KR100566240B1 - Ｉｅｅｅ1394를 이용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

본 발명은 방송 통신 융합 시스템에 관한 것으로, 특히 광가입자망에서의 가입자 분배 장치(ONU)에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 방송/통신 융합 FTTH 시스템에서 표준 인터페이스인 IEEE1394 전송 방법을 이용해서 방송/통신을 융합하여 전송함으로써 다양한 채널의 방송을 수용하는 것이 가능한, IEEE1394를 이용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치(ONU)를 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결 방법의 요지

본 발명은, 외부의 방송 사업자 및 통신 사업자를 통해 전달된 다수의 방송 데이터와 통신 데이터를 전달하기 위한 OLT(Optical Line Terminal)와; 상기 OLT로부터의 전달된 상기 다수의 방송 데이터와 상기 통신 데이터를 해당 가입자별로 처리하여 전달하는 가입자 분배 장치(ONU : Optical Network Unit); 및 상기 ONU로부터 각각의 가입자별로 처리된 상기 방송 데이터와 상기 통신 데이터를 수신하는 다수개의 가입자 장치를 포함한 방송/통신 융합을 위한 광 가입자망의 상기 가입자 분배 장치에 있어서, 상기 OLT로부터 상기 다수의 방송 데이터를 전송받아 각각의 방송 채널 별로 역다중화하는 SONET 역다중화기; 상기 SONET 역다중화기를 통해 역다중화된 각각의 방송 채널 별 데이터를, 상기 각각의 가입자 장치별로 스위칭하여 전달하는 방송 스위치부; 상기 OLT로부터 상기 통신 데이터를 전달받는 IP 제어부; 상기 방송 스위치부에서의 각각의 가입자 장치별 방송 채널 별 데이터의 스위칭을 제어하고 상기 IP 제어부로부터의 통신 데이터를 전달하는 주제어부; 상기 방송 스위치부로부터 전달된 방송 채널별 데이터와 상기 주제어부로부터의 통신 데이터를 IEEE1394 형식의 데이터로 변환하여 전달하는 1394 LLC(Link Layer Controller)/PHY(PHYsical layer controller); 및 상기 가입자 장치와의 광 전송을 위한 광송수신부를 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 광 가입자 망 등에 이용됨.

광 가입자 망, IEEE1394, LLC, PHY, DMA

Description

ＩＥＥＥ1394를 이용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치{Optical Network Unit in PON by using IEEE1394}

도 1 은 본 발명과 관련된 TDM을 이용한 방송/통신 융합 FTTH 시스템의 일실시예 구성도.

도 2 는 본 발명에 사용되는 IEEE1394의 데이터 전송에 관한 예시도.

도 3 은 본 발명이 적용된 IEEE 1394를 이용한 광 가입자 망의 일실시예 구성도.

도 4 는 본 발명에 따른 IEEE1394를 이용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치(ONU)의 일실시예 구성도.

도 5 는 본 발명에 따른 IEEE1394를 이용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치(ONU)에서 IEEE1394 처리를 위한 장치에 대한 상세 구성도.

도 6 은 본 발명에 적용되는 끊김없는 IP 데이터 전송에 대한 설명 예시도.

본 발명은 방송 통신 융합 시스템에 관한 것으로, 특히 광가입자망에서의 가입자 분배 장치(ONU)에 관한 것이다.

현재 통신 및 방송 가입자들은 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line), VDSL(Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line), Ethernet LAN(Local Area Network), 케이블 모뎀(cable modem) 등을 통해 초고속 인터넷 등의 데이터 서비스를 이용하고 있으며, HFC(Hybrid Fiber Coaxial)를 기반으로 한 케이블 방송과 위성 방송을 이용하여 방송 서비스를 이용하고 있다. 즉, 가입자들은 통신과 방송 서비스를 이용하기 위해 각기 다른 매체를 사용하고 있으며 통신 서비스의 속도는 수 Mb/s 수준에 머무르고 있다.

따라서, 종래 기술들의 한계를 극복하여 가입자에게 고속, 대용량의 통신, 방송 서비스를 제공하기 위해서는 각 가입자 댁내까지 광섬유를 연결한 FTTH 시스템이 필요하게 된다. 이와 같이 고속, 대용량의 통신, 방송 서비스를 제공하기 위한 FTTH 시스템은 크게 PON(Passive Optical Network)과 AON(Active Optical Network)으로 구분된다.

