KR100993484B1

KR100993484B1 - Apparatus For Transmitting Data In Digital Optical Repeater And Method Thereof

Info

Publication number: KR100993484B1
Application number: KR1020080110410A
Authority: KR
Inventors: 김재완; 박문수
Original assignee: 주식회사 쏠리테크
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2010-11-11
Also published as: KR20100051302A

Abstract

디지털 광중계기의 데이터 전송장치 및 방법을 개시한다. 상향 전송 또는 하향 전송을 담당하는 디지털 광중계기에서 데이터 변동량을 줄이기 위해 데이터 타입을 변경한다. 낮은 파워 레벨을 입력 받은 경우 데이터 변동량이 커지는 문제를 방지하기 위해 디지털 광중계기에서는 2의 보수 데이터를 그레이 코드 데이터로 바꾼다. 이로서 낮은 레벨의 신호를 전송 시 그 데이터 변동이 감소하여 전원 잡음이 줄어들고 신호처리를 위한 디바이스 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.Disclosed are a data transmission apparatus and method for a digital optical repeater. In the digital optical repeater in charge of uplink transmission or downlink transmission, the data type is changed to reduce the data variation. To avoid the problem of large data fluctuations when a low power level is input, the digital repeater replaces two's complement data with gray code data. This reduces data fluctuations when transmitting low-level signals, reducing power supply noise and enabling efficient use of device resources for signal processing.

광중계기, MHU, ROU, 스크램블, 그레이 코드 Repeater, MHU, ROU, Scrambled, Gray Code

Description

Apparatus For Transmitting Data In Digital Optical Repeater And Method Thereof}

본 발명은 디지털 광중계기의 데이터 전송 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 데이터 타입을 변경하여 전원 잡음이 줄어들고 신호처리를 위한 디바이스 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 디지털 광중계기의 데이터 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a data transmission apparatus and method for a digital optical repeater, and more particularly, to a data transmission apparatus and method for a digital optical repeater which can reduce power noise by efficiently changing data types and efficiently use device resources for signal processing. It is about.

일반적으로 기지국에서 단말기로 신호를 전달하고 음영지역을 해소하기 위하여 중계기를 이용한다. 이런 중계기의 하나로서 디지털 광중계기가 있다. 디지털 광중계기는 기지국으로부터 제어를 받는 메인 허브유닛(Main Hub Unit; MHU)과 그 하위단에서 중계 기능을 담당하는 원격 광유닛(Remote Optic Unit; ROU)이 광매체를 매개로 네트워크를 형성한다.In general, a repeater is used to transmit a signal from a base station to a terminal and to remove a shadow area. One such repeater is a digital optical repeater. In the digital optical repeater, a main hub unit (MHU) controlled by a base station and a remote optical unit (ROU) that performs a relay function at a lower end thereof form a network through an optical medium.

메인 허브유닛(MHU)과 원격 광유닛(ROU)이 신호를 처리할 때 2의 보수(two's complement)로 바꾸어 데이터를 전송하는 것이 가장 보편적이다.When the main hub unit (MHU) and the remote optical unit (ROU) process signals, it is most common to transfer data by switching to two's complement.

디지털 광중계기에서 2의 보수를 이용하면 연산이 용이하고 데이터 이해가 쉬운 이점이 있지만, 중계기에서 낮은 레벨의 신호를 취급할 때 데이터의 변화가 많기 때문에 전원 잡음이 증대되고, 데이터 변화량이 늘어난 만큼 이를 위한 디바이스 자원을 확보해야 한다.Using a two's complement in a digital optical repeater has the advantage of ease of operation and easy understanding of the data.However, when the repeater handles a low level signal, there is a lot of data change, which increases power noise and increases the amount of data change. You must reserve device resources for this.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 데이터 타입을 변경하여 전원 잡음을 줄이고 디바이스 자원의 효율적 사용을 도모할 수 있는 디지털 광중계기의 데이터 전송 장치 및 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an apparatus and method for transmitting data of a digital optical repeater that can reduce power supply noise and promote efficient use of device resources by changing data types.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 데이터를 하향 전송하거나 상향 전송하기 위한 디지털 광중계기의 데이터 전송 장치에 있어서, 하향 전송하는 제1타입의 데이터를 제2타입의 데이터로 변환하기 위한 제1변환부와, 상향 전송하는 제2타입의 데이터를 제1타입의 데이터로 변환하기 위한 제2변환부와, 상기 제1변환부에 상기 제1타입의 데이터를 제공하거나 상기 제2변환부로부터 받은 데이터를 신호 처리하는 연산부를 포함하는 디지털 신호처리부; 및 상기 제1변환부에 의해 변환된 제2타입의 데이터를 하향 전송하거나 상향 전송하기 위한 상기 제2 타입의 데이터를 상기 제2변환부로 제공하는 광모듈;을 포함한다.The present invention for achieving the object of the present invention, in the data transmission apparatus of the digital optical repeater for downlink transmission or uplink data, converting the first type of data to be transmitted downward to the second type of data A first converter for converting the second type of uplink data into a first type of data, and providing the first type of data to the first converter or providing the second transform A digital signal processing unit including a computing unit processing a signal received from the unit; And an optical module configured to provide the second type of data to the second type of converter for downlink transmission or uplink transmission of the second type of data converted by the first converter.

