KR100705357B1

KR100705357B1 - 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속장치 및 이에대한 방법

Info

Publication number: KR100705357B1
Application number: KR1020050050049A
Authority: KR
Inventors: 한수욱; 김태영; 윤현호; 박창수
Original assignee: 광주과학기술원
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2007-04-09
Also published as: US8121476B2; WO2006132510A1; US20090123148A1; KR20060128533A

Abstract

본 발명은 중앙 기지국내 SOA의 상호 이득 포화 작용을 이용하여 두 광신호 이상이 SOA내를 동시에 통과할 때에 발생되는 상호 간섭에 의한 왜곡 여부를 확인하면서 광신호들간의 왜곡이 없는 경우에 상향으로 전송되는 광신호를 증폭시키며, 다수의 가입자가 광 이더넷망을 이용하고자 할 때에 공동선로망에 대한 점유상태를 모니터링하기 위한 것으로, 이를 위한 구성은 상향 파장(λ_U)에 서로 다른 광신호를 실어 전송하는 다수의 ONU와, 서로 다른 광신호를 다중화시켜 전송하는 PS와, 다중화된 광신호의 왜곡 여부를 확인하고, 확인된 일부의 광신호를 증폭시킴과 동시에 확인된 나머지 일부의 광신호를 귀환시키며, 다수의 광가입자 네트웍 유닛이 공동선로망을 점유하고 있는 상태를 모니터링하는 중앙 기지국(CO)를 포함한다. 따라서, ONU 각각에서 현재 공동선로망을 지난 광신호들 간에 충돌 및 전송 성공 여부를 동적으로 확인할 수 있으므로, 재전송을 할 것인지 대기 중인 다음 정보를 전송할 것인지를 판단할 수 있다. 또한, 전광 방식을 이용하므로, 기존의 전기적 MAC 제어 장치가 필요하지 않아 고속으로 동작가능하며, 저가의 광원을 사용하는 다중 가입자를 위해 사용 가능하며, 공동선로망의 충돌 여부를 CO내 광수신기와 모든 ONU에서 동시에 파악할 수 있으므로 광선로의 동적 접속이 가능하며, 공동선로망의 상태를 동적으로 감시할 수 있는 지능형 광이더넷망에 적용할 수 있는 효과가 있다.

Description

이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속장치 및 이에 대한 방법{ALL-OPTICAL CSMA/CD APPARATUS IN BASE A ETHERNET AND THE THEORY}

도 1은 일반적인 광 가입자망을 위한 블록 구성도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속 장치를 위한 블록 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 파장과 반도체 광증폭기간의 이득 특성 상호관계를 도시한 도면,

도 4는 도 2에 도시된 광가입자 네트웍 유닛(ONU)을 보다 상세하게 도시한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 시간영역 't1∼t5'에서 공동선로망에 접근하는 ONU를 도시한 도면,

도 6은 본 발명에 따른 반도체 광증폭기의 이득 특성을 도시한 도면,

도 7은 본 발명에 따른 실험 검증을 위해 두 가입자인 ONU(10-1(λ_U1), 10-2(λ_U2))로부터 전송되어온 서로 다른 두 패킷을 도시한 도면,

도 8은 각 전송상황에 따라 ONU(10-1(λ_U1), 10-2(λ_U2))로 되돌아온 광신호를 검출한 파형을 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10-1,...,10-n : 다수의 ONU 30 : PS

