KR20120048700A - 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 PON 중의 시간 동기화 방법 및 시스템을 제공하는 바, 해당 방법은OLT가 제1 시간 t_n 및 제1 시간 t_n에 대응되는 OLT MPCP 카운터 값 s_n을 ONU로 전송하며; ONU는 t_n 및 s_n을 수신한 후 거리 측정 정보 를 참조하여, 확정된 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 통하여 대응되는 제2 시간 t'_n을 산출하거나, 또는 확정된 제2 시간 t'_n을 통하여 대응되는 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 산출하고, 또 로컬 시간에 대하여 업데이트를 진행한다. 본 발명에서 제공되는 방안에 의하여, 영활성 있게 동기화 설정된 시간을 선택할 수 있고, 실시간 요구가 없으며 처리 과정이 간단하고 대역폭에 대한 점유를 감소시킬 수 있다.

Description

수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR TIME SYNCHRONIZATION IN A PASSIVE OPTICAL NETWORK}

본 발명은 PON(Passive Optical Network, 수동 광 네트워크) 통신 분야에 관한 것으로서, 특히 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법 및 시스템에 관한 것이다.

광 접속 네트워크는 넓은 대역, 높은 신뢰성을 제공하기 때문에 접속 기술의 발전 추세이기도 한다. PON는 광 접속의 주요 기술 중의 하나이며, 특히 EPON(Ethernet Passive Optical Network, 이더넷 수동 광 네트워크) 기술은 전 세계의 많은 지역에서 대규모 응용되고 있다.

데이터 서비스의 빠른 발전에 따라 데이터 접속의 이동 가능성 요구가 날로 높아지고 있으며, 유선, 무선의 융합은 사용자들의 체험을 더욱 잘 만족시킬 수 있을 것이다. EPON 기술은 데이터, 음성 및 TDM(Time Division Multiplex, 시간 분할 멀티플렉싱) 풀 서비스 접속 능력을 갖고 있고, 부단히 향상되는 무선 접속 요구를 만족시킬 수 있다. 특히 셀룰러, 가정 기지국 접속 응용에 있어서, PON의 수렴 특성은 전반 네트워크 층차가 분명하도록 하고 시공이 간편하며 관리가 효율적이 되도록 한다.

CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000, 코드 분할 다중 접속2000), TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access, 시간 분할 동기화 코드 분할 다중 접속) 및 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access, 월드와이드 인터라퍼러빌리티 마이크로파 접속) 등 이동 기지국은 시간 동기화에 대하여 엄격한 요구를 갖고 있다. 이동 네트워크에서 제공하는 일부 부가 서비스도 엄격한 시간 동기화를 요구하고 있다. 현재의 이동 기지국에서는 주요하게 무선 네트워크 시간 허여 방식, 예를 들면, GPS(Global Positioning System, 글로벌 포지셔닝 시스템) 등 기술을 이용한다. 고품질의 이동 네트워크를 구성함에 있어서, 유선 시간 허여 방식을 이용하는 것은 경제성, 안정성 등 방면에서 모두 중요한 의의를 갖고 있다.

네트워크 IP화 과정에 있어서, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 전기전자기술자협회)는 1588 중의 PTP(Precision Time Protocol, 정밀 시간 프로토콜)은 이동 기지국 중에서 널리 이용되었다. 하지만 PTP는 네트워크 업링크 다운링크 딜레이가 대칭되는 상황 하에서 비교적 잘 작동되나, 비대칭 네트워크에서는 비대칭 노드에 대하여 처리를 진행하여야 한다. PON은 바로 업링크 다운링크 딜레이 비대칭 네트워크로서, PON 상에서 직접 PTP를 처리하면 작업량이 아주 크고 처리 과정이 복잡하며 또 비교적 많은 네트워크 대역폭을 차지한다.

본 발명은 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법 및 시스템을 제공하여 PON 중에서 표준 PTP를 이용하여 시간 동기화 처리를 진행할 때 과정이 복잡하고 작업량이 크며 비교적 많은 네트워크 대역폭을 차지하는 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적으로 이루기 위한 본 발명의 기술방안은 하기와 같다.

본 발명의 수동 광 네트워크(PON) 중의 시간 동기화 방법에는,

광 라인 터미널(OLT)이 제1 시간 t_n 및 상기 제1 시간 t_n에 대응되는 OLT 멀티포인트 제어 프로토콜(MPCP) 카운터 값 s_n을 광 네트워크 유닛(ONU)으로 전송하며;

ONU는 상기 t_n과 s_n을 수신한 후, 거리 측정 정보를 참조하여 확정된 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 통하여 대응되는 제2 시간 t'_n을 산출하거나, 또는 확정된 제2 시간 t'_n을 통하여 대응되는 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 산출하고, 로컬 시간에 대하여 업데이트를 진행하는; 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법.

