KR102037222B1 - 슬립 모드를 지원하는 광 회선 단말, 광 망 유닛 및 그것들의 슬립 모드 지원 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 망 유닛에서의 슬립 모드 동작에서 전력 절감에 관한 것이다. 본 발명의 광 망 유닛은 광 회선 단말으로 상향 데이터를 송신하는 광 송신부, 및 상기 광 회선 단말으로부터 상향 대역 할당맵을 수신하고, 슬립 모드로 동작하면 상기 광 송신부로 공급되는 전원을 차단하는 상향 대역 할당부를 포함한다.

Description

슬립 모드를 지원하는 광 회선 단말, 광 망 유닛 및 그것들의 슬립 모드 지원 방법{OPTICAL LINE TERMINAL AND OPTICAL NETWORK UNIT FOR SUPPORTING SLEEP MODE THEREOF}

본 발명은 광 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 광 망 유닛의 전력 절감을 위한 효율적인 슬립 모드 지원을 위한 광 회선 단말(OLT: Optical Line Terminal), 광 망 유닛(ONU: Optical Network Unit)에 관한 것이다.

차세대 광 통신 시스템에서는 전력 절감의 필요성에 따라 도즈(Doze) 모드와 순환 슬립(Cyclic Sleep) 모드의 두 가지 저전력 모드가 제안되고 있다. 이와 같은 두 가지 저전력 모드에서 실질적인 전력 절감을 위해서는 광송수신기의 동작을 제어하고 있다. 두 가지 저전력 모드를 간단히 설명하면 다음과 같다. 도즈 모드는 광 망 유닛의 광 송신기만을 주기적으로 온(on) 동작 또는 오프(off) 동작하도록 제어하는 모드이고, 순환 슬립 모드는 광송신기와 광수신기 모두를 주기적으로 온 동작 또는 오프 동작시킨다.

차세대 광 통신 시스템 중에서도 일예로, 수동 광 가입자망(PON: Passive Optical Network)이 있다. 이러한 수동 광 가입자망은 별도의 전원 공급이 불필요한 광 수동 소자만으로 구성되는 가입자 구간용 광 통신망(즉, 광 가입자망)을 의미한다. 이러한 수동형 광 가입자망 방식은 광 회선 단말(Optical Line Terminal, 이하 'OLT'라 칭하기로 함)을 기준으로 가입자 댁내까지 광선로망의 특정 지점에 광 결합점(Optical Splitter)을 둔다. 그리고, 수동 광 가입자망 방식은 광 결합점에 전원 공급이 불필요한 수동 소자를 설치하여 하나의 광섬유에 다수의 광망유닛(Optical Network Unit, 이하 'ONU'라 칭하기로 함)을 수용하는 구조를 갖는다.

이러한 수동 광 가입자망에서 도즈 모드와 순환 슬립 모드는 다음과 같이 동작한다. OLT는 특정 ONU가 슬립 모드로 천이될 수 있으면, 해당 ONU에게 슬립 모드로 천이 가능을 나타내는 피엘오에이엠(Physical Layer Operations Administrations and Maintenance, 이하 'PLOAM’이라 칭하기로 함) 제어 메시지를 전송한다. OLT로부터 슬립 모드 천이가 가능한 PLOAM 메시지를 수신한 ONU는 자신의 상태를 슬립 모드로의 천이가 가능한지 주기적으로 판단한다. 이때, ONU는 슬립 모드로의 천이가 가능하다고 판단하면, 슬립 모드로의 천이를 나타내는 PLOAM 메시지를 OLT로 전송한다.

슬립 모드로 천이하는 신호를 송수신하면, ONU는 슬립 모드로 천이한다. 슬립 모드에서 ONU는 도즈 모드와 순환 슬립 모드 중 미리 광 망 단말 관리 제어 인터페이스(OMCI: ONT(Optical Network Terminal) Management Control Interface) 제어 채널로 설정한 모드로 동작하게 된다.

도즈 모드는 광 모듈 중에서 송신을 담당하는 광송신기를 주기적으로 온/오프시키는 모드이다. 따라서, 신호를 수신하는 광수신기는 항상 온 동작하기 때문에 하향 데이터에 대해서는 언제든지 수신가능 하지만 송신은 광 송신기가 온 동작하는 때에만 수행할 수 있다.

