KR100621219B1 - 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에서의 광간섭 발생광원 검출 장치 및 방법 - Google Patents

부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에서의 광간섭 발생광원 검출 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 광가입자 단말로부터 중앙 기지국의 광수신기에 두 개 이상의 광신호가 수신될 때 광간섭 잡음을 야기하는 광가입자 광원을 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에서의 광간섭 발생 광원 검출 장치는, 부반송파 다중 접속 광가입자망에서, 복수의 광 가입자 단말로부터 다중화되어 전송된 광신호로부터, 가입자별로 필터링된 각각의 부반송파 신호의 파워를 측정하는 복수의 부반송파 파워 측정기; 상기 광신호로부터 광간섭 잡음 파워를 측정하는 광간섭 파워 측정기; 및 상기 복수의 부반송파 파워 측정기로부터 측정된 각각의 부반송파 신호의 파워와 상기 광간섭 잡음 파워 간의 신호대 잡음비 중, 최소 신호대 잡음비가 기 설정된 기준값보다 작은 경우에는, 상기 복수의 광가입자 단말 내부에 구성된 광원의 출력 파워를 순차적으로 변화시키도록 제어하며, 그 중 상기 출력 파워 변화에 대응하여 광간섭 잡음 파워에 변화를 야기하는 광원을 광간섭 발생 광원으로 판단하는 잡음 발생 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
광통신, 광가입자망, 부반송파 다중접속, 광간섭잡음

Description

부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에서의 광간섭 발생 광원 검출 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR DETECTING INTERFERED OPTICAL SOURCES IN SUBCARRIER MULTIPLE OPTICAL ACCESS NETWORK}
도 1은 일반적인 부반송파다중접속 방식 광가입자망의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 시스템 및 광간섭 발생 광원 검출 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 부반송파 다중 접속 광가입자 시스템에서 광간섭 잡음을 야기하는 광원을 검출하는 과정을 나타내는 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 일반적인 광가입자망 110: 중앙 기지국
120-1,120-2,120-N: 가입자 130: 광 결합기
140: 광섬유
200: 본 발명에 따른 광가입자 시스템 210: 중앙 기지국
211; 광수신기 212-1,212-2,212-N: 필터
213-1,213-2,213-N: 복조기
214-1,214-2,214-N: 부반송파 파워 측정기
215; 광간섭 파워 측정기 216: 신호 대 잡음비 계산기
217: 광간섭 잡음 발생 판단기 218; 제어 신호 발생기
219; 잡음 파워 변화 검출기
220-1,220-2,220-N: 광가입자 단말
221-1,221-2,221-N: 광원 222-1,222-2,222-N: 변조기
223-1,223-2,223-N: 바이어스 전류 제어부
224-1,224-2,224-N: 버퍼 메모리
230: 광결합기 240: 광섬유
250: 잡음 발생 판단부
본 발명은 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에 관한 것으로, 특히 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에 있어서, 다수의 광가입자 단말로부터 중앙 기지국의 광수신기에 두 개 이상의 광신호가 수신될 때 광간섭 잡음을 야기하는 광가입자 광원을 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 통신 시스템을 통한 정보 전송 기술로서 비차폐 연선(Unshielded Twisted Pair:UTP)을 이용한 디지털 가입자 회선(Digital Subscriber Line:DSL) 기 술 및 광동축 혼합망(Hybrid Fiber Coaxial:HFC)을 이용한 케이블 모뎀 종단 시스템(Cable Modem Termination System:CMTS) 기술이 널리 사용되고 있다. 그러나 이러한 DSL 또는 CMTS 기술은 수년 내로 크게 활성화 될 음성, 데이터, 방송 융합 서비스를 가입자에게 제공하는데 있어서 충분한 대역폭 및 품질 보장을 제공하는 것이 어려울 것으로 예상된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 가입자에서 집까지 광섬유로 연결하는 파이버 투 더 홈(Fiber To The Home:FTTH) 기술이 전 세계적으로 활발히 연구되고 있다.
이와 같이 광가입자망은 정보화시대를 대비하여 차세대 가입자망으로서 주목받고 있으며, 각 가입자에게 대용량의 정보를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 보안성이 뛰어나다. 이러한 장점에도 불구하고 점 대 점(Point to Point)방식의 통신을 하는 광가입자망의 경우, 그 구축비용이 많이 소요되는 문제점으로 인하여 아직 실용화되지 못하고 있는 실정이다.
따라서 경제적인 광가입자망을 구현하기 위한 방안 중 하나는 광수신단으로의 광섬유 하나를 여러 가입자가 공유하는 점 대 다중점(Point to Multi Point)방식의 망을 구축하여 각 광가입자 당 구축비용을 낮추는 것이다. 상기 점 대 다중점(Point to Multi Point)방식의 망 중 하나로 부반송파다중접속 방식 광가입자망이 있다.
