KR20100061266A - Olt system for configuring tdma-pon and continuous mode receiver of the olt system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An OLT(Optical Line Terminal) system for configuring a TDMA-PON and a continuous mode receiver of the OLT system are provided to achieve high speed TDMA communication by configuring an uplink of a TDMA-PON with an ONU/ONT having an OLT and a burst mode transmitter. CONSTITUTION: A continuous mode receiver includes signal processing devices for continuous mode(410,420,430) and a timing unit(440). The continuous mode receiver restores a clock and data from a burst signal which is up-transmitted from an optical network terminal. In order for a clock data recovery circuit, which is the continuous mode signal processing device, to maintain a normal state, the timing unit provides a timing pattern.

Description

시분할 다중접속 방식의 수동 광가입자망을 구성하는 광 회선 단말 및 광 회선 단말의 연속모드 수신기{OLT system for configuring TDMA-PON and continuous mode receiver of the OLT system}OLT system for configuring TDMA-PON and continuous mode receiver of the OLT system constituting a passive optical subscriber network of time division multiple access method

시분할 다중접속 방식의 수동 광가입자망 시스템에 관한 것으로, 특히 수동 광가입자망 시스템을 구성하는 광 회선 단말(Optical Line Terminal, OLT)에 관한 것이다.The present invention relates to a passive optical subscriber network system of a time division multiple access method, and more particularly, to an optical line terminal (OLT) constituting a passive optical subscriber network system.

본 연구는 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.[과제명: 광가입자망(FTTH) 서비스 개발 실험 사업]This study was derived from the research conducted as part of the original technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and the Korea Institute of Information and Telecommunications Promotion. [Task name: FTTH Service Development Experiment Project]

최근 국내외에서 FTTH(Fiber to the Home) 네트워크의 설치가 빠른 속도로 진행되고 있다. FTTH 네트워크를 기술적 방식으로 구분하면, 크게 AON(Active Optical Network), TDMA-PON(Time Division Multiple Access - Passive Optical Network), WDM-PON(Wavelength Division Multiplexing - Passive Optical Network) 세 가지로 구분된다. 이 세 가지 방식의 FTTH 네트워크 중 TDMA-PON에 대해 살펴본다.Recently, the installation of the FTTH (Fiber to the Home) network is proceeding at high speed. When the FTTH network is divided into technical methods, it is classified into three types: AON (Active Optical Network), TDMA-PON (Time Division Multiple Access-Passive Optical Network), and WDM-PON (Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network). TDMA-PON among these three FTTH networks will be discussed.

TDMA-PON의 핵심 구성요소는 광 회선 단말(Optical Line Terminal), 수동 광 분배망, 광망 종단 장치(광 네트워크 단말(Optical Network Terminal, ONT) 혹은 광 네트워크 유닛(Optical Network Unit, ONU))이다. 현재 TDMA-PON의 하향링크(OLT 송신, ONU/ONT 수신)는 연속모드(Continuous Mode) 송수신기로 구성되어 있고, 상향링크(ONU/ONT 송신, OLT 수신)는 버스트모드(Burst Mode) 송수신기로 구성되어 있다.The key components of TDMA-PON are optical line terminals, passive optical distribution networks, optical network termination devices (Optical Network Terminals (ONTs) or Optical Network Units (ONUs)). TDMA-PON's downlink (OLT transmission, ONU / ONT reception) consists of continuous mode transceiver, and uplink (ONU / ONT transmission, OLT reception) consists of burst mode transceiver. It is.

TDMA-PON은 광 파워 스플리터(optical power splitter)를 통해 점대다중점(point to multi-point, P2MP) 형태로 구성되어 있기 때문에 OLT에서 ONU/ONT들까지의 물리적 거리가 각각의 ONU/ONT의 위치에 따라 다를 수밖에 없다. 이로 인해 ONU/ONT의 위치에 따라 광신호의 전송지연 시간과 전송경로 손실이 이 상이하게 된다. 따라서 OLT의 수신기는 ONU/ONT의 위치에 따른 광신호의 전송지연 시간과 전송경로 손실에 무관하게 통신할 수 있어야 한다.Since TDMA-PON is configured in the form of point to multi-point (P2MP) via an optical power splitter, the physical distance from the OLT to the ONU / ONTs is at each ONU / ONT location. There is no other choice. As a result, the transmission delay time and the transmission path loss of the optical signal differ depending on the position of the ONU / ONT. Therefore, the receiver of the OLT should be able to communicate regardless of the transmission delay time and transmission path loss of the optical signal according to the position of the ONU / ONT.