또한, 본 발명에 따르면 상기 제1변환부는 2의 보수 데이터를 그레이 코드 데이터로 바꾼다.In addition, according to the present invention, the first converter converts the two's complement data into gray code data.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제2변환부는 그레이 코드 데이터를 2의 보수 데이터로 바꾼다.Further, according to the present invention, the second converting unit converts the gray code data into two's complement data.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 데이터를 전송하기 위한 디지털 광중계기의 데이터 전송장치에 있어서, 샘플링 타임에 따라 변하는 데이터 변동량을 줄이기 위해 샘플링 데이터의 데이터 타입을 변경하는 제1광중계기; 광매체; 및 상기 광매체를 통하여 상기 제1광중계기와 연결되고, 상기 제1광중계기에 의해 변경된 데이터를 원래의 데이터 타입으로 변경하는 제2광중계기;를 포함한다.The present invention for achieving the object of the present invention, in the data transmission apparatus of the digital optical repeater for transmitting data, the first light for changing the data type of the sampling data in order to reduce the amount of data fluctuations that change according to the sampling time Repeater; Optical media; And a second optical repeater connected to the first optical repeater through the optical medium and changing the data changed by the first optical repeater to an original data type.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제1광중계기는 2의 보수 데이터를 그레이 코드 데이터로 바꾸어 상기 광매체로 전송한다.Further, according to the present invention, the first optical repeater converts the two's complement data into gray code data and transmits it to the optical medium.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제2광중계기는 상기 광매체를 통해 받은 그레이 코드 데이터를 2의 보수 데이터로 바꾼다. According to the present invention, the second optical repeater converts the gray code data received through the optical medium into two's complement data.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 디지털 광중계기의 데이터 전송 방법에 있어서, 상위단으로부터 입력 받은 신호를 샘플링하여 제1타입의 데이터를 출력하는 단계; 제1타입의 데이터를 제2타입의 데이터로 변경하는 단계; 제2타입의 데이터를 하향 전송하는 단계; 및 하향 전송되는 제2타입의 데이터를 입력 받아 제1타입의 데이터로 변경하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a data transmission method of a digital optical repeater, the method comprising: outputting a first type of data by sampling a signal received from an upper end; Changing the data of the first type to the data of the second type; Transmitting downlink data of the second type; And receiving a second type of data transmitted downward and changing the data into a first type of data.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제1타입의 데이터는 2의 보수 데이터이고 상기 제2타입의 데이터는 그레이 코드 데이터이다.Further, according to the present invention, the first type of data is two's complement data and the second type of data is gray code data.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상위 광중계기와 하위 광중계기 사이를 광매체로 연결한 디지털 광중계기의 데이터 전송 방법에 있어 서, 상기 상위 광중계기에서 2의 보수 데이터를 그레이 코드 데이터로 변경하는 단계; 상기 상위 광중계기에 의해 변경된 그레이 코드 데이터를 상기 광매체를 통하여 상기 하위 광중계기로 하향 전송하는 단계; 및 상기 하위 광중계기에서 그레이 코드 데이터를 2의 보수 데이터로 변경하는 단계를 포함한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a data transmission method of a digital optical repeater in which an optical medium is connected between an upper optical repeater and a lower optical repeater. Changing to code data; Transmitting gray code data changed by the upper optical repeater to the lower optical repeater through the optical medium; And changing gray code data to complement data of two in the lower optical repeater.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상위 광중계기와 하위 광중계기 사이를 광매체로 연결한 디지털 광중계기의 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 하위 광중계기에서 2의 보수 데이터를 그레이 코드 데이터로 변경하는 단계; 상기 하위 광중계기에 의해 변경된 그레이 코드 데이터를 상기 광매체를 통하여 상기 상위 광중계기로 상향 전송하는 단계; 및 상기 상위 광중계기에서 그레이 코드 데이터를 2의 보수 데이터로 변경하는 단계;를 포함한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a data transmission method of a digital optical repeater in which an optical medium is connected between an upper optical repeater and a lower optical repeater. Changing to data; Transmitting gray code data changed by the lower optical repeater to the upper optical repeater through the optical medium; And changing gray code data to two's complement data in the upper optical repeater.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 중계기에서 데이터 타입을 변경하므로 낮은 레벨 신호라도 데이터 변동량이 크지 않아 전원 잡음의 발생을 억제할 수 있고 신호 출력을 위한 디바이스 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the data type is changed in the repeater, even a low level signal does not have a large amount of data fluctuation so that generation of power supply noise can be suppressed and device resources for signal output can be efficiently used.

