KR100713484B1 - 수동형 광 가입자 네트워크에서 방송 신호를 수용하는 광전송 장치 - Google Patents

수동형 광 가입자 네트워크에서 방송 신호를 수용하는 광전송 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수동형 광 가입자 네트워크에서 아날로그 및 디지털 방송 신호를 수용하는 광 전송 장치에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 구성은 공동 안테나 텔레비전(CATV) 방송 신호를 수신하며 상기 방송 신호가 광 신호인지 라디오 프리퀀시(RF) 신호인지 구분하여 수신하고 RF 또는 광 신호의 형태로 수신된 후 RF 스위치를 통해 나오는 RF 신호는 광 신호를 직(간)접 변조시키고 이렇게 변조된 광신호는 다시 다수의 광 신호로 분기하여 출력하는 제 1 비디오 송신 모듈을 구비한다. 또한 위성 방송 신호(IF 주파수 950MHz 이상) 및 마스터 안테나 텔레비전(MATV) 방송 신호를 수신하며 상기 위성 방송 신호 및 MATV 방송 신호들이 광 신호인지 RF 신호인지 구분하여 수신하고 RF 또는 광 신호의 형태로 수신된 후의 RF 신호는 광 신호를 직(간)접 변조시키고 이렇게 변조된 광신호는 출력부에 위치한 광 감쇄기를 통하여 광 손실을 부여하여 다수의 광 신호로 분기하여 출력하는 제 2 비디오 송신 모듈을 구비한다. 그리고 상기 제 1 비디오 송신 모듈과 상기 제 2 비디오 송신 모듈의 광 신호를 수신하고 이를 결합하여 분배하고 상기 분배한 각각의 광 신호들을 증폭하고 이를 분기하여 출력하는 비디오 광 증폭 모듈을 포함하여 구성된다.
FTTH, PON, EPON, WDM-PON, CATV 방송 신호, 위성 방송 신호, MATV 방송 신호, VTM, VOM, V-OLT, V-ONT

Description

수동형 광 가입자 네트워크에서 방송 신호를 수용하는 광 전송 장치{OPTICAL LINE TERMINAL FOR BROADCAST SIGNAL IN A PASSIVE OPTICAL NETWORK}
도 1은 일반적인 수동형 광 가입자 네트워크의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 일반적인 수동형 광 가입자 네트워크의 비디오 광 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광 가입자 네트워크의 비디오 광 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 가입자 네트워크의 비디오 광 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 가입자 네트워크의 비디오 광 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면
본 발명은 수동형 광 가입자 네트워크(Passive Optical Network, 이하 'PON'이라 칭하기로 한다)에 관한 것으로서, 특히 방송 신호, 즉 공동 안테나 텔레비젼(Community Antenna or Access Television, 이하 'CATV'라 칭하기로 한다) 방송 신호, 마스터 안테나 텔레비전(Master Antenna Television, 이하 'MATV'라 칭하기로 한다) 방송 신호, 위성(satellite) 방송 신호를 수용하는 비디오 광 전송 장치(Video-Optical Line Terminal, 이하 'V-OLT'라 칭하기로 한다)에 관한 것이다.
일반적으로 PON은 광케이블 네트워크를 통해서 최종 사용자에게 신호를 전달하는 시스템이다. 그리고 상기 PON이 어느 위치에서 종말 처리되느냐에 따라서 FTTC(Fiber To The Curb), FTTB(Fiber To The Building), FTTH(Fiber To The Home) 등으로 나뉘어 진다. 그리고 상기 PON은 일반적으로 한대의 광 전송 장치(Optical Line Terminal, 이하 'OLT'라 칭하기로 한다)와 가입자 측에 구성되는 다수의 광 통신망 터미널(Optical Network Terminal, 이하 'ONT'라 칭하기로 한다)로 구성된다. 그래서 상기 PON의 수동(Passive)이란 일단 신호가 네트워크를 통해서 지나가기 시작하면 광 전송을 위한 전력 에너지 또는 활성 전자부품이 더 이상 필요 없는 것을 의미한다. 여기서 상기 PON 시스템의 일반적인 구성을 하기에 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 수동형 광 가입자 네트워크의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 도 1에는 방송 서비스를 제공하는 방송 서비스 네트워크와 데이터 서비스를 제공하는 데이터 서비스 네트워크와 연결되면 광 가입 자 망의 일부로서 서비스 제공 망 측의 광 종단 장치인 OLT(101)와 최종 사용자들에게 서비스 인터페이스를 제공하는 광 통신망의 가입자 측의 광 종단 장치인 다수의 ONT(109)가 도시되어 있다. 그리고 상기 OLT(101)와 ONT(109) 사이에 광케이블을 사용하여 광 분배 네트워크(Optical Distribution Network, 이하 'ODN'이라 칭하기로 한다)를 통해서 광 신호를 전송하거나 분배한다.
