KR101484315B1 - 가입자 광장치의 운용방법과 이를 이용한 수동 광 분기망 - Google Patents

가입자 광장치의 운용방법과 이를 이용한 수동 광 분기망 Download PDF

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본 발명은 가입자 광장치의 운용방법과 이를 이용한 수동 광 분기망에 관한 것이다. 보다 상세하게는 다수의 ONU를 직렬로 스태킹 연결함으로써 광케이블을 ONU마다 끌어오지 않고도 다수 ONU의 운용이 가능하며, 주 ONU에만 IP를 할당함으로써 불필요한 IP자원의 낭비를 막고, ONU의 추가/삭제시 IP의 재조정 또는 재할당이 필요없도록 하며, 운용자가 각 ONU와의 연결을 유지하거나 운용 채널 상태를 모니터링하여 ONU를 개별적으로 관리할 필요가 없고, 운용자가 특정 ONU를 추가하거나 삭제하는 경우에도 별도의 작업이 없이 운용 통신을 유지할 수 있으며, 특정 ONU에 장애가 발생하는 경우에도 이를 자동으로 감지함으로써 운용 유지보수가 편리하고 안정성이 향상된 가입자 광장치의 운용방법과 이를 이용한 수동 광 분기망에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 국사측 광장치(OLT); IP(Internet Protocol)를 할당받아 광송수신기를 통해 상기 국사측 광장치와 직접 접속하는 주 가입자 광장치(primary ONU); 및 상기 주 가입자 광장치에 직렬로 스태킹(stacking) 연결되어 상기 주 가입자 광장치와 메시지를 주고받음으로써 상기 주 가입자 광장치를 통해 상기 국사측 광장치와 통신하는 종속 가입자 광장치(secondary ONU)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 광 분기망을 제공한다.
수동 광 분기망(PON), 다중 스태킹, 직렬, 멤버십, 주 ONU, 종속 ONU

Description

가입자 광장치의 운용방법과 이를 이용한 수동 광 분기망{Method for operating ONUs and Passive optical network using the same}
본 발명은 가입자 광장치의 운용방법과 이를 이용한 수동 광 분기망에 관한 것이다. 보다 상세하게는 다수의 ONU를 직렬로 스태킹 연결함으로써 광케이블을 ONU마다 끌어오지 않고도 다수 ONU의 운용이 가능하며, 주 ONU에만 IP를 할당함으로써 불필요한 IP자원의 낭비를 막고, ONU의 추가/삭제시 IP의 재조정 또는 재할당이 필요없도록 하며, 운용자가 각 ONU와의 연결을 유지하거나 운용 채널 상태를 모니터링하여 ONU를 개별적으로 관리할 필요가 없고, 운용자가 특정 ONU를 추가하거나 삭제하는 경우에도 별도의 작업이 없이 운용 통신을 유지할 수 있으며, 특정 ONU에 장애가 발생하는 경우에도 이를 자동으로 감지함으로써 운용 유지보수가 편리하고 안정성이 향상된 가입자 광장치의 운용방법과 이를 이용한 수동 광 분기망에 관한 것이다.
음성, 데이터, 영상 등의 대용량 멀티미디어 데이터를 전송하기 위해 다양한 종류의 가입자계 장비가 사용될 수 있으나, 동선을 이용한 xDSL 장비의 경우 상향속도 제한과 거리에 따른 속도 감쇄 현상과 같은 취약점이 있다. 또한, 이더 넷(Ethernet) 장비는 UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블의 거리 제한과 같은 취약점이 있어 대규모의 아파트 단지에 주로 설치되어 왔다.
FTTH(Fiber To The Home) 장비는 이러한 문제점을 해결하기 위해 가입자 댁내까지 광통신을 구축하는 기술이다. 최초의 FTTH는 국사와 가입자를 점대점(point-to-point)으로 1:1 연결하는 구조였으나, 점차 점대다점(point-to-multipoint) 구조를 기반으로 기술이 발전되어 왔다. 점대다점 구조는 국사측 장비인 OLT와 가입자측 장비인 ONU 사이에 분기/결합 기능을 갖는 원격 노드인 RN을 두고, 국사와 RN 사이는 1~2 코어의 광섬유로 연결한 다음, RN에서 각각의 ONU까지 광섬유 선로를 제공해 주는 구조이다. RN이 이더넷 스위치 등의 능동형 분기장치일 경우를 AON(Active Optical Network)이라 하고, 전력이 공급되지 않는 수동형 분기장치인 경우를 PON(Passive Optical Network)라 한다. 또한, PON 중에서도 광 스플리터(splitter)를 RN으로 이용하는 것을 TDM-PON, 파장 분기장치를 RN으로 이용하는 것을 WDM-PON이라 한다.
