KR20060071403A

KR20060071403A - 이더넷 패시브 광통신 네트워크(ｅｐｏｎ) 환경에서의데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법과 장치

Info

Publication number: KR20060071403A
Application number: KR1020067003186A
Authority: KR
Inventors: 글렌 크래이머
Original assignee: 테크노버스, 인크.
Priority date: 2003-08-18
Filing date: 2004-08-04
Publication date: 2006-06-26
Also published as: JP4646914B2; US20050041682A1; US20090110403A1; US7477845B2; WO2005020481A1; JP2007503165A; KR101028056B1

Abstract

본 발명의 하나의 실시예는, EPON에서 데이터 버스트 오버헤드를 줄일 수 있는 시스템을 제공하는 것이다. 상기 EPON은 하나의 중앙 노드와 하나 이상의 원격 노드를 포함하고, 상기 중앙 노드로부터 다운스트림 데이터가 상기 원격 노드로 브로드캐스팅되고, 원격 노드로부터 업스트림 데이터가 중앙 노드로 전송된다. 이러한 작업 동안, 상기 중앙 노드는 다수의 원격 노드에게 승인 메시지를 전송한다. 승인 메시지는 지정된 원격 노드에 대한 시작 시간과, 지정된 원격 노드가 업스트림 데이터 버스트를 전송할 수 있는 전송 타임슬롯의 길이를 할당한다. 승인 메시지에 응답하여, 그 다음에 중앙 노드가 다수의 업스트림 데이터 버스트를 수신하는 데, 이때, 두 연속적 업스트림 데이터 버스트들 간의 시간 차는 레이저를 켜는 디폴트 시간,레이저를 끄는 디폴트 시간, AGC주기, CDR 주기들을 합한 시간보다 적다.

Description

이더넷 패시브 광통신 네트워크(ＥＰＯＮ) 환경에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법과 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING DATA BURST OVERHEAD IN AN ETHERNET PASSIVE OPTICAL NETWORK}

본 발명은 이더넷 패시브 광통신망 설계에 관한 것이다. 좀 더 세부적으로는, 본 발명은 이더넷 패시브 광통신 네트워크에서 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.

인터넷 트래픽이 증가하는 속도를 일정하게 유지하기 위해서는, 백본 네트워크의 용량을 늘리기 위해 광섬유와 관련 광학 전송 장비가 광범위하게 배치된다. 그러나 이러한 백본 네트워크의 용량을 늘리는 방법은 액세스 네트워크의 용량 증가와 조화되지 못한다. 광대역을 사용해도, 예를 들어 DSL(digital subscriber line)과 CM(cable modem)같은 광대역 솔루션으로도, 현 액세스 네트워크에 의해 제공되는 제한된 대역폭은 최종 사용자에게 높은 대역폭을 전달함에 있어 극심한 병목 현상을 일으킨다.

현재 개발된 여러 다른 기술들 중에서, EPONs(Ethernet passive optical networks)는 차세대 액세스 네트워크 중 하나이다. EPONs은 저렴한 패시브 광섬유들로 구성된 유비쿼터스 이더넷 기술이다. 따라서, EPONs은 비용-효율적인 대용량 의 패시브 광섬유를 가지고, 이더넷의 단순성과 확장성을 제공한다. 특히, 광섬유의 높은 대역폭 때문에 EPONs는 광대역의 음성, 데이터, 영상 트래픽을 동시에 수용할 수 있다. 상기 음성, 데이터, 영상을 동시에 수용하는 서비스는 DSL이나 CM 기술로 구현되기에는 어려움이 있다. 게다가, APONs(ATM passive optical networks)이 고정된 크기의 ATM 셀을 사용해 결과적으로 패킷 분할과 패킷 재조합을 필요로 하는데 반해, EPONs는 원시 패킷(native packet)을 다른 크기로 직접 캡슐화하기 때문에 인터넷 프로토콜 트래픽에 더 적합하다.

통상, EPONs는 네트워크의 서비스 공급자의 중앙 오피스와, 사무실이나 가정의 가입자들 간의 연결을 제공하는 “퍼스트 마일”이란 네트워크에서 사용된다. 논리적으로, 상기 퍼스트 마일은 하나의 중앙 오피스가 다수의 사용자들에게 서비스를 제공하는 포인트-투-멀티포인트 네트워크이다. 하나의 EPON에서 하나의 트리 구조가 사용되는데, 거기서 광섬유는 중앙 오피스를 패시브 광스플리터에 연결한다. 패시브 광스플리터는 다운스트림 광신호를 분할해 사용자들에게 분배하고, 사용자로부터의 업스트림 광신호를 조합한다(도 1을 참고).

EPON 내에서의 전송은 통상적으로 OLT(optical line terminal)와 ONU(optical networks units) 사이에서 수행된다(도 2를 참고). 상기 OLT는 보통 중앙 오피스 안에 위치해 있고 광 액세스 네트워크를 ISP(Internet Service Provider)나 LEC(local exchange carrier)같은 외부 네트워크인 메트로 백본에 연결해 준다. ONU는 커브(curb)나 최종 사용자 측에 위치할 수도 있으며, 광대역의 음성, 데이터, 영상 서비스를 제공할 수 있다. ONUs는 통상 1xN 패시브 광커플러에 연결되는데, 여기서 N은 ONUs의 수이고, 상기 패시브 광커플러는 통상적으로 하나의 광링크를 통해 상기 OLT에 연결된다.(하나의 EPON이 다수의 직렬 연결된 광 스플리터 및 커플러를 사용할 수 있다.) 이러한 구성은 광섬유와 EPONs에 필요한 하드웨어의 수를 확실히 절약해준다.

EPON 내에서의 통신은 다운스트림 트래픽(OLT에서 ONUs로 가는)과 업스트림 트래픽(ONUs에서 OLT로 가는)으로 나뉜다. 다운스트림 방향에서는, 1xN 패시브 광커플러의 브로드캐스트 특성으로 인해, 다운스트림 데이터 프레임은 OLT에 의해 ONUs 전부로 브로드캐스팅되고 종착지 ONUs에 의해 추출된다. 업스트림 방향에서는, 오직 하나의 링크만이 패시브 광커플러와 OLT를 연결하고 있으므로, ONUs들은 채널 용량과 자원들을 공유할 필요가 있다.

따라서, EPON은 데이터 충돌을 피하기 위해, 그리고 업스트림 광채널 용량의 공평한 분배를 위해, 중재 메카니즘을 사용한다. 상기 중재 메카니즘은 각각의 ONU에게 전송 타임슬롯을 할당하는 것이다. 전송 타임슬롯의 시작 시간에 이를 때까지 ONU는 가입자로부터 전송받은 데이터를 통상 임시 저장한다. 차례가 돌아오면, ONU 는 저장된 모든 프레임을 최고 채널 속도로 OLT에 “버스팅“한다.

OLT와 ONUs들 간의 거리가 서로 다르기 때문에, EPON에서의 광신호의 감쇄 정도는 각각의 ONU마다 다르다. OLT에서 받는 파워 레벨은 각각의 전송 타임슬롯에 대해 다를 수 있다. 이것이 근거리-원거리 문제(near-far problem)라는 것이다. 가까이에 있는 ONU로부터 높은 파워의 신호를 수신하도록 OLT의 리시버가 조정된다면, 멀리 떨어진 ONU로부터 더 약한 신호를 받을 때“1”을“0”으로 잘못 판독할 수 있다. 마찬가지로, 리시버가 약한 신호에 대해 조정된다면, 더 강한 신호를 받을 때 “0”을 “1”로 착각할 수 있다. 들어오는 신호를 정확히 감지하기 위해서, 상기 OLT 리시버는 0-1 임계치(zero-one threshold)에 적응하기 위한 AGC 주기(automatic gain control period)라 불리는 이상적인 짧은 주기를 각각의 타임슬롯의 시작 부분에 갖는다. 덧붙여, 리시버는 자신의 클락(clock)을 입력 비트에 동기화시키기 위해, AGC 주기 다음에 또 다른 주기를 예약한다. CDR(clock and data recovery) 회로는 비트-동기화의 역할을 한다.

