라, OLT(예를 들어, OLT(201)) 및 ONU 링크 파트너들(예를 들어, ONU(202)의)을 포괄하는 그 링크에 대한 에너지 효율적 프로토콜을 포함한다. 그러나, 실제 전개에 있어, ONU(예를 들어, ONU(202a))는 고객 구내 장비(Customer Premise Equipment; CPE) 디바이스와 같은 시스템의 부분일 것이며, CPE 디바이스 자체가 고객의 가정 또는 비지니스 공간에 설치될 것이다. CPE 디바이스는 에너지 효율성을 위한 그 자체의 제어 정책들 및 프로토콜들을 갖는다.
도 4a는 IEEE 802.3 표준 및 IEEE P1904.1 SIEPON 표준의 커버리지(coverage)를 나타내는 도면이다. 도 4a에 도시된 바와 같이, EPON의 물리 레이어, MAC, 및 링크 관리가 IEEE 802.3 표준(404)에 의해 정의된다. IEEE P1904.1 SIEPON 표준(402)은 상위-레이어 클라이언트들에 대한 서비스들을 제공한다. 이러한 상위-레이어 클라이언트들은 광 데이터 네트워크(optical data network; ODN)(411)를 통해 통신하는 OLT(201) 및 ONU(202a)의 OAM 클라이언트, MAC 클라이언트, 및 MAC 제어 클라이언트를 포함한다. 일 실시예에 있어, 본 명세서에서 설명되는 이러한 클라이언트들은, OLT(201) 및 ONU(202a)의 상위-레이어 거동(behavior)을 정의하고, 각각의 OLT(201) 및 ONU(202a) 내에서 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 구현될 수 있는, 소프트웨어 클라이언트들이다. 그러나, 일 실시예에 있어, 이러한 클라이언트들이 하드웨어로 직접적으로 구현될 수 있다. 이러한 클라이언트들에 서비스들을 제공함으로써, SIEPON이 OLT들 및 ONU들의 상위-레이어 거동을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이, IEEE 802.3 표준(404)에 의해 커버되는 기능(function)들은 회선 OLT 기능들(406a) 및 회선 ONU 기능들(406b)로서 지정되며, IEEE 802.3 레이어링(layering) 모델(412)에 의해 수행된다. P1904.1 SIEPON 표준(402)에 의해 커버되는 기능들은 클라이언트 OLT 기능들(408a) 및 클라이언트 ONU 기능들(408b)로서 지정되며, IEEE 802.3 클라이언트들(414)에 의해 수행된다. 표준들에 의해 커버되지 않는 서비스 특정 기능(service specific function)들(416)은 서비스 OLT 기능들(410a) 및 서비스 ONU 기능들(410b)로서 지정된다. 회선 OLT 기능들(406a) 및 회선 ONU 기능들(406b)이 OAM 프레임들을 포함하는 이더넷 프레임들을 전송 및 수신하기 위해 사용될 수 있지만, 그러나 회선 OLT 기능들(406a) 및 회선 ONU 기능들(406b)이 탐색 및 등록과 같은 상위 레벨 기능들을 수행할 수는 없다. 이러한 상위 레벨 기능들은 각기 클라이언트 OLT 기능들(408a) 및 클라이언트 ONU 기능들(408b)을 사용하여 OLT 클라이언트들(414a) 및 ONU 클라이언트들(414b)에 의해 수행된다.
ONU(202a)와 OLT(201)는 ODN(411)을 통해 통신하며, 매체 의존 인터페이스(medium dependent interface; MDI)들(403a 및 403b)을 통해 서로 인터페이스한다. OLT 클라이언트들(414a)은 회선 인터페이스 OLT-LI(405a)(IEEE 802.3의 OAM 서비스 인터페이스들 및 MAC 서비스와 균등한)를 통해 회선 OLT 기능들(406a)로 인터페이스하며, ONU 클라이언트들(414b)은 회선 인터페이스 ONU-LI(405b)를 통해 회선 ONU 기능들(406b)과 인터페이스한다. OLT 클라이언트들(414a)은 클라이언트 인터페이스 OLT-CI(407a)를 통해 서비스 특정 기능들(416a)과 인터페이스하고, OLT 클라이언트들(414b)은 클라이언트 인터페이스 OLT-CI(407b)를 통해 서비스 특정 기능들(416b)과 인터페이스한다. OLT 서비스 특정 기능들(416a)은 네트워크-대-네트워크 인터페이스(Network-to-network interface; NNI)(409a)를 통해 외부 네트워크(230)와 인터페이스하며, ONU 서비스 특정 기능들(416b)은 사용자-네트워크 인터페이스(user-network interface; UNI)(409b)를 통해 CPE 디바이스들(예를 들어, 셋탑 박스(206))과 인터페이스한다.
4.1 OLT 클라이언트들
도 4b는 OLT 클라이언트들(414a)을 더 상세하게 예시한다. OLT 클라이언트들(414a)은 OAM 클라이언트(418a), MAC 제어 클라이언트(418b), 및 MAC 클라이언트(418c)를 포함한다. OAM 클라이언트(418a)는, IGMP(Internet Group Management Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), 파워 절감, 보호, 알람들, 통계, 프로비저닝 및 인증을 위한 기능들과 같은, 회선 OLT 기능들(406a)에 대한 상위-레이어 OAM 기능들(417)을 수행한다. MAC 제어 클라이언트(418b)는, 탐색 및 등록, 게이트(GATE) 생성, 및 리포트(REPORT) 프로세싱을 위한 기능들을 포함하는, 회선 OLT 기능들(406a)에 대한 상위-레이어 MAC 제어 기능들을 수행한다. MAC 클라이언트(418c)는, 가상 근거리 네트워크(VLAN) 모드들, 터널링, 멀티캐스트, 서비스 품질(QoS) 특징들, 버퍼링, 및 스케줄링을 위한 기능들을 포함하는, 회선 OLT 기능들(406a)에 대한 상위-레이어 MAC 클라이언트 기능들을 수행한다.
