KR100539926B1 - 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광가입자망 - Google Patents

다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광가입자망 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 가입자에게 고속, 대용량 데이터를 제공하기 위한 수동형 광 가입자 망(PON : Passive Optical Network)에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 상향 신호로 CDMA 방식을 적용한 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 수동형 광 가입자 망에 있어서, OLT에 대한 데이터 전송을 위해 다중 반송파를 이용하는 CDMA 방식을 사용하며, 상기 OLT로부터는 이더넷 방식으로 데이터를 전달받는 ONU/ONT들; 상기 ONU/OLT로부터 전달받은 CDMA 방식의 데이터를 이더넷 방식의 데이터로 바꾸어 상위 망으로 전달하고, 상기 ONU/OLT들에 대해서는 이더넷 형식의 데이터 전송을 하는 상기 OLT; 및 상기 ONU/OLT들로부터의 CDMA 방식의 광 신호를 커플링하여 상기 OLT로 전달하고, 상기 OLT로부터의 이더넷 형식의 광 신호를 상기 ONU/OLT들에 분배하는 광 커플러를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 고속 데이터 통신 등에 이용됨.

Description

다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망{CDMA-PON by using Multi Carrier}
본 발명은 가입자에게 고속, 대용량 데이터를 제공하기 위한 수동형 광 가입자 망(PON : Passive Optical Network)에 관한 것이다.
현재 대부분의 일반 인터넷 서비스 가입자는 xDSL(Digital Subscriber Line)(ADSL, VDSL), 케이블 모뎀(cable modem) 및 다이얼-업 모뎀(dial-up modem) 등을 이용하여 56 kb/s ~ 수 Mb/s 정도의 속도로 데이터 서비스를 제공하고 있다.
그러나, 향후 대용량 영상 정보, 실시간 VoD(Video on Demand), 고화질 방송 등의 서비스를 가입자에게 제공하기 위해서는 100 Mb/s 정도의 데이터를 제공하여야 하는데 이를 종래의 전화선, UTP 케이블 등으로 제공하는 것은 불가능하다. 따라서 광 통신을 이용한 광 가입자망의 구축에 대한 필요성이 급속히 증가되고 있으며 가장 경제적으로 광 가입자망을 구성하는 방식으로서 PON(passive optical network) 방식이 제시 및 개발되고 있다.
PON(passive optical network)은 OLT(Optical Line Terminal), 다수의 ONU(Optical Network Unit) 또는 ONT(Optical Network Terminal), 수동 광 커플러로 구성된다. 이러한 PON 방식은 구현 방식에 따라 ATM-PON, Ethernet-PON, WDM-PON으로 구분되어 왔다. 또한, 현재는 CDMA 방식을 적용한 CDMA-PON에 대한 연구도 활발한 실정이다.
도 1a 내지 도 1d는 종래의 PON 방식에 대한 일반적인 구성 예시도이다.
우선, 도 1a는 종래의 ATM 방식의 수동형 광 통신망(ATM-PON)을 나타내고 있는데, 상향으로는 1310 nm의 파장으로 155 Mb/s의 ATM 셀(cell)을 전송하고 하향으로는 1550 nm의 파장으로 155/622 Mb/s의 데이터를 ATM 셀 단위로 전송한다.
그리고, 도 1b는 종래의 이더넷 방식의 수동형 광 통신망(Ethernet PON)을 나타내며, 상, 하향 파장은 ATM PON과 같으나 상, 하향 신호 모두 1.25 Gb/s의 Gigabit Ethernet을 사용한다. 또한, ATM PON은 고정 길이의 셀(cell)을 사용하지만 Ethernet PON에서는 가변 길이의 Ethernet 프레임을 사용한다.
그리고, 도 1c은 종래의 WDM 방식의 수동형 광 통신망(WDM-PON)을 나타내며, WDM PON은 ONU 마다 개별적인 송, 수신 파장을 할당한다. 따라서 도 1c에 도시된 바와 같이 ATM-PON, Ethernet PON과 달리 수동형 광 커플러가 아닌 파장 다중화/역다중화기를 사용한다.
마지막으로, 도 1d는 코드분할 다중화 기술을 적용한 광 가입자망을 나타낸다. 이 방식에서는 상하향 모두에 코드분할 다중화 기술을 적용하였고 상하향 데이터의 전송 속도는 10 Mb/s 정도이다.
기존의 기술들 중 ATM-PON과 Ethernet PON은 하향으로 TDM(Time Division Multiplexing), 상향으로 TDMA(Time Division Multiple Access) 기술을 이용하여 데이터를 전송한다. 이러한 전송 기술을 이용하면, 하향 신호의 경우는 브로드캐스팅(broadcasting) 방식으로 데이터를 전송하므로 신호 간의 충돌 문제가 없으나 상향 신호의 경우 두 개 이상의 ONU/ONT에서 동시에 신호를 OLT로 전송할 경우 같은 파장을 사용하기 때문에 수동 광 커플러에서 신호 간의 충돌이 발생한다. 따라서, 이를 해결하기 위해서 ATM-PON, Ethernet PON에서는 복잡한 MAC(Media Access Control) 프로토콜을 사용해야 한다.
그리고, OLT와 각 ONU/ONT 간의 거리가 다르기 때문에 OLT 광 수신기에는 각각 크기가 다른 광 신호가 입력되는데 이를 안정적으로 수신하기 위해서는 버스트 모드 IC(BMIC :Burst Mode IC)가 요구된다. 또한, ONU/ONT의 광 송신기에서도 전송할 신호가 있을 때만 송신기를 동작시킬 수 있는 BMIC가 요구된다.
따라서, ATM-PON과 Ethernet PON에서는 각 ONU/ONT가 보장된(guaranteed) 대역폭을 제공받는 데 큰 한계를 갖는다.
한편, WDM-PON의 경우에는 MAC을 요구하지 않기 때문에 PON 시스템의 동작이 간단하고 넓은 대역폭을 효율적으로 보장해 줄 수 있지만, 광 송, 수신 모듈의 저가화가 어려워 현재 지속적인 연구, 개발 중에 있다.
그리고 종래의 CDMA 적용 광 가입자망의 경우 상향으로 CDMA를 적용함으로써 MAC을 사용하지 않아도 되지만, 하향으로도 CDMA 방식을 사용하기 때문에 ONU/ONT, OLT의 구조를 복잡하게 하여 가격을 상승시키게 된다. 또한, OLT 내의 스위치에서 가입자 별로 데이터를 미리 분리하여 전송해야 하므로 OLT의 동작을 복잡하게 한다.
본 발명은, 상향 신호로 CDMA 방식을 적용한 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망를 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 가입자에게 고속, 대용량 데이터를 제공하기 위한 수동형 광 가입자 망에 관한 내용으로 하향 신호는 이더넷-PON에서와 같이 기가 비트 이더넷 신호를 사용하지만 상향으로는 CDMA 기술을 사용함으로써 복잡한 MAC 프로토콜을 사용하지 않아도 되는 수동형 광 가입자 망을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 종래의 DS(Direct Sequence) CDMA 방식이 아닌 다중 캐리어(MC : Multi-Carrier) CDMA 방식을 사용함으로써 1.6 G, 3.2 G의 고속 전자회로가 아닌 100 Mb/s의 저속 전자회로를 사용하게 되어 송, 수신기의 신호 처리 복잡성을 크게 낮추고 동기화 문제를 해결함을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수동형 광 가입자 망(PON : Passive Optical Network)에 있어서, OLT(Optical Line Terminal)에 대한 상향 데이터 전송을 위해 다중 반송파를 이용하는 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식을 사용하며, 상기 OLT로부터는 이더넷 방식으로 하향 데이터를 전달받는 ONU(Optical Network Unit)/ONT(Optical Network Terminal)들; 상기 ONU/OLT로부터 전달받은 CDMA 방식의 상향 데이터를 이더넷 방식의 데이터로 바꾸어 상위 망으로 전달하고, 상기 ONU/OLT들에 대해서는 이더넷 형식의 하향 데이터를 전송하는 상기 OLT; 및 상기 ONU/OLT들로부터의 CDMA 방식의 상향 광 신호를 커플링하여 상기 OLT로 전달하고, 상기 OLT로부터의 이더넷 형식의 하향 광 신호를 상기 ONU/OLT들에 분배하는 광 커플러를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면에 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 2a 내지 도 2b 는 본 발명에 따른 상향 신호로 CDMA 방식을 적용한 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망의 일실시예 구성도이다. 도 2a 내지 도 2b 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망은 가입자에 해당하는 16개의 ONU/ONT(21), 16개의 ONU/ONT(21)에서 전송한 광 신호를 수신하여 상위 망으로 전송하거나 상위 망에서 전달된 신호를 ONU/ONT로 전송하는 OLT(23) 및 16개의 ONU/ONT(21)와 OLT(23)를 연결하는 1x16 광 커플러(25)를 포함한다.
