KR100830016B1 - Bidirectional WDM-PON using 2xN AWG - Google Patents

Bidirectional WDM-PON using 2xN AWG Download PDF

Info

Publication number
KR100830016B1
KR100830016B1 KR1020060013181A KR20060013181A KR100830016B1 KR 100830016 B1 KR100830016 B1 KR 100830016B1 KR 1020060013181 A KR1020060013181 A KR 1020060013181A KR 20060013181 A KR20060013181 A KR 20060013181A KR 100830016 B1 KR100830016 B1 KR 100830016B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
diffraction grating
subscriber
signal
downlink
Prior art date
Application number
KR1020060013181A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070081299A (en
Inventor
한관희
김기열
Original Assignee
엘에스전선 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스전선 주식회사 filed Critical 엘에스전선 주식회사
Priority to KR1020060013181A priority Critical patent/KR100830016B1/en
Publication of KR20070081299A publication Critical patent/KR20070081299A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100830016B1 publication Critical patent/KR100830016B1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/50—Road surface markings; Kerbs or road edgings, specially adapted for alerting road users
    • E01F9/553—Low discrete bodies, e.g. marking blocks, studs or flexible vehicle-striking members
    • E01F9/565—Low discrete bodies, e.g. marking blocks, studs or flexible vehicle-striking members having deflectable or displaceable parts
    • E01F9/573—Self-righting, upright flexible or rockable markers, e.g. resilient flaps bending over
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/50—Road surface markings; Kerbs or road edgings, specially adapted for alerting road users
    • E01F9/576—Traffic lines
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/12—Reflex reflectors
    • G02B5/126—Reflex reflectors including curved refracting surface
    • G02B5/128—Reflex reflectors including curved refracting surface transparent spheres being embedded in matrix

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

본 발명은 도파로형 회절격자를 이용한 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템에 관한 것으로서, 중앙기지국에서 전광변환된 다수의 하향 신호 및 광섬유를 통하여 광종말장치로부터 수신한 상향 신호를 가입자마다 서로 다른 파장의 광신호로 다중화/역다중화하되, 각 가입자에 대하여 상향 신호용 파장 및 하향 신호용 파장이 서로 다른 파장대역을 갖도록 다중화/역다중화하는 제 1 도파로형 회절격자; 상기 제 1 도파로형 회절격자에서 다중화된 하향 신호와 상기 광섬유를 통하여 수신한 상향 신호를 분리하여 상기 광섬유를 통하여 하향전송 또는 상기 제 1 도파로형 회절격자로 상향전송하기 위한 제 1 광순환기; 상기 광섬유를 통하여 수신한 하향 신호와 제 2 도파로형 회절격자에서 다중화된 상향 신호를 분리하여 상기 제 2 도파로형 회절격자로 하향 전송 또는 상기 광섬유를 통하여 상향 전송하기 위한 제 2 광순환기; 및 다수의 광종말장치에서 발생한 하향 신호 및 상기 광섬유를 통하여 수신한 상향 신호를 가입자마다 서로 다른 파장의 광신호로 다중화/역다중화하되, 각 가입자에 대하여 상향 신호용 파장 및 하향 신호용 파장이 서로 다른 파장대역을 갖도록 다중화/역다중화하는 제 2 도파로형 회절격자를 포함한다. The present invention relates to a bidirectional wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system using a waveguide diffraction grating, wherein a plurality of downlink signals pre-converted at a central base station and an uplink signal received from an optical terminal device through optical fibers are different for each subscriber. A first waveguide type diffraction grating multiplexed / demultiplexed with an optical signal having a wavelength, and multiplexed / demultiplexed such that an uplink signal wavelength and a downlink signal wavelength have different wavelength bands for each subscriber; A first optical circulator for separating a downlink signal multiplexed from the first waveguide diffraction grating and an uplink signal received through the optical fiber for downlink transmission or uplink transmission to the first waveguide diffraction grating; A second optical circulator for separating the downlink signal received through the optical fiber and the uplink signal multiplexed in the second waveguide diffraction grating and transmitting the downlink signal to the second waveguide diffraction grating or uplinking through the optical fiber; And multiplexing / demultiplexing the downlink signals generated by the plurality of optical end devices and the uplink signals received through the optical fiber into optical signals having different wavelengths for each subscriber, and having different wavelengths for the uplink signal and the downlink signal for each subscriber. And a second waveguide type diffraction grating multiplexed / demultiplexed to have a band.

