KR100799583B1

KR100799583B1 - The onu buffer size modeling and the data transmission delay in epon(ethernet passive optical network)

Info

Publication number: KR100799583B1
Application number: KR1020060096586A
Authority: KR
Inventors: 최현균; 유태환; 권율; 김봉태
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-01-30

Abstract

A method for modeling a size of an ONU(Optical Network Unit) buffer and obtaining a data transmission delay in an EPON(Ethernet Passive Optical Network) is provided to design and operate a QoS system by extracting an average transmission delay time of an uplink traffic from a buffering model. A method for modeling a size of an ONU(Optical Network Unit) buffer and obtaining a data transmission delay in an EPON(Ethernet Passive Optical Network) comprises the following several steps. The ONU calculates amount of data uplinked to an ONT(Optical Network Terminal) during interval allocated by the second signal for controlling data transmission interval of the ONU(S610). The ONU calculates amount of data has come into a buffer of the ONU from the allocated interval till receiving the second signal retransmitted(S620). The ONU determines the size of the ONU buffer on the basis of the amount of data calculated in the steps S610 and S620.

Description

The ONU buffer size modeling and the data transmission delay in EPON (Ethernet Passive Optical Network) in Ethernet-based passive optical subscriber network

도 1 은 본 발명이 적용되는 이더넷 기반의 수동 광 가입망(EPON : Ethernet Passive Optical Network)에서 데이터의 전송 방법을 보여주는 도면이다.1 is a diagram illustrating a data transmission method in an Ethernet-based passive optical network (EPON) to which the present invention is applied.

도 2 는 본 발명이 적용되는 EPON DBA(Dynamic Bandwidhth Allocation)의 동작을 보여주는 도면이다.2 is a view showing the operation of the EPON DBA (Dynamic Bandwidhth Allocation) to which the present invention is applied.

도 3 은 본 발명에 따른 EPON Cyclic DBA에서의 ONU의 상향 버퍼 크기를 구하는 모델을 보여주는 도면이다.3 is a view showing a model for obtaining the up buffer size of ONU in the EPON Cyclic DBA according to the present invention.

도 4 는 본 발명에 따른 EPON Cyclic DBA에서의 상향 사용 대역과 ONU의 상향 버퍼의 상관 관계를 보여주는 그래프이다.4 is a graph showing a correlation between an uplink bandwidth and an uplink buffer of an ONU in an EPON Cyclic DBA according to the present invention.

도 5 는 본 발명에 따른 EPON Cyclic DBA에서의 상향 사용 대역과 ONU의 전송지연의 상관 관계를 보여주는 그래프이다.5 is a graph showing the correlation between the uplink bandwidth and the transmission delay of the ONU in the EPON Cyclic DBA according to the present invention.

도 6 은 본 발명에 따른 EPON Cyclic DBA에서의 ONU의 상향 버퍼 크기 모델링하는 과정을 보여주는 도면이다.6 is a view showing a process of modeling the up buffer size of the ONU in the EPON Cyclic DBA according to the present invention.

도 7 은 본 발명에 따른 PON Cyclic DBA에서의 데이터 전송 지연을 구하는 과정을 보여주는 도면이다.7 is a diagram illustrating a process of obtaining a data transmission delay in a PON Cyclic DBA according to the present invention.

본 발명은 이더넷 기반의 수동 광 가입자망에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각 ONU의 Request 정보를 모아 한꺼번에 각 ONU에게 Grant를 하는 Cyclic DBA에서의 광망 종단장치 (ONU : Optical Network Unit)에서의 상향 버퍼 크기 모델링과 상향 전송 지연에 관한 것이다.The present invention relates to an Ethernet-based passive optical subscriber network, and more particularly, an upstream buffer in an optical network unit (ONU) in a Cyclic DBA that collects request information of each ONU and grants each ONU at a time. It relates to size modeling and uplink transmission delay.

