KR0154564B1 - 광케이블텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광CATV(Cable TV)망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치에 있어서, 광CATV 가입자망의 경제성 제고를 위하여 TDM/플링(Time Division Multiplexing/polling) 방식을 이용한 PON(Passive Optical Network)구조를 갖는 광CATV망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치에 관한 것으로, 수신된 제1특정 프레임 신호로부터 제1 내지 제3 속도의 데이터를 분류하고 각종 경보신호를 출력하는 수신 수단(1)과, 상기 수신 수단(1)으로부터 제1 내지 제3 속도의 데이터중에 포함된 가입자 지정 신호에 따라 해당 가입자의 B 채널 데이터, 2B+D 채널 데이터, 시그널링 및 유지보수 신호를 제2 특정 프레임 신호로 다중화하여 송신하는 송신 수단(2)을 구비하는 것을 특징으로 하여 가입자 장치의 비용을 상당히 줄일 수 있으며, 가입자지정신호의 프레임 동기를 실현하여 안정된 가입자 장치를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

광케이블 텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치

제1도는 본 발명에 따른 광케이블 텔레지젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치의 일실시예 블록도.

제2도는 본 발명에 따른 25.92Mb/s 프레임의 구조도.

제3a도는 제1도의 채널정합부의 일실시예 블록도.

제3b도는 제1도의 채널정합부의 동작 타이밍도.

제4도는 제1도의 제2역동기화기의 일실시예 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 역다중화부 11 : 51.84Mb/s 리프레이머

12 : 디스램블러 13 : 채널정렬회로

14 : 제1제어부 15 : 채널분류회로

16 : 패리티생성 및 점검부 17 : 역동기화부

18 : 경보 신호 발생부 19 : 채널 정합부

2 : 다중화부 21 : 가입자 지정신호 해석부

22 : 제2제어부 23 : 2.048Mb/s 데이터 접속부

24 : 64Kb/s 데이터 접속부 25 : 25.92Mb/s 프레이머

26 : 스크램블러 27 : 가입자 식별자 생성부

28 : 패리티 생성부

본 발명은 수동 광통신망(PON : Passive Optical Network)구조를 갖는 광케이블 텔레비젼(CATV : Cable Television)망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치에 관한 것으로서, 특히 광케이블 텔레비젼의 가입자 접속장치로부터 출력된 데이터를 역다중화하고, 이를 다시 다중화하여 가입자 접속장치로 전송하는 광케이블 텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치에 관한 것이다.

종래의 CATV망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치는 점대점 구성의 분배망에 적합하도록 설계되어 있어 PON구조를 갖는 광CATV망에 적용할 수 없으며, PON구조를 갖는 광CATV망에 있어 가입자 접속장치로 부터의 가입자 지정신호를 저장하는 2.048Mb/s 탄성버퍼의 어드레스가 프레임 동기가 상실될 때에도 리셋되지 않아 가입자 지정신호의 오류가 발생하고, 외부로 부터의 입력되는 3채널의 51.84Mb/s 프레임의 위상을 기준클럭에 정렬시 키는 회로의 구성이 단순지연소자로 이루어진 비동기적으로 되어 있어 소자의 배치 및 배선에 따라 그 성능이 달라지는 문제점을 갖고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 광케이블 텔레비젼의 가입자 접속장치로부터 출력된 데이터를 역다중화하고, 이를 다시 다중화하여 가입자 접속장치로 전송하므로써, 가입장지정신호의 프레임 동기를 실현하여 안정된 가입자 장치를 구현할 수 있는 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광케이블 텔레비젼의 가입자 접속장치로부터 출력된 데이터를 역다중화하고, 이를 다시 다중화하여 가입자 접속장치로 전송하는 광케이블 텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치에 있어서, 외부로부터 전달된 시스템 클럭에 따라, 상기 광케이블 텔레비젼의 가입자 접속장치로부터 전달된 시스템 클럭에 따라, 상기 광케이블 텔레비젼의 가입자 접속장치로부터 전달된 소정 수의 채널의 프레임을 역다중화하여, 소정의 데이터와 가입자 지정신호를 출력하는 역다중화 수단; 및 2분주된 상기 시스템 클럭에 따라, 가입자로부터 입력된 소정의 데이터와 상기 가입자 지정신호를 다중화하여, 다중화된 소정의 프레임을 출력하는 다중화수단을 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은, 회로의 일부 복잡성을 제거하면서 광CATV 가입자 접속장치로부터의 155.52Mb/s 데이터를 역다중화하여 만든 세 채널의 51.84Mb/s 신호에서 2채널의 TV와 스테레오 오디오 14채널을 묶어서 구성된 44.736Mb/s신호 채널 및 광CATV 가입자 접속장치로부터의 오버헤드 형태로 삽입된 B, 2B+D, 가입자 지정신호인 2.048Mb/s 데이터를 분리하여 출력하는 기능, 155.52Mb/s 데이터 역다중화부에서 분리된 가입자 지정신호를 해석하여 선택된 가입자로 부터의 아날로그전화, ISDN전화, 시그널링 및 유지보수 데이터를 25.92Mb/s 프레임으로 다중화하여 가입자 접속장치로 송신하는 기능을 수행한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 광케이블 텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치의 일실시예 블록도이다.

