KR20070059895A - 파장분할다중화 수동형 광가입자망(ＷＤＭ-ＰＯＮｓ) 및 그광가입자망의 파장 초기화 방법 - Google Patents

파장분할다중화 수동형 광가입자망(ＷＤＭ-ＰＯＮｓ) 및 그광가입자망의 파장 초기화 방법 Download PDF

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KR20070059895A
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Abstract

본 발명은 파장 가변형 레이저를 ONT에 사용하는 경우에 파장 가변형 광원의 파장을 자동으로 초기화할 수 있는 파장분할다중화 수동형 광가입자망 및 그 광가입자망의 파장 초기화 방법을 제공한다. 그 광가입자망은 파장분할다중화 수동형 광가입자망(Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Networks:WDM-PONs)에 있어서, 물리계층(physical layer)에 파장 초기화를 위한 광가입자망 주제어부(WDM-PONs Master Control:WPMC)를 포함하는 기지국 송신단(Optical Line Terminal:OLT); 파장가변형 레이저 광원(Tunable Laser Diode:TLD) 및 물리계층에 파장 초기화를 위한 광가입자망 부제어부(WDM-PONs Slave Controller:WPSC)를 포함하는 가입자단(Optical Network Termianl:ONT); 및 상기 기지국 송신단 및 가입자단을 중계하는 옥외 노드(Remote Node:RN)를 구비하고, 상기 WPMC 및 WPSC 사이에 파장 초기화 정보를 교환하여 상기 TLD의 파장을 초기화할 수 있다.

Description

파장분할다중화 수동형 광가입자망(ＷＤＭ-ＰＯＮｓ) 및 그 광가입자망의 파장 초기화 방법{Wavelength division multiplexing passive optical networks(WDM-PONs) and method of initializing wavelength in the same WDM-PONs}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 WPMC 및 WPSC를 포함한 WDM-PON에 대한 구조도이다.
도 2a ~ 2b는 파장제어값에 따른 파장 튜닝 특성 및 샘플링 값들을 보여주는 그래프들이다.
도 3a ~ 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 테이블 구성 알고리즘 및 최적값 결정 알고리즘을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 WPSC에서의 파장 초기화 기능을 보여주는 상태 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 WPMC에서의 파장 초기화 기능을 보여주는 상태 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLT의 WPMC와 ONT의 WPSC 간의 메시지 전송과정을 보여주는 개략도이다.
도 7a ~ 7b은 본 발명의 일 실시예에 따른 WDM-PON의 파장 초기화를 위한 WPCP의 프레임 구조도들이다.
<도면에 주요 부분에 대한 설명>
100:OLT의 물리계층 101:OLT의 트랜시버
102:파워 모니터링부
103,104,143,144:인터페이스
106:광가입자망 주제어부(WPMC) 110,130:광다중화기 및 역다중화기
120:광섬유 140:OLT의 물리계층
141:ONT의 트랜시버 142:파장제어부(WCE)
146:광가입자망 부제어부(WPSC) 210:아이들 코드(/I/) 영역
220:구조정렬셋(/C/) 영역 230:정보 영역
232:파장감식(WID) 영역 234:프레임 타입(FT) 영역
236:서브 정보 영역
본 발명은 파장분할다중화 수동형 광가입자망(Wavelength Division Multiplexing Passive Optical networks:WDM-PONs)에 관한 것으로, 특히 가입자단(Optical Network Terminal:ONT)에 가변형 광원을 탑재하는 경우에 사용자 개입 없이 자동으로 파장을 정렬 또는 초기화할 수 있는 파장분할다중화 수동형 광가입자망 및 그 광가입자망의 파장 초기화 방법에 관한 것이다.
최근 음성, 데이터, 방송 융합서비스를 가입자에게 제공하기 위하여 전화국 에서 가정까지 광섬유로 연결하는 Fiber To The Home (FTTH) 기술이 전 세계적으로 활발히 연구, 개발되고 있고, 수년 내로 크게 활성화될 예정이다.
FTTH 기술 개발에 있어서 가장 큰 관건은, 가입자망의 특성상 경제적 이여야 하고, 대량 생산성이 우수한 광신호 전송 방식의 개발이다. 광가입자망은 크게 PON(Passive Optical Network) 방식과 AON(Active Optical Network) 방식으로 구분된다. PON 방식은 ATM-PON, B-PON, G-PON, E-PON 등의 다양한 형태로 개발이 진행되고 있고, AON 방식은 이더넷 스위치들로 구성된 지역망을 광섬유로 연결하는 형태로 발전되고 있다.
WDM 기반의 FTTH, 다시 말해 WDM-PONs은 중앙 기지국과 가입자 간의 통신이 각 가입자에게 정해진 각각의 파장을 사용하여 통신이 이루어지는 방식으로 가입자마다 독립적이고 대용량의 통신서비스를 제공할 수 있고, 보안이 우수하며, 시분할다중화(Time Division Multiplexing:TDM) 방식과는 차별화되어 광원의 변조와 복조가 가입자 하나 만을 위해서 이루어지므로, 변조 속도와 출력이 낮은 광원과 대역폭이 좁은 수신기를 사용할 수 있다.
그러나 WDM-PONs을 구성하기 위해서는 하나의 옥외 노드(Remote Node:RN)에 속하는 가입자 수만큼의 서로 다른 광원을 필요로 한다. 이러한 파장별 광원의 생산, 설치, 관리는 사용자와 사업자 모두에게 커다란 경제적 부담으로 작용하여 WDM-PONs의 상용화에 커다란 걸림돌이 되고 있다. 상기 문제를 극복하기 위해서 개발중인 평면형 광회로 외부공진 레이저(Planar Lightwave Circuit-External Cavity Laser:PLC-ECL)는 저가로 제작이 가능하며, 동일한 형태의 하나의 광원에서 전기 제어 신호를 통하여 WDM-PONs에 소요되는 모든 파장을 발진할 수 있는 특징을 갖는다.
가입자의 ONT에 할당되는 파장은 연결된 정렬 도파로 격자(Arrayed Waveguide Grating:AWG)의 통과 파장에 의하여 결정된다. 따라서, WDM-PONs 시스템은 ONT의 망 접속시 파장을 정렬하기 위한 일련의 초기화 기능을 지원해야한다. 이러한 파장 가변형 ONT 광원의 초기화 방식은 구현 형태에 따라 광 계층 초기화 방식과 본 발명에서 제안하는 프레임 계층 초기화 방식으로 구분할 수 있다.
광 계층에서의 초기화 방식은 기지국 송신단(Optical Line Terminal:OLT)으로부터 전달되는 광신호를 기반으로 광 계층에서 파장을 결정하는 방식이다. 이 경우 OLT는 ONT 광원 잠김(locking) 혹은 반사(reflection)를 위한 씨드(seed) 광원, 예컨대 광대역의 광원(Broadband Light Sourse:BLS)을 제공한다. ONT는 OLT로부터 수신되는 씨드 광원을 토대로 잠김 혹은 반사 메커니즘을 이용하여 할당된 파장을 제공한다. 그러나 상기 방식은 OLT가 추가적인 씨드 광원을 제공해야 하며, ONT가 잠김 혹은 반사 메커니즘을 수용해야 한다는 제한을 갖는다.
그러나 상기 언급한 저가형 PLC기반의 파장 가변형 레이저(PLC-ECL)는 이러한 잠김 혹은 반사 메커니즘을 사용하지 않고, 독립적인 전기 제어 신호를 이용하므로 상기 광 계층 초기화 방식을 적용하기 어렵다. 따라서, PLC-ECL과 같은 파장 가변형 레이저를 ONT에 별도로 사용하는 경우에는 파장 가변형 광원에 대한 정렬 방법 또는 초기화 방법이 새롭게 제공되어야 한다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 파장 가변형 레이저를 ONT에 사용하는 경우에 파장 가변형 광원의 파장을 자동으로 초기화할 수 있는 파장분할다중화 수동형 광가입자망 및 그 광가입자망의 파장 초기화 방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 파장분할다중화 수동형 광가입자망(Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Networks:WDM-PONs)에 있어서, 물리계층(physical layer)에 파장 초기화를 위한 광가입자망 주제어부(WDM-PONs Master Control:WPMC)를 포함하는 기지국 송신단(Optical Line Terminal:OLT); 파장가변형 레이저 광원(Tunable Laser Diode:TLD) 및 물리계층에 파장 초기화를 위한 광가입자망 부제어부(WDM-PONs Slave Controller:WPSC)를 포함하는 가입자단(Optical Network Termianl:ONT); 및 상기 기지국 송신단 및 가입자단을 중계하는 옥외 노드(Remote Node:RN)를 구비하고, 상기 WPMC 및 WPSC 사이에 파장 초기화 정보를 교환하여 상기 TLD의 파장을 초기화할 수 있는 파장분할다중화 수동형 광가입자망을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 WPSC는 파장제어값(Wavelength Control Index:WCI)을 변화시키면서 상기 TLD의 파장을 가변하고, 상기 WPMC는 상기 WCI 및 상기 WCI 각각에 대응하는 광신호의 파워를 수신하여 최적 WCI 값을 결정하며, 상기 WPSC가 상기 최적 WCI 값을 수신하여 상기 TLD의 파장을 초기화할 수 있다. 한편, 상기 파장 초기화 정보는 상기 WCI, 광신호의 파워 및 최적 WCI을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 OLT는 수신된 광신호의 광파워를 관측하여 상기 WPMC로 전달하는 파워 모니터링부(Power Monitoring Entity:PME)를 포함하고, 상기 ONT는 상기 WPMC에서 상기 WPSC로 전달된 최적 WCI를 수신하여 파장제어신호로 변환하여 상기 WPSC로 전송하는 파장제어부(Wavelength Control Entity:WCE)를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 WPMC는 상기 최적 WCI 값을 결정하기 위하여 최적값 알고리즘을 이용할 수 있는데, 상기 최적값 알고리즘은 상기 WCI 및 측정된 광파워를 포함한 파라미터들의 값을 작성하는 테이블 구성 알고리즘; 및 상기 테이블 구성 알고리즘을 통해 작성된 값들을 이용하여 최적 제어값을 결정하는 최적값 결정 알고리즘을 포함할 수 있다.