상기 s'_n과 상기 s_n 사이에서, ONU MPCP 카운터가 N회 오버플로우가 발생하는 상황 하에서, 상기 확정된 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 통하여 대응되는 제2 시간 t'_n을 산출하는 것은 구체적으로,

t'_n＝t_n+(s'_n＋N×2^m－s_n＋RTT_ds)×

_n

이고, 그 중에서, m은 MPCP 카운터의 비트 폭이고, RTT_ds는 상기 OLT로부터 상기 ONU까지의 다운링크 거리 측정 결과이며,

_n은 MPCP 카운터 단위 값에 대응되는 시간이고, N>=0이다.

상기 t_n과 상기 t'_n 사이에서, ONU MPCP 카운터가 N회 오버플로우가 발생하는 상황 하에서, 상기 확정된 제2 시간 t'_n을 통하여 대응되는 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 산출하는 것은 구체적으로,

s'_n=(s_n＋INT((t'_n－t_n)/

_n)－RTT_ds) mod 2^m

이고, 그 중에서, "INT" 연산은 라운딩 연산이고, "mod" 연산은 모듈로 연산이며, m은 MPCP 카운터의 비트 폭이고, RTT_ds는 상기 OLT로부터 상기 ONU까지의 다운링크 거리 측정 결과이며,

_n은 MPCP 카운터 단위 값에 대응되는 시간이고, N>=0이다.

상기 ONU MPCP 카운터의 오버플로우 회수 N은 구체적으로,

N=INT((s_n＋INT((t'_n－t_n)/

_n)－RTT_ds)/2^m )

이고, 그 중에서, "INT" 연산은 라운딩 연산이고, m은 MPCP 카운터의 비트 폭이고, RTT_ds는 상기 OLT로부터 상기 ONU까지의 다운링크 거리 측정 결과이며,

_n은 MPCP 카운터 단위 값에 대응되는 시간이다.

상기 s'_n과 상기 s_n 사이에서, ONU MPCP 카운터가 1회 또는 0회 오버플로우가 발생하는 상황 하에서, 상기 확정된 ONU MPCP 카운터 값 s'n을 통하여 대응되는 제2 시간 t'n을 산출하는 것은 구체적으로,

t'_n＝t_n＋SMOD_m(s'_n－s_n)×

_n+(RTT/2＋△)×

_n

이고, 그 중에서, m은 MPCP 카운터의 비트 폭이고, SMOD_m(x)＝(x＋2^m) mod 2^m이며, "mod" 연산은 모듈로 연산이고, △는 전반 처리 과정 중의 업링크 다운링크 비대칭으로 인한 차이이며,

_n은 MPCP 카운터 단위 값에 대응되는 시간이고, RTT는 라운드 트립 시간 딜레이이다.

상기 제1 시간 t_n과 상기 제2 시간 t'_n 사이에서, ONU MPCP 카운터가 1회 또는 0회 오버플로우가 발생하는 상황 하에서, 상기 확정된 제2 시간 t'_n을 통하여 대응되는 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 산출하는 것은 구체적으로,

s'_n=SMOD_m(s_n＋INT((t'_n－t_n)/

_n)－(RTT/2＋△))

이고, 그 중에서, m은 MPCP 카운터의 비트 폭이고, SMOD_m(x)＝(x＋2^m) mod 2^m이며, "mod" 연산은 모듈로 연산이고, △는 전반 처리 과정 중의 업링크 다운링크 비대칭으로 인한 차이이며,

_n은 MPCP 카운터 단위 값에 대응되는 시간이고, RTT는 루프 딜레이이다.

상기

_n은 ONU이 상기 제1 시간 t_n, 제2 시간 t'_n 사이의 간격에 해당 시간대 내의 ONU MPCP 카운터 값 s_n과 ONU MPCP 카운터 값 s'_n의 차이 값을 제하여 취득한 것이다.

상기 OLT MPCP 카운터 및 ONU MPCP 카운터의 참조 클럭이 전달하는 상기 제1 시간에 동기화 되는 상황 하에서, 상기

_n은 상수이다.