여기서, ONU/ONT(21)는 컴퓨터 등 하위 인터페이스(27)와 연결되는 허브/스위치(211), '0'와 '1' 레벨을 갖는 100 Mb/s Ethernet 신호를 '-1', '+1' 레벨로 변환하는 레벨 변환기(212), 레벨 변환된 Ethernet 신호를 16개로 분파하는 multiplexer(213), 분파된 Ethernet 신호와 CDMA 코드의 개개의 칩(214)을 곱하는 곱셈기(215), 상기 신호에 다시 다수개의 반송파(216)와 곱하는 곱셈기(217), 반송파(carrier)가 곱해진 신호들을 합하는 결합기(218), 레이저 구동 전류 조절을 위한 레이저 드라이버(219), 광 변조를 위한 레이저 다이오드(220), OLT에서 전송된 1.25 Gb/s Ethernet 신호를 수신하는 광 수신기(221), 상향 파장과 하향 파장의 분리를 위한 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 필터(222)로 구성된다.
한편, OLT(23)는 상향, 하향 파장 분리를 위한 WDM 필터(231), ONU/ONT에서 전송된 광 신호를 수신하는 광 수신기(232), 수신된 상향 신호를 분파하는 1x16 분파기(233), 신호의 복조(demodulation)을 위해 분파된 신호를 재분파하는 1x16 재분파기(234), 복조를 위해 분파된 신호들과 다수개의 반송파(235)를 곱하는 곱셈기(236), 이 신호에 CDMA 코드의 개개의 칩(237)를 곱하는 곱셈기(238), 고주파 대역 신호 제거를 위한 저역 통과 필터(239), 저역 통과된 신호들을 결합하는 결합기(240), 결합된 신호로부터 데이터를 판별하는 데이터 판별기(241), 100 Mb/s Ethernet 신호를 1.25 Gb/s Ethernet 신호로 변환하는 스위치/결합기(242), 하향으로 1.25 Gb/s Ethernet 신호를 전송하기 위한 광 송신기(243)로 구성된다.
그리고, OLT(23)들은 다수의 1.25 Gb/s 인터페이스를 갖는 스위치(29)를 통해 상위 망 또는 상호 간에 연결된다.
그 동작을 설명하면 다음과 같다.
우선, 컴퓨터 등 하위 인터페이스(27)에서 전송된 데이터는 허브/스위치(211)에서 스위칭 또는 결합(aggregation) 과정을 거친 후 100 Mb/s Ethernet 신호 형태로 레벨 변환기(212)에 입력된다. 그리고, 레벨 변환기(212)에서는 '1', '0'의 레벨을 갖는 데이터 신호를 '+1', '-1'의 신호 레벨로 변환한다.
그리고, 레벨 변환된 신호는 multiplexer(213)에서 16개의 신호로 분파된 후, 곱셈기(215)에서 각 ONU/ONT(21)마다 할당된 고유한 CDMA 코드의 칩(214)과 곱해진다. 이에 대한 설명은 도 3을 이용한다.
도 3 에 도시된 바와 같이, j 번째 ONU/ONT에 할당된 CDMA 코드는 16 칩(chip)을 하나의 시퀀스(sequence)로 갖는데, 각 칩(chip)별로 multiplexer(213)에서 분파된 신호와 곱해진다. 즉, multiplexer(213)에서 분파된 신호들 중 첫번째 신호는 CDMA 코드 중 첫번째 칩인 C1,j(214)과, 두번째 신호는 두번째 칩인 C2,j(214)와 16번째 신호는 16번째 칩인 C16,j(214)과 곱해진다.
그리고, 각각의 CDMA 코드의 칩과 곱해진 신호들은 곱셈기(217)에서 다시 각각의 주파수를 갖는 반송파(216)와 곱해진다. 즉, 첫번째 신호는 f1 주파수를 갖는 반송파와, 두번째 신호는 f2 주파수를 갖는 반송파와, 16번째 신호는 f16 주파수를 갖는 반송파와 곱해진다.
그리고, 각 반송파와 곱해진 신호들은 결합기(218)에서 합해지는데 합해진 신호의 주파수 스펙트럼은 도 4와 같다. 16개의 주파수 스펙트럼은 100 MHz(1/Ts : Ts는 입력되는 100 Mb/s Ethernet 신호의 1 비트 시간)의 간격으로 결합되는데 그림과 같이 서로 중첩되어 있다. 그러나, 각 스펙트럼의 최대값 부분에서 중첩된 다른 스펙트럼 신호들은 영 교차(zero-crossing)가 이루어지므로, 각각의 스펙트럼 간에 직교(orthogonal)의 특성을 유지할 수 있고, 이에 따라 수신에 있어서 간섭의 문제가 발생하지 않는다.
그리고, 결합기에서 결합된 신호는 레이저 드라이버(219)에서 레이저 구동 레벨로 변환된 후 l 업(UP)의 상향 파장을 갖는 레이저 다이오드(220)에서 광 변조된 후 WDM 필터(222)를 거쳐 OLT(23)으로 전송된다. 그리고 OLT(23)에서 하향으로 전송된 l 다운(DOWN)의 1.25 Gb/s Ethernet 신호는 WDM 필터(222)를 거쳐 광 수신기(223)에서 전기 신호로 변환된 후 허브/스위치(211)를 통해 하위 인터페이스(27)로 데이터를 전달한다.
한편, 각 ONU/ONT(21)에서 전송된 lUP의 상향 광 신호들은 1x16 광 커플러(25)에서 결합되어 OLT(23)로 전송된다. 이 신호는 OLT(23) 내의 WDM 필터(231)에서 광 수신기(232) 쪽으로 분리되어 광 수신기(232)에서 수신된 후 16개의 ONU/ONT(21)에서 전송한 신호를 각각 검출하기 위해 1x16 분파기(233)에서 16개로 분파된다. 분파된 각 신호 내에는 16개의 반송파가 포함되어 있으므로 이를 각각 검출하기 위해 다시 1x16 재분파기(234)에서 16개의 신호로 분파된다.
그리고, 분파된 신호들은 우선 반송파 성분을 제거하기 위해 f1~f16의 주파수를 갖는 반송파들(235)과 곱셈기(236)에서 곱해진다. 이 신호는 다시 각 ONU/ONT에 할당된 고유의 CDMA 코드의 칩들(237)과 ONU/ONT에서와 같은 과정으로 곱셈기(238)에서 곱해진다. 각각의 CDMA 코드의 칩들은 완벽하게 직교적인(orthogonal) 특성을 가지므로 전술한 CDMA 코드 곱셈 과정을 통해 각 ONU/ONT(21)에서 전송한 신호를 분리할 수 있다.
그리고, CDMA 코드의 칩들과 곱해진 신호들 내에는 고주파 성분이 존재하는데 이를 제거하기 위해 저역 통과 필터(239)를 사용하고 고주파 성분이 제거된 신호들은 결합기(240)에서 합해진 후 데이터 판별기(241)에서 각 ONU/ONT(21)에서 전송한 100 Mb/s Ethernet 데이터로 복구된다. 복구된 100 Mb/s Ethernet 신호는 스위치/결합기(242)에서 1.25 Gb/s Ethernet 신호로 변환된 후 다수의 OLT(23)가 접속된 Ethernet 스위치(29)를 거쳐 다른 OLT(23)로 신호를 전송하거나 상위 망으로 연결된다.
또한, Ethernet 스위치(29)를 통해 상위 망이나 다른 OLT(23)에서 전달된 1.25 Gb/s Ethernet 데이터들은 OLT(23) 내의 광 송신기(243)에서 광 변조된 후 WDM 필터(231)를 거치고 1x16 광 커플러(25)에서 분파되어 ONU/ONT(21)들로 전송된다.
도 5a 내지 도 5b 는 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망의 또다른 일실시예 구성도이다.
도 5a 내지 도 5b에 도시된 실시예는 도 2a 내지 도 2b의 실시예에서 다수개의 반송파(216, 235)와 곱셈기(217, 236)가 요구되는 구성을 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)과 FFT(Fast Fourier Transform) 블록(501, 513)을 사용하는 구조로 대체한 것이다.