SIEPON은, 입력(426a), 분류기(classifier)(들)(426b), 수정기(modifier)(들)(426c), 폴리서(policer)/세이퍼(shaper)(들)(426d), 크로스 커넥터(들)(426e), 큐(들)(426f), 스케줄러(들)(426g), 및 출력(426h)을 위한 기능적 블록들을 포함하는, MAC 클라이언트(418c) 데이터 경로에 대한 통일된 프로비저닝 모델을 제공한다. 입력 블록(426a)은 NNI(409a)로부터 프레임들을 수신한다. 분류기 블록(426b)은 프레임 헤더를 미리 정의된 값들과 비교함으로써 인커밍(incoming) 프레임들을 분류한다. 수정기 블록(426c)은 필드를 부가하거나, 필드를 대체하거나, 또는 프레임의 필드를 제거함으로써 필드들을 수정한다. 폴리서/세이퍼 블록(426d)은 규범에 따르지 않는 프레임들을 지연시키거나(세이핑) 또는 규범에 따르지 않는 프레임들이 폐기되도록(폴리싱) 함으로써, 정책을 수행한다. 크로스-커넥터 블록(426d)은 프레임들을 적절한 큐로 이동시킨다. 큐 블록(426)은, 스케줄러 블록(426g)이 프레임들을 프로세싱할 준비가 될 때까지, 프레임들을 큐 내에 유지한다. 스케줄러 블록(426g)은 스케줄링 알고리즘에 기초하여 프레임들을 출력 블록(426h)으로 멀티플렉싱한다. 출력 블록(426h)은 프레임들을 인터페이스(예를 들어 OLT-LI(405a))로 출력한다. 도 4b에 도시된 바와 같이, MAC 클라이언트(418c)는, NNI(409a)를 통해 외부 네트워크(230)로 송신될, 회선 OLT 기능들(406a)로부터 수신된 데이터를 프로세싱하기 위한 기능적 블록들의 대응하는 시퀀스(sequence)를 포함한다.
MAC 클라이언트(418c), OAM 클라이언트(418a), 및 MAC 제어 클라이언트(418b)는 서비스 프리미티브(service primitive)들을 사용하여 회선 OLT 기능들(406a)과 인터페이스할 수 있다. 예를 들어, MAC 클라이언트(418c)는, MAC 클라이언트(418c)가 송신할 데이터를 가지고 있을 때(예를 들어, 출력 블록(426h)이 출력하기 위한 프레임들을 가지고 있을 때), MA_DATA.Request 서비스 프리미티브(424a)를 생성한다. MAC 클라이언트가 회선 OLT 기능들(406a)로부터 송신될 데이터를 수신할 때, MAC 클라이언트(418c)는 MA_DATA.Indication 서비스 프리미티브(424b)를 수신한다. 마찬가지로, MAC 제어 클라이언트(418b)와 회선 OLT 기능들(406a)은 서로 정보를 전송 및 수신하기 위하여 MA_CONTROL.Indication 서비스 프리미티브들(422a) 및 MA_Control.Request 서비스 프리미티브들(422b)을 사용한다. OAM 클라이언트(418a) 및 회선 OLT 기능들(406a)은 서비스 프리미티브들의 적어도 2개의 세트를 사용하여 인터페이스한다. OAM 클라이언트(418a)는, OAM 클라이언트(418a)가 OAM 정보를 ONU로 송신하기를 원할 때, OAMPDU.Request 서비스 프리미티브(420b) 및/또는 OAM_CTRL.Request 서비스 프리미티브(420d)를 생성한다. OAM 클라이언트(418a)가 ONU로부터 OAM 정보를 수신할 때, OAM 클라이언트(418a)는 OAMPDU.Indication 서비스 프리미티브(420a) 또는 OAM_CTRL.Indication 서비스 프리미티브(420c)를 수신한다.
4.2 ONU 클라이언트
도 4c는 ONU 클라이언트들(414b)을 더 상세하게 예시하는 도면이다. ONU 클라이언트들(414b)은 OAM 클라이언트(428a), MAC 제어 클라이언트(428b), 및 MAC 클라이언트(428c)를 포함한다. OAM 클라이언트(428a)는, IGMP(Internet Group Management Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), 파워 절감, 보호, 알람들, 통계, 프로비저닝 및 인증을 위한 기능들과 같은, 회선 ONU 기능들(406b)에 대한 상위-레이어 OAM 기능들(427)을 수행한다. MAC 제어 클라이언트(428b)는, 탐색 및 등록, 게이트(GATE) 생성, 및 리포트(REPORT) 프로세싱을 위한 기능들을 포함하는, 회선 ONU 기능들(406b)에 대한 상위-레이어 MAC 제어 기능들을 수행한다. MAC 클라이언트(428c)는, 가상 근거리 네트워크(VLAN) 모드들, 터널링, 멀티캐스트, 서비스 품질(QoS) 특징들, 버퍼링, 및 스케줄링을 위한 기능들을 포함하는, 회선 ONU 기능들(406b)에 대한 상위-레이어 MAC 클라이언트 기능들을 수행한다. MAC 클라이언트(428c)는 NNI(409b)를 통해 CPE 디바이스들(예를 들어, 셋탑 박스(206))과 인터페이스한다.
