KR100507523B1 - An optical network unit device and method for transmitting data of ethernet passive optical network - Google Patents

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KR100507523B1 KR10-2003-0009750A KR20030009750A KR100507523B1 KR 100507523 B1 KR100507523 B1 KR 100507523B1 KR 20030009750 A KR20030009750 A KR 20030009750A KR 100507523 B1 KR100507523 B1 KR 100507523B1
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Abstract

본 발명은 E-PON(Ethernet-Passive Optical Network) 액세스 망 구조에서의 광 가입자 장치 및 그 구성 방법에 관한 것으로, 본 발명에서는 단일의 망측 광 종단 장치가 허락한 시간에 버스트한 데이터를 전송하는 다수의 광 가입자 장치에 있어서, 외부로부터 망측 광 종단 장치로의 데이터 송신 허락 유무와 관련된 신호인 윈도우 신호를 수신하는 매체 액세스 제어부, 수신된 윈도우 신호의 상태에 따라, 망측 광 종단 장치의 클락 복구 시간을 단축시키기 위한 시작 신호 패턴을 0과 1이 교대로 나타나는 소정 비트의 신호 패턴으로 생성하여 전송되도록 한 후, 망측 광 종단 장치로 전송하고자 하는 버스트한 데이터를 송출하는 송신부 및, 송신부로부터 송출된 버스트한 데이터를 망측 광 종단 장치가 허락한 시간에만 전송하는 광 송신부를 포함한다. 이때 생성된 시작 신호 패턴은 1010101010이거나 또는 0101010101인 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an optical subscriber device in an Ethernet-Passive Optical Network (E-PON) access network structure and a method for configuring the same. In the present invention, a single network-side optical termination device transmits burst data at a time allowed by a single network side optical end device. An optical subscriber device comprising: a media access control unit for receiving a window signal, which is a signal related to whether or not to allow data transmission from the outside to a network side optical termination device, and a clock recovery time of the network side optical termination device according to the state of the received window signal. A transmitter for generating a start signal pattern for shortening as a signal pattern of a predetermined bit in which 0s and 1s are alternately transmitted, and then transmitting a burst data to be transmitted to the network-side optical termination device, and a burst that is transmitted from the transmitter And an optical transmitter for transmitting data only at a time allowed by the network-side optical terminator. In this case, the generated start signal pattern may be 1010101010 or 0101010101.

이를 통하여, 망측 광 종단 장치(OLT)에서의 클락 복구 시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, E-PON 시스템 전체의 상향 대역폭 사용 효율을 증가시킬 수 있다.Through this, the clock recovery time in the network-side optical termination device (OLT) can be reduced, and the efficiency of uplink bandwidth of the entire E-PON system can be increased.

Description

E-PON의 광 가입자 장치 및 그 데이터 전송 방법 {AN OPTICAL NETWORK UNIT DEVICE AND METHOD FOR TRANSMITTING DATA OF ETHERNET PASSIVE OPTICAL NETWORK}E-POON's optical subscriber device and data transmission method {AN OPTICAL NETWORK UNIT DEVICE AND METHOD FOR TRANSMITTING DATA OF ETHERNET PASSIVE OPTICAL NETWORK}

본 발명은 E-PON의 광 가입자 장치 및 그 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 특히 E-PON(Ethernet-Passive Optical Network, 이하 'E-PON'이라 함)에서의 대역폭 사용 효율을 증가시키는 E-PON의 광 가입자 장치 및 그 데이터 전송 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical subscriber device of E-PON and a data transmission method thereof, and in particular, an E-PON which increases the bandwidth usage efficiency in an E-PON (Ethernet-Passive Optical Network, hereinafter referred to as 'E-PON'). An optical subscriber device and a data transmission method thereof.

현재 초고속 인터넷 서비스에는 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line), 케이블 모뎀(Cable Modem)이 가장 많이 이용되고 있다. ADSL은 기존에 설치된 전화선을 이용해서 초고속 인터넷 서비스를 제공하는 것으로서 가입자의 컴퓨터에 ADSL 모뎀을 설치하여 2Mbps~10Mbps까지의 고속 서비스를 제공한다. Currently, ASL (Asymmetric Digital Subscriber Line) and Cable Modem are most commonly used for high-speed Internet services. ADSL provides high speed internet service by using existing telephone line. It provides high speed service of 2Mbps ~ 10Mbps by installing ADSL modem in subscriber's computer.

케이블 모뎀은 기존의 케이블 TV 서비스를 위해 설치된 동축 케이블을 이용하여 초고속 인터넷 서비스를 제공하는 것으로서, 가입자가 케이블 TV 서비스를 받고 있는 상태에서 PC에 케이블 모뎀을 설치해야 한다.Cable modems provide high-speed Internet service using coaxial cable installed for existing cable TV service. The cable modem should be installed in the PC while the subscriber is receiving cable TV service.