또 다른 문제는 할당된 전송 타임슬롯 밖에서 전송된 데이터들에게 ONU를 불허하는 것이 충분히 이루어지지 않는다는 것이다. 데이터 전송이 없을 때조차, 전원이 켜지면 ONU의 레이저는 자체적인 발산 노이즈를 만들어낸다. OLT에 가까이 위치해 있는 몇 개의 ONU들로부터 축적된 자체적인 발산 노이즈는 먼 ONU에서 오는 신호를 흐리게 만든다(이것을 포획 효과라고 한다.). 그러므로, 이상적으로는 ONU가 전송 타임슬롯들 사이에서 자신의 레이저를 차단한다. 전원을 끌 때는 레이저를 식히는 시간이, 전원을 켤 때는 레이저를 데우는 시간이 소요되므로, 발산된 파워는 전송의 시작과 종료 부분에 불안정할 수 있다. 그러므로, 레이저를 켜는 주기와 레이저를 끄는 주기가 레이저가 안정되기 위해서는 통상적으로 존재한다.

레이저의 전원을 켜고 끄는 동안, AGC와 CDR 주기 동안, ONU는 페이로드 데이터를 전송하지 못한다. 상기 데이터 버스트 오버헤드는 업스트림 대역폭 사용을 덜 효율적이게 한다. 그러므로, EPON에서 데이터 버스트 오버헤드를 줄이기 위한 방법과 장치가 필요하다.

상기 실시예의 다른 예를 들면, 상술한 업스트림 데이터 버스트의 레이저를 끄는 주기는 그 후에 오는 데이터 버스트의 레이저를 켜는 주기와 겹친다.

다른 예를 들면, 상술한 데이터 버스트의 레이저를 끄는 주기의 겹쳐지지 않는 부분은 최대 허락된 중앙 노드와 원격 노드 간의 왕복 시간의 지터의 2배 이상이다. 덧붙이면, 그 후에 오는 데이터 버스트의 레이저를 켜는 주기의 겹쳐지지 않는 부분은 중앙 노드와 원격 노드 간의 왕복 시간의 지터의 2배 이상이다.

다른 예를 들면, 승인 메시지가 전송 타임슬롯의 바로 앞의 전송 타임슬롯의 종료 시간보다 이른 시작 시간을 알려준다.

상기 실시예의 다른 예를 들자면, 원격 노드는 레이저를 끄거나 켜는 과정 없이, 두 연속된 데이터 버스트 사이에서 연속된 데이터 버스트의 수를 전송할 수 있다.

다른 예를 들자면, 원격 노드는 상기 원격 노드에 할당된 두 개의 연속된 전송 타임슬롯 간의 시간 차를 탐지한다. 만약 시간 차가 미리 정의된 값보다 작다면, 원격 노드는 상기 시간 차 동안 레이저를 끄고 켜는 과정 없이 업스트림 데이터를 전송한다.

상기 실시예의 다른 예를 들면, 하나 이상의 원격 노드가 공용 물리적 원격 노드 안에 위치한 가상 원격 노드라면, 그리고 상기 가상 원격 노드가 공용 물리적 원격 노드에 속한 공용 레이저를 통해 업스트림 데이터를 전송한다면, 상기 물리적 원격 노드는 물리적 원격 노드 안에 위치하는 하나 이상의 가상 원격 노드에 할당된 전송 타임슬롯 간에 업스트림 데이터를 공용 레이저가 레이저를 끄지 않고 계속해서 전송하도록 허용한다.

다른 예를 들자면, 승인 메시지는 레이저-턴-온 (laser-turn-on) 플래그와 레이저-턴-오프(laser-turn-off) 플래그를 포함한다. 만약 승인 메시지의 레이저-턴-온 플래그가 참(true)이라면, 해당되는 원격 노드는 할당된 전송 타임슬롯의 시작 시간에서 자신의 레이저를 켜고, 업스트림 데이터를 전송하기 전에 AGC 비트 시퀀스와 CDR 비트 시퀀스를 전송한다. 만약 승인 메시지의 레이저-턴-온 플래그가 거짓(false)이라면, 해당되는 원격 노드는 할당된 전송 타임슬롯의 시작 시간에서 AGC 비트 시퀀스와 CDR 비트 시퀀스를 전송하지 않고 업스트림 데이터를 즉시 전송하기 시작한다. 만약 승인 메시지의 레이저-턴-오프 플래그가 참(true)이라면, 해당되는 원격 노드는 업스트림 데이터를 전송하고 나서 자신의 레이저를 끈다. 만약 승인 메시지의 레이저-턴-오프 플래그가 거짓(false)이라면, 해당되는 원격 노드는 자신의 레이저를 끄지 않고 할당된 전송 타임슬롯의 끝까지 데이터를 계속 보낸다.

다른 예를 들면, 하나 이상의 원격 노드가 공용 물리적 원격 노드 안에 위치한 가상 원격 노드라면, 그리고 상기 가상 원격 노드가 공용 물리적 원격 노드에 속한 공용 레이저를 통해 업스트림 데이터를 전송한다면, 상기 물리적 원격 노드는 레이저를 끄지 않고, 공용 물리적 원격 노드 안에 위치한 하나 이상의 가상 원격 노드에 할당된 연속된 전송 타임슬롯 간에 공용 레이저가 업스트림 데이터 버스트를 계속해서 전송하도록 허용한다.

상기 실시예의 다른 예를 들면, 상기 중앙 노드는 실질 레이저-턴-온 시간과 실질 레이저-턴-오프 시간을 원격 노드로부터 받는데, 실질 레이저-턴-온 과 레이저-턴-오프 시간은 원격 노드에 의해 상기 원격 노드의 레이저가 켜지고 꺼지는데 필요한 시간의 총합을 의미한다.

다른 예를 들자면, 중앙 노드가 처음으로 원격 노드를 등록할 때, 실질 레이저 턴-온, 턴-오프 시간이 등록 메시지와 함께 원격 노드로부터 전송된다.

다른 예를 들자면, 승인 메시지가 전송되는 원격 노드의 실질 레이저 턴-온, 턴-오프 타임에 기반해서 승인 메시지는 전송 타임슬롯의 길이와 시작 시간을 할당한다.

도 1은 하나의 중앙 오피스와 다수의 가입자들이 광섬유와 이더넷 패시브 광스플리터를 통해 연결되어 있는 EPON(Ethernet passive optical network)을 도식한 도면이다.

도 2는 보통 작동 모드에서의 EPON을 도식한 도면이다.(종래 기술).

도 3은 브리징된 이더넷 세그먼트를 도식한 도면이다(종래 기술).

도 4A는 EPON에서의 포인트-투-포인트 에뮬레이션을 이용한 다운스트림 트래픽의 전송을 도식한 도면이다(종래 기술).

도 4B는 EPON에서의 포인트-투-포인트 에뮬레이션을 이용한 업스트림 트래픽의 전송을 도식한 도면이다(종래 기술).

도 5는 EPON에서의 ONU들 간의 브리징을 도식한 도면이다(종래 기술).

도 6은 EPON에서의 논리 링크를 갖는 가상 OUN(VOUN)을 도식한 도면이다(종래 기술).

도 7은 EPON에서의 전송 타임슬롯의 구조를 도식한 도면이다(종래 기술).

