KR101046110B1 - Method and apparatus for determining cycle time of passive optical network - Google Patents
Method and apparatus for determining cycle time of passive optical network Download PDFInfo
- Publication number
- KR101046110B1 KR101046110B1 KR1020080093694A KR20080093694A KR101046110B1 KR 101046110 B1 KR101046110 B1 KR 101046110B1 KR 1020080093694 A KR1020080093694 A KR 1020080093694A KR 20080093694 A KR20080093694 A KR 20080093694A KR 101046110 B1 KR101046110 B1 KR 101046110B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ont
- cycle time
- olt
- delay
- time
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
- H04Q11/0062—Network aspects
- H04Q11/0067—Provisions for optical access or distribution networks, e.g. Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GE-PON), ATM-based Passive Optical Network (A-PON), PON-Ring
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2581—Multimode transmission
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/08—Time-division multiplex systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
- H04Q11/0062—Network aspects
- H04Q2011/0086—Network resource allocation, dimensioning or optimisation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
본 발명은 수동 광 통신망의 사이클 타임 결정 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 수동 광 통신망의 사이클 타임 결정 방법은 OLT와 ONT 간의 거리 정보에 따라 전파 지연(Tpd)과 등화 왕복지연을 결정하는 단계; 상기 결정된 전파 지연과 등화 왕복 지연을 이용하여 사이클 타임을 결정하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 실시간 트래픽 지연의 한계 범위와 실시간 트래픽의 요구 사항을 만족시키고, 동시에 상향 오버헤드로 인한 시스템의 성능 저하를 최소화시키는 효과가 있다.The present invention discloses a method and apparatus for determining a cycle time of a passive optical communication network. A cycle time determination method of a passive optical communication network according to the present invention comprises the steps of determining the propagation delay (T pd ) and equalization round trip delay according to the distance information between the OLT and ONT; Determining a cycle time using the determined propagation delay and equalization round trip delay. According to the present invention, there is an effect of satisfying the limit range of the real-time traffic delay and the requirements of the real-time traffic and at the same time minimizing the performance degradation of the system due to the overhead overhead.
TDM-PON, G-PON, E-PON, OLT, ONT, 사이클 타임, 등화 왕복 지연, 전파 지연 TDM-PON, G-PON, E-PON, OLT, ONT, Cycle Time, Equal Round Trip Delay, Propagation Delay
Description
본 발명은 수동 광 통신망의 사이클 타임 결정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 G-PON과 같은 TDM-PON의 사이클 타임을 결정하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 국사 측의 광선로 종단 장치(OLT)와 가입자 측의 광선로 가입자 장치(ONT) 간의 전송 성능을 최대화하기 위한 사이클 타임을 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for determining a cycle time of a passive optical communication network, and more particularly, to a method for determining a cycle time of a TDM-PON such as a G-PON. The present invention relates to a method and apparatus for determining a cycle time for maximizing the transmission performance between an optical fiber terminal device (OLT) on the side of the office and the optical fiber subscriber device (ONT) on the subscriber side.
인터넷 트래픽의 급격한 증가와 방송, 통신 융합 서비스가 가시화되면서 통신망의 고속화가 활발히 이루어지고 있다. 이를 위한 기술들 중에서 PON(Passive Optical Network) 기술은 가입자에게 높은 대역폭을 제공하게 되었다. 또한, OSP(OutSide Plant)는 수동 소자로만 구성되므로 망의 운용 비용을 크게 절감할 수 있는 장점이 있기 때문에 도입이 확산되고 있다.With the rapid increase in Internet traffic and the convergence of broadcasting and telecommunication services, the speed of communication networks is increasing rapidly. Among these technologies, Passive Optical Network (PON) technology provides high bandwidth to subscribers. In addition, since the OSP (OutSide Plant) is composed of only passive components, the introduction is spreading because it can significantly reduce the operating cost of the network.
