KR100404517B1 - Optical Communication System using 4 Wavelength Circulator Add/Drop Type Wavelength Division Multiplexing - Google Patents

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KR100404517B1
KR100404517B1 KR10-2001-0008950A KR20010008950A KR100404517B1 KR 100404517 B1 KR100404517 B1 KR 100404517B1 KR 20010008950 A KR20010008950 A KR 20010008950A KR 100404517 B1 KR100404517 B1 KR 100404517B1
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Abstract

본 발명은 기존의 송신국 또는 기지국과 수신국 또는 중계기 사이에 연결되어 있는 광선로에 파장 패스 애드/드롭형 광 모듈을 설치하여 광선로 및 중계기의 추가 없이 통신범위를 넓힐 수 있는 4파장 서큘레이터 애드/드롭형 파장분할 다중화기를 이용한 광통신 시스템에 관한 것으로, 특히 본 발명은 제1 파장과 제2 파장을 분/합파시키는 제1 파장분할 다중화기와; 제1 파장분할 다중화기에 연결되어 있으며, 서로 다른 두 개의 포트로 입력되는 파장을 상호 간섭 없이 지정한 경로로 전송하는 서큘레이터와; 제1 파장분할 다중화기에 연결되어 있으며, 제2 파장의 통신 라인에서 제3 파장을 분할하는 제2 파장분할 다중화기; 및 서큘레이터 및 제2 파장분할 다중화기에 연결되어 있으며, 제1 파장, 제2 파장 및 제3 파장을 분/합파시키는 제3 파장분할 다중화기로 구성된 슬레이브 유닛을 포함한다. 따라서, 본 발명에 의하면 기지국과 중계기의 마스터 유닛에 연결되어 있는 광선로에 슬레이브 유닛을 설치하여 기존의 기지국과 마스터 유닛은 신호의 왜곡이나 손실 없이 통신할 수 있고, 슬레이브 유닛 상호간에도 통신을 할 수 있는 효과가 있다.The present invention is to install a wavelength pass add / drop optical module in the optical path connected between the existing transmitting station or base station and the receiving station or repeater 4 wavelength circulator add to expand the communication range without the addition of the optical path and repeater The present invention relates to an optical communication system using a / drop type wavelength division multiplexer, and more particularly, to an optical communication system comprising: a first wavelength division multiplexer for dividing / mixing a first wavelength and a second wavelength; A circulator connected to the first wavelength division multiplexer and transmitting the wavelengths inputted through two different ports through a specified path without mutual interference; A second wavelength division multiplexer, coupled to the first wavelength division multiplexer, for splitting the third wavelength in a communication line of the second wavelength; And a slave unit coupled to the circulator and the second wavelength division multiplexer, the slave unit comprising a third wavelength division multiplexer for splitting / mixing the first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength. Therefore, according to the present invention, by installing a slave unit in the optical path connected to the base unit and the master unit of the repeater, the existing base station and the master unit can communicate without distortion or loss of signal, and can communicate with each other between the slave units. It works.

Description

4파장 서큘레이터 애드/드롭형 파장분할 다중화기를 이용한 광통신 시스템{Optical Communication System using 4 Wavelength Circulator Add/Drop Type Wavelength Division Multiplexing}Optical Communication System using 4 Wavelength Circulator Add / Drop Type Wavelength Division Multiplexing}

본 발명은 4파장 서큘레이터 애드/드롭형 파장분할 다중화기를 이용한 광통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 송신국 또는 기지국과 수신국 또는 중계기 사이에 연결되어 있는 광선로에 파장 패스 애드/드롭형 광 모듈을 설치하여 광선로 및 중계기의 추가 없이 통신범위를 넓힐 수 있는 4파장 서큘레이터 애드/드롭형 파장분할 다중화기를 이용한 광통신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an optical communication system using a four-wavelength circulator add / drop type wavelength division multiplexer, and more particularly, to a wavelength pass add / drop type in an optical path connected between an existing transmitting station or base station and a receiving station or repeater. The present invention relates to an optical communication system using a four-wavelength circulator add / drop type wavelength division multiplexer capable of widening a communication range without installing an optical fiber and a repeater by installing an optical module.

최근, 이동 통신 서비스의 진전에 따라 일반 수요자는 비수요 지역으로서 이동 통신 서비스가 미치지 못했던 산간 벽지, 낙도뿐만 아니라 도심 지역 중 전파 환경이 열악해 전파 사각 지대로 남아있는 지하 공간 및 아파트 단지 등에 이르기까지 더욱 고품질의 서비스를 원하고 있다. 그러나, 이러한 요구를 수용하기 위하여 통화량이 낮은 지역에 막대한 비용을 투자해 기지국을 건설하여 운용하는 것은 투자의 비효율성으로 인해 이동 통신 사업자의 경영 수지를 악화시키는 동시에 국가적인 자원의 낭비를 초래한다. 따라서, 기존의 이동 통신 시스템과 다른 개념으로서 커버리지를 확보하고 통화 품질을 제고시킬 수 있는 방법이 요구되고 있다. 선진 각국에서는 CATV 네트워크를 이용한 중계 시스템 등이 적극적으로 검토되고 있으며, 80% 이상의 국토가 산악 및 구릉으로 이루어진 우리 나라의 지형적 특성을 고려할 때, 기지국과 중계국간에 가시거리(Line-of-Sight)의 확보가 필요한 마이크로웨이브 또는 레이저 중계 시스템의 활용은 매우 제한적이다.Recently, due to the progress of the mobile communication service, the general consumer is a non-demand region, ranging from mountainous wallpaper and remote islands that the mobile communication service could not reach, as well as underground spaces and apartment complexes remaining in the blind spot due to poor radio wave environment in the urban area. I want a higher quality service. However, in order to meet these demands, constructing and operating a base station at a high cost in a low-traffic area deteriorates the management account of the mobile operator and wastes national resources due to the inefficiency of the investment. Accordingly, there is a demand for a method that can secure coverage and improve call quality as a concept different from existing mobile communication systems. Advanced countries are actively reviewing relay systems using CATV networks, and considering the topographical characteristics of Korea, where more than 80% of the land is mountainous and hilly, the line-of-sight between base stations and relay stations The use of microwave or laser relay systems that need to be secured is very limited.

도 1은 종래의 광통신 시스템의 개략적인 구성도로서, 종래의 광통신시스템(100)은 기지국(110)과 중계기(120)로 구성되어 있으며, 중계기(120)는 다시 마스터 유닛(master unit)(125)과 슬레이브 유닛(slave unit)(125a~125d)으로 구성되어 있다. 또한, 도 1에는 마스터 유닛(125)이 하나만 도시되어 있지만 기지국(110)당 3개의 마스터 유닛(125)을 연결할 수 있으며, 각 마스터 유닛(125)에는 4개의 슬레이브 유닛(125a~125d)을 연결될 수 있다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional optical communication system, in which a conventional optical communication system 100 includes a base station 110 and a repeater 120, and the repeater 120 is again a master unit 125. ) And slave units 125a to 125d. In addition, although only one master unit 125 is illustrated in FIG. 1, three master units 125 may be connected to each base station 110, and four slave units 125a to 125d may be connected to each master unit 125. Can be.

기지국(110)은 교환국(미도시)과 이동 단말기를 연결시켜 주는 다리 역할을 수행하는 것으로, 기지국(110)과 교환국을 연결하는 유선망, 이동 단말기와 기지국(110)을 연결하는 무선망과 이러한 유/무선을 연결하기 위한 안테나, 송신기, 수신기 및 전원장치로 구성되어 있으며 이들의 상호 접속이 가능하도록 정합기능을 담당한다.The base station 110 serves as a bridge connecting the switching center (not shown) and the mobile terminal, a wired network connecting the base station 110 and the switching station, a wireless network connecting the mobile terminal and the base station 110 and the like. It consists of antenna, transmitter, receiver, and power supply for wireless connection, and is in charge of matching function so that they can be interconnected.

