KR100337131B1 - 부반송파 다중 방식 양방향 자기 치유 환형 광통신망 - Google Patents

부반송파 다중 방식 양방향 자기 치유 환형 광통신망 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부반송파 다중 방식 광통신망에 관한 것으로서, 광섬유의 절단 및 광원/광수신기의 고장시 신속하게 복구할 수 있는 부반송파 다중방식의 양방향 자기 치유 환형 광통신망을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 광통신망은, 중앙 기지국과 다수의 광통신망 유니트를 단일 광섬유를 사용하여 환형으로 구성하고, 중앙 기지국과 광통신망 유니트에 한 쌍의 광송수신기(정상 동작용과 장애 복구용)를 구비함으로써 초기 망 구축시 광섬유를 절약할 수 있을 뿐 아니라, 광섬유의 절단 및 광원/광수신기의 고장시에는 장애 복구용 광송수신기를 통해 전송함으로써 장애를 신속하게 복구할 수 있도록 한 것이다.

Description

부반송파 다중 방식 양방향 자기 치유 환형 광통신망 {Bi-directional, subcarrier-multiplexed self-healing ring optical network}
본 발명은 부반송파 다중 방식 광통신망에 관한 것으로서, 특히 광섬유의 절단 및 광원/광수신기의 고장시 신속하게 복구할 수 있는 부반송파 다중 방식의 양방향 자기 치유 환형 광통신망에 관한 것이다.
정보화 시대가 도래함에 따라 각 가입자의 정보에 대한 욕구가 양적으로 크게 증가하고 있을 뿐 아니라 그 종류도 다양화되고 있다. 이렇게 고속, 고품질의 정보 서비스가 요구되고 가입자계의 규모가 확대되면서 가입자 망에서 광섬유의 도입이 경제성 및 장래성을 띄게 되었다. 그러나, 기존 동선망으로부터 광섬유 망으로의 진화에는 막대한 투자 예산이 필요하게 되는 만큼 투자비 절감과 광가입자망 활용 효율화를 위해서는 경제성 있는 망의 구성이 매우 중요하다.
이러한 관점에서 망 구성을 위한 초기 투자 비용이 낮을 뿐 아니라 망의 유지 보수가 용이한 수동형 광가입자망(passive optical network)이 경제적인 광가입자망으로 주목받고 있다. 수동형 광가입자망은 광섬유를 여러 광통신망 유니트(optical network unit: ONU)가 공유하므로 광섬유를 절약할 수 있으며 가입자가 특정한 서비스를 요구할 때까지 단말 장치를 제공하지 않아도 된다는 경제적 잇점이 있다. 또한 중앙 기지국과 가입자 단말기 사이에 외부 전력원을 요하는 장치가 없기 때문에 망의 설치 후 유지/보수가 용이하다. 이렇게 수동형 광가입자망은 경제적인 광섬유 망의 구축을 가능케 하므로 한층 더 활성화가 예상된다.
이러한 수동형 광가입자망과 같이 하나의 중앙 기지국이 다수의 광통신망 유니트(ONU)와 연결되어 있는 경우 중앙 기지국이 ONU와 통신하는 방법에는 크게 3가지로 구분할 수 있다.
첫 번째는 시분할 다중 방식(time division multiple access: TDMA)으로 시간을 분할하여 특정 시간에 특정 ONU와 중앙 기지국이 통신하는 방식이다. 이 방식을 사용할 경우 어느 특정 시간에 중앙 기지국은 다수의 ONU 중 어느 하나의 ONU 와 통신을 한다. 시분할 다중 방식은 비교적 구조가 간단하다는 장점이 있으나 망의 보안성이 낮을 뿐 아니라 엄격한 TDMA 프로토콜을 요구하며, 성능 향상을 위한 망의 진화가 어렵다는 단점이 있다.
두 번째 방식은 파장 분할 다중 방식(wavelength division multiple access: WDMA)으로 각 ONU 마다 파장을 할당하여 통신하는 방식이다. 중앙 기지국은 ONU 수에 해당하는 파장의 광원을 구비하여야 하며, 각 ONU는 특정 파장의 광원을 구비하여야 한다. 이 방식은 보안성이 뛰어나며 성능 향상등이 용이하다는 장점이 있으나 중앙 기지국과 ONU에 파장 할당된 광원이 요구된다는 단점이 있다.
세 번째 방법은 부반송파 다중 방식 (subcarrier multiple access: SCMA)이다. 부반송파 다중 방식은 부반송파에 실려 있는 사용자의 신호가 광원을 변조시키고, 광신호로 변조된 여러 사용자들의 신호가 광학적으로 합성되어 전달되는 방식으로 수신기는 부반송파에 실려 있는 신호를 RF 필터로 걸러냄으로써 사용자를 구분하게 된다. 부반송파 다중 방식은 여러 광원이 하나의 광수신기에 의하여 수신되므로 광 비트 간섭 잡음(optical beat interference)이 발생하게 된다는 단점이 있으나 앞서 설명한 시분할 다중 방식과 같이 엄격한 TDMA 프로토콜을 요구하지 않을 뿐 아니라 파장 할당된 광원도 요구되지 않는다는 장점이 있다. 또한 이러한기술을 이용하여 유/무선 복합 액세스 망을 구성할 경우 무선 기지국을 광/전 변환기와 전/광 변환기만으로 간단하게 구성할 수 있다는 장점도 있다. 이러한 장점으로 인하여 최근 유/무선 복합 액세스 망을 위한 부반송파 다중 방식 광전송 시스템이 각광받고 있다.
그런데, 가입자망에 광섬유가 도입되어 가입자의 정보량이 급증하게 됨에 따라 망의 장애 복구 능력이 새로운 문제점으로 대두되고 있다. 특히 FTTC(Fiber to the Curb)와 같이 하나의 ONU를 여러 가입자가 공유하여 사용하는 가입자망의 경우 광섬유의 절단이나 ONU의 고장과 같은 장애가 발생할 경우 여러 가입자가 동시에 통신 장애를 겪게 된다. 광섬유가 가입자 댁내까지 전달되는 FTTH (Fiber to the Home)이 경제성 및 선로 구축의 문제, 그리고 FTTC 등의 대안 등장으로 많은 통신 사업자들이 구축을 연기하고 있다는 현실을 고려하면 이러한 우려는 더욱더 현실성을 갖게 된다. 또한 현재 상용화되고 있는 CATV 망이 망 구조상 케이블 한 곳이 절단되면 모든 가입자의 서비스가 중단된다는 문제점이 여전히 논란의 대상이 되고 있다는 사실도 가입자망의 장애 복구 능력이 얼마나 중요한 가를 보여준다.