이때 상기 OLT(101)의 구조를 살펴보면, 상기 OLT(101)는 방송 서비스 신호를 수신하여 이를 처리하는 V-OLT(103)와 데이터 서비스 신호를 수신하여 이를 처리하는 OLT(105)로 구분되며 상기 V-OLT(103)과 OLT(105)는 각 방송 서비스 및 데이터 서비스 등의 방송 및 통신 서비스를 제공하기 위해서 전기적 신호를 광 신호로 전광 변환한다. 그리고 상기 전광 변환된 신호를 광 필터(Optical Filter, 이하 'OF'라 칭하기로 한다)(107)를 통해서 상기 ODN으로 전송하게 되며, 상기 광 신호를 상기 ONT(109)들이 수신하게 된다. 그래서 상기 ONT(109)는 상기 OF(107)와 ODN을 통해서 상기 광 신호를 수신하고 상기 ONT(109)의 구조를 살펴보면 상기 방송 서비스 신호를 수신하여 최종 가입자에게 제공하는 각 방송 신호를 제공하는 V-ONT(113)와 상기 데이터 서비스 신호를 수신하여 이를 처리하는 ONT(115)로 구성된다. 그래서 상기 방송 서비스 신호, 즉 CATV, MATV, 위성 방송 신호(IF 주파수 950MHz 이상)를 수신하여 이를 상기 V-ONT(113)를 사용하여 가입자에게 제공한다. 또한 상기 데이터 신호는 상기 ONT(115)를 사용하여 데이터 신호를 송신 및 수신한다.
상기 도 1에서 상술한 OLT(101)의 V-OLT(103)의 구조를 하기에 도 2를 참조 하여 상세히 살펴보기로 한다.
도 2는 일반적인 수동형 광 가입자 네트워크의 비디오 광 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 V-OLT(103)은 CATV 방송 신호를 수신하는 광 송신기(201)와 위성 방송 신호와 MATV 방송 신호를 수신하는 광 송신기(203)로 구성되어 있으며 수신되는 방송 신호를 광 신호로 변환한다. 상기 광 변환된 1550nm 대역의 두개 파장을 가지는 방송 신호들은 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing, 이하 'WDM'이라 칭하기로 한다)기(205)를 통해서 광학적으로 다중화하여 한 개의 광섬유를 통해 전송하게 된다. 더욱이 C-band에서 동작하는 에르븀 첨가 광 증폭기(Erbium Doped Fiber Amplifier, 이하 'EDFA'라 칭하기로 한다)(207)를 사용하여 입력되는 광 신호를 전기신호로 바꾸지 않고 직접 증폭한다. 여기서 상기 EDFA(207)는 일종의 광 증폭기의 역할을 수행하며 전송하고자 하는 데이터의 형태에 상관없이 사용된다. 그래서 상기 EDFA(207)를 통해 출력된 신호는 스플리터(splitter)(209)를 사용하여 다수의 광 신호로 출력한다. 또한 상기 V-OLT(103)에 입력되는 광 신호를 수신하기 위해서 별도의 수신기를 추가 적용하여 구성되기도 한다.
하지만 상기 PON에서 수신하는 방송 신호를 수신하는 V-OLT의 구조는 상술한 바와 같이 개략적으로 구성되어 있으며 상기 V-OLT에 입력되는 방송 신호를 수신하는 구체적인 시스템은 존재하지 않았다. 이로 인해서 상기 방송 신호를 수신하고 이를 출력하는 V-OLT를 필요로 하였다.
또한 상기 V-OLT를 사용하여 상술한 방송 신호, 즉 CATV 방송 신호, MATV 방송 신호, 위성 방송 신호를 전송하는 경우에는 상기 CATV 방송 신호가 디지털 신호 위주인 위성 방송 신호와 MATV 방송 신호에 비해서 다수의 아날로그 방송 신호를 송신한다. 이에 상기 CATV 방송 신호가 실제 가입자 단에서는 상기 디지털 채널로 구성된 MATV 방송 신호와 위성 방송 신호 보다 상대적으로 낮은 광 파워 마진(optical power margin)을 가짐으로 인해서 실제 상기 신호를 수신하는 V-ONT 단에서 상기 방송 신호를 수신하여 필요로 하는 아날로그 방송 신호의 C/N을 확보하기 어렵다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 수동형 광 가입자 네트워크에서 모든 방송 신호를 수용하는 광 전송 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 수동형 광 가입자 네트워크에서 CATV 방송 신호의 광 전력 마진을 확보해 주는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 수동형 광 가입자 네트워크에서 방송 신호를 수용하는 광 전송 장치에 있어서, 공용 안테나 텔레비젼(CATV) 신호를 수신하며 상기 방송 신호가 광 신호인지 라디오 