50 : CO 51 : WSC

53 : SOA 55 : 광수신기

57 : 광송신기

S1 : 공동선로망 S2 : 오실로스코프

본 발명은 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속장치 및 이에 대한 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면, 상호 이득 포화 작용을 이용하여 두 광신호 이상이 반도체 광증폭기(Semiconductor Optical Amplifier, SOA) 내를 동시에 통과할 때에 발생되는 상호 간섭에 의한 왜곡 여부를 확인하면서 광신호들간의 왜곡이 없는 경우에 상향으로 전송되는 광신호를 증폭시키며, 다수의 가입자가 광 이더넷망을 이용하고자 할 때에 공동선로망에 대한 점유상태를 모니터링할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 이더넷 기반에서 중앙 기지국(Central Office, CO)내의 SOA는 양방향 증폭특성을 갖는 증폭기로서, 전자와 전공의 재결합 속도가 빠른 특성을 갖으며, 서로 다른 변조신호가 동시에 SOA내로 들어오는 경우, 비선형의 상호 이득 포화작용을 갖게되어 광신호간의 왜곡이 발생된다. 즉, 서로 다른 광신호를 갖는 두 개 이상의 광신호가 SOA내로 유입되어 증폭될 때 유입된 광신호가 포화영역에서 증폭되면, 그 유입된 광원은 상호간 이득과 위상에 누화가 발생되어 상호 이득 포화작용이 발생되는 것이다.

이때, SOA내에서 상호 이득 포화작용을 겪은 두 광신호는 자신이 갖고 있던 신호성분은 왜곡되어 더 이상 본래의 정보를 함유하고 있지 않게 된다. 다시 말하여, 이 왜곡된 광신호는 SOA의 양방향 증폭 특성을 이용하여 상향의 CO내의 광 종단 장치(Optical Line Terminal, OLT)에 도달하도록 하고 이는 서로 다른 가입자 신호간의 왜곡에 의한 오류신호로 판독되며, 또한 SOA에 의해 하향으로 통보되는 광신호는 각 광가입자 네트웍 유닛(Optical Network Units, ONU)과 같은 저가의 광검출기를 통해 공동 선로상의 왜곡을 확인할 수 있게 된다.

한편, 도 1은 일반적인 광가입자망을 위한 블록 구성도이다. 즉, CO(5)내의 OLT(7)에서 보내진 광가입자용 하향 광신호는 원격지에 위치한 광 파워 분배기(Power Splitter, PS)(3)에 의해 분기되어 하향위치에 있는 다수의 ONU(1-1,...,1-n)중 개별 ONU에 도달하게 되고, 개별 ONU는 원격지에 위치한 광 분배 노드(Remote Node, RN)를 이용하여 공동선로망을 거쳐 OLT로 보내지게 된다. 이때 다수의 가입자가 동시에 공동선로망을 사용할 수 없으므로 이를 제어하기 위한 기술이 요구되며, 이를 위해 필요한 방법이 '반송파 감지 다중접속(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD)' 기술이며, 이 CSMA/CD를 이용하여 상향 전송을 하고자 하는 다수의 가입자는 CO(5)로 상향 서비스를 하게 된다.

보다 상세하게 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 광가입자망에 있어서 CO(5)에 위치한 OLT(7)는 내부적으로 하향 광신호 전송을 위한 송신단과 상향 신호 수신을 위한 수신단으로 구성되며, 하향 신호는 공동선로망을 타고 원격지 노드의 PS(3)를 통해 다수의 ONU(1-1,...,1-n)로 동시에 보내진다. 또한, 다수의 ONU(1-1,...,1-n)에 의해 생성된 상향 신호는 PS(3)에서 다중 결합된 후 공동 선로망을 타고 CO(5)내 OLT(7)로 제공되며, 만약, OLT(7)에서 다수의 ONU(1-1,...,1-n) 까지의 거리가 먼 경우 손실을 보상하기 위해 OLT(7)내 수신단 전단에 광 증폭기(Optical Amplifier, OA)를 사용할 수 있다. 여기서, 다수의 ONU(1-1,...,1-n) 에서 사용되는 광원은 페브리-페로 레이저나 분포 궤환 레이저가 사용될 수 있으나, 광가입자망의 저가화를 위해서는 페브리-페로 형태의 저가형 광원도 선호된다.

