KR100576730B1 - Optical line terminal and Optical network terminal for servicing hybrid data in PON - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수동형 광 네트워크에서 방송 데이터 서비스와 통신 데이터 서비스의 융합 서비스 제공을 위한 OLT 및 ONT에 관한 것으로 특히, 케이블 TV 방송 또는 위성방송과 같은 다채널 방송을 다중화하여, 단일회선의 통신망을 이용하여 방송 서비스와 데이터 통신 서비스를 수용하여 방송과 통신이 융합된 융합 서비스를 제공하는 OLT 및 ONT에 관한 것이다.The present invention relates to an OLT and ONT for providing a converged service of a broadcast data service and a communication data service in a passive optical network. In particular, the present invention relates to multiplexing of multichannel broadcasting such as cable TV broadcasting or satellite broadcasting. The present invention relates to an OLT and ONT for accommodating a broadcast service and a data communication service to provide a converged service in which broadcasting and communication are converged.
본 발명이 개시하는 수동형 광 네트워크에서 방송 데이터 서비스와 통신 데이터 서비스의 융합 서비스 제공을 위한 OLT는 RF 신호의 방송 데이터를 방송용 광 신호로 변환하여 가입자 측에 전송하는 방송 데이터 전송부; 전기 신호의 통신 데이터를 통신용 광 신호로 변환하여 가입자 측에 전송하는 통신 데이터 전송부; 및 상기 두 광 신호를 PON을 통해 상기 가입자 측에 단일 광선로로 전송하기 위해, 상기 통신용 광 신호와 방송용 광 신호를 융합하여 다파장의 단일 광 신호로 다중화하는 다중화부를 포함하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.In the passive optical network disclosed in the present invention, the OLT for providing a convergence service of a broadcast data service and a communication data service includes a broadcast data transmitter for converting broadcast data of an RF signal into a broadcast optical signal and transmitting the broadcast data to a subscriber; A communication data transmitter for converting communication data of an electrical signal into an optical signal for communication and transmitting the same to a subscriber; And a multiplexer for fusing the communication optical signal and the broadcast optical signal and multiplexing them into a single optical signal of multiple wavelengths in order to transmit the two optical signals to the subscriber side via a PON in a single light beam. Achieve the task
Description
도 1은 융합 서비스의 제공을 위한 상기한 여러 방식 들 중 하나인 HFC을 이용한 케이블 TV망의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a cable TV network using HFC, which is one of several methods for providing a converged service.
도 2는 현재 제공되고 있는 방송 서비스의 또 다른 형태인 VOD 방송과 인터넷 방송 서비스를 실시하기 위한 전달망을 보여주는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a delivery network for implementing VOD broadcasting and Internet broadcasting service, which are other forms of broadcasting services currently provided.
도 3은 기존의 EPON망을 이용한 방송 서비스를 위한 OLT의 구성을 보여주는 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of an OLT for a broadcast service using an existing EPON network.
도 4a는 본 발명에 있어서 PON망을 이용하여 방송 서비스를 제공할 수 있는 망의 구조와 시스템 구조를 보여주는 도면이다.4A is a diagram illustrating a network structure and a system structure capable of providing a broadcast service using a PON network according to the present invention.
도 4b는 도 4a에 제시된 방송 데이터 전송부의 바람직한 일실시예의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 4B is a diagram illustrating a configuration of a preferred embodiment of the broadcast data transmitter shown in FIG. 4A.
도 4c는 도 4a에 제시된 방송 데이터 전송부의 바람직한 일실시예의 또 다른 구성을 나타내는 도면이다.4C is a diagram illustrating still another configuration of the preferred embodiment of the broadcast data transmission unit shown in FIG. 4A.
도 4d는 도 4a에 제시된 ONT의 바람직한 일실시예의 구성을 나타내는 도면이 다.FIG. 4D is a diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the ONT shown in FIG. 4A.
본 발명은 수동형 광 네트워크에서 방송 데이터 서비스와 통신 데이터 서비스의 융합 서비스 제공을 위한 OLT와 ONT에 관한 것으로 특히, 케이블 TV 방송 또는 위성방송과 같은 다채널 방송을 다중화하여, 단일회선의 통신망을 이용하여 방송 서비스와 데이터 통신 서비스를 수용하여 방송과 통신이 융합된 융합 서비스를 제공하는 OLT와 ONT에 관한 것이다.The present invention relates to an OLT and ONT for providing a converged service of a broadcast data service and a communication data service in a passive optical network. In particular, the present invention relates to a multi-channel broadcast such as cable TV broadcast or satellite broadcast, using a single-line communication network. The present invention relates to an OLT and ONT that provide a converged service in which broadcasting and communication are converged by receiving a broadcasting service and a data communication service.