그런데 동일한 속도의 연속모드 수신기와 버스트모드 수신기를 비교해 보면, 연속모드 수신기는 다이나믹 레인지(dynamic range)가 좁다. 또한 전송지연의 편차가 심한 신호들로부터 클록과 데이터를 복원해내기 위해서는 상당히 긴 시간을 필요로 한다. 이러한 연속모드 수신기의 문제점 때문에 현재의 TDMA-PON OLT는 버스트모드 수신기를 갖는다.However, when comparing the continuous mode receiver and the burst mode receiver of the same speed, the continuous mode receiver has a narrow dynamic range. In addition, a very long time is required to recover the clock and data from signals with high transmission delay. Due to this problem of continuous mode receivers, current TDMA-PON OLT has a burst mode receiver.

한편, 현재 운용중인 TDMA-PON은 프로토콜에 따라 GE-PON(Gigabit Ethernet-PON), G-PON(Gigabit capable PON)로 구분된다. GE-PON의 경우 상향링크 전송속도와 하향링크 전송속도가 1.25Gbps로 동일하다. 그리고 G-PON의 경우 상향링크의 최대 전송속도는 2.5Gbps이며, 하향링크의 최대 전송속도는 1.25Gbps로 비대칭 구조를 갖는다.On the other hand, TDMA-PON currently in operation is divided into GE-PON (Gigabit Ethernet-PON) and G-PON (Gigabit capable PON) according to the protocol. In the case of GE-PON, the uplink transmission rate and the downlink transmission rate are the same as 1.25Gbps. In the case of G-PON, the maximum transmission rate of the uplink is 2.5 Gbps, and the maximum transmission rate of the downlink is 1.25 Gbps.

IEEE나 FSAN 등의 표준화 단체에서는 2~3년 후 상용시스템 출시를 목표로 10Gbps의 상향/하향링크 전송속도를 제공하는 GE-PON, G-PON 시스템에 대한 표준화를 활발히 진행하고 있다. GE-PON이나 G-PON 모두 하향링크는 연속모드 송수신기로 구성되어 있으므로, 전송속도를 높이는 데는 큰 문제점이 없다. 그러나 상향링크는 버스트모드 송수신기로 구성되어 있기 때문에, 전송속도를 높이는데 문제가 있다. 현재 10Gbps급의 고속 연속모드 송수신기는 이미 개발이 완료되어 메트로망이나 장거리 전송망 시스템에 적용되어 있으나, 2.5Gbps 이상의 고속 버스트모드 송수신기는 기술개발이 진행중이기 때문이다. 특히 고속의 버스트모드 수신기의 경우 기술개발의 속도가 빠르지 않은 편이다. 2000년대 초반에 155Mbps급 또는 622Mbps급 버스트모드 수신기가 상용화된 이후, 2008년 현재 1.25Gbps급 버스트모드 수신기가 상용화되어 운용되고 있는 실정이다.Standardization organizations such as IEEE and FSAN are actively standardizing GE-PON and G-PON systems that provide uplink / downlink transmission speeds of 10Gbps with the goal of launching commercial systems in two or three years. In both GE-PON and G-PON, since downlink is composed of a continuous mode transceiver, there is no problem in increasing the transmission speed. However, since the uplink is composed of a burst mode transceiver, there is a problem in increasing the transmission rate. Currently, 10Gbps high-speed continuous mode transceiver has been developed and applied to metro network or long-distance transmission network system, but high speed burst mode transceiver of 2.5Gbps or more is under development. Especially in the case of high speed burst mode receivers, the speed of technology development is not fast. Since the 155Mbps or 622Mbps Burst Mode receivers were commercialized in the early 2000s, the 1.25Gbps Burst Mode receivers have been commercialized and operated as of 2008.

고속의 연속모드 수신기를 갖는 OLT와 버스트모드 송신기를 갖는 ONU/ONT로 TDMA-PON의 상향링크를 구성함으로써, 고속의 시분할 다중접속 방식의 통신이 가능하도록 함을 목적으로 한다.An object of the present invention is to enable high-speed time division multiple access communication by configuring an uplink of a TDMA-PON with an OLT having a high speed continuous mode receiver and an ONU / ONT having a burst mode transmitter.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 OLT는 ONU/ONT로부터 상향 전송되는 버스트 신호로부터 클록과 데이터를 복원하기 위한 연속모드(continuous mode)용 신호처리소자들과, 연속모드용 신호처리소자인 클록 데이터 복원 회로(clock data recovery)가 정상상태를 유지할 수 있도록 타이밍 패턴을 제공하는 타이밍 유닛을 포함하는 연속모드 수신기;를 포함한다.In order to solve the above technical problem, the OLT is a signal processing element for continuous mode for recovering clock and data from a burst signal transmitted upward from ONU / ONT, and clock data, which is a signal processing element for continuous mode. And a continuous mode receiver including a timing unit providing a timing pattern so that clock data recovery can be maintained in a normal state.