도 1은 일반적인 부반송파다중접속 방식 광가입자망의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 부반송파다중접속 방식 광가입자망(100)은 중앙 기지국 (110)에 다수의 가입자(120-1,120-2,120-N)가 광 결합기(130)를 통하여 하나의 광섬유(140)로 연결된다.
상기 다수의 가입자(120-1,120-2,120-N)에는 각기 다른 부반송파가 할당되며, 내부 광원(미도시)을 이용하여 할당된 부반송파에 정보를 실어서 전송한다. 상기 다수의 가입자(120-1,120-2,120-N)로부터 전송된 신호는 광 결합기(130)에 의하여 다중화된 후, 광섬유(140)를 통하여 중앙 기지국(110)으로 전송된다. 이와 같이 상기 다수의 가입자(120-1,120-2,120-N)는 하나의 광섬유(140)를 공유한다. 그러면 상기 중앙 기지국(110)은 상기 다수의 가입자(120-1,120-2,120-N) 각각에 대하여 할당된 대역통과필터를 사용하여, 각 가입자(120-1,120-2,120-N)의 신호를 걸러냄으로써 각 가입자(120-1,120-2,120-N)의 정보를 구별할 수 있다.
그러나, 이미 잘 알려져 있듯이 부반송파다중접속 방식을 사용한 광가입자망(100)의 경우, 중앙 기지국(110)의 광수신기에 두 개 이상의 광신호가 동시에 수신될 때 광간섭 잡음이 발생하게 되고, 이 광간섭 잡음이 부반송파 신호 대역 내에 존재할 경우 신호 대 잡음비를 저하시키는 문제점을 갖고 있다.
일반적으로, 광간섭 잡음은 하나의 광수신기에 두 개 이상의 광신호가 수신될 때 발생하고, 중심주파수는 두 광원의 주파수 차이에 해당하는 곳에 위치하며, 그 스펙트럼 모양은 두 광원의 스펙트럼을 컨볼루션(Convolution)한 것과 같이 나온다. 따라서, 여러 개의 광신호들이 동시에 하나의 광수신기에서 수신이 되는 부반송파다중접속 방식 광가입자 망의 경우, 광간섭 잡음이 발생하게 된다. 만약 수신되는 두 광신호의 중심주파수 차이가 부반송파 신호 대역 내에 존재하게 되면, 광간섭 잡음이 부반송파 신호 대역 내에 생성되어 신호 대 잡음비를 저하시킨다. 그러므로, 부반송파다중접속 방식을 사용하는 광가입자망(100)에서는 신호의 품질을 보장하기 위해서 광간섭 잡음이 발생 했을 때 이것을 빠르게 감지하고 간섭을 일으키는 광원을 찾고 제어하는 것이 특히 중요하다.
상기 종래의 부반송파다중접속 방식 광가입자망(100)에서는 다음과 같이 광간섭 발생 광원을 찾을 수 있다. 먼저, 다수의 광원 중 첫번째 가입자1(120-1)의 광원의 파장을 주어진 범위 내에서 일정 단위로 조금씩 천이 시키면서, 중앙기지국(110)의 광수신기 출력 잡음 파워를 측정한다. 이후 측정 된 잡음 파워 중 가장 낮은 수치일 때의 파장으로 첫번째 가입자1(120-1)의 광원의 파장을 바꿔준다. 이러한 과정을 다른 다수의 가입자(120-2,120-N) 광원 모두에 대하여 순차적으로 실시한다. 즉, 종래의 방법에서는 광간섭 발생 광원을 직접적으로 찾기보다는 모든 광원에 대해서 중앙 기지국 광수신기 출력에서의 잡음 파워가 최소가 되는 파장을 찾아내는 특성을 이용하는 간접적인 방법을 사용하고 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 광간섭 발생 광원을 검출하는 방법은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다. 종래의 방법에 따르면 각 가입자 광원에 대해서 폴링(Polling)방식으로 순차적으로 중심 파장을 일정 파장 범위 내에서 일정 단위만큼 바꾸고 다음 광원으로 넘어가서 같은 처리를 하게 되므로, 다음과 같은 상황의 경우, 광간섭 잡음을 제어하는데 까지 시간이 오래 걸리게 된다. 예를 들어, 중앙 기지국으로 광신호를 송신하는 광원의 개수는 총 10개이며, 이중 순서적으로 첫 번째에서 아홉 번째 까지 9개의 광원이 광신호를 보내고 있다고 가정하자. 폴링 방식에 의해서 첫 번째 광원의 중심 파장을 주어진 파장 범위 내에서 일정 단위만큼 바꾸면서 중앙 기지국 광수신기의 출력 잡음 파워를 측정하고 있을 때, 열 번째 가입자가 광원을 켜고 통신을 시도하려고 하고 있고, 열 번째 가입자 광원이 외부 온도 또는 온도 측정 및 제어 소자의 열화로 인해서 아홉 번째 광원의 중심 파장 근처로 발진하고 있으며, 이로 인해 광간섭 잡음이 중앙 기지국 광수신기 출력에 나타나고 있다. 그런데 기존의 방법은 폴링 방식으로 진행되고 있으므로 광원 첫 번째에서 아홉 번째까지에 대한 상기 과정을 모두 끝낸 후에야 열 번째 광원에 대해서 파장을 천이하는 처리를 할 수 있다. 따라서 광간섭 발생 광원을 찾고 제어하는 데까지 오랜 시간이 소요 되는 문제가 있다. 뿐만 아니라, 광간섭 발생 광원이 아닌 광원에 대해서도 파장을 천이시키므로 이로 인해서 오히려 다른 광원과 간섭을 일으킬 수 있는 문제가 있다.