또한 본 발명은 중계기의 디지털 신호처리부의 펌웨어를 변경하는 것만으로도 구현이 가능하므로 기존 중계기의 교체하지 않고도 용이하게 적용할 수 있어 비용적인 측면에서 유용하다.In addition, since the present invention can be implemented only by changing the firmware of the digital signal processor of the repeater, it can be easily applied without replacing the existing repeater, which is useful in terms of cost.

또한 본 발명은 데이터 타입을 변경하는 과정에서 신호 지연이 적어 데이터 중계 성능이 떨어지지 않으므로 전송 품질을 양호하게 유지할 수 있다.In addition, the present invention can maintain a good transmission quality because the signal delay is small in the process of changing the data type does not degrade the data relay performance.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 광중계기의 데이터 전송 장치 및 방법을 설명한다.Hereinafter, a data transmission apparatus and method of a digital optical repeater according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.

도 1은 일반적인 디지털 광중계기의 블록 구성도로서, 메인 허브유닛(MHU)과 원격 광유닛(ROU) 사이에 데이터 전송하는 예이고, 여기서 메인 허브유닛(MHU)의 상위단에 위치하는 기지국과 원격 광유닛(ROU)의 하위단에 위치하는 단말기의 구성은 도시를 생략한다.1 is a block diagram of a general digital optical repeater, which is an example of transmitting data between a main hub unit (MHU) and a remote optical unit (ROU), wherein a base station and a remote station located at an upper end of the main hub unit (MHU) The configuration of the terminal located at the lower end of the optical unit ROU is omitted.

메인 허브유닛(MHU)은 기지국으로부터 받은 신호를 하위단으로 하향 전송하고, 하위단의 원격 광유닛(ROU)으로부터 받은 신호를 상향 전송하는 기능을 한다. 원격 광유닛(ROU)은 메인 허브유닛(MHU)에서 받은 신호를 하위단의 단말기로 하향 전송하고, 단말기로로부터 받은 신호를 상위단의 메인 허브유닛(MHU)으로 상향 전송하는 기능을 한다.The main hub unit (MHU) transmits a signal received from a base station to a lower stage and transmits a signal received from a remote optical unit (ROU) of a lower stage. The remote optical unit ROU transmits a signal received from the main hub unit MHU to the terminal of the lower stage and transmits a signal received from the terminal to the main hub unit MHU of the upper stage.

이를 위해 메인 허브유닛(MHU)과 원격 광유닛(ROU)은 AD변환기(ADC)와 DA변환기(DAC), 디지털 신호처리부(DSP), 및 광모듈(Optical Module)의 구성요소를 공통적으로 포함한다. 여기서 디지털 신호처리부(DSP)는 FPGA(Field Programmable Gate Array;이하 FPGA)로 구현할 수 있다.To this end, the main hub unit (MHU) and the remote optical unit (ROU) commonly include components of an AD converter (ADC) and a DA converter (DAC), a digital signal processor (DSP), and an optical module. . The digital signal processor (DSP) may be implemented as a field programmable gate array (FPGA).

AD 변환기(ADC)에서 샘플링 데이터를 디지털 신호처리부(DSP)에 출력한다. 이때 샘플링 데이터는 2의 보수로 변환되어 출력된다.The AD converter ADC outputs the sampling data to the digital signal processor DSP. At this time, the sampling data is converted into two's complement and output.

입력 신호를 2의 보수 데이터로 바꾸어 출력하는 경우, 샘플링 값의 출력 데이터가 이전과 다르게 변하는 데이터 변동이 나타난다. 특히 낮은 파워(power) 레벨 신호인 경우 그 변동이 심하게 발생하는데, 도 2에 도시한 바와 같이, 낮은 레 벨에서 샘플링 타임에 따라 음수와 양수가 반복하여 나타나게 되므로 변동량이 늘어난다. When the input signal is converted into two's complement data and outputted, data variation occurs in which the output data of the sampling value changes differently than before. Particularly, in the case of a low power level signal, the fluctuation occurs severely. As shown in FIG. 2, since the negative and positive numbers repeatedly appear at the low level according to the sampling time, the fluctuation increases.

도 3에 도시한 바와 같이 첫 번째 샘플링 타임(1/Fs)에서 2의 보수로 표현한 음수의 샘플링 데이터 111110 은 두 번째 샘플링 타임(2/Fs)에서 2의 보수로 표현한 양수의 샘플링 데이터 000100로 변경되고 나서, 세 번째 샘플링 타임(3/Fs)에서 다시 음수의 샘플링 데이터 111111 로 변경된다. As shown in FIG. 3, the negative sampling data 111110 represented by two's complement at the first sampling time (1 / Fs) is changed to the positive sampling data 000100 represented by two's complement at the second sampling time (2 / Fs). After that, it is changed back to negative sampling data 111111 at the third sampling time (3 / Fs).

