KR101833894B1 - Time synchronization method for PON Network - Google Patents
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Abstract
Description
제안된 발명은 시각 동기화 기술에 관한 것으로, 특히 수동 광 네트워크의 시각 동기화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a time synchronization technique, and more particularly to a time synchronization method of a passive optical network.
대한민국 등록특허 제10-0876776호(2008. 12. 23)에서 GPS 정보를 이용한 시간 동기화 기술을 제안하고 있다.Korean Patent No. 10-0876776 (December 23, 2008) proposes a time synchronization technique using GPS information.
이 기술은 GPS 수신기를 구비한 그랜드 마스터 노드에서 GPS 신호를 이용하여 1PPS(1 Pulse Per Second), TOD(Time Of Day), 10MHz클럭을 추출하여 추출한 신호들을 안정화하고 안정화된 신호들을 사용하여 시간 동기화를 위한 동기 메시지를 생성하여 슬레이브 노드로 전송한다.In this technique, a GPS receiver is used to extract 1PPS (1 Pulse Per Second), TOD (Time Of Day), and 10MHz clocks from a GPS receiver, stabilize the extracted signals, And transmits the generated synchronization message to the slave node.
그러면, 슬레이브 노드에서 동기 메시지를 수신하고 슬레이브 노드의 시간 동기화 블록에서 타임 오프셋 및 주파수 분리 보상을 지원하는 OFCC(Offset&Frequency Compensation Clock) 동기화 기술을 사용하여 시간 동기화 연산을 수행하여 시간 동기화 블록의 TOD 정보를 수정한다.Then, the slave node receives the synchronization message and performs a time synchronization operation using the Offset & Frequency Compensation Clock (OFCC) synchronization technology that supports time offset and frequency separation compensation in the time synchronization block of the slave node. Modify it.
그리고, 시간 동기화 블록에서 수정된 TOD 정보를 사용하여 1PPS, TOD 신호를 추출하고, 슬레이브 노드의 안정화 블록으로 전달하여 신호들을 안정화한다.Then, the 1PPS and TOD signals are extracted using the modified TOD information in the time synchronization block, and the signals are stabilized by transferring them to the stabilization block of the slave node.
그 다음, 안정화된 신호들을 다시 시간 동기화 블록으로 전달하여 시간 동기화 블록의 TOD 정보를 갱신하고 갱신된 TOD 정보를 이용하여 또 다른 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위한 동기 메시지를 생성한다.Then, the stabilized signals are transmitted to the time synchronization block again to update the TOD information of the time synchronization block, and a synchronization message for time synchronization of another slave node is generated using the updated TOD information.
본 발명자는 통신 시스템의 마스터와 슬레이브 간 시각 동기화 기술에 대한 연구를 하게 되었다.The present inventor has been studying a time synchronization technique between a master and a slave of a communication system.
통신 네트워크의 시각 동기화 시스템에서는 IEEE 802.as를 통해 기지국이 국사에 시각 동기화 한다. 그러나, 기지국 주변이 GPS 수신이 더 양호한 경우가 많고 통합 운영 기지국의 경우 도심에 위치하여 GPS 수신이 어려운 경우가 있다. 또한, 통합 운영 기지국의 경우 여러 통신사가 관리하므로 접근이 어려운 측면이 있다. 이에 따라, 국사 내부에 설치된 OLT(Optical Lint Terminal)를 통하여 시각을 동기화 하기 보다는 기지국의 ONU(Optical Network Unit)를 통하여 OLT(Optical Lint Terminal) 및 그 와 연결된 ONU(Optical Network Unit), ENB(eNodeB) 들에 대한 시각을 동기화 하는 방안이 고려되고 있다.In the time synchronization system of the communication network, the base station synchronizes with the national station through IEEE 802.as. However, in many cases, the GPS reception is better around the base station, and the integrated base station is located in the center of the city, which makes it difficult to receive the GPS. In addition, the integrated operating base station is difficult to access because it is managed by various communication companies. Accordingly, rather than synchronizing the time through an OLT (Optical Lint Terminal) installed inside the national office, an OLT (Optical Lint Terminal), an ONU (Optical Network Unit) connected thereto, an ENB (eNodeB ) Are considered to be synchronized.
제안된 발명은 상기한 취지 하에 발명된 것으로, 통신 시스템의 마스터와 슬레이브 간 시각 동기화 기술을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made under the above-mentioned circumstances, and it is an object of the present invention to provide a time synchronization technique between a master and a slave of a communication system.
