KR102274590B1 - 수동형 광 네트워크에서 서비스 품질 보장을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

수동형 광 네트워크에서 서비스 품질 보장을 위한 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102274590B1
KR102274590B1 KR1020190111539A KR20190111539A KR102274590B1 KR 102274590 B1 KR102274590 B1 KR 102274590B1 KR 1020190111539 A KR1020190111539 A KR 1020190111539A KR 20190111539 A KR20190111539 A KR 20190111539A KR 102274590 B1 KR102274590 B1 KR 102274590B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical subscriber
subscriber station
optical
quality
service
Prior art date
Application number
KR1020190111539A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210030061A (ko
Inventor
박형진
김종학
정인택
Original Assignee
주식회사 케이티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이티 filed Critical 주식회사 케이티
Priority to KR1020190111539A priority Critical patent/KR102274590B1/ko
Publication of KR20210030061A publication Critical patent/KR20210030061A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102274590B1 publication Critical patent/KR102274590B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q11/0067—Provisions for optical access or distribution networks, e.g. Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GE-PON), ATM-based Passive Optical Network (A-PON), PON-Ring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/08—Time-division multiplex systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q3/00—Selecting arrangements
    • H04Q3/64—Distributing or queueing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q2011/0084—Quality of service aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q2011/0086—Network resource allocation, dimensioning or optimisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2213/00—Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13515—Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems authentication, authorisation - fraud prevention

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

시분할 다중접속 방식의 수동형 광 네트워크에서 상하향 트래픽을 제어하여 차등적인 서비스 품질(QOS : Quality Of Service)을 제공하기 장치 및 방법이 개시된다. 일 실시예에서, 수동 광 네트워크에서 서비스 품질 보장을 위한 광 회선 단말은, 네트워크 관리 시스템과 통신하여 광 가입자 단말을 인증하고 상기 네트워크 관리 시스템으로부터 상기 광 가입자 단말의 서비스 품질 정책을 수신하는 인증 제어부; 상기 서비스 품질 정책에 따라 상기 광 가입자 단말의 하향 큐를 할당하고 각 하향 큐마다 전송 대역폭을 설정하는 하향 큐 제어부; 및 상기 서비스 품질 정책에 따라 상기 광 가입자 단말의 상향 대역폭을 할당하고 할당된 상향 대역폭의 정보를 상기 광 가입자 단말로 전송하는 상향 대역폭 할당부를 포함한다.

Description

수동형 광 네트워크에서 서비스 품질 보장을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR QUALITY OF SERVICE IN PASSIVE OPTICAL NETWORK}
본 발명은 수동형 광 네트워크(PON: Passive Optical Network) 기술에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 시분할 다중접속 방식의 수동형 광 네트워크(Time Division Multiple Access - PON) 기술에 관한 것이다.
현재 전국에 구축되어 있는 초고속 인터넷 인프라는 수동형 광 네트워크(PON) 기술을 적용하고 있다. 수동형 광 네트워크는, 점대다점(Point to Multi-point) 방식으로 국사와 가입자를 연결하는 네트워크로서, 일대일 연결 구조를 갖는 구조에 비해 필요한 국사 시스템 및 광 케이블을 줄일 수 있기 때문에 경제적이다. 그러나 수동형 광 네트워크는 점대다점 구조이기 때문에 품질과 보안을 동시에 보장하기 어려운 문제점이 있다. 수동형 광 네트워크를 구성하는 국사측 장비인 광 회선 단말(Optical Line Terminal: OLT)에 복수의 광 가입자 단말(Optical Network Unit/Optical Network Terminal: ONU/ONT)이 연결되어 상향 및 하향 대역폭을 공유하므로, 특정 광 가입자 단말이 대용량 트래픽을 전송하는 경우, 다른 광 가입자 단말들의 가용 전송 대역폭이 감소하는 결과를 초래한다.
뿐만 아니라, 수동형 광 네트워크에서 상향 전송은 시분할 다중접속(TDMA : Time Division Multiple Access) 방식으로 전송하기 때문에 광 가입자 단말들이 상향으로 트래픽을 전송하기 위해서는 자기 순서를 기다려야 한다. 광 가입자 단말들은 자기 순서를 기다리는 동안 단말 내 버퍼 메모리에 트래픽을 누적시켰다가 자기 순서에 전송한다. 그러나 특정 광 가입자 단말이 상향으로 많은 트래픽을 전송하고자 할 경우, 정해진 시간 슬롯(time slot)만큼만을 전송할 수 있기 때문에 몇 차례 분할하여 전송해야 하고, 결과적으로 상향 전송 지연을 초래하게 된다. 이와 같이 수동형 광 네트워크는 전송 구간 내 일정한 대역폭과 저 지연 전송을 보장해 주기 어려운 특성이 있어 높은 수준의 품질이 보장되는 서비스를 제공하기 어려운 한계가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 시분할 다중접속 방식의 수동형 광 네트워크에서 상하향 트래픽을 제어하여 차등적인 서비스 품질(QOS : Quality Of Service)을 제공하기 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
일 실시예에서, 수동 광 네트워크에서 서비스 품질 보장을 위한 광 회선 단말은, 네트워크 관리 시스템과 통신하여 광 가입자 단말을 인증하고 상기 네트워크 관리 시스템으로부터 상기 광 가입자 단말의 서비스 품질 정책을 수신하는 인증 제어부; 상기 서비스 품질 정책에 따라 상기 광 가입자 단말의 하향 큐를 할당하고 각 하향 큐마다 전송 대역폭을 설정하는 하향 큐 제어부; 및 상기 서비스 품질 정책에 따라 상기 광 가입자 단말의 상향 대역폭을 할당하고 할당된 상향 대역폭의 정보를 상기 광 가입자 단말로 전송하는 상향 대역폭 할당부를 포함한다.