전화국부터 빌딩 및 일반 가정까지의 가입자망을 구성하기 위해 xDSL(x-Digital Subscriber Line), HFC(Hybrid Fiber Coax), FTTB(Fiber TO The Building), FTTC (Fiber To The Curb), FTTH(Fiber To The Home)등의 다양한 망 구조가 제시되고 있다. 이러한 다양한 망 구조들 중에서 FTTx(x=B, C, H)의 구현은 능동형 광 가입자망 (Active Optical Network : AON)구조인 능동형 FTTx와 수동형 광 가입자 망 (PON : Passive Optical Network)구조인 수동형 FTTx로 구분될 수 있다. X-Digital Subscriber Line (xDSL), Hybrid Fiber Coax (HFC), Fiber TO The Building (FTTB), Fiber To The Curb (FTTC), and Fiber To (FTTH) to form a subscriber network from the telephone company to the building and the home. Various network structures, such as The Home), are proposed. Among these various network structures, the implementation of FTTx (x = B, C, H) is the active FTTx, which is an active optical network (AON), and the passive FTTx, which is a passive optical network (PON). It can be divided into.

PON은 수동소자에 의한 점 대 다점(point-to-multipoint)의 토플리지(topology)를 갖는 망 구조로 인해 향후 경제성이 있는 광 가입자망으로 제시되고 있다. 즉, 병목구간으로 지목되어온 가입자망에서 음성, 데이터, 방송 등을 수용하는 광대역 서비스에 강점을 가지고 있는 PON은 디지털 홈의 구축 및 활성화에도 일조할 것으로 본다.PON has been proposed as an economical optical subscriber network in the future due to the network structure having a point-to-multipoint topology by passive devices. In other words, PON, which has strength in broadband service that accepts voice, data, and broadcasting in the subscriber network, which has been identified as a bottleneck, is expected to contribute to the construction and activation of digital home.

PON은 하나의 광선로 종단장치(Optical Line Terminal : OLT)와 복수의 광망 종단 장치 (Optical Network Unit : ONU)들이 1xN의 수동형 광 분배기를 사용하여 연결함으로서, 트리 구조의 분산 토플리지를 형성하는 광 가입자 망 구조를 가진다.PON is an optical line terminal (OLT) and a plurality of optical network units (ONUs) are connected by using a 1xN passive optical splitter, forming a distributed topologies of the tree structure It has a subscriber network structure.

Ethernet-PON(Ethernet-Passive Optical Network) 액세스 망에서 데이터 전송은 OLT에서 ONU로의 하향 전송과 ONU에서 OLT로의 상향 전송으로 이루어진다. 하향 전송은 OLT에 연결되어 있는 모든 ONU에게 브로트캐스트 방식을 데이터를 전송하며, 상향 전송은 복수의 ONU가 TDMA(Time Division Multiple Access)방식으로 대역을 할당 받아 유니캐스트 방식으로 데이터를 전송한다. In Ethernet-PON (Ethernet-Passive Optical Network) access network, data transmission consists of downlink transmission from OLT to ONU and uplink transmission from ONU to OLT. Downlink transmission transmits data in a broadcast manner to all ONUs connected to the OLT, and uplink transmission transmits data in a unicast manner in which a plurality of ONUs are allocated bands in a time division multiple access (TDMA) scheme.

이를 위해 OLT는 각 ONU에게 공유된 상향 대역을 할당해 주는 역할을 수행하며, 이를 DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)라고 한다. 즉, 상향 전송을 위해 OLT가 수행하는 동적 대역 할당 방식은 EPON시스템의 효율성을 결정하는 중요한 요소이다.To this end, the OLT allocates a shared uplink bandwidth to each ONU, which is called Dynamic Bandwidth Allocation (DBA). That is, the dynamic band allocation scheme performed by the OLT for uplink transmission is an important factor in determining the efficiency of the EPON system.

가입자망이 EPON 광 가입자망 형태로 진화하면서 보다 다양한 서비스들에 대해 다양한 QoS지원이 요구된다. 이러한 QoS를 지원하기 위해 EPON 시스템을 위한 다양한 동적 대역 할당 방식이 제안되고 있다.As the subscriber network evolves into the EPON optical subscriber network, various QoS support is required for various services. In order to support such QoS, various dynamic band allocation schemes for EPON systems have been proposed.