특히, 수동광 네트워크(PON: Passive Optical Network)를 이루는 OLT(Optical Line Terminal)와 ONU(Optical Network Unit)간 시각 동기화를 효율적으로 수행할 있는 시각 동기화 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.In particular, it is an object of the present invention to provide a time synchronization method for effectively performing time synchronization between an optical line terminal (OLT) and an optical network unit (ONU), which form a passive optical network (PON).
나아가, 제안된 기술은 ONU(Optical Network Unit)의 이중화를 지원하여 ONU(Optical Network Unit)에 대한 페일오버(Failover)를 지원하는 것을 목적으로 한다. Furthermore, the proposed technology supports redundancy of an optical network unit (ONU) to support failover of an optical network unit (ONU).
나아가, 제안된 기술은 수동 광 네트워크에서 ONU에 IEEE 1588 그랜드 마스터 장치를 연결하여, 해당 네트워크 장비들의 정확한 시각 동기화를 위해 ONU와 ONT 사이의 프로토콜을 정의하는 것을 목적으로 한다.Furthermore, the proposed technique aims to define the protocol between the ONU and the ONT for precise time synchronization of the network devices by connecting the IEEE 1588 grand master device to the ONU in the passive optical network.
일 양상에 있어서, 수동 광 네트워크의 시각 동기화 방법은 OLT가 ONU가 GM으로부터 수신한 시각 정보를 수신하는 시각 정보 수신 단계, OLT가 두 개 이상의 ONU로부터 각각 시각 정보를 수신하는 경우, 수신한 시각 정보들을 비교하여 상기 두 개 이상의 ONU 중 하나를 BMC(Best Master Clock)로 선정하는 BMC 선정 단계, OLT가 상기 선정된 BMC로부터 수신한 시각 차분 정보에 기반하여 시각을 보정하여 상기 선정된 BMC와 시각 동기화 하는 시각 동기화 단계를 포함한다.In one aspect, a time synchronization method of a passive optical network includes a time information reception step in which an OLT receives time information received from an ONU by a GM, and a time information reception step when the OLT receives time information from two or more ONUs, A BMC selecting step of selecting one of the two or more ONUs as a BMC (Best Master Clock), a step of correcting the time based on the time difference information received from the selected BMC by the OLT, The time synchronization step.
일 양상에 있어서, 시각 동기화 단계 이전에 일정 시간 동안 OLT가 선정된 BMC의 클럭 품질을 검증하고, 검증 결과가 일정 조건을 만족하는 경우 BMC를 고정하는 BMC 락(Lock)단계를 더 포함할 수 있다.In an aspect, the OLT may verify the clock quality of the selected BMC for a predetermined time before the time synchronization step, and may further include a BMC lock step of fixing the BMC when the verification result satisfies a predetermined condition .
일 양상에 있어서, BMC 선정 단계는 전환 조건의 발생 시 BMC를 재선정하는 BMC 재선정 단계를 더 포함할 수 있다. In an aspect, the BMC selection step may further include a BMC re-selection step of re-selecting the BMC upon occurrence of the conversion condition.
일 양상에 있어서, 시각 동기화 단계 이전에 BMC가 선정되면, OLT가 선정된 ONU에 UTPS role 메시지를 송신하여 BMC의 선정을 알리는 단계를 더 포함한다. In an aspect, if the BMC is selected before the time synchronization step, the OLT further includes a step of notifying the selection of the BMC by transmitting a UTPS role message to the selected ONU.
일 양상에 있어서, 시각 동기화 단계 이전에 ONU가 BMC의 선정을 알고 난 후에, OLT는 ONU가 계산하여 전송하는 시각 차분 정보를 수신하는 시각 차분 정보 수신 단계를 포함한다. In an aspect, after the ONU recognizes the selection of the BMC prior to the time synchronization step, the OLT includes a time difference information receiving step of receiving the time difference information calculated and transmitted by the ONU.
또 다른 일 양상에 있어서, 시각 동기화 단계 이후에 OLT가 시각 동기 정보를 OLT에 연결된 하부의 타 ONU로 전송하는 시각 동기 정보 전송 단계를 더 포함한다. In another aspect, the OLT further includes a time synchronization information transmission step of transmitting the time synchronization information to another ONU connected to the OLT after the time synchronization step.