도 1은 종래 기술에 따른 TDM-PON에 대한 일 실시예의 구성도이다. 도 1에 도시된 TDM-PON은 TDM-PON OLT(10), 광분배/결합기(20) 및 TDM-PON ONT1~ONTN를 포 함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 TDM-PON은 국사 측의 광선로 종단 장치(TDM-PON OLT, 10)와, 각 가입자 측의 광선로 가입자 장치(TDM-PON ONT, 20)와, TDM-PON OLT(10)와 TDM-PON ONT(30) 사이에 광신호 분배(광신호 파워 분기, 광신호 파워 결합)를 위한 광 분배/결합기(20), 예를 들어 스플리터(splitter)를 포함한다.1 is a block diagram of an embodiment of a TDM-PON according to the prior art. The TDM-PON shown in FIG. 1 includes a TDM-
TDM-PON은 시분할 기법을 이용하여 다수의 가입자 측 각각의 TDM-PON ONT(20)가 국사 측의 TDM-PON OLT(10)와 광섬유를 공유하는 구조를 가지며, ITU-T에서 표준화된 B-PON과 G-PON, 그리고 IEEE에서 표준화된 E-PON 등이 현재 사용되고 있다.TDM-PON has a structure in which the TDM-
예를 들어, TDM-PON에서의 신호 전송 방식에 대하여 설명하면, 우선 하향 신호의 관점에서 볼 때 TDM-PON OLT(10)는 각 TDM-PON ONT(20)로 전송되는 트래픽을 브로드캐스트(broadcast)한다. 광 분배/결합기는 광을 분배 또는 결합하며, 광 분개/결합기의 예로는 원격지에 단순히 광 파워를 분기하는 1xN 스플리터가 바람직하다. 상기 스플리터는 상기 TDM-PON OLT(10)로부터 수신받은 하향신호를 N개의 가입자 선로로 분배하고, TDM-PON ONT(20)에서 자신에게 내려온 하향신호를 수신해 자신에게 시간 할당된 프레임 만을 선택적으로 가입자에게 전달하게 된다.For example, a description will be given of a signal transmission method in the TDM-PON. First, in view of a downlink signal, the TDM-
상향 신호의 관점에서 살펴보면, 각 TDM-PON ONT(20)가 레인징(ranging)과 동적 대역폭 할당(DBA; dynamic bandwidth allocation) 과정 등을 통해 자신만의 전용 시간 슬롯(slot)을 TDM-PON OLT(10)로부터 사전에 할당받은 상태에서, 자신에게 할당된 시간 슬롯이 도래할 때에만 상향신호를 전송하고 자신의 슬롯이 아닐 때 에는 상향 신호 전송을 중단하게 된다. 각각 TDM-PON ONT(20)로부터 올라온 상향신호는 원격지의 스플리터에서 결합되어 TDM-PON OLT(10)로 전송된다. In terms of an uplink signal, each TDM-PON ONT 20 assigns its own dedicated time slot to TDM-PON OLT through ranging and dynamic bandwidth allocation (DBA) processes. In the state previously allocated from (10), the uplink signal is transmitted only when the time slot assigned to the terminal arrives, and the uplink signal transmission is stopped when the slot is not its own slot. Each uplink signal from the TDM-
상술한 종래 기술의 문제점을 고려하여, 본 발명은 수동 광 통신망의 OLT와 ONT 간의 거리 즉 전송 거리에 따라 사이클 타임을 결정함으로써 실시간 트래픽 지연의 한계 범위를 만족시키면서 실시간 트래픽의 요구 사항을 보장하는 동시에 상향 오버헤드로 인한 시스템의 성능 저하를 최소화할 수 있는 사이클 타임 결정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of the above-described problems of the prior art, the present invention determines the cycle time according to the distance between the OLT and ONT of the passive optical network, that is, the transmission distance, thereby ensuring the requirements of the real time traffic while satisfying the limit range of the real time traffic delay. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for determining a cycle time that can minimize performance degradation of a system due to upward overhead.
상술한 본 발명의 목적 달성을 위하여, 본 발명에 따른 수동 광 통신망의 사이클 타임 결정 방법은 OLT와 ONT 간의 거리 정보를 입력 받고, 상기 입력된 거리 정보에 따라 상기 OLT와 상기 ONT 간의 전파 지연(Tpd)과, 상기 OLT가 승인 메시지를 상기 ONT로 전송한 시각과 상기 승인 메시지를 수신한 상기 ONT가 전송한 데이터를 상기 OLT가 수신한 시각의 차이인 등화 왕복 지연(Teqd)을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 전파 지연과 등화 왕복 지연을 이용하여 사이클 타임을 결정하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, the method for determining a cycle time of a passive optical communication network according to the present invention receives distance information between an OLT and an ONT, and propagates a delay (T) between the OLT and the ONT according to the input distance information. pd ) and determining an equalization round trip delay T eqd that is a difference between a time at which the OLT transmits an acknowledgment message to the ONT and a time at which the OLT receives data transmitted by the ONT receiving the acknowledgment message. ; And determining a cycle time using the determined propagation delay and equalization round trip delay.
상술한 본 발명의 또 다른 목적 달성을 위하여 본 발명에 따른 수동 광 통신망의 사이클 타임 결정 장치는 OLT와 ONT 간의 거리 정보에 따라 상기 OLT와 상기 ONT 간의 전파 지연(Tpd)을 결정하는 전파 지연 결정부; 상기 OLT가 승인 메시지를 상기 ONT로 전송한 시간과 상기 승인 메시지를 수신한 상기 ONT가 전송한 데이터를 상기 OLT가 수신한 시각의 차이인 등화 왕복 지연(Teqd)을 결정하는 등화 왕복 지연 결정부; 및 상기 결정된 전파 지연과 등화 왕복 지연을 이용하여 사이클 타임을 결정하는 사이클 타임 결정부를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, the apparatus for determining a cycle time of a passive optical communication network according to the present invention determines a propagation delay T pd that determines a propagation delay T pd between the OLT and the ONT according to the distance information between the OLT and the ONT. part; An equalization round trip delay determination unit for determining an equalization round trip delay T eqd which is a difference between a time when the OLT transmits an acknowledgment message to the ONT and a time when the OLT receives data transmitted by the ONT receiving the acknowledgment message. ; And a cycle time determiner configured to determine a cycle time using the determined propagation delay and the equalized round trip delay.
