KR101051205B1 - Apparatus and method for determining cycle time for transmitting data in optical subscriber network - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복합 수동 광가입자망에서 링크의 전송 효율과 실시간 트래픽에 대한 지연을 고려하여 데이터 전송을 위한 사이클 타임을 결정하는 사이클 타임 결정 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은 광가입자망 서비스 제공자가 접속하는 국사측 장치와 광가입자망 서비스 이용자가 접속하는 가입자측 단말장치 간의 거리 정보를 고려하여 적어도 두개의 가입자측 단말장치를 그루핑시키는 그루핑부; 그루핑으로부터 적어도 하나의 가입자측 단말장치를 포함하는 가입자측 단말장치 그룹이 생성되면 생성된 가입자측 단말장치 그룹에 속하는 모든 가입자측 단말장치에 대하여 레인징을 수행하는 레인징 처리부; 및 생성된 가입자측 단말장치 그룹마다 데이터 전송을 위한 사이클 타임을 결정하는 사이클 타임 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 데이터 패킷의 지연을 단축시킬 수 있으며, 광가입자망 시스템의 데이터 전송 성능을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a cycle time determining apparatus and method for determining a cycle time for data transmission in consideration of the transmission efficiency of the link and delay for real-time traffic in a composite passive optical subscriber network. The present invention provides a grouping unit for grouping at least two subscriber-side terminal devices in consideration of distance information between a station-side device connected to an optical subscriber network service provider and a subscriber-side terminal device connected to an optical subscriber network service user; A ranging processor configured to perform ranging on all the subscriber-side terminal devices belonging to the generated subscriber-side terminal device group when the subscriber-side terminal device group including the at least one subscriber-side terminal device is generated from the grouping; And a cycle time determination unit for determining a cycle time for data transmission for each generated subscriber-side terminal device group. According to the present invention, the delay of the data packet can be shortened and the data transmission performance of the optical subscriber network system can be improved.

hybrid PON, 사이클 타임, WDM-TDM, 그루핑, 레인징, 등화 왕복 지연, 패킷 지연 hybrid PON, cycle time, WDM-TDM, grouping, ranging, equalization round-trip delay, packet delay

Description

광가입자망에서 데이터를 전송하기 위한 사이클 타임을 결정하는 장치 및 그 방법 {Apparatus and method for determining cycle time for data transmission in optical network}Apparatus and method for determining cycle time for data transmission in optical network}

본 발명은 광가입자망에서 데이터를 전송하기 위한 사이클 타임을 결정하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 복합 수동 광가입자망(hybrid PON)에서 링크의 전송 효율과 실시간 트래픽에 대한 지연을 고려하여 사이클 타임을 결정하는 사이클 타임 결정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for determining a cycle time for transmitting data in an optical subscriber network. More specifically, the present invention relates to a cycle time determining apparatus and method for determining a cycle time in consideration of a transmission efficiency of a link and a delay for real-time traffic in a hybrid PON.

오늘날 고화질 IPTV의 보급이 가속화되고 3차원 TV가 출현함에 따라 수동 광가입자망(PON; Passive Optical Network)을 운용하는 통신 사업자 입장에서는 기가헤르츠(GHz)에 이르는 광대역 대역폭과 100km 이상의 장거리 전송을 통한 네트워크 최적화가 절실한 상황이다.Today, with the accelerated deployment of high-definition IPTV and the emergence of three-dimensional TVs, operators of passive optical networks (PONs) operate with broadband bandwidths of up to gigahertz (GHz) and long-distance transmissions of more than 100 km. There is a need for optimization.

그래서, 종래 TDM(Time Division Multiplexing)-PON이 가지고 있던 분기율 제한 문제와 전송 거리 제한 문제를 극복하기 위한 연구가 진행되고 있다. 최근에는 하나의 파장에 대하여 시분할 다중화 방식을 접목시킨 WDM(Wavelength Division Multiplexing)-TDM PON에 대한 연구가 한창 진행중이다. WDM-TDM PON은 기존 64분 기에서 256분기 이상으로 광케이블당 분기수를 높일 수 있으며, 전송 거리도 기존 20km에서 100km 이상으로 증가시킬 수 있다. 또한, 광역 가입자망의 구성이 가능하여 전화국사의 수도 감축시킬 수 있다. 그래서, WDM-TDM PON과 같은 복합 수동 광가입자망(hybrid PON)에 대한 연구는 향후 더욱 가속화될 것으로 예상된다.Therefore, studies have been made to overcome the branch rate limitation problem and the transmission distance limitation problem of the conventional time division multiplexing (TDM) -PON. Recently, research on Wavelength Division Multiplexing (WDM) -TDM PON incorporating time division multiplexing for one wavelength is in progress. WDM-TDM PON can increase the number of branches per optical cable from the previous 64 minutes to more than 256 quarters, and the transmission distance can be increased from the existing 20 km to more than 100 km. In addition, it is possible to configure a wide area network to reduce the number of telephone companies. Thus, the study of hybrid passive PON such as WDM-TDM PON is expected to accelerate further in the future.

광역 가입자망을 구성하기 위해서는 광 파워, 광 트랜시버, 광 증폭기, FEC 등 물리 계층에서 해결해야 할 근본적인 문제 뿐만 아니라 TC(Transmission Convergence) 계층에서 MAC(Media Access Control)을 효율적으로 설계하기 위한 방안도 함께 고려되어야 한다. 그 이유는 링크의 전송 효율과 실시간 트래픽에 대한 지연이 양립하기 때문이다.In addition to the fundamental problems to be solved at the physical layer, such as optical power, optical transceiver, optical amplifier, and FEC, to construct a wide area subscriber network, a plan for efficiently designing a media access control (MAC) at a transmission convergence (TC) layer is also included. Should be considered. The reason is that the transmission efficiency of the link is compatible with the delay for the real-time traffic.

종래 수동 광가입자망에서는 망을 구성하는 전체 ONU(Optical Network Unit)에 대하여 OLT(Optical Line Terminal)로부터 가장 먼 거리에 위치한 ONU부터 사이클 타임을 결정하여 모든 ONU에 대하여 레인징(ranging)을 수행하였다. 그래서, OLT로부터 근거리에 위치한 ONU들은 지연이 길어지는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로는 사이클 타임의 주기를 줄이는 방법이 있다. 그러나, 이 방법은 ONU들이 짧은 주기 동안에 고정된 물리 계층의 오버헤드를 가진 데이터를 상향으로 빈번하게 보내기 때문에 전체 주기에 대한 오버헤드의 점유 비율이 상승하여 오히려 링크의 전송 효율이 저하되는 또다른 문제점을 발생시킨다.In the conventional passive optical subscriber network, ranging of all ONUs was performed by determining the cycle time from the ONU located at the longest distance from the optical line terminal (OLT) for the entire optical network unit (ONU) constituting the network. . Thus, ONUs located close to the OLT have a long delay. One way to solve this problem is to reduce the cycle time. However, this method is another problem in that the ONUs frequently transmit data with fixed physical layer overhead in a short period upwards, so that the occupancy ratio of the overhead for the entire period is increased, thereby degrading the link transmission efficiency. Generates.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, OLT로부터 비슷한 거리에 위치하는 ONU들끼리 그룹화시키고 각각의 그룹에 대하여 최대 허용 지연을 만족시키면서 최대의 링크 효율을 얻을 수 있는 사이클 타임을 결정하여 데이터 패킷의 지연을 종래보다 단축시키는 광가입자망에서의 데이터 전송을 위한 사이클 타임 결정 장치 및 그 방법을 제공함을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, by grouping the ONUs located at a similar distance from the OLT and determine the cycle time to obtain the maximum link efficiency while satisfying the maximum allowable delay for each group It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for determining a cycle time for data transmission in an optical subscriber network which shortens the delay of a data packet.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 광가입자망 서비스 제공자가 접속하는 국사측 장치와 광가입자망 서비스 이용자가 접속하는 가입자측 단말장치 간의 거리 정보를 고려하여 적어도 두개의 상기 가입자측 단말장치를 그루핑시키는 그루핑부; 상기 그루핑으로부터 적어도 하나의 상기 가입자측 단말장치를 포함하는 가입자측 단말장치 그룹이 생성되면 상기 생성된 가입자측 단말장치 그룹에 속하는 모든 가입자측 단말장치에 대하여 레인징(ranging)을 수행하는 레인징 처리부; 및 상기 생성된 가입자측 단말장치 그룹마다 데이터 전송을 위한 사이클 타임을 결정하는 사이클 타임 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 장치를 제공한다.The present invention has been made in order to achieve the above object, at least two of the subscriber side in consideration of the distance information between the subscriber station terminal connected to the subscriber station device connected to the optical subscriber network service provider; A grouping unit for grouping the terminal device; A ranging processor configured to perform ranging on all the subscriber-side terminal devices belonging to the generated subscriber-side terminal device group when the subscriber-side terminal device group including the at least one subscriber-side terminal device is generated from the grouping; ; And a cycle time determination unit for determining a cycle time for data transmission for each of the generated subscriber-side terminal device groups.

바람직하게는, 상기 그루핑부는 상기 국사측 장치가 상기 가입자측 단말장치로 네트워크 접속을 승인하는 승인 메시지를 전송한 후 상기 가입자측 단말장치로부터 상기 승인 메시지에 대한 응답 메시지를 수신할 때까지 소요되는 시간을 포함 하는 상기 거리 정보를 상기 사이클 타임의 배수 단위로 구분하여 상기 가입자측 단말장치를 그루핑시킨다.Preferably, the grouping unit is a time required to receive a response message for the approval message from the subscriber station terminal device after transmitting the approval message for approving the network connection to the subscriber station terminal device to the subscriber station terminal device; Grouping the subscriber station terminal by dividing the distance information including a multiple of the cycle time.

바람직하게는, 상기 사이클 타임 결정부는 상기 생성된 가입자측 단말장치 그룹의 등화 왕복 지연과 동일한 크기로 상기 사이클 타임을 결정한다. 더욱 바람직하게는, 상기 사이클 타임 결정부는 상기 국사측 장치와 상기 가입자측 단말장치 간의 최대 전파 지연과 상기 국사측 장치로부터 가장 먼 거리에 위치한 상기 가입자측 단말장치의 최대 패킷 지연을 고려하여 상기 사이클 타임을 결정한다.Preferably, the cycle time determiner determines the cycle time to be equal to the equalization round trip delay of the generated subscriber-side terminal group. More preferably, the cycle time determining unit takes into account the maximum propagation delay between the subscriber station terminal device and the subscriber station terminal device and the maximum packet delay of the subscriber station terminal device located at the longest distance from the subscriber station device. Determine.

바람직하게는, 상기 그루핑부는 상기 가입자측 단말장치 그룹에 속하지 않는 가입자측 단말장치를 발견하면, 상기 발견된 가입자측 단말장치의 왕복 지연을 계산하는 왕복 지연 계산부; 상기 계산된 왕복 지연을 상기 가입자측 단말장치 그룹의 왕복 지연 최대값과 크기 비교하는 왕복 지연 크기 비교부; 및 상기 계산된 왕복 지연이 상기 왕복 지연 최대값보다 크면 상기 발견된 가입자측 단말장치를 포함하는 가입자측 단말장치 그룹을 생성하며, 상기 계산된 왕복 지연이 상기 왕복 지연 최대값보다 작거나 같으면 상기 발견된 가입자측 단말장치를 상기 왕복 지연 최대값을 가지는 가입자측 단말장치 그룹에 소속시키는 가입자측 단말장치 처리부를 포함한다.Preferably, the grouping unit, if it finds a subscriber-side terminal device that does not belong to the subscriber-side terminal device group, a round trip delay calculation unit for calculating a round trip delay of the found subscriber-side terminal device; A round trip delay size comparison unit for comparing the calculated round trip delay with a maximum round trip delay value of the subscriber station terminal group; And generate the subscriber-side terminal group including the found subscriber-side terminal if the calculated round-trip delay is greater than the round-trip delay maximum, and if the calculated round-trip delay is less than or equal to the round-trip delay maximum. And a subscriber station terminal unit processing unit which associates the subscriber station terminal unit with the subscriber station terminal group having the maximum round trip delay value.

바람직하게는, 상기 사이클 타임 결정부는 상기 사이클 타임을 결정할 때에 상기 가입자측 단말장치 그룹에서 미리 정해진 기준보다 먼 곳에 위치하는 적어도 하나의 가입자측 단말장치에게 상기 사이클 타임 동안 대역을 적어도 2회 할당한다.Preferably, the cycle time determining unit allocates at least two bands during the cycle time to at least one subscriber station terminal located further than a predetermined criterion in the subscriber station terminal group when determining the cycle time.