이와 같은 망의 장애 복구 문제는 현재 상용화되어 있는 PCS 시스템과 같은 유/무선 복합 액세스 망에서도 발생한다. 일반적으로 유/무선 복합 액세스 망의 무선 기지국이 수용할 수 있는 최대 가입자 수는 시스템마다 다르지만 대략 100 ~ 300 명 정도이다. 이것은 무선 기지국에 장애가 발생할 경우 100 ~ 300 명의 가입자가 동시에 통신 두절 등의 장애를 겪게 된다는 것을 의미한다. 특히핸드-오프(hand-off) 기능을 보유하고 있는 유/무선 복합 액세스 망의 경우 어느 특정 무선 기지국의 장애는 주변 무선 기지국과 접속하고 있던 가입자에게까지 영향을 주게 되므로 그 여파는 더욱 크다.
최근 CDMA 방식 유/무선 복합 액세스망을 위한 수동형 부반송파 다중 방식 광전송 시스템이 제안된 바 있다 [참조 : H. Kim and Y. C. Chung, 'Bi-directional passive optical network for CDMA PCS,'Electron. Lett., vol. 35, no. 4, pp. 315-317, Feb. 1999 ]. 제안된 시스템은 이중 성형(double star) 구조를 사용하고 있을 뿐 아니라 단일 광섬유를 사용하여 양방향 전송을 수행하므로 망 구축시 광섬유가 크게 절약된다는 장점이 있다. 또한 무선 기지국을 발광 다이오드(light emitting diode : LED)와 광수신기, 주파수 변환기로 경제적으로 구현 가능하므로 무선 셀의 크기가 감소함으로써 발생되는 경제성 문제를 해소할 수 있다는 장점도 있다. 그러나 이러한 시스템은 하나의 광섬유에 다수의 무선 기지국이 접속되어 있으므로 망에 장애가 발생할 경우 수많은 가입자가 통신 장애를 겪게 된다. 일례로 하나의 중앙 기지국에 8 개의 무선 기지국이 접속되어 있을 경우 광섬유의 절단으로 인하여 약 1,000 명의 가입자가 동시에 통신 장애를 겪게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 중앙 기지국과 다수의 광통신망 유니트를 단일 광섬유를 사용하여 환형으로 구성하고, 중앙 기지국과 광통신망 유니트에 한 쌍의 광송수신기를 구비함으로써 초기 망 구축시 광섬유를 절약할 수 있을 뿐 아니라 광섬유의 절단 및 광원/광수신기의 고장시 신속하게 복구할 수 있는 부반송파 다중방식 양방향 자기 치유 환형 광통신망을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부반송파 다중 방식의 양방향 자기 치유 환형 광통신망의 구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부반송파 다중 방식의 양방향 자기 치유 환형 광통신망의 중앙 기지국과 광통신망 유니트의 하향 신호 스펙트럼을 나타내는 설명도
도 3은 광섬유 절단시 본 발명의 일실시예에 따른 광통신망의 장애 복구 후의 신호 흐름도
도 4는 광통신망 유니트의 광원 또는 광수신기의 장애 발생시 본 발명의 일실시예에 따른 광통신망의 장애 복구 후의 신호 흐름도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부반송파 다중 방식의 양방향 자기 치유 환형 광통신망의 구성도
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 부반송파 다중 방식의 양방향 자기 치유 환형 광통신망을 유/무선 복합 액세스 망에 적용한 경우를 보여주는 도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110, 120 : 중앙 기지국의 광송수신기
130 : 중앙 기지국의 스위치 제어장치
140, 150 : 중앙 기지국의 주파수 변환기
210, 220 : 광통신망 유니트 및 무선 기지국의 광송수신기
230 : 광통신망 유니트의 스위치 제어장치
240 : 필터 250 : 광 커플러
260, 270 : 광통신망 유니트의 주파수 변환기
CBS : 중앙 기지국 MOD1, 2 : 변조기
DEM1, 2 : 복조기 LED : 발광 다이오드
WDM : 파장 분할 다중화기
DFB-LD : 분산 피드백 레이저 다이오드
SW1∼3, 5∼7 : 전기적 스위치 SW4 : 광학 스위치
PD : 광수신기 ONU : 광통신망 유니트
RBS : 무선 기지국
상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예를 첨부도면을 이용하여 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부반송파 다중방식의 양방향 자기 치유 환형 광통신망의 구성도이다.
도면에서 보듯이 본 실시예의 광통신망은 하나의 중앙 기지국(CBS)과 다수의 광통신망 유니트(ONU)가 광 커플러(250)를 통해 접속되어 환형 구조를 이루며, 상기 중앙 기지국(central base station: CBS)은 정보원(information source)의 정보(전기적 신호)를 부반송파에 실어 변조하는 다수의 변조기(modulator: MOD1)와, 상기 변조기(MOD1)의 변조된 신호를 구비된 두 개의 광송수신기(110, 120)에 선택적으로 공급하는 다수의 전기적 스위치(SW1)와, 상기 다수의 전기적 스위치(SW1)에 의해 스위칭되는 신호를 합하여 각각 광송수신기(110, 120)에 전달하는 2개의 가산기(+)와, 광송수신기(110, 120)에 의해서 전기 신호로 변환된 상향 신호의 유무를 판별하여 상기 전기적 스위치(SW1)의 상태를 제어하는 스위치 제어장치(130)와, 환형 광통신망에 연결되어 정상동작중에 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 광통신망 유니트(ONU)에 전달하고, 광통신망 유니트(ONU)로부터 수신된 광신호를 전기적신호로 변환하는 정상 동작용 광송수신기(110)와, 환형 광통신망에 연결되어 장애 발생시 변조된 전기적 신호를 광신호로 변환하여 광통신망 유니트(ONU)에 전달하고, 광통신망 유니트(ONU)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 장애 복구용 광송수신기(120)와, 상기 광송수신기(110, 120)에서 출력되는 수신 신호를 합하여 다수의 복조기(DEM1)에 전달하는 가산기(+)와, 상기 가산기(+)에서 전달되는 전기적 신호를 해독 가능한 신호로 복조하는 복조기(demodulator: DEM1)로 구성된다.
