KR20080084596A - 수동 광망 시스템 및 수동 광망에서의 데이터 전송 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 서로 다른 비트 레이트의 데이터가 혼재하는 수동 광망(PON) 시스템에 대하여, 저속의 ONU에 영향을 주지 않고, 고속의 ONU의 최소 수신 레벨을 개선한다. 본 발명의 PON 시스템은, OLT(10)에 있어서, 서로 다른 비트 레이트의 데이터를 프레임화하고, 그 프레임화한 데이터열을 데이터의 배열을 바꾸지 않고 FEC 인코드 처리하여 검사 비트를 프레임의 마지막에 부가하고, 그 검사 비트를 부가한 데이터열에 따라 변조된 광 신호를 광 전송로(1)에 송신한다. 그리고, OLT(10)로부터의 광 신호가 파워 스플리터(2)를 경유하여 주어지는 고속 비트 레이트 대응의 ONU(30)에 있어서, 수신 데이터의 오류 정정 처리를 행함으로써, 그 ONU(30)의 수신 감도 개선을 도모한다.
헤더, 비트 레이트, 광국측, 수동 광망 시스템, 인코드, 디코드, 광전기, 분주 회로

Description

수동 광망 시스템 및 수동 광망에서의 데이터 전송 방법{PASSIVE OPTICAL NETWORK SYSTEM AND METHOD OF DATA TRANSMISSION IN THE PASSIVE OPTICAL NETWORK}
본 발명은, 서로 다른 비트 레이트의 데이터가 혼재하는 수동 광망(PON: Passive Optical　Network)을 채용한 광 통신 시스템 및 그 수동 광망에서의 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
현재, 일반 가정 등의 가입자 주택을 대상으로 한 가입자계 광 파이버 네트워크 시스템으로서, 예를 들면, 전화국 등에 설치한 집약국에 설치된 광국측 장치(국)와, 복수의 가입자 주택에 설치한 광가입자 장치를 광 파이버를 이용한 전송로로 접속하는 시스템이 알려져 있다. 그 중에서도, 집약국으로부터 광 전송로에 송신된 광 신호를 수동 소자인 파워 스플리터로 복수의 광 신호로 분기하고, 그 분기처에 각 가입자 주택의 광가입자 장치를 접속하는 구성을 수동 광망(PON: Passive　Optical　Network) 시스템이라고 한다.
상기 PON 시스템은, 광국측 장치와 복수의 광가입자 장치 사이에서 고속으로 데이터를 송수신 가능한 시스템으로서 실용화되어 있다. 그리고, PON 시스템을 이 용한 통신망의 일 형태로서, 예를 들면, 도 6에 도시한 바와 같은 시스템 구성이 예시되고, 광국측 장치(OLT: Optical　Line　Terminal)(110)와, 각 가입자에 대응한 N대(N은 2 이상의 정수)의 광가입자 장치(ONU: Optical　Network　Unit)(120-1 내지 120-N)와, 각각의 사이를 접속하는 광 전송로(101, 101-1 내지 101-N) 및 파워 스플리터(102)를 구비하여 구성된다.
OLT(110)는, 정보의 배신 등을 행하기 위해 전기 신호를 광 신호로 변환하여 각 ONU(120-1 내지 120-N)에 소정의 프레임 포맷으로 송신하거나, 혹은 각 ONU(120-1 내지 120-N)로부터 소정의 프레임 포맷의 광 신호로 보내져 온 데이터를 전기 신호로 변환하는 등의 목적하는 통신 제어 기능을 구비하는 장치이다. 또한, 각 ONU(120-1 내지 120-N)는, OLT(110)와의 통신, 광 신호와 전기 신호 사이의 변환 등의 통신 제어를 행하는 장치이다.
여기서, OLT(110)와 파워 스플리터(102) 사이에 있어서, 상향 및 하향의 데이터 전송은 1개의 광 전송로(101)를 사용하여 파장 분할 다중(WDM: Wavelength Division　Multiplexing)에 의해 쌍방향으로 통신이 행해진다. 또한，OLT(110)로부터 각 ONU(120-1 내지 120-N)로 향하는 것이 하향 방향, 각 ONU(120-1 내지 120-N)로부터 OLT(110)로 향하는 것이 상향 방향이다. 예를 들면, OLT(110)로부터 각 ONU(120-1 내지 120-N)로의 하향 프레임은, 시분할 다중(TDM: Time　Division Multiplexing)에 의해 1.49 ㎛대의 광 신호로서 단일의 비트 레이트로 전송된다. 각 ONU(120-1 내지 120-N)에서는, 이 하향 프레임 중의 프레임 동기 정보 및 관리 정보를 검출하고, 이에 기초하여, 개개로 미리 할당되어 있는 타임 슬롯의 데이터 를 취출한다. 한편, 각 ONU(120-1 내지 120-N)로부터 OLT(110)에의 상향 프레임은, OLT(110)에 의해 주어진 타이밍에서 각 ONU(120-1 내지 120-N)로부터 송신된다. 즉, 각 ONU(120-1 내지 120-N)로부터의 상향 프레임(110)은, 각각이 충돌하지 않는 타이밍에서, 시분할 다원 접속(TDMA: Time　Division　Multiple　Access) 방식에 의해 1.31 ㎛대의 광 신호로서 전송된다.
파워 스플리터(102)는, 1개의 광 전송로(101)로부터의 하향 프레임을 복수의 광 전송로(101-1 내지 101-N)에 분배(파워 분기)하고, 또한 복수의 광 전송로(101-1 내지 101-N)로부터의 상향 프레임을 1개의 광 전송로(101)에 집약(합파)하는 역할을 한다.