동적 대역 할당 방식을 채택한 EPON시스템에서 각 ONU에서의 데이터 전송 지연을 최소화하는 것은 QoS 시스템 설계에 있어서 가장 중요한 요소 중 하나이다.In the EPON system adopting the dynamic band allocation scheme, minimizing the data transmission delay at each ONU is one of the most important factors in the QoS system design.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 각 ONU의 Request 정보를 모아 한꺼번에 각 ONU에게 Grant를 하는 Cyclic DBA에서의 광망 종단장치 (ONU : Optical Network Unit)에서의 상향 버퍼 크기 모델링과 상향 전송 지연을 계산하는 방법을 제공하는데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to collect the request information of each ONU and grant the grant to each ONU at the same time in the optical network unit (ONU: Optical Network Unit) in the Cyclic DBA to calculate the size of the up buffer and the uplink delay To provide.

상기의 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 이더넷 기반의 수동 광 가입자망에서의 ONU 버퍼 크기 모델링하는 방법의 일 실시예는, ONU(Optical Network Unit)의 데이터 전송을 요구하는 제 1 신호에 의하여 OLT(Optical Line Terminal)가 상기 ONU의 데이터 전송 시간 구간을 제어하는 제 2 신호를 할당하여 통신하는 이더넷 기반의 수동 광 가입자망에서, (a) 상기 제 2 신호에 의하여 할당된 시간 구간 동안에 상기 ONU에서 상기 OLT로 상향 전송된 데이터 양을 계산하는 단계; (b) 상기 할당된 시간 구간 이후에 상기 제 2 신호를 재전송 받기 전까지 상기 ONU의 버퍼에 유입되는 데이터 양을 계산하는 단계; (c) 상기 (a)단계에서 계산된 데이터의 양과 상기 (b)단계에서 계산된 데이터의 양을 기초로 상기 ONU 버퍼의 크기를 정하는 단계;를 포함한다.One embodiment of a method for modeling ONU buffer size in an Ethernet-based passive optical subscriber network according to the present invention for achieving the above technical problem, OLT by a first signal for requesting data transmission of the optical network unit (ONU) In an Ethernet-based passive optical subscriber network in which an optical line terminal allocates and communicates a second signal for controlling a data transmission time interval of the ONU, (a) in the ONU during the time interval allocated by the second signal. Calculating an amount of data transmitted uplink to the OLT; (b) calculating an amount of data flowing into a buffer of the ONU until the second signal is retransmitted after the allocated time interval; (c) determining the size of the ONU buffer based on the amount of data calculated in step (a) and the amount of data calculated in step (b).

상기의 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 이더넷 기반의 수동 광 가입자망에서의 데이터의 전송 지연을 구하는 방법의 일 실시예는,ONU(Optical Network Unit)의 데이터 전송을 요구하는 제 1 신호에 의하여 OLT(Optical Line Terminal)가 상기 ONU의 데이터 전송 시간 구간을 제어하는 제 2 신호를 할당하여 통신하는 이더넷 기반의 수동 광 가입자망에서, (a) 상기 제 2 신호에 의하여 할당된 시간 구간 동안에 상기 ONU 버퍼에 유입된 데이터가 상기 OLT로 상향 전송되지 못하고 상기 ONU 버퍼에서 머무르는 지연시간; (b) 상기 할당된 시간 구간 이후에 상기 ONU에서 상기 제 1신호를 수신하고 상기 제 2 신호를 생성하는데 소요되는 처리시간; (c)상기 (b)단계에서 생성된 제 2 신호에 의하여 할당된 시간 구간 동안에 상기 상향 전송되지 못한 데이터가 상기 OLT로 상향 전송될 때까지 상기 ONU 버퍼에서 머무르는 지연시간; 및 (d) 상기 (a)단계에서 계산된 지연시간, 상기 (b)단계에서 계산된 처리시간및 상기 (c)단계에서 계산된 지연 시간을 기초로 상기 ONU 버퍼에 유입된 데이터의 전송 지연 시간을 구하는 단계;를 포함한다.One embodiment of a method for obtaining a data transmission delay in an Ethernet-based passive optical subscriber network according to the present invention for achieving the above technical problem, by a first signal for requesting data transmission of the optical network unit (ONU) In an Ethernet-based passive optical network in which an optical line terminal (OLT) allocates and communicates a second signal for controlling a data transmission time interval of the ONU, (a) the ONU during the time interval allocated by the second signal. A delay time in which data introduced into the buffer stays in the ONU buffer without being transmitted upward to the OLT; (b) processing time for receiving the first signal and generating the second signal in the ONU after the allocated time interval; (c) a delay time of staying in the ONU buffer until the data not transmitted uplink is transmitted to the OLT during the time interval allocated by the second signal generated in step (b); And (d) a transmission delay time of data introduced into the ONU buffer based on the delay time calculated in step (a), the processing time calculated in step (b), and the delay time calculated in step (c). It includes; obtaining.