그리고, 광통신망 유니트(ONU)는 정보원의 정보(전기적 신호)를 부반송파에 실어 변조하는 변조기(MOD2)와, 상기 변조기(MOD2)의 변조된 신호를 구비된 두 개의 광송수신기(210, 220)에 선택적으로 공급하는 전기적 스위치(SW2)와, 정상 동작시에 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 중앙 기지국(CBS)에 전달하고, 중앙 기지국(CBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 정상 동작용 광송수신기(210)와, 장애 발생시에 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 중앙 기지국(CBS)에 전달하고, 중앙 기지국(CBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 장애 복구용 광송수신기(220)와, 상기 광송수신기(210, 220)에서 출력되는 수신 신호를 선택적으로 필터(240)로 출력하는 전기적 스위치(SW3)와, 상기 전기적 스위치(SW3)에서 출력되는 수신 신호를 필터링하는 필터(240)와, 필터된 신호를 해독 가능한 신호로 복조하는 복조기(DEM2)와, 상기 광송수신기(210, 220)에의해서 전기 신호로 변환된 하향 신호의 유무를 판별하여 상기 전기적 스위치(SW2, 3)의 상태를 제어하는 스위치 제어 장치(230) 및 상기 광송수신기(210, 220)를 광섬유망에 접속하는 광 커플러(optical coupler: 250)로 구성된다.
또한 중앙 기지국(CBS)의 광송수신기(110, 120)는 변조된 전기적 신호를 광신호로 변환하는 1.5 ㎛ 분포 궤환형 레이저 다이오드(LFD-LD)와 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광수신기(PD) 및 송수신되는 신호를 다중화하는 파장 분할 다중화기(WDM)로 구성된다.
그리고, 광통신망 유니트(ONU)의 광송수신기(210, 220)는 변조된 전기적 신호를 광신호로 변환하는 1.3 ㎛ 발광 다이오드 (LED)와 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광수신기(PD) 및 송수신되는 신호를 다중화하는 파장 분할 다중화기(WDM)로 구성된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 실시예의 작용을 설명한다.
본 실시예에서 광통신망은 중앙 기지국(CBS)과 다수의 광통신망 유니트(ONU)가 단일 광섬유를 사용하여 환형으로 연결되어 있다. 중앙 기지국(CBS)은 다수의 광통신망 유니트(ONU)와 통신하기 위하여 부반송파 다중 방식을 사용한다.
따라서, 중앙 기지국(CBS)은 각 광통신망 유니트(ONU)에 할당된 주파수에 신호를 실어 하향 선로로 전송하고, 광통신망 유니트(ONU)는 중앙 기지국(CBS)에서 보낸 하향 신호중 자신의 신호에 해당하는 주파수 신호를 필터(240)로 걸러 수신한다. 도 2에 중앙 기지국과 광통신망 유니트의 하향 신호 스펙트럼을 나타내었다.
그리고, 중앙 기지국(CBS)과 광통신망 유니트(ONU)는 광섬유의 절단, 광송수신기의 장애시 치유를 위해 각각 두 개의 광송수신기를 구비하고 있다. 한 개는 정상 동작을 위한 정상동작용 광송수신기(110, 120)이고, 다른 한 개는 광섬유의 절단 및 광송수신기의 고장시 장애 복구를 위한 장애복구용 광송수신기(210, 220)이다.
정상동작의 경우에 있어서, 상/하향 전송의 동작원리를 살펴본다.
중앙 기지국(CBS)에서 광통신망 유니트(ONU)로의 하향 전송부터 동작 원리를 살펴보면, 정상 동작 중에는 중앙 기지국(CBS)은 정상 동작용 광송수신기(110)를 사용하여 하향 신호를 전송한다.
즉, 변조기(MOD1)에 의하여 부반송파에 실린 하향 신호는 스위치 제어장치(130)의 전기적 스위치(SW1) 제어로 정상 동작용 광송수신기(110)로 스위칭된 후 1.5 ㎛ DFB 분포 궤환형 레이저 다이오드(DFB-LD)에서 광신호로 변환된다.
광신호로 변환된 하향 신호는 파장 분할 다중화기(WDM)을 통해 시계 방향으로 하향 광선로를 따라 전송된 후 광통신망 유니트(ONU)의 광 커플러(250)에 의하여 일부 신호는 현재 신호를 수신한 광통신망 유니트에서 수신처리되고 나머지 신호는 다음 광통신망 유니트로 전달된다.
수신된 하향신호는 정상 동작용 광송수신기(210)의 파장 분할 다중화기(WDM)를 통해 광수신기(PD)에서 전기적 신호로 변환된다.
정상 동작 중에는 전기적 스위치(SW3)가 스위치 제어장치(230)의 제어에 의해 정상 동작용 광송수신기(210)에 연결되어 있으므로, 정상 동작용 광송수신기(210)에서 전기 신호로 변환된 하향 신호는 전기적 스위치(SW3)에서 필터(240)로 스위칭되어 자기 고유 주파수에 해당하는 신호만이 선택된 후 복조기(DEM2)에서 복조된다.
광통신망 유니트(ONU)에서 중앙 기지국(CBS)으로의 상향 전송도 하향 전송과 유사하다. 정상 동작중에는 전기적 스위치(SW2)는 스위치 제어장치(230)의 제어로 정상 동작용 광송수신기(210)에 연결되어 있다. 따라서 광통신망 유니트(ONU)의 변조기(MOD2)에 의하여 부반송파에 실린 상향 신호는 전기적 스위치(SW2)를 거쳐 정상 동작용 광송수신기(210)에 인가된다.
정상 동작용 광송수신기(210)에 인가된 전기적 신호는 1.3-㎛ 발광 다이오드(LED)에서 광신호로 변환되고 파장 분할 다중화기(WDM) 및 광 커플러(250)를 통해 광선로의 반시계 방향으로 전송된 후 중앙 기지국(CBS)에서 수신된다.
상향 전송의 경우 여러 광원의 신호가 한 개의 광/전 변환기, 즉 광수신기(PD)로 입사하게 되므로 광 비트 간섭 잡음이 발생한다. 광 비트 간섭 잡음은 서로 다른 파장의 여러 광원이 한 개의 광수신기(PD)로 입사할 때 발생하는 간섭 잡음으로 광원 간의 파장 차이에 해당하는 주파수 위치에 발생한다. 이러한 광 비트 간섭 잡음은 파장 선택된 분포 궤환형 레이저 다이오드(DFB-LD)나 선폭이 매우 넓은 발광 다이오드와 같은 광원을 사용함으로써 크게 감소시킬 수 있다 [참조문헌 : H. Kim, J. M. Cheong, C.-H. Lee, and Y. C. Chung, 'Passive optical network for microcellular CDMA personal communication service,'IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 10, no. 11, pp. 1641-1643, Nov. 1998 ].
특히, 파장 선택된 분포 궤환형 레이저 다이오드를 상향 전송을 위한 광원으로 사용할 경우 각 광원 간의 파장 차이를 일정 간격 이상(~ 0.2 nm) 유지하면 약 2 GHz 이하의 신호 대역에서 광 비트 간섭 잡음에 의한 신호 품질 열화는 관찰되지 않는다. 그러나 파장 선택된 분포 궤환형 레이저 다이오드는 다른 전/광 변환기(패브리 페롯 레이저, 발광 다이오드 등)에 비해 고가의 소자이다.