상기 제1 시간 t_n 및 상기 제1 시간 t_n에 대응되는 대응되는 OLT 멀티포인트 제어 프로토콜(MPCP) 카운터 값 s_n을 ONU으로 전송하기 전에, 진일보로 OLT가 주기적으로 매달린 ONU에 대하여 거리 측정을 진행하고, 새로운 ONU를 발견하거나 또는 ONU의 거리 측정 정보가 변화된 것을 발견하면, 새로운 거리 측정 정보를 ONU로 전송하는 것이 포함된다.

상기 제1 시간 t_n과 OLT MPCP 카운터 값 s_n은 OLT가 고정 주기 또는 비 고정 주기로 ONU로 송신하여 참조 시간으로 한다.

상기 거리 측정 정보는 관리 평면 또는 서비스 평면을 통하여 유니캐스트 방식으로 ONU로 전송되며; 및/또는

상기 제1 시간 t_n과 OLT MPCP 카운터 값 s_n은 관리 평면 또는 서비스 평면을 통하여 브로드캐스트 방식으로 ONU로 전송된다.

수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 시스템에 있어서, OLT와 ONU를 포함하여 구성되고,

상기 OLT는 제1 시간 및 상기 제1 시간에 대응되는 OLT MPCP 카운터 값을 상기 ONU로 전송하며;

상기 ONU는 상기 제1 시간 및 상기 OLT MPCP 카운터 값을 수신한 후 거리 측정 정보를 참조하여 확정된 ONU MPCP 카운터 값을 통하여 대응되는 제2 시간을 산출하거나, 또는 확정된 제2 시간을 통하여 대응되는 ONU MPCP 카운터 값을 산출하고, 로컬 시간에 대하여 업데이트를 진행하는; 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 시스템.

상기 OLT는 또 주기적으로 매달린 상기 ONU에 대하여 거리 측정을 진행하고, 새로운 ONU를 발견하거나 또는 상기 ONU의 거리 측정 정보가 변화된 것을 발견하면, 새로운 거리 측정 정보를 상기 ONU로 전송한다.

상기 거리 측정 정보는 관리 평면 또는 서비스 평면을 통하여 유니캐스트 방식으로 상기 ONU로 전송되며; 및/또는

상기 제1 시간과 상기 OLT MPCP 카운터 값은 관리 평면 또는 서비스 평면을 통하여 브로드캐스트 방식으로 상기 ONU로 전송된다.

본 발명의 방안에서는 OLT와 ONU의 MPCP 카운터 참조 클럭이 엄격하게 동기화되는 특징을 이용하여 영활성 있게 동기화 설정 시간을 선택할 수 있고, 실시간 요구가 없으며 처리 과정이 간단하고 복잡한 하드웨어를 추가할 필요가 없으며 대역폭에 대한 점유를 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 PON 시스템의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 PON 중의 시간 동기화의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 OLT와 ONU 시간 동기화 관계 도면이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 바람직한 실시예에 대하여 설명하도록 하는 바, 여기에서 설명되는 바람직한 실시예는 본 발명에 대한 설명과 해석이고 본 발명을 제한하는 것이 아니다.

도 1은 PON 시스템의 구조도로서, PON 시스템은 일반적으로 OLT(Optical Line Terminal, 광 라인 터미널), ODN(Optical Distribution Network, 광 분배 네트워크)과 ONU(Optical Network Unit, 광 네트워크 유닛) 세 부분으로 구성된다. 그 중에서, OLT와 ONU 사이의 거리는 일반적으로 비교적 멀다. 시간 제공자는 일반적으로 시간 서버(예를 들면, IEEE1588 시간) 또는 GPS이다. 도면 중에서, 점선으로 표시된 박스 부분은 본 발명의 기술 방안과 관련되는 부분으로서, OLT 로컬 시간과 외부의 시간 제공자가 동기화 되고 또 일정한 정밀도를 확보하나, 본 발명의 시간 동기화 방법은 ONU와 OLT의 시간 동기화에 관심을 갖고 있다.

본 발명의 취지는 OLT 측의 시간 정보를 정확하게 ONU 측으로 동기화 시키는 것으로서, CDMA2000 시스템에 있어서, 시간 동기화 오차가 3 마이크로 초 이내일 것을 요구하고, TD-SCDMA 시스템 중에서 해당 오차는 1.5 마이크로 초 이내어야 하지만, 본 발명의 기술 방안을 통하여 OLT로부터 ONU의 시간 동기화 오차가 100 나노 초 이내인 것을 구현할 수 있다.