도 5a 내지 도 5b의 ONU/ONT(21)는 레벨 변환(212)된 100 Mb/s Ethernet 신호를 도 2a 내지 도 2b에서와 같이 16개로 분파하는 multiplexer(213), 분파된 신호를 CDMA 코드(214)와 곱하는 곱셈기(215)를 사용한다.
그리고, 이 신호들을 역 퓨리에 변환하는 IFFT(501), 역 퓨리에 변환된 신호들을 병렬/직렬 변환하는 결합기(502), 실수 성분인 I 성분과 cosine 반송파(503)를 곱하는 곱셈기(505), 허수 성분인 Q 성분과 sine 반송파(504)를 곱하는 곱셈기(506), 곱셈기(505, 506)를 통해 반송파와 곱해진 실수 성분과 허수 성분을 더하는 덧셈기(507)를 이용한다.
그리고, 광 변조를 위한 레이저 드라이버(219), 레이저 다이오드(220), 1.25 Gb/s Ethernet 신호 수신을 위한 광 수신기(221), WDM 필터(222)를 포함한다.
한편, OLT(23)는 WDM 필터(231), 광 수신기(232), 1x16 분파기(233), 실수 성분과 허수 성분의 분리를 위해 수신 신호를 cosine 반송파(508) 및 sine 반송파(509)와 곱하는 곱셈기(510, 511), 분리된 실수 성분과 허수 성분을 직렬/병렬 변환하는 1x16 직렬/병렬 변환기(512), 병렬 변환된 신호를 퓨리에 변환하는 FFT(513), 퓨리에 변환된 신호에 CDMA 코드(237)를 곱하는 곱셈기(238), 이 신호들을 더하는 결합기(240), 결합된 신호로부터 데이터를 추출하는 데이터 판별기(241), 하향으로 1.25 Gb/s Ethernet 신호를 전송하기 위한 광 송신기(243), 1.25 Gb/s Ethernet 신호 변환을 위한 스위치/결합기(242)를 포함한다.
그리고, 다른 OLT(23) 또는 상위망으로의 접속을 위한 Ethernet 스위치(29)를 구비한다.
도 5a 내지 도 5b에 도시된 본 발명에 따른 상향 신호로 CDMA 방식을 적용한 이더넷 PON의 동작원리를 설명하면 다음과 같다.
우선 하위 인터페이스(27)로부터의 데이터 신호는 허브/스위치(211)를 거쳐 레벨 변환기(212)에서 '-1', '+1'의 레벨로 변환된 후 multiplexer(213)에서 16개로 분파된다. 그리고, 분파된 신호들은 곱셈기(215)에서 각 ONU/ONT(21)별로 할당된 CDMA 코드의 칩들(214)과 곱해진다. 이하 도 6을 통해 신호의 변화를 살펴보면 이하와 같다.
우선, <표 1>은 CDMA 코드로 Walsh Hadamard 코드를 사용할 경우 16 가입자에게 할당되는 16 칩(chip)을 한 시퀀스로 갖는 월시(Walsh) 코드 테이블이다. 각 코드는 완전하게 직교(orthogonal)한 특성을 갖는다.
도 6 은 도 5a 내지 도 5b의 실시예에 따른 ONU/ONT에서의 신호 예시도이다. 본 발명의 명확한 설명을 위해 예를 들면, 16번 ONU/ONT의 경우 <표 1 >의 Walsh 코드 테이블에 따라 '+1, -1, -1, +1, -1, +1, +1, -1, -1, +1, +1, -1, +1, -1, -1, +1'(64)의 CDMA 코드가 할당된다. 할당된 CDMA 코드내의 각 칩(214)은 multiplexer(213)에서 분파된 신호들(62)과 곱셈기(215)에서 곱해진다. 칩이 '+1'일 경우에는 그대로 출력되지만 칩이 '-1'일 경우에 신호는 180도 반전된다. CDMA 코드(64) 내의 칩(214)과 곱해진 신호(63)들은 IFFT(501)에서 역 퓨리에 변환 과정을 거친 후 실수 성분과 허수 성분을 갖는 X(0)~X(15)가 출력된다. 이때, X(k) = X(k)r + jX(k)i로 나타내며 X(k)r은 실수 성분을 나타내고, X(k)i는 허수 성분을 나타낸다.
IFFT(501)에서 출력된 신호 성분은 결합기(502)에서 병렬/직렬 변환된다. 즉, 병렬로 출력된 X(0)~X(15)의 성분은 결합기(502)에서 "...X(15), X(14), ..., X(0), X(15), X(14), ..., X(0),..."의 형태(65, 66)로 순서대로 출력된다. 출력된 신호들 중 실수 성분(65)은 f0의 주파수를 갖는 cosine 반송파(503)와, 허수 성분(66)은 sine 반송파(504)와 각각 곱셈기(505, 506)에서 곱해진 후 덧셈기(507)에서 더해진다.
그리고, 더해진 신호는 레이저 드라이버(219)에서 광 변조 레벨로 변환되고 레이저 다이오드(220)에서 광 신호로 변환된 후 WDM 필터(222)를 거쳐 OLT(23)로 전송된다. 그리고, OLT(23)에서 하향으로 전송된 1.25 Gb/s Ethernet 신호는 도 2에서와 마찬가지로 광 수신기(221)에서 수신된다.
한편, 각 ONU/ONT(21)에서 전송된 상향 광 신호들은 1x16 광 커플러(25)을 거쳐 OLT(23)로 입력되고 OLT(23)의 WDM 필터(231)에서 광 수신기(232)로 전달된다. 그리고, 광 수신기(232)에서 전기 신호로 변환된 신호는 1x16 분파기(233)에서 16개로 분파된다. 분파된 각 신호는 실수 성분과 허수 성분의 분리를 위해 f0의 주파수를 갖는 cosine 반송파(508) 및 sine 반송파(509)와 각각 곱셈기(510, 511)에서 곱해진다. 이 과정을 통해 실수 성분(65)과 허수 성분(66)이 검출된다. 실수 성분(65)과 허수 성분(66)으로 나뉜 신호를 출력하는 과정을 보다 상세히 도 7에서 도시하고 있다. 이하에서 도 7을 이용하여 살펴보기로 한다.
실수 성분(65)과 허수 성분(66)으로 나뉜 신호는 직렬/병렬 변환기(512)을 거쳐 x(0)~x(15)의 병렬 성분으로 변환되어 FFT(513)로 입력된다. 그리고, FFT(513)를 통해 퓨리에 변환된 신호는 각 ONU/ONT(21)에서 전송한 신호 성분을 추출하기 위해 ONU/ONT(21)에서와 같이 할당된 CDMA 코드(64)내의 칩(237)과 곱셈기(238)에서 곱해진다. 이 과정을 통해 각 ONU/ONT(21)에서 전송한 신호 성분들이 검출되는데 이 신호들은 결합기(240)에서 합해진 후 데이터 판별기(241)에서 각 ONU/ONT에서 전송한 100 Mb/s Ethernet 신호를 복구해낸다.
그리고, 복구된 100 Mb/s Ethernet 신호는 스위치/결합기(242)에서 1.25 Gb/s Ethernet 신호로 변환된 후 Ethernet 스위치(29)에서 다른 OLT(23)로 전달되거나 상위 망으로 연결된다.
한편, Ethernet 스위치(29)로부터 각 ONU/ONT(21)로 전송될 1.25 Gb/s Ethernet 신호는 OLT(23)내 광 송신기(243)에서 광 변조된 후 WDM 필터(231), 1x16 광 커플러(25)를 거쳐 각 ONU/ONT(21)로 전송된다.
도 8a 내지 도 8b 는 도 5a 내지 도 5b에 도시된 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망의 제 2 실시예로서 실수 성분과 허수 성분의 분리를 위한 OLT 내의 곱셈기를 광 수신기의 출력부에 위치함을 특징으로 한다.
그 구성과 동작은 우선 ONU/ONT(21)에 있어서는 도 5a 내지 도 5b와 일치한다.
따라서, OLT(23)에서의 동작과 특징 구성만을 설명하기로 한다.
각 ONU/ONT(21)에서 전송된 상향 광 신호들은 1x16 광 커플러(25)을 거쳐 OLT(23)로 입력되고 OLT(23)의 WDM 필터(231)에서 광 수신기(232)로 전달된다. 그리고, 광 수신기(232)에서 전기 신호로 변환된 신호는 실수 성분과 허수 성분의 분리를 위해 f0의 주파수를 갖는 cosine 반송파(508) 및 sine 반송파(509)와 각각 곱셈기(510, 511)에서 곱해진다. 이 과정을 통해 실수 성분(65)과 허수 성분(66)이 검출된다.