이와 같은 기존의 광 가입자망 기술은 ATM 망과 이더넷 망 기반 위에서 주로 이루어 졌다. 특히, ATM 망은 방송에 적합한 전송상의 장점을 지니고 있으며 최근에는 광가입자망에 ATM 기술을 접목시킨 APON(ATM Passive Optical Network)과 같은 전송 방법이 개발되고 있다. 그러나, ATM 기술은 고가의 ATM 스위치가 필수적으로 사용되며 이는 저가의 가입자망을 구현하는데 걸림돌이 되고 있다. 또한, 이더넷 기술은 상대적으로 저가의 망을 구성할 수는 있으나 방송 데이터에 대한 QoS(Quality of Service) 보장이라는 문제가 있다.

이에 따라, FTTH 시스템을 이용한 방송/통신의 융합을 위하여 시간분할 다중화(TDM : Time Divisional Multiplexing)를 이용한 방송/통신 융합 FTTH 시스템이 도 1 과 같이 제시되었다. 도 1 에 도시된 본 발명과 관련된 방송/통신 융합 FTTH 시스템은 OLT(Optical Line Terminal)(300)와 ONU(Optical Network Unit)(400), 게이트웨이(Gateway)(500)로 구성되는데, 방송/통신의 융합을 위한 각각의 구성부는 다음과 같은 동작을 수행한다.

우선, OLT(300)는 외부의 방송망을 통한 디지털 방송(100) 정보와 외부의 데이터 통신(VOD, 인터넷 등)(200) 정보를 수신하고, 수신된 신호들을 전광 변환하여 광신호로 융합하고, 이를 광파장 분할 다중화 방식(Optical WDM)으로 전송한다.

그리고, ONU(400)는 OLT(300)로부터 전달받은 WDM 광신호를 방송신호와 통신신호로 WDM 역다중화하여 광전변환하고, 사용자로부터 전달된 업스트림 정보를 처리하여, 사용자 별로 선택된 방송신호와 통신신호를 시간분할 다중화하여 전송한다.

그리고, 게이트웨이(500)는 ONU(400)으로부터 전달된 시간분할 다중화된 신호를 역시간분할 다중화(TDDM : Time Divisional De Multiplexing)하여 개개의 서비스 별로 분배하고, 사용자로부터의 업스트림 정보를 ONU(400)로 광전송한다.

여기서, 각각의 구성부분을 좀 더 상세히 살펴보면, OLT(300)는 디지털 방송을 수신하여 다중화하는 방송 다중화기(Mux)(101), 다중화된 방송 신호를 광신호로 변환하는 광전송장치(102), 인터넷/VOD(Video On Demand)(200)를 수신하여 하향으 로 스위칭하고 각각의 가입자로부터 상향 통신 신호를 인터넷/VOD(200) 망으로 상향 스위칭하는 통신 스위치(103), 하향 통신 신호를 광신호로 변환하는 광전송장치(104), 상향 광신호를 입력받아 전기 신호로 변환하는 광수신장치(105) 및 파장 분할 다중화하여 전송하기 위한 파장 분할 다중화기(WDM : Wavelength Divisional Multiplex)(106)를 포함한다.

또한, ONU(400)는 OLT(300)로부터 전달된 광신호로부터 방송 신호와 통신 신호로 분리하는 파장 분할 역다중화기(107), 파장 분할 역다중화기(107)을 통해 분리된 방송신호를 각각의 방송 채널 별로 분리하는 방송 역다중화기(Demux)(108), 방송 채널 별로 분리되어 입력된 방송 신호를 가입자의 선택에 따라 스위칭하는 방송 스위치(109), 파장 분할 역다중화기(107)를 통해 분리된 하향 통신 신호를 각각의 가입자 별로 스위칭하고 가입자로부터 수신된 상향 통신 신호를 OLT(300)로 전달하는 통신 스위치(112), 각각의 가입자별로 스위칭된 방송 신호와 통신 신호를 시간 분할 다중화하는 시간 분할 다중화기(TDM : Time Divisional Multiplex)(110-1 내지 110-n) 및 각각의 시간 분할 다중화기(110-1 내지 110-n)를 통해 다중화된 방송 신호와 통신 신호를 각각의 가입자(게이트웨이)에게 전달하고 가입자로부터의 상향 신호를 시간 분할 다중화기(110-1 내지 110-n)를 통해 통신 스위치(112)로 전달하는 광송수신기(Tx/Rx)(111-1 내지 111-n)를 포함한다.