도파로형 회절격자, 파장분할다중방식, 수동형 광 가입자망, WDM-PON, 스펙트럼 분할방식  Waveguide type diffraction grating, wavelength division multiplexing, passive optical subscriber network, WDM-PON, spectral division

Description

도파로형 회절격자를 이용한 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템{Bidirectional WDM-PON using 2xN AWG}Bidirectional WDM-PON using 2xN AWG}

도 1은 종래의 도파로형 회절격자(AWG)를 이용한 WDM-PON 시스템의 일실시예 구조도,1 is a structural diagram of an embodiment of a WDM-PON system using a conventional waveguide type diffraction grating (AWG),

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도파로형 회절격자를 이용한 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템의 구성도, 및2 is a block diagram of a bidirectional wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system using a waveguide diffraction grating according to an embodiment of the present invention; and

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도파로형 회절격자를 이용한 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템의 구성도이다.3 is a block diagram of a bidirectional wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system using a waveguide diffraction grating according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing

201 : 광송수신기(Tranceiver) 202 : 2xN 도파로형 회절격자201: Tranceiver 202: 2xN waveguide type diffraction grating

203 : 광순환기(circulator) 210 : 중앙기지국203: optical circulator 210: central base station

220 : 광섬유 230 : 원격노드(Remote Node)220: optical fiber 230: remote node

240 : 광종말장치240: optical end device

본 발명은, 도파로형 회절격자를 이용한 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2xN 도파로형 회절격자를 이용하여 링크 내 신호 손실을 최소화하고 파장 사용 효율을 높인 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a bidirectional wavelength division multiplex passive optical subscriber network system using a waveguide diffraction grating, and more particularly to a bidirectional wavelength using a 2xN waveguide diffraction grating to minimize signal loss in a link and to improve wavelength use efficiency. A split multiplex passive optical subscriber network system is provided.

최근 초고속 인터넷, 고화질 디지털 영상 등과 같은 각종 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스가 등장함에 따라 대용량의 정보를 신속하게 전달할 수 있는 수동형 광가입자망(PON : Passive Optical Network)에 대한 관심이 증폭되고 있다.Recently, with the appearance of various data services and multimedia services such as high-speed Internet and high-definition digital video, interest in a passive optical network (PON) that can rapidly transfer large amounts of information has been amplified.

일반적으로 수동형 광가입자망(PON)은 수동 소자의 특성상 망의 관리 및 유지 보수 측면에서 우수한 것으로 알려져 있으며, 여러 가입자가 광섬유를 공유하여 사용하므로 더욱 경제적이다.In general, the passive optical subscriber network (PON) is known to be excellent in the management and maintenance of the network due to the characteristics of the passive device, it is more economical because multiple subscribers share the optical fiber.

특히, 파장분할다중방식 수동형 광가입자망(WDM-PON : Wavelength-Division-Multiplexed PON)은 각 가입자마다 서로 다른 파장을 할당하고, 각 광신호를 다중화하여 전송함으로써, 대용량 초고속 서비스를 가능하게 한다. 또한, 파장분할다중방식 수동형 광가입자망(WDM-PON)은 보안성과 확장성이 뛰어나고, 서비스 종류의 제한이 없는 장점이 있다.In particular, WDM-PON (Wavelength-Division-Multiplexed PON) allocates different wavelengths to each subscriber and multiplexes and transmits each optical signal, thereby enabling high-capacity ultra high-speed services. In addition, the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network (WDM-PON) has the advantages of excellent security and scalability, and unlimited service types.

그러나, 이러한 다양한 장점에도 불구하고 파장분할다중방식 수동형 광가입자망(WDM-PON)은 가입자마다 각기 다른 파장을 가지는 고가의 광원을 제공하여야 하기 때문에 가격경쟁력 면에서 시장진입에 어려움을 겪고 있다.However, despite these various advantages, WDM-PON has difficulty in entering the market in terms of price competitiveness because the WDM-PON has to provide an expensive light source having a different wavelength for each subscriber.

이러한 문제점을 해결하기 위한 선행 기술로서 외부 비간섭성 광원을 주입한 파장 고정된 페브리-페롯 레이저(febry perot laser)를 이용한 WDM-PON 시스템이 한국 공개특허공보 제 2004-0056828 호(이하, 828'호 공개특허)에 개시되어 있다.In order to solve this problem, a WDM-PON system using a wavelength-fixed febry perot laser injecting an external incoherent light source is disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 2004-0056828 (hereinafter, 828). Korean Patent Publication No.).