그리고, 실수 성분(65) 허수 성분(66)으로 나뉜 신호는 1x16 분파기(233)에서 각각 16개로 분파된다. 분파된 각각의 실수 신호와 허수 신호는 직렬/병렬 변환기(512)을 거쳐 x(0)~x(15)의 병렬 성분으로 변환되어 FFT(513)로 입력된다. 그리고, FFT(513)를 통해 퓨리에 변환된 신호는 각 ONU/ONT(21)에서 전송한 신호 성분을 추출하기 위해 ONU/ONT(21)에서와 같이 할당된 CDMA 코드(64)내의 칩(237)과 곱셈기(238)에서 곱해진다. 이 과정을 통해 각 ONU/ONT(21)에서 전송한 신호 성분들이 검출되는데 이 신호들은 결합기(240)에서 합해진 후 데이터 판별기(241)에서 각 ONU/ONT에서 전송한 100 Mb/s Ethernet 신호를 복구해낸다.
그리고, 복구된 100 Mb/s Ethernet 신호는 스위치/결합기(242)에서 1.25 Gb/s Ethernet 신호로 변환된 후 Ethernet 스위치(29)에서 다른 OLT(23)로 전달되거나 상위 망으로 연결된다.
한편, Ethernet 스위치(29)로부터 각 ONU/ONT(21)로 전송될 1.25 Gb/s Ethernet 신호는 OLT(23)내 광 송신기(243)에서 광 변조된 후 WDM 필터(231), 1x16 광 커플러(25)를 거쳐 각 ONU/ONT(21)로 전송된다.
도 9a 내지 도 9b 는 도 5a 내지 도 5b에 도시된 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망의 제 3 실시예로서 허수 성분과 실수 성분을 각각 광 변조하여 전송하고, 이를 수신하여 전기 신호로 변조하는데 그 특징이 있다.
도 9a 내지 도 9b 는 도 5a 내지 도 5b 의 제 3 실시예로서 ONU/ONT(21) 내에 실수 성분과 허수 성분 신호에 대한 광 변조를 위한 레이저 드라이버(91, 94), 레이저 다이오드(92, 95)를 각각의 신호 성분에 대해 따로 구비하고 이 신호들의 결합을 위한 광 결합기(93)를 구비한다. 그리고, OLT(23)에는 ONU/ONT(21)에서 송신한 두 개의 파장을 분리하기 위한 광 분파기(96)와, 광 분파기(96)를 통해 분리된 각각의 신호 성분이 담긴 광 신호를 수신하는 광 수신기(97, 98)를 구비한다.
좀 더 상세히는 도 9a 내지 도 9b는 도 5a 내지 도 5b의 실시예가 ONU/ONT(21), OLT(23)에서 전송 신호의 실수 성분과 허수 성분 분리를 위해 cosine, sine 반송파와 곱셈기를 사용하는 것과 달리, ONU/ONT(21) 내에 실수 성분 전송을 위한 광 송신부(91, 92, 93)와 허수 성분 전송을 광 송신부(94, 95, 93)를 따로 두고 서로 다른 파장을 사용함을 특징으로 한다. 실수 성분을 포함하는 광 신호와 허수 성분을 포함하는 광 신호는 광 결합기(93)에서 결합되어 OLT(23)로 전송된다. 그리고, OLT(23)에서 상향 신호는 광 분파기(96)을 거쳐 광 수신기(97, 98)로 입력된다. 이 때, 실수 성분 검출을 위한 광 수신기(97)와 허수 성분 검출을 위한 광 수신기(98)를 따로 구비함을 특징으로 한다.
이와 같은 OLT(23)와 ONU/ONT(21)간 신호의 송신과 수신을 제외한 나머지 부분은 도 5a 내지 도 5b의 설명과 같다. 결론적으로 도 9a 내지 도 9b와 도 5a 내지 도 5b의 차이를 살펴보면, 도 5a 내지 도 5b는 먼저 전기적 신호로서 합쳐진 실수 성분과 허수 성분을 하나의 광 신호로 전송하고, 이를 수신하여 실수 성분과 허수 성분을 나눔에 반해서, 도 9a 내지 도 9b의 경우는 전기적으로는 다른 실수 성분과 허수 성분을 각각 하나의 광신호로 변조한 후, 이를 하나의 광 신호로 합쳐 송신하는 방식이다.
도 10a 내지 도 10b 은 도 5a 내지 도 5b에 도시된 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망의 제 4 실시예이다.
도 10a 내지 도 10b의 ONU/ONT(21)는 레벨 변환(212)된 100 Mb/s Ethernet 신호를 직렬/병렬 변환하는 데이터 직렬/병렬 변환기(100)를 이용해서 병렬 신호로 만든다. 그리고, 병렬 신호를 CDMA 코드(64)와 곱하는 곱셈기(215)를 사용한다.
그리고, 이 신호들을 역 퓨리에 변환하는 IFFT(501), 역 퓨리에 변환된 신호들을 병렬/직렬 변환하는 결합기(502), 실수 성분인 I 성분과 cosine 반송파(503)를 곱하는 곱셈기(505), 허수 성분인 Q 성분과 sine 반송파(504)를 곱하는 곱셈기(506), 곱셈기(505, 506)를 통해 반송파와 곱해진 실수 성분과 허수 성분을 더하는 덧셈기(507)를 이용한다.
그리고, 광 변조를 위한 레이저 드라이버(219), 레이저 다이오드(220), 1.25 Gb/s Ethernet 신호 수신을 위한 광 수신기(221), WDM 필터(222)를 포함한다.
한편, OLT(23)는 WDM 필터(231), 광 수신기(232), 1x16 분파기(233), 실수 성분과 허수 성분의 분리를 위해 수신 신호를 cosine 반송파(508) 및 sine 반송파(509)와 곱하는 곱셈기(510, 511), 분리된 실수 성분과 허수 성분을 직렬/병렬 변환하는 1x16 직렬/병렬 변환기(512), 병렬 변환된 신호를 퓨리에 변환하는 FFT(513), 퓨리에 변환된 신호에 CDMA 코드(64)를 곱하는 곱셈기(238), 곱셈기(238)를 통해 출력된 병렬 신호들로부터 각각 데이터를 추출하는 데이터 판별기(110)들, 병렬 신호들을 하나의 직렬 신호로 바꾸는 병렬/직렬 변환기(120) 및 1.25 Gb/s Ethernet 신호 변환을 위한 스위치/결합기(242)를 포함한다. 또한, 하향으로 1.25 Gb/s Ethernet 신호를 전송하기 위한 광 송신기(243)를 구비한다.
그리고, 다른 OLT(23) 또는 상위망으로의 접속을 위한 Ethernet 스위치(29)를 구비한다.
도 10a 내지 도 10b 에 도시된 본 발명에 따른 동작원리를 설명하면 다음과 같다. 특히, 그 신호의 흐름을 명확히 하기 위해 도 11과 도 12를 이용한다.
우선 하위 인터페이스(27)로부터의 데이터 신호는 허브/스위치(211)를 거쳐 레벨 변환기(212)에서 '-1', '+1'의 레벨로 변환된 후, '+1','-1' 레벨로 변환된 100 Mb/s Ethernet 신호(1100)는 1x16 직렬/병렬 변환기(100)에서 16개의 병렬 신호로 변환된다. 예를 들어 "1100"과 같이 입력되는 신호는 직렬/병렬 변환기(100)에서 "1200"과 같은 병렬 신호로 변환된다. 이때 병렬 변환된 신호의 1 비트(bit) 지속 시간은 직렬신호 1 비트(bit) 지속 시간의 16배이다.
그리고, 병렬 변환된 각 비트 신호는 각 ONU/ONT(21) 별로 할당된 CDMA 코드(64)와 곱셈기(215)에서 곱해진다. 예를 들어 16번째 ONU/ONT의 경우 상기 <표 1>에 따르면 '+1, -1, -1, +1, -1, +1, +1, -1, -1, +1, +1, -1, +1, -1, -1, +1'(64)의 16 칩 CDMA 코드가 할당되는 데 이때 칩 속도는 100 Mcps이며 이는 병렬 신호 속도의 16배이다.
여기서 도 5 내지 도 9의 실시예와 다른 점은 도 5 내지 9의 실시예에서는 곱셈기(215)에서 16칩 CDMA 코드(64)의 하나의 칩(214)을 곱했던데 반해, 도 10a 내지 도 10b 이하의 실시예에서는 16칩 CDMA 코드(64) 전체를 곱한다는 점이다.