따라서, 이러한 광원을 사용하여 통신망 유니트를 제작할 경우 경제적으로 구현할 수 없을 뿐 아니라, 분포 궤환형 레이저 다이오드의 파장 제한 조건은 광통신망 유니트의 초기 설치 및 유지/보수를 어렵게 한다는 단점이 있다.
이에 반해서, 발광 다이오드는 선폭이 넓어 광 비트 간섭 잡음이 매우 넓은 주파수 범위에 걸쳐 발생하므로 신호 대역에 발생하는 간섭 잡음의 양이 비교적 적고 파장의 제어가 필요 없다는 장점이 있다.
그러므로, 본 실시예의 광통신망 유니트(ONU)의 광원으로는 광 비트 간섭 잡음(optical beat interference)을 감소시키기 위하여 1.3 ㎛ 발광 다이오드를 사용하였다 [참조문헌 : R. D. Feldman, K.-Y. Liou, G. Raybon, and R. F. Austin, 'Reduction of optical beat interference in a subcarrier multiple accesspassive optical network through the use of an amplified light-emitting diode,' ].
도 3은 본 실시예의 광통신망이 광섬유가 절단되었을 경우 어떻게 복구하는가를 설명하기 위한 것으로, ONU #1과 ONU #2 사이의 광섬유가 절단된 경우 광통신망의 장애 복구 후의 신호 흐름을 나타낸 것이다.
본 실시예의 광통신망은 단일 광섬유를 사용하여 양방향으로 전송하므로 중앙 기지국(CBS)과 광통신망 유니트(ONU)는 광송수신기(210, 220)로부터 수신되는 전기적 신호의 유무를 감지함으로써 광섬유가 절단되었는가를 판단할 수 있다.
도 3의 예를 들어 설명하면 정상 동작중에 ONU #1과 ONU #2 사이의 광섬유가 절단된 경우 중앙 기지국(CBS)은 ONU #2, 3, 4에서 보낸 상향 신호를 감지할 수 없게 되며, ONU #2, 3, 4 역시 중앙 기지국(CBS)에서 보낸 하향 신호를 감지할 수 없게 된다. 반면에 중앙 기지국(CBS)과 ONU #1 사이의 광섬유에는 아무런 이상이 없으므로 ONU #1에는 어떠한 변화도 감지되지 않는다.
따라서, 도3과 같이 광섬유 절단이 발생한 경우 중앙 기지국(CBS)의 정상 동작용 광송수신기(110)에는 ONU #2, 3, 4로부터 전달되는 상향 신호가 감지되지 않으므로 중앙 기지국(CBS)의 스위치 제어장치(130)는 이러한 신호 부재를 이용하여 전기적 스위치(SW1)를 동작시켜 ONU #2, 3, 4의 신호를 장애 복구용 광송수신기(120)를 통하여 송수신하도록 지시한다.
또한 ONU #2, 3, 4의 경우 정상동작용 광송수신기에 중앙 기지국(CBS)의 하향 신호가 감지되지 않으므로 이를 이용하여 스위치 제어장치(230)가 전기적 스위치(SW2, 3)를 동작시켜 장애 복구용 광송수신기(220)를 통하여 상향 신호를 전송하고 하향 신호를 수신한다.
따라서 장애 복구 후 ONU #1의 하향 신호는 정상 동작용 광송수신기(110)를 통하여 시계 방향으로 전송되며, 상향 신호는 반시계 방향으로 전송된다. 반면에 ONU #2, 3, 4의 하향 신호는 장애 복구용 광송수신기(120)를 통하여 시계 반대 방향으로 전송되며, 상향 신호는 시계 방향으로 전송된다.
도 4는 광통신망 유니트(ONU)의 광송수신기에 장애가 발생하였을 경우 본 실시예의 광통신망이 어떻게 복구하는가를 설명하기 위한 것으로, ONU #2의 정상동작용 광송수신기(210)가 고장난 경우를 보여준다.
정상 동작중 ONU #2의 광송수신기(210)에 장애가 발생한 경우 중앙 기지국(CBS)은 ONU #2에서 보낸 상향 신호를 감지할 수 없게 되며, ONU #2는 중앙 기지국(CBS)으로부터의 하향 신호를 감지할 수 없게 된다. 이러한 장애 발생시 중앙 기지국(CBS)의 스위치 제어장치(130)는 스위치(SW1)를 동작시켜 ONU #2의 하향 신호를 장애 복구용 광송수신기(120)를 통하여 반시계 방향으로 전송한다. 또한 ONU #2의 스위치 제어장치(230)도 스위치(SW2, 3)를 동작시켜 장애 복구용 광송수신기(220)를 통하여 하향 신호를 수신하고, 시계 방향으로 상향 신호를 전송한다.
따라서 장애 복구 후 ONU #1, 3, 4의 하향 신호는 중앙 기지국(CBS)의 정상 동작용 광송수신기(110)를 통하여 시계 방향으로 전송되며, ONU #2의 하향 신호는장애 복구용 광송수신기(220)를 통하여 반시계 방향으로 전송된다. 그리고 상향 신호는 ONU #1, 3, 4의 경우 정상 동작용 광송수신기(210)를 통하여 반시계 방향으로 전송되며, ONU #2 은 장애 복구용 광송수신기(220)를 통하여 시계 방향으로 전송된다.
[실시예 2]
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부반송파 다중 방식의 양방향 자기 치유 환형 광통신망의 구성도이다.
도면에서 보듯이 본 실시예의 광통신망에서 중앙기지국(100)의 구성은실시예 1과 동일하고, 광통신망 유니트(ONU)가 정보원의 정보(전기적 신호)를 부반송파에 실어 변조하는 변조기(MOD2)와, 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하는 1.3㎛ 발광 다이오드(LED), 입력되는 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광수신기(PD) 및 입출력되는 신호를 다중화하는 파장 분할 다중화기(WDM)으로 이루어진 광송수신기(210)와, 광섬유망을 통해 송수신되는 상향 신호와 하향 신호의 진행 방향을 결정하는 광학 스위치(SW4) 및 상기 광학 스위치(SW4)를 제어하는 스위치 제어장치(230) 및 광섬유망과 광통신망 유니트(ONU)를 접속하는 광 커플러(250)로 구성된다.
