KR100689483B1

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Info

Publication number: KR100689483B1
Application number: KR1020020023824A
Authority: KR
Inventors: 송재연; 김아정; 이민효
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2007-03-09
Anticipated expiration: 2022-04-30
Also published as: KR20030085412A

Abstract

Translated fromKorean

본 발명에 따라 L2 스위치를 포함하는 OLT(Optical Line Termination)와 상기 OLT와 연결되어 있으며, 각각 적어도 하나 이상의 서비스 포트나 가입자 포트를 포함하는 다수의 ONU(Optical Network Unit)를 포함하여 구성된 이더넷 수동형 광가입자망의 L2 스위칭 방법은, 상기 각 ONU에 연결된 하나 이상의 서비스 포트나 가입자 포트에 각각 소정 PHY ID를 부여하는 과정과; PHY ID 태깅/디태깅 레이어를 이용하여 전송 프레임에 PHY ID를 태깅/필터링하는 과정과; 상기 ONU에 연결된 소정 포트를 목적지로 하는 이더넷 프레임이 상기 OLT로 수신된 경우에 상기 포트에 할당된 L2 스위치의 포트를 통해 전송하는 과정을 포함한다.According to the present invention, an Ethernet passive optical fiber (OLT) including an L2 switch and an Ethernet passive optical fiber connected to the OLT and including a plurality of optical network units (ONUs) each including at least one service port or a subscriber port are included. The L2 switching method of a subscriber network includes: assigning predetermined PHY IDs to at least one service port or a subscriber port connected to each ONU; Tagging / filtering the PHY ID in the transmission frame using the PHY ID tagging / detagging layer; And transmitting an Ethernet frame destined for the predetermined port connected to the ONU through the port of the L2 switch assigned to the port when the Ethernet frame is received by the OLT.

이더넷, 수동형 광가입자망, 스위치Ethernet, Passive Optical Subscriber Network, Switch

Description

Translated fromKorean

이더넷 수동형 광가입자망 및 레이어 2 스위칭 방법{ETHERNET PASSIVE OPTICAL NETWORK AND L2 SWITCHING METHOD}ETHERNET PASSIVE OPTICAL NETWORK AND L2 SWITCHING METHOD}

도 1은 종래에 따른 이더넷 수동형 광가입자망의 구성을 나타내는 도면,1 is a view showing the configuration of an Ethernet passive optical subscriber network according to the prior art,

도 2는 이더넷 표준 프레임의 구조를 나타낸 도면,2 is a view showing the structure of an Ethernet standard frame;

도 3a는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 태그 이더넷 MAC 프레임의 구조를 나타내는 도면,3A is a diagram showing the structure of a tag Ethernet MAC frame according to a first embodiment of the present invention;

도 3b는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 태그 이더넷 MAC 프레임의 구조를 나타내는 도면,3b is a view showing the structure of a tag Ethernet MAC frame according to a second embodiment of the present invention;

도 4는 도 3a에 도시된 PHY ID 필드의 세부 구성을 나타내는 도면,4 is a diagram illustrating a detailed configuration of a PHY ID field shown in FIG. 3A;

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이더넷 수동형 광가입자망의 피어-투-피어 통신 절차를 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining a peer-to-peer communication procedure of an Ethernet passive optical subscriber network according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명은 광네트웍에 관한 것으로서, 특히 이더넷 수동형 광가입자망에 관 한 것이다.The present invention relates to an optical network, and more particularly, to an Ethernet passive optical subscriber network.

수동형 광가입자망은 하나의 OLT(Optical Line Termination)에 다수의 ONU(Optical Network Unit)를 1×N ODN(Optical Distribution Network)을 사용하여 연결함으로써, 트리 구조의 분산 토폴로지를 형성하는 가입자 네트웍 구조이다. 최근 ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication sect)에서는 ATM-PON(Asynchronous Transfer Mode-Passive Optical Network) 시스템에 대한 표준화 내용을 ITU-T G.982, ITU-T G.983.1, ITU-T G.983.3으로 문서화하였다. 또한, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 정한 IEEE 802.3ah TF에서는 기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet) 기반의 수동형 광가입자망 시스템의 표준화 작업이 진행 중에 있다.Passive optical subscriber network is a subscriber network structure that forms a distributed topology of tree structure by connecting multiple optical network units (ONU) to one optical line termination (OLT) using 1 × N optical distribution network (ODN). . Recently, the International Telecommunication Union-Telecommunication sect (ITU-T) has standardized the ITU-T G.982, ITU-T G.983.1, and ITU-T G. standards for Asynchronous Transfer Mode-Passive Optical Network (ATM-PON) systems. Documented as 983.3. In addition, the IEEE 802.3ah TF defined by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) is in the process of standardizing a passive optical subscriber network system based on Gigabit Ethernet.