본 발명의 중점으로는 OLT가 어느 한 시간과 해당 시간에 읽은 MPCP(Multi-Point Control Protocol, 멀티포인트 제어 프로토콜) 카운터 값을 관리 평면 메시지 또는 서비스 평면 메시지를 통하여 ONU로 전송하며, ONU는 해당 시간과 MPCP 카운터 값을 수신한 후, 거리 측량 정보 RTT(Round Trip Time, 라운트 트립 시간) 등 정보를 참조하여 ONU 상의 어느 한 MPCP 카운터 값에 대응되는 시간 또는 어느 한 시간에 대응되는 ONU의 MPCP 카운터 값을 확정하고, 또 로컬 시간에 대하여 업데이트를 진행한다.

구체적으로 말하면, 본 발명의 실시예에 의한 PON 중의 시간 동기화 시스템은 OLT와 ONU를 포함하여 구성되고, OLT는 제1 시간 t_n 및 해당 제1 시간 t_n에 대응되는 OLT MPCP 카운터 값 s_n을 ONU로 전송하며; ONU는 제1 시간 t_n 및 상기 OLT MPCP 카운터 값 s_n을 수신한 후 거리 측정 정보 RTT를 참조하여, 확정된 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 통하여 대응되는 제2 시간 t'_n을 산출하거나, 또는 확정된 제2 시간 t'_n을 통하여 대응되는 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 산출하고, 또 로컬 시간에 대하여 업데이트를 진행한다.

상기 시스템에 있어서, OLT는 주기적으로 매달린 ONU에 대하여 거리 측정을 진행하고, 새로운 ONU를 발견하거나 또는 어느 ONU의 거리 측정 정보RTT가 변화된 것을 발견하면, 새로운 거리 측정 정보RTT를 ONU로 전송한다.

그 중에서, 거리 측정 정보 RTT는 관리 평면 또는 서비스 평면을 통하여 유니캐스트 방식으로 ONU로 전송되고, 제1 시간 t_n과 OLT MPCP 카운터 값 s_n은 관리 평면 또는 서비스 평면을 통하여 브로드캐스트 방식으로 ONU로 전송되는 바, 즉 브로드캐스트 채널을 통하여 송신된다.

OLT는 IEEE 802.3 규칙에 의하여 ONU에 대하여 거리 측정을 진행하여 거리 측정 정보 RTT 값을 취득하고, 또 ONU는 PON의 작동 방식에 따라 ONU의 MPCP 카운터를 OLT의 카운터에 동기화 시킨다. 구체적으로 말하면, OLT는 ONU로 MPCP 프로토콜 데이터 프레임을 송신할 때 송신 시각의 MPCP 카운터 값을 포함하고, ONU는 MPCP 프로토콜 데이터 프레임을 수신할 때 일정한 규칙에 따라 자체의 카운터를 동기화 시키기 때문에, ONU의 MPCP 카운터는 OLT에 비해 약 RTT/2 시간 지연 된다.

본 발명의 방안은 바로 상기 OLT와 ONU 중의 MPCP 카운터 참조 클럭이 엄격하게 동기화 되는 특징을 이용한다.

아래, 본 발명에 의한 PON 중의 시간 동기화 방법의 실시예에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 하기 모든 실시예의 방안은 아울러 본 발명의 PON 중의 시간 동기화 시스템에 이용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 PON 중의 시간 동기화의 흐름도로서, 도 2에 도시된 바와 같이, PON 중의 시간 동기화 과정에는 하기 단계가 포함된다.

1 단계: OLT는 새로운 ONU를 발견하거나 또는 ONU의 거리 측정 정보 RTT가 변화된 것을 발견하면, 거리 측정 정보 RTT를 관리 또는 서비스 평면 메시지를 통하여 해당 ONU로 전송한다.

2 단계: OLT는 어느 한 시각 t_n에 OLT MPCP 카운터 값 s_n을 읽는다.

3 단계: OLT는 t_n과 s_n을 포함하는 데이터 프레임을 관리 평면 메시지 또는 서비스 평면 메시지를 통하여 ONU으로 전송한다.

4 단계: ONU는 상기 데이터 프레임(t_n, s_n)을 수신한 후, 확정된 ONU MPCP 카운터 값 s'_n에 의하여 대응되는 시간 t'_n을 산출할 수 있다.

그 중에서, t'_n은 상기 정보 및 거리 측정 정보 RTT, MPCP 카운터 참조 클럭 주기 등과 결합하여 산출할 수 있다. s'_n은 (t_n, s_n)를 수신한 후 바로 읽은 것일 수도 있고, 또는 미래 어느 시각의 ONU MPCP 카운터 값일 수도 있다.

