KR20140088436A - 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치 및 그 전력 절감 방법 - Google Patents

전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치 및 그 전력 절감 방법 Download PDF

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Abstract

전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치 및 그 전력 절감 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 광망 종단장치는 광 회선단말과 신호를 송수신하는 제1 신호 송수신부와, 다수의 통신 단자를 통해 가입자 단말과 신호를 송수신하는 제2 신호 송수신부와, 제1 신호 송수신부와 제2 신호 송수신부를 통해 송수신되는 신호를 제어하는 신호 처리부와, 다수의 통신 단자를 통한 데이터 트래픽 수신 여부에 따라 제1 신호 송수신부와 신호 처리부의 전원을 제어하는 프로세서를 포함한다.

Description

전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치 및 그 전력 절감 방법 {Efficient power saving optical network unit and method for saving power of the optical network unit}
본 발명은 광 가입자망에 사용되는 광망 종단장치의 전력 소모를 절감할 수 있는 기술에 관한 것이다.
광 가입자망 기술은 가입자 단에 필요한 대역을 효과적으로 제공하기 위한 기술로서, 점대점(Point-to-Point) 또는 점대다중(Point-to-Multipoint) 구조를 갖는다. 광 회선단말(Optical Line Terminal: 이하 OLT라 칭함)은 다수의 광망 종단장치(optical network unit: 이하 ONU라 칭함)를 지원하기 위한 인터페이스를 갖으며 모든 ONU들에 대한 제어권을 갖는다. 일반적으로 점대점 구조는 능동 광 가입자망(Active Optical Network: AON)에, 점대다중 구조는 수동 광 가입자망(Passive Optical Network: PON)에 주로 사용되며, IEEE 및 ITU-T와 같은 국제 표준화 기구에서 표준화가 이루어지고 있다.
통신망 시스템이 빠른 속도로 각 가정이나 사무실에 보편화 됨에 따라 효율적인 전력소모에 대한 관심 또한 커지고 있다. 이러한 현상은 광 액세스망(Optical Access Network)에서도 예외는 아니다. 광 액세스망을 구성하고 있는 OLT와 ONU는 하루 24시간, 1년 365일 기기의 전원을 켜 놓는 특성이 있다. 따라서, 실제 사용자가 사용하는 시간을 약 20% 정도라 가정할 때, 낭비되는 전력이 매우 많다. 이러한 전력 소모를 줄이기 위한 다양한 전력 절감 기법에 대한 연구의 필요성이 증대되고 있다.
일 실시 예에 따라, 광 가입자망에서 소모되는 전력을 줄이기 위해 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치 및 그 전력 절감 방법을 제안한다.
일 실시 예에 따라 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치는, 광 회선단말과 신호를 송수신하는 제1 신호 송수신부와, 다수의 통신 단자를 통해 가입자 단말과 신호를 송수신하는 제2 신호 송수신부와, 제1 신호 송수신부와 제2 신호 송수신부를 통해 송수신되는 신호를 제어하는 신호 처리부와, 다수의 통신 단자를 통한 데이터 트래픽 수신 여부에 따라 제1 신호 송수신부와 신호 처리부의 전원을 제어하는 프로세서를 포함한다.
제2 신호 송수신부의 다수의 통신 단자는, 각 통신 단자 별로 가입자 단말로부터 수신되는 데이터 트래픽을 감지하고, 데이터 트래픽을 감지하면 프로세서에 트래픽 알람신호를 출력할 수 있다.
프로세서는, 각 통신 단자 별로 출력되는 트래픽 알람신호를 수신하여 분석하고, 분석 결과에 따라 광망 종단장치의 절전모드를 전체 절전모드 또는 부분 절전모드로 운용할 수 있다.
프로세서는, 제2 신호 송수신부의 모든 통신 단자들에서 트래픽 알람신호가 출력되지 않는 경우, 광망 종단장치를 전체 절전모드로 운용하여 제1 신호 송수신부와 신호 처리부의 전원을 차단할 수 있다.
프로세서는, 전체 절전모드 운용 시에 제2 신호 송수신부의 적어도 하나의 통신 단자에서 트래픽 알람신호가 출력되는 경우, 전체 절전모드를 해제하고 제1 신호 송수신부와 신호 처리부에 전원을 공급할 수 있다.
프로세서는, 제2 신호 송수신부의 일부 통신 단자들에서 트래픽 알람신호가 출력되지 않는 경우, 광망 종단장치를 부분 절전모드로 운용하여 신호 처리부의 해당 입출력 단자의 전원을 차단할 수 있다.
신호 처리부는, 제2 신호 송수신부의 각 통신 단자가 가입자 단말로부터 수신한 데이터 트래픽을 전달받되, 미리 설정된 시간 동안 제2 신호 송수신부의 각 통신 단자로부터 데이터 트래픽을 전달받지 못하면 해당 통신 단자에 대한 링크 다운 알람신호를 프로세서에 출력하며, 프로세서는 신호 처리부로부터 수신된 통신 단자 별 링크 다운 알람신호를 분석하고, 분석 결과에 따라 광망 종단장치를 전체 절전모드 또는 부분 절전모드로 운용할 수 있다.