상술한 바와 같은 구조에서 다수의 가입자들이 동시에 광신호를 보내는 경우, 보내지는 광신호들간에 왜곡이 발생될 경우, CSMA/CD를 이용하여 발생되는 왜곡현상을 제어할 수 있으며, 이 CSMA/CD는 MAC(Media Access Control)를 이용하는 전기적 스위칭 방법에 의해 이루어지며, 이 방식이 광가입자망에 적용되기 위해서는 광신호를 전기신호로 변환한 뒤 이를 네트워크 계층 2에서 분석하여 공동선로망에서 다수 가입자에 의한 왜곡이 있는지를 검사하는데 이를 위해 부가적인 회로가 요구되며, 전기적 영역에서 처리되는 관계로 시간 지연이 예상되어 대용량 고속 전송을 필요로 하는 고속 광 이더넷 환경에서는 적합하지 않는 문제점이 있다.

이에, 상술한 문제점을 해결하기 위한 광학적인 방법으로 원격에 위치한 PS에서 루프 백(loop-back)을 통해 모든 광가입자단들이 공동선로망의 사용 상태를 감시할 수 있는 기술이 제안되었다. 그러나, 이 제안된 기술은 전송의 효율적 측면 에서는 우수함을 갖고 있으나 가입자가 PS(3)로부터 서로 다른 거리에 위치하거나, 또는 ONU의 광출력이 서로 다른 경우에는 상술한 문제점인 왜곡 현상을 해결할 수 없으며, 또한 충동 현상을 감지하는 경우에도 되돌아오는 광파워의 신호세기를 통해 감지함으로써, 모든 가입자의 출력 광파워가 PS(3)의 입력단에서 균일해야 하나 광선로상의 변화로 인하여 입력 광파워의 세기가 변화하는 경우 왜곡감지 오류가 발생하게 된다.

또 다른 방법으로, 각 가입자가 서로 다른 파장을 사용하여 물리적으로 왜곡하는 것을 막는 방법으로 해결하였으나, 이는 서비스 제공자들이 서로 다른 파장의 광가입자망용 레이저를 별도로 구비해야 하며, PS 대신에 AWGR(Arrayed Waveguide Grating Router)를 필연적으로 사용해야 하는 불편함이 있으며, 이러한 AWGR을 사용할 경우에도 파장분할방식의 광가입자망에서는 적합하나, 일반적인 수동형 광가입자망(Passive Optical Networks, PON) 구조의 단일 상향 파장을 사용하는 경우에는 적용하기 어려우며, 또한 상기의 방법들은 광가입자망 구현에 있어서 다수의 광가입자들이 공동선로망을 이용하기 위한 기술인 것으로 CO에서의 공동선로망에 대한 감시 및 왜곡 감지를 전혀 고려하고 있지 않는 문제점을 갖고 있다.