그리고, 각각의 게이트웨이(500)는 ONU(400)로부터의 하향 신호를 수신하고 ONU(400)로의 상향 신호를 송신하는 송수신기(113), 시간 분할 다중화된 방송 신호와 통신 신호를 각각의 신호로 분리하는 시간 분할 역다중화기(TDDM : Time Divisional De Multiplex)(114) 및 시간 분할 역다중화기(114)로부터 통신 신호를 수신하여 가입자의 인터넷/PC(118) 등의 통신 장치로 전달하고 가입자의 인터넷/PC(118) 등의 통신 장치로부터의 상향 신호를 ONU(400)로 전달하는 통신 스위치(115)를 포함한다.

가입자는 각각 셋탑박스(STB : SetTop Box)(116)를 통해 시간 분할 역다중화기(114)로부터 전달된 방송 신호를 디코딩하여 디지털 TV(117)를 시청하게 되며, 인터넷/PC(118)를 통해 통신 신호를 송수신하여 네트워크에 접속할 수 있게 된다.

이와 같은 종래의 방송/통신 융합 FTTH 시스템에 있어서, ONU(400)와 게이트웨이(500) 간의 접속에 방송 신호와 통신 신호를 시간분할 다중화하여 전달하고 이를 시간 분할 역다중화하여 사용함으로써, 방송 신호의 멀티 채널을 수용하는 부분과 광대역의 통신 신호를 수용하는 부분에서 문제점을 가지게 된다.

좀 더 상세히 살펴보면, 종래의 방송/통신 융합 FTTH 시스템은 ONU(400)에서 가입자 단의 게이트웨이(500)까지 통신 신호(예컨데, 이더넷 데이터)와 가입자가 선택한 방송 신호를 하나의 시간 프레임에 묶어 전송하는 TDM 방식을 이용하게 되는데, 여기서 시간 프레임은 FPGA(field programmable gate array)를 통해 생성된다. 이때, FPGA는 그 처리 속도의 한계때문에 100Mbps 급의 이더넷 신호와 최대 2채널의 HD(High Definition) 방송만이 수용 가능하며, 특히 방송 신호의 경우는 고정된 길이의 방송 신호 만이 수용되도록 설계 되었다.

그러나, 다양한 표준이 존재하는 방송 신호(다양한 파장의 방송 신호)의 수용이 요청되거나, 가입자가 3채널 이상의 방송 신호를 원할 경우 수용이 어렵다는 문제점이 발생한다.

게다가, 도 1에 도시된 방송/통신 융합 FTTH 시스템에서는 방송 스위치(109)로서 2개의 Cross Point Switch를 결합하여 구성하는데, 이는 시리얼화된 MPEG2 TS(Transport Stream)를 2개로 분기하여 2개의 Cross Point Switch를 사용하여 가입자가 원하는 프로그램이 속한 TS를 선택하고 이 2개의 MPEG2 TS를 TDM 모듈에서 1개의 스트림으로 묶는다. 이런 과정을 통해 가입자가 요구한 2개의 프로그램을 전송 할 수 있다.

이와 같이 가입자가 요구하는 MPEG2 TS 2개를 TDM 방식으로 전송하는 방식은 그 구조상 한 가입자가 볼 수 있는 비디오 화면은 방송 스위치(109)의 가입자 할당 포트 수와 TDM을 위한 FPGA의 정해진 입력 스트림 수 만큼 하드웨어 적으로 고정된다. 따라서, 망 운영자는 가입자의 다양한 요구에 따른 유연한 시스템 운영이 어려워 진다.

더구나, 방송 데이터를 전송할 때 전송의 효율을 높이고자 상위 네트웍에는 여러 개의 프로그램이 실린 각각의 MPEG2 TS를 하나의 MPTS로 묶어 전송하는데 이렇게 생성된 MPTS(Multi Program Transport Stream)는 DMC(Digital Media Center), 인공위성 및 지상파 등의 서비스 주체와 그 서비스 방식에 따라 각각 비트율이 다르므로 고정된 입력 데이터 비트율을 요구하여 일정한 비트 레이트로 출력하는 TDM 방식에는 적용하기 곤란해지고 이를 해결하기 위해서는 고가의 MPEG REMUX 장비를 다수 설치해야만 하는 문제점이 발생한다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 방송/통신 융합 FTTH 시스템에서 표준 인터페이스인 IEEE1394 전송 방법을 이용해서 방송/통신을 융합하여 전송함으로써 다양한 채널의 방송을 수용하는 것이 가능한, IEEE1394를 이용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치(ONU)를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, IEEE1394 방식을 통한 데이터의 전송을 함으로써, 가변 대역의 신호를 수용하는 것이 가능하도록 하는데 또다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 물리적인 스위칭을 사용하지 않고 메모리 방식의 스위칭을 수행함으로써, 스위칭의 용량을 증가시키는데 또다른 목적이 있다

