KR20080076917A - 수동 광 네트워크를 통한 다른 순위를 가지는 데이터패킷의 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

수동 광 네트워크(PON), 예를 들어 GPON을 통해, 데이터 패킷, 예를 들어, 이더넷 패킷을 전송하는 방법을 개시하고 있다. 상기 방법은: 수동 광 네트워크(PON)의 제 1 인터페이스(ONUi, OLT)로부터, 순위 정보(p, VID)를 포함하는 제 1 데이터 패킷을 수신하는 단계; 제 1 인터페이스(ONUi, OLT)에서 제 2 데이터 패킷(GEMF)에서의 제 1 데이터 패킷(EthP)을 캡슐화하는 단계; 및 수동 광 네트워크(PON)를 통해 제 2 인터페이스를 향해 제 2 데이터 패킷(GEMF)을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 캡슐화하는 단계는 상기 순위 정보(p, VID)를 나타내는 값을 상기 제 2 데이터 패킷(GEMF)의 헤더 필드(PID)에 삽입하는 단계를 포함한다. 순위 정보(p, VID)를 나타내는 값은 운선순위 및/또는 가상의 LAN 식별자를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제 2 패킷(GEMF)의 Port-식별자 필드로 삽입되고, 이는 GEM 프레임이다. 이 방법은 광 네트워크(PON)에서 대역폭의 더 양호한 사용을 허용한다.
Figure P1020087013046
수동 광 네트워크, 패킷 교환 네트워크, 데이터 패킷, 인터페이스, 캡슐화

Description

수동 광 네트워크를 통한 다른 순위를 가지는 데이터 패킷의 전송 방법 및 장치{Method and apparatus for transmitting data packets with different precedence through a passive optical network}
본 발명은 전기통신 네트워크의 분야, 특히 광 접근 네트워크의 분야에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 수동 광 네트워크, 예를 들어, GPON을 통해 다른 순위를 가진 데이터 패킷, 특히 이너뎃(Ethernet) 패킷을 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 전기통신(telecommunication) 시스템에 관한 것이다.
공지된 바와 같이, 접근(access) 네트워크는 패킷 교환 네트워크(packet switched network)에 한 명 이상의 사용자를 접속하도록 형성된 전기통신 네트워크이다.
특히, 광 접근 네트워크는 광섬유, 능동 광소자(증폭기, 재생기(regenerator), 스위치 등) 및/또는 수동 광소자(커플러(coupler), 스플리터(splitter) 등)를 포함하는 접근 네트워크이다. 다른 유형의 광 접근 네트워크가 광섬유에 대한 단일 채널을 가지는 집합형(aggregated) 점대점(point-to-point) 네트워크, 집합형 다-채널 점대점 네트워크, 공간적으로(spatially) 분산된 WDM 네트 워크 등에 공지되어 있다.
수동 광소자는 특히 유리한 유형의 광 접근 네트워크이다. 이와 같은 수동 광 네트워크는 주로 점대다중점(point-to-multipoint) 아키텍쳐에 따라 배열되어 있는, 수동 광소자를 포함하며, 따라서 복수의 사용자를 패킷 교환 네트워크의 단일 노드에 접속하도록 한다.
전형적으로, 수동 광 네트워크는 스플리터 및 커플러에 의해 접속되는 단일-모드 광섬유 스팬(span)을 각각 포함하는 하나 이상의 광학 트리(tree)를 포함한다.
광학 트리의 루트(root)는 광 선로 종단장치(optical line termination)에 접속되어 있고, 이는 수동 광 네트워크에 대한 네트워크-측 인터페이스로 동작한다. 광 선로 종단장치는 전형적으로 패킷 교환 네트워크의 노드에 접속되어 있다.
각각의 광학 트리의 각 리프(leaf)는 개별 광 네트워크 유닛에 접속되어 있고, 이는 수동 광 네트워크에 대한 사용자-측 인터페이스로서 동작한다. 광 선로 종단장치는 다수의 광 네트워크 유닛에 수동 광 네트워크를 통해 접속될 수 있다. 각각의 광 네트워크 유닛은 다수의 사용자에 접속된다.
수동 광 네트워크에서, 데이터 패킷은 패킷 교환 네트워크로부터 사용자로(다운스트림(downstream)), 또는 사용자로부터 패킷 교환 네트워크로(업스트림(upstream)) 중 하나로 전송될 수 있다. 다운스트림 데이터 패킷은 단일 사용자(유니캐스트(unicast)), 2 명 이상의 사용자(멀티캐스트), 또는 광 선로 종단장치에 접속되어 있는 모든 사용자(브로드캐스트)로 어드레스지정될(addressed) 수 있다.
전형적으로, 다운스트림 데이터 패킷은 광 선로 종단장치에서 패킷 교환 네트워크로부터 수신되고, 이는 캡슐화(encapsulation) 프레임에서 이를 캡슐화하고, 이하 더욱 상세하게 설명되어있다. 이때 광 선로 종단장치는 수동 광 네트워크의 적절한 광 트리를 가로질러 캡슐화 프레임을 전송한다. 캡슐화 프레임은 따라서 상기 광학 트리에 접속된 모든 광 네트워크 유닛에 의해 수신된다. 각각의 광학 네트워크 유닛은 수신된 캡슐화 프레임이 이의 사용자 중 한 명에 주소지정되어 있는지 여부를 결정하며, 이는 이하 더욱 자세하게 설명되어 있다. 주소지정되어 있다면, 데이터 패킷은 캡슐화 프레임으로부터 추출되고, 목표 사용자에 전송된다.
마찬가지로, 각각의 광 네트워크 유닛은 사용자(들)로부터 하나 이상의 업스트림 데이터 패킷을 수신한다. 각각의 광학 네트워크 유닛은 개별 캡슐화 프레임에서 이와 같은 데이터 패킷을 캡슐화하며, 이는 이하 더욱 상세히 설명되어 있고, 이와 같은 캡슐화 프레임을 수동 광 네트워크를 거쳐 전송한다. 각각의 광 네트워크 유닛은 개별 송신 주기와 관련되어 있어, 다른 광 네트워크 유닛으로부터의 캡슐화 프레임은 다중송신된 TDMA이다. 이와 같은 다중송신된 캡슐화 프레임의 수신에 따라, 광 선로 종단장치는 개별 캡슐화 프레임에서 모든 데이터 패킷을 추출하고, 이를 패킷 교환 네트워크로 전송한다.
다른 유형의 광 수동 네트워크는 APON(ATM Passive Optical Networks), BPON(Broadband Passive Optical Networks), EPON(Ethernet Passive Optical Networks) 및 GPON(Gigabit Passive Optical Networks)과 같은 기술로 공지되어 있다. 각각의 유형의 수동 광 네트워크는 다른 속도로, 다른 유형의 패킷 교환 트래픽의 전송을 지원하도록 적응되어 있다.
특히, 권고안 시리즈(Recommendation Series) ITU-T G984.x에 의해 정의되어 있는, GPON 수동 광 네트워크(또는 이하 설명에서, 간략히 GPON 네트워크)는 2.5 Gbit/s에 달하는 속도로, 임의 유형의 패킷-교환 네트워크(이더넷, MPLS, IP 등)로 주송지정되는/이로부터 오는 음성, 데이터 및 비디오 트래픽을 전송한다.
권고안 ITU-T G.984.3에 의해 설명된 바와 같이, GPON 네트워크는 ATM 캡슐화 및 GEM 캡슐화("GPON Encapsulation Mode")를 지원한다.