바람직하게는, 상기 사이클 타임 결정 장치는 상기 거리 정보에 포함되는 상기 국사측 장치와 상기 가입자측 단말장치 간의 거리를 측정하는 거리 측정부를 더 포함한다.Preferably, the cycle time determination device further comprises a distance measuring unit for measuring the distance between the station-side device and the subscriber-side terminal device included in the distance information.

바람직하게는, 상기 사이클 타임 결정 장치는 서로 다른 분할 다중화 방식을 결합시킨 수동 광 네트워크에서 상기 국사측 장치와 상기 가입자측 단말장치를 연결하는 광선로 상에 구비된다.Preferably, the cycle time determination device is provided on an optical path connecting the station-side device and the subscriber-side terminal device in a passive optical network combining different division multiplexing schemes.

또한, 본 발명은 (a) 광가입자망 서비스 제공자가 접속하는 국사측 장치와 광가입자망 서비스 이용자가 접속하는 가입자측 단말장치 간의 거리 정보를 고려하여 적어도 두개의 상기 가입자측 단말장치를 그루핑시키는 단계; (b) 상기 그루핑으로부터 적어도 하나의 상기 가입자측 단말장치를 포함하는 가입자측 단말장치 그룹이 생성되면 상기 생성된 가입자측 단말장치 그룹에 속하는 모든 가입자측 단말장치에 대하여 레인징(ranging)을 수행하는 단계; 및 (c) 상기 생성된 가입자측 단말장치 그룹마다 데이터 전송을 위한 사이클 타임을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 방법을 제공한다.In addition, the present invention (a) grouping at least two of the subscriber-side terminal device in consideration of the distance information between the station-side device connected to the optical subscriber network service provider and the subscriber-side terminal device connected to the optical subscriber network service user; ; (b) when a group of subscriber station terminals including at least one of the subscriber station terminals is generated from the grouping, ranging of all the subscriber station terminals belonging to the generated subscriber station terminal groups; step; And (c) determining a cycle time for data transmission for each of the generated subscriber-side terminal groups.

바람직하게는, 상기 (a) 단계는 상기 국사측 장치가 상기 가입자측 단말장치로 네트워크 접속을 승인하는 승인 메시지를 전송한 후 상기 가입자측 단말장치로부터 상기 승인 메시지에 대한 응답 메시지를 수신할 때까지 소요되는 시간을 포함하는 상기 거리 정보를 상기 사이클 타임의 배수 단위로 구분하여 상기 가입자측 단말장치를 그루핑시킨다.Preferably, the step (a) may be performed until the office-side device transmits an acknowledgment message for approving network access to the subscriber-side terminal device until it receives a response message for the approval message from the subscriber-side terminal device. The subscriber station terminal is grouped by dividing the distance information including the time required by a unit of a multiple of the cycle time.

바람직하게는, 상기 (c) 단계는 상기 생성된 가입자측 단말장치 그룹의 등화 왕복 지연과 동일한 크기로 상기 사이클 타임을 결정한다. 더욱 바람직하게는, 상기 (c) 단계는 상기 국사측 장치와 상기 가입자측 단말장치 간의 최대 전파 지연과 상기 국사측 장치로부터 가장 먼 거리에 위치한 상기 가입자측 단말장치의 최대 패킷 지연을 고려하여 상기 사이클 타임을 결정한다.Preferably, the step (c) determines the cycle time with the same size as the equalized round trip delay of the generated subscriber-side terminal group. More preferably, the step (c) may include the cycle in consideration of the maximum propagation delay between the subscriber station terminal device and the subscriber station terminal device and the maximum packet delay of the subscriber station terminal device located at the furthest distance from the subscriber station device. Determine the time.

바람직하게는, 상기 (a) 단계와 상기 (b) 단계의 중간 단계는 (aa) 상기 가입자측 단말장치 그룹에 속하지 않는 가입자측 단말장치를 발견하면, 상기 발견된 가입자측 단말장치의 왕복 지연을 계산하는 단계; (ab) 상기 계산된 왕복 지연을 상기 가입자측 단말장치 그룹의 왕복 지연 최대값과 크기 비교하는 단계; 및 (ac) 상기 계산된 왕복 지연이 상기 왕복 지연 최대값보다 크면 상기 발견된 가입자측 단말장치를 포함하는 가입자측 단말장치 그룹을 생성하며, 상기 계산된 왕복 지연이 상기 왕복 지연 최대값보다 작거나 같으면 상기 발견된 가입자측 단말장치를 상기 왕복 지연 최대값을 가지는 가입자측 단말장치 그룹에 소속시키는 단계를 포함한다.Preferably, the intermediate steps of steps (a) and (b) may include (aa) a round trip delay of the found subscriber station terminal device if it finds a subscriber station device which does not belong to the subscriber station terminal device group. Calculating; (ab) comparing the calculated round trip delay with a maximum round trip delay value of the subscriber station terminal group; And (ac) if the calculated round trip delay is greater than the round trip delay maximum value, create a subscriber side terminal device group including the found subscriber side terminal device, and the calculated round trip delay is less than the round trip delay maximum value. If the same, joining the found subscriber station to a group of subscriber station terminals with the round trip delay maximum.

바람직하게는, 상기 (c) 단계는 상기 사이클 타임을 결정할 때에 상기 가입자측 단말장치 그룹에서 미리 정해진 기준보다 먼 곳에 위치하는 적어도 하나의 가입자측 단말장치에게 상기 사이클 타임 동안 대역을 적어도 2회 할당한다.Advantageously, step (c) allocates at least two bands during said cycle time to at least one subscriber-side terminal device located further than a predetermined criterion in said subscriber-side terminal device group when determining said cycle time. .

본 발명은 OLT로부터 비슷한 거리에 위치하는 ONU들끼리 그룹화시키고 각각의 그룹에 대하여 사이클 타임을 결정함으로써 다음 효과를 얻을 수 있다. 첫째, 데이터 패킷의 지연을 종래보다 단축시킬 수 있으며, 이와 함께 서비스가 요구하는 최대 허용 지연을 만족시키면서 실시간 트래픽의 요구 사항을 보장할 수 있다. 또한, 최대의 링크 효율을 얻을 수 있으며, 상향 오버헤드로 인한 광가입자망 시스템의 성능 저하를 방지할 수 있다. 둘째, IPTV나 3차원 TV 등 패킷 지연에 민감한 실시간 양방향 TV 서비스, VoIP(Voice over Internet Protocol) 등의 무선 전화 서비스를 원활하게 구현할 수 있다. 세째, 전송 거리가 100km 이상 장거리인 경우 전화국사 측과 가입자 측 간의 데이터 전송 성능을 종래보다 더욱 향상시킬 수 있으며, 복합 수동 광가입자망 시스템에서 보다 효율적인 레인징(ranging) 구현이 가능하다.The present invention can achieve the following effects by grouping ONUs located at a similar distance from the OLT and determining the cycle time for each group. First, it is possible to shorten the delay of the data packet, and at the same time to ensure the requirements of the real-time traffic while satisfying the maximum allowable delay required by the service. In addition, it is possible to obtain maximum link efficiency and to prevent performance degradation of the optical subscriber network system due to upward overhead. Second, it is possible to smoothly implement wireless telephony services such as real-time two-way TV service sensitive to packet delay, such as IPTV or 3D TV, and Voice over Internet Protocol (VoIP). Third, when the transmission distance is longer than 100km, the data transmission performance between the telephone company side and the subscriber side can be further improved than before, and more efficient ranging can be realized in the composite passive optical subscriber network system.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.

도 1은 광가입자망 시스템에서 데이터 전송을 위한 사이클 타임을 결정하는 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 1에 따르면, 사이클 타임 결정 장치(100)는 거리 측정부(110), 그루핑부(120), 레인징 처리부(130) 및 사이클 타임 결정부(140)를 포함한다.1 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for determining a cycle time for data transmission in an optical subscriber network system. According to FIG. 1, the cycle time determining apparatus 100 includes a distance measuring unit 110, a grouping unit 120, a ranging processor 130, and a cycle time determining unit 140.

도 1을 참조하여 본 실시예를 설명하기에 앞서, 먼저 본 실시예에 적용되는 파라미터에 대해 정의한다.Prior to describing the present embodiment with reference to FIG. 1, first, parameters to be applied to the present embodiment are defined.

대표적인 수동 광통신망인 TDM-PON에서 사이클 타임은 현재 활성화된 모든 ONU가 한번씩 상향으로 데이터를 보낼 권한을 승인받은 기간 또는 모든 ONU가 한번씩 자신의 큐 길이 정보를 OLT에게 알려주고 상향 데이터 전송을 요청하는 기간을 의미한다. 그러나, 사이클 타임은 광 네트워크 시스템에 따라 다르게 정의할 수 있으며, 사이클 타임을 어떻게 정의하고 사용하느냐에 따라 시스템의 성능이 크게 좌우될 수 있기 때문에 다양한 파라미터를 고려하여 최적의 사이클 타임을 결정하는 것이 매우 중요하다.In TDM-PON, a typical passive optical network, the cycle time is the period during which all currently active ONUs are authorized to send data up once, or the period during which all ONUs inform OLT of their queue length information once and request upstream data transmission. Means. However, the cycle time can be defined differently depending on the optical network system, and since the performance of the system can be largely determined by how the cycle time is defined and used, it is very important to determine the optimal cycle time by considering various parameters. Do.

일반적으로 사이클 타임은 오버헤드와 트래픽 지연 시간과 관련된다. 사이클 타임을 짧게 할 경우, 실시간 트래픽에 대하여 지연이 짧아지는 장점이 있으나, 짧은 시간에 모든 ONU가 상향으로 데이터를 보내므로 상향 오버헤드가 커지는 단점이 있다. 반면, 사이클 타임을 길게 할 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, the delay is shortened for real-time traffic. However, since all ONUs send data upward in a short time, the overhead overhead is increased. On the other hand, if the cycle time is increased, 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.

이하에서는 본 실시예의 이해를 돕기 위하여 몇몇 파라미터에 대해 정의한다.In the following, some parameters are defined for better understanding of the present embodiment.

- C : 사이클 타임(cycle time)C: cycle time

TDMA PON에서 사이클 타임이란 대역을 요청하는 주체들이 해당 OLT에게 한번씩 상향으로 데이터(대역 요청 신호 또는 사용자 데이터)를 보내도록 허락된 주기를 의미한다. 여기서, 대역을 요청하는 주체들이란 E-PON의 경우 각각의 ONU라 할 수 있고, G-PON의 경우 개별 Alloc-ID(Allocation Identification)에 해당한다. 그 이유는 E-PON의 경우 하나의 대역 요청신호(report PDU) 내에 모든 트래픽 큐에 대한 요청 정보가 한꺼번에 들어있기 때문이며, G-PON의 경우 하나의 ONU에 대해 트래픽별로 여러개의 Alloc-ID가 정의되고, 이들은 각각 별도의 burst 단위로 대역을 요청할 수 있도록 되어 있기 때문이다. 어떤 경우이든 이 사이클 타임은 가변값 또는 일정한 값으로 구현할 수 있으며 대개 구현의 단순성을 고려하여 후자를 선호한다.In the TDMA PON, the cycle time means a period in which a requestor of a band is allowed to send data (band request signal or user data) up once to the corresponding OLT. Here, the subjects requesting the band may be referred to as respective ONUs in the case of the E-PON, and correspond to individual Alloc-IDs (Allocation Identification) in the case of the G-PON. The reason for this is that in case of E-PON, request information for all traffic queues is contained in one band request signal (Report PDU) at once. In case of G-PON, multiple Alloc-IDs are defined for each ONU for each traffic. This is because they can request bands in separate burst units. In any case, this cycle time can be implemented as a variable or constant value, and the latter is usually preferred due to the simplicity of implementation.

- DL : 논리적 거리(logical reach)D L : logical reach

- Trt : 최대 왕복 지연(maximum RTT(Round Trip Time))T rt : maximum round trip time (RTT)

- Tpd : 최대 전파 지연T pd : maximum propagation delay

TDM-PON에서는 물리적으로 거리가 서로 다른 ONU들이 상향으로 데이터를 보낼 때 충돌을 일으키지 않도록 하기 위하여 논리적으로 동일한 거리에 있는 것처럼 보이도록 하는 기법을 사용한다. 이와 같이 배치된 위치를 논리적 거리(DL)라고 한다. 이 값은 OLT에서 가장 멀리 떨어져 있는 ONU의 거리와 같거나 큰 값이다. 그러므로, 본 실시예에서는 광신호가 광케이블을 통하여 이 논리적 거리를 왕복하는 데 에 걸리는 시간을 최대 왕복 지연(Trt)이라고 부르기로 한다. 이는 최대 전파 지연(Tpd)의 2배에 해당한다. 즉, Trt=2Tpd이다.TDM-PON uses a technique that allows logically different distances to appear to be logically at the same distance so that they do not collide when sending data upwards. The position arranged in this way is called logical distance D L. This value is equal to or greater than the distance of the ONU farthest from the OLT. Therefore, in this embodiment, the time taken for the optical signal to shuttle this logical distance through the optical cable will be referred to as the maximum round trip delay T rt . This corresponds to twice the maximum propagation delay T pd . That is, T rt = 2T pd .