도 8은 본 발명의 실시예에 따라, 레이저 턴-오프 주기가 다음에 오는 전송 타임슬롯의 레이저 턴-온 주기에 겹쳐지는 부분을 도식한 도면이다.

도 9는 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 두 개의 서로 다른 VONUs들에 따른 두 개의 전송 타임슬롯의 겹쳐지는 부분을 도식한 도면이다.

도 10은 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 하나의 VONU에 할당된 두 개의 연속된 전송 타임슬롯의 병합을 도식한 도면이다.

도 11은 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 공용 물리적 ONU내에 위치한 두 개의 VONUs들에게 할당된 두 개의 연속된 전송 타임슬롯의 병합을 도식한 도면이다.

도 12는 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 공용 물리적 ONU내에 위치한 여러 개의 VONU에 할당된 전송 타임슬롯들의 병합을 도식하는 시간-공간 도표이다.

도 13A는 디폴트 레이저 턴-온과 턴-오프 시간에 기반한 전송 타임슬롯을 도식한 도면이다.

도 13B는 본 발명의 실시예에 따라, 실제 레이저 턴-온과 턴-오프 시간에 기반한 감소된 전송 타임슬롯의 크기를 도식한 도면이다.

본 발명을 구성하고 사용하는 것은 배경지식이 있는 누구라도 할 수 있을 것이다. 설명된 실시예들의 다양한 응용들이 배경지식이 있는 사람들에게는 쉽게 이해될 것이며, 본원에서 정의된 일반 원리들이 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다른 실시예와 애플리케이션에 적용될 수 있다(예를 들면, 일반적인 패시브 광네트워크(PON) 구조). 그러므로, 본 발명은 본원에서 제시되는 실시예에 의해 제한받지 않으나, 본원에서 정의된 원리들 및 특징들을 에 따른 가장 넓은 범위로 간주되어야할 것이다.

상세하게 설명된 데이터 구조물과 과정들이 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 통상적으로 저장되고, 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로는 컴퓨터에서 사용되는 코드나 데이터를 저장할 수 있는 어떤 장치나 매체라도 가능하다. 상기 매체는 ASICs(application specific integrated circuits), FPGAs(field-programmable gate arrays), 반도체 메모리, 디스크 드라이브나 마그네틱 테이프나 CD나 DVD 같은 마그네틱, 광 저장 장치, (신호 변조시 캐리어 전파를 쓰든 쓰지 않든)컴퓨터 명령 신호를 포함한 전송 매체 같은 응용장치들을 포함한다(그러나 제한 받지는 않음).

패시브 광네트워크(PON)의 구조

도 1은 PON안에 중앙 오피스와 다수의 가입자들이 광섬유와 패시브 광스플리터로 연결되어 있는 것을 도식한 도면이다(종래 기술). 도 1에서 보듯이, 다수의 가입자들은 광섬유와 패시브 광스플리터(102)를 통해 하나의 중앙 오피스(101)에 연결되어 있다. 패시브 광스플리터(102)는 광섬유의 초기설치 비용을 줄이기 위해 최종 사용자 위치에 가까운 곳에 위치할 수 있다. 중앙 오피스(101)는 도시권통신망(metropolitan area network)같은 ISP기능을 하는 외부 네트워크(103)에 연결될 수 있다. 도 1에서는 트리 구조를 도식했지만, PON은 다른 구조,예를 들면 링이나 버스 구조를 기반으로 할 수 있다.

EPON 의 보통 작동 모드

도 2는 보통 작동 모드에서의 EPON을 도식한다(종래 기술). ONUs를 EPON에 임의로 넣기 위해서, EPON은 통상적으로 두 가지 작동 모드를 갖는다: 보통 작동 모드와 탐색(초기)모드. 보통 작동 모드는 정규 업스트림 데이터 전송을 제공하고, OLT가 초기화된 모든 ONU들에게 전송 기회를 할당한다.

도 2에서 도식된 바와 같이, 다운스트림 방향에서는, OLT(201)가 ONU 1(211), ONU 2(212), ONU 3(213)에게 다운스트림 데이터를 브로드캐스팅한다. 모든 ONUs들이 똑같은 다운스트림 데이터를 받는 반면, 각각의 ONU들은 자신들에게 도착한 데이터에 한해서 사용자 1(221),사용자 2(222), 사용자 3(223) 중 해당되는 사용자들에게 선택적으로 보낼 수 있다.

업스트림 방향에서, OLT(201)는 먼저 스케줄링하고, 전송 타임슬롯을 ONU의 서비스-레벨 어그리먼트에 따라 각각의 ONU들에게 할당한다. 전송 타임슬롯을 할당받지 못하면, ONU는 사용자에게 받은 데이터를 통상적으로 임시 저장한다. 전송 타임슬롯이 할당되면, ONU는 할당된 전송 윈도우 내에서 임시 저장된 사용자 데이터를 전송한다.

OLT의 스케줄에 따라 모든 ONU가 업스트림 데이터를 전송할 차례를 갖기 때문에, 업스트림 링크의 용량이 효율적으로 사용될 수 있다. 하지만, 스케줄링을 완벽하게 하기 위해서는, 상기 OLT가 새로 연결된 ONU를 탐색하고 초기화할 필요가 있다. 탐색하는 동안에, 상기 OLT가 ONU의 RTT(round-trip time),MAC 어드레스, 서비스-레벨 어그리먼트 등 같은 스케줄링을 하는데 중요한 정보를 수집할 수 있다.(어떤 경우에는, 서비스-레벨 어그리먼트가 OLT에게 이미 알려져 있을 수도 있다.)

일반적인 이더넷 요구사항

도 3은 브리지로 연결된 이더넷 세그먼트를 도식한 도면이다(종래 기술). IEEE 802 표준은 이더넷 세그먼트가 포인트-투-포인트 모드에서 작동되는 것을 허용한다. 포인트-투-포인트 이더넷 세그먼트에서, 하나의 링크가 두 개의 호스트를 연결하거나, 하나의 호스트와 하나의 이더넷 브리지를 연결한다. 포인트-투-포인트 모드는 기가비트 이더넷 같은 스위치로 연결된 이더넷에서 작동되는 공통된 양식이 다.

여러 개의 이더넷 호스트들이 서로서로 통신할 필요가 있을 때, 세그먼트 간의 통신을 허락하기 위해 이더넷 브리지는 여러 개의 포인트-투-포인트 이더넷 세그먼트 사이를 통상적으로 연결하고 스위칭한다. 도 3에서 나타난 바와 같이, 이더넷 브리지(310)는 여러 개의 포트를 갖는다. 포인트-투-포인트 세그먼트(321,322)는 포트(311,312)에 각각 연결되어 있다. 공유 매체 세그먼트(323)는 포트(313)에 연결되어 있다. 만약 세그먼트(322) 상의 호스트가 데이터 프레임을 세그먼트(321) 상의 호스트에게 보낸다면, 상기 데이터 프레임은 데이터 프레임의 도착지 이더넷 MAC 어드레스에 따라 포트(312)에서 포트(311)를 거쳐 이더넷 브리지(310)에 의해 스위칭된다.

공유 매체 세그먼트(323)는 포인트-투-포인트 세그먼트에서 다르게 작동한다. IEEE 802 구조는 일반적으로 같은 매체에 연결된 모든 장치들은 서로서로 직접적으로 통신한다고 가정한다. 이 같은 가정에 근거하여, 브리지들은 프레임을 결코 자신의 진입 포트로 다시 되돌려 보내지 않는다. 예를 들어, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 세그먼트(323)의 호스트들이 서로 통신하길 원한다면, 이더넷 브리지(310)는 호스트들의 프레임 중 어느 하나도 보내지 않는다. 왜냐하면, 같은 포트에 연결되어 있는 모든 호스트들은 공유 매체 위에서 서로 직접 통신한다고 가정됐기 때문이다.