이하 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

Ethernet PON 시스템은 ONU노드(110)와 OLT(100)간에 광 스플리터(Optical splitter : 130)를 이용한 점 대 다중 점 액세스 구조이다.The Ethernet PON system is a point-to-multipoint access structure using an optical splitter 130 between the ONU node 110 and the OLT 100.

상향 신호는 TDMA(Time Division Multiplexing Access) 방식으로 운용된다. 즉 여러 개의 ONU가 상향신호 대역을 공유하는 형태이다.The uplink signal is operated in a time division multiplexing access (TDMA) scheme. That is, several ONUs share an uplink signal band.

OLT(Optical Line Terminal:100)에서 여러 개의 ONU로의 하향 프레임은 IEEE802.3 프로토콜에 따른 가변 길이 패킷으로 브로드 캐스트 된다.Downlink frames from OLT (Optical Line Terminal: 100) to several ONUs are broadcast in variable length packets according to the IEEE802.3 protocol.

각 프레임은 ONU에서 복원되어 ONU의 가입자(120)에 전달된다.Each frame is recovered in the ONU and delivered to the subscriber 120 of the ONU.

여러 ONU에서 OLT로의 상향 프레임은 ONU간의 서로 충돌이 생기지 않도록 OLT에서 정해준 시간 동안에만 상향 프레임을 전송하는 TDMA(Time Division Multiplexing Access)방식을 사용하게 된다.Uplink frames from several ONUs to the OLT use a time division multiplexing access (TDMA) scheme in which uplink frames are transmitted only during the time determined by the OLT to prevent collision between the ONUs.

따라서 ONU는 버스트로 전송하는 기능이 요구되며 OLT에서는 ONU로부터의 버스트 신호를 수신할 수 있어야 한다.Therefore, the ONU requires the ability to transmit in bursts and the OLT must be able to receive burst signals from the ONU.

상향 대역의 효율적인 사용을 위하여 OLT는 등록된 각 ONU로부터 요구사항을 반영하여 각 ONU에게 대역을 할당하는 DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)를 사용하며 이에 따른 전체 시스템의 성능에 영향을 주게 된다.For efficient use of the uplink, OLT uses Dynamic Bandwidth Allocation (DBA), which allocates bandwidth to each ONU by reflecting the requirements from each registered ONU, thereby affecting the performance of the entire system.

EPON에서 각 ONU에게 대역을 할당하는 DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)는각 ONU의 Request 정보를 모아 한꺼번에 각 ONU에게 Grant함으로써 구현된다. 본 발명은 Cyclic DBA로서 Request & Grant신호가 일정한 주기를 갖고 반복된다. Dynamic Bandwidth Allocation (DBA), which allocates bandwidth to each ONU in EPON, is implemented by collecting the request information of each ONU and granting them to each ONU at once. In the present invention, as a Cyclic DBA, the Request & Grant signal is repeated with a certain period.

도2에서 G1, G2, …, Gn은 OLT에서 ONU에게 상향 대역을 할당하는 각각의 Grant를 나타내며, R1, R2, … , Rn은 각 ONU로부터의 Request를 나타낸다. In Fig. 2, G1, G2,... , Gn represents each Grant that allocates the uplink band to the ONU in the OLT, R1, R2, ... , Rn represents a request from each ONU.

D1, D2, …, Dn은 각 ONU로부터의 상향 전송 데이터를 나타낸다. D1, D2,... , Dn represents uplink transmission data from each ONU.