영국 특허 GB2294372호(등록일 1994.04.24)에는 광간섭 잡음이 발생하는 것을 막기 위해 광간섭 잡음의 파워를 측정하고 각 광원을 제어하는 광 네트워크(Optical Network)가 개시되어 있다. 그러나 상기 선행 특허에는 측정된 광간섭 잡음을 이용하여 각 광원을 제어하기 위한 구체적인 방법을 제시하지 못하고 있다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 하나의 광수신기에 두 개 이상의 광신호가 수신될 때 발생하는 광간섭 잡음으로 인하여 전체 시스템 성능이 저하되는 것을 막기 위해서, 중앙 기지국의 광수신기로 광신호를 송신하는 모든 광원 중 광간섭을 발생시키는 광원을 신속하게 검출할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에서의 광간섭 발생 광원 검출 장치는, 부반송파 다중 접속 광가입자망에서, 복수의 광 가입자 단말로부터 다중화되어 전송된 광신호로부터, 가입자별로 필터링된 각각의 부반송파 신호의 파워를 측정하는 복수의 부반송파 파워 측정기; 상기 광신호로부터 광간섭 잡음 파워를 측정하는 광간섭 파워 측정기; 및 상기 복수의 부반송파 파워 측정기로부터 측정된 각각의 부반송파 신호의 파워와 상기 광간섭 잡음 파워 간의 신호대 잡음비 중, 최소 신호대 잡음비가 기 설정된 기준값보다 작은 경우에는, 상기 복수의 광가입자 단말 내부에 구성된 광원의 출력 파워를 순차적으로 변화시키도록 제어하며, 그 중 상기 출력 파워 변화에 대응하여 광간섭 잡음 파워에 변화를 야기하는 광원을 광간섭 발생 광원으로 판단하는 잡음 발생 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 시스템은, 소정의 입력 신호를 고유하게 할당된 부반송파를 이용하여 부반송파 신호로 변조한 후 광신호로 전송하는 복수의 광가입자 단말; 상기 복수의 광가입자 단말로부터 전송되는 광 신호를 다중화하는 광 결합기; 및 상기 다중화된 광신호에 포함된 복수의 부반송파 신호의 파워와 광간섭 파워 간의 신호대 잡음비 중, 최소 신호대 잡음비가 기 설정된 기준값보다 작은 경우에는, 상기 복수의 광가입자 단말 내부 광원의 출력 파워를 순차적으로 변화시키도록 제어하며, 그 중 상기 출력 파워 변화에 대응하여 광간섭 파워에 변화를 야기하는 광원을 광간섭 발생 광원으로 판단하는 중앙 기지국을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에서의 광간섭 발생 광원 검출 방법은, 부반송파 다중 접속 광가입자망에서, 복수의 광 가입자 단말로부터 다중화되어 전송된 광신호로부터, 가입자별로 필터링된 각각의 부반송파 신호의 파워를 측정하는 제1 단계; 상기 광신호로부터 광간섭 잡음 파워를 측정하는 제2 단계; 및 상기 각각의 부반송파 신호의 파워와 상기 광간섭 잡음 파워 간의 신호대 잡음비 중, 최소 신호대 잡음비가 기 설정된 기준값보다 작은 경우에는, 상기 복수의 광가입자 단말 내부에 구성된 광원의 출력 파워를 순차적으로 변화시키도록 제어하며, 그 중 상기 출력 파워 변화에 대응하여 광간섭 잡음 파워에 변화를 야기하는 광원을 광간섭 발생 광원으로 판단하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 시스템 및 광간섭 발생 광원 검출 장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 시스템(200)은, 각각 고유하게 할당된 부반송파(f1 내지 fN)를 이용하여 입력 신호를 변조한 후 광신호로 전송하는 복수의 광가입자 단말(220-1,220-2,220-N)과, 상기 복수의 광가입자 단말(220-1,220-2,220-N)로부터 전송되는 광 신호를 다중화하는 광 결합기(230) 및 상기 각각의 광가입자 단말(220-1,220-2,220-N)로부터 전송된 부반송파 신호의 파워와 광간섭 파워에 근거하여 상기 복수의 광가입자 단말(220-1,220-2,220-N)의 광원(221-1,221-2,221-N) 중 광간섭을 야기하는 광원(221-1,221-2,221-N)을 검출하는 광간섭 발생 광원 검출 장치가 구비된 중앙 기지국(210)을 포함한다. 그리고 상기 광 결합기(230)와 상기 중앙 기지국(210)은 하나의 광섬유(240)를 통하여 연결된다.