이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 중앙 기지국내 SOA의 상호 이득 포화 작용을 이용하여 두 광신호 이상이 SOA내를 동시에 통과할 때에 발생되는 상호 간섭에 의한 왜곡 여부를 확인하면서 광신호들간의 왜곡이 없는 경우에 상향으로 전송되는 광신호를 증폭시키며, 다수의 가입자 가 광 이더넷망을 이용하고자 할 때에 공동선로망에 대한 점유상태를 모니터링할 수 있는 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속장치 및 이에 대한 방법을 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에서의 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속 장치는 상향 파장(λ_U)에 서로 다른 광신호를 실어 전송하는 다수의 ONU와, 서로 다른 광신호를 다중화시켜 전송하는 PS와, 다중화된 광신호의 왜곡 여부를 확인하고, 확인된 일부의 광신호를 증폭시킴과 동시에 확인된 나머지 일부의 광신호를 귀환시키며, 다수의 광가입자 네트웍 유닛이 공동선로망을 점유하고 있는 상태를 모니터링하는 중앙 기지국(CO)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에서의 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속 방법은 상향 파장(λ_U)에 서로 다른 광신호를 실어 전송하는 제1단계와, 서로 다른 광신호를 다중화시키고, 다중화된 광신호를 파장별로 선택 결합하여 전송하는 제2단계와, 선택 결합된 광신호에 대하여 상호 이득 포화 작용을 이용하여 상호 간섭에 의한 왜곡 여부를 확인하면서 광신호간의 왜곡 유무에 관계없이 광신호를 증폭시켜 일부의 광신호를 광수신기에 제공함과 동시에 자체 양방향 특성을 이용하여 나머지 일부의 광신호를 귀환하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 기술 분야 의 숙련자라면 이 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 잘 이해하게 될 것이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속 장치를 위한 블록 구성도로서, SOA(53)의 이득대역폭 내에 위치하는 상향 파장(λ_U)에 서로 다른 광신호를 실어 PS(30)에 상향 전송하는 다수의 ONU(10-1,...,10-n)와, 다수의 ONU(10-1,...,10-n)로부터 제공된 서로 다른 광신호를 다중화시켜 CO(50)로 전송하며, CO(50)내 WSC(51)로부터 제공되는 광신호를 ONU(10-1,...,10-n)에 전송하는 PS(30)와, PS(30)에 의해 다중화된 광신호에 대하여 상호 이득 포화 작용을 이용하여 상호 간섭에 의한 왜곡(충돌) 여부를 확인하여 광신호들간의 왜곡이 없는 경우, 제공된 광신호들을 증폭시키며, 다수의 광가입자가 광 이더넷망을 이용하고자 할 때에 공동선로망(S1)에 대한 점유상태를 모니터링하는 CO(50)를 포함한다.

여기서, CO(50)는 PS(30)로부터 제공되는 다중화된 광신호를 파장별로 선택 결합하여 SOA(53)에 제공하며, 광송신기(57)로부터 제공되는 하향 파장(λ_D)에 실린 광신호를 PS(30)로 햐향 전송하는 파장 선택형 결합기(Wavelength Selective Coupler, WSC)(51)와, WSC(51)에 의해 파장별로 선택되어 제공된 광신호들에 대하여 상호 이득 포화 작용을 이용하여 상호 간섭에 의한 왜곡 여부를 확인하면서 광신호들간의 왜곡이 없는 광신호들을 증폭시켜 광수신기(55)에 일부 제공함과 동시에 자체 양방향 특성을 이용하여 나머지 일부의 광신호들을 WSC(51)를 통해 PS(30) 에 전송하며, 확인결과, 광신호들간에 충돌이 발생한 경우에도, 광신호들을 증폭시켜 광수신기(55)에 일부 제공함과 동시에 자체 양방향 특성을 이용하여 나머지 일부의 광신호들을 WSC(51)를 통해 PS(30)에 전송하는 SOA(53)와, SOA(53)에 의해 증폭되어 제공된 일부 광신호를 수신하는 광수신기(55)와, CO(50)내 SOA(53)의 이득대역폭 밖에 위치하는 하향 파장(λ_D)에 광신호를 실어 WSC(51)에 햐향 전송하는 광송신기(57)를 포함한다.

그리고, 다수의 ONU(10-1,...,10-n)중 임의의 ONU(10-n)는 도 4에 도시된 바와 같이, 내부적으로 PS(30)로부터 제공되는 광신호중 해당 가입자로의 광신호만을 분리 추출하여 제공하는 WSC(10-n1)와, WSC(10-n1)에 의해 분리 추출된 해당 가입자로의 광신호중 하향 파장(λ_D)에 실린 광신호를 검출하는 하향파장 광검출기(10-n2)와, WSC(10-n1)에 의해 분리 추출된 해당 가입자로의 광신호중 자체 양방향 특성에 의해 되돌아온 상향 파장(λ_U)에 실린 나머지 일부의 광신호를 분기하는 광결합기(10-n3)와, 광결합기(10-n4)에 의해 분기된 나머지 일부의 광신호를 검출하는 상향파장 광검출기(10-n4)를 포함하며, 다수의 ONU(10-1,...,10-n-1) 각각에도 상술한 바와 같은 WSC, 하향파장 광검출기, 광결합기, 상향파장 광검출기를 모두 포함한다.