그런데, 상기한 바와 같은 PON 시스템은, 일반적으로는, 전화 정도가 저속인 서비스의 제공을 목적으로서 이용하는 것이 검토되고 있었지만, 최근, 전화 서비스보다 고속의 비디오 전화 서비스나 텔레비전 회의 서비스 등의 고속 통신 서비스의 제공이 요구되고 있으며, 저속 비트 레이트의 데이터(예를 들면, 전화 등의 저속 서비스)와, 고속 비트 레이트의 데이터(예를 들면, 비디오 전화 서비스나 텔레비전 회의 서비스 등의 고속 서비스)를 하나의 PON 시스템에서 제공하는 것이 요구되고 있다.
이러한 서로 다른 비트 레이트의 데이터가 혼재하는 PON 시스템을 실현하기 위한 종래 기술로서는, 예를 들면, 하기의 특허 문헌 1에 있어서, 상향 방향의 통신 프레임이 동일 시간폭을 갖는 복수의 버스트 슬롯으로 이루어지고, 각 ONU가, OLT로부터의 제어 셀에 의해 지정된 각 버스트 슬롯에 대하여, 각각의 비트 레이트 에 따른 개수의 데이터 셀을 송출하고, 상향 방향의 통신 프레임이, 버스트 슬롯 위치에 의해 서로 다른 비트 레이트로 데이터 셀을 반송하는 방식이 제안되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2005-33537호 공보
상기한 바와 같은 종래의 PON 시스템에 있어서, 예를 들면, 저속 비트 레이트의 데이터에 대응한 기존의 PON 시스템에 대하여, 고속 비트 레이트의 데이터에 대응한 ONU를 신규로 추가하는 바와 같은 경우, 고속 비트 레이트 대응의 ONU가 기존 시스템의 레벨 다이아(level diagram)를 만족할 필요가 있음과 함께, 기존 시스템의 데이터 전송에 영향을 주어서는 안된다. 예를 들면, ITU-T_G.984.2에서 규정된 G-PON_Class_B+에서는, 최소 수신 레벨은 -28 dBm이기 때문에, 신규로 추가하는 고속 비트 레이트 대응의 ONU도 -28 dBm의 최소 수신 레벨을 확보할 필요가 있다.
그러나, 고속 비트 레이트 대응의 ONU는, 대역이 넓기 때문에 노이즈의 영향을 받기 쉽고, 저속 비트 레이트 대응의 ONU와 비교하여 수신 감도가 불량하다. 예를 들면 도 7에 도시한 바와 같이, 10 기가비트 매초(Gbps: gigabit　per second)에 대응한 ONU의 비트 레이트에 대한 최소 수신 레벨은, 10 Gbps에 있어서 -25 dBm 정도밖에 되지 않는다. 이 때문에, 2.5 Gbps 등의 비트 레이트에 대응한 기존 시스템에 10 Gbps 대응의 ONU를 추가하고자 하면, 10 Gbps 대응의 ONU는 상기의 G-PON_Class_B+에서 규정되어 있는 -28 dBm의 최소 수신 레벨을 확보하는 것이 곤란해져, 기존 시스템의 레벨 다이아를 만족할 수 없다는 문제가 생긴다. 기존 시스템의 레벨 다이아를 만족하기 위해서는, 2.5 Gbps 대응의 ONU에서의 데이터의 수신 처리에 영향을 주지 않고, 10 Gbps 대응의 ONU의 수신 감도를 3 dB 이상 개선하는 것이 필요해진다.
본 발명은, 상기의 점을 주목하여 이루어진 것이며, 서로 다른 비트 레이트의 데이터가 혼재하는 PON 시스템에 대하여, 저속 비트 레이트 대응의 ONU에 영향을 주지 않고, 고속 비트 레이트 대응의 ONU의 최소 수신 레벨을 개선할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 수동 광망 시스템은, 헤더 영역과, 제1 비트 레이트의 데이터 및 그 제1 비트 레이트보다 고속의 제2 비트 레이트의 데이터가 배열되는 데이터 영역을 포함한 소정의 프레임 포맷의 광 신호를 생성하고, 그 광 신호를 광 전송로에 송신하는 광국측 장치와, 상기 제1 비트 레이트에 대응한 적어도 하나의 제1 광가입자 장치와, 상기 제2 비트 레이트에 대응한 적어도 하나의 제2 광가입자 장치와, 상기 광국측 장치로부터 광 전송로에 송신된 광 신호를 분기하여 상기 제1 및 제2 광가입자 장치에 각각 공급하는 분기 장치를 구비한다.
그리고, 상기 광국측 장치는, 상기 제1 비트 레이트의 데이터 및 상기 제2 비트 레이트의 데이터를 상기 프레임 포맷에 따라 프레임화하는 프레임화 처리부와, 그 프레임화 처리부에서 프레임화된 데이터열을, 그 데이터의 배열을 바꾸지 않고, 소정의 오류 정정을 이용하여 인코드 처리하여 검사 비트를 연산하고, 그 검사 비트를 해당 프레임 내의 미리 설정한 위치에 부가하는 FEC 인코드 처리부와, 그FEC 인코드 처리부에서 검사 비트가 부가된 데이터열에 따라 변조된 광 신호를 생성하고, 그 광 신호를 상기 광 전송로에 송신하는 전기광 변환부를 갖는다.
또한, 상기 제1 광가입자 장치는, 상기 분기 장치로부터의 광 신호를 전기 신호로 변환하여 제1 비트 레이트에 대응한 데이터열을 생성하는 제1 광전기 변환부와, 상기 제1 광전기 변환부에서 생성된 데이터열로부터 헤더를 재생하는 제1 헤더 처리부와, 상기 제1 헤더 처리부에서 재생된 헤더의 내용에 따라, 상기 제1 광전기 변환부에서 생성된 데이터열에 포함되는 자신의 장치로 보내진 데이터를 수신 처리하는 제1 수신 처리부를 갖는다.