도 1은 일반적인 PON의 구성도이다.
RN은 1:32 등의 비율로 광을 분기 또는 결합하고, RN을 통해 분기된 광을 ONU로 전송하거나 각 ONU에서 전송되는 광을 결합하기 위해 RN과 각 ONU들 사이에는 ONU의 개수만큼 광케이블이 필요하게 된다. 이와 같은 네트워크 구조를 구축하기 위해서는 많은 비용이 소요되므로, 필요로 하는 광케이블의 양을 줄이면서도 각 ONU에 대한 운용이 원활하게 수행될 수 있는 구조가 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 다수의 ONU를 직렬로 스태킹 연결함으로써 광케이블을 ONU마다 끌어오지 않고도 다수 ONU의 운용이 가능하며, 주 ONU에만 IP를 할당함으로써 불필요한 IP자원의 낭비를 막고, ONU의 추가/삭제시 IP의 재조정 또는 재할당이 필요없도록 하는 가입자 광장치의 운용방법과 이를 이용한 수동 광 분기망을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 운용자가 각 ONU와의 연결을 유지하거나 운용 채널 상태를 모니터링하여 ONU를 개별적으로 관리할 필요가 없고, 운용자가 특정 ONU를 추가하거나 삭제하는 경우에도 별도의 작업이 없이 운용 통신을 유지할 수 있으며, 특정 ONU에 장애가 발생하는 경우에도 이를 자동으로 감지함으로써 운용 유지보수가 편리하고 안정성이 향상된 가입자 광장치의 운용방법과 이를 이용한 수동 광 분기망을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 수동 광 분기망은 국사측 광장치(OLT); IP(Internet Protocol)를 할당받아 광송수신기를 통해 상기 국사측 광장치와 직접 접속하는 주 가입자 광장치(primary ONU); 및 상기 주 가입자 광장치에 직렬로 스태킹(stacking) 연결되어 상기 주 가입자 광장치와 메시지를 주고받음으로써 상기 주 가입자 광장치를 통해 상기 국사측 광장치와 통신하는 종속 가입자 광장치(secondary ONU)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 종속 가입자 광장치는 복수개가 서로 직렬로 연결될 수 있다.
또한, 상기 주 가입자 광장치와 상기 종속 가입자 광장치는 각각 고유의 아이디(ID)를 할당받아 상호간에 식별될 수 있다.
또한, 상기 주 가입자 광장치는 자신을 포함한 가입자 광장치의 멤버십(membership)을 확인하기 위한 취지의 제1 메시지를 상기 종속 가입자 광장치에게 송신할 수 있다.
또한, 상기 제1 메시지는 가입자 광장치의 개수 정보와, 상기 가입자 광장치의 아이디로 구성된 멤버십 리스트 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 메시지를 수신한 종속 가입자 광장치는 상기 멤버십 리스트를 검색하여 자신의 아이디가 있는지 여부를 확인하고, 자신의 아이디가 없는 경우 상기 멤버십 리스트에 자신의 아이디를 추가한 응답 메시지를 상위의 가입자 광장치에게 전송할 수 있다.
또한, 상기 응답 메시지를 수신한 상위의 가입자 광장치는 상기 멤버십 리스트에 자신의 아이디가 없는 경우, 자신보다 상위의 가입자 광장치에게 상기 응답 메시지를 전송하지 않을 수 있다.
또한, 상기 주 가입자 광장치는 상기 제1 메시지를 주기적으로 전송할 수 있다.
또한, 상기 종속 가입자 광장치 중 제거된 종속 가입자 광장치가 존재하는 경우, 상기 제거된 종속 가입자 광장치의 바로 하위에 위치한 종속 가입자 광장치가 상기 제1 메시지를 수신하면 상기 멤버십 리스트를 기준으로 자신의 아이디를 재설정할 수 있다.
또한, 상기 종속 가입자 광장치 중 추가된 종속 가입자 광장치가 존재하는 경우, 상기 추가된 종속 가입자 광장치가 상기 제1 메시지를 수신하면 상기 멤버십 리스트를 검색하여 자신의 아이디를 설정할 수 있다.
또한, 상기 가입자 광장치는 이웃한 하위 가입자 광장치에게 상기 제1 메시지를 전송하고 타이머를 동작시켜 대기하며, 대기시간 내에 응답 메시지가 수신되지 않으면 상기 제1 메시지의 전송을 특정 횟수만큼 반복할 수 있다.
또한, 상기 가입자 광장치는 상기 반복에 의해서도 상기 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 이웃한 하위 가입자 광장치가 장애 상태라는 취지의 제2 메시지를 이웃한 상위 가입자 광장치에게 전송할 수 있다.