4.3 SIEPON 파워 관리
일 실시예에 있어, OLT(201)는 ONU들(202)의 에너지 소모 및 효율성을 제어하기 위하여 ECE 정책을 실행한다. 예를 들어, OLT(201)가 ONU(202a)로 송신할 데이터를 가지지 않고, ONU(202a)가 OLT(201)로 데이터를 송신하고 있지 않은 경우, OLT(201)는 ONU(202a)가 슬립 모드 또는 저전력 모드로 진입하도록 명령할 수 있다. OLT(201)가 ONU들(202) 중 어떤 것으로도 송신할 데이터를 가지지 않고, ONU들(202)이 OLT(201)로 데이터를 송신하고 있지 않은 경우, OLT(201)가 슬립 모드 또는 저전력 모드로 진입할 수 있다. 본 발명의 실시예들은 연결된 ONU들뿐만 아니라 셋탑 박스(206)와 같은 CPE 장비에 ECE 제어 정책을 실행하기 위한, SIEPON을 사용하는 시스템들 및 방법들을 제공한다.
5. EEE 파워 관리를 구현하기 위한 SIEPON의 사용
본 발명의 실시예들은, 네트워크 인터페이스들뿐만 아니라 네트워크 영역 내의 디바이스들 상의 EEE 제어 정책들 및 파워 관리를 질의, 구성 및 관리하기 위한 서비스 공급자의 특정 능력을 정의하기 위해 SIEPON 내의 OAM 특징들을 사용하는 시스템들 및 방법들을 제공한다. 예를 들어, EEE 제어 정책은 EPON 외부의 디바이스들(예를 들어, 도 2b의 셋탑 박스(206)) 상에 파워 절감 특징들을 구현하기 위하여 사용될 수 있다. 셋탑 박스(206)는 이러한 제어 정책에 기초하여, 얼마나 자주 슬립할 것인지, 어떠한 트래픽 레벨에서 EEE 프로토콜을 활성화할 것인지, 어떤 시각에 슬립 모드에 진입할 것인지, 등을 명령받을 수 있다. 그러나 가정의 디바이스들이 반드시 초기에 이러한 프로토콜들을 이용하여 구성되어야하는 것은 아니다. 본 발명의 실시예들은 셋탑 박스(206)(및 다른 사용자 디바이스들) 내의 EEE 제어 정책들을 재구성하기 위하여 SIEPON 프로토콜들을 사용한다.
이는 서비스 공급자(예를 들어, 외부 네트워크(230)를 통해 셋탑 박스(206)에 연결된)가 셋탑 박스(206)에 대한 에너지 효율성 정책들의 구성에 걸쳐 제어 레벨을 갖도록 한다. 서비스 공급자는 또한 통계 및 거동에 대해 셋탑 박스(206)에 질의하고, 셋탑 박스(206)로부터 수집된 정보에 기초해 업데이트들을 전송하기 위하여 SIEPON을 사용할 수 있다. 예를 들어, 서비스 공급자가 셋탑 박스(206)의 운용의 수개월(또는 몇몇 다른 시간 기간) 후, 그것의 제어 정책을 조정함으로써(예를 들어, 낮/밤에 기초하여) 더 많은 에너지가 절감될 수 있다고 결정한 경우, 서비스 공급자는 OAM 특징들을 사용하여 셋탑 박스(206)에 대한 갱신을 개시할 수 있다. 최종 사용자에 의해 사용되는 몇몇 상이한 유형의 셋탑 박스들이 존재할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일부 셋탑 박스들은 단지 하나의 설정만을 갖는 비교적 단순한 것일 수 있으며, 이러한 하나의 설정이 갱신될 수 있다. 더 복잡한 셋탑 박스들이 복수의 구성들을 이용해 구성될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시예들은, OLT가 SIEPON 정책에 기초하여 파워 다운(power down)하도록 ONU(202a)에 명령할 때, ONU(202a)에 연결된 CPE 디바이스들이 파워 다운하는 것을 권고(recommend)하도록 ONU(202a)를 인에이블할 수 있다. 본 발명의 실시예들은 또한 ONU(202a)가 그것의 EEE 정책에 기초하여 파워 다운할 때, OLT(201)에 파워 다운하는 것을 권고하도록 ONU(202a)를 인에이블할 수 있다.
5.1 네트워크 파워 관리자
일 실시예에 있어, 네트워크 파워 관리자(network power manager; NPM)(300)가 네트워크 내의 디바이스들에 대한 제어 정책들을 관리하기 위해 사용될 수 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합된 NPM(300)을 도 2b의 토폴로지에 부가한다. 이상에서 설명된 바와 같이, 네트워크 내의 ECE에 대한 종래의 처리방식들은 네트워크 컴포넌트들의 말단-대-말단(end to end) 관리를 제공하지 않는다. ECE 관리의 이러한 결여는 ECE 개선들에 영향을 주는 것에 관하여 특히 중요하다. 도 2b의 토폴로지에 있어, 예를 들어, 상이한 네트워크 컴포넌트들의 상이한 ECE 성능들, 제어 정책들 및 다른 파워 보존 특징들의 중앙적인 관리가 존재하지 않는다.