순환 슬립 모드는 광 모듈의 송수신기를 동시에 주기적으로 온/오프시키는 모드이다. 따라서, 광송수신기가 모두 온 동작하는 시점에서만 데이터의 송신과 수신을 함으로써 데이터의 송수신이 자유롭지 못하지만 도즈 모드에 비해 전력 절감 효과가 크다.

ONT가 슬립 모드로 동작하는 중에 OLT 또는 ONU가 슬립 모드 동작 조건에 대응되지 않으면, 노멀 모드로 천이한다.

예를 들어, ONU가 사용자 망 인터페이스(UNI: User Network Interface) 포트로 트래픽이 인가되는 것을 감지한 경우이다. 이때는 가입자가 컴퓨터(일예로, PC)를 켰을 때나 인터넷 전화(VoIP: Voice of Internet Protocol) 전화기의 수화기가 온 되는 경우 등이 될 수 있다. 이때, ONU는 노멀 모드로의 천이를 나타내는 PLOAM 메시지를 OLT로 송신할 수 있다.

이와 반대로, OLT가 외부로부터의 인터넷 전화(VoIP) 전화가 걸려온 것을 감지한 경우이다. 이때는 OLT가 ONU보다 노멀 모드로의 천이를 빨리 감지할 수 있다. 이때, ONU는 노멀 모드의 천이를 나타내는 PLOAM 메시지 또는 강요 웨이크-업 지시(FWI: Forced Wack-up Indication) 비트를 ONU로 송신할 수 있다.

기존의 광 통신 시스템에서는 이와 같이 노멀 모드와 슬립 모드를 통한 전력 절감을 한다. 전력 절감을 위한 모드들 중에서도 특히 슬립 모드로 동작 중에 전력을 절감하기 위한 동작을 기재하고 있지 못하다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 슬립 모드에서 전력을 절감할 수 있는 광 회선 단말 및 광 망 유닛을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 광 회선 단말은 광 망 유닛으로 상향 대역 할당맵을 전송하고, 상기 상향 대역 할당 맵에 대응되는 응답 메시지의 수신 여부에 따라 광 망 유닛의 슬립 모드를 판단하는 상향 대역 할당부, 및 상기 슬립 모드의 동작에 따라 상기 상향 대역 할당맵 전송 동작을 정상 동작으로 판단하는 알람부를 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 상향 대역 할당부는 상기 응답 메시지를 수신하지 못하면, 상기 광 망 유닛의 동작을 슬립 모드로 판단한다.

이 실시예에 있어서, 상기 알람부는 상기 광 망 유닛으로부터의 상향 데이터를 검사하고, 상기 검사를 통해 알람 신호를 생성한다.

이 실시예에 있어서, 상기 알람부와 상기 상향 대역 할당부를 통해 상기 광 망 유닛의 슬립 모드와 노멀 모드의 동작 중에 발생되는 에러를 처리하는 에러 처리부를 더 포함한다.

광 망 유닛은 광 회선 단말로 상향 데이터를 송신하는 광 송신부, 및 상기 광 회선 단말로부터 상향 대역 할당맵을 수신하고, 슬립 모드로 동작하면 상기 광 송신부로 공급되는 전원을 차단하는 상향 대역 할당부를 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 광 회선 단말로 전송될 상향 데이터를 감지하는 가입자 포트 감시부를 더 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 상향 대역 할당부는 상기 상향 데이터 감지에 따라 상기 광 망 유닛의 동작을 노멀 모드로 천이시킨다.

이 실시예에 있어서, 상기 슬립 모드의 동작을 제어하는 슬립 모드 제어부를 더 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 슬립 모드 동작 중에 상기 광 망 유닛의 전원이 오프되면, 전원 오프 상태 비트를 전송하도록 상기 상향 대역 할당부를 제어하는 전원 상태 통지부를 더 포함한다.