제1도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광케이블 텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치는, 외부로부터 입력된 51.84MHz 시스템 클럭에 따라, 외부로부터 입력된 155.52Mb/s 신호가 1:3역다중화된 3채널의 51.84Mb/s 신호를 역다중화하여, 44.736Mb/s 데이터, 2.048Mb/s 데이터, 64Kb/s 데이터, 가입자 지정신호 및 전송 장애가 발생되었음을 경고하여 주기위한 경보신호를 출력하는 역다중화부(1)와, 역다중화부(1)를 통해 분주되어 입력된 25.92MHz 시스템 클럭에 따라, 역다중화부(1)로부터 출력된 가입자 지정신호와 가입자로부터 입력된 2.048Mb/s 데이터(B 채널 데이터, 2B+D 채널 데이터) 및 64Kb/s 데이터(시그널링 및 유지보수 신호)를 다중화하여 다중화한 25.92Mb/s 프레임을 가입자 접속장치로 전송하는 다중화부(2)를 구비한다.

상기 역다중화부(1)는 33％ 위상이 서로 어긋난 3채널의 51.84Mb/s 프레임 신호를 위상정렬하는 채널정합부(19)와, 상기 채널정합부(19)의 출력신호를 송신측과 수신측 사이에 프레임의 위치를 일치시켜 리프레임을 수행하는 51.84Mb/s 리프레이머(11)와, 상기 채널정합부(19)의 출력신호를 원래대로 디스크램블링을 수행하는 디스크램블러(12)와, 상기 리프레이머(11)와 디스크램블러(12)에 연결되어 각 채널에 삽입한 채널식별자를 검출하여 순서대로 분류하는 채널정렬회로(13)와, 상기 리프레이머(11)에 연결되어 51.84Mb/s 프레임내에 포함된 신호를 분류하여 각종 인에이블신호를 생성하고 어드레스신호 및 디코더값을 출력하는 제1제어부(14)와, 상기 제1제어부(14)의 제어를 받아 상기 체널정렬회로(13)에 연결되어 51.84Mb/s 프레임내에 포함된 44.736Mb/s신호, 2.048Mb/s신호 및 64Kb.s데이타신호의 위치를 찾아 분류해내는 채널 분류 회로(15)와, 채널분류회로(15)로부터 44.736Mb/s 데이터와 패리티 정보를 입력받아, 패리티를 생성한 다음, 채널 분류회로(15)로부터 입력된 패리티 정보와 생성한 패리티 정보를 비교하여 신호 전송과저에 장애가 발생하였는지를 점검하고, 점검 결과를 출력하는 패리티생성 및 점검부(16)와, 상기 채널 분류 회로(15)로부터 3채널의 44.736Mb/s 신호와 2.048Mb/s신호를 입력받아 오버해드 삽입으로 인하여 발생된 속도차를 보상시켜 속도를 동기화시켜, 44.736Mb/s 데이터, 2.048Mb/s 데이터 및 가입자 지정신호를 출력하는 역동기화부(17)와, 리프레이머(11)로부터 프레임 손실 정보를 입력받아 프레임이 손실되었음을 경고하여 주고, 패리티생성 및 점검부(16)로부터 패리티 점검 결과에 대한 정보를 입력받아 전송 과정에 발생된 장애를 경고하여 주기 위한 경보신호를 발생하는 경보신호발생부(18)를 구비한다. 여기서, 역동기화부(17)는 채널 분류회로(15)로부터 전달된 3채널의 44.736Mb/s 데이터의 속도를 동기화시켜 주기 위한 제1역동기화기와, 채널분류회로(15)로부터 전달된 3채널의 2.048Mb/s 데이터의 속도를 동기화시켜 2채널의 2.048Mb/s 데이터와 가입자 지정신호를 출력하기 위한 제2역동기화기로 구성된다.

또한, 역다중화부(1)는 외부로부터 입력된 51.84MHz 시스템 클럭을 2분주하는 클럭 분주부(9)를 더 구비한다.

그리고, 역다중화부(1)는 51.84MHz 시스템 클럭에 따라 동작하고, 다중화부(2)는 클럭 분주부(9)로부터 출력된 25.92MHz 시스템 클럭에 따라 동작한다.