상기 상향 대역폭 할당부는, 상기 광 가입자 단말로부터 상향으로 전송할 트래픽의 양을 포함하는 리포트 신호를 수신하고, 상기 트래픽의 양에 따라 할당한 상향 대역폭의 정보를 포함하는 허가 신호를 상기 광 가입자 단말로 전송할 수 있다.
상기 상향 대역폭 할당부는, 상기 허가 신호를 전송할 광 가입자 단말이 복수일 경우, 상기 허가 신호의 헤더에 복수의 광 가입자 단말의 식별정보를 포함하여 상기 허가 신호를 브로드캐스트할 수 있다.
상기 인증 제어부는, 상기 네트워크 관리 시스템으로부터 상기 광 가입자 단말의 보안 정책을 더 수신하며, 상기 상향 대역 할당부는, 상기 보안 정책에 따라 상기 허가 신호를 브로드캐스트할 수 있다.
상기 상향 대역폭 할당부는, 서비스 품질 정책에서 우선순위가 가장 높은 광 가입자 단말의 허가 신호를 폴링 주기에서 가장 먼저 전송할 수 있다.
상기 광 회선 단말은, 트래픽 전송 속도 측정 서버의 IP 주소를 목적지 IP 주소로 하는 트래픽의 유입을 검출하는 IP 주소 검출부를 더 포함하고, 상기 IP 주소 검출부에서 트래픽을 검출할 경우, 상기 하향 큐 제어부 및 상기 상향 대역폭 제어부는, 상기 검출된 트래픽을 전송한 광 가입자 단말보다 서비스 품질 우선순위가 높은 적어도 하나의 광 가입자 단말의 대역폭을 낮출 수 있다.
상기 하향 큐 제어부 및 상기 상향 대역폭 제어부는, 상기 우선순위가 높은 적어도 하나의 광 가입자 단말의 대역폭을 낮추는 데 있어서, 계약된 최소 전송 속도 이상의 전송 속도를 갖도록 할 수 있다.
다른 실시예에서, 수동 광 네트워크의 광 회선 단말에서 광 가입자 단말에 대해 서비스 품질을 보장하는 방법은, 네트워크 관리 시스템과 통신하여 상기 광 가입자 단말을 인증하고 상기 네트워크 관리 시스템으로부터 상기 광 가입자 단말의 서비스 품질 정책을 수신하는 단계; 상기 서비스 품질 정책에 따라 상기 광 가입자 단말의 하향 큐를 할당하고 각 하향 큐마다 전송 대역폭을 설정하는 단계; 및 상기 서비스 품질 정책에 따라 상기 광 가입자 단말의 상향 대역폭을 할당하고 할당된 상향 대역폭의 정보를 상기 광 가입자 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 전송하는 단계는, 상기 광 가입자 단말로부터 상향으로 전송할 트래픽의 양을 포함하는 리포트 신호를 수신하는 단계; 및 상기 트래픽의 양에 따라 할당한 상향 대역폭의 정보를 포함하는 허가 신호를 상기 광 가입자 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전송하는 단계는, 상기 허가 신호를 전송할 광 가입자 단말이 복수일 경우, 상기 허가 신호의 헤더에 복수의 광 가입자 단말의 식별정보를 포함하여 상기 허가 신호를 브로드캐스트할 수 있다.
상기 방법은, 상기 네트워크 관리 시스템으로부터 상기 광 가입자 단말의 보안 정책을 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 전송하는 단계는, 상기 보안 정책에 따라 상기 허가 신호를 브로드캐스트할 수 있다.
상기 전송하는 단계는, 서비스 품질 정책에서 우선순위가 가장 높은 광 가입자 단말의 허가 신호를 폴링 주기에서 가장 먼저 전송할 수 있다.
상기 방법은, 트래픽 전송 속도 측정 서버의 IP 주소를 목적지 IP 주소로 하는 트래픽의 유입을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 트래픽을 전송한 광 가입자 단말보다 서비스 품질 우선순위가 높은 적어도 하나의 광 가입자 단말의 대역폭을 낮추는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 우선순위가 높은 적어도 하나의 광 가입자 단말의 대역폭을 낮추는 데 있어서, 계약된 최소 전송 속도 이상의 전송 속도를 갖도록 할 수 있다.