상기 테이블 구성 알고리즘의 파라미터들은 상기 WCI, 상기 WCI 각각에 대응하여 측정된 광파워(Monitoring Power:MP), 상기 WCI 각각에 대응하는 번호(Number:N), 상기 WCI가 속하는 파티션 번호(Partition Number:PN), 및 상기 파티션의 길이(Partition Length:PL)를 포함하고, 상기 최적값 결정 알고리즘의 결정 파라미터는 최적 제어값(Iopt), 최적 길이(OL), 최적 파티션(OP), 번호(N) 및 최적 번호(ON)를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 ONT은 상기 ONT의 상기 WPSC의 파워가 켜지거나 리셋된 후, 상기 WPSC가 제1 타임 클락들을 이용하여, 상기 WPMC로부터 광고(Advertising:AD) 메시지를 수신받고, 상기 WCI을 초기값으로 설정하며, 상기 WCI를 변화시키면서 그에 대응하는 파장의 광신호를 상기 WPMC로 송신하고, 상기 OLT로부터 최적 WCI를 수신하여 파장 초기화 기능을 수행할 수 있다.
상기 제1 타임 클락들은 상기 WPMC로 송신하는 단계에서 상기 변화된 광신호의 주기적인 송신들 사이의 간격에 대응하는 프레임간가드타임(Inter-Frame Guard Time:IFGT); 상기 변화되는 광신호의 광 안정화 시간에 필요한 시간에 대응하는 광안정화가드타임(Optical Stabilization Guard Time:OSGT); 상기 OLT에서 수신 광신호의 클럭을 복원하는 시간에 대응하는 클락록타임(Clock Lock Time:CLT); 및 상기 WCI의 변화 및 상기 광신호 클럭 복원 시간의 합에 대응하는 안정화 및 클락록가드타임(Stabilization and Clock Lock Guard Time:SCGT);을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 OLT는 상기 WPMC의 파워가 켜지거나 리셋된 후, 상기 WPMC가 제2 타임클락들을 이용하여, 상기 WPSC로 AD 메시지를 송신하고, 상기 WPSC로부터 상기 WCI를 포함한 광신호를 수신하며, 상기 WCI 및 측정된 광파워를 포함한 파라미터들의 값을 작성하는 테이블 구성 알고리즘 및 상기 테이블 구성 알고리즘을 통해 작성된 값들을 이용하여 최적 제어값을 결정하는 최적값 결정 알고리즘을 포함하는 최적값 알고리즘을 이용하여 최적 WCI를 결정하며, 상기 최적 WCI를 상기 WPSC로 송신하여 파장 초기화 기능을 수행할 수 있다.
상기 제2 타임 클락들은 가변 대역 전체에 대한 수신파워를 모니터링하는데 필요한 시간에 대응하는 탐색루프타임(Searching Loop Time:SLT); 최적 WCI 결정 후 상기 WPSC로부터 상기 최적 WCI를 포함한 인식(ACK) 메시지를 수신받기 위하여 대기하는 시간에 대응하는 인식타임(Acknowledge Time:ACKT); 및 상기 AD 메시지의 전송 간격에 대응하는 메시지 간격 타임(Message Interval Time:MIT);를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 광가입자망의 파장 초기화를 위한 WDM-PONs 컨트롤 프로토콜(WDM-PONs Control Protocol:WPCP)의 프레임 구조는 아이들 코드(Idle Code:/C/) 영역, 구조 정렬 셋(Configuration Ordered Set:/C/) 영역 및 정보(Information) 영역을 포함할 수 있고, 상기 구조 정렬 셋 영역이 상기 파장 초기화 기능을 수행하는 데에 이용될 수 있다.
상기 WPMC는 광 트랜시버로부터 수신되는 이진 코드로부터 상기 구조 정렬 셋으로 인캡슐레이션(encpsulation)되어 있는 프레임을 추출하거나, 프레임을 상기 구조 정렬 셋으로 인캡슐레이션하여 삽입할 수 있다. 한편, 상기 정보 영역은 파장감식(Wavelength Identification:WID) 영역, 메시지 종류를 표시하는 프레임 타입(Frame Type:FT) 영역 및 상기 FT에 따라 다른 형태를 가지며 필드의 구체적인 값을 저장하는 서브 정보(Sub-information) 영역을 포함할 수 있고, 상기 FT는 상기 WPMC에서 WPSC 방향으로 정의된 4개의 프레임 타입 및 상기 WPSC에서 WPMC로 정의된 2개의 프레임 타입 포함할 수 있다.
상기 4개의 프레임 타입은 상기 ONT의 파장제어값을 셋하는 셋(SET) 타입, 현재의 파장제어값을 상기 WPMC로 보고하는 겟(GET) 타입, 원격 노드 간의 제어동기를 확보하고 제어 범위와 제어폭을 상기 WPSC에 설정하기 위한 광고(AD) 타입, 및 상기 ONT로 하여금 파장 초기화 기능을 중지하고 현재 제어값을 유지하여 링크 상태를 유지하도록하는 스톱(STOP) 타입을 포함하고, 상기 2개의 프레임 타입은 현 재 송출되는 광신호에 대한 상기 WCI를 상기 WPMC에 보고하기 위한 리포트(REPORT) 타입 및 상기 WPMC로부터 셋 명령을 수신하였을 때, 파장을 제어한 후 제어값을 상기 WPMC로 보고하는 인식(ACK) 타입을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, WDM-PONs의 광신호 전송방법에 있어서, ONT에 파장가변형 레이저 광원(Tunable Laser Diode:TLD)을 포함하는 상기 WDM-PONs의 상기 LTD의 파장을 초기화하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 파장 초기화 방법은 상기 WCI 및 측정된 광파워를 포함한 파라미터들의 값을 작성하는 테이블 구성 알고리즘; 및 상기 테이블 구성 알고리즘을 통해 작성된 값들을 이용하여 최적 제어값을 결정하는 최적값 결정 알고리즘;을 이용할 수 있다.
상기 테이블 구성 알고리즘의 파라미터들은 상기 WCI, 상기 WCI 각각에 대응하여 측정된 광파워(Monitoring Power:MP), 상기 WCI 각각에 대응하는 번호(Number:N), 상기 WCI가 속하는 파티션 번호(Partition Number:PN), 및 상기 파티션의 길이(Partition Length:PL)를 포함하고, 상기 테이블 구성 알고리즘은 상기 파라미터들에 초기값을 설정하는 단계; 상기 OLT가 상기 ONT로부터 상기 WCI를 포함한 광신호를 수신하는 단계; 상기 광신호의 MP를 시스템 파워 마진(System Power Margin:SPM)과 수신기의 감도(Receiver Sensitivity:RS)의 합과 비교하는 단계; 상기 MP가 상기 SPM + RS 보다 크거나 같은 경우에 상기 N에 1을 증가하고 상기 WCI를 전WCI(Before_WCI:BWCI) 및 WCI의 제어폭(Δ)의 합과 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라 상기 파라미터를 상기 테이블에 작성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 테이블을 작성하는 단계는 상기 비교단계에서 WCI가 BWCI + Δ와 동일한 경우는 상기 PL에 1을 증가시키고, 상기 WCI, MP, N, PN 및 PL를 상기 테이블에 작성하고, 상기 비교단계에서 WCI가 BWCI + Δ와 동일하지 않은 경우는 상기 PN에 1을 증가시키고, 상기 테이블에서 PN - 1에 해당하는 파티션 길이 기재 부분들에 상기 PL값을 작성하고, PL에 1을 저장한 후 상기 WCI, MP, N, PN 및 PL를 상기 테이블에 작성할 수 있다.
상기 MP와 SPM + RS를 비교하는 단계에서 상기 MP가 상기 SPM + RS 보다 작은 경우는 상기 광신호를 수신하는 단계로 돌아가고, 상기 테이블 작성단계 이후에도 상기 광신호를 수신하는 단계로 돌아가며, 상기 수신단계에서 탐색루프타임아웃(Searching Loop Time_out:SLT_out) 신호 또는 알고리즘 종료 신호가 수신되면 상기 알고리즘이 종료될 수 있다. 한편, 상기 파라미터들의 초기값은 BWCI,N, PL은 0으로 설정하고, 상기 PN은 1로 설정할 수 있다.
상기 최적값 결정 알고리즘은 결정 파라미터로 최적 제어값(Iopt), 최적 길이(OL), 최적 파티션(OP), 번호(N) 및 최적 번호(ON)을 포함하고, 상기 결정 파라미터들에 초기값을 설정하는 설정 단계; 상기 테이블에 작성된 WCI, MP, PN 및 PL 데이터들을 읽고 상기 OL을 상기 PL과 비교하는 비교 단계; 상기 비교 결과에 따라 상기 결정 파라미터들의 값을 변경시키는 변경 단계; 상기 테이블의 끝인지를 검사 하는 검사 단계; 및 상기 검사단계에서 상기 테이블의 끝인 경우에 상기 ON에 대응하는 WCI 값을 상기 Iopt에 입력하는 입력 단계;를 포함할 수 있다.