Cycle 시간은 상향 데이터의 전송 지연에 크게 작용할 뿐만 아니라 ONU의 버퍼 크기를 결정하는 중요한 요소이므로 시스템의 요구 사항을 반영하여 결정하여야 한다. The cycle time not only greatly affects the transmission delay of the upstream data but is also an important factor in determining the buffer size of the ONU. Therefore, the cycle time should be determined in consideration of the system requirements.

또한, 사이클 시간은 OLT와 ONU의 광 선로 거리에 따른 RTT(Roung Trip Time) 시간과 DBA(Dynamic Bandwidth Allocation) 연산 시간(210)과도 관련이 있다. In addition, the cycle time is also related to the Root Trip Time (RTT) time and the Dynamic Bandwidth Allocation (DBA) calculation time 210 according to the optical line distance between the OLT and the ONU.

도2에서 대역 할당을 위하여 ONU들의 Report 정보에 대한 연산 시간과 ONU의 RTT에 해당하는 시간만큼의 오버헤드(220)가 발생하는 구조이다. In FIG. 2, an overhead 220 is generated as much as a calculation time for report information of ONUs and a time corresponding to RTT of ONU for band allocation.

현재, 고정 사이클 시간의 DBA 방법이 아닌 다양한 방법의 DBA가 제안되고 있다.Currently, various methods of DBA are proposed rather than the fixed cycle time DBA method.

본 발명은 ONU의 가입자로부터의 상향 데이터가 일정한 Rate로 유입되고 OLT에서는 ONU의 Request에 의한 Grant 신호를 주기적으로 할당하는 DBA방식의 EPON시스템이다.The present invention is an EPON system of the DBA method in which uplink data from subscribers of the ONU is introduced at a constant rate and OLT periodically allocates a grant signal by a request of the ONU.

Request와 Grant의 반복이 어느 정도 지난 후에는 정상 상태(Steady state)에 이르게 되며, 이 상태에서는 ONU가 Request 하는 시점에서는 항상 같은 상향 버퍼 양을 보이게 된다. After a certain period of repetition of the request and grant, a steady state is reached. In this state, the ONU always shows the same amount of upstream buffer when requested.

이것은 OLT에서 ONU가 요구하는 양만큼의 Grant를 항상 할 수 있는 경우에 해당된다.This is the case when the OLT can always grant the amount of grant required by the ONU.

시간 축상의 Tc는 Request와 Grant가 일정한 반복을 하는 한 주기를 나타내며

는 ONU가 요구한 만큼에 대하여 OLT로부터 해당 ONU에 할당된 상향 대역을 을 나타낸다.Tc on the time axis represents one cycle of request and grant repeating

Represents the uplink band allocated from the OLT to the ONU as required by the ONU.

ONU의 가입자로부터의 데이터는 일정한 Rate인 기울기 r로 증가하며

구간에서 상향으로 1Gbps 링크속도(LS)로 데이터가 버퍼에서 빠져나가므로 ONU의 상향 버퍼 양이 급격하게 줄어드는 모양을 갖게 된다. The data from the subscribers of the ONU increases at a constant rate, r,

Since the data is released from the buffer at an uplink link speed (LS) in the interval, the amount of upstream buffer of the ONU is drastically reduced.

Bo의 버퍼 양은 한 주기 동안 ONU에 유입되는 데이터 양이 되고 또한,

동안 OLT로 보내는 양과 같게 된다. The amount of buffer in Bo is the amount of data flowing into the ONU during one cycle,

Will be equal to the amount sent to the OLT.

본 발명은 Cyclic DBA에서의 ONU의 상향 버퍼링 모델을 제시하여 ONU에서의 필요한 버퍼 메모리의 크기를 유추하고 이 모델로부터 상향 트래픽에 대한 전송 지연 시간을 도출하여 QoS 시스템 설계 및 운용을 목적으로 한다.The present invention proposes an up buffering model of ONU in Cyclic DBA, infers the size of required buffer memory in ONU, and derives transmission delay time for upstream traffic from this model.

일정한 Rate로 가입자로부터 ONU에 유입되는 데이터의 속도를 r이라 하면 한 사이클 동안 ONU의 상향 버퍼에 쌓이는 데이터의 양은

라 하면

는 유입되는 속도인 r×Ls가 된다. If the rate of data flowing from the subscriber to the ONU at a constant rate is r, then the amount of data accumulated in the ONU's upstream buffer for one cycle

If

Becomes r × Ls, which is an inflow rate.