본 발명은 일반 인터넷 서비스를 제공하는 수동형 광 네트워크에서 추가적인 인프라 구축 없이 고품질 서비스를 요구하는 기업 회선을 확대하여 수용하여 인터넷 서비스 프로바이더에게 매출 증대 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 다중접속 방식의 수동형 광 네트워크를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLT의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동형 광 네트워크에서 품질 보장 서비스를 제공하는 방법을 설명하는 신호 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동형 광 네트워크에서 하향 및 상향 대역폭을 할당하는 방법을 설명하는 도면이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 다중접속 방식의 수동형 광 네트워크를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 수동형 광 네트워크는, 네트워크 관리 시스템(110), 광 회선 단말(Optical Line Terminal: OLT, 이하 OLT라 함)(120), 스플리터(130), 복수의 광 가입자 단말(Optical Network Unit/Optical Network Terminal: ONU/ONT, 이하 ONT라고 함)(140)을 포함한다. 본 실시예에서는 ONU와 ONT를 통칭하여 ONT로 설명한다. ONU는 아파트와 같이 밀집된 가입자단의 인입부에 설치되어 다수 가입자 라인을 집선하는 기능을 수용하는 장비이고, ONT는 단일 가입자를 수용하는 장비이다. ONU와 ONT는 모두 가입자를 수용하는 장비이므로 본 실시예에서는 이들을 통칭하여 ONT라고 한다.
상기 네트워크 관리 시스템(110)은, 수동형 광 네트워크의 관제, 가입자 개통 처리, 그리고 가입 정보에 따라 회선별 서비스 품질 및 보안 정책을 가입자 수용 장비, 즉 광 회선 단말(120)과 광 가입자 단말(140)에 설정하거나 삭제하는 기능을 수행한다. 여기서 관제는 수동형 광 네트워크의 서비스 품질 관리 및 운용 상태를 실시간으로 모니터링하는 것을 포함한다. 가입자 개통 처리는 가입자, 예를 들어 기업으로부터 서비스 신청을 접수하고 연결할 네트워크의 종단간 회선 정보에 따라 개통 대상 회선의 적합성을 검증하며 인증을 완료하는 것을 포함한다. 여기서 인증은 MAC 주소 인증, 포트 번호 인증, 광 가입자 단말의 기타 고유 식별정보(예, DDM(Digital Diagnostic Module)의 고유 일련번호)를 이용한 인증을 포함한다. 회선별 서비스 품질 정책은 각 가입자별 하향 전송 속도(대역폭) 및 지연 그리고 상향 전송 속도(대역폭) 및 지연에 관한 정책을 포함한다. 바람직하게, 광 가입자 단말(140)의 IP 주소 및/또는 MAC 주소를 기준으로 서비스 품질 정책이 할당될 수 있다.
상기 OLT(120)는, 전화국사와 같은 중앙국(Central Office)의 백본망과 연결되어 전화국사 내에서 광 신호를 종단하는 역할을 한다. 상기 OLT(120)는 하향 광 신호를 상기 복수의 ONT(140)로 전송하고, 상기 복수의 ONT(140)에서 발생한 상향 광 신호를 수신한다. 상기 OLT(120)와 상기 복수의 ONT(140) 간의 데이터 전달은 이더넷 프레임(Ethernet Frame)으로 전달된다. 상기 OLT(120)에서 상기 복수의 ONT(140)로의 하향 신호는 브로드캐스팅 방식으로 전달되며, 상기 복수의 ONT(140)로부터 상기 OLT(120)로의 상향 신호는 시분할 다중접속 방법을 사용하여 복수의 ONT(140)가 자신에게 할당된 대역폭, 즉 시간 슬롯들을 나누어 쓴다. 상기 ONT(140)는 가입자측 종단점으로서 복수의 ONT(140)가 하나의 상기 OLT(120)에 연결되어 점대다점 구조를 이루고, 본 실시예에서 상기 OLT(120)와 상기 복수의 ONT(140)의 사이에는 스플리터(splitter)(130)를 포함한다. 상기 스플리터(130)는 수동형 스플리터로서 상기 OLT(120)로부터 수신되는 하향 광 신호를 복수의 ONT(140)로 분배하고, 복수의 ONT(140)로부터 수신되는 상향 광 신호를 집속하여 하나의 광 신호로 상기 OLT(120)에게 전송한다.
