KR100745670B1

KR100745670B1 - 광원 제어정보 전송을 위한 광송수신기 및 이를 이용한광통신망

Info

Publication number: KR100745670B1
Application number: KR1020040102607A
Authority: KR
Inventors: 이철수; 장승현; 정의석; 김병휘
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2007-08-02
Also published as: US7421206B2; US20060120727A1; KR20060063433A

Abstract

본 발명은 부반송파 다중(SCM)방식의 광통신망에 적용되는 광송수신기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 광원 제어정보 전송을 위한 광송수신기는, 광원 제어정보의 송신을 제어하고, 수신받은 광원 제어정보를 수집하는 제어부; 상기 제어부로부터의 광원 제어정보를 포함하는 SCM프레임을 생성하는 SCM프레임 생성/복원부; 상기 SCM프레임 생성/복원부에 의해 생성된 SCM프레임을 송신에 적합한 신호로 변조하는 변조/복조부; 및 상기 변조/복조부에 의해 변조된 송신 신호를 광 신호로 변환하여 광섬유를 통해 전송하는 광전 변환부를 구비하며, 또한, 이러한 광송수신기를 포함하는 전화국 OLT 및 가입자 ONT를 갖는 광통신망을 제안한다.

FTTH, 광통신망, 수동 광통신망, OLT, ONT, SCM프레임, 광원 제어정보 전송

Description

광원 제어정보 전송을 위한 광송수신기 및 이를 이용한 광통신망{OPTICAL TRANSCEIVER FOR TRANSMITTING OPTICAL SOURCE CONTROL INFORMATION, AND OPTICAL NETWORK USING THE SAME}

도 1은 종래 SCM 광통신망의 개략 구성도이다.

도 2는 종래 광송수신기의 구성도이다.

도 3은 종래 광송수신기에서 발생되는 광 간섭 잡음을 보이기 위한 수신신호 스펙트럼도이다.

도 4는 본 발명에 따른 광송수신기의 구성도이다.

도 5는 본 발명에 따른 SCM프레임의 구조도이다.

도 6은 본 발명의 광송수신기를 이용한 광 통신망의 구현 예시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

400 : 광송수신기 410 : 제어부

420 : SCM프레임 생성/복원부 430 : 변조/복조부

440 : 광전 변환부 SCM-FM : SCM프레임

A10 : 프리앰블 영역 A20 : SCM프레임 헤더 영역

A30 : 광원 제어정보 영역 A40 : 데이타 영역

A50 : NULL 영역 B11 : 광원 정보

B12 : 제어정보

본 발명은 부반송파 다중(SCM) 방식의 WPON(WDM-PON), 수동 광가입자망(PON) 등의 광통신망(ON)에 적용되는 광송수신기에 관한 것으로, 특히 부반송파 다중 방식의 광통신망에서, 가입자측 광망 종단장치(이하, '가입자 ONT'라 함) 및/또는 통신회사측 광망 종단 장치(이하, '전화국 OLT'라 함)에서, 물리계층 전송 프레임인 SCM프레임에 광원 제어정보를 포함시켜 전송하도록 구현함으로써, PON 등의 광통신망에서 통신 선로상의 광 간섭 잡음(OBI: Optical Beat Interference) 정보를 실시간으로 전송하여, 해당 광원의 관리 및 제어가 가능하도록 하는 광원 제어정보 전송을 위한 광송수신기 및 이를 이용한 광통신망에 관한 것이다.

일반적으로, 광통신망의 기술 개발에서 가장 큰 관심은, 가입자망의 특성상, 비용 경제성과 대량 생산성이 우수한 전송 방식을 개발하는데 있는데, 이를 위해서는 광 부품의 저가격화와 동시에 많은 가입자를 수용할 수 있는 기술이 요구된다. 이러한 경제적인 광통신 시스템을 구현하기 위한 방안 중 하나는 파장을 여러 가입자가 공유하여 주어진 파장 대역내에서 가입자 수를 늘리는 것이다.