즉, 병렬 변환된 신호(1200)에 할당된 CDMA 코드(64)를 직접 곱한다. 이를 통해 "1300"의 대역 확산 신호를 얻을 수 있다. CDMA 코드(64)와 곱해진 신호는 IFFT(501)에서 역 퓨리에 변환되고 도 5a 내지 도 5b와 같은 과정을 거쳐 OLT(23)로 전송된다.
한편, OLT(23)에서 상향 신호는 WDM 필터(231)에서 분리되어 광 수신기(232)에서 수신된다. 수신된 신호는 분파기(233)에서 16개로 분리된 후 각각 도 5a 내지 도 5b 에서와 같은 과정을 거쳐 실수 성분과 허수 성분이 분리된다.
그리고, 분리된 실수 성분(65)과 허수 성분(66)은 직렬/병렬 변환기(512)에서 병렬 신호로 분리된 후 FFT(513)에서 퓨리에 변환된다. 그리고, 퓨리에 변환된 신호는 곱셈기(238)에서 각 ONU/ONT(21)에서 전송한 신호 검출을 위해 각각의 CDMA 코드(64)와 곱해진다. 예를 들어 16번째 ONU/ONT(21)에서 전송한 데이터를 검출하기 위해서는 퓨리에 변환된 신호에 CDMA 코드(64)를 곱하면 된다.
그리고, CDMA 코드(64)와 곱해진 각각의 병렬 신호 성분은 데이터 판별기(110)들에서 ONU/ONT(21)에서 전송한 데이터로 복구되고(이때 신호 형태는 "1200"과 같음) 병렬/직렬 변환기(120)를 거쳐 100 Mb/s Ethernet 신호(출력 신호)로 복구되고 도 5a 내지 도5b 와 같은 과정을 거치게 된다.
도 13 은 도 10a 내지 도 10b 에 도시된 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망의 제 2 실시예로서 실수 성분과 허수 성분의 분리를 위한 OLT 내의 곱셈기를 광 수신기의 출력부에 위치함을 특징으로 한다.
그 구성과 동작은 우선 ONU/ONT(21)에 있어서는 도 10a 내지 도 10b와 일치한다.
따라서, OLT(23)에서의 동작과 특징 구성만을 설명하기로 한다.
각 ONU/ONT(21)에서 전송된 상향 광 신호들은 1x16 광 커플러(25)을 거쳐 OLT(23)로 입력되고 OLT(23)의 WDM 필터(231)에서 광 수신기(232)로 전달된다. 그리고, 광 수신기(232)에서 전기 신호로 변환된 신호는 실수 성분과 허수 성분의 분리를 위해 f0의 주파수를 갖는 cosine 반송파(508) 및 sine 반송파(509)와 각각 곱셈기(510, 511)에서 곱해진다. 이 과정을 통해 실수 성분(65)과 허수 성분(66)이 검출된다.
그리고, 실수 성분(65) 허수 성분(66)으로 나뉜 신호는 1x16 분파기(233)에서 각각 16개로 분파된다. 분파된 각각의 실수 신호와 허수 신호는 직렬/병렬 변환기(512)을 거쳐 x(0)~x(15)의 병렬 성분으로 변환되어 FFT(513)로 입력된다. 그리고, FFT(513)를 통해 퓨리에 변환된 신호는 각 ONU/ONT(21)에서 전송한 신호 성분을 추출하기 위해 ONU/ONT(21)에서와 같이 할당된 CDMA 코드(64)와 곱셈기(238)에서 곱해진다. 이 과정을 통해 각 ONU/ONT(21)에서 전송한 신호 성분들이 검출되는데 이 신호들은 데이터 판별기(110)에서 각 ONU/ONT(21)에서 전송한 100 Mb/s Ethernet 병렬 신호를 복구해낸다. 그리고, 병렬/직렬 변환기(120)를 통해 전체 100 Mb/s Ethernet 신호로 출력한다.
그리고, 복구된 100 Mb/s Ethernet 신호는 스위치/결합기(242)에서 1.25 Gb/s Ethernet 신호로 변환된 후 Ethernet 스위치(29)에서 다른 OLT(23)로 전달되거나 상위 망으로 연결된다.
한편, Ethernet 스위치(29)로부터 각 ONU/ONT(21)로 전송될 1.25 Gb/s Ethernet 신호는 OLT(23)내 광 송신기(243)에서 광 변조된 후 WDM 필터(231), 1x16 광 커플러(25)를 거쳐 각 ONU/ONT(21)로 전송된다.
도 14a 내지 도 14b 는 도 10a 내지 도 10b에 도시된 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망의 제 3 실시예로서 허수 성분과 실수 성분을 각각 광 변조하여 전송하고, 이를 수신하여 전기 신호로 변조하는데 그 특징이 있다.
도 14a 내지 도 14b 는 도 10a 내지 도 10b 의 제 3 실시예로서 ONU/ONT(21) 내에 실수 성분과 허수 성분 신호에 대한 광 변조를 위한 레이저 드라이버(91, 94), 레이저 다이오드(92, 95)를 각각의 신호 성분에 대해 따로 구비하고 이 신호들의 결합을 위한 광 결합기(93)를 구비한다. 그리고, OLT(23)에는 ONU/ONT(21)에서 송신한 두 개의 파장을 분리하기 위한 광 분파기(96)와 광 분파기를 통해 분리된 각각의 신호 성분이 담긴 광 신호를 수신하는 광 수신기(97, 98)를 구비한다.
좀 더 상세히 살펴보면, 도 14a 내지 도 14b 는 도 10a 내지 도 10b 의 실시예가 ONU/ONT(21), OLT(23)에서 전송 신호의 실수 성분과 허수 성분 분리를 위해 cosine, sine 반송파와 곱셈기를 사용하는 것과 달리, ONU/ONT(21) 내에 실수 성분 전송을 위한 광 송신부(91, 92, 93)와 허수 성분 전송을 광 송신부(94, 95, 93)를 따로 두고 서로 다른 파장을 사용함을 특징으로 한다. 즉, 실수 성분을 포함하는 광 신호와 허수 성분을 포함하는 광 신호는 광 결합기(93)에서 결합되어 OLT(23)로 전송된다. 그리고, OLT(23)에서 상향 신호는 광 분파기(96)을 거쳐 광 수신기(97, 98)로 입력된다. 이 때, 실수 성분 검출을 위한 광 수신기(97)와 허수 성분 검출을 위한 광 수신기(98)를 따로 구비함을 특징으로 한다.
이와 같은 OLT(23)와 ONU/ONT(21)간 신호의 송신과 수신을 제외한 나머지 부분은 도 10a 내지 도 10b 의 설명과 같다. 결론적으로 도 14a 내지 도 14b와 도 10a 내지 도 10b 의 차이를 살펴보면, 도 10a 내지 도 10b 는 먼저 전기적 신호로서 합쳐진 실수 성분과 허수 성분을 하나의 광 신호로 전송하고, 이를 수신하여 실수 성분과 허수 성분을 나눔에 반해서, 도 14a 내지 도 14b 의 경우는 전기적으로는 다른 실수 성분과 허수 성분을 각각 하나의 광신호로 변조한 후, 이를 하나의 광 신호로 합쳐 송신하는 방식이다.
도 15 는 32 가입자 수용을 위한 수동형 광 가입자 망으로 32개의 ONU/ONT(21), OLT(23), 1x32 광 커플러(151)으로 구성된다. 그리고, ONU/ONT(21)는 16개씩 두개의 그룹으로 나뉘어 서로 다른 상향 파장을 사용한다. ONU/ONT(21), OLT(23)의 세부 구조 및 동작은 상술한 바와 같다.
도 16 은 발명된 방식을 WDM-PON과 결합한 방식으로 각 파장을 사용하는 ONU/ONT 그룹(161), OLT(23), 파장 다중화/역다중화기(162) 및 광 커플러(163)를 포함하여 구성되며, 각 ONU/ONT 그룹(161)은 각각 16개의 ONU/ONT로 구성된다. 그리고, OLT(23)는 각 파장 별 신호를 수신하는 CDMA 수신 블록들로 구성된다. 그 밖의 동작 및 구성은 상술한 바와 같다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 종래의 PON 방식과 달리 상향 전송 방식에 CDMA를 적용함으로써 종래 방식에서 반드시 요구되는 복잡한 MAC 프로토콜을 사용하지 않는다. 따라서, ONU/ONT가 언제든지 데이터를 전송할 수 있으므로 종래 방식과 달리 100 Mb/s의 넓은 상향 전송 대역폭을 항상 보장해 줄 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 다중 캐리어 CDMA 방식을 적용함으로써 100 Mb/s 정도의 속도를 처리할 수 있는 전자 회로만을 요구하므로 송, 수신기 신호 처리 복잡성을 크게 낮추고 동기화 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 향후 대용량 가입자 망에 효율적으로 적용될 수 있으며, 일반적으로 광 가입자 망의 궁극적 구조로 인식되는 WDM-PON 방식에도 훌륭히 적용될 수 있는 효과가 있다.
