KR100419584B1 - 스큐최소화방법및장치 - Google Patents

Abstract

1Gb/s 신호 전송률에서 "비트 타임"은 1ns이다. 이는 0.2m 광섬유의 비트 길이에 해당한다. 스큐는 비트 길이의 1/10을 초과해서는 안된다는 사실을 고려할 시에, 이러한 것은 전송 라인내 도체간 길이차가 2cm를 초과할 수 없다는 것을 의미한다. 즉, 전송 라인에 있어 발생 가능한 스큐를 최소화하기 위하여, 전송 라인내 상이한 도체(2)간의 길이차(5)가 2cm를 넘지 않도록 하여, 전송 라인(1) 및 도체(2)를 하나의 리본 케이블 또는 플랫 케이블로 각각 세 개씩 결합시킨다. 예를 들어, 10, 20, 30m 의 정확하고 적절한 길이로 사전에 절단되어 감긴 상태이며, 도체간 최대 길이차가 ±1cm 정도인 플랫 리본 케이블 같은 전송 라인을 제공함으로써, 상기 스큐가 최소화될 수 있다.

Description

스큐 최소화 방법 및 장치

통신 분야에서 "무장해(faultless)" 신호 전송에 대한 요구 사항은 어떤 경우에는 매우 까다롭다. 예를 들어, 통신 스위칭 센터 또는 교환기내에 있는 스위칭 코어의 상기 디지털 전송 링크에서, 상기 비트 에러율(BER)은 극히 낮아야 한다.

전송을 트리플링(tripling)함으로써 신뢰도가 더욱 향상될 수 있는데, 여기에서 3개의 개별 링크가 이용되며, 각각의 링크는 동일한 정보를 전송하게 된다. 3개의 링크상으로 수신된 신호/비트를 상호 비교하여 다수결(majority decision)을 적용함으로써, 수신된 정보의 3개의 세트(set)가 동일하지 않을 때, 발생되는 대부분의 비트 에러가 종종 선별될 수 있다.

그러나, 상기 세 개의 신호는 다수결이 실행되는 지점에 동시에 도달되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 몇 가지 이유 때문에, 정확한 동시성에 대한 요구 사항이 획득되기는 어려울 수도 있다. 시간 편차 또는, 병렬 신호 전송의 소위 스큐 또는 시간 편차는 전자 부품 및 신호 전송 라인에서 발생될 수 있다. 전자 부품의 스큐는 부품의 적정 구조에 의해 최소화될 수 있다.

본 발명은 신호를 고전송률로 전송할 시에 낮은 비트 에러율(bit error rate)을 획득하도록 스큐(skew)를 최소화하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 예를 들면, 통신 교환 센터(telecommunication switching center) 또는 교환기 (exchange)의 스위칭 코어(switching core)에 있는 디지털 전송 링크(digital transmission link)에는 낮은 비트 에러율이 요구된다.

도 1은, 본 발명에 따라 접촉부가 제공되며 정해진 총 길이를 갖는 3개의 광 섬유 케이블을 도시한다.

도 2는, 도 1에 도시된 3개의-광섬유 케이블의 한 선단을 나타내고, 접촉부가 장치된 광섬유의 길이 편차를 도시한다.

도 3은 본 발명에 따라서 상호 중첩된 리본 광섬유 케이블 또는 리본 도체 케이블을 도시한다.

도 4는 본 발명에 따라서 나란히 배치된 리본 섬유 케이블 또는 리본 도체 케이블의 트리플(triple)을 도시한다.

도 5A 내지 도 C는 본 발명에 따른 케이블을 형성하는 여러 가지 절연형 광섬유 조합(assembly) 또는 절열형 도체 조합을 도시한다.

1Gb/s의 신호 전송률의 "비트 타임(bit time)"은 1ns이다. 이는 0.2m 광섬유의 비트 길이에 해당한다. 스큐가 비트 길이의 1/10을 초과해서는 안될 때, 전송 라인내의 상이한 도체(conductor)간의 길이차는 2cm를 초과할 술 없다는 것을 의미한다. 그러므로, 전송 라인에서 발생할 수 있는 스큐를 최소화하기 위하여, 전송 라인 및 라인의 도체가 세 개씩 리본(ribbon) 또는 플랫 케이블(flat cable)로서 연결되고/케이블로 형성되는데, 여기에서 전송 라인내의 상이한 도체간의 길이 차는 2cm를 초과하지 않는다. 예를 들어, 10, 20, 30m 등 정확한 길이로 절단되고 상이한 도체간의 최대 길이 편차가 ±1cm 정도인, 감긴 플랫 리본 케이블과 같은 전송 라인을 이용함으로써, 케이블을 이용하여 스쿤가 최소화될 수 있다. 동축 도체 또는 트윈-전선(twin-wire) 도체와 같은 다른 도체도 생각할 수 있지만, 본 발명에서의 도체는 주로 광섬유를 의미한다.