상기 광가입자 단말(220-1,220-2,220-N)은, 광원(221-1,221-2,221-N)과 변조기(222-1,222-2,222-N)와 바이어스 전류 제어부(223-1,223-2,223-N) 및 버퍼 메모 리(Buffer Memory)(224-1,224-2,224-N)를 포함한다.
상기 광원(221-1,221-2,221-N)은 각 광가입자 단말(220-1,220-2,220-N)을 위한 고유한 파장을 갖는 빛을 출력한다.
상기 변조기(222-1,222-2,222-N)는 상기 광원(221-1,221-2,221-N)을 이용하여 광가입자 단말(220-1,220-2,220-N)에 입력된 입력 신호를, 상기 광가입자 단말(220)에 고유하게 할당된 부반송파(f1 내지 fN)로 변조한다.
상기 바이어스 전류 제어부(223-1,223-2,223-N)는 상기 광원(221-1,221-2,221-N)에 바이어스 전류를 공급하며, 상기 중앙 기지국(210)의 제어에 의하여 상기 광원(221-1,221-2,221-N)의 출력 파워를 조절할 수 있다.
상기 버퍼 메모리(224-1,224-2,224-N)는 상기 중앙 기지국(210)의 제어에 의하여 상기 바이어스 전류 제어부(223-1,223-2,223-N)의 바이어스 전류가 변화되는 동안에 상기 광가입자 단말(220-1,220-2,220-N)에 입력되는 입력 신호를 임시로 저장하며, 바이어스 전류의 변화가 종료된 이후에 임시로 저장된 입력 신호를 다시 꺼내서 상기 중앙 기지국(210)으로 전송하는 기능을 한다.
상기 광 결합기(230)는 상기 복수의 광가입자 단말(220-1,220-2,220-N)로부터 전송되는 광 신호를 다중화한 후, 광섬유(240)를 통하여 상기 중앙 기지국(210)으로 전송한다.
상기 중앙 기지국(210)은 광수신기(211)와, 복수의 필터(212-1,212-2,212-N) 와, 복수의 복조기(213-1,213-2,213-N) 및 본 발명에 따른 광 간섭 발생 광원 검출 장치를 포함한다.
상기 광수신기(211)는 광섬유(240)에 연결되어, 상기 광 결합기(230)를 통하여 다중화되어 전송되는 광 신호를 수신한다. 상기 복수의 필터(212-1,212-2,212-N)는 상기 다중화된 광 신호로부터 각 가입자 별 할당된 부반송파 신호(f1 내지 fN)를 각각의 가입자별로 필터링(filtering)한다. 상기 필터(212-1,212-2,212-N)는 대역 통과 필터를 사용할 수 있다. 그리고 상기 복수의 복조기(213-1,213-2,213-N)는 상기 복수의 필터(212-1,212-2,212-N)로부터 필터링된 신호를 각 가입자별로 할당된 부반송파 신호(f1 내지 fN)를 이용하여 복조함으로써, 각 가입자별 전송된 정보를 출력(출력 신호1~N)하는 기능을 한다. 상기 광 간섭 발생 광원 검출 장치는 상기 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 시스템(200) 내에서 광간섭 잡음을 야기하는 광원을 검출한다. 이하에서는 상기 광 간섭 발생 광원 검출 장치에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
상기 본 발명에 따른 광 간섭 발생 광원 검출 장치는 복수의 부반송파 파워 측정기(214-1,214-2,214-N)와, 광간섭 파워 측정기(215)와, 잡음 발생 판단부(250)를 포함한다.
상기 복수의 부반송파 파워 측정기(214-1,214-2,214-N)는 상기 각각의 필터(212-1,212-2,212-N)에 대하여, 즉 복수의 부반송파 채널에 대하여 각각 하나씩 할 당된다. 상기 복수의 부반송파 파워 측정기(214-1,214-2,214-N)는 상기 필터(212-1,212-2,212-N)에 의하여 가입자별로 필터링된 신호로부터 각 부반송파 신호(f1 내지 fN)의 파워를 측정한다.
상기 광간섭 파워 측정기(215)는 상기 광수신기(211)에 수신된 광신호로부터 광간섭 잡음 파워를 측정한다.
상기 잡음 발생 판단부(250)는 신호 대 잡음비 계산기(216)와, 광간섭 잡음 발생 판단기(217)와, 제어 신호 발생기(218) 및 잡음 파워 변화 검출기(219)를 포함한다. 상기 잡음 발생 판단부(250)는 상기 복수의 부반송파 파워 측정기(214-1,214-2,214-N)로부터 측정된 부반송파 신호의 파워와 상기 광간섭 파워 측정기(215)에 의하여 측정된 광간섭 잡음 파워 간의 신호대 잡음비 중, 최소 신호대 잡음비가 기 설정된 기준값보다 작은 경우에는, 상기 복수의 광가입자 단말(220-1,220-2,220-N) 내부에 구성된 광원(221-1,221-2,221-N)의 출력 파워를 순차적으로 변화시키도록 제어하며, 그 중 상기 출력 파워 변화에 대응하여 광간섭 잡음 파워에 변화를 야기하는 광원을 광간섭 발생 광원으로 판단한다.