1/Fs에서 2/Fs로 바뀔 때 14비트를 사용하는 경우를 가정하면, 동시 스위칭 출력(Simultaneously Switching Output;SSO)은 12가 되는데, 이는 많은 SSO가 요구되는 것이다. 4/Fs에서 5/Fs로 바뀔 때와 5/Fs에서 6/Fs로 바뀔 때도 많은 SSO가 요구된다. Assuming 14 bits are used when switching from 1 / Fs to 2 / Fs, the Simultaneously Switching Output (SSO) is 12, which requires a lot of SSO. Many SSOs are required when changing from 4 / Fs to 5 / Fs and from 5 / Fs to 6 / Fs.

변경된 샘플링 데이터는 디지털 신호처리부(DSP)를 거쳐서 광모듈(Optical Module)에 제공된다. 데이터 변동이 클수록 동시 스위칭 출력(SS0)의 개수가 많이 필요하다. 따라서 디지털 신호처리부(DSP)를 FPGA로 구현하는 경우, FPGA에서 요구되는 동시 스위칭 출력(SS0)의 개수가 많아질수록 디바이스 자원이 더 필요하게 된다. The modified sampling data is provided to an optical module via a digital signal processor (DSP). The larger the data variation, the more the number of simultaneous switching outputs SS0 is required. Therefore, when the digital signal processing unit (DSP) is implemented in an FPGA, as the number of simultaneous switching outputs SS0 required in the FPGA increases, more device resources are required.

광모듈(Optical module)에서 샘플링 데이터를 직렬의 광신호로 출력한다.The optical module outputs sampling data as a serial optical signal.

도 4에 도시한 바와 같이, 샘플링 타임에 따라 비트 값 '1'이 연속되는 구간(All 1s), 또는 비트 값 '0'이 연속되는 구간(All 0s)이 나타날 수 있다. 이러한 동일 비트의 연속 구간이 버스트(burst)에 해당한다. 광 모듈(Optical Module) 내부의 트랜시버(transceiver)에서 연속하는 '1'구간을 전송 시 많은 전류가 소모되 고 이에 반해 연속하는 '0' 구간을 전송 시 상대적으로 적은 전류가 소모된다. 그런데 이러한 '1' 구간 과 '0' 구간이 반복적으로 출현하는 것은 전원 잡음의 직접적인 원인이 된다. 즉, 이러한 버스트(burst) 형태의 서로 다른 구간이 반복적으로 출현하면 전원 흔들림이 나타나고 결국 전원 잡음을 증폭시키게 된다. 그렇기 때문에 이에 대한 대책이 요구된다. 본 발명은 샘플링 데이터를 직접 출력하지 않고 그 데이터 타입을 변경하여 상기와 같은 문제에 대처할 수 있으며, 이를 참고 도면에 따라 상세히 설명한다.As shown in FIG. 4, an interval All 1s in which the bit value '1' is continuous or an interval All 0s in which the bit value '0' is continuous may appear according to the sampling time. This consecutive bit of the same bit corresponds to a burst. Transmitting a continuous '1' section from a transceiver inside an optical module consumes a lot of current, whereas a relatively small current is consumed when transmitting a continuous '0' section. However, the repetition of the '1' section and the '0' section is a direct cause of power supply noise. That is, when different bursts appear repeatedly, power fluctuations occur and eventually amplify power noise. Therefore, a countermeasure is required. The present invention can cope with the above problem by changing the data type without directly outputting the sampling data, which will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 광중계기의 데이터 전송장치의 블록도이다.5 is a block diagram of a data transmission apparatus of a digital optical repeater according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 데이터 전송장치는 디지털 광중계기의 전형적인 구성을 적용할 수 있고, 메인 허브유닛(MHU-1)(100)과 원격 광유닛(ROU-1)(200)을 포함한다. 여기서 메인 허브유닛(100)의 상위단에 위치하는 기지국과 원격 광유닛(200)의 하위단에 위치하는 단말기의 구성은 도시를 생략한다.The data transmission apparatus according to the present invention can apply a typical configuration of a digital optical repeater, and includes a main hub unit (MHU-1) 100 and a remote optical unit (ROU-1) 200. The configuration of the base station located at the upper end of the main hub unit 100 and the terminal located at the lower end of the remote optical unit 200 is omitted.

메인 허브유닛(100)은 AD변환기(110)와 DA변환기(120), 디지털 신호처리부(130), 및 광모듈(140)을 포함한다. The main hub unit 100 includes an AD converter 110, a DA converter 120, a digital signal processor 130, and an optical module 140.