프리퀀시(RF) 신호인지 구분하여 수신하고 이를 광 변환하여 다수의 광 신호로 분기하여 출력하는 제 1 비디오 송신 모듈과, 위성 방송 신호와 마스터 안테나 텔레비전(MATV) 방송 신호를 수신하며 상기 위성 방송 신호 및 MATV 방송 신호를 광 변환하고 상기 광 변환된 신 호를 광 감쇄기를 통한 소정의 광 손실을 부여하여 다수의 광 신호로 분기하여 출력하는 제 2 비디오 송신 모듈과, 상기 제 1 비디오 송신 모듈과 상기 제 2 비디오 송신 모듈의 광 신호를 수신하고 이를 결합하여 분배하고 상기 분배한 각각의 광 신호들을 증폭하고 이를 분기하여 출력하는 비디오 광 증폭 모듈을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는; 수동형 광 가입자 네트워크에서 방송 신호를 수용하는 광 전송 장치에 있어서, 공용 안테나 텔레비전(CATV) 방송 신호를 수신하며 상기 방송 신호가 광 신호인지 라디오 프리퀀시(RF) 신호인지 구분하여 수신하고 이를 광 변환하여 다수의 광 신호로 출력하고 위성 방송 신호를 수신하며 상기 방송 신호가 광 신호인지 RF 신호인지 구분하여 수신하고 이를 광 변환하며 상기 광 변환된 신호를 소정의 광 손실을 부여하고 결합하여 분배하고, 위성 방송 신호와 마스터 안테나 텔레비전(MATV) 방송 신호를 수신하며 상기 위성 방송 신호 및 MATV 방송 신호를 광 변환하고 상기 광 변환된 신호를 광 감쇄기를 통한 소정의 광 손실을 부여하여 상기 광 변환된 CATV 신호와 결합하여 다수의 광 신호로 분기하여 출력하는 비디오 송신 모듈과, 상기 비디오 송신 모듈의 광 신호를 수신하여 다수의 광 신호로 분기하고 각각의 상기 광 신호들을 증폭하며 이를 다수의 광 신호로 분기하여 출력하는 비디오 광 증폭 모듈을 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 수동형 광 가입자 네트워크에서 방송 신호의 형태가 광 신호인 것과 라디오 프리퀀시(Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 신호인 것, 예를 들면 RF 신호를 수신하는 V-OLT의 구조를 제안한다. 그래서 상기 광 신호와 RF 신호를 선택적으로 수용함에 있어서 별도의 광 수신기를 장착하지 않고도 사용가능 하도록 하고 상기 입력 신호의 특성에 따라서 경로가 선택될 수 있도록 구성하는 것을 제안한다. 그리고 상기 방송 신호, 즉 CATV 방송 신호, MATV 방송 신호, 위성 방송 신호를 수신하고 상기 MATV 방송 신호 및 위성 방송 신호에 소정의 광 손실을 부여하여 상기 CATV 방송 신호의 광 전력 마진을 상대적으로 확보하는 장치를 제안한다. 이와 같이 상기 방송 신호를 수신하는 광 가입자 네트워크에서의 상기 V-OLT의 구조를 하기에 도 3에 나타내었다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광 가입자 네트워크의 비디오 광 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 상기 V-OLT는 크게 비디오 송신 모듈(Video Transfer Module, 이하 'VTM'이라 칭하기로 한다)(301, 311)과 비디오 광 증폭기(Video Optical Module, 이하 'VOM'이라 칭하기로 한다)(325)로 구성된다.
상기 VTM(301, 311)은 방송 신호를 수신하는데 상기 CATV 방송 신호를 수신 하는 제 1 VTM(301)과 상기 위성 방송 신호와 MATV 방송 신호를 수신하는 제 2 VTM(311)이 존재한다. 상기 제 1 VTM(301)은 제 1 광 수신기(303), 제 1 라디오 프리퀀시(Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 스위치(305), 제 1 광 송신기(307) 및 제 1 스플리터(309)로 구성되어 있으며, 상기 제 2 VTM(311)은 제 2 광 수신기(313), 제 2 RF 스위치(315), RF 커플러(317), 제 2광 송신기(319), 광 고정 감쇄기(optical fixed attenuator)(321), 및 제 2 스플리터(323)로 구성된다.
그리고 상기 VOM(325)은 커플러(327), EDFA(광 증폭기)(329), 및 제 3 스플리터(331)로 구성된다. 상기 VTM(301, 311)과 VOM(325)을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 V-OLT의 동작 과정을 살펴보기로 한다.