그러나, 상기 828'호 공개특허의 기술은 광대역 고출력 자연방출광을 생성하기 위하여 고가의 어븀 첨가 광증폭기(EDFA : Erbium Doped Fiber Amplifier)를 사용하기 때문에 여전히 가격경쟁력이 떨어지는 문제점이 있다.However, since the technique of the 828 'Patent Publication uses an expensive Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA) to generate broadband high power spontaneous emission light, the price competitiveness is still low.

또 다른 선행 기술로서, 넓은 파장 대역폭을 가지는 발광다이오드(LED : Light Emitting Diode)를 이용한 WDM-PON 기술, 도파로형 회절격자(AWG : Arrayed Waveguide Grating)의 주기적인 특성을 이용하여 가입자당 속도(최대 622Mpbs)를 개선시킨 기술 등이 있다.As another prior art, the WDM-PON technology using a light emitting diode (LED) having a wide wavelength bandwidth and the periodic characteristics of the waveguide-type diffraction grating (AWG) using the periodic characteristics (maximum per subscriber) 622 Mpbs), and the like.

이중에서 도파로형 회절격자(AWG)를 이용한 WDM-PON 시스템을 도 1을 참조하여 살펴보기로 한다.A WDM-PON system using a waveguide diffraction grating (AWG) will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 종래의 도파로형 회절격자(AWG)를 이용한 WDM-PON 시스템의 일실시예 구조도이다.1 is a structural diagram of an embodiment of a WDM-PON system using a conventional waveguide diffraction grating (AWG).

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 도파로형 회절격자(AWG)를 이용한 WDM-PON시스템은 중앙기지국(Central Office)(100), 광섬유(200), 원격노드(Remote Node)(300) 및 다수의 광종말장치(400)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the WDM-PON system using a conventional waveguide type diffraction grating (AWG) has a central office (100), an optical fiber (200), a remote node (300), and many It includes the optical end device 400.

중앙기지국(100)은 하향 광신호를 발생시키고 상향 광신호를 받아들이며, 상하향 신호를 결합/분리하기 위한 다수의 광송수신기(Tranceiver)(110) 및 서로 다른 파장의 광신호를 다중화/역다중화하기 위한 도파로형 회절격자(AWG)(120)를 포함한다.The central base station 100 generates a downlink optical signal, receives an uplink optical signal, and multiplexes / demultiplexes a plurality of optical transmitters 110 for combining / separating up and down signals and optical signals having different wavelengths. A waveguide diffraction grating (AWG) 120 is included.

여기서, 광송수신기(110)는 전압 형태의 데이터 신호를 전류 구동시키기 위 한 구동기(Driver)(111), 전기적 데이터 신호를 광신호로 변환하기 위한 광송신기 모듈(TOSA)(112), 광신호를 전기적 신호로 변환하기 위한 광수신기 모듈(ROSA)(113), 수신된 신호를 증폭하고 ‘1’과 ‘0’을 판별하기 위한 후단증폭기(Post amplifier)(114), 상하향 신호를 결합 및 분리하기 위한 결합기(115)를 포함한다. 이 때, 결합기(115)로 이용할 수 있는 소자로는 파장으로 상하향 신호를 구분하는 WDM 커플러(coupler), 방향으로 상하향 신호를 구분하는 방향결합기(Directional coupler), 그리고 광순환기(Circulator) 등이 있다.Here, the optical transmitter 110 includes a driver 111 for driving a data signal in the form of a voltage, an optical transmitter module (TOSA) 112 for converting an electrical data signal into an optical signal, and an optical signal. Combining and separating the optical receiver module (ROSA) 113 for converting into an electrical signal, a post amplifier 114 for amplifying the received signal and discriminating between '1' and '0' And a coupler 115. In this case, elements that can be used as the combiner 115 include a WDM coupler for dividing up and down signals by wavelength, a direction coupler for dividing up and down signals in a direction, and an optical circulator. .

한편, 중앙기지국(Central office)(100) 내 하향 N채널의 데이터들은 구동기(Driver)(111)와 광송신기 모듈(TOSA)(112)를 통하여 전광 변환되고, 역으로 상향 광신호는 광수신기 모듈(ROSA)(113)과 후단증폭기(114)를 통하여 광전 변환된다.Meanwhile, down-channel N data in the central office 100 are all-optically converted by the driver 111 and the optical transmitter module (TOSA) 112, and conversely, the uplink optical signal is the optical receiver module. The photoelectric conversion is performed through the (ROSA) 113 and the rear end amplifier 114.