상기 OLT(120)는 상기 네트워크 관리 시스템(110)으로부터 회선별 서비스 품질 및 보안 정책을 수신하여 저장하고, 회선별 서비스 품질 정책에 따라 하향 큐를 할당하고 각 하향 큐마다 전송 속도 정책을 설정하며, 각 ONT(140)에 대해 상향 대역폭을 할당한다. 상기 OLT(120)는 상향 대역폭을 할당하기 위해 각 ONT(140)로부터 상향 전송할 트래픽의 양을 수신하고 그 수신된 트래픽의 양과 상기 회선별 서비스 품질 정책을 이용하여 각 ONT(140)의 상향 대역폭을 할당하고 할당된 상향 대역폭의 정보(예, 시간 슬롯의 정보)를 포함하는 허가(Grant) 신호를 각 ONT(140)로 전송한다. 상기 OLT(120)는 상기 허가 신호를 전송할 때 회선별 보안 정책을 참조하여 보안 키를 포함하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 OLT(120)는 기업 회선의 경우 MACsec 터널 키(tunnel key)를 포함하여 전송할 수 있다. MACsec는 암호키 인프라를 이용한 이더넷 등의 레이어 2 프로토콜에서 흐르고 있는 프레임을 암호화하기 위한 기술로서, 상기 OLT(120)는 기업 회선의 경우 MACsec를 이용하여 보안 통신 서비스를 제공할 수 있다. 그러나 반드시 여기에 제한되는 것은 아니며 각 가입자별 보안 정책에 따라 OLT(120)는 협의된 보안 통신을 ONT(140)와 수행할 수 있다.
상기 OLT(120)는 상기 회선별 서비스 품질 정책에 따라 회선별로 차등적인 서비스 품질을 제공한다. 따라서 일부 회선은 최소한의 서비스 품질이 보장되고 일부 회선은 서비스 품질이 보장되지 않을 수 있다. 서비스 품질이 보장되지 않는 일반 회선(즉, ONT(140))의 경우 트래픽 전송 속도를 측정하여 민원을 제기할 수 있다. 따라서, 상기 OLT(120)는 트래픽 전송 속도 측정 서버의 IP 주소를 미리 저장한 다음 해당 IP 주소를 목적지 IP 주소로 하는 트래픽이 유입되는 것을 감지할 경우, 품질 보장 대상 회선의 상하향 전송 속도를 낮추어 일반 회선의 상하향 전송 속도가 높아지도록 한다. 이때 OLT(120)는 품질 보장 대상 회선의 상하향 전송 속도를 낮추더라도 계약된 최소 전송 속도와 같거나 그보다 높은 수준으로 유지되도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLT의 구성을 나타낸 도면이다. OLT(120)는 하향 광 신호의 송신 역할을 하는 OLT 레이저다이오드와, 상향 광 신호의 수신 역할을 하는 OLT 포토다이오드와, 상기 OLT 레이저다이오드에서 전송할 하향 광 신호를 전/광(electric to optic)변환하고 상기 OLT 포토다이오드를 통해 수신되는 광 신호를 광/전(optic to electric)변환하는 변환기를 포함한 OLT 트랜시버와, 메모리 그리고 전체적인 동작을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 네트워크 관리 시스템(110)으로부터 수신된 회선별 서비스 품질 및 보안 정책을 저장한다. 도 2를 참조하면, OLT(120)는 인증 제어부(210), 하향 큐 제어부(220), 상향 대역폭 할당부(230) 및 IP 주소 검출부(240)를 포함하고, 이들은 프로그램으로 구현되어 메모리에 저장되고 프로세서에 의해 실행될 수 있고, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현되어 동작할 수 있다. 바람직하게, 상기 회선별 서비스 품질 및 보안 정책은 OLT(120)의 프로세서의 부담을 최소화하고 안정적 설정이 가능하도록 SDN(Software Defined Network) 프로토콜을 통해 설정될 수 있다.
상기 인증 제어부(210)는, 상기 OLT(120)와 상기 ONT(140) 사이에 Auto discovery 기능을 통해 레인징(ranging)이 이루어지면, 상기 ONT(140)의 MAC 주소를 조회하고, 또한 상기 ONT(140)에 탑재된 광 모듈 내의 DDM(Digital Diagnostic Module)의 고유 일련번호를 조회하며, 상기 MAC 주소와 상기 고유 일련번호 그리고 상기 ONT(140)의 포트 번호를 네트워크 관리 시스템(110)으로 전송하여 인증을 요청하고 인증 결과를 수신한다. 이와 같이 3개의 팩터로 인증을 수행함으로써, 기본적인 보안을 강화한다. 상기 인증 제어부(210)는 인증 성공시 네트워크 관리 시스템(110)으로부터 서비스 품질 정책 및 보안 정책을 수신하여 저장한다.
상기 하향 큐 제어부(220)는, 회선별 서비스 품질 정책에 따라 각 ONT(140)마다 하향 큐를 할당하고 각 하향 큐마다 전송 속도를 설정한다. 즉, 각 하향 큐마다 전송 대역폭을 설정한다. 바람직하게, 상기 하향 큐 제어부(220)는, 각 ONT(140)마다 하향 큐를 할당하고 전송 대역폭을 설정함으로써, 고품질 서비스가 요구되는 ONT(140)에 대해서는 전송 속도를 높여 하향 신호를 전송하고 일반 ONT(140)에 대해서는 그보다 낮은 전송 속도를 적용하여 하향 신호를 전송한다. 상기 하향 큐 제어부(220)는 고품질 서비스가 요구되는 ONT(140)들의 하향 큐에 저장된 트래픽에 대해서는 한 번에 브로드캐스팅을 하여, 해당 ONT(140)들이 트래픽을 지연 없이 수신하도록 한다. ONT(140)들의 회선은 LLID(Logical Link ID)를 통해 구분될 수 있다.