다중화부(2)는, 역동기화부(17)로부터 전달된 2.048Mb/s 데이터 스트림에 포함된 가입자 지정신호를 해석하여 해당 가입자가 선택되었는지 판단하는 가입자지정신호 해석부(21)와, 가입자로부터 전달된 2.048Mb/s 데이터를 접속시키기 위한 2.048Mb/s 데이터 접속부(23)와, 가입자로부터 전달된 64Kb/s 데이터를 접속시키기 위한 64Kb/s 데이터 접속부(24)와, 가입자지정 신호 해석부(21)의 출력신호, 2.048Mb/s 데이터 접속부(23)의 출력신호, 64Kb/s 데이터 접속부(24)의 출력신호, 가입자 식별자 생성부(27)의 출력신호 및 패리티 생성부(28)의 출력신호를 다중화하여 25.92Mb/s 프레임을 출력하는 25.92Mb/s 프레이머(25)와, 상기 25.92Mb/s 프레이머(25)로부터 출력된 25.92Mb/s 프레임을 스크램블링하여 25.92Mb/s 데이터를 출력하는 스크램블러(26)와, 가입자마다 12 비트의 고유한 식별자를 부여하여 상기 25.92Mb/s 프레이머(25)로 출력하는 가입자 식별자 생성부(27)와, 상기 25.92Mb/s 프레이머(25)로부터 패리티 정보를 입력받아 데이터의 오류를 검출하는데 이용될 패리티를 생성하여 프레이머(25)로 출력하는 패리티생성부(28)와, 25.92Mb/s 프레이머(25)의 출력신호를 입력받아, 가입자지정신호 해석부(21), 2.048Mb/s 데이터 접속부(23), 64Kb/s 데이터 접속부(24), 25.92Mb/s 프레이머(25), 스크램블러(26), 프가입자 식별자 생성부(27) 및 패리티 생성부(28)를 제거하기 위한 제2제어부(22)를 구비한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 다중/역다중화 장치에 대한 동작은 제2도 내지 제4도를 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 25.92Mb/s 프레임의 구조도이다.

역다중화부(1)는 155.52Mb/s 신호가 1:3역다중화된 3채널의 51.84Mb/s 신호를 수신하여 기준클럭으로 3채널의 위상을 정렬시킨 후, 디스크램블링을 행하며 3채널의 단순비트 디인터리빙 역다중화한 신호를 옳바른 순서대로 분류하기 위하여 분리된 채널의 신호중 첫 51.84Mb/s 신호만 리프레임한후, 채널번호를 검출하여 그 값에 따라 채널의 출력을 제어하여 순서대로 채널을 정렬한다. 또한 51.84Mb/s 데이터에 포함된 44.736Mb/s 및 2.048Mb/s 데이터 및 각종 오버헤드의 비트로 분류하는 기능을 가지며, 분류된 데이터가 44.736Mb/s의 속도를 갖도록 하기 위하여 역동기화기에서 데이터를 저장한 후 출력한다. 그리고 전송상의 에러를 검출하기 위하여, 다중화시와 동일한 방법으로 패리티 비트를 만들어 수신한 패리티 비트와 비교하여 패리티 에러를 검출하는 기능, 3msec 이상 프레임 손실시 LOS(Loss Of Signal) 경보신호 발생기능을 갖는다.

역다중화부(1)의 상세한 동작을 살펴보면, 리프레이머(11)는 송신측과 수신측 사이에 프레임의 위치를 일치시켜 정확한 데이터의 복구가 가능하게 하기 위한 리프레임을 수행하며, 51.84Mb/s 프레임 동기알고리즘은 CCITT에서 권고한 알고리즘을 사용하였으며 즉, 예상한 위치에서 4번동안 틀린 프레임 동기 신호(FAW)를 검출하면 프레임동기 상실이라고 판단하며, 프레임 동기 상실이 발생하였을 때 3번 연속해서 프레임 동기 신호를 검출하면 프레임 동기가 회복되었다고 판단한다.

51.84Mb/s 프레임 동기회로의 동작원리를 설명하기 위하여 초기상태를 서치상태에 있다고 가정하면, 서치상태에서는 어드레스발생부(14)의 810진계수기가 디스에이블되어 있으며, 51.84Mb/s 데이터를 한 비트씩 시프트하여 프레임 동기신호를 검출한 후, 검출펄스를 발생시키고, 이것을 이용하여 계수기를 인에이블시킨다. 인에이블된 후 810비트마다 주기적으로 프레임 동기펄스가 발생하므로 검출기의 출력이 프레임 동기신호를 검출하고 있으면 검출펄스와 동기펄스가 일치하며, 이것이 3프레임 연속해서 발생하면 프레임 동기상태로 되며, 동기상태에 있는 한 계수기는 인에이블 상태를 유지 하도록 한다.