또한, 본 발명은 상술한 수동 광 통신망의 사이클 타임 결정 방법을 컴퓨터 상에서 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.The present invention also provides a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for performing the above-described method for determining a cycle time of a passive optical communication network on a computer.
본 발명에 따르면, 수동 광 통신망의 OLT와 ONT 간의 거리 즉 전송 거리에 따라 사이클 타임을 결정함으로써, 실시간 트래픽 지연의 한계 범위를 만족시키면서 실시간 트래픽의 요구 사항을 보장하는 동시에 상향 오버헤드로 인한 시스템의 성능 저하를 최소화시키는 효과가 있다.According to the present invention, by determining the cycle time according to the distance between the OLT and the ONT of the passive optical network, that is, the transmission distance, while satisfying the limit range of the real-time traffic delay while ensuring the requirements of the real-time traffic, This has the effect of minimizing performance degradation.
이하 첨부된 도면과 실시예를 참고하여, 본 발명에 따른 수동 광 통신망의 사이클 타임 결정 방법 및 장치 그리고 상기 방법을 컴퓨터 상에서 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록 매체에 대하여 상세히 설명한다. 이하의 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a method and apparatus for determining a cycle time of a passive optical communication network according to the present invention and a recording medium on which a program for executing the method on a computer according to the present invention will be described in detail. In the following description and the accompanying drawings, substantially identical components are denoted by the same reference numerals, and thus redundant description will be omitted. In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
대표적인 수동 광 통신망인 TDM-PON에서 사이클 타임은 현재 활성화된 모든 ONT가 한번씩 상향으로 데이터를 보낼 권한을 승인 받은 기간 또는 모든 ONT가 한번씩 자신의 큐 길이 정보를 OLT에게 알려주고 상향 데이터 전송을 요청하는 기간을 의미한다. 그러나, 사이클 타임은 네트워크 시스템에 따라 다르게 정의할 수 있으며, 사이클 타임의 어떻게 정의하고 사용하느냐에 따라 시스템의 성능이 크게 좌우될 수 있기 때문에 다양한 파라메터를 고려하여 최적의 사이클 타임을 결정하는 것이 중요하다.In TDM-PON, a typical passive optical network, the cycle time is the period during which all currently active ONTs are authorized to send data up once, or the period during which all ONTs inform OLT of their queue length information once and request the transmission of upstream data. Means. However, the cycle time can be defined differently according to the network system, and it is important to determine the optimal cycle time in consideration of various parameters because the performance of the system can be largely determined by how the cycle time is defined and used.
일반적으로 사이클 타임은 오버헤드와 트래픽 지연 시간과 관련된다. 사이클 타임을 짧게할 경우, 실시간 트래픽에 대하여 지연이 짧아지는 장점이 있으나, 짧은 시간에 모든 ONT가 상향으로 데이터를 보내므로 상향 오버헤드가 커지는 단점이 있다. 반면에, 사이클 타임을 길게할 경우 상향 오버헤드는 줄어드는 반면, 실시간 트래픽에 대한 지연이 길어지는 단점이 발생한다. 따라서, 실시간 트래픽의 지연 요구 사항을 보장하면서 동시에 오버헤드를 줄이기 위해서는 사이클 타임의 길이를 최대한 길게 유지하는 것이 바람직하다.In general, cycle time is related to overhead and traffic latency. If the cycle time is shortened, there is an advantage that the delay is shortened for real-time traffic. However, since all ONTs send data upward in a short time, the overhead overhead is increased. On the other hand, if the cycle time is longer, the overhead overhead is reduced, but the delay for the real-time traffic is long. Therefore, it is desirable to keep the length of the cycle time as long as possible to ensure the delay requirement of the real-time traffic while reducing the overhead.
본 발명의 사이클 타임 결정 방법은 OLT와 상기 ONT 간의 전파 지연(Tpd)과, 상기 OLT가 승인 메시지를 상기 ONT로 전송한 시각과 상기 승인 메시지를 수신한 상기 ONT가 전송한 데이터를 상기 OLT가 수신한 시각의 차이인 등화 왕복 지연(Teqd)을 이용하는 것을 일 특징으로 한다.In the cycle time determining method of the present invention, the OLT transmits a propagation delay T pd between the OLT and the ONT, the time at which the OLT transmits an acknowledgment message to the ONT, and the data transmitted by the ONT receiving the acknowledgment message. An equalization round trip delay T eqd , which is a difference in the received time, is used.