EPON 에서의 포인트-투-포인트 에뮬레이션( PtPE )

하나의 EPON에서, 하나의 ONU로부터 하나의 OLT까지의 업스트림 전송은 포인 트-투-포인트 통신이기 때문에, EPON의 동작은 이상적으로 IEEE 802 표준에 의한 포인트-투-포인트 이더넷 동작에 맞춰져 있다. 그렇지만, 상기 EPON 구조는 브리징된 포인트-투-포인트 이더넷의 요구사항을 자동적으로 만족시키진 않는다: 만약 EPON 업스트림 링크가 이더넷 브리지 포트에 연결되어 있다면, 그리고 모든 업스트림 트래픽이 상기 포트에서 받아들여진다면, 같은 EPON 상의 다른 ONUs들에게 연결된 사용자들은 서로 통신하지 못할 것이다. OLT 안에 위치한 이더넷 브리지는 업스트림 데이터들을 스위칭하지 못할 것이다. 왜냐하면, 같은 포트에서 전송 받기 때문이다. 상기 설정들은 같은 EPON 내의 ONUs들 사이에서 데이터 트래픽이 레이어 3(네트워크 레이어) 단계에서 처리되고, 상기 EPON의 밖에 있는 장치들에 의해 스위칭 되도록 한다(예를 들어,OLT가 연결된 IP 라우터). 이는 인트라-EPON 트래픽을 전달하는 매우 비효율적인 방식이다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 그리고 다른 이더넷 네트워크와 EPON의 매끄러운 연결을 위해서, 이상적으로으로는 상기 EPON 매체에 장착된 장비들이 포인토-투-포인트 매체를 에뮬레이트하는 서브 레이어를 갖는다. 상기 서브 레이어는 포인트-투-포인트 에뮬레이션(PtPE) 서브 레이어라고 불린다. 상기 에뮬레이션 서브 레이어는 IEEE P802.3 표준에서 정의된 이더넷 MAC 동작이 이뤄지는 MAC 레이어 아래쪽에 존재한다. 상기 에뮬레이션 동작은 각각의 ONU의 고유의 태그를 가지고 이더넷 프레임을 태깅하는 것으로 이뤄진다. 상기 태그들은 LLIDs(logic link IDs)라고 불리며, 각각의 프레임 앞의 프리앰블에 위치한다.

도 4A에서는 EPON 안에서 포인트-투-포인트 에뮬레이션을 갖고 다운스트림 트래픽을 전송하는 것을 도식한다(종래 기술). PtPE 모드에서, OLT(400)는 여러 개의 MAC 포트(인터페이스)를 갖고, 각각의 MAC 포트는 ONU 하나당 대응한다. MAC 포트(431)로부터 이더넷 프레임 다운스트림을 보낼 때, OLT(400)내의 PtPE 서브 레이어(440)는 MAC 포트(431)에 관련된 LLID(461)를 삽입한다. 프레임이 패시브 광커플러를 통해 각각의 ONU에게 브로드캐스팅될지라도, 적절한 LLID를 가진 ONU -예를 들어,LLID(461)을 갖는 ONU(451)- 내에 위치한 PtPE 서브 레이어 모듈은 보다 상세한 검증을 위해 프레임을 받아, 상기 프레임을 상기 ONU의 MAC 레이어로 보낼 것이다. 그 외 다른 ONUs들 내의 MAC 레이어-LLID(462)를 갖는 ONU(452)와 LLID(463)를 갖는 ONU(453)-는 절대로 상기 프레임들을 전송받지 않을 것이다. 따라서, 프레임이 포인트-투-포인트 링크를 통해 오직 도착지 ONU에만 전송되는 것처럼 보인다.

도 4B에서는 하나의 EPON 안에서의 포인트-투-포인트 에뮬레이션을 이용한 업스트림 트래픽 전송을 도식한다. 업스트림 방향에서, ONU(451)는 각각의 전송 프레임의 프리앰블에 할당된 LLID(461)을 삽입한다. 따라서, OLT(400)의 PtPE 서브 레이어(440)은 MAC 포트(431)에 상기 프레임을 퍼뜨린다.

EPON 에서의 브리징

도 5에서는 하나의 EPON 안에서, 포인트-투-포인트 에뮬레이션을 사용한 ONU들 간의 브리징을 도식한다(종래 기술). 보통, OLT(400)와 하나의 특정 ONU간의 전송된 모든 프레임들(업스트림과 다운스트림)은 상기 OUN에 관련된 LLID를 포함한다. 스위칭이나 프레임 릴레이가 아니라 포인트-투-포인트 링크를 에뮬레이트하기 위해만 LLID가 사용된다. 예를 들어, ONU(451)는 ONU(452)로 프레임을 보내는 경향이 있다. OLT(400)의 PtPE 서브 레이어(400)에 상기 프레임을 전송받을 때, 상기 프레임이 어떤 이더넷-브리지 포트로 갈지 결정하는데, 상기 포트는 LLID(461)에 표시된 MAC 포트(431)이다. PtPE 서브 레이어(400)는 프레임의 LLID(461)를 제거하기도 한다. 결과적으로, 정규 이더넷 브리지가 하는 것처럼, 이더넷 브리지(510)는 프레임의 도착지 MAC 어드레스를 감지하고, 어느 포트로 프레임이 스위칭되어야 하는지를 결정한다. 그리고나서 상기 이더넷 브리지는 ONU(452)에 관련된 포트로 상기 프레임을 전송한다. PtPE 서브-레이어(400)는 차례대로 다운스트림 프레임에 ONU(452)에 관련된 LLID(462)를 첨부한다. LLID(462)에 기반해서, ONU(452) 내의 PtPE 서브-레이어는 상기 프레임을 받아들여,ONU(452)로 상기 프레임을 전달한다.

VONUs(가상 ONUs )

도 6에서는 하나의 EPON 안에서, 논리 링크를 가진 VONUs(가상 OUNs)를 도식한다(종래 기술). EPON의 한가지 구현예에 따르면, 두 개 이상의 LLID가 한개의 물리적 ONU에 할당될 수 있다. 이때, 각각의 LLID는 OLT와의 별도의 통신 채널을 필요로 하는 임의의 실체(가령, 네트워크 장치나 애플리케이션)에 대응한다. 도 6에 나타난 바와 같이, 물리적 ONU(650)는 두 VONUs(651,652)를 수용한다. VONU(651,652)는 LLIDs(661,662)를 각각 갖는다. 따라서, ONU(650)은 각각 VONU(651,652)에 관련된 두 개의 MAC 포트를 갖는다. 같은 EPON에서, LLIDs(663,664,665)를 각각 갖는 ONUs(653,654,655)같은 별도의 물리적 ONUs가 역시 존재할 수 있다. 실제 동작 중에, OLT(400)는 VONUs를 별도의 물리적 ONUs와 구 별하지 않으며, 마치 별도의 물리적 ONU인 것처럼 , 전송 슬롯을 각각의 VONU에게 승인한다. 위에서 설명한 이유 때문에, 본 발명에서는 용어"VONU"와 "ONU"를 서로 대체될 수 있는 용어로 사용된다.

데이터 버스트 오버헤드 감소시키기

도 7에서는 EPON안에서의 전송 타임슬롯의 구조를 도식한다(종래 기술). 전송 타임슬롯 안에 있는 업스트림 데이터 버스트는 데이터 페이로드는 제외하고, 몇 개의 부분들로 구성된다. 도 7에서 나타낸 바와 같이, 전송 타임슬롯은 레이저 턴-온 주기(701), AGC 비트 시퀀스(702),CDR 비트 시퀀스(703), 데이터/아이들(data/idle) 페이로드(704),레이저 턴-오프 주기(705)를 포함할 수 있다. 명백하게, 전송 슬롯의 실질적인 부분은 실제로 사용자의 데이터를 운반하는 데이터/아이들 페이로드(704)이다.