상기 비교 단계는 상기 OL와 상기 PL를 비교하는 제1 비교 단계; 상기 OL이 상기 PL보다 작거나 같은 경우에 상기 OL이 상기 PL과 동일한가를 판단하는 제2 비교 단계; 및 동일한 경우에 OP와 PN을 비교하는 제3 비교 단계;를 포함하고, 상기 제3 비교 단계에서 OP와 PN이 다른 경우는 변경 단계로 진입하고, 상기 OP와 PN이 동일한 경우는 상기 N에 1을 증가시키고 상기 변경 단계를 건너뛰고 상기 검사 단계로 진입하며, 상기 제2 비교 단계에서 다른 경우에 바로 변경단계로 진입하며, 상기 제1 비교 단계에서 상기 OL이 상기 PL보다 큰 경우는 상기 N에 1을 증가시키고 상기 변경 단계를 건너뛰고 상기 검사 단계로 진입하며, 상기 변경 단계에서 상기 ON에 N + [PN/2], 상기 OL에 PL, 상기 N에 N+PL, 및 상기 OP에 PN을 각각 저장할 수 있다. 여기서 []은 버림의 수학 기호를 나타낸다.
한편, 상기 검사 단계에서 상기 테이블의 끝이 아닌 경우는 상기 비교단계로 진입할 수 있다. 또한, 상기 결정 파라미터들의 초기값은 Iopt, OL 및 OP는 0이고 N 및 ON은 1로 설정될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 ONT는 상기 WPSC의 파워가 켜지거나 리셋된 후, 상기 WPSC가 제1 타임 클락들을 이용하여, 상기 WPMC로부터 광고(Advertising:AD) 메시지를 수신받는 단계; 상기 WCI를 초기값으로 설정하는 단계; 상기 WCI를 변화시키면서 상기 WCI에 대응하는 파장의 광신호를 상기 WPMC로 송신하는 단계; 및 상기 OLT로부터 최적 WCI를 수신하는 단계;를 거쳐서 파장 초기화 기능을 수행할 수 있다.
상기 WPMC로 송신하는 단계는 상기 최적 WCI 수신 단계 진행 전에, 상기 WCI에 대응하는 파장의 광신호를 주기적으로 상기 WPMC로 송신할 수 있다.
상기 제1 타임 클락들은 상기 WPMC로 송신하는 단계에서 상기 WCI에 대응하는 파장의 광신호의 주기적인 송신들 사이의 간격에 대응하는 프레임간가드타임(Inter-Frame Guard Time:IFGT); 상기 변화되는 광신호의 광 안정화 시간에 필요한 시간에 대응하는 광안정화가드타임(Optical Stabilization Guard Time:OSGT); 상기 OLT에서 수신 광신호의 클럭을 복원하는 시간에 대응하는 클락록타임(Clock Lock Time:CLT); 및 상기 WCI의 변화 및 상기 광신호 클럭 복원 시간의 합에 대응하는 안정화 및 클락록가드타임(Stabilization and Clock Lock Guard Time:SCGT);을 포함할 수 있다.
상기 WCI의 변화는 설정된 최소값에서 최대값 사이에서 일정간격을 가지고 증가하되, 상기 최적 WCI가 수신되면 중지될 수 있다. 상기 WPSC가 상기 최적 WCI 값을 수신하면, 상기 WPSC가 상기 WPMC로 상기 최적 WCI 값을 포함한 인식(ACK) 메시지를 전송하고 상기 파장 초기화 기능을 종료한 후, 상기 최적 WCI에 대응하는 광파워로 광신호 전송을 수행하되, 상기 광신호 전송에 에러가 발생하면, 다시 파장 초기화 기능의 AD 메시지 수신단계로 진행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 OLT는 상기 WPMC의 파워가 켜지거나 리셋된 후, 상기 WPMC가 제2 타임클락들을 이용하여, 상기 WPSC로 AD 메시지를 송신하는 단계; 상기 WPSC로부터 상기 WCI를 포함한 광신호를 수신하는 단계; 상기 WCI 및 측정된 광파워를 포함한 파라미터들의 값을 작성하는 테이블 구성 알고리즘 및 상기 테이블 구성 알고리즘을 통해 작성된 값들을 이용하여 최적 제어값을 결정하는 최적값 결정 알고리즘을 포함하는 최적값 알고리즘을 이용하여 최적 WCI를 결정하는 단계; 상기 최적 WCI를 상기 WPSC로 송신하는 단계;를 걸쳐서 파장 초기화 기능을 수행할 수 있다.
상기 AD 메시지 송신 단계는 상기 WCI 수신 단계 진행 전에, 상기 AD 메시지를 주기적으로 상기 WPSC로 송신하며, 상기 AD 메시지에는 각 포트에 할당된 파장감식(Wavelength Identification:WID), WCI의 최소값과 최대값 및 WCI 값들 사이의 일정 제어폭(Δ)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 제2 타임 클락들은, 가변 대역 전체에 대한 수신파워를 모니터링하는데 필요한 시간에 대응하는 탐색루프타임(Searching Loop Time:SLT); 최적 WCI 결정 후 상기 WPSC로부터 상기 최적 WCI를 포함한 인식(ACK) 메시지를 수신받기 위하여 대기하는 시간에 대응하는 인식탐임(Acknowledge Time:ACKT); 및 상기 AD 메시지의 전송 간격에 대응하는 메시지 간격 타임(Message Interval Time:MIT);를 포함할 수 있다.
상기 최적 WCI 결정 단계 후, 상기 WPMC가 상기 ACKT 시간 동안 상기 최적 WCI를 포함한 인식(ACK) 메시지를 수신받으면, 상기 파장 초기화 기능을 종료하고 상기 최적 WCI에 대응하는 광파워를 가진 광신호에 대한 전송기능을 수행하되, 광신호 수신에 에러가 발생하면 다시 파장 초기와 기능의 상기 AD 메시지 송신단계로 진행하며, 상기 인식(ACK) 메시지를 수신받지 못하면, 상기 AD 메시지 송신단계로 진행할 수 있다.
본 발명의 WDM-PONs는 물리계층으로 WPMC 및 WPSC를 포함하여, 사용자의 개입 없이 ONT에 포함된 파장 가변형 광원의 파장을 고유의 파장으로 자동 정렬 또는 초기화할 수 있다. 그에 따라 망의 가용성을 현저히 증가시킬 수 있고, 또한 종래의 가변 파장 원격 감시 또는 제어 장치의 이용에 따른 비용을 현저히 줄일 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 도면에서 각 구성 요소는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 개략적으로 표현되었고, 설명과 관계없는 부분은 생략되었다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 한편, 사용되는 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광가입자망 주제어부(WDM-PONs Master Control:WPMC) 및 광가입자망 부제어부(WDM-PONs Slave Controller:WPSC)를 포함한 WDM-PONs에 대한 구조도로서, WDM-PONs의 물리계층들 사이가 점대점(Point-to-Point)으로 연결되는 WDM-PON 링크의 구조를 보여준다.
도 1을 참고하면, WDM-PONs는 기본적으로 기지국 송신단(OLT), 옥외 노드(Remote Node:RN) 및 가입자단(ONT)을 포함한다. 본 발명의 WDM-PONs은 ONT로 파장 가변형 레이저 광원(Tunable Laser Diode:TLD)을 포함하고, WDM-PONs의 OLT 및 ONT의 물리계층(100,140)은 1000Base-X 광섬유의 물리코딩부계층(Physical Coding Sublayer:PCS), 물리매체접속(Physical Media Attachment:PMA) 및 물리매체의존(Physical Medium Dependent:PMD)를 포함하는 이더넷(ethernet)의 물리계층과 유사하게 구성될 수 있다.
본 발명에서는 설명을 간단히 하기 위하여, 아이트리플이(Institute of Electrical and Electronic Engineers:IEEE)에서 정한 MAC(Medium Access Control) 계층 및 물리계층에 대한 표준규약인 IEEE 802.3에 정의된 전송기능(Transmit function), 수신기능(Receive function), 동기기능(Synchronization function), 및 8B/10B 인코딩/디코딩 기능을 포함하는 PCS와 써데스(Serialization and Deserialization:Serdes) 기능, 클럭 복원기능, 코드동기화 기능 등을 포함하는 PMA 기능은 생략하여 표시한다.
OLT의 물리계층(100)은 광가입자망 주제어부(106,WDM-PONs Master Control:WPMC) 및 트랜시버(101, Transceiver:TR)를 포함한다. 트랜시버(101)는 광다중화 및 역다중화부(110)로 연결된다. 각 WPMC(106) 및 트랜시버(101)는 파장에 따라 구별되므로 편의상 '-Wn'을 추가하였다. WPMC(106)는 트랜시버(101)로부터 수신되는 이진 코드로부터 IEEE 802.3에 정의된 구조정렬셋(Configuration ordered set:/C/)으로 인캡슐레이션(encapsulation) 되어 있는 32bit 크기의 프레임을 추출할 수 있으며, 프레임을 /C/로 인캡슐레이션하여 인터페이스(103)를 통하여 대응되는 ONT의 광가입자망 부제어부(141,WDM-PONs Slave Control:WPSC)에 전달할 수 있다.