이때의 r은 0과 1사이의 값이다. 한 사이클 동안에 ONU의 상향 버퍼에 쌓이는 데이터의 변화를 수식으로 표현하면 도 3에서 ONU가 Grant를 받기 전까지의 시간에는 Bo에 가입자로부터 유입되는 데이터의 속도만큼의 양이 더하여지고 Grant를 받은 시점부터는 상향으로 1Gbps의 속도로 데이터를 전송하므로 한 사이클이 끝나는 즉, Grant 시간이 끝나는 시점에서는 다시 Bo의 양으로 돌아가게 된다. R is a value between 0 and 1. Expressing the change in data accumulated in the ONU's upstream buffer during one cycle, the amount of data flowing from the subscriber is added to Bo until the time until ONU is granted in FIG. In this case, data is transmitted at the speed of 1Gbps, so when one cycle ends, that is, at the end of the grant time, it returns to the amount of Bo.

Cyclic DBA에서의 한 사이클 동안에 ONU의 상향 버퍼에 쌓이는 데이터의 양을 (

) 수식으로 나타내면 아래와 같다.The amount of data accumulated in the ONU's upstream buffer during one cycle in a cyclic DBA (

) Is as follows.

여기서 t는 도 3에 도시된

가 증가하기 시작하는 시점인 시간축의 0 값을 기준으로 하는 시간을 의미하고, a는 도 3에 도시된 시간 a로서 Grant의 시작 시간이고, b는 도 3에 도시된 시간 b로서 한 사이클이 끝나는 시간 즉, Grant 시간이 끝나는 시점을 의미한다.

Where t is shown in FIG.

Is a time based on the zero value of the time axis at which time starts to increase, a is the time a shown in FIG. 3 and the start time of Grant, and b is the time b shown in FIG. This means the time when the grant time ends.

ONU의 상향 버퍼에 쌓이는 데이터의 양은 할당 받은 Grant의 시작 전까지 계속 증가하며, 이 때 최대 값(

)을 가지게 된다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.The amount of data accumulated in the ONU's upstream buffer will continue to increase until the start of the assigned grant, with the maximum value (

Have). This is expressed as a formula as follows.

본 발명에서 제안한 도 3의 ONU의 상향 버퍼링 모델로부터 구해진 ONU의 상향 대역 속도와 이에 따른 ONU에서 필요한 상향 버퍼의 양을 수식으로 도출하여 그래프로 나타낸 것이다. 3 shows a graph of the upband speed of the ONU obtained from the upbuffer model of the ONU proposed in FIG. 3 and the amount of the uplink buffer required by the ONU by using a formula.

수학식 2의

를 나타낸 것으로, Cyclic DBA에서 가입자로부터 유입되는 데이터의 양에 따른 또는 ONU의 상향 대역 속도에 따른 ONU에서 필요한 상향 버퍼 메모리의 크기를 나타낸다.Of equation (2)

It shows the size of the upstream buffer memory required in the ONU according to the amount of data flowing from the subscriber in the Cyclic DBA or according to the upband speed of the ONU.

Cyclic DBA에서의 ONU의 버퍼링 모델인 도 3으로부터 상향 전송 지연 시간을 수식으로 도출하여 Cycle 시간이 1msec인 경우에 대하여 상향 사용 대역과 상향 전송 지연 시간의 관계를 그래프로 나타낸 것이다. The uplink transmission delay time is derived from the Fig. 3 which is the buffering model of the ONU in the Cyclic DBA by a formula, and the graph shows the relationship between the uplink bandwidth and the uplink transmission delay time for the case where the cycle time is 1msec.

다음의 수식 결과는 Cyclic DBA에서 상향 프레임은 한 사이클 동안 도착한 모든 프레임이 그 다음 사이클의 Gate 시간 동안 모두 송신 되는 경우에 대하여 지연 시간을 계산한 것이다. The result of the following equation is that the uplink frame in Cyclic DBA calculates the delay time when all the frames arriving in one cycle are transmitted during the gate time of the next cycle.