이해되어야 하는 바와 같이, 수신되는 파워 정보의 특정 세트, 파워 정보 상에 수행되는 분석, 및 파워 정보에 기초하여 구성 명령들을 생성하는 프로세스가 독립적으로 구현될 수 있다. 일 실시예에 있어, NPM(300)은 도 4b의 OLT 클라이언트들(414a) 및 도 4c의 ONU 클라이언트들(414b)과 인터페이스하거나 및/또는 이들을 관리할 수 있다. 예를 들어, NPM(300)은 ONU(202a) 및 OLT(201)로부터 정보를 수집할 수 있다. 이러한 정보는, 예를 들어, (1) 웨이크업 시간들, 링크 속도들, 버퍼 크기들, 제조사, 디바이스가 네트워크 상에 위치되는 장소, 및 구성 옵션들과 같은, 운용 특성들; (2) 슬립 트리거(trigger)들 및 버퍼링 요구조건들과 같은, 구현된 정책 정보; 및/또는 (3) 제어 정책 설정들(예를 들어, 얼마나 적극적으로 저전력 모드들을 실행할지, 언제 웨이크 업 타이머들을 설정할지, 등)을 포함할 수 있다.
NPM(300)은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 EPON 토폴로지 내의 복수의 장소들 중 임의의 장소에 위치될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 있어, NPM(300)은 OLT(201)의 모듈로서 구현된다. 대안적으로, NPM(300)은 ONU들(202) 중 하나 이상의 ONU의 모듈로서 구현될 수 있다. NPM(300)은 또한 ONU들(202)에 연결된 하나 이상의 CPE 디바이스들(예를 들어, 셋탑 박스(206)) 내에 구현될 수 있다. NPM(300)은 또한 OLT(201), ONU들(202), 및/또는 ONU들(202)에 연결된 CPE 장비에 연결된 독립적인 모듈로서 구현될 수 있다. 추가적으로, EPON 시스템은 단일 NPM 또는 복수의 NPM들을 가질 수 있다. NPM(300)이, 예를 들어, 하드웨어 또는 소프트웨어(또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합)로 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 추가적으로, 일 실시예에 있어, NPM(300)이 반드시, 파워 정보를 수집하고, 구성 명령들을 컴포넌트들로 전송하기 위해 네트워크 컴포넌트의 부분으로서 구현되어야만 하는 것은 아니다. 예를 들어, 일 실시예에 있어, NPM(300)은 OLT(201) 및/또는 ONU(202a)와 통신하는 독립형 디바이스 내에 구현될 수 있다.
5.2 CPE 디바이스의 EEE 구성을 갱신하기 위한 SIEPON의 사용
CPE 디바이스(예를 들어, 셋탑 박스(206))가 출하(ship)될 때, 전형적으로 EEE 기능을 지원하기 위해 특정 기본 설정들이 CPE 디바이스 내에 구성된다. 본 발명의 실시예들은, 서비스 공급자가 EPON의 OAM을 사용하여 CPE 디바이스의 EEE 기능을 갱신하기 위하여 이러한 기본 설정들을 변경할 수 있게 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 EEE 파워 관리를 구현하기 위해 SIEPON을 사용하는 시스템의 블록도를 도시한다. 도 5에서, OLT(201)는 네트워크 링크를 통해 ONU(202a)와 통신하며, 셋탑 박스(206)는 ONU(202a)에 연결된다. 일 실시예에 있어, 도 5의 시스템은 EPON 시스템이다. 그러나, 본 발명의 실시예들이 EPON에 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 일 실시예에 있어, 도 5의 시스템은, EPON/SIEPON의 구현예들인, 케이블 EPON(EPON over Cable; EPoC) 시스템 또는 EPON의 케이블 데이터 서비스 인터페이스 규격 프로비저닝(Data Over Cable Service Interface Specification(DOCSIS) Provisioning of EPON; DPOE)을 사용하는 시스템일 수 있다.
일 실시예에 있어, 셋탑 박스(206)는 EEE 제어 정책(500)으로 구성될 수 있다. 제어 정책(500)은 단일 제어 정책 또는 몇몇 상이한 제어 정책들의 집합일 수 있다. EEE 제어 정책(500)은 셋탑 박스(206) 상에 파워 절감 특징들을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 셋탑 박스(206)는, 제어 정책(500)에 기초하여, 얼마나 자주 슬립할 것인지, 어떤 트래픽 레벨에서 EEE 프로토콜들을 활성화할 것인지, 어떤 시각에 슬립 모드에 진입할 것인지, 등을 명령받을 수 있다. 도 5의 시스템을 사용하여 셋탑 박스(206)에 서비스들을 제공하는 서비스 공급자는 정책(500)을 관리하기 위해 SIEPON을 사용할 수 있다. 일 실시예에 있어, 서비스 공급자의 중앙국은 OLT(201)에 존재하며, 서비스 공급자는 OLT(201)로부터 정책(500)을 관리한다. 그러나, 일 실시예에 있어, 서비스 공급자가 ONU(202a) 및/또는 외부 네트워크(230)를 통해 정책(500)을 관리할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
IEEE P1904.1 SIEPON 표준이, OLT(201)의 OAM 클라이언트(418a) 및 ONU(202a)의 OAM 클라이언트(428a)와 같은 상위-레이어 클라이언트들(402)에 서비스를 제공하기 때문에, SIEPON이 OLT(201), ONU(202a), 및 셋탑 박스(206)의 상위-레이어 OAM 거동을 제어하기 위해 사용될 수 있다. ONU(202a)가 슬립 모드 또는 저전력 모드에 위치되도록 OLT가 명령할 때 셋탑 박스(206)를 슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입하게 하기 위하여, 서비스 공급자는 OLT(201)의 OAM 클라이언트(418a)가 OAM 메시지를 셋탑 박스(206)로 전송하도록 명령하기 위해 SIEPON을 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 서비스 공급자가, 서비스 공급자에 의해 관리되는 전체 네트워크에 대한 통일된 ECE 제어 정책을 설정할 수 있도록 한다.