ONU는 상기 데이터 프레임(t_n, s_n)을 수신한 후, 확정된 시간 t'_n에 의하여 대응되는 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 산출할 수도 있다.

그 중에서, s'_n은 상기 정보 및 거리 측정 정보 RTT, MPCP 카운터 참조 클럭 주기 등과 결합하여 산출할 수 있다. t'_n은 일반적으로 (t_n, s_n)를 수신한 후의 어느 한 시간일 수 있다.

ONU가 s'_n에 대응되는 시간 t'_n을 산출하는 것은 구체적으로 하기와 같다.

ONU 시간 t'_n은 주요 하게 t_n, s'_n과 s_n 사이의 시간 및 RTT_ds에 의하여 확정된다. RTT_ds는 OLT로부터 ONU으로의 다운링크 거리 측정 결과로서 모두 RTT/2와 같다.

PON 시스템에 있어서, EPON의 MPCP 카운터 값은 32 비트이고, 오버플로우가 발생할 가능성이 있다. 여기서, 만일 s'_n과 s_n 사이에 N회 MPCP 카운터 오버플로우가 발생하였다고 가정하면, t'_n은 하기 공식을 통하여 산출할 수 있다.

t'_n=t_n+(s'_n＋N×2³²－s_n＋RTT_ds)×

_n

그 중에서,

_n은 MPCP 카운터 단위 값에 대응되는 시간이다. MPCP 카운터 참조 클럭 주기가 만기되는 시간이 1분 이상이기 때문에, 일반 적인 상황 하에서 한 메시지를 이용하여 1분 이후의 시간을 계산하지 않으므로 N은 일반적으로 1보다 크지 않는다.

또 t_n 후 확정한 t'_n을 이용하여 역으로 이 시간에 대응되는 MPCP 카운터 값 s'_n과 ONU의 MPCP 카운터 오버플로우 회수 N을 산출할 수 있다.

N=INT((s_n＋INT((t'_n－t_n)/

_n)－RTT_ds)/2³²) ;

s'_n=(s_n＋INT((t'_n－t_n)/

_n)－RTT_ds) mod 2³²

그 중에서, "INT" 연산은 라운딩 조작이고, "mod" 연산은 모듈로 조작이다.

ONU는 기 송신된 (t_n, s_n)와 (t_{n －x}, s_{n －x})에 의하여 시간량 값

_n을 산출한다. (t_{n －x}, s_{n －x}) 중의 x는 간격 회수이다. t_n과 t_{n －x} 사이의 간격 시간에 해당 시간대 내의 MPCP 카운터 값을 제하여 시간량 값

_n을 취득한다. ONU MPCP 카운터 참조 클럭, OLT MPCP 카운터 참조 클럭이, 전달하는 시간과 동기화 되는 상황 하에서,

_n은 상수 16 나노 초이다.

상기 t'_n 또는 s'_n을 취득한 후, ONU는 해당 산출된 t'_n 또는 s'_n을 이용하여 로컬 시간을 업데이트 시키는 바, 구체적으로 어떻게 업데이트 시킬 것인지 하는 것은 기공개된 기술이기 때문에 여기에서는 설명을 생략하도록 한다.

상기 방법에 있어서, OLT는 주기적으로 매달린 ONU에 대하여 거리 측정을 진행하고, 새로운 ONU 또는 어느ONU의 거리 측정 정보가 변화된 것을 발견하면, 새로운 거리 측정 정보 RTT를 ONU로 전송한다. 그 중에서, 거리 측정 정보 RTT는 관리 평면 또는 서비스 평면을 통하여 유니캐스트 방식으로 ONU로 전송되고, (t_n, s_n)는 관리 평면 또는 서비스 평면을 통하여 브로드캐스트 방식으로 ONU로 전송된다. OLT는 고정 주기 또는 비고정 주기로 (t_n, s_n)를 제공하여 ONU의 시간 참조로 할 수 있다.