또한, 상기 제2 광가입자 장치는, 상기 분기 장치로부터의 광 신호를 전기 신호로 변환하여 제2 비트 레이트에 대응한 데이터열을 생성하는 제2 광전기 변환부와, 상기 제2 광전기 변환부에서 생성된 데이터열의 오류 정정 처리를 행하는 FEC 디코드 처리부와, 상기 FEC 디코드 처리부에서 오류 정정 처리된 데이터열을, 상기 제1 비트 레이트에 대응한 데이터열로 속도 변환하고, 그 데이터열로부터 헤더를 재생하는 제2 헤더 처리부와, 상기 제2 헤더 처리부에서 재생된 헤더의 내용에 따라, 상기 FEC 디코드 처리부에서 오류 정정 처리된 데이터열에 포함되는 자신의 장치로 보내진 데이터를 수신 처리하는 제2 수신 처리부를 갖는다.
상기한 바와 같은 수동 광망 시스템에서는, 광국측 장치에 있어서 FEC의 인코드 처리가 행해져 검사 비트가 부가된 하향 광 신호가 광 전송로에 송신되고, 그 하향 광 신호가 분기 장치를 경유하여 제1 및 제2 광가입자 장치에 각각 수신된다. 고속측의 제2 광가입자 장치에서는, 수신한 데이터열의 오류 정정 처리가 행해짐으로써, 저속측의 제1 광가입자 장치와 비교하여 부족했던 수신 감도의 개선이 도모되도록 된다. 또한, 광국측 장치에서의 FEC의 인코드 처리 전후에서 프레임 내의 데이터 배열을 변화시키지 않고, FEC의 검사 비트가 프레임 내의 미리 설정한 위치에 부가되어 있기 때문에, 저속측의 제1 광가입자 장치에서의 데이터의 수신 처리는, 광국측 장치에서 FEC의 인코드 처리가 행해진 것에 의한 영향을 받지 않는다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 저속측의 제1 광가입자 장치에서의 데이터의 수신 처리에 영향을 주지 않고, 고속측의 제2 광가입자 장치의 수신 감도를 개선할 수 있다. 따라서, 주어진 레벨 다이아를 만족할 수 있는, 서로 다른 비트 레이트의 데이터가 혼재하는 수동 광망 시스템을 실현하는 것이 가능해진다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 PON 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 1에 있어서, 본 PON 시스템은, 예를 들면, 집약국에 설치되는 광국측 장치(OLT: Optical　Line　Terminal)(10)와, 복수의 가입자에 각각 대응하여 설치되는, 2.5 Gbps의 데이터에 대응한 광가입자 장치(ONU: Optical　Network　Unit)(20) 및 10 Gbps의 데이터에 대응한 ONU(30)와, OLT(10) 및 각 ONU(20, 30) 사이를 접속하는 광 전송로(1) 및 파워 스플리터(2)를 구비한다.
또한, 도 1에는, OLT(10)로부터 각 ONU(20, 30)를 향하는 하향 방향의 데이터 전송에 대응한 구성이 도시되어 있고, 각 ONU(20, 30)로부터 OLT(10)를 향하는 상향 방향의 데이터 전송에 대응한 구성은, 종래의 PON 시스템의 경우와 기본적으로 마찬가지이기 때문에 생략되어 있다. 이하에서는，하향 방향의 데이터 전송에 관한 내용을 중심으로 설명한다. 또한，이하의 설명에서는, 2.5 Gbps의 데이터에 대응한 ONU(20)의 것을 「2.5G_ONU(20)」, 10 Gbps의 데이터에 대응한 ONU(30)의 것을 「10G_ONU(30)」라고 약기한다.
OLT(10)는, 10 Gbps의 하향 광 신호를 광 전송로(1)에 출력하는 송신부를 포함하고, 그 송신부는, 예를 들면, 버퍼 회로(11, 13), 프레임화 처리 회로(12), FEC 인코더(14), 타이밍 제어 회로(15), 가산 회로(16) 및 전기광 변환 소자(10G_E/O)(17)를 갖는다.
버퍼 회로(11)는, 외부로부터 입력되는 2.5 Gbps의 데이터 신호(2.5G 데이터) 및 10 Gbps의 데이터 신호(10G 데이터)를 일시적으로 유지하고, 그 유지한 각 데이터 신호를 타이밍 제어 회로(15)로부터의 출력 신호에 따라 프레임화 처리 회로(12)에 출력한다. 프레임화 처리 회로(12)는, 버퍼 회로(11)로부터 주어진 타이밍에서 출력되는 2.5G 데이터 및 10G 데이터를, 헤더 영역, 2.5G 데이터 영역 및 10G 데이터 영역으로 구성되는 기본 프레임에 대응시켜 프레임화 처리한다. 상기 헤더 영역에는, 그 프레임의 관리 정보를 나타내는 2.5 Gbps의 헤더가 저장된다. 프레임화된 데이터열은, 버퍼 회로(13) 및 FEC 인코더(14)로 각각 보내진다.
버퍼 회로(13)는, 프레임화 처리 회로(12)로부터 출력되는 데이터열을 일시적으로 유지하고, 그 유지한 데이터열을 타이밍 제어 회로(15)로부터의 출력 신호에 따라 가산 회로(16)에 출력한다. FEC 인코더(14)는, 프레임화 처리 회로(12)로부터 출력되는 데이터열을, 그 배열을 바꾸지 않고 전체를 10 Gbps의 데이터열로 간주하고, 주어진 오류 정정(FEC: Forward　Error　Correction) 부호를 이용하여 인코드 처리를 행하여 FEC의 검사 비트를 연산하고, 그 검사 비트를 가산 회로(16)에 출력한다. 타이밍 제어 회로(15)는, 상기 버퍼 회로(11, 13), 프레임화 처리 회로(12) 및 FEC 인코더(14)의 각 동작을 동기시키기 위한 제어 신호를 생성하고, 그 제어 신호를 각각에 출력한다.