이후, 다수개의 하향 신호는 1xN구조의 도파로형 회절격자(AWG)(120)에 의하여 파장분할 다중화된 후 광섬유(Fiber)(200)를 통하여 원격노드(RN)(300)로 전달된다. 이 때, 원격노드(RN)(300)는 하향 신호를 파장분할 역다중화하고, 상향 신호를 파장분할 다중화하는 도파로형 회절격자(AWG)를 포함하고 있다. 원격노드(RN)(300)에서 역다중화된 서로 다른 파장의 하향 신호는 각각의 광종말장치(ONT : Optical Network Terminal)(400)로 전송된다.Subsequently, the plurality of downlink signals are wavelength-division multiplexed by the 1xN waveguide diffraction grating (AWG) 120 and then transmitted to the remote node (RN) 300 through the fiber 200. At this time, the remote node (RN) 300 includes a waveguide type diffraction grating (AWG) for wavelength division demultiplexing the downlink signal and wavelength division multiplexing the uplink signal. Downlink signals of different wavelengths demultiplexed by the remote node (RN) 300 are transmitted to the respective optical network terminals (ONTs) 400.

또한, 각 광종말장치(ONT)(400)는 상향 데이터 신호를 광전 변환한 후, 원격노드(RN)(300)로 전송하고, 원격 노드(RN)(300)는 도파로형 회절격자(AWG)를 이용하여 상향 데이터 신호를 파장분할 다중화한 후, 광섬유(200)를 통하여 중앙기지국(100) 내의 도파로형 회절격자(AWG)(120)로 송신한다.In addition, each optical terminal device (ONT) 400 is a photoelectric conversion of the upstream data signal, and then transmitted to the remote node (RN) 300, the remote node (RN) 300 is a waveguide diffraction grating (AWG) After the wavelength division multiplexing of the uplink data signal by using a, and transmits to the waveguide diffraction grating (AWG) 120 in the central base station 100 through the optical fiber 200.

이러한 종래의 도파로형 회절격자(AWG)를 이용한 WDM-PON 시스템은 양방향 신호를 분리하는 방식에 따라 세 가지 형태로 구분된다.The conventional WDM-PON system using a waveguide diffraction grating (AWG) is classified into three types according to a method of separating bidirectional signals.

첫째, 동일한 가입자에 대하여 파장 간격이 큰 상이한 파장을 상향 및 하향 신호용으로 할당하고, WDM 커플러를 사용하여 상하향 신호를 결합 또는 분리하는 방식이다. 이 방식은 망을 경제적으로 구성할 수 있으나, 광섬유 내의 파장 사용 효율이 50%로 줄어드는 단점이 있다.First, different wavelengths having a large wavelength interval are allocated to uplink and downlink signals for the same subscriber, and a WDM coupler is used to combine or separate up and down signals. This method can economically construct a network, but has a disadvantage in that wavelength use efficiency in an optical fiber is reduced to 50%.

둘째, 동일한 가입자에 대해 동일한 파장을 상향 및 하향 신호용으로 할당하고, 광순환기를 사용하여 상하향 신호를 결합 또는 분리하는 방식이다. 이 방식은 광섬유 내 파장 사용 효율이 높은 반면, 고가의 광순환기를 사용해야 하며, 광섬유 내 역산란에 의한 성능 저하의 우려가 있다.Second, the same wavelength is allocated to the uplink and downlink signals for the same subscriber, and the uplink and downlink signals are combined or separated using an optical circulator. While this method has high wavelength use efficiency in the optical fiber, an expensive optical circulator must be used, and there is a fear of deterioration in performance due to backscattering in the optical fiber.

셋째, 동일한 가입자에 대해 동일한 파장을 상향 및 하향 신호용으로 할당하고, 방향성 결합기(directional coupler)를 사용하여 상하향 신호를 결합 또는 분리하는 방식이다. 이 방식은 망을 경제적으로 구성할 수 있으나, 방향성 결합기의 삽입손실이 큰 단점이 있다.Third, the same wavelength is allocated to uplink and downlink signals for the same subscriber, and the uplink and downlink signals are combined or separated using a directional coupler. This method can economically construct a network, but has a disadvantage in that insertion loss of a directional coupler is large.

따라서, 도파로형 회절격자(AWG)를 이용하여 광원의 가격을 낮추고 망을 단순화시키면서도, 링크 내 신호 손실을 최소화하고 파장 사용 효율을 높일 수 있는 방안이 절실히 요구된다.Therefore, there is an urgent need for a method of using a waveguide diffraction grating (AWG) to reduce the cost of the light source and simplify the network, while minimizing the signal loss in the link and increasing the wavelength efficiency.