AD변환기(110)는 상위단의 기지국으로부터 받은 입력 신호를 샘플링 하고 2의 보수로 바꾸어 디지털 신호처리부(130)에 출력한다.The AD converter 110 samples the input signal received from the base station of the upper stage, converts it to two's complement, and outputs it to the digital signal processor 130.

DA변환기(120)는 디지털 신호처리부(130)로부터 전달 받은 데이터를 아날로그로 변환하여 상위단의 기지국으로 전송한다.The DA converter 120 converts the data received from the digital signal processor 130 into analog and transmits the data to an upper base station.

디지털 신호처리부(130)는 연산부(131), 제1변환부(132), 및 제2변환부(133) 를 포함한다. 연산부(131)는 AD변환기(110)로부터 2의 보수 데이터를 받은 후 신호 처리하여 제1변환부(132)로 제공한다.The digital signal processor 130 includes a calculator 131, a first converter 132, and a second converter 133. The calculation unit 131 receives the two's complement data from the AD converter 110 and processes the signal to provide it to the first converter 132.

제1변환부(132)는 데이터 변동량이 줄어들 수 있도록 데이터의 타입을 변경하는 역할을 하며, 즉 데이터 스크램블(scrambling) 기능을 하며, 본 실시 예에서는, 도 6에 도시한 바와 같이 2의 보수 데이터를 그레이 코드 데이터로 변환하는 동작(encoding)을 의미한다. 데이터 스크램블을 위한 데이터 변경 방법은 이에 한정하는 것은 아니며, 2의 보수 데이터를 직접 전송하는 경우에 비하여 데이터 변동량이 줄어들 수 있으면 다양한 코드 변환을 적용할 수 있다.The first converting unit 132 serves to change the type of data so that the amount of data fluctuation can be reduced, that is, to function as a data scrambling. In the present embodiment, as shown in FIG. Means encoding to gray code data. The data change method for data scramble is not limited to this, and various code conversions may be applied if the amount of data fluctuation can be reduced compared to the case of directly transmitting two's complement data.

제1변환부(132)에서 그레이 코드 데이터로 변환하면 데이터 변화량이 크게 줄어든다. 도시한 바와 같이, 첫 번째 샘플링 타임(1/Fs)에서 100001 은 두 번째 샘플링 타임(2/Fs)에서 000110로 변경되고 나서, 세 번째 샘플링 타임(3/Fs)에서 100000 로 변경된다. 이후의 샘플링 타임에서도 데이터 변동량은 크게 줄어든다.When the first converter 132 converts the gray code data, the amount of data change is greatly reduced. As shown, at the first sampling time (1 / Fs) 100001 is changed to 000110 at the second sampling time (2 / Fs) and then to 100000 at the third sampling time (3 / Fs). Even after the sampling time, the amount of data fluctuation is greatly reduced.

디지털 광중계기에 있어서 신호 지연(delay)은 중요한 스펙의 하나이다. 앞서 설명한 그레이 코드로 데이터 타입을 변경하는 방식은 신호 지연이 매우 적어 데이터 중계 성능에 지장을 주지않음을 본 발명자에 의한 다수의 시뮬레이션을 통하여 확인할 수 있었다. In digital optical repeaters, signal delay is an important specification. The method of changing the data type to the gray code described above was confirmed through a number of simulations by the present inventors that the signal delay is very small and does not interfere with data relay performance.

광모듈(140)은 제1 변환부(132)에 의해 변환된 그레이 코드 데이터를 직렬의 광신호로 광매체를 통해 하향 전송한다.The optical module 140 transmits the gray code data converted by the first converter 132 downward through the optical medium as a serial optical signal.

한편, 제2변환부(133)는 제1변환부에 의해 변환된 데이터를 원래의 데이터 타입으로 역 변환하는 역할을 하는 것으로, 도 6에 도시한 바와 같이 하위단의 원 격 광유닛(ROU-1)으로부터 받은 데이터 타입이 그레이 코드인 경우 이를 원래 데이터 타입인 2의 보수 데이터로 변환하는 동작(decoding)을 의미한다. 제2변환부(132)에 의해 변환된 2의 보수 데이터는 연산부(131)에 제공된다. 연산부(131)는 신호 처리하여 DA변환부(120)를 거쳐 상위단인 기지국으로 전달한다.On the other hand, the second conversion unit 133 serves to inversely convert the data converted by the first conversion unit to the original data type, and as shown in FIG. 6, the remote optical unit ROU- of the lower stage. If the data type received from 1) is a gray code, this means converting the data into two's complement data of the original data type. The two's complement data converted by the second converter 132 is provided to the calculator 131. The calculation unit 131 processes the signal and transfers the signal to the base station that is higher level through the DA converter 120.