비동기 상태로의 천이과정을 설명하기 위하여 전송에러등에 의해 데이터 스트림이 동기가 맞지 않아 검출펄스와 동기펄스가 어긋나는 경우, 비교게이트의 출력에 펄스가 발생하고 이것이 연속해서 4프레임동안 발생하면 비동기상태로 들어가도록 한다. 다시 동기상태로의 천이는 연속해서 3번동안 같은 위치에서 동기신호를 검출하면 된다.

디스크램블러(12)는 송신측에서 데이터를 랜덤화하기 위하여 스크램블링한 데이터를 수신측에서 다시 원래의 데이터 형태로 환원하기 위하여 디스크램블링을 수행하며, 프레임 동기가 맞지 않았을 때는 디스크램블러가 동작하지 않도록 하였으며, 스크램블러와 디스크램블러 사이의 동기를 맞추기 위하여 프레임 동기 신호가 인에이블될 때 플립플롭의 출력이 모두 '1'이 되게 하는 세트-리셋트 방식을 사용하였다. 회로의 구성은 스크램블러와 동일하게 1 + X⁶+ X⁷다항식을 갖는 시프트레지스터와 2진가산기(EXOR)의 조합으로 구성된다.

채널정렬회로(13)는 상기 디스크램블러(12)에 의해 복원된 첫 번째 채널의 데이터를 상요하여 다중화부에서 각 채널에 삽입한 채널식별자를 검출하고 그 결과를 토대로 채널을 올바른 순서대로 분류할 수 있는 기능을 제공한다. 채널번호의 검출은 다수우선 원칙에 따라 3번을 검출하여 2번을 검출하여 2번 이상 일치하면 해당 채널이 검출된 것으로 판단한다. 회로의 구성은 51.84Mb/s 프레임 내에 포함된 채널번호를 12비트 시프트레지스터에 래치하여 그 값을 조합논리소자를 사용하여 구현한다.

제1제어부(14)는 51.84Mb/s 프레임내에 포함된 신호를 분류하여 읽어 내기 위하여 810진 계수기를 구성하고 이의 출력을 디코더하여 각종 인에이블신호를 생성하며 810진 계수기는 3진 계수기(CO,C1), 30진 계수기(C2∼C6), 3진 계수기(C7,C8), 3진 계수기(C9,C10)를 직렬로 연결하여 구성하며, (C0,C1), (C7,C8), (C9,C10)의 3진 계수기의 상태 천이는 (11), (00), (10)의 형태를 갖게 하고, (C2∼C6)의 30진 계수기는 (01000, 10000 ∼ 11111)의 천이를 갖도록 한다. 이러한 계수기의 출력을 조합하여 생성한 어드레스 신호 및 디코더값은 다음의 [표1]과 같으며, 이 때 810진 계수기는 프레임 동기회로의 인에이블신호에 따라 초기화되어 동작한다.

채널 분류 회로(15)는 51.84Mb/s 프레임내에 포함된 44.736Mb/s 신호, 2.048Mb/s 신호 및 64Kb/s 데이터 신호의 위치를 찾아서 분류해내는 부분으로서 제1제어부(14)에서 생성된 어드레스를 이용하여 인에이블된 출력게이트만 51.84Mb/s신호가 출력되도록 함으로써 구현한다.

패리티생성 및 점검부(16)는 수신한 51.84Mb/s 데이터에서 오버헤드를 제외한 정보비트의 수를 세어 패리티 비트를 만들고 송신측에서 생성하여 전송한 패리티 비트와 비교하여 전송에러를 검출하는 기능을 수행한다.

역동기화부(17)는 프레임을 생성시킬 때 오버헤드 삽입으로 인한 속도차를 보상하는 것이 그 목적이며, 쓰기 어드레스가 읽어 어드레스를 추월하지 않아야 데이터 충돌이 발생하지않기 때문에, DS3 종속신호인 경우 51.84Mb/s 프레임에서 4비트의 오버헤드 후 읽기 어드레스는 86비트를 계속 읽고, 쓰기 어드레스는 이 구간동안 약 74비트를 쓸수 있으므로 적어도 4비트의 오버헤드가 끝나는 시간까지 쓰기 어드레스는 적어도 12비트 이상을 앞서 있어야 하고, 또한 24비트의 오버헤드 구간에서 쓰기클럭으로는 21비트를 버퍼에 저장하게 된다. 따라서 쓰기 어드레스가 읽기 어드레스를 추월하지 않기 위해서 DS3 신호에 대한 버퍼의 크기는 적어도 32비트 이상을 저장할 수 있어야 한다. 같은 방법으로 2.048Mb/s 데이터에 대한 최소버퍼의 크기를 계산하면 8비트가 되는데 세부기능과 구조는 후술한다.