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외부의 방송 사업자 및 통신 사업자를 통해 전달된 다수의 방송 데이터와 통신 데이터를 전달하기 위한 OLT(Optical Line Terminal)와; 상기 OLT로부터의 전달된 상기 다수의 방송 데이터와 상기 통신 데이터를 해당 가입자별로 처리하여 전달하는 가입자 분배 장치(ONU : Optical Network Unit); 및 상기 ONU로부터 각각의 가입자별로 처리된 상기 방송 데이터와 상기 통신 데이터를 수신하는 다수개의 가입자 장치를 포함한 방송/통신 융합을 위한 광 가입자망의 상기 가입자 분배 장치에 있어서, 상기 OLT로부터 상기 다수의 방송 데이터를 전송받아 각각의 방송 채널 별로 역다중화하는 SONET 역다중화기; 상기 SONET 역다중화기를 통해 역다중화된 각각의 방송 채널 별 데이터를, 상기 각각의 가입자 장치별로 스위칭하여 전달하는 방송 스위치부; 상기 OLT로부터 상기 통신 데이터를 전달받는 IP 제어부; 상기 방송 스위치부에서의 각각의 가입자 장치별 방송 채널 별 데이터의 스위칭을 제어하고 상기 IP 제어부로부터의 통신 데이터를 전달하는 주제어부; 상기 방송 스위치부로부터 전달된 방송 채널별 데이터와 상기 주제어부로부터의 통신 데이터를 IEEE1394 형식의 데이터로 변환하여 전달하는 1394 LLC(Link Layer Controller)/PHY(PHYsical layer controller); 및 상기 가입자 장치와의 광 전송을 위한 광송수신부를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 본 발명의 구성을 살펴보기에 앞서, IEEE1394에 대하여 살펴보기로 한다.

IEEE1394는 애플사와 텍사스인스트루먼트사가 공동으로 제창한 시리얼 버스 인터페이스(Serial Bus Interface) 규격으로 "화이어 와이어(FireWire)"라는 코드네임으로 개발되어왔다. 1986년부터 연구되어온 IEEE1394는 미국전기전자기술자협회(IEEE)에서 1995년 12월에 공식으로 협약되었고 그것을 표준화하였다.

시리얼 버스 인터페이스로써 최대 63개의 노드를 연결할 수 있는 IEEE1394는 멀티미디어 정보의 전송을 위해 주로 사용되는 등시성 데이터(Isochronous data-AV stream data)와 통신이나 제어 정보의 전송을 위해 사용되는 비등시성 데이터(Asynchronous data-control 및 packet data)를 처리함에 있어서 등시성 데이터(Isochronous data)에 우선권을 주는 방식을 취하고 있기 때문에 홈 네트워크에서 이용되는 멀티미디어 데이터에 QoS를 보장하는 장점을 가지고 있다. 또한, IEEE1394a에서 S100, S200, S400의 비트레이트(bitrate)를 정의하고 있으며 최근 나온 1394b에서는 POF, SMF(single mode fiber), MMF(multi-mode fiber)등의 광 전송에 대한 매체(optical Medium)를 정의하고 있어 3.2Gbps의 높은 속도를 보장하여 앞으로 이루어질 것으로 예상되는 홈네트워크 및 원격 데이터 통신에 효과적인 솔루션을 제공할 수 있을 것으로 예상된다.

본 발명의 실시예에 따른 FTTH 시스템에서는 IEEE1394b 표준에 MMF(multi-mode fiber) 또는 SMF(single mode fiber)를 전송매체로 하고, 저가형 광원을 가지도록 설계하는 것을 예시한다.

여기서, 저가형 광원은 전송거리와 전송속도 그리고, 가격 등을 고려하여 선정 가능하며, 기존의 FTTH 시스템에서 사용 된 SFP(small form factor pluggable)가 대표적이라 할 수 있다. 이와 같은 850nm 출력파장의 SFP에 MMF를 전송 매체로 사용할 경우 1.25Gbps에서 최대 3km까지 전송 가능하다. 따라서, FTTH 시스템의 ONU(400)에서 가입자 장치(500)까지를 대략 1~2km 내로 설계하므로 IEEE1394를 이용한 FTTH 시스템에서도 광원으로는 SFP를 사용하는 것이 가능하다.

그리고, 현재 상용화된 IEEE1394b는 최대 800Mbps까지 지원하고, 실제 IEEE1394b 표준에서는 3.2Gbps까지 전송속도를 규정하고 있다. 따라서, 향후 FTTH 시스템의 전송 용량 향상에 관한 문제도 IEEE1394를 이용하여 해결 가능하다.