특히, GEM 캡슐화는, 포맷 및 사이즈와 관계없이, GEM의 페이로드(payload)로, 업스트림 또는 다운스트림 데이터 패킷의 삽입을 제공한다. 이와 같은 GEM 프레임은 페이로드 이외에, 헤더를 포함한다. 이와 같은 헤더는 Port 식별자(또는 Port-ID)를 포함하는, 몇 개의 필드를 포함한다. 사이즈가 일반적으로 12 비트인, Port-ID 필드는 GEM 프레임의 목적지(다운스트림) 또는 소스(source)(업스트림)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 각각의 광학 네트워크 유닛은 Port-ID 필드의 하나 이상의 값과 관련될 수 있다.
따라서, 예를 들어, 광 선로 종단장치가 GEM 프레임에서 다운스트림 데이터 패킷을 캡슐화하는 경우, 이와 같은 다운스트림 데이터 패킷의 목적지 사용자가 접속되어 있는 광 네트워크 유닛 관련 값들 중 하나를 Port-ID 필드로 삽입한다.
광 네트워크 유닛이 이와 같은 GEM 프레임을 수신하는 경우, Port-ID 필드가 필드의 소유 관련 값들 중 하나를 포함하는지 여부를 검사한다. 포함한다면, 광 네트워크 유닛은 GEM 프레임으로부터 데이터 패킷을 추출하고 사용자에 이를 전송한다; 그렇지 않은 경우, 광 네트워크 유닛은 이와 같은 수신된 GEM 프레임을 폐기한다.
전술한 바와 같이, GPON 네트워크는 다른 유형의 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 특히, GPON은 이더넷 패킷을 전송할 수 있다.
공지된 바와 같이, 이더넷 패킷은 몇 개의 필드를 가지는 헤더 및 데이터를 포함한다. 이들 필드에서, 예를 들어, 목적지 어드레스 필드가 있으며, 이는 전형적으로 이더넷 패킷이 주소지정되어 있는 사용자의 MAC 어드레스를 포함한다.
선택적으로, 이더넷 패킷은 권고안 IEEE 802.1Q, Chapter 9에 의해 정의된 바와 같이, "VLAN 태그가 달릴(tagged)" 수 있다. VLAN 태그를 단 이더넷 패킷은 이더넷 헤더에서, 추가적인 VLAN 헤더를 포함하고, 이는 VLAN 식별자 불리는 제 1 필드 및 우선순위(priority)라 불리는 제 2 필드를 포함한다.
더 구체적으로는, 길이가 12 비트인 VLAN 식별자 필드는, 이더넷 패킷이 관련된 가상의 LAN을 식별한다. 동일한 사용자로 주소지정된 이더넷 패킷은 동일한 VLAN 식별자 값으로 태그가 달릴 수 있다(사용자마다 VLAN 태그를 담); 그렇지 않다면, 동일 서비스를 제공하는 이더넷 패킷은 동일한 VLAN 식별자 값으로 태그가 달릴 수 있다(서비스마다 VLAN 태그를 담).
일반적으로 길이가 3 비트인, 우선순위 필드는 0에서 7로 범위가 정해진, 이더넷 패킷의 우선순위 값을 포함한다(0은 최하위 우선순위, 7은 최상위 우선순위이다).
VLAN 헤더는 이때 15 비트의 길이이며, 서비스 제공자가 이더넷 네트워크를 통해 다른 서비스 품질(Quality of Service)을 가진 서비스를 제공하도록 한다. 다시 말해서, VLAN 헤더는 이더넷 패킷 순위를 나타내고, 즉, 이더넷 패킷이 노드에 의해 다루어져야(handle) 하는 것에 따른 순위를 나타낸다.
다음의 설명 및 청구항에서, "순위(precedence)"란 용어는 데이터 패킷과 관련된 값을 나타내는 것이며, 이는 하나 이상의 정보(예를 들어, 이더넷 패킷의 경우, 우선순위 및/또는 VLAN 식별자)를 포함할 수 있고, 이는 이와 같은 데이터 패킷이 노드에 의해 다루어져야 하는 것에 따른 순위를 나타낸다.
전술한 바와 같이, 이더넷 패킷은 GEM 캡슐화에 의해 GPON 네트워크를 걸쳐 전송될 수 있다.
위에서 언급된 권고안 ITU-T G.984.3에 따라, GEM 캡슐화는 다른 대역폭 보증(bandwidth assurance)을 가진 다른 GEM 프레임을 전송하도록 한다. 더 구체적으로는, GEM 프레임은 다수의 송신 컨테이너(Transmission Container)로 나누어질 수 있고, 각각의 송신 컨테이너는 다른 레벨의 대역폭 보증과 관련있다. 5 개의 다른 유형의 송신 컨테이너는 현재 다음과 같이 제공된다:
- 유형 1: 고정된 대역폭;
- 유형 2: 보증된 대역폭;
- 유형 3: 보증된 대역폭, 비-보증된 대역폭 및 최대 대역폭;
- 유형 4: 최선형(best effort) 대역폭; 및
- 유형 5: 임의 유형의 대역폭.
다른 값의 Port-ID 필드를 가진 GEM 프레임은 동일 송신 컨테이너 유형에 속할 수 있다. 광 선로 종단장치 및 광 네트워크 유닛 모두는 Port-ID 필드의 값에 따라 GEM 프레임이 속한 송신 컨테이너를 결정하기 위한 능력을 가지므로, 적절한 대역폭 보증을 가진 각각의 GEM 프레임을 다룰 수 있다.
따라서, 원칙적으로 GPON 네트워크의 자원(즉, 대역폭)은 GEM 프레임이 속한 송신 컨테이너에 따라 다른 GEM 프레임으로 할당될 수 있다.
그러나, 본 출원인은 GEM 프레임이 GEM 프레임에 의해 전송된 데이터 패킷의 순위에 따라 적절한 송신 컨테이너에 삽입되어 있지 않음을 알았다.
다시 말해서, 다른 순위를 가진 데이터 패킷은 개별 GEM 프레임에서 캡슐화되고, 이는 캡슐화된 데이터 패킷의 순위와 무관하게, 동일한 송신 컨테이너에 모두 속할 수 있다. 이는 GEM 캡슐화가 투명하다는 사실 때문이다. 다시 말해서, GEM 캡슐화는 예를 들어, 이더넷 패킷의 VLAN 식별자 및/또는 우선순위 정보와 같은, 캡슐화되려는 패킷에 관한 포맷-지정 정보를 처리하는 것을 제공하지 않는다.
따라서, GPON의 입력에서, 모든 GEM 프레임은 동일 송신 컨테이너에 속하여, GPON 네트워크는 높은 순위 및 낮은 순위를 가진 이더넷 패킷을 전송하는 GEM 프레임들을 구별할 수 없다. 그러므로, 현재, GPON 네트워크의 자원(즉, 대역폭)은 모든 GEM 프레임에 동일하게 공유되어 있다.
그러나, 본 출원인은 소정의 조건하에서, 이와 같은 메커니즘이 다른 순위를 가진 이더넷 패킷을, 특히, 업스트림 방향으로 효율적으로 전송하는데 적합하지 않음을 알았다.
특히, 본 출원인은 GPON 네트워크의 혼잡(즉, GPON 네트워크의 최대 용량(capacity)에 근접한 실제 트래픽 대역폭)의 경우에, 더 높은 대역폭 보증을 가진 더 높은 순위 이너넷 패킷을 포함하는 GEM 프레임을 전송하는 것을 허용하는 대역폭 할당을, 다른 사용자로부터 오는 업스트림 GEM 프레임의 경우에, 수행하기 위한 어떠한 정보도 제공하지 않음을 알았다. 다시 말해서, 혼잡 상태에서, 일반적으로 고정된 대역폭 또는 보장된 대역폭과 같은 대역폭 보증과 관련되어 있는 더 높은 레벨 QoS는 보장될 수 없다.
그러므로, 본 발명의 일반적 목적은 전술된 문제를 극복하는 광 접근 네트워크(특히, 그러나 비한정적으로 GPON 수동 광 네트워크)를 통해 다른 순위를 가진 데이터 패킷(특히, 그러나 비한정적으로 이더넷 패킷)을 전송하기 위한 방법을 제공한다.