한편, 트랜시버(102)는 수신 광신호의 광파워를 관측하는 파워 모니터링부(102,Power Monitoring Entity:PME)를 포함하는데, PME(102)는 수신된 광파워를 인터페이스(104)를 통하여 WPMC(106)으로 보고한다. 여기서, PME(102)는 입력된 광신호 세기를 아날로그 값으로 변환해주는 파워 디텍터(Power Detector)와 디지탈 아날로그 컨버터(Digital/Analog Converter) 등으로 구성될 수 있다.
OLT의 단일모드 광원들(미도시)은 N개의 ONT을 위한 고유한 N 개의 파장을 각각의 하향신호로 송출하고, 트랜시버(102) 어레이는 핀포토다이오드(Pin-Photodiode:PIN-PD) 또는 에벌란시포토다이오드(Avalanche Photodiodes:APD)를 이용하여 구성될 수 있는데, ONT로부터 각각 다른 파장의 상향신호(λj,j=1~N)를 수신한다. OLT 내의 광다중화 및 역다중화부(110)는 N개의 단일 모드 광원들의 출력을 다중화하여 하향신호를 광섬유(120)로 전달하며, RN의 광다중화 및 역다중화부(130)는 하향으로 입력되는 다중화 신호를 역다중화하여 대응되는 ONT로 전달한다. 한편, OLT 및 RN의 광다중화 및 역다중화부(110,130)는 ONT로부터 발진하는 상향신호에 대해서는 역기능을 수행한다.
ONT의 물리계층(140)은 WPSC(146), 트랜시버(141,TR)를 포함하는데, 역시 파장에 따른 구별을 위해 '-Wn'을 추가하였다. WPSC(146)은 트랜시버(141)로부터 입력되는 이진 코드로부터 상기 설명한 WPMC(106)와 같은 방법으로 프레임을 추출 또는 인캡슐레이션할 수 있으며, 프레임을 인캡슐레시션 하는 경우 인터페이스(143)를 통하여 광모듈에 전달함으로써 WPMC(106)에 프레임을 전달할 수 있다. WPSC(146)는 WPMC(106)로부터 전달되는 파장제어값(Wavelength Control Index:WCI)을 파장제어신호, 예컨대 열전류(Heat current), 위상영역전류(Phase section current), 열전자냉각소자(Thermoelctroinic cooler:TEC) 등의 제어신호로 변환하는 파장제어부(142, Wavelength Control Entity:WCE)를 포함하는데, WCE(142)에서 변환된 파장제어신호는 144 인터페이스(144)를 통하여 WPSC(146)으로 전달될 수 있다. WCE(142)는 디지털 값인 WCI를 아날로그 신호로 변환하기 위한 열전류 제어부, 위상영역전류 제어부, TEC 등으로 구성할 수 있다.
도 2a ~ 2b는 일반적인 파장가변형 광원(TLD)의 파장제어값(WCI)에 따른 파장 튜닝 특성 및 샘플링 값들을 보여주는 그래프들이다.
도 2a는 N번째 ONT(ONTn)에 장착되어 있는 TLD의 WCI에 대한 파장 튜닝 특성을 보여주는 그래프로서, 여기서 WCI는 TLD의 파장을 가변하는 물리적 값들, 예컨대 열전류(mA), 위상영역전류(mA), TEC 온도) 등과 이에 대한 파장 튜닝 특성에 따라 매핑하여 사용될 수 있다. 여기서, B는 이상적인 파장 튜닝곡선을 보여주고 C는 ONTn의 파장 튜닝곡선을 보여주며, D는 정렬 도파로 격자(Arrayed Waweguide Grating:AWG)의 광파워전송펑션(power transfer function) 곡선을 보여준다. 여기서, CP는 채널 스페이싱(channel spacing) 간격을 보여주고 있다. 한편, 그래프상 세로축은 파장을 나타내고 가로축은 WCI를 나타낸다.
그래프를 통해 확인할 수 있듯이 현실적으로 WCI와 발진하는 파장과의 관계가 B와 같이 이상적인 모양으로 매핑되기는 매우 어렵다. 또한, WCI가 i일 때, 광 원 k의 파장을 Wi ,k 라 하면, 모든 i에 대하여 Wi , k 를 일정하게 유지하는 것은 불가능하다. 그러나, 본 발명은 상기 두 가지 제한을 극복하고 자동파장정렬을 통한 파장 초기화를 할 수 있도록 고안되어 있으므로, 본 발명에 적용 가능한 ONT의 파장특성곡선이 ONTn과 같을 필요는 없다.
한편, 파장가변형 광원은 일반적으로 모드 스페이싱(mode spacing)에 의한 모드 호핑(mode hopping) 현상이 나타나는데, A 영역이 모드 호핑 영역을 나타낸다. 이러한 모드 호핑이 발생하는 A 영역에서는 발진 파장의 사이드모드억압비(Sidemode Suppression Ratio:SMSR)가 매우 낮아(약, -20dB 이하) 통신이 불가능한 영역이 나타난다. 이러한 이유로, ONT의 WPSC(146)에서 관측되는 WCI는 일정한 간격(Δi)으로 나타나지 않는다.
도 2b는 ONTn에서 송신된 발진 파장이 AWG에서 필터링된 모습을 보여주는 그래프로서, AWG를 통하여 ONTn에 입력되는 수신파워(Prcv)를 WCI에 대응하여 나타내고 있다.
그래프를 참조하면, 모드 호핑 영역에 해당하는 E 영역은 통신불가능영역(incommunicable region)이고 그외의 F 및 F1 영역은 통신가능영역(communicable region)이다. 한편, OLT 입장에서 고려할 때, 통신가능영역일지라도, 트랜시버의 수신감도(Receiver Sensitivity:RS) 및 시스템 파워 마진(System Power Margin:SPM)에 의존하여 최종적으로 수신가능한 영역 및 그에 대응하는 WCI가 정해진다. 그래프 상 점선의 RS[OLT]가 OLT의 수신감도를 나타내며, 직선의 SPM[3dB]가 3dB의 마진을 가진 시스템 파워 마진을 나타낸다. 따라서, 최종적 통신가능영역은 OLT의 RS 및 SPM를 만족하는 영역 중에서 모드 호핑이 발생하지 않는 영역으로 WCI에 대하여 불연속적으로 나타난다.
도 2c는 모드 호핑 특성을 가지는 광원의 발진 파장이 AWG를 거쳐서 WCI로 샘플링 모습을 보여주는 그래프이다.
그래프를 참조하면, 세로축은 OLT의 모니터링 파워(MP)를 나타내는데, 앞서 전술한 대로 OLT의 RS 및 SPM을 고려하여, WCI를 일정간격(Δi)으로 증가(혹은 감소)하면서, 모니터링된 파워와 통신 가능한 WCI를 도시하고 있다. 그래프에서 확인할 수 있듯이 AWG에 의하여 필터링된 영역과 통신불가능영역에서는 WCI가 WPSC에 보고될 수 없으므로 MP와 매핑되지 않아, 샘플링 값을 가지지 못하고, 통신가능영역 내에서만 샘플링 값을 관측할 수 있다.
이렇게 관측된 샘플링 값 중에서 상향 통신을 위한 최적 제어값(Iopt)은 SPM 및 시스템 에이징(system aging) 등을 고려하여 다음과 같은 3가지 조건을 만족함이 바람직하다.
조건 1 : RS보다 3dB 이상 높아야 함.
조건 2 : 조건 1을 만족하면서, 통신가능영역 중 가장 긴 영역에 속하여야 함.
조건 3 : 조건 1, 2를 만족하면서, 통신가능영역의 중심값에 해당하여야함.
위의 조건들에서 조건 1은 SPM을 고려한 것이며, 조건 2, 3은 통신의 안정적 이고 지속적인 측면을 고려한 것이다. 도 2c의 그래프의 경우 G 영역이 H 영역보다 좁으므로 H 영역이 조건 2를 만족하며, H 영역 중심의 WCI(Optimal WCI)가 최적 제어값(Iopt)로 선택되어야 한다. 이하, 최적 제어값을 결정하기 위한 알고리즘을 도 3a ~ 3b를 통하여 설명한다.
도 3a ~ 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 제어값을 결정하기 위한 테이블 구성 알고리즘 및 최적값 결정 알고리즘을 보여주는 흐름도이다.
도 3a는 최적 제어값을 결정하기 위해 각 파라미터들을 테이블로 작성하는 테이블 구성 알고리즘을 보여주는 흐름도이다. 알고리즘의 설명을 간단히 하기 위하여 테이블, 즉 WCI & MP 매핑 테이블(WCI & MP Mapping Table:WMMT)을 작성하기 위한 Write data(), Write date_length() 및 Clear()를 정의하여 사용한다. Write data()는 괄호 안의 변수들에 해당하는 값들을 테이블에 작성하며, Write date_length()는 파티션의 길이(Partition Length:PL) 영역에 파티션 길이값을 작성한다. Clear()은 WMMT를 초기화한다.
주요 변수로 프레임을 통해 WPSC에 보고된 WCI, WCI 각각에 대응하여 관측된 광파워(Monitoring Power:MP) 또는 수신파워(Recieved Power), WPSC에 프레임의 도착 순번을 표시하는 수신 번호(Receive Number) 또는 번호(Number:N), 상기 WCI가 속하는 파티션 번호(Partition Number:PN), 및 상기 파티션의 길이(Partition Length:PL)를 사용하고, 상수로는 제어폭을 나타내는 Δi, 시스템 파워 마진을 나타내는 SPM 을 사용한다.