본 발명에서는 IEEE802.3가 정의한 MPCP 카운터를 시간 참조로 한다. EPON에 있어서, OLT가 MPCP 데이터 프레임을 송신할 때, 현재 MPCP 카운터 값을 ONU로 동기화 시킨다. ONU는 MPCP 데이터 프레임을 수신한 후, 수신된 MPCP 값과 로컬 카운터 값을 비교하여, 만일 차이가 일정한 역치(해당 역치는 IEEE802.3 표준의 정의를 참조)를 초과하면 로컬 MPCP 카운터를 업데이트 시킨다. ONU는 루프백 타이밍 방식을 이용하는 바, 그 MPCP 카운터 참조 클럭과 OLT가 동일 소스이기 때문에 EPON 거리 측정 원리에 의하여, ONU와 OLT의 MPCP 카운터 사이의 차이는 RTT/2＋△이고, 그 중에서, △는 전반 처리 과정 중의 업링크 다운링크 비대칭으로 인한 차이로서, 해당 차이는 일반적으로 작으며, OLT, ONU 칩, 시스템 구현 원리에 의하여 계산을 진행하여 파라미터를 제공할 수도 있고, 또 테스트를 통하여 해당 값에 대하여 일부 보상을 진행할 수도 있다.

EPON에 있어서, MPCP 카운터 참조 클럭의 주파수는 62.5MHz이고, MPCP 카운터는 32 비트 폭이고, 이의 시간 주기는 약 64초이다. 일반적인 상황 하에서, 다수 회 오버플로우는 시간 간격을 비교하거나 또는 시스템 디자인을 통하여 방지할 수 있다. 그러므로, 카운터가 1회 오버플로우 하거나 오버플로우가 없는 상황 하에서, 본 발명의 방법은 이러한 상황에 대하여도 하기 방식을 통하여 구현할 수 있다.

SMOD₃₂(x) 함수를 하기와 같이 정의한다.

SMOD₃₂(x)＝(x＋2³²) mod 2³²

OLT는 각 ONU의 RTT 값을 취득하여 유니캐스트 방식으로 각 ONU로 송신한다. 어느 한 ONU의 RTT에 변화가 발생하면, OLT는 재차 ONU로 통지한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 OLT와 ONU 시간 동기화 관계 도면으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, OLT는 t_n 시각에 OLT MPCP 카운터(OLTMPCPTimeStamp) 값 s_n을 읽고 (t_n, s_n) 정보를 ONU로 송신한다.

(t_n, s_n) 정보는 PON 데이터(서비스) 평면을 통하여 통신 또는 PON 관리 평면을 통하여 통하여 전송될 수 있다. 본 실시예에서는 PON 관리 평면을 이용하고 있으며, 구체적으로 말하면, 본 실시예에서는 PON 관리 평면의 OAM(Operation Administration and Maintenance, 조작 관리 유지) 프레임을 이용한다. 그 중에서, (t_n, s_n)는 브로드캐스트 방식을 통하여 ONU로 송신함으로써 대역폭을 절약한다.

ONU는 (t_n, s_n)를 수신한 후, ONU MPCP 카운터 값 s'_n에 대응되는 시간 t'_n을 산출할 수 있다. 계산 공식은 하기와 같다.

t'_n＝t_n＋SMOD₃₂(s'_n－s_n)×

_n +(RTT/2＋△)×

_n

또 (t_n, s_n)를 수신 한 후 어느 한 시간 t'_n에 대응되는 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 산출할 수도 있다. 계산 공식은 하기와 같다.

s'_n=SMOD₃₂(s_n＋INT((t'_n－t_n)/

_n)－(RTT/2＋△))

그 중에서,

_n은 시간량 값, 즉 MPCP 카운터 단위 값에 대응되는 시간이고 역사의 (t_n, s_n)와 (t_{n －x}, s_{n －x})로부터 산출할 수 있는 바, 이 계산 값은 여러 가지 방법으로 구현할 수 있다. 예를 들면, 본 실시예에서는 적당한 간격 회수 x를 선택하여 하기 공식에 의하여 취득할 수 있다.

_n＝(t_n－t_{n －x})/SMOD₃₂(s_n－s_{n －x})

진일보로, 만일 ONU MPCP 카운터 참조 클럭과 OLT가 전달하는 시간이 동일 소스라면,

_n은 상수 16 나노 초이다.

본 실시예에 있어서, OLT는 고정 주기적으로 (t_n, s_n) 정보를 취득하여 ONU로 전송하는 바, 그 주기는 배치 가능한 파라미터로서, 일반적으로 0.5초, 1초 또는 2초 등을 선택한다.