현재 일반 가정 가입자들의 경우, 인터넷 서비스와 VOD 방송 서비스(통신 서비스)는 ISP(Internet Service Provider)를 통해 PC로 서비스를 전달받고, 방송 서비스는 지상파를 통하여 직접 서비스 받거나, 케이블 TV망 또는 인공위성을 통한 위성방송과 같이 다양한 매체를 통하여 TV를 통해 서비스 받고 있다.Currently, for home subscribers, Internet service and VOD broadcasting service (communication service) are delivered to PC through ISP (Internet Service Provider), and broadcasting service is directly received through terrestrial wave, cable TV network or satellite. It is being serviced through TV through various media such as satellite broadcasting.
그러나 이러한 다양한 매체를 이용한 방송 서비스가 존재함으로써 동일한 가입자가 다양한 방송 서비스를 이용하기 위해서는 각각의 서비스에 적절한 시스템을 갖춰야 한다. 즉, 통신 서비스와 방송 서비스가 통합되지 아니하여 가정내의 가입자는 다양한 서비스를 이용하는데 따른 원가를 증가시키고 결과적으로는 서비스 제공에 따른 부담을 가중시키게 된다.However, since there exists a broadcast service using such various media, in order for the same subscriber to use various broadcast services, an appropriate system must be provided for each service. In other words, since the communication service and the broadcasting service are not integrated, the subscriber in the home increases the cost of using various services and consequently increases the burden of providing the service.
따라서, 방송과 통신을 융합하여 단일 매체(예를 들어 TV 또는 PC)를 통하여 인터넷 서비스와 방송 서비스를 동시에 제공받는 융합 서비스 제공에 대한 기술 개발이 활발하게 진행되고 있을 뿐 아니라, 방송 서비스에서도 각각 다른 매체를 이용한 다양한 형태의 방송 서비스를 하나의 통신망을 이용하여 서비스를 제공할 수 있는 여러 가지 기술들이 연구되고 있다.Therefore, not only are technologies for convergence services provided through the convergence of broadcasting and telecommunications that receive Internet services and broadcasting services simultaneously through a single medium (for example, TV or PC), but also in different broadcasting services. Various technologies for providing a service using a communication network for various types of broadcast services using a medium have been studied.
이의 일환으로 방송과 통신의 융합 서비스는 기존 케이블 TV망을 이용하는 방식, 기존의 통신 선로에 광신호를 오버레이(overlay) 시킨 구성을 이용하여 방송 서비스를 제공하는 방식 또는 인터넷망에서 IP 패킷 및 RTP(Realtime Transfer Protocol)를 적용하여 방송 서비스를 통합하는 방식 등 다수의 방식이 제안되고 있다. 또한, 방송망에서 초고속 인터넷 등의 데이터 통신 서비스를 수용하는 형태로 기존 케이블망인 HFC(Hybrid Fiber Coaxial)망을 이용하는 방식, IP 인터넷망을 이용하여 다채널 방송을 수용하고자 하는 방식도 있다.As a part of this, the convergence service of broadcasting and communication provides a broadcasting service using a method using an existing cable TV network, a configuration in which an optical signal is overlaid on an existing communication line, or an IP packet and RTP in an internet network. A number of methods have been proposed, such as a method of integrating a broadcast service by applying Realtime Transfer Protocol. In addition, there is a method for accommodating data communication services such as high-speed Internet in a broadcasting network using a hybrid cable coaxial (HFC) network, or a method for accommodating multi-channel broadcasting using an IP Internet network.
하지만 아직까지는 단일의 선로와 프로토콜을 통하여 방송 서비스와 통신 서비스를 융합하여 가정까지 경제적이고 효율성 있게 서비스를 제공하는 방법이 뚜렷하게 제시되지 못하고 있다. 따라서 가정으로 인입되는 단일의 선로로 통신과 방송이 융합된 모든 서비스를 수용할 수 있는 효율적인 방법이 요구된다.However, there has not been a clear way to provide a service economically and efficiently to the home by fusing broadcast service and communication service through a single line and protocol. Therefore, there is a need for an efficient method that can accommodate all the services in which communication and broadcasting are converged on a single line that enters the home.
도 1은 융합 서비스의 제공을 위한 상기한 여러 방식 들 중 현재 설치되어 있는 HFC을 이용한 케이블 TV망의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a cable TV network using the HFC currently installed among the various methods for providing a converged service.