신호 처리부는, 제2 신호 송수신부의 각 통신 단자로부터 입력되는 데이터 트래픽 양을 측정하고, 이를 시간에 따라 비교하여 데이터 트래픽 전달 유무를 판단할 수 있다.
제1 신호 송수신부는, 신호 처리부로부터 광 회선단말에 전송할 상향신호를 수신하여 물리계층 모듈에 전달하는 S/W부와, S/W부로부터 상향신호를 전달받는 물리계층 모듈과, 물리계층 모듈로부터 상향신호를 전달받아 광 회선단말에 전송하는 광 트랜시버를 포함할 수 있다.
프로세서는, 신호 처리부로부터 모든 통신 단자들에 대한 링크 다운 알람신호를 수신하는 경우, 광망 종단장치를 전체 절전모드로 운용하여 제1 신호 송수신부의 S/W부, 물리계층 모듈 및 광 트랜시버의 전원을 차단할 수 있다.
프로세서는, 신호 처리부로부터 일부 통신 단자에 대한 링크 다운 알람신호를 전달받는 경우, 광망 종단장치를 부분 절전모드로 운용하여 제1 신호 송수신부의 S/W부의 해당 입출력 단자의 전원을 차단할 수 있다.
프로세서는, 전체 절전모드 운용 중에 절전모드 구간과 동작모드 구간을 포함하는 절전모드 사이클을 주기적으로 운용할 수 있다. 이때, 프로세서는 절전모드 사이클의 동작모드 구간에 광망 종단장치와 광 회선단말을 함께 동시에 활성화시켜 상호 간의 동작 상태를 확인한 후, 절전모드 구간으로 전환시킬 수 있다.
다른 실시 예에 따른 광망 종단장치의 전력 절감 방법은, 가입자 단말로부터 데이터 트래픽을 수신하는 통신 단자 별로 데이터 트래픽 수신 여부를 파악하는 단계와, 파악 결과에 따라 광망 종단장치의 구성요소의 전원을 제어하는 단계를 포함한다.
데이터 트래픽 수신 여부를 파악하는 단계는, 가입자 장치로부터 데이터 트래픽을 수신한 통신 단자에서 생성된 트래픽 알람신호를 이용하여 통신 단자 별 데이터 트래픽 수신 여부를 파악할 수 있다.
전원을 제어하는 단계는, 통신 단자 별 데이터 트래픽 수신 여부 파악 결과에 따라 광망 종단장치를 전체 절전모드 또는 부분 절전모드로 운용할 수 있다.
전체 절전모드 또는 부분 절전모드로 운용하는 단계는, 모든 통신 단자들에서 트래픽 알람신호가 출력되지 않는 경우 광망 종단장치를 전체 절전모드로 운용하고, 일부 통신 단자들에서 트래픽 알람신호가 출력되지 않는 경우 광망 종단장치를 부분 절전모드로 운용할 수 있다.
전체 절전모드 또는 부분 절전모드로 운용하는 단계는, 전체 절전모드 운용 시에 적어도 하나의 통신 단자에서 트래픽 알람신호가 출력되는 경우 전체 절전모드를 해제하고 동작모드로 전환시킬 수 있다.
또 다른 실시 예에 따른 광망 종단장치의 전력 절감 방법은 광망 종단장치가 가입자 단말로부터 데이터 트래픽을 수신하지 않으면 광 회선단말에 절전모드 메시지를 송신한 후 절전모드로 운용되는 단계와, 절전모드 메시지에 따라 광 회선단말이 절전모드로 운용되면, 절전모드 내에서 주기적으로 광 회선단말과 함께 동시에 동작모드로 전환하여 상호 간의 동작 상태를 확인한 후 다시 절전모드를 운용되는 단계를 포함한다.
절전모드는 절전모드 구간과 동작모드 구간을 포함하는 절전모드 사이클이 주기적으로 반복되며, 절전모드 사이클의 동작모드 구간에는 광망 종단장치와 광 회선단말이 동시에 활성화되어 상호 간의 동작 상태를 확인한 이후, 절전모드 구간으로 전환될 수 있다.
광망 종단장치가 절전모드 운용 중에 가입자 단말로부터 데이터 트래픽을 수신하면 동작모드로 전환함과 동시에 광 회선단말로 동작모드 전환 메시지를 송신하고 응답을 대기하는 단계와, 동작모드 전환 메시지를 수신한 광 회선단말이 광망 종단장치에 응답 메시지를 송신한 후 동작대기모드로 전환되면, 광망 종단장치가 광 회선단말로부터 응답 메시지를 수신한 후 광 회선단말에 데이터 트래픽을 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 수동형 광가입자망에서 상향 트래픽 모니터링을 통해 광망 종단장치의 전력을 효율적으로 절감할 수 있다. 특히, 가입자 단말로부터 상향신호를 수신하는 광망 종단장치의 다수의 통신 포트를 통해 상향 데이터 신호의 입력 유무를 감지하고 이를 통해 광망 종단장치의 절전모드를 전체 절전모드 또는 부분 절전모드로 운용함에 따라 광망 종단장치의 전력을 효율적으로 절감할 수 있다.