상기 V-OLT는 오버레이(overlay) 방식으로 방송 서비스를 가입자에게 제공하는 FTTH 광 가입자망 시스템 일예로 하여 설명한다. 그리고 상기 CATV 방송 신호를 수신하는 상기 제 1 VTM(301)은 상기 제 1 RF 스위치(305)에서 상기 CATV RF 신호를 수신한다. 상기 CATV RF 신호를 수신하고 있다가 상기 CATV 광 신호를 수신하면 상기 제 1 RF 스위치(305)는 상기 제 1 광 수신기로부터 제어 신호 즉, 광 모니터링 검출 신호를 사용하여 상기 CATV RF로 설정되어 있던 경로가 상기 제 1 광 수신기(303) 쪽으로 바뀐다. 여기서 상기 제어 신호는 일예로 트랜지스터-트랜지스터 논리 레벨(Transistor-Transistor Level, 이하 'TTL level'이라 칭하기로 한다) 등을 사용한다. 그래서 상기 CATV 광 신호를 수신하는 경우에는 상기 제 1 광 수신기(303)에서 상기 CATV 광 신호를 수신하게 된다. 그리고 상기 CATV RF 신호는 상기 제 1 RF 스위치(305)에서 수신한다. 상기 제어 신호에 따라서 상기 제 1 RF 스위치 (305)는 스위칭 동작을 수행한다. 그래서 상기 제 1 RF 스위치(305)의 출력 신호는 상기 제 1 광 송신기(307)에서 수신하여 상기 수신신호를 광 신호로 전환하여 출력하며, 상기 제 1 광 송신기(307)의 출력신호를 상기 제 1 스플리터(309)는 수신하고 이를 다수의 광 신호로 분기하여 출력한다. 여기서 상기 제 1 스플리터(309)의 출력신호는 VOM(325)이 수신하게 되며, 상기 VOM(325)은 다수개로 구성된다. 또한 상기 제 1 스플리터(309)는 상기 제 1 광 송신기(307)의 신호를 수신하여 N 개의 출력신호로 분기하므로 광 파워에 따라 1 x N 스플리터로 구성할 수 있다.
그리고 상기 MATV 방송 신호와 위성 방송 신호를 수신하는 상기 제 2 VTM(311)은 상기 제 2 RF 스위치(315)에서 상기 위성 RF 신호를 수신한다. 상기 위성 RF 신호를 수신하고 있다가 위성 광 신호를 수신하면 상기 제 2 RF 스위치(315)는 상기 제 2 광 수신기로부터 제어 신호 즉, 광 모니터링 검출 신호를 사용하여 상기 위성 RF로 설정되어 있던 경로가 상기 제 2 광 수신기(313) 쪽으로 바뀐다. 여기서 상기 제어 신호는 일예로 트랜지스터-트랜지스터 논리 레벨(Transistor-Transistor Level, 이하 'TTL level'이라 칭하기로 한다) 등을 사용한다. 그래서 위성 광 신호가 입력되는 경우에는 상기 제 2 광 수신기(313)에서 위성 광 신호를 수신하게 된다. 그리고 상기 위성 RF 신호는 상기 제 2 RF 스위치(315)에서 수신한다. 상기 제어 신호에 따라서 상기 제 2 RF 스위치(305)는 스위칭 동작을 수행한다. 그래서 상기 제 2 RF 스위치(315)의 출력신호는 상기 RF 커플러(317)에서 수신하고, 상기 MATV RF 신호까지 수신한다. 그래서 상기 RF 커플러(317)에서는 입력되는 두 신호의 대역을 묶어준다. 그래서 상기 RF 커플러(317)의 출력 신호는 상기 제 2 광 송신기(319)에서 수신하여 상기 수신신호를 광 신호로 전환하여 출력하며, 상기 제 2 광 송신기(319)의 출력신호는 상기 광 고정 감쇄기(321)를 통해서 입사한 광의 세기에 대해서 소정의 고정된 양의 강제적 광 손실을 부여하여 입력세기 즉, 입력 파워보다 감소된 광 세기로 출력시킨다. 이는 상기 VTM 1(301)의 출력신호를
Figure 112005007668916-pat00001
이라하고 상기 VTM 2(311)의 출력 신호를
Figure 112005007668916-pat00002
라 하면, 상기 CATV 방송 신호인
Figure 112005007668916-pat00003
은 상기 MATV 방송 신호와 위성 방송 신호인
Figure 112005007668916-pat00004
보다 상대적으로 높은 파워를 갖고 상기 VOM에 입력된다. 상기 제 2 VTM(311)의 광 송신기의 출력단에 상기 광 고정 감쇄기를 사용하여 상기 MATV 방송 신호와 위성 방송 신호의 광 파워를 낮게 함으로서 상기 CATV 방송 신호의 광 파워 마진을 상대적으로 더 확보해 주는 것이다.
상기 제 2 광 송신기(319)가 상기 광 고정 감쇄기(321)를 포함하여 구성될 수 있다. 다시 말해 상기 제 2 광 송신기(319)가 출력신호의 파워를 감소하여 주는 기능을 구비하고 있다면, 상기 광 고정 감쇄기(321)를 추가 구성하지 않고도 상기 광 고정 감쇄기(321)를 포함한 효과를 얻는다. 이와 같은 경우 상기 광 고정 감쇄기(321)를 적용하지 않아도 상기 CATV 방송 신호의 광 파워 마진을 상대적으로 보상한다.