도 2는 G-PON의 하향 프레임 구조를 나타낸다. 도 2에 도시된 하향 프레임은 PDBd와 Payload 필드를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이 PCBd 필드는 PSync, Ident, PLOAM, BIP, PLend 필드를 포함하며, Payload 필드는 ATM cells section, TDM & DATA fragments Over GEM section 필드를 포함한다. 하향 오버헤더에 있는 US BW map(Upstream Bandwidth map) 필드를 통하여 모든 ONT에게 상향으로 액세스할 기회를 제공할 수 있다. 이 경우 한 사이클 타임은 곧 한 프레임 타임의 길이에 해당하고 구현도 간단해 질수 있다. 그러나 하기 수학식1에 의할 경우, 오버헤드는 N=128 일때, 약 24%에 도달한다.2 shows a downward frame structure of a G-PON. The downlink frame shown in FIG. 2 includes a PDBd and a payload field. As shown in FIG. 2, the PCBd field includes a PSync, Ident, PLOAM, BIP, and PLend field, and the payload field includes an ATM cells section, a TDM & DATA fragments Over GEM section field. The US BW map (Upstream Bandwidth map) field in the downstream header can give all ONTs the opportunity to access upwards. In this case, one cycle time corresponds to the length of one frame time and the implementation can be simplified. However, according to
[수학식1] [Equation 1]
여기서, N 은 현재 동작중인 ONU 수이고, R [Gbit/s]은 상향 전송률이며, 사이클 타임은 C [s]이고, GB는 보호시간(guard bit)이며, PB는 선행자의 길이(preamble)를 의미한다. 사이클 타임을 단순하게 한 프레임의 길이로 할 경우, 오버헤드가 커지는 문제가 있다. 또한, 더욱 큰 문제를 야기하는 것은 확장 선행자를 사용하는 경우이다. 확장 선행자의 사용 여부는 OLT가 상향 동기가 여의치 않을 때 Extended_Burst_Length라는 PLOAM 메시지를 통하여 ONU에게 매우 긴 선행자를 사용하도록 지시할 때 발생한다. 이 때 오버헤드는 하기 수학식2에 의해 계산할 수 있다.Where N is the number of ONUs currently operating, R [Gbit / s] is the uplink rate, cycle time is C [s], G B is the guard bit, and P B is the preamble length ). If the cycle time is set to a simple frame length, there is a problem that the overhead becomes large. It is also the case of using an extension predecessor that causes a bigger problem. The use of extended predecessors occurs when the OLT instructs ONU to use a very long predecessor through a PLOAM message called Extended_Burst_Length when uplink synchronization is not possible. At this time, the overhead can be calculated by the following equation (2).
[수학식2]&Quot; (2) "
수학식2에 따라 오버헤드의 비율은 (150×128)/19,440 ≫ 99 %까지 도달하게 된다. 위와 같이 극단적인 상황이라 할지라도 만약 사이클 타임의 길이가 한 프레임 타임이 아니고 2 배 혹은 3 배의 길이를 갖게 되면, 오버헤드는 1/2 또는 1/3로 줄어든다. 따라서, 실시간 트래픽의 지연을 만족하면서 사이클 타임을 가급적 크게 하는 것이 중요하다.According to
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 광 통신망의 사이클 타임 결정 장치를 나타내는 블록도이다. 도 3에 도시된 사이클 타임 결정 장치(100)는 거리 정보 입력부(110), 거리 구간 결정부(120), 전파 지연 결정부(130), 등화 왕복 지연 결정부(140) 및 사이클 타임 결정부(150)를 포함한다. 본 실시예의 사이클 타임 결정 장치는 OLT 내부에 장착되거나 또는 외부의 별도 기기로서 장착가능하며, 전송 거리에 따라 사이클 타임을 결정하는 것에 일 특징이 있다.3 is a block diagram illustrating an apparatus for determining a cycle time of a passive optical communication network according to an embodiment of the present invention. The cycle
거리 정보 입력부(110)는 OLT와 ONT 간의 거리 정보를 입력 받는다.The distance
거리 구간 결정부(120)는 상기 OLT와 ONT 간의 거리 정보를 이용하여 미리 결정된 거리 구간들 중에서 상기 OLT와 ONT 간의 거리가 속한 거리 구간을 결정한다.The distance section determiner 120 determines a distance section to which the distance between the OLT and ONT belongs among predetermined distance sections using the distance information between the OLT and the ONT.
전파 지연 결정부(130)는 상기 결정된 거리 구간에 따라 OLT와 상기 ONT 간의 전파 지연(Tpd)을 결정한다. 여기에서 전파 지연은 OLT로부터의 송신된 정보가 ONT까지 전달되는데 소요되는 지연 시간을 의미한다.The propagation delay determiner 130 determines a propagation delay T pd between the OLT and the ONT according to the determined distance section. Propagation delay here means a delay time for transmitting the information transmitted from the OLT to the ONT.
