KR100748093B1 - 이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리방법 및 장치 - Google Patents

이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 다수의 광종단장치(ONU)로부터 서로 다른 광 파워 레벨의 버스트 데이터를 수신하여 레벨 복구 및 상기 버스트 데이터의 광 신호를 전기 신호로 변환하는 광 모듈과, 상기 버스트 데이터의 동기 시간을 줄이기 위한 다중점 제어 프로토콜 로스 신호를 생성하여 발생하는 접속 제어부와, 상기 다중점 제어 프로토콜 로스 신호가 발생하는 경우 동기 시간을 단축하고, 상기 다중점 제어 프로토콜 로스 신호가 발생하지 않는 구간에서 코드 그룹을 정렬하여 상기 수신된 버스트 데이터를 복구하는 서데스부를 포함하여 이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터의 수신 처리를 함으로써, 실제 광 신호와 같은 빠른 동작 특성으로 동기 시간 즉, 수신 복구 시간을 줄 일 수 있으므로 상향 대역의 효율 및 버스트 데이터 수신 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.
EPON, OLT, ONU, MPCP LOS, MPCP RESET, 버스트 데이터, CDR, 디스커버리, 광 모듈, 서데스 칩, OLT MAC.

Description

이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리 방법 및 장치{BURST DATA RECEPTION METHOD AND APPARATUS IN EPON}
도 1은 일반적인 이더넷 수동형 광가입자망의 구조를 도시한 블록도,
도 2는 일반적인 이더넷 수동형 광가입자망에서 데이터 전송 방법을 개략적으로 도시한 블록도,
도 3은 상기 도 1에서의 광회선단말(OLT)의 내부 구조를 개략적으로 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광회선단말(OLT)의 구조를 도시한 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 광회선단말(OLT)에서 발생한 신호들을 도시한 타이밍도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 이더넷 수동형 광가입자망에서 동기 시간을 운용하기 위한 디스커버리 과정을 도시한 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 광회선단말(OLT) 11 : 수신부(OLT OTRx)
12 : 서데스부(SerDes) 13 : 접속 제어부(OLT EPON MAC)
20 : 광종단장치(ONU) 30 : 가입자 단말(User)
본 발명은 이더넷 수동형 광가입자망의 광회선단말(OLT)에서의 데이터 수신 처리 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 광회선단말에서의 버스트 모드 수신 성능을 향상시키기 위한 버스트 데이터 수신 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
현재에는 무선 통신을 이용한 인터넷 사용자들이 급증함에 따라 사용자에게 보다 빠른 인터넷 서비스를 제공하기 위해 초고속 인터넷 기술들이 발전하고 있다. 이러한 일반적인 초고속 인터넷 서비스를 위한 기술로는 무선랜 기술이 대표적이다. 그러나 상기 무선랜은 광역망과 종단사용자 요구 사이에 큰 격차를 주고, 종단 사용자에서 대역병목현상이 발생하는 문제점이 있다. 이러한 대역병목현상을 해결하기 위해 최근에는 수동형 광가입자망(PON : Passive Optical Network)이 발전하게 되었다. 이러한 PON 기술은 ATM PON(APON)과 이더넷(Ethernet PON : EPON)으로 구분될 수 있다. 여기서 상기 EPON 기술은 광섬유 한 가닥만으로도 인터넷이나 인터넷 TV, 디지털 TV, 전화 등 각종 통신서비스를 저렴한 가격에 이용할 수 있는 수준의 댁내광가입자망(FTTH, Fiber To The Home)에 접속이 가능한 제어칩 기술이다.