또 다른 일 양상에 있어서, 하부의 타 ONU가 OLT로부터 수신한 시각 동기 정보를 자신에 연결된 슬레이브 장치로 전송하는 단계를 더 포함한다.In another aspect, the method further includes transmitting the time synchronization information received from the OLT to another slave device connected to the ONU.
일 양상에 있어서, OLT장치는 ONU로부터 수신한 시각 차분 정보에 기반하여 시각을 보정하여 ONU와 시각 동기화 하는 시각 동기화 프로세서를 포함한다.In one aspect, the OLT apparatus includes a time synchronization processor for time-synchronizing with the ONU by correcting the time based on the time difference information received from the ONU.
일 양상에 있어서, 시각 동기화 프로세서는 OLT가 두 개 이상의 ONU로부터 각각 시각 정보를 수신하는 경우, 수신한 시각 정보들을 비교하여 상기 두 개 이상의 ONU중 하나를 BMC로 선택하는 BMC선택부를 포함한다.In one aspect, the time synchronization processor includes a BMC selection unit for selecting one of the two or more ONUs as a BMC by comparing the received time information when the OLT receives time information from two or more ONUs.
제안된 기술은 통신 시스템의 마스터와 슬레이브 간 시각 동기화를 효율적으로 수행할 수 있다. 특히, 수동광 네트워크(PON: Passive Optical Network)를 이루는 OLT(Optical Line Terminal)와 ONU(Optical Network Unit)간 시각 동기화를 효율적으로 수행할 있는 효과가 있다.The proposed technique can efficiently perform time synchronization between master and slave of communication system. In particular, there is an effect of efficiently performing time synchronization between an optical line terminal (OLT) and an optical network unit (ONU), which form a passive optical network (PON).
도 1은 일 실시 예에 따른, 수동 광 네트워크의 시스템을 도시한 그림이다.
도 2는 일 실시 예에 따른, 수동 광 네트워크의 시각 동기화 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 서보 알고리즘을 도시한 블럭도이다.
도 4는 또 다른 일 실시 예에 따른 수동 광 네트워크의 시각 동기화 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 수동 광 네트워크 장비의 구성을 도시한 블럭도이다. 1 is a diagram illustrating a system of a passive optical network according to one embodiment.
2 is a flow chart illustrating a time synchronization method of a passive optical network, according to one embodiment.
3 is a block diagram illustrating a servo algorithm in accordance with one embodiment.
4 is a flowchart illustrating a time synchronization method of a passive optical network according to another embodiment.
5 is a block diagram illustrating a configuration of a passive optical network equipment according to an embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시 예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.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.
본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The terms used throughout the specification of the present invention have been defined in consideration of the functions of the embodiments of the present invention and can be sufficiently modified according to the intentions and customs of the user or operator. It should be based on the contents of.
이하에서 제안되는 발명은 항공용 네트워크 스위치 구현에 적용 될 수 있다.The invention described below can be applied to the implementation of a network switch for aviation.
제안된 발명은 OLT(30)(Optical Line Terminal, 이하 OLT라 한다)와 ONU(20)(Optical Network Unit, 이하 ONU라 한다.) 로 구성된 PON(passive optical network) 시스템에서, 장비들의 정확한 시각 동기화를 위해 ONU(20)와 OLT(30) 사이에서 정의되는 프로토콜을 제시한다. 구체적으로, GM(10)으로부터 ONU(20)가 시각 차분 정보를 수집하고, 이 정보를 UTSP(Upstream Time Sync Protocol, 이하 UTSP라 한다.)을 이용하여 OLT(30)로 전송하는 것에 관한 것이다.The proposed invention is a PON (passive optical network) system composed of an OLT 30 (Optical Line Terminal) and an ONU (Optical Network Unit) A protocol defined between the ONU 20 and the
UTSPUTSP (Upstream Time Sync Protocol)- Transport(Upstream Time Sync Protocol) - Transport
일 실시 예에 따르면, UTSP의 전송 계층 프로토콜은 Ethernet /IP/UDP를 사용한다. ONU(20)가 OLT(30)로 전송할 때는 설정에 따라서 IP multicast 혹은 Unicast를 사용한다. 반대로 OLT(30)가 ONU(20)로 송신하는 경우에는 Unicast로 ONU(20)에 전송한다. IP Multicast를 사용하는 경우에는 224.0.1.124를 사용하고 TTL은 1이며, 포트는 2781을 사용 할 수 있다.According to one embodiment, the transport layer protocol of UTSP uses Ethernet / IP / UDP. When the ONU 20 transmits to the OLT 30, IP multicast or Unicast is used according to the setting. Conversely, when the OLT 30 transmits to the ONU 20, the ONU 20 transmits the unicast. When using IP Multicast, use 224.0.1.124, TTL = 1, and port = 2781.