예를 들면, 전송 라인 선단에 커넥터(connector)가 끼워 맞춰질 때, 전송 라인에서 전송 라인의 종축에 반드시 직각이 되도록하여 적절한 길이가 절단되는데, 여기에서 개별 광섬유(fibre)간의 길이 편차는 무시할 수 있으며, 개별 광섬유의 총 길이가 중요한 것이 아니라 광섬유간의 편차만 중요하므로, 이런 편차는 최대값이 설정되어 있다. 전송 라인의 3개의 광섬유는 전송 라인의 선단에서 단거리 서로분리되어 접속 대상 장치에 접속된다. 광섬유가 접속된 후에, 커넥터의 상호 배치와 관련하여 케이블의 적당성이 조사되는데, 이는 상당히 용이하게 수행될 수 있으며 3개의 개별 커넥터가 설치된 케이블의 제어 측정치와 비교될 수 있다. 서로 다른 도체 또는 광섬유를 용이하게 분리하기 위하여, 도체 또는 광섬유에는 상이한 식별 표시, 부호 및/또는 색상이 제공될 수 있다. 3개의 광섬유가 광섬유 길이 대부분을 따라서 함께 결합될 때, 3개의 광섬유는 용이하게 배치될 수 있어, 이러한 것은 대규모 설치의 경우에 있어서 장점으로 작용하며, 또한 케이블 부분이 용이하게 분리되어 별도로 배치될 수도 있다. 각 광섬유의 최대 길이 편차가 ±1cm로 보장되면, 스큐가 제어될 수 있으며, 그에 따라, 다수결을 이용하여 더욱 신뢰성 있는 신호 전송이 가능해 진다.

도 1 및 도 2는, 광섬유(2)를 포함하는, 가능한 리본 케이블 또는 플랫 케이블(1)의 장치를 도시한다. 각각의 광섬유는 절연 및 보호 시즈(sheath)(3)로 싸여 있으며, 도시된 바와 같이, 광섬유 양 끝단에는 커넥터(4)가 제공될 수 있다. 리본 케이블(1)의 상이한 3개의 시즈(3)는 상호 결합되어, 중앙 시즈가 두 개의 외부 시즈와 연결되고 하나의 리본 케이블 또는 플랫 케이블로 형성된다. 리본 케이블을 제작할 시에, 서로 같은 길이를 갖는 3개의 상호 인접한 광섬유는 각각의 시즈 내부에 배치된 후 시즈가 서로 결합된다. 이로 인해, 플랫 3개의-광섬유 케이블에는 약 10, 15, 20 또는 25m의 다양한 길이가 제공될 수 있는데, 여기에서 각각의 광섬유는 ±1cm 이하의 절대 길이 정확도를 갖으며, 예를 들어 1 cm/side의 최대 편차(5)가 측정될 수 있고, 스큐/시간 편차는 1Gb/s에서 비트 슬롯의 1/10을 초과할 필요는 없다. 커넥터가 광섬유 선단에 끼워 맞춰질 때, 우선 적당한 길이의 3개의-광섬유 케이블이 제거된다. 그 결과, 광섬유간에 무시할 수 있을 정도의 길이 편차가 발생된다. 3개의 피복된 광섬유는 케이블 선단에서부터 단거리 분리되고 커넥터는 상기 광섬유에 끼워 맞춰진다. 커넥터를 끼워 맞춘 후에, 상호 배치와 관련하여 케이블의 적당성이 조사되는데, 이는 용이하게 수행될 수 있다. 대안적으로, 선단에 커넥터가 제공되는 특정 길이의 플랫 케이블 제조는 완전 자동화될 수 있는데, 여기에서 광섬유, 시즈 재료 및 커넥터는 3개 이상의 광섬유를 갖는 완료되고, 측정되고, 커넥터가 설치된 플랫 광섬유 케이블을 생산할 수 있는 플랫 또는 리본케이블 제조 유니트로 공급된다. 예를 들어, 3개 이상의 전기 도체는 유사한 방식으로 광섬유 대신 디지털 전기 신호 시그널링(signalling)용 플랫 또는 리본 케이블에 배치될 수 있다는 것을 알 수 있다. 도체 또는 광섬유의 측정과 병행하여, 동일한 정보 전송에 다수결을 적용하면, 고도의 신뢰성과 낮은 비트 에러율의 무장해 신호 전송을 달성될 수 있다.