도 2 는 본 발명에 사용되는 IEEE1394의 데이터 전송에 관한 예시도이다.

일반적으로 IEEE1394는 125㎲를 기본적인 1 싸이클(cycle)(21, 22, 23)로 규정하고 있고 s100, s200, s400, s800, s1600, s3200 과 같은 배수로 전송 계층을 규정하고 있다. 그리고, 1 싸이클 내에서 최대 80%를 점유할 수 있는 등시성 데이터(isochronous data) 영역(204, 205, 206, 212)과 20%에서 100%의 영역을 점유할 수 있는 비동기 데이터(Asynchronous data) 영역(201, 202, 207, 208, 209, 210)이 존재한다. 그리고, 각각의 사이클(21, 22, 23)의 시작에는 사이클 시작 패킷(203, 211)을 두어 새로운 사이클이 시작됨을 알린다.

등시성 데이터 영역은 멀티미디어(multi-media) 데이터 전송에 적합한 전송 형식으로 전송 타이밍을 우선적으로 고려하여 전송하기 때문에 전송에 있어서, 비동기 데이터 영역보다 우선적으로 전송된다. 반면, 비동기 데이터는 최소 20%의 자원을 할당받으며 전송 품질을 고려하여 전송된다.

따라서, 본 발명에 있어서, 방송 신호의 경우 등시성 데이터 영역에 할당하고, 통신 신호 등(zapping, NMS/EMS 등)은 비동기 데이터 영역에 할당함으로써 종래의 FTTH 시스템에서의 시간 분할 다중화와 같은 방송/통신의 융합 전송이 가능하다.

또한, 멀티 채널의 수용은 IEEE1394의 125usec의 전송 사이클 내에 다수의 등시성 채널(204, 205, 206)이 수용 가능하다는 점을 이용한 것으로, 최대 전송 용량을 400Mbps로 설계할 경우 이더넷을 위해 100Mbps의 비동기 데이터 전송 영역을 할당한다면, 등시성 채널은 최대 300Mbps의 용량으로 다양한 길이의 채널로 구성이 가능하다.

예를 들어, 50Mbps의 고정 길이 방송 채널은 최대 6개까지 지원 가능하며, 27Mbps의 방송 채널의 경우 한 가입자에게 11개 채널의 전송이 가능하게 된다. 또한, 각각의 등시성 패킷의 길이를 변화시킴으로써, 다양한 방송 포맷에 대응되도록 전송하는 것이 가능하다. 등시성 채널의 수는 이론적으로 최대 64개까지 지원 가능하다.

도 3 은 본 발명이 적용된 IEEE 1394를 이용한 광 가입자 망의 일실시예 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명이 적용된 IEEE 1394를 이용한 광 가입자 망은, 전화국이나 기지국과 같은 장소에 설치되어 헤드엔드(Head end) 장비가 장착되어 있는 OLT(300), 아파트 관리 사무소 등에 설치되어 있으며 가입자 장치(500)로의 전송을 위한 ONU(400) 및 각각의 가입자 댁내에 위치하여 가입자에 대한 서비스를 제공하는 가입자 장치(500)로 구성된다.

도 3에 도시된 구성에 따라, 각각의 단계별로 본 발명에 따른 방송 및 통신 데이터의 전송 방법을 살펴보면 다음과 같다.

우선, OLT(300)와 ONU(400) 사이에서는 방송 데이터는 모두 MPTS 형태로 브로드캐스팅된다(301). 또한, OLT(300)와 ONU(400) 사이에서, IP 형태의 통신 데이 터는 기가 비트 이더넷 으로 전송된다. 즉, OLT(300)와 ONU(400) 사이에서는 방송 데이터는 SONET을 통해 브로드캐스팅되고, 통신 데이터는 기가 비트 이더넷을 통해 전송된다. 이는 도 1에서 살펴본 종래의 FTTH 시스템에 있어서도 동일하다.

그리고, ONU(400)에서는 전달된 방송 데이터를 스위칭하고(302), 스위칭 된 방송 데이터와 통신 데이터를 IEEE1394 데이터로 처리한다.

그리고, ONU(400)와 가입자 장치(500) 사이에서는, IP 방식의 통신 데이터와 방송 데이터를 모두 IEEE1394 형식으로(305) 전송한다. 이때, 방송 데이터는 ONU(400)에서의 방송 스위칭을 통해(302) ONU(400)와 가입자 장치(500) 사이에서는 방송 데이터를 유니 캐스트(UniCast) 혹은 멀티캐스트(Multicast)한다(303).