일 실시 예에 있어서, ONU(20)에서 OLT(30)로 전달되는 메시지들이 IP multicast로 사용하는 경우, ONU(20)와 OLT(30) 사이의 VLAN에 모니터링 포트를 추가하고, 해당 multicast group에 참여하여 ONU(20)가 OLT(30)로 전송하는 패킷을 모니터링 하거나, 포트 미러링 기능을 이용하여 송/수신 패킷을 확인 할 수 있다.In one embodiment, when messages transmitted from the ONU 20 to the
UTSPUTSP (Upstream Time Sync Protocol)- Messages (Upstream Time Sync Protocol) - Messages
일 실시 예에 있어서, ONU(20)와 OLT(30)는 전송 계층을 통하여 서로 각각 다른 메시지를 송수신한다. 예를 들어, ONU(20)는 OLT(30)로 어너운스(Announce), 마스터-슬레이브 오프셋(Master-slave offset), 슬레이브-마스터 오프셋(Slave-master offset) 및 프레젼스(Presence)를 전송한다. 또 예를 들어, OLT(30)(Optical Line Terminal)는 ONU(20)로 Clock information, Grant Role를 전송한다. In one embodiment, the ONU 20 and the OLT 30 exchange different messages with each other through the transport layer. For example, the ONU 20 transmits an announcement, a master-slave offset, a slave-master offset, and a Presence to the OLT 30 . For example, the OLT 30 (Optical Line Terminal) transmits Clock information and Grant Role to the ONU 20.
일 실시 예에 있어서, ONU(20)와 OLT(30)가 송수신하는 모든 메시지는 공통적인 헤더를 사용하며, Payload에 메시지 종류 별로 각기 다른 데이터를 포함한다. 예를 들어 공통적인 헤더는 아래와 같다. In one embodiment, all the messages transmitted and received between the ONU 20 and the
MAGIC: UTSP를 확인하기 위한 MAGIC 코드MAGIC: MAGIC code to identify UTSP
Version: UTSP 버전Version: UTSP version
Message Type: 메시지 종류Message Type: Message Type
ID: 메시지 송/수신자 구분 아이디ID: Message send / receiver ID
일 실시 예에 있어서, 어너운스(Announce) 메시지는 ONU(20)에서 OLT(30)로 보내는 Sender ID가 ONU(20) MAC주소 6bytes와 Port번호 2bytes로 구성되며, PTP announce 메시지가 포함된다. 일 실시 예에 있어서, 어너운스 메시지는 ONU(20)에 연결된 IEEE1588 GM(Grand Master)이 송신하는 어너운스 메시지를 수신 시마다 OLT(30)로 전송된다. 예를 들어, 어너운스 메시지의 패킷은 아래와 같다. In an exemplary embodiment, an Announce message includes a Sender ID sent from the ONU 20 to the OLT 30 with a MAC address of 6 bytes of the ONU 20 and a port number of 2 bytes, and includes a PTP announce message. In one embodiment, the announce message is transmitted to the OLT 30 upon receipt of an announcement message transmitted by the IEEE 1588 GM (Grand Master) connected to the ONU 20. For example, the packets of the announce message are:
일 실시 예에 있어서, 마스터-슬레이브 오프셋 메시지는 Source Port Identity를 GM(10) 의 source port identity를 사용한다. ONU(20) timestamp는 차분정보를 송신한 ONU(20)의 시각이다. Master-slave offset은 Sync나 Sync follow up메시지로부터 계산한 차분 값이다. Sync message의 주기이다. 예를 들어, 마스터-슬레이브 오프셋 메시지의 패킷은 아래와 같다.In one embodiment, the master-slave offset message uses the source port identity of the GM 10 as the Source Port Identity. The ONU 20 timestamp is the time of the ONU 20 that has transmitted the difference information. Master-slave offset is the difference value calculated from Sync or Sync follow up message. It is the cycle of the Sync message. For example, the packet of the master-slave offset message is as follows.