경보 신호 발생부(18)는 프레임 손실이 3msec이상 계속되면 LOS 경보를 발생하고 프레임 모드(In Frame mode)로 되면 곧바로 LOS경보로 해제하며, BER 경보는 송신과 수신 사이에서 짝수 패리티를 이용하여 계산하며 측정주기를 100msec로 하여 BER이 10 이 초과하면 주경보를 발생하고, 측정 주기를 1초로 하여 BER이 10 이 초과하면 부경보를 발생한다.

채널정합부(19)는 33％ 위상이 서로 어긋난 3 채널의 51.84Mb/s 프레임 신호를 기준클럭으로 위상정렬을 수행하는데 세부설명과 구조는 후술한다.

다중화부(2)는 제2도와 같이 총 810비트의 길이를 가지는 프레임 구조를 가지며 한 프레임에 실리는 정보는 10비트의 무효 데이터 D, 12비트의 프레임워드를 나타내는 S비트, B채널 데이터 수용을 위한 192비트(DUB), 2B+D 채널 데이터 수용을 위한 192비트(DUNI), 채널 데이터 시그널링 및 유지보수 신호를 위한 2개의 64Kb/s 채널용으로 12비트, 패리티 체크를 위하여 6비트를 할당하여 총 424비트(16,358021us)가 되며 나머지 386비트(14.891975us)는 정보가 실리지 않은 가드타임으로 구성된다.

가드타임은 가입자 간의 광선로의 길이의 차이로 인하여 발생하는 전송 지연차를 보상하기 위한 타임으로 설계시 가입자간의 선로길이의 차는 최대 2.978395Km로 설정하였고 일반적으로 광통신에서 사용되는 레이저 파장이 1310nm인 single mode용의 silica계 광섬유의 굴절율은 1.5이며, 이때 1km당 발생하는 전송지연은 약 5us가 된다. 폴링 주기가 길게 되면 더 큰 저장 용량이 필요하는 전송지연은 약 5us가 된다. 폴링 주기가 길게 되면 더 큰 저장 용량이 필요하게되고, 폴링 주기가 너무 짧게 되면 가입자간의 전송선로의 길이 차이에 의한 전송지연효과를 충분히 보상(가드타임설정)하지 못하게 되어 정확한, 정보의 전송을 보장할 수 없게 된다. 그러므로 이를 상호절충 하여 가능하면 저장정보의 양을 작게하고 가드타임을 충분히 확보하기 위한 시간으로서 가장 기본적인 음성 샘플링 주파수인 8KHz(주기 125us)의 4배인 32KHz의 주파수 즉, 주기 31.25us를 선택하게 되었다.

다중화부(2)의 동작을 상세하게 살펴보면, 가입자지정 신호해석부(21)는 가입자 장치에서 수신한 155.52Mb/s 전송부를 통하여 수신한 2.048Mb/s 데이터 스트림에 포함된 상기 가입자 지정신호를 읽어서 해당 가입자가 선택되었는지를 판단하는 기능을 수행한다. 이때 가입자마다 31.25×3us의 고정된 주기를 갖고 데이터의 선택명령이 행하여지므로 폴링신호를 프레임 워드로 생각하여 프레임동기를 수행하며, 이와 같은 방법을 사용함으로써 전송에러등에 의해 수신측에서 틀린 폴링 신호를 수신하더라도 각 가입자가 송신하여야 할 타임슬롯이 흔들림 없이 데이터의 송신이 가능하도록 하여준다.

동기알고리즘은 4번 연속하여 틀린 프레임 패턴을 수신하면 프레임 동기가 상실되었다고 판단하며, 3번 연속해서 올바른 프레임 패턴을 수신하면 프레임 동기가 회복되었다로 판단한다. 또한 프레임 동기가 되면 프레임 워드가 검출된 시점을 기준으로 하여 상향측 데이터의 송신 시작점으로 하여 2.048Mb/s 채널 및 64Kb/s신호등을 제2도와 같은 형태로 구성하여 전송한다.

참고로 다중화부(2)에서 3가입자를 교대로 지정하기 위하여 첫 번째 가입자는 '111110100000', 두 번째 가입자는 '111110100001', 세 번째 가입자는 '111110100010'의 워드로 지정받으며 그 주기는 31.25×3us 이다.