전송슬롯의 페이로드 부분이 아닌 부분은 보통 사용자 데이터를 운반하지 않는다. 특별히, 레이저 턴-온, 턴-오프, AGC, CDR 주기를 포함하는 시간 차는 무시할 수 없는 오버헤드를 전송에 부담시킨다. 더 높은 대역폭을 사용하기 위해서는, 상기 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키는 것이 요구된다.

도 8에서는 본 발명의 실시예에 따라, 레이저 턴-오프가 다음번 전송 타임슬롯의 레이저 턴-온 주기에 겹쳐지는 부분을 도식한다. 도 8에서 나타낸 바와 같이, 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키는 한가지 방법은 연속적인 전송 타임슬롯(810,820)을 스케줄링하는데, 앞선 타임 슬롯(810)의 레이저 턴-오프 주기(815)가 다음에 오는 타임 슬롯(820)의 레이저 턴-온 주기(821)에 겹치게 한다. 그 결과는 데이터 버스트 간의 감소된 시간 차와 그로 인한 감소된 데이터 버스트 오버헤드이다.

레이저 턴-오프 주기와 레이저 턴-온 주기의 겹쳐지는 부분은 완전히 겹쳐지는 것일 수도 있고 일부만 겹쳐지는 것일 수도 있다. 본 발명의 하나의 실시예에서, 레이저 턴-온이나 레이저 턴-오프 주기 중 겹쳐지지 않는 부분이 존재한다. 상기 부분을 도 8에서 나타낸 바와 같이 "데드 존(dead zone)"이라 한다. 데드 존은 OLT와 전송 ONU 사이에서 측정된 RTT내의 시간 지터(jitter)를 위한 약간의 버퍼 시간을 제공한다. 전송 동안의 측정된 RTT내의 시간 지터는 전파 지연(propagation delay)의 실제 예에 의해, 몇몇 네트워킹 레이어들의 장치-예를 들어, 물리 레이어의 레이저나 리시버, MAC 레이어-에 의해 야기될 수 있다. 데드 존은 상기 타임 지터가 앞선 전송 타임 슬롯이나 다음에 오는 전송 타임슬롯의 데이터 페이로드를 오염시키지 못하게 보증한다. 본 발명의 하나의 실시예에서, 앞선 전송이 지연되고, 뒤이은 전송이 이르게 이뤄지는 최악의 지터 시나리오가 있을 수 있기 때문에 상기 데드 존은 OLT와 ONU간의 허용된 최대 RTT 지터의 두 배 이상이다.

도 9에서는 본 발명의 한 가지 실시예에 따라, 두 개의 서로 다른 VONUs에 따른 두 개의 전송 타임슬롯이 겹쳐지는 것을 도식한다. 이 예제는 OLT(900),VONUs(921,922,923,924,925)가 포함된 하나의 EPON을 보여준다. 먼저, VONUs(921,922)에 두 개의 연속된 타임 슬롯을 할당하는 두 개의 승인 메시지(931,932)를 OLT(900)가 각각 발송한다. 두번 째 타임슬롯-VONU(921)에 할당된-의 시작 시간은 첫번째 타임슬롯-VONU(922)에 할당된-의 끝나는 시간보다 이르다. 그 결과로, VONU(922)로부터의 데이터 버스트(942)의 레이저 턴-오프 주기와 VONU(921)로부터의 데이터 버스트(941)의 레이저 턴-온 주기의 겹치는 부분이 존재한다.

도 10에서는 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 하나의 VONU에 할당된 두 개의 연속된 전송 타임슬롯의 병합을 도식한다. OLT의 스케줄링 프로토콜에 의해, 상기 OLT가 하나의 VONU에 연속된 전송 타임슬롯을 승인할 수 있다. 이 경우에, 상기 VONU는 자신의 레이저를 끌 필요 없이 바로 켤 수 있다. 덧붙여, 상기 VONU는 AGC와 CDR 비트를 생성할 필요가 없다. 왜냐하면, OLT내의 리시버가 완벽하게 적응되고 동기화되기 때문이다. 이러한 접근은 같은 VONU에 할당된 두 개의 연속된 타임슬롯 간의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시킬 수 있다.

도 10에서 나타낸 예와 같이,OLT(900)는 같은 VONU(921)에 두 개의 승인 메시지(1031,1032)를 생산해낸다. 그 결과로 VONU(921)는 두개의 타임슬롯 동안에 어떤 쉬는 시간 없이 데이터 버스터(1041,1042)를 계속 전송할 수 있다.

본 발명의 하나의 실시예에서, VONU는 최소한의 타임슬롯 크기에 대한 정보를 갖고 있다. 그러므로, 같은 VONU에 할당된 두 개의 타임슬롯 간의 시간 차가 최소 타임슬롯 크기보다 작다. 상기 VONU는 승인된 연속된 타임슬롯이라고 결론 짓고, 타임슬롯의 경계까지 계속해서 데이터를 전송할 수 있다.

도 11에서는 본 발명의 실시예에 따라, 하나의 공용 물리 ONU에 위치한 두 개의 VONUs에 할당된 두 개의 연속된 전송 타임슬롯의 병합을 도식한다. 상술한 바와 같이, AGC와 CDR 비트 시퀀스에 의해, OLT의 리시버는 적당한 파워 수준을 조정 할 수 있고, 입력 신호의 비트 주파수로 고정할 수 있다. 그렇지만, 때때로 여러 개의 VONUs는 같은 물리적 ONU에 속할 수 있고, 같은 레이저를 공유할 수 있다. 이 경우에, 같은 물리적 ONU내에 위치한 VONUs들에 할당된 두 개의 연속된 타임슬롯을 위해, 파워 수준과 비트 주파수는 같게 유지된다. 그러므로, 하나의 물리적 ONU내의 VONUs에 할당된 연속된 타임슬롯 간의 데이터 버스트 오버헤드를 제거하는 것은 가능하다.

도 11의 예를 보면, OLT(900)는 두 개의 연속된 승인 메시지(1032,1031)를 같은 물리적 ONU(1101)에 있는 VONUs(1122,1121)에 보낸다. 결과적으로, 물리적 ONU(1101)는 첫번째 타임슬롯의 끝부분에서 자신의 레이저를 끄지 않고, 업스트림 데이터 버스터(1142)를 VONU(1122)로부터 전송한다. 그 다음에 두번째 타임슬롯의 시작부분에서 물리적 ONU(1101)는 자신의 레이저를 켜지않고 AGC와 CDR 비트 시퀀스를 전송하지않고, 업스트림 데이터 버스터(1142)를 VONU(1121)로부터 전송한다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 같은 물리적 ONU내에 위치한 VONU들에게 할당된 연속된 전송 타임슬롯들은 병합하기 위해, 승인 메시지는 START_ENABLE 플래그와 STOP_ENABLE 플래그를 포함할 수 있다. 만약 START_ENABLE 플래그가 참(true)이라면, 그에 따른 VONU가 레이저를 켜고 AGC와 CDR 비트 시퀀스를 전송함에 의해서, 보통의 시작 시퀀스를 수행할 것이다. 만약 START_ENABLED 플래그가 거짓(false)이라면, 할당된 전송 타임슬롯의 시작 시간에 VONU가 페이로드 데이터를 즉시 전송하기 시작할 것이다.

마찬가지로, STOP_ENABLED 플래그가 참(true)이라면, VONU는 자신의 레이저 를 끔으로 할당된 전송 타임슬롯의 끝 시간에 의해 레이저가 완전히 꺼지도록한다. 만약 STOP_ENABLED 플래그가 거짓(false)이라면, VONU는 레이저를 끄지 않고 할당된 전송 타임슬롯의 종료 시간까지 페이로드 데이터를 계속 보낼 것이다.