본 발명의 일 양상에 따라 타이밍 유닛은 OLT가 파워 온 되는 단계에서 클록 데이터 복원 회로가 초기상태에서 정상상태로 천이하도록 제1타이밍 패턴을 클록 데이터 복원 회로로 공급한다.According to an aspect of the present invention, the timing unit supplies the first timing pattern to the clock data recovery circuit so that the clock data recovery circuit transitions from an initial state to a normal state in the step of turning on the OLT.

본 발명의 일 양상에 따라 타이밍 유닛은 OLT의 디스커버리 프로세스(discovery process) 중에 클록 데이터 복원 회로가 정상 상태를 유지하도록 제2타이밍 패턴을 클록 데이터 복원 회로로 공급한다.According to an aspect of the present invention, the timing unit supplies a second timing pattern to the clock data recovery circuit so that the clock data recovery circuit remains in a normal state during the discovery process of the OLT.

본 발명의 일 양상에 따라 타이밍 유닛은 OLT가 등록된 ONU/ONT들과 통신하는 상태에서 등록된 ONU/ONT들에 대역폭이 할당되지 않은 시간 구간에 클록 데이터 복원 회로가 정상 상태를 유지하도록 제3타이밍 패턴을 클록 데이터 복원 회로로 공급한다.According to an aspect of the present invention, the timing unit is configured to maintain the normal state of the clock data recovery circuit in a time interval in which the bandwidth is not allocated to the registered ONUs / ONTs while the OLT is in communication with the registered ONUs / ONTs. The timing pattern is supplied to the clock data recovery circuit.

한편, 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 TDMA-PON OLT에서 ONU/ONT들로부터 상향 전송되는 버스트 모드의 광신호를 수신하기 위한 연속모드 수신기는 광신호를 수신하여 전기신호로 변환하는 광검출기; 변환된 전기신호를 증폭하는 트랜스임피던스 증폭기; 트랜스임피던스 증폭기에 의해 증폭된 전기신호를 증폭하는 제한 증폭기; 제한 증폭기에 의해 증폭된 신호로부터 클록과 데이터를 복원하는 클록 데이터 복원 회로; 및 클록 데이터 복원 회로(clock data recovery)가 정상상태를 유지할 수 있도록 타이밍 패턴을 제공하는 타이밍 유닛;을 포함한다.On the other hand, continuous mode receiver for receiving a burst mode optical signal transmitted from the ONU / ONT in the TDMA-PON OLT for solving the above-described technical problem, the optical detector for receiving the optical signal and convert it into an electrical signal; A transimpedance amplifier for amplifying the converted electrical signal; A limiting amplifier for amplifying the electrical signal amplified by the transimpedance amplifier; A clock data recovery circuit for recovering clock and data from the signal amplified by the limiting amplifier; And a timing unit providing a timing pattern so that the clock data recovery circuit can maintain a normal state.

일반적인 연속모드 수신기 구조에 Timing Unit을 추가하여 연속모드 수신기의 클록 데이터 복원 회로가 초기상태로 천이하지 않고 정상상태를 유지할 수 있도록 지속적으로 수신신호를 제공함으로써, ONU/ONT의 버스트 신호를 수신할 수 있도록 한다. 따라서 고속의 연속모드 수신기를 갖는 OLT와 버스트모드 송신기를 갖는 ONU/ONT로 TDMA-PON의 상향링크를 구성할 수 있어 고속의 시분할 다중접속 방식의 통신이 가능해진다. 또한 OLT의 광 수신기를 연속모드 수신기로 구현함으로 인해 버스트모드 수신기를 갖는 OLT와 비교하여 OLT 가격을 저가화하는 부가적인 효과를 창출한다.By adding Timing Unit to general continuous mode receiver structure, it can receive burst signal of ONU / ONT by continuously providing received signal so that clock data recovery circuit of continuous mode receiver can maintain normal state without transitioning to initial state. Make sure Therefore, the uplink of the TDMA-PON can be configured with an OLT having a high speed continuous mode receiver and an ONU / ONT having a burst mode transmitter, thereby enabling high-speed time division multiple access communication. In addition, the implementation of the OLT optical receiver as a continuous mode receiver creates the additional effect of lowering the OLT price compared to the OLT having a burst mode receiver.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the present invention will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce the present invention.

도 1은 종래 TDMA-PON 구성도이다.1 is a configuration diagram of a conventional TDMA-PON.