도 5를 참고하면, 원격 광유닛(200)은 광모듈(240), 디지털 신호처리부(230), DA변환기(220), 및 AD변환기(210)를 포함한다. Referring to FIG. 5, the remote optical unit 200 includes an optical module 240, a digital signal processor 230, a DA converter 220, and an AD converter 210.

광모듈(240)은 메인 허브유닛(100)의 광모듈(140)를 통해 직렬 전송되는 광신호를 받아 병렬 신호로 바꾸어 디지털 신호처리부(230)에 제공한다. 디지털 신호처리부(230)는 연산부(231), 제1변환부(232), 및 제2변환부(233)를 포함한다. The optical module 240 receives an optical signal serially transmitted through the optical module 140 of the main hub unit 100, converts the optical signal into a parallel signal, and provides the optical signal to the digital signal processor 230. The digital signal processor 230 includes a calculator 231, a first converter 232, and a second converter 233.

제2변환부(233)는 하향 전달되는 전송 데이터가 그레이 코드로 변환된 경우이면 이를 원래의 데이터 타입인 2의 보수로 바꾸어 연산부(231)로 전달한다. 연산부(231)는 2의 보수 데이터를 연산하여 DA변환기(220)를 통해 단말기로 하향 전송한다. 이러한 제2변환부(233)의 변환 동작은 실제적으로 메인 허브유닛(100)의 제2변환부(133)와 기능상 동일하다.If the downlink transmission data is converted to gray code, the second converter 233 converts the data into a two's complement, which is the original data type, and transmits the converted data to the calculator 231. The calculation unit 231 calculates two's complement data and transmits the data to the terminal through the DA converter 220. The conversion operation of the second conversion unit 233 is substantially the same in function as the second conversion unit 133 of the main hub unit 100.

제1변환부(232)는 상향 전달을 위해 연산부(231)를 거쳐 출력되는 2의 보수 데이터를 그레이 코드로 변환하는 것으로, 앞서 설명한 바와 같이 실제적으로 메인 허브유닛(100)의 제1변환부(132)와 기능상 동일하다.The first converter 232 converts the two's complement data outputted through the calculator 231 into a gray code for upward transmission. As described above, the first converter 232 of the main hub unit 100 is actually used. Functionally identical to 132).

한편, 기존의 데이터 전송 방법과 본 발명에 따른 데이터 전송 방법의 차이를 비교하기 위해 동일 조건으로 시뮬레이션을 한 결과, 전원 잡음의 개선을 확인할 수 있었다.On the other hand, in order to compare the difference between the conventional data transmission method and the data transmission method according to the present invention, as a result of simulation under the same conditions, it was confirmed that the improvement in power supply noise.

도 7a는 기존의 방법을 적용하여 전원 잡음을 측정한 그래프이고 도 7b는 본 발명의 데이터 전송 방법을 적용하여 전원 잡음을 측정한 그래프이다. 양자에 적용한 시험 조건은, 샘플링 주파수(Fs)가 100MSPS , 광모듈(Optical Module)의 대역폭은 2.5Gbps , 신호발생기(signal generator)가 메인 허브유닛의 AD변환기(ADC)에 싱글 톤(single tone) 85dBm 신호를 인가한다. 이때 오실로스코프를 이용하여 메인 허브유닛의 전원을 측정한다. 그 측정 시험에 따르면 기존 방법을 적용 시 도 7a에서의 그래프와 같이 최대 239mV 이고, 본 실시예에 따른 방법을 적용 시 도 7b에서의 그래프와 같이 최대 148 mV 가 측정된다. 따라서 본 실시예를 적용하면 91 mV 의 전원 잡음이 줄어드는 것을 확인 가능하다.FIG. 7A is a graph measuring power supply noise by applying a conventional method, and FIG. 7B is a graph measuring power supply noise by applying a data transmission method of the present invention. For the test conditions applied to both, the sampling frequency (Fs) is 100MSPS, the bandwidth of the optical module is 2.5Gbps, the signal generator is a single tone to the AD converter (ADC) of the main hub unit. Apply an 85 dBm signal. At this time, measure the power of main hub unit by using oscilloscope. According to the measurement test, when the existing method is applied, the maximum is 239 mV as shown in the graph of FIG. 7A, and when the method according to the present embodiment is applied, the maximum 148 mV is measured as the graph in FIG. 7B. Therefore, it can be seen that applying the present embodiment reduces power supply noise of 91 mV.