본 발명의 광 회선 단말은 광 망 유닛으로부터 상향 대역 할당 맵에 대응되는 응답 메시지를 수신하지 못하더라도 슬립 모드로 간주하여 에러로 처리하지 않음으로, 광 망 유닛의 슬립 모드 상태에서 전력 절감 효과를 최대화 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광통신 시스템을 도시한 도면, 및
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광통신 시스템에서 광 회선 단말과 광 망 유닛 간의 슬립 모드 제어를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않도록 하기 위해 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 광 통신 시스템에서 슬립 모드에서 광 회선 단말(Optical Line Terminal, 이하 'OLT'라 칭하기로 함)이 광망유닛(Optical Network Unit, 이하 'ONU'라 칭하기로 함)의 전력 절감을 위한 동작을 제안한다. 이를 위한 광 통신 시스템의 망(네트워크)은 일예로, 수동 광 가입자망(PON: Passive Optical Network)을 기준으로 설명하며, 수동 광 가입자 망 중에서도 G.987 표준인 10기가비트 수동 광 가입자 망1(XGPON1: 10 Gigabit-capable Passive Optical Network1))을 일예로 설명하기로 한다. 하지만, 본 발명은 슬립 모드의 전력 절감을 위한 다른 망의 OLT와 ONU에 확장하여 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광통신 시스템을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 광통신 시스템은 서비스를 제공하는 OLT(100)와 OLT(100)에서 제공된 서비스를 수신하는 ONU(200)를 포함한다. 여기서, ONU(200)는 하나의 OLT(100)에 복수개가 연결되는 구조를 가질 수 있다.

하기에서는, OLT(100)에서 ONU(200)로 전송하는 데이터를 하향 데이터라 하고, ONU(200)에서 OLT(100)로 전송하는 데이터를 상향 데이터라 한다.

OLT(100)는 상향 대역 할당부(110), 알람부(120), 및 에러 처리부(130)를 포함한다.

상향 대역 할당부(110)는 ONU(200)에게 상향 데이터 전송을 위한 상향 대역을 할당한다. 이를 위해, 상향 대역 할당부(110)는 상향 대역의 할당을 위한 상향 대역 할당 맵을 ONU(200)로 미리 결정된 일정 주기를 간격으로 전송할 수 있다. 또한, 상향 대역 할당부(110)는 상향 대역 할당 맵 전송에 대응되는 응답 메시지를 ONU(200)로부터 수신하지 못하면, ONU(200)의 동작을 슬립 모드로 판단한다. 이때, 상향 대역 할당부(110)는 ONU(200)의 동작을 슬립 모드 상태임을 알람부(120)로 전달한다.

알람부(120)는 ONU(200)로부터 수신되는 상향 데이터로부터 ONU(200)의 동작 에러를 검사한다. 알람부(120)는 상향 데이터에 ONU(200)의 동작 에러에 대한 정보를 포함하고 있으면, 알람 신호를 발생시킨다. 알람부(120)는 발생된 알람 신호를 에러 처리부(130)로 전달한다. 또한, 알람부(120)는 상향 대역 할당부(110)로부터 ONU(200)의 동작 상태가 슬립 상태임을 나타내는 정보를 수신하면 알람 신호를 발생하지 않는다. 이를 통해, 알람부(120)는 슬립 모드의 ONU(200)에 대해 LOBi 알람과 구분할 수 있다.

에러 처리부(130)는 ONU(200)에 대한 에러 처리를 수행하고, ONU(200) 이외의 다른 복수의 ONU들(미도시)에 대해서도 에러 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해, 에러 처리부(130)는 상향 대역 할당부(110)와 알람부(120) 각각으로부터 에러 처리를 위한 정보를 송수신한다. 에러 처리부(130)는 슬립 모드와 노말 모드로 동작하는 ONU(200)의 에러에 대한 결과를 관리자나 운용자 등에게 출력한다.

다음으로, ONU(200)는 가입자 포트 감시부(210), 상향 대역 할당부(220), 슬립 모드 제어부(230), 및 전원 상태 통지부(240)를 포함한다.

가입자 포트 감시부(210)는 가입자로부터의 트래픽이 송수신되는 포트를 감시하고, 일예로 이더넷 포트(Ethernet Port)를 감시할 수 있다. 가입자 포트 감시부(210)는 슬립 모드로 동작 중인 ONU(200)에 가입자 단말(일예로, 개인 컴퓨터(PC), 노트북(Notebook), 태블릿(tablet), 인터넷 전화(VoIP) 등)로부터의 데이터가 수신되면, 슬립 모드 제어부(230)와 상향 대역 할당부(230)로 상향 데이터가 존재함을 통보한다. 그러므로, 가입자 포트 감시부(210)는 노멀 모드뿐만 아니라 슬립 모드에서도 동작한다.