가산 회로(16)는, 버퍼 회로(13)로부터 출력되는 데이터열에 대하여, FEC 인코더(14)로부터 출력되는 검사 비트를, 예를 들면 하나의 프레임의 마지막에 부가하여 출력한다. 10G_E/O(17)는, 가산 회로(16)에서 검사 비트가 부가된 데이터열에 따라 변조된 광 신호를 생성하고, 그 광 신호를 10 Gbps의 하향 송신 데이터로서 광 전송로(1)에 송신한다.
파워 스플리터(2)는, OLT(10)로부터 광 전송로(1)에 송신된 하향 광 신호를 복수의 광 신호로 파워 분기하여 2.5G_ONU(20) 및 10G_ONU(30)에 각각 분배한다.
2.5G_ONU(20)는, OLT(10)로부터 광 전송로(1) 및 파워 스플리터(2)를 경유하여 하향 방향으로 전송된 광 신호를 수신하는 수신부를 포함하고, 그 수신부는, 예를 들면, 광전기 변환 소자(2.5G_O/E)(21), 헤더 처리 회로(22) 및 2.5G 데이터 수 신 회로(23)를 갖는다.
2.5G_O/E(21)는, 파워 스플리터(2)로 파워 분기된 광 신호를 전기 신호로 변환하여 2.5 Gbps에 대응한 수신 데이터를 출력한다. 헤더 처리 회로(22)는, 2.5G_O/E(21)로부터 출력되는 수신 데이터에 포함되는 헤더를 재생한다. 2.5G 데이터 수신 회로(23)는, 헤더 처리 회로(22)에서 재생된 헤더의 내용에 따라 자신의 장치로 보내진 2.5G 데이터의 수신 처리를 행한다.
10G_ONU(30)는, OLT(10)로부터 광 전송로(1) 및 파워 스플리터(2)를 경유하여 하향 방향으로 전송된 광 신호를 수신하는 수신부를 포함하고, 그 수신부는, 예를 들면, 광전기 변환 소자(10G_O/E)(31), FEC 디코더(32), 헤더 처리부(33), 버퍼 회로(34) 및 10G 데이터 수신 회로(35)를 갖는다.
10G_O/E(31)는, 파워 스플리터(2)로 파워 분기된 광 신호를 전기 신호로 변환하여 10 Gbps에 대응한 데이터 및 클럭을 생성한다. 이 10G_O/E(31)에서 생성된 데이터는 FEC 디코더(32)에 출력되고, 클럭은 FEC 디코더(32) 및 헤더 처리부(33)에 출력된다. FEC 디코더(32)는, 10G_O/E(31)로부터의 10G 데이터 및 클럭을 이용하여 FEC의 디코드 처리를 행하고, 오류 정정된 10G 데이터(헤더 및 데이터를 포함함)를 헤더 처리부(33) 및 버퍼 회로(34)에 출력한다.
헤더 처리부(33)는, 예를 들면, 4분주 회로(33A), 10G/2.5G 변환 회로(33B) 및 헤더 처리 회로(33C)로 구성된다. 4분주 회로(33A)는, 10G_O/E(31)로부터 보내져 오는 10 Gbps에 대응한 클럭을 4분주하여 10G/2.5G 변환 회로(33B)에 출력한다. 10G/2.5G 변환 회로(33B)는, 4분주 회로(33A)에서 4분주된 클럭을 이용하여, FEC 디코더(32)로부터 보내져 오는 10G 데이터를 속도 변환함으로써, 그 10G 데이터에 포함되는 헤더 부분을 2.5 Gbps로서 재생 가능한 데이터열로 한다. 헤더 처리 회로(33C)는, 10G/2.5G 변환 회로(33B)에서 2.5 Gbps로 변환된 데이터열로부터 헤더 부분을 추출하여 헤더의 재생 처리를 행한다.
버퍼 회로(34)는, FEC 디코더(32)로부터의 10G 데이터를 유지하고, 헤더 처리 회로(33C)에서 재생된 헤더의 내용에 따라 헤더 처리 회로(33C)로부터 출력되는 인에이블 신호에 따라, 자신의 장치로 보내진 10G 데이터를 10G 데이터 수신 회로(35)에 출력한다. 10G 데이터 수신 회로(35)는, 버퍼 회로(34)로부터 출력되는 10G 데이터의 수신 처리를 행한다.
다음으로, 본 실시 형태의 동작에 대하여 설명한다.
상기한 바와 같은 구성의 PON 시스템에서는, 예를 들면, 2.5 Gbps에 대응한 기존 시스템에 대하여 10G_ONU(30)가 추가되는 바와 같은 경우를 생각하면, 전술한 도 7에 도시한 바와 같은 10G_ONU(30)의 수신 감도의 부족에 대해서는, FEC의 인코드 처리를 실시한 광 신호를 OLT(10)로부터 10G_ONU(30)에 송신하고, 10G_ONU(30)에서 FEC의 디코드 처리를 행하도록 함으로써, 상기 수신 감도의 부족분이 보충된다. 이 때, 기존의 2.5G_ONU(20)에 대하여 영향을 주지 않는, 즉 10G_ONU(30)를 추가하기 전과 마찬가지의 수신 처리가 2.5G_ONU(20)에서 가능해지도록 하기 위해, OLT(10)에서의 FEC의 인코드 처리의 전후에서 프레임 내의 데이터 부분의 배열을 변화시키지 않고, FEC의 검사 비트가 프레임의 마지막에 부가된다. 이에 의해, 2.5G_ONU(20)가 판독할 필요가 있는 데이터열은, 기존의 프레임과 동일한 배열로 되기 때문에, 10G_ONU(30)가 추가된 후에도 추가 전과 마찬가지로 하여 2.5G 데이터의 수신 처리가 가능해진다.