이때, 가입자 수를 늘리기 위한 방법 중 하나로 부반송파 다중(SCM) 방식이 있으며, 이 것은 파장을 공유하는 각 가입자의 광원에 각기 서로 다른 부반송파를 할당하여 가입자가 할당된 부반송파에 정보를 실어서 송신하고, 수신단에서는 가입자에 해당하는 대역통과필터를 사용하여 신호를 걸러냄으로서 가입자의 정보를 구별하는 방식이다.

이러한 기존 부반송파 다중 광통신 시스템중의 하나를 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래 SCM 광통신망의 개략 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 부반송파 다중 광통신 시스템은, 하나의 파장을 사용하여 광신호를 보내는 광송수신기(11-1~11-N)를 각각 포함하는 복수의 가입자 ONT(10-1~10-N)와, 상기 복수의 가입자 ONT(10-1~10-N)의 각 광송수신기로부터 전송되는 복수의 광신호를 하나의 광섬유로 결합시켜주는 광 결합기(Optical Coupler)(20)와, 상기 광 결합기(20)로부터 발생되는 광신호를 수신하는 광송수신기(31)를 포함하는 전화국 OLT(30)로 이루어져 있다.

도 1의 광통신 시스템에서, 각 가입자 ONT에서 광 결합기까지는 동일한 파장을 사용하지만, 각기 서로 다른 부반송파(λ1.1~λ1.n)에 정보를 실어서 보낸다. 이에 따라, 도 1과 같은 부반송파 다중 방식을 사용하여 하나의 파장을 복수의 가입자가 서로 공유할 수 있어, 망 구축 가격을 낮출 수 있어 저가의 광가입자망을 구축할 수 있다.

도 1에 도시된 종래의 광송수신기중 하나는 도 2에 도시된 바와 같다.

도 2는 종래 광송수신기의 구성도로서, 도 2에 도시된 광송수신기는 송신할 전기적인 신호를 광 신호로 광전 변환하여 광섬유로 제공하고, 광섬유를 통해 수신되는 광 신호를 전기적인 신호로 광전 변환하는 광전 변환부로 이루어져 있다.

한편, 부반송파 다중(SCM) 방식을 사용한 광가입자망의 경우, 전화국 OLT에 위치하는 하나의 광송수신기에 가입자 ONT로부터 적어도 두 개 이상의 광원이 동시에 수신되는 경우에 광 간섭이 발생되는 것으로 알려져 있다. 이때, 광 간섭 잡음의 중심주파수는 두 광원의 주파수 차이에 해당하는 곳에 위치하며, 그 스펙트럼 모양은 두 광원의 스펙트럼을 컨볼루션(convolution)한 것과 같이 나타난다.

이러한 광 간섭 잡음이 광전 변환시에 부반송파 신호 대역 내에 존재하게 되어, 결국 광 간섭 잡음이 전기적인 신호에 대한 신호대 잡음비를 떨어뜨리는 큰 요인으로 작용하므로, 이러한 광 간섭 잡음에 대한 측정, 전송 및 제어가 적절하게 수행되어야 한 필요성이 대두되고 있다.

예를 들어, 수신되는 두 광원의 중심주파수 차이가 부반송파 신호 대역내에 존재하게 되면, 광 간섭이 부반송파 신호 대역내에 생성되어 신호대 잡음비를 떨어뜨리는 잡음으로 작용하게 된다. 그러므로 부반송파 다중 방식을 사용하는 광 가입자망에서는 광 간섭잡음을 저감시키는 것이 필요하다. 또한 다른 예로, 동일한 광 스펙트럼을 가지는 두 광원들이 하나의 수신기에 수신되고, 두 광원의 중심주파수 차이가 거의 없는 경우, 광수신기에서의 전기적 스펙트럼은 도 3에 보인 바와 같다.