ITU-T와 IEEE 802.3 등과 같은 표준 기구에서 논의되고 있는 ATM-PON과 이더넷 수동형 광가입자망 시스템에서의 전송 용량은 OLT과 ONU 사이에 서로 다른 두 파장에 실리는 데이터의 형식에 따라 의존하게 된다. 즉, 전화국측의 OLT에서 가입자측 ONU로의 하향 전송은 1550㎚(또는, 1490㎚) 파장의 신호에 ATM 셀(cell) 또는 이더넷 프레임(Ethernet frame)을 실어서 전송하게 되고, 가입자측의 ONU에서 전화국측 OLT으로의 상향 전송은 1310㎚ 파장의 신호에 데이터를 실어서 전송하는 방식을 국제 기구인 ITU-T와 IEEE 802.3에서 논의하고 있다.Transmission capacity in ATM-PON and Ethernet passive optical subscriber network systems, as discussed in standard organizations such as ITU-T and IEEE 802.3, depends on the format of the data carried on two different wavelengths between the OLT and the ONU. In other words, the downlink transmission from the OLT at the telephone station to the subscriber ONU is carried by transmitting an ATM cell or Ethernet frame on a signal of 1550 nm (or 1490 nm) wavelength. Uplink transmission to the telephone-side OLT is discussed in the international organizations ITU-T and IEEE 802.3 on how to transmit data on 1310 nm wavelength signals.

또한, 점 대 점 방식의 기가비트 이더넷과 ATM-PON용 MAC 기술은 이미 표준화가 완료되어 있는 상태로서, 그 내용은 IEEE 802.3z 및 ITU-T G.983.1에 기술되어 있다. 또한, Gigad Ghaib 등에 의해 발명되고 1999년 11월 2일자로 특허 발행된 미국특허번호 5,978,374{PROTOCOL FOR DATA COMMUNICAITON OVER A POINT-TO-MULTIPOINT PASSIVE OPTICAL NETWORK}에서는 ATM-PON에서의 MAC 기술이 상세히 개시되어 있다.In addition, point-to-point Gigabit Ethernet and ATM-PON MAC technologies have already been standardized, and their contents are described in IEEE 802.3z and ITU-T G.983.1. In addition, US Patent No. 5,978,374, which was invented by Gigad Ghaib et al. And issued a patent on November 2, 1999, discloses the MAC technology in ATM-PON in detail. have.

도 1은 종래에 따른 이더넷 수동형 광가입자망의 구성을 나타내는 도면이며, 도 2는 이더넷 표준 프레임의 구조를 나타낸 도면이다. 상기 이더넷 수동형 광가입자망은 OLT(Optical Line Terminal, 110)와, ODN(Optical Network Unit, 120)과, 다수의 ONU(Optical Network Unit, 132, 134 및 136)로 구성된다.1 is a view showing the configuration of an Ethernet passive optical subscriber network according to the prior art, Figure 2 is a view showing the structure of an Ethernet standard frame. The Ethernet passive optical subscriber network includes an optical line terminal (OLT) 110, an optical network unit 120 (ODN), and a plurality ofoptical network units 132, 134, and 136 (ONU).