상향 대역 할당부(220)는 OLT(100)로부터 상향 대역 할당 맵을 수신하고, 슬립 모드 제어부(230)를 통해 슬립 모드로 동작 중임을 확인한다. 상향 대역 할당부(220)는 슬립 모드로 동작하면, 상향 대역 할당 맵에 대응되는 응답 메시지를 전송하지 않는다.

슬립 모드 제어부(230)는 ONU(200)가 슬립 모드로 동작하면, OLT(100)와 시그널링 동작을 한다. 일예로, 슬립 모드 제어부(230)는 OLT(100)로부터 수신되는 피엘오에이엠(Physical Layer Operations Administrations and Maintenance, 이하 'PLOAM,라 칭하기로 함) 메시지 또는 OLT(100)로 송신할 PLOAM 메시지를 처리한다. 또한, 슬립 모드 제어부(230)는 상향 대역 할당부의 동작 상태 확인에 따른 ONU(200)의 동작 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다.

전원 상태 통지부(240)는 ONU(200)의 전원이 오프되는 경우, OLT(100)로 전원 오프 상태를 상향 대역 할당부(220)를 통해 전송한다. ONU(200)는 전원 상태 통지부(240)에서 전원 오프 상태 비트(다잉 개스프(dying gasp))를 전송하기 위한 별도의 전원(배터리 등)을 갖는다. 전원 상태 통지부(240)는 ONU(200)의 전원이 오프되면, 상향 대역 할당부(220)와 슬립 모드 제어부(230)에 통지하여 정상적으로 전원 오프 상태 비트를 OLT(100)로 전송되도록 한다.

이와 같이, 본 발명에서는 OLT(100)에서 전송되는 상향 대역폭 할당맵을 수신한 ONU(200)는 슬립 모드 동작 시 상향 대역폭 할당맵에 대응되는 응답 메시지를 전송하지 않는다. 이때, OLT(100)는 상향 대역폭 할당맵에 대응되는 응답 메시지가 미수신되더라도 에러로 처리하지 않는다. 이에 따라, ONU(200)는 슬립 모드 동작 중에 응답 메시지 송신을 위한 광 송신부로 전원을 공급할 필요가 없으므로, 슬립 모드에서 전력 절감을 효율적으로 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광통신 시스템에서 광 회선 단말과 광 망 유닛 간의 슬립 모드 제어를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, OLT(100)와 ONU(200) 간에 메시지 송수신 절차가 도시된다. 우선, ONU(200)의 동작은 슬립 모드이다.

OLT(100)는 상향 대역폭 할당맵을 ONU(200)로 전송한다(311단계).

상향 대역 할당 맵을 수신한 ONU(200)는 상향 대역 할당 맵에 대응되는 응답 메시지를 OLT(100)로 전송하지 않는다(312단계). 여기서, ONU(200)는 슬립 모드로 동작 중이다.

또한, OLT(100)는 상향 대역폭 할당맵을 일정 주기를 간격으로 ONU(200)로 전송한다(315단계).

이때에도, 상향 대역 할당 맵을 수신한 ONU(200)는 상향 대역 할당 맵에 대응되는 응답 메시지를 OLT(100)로 전송하지 않는다(316단계). 여기서도, ONU(200)는 슬립 모드로 동작 중이다.

이와 같이, 슬립 모드 상태에서 ONU의 광송수신부에서 광 송신부는 오프 상태를 유지하고, 이에 따라 광 송신부에서는 전력을 사용하지 않는다.

한편, ONU(200)가 슬립 모드에서 노멀 모드로 천이한다(320단계). 노멀 모드로의 천이에 따라 ONU(200)는 광송신부를 온 동작시켜 전원을 공급한다. 여기서, ONU(200)는 가입자 단말로부터 데이터 트래픽이 존재하거나, ONU(200) 자신의 상태 정보를 OLT(100)에 통보해야할 상황이 발생할 수 있다. 이때, ONU(200)는 노멀 모드로 천이한다.