도 1의 케이블 TV망은 크게 방송 프로그램을 제작하여 공급하는 방송프로그램 제작자(Program Provider(PP), 10), PP(10)로부터 수신된 프로그램과 자체 제작된 프로그램을 채널 변경하여 가입자에게 방송 서비스를 제공하는 SO(System Operator, 11), SO(11)까지 방송신호를 전달하는 CATV 전달 네트워크(12)와 SO(11)에서 가입자까지 방송신호를 전달하는 케이블 TV 가입자 분배망(13)으로 구성된다.The cable TV network of FIG. 1 provides a broadcast service to a subscriber by changing a channel received from a program provider (Program Provider (PP), 10) and a PP (10) that produces and supplies a broadcast program. It is composed of a system operator (11) for providing, a CATV delivery network (12) for delivering broadcast signals to the SO (11), and a cable TV subscriber distribution network (13) for delivering broadcast signals from the SO (11) to subscribers. .
케이블 TV 가입자 분배망(13)은 분배센터(Distribution center, 14)로부터 가입자(15)까지 광케이블과 동축케이블이 혼재되어 있어 HFC(Hybrid Fiber Coaxial)망으로 부르고 있으며 케이블 TV 서비스와 인터넷 서비스를 동시에 제공할 수 있다. 서비스 제공자인 SO(11)는 PP(10)로부터 전송받은 콘텐츠를 가입자에게 전송하거나, 자체 광고나 자막을 삽입하여 가입자들에게 전송하는 방송기능 Headend(111)와 방송신호를 전달하는 분배센터(Distribution Center, 112)로 구성된다.Cable TV subscriber distribution network (13) is called HFC (Hybrid Fiber Coaxial) network because optical cable and coaxial cable are mixed from distribution center (14) to subscriber (15) and provides cable TV service and internet service at the same time. can do. The
케이블 TV 가입자 분배망(13)에는 전송된 광 신호를 전기신호(RF 신호)로 바꾸어 주는 ONU(Optical Network Unit, 131)가 있으며, ONU(131)에서 전기신호로 바뀐 방송 데이터는 동축케이블 선로를 이용하여 가입자에게 전달되며, 거리에 따라 중계기와 Splitter를 사용하여 가입자에게 서비스를 전달한다.In the cable TV
HFC를 이용한 케이블 TV 망의 주목적은 케이블 TV 방송 서비스 제공에 있고, 설치된 망의 대역폭 중 일부를 활용하여 인터넷 서비스, VOD(Video on demand) 서비스, 전화 서비스 등의 결합을 시도하고 있으며, 현재 상용화된 방송과 통신을 융합하여 동시에 서비스하는 방식 중 가장 강력한 방식이다.The main purpose of cable TV networks using HFC is to provide cable TV broadcasting services, and attempts to combine Internet services, VOD (Video on demand) services, and telephone services using some of the bandwidth of installed networks. It is the most powerful way to simultaneously service broadcasting and communication.
그러나, 케이블 TV망은 방송망을 근본으로 하여 설계된 망으로 인터넷 서비스를 위한 데이터 통신용 대역폭이 부족하며, VOD 방송 서비스는 데이터 통신용 대역폭의 문제로 인하여 서비스가 용이하지 않은 상태다. VOD 방송 서비스를 수용하 기 위하여 현재 새로운 HFC 망의 Cable 기술 표준을 제정하고 있으나 기술 표준이 완료되는 경우에도 SO 및 가입자 측에 새로운 서비스 장비의 설치가 요구된다. 도 1 에서 콘텐츠를 제공하는 PP(10)와 SO(11)사이의 CATV 전달 네트워크(12)는 ATM 네트워크나 또는 전용선을 이용한다. ATM를 이용하는 경우는 전송효율이 낮고 전용선을 이용하는 경우에는 회선의 서비스 가격이 높다는 단점이 있다.However, the cable TV network is designed based on the broadcasting network and lacks the bandwidth for data communication for the Internet service, and the VOD broadcasting service is not easily serviced due to the bandwidth problem of the data communication. Although the cable technology standard of the new HFC network is currently enacted to accommodate VOD broadcasting service, the installation of new service equipment is required on the SO and subscriber side even when the technology standard is completed. The
도 2는 현재 제공되고 있는 방송 서비스의 또 다른 형태인 VOD 방송과 인터넷 방송 서비스를 실시하기 위한 망을 보여주는 도면으로, 라우터 시스템으로 구성된 인터넷 망에 있어서 IP 멀티캐스트를 이용하여 가입자에게 VOD 및 인터넷 방송용 데이터를 전송하는 망의 구조를 나타낸 것이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a network for implementing VOD broadcasting and Internet broadcasting service, which is another type of broadcasting service currently being provided, for VOD and Internet broadcasting to subscribers using IP multicast in an internet network configured as a router system. It shows the structure of network that transmits data.