상기 OLT(110)는 TDM(Time Division Multiplexing) 방식으로 상기 각 ONU(132, 134 또는 136)의 데이터를 액세스하게 된다. 상기 OLT(110)는 레이어 2 스위치(Layer 2 switch, L2 switch)를 구비하며, 상기 각 ONU(132, 134 또는 136)에서 수신한 프레임(frame)을 주소와 포트를 매칭하여 전송한다. 주소를 인식하기 위해서는 주소 학습(address learning) 절차가 필요한데, ONU(132, 134 또는 136)의 MAC(Medium Access Control) 주소 학습은 초기화할 때, L2 스위치가 일정 포트에서 수신한 프레임의 발신지 주소(Source Address, SA)를 소정 테이블에 저장하면서 포트별로 부여된 주소를 학습한다. 이 때 발신지 주소나 목적지 주소(Destination Address, DA)는 ONU(132, 134 또는 136) 포트의 MAC 주소를 사용한다. 학습 절차가 끝난 후 프레임을 수신한 L2 스위치는 포트가 부여된 목적지 주소에 대해서만 프레임을 송신하며 정적 필터링 엔트리(static filtering entry)를 사용한다(IEEE802.1d clause 7.9.1).The OLT 110 accesses data of each ONU 132, 134, or 136 in a time division multiplexing (TDM) manner. The OLT 110 includes aLayer 2 switch and an L2 switch, and transmits a frame received by each ONU 132, 134, or 136 by matching an address and a port. In order to recognize the address, an address learning procedure is required. The medium access control (MAC) address learning of the ONU 132, 134, or 136 is initialized. While storing the Source Address (SA) in a predetermined table, the address assigned to each port is learned. At this time, the source address or destination address (Destination Address, DA) uses the MAC address of the ONU (132, 134 or 136) port. After the learning process is completed, the L2 switch receiving the frame transmits the frame only to the ported destination address and uses a static filtering entry (IEEE 802.1d clause 7.9.1).

상기 802.1d L2 스위치에 의한 동작을 보면 주소 테이블에서 수신한 프레임 의 목적지 주소를 찾지 못하는 학습되지 않은 주소의 경우는 프레임이 수신된 포트를 제외한 모든 포트로 프레임을 전송한다. 테이블에 주소가 있으나 이 주소에 할당된 포트가 수신된 포트와 동일한 경우에 이 프레임은 폐기된다.In the operation of the 802.1d L2 switch, in the case of the unlearned address that cannot find the destination address of the received frame in the address table, the frame is transmitted to all ports except the received port. If there is an address in the table but the port assigned to this address is the same as the received port, this frame is discarded.

즉, L2 스위치는 목적지 주소를 해석하여 특정 코드일 경우 브로드캐스트(broadcast)하고, 목적지 주소 및 발신지 주소의 포트가 같을 경우는 이더넷의 특성상 "broadcast and select"의 개념에 의해 이미 프레임을 그 포트에 연결된 종단 사용자(142)가 다 수신하였기 때문에 다시 전달할 필요가 없다는 원리 하에 수신된 프레임을 폐기하게 된다.That is, the L2 switch interprets the destination address and broadcasts it in the case of a specific code. If the port of the destination address and the source address are the same, the frame is already assigned to the port by the concept of "broadcast and select" due to the characteristics of Ethernet. Since the connectedend user 142 has received all the received frames, the received frames are discarded under the principle that they do not need to be delivered again.

그러나, 상술한 바와 같이 종래의 수동형 광가입자망에서는 어느 한 ONU에서 같은 수동형 광가입자망에 연결된 다른 ONU로 보낸 프레임은 모든 ONU에게 다 전달되지 않고 OLT에게만 전송된다. 따라서, 같은 포트를 통해 상향 전송되고 하향 전송되어야 할 프레임은 목적지 주소와 발신지 주소에 부여된 포트가 같기 때문에 L2 스위치 테이블에 의해 폐기되어지므로 전송될 수 없다. 이러한 구조에서는 L2 내에서 ONU 간에는 통신이 불가능하다는 문제점이 있다. 이는 하나의 ONU에 연결된 멀티 가입자(subscriber)나 멀티 서비스에 대해서도 적용되어 하나의 ONU에 대하여 다수의 랜이나 여러 종류의 서비스들을 분류하여 전송하는 경우에 통신 지원이 불가능하게 된다.However, as described above, in the conventional passive optical subscriber network, frames sent from one ONU to another ONU connected to the same passive optical subscriber network are not transmitted to all ONUs but transmitted only to the OLT. Therefore, frames to be transmitted upstream and downlink through the same port cannot be transmitted because they are discarded by the L2 switch table because the ports assigned to the destination address and the source address are the same. In this structure, there is a problem in that communication is not possible between ONUs in L2. This also applies to multi-subscribers or multi-services connected to one ONU, so that communication support is impossible when multiple LANs or types of services are classified and transmitted for one ONU.