- Td i : i번째 ONU에 대한 등화 지연(equalized delay)T d i : equalized delay for the i th ONU

- Teqd : 등화 왕복 지연(equalized round trip delay)T eqd : equalized round trip delay

상향 데이터의 충돌을 방지하기 위하여 OLT로부터 데이터 송신 허가(승인, grant)를 받았을 때, 가까이 있는 ONU는 데이터를 보내기 직전까지 대기하는 지연을 길게 하고 먼 거리에 있는 ONU는 데이터를 보내기 전 대기하는 지연을 짧게 한다. 이러한 ONU들의 송신 직전 대기 값을 등화 지연이라고 한다. 등화 지연은 ONU들을 등록할 때 레인징이라는 절차를 통하여 OLT가 측정한 후에 각각의 ONU에 할당하는 값이다.When receiving data grants from OLT to prevent data collisions, the near ONU will wait longer before sending data, while the longer ONU will wait before sending data. Shorten. The wait value just before transmission of these ONUs is called equalization delay. The equalization delay is a value assigned to each ONU after the OLT is measured by a procedure called ranging when registering ONUs.

결국 서로 다른 거리에 있는 ONU들이라 할지라도, OLT가 승인을 한 직후 상향으로 데이터가 도착하는 데까지 걸리는 시간은 모든 ONU들에 대하여 동일해진다. 이것을 등화 왕복 지연이라고 한다. 이 값은 논리적 거리를 왕복하는 데에 걸리는 시간, 즉 최대 왕복 지연보다 큰 값을 가져야 한다. 레인징을 하기 전에 ONU의 최대 분포 거리 또는 PON의 규격에 따라 등화 왕복 지연 값을 사전에 결정해 둔다. 레인징을 수행할 때 OLT는 개별 ONU의 왕복 지연을 측정하게 되고 등화 왕복 지연 값에서 개별 왕복 지연 값을 빼면 등화 지연을 얻을 수 있게 된다.After all, even for ONUs at different distances, the time it takes for data to arrive upwards immediately after OLT grants is the same for all ONUs. This is called equalization round trip delay. This value should have a value greater than the time it takes to round the logical distance, i.e. the maximum round trip delay. Before ranging, the equalization round trip delay value is determined in advance according to the maximum distribution distance of the ONU or the specification of the PON. When performing ranging, the OLT measures the round trip delay of each ONU and subtracts the individual round trip delay value from the equalization round trip delay value to obtain the equalization delay.

이하에서는 도 1을 참조하여 본 실시예에 대해서 본격적으로 설명한다.Hereinafter, the present embodiment will be described in earnest with reference to FIG. 1.

본 실시예에서 사이클 타임 결정 장치(100)는 전화국사 측 OLT(Optical Line Terminal)로부터 비슷한 거리에 위치하는 가입자 측 ONU(Optical Network Unit)들끼리 그룹화시키고 각각의 그룹에 대하여 최대 허용 지연을 만족시키면서 최대의 링크 효율을 얻을 수 있는 사이클 타임을 결정하여 데이터 패킷의 지연을 종래보다 단축시키는 것을 특징으로 한다.In this embodiment, the cycle time determination apparatus 100 groups subscriber side optical network units (ONUs) located at a similar distance from the telephone line optical line terminal (OLT) and satisfies the maximum allowable delay for each group. The cycle time for obtaining the maximum link efficiency can be determined to shorten the delay of the data packet than before.

일반적으로 전송 거리의 확장에 따라 실시간 트래픽에 대한 지연을 보장해 주기 위해서는 사이클 타임의 길이를 줄여야 하는데, 이 경우 줄어든 사이클 타임의 길이로 인해 링크의 전송 효율이 저하된다. 따라서, 광역 가입자망을 구성하기 위해서는 트래픽의 지연을 보장하는 한도 내에서 최대의 링크 효율을 얻을 수 있는 최적의 사이클 타임을 결정하는 것이 매우 중요하다. 본 실시예에 따른 사이클 타임 결정 장치(100)는 OLT로부터 비슷한 거리에 위치하는 ONU들끼리 그룹화시키고 각각의 그룹에 대하여 최대 허용 지연을 만족시키면서 최대의 링크 효율을 얻을 수 있는 사이클 타임을 결정함으로써 광역 가입자망에도 적용 가능하다.In general, as the transmission distance is extended, the cycle time length must be shortened to guarantee the delay for the real-time traffic. In this case, the reduced cycle time reduces the transmission efficiency of the link. Therefore, in order to construct a wide area network, it is very important to determine the optimal cycle time for obtaining the maximum link efficiency within the limit of guaranteeing the delay of traffic. The cycle time determination apparatus 100 according to the present embodiment groups the ONUs located at a similar distance from the OLT and determines the cycle time for obtaining the maximum link efficiency while satisfying the maximum allowable delay for each group. Applicable to subscriber networks.

본 실시예에서 사이클 타임 결정 장치(100)는 복합 수동 광가입자망(hybrid PON) 시스템에 적용된다. 복합 수동 광가입자망 시스템은 서로 다른 복수개의 다중화 방식을 결합시킨 수동 광가입자망 시스템으로, 하나의 파장에 대하여 시분할 다중화 방식을 접목시킨 WDM-TDM PON이 그 일례이다. 이때, 적용 가능한 TDM PON으로는 E-PON(Ethernet PON)이나 G-PON(Gigabit ethernet PON) 등이 있다.In this embodiment, the cycle time determination apparatus 100 is applied to a hybrid passive PON system. The hybrid passive optical subscriber network system is a passive optical subscriber network system that combines a plurality of different multiplexing schemes. For example, a WDM-TDM PON that combines a time division multiplexing scheme for one wavelength is an example. At this time, applicable TDM PON includes E-PON (Ethernet PON) or G-PON (Gigabit Ethernet PON).

거리 측정부(110)는 수동 광가입자망 시스템에 구비되는 각각의 ONU에 대하여 OLT까지의 거리를 측정하는 기능을 수행한다. 기존에 이러한 거리 측정 기능을 OLT가 수행하고 있으므로 거리 측정부(110)는 사이클 타임 결정 장치(100)에 구비되지 않아도 무방하다. 거리 측정부(110)가 구비되지 않을 경우 그루핑부(120)는 거리 측정값을 OLT로부터 제공받음은 물론이다.The distance measuring unit 110 measures a distance to the OLT for each ONU provided in the passive optical subscriber network system. Since the OLT performs such a distance measuring function, the distance measuring unit 110 may not be provided in the cycle time determining device 100. When the distance measuring unit 110 is not provided, the grouping unit 120 receives the distance measurement value from the OLT.

그루핑부(120)는 수동 광가입자망 시스템에 구비되는 ONU들을 그루핑(grouping)시키는 기능을 수행한다. 그루핑부(120)는 ONU들을 그루핑시킬 때에 각각의 ONU에 대하여 OLT로부터의 거리 정보를 고려한다. 각 ONU의 OLT로부터의 거리 정보는 OLT가 ONU에 대해 네트워크 접속을 승인한다는 메시지를 전송한 후 ONU로부터 이에 대한 응답 메시지가 도착할 때까지 걸리는 시간을 포함한다. 그루핑부(120)는 이 거리 정보를 제공받아 ONU들을 그루핑시킨다. 바람직하게는, 그루핑부(120)는 거리 정보를 시스템에 적용되는 사이클 타임 단위로 구분하여 ONU들을 그루핑시킨다.The grouping unit 120 performs a function of grouping ONUs provided in the passive optical subscriber network system. The grouping unit 120 considers the distance information from the OLT for each ONU when grouping the ONUs. The distance information from the OLT of each ONU includes the time it takes from the ONU to send a response message after the OLT has sent a message that it has granted network access to the ONU. The grouping unit 120 receives the distance information to group the ONUs. Preferably, the grouping unit 120 divides the distance information into cycle time units applied to the system to group ONUs.

일반적으로 TDM-PON에서는 패킷 지연을 줄이기 위해서 사이클 타임의 길이를 작게 할 수밖에 없으며, 아무리 작게 하더라도 패킷 지연은 그 최소값이 최대 전파 지연의 3배에 해당한다. 더욱이, 사이클 타임의 길이가 작아지면 오버헤드가 차지하는 비율이 커져 링크의 효율이 저하되는 문제점이 생긴다. 본 실시예에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 ONU들을 그루핑시킨다. 이와 같이 ONU들을 그루핑시킨 후에 ONU 그룹별로 레인징(ranging)을 수행하면 ONU들의 등화 지연과 ONU 그룹들의 등화 왕복 지연을 종래보다 더욱 감소시킬 수가 있다. 등화 지연과 등화 왕복 지연이 모두 종래보다 더욱 감소된다면 패킷 지연을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 링크의 효율도 증대시킬 수가 있다.In general, in order to reduce packet delay, the TDM-PON has to reduce the cycle time, and even the smallest packet delay is three times the maximum propagation delay. Moreover, when the length of the cycle time is shortened, the proportion of overhead occupies becomes large, resulting in a problem that the efficiency of the link is lowered. In this embodiment, ONUs are grouped to solve this problem. Thus, if the ranging is performed for each ONU group after grouping the ONUs, the equalization delay of the ONUs and the equalization round-trip delay of the ONU groups can be further reduced. If both equalization delay and equalization round trip delay are further reduced than before, not only can the packet delay be reduced, but the efficiency of the link can be increased.

이하에서는 패킷 지연이 종래보다 감소하는 이유에 대해서 설명한다. 도 2는 등화 지연을 산출하는 다양한 방법을 설명하기 위한 참고도로서, 본 실시예에 따라 등화 지연이 감소됨에 대한 이해를 돕기 위한 것이다.The reason why the packet delay is reduced will be described below. 2 is a reference diagram for describing various methods of calculating an equalization delay, and is provided to help an understanding that the equalization delay is reduced according to the present embodiment.

등화 지연을 산출하는 방법은 광가입자망 시스템이 제공하는 통신 가능한 최대 거리를 기준으로 등화 왕복 지연을 결정하는 제1 방법, 광가입자망 시스템에 현존하는 ONU들 중에서 OLT로부터 가장 먼 거리에 위치한 ONU를 기준으로 등화 왕복 지연을 결정하는 제2 방법, 선택된 ONU를 기준으로 등화 왕복 지연을 결정하는 제3 방법 등으로 구분된다.The method of calculating the equalization delay is a first method of determining the equalization round trip delay based on the maximum communicable distance provided by the optical subscriber network system, and the ONU located the furthest distance from the OLT among the ONUs existing in the optical subscriber network system. A second method for determining an equalization round trip delay based on the reference, and a third method for determining an equalization round trip delay based on the selected ONU.

제1 방법 ~ 제3 방법 중에서 패킷 지연 측면을 고려할 경우 가장 바람직하지 못한 방법은 광가입자망 시스템이 제공하는 통신 가능한 최대 거리를 논리적 거리로 하는 제1 방법이다. 제1 방법에 따르면 i번째 ONU의 등화 지연이 Td i=TDL로 제2 방법, 제3 방법의 경우보다 더 크며, 등화 왕복 지연도 최대가 된다. 제2 방법도 현재 활성화된 ONU들 중에서 OLT로부터 가장 먼 거리에 위치하는 ONU(도 4에서 N번째 ONU)까지의 거리를 논리적 거리로 하기 때문에, i번째 ONU의 등화 지연(Td i=TDN)이 제1 방법의 경우보다 더 크다. 제1 방법이나 제2 방법은 등화 왕복 지연이 일정하기 때문에 OLT가 승인을 제공하면 상향으로 트래픽이 도착하는 시점이 모든 ONU에 대하여 일정하게 된다.Among the first to third methods, the least desirable method in consideration of the packet delay aspect is the first method in which the maximum communication distance provided by the optical subscriber network system is a logical distance. According to the first method, the equalization delay of the i th ONU is larger than that of the second and third methods with T d i = T DL , and the equalization round trip delay is also maximized. Since the second method makes a logical distance from the currently active ONUs to the ONU (Nth ONU in FIG. 4) located farthest from the OLT, the equalization delay of the i-th ONU (T d i = T DN). ) Is greater than that of the first method. In either the first or second method, the equalization round-trip delay is constant, so if the OLT provides an acknowledgment, the timing of the upstream traffic arrival is constant for all ONUs.