나아가, 가입자 단말로부터 상향신호를 수신하는 광망 종단장치의 다수의 통신 포트를 통해 상향 데이터 신호의 유무를 감지함에 따라, 별도의 데이터 트래픽 흐름 유무 감지 장치가 필요 없다.
나아가, 광망 종단장치의 프로세서와 트래픽 모니터링 모듈을 통해 광망 종단장치의 10 Gb/s S/W와 같이 전력의 많은 부분을 차지하는 주요 구성요소의 전력을 효율적으로 절감할 수 있다.
나아가, 절전모드 운용 중에도 광망 종단장치와 광 회선단말 간의 연결 체크가 가능함에 따라 광망 종단장치와 광 회선단말 상호 간의 동작 상태 확인이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 파장 분할 다중화 방식의 수동형 광가입자망의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 2의 신호 처리부와 제2 신호 송수신부 및 프로세서의 연결 관계를 나타내는 세부 구성도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치의 구성도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 4의 신호 처리부와 제2 신호 송수신부 및 프로세서의 연결 관계를 나타내는 세부 구성도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 5의 광망 종단장치의 부분 절전모드 운용 프로세스를 도시한 흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 5의 광망 종단장치의 전체 절전모드 운용 프로세스를 도시한 흐름도,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 절전모드 운용 중 광망 종단장치와 광 회선단말의 주기적인 통신절차를 포함하는 메시지 송수신 프로세스를 도시한 흐름도,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 8의 주기적인 절전모드 및 동작모드 시간 간격을 도시한 참조도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 파장 분할 다중화 방식의 수동형 광가입자망(Wavelength Division Multiplexing-passive optical network: 이하 WDM-PON이라 칭함)의 구성도이다.
도 1을 참조하면, WDM-PON은 광 회선단말(Optical Line Terminal: 이하 OLT라 칭함(1), 광망 종단장치(optical network unit: 이하 ONU라 칭함)(2), 가입자 단말(Customer Premises Equipment: 이하 CPE라 칭함)(3) 및 도파로 어레이 격자(arrayed waveguide grating: 이하 AWG라 칭함)를 포함한다.
OLT(1)는 서비스 제공업체 측의 광 종단장치이다. ONU(2)는 광가입자망에 접속하기 위해 사용자 측에 설치되는 종단장치이다. ONU(2)는 다수 개일 수 있다. CPE(3)는 사용자가 직접 사용하는 장치이다. 예를 들면, CPE(3)는 컴퓨터 등일 수 있다. CPE(3)는 도 1에 도시된 바와 같이 다수 개일 수 있다. AWG(4)는 OLT(3)로부터 광신호를 수신하여 각 가입자에게 할당된 고유 파장별로 분할하여 ONU(2)로 전달한다. 도 1에서는 AWG(4)를 예를 들어 설명하였으나, 광 출력을 분기하는 방식(power splitter based ODN)이나 이들 두 가지가 혼합된 하이브리드 방식(hybrid WDM/power splitter ODN)으로 대체 가능하다.
도 1은 세부적으로 10Gb/s WDM-PON을 예로 도시한 것인데, 10Gb/s WDM-PON은 ONU(2)가 CPE(3)와 통신하기 위해서 기바비트 이더넷 랜 포트(GE LAN port)와 같은 입출력 단자들(I/O ports)을 갖는다. ONU(2)와 CPE(3) 간의 데이터 트래픽 상태는 가입자들의 사용 형태에 의해 영향을 받는다. 즉, 가입자들의 사용 형태에 따라 시간 및 날짜 별로 데이터 트래픽 사용량이 증가하거나 감소하게 된다.
본 발명은 ONU(2)의 전력 소비를 절감시키기 위해서 ONU(2)와 CPE(3) 간의 상향링크 사용량에 기초하여 적응적으로 ONU(2)를 절전모드(sleep mode)로 운용한다. 이하 후술되는 도면들을 참조로 하여 본 발명의 ONU(2)의 절전모드 운용 기술에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 절감 기능을 갖는 ONU(2)의 구성도이다.
도 2를 참조하면, ONU(2)는 제1 신호 송수신부(10), 신호 처리부(12), 제2 신호 송수신부(14) 및 프로세서(16)를 포함한다.