특히, 본 발명의 목적은 광학 접근 네트워크가 다른 순위를 가진 데이터 패킷 사이에서 구별하도록 하는 광 접근 네트워크를 통해 다른 순위를 가진 데이터 패킷을 전송하기 위한 방법이다.
유리하게는, 이와 같은 방법은 광 접근 네트워크가 순위에 따라 데이터 패킷에 대역폭을 할당하도록 할 수 있다.
또한, 유리하게는, 이와 같은 방법은 혼잡 상태의 경우에서 조차, 고정된 대역폭 또는 보증된 대역폭과 같은 높은 대역폭 보증 레벨을 필요로 하는 사용자 또는 서비스에 QoS를 보장하도록 허용할 수 있다.
제 1 양태에 따라, 본 발명은 수동 광 네트워크를 통해 데이터 패킷을 전송하는 방법을 제공하고, 상기 방법은: 수동 광 네트워크의 제 1 인터페이스로부터 순위 정보를 포함하는 제 1 데이터 패킷을 수신하는 단계; 제 1 인터페이스에서 제 2 데이터 패킷에 제 1 데이터 패킷을 캡슐화하는 단계; 및 제 2 인터페이스로 수동 광 네트워크를 통해 제 2 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 캡슐화하는 단계는 순위 정보를 나타내는 값을 제 2 데이터 패킷의 헤더 필드에서의 삽입하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 수동 광 네트워크의 자원은 순위 정보를 나타내는 값에 따라 할당된다.
실시예에 따라, 제 1 패킷은 이더넷 패킷이다.
유리하게는, 순위 정보는 제 1 패킷의 우선순위, 가상의 LAN 식별자 또는 우선순위 및 가상의 LAN 식별자 모두를 포함할 수 있다.
유리하게는, 제 2 패킷은 기가비트(Gigabit) 수동 광 네트워크 캡슐화 모드 프레임이고 순위 정보를 나타내는 값은 제 2 패킷의 Port-식별자 필드로 삽입된다.
제 2 양태에 따라, 본 발명은 패킷 교환 네트워크 및 수동 광 네트워크를 인터페이스로 접속하기(interface) 위한 네트워크 인터페이스 장치를 제공한다. 상기 장치는: 패킷 교환 네트워크로부터 순위 정보를 포함하는 제 1 데이터 패킷을 수신하도록 형성된 제 1 포트; 제 2 데이터 패킷에서 제 1 데이터 패킷을 캡슐화하도록 형성된 캡슐화 모듈; 및 광 수동 네트워크를 통해 제 2 데이터 패킷을 전송하도록 형성된 제 2 포트를 포함한다. 본 발명에 따라, 캡슐화 모듈은 순위 정보를 나타내는 값을 제 2 데이터 패킷의 헤더 필드에 삽입하도록 형성되어 있다.
상기 장치는 또한 바람직하게는 순위 정보를 나타내는 값에 따라 수동 광 네트워크의 자원을 할당하도록 형성되어 있는 자원 할당 모듈을 포함한다.
전형적으로, 제 1 패킷은 이더넷 패킷이다. 순위 정보는 제 1 패킷의 우선 순위, 제 1 패킷의 가상 LAN 식별자 또는 이 모두를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제 2 패킷은 기가비트 수동 광 네트워크 캡슐화 모드 프레임이고 순위 정보를 나타내는 값은 제 2 패킷의 Port-식별자 필드로 삽입된다.
제 3 양태에 따라, 본 발명은 패킷 교환 네트워크, 복수의 사용자, 수동 광 네트워크, 상기 패킷 교환 네트워크와 상기 수동 광 네트워크를 인터페이스로 접속하는 제 1 네트워크 인터페이스 장치, 및 상기 수동 광 네트워크 및 상기 복수의 사용자 중 적어도 한 명을 인터페이스로 접속하는 제 2 네트워크 인터페이스 장치를 포함하는 전송 시스템을 제공하고, 상기 제 1 네트워크 인터페이스 장치 및 상기 제 2 네트워크 인터페이스 장치는 위에서 설명된 것이다.
본 발명은 다음의 첨부한 도면으로 해석되도록, 제한이 아닌 예로서 주어져 있는, 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명백하게 될 수 있다:
도 1은 수동 광 네트워크를 포함하는 전시통신 시스템을 개략적으로 나타내고;
도 2a 및 도 2b는 각각, 광 선로 종단장치 및 광 네트워크 유닛의 가능한 구조를 개략적으로 나타내고;
도 3은 종래 기술에 따른, 업스트림 이더넷 패킷의 GEM 캡슐화의 원리를 개략적으로 나타내고;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 업스트림 이더넷 패킷의 GEM 캡슐화의 원리를 개략적으로 나타내고;
도 5는 본 발명의 실시예를 구현하는 예시적인 전송 시스템을 나타내고;
도 6은 도 5의 전송 시스템에 의해 이행되는 바와 같이 본 발명의 방법에 관한 실시예를 개략적으로 나타낸다.
도 1은 패킷 교환 네트워크(PN)으로 광 접근을 다수의 사용자(u11, ... u1n1, u21, ... , u2n2, ... , um1, ... ,umnm)에 제공하기 위한 수동 광 네트워크(PON)를 포함하는 전송 시스템(TS)을 개략적으로 나타낸다.
패킷 교환 네트워크(PN)는 예를 들어, 이더넷 네트워크 또는 IP 네트워크와 같은, 패킷 교환 네트워크이다.
이와 같은 패킷 교환 네트워크(PN)는 광 선로 종단장치(OLT)에 접속되어 있는 (도시되지 않은) 노드를 가진다. 광 선로 종단장치(OLT)는, 도 2a를 참고함으로써 이하 본 발명에 더 상세히 설명되어 있는 바와 같이, 수동 광 네트워크(PON)에 접속되어 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 수동 광 네트워크(PON)는 (도시되지 않은) k 개의 광학 트리를 포함하고, k ≥ 1이다. 전체의 k 개의 광학 트리는 m 개의 리프(leaf)를 가지고, 각각의 리프는 개별 광 네트워크 유닛(ONU1, ONU2, ONU3, .. ONUm)에 접속되어 있다.
광학 네트워크 유닛(ONU1)은 제 1 의 복수의 사용자(u11, .. u1n1)에 접속되어 있고; 마찬가지로, 광학 네트워크 유닛(ONU2)은 제 2 의 복수의 사용자(u21, .., u2n2)에 접속된다; 광학 네트워크 유닛(ONUm)까지, 제 m의 복수의 사용자(um1, .. umnm)에 접속된다.
도 2a를 참고함으로써, 도 1의 광학 선로 종단장치(OLT)의 구조는 이하 더욱 상세히 설명되어 있다. 광 선로 종단장치(OLT)는 패킷 교환 네트워크(PN)와 수동 광 네트워크(PON) 사이의 네트워크 인터페이스 장치이다.
광 선로 종단장치(OLT)는 패킷 교환 네트워크(PN)의 (도시되지 않은) 노드로 광 선로 종단장치(OLT)를 접속하는 네트워크-측 포트(npOLT)를 포함한다. 광 선로 종단장치(OLT)는 스위칭 매트릭스(SM)를 더 포함하고, 이는 네트워크-측 포트(npOLT)에 접속된다. 스위칭 매트릭스(SM)는 (물리적이거나 논리적인) m 개의 출력 접속을 가지고, 여기서 m은 광학 선로 종단장치(OLT)에 접속된 광 네트워크 유닛의 개수이다.