주기적인 DBA에 있어서, 상향 프레임의 대역이 일정하고 한 사이클에 도착한 모든 프레임이 그 다음 사이클에 모두 송신이 되는 상황을 가정하여 상향 프레임의 평균 전송 지연 시간을 계산한다. In the periodic DBA, the average transmission delay time of the uplink frame is calculated assuming that the bandwidth of the uplink frame is constant and all frames arriving in one cycle are transmitted in the next cycle.

도 3에서 보는 것과 같이, 첫번째 사이클에 도착하는 프레임은 그 다음 사이클의 Gate를 받은 시간까지 대기 시간이 발생하며 또한 Gate 시간 구간에서의 대기 시간도 발생하게 된다. As shown in FIG. 3, the frame arriving at the first cycle has a waiting time until the gate receiving the next cycle, and also a waiting time in the gate time interval.

그러므로, Cyclic DBA에서 한 사이클에 도착한 모든 프레임이 그 다음 사이클에 모두 전송이 된다고 가정하면 상향 평균 지연 시간(

)은 첫번째 사이클에 도착하는 프레임들의 평균 대기 시간과 그 다음 사이클의 서비스를 받기까지의 대기 시간인

, 그리고 서비스를 받고 있는 시간에서 발생하는 대기 시간의 합이 된다. DBA에서의 평균 지연 시간은 다음의 수식과 같이 된다.Therefore, assuming that every frame that arrives in one cycle in the Cyclic DBA will be sent in the next cycle, the upward average delay time (

) Is the average waiting time for frames arriving in the first cycle and the waiting time for servicing the next cycle.

And the waiting time incurred by the service being received. The average delay time in the DBA is as follows.

ONU(Optical Network Unit)의 데이터 전송을 요구하는 제 1 신호에 의하여 OLT(Optical Line Terminal)가 상기 ONU의 데이터 전송 시간 구간을 제어하는 제 2 신호를 할당하여 통신하는 이더넷 기반의 수동 광 가입자망에서, In an Ethernet based passive optical subscriber network in which an optical line terminal (OLT) allocates and communicates a second signal for controlling a data transmission time interval of the ONU according to a first signal requesting data transmission of an ONU (Optical Network Unit). ,

ONU의 데이터 전송 시간 구간을 제어하는 제 2 신호에 의하여 할당된 시간 구간 동안에 상기 ONU에서 상기 OLT로 상향 전송된 데이터 양을 계산한다(S610).The amount of data transmitted upward from the ONU to the OLT during the time interval allocated by the second signal controlling the data transmission time interval of the ONU is calculated (S610).

상기 할당된 시간 구간 이후에 상기 제 2 신호를 재전송 받기 전까지 상기 ONU의 버퍼에 유입되는 데이터 양을 계산한다(S620).After receiving the retransmission of the second signal after the allocated time interval, the amount of data flowing into the buffer of the ONU is calculated (S620).

S610 단계에서 계산된 데이터의 양과 S620 단계에서 계산된 데이터의 양을 기초로 상기 ONU 버퍼의 크기를 정한다(S630).The size of the ONU buffer is determined based on the amount of data calculated in step S610 and the amount of data calculated in step S620 (S630).

ONU(Optical Network Unit)의 데이터 전송을 요구하는 제 1 신호에 의하여 OLT(Optical Line Terminal)가 상기 ONU의 데이터 전송 시간 구간을 제어하는 제 2 신호를 할당하여 통신하는 이더넷 기반의 수동 광 가입자망에서,In an Ethernet based passive optical subscriber network in which an optical line terminal (OLT) allocates and communicates a second signal for controlling a data transmission time interval of the ONU according to a first signal requesting data transmission of an ONU (Optical Network Unit). ,

ONU의 데이터 전송 시간 구간을 제어하는 제 2 신호에 의하여 할당된 시간 구간 동안에 상기 ONU 버퍼에 유입된 데이터가 상기 OLT로 상향 전송되지 못하고 상기 ONU 버퍼에서 머무르는 지연시간을 계산한다(S710). During the time interval allocated by the second signal controlling the data transmission time interval of the ONU, the delayed time in which the data flowed into the ONU buffer is not transmitted upward to the OLT and stays in the ONU buffer is calculated (S710).