또한, 상기 국사측 광장치의 요구에 의해 상기 종속 가입자 광장치에 보낼 운용명령이 존재하는 경우, 상기 주 가입자 광장치는 상기 운용명령을 수행할 종속 가입자 광장치의 아이디를 목적지로 하여 상기 운용명령을 포함한 메시지를 전송할 수 있다.
또한, 상기 종속 가입자 광장치에서 상기 국사측 광장치로 전송할 이벤트 메시지가 존재하는 경우, 상기 종속 가입자 광장치는 상기 주 가입자 광장치의 아이디를 목적지로 하여 상기 이벤트 메시지를 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 가입자 광장치의 운용방법은 (a) 주 가입자 광장치(primary ONU)가 자신이 광송수신기를 통해 국사측 광장치(OLT)와 직접 접속되어 있음을 인지하고 자신을 특정 아이디로 설정하는 단계; (b) 상기 주 가입자 광장치와 직렬로 스태킹(stacking) 연결된 종속 가입자 광장치(secondary ONU)로 가입자 광장치의 개수 정보와, 상기 가입자 광장치의 아이디로 구성된 멤버십 리스트(membership list) 정보를 포함하는 제1 메시지를 전송하는 단계; (c) 상기 제1 메시지를 수신한 종속 가입자 광장치가 상기 멤버십 리스트를 검색하여 자신의 아이디가 있는지 여부를 확인하는 단계; 및 (d) 상기 (c)단계의 확인 결과 자신의 아이디가 없는 경우 상기 멤버십 리스트에 자신의 아이디를 추가한 응답 메시지를 상위의 가입자 광장치에게 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 운용방법은 (e) 상기 (d)단계를 통해 전송된 응답 메시지를 수신한 상위의 가입자 광장치가 상기 멤버십 리스트에 자신의 아이디가 있는지 여부를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 (e)단계의 확인 결과 상기 멤버십 리스트에 자신의 아이디가 있는 경우 상기 상위의 가입자 장치는 자신보다 상위의 가입자 장치로 상기 응답 메시지를 포워딩(forwarding)할 수 있다.
또한, 상기 종속 가입자 광장치 중 제거된 종속 가입자 광장치가 존재하는 경우, 상기 제거된 종속 가입자 광장치의 바로 하위에 위치한 종속 가입자 광장치가 상기 제1 메시지를 수신하면 상기 멤버십 리스트를 기준으로 자신의 아이디를 재설정할 수 있다.
또한, 상기 종속 가입자 광장치 중 추가된 종속 가입자 광장치가 존재하는 경우, 상기 추가된 종속 가입자 광장치가 상기 제1 메시지를 수신하면 상기 멤버십 리스트를 검색하여 자신의 아이디를 설정할 수 있다.
본 발명에 의하면 다수의 ONU를 직렬로 스태킹 연결함으로써 광케이블을 ONU마다 끌어오지 않고도 다수 ONU의 운용이 가능하며, 주 ONU에만 IP를 할당함으로써 불필요한 IP자원의 낭비를 막고, ONU의 추가/삭제시 IP의 재조정 또는 재할당이 필요없도록 한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 운용자가 각 ONU와의 연결을 유지하거나 운용 채널 상태를 모니터링하여 ONU를 개별적으로 관리할 필요가 없고, 운용자가 특정 ONU를 추가하거나 삭제하는 경우에도 별도의 작업이 없이 운용 통신을 유지할 수 있으며, 특정 ONU에 장애가 발생하는 경우에도 이를 자동으로 감지함으로써 운용 유지보수가 편리하고 안정성이 향상된 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광 분기망의 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광 분기망은, 도 2를 참조하면, 국사측 광장치(Optical Line Terminator, 이하 "OLT")(10), 원격 노드(Remote Node, 이하 "RN")(20), 주 가입자 광장치(primary Optical Network Unit, 이하 "주 ONU")(30), 종속 가입자 광장치(secondary Optical Network Unit, 이하 "종속 ONU")(40_1 ~ 40_n)를 포함하여 이루어진다.
OLT(10)는 운용 시스템과 연결되어 운용 명령을 수행하는 국사측 장치이다. 여기서, 운용 시스템은 OSS(Operation Support System)와 CIT(Craft Interface Terminal)를 포함할 수 있다.
가입자 광장치(Optical Network Unit, 이하 "ONU")(30, 40_1 ~ 40_n)는 복수개가 서로 직렬로 스태킹(stacking) 연결됨으로써, RN(20)으로부터 광케이블을 ONU마다 끌어오지 않고도 다수 ONU의 운용이 가능하도록 한다. ONU(30, 40_1 ~ 40_n)는 주 ONU(30)와 종속 ONU(40_1 ~ 40_n)로 구분된다.
주 ONU(30)는 IP(Internet Protocol)를 할당받아 OLT(10)와 직접 접속하여 통신한다. 이를 위해 주 ONU(30)는 광송수신기를 구비한다. 즉, 단일 IP 자원만을 사용하여 수동 광 분기망을 운용할 수 있도록 OLT(10)와 직접 운용 통신이 가능한 ONU를 주 ONU로 규정하고, 다른 ONU와 구별할 수 있도록 특정 아이디를 할당한다. 일례로, 주 ONU(30)는 아이디 #0를 할당받을 수 있다. 이 경우, 주 ONU(30)는 자신이 광송수신기를 통해 OLT와 직접 접속되어 있음을 인지하는 순간, 자신이 주 ONU임을 인식하고 아이디를 #0로 자동 설정하게 된다. 이를 통해 주 ONU(30)는 종속 ONU에 대한 모든 통제권을 가지고 멤버십 관리의 주체가 된다.
종속 ONU(40_1 ~40_n)는 주 ONU(30)와 직렬 연결되는 ONU들이다. 종속 ONU(40_1 ~ 40_n)는 별도의 IP를 할당받지 않으며, 주 OUN(30)에 직렬로 스태킹 연결되어 주 ONU(30)와 메시지를 주고받음으로써 주 OUN(30)를 통해 OLT(10)와 통신한다. 즉, 종속 ONU(40_1 ~ 40_n)는 OLT(10)와 직접 통신하는 것이 아니라, 주 ONU(30)를 통해 간접적으로 OLT(10)와 통신하게 된다. 종속 ONU(40_1 ~ 40_n)의 경우에도 주 ONU(30) 및 다른 종속 ONU와의 식별을 위해 고유한 아이디를 할당받는다. 일례로, 종속 ONU는 주 ONU에 이웃한 것부터 순서대로 #1 ~ #n의 아이디를 할당받을 수 있다. 이하에서는 주 ONU 방향에 위치할수록 "상위의 ONU"라 하고, 주 ONU에서 멀어지는 방향에 위치할수록 "하위의 ONU"라고 칭하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광 분기망을 통한 ONU의 멤버십 관리를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광 분기망은 주 ONU에만 IP를 할당하고, 종속 ONU에는 IP를 할당하지 않으므로, 종속 ONU가 OLT와 통신을 수행하기 위해서는 주 ONU를 통해서만 가능하다. 따라서, 주 ONU가 종속 ONU의 존재를 자동 파악하기 위한 방법이 필요하며, 이하에서는 이를 "멤버십(membership) 관리"로 명명한다. 즉, 멤버십 관리는 주 ONU와 종속 ONU의 존재 유무 확인과 추가/삭제 등에 관한 관리를 의미한다.
주 ONU(30)는 자신을 포함한 ONU의 멤버십을 확인하기 위한 취지의 제1 메시지를 종속 ONU(40_1 ~ 40_n)에게 송신한다. 이하에서는 편의상 상기 제1 메시지를 "Join 메시지"라 하며, 이와 달리 표현될 수도 있음은 물론이다. 이하에서 사용된 메시지의 명칭, 메시지의 표현, 타이머와 카운터의 명칭은 설명을 위해 임의로 명명한 것이며, 이와 달리 표현될 수 있다.
Join 메시지는 ONU의 개수 정보와 멤버십 리스트 정보를 포함한다. ONU의 개수 정보는 Join 메시지를 수신한 ONU보다 상위에 있는 ONU의 개수에 관한 것이고, 멤버십 리스트 정보는 상기 ONU 개수에 해당하는 각 ONU의 아이디로 이루어진 집합을 의미한다. Join 메시지는 Join{Length, membership}으로 이루어질 수 있다. 여기서 Length는 ONU의 개수를 의미하며, 현재의 Length를 자신의 아이디로 정의하게 된다. 예컨대, #2의 아이디를 갖는 ONU가 Join 메시지를 수신한 경우 Join 메시지에는 {ONU 개수 2, 멤버십 리스트 (#0, #1)}라는 정보가 포함되며, Join{2, (#0, #1)}로 표현될 수 있다. 이때, ONU #2는 Length 2를 자신의 아이디로 정의한다. 마찬가지로, ONU #1이 수신하는 Join 메시지는 Join{1, #0}가 된다.
주 ONU(30)로부터 Join 메시지를 수신한 종속 ONU(40_1 ~ 40_n)는 멤버십 리스트를 검색하여 자신의 아이디가 있는지 여부를 확인한다. 그 결과, 자신의 아이디가 있는 경우에는 하위 ONU로 Join 메시지를 포워딩한다. 반면, 자신의 아이디가 없는 경우에는 멤버십 리스트에 자신의 아이디를 추가하여 상위의 ONU에게 응답 메시지(이하, "Join_Reply 메시지")를 전송하고, 자신의 아이디가 추가된 Join 메시지를 하위의 ONU에게도 전송한다. 예컨대, ONU #1은 ONU #0로부터 Join{1, #0}를 수신한 후 자신의 아이디가 없음을 확인하고 이를 추가한 Join_Reply 메시지인 Join_Reply{2, (#0, #1)}를 ONU #0에게 전송한다. 더불어, ONU #1은 자신의 아이디를 추가한 Join 메시지인 Join{2, (#0, #1)}을 ONU #2에게 전송한다.
이러한 Join_Reply 메시지를 수신한 상위의 ONU는 멤버십 리스트에 자신의 아이디가 있는지 확인하고, 문제가 없으면 다시 자신보다 상위의 ONU에게 포워딩한다. 만약, 멤버십 리스트에 자신의 아이디가 없는 경우 상기 멤버십 리스트는 오정보이므로 무시하고 상위 ONU로 전송하지 않는다. 정상 동작하고 있는 하위 ONU 그룹이 있다면 주 ONU에서 주기적으로 Join 과정을 수행하므로, 이러한 오류는 다음 단계에서 수정된다.
예컨대, Join{2, (#0, #1)}을 수신한 ONU #2는 자신의 아이디가 없음을 확인하고 이를 추가한 Join_Reply{3, (#0, #1, #2)}를 ONU #1에게 전송하고, 이를 수신한 ONU #1은 Join_Reply 메시지에 자신의 아이디가 포함되어 있음을 확인하고 ONU #0에게 이를 포워딩한다. 이러한 방법을 이용하여 주 ONU와 모든 종속 ONU는 자신들이 속해있는 스태킹 ONU의 멤버를 확인할 수 있게 된다.
멤버십 관리를 위한 Join 메시지는 주기적으로 전송하여 멤버십 관리를 수행한다. 이러한 주기적 전송을 통해 모든 ONU는 항상 현재 상태의 멤버십을 반영하여 유지할 수 있게 된다.
운용자에 의해 ONU의 추가 또는 제거가 있는 경우에는 이러한 상황을 반영할 수 있도록 멤버십 관리가 이루어진다.
① 종속 ONU가 제거되는 경우
주 ONU는 멤버십 관리를 위해 주기적으로 Join 메시지를 전송하여, 제거되는 ONU를 배제하고 새로 멤버십을 구성한다.
종속 ONU 중 제거된 종속 ONU가 존재하는 경우, 제거된 종속 ONU의 바로 하 위에 위치한 종속 ONU가 Join 메시지를 수신하면 멤버십 리스트를 기준으로 자신의 아이디를 재설정한다.
예컨대, 스태킹 ONU가 모두 4개(#0 ~ #3) 존재하고, 그 중에서 ONU #2가 제거되는 경우 멤버십 관리는 다음과 같이 이루어진다. 제거된 ONU #2의 위치에서 볼 때 상위의 ONU(#0 ~ #1)는 변화가 없으나, 하위의 종속 ONU #3의 입장에서는 멤버십 리스트에 있는 아이디와 자신의 아이디가 상이함을 인지하게 된다. 즉, 수신한 Join 메시지의 멤버십 리스트는 (#0, #1)인데 반해, 자신의 아이디는 #3이므로 #2가 없음을 알 수 있다. 따라서, ONU #3는 ONU #2가 제거된 것으로 간주하고, 자신을 #2로 재설정한다. 이와 같이 함으로써 리스트는 {3, (#0, #1, #2)}가 되어 ONU는 3개로 조정되고 현재의 상태를 반영하여 멤버십이 수정된다.
② 종속 ONU가 추가되는 경우
주 ONU는 멤버십 관리를 위해 주기적으로 Join 메시지를 전송하여, 추가되는 ONU를 포함시켜 새로 멤버십을 구성한다.
종속 ONU 중 추가된 종속 ONU가 존재하는 경우, 추가된 종속 ONU가 Join 메시지를 수신하면 멤버십 리스트를 검색하여 자신의 아이디를 설정한다.
예컨대, 스태킹 ONU가 모두 3개(#0 ~ #2) 존재하고, ONU #1과 #2 사이에 새로운 ONU가 추가되어 총 4개의 ONU가 스태킹되는 경우 멤버십 관리는 다음과 같이 이루어진다. 추가된 ONU의 위치에서 볼 때 상위의 ONU(#0, #1)는 변화가 없으나, 추가된 ONU는 리스트 검색 결과 자신이 3번째 ONU이며 아이디를 #2로 할당하면 된다는 사실을 인지할 수 있다. 따라서, 추가된 ONU는 Join 메시지에 대하여 Join_Reply{3, (#0, #1, #2)}로 응답한 후, Join{3, (#0, #1, #2)} 메시지를 하위의 종속 ONU로 전송한다. 이때, 기존의 ONU #2는 Join{3, (#0, #1, #2)} 메시지를 수신하고 이미 #2가 할당되어 있으므로 멤버십에 변화가 있었고, 자신은 #3로 재설정이 필요함을 알 수 있다. 따라서, 리스트는 {4, (#0, #1, #2, #3)}이 되고 현재의 멤버십 상태를 반영하게 된다.
이러한 멤버십 관리를 통하여 운용자는 ONU가 제거 또는 추가되는 경우에도 별도의 운용 유지보수 작업 없이 전체 ONU의 접속을 유지할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광 분기망에서 특정 ONU에 장애가 발생한 경우의 ONU 멤버십 관리를 설명하기 위한 도면이다. 일례로 도 4에서는 ONU #2에 장애가 발생하여 ONU #2와 운용 통신이 불가능한 경우를 도시하였다.
특정 ONU에 장애가 발생한 경우 멤버십 관리를 위해 ONU는 이웃한 하위 ONU에게 Join 메시지를 전송하고 타이머를 동작시켜 대기하며, 대기시간 내에 응답 메시지가 수신되지 않으면 Join 메시지의 전송을 특정 횟수만큼 반복 수행한다. 이를 위해 타이머와 카운터가 필요하며, 각각 Wait_T 타이머와 Wait_Cnt 카운터로 표시하기로 한다. Wait_T 타이머는 Join 메시지의 전송 후 응답 메시지가 수신될 때까지의 대기시간을 의미하며, Wait_Cnt 카운터는 미응답시 Join 메시지의 재전송 횟수를 의미한다. 운용자는 사전에 타이머와 카운터를 적절한 값으로 설정할 수 있다.
도 4에서 ONU #1(40_1)은 ONU #2(40_2)로 Join 메시지를 전송하고 Wait_T 타 이머를 동작시키고 대기한다. 만약, 대기시간 안에 ONU #2(40_2)로부터 Join_Reply 메시지가 수신되지 않으면 ONU #1(40_1)은 Wait_Cnt 만큼 Join 메시지의 전송을 되풀이한다. 종국에도 ONU #1(40_1)이 ONU #2(40_2)로부터 응답을 받지 못하면, ONU #1(40_1)은 ONU #2(40_2)를 운용 통신을 할 수 없는 장애 상태로 판별하고, 이러한 취지의 제2 메시지(이하, "Notify" 메시지)를 상위 ONU인 주 ONU에 알린다.
이와 같이, 특정 ONU에 장애가 발생하면 이러한 사실을 자동으로 탐지하고 운용자에게 통지할 수 있다. 장애가 있는 ONU가 복구되어 운용 통신이 가능해지면 주 ONU에서 수행하는 주기적 멤버십 관리를 통해 멤버십을 회복할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광 분기망에서 운용명령 및 이벤트 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
OLT의 요구에 의해 종속 ONU에 보낼 운용명령이 존재하는 경우, 주 ONU는 운용명령을 수행할 종속 ONU의 아이디를 목적지로 하여 운용명령을 포함한 메시지를 전송한다. 운용 시스템의 운용명령은 일례로 Request 메시지로 처리될 수 있으며, 멤버십 관리 과정을 통해 확인한 해당 ONU의 아이디를 목적지 주소로 하여 하위로 포워딩된다. 운용명령을 수행할 해당 종속 ONU는 Request 메시지의 목적지 아이디를 확인하여 자신의 아이디이면 운용명령을 수행하고 그 결과를 Reply한다. 반면, 목적지 아이디 확인 결과 자신의 아이디가 아니면 종속 ONU는 하위 ONU로 Request 메시지를 포워딩함으로써 Request 메시지가 목적지 ONU에 도달할 수 있도록 한다.
예컨대, 운용명령을 수행할 ONU가 ONU #3인 경우, 주 ONU인 ONU #0(30)는 ONU #3를 목적지로 하여 Request(#3) 메시지를 하위 ONU로 전송한다. Request(#3) 메시지를 수신한 ONU #1(40_1)은 목적지 아이디 확인 결과 자신의 아이디가 아니므로, Request(#3) 메시지를 ONU #2로 포워딩하며, ONU #2도 마찬가지로 ONU #3에게 상기 메시지를 포워딩한다. ONU #3는 상기 메시지의 목적지 아이디가 자신의 아이디와 동일함을 확인하고, 운용명령을 수행한 후 그 결과를 Reply(#3) 메시지를 통해 상위 ONU로 전송한다.