도 2a의 광선로 종단장치(OLT)는 k 개의 중심 광학 종단 유닛(OTU-C1, ... OTU-Ck)를 더 포함하고, 여기서 k는 네트워크(PON)의 광학 트리의 개수이다. 각각의 유닛(OTU-C1, ... OTU-Ck)은 개별 광학 트리의 루트에 접속되어 있다. 중심 광 종단 유닛(OTU-C)은 캡슐화 및 역캡슐화(de-encapsulating) 모듈로서 동작한다.
스위칭 매트릭스(SM)는 다수의 (물리적 또는 논리적인) 개별 접속을 통해 각각의 유닛(OTU-C1, ... OTU-Ck)에 접속되어 있고, 이는 개별 광학 트리를 통해 각 각의 유닛(OTU-C1, ... OTU-Ck)에 접속되어 있는 상기 개수의 광학 네트워크 유닛에 대응한다. 예를 들어, 도 2a에서, 스위칭 매트릭스(SM) 및 유닛(OTU-C1)은, 유닛(OTU-C1)이 (도시되지 않은) 3 개의 광네트워크 유닛에 접속되어있다는 가정하에, (물리적이거나 또는 논리적인) 3 개의 접속을 통해 접속되어 있다. 또한, 스위칭 매트릭스(SM) 및 유닛(OTU-Ck)은, 유닛(OTU-C2)이 (도시되지 않은) 2 개의 광네트워크 유닛에 접속되어있다는 가정하에, (물리적이거나 또는 논리적인) 2 개의 접속을 통해 함께 접속되어 있다.
각각의 중심 광학 종단 유닛(OTU-C1, ... OTU-Ck)은 개별 사용자-측 포트(upOLT1, ... upOLTk)에 의해 개별 광학 트리의 루트에 접속되어 있다.
스위칭 매트릭스(SM)와 중심 광 종단 유닛(OTU-C1, ... OTU-Ck)의 기능은 도 3을 참고로 이하 더욱 상세히 설명되어 있다.
도 2b는 ONUi로서 도 2b에 나타나 있는, 예시적인 광 네트워크 유닛의 구조를 개략적으로 나타낸다. OLT로서, 또한 광 네트워크 유닛(ONUi)은 네트워크 인터페이스 장치이다.
광네트워크 유닛(ONUi)은 원격 광 종단 유닛(OTU-R)에 접속되어 있는 네트워크-측 포트(npONU)를 포함하고, 이의 기능은 도 3을 참고함으로써 이하 설명되어 있다. 원격 광 종단 유닛(OTU-R)은 캡슐화 및 역캡슐화 모둘로 동작한다. 이와 같은 원격 광 종단 유닛(OTU-R)은 스위칭 매트릭스(SM')에 접속되어 있다. 스위칭 매트릭스(SM')는 원격 광 종단 유닛(OTU-R)에 접속되어 있는 하나의 입력 및 ni 개의 출력을 가지고, 각각의 출력은 개별 사용자-측 포트(up1, ... upni)에 접속되어 있 으며, ni는 광네트워크 유닛(ONUi)에 접속되어 있는 사용자 수이다. 각각의 사용자-측 포트(up1, ... upni)는 (도시되지 않은) 개별 사용자에 접속되어 있다.
도 3을 보면, 수동 광학 네트워크(PON)를 통해 소스 사용자(uij)에서 패킷 교환 네트워크(PN)로 업스트림 데이터 패킷의 전송이 설명되어 있다. 패킷-교환 네트워크에서 목적지 사용자로의 다운스트림 데이터 패킷의 전송이 비슷하기 때문에, 명시적으로 설명되어 있지 않다.
도 3의 패킷-회선 네트워크(PN)가 이더넷 네트워크라 가정한다. 따라서, 전송되는 패킷은 이더넷 패킷(EthP)이다. 도 3의 수동 광 네트워크(PON)가, GEM 캡슐화를 통해 이더넷 패킷을 전송하는, GPON 네트워크라고 또한 가정한다.
전술한 바와 같이, 수동 광 네트워크(PON)는 광 선로 종단장치(OLT)를 통해 패킷-교환 네트워크(PN)에 접속되어 있다. 간략히 하기 위해, 네트워크(PON)가 단일 광 트리를 포함하여, 광 선로 종단장치(OLT)가 (도 3에 도시되어 있지 않은) 단일 중심 광 종단 유닛(OTU-C)을 포함한다고 가정한다.
또한 전술한 바와 같이, 수동 광 네트워크(PON)는 광 네트워크 유닛(ONUi)에 의해 소스 사용자(uij)에 접속되어 있다. 간략히 하기 위해, 유닛(ONUi)에 접속되어 있는 다른 사용자는 도 3에 도시되어 있지 않다. 또한, 종단장치(OLT)에 접속되어 있는 다른 m-1 개의 광학 네트워크 유닛은 도 3에 도시되어 있지 않다.
공지된 바와 같이, 업스트림 이더넷 패킷(EthP)은 광 네트워크 유닛(ONUi)에 의해 소스 사용자(uij)로부터 수신된다. 광 네트워크 유닛(ONUi)는 GEM 프레임(GEMF)으로 패킷(EthP)을 삽입하고 전용 전송 기간에서 네트워크(PON)를 통해 GEM 프레임(GEMF)을 전송한다. 광 선로 종단장치(OLT)는 이와 같은 프레임(GEMF)을 수신하고, 프레임(GEMF)으로부터 패킷(EthP)을 추출하고, 패킷(EthP)에 포함되어 있는 스위칭 정보 덕분에, 패킷 교환 네트워크(PN)로 패킷(EthP)을 적절히 스위칭한다.
더욱 상세하게, 패킷(EthP)은 헤더(EthH) 및 사용자 데이터(EthD)를 포함한다. 헤더(EthH)는 이더넷 네트워크에서 이더넷 패킷(EthP)을 스위칭하기 위한 다양한 정보를 포함한다. 전술한 바와 같이, 예를 들어 헤더(EthH)는 다음을 포함한다:
- 목적지 사용자(uij)의 MAC 어드레스를 포함하는, 목적지 어드레스 필드(DA);
- 이더넷 패킷(EthP)의 VLAN 식별자를 포함하는, VLAN 식별자 필드(VID); 및
- 이더넷 패킷(EthP)의 우선순위 값을 포함하는, 우선순위 필드(p).
헤더(EthH)는 필드를 더 포함하고, 이는 본 발명과 관련되어 있지 않아 설명되어 있지 않다.
(도 3에 도시되지 않은) 적절한 사용자측 포트(upni)를 통해 이더넷 패킷(EthP)의 수신에 따라, 광 네트워크 유닛(ONUi)의 스위칭 매트릭스(SM')는 원격 광 종단 유닛(OTU-R)으로 패킷(EthP)을 스위칭한다. 그러므로, 스위칭 매트릭스(SM')는 실질적으로 ni 개의 입력 및 단일 출력을 가진 이더넷 스위치로서 동작한다.
원격 광 종단 유닛(OTU-R)은 이때 GEM 프레임(GEMF)에서 이더넷 패킷(EthP)을 캡술화한다. 더 구체적으로, 원격 광 종단 유닛(OTU-R)은, 아마도 몇 개의 필드 를 제외하고, 프레임(GEMF)의 페이로드(GEMP)로 패킷(EthP)을 삽입한다. 또한, 원격 광 종단 유닛(OTU-R)은 적절한 값을 프레임(GEMF)의 GEM 헤더(GEMH)의 Port-ID 필드(PID)로 삽입한다. 예를 들어, 이와 같은 값은 (도 3에서의 ONU-IDi로 표시되어 있는) 광 네트워크 유닛(ONUi)과 관련된 Port-ID 값 중 하나이다.
마지막으로, 광 종단 유닛(OTU-R)은 전기-광학적으로 프레임(GEMF)을 변환하고, 전용 전송 기간동안 수동 광 네트워크(PON)를 통해 이를 전송한다.