일 실시예에 있어, 이러한 OAM 메시지는 ONU(202a)가 프로세싱할 수 있는 포맷으로 생성된다. 예를 들어, 일 실시예에 있어, OLT(201)는 OAM 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit; PDU)들을 사용하여 OAM 메시지를 ONU(202a)로 전송한다. 이러한 OAM PDU들은 제어 정보(예를 들어, 셋탑 박스(206)가 슬립 모드에 위치되도록 명령하는 정보)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어, OLT(201)로부터 ONU(202a)로 OAM 메시지를 송신하기 위하여, OAM 클라이언트(418)는, OLT(201)로부터 ONU(202a)로의 OAM PDU들의 송신을 요청하기 위한 서비스 프리미티브를 생성한다. 예를 들어, 일 실시예에 있어, OAM 클라이언트(418a)는 회선 OLT 기능들(406a)를 통해 OAM PDU들을 ONU(202a)로 송신하기 위하여 OAMPDU.Request 서비스 프리미티브(420b) 및/또는 OAM_CTRL.Request 서비스 프리미티브(420d)를 생성한다. 이러한 OAM PDU들은, 셋탑 박스(206)가 현재 사용되고 있지 않은 경우 셋탑 박스(206)를 슬립 모드 또는 저전력 모드로 진입하게 하기 위하여, 셋탑 박스(206)가 정책(500)을 변경하도록 명령하기 위한 OAM 파워 절감 PDU들을 포함할 수 있다.
OAM PDU들이 OAM 클라이언트(418a)에 의해 생성되면, 회선 OLT 기능들(406a)은 이러한 OAM PDU들을 ONU(202a)로 송신하기 위해 IEEE 802.3 기능(404)을 사용한다. 예를 들어, 일 실시예에 있어, OAM PDU들은 하나 이상의 이더넷 데이터 프레임들로 ONU(202a)로 송신되며, 그 후 ONU(202a)는, 프레임에 대한 물리적 주소 정보를 운반하며 어떠한 ONU가 그 프레임을 추출하도록 허용되었는지를 결정하는, 그들의 개별적인 로직 링크 식별자(Logic Link Identifier; LLID)들에 기초하여 데이터 프레임들을 추출한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 셋탑 박스에는 LLID(204e)가 할당되며, 따라서 ONU(202a)는 LLID(204e)를 ONU(202a)로 송신될 하나 이상의 데이터 프레임들에 할당한다.
ONU(202a)가 데이터 프레임들을 수신하면, 데이터 프레임들은 서비스 프리미티브들인 OAMPDU.Indication(420a) 및/또는 OAM_CTRL.Indication(420c)을 통해 ONU(202a)의 OAM 클라이언트(428a)로 전송된다. 프레임들은 그 뒤 OAM 클라이언트(428a)로부터 OAM 기능들(427)을 통해 MAC 클라이언트(428c)로 전송된다. MAC 클라이언트(428c)는, 정책(500)을 변경하도록 셋탑 박스(206)에 명령하기 위하여, OAM 정보를 셋탑 박스(206)로 전달하기 위해 사용될 수 있다. 유사하게, ONU(202a)의 MAC 클라이언트(428c)는 또한 송신될 데이터의 프로세싱을 위한 기능적 블록들의 세트를 포함한다. MAC 클라이언트(428c)의 크로스-커넥트 블록(426d)은 NNI(409b)에 걸친 출력을 위해 프레임들을 적절한 큐로 이동시킨다.
프레임들에 LLID(204e)가 할당되기 때문에, ONU(202a)에 의해 프레임들이 NNI(409b)를 통해 셋탑 박스(206)로 송신된다. 셋탑 박스(206)가 프레임들을 수신하면, 셋탑 박스(206)는, 셋탑 박스(206)가 현재 사용되고 있지 않은 경우 셋탑 박스(206)가 슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입하게 명령하도록 정책(500)을 변경한다.
일 실시예에 있어, 서비스 공급자는 NPM(300)을 사용하여 정책(500)을 관리한다. 그러나, 일 실시예에 있어, 서비스 공급자가 네트워크 파워 관리자를 사용하지 않고 정책(500)을 관리할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일 실시예에 있어, NPM(300)은 OLT(201)의 OAM 기능들(417)을 관리하고, NPM(300)이 정책(500)이 갱신되어야만 한다고 결정할 때마다 OAM PDU들을 OAM 클라이언트(418a)를 통해 전송하도록 OLT(201)에 명령한다. 추가적으로, 일 실시예에 있어, NPM(300)은 ONU들(202)에 연결된 다양한 CPE 디바이스들의 EEE 제어 정책들을 관리할 수 있다.