상기 할당된 시간 구간 이후에 상기 ONU에서 상기 제 1신호를 수신하고 상기 제 2 신호를 생성하는데 소요되는 처리시간을 계산한다(S720).After the allocated time interval, the processing time required to receive the first signal and generate the second signal in the ONU is calculated (S720).

S720단계에서 생성된 제 2 신호에 의하여 할당된 시간 구간 동안에 상기 상향 전송되지 못한 데이터가 상기 OLT로 상향 전송될 때까지 상기 ONU 버퍼에서 머무르는 지연시간을 계산한다 (S730).During the time interval allocated by the second signal generated in step S720, the delay time of staying in the ONU buffer until the data not transmitted upstream is transmitted to the OLT is calculated (S730).

S710단계에서 계산된 지연시간, S720단계에서 계산된 처리시간 및 S730단계에서 계산된 지연 시간을 기초로 상기 ONU 버퍼에 유입된 데이터의 전송 지연 시간을 구한다(S740).Based on the delay time calculated in step S710, the processing time calculated in step S720, and the delay time calculated in step S730, a transmission delay time of data introduced into the ONU buffer is obtained (S740).

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀 질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.The invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브 (예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like, which are also implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점 에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허 청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Those skilled in the art will understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 이더넷 기반의 수동 광 가입자망에서의 ONU 버퍼 크기 모델링과 데이터 전송 지연을 구하는 방법에 의하여 Cyclic DBA에서의 ONU의 상향 버퍼링 모델을 제시하여 ONU에서의 필요한 버퍼 메모리의 크기를 쉽게 유추하여 ONU 시스템 설계에 반영할 수 있으며 이 버퍼링 모델로부터 상향 트래픽에 대한 평균 전송 지연 시간을 도출하여 QoS 시스템 설계 및 운용이 가능하게 된다.As described above, the ONU buffer size modeling in the Ethernet-based passive optical subscriber network according to the present invention and the method of obtaining the data transmission delay provide an up-buffering model of the ONU in the Cyclic DBA to determine the required buffer memory in the ONU. The size can be easily inferred and reflected in the design of the ONU system. From this buffering model, the average transmission delay time for upstream traffic can be derived and the QoS system can be designed and operated.

Claims

In an Ethernet based passive optical subscriber network in which an optical line terminal (OLT) allocates and communicates a second signal for controlling a data transmission time interval of the ONU according to a first signal requesting data transmission of an ONU (Optical Network Unit). ,

(a) calculating an amount of data flowing into the ONU buffer during a period in which the first signal and the second signal have a constant repetition;

(b) calculating an amount of data uplinked from the ONU to the OLT during the time interval allocated by the second signal; And

(c) determining the size of the ONU buffer based on the amount of data calculated in step (a) and the amount of data calculated in step (b). How to model ONU buffer size in your network.

The method of claim 1,

And the first signal and the second signal are signals transmitted between the OLT and the ONU in a steady state.

The method of claim 1,

ONU buffer size modeling in the Ethernet-based passive optical subscriber network, characterized in that the amount of data transmitted from the ONU to the OLT in step (b) is equal to the amount of data flowing into the ONU buffer during the one period. How to.

The method of claim 1,

The amount of data uplinked from the ONU to the OLT in step (b) is obtained by multiplying the uplink rate of data transmitted from the ONU to the OLT by the time interval allocated by the second signal. A method for modeling ONU buffer size in Ethernet based passive optical subscriber network.

(a) calculating a delay time for the data flowing into the ONU buffer during the period of constant repetition of the first signal and the second signal to stay in the ONU buffer without being transmitted upward to the OLT;

(b) calculating a processing time taken by the OLT to receive the first signal and to generate the second signal from the ONU after a time interval allocated by the second signal;

(c) calculating a delay time remaining in the ONU buffer until data that is not uplinked from the ONU to the OLT is transmitted upward to the OLT during the time interval allocated by the second signal generated in step (b) Doing; And

(d) the transmission delay time of the data introduced into the ONU buffer based on the delay time calculated in step (a), the processing time calculated in step (b) and the delay time calculated in step (c). And obtaining a data transmission delay in an Ethernet-based passive optical subscriber network.