일 실시 예에 있어서, 슬레이브-마스터 오프셋 메시지에서 Source Port Identity는 GM(10)의 source port identity를 사용한다. ONU timestamp는 차분정보를 수신한 ONU(20)의 시각이다. Slave-master offset은 Delay response메시지로부터 계산한 차분 값이다. Delay request message의 주기이다. 예를 들어, 슬레이브-마스터 오프셋 메시지의 패킷은 아래와 같다. In one embodiment, the source port identity in the slave-master offset message uses the source port identity of the
일 실시 예에 있어서, 프레젼스 메시지는 ONU(20)의 Presence 메시지 timeout 이며, 단위는 '초'이다. 이 시간 안에 Presence 메시지를 받지 못하면, 더 이상 유효하지 않은 ONU(20)로 판단한다. Timeout 이전에라도 더 이상 ONU(20)로 동작을 하지 않으려는 경우, 0으로 설정한다. 예를 들어, 프레젼스 메시지의 패킷은 아래와 같다. In one embodiment, the presence message is a Presence message timeout of the
일 실시 예에 있어서, Clock information은 GM(10)이 연결된 ONU(20)의 Source ID는 ONU MAC주소 6bytes와 Port번호 2bytes로 구성된다. BMC로 선정된 Clock의 PTP announce 메시지가 포함된다. 어너운스 메시지는 OLT(30)가 ONU(20)로부터 어너운스 메시지를 수신 시마다 ONU(20)로 전송된다. 예를 들어, Clock information의 패킷은 아래와 같다. In one embodiment, the clock information is configured such that the source ID of the
일 실시 예에 있어서, Grant Role은 Receiver ID가 해당 메시지를 수신하게 되는 ONU(20)의 ID이다. source Port Identity는 대상 Clock의 Id이다. Role은 Master인 경우, BMC로서 역할을 수행하고, Slave인 경우 BMC 역할을 포기한다. 예를 들어, Grant Role의 패킷은 아래와 같다.In one embodiment, the Grant Role is the ID of the
UTSPUTSP (Upstream Time Sync Protocol)- Operation(Upstream Time Sync Protocol) - Operation
도 1은 일 실시 예에 따른 통신 네트워크의 시각 동기화 시스템을 도시한다. 1 illustrates a time synchronization system of a communication network according to one embodiment.
도시된 바와 같이, IEEE 1588 GM(10)은 ONU(20)과 연결되고, ONU(20)는 IEEE 1588 의 BC나 TC로 설정될 수 있다. IEEE 1588 GM(10)에서는 주기적으로 자신의 클락 정보를 알려주는 Announce 메시지와 Timestamp 정보를 포함하는 Sync/Follow-Up 메시지를 ONU(20)로 송신한다.As shown in the figure, the
도 2는 일 실시 예에 따른 수동 광 네트워크의 시각 동기화 방법의 일 실시예의 구성을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a configuration of an embodiment of a time synchronization method of a passive optical network according to an exemplary embodiment.
도시된 바와 같이, 제안된 발명에 따른 시각 동기화 방법은 시각 정보 수신 단계, BMC 선정 단계, 시각 동기화 단계를 포함한다.As shown in the figure, the time synchronization method according to the present invention includes a time information receiving step, a BMC selecting step, and a time synchronization step.