광 선로 종단장치(OLT)는, 프레임(GEMF)의 수신에 따라, 중심 광 종단 유닛(OTU-C)에 의해 이를 광-전기적으로 변환한다. 이때, 중심 광 종단 유닛(OTU-C)은 프레임(GEMF)의 페이로드(GEMF)로부터 이더넷 패킷(EthP)을 추출하고, 이를 스위칭 매트릭스(SM)로 전송한다. 이더넷 패킷(EthP)이 중심 광 종단 유닛(OTU-C)에서 스위칭 매트릭스(SM)로 전송되는 것을 통한 접속은 Port-ID 필드(PID)의 값에 따른다. 목적지 어드레스 필드(DA)에 포함되어 있는 MAC 어드레스의 값에 따라, 스위칭 매트릭스(SM')는 이더넷 패킷(EthP)을 패킷 교환 네트워크(PN)를 향해 적절히 스위칭한다. 그러므로, 스위칭 매트릭스(SM)는 실질적으로 m 개의 입력 및 단일 출력을 가진 이더넷 스위치이다.
도 3에 관한 이전 설명으로부터, 공지된 GEM 캡슐화가 이더넷 패킷(EthP)의 순위를 고려하지 않음을 인식할 수 있었고, 이는 VLAN 식별자 필드(VID) 및/또는 우선순위 필드(p)에 의해 나타날 수 있다.
실제로, 공지 기술에 따라, 이더넷 패킷(EthP)은 간단히 GEM 프레임의 페이로드로 삽입되고, 우선순위 또는 VLAN 식별자도 아닌 이더넷 패킷 관련 임의의 다 른 정보가 GEM 캡슐화 동안 처리된다.
도 4는 본 발명의 실시예를 따라 수동 광 네트워크를 통해 다른 순위를 가진 데이터 패킷을 전송하는 방법을 나타낸다.
도 3에서와 같이, 패킷 교환 네트워크(PN)는 이더넷 네트워크라고 가정된다;따라서, 전송되는 데이터 패킷은 이더넷 패킷이다. 또한 도 4의 수동 광 네트워크는 GPON 네트워크이고, 이는 GEM 캡슐화를 통해 이더넷 패킷을 전송하도록 형성되어 있다.
광 네트워크 유닛(ONUi)은 소스 사용자(uij)로부터 이더넷 패킷(EthP)을 수신하고, GEM 프레임(GEMF)로 이를 캡슐화한다.
그러나, 유리하게는, 본 발명에 따라, 유닛(ONUi)은 프레임(GEMF)의 헤더(GEMH)로 이더넷 패킷(EthP)의 순위를 나타내는 값을 삽입하고, 이는 이하 더욱 자세히 설명되어 있다. 또한, 본 발명에 따라, 광 네트워크 유닛 종단장치(ONUi)는 이더넷 패킷(EthP)의 순위를 나타내는 상기 값에 따라 프레임(GEMF)을 전송하기 위한 수동 광 네트워크(PON)의 자원을 할당하기 위해 광 선로 종단장치(OLT)를 요청한다. 광 네트워크 유닛(ONUi)은 이때 수동 광 네트워크(PON)를 통해 프레임(GEMF)을 전송한다. 광 선로 종단장치(OLT)는 이와 같은 프레임(GEMF)을 수신하고, 프레임(GEMF)으로 포함되어 있는 정보 덕분에, 이와 같은 프레임(GEMF)이 광 네트워크 유닛(ONUi)으로부터 오는 데이터를 포함한다고 결정한다. 따라서, 단말장치(OLT)는 프레임(GEMF)으로부터 이더넷 패킷(EthP)을 추출하고, 이더넷 패킷(EthP)에 포함되어 있는 스위칭 정보 덕분에, 패킷(EthP)을 패킷-교환 네트워크(PN)로 적절히 스위 칭한다.
더욱 상세하게, 이더넷 패킷(EthP)은 헤더(EthP) 및 사용자 데이터(EthD)를포함한다. 이더넷 패킷(EthP)의 포맷은 도 3 에 나타난 것과 유사하여, 그러므로 상세한 설명을 반복하지 않는다. 이더넷 패킷(EthP)이 이더넷 패킷(EthP)에 대한 우선순위 값을 포함하는 우선순위 필드(p), 및 이더넷 패킷(EthP)의 VLAN 식별자를 포함하는 VLAN 식별자 필드(VID)를 포함한다는 것만을 언급한다.
이더넷 패킷(EthP)의 수신에 따라, 광 네트워크 유닛(ONUi)의 스위칭 매트릭스(SM')는 이더넷 패킷(EthP)을 (도 4에 도시되지 않은) 원격 광학 종단 유닛(OTU-R)으로 스위칭한다. 그러므로, 스위칭 매트릭스(SM')는 실질적으로 ni 개의 입력 및 단일 출력을 가진 이더넷 스위치로서 동작한다.
원격 광 종단 유닛(OTU-R)은 이때 수신된 패킷(EthP)을 GEM 프레임(GEMF)으로 캡슐화한다. 더 구체적으로는, 원격 광 종단 유닛(OTU-R)은 이더넷 패킷(EthP)을, 몇 개의 필드를 제외하고, 프레임(GEMF)의 페이로드(GEMP)로 삽입한다.
도 3에 나타난 공지기술에 따라 원격 광 종단 유닛(OTU-R)은 GEM 프레임의 헤더로 (그리고 특히 GEM 프레임의 Port-ID 필드(PID)로) GEM 프레임을 라우팅(routing)하기 위한 정보(즉, 유닛(ONUi)의 Port-ID 값(ONU-IDi))를 간단히 삽입하는 반면, 본 발명에 따라 원격 광 종단 유닛(OTU-R)은 또한 GEM 프레임의 헤더로 이더넷 패킷의 순위를 나타내는 값을 삽입한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 이더넷 패킷의 순위를 나타내는 이와 같은 값은 GEM 프레임의 Port-ID 필드(PID)로 삽입된다. 이는 유리하게는 적절한 송 신 컨테이너로 이더넷 패킷의 순위 값을 관련하도록 허용한다. 사실, 전술한 바와 같이, Port-ID 필드의 각각의 값은 송신 컨테이너 유형과 관련될 수 있다.
따라서, 예를 들어, 본 발명에 따라, 낮은 순위 이더넷 패킷은 Port ID 필드가 낮은 대역폭 보증 송신 컨테이너 유형(예를 들어 유형 3 또는 유형 4)에 관련되어 있는 값을 포함하는 GEM 프레임으로 삽입된다. 마찬가지로, 높은 순위 이더넷 패킷은 Port ID 필드가 높은 대역폭 보증 송신 컨테이너 유형(예를 들어 유형 1 또는 유형 2)에 관련되어 있는 값을 포함하는 GEM 프레임으로 삽입된다. 본 발명에 따라, 다른 해결방법이 이행될 수 있다; 임의의 경우에, 더 낮은 순위를 가진 이더넷 패킷은 더 높은 순위를 가진 이더넷 패킷보다 더 낮은 대역폭 보증을 가진 전송 컨테이너에 삽입된 GEM 프레임에 의해 전송되어야 한다.
따라서, 공지 기술에 따른 GEM 프레임이 동일한 송신 컨테이너와 모두 정적으로 관련되어 있는 반면, 본 발명에 따라 각각의 GEM 프레임은, Port-ID 필드 콘텐츠가 캡슐화된 이더넷 패킷의 순위 값에 따라 각각의 GEM 프레임에 대해 동적으로 평가됨에 따라, 적절한 송신 컨테이너에 동적으로 관련되어 있다.
예를 들어, 도 4는 본 발명에 따른 방법의 실시예를 나타낸다. 이 실시예에 따라, GEM 캡슐화 동안, 광 네트워크 유닛(ONUi)은 [ONU-IDi, VG, pG] 값을 GEM 프레임의 Port-ID 필드(PID)로 삽입하고:
- ONU-IDi는 광 네트워크 유닛(ONUi)을 식별하는 값이다;
- VG는 이더넷 패킷(EthP)의 VLAN 식별자를 나타내는 값이다; 그리고
- pG는 이더넷 패킷 우선순위 값(p)을 나타내는 값이다.