제2제어부(22)는 2430진 계수기를 구성하고 이의 출력을 이용하여 데이터 삽입에 필요한 각종 인에이블 신호 즉, 가입자 구분 및 프레임 동기용 S 신호, B채널 삽입을 위한 신호, 2B+D채널 삽입을 위한 신호, 시그널링 및 유지보수 신호, 패리티 삽입을 위한 신호, 광송신기의 인에이블을 위한 신호, 스크램블을 위한 제어 신호등을 생성하는 기능을 수행한다.

2.048Mb/s 데이터 접속부(23)는 2.048Mb/s 데이터를 받아 25.92Mb/s 프레임을 생성시킬 때 생기는 속도차를 보상하는 것이 목적이며, 31.25us 동안 송신하여야 할 192 비트를 탄성버퍼에 저장하였다가 해당 프레임 위치에서 읽을 수 있도록 구성된다.

64Kb/s 데이터 접속부(24)는 각 가입자당 시그널링 및 유지보수신호용 2채널이 필요하며 31.25×3us 동안 각 채널당 6비트를 송신해야 하므로 이를 래치를 이용하여 저장한 후 해당 프레임 위치에서 읽을 수 있도록 구성된다.

25.92Mb/s 프레이머(25)는 상기 제2제어부(22)로 부터의 각종 인에이블 신호에 따라 생성된 데이터를 25.92Mb/s 프레임으로 만드는 기능을 수행한다.

스크램블러(26)는 어드레스생성부(22)의 제어를 받아 동작하며, 25.92Mb/s의 송신데이타 중에서 가입자신호와 가드타임으로 지정되어 있는 부분을 제외한 전부분에 대하여 스크램블을 실시한다. 스크램블링은 2단 스크램블러를 사용하며, 초기값을 리세트 시키는 세트-리세트 방식을 사용하였다.

가입자식별자생성부(27)는 가입자마다 12비트의 고유한 식별자 즉, 제1가입자에게는 111110100000, 제2가입자에게는 111110100001, 제1가입자에게는 111110100010을 부여하여 수신측에서 가입자를 쉽게 구별할 수 있게 한다.

패리티 생성부(28)는 전송시의 발생할 수 있는 데이터의 오류를 검출하기 위한 기능을 수행하며, 본 장치에서는 짝수 패리티를 사용한다. 신호의 생성은 25.92Mb/s 데이터를 클럭과 함께 '1'의 데이터가 발생할 경우에만 펄스가 발생하도록 하여 이를 2분주하면 계수기의 출력이 1010..의 형태로 토글(toggle)하는 원리를 이용하여 구성한다.

제3a도는 제1도의 채널정합부의 일실시예 구성도로서, 외부로부터 클럭[1]이 입력되고, 외부로부터 채널[1]의 51.8Mb/s 데이터가 입력되는 제1플립플롭(31)과, 클럭[1]이 입력되고, 외부로부터 채널[2]의 51.8Mb/s 데이터가 입력되는 제2플립플롭(32)과, 외부로부터 클럭[2]이 입력되고, 채널[3]의 51.8Mb/s 데이터가 입력되는 제3플립플롭(33)과, 클럭[1]이 입력되고, 제3플립플롭(33)의 출력 데이터(A)가 입력되는 제4플립플롭(34)를 구비한다.

여기서, 클럭[1]과 클럭[2]은 동일 주기를 가지되, 클럭[1]이 클럭[2] 보다 한 펄스폭만큼 빠르게 제1 및 제2 플립플롭(31,32)과 제4플립플롭(34)에 입력된다.

상기한 바와 같은 구조를 갖는 제1도의 채널정합부의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제1플립플롭(31)은 외부로부터 입력된 클럭[1]에 따라, 외부로부터 입력된 채널[1]의 51.8Mb/s 데이터를 래치시킨 다음, 출력 데이터[1]를 전달한다.

제2플립플롭(32)은 클럭[1]에 따라, 외부로부터 입력된 채널[2]의 51.8Mb/s 데이터를 래치시킨 다음, 출력 데이터[2]를 전달한다.

제3플립플롭(33)은 외부로부터 입력된 클럭[2]에 따라, 채널[3]의 51.8Mb/s 데이터를 래치시킨 다음, 출력 데이터(A)를 제4플립플롭(34)으로 출력하고, 이어 제4플립플롭(34)은 클럭[1]에 따라 제3플립플롭(33)의 출력 데이터(A)를 래치시킨 다음, 출력 데이터[3]를 전달한다.

제3b도는 제3a도의 구성을 갖는 채널정합부의 동작 타이밍도이다.

제4도는 제1도의 역다중화부의 제2역동기화기의 일실시예 블록도이다.

