An asymmetric WDM-EPON structure for the convergence of broadcast and communication

방송통신 통합을 위한 비대칭 WDM-EPON 구조에 관한 연구

  • Hur Jung (School of Electrical Engineering, Kookmin University) ;
  • Koo Bon-Jeong (School of Electrical Engineering, Kookmin University) ;
  • Park Youngil (School of Electrical Engineering, Kookmin University)
  • 허정 (국민대학교 전자정보통신공학부 광통신연구실) ;
  • 구본정 (국민대학교 전자정보통신공학부 광통신연구실) ;
  • 박영일 (국민대학교 전자정보통신공학부 광통신연구실)
  • Published : 2005.06.01

Abstract

In this paper, an asymmetric WDM-EPON transmission scheme is proposed to be used in a high speed access network system, which is required to implement the convergence of broadcast and communication. WDM is used for downstream transmission from OLT to access nodes, satisfying wide bandwidth requirement for broadcasting and various multimedia services. And an EPON scheme, which is cheaper than WDM, is applied to upstream transmission where less bandwidth is required. A transmission test in physical layer was performed successfully and the results are provided. If ONUs are to be used in a home gateway, its protocol should be appropriate to its traffic pattern. Voice is sensitive to a time delay while data is not. A new dynamic bandwidth assignment protocol for PON system, which can cope with various types of data in access network is proposed and its performance is analysed. A maximum cycle time is specified to achieve the QoS of signals sensitive to time delay. And a minimum window is specified to prevent the downstream control signals from uprising. It is shown by simulation that the proposed EPON protocol can provide a better performance than previous ones.

본 논문에서는 방송과 통신의 융합을 고려한 고속가입자망의 구현을 위해 비대칭 WDM-EPON을 제안하였다. 이 방식에서는 OLT에서 각 가입자 노드로의 하향 전송에는 WDM (Wavelength Division Multiplexing) 전송방식을 이용함으로써 방송 및 다양한 멀티미디어 서비스를 수용하기 위한 넓은 대역폭을 만족하였다. 반면에 넓은 대역폭이 필요하지 않는 상향전송에는 WDM방식보다는 상대적으로 값이 싼 EPON 전송방식을 채택하였다. 본 논문에서는 물리계층에서의 전송시험 결과를 제시한다. ONU가 홈게이트웨이에 이용되기 위해서는 접속 프로토콜은 홈게이트웨이의 트래픽 형태에 적절해야만 한다. 음성의 경우 시간 지연에 민감한 반면 데이터는 덜 민감하다. 본 논문에서는 가입자망에서 다양한 형태의 데이터를 함께 수용할 수 있는 새로운 동적 대역할당 프로토콜을 제시하였으며 이의 성능을 분석하였다. 시간 지연에 민감한 신호의 성능을 보장하기 위해 최대 사이클 타임을 규정하였으며, 하향 제어신호가 급격히 늘어나는 것을 방지하기 위해 최소 윈도우를 규정하였다. 제안된 EPON 프로토콜이 기존 방식에 비해 가지는 장점들을 시뮬레이션에 의해 보였다.

Keywords

References

  1. G. Kramer, B. Mukherjee, G. Pesavento, 'IPACT a dynamic protocol for an Ethernet PON (EPON)', IEEE Communications Magazine, vol. 40, issue 2, pp. 74-80, Feb. 2002
  2. G. Kramer, G. Pesavento, 'Ethernet passiveoptical network (BPON): Building a next generation optical access network', IEEE Communications Magazine, vol. 40, issue 2, pp. 66-73, Feb. 2002
  3. G. Maier, M. Martinelli, A. Pattavina, E. Salvadori, 'Design and cost performance of the multistage WDM-PON access networks' IEEE Journal of Lightwave Technology, vol. 18, issue 2, pp. 125-143, Feb. 2000 https://doi.org/10.1109/50.822785
  4. Draft P802.3ahID 3.3 April 2004
  5. 최수일. 'EPON망에서 차등 CoS제공을 위한 주기적 폴링 기반의 동적 대역 할당 방법', 한국통신학회논문지, vol.28, no. 7B, 2003년. 7월
  6. C.M. Assi, Yinghua Ye, Sudhir Dixit, M.A Ali, 'Dynamic bandwidth allocation for quality-of-service over Ethernet PONs', IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 21, issue 9, pp. 1467-1477, Nov. 2003 https://doi.org/10.1109/JSAC.2003.818837
  7. Jing Xi, Shengming Jiang, Yuming Jiang, 'A dynamic bandwidth allocation scheme for differentiated services in EPONs', IEEE Communications Magazine, vol. 42, issue 8, pp. S32-S39, Aug. 2004