KR100351085B1 - 광 레이블 스위칭 기술에 기초한 광 패킷 라우팅 네트워크시스템 - Google Patents

광 레이블 스위칭 기술에 기초한 광 패킷 라우팅 네트워크시스템 Download PDF

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Abstract

광 통신 장치는 통신 노드(100a-100d)에 의해 공유된 공유 광원을 포함하고, 광 신호(76a-76d)의 파장은 공유 광원(88a-88d)을 이용함으로써 대응 광 레이블 신호(77a-77d)의 어드레스된 정보에 따라 소정 파장(λa-λd)로 변환되고, 순환-파장 어레이-도파관 격자(AWG)(120)의 파장 라우팅 기능을 이용함으로써 전기 신호로 변환되지 않고서 어드레스 통신 노드에 라우팅된다. 각 통신 노드의 부하는 다중 파장 광원을 일체화함으로써 감소될 수 있는데, 이는 개별 통신 노드중 라우터(80)에 공유될 수 있다. 또한, 각 통신 노드는 제어기(110a-110d)에 의해 광 신호 및 대응 광 레이블 신호 간의 전송 시간 지연을 조절하기 위해, 광 신호가 라우터(80)를 통해 전송되었던 통신 노드에 상기 광 신호를 복귀시키기 위한 광 게이트 등이 구비되어 있다. 이러한 방식으로, 각 통신 노드에 의한 전송 시간 지연 설정이 용이하게 행해질 수 있어서, 작업 가중을 크게 감소시킨다.

Description

광 레이블 스위칭 기술에 기초한 광 패킷 라우팅 네트워크 시스템{OPTICAL PACKET ROUTING NETWORK SYSTEM BASED ON OPTICAL LABEL SWITCHING TECHNIQUE}
본 발명은 광 레이블 신호를 사용함으로써 광 신호를 라우팅하기 위한 광 패킷 라우팅 시스템에 관한 것으로, 광 레이블 신호는 광 신호를 라우팅하기 위해 필요한 제어 정보를 전하며, 본 발명은 특히 복수개의 통신 노드들이 파장 라우팅 시스템에 의해 연결되는 네트워크 시스템에서 사용될 다중-파장 광원 유닛과, 통신 노드들 사이의 내부 노드간의 통신이 라우팅 유닛을 통해 만들어지는 광 통신 시스템에서 사용될 광 통신 유닛 및 광 통신 방법에 관한 것이다.
인터넷 및 휴대용 전화 등의 폭발적인 확산으로 인해, 대용량의 네트워크를 확립하기 위한 연구 및 개발이 본국과 외국 모두에서 활발하게 진행되고 있다. 현존하는 네트워크 각각을 구성하는 이동 노드들을 사용하여, 광 섬유 전송 라인을 통해 전송된 광 신호는 전기 신호로 변환되고, 상기 신호에 의해 전해진 어드레스 정보 등이 판독되고, 상기 신호는 상기 정보에 따른 소정의 출력 포트에 전기적으로 스위칭되고, 상기 신호는 상기 출력 포트에서 광 신호로 변환되며, 그 후 광 신호는 광 섬유 전송 라인을 통해 전송된다. 그러나, 가까운 미래의 통신 트래픽의 지수 함수적 증가로 인해, 전기적 라우팅 처리에 의한 라우팅 처리 용량은 그 한계에 다다른 것으로 고려되었다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 통신 노드들은 광 층내에서 신호를 라우팅할 수 있기 위한 라우팅 방법, 즉 광 신호에서 전기 신호로의 변환 없이 라우팅할 수 있기 위한 라우팅 방법을 확립하는 것이 중요하다.
상기 목표를 실현하기 위한 기술로서, 파장 라우팅 기술이 제안되고 있다. 도 1에 간략하게 도시된 바와 같은 파장 라우팅 기술의 경우에, 주어진 입력 포트에 라우팅된 광 신호는 파장 선택을 갖는 광 장치(예를 들어, 어레이-도파관 회절 격자)를 사용함으로서, 전기 신호로 변환되지 않은 채 광 신호의 파장에 따른 상이한 출력 출력 포트들에 선택적으로 라우팅될 수 있다.
도 2는 어레이-도파관 회절 격자의 파장 라우팅 함수를 이용함으로써, 복수개의 통신 노드들을 내부 연결하는 네트워크 시스템의 일반적 구성을 간략하게 도시한다. 이러한 네트워크 시스템에서, 파장 라우팅 처리 기능을 갖는 순환-파장 어레이-도파관 회절 격자(60)를 사용하여, 통신 노드로부터 전송된 광 신호는 라우팅을 위한 임의의 전기적 처리를 받지 않은 채 광 신호의 파장에 따른 광의 형태로 라우팅되어서, 고속 라우팅이 가능하다.
도 2의 구성을 도시하기 위해, 네트워크 시스템은 N개의 통신 노드들(30)(통신 노드들 #1-N)과, 파장 라우팅 처리 기능을 갖는 순환 파장의 어레이-도파관 회절 격자(60)를 포함한다. 각 통신 노드(30)는 송신 장치(40)와 수신 장치(50)를 포함한다. 송신 장치(40)는 N개의 광원들(41)을 포함하여서, 파장 λ1 - λn을갖는 광 신호들을 전송한다.
각 통신 노드(30)에서의 송신 장치(40)로부터 전송된 광 신호들(파장: λ1 - λn)은 파장 라우팅 처리 기능을 갖는 순환 파장 어레이-도파관 회절 격자(60)의 출력 포트에 제공된다. 순환-파장의 배열-도파관 회절 격자(60)는 여러 통신 노드들로부터 들어오는 광 신호들을 상기 광 신호들의 파장 λ1 - λn 에 따른 상이한 출력 포트에 라우팅한다. 광 신호의 이러한 라우팅 처리는 광 신호의 파장에 따라서 수행되는 한편, 임의의 전기적 처리를 받지 않은 채 광의 형태을 유지하기 때문에, 고속 라우팅이 가능하다.
순환-파장의 어레이-도파관 회절 격자(60)의 출력 포트들로부터 나온 광 신호들(파장: λ1 - λn)은 각 통신 노드(30)에서의 수신 장치(50)에 제공된다.
순환-파장의 어레이-도파관 회절 격자(60)에 의한 파장 라우팅 처리의 자세한 부분은 도 3을 참조하여 설명될 것이다. 여러 통신 노드들(#1 - #4)로부터 전송된 파장에서 변화하는 광 신호들(파장: λ1 - λn)은 순환-파장의 어레이-도파관 회절 격자(60)의 입력 포트들(61a-61d)에 라우팅된다. 이 경우에, 통신 노드 #1로부터 입력 노드(61a)로 전송된 광 신호는 그 파장이 λ1일 때, 출력 포트(62a)로부터 출력되고, 그 파장이 λ2일 때, 출력 포트(62b)로부터 출력되고, 그 파장이 λ3일 때, 출력 포트(62c)로부터 출력되고, 그 파장이 λ4일 때, 출력 포트(62d)로부터 출력된다.
통신 노드 #2로부터 입력 포트(61b)로 전송될 광 신호는 그 파장이 λ1일 때, 출력 포트(62d)로부터 출력되고, 그 파장이 λ2일 때, 출력 포트(62a)로부터출력되고, 그 파장이 λ3일 때, 출력 포트(62b)로부터 출력되고, 그 파장이 λ4일 때, 출력 포트(62c)로부터 출력된다.
통신 노드 #3로부터 입력 포트(61c)전송될 광 신호는 그 파장이 λ1일 때, 출력 포트(62c)로부터 출력되고, 그 파장이 λ2일 때, 출력 포트(62d)로부터 출력되고, 그 파장이 λ3일 때, 출력 포트(62a)로부터 출력되고, 그 파장이 λ4일 때, 출력 포트(62b)로부터 출력된다.
통신 노드 #4로부터 입력 포트(61d)로 전송될 광 신호는 그 파장이 λ1일 때, 출력 포트(62b)로부터 출력되고, 그 파장이 λ2일 때, 출력 포트(62c)로부터 출력되고, 그 파장이 λ3일 때, 출력 포트(62d)로부터 출력되고, 그 파장이 λ4일 때, 출력 포트(62a)로부터 출력된다.
따라서, 상술된 바와 같이 수행되어질 라우팅에 의해 통신 노드들 #1 - #4로부터 각각 전송된 동일한 파장들을 갖는 광 신호들은 결코 동일한 출력 포트로부터 출력되지 않을 것이다. 다시 말해서, 도 3에 도시된 바와 같이 순환-파장 어레이-도파관 회절 격자를 사용한 파장 라우팅은 상기 회절 격자의 상이한 입력 포트들에 라우팅되는 동일한 파장을 갖는 광 신호들은 상기 회절 격자의 상이한 출력 포트들로부터 각각 출력되는 것으로 특징지어져서, 각 출력 포트에 대해 동일한 파장을 갖는 데이터 간의 충돌을 방지할 수 있다.
그러나, 도 2에 도시된 바와 같은 종래의 네트워크 시스템의 경우, 특히 N개의 통신 노드들을 포함하는 네트워크의 경우에, 통신 노드들 각각에 대해 순환-파장의 어레이-도파관 회절 격자의 파장 특성에 엄격히 적용된 파장들을 갖는 N개의광원들을 제공하는 것이 필요하며, 따라서 N ×N개의 광원들을 요구하게 되고 이는 해결되야할 문제로 남는다. 특히, 각 통신 노드에 대해 N개의 광원들을 제공하면, 통신 노드의 크기 및 비용에서의 증가와 같은 부담이 증가할 뿐 아니라, 네트워크 시스템의 총 비용이 증가하는 결과가 나타난다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 관한 종래의 기술이 설명될 것이다.
종래의 라우터(router)를 통해 복수개의 통신 노드들 사이에서 광 통신을 수행하기 위한 광 통신 시스템으로, 도 4에 도시된 시스템이 이용가능해왔다.
통신 노드들(100a - 100d)에는 해당 광 신호들(76a - 76d) 중의 하나를 각각 전송하기 위한 해당 광 신호 송신기(71a - 71d) 중의 하나가 제공되고, 또한 해당 광 레이블 신호들(77a - 77d) 중의 하나를 각각 송신하기 위한 해당 광 레이블 신호 송신기(72a - 72d)가 제공되며, 광 레이블 신호들은 광 신호를 라우팅하기 위해 필요한 제어 정보를 전한다.
라우팅 장치(80)는 해당 광 전송 라인(81a - 81d)을 통해 각 통신 노드들(100a - 100d)에 각각 연결되고, 광 신호들과 광 레이블 신호들을 분리하기 위한 도파관 디멀티플레서(74)와, 도파관 디멀티플렉서(74)에 의해 분리된 광 레이블 신호를 수신하기 위한 수신기들(78e)과, 복수개의 해당 광 경로들에 각각 연결된 광 레이블 신호들(77a - 77d)에서의 제어 정보에 따른 광 신호를 통과하거나 또는 방해하기 위한 라우팅 처리에 의해, 도파관 디멀티플렉서(74)에 의해 분리된 광 신호들을 복수개의 광 경로 및 복수개의 광 게이트들(75a - 75d)로 분기하여서, 광 경로를 선택하는 광 스플리터(79)를 포함한다. 광 게이트들(75a - 75d)을 제어하기 위한 제어 회로부는 도면에 도시되지 않았다.
광 신호의 제어 라우팅 정보를 각각 포함하는 광 신호들(76a - 76d) 및 광 레이블 신호들(77a - 77d)은 복수개의 통신 노드들(100a - 100d)(도면에서 도시된 경우의 4개의 통신 노드들 #1 - #4)로부터 각각 전송된 후, 광 전송 라인들(81a - 81d)을 통해 라우터(router)(80)에 각각 라우팅되고, 광 신호들(76a - 76d) 및 광 레이블 신호들(77a - 77d)은 통신 노드들에 각각 해당하는 라우터에 제공된 파장 디멀티플렉서(74)에 의해 각각 분리된다.
또한, 광 신호들(76a - 76d)은 다음의 파장 디멀티플렉서(74) 단계에서 광 스플리터(79)에 의해 각각 분기되고, 실질적으로 동일한 길이의 광 경로들(도면에 도시된 경우의 3개의 광 경로들)을 통해, 해당 광 게이트들(도면에 도시된 경우의 광 게이트들(75a - 75d) 사이의 3개의 광 게이트들)에 각각 라우팅된다. 다른 한편으로, 광 레이블 신호들(77a - 77d)은 해당 광 수신기(78e)로 각각 보내진다. 다음으로, 광 신호가 복수개의 광 게이트들(75a - 75d) 사이의 하나 또는 복수개의 광 게이트들을 통과하며, 하나 또는 복수개의 광 게이트들이 광 레이블 신호-광 수신기(78e)에 의해 수신됨-에 의해 전해진 정보에 따라 구동되도록 설정될 때, 광 신호에 대한 광 경로는 광 경로들(82a - 82d) 사이에서 선택된다.
라우터(80)의 파장 디멀티플렉서(74)의 입력 포트로부터 광 게이트(75)(75a - 75d로 표현된 번호)에 도달하기 위해 광 신호(76)(76a - 76d로 표현된 번호)에 대해 필요한 시간이 t1로서 주어지고, 파장 디멀티플렉서(74)의 입력 포트로부터 광 수신기(78e)에 도달하기 위해 광 신호(76)에 대응하는 광 레이블 신호(77)(77a- 77d)에 대해 필요되는 시간은 t2로서 주어지고, 광 레이블 신호(77)의 수신을 완료한 후, 광 게이트(75)를 구동하기 위해(광 신호가 통과하도록 하기 위해)광 수신기(78e)에 필요한 시간은 t3로서 주어진다. 이들 조건하에서, 광 게이트(75)에서 광 신호(76)가 올바른 게이팅 처리되기 위해, 통신 노드들(100)(100a - 100d로 표현된 번호) 각각은 시간 지연과 함께 광 신호(76)와 광 레이블 신호(77) 둘 다를 각각 출력하여서, 시간 지연은 상대적 시간 지연 T`(파장 디멀티플렉서(74)의 입력 포트에 수신된 광 신호(76)의 앞 부분과 광 레이블 신호(77)의 끝 부분 간의 시간 지연)와 등가가 되어 아래에 주어진 수학식(1)을 만족하는 것이 필요하다.
반면에, 통신 노드들(100) 중에서 데이터 통신 효율을 증대하기 위해서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 수학식 1의 부등식에서 상대적인 시간 지연 T'을 제어하여, 광 게이트들(75)을 구동하기 위해 광 게이트들(75)에 도달하는 광 신호(76)의 도달 시간과 광 신호가 전달되도록 해주는 시간(참조 번호 92) 사이의 시간 지연 △t (참조 번호 91)를 가능한한 많이 줄이는 것이 필요하다.
수학식 1의 t1, t2 및 t3의 값들을 미리 정함으로써, 광 신호(76)와 광 레이블 신호(77) 사이의 상대적인 시간 지연 T'이 결정될 수 있는데, 시간 지연 T'은 광 게이트(75)에 의한 광 신호(76)의 적절한 게이팅을 위해 필요하다.
그러나, 일반적으로, 광 레이블 신호를 사용하는 광 통신 시스템의 경우, 라우터(80)에 의해 광 신호와 광 레이블 신호를 용이하게 분리하기 위해, 이들 신호들은 다른 파장들을 갖는다. 그러므로, 광 신호와 광 레이블 신호 사이의 상대적인 시간 지연은 광 신호의 전송 매체인 광섬유의 파장 분산 효과에 기인하여 전송 거리에 따라 변화한다. 그 결과, 통신 노드(100)에 의해 설정된 광 신호의 전송과 광 레이블 신호의 전송 사이의 시간 지연 T는 라우터(80)의 파장 디멀티플렉서(74)의 입력 포트 직전에서 상대적인 시간 지연 T'과 다르다. 여러 통신 노드들(100)로부터 라우터(80)까지의 거리가 변화하기 때문에, 광 신호의 전송과 광 레이블 신호의 전송 사이의 전송 시간 지연 T를 제어하여 각각의 통신 노드들(100)에 대한 상대적인 시간 지연 T'이 상기의 수학식 1의 부등식을 만족하도록 하는 것이 필요하다.