상기한 바와 같은 PON 시스템에서의 하향 방향의 데이터 전송 방법을 OLT(10), 2.5G_ONU(20) 및 10G_ONU(30)에 각각 대응시켜 구체적으로 설명하면, 우선，OLT(10)에 있어서는, 버퍼 회로(11)를 경유하여 프레임화 처리 회로(12)에 주어지는 2.5G 데이터 및 10G 데이터가, 예를 들면 도 2의 상단에 도시된 바와 같이 2.5G 셀 #1 내지 #4로 이루어지는 헤더(관리 정보), 2.5G 셀 #5 내지 #8로 이루어지는 2.5G 데이터, 및 10G 셀 #1 내지 #8로 이루어지는 10G 데이터로 구성되는 기본 프레임에 프레임화 처리된다. 이 프레임화 처리된 데이터열은, 도 2의 중단에 도시한 바와 같이, 각 2.5G 셀 #1 내지 #8을 각각 4분할하여 취급함으로써, 프레임 전체를 10 Gbps의 데이터열로 할 수 있다. 그리고, FEC 인코더(14)에서는, 상기 10 Gbps의 데이터열의 배열을 바꾸지 않고 FEC의 인코드 처리가 행해지고, 그 검사 비트가, 도 2의 하단에 도시한 바와 같이 1 프레임의 마지막 부분에 부가된다. 이 검사 비트가 부가된 데이터열에 따라 10G_E/O(17)가 구동됨으로써, 2.5G_ONU(20) 및 10G_ONU(30)를 향한 하향 광 신호가 광 전송로(1)에 송신된다.
2.5G_ONU(20)에서는, 도 3의 상단에 도시한 바와 같은 10 Gbps의 데이터열이 2.5G_O/E(21)에서 수신되도록 된다. 이 수신 데이터는 프레임 내의 데이터 배열이 기존의 것과 동일하게 되어 있기 때문에, 도 3의 하단에 도시한 바와 같이 4개의 10G 셀을 하나의 2.5G 셀로서 처리함으로써, 헤더에 대응한 2.5G 셀 #1 내지 #4 및 2.5G 데이터에 대응한 2.5G 셀 #5 내지 #8을 재생할 수 있다. 따라서, 2.5G_ONU(20)에서는, 10G_ONU(30)가 추가된 것에 의한 영향을 받지 않고, 재생된 헤더의 내용에 따라, 자신의 장치로 보내진 2.5G 데이터만이 수신 처리되도록 된다.
10G_ONU(30)에서도, 도 4의 상단에 도시한 바와 같은 10 Gbps의 데이터열이 10G_O/E(31)에서 수신되도록 된다. 이 수신 데이터가 FEC 디코더(32)에 주어지고, 도 4의 중단에 도시한 바와 같이 FEC의 디코드 처리가 행해짐으로써, 오류 정정 효과에 의해 수신 감도의 개선이 도모된다. 또한, 수신 데이터에 포함되는 헤더를 재생하기 위해서는, 헤더 부분을 2.5 Gbps의 데이터로서 처리할 필요가 있기 때문에, 여기서는 FEC 디코더(32)로부터 출력되는 데이터열이 별도로 헤더 처리부(33)의 10G/2.5G 변환 회로(33B)에 주어진다. 10G/2.5G 변환 회로(33B)에서는, 4분주 회로(33A)에서 4분주된 클럭을 이용하여, 도 4의 하단에 도시한 바와 같이 4개의 10G 셀을 하나의 2.5G 셀로 하는 변환 처리가 행해진다. 이에 의해, 헤더에 대응한 2.5G 셀 #1 내지 #4의 재생 처리가 가능해지고, 재생된 헤더의 내용에 따라 헤더 처리 회로(33C)로부터 버퍼 회로(34)에 인에이블 신호가 출력됨으로써, 자신의 장치로 보내진 10G 데이터만이 10G 데이터 처리 회로(35)에서 수신 처리되도록 된다.
상기한 바와 같이 본 실시 형태의 PON 시스템에 의하면, FEC의 인코드 처리를 실시한 하향 광 신호를 OLT(10)로부터 송신하고, 그 광 신호를 수신한 10G_ONU(30)에서 FEC의 디코드 처리를 행함으로써, 2.5G_ONU(20)와 비교하여 부족했던 10G_ONU(30)의 수신 감도를 개선하는 것이 가능해진다.
도 5는 FEC에 의한 10G_ONU의 수신 감도의 개선 효과를 도시한 일례이다. 이 일례에서는，FEC 없음의 경우에 -25 dBm 정도였던 10G_ONU(30)의 최소 수신 레벨이, FEC 있음으로 함으로써 -28 dBm 부근까지 낮아져, 3 dB 정도의 수신 감도의 개선 효과가 얻어지고 있다.