중계기(120)의 마스터 유닛(125)은 기지국(110)과 연결되어 있으며, 슬레이브 유닛(125a~125d)은 마스터 유닛(125)과 광케이블로 링크되어 있다. 여기에서, 기지국(110)에서 마스터 유닛(125)으로의 광통신은 1310nm의 파장을 사용하고, 마스터 유닛(125)에서 기지국(110)으로의 광통신은 1550nm의 파장을 사용한다. 이와 같은 광통신 시스템(100)은 광케이블을 이용하여 전파를 송수신하기 때문에 최소한의 전파손실로 통신할 수 있는 뛰어난 통화 품질을 구현할 수 있다. 기지국(110)의 서비스 범위가 도심지의 경우 약 1.5km, 교외 지역의 경우 약 5km 이내인 점을 감안할 때, 광통신 시스템(100)의 경우 하나의 기지국(110)에 최대 12개의 슬레이브 유닛을 반경 20km 이내에 설치할 수 있기 때문에 광범위한 지역을 서비스할 수 있다.The master unit 125 of the repeater 120 is connected to the base station 110, and the slave units 125a to 125d are linked to the master unit 125 by an optical cable. Here, the optical communication from the base station 110 to the master unit 125 uses a wavelength of 1310 nm, and the optical communication from the master unit 125 to the base station 110 uses a wavelength of 1550 nm. Since the optical communication system 100 transmits and receives radio waves by using an optical cable, it is possible to implement excellent call quality that can communicate with minimal radio wave loss. Considering that the service range of the base station 110 is within about 1.5 km in the downtown area and about 5 km in the suburban area, the optical communication system 100 may have a maximum of 12 slave units in a base station 110 in a radius of 20 km. It can be installed in a short time, so it can serve a wide range of areas.

이러한 광통신 시스템(100)에 있어서, 첨단정보 통신망의 실현으로 CATV 또는 FITL(Fiber In To Loop) 등의 가입자망에서 한 곳에서 오는 신호를 여러 곳으로 분배 또는 반대로 여러 곳에서 입력되는 신호를 한 곳으로 결합시키는 다중화 장치가 필수적으로 요구된다. 이러한 다중화 장치는 기존 통신 케이블의 경우처럼 그리 간단한 것은 아니며 특수한 장치 즉, 광 커플러에 의해 실현될 수 있다. 아주 간단한 경우 1 ×2(즉, 한 채널의 신호를 2개로 분할)에서 복잡한 경우 32 ×32(즉, 32채널을 수신하여 다시 32채널로 분배)까지 가능한 광 커플러가 상용화되고 있다. 광통신의 초기에는 광 커플러를 사용하지 않고 광섬유 및 광케이블 채널을 증설하는 복잡한 통신망 구성이 광 커플러의 사용으로 간단한 통신망을 구성하게 되었다. 커플러의 종류에는 정보 통신망 구성에 따라 여러 가지 형태가 있는데, 스타 커플러(star coupler), 방향성 커플러(directional coupler) 및 트리 커플러(tree coupler) 등이 있다.In such an optical communication system 100, by realizing a high-tech information communication network, a signal from one place in a subscriber network such as CATV or FITL (Fiber In To Loop) is distributed to several places or vice versa. A multiplexing device that combines this is necessary. Such a multiplexing device is not as simple as in the case of conventional communication cables and can be realized by a special device, that is, an optical coupler. In a very simple case, an optical coupler is commercially available, which can be from 1 x 2 (that is, splitting a signal into two channels) to 32 x 32 (that is, receiving 32 channels and then splitting them back into 32 channels). In the early days of optical communication, a complicated communication network configuration in which an optical fiber and an optical cable channel was expanded without using an optical coupler became a simple communication network by using an optical coupler. There are various types of couplers according to the information communication network configuration, such as a star coupler, a directional coupler and a tree coupler.

또한, 특수한 커플러의 하나로 사용되며 빛(신호)의 파장을 분할하는 장치인 파장분할 다중화 장치(WDM: Wavelength Division Multiplexing)를 사용한다. WDM은 예를 들면, 1550nm 파장으로부터 1310nm 파장을 분리하고 2개의 서로 다른 신호를 각각 다른 파장대로 입력시켜 1개의 채널 즉, 광섬유 케이블을 통해 전송하고, 다시 통합된 신호를 받아 2개의 신호로 분리하는 역할을 수행한다. WDM의 기능에 대한 매커니즘은 파장에 따라 굴절 및 반사가 변화되는 원리를 이용한 그레이팅(Grating) 방법과 특정 파장은 필터를 통과시키지만 다른 파장은 반사하는 원리를 이용하는 디크로익 코팅(Dichroic Coating) 방법 등이 있다.In addition, a wavelength division multiplexing device (WDM), which is used as one of a special coupler and divides the wavelength of light (signal), is used. For example, WDM separates 1310nm wavelength from 1550nm wavelength and inputs two different signals with different wavelengths, transmits them through one channel or fiber optic cable, and receives the integrated signal and separates them into two signals. Play a role. The mechanism of the WDM function is a grating method using the principle that the refraction and reflection change according to the wavelength, and a dichroic coating method using the principle that the specific wavelength passes through the filter but reflects other wavelengths. There is this.

그러나, 이와 같은 종래의 광통신 시스템은 여러 가지 문제점을 내포하고 있다. 첫째, 종래의 광통신 시스템에서는 마스터 유닛과 슬레이브 유닛의 설치와 확장성에 따라 1:1, 1:2, 1:3 방식으로 네트워크를 구축하였기 때문에 중계기의 수요가 이미 포화상태에 이르렀고, 슬레이브 유닛을 추가 구축하고자 하는 경우에는 별도의 광케이블을 개설하여야 하는 불편함이 있다. 또한, 광케이블의 증설에 대한 비용이 추가되어 통신 사업자의 비용부담을 가중시키는 요인이 된다. 둘째, 슬레이브 유닛은 기지국의 제어를 받지 않고 마스터 유닛의 제어를 받기 때문에 슬레이브 유닛 상호간의 통신이 자유스럽지 못하다. 물론, 슬레이브 유닛 상호간의 통신도 가능하지만 이를 실현하기 위해서는 슬레이브 유닛에 별도의 추가 장비를 구현하여야 한다. 셋째, 광 커플러를 이용하여 다중화하는 방식은 파장을 가변시키기가 어려우며 분기비에 따라 전송 도중에 크고 작은 손실이 발생한다는 단점이 있다. 광 커플러를 이용하여 원하는 파장을 분배 또는 결합하기 위해서는 고정된 특정 파장을 사용하기 때문에 유동적인 환경에 적응하기가 어렵다.However, such a conventional optical communication system has various problems. First, in the conventional optical communication system, since the network is constructed in a 1: 1, 1: 2, 1: 3 manner according to the installation and expandability of the master unit and the slave unit, the repeater demand has already reached the saturation state, and the slave unit is added. If you want to build it is inconvenient to establish a separate optical cable. In addition, the cost for the expansion of the optical cable is added to increase the cost burden of the carrier. Second, since the slave units are controlled by the master unit without being controlled by the base station, communication between the slave units is not free. Of course, communication between the slave units is also possible, but to realize this, additional equipment must be implemented in the slave unit. Third, the multiplexing method using the optical coupler is difficult to vary the wavelength and has a disadvantage of large and small losses during transmission depending on the branching ratio. It is difficult to adapt to a fluid environment because a fixed specific wavelength is used to distribute or combine desired wavelengths using an optocoupler.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기존의 1:1 방식인 1310nm, 1550nm WDM을 이용한 광통신 시스템에 파장 패스 애드/드롭형 4파장 광 모듈로 구성된 슬레이브 유닛을 설치하여 별도의 광케이블의 증설 없이 저 비용의 광통신 서비스를 제공하기 위한 4파장 서큘레이터 애드/드롭형 파장분할 다중화기를 이용한 광통신 시스템을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is a wavelength pass add / drop type 4 wavelength in an optical communication system using a conventional 1: 1 method 1310nm, 1550nm WDM The present invention provides an optical communication system using a four-wavelength circulator add / drop type wavelength division multiplexer to provide a low cost optical communication service without installing an additional optical cable by installing a slave unit composed of optical modules.