본 실시예에서는 광통신망 유니트(ONU)에서 전기적 스위치 대신 광학 스위치(SW4)가 사용되었으며, 광송수신기도 한 개만 사용되었다. 따라서, 본 실시예의 자기 치유 환형 광통신망은 광섬유의 단절의 경우 자체적으로 장애 복구가 가능하지만, 광통신망 유니트(ONU)의 광송수신기(210) 장애는 자동적으로 복구할 수 없다는 단점이 있다.
하지만 광통신망 유니트(ONU)에 한 쌍의 광송수신기만 사용되므로 앞서 설명한 실시예의 광통신망보다 경제적으로 구현될 수 있다는 장점이 있다.
이하, 본 실시예의 광통신망의 작용을 설명한다.
정상동작의 경우 중앙 기지국(CBS)에서 광통신망 유니트(ONU)로의 하향 전송부터 동작 원리를 살펴보면, 정상 동작중에는 중앙 기지국(CBS)은 정상 동작용 광송수신기(110)를 사용하여 하향 신호를 전송한다. 광신호로 변환된 하향 신호는 파장 분할 다중화기(WDM)을 통해 시계 방향으로 광선로를 따라 전송된 후 광통신망 유니트(ONU)의 광 커플러(250)에 의하여 일부 신호는 현재 신호를 수신한 광통신망 유니트에서 수신처리되고 나머지 신호는 다음 광통신망 유니트로 전달된다.
광통신망 유니트에 도달한 하향 신호는 광학 스위치(SW4)를 거쳐 광송수신기(210)의 파장 분할 다중화기(WDM)를 통해 광수신기(PD)에서 전기적 신호로 변환된다. 정상 동작중에는 광학 스위치(SW4)가 스위치 제어장치(230)의 제어에 의해 시계 방향으로 전달되어 오는 하향 신호만을 수신할 수 있도록 연결된다.
또한, 광통신망 유니트(ONU)에서 중앙 기지국(CBS)으로의 상향 신호는 발광 다이오드(LED)에 의하여 전기 신호로 변환된 후 파장 분할 다중화기(WDM), 광학 스위치(SW4) 및 광 커플러(250)를 거쳐 반시계 방향으로 중앙 기지국(CBS)으로 전달된다.
그러나, 광섬유의 절단이 발생할 경우 광통신망 유니트(ONU)에는 중앙 기지국(CBS)로부터 전달되는 하향 신호가 감지되지 않으므로 광통신망 유니트(ONU)의 스위치 제어장치(230)는 광수신기(PD)로부터 전기 신호의 부재를 감지하고, 이를 이용하여 광학 스위치(SW4)의 연결 상태를 전환 한다.
또한 중앙 기지국(CBS)도 특정 광통신망 유니트(ONU)로부터 전달되는 상향 신호의 부재를 광송수신기(110, 120)를 이용하여 감지함으로써 광섬유의 절단을 인식하고, 이러한 신호를 사용하여 전기적 스위치(SW1)의 상태를 바꾸어 줌으로써 하향 신호를 장애 복구용 광송수신기(120)로 전달한다. 따라서 장애 복구 후 신호의 흐름은 도 3의 예시와 같게 된다.
[실시예 3]
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부반송파 다중 방식의 양방향 자기 치유 환형 광통신망으로서,실시예 1의 자기 치유 환형 광통신망을 유/무선 복합 액세스 망에 적용한 경우를 보여준다. 유/무선 복합 액세스 망의 경우 무선 기지국 (RBS: remote base staion)이 앞서 설명한실시예 1, 2에서의 광통신망 유니트의 역할을 수행한다.
본 실시예의 구성은 하나의 중앙 기지국(CBS)과 다수의 무선 기지국(RBS)이 다수의 분기 소자를 통해 접속되어 환형 구조를 이루며, 상기 중앙 기지국(CBS)은 송신할 신호를 변조하는 다수의 변조기(MOD)와, 상기 변조기(MOD)에서 변조된 신호를 해당 무선 기지국(RBS)에 해당하는 주파수로 변환하는 다수의 송신측 주파수 변환기(frequency converter : 140)와, 주파수 변조된 신호를 광송수신기(110, 120)에 선택적으로 공급하는 다수의 전기적 스위치(SW5)와, 상기 다수의 전기적 스위치(SW5)에 의해 스위칭되는 신호를 합하여 상기 광송수신기(110, 120)에 전달하는 2개의 가산기(+)와, 광송수신기(110, 120)에 의하여 전기 신호로 변환된 상향 신호의 유무를 판별하여 상기 전기적 스위치(SW5)의 상태를 제어하는 스위치 제어 장치(130)와, 환형 광통신망에 연결되어 정상동작중에 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 무선 기지국(RBS)에 전달하고, 무선 기지국(RBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 정상 동작용 광송수신기(110)와, 환형 광통신망에 연결되어 장애 발생시 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 무선 기지국(RBS)에 전달하고, 무선 기지국(RBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 장애 복구용 광송수신기(120)와, 상기 광송수신기(110, 120)에서 전기적 신호로 변환된수신 신호를 합하여 주파수 변환기(150)에 출력하는 가산기(+)와, 수신 신호의 주파수를 변환하는 다수의 수신측 주파수 변환기(150) 및 상기 주파수 변환기(150)의 출력을 해독 가능한 신호로 복조하는 다수의 복조기(DEM1)로 구성된다.
그리고, 무선 기지국(RBS)은 안테나1(ANT1)를 통해 수신된 신호의 주파수를 변환하는 송신측 주파수 변환기(260)와, 상기 송신측 주파수 변환기(260)의 출력신호를 광송수신기(210, 220)에 선택적으로 공급하는 전기적 스위치(SW6)와, 정상 동작시에 수신된 전기적신호를 광신호로 변환하여 중앙 기지국(CBS)에 전달하고, 중앙 기지국(CBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 정상 동작용 광송수신기(210)와, 장애 발생시에 입력된 전기적신호를 광신호로 변환하여 중앙 기지국(CBS)에 전달하고, 중앙 기지국(CBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 장애 복구용 광송수신기(220)와, 상기 광송수신기(210, 220)와 광섬유망을 접속하는 광 커플러(250)와, 상기 광송수신기(210, 220)에서 출력되는 신호를 선택적으로 수신측 주파수 변환기(260)로 스위칭하는 전기적 스위치(SW7)와, 상기 광송수신기(210, 220)에 의해서 전기 신호로 변환된 하향 신호의 유무를 판별하여 상기 전기적 스위치(SW6, 7)의 상태를 제어하는 스위치 제어장치 (230) 및 입력되는 신호를 주파수 변환하여 안테나2(ANT2)를 통해 출력하는 수신측 주파수 변환기(270)으로 구성된다.