한편 스펙트럼 분석기(spectrum analyzer)를 이용하여 측정하면 전원 잡음의 변화를 확인할 수 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 적색 표시된 스펙트럼(T1)은 기존의 2의 보수데이터를 전송하는 경우이고, 파란색 표시된 스펙트럼(G1)은 본 실시예에 따라 그레이 코드로 변환하여 데이터 전송하는 경우의 예이다. 이 측정 시험에 따르면 본 발명은 인 밴드(in-band) 내에서 스퓨리어스(spurious)가 기존 방법 보다 3~4dB 개선되는 것을 확인 가능하다.On the other hand, if you measure using a spectrum analyzer (spectrum analyzer) can see the change in power supply noise. As shown in FIG. 8, the red spectrum T1 is a case of transmitting existing two's complement data, and the blue spectrum G1 is converted to a gray code according to the present embodiment to transmit data. to be. According to this measurement test, the present invention can confirm that the spurious in the in-band (in-band) is improved by 3 ~ 4dB over the conventional method.

도 9및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 광중계기의 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 도 9는 본 발명에 따른 메인 허브유닛(100)에서 데이터 타입을 변경하여 데이터를 원격 광유닛으로 하향 전송하는 경우의 예이고, 도 10은 본 발명에 따른 원격 광유닛(200)에서 데이터 타입을 변경하여 데이터를 단말기로 하향 전송하는 경우의 예이다.9 and 10 are flowcharts illustrating a data transmission method of a digital optical repeater according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram illustrating remote data transmission by changing data types in the main hub unit 100 according to the present invention. 10 illustrates an example of downlink transmission to a unit, and FIG. 10 illustrates an example of downlink transmission of data to a terminal by changing a data type in the remote optical unit 200 according to the present invention.

메인 허브유닛(100)에서 AD 변환기(110)는 기지국으로부터 받은 입력 신호를 설정된 샘플링 주파수(Fs)에 따라 샘플링하고, 이를 2의 보수 데이터로 바꾸어 디지털 신호처리부(130)로 출력한다(S1). 연산부(131)는 2의 보수 데이터를 신호 처리하여 제1변환부(132)로 전달한다. 제1변환부(132)는 2의 보수 데이터를 그레이 코드 데이터로 변환하여 광모듈(140)로 출력한다(S2).In the main hub unit 100, the AD converter 110 samples the input signal received from the base station according to the set sampling frequency (Fs), converts it into two's complement data, and outputs it to the digital signal processor 130 (S1). The calculation unit 131 performs signal processing on the two's complement data and transmits the two's complement data to the first conversion unit 132. The first converter 132 converts the two's complement data into gray code data and outputs the converted data to the optical module 140 (S2).

광모듈(140)은 그레이 코드 데이터를 직렬 광신호로 변환하여 광매체를 통하여 원격 광유닛(200)으로 하향 전송한다(S3).The optical module 140 converts the gray code data into a serial optical signal and transmits the gray code data downward to the remote optical unit 200 through the optical medium (S3).

원격 광유닛(200)은 광모듈(240)을 통하여 메인 허브유닛(100)으로부터 받은 광신호를 병렬로 변환하여 제2변환부(233)로 전달한다(S11).The remote optical unit 200 converts the optical signal received from the main hub unit 100 through the optical module 240 in parallel to the second conversion unit 233 (S11).

제 2변환부(233)는 받은 그레이 코드 데이터를 원래의 데이터 타입인 2의 보수 데이터로 변환하고(S12), 변환된 2의 보수 데이터를 연산부(231)로 전달한다. 연산부(231)는 신호 처리하고 나서 DA 변환기(220)를 통하여 단말기로 하향 전달한다(S13).The second converter 233 converts the received gray code data into two's complement data of the original data type (S12), and transfers the converted two's complement data to the calculator 231. The calculation unit 231 processes the signal and then transmits the signal downward to the terminal through the DA converter 220 (S13).

상술한 실시예에서 설명하지 않았으나, 단말기에서 원격 광유닛(200)을 거쳐 메인 허브유닛(100)으로 상향 전달 과정에 있어서, 데이터 타입을 바꾸고 이를 다시 원래의 데이터 타입으로 변환하는 과정에서 전원 잡음이 줄고 신호 출력을 위한 디바이스 자원을 효율적으로 사용할 수 있음은 명백하다.Although not described in the above-described embodiment, the power supply noise is changed in the process of changing the data type and converting the data type back to the original data type in the upward transfer process from the terminal to the main hub unit 100 via the remote optical unit 200. It is clear that it is possible to reduce and efficiently use device resources for signal output.

또한 상술한 실시예에서 구체적 설명을 하지 않았으나, 본 발명에 따른 데이터 전송 장치 및 방법은 UTP/POE 전송 중계기에서도 용이하게 적용할 수 있음은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.In addition, although not specifically described in the above-described embodiment, it is apparent to those skilled in the art that the data transmission apparatus and method according to the present invention can be easily applied to a UTP / POE transmission relay.