PP(10)와 SO 기능을 하는 에지 라우터(edge router, 20) 간에는 IP 멀티캐스트 백본망(21)에서 미리 할당된 대역폭을 통하여 방송용 MPEG 데이터를 IP 패킷으로 캡슐화(encapsulation)한 다음 인터넷 망을 통하여 전송하거나 또는 전용선을 통하여 방송용 데이터의 전송이 이루어질 수 있다. 에지 라우터(20)에서는 가입자에게 데이터를 전송해 주는 가입자 망은 점 대 점 또는 점 대 다중점 망의 형태로 구성이 가능하지만 IP 멀티캐스트 기능을 지원하여야만 한다.Between the
가입자 망이 이더넷으로만 구성된 경우에는 IP 멀티캐스트를 지원하기 위한 IGMP(Internet Group Message Protocol) Snooping 기능이나 GMRP(GARP Multicast Registration Protocol) 기능이 제공되어야만 한다.If the subscriber network consists only of Ethernet, Internet Group Message Protocol (IGMP) snooping or GARP Multicast Registration Protocol (GMRP) must be provided to support IP multicast.
앞서 언급한 두 가지의 통신방송 융합 서비스 방식 중 HFC망을 통한 통신과 방송의 융합 서비스는 방송 서비스에 통신 서비스를 추가하는 방식이며, 기존 IP기 반의 인터넷 통신망에서는 통신 인프라 위에서 방송 서비스를 수용하는 통신과 방송 융합서비스를 제공한다. 그러나 상기 두 방식은 통신과 방송을 융합하여 모든 서비스를 단일망과 단일 플랫폼에서 구현하는 것이 용이하지 않다는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하기 위한 방식이 EPON(Ethernet Passive Optical Network)망을 이용한 방식이 있다.Of the two communication broadcasting convergence service methods mentioned above, the convergence service of communication and broadcasting through the HFC network is a method of adding a communication service to the broadcasting service, and in the existing IP-based internet communication network, communication that accepts the broadcasting service on the communication infrastructure. And broadcast convergence services. However, the two methods have a disadvantage in that it is not easy to implement all services in a single network and a single platform by combining communication and broadcasting. There is a method using the EPON (Ethernet Passive Optical Network) network to solve this disadvantage.
도 3은 기존의 EPON망을 이용한 방송 서비스를 위한 OLT의 구성을 보여주는 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of an OLT for a broadcast service using an existing EPON network.
기존의 EPON OLT(Optical Line Terminal)는 16 포트의 아날로그 비디오 전송을 위하여 4개의 광 증폭기(33)가 사용되며 각각의 구성요소는 별도의 랙(rack)으로 구성되어 있다. 전광 변환부(31)는 케이블 TV 방송의 전기 신호를 기 설정된 광 파장 신호(1550nm)로 변환하여 제1 1×4 분배부(32)에 전송하며, 제1 1×4 분배부(32)는 광 신호를 분배하여 4개의 광 증폭기(33)로 전송한다. 각각의 광 증폭기(33)에서 증폭된 방송 신호는 제2 1×4 분배부(34)를 거쳐 각 EPON 라인카드(36)에 존재하는 WDM 커플러(35)를 통하여 EPON 통신 데이터 광 신호와 다중화되어 EPON망으로 전송된다.Conventional EPON Optical Line Terminal (OLT) uses four
이처럼 기존의 EPON OLT는 전광 변환부(31), 1×4 분배부(32, 34) 및 4개의 광 증폭기(33)등 많은 구성요소로 이루어져 있기 때문에 각 구성요소가 별도의 랙(rack)으로 구성되어야 하므로 시스템 구성이 복잡하며, 특히 WDM 커플러가 라인카드 내에 집적화되어 있기 때문에 케이블 TV 방송에 할당된 광파장 대역을 변경하거나 추가 서비스를 위한 새로운 파장의 추가가 용이하지 못한 단점이 있다.As such, the existing EPON OLT consists of many components such as an all-
기존의 방송 서비스 방식의 문제점을 요약하면, 시스템 구성 방식이 복잡해지고 데이터나 방송 중 한가지 서비스에 치중하는 문제가 있으며, 이의 대안으로 제시된 도 3의 EPON 시스템은 하드웨어 구성상 고가의 광증폭부와 분배부를 다수개 사용하는 구조로 되어 있으며, 집적화된 구조로 인해 파장 할당에 따른 수정 및 변경이 어렵다는 점이다.Summarizing the problems of the existing broadcasting service method, there is a problem that the system configuration method is complicated and focuses on one of data or broadcasting, and the EPON system of FIG. 3 proposed as an alternative is expensive optical amplifier and distribution in hardware configuration. It is a structure that uses a large number of parts, and due to the integrated structure, it is difficult to modify or change according to the wavelength allocation.
