KR100679658B1 - 단일 코어를 이용한 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치 - Google Patents
단일 코어를 이용한 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 단일 코어를 이용한 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치, 특히, 쌍방향 다채널 파장분할다중(CWDM : Coarse Wavelength Division Multiplexing) 방식의 수동형 광네트워크(PON : Passive Optical Network) 시스템에서 단일 코어를 이용하여 양방향으로 신호를 전송할 수 있도록 하는 단일 코어를 이용한 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치에 관한 것으로서, 본 발명 단일 코어를 이용한 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치에 의하면, 광선로 종단과 광네트웍 소자에서 16~18개 채널을 송/수신하기 위해 사용되는 대용량의 동일한 먹스/디먹스(멀티플렉서/디멀티플렉서)를 2개의 파트 즉, 각각 8개 채널로 분할하여 송/수신할 수 있는 소용량의 먹스/디먹스를 통합모듈로 패키지화함과 동시에 아이솔레이터와 서큘레이터를 사용하여 단일 코어로 신호를 송/수신할 수 있도록 함으로써, 대용량의 먹스/디먹스를 사용하는데 따른 경제적 손실을 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라, 대용량 사용에 따른 신호 손실을 최소화할 수 있다는 아주 뛰어난 효과가 있다.
광선로 종단(OLT), 광네트웍 소자(ONU), 멀티플렉서, 아이솔레이터, 서큘레이터, 광대역 필터부, 송/수신 겸용 코어
Description
도 1 은 종래의 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치를 나타낸 블록도,
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 코어를 이용한 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치를 나타낸 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 광선로 종단(OLT) 110 : 제 1 멀티플렉서
111 : 제 2 멀티플렉서 120 : 제 1 아이솔레이터
130 : 제 2 아이솔레이터 140 : 제 1 서큘레이터
150 : 제 2 서큘레이터 160 : 광대역 필터부
170 : 송/수신 겸용 코어 180 : 제 1 디멀티플렉서
181 : 제 2 디멀티플렉서 200 : 광네트웍 소자(ONU)
본 발명은 수동형 광네트워크 시스템의 파장분할다중 전송 장치에 관한 것으로, 특히, 쌍방향 다채널 파장분할다중(CWDM : Coarse Wavelength Division Multiplexing) 방식의 수동형 광네트워크(PON : Passive Optical Network) 시스템에서 단일 코어를 이용하여 양방향으로 신호를 전송할 수 있도록 하는 단일 코어를 이용한 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치에 관한 것이다.
최근 인터넷 등 새로운 서비스의 출연에 따라 데이터의 트래픽이 연 100% 이상씩 성장하고 있기 때문에 전체의 망이 대규모 데이터를 주고받을 수 있도록 진화되고 있다.
즉, 인터넷, 인트라넷, 엑스트라넷 등의 폭발적인 증가로 도시 내부의 네트워크(메트로 네트워크, 메트로 코어, 메트로 액세스)에 전송량 증가에 기인하게 되었다.
이러한 현상은 망사업자가 전체적으로 격고 있는 문제점으로 이를 극복하기 위해 CWDM 기술을 응용하게 되었는데, 상기 CWDM 기술은 이미 1980년대에 다중모드 광섬유를 통한 디지털 비디오 신호의 전송을 위해 최초로 상용화되어 설치되었다.
그래서, Quante사는 800nm 대역에서 140Mbp/s로 4채널을 전송하는 시스템을 출시하였는데, 이 시스템은 처음에는 케이블-TV에 사용되었으며, 현재까지 서비스 사업자들로부터 큰 관심을 끌지는 못했다.
그러나, CWDM 기술은 대도시 광네트워크의 대량 포설에 있어서 고속 TDM이나 DWDM에 비해 저가용 대안을 제공함으로써, 광네트워크의 급격한 성장에 기여하고 있기 때문에 Metro 사업자들이 그들의 전송 요구에 적합한 경제적인 솔루션을 찾게 됨에 따라 CWDM은 중요한 전달 구조로서 폭넓게 받아들여지고 있다.
여기서, WDM을 좀더 상세히 설명하면 동일한 광섬유를 통해 전달되는 각 파장간의 간격에 의해 DWDM과 CWDM이 정해지는데, DWDM은 일반적으로 200GHz, 100GHz, 50GHz 또는 그 이하의 파장 간격을 사용하고 있으며, 운용파장은 ITU에 의해 정해진 파장/주파수 격자에 의해 정의된다.