따라서, 이더넷 수동형 광가입자망과 L2 스위치의 비호환성이 야기될 수 있으며, OLT의 L2 스위치에서 같은 포트로 어떻게 프레임을 재전송시킬 수 있는가하는 점이 큰 관건이 될 수 있다. 이러한 이유로, 이더넷 수동형 광가입자망에서 가 입자 대 가입자 통신이나 멀티 서비스를 지원하면서 기존의 L2 스위치와 호환가능한 스위칭 기법이 요구된다.Therefore, incompatibility between the Ethernet passive optical subscriber network and the L2 switch may be caused, and how to retransmit frames to the same port in the L2 switch of the OLT may be a big issue. For this reason, there is a need for a switching scheme compatible with existing L2 switches while supporting subscriber-to-subscriber communication or multi-service in an Ethernet passive optical subscriber network.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 이더넷 수동형 광가입자망에서 L2 스위치의 비호환성을 극복하고, 이더넷 수동형 광가입자망 구조에서 가입자 대 가입자 통신이나 멀티 가입자나 멀티 서비스를 지원하고 그에 대해 서비스의 질(QoS)을 지원할 수 있는 L2 스위칭 기법과 그 구현을 위한 이더넷 프레임 구조와, 이를 이용한 이더넷 수동형 광가입자망 및 L2 스위칭 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to overcome the incompatibility of the L2 switch in the Ethernet passive optical subscriber network, subscriber-to- subscriber communication or multi-subscription in the Ethernet passive optical subscriber network structure The present invention provides an L2 switching scheme capable of supporting multiple services and a quality of service (QoS), an Ethernet frame structure for implementing the same, and an Ethernet passive optical subscriber network and an L2 switching method using the same.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따라 L2 스위치를 포함하는 OLT(Optical Line Termination)와 상기 OLT와 연결되어 있으며, 각각 적어도 하나 이상의 서비스 포트나 가입자 포트를 포함하는 다수의 ONU(Optical Network Unit)를 포함하여 구성된 이더넷 수동형 광가입자망의 L2 스위칭 방법은,In order to achieve the above object, in accordance with the present invention, an optical line termination (OLT) including an L2 switch and a plurality of optical network units (ONUs), each of which includes at least one service port or subscriber port, are connected to the OLT. L2 switching method of the Ethernet passive optical subscriber network configured to include,

상기 각 ONU에 연결된 하나 이상의 서비스 포트나 가입자 포트에 각각 소정 PHY ID를 부여하는 과정과;Assigning a predetermined PHY ID to each of at least one service port or subscriber port connected to each ONU;

PHY ID 태깅/디태깅 레이어를 이용하여 전송 프레임에 PHY ID를 태깅/필터링하는 과정과;Tagging / filtering the PHY ID in the transmission frame using the PHY ID tagging / detagging layer;

상기 ONU에 연결된 소정 포트를 목적지로 하는 이더넷 프레임이 상기 OLT로 수신된 경우에 상기 포트에 할당된 L2 스위치의 포트를 통해 전송하는 과정을 포함 한다.
And when the Ethernet frame destined for the predetermined port connected to the ONU is received by the OLT, transmitting through the port of the L2 switch assigned to the port.

이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

도 3a는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 태그 이더넷 MAC 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상기 프레임은 목적지(destination) 어드레스(DA) 필드(210)와, 소스(source) 어드레스(SA) 필드(220)와, 타입 필드(230)와, PHY ID 필드(240)와, 메시지 필드(250)와, 프레임 체크 (FCS) 필드(260)로 구성된다.3A is a diagram illustrating a structure of a tag Ethernet MAC frame according to a first embodiment of the present invention. The frame includes a destination address (DA)field 210, a source address (SA)field 220, atype field 230, aPHY ID field 240, and a message field 250. ) And a frame check (FCS)field 260.