또한 중앙 기지국(CBS)의 광송수신기(110, 120)는실시예1, 2와 동일한 구성을 갖는다. 즉, 변조된 전기적 신호를 광신호로 변환하는 1.5㎛ 분포 궤환형 레이저 다이오드(DFB-LD)와 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광수신기(PD) 및 송수신되는 신호를 다중화하는 파장 분할 다중화기(WDM)로 구성된다.
그리고, 무선 기지국(RBS)의 광송수신기(210, 220)는실시예 1의 광통신망 유니트(ONU)의 광송수신기와 동일하다. 즉, 입력되는 전기적 신호를 광신호로 변환하는 1.3 ㎛ 발광 다이오드(LED)와 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광수신기(PD) 및 송수신되는 신호를 다중화하는 파장 분할 다중화기(WDM)로 구성된다.
이와 같은 구성의 본 실시예의 유/무선 복합 액세스 망을 위한 광통신망은실시예 1의 광통신망과 마찬가지로 하나의 중앙 기지국(CBS)이 다수의 무선 기지국(RBS)을 구별하기 위하여 무선 기지국(RBS)마다 각기 다른 주파수를 사용하여 부반송파 다중방식으로 통신한다.
이를 위해, 중앙 기지국(CBS)과 무선 기지국(RBS)에 각각 주파수 변환기를 설치한다. 이것은 무선 통신에서 사용되는 반송파 주파수와 본 발명의 광통신망에서 사용되는 반송파 주파수가 동일할 필요는 없기 때문이다.
이와 같이, 중앙 기지국(CBS)과 무선 기지국(RBS)에 주파수 변환기(140, 150, 260, 270)를 설치할 경우 중앙 기지국과 무선 기지국의 구성이 상술한실시예 1, 2보다 복잡해지지만, 각 무선 기지국(RBS)마다 각기 다른 주파수를 할당해줌으로써 중앙 기지국(CBS)에서 무선 기지국(RBS)을 구별할 수 있게 된다. 그리고, 사용하는 주파수를 무선 공중파 주파수보다 낮은 주파수를 사용함으로써 광소자 및 전기 소자의 주파수 요구 조건을 완화시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 자기 치유 환형 광통신망이 유/무선 복합 액세스 망에 적용될 경우, 상술한 바와 같이 중앙 기지국과 무선 기지국에 주파수 변환기가 요구될 뿐 장애 발생시 복구 절차는 앞서 설명한 바와 동일하다.
[실시예 4]
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 부반송파 다중 방식의 양방향 자기 치유 환형 광통신망으로서,실시예 2의 자기 치유 환형 광통신망을 유/무선 복합 액세스 망에 적용한 경우를 보여준다. 본 실시예에서는 유/무선 복합 액세스 망의 경우 무선 기지국 (RBS: remote base staion)이 앞서 설명한실시예 1, 2에서의 광통신망 유니트의 역할을 수행한다.
본 실시예는 하나의 중앙 기지국(CBS)과 다수의 무선 기지국(RBS)이 다수의 분기 소자를 통해 접속되어 환형 구조를 이루며, 상기 중앙 기지국(CBS)은실시예 3과 동일한 구성을 갖는다.
그리고, 상기 무선 기지국(RBS)는 안테나1(ANT1)를 통해 수신된 신호의 주파수를 변환하는 송신측 주파수 변환기(260)와, 상기 송신측 주파수 변환기(260)의 출력신호를 광신호로 변환하여 중앙 기지국(CBS)에 전달하고, 중앙 기지국(CBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광송수신기(210)와, 광섬유망을 통해 송수신되는 상향 신호와 하향 신호의 진행 방향(시계방향 또는 반시계방향)을 결정하는 광학 스위치(SW4)와, 상기 광송수신기(210)에 의해서 전기 신호로 변환된 하향 신호의 유무를 판별하여 상기 광학 스위치(SW4)의 상태를 제어하는 스위치 제어장치(230), 및 상기 광송수신기(210)에서 출력되는 전기적 신호를 주파수 변환하여 안테나2(ANT2)를 통해 출력하는 수신측 주파수 변환기(270)를 포함하여 구성된다.
이러한 구성을 갖는 본 실시예 4는실시예 3과 마찬가지로실시예 2를유/무선 복합 액세스 망에 적용한 경우로서, 중앙 기지국과 무선 기지국에 주파수 변환기가 요구될 뿐 장애 발생시 복구 절차는 앞서 설명한 바와 동일하다.
본 발명의 또다른 실시예로 상술한 실시예들의 중앙 기지국(CBS)의 광송수신기(110, 120)를 1.3-㎛ DFB 레이저, 광수신기, 그리고 광커플러로 구성할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예로 상술한 실시예들의 중앙 기지국(CBS)의 광송수신기(110, 120)를 1.3-㎛ DFB 레이저, 광수신기, 그리고 광커플러로 구성할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예로 상술한 실시예들의 광통신망 유니트(ONU) 또는 무선 기지국(RBS)의 광송수신기(210, 220)를 파장선택된 DFB 레이저, 광수신기, 그리고 파장 분할 다중화기로 구성할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 부반송파 다중 방식 자기 치유 환형 광통신망은 광섬유의 절단 및 광원/광수신기의 고장시 신속하게 복구할 수 있으므로 망의 신뢰성이 크게 향상되는 효과가 있다. 게다가 본 발명의 광통신망이 단일 광섬유를 사용하여 구성되므로 광섬유가 절약될 뿐 아니라 광통신망 유니트의 광원으로 저가의 발광 다이오드가 사용되므로 초기 망 구축 비용이 크게 절감되는 효과도 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (11)

  1. 하나의 중앙 기지국(CBS)과 광 커플러(250)를 통해 접속되는 다수의 광통신망 유니트(ONU)를 단일 광섬유로 환형 연결하여 광통신망이 구성되고,
    상기 중앙 기지국(CBS)은 하향 신호를 각기 다른 부반송파에 실어 다수의 광통신망 유니트(ONU)로 전송하고, 상기 다수의 광통신망 유니트(ONU)에서 수신된 상향 신호를 처리하며,
    상기 다수의 광통신망 유니트(ONU)는 상향 신호를 고유 부반송파에 실어 상기 중앙 기지국(CBS)에 전송하고, 상기 중앙 기지국(CBS)에서 전송된 하향 신호 중에서 자신의 고유 부반송파에 실린 신호만을 수신하여 처리하도록 하면서,