상기 EPON의 구조는 첨부된 도 1에 도시된 바와 같으며, 상기 EPON은 광케이블 망을 통해 최종사용자에게 신호를 전달하는 시스템으로서, EPON이 어느 위치에서 종말 처리되느냐에 따라, FTTC, FTTB 또는 FTTH 등으로 구분된다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 EPON은 통신 사업자측 예를 들어, IP망, 방송 망(broadcasting network), TDM망 등과 연동하는 광 회선 단말(Optical Line Terminal 이하, OLT라 칭함)(10)과, 광가입자망의 가입자측 종단에 위치하고 가입자 단말(30) 예를 들어, STB, PC 등에 연결되는 광 네트워크 유닛(Optical Network Unit 이하, ONU라 칭함)(20)로 이루어진다. 그리고 EPON은 전형적으로 하나의 광섬유를 사용하여 점대다중 트리 구조로 가입자 단까지 적용한다. 이러한 상기 이더넷 수동형 광 네트워크 시스템에서 전달되는 광 신호는 빛의 방향이 상향인가 하향인가에 따라서 수동형 분배기(Optical star coupler/Splitter)(40)에 의해 분할되어 여러 개의 광섬유에 실리거나, 결합되어 하나의 광섬유로 전달된다. 이러한 예로써, EPON에서 데이터 전송 방법을 첨부된 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 EPON은 이더넷 프레임을 전송 단위로 데이터를 전송하며, 상향 링크 경로에서 각각의 ONU(20)는 동적 또는 고정적으로 타임 슬롯에 할당되어 데이터를 공통 OLT(10)로 전송한다. 이러한 각 ONU(20)에서 출력되는 데이터들은 광 스타 커플러(40)에서 다중화되어 상기 OLT(10)로 전송된다. 반대로 하향 링크 경로에서는 OLT(10)에서 데이터스트림(Downstream)을 전송하면 광 스타 커플러(40)에서 역다중화되어 각각의 ONU(20)로 전송한다.
상기 OLT(10)는 상향 채널을 통해 ONU(20)에서 버스트 방식으로 전송한 버스트 데이터를 복구한다. 그런데 이러한 EPON은 초고속 인터넷 서비스를 위한 기술이므로 이러한 버스트 데이터 복구 시간이 지연됨에 따라 인터넷 속도에 상당한 영향을 줄 수 있으며, 상향 채널의 대역 낭비를 초래하게 된다. 이러한 상향 대역 낭비의 원인은 크게 ONU로부터의 송신 데이터를 OLT에서 복구하는데 필요한 시간과, ONU의 레이저 온/오프 시간이다. 실제 데이터 전송을 제외한 이러한 시간의 합을 경계(Guard) 시간이라 한다.
따라서 OLT(10)에서 버스트 데이터 수신 시 클락 및 데이터 복구 시간을 단축할 필요가 있게 되었다. 그러나 종래의 EPON에서는 동기(SYNC) 시간의 할당에 대한 것만을 고려하고 있다.
또한, 일반적으로 EPON시스템의 OLT의 수신부에서는 이더뎃 서데스 칩을 사용하게 되는데, 이러한 이더넷 서데스 칩의 종류와 사용하는 방법에 따라서 약 200nsec에서 수 usec의 CDR 시간이 소요된다. 그런데 CDR 시간은 OLT 광 수신 레벨 복구 시간과 합하여 동기 시간이 되는데, 상기 CDR 시간이 많이 소요되면 동기 시간이 길어지게 되며, 동기 시간이 길어지게 되면 그 만큼 상향 링크에서 낭비 대역이 크게 발생하게 되며, 분기수가 늘어나면 그 만큼 동기 시간으로 인한 오버헤드가 커지게 되는 문제점이 발생하게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 이더넷 수동형 광가입자망(EPON)의 광회선단말(OLT)에서 수신 복구 시간(동기 시간)을 단축하여 상향 대역 효율을 높이기 위한 버스트 데이터 수신 처리 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광회선단말(OLT)에 다중점 제어 프로토콜(MPCP)에서 생성한 로스(LOS)를 적용하는 서데스 칩을 구비하여 수신 복구 시간(동기 시간)을 단축하여 버스트 데이터를 수신 