KR20020005299A

KR20020005299A - 광신호 복구 장치

Info

Publication number: KR20020005299A
Application number: KR1020000039218A
Authority: KR
Inventors: 김용회
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2002-01-17
Also published as: KR100713348B1

Abstract

본 발명은 광신호 복구 장치에 있어서, STM-4 광 모듈 및 STM-4 다중화/역다중화 장치가 구비되며, 이때, 온도의 영향을 줄이기 위해 STM-4 다중화/역다중화 장치내에 클럭 복구회로가 구비되어 클럭 복구 동작을 수행토록 한다. 또한, 지터 억압을 위해 외부 PLL 회로는 기존의 51.84MHz D-PLL(Digital PLL) 회로 부분을 77.76MHz A-PLL(Analog PLL) 회로로 대체하여 구성한다

Description

광신호 복구 장치{OPTICAL SIGNAL RECOVERY APPARATUS}

본 발명은 FTTC(Fiber To The Curb) 장치와 같은 광 전송장치에 관한 것으로, 특히 수신 광 신호의 복구시 클럭 신호 재생을 위한 장치에 관한 것이다.

광 중계기나 광 트랜시버 등에서 수신한 광 신호를 원래의 신호로 복구하기 위한 회로가 구비된다. 이러한 회로는 입력 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광전변환기와, 광전변환된 신호에서 클럭 및 데이터를 재생하는 재생회로 등으로 구성된다. 재생회로의 동작은 입력된 신호를 리쉐이핑(reshaping), 리제너레이션(regeneration), 리타이밍(retiming)하는 것으로서, 이에 따라 입력신호에서 데이터 및 클럭을 재생한다.

도 1은 종래의 광신호 복구 장치의 일 예시 블록도이다. 도 1을 참조하면, 광신호 복구 장치로서, STM-4(Synchronous Transport Mode) 광모듈(10)과, STM-4 다중화/역다중화부(STM-4 MUX/DEMUX)(12)와, ATM(Asynchronous Transfer Mode) UNI(User Network Interface)(14) 및 PLL(Phase Locked Loop)(16)이 구비된다. 광모듈(10)은 광신호를 O/E(Optical to Electrical)변환하며, 또한 클럭 복구 회로가 구비되어 클럭 복구(recovery)가 이루어진다. O/E 변환된 수신 신호(RXD)와, 클럭 복구 신호(RXCLK)는 STM-4 다중화/역다중화부(12)로 입력된다. STM-4 다중화/역다중화부(12)는 수신된 신호에서 프레임(frame)을 추출하고 이를 통해 622.22MHz 클럭신호를 추출한다. 검출된 클럭신호에서 51.84MHz 기준 클럭을 추출하여 외부 PLL(16)의 기준 클럭으로 공급한다. 또한 추출한 데이터는 S/P(Serial to Parallel) 변환 후 ATM UNI(14) 칩으로 공급한다. 상기 동작은 광신호 수신에 관련된 동작이며, 광신호 전송에 대한 동작은 설명을 생략하기로 한다.

상기와 같은 광신호 복구 장치에서, 광모듈(10)은 외부 전원이나 노이즈의 영향을 받게 되며, 또한 회로 특성상 온도의 영향을 받게 되는데, 고온 동작시 BER(Bit Error Rate)에 영향을 주게 되며, 특히, 외부 환경 온도 +60도 이상시 경로상에 LOF(Loss Of Frame)이 발생하는 경우가 발생한다. 또한 광 아이패턴(optic eye pattern)을 측정하여 보면, 지터 허용오차(tolerance) 측정시 측정값이 규격치를 초과하는 경우가 발생한다. 이는 시스템 PLL 회로 방식 중, STM-4 다중화/역다중화 장치로 51.8MHz TTL(Transistor Transistor Logic)을 인가함으로 발생하는 지터(jitter)에 의한 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 광신호 복구시 온도의 영향에 의한 에러 발생을 줄이며, 지터 발생을 억제할 수 있는 광신호 복구 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광신호 복구 장치에 있어서, STM-4 광 모듈 및 STM-4 다중화/역다중화 장치가 구비되며, 이때, 온도의 영향을 줄이기 위해 STM-4 다중화/역다중화 장치내에 클럭 복구회로가 구비되어 클럭 복구 동작을 수행토록 한다. 또한, 지터 억압을 위해 외부 PLL 회로는 기존의 51.84MHz D-PLL(Digital PLL) 회로 부분을 77.76MHz A-PLL(Analog PLL) 회로로 대체하여 구성한다.

도 1은 종래의 광신호 복구 장치의 일 예시 블록도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 복구 장치의 블록도