여기서 상기 광 고정 감쇄기(321)의 출력신호를 상기 제 2 스플리터(323)는 수신하고 이를 다수의 광 신호로 분기하여 출력한다. 여기서 상기 제 2 스플리터(323)의 출력신호는 상기 VOM(325)이 수신하게 되며, 상기 VOM(325)은 다수개로 구 성된다. 또한 상기 제 2 스플리터(323)는 예를 들어, N개의 출력신호로 분기하는 경우 1 x N 개의 출력신호로 분기하므로 1 x N 스플리터로 구성할 수 있다. 또한 상기 도 3에 도시되어 있는 제 1 광 송신기(307) 및 제 2 광 송신기(319)의 파장은 예를 들어 1540nm-1560nm 내에서 채택하여 사용한다.
상기 제 1 VTM(301)과 상기 제 2 VTM(311)의 신호를 수신하는 VOM(325)의 구조를 살펴보면 상기 VOM(325)은 상기 제 1 VTM(301)과 상기 제 2 VTM(311)의 출력 방송 신호를 수신하며 상기 방송 신호는 광 신호이다. 그래서 상기 제 1 VTM(301)과 상기 제 2 VTM(311)의 두 출력신호를 상기 커플러(coupler)(327)에서 수신하고 각각의 입력단자로부터 들어온 광 신호를 결합하여 여러 개의 출력 단자에 분배한다. 상기 커플러(327)의 출력신호는 상기 EDFA(329)에 입력된다. 이때 상기 커플러는 두 개의 입력 신호를 수신하여 두 개의 출력신호를 가지는 2 x 2 커플러로 구성된다. 그래서 상기 EDFA(329)는 상기 광 신호를 수신하여 이를 전기 신호로 바꾸지 않고 직접 증폭시키는 광 증폭기의 역할을 수행하며 전송하고자 하는 데이터의 형태에 상관없이 사용한다. 그리고 상기 EDFA(329)를 통해 출력된 신호는 스플리터(331)에서 다수의 광 신호로 출력하게 된다. 여기에서도 상기한 바와 같은 1 x N 스플리터로 구성할 수 있다. 그리고 상술한 커플러(327) 및 스플리터(309, 323, 331)들은 일예로서 설명된 것이며 시스템 상황이나 특성에 따라서 얼마든지 가변하여 적용 가능한 구성이다. 그리고 상기 EDFA(329)는 광 증폭기를 실제로 구현한 하나의 일예이며, 대신에 반도체 광 증폭기(Semiconductor Optical Amplifier, 이하 'SOA'라 칭하기로 한다) 등의 광 신호를 증폭하는 증폭기를 사용하여 구성하는 방 법 또한 적용 가능하다.
그러면 여기서 다른 실시예에 따른 상기 V-OLT의 구조를 하기에 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 가입자 네트워크의 비디오 광 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하기에 앞서, 상기 도 3의 구성과 동일한 구조 및 동작을 가지는 구성에 대해서는 상기 도 3에서 서술하였으므로 하기에서는 그 설명을 생략하기로 한다. 상기 도 4의 V-OLT는 위성 방송용 광 신호를 수신하지 않는 경우에 따른 구성을 나타내었으며 가장 일반적으로 구성할 수 있는 V-OLT 구조를 일예로 도시한 것이다.
상기 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 상기 V-OLT는 크게 VTM(401, 411)과 비디오 광 증폭기(Video Optical Module, 이하 'VOM'이라 칭하기로 한다)(421)로 구성된다.
상기 VTM(401, 411)은 방송 신호를 수신하는데 상기 CATV 방송 신호를 수신하는 제 1 VTM(401)과 상기 위성 방송 신호와 MATV 방송 신호를 수신하는 제 2 VTM(411)이 존재한다. 상기 제 1 VTM(401)은 제 1 광 수신기(403), 제 1 RF 스위치(405), 제 1 광 송신기(407) 및 제 1 스플리터(409)로 구성되어 있으며, 상기 제 2 VTM(411)은 RF 증폭기(412), RF 커플러(413), 제 2광 송신기(415), 광 고정 감쇄기(optical fixed attenuator)(417), 및 제 2 스플리터(419)로 구성된다.
그리고 상기 VOM(421)은 커플러(423), EDFA(425), 및 제 3 스플리터(427)로 구성된다. 상기 VTM(401, 411)과 VOM(421)을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 V-OLT의 동작 과정을 살펴보기로 한다.
여기서 상기 CATV 방송 신호를 수신하는 상기 제 1 VTM(401)과 상기 VOM(421) 구조는 상기 도 3의 제 1 VTM(301)과 동일한 구조를 가지므로 여기서는 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그래서 위성용 광 신호를 수신하지 않는 제 2 VTM(411)의 구조를 설명하면 하기와 같다.