도 3a를 참조하여 테이블 구성 알고리즘의 기능을 설명하면, 먼저 변수들을 초기화한다(S100). 초기화 값으로 전WCI(Before WCI:BWCI),N, PL은 0으로 설정하고, 상기 PN은 1로 설정한다. 변수들을 초기한 후, WPMC에서 WCI 및 MP을 기다린다(S110). WDM-PONs 컨트롤 프로토콜(WDM-PONs Control Protocol:WPCP)의 리포트 메시지를 통한 WCI 및 PME을 통한 MP가 수신되면(S200), MP을 SPM + RS과 비교한다(S120). MP와 SPM + RS의 비교는 상기 조건 1을 반영한다.
MP가 SPM + RS 보다 작으면 다음 WCI을 기다리고(S110), MP가 SPM + RS 보다 크거나 같으면, N 에 1을 증가시키고(S130), WCI을 BWCI + Δi 과 비교한다(S140).
WCI와 BWCI + Δi이 동일하면, PL에 1을 증가시키고(S150), Write data()을 호출하여 WMMT에 N,PN, WCI, MP, 및 PL에 저장된 값을 작성한다(S170). WCI와 BWCI + Δi이 다르면, 동일 파티션 영역의 PL 값들을 동일 파티션의 최후 PL 값으로 다시 기재하고(S160), Write data()을 호출하여 WMMT에 N,PN, WCI, MP, 및 PL에 저장된 값을 작성한다(S170).
최후 PL 값 기재부분 알고리즘은 먼저, PN에 1을 증가시키고(S152), 포루프(For Loop)을 통해 동일 파티션 영역의 PL 값들을 최후 PL 값으로 다시 기재한다(S154). 그 후, PL에 1을 저장한다(S156). 이와 같은 최후 PL 값 기재부분 알고리즘은 다른 파티션 영역의 WCI가 입력되면 수행되는데, 즉 모드 호핑 영역이 나타나 다음 WCI 값이 BWCI + Δi 보다 크게 되면 수행되게 된다. 한편, 최후 PL 값은 동일 파티션 영역의 WCI의 개수에 해당하게 되어, 결국 최후 PL 값 기재부분 알고리즘은 조건 2를 반영하게 된다.
한 번의 변수값들의 작성이 끝나면, 다시 다음 WCI 값을 기다리며(S110), 계속적으로 WMMT를 작성하게 된다. 한편, WPCP에서 정의된 탐색루프탐임아웃(Searching Loop Time_out:SLT_out) 신호가 수신되거나 알고리즘 종료 신호가 입력되면, 테이블 구성 알고리즘을 종료한다.
도 3b는 도 2c에 해당하는 그래프를 테이블 구성 알고리즘에 의해 작성한 WMMT를 보여주고 있는 표로서, Clear()가 실행되기 전의 테이블을 보여주고 있다. G 영역에 해당하는 WCI들의 PN 값은 1이고, H 영역에 해당하는 PN 값은 2이다. 또한, 각 파티션 영역에 속하는 WCI의 개수가 PL 값으로 표시되고 있다.
도 3c는 도 3b의 WMMT을 바탕으로 최적 제어값을 결정하기 위한 최적값 결정 알고리즘을 보여주고 있다.
결정 파라미터로는 최적 제어값(Iopt), 최적 길이(Optimal Length:OL), 최적 파티션(Optimal Partition:OP), 번호(Number:N) 및 최적 번호(Optimal Number:ON)를 포함하고, 초기값들은 Iopt, OL 및 OP는 0으로 N 및 ON은 1로 설정된다. 한편, ()Read() 및 Read_data()가 정의되어 사용되는데, ()Read()는 뒷 괄호의 번호에 해당하는 앞 괄호안의 변수들의 데이터 값들을 읽어들이고, Read_data()는 괄호 안의 변수값을 읽어 해당 WCI 값을 반환한다.
도 3c를 참조하여 최적값 결정 알고리즘의 기능을 설명하면, 먼저 각 변수들에 초기값을 설정한다(S300). 다음 WMMT로부터 데이터를 읽어들이고(S310), OL을 PL과 비교한다(S320). OL이 PL 보다 크면 N에 1을 증가시키고(S370), OL이 PL 보다 작거나 같으면, 다시 OL이 PL과 동일한지 비교한다(S330).
OL이 PL과 동일하지 않으면, ON에 N+[PL/2]을, OL에 PL을, N에 N+PL을, 그리고 OP에 PN을 대입한다(S350). 여기서 []의 기호는 버림 또는 최대 정수를 나타내는 수학 기호이다. 한편, OL이 PL과 동일한 경우는 다시 OP와 PN을 비교한다(S340).
OP와 PN이 동일하지 않으면 다시 ON에 N+[PL/2]을, OL에 PL을, N에 N+PL을, 그리고 OP에 PN을 대입한다(S350). OP와 PN이 동일한 경우는 N에 1을 증가시킨다(S370).
대입단계(S350) 또는 N 증가단계(S370) 이후에 다음 데이터가 있는지, 즉 테이블의 끝(END_of_DB)인지 판단한다(S360). 테이블의 끝이 아닌 경우 계속해서 다음 데이터들을 읽어들여(S310), 알고리즘을 진행한다. 테이블의 끝인 경우는 ON에 해당하는 WCI 값을 반환하여 Iopt에 저장하고(S380), 알고리즘을 종료한다.
위와 같은 최적값 결정 알고리즘을 통해 WCI의 최적 제어값은 H 영역의 중심값인 12377로 결정됨을 확인할 수 있다. 한편, 최적값 결정 알고리즘은 조건 3을 반영하고 있다.
본 발명은 ONT로 파장가변형 광원을 포함하는 WDM-PONs에 있어서, ONT에 할당된 고유한 파장을 송출하기 위하여, OLT에 WPMC 및 ONT에 WPSC를 포함하고, 전술한 테이블 구성 알고리즘 및 최적값 결정 알고리즘을 이용함으로써, ONT의 파장가변형 광원의 파장에 대한 최적 제어값인 Iopt를 결정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 WPSC에서의 파장 초기화 기능을 보여주는 상태 흐름도이다.
WPSC는 파장 초기화 기능을 수행하기 위해서 4개의 타임을 정의하여 사용한다. 먼저, 프레임간가드타임(Inter-Frame Guard Time:IFGT)은 WPSC 송신 메시지 사이의 간격을 의미하며, IFGT가 작을수록 파장 정렬에 소요되는 시간을 줄일 수 있지만, OLT의 메시지 처리 지연으로 인한 메시지 오버플로(Overflow)를 발생시킬 수 있다. IFGT는 초기상태(S410,Init)에서 메시지를 송신한 후 시작되며, 타임아웃(IFGT_out) 신호는 다음 메시지전송을 위한 과정의 시작을 의미한다.
광안정화가드타임(Optical Stabilization Guard Time:OSGT)은 ONT의 파장제어값의 변화에 따른 광 안정화에 필요한 시간을 의미하며, 클락록타임(Clock Lock Time:CLT)은 OLT에서 수신 클럭을 복원하는데 필요한 시간을 의미한다. 따라서, 두 개의 보호타임을 더한 안정화 및 클락록가드타임(Sabilization and Clock_lock Guard Time:SCGT)은 제어값을 변화시키는 시점부터 메시지를 삽입시키는 시점까지의 시간의 간격을 의미한다. SCGT는 파장제어값을 변환하는 튜닝상태(S420,Tunning)에서 시작되며, 타임아웃(SCGT_out) 신호는 메시지 송신 시작을 의미한다.
도 4를 참조하여 WPSC에서의 파장 초기화 기능을 설명하면, 시스템 초기화가 요구되는 경우, 먼저 WPSC에 전원인가(Power_ON) 또는 재설정(Reset) 신호가 인가된 후, WPSC는 WPMC와 제어 동기를 확보하기 위하여 스타트웨이트상태(S400,Start_Wait)로 진입한다. 스타트웨이트상태(S400)에서 WPSC는 WPMC로부터 광고(Advertising:AD) 메시지를 수신하면 초기상태(S410,Init)로 천이한다. 초기상태(S410)에서 WPSC는 WCI를 초기 제어값(io)으로 셋팅한 후 SCGT_out신호에 의하여 전송상태(S420,Sending)로 진입하여, 제어값(i) 정보를 포함한 리포트(REPORT) 메시지를 OLT로 송신한다. 여기서, 초기 제어값(io)는 제어 최소값(imin) 및 제어 최대값(imax) 사이의 값이다.
대기상태(S440,Wait) 진입시 IFGT를 초기화하고, IFGT_out신호가 발생하면 튜닝상태(S420,Tunning)로 천이한다. 튜닝상태(S420)에서는 제어값을 제어폭인 Δi만큼
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증가시키고 SCGT를 초기화하고, SCGT_out 신호에 따라 제어값(i) 정보를 포함하는 리포트 메시지를 OLT로 전송하는 전송상태(S420)로 재진입하고, WPMC로부터 AWG 파장과 일치하는 광신호를 생성하는 제어값, 즉 최적 제어값(Iopt)을 포함하는 셋(SET) 메시지를 수신할때까지 반복하여 상기 과정을 실시한다. 최적 제어값(Iopt)을 수신하면 WPSC는 인식상태(S450,Ack)상태를 거쳐 정상적인 통신진행상태(S460,Running)에서 데이터 송/수신 서비스를 시작한다. 인식상태(S450)에서는 수신한 최적 제어값(Iopt)을 포함한 인식(ACK) 메시지를 OLT로 송신한다.