일 실시예에 있어, OLT(201), ONU(202a), 및/또는 셋탑 박스(206) 중 하나 이상이 프로세서(502)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 있어, 프로세서(502a)는 클라이언트 OLT 기능들(408a)에 대한 명령들을 프로세싱할 수 있다. 추가적으로, 일 실시예에 있어, 프로세서(502a)는 NPM(300)에 대한 명령들을 프로세싱할 수 있다. 다른 실시예에 있어, NPM(300)은 그 자체의 전용 프로세서를 갖는다. 일 실시예에 있어, 프로세서(502b)는 클라이언트 ONU 기능들(408b)에 대한 명령들을 프로세싱할 수 있다. 추가적으로, 일 실시예에 있어, 프로세서(502c)는 셋탑 박스(206) 및/또는 정책(500)에 대한 명령들을 프로세싱할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 EEE 파워 관리를 구현하기 위해 SIEPON을 사용하는 방법의 순서도이다. 단계(600)에서, 서비스 공급자가 새로운 제어 정책 설정을 결정한다. 예를 들어, 일 실시예에 있어, 서비스 공급자는, 셋탑 박스(206)의 제어 정책(500)이, 셋탑 박스(206)가 현재 사용되고 있지 않은 경우 셋탑 박스(206)를 슬립 모드 또는 저전력 모드로 진입하게 명령하도록 수정되어야 한다는 것을 결정한다. 단계(602)에서, OLT(201)는 새로운 제어 정책 설정에 기초해 OAM 정보를 생성한다. 예를 들어, OLT(201)의 OAM 클라이언트(418a)는 OAMPDU.Request 서비스 프리미티브(420b) 및/또는 OAM_CTRL.Request 서비스 프리미티브(420d)를 사용하여 새로운 제어 정책 설정에 대한 OAM PDU를 생성한다. 단계(604)에서, OLT(201)는 OAM 정보를 ONU를 통해 CPE 디바이스로 송신한다. 예를 들어, OLT(201)가 OAM 정보를 ONU(202a)로 송신하며, ONU(202a)의 MAC 클라이언트(428c)가 OAM 정보를 수신하고, 셋탑 박스(206)가 정책(500)을 변경하도록 명령하는 하나 이상의 프레임들을 셋탑 박스(206)로 송신한다. 단계(604)에서, OLT(201)는 ONU(202a)의 EEE 제어 정책을 수정할 수 있으며, 새로운 EEE 제어 정책 명령들을 CPE 디바이스로 송신할 수 있다.
5.3 CPE 디바이스로부터 정보를 수집하기 위한 SIEPON의 사용
본 발명의 실시예들은 또한, 서비스 공급자가 SIEPON을 통해 디바이스의 EEE 기능을 더 효율적을 관리할 수 있도록, CPE 디바이스의 거동 패턴들에 대한 정보를 획득하기 위해 서비스 공급자가 SIEPON 내의 OAM 특징들을 사용할 수 있도록 한다. 예를 들어, 일 실시예에 있어, 서비스 공급자는 셋탑 박스(206)로부터 정보를 수집할 수 있다.
일 실시예에 있어, ONU(202a)가 자체적인 EEE 제어 정책에 기초하여 슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입할 때, ONU(202a)가 OLT(201)도 역시 슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입할 것을 권고할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 있어, ONU(202a)의 OAM 클라이언트(428a)는 회선 ONU 기능들(406b)을 통해 OAM PDU들을 OLT(201)로 송신하기 위하여, OAMPDU.Request 서비스 프리미티브(420b) 및/또는 OAM CTRL.Request 서비스 프리미티브(420d)를 생성한다. 이러한 OAM PDU들은, ONU(202a)가 현재 사용되지 않을 때부터 OLT(201)를 슬립 모드 또는 저전력 모드로 진입시키도록 권고하기 위한 OAM 파워 절감 PDU들을 포함할 수 있다.
OAM 클라이언트(428a)에 의해 OAM PDU들이 생성되면, 회선 OLT 기능들(406b)은 이러한 OAM PDU들을 OLT(201)로 송신하기 위해 IEEE 802.3 기능을 사용한다. 예를 들어, 일 실시예에 있어, OAM PDU들은 하나 이상의 이더넷 데이터 프레임들로 OLT(201)로 송신되며, 그 다음 OLT(201)는 데이터 프레임들을 추출한다. OLT(201)가 데이터 프레임들을 수신하면, 데이터 프레임들이 서비스 프리미티브들인 OAMPDU.Indication(420a) 및/또는 OAM_CTRL.Indication(420c)을 통해 OLT(201)의 OAM 클라이언트(418a)로 전송된다. 일 실시예에 있어, OAM 클라이언트(418a)는 OAM 정보를 NPM(300)으로 전송한다. 서비스 공급자는 OLT(201)를 슬립 모드 또는 저전력 모드로 진입시킬지 여부를 결정하기 위해 OAM 정보를 사용할 수 있다. 예를 들어, 서비스 공급자는, OLT(201)가 계속해서 다른 ONU(예를 들어, ONU(202b))로부터 정보를 수신하고 있거나 또는 이로 정보를 전송하고 있는 경우, OLT(201)를 슬립 모드 또는 저전력 모드로 진입시키지 않을 것을 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어, 서비스 공급자는 네트워크 상의 복수의 CPE 디바이스들로부터 계속해서 OAM 정보를 수집할 수 있다. CPE 디바이스들의 파워 사용량을 모니터링함으로써, 고객 사용 패턴들의 변화에 따라 서비스 공급자가 CPE 디바이스들의 EEE 정책들을 동적으로 수정할 수 있다. 일 실시예에 있어, 서비스 공급자는 NPM(300)을 사용하여 어떻게 EEE 정책 정보를 수집하고 관리할 것인지를 결정한다. 그러나, 일 실시예에 있어, 서비스 공급자가 NPM(300)을 사용하지 않고 EEE 정책 정보를 수집 및 관리할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 CPE 디바이스로부터 수집된 정보에 기초하여 ONU 및 CPE 디바이스 상의 EEE 인터페이스를 갱신하기 위하여 SIEPON을 사용하는 방법의 순서도이다. 단계(700)에서, OLT(201)는 슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입하라는 권고를 수신한다(예를 들어, ONU(202a)로부터). 예를 들어, 일 실시예에 있어, ONU(202a)는, ONU(202a)가 슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입할 때 이러한 권고를 OLT(201)로 전송한다. 단계(702)에서, OLT(201)는 권고에 기초하여 선택적으로 제어 정책을 갱신한다. 예를 들어, OLT(201)는, ONU들(202)로부터 수신된 데이터에 기초하여, 더 많거나 또는 더 적게, 슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입할지 여부를 결정할 수 있다. 대안적으로, OLT(201)는 그것의 제어 정책을 변경하지 않도록 결정할 수 있다. 단계(704)에서, OLT(201)는 새로운 제어 정책 설정에 기초하여 OAM 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, OLT(201)는, OLT가 슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입하도록 ONU(202a)에 명령할 때를 변경하기 위하여 그것의 갱신된 제어 정책을 사용할 수 있다. 단계(706)에서, OLT(201)는 ONU(예를 들어, ONU(202a))를 통해 OAM 정보를 CPE 디바이스(예를 들어, 셋탑 박스(206))로 송신한다.
