WO2015102168A1 - 네트워크 액세스 장치 및 방법 - Google Patents

네트워크 액세스 장치 및 방법 Download PDF

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WO2015102168A1
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control server
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박노욱
박형진
정인택
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KT Corp
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Definitions

  • the present invention relates to a network access apparatus and method.
  • DSL digital subscriber lines
  • FDM frequency division multiplexing
  • Another way to provide a giga-class transmission service is to replace the home network with an optical fiber.
  • this method has a disadvantage in that the cost of replacement is high.
  • G.hn technology has also been proposed to provide a wire-based giga-class home network.
  • G.hn technology uses one pair of copper wires (for example, power line, telephone line, coaxial line, etc.), while identifying the maximum available frequency band for each transmission medium and employing data traffic management for each medium.
  • a network access device and method for connecting a home network to an external broadband network such as an external Ethernet is required.
  • a network access device and method capable of real-time status identification and home network management according to a home interval network, rather than a simple connection must be provided.
  • Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2012-0068537 discloses an ON device and a synchronization method in a cable network.
  • the technology provides optical network devices in cable networks, where edge-quadature amplitude modulation (EQAM) is placed within the optical network device rather than the headend to facilitate the application of firedip and microcells.
  • EQAM edge-quadature amplitude modulation
  • it does not provide the function to increase the efficiency by monitoring the data transmission in the home network section.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0016092 discloses “GPON OAM using the IEEE 802.1 ag method.” The technique generates a test message at any one of flow points such as OLT or ONT. In other flow points, the information about the network connection status is acquired based on this, which is meaningful in confirming the network connection status, but has a disadvantage in that a home section network cannot be dynamically provisioned.
  • a method for configuring and operating a network access device to mitigate interference when the home network is composed of bundled cables is provided.
  • a network access apparatus and method capable of extending a network management function to a home section.
  • a network access device coupled to a control server through a network and to at least one endpoint via at least one cable, comprising: an interface module for interworking with the network; At least one domain master coupled to the at least one endpoint; An adaptation module for converting a G.hn signal into an Ethernet signal between the domain master and the interface module; A network access device including a processor for controlling the interface module and the at least one domain master is provided. The processor checks the channel state from the domain master, receives the result, reports the result to the control server, and generates and transmits information to the processor to perform provisioning based on the channel state. Based on this, the channel provisioning between the domain master and the endpoint is performed.
  • the network comprises an optical fiber terminator (OLT), and the interface module performs an uplink interface to the optical fiber terminator.
  • OLT optical fiber terminator
  • the adaptation module comprises: at least one adaptation buffer each coupled to the at least one domain master; A scheduler coupled between the interface module and the at least one adaptation buffer.
  • at least one pair of the at least one endpoint and the at least domain master may be combined with a copper wire cable.
  • a network access method performed in a network access device coupled to a control server via a network and coupled to at least one endpoint via a cable
  • the network access device comprises at least one processor and a processor.
  • each of the at least one domain master is coupled to the at least one endpoint, performing and registering a pairing between the domain master and the endpoint; Reporting registration from the domain master to the processor; The processor reporting a registration to the control server via the network; Receiving, by the processor, a channel estimation request from the control server through the network and forwarding the request to the domain master; The domain master performing channel assessment with the endpoint; The processor receiving the channel assessment from the domain master and transmitting the channel assessment to the control server through the network, wherein the control server calculates resource provisioning based on the channel assessment, so that the processor determines the network. Receive the resource provisioning through, so that the domain master and the endpoint is provisioned based on this.
  • the network may be a broadband network and the domain master and the endpoint may be combined with a bundle cable.
  • the control server monitors the signal-to-noise ratio (SNR) for the channel evaluation, if the threshold value is exceeded, requesting the channel evaluation again, and calculates a network parameter for resource provisioning based on the received channel evaluation.
  • SNR signal-to-noise ratio
  • a domain master performs an operation based on G.hn technology, and channel estimation for a subscriber-side network (for example, a home network) is performed by the domain master.
  • the channel evaluation performed as described above is transmitted to the control server through the external network 104, and the control server 102 based on the processor 112 and the domain master 118 in the network access device according to an embodiment of the present invention. Provisioning can be done for the home network. Therefore, it is possible to increase the efficiency of a home network without replacing an optical fiber with a home network that is already built with a telephone line or a power line. In addition, the efficiency of the home network on the subscriber side can be increased without increasing the number of pairings.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an Internet service providing system constructed using a network access device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an interface module 114 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a diagram showing the configuration of the adaptation module 116 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a network access method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a method of provisioning subscriber-side network resources for more efficient communication.
  • FIG. 5 is a diagram for describing resource provisioning of a subscriber-side network during a data in service in a network access device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a network service system constructed using a network access device according to an embodiment of the present invention.
  • the uplink side of the network access device 110 is coupled to the control server 102 via the network 104, and the downlink side of the network access device 110 has at least one cable 120a, 120b. , 120c ...) to at least one endpoint 130a, 130b, 130d, 130g, 130h, 130i.