구체적으로, 상기 신호 대 잡음비 계산기(216)는 상기 부반송파 파워 측정기(214-1,214-2,214-N)와 광간섭 파워 측정기(215)의 출력 파워 값을 입력 받아 부반송파 채널의 신호 대 잡음비를 구하는 기능을 한다.
상기 광간섭 잡음 발생 판단기(217)는 상기 신호 대 잡음비 계산기(216)로부 터 복수의 부반송파 채널의 신호 대 잡음비 중 최소값을 입력으로 받고, 상기 최소값을 기 설정한 기준 신호 대 잡음비와 비교하여 광간섭 잡음 발생 여부를 판단하는 기능을 한다.
상기 제어 신호 발생기(218)는 상기 광간섭 잡음 발생 판단기(217)에서 광간섭 잡음 발생으로 판단 될 경우, 상기 광가입자 광원(221-1,221-2,221-N)의 바이어스 전류를 소정의 방식으로 변화시키기 위한 제어 신호를 광원(221-1,221-2,221-N)에게 보내는 기능을 한다. 여기서 상기 제어 신호 발생기(218)는 상기 광간섭 잡음 발생 판단기(217)에서 광간섭 잡음이 발생한 것으로 판단한 경우, 상기 광가입자 광원(223)의 바이어스 전류를 낮췄다가 일정 시간 후에 높이기 위한 제어 신호를 상기 광가입자 단말(220)로 전송할 수 있다.
상기 잡음 파워 변화 검출기(219)는 상기 광간섭 파워 측정기(215)의 측정 파워 값을 입력 받아 잡음 파워에 변화가 있는 지를 검출하는 기능을 한다.
상기 본 발명에 따른 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 시스템(200)은 다음과 같이 작용한다. 상기 중앙 기지국(210)의 광수신기(211) 출력을 해당 부반송파 대역만 통과시키는 필터(212-1,212-2,212-N)로 통과시킨다. 상기 필터(212-1,212-2,212-N)에 의하여 필터링된 부반송파 신호 파워를 부반송파 파워 측정기(214)를 통해서 측정하고, 이때의 광간섭 잡음을 광간섭 파워 측정기(215)로 측정한다. 그리고 신호 대 잡음비 계산기(216)는 상기 부반송파 파워 측정기(214)와 광간섭 파워 측정기(215)의 출력 파워 값을 입력 받아, 각 부반송파 채널의 신호 대 잡음비 를 구하고, 이 중 최소값을 출력한다. 상기 광간섭 잡음 발생 판단기(217)는 상기 신호 대 잡음 계산기(216)에서 출력되는 최소 부반송파 신호 대 잡음비를 입력 받아, 기 설정된 기준 신호 대 잡음비와 비교를 한다. 이때 상기 기준 신호 대 잡음비는 부반송파 신호가 원하는 신호 품질을 만족하기 위한 신호 대 잡음비 이상으로 설정해야 한다. 상기 비교에서 최소 부반송파 신호 대 잡음비가 기준 신호 대 잡음비보다 작다면, 광간섭 잡음 발생 판단기(217)는 광간섭 잡음이 발생한 것으로 판단하고 제어 신호 발생기(218)를 동작시킨다. 상기 동작된 제어 신호 발생기(218)는 가입자 단말1(220-1)에 있는 광원1(221-1)의 바이어스 전류를 낮췄다가 일정 시간 후 높이는 제어 신호를 가입자 단말1(220-1)로 보낸다. 상기 제어 신호를 받아서, 특정 광원 즉, 가입자 단말1(220-1)에 있는 바이어스 전류 제어부(223-1)는 광원1(221-1)의 바이어스 전류를 낮췄다가 일정 시간 후에 높인다. 이때, 중앙 기지국(210)의 잡음 파워 변화 검출기(219)는 광간섭 파워 측정기(215)의 측정 파워 값을 계속 감시하고 있다가 잡음 파워가 낮아졌다 다시 높아지는 변화가 있는 지를 검사 한다. 만약 위에 설명한 잡음 파워에 변화가 있다면, 현재의 광원1(221-1)은 광간섭 발생 광원으로 판단하고, 잡음 파워 변화가 없다면 광원 1(221-1)은 광간섭 발생 광원이 아닌 것으로 판단한다. 광원 1(221-1)에 대한 상기 과정이 끝났으면 중앙 기지국의 제어 신호 발생기(218)는 다음 광원인 광원2(221-2)에 바이어스 전류를 낮췄다가 일정 시간 후 높이는 제어 신호를 가입자 단말2(220-2)로 보내고, 가입자 단말2(220-2)는 상기 제어 신호를 받아서 광원 2(221-2)의 바이어스 전류를 낮췄다가 일정 시간 후에 높인다. 