상기 제 2 VTM(411)은 위성 방송 신호와 MATV 방송 RF 대역을 묶어주는 상기 RF 커플러(413)에서 상기 위성 RF 방송 신호와 MATV RF 방송 신호를 수신한다. 상기 RF 커플러(413)는 충분한 광 변조 인덱스(Optical Modulation Index, 이하 OMI라 칭하기로 한다)를 확보하기 위해서 상기 MATV 방송 신호를 증폭하는 상기 RF 증폭기(412)로부터 나오는 MATV RF 방송 신호와 위성 RF 방송 신호의 대역을 묶어주는 역할을 한다. 상기 RF 커플러(413)의 출력신호는 상기 제 2 광 송신기(415)에서 수신하여 상기 수신신호를 광 신호로 전환하여 출력하며, 상기 제 2 광 송신기(415)의 출력신호는 상기 광 고정 감쇄기(417)를 통해서 입사한 광의 세기에 대해서 소정의 고정된 양의 강제적 광 손실을 부여하여 입력세기 즉, 입력 파워보다 감소된 광 세기로 출력시킨다. 이는 상기 아날로그 CATV 방송 신호가 실제 가입자 단에서는 일반적으로 디지털 방송 채널들로 구성된 상기 MATV 방송 신호와 위성 방송 신호보다 상대적으로 더 높은 광 파워 마진을 필요로 하기 때문에 이를 상기 VOM(421)에서 두 입력 신호의 차이를 통하여 광 파워 마진을 갖도록 상기 제 2 VTM(411)에 상기 광 고정 감쇄기(417)를 사용한 것이다. 하지만 상기 광 고정 감쇄 기(417)를 적용하지 않는 경우에는 상기 제 2 광 송신기(415)의 출력신호의 파워를 감소하여 주는 기능을 구비하는 제 2 광 송신기(415)를 적용하여 상기와 같은 효과를 얻는 것이 가능하다. 그리하면 상기 광 고정 감쇄기를 적용하지 않아도 상기 CATV 방송 신호의 마진을 보상하여 주는 것이 가능하다.
여기서 상기 광 고정 감쇄기(415)의 출력신호를 상기 제 2 스플리터(419)는 수신하고 이를 다수의 광 신호로 분기하여 출력한다. 여기서 상기 제 2 스플리터(419)의 출력신호는 상기 VOM(421)이 수신하게 되며, 상기 VOM(325)은 다수개로 구성된다. 여기서도 상술한 바와 같이 상기 제 2 스플리터(323)는 예를 들어, N개의 출력신호로 분기하는 경우 1 x N 개의 출력신호로 분기하므로 1 x N 스플리터로 구성할 수 있다. 또한 상기 도 3에 도시되어 있는 제 1 광 송신기(307) 및 제 2 광 송신기(319)의 파장은 일예로 1540nm-1560nm 내에서 채택하여 사용한다.
그리고 상기 VOM(421)의 구조는 상기 도 3의 VOM(325)와 동일한 구조를 가지므로 여기서는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그러면 여기서 또 다른 실시예에 따른 상기 V-OLT의 구조를 하기에 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 가입자 네트워크의 비디오 광 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 5를 참조하기에 앞서, 상기 도 3의 구성과 동일한 구조 및 동작을 가지는 구성에 대해서는 상기 도 3에서 서술하였으므로 하기에서는 그 설명을 생략하기로 한다. 또한 상기 도 5는 상기 도 3의 제 1 VTM(301)과 제 2 VTM(302)를 하나의 보드에 구성한 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 V-OLT는 크게 비디오 송신 모듈(Video Transfer Module, 이하 'VTM'이라 칭하기로 한다)(501)과 비디오 광 증폭기(Video Optical Module, 이하 'VOM'이라 칭하기로 한다)(519)로 구성된다.
상기 VTM(501)은 방송 신호를 수신하는데 상기 CATV 방송 신호, 위성 방송 신호, MATV 방송 신호를 수신한다. 그래서 상기 VTM(501)은 제 1 광 수신기(503), 제 1 RF 스위치(505), 제 1 광 송신기(507), 커플러(509), 제 2 광 수신기(511), 제 2 RF 스위치(513), RF 커플러(515), 제 2광 송신기(516) 및 광 고정 감쇄기(517)로 구성된다.
그리고 상기 VOM(325)은 제 1 스플리터(327), EDFA(광 증폭기)(329), 및 제 2 스플리터(331)로 구성된다. 상기 VTM(301, 311)과 VOM(325)을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 V-OLT의 동작 과정을 살펴보기로 한다.
상기 VTM(501)에서는 상기 도 3에 도시되어 있는 구성을 하나로 구성한 것이다. 이를 위해 상기 도 3에 도시된 제 1 VTM(301)과 제 2 VTM(311)의 두개의 스플리터(309, 323)을 대신하여 하나의 2 x N 커플러(509)로 구성하고 상기 커플러(327)을 대신하여 제 1 스플리터(327)로 구성한 것이다. 것이다. 따라서 상기 VTM(501)과 상기 VOM(519)는 거의 동일한 구조 및 동작을 하는 것으로 구성된다.
상기 도 5에서는 상기 제 1 광 송신기(507) 및 제 2 광 송신기(516)의 출력신호를 내보내고 각각의 방송 신호, 즉 광 신호를 결합하여 여러 개의 출력 단자에 분배한다.
그리하면 상기 VOM(519)은 상기 VTM(501)의 출력신호를 수신하는 제 1 스플 리터(521)을 사용하여 수신하게 되며, 상기 제 1 스플리터(521)는 상기 수신한 신호를 다수의 광 신호로 분기하며 상기 제 1 스플리터는 일예로 1X N의 구조를 가질 수 있다.
본 발명에서 상술한 상기 스플리터나 커플러는 일예로서 설명된 것이며 상술한 스플리터나 커플러에 한정되지 아니한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 광 신호와 RF 신호로 구분되는 방송 신호를 수신하여 이를 광 선로를 통해 전송하는 V-OLT의 구조를 제안하였다. 상기 V-OLT를 사용하면 수동형 광 가입자 네트워크에서 방송 신호를 수용하여 전송하는 OLT를 구성하는 것이 가능하며 광 신호를 포함한 다양한 방송 신호를 수용하는 이점을 갖는다. 또한 상기 수동형 광 가입자 네트워크에서 아날로그 형태의 CATV 방송 신호보다 상대적으로 높은 광 전력 마진을 위성 방송 신호 및 MATV 방송 신호로 변조된 광 송신기의 출력광 신호를 감쇄하여 가입자 측에서 낮은 광 파워 마진을 가지는 상기 CATV 방송 신호를 보상하는 이점을 갖는다. 이는 VOM으로 입력되는 비슷한 두 개의 광신호 중 위성 방송 및 MATV 방송용 광 신호에 광 감쇄기를 놓아 광 파워에 차이를 갖게 한 후 VOM의 출력값이 차이를 갖도록 함으로서 광 파워 마진을 임의로 조절할 수 있는 것이다.

Claims (14)

  1. 수동형 광 가입자 네트워크에서 방송 신호를 수용하는 광 전송 장치에 있어서,
    공용 안테나 텔레비젼(CATV) 신호를 수신하며 상기 방송 신호가 광 신호인지 라디오 프리퀀시(RF) 신호인지 구분하여 수신하고 이를 광 변환하여 다수의 광 신호로 분기하여 출력하는 제 1 비디오 송신 모듈과,
    위성 방송 신호와 마스터 안테나 텔레비전(MATV) 방송 신호를 수신하며 상기 위성 방송 신호 및 MATV 방송 신호를 광 변환하고 상기 광 변환된 신호를 소정의 광 손실을 부여하여 다수의 광 신호로 분기하여 출력하는 제 2 비디오 송신 모듈과,
    상기 제 1 비디오 송신 모듈과 상기 제 2 비디오 송신 모듈의 광 신호를 수신하고 이를 결합하여 분배하고 상기 분배한 각각의 광 신호들을 증폭하고 이를 분기하여 출력하는 비디오 광 증폭 모듈을 포함함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 비디오 송신 모듈은,
    CATV 방송 신호가 광 신호인 경우에는 상기 광 신호를 수신하고 이에 따른 제어신호를 생성하여 출력하는 제 1 광 수신기와,
    상기 제어 신호를 수신하여 RF 신호인 상기 CATV 방송 신호를 수신하거나 상기 제 1 광 수신기의 CATV 방송 신호를 수신하도록 스위칭하는 제 1 RF 스위치와,
    상기 RF 스위치의 신호를 광 신호로 변환하는 제 1 광 송신기와,
    상기 광 송신기의 광 신호를 다수의 광 신호로 분기하여 출력하는 제 1 스플리터를 포함함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 비디오 송신 모듈은,
    MATV 방송 신호를 증폭하는 RF 증폭기와,
    상기 RF 신호인 상기 증폭된 MATV 방송 신호와 상기 RF 신호인 위성 방송 신호를 묶어주는 RF 커플러와,
    상기 RF 커플러의 출력 신호를 광 신호로 변환 하는 제 2 광 송신기와,
    상기 제 2 광 송신기의 광 신호를 소정의 고정된 양의 광 손실을 부여하는 광 고정 감쇄기와,
    상기 감쇄된 광 신호를 수신하여 상기 출력 신호를 다수의 광 신호로 분기하여 출력하는 제 2 스플리터를 포함함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 광 송신기는 상기 광 고정 감쇄기를 더 포함함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 비디오 송신 모듈은 상기 위성 방송 신호의 수신시 상기 위성 방송 신호가 광 신호인지 라디오 프리퀀시(RF) 신호인지 구분하여 수신함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 비디오 송신 모듈은,
    위성 방송 신호가 광 신호인 경우에는 상기 광 신호를 수신하고 이에 따른 제어신호를 생성하여 출력하는 제 2 광 수신기와,
    상기 제어 신호를 수신하여 RF 신호인 상기 위성 방송 신호를 수신하거나 상기 제 2 광 수신기의 위성 방송 신호를 수신하도록 스위칭하는 제 2 RF 스위치와,
    상기 MATV 방송 신호가 RF 신호인 경우 상기 RF 신호를 수신하고 상기 RF 신호와 상기 제 2 RF 스위치의 출력 신호를 묶어주는 RF 커플러와,
    상기 RF 커플러의 출력 신호를 광 신호로 변환 하는 제 2 광 송신기와,
    상기 제 2 광 송신기의 광 신호를 소정의 고정된 양의 광 손실을 부여하는 광 고정 감쇄기와,
    상기 감쇄된 광 신호를 수신하여 상기 출력 신호를 다수의 광 신호로 분기하여 출력하는 제 2 스플리터를 포함함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2 광 송신기는 상기 광 고정 감쇄기를 더 포함함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 비디오 광 증폭 모듈은,
    상기 비디오 송신 모듈들로부터 상기 방송 신호를 수신하고 이를 결합하여 분배하는 커플러와,
    상기 커플러의 상기 방송 신호를 수신하고 이를 증폭하여 광 신호로 출력하는 하나 이상의 광 증폭기와,
    상기 광 증폭기의 출력 신호를 수신하고 상기 출력 신호를 분기하여 출력하는 하나 이상의 스플리터를 포함함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 광 증폭기는 에르븀 첨가 광 증폭기나 반도체 광 증폭기를 적용한 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  10. 수동형 광 가입자 네트워크에서 방송 신호를 수용하는 광 전송 장치에 있어서,
    공용 안테나 텔레비전(CATV) 방송 신호를 수신하며 상기 방송 신호가 광 신호인지 라디오 프리퀀시(RF) 신호인지 구분하여 수신하고 이를 광 변환하여 다수의 광 신호로 출력하고 위성 방송 신호를 수신하며 상기 방송 신호가 광 신호인지 RF 신호인지 구분하여 수신하고 이를 광 변환하며 상기 광 변환된 신호를 소정의 광 손실을 부여하고 결합하여 분배하고,
    위성 방송 신호와 마스터 안테나 텔레비전(MATV) 방송 신호를 수신하며 상기 위성 방송 신호 및 MATV 방송 신호를 광 변환하고 상기 광 변환된 신호를 소정의 광 손실을 부여하여 상기 광 변환된 CATV 신호와 결합하여 다수의 광 신호로 분기하여 출력하는 비디오 송신 모듈과,
    상기 비디오 송신 모듈의 광 신호를 수신하여 다수의 광 신호로 분기하고 각각의 상기 광 신호들을 증폭하며 이를 다수의 광 신호로 분기하여 출력하는 비디오 광 증폭 모듈을 포함함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 비디오 송신 모듈은,
    CATV 방송 신호가 광 신호인 경우에는 상기 광 신호를 수신하고 이에 따른 제어신호를 생성하여 출력하는 제 1 광 수신기와,
    상기 제어 신호를 수신하여 RF 신호인 상기 CATV 방송 신호를 수신하거나 상기 제 1 광 수신기의 CATV 방송 신호를 수신하도록 스위칭하는 제 1 RF 스위치와,
    상기 RF 스위치의 신호를 광 신호로 변환하는 제 1 광 송신기와,
    위성 방송 신호가 광 신호인 경우에는 상기 광 신호를 수신하고 이에 따른 제어신호를 생성하여 출력하는 제 2 광 수신기와,
    상기 제어 신호를 수신하여 RF 신호인 상기 위성 방송 신호를 수신하거나 상기 제 2 광 수신기의 위성 방송 신호를 수신하도록 스위칭하는 제 2 RF 스위치와,
    상기 MATV 방송 신호가 RF 신호인 경우 상기 RF 신호를 수신하고 상기 RF 신호와 상기 제 2 RF 스위치의 출력 신호의 RF 대역을 묶어주는 RF 커플러와,
    상기 RF 커플러의 출력 신호를 광 신호로 변환 하는 제 2 광 송신기와,
    상기 제 2 광 송신기의 광 신호를 소정의 고정된 양의 광 손실을 부여하는 광 고정 감쇄기와,
    상기 제 1 광 송신기와 상기 광 고정 감쇄기의 출력 신호를 수신하고 이를 결합하여 분배하는 제 1 커플러를 포함함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 2 광 송신기는 상기 광 고정 감쇄기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 비디오 광 증폭 모듈은,
    상기 비디오 송신 모듈로부터 상기 방송 신호를 수신하고 다수의 광 신호로 분기하여 출력하는 커플러와,
    상기 커플러의 상기 방송 신호를 수신하고 이를 증폭하여 광 신호로 출력하는 하나 이상의 광 증폭기와,
    상기 광 증폭기의 출력 신호를 수신하고 상기 출력 신호를 분기하여 출력하는 하나 이상의 스플리터를 포함함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 광 증폭기는 에르븀 첨가 광 증폭기나 반도체 광 증폭기를 적용한 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
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