제4도에 도시된 바와 같이, 제1도의 역다중화부의 제2역동기화기는, 채널분류회로(15)로부터 입력된 갭드(GAPPED) 51.84Mb/s 데이터를 일시저장하는 탄성버퍼(51)와, 외부로부터 입력된 51.84Mb/s 시스템 클럭에 따라, 탄성버퍼(51)를 제어하기 위한 쓰기 제어신호를 출력하는 쓰기 제어부(52)와, 외부로부터 입력된 2.048Mb/s 클럭에 따라, 탄성버퍼(53)를 제어하기 위한 읽기 제어신호를 출력하는 읽기 제어부(53)를 구비한다.

상기한 바와 같은 구조를 갖는 제2역동기화기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

쓰기 제어부(52)가 쓰기 제어신호를 탄성버퍼(51)로 전달하면, 탄성버퍼(51)는 채널분류회로(15)로부터 입력된 갭드(GAPPED) 51.84Mb/s 데이터를 저장한다. 그리고, 읽기 제어부(53)가 읽기 제어신호를 탄성버퍼(51)로 출력하면, 탄성버퍼(51)는 저장된 2.048Mb/s 데이터를 출력한다.

만일, 51.84Mb/s 프레임 동기가 상실되었을 경우 쓰기 제어부(52)와 읽기 제어부(53)를 리셋시켜 가입자 지정신호를 51.84Mb/s 프레임에 동기시키는 기능을 수행한다.