한편, 튜닝상태(S420)에서 제어값(i)이 제어 최대값(imax)을 초과하는 경우에는 다시 초기 제어값(io)으로 초기화하며, 통신진행상태(S460)에서 에러가 발생하면, 처음의 스타트웨이트상태(S400)로 돌아가 초기화 기능을 다시 수행한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 WPMC에서의 파장 초기화 기능을 보여주는 상태 흐름도이다.
WPMC는 파장 초기화 기능을 수행하기 위하여 3개의 타임을 정의하여 사용한다. 먼저, 탐색루프타임(Searching Loop Time:SLT)은 가변대역 전체에 대한 수신파워를 모니터링하는데 필요한 소요시간을 말한다. SLT는 OLT에서 ONT로부터 최초의 리포트 메시지를 수신한 후 시작되며 모니터링상태(S510)로 진입하기 위한 트리거(trigger) 신호로 사용된다. 인식타임(ACKnowledge Timer:ACKT)은 최적 제어값(Iopt)을 결정한 후 ONT로 최적 제어값(Iopt)을 포함한 셋(SET) 메시지를 전송한 후 시작되며, 파장자동정렬 기능을 재시작하기 위한 트리거 신호로 사용된다. 메시지간격타임(Message Interval Time:MIT)은 광고(AD) 메시지의 전송 간격을 나타낸다.
도 5를 참조하여 WPMC에서의 파장 초기화 기능을 설명하면, WPMC는 전원인가 또는 재설정 신호에 의하여 초기상태(S500,Init)로 진입한다. 초기상태(S510)에서 WPMC는 SLT를 초기화하고, WPSC로 광고(AD) 메시지를 MIT에 따라 주기적으로 전송한다. 여기의 광고 메시지에는 각 포트에 할당된 파장감식(Wavelength Identification:WID)과 가변형 광원의 제어를 위한 제어 최고값(MAX) 및 최소값(MIN), 그리고 제어폭(STEP) 등에 대한 정보를 포함한다.
WPMC가 WPSC로부터 WCI를 포함한 리포트(REPORT) 메시지를 수신하면, 모니터링상태(S510,Monitoring)으로 천이한다. 모니터링상태(S510)에서 WPSC로부터의 수신 메시지를 감시하고, SLT_out 신호에 따라 탐색상태(S520,Searching)로 천이하 고, 탐색상태(S520)에서 상기 제시한 최적값 결정 알고리즘을 이용하여 최적 제어값(Iopt)을 결정한다. 다음 최적 제어값(Iopt)이 결정되면 셋팅상태(S530,Setting)로 천이하여 최적 제어값(Iopt)을 포함하는 셋(SET) 메시지를 WPSC로 송신한다.
셋팅상태(S530)에서 ACKT를 초기화한 후 ACKT_out 신호 전에 WPSC로부터 최적 제어값(Iopt)을 포함한 인식(ACK) 메시지를 수신하면, 통신진행상태(S540,Running)로 진입하여 데이터 송수신 서비스를 위한 정상적인 통신을 진행한다. 만일, 셋팅상태(S530)에서 ACKT_out 신호가 발생하거나 통신진행상태(S540)에서 통신에러가 발생한 경우에는 초기상태(S500)로 돌아가 다시 초기화 기능을 수행한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLT의 WPMC와 ONT의 WPSC 간의 메시지 전송과정을 보여주는 개략도이다.
도 6을 참조하면, 양편으로 WPMC 및 WPSC의 시간축, 및 양 시간축 사이로 메시지 전송 과정이 도시되어 있다. 초기화 기능이 시작되면 WPMC는 초기상태에서 각 포트에 할당된 파장감식(WID)과 가변형 광원의 제어를 위한 최고값(MAX)과 최소값(MIN), 그리고 제어폭(STEP)으로 구성된 광고(AD) 메시지를 MIT주기로 WPSC로 송신한다. 최고값과 최저값은 ONT별 동작 예측 범위를 포함하며, 이러한 동작 예측 범위 내에서의 파장 탐색은 파장 초기화 지연시간을 효과적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
전원인가 후, ONT의 WPSC는 대기상태에서 OLT로부터 광고(AD)메시지를 기다 린다. WPSC는 광고 메시지를 수신하고, SCGT동안 기다린 후, 광고 메시지에 포함된 제어범위 및 제어폭을 바탕으로 파장을 자동 정렬하고, 그 제어값(WCI)을 리포트(REPORT) 메시지를 통하여 OLT에 송신한다. 이때, ONT는 다음 제어값을 자동적으로 계산하여 연속적으로 Report 메시지를 OLT로 송신한다.
WPMC는 최초의 리포트 메시지 수신 후, AD 메시지 송신을 중단하고, SLT를 초기화한다. SLT 동안 OLT는 리포트 메시지와 광 파워감시부(PME)에 의하여 관측된 수신 광파워을 통해 테이블 구성 알고리즘을 이용하여 테이블을 작성하고 SLT_out 신호 후 최적값 결정 알고리즘으로부터 최적 제어값을 결정하고, 이렇게 결정된 최적 제어값은 SET 메시지를 통해 ONT로 전달한다.
ONT는 SET메시지로부터 얻은 최적값에 따라 파장을 고정시키고, 최적 제어값을 포함한 인식(ACK) 메시지를 통하여 ACKT_out 내에 OLT에 알림으로써 파장 자동 정렬의 초기화 과정을 마친다.
도 7a ~ 7b은 본 발명의 일 실시예에 따른 WDM-PON의 파장 초기화를 위한 WPCP의 프레임 구조도들이다.
도 7a를 참조하면, WPCP 프레임은 아이들 코드(Idle code:/I/) 영역(210), 구조정렬셋(/C/) 영역(220) 및 정보(Information) 영역(230)을 포함한다. 프레임은 /I/ 영역(210)으로 OLT의 파장안정화시간(Optical Transmitter Stabilization Time:OTST), ONT의 광수신기안정화시간(Optical Receiver Stabilization Time:ORST), 그리고 수신클럭록시간(Receiv Clock Lock Time:RCLT)을 포함하며, PCS 계층 송수신 기능부에서 프레임을 구별할 수 있도록 /C/ 영역(220)을 구별자로 포함한다. /C/의 구성 방식은 상기 설명하였듯이 IEEE802.3의 1000Base-X의 PCS 계층 표준을 따른다.
전송 시작부터 /C/의 삽입 시까지 모든 코드는 IEEE802.3의 /I/를 송신하며, /I/는 수신부의 수신 클럭 재생 및 코드 동기에 이용한다.
도 7b는 도 7a의 정보 영역(730)을 자세히 보여 주고 있다. WID 영역(232)은 대응되는 WPMC와 WPSC에 할당된 파장을 나타내며 WDM-PON의 확장을 고려하여 총 6bit로 정의하여 사용한다. 프레임 타입(Frame Type:FT) 영역(234)은 메시지의 종류를 나타내며 3bit를 할당하여 8개로 구분하여 정의할 수 있도록 한다. 마지막으로 서브정보(Sub_Information) 영역(236)은 21개의 비트로 구성되며, 프레임 타입에 따라 다른 형태를 취한다.
이하의 표1 및 표 2는 도 7b의 서브정보구간(236)의 필드(field) 값의 내용을 상세히 보여 준다.
[표 1]
Figure 112006054759763-PAT00002
WPMC에서 WPSC 방향으로 모두 4개의 프레임 타입을 정의하여 사용한다. WPMC 에서 송신되는 SET 타입은 서브정보에 있는 파장제어값으로 ONT의 파장제어값을 설정하라는 의미를 담는다. GET 타입은 현재의 파장제어값을 WPMC로 보고하라는 의미를 가지며, AD 타입은 원격 노드 간의 제어동기를 확보하고, 제어범위(MIN~MAX)와 제어폭(STEP)을 WPSC에 설정하기 위해 WPMC가 파장 정렬의 초기에 사용하는 메시지이다. STOP 타입은 ONT로 하여금 자동 파장 정렬을 즉시 멈추고, 현재 제어값을 유지하여 링크 상태를 유지하도록 하는 메시지이다. WPSC에서 WPMC 방향으로는 모두 2개의 프레임 타입이 정의되어 있다. 먼저 REPORT 타입은 현재 송출되는 광신호에 대한 WCI를 WPMC에 보고하기 위한 메시지 타입이다. WPSC는 현재 송출하는 광신호의 WCI를 REPORT 메시지에 담아 OLT로 전송한다. ACK는 WPMC로부터 SET 명령을 수신하였을 경우, 이에 따라 파장을 제어한 후 제어값을 WPMC에 보고하기 위하여 사용한다.
[표 2]
Figure 112006054759763-PAT00003
표 2는 각각의 프레임 타입에 포함되는 정보 및 할당된 비트(bit) 수를 예시 적으로 보여주고 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD_ROM, 자기테이프, 플로피디스크 및 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
지금까지, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 WDM-PONs는 파장 가변형 광원을 포함하는 WDM-PONs에 있어서, OLT에 WPMC 및 ONT에 WPSC을 포함하고, 테이블 구성 알고리즘 및 최적값 결정 알고리즘을 이용함으로써, 파장 가변형 광원을 할당된 고유한 파장으로 자동 정렬하여, WDM-PONs의 자동 파장 초기화 기능을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 파장 정렬이 사용자 개입 없이 자동으로 이루어지므로 ONT 장치의 설치 및 운용, 관리 등이 매우 용이하고, 자동 정렬 기능이 온도 및 시간에 따른 선로특성 변화에 자동적으로 적응함으로써 망의 가용성을 현저히 증가시킬 수 있다.