제1 신호 송수신부(10)는 OLT(1)와 신호를 송수신한다. 제1 신호 송수신부(10)는 OLT(1)의 구성에 따라 기가 이더넷(GE), 10기가 이더넷(10GE) 신호 등을 OLT(1)와 송수신할 수 있다. 또는 무선 신호를 송수신할 수도 있다.
제2 신호 송수신부(14)는 CPE(3)와 신호를 송수신한다. 제2 신호 송수신부(14)는 CPE(3)와 신호를 송수신하기 위하여 다수의 통신 단자를 갖는다. 제2 신호 송수신부(14)는 CPE(3)와 기가 이더넷 신호를 송수신할 수 있으며, 무선신호를 송수신할 수도 있다. 기가 이더넷 신호를 송수신하는 경우, 제2 신호 송수신부(14)의 통신 단자는 이더넷 통신 단자가 된다.
신호 처리부(12)는 제1 신호 송수신부(10)와 제2 신호 송수신부(14)를 통해 송수신되는 신호를 제어한다. 신호 처리부(12)는 제2 신호 송수신부(14)가 CPE(3)로부터 수신된 상향신호를 제1 신호 송신부(10)에 전달한다. 신호 처리부(12)는 ONU(2)에서 기가비트 이더넷 물리계층 모듈(GE PHY)로 구현될 수 있다.
프로세서(16)는 제1 신호 송수신부(10), 신호 처리부(12) 및 제2 신호 송수신부(14)와 연결되어, 필요에 따라 제1 신호 송수신부(10)와 신호 처리부(12)의 전원 공급을 제어한다. 이를 위해 프로세서(16)는 제1 신호 송수신부(10)와 신호 처리부(12)에 전원 제어신호를 선택적으로 전송할 수 있다. 프로세서(16)는 제2 신호 송수신부(14)의 다수의 통신 단자와 연결되어, 다수의 통신 단자를 통한 데이터 트래픽 수신 감지 여부에 따라 제1 신호 송수신부(10)와 신호 처리부(12)의 전원 공급을 선택적으로 제어할 수 있다. 프로세서(16)의 전력 소비량은 ONU(2) 전체의 전력 소비량에 비하여 무시될 수 있는 수준으로 매우 적다. 프로세서(16)의 전원 제어 프로세스에 대해서는 도 3에서 상세히 후술한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 2의 신호 처리부(12)와 제2 신호 송수신부(14) 및 프로세서(16)의 연결 관계를 나타내는 세부 구성도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제2 신호 송수신부(14)는 다수의 통신 단자(140-1,140-2,140-3,140-4)를 갖는다. 도 3에서는 통신 단자를 4개로 한정하여 표시하였으나, 그 개수는 이에 한정되지 않는다. 제2 신호 송수신부(14)가 CPE(3)와 기가 이더넷 신호를 송수신하는 경우, 제2 신호 송수신부(14)의 통신 단자는 이더넷 통신 단자가 된다.
통신 단자(140-1,140-2,140-3,140-4)들은 각각 CPE(3)로부터의 데이터 트래픽 입력 유무를 감지하여, 데이터 트래픽이 감지되면 감지한 통신 단자 별로 트래픽 알람신호를 생성한 후 이를 프로세서(16)에 출력한다. 데이터 트래픽 유무 감지는 주기적으로 미리 설정된 시간 간격으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 제2 신호 송수신부(14)로 사용되는 통신 단자(140-1,140-2,140-3,140-4) 별로 출력되는 트래픽 알람신호를 이용하여 데이터 트래픽 흐름 유무를 판단한다. 따라서, 별도의 데이터 트래픽 유무 판단 장치를 사용하지 않고도 CPE(3)로부터의 데이터 트래픽 흐름 유무를 판단할 수 있다. 통신 단자(140-1,140-2,140-3,140-4)를 통해 데이터 트래픽 흐름 유무를 판단하는 방법 이외에도 신호 처리부(12)로 입력되는 트래픽의 양을 측정하고 이를 시간에 따라 비교하여 CPE(3)로부터의 데이터 트래픽 흐름 유무를 판단할 수도 있다.
제2 신호 송수신부(14)가 다수의 통신 단자(140-1,140-2,140-3,140-4)로 구성된 경우, 프로세서(16)는 각 통신 단자(140-1,140-2,140-3,140-4) 별로 출력되는 트래픽 알람신호를 분석하고, 분석 결과에 따라 제1 신호 송수신부(10)와 신호 처리부(12)의 동작을 제어한다. 세부적으로, 프로세서(16)는 트래픽 알람신호 분석 결과에 따라 ONU(2)의 모드를 동작모드와 절전모드로 운용할 수 있는데, 절전모드는 전체 절전모드와 부분 절전모드를 포함함에 따라 제1 신호 송수신부(10)와 신호 처리부(12)의 전원을 선택적으로 차단할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 모든 통신 단자(140-1,140-2,140-3,140-4)로부터 데이터 트래픽이 감지되지 않는 경우, 즉 모든 통신 단자(140-1,140-2,140-3,140-4)로부터 트래픽 알람신호가 수신되지 않으면, 프로세서(16)는 ONU(2)를 전체 절전모드로 전환한다. 이 경우, 제1 신호 송수신부(10)와 신호 처리부(12)의 전원을 차단한다. 제1 신호 송수신부(10)의 전원 차단 시에 프로세서(16)는 제1 신호 송수신부(10)의 OLT(1)로의 상향신호 송신수단의 전원은 차단하되, 제1 신호 송수신부(10)의 OLT(1)로부터의 하향신호 수신수단의 전원은 그대로 유지할 수 있다.