기존의 이더넷 프레임의 경우 상기 DA 필드(210)는 6바이트, 상기 SA 필드(220)는 6바이트, 상기 타입 필드(230)는 2바이트의 길이를 가지고 있는데, 본 발명에 따른 상기 PHY ID 필드(240)는 OLT에서 ONU로 하향 전송할 때나 상기 ONU에서 상기 OLT로 상향 전송할 때 태깅 기법(tagging method)을 이용하여 삽입된다. 상기 PHY ID는 상기 각 ONU에 연결된 하나 이상의 서비스 포트나 가입자 (subscriber)의 포트에 각각 부여된 고유 ID로서 상기 OLT의 L2 스위치에 소정 포트를 할당하기 위하여 구분되어 상기 OLT의 L2 스위치의 각 포트에 맵핑되어 진다. 상기 PHY ID 필드(240)는 PHY ID(PON) 태깅/디태깅 레이어에서 삽입되거나 제거되어져서 전송된다. 태그 이더넷 MAC 프레임의 구분은 상기 타입 필드(230)를 기존에 정의된 이더넷 프레임과 동시에 태그 이더넷 MAC 프레임인지 아닌지를 알려주도록 복합적으로 정의함으로써 가능하다.In the case of a conventional Ethernet frame, theDA field 210 has a length of 6 bytes, theSA field 220 has 6 bytes, and thetype field 230 has a length of 2 bytes. 240 is inserted using a tagging method when transmitting downlink from the OLT to the ONU or transmitting upward from the ONU to the OLT. The PHY ID is a unique ID assigned to each of at least one service port or subscriber port connected to each ONU. The PHY ID is divided to allocate a predetermined port to the L2 switch of the OLT and is assigned to each port of the L2 switch of the OLT. Mapped. ThePHY ID field 240 is inserted into or removed from a PHY ID (PON) tagging / detagging layer and transmitted. The classification of the tag Ethernet MAC frame is possible by complexly defining thetype field 230 to indicate whether or not the tag Ethernet MAC frame is simultaneously with the previously defined Ethernet frame.

도 3b는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 태그 이더넷 MAC 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상기 프레임은 DA 필드(310)와, SA 필드(320)와, 제 1타입 필드(330)와, PHY ID 필드(340)와, 제2 타입 필드(350)와, 메시지 필드(360)와, FCS 필드(370)로 구성된다. 제 1타입 필드(330)는 PHY ID 태그 이더넷 MAC 프레임인지 아닌지를 알려주는 필드이고, 제2 타입 필드(350)는 기존에 정의된 이더넷 프레임 타입 필드이며, 상기 프레임 구조는 제2 타입 필드(350)가 삽입된 것을 제외하고는 도 3a에 도시된 프레임의 구조와 동일하다.3B is a diagram illustrating the structure of a tag Ethernet MAC frame according to a second embodiment of the present invention. The frame includes aDA field 310, an SAfield 320, afirst type field 330, aPHY ID field 340, asecond type field 350, amessage field 360, It consists of anFCS field 370. Thefirst type field 330 is a field indicating whether or not it is a PHY ID tag Ethernet MAC frame, thesecond type field 350 is a previously defined Ethernet frame type field, and the frame structure is asecond type field 350. Is identical to the structure of the frame shown in FIG.

도 3a의 경우는 PHY ID 디태깅하면서 타입 필드(230)를 기존에 정의된 이더넷 프레임 타입 중 하나로 전환하여 상위 레이어에 전달 처리될 수 있게 해 주어야 하므로 기존의 이더넷 프레임과의 호환성이 약하나, 도 3b의 경우는 PHY ID 디태깅하면서 제 1 타입 필드(330)와 PHY ID를 같이 디태깅하여 상위레 이어에 전달하면 되므로 기존 시스템과의 호환성이 크다.In the case of FIG. 3A, the compatibility with the existing Ethernet frame is weak because thetype field 230 should be switched to one of the previously defined Ethernet frame types while the PHY ID is de-tagged to be transferred to the upper layer. In this case, since thefirst type field 330 and the PHY ID are de-tagged together with the PHY ID, the tag is transmitted to the upper layer, and thus the compatibility with the existing system is large.

도 4는 도 3a에 도시된 PHY ID 필드(240)가 가질 수 있는 구조의 실시예를 나타내는 도면이다. 상기 PHY ID 필드(240)는 2바이트로 정의했을 때 3 비트의 클래스(242), 1 비트의 모드(244) 및 12 비트의 PHY ID(246)로 구성된다.4 is a diagram illustrating an embodiment of a structure that thePHY ID field 240 shown in FIG. 3A may have. ThePHY ID field 240 is composed of a 3-bit class 242, a 1-bit mode 244, and a 12-bit PHY ID 246 when defined as 2 bytes.

상기 PHY ID(246)는 새로운 ONU나 가입자 포트 또는 분류된 서비스 포트가 등록시에 부여된 고유 번호에 해당한다.ThePHY ID 246 corresponds to a unique number assigned when a new ONU or subscriber port or classified service port is registered.