도 1a 내지 도 1d는 종래의 PON 방식에 대한 일반적인 구성 예시도.
도 2a 내지 도 2b 는 본 발명에 따른 상향 신호로 CDMA 방식을 적용한 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망의 일실시예 구성도.
도 3 은 본 발명에 사용된 CDMA 코드의 일실시예 예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 수동형 광 가입자 망에서 ONU/ONT 내의 결합기 출력에서의 주파수 스펙트럼 예시도.
도 5a 내지 도 5b 는 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망의 또다른 일실시예 구성도.
도 6 은 도 5a 내지 도 5b의 실시예에 따른 ONU/ONT에서의 신호 예시도.
도 7 은 도 5a 내지 도 5b의 실시예에 따른 OLT에서의 신호 예시도.
도 8a 내지 도 8b 는 도 5a 내지 도 5b에 도시된 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망의 제 2 실시예 구성도.
도 9a 내지 도 9b 는 도 5a 내지 도 5b에 도시된 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망의 제 3 실시예 구성도.
도 10a 내지 도 10b 는 도 5a 내지 도 5b에 도시된 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망의 제 4 실시예 구성도.
도 11 은 도 10a 내지 도 10b의 실시예에 따른 ONU/ONT에서의 신호 예시도.
도 12 는 도 10a 내지 도 10b의 실시예에 따른 OLT에서의 신호 예시도.
도 13a 내지 도 13b 는 도 10a 내지 도 10b에 도시된 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망의 제 2 실시예 구성도.
도 14a 내지 도 14b 는 도 10a 내지 도 10b에 도시된 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망의 제 3 실시예 구성도.
도 15 는 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망을 32 가입자 수용으로 확대한 실시예의 구성도.
도 16 은 본 발명에 따른 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망을 WDM에 적용한 경우에 대한 실시예의 구성도.

Claims (18)

  1. 수동형 광 가입자 망(PON : Passive Optical Network)에 있어서,
    OLT(Optical Line Terminal)에 대한 상향 데이터 전송을 위해 다중 반송파를 이용하는 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식을 사용하며, 상기 OLT로부터는 이더넷 방식으로 하향 데이터를 전달받는 ONU(Optical Network Unit)/ONT(Optical Network Terminal)들;
    상기 ONU/OLT로부터 전달받은 CDMA 방식의 상향 데이터를 이더넷 방식의 데이터로 바꾸어 상위 망으로 전달하고, 상기 ONU/OLT들에 대해서는 이더넷 형식의 하향 데이터를 전송하는 상기 OLT; 및
    상기 ONU/OLT들로부터의 CDMA 방식의 상향 광 신호를 커플링하여 상기 OLT로 전달하고, 상기 OLT로부터의 이더넷 형식의 하향 광 신호를 상기 ONU/OLT들에 분배하는 광 커플러를 포함하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 ONU/OLT들은,
    상기 ONU/ONT에 대한 상향 파장과 하향 파장의 분리를 위한 제 1 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 필터;
    외부의 하위 인터페이스 장치와 연결되는 허브/스위치;
    상기 허브/스위치를 통해 전달받은 100 Mb/s 이더넷 신호를 소정의 데이터 레벨 값으로 변환하는 레벨 변환기;
    상기 레벨 변환된 신호를 분파하는 멀티플렉서;
    상기 분파된 신호와 상기 ONU/OLT들에 각각 할당된 CDMA 코드의 개개의 칩을 곱하는 제 1 곱셈기;
    상기 제 1 곱셈기를 통해 CDMA 코드가 부여된 상기 분파된 신호에 전송을 위한 다수의 반송파(carrier)와 곱하는 제 2 곱셈기;
    반송파가 곱해진 상기 분파된 신호들을 결합하는 제 1 결합기;
    상기 제 1 결합기를 통해 결합된 신호를 광 변조하여 상기 상향 광 신호를 구성하고 이를 상기 제 1 WDM 필터를 통해 상기 OLT로 전송하기 위한 제 1 광 송신부; 및
    상기 제 1 WDM 필터를 통해, 상기 OLT로부터의 하향 광 신호를 수신하여 상기 허브/스위치로 전달하는 제 1 광 수신부를 포함하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 광 송신부는,
    상기 결합기를 통해 결합된 신호에 대한 레이저 구동 전류 조절을 위한 레이저 드라이버; 및
    광 변조하여 상기 OLT로 전송하기 위한 레이저 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 OLT는,
    입력된 광 신호를 상향 광 신호와 하향 광 신호에 따라 파장 분리하여 전달하기 위한 제 2 WDM 필터;
    상기 제 2 WDM 필터를 통해, 상기 ONU/ONT에서 전송된 상향 광 신호를 수신하는 제 2 광 수신기;
    상기 수신된 상향 광 신호를 분파하는 제 1 분파기;
    상기 분파된 신호의 복조(demodulation)을 위해 상기 분파된 신호를 각각 재분파하는 제 2 분파기;
    복조를 위해 분파된 신호들에 대해 반송파를 곱하는 제 3 곱셈기;
    반송파가 곱해진 상기 신호에 상기 ONU/OLT들에 각각 할당된 CDMA 코드의 개개의 칩을 곱하는 제 4 곱셈기;
    상기 제 4 곱셈기를 통해 출력된 신호의 고주파 대역 신호 제거를 위한 저역 통과 필터;
    상기 저역 통과된 신호들을 결합하는 제 2 결합기;
    상기 결합된 신호로부터 100 Mb/s 이더넷 데이터를 판별하는 데이터 판별기들;
    상기 데이터 판별기들을 통해 출력된 상기 100 Mb/s Ethernet 신호들을 1.25 Gb/s Ethernet 신호로 변환하여 전달하는 스위치/결합기; 및
    상기 1.25 Gb/s Ethernet 신호를 상기 하향 광 신호로, 상기 제 2 WDM 필터를 통해, 전송하기 위한 제 2 광 송신부를 포함하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 ONU/OLT들은,
    상기 ONU/ONT에 대한 상향 파장과 하향 파장의 분리를 위한 제 1 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 필터;
    외부의 하위 인터페이스 장치와 연결되는 허브/스위치;
    상기 허브/스위치를 통해 전달받은 100 Mb/s 이더넷 신호를 소정의 데이터 레벨 값으로 변환하는 레벨 변환기;
    상기 레벨 변환된 신호를 분파하는 멀티플렉서;
    상기 분파된 신호와 상기 ONU/OLT들에 각각 할당된 CDMA 코드의 개개의 칩을 곱하는 제 1 곱셈기;
    상기 제 1 곱셈기를 통해 CDMA 코드가 부여된 상기 분파된 신호를 각각 역퓨리에 변환하는 IFFT부;
    상기 역퓨리에 변환된 신호들을 결합하는 제 1 결합기;
    상기 제 1 결합기를 통해 결합된 신호의 실수 성분에 cosine 반송파를 곱하는 제 2 곱셈기;
    상기 제 1 결합기를 통해 결합된 신호의 허수 성분에 sine 반송파를 곱하는 제 3 곱셈기;
    상기 제 2, 제 3 곱셈기를 통해 반송파와 곱해진 신호의 실수 성분과 허수 성분을 더하는 덧셈기;
    상기 덧셈기를 통해 실수 성분과 허수 성분이 더해진 신호를 광 변조하여 상기 상향 광 신호를 구성하고, 이를 상기 제 1 WDM 필터를 통해 상기 OLT로 전송하기 위한 제 1 광 송신부; 및
    상기 제 1 WDM 필터를 통해, 상기 OLT로부터의 신호를 수신하여 상기 허브/스위치로 전달하는 제 1 광 수신부를 포함하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 광 송신부는,