상술한 구성을 바탕으로, 본 발명에 따른 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

먼저, CO(50)내 SOA(53)는 타당성 검증을 위한 실험 구성도로서 1550㎚에서 동작되는 것을 채택하였기 때문에 상향 파장(λ_U)에 실린 광신호를 1550㎚로 선정하고, 하향 파장(λ_D)에 실린 광신호를 1300㎚로 선정한다. 만약, SOA(53)의 동작 파장을 1300㎚에서 동작되는 것을 보편화하는 경우, ITU-T(International Telecommunications Union - Telecommunication Standardization Sector)에서 권고하는 파장(하향 : 1550㎚, 상향 : 1310㎚)을 수용할 수 있다.

또한, 상향 파장(λ_U)을 위한 광원은, 페브리-페로 레이저를 사용하거나, 혹은 분포궤환 레이저를 사용할 수도 있다. 그리고 SOA(53)와 다수의 ONU(10-1,...,10-n)의 거리는 최대 4km로 선정한다고 가정한다.

상술한 바와 같이, 가정된 상태에서, 다수의 ONU(10-1,...,10-n)중 설명의 편의를 위하여 두 광가입자인 ONU(10-1, 10-2)에 대하여만 설명하면, 즉 ONU(10-1, 10-2)는 도 3에 도시된 바와 같이 SOA의 이득대역폭 내에 위치하는 상향 파장(λ_U1,2)에 서로 다른 광신호를 각각 실어 PS(30)에 상향 전송한다.

PS(30)는 ONU(10-1, 10-2)로부터 제공된 서로 다른 광신호를 다중화시켜 CO(50)내 WSC(51)로 전송한다.

WSC(51)는 PS(30)로부터 제공되는 다중화된 광신호를 파장별로 선택 결합하여 SOA(53)에 제공한다. 그러면, SOA(53)는 WSC(51)에 의해 파장별로 선택되어 제공된 광신호들에 대하여 상호 이득 포화 작용을 이용하여 상호 간섭에 의해 광신호들간에 왜곡이 발생되는지를 확인한다.

상기 확인결과, 도 5에 도시된 바와 같이, 시간영역 't3∼t4' 또는 't5이후' 에서는 각 시간영역 내에 한 개의 가입자인 ONU(10-1(λ_U1)), 혹은 ONU(10-2(λ_U2))만이 공동선로망(S1)을 지나 SOA(53)로 유입됨으로써 도 6b와 도 6c와 같이 상호 이득 포화 작용을 겪지 않고, 자체 전치증폭에 의해 광신호의 크기만을 크게 증폭시켜 광수신기(55)에 일부 제공함과 동시에 자체 양방향 특성을 이용하여 나머지 일부의 광신호들을 WSC(51)를 통해 PS(30)에 전송한다.

반면에, 상기 확인결과, 도 5에 도시된 바와 같이, 시간영역 't1∼t2'에서는 동시에 서로 다른 두 가입자인 ONU(10-1(λ_U1), 10-2(λ_U2))가 공동선로망(S1)에 동시 접근했을 때, SOA(53)를 통과하는 이들 광신호는 도 6a와 같이 상호 이득 포화 작용에 의해 두 채널신호 상호간의 누화와 간섭이 일어나 본래의 광신호들이 왜곡되어질 경우에도, 광신호들을 증폭시켜 광수신기(55)에 일부 제공함과 동시에 자체 양방향 특성을 이용하여 나머지 일부의 광신호들을 WSC(51)를 통해 PS(30)에 전송한다.

PS(30)는 WSC(51)를 통해 되돌아오는 상향 파장(λ_U1,2)에 실린 광신호를 두 가입자인 ONU(10-1(λ_U1), 10-2(λ_U2))에 전송한다.