  • the network 104 is a broadband network, such as Fiber To The x (FTTx) including Fiber To The Home (FTTH), and may include a fiber termination device such as an OLT at the end.
  • the downlink side cables 120a, 120b, and 120c may be bundle cables.
  • the network access device 110 may include a processor 112, an interface module 114, an adaptation module 116, and at least one domain master (DM: Domain Master 118a, 118b, 118c, 118d, 118e, 118f ... It is configured to include).
  • the interface module 114 performs an interworking function with the optical fiber terminating device of the network on the uplink side.
  • Each of the domain masters 118a, 118b, 118c, 118d, 118e, 118f, ... manages the endpoints (EP: 130a-130i) of subscribers coupled to the downlink side and monitors the status of the downlink side tracks.
  • G.hn signal is generated to transmit appropriately to the transmission medium.
  • the adaptation module 116 is coupled between the at least one domain master 118a, 118b, 118c, 118d, 118e, 118f, ... and the interface module 114 to uplink the G.hn signal on the downlink side. It converts the Ethernet signal on the side or the Ethernet signal on the uplink side into the G.hn signal on the downlink side.
  • the processor 112 controls overall operations of the modules included in the network access device 110. In addition, the processor 112 notifies the control server 102 of the normal reception of data received from the uplink-side network, and receives network control related information such as priority, QoS, and traffic type for the corresponding data. . Processor 112 also monitors the downlink side line status via domain masters 118a, 118b, 118c, 118d, 118e, 118f, ... and sends the result to control server 102.
  • the control server 102 stores network parameters such as G.hn network parameters for provisioning the downlink side circuit based on the downlink side line state information (subscriber side state information) transmitted from the network access device. Calculate and send it to the network access device.
  • the processor 112 provisions the downlink side network, which is the subscriber side line, based on the network parameters transmitted from the control server 102. In order to provision such a downlink side network, communication between the control server 102 and the processor 112 is preferably performed based on a more reliable protocol, such as a protocol such as openflow.
  • the interface module 114 includes an interface 202, a physical layer (PHY) 204, and a MAC layer (MAC, 206). It can be configured to include.
  • PHY physical layer
  • MAC MAC
  • the adaptation module 116 includes at least one adaptation buffer 304 (304a, 304b, 304c, 304d,...) And the scheduler 302.
  • the scheduler 302 performs scheduling in consideration of traffic characteristics of data to be transmitted to the uplink side and data received at the uplink side. In more detail, the scheduler 302 performs a function to more efficiently transmit data in consideration of whether data to be transmitted or received has a burst characteristic.
  • the adaptation buffer 304 performs a function of converting an Ethernet signal and a G.hn signal and a buffer function.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a network access method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a method of provisioning subscriber-side network resources for more efficient communication.
  • Copper wire which has been previously established to provide DSL or ADSL-based network services as a subscriber-side network, is paired with one of the domain master 118 and one of the endpoints 130 for more efficient communication. pairing (step 402).
  • pairing is performed.
  • the domain master registers pairing information using a periodic map message (step 404). That is, the domain master registers with which endpoint it is connected.
  • the registered pairing information is notified to the processor 112 by the domain master 118 (step 406).
  • the processor 112 reports the pairing information registration to the control server 102 via the network (step 408).
  • the control server 102 manages the endpoint database based on the received pairing information.
  • the control server 102 also requests channel assessment via the network 104 based on a predetermined (periodically or triggered on event) step 412.
  • the processor 112 When the processor 112 receives the channel evaluation request from the control server 102, the processor 112 transmits the channel evaluation request to the domain master 118 (step 414), and channel evaluation is performed between the domain master 118 and the endpoint 130 ( Step 416).
  • the channel evaluation result is reported from the domain master 118 to the processor 112 (step 418), and the processor 112 transmits the channel evaluation result to the control server 102 via the network 104 (step 420).
  • the control server 102 generates the network parameters required for downlink-side network provisioning by calculating an interference between domain masters based on the channel evaluation result (step 422).
  • the control server 102 generates network parameters so that the interference between each domain master 118 is provisioned to be unaffected or minimized.
  • Such methods include PSD power control, bit loading allocation, tone spacing, and the like.
  • the generated network parameters and the provisioning request are transmitted from the control server 102 to the processor 112 (step 424), and provisioning for downlink side network resources is performed under the control of the processor 112 (step 426). .
  • the domain master synchronization request is transmitted to the processor 112 by the control server 102 (step 428), and in response, the processor 112 performs synchronization with the domain masters 118 (step 430).
  • Data service between the domain master 118 and the endpoint 130 may be made (step 440).
  • FIG. 5 is a diagram for describing resource provisioning of a subscriber-side network during a data in service in a network access device according to an embodiment of the present invention.
  • a data service is established between the domain master 118 and the endpoint 130 in step 502.
  • the control server 102 transmits the channel evaluation request to the processor 112 while the data service is being performed (step 510).