처리하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기 이러한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리 방법은, 광회선단말(OLT) 및 다수의 광종단장치(ONU)들을 구비하는 이더넷 수동형 광가입자망에서, 상기 광회선단말(OLT)이 상기 다수의 광종단장치(ONU)로부터 수신되는 버스트 데이터를 처리하기 위한 방법에 으로서, 상기 다수의 광종단장치(ONU)로부터 버스트 데이터를 수신하는 과정과, 상기 버스트 데이터의 동기 시간을 줄이기 위한 다중점 제어 프로토콜 로스 신호를 생성하는 과정과, 상기 다중점 제어 프로토콜 로스 신호의 발생에 따라 상기 동기 시간을 단축하는 과정과, 상기 다중점 제어 프로토콜 로스 신호가 발생하지 않는 구간에서 코드 그룹을 정렬하여 상기 수신된 버스트 데이터를 복구하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리 장치는, 다수의 광종단장치(ONU)로부터 서로 다른 광 파워 레벨의 버스트 데이터를 수신하여 레벨 복구 및 상기 버스트 데이터의 광 신호를 전기 신호로 변환하는 광 모듈과, 상기 버스트 데이터의 동기 시간을 줄이기 위한 다중점 제어 프로토콜 로스 신호를 생성하여 발생하는 접속 제어부와, 상기 다중점 제어 프로토콜 로스 신호가 발생하는 경우 동기 시간을 단축하고, 상기 다중점 제어 프로토콜 로스 신호가 발생하지 않는 구간에서 코드 그룹을 정렬하여 상기 수신된 버스트 데이터를 복구하는 서데스부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 실시 예에서는 이더넷 수동형 광가입자망(EPON)을 적용하여 설명하기로 하며, 상기 도 2에 도시된 바와 같은 상향 채널을 통해 광종단장치들(ONU)에서 전송되는 버스트 데이터를 수신하는 광회선단말(OLT)에 대해 설명하기로 하며, 광회선단말(OLT)에서 서데스(SerDes) 칩을 구비하여 수신 복구 시간을 줄이기 위한 OLT 동작에 대해 설명하기로 한다. 여기서 OLT에서 버스트 광 신호로부터 안정된 데이터를 복구하는데 걸리는 시간은 광 모듈의 레벨 복구 시간과 서데스 칩에서의 CDR(Cloc & Data Recovery) 시간으로서, 이들을 합한 시간을 동기 시간이라 한다. 상기 CDR 시간은 일반적으로 수백 nsec에서 수 usec가 소요되므로 상향 대역 효율을 높이기 위해서는 상기 CDR 시간을 줄여야 한다.
우선, 상기 도 2에 도시된 바와 같은 EPON 시스템의 상/하향 데이터 전송에 대해 본 발명의 실시예의 설명의 편의를 위해 간략하게 다시 설명하기로 한다.
다시, 상기 도 2를 참조하면, 상기 EPON 시스템은 하나의 광회선단말(OLT)(10)과, 다수의 광종단장치(ONU)(20)가 수동형 분배기(30)를 통해 점대다중 트리 구조로 이루어진다.
상기 OLT(10)는 다수의 ONU(20)로 전송하는 하향 프레임을 IEEE802.3 프로토콜에 따른 가변 길이 패킷으로 브로드캐스트한다. 여기서 각 프레임은 특정 ONU(20)만 처리할 수 있거나, 모든 ONU(20)가 처리할 수 있으며, ONU(20)의 가입자에 전달된다.
상기 다수의 ONU(20)는 상향 프레임을 TDMA 방식을 이용하여 인접 ONU들(20)간에 서로 충돌이 생기지 않도록 상기 OLT(10)에서 정해준 시간 동안에만 상향 프레임을 전송한다. 따라서 상기 다수의 ONU(20)는 데이터를 버스트 방식으로 전송한다. 따라서 상기 OLT(10)에서는 상기 다수의 ONU(20)들로부터 전송되는 버스트 데이터를 수신할 수 있어야 한다.
이러한 상향 데이터 전송의 경우, 대역 사용에 있어서 실제 데이터 전송 시간외에 고려해야 할 시간들이 있는데, 이는 ONU(20)의 레이저 온/오프 시간, OLT(10) 광모듈의 레벨 복구 시간 및 CDR 시간 및 코드 그룹(code group) 정렬 시간 등이다. 그러므로 상향 대역 사용 성능을 향상시키려면 이들 시간을 줄일 필요가 있다.