두 가입자인 ONU(10-1(λ_U1), 10-2(λ_U2))은 도 4에 도시된 바와 같이 WSC(10-11, 10-21), 하향파장 광검출기(10-12, 10-22), 광결합기(10-13, 10-23), 상향파장 광검출기(10-14, 10-24)를 모두 포함하고 있으며, WSC(10-11, 10-21)는 PS(30)로부터 제공되는 광신호중 해당 가입자로의 광신호만을 분리 추출하여 광결 합기(10-13, 10-23)에 제공한다. 광결합기(10-13, 10-23)는 WSC(10-11, 10-21)에 의해 분리 추출된 해당 가입자로의 광신호중 자체 양방향 특성에 의해 되돌아온 상향 파장(λ_U)에 실린 나머지 일부의 광신호를 분기한다. 그러면, 상향파장 광검출기(10-14, 10-24)는 광결합기(10-13, 10-23)에 의해 분기된 나머지 일부의 광신호를 검출한다.

여기서, 상향파장 광검출기(10-14, 10-24) 각각에는 오실로스코프(Oscilloscope)(S2)가 연동되어 있어서, 검출된 광신호의 상태를 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 실시간으로 모니터링할 수 있는 것이다.

즉, 도 7을 참조하면, 도 7은 실험 검증을 위해 두 가입자인 ONU(10-1(λ_U1), 10-2(λ_U2))로부터 전송되어온 서로 다른 두 패킷을 도시한 도면으로서, 이더넷 광패킷 정보를 생성하기 위한 SD(source Address), 광신호를 전달하고자 하는 DA(Destination Address) 정보, 실제 전송하고자 하는 데이터, 그리고 FCS(Frame Check Sequence)로 구성되는 프레임 패턴이며, 광가입자단 ONU(10-1(λ_U1))의 경우 SD는 '1010'이며, 광가입자단 ONU(10-2(λ_U2))의 경우 SD는 '1011'을 갖는다.

다음으로, 도 8을 참조하면, 도 8은 각 전송상황에 따라 ONU(10-1(λ_U1), 10-2(λ_U2))로 되돌아온 광신호를 검출한 파형을 도시한 도면이다. 도 8a는 광가입자단 ONU(10-1(λ_U1))만이 패킷을 전송하는 경우(충돌이 없는 경우)로서, 윗부분 파형은 ONU(10-1(λ_U1))이고, 아랫부분 파형은 ONU(10-2(λ_U2))에서 검출 복원된 패킷 의 형태이며, SD '1010'의 채널 신호가 신호왜곡 없이 전송되어짐을 확인할 수 있다.

그리고, 도 8b는 광가입자단 ONU(10-2(λ_U2))만이 패킷을 전송하는 경우(충돌이 없는 경우)로서, 윗부분 파형은 ONU(10-1(λ_U1))이고, 아랫부분 파형은 ONU(10-2(λ_U2))에서 검출 복원된 패킷의 형태이며, SD '1011'의 채널 신호가 신호왜곡 없이 전송되어짐을 확인할 수 있다.

그리고, 도 8c는 광가입자단 ONU(10-1(λ_U1), 10-2(λ_U2))가 동시에 패킷을 전송하는 경우(충돌이 발생하는 경우)로서, 윗부분 파형은 ONU(10-1(λ_U1))이고, 아랫부분 파형은 ONU(10-2(λ_U2))에서 검출 복원된 패킷의 형태이며, 상호 이득 포화 작용에 의해 각 신호들은 서로 왜곡되어 SD의 정보 '1010' 또는 '1011'이 더 이상 검출되지 않는 것을 확인할 수 있다.

한편, CO(50)내 광송신기(57)는 도 3에 도시된 SOA의 이득대역폭 밖에 위치하는 하향 파장(λ_D)에 광신호를 실어 WSC(51)에 햐향 전송한다. 그러면, WSC(51)는 광송신기(57)로부터 제공되는 하향 파장(λ_D)에 실린 광신호를 PS(30)로 하향 전송한다. PS(30)는 WSC(51)로부터 제공되는 하향 파장(λ_D)에 실린 광신호를 ONU(10-1,...,10-n)에 하향 전송한다.

다수의 ONU(10-1,...,10-n)중 설명의 편의를 위하여 임의의 ONU(10-n)에 대 하여 설명하면, 이 임의의 ONU(10-n)내 WSC(10-n1)는 PS(30)로부터 제공되는 광신호중 해당 가입자로의 광신호만을 분리 추출하면, 하향파장 광검출기(10-n2)는 WSC(10-n1)에 의해 분리 추출된 해당 가입자로의 광신호중 하향 파장(λ_D)에 실린 광신호를 검출한다.

따라서, CO(50)내 SOA(53)의 상호 이득 포화 작용을 이용하여 두 광신호 이상이 SOA(53)내를 동시에 통과할 때에 발생되는 상호 간섭에 의한 왜곡 여부를 확인하면서 광신호들간의 왜곡이 없는 경우에 상향으로 전송되는 광신호를 증폭시키며, 다수의 가입자가 광 이더넷망을 이용하고자 할 때에 공동선로망에 대한 점유상태를 모니터링함으로써, ONU(10-1,...,10-n) 각각에서 현재 공동선로망(S1)을 지난 광신호들 간에 충돌 및 전송 성공 여부를 동적으로 확인할 수 있으므로, 재전송을 할 것인지 대기 중인 다음 정보를 전송할 것인지를 판단할 수 있다.

또한, 본원 발명은 상술한 바와 같이 전광 방식이므로 기존의 전기적 MAC(Media Access Control) 제어 장치가 필요하지 않아 고속으로 동작가능하며, 저가의 광원을 사용하는 다중 가입자를 위해 사용 가능하며, 공동선로망(S1)의 충돌 여부를 CO(50)내 광수신기(55)와 모든 ONU(10-1,...,10-n)에서 동시에 파악할 수 있으므로 광선로의 동적 접속이 가능하며, 또한 공동선로망의 상태를 동적으로 감시할 수 있는 지능형 광이더넷망에 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상 및 특허청구범위 내에서 권리로서 개시하고 있으므로, 본원 발명은 일반적인 원리들을 이용한 임의의 변형, 이용 및/또는 개작을 포함할 수도 있으며, 본 명세서의 설명으로부터 벗어나는 사항으로서 본 발명이 속하는 업계에서 공지 또는 관습적 실시의 범위에 해당하고 또한 첨부된 특허청구범위의 제한 범위 내에 포함되는 모든 사항을 포함한다.

상기와 같이 설명한 본 발명은 CO내 SOA의 상호 이득 포화 작용을 이용하여 두 광신호 이상이 SOA내를 동시에 통과할 때에 발생되는 상호 간섭에 의한 왜곡 여부를 확인하면서 광신호들간의 왜곡이 없는 경우에 상향으로 전송되는 광신호를 증폭시키며, 다수의 가입자가 광 이더넷망을 이용하고자 할 때에 공동선로망에 대한 점유상태를 모니터링함으로써, ONU 각각에서 현재 공동선로망을 지난 광신호들 간에 충돌 및 전송 성공 여부를 동적으로 확인할 수 있으므로, 재전송을 할 것인지 대기 중인 다음 정보를 전송할 것인지를 판단할 수 있다.

또한, 전광 방식을 이용하므로, 기존의 전기적 MAC 제어 장치가 필요하지 않아 고속으로 동작가능하며, 저가의 광원을 사용하는 다중 가입자를 위해 사용 가능하며, 공동선로망의 충돌 여부를 CO내 광수신기와 모든 ONU에서 동시에 파악할 수 있으므로 광선로의 동적 접속이 가능하며, 공동선로망의 상태를 동적으로 감시할 수 있는 지능형 광이더넷망에 적용할 수 있는 효과가 있다.