한편, 종속 ONU에서 OLT로 전송할 이벤트 메시지가 존재하는 경우, 종속 ONU는 주 ONU의 아이디를 목적지로 하여 이벤트 메시지를 전송한다. 이러한 이벤트 메시지는 Notify(#ID) 형태로 전송될 수 있으며, 주 ONU에서는 종속 ONU가 송신한 이벤트 메시지를 확인한 후, 이를 운용 시스템으로 전송하여 운용자에게 통지할 수 있도록 한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ONU 운용방법의 흐름도이다.
단계 S10은 주 ONU가 자신이 광송수신기를 통해 OLT와 직접 접속되어 있음을 인지하고 자신을 특정 아이디로 설정하는 단계이다. 이때, 주 ONU는 자신의 아이디를 #0로 자동 설정할 수 있다.
단계 S20은 주 ONU가 종속 ONU에게 Join 메시지를 전송하는 단계이다. 주 ONU는 직렬로 스태킹 연결된 종속 ONU로 ONU의 개수 정보와 멤버십 리스트 정보를 포함하는 Join 메시지를 전송한다.
단계 S30은 Join 메시지를 수신한 종속 ONU가 Join 메시지의 리스트를 검색하는 단계이다. 검색 결과 자신의 아이디가 리스트에 존재하는지 여부를 판단하고(S40), 존재하는 경우에는 수신한 Join 메시지 그대로 하위 ONU에게 포워딩한 다(S100).
반면, 자신의 아이디가 리스트에 존재하지 않는 경우에는 메시지에 자신의 아이디를 추가한 Join_Reply 메시지 및 Join 메시지를 각각 상위 ONU와 하위 ONU에게 전송한다(S50).
단계 S60은 하위 ONU로부터 Join_Reply 메시지를 수신한 상위 ONU가 리스트를 검색하는 단계이다. 검색 결과 자신의 아이디가 리스트에 존재하는지 여부를 판단하고(S70), 존재하는 경우에는 수신한 Join_Reply 메시지 그대로 상위 ONU에게 포워딩한다(S90). 반면, 자신의 아이디가 리스트에 존재하지 않는 경우에는 상위 ONU로의 메시지 포워딩을 중지한다(S80). 이 경우에도 하위 ONU 그룹이 정상동작 한다면 주기적인 Join(S20)을 통해 오류가 수정됨은 상기에서 언급한 바와 같다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 다중 ONU가 스태킹된 수동 광 분기망에서 ONU를 관리하는 분야에 광범위하게 적용될 수 있다.
도 1은 일반적인 PON의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광 분기망의 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광 분기망을 통한 ONU의 멤버십 관리를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광 분기망에서 특정 ONU에 장애가 발생한 경우의 ONU 멤버십 관리를 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광 분기망에서 운용명령 및 이벤트 처리 방법을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ONU 운용방법의 흐름도이다.

Claims (19)

  1. 국사측 광장치(OLT);
    IP(Internet Protocol)를 할당받아 광송수신기를 통해 상기 국사측 광장치와 직접 접속하는 주 가입자 광장치(primary ONU); 및
    상기 주 가입자 광장치에 직렬로 스태킹(stacking) 연결되어 상기 주 가입자 광장치와 메시지를 주고받음으로써 상기 주 가입자 광장치를 통해 상기 국사측 광장치와 통신하는 종속 가입자 광장치(secondary ONU)를 포함하되,
    상기 주 가입자 광장치는,
    자신을 포함한 가입자 광장치의 멤버십(membership)을 확인하기 위한 취지의 제1 메시지를 상기 종속 가입자 광장치에게 송신하는 것을 특징으로 하는 수동 광 분기망(PON).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 종속 가입자 광장치는 복수개가 서로 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 수동 광 분기망.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주 가입자 광장치와 상기 종속 가입자 광장치는 각각 고유의 아이디(ID)를 할당받아 상호간에 식별되는 것을 특징으로 하는 수동 광 분기망.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 메시지는 가입자 광장치의 개수 정보와, 상기 가입자 광장치의 아이디로 구성된 멤버십 리스트 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 광 분기망.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 메시지를 수신한 종속 가입자 광장치는 상기 멤버십 리스트를 검색하여 자신의 아이디가 있는지 여부를 확인하고, 자신의 아이디가 없는 경우 상기 멤버십 리스트에 자신의 아이디를 추가한 응답 메시지를 상위의 가입자 광장치에게 전송하는 것을 특징으로 하는 수동 광 분기망.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 응답 메시지를 수신한 상위의 가입자 광장치는 상기 멤버십 리스트에 자신의 아이디가 없는 경우, 자신보다 상위의 가입자 광장치에게 상기 응답 메시지를 전송하지 않는 것을 특징으로 하는 수동 광 분기망.