상기 클래스(242)는 가입자의 SLA(Service Level Agreement)나 지원하는 멀티 서비스의 종류에 따라서 구분한 등급을 나타낸다. 상기 클래스(242)에 따라서 우선권을 부여할 수도 있는데 OLT의 L2 스위치의 해당 포트의 큐(que)에 우선권을 주거나 대역 부여시 ONU의 해당 포트에 최우위의 우선권을 주어서 멀티 서비스 지원시 QoS(Quality of Service)를 보장할 수 있다. 가입자에 대한 SLA의 클래스에 따라서도 구분이 가능하다.Theclass 242 represents classes classified according to service level agreements (SLAs) of subscribers or types of multi-services supported. Priority may be given according to theclass 242. The priority is given to the queue of the corresponding port of the L2 switch of the OLT, or the highest priority is given to the corresponding port of the ONU when the bandwidth is granted, thereby supporting QoS (Multiple Service). of Service) can be guaranteed. It can also be classified according to the class of SLA for the subscriber.

상기 모드(242)는 전송 프레임에 대한 점 대 점 링크 모드(P)와 점 대 다점 브로드캐스트 모드(B)를 구분지어 준다. B 모드의 경우는 L2 스위치 포트를 통하지 않고 바로 L3 라우터(Layer 3 router)로 연결되어 전달되어진다.Themode 242 distinguishes between a point-to-point link mode (P) and a point-to-multipoint broadcast mode (B) for a transmission frame. In case of B mode, it is directly connected to the L3 router (Layer 3 router) instead of passing through the L2 switch port.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이더넷 수동형 광가입자망의 L2 스위칭 동작을 설명하기 위한 도면이다. 상기 이더넷 수동형 광가입자망은 하나의 OLT(410)와 그에 트리의 구조로 연결된 다수의 ONU(450, 510 및 550)로 구성된다.5 is a view for explaining the L2 switching operation of the Ethernet passive optical subscriber network according to an embodiment of the present invention. The Ethernet passive optical subscriber network is composed of oneOLT 410 and a plurality ofONUs 450, 510, and 550 connected in a tree structure.

상기 ONU(450, 510 또는 550)는 각각 상기 OLT(410)로의 연결 포트외에 하나 이상의 서비스 포트나 가입자의 포트(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9)를 가지고 있다. 상기 하나 이상의 서비스 포트나 가입자의 포트들(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9)에 대해 상기 OLT(410)의 L2 스위치(440)에 소정 포트를 할당하기 위하여 각각 소정 PHY ID를 부여한다. 이는 초기 등록 과정시 수행가능한데 상기 OLT(410)는 새로운 ONU나 가입자 포트 또는 분류된 서비스 포트가 등록시에 PHY ID를 부여한다. 이러한 ONU나 가입자/서비스 포트가 퇴거(deregister)하여 콜드 ONU(cold ONU) 또는 포트로 남을 시에는 부여되었던 PHY ID를 취소 접수(release)하였다가 다른 새로운 ONU나 가입자/서비스 포트가 등록시에 부여하여 PHY ID를 재사용할 수 있다.TheONU 450, 510 or 550 has one or more service ports or subscriber ports S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8 and S9 in addition to the connection ports to theOLT 410, respectively. . To assign a predetermined port to theL2 switch 440 of theOLT 410 for the one or more service ports or subscriber ports S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, respectively. Give a predetermined PHY ID. This can be done during the initial registration process. TheOLT 410 assigns a PHY ID when a new ONU or subscriber port or a classified service port is registered. When the ONU or subscriber / service port is deregistered and remains as a cold ONU or port, the PHY ID that was assigned is released and released by another new ONU or subscriber / service port. You can reuse the PHY ID.

이렇게 부여된 PHY ID는 상기 OLT(410)의 L2 스위치(440)에 소정 포트를 할당하기 위하여 논리적 링크를 디멀티플렉싱(demultiplexing)하여 상기 OLT(410)의 L2 스위치(440)의 각 포트에 맵핑되어 진다.The assigned PHY ID is mapped to each port of theL2 switch 440 of theOLT 410 by demultiplexing a logical link to allocate a predetermined port to theL2 switch 440 of theOLT 410. Lose.

