KR100396741B1 - 양방향 광 전송망을 위한 광 라우터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양방향 광 전송망을 위한 광 라우터에 관한 것으로, 개시된 실시 예에 따른 광 라우터는 소정 파장을 할당받은 순방향 광커넥터1 및 역방향 광커넥터1에 두 개의 포트가 각기 연결되어 순방향 전송 채널 및 역방향 전송 채널을 형성하는 제 1 서큘레이터와, 다른 파장을 할당받은 순방향 광커넥터2 및 역방향 광커넥터2에 두 개의 포트가 각기 연결되어 순방향 전송 채널 및 역방향 전송 채널을 형성하는 제 2 서큘레이터와, 제 1 및 제 2 서큘레이터와 양방향 광커넥터와의 사이에 연결되어 순방향 광입력을 다중화 및 역방향 광입력을 역다중화하여 광출력하는 WDM 모듈을 포함하며, 송수신 채널이 많고 DWDM용 광원이 제한되어 있을 때에 서큘레이터 소자 및 일반 광원을 이용하여 다파장의 DWDM과 동일한 효과를 낼 수 있으며 작은 수의 광원을 이용하여 여러 채널을 송수신할 수 있는 이점이 있다.
Description
본 발명은 양방향 광 전송망을 위한 광 라우터(optic router)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동일 파장을 이용하여 양방향 통신이 가능하면서 두 개의 서로 다른 파장을 하나의 광선로를 통하여 전송할 수 있는 파장 분할 다중 방식(Wavelength Division Multiplexing; WDM)의 광 라우터에 관한 것이다.
WDM은 하나의 전송로를 복수의 통신로로서 동시에 사용할 때 파장이 다른 복수의 발광 소자에서 발진하는 광 신호를 광 합파기에 의해서 다중화하는 것으로 다중화된 광 신호는 분파기에 의해 분리하여 꺼낸다. 이러한 WDM은 복수 개의 광 신호 채널을 채용하고, 각 채널은 특정한 파장을 할당받으므로 한 줄의 광섬유로 복수의 전송계를 구성할 수 있다.
한편, 고밀도 파장 분할 다중 방식(Dense Wavelength Division Multiplexing; DWDM)은 하나의 광 전송로에 여러 개의 빛 파장을 동시에 전송하여 광 신호를 보다 많이 송수신할 수 있는 기술로서, 각 신호들은 분리된 고유의 광 파장 상에서 전송된다.
DWDM을 사용하면 하나의 광섬유 상에 최고 80(이론상으로는 그 이상)개의 분리된 파장이나 데이터 채널로 다중화될 수 있다. 일 예로 각 채널이 2.5Gbps를 전송하는 시스템이라면 하나의 광섬유에 최고 속도 초당 2000억 비트가 전송될 수 있다.
아울러, 각 채널은 수신측에서 원래의 신호대로 역다중화되기 때문에 각기 다른 속도의 각기 다른 데이터 형식들이 함께 전송될 수 있다. 일 예로 인터넷 데이터, SONET 데이터, ATM 데이터 등이 광섬유 내에서 모두 동시에 전송될 수 있다.
그런데, DWDM은 전술한 바와 같이 하나의 광 전송로에 여러 개의 빛 파장을 동시에 전송하여야 하므로 여러 파장의 광원이 필수적으로 요구된다.