TDMA-PON은 크게 OLT(100)와 RN(remote node = optical power splitter)(110) 및 ONU/ONT(120)로 구성된다. OLT(100)는 버스트모드 수신기(burst mode receiver, BM-RX)(101)와 연속모드 송신기(continuous mode transmitter, CM-TX)(102)를 가지며, ONU/ONT(120)는 버스트모드 송신기(burst mode transmitter, BM-TX)(121)와 연속모드 수신기(continuous mode receiver, CM-RX)(122)를 가진다.The TDMA-PON is largely composed of an OLT 100, a remote node = optical power splitter (RN) 110, and an ONU / ONT 120. The OLT 100 has a burst mode receiver (BM-RX) 101 and a continuous mode transmitter (CM-TX) 102, and the ONU / ONT 120 has a burst mode transmitter (BM-RX) 101. a burst mode transmitter (BM-TX) 121 and a continuous mode receiver (CM-RX) 122.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDMA-PON 구성도이다.2 is a configuration diagram of a TDMA-PON according to an embodiment of the present invention.

전체 구성은 도 1의 TDMA-PON 구성과 동일하게 OLT(200)와 RN(remote node)(210) 및 ONU/ONT(220)로 구성된다. OLT(200)는 연속모드 수신기(continuous mode receiver, CM-RX)(201)와 연속모드 송신기(continuous mode transmitter, CM-TX)(202)를 가지며, ONU/ONT(220)는 버스트모드 송신기(burst mode transmitter, BM-TX)(121)와 연속모드 수신기(continuous mode receiver, CM-RX)(122)를 가진다. 도 1과 비교하였을 때 TDMA-PON의 하드웨어적인 구성의 차이점은 도 1의 OLT(100)는 상향링크에 대하여 버스트모드 수신기로 구성되어 있는 반면에, 도 2의 OLT(200)는 상향링크에 대하여 연속모드 수신기로 구성되어 있다는 점이다.The entire configuration is composed of an OLT 200, a remote node (RN) 210, and an ONU / ONT 220 similarly to the TDMA-PON configuration of FIG. 1. The OLT 200 has a continuous mode receiver (CM-RX) 201 and a continuous mode transmitter (CM-TX) 202, the ONU / ONT 220 is a burst mode transmitter ( a burst mode transmitter (BM-TX) 121 and a continuous mode receiver (CM-RX) 122. Compared to FIG. 1, the difference in hardware configuration of the TDMA-PON is that the OLT 100 of FIG. 1 is configured as a burst mode receiver for uplink, whereas the OLT 200 of FIG. 2 is configured for uplink. It consists of a continuous mode receiver.

도 3은 일반적인 연속모드 수신기의 블록도이다.3 is a block diagram of a typical continuous mode receiver.

연속모드 수신기는 광 검출기(photodetector, PD)(300), 트랜스임피던스 증 폭기(transimpedance amplifier, TIA)(310), 제한 증폭기(limiting amplifier, LA)(320), 및 클록 데이터 복원회로(clock data recovery, CDR)(330)를 가진다. TIA(310), LA(320), CDR(330)은 CM용 신호처리소자들이다. TIA(310)는 PD(300)에 의해 변환된 전류 신호를 전압 신호로 변환 및 증폭한다. LA(320)는 TIA(310)에서 수신한 전압 신호를 증폭하여 일정한 출력 레벨을 갖는 신호로 만들어 CDR(330)로 전달한다. 즉 LA(320)는 CDR(330)이 0 혹은 1 신호로 인식할 수 있도록 적절한 전압 레벨을 출력한다. 그러면 CDR(330)이 LA(320)로부터 출력된 신호로부터 데이터와 클록을 복구한다.The continuous mode receiver includes a photodetector (PD) 300, a transimpedance amplifier (TIA) 310, a limiting amplifier (LA) 320, and a clock data recovery circuit. , CDR) 330. TIA 310, LA 320, and CDR 330 are signal processing elements for CM. The TIA 310 converts and amplifies the current signal converted by the PD 300 into a voltage signal. The LA 320 amplifies the voltage signal received from the TIA 310 to make a signal having a constant output level and transmits the signal to the CDR 330. That is, the LA 320 outputs an appropriate voltage level so that the CDR 330 can recognize it as a 0 or 1 signal. The CDR 330 then recovers the data and clock from the signal output from the LA 320.

도 3에 예시된 일반적인 연속모드 수신기는 연속적인 광신호(Optical Continuous Signal) 수신에 적합한 것으로, 버스트 광신호(Optical Burst Signal) 수신에는 적합하지 않다. 도 2의 OLT(200)의 연속모드 수신기(201)는 ONU/ONT(220)의 버스트모드 송신기(221)에서 상향 전송되는 버스트 광신호를 수신하여야 하므로, 도 3에 예시된 바와 같은 일반적인 연속모드 수신기로 구현되면 정상적으로 수신 신호를 처리할 수 없다.The general continuous mode receiver illustrated in FIG. 3 is suitable for receiving an optical continuous signal and is not suitable for receiving an optical burst signal. Since the continuous mode receiver 201 of the OLT 200 of FIG. 2 should receive a burst optical signal transmitted upward from the burst mode transmitter 221 of the ONU / ONT 220, the general continuous mode as illustrated in FIG. 3. If implemented as a receiver, it cannot process the received signal normally.