초고속 인터넷 서비스가 기존의 56Kbps인 전화선 모뎀에 비해 훨씬 커진 전송 용량(2Mbps~10Mbps)으로 인터넷 웹 서핑(HTTP), 전자우편(E-mail), 파일 전송(FTP) 등의 서비스 제공에 만족할 만한 성능을 보여주고 있으나, VoIP(Voice over Internet Protocol), VoD(Video on Demand), 인터넷 방송 서비스 등이 새롭게 추가되는 사용자들의 요구 사항을 만족시키기에는 한계가 있다. The high speed internet service has a much larger transmission capacity (2Mbps ~ 10Mbps) compared to the existing 56Kbps telephone line modem, and is satisfactory for providing services such as Internet web surfing (HTTP), e-mail, and file transfer (FTP). However, Voice over Internet Protocol (VoIP), Video on Demand (VoD), Internet broadcasting service, and the like have limitations to meet the requirements of newly added users.

아울러, 케이블 모뎀 방식의 초고속 인터넷 서비스는 사용 가입자가 증가함에 따라 제공 가능한 대역폭이 줄어드는 단점이 있고, ADSL 방식의 초속 인터넷 서비스는 전화국으로부터 가입자망까지 거리가 멀어짐에 따라 제공 가능한 대역폭이 줄어드는 단점이 있다.In addition, the cable modem high-speed Internet service has a disadvantage in that the available bandwidth is reduced as the number of subscribers increases, ADSL high-speed Internet service has a disadvantage that the bandwidth can be provided as the distance from the telephone company to the subscriber network is farther away .

이러한 단점을 해결하기 위해, 가입자 댁내 망까지 광 케이블을 설치하는 FTTH(Fiber To The Home), FTTB(Fiber To The Building), FTTC(Fiber To The Curb) 등이 제시되고 있고, 서비스 대비 가격 효율을 향상시키기 위해 E-PON에 대한 연구가 진행 중이다.To solve these shortcomings, Fiber To The Home (FTTH), Fiber To The Building (FTTB), and Fiber To The Curb (FTTC), which install fiber optic cables to subscriber networks, have been proposed. Research is underway on E-PON to improve.

E-PON은 가격 경쟁력을 향상시키기 위해 광 가입자망 내에 전력을 사용하는 능동 소자를 사용하지 않고 수동 소자만으로 망을 구성하고, 이더넷 기술을 결합시킨 망이다. E-PON is a network that combines Ethernet technology with only passive devices instead of using active devices that use power in optical subscriber networks to improve price competitiveness.

E-PON에 대한 규격은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.3ah Ethernet in the first Mile Task Force에 의해 만들어지고 있다. 이러한 E-PON에 대한 표시예가 첨부된 도 1이다The specification for E-PON is being produced by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.3ah Ethernet in the first Mile Task Force. A display example of such an E-PON is attached to FIG. 1.

도 1은 종래 기술에 따른 E-PON의 구조를 도시한 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, E-PON은 점 대 다중점(Point-to-Multi point)의 구조로, 하나의 OLT(Optical Line Terminal : 광 종단 장치, 이하 'OLT'라 함, 10) 포트에 여러 개의 ONU(Optical Network Unit : 광 가입자 장치, 이하 'ONU'라 함, 20)들이 수동 소자인 스플리터(Splitter, 30)를 통해서 연결되어 있다. 1 illustrates a structure of an E-PON according to the prior art, and as shown in FIG. 1, an E-PON is a structure of a point-to-multi point, and one optical (OLT) Line Terminal: Optical Termination Unit, hereinafter referred to as 'OLT', 10) A number of ONUs (Optical Subscriber Unit, hereinafter referred to as 'ONU', 20) are used to connect a splitter (30), a passive element, to a port. Connected through

이러한 OLT(10)와 ONU(20)간의 데이터 전달은 이더넷 프레임(Ethernet Frame)으로 전달되며, OLT(10)에서 ONU(20)로의 하향 신호(Downstream)는 브로드캐스팅(Broadcasting)으로 데이터를 전달하며, ONU(20)에서 OLT(10)로의 상향 신호(Upstream)는 시간분할 다중화 액세스(TDMA) 방법을 사용해서 여러 개의 ONU가 자신에게 할당된 대역폭을 나누어 쓴다. The data transfer between the OLT 10 and the ONU 20 is transmitted through an Ethernet frame, and the downstream from the OLT 10 to the ONU 20 delivers data through broadcasting. The upstream signal from the ONU 20 to the OLT 10 is divided by the bandwidth allocated to several ONUs by using a time division multiplexing access (TDMA) method.

즉, 상향 신호를 OLT(10)로 전달함에 있어, 기존의 ONU(20)들은 버스트 모드(Burst Mode) 방식을 통해 서로 간에 충돌이 생기지 않도록 OLT(10)로부터 허가(grant)를 받으면, IDLE 데이터(OLT에서의 클럭 복구 시간과 코드 그룹 정렬을 위한 데이터)를 OLT(10)로 보낸 후, 해당 데이터를 TDMA 방식에 따라 상향 프레임을 전송한다. That is, in transmitting the uplink signal to the OLT 10, the existing ONUs 20 receive IDLE data from the OLT 10 so as not to collide with each other through a burst mode. (The clock recovery time in the OLT and data for code group alignment) are sent to the OLT 10, and then the uplink frame is transmitted according to the TDMA scheme.

이를 통해, OLT(10)는 각 ONU로부터 서로 다른 레벨의 신호를 수신하는데, 이러한 신호 레벨에 대한 표시예가 첨부된 도 2이다.Through this, the OLT 10 receives signals of different levels from each ONU, which is shown in FIG. 2.