그러면 본 발명의 실시 예에 따라 상기 시간들을 고려하여 OLT에서 버스트 데이터를 수신하기 위한 장치 및 방법에 대해 첨부된 도면을 설명하기로 한다. 그리고 설명의 편의를 위해 표준 규격에 따른 버스트 데이터 수신 장치를 설명한 후 본 발명의 실시 예에 따른 버스트 데이터 수신 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 상기 도 1에서의 광회선단말(OLT)의 내부 구조를 개략적으로 도시한 블록도이다.
상기 도 3을 참조하면, OLT(10)는 광 모듈인 수신부(OLT OTRx)(11)와, 서데스부(SerDes(PMA))(12)와, 접속 제어부(OLT EPON MAC)를 칩 형태로 내부에 구비한다.
상기 OLT(10)의 수신부(11)는 각 ONU(20)로부터 버스트 데이터 수신하면, 상기 서데스부(12)로 로스(LOS) 신호를 발생한다. 여기서 상기 버스트 수신 시 버스트 신호 간에는 갭(Gap)이 존재하게 되며, 광 신호가 없는 구간이 발생한다.
일반적으로 서데스부(12)는 상기 광 신호가 없는 구간에서도 PLL이 정상적인 신호가 아닌 것에 잠금(lock)을 시도한다. 그러므로 클럭이 심하게 흔들리는 현상이 발생하며, PLL의 잠금(lock)이 풀어져서 다음 ONU 버스트 수신에 있어서 PLL이 잠금(lock)이 되는 시간이 상당히 길어지게 되므로 그 만큼 CDR 시간이 길어지게 된다. 따라서 상기 서데스부(12)는 상기 수신부(11)에서 전송한 상기 광 모듈의 LOS 신호를 수신하여 상기 시간들을 단축한다. 즉, 서데스부(12)는 광 모듈의 LOS 신호를 수신하면 LOS인 구간에서는 수신부(11)로터의 수신 신호에 잠금(lock)을 하는 것이 아니라 송신 클럭인 TBC에 잠금(lock)을 하여 안정된 수신 클럭을 발생하고, 이후에도 빠른 CDR 잠금(lock) 특성을 갖는다.
그리고 서데스부(12)는 상기 광 모듈 수신부(11)의 LOS 신호를 LCK_REF 또는 SYNC_EN 핀으로 수신한다. 여기서 상기 LCK_REF는 액티브 로우(Active Low) 신호로서 inactive인 경우에는 수신 PLL이 정상적으로 동작하여 수신부(11)로부터의 시리얼 데이터에 잠금(lock)이 이루어지며, active인 경우에는 접속 제어부(13)로부터의 송신 클럭(TBC)에 잠금(lock)이 이루어진다. 반면, SYNC_EN(EN_CDET)은 인에이 블 콤마 디텍터(Enable Comma Dectect) 신호로서 LOS 신호가 없는 구간에서 코드 그룹(code-group) 정렬을 하도록 하는 신호이다.
그런데 이와 같은 표준에 따른 일반적으로 OLT는 광 모듈의 LOS 신호가 실제 광 신호와 같은 빠른 동작 특성을 갖지 못하고 느린 응답 특성을 가지고 있으므로 EPON에서의 버스트 데이터 수신에 적용하기가 어려운 상황이다.
따라서 본 발명의 실시 예에서는 OLT의 다중점 제어 프로토콜(MPCP)에서 ONU로부터의 버스트 데이터 수신 시간을 미리 알 수 있으므로 이를 이용하여 실제 수신 광 신호와 동일한 LOS 신호를 생성하도록 한다. 이때, 생성된 MPCP LOS 신호는 ONT 광 모듈의 레이저 온/오프 시간 및 OLT 광 모듈의 레벨 복구 시간 등을 고려하여 지연이나 LOS 구간을 늘릴 수 있도록 만들어야 한다. 또한, 동일한 원리로서 EPON OLT 광 모듈에서 리셋 신호를 필요로 하는 경우 OLT MPCP 리셋 신호를 생성하여 OLT 광 모듈로 전송함으로써 레벨 복구 시간을 줄이도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광회선단말(OLT)의 구조를 도시한 블록도이다.
여기서 본 발명의 실시 예에 따른 OLT는 상기 표준에 따른 OLT(10)와 구분하기 위해 참조번호를 달리 도시하였음에 유의하여야 한다.