또한，OLT(10)에서의 FEC의 인코드 처리 전후에서 프레임 내의 데이터 배열을 변화시키지 않고, 프레임의 마지막에 FEC의 검사 비트를 부가하도록 하고 있기 때문에, 2.5G_ONU(20)에 영향을 주지 않고, 10G_ONU(30)의 수신 감도를 개선하는 것이 가능하다. 따라서, G-PON_Class_B+의 최소 수신 레벨(-28 dBm)을 확보할 수 있는, 2.5 Gbps 및 10 Gbps의 데이터가 혼재한 PON 시스템을 실현하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 서로 다른 비트 레이트의 데이터로서, 2.5 Gbps의 데이터 및 10 Gbps의 데이터가 혼재하는 경우의 일례를 나타냈지만, 본 발명에서의 데이터의 비트 레이트는 상기의 일례에 한정되는 것이 아니며, 고속측 데이터의 비트 레이트가 저속측 데이터의 비트 레이트의 정수배로 되어 있으면, 상기 실시 형태의 경우와 마찬가지의 데이터 전송 방법을 적용하는 것이 가능하다. 또한, 고속측 데이터의 비트 레이트가 저속측 데이터의 비트 레이트의 정수배로는 되어 있지 않은 경우이어도, 속도 변환에 의해 고속측 데이터의 비트 레이트를 저속측 데이터의 비트 레이트의 정수배로 하는 처리를 실시함으로써, 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.
또한, 상기의 실시 형태에서는，FEC의 검사 비트가 프레임의 마지막에 부가 되는 일례를 나타냈지만, 검사 비트를 부가하는 위치에 관해서는, 저속측 ONU에서의 수신 처리에 영향을 주지 않는 프레임 내의 임의의 위치로 하는 것이 가능하다.
이상, 본 명세서에서 개시한 주요 발명에 대하여 이하에 정리한다.
(부기 1) 헤더 영역과, 제1 비트 레이트의 데이터 및 그 제1 비트 레이트보다 고속의 제2 비트 레이트의 데이터가 배열되는 데이터 영역을 포함한 소정의 프레임 포맷의 광 신호를 생성하고, 그 광 신호를 광 전송로에 송신하는 광국측 장치와,
상기 제1 비트 레이트에 대응한 적어도 하나의 제1 광가입자 장치와,
상기 제2 비트 레이트에 대응한 적어도 하나의 제2 광가입자 장치와,
상기 광국측 장치로부터 광 전송로에 송신된 광 신호를 분기하여 상기 제1 및 제2 광가입자 장치에 각각 공급하는 분기 장치를 구비한 수동 광망 시스템으로서,
상기 광국측 장치는,
상기 제1 비트 레이트의 데이터 및 상기 제2 비트 레이트의 데이터를 상기 프레임 포맷에 따라 프레임화하는 프레임화 처리부와,
상기 프레임화 처리부에서 프레임화된 데이터열을, 그 데이터의 배열을 바꾸지 않고, 소정의 오류 정정을 이용하여 인코드 처리하여 검사 비트를 연산하고, 그 검사 비트를 해당 프레임 내의 미리 설정한 위치에 부가하는 FEC 인코드 처리부와,
상기 FEC 인코드 처리부에서 검사 비트가 부가된 데이터열에 따라 변조된 광 신호를 생성하고, 그 광 신호를 상기 광 전송로에 송신하는 전기광 변환부를 갖고,
상기 제1 광가입자 장치는,
상기 분기 장치로부터의 광 신호를 전기 신호로 변환하여 제1 비트 레이트에 대응한 데이터열을 생성하는 제1 광전기 변환부와,
상기 제1 광전기 변환부에서 생성된 데이터열로부터 헤더를 재생하는 제1 헤더 처리부와,
상기 제1 헤더 처리부에서 재생된 헤더의 내용에 따라, 상기 제1 광전기 변환부에서 생성된 데이터열에 포함되는 자신의 장치로 보내진 데이터를 수신 처리하는 제1 수신 처리부를 갖고,
상기 제2 광가입자 장치는,
상기 분기 장치로부터의 광 신호를 전기 신호로 변환하여 제2 비트 레이트에 대응한 데이터열을 생성하는 제2 광전기 변환부와,
상기 제2 광전기 변환부에서 생성된 데이터열의 오류 정정 처리를 행하는 FEC 디코드 처리부와,
상기 FEC 디코드 처리부에서 오류 정정 처리된 데이터열을, 상기 제1 비트 레이트에 대응한 데이터열로 속도 변환하고, 그 데이터열로부터 헤더를 재생하는 제2 헤더 처리부와,
상기 제2 헤더 처리부에서 재생된 헤더의 내용에 따라, 상기 FEC 디코드 처리부에서 오류 정정 처리된 데이터열에 포함되는 자신의 장치로 보내진 데이터를 수신 처리하는 제2 수신 처리부를 갖는 것을 특징으로 하는 수동 광망 시스템.
(부기 2) 부기 1의 수동 광망 시스템으로서,
상기 제2 비트 레이트는, 상기 제1 비트 레이트의 정수배인 것을 특징으로 하는 수동 광망 시스템.
(부기 3) 부기 2의 수동 광망 시스템으로서,
상기 제1 비트 레이트가 2.5 Gbps이고, 상기 제2 비트 레이트가 10 Gbps인 것을 특징으로 하는 수동 광망 시스템.
(부기 4) 부기 1의 수동 광망 시스템으로서,
상기 제2 비트 레이트가, 상기 제1 비트 레이트의 정수배와는 상이할 때,
상기 광국측 장치는, 상기 제2 비트 레이트의 데이터를, 상기 제1 비트 레이트의 정수배의 데이터로 속도 변환하고, 그 속도 변환한 데이터를 상기 프레임화 처리부에 공급하는 것을 특징으로 하는 수동 광망 시스템.
(부기 5) 부기 1의 수동 광망 시스템으로서,
상기 FEC 인코드 처리부는, 상기 검사 비트를 상기 프레임의 마지막에 부가하는 것을 특징으로 하는 수동 광망 시스템.