이때, 마찬가지로 중앙 기지국(210)의 잡음 파워 변화 검출기(219)는 광간섭 파워 측정기(215)의 측정 파워 값을 계속 감시하다 잡음 파워가 낮아졌다 다시 높아지는 변화가 있는 지를 검사하고, 잡음 파워의 변화가 있다면 광원 2(221-2)는 광간섭 발생 광원으로 판단하고, 잡음 파워의 변화가 없다면 광원2(221-2)는 광간섭 발생 광원이 아닌 것으로 판단한다. 상기 반복되는 과정을 나머지 광원들에게 동일하게 적용함으로써, 모든 광간섭 발생 광원을 검출할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 부반송파 다중 접속 광가입자 시스템에서 광간섭 잡음을 야기하는 광원을 검출하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 복수의 광가입자 단말(220-1,220-2,220-N) 각각에 대하여 고유하게 할당된 부반송파를 이용하여 소정의 입력 신호를 변조한 후 광신호로 전송하면, 상기 광 신호는 광 결합기(230)에 의하여 다중화되어 상기 중앙 기지국(210)으로 전송된다. 그리고 상기 중앙 기지국(210)의 광수신기(211)를 이용하여 상기 다중화된 광신호를 수신하고, 복수의 필터(212-1,212-2,212-N)를 이용하여 할당된 각각의 부반송파 신호를 필터링한다. 그러면 부반송파 파워 측정기(214-1,214-2,214-N)는 상기 필터링된 각각의 부반송파 신호의 파워를 측정하고, 광간섭 파워 측정기(215)는 상기 광신호로부터 광간섭 잡음 파워를 측정한다(단계301).
그리고 신호 대 잡음비 계산기(216)는 상기 각각의 부반송파 신호 파워 값과 광간섭 잡음 파워 값을 입력 받아 모든 부반송파 신호에 대하여 신호 대 잡음비를 계산하고, 상기 모든 부반송파 신호에 대한 신호 대 잡음비 중에서 최소 신호 대 잡음비를 출력한다(단계302).
이어서, 광간섭 잡음 발생 판단기(217)는 상기 최소 신호 대 잡음비와 기 설정된 기준 신호 대 잡음비와 비교하여, 최소 신호 대 잡음비가 기준 신호 대 잡음비 보다 크다면 광간섭 잡음이 발생하지 않은 것으로 판단하여 상기 단계 301로 돌아가고, 그렇지 않다면 광간섭 잡음이 발생한 것으로 판단하여 다음의 단계304를 진행한다.
다음으로, 광간섭 잡음이 발생한 것으로 판단한 경우, 광원의 순서를 나타내는 인덱스를 뜻하는 n 을 1로 초기화 한다. 이 경우, 첫 번째 광원(221-1)을 의미한다(단계304).
다음으로, 중앙 기지국(210)의 제어 신호 발생기(218)는 n 번째 광원(221-1)의 바이어스 전류를 일정한 방식으로 변화시키는 제어 신호를 생성하고 해당 가입자 광원(221-1)에게 제어 신호를 보낸다(단계305). 상기 제어 신호는 상기 광원에 대한 바이어스 전류를 낮췄다가 일정 시간 후에 다시 높이는 방식을 사용할 수 있다.
다음으로, 광가입자 단말(220-1)은 상기 제어 신호를 수신한 후, 바이어스 전류 제어부(223-1)를 통해서 광원(221-1)의 바이어스 전류를 낮췄다가 일정 시간 후 높인다(단계306). 이 때, 상기 광가입자 단말(220-1,220-2,220-N)은, 상기 중앙 기지국(210)의 제어에 의하여 상기 바이어스 전류 제어부(223-1)의 바이어스 전류가 변화되는 동안에 입력 정보의 유실을 방지하기 위하여, 상기 광가입자 단말(220-1,220-2,220-N)에 입력되는 입력 신호를 버퍼 메모리(224-1,224-2,224-N)에 임시로 저장한 후, 상기 바이어스 전류가 원 상태로 복귀하는 경우 상기 저장된 입력 신호를 상기 중앙 기지국(210)으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 광가입자 단말(220-1) 내부의 광원(221-1)의 바이어스 전류가 낮아졌다 높아지면서 송신 광 출력 파워가 낮아졌다 높아지게 되면, 중앙 기지국(210)의 잡음 파워 변화 검출기(219)는 광간섭 잡음 파워에 변화가 있는 지를 검사하여, 측정된 잡음 파워에 변화가 있다면 n번째 광원(221-1)은 광간섭 잡음을 야기하는 광원으로 판단하고, 측정된 잡음 파워에 변화가 없다면 n번째 광원(221-1)은 광간섭 잡음을 야기하지 않는 광원으로 판단한다(단계307, 308, 309).