예를 들면, 주기를 1초로 선택하고 또 OLT와 ONU의 MPCP 카운터 참조 클럭이 동일 소스일 때, OLT는 1초를 간격으로 OAM 프레임을 통하여 (t_n, s_n) 정보를 전송하고, ONU는 수신 후 ONU 상에 확정된 MPCP 카운터 값 s'_n에 의하여 하기 공식을 이용하여 대응되는 t'_n을 취득한다.

t'_n＝t_n＋(s'_n－s_n)×16ns+(RTT/2＋△)×16ns

상기 t'_n 또는 s'_n을 취득한 후, ONU는 해당 산출된 t'_n 또는 s'_n을 이용하여 로컬 시간을 업데이트 시킨다.

본 발명에서 제공하는 방안에 의하면, ONU 시간이 OLT와 동기화 된 후 아주 높은 정밀도를 취득할 수 있고 처리가 간단하고 효율적이다. PON 시스템이 도입한 시간 모호도는 MPCP 카운터의 시간량 값과 관련되고, 보상이 비교적 훌륭한 PON 시스템에 있어서, ONU 시간과 OLT 사이의 편차는 2개의 MPCP 카운터 시간량 값보다 작다.

구체적인 실시예에서는 PON 중의 ONU가 OLT 시간에 동기화하는 구현 방식을 설명하고 있으나 이는 본 발명을 제한하는 것이 아니고, 또 EPON에만 제한되는 것이 아니며, 이 사상은 적당한 변환을 거쳐 기타 PON 중에서 구현될 수 있다. 상호 충돌되지 않는 상황 하에서, 상기 실시예의 방안은 상호 조합될 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에서만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 진행된 수정, 대체, 개선 등은 모두 본 발명의 보호범위에 속한다.

Claims (14)

1. 수동 광 네트워크(PON) 중의 시간 동기화 방법에 있어서,
   광 라인 터미널(OLT)이 제1 시간 t_n 및 상기 제1 시간 t_n에 대응되는 OLT 멀티포인트 제어 프로토콜(MPCP) 카운터 값 s_n을 광 네트워크 유닛(ONU)으로 전송하며;
   ONU는 상기 t_n과 s_n을 수신한 후, 거리 측정 정보과 결합하여, 확정된 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 통하여 대응되는 제2 시간 t'_n을 산출하거나, 또는 확정된 제2 시간 t'_n을 통하여 대응되는 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 산출하고, 로컬 시간에 대하여 업데이트를 진행하는; 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 s'_n과 상기 s_n 사이에서, ONU MPCP 카운터가 N회 오버플로우가 발생하는 상황 하에서,
   상기 확정된 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 통하여 대응되는 제2 시간 t'_n을 산출하는 것은 구체적으로,
   t'_n＝t_n+(s'_n＋N×2^m－s_n＋RTT_ds)×

   

   _n
   이고, 그 중에서, m은 MPCP 카운터의 비트 폭이고, RTT_ds는 상기 OLT로부터 상기 ONU까지의 다운링크 거리 측정 결과이며,

   

   _n은 MPCP 카운터 단위 값에 대응되는 시간이고, N>=0인 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 t_n과 상기 t'_n 사이에서, ONU MPCP 카운터가 N회 오버플로우가 발생하는 상황 하에서,
   상기 확정된 제2 시간 t'_n을 통하여 대응되는ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 산출하는 것은 구체적으로,
   s'_n=(s_n＋INT((t'_n－t_n)/

   

   _n)－RTT_ds) mod 2^m
   이고, 그 중에서, "INT" 연산은 라운딩 연산이고, "mod" 연산은 모듈로 연산이며, m은 MPCP 카운터의 비트 폭이고, RTT_ds는 상기 OLT로부터 상기 ONU까지의 다운링크 거리 측정 결과이며,

   

   _n은 MPCP 카운터 단위 값에 대응되는 시간이고, N>=0인 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기ONU MPCP 카운터의 오버플로우 회수가 N회인 것은 구체적으로,
   N=INT((s_n＋INT((t'_n－t_n)/

   

   _n)－RTT_ds)/2^m )
   이고, 그 중에서, "INT" 연산은 라운딩 연산이고, m은 MPCP 카운터의 비트 폭이고, RTT_ds는 상기 OLT로부터 상기 ONU까지의 다운링크 거리 측정 결과이며,

   

   _n은 MPCP 카운터 단위 값에 대응되는 시간인 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 s'_n과 상기 s_n 사이에서, ONU MPCP 카운터가 1회 또는 0회 오버플로우가 발생하는 상황 하에서,
   상기 확정된 ONU MPCP 카운터 값 s'n을 통하여 대응되는 제2 시간 t'n을 산출하는 것은 구체적으로,
   t'_n＝t_n＋SMOD_m(s'_n－s_n)×