등화 왕복 지연 결정부(140)는 상기 OLT가 승인 메시지를 상기 ONT로 전송한 시각과 상기 승인 메시지를 수신한 상기 ONT가 전송한 데이터를 상기 OLT가 수신한 시각의 차이인 등화 왕복 지연(Teqd)을 결정한다. 여기에서 등화 왕복 지연은 OLT가 승인(grant)을 보낸 직후부터 승인을 수신한 ONT가 보낸 데이터가 OLT에 도착하는 데까지 걸리는 시간을 의미한다(도 4 참조).Equalization round trip
사이클 타임 결정부(150)는 상기 결정된 전파 지연과 등화 왕복 지연을 이용하여 사이클 타임을 결정한다. 특히, 사이클 타임 결정부(150)는 전송하고자 하는 데이터가 상기 ONT에 수신된 후, 상기 데이터가 상기 OLT에 수신될 때 까지 지연 가능한 시간인 한계 지연 시간(Tmax)을 더욱 고려하여 사이클 타임을 결정하는 것이 바람직하다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클 타임을 설명하기 위한 참고도이다. 도 4에는 OLT와 ONT 간의 요청(report), 승인(grant), 데이터 전송 절차가 도시되어 있다. 여기에서, C는 사이클 타임이고, Tf 는 한 프레임 타임 (125 ms)이며, Teqd 는 등화 왕복 지연(equalized round trip delay)이고, Td 는 등화 지연 (equalization delay)이며, Tpd는 전파 지연(propagation delay)이다. 4 is a reference diagram for describing a cycle time according to an embodiment of the present invention. 4 illustrates a report, grant, and data transmission procedure between the OLT and the ONT. Where C is the cycle time and T f Is one frame time (125 ms), T eqd is an equalized round trip delay, T d is an equalization delay, and T pd is a propagation delay.
여기에서, 등화 왕복 지연은 OLT가 승인(grant) 메시지를 보낸 직후부터 승인 메시지를 수신한 ONT가 보낸 데이터가 OLT에 도착하는 데까지 걸리는 시간이다. 등화 왕복 지연은 하향 전송에 따른 전파 지연과 ONT의 승인 처리 시간, 등화 지연, 그리고 다시 상향 전송에 따른 전파 지연을 포함한다. 도 4에는 ONT의 처리 시간은 생략되어 있으며, OLT와 ONT 간의 거리가 서로 다른 경우에도 등화 왕복 지연은 모든 ONT에 대하여 일정하게 유지함이 바람직하다. 등화 왕복 지연을 일정하게 유지하기 위해서는 레인징(ranging) 절차를 통해 멀리 있는 ONT의 등화 지연은 작게하고, 가까이 있는 ONT의 등화 지연은 크게 조절하는 것이 필요하다. 통상적으로 등화 왕복 지연은 국제 표준에 따라 OLT와 ONT 사이의 최대거리가 0 ~ 20 Km (전파지연 100 ms) 이내에 있을 경우에는 250 ms, 40 ~ 60 Km (전파지연 300 ms) 이내에 있을 경우에는 650 ms가 바람직하다.Here, the equalization round trip delay is the time from immediately after the OLT sends a grant message until the data sent by the ONT receiving the grant message arrives at the OLT. Equalization round trip delay includes propagation delay due to downlink transmission, approval processing time of ONT, equalization delay, and propagation delay due to uplink transmission. In FIG. 4, the processing time of the ONT is omitted, and the equalization round trip delay is preferably kept constant for all ONTs even when the distance between the OLT and the ONT is different. In order to keep the equalization round trip delay constant, it is necessary to adjust the equalization delay of the distant ONT and to make the equalization delay of the distant ONT large through a ranging procedure. Typically, the equalization round trip delay is 250 ms if the maximum distance between OLT and ONT is within 0 to 20 Km (100 ms propagation delay) and 650 if it is within 40 to 60 Km (300 ms propagation delay) according to international standards. ms is preferred.
도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따라 최악의 경우에 겪을 수 있는 지연 상황을 고려하여 사이클 타임을 결정하는 예가 도시되어 있다. 어떤 ONU에 실시간 데이터가 도착하였을 때 시간 지연이 가장 큰 경우는 예를 들어, 가입자로부터의 데이터가ONT에 도착하기 직전에 ONT가 큐의 정보를 보고하는 리포트(report) 메시지를 OLT측으로 전송하였을 경우이다. 이 경우에는 상기 도착한 데이터와 관련한 리포트 메시지를 전송하기 위해서는 한 사이클 타임에 해당하는 시간이 더 필요하게 된다. 4 illustrates an example of determining a cycle time in consideration of a worst case delay situation according to an embodiment of the present invention. The greatest time delay when real-time data arrives at a certain ONU, for example, when ONT sends a report message to the OLT side immediately before data from the subscriber arrives at the ONT. to be. In this case, in order to transmit the report message related to the arrived data, a time corresponding to one cycle time is required.
ONT가 다음 사이클 타임에서 큐의 정보를 리포트 메시지로서 전송하면, 전송된 리포트 메시지는 전파 지연(Tpd)을 겪은 후에 OLT에 도착하게 된다. 시간 지연이 최대일 경우를 고려할 때, OLT에 도착한 리포트 메시지는 해당 ONT가 스케쥴링 되 기까지 다시 한 사이클 타임의 시간이 필요하다. 왜냐하면, OLT는 다른 ONT가 보내는 리포트 메시지와 한꺼번에 모아서 스케쥴링을 하기 위해서는 처리 시간이 필요하기 때문이다.If ONT sends the queue's information as a report message at the next cycle time, the transmitted report message arrives at the OLT after experiencing a propagation delay (T pd ). Considering the case where the time delay is maximum, report messages arriving at the OLT require another cycle time before the ONT can be scheduled. This is because OLT requires processing time for scheduling together with report messages from other ONTs.