일 양상에 있어서, 시각 정보 수신 단계에서는 OLT(30)가 ONU(20)가 GM(10)으로부터 수신한 시각 정보를 수신한다. 일 실시 예에 있어서, ONU(20)는 GM(10)으로부터 수신한 어너운스(Announce)메시지를 UTSP announce 메시지 안에 격납시켜 OLT(30)로 전송한다. OLT(30)는 수신한 메시지로부터 어떤 ONU(20)가 어떤 클락과 연결되어 있는 지 알 수 있다. In an aspect, in the time information reception step, the
일 양상에 있어서, BMC 선정 단계에서는 OLT(30)가 두 개 이상의 ONU(20)로부터 각각 시각 정보를 수신하는 경우, 수신한 시각 정보들을 비교하여 상기 두 개 이상의 ONU(20) 중 하나를 BMC(Best Master Clock)로 선정한다. In one aspect, in the BMC selection step, when the
일 실시 예에 있어서, OLT(30)는 UTSP announce 메시지에 포함된 SF를 비교하여 하나의 BMC를 선정할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, ONU(20)가 OLT(30)로 전송하는 어너운스 메시지는 priority1, clockClass, clockAccuracy, offsetScaledLogVariance, priority2, Source Port Id, Grandmaster Id, Steps removed의 차례로 우선순위를 갖는 SF(Selection Factor)를 포함한다. OLT(30)는 이와 같은 우선순위를 갖는 어너운스 메시지의 SF를 비교하여 BMC를 선정한다.In one embodiment, the
또 다른 일 실시 예에 있어서, OLT(30)는 두 ONU(20)로부터 수신한 메시지의 동일한 구성이 동일한 경우, ONU(20)의 MAC address와 수신된 Port number를 비교하여 BMC를 선정한다.In another embodiment, when the same configuration of the messages received from the two
일 양상에 있어서, 시각 동기화 단계에서 OLT(30)는 선정된 BMC로부터 수신한 시각 차분 정보에 기반하여 시각을 보정하여 선정된 BMC와 시각 동기화 한다. 구체적인 시각 보정 방법은 후술한다.In one aspect, in the time synchronization step, the
일 양상에 있어서, 수동 광 네트워크의 시각 동기화 방법은 시각 동기화 단계 이전에 BMC 락단계를 더 포함할 수 있다. BMC 락단계에서 OLT(30)는 일정 시간 동안 선정된 BMC의 클럭 품질을 검증하고, 검증 결과가 일정 조건을 만족하는 경우 BMC를 고정한다. In an aspect, the passive optical network time synchronization method may further include a BMC lock step prior to the time synchronization step. In the BMC lock phase, the
일 실시 예에 있어서, BMC가 고정되는 일정 조건은 1) 어너운스 메시지의 품질 조건과 2)차분 메시지의 품질 조건을 포함한다. 예를 들어, 1) 어너운스 메시지 품질 조건은 어너운스 메시지를 수신하는 시간을 어너운스 인터벌에 대한 배수로 결정한다. (기본 3, 범위: 2~8배) 또 예를 들어, 2) 차분 메시지의 품질 조건은 차분 메시지를 지정된 시간 내에 안정적으로 수신하는지 여부를 Sync 인터벌에 대한 배수로 결정한다.(기본5, 범위:3~128배)In one embodiment, certain conditions under which the BMC is fixed include 1) the quality condition of the incoming message and 2) the quality condition of the differential message. For example, 1) an incoming message quality condition determines the time to receive the incoming message as a multiple of the incoming interval. (
상술한 1),2)의 두 조건을 모두 만족한 시점에서 BMC가 고정되며, 후술할 전환 조건이 발생하지 않는 이상 고정된 BMC는 변경되지 않는다.The BMC is fixed at a time point when both of the conditions 1) and 2) are satisfied, and the fixed BMC is not changed unless the conversion condition described later occurs.
또 다른 일 양상에 있어서, OLT(30)는 전환 조건의 발생 시 BMC를 재선정하는 BMC 재선정 단계를 더 포함할 수 있다. In another aspect, the
일 실시 예에 있어서, 전환 조건은 OLT(30)가 마스터로 선택된 ONU(20)와 링크가 단절되는 경우, CLI를 통한 사용자의 강제 전환, 어너운스 메시지 및 차분 정보 수신의 타임아웃(예를 들어, 기본 5회, 범위: 3~16), 지정된 차분 값 보다 큰 값이 일정 시간 이상 유지되는 경우 등일 수 있다. OLT(30)는 이와 같은 전환 조건이 발생하는 경우 다시 수신한 어너운스 메시지의 SF를 비교하여 BMC를 재선정한다.In one embodiment, the switching condition is such that when the link with the
일 양상에 있어서, OLT(30)는 시각 동기화 단계 이전에 BMC가 선정되면, OLT(30)가 선정된 ONU(20)에 UTPS role 메시지를 송신하여 BMC의 선정을 알리는 단계를 더 포함한다. 일 실시 예에 있어서, 특정한 이유로 ONU(20)가 role 메시지를 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, ONU(20)가 Master role 을 수신하지 못한 경우, ONU(20)는 BMC로 역할을 수행하지 못하므로 품질 검증에 실패하고, 다시 BMC 선정 과정을 거치게 된다. 또 다른 예를 들면, ONU(20)가 Slave role을 수신하지 못한 경우, ONU(20)는 지속적으로 차분 정보를 OLT(30)로 송신하며 OLT(30)는 해당 차분 정보를 무시하고 Slave role 메시지를 다시 전송한다. In an aspect, when the BMC is selected before the time synchronizing step, the
일 양상에 있어서, ONU(20)가 BMC의 선정을 알고 난 후에, ONU(20)가 계산하여 전송하는 시각 차분 정보를 OLT(30)가 수신하는 시각 차분 정보 수신 단계를 포함한다.In an aspect, the
일 실시 예에 있어서, ONU(20)는 GM(10)으로부터 주기적으로 수신하는 Sync/Sync Follow-up 메시지로부터 Master-Slave 차분 정보를 계산한다. 또 다른 일 실시 예에 있어서, ONU(20)는 GM(10)으로 Delay request 메시지를 송신하고 GM(10)으로부터 Delay response 메시지를 수신하여, 수신한 Delay response로부터 Slave-Master 차분 정보를 계산한다. ONU(20)는 계산한 두 차분 정보를 OLT(30)에 전송하고, OLT(30)는 이를 수신한다. In one embodiment, the
도 3은 Clock servo 알고리즘을 도시한 흐름도이다. 3 is a flowchart showing a clock servo algorithm.