상기 도 4를 참조하면, EPON의 OLT(100)는 광 모듈의 수신부(OLT OTRx)(110)와, 서데스부(Serialization and Deserialization : SerDes)(120)와, 접속 제어부(OLT EPON MAC)(130)를 칩 형태로 내부에 구비한다.
상기 EPON은 상향 채널에 대한 시분할 다중 접속 방안(TDMA)을 제공하며, ONU(20)가 OLT(10)로 이더넷 프레임을 송신하는 경우, 여러 ONU(20)들이 겹치게 송신할 수 있으므로 트래픽의 충돌이 발생하게 된다. 이러한 충돌을 회피하기 위하여 상기 EPON는 MPCP 프로토콜을 이용하여 시분할 다중 접속 방식을 통한 상향 채널 공유하는 방안을 제공한다. 이에 따라 상기 EPON의 OLT(100)는 상기 접속 제어부(130)에 OLT MPCP 프로토콜을 적용한다.
상기 광 모듈의 수신부(110)는 각 ONU(20)로부터 서로 다른 광 파워 레벨의 버스트 데이터를 수신하여 레벨 복구와 수신 광 신호를 전기 신호로 변환하고, 버스트 데이터가 수신되면, 상기 서데스부(120)로 수신 비트(rx_bit) 신호를 발생하고, 상기 서데스부(120)로부터 송신 비트(tx_bit) 신호를 수신한다.
상기 서데스부(120)는 PMA 계층의 칩으로서, 데이터와 클럭 복구를 수행하며, 코드 그룹 정렬을 수행한다. 그리고 상기 서데스부(120)는 상기 수신부(110)로부터 수신 비트(rx_bit) 신호를 수신하고, 접속 제어부(130)로부터 송신 클럭(tx_clk, TBC)이 발생하면 상기 수신부(110)로 송신 비트(tx_bit) 신호를 전송한다. 그리고 상기 서데스부(120)는 상기 접속 제어부(130)로부터 MPCP LOS 신호를 수신한다. 이때, MPCP LOS 신호는 상기 도 3의 광 모듈의 LOS 신호와 같이, LCK_REF 또는 SYNC_EN 핀으로 입력된다.
상기 서데스부(120)는 MPCP LOS 신호 발생하는 경우, 상기 LCK_REF 핀으로 신호를 입력하여 상술한 바와 같이 inactive인 경우에는 수신 PLL이 정상적으로 동작하여 수신부(11)로부터의 시리얼 데이터에 잠금(lock)이 이루어지며, active인 경우에는 접속 제어부(13)로부터의 송신 클럭(TBC)에 잠금(lock)이 이루어진다.
반면, 서데스부(120)는 MPCP LOS 신호가 발생되지 않는 경우, SYNC_EN(EN_CDET)으로 신호를 입력하여 LOS 신호가 없는 구간에서 코드 그룹(code-group) 정렬을 한다.
상기 접속 제어부(130)는 MPCP LOS를 생성하여 CDR 잠금(lock) 시간을 단축할 수 있도록 생성된 MPCP LOS 신호를 서데스부(120)로 전송한다.
그리고 상기 접속 제어부(130)는 매체 접속 제어(Media Access Control : MAC) 계층에서 제어를 위한 프로토콜인 OLT MPCP를 이용하는데, 상기 OLT MPCP를 통해 각 ONU(20)로부터의 버스트 데이터 수신 시에 버스트 데이터 수신 데이터간의 갭(Gap)을 알 수 있을 뿐만 아니라 다음 버스트의 시작점도 알 수 있다. 이는 ONU(20)들이 상기 OLT MPCP로부터 정해진 시간에만 OLT로 버스트 데이터를 송신할 수 있도록 설정되어 있기 때문이다. 이에 따라 접속 제어부(130)는 상기 OLT MPCP를 이용하여 OLT MPCP LOS신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 접속 제어부(130)는 광 모듈의 수신부(110)에서 리셋 신호를 필요로 하는 경우, MPCP 리셋(RESET) 신호를 생성하여 상기 수신부(110)로 생성된 MPCP 리셋 신호를 전송한다. 이에 따라 수신부(110)는 상기 MPCP 리셋 신호를 수신하여 버스트 레벨 복구 시간을 줄이는데 사용한다.
