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Detail

FPGA Technology for MAC-Based ONU Identification Equipment

Manager
Kim Kwang Ok
Participants
Kim Kwang Ok, Yongwook Ra, Doo Kyeong Hwan, Chansung Park, Woo Kyungmin, Lee Han Hyub, Chung Hwan Seok
Transaction Count
1
Year
2026
Project Code
24HH2200, Development of access agnostic-converged optical access technology, Chung Hwan Seok
25HH3200, Development of access agnostic-converged optical access technology, Chung Hwan Seok
26HH6800, Development of access agnostic-converged optical access technology, Chung Hwan Seok
본 이전 기술은 수동형 광 분배망에서 광 선로 사용 유무 식별과 ONU 단말 정보 발견을 위한 FPGA 기술에 관한 것으로서, EPON과 GPON ONU 식별을 위한 표준 프로토콜 기반 OLT MAC/PHY 기술에 관한 것이다.
■ 수동형 광 네트워크(PON) 기술은 가입자들에게 브로드밴드 서비스를 제공하는 기술로서, 2000년대 초반부터 광가입자망에 설치되어 서비스되고 있다.
■ 현재 PON 기술은 KT와 LGU+에서 EPON 기술로 브로드밴드 서비스를 제공하고, SKB에서는 GPON 기술로 브로드밴드 서비스를 제공한다.
■ PON 기술은 20년 이상 운영되면서 가입자들의 이동과 해지 등에 따라 광분배망은 관리되지 않고 무분별하게 증설되었다. 이에 따라 철거되지 않은 광 회선이 포트와 선로를 불필요하게 점유하고 있으며, 관리 비용이 증대되고 있다. 또한, 방치된 광 선로들로 도시 미관을 해치고 있다.
■ 최근, 통신사업자들은 광분배망에서 광섬유의 사용 유무 식별하는 기술을 요구하고 있다. 이를 위해서는 원격지에서 광 분배망에 연결된 광섬유를 하나씩 확인해야 한다. 맨눈으로는 식별할 수 없고, 휴대형 장치를 통해 광 회선의 사용 유무를 판단하는 장치가 요구된다.
■ 본 이전 기술은 저가형 FPGA 기반의 단일 하드웨어 플랫폼을 통해 EPON과 GPON ONU 단말을 식별한다.
■ 본 이전 기술은 EPON ONU 단말 식별을 위해 IEEE802.3ah EPON 표준을 100% 준용하며, 양방향 1.25Gbps의 전송속도를 제공한다.
■ 본 이전 기술은 GPON ONU 단말 식별을 위해 ITU-T G.984.3 GPON 표준을 100% 준용하며, 하향으로 2.48832Gbps와 상향으로 1.24416Gbps의 전송속도를 제공한다.
■ 본 이전 기술은 상용 EPON ONU 단말과 GPON ONU 단말의 정보를 식별하기 위해 표준 Discovery Process를 제공하며, 버스트 모드 CDR 기능이 FPGA 내에 포함된다.
■ 본 이전 기술의 주요 특징은 다음과 같다.
☞ 전송속도: EPON (양방향 1.25Gbps), GPON(하향:2.48Gbps, 상향 1.24Gbps)
☞ 지원 포트: 1개
☞ 최대 식별 거리: 20km
☞ 발견 프로토콜: EPON (MPCP 메시지), GPON(PLOAM 메시지/BWMap)
☞ EPON OLT 기술 지원
- Multi-point MAC Control 계층 (MPCP 프로토콜 지원)
- Ethernet MAC 계층
- Reconciliation 계층 (GMII 인터페이스 지원, EPON 프레임 지원)
- PCS 계층 (8B/10B Encoder/Decoder 지원)
- PMA 계층 (TBI 인터페이스 지원)
- 1.25Gbps BCDR 지원

☞ GPON OLT 기술 지원
- GTC framing 계층
- PLOAM Engine
- DBA Engine (SN Request와 Range Request 지원)
- PHY Adaptation 계층
- Scrmbler/Descrambler
- 버스트 프레임 처리
- 1.24Gbps BCDR 지원
가. 기술이전의 내용
■ ”MAC 기반 ONU 단말 식별을 위한 장비에 적용되는 FPGA 기술“은 EPON과 GPON 망에서 광 선로에 연결된 상용 ONU 단말을 식별하는 기술로서, 단일 하드웨어 플랫폼을 기반으로 FPGA에 이식되는 이미지에 따라 세부 기술1과 세부 기술2로 분류된다.
■ 기술이전은 세부 기술1(MAC 기반 EPON ONU 단말 식별 FPGA 기술)과 세부 기술2(MAC 기반 GPON ONU 단말 식별 FPGA 기술) 기술로 세분되며, 2가지 기술을 모두 전수할 수도 있고, 필요에 따라 EPON 망에 활용할 수 있는 세부 기술1(MAC 기반 EPON ONU 단말 식별 FPGA 기술)만을 전수할 수 있다. 또한, GPON 망에 활용할 수 있는 세부 기술2(MAC 기반 GPON ONU 단말 식별 FPGA 기술)만을 전수할 수 있다

1. 세부 기술 1: MAC 기반 EPON ONU 단말 식별 기술 (Mini EPON OLT)
- EPON ONU 단말 식별을 위한 IEEE802.3ah 표준 프로토콜 기반의 EPON OLT FPGA 하드웨어 개발과 관련된 회로 설계 자료
- EPON OLT FPGA 코드 및 개발 환경, CLI 프로그램, 설계 문서
- 특허에 대한 통상 실시권이 포함된다.
- 저가형 FPGA를 통해 EPON OLT 기능이 구현되며, FPGA와 OLT 광트랜시버로 구성된다.
- OLT 광트랜시버와 1.25Gbps SFI 인터페이스를 제공한다.
- MCU와 I2C 인터페이스를 통해 FPGA 내부 레지스터를 액세스한다.
- Burst-mode CDR과 EPON MAC/PHY 기술이 내장된다.

2. 세부 기술 2: MAC 기반 GPON ONU 단말 식별 FPGA 기술 (Mini GPON OLT)
- GPON ONU 단말 식별을 위한 ITU-T G.984.3 표준 프로토콜 기반의 GPON OLT FPGA 하드웨어 개발과 관련된 회로 설계 자료
- GPON OLT FPGA 코드 및 개발 환경, CLI 프로그램, 설계 문서
- 특허에 대한 통상 실시권이 포함된다.
- 저가형 FPGA를 통해 GPON OLT 기능이 구현되며, 하나의 FPGA와 GPON OLT 광트랜시버로 구성된다.
- OLT 광트랜시버와 2.48/1.24Gbps SFI 인터페이스를 통해 정합된다.
- MCU와 I2C 인터페이스를 통해 FPGA 내부 레지스터를 액세스한다.
- FPGA 내부에 Burst-mode CDR과 EPON MAC/PHY 기술이 내장된다.

나. 본 기술이전 대상인 “MAC 기반 ONU 단말 식별을 위한 장비에 적용되는 FPGA 기술”의 이전 내용 및 제공 기술의 범위는 다음과 같다.

1. 세부 기술 1 : MAC 기반 EPON ONU 단말 식별 FPGA 기술
- Mini OLT 보드 설계 및 제작 기술
- EPON OLT FPGA 개발 코드 및 환경
- EPON OLT CLI 개발 코드
- EPON OLT 설계서/레지스터 맵/CLI 설명서 등 기술 문서

2. 세부 기술 2 : MAC 기반 GPON ONU 단말 식별 FPGA 기술
- Mini OLT 보드 설계 및 제작 기술
- GPON OLT FPGA 개발 코드 및 환경
- GPON OLT CLI 개발 코드
- GPON OLT 설계서/레지스터 맵/CLI 설명서 등 기술 문서
■ 본 이전 기술은 광액세스망에서 포설된 광섬유의 사용 유무 식별이 가능하며, 상용 ONU 단말의 정보를 식별할 수 있다.
■ 본 이전 기술은 저가형 FPGA를 기반으로 휴대형 광선로 진단 장치에 활용할 수 있다.
■ 본 이전 기술은 IEEE802.3ah와 ITU-T G.984.3 표준 기술을 100% 준용하며, 기존에 포설된 상용 ONU 단말들의 식별에 활용할 수 있다.
■ 광선로 진단 장치의 장비 국산화를 제공할 수 있다.