OLT는 스케쥴링을 완료한 후, 도 2에 도시된 바와 같이 하향 프레임내에 있는 US BW map (Upstream Bandwidth map)을 통해 승인 메시지를 해당 ONT로 전송한다. ONT로 전송된 승인 메시지는 ONT까지 도착하는데 등화 왕복 지연 시간이 경과하게 된다. 만약, OLT가 승인을 제공하는데 있어서 해당 ONT를 가장 마지막 데이터를 보내도록 스케쥴링 하였다면, 또 한번의 사이클 타임이 더 소요된다. 즉, 결국 최악의 경우 겪을 수 있는 지연은 하기 수학식3으로 표현할 수 있다.After the scheduling is completed, the OLT transmits an acknowledgment message to the corresponding ONT through a US BW map (Upstream Bandwidth map) in a downlink frame as shown in FIG. 2. The acknowledgment message sent to ONT arrives until ONT and the equalization round trip delay time elapses. If the OLT has scheduled the ONT to send the last data in providing the grant, another cycle time is required. That is, after all, the worst case delay may be expressed by Equation 3 below.
[수학식3]&Quot; (3) "
여기에서, Tmax는 데이터가 ONT로부터 OLT에 수신될 때 까지 지연 가능한 한계 지연 시간이다. 수학식3에 의할 경우, 사이클 타임 C = (T max - T pd - T eqd) / 3로 표현할 수 있다. 예를 들어, 음성과 같은 실시간 데이터는 한 노드에서 왕복 지연이 20 ms 을 초과하면 별도의 에코 제거기가 필요한데, 에코 제거기를 설치하지 않기 위해서는 한 노드에서 지연 시간을 2 ms 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 따라서, 한계 지연 시간은 Tmax ≤ 2 ms (16Tf)로 제한하는 것이 바람직하다. 이 경우, 사이클 타임 C 는 하기 수학식4의 범위로 제한된다.Here, T max is the limit delay time that can be delayed until data is received from the ONT to the OLT. According to Equation 3, the cycle time C = ( T max - T pd - T eqd ) / 3 can be expressed. For example, real-time data, such as voice, requires a separate echo canceller if the round trip delay exceeds 20 ms on one node. However, to avoid installing an echo canceller, it is desirable to limit the delay time to 2 ms or less on one node. . Therefore, the limit delay time is T max It is desirable to limit ≤ 2 ms (16T f ). In this case, the cycle time C is limited to the range of the following equation (4).
[수학식4]&Quot; (4) "
또한, 사이클 타임은 Tf 보다 작을 수는 없다. 왜냐하면, 도 2에 도시된 하향 프레임의 구조를 참고할 때, 승인은 US BW map을 통해서 이루어지며 사이클 타임은 모든 ONT 에게 최소한 한번씩 승인을 제공해 줄 수 있는 기간을 의미하고, 이것은 한 프레임 이하로 구현할 수 없기 때문이다.In addition, the cycle time is T f It cannot be smaller than Because, when referring to the structure of the downlink frame shown in Figure 2, the approval is made through the US BW map and the cycle time means a period that can provide the grant to all ONT at least once, which can be implemented in less than one frame Because it is not.
전파 지연과 등화 왕복 지연은 ONT와 OLT 간의 거리에 의존하는데, ONT가 OLT로부터 0 ~ 20 Km 의 거리에 있는 경우, 전파 지연은 최대 100ms (0.8Tf)이고, 등화 왕복 지연은 최대 250ms(2Tf)가 바람직하다. 이를 고려할 때, 수학식4는 하기 수학식5로 표현할 수 있다.Propagation delay and equalization round trip delay depend on the distance between ONT and OLT. When ONT is 0 to 20 Km away from OLT, propagation delay is up to 100ms (0.8T f ) and equalization round trip delay is up to 250ms (2T) f ) is preferred. In consideration of this,
[수학식5][Equation 5]
ONT가 OLT로부터 20 ~ 40 Km 의 거리에 있는 경우, 전파 지연은 최대 200ms(1.6Tf), 등화 왕복 지연은 최대 450ms(3.6Tf)가 바람직하다. 즉, 20~40km 거리 구간에 속한 ONT의 사이클 타임은 하기 수학식6의 범위 내에서 결정함이 바람직하다.When the ONT is 20 to 40 Km away from the OLT, propagation delays of up to 200 ms (1.6T f ) and equalization round trip delays of up to 450 ms (3.6T f ) are preferred. That is, the cycle time of the ONT belonging to the
[수학식6][Equation 6]
Tf ≤ C ≤ 3.6Tf T f ≤ C ≤ 3.6T f
ONT가 OLT로부터 40 ~ 60 Km의 범위에 있다면, 전파 지연은 최대 300ms(2.4Tf), 등화 왕복 지연은 650ms(5.2Tf)가 바람직하다. 즉, 40~60km 거리 구간에 속한 ONT의 사이클 타임은 수학식7의 범위 내에서 결정함이 바람직하다.ONT is in the range of 40 ~ 60 Km from the OLT, the propagation delay is up to 300ms (2.4T f), equalized round trip delay is preferably between 650ms (5.2T f). That is, the cycle time of ONT belonging to a distance section of 40 ~ 60km is preferably determined within the range of equation (7).