반면, 제3 방법은 자기(선택된 ONU)를 기준으로 등화 왕복 지연을 결정하기 때문에 i번째 ONU의 등화 지연이 Td i=0(i=1, 2, …, N)이 된다. 따라서, 제3 방법이 제1 방법이나 제2 방법보다 등화 지연이 최소가 되며, 선택된 ONU의 위치에 따라 등화 왕복 지연이 달라지긴 하나, 이 역시 제1 방법이나 제2 방법보다 작은 값을 가진다.On the other hand, since the third method determines the equalization round trip delay on the basis of self (selected ONU), the equalization delay of the i th ONU becomes T d i = 0 (i = 1, 2,..., N). Therefore, although the third method has a minimum equalization delay than the first method or the second method, and the equalization round trip delay varies depending on the position of the selected ONU, this also has a smaller value than the first method or the second method.

본 실시예에서는 제3 방법을 이용하여 등화 지연과 등화 왕복 지연을 결정하기 때문에 패킷 지연을 최소화시킬 수 있다. 이는 그루핑부(120)를 통해 OLT로부터 비슷한 거리에 위치하는 ONU들끼리 그루핑시키는 이유가 되기도 한다. 본 실시예에서는 ONU가 존재하는 위치에 따라 그룹이 결정되며, 그루핑 기준은 OLT가 승인을 한 직후에서 응답이 오는데 걸리는 시간이 사이클 타임의 몇 배 안에 들어가느냐로 결정된다.In this embodiment, since the equalization delay and the equalization round trip delay are determined using the third method, the packet delay can be minimized. This may be a reason for grouping ONUs located at a similar distance from the OLT through the grouping unit 120. In this embodiment, the group is determined according to the location where the ONU is present, and the grouping criterion is determined by how many times of the cycle time the response takes from immediately after the OLT is approved.

다시 도 1을 참조하여 설명한다.This will be described with reference to FIG. 1 again.

레인징 처리부(130)는 ONU들을 그루핑시킨 후에 ONU 그룹별로 레인징(ranging)을 수행한다. 레인징 처리부(130)의 레인징 방법은 예컨대 다음과 같이 수행될 수 있다.The ranging processor 130 performs the ranging for each ONU group after grouping the ONUs. The ranging method of the ranging processor 130 may be performed as follows, for example.

먼저 제1 단계에서, OLT와 ONU 그룹에 속하는 각 ONU까지의 거리 측정값으로부터 각 ONU에 대한 개별 왕복 지연을 구한다. 이후 제2 단계에서, ONU 그룹마다 동일하게 설정된 등화 왕복 지연에서 각 ONU가 가지는 개별 왕복 지연을 빼서 각 ONU의 등화 지연을 계산한다.First, in the first step, the individual round trip delay for each ONU is obtained from the distance measurement to each ONU belonging to the OLT and ONU groups. Subsequently, in the second step, the equalization delay of each ONU is calculated by subtracting the individual round trip delay of each ONU from the equalized round trip delay set for each ONU group.

도 3은 종래 레인징 방법과 본 실시예에 따른 레인징 방법을 비교한 도면이 다. 도 3의 (a)를 참조하면, 종래에는 광가입자망 시스템에 신규 ONU 그룹(300)이 추가되면 전체 ONU들에 대하여 레인징을 다시 수행하였다. 이로 인해, 기존 ONU 그룹(310)에 속하는 ONU들의 패킷 지연이 길어지는 문제점이 있었다. 그러나, 본 실시예에서는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 ONU들을 그루핑시키기 때문에 ONU 그룹별로 레인징을 수행하거나, 신규 ONU 그룹(300)에 속하는 ONU들에 대해서만 레인징을 수행하면 된다. 이 경우, 기존 ONU 그룹(310)에 속하는 ONU들은 레인징을 다시 수행하지 않아 패킷 지연이 기존대로 유지되므로 패킷 지연이 늘어나는 문제점을 해결할 수 있다.3 is a view comparing the conventional ranging method and the ranging method according to the present embodiment. Referring to FIG. 3A, when a new ONU group 300 is added to an optical subscriber network system, ranging is performed again on all ONUs. As a result, there is a problem in that packet delay of ONUs belonging to the existing ONU group 310 is long. However, in the present embodiment, since the ONUs are grouped as shown in FIG. 3 (b), ranging may be performed for each ONU group or only for the ONUs belonging to the new ONU group 300. In this case, since ONUs belonging to the existing ONU group 310 do not perform ranging again, the packet delay is maintained as it is, and thus the packet delay may be increased.

한편, ONU 그룹에 속하지 않는 ONU가 광가입자망 시스템에서 새로이 발견될 수도 있다. 이 경우에는 먼저 이 ONU의 왕복 지연값을 계산한 다음, 계산된 왕복 지연값이 전체 ONU에 대한 왕복 지연 최대값보다 작은지 여부를 판별한다. 만약 새로 발견된 ONU의 왕복 지연값이 최대값보다 작다면 상기 ONU를 왕복 지연값을 고려하여 특정 ONU 그룹에 소속시킨다. 반면, 새로 발견된 ONU의 왕복 지연값이 최대값보다 크다면 상기 ONU를 포함하여 신규 ONU 그룹을 생성한다.On the other hand, ONUs not belonging to the ONU group may be newly discovered in the optical subscriber network system. In this case, the round trip delay value of the ONU is first calculated, and then it is determined whether the calculated round trip delay value is smaller than the maximum round trip delay value for the entire ONU. If the round trip delay value of the newly discovered ONU is smaller than the maximum value, the ONU belongs to a specific ONU group in consideration of the round trip delay value. On the other hand, if the round trip delay value of the newly discovered ONU is greater than the maximum value, the new ONU group is created including the ONU.

본 실시예에서 이러한 기능은 그루핑부(120)가 수행한다. 이 경우 그루핑부(120)는 ONU 그룹에 속하지 않는 ONU를 발견하면 발견된 ONU의 왕복 지연을 계산하는 왕복 지연 계산부, 계산된 왕복 지연을 ONU 그룹의 왕복 지연 최대값과 크기 비교하는 왕복 지연 크기 비교부, 및 계산된 왕복 지연이 상기 왕복 지연 최대값보다 크면 발견된 ONU를 포함하는 ONU 그룹을 생성하며, 계산된 왕복 지연이 상기 왕복 지연 최대값보다 작거나 같으면 발견된 ONU를 상기 왕복 지연 최대값을 가지는 ONU 그룹에 소속시키는 ONU 처리부를 포함할 수 있다.In the present embodiment, such a function is performed by the grouping unit 120. In this case, when the grouping unit 120 finds an ONU that does not belong to the ONU group, the grouping unit 120 calculates a round trip delay of the found ONU, and a round trip delay size comparing the calculated round trip delay with the maximum round trip delay of the ONU group. A comparator, and an ONU group including the found ONU if the calculated round trip delay is greater than the round trip delay maximum value, and if the calculated round trip delay is less than or equal to the round trip delay maximum value, the found ONU is the round trip delay maximum value. It may include an ONU processing unit to belong to the ONU group having a value.

한편, 본 실시예에서 레인징 방법은 상기에 한정되지 않는다. 예컨대, 다음과 같이 수행되는 것도 가능하다. 먼저 제1 단계에서, ONU 그룹에 속하는 ONU들 간에 등화 지연값을 미리 할당하며, 거리의 오차 범위에 따라 윈도우 길이를 결정한다. 사전에 할당되는 등화 지연값은 OLT와 해당 ONU 간의 거리, 상향 프레임의 전송 속도, 빛의 속도, ONU의 응답 시간 등을 고려할 수 있으며, 윈도우 길이는 OLT와 ONU 간의 거리, 상향 프레임의 전송 속도, 광케이블에서 신호의 전파 속도 등을 고려할 수 있다. 이후, 제2 단계에서, ONU 그룹에 속하는 ONU들의 등화 지연값을 계산한다. 이때의 등화 지연값은 OLT가 ONU로 레인징 승인 메시지를 송신하는 시간, OLT가 레인징 승인 메시지에 대한 ONU의 응답 메시지를 수신하는 시간, 사전 할당된 등화 지연값 등을 고려할 수 있다.In the present embodiment, the ranging method is not limited to the above. For example, it is also possible to perform as follows. First, in the first step, an equalization delay value is allocated in advance between ONUs belonging to the ONU group, and the window length is determined according to the error range of the distance. The equalization delay value assigned in advance can take into account the distance between the OLT and the corresponding ONU, the transmission rate of the uplink frame, the speed of the light, the response time of the ONU, and the window length is the distance between the OLT and the ONU, the transmission rate of the uplink frame, The propagation speed of signals in optical cables can be considered. Then, in the second step, the equalization delay value of ONUs belonging to the ONU group is calculated. The equalization delay value at this time may take into account the time when the OLT transmits the ranging approval message to the ONU, the time when the OLT receives the response message of the ONU to the ranging approval message, and the pre-assigned equalization delay value.

한편, 본 실시예에서 수동 광가입자망 시스템은 적어도 하나의 OLT를 구비한다. 이때의 OLT는 광회선 단말로서 광가입자망 서비스 제공자가 접속하는 광가입자망 제공자 장치로 정의할 수 있다. 본 실시예에서는 이러한 OLT를 COT(Central Office Terminal)를 포함하는 개념의 (전화)국사측 장치로 이해한다. 한편, 하나의 OLT에 연결되는 ONU는 복수개인 것이 보통이다. ONU는 광망 종단 장치 또는 가입자 댁내 단말로서 광가입자망 서비스 이용자가 접속하는 광가입자망 이용자 장치로 정의할 수 있다. 본 실시예에서는 이러한 ONU를 RT(Remote Terminal), ONT(Optical Network Terminal) 등을 포함하는 개념의 가입자측 단말로 이해한다.On the other hand, the passive optical subscriber network system in this embodiment is provided with at least one OLT. In this case, the OLT may be defined as an optical subscriber network provider device connected to the optical subscriber network service provider as an optical line terminal. In this embodiment, such OLT is understood as a (telephone) national side device of a concept including a central office terminal (COT). On the other hand, there are usually a plurality of ONUs connected to one OLT. The ONU may be defined as an optical subscriber terminal or an optical subscriber network user device to which an optical subscriber network service user connects as a subscriber indoor terminal. In the present embodiment, such an ONU is understood as a subscriber side terminal having a concept including a remote terminal (RT), an optical network terminal (ONT), and the like.

다시 도 1을 참조하여 설명한다.This will be described with reference to FIG. 1 again.

사이클 타임 결정부(140)는 ONU 그룹별로 레인징이 종료되면 각 ONU 그룹에 대하여 트래픽의 최대 허용 지연을 만족시키면서 최대의 링크 효율을 얻을 수 있는 사이클 타임을 결정하는 기능을 수행한다. 바람직하게는, 사이클 타임 결정부(140)는 ONU 그룹의 등화 왕복 지연과 동일한 크기로 사이클 타임을 결정한다. 더욱 바람직하게는, 사이클 타임 결정부(140)는 OLT와 ONU 간의 최대 전파 지연 및 OLT로부터 가장 먼 거리에 위치한 ONU의 최대 패킷 지연을 고려하여 사이클 타임을 결정한다. 사이클 타임 결정부(140)가 사이클 타임을 결정하는 방법은 다음과 같다.The cycle time determination unit 140 determines the cycle time for obtaining the maximum link efficiency while satisfying the maximum allowable delay of traffic for each ONU group when ranging is completed for each ONU group. Preferably, the cycle time determiner 140 determines the cycle time to be equal to the equalization round trip delay of the ONU group. More preferably, the cycle time determiner 140 determines the cycle time in consideration of the maximum propagation delay between the OLT and the ONU and the maximum packet delay of the ONU located at the furthest distance from the OLT. The cycle time determiner 140 determines the cycle time as follows.

ITU-T SG15 Q2 표준 활동의 주변 단체인 FSAN에서 현재의 G-PON 이후의 가입자망의 진화를 모색하는 NGA(Next Generation Access)에 대한 논의를 2003년 12월부터 시작하였다. NGA의 요구사항은 100km 전송 거리를 갖는 광역 가입자망, 높은 공유 비율을 갖는 광가입자 전송 방식, 가입자당 1GB/s로 대역폭 증대 등에 있다.In December 2003, FSAN, a neighboring organization of the ITU-T SG15 Q2 standardization activity, began discussing the Next Generation Access (NGA), which explores the evolution of subscriber networks since the current G-PON. NGA's requirements include wide area subscriber networks with 100 km transmission distance, high subscriber rate optical subscriber transmission, and increased bandwidth to 1 GB / s per subscriber.