도 2는 종래 기술에 따른 E-PON의 OLT에서의 수신 신호 레벨을 도시한 도면으로서, 왼쪽 빗금 친 부분은 수신 신호 레벨이 큰 것을 의미하며, 오른쪽 빗금 친 부분은 수신 신호 레벨이 낮은 것을 의미한다. 이와 같이 서로 다른 레벨의 수신 신호들을 수신할 경우, 일반적인 OLT(10)는 클락 복구 타임(Tcr)을 거친 후 이후에 수신되는 데이터를 수신하게 된다. FIG. 2 is a diagram illustrating a reception signal level in an OLT of an E-PON according to the prior art, and the left hatched portion means a large reception signal level, and the right hatched portion means a low reception signal level. . When receiving different levels of received signals as described above, the general OLT 10 receives data received after the clock recovery time Tcr.

이때, E-PON의 버스트 모드에 적용되는 ONU(20)에서 OLT(10)로 전달되는 초기 신호는 IDLE로서, OLT(10)에서의 클럭 복구 시간을 길게 하는 '00111110101001000101'가 된다. 이는 전체적인 상향 대역폭 사용 효율을 저하시킬 뿐만 아니라, 시스템 성능 저하를 유발시킨다. At this time, the initial signal transmitted from the ONU 20 applied to the burst mode of the E-PON to the OLT 10 is IDLE, and becomes '00111110101001000101' to increase the clock recovery time in the OLT 10. This not only degrades the overall upward bandwidth usage efficiency, but also causes system performance degradation.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 망측 광 종단 장치(OLT)에서의 클락 복구를 위한 시작 신호 패턴을 0과 1이 교대로 나타나는 신호 패턴을 전송함으로써, 망측 광 종단 장치(OLT)에서의 클락 복구 시간을 줄일 수 있는 E-PON의 광 가입자 장치 및 그 데이터 전송 방법을 제공하기 위한 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to solve this problem, by transmitting a signal pattern in which 0 and 1 alternately display the start signal pattern for clock recovery in the network side optical termination apparatus (OLT), network side optical termination apparatus It is an object of the present invention to provide an optical subscriber device of E-PON and a data transmission method thereof that can reduce clock recovery time in an (OLT).

또한, 본 발명은 상향 채널을 공유하는 액세스 망에서 상향 대역폭 사용 효율을 증가시킬 수 있는 E-PON의 광 가입자 장치 및 그 데이터 전송 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide an optical subscriber device of E-PON and a data transmission method thereof, which can increase uplink bandwidth usage efficiency in an access network sharing uplink channels.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 E-PON의 광 가입자 장치는, 단일의 망측 광 종단 장치가 허락한 시간에 버스트한 데이터를 전송하는 다수의 광 가입자 장치에 있어서, 외부로부터 망측 광 종단 장치로의 데이터 송신 허락 유무와 관련된 신호인 윈도우 신호를 수신하는 매체 액세스 제어부; 상기 수신된 윈도우 신호의 상태에 따라, 상기 망측 광 종단 장치의 클락 복구 시간을 단축시키기 위한 시작 신호 패턴을 0과 1이 교대로 나타나는 소정 비트의 신호 패턴으로 생성하여 전송되도록 한 후, 상기 망측 광 종단 장치로 전송하고자 하는 버스트한 데이터를 송출하는 송신부; 및 상기 송신부로부터 송출된 버스트한 데이터를 상기 망측 광 종단 장치가 허락한 시간에만 전송하는 광 송신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The optical subscriber device of the E-PON according to the present invention for achieving the above object is, in the multiple optical subscriber device for transmitting data burst at the time allowed by a single network-side optical termination device, the network-side optical termination device from the outside A medium access control unit for receiving a window signal which is a signal related to whether or not to allow data transmission to a network; According to the state of the received window signal, after generating a start signal pattern for shortening the clock recovery time of the network-side optical termination device as a signal pattern of a predetermined bit alternately 0 and 1, and then transmitted, the network-side optical A transmitter for transmitting burst data to be transmitted to an end device; And an optical transmitter for transmitting the bursted data transmitted from the transmitter only at a time allowed by the network side optical termination device.

이때, 상기 생성된 시작 신호 패턴은 1010101010이거나 또는 0101010101인 것을 특징으로 한다.In this case, the generated start signal pattern may be 1010101010 or 0101010101.

