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New ranging algorithm for pre-assigned equalization delay in ATM-PON system = ATM-PON 시스템에서 미리 할당되는 등화지연의 획득을 위한 새로운 거리 측정 알고리즘
서명 / 저자 New ranging algorithm for pre-assigned equalization delay in ATM-PON system = ATM-PON 시스템에서 미리 할당되는 등화지연의 획득을 위한 새로운 거리 측정 알고리즘 / Dae-Ub Kim.
저자명 Kim, Dae-Ub ; 김대업
발행사항 [대전 : 한국정보통신대학원대학교, 2001].
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DM0000106

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문지도서관2층 학위논문

ICU/MS01-02 2001

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초록정보

The optical fiber access network is expected as the most attractive solution to provide multimedia services in the future. Access systems using ATM-PON technology will make it possible to provide faster service at lower cost in the near future. In ATM-PON system using Time Division Multiplexing Access (TDMA) for upstream traffic, Each ONU has to process to upstream data in such a way that optical signal collisions are prevented. This can be done by placing all ONUs at the same virtual distance from the OLT. The procedure of measuring the distance and placing all ONUs at the same virtual distance is called as ranging. In the ITU-T/FSAN, a full digital in-band based ranging method should be used in PON systems to measure the logical reach distances between each ONU and the OLT. However. This method has a drawback. An ONU transmits ranging cells while other ONU(s) do not transmit data signals on the same channel in order to avoid collisions in warm-PON system. Although pre-assigned equalization delay ($T_e$) is referred as its solution, there is no way how to assign equalization delay. Therefore, we propose the two ranging algorithms for acquiring pre-assigned equalization delay that can reduce window size. The proposed algorithms can be automatically performed under the control of the OLT. Corresponding Serial Number Mask algorithm, one of the proposed algorithms is that the grouped ONUs correspond to branches of a splitter with specific serial number mask. And, we also propose Controllable Coarse Ranging algorithm using low power low frequency signal, which prevent collision of upstream data traffic. These two new algorithms can be applied in case of not only the serial number of the ONU is registered at the OLT (Method A) but also the serial number of the ONU is not registered at the OLT (Method B) during ranging procedure. Especially, at Method B, Corresponding SN Mask algorithm can prevent a Controllable Coarse Ranging method using coarse ranging signal from decrease in performance, because efficiency due to opening window on binary tree mechanism has a large part of total efficiency In case of warm-PON, cold-ONU and method A (Case 3), the ranging method using Corresponding Serial Number Mask increases efficiency about 9~19% compared with the default method in ITU-T recommendation and the ranging method using Controllable Coarse Ranging algorithm increases efficiency about 12~24% compared with the default method. In case of warm-PON, cold-ONU and method B (Case4), the ranging method combining both Corresponding SN Mask algorithm and Controllable Coarse Ranging method increases efficiency about 16~37% compared with the default method. If ATM-PON system will adopt these new ranging algorithms, network operator can relieve concern about the matter of opening window. The algorithms can easily be implemented and requires little additional hardware.

TDMA(Time Division Multiple Access)의 다중 접속 방식을 사용하는 ATM-PON 시스템에서는 OLT(Optical Line Termination)와 각각의 ONU(Optical Network Unit)사이의 거리가 다른 현상이 발생할 수 있다. 따라서, OLT가 각 ONU와의 등화왕복지연시간($T_eqd$)을 가상적으로 일정하게 유지하여 줌으로써 원활한 통신을 가능하게 한다. 그래서, 등화지연시간(Td)을 확보하기 위하여 거리측정(Ranging) 과정을 거치게 된다. 거리측정과정에서 다른 ONU들의 데이터 셀과 일어날 수 있는 충돌을 막기위해 다른 ONU의 데이터 셀의 전송을 막는 Window의 개설이 요구되는 데, 이 Window는 거리측정과정에서 낭비되는 대역폭을 발생한다. 이는 QoS와 CDV에 영향을 미칠 수도 있다. 그러므로, Window의 크기를 줄이는 것은 중요한 문제다. 표준문서의 거리측정방법은 In-band방식에만 의존하고 있어 Window의 개설은 필연적이다. 그 외의 거리측정방법은 Out-of band방식과 Hybrid방식이 있다. 기존에 연구된 Out-of band 방식은 Window 개설의 염려는 줄어들었으나 디자인된 방식이 복잡하고 여러ONU가 동시에 거리측정을 요구하는 상황에 대하여서는 미처 대비를 못하였다. 본 논문은 표준문서G.983.1의 거리측정방식을 모델링하고 Window의 크기를 줄이기 위한 새로운 알고리즘을 제안하여 시뮬레이션을 통해 성능분석을 수행하였다. 본 연구는 In-band 방식에서 일련번호의 획득과정에서 발생되는 Window의 잠식까지 고려하여 광 분배기의 위치와 종류에 따라 일련번호 마스크를 대응시켜 근사적인 등화지연을 미리 할당해주는 방식인Corresponding SN Mask algorithm을 고안함으로써 자동적으로 OLT가 거리측정과정에서 발생되는 Window를 줄일 수 있다. 그리고, Out-of-band방식 중 하나인 저주파, 저전력 거리측정신호를 채택하여 표준화된 거리측정방식에 적용함(Controllable Coarse Ranging method)으로써 앞에서 언급한 새로운 알고리즘과 함께 단순하면서도 성능이 우수한 Hybrid 거리측정시스템을 제안하였다. 이 제안된 거리측정방법은 ONU가 전원이 복원되었을 때 인위적인 조작 없이 자동적으로 수행이 가능하며, OLT가 일련번호를 획득하고 있든 획득하지 않고 있든 상관없이 Window의 크기를 크게 줄인 상태에서 거리측정과정을 수행할 수 있다. 거리측정이 시작되는 상황이Warm-PON, Cold-ONU 그리고 Method A (Case 3)의 경우에 Corresponding SN Mask algorithm로 효율을 9~19%정도 증가시킬 수 있고 Controllable Coarse Ranging method로 12~ 24%정도 증가시킬 수 있다. Warm-PON, Cold-ONU 그리고 Method B (Case 4)의 경우는 Corresponding SN Mask algorithm 와 Controllable Coarse Ranging method를 함께 적용함으로써 Controllable Coarse Ranging method의 일련번호 획득과정에서 나타나는 성능저하를 Corresponding SN Mask algorithm로 해결함으로써 효율을 16~37%까지 증가시킬 수 있다. 이 새로운 거리측정 모델을 통해 망 운영자의 Window 개설에 대한 부담을 줄일 수 있고, 표준화된 거리측정모델에 쉽게 적용 시킴으로써 ATM-PON이 Access망에 구현되는 데 기여할 것이다.

서지기타정보

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청구기호 {ICU/MS01-02 2001
형태사항 xi, 88 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 김대업
지도교수의 영문표기 : Man-Seop Lee
지도교수의 한글표기 : 이만섭
학위논문 학위논문(석사) - 한국정보통신대학원대학교 : 공학부,
서지주기 References : p. 85-86
주제 Ranging
Equalization delay
ATM-PON
거리측정
등화지연
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