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 본 발명의 목적 및 이루고자 하는 기술적 과제는 보다 저렴한 비용, 보다 간단한 구조로 PON망을 통해 단일 회선(단일 광선로)으로 다채널 방송 서비스와 데이터 통신 서비스의 융합 서비스의 실시를 가능하게 하는 OLT와 ONT을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and the object and technical problem of the present invention are lower cost, simpler structure, and multi-channel broadcasting service and data on a single line (single ray) through a PON network. The present invention provides an OLT and an ONT that enable the convergence of communication services.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명이 개시하는 수동형 광 네트워크에서 방송 데이터 서비스와 통신 데이터 서비스의 융합 서비스 제공을 위한 OLT는 RF 신호의 방송 데이터를 방송용 광 신호로 변환하여 가입자 측에 전송하는 방송 데이터 전송부; 전기 신호의 통신 데이터를 통신용 광 신호로 변환하여 가입자 측에 전송하는 통신 데이터 전송부; 및 상기 두 광 신호를 PON을 통해 상기 가입자 측에 단일 광선로로 전송하기 위해, 상기 통신용 광 신호와 방송용 광 신호를 융합하여 다파장의 단일 광 신호로 다중화하는 다중화부를 포함하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.In order to achieve the above technical problem, in the passive optical network disclosed in the present invention, the OLT for providing a convergence service of a broadcast data service and a communication data service converts the broadcast data of an RF signal into a broadcast optical signal and transmits it to a subscriber side. A broadcast data transmitter; A communication data transmitter for converting communication data of an electrical signal into an optical signal for communication and transmitting the same to a subscriber; And a multiplexer for fusing the communication optical signal and the broadcast optical signal and multiplexing them into a single optical signal of multiple wavelengths in order to transmit the two optical signals to the subscriber side via a PON in a single light beam. Achieve the task
상기 다중화부는 WDM 커플러이며, 상기 WDM 커플러는 상기 OLT의 내부 또는 외부에 구비됨을 그 특징으로 한다.The multiplexing unit is a WDM coupler, and the WDM coupler is provided inside or outside of the OLT.
상기 방송 데이터 전송부는 입력되는 상기 RF 신호의 방송 데이터를 상기 방송용 광 신호로 변환시키는 전광 변환부; 상기 방송용 광 신호를 다수의 신호로 분기시키는 분기기; 및 상기 분기된 각 방송용 광 신호와 상기 통신용 광 신호를 다중화하여 상기 단일 광선로로 출력시키는 WDM 커플러 모듈을 포함한다.The broadcast data transmitter may include an all-optical converter configured to convert broadcast data of the input RF signal into the broadcast optical signal; A diverter for dividing the broadcast optical signal into a plurality of signals; And a WDM coupler module configured to multiplex each branched broadcast optical signal and the communication optical signal and output the multiplexed optical signal to the single optical path.
아울러, 상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명이 개시하는 수동형 광 네트워크에서 방송 데이터 서비스와 통신 데이터 서비스의 융합 서비스 제공을 위한 ONT는 PON망의 단일 광선로를 통해 전송된 다중화된 광신호를 방송용 광 신호와 통신용 광 신호로 분리하는 WDM 커플러; 및 상기 방송용 광 신호를 RF 신호로 변환시켜 방송 서비스 플랫폼으로 출력하는 광전 변환부를 포함하고, 상기 WDM 커플러는 외부에 독립 모듈로도 구현이 가능하게 하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.In addition, in order to achieve the above technical problem, in the passive optical network disclosed in the present invention, ONT for providing a converged service of a broadcast data service and a communication data service for broadcasting multiplexed optical signals transmitted through a single optical fiber of a PON network A WDM coupler separating the optical signal and the communication optical signal; And a photoelectric conversion unit converting the broadcast optical signal into an RF signal and outputting the RF signal to a broadcast service platform. The WDM coupler may be implemented as an independent module externally to achieve the object and technical problem of the present invention.