본 발명은, 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 도파로형 회절격자(AWG)를 이용하여 광원의 가격을 낮추고 망을 단순화시키면서도, 링크 내 신호 손실을 최소화하고 파장 사용 효율을 높인, 도파로형 회절격자를 이용한 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to meet the above demands. The waveguide uses a waveguide diffraction grating (AWG) to reduce the cost of the light source and simplify the network, while minimizing signal loss in the link and increasing wavelength use efficiency. An object of the present invention is to provide a bidirectional wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system using a diffraction grating.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도파로형 회절격자를 이용한 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템에 관한 것으로서, 중앙기지국에서 전광변환된 다수의 하향 신호 및 광섬유를 통하여 광종말장치로부터 수신한 상향 신호를 가입자마다 서로 다른 파장의 광신호로 다중화/역다중화하되, 각 가입자에 대하여 상향 신호용 파장 및 하향 신호용 파장이 서로 다른 파장대역을 갖도록 다중화/역다중화하는 제 1 도파로형 회절격자; 상기 제 1 도파로형 회절격자에서 다중화된 하향 신호와 상기 광섬유를 통하여 수신한 상향 신호를 분리하여 상기 광섬유를 통하여 하향전송 또는 상기 제 1 도파로형 회절격자로 상향전송하기 위한 제 1 광순환기; 상기 광섬유를 통하여 수신한 하향 신호와 제 2 도파로형 회절격자에서 다중화된 상향 신호를 분리하여 상기 제 2 도파로형 회절격자로 하향 전송 또는 상기 광섬유를 통하여 상향 전송하기 위한 제 2 광순환기; 및 다수의 광종말장치에서 발생한 하향 신호 및 상기 광섬유를 통하여 수신한 상향 신호를 가입자마다 서로 다른 파장의 광신호로 다중화/역다중화하되, 각 가입자에 대하여 상향 신호용 파장 및 하향 신호용 파장이 서로 다른 파장대역을 갖도록 다중화/역다중화하는 제 2 도파로형 회절격자를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, relates to a bidirectional wavelength division multiplex passive optical subscriber network system using a waveguide type diffraction grating, received from the optical terminal device through a plurality of downlink signals and optical fibers that are fully optically converted at the central base station A first waveguide type diffraction grating for multiplexing / demultiplexing one uplink signal with an optical signal having a different wavelength for each subscriber, and multiplexing / demultiplexing the wavelength for the uplink signal and the downlink signal with a different wavelength band for each subscriber; A first optical circulator for separating a downlink signal multiplexed from the first waveguide diffraction grating and an uplink signal received through the optical fiber for downlink transmission or uplink transmission to the first waveguide diffraction grating; A second optical circulator for separating the downlink signal received through the optical fiber and the uplink signal multiplexed in the second waveguide diffraction grating and transmitting the downlink signal to the second waveguide diffraction grating or uplinking through the optical fiber; And multiplexing / demultiplexing the downlink signals generated by the plurality of optical end devices and the uplink signals received through the optical fiber into optical signals having different wavelengths for each subscriber, and having different wavelengths for the uplink signal and the downlink signal for each subscriber. And a second waveguide diffraction grating multiplexed / demultiplexed to have a band.