(부기 6) 부기 1의 수동 광망 시스템으로서,
상기 제2 광전기 변환부는, 상기 제2 비트 레이트에 대응한 데이터열 및 상기 제2 비트 레이트에 대응한 클럭을 출력하고,
상기 제2 헤더 처리부는, 상기 제2 광전기 변환부로부터 출력되는 클럭을 분주하여 제1 비트 레이트에 대응한 클럭을 출력하는 분주 회로와, 그 분주 회로로부터 출력되는 클럭을 이용하여, 상기 FEC 디코드 처리부에서 오류 정정 처리된 데이터열을, 상기 제1 비트 레이트에 대응한 데이터열로 속도 변환하는 속도 변환 회로 와, 그 속도 변환 회로에서 속도 변환된 데이터열로부터 헤더를 재생하는 헤더 처리 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 수동 광망 시스템.
(부기 7) 헤더 영역과, 제1 비트 레이트의 데이터 및 그 제1 비트 레이트보다 고속의 제2 비트 레이트의 데이터가 배열되는 데이터 영역을 포함한 소정의 프레임 포맷의 광 신호가 광국측 장치로부터 광 전송로에 송신되고, 그 광 전송로를 전파하는 광 신호가 분기 장치에서 복수의 광 신호로 분기되고, 그 분기된 각 신호가, 상기 제1 비트 레이트에 대응한 적어도 하나의 제1 광가입자 장치와, 상기 제2 비트 레이트에 대응한 적어도 하나의 제2 광가입자 장치에 각각 주어지는 수동 광망에서의 데이터 전송 방법으로서,
상기 광국측 장치에서,
상기 제1 비트 레이트의 데이터 및 상기 제2 비트 레이트의 데이터를 상기 프레임 포맷에 따라 프레임화하고,
상기 프레임화한 데이터열을, 그 데이터의 배열을 바꾸지 않고, 소정의 오류 정정을 이용하여 인코드 처리하여 검사 비트를 연산하고, 그 검사 비트를 해당 프레임 내의 미리 설정한 위치에 부가하고,
상기 검사 비트를 부가한 데이터열에 따라 변조된 광 신호를 생성하고, 그 광 신호를 상기 광 전송로에 송신하고,
상기 제1 광가입자 장치에서,
상기 분기 장치로부터의 광 신호를 전기 신호로 변환하여 제1 비트 레이트에 대응한 데이터열을 생성하고,
상기 생성한 데이터열로부터 헤더를 재생하고,
상기 재생한 헤더의 내용에 따라, 상기 데이터열에 포함되는 자신의 장치로 보내진 데이터를 수신 처리하고,
상기 제2 광가입자 장치에서,
상기 분기 장치로부터의 광 신호를 전기 신호로 변환하여 제2 비트 레이트에 대응한 데이터열을 생성하고,
상기 생성한 데이터열의 오류 정정 처리를 행하여,
상기 오류 정정 처리한 데이터열을, 상기 제1 비트 레이트에 대응한 데이터열로 속도 변환하고, 그 데이터열로부터 헤더를 재생하고,
상기 재생한 헤더의 내용에 따라, 상기 오류 정정 처리한 데이터열에 포함되는 자신의 장치로 보내진 데이터를 수신 처리하는
것을 특징으로 하는 수동 광망에서의 데이터 전송 방법.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 PON 시스템의 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 상기 실시 형태에서의 OLT에서의 처리를 설명하기 위한 도면.
도 3은 상기 실시 형태에서의 2.5G_ONU에서의 처리를 설명하기 위한 도면.
도 4는 상기 실시 형태에서의 10G_ONU에서의 처리를 설명하기 위한 도면.
도 5는 상기 실시 형태에서의 FEC에 의한 수신 감도의 개선 효과를 나타내는 도면.
도 6은 종래의 PON 시스템의 구성예를 도시하는 블록도.
도 7은 종래의 PON 시스템에서의 10G_ONU의 최소 수신 레벨의 일례를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 광 전송로
2: 파워 스플리터
10: 광국측 장치(OLT)
11, 13: 버퍼 회로
12: 프레임화 처리 회로
14: FEC 인코더
15: 타이밍 제어 회로
16: 가산 회로
17: 전기광 변환 소자(10G_E/O)
20: 2.5G 광가입자 장치(2.5G_ONU)
21: 광전기 변환 소자(2.5G_O/E)
22: 헤더 처리 회로
23: 2.5G 데이터 수신 회로
30: 10G 광가입자 장치(10G_ONU)
31: 광전기 변환 소자(10G_O/E)
32: FEC 디코더
33: 헤더 처리부
33A: 4분주 회로
33B: 10G/2.5G 변환 회로
33C: 헤더 처리 회로
34: 버퍼 회로
35: 10G 데이터 수신 회로

Claims (5)

  1. 헤더 영역과, 제1 비트 레이트의 데이터 및 그 제1 비트 레이트보다 고속의 제2 비트 레이트의 데이터가 배열되는 데이터 영역을 포함한 소정의 프레임 포맷의 광 신호를 생성하고, 그 광 신호를 광 전송로에 송신하는 광국측 장치와,
    상기 제1 비트 레이트에 대응한 적어도 하나의 제1 광가입자 장치와,
    상기 제2 비트 레이트에 대응한 적어도 하나의 제2 광가입자 장치와,
    상기 광국측 장치로부터 광 전송로에 송신된 광 신호를 분기하여 상기 제1 및 제2 광가입자 장치에 각각 공급하는 분기 장치
    를 구비한 수동 광망 시스템으로서,
    상기 광국측 장치는,
    상기 제1 비트 레이트의 데이터 및 상기 제2 비트 레이트의 데이터를 상기 프레임 포맷에 따라 프레임화하는 프레임화 처리부와,