NGA는 장거리, 고대역, 고분기율 등을 특징으로 한다. ITU-T에서 목표하는 100km를 지원한다면, 최대 왕복 지연(round trip delay)만 1ms를 가지게 된다. 이는 등화 왕복 지연(equalized round trip delay)이 1ms 이상이 됨을 의미한다. 그러므로, 실시간 처리를 요하는 트래픽에 대하여 요청, 승인, 전송 과정을 겪을 때 얼마나 지연이 초래되는지 고려해야 한다. 특히, IPTV에서의 채널 변경 시간(channel zapping time)은 fixed rate가 아니면서도 엄격한 QoE를 보장해야 하는 실시간 트래픽에 해당한다. 채널 변경과 같은 복잡한 절차가 0.43초 안에 이루어져야 한다면, 실제로 광가입자망에서는 ONU에서 요청에서 전송에 이르는 시간이 수 ms 이내에 이루어져야 할 것이다.NGAs feature long range, high bandwidth, and high branch rates. If ITU-T supports the target 100km, only the maximum round trip delay will have 1ms. This means that the equalized round trip delay is 1 ms or more. Therefore, consider how much delay is incurred when going through a request, acknowledgment, or transmission process for traffic that requires real-time processing. In particular, channel zapping time in IPTV corresponds to real-time traffic that must guarantee strict QoE without having a fixed rate. If a complex procedure such as a channel change had to be done in 0.43 seconds, then in the optical subscriber network, the time from ONU to request to transmission would have to be done within a few ms.

도 4는 사이클 타임과 등화 왕복 지연 간의 관계를 보여준다. 기존의 E-PON과 G-PON은 실제 지원하는 최대 거리가 10km ~ 20km에 불과하기 때문에 광케이블에서 통상적인 빛의 속도를 200,000km/s를 적용할 때에 왕복 지연(round trip delay)은 100㎲ ~ 200㎲이다. 이 경우, 등화 왕복 지연은 이 시간에 ONU의 처리 시간이 좀더 가산된다.4 shows the relationship between cycle time and equalization round trip delay. Since the maximum distance that E-PON and G-PON actually support is only 10km ~ 20km, the round trip delay is 100㎲ ~ when applying the normal light speed of 200,000km / s in the optical cable. 200 ㎲. In this case, the equalization round trip delay is further added to the processing time of the ONU at this time.

사이클 타임은 구현 업체에 따라 차이는 있겠으나 0.75ms ~ 2ms에 이른다. 논리적 거리가 짧은 경우(DL1)에는 C≥Trt1이 성립하며, 그 반대의 경우(DL2)에는 C≤Trt2가 성립한다. 어떤 사이클에서 승인을 내려 보내면 다음 사이클 기간에 상향 데이터가 올라오므로 등화 왕복 지연은 사이클 타임의 배수가 되어야 한다. 이에 따라, 전자의 경우 Teqd1=C가 성립하며, 후자의 경우 Teqd2=2C가 성립한다. 양자의 경우를 종합하면 다음과 같은 수학식을 도출할 수 있다.Cycle times vary from implementation to vendor, but range from 0.75ms to 2ms. In the case where the logical distance is short (D L1 ), C≥T rt1 holds, and in the opposite case (D L2 ), C≤T rt2 holds. The equalization round-trip delay must be a multiple of the cycle time because the upstream data comes up during the next cycle if the grant is issued in one cycle. Accordingly, in the former case, T eqd1 = C is established, and in the latter case, T eqd2 = 2C. Combining both cases, the following equation can be derived.

(a) Teqd=nC(a) T eqd = nC

(b) (n-1)C≤Trt≤nC(b) (n-1) C≤T rt ≤nC

결국 도 2를 통하여 지원하는 거리가 길어지면 최대 왕복 지연이 길어지고, 이 값이 사이클 타임의 길이보다 조금만 더 길어도 등화 왕복 지연은 사이클 타임의 배수로 증가하게 되어 상당한 지연을 초래한다는 것을 알 수 있다.As a result, the longer the distance supported by FIG. 2, the longer the maximum round trip delay, and even if this value is only slightly longer than the length of the cycle time, the equalized round trip delay is increased by a multiple of the cycle time, resulting in a significant delay.

지원하는 거리를 그대로 두고 지연을 줄이고자 한다면 사이클 타임을 줄이는 것을 고려할 수 있으나, 이는 전술한 바와 같이 링크 효율의 저하로 이어진다. 그 이유는 다음과 같다. 사이클 타임의 주기를 짧게 잡으면 ONU의 관점에서 상향으로 데이터를 보낼 수 있는 빈도가 빨라지므로, 실시간 트래픽의 지연이 짧아지는 장점이 있다. 반면에, ONU들이 짧은 주기 동안에 고정된 물리 계층의 오버헤드를 가진 데이터를 상향으로 빈번하게 보내면 전체 주기에 대한 오버헤드의 점유 비율이 높아지기 때문에 링크 효율의 저하를 초래하게 된다. 반대로, 사이클 타임의 주기를 길게 잡으면 링크 효율은 증가하지만 필연적으로 지연이 길어진다.If you want to reduce the delay while keeping the supported distance, you can consider reducing the cycle time, but this leads to a decrease in link efficiency as described above. The reason for this is as follows. Shortening the cycle time shortens the frequency of sending data upward in terms of the ONU, thus reducing the delay of real-time traffic. On the other hand, if ONUs frequently send data with a fixed physical layer overhead in a short period upward, the occupation rate of overhead for the entire period becomes high, resulting in a decrease in link efficiency. Conversely, lengthening the cycle time increases link efficiency but inevitably lengthens the delay.

도 5에는 본 발명의 일실시예에 따라 사이클 타임과 최대 지연의 관계를 결정하기 위하여 어떤 순간 ONU에 도착한 트래픽(ⓐ)에 대하여 요청(ⓑ), 승인(grant)(ⓒ), 데이터 전송(ⓓ) 과정을 겪고 OLT에 도착할 때까지 걸리는 최대 지연 시간이 도시되어 있다. OLT는 모든 ONU가 보내는 보고를 수집한 후에 DBA 매커니즘에 의한 스케쥴링 시간이 경과한 후에 다음 사이클을 시작한다. 그래서, ONU에서 관측하는 사이클 타임과 OLT에서 관측하는 사이클 타임은 스케쥴링 시간 Tsch만큼 어긋나 있다.5 shows a request (ⓑ), grant (ⓒ), and data transfer (ⓓ) for traffic (ⓐ) arriving at an ONU at a certain time to determine the relationship between cycle time and maximum delay, according to an embodiment of the present invention. The maximum delay from going through the process and arriving at the OLT is shown. The OLT starts the next cycle after the scheduling time by the DBA mechanism has elapsed after collecting all ONU reports. Thus, the cycle time observed in the ONU and the cycle time observed in the OLT are shifted by the scheduling time T sch .

어떤 ONU에 실시간 데이터가 도착하였을 때 시간 지연이 가장 큰 경우는 예컨대 가입자로부터의 데이터가 ONU에 도착하기 직전에 ONU가 큐의 정보를 보고하는 리포트(report) 메시지를 OLT 측으로 전송하였을 경우이다. 이 경우 도착한 데이터와 관련한 리포트 메시지를 전송하기 위해서는 한 사이클 타임에 해당하는 시간이 더 필요하다.The greatest time delay when real-time data arrives at a certain ONU is, for example, when the ONU sends a report message to the OLT side just before data from the subscriber arrives at the ONU. In this case, one more cycle time is required to transmit the report message relating to the arrived data.

ONU가 다음 사이클 타임에서 큐의 정보를 리포트 메시지로써 전송하면, 전송된 리포트 메시지는 전파 지연(Tpd)을 겪은 후에 OLT에 도착한다. 시간 지연이 최대일 경우를 고려할 때, OLT에 도착한 리포트 메시지는 해당 ONT가 스케쥴링되기까지 다시 한 사이클 타임의 시간이 필요하다. 그 이유는 OLT가 다른 ONU의 리포트 메시지들도 함께 수집하여 스케쥴링을 수행하는 데에 걸리는 처리 시간을 참작해야 하기 때문이다.If the ONU sends the information in the queue 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, the report message arriving at the OLT needs another cycle time before the ONT is scheduled. The reason for this is that OLT must also take into account the processing time it takes to collect and report messages from other ONUs as well.

OLT는 스케쥴링을 완료한 후 승인 메시지를 해당 ONU로 전송한다. ONU는 승인 메시지를 수신한 후 데이터를 OLT로 송신하는데, 이 과정까지 소요되는 시간은 등화 왕복 시간을 경과한다. 등화 왕복 지연은 수학식 1에서 언급하였듯이 최대 왕복 지연의 범위에 따라 nC(단, n≥1)의 값을 가진다. 만약, OLT가 승인을 제공하는 데에 있어서 해당 ONU를 가장 마지막 데이터를 보내도록 스케쥴링하였다면, 또 한번의 사이클 타임이 더 소요된다. 이러한 사정을 감안할 경우, ONUi가 겪을 수 있는 패킷 지연 Tpk는 다음과 같이 도출할 수 있다.The OLT sends an acknowledgment message to the ONU after completing the scheduling. The ONU sends the data to the OLT after receiving the acknowledgment message, which takes the equalization round trip time. As mentioned in Equation 1, the equalized round trip delay has a value of nC (where n ≧ 1) depending on the maximum round trip delay range. If the OLT has scheduled the ONU to send the last data in providing the grant, another cycle time is required. Considering this situation, the packet delay T pk that ONU i may experience can be derived as follows.

Tpk=3C+Tpd+Teqd=(n+3)C+Tpd T pk = 3C + T pd + T eqd = (n + 3) C + T pd

등화 왕복 지연은 최대 전파 지연을 포함하기 때문에, 즉 Teqd>2Tpd이기 때문에 사이클 타임의 값이 0에 접근한다고 가정할지라도 다음 수학식을 도출할 수 있다.Since the equalization round trip delay includes the maximum propagation delay, that is, T eqd > 2T pd , the following equation can be derived even if the value of the cycle time approaches zero.

Figure 112009036641014-pat00001
Figure 112009036641014-pat00001

수학식 3으로부터 패킷 지연은 항상 전파 지연의 3배 이상임을 알 수 있다.It can be seen from Equation 3 that the packet delay is always more than three times the propagation delay.

OLT와 ONU 사이의 거리가 100Km라면 패킷 지연은 약 1.5ms로 간주할 수 있다. 만약 패킷 지연을 Tpk≤Tmax로 제한시키고자 한다면 수학식 2를 이 조건에 대입시켜 다음 수학식을 도출할 수 있다.If the distance between the OLT and the ONU is 100 km, the packet delay can be considered to be about 1.5 ms. If the packet delay is to be limited to T pk ≤ T max , the following equation may be derived by substituting Equation 2 into this condition.

Figure 112009036641014-pat00002
Figure 112009036641014-pat00002

상기에서, Tmax는 OLT로부터 가장 먼 거리에 위치한 ONU의 최대 패킷 지연이다.In the above, T max is the maximum packet delay of the ONU located farthest from the OLT.

앞서 언급한 바 있는 두 식 Trt=2Tpd, (n-1)C≤Trt≤nC 간의 관계로부터 도출된 식을 수학식 4와 결합시키면 다음 부등식을 얻을 수 있다.The following inequality can be obtained by combining Equation 4 with the equation derived from the relationship between the two equations T rt = 2T pd and (n-1) C≤T rt ≤nC.

Figure 112009036641014-pat00003
Figure 112009036641014-pat00003

위의 수학식을 풀어서 간단하게 정리하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.To solve the above equation and simply summarize, it can be expressed as follows.

Figure 112009036641014-pat00004
Figure 112009036641014-pat00004

상기에서, [x]는 x를 초과하지 않는 최대 정수이다. Tmax와 Tpd가 주어진다면 수학식 6을 이용하여 양수인 n의 최소값을 구할 수 있다. 그리고, 이 n의 최소값을 수학식 4에 대입시킨다면 C의 최대값을 얻을 수 있다. 이때의 C의 최대값이 최적의 사이클 타임이 된다.In the above, [x] is a maximum integer not exceeding x. Given T max and T pd , Equation 6 can be used to find the minimum value of n. If the minimum value of n is substituted into Equation 4, the maximum value of C can be obtained. The maximum value of C at this time becomes the optimum cycle time.

전술한 바와 같이 사이클 타임 결정부(140)가 각 ONU 그룹에 대하여 사이클 타임을 결정한다면 트래픽의 최대 허용 지연을 만족시키면서 최대의 링크 효율을 얻을 수 있다.As described above, if the cycle time determiner 140 determines the cycle time for each ONU group, the maximum link efficiency may be obtained while satisfying the maximum allowable delay of traffic.

본 실시예에 따른 사이클 타임 결정 장치(100)는 OLT로부터 비슷한 거리에 위치하는 ONU들끼리 그룹화시키고 각각의 그룹에 대하여 최대 허용 지연을 만족시키면서 최대의 링크 효율을 얻을 수 있는 사이클 타임을 결정함으로써 데이터 패킷의 지연을 종래보다 단축시킨다. 이하에서는 이에 대해 상세하게 설명한다.The cycle time determining apparatus 100 according to the present embodiment groups data by grouping ONUs located at a similar distance from the OLT and determining a cycle time for obtaining maximum link efficiency while satisfying a maximum allowable delay for each group. The delay of the packet is shortened than before. This will be described in detail below.