반면 CWDM 시스템은 냉각기능이 없는 DFB 레이저를 사용하는데, 일반적으로 0??에서 70??정도 범위에서 동작함으로 파장 천이가 6nm정도 발생한다. 이러한 파장 천이는 레이저 다이 제작 공정에 의한 +/-3nm의 파장 천이와 결합하여 전체적으로 +/-12nm의 파장 천이를 보일 수 있다.
CWDM 시스템에서 Uncooled 레이저의 파장 천이를 수용하기 위해 광필터의 통과대역과 채널 간격은 충분히 넓어야 하고, 이 시스템의 채널 대역은 13nm이며 채널 간격은 일반적으로 20nm이다.
또한, CWDM 시스템은 16채널 이하의 네트워크에서 DWDM에 비해 몇 가지 장점을 가지고 있는데, 이러한 장점은 비용, 소모전력 및 사이즈 등이 있다.
즉, 상기 DWDM 송수신기의 가격은 일반적으로 CWDM의 것보다 4~5배 정도 가격이 비싸고, 이는 DWDM에 사용되는 레이저와 관련된 몇 가지 요인에 의해서 그런데 이를 설명하면, 상기 CWDM 레이저 다이(die)와 DWDM 레이저 다이의 공정 파장 허용오차(Manufacturing Wavelength Tolerance) 차이가 주요 원인으로, 전형적인 DWDM 레이저의 파장 허용오차는 +/- 0.1nm이며 CWDM의 허용오차는 +/- 2~3nm이다.
또한, 낮은 다이 수율(Yields)도 DWDM 레이저의 비용을 CWDM에 비해 상대적으로 가격을 상승시키는 요인이며, 버터플라이(Butterfly) 패키지에서 Peltier Cooler와 서미스터를 사용하여 온도 안정화를 한 것이 상기 CWDM 동축 레이저 패키지보다 가격이 높다.
따라서, 광심선을 공유하는 방식으로 광가입자망을 구축할 때 상기와 같은 이유로 인해 상기 CWDM 전송 방식에 대해 관심이 높아지고 있는데, 종래의 일반적인 CWDM의 구성을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 1 에 도시한 바와 같이 크게 광선로 종단(OLT : Optical Line Termination)(10)과 광네트웍 소자(ONU : Optical Network Unit)(20)로 이루어지며, 상기 광선로 종단(10)과 광네트웍 소자(20)에는 다채널 신호(16~18 채널)를 양방향으로 송/수신하기 위해 먹스(MUX)(11, 22)/디먹스(DEMUX)(12, 21)가 각각 구성되어 있고, 상기 먹스/디먹스에서 송/수신 신호를 전송할 수 있도록 별도의 송/수신 코어(30, 40)가 구비되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 CWDM 전송 장치는 광선로 종단과 광네트웍 소자가 양방향으로 다채널 신호를 송/수신할 때 16~18개의 다채널을 수용하기 위해 대용량의 동일한 먹스/디먹스가 각각 설치되어 사용되기 때문에 경제적 손실이 발생할 뿐만 아니라, 먹스/디먹스 사용에 따른 각각의 송/수신 케이블이 별도로 사용되기 때문에 이로 인한 경제적 손실도 발생한다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 광선로 종단과 광네트웍 소자에서 16~18개 채널을 송/수신하기 위해 사용되는 대용량의 동일한 먹스/디먹스를 2개의 파트 즉, 각각 8개 채널로 분할하여 송/수신할 수 있는 소용량의 먹스/디먹스를 통합모듈로 패키지화함과 동시에 아이솔레이터와 서큘레이터를 사용하여 단일 코어로 신호를 송/수신할 수 있도록 한 단일 코어를 이용한 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 단일 코어를 이용한 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치는, 양방향 다채널 파장분할다중 전송 방식에 사용되는 광선로 종단 또는 광네트웍 소자에 있어서,
8개 채널의 신호를 각각 입력받아 단일 채널의 신호로 변환하여 송신해 주는 송신측 제 1 및 제 2 멀티플렉서와,
상기 제 1 및 제 2 멀티플렉서에서 송신되는 신호를 입력받아 전송하는 한편, 수신되는 신호가 상기 제 1 및 제 2 멀티플렉서로 입력되는 것을 방지해 주는 제 1 및 제 2 아이솔레이터와,
상기 제 1 및 제 2 아이솔레이터에서 전송되는 신호를 입력받아 수신측 디멀티플렉서로 전송하는 한편, 수신측에서 전송되는 신호를 송신측 디멀티플렉서로 전송하는 제 1 및 제 2 서큘레이터와,
상기 제 1 및 제 2 서큘레이터에서 전송되는 신호를 입력받아 미리 설정된 주파수 대역의 신호로 분리하여 전송하는 한편, 수신측에서 전송되는 신호를 입력받아 미리 설정된 주파수 대역의 신호로 분리하여 전송하는 광대역 필터부와,
상기 광대역 필터부에서 전송된 신호를 입력받아 수신측으로 전송하는 한편, 수신측에서 전송되는 신호를 입력받아 상기 송신측으로 전송하는 송/수신 겸용 코어, 및
상기 제 1 및 제 2 서큘레이터에서 전송되는 수신측의 단일 채널 신호를 입력받아 8개 채널로 분리하여 전송해 주는 송신측 제 1 및 제 2 디멀티플렉서로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 본 발명의 단일 코어를 이용한 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2 는 단일 코어를 이용한 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치를 나타낸 구성도이다.