도 1은 종래의 광통신 시스템의 개략적인 구성도이고,1 is a schematic configuration diagram of a conventional optical communication system,

도 2는 본 발명에 따른 광통신 시스템의 개략적인 구성도이고,2 is a schematic configuration diagram of an optical communication system according to the present invention;

도 3은 도 2의 슬레이브 유닛의 내부 구성도이고,3 is an internal configuration diagram of the slave unit of FIG. 2,

도 4a 및 도 4b는 본 발명에서 사용되는 서큘레이터의 내부 구조 및 광경로를 설명하기 위한 개념도이고,4A and 4B are conceptual views illustrating the internal structure and the optical path of the circulator used in the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 슬레이브 유닛의 연결 관계 및 파장 흐름을 보여주는 신호 흐름도이다.5 is a signal flow diagram illustrating a connection relationship and a wavelength flow of a slave unit according to the present invention.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣

210,500: 기지국 220,590: 마스터 유닛210,500: base station 220,590: master unit

230,A: 제1 슬레이브 유닛 240,B: 제2 슬레이브 유닛230, A: first slave unit 240, B: second slave unit

250: 광케이블 510,550: 제1 WDM250: optical cable 510,550: first WDM

320,520,560: 서큘레이터 530,570: 제2 WDM320,520,560: Circulator 530,570: Second WDM

540,580: 제3 WDM540,580: Third WDM

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전파가 미치지 못하는 음영/사각지역에 이동 통신 서비스를 제공하고 통신 범위를 넓히기 위해 기지국과 마스터 유닛을 연결하여 고품질의 통신 서비스를 제공하는 광통신 시스템에 있어서, 기지국과 마스터 유닛 사이에 위치하여 기지국과 마스터 유닛의 통신 파장을 상호 전달하고, 기지국 및 마스터 유닛의 제어 없이 독립적으로 상호간에 통신하는 다수개의 슬레이브 유닛을 포함하고, 슬레이브 유닛은 입력되는 제1 파장과 제2 파장을 분/합파시키는 제1 파장분할 다중화기와; 제1 파장분할 다중화기에 연결되어 있으며, 서로 다른 두 개의 포트로 입력되는 파장을 상호 간섭 없이 지정한 경로로 전송하는 서큘레이터와; 제1 파장분할 다중화기에 연결되어 있으며, 제2 파장의 통신 라인에서 제3 파장을 분할하는 제2 파장분할 다중화기; 및 서큘레이터 및 제2 파장분할 다중화기에 연결되어 있으며, 제1 파장, 제2 파장 및 제3 파장을 분/합파시키는 제3 파장분할 다중화기를 포함하고, 하나의 슬레이브 유닛의 제3 파장분할 다중화기와 다른 하나의 슬레이브 유닛의 제1 파장분할 다중화기를 연결하여 구성한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a mobile communication service in a shaded / square area where radio waves do not reach, and an optical communication system for providing a high quality communication service by connecting a base station and a master unit to widen the communication range. And a plurality of slave units positioned between the master unit and the base unit and the master unit to communicate with each other, and independently communicate with each other without control of the base station and the master unit. A first wavelength division multiplexer for splitting / mixing two wavelengths; A circulator connected to the first wavelength division multiplexer and transmitting the wavelengths inputted through two different ports through a specified path without mutual interference; A second wavelength division multiplexer, coupled to the first wavelength division multiplexer, for splitting the third wavelength in a communication line of the second wavelength; And a third wavelength division multiplexer coupled to the circulator and the second wavelength division multiplexer, the third wavelength division multiplexer for splitting / splitting the first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength, and the third wavelength division multiplexer of one slave unit. The first wavelength division multiplexer of the other slave unit is configured to be connected.

본 발명에서는 기지국과 마스터 유닛 사이에 슬레이브 유닛을 연결시켜 슬레이브 유닛 상호간에 통신을 할 수 있도록 구현한 것으로써, 별도의 광선로를 증설하지 않고 기존에 설치된 광선로 상에 슬레이브 유닛을 설치하여 저가의 비용으로 통신 범위를 넓히고 안정된 통신 신뢰도를 실현할 수 있다. 즉, 기존의 기지국과 마스터 유닛은 원래대로 통신하도록 하고, 슬레이브 유닛은 독립적으로 상호간에 통신할 수 있다. 또한, 인접 파장의 간섭을 방지하기 위한 파장 블록킹(Blocking)은 각 라인에 파이버 타입(Fiber Type) 또는 미소렌즈형 필터를 사용하여 격리비(Isolation)가 대략 60dB 정도 되도록 조절한다. 경우에 따라 격리비는 25~60dB의 범위에서 자유롭게 변경할 수 있다.According to the present invention, the slave unit is connected between the base station and the master unit so that the slave units can communicate with each other, and the slave unit is installed on the existing optical line without the additional optical line. Therefore, the communication range can be widened and stable communication reliability can be realized. That is, the existing base station and the master unit is to communicate as it is, and the slave unit can communicate with each other independently. In addition, wavelength blocking to prevent interference of adjacent wavelengths is controlled so that the isolation ratio is approximately 60 dB using a fiber type or microlens type filter in each line. In some cases, the isolation ratio can be changed freely in the range of 25 to 60 dB.

이하, 본 발명에 따른 4파장 서큘레이터 애드/드롭형 파장분할 다중화기를 이용한 광통신 시스템에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of an optical communication system using a four-wavelength circulator add / drop type wavelength division multiplexer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 광통신 시스템(200)의 개략적인 구성도로서, 본 광통신 시스템(200)은 기지국(210), 마스터 유닛(220), 슬레이브 유닛(230, 240)으로 구성되어 있고, 각각의 구성부는 광케이블(250)로 연결되어 있다. 여기에서, 슬레이브 유닛(230, 240)은 두 개만을 도시하였지만, 본 발명의 적용 환경에 따라 다수 개를 연결할 수 있다는 것은 본 기술분야의 당업자에게 자명한 사항이다.2 is a schematic configuration diagram of an optical communication system 200 according to the present invention. The optical communication system 200 includes a base station 210, a master unit 220, and slave units 230 and 240, respectively. The component of is connected with the optical cable 250. Here, although only two slave units 230 and 240 are shown, it is obvious to those skilled in the art that a plurality of slave units 230 and 240 may be connected according to the application environment of the present invention.

기지국(210)은 교환국(미도시)과 이동 단말기를 연결시켜 주는 다리 역할을 수행하는 것으로, 기지국(210)과 교환국을 연결하는 유선망, 이동 단말기와 기지국(210)을 연결하는 무선망과 이러한 유/무선을 연결하기 위한 안테나, 송신기, 수신기 및 전원장치로 구성되어 있으며 이들의 상호 접속이 가능하도록 정합기능을 담당한다. 기지국(210)의 구성 요소는 본 발명의 기술분야에 속하는 당업자에게 공지된 사항이기 때문에 여기에서는 상세하게 설명하지 않는다.The base station 210 serves as a bridge connecting the switching center (not shown) and the mobile terminal, a wired network connecting the base station 210 and the switching station, a wireless network connecting the mobile terminal and the base station 210, and the like. It consists of antenna, transmitter, receiver, and power supply for wireless connection, and is in charge of matching function so that they can be interconnected. Since the components of the base station 210 are known to those skilled in the art, the detailed description is not provided herein.

중계기는 수신대역 신호를 수신할 때 발생하는 전송장애를 최소화하고 기지국(210)의 신호로 원활한 커버리지를 확보할 수 없는 음영/사각지역(예컨대, 건물, 백화점, 상가, 지하 주차장, 지하철, 터널 등)을 커버하기 위한 수단으로서, 양방향 신호를 증폭시켜 음영 지역 내에서 일반 기지국 수준의 양질의 서비스를 제공하기 위한 것이다. 중계기는 마스터 유닛(220)과 슬레이브 유닛(230, 240)으로 이루어져 있고, 중계기의 마스터 유닛(220)은 기지국(210)과 연결되어 있으며,기지국(210)과 마스터 유닛(220) 사이에 슬레이브 유닛(230, 240)이 광케이블로 링크되어 있다. 중계기는 서비스 지역에서의 음영/사각지역을 커버하기 위해 사용되기도 하고, 서비스 범위를 확대하기 위해 사용되기도 한다.The repeater minimizes transmission disturbances that occur when receiving the reception band signal and the shadow / square area (for example, buildings, department stores, malls, underground parking lots, subways, tunnels, etc.) where the coverage of the base station 210 cannot be secured smoothly. As a means for covering the above, it is to amplify the bidirectional signal to provide high quality service of a general base station level in a shadow area. The repeater consists of a master unit 220 and a slave unit 230, 240, the master unit 220 of the repeater is connected to the base station 210, a slave unit between the base station 210 and the master unit 220 230 and 240 are linked by optical cables. Repeaters may be used to cover shadows / squares in service areas or to extend coverage.

기지국(210)과 마스터 유닛(220)은 기존의 방식을 그대로 이용하여 통신한다. 즉, 기지국(210)에서 마스터 유닛(220)으로 통신할 때 사용하는 파장은 1310nm이고, 마스터 유닛(220)에서 기지국(210)으로 통신할 때 사용하는 파장은 1550nm이다. 또한, 일반적으로 제1 슬레이브 유닛(230)에서 제2 슬레이브 유닛(240)으로 통신할 때 사용하는 파장은 1510nm이고, 제2 슬레이브 유닛(240)에서 제1 슬레이브 유닛(230)으로 통신할 때 사용하는 파장은 1310nm을 사용하지만, 경우에 따라 전송 파장을 다르게 설정할 수 있다(예컨대, 1510, 1530nm의 파장). 즉, 슬레이브 유닛(230, 240) 상호간 통신에 사용할 수 있는 파장은 1300~1700nm의 범위 내에서 자유롭게 선택하여 사용할 수 있다. 제1 슬레이브 유닛(230)은 기지국(210)과 광케이블(250)로 직접 연결되어 있고, 제2 슬레이브 유닛(240)은 제1 슬레이브 유닛(230) 및 마스터 유닛(220)과 광케이블(250)로 연결되어 있다.The base station 210 and the master unit 220 communicates using the existing method as it is. That is, the wavelength used when communicating from the base station 210 to the master unit 220 is 1310 nm, and the wavelength used when communicating from the master unit 220 to the base station 210 is 1550 nm. Also, in general, the wavelength used when communicating from the first slave unit 230 to the second slave unit 240 is 1510 nm, and used when communicating from the second slave unit 240 to the first slave unit 230. The wavelength to be used is 1310 nm, but the transmission wavelength can be set differently (for example, wavelengths of 1510 and 1530 nm). That is, the wavelength that can be used for communication between the slave units 230 and 240 may be freely selected and used within the range of 1300 to 1700 nm. The first slave unit 230 is directly connected to the base station 210 and the optical cable 250, the second slave unit 240 to the first slave unit 230 and the master unit 220 and the optical cable 250 It is connected.

도 3은 도 2의 슬레이브 유닛의 내부 구성도로서, 슬레이브 유닛(300)은 3개의 WDM(310, 330, 340)과 하나의 서큘레이터(Circulator)(320)로 구성되어 있다. 여기에서, 제1 슬레이브 유닛(230) 및 제2 슬레이브 유닛(240)은 구성이 동일하기 때문에 하나의 슬레이브 유닛(300)에 대해서만 설명한다. 다만, 제1 슬레이브 유닛(230) 및 제2 슬레이브 유닛(240)의 구성요소 중 서큘레이터의 입력 방향 및 출력 방향(즉, 파장을 입력하는 포트와 파장이 출력되는 포트)이 서로 반대인 것이차이점이다.3 is an internal configuration diagram of the slave unit of FIG. 2, wherein the slave unit 300 includes three WDMs 310, 330, and 340 and one circulator 320. Here, since the first slave unit 230 and the second slave unit 240 have the same configuration, only one slave unit 300 will be described. However, among the components of the first slave unit 230 and the second slave unit 240, the input direction and output direction of the circulator (that is, a port for inputting a wavelength and a port for outputting a wavelength) are opposite to each other. to be.

제1 WDM(310)은 광섬유형 또는 미소렌즈 필터 파장분할 다중화기로서, 특정한 파장을 분/합파시키는 기능을 수행한다. 즉, WDM은 각 노드에서 송신할 신호를 애드하거나 수신할 신호를 드롭하는 기능을 수행한다. WDM을 이용한 광통신 방식은 상하향 신호에 서로 다른 파장의 광을 할당하여 같은 광섬유를 통하여 전송하는 방식으로서, 전기 신호의 주파수 분할 다중화 방식과 거의 흡사하다. 이 방식은 광케이블의 양단에 파장 다중 분할 회로를 설치하고 파장의 차이로 상하향의 신호를 분리 추출함으로써, 광케이블의 도중에서 반사가 되더라도 반대쪽으로 누설되어 혼입되는 일이 거의 없도록 통신할 수 있다. 예를 들면, 1550nm 파장으로부터 1310nm 파장을 분리하고 2개의 별도 신호를 서로 다른 파장대로 입력시켜 1개의 채널 즉, 광케이블을 통해 전송하고, 다시 이 통합된 신호를 수신하여 파장 분할 다중화 장치를 통해 2개의 신호로 분리시킨다. 또한, 하나의 광케이블로 양방향 커플러(Bidirectional Coupler)를 이용하여 반대 방향으로도 동시에 신호를 보낼 수 있다.The first WDM 310 is an optical fiber type or microlens filter wavelength division multiplexer and performs a function of dividing / mixing a specific wavelength. That is, the WDM performs a function of adding a signal to be transmitted from each node or dropping a signal to be received. The optical communication method using WDM allocates light of different wavelengths to up and down signals and transmits them through the same optical fiber, which is almost similar to the frequency division multiplexing method of an electrical signal. In this method, by installing a wavelength multiplexing circuit at both ends of the optical cable and separating and extracting the up and down signals due to the difference in wavelength, communication can be carried out so that there is little leakage and mixing on the opposite side even if the optical cable is reflected in the middle. For example, a 1310 nm wavelength is separated from a 1550 nm wavelength, two separate signals are inputted at different wavelengths and transmitted through one channel, or an optical cable, and the integrated signal is received and then two wavelength divided multiplexers are used. Separate by signal. In addition, one optical cable can simultaneously send signals in opposite directions using a bidirectional coupler.

WDM을 이용한 광통신을 원활하게 구현하기 위해서는 이득이 크고 평탄한 광증폭기, 정확한 파장을 유지하는 레이저, 여러 개의 파장을 합하거나 분리하는 멀티플렉서 및 디멀티플렉서, 크로스토크(Crosstalk)가 적은 광필터 등이 요구되며, 장거리 전송을 위한 변조 기술, 단일 채널을 더욱 고속화하기 위한 분산 보상 기술 등이 요구된다.To implement optical communication using WDM smoothly, high gain and flat optical amplifiers, lasers that maintain accurate wavelengths, multiplexers and demultiplexers that combine or separate multiple wavelengths, and optical filters with low crosstalk are required. Modulation techniques for long distance transmission and distributed compensation techniques to further speed up a single channel are required.

광-전 변환 없이 미약해진 신호를 증폭하여 원래의 신호 형태로 복구하는 기능은 초고속 광통신에 없어서는 안될 필수 요소로서, 에르븀 첨가 광증폭기(EDFA: Erbium Doped Fiber Amplifier)를 주로 사용한다. EDFA의 중요한 변수는 이득 평탄도(Gain Flatness) 및 출력이다. 파장에 따른 이득 차이가 있을 경우 여러 단 증폭을 하게 되면 채널간 파워의 차가 커지게 되고, 큰 신호에 의해 증폭기 출력이 포화됨으로써 다른 채널의 신호가 미약하게 된다. 따라서, 증폭기의 이득이 평탄한 곳을 선택하여 다중화할 채널을 선택하여 통신하는 것이 바람직하다.Amplifying the weak signal without photoelectric conversion and restoring it to the original signal form is an indispensable element in high-speed optical communication. An erbium doped fiber amplifier (EDFA) is mainly used. Important variables for EDFA are gain flatness and output. If there is a gain difference depending on the wavelength, if the multi-stage amplification is performed, the power difference between the channels increases, and the signal of the other channel is weak because the amplifier output is saturated by the large signal. Therefore, it is desirable to select and communicate with a channel to be multiplexed by selecting a place where the gain of the amplifier is flat.

또한, 각 채널의 파장 간격을 일정하게 유지하기 위해서는 원하는 파장에서 동작하는 LD(Laser Diode)가 있어야 하고, 각 LD의 파장을 계속 감시하고 변하지 않도록 제어하는 기술이 요구된다. 이를 위해 0.8nm 간격으로 40채널 이상의 파장을 선택할 수 있는 LD(예컨대, Multiquantumwell DFB LD)를 사용하는 것이 바람직하며, 정해진 간격의 파장에 대해서만 투과를 하는 간섭계를 이용하여 투과된 광의 세기를 판별함으로써 LD의 현재 파장 위치를 판단하는 방법들을 채택하여 사용하고 있다.In addition, in order to maintain a constant wavelength spacing of each channel, there must be a laser diode (LD) operating at a desired wavelength, and a technique for continuously monitoring the wavelength of each LD and controlling it to not change is required. For this purpose, it is preferable to use LD (for example, Multiquantumwell DFB LD) which can select a wavelength of 40 channels or more at 0.8 nm intervals, and to determine the intensity of transmitted light by using an interferometer that transmits only for a wavelength of a predetermined interval. The current wavelength position of the method is adopted and used.

송신단에서 각각 변조된 여러 채널의 파장을 광학적으로 하나로 결합하는 멀티플렉싱이나 전송되는 여러 채널을 파장별로 분리하는 디멀티플렉싱하는 방식 중에서 AWG(Arrayed Waveguide Grating)을 PLC(Power Line Communication) 회로로 구현하는 방식은 채널 수가 증가할수록 다른 방식에 비해 가격이 저렴하고, 한 번 규격이 정해지면 대량생산할 수 있다는 점에서 많이 이용되고 있다. 따라서, 중간 노드에서의 분기/결합을 할 경우 또는 분기/결합해야 하는 채널 수가 증가하는 경우에 아주 유용하다. 한편, 분기/결합수가 적은 경우에는 특정 파장만 반사되도록 제작된 광섬유 격자(Fiber Grating)를 이용한 방식이 바람직하다. 또한, 1310nm 부근에서의 광통신에서 광 손실이 전송 거리를 제한하는 주된 요인이었으나, EDFA가 적용되면서 LD의 첩(Chirp)과 분산이 전송 거리를 제한하는 중요한 요인으로 부각되고 있다. 첩이란 LD를 직접 변조하는 경우 입력 전류의 변화에 따라 파장이 순간적으로 변화하는 현상으로, 이로 인해 파장 폭이 넓어져 전송에 따라 펄스가 왜곡되는 현상을 말한다. 이를 위해 장거리 전송에서는 LD를 직접 변조하지 않고 LD에서 나오는 광원을 외부에서 변조하는 방식을 사용하는데, 이러한 변조방식을 실현하기 위해 주로 LiNbO3를 이용한 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계를 사용하기도 한다.The method of implementing an arrayed waveguide grating (AWG) as a power line communication (PLC) circuit is a method of multiplexing optically combining wavelengths of multiple channels, each of which is modulated at a transmitter, or demultiplexing, which separates multiple transmitted channels by wavelength. As the number of channels increases, it is cheaper than other methods, and it is widely used in that it can be mass-produced once a specification is set. Therefore, it is very useful when branching / combining at an intermediate node or when the number of channels to be branched / combined increases. On the other hand, when the number of branching / coupling is small, a method using a fiber grating (Fiber Grating) manufactured to reflect only a specific wavelength is preferable. In addition, although optical loss was the main factor limiting the transmission distance in the optical communication around 1310 nm, as the EDFA is applied, chirp and dispersion of the LD are emerging as important factors for limiting the transmission distance. The chirp is a phenomenon in which the wavelength changes instantaneously with the change of the input current when LD is directly modulated, which causes the wavelength to become wider and the pulse is distorted according to transmission. In order to accomplish this, long-distance transmission uses a method of externally modulating a light source emitted from the LD without directly modulating the LD. A Mach-Zehnder interferometer mainly using LiNbO 3 is used to realize such a modulation scheme.

서큘레이터(320)는 제1 WDM(310)과 연결되어 있으며, 양방향 신호를 분리하여 역 다중화하거나, 재 다중화된 양방향 신호들을 병합하는 기능을 수행한다. 서큘레이터(320)는 3개 이상의 포트로 구성된 비가역적 수동소자이다. 예를 들어, 3개의 포트로 구성된 경우, 제1 포트로 입력된 광은 제2 포트로만 출력되고 제2 포트로 입력된 광은 제3 포트로만 출력되도록 순환구조를 갖는 광 부품이다. 이러한 서큘레이터(320)는 파장분할 다중화 시스템에 적용되는 광섬유 증폭기 또는 양방향 통신 등에 적용된다. 일반적인 서큘레이터(320)의 내부 구조 및 광경로에 대한 설명은 도 4a 및 4b를 참조하여 상세하게 설명한다.The circulator 320 is connected to the first WDM 310 and performs a function of separating and demultiplexing bidirectional signals or merging remultiplexed bidirectional signals. The circulator 320 is an irreversible passive element composed of three or more ports. For example, when composed of three ports, the light component having a circulation structure such that the light input to the first port is output only to the second port and the light input to the second port is output only to the third port. The circulator 320 is applied to an optical fiber amplifier or bidirectional communication applied to a wavelength division multiplexing system. The internal structure and the optical path of the general circulator 320 will be described in detail with reference to FIGS. 4A and 4B.

제2 WDM(330)은 제1 WDM(310) 및 외부의 특정 파장과 연결되어 있으며, 제1 WDM(310)에서 분파된 파장과 외부 파장을 다중화하거나 역 다중화하는 기능을 수행한다. 여기에서, 제2 WDM(330)은 일정한 간격의 스페이싱 FBT(Spacing FiberBiconical Tapered)형 또는 밴드패스 필터 WDM을 사용하여 특정 파장의 통신라인에서 원하는 파장을 분할한다. 본 발명에서는 1550nm 통신 라인에 1510nm을 분할하여 사용한다. 또한, 통신 환경에 따라 1510nm/1530nm 또는 1480nm/1550nm 등의 파장대역을 선택하여 사용할 수 있다. 즉, 제2 WDM은 1400~1700nm의 파장 범위에서 자유롭게 선택하여 사용할 수 있다. 그 이외의 기능은 제1 WDM(310)과 동일하다.The second WDM 330 is connected to the first WDM 310 and an external specific wavelength, and functions to multiplex or demultiplex the wavelength branched from the first WDM 310 and the external wavelength. Here, the second WDM 330 divides a desired wavelength in a communication line having a specific wavelength by using a spacing Spacing FiberBiconical Tapered (FBT) type or a bandpass filter WDM. In the present invention, 1510 nm is used by dividing the 1550 nm communication line. In addition, a wavelength band of 1510 nm / 1530 nm or 1480 nm / 1550 nm may be selected and used according to a communication environment. That is, the second WDM can be freely selected and used in the wavelength range of 1400 to 1700 nm. Other functions are the same as the first WDM 310.

제3 WDM(340)은 서큘레이터(320) 및 제2 WDM(330)과 연결되어 있으며, 특정 파장을 분/합파시키는 기능을 수행한다. 여기에서, 제3 WDM(340)은 광섬유형 또는 미소렌즈 필터 WDM을 사용하며, 연결 관계만 다르고 기타 기능은 제1 WDM(310)과 동일하다.The third WDM 340 is connected to the circulator 320 and the second WDM 330 and performs a function of splitting / mixing a specific wavelength. Here, the third WDM 340 uses an optical fiber type or microlens filter WDM, and only the connection relationship is different, and other functions are the same as the first WDM 310.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에서 사용되는 서큘레이터(400)의 내부 구조 및 광경로를 설명하기 위한 개념도로서, 보다 상세하게는 도 4a는 제1 포트로부터 제2 포토로 진행하는 광경로를 도시한 것이고, 도 4b는 제2 포트로부터 제3 포트로 진행하는 광경로를 도시한 것이다. 서큘레이터(400)는 제1 분극 빔 분리기(Polarization Beam Splitter, 이하에서는 'PBS'라 칭한다)(410), 제1 프리즘(420), 패러데이 회전자(Faraday Rotator)(430), 수정 회전자(Quartz 45°Rotator)(440), 제2 PBS(450) 및 제2 프리즘(460)으로 구성되어 있다. 여기에서, 서큘레이터(400)의 각 구성요소에 대한 기능 설명은 생략하고 광경로를 위주로 설명한다.4A and 4B are conceptual views illustrating an internal structure and an optical path of the circulator 400 used in the present invention. More specifically, FIG. 4A illustrates an optical path traveling from the first port to the second photo. 4b shows an optical path traveling from the second port to the third port. The circulator 400 includes a first polarization beam splitter (hereinafter referred to as 'PBS') 410, a first prism 420, a Faraday Rotator 430, and a crystal rotor ( Quartz 45 ° Rotator) 440, the second PBS 450 and the second prism 460. Here, the functional description of each component of the circulator 400 will be omitted, and the description will be given based on the optical path.

먼저, 제1 포트에서 제2 포트로 진행하는 광경로를 도 4a를 참조하여 설명한다. 제1 포트로부터 입사된 무편광(━━)은 제1 PBS(410)를 통해 s분극 빔(------)과 p분극 빔(━--━)으로 분리된다. s분극 빔은 제1 프리즘(420)을 통해 반사되어 패러데이 회전자(430)와 수정 회전자(440)를 통해 회전되어 p분극 빔으로 된다. 제1 PBS(410)를 통해 분리된 p분극 빔은 s분극 빔과 마찬가지로 패러데이 회전자(430)와 수정 회전자(440)를 통해 회전되어 s분극 빔으로 되고, 제2 프리즘(460)을 통해 반사되어 제2 PBS(450)에서 p분극 빔과 결합되어 제2 포트로 출력된다.First, an optical path traveling from the first port to the second port will be described with reference to FIG. 4A. The unpolarized light (━━) incident from the first port is separated into the s-polarized beam (------) and the p-polarized beam (━--━) through the first PBS 410. The s-polarized beam is reflected through the first prism 420 and rotated through the Faraday rotor 430 and the crystal rotor 440 to become a p-polarized beam. The p-polarized beam separated by the first PBS 410 is rotated through the Faraday rotor 430 and the crystal rotor 440 like the s-polarized beam to become the s-polarized beam, and through the second prism 460 The reflection is coupled to the p-polarized beam in the second PBS 450 and output to the second port.

다음으로, 제2 포트에서 제3 포트로 진행하는 광경로를 도 4b를 참조하여 설명한다. 제2 포트에서 제3 포트로 진행하는 광경로는 도 4a에 도시된 경로와 반대방향으로 진행한다. 다만, 패러데이 회전자(430)가 비가역적 회전자이기 때문에 역방향으로 입사한 광이 수정 회전자(440)에 의해 45°회전하더라도 패러데이 회전자(430)에 의해 보상되어 분극상태가 바뀌지 않고 제1 PBS(410)로 출력되어 제3 포트로 출력된다.Next, an optical path traveling from the second port to the third port will be described with reference to FIG. 4B. The optical path from the second port to the third port runs in the opposite direction to the path shown in FIG. 4A. However, since the Faraday rotor 430 is an irreversible rotor, even if light incident in the reverse direction is rotated by 45 ° by the crystal rotor 440, it is compensated by the Faraday rotor 430 so that the polarization state does not change. The PBS 410 is output to the third port.

이하에서는, 본 발명에 따른 4파장 서큘레이터 애드/드롭형 파장분할 다중화기를 이용한 광통신 시스템에 대한 동작 관계를 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an operation relationship of an optical communication system using a four-wavelength circulator add / drop type wavelength division multiplexer according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명에 따른 슬레이브 유닛의 연결 관계 및 파장 흐름을 보여주는 신호 흐름도이다.5 is a signal flow diagram illustrating a connection relationship and a wavelength flow of a slave unit according to the present invention.

먼저, 본 발명의 동작을 설명하기에 앞서 기지국(500)과 마스터 유닛(590) 사이에 두 개의 슬레이브 유닛(A, B)을 연결한 광통신 시스템을 구축한다. 여기에서, 두 개의 슬레이브 유닛 중에서 기지국(500)에 근접하여 설치한 슬레이브 유닛을 제1 슬레이브 유닛(A), 마스터 유닛(590)에 근접하여 설치한 슬레이브 유닛을 제2 슬레이브 유닛(B)이라고 한다. 또한, 기지국(500)에서 마스터 유닛(590)으로 전송되는 파장은 1310nm,마스터 유닛(590)에서 기지국(500)으로 전송되는 파장은 1550nm, 제1 슬레이브 유닛(A)에서 제2 슬레이브 유닛(B)으로 전송되는 파장은 1510nm, 제2 슬레이브 유닛(B)에서 제1 슬레이브 유닛(A)으로 전송되는 파장은 1310nm을 사용한다. 여기에서, 같은 파장을 사용하는 기지국(500)과 마스터 유닛(590)간 및 제2 슬레이브 유닛(B)과 제1 슬레이브 유닛(A)간의 통신 파장은 서로를 구별하기 위해 기지국(500)과 마스터 유닛(590)간의 통신 파장을 1310Anm, 제2 슬레이브 유닛(B)과 제1 슬레이브 유닛(A)간의 통신 파장을 1310Bnm라고 가정한다.First, before describing the operation of the present invention, an optical communication system in which two slave units A and B are connected between the base station 500 and the master unit 590 is constructed. Here, the slave unit installed close to the base station 500 among the two slave units is called the second slave unit B. The slave unit installed close to the first slave unit A and the master unit 590 is referred to as a second slave unit B. FIG. . In addition, the wavelength transmitted from the base station 500 to the master unit 590 is 1310 nm, the wavelength transmitted from the master unit 590 to the base station 500 is 1550 nm, and the first slave unit A to the second slave unit B The wavelength transmitted to) is 1510 nm and the wavelength transmitted from the second slave unit B to the first slave unit A is 1310 nm. Here, the communication wavelengths between the base station 500 and the master unit 590 and the second slave unit B and the first slave unit A using the same wavelength are used to distinguish each other from the base station 500 and the master. Assume that the communication wavelength between the units 590 is 1310Anm, and the communication wavelength between the second slave unit B and the first slave unit A is 1310Bnm.

첫째, 기지국(500)에서 마스터 유닛(590)으로 진행하는 파장의 경로를 살펴보면, 기지국(500)에서 마스터 유닛(590)으로 통신을 하기 위해서는 중간에 슬레이브 유닛을 통과하여야 하며, 기지국(500)으로부터 출력된 1310Anm은 제1 슬레이브 유닛(A)의 제1 WDM(510)에 의해 분파되어 서큘레이터(520)의 제1 포트에 인가된다. 서큘레이터(520)의 제1 포트에 입력된 파장은 도 4a에 도시된 광경로를 따라 제2 포트로 출력되며, 제1 포트에서 제2 포토로의 광경로에 대한 세부 설명은 도 4a의 설명부분에 상세하게 기재되어 있으므로 여기에서는 설명하지 않는다. 서큘레이터(520)를 통과한 1310Anm은 제3 WDM를 통해 합파되어 제2 슬레이브 유닛(B)의 제1 WDM(550)으로 인가된다. 제2 슬레이브 유닛(B)에 인가된 1310Anm은제1 슬레이브 유닛(A)과 동일한 과정을 거쳐 마스터 유닛으로 전송된다.First, looking at the path of the wavelength traveling from the base station 500 to the master unit 590, in order to communicate from the base station 500 to the master unit 590, it must pass through the slave unit in the middle, from the base station 500 The output 1310Anm is branched by the first WDM 510 of the first slave unit A and applied to the first port of the circulator 520. The wavelength input to the first port of the circulator 520 is output to the second port along the light path shown in FIG. 4A, and the detailed description of the light path from the first port to the second port is described in FIG. 4A. Since it is described in detail in the part, it is not described here. 1310Anm passing through the circulator 520 is combined through the third WDM is applied to the first WDM 550 of the second slave unit (B). 1310Anm applied to the second slave unit B is transmitted to the master unit through the same process as the first slave unit A.

둘째, 마스터 유닛(590)에서 기지국(500)으로 진행하는 파장의 경로를 살펴보면, 마스터 유닛(590)으로부터 인가되는 1550nm은 제2 슬레이브 유닛(B)의 제3 WDM(580)에 의해 분파되어 제2 WDM(570)으로 입력된다. 제2 WDM(570)에 입력된 1550nm은 역 다중화되어 제1 WDM(550)에 의해 합파된 후, 제1 슬레이브 유닛(A)의 제3 WDM(540)으로 인가된다. 제1 슬레이브 유닛(A)에 인가된 1550nm은 제2 슬레이브 유닛(B)과 동일한 과정을 거쳐 기지국으로 전송된다.Second, looking at the path of the wavelength from the master unit 590 to the base station 500, 1550nm applied from the master unit 590 is divided by the third WDM (580) of the second slave unit (B) 2 is input to the WDM 570. The 1550 nm input to the second WDM 570 is demultiplexed and combined by the first WDM 550 and then applied to the third WDM 540 of the first slave unit A. FIG. The 1550 nm applied to the first slave unit A is transmitted to the base station through the same process as the second slave unit B.

셋째, 제1 슬레이브 유닛(A)에서 제2 슬레이브 유닛(B)으로 진행하는 파장의 경로를 살펴보면, 제1 슬레이브 유닛(A)에서 제2 슬레이브 유닛(B)으로의 통신 파장은 1510nm을 사용하며, 1510/1550 40nm 스페이싱 FBT형 WDM을 사용하여 1550nm 라인에 1510nm을 분할하여 사용한다. 제1 슬레이브 유닛(A)의 제2 WDM(530)에 의해 분할된 1510nm은 제3 WDM(540)를 통해 제2 슬레이브 유닛(B)의 제1 WDM(550)에 인가된 후, 제2 WDM(570)에 의해 다중화된다. 제2 슬레이브 유닛(B)은 제2 WDM(570)에 의해 다중화된 1510nm을 추출하여 통신에 사용한다.Third, looking at the path of the wavelength traveling from the first slave unit A to the second slave unit B, the communication wavelength from the first slave unit A to the second slave unit B uses 1510 nm. 1510/1550 40nm Spacing FBT type WDM is used to split 1510nm into 1550nm lines. The 1510 nm divided by the second WDM 530 of the first slave unit A is applied to the first WDM 550 of the second slave unit B through the third WDM 540, and then the second WDM Multiplexed by 570. The second slave unit B extracts 1510 nm multiplexed by the second WDM 570 to use for communication.

넷째, 제2 슬레이브 유닛(B)에서 제1 슬레이브 유닛(A)로 진행하는 파장의 경로를 살펴보면, 제2 슬레이브 유닛(B)에서 제1 슬레이브 유닛(A)으로의 통신 파장은 1310Bnm을 사용하며, 제2 슬레이브 유닛(B)의 서큘레이터(560)의 하나의 포트(예컨대, 제3 포트)를 통해 1310Bnm를 입력 파장으로 사용한다. 제2 슬레이브 유닛(B)의 서큘레이터(560)를 통과한 1310nm은 제1 WDM(550)에 의해 합파되어 제1 슬레이브 유닛(A)의 제3 WDM(540)를 통과한 후, 제1 슬레이브 유닛(A)의 서큘레이터(520)에 입력된다. 서큘레이터(520)의 제2 포트에 입력된 파장은 제3 포트로 출력되며, 제2 포트에서 제3 포토로의 광경로에 대한 세부 설명은 도 4b의 설명부분에 상세하게 기재되어 있으므로 여기에서는 설명하지 않는다.Fourth, looking at the path of the wavelength traveling from the second slave unit (B) to the first slave unit (A), the communication wavelength from the second slave unit (B) to the first slave unit (A) uses 1310Bnm. 1310Bnm is used as an input wavelength through one port (eg, the third port) of the circulator 560 of the second slave unit B. After passing through the circulator 560 of the second slave unit B, the 1310 nm is combined by the first WDM 550 to pass through the third WDM 540 of the first slave unit A, and then the first slave. It is input to the circulator 520 of the unit A. The wavelength input to the second port of the circulator 520 is output to the third port, and a detailed description of the optical path from the second port to the third port is described in detail in the description of FIG. 4B. Do not explain.

이와 같이, 본 발명에 의하면, WDM에 의해 3개의 파장을 분/합파하고 서큘레이터에 의해 통신 라인을 추가함으로써, 4개의 파장으로 기지국과 마스터 유닛간, 제1 슬레이브 유닛과 제2 슬레이브 유닛간 통신할 수 있다. 여기에서, 1310nm이 1550nm 라인으로 전송되거나 1550nm이 1310nm 라인으로 전송되는 파장을 브레이킹하기 위해 파이버 타입 필터를 사용하여 격리비를 25~60dB 정도로 조절하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에서는 1310nm, 1510nm 및 1550nm을 사용하여 상호 독립적으로 통신할 수 있다. 각 파장간 격리비는 최소 -12dB이고, 채널별 격리비는 최소 -25dB이고, 1310nm과 1550nm의 간섭을 방지하기 위한 격리비는 -25dB 이상이고, 각 파장의 삽입 손실은 2.2dB 이하로 설정한다. 또한, 1310nm의 대역폭은 ±10nm이고, 1510nm 및 1550nm의 대역폭은 ±7nm이다.As described above, according to the present invention, the base station and the master unit, the first slave unit and the second slave unit are communicated at four wavelengths by dividing and combining three wavelengths by WDM and adding a communication line by a circulator. can do. Here, it is desirable to adjust the isolation ratio to about 25 to 60 dB using a fiber type filter to break the wavelength at which 1310 nm is transmitted to the 1550 nm line or 1550 nm to the 1310 nm line. Accordingly, in the present invention, 1310 nm, 1510 nm, and 1550 nm can be used to communicate independently of each other. The isolation ratio between each wavelength is at least -12dB, the isolation ratio per channel is at least -25dB, and the isolation ratio to prevent interference between 1310nm and 1550nm is -25dB or more, and the insertion loss of each wavelength is set to 2.2dB or less. . Further, the bandwidth of 1310 nm is ± 10 nm, and the bandwidth of 1510 nm and 1550 nm is ± 7 nm.

이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부한 특허청구범위 내에서 다양하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있을 것이다.The above description is only for explaining one embodiment, and the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be variously changed within the scope of the appended claims. For example, the shape and structure of each component specifically shown in the embodiment of the present invention may be modified.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 4파장 서큘레이터 애드/드롭형 파장분할 다중화기를 이용한 광통신 시스템에 의하면, 기지국과 중계기의 마스터유닛에 연결되어 있는 광선로에 슬레이브 유닛을 설치하여 기존의 기지국과 마스터 유닛은 신호의 왜곡이나 손실 없이 통신할 수 있고, 슬레이브 유닛 상호간에도 통신을 할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the optical communication system using the four-wavelength circulator add / drop type wavelength division multiplexer according to the present invention, the conventional base station and the master unit are provided by installing a slave unit in an optical path connected to the master unit of the base station and the repeater. Can communicate without distortion or loss of signal, and can communicate with each other between slave units.

또한, 기존의 송신국 또는 기지국과 수신국 또는 중계기 사이에 연결되어 있는 광선로에 파장 패스 애드/드롭형 광 모듈을 설치하여 광선로 및 중계기의 추가 없이 저렴한 가격으로 통신범위를 넓힐 수 있는 효과가 있다.In addition, by installing a wavelength pass add / drop optical module in an optical path connected between an existing transmitting station or base station and a receiving station or repeater, the communication range can be expanded at a low price without the addition of the optical path and repeater. .

Claims (6)

전파가 미치지 못하는 음영/사각지역에 이동 통신 서비스를 제공하고 통신 범위를 넓히기 위해 기지국과 마스터 유닛을 연결하여 고품질의 통신 서비스를 제공하는 광통신 시스템에 있어서,In the optical communication system that provides a high quality communication service by connecting the base station and the master unit to provide a mobile communication service in the shaded / square area that the radio waves do not reach, and to extend the communication range, 상기 기지국과 상기 마스터 유닛 사이에 위치하여 상기 기지국과 상기 마스터 유닛의 통신 파장을 상호 전달하고, 상기 기지국 및 상기 마스터 유닛의 제어 없이 독립적으로 상호간에 통신하는 다수개의 슬레이브 유닛을 포함하고,Located between the base station and the master unit includes a plurality of slave units for mutually communicating the communication wavelength of the base station and the master unit, and independently communicate with each other without control of the base station and the master unit, 상기 슬레이브 유닛은The slave unit 입력되는 제1 파장과 제2 파장을 분/합파시키는 제1 파장분할 다중화기;A first wavelength division multiplexer for dividing / mixing an input first wavelength and a second wavelength; 상기 제1 파장분할 다중화기에 연결되어 있으며, 서로 다른 두 개의 포트로 입력되는 파장을 상호 간섭 없이 지정한 경로로 전송하는 서큘레이터;A circulator connected to the first wavelength division multiplexer and transmitting a wavelength input to two different ports through a designated path without mutual interference; 상기 제1 파장분할 다중화기에 연결되어 있으며, 상기 제2 파장의 통신 라인에서 제3 파장을 분할하는 제2 파장분할 다중화기; 및A second wavelength division multiplexer, coupled to the first wavelength division multiplexer, for splitting a third wavelength in a communication line of the second wavelength; And 상기 서큘레이터 및 상기 제2 파장분할 다중화기에 연결되어 있으며, 상기 제1 파장, 상기 제2 파장 및 상기 제3 파장을 분/합파시키는 제3 파장분할 다중화기를 포함하고,A third wavelength division multiplexer coupled to the circulator and the second wavelength division multiplexer, the third wavelength division multiplexer dividing / splitting the first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength; 하나의 슬레이브 유닛의 상기 제3 파장분할 다중화기와 다른 하나의 슬레이브 유닛의 상기 제1 파장분할 다중화기를 연결하여 구성한 것을 특징으로 하는 4파장 서큘레이터 애드/드롭형 파장분할 다중화기를 이용한 광통신 시스템.And the third wavelength division multiplexer of one slave unit and the first wavelength division multiplexer of the other slave unit are connected to each other to form an optical communication system using a four wavelength circulator add / drop type wavelength division multiplexer. 제1항에 있어서, 상기 제1 파장은 1310nm, 상기 제2 파장은 1550nm, 상기 제3 파장은 1510nm인 것을 특징으로 하는 4파장 서큘레이터 애드/드롭형 파장분할 다중화기를 이용한 광통신 시스템.The optical communication system according to claim 1, wherein the first wavelength is 1310 nm, the second wavelength is 1550 nm, and the third wavelength is 1510 nm. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제2 파장분할 다중화기는 광섬유형 또는 미소렌즈 필터 파장분할 다중화기를 사용하여 격리비를 조절하고,The method of claim 1, wherein the second wavelength division multiplexer adjusts the isolation ratio using an optical fiber type or microlens filter wavelength division multiplexer, 상기 격리비는 25~60dB의 범위에서 채택하는 것을 특징으로 하는 4파장 서큘레이터 애드/드롭형 파장분할 다중화기를 이용한 광통신 시스템.The isolation ratio is an optical communication system using a four-wavelength circulator add / drop type wavelength division multiplexer characterized in that it is adopted in the range of 25 ~ 60dB. 삭제delete 제4항에 있어서, 상기 제2 파장분할 다중화기는 1400nm~1700nm의 범위에서 특정 파장을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 4파장 서큘레이터 애드/드롭형 파장분할 다중화기를 이용한 광통신 시스템.[5] The optical communication system of claim 4, wherein the second wavelength division multiplexer selects and uses a specific wavelength in a range of 1400 nm to 1700 nm.
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