상향 대역폭 할당부(230)는, 각 ONT(140)로부터 상향 전송할 트래픽의 양을 수신하고 그 수신된 트래픽의 양과 상기 회선별 서비스 품질 정책을 이용하여 각 ONT(140)의 상향 대역폭을 할당하고 할당된 상향 대역폭의 정보(예, 시간 슬롯의 정보)를 포함하는 허가(Grant) 신호를 각 ONT(140)로 전송한다. 바람직하게, 상향 대역폭 할당부(230)는, 상기 회선별 서비스 품질 정책에 따라 우선순위가 가장 높은 ONT(140)가 복수인 경우, 해당하는 ONT(140)들이 제일 먼저 상기 허가 신호를 수신할 수 있도록 브로드캐스트 맵을 구성하고 그 브로드캐스트 맵을 헤더에 포함하여 상기 허가 신호를 브로드캐스트한다. ONT(140)들의 회선은 LLID(Logical Link ID)를 통해 구분될 수 있다.
상향 대역폭 할당부(230)는, 상기 허가 신호를 전송할 때 상기 회선별 보안 정책을 참조하여 보안 키를 포함하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 OLT(120)는 기업 회선의 경우 MACsec 터널 키(tunnel key)를 포함하여 전송할 수 있다. MACsec는 암호키 인프라를 이용한 이더넷 등의 레이어 2 프로토콜에서 흐르고 있는 프레임을 암호화하기 위한 기술로서, 상기 OLT(120)는 기업 회선의 경우 MACsec를 이용하여 보안 통신 서비스를 제공할 수 있다.
IP 주소 검출부(240)는, ONT(140)로부터 트래픽 전송 속도 측정 서버의 IP 주소를 목적지 IP 주소로 포함하는 트래픽이 유입되는 것을 검출하고, 해당 트래픽이 유입된 ONT(140)에 대한 정보를 상기 하향 큐 제어부(220) 및 상기 상향 대역폭 할당부(230)로 전송한다. 따라서, 하향 큐 제어부(220)와 상향 대역폭 할당부(230)는, 서비스 품질 정책에서 상기 검출된 트래픽을 전송한 ONT(140)보다 우선순위가 높은 적어도 하나의 ONT(140)의 전송 속도를 낮추어 일반 ONT(140)의 전송 속도가 높아지도록 한다. 이때 하향 큐 제어부(220)와 상향 대역폭 할당부(230)는 우선순위가 높은 ONT(140)의 전송 속도를 낮추더라도 회선별 서비스 품질 정책을 참조하여 계약된 최소 전송 속도와 같거나 그보다 높은 수준으로 유지되도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동형 광 네트워크에서 품질 보장 서비스를 제공하는 방법을 설명하는 신호 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 예를 들어, 특정 기업에서 고품질 서비스 신청을 하여 개통이 이루어져 ONT(140)가 설치되면, 단계 S301에서, OLT(120)와 해당 기업의 ONT(140) 사이에 Auto discovery 기능을 통해 레인징(ranging)이 이루어진다.
단계 S302에서, OLT(120)는 상기 ONT(140)의 MAC 주소를 조회하고, 또한 상기 ONT(140)에 탑재된 광 모듈 내의 DDM(Digital Diagnostic Module)의 고유 일련번호를 조회하며, 상기 MAC 주소와 상기 고유 일련번호 그리고 상기 ONT(140)의 포트 번호를 네트워크 관리 시스템(110)으로 전송하여 회선 인증을 요청한다. 네트워크 관리 시스템(110)은, 상기 MAC 주소, 상기 고유 일련번호 및 상기 ONT(140)의 포트 번호를 가입 정보와 비교하여 회선 인증을 수행한다.
회선 인증에 성공하면, 단계 S303에서, 상기 OLT(120)는, 상기 네트워크 관리 시스템(110)으로부터 인증 성공된 회선의 서비스 품질 및 보안 정책을 수신한다. 단계 S304에서, OLT(120)는, 서비스 품질 정책에 따라 상기 ONT(140)의 하향 큐를 할당하고 해당 하향 큐의 전송 속도를 설정한다. 즉, 전송 대역폭을 설정한다.
단계 S305에서, 상향 대역폭 설정을 위해, 상기 OLT(120)는, 허가(Grant) 신호를 상기 ONT(140)로 전송한다. 이때, 상기 OLT(120)는, 상기 ONT(140)가 제일 먼저 상기 허가 신호를 수신할 수 있도록 상기 허가 신호의 헤더에 상기 ONT(140)의 회선 정보, 예를 들어 LLID(Logical Link ID)를 삽입하여 브로드캐스트한다. 이때, 상기 OLT(120)는 상기 보안 정책을 참조하여 상기 허가 신호에 보안 키를 포함하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 OLT(120)는 상기 보안 정책을 참조하여 MACsec 터널 키(tunnel key)를 상기 허가 신호에 포함하여 전송할 수 있다.
