ＦＥＣ 코드 이더넷 프레임을 구분하는 방법 및 장치 document_id A220623043863

인터넷 통신량을 증가에 발맞추기 위해서, 광섬유와 관련된 광 통신 장치들이 활발하게 개발되어 기반 네트워크의 용량을 실질적으로 증가시키고 있다. 그러나, 기반 네트워크 용량의 이러한 증가가 접속 네트워크의 용량 증가에 미치지 못한다. DSL(digital subsriber line) 및 CM(cabel modem)과 같은 광대역 솔루션의 경우에도, 현재 접속 네트워크들이 제공하는 제한된 대역폭에 의해 최종 사용자들에게 고 대역폭을 전달하는 데 심각한 병목 현상이 발생한다. 현재 개발 중에 있는 여러 기술 사이에서, 이더넷 수동 광 네트워크(EPON)가 차 세대 접속 네트워크로 가장 각광을 받고 있다. EPON은 유비쿼터스 이더넷 기술을 저렴한 수동 광학과 결합한다. 따라서, EPON은 비용 효율 및 수동 광학의 고 용량을 가진 단순하고 확장가능한 이더넷을 제공한다. 특히, 광 섬유의 고 대역폭에 기인하여, 광대역 음성, 데이터, 비디오 통신량을 동시에 공급할 수 있다. 이러한 집적된 서비스를 DSL 이나 CM 기술에 제공하는 것은 어려운 일이다. 더욱이, EPON은 인터넷 프로토콜(IP) 통신량에 더 적합하다. 왜냐하면, 이더넷 프레임들이 가공되지 않은 IP 패킷들을 다양한 크기로 직접 캡슐화(encapsulate)할 수 있기 때문이다. 그러나 ATM 수동 광 네트워크(APON)는 고정된 크기의 ATM 셀들을 사용하고, 결과적으로 패킷 조각(fragment) 및 재조합(reassembly)을 필요로 한다. 일반적으로, EPON은 네트워크의 "첫 번째 마일"에 사용되며, 이는 서비스 제공자의 중앙국(central office) 및 비즈니스 용이나 가정용 가입자들 사이의 접속성(connectivity)을 제공한다. 논리적으로, "첫 번째 마일"은 지역적인 지점 대 다지점(point-to-multipoint) 망이며, 중앙국은 다수의 가입자에게 서비스를 제공한다. 전형적인 트리 토폴러지 EPON에서, 하나의 광섬유는 중앙국을 수동 광 결합기에 결합하고, 수동 광 결합기는 다운스트림 광 신호들을 사용자들(가입자들)에게 배분한다. 광 결합기는 또한 가입자들로부터의 업스트림 신호들을 조합한다. 그러나 첫 번째 마일의 EPON을 사용하는 데 제한이 있다. EPON은 수동 광 전송 기술(증폭이나 재발생을 포함하지 않음)을 채택하기 때문에, 네트워크의 크기는 전력 부담이나 다양한 전송력 저하를 발생시키게 된다. 그리하여, 네트워크의 크기가 증가함에 따라 신호 대 잡음 비율이 나빠지고, 이는 진도 높은 비트 에러를 유발한다. 다행히도, FEC(forward error correction)이 이러한 바람직하지 않은 효과를 경감할 수 있으며 전력 부담을 증가를 완화할 수 있다. FEC는 에러 수정 기술로서, 수신 데이터가 지정된 에러 심벌들의 개수보다 적은 에러를 포함하는 심벌 블록을 검출하고 수정하는 능력을 가진다. 전송 장치는 지정된 에러 수정 기술을 사용하여 비트를 각 전송 심벌 블록에 부가함으로써 FEC를 수행한다. 하나의 일반적으로 사용되는 기술은 리드-솔로몬 코드(Reed-Solomon code)를 이용하는 것이다. 리드-솔로몬 코드는 s비트 심벌들을 가지는 RS(l.k)로 구체화되며, 이는 인코더가 각 s비트의 k 데이터 심벌들을 가지며, (l-k) 패리티 심벌들을 더하여 l 심벌 코드워드(codeword)를 만든다는 것을 의미한다. 리드-솔로몬 디코더는 코드워드에 에러를 가지는 t 심벌들에 이르기까지 수정할 수 있다. 여기서, 2t=l-k이다. 예를 들어, 8비트 심벌들을 가진 RS(255, 239)는 각 코드워드가 255 바이트를 가지면, 이들 중 239 바이트가 데이터이고 8 바이트가 패리티(praity)라는 것을 의미한다. 디코더는 코드워드 어디에든 존재하는 에러를 8 바이트까지 자동으로 수정할 수 있다. FEC 코딩은 비트 에러들에 대해 안정성(robustness)을 제공하므로, FEC 코드 이더넷 프레임은 일반적인 이더넷 프레임이 손상되는 나쁜 전송 환경에서도 건재할 수 있다. 그러나 FEC 코드 이더넷 프레임들은 구현하는 데 있어 주의할 점은 이더넷 프레임들이 후방 호환성이라는 점이다. 즉, FEC 인에이블이 아닌 장치가 FEC 코드 이더넷 프레임을 인식할 수 있어야 한다. 이러한 이유로, 현재 첫 번째 마일 표준의 IEEE 802.3ah 이더넷(이하 "IEEE 802.3 표준"이라함)에서 제공되는 바와 같이, 데이터 심벌 블록 모두에 대한 FEC 패리티 비트들이 일반적인 이더넷 프레임에 집합되어 첨부된다. FEC 인에이블이 아닌 장치에 의해 인식될 수 있는 경계 기호(delimiter)가 패리티 비트들로부터 종래의 이더넷 프레임을 구분한다. 불행히도, 이러한 경계기호는 FEC 코드의 일부가 아니며, 따라서 비트 에러들로부터 보호되지 않는다. 경계기호 내에서 발생하는 비트 에러들은 수신 장치를 혼동할 수 있으며, 잘리거나 손상된 이더넷 프레임을 발생시킨다. 그리하여 경계 기호 내의 비트 에러들에 대해 안전한 FEC 코드 이더넷 프레임에서 데이터 구분을 하는 방법 및 장치를 필요로 한다.