따라서, 본 발명에 따라, Port-ID 필드는 프레임(GEMF)이 전송되는 ONUi를 나타낼 뿐 아니라, GEM 프레임에 의해 전송된 이더넷 패킷의 순위(즉, 우선순위 및 VLAN 식별자)를 또한 나타낸다. 유리하게는 이는 수동 광 네트워크(PON)를 따라 전파하는 동안 또한 VLAN 태깅(tagging) 옵션을 지원하는 것을 허용한다.
예를 들어, 32 개의 광학 네트워크 유닛(ONU)이 동일 광 선로 종단장치(OLT)에 접속되어 있다고 가정한다. 따라서, 각각의 광학 네트워크 유닛을 식별하기 위해, 적어도 5 비트의 Port-Id 필드는 Port-ID의 적어도 하나의 값을 각각의 광학 네트워크에 관련시키기 위해 요구된다. 또한 Port-ID의 3 비트가 우선순위(pG)를 기록하기 위해 요구되고, 이는 이더넷 패킷 우선순위(p)를 나타낸다고 가정한다. 그러므로, VLAN 식별자(VG)를 기록하기 위해 이용가능한 Port-ID 필드의 12-5-3=4 비트가 남아 있다. 이는 서비스 제공업자가 다른 유형의 서비스에(서비스 마다 VLAN 태깅) 다른 VLAN 식별자를 할당하기를 바란다면, 서비스 제공업자는 VLAN 태깅 옵션에 의해 지원되는 24=16 가지의 유형의 서비스를 제공할 수 있음을 의미한다.
본 발명에 따라, Port-ID 필드(PID)의 값에 따라, 원격 광 전송 장치(OTU-R)는 업스트림 방향에서 네트워크(PON)를 걸쳐 프레임(GEMF)을 전송하기 위한 적절한 자원을 할당하도록 중심 광 종단 유닛(OTU-C)에 요청한다.
마지막으로, 원격 광 종단 유닛(OTU-R)은 프레임(GEMF)을 전기-광학적으로 변환하여, 이를 전용 전송 기간에 수동 광학 네트워크(PON)를 통해 전송한다.
광 선로 종단장치(OLT)는, 프레임(GEMF)의 수신에 따라, 중심 광 종단 유닛(OTU-C)에 의해, 이를 광학-전기적으로 변환한다.
본 발명에 따라, 광 네트워크 유닛(ONUi)이 한 세트의 Port-ID 필드 값과 관련하며, 각각의 값은 프레임(GEMF)에 의해 전송된 이더넷 패킷의 순위 및 광 종단 유닛 모두를 나타낸다는 것을 유의해야 한다.
중심 광 종단 유닛(OTU-C)은 이때 프레임(GEMF)의 페이로드(GEMP)로부터 이더넷 패킷(EthP)을 추출하고, 이를 스위칭 매트릭스(SM)로 전송한다. 스위칭 매트릭스(SM)는, 목적지 어드레스 필드(DA)로 포함되어 있는 MAC 어드레스의 값에 따라, 패킷-교환 네트워크(PN)에 접속되어 있는 네트워크-측 포트 상에서 이더넷 패킷(EthP)을 스위칭한다. 그러므로, 스위칭 매트릭스(SM)는 실질적으로 m 개의 입력 및 단일 출력을 가진 이더넷 스위치이다.
그러므로, 도 3(공지 기술)과 (본 발명의 실시예를 나타내는) 도 4를 비교함으로써, 공지 기술에 따라 Port-ID 필드(PID)가 프레임(GEMF)의 소스 광학 네트워크 유닛(ONUi)을 간단히 나타내는 반면, 본 발명에 따라 Port-ID 필드(PID)는 프레임(GEMF)로 포함되어 있는 이더넷 패킷(EthP)의 순위 및 소스 광 네트워크 유닛(ONUi) 모두를 나타낸다는 것을 알 수 있다.
그러므로, 다른 순위를 가진 이더넷 패킷은 수동 광 네트워크를 걸쳐 전송하는 동안에 조차 구별된 방식으로 처리될 수 있다. 이는 유리하게는 다른 QoS를 서비스에 제공하는 것을 허용한다. 특히, 이는 유리하게는, 수동 광 네트워크의 혼잡의 경우에 조차, 예를 들어 보증된 대역폭 보증 또는 고정된 대역폭 보증에 필요한 특정 서비스를 위한 또는 사용자의 특정 그룹으로 QoS를 보장하는 것을 허용한다.
본 발명에 따라, 이더넷 패킷의 우선순위 값을 나타내는 값(pG)은 3 비트보다 적은 비트를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 이더넷 패킷의 3-비트 우선순위 필드(p)를 GEM 프레임의 Port-ID 필드로 2-비트 값(pG)로 매핑(map)하는 것이 가능하다. 이는 Port-ID 필드의 다른 값들이 우선순위 필드(p)의 8 개의 가능한 값 대신에, 4 개의 다른 우선순위 값으로 나타나는 것을 의미한다. 이와 같은 경우에, p와 pG 사이의 매핑 규칙을 수립하는 것이 필요하다. 예를 들어, pG='00'은 p='000' 및 '001'을 나타낼 수 있고, pG='01'은 p='010' 및 '011'을 나타낼 수 있는 등이다. 물론, 이는 단지 예이며, p와 pG 사이의 다른 매핑 규칙이 가능하다.
도 5는 본 발명에 따른 방법을 이행하는 전송 시스템(TS')을 개략적으로 나타낸다. 이와 같은 전송 시스템(TS')은 패킷 교환 네트워크(PN)로의 광학 접근을 5 명의 사용자(U1, U2, ..., U5)에 제공하기 위한 수동 광 네트워크(PON)를 포함한다. 패킷-교환 네트워크(PN)가 이더넷 네트워크라고 가정한다.
네트워크(PON) 및 패킷-교환 네트워크(PN)는 스위칭 매트릭스(SM) 및 제 1 및 제 2 유닛(OTU C1, OTU-C2)을 포함하는 광 선로 종단장치(OLT)에 의해 함께 접속되어 있다.
제 1 유닛(OTU C1)은 2 개의 광 네트워크 유닛(ONU1, ONU2)으로 네트워크(PON)의 제 1 광학 트리를 통해 접속되어 있다. 제 2 유닛(OTU C2)은 또다른 광 네트워크 유닛(ONU3)으로, 네트워크(PON)의 제 2 축퇴(degenerate) 광학 트리에 의해, 접속되어 있다. 그러므로, 스위칭 매트릭스(SM) 및 제 1 유닛(OTU-C1)은 (물리 적이거나 또는 논리적인) 제 1 및 제 2 접속을 통해 접속되어 있는 반면, 스위칭 매트릭스(SM) 및 제 2 유닛(OTU-C2)은 (물리적이거나 또는 논리적인) 단일 제 3 접속을 통해 접속되어 있다.
각각의 사용자(u1, u2, ... u5)가 패킷 교환 네트워크(PN)로 개별 업스트림 이더넷 패킷(EthP1, EthP2, ... , EthP5)으로 전송하기를 바란다고 가정한다.
따라서, 도 6에 나타난 바와 같이, 각각의 이더넷 패킷(EthP1, EthP2, ... , EthP5)의 목적지 어드레스 필드(DA)는 개별 목적지 사용자(목적지 사용자는 패킷 교환 네트워크(PN)에 접속되어 있고, 이들은 도 5에 나타나 있지 않다)의 개별 MAC 어드레스(MAC1, MAC2, ..., MAC 5)를 포함한다.