단계 S306에서, 상기 허가 신호를 수신한 상기 ONT(140)는 내부 전송 버퍼에 저장된 트래픽의 양을 포함하는 리포트(report) 신호를 상기 OLT(120)로 전송한다. 단계 S307에서, 상기 OLT(120)는 상기 리포트 신호를 기초로 상기 ONT(140)에 대한 상향 대역폭을 설정하고 그 설정된 상향 대역폭 정보를 포함하는 허가 신호를 다음 폴링 주기에 가장 먼저 상기 ONT(140)로 전송한다. 이때도 OLT(120)는 상기 ONT(140)가 제일 먼저 상기 허가 신호를 수신할 수 있도록 상기 허가 신호의 헤더에 상기 ONT(140)의 회선 정보, 예를 들어 LLID(Logical Link ID)를 삽입하여 브로드캐스트한다. 이때 상기 상향 대역폭 정보는, 트래픽을 전송할 시간 슬롯 및 시간 슬롯의 사이즈 등을 포함한다. 따라서, 상기 ONT(140)는 상기 허가 신호에 포함된 상향 대역폭 정보에 따라 자기에게 할당된 시간 슬롯에서 전송 버퍼에 저장된 트래픽을 전송한다. 또한 상기 ONT(140)는 허가 신호에 포함된 보안 키에 따라 트래픽을 암호화하여 전송할 수 있다.
한편, 상기 품질 보장 대상인 ONT(140)에 대해 고품질 서비스를 제공하는 중에 다른 ONT(140)로부터 트래픽 전송 속도 측정 서버의 IP 주소를 목적지 IP 주소로 포함하는 트래픽이 유입되는 경우, 상기 OLT(120)는 이를 검출하고, 상기 품질 보장 대상인 ONT(140)에 대해서는 전송 속도를 낮추고 상기 다른 ONT(140)에 대해서는 전송 속도를 높인다. 즉, 상기 OLT(120)는 전송 대역폭을 줄인 허가 신호를 품질 보장 대상인 ONT(140)에 전송하고, 전송 대역폭을 높인 허가 신호를 상기 다른 ONT(140)에 전송한다. 이때, 상기 OLT(120)는 품질 보장 대상 ONT(140)의 전송 속도를 낮추더라도 계약된 최소 전송 속도와 같거나 그보다 높은 수준으로 유지되도록 한다. 이와 같이 함으로써 상기 다른 ONT(140)를 사용하는 가입자에 의한 민원을 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동형 광 네트워크에서 하향 및 상향 대역폭을 할당하는 방법을 설명하는 도면이다. 도 4를 참조한 실시예에서, OLT(120)에 5개의 ONT(140)가 연결되고 그 중에서 ONT1과 ONT3이 품질 보장이 필요한 기업 회선이며 나머지 ONT2, ONT4 및 ONT5가 일반 인터넷 회선이라고 가정한다.
도 4를 참조하면, 제 1 폴링 주기(polling cycle)에서 OLT(120)는 가장 먼저 허가(Grant) 신호(410)를 ONT1 및 ONT3로 브로드캐스팅한다. 이때의 허가 신호(410)는 ONT1 및 ONT3의 내부 버퍼에 저장된 전송할 트래픽의 양을 확인하기 위함이다. 상기 허가 신호(410)의 한 번의 전송으로 ONT1 및 ONT3가 동시에 수신할 수 있도록 OLT(120)는 상기 허가 신호(410)의 헤더에 ONT1 및 ONT3의 LLID(Logical Link ID)를 포함한다. 또한, OLT(120)는 상기 허가 신호(410)에 ONT1 및 ONT3의 상향 대역폭 정보, 즉 시간 슬롯의 정보를 포함한다. ONT1 및 ONT3는 상기 허가 신호(410)에 대한 응답으로 내부 버퍼에 저장된 전송할 트래픽의 양을 포함하는 리포트 신호(420, 430)를 상기 시간 슬롯의 정보에 대응하는 시간 슬롯에서 전송한다. 따라서, OLT(120)는 5개의 ONT(140) 중에서 ONT1 및 ONT3의 리포트 신호(420, 430)를 가장 먼저 수신한다.