[수학식7][Equation 7]
즉, OLT와 ONT 사이의 거리가 먼 경우에는, 실시간 트래픽의 지연을 한계 값 이하의 범위로 유지하기 위하여 오버 헤드가 증가하는 것을 감수하고, 거리가 짧을 경우와 비교할 때 사이클 타임의 길이를 짧게하는 것이 바람직하다.That is, when the distance between the OLT and the ONT is far, the overhead is increased to maintain the delay of the real-time traffic within a range below the limit value, and the length of the cycle time is shortened when the distance is short. It is preferable.
수학식5 내지 7로 표현된 바와 같이, 0~20km 거리 구간에서의 사이클 타임은 C=4.4 Tf, 20~40km 거리 구간에서의 사이클 타임은 C= 3.6Tf, 40~60km 거리 구간에서의 사이클 타임은 C= 2.8 Tf로 하는 것이 바람직하다.As represented by Equations 5 to 7, the cycle time in the distance section 0 ~ 20km is C = 4.4 T f , the cycle time in the 20 ~ 40km distance section is C = 3.6T f , 40 ~ 60km in the distance section The cycle time is preferably set to C = 2.8 T f .
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 광 통신망의 사이클 타임 결정 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 5는 사이클 타임 결정 장치(100)에서 시계열적으로 수행되는 하기 단계들을 포함하며, 앞서 설명한 것과 공통된 사항에 대한 설명은 이하 생략한다.5 is a flowchart illustrating a cycle time determination method of a passive optical communication network according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 includes the following steps performed in time series in the cycle
210단계에서 거리 정보 입력부(110)는 OLT와 ONT간의 거리 정보를 입력 받는다.In
220단계에서 거리 구간 결정부(120)는 입력 받은 거리 정보를 이용하여 OLT와 ONT 간의 거리가 속한 거리 구간을 결정한다. 예를 들어, 관측된 거리를 0~20km 거리 구간, 20~40km 거리 구간, 40~60km 거리 구간으로 구분하고, 관측된 거리가 속하는 구간 정보를 거리 정보로서 입력 받을 수 있다. 본 실시예는 거리 구간 결정부를 별도의 일 구성 요소로 채택한 예이다. 그러나, 210단계에서 거리 정보를 미리 결정된 거리 구간 정보의 형태로 입력 받을 경우에는, 거리 거리 구간 결정부를 사용하지 않고 사이클 타임을 결정할 수도 있다.In
230단계에서 전파 지연 결정부(130)는 220단계에서 결정된 거리 구간에 따라 전파 지연(Tpd)을 결정한다. In
240단계에서 등화 왕복 지연 결정부(140)는 220단계에서 결정된 거리 구간에 따라 등화 왕복 지연(Teqd)을 결정한다. 여기에서 등화 왕복 지연은 OLT가 승인 메시지를 상기 ONT로 전송한 시각과 상기 승인 메시지를 수신한 상기 ONT가 전송한 데이터를 상기 OLT가 수신한 시각의 차이를 의미한다.In
250단계에서 사이클 타임 결정부(150)는 230단계와 240단계에서 결정된 전파 지연과 등화 왕복 지연을 이용하여 사이클 타임을 결정한다. 특히, 사이클 타임 결정부는 수학식3 내지 수학식7에 사이클 타임을 결정할 수 있다.In
상기와 같은 본 발명은 수동 광 통신망 특히 TDM-PON 기반의 B-PON, E-PON, G-PON 등과 같은 광 네트워크 시스템에서 OLT와 ONT간 전송거리가 20Km이상 확장되는 상황에서도 OLT에 연결되는 다수의 ONT에게 실시간 트래픽의 요구사항을 보장하 는 동시에 상향 오버헤드로 인한 시스템의 성능 저하를 최소화시키는데 효과가 있다.As described above, the present invention is a passive optical communication network, in particular, TDM-PON-based optical network systems such as B-PON, E-PON, G-PON, etc. OLT and ONT even in the situation that the transmission distance between the OT is extended more than 20Km many connected to the OLT It is effective in minimizing the performance degradation of the system due to upward overhead while ensuring the ONT requirements of real time traffic.
한편, 본 발명의 수동광 통신망에서의 사이클 타임 결정 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.On the other hand, the cycle time determination method in the passive optical communication network of the present invention can be implemented in a 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, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트 들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 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 may also be implemented in the form of carrier waves (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. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로, 상기 개시된 실시예 들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.The present invention has been described above with reference to preferred embodiments. Those skilled in the art will understand that the present invention can be embodied 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 not in the above description but in the claims, and all differences within the scope should be construed as being included in the present invention.