전원 차단 이후, 통신 단자(140-1,140-2,140-3,140-4) 중 적어도 하나에서 데이터 트래픽이 감지되면, 프로세서(16)는 제1 신호 송수신부(10)와 신호 처리부(12)에 즉시 전원을 공급시켜 통신을 시작한다.
이에 비하여, 다수의 통신 단자들(140-1,140-2,140-3,140-4) 중 일부의 통신 단자로부터 데이터 트래픽이 감지되지 않는 경우, 즉 다수의 통신 단자들(140-1,140-2,140-3,140-4) 중 일부의 통신 단자로부터 트래픽 알람신호가 수신되지 않으면, 프로세서(16)는 ONU(2)를 부분 절전모드로 전환하여, 신호 처리부(12)의 해당 I/O 단자의 전원만을 차단한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력 절감 기능을 갖는 ONU(2)의 구성도이다.
도 4를 참조하면, ONU(2)는 제1 신호 송수신부(10), 신호 처리부(12), 제2 신호 송수신부(14) 및 프로세서(16)를 포함하며, 제1 신호 송수신부(10)는 S/W부(100), 물리계층 모듈(Physical Layer module: PHY)(102) 및 광 트랜시버(Optical Transceiver)(104)를 포함한다.
S/W부(100), 물리계층 모듈(102) 및 광 트랜시버(104)의 예로, 10Gb/s WDM-PON에서 각각 10G PON S/W, 10G PHY 및 10G XFP OTRx로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
S/W부(100)는 신호 처리부(12)로부터 OLT에 전송할 상향신호를 수신하여 물리계층 모듈(102)에 전달한다. 물리계층 모듈(102)은 S/W부(100)로부터 상향신호를 전달받는다. 광 트랜시버(104)는 물리계층 모듈(102)로부터 상향신호를 전달받아 OLT에 전송한다. S/W부(100)는 ONU(2)의 구성요소 중 전력 소비량이 가장 큰 구성요소이다. 따라서, 본 발명은 S/W부(100)의 전력 절감을 최대화시킨다.
제2 신호 송수신부(14)는 다수의 통신 단자(140-1,140-2,…,140-8)를 갖는다. 도 4에서는 통신 단자를 8개로 한정하여 표시하였으나, 그 개수는 이에 한정되지 않는다. 신호 처리부(12)는 제2 신호 송수신부(14)의 각 통신 단자(140-1,140-2,…,140-8)를 통해 CPE로부터 데이터 트래픽을 전달받는다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 4의 신호 처리부(12)와 제2 신호 송수신부(14) 및 프로세서(16)의 연결 관계를 나타내는 세부 구성도이다.
도 5에서는 통신 단자를 4개로 한정하여 표시하였으나, 그 개수는 이에 한정되지 않는다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 신호 처리부(12)는 제2 신호 송수신부(14)의 통신 단자(140-1,140-2,140-3,140-4) 별로 CPE로부터 데이터 트래픽을 전달받는다. 일 실시 예에 따라, 신호 처리부(12)는 미리 설정된 시간(예: 1ms) 동안 제2 신호 송수신부(14)의 각 통신 단자(140-1,140-2,140-3,140-4) 별로 데이터 트래픽을 전달받지 못한 경우, 해당 통신 단자에 대한 링크 다운 알람신호(link-down alarm signal: 이하 LDAS라 칭함)를 프로세서(14)에 출력한다. 신호 처리부(12)는 제2 신호 송수신부(14)의 각 통신 단자(140-1,140-2,140-3,140-4)로부터 입력되는 데이터 트래픽 양을 측정하고, 이를 시간에 따라 비교하여 데이터 트래픽 전달 유무를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 프로세서(14)는 신호 처리부(12)로부터 수신된 통신 단자(140-1,140-2,140-3,140-4) 별 LDAS를 분석하고, 분석 결과에 따라 ONU(2)를 전체 절전모드 또는 부분 절전모드를 운용한다. 프로세서(14)는 절전모드의 종류에 따라 제1 신호 송수신부(10)의 S/W부(100), 물리계층 모듈(102) 및 광 트랜시버(104)의 전원을 선택적으로 차단할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(14)는 S/W부(100), 물리계층 모듈(102) 및 광 트랜시버(104)에 전력 제어신호를 각각 전송할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 프로세서(14)는 신호 처리부(12)로부터 모든 통신 단자(140-1,140-2,140-3,140-4)들에 대한 LDAS를 수신하는 경우, ONU(2)를 전체 절전모드로 운용하여 제1 신호 송수신부(10)의 S/W부(100), 물리계층 모듈(102) 및 광 트랜시버(104)의 전원을 모두 동시에 차단한다.