또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 E-PON의 광 가입자 장치의 데이터 전송 방법은, 단일의 망측 광 종단 장치가 허락한 시간에 버스트한 데이터를 전송하는 다수의 광 가입자 장치의 데이터 전송 방법에 있어서, a)외부로부터 망측 광 종단 장치로의 데이터 송신 허락 유무와 관련된 신호인 윈도우 신호를 수신하는 단계; b)상기 수신된 윈도우 신호의 상태에 따라, 상기 망측 광 종단 장치의 클락 복구 시간을 단축시키기 위한 시작 신호 패턴을 0과 1이 교대로 나타나는 소정 비트의 신호 패턴으로 생성하여 전송되도록 하는 단계; 및 c)상기 망측 광 종단 장치가 허락한 시간에만 버스트한 데이터를 송출한 후, 상기 송출한 버스트한 데이터의 끝을 알리는 코드 그룹을 상기 망측 광 종단 장치로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the data transmission method of the optical subscriber device of the E-PON according to another aspect of the present invention, in the data transmission method of a plurality of optical subscriber devices for transmitting data burst at a time allowed by a single network-side optical termination device a) receiving a window signal which is a signal related to whether data transmission is allowed from the outside to the network side optical termination device; b) generating and transmitting a start signal pattern for reducing a clock recovery time of the network side optical termination device as a signal pattern of a predetermined bit in which 0 and 1 alternately according to the state of the received window signal; And c) transmitting the bursted data only at a time allowed by the network-side optical termination device, and then transmitting a code group indicating the end of the bursted data to the network-side optical termination device. .

또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 단일의 망측 광 종단 장치가 허락한 시간에 버스트한 데이터를 전송하는 다수의 광 가입자 장치의 데이터 전송 방법을 포함하는 기록매체에 있어서, a)외부로부터 망측 광 종단 장치로의 데이터 송신 허락 유무와 관련된 신호인 윈도우 신호를 수신하는 기능; b)상기 수신된 윈도우 신호의 상태에 따라, 상기 망측 광 종단 장치의 클락 복구 시간을 단축시키기 위한 시작 신호 패턴을 0과 1이 교대로 나타나는 소정 비트의 신호 패턴으로 생성하여 전송되도록 하는 기능; 및 c)상기 망측 광 종단 장치가 허락한 시간에만 버스트한 데이터를 송출한 후, 상기 송출한 버스트한 데이터의 끝을 알리는 코드 그룹을 상기 망측 광 종단 장치로 전송하는 기능을 포함하는 프로그램이 저장된 기록매체를 특징으로 한다.A recording medium comprising a data transmission method of a plurality of optical subscriber apparatuses for transmitting data burst at a time allowed by a single network-side optical termination apparatus according to another aspect of the present invention, comprising: a) network-side optical termination from the outside; Receiving a window signal, which is a signal associated with the permission of data transmission to the device; b) a function of generating a start signal pattern for shortening a clock recovery time of the network side optical termination device as a signal pattern of a predetermined bit in which 0s and 1s alternately appear according to the state of the received window signal and transmitting the generated signal; And c) transmitting the bursted data only at a time allowed by the network-side optical termination device, and then transmitting a code group indicating the end of the bursted data to the network-side optical termination device. Characterized by the medium.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 E-PON의 광 가입자 장치를 도시한 도면으로서, 참조된 도면을 통해 광 가입자 장치(Optical Network Unit, 200), 특히 송신부(ONU PCS TX, 230)의 주요 기능 및 동작 과정에 대해 자세히 알아보면 다음과 같다.FIG. 3 is a diagram illustrating an optical subscriber device of an E-PON according to an embodiment of the present invention. Referring to the drawings, FIG. 3 illustrates the principals of an optical subscriber device (Optical Network Unit, 200), in particular, a transmitter (ONU PCS TX, 230). The details of the function and operation process are as follows.

도 3을 참조하면, 광 가입자 장치(200)의 송신부(230)는 상태 제어부(231) 및 엔코더(232)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the transmitter 230 of the optical subscriber device 200 includes a state controller 231 and an encoder 232.

먼저, 매체 액세스 제어부(E-PON ONU MAC, 210)로부터 GMII(Gigabit Ethernet Media Independent Interface : 기가비트 이더넷의 MAC칩과 PHY칩의 인터페이스, 이하 'GMII'라 함) 신호이며 8비트 병렬 데이터인 TXD[7:0]와 GMII의 송신 인에이블 신호인 TX_EN, GMII의 송신 에러 신호인 TX_ER, GMII의 송신 클락(주파수 125MHz)인 GTX_CLK를 수신하고 자동 협상부(Auto-Negotiation, 220)로부터 동작 상태를 알리는 Xmit 신호가 수신되면, 상태 제어부(231)는 수신된 신호에 따라 제어 정보를 갖는 코드 그룹의 집합(예를 들어, /C/, /I/, /S/, /T/, /R/, /V/ 등)을 생성한 후, 생성된 코드 그룹의 집합에 따른 8bit 병렬 데이터를 송출한다. 이후, 엔코더(232)는 송출된 8bit 병렬 데이터를 10bit 코드 그룹 데이터로 변환하여 데이터 전송시의 에러 발생을 줄일 수 있도록 한다. First, the GMII (Gigabit Ethernet Media Independent Interface) interface of the Gigabit Ethernet MAC chip and PHY chip (hereinafter referred to as GMII) from the media access control unit (E-PON ONU MAC, 210) and TXD [ 7: 0] and TX_EN, the GMII transmission enable signal, TX_ER, the GMII transmission error signal, and GTX_CLK, the transmission clock (frequency 125 MHz) of GMII, and notify the operation status from the auto-negotiation unit 220. When the Xmit signal is received, the state controller 231 sets a set of code groups having control information according to the received signal (for example, / C /, / I /, / S /, / T /, / R /, / V / etc.), and then sends 8-bit parallel data according to the set of generated code groups. Thereafter, the encoder 232 converts the transmitted 8-bit parallel data into 10-bit code group data so as to reduce an error in data transmission.