도 6은 본 실시예에 따라 가변 등화 지연에 고정 사이클 타임을 갖는 방식의 스케쥴링을 설명하는 도면이다. 이하 설명은 도 6을 참조한다.6 is a diagram illustrating scheduling of a scheme having a fixed cycle time with a variable equalization delay according to the present embodiment. The following description refers to FIG. 6.

먼저 그룹 1에 있는 ONU들은 RTT 값이 C에 해당하는 그룹으로써 Tres를 무시한다면 0 ~ Cv/2 사이의 거리값을 가진다. 여기서, v는 광케이블에서의 빛의 전파 속도로서, 200,000km/s이다. 따라서, 그룹 k에 속하는 ONU의 위치값 d는 ((k- 1)Cv/2)≤d<(kCv/2)의 범위를 가진다.First, the ONUs in group 1 have a distance between 0 and C v / 2 if the RTT value is C and ignores T res . Where v is the propagation speed of light in the optical cable, which is 200,000 km / s. Therefore, the position value d of the ONU belonging to the group k has a range of ((k-1) C v / 2) ≤d <(kC v / 2).

그런데, 스케쥴링 시간 Tsch 동안에 OLT는 그룹 1에 대하여 한 사이클 타임(1C) 이후에 도착할 승인에 대한 스케쥴링을 수행하며, 그룹 k에 대하여 kC 이후에 도착할 승인에 대한 스케쥴링을 수행한다. 따라서, 그룹 k에 속하는 i번째 ONU(ONUi)의 최대 패킷 지연은 수학식 2에 의하여 다음과 같이 결정된다.However, during the scheduling time T sch , the OLT performs scheduling for the arrival to arrive after one cycle time 1C for the group 1, and performs scheduling for the arrival to arrive after kC for the group k. Therefore, the maximum packet delay of the i-th ONU (ONU i ) belonging to the group k is determined by Equation 2 as follows.

Tpk k=(k+3)C+Tpd T pk k = (k + 3) C + T pd

종래에 따르면 가장 멀리 있는 ONU에 의해 n이 결정되는 반면, 수학식 7에 따르면 ONU의 위치에 따라 차등 적용됨을 알 수 있다. 따라서, 작은 지연을 적용받을 수 있는 ONU까지 모두 긴 패킷 지연을 감수할 필요가 없게 된다. 또한, 도면에 도시된 바와 같이 가장 긴 지연을 적용받아야 하는 가장 멀리 있는 그룹을 먼저 스케쥴링하여 다소라도 지연을 줄일 수 있도록 한 것이 본 실시예의 특징이다.According to the related art, n is determined by the farthest ONU, whereas Equation 7 shows that the differential is applied according to the position of the ONU. Therefore, it is not necessary to bear long packet delays until all ONUs to which small delays can be applied. In addition, as shown in the figure, it is a feature of the present embodiment that the delayed group can be somewhat reduced by scheduling the farthest group to which the longest delay is to be applied first.

OLT가 관리하는 n개의 그룹이 있고 거리가 균일하게 분포되어 있다면, 수학식 7로부터 다음과 같이 최대 패킷 지연의 평균을 구할 수 있다.If there are n groups managed by the OLT and the distances are uniformly distributed, the average of the maximum packet delays can be obtained from Equation 7 as follows.

Figure 112009036641014-pat00005
Figure 112009036641014-pat00005

수학식 8과 종래 E[Tpk]=(n+3)C+Tpd를 비교해 보면 본 실시예에 따른 방법이 종래 방법보다 (n-1)C/2만큼 패킷 지연이 감소되었음을 확인할 수 있다. 이는 가장 가까이 있는 ONU와 가장 멀리 있는 ONU의 거리 차이가 클수록 이득이 많음을 알려 준다. 또한, 극단적으로 대부분의 ONU가 가까운 거리에 있고 단 1대의 ONU만이 먼 곳에 위치할 경우, 종래 방법에서는 멀리 있는 1대의 ONU로 인해 패킷 지연이 커지는 반면 본 실시예에 따른 방법에서는 패킷 지연에 변화가 없음을 알려 준다.Comparing Equation 8 and the conventional E [T pk ] = (n + 3) C + T pd , it can be seen that the packet delay is reduced by (n-1) C / 2 in the method according to the present embodiment. . This indicates that the greater the difference in distance between the nearest ONU and the furthest ONU, the greater the gain. In addition, when most ONUs are in close proximity and only one ONU is located far away, in the conventional method, the packet delay is increased due to one remote ONU, whereas the packet delay is changed in the method according to the present embodiment. Notify

한편, 사이클 타임 결정부(140)는 ONU 그룹에 대하여 사이클 타임을 결정할 때에 미리 정해진 기준보다 먼 곳에 위치하는 적어도 하나의 ONU에 대해서는 대역을 적어도 2회 할당한다. 예컨대, ONU 그룹에 속하는 ONU들이 모두 10대이며, 그 중 8대는 10km ~ 15km 사이에 위치하며, 나머지 2대는 15km ~ 20km 사이에 위치할 경우, 먼 곳에 위치하는 2대에게는 사이클 타임에서 대역을 2회 할당한다.On the other hand, the cycle time determiner 140 allocates at least two bands to at least one ONU located farther than a predetermined reference when determining the cycle time for the ONU group. For example, if there are 10 ONUs in the ONU group, 8 of which are located between 10km and 15km, and the other 2 are located between 15km and 20km, two farthest will have 2 bands at cycle time. To allocate times.

본 실시예에서 사이클 타임 결정시 이와 같이 대역을 할당한다면 오버헤드를 종래보다 더욱 줄일 수가 있다. 이하 이 부분에 대해서 설명한다.In this embodiment, if the bandwidth is allocated in the determination of the cycle time, the overhead can be further reduced. This part will be described below.

현재 ONU의 수가 64대이고, 그 중에서 63대가 68km에 위치하고 나머지 1대가 100km에 위치하며, 모든 ONU에 대해서 패킷의 최대 지연을 2.0ms로 제한한다고 가정해 보자.Suppose that there are currently 64 ONUs, 63 of which are at 68km and the other at 100km, which limits the maximum delay of packets to 2.0ms for all ONUs.

종래 방법에 따라 사이클 타임을 구하면 100km에 위치한 1대로 인해 C=0.15ms가 된다. 이를 통해 오버헤더를 계산해 보면 다음과 같다.According to the conventional method, a cycle time is obtained, which is C = 0.15ms due to one unit located at 100 km. Overhead headers are calculated as follows.

Figure 112009036641014-pat00006
Figure 112009036641014-pat00006

본 실시예에 따른 방법에서는 68km에 있는 ONU는 그룹 3(n=3)에 속하고, 100km에 있는 ONU는 그룹 7(n=7)에 속한다. 이 경우 종래 방법보다 지연을 줄일 수 있으나, 사이클 타임은 여전히 C=0.15ms가 되어 오버헤드가 9.1%로 위와 동일하다.In the method according to this embodiment, the ONU at 68 km belongs to group 3 (n = 3), and the ONU at 100 km belongs to group 7 (n = 7). In this case, the delay can be reduced compared to the conventional method, but the cycle time is still C = 0.15ms, and the overhead is 9.1%.

그런데, 가까운 거리에 있는 63대의 ONU에 대해서만 사이클 타임을 계산하면 C=0.2767ms이다. 따라서, 이 사이클 타임을 유지하되, 멀리 있는 ONU에게는 이 사이클 타임 내에서 대역을 2회 할당해 준다. 그러면, 멀리 있는 ONU에게 제공하는 실제 사이클 타임의 길이는 C64=0.2767/2=0.1384ms가 되므로 패킷의 최대 지연 2.0ms보다 작은 값이 되며, 이때의 오버헤드는 다음과 같이 계산된다.However, if the cycle time is calculated only for 63 ONUs in close proximity, C = 0.2767ms. Thus, this cycle time is maintained, but the remote ONU is allocated two bands within this cycle time. Then, since the actual cycle time provided to the remote ONU is C 64 = 0.2767 / 2 = 0.1384ms, the value is smaller than the maximum delay time of the packet of 2.0ms, and the overhead is calculated as follows.

Figure 112009036641014-pat00007
Figure 112009036641014-pat00007

여기서 분자에 N+1이 되는 이유는 64번째 ONU는 한 사이클 타임(C=0.2767ms)에서 2번 물리 계층의 오버헤드가 적용되기 때문이다. 2개의 오버헤드를 비교하면 본 실시예에 따른 방법은 종래 방법보다 오버헤드가 약 1/2 줄어들었으며, 지연 역시 좀더 감소하는 결과를 보여주고 있다.The reason for N + 1 in the numerator is that the 64th ONU is subject to the overhead of physical layer 2 at one cycle time (C = 0.2767ms). Comparing the two overheads, the method according to the present embodiment shows that the overhead is reduced by about 1/2 compared to the conventional method, and the delay is further reduced.

다음으로, 광가입자망 시스템에서 데이터 패킷의 지연 시간을 단축시키기 위한 사이클 타임 결정 방법에 대해서 설명한다. 도 7은 본 실시예에 따라 광가입자망 시스템에서 데이터 전송을 위한 사이클 타임을 결정하는 방법을 도시한 순서도이다. 이하 설명은 도 7을 참조한다.Next, a cycle time determination method for shortening a delay time of a data packet in an optical subscriber network system will be described. 7 is a flowchart illustrating a method of determining a cycle time for data transmission in an optical subscriber network system according to the present embodiment. The following description refers to FIG. 7.

먼저, 거리 측정부(110)가 광가입자망 시스템에 구비되는 각각의 ONU에 대하 여 OLT까지의 거리를 측정한다(S700). 이후, 그루핑부(120)가 OLT와 ONU의 거리를 고려하여 ONU들을 그루핑시킨다(S710). 이후, 레인징 처리부(130)가 ONU 그룹별로 레인징을 수행한다(S720). 레인징 방법은 ONU 그룹에 속하는 ONU들끼리의 충돌을 회피시키기 위한 것으로서, OLT와 ONU 간의 거리 측정값으로부터 각 ONU에 대한 개별 왕복 지연을 구하는 단계, ONU 그룹마다 동일하게 설정된 등화 왕복 지연에서 각 ONU가 가지는 개별 왕복 지연을 빼서 각 ONU의 등화 지연을 계산하는 단계 등으로 구성될 수 있다.First, the distance measuring unit 110 measures the distance to the OLT for each ONU provided in the optical subscriber network system (S700). Afterwards, the grouping unit 120 groups the ONUs in consideration of the distance between the OLT and the ONU (S710). Thereafter, the ranging processor 130 performs ranging for each ONU group (S720). The ranging method is to avoid collisions between ONUs belonging to the ONU group, and to obtain individual round trip delays for each ONU from a distance measurement between the OLT and the ONU. Calculating the equalization delay of each ONU by subtracting the individual round trip delay.

ONU 그룹별로 레인징이 종료되면 사이클 타임 결정부(140)가 각 ONU 그룹에 대하여 트래픽의 최대 허용 지연을 만족시키면서 최대의 링크 효율을 얻을 수 있는 사이클 타임을 결정한다(S730). 사이클 타임을 결정하는 방법에 대해서는 전술한 내용을 참조한다.When ranging is completed for each ONU group, the cycle time determination unit 140 determines a cycle time for obtaining maximum link efficiency while satisfying a maximum allowable delay of traffic for each ONU group (S730). See the foregoing for how to determine the cycle time.

도 8은 종래 방법에 따른 최대 패킷 지연의 평균값과 본 실시예에 따른 최대 패킷 지연의 평균값을 비교한 그래프이다. 이하 설명은 도 8을 참조한다.8 is a graph comparing the average value of the maximum packet delay according to the conventional method with the average value of the maximum packet delay according to the present embodiment. The following description refers to FIG. 8.

종래 방법에서는 최대 패킷 지연을 2ms로 고정하였기 때문에 거리에 무관하게 일정한 값을 가진다. 그러나, 본 실시예에서는 ONU들의 분포가 균일한지 여부에 따라 제1 타입과 제2 타입으로 구분된다.In the conventional method, since the maximum packet delay is fixed at 2 ms, the packet has a constant value regardless of the distance. However, in this embodiment, the first type and the second type are classified according to whether the distribution of ONUs is uniform.