이에 비하여, 프로세서(14)는 신호 처리부(12)로부터 통신 단자들(140-1,140-2,140-3,140-4) 중에서 일부 통신 단자에 대한 LDAS를 전달받는 경우, ONU(2)를 부분 절전모드로 운용하여 S/W부(100)의 해당 입출력 단자의 전원만을 차단한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 5의 ONU의 부분 절전모드 운용 프로세스를 도시한 흐름도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 프로세서(14)는 신호 처리부(12)로부터 제1 신호 송수신부(10)의 소정의 통신 단자에 대한 LDAS 수신 여부를 확인(600)하여, 소정의 통신 단자에 대한 LDAS를 수신한 경우, S/W부(100)의 해당 입출력 단자의 전원이 차단되었는지 여부를 확인한다(610). 확인 결과, 차단되어 있지 않으면 S/W부(100)의 해당 입출력 단자의 전원을 차단한다(620).
이에 비하여, 프로세서(14)는 신호 처리부(12)로부터 제1 신호 송수신부(10)의 소정의 통신 단자에 대한 LDAS를 수신하지 않은 경우, S/W부(100)의 해당 입출력 단자의 전원이 차단되었는지 여부를 확인한다(630). 확인 결과, 차단되어 있는 경우 S/W부(100)의 해당 입출력 단자의 전원 차단을 해제한다(640).
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 5의 ONU의 전체 절전모드 운용 프로세스를 도시한 흐름도이다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 프로세서(14)는 CPE로부터 제1 신호 송수신부(10)의 모든 통신 단자에 데이터 트래픽이 입력되었는지 여부를 확인한다(700). 즉, 신호 처리부(12)로부터 제1 신호 송수신부(10)의 모든 통신 단자에 대한 LDAS 수신 여부를 확인하여, 모든 통신 단자에 대한 LDAS를 수신한 경우, ONU가 전체 절전모드인지를 확인(710)하여, 전체 절전모드가 아니면 ONU를 전제 절전모드로 운용한다(720). 이에 비하여, 모든 통신 단자에 대한 LDAS를 수신하지 않은 경우 ONU가 전체 절전모드인지를 확인(730)하여, 전체 절전모드이면 ONU를 동작모드로 변경한다(740).
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 절전모드 운용 중 ONU와 OLT의 주기적인 통신절차를 포함하는 메시지 송수신 프로세스를 도시한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, ONU(2)가 전체 절전모드로 동작하는 경우라 하더라도 ONU(2)가 동작 상태를 OLT(1)로 보고하는 절차가 필요하다. 이는 OLT(1)가 ONU(2)의 동작상태를 확인함으로써 전체 네트워크 상태를 감시하기 위해서이다. 따라서, 본 발명은 절전모드 운용 중 ONU(2)와 OLT(1)의 주기적인 통신절차를 추가로 제안한다. 즉, ONU(2)는 절전모드 내에서 주기적으로 절전모드 구간과 동작모드 구간을 운용한다. 동작모드 구간에서 ONU(2)는 OLT(1)와의 동작상태 확인을 위하여 OLT(1)와 상태신호를 송수신한다.
이하, OLT(1)와 ONU(2) 상호 간의 메시지 송수신 프로세스를 도 8을 참조로 하여 상세히 후술한다. 신호 송수신 과정에서 ONU(2)와 OLT(1)는 각각 정해진 통신 규격을 사용한다.
만약, 1. ONU(2)가 CPE로부터 데이터 트래픽을 수신하지 않으면, 2. ONU(2)는 OLT(1)에 절전모드 메시지를 송신한 이후, 3. 전체 절전모드로 동작한다. 전체 절전모드에서 ONU(2)는 도 2와 도 3을 참조로 전술한 제1 신호 송수신부(10)의 상향신호 송신수단과 신호 처리부(12)의 전원을 차단한다. 이때, 제1 신호 송수신부(10)의 OLT(1)로부터의 하향신호 수신수단은 전원 차단 없이 그대로 유지될 수 있다.
4. OLT(1)는 ONU(2)로부터 절전모드 메시지를 수신한 이후, 5. 절전모드로 동작한다. 절전모드 동작 중에, ONU(2)와 OLT(1)는 주기적으로 동시에 동작모드로 전환하여 상호 간의 동작 상태를 확인(connectivity check)한 후, 다시 절전모드로 동작한다. 이를 위해, 절전모드는 주기적으로 동작모드 구간과 절전모드 구간을 포함하는데, 이에 대한 상세한 설명은 도 9에서 후술한다.