정상적인 신호 처리를 할 수 없는 이유는, CM 신호처리소자들은 그 특성상 BM 신호처리소자들과 달리 일정 시간 동안 신호가 수신되어야 초기상태에서 정상상태로 천이하기 때문이다. 여기서 초기상태라 함은 정상적인 동작을 수행할 수 없는 상태를 의미하며, 정상상태라 함은 정상적인 동작이 수행 가능한 상태를 의미한다. 도 2와 같은 일반적인 연속모드 수신기는 일정시간 이상 수신신호가 없는 경우 CDR이 동기정보를 상실하게 되어 정상상태에서 초기상태로 천이하고, 초기상태 의 CDR이 정상상태로 천이하여 클록과 데이터를 복원해내기 위해서는 상당히 긴 시간이 필요하게 된다. 따라서 일반적인 연속모드 수신기로는 버스트 신호를 정상적으로 처리할 수 없는 것이다.The reason why the normal signal processing is not possible is that the CM signal processing elements transition from the initial state to the normal state only when the signal is received for a certain time unlike the BM signal processing elements due to their characteristics. Here, the initial state means a state in which normal operation cannot be performed, and the normal state means a state in which normal operation can be performed. In the typical continuous mode receiver as shown in FIG. 2, when there is no reception signal for a predetermined time, the CDR loses synchronization information and transitions from the normal state to the initial state. It takes a long time to pay. Therefore, a typical continuous mode receiver cannot process a burst signal normally.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 OLT을 구성하는 연속모드 수신기(201)의 블록도이다.4 is a block diagram of a continuous mode receiver 201 constituting the OLT of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention.

연속모드 수신기(201)는 PD(400), TIA(410), LA(420), CDR(430), 및 Timing Unit(440)을 포함한다. PD(400), TIA(410), LA(420), CDR(430) 구성들은 도 3의 PD(300), TIA(310), LA(320), 및 CDR(330) 구성들과 동일하다. 다만 TIA(410)의 출력신호가 Timing Unit(440)의 출력신호와 합쳐져서 CDR(430)로 입력되는 구조를 갖고 있다. Timing Unit(440)은 OLT(200)의 컨트롤 유닛으로부터 제어신호(Control)와 클록신호(CLK)를 받아서 타이밍 패턴들을 생성하여 CDR(430)에 제공한다.The continuous mode receiver 201 includes a PD 400, a TIA 410, an LA 420, a CDR 430, and a timing unit 440. The PD 400, TIA 410, LA 420, CDR 430 configurations are the same as the PD 300, TIA 310, LA 320, and CDR 330 configurations of FIG. 3. However, the output signal of the TIA 410 is combined with the output signal of the Timing Unit 440 and input to the CDR 430. The timing unit 440 receives the control signal and the clock signal CLK from the control unit of the OLT 200, generates timing patterns, and provides the timing patterns to the CDR 430.

도 5는 도 4의 Timing Unit(440)에 의해 생성되는 타이밍 패턴들의 예시도이다.5 is an exemplary diagram of timing patterns generated by the timing unit 440 of FIG. 4.

- 제1타이밍 패턴(IDLE Pattern) : OLT가 POWER-ON 될 때, Timing Unit(440)이 생성하여 출력하는 패턴으로, ‘1’과 ‘0’이 Tp동안 반복된다. OLT가 POWER-ON되는 단계에서는 활성화된 ONU/ONT가 없으므로, PD(400)로 수신되는 광신호가 없는 상태이다. 따라서 Timing Unit(440)이 제공하는 IDLE Pattern을 입력받아 CDR(430)은 초기상태에서 정상상태로 천이하게 된다.-First timing pattern (IDLE Pattern): When the OLT is powered on, the timing unit 440 generates and outputs a pattern, and '1' and '0' are repeated during T p . Since there is no activated ONU / ONT at the stage when the OLT is powered on, there is no optical signal received by the PD 400. Accordingly, the CDR 430 transitions from the initial state to the normal state by receiving the IDLE pattern provided by the Timing Unit 440.