Claims

이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속장치에 있어서,

상향 파장(λ_U)에 서로 다른 광신호를 실어 전송하는 다수의 광가입자 네트웍 유닛(ONU)과,

상기 서로 다른 광신호를 다중화시켜 전송하는 광 파워 분배기(PS)와,

상기 다중화된 광신호의 왜곡 여부를 확인하고, 상기 확인된 일부의 광신호를 증폭시킴과 동시에 상기 확인된 나머지 일부의 광신호를 귀환시키며, 상기 다수의 광가입자 네트웍 유닛이 공동선로망을 점유하고 있는 상태를 모니터링하는 중앙 기지국(CO)

를 포함하는 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속장치.
제 1 항에 있어서,

상기 중앙 기지국은,

상기 다중화된 광신호를 파장별로 선택 결합하여 제공하는 파장 선택형 결합기(WSC)와,

상기 광신호에 대하여 상호 이득 포화 작용을 이용하여 상호 간섭에 의한 왜곡 여부를 확인하면서 광신호간의 왜곡 유무에 관계없이 광신호를 증폭시켜 일부를 제공함과 동시에 자체 양방향 특성을 이용하여 나머지 일부의 광신호들을 상기 다수의 광가입자 네트웍 유닛으로 귀환시키는 반도체 광증폭기(SOA)와,

상기 증폭된 일부 광신호를 수신하는 광수신기와,

하향 파장(λ_D)에 광신호를 실어 상기 다수의 광가입자 네트웍 유닛으로 전송하는 광송신기

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속장치.
제 2 항에 있어서,

상기 하향 파장(λ_D)은, 상기 반도체 광증폭기의 이득대역폭 밖에 위치하는 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속장치.
제 1 항에 있어서,

상기 상향 파장(λ_U)은, 상기 반도체 광증폭기의 이득대역폭 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속장치.
제 4 항에 있어서,

상기 상향 파장(λ_U)은, 페브리-페로 레이저 광원을 사용하거나, 혹은 분포궤환 레이저 광원을 사용하는 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속장치.
제 1 항에 있어서,

상기 다수의 광가입자 네트웍 유닛은,

상기 광 파워 분배기로부터 제공되는 광신호중 해당 가입자로의 광신호만을 분리 추출하는 파장 선택형 결합기와,

상기 분리 추출된 광신호중 하향 파장(λ_D)에 실린 광신호를 검출하는 하향파장 광검출기와,

상기 분리 추출된 광신호중 자체 양방향 특성에 의해 되돌아온 상향 파장(λ_U)에 실린 나머지 일부의 광신호를 분기하는 광결합기와,

상기 광결합기에 의해 분기된 나머지 일부의 광신호를 검출하는 상향파장 광검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속장치.
이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속방법에 있어서,

상향 파장(λ_U)에 서로 다른 광신호를 실어 전송하는 제1단계와,

상기 서로 다른 광신호를 다중화시키고, 상기 다중화된 광신호를 파장별로 선택 결합하여 전송하는 제2단계와,

상기 선택 결합된 광신호에 대하여 상호 이득 포화 작용을 이용하여 상호 간섭에 의한 왜곡 여부를 확인하면서 광신호간의 왜곡 유무에 관계없이 광신호를 증폭시켜 일부의 광신호를 광수신기에 제공함과 동시에 자체 양방향 특성을 이용하여 나머지 일부의 광신호를 귀환하는 제3단계

를 포함하는 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속방법.
제 7 항에 있어서,

상기 상향 파장(λ_U)은, 반도체 광증폭기의 이득대역폭 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속방법.
제 8 항에 있어서,

상기 상향 파장(λ_U)은, 페브리-페로 레이저 광원을 사용하거나, 혹은 분포궤환 레이저 광원을 사용하는 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속방법.
제 7 항에 있어서,

상기 제3단계에서 자체 양방향 특성에 의해 귀환되는 광신호는, 상향파장 광검출기에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 전광 반송파 감지 다중 접속방법.