이와 같은 OLT(100)에서 광 모듈의 LOS 신호 대신 MPCP LOS 신호를 생성하여 적용함으로써 CDR 잠금(lock) 시간을 단축할 수 있으며, 수신 클럭이 심하게 틀어지는 것을 방지하여 OLT의 버스트 수신 성능을 개선할 수 있다. 이러한 성능 개선의 효과는 첨부된 도 5에 도시된 타이밍도에서 명확히 확인할 수 있다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이, 광 모듈의 수신부(110)에서 버스트 데이터를 수신함에 따라 수신 클럭(OLT Optical Rx) 신호가 발생된다. 이때, 표준에 따른 OLT(10)는 광모듈 로스(OTRx LOS) 신호를 발생하는데, 상기 OLT(10)는 수신 클럭 신호의 첫 번째 클럭(ONU i) 발생 후 갭(Gap)이 시작된 후 지연(delay)이 발생하게 되어 두 번째 클럭(ONU i+1)이 발생한 후에야 광 모듈의 LOS 신호가 발생된다.
반면, 상기 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 접속 제어부(130)에서 생성된 MPCP LOS는 수신 클럭 신호의 첫 번째 클럭(ONU i) 발생 후 갭(Gap)이 시작된 시점에 갭(Gap) 시간과 동일한 신호로 발생되며, OLT(100)는 MPCP LOS 신호에 확장된 영역(extention)을 둠으로써 ONT 광 모듈의 레이저 온/오프 시간 및 OLT 광 모듈의 레벨 복구 시간 등을 고려하여 지연이나 LOS 구간을 늘릴 수 있다. 또한, MPCP 리셋(RESET) 신호도 MPCP LOS와 동일한 시점에 발생된다.
한편, EPON의 표준에 따르면, 새로운 ONT(20)의 등록에서 OLT(10)의 동기(SYNC) 시간 정보를 교환하게 되며, 디스커버리 과정(이하, 등록 과정이라 함) 시 동기 시간이 설정되면 등록된 후에도 계속 같은 값을 사용하도록 설정되어 있다. 이러한 동기 시간을 상술한 바와 같은 OLT(100)에 적용하여 줄일 수 있는데, 등록 시에는 상기 동기 시간이 부족하여 ONU(20)로부터의 버스트 데이터 수신 시에 에러가 발생하여 등록이 잘 안되는 경우가 발생할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 MPCP LOS 또는 MPCP 리셋을 적용하기 위해서는 ONU들로부터의 정확한 버스트 시작점을 알아야 하는데, 이는 미리 등록된 ONU들인 경우에 가능하므로 새로운 ONU 등록 요청이 있는 경우에는 MPCP LOS 또는 MPCP 리셋을 적용하여 동기 시간을 짧게 운용하지 못할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 EPON 시스템에서는 OLT와 ONU간 등록과정 시 동기 시간에 대해 새롭게 설정해야 한다.
그러면 본 발명의 실시예에서는 상기 새로운 ONU가 등록된 경우에도 상기 MPCP LOS 또는 MPCP 리셋을 적용하여 동기 시간을 짧게 운용할 수 있는 등록 과정에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 이더넷 수동형 광가입자망에서 동기 시간을 운용하기 위한 등록 과정을 도시한 흐름도이다.
상기 도 6을 참조하면, 210단계에서 OLT(100)는 게이트(GATE) 메시지를 ONU(20)로 전송한다. 여기서 상기 게이트 메시지는 DA, SA, Grant, Sync_Time1 정보를 포함한다. 그러면 ONU(20)는 그랜트 시작점부터 랜덤 지연(Random delay) 시간이 발생하게 되고, 랜덤 지연 시간이 지난 후에야 응답을 하게 된다. 이에 따라 OLT(100)의 접속 제어부(130)에서는 언제 ONU(20)로부터 버스트 데이터를 수신하게 될지 알 수 없으므로 OLT(100)는 상기 게이트 메시지에 포함되는 제1 동기 시간(Sync_Time1)을 이후 전송되는 등록 메시지의 제2 동기 시간(Sync_Time2)과 다르게 한다. 즉, 처음에는 등록 과정 시 사용하는 제1 동기 시간을 길게 설정하고, 이후에는 등록 완료된 후 전송에 사용하는 제2 동기 시간을 짧게 설정하여 교환한다.