- 제2타이밍 패턴(DISCOVERY Pattern) : 새롭게 POWER-ON된 ONU/ONT를 네트워크에 등록하기 위해서는 디스커버리 프로세스(discovery process)를 수행하여야 한다. Discovery process란 수동형 광 네트워크에 새로운 ONU/ONT가 추가되는 경우 이를 네트워크에 등록하는 절차를 말한다. OLT는 신규 ONU/ONT의 존재 유무를 발견하기 위하여 디스커버리 프로세스를 주기적으로 수행할 수도 있고, 시스템 운영자의 명령에 따라 임의의 순간에 수행할 수도 있다. 그런데 OLT가 디스커버리 프로세스를 수행하기 위해서는 서비스 중(IN-SERVICE)인 ONU/ONT들이 있는 경우, 이들은 데이터 송신을 중단해야 한다. 신규 ONU/ONT는 상향링크에 대한 대역폭을 할당받지 못한 상태이므로, 서비스 중인 ONU/ONT가 디스커버리 프로세서 도중에도 송신을 계속하면, 신규 ONU/ONT의 메시지와 충돌할 수 있기 때문이다. 따라서 OLT가 디스커버리 프로세스를 수행하였을 때, 새롭게 POWER-ON된 ONU/ONT가 존재하지 않을 경우 상향링크로 아무런 광신호도 송신되지 않는다. 이러한 경우 OLT의 연속모드 수신기는 입력신호의 부재로 인해 동기정보를 상실하고 정상상태에서 초기상태로 천이하게 된다.DISCOVERY PATTERN: A discovery process must be performed to register a newly powered ONU / ONT on the network. The discovery process refers to a process of registering a new ONU / ONT with a passive optical network in a network. The OLT may perform the discovery process periodically to detect the presence or absence of a new ONU / ONT or at any moment according to a system operator's command. However, if there are ONU / ONTs that are IN-SERVICE in order for the OLT to perform the discovery process, they must stop transmitting data. Since the new ONU / ONT has not been allocated bandwidth for uplink, if the ONU / ONT in service continues to transmit even during the discovery processor, it may collide with the message of the new ONU / ONT. Therefore, when the OLT performs the discovery process, if there is no newly powered-on ONU / ONT, no optical signal is transmitted on the uplink. In this case, the OLT continuous mode receiver loses synchronization information and transitions from the normal state to the initial state due to the absence of the input signal.

이를 방지하기 위해 연속모드 수신기(201)의 CDR(430)은 Timing Unit(440)이 제공하는 DISCOVERY Pattern을 입력받음으로써 초기상태로 천이하지 않고 정상상태를 유지할 수 있다. 일 실시예에 있어서, DISCOVERY Pattern은 “1010...”비트열을 T1 동안 지속하고 “0000...”비트열을 T2 동안 지속하는 것을 (T1 + T2)의 주기로 반복함으로써, 새롭게 POWER-ON된 ONU/ONT가 송신하는 메시지와 DISCOVERY Pattern 과의 중첩으로 인한 데이터 유실을 최소화할 수 있다.In order to prevent this, the CDR 430 of the continuous mode receiver 201 may maintain the normal state without transitioning to the initial state by receiving the DISCOVERY Pattern provided by the Timing Unit 440. In one embodiment, the DISCOVERY Pattern sets the “1010 ...” bit string to T 1. Lasts for 2 seconds and the “0000 ...” bit string By repeating for a period of time (T 1 + T 2 ), data loss due to the overlap of the DISCOVERY Pattern and the message transmitted by the newly powered ONU / ONT can be minimized.

- 제3타이밍 패턴(IN-SERVICE Pattern) : OLT가 등록완료된 ONU/ONT들과 시분할 다중접속 방식으로 통신하는 상태에서, Timing Unit(440)이 CDR(430)로 제공하는 타이밍 패턴이다. 등록완료된 ONU/ONT들은 OLT로부터 각자의 시분할 대역폭을 할당받아 상향링크를 통해 상호충돌 없이 통신을 하게 된다. 그러나 대역폭이 할당되지 않은 구간에서는 광신호가 존재하지 않으므로, 이로 인해 OLT(200)의 연속모드 수신기(201)는 동기정보를 상실하고 정상상태에서 초기상태로 천이할 수 있다. 이러한 상황을 방지하기 위하여, Timing Unit(440)은 비어 있는 시간구간에 대하여 “1010...”비트열을 생성하여 구성한 IN-SERVICE Pattern을 제공함으로써 OLT(200)의 연속모드 수신기(201)는 초기상태로 천이하지 않고 정상상태를 유지할 수 있다.3rd Timing Pattern (IN-SERVICE Pattern): The timing pattern provided by the Timing Unit 440 to the CDR 430 while the OLT communicates with registered ONU / ONTs in a time division multiple access manner. Registered ONUs / ONTs are allocated their respective time-sharing bandwidths from the OLT to communicate with each other over uplink without conflict. However, since there is no optical signal in the section where the bandwidth is not allocated, the continuous mode receiver 201 of the OLT 200 may lose synchronization information and may transition from the normal state to the initial state. In order to prevent this situation, the Timing Unit 440 provides the IN-SERVICE Pattern formed by generating a “1010 ...” bit string for an empty time period, thereby providing a continuous mode receiver 201 of the OLT 200. It is possible to maintain a steady state without transitioning to the initial state.