또한 상술한 실시예에서 사용된 용어들은 다른 것들로 대치될 수 있다. 예를 들어 메인 허브유닛은 상위 중계장치, 제1리피터 등으로 될 수 있고, 원격 광유닛은 하위 중계장치, 제2리피터 등으로 변경되어 사용될 수 있다.Also, terms used in the above-described embodiments may be replaced by others. For example, the main hub unit may be an upper repeater, a first repeater, or the like, and the remote optical unit may be changed to a lower repeater, a second repeater, or the like.

또한 이상에서 설명한 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변형하지 않고서 다른 구체적인 형태로서 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위는 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.In addition, those skilled in the art to which the present invention described above will be understood that the present invention can be implemented in other specific forms without modifying the technical spirit or essential features. Accordingly, the embodiments described above are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the invention is indicated by the following claims rather than the above description, the meaning and scope of the claims and all changes or modifications derived from the equivalent concept are included in the scope of the invention. Should be interpreted.

도 1은 일반적인 디지털 광중계기의 블록도이다.1 is a block diagram of a general digital optical repeater.

도 2는 낮은 파워 레벨의 신호를 샘플링하는 동작을 나타내는 그래프이다.2 is a graph illustrating an operation of sampling a signal of a low power level.

도 3은 도 2에 따라 샘플링한 2의 보수 데이터를 나타내는 표이다.3 is a table showing complement data of 2 sampled according to FIG. 2.

도 4는 샘플링 데이터를 광모듈을 통해 직렬 전송하는 동작을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating an operation of serially transmitting sampling data through an optical module.

도 6은 본 발명에 따라 데이터 타입을 변경하기 위해 2의 보수 데이터를 그레이 코드로 변경하는 경우와 그 반대로 변환하는 경우를 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a case of converting two's complement data into a gray code and vice versa in order to change a data type according to the present invention.

도 7a는 기존 방법을 적용하여 데이터 전송 시 측정한 전원 잡음의 그래프이다.7A is a graph of power supply noise measured during data transmission using the conventional method.

도 7b는 본 발명에 따른 데이터 타입을 변경하여 데이터 전송 시 측정한 전원 잡음의 그래프이다.7B is a graph of power supply noise measured when data is transmitted by changing the data type according to the present invention.

도 8은 기존 방법과 본 발명의 실시예를 각각 적용한 경우의 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing the spectrum in the case of applying the conventional method and the embodiment of the present invention, respectively.

도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 광중계기의 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.9 and 10 are flowcharts illustrating a data transmission method of a digital optical repeater according to an exemplary embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *

MUH, MHU-1 : 메인 허브유닛 ROU, ROU-1 : 원격 광유닛MUH, MHU-1: Main Hub Unit ROU, ROU-1: Remote Optical Unit

Claims

In the data transmission apparatus of the digital optical repeater for transmitting data down or uplink,

A first converter for converting the first type of downlink data to the second type of data, a second converter for converting the second type of uplink data to the first type of data, and the first A digital signal processor including a calculator configured to provide data of the first type to a first converter or to signal-process data received from the second converter; And

An optical module for providing the second type of data to the second converter for downlink transmission or uplink transmission of the second type of data converted by the first converter;

Data transmission device of a digital optical repeater comprising.

The method of claim 1,

And the first converter converts two's complement data into gray code data.

The method of claim 1,

And the second converter converts the gray code data into two's complement data.

In the data transmission apparatus of the digital optical repeater for transmitting data,

A first optical repeater for changing a data type of sampling data to reduce an amount of change in data that varies according to a sampling time;

Optical media; And

A second optical repeater connected to the first optical repeater through the optical medium and changing the data changed by the first optical repeater to an original data type;

Data transmission device of the digital optical repeater comprising a.

The method of claim 4, wherein

And the first optical repeater converts two's complement data into gray code data and transmits the converted data to the optical medium.

The method of claim 4, wherein

And the second optical repeater converts gray code data received through the optical medium into two's complement data.

In the data transmission method of the digital optical repeater,

Sampling a signal received from an upper end and outputting data of a first type;

Changing the data of the first type to the data of the second type;

Transmitting downlink data of the second type; And

And receiving a second type of data transmitted downward and changing the data into a first type of data.

The method of claim 7, wherein

And said second type of data is two's complement data and said second type of data is gray code data.

In the data transmission method of a digital optical repeater connecting an upper optical repeater and a lower optical repeater with an optical medium,

Changing two's complement data to gray code data in the upper optical repeater;

Transmitting gray code data changed by the upper optical repeater to the lower optical repeater through the optical medium; And

Changing gray code data to complement data of 2 in the lower optical repeater;

Data transmission method of a digital optical repeater comprising.

Changing complementary data of 2 to gray code data in the lower optical repeater;

Transmitting gray code data changed by the lower optical repeater to the upper optical repeater through the optical medium; And

Changing gray code data to two's complement data in the upper optical repeater;

Data transmission method of a digital optical repeater comprising.