그러면, 각 기능부의 동작 과정을 첨부된 도면을 통해 자세히 알아보면 다음과 같다.Then, the operation of each functional unit will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 도 3에 도시된 상태 제어부의 동작 과정을 설명하기 위한 도면으로서, 상태 제어부(231)는 OLT 수신단에서의 버스트 데이터 수신시의 클락 복구를 위한 시작 신호 패턴으로 0과 1이 교대로 나타나는'1010101010'신호 패턴을 생성하기 위해 첨부된 도 4와 같은 코드 그룹의 집합을 생성한다.FIG. 4 is a diagram for describing an operation process of the state controller illustrated in FIG. 3. In the state controller 231, 0 and 1 alternately appear as a start signal pattern for clock recovery when burst data is received at an OLT receiver. In order to generate the signal pattern '1010101010', a set of code groups as shown in FIG. 4 is generated.

자세히 설명하면, 도 4의 점선으로 표시된 부분이 본 발명의 실시예에 따른 상태 제어부(231)가 추가시킨 코드 그룹으로, 제어정보를 갖는 코드 그룹의 집합 중에서 어느 하나를 나타내기 위한 변수(Tx_o_set)에 0과 1이 교대로 나타나는 '1010101010'신호 패턴이며 D21.5로 정의되는 /P/ 코드를 입력한다. 이때 입력되는 /P/ 코드는 경우에 따라서 '0101010101'인 D10.2로 정의될 수도 있다.In detail, a portion indicated by a dotted line in FIG. 4 is a code group added by the state control unit 231 according to an embodiment of the present invention, and a variable (Tx_o_set) for indicating any one of a set of code groups having control information. Enter the / P / code, which is the signal pattern '1010101010' where 0 and 1 alternately appear and is defined as D21.5. In this case, the input / P / code may be defined as D10.2 which is '0101010101' in some cases.

이를 통해 송신부(230)는 입력한 /P/코드에 따른 10비트 병렬 데이터 tx_code-group[9:0]를 PMA(240)로 송출한다.Through this, the transmitter 230 transmits the 10-bit parallel data tx_code-group [9: 0] according to the input / P / code to the PMA 240.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 코드 그룹 상태를 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 상태 제어부(231)는 GENERATE_CODE_GROUPS 상태(송신 코드 그룹 발생을 위한 대기 상태)에서 SPECIAL_GO 상태로 천이하기 위해 tx_o_set에 /P/ 코드를 추가한다. 그러면, 추가된 /P/코드는 코드 그룹 tx_code_group에 입력된다.5 is a diagram illustrating a code group state according to an embodiment of the present invention. As shown, the state control unit 231 transitions from the GENERATE_CODE_GROUPS state (a standby state for generation of a transmission code group) to the SPECIAL_GO state. Add / P / code to Then, the added / P / code is input to the code group tx_code_group.

다음으로, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광 가입자 장치의 송수신 신호 타이밍을 도시한 도면으로서, 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 광 가입자 장치의 전제적인 동작 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.Next, FIG. 6 is a diagram illustrating transmission and reception signal timing of an optical subscriber device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, a preliminary operation process of the optical subscriber device according to the present invention will be described as follows. .

먼저, 매체 액세스 제어부(210)로부터 window 신호(-PON 시스템에서 OLT가 광 가입자 장치로의 신호 송신을 허락 유무와 관련된 신호-)가 수신되면, 자동 협상부(220)는 수신된 신호에 해당하는 레이져 온/오프(laser on/off) 신호를 광 송신기(250)에 전송한다. First, when the window signal (signal related to whether or not the OLT allows the transmission of the signal to the optical subscriber device in the PON system) is received from the medium access control unit 210, the auto negotiation unit 220 corresponds to the received signal. The laser on / off signal is transmitted to the optical transmitter 250.

한편, 매체 액세스 제어부(210)로부터 수신된 window 신호가 FALSE인 경우, Xmit 신호(PCS 송신부의 동작 상태를 알리기 위한 신호)는 IDLE 상태로 유지하다가 window 신호가 TRUE가 되는 순간에는 PON 상태로 되며, 광 가입자 장치(200)가 버스트 데이터를 수신하기 위한 코드 그룹 정렬 시간(Tlr)과 클록 복구 시간(Tcr)이 경과한 후에는 DATA 상태가 된다. 이후, widow 신호가 다시 FALSE가 되면 IDLE 상태가 되며, 다시 widow 신호가 TRUE 되기 전까지는 IDLE 상태를 유지한다. On the other hand, when the window signal received from the medium access control unit 210 is FALSE, the Xmit signal (signal for notifying the operation state of the PCS transmission unit) is kept in the IDLE state and becomes the PON state when the window signal becomes TRUE. The optical subscriber device 200 enters the DATA state after the code group alignment time Tlr and clock recovery time Tcr for receiving burst data have elapsed. After that, when the widow signal becomes FALSE again, the IDLE state is established. The IDLE state is maintained until the widow signal is TRUE again.