도 4 는 본 발명에 따른 IEEE1394를 이용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치(ONU)의 일실시예 구성도이다. 여기서, SONET 역다중화기(401)와 IP 제어부(407)를 통해 입력되는 각각의 방송 데이터와 통신 데이터는 OLT(300)로부터 하나의 광신호로 전송되어 파장 분할 다중화를 통해 분리된 것이나 본 도면에서는 이 부분은 도시하지 않았다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 IEEE1394를 이용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치(ONU)는, OLT(300)로부터 방송 데이터를 전송받아 각각의 방송 채널 별로 역다중화하는 SONET 역다중화기(401), 각각의 방송 채널 별 데이터를 버퍼링하는 FIFO(First In First Out) 버퍼(402), 메모리 억세스를 통한 방송 데이터의 스위칭을 하는 DMA(Direct Memory Access)부(403), 각각의 가입자 장치가 선택한 채널 별 방송 데이터를 버퍼링하는 FIFO 버퍼(404-1 내지 404-4), OLT(300)로부 터 기가비트 이더넷을 통한 통신 데이터를 전달받는 IP 제어부(407), DMA부(403)에서의 각각의 가입자 장치별 방송 채널 데이터의 스위칭을 제어하고 IP 제어부(407)로 부터의 통신 데이터를 IEEE1394 방식으로 전송하기 위해 전달하는 주제어부(408), FIFO 버퍼(404-1 내지 404-4)로부터의 스위칭된 채널별 방송 데이터와 주제어부(408)로부터의 통신 데이터를 IEEE1394 형식의 데이터로 변환하는 1394 LLC(Link Layer Controller)/PHY(PHYsical layer controller)(405-1, 405-2) 및 가입자 장치(500-1, 500-2)로의 광 전송을 위한 광송수신부(OTRx)(406-1, 406-2)를 포함한다.

좀 더 상세히 본 발명에 따른 가입자 분배 장치(ONU)를 살펴보면, OLT(300)로부터 SONET 형식으로 전송된 방송 데이터는 SONET 역다중화기(401)에서 역 다중화되어 다수의 MPEG TS로 분리된다. 여기서, 분리된 각각의 MPEG TS는 서로 비트 레이트가 다를 수 있으며, 각각의 MPEG TS는 몇개의 SD급 SPTS(Single Program Transport Stream)가 포함된 MPTS 또는 단일 HD급 SPTS일 수 있다. 이와 같은 MPTS에 있어서, 각각의 MPTS에 포함된 프로그램의 정보는 시스템에서 PAT(Program Access Table)를 참조하여 알 수 있으나 구조의 단순화를 위해 OLT(300)에서 그 정보를 미리 IP 데이터를 통해 얻음으로써 비용 및 구조의 단순화를 꾀할 수도 있다.

이와 같이 역다중화된 각각의 MPEG TS들은 각각의 가입자 장치(500)별로 원하는 채널의 데이터만이 전송되도록 스위칭을 하여야 한다.

본 발명의 실시예에서는 방송 데이터의 스위칭을 위해 고속의 DMA부(403)를 이용한다. 따라서, 역다중화된 각각의 MPEG TS들은 DMA로의 입력에 앞서 버퍼링을 수행하여야한다. 이를 위해 n개의 MPEG TS를 수용하는 것이 가능한 FIFO 버퍼(402)를 구비한다.

그리고, DMA부(403)는 각각의 가입자 장치(500)로부터 전달된 가입자가 원하는 채널에 대한 선택 신호인 채널 선택 정보를 주제어부(408)를 통해 전달받아 고속의 DMA 동작을 통해 스위칭된다.

그리고, DMA부(403)를 통해, 스위칭된 각각의 MPEG TS 데이터는 비동기화된(Asynchronous) FIFO 버퍼(404-1 내지 404-4)를 통해 1394 LLC/PHY(405-1, 405-2)에 입력된다. 여기서, 비동기화된(Asynchronous) FIFO 버퍼(404-1 내지 404-4)는 서로 다른 비트레이트의 MPEG TS들을 수용하기 위한 것이다.

그리고, 1394 LLC/PHY(405-1, 405-2)는 방송 데이터와 통신 데이터를 IEEE1394 데이터 형식으로 변환하는데, 방송 데이터는 FIFO 버퍼(404-1 내지 404-4)를 통해 전달받고 통신 데이터는 IP 제어부(407)와 주제어부(408)를 거쳐 전달받는다.

그리고, 1394 LLC/PHY(405-1, 405-2)에서 변환된 IEEE1394 데이터는 광 송수신부(406-1, 406-2)를 통해 각각의 가입자 장치(500-1, 500-2)로 전달된다.

한편, 각각의 가입자 장치(500-1, 500-2)를 통해 전달된 각각의 가입자 장치(500-1, 500-2)별 채널 선택 정보는 광 송수신부(406-1, 406-2)를 통해 수신되어 1394 LLC/PHY(405-1, 405-2)에서 주제어부(408)로 전달된다.

도 5 는 본 발명에 따른 IEEE1394를 이용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치(ONU)에서 IEEE1394 처리를 위한 장치에 대한 상세 구성도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 IEEE1394를 이용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치(ONU)에서 IEEE1394 처리를 위한 장치는 도 4에서 각각의 가입자 장치가 선택한 채널 별 방송 데이터를 버퍼링하는 FIFO 버퍼(404-1 내지 404-4), FIFO 버퍼(404-1 내지 404-4)로부터의 스위칭된 채널별 방송 데이터와 주제어부(408)로부터의 통신 데이터를 IEEE1394 형식의 데이터로 변환하는 1394 LLC/PHY(405-1, 405-2) 및 가입자 장치(500-1, 500-2)로의 광 전송을 위한 광송수신부(OTRx)(406-1, 406-2)를 포함한다.

좀 더 상세히 살펴보기 위해, 1394 LLC/PHY(405-1, 405-2)는 각각 1394 LLC(501, 503)과 1394 PHY(502, 504)로 나누어 설명한다.

도 5에 도시된 본 발명에 따른 IEEE1394를 이용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치(ONU)에서 IEEE1394 처리를 위한 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

우선, DMA부(403)를 통해, 스위칭된 각각의 MPEG TS 데이터(MPEG TS1~4)는 비동기화된(Asynchronous) FIFO 버퍼(404-1 내지 404-4)를 통해 1394 LLC(501, 503)로 입력된다. 또한, 1394 LLC(501, 503)는 주제어부(408)를 통해 통신 데이터를 입력받는다. 이와 같이 1394 LLC(501, 503)는 각각의 가입자별로 스위칭된 방송 데이터(MPEG TS 데이터)와 통신 데이터를 IEEE1394 형식의 데이터로 변환하여 1394 PHY(502, 504)로 전달하고, 1394 PHY(502, 504)를 통해 전달된 각각의 가입자 장치로부터의 채널 선택 정보를 포함하는 IEEE1394 형식의 데이터를 IP 형식의 통신 데이터로 변환하여 주제어부(408)로 전달한다.

그리고, 1394 PHY(502, 504)는 IEEE1394 형식의 인터페이싱을 위한 것으로 1394 LLC(501, 503)와 광 송수신기(406-1, 406-2)를 연결한다. 여기서, 1394 PHY(502, 504)는 이웃한 1394 PHY간에 포트를 공유함으로써, 각각의 1394 PHY(502, 504)가 각각의 입력을 결합하여 출력할 수 있다. 즉, 502로 입력된 MPEG TS 1, MPEG TS 2와 504로 입력된 MPEG TS 3, MPEG TS 4는, 502의 포트 2와 504의 포트 1을 공유함으로써, 출력 포트인 502의 포트 1과 504의 포트 2를 통해서 MPEG TS 1 내지 MPEG TS 4의 데이터가 출력된다. 즉, 1394 PHY(502, 504)의 한 포트를 공유함으로써, 각각의 포트가 같은 버스로 동작하게 된다. 따라서, 가구 당 전송할 MPEG TS의 수를 2배로 증가시킬 수 있다.

한편, 각각의 가입자 장치(500-1, 500-2)를 통해 전달된 각각의 가입자 장치(500-1, 500-2)별 채널 선택 정보는 광 송수신부(406-1, 406-2)를 통해 수신되어 1394 LLC/PHY(405-1, 405-2)에서 주제어부(408)로 전달된다.

본 발명에 있어서, IP 형식의 통신 데이터는 IEEE1394 방식의 데이터로의 변환이 필요하다. 이를 위해서, IP over 1394 의 표준 권고안을 적용할 수 있다. 그러나, ONU부터 가입자의 최종 단말장치까지는 단지 1394 프레임에 의해 IP 데이터가 손상없이 그대로 전송되는 구조가 되어야 한다. 즉, PC(Personal Computer) 등 최종 IP를 처리하는 장치 이전의 중간 과정에는 TCP/IP 등의 알고리즘은 필요가 없기 때문에 끊김없는(seamless) IP 전송을 수행해야 한다.

도 6 은 본 발명에 적용되는 끊김없는 IP 데이터 전송에 대한 설명 예시도이다.

도 6a는 통상의 이더넷 데이터 형식을 도시한다. 도시된 바와 같이 통상의 이더넷 데이터는 이더넷 헤더(601), IP 헤더(602), TCP 헤더(603) 및 전송을 위한 데이터(604)를 포함한다.

이와 같은 통상의 이더넷 데이터를 끊김없는 IP 전송을 위한 IEEE1394 데이터로 변환하기 위해서, 도 6b에 도시된 바와 같이 이더넷 헤더(601)를 1394 헤더(605)로 바꾸고 나머지에 대해서는 그대로 유지하여 전송한다.

그리고, 도 6c는 1394 헤더의 내용을 도시한다. 즉, 1394 헤더는 1394 패킷 헤더(606), GASP 헤더(607) 및 링크 인캡슐레이션 헤더(608)를 포함한다.

도 6에서는, 이더넷 MAC(Media Access Control) 주소를 대신하여 IEEE 1394 의 노드 주소가 사용되므로 PtP를 제외한 다수의 1394 노드가 존재하는 곳에서 IP 주소와 1394 노드 주소간의 ARP(Address Resolution Protocol) 과정은 필수적이고, 이를 이더넷 헤더(601)를 1394 헤더(605)로 바꿈으로써 수행되도록 한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기와 같은 본 발명은, 방송/통신 융합 FTTH 시스템에서 표준 인터페이스인 IEEE1394 전송 방법을 이용해서 방송/통신을 융합하여 전송함으로써, 다양한 채널의 방송을 수용하는 것이 가능해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, IEEE1394 방식을 통한 데이터의 전송을 함으로써, 가변 대역의 신호를 수용하는 것이 가능해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 물리적인 스위칭을 사용하지 않고 메모리 방식의 스위칭을 수행함으로써, 스위칭의 용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 외부의 방송 사업자 및 통신 사업자를 통해 전달된 다수의 방송 데이터와 통신 데이터를 전달하기 위한 OLT(Optical Line Terminal)와; 상기 OLT로부터의 전달된 상기 다수의 방송 데이터와 상기 통신 데이터를 해당 가입자별로 처리하여 전달하는 가입자 분배 장치(ONU : Optical Network Unit); 및 상기 ONU로부터 각각의 가입자별로 처리된 상기 방송 데이터와 상기 통신 데이터를 수신하는 다수개의 가입자 장치를 포함한 방송/통신 융합을 위한 광 가입자망의 상기 가입자 분배 장치에 있어서,

   상기 OLT로부터 상기 다수의 방송 데이터를 전송받아 각각의 방송 채널 별로 역다중화하는 SONET 역다중화기;

   상기 SONET 역다중화기를 통해 역다중화된 각각의 방송 채널 별 데이터를, 상기 각각의 가입자 장치별로 스위칭하여 전달하는 방송 스위치부;

   상기 OLT로부터 상기 통신 데이터를 전달받는 IP 제어부;

   상기 방송 스위치부에서의 각각의 가입자 장치별 방송 채널 별 데이터의 스위칭을 제어하고 상기 IP 제어부로부터의 통신 데이터를 전달하는 주제어부;

   상기 방송 스위치부로부터 전달된 방송 채널별 데이터와 상기 주제어부로부터의 통신 데이터를 IEEE1394 형식의 데이터로 변환하여 전달하는 1394 LLC(Link Layer Controller)/PHY(PHYsical layer controller); 및

   상기 가입자 장치와의 광 전송을 위한 광송수신부를 포함하는 IEEE1394를 이 용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 방송 스위치부는,

   상기 SONET 역다중화기를 통해 역다중화된 각각의 방송 채널 별 데이터를 버퍼링하는 제 1 FIFO(First In First Out) 버퍼;

   상기 제 1 FIFO 버퍼를 통해 전달된 각각의 방송 채널 별 데이터를 메모리 억세스를 통해 스위칭을 하는 DMA(Direct Memory Access)부; 및

   상기 DMA부를 통해 스위칭된 각각의 가입자 장치가 선택한 방송 채널 별 데이터를 상기 1394 LLC/PHY로 출력하기 위하여 버퍼링하는 제 2 FIFO 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 IEEE1394를 이용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 2 FIFO 버퍼는 비동기 방식(Asynchronous)을 사용함으로써 서로 다른 전송률의 방송 데이터를 수용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 IEEE1394를 이용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 1394 LLC/PHY에 있어서,

   상기 가입자 장치에 대한 방송 데이터의 전송을 확장하기 위하여, 서로 이웃한 PHY 간의 출력 포트를 서로 공유하는 것을 특징으로 하는 IEEE1394를 이용한 광 가입자 망의 가입자 분배 장치.

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