더 나아가, 본 발명에 의한 WPMC, WPSC 및 AWG를 이용한 가변 파장 원격 감시/제어기능은 종래 고가의 파장 잠금장치(wavelength locker)의 기능을 대체함으로써 망 구성 비용을 현저히 줄일 수 있고, 파장 가변형 광원에 있어서 제어값과 출력 광파장 간의 고정적 대응관계에 대한 제한을 완화함으로써 제조 효율성을 향상시킬 수 있다.

Claims (37)

  1. 파장분할다중화 수동형 광가입자망(Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Networks:WDM-PONs)에 있어서,
    물리계층(physical layer)에 파장 초기화를 위한 광가입자망 주제어부(WDM-PONs Master Control:WPMC)를 포함하는 기지국 송신단(Optical Line Terminal:OLT);
    파장가변형 레이저 광원(Tunable Laser Diode:TLD) 및 물리계층에 파장 초기화를 위한 광가입자망 부제어부(WDM-PONs Slave Controller:WPSC)를 포함하는 가입자단(Optical Network Termianl:ONT); 및
    상기 기지국 송신단 및 가입자단을 중계하는 옥외 노드(Remote Node:RN)를 구비하고,
    상기 WPMC 및 WPSC 사이에 파장 초기화 정보를 교환하여 상기 TLD의 파장을 초기화할 수 있는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 WPSC는 파장제어값(Wavelength Control Index:WCI)을 변화시키면서 상기 TLD의 파장을 가변하고, 상기 WPMC는 상기 WCI 및 상기 WCI 각각에 대응하는 광신호의 파워를 수신하여 최적 WCI을 결정하여 상기 WPSC로 송신하며,
    상기 파장 초기화 정보는 상기 WCI, 광신호의 파워 및 최적 WCI을 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 OLT는 수신된 광신호의 광파워를 관측하여 상기 WPMC로 전달하는 파워 모니터링부(Power Monitoring Entity:PME)를 포함하고,
    상기 ONT는 상기 WPMC에서 상기 WPSC로 전달된 최적 WCI를 수신하여 파장제어신호로 변환하여 상기 WPSC로 전송하는 파장제어부(Wavelength Control Entity:WCE)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 각각의 WCI에 대응하는 광신호는 정렬 도파로 격자(Arrayed Waveguide Grating:AWG)를 통해 필터링된 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 WPMC는 상기 최적 WCI 값을 결정하기 위하여 최적값 알고리즘을 이용하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 최적값 알고리즘은.
    상기 WCI 및 측정된 광파워를 포함한 파라미터들의 값을 작성하는 테이블 구성 알고리즘; 및
    상기 테이블 구성 알고리즘을 통해 작성된 값들을 이용하여 최적 제어값을 결정하는 최적값 결정 알고리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 테이블 구성 알고리즘의 파라미터들은 상기 WCI, 상기 WCI 각각에 대응하여 측정된 광파워(Monitoring Power:MP), 상기 WCI 각각에 대응하는 번호(Number:N), 상기 WCI가 속하는 파티션 번호(Partition Number:PN), 및 상기 파티션의 길이(Partition Length:PL)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 최적값 결정 알고리즘은,
    결정 파라미터로 최적 제어값(Iopt), 최적 길이(OL), 최적 파티션(OP), 번호(N) 및 최적 번호(ON)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 ONT는 상기 WPSC의 파워가 켜지거나 리셋된 후, 상기 WPSC가 제1 타임 클락들을 이용하여,
    상기 WPMC로부터 광고(Advertising:AD) 메시지를 수신받고, 상기 WCI을 초기값으로 설정하며, 상기 WCI를 변화시키면서 상기 WCI에 대응하는 파장의 광신호를 상기 WPMC로 송신하며, 상기 OLT로부터 최적 WCI를 수신하여 파장 초기화 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 타임 클락들은,
    상기 WPMC로 송신하는 단계에서 상기 WCI에 대응하는 파장의 광신호의 주기적인 송신들 사이의 간격에 대응하는 프레임간가드타임(Inter-Frame Guard Time:IFGT);
    상기 변화되는 광신호의 광 안정화 시간에 필요한 시간에 대응하는 광안정화가드타임(Optical Stabilization Guard Time:OSGT);
    상기 OLT에서 수신 광신호의 클럭을 복원하는 시간에 대응하는 클락록타임(Clock Lock Time:CLT); 및
    상기 WCI의 변화 및 상기 광신호 클럭 복원 시간의 합에 대응하는 안정화 및 클락록가드타임(Stabilization and Clock Lock Guard Time:SCGT);을 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  11. 제2 항에 있어서,
    상기 OLT는 상기 WPMC의 파워가 켜지거나 리셋된 후, 상기 WPMC가 제2 타임 클락들을 이용하여,
    상기 WPSC로 AD 메시지를 송신하고, 상기 WPSC로부터 상기 WCI를 포함한 광신호를 수신하며, 상기 WCI 및 측정된 광파워를 포함한 파라미터들의 값을 작성하는 테이블 구성 알고리즘 및 상기 테이블 구성 알고리즘을 통해 작성된 값들을 이용하여 최적 제어값을 결정하는 최적값 결정 알고리즘을 포함하는 최적값 알고리즘을 이용하여 최적 WCI를 결정하며, 상기 최적 WCI를 상기 WPSC로 송신하여 파장 초기화 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  12. 제11 항에
    상기 제2 타임 클락들은,
    가변 대역 전체에 대한 수신파워를 모니터링하는데 필요한 시간에 대응하는 탐색루프타임(Searching Loop Time:SLT);
    최적 WCI 결정 후 상기 WPSC로부터 상기 최적 WCI를 포함한 인식(ACK) 메시지를 수신받기 위하여 대기하는 시간에 대응하는 인식타임(Acknowledge Time:ACKT); 및
    상기 AD 메시지의 전송 간격에 대응하는 메시지간격타임(Message Interval Time:MIT);를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  13. 제2 항에 있어서,
    상기 광가입자망의 파장 초기화를 위한 WDM-PONs 컨트롤 프로토콜(WDM-PONs Control Protocol:WPCP)의 프레임 구조는 아이들 코드(Idle Code:/C/) 영역, 구조정렬셋(Configuration Ordered Set:/C/) 영역 및 정보(Information) 영역을 포함하고,
    상기 구조정렬셋 영역이 상기 파장 초기화 기능을 수행하는 데에 이용되는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 WPMC는 광 트랜시버로부터 수신되는 이진 코드로부터 상기 구조정렬셋으로 인캡슐레이션(encpsulation)되어 있는 프레임을 추출하거나, 프레임을 상기 구조정렬셋으로 인캡슐레이션하여 삽입할 수 있는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 정보 영역은 파장감식(Wavelength Identification:WID) 영역, 메시지 종류를 표시하는 프레임 타입(Frame Type:FT) 영역 및 상기 FT에 따라 다른 형태를 가지며 필드의 구체적인 값을 저장하는 서브 정보(Sub-information) 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 FT는 상기 WPMC에서 WPSC 방향으로 정의된 4개의 프레임 타입 및 상기 WPSC에서 WPMC로 정의된 2개의 프레임 타입 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 4개의 프레임 타입은 상기 ONT의 파장제어값을 셋하는 셋(SET) 타입, 현재의 파장제어값을 상기 WPMC로 보고하는 겟(GET) 타입, 원격 노드 간의 제어동기를 확보하고 제어 범위와 제어폭을 상기 WPSC에 설정하기 위한 광고(AD) 타입, 및 상기 ONT로 하여금 파장 초기화 기능을 중지하고 현재 제어값을 유지하여 링크 상태를 유지하도록하는 스톱(STOP) 타입을 포함하고,
    상기 2개의 프레임 타입은 현재 송출되는 광신호에 대한 상기 WCI를 상기 WPMC에 보고하기 위한 리포트(REPORT) 타입 및 상기 WPMC로부터 셋 명령을 수신하였을 때, 파장을 제어한 후 제어값을 상기 WPMC로 보고하는 인식(ACK) 타입을 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망.