제1 타입은 모든 ONU가 주어진 거리 내에서 균일하게 분포되어 있는 경우이다. 여기서 44km까지는 종래 방법과 성능 차이가 없음을 알 수 있다. 그 이유는 44km까지는 n=1로 산출되고, 이때 수학식 2의 결과값과 수학식 8의 결과값이 동일하기 때문이다. 반면, 44km 이상의 경우, 40km 이내에 있는 ONU는 훨씬 낮은 지연 을 가지며, 40km 이후의 ONU는 기존의 지연값을 따르기 때문에 좀더 나은 성능을 보여주고 있다.The first type is a case where all ONUs are uniformly distributed within a given distance. Here, it can be seen that there is no performance difference from the conventional method up to 44 km. The reason is that up to 44 km is calculated as n = 1, since the result of Equation 2 and the result of Equation 8 are the same. On the other hand, for more than 44 km, the ONU within 40 km has a much lower delay, and after 40 km, the ONU shows better performance because it follows the existing delay value.

제2 타입은 ONU들의 분포가 불균일한 경우이다. 이는 종래 방법을 따를 경우 큰 손해를 볼 수 있는 극단적인 상황을 가정한 경우이다. 일례로, 광가입자망 시스템에 64대의 ONU가 존재하고, 그 중에서 63대는 OLT에 매우 근접한 거리에 위치하여 전파 지연의 근사치가 0이며, 나머지 1대는 100km에 위치한다고 가정한다. 이와 같은 불균일 분포에서는 본 실시예에 따른 방법이 종래 방법보다 최대 평균 지연이 절반 수준으로 감소하였음을 확인할 수 있다. 이러한 경우에 사이클 타임을 길게 하여 링크의 효율을 높이고 가장 멀리 있는 ONU는 한 사이클 타임에 2번 정도 상향으로 데이터를 보내도록 하면 링크의 효율을 높이고 지연값을 줄이는 두가지 목적을 달성할 수 있게 될 것이다.The second type is a case where the distribution of ONUs is nonuniform. This is assuming an extreme situation that can cause a great loss when following the conventional method. For example, suppose there are 64 ONUs in the optical subscriber network system, 63 of which are located close to the OLT, with an approximate propagation delay of 0, and the other of which are located at 100 km. In this non-uniform distribution, it can be seen that the method according to the present embodiment has the maximum average delay reduced by half compared to the conventional method. In this case, increasing the cycle time to increase the efficiency of the link and sending the data to the furthest ONU two times in one cycle time will achieve the two purposes of improving the efficiency of the link and reducing the delay value. .

다음으로, 사이클 타임 결정 장치(100)가 광가입자망 시스템에 적용된 예시를 설명한다. 도 9는 사이클 타임 결정 장치를 구비하는 광가입자망 시스템의 개념도이다. 이하 설명은 도 9를 참조한다.Next, an example in which the cycle time determination device 100 is applied to the optical subscriber network system will be described. 9 is a conceptual diagram of an optical subscriber network system having a cycle time determining apparatus. The following description refers to FIG. 9.

먼저, 광가입자망 시스템(900)의 구성에 대해서 설명한다.First, the configuration of the optical subscriber network system 900 will be described.

광가입자망 시스템(900)은 하이브리드 PON OLT(910), 하이브리드 PON ONU(920), 파장 분기 결합기(AWG; Arrayed Waveguide Grating)(930), 광 분배/결합기(940), 및 사이클 타임 결정 장치(100)를 포함한다. 하이브리드 PON OLT(910)와 하이브리드 PON ONU(920)는 TDM-PON MAC(911)들과 WDM-PON 송신기(912)들 및 WDM-PON 수신기(913)들로 이루어진다. 파장 분기 결합기(930)는 WDM-PON 파장을 다중화 /역다중화시키는 기능을 수행한다. 본 실시예에서 하이브리드 PON OLT(910)는 이러한 파장 분기 결합기(930)를 내장하는 것도 가능하다. 광 분배/결합기(940)는 TDM-PON 광신호 분배를 위한 장치로서, 광신호 파워 분기, 광신호 파워 결합 등의 기능을 수행한다. 광 분배/결합기(940)는 예컨대 원격지에 단순히 광파워를 분기시키는 1×N 스플리터(splitter)를 구비한다.The optical subscriber network system 900 includes a hybrid PON OLT 910, a hybrid PON ONU 920, an arrayed waveguide grating (AWG) 930, an optical splitter / combiner 940, and a cycle time determination device ( 100). Hybrid PON OLT 910 and hybrid PON ONU 920 are composed of TDM-PON MACs 911, WDM-PON transmitters 912, and WDM-PON receivers 913. The wavelength branch combiner 930 performs a function of multiplexing / demultiplexing the WDM-PON wavelength. In the present embodiment, the hybrid PON OLT 910 may include the wavelength branch combiner 930. The optical splitter / combiner 940 is a device for TDM-PON optical signal distribution, and performs functions such as optical signal power branching and optical signal power combining. The light splitter / combiner 940 has, for example, a 1 × N splitter that simply branches the optical power to a remote location.

다음으로, 광가입자망 시스템(900)의 운용에 대해서 설명한다.Next, operation of the optical subscriber network system 900 will be described.

본 실시예에서 광가입자망 시스템(900)은 WDM-TDM 복합 수동 광통신망으로 구성된다. WDM-PON은 여러 개의 TDM-PON을 WDM 파장으로 묶어 전송시킴으로써 광케이블당 분기율을 증가시키고, 100km 이상 장거리 전송이 가능하도록 한다. 실제 가입자 구간 통신에서는 TDM-PON과 동일한 TDMA 방식을 통해 상하향 통신이 이루어진다.In this embodiment, the optical subscriber network system 900 is composed of a WDM-TDM composite passive optical communication network. WDM-PON bundles and transmits multiple TDM-PONs at the WDM wavelength, increasing the branching rate per optical cable and enabling long-distance transmissions over 100km. In the actual subscriber section communication, up and down communication is performed through the same TDMA scheme as the TDM-PON.

TDM-PON에서의 신호 전송 방식에 대하여 설명하면, 우선 하향 신호의 관점에서 볼 때 hybrid-PON OLT(910)는 각 hybrid-PON ONU(920)로 전송되는 트래픽을 브로드캐스트(broadcast)한다. 광 분배/결합기(940)는 광을 분배 또는 결합하며, 상기 hybrid-PON OLT(910)로부터 수신받은 하향 신호를 N개의 가입자 선로로 분배하고, hybrid-PON ONU(920)로부터 자신에게 내려온 하향 신호를 수신해 자신에게 시간 할당된 프레임 동안 선택적으로 가입자에게 전달하게 된다.Referring to the signal transmission method in the TDM-PON, the hybrid-PON OLT 910 broadcasts the traffic transmitted to each hybrid-PON ONU 920 in terms of downlink signals. The optical splitter / combiner 940 distributes or combines the light, distributes the downlink signal received from the hybrid-PON OLT 910 to N subscriber lines, and the downlink signal transmitted from the hybrid-PON ONU 920 to itself. Receive and selectively transmit it to the subscriber during the time allocated to itself.

상향 신호의 관점에서 살펴보면, 동일 파장 분기 결합기(930)에 연결된 복수개의 ONU(920)가 레인징(ranging)과 동적 대역폭 할당(DBA; Dynamic Bandwidth Allocation) 과정 등을 통해 자신만의 전용 시간 슬롯(slot)을 OLT 해당 MAC(911) 으로부터 사전에 할당받은 상태에서, 자신에게 할당된 시간 슬롯이 도래하면 상향 신호를 전송하고 자신의 슬롯이 아닐 때에는 상향 신호 전송을 중단하게 된다. 각각의 hybrid-PON ONU(920)로부터 올라온 상향 신호는 광 분배/결합기(940)에서 결합되어 hybrid-PON OLT(910)로 전송된다.In terms of an uplink signal, a plurality of ONUs 920 connected to the same wavelength branch combiner 930 may have its own dedicated time slot (RBA) through ranging and dynamic bandwidth allocation (DBA) processes. In a state in which a slot is previously allocated from an OLT corresponding MAC 911, when an allocated time slot arrives, the uplink signal is transmitted, and when the slot is not its own slot, the uplink signal is stopped. The uplink signal from each hybrid-PON ONU 920 is combined in the optical splitter / combiner 940 and transmitted to the hybrid-PON OLT 910.

사이클 타임 결정 장치(100)는 이와 같은 구성을 가지며 상기한 바와 같이 운용되는 광가입자망 시스템(700)에서 하이브리드 PON OLT(710)와 하이브리드 PON ONU(720) 사이에 구비되어 도 1 내지 도 8을 참조하여 전술한 기능을 수행한다.The cycle time determining apparatus 100 has such a configuration and is provided between the hybrid PON OLT 710 and the hybrid PON ONU 720 in the optical subscriber network system 700 operated as described above, and thus, FIGS. 1 to 8. Reference to the above-described function is performed.

IPTV 서비스가 대두되면서 QoE(Quality of Experience)에 대한 관심이 높아졌으며, 특히 IPTV를 통하여 지상파를 실시간으로 재전송하는 경우에 지연이 QoE에 미치는 영향은 지대하다고 할 수 있다. 궁극적으로 국내외의 수백개 채널이 하향으로 실시간 쏟아질 때 끊김없이 일정한 지연 변이를 제공하는 것은 결코 용이한 문제가 아닐 것이다. 또한, 상향으로 빈번한 채널 변환(channel zapping)이 요구될 때 아날로그 TV에 준하는 QoE를 만족시키는 것도 중요한 이슈 중의 하나이다.With the rise of IPTV services, interest in quality of experience (QoE) has increased. In particular, the effects of delay on QoE are enormous when retransmitting terrestrial waves in real time through IPTV. Ultimately, it will never be an easy problem to provide a constant delay variation when hundreds of channels at home and abroad are pouring down in real time. In addition, satisfying QoE comparable to analog TV is one of important issues when frequent channel zapping is required upward.

이용자에게 적합한 채널 변경 시간으로 수백 ms(0.43초 이하)의 기준값이 제시되고 있으나, 실제로 이러한 채널 변경 시간은 액세스 장비, L3 스위치, 라우터 등의 IGMP(Internet Group Multicasting Protocol) 응답 시간에 의존하며 벤더와 장비에 따라 매우 큰 폭의 차이를 보이고 있다. 결국 채널 변경 시간을 만족하기 위해서는 프로토콜 처리 시간이 주된 요인이 될 것이므로 액세스 장치에서의 패킷 지연은 거의 무시할 정도, 즉 수 ms 수준 이하로 유지되어야 할 것이다.Although a reference value of several hundred ms (0.43 seconds or less) has been suggested as a user-friendly channel change time, the channel change time actually depends on the Internet Group Multicasting Protocol (IGMP) response time of access equipment, L3 switches, routers, etc. The difference is very large depending on the equipment. Eventually, the protocol processing time will be the main factor in order to satisfy the channel change time, so the packet delay in the access device should be almost negligible, that is, several ms or less.

따라서, WDM-TDM 복합 수동 광통신망에서는 여러 가지 서비스 품질 중에서도 지연을 매우 중요한 요소로 고려할 것이다. 본 실시예에 따른 사이클 타임 결정 장치(100)는 이러한 점을 고려하여 H-PON에서 가입자 전송 거리가 100km까지 확대될 때 최적 사이클 타임을 결정하는 방법을 제시하고, 효율적인 레인징(ranging) 방법과 MAC에서 대역을 할당할 때 가입자의 위치에 따라 grouping하여 평균 지연을 최소화할 수 있는 방안을 제시할 것이다.Therefore, in the WDM-TDM hybrid passive optical network, delay is considered to be a very important factor among various quality of service. In consideration of this, the cycle time determining apparatus 100 according to the present embodiment proposes a method for determining an optimal cycle time when the subscriber transmission distance is extended to 100 km in the H-PON, and an efficient ranging method and When allocating the band in the MAC, we will propose a way to minimize the average delay by grouping according to the location of the subscriber.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

본 발명은 OLT로부터 비슷한 거리에 위치하는 ONU들끼리 그룹화시키고 각각의 그룹에 대하여 사이클 타임을 결정하여 데이터 패킷의 지연을 단축시킴으로써 100km 이상 장거리 전송이 수월한 것을 특징으로 한다. 본 발명은 데이터 전송 성능도 더욱 향상시켜 IPTV나 3차원 TV 등 패킷 지연에 민감한 실시간 양방향 TV 서비스, VoIP(Voice over Internet Protocol) 등의 무선 전화 서비스를 원활하게 구현시킬 수 있다.The present invention is characterized by facilitating long-distance transmission of 100 km or more by grouping ONUs located at a similar distance from the OLT and determining a cycle time for each group to shorten the delay of the data packet. The present invention further improves data transmission performance, thereby enabling smooth implementation of wireless telephony services such as real-time interactive TV service sensitive to packet delay such as IPTV or 3D TV, and Voice over Internet Protocol (VoIP).

도 1은 광가입자망 시스템에서 데이터 전송을 위한 사이클 타임을 결정하는 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for determining a cycle time for data transmission in an optical subscriber network system.