랜덤 지연 시간 후, 220단계에서 OLT(100)는 상기 ONU(20)로부터 등록 요청(REGISTER_REQ) 메시지를 수신한다. 여기서 상기 등록 요청 메시지는 DA, SA, Grant, Pending grants 정보를 포함한다.
그런 다음 230단계에서 OLT(100)는 등록(REGISTER) 메시지를 상기 ONU(20)로 전송한다. 여기서 상기 등록 메시지는 DA, LLID, Sync_Time 2, echo of pending grants 정보를 포함한다. 그러면 상기 ONU(20)는 수신된 상기 등록 메시지에 포함된 정보들을 설정 및 저장한다.
이후, 240단계에서 상기 OLT(100)는 상기 ONU(20)로 게이트 메시지를 전송한다. 이때, 전송되는 게이트 메시지에는 DA, SA, LLID, Grant 정보가 포함된다. 그러면 OLT(20)는 상기 등록 메시지에 대한 응답으로서 등록 응답(REGISTER_ACK) 메시지를 전송한다. 이에 따라 250단계에서 상기 OLT(100)는 상기 ONU(20)에서 전송하는 등록 응답 메시지를 수신한다. 여기서 상기 등록 응답 메시지는 DA, SA, echo of LLID, echo of Sync_Time 정보를 포함한다.
이와 같이, 새로운 광종단장치의 등록 요청이 있는 경우, 상기 새로운 광종단장치가 칩 제어부(OLT MPCP)에서 설정한 일정 구간 내의 시간에 버스트 데이터를 송신하므로 칩 제어부에서는 등록 고정 초기에 MPCP를 이용하여 정확한 버스트 시작점을 알 수 없으므로 버스트 데이터의 수신에 필요한 동기 시간이 길어야 한다. 따라서 첫 번째 교환되는 동기시간은 충분히 길게 설정하고 이후에 ONU로부터의 버스트 데이터의 시작점을 정확히 알 수 있는 시점부터는 동기시간을 작게 하는 것으로, 첫 번째 교환되는 동기 시간과 두 번째 교환되는 동기 시간을 다르게 설정하여 교환함으로써 등록 과정을 수행한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따라 본 발명은, 종래의 광 모듈의 LOS 신호와 같이 느린 응답 특성을 갖는 신호 대신 ONU로부터 버스트 데이터 수신 시간을 미리 알 수 있는 실제 수신 광 신호와 동일한 OLT MPCP를 이용하여 OLT의 접속 제어부에서 MPCP LOS 신호 및 MPCP 리셋 신호를 생성하여 이를 서데스 칩에 적용함으로써 실제 광 신호와 같은 빠른 동작 특성으로 동기 시간 즉, 수신 복구 시간을 줄 일 수 있다.