이때, 매체 액세스 제어부(210)는 xmit 신호가 DATA 상태가 되면, 송신 인에이블 신호(TX_EN)를 OLT PCS 수신단에서의 코드 그룹 정렬에 필요한 IDLE 신호를 보내고 난 후에 Enable시키며, 8비트 병렬 데이터 TXD[7:0] 역시 함께 전송한다. In this case, when the xmit signal is in the DATA state, the medium access control unit 210 enables the transmission enable signal TX_EN after transmitting the IDLE signal necessary for the code group alignment at the OLT PCS receiver, and enables 8-bit parallel data TXD [. 7: 0] also send together.

이후, 송신부(231)는 수신된 8비트 병렬 데이터와 xmit 신호 상태 등에 따라 PMA(240)로의 10비트 병렬 데이터, 즉 0과 1이 교대로 나타나는 시작 신호 패턴을 송출한다. Thereafter, the transmitter 231 transmits a start signal pattern in which 10-bit parallel data, that is, 0 and 1, alternately appear to the PMA 240 according to the received 8-bit parallel data and the xmit signal state.

자세히 설명하면, 송신부(231)는 자동 협상부(220)로부터 수신된 xmit 신호 상태가 IDLE인 경우, IDLE 코드 그룹인 /K28.5/D16.2/를 PMA(240)로 송출하는 반면, 수신된 xmit 신호 상태가 PON인 경우 /P/, 즉/D21.5/를 송출한다. In detail, the transmitter 231 transmits the IDLE code group /K28.5/D16.2/ to the PMA 240 when the xmit signal state received from the auto negotiation unit 220 is IDLE. When the xmit signal state is PON, / P /, that is, /D21.5/ is transmitted.

한편, 수신된 Xmit 신호 상태가 DATA이고 송신 인에이블 신호(TX_EN)가 FALSE인 경우에는 PMA(240)로 송출하는 tx_code-group 데이터를 IDLE을 보내며, 송신 인에이블 신호(TX_EN)가 다시 TRUE가 되면 이더넷 프레임의 시작을 나타내는 /S/를 시작으로 8비트 병렬 데이터를 인코딩한 코드 그룹 데이터를 PMA(240, Physical Media Attachment)로 보낸다. On the other hand, if the state of the received Xmit signal is DATA and the transmit enable signal TX_EN is FALSE, the tx_code-group data transmitted to the PMA 240 is transmitted through IDLE, and when the transmit enable signal TX_EN becomes TRUE again. Code group data encoded with 8-bit parallel data is transmitted to PMA (Physical Media Attachment) 240 starting with / S / which indicates the start of an Ethernet frame.

이때, OLT PCS 수신 단에서 프레임의 끝을 인식하고 정상적인 프레임 수신이 될 수 있도록 하기 위해, 본 발명에 따른 송신부(230)는 프레임의 끝을 알리는 /T/R/I/ 제어 코드 그룹이 전송될 수 있도록 window 신호의 TRUE 신호는 TX_EN이 FALSE가 된 것 보다 좀 더 늦게 FALSE 상태가 되어야 한다.At this time, in order for the OLT PCS receiving end to recognize the end of the frame and allow normal frame reception, the transmitter 230 according to the present invention transmits a / T / R / I / control code group indicating the end of the frame. The TRUE signal of the window signal must be FALSE later than TX_EN is FALSE.

이후, PMA(240)는 수신된 코드 그룹 데이터에 대한 시리얼 데이터 tx_bit를 광 송신기(250)로 전송하며, 광 송신기(250)는 해당 데이터를 망측 광 종단 장치인 OLT로 전송한다. 이때의 광 송신기(250)는 Burst-mode(BM) 전송 기능을 갖는 광 송신기이다.Thereafter, the PMA 240 transmits the serial data tx_bit for the received code group data to the optical transmitter 250, and the optical transmitter 250 transmits the corresponding data to the OLT which is the network side optical termination device. At this time, the optical transmitter 250 is an optical transmitter having a burst-mode (BM) transmission function.

자세히 설명하면, Ethernet-PON에서 광 송수신기는 여러 개의 광 가입자 장치가 상향 채널을 공유하고 있으므로 점 대 점 링크에서 사용하는 Continuous-mode(CM) 송수신기를 사용할 수 없다. 따라서 광 가입자 장치에서는 OLT로부터 허가(Grant) 받은 특정 시간에만 데이터를 보내는 Burst-mode(BM) 전송 기능을 갖는 광 송신기를 사용하며, OLT는 광 가입자 장치로부터의 버스트 데이터 수신을 위한 Burst-mode 광 수신기를 사용하게 된다.Specifically, in Ethernet-PON, the optical transceiver cannot use the continuous-mode (CM) transceiver used in the point-to-point link because several optical subscriber devices share the uplink channel. Therefore, the optical subscriber device uses an optical transmitter having a Burst-mode (BM) transmission function that sends data only at a specific time granted by the OLT, and the OLT uses Burst-mode optical for receiving burst data from the optical subscriber device. You will use a receiver.