다음으로, n=n+1 로 새로운 광원(221-2)의 인덱스를 설정하고, 새로운 n이 중앙 기지국(210)의 광수신기(211)로 광신호를 보내는 모든 광원(221-1,221-2,221-N)의 개수를 나타내는 N과 비교하여, n이 N 보다 크다면 단계301로 돌아가고, n이 N보다 작다면 단계306으로 돌아간다(단계310,311). 이와 같은 과정을 통하여 모든 광가입자 단말(220-1,220-2,220-N)의 광원(221-1,221-2,221-N)들에 대하여 광간섭을 발생시키는지 여부를 판단할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에서의 광간섭 발생 광원 검출 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽 을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 인터넷을 통한 전송과 같이 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면 부반송파다중접속 광가입자 망에서 광간섭 잡음이 발생하였을 경우 신속하게 광간섭을 야기하는 광원을 찾을 수 있다. 따라서 본 발명에 따르면 이러한 광간섭 발생 광원에 대해서만 제어 처리를 하면 되므로, 궁극적으로 광간섭 잡음을 빠르게 감소시킴으로써 우수한 시스템 성능을 제공할 수 있는 이점이 있다.

Claims (12)

  1. 부반송파 다중 접속 광가입자망에서, 복수의 광 가입자 단말로부터 다중화되어 전송된 광신호로부터, 가입자별로 필터링된 각각의 부반송파 신호의 파워를 측정하는 복수의 부반송파 파워 측정기;
    상기 광신호로부터 광간섭 잡음 파워를 측정하는 광간섭 파워 측정기; 및
    상기 복수의 부반송파 파워 측정기로부터 측정된 각각의 부반송파 신호의 파워와 상기 광간섭 잡음 파워 간의 신호대 잡음비 중, 최소 신호대 잡음비가 기 설정된 기준값보다 작은 경우에는, 상기 복수의 광가입자 단말 내부에 구성된 광원의 출력 파워를 순차적으로 변화시키도록 제어하며, 그 중 상기 출력 파워 변화에 대응하여 광간섭 잡음 파워에 변화를 야기하는 광원을 광간섭 발생 광원으로 판단하는 잡음 발생 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에서의 광간섭 발생 광원 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 잡음 발생 판단부는,
    상기 복수의 부반송파 파워 측정기와 상기 광간섭 파워 측정기의 출력 값을 이용하여 복수의 부반송파 채널의 신호 대 잡음비를 구하는 신호 대 잡음비 계산기;
    상기 신호 대 잡음비 계산기로부터 상기 복수의 부반송파 채널의 신호 대 잡음비 중 최소 신호대 잡음비를 입력으로 받고, 상기 최소 신호대 잡음비를 기 설정 한 기준값과 비교하여 광간섭 잡음 발생 여부를 판단하는 광간섭 잡음 발생 판단기;
    상기 광간섭 잡음 발생 판단기에서 광간섭 잡음 발생으로 판단 될 경우, 상기 광가입자 광원의 바이어스 전류를 소정의 방식으로 변화시키기 위한 제어 신호를 상기 광 가입자 단말로 보내는 제어 신호 발생기; 및
    상기 광간섭 파워 측정기의 측정 파워 값을 입력 받아 잡음 파워에 변화가 있는지 여부를 검출하는 잡음 파워 변화 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에서의 광간섭 광원 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어 신호 발생기는 상기 광간섭 잡음 발생 판단기에서 광간섭 잡음 발생으로 판단 될 경우, 상기 광가입자 광원의 바이어스 전류를 낮췄다가 일정 시간 후에 높이기 위한 제어 신호를 상기 광가입자 단말에게 보내는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에서의 광간섭 광원 검출 장치.