상기 ONU(450, 510, 550)에서 상기 OLT(410)로의 상향 전송의 경우 상기 ONU(450, 510, 550)의 PHY ID 태깅/디태깅 레이어(455, 515, 555)는 LLC 레이어(480, 540, 580)로부터 생성된 이더넷 프레임에 태깅 프레임 타입을 설정하고 자신의 PHY ID를 태깅하여 전송한다. 이 후 상기 이더넷 프레임은 PHY 레이어(475, 535, 575) 등을 거쳐서 상기 OLT(410)로 상향 전송되는데 상기 OLT(410)의 PHY ID 태깅/디태깅 레이어(435)에서는 수신된 프레임의 PHY ID를 확인한후 디태깅함과 동시에 L2 스위치(440)의 해당 포트로의 링크를 디멀티플렉싱하여 해당 L2 스위치 포트로 전송한다. 상기 L2 스위치(440)는 주소 학습과정을 통해 DA를 보고 해당 포트로 프레임을 스위치하여 출력한다.In the case of uplink transmission from theONU 450, 510, 550 to theOLT 410, the PHY ID tagging /detagging layer 455, 515, 555 of theONU 450, 510, 550 is anLLC layer 480, A tagging frame type is set in an Ethernet frame generated from 540 and 580, and a tag is transmitted by tagging its PHY ID. Thereafter, the Ethernet frame is transmitted upward to theOLT 410 through the PHY layers 475, 535, 575, etc. The PHY ID tagging /detagging layer 435 of theOLT 410 receives the PHY ID of the received frame. After checking, de-tagging and simultaneously demultiplexing the link to the corresponding port of theL2 switch 440 and transmits to the corresponding L2 switch port. TheL2 switch 440 sees the DA through the address learning process and switches the frame to the corresponding port to output the DA.

출력된 프레임은 상기 OLT(410)에서 해당 ONU(450, 510, 550)로 하향 전송되는데, 이 때 상기 OLT(410)의 PHY ID 태깅/디태깅 레이어(435)에서는 태깅 프레임 타입을 설정하고 출력된 L2 스위치(440)의 포트에 해당하는 PHY ID를 태깅하여 해당 ONU(450, 510, 550)로 하향전송한다. 이를 수신한 ONU(450, 510, 550)의 PHY ID 태깅/디태깅 레이어(455, 515, 555)는 태깅 프레임 타입을 확인하고 PHY ID를 디태깅하면서 수신된 PHY ID가 자신의 PHY ID와 일치하면 상위 레이어로 전송하여 가입자나 서비스 포트(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9)로 전송하고, 일치하지 않으면 프레임을 폐기한다.The output frame is transmitted downward from theOLT 410 to thecorresponding ONUs 450, 510, and 550. In this case, the PHY ID tagging /detagging layer 435 of theOLT 410 sets a tagging frame type and outputs the output frame. The PHY ID corresponding to the port of theL2 switch 440 is tagged and transmitted downward to the corresponding ONU (450, 510, 550). The PHY ID tagging / detagging layer (455, 515, 555) of the ONU (450, 510, 550) receiving this checks the tagging frame type and detags the PHY ID while matching the received PHY ID with its own PHY ID. If so, it transmits to the upper layer to the subscriber or the service port (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9). If it does not match, the frame is discarded.

전송하는 프레임이 브로드케스트 용도일 경우는 도 4의 모드(242)를 보고 알 수 있는데, 점 대 다점 브로드캐스트 모드(B)일 경우는 OLT(410)의 PHY ID 태깅/디태깅 레이어(435)에서 논리적 링크 멀티플렉싱한 후 L2 스위치 포트를 통하지 않고 바로 L3 라우터(Layer 3 router)로 전송되어진 다음 라우팅되어 다시 상기 OLT(410)로 전송되는데 이 때 PHY ID 태깅/디태깅 레이어(435)에서는 브로드캐스트용으로 지정된 디폴트(default) PHY ID나 상기 OLT(410)의 PHY ID를 태깅하여 하향 전송한다. 이 하향 전송 프레임은 모든 ONU(450, 510, 550)가 받게 되는데 상기 ONU(450, 510, 550)의 PHY ID 태깅/디태깅 레이어(455, 515, 555)에서 모드를 보고 브로드캐스트용 프레임임을 안 후 PHY ID가 자신의 PHY ID와 일치하지 않으므로 PHY ID를 디태깅하여 상위 레이어로 전송처리한다. 브로드캐스트 모드(B)일 경우 L2 스위치 포트를 통하지 않고 바로 L3 라우터(Layer 3 router)로 전송되어지는 이유는 L2 스위치 포트를 통할 경우 입력 포트를 제외한 모든 포트에 전송이 되어지므로 프레임이 (L2 스위치 포트수-1)개 만큼의 중복 브로드캐스트가 되기 때문에 이런 멀티플 브로드캐스트를 방지하기 위해서이다.If the frame to be transmitted is used for broadcasting, themode 242 of FIG. 4 can be seen. In the case of the point-to-multipoint broadcast mode (B), the PHY ID tagging /detagging layer 435 of theOLT 410 is used. After multiplexing the logical link in the UE, it is sent directly to the L3 router (Layer 3 router) instead of through the L2 switch port and then routed back to theOLT 410, where the PHY ID tagging /detagging layer 435 broadcasts. Default PHY ID or PHY ID of theOLT 410 designated for use is tagged and transmitted downward. This downlink transmission frame is received by allONUs 450, 510, and 550. The PHY ID tagging /detagging layer 455, 515, and 555 of theONUs 450, 510, and 550 view the mode and indicate that the frame is a broadcast frame. After the PHY ID does not match with its own PHY ID, it decodes the PHY ID and transmits it to the upper layer. In broadcast mode (B), the reason why the frame is sent directly to the L3 router (Layer 3 router) instead of through the L2 switch port is because the frame is transmitted to all ports except the input port through the L2 switch port. This is to prevent such multiple broadcasts because there are duplicate broadcasts for the number of ports-1).