또한, 본 발명은, 도파로형 회절격자를 이용한 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템으로서, 중앙기지국에서 전광변환된 다수의 하향 신호 및 광섬유를 통하여 광수신한 상향 신호를 가입자마다 서로 다른 파장의 광신호로 다중화/역다중화하되, 각 가입자에 대하여 상향 신호용 파장 및 하향 신호용 파장이 서로 다른 파장대역을 갖도록 다중화/역다중화하는 제 1 도파로형 회절격자; 상기 제 1 도파로형 회절격자에서 다중화된 하향 신호 및 상기 광섬유를 통하여 수신한 상향 신호를 서로 구분하기 위한 제 1 광순환기; 상기 제 1 광순환기에서 분리된 하향 신호를 증폭시킨 후 상기 광섬유를 통하여 하향전송하고, 상기 광섬유를 통하여 수신한 상향 신호를 증폭시킨 후 상기 제 1 광순환기로 하향전송하기 위한 제 1 증폭부; 다수의 광종말장치에서 발생한 하향 신호 및 상기 광섬유를 통하여 수신한 상향 신호를 가입자마다 서로 다른 파장의 광신호로 다중화/역다중화하되, 각 가입자에 대하여 상향 신호용 파장 및 하향 신호용 파장이 서로 다른 파장대역을 갖도록 다중화/역다중화하는 제 2 도파로형 회절격자; 상기 광섬유를 통하여 수신한 하향 신호 및 상기 제 2 도파로형 회절격자에서 다중화된 상향 신호를 서로 구분하기 위한 제 2 광순환기; 및 상기 제 2 광순환기에서 분리된 상향 신호를 증폭시킨 후 상기 광섬유를 통하여 상향전송하고, 상기 광섬유를 통하여 수신한 하향 신호를 증폭시킨 후 상기 제 2 광순환기로 하향전송하기 위한 제 2 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a bidirectional wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system using a waveguide type diffraction grating, the optical signal of a different wavelength for each subscriber to the plurality of downlink signals and optically uplink signal received through the optical fiber at the central base station A first waveguide type diffraction grating multiplexed / demultiplexed by a signal, and multiplexed / demultiplexed such that an uplink signal wavelength and a downlink signal wavelength have different wavelength bands for each subscriber; A first optical circulator for distinguishing a downlink signal multiplexed from the first waveguide type diffraction grating and an uplink signal received through the optical fiber; A first amplifying unit for amplifying the downlink signal separated by the first optical circulator and transmitting the downlink signal through the optical fiber and amplifying the uplink signal received through the optical fiber and then transmitting the downlink signal to the first optical circulator; Downlink signals generated by a plurality of optical end devices and uplink signals received through the optical fiber are multiplexed / demultiplexed into optical signals having different wavelengths for each subscriber, and the wavelengths for the uplink signal and the downlink signal are different for each subscriber. A second waveguide diffraction grating multiplexed / demultiplexed to have a; A second optical circulator for distinguishing a downward signal received through the optical fiber and an upward signal multiplexed in the second waveguide diffraction grating; And a second amplifying unit for amplifying the uplink signal separated by the second optical circulator and then transmitting the uplink through the optical fiber, and amplifying the downlink signal received through the optical fiber and then transmitting the downlink signal to the second optical circulator. Characterized in that.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도파로형 회절격자를 이용한 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템의 구성도이다.2 is a block diagram of a bidirectional wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system using a waveguide diffraction grating according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 도파로형 회절격자를 이용한 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템은 중앙기지국(Central Office)(210), 광섬유(220), 원격노드(Remote Node)(230) 및 다수의 광종말장치(ONT)(240)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the bidirectional wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system using the waveguide type diffraction grating according to an embodiment of the present invention includes a central office 210, an optical fiber 220, and a remote node. (Remote Node) 230 and a plurality of optical end devices (ONT) 240.

중앙기지국(210)은 하향 광신호를 발생시키고 상향 광신호를 받아들이며, 상하향 신호를 결합/분리하기 위한 다수의 광송수신기(Tranceiver)(201), 상하향 신호를 구분하기 위한 광순환기(circulator)(203), 및 주기적인 통과 특성을 이용하여 서로 다른 파장의 광신호를 다중화/역다중화하되, 2개의 입출력 포트를 이용하여 각 가입자마다 서로 다른 상향 신호용 파장과 하향 신호용 파장으로 다중화/역다중화하기 위한 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(202)를 포함한다.The central base station 210 generates a downlink optical signal, receives an uplink optical signal, a plurality of optical transceivers 201 for combining / separating up and down signals, and an optical circulator 203 for distinguishing up and down signals. 2xN for multiplexing / demultiplexing optical signals of different wavelengths using the periodic pass-through characteristics, and multiplexing / demultiplexing the wavelengths for the uplink signal and the downlink signal for each subscriber using two input / output ports. A waveguide diffraction grating (AWG) 202.