또한, 상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명이 개시하는 수동형 광 네트워크에서 방송 데이터 서비스와 통신 데이터 서비스의 융합 서비스 제공을 위한 융합 서비스의 송수신 방법은 (a)RF 신호의 방송 데이터를 방송용 광 신호로 변환하고, 전기 신호의 통신 데이터를 통신용 광 신호로 변환하는 단계; (b)상기 두 광 신호를 PON을 통해 가입자 측에 단일 광선로로 전송하기 위해, 상기 통신용 광 신호와 방송용 광 신호를 융합하여 다파장의 단일 광 신호로 다중화 시키는 단계; (c)상기 단일 광선로를 통해 전송된 다중화된 광 신호를 상기 방송용 광 신 호와 통신용 광 신호로 분리하는 단계; 및 (d)상기 방송용 광 신호를 RF 신호로 변환시켜 방송 서비스 플랫폼으로 출력하는 단계를 포함하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.In addition, in order to achieve the above technical problem, in the passive optical network disclosed in the present invention, a method for transmitting and receiving a converged service for providing a converged service between a broadcast data service and a communication data service includes (a) broadcasting optical data of an RF signal. Converting the signal and converting communication data of the electrical signal into an optical signal for communication; (b) multiplexing the communication optical signal and the broadcast optical signal into a single optical signal of multiple wavelengths in order to transmit the two optical signals to a subscriber through a PON in a single light beam; (c) separating the multiplexed optical signal transmitted through the single optical path into the broadcasting optical signal and the communication optical signal; And (d) converting the broadcast optical signal into an RF signal and outputting the converted RF signal to a broadcast service platform to achieve the object and technical problem of the present invention.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위해, 본 발명의 실시예에 근거하여 그 구성 및 작용을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.Hereinafter, in order to clarify the technical spirit of the present invention, the configuration and operation thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings based on the embodiments of the present invention. Although the same reference numerals have been given even in different drawings, it will be appreciated that components of other drawings may be cited when necessary in describing the drawings.
본 발명은 EPON망과 같은 광케이블로 구축되어 있는 기존의 FTTH(Fiber To The Home)형 및 FTTC(Fiber To The Curb)형 가입자망에서, 방송과 통신을 동시에 서비스하기 위한 분배 시스템 및 단말 시스템의 구조를 제시하였으며 기존 망구조의 변화를 최소화할 수 있는 통신/방송 융합 시스템을 제안한다.The present invention is a structure of a distribution system and a terminal system for simultaneously serving broadcast and communication in existing FTTH (Fiber To The Home) type and FTTC (Fiber To The Curb) type subscriber networks that are constructed with optical cables such as EPON networks. We propose a communication / broadcasting convergence system that can minimize changes in the existing network structure.
도 4a는 본 발명에 있어서 PON망을 이용하여 방송 서비스를 제공할 수 있는 망의 구조와 시스템 구조를 보여주는 도면이다.4A is a diagram illustrating a network structure and a system structure capable of providing a broadcast service using a PON network according to the present invention.
PON망을 이용한 통신과 방송의 융합 서비스 망 구성은 크게 액세스 시스템으로 기능하는 OLT(41), 스플리터(splitter,42), WDM DMUX(43), 가입자 측 장치인 ONT(혹은 ONU(44))로 구성된다.Convergence service network of communication and broadcasting using PON network consists of OLT (41), splitter (42), WDM DMUX (43) which functions as an access system, and ONT (or ONU (44)) which is a subscriber device. It is composed.
OLT(419)는 방송 데이터와 통신 데이터를 광 신호로 변환하여 가입자들에게 분배하는 기능을 하며, 방송 데이터 전송부(411)와 통신 데이터 전송부(412)로 구성된다. 방송 데이터 전송부(411)는 전기 신호의 방송 데이터(즉, RF 방송 신호)를 방송용 광 신호로 변환하여 전송하는 기능을 수행하는 부분이다. 통신 데이터 전송부(412)는 전기 신호의 통신 데이터를 정합하여 통신용 광 신호로 변환하여 가입자 측에 전송하는 예를 들어 IP 기반의 통신 데이터를 정합 및 전송하는 부분으로 인터넷망을 통하는 데이터뿐만 아니라 VOD 방송 데이터를 전달하는 부분이다.The OLT 419 converts broadcast data and communication data into optical signals and distributes them to subscribers. The OLT 419 includes a
통신 데이터 전송부(412)는 통신 기능을 수행하므로 양방향의 광 전송 기능을 수행하고 도 4a에 제시된 PON 망에서는 단일 광섬유를 사용하여 양방향 통신을 수행하므로 두 개의 다른 파장(1490nm, 1310nm) 광신호를 적용하여 데이터 통신 기능을 수행한다. 하향 광신호의(OLT 출력 신호) 파장으로는 1490nm, 상향 광신호의(OLT 입력 신호) 파장으로는 1310nm 을 적용하여 인터넷 데이터 통신을 수행한다.Since the communication
방송 데이터 전송부(411)의 출력 광 신호 파장(1550nm)은 통신 데이터 전송부(412)의 입출력 광신호의 파장과는 달라야 한다. 방송 데이터 전송부(411)와 통신 데이터 전송부(412)의 출력 광신호는 송신용 WDM MUX(혹은 WDM 커플러라고 부름)(413)로 입력되어 단일 광섬유로 다중화 되어 하향 광신호로 출력되며, 상향 통신용 입력 광신호는 통신 데이터 전송부(412)로 정합된다.The output optical signal wavelength 1550 nm of the
결국 광선로 상에는 통신과 방송의 융합서비스를 위하여 다른 파장을 가지는 3개의 광신호(방송용 광신호, 상향 통신 데이터용 광신호, 하향 통신 데이터용 광신호)가 존재하게 되며, 통신망을 통한 통신 데이터와 다중화된 다채널 방송 데이터가 단일 광선로로 융합되어 서비스된다.As a result, three optical signals having different wavelengths (optical signals for broadcasting, optical signals for uplink communication data, optical signals for downlink communication data) exist for the convergence service of communication and broadcasting. The multiplexed multi-channel broadcast data is serviced by fusion into a single optical fiber.
이 때, 송신용 WDM 커플러(43)는 OLT(41)의 한 기능블록으로 존재할 수 있으 며 OLT(41) 외부에 별도의 모듈로 존재할 수도 있다.In this case, the
스플리터(42)는 PON망에서 가입자의 수를 확장하기 위한 수동 소자이며 통상 1×16 형태의 스플리터를 사용한다. 이 때 PON망은 가입자망의 일례로서 적용한 것이기 때문에 메트로 이더넷망과 같이 송수신이 분리하는 망이라도 수용할 수 있으며, 적용된 광섬유는 단일 광섬유가 아니어도 무방하다.The
수신용 WDM 커플러(WDM DMUX,43)는 가입자 측에 위치하는 수동소자로 송신용 WDM 커플러(413)에서 다중화된 방송 데이터 전송부(411)와 통신 데이터 전송부(412)의 광신호 파장을 분리시킨다. ONT(44)는 분리된 방송용 광 신호와 통신 데이터용 광 신호를 받아 전기 신호로 변환시킨 후 CATV STB 또는 위성 STB와 PC등의 서비스 플랫폼으로 전송한다. 이 때 서비스 플랫폼은 각각의 특성에 따라 여러 개로 구성될 수도 있으며 하나의 플랫폼에 구축할 수도 있다.The receiving WDM coupler (WDM DMUX) 43 is a passive element located at the subscriber side and separates the optical signal wavelengths of the
도 4b는 도 4a에 제시된 방송 데이터 전송부의 바람직한 일실시예의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 4B is a diagram illustrating a configuration of a preferred embodiment of the broadcast data transmitter shown in FIG. 4A.
방송 데이터 전송부(411)는 전광 변환부(4111), 광 증폭기(4112), 1×16 분기기(4113) 그리고 WDM 커플러 모듈(4114)로 구성된다. 동축케이블을 통해서 입력되는 방송 데이터 전기신호(RF 방송 신호)는 전광 변환부(4111)에서 1550nm 파장의 광신호로 변환되고(S1) 광 증폭기(4112)에서 증폭된 뒤 1×16 분기기(4113)에 의해 16개로 분기된다. 분기된 16개의 신호는 WDM 커플러 모듈(4114)로 입력된다.The
WDM 커플러 모듈(4114)은 상하향 1490/1310nm 파장의 통신용 광신호와 1550nm 파장의 방송용 광신호를 다중화하여(S2) 하나의 광섬유로 출력시키는 기능 을 하며, 16개의 PON망을 수용할 수 있도록 16개의 WDM 커플러로 구성되어 있다. WDM 커플러 모듈(4114)은 OLT(41)의 구성에 따라, 방송 데이터 전송부(411)내에 위치하거나 외부에 위치할 수도 있으나 그 기능 및 역할은 동일하다.The
도 4c는 도 4a에 제시된 방송 데이터 전송부의 바람직한 일실시예의 또 다른 구성을 나타내는 도면이다.4C is a diagram illustrating still another configuration of the preferred embodiment of the broadcast data transmission unit shown in FIG. 4A.