    상기 결합기를 통해 결합된 신호에 대한 레이저 구동 전류 조절을 위한 레이저 드라이버; 및
    광 변조하여 상기 OLT로 전송하기 위한 레이저 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 OLT는,
    입력된 광 신호를 상향 광 신호와 하향 광 신호에 따라 파장 분리하여 전달하기 위한 제 2 WDM 필터;
    상기 제 2 WDM 필터를 통해, 상기 ONU/ONT에서 전송된 상기 상향 광 신호를 수신하여 전기 신호로 변환하는 제 2 광 수신기;
    상기 변환된 전기 신호를 분파하는 분파기;
    상기 분파된 각각의 신호를 cosine 반송파와 곱하여 실수 성분을 검출하는 제 4 곱셈기;
    상기 분파된 각각의 신호를 sine 반송파와 곱하여 허수 성분을 검출하는 제 5 곱셈기;
    상기 제 4 곱셈기 및 상기 제 5 곱셈기에서 출력된 신호를 직렬/병렬 변환하여 병렬 신호로 출력하는 직렬/병렬 변환기;
    상기 직렬/병렬 변환기를 통한 병렬 신호에 대해 고속 퓨리에 변환을 수행하는 FFT부;
    상기 고속 퓨리에 변환을 한 신호에 상기 ONU/OLT들에 각각 할당된 CDMA 코드의 개개의 칩을 곱하는 제 6 곱셈기;
    상기 제 6 곱셈기를 통해 출력된 신호들을 결합하는 제 2 결합기;
    상기 결합된 신호로부터 100 Mb/s 이더넷 데이터를 판별하는 데이터 판별기들;
    상기 데이터 판별기들을 통해 출력된 상기 100 Mb/s Ethernet 신호들을 1.25 Gb/s Ethernet 신호로 변환하여 전달하는 스위치/결합기; 및
    상기 1.25 Gb/s Ethernet 신호를 상기 하향 광 신호로, 상기 제 2 WDM 필터를 통해, 전송하기 위한 제 2 광 송신부를 포함하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 OLT는,
    입력된 광 신호를 상향 광 신호와 하향 광 신호에 따라 파장 분리하여 전달하기 위한 제 2 WDM 필터;
    상기 제 2 WDM 필터를 통해, 상기 ONU/ONT에서 전송된 상기 상향 광 신호를 수신하여 전기 신호로 변환하는 제 2 광 수신기;
    상기 제 2 광 수신기를 통해 전기 신호로 변환된 신호를 cosine 반송파와 곱하여 실수 성분을 검출하는 제 4 곱셈기;
    상기 제 2 광 수신기를 통해 전기 신호로 변환된 신호를 sine 반송파와 곱하여 허수 성분을 검출하는 제 5 곱셈기;
    상기 제 4 곱셈기 및 상기 제 5 곱셈기를 통해 검출된 실수 성분과 허수 성분을 각각 분파하는 분파기;
    상기 분파기에서 출력된 신호를 직렬/병렬 변환하여 병렬 신호로 출력하는 직렬/병렬 변환기;
    상기 직렬/병렬 변환기를 통한 병렬 신호에 대해 고속 퓨리에 변환을 수행하는 FFT부;
    고속 퓨리에 변환을 한 상기 신호에 상기 ONU/OLT들에 각각 할당된 CDMA 코드의 개개의 칩을 곱하는 제 6 곱셈기;
    상기 제 6 곱셈기를 통해 출력된 신호들을 결합하는 제 2 결합기;
    상기 결합된 신호로부터 100 Mb/s 이더넷 데이터를 판별하는 데이터 판별기들;
    상기 데이터 판별기들을 통해 출력된 상기 100 Mb/s Ethernet 신호들을 1.25 Gb/s Ethernet 신호로 변환하여 전달하는 스위치/결합기; 및
    상기 1.25 Gb/s Ethernet 신호를 상기 하향 광 신호로, 상기 제 2 WDM 필터를 통해, 전송하기 위한 제 2 광 송신부를 포함하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 ONU/OLT들은,
    상기 ONU/ONT에 대한 상향 파장과 하향 파장의 분리를 위한 제 1 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 필터;
    외부의 하위 인터페이스 장치와 연결되는 허브/스위치;
    상기 허브/스위치를 통해 전달받은 100 Mb/s 이더넷 신호를 소정의 데이터 레벨 값으로 변환하는 레벨 변환기;
    상기 레벨 변환된 신호를 분파하는 멀티플렉서;
    상기 분파된 신호와 상기 ONU/OLT들에 각각 할당된 CDMA 코드의 개개의 칩을 곱하는 제 1 곱셈기;
    상기 제 1 곱셈기를 통해 CDMA 코드가 부여된 상기 분파된 신호를 각각 고속 역퓨리에 변환하는 IFFT부;
    상기 고속 역퓨리에 변환된 신호들을 결합하는 제 1 결합기;
    상기 제 1 결합기를 통해 결합된 신호의 실수 성분을 광 변조하는 제 1 광 송신부;
    상기 제 1 결합기를 통해 결합된 신호의 허수 성분을 광 변조하는제 2 광 송신부;
    상기 제 1 광 송신부 및 상기 제 2 광 송신부로부터 출력되는 광 신호를 더하여 상기 상향 광 신호를 구성하고, 이를 상기 제 1 WDM 필터를 통해 상기 OLT로 전송하기 위한 광 결합기; 및
    상기 제 1 WDM 필터를 통해, 상기 OLT로부터의 신호를 수신하여 상기 허브/스위치로 전달하는 제 1 광 수신부를 포함하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 광 송신부 및 제 2 광 송신부는,
    상기 제 1 결합기를 통해 결합된 신호에 대한 레이저 구동 전류 조절을 위한 레이저 드라이버; 및
    상기 제 1 결합기를 통해 결합된 신호를 광 변조하여 상기 OLT로 전송하기 위한 레이저 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 OLT는,
    입력된 광 신호를 상향 광 신호와 하향 광 신호에 따라 파장 분리하여 전달하기 위한 제 2 WDM 필터;
    상기 제 2 WDM 필터를 통해, 상기 ONU/ONT에서 전송된 상기 상향 광 신호를 수신하여 포함된 광 신호의 성분별로 분파하기 위한 광 분파기;
    상기 광 분파기를 통해 분파된 실수 성분의 광 신호를 전기 신호로 변환하는 제 2 광 수신기;
    상기 광 분파기를 통해 분파된 허수 성분의 광 신호를 전기 신호로 변환하는 제 3 광 수신기;
    상기 제 2 광 수신기 및 상기 제 3 광 수신기를 통해 전기 신호로 변환된 실수 성분과 허수 성분을 각각 분파하는 분파기;
    상기 분파기에서 출력된 신호를 직렬/병렬 변환하여 병렬 신호로 출력하는 직렬/병렬 변환기;
    상기 직렬/병렬 변환기를 통한 병렬 신호에 대해 고속 퓨리에 변환을 수행하는 FFT부;
    고속 퓨리에 변환을 한 상기 신호에 상기 ONU/OLT들에 각각 할당된 CDMA 코드의 개개의 칩을 곱하는 제 2 곱셈기;
    상기 제 2 곱셈기를 통해 출력된 신호들을 결합하는 제 2 결합기;
    상기 결합된 신호로부터 100 Mb/s 이더넷 데이터를 판별하는 데이터 판별기들;
    상기 데이터 판별기들을 통해 출력된 상기 100 Mb/s Ethernet 신호들을 1.25 Gb/s Ethernet 신호로 변환하여 전달하는 스위치/결합기; 및
    상기 1.25 Gb/s Ethernet 신호를 상기 하향 광 신호로, 상기 제 2 WDM 필터를 통해, 전송하기 위한 제 2 광 송신부를 포함하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 ONU/OLT들은,
    상기 ONU/ONT에 대한 상향 파장과 하향 파장의 분리를 위한 제 1 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 필터;
    외부의 하위 인터페이스 장치와 연결되는 허브/스위치;
    상기 허브/스위치를 통해 전달받은 100 Mb/s 이더넷 신호를 소정의 데이터 레벨 값으로 변환하는 레벨 변환기;
    상기 레벨 변환된 신호를 병렬 신호로 바꾸는 직렬/병렬 변환기;
    상기 병렬 신호와 상기 ONU/OLT들에 각각 할당된 CDMA 코드를 곱하는 제 1 곱셈기;
    상기 제 1 곱셈기를 통해 CDMA 코드가 부여된 상기 병렬 신호를 각각 역퓨리에 변환하는 IFFT부;
    상기 역퓨리에 변환된 신호들을 결합하는 제 1 결합기;
    상기 제 1 결합기를 통해 결합된 신호의 실수 성분에 cosine 반송파를 곱하는 제 2 곱셈기;
    상기 제 1 결합기를 통해 결합된 신호의 허수 성분에 sine 반송파를 곱하는 제 3 곱셈기;