6. 만약, ONU(2)가 절전모드 동작 중에 CPE로부터 데이터 트래픽을 수신한다면, 7. ONU(2)는 즉시 동작모드로 전환함과 동시에 OLT(1)로 동작모드 전환 메시지를 송신하고 응답을 대기한다.
8. OLT(1)는 ONU(2)로부터 동작모드 전환 메시지를 수신하면, 9. 응답 메시지를 ONU(2)에 송신한 이후 동작대기 상태로 전환한다.
10. ONU(2)는 OLT(1)로부터 응답 메시지를 수신한 이후, 11. 사용자 데이터를 OLT(1)에 송신하기 시작한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 8의 주기적인 절전모드 및 동작모드 시간 간격을 도시한 참조도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, ONU(2)는 절전모드와 동작모드를 갖는데, 절전모드 내에서 절전모드 구간(Ts)과 동작모드 구간(Tx)을 포함하는 절전모드 사이클(T)이 주기적으로 반복된다. 절전모드 사이클(T)의 동작모드 구간(Tx)에는 OLT(1)와 ONU(2)가 동시에 활성화되어 상호 간의 동작 상태를 확인한 이후, 절전모드 구간(Ts)으로 전환된다. 도 9에 있어서, P는 전력 소모량을, Ps는 전제 절전모드 시의 전력 소모량을, Px는 절전모드와 동작모드 간 전력 소모량 차이를 각각 나타낸다.
본 발명은 광가입자망뿐만 아니라 점대점(point to point)으로 연결된 통신 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어 고밀도 파장분할 다중화(dense wavelength division multiplexing: DWDM) 통신 시스템의 경우에도 적용할 수 있으며, 가정에 사용되는 인터넷 공유기 등의 전력 소모량을 절감하기 위하여 적용할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 광 회선단말 2 : 광망 종단장치
3 : 가입자 단말 4 : 도파로 어레이 격자
10 : 제1 신호 송수신부 12 : 신호 처리부
14 : 제2 신호 송수신부 16 : 프로세서

Claims (20)

  1. 광 회선단말과 신호를 송수신하는 제1 신호 송수신부;
    다수의 통신 단자를 통해 가입자 단말과 신호를 송수신하는 제2 신호 송수신부;
    상기 제1 신호 송수신부와 상기 제2 신호 송수신부를 통해 송수신되는 신호를 제어하는 신호 처리부; 및
    상기 다수의 통신 단자를 통한 데이터 트래픽 수신 여부에 따라 상기 제1 신호 송수신부와 상기 신호 처리부의 전원을 제어하는 프로세서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 신호 송수신부의 다수의 통신 단자는,
    각 통신 단자 별로 상기 가입자 단말로부터 수신되는 데이터 트래픽을 감지하고, 데이터 트래픽을 감지하면 상기 프로세서에 트래픽 알람신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 각 통신 단자 별로 출력되는 트래픽 알람신호를 수신하여 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 광망 종단장치의 절전모드를 전체 절전모드 또는 부분 절전모드로 운용하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제2 신호 송수신부의 모든 통신 단자들에서 트래픽 알람신호가 출력되지 않는 경우, 상기 광망 종단장치를 전체 절전모드로 운용하여 상기 제1 신호 송수신부와 상기 신호 처리부의 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    전체 절전모드 운용 시에 상기 제2 신호 송수신부의 적어도 하나의 통신 단자에서 트래픽 알람신호가 출력되는 경우, 전체 절전모드를 해제하고 상기 제1 신호 송수신부와 상기 신호 처리부에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제2 신호 송수신부의 일부 통신 단자들에서 트래픽 알람신호가 출력되지 않는 경우, 상기 광망 종단장치를 부분 절전모드로 운용하여 상기 신호 처리부의 해당 입출력 단자의 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는 상기 제2 신호 송수신부의 각 통신 단자가 상기 가입자 단말로부터 수신한 데이터 트래픽을 전달받되, 미리 설정된 시간 동안 상기 제2 신호 송수신부의 각 통신 단자로부터 데이터 트래픽을 전달받지 못하면 해당 통신 단자에 대한 링크 다운 알람신호를 상기 프로세서에 출력하며,
    상기 프로세서는 상기 신호 처리부로부터 수신된 통신 단자 별 링크 다운 알람신호를 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 광망 종단장치를 전체 절전모드 또는 부분 절전모드로 운용하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 신호 처리부는,
    상기 제2 신호 송수신부의 각 통신 단자로부터 입력되는 데이터 트래픽 양을 측정하고, 이를 시간에 따라 비교하여 데이터 트래픽 전달 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 신호 송수신부는,
    상기 신호 처리부로부터 상기 광 회선단말에 전송할 상향신호를 수신하여 물리계층 모듈에 전달하는 S/W부;
    상기 S/W부로부터 상향신호를 전달받는 물리계층 모듈; 및
    상기 물리계층 모듈로부터 상향신호를 전달받아 상기 광 회선단말에 전송하는 광 트랜시버; 를 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 신호 처리부로부터 모든 통신 단자들에 대한 링크 다운 알람신호를 수신하는 경우, 상기 광망 종단장치를 전체 절전모드로 운용하여 상기 제1 신호 송수신부의 S/W부, 물리계층 모듈 및 광 트랜시버의 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 신호 송수신부는,
    상기 신호 처리부로부터 상기 광 회선단말에 전송할 상향신호를 수신하여 물리계층 모듈에 전달하는 S/W부;
    상기 S/W부로부터 상향신호를 전달받는 물리계층 모듈; 및
    상기 물리계층 모듈로부터 상향신호를 전달받아 상기 광 회선단말에 전송하는 광 트랜시버; 를 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 신호 처리부로부터 일부 통신 단자에 대한 링크 다운 알람신호를 전달받는 경우, 상기 광망 종단장치를 부분 절전모드로 운용하여 상기 제1 신호 송수신부의 S/W부의 해당 입출력 단자의 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치.