그러나, 일반적으로, 라우터와 각각의 통신 노드가 물리적으로 분리된 지점들에 배치되기 때문에, 각각의 통신 노드에서 상술한 전송 시간 지연 T를 설정하는 경우, 실시간 연계로 제어하여 데이터가 각각의 통신 노드에 적절하게 전송되도록 하는 것이 필요하나, 이 프로세스는 종래의 시스템에 있어서는 매우 부담이 되는 일이다.
본 발명은 이러한 분야에서의 문제점들을 고려하여 만들어졌고, 종래 기술에서는 예측되지 않는 새로운 관점에서 만들어졌다.
따라서, 제1 실시예에 따른 본 발명의 제1 목적은, 각각의 통신 노드에 필요한 광원들의 개수를 대폭 줄임으로써 종래의 파장 라우팅의 상술한 문제점을 해결할 수 있다. 이 목적은, 복수개의 통신 노드들 간에 공유되는 공유 광원들을 제공함으로써 각각의 통신 노드들에서 필요한 광원들의 개수를 줄이고 통신 노드들 각각에 데이터 전송을 위해 엄격하게 제어된 파장을 갖는 자체의 광원을 제공할 필요가 없도록 함으로써 달성된다.
또한, 본 발명의 제1 실시예와 관련된 다른 목적은, 각각의 통신 노드에 데이터 통신용으로 엄격하게 제어된 파장을 갖는 자체 광원들을 제공할 필요가 없는 간단한 시스템으로 형성할 수 있는 광 통신 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 파장 라우팅 방법에 의해 서로 연결된 복수개의 통신 노드들을 갖는 광 네트워크 시스템에 채택되고 광 신호들의 파장을 소정의 통신 노드들에 전송하기 위해 소정의 파장들로 변환하기 위한 다중-파장 광원 장치가 제공되는데, 상기 광 신호들은 통신 노드들 각각으로부터의 신호들의 라우팅에 관한 제어 정보를 전달하며, 상기 장치는, 통신 노드들 각각으로부터 전송된 광 신호들을 제1 광로와 제2 광로에 분기시키기 위한 제1 광 스플리터들과, 제1 광로를 통과한 광 신호들을 수신하기 위한 광 수신기들과, 제2 광로를 통과한 광 신호들을 복수개의 광로들에 분기시키기 위한 제2 광 스플리터들과, 제2 광 스플리터들에 의해 분기된 광 신호들을 전달하거나 차단하기 위한 복수개의 광 게이트들과, 광 게이트들로부터 출력된 광 신호들의 파장을 소정의 파장들로 변환하기 위한 파장 변환기와, 광 수신기들에 의해 수신된 광 신호들의 라우팅에 관련된 제어 정보에 따라 광 게이트들을 제어하기 위한 제어기와, 제2 광호를 통과한 광 신호들이 제어기에 의해 광 게이트들이 구동되기 전에 광 게이트들에 입사하지 않도록 광로 길이를제어하기 위한 광 지연 소자들과, 소정의 파장을 갖는 광을 파장 변환기들 각각에 공급하기 위한 다중-파장 광원들, 및 그 파장들이 파장 변환기들에 의해 변환된 광 신호들을 멀티플렉싱하기 위한 파장 멀티플렉서들을 포함한다.
제2 실시예에 따른 본 발명의 제2 목적은 광 통신 시스템 및 광 통신 방법을 제공하는 것으로, 개개의 통신 노드들이 광 신호와 광 신호에 대한 광 레이블 신호 사이의 전송 시간 지연 T를 자체적으로 제어할 수 있도록 하여, 각각의 통신 노드로부터 전송된 각각의 광 신호가 적당한 타이밍까지 라우터의 광 게이트들을 통과하여 광 신호 일부의 또는 전체의 손실을 방지함으로써, 각각의 통신 노드에서 전송 시간 지연 T의 설정에 관한 작업 부하를 대폭 줄이고자 하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 광 신호들을 전송하기 위한 광 신호 송신기와 광 신호들 각각의 라우팅에 관한 제어 정보를 전달하는 광 레이블 신호들을 전송하기 위한 광 레이블 신호 송신기를 가지며 상대적인 전송 시간 지연을 주는 광 신호들 및 대응하는 광 레이블 신호들을 전송하기 위한 복수개의 통신 노드들과, 광 전송 라인을 통해 통신 노드들 각각에 접속되어 광 신호들을 광 레이블 신호들로부터 분리하기 위한 파장 디멀티플렉서들을 갖는 라우터와, 파장 디멀티플렉서들 중의 하나에 의해 분리된 광 레이블 신호들을 수신하기 위한 광 레이블 신호 수신기들과, 파장 디멀티플렉서들 중의 하나에 의해 분리된 광 신호들을 실질적으로 같은 길이의 복수개의 광로들에 분기시키는 광 스플리터들과, 광 레이블 신호 수신기들 중의 하나에 의해 수신된 광 레이블 신호에 의해 전달된 정보에 따라 복수개의 광로들 중의 대응하는 광로에 대해 광 신호를 전달하거나 차단함으로써 라우팅하기 위한 복수개의 광 게이트들을 포함하고, 통신 노드들 각각은, 광 신호를 전송했던 통신 노드에 어드레스된 광 신호들을 광 신호 송신기를 통해 전송하기 위한 광 신호 전송 수단과, 광 신호의 라우팅 정보를 전달하는 광 레이블 신호를 광 레이블 신호 송신기를 통해 전송하기 위한 광 레이블 신호 전송 수단과, 광 신호를 전송했던 통신 노드에 어드레스되고 라우터를 통해 리턴된 광 신호를 수신하기 위한 광 수신기와, 광수신기에 의해 수신된 광 신호를 검사하는 검사 수단과, 검사 수단에 의한 검사 결과에 따라 광 신호와 광 레이블 신호 사이의 전송 시간 지연을 제어하기 위한 제어 수단을 포함한다.
제2 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 광 신호와 광 레이블 신호를 상대적인 전송 시간 지연을 가지고 전송하기 위한 복수개의 통신 노드들과 광 레이블 신호에 의해 전달된 제어 정보에 따라 광 신호를 전달하거나 차단하기 위한 광 라우터를 사용하는 광 통신을 위한 광 통신 방법이 제공된다. 이 방법은 광 신호를 전송했던 통신 노드에 어드레스된 광 신호와 상대적인 전송 시간 지연을 주는 대응하는 광 레이블 신호를 각각의 통신 노드로부터 전송하는 단계와, 각각의 통신 노드로부터 광 신호를 전송했던 통신 노드에 어드레스된 광 신호를 라우터를 통해 수신하는 단계와, 광 신호를 전송했던 통신 노드에 어드레스된 광 신호가 에러없이 수신되었는 지의 여부를 검사하는 단계와, 광 신호를 전송했던 통신 노드에 어드레스된 광 신호와 대응하는 광 레이블 신호 사이의 전송 시간 지연을 상기 검사 결과에 따라 설정하여, 광 신호를 자기 앞으로 전송했던 통신 노드에 어드레스된 광 신호가 에러없이 수신되도록 하는 단계를 포함하고, 이러한 방법으로 설정된 전송 시간 지연은 대응하는 통신 노드에 대한 광 신호와 대응하는 광 레이블 신호 사이의 전송 시간 지연으로서 설정된다.
복수개의 통신 노드들이 파장 라우팅 방법에 의해 연결되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 네트워크 시스템에서는, 공유 다중-파장 광원들과 파장 변환 기능을 갖는 다중-파장 광원 장치가 각각의 통신 노드와 파장 라우터 사이에 제공되어 각각의 통신 노드에 의해 공유된다.
이러한 구성에 의해, 본 발명의 제1 실시예의 경우에는, 각각의 통신 노드로부터 전송된 광 신호들의 파장이 공유 다중-파장 광원들로부터 제공된 광을 사용하여 소정의 통신 노드들에 라우트하기에 적합한 파장들로 변환됨으로써, 파장 라우팅 시스템에 의해 상호 연결된 복수개의 통신 노드들에 대해, 각각의 통신 노드에 제공되는 데이터 전송용 광원들의 개수를 감소시켜, 결과적으로 저비용으로 시스템을 구축할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 제1 실시예에서는, 각 통신 노드로부터 전송되어진 주된 광 신호의 파장은 다중-파장 광원 장치에 의해 파장 라우팅에 필요한 파장들로 변환되어, 각 통신 노드마다 엄격히 정해진 파장을 갖는 광원을 제공할 필요가 없으므로, 시스템 구성이 보다 용이해진다.
본 발명의 제1 실시예에서는 또한, 데이타의 전송 비트율이 증가하더라도, 파장이 데이타 신호와는 다른 낮은 비트율의 광 신호를 갖는 데이타의 라우팅 정보를 전송함으로써 데이타의 라우팅 정보를 판독하기 위한 전기적인 처리 부하를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 경우에는, 통신 노드로부터의 데이타 전송의 상태 정보를 다중-파장 광원 장치에 집속시킬 수 있으므로, 통신망의 제어를 보다 용이하게 행할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 복수의 노드 각각은 광 신호(그 자신을 전송했던 통신 노드로 어드레스된 광 신호) 및 대응하는 광 레이블 신호를 라우터에 송출하고, 그 자신을 전송했던 통신 노드로 어드레스된 광 신호는 광 레이블 신호의 제어 정보에 따라 라우터의 광 게이트를 통과하여 광 신호를 전송했던 통신 노드로 복귀되도록 되고, 통신 노드는 광 신호를 수신한 후에 그 자신을 전송했던 통신 노드로 어드레스된 광 신호를 검사하여 광 신호와 대응하는 레이블 신호 간의 전송 시간 지연을 광 신호가 정확하게 수신될 수 있도록 조정한다.
이와 같이 함으로써, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 광 신호와 대응하는 광 레이블 신호 간의 전송 시간 지연 T는 각 통신 노드에 의해 자립적으로 조정될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 라우터와 각 통신 노드 간의 광로 길이가 각 케이스마다 다르고 광 신호와 광 레이블 신호가 서로 다른 파장을 각각 사용하는 광 통신 시스템의 경우에서도, 각 통신 노드로부터 송출된 광 신호들 각각은 적절한 타이밍으로 라우터의 광 게이트를 통과하도록 되어, 라우팅 처리로 인해 광 신호의 일부 또는 전체가 상실되는 것을 용이하고 확실하게 방지시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 각 통신 노드마다의 전송 시간 지연을 설정하기 위한 퍼포먼스(performance)를 용이하게 자력으로 감소시킬 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따른 광 레이블 신호를 사용하는 광 패킷 라우팅 시스템은 초고속 정보 통신망(MAN), 통신 캐리어, 원거리 통신망(WAN) 등의 광 통신 시스템; 기업 업무용 광 통신 시스템; 캠퍼스 지역 통신망 등의 대학용 광 통신 시스템 등의 개발에 기여할 수 있는 것으로 기대할 수 있다.
본 발명의 상기 및 기타 목적, 효과, 특징 및 이점들은 첨부된 도면에 관련하여 기술된 이하의 실시예들로부터 명백해질 것이다.
도 1은 파장 선택도를 갖는 광 디바이스를 사용하여 파장 라우팅을 예시하는 개략도.
도 2는 어레이 파장 격자를 이용하는 통상의 광 통신 시스템을 도시하는 블럭도.
도 3은 어레이 파장 격자에 의한 파장 라우팅 처리를 예시하는 도면.
도 4는 통상의 광 통신 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 블럭도.
도 5는 통상의 광 통신 시스템에서 광 신호의 전단과 광 레이블 신호의 종단 간에서의 시간 지연을 예시하는 개략도.
도 6은 통상의 광 통신 시스템에서 광 게이트의 구동이 개시된 시점과 광 신호가 광 게이트에 도달하는 시점 간에서의 시간 지연을 예시하는 개략도.
도 7은 본 발명에 따른 다중-파장 광원 장치를 포함하는 시스템을 도시하는 블럭도.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중-파장 광원 장치의 구성에 대한 제1 예를 도시하는 블럭도.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중-파장 광원 장치의 구성에 대한제2 예를 도시하는 블럭도.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중-파장 광원 장치의 구성에 대한 제3 예를 도시하는 블럭도.
도 11은 다중-파장 광원 장치를 구성하는 내장형 광 게이트를 갖춘 파장 변환기의 내부 구조를 도시하는 개략도.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중-파장 광원 장치의 구성에 대한 제4 예를 도시하는 블럭도.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중-파장 광원 장치의 구성에 대한 제5 예를 도시하는 블럭도.
도 14는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중-파장 광원 장치의 구성에 대한 제6 예를 도시하는 블럭도.
도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중-파장 광원 장치의 구성에 대한 제7 예를 도시하는 블럭도.
도 16은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중-파장 광원 장치의 구성에 대한 제8 예를 도시하는 블럭도.
도 17은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중-파장 광원 장치의 구성에 대한 제9 예를 도시하는 블럭도.
도 18은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중-파장 광원 장치의 구성에 대한 제10 예를 도시하는 블럭도.
도 19는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중-파장 광원 장치의 구성에 대한제11 예를 도시하는 블럭도.
도 20은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중-파장 광원 장치의 구성에 대한 제12 예를 도시하는 블럭도.
도 21은 순환-파장 어레이 파장 격자(60)의 입력-출력 관계를 도시하는 예시도.
도 22는 파장 디멀티플렉서(45a 내지 45d)의 입력-출력 관계를 도시하는 개략도.
도 23은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 통신 시스템의 전체 구성의 제1 예를 도시하는 블럭도.
도 24는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 통신 시스템의 제1 예에서의 동작 수순을 도시하는 흐름도.
도 25는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 통신 시스템의 제2 예에서의 동작 수순을 도시하는 흐름도.
도 26은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 통신 시스템의 제3 예를 도시하는 흐름도.
도 27은 순환-파장 어레이 파장 격자(120)의 입력-출력 관계를 도시하는 예시도.
도 28은 파장 디멀티플렉서(84a 내지 84d)의 입력-출력 관계를 도시하는 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
30 : 통신 노드
40 : 송신 장치
50 : 수신 장치
60 : 순환 파장 어레이 도파관 회절 격자
70 : 다중 파장 광원 장치
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예들에 따른 광 패킷 라우팅 통신망 시스템의 구성 및 동작에 대해 기술하기로 한다.
[제1 실시예 구성예 1]
본 발명의 제1 실시예의 기본 구성에 대해 도 7 및 도 8을 참조하면서 기술하기로 한다. 도 2에서 도시된 종래 기술의 부분과 동일 부분에 대해서는 동일 부호 및 기호를 병기하였으므로, 이에 대한 기술은 생략하기로 한다.
(시스템의 구성)
도 7은 본 발명에 따른 다중-파장 광원 장치를 갖춘 통신망 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 것이다. 통신망 시스템은 N개(본 실시예에서는 4개)의 통신 노드(30)(즉, 통신 노드 #1 내지 통신 노드 #4), 본 발명에 따른 다중-파장 광원 장치(70), 및 파장 라우팅 기능을 갖는 순환-파장 어레이 파장 격자(60)를 포함한다. 각 통신 노드(30)는 송신 장치(40) 및 수신 장치(50)를 갖추고 있다.
통신 노드 #1의 송신 장치(40)에는 단일 파장 λa을 갖는 광 신호를 송신하기 위한 광원(41)이 제공된다. 유사하게, 통신 노드 #2는 단일 파장 λb을 갖는 광 신호를 송신하기 위한 광원(41)을 갖고; 통신 노드 #3는 단일 파장 λc을 갖는 광 신호를 송신하기 위한 광원(41)을 갖고; 통신 노드 #4는 단일 파장 λd을 갖는 광 신호를 송신하기 위한 광원(41)을 갖는다. 이들 파장 λa, λb, λc, λd은 미리 결정된다.
다중-파장 광원 장치(70)는 N개의 통신 노드에 대응하는 N개의 공유 광원을 구비한다. 이 실시예에서 4개의 통신 노드를 포함하므로, 다중-파장 광원 장치(70)는 4개의 광원(8a, 8b, 8c, 8d)를 구비한다. 또한, 다중-파장 광원 장치(70)는 통신 노드의 수에 대응하는 입력 단자 및 출력 단자를 갖는다. 본 실시예의 경우, 다중-파장 광원 장치(70)에는 4개의 입력 단자(1a-1d) 및 4개의 출력 단자(2a-2d)가 제공된다. 입력 단자(1a-1d)는 대응하는 통신 노드 #1-#4의 송신 장치(40)에 각각 접속된다. 출력 단자(2a-2d)는 순환 파장 어레이 도파관 격자(60)의 대응하는 입력 단자(61a-61d)에 각각 접속된다. 순환 파장 어레이 도파관 격자(60)의 출력 단자(62a-62d)는 대응하는 통신 노드 #1-#4의 수신 장치(50)에 접속된다.
(다중-파장 광원 장치)
다음에는, 도 8을 참조하여 다중-파장 광원 장치(70)의 내부 구조를 설명한다. 이 실시에에서는, 4개의 입력 단자 및 4개의 출력 단자가 각각 제공되었지만, 그 개수는 본 발명에서 반드시 4개로 제한될 필요는 없다.
도 8에서, 번호 3은 1개의 입력 단자와 2개의 출력 단자를 구비하는 1x2 광스플리터를 가리킨다. 번호 4, 5, 6, 7은 각각 광학 지연장치, 광학 수신기, 광 게이트, 광 게이트 제어 시스템(제어기)를 가리킨다.
번호 8a-8d는 파장 λa, λb, λc, λd을 갖는 광을 방출하기 위한 공유된 광원을 가리키고, 번호 9는 1개의 입력 단자와 4개의 출력 단자를 구비하는 1x4 광 스플리터를 가리킨다. 번호 10a-10d는 파장 변환기를 가리키고, 번호 11는 2개의 입력 단자와 1개의 출력 단자를 구비하는 파장 멀티플렉서를 가리킨다. 번호 12는 4개의 입력 단자와 1개의 출력 단자를 구비하는 파장 멀티플렉서를 가리킨다.
번호 13는 광학 라인을, 번호 14a-14d는 다중-파장 광원 장치(70)의 개개의 통신 노드(30)와 개개의 입력 단자(1a-1d)를 접속시키는 광학 라인을 가리킨다. 번호 15a-15d는 다중-파장 광원 장치(70)의 출력 단자(2a-2d)와 순환 파장 어레이 도파관 격자(60)의 입력 단자(61a-61d)를 접속시키는 광학 라인이고, 번호 16는 광학 수신기(5)와 광 게이트 제어 시스템(7)을 접속시키는 전기선을 가리킨다.
상술한 경우, 예컨대, 실리카 유리 도파관형 광 스플리터가 광 스플리터(3, 9)로 사용되고; 광섬유 타입 광학 지연 장치가 광학 지연 장치(4)로서; 반도체 광증폭기를 이용한 장치가 광 게이트(6)로서; 분산 피드백 타입 반도체 레이저가 공유 소스(8a-8d)로서; 반도체 증폭기를 이용한 장치가 파장 변환기(10a-10d)로서; 실리카 유리 도파관 타입 파장 멀티플렉서가 파장 멀티플렉서(11)로서; 어레이형 도파관 그레팅이 파장 멀티플렉서(12)로서; 광섬유가 광학 라인(13)으로 사용된다.
(다중-파장 광원 장치의 동작)
다음에는, 다중-파장 광원 장치(70)의 동작에 대해 설명한다. 입력단자(1a)와 접속된 통신 노드 #1로부터 출력되고 통신 노드 #2로 어드레스 지정된 광 신호 S12가 통신 노드 #2로 송신되는 방법을 예를 들어 설명하겠다.
통신 노드 #1로부터 통신 노드 #2로 보내지는 광 신호 S12는 다중-파장 광원 장치(70)의 입력 단자(1a)에 공급된다. 상기 광 신호는 데이타 성분과 목적지 통신 노드로 가기위해 광 게이트 등을 선택하는데 사용되는 제어 성분으로 구성되며, 상기 성분들은 동일한 파장 λa을 갖는다.
광 신호의 제어 성분은 광학 레이블 신호로서 지정된다.
입력 단자(1a)에 공급된 광 신호는 광 스플리터(3)에 의해 제1 광학 경로(22)와 제2 광학 경로(23)로 분기된다. 제1 광학 경로로 분기된 광 신호는 제어 시스템(7)과 접속된 광학 수신기(5)로 안내된다. 한편, 제2 광학 경로로 분기된 광 신호는 광섬유 타입 광학 지연 장치(4) 및 광 스플리터(9)를 통해 4개 광 게이트(6)로 각각 안내된다.
광학 수신기(5)에 의해 수신된 광 신호의 제어 성분에 포함된 제어 정보는 제어 시스템(7)에서 분석된다. 분석 결과에 따라, 제어 시스템(7)은 광 게이트(6)에 대한 게이트 선택을 위한 제어 신호를 출력한다. 제어 시스템(7)으로부터의 제어 신호(즉, 광 게이트 선택을 위한 제어 성분)에 따라, 하나 또는 복수의 광 게이트(6)가 선택되고, 하나 또는 복수의 선택된 광 게이트(6)의 출력 단자로부터 광 신호가 출력된다.
광 게이트(6)의 개개의 출력 단자는 파장 멀티플렉서(11)를 통해 대응하는 파장 변환기(10a, 10b, 10c, 10d)에 각각 접속된다. 하나 또는 복수의 선택된 광게이트의 출력 단자로부터 출력된 광 신호는 선택된 광 게이트(6)에 접속된 파장 변환기(10i)(i 는 a, b, c, d중 하나를 나타낸다)의 입력 단자에 공급된다. 파장(λ1-λ4)중 하나를 갖는 광이 광섬유와 파장 멀티플렉서(11)를 통해 다중-파장 광원(8j)(j 는 a, b, c, d중 하나이고, i=j)로부터 파장 변환기(10i)로 공급된다. 파장 변환기(10i)는 입력된 광 신호의 파장을 어드레스 지정된 통신 노드 #2로 라우팅하기 위한 파장(예컨대, 파장이 λ1-λ4중 어느 하나라면, 파장 λ12)으로 변환한다.
파장 변환기(10i)에 의해 파장이 λ12로 변환된 광 신호는 다중-파장 광원 장치(70)의 출력 단자(2a-2d)에 접속된 순환 파장 어레이 도파관 격자(60)의 입력 단자(61a-61d)중 하나로 안내된다(도7 참조). 순환 파장 어레이 도파관 격자(60)에 의해, 통신 노드(30)로 안내되는 출력 단자가 선택되는데, 이러한 선택은 종래 기술과 연관하여 설명된 바와 같이 파장 라우팅을 통해 광 신호의 파장 λ12에 따라 광 신호의 제어 성분에 의해 지정된다. 본 실시예의 경우, 통신 노드 #2로 안내되는 출력 단자가 선택된다. 이러한 방식으로, 순환 파장 어레이 도파관 격자(60)에 의해 광 신호가 라우팅되어 어드레스 지정된 통신 노드 #2에서 수신된다.
유사하게, 어떤 통신 노드(30)로부터 하나 또는 복수의 원하는 통신 노드로 전송되는 광 신호의 파장은 광 신호의 제어 성분에 응답하여 본 발명에 따른 다중-파장 광원 장치(70)에 의해 하나 또는 복수의 파장으로 변환되며, 광 신호는 파장 라우팅 기능을 갖는 순환 파장 어레이 도파관 격자(60)를 통해 하나 또는 복수의어드레스 지정된 통신 노드(30)에서 수신된다. 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 파장 광원 장치(70)에는 공유 다중 파장 광원(8a-8d)이 제공되고, 이 다중 파장 광원은 통신 노드(30)(통신 노드 #1-#4)간에 공유될 수 있고, 이러한 광원(8a-8d)으로부터 파장 변환기(10a-10d)로 파장을 라우팅시켜 각각의 통신 노드(30)에 제공하는데 필요한 적절한 파장을 갖는 광을 제공한다. 따라서, 전체 8개의 파장 즉, 통신 노드(30)에서의 4개의 광원과 다중 파장 광원 장치(70)내의 또 다른 4개의 광원은 이러한 광네트워크 시스템에 충분하다.
예시적인 광 네트워크 시스템에 요구되는 광원의 전체 개수는 일반적으로 통신 노드(30)의 개수 N과 다중 파장 광원 장치(70)의 개수 N의 합인 N + N (= 2N)으로 표현될 수 있고, 종래 기술의 경우와 동일한 N × N (=N2)이다. 그 결과, 본 발명의 경우에는 각각의 통신 노드에 의해 요구되는 광원의 수는 크게 감소될 수 있으며, 이러한 감소 효과는 광네트워크를 구성하는 통신 노드의 개수가 증가함에 따라 커진다.
더욱이, 채택되고 있는 전송을 위한 광원(41)의 파장(λa - λd)이 개별 통신 노드(30)에 제공되어 파장 변환기(10a-10d)에 의해 광원(8a-8d)의 파장으로 변환되기 때문에, 광원(41)의 파장은 엄격히 제어되는 파장을 필요로 하지는 않는다. 따라서, 각각의 통신 노드(30)의 파장을 설정하는 작업 로드가 감소될 수 있다.
본 발명에 관련하여, 실리카 유리 광 도파형인 광 스플리터가 광 스플리터(3,9)로서 채택되고 있지만, 광섬유 또는 폴리머 재료로 이루어지는 광 스프티러가 사용되는 경우에 대해 설명하였다. 더욱이, 이 경우, 광 지연 소자(4)로서 광섬유가 사용되지만 광 지연 소자(4)는 플래너 광파 회로로 이루어질 수도 있다. 실리카 유리 광 도파형 파장 멀티플렉서가 사용되는 예가 설명되었지만 파장 멀티플렉서는 광섬유로 이루어진 것일 수도 있다. 더욱이, 순환 파장 어레이 도파 격자가 파장 멀티플렉서(12)로서 사용되는 예를 설명하였지만 파장 멀티플렉서는 유전체 멀티층 또는 섬유 격자와 서큘레이터로 이루어지는 것일 수도 있다. 파브리-페롯(Fabry-Perot) 반도체 레이저는 광원(41)으로서 채택되어 각각의 통신 노드에 제공될 수도 있다. 더욱이, 다중 파장 광원 장치(70)의 소자들은 동등한 기능을 이용할 수 있는 한 상술한 것들로 반드시 제한되는 것은 아니다.
(효과)
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 파장 라우팅 방법에 의해 또다른 것과 접속되는 복수의 통신 노드를 구비하는 네트워크 시스템에 있어서, 다중 파장 광원 장치는 각각의 통신 노드 및 각각의 파장 라우터간에 제공되는 개별 통신 노드 사이에서 공유되는 공유 다중 파장 광원과 파장 변환 기능을 포함하기 때문에, 각각의 통신 노드로부터 전송되는 광신호의 파장은 공유 다중 파장 광원으로부터의 광출력에 의해 원하는 통신 노드로의 라우팅에 적합한 파장으로 변화될 수 있으며, 그 결과, 파장 라우팅 방법에 의해 또다른 하나와 접속되는 복수의 통신 노드 각각에 제공될 데이터 전송을 위해 채택되는 광원의 수는 저비용 시스템의 형성으로 크게 감소된다.
더욱이, 개별 통신 노드간에 공유될 공유 다중 파장 광원을 갖는 다중 파장광원 장치가 제공되기 때문에, 각각의 통신 노드로부터 전송되는 주 광 신호의 파장은 다중 파장 광원 장치에 의한 파장 라우팅에 적합한 파장으로 변환되고, 따라서 데이터 전송을 위해 엄격히 한정되는 파장을 갖는 광원을 할당을 필요가 없어져 시스템의 구성이 용이해진다.
더욱이, 다중 파장 광원 장치는 데이터의 전송 비트율이 증가하더라도 개별 통신 노드간에 공유될 공유 다중 파장 광원을 구비하기 때문에, 데이터 신호와 상이한 파장을 갖는 낮은 비트율의 광신호와 함께 데이터의 라우팅 정보를 전송함으로써 데이터의 라우팅 정보를 판독하기 위한 전기적 처리의 로드를 줄이는 것이 가능하다.
또한, 다중 파장 광원 장치는 개별 통신 노드간에 공유될 공유 다중 파장 광원을 구비하기 때문에, 통신 노드로부터의 데이터 전송의 상태 정보는 다중 파장 광원 장치로 변환될 수 있으므로, 네트워크의 제어가 보다 용이해진다.
[제1 실시예의 구성예 2]
다음에, 도 9를 참조하여 본 발명의 제1 실시예를 설명한다. 도 7과 도 8에 도시된 기본적인 구성의 것들과 공유되는 구성 부품에는 동일 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.
본 실시예는 도 8에 도시된 기본적인 조성의 변형 실시예이다. 도 8에 도시된 다중 파장 광원 장치(70)의 경우에 있어서, 제2 광경로(23)를 지나 복수의 광경로로 광신호를 분기하기 위한 광 스플리터(9)의 출력 포트는 각각 광 게이트(6)에 접속된다.
이와 달리, 본 실시예의 경우, 도 9에 도시한 바와 같이, 각각 광 게이트 기능을 갖는 파장 변환기(20a-20d)는 파장 멀티플렉서(11)와 파장 멀티플렉서(12)의 각각의 쌍 사이에 접속되어 다중 파장 광원 장치(70)를 형성한다. 광 게이트 기능을 포함하는 각각의 파장 변환기(20a-20d)는 광 스플리터(9)의 출력 포트로부터 출력되는 광신호를 통과시키거나 인테셉트하기 위한 광 게이트 기능과 광신호의 파장을 원하는 파장으로 변환하기 위한 파장 변환 기능을 모두 갖는다.
다음에, 광 게이트 기능을 포함하는 파장 변환기(20a-20d)의 광 게이트 기능을 설명한다. 하나 또는 복수의 광 게이트를 선택하기 위해 광 신호에 포함되는 제어 정보는 분석을 위해 광 수신기(5)를 통해 제어 시스템(7)에 유도되므로, 제어 시스템(7)은 광 게이트 기능을 포함하는 대응하는 파장 변환기(20a-20d)에 분석 결과에 따라 광 게이트의 선택을 위한 제어 신호를 출력한다. 그러나, 도 9에서, 광 게이트 기능을 포함하는 각각의 파장 변환기(20a-20d)와 제어 시스템(7)사이의 제어 신호를 위한 전기선은 다이어그램의 복잡화를 피하기 위해 생략한다.
광 게이트 기능을 포함하는 파장 변환기(20a-20d)에 관련하여, 어드레스 통신 노드에 대응하는 파장 변환기(20i)(i는 a,b,c,d 중 어느 하나를 나타냄)는 제어정보에 따라 선택된다.
광 게이트 기능을 갖는 파장 변환기(20a∼20d)가 도 8에 도시된 광 게이트(6) 및 파장 변환기(10a∼10d) 대신 사용될 수 있으므로, 부분의 수가 더 줄어들 수 있다.
[제1 실시예의 구성예 3]
다음, 본 발명의 제1 실시예의 구성예 3을 도 10을 참조하여 설명한다. 도 8 및 도 9에서 설명된 부분과 공유된 부분은 동일한 번호와 심볼을 부가하고, 이들에 대한 설명은 생략된다.
본 예는 도 9에 도시된 기본 구성의 변형이다. 도 9에 도시된 다중-파장 광원 장치(70)의 경우, 각각 광 게이트 기능을 갖는 파장 변환기(20a∼20d) 중 하나가 각 쌍의 파장 멀티플렉싱 경로(11)를 파장 멀티플렉서(12)에 접속시키기 위해 삽입되는데, 이는 제2 광로(23)를 통과하여 복수의 광로로 향하는 광 신호를 분기하기 위한 광 스플리터(9)의 출력 포트 중 하나 다음의 스테이지에서 각각 배치된다. 반면에, 본 예의 경우에는 도 10에 도시된 바와 같이, 광 게이트와 결합된 각각의 파장 변환기(21a∼21d)가 각각의 광 스플리터(9)의 각 출력 포트의 다음 스테이지에 접속되어, 다중-파장 광원 장치(70)를 형성한다. 광 게이트와 결합된 각각의 파장 변환기(21a∼21d)는 광 스플리터(9)의 출력 포트로부터 출력된 광 신호의 파장을 양호한 파장으로 변환하는 파장 변환 기능 및 디바이스에서 광 신호를 통과시키거나 차단하는 광 게이트의 기능을 모두 갖는다.
도 11은 광 게이트와 결합된 각각의 파장 변환기(21a∼21d)의 내부 구조를 도시한다. 도 11에서, 참조 번호 301 및 302는 광 게이트와 결합된 파장 변환기(21a∼21d)의 입력 포트를 나타내고, 참조 번호 311 및 312는 파장 변환기(10)(10a∼10d)의 입력 포트를 나타내며, 참조 번호 321은 광 게이트(6)의 입력 포트를 나타내고, 참조 번호 411은 파장 변환기(10)의 출력을 나타내며, 참조 번호 412는 광 게이트(6)의 출력 포트를 나타내고, 참조 번호 401은 광 게이트와결합된 파장 변환기의 출력 포트를 나타내며, 참조 번호 501, 502, 510, 및 520은 광 라인을 나타낸다.
광 게이트와 결합된 파장 변환기의 입력 포트(301)는 공유된 임의의 광원(8a∼8d)으로부터 입력 광을 수신하고, 입력 포트(302)는 광 스플리터(9)를 통과한 광 신호를 수신한다.
각각의 파장 변환기(10a∼10d)의 출력 포트(411)는 파장이 공유된 광원의 파장으로 변환된 광 신호를 출력한다. 즉, 공유된 광원(8a∼8d)의 파장이 λa, λb, λc, 및 λd로 제공될 때, 공유된 광원(8a)에 접속된 파장 변환기(10)는 파장이 λa로 변환된 신호를 출력하고, 공유된 광원(8b)에 접속된 파장 변환기(10)는 파장이 λb로 변환된 신호를 출력하며, 공유된 광원(8c)에 접속된 파장 변환기(10)는 파장이 λc로 변환된 신호를 출력하고, 공유된 광원(8d)에 접속된 파장 변환기(10)는 파장이 λd로 변환된 신호를 출력한다.
하나 또는 복수의 광 게이트를 선택하기 위해 광 신호에 포함된 제어 정보가 광 수신기(5)를 통해 분석용 제어 시스템(7)으로 유도되고, 제어 시스템(7)은 광 게이트의 선택을 위한 제어 신호를 분석 결과에 따라 광 게이트(21a∼21d)와 결합된 파장 변환기 중 하나로 출력한다. 그러나, 도 10에서는, 제어 시스템(7) 및 광 게이트에 결합된 각각의 파장 변환기(21a∼21d)간의 제어 신호용 라인은 도면의 복잡성을 회피하기 위해 생략된다.
광 스플리터(9)를 통과한 광 신호가 광 게이트와 결합된 파장 변환기(21)의 입력 포트(302)에 공급되어, 출력 포트(411)로부터의 출력과 광 게이트(6)로의 순차적인 입력이 되도록 파장 변환기(10)에 의한 파장 변환을 수행하고, 상태가 오픈된 광 게이트(6)의 출력 포트(412)를 통과시킨 후에, 광 게이트와 결합된 파장 변환기(21)의 출력 포트(401)로부터 출력된다. 출력 포트(401)로부터 출력된 광 신호가 파장 멀티플렉서(12)를 통과하여 순환-파장 배열된 도파관 회절 격자에 의한 파장 라우팅 수단에 의해 착국 통신 노드로 라우트된다.
[제1 실시예의 구성예 4]
다음, 본 발명의 제1 실시예의 구성예 4가 도 12를 참조하여 설명된다. 이전의 일례에서 공유된 부분들은 동일한 번호 및 심벌이 부가되고 이들에 대한 설명은 생략한다.
본 예는 도 8에 도시된 기본 구성의 변형이다. 즉, 다중-파장 광원 장치(70)가 순환-파장 어레이-도파관 회절 격자(60)에 파장 라우팅 기능을 갖는 광학 소자으로서 결합된다.
본 예의 제1 실시예를 포함하는 다양한 구성예의 경우, 순환-파장 어레이-도파관 회절 격자(60)가 파장 라우팅 기능을 갖는 광 소자으로서 사용되나, 이러한 소자 이외의 소자가 후자가 전자와 동일한 기능을 유지하는 한 사용될 수 있다.
[제1 실시예의 구성예 5]
다음, 본 발명의 제1 실시예의 구성예 5가 도 13을 참조하여 설명된다. 이전의 일례들과 공유된 부분은 동일한 번호 및 심벌이 부가되며 이들에 대한 설명은 생략된다.
다중-파장 광원 장치(70)를 갖는 본 예의 경우, 통신 노드(30)로부터 전송된기본 광 신호는, 상술된 기본 구성의 경우에서 광 스플리터(3) 대신 파장에서 기본 광 신호 및 기본 광 신호와 상이한 제어 광 신호를 분리하기 위해 파장 디멀티플렉서(31)에 접속된다. 이러한 파장 디멀티플렉서(31)의 경우, 실리카 글라스 도파관형 파장 디멀티플렉서가 사용될 수 있다. 나머지 구성은 도 8에 도시된 기본 구성과 유사하다.
다중-파장 광원 장치(70)의 동작이 설명된다. 이하, 다중-파장 광원 장치(70)의 입력 포트(1a)에 접속된 통신 노드 #1로부터 송신된 통신 노드 #3에 어드레스된 기본 광 신호가 어떻게 착국 통신 노드 #3에 도달하는지의 예가 설명된다.
통신 노드 #3에 어드레스된 기본 광 신호 및 기본 광 신호와 파장이 상이한 제어용 광 신호가 다중-파장 광원 장치(70)의 입력 포트(1a)에 입력될 통신 노드 #1로부터 전송된다. 입력 포트(1a)에 공급된 기본 광 신호 및 다중-파장 광원 장치(70)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호가 파장 디멀티플렉서(31)에 의해 제1 광로(22) 및 제2 광로(23)로 분기된다. 제1 광로(22)로 분기된 제어용 광 신호(광 게이트의 선택을 위한 제어 소자를 포함함)가 제어 시스템(7)에 접속된 광 수신기(5)로 가이드 된다. 반면에, 제2 광로(23)로 분기된 기본 광 신호(데이터 소자를 포함함)가 광 섬유 광 디스플레이 디바이스(4) 및 광 스플리터(9)를 통해 광 게이트(6)로 가이드 된다.
광 수신기(5)에 의해 수신된 제어를 위한 광신호는 제어 시스템(7)에 의해 분석된다. 제어 시스템(7)은 상기 분석의 결과에 따라 광 게이트의 선택에 대한제어 신호를 광 게이트(6)로 출력한다. 광 게이트(6)는 제어 신호(즉, 광 게이트의 선택에 대한 제어 컴포넌트)에 따라 선택되고 주 광신호가 선택된 광 게이트(6)의 출력 포트로부터 출력된다.
선택된 광 게이트(6)의 출력 포트로부터 출력된 광 신호는 선택된 출력 포트에 접속된 파장 변환기(10i)(i는 a, b, c, 또는 d)에 입력된다. 파장들(λ1-λ4) 중에 하나의 파장을 갖는 광이 다중 파장 광원(8j)(j는 a, b, c, 또는 d, 그리고 i=j)으로부터 광섬유 및 광 멀티플렉서(11)를 통하여 파장 변환기(10i)에 제공된다. 파장 변환기(10i)는 파장 라우팅 기능을 갖는 순환-파장 어레이-도파관 격자(60)를 사용하여 광신호의 파장을 착신 통신 노드(#3)로의 라우팅에 적합한 파장(파장 λ13; 그런데 λ13은 λ1-λ4 중에 하나임)으로 변환시킨다.
파장 변환기(10i)에 의해 파장이 파장(λ13)으로 변환된 광신호는 다중 파장 광원 장치(70)(도 7 참조)의 상응하는 출력 포트(2i)(i는 a, b, c, 또는 d 중에 하나임)에 접속된 순환-파장 어레이-도파관 격자(60)의 입력 포트(61i)(i는 a, b, c, 또는 d 중에 하나임)로 유도된다.
순환-파장 어레이-도파관 격자(60)에 의해, 소망된 통신 노드(30)로 유도하는 출력 포트가 파장 라우팅에 의해 선택된다. 이러한 예시의 경우, 통신 노드(#3)에 접속된 출력 포트가 선택된다. 이러한 방법으로, 출력 신호는 착신 통신 노드(#3)애 의해 수신되도록 순환-파장 어레이-도파관 격자(60)에 의해 루트된다.
유사하게, 통신 노드(#i)로부터 통신 노드(#j)로 송신된 주 광신호는 다중파장 광원 장치(70)에 의해 소망된 파장(λij)으로 변환되고 변환된 파장(λij)에 기초하여 순환-파장 어레이-도파관 격자(60)에 의해 통신 노드(#j)로 루트된다.
후술한 바와 같이, 순환-파장 어레이-도파관 격자(60)가 도 13에 도시되어 있는 다중 파장 광원 장치(70) 내로 결합함으로써 상기의 경우와 동일한 효과가 얻어질 수 있다.
<제1 실시예의 구성예 6>
다음으로, 본 발명의 제1 실시예의 구성예가 도 14를 참조로 하여 설명될 것이다. 이전의 예들에서 공유된 부분들은 그 번호 및 기호들이 공유되어 주어질 것이며 그 설명은 생략될 것이다.
본 예는 구성예 5의 변경이다. 상세하게 말하면, 다중 파장 광소스 장치(70)는 주 광신호와 주 광신호와는 파장에서 다른 제어를 위한 광신호를 분리시키는 파장 디멀티플렉서(31) 및 순환-파장 어레이-도파관 격자(60)를 파장 라우팅 기능을 갖는 광 컴포넌트로서 결합시킨다.
순환-파장 어레이-도파관 격자(60)는 파장 라우팅 기능을 갖는 광 컴포넌트로서 채용된다. 그러나, 동등한 기능을 갖는 다른 컴포넌트들이 그 대체로서 채용될 수도 있다.
<제1 실시예의 구성예 7>
다음으로, 본 발명의 제1 실시예의 구성예 7이 도 15를 참조로 하여 설명될 것이다. 이전의 예들에서 공유된 부분들은 그 번호 및 기호들이 공유되어 주어질 것이며 그 설명은 생략될 것이다.
다중 파장 광원 장치(70)를 갖는 본 예의 경우에, 제어 시스템(7)으로부터 오는 정보를 각 통신 노드들(30)로 송신하는 광 송신기(17)가 제1 광 경로측(22) 상에 제공된다. 본 구성예의 나머지는 상기 언급된 구성예 5와 유사하다.
제어 시스템(7)의 각 정보는 광 송신기(17)를 통하여 다중 파장 광원 장치(70)에 접속된 상응하는 통신 노드(30)로 선택적으로이거나 또는 동보 통신적으로 송신된다. 이러한 방법으로, 이러한 광 네트워크를 구성하는 다수의 통신 노드들(30) 간의 통신이 실현될 수 있다.
<제1 실시예의 구성예 8>
다음으로, 본 발명의 제1 실시예의 구성예 8이 도 16을 참조로 하여 설명될 것이다. 이전의 예들에서 공유된 부분들은 그 번호 및 기호들이 공유되어 주어질 것이며 그 설명은 생략될 것이다.
본 예는 이전의 구성예 7의 변형이다. 보다 구체적으로, 다중 파장 광원 장치(70)는 파장 라우팅 기능을 갖는 광 유닛으로서 상기 언급된 광 송신기(17)와 순환-파장 어레이-도파관 격자(60)를 결합시킨다.
본 예에서, 순환-파장 어레이-도파관 격자(60)가 파장 라우팅 기능을 갖는 광유닛으로서 채용되어 있지만, 그러나 동등한 기능을 갖는 다른 광 유닛들이 대체로서 채용될 수도 있다.
<제1 실시예의 구성예 9>
다음으로, 본 발명의 제1 실시예의 구성예 9가 도 17을 참조로 하여 설명될 것이다. 이전의 예들에서 공유된 부분들은 그 번호 및 기호들이 공유되어 주어질것이며 그 설명은 생략될 것이다.
본 예는 이전의 예들 1-8의 변형이다. 보다 구체적으로, 파장 변환기들(10a-10d) 각각에는 2개의 입력 포트가 제공된다. 파장 변환기들(10a-10d) 각각의 2개의 입력 포트 중에 하나는 공유 광원(8a-8d)로부터 광을 수신하고, 반면에 다른 입력 포트는 광 게이트(6)를 지나가는 광신호를 수신한다.
파장 변환기(10a-10d)의 출력 포트들 각각은 공유 광원(8a-8d)의 파장으로 변환된 광신호를 출력한다. 특히, 공유 광원(8a-8d)의 파장이 λa, λb, λc 및 λd로 주어지는 경우, 파장이 λa로 변환된 광신호가 공유 광원(8a)에 접속된 파장 변환기(10a)로부터 출력되고, 파장이 λb로 변환된 광신호가 공유 광원(8b)에 접속된 파장 변환기(10b)로부터 출력되고, 파장이 λc로 변환된 광신호가 공유 광원(8c)에 접속된 파장 변환기(10c)로부터 출력되고, 파장이 λd로 변환된 광신호가 공유 광원(8d)에 접속된 파장 변환기(10d)로부터 출력된다.
파장 변환기들(10a-10d)은 반도체 광 증폭기의 교차-위상 변조를 이용하는 파장 변환기들로써 교체될 수 있으나, 동등한 기능을 갖는 대체 수단이 있는 한 그러한 대체 수단에 한정되는 것은 아니다.
<제1 실시예의 구성예 10>
도 18은 본 발명의 제1 실시예의 구성예 10에 따른 다중 파장 광원의 구성을 도시한 개략도.
도 18에서, 참조 번호(31a-30d)는 통신 노드를 표시한다. (도 18에서, 통신 노드(30c)는 도시 생략되었으나, 그 구성은 다른 통신 노드들의 것과 유사하다.)참조 번호(70)는 다중 파장 광원 장치; 참조 번호(la-ld)는 다중 파장 광원 장치(70)의 입력 포트; 참조 번호(2a-2d)는 다중 파장 광원 장치(70)의 출력 포트를 표시한다.
각 통신 노드들(30a-30d)에 대하여, 참조 번호(42a-42d)는 광원을 포함하고 광신호를 송신하기 위해 채용된 광신호 송신기; 참조 번호(43a-43d)는 광원을 포함하고 광 레이블 신호를 송신하기 위해 채용된 광 레이블 신호 송신기; 참조 번호(46a-46d)는 광 수신기; 참조 번호(47a-47d)는 광 클럭 신호를 수신하기 위해 채용된 광 수신기를 표시한다. 도면 부호 25a-25d는 광 신호 발생에 사용될 클럭 주파수를 광 신호를 전송하기 위한 광원을 포함하는 광 신호 송신기에 공급하는 광 신호 송신기용 클럭 발생 장치이며, 도면 부호 26a-26d는 광수신기(46a-46d)에 의해 수신되는 광 신호를 재발생시키는 광 신호 재발생 장치이며, 도면 부호 29a-29d는 광 클럭 신호 수신기(47a-47d)에 의해 광 클럭 신호로부터 변환된 전기 신호로부터 클럭 주파수를 재발생시키는 클럭 주파수 재발생 장치이다. 도면 부호 28a-28d는 클럭 주파수 재발생 장치(29a-29d)에 의해 재발생된 클럭 주파수를 광 신호 송신기용 클럭 발생 장치(25a-25d) 및 광 신호 재발생 장치(26a-26d)로 공급하기 위한 전기 라인이다.
도면 부호 45a-45d는 파장 디멀티플렉서이며, 도면 부호 18은 광결합기, 도면 부호 52는 광 결합 및 스플리터 장치이다. 도면 부호 14a-14d는 각 통신 노드의 광 결합 및 스플리터 장치(52)와 다중 파장 광원 장치(70)의 입력 포트를 접속시키기 위한 광 라인이며, 도면 부호 15a-15d는 다중 파장 광원 장치(70)의 출력포트와 통신 노드(30a-30d)의 파장 디멀티플렉서(45a-45d)를 접속시키기 위한 광 라인이고, 도면 부호 48a-48d는 광 신호, 도면 부호 49a-40d는 광 레이블 신호이다.
다중 파장 광원 장치(70)에 있어서, 도면 부호 24a-24d는 각 통신 노드(30a-30d)가 광 신호를 송수신할 때 사용되는 기준 클럭 주파수를 분배하기 위한 광송신기이며, 도면 부호 4는 광지연 장치, 도면 부호 6a-6d는 광 게이트, 도면 부호 9는 광 스플리터, 도면 부호 8-8d는 공유 광원, 도면 부호 10a-10d는 파장 변환기, 도면 부호 11은 파장 멀티플렉서, 도면 부호 12a-12d는 파장 멀티플렉서, 도면 부호 27은 광 게이트 제어 및 기준 클럭 발생 시스템, 도면 부호 53a-53d는 광 결합 및 스플리터 장치, 도면 부호 19는 파장 디멀티플렉서 및 멀티플렉서이다.
도면 부호 60은 순환 파장 어레이 도파관 격자, 도면 부호 61a-61d는 순환 파장 어레이 도파관 격자(60)의 입력 포트, 도면 부호 62a-62d는 순환 파장 어레이 도파관 격자(60)의 출력 포트이다. 도 18에 도시된 구성의 경우에는 4개의 통신 노드가 제공되지만, 본 발명은 본 실시예에 따른 통신 노드 수에 제한되지 않는다.
이러한 구성에서, 예컨대 광섬유 광 결합기가 광결합기(18)로 사용될 수 있으며, 예컨대 광섬유 디멀티플렉서 및 멀티플렉서가 파장 디멀티플렉서 및 멀티플렉서(19)로, 예컨대 반도체 광 증폭기를 포함하는 광 부품이 광 게이트(6a-6d)로, 예컨대 실리카 글라스 도파형 광 스플리터가 광 스플리터(9)로, 예컨대 광섬유가 광 라인(14a-14d) 및 광 라인(15a-15d)으로, 예컨대 실리카 글라스 도파형 파장 디멀티플렉서가 파장 디멀티플렉서(45a-45d)로, 예컨대 광섬유 광 결합 및 스플리터장치가 광 결합 및 스플리터 장치(52, 53a-53d)로, 예컨대 분산 피드백 반도체 레이저가 공유 광원(8a-8d)으로, 예컨대 크로스 게인 변조를 이용하는 반도체 광 증폭기형 광 파장 변환기가 파장 변환기(10a-10d)로, 예컨대 실리카 글라스 광도파형 파장 멀티플렉서가 파장 멀티플렉서(12a-12d)로, 예컨대 광섬유 광지연 장치가 광 지연 장치(40)로 사용될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
공유 광원(8a-8d)의 파장은 각각 λa, λb, λc 및 λd이다. 파장 변환기(10a-10d)는 각각 파장 λa, λb, λc 및 λd를 가진 광을 수신하여 광파장 변환기(10a--10d)의 입력 포트에 각각 접속된 광 게이트(6a-6d)를 통과하여 전송된 광 신호의 파장을 공유 광원의 파장으로 변환한다. 보다 구체적으로, 광 게이트(6a)를 통과한 광 신호의 파장은 파장 변환기(10a)에 의해 파장 λa로 변환되어 파장 변환기(10a)의 출력 포트로부터 출력된다. 광 게이트(6b)를 통과한 광 신호의 파장은 파장 변환기(10b)에 의해 파장 λb로 변환되어 파장 변환기(10b)의 출력 포트로부터 출력된다. 광 게이트(6c)를 통과한 광 신호의 파장은 파장 변환기(10c)에 의해 파장 λc로 변환되어 파장 변환기(10c)의 출력 포트로부터 출력된다. 광 게이트(6d)를 통과한 광 신호의 파장은 파장 변환기(10d)에 의해 파장 λd로 변환되어 파장 변환기(10d)의 출력 포트로부터 출력된다.
도 21은 순환 파장 어레이 도파관 격자(60)의 각 포트에 의한 입력 및 출력 파장의 관계를 나타낸다. 순환 파장 어레이 도파관 격자(60)의 파장 라우팅 특성은 도 21을 참조하여 설명된다. 파장 λa, λb, λc 및 λd를 각각 가진 광이 입력 포트(61a)로 공급될 때, 도 21에 도시된 바와 같이, 파장 λa, λb, λc 및 λd중에서 λa는 출력 포트 62a에서, λb는 출력 포트 62b에서, λc는 출력 포트 62c에서, λd는 출력 포트 62d에서 출력된다. 마찬가지로, 파장 λa, λb, λc 및 λd를 각각 가진 광이 입력 포트(61a-61d)의 각각으로 공급될 때에는 도 21에 도시된 규칙에 따라 파장 λa, λb, λc 및 λd를 각각 가진 광은 출력 포트(62a-62d)로부터 각각 출력된다.
통신 노드(30a-30d)의 파장 디멀티플렉서(45a-45d)는 입력 포트(200)로 들어오는 파장 λa, λb, λc 및 λd의 광을 도 22에 도시된 바와 같이 다른 출력 포트(201a-201d)로 멀티플렉싱하는 기능을 갖는다.
먼저, 도 18에 도시된 망 구성의 경우에 개별 통신 노드들 간에 통신이 수행되는 프로세스가 설명된다. 이어서, 입력 포트(1a)에 접속된 통신 노드(30a)로부터 전송된 광 신호(48a)가 도 18에 도시된 다중 파장 광원 장치(70)에 의해 목적 통신 노드(30d)로 전송되는 프로세스가 일례로서 주어진다.
통신 노드(30a)에서 통신노드(30d)로 전송된 광 신호(48a) 및 광 레이블 신호(49a)는 광 결합기(18) 및 광 결합 및 스플리터 장치(52)를 통과하여 다중 파장 광원 장치(70)의 입력 포트(1a)로 공급된다.
다중 파장 광원 장치(70)의 입력 포트(1a)로 공급된 광 신호(48a) 및 광 레이블 신호(49a)는 광 결합 및 스플리터 장치(53)에 접속된 제1 광 경로 및 광 지연 장치(40)에 접속된 제2 광 경로로 분기된다.
제1 광경로로 분기된 광 레이블 신호(49a)는 광 결합 및 스플리터 장치(53a)를 통해 광수신기(46e)로 안내된다. 광 수신기(46e)는 광 게이트 제어 및 기준 클럭 공급 시스템(27)에 접속된다. 한편, 제2 광 경로로 분기된 광 신호(48a)는 광 지연 장치(4) 및 광 스플리터(9)를 통해 다수의 광 게이트(6a-6d)로 안내된다.
광 게이트(6a-6d)로 공급된 광 신호(48a)는 광 게이트 제어 및 기준 클럭 주파수 공급 시스템(27)에 의해 광 수신기(46e)에 의해 앞서 수신된 광 레이블 신호(49a)의 정보에 따라 선택된 광 게이트(6i)(i는 a, b, c 및 d 중 하나를 나타낸다)로부터 출력된다. 이 경우, 광 게이트(6a-6d)는 광 게이트 제어 및 기준 클럭 주파수 공급 시스템(27)에 의해 제어된다. 광 게이트(6i)는 파장 라우팅 기능을 갖는 순환 파장 어레이 도파관 격자(60)를 사용함으로써 광 신호(48a)의 파장을 통신 노드(30d)로 라우팅하기 위해 적응된 파장으로 변환시키는 파장 변환기(10j)(j는 임의의 a, b, c 및 d를 나타냄)에 접속된다.
통신 노드(30a)로부터 통신 노드(30d)로 통신하는 경우에, 광 게이트(6a 내지 6d)의 출력 포트는 각각 파장 멀티플렉서(11), 파장 변환기(10a 내지 10d) 및 파장 멀티플렉서(12)를 통해 순환 파장 어레이 도파관 격자(60)의 입력 포트(61a)에 접속되므로써, 도 21에 도시된 바와 같이 파장 λd가 순환 파장 정렬 도파관 격자(60)에 의해 통신 노드(30d)로 라우팅된다. 따라서, 광 신호 (48a)의 파장을 파장 λd로 변환하기 위한 파장 변환기(10d)에 접속된 광 게이트(6d)가 광 게이트 제어기 및 기준 클럭 주파수 공급 시스템(27)으로부터의 제어 신호에 따라 광 신호(48a)를 통과시키기 위해 활성화된다.
광 게이트(6d)로부터 출력된 광 신호(48a)는 광 게이트의 출력 포트와 접속된 파장 변환기(10d)로 공급되어 광 신호의 파장이 λd로 변환되고 파장 멀티플렉서(12a)를 통해 순환 파장어레이 도파관 격자(60)의 입력 포트(61a)로 도입된다. 파장이 λd이고 입력 포트(61a)로 도입된 광 신호(48a)는 도 21에 도시된 순환 파장 정렬 도파관 격자(60)의 파장 라우팅 기능에 의해 통신 노드(30d)에 접속된 순환 파장 정렬 도파관 격자(60)의 출력 포트(62d)로부터 출력된다.
순환 파장 정렬 도파관 격자(60)의 출력 포트(62d)로부터 출력된 광 신호(48a)는 다중 파장 광원 장치(70)의 출력 포트(2d) 및 광학 배선(15d)를 통과하여 통신 노드(30d) 측의 파장 디멀티플렉서(45d)의 입력 포트에 도달한다. 본 예에서 채용된 파장 디멀티플렉서(45a 내지 45d)는 도 22에서 도시된 출력 특성을 갖고, 광 신호(48a)는 광학 수신기(46d)에 의해 수신될 파장 디멀티플렉서(45d)의 출력 포트(201d)로부터 출력된다.
유사하게, 어떤 소정의 통신 노드(30i) (i는 a,b,c 및 d를 나타냄)로부터 어떤 소정의 통신 노드(30j) (j는 a, b, c 및 d를 나타냄)로 전송된 광 신호(48i) (i는 a,b,c 및 d를 나타냄)는 다중 파장 광원 장치(70)에 의해 통신 노드(30j) (i는 a,b,c 및 d를 나타냄)로 라우팅된다.
특히, 본 예의 경우에서 다중 파장 광원 장치(70)는 기준 클럭 주파수를 분배하도록 채용된 광학 송신기(24a 내지 24d)로 구비되고, 이러한 광학 송신기는 광 신호(48a 내지 48d) 전송시 및 광 신호 수신시 통신 노드(30a 내지 30d) 각각에 의해 사용될 클럭 주파수용 기준 주파수를 포함하는 광 신호를 전송한다.
광 게이트 제어기 및 기준 클럭 주파수 공급 시스템(27)으로부터 주파수 fc의 1/N인 주파수 fcn이 전기 신호로서 기준 클럭 주파수의 분배를 위해 광학 송신기(24a 내지 24d)로 송신되고, 기준 클럭 주파수의 분배를 위한 송신기(24a 내지 24d)는 주파수 성분 fcn을 갖는 광학 클럭 신호를 전송한다. 주파수 성분 fcn을 갖는 광학 클럭 신호는 광학 클럭 신호가 광학 수신기에 의해 전기 신호로 변환될 때 fcn 주파수 성분을 포함하는 전기 신호이다. 기준 클럭 주파수의 분배를 위해 모든 광학 송신기(24a 내지 24d)는 동일한 광학 클럭 신호를 전송한다.
기준 클럭 주파수의 분산을 위해 광학 송신기(24a 내지 24d)로부터 전송된 출력 클럭 신호는 광학 결합기 및 스플리터 장치(53a 내지 53d), 파장 디멀티플렉서 및 멀티플렉서(19) 및 광학 배선(14)을 통과하고 광학 결합기 및 스플리터 장치(52)에 의해 분기되어 통신 노드(30a 내지 30d) 각각의 광학 클럭 신호를 수신하기 위한 광학 수신기(47a 내지 47d)에 의해 수신된다.
통신 노드(30a 내지 30d) 각각에서, 광학 클럭 신호를 수신하기 위한 광학 수신기(47a 내지 47d)에 의해 수신된 광학 클럭 신호가 전기 신호로 변환되고, 상기 전기 신호는 클럭 주파수 재생기(29a 내지 29d)에 의해 전기 신호로부터 클럭 주파수를 재생하고; 클럭 주파수 fcn은 채용된 광 신호(25a 내지 25d)를 전송하기 위해 클럭 공급기 각각으로 제공되고, 전기 배선(28)을 통하여 광 신호 재생기(26a 내지 26d) 각각으로 제공된다.
클럭 공급기(25a 내지 25d) 각각은 광 신호의 전송을 위한 광원을 포함하는 광 신호 송신기(42a 내지 42d) 각각이, 광 신호(48a 내지 48d) 각각을 전송하는 한편, 광 신호 재생기(26a 내지 26d) 각각이 클럭 주파수fcn을 사용함으로써 광학 수신기(46a 내지 46d) 각각에 의해 수신된 광 신호를 재생할 때 사용되는 클럭 주파수 fcn을 제공한다. 다시 말해서, 각 통신 노드(30a 내지 30d), 각 광 신호 송신기(42a 내지 42d), 및 광 신호를 전송하기 위한 광원을 포함하는 각각은 클럭 주파수 fcn을 사용함으로써 광 신호(48a 내지 48d)를 전송하고, 다중 파장 광원 장치(70)로부터 제공된 기준 클럭으로서 기능하는 한편, 광학 수신기(46a 내지 46d) 각각에 의해 수신된 광 신호를 재생하기 위한 광 신호 재생기(26a 내지 26d) 각각에서 클럭 주파수 fcn은 광 신호를 재생할 때 클럭 주파수로서 사용된다.
상술한 바와 같은 환경이 제공됨으로써 각 통신 노드의 모든 광학 송신기들이 공유된 클럭 주파수에 기초하여 광 신호(48a 내지 48d)를 전송한다. 개별 통신 노드들 중 전송되고 수신될 광 신호(48a 내지 48d)의 재생이 좀 더 용이해질 수 있다.
[제1 실시예의 구성예 11]
다음, 본 발명의 제1 실시예의 구성예 11을 도 19를 참조하여 설명하기로 한다. 이전의 구성예의 경우에서 공유된 부분들은 소정의 공유된 수와 기호 및 설명은 생략하기로 한다.
이러한 구성예는 이전에 설명된 구성예(10)의 변형이다. 좀 더 상세히는, 도 18에서 도시된 구성예(10)의 경우에서, 통신 노드(30a 내지 30d) 각각이 기준 클럭 주파수의 분배를 위해 다수의 광학 송신기(24a 내지 24d)로 구비된다. 본 실시예의 경우에서와 대조적으로, 기준 클럭 주파수의 분배를 위해 상술된 다수의 광학 송신기들이 도 19에서 도시된 바와 같은 기준 클럭 주파수의 분배를 위한 하나의 광학 송신기(24)로 대체된다.
광 신호(48a 내지 48d)를 전송하고 광 신호를 수신할 때 통신 노드(30a 내지 30d) 각각에 의해 사용된 클럭 주파수용 기준 클럭 주파수로서 동작하는 주파수를 갖는 광학 클럭 신호는 기준 클럭 주파수를 분산시키기 위한 하나의 광 송신기(24)에 의해 제공되어, 광학 결합기 및 스플리터 장치(53a 내지 53d)를 통해 통신 노드(30a 내지 30d) 각각으로 전송될 광학 스플리터(9)에 의해 분산될 수 있다.
[제1 실시예의 구성예 12]
다음에, 본 발명의 제1 실시예의 구성예 12에 대해 도 20을 참조하여 설명하기로 한다. 구성예 11과 공유되는 부분에는 공통 번호 및 부호를 부여하고 그에 대한 설명은 생략한다.
이 예는 이전의 구성예 11을 변형한 것이다. 즉, 이 예의 경우, 클럭 주파수에 대한 기준 클럭 주파수로서 기능하는 주파수를 갖는 광 클럭 신호가 광원 장비(70)의 다중 파장의 기준 클럭 주파수의 분배를 위한 단일 광 전송기(24)로부터 전송될 수 있는데, 여기서 광 클럭 신호는 통신 노드(30a-30d) 각각이 광 신호(48a-48d)를 전송하고 광 신호를 수신할 때 사용된다. 기준 클럭 주파수의 분배를 위한 광 전송기(24)로부터 전송된 광 클럭 신호는, 광 스플리터(9)에 의해 분배되고 광 신호 및 광 클럭 신호를 조합하기 위한 광 조합기(55a-55d)와, 출력 포트(2a-2d)와, 광 라인(15a-15d)과, 파장 디멀티플렉서(54a-54d)를 통과하여, 통신 노드(30a-30d) 각각의 광 클럭 신호를 수신하기 위해 채용된 광 수신기(47a-47d)에 의해 수신된다.
[제2 실시예의 구성예 1]
도 23은 본 발명의 제2 실시예의 기본적인 구성을 도시한 개략도이다.
통신 노드(100a-100d) 각각에서, 참조 번호(71a-71d)는 광 신호의 전송을 위한 광원을 포함하는 광 신호 전송기를 나타내며, 참조 번호(72a-72d)는 광 레이블 신호의 전송을 위한 광원을 포함하는 광 레이블 신호 전송기를 나타내며, 참조 번호(78a-78d)는 광 수신기를 나타내며, 참조 번호(110a-110d)는 본 발명에 관련된 제어기(전송 시간 지연(lag) 조정기)를 나타낸다.
라우터(80)에서, 참조 번호(74)는 파장 디멀티플렉서를 나타내며, 참조 번호(75a-75d)는 광 게이트, 참조 번호(79)는 광 스플리터를 나타낸다. 광 스플리터(79) 각각의 출력 포트들과 각각의 광 게이트간의 광 경로 길이는 서로 동일하도록 설계된다.
또한, 참조 번호(73)는 광 조합기를 나타내며, 참조 번호(76a-76d)는 광 신호, 참조 번호(77a-77d)는 광 레이블 신호를 나타낸다. 참조 번호(81a-81d)는 각각의 통신 노드 및 라우터(80)를 접속시키는 광 전송 라인을 나타내며, 참조 번호(82a-82d)는 라우터(80)와, 통신 노드(100a-100d)의 광 수신기(78a-78d)를 접속시키는 광 송신 라인을 나타낸다.
도 23에 도시한 바와 같이 본 발명의 제2 실시예는, 기본적인 구성에 부가된 통신 노드 각각에 의해, 광 신호와, 광 신호의 어드레스 정보를 포함하는 광 레이블 신호 사이의 전송 시간 지연 T를 독립적으로 조정하기 위한 새로운 구성을 제외하고는, 도 4에 도시된 종래의 구성과 유사한 기본적인 구성 및 기능을 갖는다.
이하에서, "루프-백(loop-back) 광 신호"란 용어가 사용되는데, 이는 목적지어드레스가 광 신호를 전송한 통신 노드인 광 신호로서 정의된다.
새로운 구성에 따르면, 통신 노드(100a-100d) 각각은, 루프-백 광 신호를 전송하기 위한 제어에 의해 통신 제어(이하에 기술됨)를 행하기 위한 제어기(110a-110d)중 하나를 구비하며, 라우터(80)를 통해 복귀하는 루프-백 광 신호를 수신하기 위한 광 수신기(78a-78d)중 하나가 기본 구성에 각각 부가된다. 즉, 도 23 및 도 4의 비교로부터 a는 명백하며, 본 예의 경우, 루프-백 광 신호를 수신하기 위한 광 수신기로서 광 수신기(78a)가 통신 노드 #1에 대해 부가되며, 광 수신기(78b)가 통신 노드 #2에 대해 부가되며, 광 수신기(78c)가 통신 노드 #3에 대해 부가되며, 광 수신기(78d)가 통신 노드 #4에 대해 부가된다. 또한, 이하 기술하는 바와 같이, 제어기(110a-110d) 각각은, 광 신호 전송기(71a-71d)중 하나를 통해 루프-백 전송 신호를 전송하고 광 신호 전송기(72a-72d)중 하나를 통해 루프-백 광 신호의 어드레스 정보를 포함하는 광 레이블 신호를 전송하는 기능을 가지며, 라우터(80)를 통해 루프-백 광 신호를 수신하여 분석을 행하고 이 분석 결과에 따라 광 신호와 광 레이블 신호 간의 전송 시간 지연을 조정한다.
또한, 라우터(80)는 부가적인 광 게이트(75a-75d)를 포함하는데, 이들 광 게이트(75a-75d) 각각은 통신 노드(100a-100d)로부터 루프-백 광 신호에 대한 광 레이블 신호가 수신되면 개방 상태로 된다. 즉, 광 게이트(75a)는 통신 노드 #1에 대해 부가되고, 광 게이트(75b)는 통신 노드 #2에 대해, 광 게이트(75c)는 통신 노드 #3에 대해, 광 게이트(75d)는 통신 노드 #4에 대해 부가된다. 또한, 라우터(80)는 광 전송 라인 각각과 접속되어, 광 게이트(75a-75d) 각각을 통과한루프-백 광 신호를, 자신에게 어드레스지정된 루프-백 광 신호를 통과시키고 난 후의 통신 노드(100a-100d) 각각에 복귀시킨다. 즉, 라우터(80)는, 통신 노드 #1에 대응하는 광 전송 라인(82a)과, 통신 노드 #2에 대응하는 광 전송 라인(82b)과, 통신 노드 #3에 대응하는 광 전송 라인(82c)과, 통신 노드 #4에 대응하는 광 전송 라인(82d)에 각각 접속되어서, 통신 노드(100a-100d) 각각으로부터 전송된 루프-백 광 신호가 전송되어 온 곳으로 다시 복귀될 수 있게 된다.
도 23에 도시된 구성예에는 4개의 통신 노드가 제공되어 있지만, 본 발명은 이 구성예에 한정되지 않는다. 또한, 도 23에 도시된 예의 경우, 광 게이트(75a-75d)의 출력 포트는 광 전송 라인(82a-82d)에 의해 광 수신기(78a-78d)에 직접 접속되어 있지만, 광 게이트(75a-75d)와 광 수신기(78a-78d) 사이의 광 전송 라인 각각에 다른 광 부분(도시하지 않음)이 접속될 수도 있다. 그러나, 이러한 광 부분은 광 게이트(75a-75d)의 기능과 유사한 광 신호의 통과/인터셉션을 위한 스위칭 기능을 가지지 않는 것으로 상정된다.
예를 들면, 이산화규소 유리 도파관 유형의 광 조합기가 광 조합기(73)로서 사용될 수도 있으며, 예를 들어 이산화규소 유리 도파관 유형의 광 디멀티플렉서가 파장 디멀티플렉서(74)로서 사용될 수 있으며, 예를 들어 반도체 광 증폭기를 포함하는 광 부분이 광 게이트(75a-75d)로서 사용될 수 있으며, 예를 들어 이산화규소 유리 도파관 유형의 광 스플리터가 광 스플리터(9)로서 사용될 수 있으며, 예를 들어 광 섬유가 광 전송 라인(81a-81d, 82a-82d)으로서 사용될 수도 있다. 그러나, 동일한 기능을 갖는 그 밖의 다른 임의의 부분이, 본 발명의 경우의 대용물로서 사용될 수도 있다.
다음에, 본 실시예인 광 통신 시스템의 동작에 대해 설명한다.
본 실시예의 광 통신 시스템의 경우, 광 신호(76a-76d) 및 광 레이블 신호(77a-77d)를 이용하여 통신이 행해진다. 이하에서는, 통신 노드 #1(100a)로부터 어드레스 지정된 통신 노드 #3(100c)로 전송되는 광 신호(76ac) 및 이에 수반하는 광 레이블 신호(77a)에 의해 통신이 행해지는 프로세스에 대해 설명하기로 한다.
통신 노드 #3으로 어드레스 지정된 광 신호(76ac)를 통신 노드 #1로부터 전송할 때, 광 신호(76ac)의 어드레스 정보를 포함하는 광 신호 레이블 신호(77a)는 광 레이블 신호 전송기(72a)로부터 전송되어서, 소정의 시간 지연(90)가 존재하는 광 신호(76ac)와 광 레이블 신호(77a)은 도 5의 타이밍도에 나타낸 바와 같이 광 전송 라인(81)에 의해 전송된다.
라우터(80)에 도달한 광 신호(76ac) 및 광 레이블 신호(77)는 파장 디멀티플렉서(74)에 의해 분리되며, 광 신호(76ac)는 광 스플리터(79)에 접속되어 있는 제1 광 경로를 지나며 , 반면에 광 레이블 신호(77a)는 광 수신기(78e)에 접속되어 있는 제2 광 경로를 지난다.
제1 광 경로로 분리된 광 신호(76ac)는 광 스플리터(79)를 지나 복수의 광 게이트 각각(75a-75d)에 도광된다. 다른 한편으로, 제2 광 경로로 분리된 광 레이블 신호(77a)는 광 신호(76ac)의 어드레스 정보의 분석을 위해 광 수신기(78e)에 의해 수신된다. 광 게이트들(75a-75d) 중에서 어드레싱된 통신 노드에 대응하는한 광 게이트는, 광 레이블 신호에 의해 반송된 광 신호(76ac)의 어드레스 정보에 따라 구동되어 광 신호(76ac)는 이 광 게이트 만을 통과하도록 허락된다. 달리 말하면, 통신 노드 #1 로부터 통신 노드 #3 로 어드레싱된 광 신호(76ac)의 경우에, 통신 노드 #3에 대응하는 광 게이트(75c)만이 구동되어 광 신호(76ac)가 통과하도록 한다.
광 게이트(75c)를 통과한 광 신호(76ac)는 라우터(80)의 출력 포트 및 광 전송선(82c)를 통해 출력 노드 #3의 광 수신기(78c)에 도광되어 통신 노드 #1로부터 전송된 광 신호(76ac)가 어드레싱된 통신 노드 #3에 도착한다.
유사하게, 통신 노드 #m(#m은 #1 내지 #4 중의 어느 하나)로부터 다른 통신 노드 #n(#n은 #1 내지 #4 중 #m을 포함하지 않는 어느 하나)으로 어드레싱된 광 신호는 어드레싱된 통신 노드 #n에 도착한다.
상기한 통신 노드 #1에서 통신 노드 #3 간의 통신에 관해서, 통신 노드 #1로부터 통신 노드 #3으로 어드레싱된 광 신호(76ac)가 자신의 일부 또는 전부를 분실하지 않고서 어드레싱 노드 #3에 도착하기 위해, 광 신호(76ac)가 적절한 타이밍으로 광 게이트(75c)를 통과하도록 하는 것이 필요하다. 이를 위해, 광 신호(76ac)와 광 레이블 신호(77a) 간의 전송 시간 지연가 통신 노드 #1로부터 전송되도록 정확하게 설정하는 것이 필요하다.
따라서, 본 발명에 따라, 각 전송 노드는 자신으로 어드레싱된 광 신호를 전송하여, 라우터(80)를 통해 광 신호가 전송된 통신 노드로 복귀하는 광신호가 에러없이 수신되었는지가 진단되고, 이 진단 결과에 기초하여 광 신호와 대응하는 광레이블 신호 간의 시간 지연(T)은 각 제어기(전송 시간 지연 조절 장치; 110a-110d) 에 의해 설정된다.
본 발명에 따른 제어기(11a-110d)의 동작이 도 24에 도시된 플로우 차트를 참조하여 설명될 것이다.
통신 노드들의 각 제어기(11a-110d)는 루프-백 광 신호 간의 상대적인 전송 시간 지연(T)이 테스트를 위해 자신으로 전송되도록 설정하고, 루프-백 광 신호의 어드레스 정보를 반송하는 광 레이블 신호는 T'으로 설정된다(단계 1). 시간 지연 T'는, 초기값으로서, 선정된 값 또는 전송선 길이에 기초하여 경험적으로 계산된 값일 수 있다.
상대적인 전송 시간 지연 T를 T'으로 설정한 후에, 통신 노드 제어기 각각(110a-110d)은 클로즈드 상태(closed state)의 광 게이트가 광 레이블 신호를 전송한 통신 노드의 광 수신기(78i; i는 a, b, c, d 중 어느 하나)에 접속되도록 설정하기 위해 광 레이블 신호를 전송하고, 상대적인 전송 시간 지연 T(T')를 유지하면서 루프-백 광 신호와 대응하는 광 레이블 신호를 라우터(80)에 전송한다(단계 2).
통신 노드의 각 제어기(110a-110d)는, 루프-백 광 신호를 수신하기 위해 통신 노드에 전용된 라우터(80) 및 광 수신기(78i)를 통해 통신 노드 각각으로부터 전송된 루프-백 광 신호를 수신한다(단계 3).
결과적으로, 통신 노드의 각 제어기(110a-110d)는 수신된 루프-백 광 신호가 에러없이 수신되었는지를 진단한다(단계 4).
단계 4의 진단 결과가 루프-백 신호가 에러없이 수신되지 않았음을 표시할 때, 통신 노드의 각 제어기(110a-110d)는 상대적인 전송 시간 지연 T(T')을 T+ΔT(ΔT는 선정된 미분 시간)으로 설정하고, 다음에 단계 2(단계 5)로 가서 단계 S2, S3 및 S4를 반복한다.
단계 4의 진단 결과가 루프-백 광 신호가 에러없이 수신되었음을 표시할 때, 통신 노드들의 각 제어기(110a-110d)는 상대적인 전송 시간 지연 T의 설정을 완료한다(단게 6).
전술한 바와 같이, 각 광 스플리터(79)의 출력 포트들과 각 광 스플리터(79)의 출력 포트들에 개별적으로 접속된 광 게이트(75a-75d) 간의 광 경로 길이들이 서로 동일하게 설정되어, 자신을 전송한 통신 노드로 전송된 루프-백 광 신호에 기초하여 설정된 전송 시간 지연 T는 다른 통신 노드들로 어드레싱된 광 신호의 전송 시간 지연에 직접 적용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따라, 라우터(80)를 통해 각 통신 노드(100a-100d; 통신 노드 #1-#4)로부터 자신으로 전송된 루프-백 광 신호를 도광하기 위한 통신 루트가 새로이 부가되어, 광 신호와 대응하는 광 레이블 신호 간의 전송 시간 지연 T는 테스트용 루프-백 광 신호의 에러 정도를 확인하는 동안 독립적으로 되어, 각 통신 노드에서의 상대적인 전송 시간 지연 T를 설정하기 위한 동작을 용이하게 하고 이에 대한 작업 로드를 경감시킨다.
[제2 실시에의 구성예 2]
도 24를 참조하여 기술된 본 발명의 제2 실시예에 따른 구성예 1의 처리 절차의 경우에, 통신 노드(100; 100a-100d를 지칭하는 수) 간의 데이터 통신 효율을 향상시키기 위해, 광 게이트(75; 75a-75d를 지칭하는 수)가 광 신호의 통과를 허가하는 상태로 구동되는 시간과 광 신호가 광 게이트(75)에 도착한 시간 사이의 시간 지연 ΔT가 가능한 한 감소되도록 하기 위해, 초기값의 시간 지연 T'값을 선정하여 초기값의 시간 지연 T'값이 상대적으로 적은 값으로 단계 S1에서 설정되도록 설정하고, 단계 5의 처리를 위해 초기값의 시간 지연 T'를 적어도 한번 선정하는 것이 필요하다.
따라서, 초기값 T'에 대한 이러한 번잡한 고려를 제거하기 위해, 시간 지연 T'의 초기값이 제한 조건없이 설정되더라도, 도 25의 플로우 차트에 예시된 본 발명의 제2 실시예의 구성예 2는, 광 신호(76)가 광 게이트(75)에 도착하기 전에 발생하는 시간 지연 ΔT를 가능한 최소화 하기 위해 상대적인 전송 지연 T가 설정될 수 있도록 고안된다.
도 25에서, 단계 S11, S13, S14, S15, S24 및 S23은, 도 24의 단계 S1, S2, S3, S4, S5 및 S6과 유사한 프로세스들에 대한 것이다. 또한, 단계 S12, S16, S18, S19, S20 및 S25의 I들은 각각 제어 플래그를 나타낸다.
초기값의 시간 지연 T'가 상대적으로 크기 때문에, 테스팅용 루프-백 광 신호가 에러없이 수신되었는지를 진단하기 위한 단계 S15에서의 판정이 처음부터 "예" 일 때, 제어는 단계 s16으로부터 S17로 진행하고, 통신 노드의 각 제어기(110a-110d)는 상대적인 전송 시간 지연 T를 T-ΔT로 재설정하여 플래그 I를 1로 바꾸고 위의 단계 S13으로 돌아간다.
이후에, 단계 S15에서의 판정이 "예" 일때, 단계 S16 및 S19로 진행하고, 단계 S17의 처리가 반복된다.
이후에, 단계 S15에서의 판정이 부정인 경우, 단계 S20에서 S22로 처리가 진행되고, 상대적인 전송 시간 지연 T는 과도하게 감산된 양 ΔT를 상대적 전송 시간 지연 T에 가산함에 의해 재조정되어 상대적 전송 시간 지연 T(단계 S23)의 설정을 완료한다.
한편, 초기치의 시간 지연 T'가 비교적 작기때문에, 테스팅하기 위한 광 신호가 에러없이 수신되는지 아닌지 여부를 판정하기 위한 단계 S15에서의 판정이 처음에 부정적인 경우, 도 24에 도시된 제1 실시예와 유사한 단계가 후술되는 바와 같이 될 것이다. 즉, 이경우, 단계 S24에서의 부가 동작(T+ΔT)은 단계 S15, S20, 224 및 S25를 통해 단계 S13으로 복귀하는 루트에 의하여 단계 S15에서의 판정이 긍정적이 될 때까지 반복되고, 단계 S15에서의 판정이 긍정적일 경우, 단계 S16 및 S19에 의해서 상대적 전송 시간 지연 T는 완료된다(단계 S23).
[제2 실시예의 구성예 3]
도 26은 본 발명의 제2 실시예의 구성예 3을 도시한다. 제2 실시예의 구성예 1의 경우에서, 광 게이트(75a-75d)의 출력 포트는 각각 광전송 라인(82a-82d)를 통해 통신 노드(100a-100d)의 광 수신기(78a-78d)에 직접 접속된다. 이와는 반대로, 제2 실시예의 구성예 1의 경우에서와 유사한 라우터(80)내에서의 본 예의 경우, 도 7에 도시된 제1 실시예의 경우와 유사한 광 신호를 통과/인터셉팅하기 위한 스위칭 기능을 갖지 않는 광 부분으로서의 공유 다중 파장 광원 장치는 광게이트(75a-75d) 각각과 광 수신기(78a-78d)의 각각 사이에 접속된다.
본 발명의 제2 실시예의 구성예 3은 도 26을 참고로 이하 설명된다.
통신 노드(100a-100d) 각각에서, 참조번호 71a-71d는 광 신호를 전송하기 위해 채택된 광원을 각각 포함하는 광 신호 전송기를 각각 나타내고, 72a-72d는 광 레이블 신호를 전송하기 위해 채택된 광원을 각각 포함하는 광 레이블 신호 전송기를 나타내며, 78a-78d는 광 수신기를, 110a-110d는 본 발명과 관련된 제어기(전송 시간 지연 조정기)를 나타낸다.
더욱이, 73은 광 결합기, 76a-76d는 광 신호, 77a-77d는 광 레이블 신호, 84a-84d는 파장 디멀티플렉서, 81a-81d는 각각의 통신 노드의 광 결합기(73)와 라우터(80)의 입력 포트를 각각 접속하는 광 전송 라인, 83a-83d는 라우터(80)의 출력 포트와 통신 노드(100a-100d) 각각의 파장 디멀티플렉서(84a-84d) 각각을 접속하는 광 전송 라인이다.
라우터(80)에서, 74는 파장 디멀티플렉서, 104는 광 지연 디바이스, 75a-75d는 광 게이트, 101a-101d는 입력 포트, 102a-102d는 출력 포트, 79는 광 스플리터, 88a-88d는 공유 광원, 93a-93d는 파장 디멀티플렉서, 107은 광 게이트 제어 시스템을 나타낸다. 각각의 광 스플리터(79)의 각각의 출력 포트와 각각의 광 게이트(75a-75d)사이의 광 경로 길이는 서로 동일하게 된다.
참조번호 120은 고리 모양의 파장 배열 게이팅을, 130a-130d는 고리 모양의 파장 배열 게이팅(120)의 입력 포트를, 131a-131d는 고리 모양의 파장 배열 게이팅(120)의 출력 포트를 나타낸다.
도 26에 도시된 화합물의 경우에는 4개의 통신 노드가 제공되나, 통신 노드의 수는 본 발명의 본 예에서의 이런 수로 제한된다.
예컨데, 광섬유형 광 결합기는 광 결합기(73)로서 채택되며, 광 섬유형 파장 디멀티플렉서는 파장 디멀티플렉서로서 채택되고, 반도체 광 증폭기를 포함하는 광 부분은 광 게이트(75a-75d)로서 채택되고, 실리카 글래스 광 파장형 광 스플리터는 광 스플리터(89)로서 채택되고, 광 섬유는 광 전송 라인(81a-81d 및 83a-83d)로서 채택되고, 실리카 글래스 파장형 파장 디멀티플렉서는 파장 디멀티플렉서(84a-84d)로서 채택되고, 분배 피드백 반도체 레이저는 공유 광원(88a-88d)로서 채택되고, 교차 이득 변조를 활용하는 반도체 광 증폭기형 광 파장 변환기는 파장 변환기(93a-93d)로서 채택되고, 실리카 글래스 광 파장형 파장 디멀티플렉서는 파장 디멀티플렉서(94a-94d)로서 채택되고, 광섬유형 광 지연 디바이스는 광 지연 디바이스(04)로서 채택되나, 본 발명은 이런 어플리케이션으로 제한되지 않는다.
공유 광원(88a, 88b, 88c 및 88d)는 각각 λa, λb, λc및 λd이다. 파장 변환기(93a, 93b, 93c 및 93d) 각각은 파장 변환기의 입력 포트측 상에 접속된 광 게이트(75a-75d)를 통해 들어오는 광 신호의 파장을 공유 광원의 파장으로 변환하기 위하여 공유 광원으로부터의 대응 파장λa, λb, λc및 λd을 갖는 광을 구비한다. 더욱 특히, 광 게이트(75a)를 통과하는 광 신호의 파장은 광 파장 변환기(93a)에 의해서 파장 λa로 변환되며, 파장 변환기(93a)의 출력 포트로 출력된다. 광 게이트(75b)를 통과하는 광 신호의 파장은 광 파장 변환기(93b)에 의해서 파장 λb로 변환되며, 파장 변환기(93b)의 출력 포트로 출력된다. 광 게이트(75c)를 통과하는 광 신호의 파장은 광 파장 변환기(93c)에 의해서 파장 λc로 변환되며, 파장 변환기(93c)의 출력 포트로 출력된다. 광 게이트(75d)를 통과하는 광 신호의 파장은 광 파장 변환기(93d)에 의해서 파장 λd로 변환되며, 파장 변환기(93d)의 출력 포트로 출력된다.
순환-파장 어레이 도파관 격자(120)의 파장 라우팅 특성은 도 27을 참고하여 설명될 것이다. 파장 λa, λb, λc 및 λd 각각을 갖는 빛이 도 27에서 나타내는 바와 같이 입력 단자(130a)에 각각 공급될 때, λa는 출력 단자 131a로부터; λb는 출력 단자 131b로부터; λc는 출력 단자 131c로부터; λd는 출력 단자 131d로부터 출력된다. 유사하게, 파장 λa, λb, λc 및 λd 각각을 갖는 빛이 입력 단자(130a-130d)에 각각 입력될 때, 파장 λa, λb, λc 및 λd 각각을 갖는 빛은 도 27에서 나타내는 규정에 따라 출력 단자(131a-131d)로부터 각각 출력된다.
통신 노드(100a-100d) 각각의 파장 디멀티플렉서(84a-84d)는 도 28에서 나타내는 바와 같이, 입사하는 빛을 그들의 파장에 따라 다른 출력 단자들(201a-201d)에서 선택적으로 출력하는 기능을 갖는다. 도 28에서 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시예를 위해 채택된 파장 디멀티플렉서(84a-84d)는 파장 λa, λb, λc 및 λd 각각을 갖는 빛을 출력 단자(201a, 201b, 201c, 201d) 각각으로부터 출력한다.
우선, 도 26에서 나타내는 네트워크 구성요소의 경우 통신 노드 간의 통신과정이 설명될 것이다. 다음에는, 라우터(80)의 입력단자(101a)에 접속된 통신노드(100a)로부터 수신지(destination) 노드(100c)로 전송되는 광 신호(76a)가 송전되는 과정이 실시예와 함께 설명될 것이다.
광 신호(76a) 및 광 레이블신호(77a)는 어드레스된 통신 노드(100a )로부터 라우터(80)의 입력단자(101a)에 입력된 통신 노드(100c)로 송전된다. 이러한 입력단자(101)에 공급된 광 신호(76a) 및 광 레이블 신호(77a)는 광 수신기(78e)에 접속된 제1 광 경로 및 광 지연장치에 접속된 제2 광경로 동안 파장 디멀티플렉서(74)에 의해 각각 분리된다.
제1 광 경로로 라우팅된 광 레이블신호(77a)는 광 게이트 제어 시스템(107)에 접속된 광 수신기(78e)로 인도된다. 반면에, 제2 광 경로로 라우팅된 광 신호(76a)는 광 지연장치(104) 및 광 스플리터(79)를 통해 광 게이트(75a-75d)로 인도된다.
광 게이트(75a-75d)에 공급된 광 신호(76a)는 광 게이트(75i; i는 a,b,c,d 중 어느 하나를 지시함)로부터 출력되고, 광 수신기(78e)에 의해 미리 수신된 광 레이블신호(77a)의 정보에 따라 선택된다. 이러한 경우, 광 게이트의 선택은 광 게이트 제어 시스템(107)에 의해 제어된다. 광 게이트(75i)의 출력 단자는 광 파장 변환기(93j; j는 a,b,c, d 중 어느 하나를 지시함)에 접속되고, 광 파장 변환기(93j)는 파장 라우팅 기능을 갖는 주기적인-파장으로 배열된 도파관 격자(120)에 의해 통신 노드(100a)로 라우팅되는 동안 채택된 파장으로 광 신호(76a)의 파장을 변환한다.
통신 노드 100a에서 통신 노드 100c까지 통신하는 경우, 광 게이트(75a-75d)의 출력 단자 각각은 광합성기(73)를 통해 순환-파장 어레이-도파관 격자(120)의 입력단자(130a)에 접속되므로, 순환-파장 어레이 도파관 격자(120)에 의해 통신 노드(100c)로 라우팅된 광 신호의 파장은 도 27에서 도시되는 바와 같이 λc이다. 결과적으로, 광 게이트(75c)는 광 게이트(75c)의 출력 단자로부터 광 신호(76a)를 통과시키고 출력하기 위해 광 제어 시스템(107)으로부터 출력된 제어신호에 의해 광 게이트는 오픈되도록 선택되며, 광 신호(76c)의 파장을 파장 λc로 변환하기 위해 설계된 파장 변환기(93c)에 접속된다.
광 게이트(75c)로부터 출력된 광 신호(76a)는 파장 변환기(93c)로 인도되고, λc로 변환된 파장을 갖기 위해 광 게이트(75c)의 출력 단자에 접속되어 파장 멀티플렉서(94)를 통해 순환-파장 어레이 도파관 격자(120)의 입력단자(130a)로 인도된다. 입력단자(130a)로 인도된 광 신호(76a)는 도 27에서 나타내는 바와 같이 순환-파장 어레이 도파관 격자(120)의 파장 라우팅 기능에 의해 통신 노드(100c)에 접속된 순환-파장 어레이 도파관 격자(120)의 출력 단자(131c)로부터 출력된다.
출력 단자(131c)로부터 출력된 광 신호(76a)는 통신 노드(100c)에서 파장 디멀티플렉서(84c)의 입력단자에 도달하기 위해 라우터(80)의 출력 단자(102c) 및 광 전송선(83c)을 통과한다. 이러한 구성 실시예를 채택한 파장 디멀티플렉서(84a-84d)는 도 28에서 나타내는 파장 디멀티플렉싱 특성을 가지므로, 광 신호(76a)는 파장 디멀티플렉서(84c)의 출력 단자(102c)로부터 출력되고 통신 노드(100c)의 광 수신기(78c)에 의해 수신된다.
유사하게, 통신 노드 100i(i는 a,b,c,d 중 어느 하나를 지시함)에서 통신 노드 100j(j는 a,b,c,d 중 어느 하나를 지시함)까지 전송된 광 신호(76i; i는 a,b,c,d 중 어느 하나를 지시함)가 라우터(80)를 통해 통신 노드(100j)로 보내진다.
특히, 라우터(80)에는, 어드레스된 통신 노드(100a-100d)로부터 전송된 통신 노드로 전송된 광 신호(76a-76d) 및 광 레이블신호(77a- 77d)가 수신될 때 각각 오픈 상태로 설정되는 광 게이트(75a-77d)가 구비된다. 그러므로, 통신 노드(100a)에 그 자체로 어드레스된 광 신호(76a)가 전송될 때, 광 게이트(75a)는 오픈 상태로 설정되는데, 이로인해 광 신호(76a)의 파장은 파장 변환기(93a)에 의해 λa로 변환된다. 파장 λa를 갖는 광 신호(76a)는 순환-파장 어레이 도파관 격자(120)에 의해 라우터(80)의 출력 단자(131a)로 인도되고 통신 노드에 접속되며, 파장 디멀티플렉서(84) 및 광 수신기(78a)를 통해 노드(100a)의 제어기(110a)에 의해 수신된다.
유사하게, 통신 노드(100b)에 그 자체로 어드레스된 광 신호(76b)가 전송될 때, 광 게이트(75c)는 순환-파장 어레이 도파관 격자에 의해 오픈 상태로 설정되는데, 이로 인해 광 신호(76b)의 파장은 광 파장 변환기(93c)에 의해 λc로 변환되고 라우터(80)의 출력 단자(131b)로 인도되고 노드(100b)에 접속되며, 파장 디멀티플렉서(84b) 및 광 수신기(78c)를 통해 노드(100b)의 제어기(110b)에 의해 수신된다.
유사하게, 통신 노드(100c)에 그 자체로 어드레스된 광 신호(76c)가 전송될 때, 광 게이트(75a)는 순환-파장 어레이 도파관 격자에 의해 오픈 상태로 설정되는데, 이로 인해 광 신호(76c)의 파장은 파장 변환기(93a)에 의해 λa로 변환되고 라우터(80)의 출력 단자(131c)로 인도되고 노드(100c)에 접속되며, 파장 디멀티플렉서(84c) 및 수신기(78a)를 통해 노드(100c)의 제어기(110c)에 의해 수신된다.
보다 유사하게, 통신 노드(100d)에 그 자체로 어드레스된 광 신호(76d)가 전송될 때, 광 게이트(75c)는 오픈 상태로 설정되는데, 이로 인해 광 신호(76d)의 파장은 순환-파장 어레이 도파관 격자에 의해 파장 변환기(93c)에 의해 λc로 변환되고 라우터(80)의 출력 단자(131d)로 인도되고 노드(100d)에 접속되며, 파장 디멀티플렉서(84d) 및 광 수신기(78c)를 통해 셀프-통신 노드(100d)의 제어기(110d)에 의해 수신된다.
이러한 실시예에 따른 라우터(80)의 경우에도, 광 신호(76i)가 적절한 시간에 광 게이트(75j)를 각각 통과하는 것이 필요하다. 그러므로, 본 발명에 따른 실시예의 경우에도, 제2 구현의 구성 실시예 1의 경우와 유사하게, 통신 노드(100a-100d)의 각각은 본 발명에 관한 기능을 조절하는 전송 시간 지연을 갖는데, 즉, 상기 기능은 그것이 전송된 통신 노드로 어드레스된 광 신호(76i) 및 임의의 전송 시간 지연(T)을 유지하는 광 신호의 어드레스 정보를 수송하는 상응하는 광학 레이블 신호(77i)를 전송하기 위한, 라우터(80)를 통해 그것이 전송된 통신 노드로 어드레스된 광 신호를 수신하기 위한, 통신 노드의 제어기(110a-110d) 각각에 의해 수신된 광학 신호를 진단하기 위한, 그리고 상기 진단의 결과에 따라 광 신호 및 광 레이블 신호 간에 전송 시간 지연을 독립적으로 그리고 자발적으로 조절하기 위한 것이다.
이러한 실시예의 경우, 통신 노드(100a-100d) 각각으로부터 전송된 광신호(76i) 및 상응하는 광 레이블신호들 간의 전송 시간 지연을 설정하기 위한 과정은 도 24 및 도 25에서 나타내는 것들과 유사하다.
(다른 실시예)
본 발명의 목적은 실시예의 기능을 실현하기 위한 소프트웨어 프로그램을 저장하는 메모리(또는 기억 매체)를 갖는 시스템 또는 장치를 제공함으로써, 소프트웨어 실행을 위한 메모리에 저장된 프로그램 코드를 이러한 시스템 및 장치를 갖는 컴퓨터(CPU 또는 MPU)가 판독하도록 하는데 또한 있음을 말할 필요도 없다. 이 경우, 메모리로부터 판독된 프로그램 코드는 이전에 설명한 상기 실시예의 기능을 실행하기 위해 이용되고, 프로그램 코드를 저장하는 메모리가 본 발명을 구성한다. 테이블 등과 같은 프로그램 코드 또는 가변 데이터를 저장하기 위한 메모리에 있어서, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광 디스크, 광 자기 디스크, CD-ROM 등이 이용될 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예에 관하여 상세하게 설명하였으며, 본 발명으로부터 더 넓은 범위의 특성으로 벗어남이 없이 변경 및 변형이 행해질 수 있다는 것과, 이러한 변경 및 변형 모두를 커버하도록 첨부 클레임에서 본 발명의 사상을 포함하고 있다는 것이 기술 분야의 당업자에게 명백하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 파장 라우팅 방법에 의해 또다른 것과 접속되는 복수의 통신 노드를 구비하는 네트워크 시스템에 있어서, 다중 파장 광원 장치는 각각의 통신 노드 및 각각의 파장 라우터간에 제공되는 개별 통신 노드 사이에서 공유되는 공유 다중 파장 광원과 파장 변환 기능을 포함하기 때문에, 각각의 통신 노드로부터 전송되는 광신호의 파장은 공유 다중 파장 광원으로부터의 광출력에 의해 원하는 통신 노드로의 라우팅에 적합한 파장으로 변화될 수 있으며, 그 결과, 파장 라우팅 방법에 의해 또다른 하나와 접속되는 복수의 통신 노드 각각에 제공될 데이터 전송을 위해 채택되는 광원의 수는 저비용 시스템의 형성으로 크게 감소된다. 더욱이, 개별 통신 노드간에 공유될 공유 다중 파장 광원을 갖는 다중 파장 광원 장치가 제공되기 때문에, 각각의 통신 노드로부터 전송되는 주 광 신호의 파장은 다중 파장 광원 장치에 의한 파장 라우팅에 적합한 파장으로 변환되고, 따라서 데이터 전송을 위해 엄격히 한정되는 파장을 갖는 광원을 할당을 필요가 없어져 시스템의 구성이 용이해진다. 더욱이, 다중 파장 광원 장치는 데이터의 전송 비트율이 증가하더라도 개별 통신 노드간에 공유될 공유 다중 파장 광원을 구비하기 때문에, 데이터 신호와 상이한 파장을 갖는 낮은 비트율의 광신호와 함께 데이터의 라우팅 정보를 전송함으로써 데이터의 라우팅 정보를 판독하기 위한 전기적 처리의 로드를 줄이는 것이 가능하다. 또한, 다중 파장 광원 장치는 개별 통신 노드간에 공유될 공유 다중 파장 광원을 구비하기 때문에, 통신 노드로부터의 데이터 전송의 상태 정보는 다중 파장 광원 장치로 변환될 수 있으므로, 네트워크의 제어가 보다 용이해진다.

Claims (20)

  1. 파장 라우팅 방법에 의해 상호 접속된 복수의 통신 노드를 구비한 광 네트워크 시스템에 대해 채택되고, 소정의 통신 노드에 전송하기 위해 광 신호- 상기 광 신호는 상기 통신 노드들 각각으로부터의 광 신호 라우팅에 관한 제어 정보를 전달함 -의 파장을 소정의 파장으로 변환시키기 위한 다중 파장 광원 장치에 있어서,
    상기 통신 노드 각각으로부터 전송된 상기 광 신호들을 제1 광 경로 및 제2 광 경로로 분기시키기 위한 제1 광 스플리터들;
    상기 제1 광 경로를 통과한 상기 광 신호들을 수신하기 위한 광 수신기들;
    상기 제2 광 경로를 통과한 상기 광 신호들을 복수의 광 경로로 분기시키기 위한 제2 광 스플리터들;
    상기 제2 광 스플리터들에 의해 분기된 상기 광 신호들을 통과 또는 차단시키기 위한 복수의 광 게이트들;
    상기 광 게이트들로부터 출력된 상기 광 신호들의 파장을 소정의 파장으로 변환시키기 위한 파장 변환기들;
    상기 광 수신기들에 의해 수신된 상기 광 신호들의 라우팅에 관련된 제어 정보에 따라 상기 광 게이트들을 제어하기 위한 제어기;
    상기 광 게이트들이 상기 제어기에 의해 구동되기 이전에 상기 제2 광 경로를 통과한 상기 광 신호들이 상기 광 게이트에 들어가지 않도록 상기 광 경로 길이를 조절하기 위한 광 지연 디바이스들;
    상기 파장 변환기들 각각에 소정의 파장을 갖는 광을 공급하기 위한 다중 파장 광원들; 및
    상기 파장 변환기들에 의해 그 파장들이 변환된 상기 광 신호들을 멀티플렉싱하기 위한 파장 멀티플렉서
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 파장 광원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신 노드들 각각으로부터 전송된 상기 광 신호는 주요 광 신호, 및 상기 주요 광 신호의 라우팅 정보에 관한 정보를 전달하고, 상기 주요 광 신호의 것과는 다른 파장을 구비하는 상기 광 제어 신호를 포함하고,
    상기 제1 광 스플리터는 상기 주요 광 신호를 상기 제2 광 경로에 분기시키고, 상기 광 제어 신호를 상기 제1 광 경로에 분기시키는 것을 특징으로 하는 다중 파장 광원 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광 게이트들 및 상기 파장 변환기들은 상기 제2 광 스플리터로의 접속 위치를 교환하여, 상기 파장 변환기들이 상기 제2 광 스플리터에 의해 분기된 상기 광 신호의 파장을 소정의 파장으로 변환시키고 나서, 상기 광 게이트들은 그 파장이 소정의 파장으로 변환된 상기 광 신호들을 상기 파장 변환기들로부터의 출력에 대해 통과 또는 차단시키는 것을 특징으로 하는 다중 파장 광원 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통신 노드들 각각은 주요 광 신호, 및 상기 주요 광 신호의 라우팅 정보에 관한 정보를 전달하고 상기 주요 광 신호의 것과는 다른 파장을 구비한 광 제어 신호를 전송하고,
    상기 파장 변환기들 및 상기 광 게이트들은 상기 제2 광 경로를 통과한 상기 주요 광 신호들의 파장을 상기 소정의 파장으로 변환시키기 위한 파장 변환 기능 및 상기 주요 광 신호들을 통과 또는 차단시키기 위한 광 게이팅 기능을 모두 갖는 파장 변환기들로 대체되는 것을 특징으로 하는 다중 파장 광원 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어기로부터의 제어 정보를 상기 제1 광 스플리터들을 통해 상기 광 신호들을 전송한 통신 노드들에 전송하기 위한 광 송신기들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 파장 광원 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어기로부터의 제어 정보를 상기 제1 광 경로를 통해 상기 제어 신호를 전송한 통신 노드들에 전송시키기 위한 광 전송기들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 파장 광원 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광 신호들을 전송하고 상기 통신 노드들 각각에 수신된 광 신호들을 재생성하기 위해 사용될 기준 클럭 주파수를 공급하기 위한 기준 클럭 주파수 생성 수단, 및
    상기 통신 노드들 간에 상기 기준 클럭 주파수를 분배하기 위한 기준 클럭 주파수 분배 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 파장 광원 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 광 신호들을 전송하고 상기 통신 노드들 각각에 수신된 광 신호들을 재생성하기 위해 사용될 기준 클럭 주파수를 공급하기 위한 기준 클럭 주파수 생성 수단, 및
    상기 통신 노드들 간에 상기 기준 클럭 주파수를 분배하기 위한 기준 클럭 주파수 분배 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 파장 광원 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다중 파장 광원 장치의 복수의 출력 포트들은 파장 라우팅 기능을 갖는 광 디바이스의 대응 입력 포트들에 접속되는 것을 특징으로 하는 다중 파장 광원 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    파장 라우팅 기능을 갖는 광 디바이스를 포함하고,
    상기 광 디바이스는 상기 파장 멀티플렉서들 다음에 이어지는 스테이지에 접속되는 것을 특징으로 하는 다중 파장 광원 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 파장 라우팅 기능을 갖는 광 디바이스로서 순환-파장 어레이-도파관 격자(cyclic-wavelength arrayed-waveguide grating)가 사용되는 것을 특징으로 하는 다중 파장 광원 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 파장 라우팅 기능을 갖는 광 디바이스로서 순환-파장 어레이-도파관 격자가 사용되는 것을 특징으로 하는 다중 파장 광원 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 파장 변환기들로서 반도체 광 증폭기 소자들이 사용되는 것을 특징으로 하는 다중 파장 광원 장치.
  14. 광 통신 장치에 있어서,
    광 신호들을 전송하기 위한 광 신호 전송기 및 상기 광 신호들의 라우팅에 관한 제어 정보를 전달하는 광 레이블 신호들을 각각 전송하기 위한 광 레이블 신호 전송기를 구비하여, 상기 광 신호들 및 상대적 전송 시간 지연(lag)을 제공하는 대응 광 레이블 신호들을 전송하기 위한 복수의 통신 노드들; 및
    광 전송선을 통해 상기 통신 노드들 각각에 접속되어 상기 광 레이블 신호들로부터 상기 광 신호들을 구별하기 위한 파장 디멀티플렉서들, 상기 파장 디멀티플렉서들 중 하나에 의해 구별된 상기 광 레이블 신호들을 수신하기 위한 광 레이블 신호 수신기들, 상기 파장 디멀티플렉서들 중 하나에 의해 구별된 상기 광 신호들을 실질적으로 동일한 길이인 복수의 광 경로에 분기시키기 위한 광 스플리터들, 상기 광 레이블 신호에 의해서 전달된 정보에 따라서 복수의 광 경로의 대응 광 경로에 대하여 상기 광 신호를 통과 또는 차단함으로써 라우팅하기 위한 복수의 광 게이트들을 구비하되, 상기 광 레이블 신호 수신기들 중 하나에 의해 수신된 상기 광 레이블 신호의 제어 정보에 따라서 복수의 광 게이트들을 선택적으로 구동함으로서 상기 광 신호를 통과 또는 차단시키는 라우터
    를 포함하되,
    상기 통신 노드들 각각은,
    상기 광 전송기를 통해 전송한 통신 노드에 어드레스된 상기 광 신호들을 전송하기 위한 광 신호 전송 수단들;
    상기 광 레이블 신호 전송기를 통해 상기 광 신호의 라우팅 정보를 전달하는 상기 광 레이블 신호를 전송하기 위한 광 레이블 신호 전송 수단들;
    상기 라우터를 통해 전송 및 복귀시킨 통신 노드들에 어드레스된 상기 광 신호를 수신하기 위한 광 수신기;
    상기 광 수신기에 의해 수신된 상기 광 신호를 진단하기 위한 진단 수단들; 및
    상기 진단 수단들에 의한 진단 결과에 따라서 상기 광 신호 및 상기 광 레이블 신호 간의 전송 시간 지연을 조절하기 위한 조절 수단들
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 통신 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 라우터는 상기 광 신호 및 상기 대응 광 레이블 신호를 전송한 통신 노드들에 어드레스된 각각의 통신 노드로부터 전송된 상기 광 신호의 수신시에 개방 상태로 설정되는 광 게이트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 통신 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 라우터는 상기 광 게이트를 통과한 상기 광 신호를 전송한 상기 통신 노드에 어드레스된 상기 광 신호를 상기 광 신호를 전송한 상기 통신 노드에 복귀시키기 위해 광 전송선들에 접속되는 것을 특징으로 하는 광 통신 장치.
  17. 광 신호와 광 레이블 신호를 상대적인 전송 시간 지연을 가지고 전송하기 위한 복수개의 통신 노드들 및 상기 광 레이블 신호에 의해 전달된 제어 정보에 따라상기 광 신호를 전달하거나 차단하기 위한 광 라우터를 사용함으로써 광 통신을 위한 광 통신 방법에 있어서,
    상기 광 신호를 전송했던 통신 노드에 어드레스된 광 신호와 상대적인 전송 시간 지연을 주는 대응하는 광 레이블 신호를 각각의 통신 노드로부터 전송하는 단계;
    각각의 통신 노드로부터, 상기 광 신호를 전송했던 통신 노드에 어드레스된 상기 광 신호를 라우터를 통해 수신하는 단계;
    상기 광 신호를 전송했던 통신 노드에 어드레스된 상기 광 신호가 에러없이 수신되었는 지의 여부를 검사하는 단계; 및
    상기 광 신호를 전송했던 통신 노드에 어드레스된 광 신호가 에러없이 수신되도록, 상기 광 신호를 전송했던 통신 노드에 어드레스된 상기 광 신호와 대응하는 광 레이블 신호 사이의 전송 시간 지연을 상기 검사 결과에 따라 설정- 상기 방법으로 설정된 전송 시간 지연은 대응하는 통신 노드에 대한 광 신호와 대응하는 광 레이블 신호 사이의 전송 시간 지연으로서 설정됨 -하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 통신 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 광 신호를 전송했던 통신 노드에 어드레스된 상기 광 신호가 에러없이 수신되었는지를 검사하기 위한 상기 단계가 검증될 때까지 상기 모든 단계가 반복되는 것을 특징으로 하는 광 통신 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 광 신호를 전송했던 통신 노드에 어드레스된 상기 광 신호 및 상기 대응 광 레이블 신호를 상기 라우터가 수신할 때, 상기 통신 노드에 연결된 상기 광 게이트를 상기 광 레이블 신호에 따라 개방 상태로 설정함으로써, 상기 광 신호가 전송되었던 상기 통신 노드에 어드레스된 상기 광 신호를 복귀시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 통신 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 광 신호를 전송했던 통신 노드에 어드레스된 상기 광 신호 및 상기 대응 광 레이블 신호를 상기 라우터가 수신할 때, 상기 통신 노드에 연결된 상기 광 게이트를 상기 광 레이블 신호에 따라 개방 상태로 설정함으로써, 상기 광 신호가 전송되었던 상기 통신 노드에 어드레스된 상기 광 신호를 복귀시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 통신 방법.
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