원격노드(RN)(230)는 광섬유(220)를 통하여 중앙기지국(210)의 광순환기 (203)와 연결되며, 광섬유(220)를 통하여 수신한 하향 신호 및 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(232)에서 다중화된 상향 신호를 서로 구분하여, 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(232)로 하향 전송하거나 광섬유(220)를 통하여 상향 전송하기 위한 광순환기(231) 및 다수의 광종말장치(240)에서 발생한 하향 신호 및 광섬유(220)를 통하여 수신한 상향 신호를 가입자마다 서로 다른 파장의 광신호로 다중화/역다중화하되, 각 가입자에 대하여 상향 신호용 파장 및 하향 신호용 파장이 서로 다른 파장대역을 갖도록 다중화/역다중화하기 위한 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(232)를 포함한다.The remote node (RN) 230 is connected to the optical circulator 203 of the central base station 210 through the optical fiber 220, the downlink signal received through the optical fiber 220 and the 2xN waveguide diffraction grating (AWG) ( The optical circulator 231 and the plurality of optical end devices 240 for distinguishing the uplink signals multiplexed at 232 from each other and transmitting the downlink signals to the 2xN waveguide diffraction grating (AWG) 232 or upstream through the optical fiber 220. The multiplexing / demultiplexing of the downlink signal and the uplink signal received through the optical fiber 220 into optical signals of different wavelengths for each subscriber, but the uplink signal wavelength and the downlink signal wavelength have different wavelength bands for each subscriber. 2xN waveguide diffraction grating (AWG) 232 for multiplexing / demultiplexing.

중앙기지국(210)에서 발생한 다수의 하향 신호는 다수 개의 광송수신기(201)에 의하여 전광변환된 후, 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(202)에 의하여 다중화된다. 그리고, 광순환기(203)의 방향에 해당하는 포트의 신호만이 하향 전송된다. 또한, 원격노드(230)에서 광순환기(231)를 따라 임의의 한 포트로 입사된 신호들은 상하향 신호로 구분된 후, 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(232)의 통과대역에 맞게 역다중화된다.The plurality of downlink signals generated at the central base station 210 are all optically converted by the plurality of optical transceivers 201 and then multiplexed by the 2xN waveguide diffraction grating (AWG) 202. In addition, only a signal of a port corresponding to the direction of the optical circulator 203 is transmitted downward. In addition, signals incident to any one port along the optical circulator 231 in the remote node 230 are divided into up and down signals, and then demultiplexed according to the pass band of the 2xN waveguide diffraction grating (AWG) 232. .

즉, 상기 광순환기(203)는 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(202)에서 다중화된 하향 신호와 광섬유(220)를 통하여 수신한 상향 신호를 서로 구분하여, 하향 신호는 광섬유(220)를 통하여 하향전송하고, 상향 신호는 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(202)로 상향전송한다.That is, the optical circulator 203 distinguishes the downlink signal multiplexed from the 2xN waveguide diffraction grating AWG 202 and the uplink signal received through the optical fiber 220, and the downlink signal is transmitted through the optical fiber 220. Downlink transmission and uplink signal is transmitted uplink to the 2xN waveguide diffraction grating (AWG) 202.

이 때, 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(202)가 1번 가입자부터 N번 가입자를 서 비스한다고 할 때, 1번 가입자는 λ1 파장대역을 하향 전송용으로, N번 가입자는 λN 파장대역을 하향 전송용으로 사용하도록 역다중화한다.At this time, when the 2xN waveguide type diffraction grating (AWG) 202 serves subscribers N to subscribers N, subscriber # 1 transmits λ 1 wavelength for downlink transmission, and subscriber N has λ N wavelength. Demultiplex the band to use for downlink transmission.

한편, 광종말장치(ONT)(240)에서 전광변환된 신호는 원격노드(230)에 포함된 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(232)에 의하여 다중화된 후 상향 전송된다. 그리고, 중앙기지국(210)에 포함된 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(202)에 의하여 역다중화된다. 이 때, 1번 가입자는 λN-k 파장대역을 상향 전송용으로 사용하고, N번 가입자는 λk 파장대역을 사용하게 된다.On the other hand, the pre-converted signal from the optical terminal (ONT) 240 is multiplexed by the 2xN waveguide diffraction grating (AWG) included in the remote node 230 and then transmitted upward. Then, it is demultiplexed by a 2xN waveguide diffraction grating (AWG) 202 included in the central base station 210. At this time, the first subscriber uses the λ Nk wavelength band for uplink transmission, and the subscriber N uses the λ k wavelength band.