  • Processor 112 sends the received channel assessment request to domain master 118 (step 512), and channel assessment is performed between domain master 118 and endpoint 130 (step 514).
  • the channel assessment result is reported to the processor 112 (step 516) and sent by the processor 112 to the control server 102 (step 518).
  • the control server 102 performs SNR monitoring on the channel evaluation result (step 502) to detect whether resource provisioning is necessary (step 522).
  • the SNR monitoring may exceed a threshold value set by an operator or detect a sudden SNR drop.
  • a request for channel reevaluation is passed to the domain master 118 via the processor 112 (step 524, step 526) and the channel between the domain master 118 and the endpoint 130 Evaluation is made again (step 528).
  • the channel assessment results are reported to the processor 112 (step 530) and then to the control server 102 via the network 104 (step 532).
  • the control server 102 calculates an interference based on the channel re-evaluation result and calculates parameters required for resource provisioning (step 534).
  • the network parameters associated with the resource provisioning request are sent to the processor 112 of the network access device via the network 104 (step 536), and based on this, the processor 112 performs network resource provisioning on the subscriber side (step 538). Meanwhile, the domain master synchronization request is transmitted to the processor 112 by the control server 102 (step 540), and in response, the processor 112 performs synchronization with the domain masters 118 (step 542). Data service between the domain master 118 and the endpoint 130 may be made (step 544).
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a network service system constructed using a network access device according to an embodiment of the present invention.
  • a network access device G.hn Access Multiplexer, 110
  • endpoints 610 and 620 are coupled through a copper wire cable.
  • copper wire cables include telephone lines and UTP.
  • endpoint 610 is coupled to a personal computer (PC) 612 via a power line
  • PC 612 is coupled to set-top box 614.
  • endpoint 620 is coupled to the set-top box 622 through a copper cable such as a telephone line
  • the set-top box 622 is coupled to the giga wifi terminal 624.
  • the network access device and method according to an embodiment of the present invention generates the network parameters in the control server 102 coupled to the external broadband network for provisioning for the home interval network, the network
  • the processor 112 in the access device is responsible for the control for performing provisioning. Therefore, the network in the home section can be managed dynamically.

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Abstract

홈 구간 네트워크의 교체나 추가 페어링을 수행하지 않으면서도 데이터 전송 효율을 높일 수 있는 네트워크 액세스 장치 및 방법을 개시하고 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, FTTx와 같은 외부 광대역 네트워크를 통하여 컨트롤 서버(control server)에 결합되고 적어도 하나의 케이블(예를 들어 동선으로 이루어진 번들 케이블)을 통하여 적어도 하나의 엔드포인트에 결합되는 네트워크 액세스 장치는, 상기 네트워크와 연동하기 위한 인터페이스 모듈과; 상기 적어도 하나의 엔드포인트에 결합되어 있는 적어도 하나의 도메인 마스터와; 상기 도메인 마스터와 상기 인터페이스 모듈 사이에서 G.hn 신호를 이더넷(ethernet) 신호로 변환하는 어뎁테이션 모듈(adaptation module)과; 상기 인터페이스 모듈 및 상기 적어도 하나의 도메인 마스터를 제어하는 프로세서를 포함한다. 프로세서는 외부 광대역 네트워크를 통하여 컨트롤 서버와 상호 교신하면서 홈 구간 네트워크의 상태를 점검하고 실시간으로 홈 구간 네트워크의 프로비저닝이 이루어지도록 제어를 수행한다.

Description

네트워크 액세스 장치 및 방법
본 발명은 네트워크 액세스 장치 및 방법에 관한 것이다
홈 네트워크를 외부 네트워크에 접속하여 인터넷 서비스를 제공하는 방법으로는 DSL(digital subscriber lines) 기술을 이용한 방법이 있다. DSL 기술중에서 VDSL(Very-high-bit-rate digital subscriber line)은 상향 및 하향 모두 FDM(Frequency Division Multiplexing) 방법으로 30MHz 대역을 사용하여 최대 100Mbps로 데이터를 전송할 수 있다. 그러나 VDSL로 100Mbps 이상의 데이터 전송속도를 달성하려면 VDSL 본딩(bonding) 기술을 사용하는 시스템으로 교체하여야 한다. 그런데 VDSL 본딩 기술은 최소한 2 페어 이상이 요구되기 때문에 페어의 수를 늘리지 않는 한 VDSL에서는 200Mbps 이상의 데이터 전송 속도를 달성하는 데 어려움이 있다.
기가급 전송 서비스를 제공하기 위한 다른 방법으로는 홈 네트워크를 광파이버로 교체하는 방안이 있다. 그러나 이 방안은 교체에 따른 비용이 높은 단점이 있다.
한편, 또한 유선 기반의 기가급 홈 네트워크를 제공하기 G.hn 기술이 제안되어 있다. G.hn 기술은 1 페어(pair)의 동선(예를 들어, 전력선, 전화선, 동축선 등)을 이용하되, 전송 매체별로 최대 가용 주파수 대역을 파악하고 매체별 데이터 트래픽 관리를 채용한 것이다. 그러나 G.hn 기반 홈 네트워크를 구현하기 위해서는, 홈 네트워크를 외부의 이더넷과 같은 외부 광대역 네트워크에 접속시키기 위한 네트워크 액세스 장치 및 방법이 필요하다. 또한 데이터 전송 효율을 증가시키기 위해서는 단순 접속이 아니라 홈 구간 네트워크에 대하여 실시간 상태 파악과 그에 따른 홈 네트워크 관리가 이루어질 수 있는 네트워크 액세스 장치 및 방법이 제공되어야 한다.
외부 광네트워크와의 접속을 위한 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0068537호 “케이블 네트워크에서 ＯＮＵ 장치 및 동기화 방법”이 개시되어 있다. 당해 기술은 케이블 네트워크에서 광 네트워크 장치를 제공하는 것으로 EQAM(Edge-Quadrature amplitude modulation)이 헤드엔드가 아닌 광 네트워크 장치 내에 두어 파이어딥 및 마이크로 셀의 적용을 용이하게 한 것이다. 그러나 홈 네트워크 구간의 데이터 전송을 모니터링하여 효율을 높일 수 있는 기능은 제공하지 못한다.
또 다른 선행기술로서 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0016092호 “IEEE 802.1 ag 방법을 이용한 GPON OAM"이 개시되어 있다. 당해 기술은 OLT 또는 ONT와 같은 흐름 지점들 중에서 어느 하나에서 테스트 메시지를 발생시키고 다른 흐름 지점에서 이를 토대로 네트워크의 접속 상태에 대한 정보를 획득하도록 하고 있다. 네트워크의 접속 상태 확인을 한다는 점에서 의미가 있으나 홈 구간 네트워크가 동적으로 프로비저닝 될 수 없다는 단점이 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 홈 네트워크를 구성하는 케이블을 교체하지 않으면서도 네트워크 서비스의 효율을 높일 수 있는 네트워크 액세스 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 홈 네트워크가 번들 케이블로 구성되는 경우에 간섭을 완화할 수 있도록 네트워크 액세스 장치를 구성하고 이를 운영하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 네트워크 관리 기능을 홈 구간으로 확장할 수 있는 네트워크 액세스 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 네트워크를 통하여 컨트롤 서버(control server)에 결합되고 적어도 하나의 케이블을 통하여 적어도 하나의 엔드포인트에 결합되는 네트워크 액세스 장치에 있어서, 상기 네트워크와 연동하기 위한 인터페이스 모듈과; 상기 적어도 하나의 엔드포인트에 결합되어 있는 적어도 하나의 도메인 마스터와; 상기 도메인 마스터와 상기 인터페이스 모듈 사이에서 G.hn 신호를 이더넷(ethernet) 신호로 변환하는 어뎁테이션 모듈(adaptation module)과; 상기 인터페이스 모듈 및 상기 적어도 하나의 도메인 마스터를 제어하는 프로세서를 포함하는 네트워크 액세스 장치가 제공된다. 프로세서는 도메인 마스터로부터 채널 상태를 점검하도록 하고 그 결과를 수신하여 이를 상기 컨트롤 서버로 보고를 하며, 컨트롤 서버를 채널 상태에 기초하여 프로비저닝을 수행할 수 있는 정보를 생성하여 프로세서로 전송하며, 프로세서는 이에 기반하여 도메인 마스터와 엔드포인트간의 채널의 프로비저닝을 수행한다.
일 실시예에 따르면, 상기 네트워크는 광선로 종단 장치(OLT)를 포함하며, 상기 인터페이스 모듈은 상기 광선로 종단 장치에 대한 업링크 인터페이스를 수행한다.