    장애 발생시에는 정상 동작 중의 전송 방향과 다른 방향(반대 방향)으로 신호를 전송하여 신뢰성을 높인 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 방식 양방향 자기 치유 환형 광통신망.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 기지국(CBS)은 정보원의 정보(전기적 신호)를 부반송파에 실어 변조하는 다수개의 변조기(MOD1)와; 상기 변조기(MOD1)의 변조된 신호를 구비된 두 개의 광송수신기(110, 120)에 선택적으로 공급하는 다수의 전기적 스위치(SW1)와; 상기 다수의 전기적 스위치(SW1)에 의해 스위칭되는 신호를 합하여 상기 광송수신기(110, 120)에 전달하는 2개의 가산기(+)와; 두 개의 광송수신기(110, 120)에 의해서 전기 신호로 변환된 상향 신호의 유무를 판별하여 상기 전기적 스위치(SW1)의 상태를 제어하는 스위치 제어장치(130)와; 환형 광통신망에 연결되어 정상동작중에, 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 광통신망 유니트(ONU)에 전달하고, 광통신망 유니트(ONU)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 정상 동작용 광송수신기(110)와; 환형 광통신망에 연결되어 장애 발생시에, 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 광통신망 유니트(ONU)에 전달하고, 광통신망 유니트(ONU)로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 장애 복구용 광송수신기(120)와; 상기 광송수신기(110, 120)에서 출력되는 수신 신호를 합하여 다수의 복조기(DEM1)에 전달하는 가산기(+); 및 상기 가산기(+)에서 전달되는 전기적 신호를 해독가능한 정보로 복조하는 복조기(DEM1)를 포함하여 구성되며,
    상기 광통신망 유니트(ONU)는 정보원의 정보(전기신호)를 반송파에 실어 변조하는 변조기(MOD2)와; 상기 변조기(MOD2)의 변조된 신호를 구비된 두 개의 광송수신기(210, 220)에 선택적으로 공급하는 전기적 스위치(SW2)와; 정상 동작시에, 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 중앙 기지국(CBS)에 전달하고, 중앙 기지국(CBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 정상 동작용 광송수신기(210)와; 장애 발생시에, 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 중앙 기지국(CBS)에 전달하고, 중앙 기지국(CBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 장애 복구용 광송수신기(220)와; 상기 광송수신기(210, 210)에서 출력되는 수신신호를 선택적으로 필터(240)에 공급하는 전기적 스위치(SW3)와; 상기 전기적 스위치(SW3)에서 출력되는 전기적 신호를 필터링하는 필터(240)와; 필터링된 신호를 해독가능한 정보로 복조하는 복조기(DEM2)와; 상기 광송수신기(210, 220)에 의해서 전기 신호로 변환된 하향 신호의 유무를 판별하여 상기 전기적 스위치(SW2, 3)의 상태를 제어하는 스위치 제어장치(230) 및 광섬유망과 광통신망 유니트(ONU)를 접속하는 광 커플러(250)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 방식 양방향 자기 치유 환형 광통신망.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 기지국(CBS)은 정보원의 정보(전기적 신호)를 부반송파에 실어 변조하는 다수개의 변조기(MOD1)와; 상기 변조기(MOD1)의 변조된 신호를 구비된 두 개의 광송수신기(110, 120)에 선택적으로 공급하는 다수의 전기적 스위치(SW1)와; 상기 다수의 전기적 스위치(SW1)에 의해 스위칭되는 신호를 합하여 상기 광송수신기(110, 120)에 전달하는 2개의 가산기(+)와; 두 개의 광송수신기(110, 120)에 의해서 전기 신호로 변환된 상향 신호의 유무를 판별하여 상기 전기적 스위치(SW1)의 상태를 제어하는 스위치 제어장치(130)와; 환형 광통신망에 연결되어 정상동작중에, 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 광통신망 유니트(ONU)에 전달하고, 광통신망 유니트(ONU)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 정상 동작용 광송수신기(110)와; 환형 광통신망에 연결되어 장애 발생시에, 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 광통신망 유니트(ONU)에 전달하고, 광통신망 유니트(ONU)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 장애 복구용 광송수신기(120)와; 상기 광송수신기(110, 120)에서 출력되는 수신 신호를 합하여 다수의 복조기(DEM1)에 전달하는 가산기(+); 및 상기 가산기(+)에서 전달되는 전기적 신호를 해독가능한 정보로 복조하는 복조기(DEM1)를 포함하여 구성되며,
    상기 광통신망 유니트(ONU)는 정보원의 정보(전기적 신호)를 부반송파에 실어 변조하는 변조기(MOD2)와; 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 중앙 기지국(CBS)에 전달하고, 중앙 기지국(CBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광송수신기(210)와; 광섬유망을 통해 송수신되는 상향 신호와 하향 신호의 진행 방향(시계방향 또는 반시계방향)을 결정하는 광학 스위치(SW4)와; 상기 광송수신기(210)에서 출력되는 전기적 신호를 필터링하는 필터(240)와; 필터링된 신호를 해독가능한 정보로 복조하는 복조기(DEM2)와; 상기 광송수신기(210)에 의해서 전기 신호로 변환된 하향 신호의 유무를 판별하여 상기 광학 스위치(SW4)의 상태를 제어하는 스위치 제어장치(230); 및 광섬유망과 광통신망 유니트(ONU)를 접속하는 광 커플러(250)로 구성되는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 방식 양방향 자기 치유 환형 광통신망.