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 주 가입자 광장치는 상기 제1 메시지를 주기적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 수동 광 분기망.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 종속 가입자 광장치 중 제거된 종속 가입자 광장치가 존재하는 경우, 상기 제거된 종속 가입자 광장치의 바로 하위에 위치한 종속 가입자 광장치가 상기 제1 메시지를 수신하면 상기 멤버십 리스트를 기준으로 자신의 아이디를 재설정하는 것을 특징으로 하는 수동 광 분기망.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 종속 가입자 광장치 중 추가된 종속 가입자 광장치가 존재하는 경우, 상기 추가된 종속 가입자 광장치가 상기 제1 메시지를 수신하면 상기 멤버십 리스트를 검색하여 자신의 아이디를 설정하는 것을 특징으로 하는 수동 광 분기망.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가입자 광장치는 이웃한 하위 가입자 광장치에게 상기 제1 메시지를 전송하고 타이머를 동작시켜 대기하며, 대기시간 내에 응답 메시지가 수신되지 않으면 상기 제1 메시지의 전송을 특정 횟수만큼 반복하는 것을 특징으로 하는 수동 광 분기망.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가입자 광장치는 상기 반복에 의해서도 상기 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 이웃한 하위 가입자 광장치가 장애 상태라는 취지의 제2 메시지를 이웃한 상위 가입자 광장치에게 전송하는 것을 특징으로 하는 수동 광 분기망.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 국사측 광장치의 요구에 의해 상기 종속 가입자 광장치에 보낼 운용명령이 존재하는 경우, 상기 주 가입자 광장치는 상기 운용명령을 수행할 종속 가입자 광장치의 아이디를 목적지로 하여 상기 운용명령을 포함한 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 수동 광 분기망.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 종속 가입자 광장치에서 상기 국사측 광장치로 전송할 이벤트 메시지가 존재하는 경우, 상기 종속 가입자 광장치는 상기 주 가입자 광장치의 아이디를 목적지로 하여 상기 이벤트 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 수동 광 분기망.
  15. (a) 주 가입자 광장치(primary ONU)가 자신이 광송수신기를 통해 국사측 광장치(OLT)와 직접 접속되어 있음을 인지하고 자신을 특정 아이디로 설정하는 단계;
    (b) 상기 주 가입자 광장치와 직렬로 스태킹(stacking) 연결된 종속 가입자 광장치(secondary ONU)로 가입자 광장치의 개수 정보와, 상기 가입자 광장치의 아 이디로 구성된 멤버십 리스트(membership list) 정보를 포함하는 제1 메시지를 전송하는 단계;
    (c) 상기 제1 메시지를 수신한 종속 가입자 광장치가 상기 멤버십 리스트를 검색하여 자신의 아이디가 있는지 여부를 확인하는 단계; 및
    (d) 상기 (c)단계의 확인 결과 자신의 아이디가 없는 경우 상기 멤버십 리스트에 자신의 아이디를 추가한 응답 메시지를 상위의 가입자 광장치에게 전송하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 광장치의 운용방법.
  16. 제15항에 있어서,
    (e) 상기 (d)단계를 통해 전송된 응답 메시지를 수신한 상위의 가입자 광장치가 상기 멤버십 리스트에 자신의 아이디가 있는지 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 광장치의 운용방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 (e)단계의 확인 결과 상기 멤버십 리스트에 자신의 아이디가 있는 경우 상기 상위의 가입자 장치는 자신보다 상위의 가입자 장치로 상기 응답 메시지를 포워딩(forwarding)하는 것을 특징으로 하는 가입자 광장치의 운용방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 종속 가입자 광장치 중 제거된 종속 가입자 광장치가 존재하는 경우, 상기 제거된 종속 가입자 광장치의 바로 하위에 위치한 종속 가입자 광장치가 상기 제1 메시지를 수신하면 상기 멤버십 리스트를 기준으로 자신의 아이디를 재설정하는 것을 특징으로 하는 가입자 광장치의 운용방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 종속 가입자 광장치 중 추가된 종속 가입자 광장치가 존재하는 경우, 상기 추가된 종속 가입자 광장치가 상기 제1 메시지를 수신하면 상기 멤버십 리스트를 검색하여 자신의 아이디를 설정하는 것을 특징으로 하는 가입자 광장치의 운용방법.
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