또한, OLT(100)는 상향 대역폭 할당맵을 ONU(200)로 전송한다(321단계).

노멀 모드로 동작 중인 ONU(200)는 상향 대역폭 할당맵에 응답 메시지를 OLT(100)로 전송하고, 상향 데이터를 OLT(100)로 전송한다(322단계). 이때, OLT(100)는 ONU(200)와의 메시지 송수신에 따른 정상적인 에러 검출 동작을 수행한다.

본 발명에서 제안된 광 통신 시스템의 ONU(200)는 OLT(100)가 송신하는 상향 대역폭 할당맵에 대해 슬립 모드를 유지할 경우, 응답 메시지를 전송하지 않는다. 이에 대해, OLT(100)는 ONU(200)로부터 상향 대역 할당 맵에 대응되는 응답 메시지를 수신하지 못하더라도 슬립 모드로 간주하여 에러로 처리하지 않는다. 따라서, 본 발명은 ONU(200)의 슬립 모드 상태에서 전력 절감 효과를 최대화 할 수 있다.

상술한 본 발명에서는 OLT(100)와 ONU(200)의 구성은 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA: Field Programmable Gate Array) 또는 시스템 온 칩(SoC: System on Chip)과 같은 특정 용도 지향 집적 회로(ASIC: application specific integrated circuit) 형태로 구현될 수도 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: OLT 110: 상향 대역 할당부
120: 알람부 130: 에러 처리부
200: ONU 210: 가입자 포트 감시부
220: 상향 대역 할당부 230: 슬립 모드 제어부

Claims (9)

1. 광 망 유닛에 상향 대역 할당 맵을 전송하고, 상기 광 망 유닛으로부터 상기 상향 대역 할당 맵에 대응하는 응답 메시지가 수신되지 않는다면 상기 광 망 유닛이 슬립 모드에서 동작한다고 판단하고, 그리고 상기 광 망 유닛으로부터 상기 응답 메시지가 수신된다면 상기 광 망 유닛이 노멀 모드에서 동작한다고 판단하는 상향 대역 할당부; 및
   상기 상향 대역 할당부가 상기 광 망 유닛이 상기 노멀 모드에서 동작한다고 판단하는 경우, 상기 광 망 유닛으로부터 수신된 상향 데이터를 검사하고 그리고 상기 상향 데이터에 상기 광 망 유닛의 동작 에러에 대한 정보가 포함된 경우, 알람 신호를 생성하는 알람부를 포함하는 광 회선 단말.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 광 망 유닛이 상기 슬립 모드에서 동작한다고 판단된 경우, 상기 상향 대역 할당부는 사전에 결정된 일정 주기를 간격으로 상기 광 망 유닛에 상기 상향 대역 할당 맵을 더 전송하는 광 회선 단말.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 알람부와 상기 상향 대역 할당부를 통해 상기 광 망 유닛의 상기 슬립 모드와 상기 노멀 모드의 동작 중에 발생되는 에러를 처리하는 에러 처리부를 더 포함하는 광 회선 단말.
5. 노멀 모드 및 슬립 모드를 포함하는 동작 모드를 갖는 광 망 유닛에 있어서,
   광 회선 단말에 상향 데이터를 송신하는 광 송신부;
   상기 광 회선 단말로부터 상향 대역 할당 맵을 수신하고 그리고 상기 동작 모드가 상기 슬립 모드인 경우, 상기 광 송신부로 공급되는 전원을 차단하는 상향 대역 할당부; 및
   가입자로부터 트래픽을 송수신하는 포트를 감시하는 가입자 포트 감시부를 포함하되,
   상기 가입자로부터 상기 트래픽이 수신되는 경우, 상기 상향 대역 할당부는 상기 동작 모드를 상기 슬립 모드에서 상기 노멀 모드로 천이시키는 광 망 유닛.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 슬립 모드의 동작을 제어하는 슬립 모드 제어부를 더 포함하는 광 망 유닛.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 동작 모드가 상기 슬립 모드인 경우에 상기 광 망 유닛의 전원이 오프되면, 전원 오프 상태 비트를 전송하도록 상기 상향 대역 할당부를 제어하는 전원 상태 통지부를 더 포함하는 광 망 유닛.

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