도 4의 세 가지 타이밍 패턴들을 생성하기 위한 Tp, T1 , T2 파라미터들의 값과 서비스 중인 ONU/ONT에 대한 시분할 대역폭 정보는 Timing Unit(440)의 제어신호(Control) 입력채널을 통해 설정, 변경될 수 있다. 즉, OLT(200)의 컨트롤 유닛은 Timing Unit(440)의 입력채널을 통해 Tp, T1 , T2 파라미터들의 값과 서비스 중인 ONU/ONT에 대한 시분할 대역폭 정보를 설정 및 변경할 수 있다. 설정 및 변경은 운용자 명령에 따를 수 있다.T p , T 1 for generating the three timing patterns of FIG. , T 2 The values of the parameters and time division bandwidth information on the ONU / ONT in service may be set and changed through a control signal input channel of the timing unit 440. That is, the control unit of the OLT 200 is T p , T 1 through the input channel of the Timing Unit 440. , T 2 It is possible to set and change the values of parameters and time division bandwidth information for the ONU / ONT in service. Settings and changes can be made according to operator instructions.

참고로 본 발명에 의한 OLT의 수신기 구조는 수신기의 Dynamic Range 성능에는 아무런 영향을 미치지 않으므로, 상이한 전송경로 손실에 따른 광신호 세기의 편차로 인한 문제점은 별도의 방법으로 해결되어야 함을 밝혀둔다.For reference, since the receiver structure of the OLT according to the present invention does not affect the dynamic range performance of the receiver, it is clear that the problem due to the variation of the optical signal strength due to the different transmission path loss has to be solved by a separate method.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

도 1은 종래 TDMA-PON 구성도.1 is a configuration diagram of a conventional TDMA-PON.

도 2는 본 발명에 따른 TDMA-PON 구성도.2 is a TDMA-PON configuration diagram according to the present invention.

도 3은 일반적인 연속모드 수신기의 블록도.3 is a block diagram of a typical continuous mode receiver.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 OLT을 구성하는 연속모드 수신기의 블록도.4 is a block diagram of a continuous mode receiver constituting the OLT of FIG. 2 in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 타이밍 유닛에 의해 제공되는 타이밍 패턴들의 예시도.5 is an exemplary diagram of timing patterns provided by the timing unit of FIG. 4.

Claims (10)