본 발명은 도 2 에 도시한 바와 같이, 송신측 제 1 및 제 2 멀티플렉서(110, 111), 제 1 및 제 2 아이솔레이터(120, 130), 제 1 및 제 2 서큘레이터(140, 150), 광대역 필터부(160), 송/수신 겸용 코어(170) 및 송신측 제 1 및 제 2 디멀티플렉서(180, 181)로 구성되며, 상기 송신측 제 1 및 제 2 멀티플렉서(110, 111)는 8개 채널의 신호를 각각 입력받아 단일 채널의 신호로 변환하여 송신해 주는 역할을 한다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 아이솔레이터(120, 130)에서는 상기 제 1 및 제 2 멀티플렉서(110, 111)로부터 송신되는 신호를 입력받아 전송하는 한편, 수신되는 신호가 상기 제 1 및 제 2 멀티플렉서(110, 111)로 입력되는 것을 방지해 주는 역 할을 하고, 상기 제 1 및 제 2 서큘레이터(140, 150)에서는 상기 제 1 및 제 2 아이솔레이터(120, 130)로부터 전송되는 신호를 입력받아 수신측 디멀티플렉서로 전송하는 한편, 수신측에서 전송되는 신호를 송신측 디멀티플렉서로 전송하는 역할을 한다.
이어서, 상기 광대역 필터부(160)에서는 상기 제 1 및 제 2 서큘레이터(140, 150)로부터 전송되는 신호를 입력받아 미리 설정된 주파수 대역의 신호로 분리하여 전송하는 한편, 수신측에서 전송되는 신호를 입력받아 미리 설정된 주파수 대역의 신호로 분리하여 전송하는 역할을 한다.
또한, 상기 송/수신 겸용 코어(170)에서는 상기 광대역 필터부(160)로부터 전송된 신호를 입력받아 수신측으로 전송하는 한편, 수신측에서 전송되는 신호를 입력받아 상기 송신측으로 전송하는 역할을 하고, 상기 송신측 제 1 및 제 2 디멀티플렉서(180, 181)에서는 상기 제 1 및 제 2 서큘레이터(140, 150)로부터 전송되는 수신측의 단일 채널 신호를 입력받아 8개 채널로 분리하여 전송해 주는 역할을 한다.
이하, 상기와 같이 구성된 단일 코어를 이용한 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.
도 2 에 도시한 바와 같이 광선로 종단(OLT, 송신측)(100)에서 광네트웍 소자(ONU, 수신측)(200)로 전송되는 다채널 신호를 예를 들면, 상기 광선로 종단 (100)의 제 1 및 제 2 멀티플렉서(110, 111)에서 8개 채널(1270nm~1450nm, 1470nm~1610nm)의 신호를 각각 입력받아 단일 채널의 신호로 변환하여 송신해 준다.
그러면, 제 1 및 제 2 아이솔레이터(120, 130)에서는 상기 제 1 및 제 2 멀티플렉서(110, 111)로부터 송신된 신호를 입력받아 전송해 주고, 제 1 및 제 2 서큘레이터(140, 150)에서는 상기 제 1 및 제 2 아이솔레이터(120, 130)로부터 전송된 신호를 입력받아 광네트웍 소자(ONU, 수신측)(200)의 디멀티플렉서로 전송해 준다.
이때, 광대역 필터부(160)에서는 상기 제 1 및 제 2 서큘레이터(140, 150)로부터 전송되는 신호를 입력받아 미리 설정된 주파수 대역의 신호로 분리하여 전송하고, 송/수신 겸용 코어(170)에서는 상기 광대역 필터로부터 전송된 신호를 입력받아 상기 광네트웍 소자(200)의 디멀티플렉서로 신호를 전송한다.