도 2는 등화 지연을 산출하는 다양한 방법을 설명하기 위한 참고도이다.2 is a reference diagram for describing various methods of calculating an equalization delay.

도 3은 종래 레인징 방법과 본 실시예에 따른 레인징 방법을 비교한 도면이다.3 is a view comparing the conventional ranging method and the ranging method according to the present embodiment.

도 4는 사이클 타임과 등화 왕복 지연 간의 관계를 도시한 도면이다.4 shows the relationship between cycle time and equalization round trip delay.

도 5는 본 실시예에 따라 사이클 타임과 최대 지연 간의 관계를 결정하기 위한 도면이다.5 is a diagram for determining a relationship between a cycle time and a maximum delay according to the present embodiment.

도 6은 본 실시예에 따라 가변 등화 지연에 고정 사이클 타임을 갖는 방식의 스케쥴링을 설명하는 도면이다.6 is a diagram illustrating scheduling of a scheme having a fixed cycle time with a variable equalization delay according to the present embodiment.

도 7은 본 실시예에 따라 광가입자망 시스템에서 데이터 전송을 위한 사이클 타임을 결정하는 방법을 도시한 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a method of determining a cycle time for data transmission in an optical subscriber network system according to the present embodiment.

도 8은 종래 방법에 따른 최대 패킷 지연의 평균값과 본 실시예에 따른 최대 패킷 지연의 평균값을 비교한 그래프이다.8 is a graph comparing the average value of the maximum packet delay according to the conventional method with the average value of the maximum packet delay according to the present embodiment.

도 9는 사이클 타임 결정 장치를 구비하는 광가입자망 시스템의 개념도이다.9 is a conceptual diagram of an optical subscriber network system having a cycle time determining apparatus.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 사이클 타임 결정 장치 110 : 거리 측정부100: cycle time determination device 110: distance measuring unit

120 : 그루핑부 130 : 레인징 처리부120: grouping unit 130: ranging processing unit

140 : 사이클 타임 결정부 900 : 광가입자망 시스템140: cycle time determination unit 900: optical subscriber network system

910 : 하이브리드 PON OLT 911 : TDM-PON MAC910: Hybrid PON OLT 911: TDM-PON MAC

912 : WDM-PON 송신기 913 : WDM-PON 수신기912: WDM-PON Transmitter 913: WDM-PON Receiver

920 : 하이브리드 PON ONU 930 : 파장 분기 결합기920: Hybrid PON ONU 930: Wavelength Divider Coupler

940 : 광 분배/결합기940: Light Distribution / Combiner

Claims (14)

광가입자망 서비스 제공자가 접속하는 국사측 장치와 광가입자망 서비스 이용자가 접속하는 가입자측 단말장치 간의 거리 정보를 고려하여 적어도 두개의 상기 가입자측 단말장치를 그루핑시키는 그루핑부;A grouping unit for grouping at least two of said subscriber-side terminal devices in consideration of distance information between a station-side device connected to an optical subscriber network service provider and a subscriber-side terminal device connected to an optical subscriber network service user; 상기 그루핑으로부터 적어도 하나의 상기 가입자측 단말장치를 포함하는 가입자측 단말장치 그룹이 생성되면 상기 생성된 가입자측 단말장치 그룹에 속하는 모든 가입자측 단말장치에 대하여 레인징(ranging)을 수행하는 레인징 처리부; 및A ranging processor configured to perform ranging on all the subscriber-side terminal devices belonging to the generated subscriber-side terminal device group when the subscriber-side terminal device group including the at least one subscriber-side terminal device is generated from the grouping; ; And 상기 생성된 가입자측 단말장치 그룹마다 데이터 전송을 위한 사이클 타임을 결정하는 사이클 타임 결정부Cycle time determination unit for determining the cycle time for data transmission for each of the generated subscriber-side terminal device group 를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 장치.Cycle time determination device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 그루핑부는 상기 국사측 장치가 상기 가입자측 단말장치로 네트워크 접속을 승인하는 승인 메시지를 전송한 후 상기 가입자측 단말장치로부터 상기 승인 메시지에 대한 응답 메시지를 수신할 때까지 소요되는 시간을 포함하는 상기 거리 정보를 상기 사이클 타임의 배수 단위로 구분하여 상기 가입자측 단말장치를 그루핑시키는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 장치.The grouping unit includes a time required for the terminal device to receive a response message for the approval message from the subscriber terminal device after transmitting the approval message for approving the network connection to the subscriber terminal device. And grouping the subscriber-side terminal device by dividing distance information into multiples of the cycle time. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 사이클 타임 결정부는 상기 생성된 가입자측 단말장치 그룹의 등화 왕복 지연과 동일한 크기로 상기 사이클 타임을 결정하는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 장치.And the cycle time determiner determines the cycle time to have the same magnitude as the equalized round trip delay of the generated subscriber-side terminal group. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 그루핑부는,The grouping portion, 상기 가입자측 단말장치 그룹에 속하지 않는 가입자측 단말장치를 발견하면, 상기 발견된 가입자측 단말장치의 왕복 지연을 계산하는 왕복 지연 계산부;A round trip delay calculator configured to calculate a round trip delay of the found subscriber station when the subscriber station is located in the subscriber station terminal group; 상기 계산된 왕복 지연을 상기 가입자측 단말장치 그룹의 왕복 지연 최대값과 크기 비교하는 왕복 지연 크기 비교부; 및A round trip delay size comparison unit for comparing the calculated round trip delay with a maximum round trip delay value of the subscriber station terminal group; And 상기 계산된 왕복 지연이 상기 왕복 지연 최대값보다 크면 상기 발견된 가입자측 단말장치를 포함하는 가입자측 단말장치 그룹을 생성하며, 상기 계산된 왕복 지연이 상기 왕복 지연 최대값보다 작거나 같으면 상기 발견된 가입자측 단말장치를 상기 왕복 지연 최대값을 가지는 가입자측 단말장치 그룹에 소속시키는 가입자측 단말장치 처리부If the calculated round trip delay is greater than the round trip delay maximum value, create a subscriber side terminal group including the found subscriber side terminal device, and if the calculated round trip delay is less than or equal to the round trip delay maximum value, Subscriber terminal device processing unit which associates the subscriber terminal device with the subscriber terminal device group having the maximum round trip delay value. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 장치.Cycle time determination device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 사이클 타임 결정부는 상기 사이클 타임을 결정할 때에 상기 가입자측 단말장치 그룹에서 미리 정해진 기준보다 먼 곳에 위치하는 적어도 하나의 가입자 측 단말장치에게 상기 사이클 타임 동안 대역을 적어도 2회 할당하는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 장치.And the cycle time determining unit allocates at least two bands during the cycle time to at least one subscriber station terminal located farther than a predetermined criterion in the subscriber station terminal group when determining the cycle time. Time determination device. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 사이클 타임 결정부는 상기 국사측 장치와 상기 가입자측 단말장치 간의 최대 전파 지연과 상기 국사측 장치로부터 가장 먼 거리에 위치한 상기 가입자측 단말장치의 최대 패킷 지연을 고려하여 상기 사이클 타임을 결정하는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 장치.The cycle time determining unit determines the cycle time in consideration of the maximum propagation delay between the subscriber station terminal device and the subscriber station terminal device and the maximum packet delay of the subscriber station terminal device located at the longest distance from the subscriber station device. A cycle time determination device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 거리 정보에 포함되는 상기 국사측 장치와 상기 가입자측 단말장치 간의 거리를 측정하는 거리 측정부Distance measuring unit for measuring the distance between the terminal device and the subscriber station terminal included in the distance information 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 장치.The cycle time determination device further comprises. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 사이클 타임 결정 장치는 서로 다른 분할 다중화 방식을 결합시킨 수동 광 네트워크에서 상기 국사측 장치와 상기 가입자측 단말장치를 연결하는 광선로 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 장치.And the cycle time determining device is provided on an optical fiber path connecting the station-side device and the subscriber-side terminal device in a passive optical network combining different division multiplexing schemes. (a) 광가입자망 서비스 제공자가 접속하는 국사측 장치와 광가입자망 서비스 이용자가 접속하는 가입자측 단말장치 간의 거리 정보를 고려하여 적어도 두개의 상기 가입자측 단말장치를 그루핑시키는 단계;(a) grouping at least two subscriber-side terminal devices in consideration of distance information between a station-side device connected to an optical subscriber network service provider and a subscriber-side terminal device connected to an optical subscriber network service user; (b) 상기 그루핑으로부터 적어도 하나의 상기 가입자측 단말장치를 포함하는 가입자측 단말장치 그룹이 생성되면 상기 생성된 가입자측 단말장치 그룹에 속하는 모든 가입자측 단말장치에 대하여 레인징(ranging)을 수행하는 단계; 및(b) when a group of subscriber station terminals including at least one of the subscriber station terminals is generated from the grouping, ranging of all the subscriber station terminals belonging to the generated subscriber station terminal groups; step; And (c) 상기 생성된 가입자측 단말장치 그룹마다 데이터 전송을 위한 사이클 타임을 결정하는 단계(c) determining a cycle time for data transmission for each of the generated subscriber-side terminal groups; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 방법.Cycle time determination method comprising a. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 (a) 단계는 상기 국사측 장치가 상기 가입자측 단말장치로 네트워크 접속을 승인하는 승인 메시지를 전송한 후 상기 가입자측 단말장치로부터 상기 승인 메시지에 대한 응답 메시지를 수신할 때까지 소요되는 시간을 포함하는 상기 거리 정보를 상기 사이클 타임의 배수 단위로 구분하여 상기 가입자측 단말장치를 그루핑시키는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 방법.In the step (a), the time required for the office-side device to transmit an acknowledgment message for approving network access to the subscriber-side terminal device and to receive a response message for the approval message from the subscriber-side terminal device is determined. And grouping the subscriber station terminal by dividing the distance information by a unit of a multiple of the cycle time. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 (c) 단계는 상기 생성된 가입자측 단말장치 그룹의 등화 왕복 지연과 동일한 크기로 상기 사이클 타임을 결정하는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 방법.In the step (c), the cycle time determination method is characterized in that the cycle time is determined to have the same magnitude as the equalized round trip delay of the generated subscriber-side terminal device group. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 (a) 단계와 상기 (b) 단계의 중간 단계는,The intermediate step of step (a) and (b), (aa) 상기 가입자측 단말장치 그룹에 속하지 않는 가입자측 단말장치를 발견하면, 상기 발견된 가입자측 단말장치의 왕복 지연을 계산하는 단계;(aa) calculating a round-trip delay of the found subscriber-side terminal if the subscriber-side terminal is not included in the subscriber-side terminal group; (ab) 상기 계산된 왕복 지연을 상기 가입자측 단말장치 그룹의 왕복 지연 최대값과 크기 비교하는 단계; 및(ab) comparing the calculated round trip delay with a maximum round trip delay value of the subscriber station terminal group; And (ac) 상기 계산된 왕복 지연이 상기 왕복 지연 최대값보다 크면 상기 발견된 가입자측 단말장치를 포함하는 가입자측 단말장치 그룹을 생성하며, 상기 계산된 왕복 지연이 상기 왕복 지연 최대값보다 작거나 같으면 상기 발견된 가입자측 단말장치를 상기 왕복 지연 최대값을 가지는 가입자측 단말장치 그룹에 소속시키는 단계(ac) if the calculated round trip delay is greater than the round trip delay maximum value, create a subscriber side terminal group including the found subscriber side terminal device, and if the calculated round trip delay is less than or equal to the round trip delay maximum value, Assigning the found subscriber station to a group of subscriber station terminals having the maximum round trip delay value; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 방법.Cycle time determination method comprising a. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 (c) 단계는 상기 사이클 타임을 결정할 때에 상기 가입자측 단말장치 그룹에서 미리 정해진 기준보다 먼 곳에 위치하는 적어도 하나의 가입자측 단말장치에게 상기 사이클 타임 동안 대역을 적어도 2회 할당하는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 방법.In the step (c), the band is allocated at least twice during the cycle time to at least one subscriber-side terminal device located farther than a predetermined criterion in the subscriber-side terminal device group when determining the cycle time. How to determine cycle time. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 (c) 단계는 상기 국사측 장치와 상기 가입자측 단말장치 간의 최대 전파 지연과 상기 국사측 장치로부터 가장 먼 거리에 위치한 상기 가입자측 단말장치의 최대 패킷 지연을 고려하여 상기 사이클 타임을 결정하는 것을 특징으로 하는 사이클 타임 결정 방법.In step (c), the cycle time is determined in consideration of the maximum propagation delay between the subscriber station terminal device and the subscriber station terminal device and the maximum packet delay of the subscriber station terminal device located at the longest distance from the subscriber station device. A cycle time determination method characterized by the above-mentioned.
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