도 4를 참조하면, 다시 제 2 폴링 주기(polling cycle)에서 OLT(120)는 가장 먼저 허가(Grant) 신호(440)를 ONT1 및 ONT3로 브로드캐스팅한다. 제 1 폴링 주기에서와 마찬가지로 상기 허가 신호(410)의 한 번의 전송으로 ONT1 및 ONT3가 동시에 수신할 수 있도록 OLT(120)는 상기 허가 신호(410)의 헤더에 ONT1 및 ONT3의 LLID(Logical Link ID)를 포함한다. OLT(120)는 상기 허가 신호(410)에 ONT1 및 ONT3의 상향 대역폭 정보, 즉 시간 슬롯의 정보를 포함한다. OLT(120)는 제 1 폴링 주기에서 ONT1 및 ONT3로부터 수신된 리포트에 포함된 트래픽의 양에 따라 상향 대역폭, 즉 시간 슬롯을 할당한다. ONT1 및 ONT3는 해당하는 시간 슬롯에서 각각 트래픽을 전송한다. 즉, ONT1은 U1 트래픽(450)을 가장 먼저 전송하고 이어서 ONT3가 U3 트래픽(460)을 이어서 전송하고 나머지 일반 회선의 ONT들은 더 늦은 시간 슬롯에서 트래픽을 전송한다. 따라서, ONT1 및 ONT3은 항상 최소 지연으로 원하는 상향 대역폭으로 트래픽을 전송할 수 있다. 만약 ONT1 및 ONT3에서 전송할 트래픽의 양이 많을 경우 하나의 OLT(120)에서 수용할 수 있는 전체 용량의 1/10 수준으로 최대 상향 대역폭을 할당하여 단일 폴링 주기 내에서 모든 트래픽 전송이 이루어지도록 한다. 하향 전송의 경우, 도 4의 제 2 폴링 주기에 도시한 바와 같이, OLT(120)는 ONT1 및 ONT3 각각에 할당된 하향 큐에 저장된 하향 트래픽(D1 및 D3)(470)을 한 번에 브로드캐스팅하여, ONT1 및 ONT3에서 다른 ONT보다 우선 수신하도록 한다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
110 : 네트워크 관리 시스템
120 : OLT
130 : 스플리터
140 : ONT
210 : 인증 제어부
220 : 하향 큐 제어부
230 : 상향 대역폭 할당부
240 : IP 주소 검출부

Claims (15)

  1. 수동 광 네트워크에서 서비스 품질 보장을 위한 광 회선 단말로서,
    회선별 서비스 품질 정책을 저장하는 네트워크 관리 시스템과 통신하여 광 가입자 단말을 인증하고 상기 네트워크 관리 시스템으로부터 상기 광 가입자 단말의 서비스 품질 정책을 수신하는 인증 제어부;
    상기 서비스 품질 정책에 따라 상기 광 가입자 단말의 하향 큐를 할당하고 각 하향 큐마다 전송 대역폭을 설정하는 하향 큐 제어부; 및
    상기 서비스 품질 정책에 따라 상기 광 가입자 단말의 상향 대역폭을 할당하고 할당된 상향 대역폭의 정보를 상기 광 가입자 단말로 전송하는 상향 대역폭 할당부를 포함하는 광 회선 단말.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향 대역폭 할당부는,
    상기 광 가입자 단말로부터 상향으로 전송할 트래픽의 양을 포함하는 리포트 신호를 수신하고, 상기 트래픽의 양에 따라 할당한 상향 대역폭의 정보를 포함하는 허가 신호를 상기 광 가입자 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 광 회선 단말.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상향 대역폭 할당부는,
    상기 허가 신호를 전송할 광 가입자 단말이 복수일 경우, 상기 허가 신호의 헤더에 복수의 광 가입자 단말의 식별정보를 포함하여 상기 허가 신호를 브로드캐스트하는 것을 특징으로 하는 광 회선 단말.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인증 제어부는,
    상기 네트워크 관리 시스템으로부터 상기 광 가입자 단말의 보안 정책을 더 수신하며,
    상기 상향 대역폭 할당부는,
    상기 보안 정책에 따라 상기 허가 신호를 브로드캐스트하는 것을 특징으로 하는 광 회선 단말.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 상향 대역폭 할당부는,
    서비스 품질 정책에서 우선순위가 가장 높은 광 가입자 단말의 허가 신호를 폴링 주기에서 가장 먼저 전송하는 것을 특징으로 하는 광 회선 단말.
  6. 제 1 항에 있어서,
    트래픽 전송 속도 측정 서버의 IP 주소를 목적지 IP 주소로 하는 트래픽의 유입을 검출하는 IP 주소 검출부를 더 포함하고,
    상기 IP 주소 검출부에서 트래픽을 검출할 경우,
    상기 하향 큐 제어부 및 상기 상향 대역폭 할당부는, 상기 검출된 트래픽을 전송한 광 가입자 단말보다 서비스 품질 우선순위가 높은 적어도 하나의 광 가입자 단말의 대역폭을 낮추는 것을 특징으로 하는 광 회선 단말.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하향 큐 제어부 및 상기 상향 대역폭 할당부는,
    상기 우선순위가 높은 적어도 하나의 광 가입자 단말의 대역폭을 낮추는 데 있어서, 계약된 최소 전송 속도 이상의 전송 속도를 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 광 회선 단말.