따라서, 본 발명은 기존 회로의 일부 복잡성을 제거하면서 광 CATV 가입자 접속장치로 부터의 155.52Mb/s 데이터를 역다중하여 만든 세 채널의 51.84Mb/s 신호에서 2채널의 TV와 스테레오 오디오 14채널을 묶어서 구성된 44.736Mb/s 신호 채널 및 광CATV 가입자 접속장치로 부터의 오버헤드 형태로 삽입된 B, 2B+D, 가입자 지정신호인 2.048Mb/s 데이터를 분리하여 출력하는 기능, 155.52Mb/s 데이터 역다중화부에서 분리된 가입자지정신호를 해석하여 선택된 가입자로 부터의 아날로그전화, ISDN전화, 시그널링 및 유지보수 데이터를 25.92Mb/s 프레임으로 다중화하여 가입자 접속장치로 송신하는 기능을 수행한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, PON 구조를 갖는 광CATV 망에서 분배 센터와 가입자 가내간의 TV, 음성등의 데이터 전송을 위한 155Mb/s급의 역다중화 기능과 25.92Mb/s급의 다중화 기능을 구현하기 위하여 필요한 신호처리 기능을 수행하고, 가입자 지정신호에 대한 프레임 동기를 실현하여 안정된 가입자 장치를 구현하여 가입자 장치의 소형화시키고, 가격을 저렴하게 하며, 또한 가입자지정신호의 프레임 동기를 실현하여 안정된 가입자 장치를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 광케이블 텔레비젼의 가입자 접속장치로부터 출력된 데이터를 역다중화하고, 이를 다시 다중화하여 가입자 접속장치로 전송하는 광케이블 텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치에 있어서, 시스템 클럭에 따라, 상기 광케이블 텔레비젼의 가입자 접속장치로부터 전달된 소정 수의 채널의 프레임을 역다중화하여, 소정의 데이터와 가입자 지정신호를 출력하는 역다중화수단; 및 상기 시스템 클럭을 분주하여 마든 소정의 클럭에 따라, 가입자로부터 입력된 소정의 데이터와 상기 가입자 지정신호를 다중화하여, 다중화된 소정의 프레임을 상기 가입자 접속장치로 출력하는 다중화수단을 포함하는 광케이블 텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 역다중화수단은, 상기 상기 광케이블 텔레비젼의 가입자 접속장치로부터 전달된 3채널의 51.84Mb/s를 다중화하여, 다중화한 44.736Mb/s 데이터, 2.048Mb/s 데이터와 64Kb/s 데이터를 상기 가입자 접속장치로 출력하고, 가입자 지정신호를 상기 다중화수단으로 출력하며, 상기 다중화수단은, 상기 가입자로부터 전달된 64Kb/s 데이터 및 2.048Mb/s 프레임을 상기 가입자 접속장치로 출력하는 것을 특징으로 하는 광케이블 텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 역다중화 수단은, 외부로부터 입력된 소정 수의 채널의 프레임의 위상을 정렬하여 채널을 정합하기 위한 채널정합수단; 상기 채널정합수단의 출력신호를 디스크램블링하기 위한 디스크램블링 수단; 상기 채널정합수단의 출력신호중에서 어느 특정 채널의 프레임 신호를 리프레임하여 송신단과 수신단 사이에 프레임의 위치를 일치시키는 리페임수단; 상기 리프레임수단의 출력신호와 상기 디스크램블링수단의 출력신호를 입력받아 각 채널에 삽입된 채널 식별자를 검출하여 순서대로 정렬시키기 위한 채널정렬수단; 상기 채널정렬수단으로부터 출력된 프레임신호에서 채널별로 데이터를 분리해내기 위한 채널분류수단; 상기 채널분류수단으로부터 출력된 신호들의 속도차를 보상하여 속도를 동기화시켜 동기화된 데이터와 가입자 지정신호를 출력하는 역동기화수단; 상기 채널분류수단으로부터 데이터와 패리티정보를 입력받아, 패리티를 생성한 다음, 생성한 패리티와 입력된 패리티정보를 비교하여 전송 장애를 점검하기 위한 패리티 생성 및 점검수단; 상기 리크레임수단으로부터 프레임 손실 정보를 입력받아 프레임이 손실되었음을 경고하여 주고, 상기 패리티생성 및 점검수단으로부터 패리티점검 결과에 대한 정보를 입력받아 전송 과정에 발생된 장애를 경고하여 주기 위한 경보신호발생수단; 및 상기 리프레임수단의 출력신호를 입력받아, 상기 채널정합수단, 디스크램블링수단, 리프레임수단, 채널정렬수단, 채널분류수단, 역동기화수단, 패리티 생성 및 점검수단 및 경보신호 발생수단을 제어하기 위한 제어수단을 포함하는 광케이블 텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 채널정합수단은, 외부로부터 입력된 제1클럭에 따라, 외부로부터 입력된 제1채널의 데이터를 래치시키기 위한 제1플립플롭; 상기 제1클럭에 따라, 외부로부터 입력된 제2채널의 데이터를 래치시키기 위한 제2플립플롭; 외부로부터 입력된 제2클럭에 따라, 외부로부터 입력된 제3채널의 데이터를 래치시키기 위한 제3플립플롭; 및 상기 제1클럭에 따라, 상기 제3플립플롭으로부터 출력된 데이터를 래치시키기 위한 제4플립플롭을 포함하는 광케이블 텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치.
5. 상기 제4항에 있어서, 상기 소정의 제1클럭과 상기 제2클럭은 동일 주기를 가지되, 상기 제1클럭이 상기 제2클럭보다 한 펄스폭스만큼 빠른 것을 특징으로 하는 광케이블 텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 역동기화수단(17)은, 상기 채널분류수단으로부터 전달된 3채널의 44.736Mb/s 데이터의 속도를 동기화시켜 주기 위한 제1역동기화부; 및 상기 채널분류수단으로부터 전달된 3채널의 2.048Mb/s 데이터의 속도를 동기화시켜 2채널의 2.048Mb/s 데이터와 가입자 지정신호를 출력하기 위한 제2역동기화부를 포함하는 광케이블 텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 제2역동기화부는, 상기 시스템 클럭에 따라, 쓰기 제어신호를 출력하는 쓰기 제어부; 외부로부터 입력된 소정의 클럭에 따라, 읽기 제어신호를 출력하는 읽기 제어부; 및 상기 쓰기 제어신호를 의해 제어되어, 상기 채널 분류 수단으로부터 출력된 데이터를 저장하고, 상기 읽기 제어신호에 의해 제어되어, 저장된 데이터를 출력하는 버퍼링수단를 포함하는 광케이블 텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 다중화수단은, 입력된 가입자 지정신호를 해석하여 해당 가입자가 선택되었는지를 판단하는 가입자 지정신호 해석수단; 가입자로부터 전달된 서로 다른 속도를 갖는 데이터를 접속시키기 위한 제1 및 제2 접속수단; 가입자별로 고유의 식별자을 부여하여 출력하는 가입자 식별자 생성수단; 상기 가입자 지정신호 해석수단의 출력신호, 상기 제1 및 제2 접속수단을 통해 전달된 데이터들, 가입자 식별자 생성수단의 출력신호 및 패리티생성수단의 출력신호를 다중화하여 소정의 프레임신호를 출력하는 프레임수단; 상기 프레임수단의 출력신호를 스크램블링하기 위한 스크램블링수단; 상기 프레임수단으로부터 패리티 정보를 입력받아 패리티를 생성하여 상기 프레임수단으로 전달하는 상기 패리티 생성수단; 및 상기 가입자 지정신호 해석수단의 출력신호를 입력받아 상기 가입자 지정신호 해석수단, 제1접속수단, 제2접속수단, 프레임수단, 스크램블링 수단, 가입자 식별자 생성수단 및 패리티 생성수단을 제어하기 위한 제어수단을 포함하는 광케이블 텔레비젼망의 가입자 단말장치용 다중/역다중화 장치.