도 5의 이더넷 네트워크는 2 가지의 다른 서비스를 제공한다고 가정한다. 제 1 서비스(예를 들어, 주문형 비디오(video on demand))가 제 1 VLAN 식별자(도 6에서의 "a")에 의해 식별되는 반면, 제 2 서비스(예를 들어, VoIP(voice over IP))는 제 2의 VLAN 식별자(도 6에서의 "b")에 의해 식별된다. 예를 들어, 사용자(u1, u2, u4)가 제 2 서비스를 제공받는 반면, 사용자(u3, u5)는 제 1 서비스를 제공받는다. 그러므로, 이더넷 패킷(EthP1)의 VLAN 식별자 필드(VID)는 값 "b"를 포함하고, 이더넷 패킷(EthP2)의 VLAN 식별자 필드(VID)는 값 "b"를 포함하며, 이더넷 패킷(EthP3)의 VLAN 식별자 필드(VID)는 값 "a"를 포함하고, 이더넷 패킷(EthP4)의 VLAN 식별자 필드(VID)는 값 "b"를 포함하고, 이더넷 패킷(EthP5)의 VLAN 식별자 필드(VID)는 값 "a"를 포함한다.
또한, 이와 같은 이더넷 패킷은 소정의 우선순위 값을 가진다. 예를 들어, 이더넷 패킷(EthP1)의 우선순위 필드(p)는 값 2(도 6에서의 "p=2")를 포함하는 반면, 이더넷 패킷(EthP2, EthP3, EthP4, EthP5)은 값 1(도 6에서의 "p=1")을 포함한다.
각각의 이더넷 패킷(EthP1, EthP2,... EthP5)은 사용자가 접속되어 있는 광학 네트워크 유닛으로 개별 사용자(u1, u2, ... u5)에 의해 전송된다. 그러므로, 광 네트워크 유닛(ONU1)은 이더넷 패킷(EthP1, EthP2)을 수신하고, 광 네트워크 유닛(ONU2)은 이더넷 패킷(EthP3)을 수신하며, 광 네트워크 유닛(ONU3)은 이더넷 패킷(EthP4, EthP5)을 수신한다.
각각의 광 네트워크 유닛의 (도 5에 도시되지 않은) 원격 광 종단 유닛(OTU-R)은 수신된 이더넷 패킷을 캡슐화한다. 특히, 광 네트워크 유닛(ONU1)의 유닛(OUT-R)은 개별 GEM 프레임(GEMF1, GEMF2)에서 각각의 이더넷 패킷(EthP1, EthP2)을 캡슐화한다. 마찬가지로, 광 네트워크 유닛(ONU2)의 유닛(OUT-R)은 개별 GEM 프레임(GEMF3)에서 각각의 이더넷 패킷(EthP3)을 캡슐화한다. 마찬가지로, 광 네트워크 유닛(ONU3)의 유닛(OUT-R)은 개별 GEM 프레임(GEMF4, GEMF5)에서 각각의 이더넷 패킷(EthP4, EthP5)을 캡슐화한다.
본 발명에 따라, 광 네트워크 유닛(ONU1)의 원격 광 종단 유닛(OTU-R)은 각각의 GEM 프레임(GEMF1, GEMF2)의 Port-ID 필드로 패킷(EthP1, EthP2)의 순위를 나타내는 값을 각각 삽입한다. 마찬가지로, 광 네트워크 유닛(ONU2)의 원격 광 종단 유닛(OTU-R)은 GEM 프레임(GEMF3)의 Port-ID 필드로 패킷(EthP3)의 순위를 나타내는 값을 삽입한다. 마찬가지로, 광 네트워크 유닛(ONU3)의 원격 광 종단 유닛(OTU- R)은 각각의 GEM 프레임(GEMF4, GEMF5)의 Port-ID 필드로 패킷(EthP4, EthP5)의 순위를 나타내는 값을 각각 삽입한다.
예를 들어, 도 5의 예에서, (VLAN 식별자 "b"에 의해 식별된) 제 2 서비스에 관련된 이더넷 패킷의 경우에, Port-ID의 값은 이더넷 우선순위에 관련없이 가장 높은 대역폭 보증(예를 들어, "고정 대역폭")을 가진 T-CONT에 삽입되는 것과 같다. 반면에, (VLAN 식별자 "a"에 의해 식별된) 제 1 서비스와 관련된 이더넷 패킷의 경우에, Port-ID의 값은 이와 같은 이더넷 패킷을 캡슐화하는 GEM 프레임이 이더넷 우선순위에 따른 다른 T-CONT에 삽입되는 것과 같다. 이는 단지 예이며; 본 발명에 따라 다른 유형의 매핑 규칙이 가능하다.
그러므로, 제 2 서비스 "b"와 관련된 이더넷 패킷을 전송하는, GEM 프레임(GEM1, GEM2, GEM4)의 port-ID 필드(PID)는 다음과 같은 포맷을 가진다:
- GEM 프레임(GEM1):[Port-ID1, b];
- GEM 프레임(GEM2):[Port-ID1, b]; 및
- GEM 프레임(GEM4):[Port-ID3, b].
반면에, 제 1 서비스 "a"와 관련된 이더넷 패킷을 전송하는, GEM 프레임(GEM3, GEM5)의 port-ID 필드(PID)는 다음과 같은 포맷을 가진다:
- GEM 프레임(GEM3):[Port-ID2, a, 1]; 및
- GEM 프레임(GEM5):[Port-ID3, a, 1].
다른 광 네트워크 유닛(ONU)의 유닛(OTU-R)에 의해 생성된 GEM 프레임의 Port-ID가 같은 값을 포함할 수 있음을 알 수 있다. 사실, 주어진 광학 트리에 접 속되어 있는 소정의 광학 네트워크 유닛으로부터 오는 패킷이 다른 광학 트리를 따라 전파하지 않을 것이기 때문에, Port-ID 필드(FID)의 동일한 값은 다른 광학 트리에 접속되어 있는 광 네트워크 유닛을 지시하는데 사용될 수 있다. 따라서, 이는 단일 광 네트워크 유닛과 관련될 수 있는 가능한 Port-ID 필드 값의 수를 증가시키도록 하며, 따라서 예를 들어 전송된 이더넷 패킷에 대한 추가적인 정보를 Port-ID 필드에 포함하도록 한다.
또한, 동일한 광학 트리를 따라 전송되고 다른 사용자에 의해 송신된 이더넷 패킷을 전송하는 GEm 프레임의 Port-ID 필드는 반드시 다르지는 않다. 예를 들어, GEM 프레임(GEMF1, GEMF2)의 Port-ID 필드(PID)는 동일한 값을 포함하며, 이는 이와 같은 프레임이 동일 순위를 가진 동일한 광 네트워크 유닛(ONU1)에 의해 전송되기 때문이다. 그러나, 패킷이 광 종단 선로에 의해 역캡슐화되기 때문에, 이는 패킷 목적지에서의 모호성(ambiguity)을 야기하지 않으며, 스위칭은 이때 목적지 MAC 어드레스에 기초하여 수행된다.
본 발명에 따라, 각각의 원격 광 네트워크 유닛(OTU-R)은 Port-ID 필드(PID)의 값에 따라 GEM 프레임(GEMF1, GEMF2, ..., GEMF5)을 전송하기 위한 자원을 할당한다. 예를 들어, 프레임(GEMF4)이 순위가 패킷(EthP5)보다 더 높은, 패킷(EthP4)을 전송하는 경우, 유닛(ONU3)의 유닛(OTU-R)은 예를 들어 프레임(GEMF4)을 전송하기 위한 제 2 광 트리로 보장된 대역폭을 할당하도록 유닛(OTU-C2)에 요청할 수 있다. 그러므로, 이와 같은 광학 트리의 혼잡의 경우에조차, 사용자(u4)는 기대된 QoS를 가진 제 1 서비스"b"에 관하여 이더넷 패킷을 전송할 수 있다.