  8. 수동 광 네트워크의 광 회선 단말에서 광 가입자 단말에 대해 서비스 품질을 보장하는 방법에 있어서,
    회선별 서비스 품질 정책을 저장하는 네트워크 관리 시스템과 통신하여 상기 광 가입자 단말을 인증하고 상기 네트워크 관리 시스템으로부터 상기 광 가입자 단말의 서비스 품질 정책을 수신하는 단계;
    상기 서비스 품질 정책에 따라 상기 광 가입자 단말의 하향 큐를 할당하고 각 하향 큐마다 전송 대역폭을 설정하는 단계; 및
    상기 서비스 품질 정책에 따라 상기 광 가입자 단말의 상향 대역폭을 할당하고 할당된 상향 대역폭의 정보를 상기 광 가입자 단말로 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전송하는 단계는,
    상기 광 가입자 단말로부터 상향으로 전송할 트래픽의 양을 포함하는 리포트 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 트래픽의 양에 따라 할당한 상향 대역폭의 정보를 포함하는 허가 신호를 상기 광 가입자 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전송하는 단계는,
    상기 허가 신호를 전송할 광 가입자 단말이 복수일 경우, 상기 허가 신호의 헤더에 복수의 광 가입자 단말의 식별정보를 포함하여 상기 허가 신호를 브로드캐스트하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 네트워크 관리 시스템으로부터 상기 광 가입자 단말의 보안 정책을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 전송하는 단계는,
    상기 보안 정책에 따라 상기 허가 신호를 브로드캐스트하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 전송하는 단계는,
    서비스 품질 정책에서 우선순위가 가장 높은 광 가입자 단말의 허가 신호를 폴링 주기에서 가장 먼저 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    트래픽 전송 속도 측정 서버의 IP 주소를 목적지 IP 주소로 하는 트래픽의 유입을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 트래픽을 전송한 광 가입자 단말보다 서비스 품질 우선순위가 높은 적어도 하나의 광 가입자 단말의 대역폭을 낮추는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 우선순위가 높은 적어도 하나의 광 가입자 단말의 대역폭을 낮추는 데 있어서, 계약된 최소 전송 속도 이상의 전송 속도를 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 컴퓨터 시스템을 통해 실행하는 컴퓨터 프로그램으로서 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
KR1020190111539A 2019-09-09 2019-09-09 수동형 광 네트워크에서 서비스 품질 보장을 위한 장치 및 방법 KR102274590B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190111539A KR102274590B1 (ko) 2019-09-09 2019-09-09 수동형 광 네트워크에서 서비스 품질 보장을 위한 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190111539A KR102274590B1 (ko) 2019-09-09 2019-09-09 수동형 광 네트워크에서 서비스 품질 보장을 위한 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210030061A KR20210030061A (ko) 2021-03-17
KR102274590B1 true KR102274590B1 (ko) 2021-07-06

Family

ID=75245678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190111539A KR102274590B1 (ko) 2019-09-09 2019-09-09 수동형 광 네트워크에서 서비스 품질 보장을 위한 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102274590B1 (ko)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100527339B1 (ko) * 2002-12-12 2005-11-09 한국전자통신연구원 이더넷 광 네트워크에서 큐오에스 보장 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210030061A (ko) 2021-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9031409B2 (en) System and method for avoiding upstream interference in RF-over-glass network
KR100490901B1 (ko) 이더넷 수동 광통신망에서 서비스 등급별 동적대역 할당방법 및 대역할당장치
US7085281B2 (en) Method and system for processing upstream packets of an optical network
KR100547705B1 (ko) 기가비트 이더넷 수동 광 가입자망의 음성서비스를 위한대역폭 할당방법
CA2295563C (en) Method and apparatus for controlling communications in a passive optical network
US9793993B2 (en) Method and apparatus of delivering upstream data in ethernet passive optical network over coaxial network
US7639694B2 (en) Enhanced upstream data traffic management for EPON
US20080069564A1 (en) Optical Aggregation and Proxy Device
US9331812B2 (en) Round trip time aware dynamic bandwidth allocation for ethernet passive optical network over coaxial network
JP2010219978A (ja) 光伝送路終端装置、受動光網システムおよび帯域割当方法
KR101403911B1 (ko) 수동 광 가입자 망 시스템에 이용되는 동적 대역폭 할당 장치 및 그 구현 방법
US20100111524A1 (en) Method and terminal for transmitting data
EP2949129B1 (en) Transmission prioritization based on polling time
JP3698210B2 (ja) パケット通信システム及びパケット通信方法及びパケット通信プログラム及びパケット通信プログラムを記録した記録媒体
US8190029B2 (en) Bandwidth allocation method, optical line terminator, optical network unit, communication system, and recording medium recording program of device
JP4770525B2 (ja) 動的帯域割当方法並びに局側装置及び宅側装置
Liu et al. Multipoint control protocol with look-ahead for wavelength division multiplexed ethernet passive optical network
KR100566294B1 (ko) 기가비트 이더넷 수동 광 가입자망에서 동적 대역폭할당방법
Bosternak et al. Approach of the T-CONT allocation to increase the bandwidth in passive optical networks
KR100884168B1 (ko) 미디어 접근 제어 프로토콜 운용 방법 및 이를 이용한이더넷 광망 시스템
KR102274590B1 (ko) 수동형 광 네트워크에서 서비스 품질 보장을 위한 장치 및 방법
JP4877483B2 (ja) 送信割当て方法及び装置
KR100503417B1 (ko) 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 ＱｏＳ 보장형 스케쥴링시스템 및 방법
WO2022269853A1 (ja) 帯域割り当て装置、加入者線端局装置、及び帯域割り当て方法
WO2014139172A1 (zh) 动态带宽分配的方法、装置和系统

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant