KR100334405B1 - 광 ｃｄｍａ 방식의 광 스위칭 장치 - Google Patents
광 ｃｄｍａ 방식의 광 스위칭 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100334405B1 KR100334405B1 KR1019990032229A KR19990032229A KR100334405B1 KR 100334405 B1 KR100334405 B1 KR 100334405B1 KR 1019990032229 A KR1019990032229 A KR 1019990032229A KR 19990032229 A KR19990032229 A KR 19990032229A KR 100334405 B1 KR100334405 B1 KR 100334405B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- optical
- channel
- free space
- encoder
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 53
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 22
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 19
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 14
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/005—Optical Code Multiplex
- H04J14/007—Orthogonal Optical Code Multiplex
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/0007—Code type
- H04J13/004—Orthogonal
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
- H04Q11/0005—Switch and router aspects
- H04Q2011/0037—Operation
- H04Q2011/0041—Optical control
Abstract
본 발명은 광 CDMA 방식을 이용한 광 스위칭 장치에 관한 것으로, 입력 모듈측의 인코더는 입력 채널 데이터를 목적지 주소에 대응하는 직교코드로 인코딩하고 레이저다이오드 어레이는 인코딩된 직교코드를 광빔으로서 자유공간을 통해 전파한다. 출력모듈측에서 광신호 검출기 어레이는 자유공간으로 전파된 광신호를 검출하고, 디코더는 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하고 출력채널마다 고유하게 주어진 직교코드로 상관처리하여 입력 채널 데이터를 원하는 목적지의 채널로 출력한다. 또한, 본 발명의 인코더는 패킷 채널 데이터의 논리 1의 신호만을 직교코드로 인코딩하며, 이에 반하여 디코더는 하나의 패킷 신호에 대한 수신이 없을 때 논리 0의 신호가 전송되었다고 판단한다.
상술한 본 발명에 따르면, 광 CDMA를 이용하여 입력채널에서 출력 채널로 자유공간을 통해 광빔을 전파하기 때문에, 입력채널과 출력채널을 정밀 배열하지 않고도 스위칭이 가능하고, 종래의 광 스위칭 장치보다 더욱 간단한 구조로 구현될 수 있다.
Description
본 발명은 코드분할 다중접속(code division multiplex access : CDMA) 시스템의 광 스위칭 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스위칭 채널 입력 모듈에서 직교 코드로 인코딩된 송신 신호를 광빔으로 자유공간으로 전파시키고 출력 모듈에서 광빔을 디코딩하여 수신채널로 전달하는 광 스위칭 장치에 관한 것이다.
무선통신에서 네트워크를 엑세스(access)하는 방식은 TDMA(time division multiplex access), FDMA(frequency division multiplex access) 및 CDMA로 구분된다. TDMA 방식은 시간분할에 의하여 다수의 사용자가 순차적으로 네트워크를 사용하므로 전체 통신 트루풋이 작게된다. FDMA 방식은 사용자마다 통신 주파수 대역을 다르게 부여하여 동시에 여러명의 사용자가 통신을 할 수 있지만 서비스 주파수 대역의 제한성으로 인하여 사용자 수에 제한을 받게된다. 반면에 CDMA 방식은 사용자마다 직교 코드(orthogonal codes)를 달리하여 동시에 보다 많은 사용자가 통신을 할 수 있다. 이러한 장점은 직교 코드를 사용하여 통신을 할 경우 다른 사용자의 신호는 단지 백색잡음 처럼 작용하여 원하는 신호의 검출에 영향을 주지 못하기 때문이다.
광 CDMA 방식은 무선통신 CDMA 방식의 장점을 광 통신 네트워크 혹은 광 스위칭 장치에 도입한 것이다. 그러나, 무선통신 시스템과는 달리 광 통신 시스템에서는 위상을 변복조할 수 있는 코히어런트(coherent) 시스템을 하드웨어로 구현하기 어렵고, 대신에 신호의 세기만 변복조할 수 있는 코히어런트 시스템을 주로 사용하고 있다. 이런 이유로 바이폴라(+1/-1) 형태의 직교 코드를 구현하거나 또는 이를 상관처리(correlation)하여 데이터를 복원하기가 어렵다는 문제가 존재한다. 그러므로, 현재로서는 직교 코드와 유사한 코드를 고안하여 하드웨어 구현의 어려움을 경감시키거나, 또는 직접 검출(direct detection) 시스템에서도 바이폴라 형태로 변복조할 수 있는 방안들이 제안되어 있으며, 이러한 제안 모두는 모두 직접검출을 수행하는 인코히런트 시스템에서 직교코드를 구현할 수 있는 인코더와 디코더에 관한 것이다.
예를 들면, J. G. Zhang의 논문 'A feasible architecture for high-speed synchronous CDMA distribution network using optical processing' (Electron. Lett., 1995년)에서는 동기화된 프라임 시퀀스(prime sequence) 코딩 방식을 제안하고 있다. 이 방식에서는 광학적인 지연 라인과 전-광 스위치(electro-optic switchs)를 조합하여 프라임 시퀀스(PS) 코드를 변복조할 수 있는 인코더/디코더를 제안하였다. 이 방식에서 사용된 PS 코드는 완전한 직교 코드가 아니므로, 동시에 사용가능한 송수신 경로에 제약을 받게되는 문제가 있다.
Farideh Khaleghi et al., 의 논문 'New correlator receiver architecture for optical CDMA networks with an increased system capacity' (Electron. Lett., 1995), 에서는 MachZehndar Interferometer를 적용한 상관처리 수신장치를 제안하고 있다. 이 장치는 SIK(Shift Inversion Key)를 사용하여 채널 데이터를 유니폴라(unipolar) 형태로 인코딩하여 송신한 후, 수신측에서 MachZehndar Interferometer를 사용하여 바이폴라 형태로 변환하고 이를 상관처리하는 구조로 되어 있다. 이 경우, 코히어런트 방식과 같은 작은 BER을 달성할 수 있는 장점이 있는 반면 디코더를 구성하기 위하여 1:2 커플러와 부피가 큰 interferometer를 추가하여야 하는 구현상의 문제가 있다.
L. Nguyen et al. 의 논문 'All-optical CDMA with bipolar codes'(Electron. Lett., 1995년, Vol. 31, No. 6)에서는 회절격자, 거울, 마스크등을 사용하여 구성한 인코더/디코더를 제안하고 있으며; J. A. Salehi, E. G. Paek의 논문 'Holographic CDMA' (IEEE Tran. on Comm., 1995, Vol. 43, No.9)에서는 홀로그램(hologram)을 이용한 인코더/디코더를 제안하고 있다. L. Nguyen et al. 과 J. A. Salehi, E. G. Paek가 제안한 인코더/디코더는 바이폴라 형태로 직교 코드를 구현하고 있다. 그러나, 위에서 언급한 바와 같이 각기 회절격자, 거울, 및 홀로그램 격자를 사용하여 인코더와 디코더를 구성하기 때문에 스위칭 시스템이 복잡하고 부피가 크다는 단점이 있다.
그러므로, 본 발명은 상술한 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 간단한 구성으로 입력 채널 데이터를 바이폴라 형태의 직교코드로 구현하고 이를 상관처리하여 출력할 수 있는 광 스위칭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 자유공간에서 광신호 연결시 광원과 수광소자간의 정밀 배열부담을 완화할 수 있는 광 스위칭 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기위한 본 발명에 따른 광 CDMA 방식의 광 스위칭 장치는 송신 단말과 수신 단말간의 자유공간에서 광빔으로 변환된 채널 데이터를 송수신하는 송신 모듈과 수신 모듈, 상기 송신 단말로 인가되는 클럭신호에 따라 구동하여 상기 클럭신호를 광신호로서 상기 자유공간으로 전파하는 클럭 전송용 레이저 구동회로, 상기 자유공간으로부터 전파된 광빔을 수광하는 클럭 수신용 광검출기, 상기 클럭 수신용 광검출기로부터 검출된 광신호로부터 클럭신호를 복원하여 상기 수신 단말로 인가는 클럭 재생회로를 포함하는 광 CDMA 방식의 광 스위칭 장치에 있어서, 상기 송신 단말에 배치되어 스위칭 제어신호에 따라 채널을 통하여 입력되는 디지털 데이터를 패킷 형태로 구성하고, 목적지 주소에 대응하는 +1 및 -1의 바이폴라 직교 코드로 인코딩하는 인코더; 상기 송신 모듈에 배치되어 상기 인코더에 의해 인코딩된 바이폴라 직교 코드의 +1 신호에 따라 구동하여 +1 신호에 대응하는 광빔을 생성하는 +1 레이저 다이오드 어레이; 상기 송신 모듈에 배치되어 상기 인코더에 의해 인코딩된 바이폴라 직교코드중에서 -1 신호에 따라 구동하여 -1 신호에 대응하는 광빔을 생성하는 -1 레이저 다이오드 어레이; 상기 각각의 +1 레이저 다이오드 어레이와 공간적으로 이격되도록 상기 수신 모듈에 배치되며, 상기 이격된 자유공간을 통하여 전파되는 광빔을 검출하는 +1 신호 광검출기 어레이; 상기 각각의 -1 레이저 다이오드 어레이와 공간적으로 이격되도록 상기 수신 모듈에 배치되며, 상기 이격된 자유공간을 통하여 전파되는 광빔을 검출하는 -1 신호 광검출기 어레이; 상기 수신 단말에 배치되어 상기 +1 및 -1 신호 검출기 어레이에 의해 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 상기 목적지 주소에 해당하는 출력 스위칭 채널에 주어진 직교 코드로 상관 처리하여 출력하는 디코더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 광 CDMA 방식의 광 스위칭 장치의 블록 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 인코더에서 수행되는 인코딩 변환과정과 디코더에서 수행되는 디코딩 복원과정을 설명하는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 입력 데이터 채널 70 : 출력 데이터 채널
100 : 인코더 120 : 클럭 전송용 레이저 다이오드
200 : 송신 모듈 300 : 수신 모듈
400 : 디코더 410 : 클럭 수신용 광검출기
이하 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 CDMA 방식 광 스위칭 장치의 블록 구성도를 도시한다. 광 스위칭 장치는 인코더(100), 디코더(400), 인코더(100)와 디코더(400)간의 자유공간에서 광빔으로 변환된 채널 데이터를 송수신하는 송신 모듈(200)과 수신 모듈(300), 그리고 인코더(100)와 디코더(400)의 동기구현을 위한 클럭전송용 레이저 구동회로(110), 클럭 전송용 레이저 다이오드(120), 클럭 수신용 광검출기(410) 및 클럭 재생회로(420)를 포함한다. 또한, 송신 모듈(200)은 +1 레이저 다이오드 어레이(220)와 -1 레이저 다이오드 어레이(240)를 구비하며, 수신 모듈(300)은 +1 신호 광검출기 어레이(320)와 -1 신호 광검출기 어레이(340)를 구비한다.
클럭 전송용 레이저 구동회로(110)는 외부로부터 인가되는 클럭신호에 따라 구동하여 클럭 전송용 레이저 다이오드(120)를 구동하여 클럭신호를 광신호로서 자유공간으로 전파한다. 클럭 수신용 광검출기(410)는 자유공간으로부터 전파된 광빔을 수광하여 클럭 재생회로(420)로 제공하며, 클럭 재생회로(420)는 클럭 수신용 광검출기(410)로부터 검출된 광신호로부터 클럭 신호를 복원한다. 클럭 재생회로(420)에 의해 복원된 클럭 신호는 디코더(400)로 인가되어 인코더(100)와 시스템 동기를 맞추는데 사용된다.
인코더(100)는 클럭신호에 따라 동작하여 각각의 라인(10)을 통해 제공되는 입력 데이터 채널 데이터를 라인(20)을 통해 제공되는 스위칭 제어 신호에 따라 스위칭 제어하고 목적 채널의 주소로 코딩하는 기능을 수행한다. 보다 상세히 말해서, 각각의 입력 데이터 채널에 대하여 채널간의 경합 존재 여부를 판단하고 이를 조정한 후, 채널 데이터를 통신 프로토콜에 부합하도록 패킷(packet) 형태로 구성한다. 이후, 인코더(100)에 의해 패킷 형태로 재구성된 채널의 디지털 데이터는 임의의 직교 코드를 사용하여 바이폴라 형태의 직교 코드로 변환된다. 이러한 인코딩 변환과정은 도 2를 참조하여 추후에 설명하기로 한다.
본 발명에 따르면, 패킷 데이터에서 논리 '1'에 해당하는 데이터 비트만 직교코드로 변환되며 논리 '0'에 해당하는 패킷 데이터 비트는 변환되지 않으며 또한 신호로서 전송되지 않는다. 직교 코드로 변환된 코드중에서 '+1' 신호와 '-1' 신호는 각기 +1 레이저 구동회로(130)와 -1 레이저 구동회로(140)에 제공되어 송신 모듈(200)을 구동하는데 사용된다. 본 발명에 있어서, +1 레이저 구동회로(130)와 -1 레이저 구동회로(140)가 인코더(100)와 별개의 구성요소로 설명되고 예시되지만, 이와 달리 이들 회로는 인코더(100)내에 합체될 수도 있을 것이다.
송신 모듈(200)은 +1 레이저 다이오드 어레이(220)와 -1 레이저 다이오드 어레이(240)를 구비하며, +1 레이저 다이오드 어레이(220)는 상술한 +1 레이저 구동회로(130)에 의해 구동되어 바이폴라 +1 신호에 대응하는 광빔을 방출하며, -1 레이저 다이오드 어레이(240)는 상술한 -1 레이저 구동회로(140)에 의해 구동되어 바이폴라 -1 신호에 대응하는 광빔을 방출한다. +1 및 -1 레이저 다이오드 어레이(220, 240)는 각기 수직 공동 표면방출형 레이저 다이오드들(vertical-vavity surface emitting laser diodes)(222, 242)의 어레이로 구현될 수 있다. 또한, +1 및 -1 레이저 다이오드 어레이(220, 240)는 클럭 전송 레이저 다이오드(120)와 합체된 하나의 어레이 형태로서 구성될 수도 있다.
송신 모듈(200)의 +1 및 -1 레이저 다이오드 어레이(220) 및 (240)에 의해 생성된 광빔은 +1 및 -1 레이저 다이오드 어레이(220) 및 (240)와 공간적으로 이격되어 있는 수신 모듈(300)의 +1 및 -1 광 신호 검출기 어레이(320) 및 (340)에서 검출된다. +1 및 -1 신호 광검출기 어레이(320) 및 (340)는 각기 검출된 +1 및 -1에 대응하는 광검출신호를 디코더(400)로 제공된다. 상술한 +1 및 -1 신호 광검출기 어레이(320) 및 (340)는 각기 반도체 포토다이오드들(photo diodes)(322, 342)의 어레이로 구현될 수 있다. 또한, +1 및 -1 신호 광검출기 어레이(320) 또는 (340)는 클럭 수신용 광검출기(410)와 합체된 하나의 어레이 형태로 구성될 수도 있다.
본 발명에 있어서, 송신 모듈(200)의 레이저 다이오드 어레이(220, 240)와 수신 모듈(300)의 광신호 검출기 어레이(320, 340)가 각기 +1/-1 바이폴라 직교 코드를 생성하고 검출하는 것으로 기술되어 있지만, 실질적으로 이들 신호의 존재를나타내는 광빔을 발생하고 이를 검출하는 것으로 이해하여야 할 것이다.
디코더(400)는 클럭 재생회로(440)에 의해 복원된 클럭 신호에 따라 인코더(100)와 동기화되며, +1 및 -1 신호 광검출기 어레이(320, 340)로부터 제공된 검출신호에 응답하여 인코더(100)로부터 전송된 입력 채널신호를 스위칭하여 원하는 목적지로 출력하는 기능을 수행한다. 이러한 디코더(400)는 비록 도시되지는 않았지만, 내부적으로 광검출기 어레이(320, 340)로부터 제공된 광신호를 일정 크기 이상으로 증폭하는 전치증폭기, 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하고 채널에 부여된 직교 코드와 상관처리를 수행하는 신호결정회로, 신호결정회로에 의해 상관처리된 결과인 +1/-1 신호에 대하여 개별적으로 기설정된 문턱값(threshold value)과 비교하여 문턱값보다 큰 신호에 대하여는 채널에 논리 '1'에 해당하는 스위칭 데이터가 입력되었다고 판단하고, 한 패킷의 수신이 완료되지 않은 상태에서 데이터가 입력되지 않았다고 판단되는 경우에는 논리 '0'의 신호가 입력된 것으로 간주하여 수신 패킷을 재구성하는 하드 리미터(hard limiter)를 구비한다. 다시 말해서, 디코더(400)는 미리 약속된 패킷 구성에 관한 정보를 가지고 있으므로, 하나의 패킷 신호에 대한 수신이 완료되지 않은 상태에서 신호를 입력받지못하였다고 판단하게 되면, 논리 '0'의 신호가 입력되었다고 간주하게된다.
상술한 구성을 갖는 본 발명의 광스위칭 장치의 동작에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 이와 관련하여 인코더(100)와 디코더(400)는 클럭신호에 따라 서로 동기화되며, 송수신 패킷의 시작과 종료에 대한 정보를 서로 가지고 있다고 가정한다.
먼저, 입력 데이터가 채널(10)을 통하여 인코더(10)로 인가됨과 동시에 이들 데이터에 대한 스위칭 제어신호가 라인(20)을 통하여 인코더(100)로 제공된다. 스위칭 제어신호에 의해 입력되는 채널의 데이터는 약속된 프로토콜에 적합하도록 패킷 형태로 재구성된 다음, 바이폴라 직교 코드로 인코딩된다. 예를 들어, 스위칭 제어신호에 따라 1번 채널의 데이터를 n번 채널로 스위칭한다면, 패킷화된 1번 채널 데이터 중에서 논리 '1'에 해당하는 신호만이 n번째 채널에 해당하는 직교 코드로 인코딩되며, 논리 '0'에 해당하는 신호는 인코딩되지 않는다. 여기서 스위칭 제어신호의 동작을 정리하면 스위칭을 원하는 채널 사이에서 이미 정해진 직교코드들을 서로 스위칭하므로 채널의 경로를 바꾸는 것과 같은 역할을 수행함과 아울러 현재 데이터 전송에 필요한 광원의 빔만 턴온(turn-on)시키는 온-오프 스위칭 역할을 한다.이렇게 변환된 직교 코드중에서 +1 신호는 +1 레이저 구동회로(130)에 제공되어 레이저 구동전송 배선(30)을 통하여 +1 레이저 다이오드 어레이(220)중의 대응하는 하나의 레이저 다이오드(222)를 구동시켜 광빔을 발생시킨다. 마찬가지로 변환된 직교 코드중에서 -1 신호는 -1 레이저 구동회로(140)에 제공되어 레이저 구동전송 배선(40)을 통하여 -1 레이저 다이오드 어레이(240)중의 대응하는 하나의 레이저 다이오드(242)를 구동시켜 광빔을 발생시킨다. +1 및 -1 레이저 다이오드 어레이(220, 240)에 의해 생성된 광빔은 자유공간을 통하여 전파되며, 이들과 공간적으로 이격되어 있는 수신 모듈(300)의 +1 및 -1 신호 광검출기 어레이(320, 340)에 의해 검출된다. +1 및 -1 신호 광검출기 어레이(320, 340)에 의해 각기 검출된 광빔은 검출 신호전송 배선(50, 60)을 통하여 디코더(400)로 입력된다.
디코더(400)는 인코더(100)측과 규약된 패킷 구성에 관한 정보에 따라 한 패킷 신호에 대한 수신이 완료되지 않은 상태에서 신호를 수신하지 못하면 논리 '0'의 신호가 전송된 것으로 판단한다. 그러나, 인코딩된 논리 '1'의 신호가 디코더(400)로 입력되면, 디코더(400)는 이를 증폭하고, 디지털 신호로 복원한 후 출력 스위칭 채널(70)에 주어진 직교 코드로 상관처리한다. 이러한 상관처리는 +1/-1 신호 경로에 따라 개별적으로 이루어진다. 이후, 최종적으로 상관처리된 결과는 합쳐진 다음, 합한 결과가 기설정된 문턱치 이상이 되면, 채널 신호가 '1'로서 입력되었다고 판단한다. 그러나, 디코더(400)에서, 한 단위의 패킷 신호가 모두 수신되지 않은 상태에서 어떠한 신호도 인가되지 않으며, 디코더(400)는 논리 '0'의 신호가 인코더(100)로부터 전송되었다고 간주한다. 그 결과, 디코더(400)는 자유공간을 통하여 인코더(100)에 의해 직교변환되어 전파된 채널 데이터를 복구하여 목적하는 출력 채널(70)로 스위칭할 수 있다.한편, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 인코더(100)에서 수행되는 인코딩 변환과정과 디코더(400)에서 수행되는 디코딩 복원과정을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.도 2a와 도 2b는 각각 1번 채널의 데이터신호와 직교코드(또는 확산코드)이다. 도 2c는 데이터 신호와 직교코드가 곱해진 신호이다. 마찬가지로, 도 2d, 도 2e, 도 2f는 채널 2번의 데이터 신호, 직교코드, 이들의 곱의 신호들로 각각 정의된다. 여기서는 7개의 칩으로 구성된 직교코드를 예로 삼았다. 두 채널에 의해 중첩된 신호는 도 2g와 같이 나타낼 수 있다. 이때 채널1에서 보낸 신호를 역확산시키기 위해서 채널1과 동일한 직교코드 도 2h를 도 2g의 중첩된 신호에 곱하면 도 2i와 같이 된다. 그 출력신호를 시간에 따라 적분을 수행하면 도 2j와 같은 결과를 얻고 이를 신호 결정회로를 통과시키면 도 2k와 같은 신호가 복원된다.정리하면, 도 2a에서 도2f는 각 채널별로 코드 분할 다중화하는 과정을 보여주고 있고, 도 2g는 각 채널의 신호가 서로 중첩이 되어 수신단에 인가되는 것을 나타내고 있으며, 도 2h에서 도 2k까지는 신호를 다시 복원하는 과정을 나타내고 있다.
그러므로, 본 발명에 따른 광 스위칭 장치는 종래기술에서 입력 채널 데이터를 바이폴라 형태로 변조하기 위하여 홀로그램과 회절격자와 같은 복잡한 장치를 사용하지 않고도 레이저 어레이, 광검출기 어레이 및 신호처리수단을 구성함으로써 +1/-1 바이폴라 신호에 대한 광 경로를 분리함으로써 간단하게 구현할 수 있다.
또한, 종래기술에서 자유공간을 광으로 연결하는데 송신 모듈의 레이저 배열과 수신 모듈의 광검출기 배열사이에 레이저 빔을 점-점으로 정확하게 정렬하는 어려움은 본 발명에서와 같이 송신 모듈에서 방출되는 레이저 빔을 자유공간을 통해 수신 모듈의 광 검출기 어레이 전체에 전파(broadcasting)시킴으로써 정밀 배열하여야 하는 부담을 크게 줄일 수 있다. 이러한 이유로, 백플레인 보드-보드 사이의 연결을 대상으로 하는 경우, 종래 기술의 광 스위칭 장치에서 거의 불가능한 구현을 레이저 다이오드 어레이와 광 검출기 어레이 및 간단한 신호처리회로만으로 구성된 본 발명의 광 스위칭 장치에 의해 해결할 수 있으며, 그 크기와 부피 또한 크게 줄일 수 있다. 더불어, 종래기술의 장치는 광 경로들 사이를 결합하기 위하여 스타 커플러(star coupler)와 같은 광결합기를 사용하지만, 본 발명은 별도의 장치를 개입시키 않고도 단지 자유공간을 통하여 채널간의 결합문제를 해결할 수 있다.
Claims (5)
- 송신 단말과 수신 단말간의 자유공간에서 광빔으로 변환된 채널 데이터를 송수신하는 송신 모듈과 수신 모듈, 상기 송신 단말로 인가되는 클럭신호에 따라 구동하여 상기 클럭신호를 광신호로서 상기 자유공간으로 전파하는 클럭 전송용 레이저 구동회로, 상기 자유공간으로부터 전파된 광빔을 수광하는 클럭 수신용 광검출기, 상기 클럭 수신용 광검출기로부터 검출된 광신호로부터 클럭신호를 복원하여 상기 수신 단말로 인가는 클럭 재생회로를 포함하는 광 CDMA 방식의 광 스위칭 장치에 있어서,상기 송신 단말에 배치되어 스위칭 제어신호에 따라 채널을 통하여 입력되는 디지털 데이터를 패킷 형태로 구성하고, 목적지 주소에 대응하는 +1 및 -1의 바이폴라 직교 코드로 인코딩하는 인코더;상기 송신 모듈에 배치되어 상기 인코더에 의해 인코딩된 바이폴라 직교 코드의 +1 신호에 따라 구동하여 +1 신호에 대응하는 광빔을 생성하는 +1 레이저 다이오드 어레이;상기 송신 모듈에 배치되어 상기 인코더에 의해 인코딩된 바이폴라 직교코드중에서 -1 신호에 따라 구동하여 -1 신호에 대응하는 광빔을 생성하는 -1 레이저 다이오드 어레이;상기 각각의 +1 레이저 다이오드 어레이와 공간적으로 이격되도록 상기 수신 모듈에 배치되며, 상기 이격된 자유공간을 통하여 전파되는 광빔을 검출하는 +1 신호 광검출기 어레이;상기 각각의 -1 레이저 다이오드 어레이와 공간적으로 이격되도록 상기 수신 모듈에 배치되며, 상기 이격된 자유공간을 통하여 전파되는 광빔을 검출하는 -1 신호 광검출기 어레이;상기 수신 단말에 배치되어 상기 +1 및 -1 신호 검출기 어레이에 의해 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 상기 목적지 주소에 해당하는 출력 스위칭 채널에 주어진 직교 코드로 상관 처리하여 출력하는 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 스위칭 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 인코더는 상기 패킷 데이터에서 논리 1에 해당하는비트만을 직교 코드로 변환하는 것을 특징으로 하는 광 스위칭 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 디코더는 한 패킷 구간동안 어떠한 신호도 수신하지 못할 때 상기 인코더로부터 논리 0의 신호가 전송된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 광 스위칭 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 +1 및 -1 레이저 다이오드 어레이는 수직 공동 표면방출레이저 다이오드의 어레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 스위칭 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 +1 및 -1 광 검출기 어레이는 반도체 포토 다이오드 어레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 스위칭 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990032229A KR100334405B1 (ko) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 광 ｃｄｍａ 방식의 광 스위칭 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990032229A KR100334405B1 (ko) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 광 ｃｄｍａ 방식의 광 스위칭 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010016959A KR20010016959A (ko) | 2001-03-05 |
| KR100334405B1 true KR100334405B1 (ko) | 2002-05-03 |
Family
ID=19606342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019990032229A KR100334405B1 (ko) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 광 ｃｄｍａ 방식의 광 스위칭 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100334405B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100466426B1 (ko) * | 2002-08-27 | 2005-01-14 | 한국전자통신연구원 | 광 스위치형 광 ｃｄｍａ에서의 양극성 신호 전송장치 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5017793A (en) * | 1989-09-26 | 1991-05-21 | Sperry Marine Inc. | Optically driven RF generator |
| JPH104396A (ja) * | 1996-06-14 | 1998-01-06 | Yuseisho Tsushin Sogo Kenkyusho | 光符号変換方式とクロスコネクト方式及び装置 |
| US5859939A (en) * | 1997-02-25 | 1999-01-12 | Mci Communications Corporation | Method and system for equalizing PMD using incremental delay switching |
| US5870216A (en) * | 1995-10-26 | 1999-02-09 | Trw Inc. | Splitterless optical broadcast switch |
| KR20000030977A (ko) * | 1998-10-31 | 2000-06-05 | 강병호 | 레이저 다이오드의 다채널 출력광 파장 조정장치 |
-
1999
- 1999-08-06 KR KR1019990032229A patent/KR100334405B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5017793A (en) * | 1989-09-26 | 1991-05-21 | Sperry Marine Inc. | Optically driven RF generator |
| US5870216A (en) * | 1995-10-26 | 1999-02-09 | Trw Inc. | Splitterless optical broadcast switch |
| JPH104396A (ja) * | 1996-06-14 | 1998-01-06 | Yuseisho Tsushin Sogo Kenkyusho | 光符号変換方式とクロスコネクト方式及び装置 |
| US5859939A (en) * | 1997-02-25 | 1999-01-12 | Mci Communications Corporation | Method and system for equalizing PMD using incremental delay switching |
| KR20000030977A (ko) * | 1998-10-31 | 2000-06-05 | 강병호 | 레이저 다이오드의 다채널 출력광 파장 조정장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010016959A (ko) | 2001-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Huang et al. | Coherent optical CDMA (OCDMA) systems used for high-capacity optical fiber networks-system description, OTDMA comparison, and OCDMA/WDMA networking | |
| Shah | Optical code division multiple access | |
| WO2011130995A1 (zh) | 光码分多址无源光网络系统、光分配网装置及光线路终端 | |
| WO2011130985A1 (zh) | 可重构编解码器及基于该设备的光码分多址无源光网络 | |
| JP3038378B1 (ja) | 光符号分割多重通信方式 | |
| AU1680899A (en) | Concatenated codes for spread spectrum communication | |
| JP2003244101A (ja) | 光符号化方式及び光符号器 | |
| CA2376858C (en) | Communication systems and apparatus with synchronous orthogonal coding | |
| US7065298B1 (en) | Code-based optical networks, methods, and apparatus | |
| KR100488415B1 (ko) | 양극성 데이터를 송신하는 파장영역 광 코드분할다중접속 송신장치 및 그 방법 | |
| JP4876602B2 (ja) | 光アクセスネットワークシステム | |
| KR100334405B1 (ko) | 광 ｃｄｍａ 방식의 광 스위칭 장치 | |
| JP2003115823A (ja) | 低遅延時間の再構成可能なマルチユーザ光通信ネットワーク | |
| JP4649582B2 (ja) | 光符号分割多重パケット通信システム | |
| US11728896B2 (en) | Wavelength division multiple access for long range optical communications | |
| JP4572141B2 (ja) | 通信システム、通信方法および通信装置 | |
| JP3696090B2 (ja) | コードベース光ネットワーク、方法及び装置 | |
| JP2007208747A (ja) | 光アクセスネットワークシステム | |
| JP4239751B2 (ja) | ビットインターリーブ直交偏波多重信号光の光受信方法及び装置 | |
| Perrier et al. | Wavelength‐division integration of services in fibre‐optic networks | |
| JP4505350B2 (ja) | 通信システムおよび通信方法 | |
| Bres et al. | Demonstration of a transparent router for wavelength-hopping time-spreading optical CDMA | |
| WO2001058073A1 (en) | Reconfigurable optical recognition of bit information in a digital data stream with different bit rates | |
| JPH1013306A (ja) | 光パルススペクトル拡散符号分割多重伝送方式及び装置 | |
| Yen et al. | Hybrid analog/digital wavelength-time optical CDMA systems in radio-over-fiber transmissions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080324 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |