KR100446534B1 - 파장변환장치 및 이를 이용한 광 회선분배장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파장변환장치 및 이를 이용한 광 회선분배장치에 관한 것으로, 특히 다중화기의 각 파장마다 서로 다른 파장의 개별 광원을 사용하지 않고 하나의 다파장 광원으로써 각 파장변환기가 필요로 하는 동조 파장을 공급할 수 있도록 하는 파장변환장치 및 이를 이용한 광 회선분배장치에 관한 것이다.

본 발명은 입력되는 다채널의 광신호를 출력하고자 하는 링크에서 사용하는 파장들로 파장변환하여, 상기 출력링크에 연결되고 입력되는 각 방향의 광신호들을 파장 단위로 분리하거나 분리된 파장 단위의 광신호들을 모아주는 역할을 동시에 수행하는 파장분할 다중화부로 출력하는 파장변환장치에 있어서, 다파장의 광을 생성 출력하는 다파장 광원을 구비하며, 상기 다파장 광을 상기 파장분할 다중화부로 입력/역다중화하여 이를 각 채널 광신호의 파장변환을 위한 동조파장으로 이용하도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

파장변환장치 및 이를 이용한 광 회선분배장치{WAVELENGTH CONVERTER AND WAVELENGTH INTERCHANGING CROSS-CONNECTOR USING THE SAME}

본 발명은 파장변환장치 및 이를 이용한 광 회선분배장치에 관한 것으로, 특히 다파장 광원으로부터 각 파장변환기가 필요로 하는 광원을 공급받도록 하는 파장변환장치 및 이를 이용한 광 회선분배장치에 관한 것이다.

초고속 광통신 분야에서 단일 광섬유에 대용량의 데이터를 전송하기 위해 여러 개의 광 채널을 이용하는 파장분할다중(Wavelength Division Multiplexing: WDM)방식이 사용되고 있다. 향후 광통신망을 고정된 선로를 통하여 전송하는 현재의 선형 혹은 환형의 망에서 발전하여 필요에 따라 광 경로를 바꾸어 동적으로 망을 재구성하는 전광통신망(All Optical Transmission Network)으로 발전할 것으로 예상된다. 특히 기간망은 각 노드에서 회선을 재구성할 수 있는 광 회선분배장치(Optical Cross-Connector: OXC)를 기반으로 하는 메쉬(mesh) 형태의 망이 될 것으로 전망된다.

광 회선분배장치는 전기적인 방법과 광학적인 방법으로 구현될 수 있는데, 전기적인 방법은 입력되는 광신호를 광/전 변환을 통하여 전기 신호로 바꾼 뒤 스위칭을 하고, 다시 광신호로 바꾸는 방식이고, 광학적인 방법은 입력 링크로부터 들어오는 파장 다중화된 광신호를 역다중화하여 공간스위치를 이용해 파장 단위로 스위칭하는 방식이다. 광학적인 방법은 다시 파장변환기(Wavelength Converter: WC)의 유무에 따라 구분되며, 이 중 파장변환기를 사용하여 채널 블로킹(blocking) 확률을 낮추고 라우팅 알고리즘(Routing Algorithm)의 확장성을 보장한 파장변환 광 회선분배장치(Wavelength Interchanging Cross-Connector)가 현재 알려진 기술 중 가장 우수한 기술이라 할 수 있다.

도 1은 종래 파장변환 광 회선분배장치의 일 구성예를 나타내는 도면으로, 이를 통하여 종래기술을 설명하면 다음과 같다.

도 1에서, 종래의 파장변환 광 회선분배장치는 파장분할 역다중화기(10), 광 공간스위치(20), 파장변환기(30 내지 33), 파장분할 다중화기(40) 및 펌핑 광원(50 내지 53)으로 구성된다.

입력 광섬유를 통해 입력되는 광 신호는 먼저 상기 파장분할 역다중화기(10)를 통해 파장 역다중화된 후 광 공간스위치(20)에 의하여 회선분배된다. 상기 회선분배된 광 신호는 파장변환기(30 내지 33)에 의하여 파장 변환된 후 파장분할 다중화기(40)에 입력/다중화되어 출력 광섬유를 통해 출력된다. 상기 광 회선분배장치는 복수의 입력 링크를 가지므로, 동일 파장을 갖는 광신호 채널이 링크 수만큼 존재할 수 있으며, 이 중 두 개 이상의 동일 파장이 하나의 출력링크로 라우팅되는 경우 회선 경합(contention)의 문제가 발생한다. 이 경우 출력하고자 하는 링크에서 사용하지 않는 파장으로 파장을 변환해 주면 망의 가용도를 높일 수 있기 때문에 상기 파장 다중화기의 각 채널마다 파장변환기를 장착한다. 도면에서 미설명된 ADD는 애드 되는 신호채널을, DROP은 드롭 되는 신호채널을 나타낸다.

그러나, 상기 종래의 파장변환 광 회선분배장치는 각 파장변환기(30 내지 33)가 개별 광원(50 내지 53)으로부터 상기 파장분할 다중화기(40)의 파장에 해당하는 광원을 제공받기 때문에, 광원 안정화 회로가 필요하며 각기 다른 파장의 광원을 장착함으로 인해 파장 변환기가 일반화되지 못하는 문제점이 따른다.

따라서, 본 발명의 목적은 다중화기의 파장마다 서로 다른 파장의 개별 광원을 사용하지 않고 하나의 다파장 광원으로써 각 파장변환기가 필요로 하는 동조 파장을 공급할 수 있도록 하는 파장변환장치 및 이를 이용한 광 회선분배장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다파장 광원을 사용한 파장변환장치에 있어서, 입력되는 광신호들을 파장 단위로 분리하거나 분리된 파장 단위의 광신호들을 모아주는 역할을 동시에 수행하는 파장분할 다중화부와; 입력되는 다채널의 광신호의 파장을 변환하는 파장변환부와; 상기 파장변환부의 파장변환에 필요한 다파장의 광을 생성 출력하는 다파장 광원과; 상기 다파장 광을 상기 파장분할 다중화부로 입력하고, 상기 파장분할 다중화부로부터 출력되는 전송 광신호를 출력링크로 출력하는 제1 광 순환부와; 상기 파장분할 다중화부에 의해 역다중된 상기 다파장 광을 상기 파장변환부의 파장변환에 필요한 동조파장으로 공급하고, 상기 파장변환부에 의해 파장변환된 전송 광신호를 상기 파장분할 다중화부로 출력하는 제2 광 순환부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 광 회선분배장치는 입력되는 각 방향의 광신호들을 파장 단위로 분리하거나 분리된 파장 단위의 광신호들을 모아주는 역할을 동시에 수행하는 제1 및 제2 파장분할 다중화부와; 상기 제1 파장분할 다중화부를 통해 각각 다른 파장으로 입력되는 신호들을 스위칭하는 공간 스위칭부와; 상기 스위칭된 신호들을 상기 제 2 파장분할 다중화부의 각 파장에 해당하는 신호로 파장변환을 수행하는 파장변환부와; 상기 파장변환부의 파장변환에 필요한 다파장의 광을 생성 출력하는 다파장 광원과; 상기 다파장 광을 상기 제2 파장분할 다중화부로 입력하고, 상기 제2 파장분할 다중화부로부터 출력되는 전송 광신호를 출력링크로 출력하는 제1 광 순환부와; 상기 제2 파장분할 다중화부에 의해 역다중된 상기 다파장 광을 상기 파장변환부의 파장변환에 필요한 동조파장으로 공급하고, 상기 파장변환부에 의해 파장변환된 전송 광신호를 상기 파장분할 다중화부로 출력하는 제2 광 순환부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 종래 파장변환 광 회선분배장치의 일 구성예를 나타내는 도면,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장변환 광 회선분배장치의 구성을 나타내는 도면.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장변환 광 회선분배장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 입력단자의 개수가 2이고, 출력단자의 개수가 2인 본 발명의 파장변환 광 회선분배장치는 2개의 1xN 파장분할 역다중화기(100), 광 공간스위칭 장치(200), 2N개의 파장변환기(300), 2개의 Nx1 파장분할 다중화기(400), 2개의 다파장 광원(500), 2개의 제1 광 순환기 및 2N개의 제2 광 순환기를 포함하여 구성된다.

상기 1xN 파장분할 역다중화기(100)는 입력되는 1 내지 N 파장이 분할 다중된 광신호로부터 각각의 파장에 해당하는 신호채널들로 분리하여 상기 광 공간스위치(200)로 출력한다. 파장분할 역다중화기(100)로는 도파로형 회절 격자를 사용할 수 있다.

상기 광 공간스위치(200)는 상기 파장분할 역다중화기(100)로부터 입력되는 신호채널들의 연결상태를 바꾸어 상기 2N개의 파장변환기(300)로 출력하는 기능을수행한다.

상기 2N개의 파장변환기(300)는 파장변환에 필요한 동조파장을 외부에서 공급받아 상기 광 공간스위치(200)로부터 입력되는 신호채널들의 파장을 상기 Nx1 파장분할 다중화기(400)의 해당 파장으로 변환하는 기능을 수행한다. 이때, 상기 Nx1 파장분할 다중화기(400)의 해당 파장으로 변환하기 위한 파장변환기의 동조파장을 상기 다파장 광원(500)으로부터 공급받으며 이에 관해서는 후술될 광 회선분배장치의 동작설명에서 살펴보기로 한다.

상기 Nx1 파장분할 다중화기(400)는 상기 파장변환기(300)로부터 입력되는 전송 신호채널들을 다중화하고, 상기 다파장 광원(500)으로부터 입력되는 다파장 형태의 광을 파장 단위로 분리하는 역할을 동시에 수행한다.

상기 다파장 광원(500)은 다파장 형태의 광을 생성 출력한다.

상기 제1 광 순환기(600)는 제1 내지 제3 포트(1 내지 3)를 구비하며, 1번 단자를 통해 입력되는 상기 다파장 형태의 광을 2번 단자와 연결된 상기 Nx1 파장분할 다중화기(400)로 출력하고, 상기 Nx1 파장분할 다중화기(400)로부터 입력되는 파장분할 다중된 전송 광신호를 3번 단자와 연결된 출력단자로 출력한다.

상기 제2 광 순환기(700)는 제1 내지 제3 포트(1 내지 3)를 구비하며, 1번 단자를 통해 입력되는 상기 파장변환된 전송 신호채널을 2번 단자와 연결된 상기 Nx1 파장분할 다중화기(400)로 출력하고, 상기 Nx1 파장분할 다중화기(400)에 의해 역다중된 상기 다파장 형태의 광을 3번 단자와 연결된 상기 파장변환기(300)로 출력한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 광 회선분배장치의 동작은 다음과 같다.

다시 도 2를 참조하며, 입력광섬유를 통해 입력되는 1 내지 N 파장이 분할 다중된 광신호는 상기 1xN 파장분할 역다중화기(100)에 의해 각각의 파장에 해당하는 신호 채널들로 분리되며, 해당 노드(node)에서 추가된 채널(ADD)과 함께 상기 광 공간스위치(200)에서 지시하는 방향으로 라우팅된다. 라우팅 된 신호 채널들은 상기 Nx1 파장분할 다중화기(400)에 도달하기 전에 상기 Nx1 파장분할 다중화기(400)의 각 할당된 파장으로 변환되어야 하며 이를 위해 상기 2N개의 파장변환기(300)에 입력된다. 2N개의 각 파장변환기(300)는 파장변환에 필요한 동조파장을 외부에서 공급받아 상기 신호 채널들의 파장을 변환하며, 이때 필요한 동조파장을 본 발명에서는 다파장 광원(500)으로부터 공급받는다. 다파장 광원(500)에서 발생된 다파장 형태의 광은 정보가 실리지 않은 광으로써, 3단자 광 순환기(600)의 1번 단자를 통해 2번 단자와 연결된 상기 Nx1 파장분할 다중화기(400)에 입력되어 개별 파장으로 역다중된 후 3단자 광 순환기(700)의 2번 단자를 통해 3번 단자와 연결된 상기 파장변환기(300)로 입력되어 상기 라우팅 된 신호 채널들의 파장변환을 위한 동조파장으로 이용된다. 상기 광 공간스위치에서 라우팅 된 신호 채널들은 상기 다파장 광원(500)에서 발생되어 상기 Nx1 파장분할 다중화기(400)에 의해 역다중된 동조파장에 의해 파장변환 된 후 상기 3단자 광 순환기(700)의 1번 단자를 통해 2번 단자와 연결된 상기 Nx1 파장분할 다중화기(400)에 입력되어 다중화 된 후 상기 3단자 광 순환기(600)의 2번 단자를 통해 3번 단자와 연결된 출력링크로 출력된다. 따라서, 전술한 과정을 통해 원하는 채널의 정보를 원하는 파장으로 변환하여 분배할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 파장변환장치 및 이를 이용한 광 회선분배장치는 하나의 다파장 광원으로써 각 파장변환기가 필요로 하는 동조 파장을 공급하도록 함으로써 파장변환기가 다중화기의 파장마다 서로 다른 파장의 광원을 가질 필요가 없으므로 제품이 표준화 될 수 있다. 이에 따라 각 광원을 사용할 경우 필요한 파장 및 광세기 안정화 회로 등의 복잡성이 줄어들며, 비용 절감의 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 다파장 광원을 사용한 파장변환장치에 있어서,

   입력되는 광신호들을 파장 단위로 분리하거나 분리된 파장 단위의 광신호들을 모아주는 역할을 동시에 수행하는 파장분할 다중화부와;

   입력되는 다채널의 광신호의 파장을 변환하는 파장변환부와;

   상기 파장변환부의 파장변환에 필요한 다파장의 광을 생성 출력하는 다파장 광원과;

   상기 다파장 광을 상기 파장분할 다중화부로 입력하고, 상기 파장분할 다중화부로부터 출력되는 전송 광신호를 출력링크로 출력하는 제1 광 순환부와;

   상기 파장분할 다중화부에 의해 역다중된 상기 다파장 광을 상기 파장변환부의 파장변환에 필요한 동조파장으로 공급하고, 상기 파장변환부에 의해 파장변환된 전송 광신호를 상기 파장분할 다중화부로 출력하는 제2 광 순환부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 파장변환장치.
2. 입력되는 각 방향의 광신호들을 파장 단위로 분리하거나 분리된 파장 단위의 광신호들을 모아주는 역할을 동시에 수행하는 제1 및 제2 파장분할 다중화부와;

   상기 제1 파장분할 다중화부를 통해 각각 다른 파장으로 입력되는 신호들을 스위칭하는 공간 스위칭부와;

   상기 스위칭된 신호들을 상기 제 2 파장분할 다중화부의 각 파장에 해당하는 신호로 파장변환을 수행하는 파장변환부와;

   상기 파장변환부의 파장변환에 필요한 다파장의 광을 생성 출력하는 다파장 광원과;

   상기 다파장 광을 상기 제2 파장분할 다중화부로 입력하고, 상기 제2 파장분할 다중화부로부터 출력되는 전송 광신호를 출력링크로 출력하는 제1 광 순환부와;

   상기 제2 파장분할 다중화부에 의해 역다중된 상기 다파장 광을 상기 파장변환부의 파장변환에 필요한 동조파장으로 공급하고, 상기 파장변환부에 의해 파장변환된 전송 광신호를 상기 파장분할 다중화부로 출력하는 제2 광 순환부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 파장변환 광 회선분배장치.