  11. 제 3 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    전체 절전모드 운용 중에 절전모드 구간과 동작모드 구간을 포함하는 절전모드 사이클을 주기적으로 운용하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 절전모드 사이클의 동작모드 구간에 상기 광망 종단장치와 상기 광 회선단말을 함께 동시에 활성화시켜 상호 간의 동작 상태를 확인한 후, 절전모드 구간으로 전환시키는 것을 특징으로 하는 전력 절감 기능을 갖는 광망 종단장치.
  13. 가입자 단말로부터 데이터 트래픽을 수신하는 통신 단자 별로 데이터 트래픽 수신 여부를 파악하는 단계; 및
    상기 파악 결과에 따라 광망 종단장치의 구성요소의 전원을 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광망 종단장치의 전력 절감 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 데이터 트래픽 수신 여부를 파악하는 단계는,
    상기 가입자 장치로부터 데이터 트래픽을 수신한 통신 단자에서 생성된 트래픽 알람신호를 이용하여 통신 단자 별 데이터 트래픽 수신 여부를 파악하는 것을 특징으로 하는 광망 종단장치의 전력 절감 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 전원을 제어하는 단계는,
    통신 단자 별 데이터 트래픽 수신 여부 파악 결과에 따라 상기 광망 종단장치를 전체 절전모드 또는 부분 절전모드로 운용하는 것을 특징으로 하는 광망 종단장치의 전력 절감 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 전체 절전모드 또는 부분 절전모드로 운용하는 단계는,
    모든 통신 단자들에서 트래픽 알람신호가 출력되지 않는 경우 상기 광망 종단장치를 전체 절전모드로 운용하고, 일부 통신 단자들에서 트래픽 알람신호가 출력되지 않는 경우 상기 광망 종단장치를 부분 절전모드로 운용하는 것을 특징으로 하는 광망 종단장치의 전력 절감 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 전체 절전모드 또는 부분 절전모드로 운용하는 단계는,
    전체 절전모드 운용 시에 적어도 하나의 통신 단자에서 트래픽 알람신호가 출력되는 경우 전체 절전모드를 해제하고 동작모드로 전환시키는 것을 특징으로 하는 광망 종단장치의 전력 절감 방법.
  18. 광망 종단장치가 가입자 단말로부터 데이터 트래픽을 수신하지 않으면 광 회선단말에 절전모드 메시지를 송신한 후 절전모드로 운용되는 단계; 및
    상기 절전모드 메시지에 따라 상기 광 회선단말이 절전모드로 운용되면, 절전모드 내에서 주기적으로 상기 광 회선단말과 함께 동시에 동작모드로 전환하여 상호 간의 동작 상태를 확인한 후 다시 절전모드를 운용되는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광망 종단장치의 전력 절감 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 절전모드는 절전모드 구간과 동작모드 구간을 포함하는 절전모드 사이클이 주기적으로 반복되며,
    상기 절전모드 사이클의 동작모드 구간에는 상기 광망 종단장치와 상기 광 회선단말이 동시에 활성화되어 상호 간의 동작 상태를 확인한 이후, 절전모드 구간으로 전환되는 것을 특징으로 하는 광망 종단장치의 전력 절감 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 광망 종단장치가 절전모드 운용 중에 상기 가입자 단말로부터 데이터 트래픽을 수신하면 동작모드로 전환함과 동시에 상기 광 회선단말로 동작모드 전환 메시지를 송신하고 응답을 대기하는 단계; 및
    상기 동작모드 전환 메시지를 수신한 광 회선단말이 상기 광망 종단장치에 응답 메시지를 송신한 후 동작대기모드로 전환되면, 상기 광망 종단장치가 상기 광 회선단말로부터 응답 메시지를 수신한 후 상기 광 회선단말에 데이터 트래픽을 송신하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광망 종단장치의 전력 절감 방법.
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