일 실시예에 따르면, 상기 어뎁테이션 모듈은 각각 상기 적어도 하나의 도메인 마스터에 결합되는 적어도 하나의 어뎁테이션 버퍼와; 상기 인터페이스 모듈과 상기 적어도 하나의 어뎁테이션 버퍼 사이에 결합되어 있는 스케줄러를 포함한다. 또한, 상기 적어도 하나의 엔드포인트와 상기 적어도 도메인 마스터 중 적어도 한쌍이 동선케이블로 결합될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 네트워크를 통하여 컨트롤 서버에 결합되고 케이블을 통하여 적어도 하나의 엔드포인트에 결합되는 네트워크 액세스 장치에서 수행되는 네트워크 액세스 방법에 있어서-여기서, 상기 네트워크 액세스 장치는 프로세서와 적어도 하나의 도메인마스터를 포함하며, 상기 적어도 하나의 도메인 마스터는 각각 상기 적어도 하나의 엔드포인터에 결합됨-, 상기 도메인 마스터와 상기 엔드포인트 간에 페어링을 수행하고 등록하는 단계; 상기 도메인 마스터에서 상기 프로세서로 등록을 보고하는 단계; 상기 프로세서가 상기 네트워크를 통하여 상기 컨트롤서버로 등록을 보고하는 단계; 상기 프로세서가 상기 네트워크를 통하여 상기 컨트롤서버로부터 채널 평가 요구를 수신하여 상기 도메인 마스터로 전달하는 단계; 상기 도메인 마스터가 상기 엔드포인트와 채널 평가를 수행하는 단계; 상기 프로세서가 상기 도메인 마스터로부터 상기 채널 평가를 수신하여 상기 네트워크를 통하여 상기 컨트롤서버로 전송하는 단계를 포함하여, 상기 컨트롤 서버가 상기 채널 평가에 기초하여 자원프로비저닝을 산출하여, 상기 프로세서는 상기 네트워크를 통하여 상기 자원프로비저닝을 수신하여, 이를 토대로 상기 도메인마스터 및 상기 엔드포인트가 프로비저닝되도록 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 네트워크는 광대역 네트워크일 수 있으며 상기 도메인 마스터와 상기 엔드포인터간은 번들 케이블로 결합될 수 있다. 또한 상기 컨트롤서버는 채널평가에 대한 신호대잡음비(SNR)를 모니터링하여 임계값을 넘어가면, 채널평가를 다시 요구하며, 재수신된 채널평가에 기초하여 자원프로비저닝을 위한 네트워크 파라미터를 산출한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 액세스 장치는 G.hn 기술을 바탕으로 도메인 마스터가 동작을 수행하며, 도메인 마스터에 의해서 가입자측 네트워크(예를 들어, 홈 네트워크)에 대한 채널 평가가 수행되고 이와 같이 수행된 채널 평가가 외부 네트워크(104)를 통해서 컨트롤 서버로 전달되며, 컨트롤서버(102)는 이를 바탕으로 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 액세스 장치 내의 프로세서(112) 및 도메인 마스터(118)를 통해 홈 네트워크에 대한 프로비저닝을 수행할 수 있게 된다. 따라서 전화선, 전력선 등으로 이미 구축되어 있는 홈 네트워크를 광파이버로 교체하지 않으면서도 홈 네트워크의 효율을 증가시킬 수 있게 된다. 또한 페어링의 수를 증가시키지 않고서도 가입자측의 홈 네트워크의 효율을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 액세스 장치를 이용하여 구축된 인터넷 서비스 제공 시스템를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 모듈(114)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 어뎁테이션 모듈(116)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 액세스 방법을 설명하기 위한 도면으로, 구체적으로 보다 효율적인 통신을 위하여 가입자측 네트워크 자원의 프로비저닝을 수행하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 액세스 장치에서 데이터 인 서비스 중에 가입자측 네트워크의 자원 프로비저닝(resource provisioning)이 수행되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 액세스 장치를 이용하여 구축된 네트워크 서비스 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면에서 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호를 부여하였으면 동종의 구성요소들에는 동일한 번호에 알파벳 가지번호를 부여하였다. 예를 들어, 복수의 도메인 마스터들에는 118a, 118b, 118c, 118d, 118e, 118f,...와 같은 참조부호를 부여하였다. 또한 동종의 구성요소를 나타내는 참조부호에 포함된 번호는 동종의 구성요소를 대표하는 참조번호로 사용하기로 한다. 따라서 도메인마스터의 경우에는 118이 대표참조부호로서 사용될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 액세스 장치를 이용하여 구축된 인터넷 서비스 제공 시스템를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 액세스 장치(110)의 업링크측은 네트워크(104)를 통하여 컨트롤서버(102)에 결합되어 있으며, 네트워크 액세스 장치(110)의 다운링크측은 적어도 하나의 케이블(120a, 120b, 120c...)을 통하여 적어도 하나의 엔드포인트(130a, 130b, 130d, 130g, 130h, 130i)에 결합되어 있다. 실시예에 따르면, 네트워크(104)는 FTTH(Fiber To The Home)를 포함하는 FTTx(Fiber To The x)와 같은 광대역네트워크로서, 종단에 OLT와 같은 광선로 종단 장치를 포함할 수 있다. 또한 상기 다운링크측의 케이블(120a, 120b, 120c...)은 번들케이블(bundle cable)일 수 있다.
네트워크 액세스 장치(110)는 프로세서(112), 인터페이스 모듈(114), 어뎁테이션 모듈(116), 적어도 하나의 도메인 마스터(DM: Domain Master 118a, 118b, 118c, 118d, 118e, 118f,...)를 포함하여 구성된다. 인터페이스 모듈(114)은 업링크측에서 네트워크의 광선로종단장치와의 연동기능을 수행한다. 도메인 마스터(118a, 118b, 118c, 118d, 118e, 118f,...) 각각은 다운링크측에 결합되어 있는 가입자의 엔드포인트(EP: 130a~130i)를 관리하고 다운링크측 선로의 상태를 감시하여 G.hn 신호를 생성하여 전송 매체에 적합하게 전송하는 역할을 한다.