   

   _n+(RTT/2＋△)×

   

   _n
   이고, 그 중에서, m은 MPCP 카운터의 비트 폭이고, SMOD_m(x)＝(x＋2^m) mod 2^m이며, "mod" 연산은 모듈로 연산이고, △는 전반 처리 과정 중의 업링크 다운링크 비대칭으로 인한 차이이며,

   

   _n은 MPCP 카운터 단위 값에 대응되는 시간이고, RTT는 라운드 트립 시간 딜레이인 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 시간 t_n과 상기 제2 시간 t'_n 사이에서, ONU MPCP 카운터가 1회 또는 0회 오버플로우가 발생하는 상황 하에서,
   상기 확정된 제2 시간 t'_n을 통하여 대응되는 ONU MPCP 카운터 값 s'_n을 산출하는 것은 구체적으로,
   s'_n=SMOD_m(s_n＋INT((t'_n－t_n)/

   

   _n)－(RTT/2＋△))
   이고, 그 중에서, m은 MPCP 카운터의 비트 폭이고, SMOD_m(x)＝(x＋2^m) mod 2^m이며, "mod" 연산은 모듈로 연산이고, △는 전반 처리 과정 중의 업링크 다운링크 비대칭으로 인한 차이이며,

   

   _n은 MPCP 카운터 단위 값에 대응되는 시간이고, RTT는 라운드 트립 시간 딜레이인 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법.
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기

   

   _n은 ONU이 상기 제1 시간 t_n, 제2 시간 t'_n 사이의 시간 간격에 해당 시간대 내의 ONU MPCP 카운터 값 s_n과 ONU MPCP 카운터 값 s'_n의 차이 값을 제하여 취득한 것인 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 OLT MPCP 카운터 및 ONU MPCP 카운터의 참조 클럭이, 전달하는 상기 제1 시간에 동기화 되는 상황 하에서, 상기

   

   _n은 상수인 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법.
9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 시간 t_n 및 상기 제1 시간 t_n에 대응되는 OLT 멀티포인트 제어 프로토콜(MPCP) 카운터 값 sn을 ONU으로 전송하기 전에, 진일보로 OLT가 주기적으로 매달린 ONU에 대하여 거리 측정을 진행하고, 새로운 ONU를 발견하거나 또는 ONU의 거리 측정 정보가 변화된 것을 발견하면, 새로운 거리 측정 정보를 ONU로 송신하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법.
10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 시간 t_n과 OLT MPCP 카운터 값 s_n은 OLT에 의하여 고정 주기 또는 비 고정 주기로 ONU에 송신하여 시간 참조로 하는 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 거리 측정 정보는 관리 평면 또는 서비스 평면을 통하여 유니캐스트 방식으로 ONU로 전송되며; 및/또는
    상기 제1 시간 t_n과 OLT MPCP 카운터 값 s_n은 관리 평면 또는 서비스 평면을 통하여 브로드캐스트 방식으로 ONU로 전송되는; 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 방법.
12. 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 시스템에 있어서, OLT와 ONU를 포함하여 구성되고,
    상기 OLT는 제1 시간 및 상기 제1 시간에 대응되는 OLT MPCP 카운터 값을 상기 ONU로 전송하며;
    상기 ONU는 상기 제1 시간 및 상기 OLT MPCP 카운터 값을 수신한 후 거리 측정 정보과 결합하여, 확정된 ONU MPCP 카운터 값을 통하여 대응되는 제2 시간을 산출하거나, 또는 확정된 제2 시간을 통하여 대응되는 ONU MPCP 카운터 값을 산출하고, 로컬 시간에 대하여 업데이트를 진행하는; 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 시스템.
13. 제12항에 있어서,
    상기 OLT는 또 주기적으로 매달린 상기 ONU에 대하여 거리 측정을 진행하고, 새로운 ONU를 발견하거나 또는 상기 ONU의 거리 측정 정보가 변화된 것을 발견하면, 새로운 거리 측정 정보를 상기 ONU로 전송하는 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 거리 측정 정보는 관리 평면 또는 서비스 평면을 통하여 유니캐스트 방식으로 상기 ONU로 전송되며; 및/또는
    상기 제1 시간과 상기 OLT MPCP 카운터 값은 관리 평면 또는 서비스 평면을 통하여 브로드캐스트 방식으로 상기 ONU로 전송되는; 것을 특징으로 하는 수동 광 네트워크 중의 시간 동기화 시스템.

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