6. 결론
요약서가 아닌 상세한 설명이 청구항들을 해석하는데 사용되도록 의도되었다는 것이 이해될 것이다. 요약서는 발명자(들)에 의해 고려된 것과 같은 본 발명의 모든 예시적인 실시예들이 아니라 단지 하나 이상의 예시적인 실시예를 기술할 수 있으며, 따라서, 요약서는 어떠한 방식으로도 본 발명 및 첨부된 청구항들을 제한하려고 의도되지 않는다.
본 발명이 특정 기능들 및 그들의 관계들의 구현예를 예시하는 기능적 구성 블록들을 이용하여 이상에서 설명되었다. 이러한 기능적 구성 블록들의 경계는 설명의 편의를 위하여 본 명세서에서 임의적으로 정의되었다. 특정 기능들 및 그들의 관계들이 적절히 수행되는 한, 대안적인 경계들이 정의될 수 있다.
특정 실시예들의 이상의 설명은, 다른 사람들이, 과도한 실험 없이, 본 발명의 전반적인 개념으로부터 벗어나지 않고, 당업계의 지식을 적용함으로써 다양한 어플리케이션들을 위해 이러한 실시예들을 용이하게 수정 및/또는 개조할 수 있도록, 본 발명의 일반적은 본질을 완전히 드러낼 것이다. 따라서, 이러한 개조예 및 수정예들이, 본 명세서에서 제공된 가르침 및 안내에 기초하여, 개시된 실시예들의 의미 및 등가물들의 범위 내에 속하도록 의도된다. 본 명세서의 용어들 또는 어법들이 설명의 목적을 위한 것으로 한정적이지 않으며, 그 결과 본 명세서의 용어 또는 어법이 본 명세서의 가르침들 및 안내에 비추어 당업자에 의해 해석되어야 한다는 것이 이해될 것이다.
본 명세서에서 설명된 대표적인 신호 프로세싱 기능들이 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 일부 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 신호 프로세싱 기능들은, 본 명세서에서 주어진 논의에 기초하여 당업자들에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 컴퓨터 프로세서들, 컴퓨터 로직, 응용 특정 회로들(ASIC), 디지털 신호 프로세서들, 등을 사용하여 구현될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 신호 프로세싱 기능들을 수행하는 임의의 프로세서들이 본 발명의 사상 및 범위 내에 속한다.
이상의 시스템들 및 방법들이, 기계 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램으로서, 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 또는 저장된 명령들을 갖는 유형의 및/또는 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 기능들은, 컴퓨터 프로세서 또는 이상에서 열거된 하드웨어 디바이스들 중 임의의 하나에 의해 실행되는, 컴퓨터 프로그램 명령들에 의해 실체화될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령들은 프로세서가 본 명세서에서 설명된 신호 프로세싱 기능들을 수행하도록 한다. 컴퓨터 프로그램 명령들(예를 들어, 소프트웨어)은 유형의 비-일시적 컴퓨터 사용가능 매체, 컴퓨터 프로그램 매체, 또는 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 저장 매체 내에 저장될 수 있다. 이러한 매체는 RAM 또는 ROM과 같은 메모리 디바이스, 또는 컴팩트 디스크 또는 CDROM과 같은 다른 유형의 컴퓨터 저장 매체를 포함한다. 따라서, 프로세서가 본 명세서에서 설명된 신호 프로세싱 기능들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 코드를 갖는 임의의 유형의 비-일시적 컴퓨터 저장 매체가 본 발명의 사상 및 범위 내에 속한다.