본 발명은 수동 광 통신망의 사이클 타임 결정 방법 및 장치는 TDM-PON 기반의 B-PON, E-PON, G-PON 등과 같은 광 네트워크 시스템에서 상향 오버헤드로 인한 시스템의 성능 저하를 최소화시키는데 사용하기에 적합하다.The present invention provides a method and apparatus for determining a cycle time of a passive optical network to minimize performance degradation of the system due to upward overhead in an optical network system such as B-PON, E-PON, and G-PON based on TDM-PON. Suitable for
도 1은 종래 기술에 따른 TDM-PON에 대한 일 실시예의 구성도이다.1 is a block diagram of an embodiment of a TDM-PON according to the prior art.
도 2는 G-PON의 하향 프레임 구조를 나타낸다. 2 shows a downward frame structure of a G-PON.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 광 통신망의 사이클 타임 결정 장치를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an apparatus for determining a cycle time of a passive optical communication network according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클 타임 개념을 설명하기 위한 참고도이다. 4 is a reference diagram illustrating a cycle time concept according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 광 통신망의 사이클 타임 결정 방법을 나타내는 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a cycle time determination method of a passive optical communication network according to an embodiment of the present invention.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080093694A KR101046110B1 (en) | 2008-09-24 | 2008-09-24 | Method and apparatus for determining cycle time of passive optical network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080093694A KR101046110B1 (en) | 2008-09-24 | 2008-09-24 | Method and apparatus for determining cycle time of passive optical network |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100034509A KR20100034509A (en) | 2010-04-01 |
KR101046110B1 true KR101046110B1 (en) | 2011-07-01 |
Family
ID=42212649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080093694A KR101046110B1 (en) | 2008-09-24 | 2008-09-24 | Method and apparatus for determining cycle time of passive optical network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101046110B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101051205B1 (en) * | 2009-06-17 | 2011-07-21 | 주식회사 케이티 | Apparatus and method for determining cycle time for transmitting data in optical subscriber network |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5930018A (en) | 1997-07-11 | 1999-07-27 | Telcordia Technologies, Inc. | Method and apparatus for controlling communications in a passive optical network |
KR20010057223A (en) * | 1999-12-20 | 2001-07-04 | 이계철 | Ranging method for used in a passive optical network |
KR20010067863A (en) * | 2001-04-03 | 2001-07-13 | 안병엽 | Ranging method for acquiring pre-assigned equalization delay in passive optical network |
KR20040063453A (en) * | 2003-01-07 | 2004-07-14 | 삼성전자주식회사 | The method for RTT estimation in EPON system |
-
2008
- 2008-09-24 KR KR1020080093694A patent/KR101046110B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5930018A (en) | 1997-07-11 | 1999-07-27 | Telcordia Technologies, Inc. | Method and apparatus for controlling communications in a passive optical network |
KR20010057223A (en) * | 1999-12-20 | 2001-07-04 | 이계철 | Ranging method for used in a passive optical network |
KR20010067863A (en) * | 2001-04-03 | 2001-07-13 | 안병엽 | Ranging method for acquiring pre-assigned equalization delay in passive optical network |
KR20040063453A (en) * | 2003-01-07 | 2004-07-14 | 삼성전자주식회사 | The method for RTT estimation in EPON system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100034509A (en) | 2010-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5210959B2 (en) | Optical passive network system and operation method thereof | |
JP5331646B2 (en) | Optical communication system and communication bandwidth control method | |
US9154221B2 (en) | Method, system, and relay apparatus for realizing passive optical network reach extension | |
US11652564B2 (en) | Data communications system, optical line terminal, and baseband unit | |
US8005362B2 (en) | Passive optical network system and optical line terminal | |
CN108370270B (en) | Dynamic bandwidth allocation method and device and passive optical network system | |
JP2010219978A (en) | Optical transmission line terminal, passive optical network system, and bandwidth assignment method | |
KR102231695B1 (en) | Discovery and registration within multi-channel passive optical networks (PONs) | |
EP2389738B1 (en) | Methods and systems for dynamic equalization delay passive optical networks | |
JP2007295151A (en) | Pon system and station side apparatus and terminal used for the same | |
US20170170923A1 (en) | Wdm/tdm-pon system and transmission start time correction method thereof | |
KR101046110B1 (en) | Method and apparatus for determining cycle time of passive optical network | |
JP2012253417A (en) | System and method for optical communication | |
JP5456547B2 (en) | Optical communication system and optical communication method | |
JP6134247B2 (en) | Optical communication system, signal transmission control method, and station side optical line termination device | |
JP6093282B2 (en) | Optical communication system, communication control method, and station side optical line terminator | |
KR100799583B1 (en) | The onu buffer size modeling and the data transmission delay in epon(ethernet passive optical network) | |
Hossain et al. | A distributed control plane architecture for EPON: simulation study and feasibility experiment | |
JP2015082779A (en) | Optical communication system, signal transmission control method, and station side optical line termination device | |
CN117713920A (en) | Communication processing method and related device | |
JP2009130623A (en) | Optical subscriber line terminal station device, communication system including same, and packet transmitting method | |
JP2019009494A (en) | Relay device and pon system | |
JP2012060488A (en) | Communication device, one-to-many communication system, and uplink direction timing control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140603 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150605 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160809 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170605 Year of fee payment: 7 |