도 3은 종래 광송수신기에서 발생되는 광 간섭 잡음을 보이기 위한 수신신호 스펙트럼도로서, 도 3에서, 전체 파장 범위인 △λ가 거의 0에 가까운 경우, 즉 두 광원의 중심 주파수가 거의 같을 경우, 도 3에 보인 바와 같은 수신신호의 스펙트럼에서 알 수 있듯이, 광 간섭 잡음의 중심주파수가 '0'에 가깝게 생성이 되는데, 이는 광 간섭이 광원들의 중심 주파수 차이에 해당하는 주파수에 형성되는 원리 때문이다. 이 때 광원의 스펙트럼이 좁다면 주파수가 0인 곳을 중심으로 좁은 주파수 대역에 크게 생성되어 부반송파 대역에서 큰 잡음원이 된다.

이러한 광 간섭잡음을 줄이기 위한 종래 방법중 하나의 방법으로써, "Journal of Lightwave Technology, Vol.18 No. 10 Oct. 2000, p1337~p1347"에 개시된 부반송파 다중(SCM) 수동 광가입자망에서의 광 간섭잡음 억제 및 파워 등화 기법(Optical Beat Noise Suppression and Power Equalization in Sub Carrier Multiple Access Passive Optical Networks by Downstream Feedback)은 각 광원을 변조하는 주파수 이외 대역을 선정하여, 필터로 그 대역만 통과하여 잡음을 측정한다. 이때, OLT의 중앙처리장치(CPU)에서는 전기적 감시 채널을 통해서 광원 제어 정보를 전달하고, 해당 광원의 파장을 천이하여 제어한다.

또한, 다른 종래 방법으로는 온도 조절 모듈이 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같이 패키징(Packaging)되어 있는 광원을 사용하여 레이저 다이오드의 온도를 조절해서 중심 주파수를 멀리 떨어지게 함으로서 생성되는 광 간섭 현상이 부반송파 대역 보다 더 높은 주파수에 위치하게 하는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 광 간섭 감소 방법들은, 모두 광원을 직접 제어하거나 광원을 제어하는 장치를 사용하여 광 간섭을 줄이는 방식으로, 실제로 광 간섭은 전화국 OLT의 광송수신기에서 발생하게 되며, 이러한 광 간섭을 가입자 ONT에서 제어하게 된다. 이에 따라, 부반송파 다중 광통신 망에서, 가입자 ONT에서의 광 간섭잡음을 전화국 OLT가 감시 및 제어하기 위해서는, 가입자 ONT에서 광원 정보를 전화국 OLT에 전송하여야 하고, 이때, 전화국 OLT에서는 해당 가입자 ONT의 광원을 제어하기 위한 광원 제어정보를 별도의 통신 경로를 이용하여 해당 ONT에 전송하여야 한다는 문제점이 있다.

또한, OLT에서는 광 간섭의 발생을 확인한 후에 ONT에게 광원을 제어하기 위한 정보를 전달해야만 하고, 또한, 상기 정보는 OLT에서 ONT에 전달하는 통신 경로를 통해서 이루어져야 하며, 신속하게 ONT에 전달 할 수 있어야 하며, 또한 OLT 및 ONT는 사용자와의 인터페이스나 기존의 상용 통신 구조를 변경하지 않고, ONT의 광원을 제어하기 위한 기능이 필요하다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 WPON(WDM-PON), 수동 광가입자망(PON) 등의 부반송파 다중(SCM)방식의 광통신망(ON)에서, 가입자 ONT 및/또는 전화국 OLT에서, 물리계층 전송 프레임인 SCM프레임에 광원 제어정보를 포함시켜 전송하도록 구현함으로써, PON 등의 광통신망에서 통신 선로상의 광 간섭 잡음(OBI) 정보를 실시간으로 전송하여, 해당 광원의 관리 및 제어가 가능하도록 하는 광원 제어정보 전송을 위한 광송수신기 및 이를 이용한 광통신망을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 광원 제어정보 전송을 위한 광송수신기는,

광통신망의 전화국 OLT 및 가입자 ONT에 적용되는 광송수신기에 있어서,

광 간섭제어를 위한 광원 제어정보의 송신을 제어하고, 광원 제어를 위해 수신받은 광원 제어정보를 수집하는 제어부;