    상기 프레임화 처리부에서 프레임화된 데이터열을, 그 데이터의 배열을 바꾸지 않고, 소정의 오류 정정을 이용하여 인코드 처리하여 검사 비트를 연산하고, 그 검사 비트를 해당 프레임 내의 미리 설정한 위치에 부가하는 FEC 인코드 처리부와,
    상기 FEC 인코드 처리부에서 검사 비트가 부가된 데이터열에 따라 변조된 광 신호를 생성하고, 그 광 신호를 상기 광 전송로에 송신하는 전기광 변환부를 갖고,
    상기 제1 광가입자 장치는,
    상기 분기 장치로부터의 광 신호를 전기 신호로 변환하여 제1 비트 레이트에 대응한 데이터열을 생성하는 제1 광전기 변환부와,
    상기 제1 광전기 변환부에서 생성된 데이터열로부터 헤더를 재생하는 제1 헤더 처리부와,
    상기 제1 헤더 처리부에서 재생된 헤더의 내용에 따라, 상기 제1 광전기 변환부에서 생성된 데이터열에 포함되는 자신의 장치로 보내진 데이터를 수신 처리하는 제1 수신 처리부를 갖고,
    상기 제2 광가입자 장치는,
    상기 분기 장치로부터의 광 신호를 전기 신호로 변환하여 제2 비트 레이트에 대응한 데이터열을 생성하는 제2 광전기 변환부와,
    상기 제2 광전기 변환부에서 생성된 데이터열의 오류 정정 처리를 행하는 FEC 디코드 처리부와,
    상기 FEC 디코드 처리부에서 오류 정정 처리된 데이터열을, 상기 제1 비트 레이트에 대응한 데이터열로 속도 변환하고, 그 데이터열로부터 헤더를 재생하는 제2 헤더 처리부와,
    상기 제2 헤더 처리부에서 재생된 헤더의 내용에 따라, 상기 FEC 디코드 처리부에서 오류 정정 처리된 데이터열에 포함되는 자신의 장치로 보내진 데이터를 수신 처리하는 제2 수신 처리부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 수동 광망 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 비트 레이트는, 상기 제1 비트 레이트의 정수배인 것을 특징으로 하는 수동 광망 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 FEC 인코드 처리부는, 상기 검사 비트를 상기 프레임의 마지막에 부가하는 것을 특징으로 하는 수동 광망 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 광전기 변환부는, 상기 제2 비트 레이트에 대응한 데이터열 및 상기 제2 비트 레이트에 대응한 클럭을 출력하고,
    상기 제2 헤더 처리부는, 상기 제2 광전기 변환부로부터 출력되는 클럭을 분주하여 제1 비트 레이트에 대응한 클럭을 출력하는 분주 회로와, 그 분주 회로로부터 출력되는 클럭을 이용하여, 상기 FEC 디코드 처리부에서 오류 정정 처리된 데이터열을, 상기 제1 비트 레이트에 대응한 데이터열로 속도 변환하는 속도 변환 회로와, 그 속도 변환 회로에서 속도 변환된 데이터열로부터 헤더를 재생하는 헤더 처리 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 수동 광망 시스템.
  5. 헤더 영역과, 제1 비트 레이트의 데이터 및 그 제1 비트 레이트보다 고속의 제2 비트 레이트의 데이터가 배열되는 데이터 영역을 포함한 소정의 프레임 포맷의 광 신호가 광국측 장치로부터 광 전송로에 송신되고, 그 광 전송로를 전파하는 광 신호가 분기 장치에서 복수의 광 신호로 분기되고, 그 분기된 각 신호가, 상기 제1 비트 레이트에 대응한 적어도 하나의 제1 광가입자 장치와, 상기 제2 비트 레이트에 대응한 적어도 하나의 제2 광가입자 장치에 각각 공급되는 수동 광망에서의 데이터 전송 방법으로서,
    상기 광국측 장치에서,
    상기 제1 비트 레이트의 데이터 및 상기 제2 비트 레이트의 데이터를 상기 프레임 포맷에 따라 프레임화하고,
    상기 프레임화한 데이터열을, 그 데이터의 배열을 바꾸지 않고, 소정의 오류 정정을 이용하여 인코드 처리하여 검사 비트를 연산하고, 그 검사 비트를 해당 프레임 내의 미리 설정한 위치에 부가하고,
    상기 검사 비트를 부가한 데이터열에 따라 변조된 광 신호를 생성하고, 그 광 신호를 상기 광 전송로에 송신하고,
    상기 제1 광가입자 장치에서,
    상기 분기 장치로부터의 광 신호를 전기 신호로 변환하여 제1 비트 레이트에 대응한 데이터열을 생성하고,
    상기 생성한 데이터열로부터 헤더를 재생하고,
    상기 재생한 헤더의 내용에 따라, 상기 데이터열에 포함되는 자신의 장치로 보내진 데이터를 수신 처리하고,
    상기 제2 광가입자 장치에서,
    상기 분기 장치로부터의 광 신호를 전기 신호로 변환하여 제2 비트 레이트에 대응한 데이터열을 생성하고,
    상기 생성한 데이터열의 오류 정정 처리를 행하고,
    상기 오류 정정 처리한 데이터열을, 상기 제1 비트 레이트에 대응한 데이터열로 속도 변환하고, 그 데이터열로부터 헤더를 재생하고,
    상기 재생한 헤더의 내용에 따라, 상기 오류 정정 처리한 데이터열에 포함되는 자신의 장치로 보내진 데이터를 수신 처리하는
    것을 특징으로 하는 수동 광망에서의 데이터 전송 방법.
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