마찬가지로, 프레임(GEM1, GEM2)이 동일 순위를 가지기 때문에, 광 네트워크 유닛(ONU1)의 유닛(OTU-R)은 유닛(OTU-C1)에 제 1 광학 트리의 자원을 동등하게 분배하도록 요청할 수 있다.
이때, 중심 광 종단 유닛(OTU-C1)은 프레임(GEMF1, GEMF2, GEM3)을 수신한다. 이후 유닛(OTU-C1)은 프레임(GEMF1, GEMF2, GEM3)으로부터 패킷(EthP1, EthP2, EthP3)을 추출한다. 이후, 이와 같은 패킷의 MAC 어드레스를 따라, 패킷 교환 네트워크(PN)로 패킷(EthP1, EthP2, EthP3)을 적절히 스위칭한다.
마찬가지로, 중심 광 종단 유닛(OTU-C2)은 프레임(GEMF4, GEMF5)을 수신한다. 이후 유닛(OTU-C2)은 프레임(GEMF4, GEMF5)으로부터 패킷(EthP4, EthP5)을 추출한다. 이후, 이와 같은 패킷의 MAC 어드레스를 따라, 패킷 교환 네트워크(PN)로 패킷(EthP4, EthP5)을 적절히 스위칭한다.
그러므로, 본 발명에 따라, 이더넷 패킷은 이더넷 스위치에 의해서뿐 아니라, 수동 광 네트워크를 가로지르는 전송 동안에 VLAN 식별자 및/또는 우선순위 필드(p)의 값에 따라 처리되어, 순위는 소스와 목적지 사이의 전체 전송 결로 동안에 보존된다.
본 명세서에서, 본 발명에 대한 실시예는 데이터 패킷의 업스트림 전송을 언급함으로써 설명되어 있음을 인식할 수 있다. 그러나, 본 발명의 방법은 이하 간략히 설명되어 있는 바와 같이, 다운스트림 패킷에 또한 동일한 방식으로 적용될 수 잇다.
다운스트림 전송의 경우에, 사용자에 주소지정되어 있는 데이터 패킷의 GEM 캡슐화는 광 선로 종단장치로 포함되어 있는 유닛(OTU-C)에 의해 수행된다. 그러므로, 본 발명에 따라, 각각의 유닛(OTU-C)은, 주어진 순위 값을 가지는 다운스트림 데이터 패킷을 캡슐화하는 반면, 데이터 패킷의 순위 값을 나타내는 값을 이와 같은 데이터 패킷을 캡슐화하는 GEM 프레임으로 삽입한다. 바람직하게는, 유닛(OTU-C)은 GEM 프레임의 Port-ID 필드로 상기 순위를 나타내는 값을 삽입한다.
또한, 바람직하게는, 유닛(OTU-C)은 순위를 나타내는 값에 따라 상기 GEM 프레임을 전송하기 위한 자원을 할당하도록 형성되어, 이더넷 패킷은 소스(패킷 교환 네트워크)에서 목적지(사용자)로 전체 전송 경로를 따른 순위를 따라 처리된다.
본 발명에 내용에 포함되어 있음.

Claims (15)

  1. 수동 광 네트워크(PON)를 통한 데이터 패킷(EthP)을 전송하는 방법으로서,
    상기 수동 광 네트워크(PON)의 제 1 인터페이스(ONUi, OLT)로부터, 순위 정보(p, VID)를 포함하는 제 1 데이터 패킷(EthP)을 수신하는 단계;
    상기 제 1 인터페이스(ONUi, OLT)에서 제 2 데이터 패킷(GEMF)에 상기 제 1 데이터 패킷(EthP)을 캡슐화하는 단계; 및
    상기 수동 광 네트워크(PON)를 통해 제 2 인터페이스(OLT, ONUi)를 향해 상기 제 2 데이터 패킷(GEMF)을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 캡슐화하는 단계는 상기 순위 정보(p, VID)를 나타내는 값을 상기 제 2 데이터 패킷(GEMF)의 헤더 필드(PID)에 삽입하는 단계를 포함하는 데이터 패킷의 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송하는 단계는 상기 순위 정보(p, VID)를 나타내는 상기 값에 따라 상기 수동 광 네트워크(PON)의 자원을 할당하는 단계를 포함하는 데이터 패킷의 전송 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 패킷(EthP)은 이더넷 패킷인 데이터 패킷의 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 순위 정보는 상기 제 1 패킷(EthP)의 우선순위(p)를 포함하는 데이터 패킷의 전송 방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 순위 정보는 상기 제 1 패킷(EthP)의 가상의 LAN 식별자(VID)를 포함하는 데이터 패킷의 전송 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 패킷(GEMF)은 기가비트 수동 광 네트워크 캡슐화 모드 프레임인 데이터 패킷의 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 순위 정보(p, VID)를 나타내는 상기 값은 상기 제 2 패킷(GEMF)의 Port-식별자 필드(PID)로 삽입되는 데이터 패킷의 전송 방법.
  8. 패킷 교환 네트워크(PN, uij) 및 데이터 패킷(EthP)이 전송되는 수동 광 네트워크(PON)를 인터페이스로 접속하기 위한 네트워크 인터페이스 장치(OLT, ONUi)로서,
    상기 패킷 교환 네트워크(PN, uij)로부터 순위 정보(p, VID)를 포함하는 제 1 데이터 패킷(EthP)을 수신하도록 형성되어 있는 제 1 포트(npOLT; up1, ... upni);
    제 2 데이터 패킷(GEMF)에 상기 제 1 데이터 패킷(EthP)을 캡슐화하도록 형성되어 있는 캡슐화 모듈(OTU-C, OTU-R); 및
    상기 수동 광 네트워크(PON)를 통해 상기 제 2 데이터 패킷(GEMF)을 전송하도록 형성되어 있는 제 2 포트(upOLT1, .., upOLTk; npONU)를 포함하고,
    상기 캡슐화 모듈은 상기 순위 정보(p, VID)를 나타내는 값을 상기 제 2 데이터 패킷(GEMF)의 헤더 필드(PID)에 삽입하도록 형성되어 있는 네트워크 인터페이스 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 순위 정보(p, VID)를 나타내는 상기 값에 따라 상기 수동 광 네트워크(PON)의 자원을 할당하도록 형성되어 있는 자원 할당 모듈을 더 포함하는 네트워크 인터페이스 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 패킷(EthP)은 이더넷 패킷인 네트워크 인터페이스 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 순위 정보는 상기 제 1 패킷(EthP)의 우선순위(p)를 포함하는 네트워크 인터페이스 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 순위 정보는 상기 제 1 패킷(EthP)의 가상의 LAN 식별자(VID)를 포함하는 네트워크 인터페이스 장치.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 패킷(GEMF)은 기가비트 수동 광 네트워크 캡슐화 모드 프레임인 네트워크 인터페이스 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 순위 정보(p, VID)를 나타내는 상기 값은 상기 제 2 패킷(GEMF)의 Port-식별자 필드(PID)로 삽입되는 네트워크 인터페이스 장치.
  15. 패킷-교환 네트워크(PN), 복수의 사용자, 수동 광 네트워크(PON), 상기 패킷-교환 네트워크(PN)와 상기 수동 광 네트워크(PON)를 인터페이스로 접속하기 위한 제 1 네트워크 인터페이스 장치(OLT), 및 상기 수동 광 네트워크(PON)와 상기 복수의 사용자 중 적어도 한 명과 인터페이스로 접속하기 위한 제 2 네트워크 인터페이스 장치(ONUi)를 포함하고, 상기 제 1 인터페이스 장치(OLT)와 상기 제 2 네트워크 인터페이스 장치(ONUi)가 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따르는 전송 시스템.
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