상술된 실시예에서, OLT는 같은 물리적 ONU에 속한 VONU의 정보를 이론상 갖고 있다. OLT는 관리 채널이나 외부 구성을 통해 상기 정보를 획득한다.

본 발명의 또 다른 실시예를 들면, 하나의 물리적 ONU안에 위치한 VONUs는 상기 물리적 ONU안에 있는 공용 레이저를 통해 업스트림 데이터를 전송할 수 있다. OLT가 상기 VONUs들에게 연속된 타임슬롯을 할당할 때, 상기 물리적 ONU는 상기 타임슬롯들 간의 레이저를 끄지 않는다. 이러한 방식은 OLT가 같은 물리적 ONU안에 어떤 VONUs가 있는지를 감지할 필요가 없으며, 승인 메시지를 수정할 필요도 없다.

도 12는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 하나의 공용 물리적 ONU에 위치한 여러 개의 VONUs에 할당된 전송 타임슬롯의 병합을 도식한 시간-공간 도표이다. 예에서 보면, 물리적 ONU(1)와 물리적 ONU(2)는 각각 세 개의 VONUs들을 갖는다. 물리적 ONU(1)안의 상기 VONUs들은 각각 LLID(1,2,3)를 갖는다. 물리적 ONU(2)안의 상기 VONUs들은 각각 LLID(4,5,6)를 갖는다. OLT는 LLIDs(1,2,3)에 연속된 타임슬롯(1201,1202,1203)을 각각 할당한다. 상기 OLT는 LLIDs(4,5,6)에 연속된 타임슬롯(1204,1205,1206)을 또한 각각 할당한다.

ONU(1)내의 레이저는 타임슬롯 간에서 레이저를 끄지 않고 각각의 LLID에 할당된 타임슬롯에 따라 데이터 버스트를 계속 전송할 것이다. 마찬가지로 ONU(2)내의 레이저는 타임슬롯(1204,1205,1206)내에서 타임슬롯들 간 레이저를 끄지 않고 업스트림 데이터를 계속 전송할 것이다. 그 결과, 하나의 물리적 ONU내의 여러 개의 VONUs들로부터의 전송은 연속적일 것이며, 하나의 긴 타임슬롯처럼 보일 것이다. 그러므로, 물리적 ONU는 전송 중에 오버헤드를 줄일 수 있다.

도 13A에서는 디폴트 레이저 턴-온과 턴-오프 시간에 기반한 전송 타임슬롯의 크기를 도식한다. 통상적으로, 도 13A에서 나타낸 바와 같이, OLT는 레이저 턴-온과 턴-오프 타임을 위한 고정된 디폴트 값을 가정한다. 예를 들면, 레이저 턴-온 시간(1301)과 턴-오프 시간(1302)은 512ns이다.

도 13B에서는, 본 발명의 실시예에 의한, 실제 레이저 턴-온과 턴-오프 시간에 기반한 전송 타임슬롯의 줄어든 크기를 도식한다. 구체적 구현예를 들자면, 레이저 드라이버들은 레이저를 디폴트 시간보다 더 빠르게 켜고 끌 수 있다. 그러므로, 만약 하나의 ONU가 OLT에게 자신의 레이저 턴-온과 턴-오프 시간을 통신한다면, 데이터 버스트 오버헤드는 감소될 수 있다. 그 다음에 상기 OLT는 타임슬롯들을 서로 가까이에 배치할 수 있다. 도 13B에서 나타낸 바와 같이, 실제 레이저 턴-온 시간(1311)과 턴-오프 시간(1312)은 둘 다 512ns보다 작다. 그러므로, 도 13A에서 나타낸 데이터 버스트 오버헤드와 감소된 오버헤드를 비교할 수 있다. 실제 레이저 턴-온과 턴-오프 시간이 디폴트 값보다 작을 때라도, 만약 겹치는 부분이 발생한다면, 데드 존은 같은 크기로 남아있는다.

본 발명의 한가지 실시예에서, OLT가 처음 ONU를 등록할 때, ONU는 OLT에게 등록 메시지 안의 자신의 실제 레이저 턴-온과 턴-오프 시간을 전달한다.

앞에서 설명한 본 발명의 실시예를 도면과 설명으로 나타냈다. 도면과 설명 들에서 나타난 형식들은 본 발명을 총 망라하거나, 제한하지 않는다. 따라서, 많은 수정과 변형들이 당 분야의 기술을 보유한 전문가들에게는 명확히 보일 것이다. 덧붙여, 본원은 본 발명을 제한하지 않는다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.

Claims

하나의 중앙 노드와 하나 이상의 원격 노드를 포함하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법에 있어서, 상기 중앙 노드로부터의 다운스트림 데이터는 상기 원격 노드로 브로드캐스팅되며, 각각의 원격 노드로부터의 업스트림 데이터는 상기 중앙 노드로 유니캐스트 방식으로 전송되며, 다음을 포함하는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법:

다수의 원격 노드에 승인 메시지들을 전송하는 단계로서, 이때, 특정 원격 노드에 대한 승인 메시지는, 특정 노드가 업스트림 데이터 버스트를 전송할 전송 타임슬롯의 시작 시간과 길이를 할당하는 단계;

다수의 업스트림 데이터 버스트를 수신하는 단계로서, 두 개의 연속된 업스트림 데이터 버스트 간의 시간 차가 디폴트 레이저 턴-온 시간, 디폴트 레이저 턴-오프 시간, AGC(automatic gain control) 주기, 그리고 CDR(clock and data recovery) 주기를 모두 합한 시간보다 작은 단계.
제 1항에 있어서, 앞선 업스트림 데이터 버스트의 레이저 턴-오프 주기는 뒤에 오는 데이터 버스트의 레이저 턴-온 주기와 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법.
제 2항에 있어서, 앞선 데이터 버스트의 레이저 턴-오프 주기의 겹쳐지지 않은 부분은 중앙 노드와 하나의 원격 노드 사이의 왕복 시간(RTT)의 허용된 최대 지터의 2배 이상이고;

뒤에 오는 데이터 버스트의 레이저 턴-온 주기의 겹쳐지지 않은 부분은 중앙 노드와 하나의 원격 노드 사이의 왕복 시간(RTT)의 허용된 최대 지터의 2배 이상이라는 특징을 갖는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법.
제 2항에 있어서, 승인 메시지는 바로 앞선 전송 타임슬롯의 종료 시간보다 이른 전송 타임슬롯의 시작 시간을 특정한다는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법.
제 1항에 있어서, 다수의 업스트림 데이터 버스트를 수신하는 단계에는 원격 노드로부터 다수의 연속된 데이터 버스트들을 수신하는 것을 포함하고, 상기 원격 노드는 두 개의 연속된 데이터 버스트들 사이에서 자신의 레이저를 끄고 켜는 과정 없이, 상기 다수의 연속된 데이터 버스트들을 전송할 수 있다는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법.
제 5항에 있어서, 상기 원격 노드에 할당된 두 개의 연속된 전송 타임슬롯들 간의 시간차를 검출하는 단계를 추가로 포함하며;

만약 상기 시간 차가 미리 정의된 값보다 작다면, 상기 시간 차 동안 레이저를 끄고 켜는 과정 없이, 상기 원격 노드가 업스트림 데이터를 전송할 수 있도록 허용하는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법.
제 1항에 있어서, 하나 이상의 원격 노드가 공용 물리 원격 노드 안에 위치한 가상 원격 노드라면, 그리고 상기 가상 원격 노드들이 업스트림 데이터를 공용 물리 원격 노드에 속한 공용 레이저를 통해 전송한다면, 다음을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법:

공용 레이저가 공용 물리적 원격 노드 안의 하나 이상의 가상 원격 노드에 할당된 두 개의 연속된 전송 타임슬롯들 간의 레이저를 끄는 과정을 거치지 않고, 업스트림 데이터를 계속해서 전송하도록 허용하는 단계
제 7항에 있어서, 승인 메시지는 레이저-턴-온 플래그와 레이저-턴-오프 플래그를 포함하며;

승인 메시지의 레이저-턴-온 플래그가 참(true)이라면, 그에 따른 원격 노드는 할당된 전송 타임슬롯의 시작 시간에 자신의 레이저를 켜고, 업스트림 데이터를 전송하기 전에 AGC 비트 시퀀스와 CDR 비트 시퀀스를 전송하며;

승인 메시지의 레이저-턴-온 플래그가 거짓(false)이라면, 그에 따른 원격 노드는 할당된 전송 타임슬롯의 시작 시간에서, AGC 비트 시퀀스와 CDR 비트 시퀀스를 보내지 않고 즉시 업스트림 데이터를 전송하기 시작하며;

승인 메시지의 레이저-턴-오프 플래그가 참(true)이라면, 그에 따른 원격 노드는 자신의 레이저를 업스트림 데이터를 전송한 후에 끄며;

승인 메시지의 레이저-턴-오프 플래그가 거짓(false)이라면, 그에 따른 원격 노드는 자신의 레이저를 끄지 않고 할당된 전송 타임슬롯의 끝까지 데이터를 계속 전송함을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법.
제 7항에 있어서, 만약 하나 이상의 원격 노드가 공용 물리적 원격 노드 안에 위치한 가상 원격 노드라면, 그리고 상기 가상 원격 노드는 공용 물리적 원격 노드에 속한 공용 레이저를 통해 업스트림 데이터를 전송한다면, 상기 방법은 상기 공용 레이저가 공용 물리적 원격 노드 안의 하나 이상의 가상 원격 노드에 할당된 연속된 전송 타임슬롯들 사이에서 꺼지지 않고, 상기 업스트림 데이터 버스트를 계속해서 전송하도록 허용하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법.
제 1항에 있어서, 실제 레이저 턴-온 시간과 실제 레이저 턴-오프 시간을 원격 노드로부터 수신하는 단계를 더 포함하고;

상기 실제 레이저 턴-온과 턴-오프 시간은 상기 원격 노드가 자신의 레이저를 켜는데 필요한 시간, 끄는데 필요한 시간을 각각 특정하는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법.
제 10항에 있어서, 상기 실제 레이저 턴-온과 턴-오프 시간은 중앙 노드가 처음 원격 노드를 등록할 때, 상기 원격 노드로부터 온 등록 메시지와 함께 전송되는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법.
제 10항에 있어서, 승인 메시지는 전송 타임슬롯의 시작 시간과 길이를 승인 메시지가 도착할 상기 원격 노드의 실제 레이저 턴-온과 턴-오프 시간에 기반해서 할당하는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 방법.
하나의 중앙 노드와 하나 이상의 원격 노드를 포함하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 장치에 있어서,

다수의 원격 노드로 승인 메시지를 전송하도록 설정되며, 이때 특정 원격 노드를 위한 승인 메시지는 상기 특정 노드가 업스트림 데이터 버스트를 전송할 전송 타임슬롯의 시작 시간과 길이를 할당하며;

다수의 업스트림 데이터 버스트를 수신하도록 설정되며, 이때 두 개의 연속된 업스트림 데이터 버스트 간의 시간 차가 디폴트 레이저 턴-온 시간, 디폴트 레이저 턴-오프 시간, AGC(automatic gain control)주기, CDR(clock and data recovery) 주기를 모두 합한 시간보다 작으며;

상기 중앙 노드는 상기 원격 노드들로 다운스트림 데이터를 브로드캐스팅하도록 설정되며;

각각의 상기 원격 노드는 상기 중앙 노드로 업스트림 데이터를 유니캐스팅 방식으로 전송하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 장치.
제 13항에 있어서, 앞선 업스트림 데이터 버스트의 레이저 턴-오프 주기는 뒤에 오는 데이터 버스트의 레이저 턴-온 주기와 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키지 위한 장치.
제 14항에 있어서, 앞선 데이터 버스트의 레이저 턴-오프 주기의 겹쳐지지 않은 부분은 중앙 노드와 하나의 원격 노드 사이의 왕복 시간(RTT)의 허용된 최대 지터의 2배 이상이고;

뒤에 오는 데이터 버스트의 레이저 턴-온 주기의 겹쳐지지 않은 부분은 중앙 노드와 하나의 원격 노드 사이의 왕복 시간(RTT)의 허용된 최대 지터의 2배 이상이라는 특징을 갖는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 장치.
제 14항에 있어서, 승인 메시지가 바로 앞선 타임슬롯의 종료 시간보다 이른 전송 타임슬롯의 시작 시간을 특정한다는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 장치.
제 13항에 있어서, 원격 노드는 두 개의 연속된 데이터 버스트 간에서 레이저를 끄고 켜는 과정 없이, 다수의 연속된 데이터 버스트들을 전송하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키지 위한 장치.
제 17항에 있어서, 상기 원격 노드는 원격 노드에 할당된 두 개의 연속된 전송 타임슬롯 간의 시간 차를 검출하도록 추가로 설정되며;

만약 상기 시간 차가 미리 정의된 값보다 작으면, 상기 원격 노드가 자신의 레이저를 끄고 켜는 과정 없이, 업스트림 데이터를 상기 시간 차 동안 전송하도록 허용되는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이 터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 장치.
제 13항에 있어서, 만약 하나 이상의 원격 노드가 공용 물리적 원격 노드 안에 위치한 가상 원격 노드라면, 그리고 상기 가상 원격 노드는 공용 물리적 원격 노드에 속한 공용 레이저를 통해 업스트림 데이터를 전송한다면, 상기 물리적 원격 노드는:

상기 공용 레이저가 공용 물리적 원격 노드 안의 하나 이상의 가상 원격 노드에 할당된 연속된 전송 타임슬롯들 사이에서 레이저를 끄지 않고, 상기 업스트림 데이터 버스트를 계속해서 전송하도록 허용하기 위해 설정되는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 장치.
제 19항에 있어서, 승인 메시지는 레이저-턴-온 플래그와 레이저-턴-오프 플래그를 포함하며;

만약 승인 메시지의 레이저-턴-온 플래그가 참(true)이라면, 그에 따른 원격 노드는 업스트림 데이터를 전송하기 전에, 할당된 전송 타임슬롯의 시작 시간에서 자신의 레이저를 켜고 AGC 비트 시퀀스와 CDR 비트 시퀀스를 전송하도록 설정되며;

만약 승인 메시지의 레이저-턴-온 플래그가 거짓(false)이라면, 그에 따른 원격 노드는 AGC 비트 시퀀스와 CDR 비트 시퀀스를 전송하지 않고, 할당된 전송 타임슬롯의 시작 시간에서 업스트림 데이터를 즉시 전송하기 시작하며;

만약 승인 메시지의 레이저-턴-오프 플래그가 참(true)이라면, 그에 따른 원격 노드는 업스트림 데이터를 전송하고 난 후에 자신의 레이저를 끄도록 설정되며;

만약 승인 메시지의 레이저-턴-오프 플래그가 거짓(false)이라면, 그에 따른 원격 노드는 자신의 레이저를 끄지 않고 할당된 전송 타임슬롯의 끝까지 계속해서 데이터를 전송하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 장치.
제 19항에 있어서, 하나 이상의 원격 노드가 공용 물리적 원격 노드 내의 가상 원격 노드라면, 그리고 상기 가상 원격 노드는 공용 물리적 노드에 속한 공용 레이저를 통해 업스트림 데이터를 전송한다면, 상기 물리적 원격 노드는 상기 공용 레이저가 공용 물리적 원격 노드 안의 하나 이상의 가상 원격 노드에 할당된 두 개의 연속된 전송 타임슬롯들 사이에서 꺼지는 과정을 거치지 않고, 업스트림 데이터를 계속해서 전송하도록 허용하기 위해, 추가로 설정되는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 장치.
제 13항에 있어서, 상기 중앙 노드가 실제 레이저 턴-온 시간과 실제 레이저 턴-오프 시간을 원격 노드로부터 수신받기 위해, 추가로 설정되며;

상기 실제 레이저 턴-온과 턴-오프 시간은 상기 원격 노드가 자신의 레이저를 켜는데 필요한 시간, 끄는데 필요한 시간을 각각 의미하는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 장치.
제 22항에 있어서, 상기 실제 레이저 턴-온과 턴-오프 시간은 중앙 노드가 처음 원격 노드를 등록할 때 상기 원격 노드로부터 온 등록 메시지와 함께 전송되는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 장치.
제 22항에 있어서, 승인 메시지는 승인 메시지가 도착할 상기 원격 노드의 실제 레이저 턴-온과 턴-오프 시간에 기반해서 전송 타임슬롯의 시작 시간과 길이를 할당하는 것을 특징으로 하는 EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키기 위한 장치.
컴퓨터에 의해 실행될 때, EPON(Ethernet passive optical network)에서의 데이터 버스트 오버헤드를 감소시키는 방법을 컴퓨터로 하여금 실행하게 하는 명령들을 저장하는 컴퓨터-판독가능한 저장 매체에 있어서, 상기 EPON은 하나의 중앙 노드와 하나 이상의 원격 노드를 포함하며, 상기 중앙 노드로부터의 다운스트림 데이터가 상기 원격 노드들로 브로드캐스팅되며, 그리고 각각의 원격 노드들로부터의 업스트림 데이터가 상기 중앙 노드로 유니캐스트 방식으로 전송되며, 상기 방법이 다음을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독가능한 저장 매체.

다수의 원격 노드에 승인 메시지들을 전송하는 단계로서, 이때, 특정 원격 노드에 대한 승인 메시지는, 특정 노드가 업스트림 데이터 버스트를 전송할 전송 타임슬롯의 시작 시간과 길이를 할당하는 단계;

다수의 업스트림 데이터 버스트를 수신하는 단계로서, 두 개의 연속된 업스트림 데이터 버스트 간의 시간 차가 디폴트 레이저 턴-온 시간, 디폴트 레이저 턴-오프 시간, AGC(automatic gain control) 주기, 그리고 CDR(clock and data recovery) 주기를 모두 합한 시간보다 작은 단계.
제 25항에 있어서, 앞선 업스트림 데이터 버스트의 레이저 턴-오프 주기는 다음에 오는 데이터 버스트의 레이저 턴-온 주기와 겹쳐진다는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체.
제 26항에 있어서, 앞선 데이터 버스트의 레이저 턴-오프 주기의 겹쳐지지 않는 부분은 중앙 노드와 원격 노드 간의 왕복 시간의 최대 허용된 지터의 2배 이상의 길이이며;

다음에 오는 데이터 버스트의 레이저 턴-온 주기의 겹쳐지지 않는 부분은 중앙 노드와 원격 노드 간의 왕복 시간의 최대 허용된 지터의 2배 이상의 길이라는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체.
제 26항에 있어서, 승인 메시지가 바로 앞선 타임슬롯의 종료 시간보다 이 른 전송 타임슬롯의 시작 시간을 특정한다는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체.
제 25항에 있어서, 다수의 업스트림 데이터 버스트를 수신하는 단계에는 원격 노드로부터 다수의 연속된 데이터 버스트들을 수신하는 단계가 포함되고, 상기 원격 노드는 두 개의 연속된 데이터 버스트들 사이에서 자신의 레이저를 끄고 켜는 과정 없이, 다수의 연속된 데이터 버스트들을 전송할 수 있다는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체.
제 29항에 있어서, 상기 단계는 상기 원격 노드에 할당된 두 개의 연속된 전송 타임슬롯들 간의 시간차를 검출하는 단계를 추가로 포함하며;

만약 시간 차가 미리 정의된 값보다 작다면, 상기 시간 차 동안 레이저를 끄고 켜는 과정 없이, 상기 원격 노드가 업스트림 데이터를 전송할 수 있도록 허용하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체.
제 25항에 있어서, 하나 이상의 원격 노드가 공용 물리 원격 노드 안에 위치한 가상 원격 노드라면, 그리고 상기 가상 원격 노드들이 업스트림 데이터를 공용 물리 원격 노드에 속한 공용 레이저를 통해 전송한다면,

공용 레이저가 공용 물리적 원격 노드 안의 하나 이상의 가상 원격 노드에 할당된 두 개의 연속된 전송 타임슬롯들 간의 레이저를 끄는 과정을 거치지 않고, 업스트림 데이터를 계속해서 전송하도록 허용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체.
제 31항에 있어서, 승인 메시지는 레이저-턴-온 플래그와 레이저-턴-오프 플래그를 포함하고;

승인 메시지의 레이저-턴-온 플래그가 참(true)이라면, 그에 따른 원격 노드는 할당된 전송 타임슬롯의 시작 시간에 자신의 레이저를 켜고, 업스트림 데이터를 전송하기 전에 AGC 비트 시퀀스와 CDR 비트 시퀀스를 전송하며;

승인 메시지의 레이저-턴-온 플래그가 거짓(false)이라면, 그에 따른 원격 노드는 할당된 전송 타임슬롯의 시작 시간에서, AGC 비트 시퀀스와 CDR 비트 시퀀스를 보내지 않고 즉시 업스트림 데이터를 전송하기 시작하며;

승인 메시지의 레이저-턴-오프 플래그가 참(true)이라면, 그에 따른 원격 노드는 자신의 레이저를 업스트림 데이터를 전송한 후에 끄며;

승인 메시지의 레이저-턴-오프 플래그가 거짓(false)이라면, 그에 따른 원격 노드는 자신의 레이저를 끄지 않고 할당된 정송 타임슬롯의 끝까지 데이터를 계속 전송함을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체
제 33항에 있어서, 만약 하나 이상의 원격 노드가 공용 물리적 원격 노드 안에 위치한 가상 원격 노드라면, 그리고 상기 가상 원격 노드는 공용 물리적 원격 노드에 속한 공용 레이저를 통해 업스트림 데이터를 전송한다면, 상기 방법은 상기 공용 레이저가 공용 물리적 원격 노드 안의 하나 이상의 가상 원격 노드에 할당된 연속된 전송 타임슬롯들 사이에서 꺼지지 않고, 상기 업스트림 데이터 버스트를 계속해서 전송하도록 허용하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체
제 25항에 있어서, 상기 방법은 원격 실제 레이저 턴-온 시간과 실제 레이저 턴-오프 시간을 원격 노드로부터 수신하는 단계를 추가로 포함하고;

상기 실제 레이저 턴-온과 턴-오프 시간은 상기 원격 노드가 자신의 레이저를 켜는데 필요한 시간, 끄는데 필요한 시간을 각각 특정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체.
제 34항에 있어서, 상기 실제 레이저 턴-온과 턴-오프 시간은 중앙 노드가 처음 원격 노드를 등록할 때 상기 원격 노드로부터 온 등록 메시지와 함께 전송되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체.
제 34항에 있어서, 승인 메시지는 승인 메시지가 도착할 상기 원격 노드의 실제 레이저 턴-온과 턴-오프 시간에 기반해서 전송 타임슬롯의 시작 시간과 길이를 할당하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체.