어뎁테이션 모듈(116)은 적어도 하나의 도메인 마스터(118a, 118b, 118c, 118d, 118e, 118f,...)와 인터페이스 모듈(114) 사이에 결합되어 다운링크측의 G.hn 신호를 업링크측의 이더넷신호로 변환하거나 업링크측의 이더넷신호를 다운링크측의 G.hn 신호로 변환한다. 프로세서(112)는 네크워크 액세스 장치(110) 내에 포함된 모듈들의 제반 동작을 제어한다. 또한 프로세서(112)는 업링크측 네트워크로부터 수신한 데이터의 정상 수신 여부를 컨트롤서버(102)에 알리고, 해당 데이터에 대한 우선도(priority), QoS, 트랙픽 종류와 같은 네트워크 제어 관련 정보를 수신한다. 프로세서(112)는 또한 도메인 마스터(118a, 118b, 118c, 118d, 118e, 118f,...)를 통해 다운링크측 회선 상태를 모니터링하여 그 결과를 컨트롤서버(102)로 전송한다.
컨트롤서버(102)는 네트워크 액세스 장치로부터 전송되어 온 다운링크측 회선 상태 정보(가입자측 회선 상태 정보)에 기초하여 다운링크측 회선을 프로비저닝(provisioning)하기 위한 G.hn 네트워크 파라미터와 같은 네트워크 파라미터들을 산출하여 이를 네트워크 액세스 장치로 전송한다. 프로세서(112)는 컨트롤서버(102)로부터 전송되어온 네트워크 파라미터를 토대로 가입자측 회선인 다운링크측 네트워크를 프로비저닝(provisioning)한다. 이와 같은 다운링크측 네트워크를 프로비저닝하기 위하여 컨트롤서버(102)와 프로세서(112)간에 이루어지는 통신은 보다 신뢰성이 있는 프로토콜, 예를 들어 openflow와 같은 프로토콜에 기반하여 수행되는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 모듈(114)의 구성을 나타낸 도면으로, 인터페이스 모듈(114)은 인터페이스(202), 물리계층(PHY, 204), MAC 계층(MAC, 206)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 어뎁테이션 모듈(116)의 구성을 나타낸 도면이다. 어뎁테이션 모듈(116)은 적어도 하나의 어뎁테이션 버퍼(304: 304a, 304b, 304c, 304d,...)와 스케줄러(302)를 포함하고 있다. 스케줄러(302)는 업링크측으로 전송되어야 할 데이터 및 업링크측에서 수신된 데이터의 트래픽 특성을 고려하여 스케줄링을 수행한다. 구체적으로 스케줄러(302)는 송수신되어야 할 데이타가 버스트(burst)한 특성을 가지고 있는지 여부를 고려하여 보다 효율적으로 데이터 전송이 이루어지도록 하는 기능을 수행한다. 어뎁테이션 버퍼(304)는 이더넷신호와 G.hn 신호의 상호 변환 기능과 버퍼기능을 수행한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 액세스 방법을 설명하기 위한 도면으로, 구체적으로 보다 효율적인 통신을 위하여 가입자측 네트워크 자원의 프로비저닝을 수행하는 방법을 설명하는 도면이다.
가입자측 네트워크로서 DSL 또는 ADSL 기반 네트워크 서비스를 제공하기 위하여 기존에 구축되어 있던 동선(copper wire)은 보다 효율적인 통신을 위하여 도메인 마스터(118) 중 어느 하나와 엔드포인트(130) 중 어느 하나가 페어링(pairing)된다(단계 402). 특히 다수의 도메인 마스터(118)와 다수의 엔드포인트(130)가 번들케이블로 결합되는 경우에는 번들 케이블 내의 간섭으로 인해 도메인 마스터(118)에 해당 엔드포인트가 아닌 인접 엔드포인트가 등록될 우려가 있으므로, 이를 방지하기 위하여 페어링이 수행된다.
페어링을 통해 도메인 마스터(118)의 해당 포트에 엔드포인트(130)가 정상적으로 연결되면 도메인마스터는 주기적인 맵 메시지(Map Message)를 이용하여 페어링정보를 등록하다(단계 404). 즉 도메인 마스터는 어느 엔드포인터와 연결되었는지를 등록한다. 등록된 페어링정보는 도메인 마스터(118)에 의해 프로세서(112)로 통지된다(단계 406). 프로세서(112)는 페어링정보 등록을 네트워크를 통하여 컨트롤서버(102)로 보고한다(단계 408). 컨트롤서버(102)는 수신한 페어링정보를 토대로 엔드포인트 데이터베이스를 관리한다. 또한 컨트롤서버(102)는 미리 정해진 바에 기초하여(주기적으로 또는 이벤트에 트리거되어) 네트워크(104)를 통해 채널 평가를 요구한다(단계 412). 프로세서(112)는 컨트롤서버(102)로부터 채널 평가 요구를 수신하면 이를 도메인 마스터(118)로 전달하여(단계 414), 도메인 마스터(118)와 엔드포인트(130)간에 채널 평가가 이루어지게 된다(단계 416). 채널 평가 결과는 도메인 마스터(118)에서 프로세서(112)로 보고되고(단계 418), 프로세서(112)는 채널평가 결과를 네트워크(104)를 통해서 컨트롤서버(102)로 전송한다9단계 420). 컨트롤서버(102)는 채널 평가 결과에 기초하여 각 도메인마스터들간의 인터피어런스(interference)를 산출하여 다운링크측 네트워크 프로비저닝에 요구되는 네트워크 파라미터들을 생성한다(단계 422). 여기서 컨트롤서버(102)는 각 도메인 마스터(118)들간의 인터피어런스가 영향을 받지 않거나 최소화되도록 프로비저닝되도록 네트워크 파라미터들을 생성한다. 이러한 방법으로는 피에스디 파워 컨트롤(PSD power control), 비트 로딩 할당(bit loading allocation), 톤 스페이싱(tone spacing) 등이 있다.