시분할 다중접속 방식의 광가입자망을 구성하는 광 회선 단말(Optical Line Terminal)에 있어서,In the optical line terminal constituting the optical subscriber network of the time division multiple access method, 광망 종단 장치로부터 상향 전송되는 버스트 신호로부터 클록과 데이터를 복원하기 위한 연속모드(continuous mode)용 신호처리소자들과, 상기 연속모드용 신호처리소자인 클록 데이터 복원 회로(clock data recovery)가 정상상태를 유지할 수 있도록 타이밍 패턴을 제공하는 타이밍 유닛을 포함하는 연속모드 수신기;Continuous mode signal processing elements for recovering clock and data from the burst signal transmitted from the optical network termination device and clock data recovery circuit which is the signal processing element for the continuous mode are in a normal state. A continuous mode receiver including a timing unit providing a timing pattern to maintain a timing pattern; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 회선 단말 시스템.Optical line terminal system comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 타이밍 유닛은 상기 광 회선 단말이 파워 온 되는 단계에서 상기 클록 데이터 복원 회로가 초기상태에서 정상상태로 천이하도록 제1타이밍 패턴을 상기 클록 데이터 복원 회로로 공급함을 특징으로 하는 광 회선 단말 시스템.And the timing unit supplies a first timing pattern to the clock data recovery circuit such that the clock data recovery circuit transitions from an initial state to a normal state when the optical line terminal is powered on. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 타이밍 유닛은 상기 광 회선 단말의 디스커버리 프로세스(discovery process) 중에 상기 클록 데이터 복원 회로가 정상 상태를 유지하도록 제2타이밍 패턴을 상기 클록 데이터 복원 회로로 공급함을 특징으로 하는 광 회선 단말 시스템.And the timing unit supplies a second timing pattern to the clock data recovery circuit so that the clock data recovery circuit maintains a normal state during a discovery process of the optical line terminal. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 타이밍 유닛은 제1비트패턴의 비트열 길이를 지정한 파라미터와 제2비트패턴의 비트열 길이를 지정한 파라미터를 가지고 상기 제1비트패턴과 상기 제2비트패턴이 반복되는 상기 제2타이밍 패턴을 생성함을 특징으로 하는 신규 광망 종단 장치 등록 방법.The timing unit generates the second timing pattern in which the first bit pattern and the second bit pattern are repeated with a parameter specifying a bit string length of a first bit pattern and a parameter specifying a bit string length of a second bit pattern. New fiber termination device registration method characterized in that. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1비트패턴은 1비트와 0비트가 반복되는 비트패턴이며, 상기 제2비트패턴은 0비트가 반복되는 비트패턴임을 특징으로 하는 신규 광망 종단 장치 등록 방법.And the first bit pattern is a bit pattern in which 1 bit and 0 bits are repeated, and the second bit pattern is a bit pattern in which 0 bits are repeated. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 타이밍 유닛은 상기 광 회선 단말이 등록된 광망 종단 장치들과 통신하는 상태에서 상기 등록된 광망 종단 장치들에 대역폭이 할당되지 않은 시간 구간에 상기 클록 데이터 복원 회로가 정상 상태를 유지하도록 제3타이밍 패턴을 상기 클록 데이터 복원 회로로 공급함을 특징으로 하는 광 회선 단말 시스템.The timing unit is configured to perform a third timing such that the clock data recovery circuit maintains a normal state in a time interval in which the bandwidth is not allocated to the registered optical network termination devices while the optical line terminal communicates with the registered optical network termination devices. And a pattern is supplied to said clock data recovery circuit. 시분할 다중접속 방식의 광가입자망을 구성하는 광 회선 단말이 광망 종단 장치로부터 상향 전송되는 버스트 모드의 광신호를 수신하기 위한 수신기에 있어 서,In the receiver for receiving the optical signal of the burst mode in which the optical line terminal constituting the optical subscriber network of the time division multiple access method is transmitted from the optical network termination device, 상기 광신호를 수신하여 전기신호로 변환하는 광검출기;A photodetector for receiving the optical signal and converting the optical signal into an electrical signal; 상기 변환된 전기신호를 증폭하는 트랜스임피던스 증폭기;A transimpedance amplifier for amplifying the converted electrical signal; 상기 트랜스임피던스 증폭기에 의해 증폭된 전기신호를 증폭하는 제한 증폭기;A limiting amplifier for amplifying the electrical signal amplified by the transimpedance amplifier; 상기 제한 증폭기에 의해 증폭된 신호로부터 클록과 데이터를 복원하는 클록 데이터 복원 회로; 및A clock data recovery circuit for recovering clock and data from the signal amplified by the limiting amplifier; And 상기 클록 데이터 복원 회로(clock data recovery)가 정상상태를 유지할 수 있도록 타이밍 패턴을 제공하는 타이밍 유닛;A timing unit for providing a timing pattern so that the clock data recovery circuit can maintain a normal state; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속모드 수신기.Continuous mode receiver comprising a. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 타이밍 유닛은 상기 광 회선 단말이 파워 온 되는 단계에서 상기 클록 데이터 복원 회로가 초기상태에서 정상상태로 천이하도록 제1타이밍 패턴을 상기 클록 데이터 복원 회로로 공급함을 특징으로 하는 연속모드 수신기.And the timing unit supplies a first timing pattern to the clock data recovery circuit so that the clock data recovery circuit transitions from an initial state to a normal state when the optical line terminal is powered on. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 타이밍 유닛은 상기 광 회선 단말의 디스커버리 프로세스(discovery process) 중에 상기 클록 데이터 복원 회로가 정상 상태를 유지하도록 제2타이밍 패턴을 상기 클록 데이터 복원 회로로 공급함을 특징으로 하는 연속모드 수신기.And the timing unit supplies a second timing pattern to the clock data recovery circuit so that the clock data recovery circuit maintains a normal state during a discovery process of the optical line terminal. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 타이밍 유닛은 상기 광 회선 단말과 등록된 광망 종단 장치들이 통신하는 상태에서 상기 등록된 광망 종단 장치들에 대역폭이 할당되지 않은 시간 구간에 상기 클록 데이터 복원 회로가 정상 상태를 유지하도록 제3타이밍 패턴을 상기 클록 데이터 복원 회로로 공급함을 특징으로 하는 연속모드 수신기.The timing unit may further include a third timing pattern such that the clock data recovery circuit maintains a normal state in a time interval in which bandwidth is not allocated to the registered optical network termination devices while the optical line terminal and the registered optical network termination devices are in communication. And supplying the clock data to the clock data recovery circuit.
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US20230388022A1 (en) * 2022-05-26 2023-11-30 Xiamen Eochip Semiconductor Co., Ltd 10G Rate OLT Terminal Transceiver Integrated Chip Based on XGSPON with EML Laser

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