  4. 소정의 입력 신호를 고유하게 할당된 부반송파를 이용하여 부반송파 신호로 변조한 후 광신호로 전송하는 복수의 광가입자 단말;
    상기 복수의 광가입자 단말로부터 전송되는 광 신호를 다중화하는 광 결합기; 및
    상기 다중화된 광신호에 포함된 복수의 부반송파 신호의 파워와 광간섭 파워 간의 신호대 잡음비 중, 최소 신호대 잡음비가 기 설정된 기준값보다 작은 경우에는, 상기 복수의 광가입자 단말 내부 광원의 출력 파워를 순차적으로 변화시키도록 제어하며, 그 중 상기 출력 파워 변화에 대응하여 광간섭 파워에 변화를 야기하는 광원을 광간섭 발생 광원으로 판단하는 중앙 기지국을 포함하는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 광가입자 단말은,
    광원;
    상기 광원을 이용하여 상기 소정의 입력 신호를 고유하게 할당된 부반송파로 변조하는 변조기;
    상기 광원에 바이어스 전류를 공급하며, 상기 중앙 기지국의 제어에 의하여 상기 광원의 출력 파워를 조절할 수 있는 바이어스 전류 제어부; 및
    상기 중앙 기지국의 제어에 의하여 상기 바이어스 전류 제어부의 바이어스 전류가 변화되는 동안에 상기 소정의 입력 신호를 임시로 저장하기 위한 버퍼 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 버퍼 메모리는, 상기 바이어스 전류 제어부의 바이어스 전류의 변화가 완료된 이후에, 상기 임시로 저장된 소정의 입력 신호를 상기 중앙 기지국에 제공하는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 중앙 기지국은,
    부반송파 다중 접속 광가입자망에서, 복수의 광 가입자 단말로부터 다중화되어 전송된 광신호로부터, 가입자별로 할당된 각각의 부반송파 신호를 분리하기 위한 복수의 필터;
    상기 각각의 부반송파 신호의 파워를 측정하는 복수의 부반송파 파워 측정기;
    상기 광신호로부터 광간섭 잡음 파워를 측정하는 광간섭 파워 측정기; 및
    상기 복수의 부반송파 파워 측정기로부터 측정된 각각의 부반송파 신호의 파워와 상기 광간섭 파워 간의 신호대 잡음비 중, 최소 신호대 잡음비가 기 설정된 기준값보다 작은 경우에는, 상기 복수의 광가입자 단말 내부에 구성된 광원의 출력 파워를 순차적으로 변화시키도록 제어하며, 그 중 상기 광원의 출력 파워 변화에 대응하여 광간섭 잡음 파워에 변화를 야기하는 광원을 광간섭 발생 광원으로 판단하는 잡음 발생 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 잡음 발생 판단부는,
    상기 복수의 부반송파 파워 측정기와 상기 광간섭 파워 측정기의 출력 값을 이용하여 복수의 부반송파 채널의 신호 대 잡음비를 구하는 신호 대 잡음비 계산기;
    상기 신호 대 잡음비 계산기로부터 상기 복수의 부반송파 채널의 신호 대 잡음비 중 최소 신호대 잡음비를 입력으로 받고, 상기 최소 신호대 잡음비를 기 설정한 기준값과 비교하여 광간섭 잡음 발생 여부를 판단하는 광간섭 잡음 발생 판단기;
    상기 광간섭 잡음 발생 판단기에서 광간섭 잡음 발생으로 판단 될 경우, 상기 광가입자 광원의 바이어스 전류를 소정의 방식으로 변화시키기 위한 제어 신호를 상기 광 가입자 단말로 보내는 제어 신호 발생기; 및
    상기 광간섭 파워 측정기의 측정 파워 값을 입력 받아 잡음 파워에 변화가 있는지 여부를 검출하는 잡음 파워 변화 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 시스템.
  9. 부반송파 다중 접속 광가입자망에서, 복수의 광 가입자 단말로부터 다중화되어 전송된 광신호로부터, 가입자별로 필터링된 각각의 부반송파 신호의 파워를 측정하는 제1 단계;
    상기 광신호로부터 광간섭 잡음 파워를 측정하는 제2 단계; 및
    상기 각각의 부반송파 신호의 파워와 상기 광간섭 잡음 파워 간의 신호대 잡음비 중, 최소 신호대 잡음비가 기 설정된 기준값보다 작은 경우에는, 상기 복수의 광가입자 단말 내부에 구성된 광원의 출력 파워를 순차적으로 변화시키도록 제어하며, 그 중 상기 출력 파워 변화에 대응하여 광간섭 잡음 파워에 변화를 야기하는 광원을 광간섭 발생 광원으로 판단하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에서의 광간섭 광원 검출 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제3 단계는,
    상기 각각의 부반송파 신호의 파워와, 상기 광간섭 잡음 파워를 이용하여 복수의 부반송파 채널의 신호 대 잡음비를 구하는 제4 단계;
    상기 제4 단계에서 구한 상기 복수의 부반송파 채널의 신호 대 잡음비 중 최소 신호대 잡음비를 기 설정한 기준값과 비교하여 광간섭 잡음 발생 여부를 판단하는 제5 단계;
    상기 제5 단계의 판단 결과, 광간섭 잡음이 발생한 것으로 판단될 경우, 상기 광가입자 광원의 바이어스 전류를 소정의 방식으로 변화시키기 위한 제어 신호를 특정 광 가입자 단말로 전송하는 제6 단계; 및
    상기 제어 신호에 따라 상기 특정 광 가입자 단말의 변화된 출력이 광 간섭 잡음 파워에 변화를 야기하는 경우, 상기 특정 광 가입자 단말을 광간섭 발생 광원으로 판단하는 제7 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에서의 광간섭 광원 검출 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제3 단계는, 상기 복수의 광가입자 단말 내부에 구성된 광원 모두에 대하여 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에서의 광간섭 광원 검출 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제3 단계는, 상기 광가입자 단말 내부 광원의 출력 파워가 변화되는 동안에, 상기 광가입자 단말로 입력되는 소정의 입력 신호를 임시로 저장하는 단계; 및
    상기 광가입자 단말 내부 광원의 출력 파워가 원 상태로 복귀하는 경우, 상기 저장된 소정의 입력 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부반송파 다중 접속 방식 광가입자 망에서의 광간섭 광원 검출 방법.
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