  4. 하나의 중앙 기지국(CBS)과 광 커플러(250)를 통해 접속되는 다수의 무선 기지국(RBS)을 단일 광섬유로 환형 연결하여 광통신망이 구성되고,
    상기 중앙 기지국(CBS)은 하향 신호를 각기 다른 주파수로 변환하여 전송하고 다수의 무선 기지국(RBS)에서 수신된 상향 신호를 처리하며,
    상기 다수의 무선 기지국(RBS)은 상향 신호를 고유 주파수로 변환하여 전송하고, 중앙 기지국(CBS)에서 전송된 하향 신호 중에서 자신의 고유 주파수에 해당하는 신호만을 수신하여 처리하도록 하면서,
    장애 발생시에는 정상 동작 중의 전송 방향과 다른 방향(반대 방향)으로 신호를 전송하여 신뢰성을 높인 것을 특징으로 하는 유/무선 복합 액세스 망을 위한 부반송파 다중 방식 양방향 자기 치유 환형 광통신망.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중앙 기지국(CBS)은 정보원의 정보를 반송 주파수에 실어 변조하는 다수의 변조기(MOD1)와; 상기 변조기(MOD1)에서 변조된 신호를 해당 무선 기지국(RBS)에 해당하는 주파수로 변환하는 송신측 주파수 변환기(140)와; 주파수 변조된 신호를 광송수신기(110, 120)에 선택적으로 공급하는 다수의 전기적 스위치(SW5)와; 상기 다수의 전기적 스위치(SW5)에 의해 스위칭되는 신호를 합하여 상기 광송수신기(110, 120)에 전달하는 2개의 가산기(+)와; 광송수신기(110, 120)에 의하여 전기 신호로 변환된 상향 신호의 유무를 판별하여 상기 전기적 스위치(SW5)의 상태를 제어하는 스위치 제어 장치(130)와; 환형 광통신망에 연결되어 정상동작중에 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 무선 기지국(RBS)에 전달하고, 무선 기지국(RBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 정상 동작용 광송수신기(110)와; 환형 광통신망에 연결되어 장애 발생시 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 무선 기지국(RBS)에 전달하고, 무선 기지국(RBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 장애 복구용 광송수신기(120)와; 전기적 신호로 변환된 수신신호의 주파수를 변환하는 다수의 수신측 주파수 변환기(150); 및 상기 주파수 변환기(150)의 출력을 복조하는 다수의 복조기(DEM1)로 구성되며,
    상기 무선 기지국(RBS)는 안테나1(ANT1)를 통해 수신된 신호의 주파수를 변환하는 송신측 주파수 변환기(260)와; 상기 송신측 주파수 변환기(260)의 출력신호를 광송수신기(210, 220)에 선택적으로 공급하는 스위치(SW6)와; 정상 동작시에 수신된 전기적신호를 광신호로 변환하여 중앙 기지국(CBS)에 전달하고, 중앙 기지국(CBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 정상 동작용 광송수신기(210)와; 장애 발생시에 전기적신호를 광신호로 변환하여 중앙 기지국(CBS)에 전달하고, 중앙 기지국(CBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 장애 복구용 광송수신기(220)와; 상기 광송수신기(210, 220)와 광섬유망을 접속하는 광 커플러(250)와; 상기 광송수신기(210, 220)에서 출력되는 신호를 선택적으로 수신측 주파수 변환기(260)로 스위칭하는 스위치(SW7)와; 상기 광송수신기(210, 220)에 의해서 전기 신호로 변환된 하향 신호의 유무를 판별하여 상기 전기적 스위치(SW6, 7)의 상태를 제어하는 스위치 제어장치 (230); 및 상기 광송수신기(210, 220)에서 출력되는 전기적 신호를 주파수 변환하여 안테나2(ANT2)를 통해 출력하는 수신측 주파수 변환기(270)를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 하는 유/무선 복합 액세스 망을 위한 부반송파 다중 방식 양방향 자기 치유 환형광통신망.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 중앙 기지국(CBS)은 정보원의 정보를 반송 주파수에 실어 변조하는 다수의 변조기(MOD1)와; 상기 변조기(MOD1)에서 변조된 신호를 해당 무선 기지국(RBS)에 해당하는 주파수로 변환하는 송신측 주파수 변환기(140)와; 주파수 변조된 신호를 광송수신기(110, 120)에 선택적으로 공급하는 다수의 전기적 스위치(SW5)와; 상기 다수의 전기적 스위치(SW5)에 의해 스위칭되는 신호를 합하여 상기 광송수신기(110, 120)에 전달하는 2개의 가산기(+)와; 광송수신기(110, 120)에 의하여 전기 신호로 변환된 상향 신호의 유무를 판별하여 상기 전기적 스위치(SW5)의 상태를 제어하는 스위치 제어 장치(130)와; 환형 광통신망에 연결되어 정상동작중에 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 무선 기지국(RBS)에 전달하고, 무선 기지국(RBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 정상 동작용 광송수신기(110)와; 환형 광통신망에 연결되어 장애 발생시 변조된 전기적신호를 광신호로 변환하여 무선 기지국(RBS)에 전달하고, 무선 기지국(RBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 장애 복구용 광송수신기(120)와; 전기적 신호로 변환된 수신신호의 주파수를 변환하는 다수의 수신측 주파수 변환기(150); 및 상기 주파수 변환기(150)의 출력을 복조하는 다수의 복조기(DEM1)로 구성되며,
    상기 무선 기지국(RBS)는 안테나1(ANT1)를 통해 수신된 신호의 주파수를 변환하는 송신측 주파수 변환기(260)와; 상기 송신측 주파수 변환기(260)의 출력신호를 광신호로 변환하여 중앙 기지국(CBS)에 전달하고, 중앙 기지국(CBS)으로부터 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광송수신기(210)와; 광섬유망을 통해 송수신되는 상향 신호와 하향 신호의 진행 방향(시계방향 또는 반시계방향)을 결정하는 광학 스위치(SW4)와; 상기 광송수신기(210)에 의해서 전기 신호로 변환된 하향 신호의 유무를 판별하여 상기 광학 스위치(SW4)의 상태를 제어하는 스위치 제어장치(230); 및 상기 광송수신기(210)에서 출력되는 전기적 신호를 주파수 변환하여 안테나2(ANT2)를 통해 출력하는 수신측 주파수 변환기(270)를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 하는 유/무선 복합 액세스 망을 위한 부반송파 다중 방식 양방향 자기 치유 환형 광통신망.
  7. 제2항, 제3항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 기지국(CBS)의 광송수신기(110, 120)가 송신할 전기적 신호를 광신호로 변환하는 1.55-㎛ DFB 레이저 다이오드와; 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광수신기, 및 파장 분할 다중화기로 구성되는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 방식 양방향 자기 치유 환형 광통신망.
  8. 제2항, 제3항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 기지국(CBS)의 광송수신기(110, 120)가 송신할 전기적 신호를 광신호 변환하는 1.3-㎛ DFB 레이저, 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광수신기, 및 광 커플러로 구성되는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 방식 양방향 자기 치유 환형 광통신망.
  9. 제2항, 제3항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 기지국(CBS)의 광송수신기(110, 120)가 송신할 전기적 신호를 광신호로 변환하는 1.3-㎛ 패브리-페롯 레이저, 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광수신기, 및 광 커플러로 구성되는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 방식 양방향 자기 치유 환형 광통신망.
  10. 제2항, 제3항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광통신망 유니트(ONU) 또는 무선 기지국(RBS)의 광송수신기(210, 220)가 송신할 전기적 신호를 광신호로 변환하는 1.3㎛ 발광 다이오드(LED), 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광수신기, 및 파장 분할 다중화기로 구성되는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 방식 양방향 자기 치유 환형 광통신망
  11. 제2항, 제3항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광통신망 유니트(ONU) 또는 무선 기지국(RBS)의 광송수신기(210, 220)가 송신할 전기적 신호를 광신호로 변환하는 파장선택된 DFB 레이저, 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광수신기, 및 파장 분할 다중화기로 구성되는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 방식 양방향 자기 치유 환형 광통신망.
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