도 3은 도 2 중 PLL 회로의 상세 블록 구성도

도 4a, 4b는 종래와 본 발명의 지터 허용오차 측정치를 비교하기 위한 도면

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

본 발명에서는 종래의 광 신호를 전기 신호로 변환후 광모듈에서 클럭 복구를 수행하여 STM-4 다중화/역다중화 장치로 인가함으로 외부 전원 및 노이즈에 영향을 받음으로 신호 왜곡이 발생하며, 또한 외부 온도 상승시 이로 인해 소자의 온도 특성에 영향을 줌으로 경로에 에러가 발생하는 점을 개선하기 위하여, 종래의 광모듈에서 클럭 복구하는 부분을 STM-4 다중화/역다중화 소자에서 처리하는 구조로 변경한다. 또한, 지터 허용오차 또는 기타 지터 특성을 개선하기 위해 외부 PLL 회로를 종래의 51.84MHz TTL 클럭이 아니라 77.76MHz ECL(Emitter Coupled Logic) 클럭을 발생토록 변경하여 지터 억압을 꾀한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 복구 장치의 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 광신호 복구 장치는 종래와 마찬가지로, STM-4(Synchronous Transport Mode) 광모듈(20)과, STM-4 다중화/역다중화부(STM-4 MUX/DEMUX)(22)와, ATM(Asynchronous Transfer Mode) UNI(User Network Interface)(24) 및 PLL(Phase Locked Loop)(26)이 구비된다. 그런데, 상기 광모듈(20)은 종래와는 달리 단순히 광신호를 O/E(Optical to Electrical)변환하는 동작을 수행한다. 즉 본 발명에 따른 장치에서는 수신한 STM-4 광 신호를 광모듈(20)에서 O/E(Optical to Electrical) 변환하여, PECL(Positive ECL) 레벨의 밸런스(balance)의 수신 신호를 STM-4 다중화/역다중화부(22) 제공한다. 다중화/역다중화부(22)는 수신된 신호에서 프레임(frame)을 추출하고 이를 통해 622.22MHz 클럭신호를 추출한다. 또한 다중화/역다중화부(22)는 본 발명의 특징에 따라 클럭 복구 회로가 구비되며, 검출된 클럭 신호에서 51.84MHz 기준 클럭을 추출하여 외부 PLL(26)의 기준 클럭으로 공급하며, 또한 추출한 데이터는 S/P(Serial to Parallel) 변환후 ATM UNI(24) 칩을 공급한다.

한편, 외부 PLL(26)은 기준 클럭으로 A-PLL(Analog PLL) 회로를 구성하는데, VCXO(Voltage Compensated Crystal Oscillator)(77.76MHz)와 OP-앰프(amp) 회로를 구비하여 77.76MHz 클럭을 다중화/역다중화부(22)로 제공한다. 77.76MHz의 클럭을 기준으로 다중화/역다중화부(22)는 ATM UNI(24) 칩에서 공급되는 STM-4 병렬신호를 동기화 시켜 P/S(Parallel to Serial) 변환후 광 모듈(20)로 공급한다. 광 모듈에서는 이를 E/O 변환 후 외부로 전송한다.

도 3은 도 2 중 PLL 회로의 상세 블록 구성도이다. 도 3을 참조하면, PLL(26)은 외부 기준 클럭을 입력받아 위상을 검출하는 위상 검출기(31)와, 위상 검출기(31)의 출력을 저역 패스 필터링하는 LPF(Loss Path Filter)(32)와, LPF(32)의 출력에 따라 동작하여 77.76MHz 클럭 TTL 신호를 발생하는 VCXO(33)와, VCXO(33) 77.76MHz 클럭 TTL 신호를 77.76MHz 클럭 ECL 신호로 변환하는 변환기(34)와, 상기 77.76MHz 클럭의 TTL 신호를 분주하여 PLL 내부 8K 클럭을 발생하여 상기 위상 검출기(31)로 제공하는 분주기(35)로 구성된다.

상기와 같은 구성을 가지므로, 종래의 51.84MHz D-PLL 출력 신호를 STM-4 다중화/역다중화부로 인가하여 77.76MHz로 신디사이저(synthesizer)를 하여 STM-4 신호를 생성하는데 기술에 비해, 본 발명의 77.76MHz A-PLL 회로는 STM-4 신호 생성시 정수배로 체배가 됨으로 지터가 억압된다. 또한 77.76MHz 클럭 TTL 신호를 ECL 신호로 변환하여 인가하는데, ECL 신호는 피크-대-피크(peak-to-peak) 신호 레벨이 1V임으로 잡음 억제 효과가 증대함으로 지터가 억압된다.

상기와 같은 본 발명의 회로 특성을 종래와 비교하여 도 4a 및 도 4b에 도시하였다. 도 4a는 본 발명의 회로 특성에 따른 지터 허용오차 측정 결과를 나타내며, 도 4b는 종래의 회로 특성에 따른 지터 허용오차 측정 결과를 나타낸다.

상기와 같은 구성에 의해 본 발명의 특징에 따른 수신 광신호 복구 장치가 이루어질 수 있다.

한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 장치는 먼저 클럭 복구 회로를 다중화/역다중화 장치에서 구현함으로 고온 동작, 외부 노이즈 영향에 의한 에러를 줄일 수 있으며, 또한 외부 PLL 회로를 77.76MHz A-PLL 회로로 구성하여 PECL 레벨로 적용함으로 지터를 상대적으로 많이 억압할 수 있다.

Claims

광신호 복구 장치에 있어서,

수신 광신호를 광전 변환하는 광모듈과,

광전 변환된 신호에서 데이터를 추출하고 클럭 복구 회로를 구비하여 클럭 신호를 복구하는 다중화/역다중화부를 가짐을 특징으로 하는 광신호 복구 장치.
제1항에 있어서, 아날로그 PLL(Phase Lock Loop) 및 VCXO(Voltage Compensated Crystal Oscillator)를 구비하여 상기 클럭 신호를 제공받아 77.76MHz 클럭을 상기 다중화/역다중화부로 제공하는 PLL 회로부를 더 가짐을 특징으로 하는 광신호 복구 장치.
제2항에 있어서, 상기 PLL 회로부는 외부 기준 클럭을 입력받아 위상을 검출하는 위상 검출기와, 상기 위상 검출기의 출력을 저역 패스 필터링하는 LPF(Loss Path Filter)와, 상기 LPF의 출력에 따라 77.76MHz 클럭 TTL 신호를 발생하는 VCXO(Voltage Compensated Crystal Oscillator)와, 상기 VCXO(33) 77.76MHz 클럭 TTL(Transistor Transistor Logic) 신호를 77.76MHz 클럭 ECL(Emitter Coupled Logic) 신호로 변환하는 변환기를 가짐을 특징으로 하는 광신호 복구 장치.