생성된 네트워크 파라미터들과 프로비저닝 요구가 컨트롤서버(102)에서 프로세서(112)로 전송되며(단계 424), 프로세서(112)의 제어에 따라 다운링크측 네트워크 자원에 대한 프로비저닝이 수행된다(단계 426).
한편 컨트롤서버(102)에 의해 도메인 마스터 동기화 요구가 프로세서(112)로 전달되고(단계 428), 그에 응답하여 프로세서(112)가 도메인 마스터들(118)에 대한 동기화를 수행하고(단계 430), 도메인 마스터(118)와 엔드포인트(130) 간의 데이터서비스가 이루어지도록 할 수 있다(단계 440).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 액세스 장치에서 데이터 인 서비스 중에 가입자측 네트워크의 자원 프로비저닝(resource provisioning)이 수행되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 단계 502에서 도메인 마스터(118)와 엔드포인트(130)간에 데이터 서비스가 이루어진다. 이와 같이 데이터 서비스가 이루어지고 있는 중에 컨트롤서버(102)가 채널 평가 요구를 프로세서(112)로 전송한다(단계 510). 프로세서(112)는 수신한 채널 평가 요구를 도메인 마스터(118)로 전송하여(단계 512), 도메인 마스터(118)와 엔드포인트(130) 간의 채널 평가가 수행된다(단계 514). 채널 평가 결과는 프로세서(112)로 보고되고(단계 516), 프로세서(112)에 의해 컨트롤서버(102)로 전송된다(단계 518).
컨트롤서버(102)는 채널 평가 결과에 대해서 신호대잡음비 모니터링(SNR Monitoring)을 수행하여(단계 502), 자원 프로비저닝이 필요한지를 검출한다(단계 522). 구체적으로 SNR 모니터링 중 운영자가 설정한 임계값(threshold value)을 넘거나 또는 갑작스러운 SNR 저하 상황을 검출할 수 있다.
자원 프로비저닝이 필요하다고 판단되면, 채널 재평가에 대한 요구가 프로세서(112)를 경유하여 도메인 마스터(118)로 전달되고(단계 524, 단계 526), 도메인 마스터(118)와 엔드포인트(130) 간의 채널 평가가 다시 이루어진다(단계 528). 채널 평가 결과는 프로세서(112)로 보고되고(단계 530), 이어서 네트워크(104)를 경유하여 컨트롤서버(102)로 보고된다(단계 532). 컨트롤서버(102)는 채널 재평가 결과에 기초하여 인터피어런스를 산출하고 자원 프로비저닝에 요구되는 파라미터들을 산출한다(단계 534).
자원 프로비저닝 요구와 관련된 네트워크 파라미터들은 네트워크 액세 장치의 프로세서(112)로 네트워크(104)를 경유하여 전송되고(단계 536), 이에 기초하여 프로세서(112)는 가입자측의 네트워크 자원 프로비저닝을 수행한다(단계 538). 한편 컨트롤서버(102)에 의해 도메인 마스터 동기화 요구가 프로세서(112)로 전달되고(단계 540), 그에 응답하여 프로세서(112)가 도메인 마스터들(118)에 대한 동기화를 수행하고(단계 542), 도메인 마스터(118)와 엔드포인트(130) 간의 데이터서비스가 이루어지도록 할 수 있다(단계 544).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 액세스 장치를 이용하여 구축된 네트워크 서비스 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 네트워크 액세스 장치(GAM : G.hn Access Multiplexer, 110)와 엔드포인트들(610, 620)이 동선 케이블을 통해서 결합되어 있다. 동선 케이블의 예로는 전화선, UTP 등을 들 수 있다. 도 6에서 엔드포인트(610)은 전력선을 통해서 개인용 컴퓨터(PC, 612)에 결합되어 있고, PC(612)는 셋탑박스(614)에 결합되어 있다. 또한 엔드포인트(620)는 전화선과 같은 동선 케이블을 통하여 셋탑박스(622)에 결합되어 있고, 셋탑박스(622)는 기가 와이파이단자(624)에 결합되어 있다.