이러한 Burst-mode 전송 기능의 광 송신기를 갖는 광 가입자 장치는 OLT의 클락 복구 시간에 IDLE 신호를 보내지 않고 새로 정의한 프리앰블(Preamble) 신호인 "1010101010"을 보냄으로써, OLT 수신단에서 광 모듈과 PMA에서의 클락 복구 시간을 줄일 수 있도록 한다. 이를 통해 E-PON 시스템 전체적인 상향 대역폭 사용 효율을 증가시키는 효과를 가져온다.An optical subscriber device having an optical transmitter having a burst-mode transmission function transmits a newly defined preamble signal "1010101010" without transmitting an IDLE signal at the clock recovery time of the OLT, thereby providing an optical module and a PMA at the OLT receiver. Reduce clock recovery time. This has the effect of increasing the overall bandwidth utilization efficiency of the E-PON system.

도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The drawings and detailed description of the invention are exemplary only, and are used for the purpose of illustrating the invention only, and are not intended to be limiting or to limit the scope of the invention described in the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명에 따른 E-PON의 광 가입자 장치 및 그 구성 방법은 망측 광 종단 장치(OLT) 수신단에서의 버스트 데이터 수신시의 클락 복구를 위한 시작 신호 패턴으로 0과 1이 교대로 나타나는 신호 패턴을 송출함으로써, 망측 광 종단 장치(OLT)에서의 클락 복구 시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 시스템 전체의 상향 대역폭 사용 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.The optical subscriber device of E-PON and its configuration method according to the present invention transmit a signal pattern in which 0 and 1 alternately as a start signal pattern for clock recovery when burst data is received at the network side optical end device (OLT) receiving end. As a result, the clock recovery time in the network-side optical termination device (OLT) can be reduced, and the efficiency of upstream bandwidth usage of the entire system can be increased.

도 1은 종래 기술에 따른 실시예의 E-PON의 구조를 도시한 도면이다.1 is a view showing the structure of the E-PON of the embodiment according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 E-PON의 OLT에서의 수신 신호 레벨을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a reception signal level in the OLT of the E-PON according to the prior art.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 E-PON의 광 가입자 장치를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an optical subscriber device of an E-PON according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 상태 제어부의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for describing an operation process of the state controller illustrated in FIG. 3.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 코드 그룹 상태를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a code group state according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광 가입자 장치의 송수신 신호 타이밍을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating transmission and reception signal timing of an optical subscriber device according to an embodiment of the present invention.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of code for main part of drawing ※

200 : 광 가입자 장치200: optical subscriber device

210 : 매체 액세스 제어부 220 : 자동 협상부210: medium access control unit 220: automatic negotiation unit

230 : 송신부 231 : 상태 제어부230: transmitting unit 231: state control unit

232 : 엔코더 240 : PMA232: encoder 240: PMA

250 : 광 송신기 250: optical transmitter

Claims (11)