구체적인 일 양상에 있어서, 시각 동기화 단계는 전술한 Master-Slave 차분 정보와 Slave-Master 차분 정보를 이용하여 시각 동기화 한다. 일 실시 예에 있어서, OLT(30)는 두 차분 정보와 서보(servo) 알고리즘을 이용하여 시각 동기화 한다. In a specific aspect, the time synchronization step synchronizes the time using the master-slave difference information and the slave-master difference information. In one embodiment, the
서보 알고리즘은 두 차분정보를 통해 Offset 및 Delay를 계산할 수 있다. 서보 알고리즘은 PI(proportional-integral) 제어에 따라서 단위 시간에 따른 offset 차이 만큼 주파수를 보정하는 것으로, OLT(30)의 시각이 Master Clock을 따라가면서 수렴하도록 한다. 여기서, 사용되는 Delay 및 offset은 수신 받은 두 차분 정보로부터 저역 통과 필터를 거쳐 안정된 값 이도록 한다. The servo algorithm can calculate Offset and Delay using two difference information. The servo algorithm compensates the frequency by the offset difference according to the unit time according to PI (proportional-integral) control, so that the time of the
일 실시 예에 있어서, Clock servo 알고리즘은 오픈 소스 프로젝트 PTPd를 이용한다. In one embodiment, the Clock servo algorithm utilizes the open source project PTPd.
일 양상에 있어서, OLT(30)는 시각 동기화 단계 이후에, 시각 동기 정보를 OLT(30)에 연결된 하부의 타 ONU(20)로 전송하는 시각 동기 정보 전송 단계를 포함한다. 예컨대, 802.1as 정밀 시간 프로토콜을 이용해 시각 동기 정보를 하부의 타 ONU(20)로 전송할 수 있다.In an aspect, the
또 다른 일 양상에 있어서, 하부의 타 ONU(20)는 OLT(30)로부터 수신한 시각 동기 정보를 자신에 연결된 슬레이브 장치로 전송할 수 있다. 예를 들어, 1588 PTP 패킷을 통해 시각 동기 정보가 슬레이브 장치로 전송될 수 있다.In another aspect, the
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 수동 광 네트워크(PON: Passive Optical Network)를 이루는 OLT(30)(Optical Line Terminal)와 ONU(20)(Optical Network Unit)간 시각 동기화를 효율적으로 수행할 있다.The present invention efficiently performs time synchronization between the optical line terminal (OLT) 30 and the optical network unit (ONU) 20, which form a passive optical network (PON).
본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시 예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위 내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .
10 : 그랜드 마스터
20 : ONU
30 : OLT10: Grand Master
20: ONU
30: OLT
Claims (9)
OLT가 ONU가 GM으로부터 수신한 시각 정보를 수신하는 시각 정보 수신 단계;
OLT가 두 개 이상의 ONU로부터 각각 시각 정보를 수신하는 경우, 수신한 시각 정보들을 비교하여 상기 두 개 이상의 ONU 중 하나를 BMC(Best Master Clock)로 선정하는 BMC 선정 단계;
일정 시간 동안 OLT가 선정된 BMC의 클럭 품질을 검증하고, 검증 결과가 어너운스 메시지 품질 조건과 차분 메시지 품질 조건을 포함하는 일정 조건을 만족하는 경우 BMC를 고정하는 BMC 락(Lock)단계;
OLT가 상기 선정된 BMC로부터 수신한 시각 차분 정보에 기반하여 시각을 보정하여 상기 선정된 BMC와 시각 동기화 하는 시각 동기화 단계;
를 포함하는 수동 광 네트워크의 시각 동기화 방법.