  18. 파장분할다중화 수동형 광가입자망(Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Networks:WDM-PONs)의 광신호 전송방법에 있어서,
    상기 1항의 WDM-PONs의 상기 LTD의 파장을 초기화하는 파장분할다중화 수동 형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 OLT는 수신된 광신호를 파워를 관측하여 상기 WPMC로 전달하는 모니터링부(Power Monitoring Entity:PME)를 포함하고,상기 ONT는 상기 WPMC에서 상기 WPSC로 전달된 최적 WCI를 수신하여 파장제어신호로 변환하는 파장제어부(Wavelength Control Entity:WCE)를 포함하며,
    상기 WPSC는 파장제어값(Wavelength Control Index:WCI)을 변화시키면서 상기 TLD의 파장을 가변하고, 상기 WPMC는 상기 WCI 및 각각의 WCI에 대응하는 광신호의 파워를 수신하여 최적 WCI 값을 결정하며, 상기 파장 초기화 정보는 상기 WCI, 광신호의 파워 및 최적 WCI을 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 파장 초기화 방법은,
    상기 WCI 및 측정된 광파워를 포함한 파라미터들의 값을 작성하는 테이블 구성 알고리즘; 및
    상기 테이블 구성 알고리즘을 통해 작성된 값들을 이용하여 최적 제어값을 결정하는 최적값 결정 알고리즘;을 이용하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 테이블 구성 알고리즘의 파라미터들은 상기 WCI, 상기 WCI 각각에 대응하여 측정된 광파워(Monitoring Power:MP), 상기 WCI 각각에 대응하는 번호(Number:N), 상기 WCI가 속하는 파티션 번호(Partition Number:PN), 및 상기 파티션의 길이(Partition Length:PL)를 포함하고,
    상기 테이블 구성 알고리즘은,
    상기 파라미터들에 초기값을 설정하는 단계;
    상기 OLT가 상기 ONT로부터 상기 WCI를 포함한 광신호를 수신하는 단계;
    상기 광신호의 MP를 시스템 파워 마진(System Power Margin:SPM)과 수신기의 감도(Receiver Sensitivity:RS)의 합과 비교하는 단계;
    상기 MP가 상기 SPM + RS 보다 크거나 같은 경우에 상기 N에 1을 증가시키고 상기 WCI를 전WCI(Before WCI:BWCI) 및 WCI의 제어폭(Δ)의 합과 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라 상기 파라미터들을 상기 테이블에 작성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 테이블을 작성하는 단계는
    상기 비교단계에서 WCI가 BWCI + Δ와 동일한 경우는 상기 PL에 1을 증가시키고, 상기 WCI, MP, N, PN 및 PL를 상기 테이블에 작성하고,
    상기 비교단계에서 WCI가 BWCI + Δ와 동일하지 않은 경우는 상기 PN에 1을 증가시키고, 상기 테이블에서 PN-1에 해당하는 파티션 길이 기재 부분들에 상기 PL값을 작성하고, PL에 1을 저장한 후 상기 WCI, MP, N, PN 및 PL를 상기 테이블에 작성하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  23. 제21 항에 있어서,
    상기 MP가 상기 SPM + RS 보다 작은 경우는 상기 광신호를 수신하는 단계로 돌아가고,
    상기 작성단계 이후에 상기 광신호를 수신하는 단계로 돌아가는 가며,
    상기 수신단계에서 탐색루프타임아웃(Searching Loop Time_out:SLT_out) 신호 또는 알고리즘 종료 신호가 수신되면 상기 테이블 구성 알고리즘이 종료하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  24. 제21 항에 있어서,
    상기 파라미터들의 초기값은 BWCI,N, PL은 0으로 설정하고, 상기 PN은 1로 설정하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  25. 제21 항에 있어서,
    상기 최적값 결정 알고리즘은,
    결정 파라미터로 최적 제어값(Iopt), 최적 길이(OL), 최적 파티션(OP), 번호(N) 및 최적 번호(ON)을 포함하고,
    상기 결정 파라미터들에 초기값을 설정하는 설정 단계;
    상기 테이블에 작성된 WCI, MP, PN 및 PL 데이터들을 읽고 상기 OL을 상기 PL과 비교하는 비교 단계;
    상기 비교 결과에 따라 상기 결정 파라미터들의 값을 변경시키는 변경 단계;
    상기 테이블의 끝인지를 검사하는 검사 단계; 및
    상기 검사단계에서 테이블의 끝인 경우에 상기 ON에 대응하는 WCI를 상기 Iopt에 입력하는 입력 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 비교 단계는
    상기 OL와 상기 PL를 비교하는 제1 비교 단계;
    상기 OL이 상기 PL보다 작거나 같은 경우에 상기 OL이 상기 PL과 동일한가를 판단하는 제2 비교 단계; 및
    동일한 경우에 OP와 PN을 비교하는 제3 비교 단계;를 포함하고,
    상기 제3 비교 단계에서 OP와 PN이 다른 경우는 변경 단계로 진입하고, 상기 OP와 PN이 동일한 경우는 상기 N에 1을 증가시키고 상기 변경 단계를 건너뛰고 상기 검사 단계로 진입하며,
    상기 제2 비교 단계에서 다른 경우에 바로 변경단계로 진입하며,
    상기 제1 비교 단계에서 상기 OL이 상기 PL보다 큰 경우는 상기 N에 1을 증가시키고 상기 변경 단계를 건너뛰고 상기 검사 단계로 진입하며,
    상기 변경 단계에서 상기 ON에 N + [PN/2], 상기 OL에 PL, 상기 N에 N+PL, 및 상기 OP에 PN을 각각 저장하고, 여기서 []은 버림의 수학 기호를 나타내는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 검사 단계에서 상기 테이블의 끝이 아닌 경우는 상기 비교단계로 진입하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  28. 제26 항에 있어서,
    상기 결정 파라미터들의 초기값은 Iopt, OL 및 OP는 0이고 N 및 ON은 1로 설정되는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  29. 제19 항에 있어서,
    상기 ONT는 상기 WPSC의 파워가 켜지거나 리셋된 후, 상기 WPSC가 제1 타임 클락들을 이용하여,
    상기 WPMC로부터 광고(Advertising:AD) 메시지를 수신받는 단계;
    상기 WCI를 초기값으로 설정하는 단계;
    상기 WCI를 변화시키면서 상기 WCI에 대응하는 파장의 광신호를 상기 WPMC로 송신하는 단계; 및
    상기 OLT로부터 최적 WCI를 수신하는 단계;를 거쳐서 파장 초기화 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  30. 제29 항에 있어서,
    상기 WPMC로 송신하는 단계는 상기 최적 WCI 수신 단계 진행 전에,
    상기 WCI에 대응하는 파장의 광신호를 주기적으로 상기 WPMC로 송신하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  31. 제29 항에
    상기 제1 타임 클락들은,
    상기 WPMC로 송신하는 단계에서 상기 변화된 광신호의 주기적인 송신들 사이 의 간격에 대응하는 인터프레임가드타임(Inter-Frame Guard Time:IFGT);
    상기 변화되는 광신호의 광 안정화 시간에 필요한 시간에 대응하는 광안정화가드타임(Optical Stabilization Guard Time:OSGT);
    상기 OLT에서 수신 광신호의 클럭을 복원하는 시간에 대응하는 클락록타임(Clock Lock Time:CLT); 및
    상기 WCI의 변화 및 상기 광신호 클럭 복원 시간의 합에 대응하는 안정화 및 클락록 가드타임(Stabilization and Clock Lock Guard Time:SCGT);를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  32. 제29 항에 있어서,
    상기 WCI의 변화는 설정된 최소값에서 최대값 사이에서 일정간격을 가지고 증가하되, 상기 최적 WCI가 수신되면 중지되는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  33. 제29 항에 있어서,
    상기 WPSC가 상기 최적 WCI 값을 수신하면, 상기 WPSC가 상기 WPMC로 상기 최적 WCI 값을 포함한 인식(ACK) 메시지를 전송하고 상기 파장 초기화 기능을 종료한 후,
    상기 최적 WCI에 대응하는 광파워로 광신호 전송을 수행하되, 상기 광신호 전송에 에러가 발생하면, 다시 파장 초기화 기능의 AD 메시지 수신단계로 진행하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  34. 제19 항에 있어서,
    상기 OLT는 상기 WPMC의 파워가 켜지거나 리셋된 후, 상기 WPMC가 제2 타임클락들을 이용하여,
    상기 WPSC로 AD 메시지를 송신하는 단계;
    상기 WPSC로부터 상기 WCI를 포함한 광신호를 수신하는 단계;
    상기 WCI 및 측정된 광파워를 포함한 파라미터들의 값을 작성하는 테이블 구성 알고리즘 및 상기 테이블 구성 알고리즘을 통해 작성된 값들을 이용하여 최적 제어값을 결정하는 최적값 결정 알고리즘을 포함하는 최적값 알고리즘을 이용하여 최적 WCI를 결정하는 단계;
    상기 최적 WCI를 상기 WPSC로 송신하는 단계;를 걸쳐서 파장 초기화 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  35. 제34 항에 있어서,
    상기 AD 메시지 송신 단계는 상기 WCI 수신 단계 진행 전에, 상기 AD 메시지를 주기적으로 상기 WPSC로 송신하며,
    상기 AD 메시지에는 각 포트에 할당된 파장감식(Wavelength Identification:WID), WCI의 최소값과 최대값 및 WCI 값들 사이의 일정 제어폭(Δ) 에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  36. 제34 항에
    상기 제2 타임 클락들은,
    가변 대역 전체에 대한 수신파워를 모니터링하는데 필요한 시간에 대응하는 검색루프타임(Searching Loop Time:SLT);
    최적 WCI 결정 후 상기 WPSC로부터 상기 최적 WCI을 포함한 인식(ACK) 메시지를 수신받기 위하여 대기하는 시간에 대응하는 인식타임(Acknowledge Time:ACKT); 및
    상기 AD 메시지의 전송 간격에 대응하는 메시지 간격 타임(Message Interval Time:MIT);를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
  37. 제36 항에 있어서,
    상기 최적 WCI 결정 단계 후,
    상기 WPMC가 상기 ACKT 시간 동안 상기 WPSC로부터 상기 최적 WCI를 포함한 인식(ACK) 메시지를 수신받으면, 상기 파장 초기화 기능을 종료하고 상기 최적 WCI에 대응하는 광파워를 가진 광신호에 대한 전송기능을 수행하되, 광신호 전송에 에러가 발생하면 다시 파장 초기와 기능의 상기 AD 메시지 송신단계로 진행하며,
    상기 인식(ACK) 메시지를 수신받지 못하면, 상기 AD 메시지 송신단계로 진행하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 파장분할다중화 수동형 광가입자망의 파장 초기화 방법.
KR1020060071648A 2005-12-07 2006-07-28 파장분할다중화 수동형 광가입자망(ＷＤＭ-ＰＯＮｓ) 및 그광가입자망의 파장 초기화 방법 KR100759821B1 (ko)

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