도 4b에 제시된 것과 동일하게 전송부의 입력 방송 데이터는 RF 신호이다. 그러나 도 4b와는 달리 RF 방송 신호를 우선 1×16 RF 분기기를 통해 16 분주한 다음 각각 전광 변환을 하고 각각에 대해 다시 광 증폭을 하는 방식을 취하고 있다. 증폭된 광신호는 WDM 커플러 모듈을 통해 도 4a와 동일한 방식으로 다중화되어 가입자 측에 전송된다.As shown in FIG. 4B, the input broadcast data of the transmitter is an RF signal. Unlike FIG. 4B, however, the RF broadcast signal is first divided into 16 through 1 × 16 RF splitters, and then all-optical conversion is performed and optical amplification is performed for each. The amplified optical signal is multiplexed through the WDM coupler module in the same manner as in FIG. 4A and transmitted to the subscriber side.
도 4d는 도 4a에 제시된 ONT의 바람직한 일실시예의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 4D is a diagram showing the configuration of one preferred embodiment of the ONT shown in FIG. 4A.
단일 광선로를 통해 OLT(41)로부터 전송된 다중화된 광 신호는 수신측 WDM 커플러(441)를 통해 방송용 광 신호(1550nm)와 통신용 광 신호(1490nm)로 분리되며(S3), 파장별로 분리된 광 신호 중 1550nm 파장의 방송용 광 신호는 광전 변환부(442)에서 RF 신호로 변환되어 STB나 TV와 같은 방송 서비스 플랫폼으로 출력(S4)되고, 1490nm 파장의 통신용 하향 광 신호는 EPON 경로(443)를 통해 PC와 같은 데이터 서비스 플랫폼으로 출력된다. PC로부터 상향으로 가는 통신용 신호는 EPON 경로(443)를 거쳐서 1310nm 파장의 광 신호로 만들어져 WDM 커플러(441)로 입력된다.The multiplexed optical signal transmitted from the
수신측 WDM 커플러(441)는 시스템 구성 방식에 따라 ONT(혹은 ONU)의 외부에 독립 모듈로도 구현이 가능한데, 도 4d에는 ONT 내부에 위치하는 것을 예시하고 있다.The receiving
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.
본 발명에서는 상기한 바와 같이 PON망을 통해 단일 회선을 이용하여 방송 신호를 광 신호로 변환하여 상하향 통신 데이터와 파장 다중화하여 방송 데이터 및 통신 데이터 서비스를 동시에 제공하는 PON망의 구성 및 시스템의 구조를 제안하고 있다. PON망에서 단일 회선의 통신망을 이용한 방송 서비스 방식은 종래의 인터넷망이나 방송망에 비해 여러 가지 장점을 가지고 있다.In the present invention, as described above, by using a single line through the PON network, a broadcast signal is converted into an optical signal, and the structure of the PON network and system for simultaneously providing broadcast data and communication data service by wavelength-multiplexing up and down communication data are provided. I'm proposing. The broadcast service method using a single line communication network in the PON network has various advantages over the conventional internet network or broadcasting network.
가장 특징적인 장점으로는 방송을 가장 간단하게 통신과 융합하여 가입자에게는 단일 광 가입자망을 통하여 모든 서비스를 제공할 수 있다는 점과, 아날로그 방송이나 디지털 방송에 관계없이 RF 신호를 직접 전송하므로 IP 프레임으로 변환하여 인터넷 상에서 방송 서비스를 제공하는 통신과 방송의 융합 방식보다 구현이 간단하다는 것이다.The most distinctive merit is that broadcasting can be combined with communication in the simplest way to provide subscribers with all services through a single optical subscriber network, and to directly transmit RF signals regardless of analog or digital broadcasting. It is simpler to implement than the convergence method of communication and broadcasting, which converts and provides a broadcasting service on the Internet.
또한 본 발명에서 방송을 융합하기 위하여 제안한 PON 시스템의 구조는 별도로 방송 서비스 모듈을 구성함으로써 기존의 시스템 구성 방법에 비해 단순하게 구현되고, 광증폭기와 같은 고가의 구성요소들을 줄일 수 있어 경제적으로 구현이 가능하다는 장점이 있다. 또한 방송 모듈을 선택기능 형태로 구현할 수 있으므로 서비스 방법 및 설치 방법에 따라 유연성 있는 구조를 가질 수 있다는 장점이 있다.In addition, the structure of the PON system proposed for fusion broadcasting in the present invention is simply implemented as compared to the conventional system configuration method by separately configuring a broadcast service module, and it is possible to reduce expensive components such as an optical amplifier, thereby economically implementing the PON system. The advantage is that it is possible. In addition, since the broadcasting module can be implemented in the form of a selection function, there is an advantage that it can have a flexible structure according to the service method and the installation method.
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