단일의 망측 광 종단 장치가 허락한 시간에 버스트한 데이터를 전송하는 다수의 광 가입자 장치에 있어서,In a plurality of optical subscriber devices that transmit data burst at a time allowed by a single network side optical termination device, 외부로부터 망측 광 종단 장치로의 데이터 송신 허락 유무와 관련된 신호인 윈도우 신호를 수신하는 매체 액세스 제어부;A medium access control unit for receiving a window signal which is a signal related to whether data transmission is allowed from the outside to the network side optical termination device; 상기 수신된 윈도우 신호의 상태에 따라, 상기 망측 광 종단 장치의 클락 복구 시간을 단축시키기 위한 시작 신호 패턴을 0과 1이 교대로 나타나는 소정 비트의 신호 패턴으로 생성하여 전송되도록 한 후, 상기 망측 광 종단 장치로 전송하고자 하는 버스트한 데이터를 송출하는 송신부; 및According to the state of the received window signal, after generating a start signal pattern for shortening the clock recovery time of the network-side optical termination device as a signal pattern of a predetermined bit alternately 0 and 1, and then transmitted, the network-side optical A transmitter for transmitting burst data to be transmitted to an end device; And 상기 송신부로부터 송출된 버스트한 데이터를 상기 망측 광 종단 장치가 허락한 시간에만 전송하는 광 송신부An optical transmitter for transmitting the bursted data transmitted from the transmitter only at a time allowed by the network side optical termination device 를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 가입자 장치.Optical subscriber device comprising a. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 생성된 시작 신호 패턴은 1010101010이거나 또는 0101010101인 것을 특징으로 하는 광 가입자 장치.Wherein the generated start signal pattern is 1010101010 or 0101010101. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 송신부는,The transmitting unit, 상기 매체 액세스 제어부로부터 8비트 병렬 데이터와 인에이블 신호, 송신 에러 신호 및 송신 클락이 수신되면, 상기 수신된 신호와 상기 윈도우 신호의 상태가 따라 제어 정보를 갖는 코드 그룹 집합을 생성한 후, 상기 생성된 코드 그룹 집합에 따른 8비트 병렬 데이터를 송출하는 상태 제어부; 및When 8-bit parallel data, an enable signal, a transmission error signal, and a transmission clock are received from the medium access control unit, a code group set having control information is generated according to the state of the received signal and the window signal, and then generated. A state controller for transmitting 8-bit parallel data according to the code group set; And 상기 송출된 8비트 병렬 데이터를 10비트의 병렬 데이터로 변환하여 송출하는 엔코더The encoder converts the transmitted 8-bit parallel data into 10-bit parallel data and sends the same. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 가입자 장치.Optical subscriber device comprising a. 제3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 상태 제어부를 통해 생성된 코드 그룹 집합은 1010101010이거나 또는0101010101인 신호 패턴을 생성하기 위한 제1 코드 그룹 집합인 것을 특징으로 하는 광 가입자 장치.And the code group set generated by the state controller is 1010101010 or a first code group set for generating a signal pattern that is 1001010110. 삭제delete 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 매체 액세스 제어부로부터 수신된 윈도우 신호의 상태에 따라 상기 광 송신부의 온/오프를 제어하는 신호를 생성하여 상기 광 송신부로 전송하는 자동 협상부Automatic negotiation unit for generating a signal for controlling the on / off of the optical transmitter in accordance with the state of the window signal received from the medium access control unit and transmits to the optical transmitter 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 가입자 장치.The optical subscriber device further comprises. 단일의 망측 광 종단 장치가 허락한 시간에 버스트한 데이터를 전송하는 다수의 광 가입자 장치의 데이터 전송 방법에 있어서,In the data transmission method of a plurality of optical subscriber device for transmitting data burst at a time allowed by a single network side optical termination device, a)외부로부터 망측 광 종단 장치로의 데이터 송신 허락 유무와 관련된 신호인 윈도우 신호를 수신하는 단계;a) receiving a window signal which is a signal related to whether data transmission is allowed from the outside to the network side optical termination device; b)상기 수신된 윈도우 신호의 상태에 따라, 상기 망측 광 종단 장치의 클락 복구 시간을 단축시키기 위한 시작 신호 패턴을 0과 1이 교대로 나타나는 소정 비트의 신호 패턴으로 생성하여 전송되도록 하는 단계; 및b) generating and transmitting a start signal pattern for reducing a clock recovery time of the network side optical termination device as a signal pattern of a predetermined bit in which 0 and 1 alternately according to the state of the received window signal; And c)상기 망측 광 종단 장치가 허락한 시간에만 버스트한 데이터를 송출한 후, 상기 송출한 버스트한 데이터의 끝을 알리는 코드 그룹을 상기 망측 광 종단 장치로 전송하는 단계c) transmitting the bursted data only at the time allowed by the network-side optical terminator, and transmitting a code group indicating the end of the bursted data to the network-side optical terminator; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 가입자 장치의 데이터 전송 방법.Data transmission method of the optical subscriber device comprising a. 제7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 c)단계는,Step c) is 8비트 병렬 데이터와 인에이블 신호, 송신 에러 신호 및 송신 클락이 수신되면, 상기 수신된 신호와 상기 윈도우 신호의 상태가 따라 제어 정보를 갖는 코드 그룹 집합을 생성하는 단계; 및 Generating a code group set having control information according to the state of the received signal and the window signal when 8-bit parallel data and an enable signal, a transmission error signal, and a transmission clock are received; And 상기 생성된 코드 그룹 집합에 따른 8비트 병렬 데이터를 10비트의 병렬 데이터로 변환하여 송출하는 단계Converting 8-bit parallel data according to the generated code group set into 10-bit parallel data and transmitting the same 를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 가입자 장치의 데이터 전송 방법.Data transmission method of the optical subscriber device comprising a. 제8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 생성된 코드 그룹 집합은 1010101010이거나 또는 0101010101인 신호 패턴을 생성하기 위한 제1 코드 그룹 집합인 것을 특징으로 하는 광 가입자 장치의 데이터 전송 방법.Wherein the generated code group set is 1010101010 or a first code group set for generating a signal pattern that is 0101010101. 삭제delete 단일의 망측 광 종단 장치가 허락한 시간에 버스트한 데이터를 전송하는 다수의 광 가입자 장치의 데이터 전송 방법을 포함하는 기록매체에 있어서,A recording medium comprising a data transmission method of a plurality of optical subscriber devices for transmitting data burst at a time allowed by a single network side optical termination device, a)외부로부터 망측 광 종단 장치로의 데이터 송신 허락 유무와 관련된 신호인 윈도우 신호를 수신하는 기능;a) a function of receiving a window signal, which is a signal related to whether data transmission is allowed from the outside to the network side optical termination device; b)상기 수신된 윈도우 신호의 상태에 따라, 상기 망측 광 종단 장치의 클락 복구 시간을 단축시키기 위한 시작 신호 패턴을 0과 1이 교대로 나타나는 소정 비트의 신호 패턴으로 생성하여 전송되도록 하는 기능; 및b) a function of generating a start signal pattern for shortening a clock recovery time of the network side optical termination device as a signal pattern of a predetermined bit in which 0s and 1s alternately appear according to the state of the received window signal and transmitting the generated signal; And c)상기 망측 광 종단 장치가 허락한 시간에만 버스트한 데이터를 송출한 후, 상기 송출한 버스트한 데이터의 끝을 알리는 코드 그룹을 상기 망측 광 종단 장치로 전송하는 기능c) a function of transmitting a code group indicating the end of the transmitted bursted data to the network-side optical termination device after transmitting the bursted data only at the time allowed by the network-side optical termination device; 을 포함하는 프로그램이 저장된 기록매체.The recording medium in which the program is stored.
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