이상에서 본 발명의 다양한 실시예들이 설명되었으나, 이들은 예시적인 방식으로 제공되었을 뿐 제한적이지 않다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고, 형태와 세부내용에 있어 그 내부에서 다양한 변화들이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 폭과 범위는 이상에서 설명된 예시적인 실시예들 중 어떤 것에 의해서도 한정되지 않아야 하며, 또한 본 발명은 다음의 청구항들 및 그들의 등가물들에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims (15)

  1. 인터페이스; 및
    이더넷 수동형 광 네트워크들 내의 서비스 상호운용성(Service interoperability in Ethernet Passive Optical Networks; SIEPON) 운용, 운영 및 관리(operation, administration, and management; OAM) 클라이언트를 포함하며,
    상기 SIEPON OAM 클라이언트는:
    고객 구내 장비(Customer Premise Equipment; CPE) 디바이스에 대한 에너지 효율적 이더넷(Energy Efficient Ethernet; EEE) 제어 정책 설정을 결정하고,
    상기 EEE 제어 정책 설정에 기초하여 제 1 OAM 정보를 생성하며, 및
    상기 인터페이스를 통해 상기 제 1 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신하도록 구성되며,
    상기 SIEPON OAM 클라이언트는:
    슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입하기 위한 권고(recommendation)를 수신하고;
    상기 권고에 기초하여 제어 정책을 갱신하며;
    상기 갱신된 제어 정책에 기초하여 제 2 OAM 정보를 생성하고; 및
    상기 인터페이스를 통해 상기 제 2 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신하도록 더 구성되는, 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 장치는:
    이더넷 수동형 광 네트워크(Ethernet Passive Optical Network; EPON),
    케이블 EPON(EPON over Cable; EPoC) 네트워크, 또는
    EPON의 케이블 데이터 서비스 인터페이스 규격 프로비저닝(Data Over Cable Service Interface Specification(DOCSIS) Provisioning of EPON; DPOE) 네트워크 상에 구현되는, 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 CPE 디바이스에 대한 상기 EEE 제어 정책 설정은, 상기 CPE 디바이스를 슬립 모드(sleep mode) 또는 저전력 모드(low power mode)에 두기 위한 설정인, 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 SIEPON OAM 클라이언트는 광 회선 단말(optical line terminal; OLT) 상에 구현되는, 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 SIEPON OAM 클라이언트는:
    슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입하기 위한 상기 권고를 주기적으로 수신하고;
    상기 권고에 기초하여 제어 정책을 주기적으로 갱신하며;
    상기 갱신된 제어 정책에 기초하여 상기 제 2 OAM 정보를 주기적으로 생성하고; 및
    상기 인터페이스를 통해 상기 제 2 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 주기적으로 송신하도록 더 구성되는, 장치.
  7. 이더넷 수동형 광 네트워크들 내의 서비스 상호운용성(Service interoperability in Ethernet Passive Optical Networks; SIEPON) 운용, 운영 및 관리(operation, administration, and management; OAM) 클라이언트; 및
    네트워크 파워 관리자(network power manager; NPM)를 포함하되,
    상기 NPM은:
    고객 구내 장비(Customer Premise Equipment; CPE) 디바이스에 대한 에너지 효율적 이더넷(Energy Efficient Ethernet; EEE) 제어 정책 설정을 결정하고, 및
    상기 EEE 제어 정책 설정에 기초하여 제 1 OAM 정보를 생성하도록 상기 SIEPON OAM 클라이언트에 명령하도록 구성되며,
    상기 SIEPON OAM 클라이언트는:
    고객 구내 장비(Customer Premise Equipment; CPE) 디바이스에 대한 에너지 효율적 이더넷(Energy Efficient Ethernet; EEE) 제어 정책 설정을 결정하고,
    상기 EEE 제어 정책 설정에 기초하여 제 1 OAM 정보를 생성하며, 및
    인터페이스를 통해 상기 제 1 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신하도록 구성되고,
    상기 SIEPON OAM 클라이언트는:
    슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입하기 위한 권고(recommendation)를 수신하고;
    상기 권고에 기초하여 제어 정책을 갱신하며;
    상기 갱신된 제어 정책에 기초하여 제 2 OAM 정보를 생성하고; 및
    상기 인터페이스를 통해 상기 제 2 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신하도록 더 구성되는, 시스템.
  8. 고객 구내 장비(Customer Premise Equipment; CPE) 디바이스에 대한 에너지 효율적 이더넷(Energy Efficient Ethernet; EEE) 제어 정책 설정을 결정하는 단계;
    이더넷 수동형 광 네트워크들 내의 서비스 상호운용성(Service interoperability in Ethernet Passive Optical Networks; SIEPON) 운용, 운영 및 관리(operation, administration, and management; OAM) 클라이언트를 사용하여, 상기 EEE 제어 정책 설정에 기초하는 제 1 OAM 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 제 1 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신하는 단계를 포함하며,
    슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입하기 위한 권고를 수신하는 단계;
    상기 권고에 기초하여 제어 정책을 갱신하는 단계;
    상기 갱신된 제어 정책에 기초하여 제 2 OAM 정보를 생성하는 단계; 및
    인터페이스를 통해 상기 제 2 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 SIEPON OAM 클라이언트는 광 회선 단말(optical line terminal; OLT) 상에 구현되는, 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    네트워크 파워 관리자(network power manager; NPM)가 상기 EEE 제어 정책 설정을 결정하는, 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제 1 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신하는 단계는, 상기 제 1 OAM 정보를 광 네트워크 유닛(optical network unit; ONU)으로 송신하는 단계로서, 상기 ONU가 제 1 OAM 정보를 수신하고, 상기 제 1 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 송신하는, 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 CPE 디바이스에 대한 상기 EEE 제어 정책 설정은, 상기 CPE 디바이스를 슬립 모드 또는 저전력 모드에 두기 위한 설정인, 방법.
  13. 삭제
  14. 청구항 8에 있어서,
    네트워크 파워 관리자(network power manager; NPM)가 상기 권고에 기초하여 상기 제어 정책을 갱신하는, 방법.
  15. 청구항 8에 있어서,
    슬립 모드 또는 저전력 모드에 진입하기 위한 상기 권고를 주기적으로 수신하는 단계;
    상기 권고에 기초하여 제어 정책을 주기적으로 갱신하는 단계;
    상기 갱신된 제어 정책에 기초하여 상기 제 2 OAM 정보를 주기적으로 생성하는 단계; 및
    상기 제 2 OAM 정보를 상기 CPE 디바이스로 주기적으로 송신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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