KR100384889B1 - 파장 그룹 광분기 삽입 장치 및 파장 그룹 광상호 분배 장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 파장 그룹 광분기 삽입 장치 및 파장 그룹 광상호 분배 장치에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은, 파장의 그룹화를 통한 OADM 및 OXC의 단순화하기 위하여, WDM 광전송 시스템에서 다수의 파장을 한묶음으로 하는 파장 그룹을 생성하고, 그를 이용하여 광신호를 분기, 삽입하거나, 상호 분기하기 위한 파장 그룹 광분기 삽입 장치 및 파장 그룹 광상호 분배 장치를 제공하고자 함.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 파장에 따라 그룹화된 광신호를 이용한 파장 그룹 광분기 삽입 장치에 있어서, 외부로부터 입력받은 광신호를 소정 갯수의 파장 그룹으로 분할하여 전달하기 위한 파장 그룹 역다중화 수단; 상기 파장 그룹 역다중화 수단에 의해 소정의 파장 그룹으로 분할된 광신호를 전달받아 지정된 선로에 연결시키기 위한 다수의 광스위칭 수단; 및 상기 다수의 광스위칭 수단을 통해 입력된 파장 그룹 광신호를 다중화하여 출력하기 위한 파장 그룹 다중화 수단을 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 광전송 시스템 등에 이용됨.

Description

파장 그룹 광분기 삽입 장치 및 파장 그룹 광상호 분배 장치{Wavelength-Group Optical Add/Drop Multiplexer and Wavelength-Group Optical Cross-Connecter}

본 발명은, 파장 그룹 광분기 삽입 장치(Wavelength Group Optical Add/Drop Multiplexer, 이하 WG-OADM) 및 파장 그룹 광상호 분배 장치(WG-OXC)에 관한 것으로, 특히 파장의 그룹화를 통한 OADM 및 OXC의 단순화하기 위하여, WDM 광전송 시스템에서 다수의 파장을 한묶음으로 하는 파장 그룹을 생성하고, 그를 이용하여 광신호를 분기, 삽입하거나, 상호 분기하기 위한 파장 그룹 광분기 삽입 장치 및 파장 그룹 광상호 분배 장치에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 OADM의 구성 일예시도이다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 일반적인 OADM은, 입력되는 WDM 신호를 파장별로 분리하기 위한 파장 역다중화기(110)와, 상기 파장 역다중화기(110)에서 파장별로 분리된 광신호를 전달하기 위한 2x2 광스위치(120) 및 상기 광스위치(120)를 통해 전달된, 파장별로 분리된 광신호를 파장 다중화하기 위한 파장 다중화기(130)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 2x2 광스위치(120)는 bar 와 cross 의 두가지 설정이 가능한데, bar로 설정하는 경우에는 노드 통과가 이루어지며, cross로 설정하는 경우에는 광신호의 분기/삽입이 이루어지게 된다.

도 2 는 종래의 OXC의 구성 일예시도이다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 일반적인 OXC는, 다수의 광섬유를 통해 입력되는 WDM 신호를 파장별로 분리하기 위한 다수의 파장 역다중화기(210,211 등)와, 상기 다수의 파장 역다중화기(210,211 등)에서 파장별로 분리된 광신호를 전달하기 위한 공간 스위치(220) 및 상기 공간 스위치(220)를 통해 전달된, 파장별로 분리된 광신호를 파장 다중화하기 위한 다수의 파장 다중화기(230,231 등)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 공간 스위치(220)는, 상기 다수의 파장 역다중화기(210,211 등)에서 입력되는 파장별로 분리된 광신호를, 원하는 목적지로 갈 수 있도록 각각의 광섬유 선로로 분배하여 주는 스위치이다.

예를 들어, L1 광선로로 입력되는 파장 다중된 광신호는 제 1 파장 역다중화기(210)를 지나면서 파장별로 각각의 광신호 채널로 분리된다. 이때, 상기 공간 스위치(220)는, 상기 파장별로 분리된 광신호를 스위칭하여 목적하는 광섬유 선로로 입력되는 포트로 연결해 준다.

하지만, OADM의 경우, 도 1 과 같은 종래 기술에 의한 구성은, 파장 다중/역다중화기에 의해 파장 다중된 광채널의 수와 같은 수 만큼의 광스위치가 필요하다.

또한, OXC의 경우도, 도 2 와 같은 종래 기술에 의한 구성은, 입력되는 광섬유 선로의 수(M)와 같은 수의 파장 다중/역다중화기의 쌍이 필요하며, 파장 다중된 광채널의 수(N)와 광섬유 선로 수의 곱을 MxN이라고 할 때 (MxN)x(MxN) 스위치가 필요하게 된다.

따라서, 광전송 시스템에서 파장 다중된 채널의 수가 증가하면 하나의 노드에서 분기 삽입되는 채널의 수가 늘어나게 되므로, 개별 채널을 하나씩 제어하는 종래의 기술로는, 시스템의 구성이 복잡해짐으로 인해 유연성을 갖기 어렵다는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 파장의 그룹화를 통한 OADM 및 OXC의 단순화하기 위하여, WDM 광전송 시스템에서 다수의 파장을 한묶음으로 하는 파장 그룹을 생성하고, 그를 이용하여 광신호를 분기, 삽입하거나, 상호 분기하기 위한 파장 그룹 광분기 삽입 장치 및 파장 그룹 광상호 분배 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래의 광분기 삽입 장치의 구성 일예시도.

도 2 는 종래의 광상호 분배 장치의 구성 일예시도.

도 3 은 본 발명에 따른 파장 그룹 광분기 삽입 장치의 일실시예 구성도.

도 4 는 본 발명에 따른 파장 그룹 광상호 분배 장치의 일실시예 구성도.

도 5 는 본 발명에 따른 파장 그룹 광분기 삽입 장치에서 파장 그룹에 파장을 할당하는 과정의 일실시예 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

510 : 파장 그룹 역다중화기 520 : 광스위치

530 : 파장 그룹 다중화기

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 파장에 따라 그룹화된 광신호를 이용한 파장 그룹 광분기 삽입 장치에 있어서, 외부로부터 입력받은 광신호를 소정 갯수의 파장 그룹으로 분할하여 전달하기 위한 파장 그룹 역다중화 수단; 상기 파장 그룹 역다중화 수단에 의해 소정의 파장 그룹으로 분할된 광신호를 전달받아 지정된 선로에 연결시키기 위한 다수의 광스위칭 수단; 및 상기 다수의 광스위칭 수단을 통해 입력된 파장 그룹 광신호를 다중화하여 출력하기 위한 파장 그룹 다중화 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 파장에 따라 그룹화된 광신호를 이용한 파장 그룹 광상호 분배 장치에 있어서, 외부로부터 입력받은 광신호를 소정 갯수의 파장 그룹으로 분할하여 전달하기 위한 다수의 파장 그룹 역다중화 수단; 상기 다수의 파장 그룹 역다중화 수단에 의해 소정의 파장 그룹으로 분할된 광신호를 전달받아 지정된 선로에 연결시키기 위한 광스위칭 수단; 및 상기 광스위칭 수단을 통해 입력된 파장 그룹 광신호를 다중화하여 출력하기 위한 다수의 파장 그룹 다중화 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.본 발명은, 파장을 그룹화하여 다수의 파장 채널을 하나의 광신호 채널처럼 취급하여 광분기 및 삽입을 수행하는 것으로, 종래의 광분기 삽입기 및 광상호분배기는 한 파장 채널 단위로 광분기 및 삽입을 수행한다. 그러나, 파장 다중 방식의 전송 시스템에서 가용 채널의 수가 늘어나면서 하나의 노드에서 분기 및 삽입되는 채널의 수도 같이 늘어나게 될 것으로 예측되므로, 다수의 파장을 한 묶음으로 분기 및 삽입을 수행하는 것이 더 적합할 것으로 보인다. 본 발명의 광분기 삽입기는 종래 기술에 비하여 광분기 삽입기 및 광상호 분배기의 형상 및 감시제어를 단순화할 수 있는 장점이 있다.광전송 시스템에서 파장 다중된 채널의 수가 늘어나면서 하나의 노드에서 분기 삽입되는 채널의 수가 늘어나게 되므로 개별 채널을 하나씩 제어하는 것보다는 그룹으로 묶어서 제어함으로써, 시스템의 유연성을 잃지 않으면서도 단순화가 가능하다. 본 발명은 이러한 그룹화를 통하여 광분기삽입기(OADM) 및 광상호분배기(OXC)와 같은 광 네트워킹 장비의 물리적인 형상을 단순화하고 제어면의 복잡성을 줄일 수 있는 기술에 관한 것이다. 파장 다중 방식의 광전송시스템에서 파장 채널의 수가 증가하면서 각각의 광채널을 독립적으로 분기하는 경우 OADM에서 제어하여야 할 스위치의 수가 증가하고 있다. 특히, OXC에서는 입력 포트의 수의 제곱으로 스위치의 수가 증가하게 된다. 스위치 수의 증가는 시스템의 복잡도 및 손실을 증가시키며 감시제어 및 조절부의 수도 같이 늘어나게 되므로 감시제어에도 많은 어려움이 따르게 된다.따라서, 본 발명에서는 광 채널을 그룹화하여 다수의 광 채널을 하나의 신호 단위처럼 취급하는 파장 그룹 광분기삽입기(Wavelength Group Optical Add/Drop Multiplexer, 이하 WG-OADM) 및 파장 그룹 광상호분배기(WG-OXC)를 제안한다.WG-OADM 및 WG-OXC는 조절하여야 할 스위치의 수를 줄임으로써, 경제적이고 실현성 높은 시스템을 구축할 수 있는 방법이다. 예를 들어, 128 채널이 파장 다중된 광섬유 8포트를 수용하는 광상호 분배기의 경우 1024 ×1024의 크기를 가지는 스위치가 필요하지만 4채널을 한 그룹으로 묶을 경우 256 ×256의 크기를 가지는 스위치를 사용하여 구성할 수 있다. 광 채널의 수가 증가하면서 하나의 노드에 분기 및 삽입되는 채널의 수가 증가하므로 채널을 그룹화하는 것이 더 효율적일 것으로 예측된다. 일 예로, 128 채널 광전송 시스템에서 4채널씩 32 그룹으로 나눈다면 환형의 양방향 광전송 시스템의 경우 15개의 노드를 모두 full mesh로 연결할 수 있는 특징이 있다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 3 은 본 발명에 따른 파장 그룹 광분기 삽입 장치의 일실시예 구성도이다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파장 그룹 광분기 삽입 장치는, 파장 그룹 역다중화기(310), 파장 그룹 다중화기(330)와 2x2 광스위치로 이루어진다.

여기서, 상기 파장 그룹 역다중화기(310) 및 파장 그룹 다중화기(330)는 AWG 파장 라우터 혹은 파장 분리기 등을 이용하여 구현할 수 있다.

상기 각 구성 요소들의 상세 기능 및 동작을 살펴보면 다음과 같다.

MxN 파장 라우터는 입력 포트로 W 개의 파장이 다중된 광신호가 입력되면 이를 W/N 개의 파장으로 이루어진 N 개의 그룹으로 나누어 주는 역할을 한다.

예를 들어, 100 GHz 간격의 32 채널 파장 다중된 신호를 파장의 크기에 따라 나열한 후 L1, L2, L3으로 번호를 부여한다면, 8 채널 AWG 파장 라우터는 이를 {1,9,17,25}, {2,10,18,26}과 같이, 4개의 파장으로 이루어진 8개의 그룹으로 분리해 준다.

즉, AWG 라우터는 W개의 파장을 상기의 방법으로 인덱스를 붙이는 경우, 인덱스가 같은 equivalance class modulo N에 소속되는 파장들을 하나의 포트로 출력되도록 함으로써 그룹화하여 준다.

앞의 32 파장 다중된 신호를 예로 들면, 1x2 파장 분리기는 먼저, {1,3,5,..,31} 과 {2,4,6,..,32}의 두 그룹으로 파장 그룹을 나누고, 이러한 과정을 여러 차례 반복하여, 파장을 몇 개의 그룹으로 나눌 수 있게 된다.

상기 2x2 광스위치(320)는 이들 각 그룹 단위로 pass-through, 혹은 add/drop을 결정한다.

상기 2x2 광스위치(320)를 지난 파장 그룹은 다시 상기 파장 그룹 다중화기(330)를 사용하여 파장 다중화한다. 상기 파장 그룹 다중화기(330)는 상기 파장 그룹 역다중화기(310)와 같이 AWG 라우터나 파장 분리기를 역으로 사용하여 구성할 수 있다.

도 4 는 본 발명에 따른 파장 그룹 광상호 분배 장치의 일실시예 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파장 그룹 광상호 분배 장치는, 다수의 광섬유로부터 광신호를 입력받아 파장별로 분리하기 위한 다수의 파장 그룹 역다중화기(410,411 등), 상기 다수의 파장 그룹 역다중화기(410,411 등)에 의해 파장별로 분리된 광신호를, 전달되어야 할 광섬유 선로에 연결된 파장 포트로 연결시키기 위한 (MxN)x(MxN) 공간 스위치(420) 및 상기 (MxN)x(MxN) 공간 스위치(420)를 통과한 광신호를 입력받아 다중화하여 광전송 선로로 입력시키기 위한 다수의 파장 그룹 다중화기(430,431 등)을 포함한다.

이때, 상기 (MxN)x(MxN) 공간 스위치(420)의 M은, 입력 광선로의 수를 나타내며, N은 파장 그룹의 수를 나타낸다.

또한, 각각의 광섬유에서 입력되는 파장 다중된 광신호 채널은, 다수의 파장 그룹 역다중화기(410,411 등)에 의하여 각 파장 그룹으로 분리되며, 상기 다수의 파장 그룹 역다중화기(410,411 등)에 의해 분리된 파장 그룹은, (MxN)x(MxN) 공간 스위치에(420) 의하여, 전달되어야 할 광섬유 선로에 연결된 파장 포트로 입력되고, 그러면 각 광신호 그룹은 상기 파장 그룹 다중화기(430,431 등)에 의하여 다중되어 광섬유 선로로 입력된다.

도 5 는 본 발명에 따른 파장 그룹 광분기 삽입 장치에서 파장 그룹에 파장을 할당하는 과정의 일실시예 설명도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 32 채널의 광신호가 파장 다중된 광섬유 선로에서, 각 파장을 li 로 표시하고 가장 짧은 파장의 광신호 채널을 l1, 파장이 가장 긴 광신호 채널의 파장을 l32 라고 표시한다.

파장의 계수 i 가 클수록 광신호의 파장이 긴 것을 나타낸다. 파장 다중된 광신호의 입력을 8 채널 AWG 라우터의 입력 포트 중의 하나에 입력시키면, 출력 포트에서는 파장의 계수 i modulo 8 이 같은 파장끼리 그룹화되어 출력된다.

이렇게 그룹화된 광신호는, 스위치의 상태에 따라 add/drop 혹은 pass-through 되어 8 채널 AWG 라우터에 입력되어 파장 다중된 후 전송된다.

상기와 같이 파장을 그룹화 할 경우의 장점은, 예를 들면, 128 채널이 파장 다중된 광섬유 8 포트를 수용하는 OXC의 경우 1024x1024의 크기를 가지는 스위치가 필요하지만, 4 채널을 한 그룹으로 묶을 경우 256x256의 크기를 가지는 스위치를 사용하여 구성할 수 있다는 것이다.

광채널의 수가 증가하면서 하나의 노드에 분기 및 삽입되는 채널의 수가 증가하므로, 채널을 그룹화하는 것이 더 효율적일 것이다. 만약, 128 채널 광전송 시스템에서 4 채널 씩 32 그룹으로 나눈다면, 환형의 양방향 광전송 시스템의 경우에는 15 개의 노드를 모두 풀 메쉬(full mesh)로 연결할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같은 본 발명은, 파장을 그룹으로 묶어서 광분기 및 삽입을 수행함으로써, 시스템의 구성이 단순화될 수 있어 광손실 측면에서 유리하며, 제어면에서 고려하여야 할 변수를 줄일 수 있어 복잡도를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 파장에 따라 그룹화된 광신호를 이용한 파장 그룹 광분기 삽입 장치에 있어서,

   외부로부터 입력받은 광신호를 소정 갯수의 파장 그룹으로 분할하여 전달하기 위한 파장 그룹 역다중화 수단;

   상기 파장 그룹 역다중화 수단에 의해 소정의 파장 그룹으로 분할된 광신호를 전달받아 지정된 선로에 연결시키기 위한 다수의 광스위칭 수단; 및

   상기 다수의 광스위칭 수단을 통해 입력된 파장 그룹 광신호를 다중화하여 출력하기 위한 파장 그룹 다중화 수단

   을 포함하는 파장 그룹 광분기 삽입 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 다수의 광스위칭 수단은,

   2x2 광스위치인 것을 특징으로 하는 파장 그룹 광분기 삽입 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 파장 그룹 역다중화/다중화 수단은,

   AWG 라우터에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 파장 그룹 광분기 삽입 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 파장 그룹 역다중화/다중화 수단은,

   파장 인터리버(Wavelength Interleaver)에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 파장 그룹 광분기 삽입 장치.
5. 파장에 따라 그룹화된 광신호를 이용한 파장 그룹 광상호 분배 장치에 있어서,

   외부로부터 입력받은 광신호를 소정 갯수의 파장 그룹으로 분할하여 전달하기 위한 다수의 파장 그룹 역다중화 수단;

   상기 다수의 파장 그룹 역다중화 수단에 의해 소정의 파장 그룹으로 분할된 광신호를 전달받아 지정된 선로에 연결시키기 위한 광스위칭 수단; 및

   상기 광스위칭 수단을 통해 입력된 파장 그룹 광신호를 다중화하여 출력하기 위한 다수의 파장 그룹 다중화 수단

   을 포함하는 파장 그룹 광상호 분배 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 광스위칭 수단은,

   공간 스위치인 것을 특징으로 하는 파장 그룹 광상호 분배 장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 다수의 파장 그룹 역다중화/다중화 수단은,

   AWG 라우터에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 파장 그룹 광상호 분배 장치.
8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 다수의 파장 그룹 역다중화/다중화 수단은,

   파장 인터리버에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 파장 그룹 광상호 분배 장치.