상기 제어부로부터의 광원 제어정보를 포함하는 SCM프레임을 생성하고, 수신받은 SCM프레임을 원 데이타로 복원시, 광원 제어정보를 추출하여 상기 제어부로 전달하는 SCM프레임 생성/복원부;

상기 SCM프레임 생성/복원부에 의해 생성된 SCM프레임을 송신에 적합한 신호로 변조하고, 수신받은 신호를 SCM프레임으로 복조하여 상기 SCM프레임 생성/복원 부로 전달하는 변조/복조부; 및

상기 변조/복조부에 의해 변조된 송신 신호를 광 신호로 변환하여 광섬유를 통해 전송하고, 상기 광섬유를 통해 수신받은 광 신호를 전기적인 신호로 변환하여 상기 변조/복조부로 전달하는 광전 변환부

를 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기한 광송수신기를 포함하는 가입자 ONT 및 전화국 OLT를 갖는 광통신망을 제공함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 광송수신기의 구성도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 광송수신기(400)는 광통신망의 전화국 OLT 및 가입자 ONT에 적용되는데, 이는 광 간섭제어를 위한 광원 제어정보의 송신을 제어하고, 광원 제어를 위해 수신받은 광원 제어정보를 수집하는 제어부(410)와, 상기 제어부(410)로부터의 광원 제어정보를 포함하는 SCM프레임(SCM-FM)을 생성하고, 수신받은 SCM프레임을 원 데이타로 복원시, 광원 제어정보를 추출하여 상기 제어부(410)로 전달하는 SCM프레임 생성/복원부(420)와, 상기 SCM프레임 생성/복원부 (420)에 의해 생성된 SCM프레임을 송신에 적합한 신호로 변조하고, 수신받은 신호를 SCM프레임으로 복조하여 상기 SCM프레임 생성/복원부(420)로 전달하는 변조/복조부(430)와, 상기 변조/복조부(430)에 의해 변조된 송신 신호를 광 신호로 변환하여 광섬유를 통해 전송하고, 상기 광섬유를 통해 수신받은 광 신호를 전기적인 신호로 변환하여 상기 변조/복조부(430)로 전달하는 광전 변환부(440)포함한다.

상기 변조/복조부(430)는 QAM 등의 데이타로 아날로그 변환하는 디지털 변조과정과, 이 아날로그 신호를 부반송파에 실어 보내는 과정인 부반송파 다중화 과정을 수행한다.

도 5는 본 발명에 따른 SCM프레임의 구조도이다.

도 5를 참조하면, 상기 SCM프레임(SCM-FM)은 각 프레임의 시작정보를 포함하는 프리앰블 영역(A10)과, 광 간섭 제어 정보의 존재유무, 길이 정보 및 데이타에 대한 SCM프레임 생성 정보를 포함하는 SCM프레임 헤더 영역(A20)과, 광원 제어정보를 포함하는 광원 제어정보 영역(A30)을 포함할 수 있다.

이와 달리, 상기 SCM프레임(SCM-FM)은 각 프레임의 시작정보를 포함하는 프리앰블 영역(A10)과, 광 간섭 제어 정보의 존재유무, 길이 정보 및 데이타에 대한 SCM프레임 생성 정보를 포함하는 한 개 이상의 SCM프레임 헤더 영역(A20)과, 광원 제어정보를 포함하는 광원 제어정보 영역(A30)과, 사용자의 데이타를 포함하는 한 개 이상의 데이타 영역(A40)과, 각 프레임의 길이를 조정하기 위해 "0"이 삽입되는 NULL 영역(A50)을 포함할 수 있다.

상기 광원 제어정보 영역(A30)은 광원 제어정보를 포함하는 복수의 바이트(B10,B20,...)로 이루어지고, 상기 복수의 바이트중 첫 번째 바이트(B10)에는 광원 정보(B11)와, 상기 광원 정보(B11)의 광망 종단장치의 발생지 및 목적지 정보에 해당되는 제어정보(B12)를 더 포함한다. 여기서, 광원 정보(B11)는 광원 파장, 광원 온도 및 광원 전력 정보 등을 포함한다.

상기 광원 제어정보 영역(A30)의 광원 제어정보는 전화국 OLT에서 특정 가입자 ONT로 전송되는 전화국 광원 제어정보로서, 특정 가입자 ONT의 광원을 제어하기 위한 광원 제어 정보가 될 수 있다.

또한, 상기 광원 제어정보 영역(A30)의 광원 제어정보는 특정 가입자 ONT에서 전화국 OLT로 전송되는 가입자 광원 정보로서, 특정 가입자 ONT의 광원에 대한 정보가 될 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 광통신망은 전화국 OLT(610)와, 상기 전화국 OLT(610)와 하나의 광섬유로 연결된 광결합기(620)와, 상기 광결합기(620)와 복수의 광섬유 각각을 통해 연결된 복수개의 가입자 ONT(630-1~630-N)를 포함한다.

상기 전화국 OLT(610)와, 상기 복수개의 가입자 ONT(630-1~630-N)는 도 4에 도시한 바와 같은 광송수신기(400)를 각각 포함한다.

여기서, 전술한 바와 같이, 도 4의 광송수신기(400)가 전화국 OLT에 적용되는 경우, 상기 광원 제어정보 영역의 광원 제어정보는 전화국 OLT에서 특정 가입자 ONT로 전송되는 전화국 광원 제어정보로서, 특정 가입자 ONT의 광원을 제어하기 위한 광원 제어 정보가 된다.

또한, 도 4의 광송수신기(400)가 가입자 ONT에 적용되는 경우, 상기 광원 제어정보 영역의 광원 제어정보는 특정 가입자 ONT에서 전화국 OLT로 전송되는 가입자 광원 정보로서, 특정 가입자 ONT의 광원에 대한 정보가 된다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

본 발명의 광송수신기는, 수동 광통신망 등이 통신망의 전화국 OLT 및 가입자 ONT에 각각 적용되어, 광원 제어정보를 SCM프레임에 삽입하여 전화국 OLT 및/또는 가입자 ONT에서 서로 전송할 수 있는데, 이러한 전화국 OLT와 가입자 ONT에 적용되는 광송수신기에 대해서 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 광송수신기(400)에서의 SCM프레임 송신과정 및 수신과정에 대해서 설명한다.

먼저, 본 발명의 광송수신기(400)에서의 SCM프레임 송신과정을 설명한다.

본 발명의 광송수신기(400)의 제어부(410)는 광 간섭제어를 위한 광원 제어정보를 SCM프레임 생성/복원부(420)로 전달하여 SCM프레임 송신을 제어한다.

이에 따라, 상기 광송수신기(400)의 SCM프레임 생성/복원부(420)는 상기 제어부(410)로부터의 광원 제어정보와 사용자 데이타를 포함하는 SCM프레임(SCM-FM)을 생성하여 변조/복조부(430)로 전달한다. 여기서, 상기 SCM프레임 생성/복원부(420)는 가변 길이와 시간을 가지고 입력되는 사용자 송신 데이타를 일정길이의 SCM프레임을 생성하므로, 디지털 변조와 에러 검출 및 정정 기능을 적용할 수 있게 한다. 이러한 SCM프레임 생성 과정에서, 상기 제어부(410)로부터의 광원 제어정보를 삽입한다.

이때, 상기 SCM프레임(SCM-FM)은 도 5에 도시한 바와 같이, 각 프레임의 시작정보를 포함하는 프리앰블 영역(A10)과, 광 간섭 제어 정보의 존재유무, 길이 정보 및 데이타에 대한 SCM프레임 생성 정보를 포함하는 SCM프레임 헤더 영역(A20)과, 광원 제어정보를 포함하는 광원 제어정보 영역(A30)을 포함할 수 있다. 이는 광원 제어정보의 양이 많은 경우에 적용되어, 이때, 광원 제어정보만을 하나의 SCM프레임에 포함시켜 전송할 수 있다.

또한, 상기 SCM프레임(SCM-FM)은 각 프레임의 시작정보를 포함하는 프리앰블 영역(A10)과, 광 간섭 제어 정보의 존재유무, 길이 정보 및 데이타에 대한 SCM프레 임 생성 정보를 포함하는 한 개 이상의 SCM프레임 헤더 영역(A20)과, 광원 제어정보를 포함하는 광원 제어정보 영역(A30)과, 사용자의 데이타를 포함하는 한 개 이상의 데이타 영역(A40)과, 각 프레임의 길이를 조정하기 위해 "0"이 삽입되는 NULL 영역(A50)을 포함할 수 있다. 이는 광원 제어정보의 양이 많지 않은 경우에 적용되어, 이때, 사용자 데이타와 광원 제어정보를 하나의 SCM프레임에 포함시켜 전송할 수 있다.

상기 프리앰블 영역(A10)은 각 프레임의 시작부분을 알려주는 영역으로써 SCM프레임의 나머지 부분에서 발생하지 않는 패턴으로 설정되어야 한다.

상기 SCM프레임 헤더 영역(A20)은 광원 제어정보의 존재유무와 길이에 대한 부분을 포함하고 있다. 예를 들어, ONT가 자신의 광원과 관련된 정보를 계속해서 OLT에게 전송해야 하고, 또한 전송해야 할 데이타가 많은 경우에는 SCM프레임 헤더 영역(A20)은 광원 제어정보만을 하나의 SCM프레임에 포함하여 전술한 바와 같이 독립적인 SCM프레임으로 전송할 수도 있다.

또한, 상기 SCM프레임 헤더 영역(A20)에서는 데이타 영역(A40)을 SCM프레임으로 만드는 정보를 포함하고 있으며, 이러한 정보는 수신기에서 SCM프레임으로부터 원래의 데이타를 복원하거나 광 간섭 정보를 수신할 때 사용된다. 게다가, 하나의 SCM프레임내에는 도 5에 도시한 바와 같이 복수개의 SCM프레임 헤더 영역(A21,A22) 및 복수개의 데이터 영역(A41,A42)이 존재할 수 있다.

게다가, 상기 광원 제어정보 영역(A30)은 전송하는 모든 SCM프레임에 넣어서 전송할 수도 있지만, 항상 요구되는 정보가 아닐 경우는 전송하지 않을 수도 있다.

그리고, 상기 광원 제어정보 영역(A30)은 광원 제어정보를 포함하는 복수의 바이트(B10,B20,...)로 이루어지고, 상기 복수의 바이트중 첫 번째 바이트(B10)에는 광원 정보(B11)와, 상기 광원 정보(B11)의 광망 종단장치의 발생지 및 목적지 정보에 해당되는 제어정보(B12)를 포함한다.

예를 들어, 본 발명의 광송수신기가 전화국 OLT에 적용된 경우에는, 상기 제어정보(B12)는 상기 광원 정보(B11)가 전화국 OLT에서 특정 가입자 ONT로 전송되는 전화국 광원 제어정보로 표시되는데, 이때, 상기 제어정보(B12)는 2비트로 "10"으로 표시될 수 있다. 이와 같이, 상기 광원 제어정보 영역의 광원 제어정보가, 전화국 OLT에서 특정 가입자 ONT로 전송되는 전화국 광원 제어정보인 경우, 상기 광원정보는 특정 가입자 ONT의 광원을 제어하기 위한 광원 제어 정보가 된다.

이와 달리, 본 발명의 광송수신기가 가입자 ONT에 적용된 경우에는, 상기 제어정보(B12)는 상기 광원 정보(B11)가 특정 가입자 ONT에서 전화국 OLT로 전송되는 가입자 광원 정보로 표시되는데, 이때, 상기 제어정보(B12)는 2비트로 "01"로 표시될 수 있다. 이와 같이, 상기 광원 제어정보 영역의 광원 제어정보가, 특정 가입자 ONT에서 전화국 OLT로 전송되는 가입자 광원 정보인 경우, 상기 광원 제어정보는 특정 가입자 ONT의 광원에 대한 정보가 된다.

그 다음, 상기 광송수신기(400)의 변조/복조부(430)는 상기 SCM프레임 생성/복원부(420)에 의해 생성된 SCM프레임을 송신에 적합한 신호로 변조하는데, 이와 같이 상기 SCM프레임을 디지털 변조한 후, 아날로그 부반송파에 실어 광전 변환부(440)로 전달한다. 즉, 상기 SCM프레임은 상기 변조/복조부(430)에서 디지털 변조 및 디지털-아날로그 변환 과정을 거치면서 송신에 적합한 아날로그 신호로 전환된다.

그리고, 상기 광전 변환부(440)는 상기 변조/복조부(430)에 의해 변조된 송신 신호를 광섬유를 통한 전송에 적합한 광 신호로 변환하여 광섬유를 통해 전송한다.

한편, 본 발명의 광송수신기(400)에서의 SCM프레임 수신과정을 설명한다.

먼저, 상기 광송수신기(400)의 광전 변환부(440)는 상기 광섬유를 통해 수신받은 광 신호를 전기적인 신호로 변환하여 상기 변조/복조부(430)로 전달한다. 이때, 광섬유를 통해 광송수신기(400)로 수신되는 광 신호는 하나의 파장을 가지지만 각각 다른 부반송파로 변조된 신호들이다. 이러한 광 신호를 부반송파 신호로 변환된다.

그 다음, 상기 변조/복조부(430)는 상기 광전 변환부(440)에 의해 수신받은 신호를 SCM프레임으로 복조하여 상기 SCM프레임 생성/복원부(420)로 전달하는데, 즉, 상기 광전 변환부(440)로부터 입력되는 신호에서 부반송파를 제거한 후 디지털 복조과정을 수행하여 SCM프레임을 상기 SCM프레임 생성/복원부(420)로 전달한다.

그 다음, 상기 SCM프레임 생성/복원부(420)는 상기 변조/복조부(430)로부터의 전달받은 SCM프레임을 원 데이타로 복원하는데, 이때, SCM프레임에서 광원 제어정보를 추출하여 상기 제어부(410)로 전달한다. 즉, 상기 SCM프레임 생성/복원부(420)는 상기 디지털 복조과정을 통해서 복조된 데이타를 사용자의 데이타로 복원하며, 이러한 데이타 복원 과정에서 SCM프레임에 삽입되어 있는 광원 제어정보를 추출하여 제어부(410)에 전달하게 된다.

그 다음, 상기 제어부(410)는 광원 제어를 위해 수신받은 광원 제어정보를 수집하며, 이에 따라, 상기 제어부(410)는 SCM프레임을 통해 수신한 광원 제어정보를 기초해서 상기 광전 변환부(440)의 광원을 제어할 수 있게 된다.

다른 한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 도 4에 도시한 바와 같은 광송수신기를 전화국 OLT(610) 및 복수개의 가입자 ONT(630-1~630-N)에 각각 적용되는 경우, 상기 전화국 OLT(610)는 광 결합기(620)에 의해 복수개의 가입자 ONT(630-1~630-N)에 연결된다.

이때, 상기 전화국 OLT(610)는, 전술한 바와 같은 광송수신기(400)의 동작에 따라, SCM프레임에 광원 제어정보를 포함시켜 복수개의 가입자 ONT(630-1~630-N)중의 특정 가입자 ONT에 전송할 수 있어, 광 간섭 잡음을 일으키는 광원을 제어할 수 있게 된다.

또한, 상기 복수개의 가입자 ONT(630-1~630-N) 각각은, 전술한 바와 같은 광송수신기(400)의 동작에 따라, 자신의 광원 정보를 SCM프레임에 포함시켜 상기 전화국 OLT(610)에 전송할 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, WPON(WDM-PON), 수동 광가입자망(PON) 등의 부반송파 다중(SCM)방식의 광통신망(ON)에서, SCM 방식의 광통신망에서, 가입자 ONT 및 전화국 OLT에서, 물리계층 전송 프레임인 SCM프레임에 광원 제어정보를 포함시켜 전송하도록 구현함으로써, PON 등의 광통신망에서 통신 선로상의 광 간섭 잡음(OBI: Optical Beat Interference) 정보를 실시간으로 전송하여, 해당 광원의 관리 및 제어가 가능하게 한다.

즉, 본 발명에 의하면, 중앙집중식 광 간섭 제어를 수행하므로 광 간섭에 대한 고려 및 제어는 OLT에서 모두 담당하게 되고, 가입자의 ONT는 단지 OLT가 필요로 하는 정보를 제공하거나 OLT의 제어정보에 따라 동작하면 되므로, 가입자 모뎀의 동작이 단순해진다. 또한 기존의 데이타 전송 프레임 내부에 제어 정보를 전송하므로 광 간섭 검출 및 제어를 위한 추가적인 블록을 요구하지 않고 실시간으로 광 간섭 제어를 수행할 수 있으며, 물리 계층의 SCM프레임을 사용하므로 물리 계층 이상의 다른 계층의 프로토콜에 영향을 미치지 않는다. 이에 따라, 전화국 OLT를 기반으로 효율적으로 광 간섭을 제어할 수 있는 광통신 시스템을 구현할 수 있다.

Claims

광통신망의 전화국 OLT 및 가입자 ONT에 적용되는 광송수신기에 있어서,

광 간섭제어를 위한 광원 제어정보의 송신을 제어하고, 광원 제어를 위해 수신받은 광원 제어정보를 수집하는 제어부;

상기 제어부로부터의 광원 제어정보를 포함하는 SCM프레임을 생성하고, 수신받은 SCM프레임을 원 데이타로 복원시, 광원 제어정보를 추출하여 상기 제어부로 전달하는 SCM프레임 생성/복원부;

상기 SCM프레임 생성/복원부에 의해 생성된 SCM프레임을 송신에 적합한 신호로 변조하고, 수신받은 신호를 SCM프레임으로 복조하여 상기 SCM프레임 생성/복원부로 전달하는 변조/복조부; 및

상기 변조/복조부에 의해 변조된 송신 신호를 광 신호로 변환하여 광섬유를 통해 전송하고, 상기 광섬유를 통해 수신받은 광 신호를 전기적인 신호로 변환하여 상기 변조/복조부로 전달하는 광전 변환부

를 구비한 광원 제어정보 전송을 위한 광송수신기.
제1항에 있어서, 상기 SCM프레임은

각 프레임의 시작정보를 포함하는 프리앰블 영역;

광 간섭 제어 정보의 존재유무, 길이 정보 및 데이타에 대한 SCM프레임 생성 정보를 포함하는 SCM프레임 헤더 영역; 및

광원 제어정보를 포함하는 광원 제어정보 영역

을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광원 제어정보 전송을 위한 광송수신기.
제2항에 있어서, 상기 SCM프레임은

사용자의 데이타를 포함하는 한 개 이상의 데이타 영역; 및

각 프레임의 길이를 조정하기 위해 "0"이 삽입되는 NULL 영역

을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광원 제어정보 전송을 위한 광송수신기.
제2항에 있어서, 상기 광원 제어정보 영역은

상기 광원 제어정보를 포함하는 복수의 바이트로 이루어지며, 상기 복수의 바이트 중 첫 번째 바이트에는 광원 정보와, 상기 광원 정보의 광망 종단장치의 발생지 및 목적지 정보에 해당되는 제어정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 제어정보 전송을 위한 광송수신기.
제4항에 있어서, 상기 광원 제어정보 영역의 광원 제어정보는

전화국 OLT에서 특정 가입자 ONT로 전송되는 전화국 광원 제어정보로서, 특정 가입자 ONT의 광원을 제어하기 위한 광원 제어 정보인 것을 특징으로 하는 광원 제어정보 전송을 위한 광송수신기.
제4항에 있어서, 상기 광원 제어정보 영역의 광원 제어정보는

특정 가입자 ONT에서 전화국 OLT로 전송되는 가입자 광원 정보로서, 특정 가입자 ONT의 광원에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 광원 제어정보 전송을 위한 광송수신기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 각 광송수신기를 갖는 광통신망.