한편, 상기 광네트웍 소자(200)의 디멀티플렉서에서는 상기 송/수신 겸용 코어(170)를 통해 전송되는 단일 채널의 신호를 입력받아 8개 채널의 신호로 분리하여 전송해 준다.
이어서, 상기 광네트웍 소자(200)의 멀티플렉서에서 송신되는 수신측 신호가 상기 송/수신 겸용 코어(170)를 통해 전송되면, 상기 광선로 종단(OLT, 송신측)(100)의 광대역 필터부(160)에서는 상기 광네트웍 소자(200)의 멀티플렉서로부터 전송되는 신호를 입력받아 미리 설정된 주파수 대역의 신호로 분리하여 전송한다.
그러면, 상기 제 1 및 제 2 서큘레이터(140, 150)에서는 상기 광대역 필터부 (160)로부터 전송되는 신호를 입력받아 상기 광선로 종단(OLT, 송신측)(100)의 제 1 및 제 2 디멀티플렉서(180, 181)로 전송한다.
이때, 상기 제 1 및 제 2 아이솔레이터(120, 130)에서는 상기 제 1 및 제 2 서큘레이터(140, 150)로부터 전송되는 광네트웍 소자(200)의 신호가 상기 제 1 및 제 2 멀티플렉서(110, 111)로 유입되는 것을 방지해 준다.
한편, 제 1 및 제 2 디멀티플렉서(180, 181)에서는 상기 제 1 및 제 2 서큘레이터(140, 150)로부터 전송된 광네트웍 소자(200)의 단일 채널 신호를 입력받아 8개 채널(1270nm~1450nm, 1470nm~1610nm)의 신호로 분리하여 전송해 준다.
즉, 상기 광선로 종단(100) 및 광네트웍 소자(200)의 내부 구성을 동일하게 8개 채널을 송/수신 할 수 있는 멀티플렉서/디멀티플렉서로 구성하며, 송/수신 겸용 코어(170)를 사용하기 위해 아이솔레이터, 서큘레이터 및 광대역 필터부(160)를 구비하였다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명 단일 코어를 이용한 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치는, 광선로 종단과 광네트웍 소자에서 16~18개 채널을 송/수신하기 위해 사용되는 대용량의 동일한 먹스/디먹스(멀티플렉서/디멀티플렉서)를 2개의 파트 즉, 각각 8개 채널로 분할하여 송/수신할 수 있는 소용량의 먹스/디먹스를 통합모듈로 패키지화함과 동시에 아이솔레이터와 서큘레이터를 사용하여 단일 코어로 신호를 송/수신할 수 있도록 함으로써, 대용량의 먹스/디먹스를 사용하는데 따른 경제적 손실을 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라, 대용량 사용에 따른 신호 손실 을 최소화할 수 있다는 아주 뛰어난 효과가 있다.
Claims (1)
- 양방향 다채널 파장분할다중 전송 방식에 사용되는 광선로 종단 또는 광네트웍 소자에 있어서,8개 채널의 신호를 각각 입력받아 단일 채널의 신호로 변환하여 송신해 주는 송신측 제 1 및 제 2 멀티플렉서와,상기 제 1 및 제 2 멀티플렉서에서 송신되는 신호를 입력받아 전송하는 한편, 수신되는 신호가 상기 제 1 및 제 2 멀티플렉서로 입력되는 것을 방지해 주는 제 1 및 제 2 아이솔레이터와,상기 제 1 및 제 2 아이솔레이터에서 전송되는 신호를 입력받아 수신측 디멀티플렉서로 전송하는 한편, 수신측에서 전송되는 신호를 송신측 디멀티플렉서로 전송하는 제 1 및 제 2 서큘레이터와,상기 제 1 및 제 2 서큘레이터에서 전송되는 신호를 입력받아 미리 설정된 주파수 대역의 신호로 분리하여 전송하는 한편, 수신측에서 전송되는 신호를 입력받아 미리 설정된 주파수 대역의 신호로 분리하여 전송하는 광대역 필터부와,상기 광대역 필터부에서 전송된 신호를 입력받아 수신측으로 전송하는 한편, 수신측에서 전송되는 신호를 입력받아 상기 송신측으로 전송하는 송/수신 겸용 코어, 및 상기 제 1 및 제 2 서큘레이터에서 전송되는 수신측의 단일 채널 신호를 입력받아 8개 채널로 분리하여 전송해 주는 송신측 제 1 및 제 2 디멀티플렉서를 각각 광선로 종단 및 광네트웍 소자에 패키지 형태로 구성함으로써, 16 채널 내지 18채널의 데이터 전송을 수용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 단일 코어를 이용한 양방향 다채널 파장분할다중 전송 장치.
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