도 3 및 도 4는, 광섬유 또는 전기 도체를 가지며 트리플 형태로 배열된 플랫 케이블을 각각 도시하는데, 상기 도 3은 중첩된 형태의 플랫 케이블(6)을 도시하는 반면, 도 4는 수평면으로 나란히 배열된 플랫 케이블(7)을 도시하는데, 여기에서 각각의 플랫 케이블은 다수의 광섬유(8) 또는 전기 도체를 포함한다. 케이블의 다양한 리본은 서로 용이하게 분리될 수 있고, 각각의 광섬유 또는 도체가 용이하게 분리되어 커넥터가 섬유 또는 도체에 끼워 맞춰질 수 있다. 케이블은, 멀티-층(multi-layer) 리본 케이블 또는 수평면상 나란히 배치된 리본 케이블에서도, 스큐가 최소화되도록 ±1cm의 최대 길이 편차를 갖으며 반드시 길이가 같은 광섬유/도체를 이용하여 사전에 제조될 수 있다.

도 5A 내지 도 C는 3개의-광섬유 리본 케이블의 대안 형태를 나타낸다. 도 5A는, 중간의 재료 조각(piece)이 없는 도 5B의 경우와 반대로, 중간의 재료 조각(10)에 의해 상호 결합되는 광섬유/도체 시즈를 나타낸다. 도 5C는, 횡단면을 봤을 때 각각의 시즈(9)가 2개의 다른 시즈(9)에 연결되는, 삼각형 형태로 배치된 시즈를 나타낸다. 도 5A 내지 도 C에 도시된 케이블에는 외부 보호 덮개가 제공될 수 있다. 이 경우 역시, 리본 형태 또는 삼각형 횡단면 형태로 광섬유/도체(11)를포함하는 상호 연결 시즈는, 스큐를 최소화하고 커넥터와 끼워 맞추기 위하여, 서로 같은 길이의 광섬유/도체를 이용하여 배치 또는 사전에 제조될 수 있고, 여기에서 각각의 광섬유/도체는 ±1cm 이하의 절대 길이 정확도를 갖는다.

Claims (8)

1. 전송률 1Gb/s 이상의 디지털 신호 전송과 같은 초고속 정보 전송의 스큐 최소화 방법에 있어서,

   3개 이상의 도체는 일정 간격을 두고 서로 병렬로 고정되는데, 여기에서 정보가 전송될 시에 시간 편차/스큐가 비트 슬롯의 일부, 예컨대 비트 슬롯의 1/10을 초과하지 않도록 상기 도체간의 길이차는 최대 값을 초과하지 않으며, 상기 도체는, 상이한 도체로부터의 정보가 동일하지 않을 시에 다수결을 이용하여 비트 에러를 회피하도록 동일한 정보를 동시에 그리고 병렬식으로 전송하는 것을 특징으로 하는 초고속 정보 전송의 스큐 최소화 방법.
2. 전송률 1Gb/s 이상의 디지털 신호 전송과 같은 초고속 정보 전송의 스큐 최소화 장치에 있어서,

   정보가 전송될 시에 시간 편차/스큐가 비트 슬롯의 일부, 예컨대 비트 슬롯의 1/10을 초과하지 않도록 도체간의 길이차는 최대 값을 초과하지 않게 일정 간격을 두고 서로 병렬로 고정되는 3개 이상의 도체를 포함하는데, 상기 도체는, 상이한 도체로부터의 정보가 동일하지 않을 시에 다수결을 이용하여 비트 에러를 회피하도록 동일한 정보를 동시에 그리고 병렬식으로 전송하는 것을 특징으로 하는 초고속 정보 전송의 스큐 최소화 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 도체(2)는 리본 케이블(1)의 부품으로서 배치되는 것을 특징으로 하는 초고속 정보 전송의 스큐 최소화 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   3개 이상의 리본 케이블(6)은 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 초고속 정보 전송의 스큐 최소화 장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   3개 이상의 리본 케이블(7)은 나란하게 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 초고속 정보 전송의 스큐 최소화 장치.
6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 도체는 커넥터(4)와 끼워 맞춰지는 것을 특징으로 하는 초고속 정보 전송의 스큐 최소화 장치.
7. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 도체(2)는 서로 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 초고속 정보 전송의 스큐 최소화 장치.
8. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 길이차(5)는, 1Gb/s 이상의 전송률로 전송될 시에 2cm 이하인 것을 특징으로 하는 초고속 정보 전송의 스큐 최소화 장치.