전송 프레임이 태그 콘트롤 프레임인지의 확인은 태그 프레임에 대한 타입 필드를 두는 방법이외에, MAC 컨트롤 레이어(465, 525, 565) 이외의 레이어에서 구분하는 기능을 수행하게 한 후, PHY ID 태그만을 MAC 컨트롤 레이어(465, 525, 565)까지 전달되게 하는 방법도 가능하다.Checking whether the transmission frame is a tag control frame is performed by performing a function of identifying a layer other than the MAC control layer (465, 525, and 565) in addition to the type field for the tag frame. It is also possible to transfer up tolayers 465, 525, 565.

도 4에서와 같이 PHY ID에 전송프레임에 대한 클래스를 지정하여 이에 따라서 우선권을 부여할 수도 있는데 OLT(410)의 L2 스위치(440)의 해당 포트의 큐(que)에 우선권을 주거나 대역 부여시 ONU(450, 510, 550)의 해당 포트에 최우위의 우선권을 주어서 멀티 서비스 지원시 QoS를 보장할 수 있다. 가입자에 대한 SLA의 클래스에 따라서도 구분이 가능하다.As shown in FIG. 4, a class for a transmission frame may be assigned to a PHY ID, and priority may be given accordingly. ONU may be given priority to a queue of a corresponding port of anL2 switch 440 of theOLT 410 or a band is assigned. By providing the highest priority to the corresponding port of 450, 510, and 550, it is possible to guarantee QoS in multi-service support. It can also be classified according to the class of SLA for the subscriber.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광가입자망은 기존의 L2 스위치의 비호환성을 극복하고 가입자 대 가입자 통신이나 멀티 서비스를 지원할 수 있는 L2 스위칭 기법을 제시함으로써 L2 내에서 ONU 대 ONU 뿐만 아니라 가입자 대 가입자 통신을 가능하게 한다. 또한, 서비스의 종류에 따라 PHY ID를 부여하여 이러한 서비스 포트에 대한 점 대 점 에뮬레이션(emulation) 기법을 구현함으로써 멀티 서비스를 지원할 수 있다. 더욱이, 가입자의 SLA나 지원하는 멀티 서비스의 종류에 따라서 클래스의 등급을 명기할 수 있는데, 상기 클래스에 따라서 우선권을 부여함으로써 멀티 서비스 지원시 QoS를 보장하거나 SLA에 따른 과금이 가능하다는 이점이 있다.
As described above, the Ethernet passive optical subscriber network according to the present invention overcomes the incompatibility of the existing L2 switch and proposes an L2 switching scheme capable of supporting subscriber-to-subscriber communication or multi-service, thereby providing not only ONU vs. ONU in L2. Enable subscriber to subscriber communication. In addition, by providing a PHY ID according to the type of service, a point-to-point emulation technique for such a service port may be implemented to support multi-service. In addition, the class of the class can be specified according to the subscriber's SLA or the type of the multi-service to be supported. The priority is given according to the class, which has the advantage of guaranteeing QoS or charging according to the SLA when supporting the multi-service.