A method for time synchronization of an OLT through an optical network unit (ONU) connected to a grand master,
A time information receiving step of the OLT receiving the time information received by the ONU from the GM;
A BMC selecting step of selecting one of the two or more ONUs as a BMC (Best Master Clock) by comparing received time information when the OLT receives time information from two or more ONUs;
A BMC lock step in which the OLT verifies the clock quality of the selected BMC for a predetermined time and fixes the BMC when the verification result satisfies a certain condition including an incoming message quality condition and a differential message quality condition;
A time synchronization step of time synchronization with the selected BMC by correcting the time based on the time difference information received from the selected BMC by the OLT;
The time synchronization method comprising:
전환 조건의 발생 시 BMC를 재선정하는 BMC 재선정 단계;
를 더 포함하는 수동 광 네트워크의 시각 동기화 방법.
The method of claim 1, wherein the BMC selection step
A BMC re-selection step of re-selecting the BMC when the switching condition occurs;
Further comprising the steps of:
BMC가 선정되면, OLT가 선정된 ONU에 UTPS role 메시지를 송신하여 BMC의 선정을 알리는 단계;
를 더 포함하는 수동 광 네트워크의 시각 동기화 방법.
2. The method of claim 1, wherein before the time synchronization step
When the BMC is selected, the OLT transmits a UTPS role message to the selected ONU to inform the selection of the BMC;
Further comprising the steps of:
ONU가 BMC의 선정을 알고 난 후에, OLT는 ONU가 계산하여 전송하는 시각 차분 정보를 수신하는 시각 차분 정보 수신 단계;
를 포함하는 수동 광 네트워크의 시각 동기화 방법.
2. The method of claim 1, wherein before the time synchronization step
After the ONU knows the selection of the BMC, the OLT receives the time difference information that the ONU calculates and transmits;
The time synchronization method comprising:
OLT가 시각 동기 정보를 OLT에 연결된 하부의 타 ONU로 전송하는 시각 동기 정보 전송 단계;
를 더 포함하는 수동 광 네트워크의 시각 동기화 방법.
2. The method of claim 1, wherein after the time synchronization step
A time synchronization information transmission step in which the OLT transmits time synchronization information to another ONU connected to the OLT;
Further comprising the steps of:
상기 하부의 타 ONU가 OLT로부터 수신한 시각 동기 정보를 자신에 연결된 슬레이브 장치로 전송하는 단계;
를 더 포함하는 수동 광 네트워크의 시각 동기화 방법.
The method according to claim 6,
Transmitting time synchronization information received from the OLT to another slave device connected to the OLT;
Further comprising the steps of:
ONU로부터 수신한 시각 차분 정보에 기반하여 시각을 보정하여 ONU와 시각 동기화 하는 시각 동기화 프로세서;
를 포함하되,
상기 시각 동기화 프로세서는 OLT가 두 개 이상의 ONU로부터 각각 시각 정보를 수신하는 경우, 수신한 시각 정보들을 비교하여 상기 두 개 이상의 ONU중 하나를 BMC로 선택하는 BMC 선택부를 포함하고, 일정 시간 동안 선정된 BMC의 클럭 품질을 검증하고, 검증 결과가 어너운스 메시지 품질조건과 차분 메시지 품질 조건을 포함하는 일정조건을 만족하는 경우 BMC를 고정하는 수동 광 네트워크의 OLT 장치.
1. An OLT apparatus for time synchronization through an ONU connected to a grand master,
A time synchronization processor for correcting the time based on the time difference information received from the ONU and synchronizing the time with the ONU;
, ≪ / RTI &
Wherein the time synchronization processor includes a BMC selection unit for selecting one of the two or more ONUs as a BMC by comparing the received time information when the OLT receives time information from two or more ONUs, An OLT device in a passive optical network that verifies the clock quality of a BMC and fixes the BMC if the verification result meets certain conditions, including an incoming message quality condition and a differential message quality condition.
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