또한, 본 발명은 등록 과정 시 처음에 사용하는 동기 시간과 나중에 주고받는 동기 시간을 다르게 설정하여 OLT와 ONU 간에 동기 시간 정보를 교환함으로써 동기 시간을 단축함과 동시에 MPCP LOS를 사용하는 OLT에서 발생되는 동기 시간 부족도 해결할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 발명청구의 범위뿐 만 아니라 이 발명청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 OLT에서 OLT MPCP를 이용하여 MPCP LOS 신호 및 MPCP 리셋 신호를 생성하여 이를 서데스 칩에 적용함으로써 실제 광 신호와 같은 빠른 동작 특성으로 동기 시간 즉, 수신 복구 시간을 줄 일 수 있으므로 상향 대역의 효율 및 버스트 데이터 수신 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 광회선단말(OLT) 및 다수의 광종단장치(ONU)들을 구비하는 이더넷 수동형 광가입자망에서, 상기 광회선단말(OLT)이 상기 다수의 광종단장치(ONU)로부터 수신되는 버스트 데이터를 처리하기 위한 방법에 있어서,
    상기 다수의 광종단장치(ONU)로부터 버스트 데이터를 수신하는 과정과,
    상기 버스트 데이터의 동기 시간을 줄이기 위한 다중점 제어 프로토콜 로스 신호를 생성하는 과정과,
    상기 다중점 제어 프로토콜 로스 신호의 발생에 따라 상기 동기 시간을 단축하는 과정과,
    상기 다중점 제어 프로토콜 로스 신호가 발생하지 않는 구간에서 코드 그룹을 정렬하여 상기 수신된 버스트 데이터를 복구하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    광 모듈의 레벨 복구 시간을 줄이기 위한 다중점 제어 프로토콜 리셋 신호를 생성하여 상기 광 모듈로 발생하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다중점 제어 프로토콜 로스 신호를 생성하는 과정은,
    상기 다수의 광종단장치(ONU)들과 미리 설정된 버스트 데이터 송신 시간을 확인하는 단계와,
    상기 버스트 데이터 수신 시 상기 버스트 데이터 신호간의 갭 및 다음 버스트 데이터의 시작점을 확인하는 단계와,
    상기 확인된 갭 및 시작점을 이용하여 상기 다중점 제어 프로토콜 로스 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    새로운 광종단장치의 등록 요청이 있는 경우, 상기 새로운 광종단장치로부터 버스트 데이트의 시작점을 알 수 있는 시점의 전후로 다르게 설정된 동기 시간을 이용하여 상기 새로운 광종단장치를 등록하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 새로운 광종단장치를 등록하는 과정은,
    상기 다중점 제어 프로토콜을 통해 상기 버스트 데이터의 정확한 시작점을 알 수 없는 경우 제1 동기 신호를 길게 설정하여 교환하는 단계와,
    상기 다중점 제어 프로토콜을 통해 상기 버스트 데이터의 정확한 시작점을 알 수 있는 경우 교환되는 제 2 동기 신호를 작게 설정하여 교환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리 방법.
  6. 다수의 광종단장치(ONU)로부터 서로 다른 광 파워 레벨의 버스트 데이터를 수신하여 레벨 복구 및 상기 버스트 데이터의 광 신호를 전기 신호로 변환하는 광 모듈과,
    상기 버스트 데이터의 동기 시간을 줄이기 위한 다중점 제어 프로토콜 로스 신호를 생성하여 발생하는 접속 제어부와,
    상기 다중점 제어 프로토콜 로스 신호가 발생하는 경우 동기 시간을 단축하고, 상기 다중점 제어 프로토콜 로스 신호가 발생하지 않는 구간에서 코드 그룹을 정렬하여 상기 수신된 버스트 데이터를 복구하는 서데스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접속 제어부는 상기 광 모듈의 레벨 복구 시간을 줄이기 위한 다중점 제어 프로토콜 리셋 신호를 생성하여 상기 광 모듈로 발생함을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 접속 제어부는 상기 다수의 광종단장치(ONU)들과 미리 설정된 버스트 데이터 송신 시간을 통해 확인된 상기 버스트 데이터 신호간의 갭 및 다음 버스트 데이터의 시작점을 이용하여 상기 다중점 제어 프로토콜 로스 신호를 생성함을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 접속 제어부는, 새로운 광종단장치의 등록 요청이 있는 경우, 상기 새로운 광종단장치로부터 버스트 데이트의 시작점을 알 수 있는 시점의 전후로 동기 시간을 다르게 설정하고, 상기 다르게 설정된 동기 시간들을 이용하여 상기 새로운 광종단장치를 등록함을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접속 제어부는, 상기 다중점 제어 프로토콜을 통해 상기 버스트 데이터의 정확한 시작점을 알 수 없는 경우 제1 동기 신호를 길게 설정하여 교환하고, 상기 버스트 데이터의 정확한 시작점을 알 수 있는 경우 제 2 동기 신호를 작게 설정하여 교환함으로써 상기 새로운 광종단장치를 등록함을 특징으로 이더넷 수동형 광가입자망에서의 버스트 데이터 수신 처리 장치.
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