그러나, DWDM용 광원으로는 DWDM용 레이저 다이오드(Laser Diode; LD)가 이용되는데, 현재에는 다파장 LD 소스의 제한으로 제한된 파장 및 고가의 장비를 사용하여야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 서큘레이터(circulator) 소자를 이용하여 양방향 통신이 가능하면서 두 개의 서로 다른 파장을 하나의 광선로를 통하여 전송할 수 있는 광 라우터를 제공함으로써, 송수신 채널이 많고 DWDM용 광원이 제한되어 있을 때에 일반 광원을 이용하여 다파장의 DWDM과 동일한 효과를 낼 수 있으며 작은 수의 광원을 이용하여 여러 채널을 송수신할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 한 견지로서, 양방향 광 전송망을 위한 광 라우터는, 소정 파장을 할당받은 순방향 광커넥터1 및 역방향 광커넥터1에 두 개의 포트가 각기 연결되어 순방향 전송 채널 및 역방향 전송 채널을 형성하는 제 1 서큘레이터와, 다른 파장을 할당받은 순방향 광커넥터2 및 역방향 광커넥터2에 두 개의 포트가 각기 연결되어 순방향 전송 채널 및 역방향 전송 채널을 형성하는 제 2 서큘레이터와, 상기 제 1 및 제 2 서큘레이터와 양방향 광커넥터와의 사이에 연결되어 순방향 광입력을 다중화 및 역방향 광입력을 역다중화하여 광출력하는 WDM 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 견지로서, 양방향 광 전송망을 위한 광 라우터는, 소정 파장을 할당받은 순방향 광커넥터1 및 다른 파장을 할당받은 순방향 광커넥터2에 연결되어 순방향 전송 채널을 형성하며 순방향 광입력을 다중화하여 광출력하는 제 1 WDM 모듈과, 상기 순방향 광커넥터1과 동일한 파장을 할당받은 역방향 광커넥터1 및 상기 순방향 광커넥터2와 동일한 파장을 할당받은 역방향 광커넥터2에 연결되어역방향 전송 채널을 형성하며 역방향 광입력을 역다중화하여 광출력하는 제 2 WDM 모듈과, 두 개의 포트가 상기 제 1 및 제 2 WDM 모듈에 연결되고 나머지 포트가 양방향 광커넥터에 연결되어 순방향 전송 채널 및 역방향 전송 채널을 형성하는 서큘레이터를 포함한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광 라우터의 구성도,
도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광 라우터의 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101∼107, 201∼205 : 광커넥터
110, 120, 230 : 서큘레이터
130, 140 : 탭 커플러
150, 210, 220 : WDM 모듈
본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.
<제 1 실시 예>
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 양방향 광 전송망을 위한 광 라우터의 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이 광 라우터(100)는, 소정 파장을 할당받은 순방향 광커넥터1(101) 및 역방향 광커넥터1(102)에 두 개의 포트가 각기 연결되어 순방향 전송 채널 및 역방향 전송 채널을 형성하는 제 1 서큘레이터(110)와, 다른 파장을 할당받은 순방향 광커넥터2(103) 및 역방향 광커넥터2(104)에 두 개의 포트가 각기 연결되어 순방향 전송 채널 및 역방향 전송 채널을 형성하는 제 2 서큘레이터(120)와, 제 1 서큘레이터(110)의 나머지 포트에 연결되어 광입력을 미리 정해진 비율로 나누어 제 1 서큘레이터(110) 및 모니터링 채널에 분배하는 제 1 탭 커플러(130)와, 제 2 서큘레이터(120)의 나머지 포트에 연결되어 광입력을 미리 정해진 비율로 나누어 제 2 서큘레이터(120) 및 모니터링 채널에 분배하는 제 2 탭 커플러(140)와, 제 1 및 제 2 탭 커플러(130,140)와 양방향 광커넥터(105)와의 사이에 연결되어 순방향 광입력을 다중화 및 역방향 광입력을 역다중화하여 광출력하는 WDM 모듈(150)로 구성된다.
도면 중 미설명 부호 106, 107은 제 1 및 제 2 탭 커플러(130,140)의 모니터링 채널에 각기 연결되는 모니터링 광커넥터로서, WDM 모듈(150)에서 역다중화된 광출력의 에러 유무를 감시할 수 있는 외부 모듈까지 광선로로 연결된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광 라우터의 동작을 아래에서 상세히 설명하기로 한다. 여기서 설명의 이해를 돕기 위하여 광 신호는 1310㎚의 파장과 1550㎚의 파장을 사용하는 경우를 고려한다.
먼저, 순방향 광커넥터1(101)을 통하여 파장 1310㎚의 광 신호가 순방향 전송 채널을 통하여 제 1 서큘레이터(110)의 어느 하나의 포트로 입력되고, 순방향 광커넥터2(103)를 통하여 파장 1550㎚의 광 신호가 순방향 전송 채널을 통하여 제 2 서큘레이터(120)의 어느 하나의 포트로 입력된다.
그러면, 광 신호의 입력 방향에 따라 유일한 출력포트가 정해지는 제 1 및 제 2 서큘레이터(110,120)를 통하여 파장 1310㎚의 광 신호는 제 1 탭 커플러(130)로 전송되며, 파장 1550㎚의 광 신호는 제 2 탭 커플러(140)로 전송된다.
제 1 및 제 2 탭 커플러(130,140)는 파장 1310㎚의 광 신호와 파장 1550㎚의 광 신호를 통과시키며, WDM 모듈(150)은 파장 1310㎚의 광 신호와 파장 1550㎚의 광 신호를 동기 클록 신호에 따라 다중화하여 양방향 광커넥터(105)로 출력한다.
한편, WDM 모듈(150)은 양방향 광커넥터(105)로부터 광신호가 입력되면 동기클록 신호에 따라 역다중화하여 파장 1310㎚의 광 신호와 파장 1550㎚의 광 신호로 분리한 후에 파장 1310㎚의 광 신호는 제 1 탭 커플러(130)로 전송하며, 파장 1550㎚의 광 신호는 제 2 탭 커플러(140)로 전송한다.
제 1 탭 커플러(130)는 입력되는 광 신호를 미리 정해진 비율(예컨대 95:5)로 나누어 제 1 서큘레이터(110) 및 모니터링 채널에 분배하며, 제 2 탭 커플러(140)는 입력되는 광 신호를 미리 정해진 비율(예컨대 95:5)로 나누어 제 2 서큘레이터(120) 및 모니터링 채널에 분배한다.
여기서, 제 1 및 제 2 탭 커플러(130,140)로부터 광 신호를 분배받는 모니터링 채널은 모니터링 광커넥터(106,107)에 연결된 상태이며, 모니터링 광커넥터(106,107)는 외부 모듈까지 광선로를 통하여 연결된 상태이므로 외부 모듈에서는 제 1 및 제 2 탭 커플러(130,140)에 의하여 분배된 광 신호의 에러 유무를 체크하여 WDM 모듈(150)의 동작 특성을 감시할 수 있다.
다음으로, 제 1 서큘레이터(110)로 입력되는 파장 1310㎚의 광 신호는 광 신호의 입력 방향에 따라 유일한 출력포트가 정해지는 서큘레이터 소자의 특성에 따라 역방향 전송 채널을 통하여 역방향 광커넥터1(102)로 전송된다.
그리고, 제 2 서큘레이터(120)로 입력되는 파장 1550㎚의 광 신호는 역시 서큘레이터 소자의 특성에 따라 역방향 전송 채널을 통하여 역방향 광커넥터2(104)로 전송된다.
<제 2 실시 예>
도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 양방향 광 전송망을 위한 광 라우터의 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이 광 라우터(200)는, 소정 파장을 할당받은 순방향 광커넥터1(201) 및 다른 파장을 할당받은 순방향 광커넥터2(202)에 연결되어 순방향 전송 채널을 형성하며 순방향 광입력을 다중화하여 광출력하는 제 1 WDM 모듈(210)과, 순방향 광커넥터1(201)과 동일한 파장을 할당받은 역방향 광커넥터2(203) 및 순방향 광커넥터2(202)와 동일한 파장을 할당받은 역방향 광커넥터2(204)에 연결되어 역방향 전송 채널을 형성하며 역방향 광입력을 역다중화하여 광출력하는 제 2 WDM 모듈(220)과, 두 개의 포트가 제 1 및 제 2 WDM 모듈(210,220)에 연결되고 나머지 포트가 양방향 광커넥터(205)에 연결되어 순방향 전송 채널 및 역방향 전송 채널을 형성하는 서큘레이터(230)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광 라우터의 동작을 아래에서 상세히 설명하기로 한다. 여기서 설명의 이해를 돕기 위하여 광 신호는 1310㎚의 파장과 1330㎚의 파장을 사용하는 경우를 고려한다.
먼저, 순방향 광커넥터1(201)을 통하여 파장 1310㎚의 광 신호가 순방향 전송 채널을 통하여 제 1 WDM 모듈(210)로 입력되고, 순방향 광커넥터2(202)를 통하여 파장 1330㎚의 광 신호가 순방향 전송 채널을 통하여 제 1 WDM 모듈(210)로 입력된다.
그러면, 제 1 WDM 모듈(210)은 파장 1310㎚의 광 신호와 파장 1330㎚의 광 신호를 동기 클록 신호에 따라 다중화하여 서큘레이터(230)로 전송하며, 광 신호의 입력 방향에 따라 유일한 출력포트가 정해지는 서큘레이터(230)를 통하여 파장13XX㎚의 광 신호는 양방향 광커넥터(205)로 전송된다.
한편, 양방향 광커넥터(205)로부터 광신호가 입력되면 광 신호의 입력 방향에 따라 유일한 출력포트가 정해지는 서큘레이터(230)를 통하여 파장 13XX㎚의 광 신호는 제 2 WDM 모듈(220)로 전송된다.
제 2 WDM 모듈(220)은 파장 13XX㎚의 광 신호를 동기 클록 신호에 따라 역다중화하여 파장 1310㎚의 광 신호와 파장 1330㎚의 광 신호로 분리한 후에 파장 1310㎚의 광 신호는 역방향 광커넥터1(203)로 전송하며, 파장 1330㎚의 광 신호는 역방향 광커넥터2(204)로 전송한다.
상기에서는 본 발명의 두 실시 예에 대하여 설명하였으나 본 발명의 당업자에 의하여 변경 실시될 가능성은 자명한 것이며, 이는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상에 포함된다고 보아야 할 것이다.
예로서, 전술한 제 1 실시 예의 광 라우터(100)에서 제 1 및 제 2 탭 커플러(130,140)와 모니터링 광커넥터(106,107)를 제거하여 외부 모듈에 의한 모니터링 기능을 제한한 상태로 본 발명의 요지인 양방향 광전송만을 지원할 수도 있으며, 제 2 실시 예의 광 라우터(200)에서는 제 1 실시 예의 탭 커플러 및 모니터링 광커넥터를 적용하여 외부 모듈에 의한 모니터링 기능을 부여할 수도 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 광 라우터는 송수신 채널이 많고 DWDM용 광원이 제한되어 있을 때에 서큘레이터 소자 및 일반 광원을 이용하여 다파장의 DWDM과 동일한 효과를 낼 수 있으며 적은 수의 광원을 이용하여 여러 채널을 송수신할 수 있는 효과가 있다.
Claims (3)
- 소정 파장을 할당받은 순방향 광커넥터1 및 역방향 광커넥터1에 두 개의 포트가 각기 연결되어 순방향 전송 채널 및 역방향 전송 채널을 형성하는 제 1 서큘레이터와,다른 파장을 할당받은 순방향 광커넥터2 및 역방향 광커넥터2에 두 개의 포트가 각기 연결되어 순방향 전송 채널 및 역방향 전송 채널을 형성하는 제 2 서큘레이터와,상기 제 1 및 제 2 서큘레이터와 양방향 광커넥터와의 사이에 연결되어 순방향 광입력을 다중화 및 역방향 광입력을 역다중화하여 광출력하는 WDM 모듈을 포함하는 양방향 광 전송망을 위한 광 라우터.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 서큘레이터 또는 제 2 서큘레이터와 상기 WDM 모듈과의 사이에 연결되어 광입력을 미리 정해진 비율로 나누어 해당 서큘레이터 및 모니터링 광커넥터에 분배하는 탭 커플러를 더 포함하는 양방향 광 전송망을 위한 광 라우터.
- 소정 파장을 할당받은 순방향 광커넥터1 및 다른 파장을 할당받은 순방향 광커넥터2에 연결되어 순방향 전송 채널을 형성하며 순방향 광입력을 다중화하여 광출력하는 제 1 WDM 모듈과,상기 순방향 광커넥터1과 동일한 파장을 할당받은 역방향 광커넥터1 및 상기 순방향 광커넥터2와 동일한 파장을 할당받은 역방향 광커넥터2에 연결되어 역방향 전송 채널을 형성하며 역방향 광입력을 역다중화하여 광출력하는 제 2 WDM 모듈과,두 개의 포트가 상기 제 1 및 제 2 WDM 모듈에 연결되고 나머지 포트가 양방향 광커넥터에 연결되어 순방향 전송 채널 및 역방향 전송 채널을 형성하는 서큘레이터를 포함하는 양방향 광 전송망을 위한 광 라우터.
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