    상기 제 2 곱셈기의 출려과 제 3 곱셈기의 출력을 더하는 덧셈기;
    상기 덧셈기를 통해 실수 성분과 허수 성분이 더해진 신호를 광 변조하여 상기 상향 광 신호를 구성하고, 이를 상기 제 1 WDM 필터를 통해 상기 OLT로 전송하기 위한 제 1 광 송신부; 및
    상기 제 1 WDM 필터를 통해, 상기 OLT로부터의 상기 하향 광 신호를 수신하여 상기 허브/스위치로 전달하는 제 1 광 수신부를 포함하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 광 송신부는,
    상기 결합기를 통해 결합된 신호에 대한 레이저 구동 전류 조절을 위한 레이저 드라이버; 및
    광 변조하여 상기 OLT로 전송하기 위한 레이저 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 OLT는,
    입력된 광 신호를 상향 광 신호와 하향 광 신호에 따라 파장 분리하여 전달하기 위한 제 2 WDM 필터;
    상기 제 2 WDM 필터를 통해, 상기 ONU/ONT에서 전송된 광 신호를 수신하여 전기 신호로 변환하는 제 2 광 수신기;
    상기 변환된 전기 신호를 분파하는 분파기;
    상기 분파된 각각의 신호를 cosine 반송파와 곱하여 실수 성분을 검출하는 제 4 곱셈기;
    상기 분파된 각각의 신호를 sine 반송파와 곱하여 허수 성분을 검출하는 제 5 곱셈기;
    상기 제 4 곱셈기 및 상기 제 5 곱셈기에서 출력된 신호를 직렬/병렬 변환하여 병렬 신호로 출력하는 직렬/병렬 변환기;
    상기 직렬/병렬 변환기로부터 출력된 병렬 신호에 대해 고속 퓨리에 변환을 수행하는 FFT부;
    상기 고속 퓨리에 변환된 신호에 상기 ONU/OLT들에 각각 할당된 CDMA 코드를 곱하는 제 6 곱셈기;
    상기 제 6 곱셈기를 통해 출력된 신호들로부터 100 Mb/s 이더넷 데이터를 판별하는 데이터 판별기들;
    상기 데이터 판별기들를 통해 출력된 신호들을 100 Mb/s 이더넷 직렬 신호로 결합하는 병렬/직렬 변환기;
    상기 데이터 판별기들을 통해 출력된 상기 100 Mb/s Ethernet 신호들을 1.25 Gb/s Ethernet 신호로 변환하여 전달하는 스위치/결합기; 및
    상기 1.25 Gb/s Ethernet 신호를 상기 하향 광 신호로, 상기 제 2 WDM 필터를 통해, 전송하기 위한 제 2 광 송신부를 포함하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  15. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 OLT는,
    입력된 광 신호를 상향 광 신호와 하향 광 신호에 따라 파장 분리하여 전달하기 위한 제 2 WDM 필터;
    상기 제 2 WDM 필터를 통해, 상기 ONU/ONT에서 전송된 광 신호를 수신하여 전기 신호로 변환하는 제 2 광 수신기;
    상기 제 2 광 수신기를 통해 전기 신호로 변환된 신호를 cosine 반송파와 곱하여 실수 성분을 검출하는 제 4 곱셈기;
    상기 제 2 광 수신기를 통해 전기 신호로 변환된 신호를 sine 반송파와 곱하여 허수 성분을 검출하는 제 5 곱셈기;
    상기 제 4 곱셈기 및 상기 제 5 곱셈기를 통해 검출된 실수 성분과 허수 성분을 각각 분파하는 분파기;
    상기 분파기에서 출력된 신호를 직렬/병렬 변환하여 병렬 신호로 출력하는 직렬/병렬 변환기;
    상기 직렬/병렬 변환기를 통한 병렬 신호에 대해 고속 퓨리에 변환을 수행하는 FFT부;
    상기 고속 퓨리에 변환된 신호에 상기 ONU/OLT들에 각각 할당된 CDMA 코드를 곱하는 제 6 곱셈기;
    상기 제 6 곱셈기를 통해 출력된 신호들로부터 100 Mb/s 이더넷 데이터를 판별하는 데이터 판별기들;
    상기 데이터 판별기들을 통해 출력된 신호들을 100 Mb/s 이더넷 직렬 신호로 결합하는 병렬/직렬 변환기;
    상기 데이터 판별기들을 통해 출력된 상기 100 Mb/s Ethernet 신호들을 1.25 Gb/s Ethernet 신호로 변환하여 전달하는 스위치/결합기; 및
    상기 1.25 Gb/s Ethernet 신호를 상기 하향 광 신호로, 상기 제 2 WDM 필터를 통해, 전송하기 위한 제 2 광 송신부를 포함하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 ONU/OLT들은,
    상기 ONU/ONT에 대한 상향 파장과 하향 파장의 분리를 위한 제 1 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 필터;
    외부의 하위 인터페이스 장치와 연결되는 허브/스위치;
    상기 허브/스위치를 통해 전달받은 100 Mb/s 이더넷 신호를 소정의 데이터 레벨 값으로 변환하는 레벨 변환기;
    상기 레벨 변환된 신호를 병렬 신호로 바꾸는 직렬/병렬 변환기;
    상기 병렬 신호와 상기 ONU/OLT들에 각각 할당된 CDMA 코드를 곱하는 제 1 곱셈기;
    상기 제 1 곱셈기를 통해 CDMA 코드가 부여된 상기 병렬 신호를 각각 역퓨리에 변환하는 IFFT부;
    상기 역퓨리에 변환된 신호들을 결합하는 제 1 결합기;
    상기 제 1 결합기를 통해 결합된 신호의 실수 성분을 광 변조하는 제 1 광 송신부;
    상기 제 1 결합기를 통해 결합된 신호의 허수 성분을 광 변조하는 제 2 광 송신부;
    상기 제 1 광 송신부 및 상기 제 2 광 송신부로부터 출력되는 광 신호를 더하여 상기 상향 광 신호를 구성하고, 이를 상기 제 1 WDM 필터를 통해 상기 OLT로 전송하기 위한 광 결합기; 및
    상기 제 1 WDM 필터를 통해 상기 OLT로부터의 상기 하향 광 신호를 수신하여 상기 허브/스위치로 전달하는 제 1 광 수신부를 포함하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 광 송신부 및 제 2 광 송신부는,
    상기 제 1 결합기를 통해 결합된 신호에 대한 레이저 구동 전류 조절을 위한 레이저 드라이버; 및
    상기 제 1 결합기를 통해 결합된 신호를 광 변조하여 상기 OLT로 전송하기 위한 레이저 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 OLT는,
    입력된 광 신호를 상향 광 신호와 하향 광 신호에 따라 파장 분리하여 전달하기 위한 제 2 WDM 필터;
    상기 제 2 WDM 필터를 통해, 상기 ONU/ONT에서 전송된 상기 상향 광 신호를 수신하여 상기 상향 광 신호에 포함된 광 신호의 성분별로 분파하기 위한 광 분파기;
    상기 광 분파기를 통해 분파된 실수 성분의 광 신호를 전기 신호로 변환하는 제 2 광 수신기;
    상기 광 분파기를 통해 분파된 허수 성분의 광 신호를 전기 신호로 변환하는 제 3 광 수신기;
    상기 제 2 광 수신기 및 상기 제 3 광 수신기를 통해 전기 신호로 변환된 실수 성분과 허수 성분을 각각 분파하는 분파기;
    상기 분파기에서 출력된 신호를 직렬/병렬 변환하여 병렬 신호로 출력하는 직렬/병렬 변환기;
    상기 직렬/병렬 변환기로부터 출력된 병렬 신호에 대해 고속 퓨리에 변환을 수행하는 FFT부;
    상기 고속 퓨리에 변환된 신호에 상기 ONU/OLT들에 각각 할당된 CDMA 코드를 곱하는 제 6 곱셈기;
    상기 제 6 곱셈기를 통해 출력된 신호들로부터 100 Mb/s 이더넷 데이터를 판별하는 데이터 판별기들;
    상기 데이터 판별기들를 통해 출력된 신호들을 100 Mb/s 이더넷 직렬 신호로 결합하는 병렬/직렬 변환기;
    상기 데이터 판별기들을 통해 출력된 상기 100 Mb/s Ethernet 신호들을 1.25 Gb/s Ethernet 신호로 변환하여 전달하는 스위치/결합기; 및
    상기 1.25 Gb/s Ethernet 신호를 상기 하향 광 신호로, 상기 제 2 WDM 필터를 통해, 전송하기 위한 제 2 광 송신부를 포함하는 다중 반송파를 이용한 코드 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자 망.
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