도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 액세스 장치 및 방법은 홈 구간 네트워크에 대한 프로비저닝을 위하여 외부 광대역 네트워크에 결합되어 있는 컨트롤서버(102)에서 네트워크 파라미터를 발생시키고, 네트워크 액세스 장치 내의 프로세서(112)가 프로비저닝을 수행하기 위한 제어를 담당한다. 따라서 동적으로 홈 구간에 있는 네트워크가 관리될 수 있다.

Claims (14)

  1. 네트워크를 통하여 컨트롤 서버(control server)에 결합되고 적어도 하나의 케이블을 통하여 적어도 하나의 엔드포인트에 결합되는 네트워크 액세스 멀티플렉서 장치에 있어서,
    상기 네트워크와 연동하기 위한 인터페이스 모듈과;
    상기 적어도 하나의 엔드포인트에 결합되어 있는 적어도 하나의 도메인 마스터와;
    상기 도메인 마스터와 상기 인터페이스 모듈 사이에서 G.hn 신호를 이더넷(ethernet) 신호로 변환하는 어뎁테이션 모듈(adaptation module)과;
    상기 인터페이스 모듈 및 상기 적어도 하나의 도메인 마스터를 제어하는 프로세서
    를 포함하는 네트워크 액세스 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 네트워크는 광선로 종단 장치(OLT)를 포함하며,
    상기 인터페이스 모듈은 상기 광선로 종단 장치에 대한 업링크 인터페이스를 수행하는
    네트워크 액세스 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 도메인 마스터와 상기 엔드포인트는 번들 케이블로 연결된
    네트워크 액세스 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 어뎁테이션 모듈은,
    각각 상기 적어도 하나의 도메인 마스터에 결합되는 적어도 하나의 어뎁테이션 버퍼와;
    상기 인터페이스 모듈과 상기 적어도 하나의 어뎁테이션 버퍼 사이에 결합되어 있는 스케줄러;
    를 포함하는 네트워크 액세스 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 적어도 하나의 엔드포인트와 상기 적어도 도메인 마스터 중 적어도 한쌍이 동선케이블로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는
    네트워크 액세스 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 적어도 하나의 도메인마스터와 상기 적어도 하나의 엔드포인트간의 통신에 따라 발생하는 회선의 간섭을 모티터링하여 간섭 정보를 생성하여 상기 컨트롤 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 네트워크 액세스 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 컨트롤 서버가 상기 간섭 정보를 기반으로 결정한 통신 설정 파라미터 값을 수신하는 것을 특징으로 하는 네트워크 액세스 장치.
  8. 네트워크를 통하여 컨트롤 서버에 결합되고 케이블을 통하여 적어도 하나의 엔드포인트에 결합되는 네트워크 액세스 장치에서 수행되는 네트워크 액세스 방법에 있어서-여기서, 상기 네트워크 액세스 장치는 프로세서와 적어도 하나의 도메인마스터를 포함하며, 상기 적어도 하나의 도메인 마스터는 각각 상기 적어도 하나의 엔드포인터에 결합됨-,
    상기 도메인 마스터와 상기 엔드포인트 간에 페어링을 수행하고 등록하는 단계;
    상기 도메인 마스터에서 상기 프로세서로 등록을 보고하는 단계;
    상기 프로세서가 상기 네트워크를 통하여 상기 컨트롤서버로 등록을 보고하는 단계;
    상기 프로세서가 상기 네트워크를 통하여 상기 컨트롤서버로부터 채널 평가 요구를 수신하여 상기 도메인 마스터로 전달하는 단계;
    상기 도메인 마스터가 상기 엔드포인트와 채널 평가를 수행하는 단계;
    상기 프로세서가 상기 도메인 마스터로부터 상기 채널 평가를 수신하여 상기 네트워크를 통하여 상기 컨트롤서버로 전송하는 단계
    를 포함하여, 상기 컨트롤 서버가 상기 채널 평가에 기초하여 자원프로비저닝을 산출하여 상기 프로세서로 전송하고, 상기 프로세서는 자원프로비저닝을 기반으로 상기 도메인마스터 및 상기 엔드포인트가 프로비저닝되도록 하는 네트워크 액세스 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 네트워크는 광대역 네트워크인 네트워크 액세스 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 채널 평가는 상기 도메인마스터와 상기 엔드포인간 통신에 의해 발생하는 간섭 정보를 포함하는 네트워크 액세스 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 도메인마스터와 상기 엔드포인트는 번들 케이블에 의해 연결되는 네트워크 액세스 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 번들 케이블은 상기 도에인마스터를 포함하는 복수의 도메인마스터와 상기 엔드포인트를 포함하는 복수의 엔드포인트 각각을 1:1 연결하는 네트워크 액세스 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 복수의 도메인마스터 각각의 데이터 전송 시점과 데이터 수신 시점은 일치되도록 조정되는 네트워크 액세스 방법.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 컨트롤서버는 채널평가에 대한 신호대잡음비(SNR)를 모니터링하여 임계값을 넘어가면, 채널평가를 다시 요구하며, 재수신된 채널평가에 기초하여 자원프로비저닝을 산출하는 네트워크 액세스 방법.
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