따라서, 광섬유(220)의 100% 파장효율로 양방향 통신을 수행할 때, 각 가입자마다 상향 신호용 파장과 하향 신호용 파장이 서로 다르게 된다. 이 때, 두 파장 간의 간격은 채널간격의 k배에 해당하며, 이를 도파로형 회절격자(AWG)의 설계시 반영할 수 있다. 특히, 각 광송수신기(201) 모듈 내에서 양방향 신호를 분리하기 위하여 WDM 커플러를 사용할 수 있으며, k=N/2일 때 WDM 커플러의 기술적 요구조건이 가장 완화된다. 참고적으로 WDM 커플러는 한곳에서 전송된 신호의 파장을 두곳으로 분할하여 한쪽에 1310nm , 다른쪽에 1550nm를 출력하는 광 커플러로서, 양방향 송수신이 가능하다.Therefore, when performing bidirectional communication with 100% wavelength efficiency of the optical fiber 220, the wavelength for the uplink signal and the downlink signal are different for each subscriber. At this time, the interval between the two wavelengths corresponds to k times the channel interval, which can be reflected in the design of the waveguide diffraction grating (AWG). In particular, a WDM coupler may be used to separate bidirectional signals within each optical transceiver 201 module, and the technical requirements of the WDM coupler are most relaxed when k = N / 2. For reference, WDM coupler is an optical coupler that outputs 1310nm on one side and 1550nm on the other side by dividing the wavelength of the signal transmitted from one place into two places.

또한, 원격노드(RN)(230)에서 역다중화된 서로 다른 파장의 하향 신호는 해당 광종말장치(ONT : Optical Network Terminal)(240)로 전송된다.In addition, the downlink signals of different wavelengths demultiplexed by the remote node (RN) 230 are transmitted to the corresponding optical terminal (ONT) 240.

한편, 각 광종말장치(ONT)(240)는 상향 데이터 신호를 전광 변환한 후, 원격노드(RN)(230)로 전송하고, 원격 노드(RN)(230)는 2xN 도파로형 회절격자 (AWG)(232)를 이용하여 상향 데이터 신호를 파장분할 다중화한 후, 광섬유(220)를 통하여 중앙기지국(210) 내의 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(202)로 송신한다.On the other hand, each optical terminal (ONT) 240 is an optical conversion of the upstream data signal, and then transmitted to the remote node (RN) 230, the remote node (RN) 230 is a 2xN waveguide diffraction grating (AWG) After the wavelength division multiplexing of the uplink data signal using the ()) 232, and transmits to the 2xN waveguide diffraction grating (AWG) 202 in the central base station 210 through the optical fiber 220.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 살펴보기로 한다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도파로형 회절격자를 이용한 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템의 구성도로서, 스펙트럼 분할방식의 WDM-PON 시스템에 적용된 예를 나타내고 있다.3 is a block diagram of a bidirectional wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system using a waveguide diffraction grating according to another embodiment of the present invention, and shows an example applied to a spectral division type WDM-PON system.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 도파로형 회절격자를 이용한 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템은 중앙기지국(Central Office)(310), 광섬유(320), 원격노드(Remote Node)(330) 및 다수의 광종말장치(ONT)(340)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the bidirectional wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system using the waveguide type diffraction grating according to another embodiment of the present invention includes a central office 310, an optical fiber 320, and a remote node. Remote Node (330) and a plurality of optical end devices (ONT) (340).

중앙기지국(310)은 하향 광신호를 발생시키고 상향 광신호를 받아들이며, 상하향 신호를 결합/분리하기 위한 다수의 광송수신기(Tranceiver)(301), 상하향 신호를 구분하기 위한 광순환기(circulator)(303), 주기적인 통과 특성을 이용하여 서로 다른 파장의 광신호를 다중화/역다중화하되, 2개의 입출력 포트를 이용하여 각 가입자마다 서로 다른 상향 신호용 파장과 하향 신호용 파장으로 다중화/역다중화하기 위한 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(302), 광섬유와 결합하여 광신호를 증폭시키는 펌프광원(Pump laser)(304), 펌프광원의 광신호를 파장으로 구분하여 결합/분리하기 위한 WDM 커플러(305) 및 입력받은 광신호(광순환기(303)에서 분리된 하향 신호 또는 광섬유(220)를 통하여 수신한 상향 신호)를 펌프광원(Pump laser)(304)에 의하여 결정된 광특성에 따라 광섬유의 전송 손실을 최소화하여 증 폭하기 위한 에르븀 첨가 광섬유(EDF : Erbium Doped Fiber)(306)를 포함한다.The central base station 310 generates a downlink optical signal, receives an uplink optical signal, a plurality of optical transceivers 301 for combining / separating up and down signals, and an optical circulator 303 for distinguishing up and down signals. 2xN waveguide for multiplexing / demultiplexing optical signals of different wavelengths using periodic pass-through characteristics, but multiplexing / demultiplexing with different uplink and downlink wavelengths for each subscriber using two input / output ports Type diffraction grating (AWG), a pump laser source (Pump laser 304) for amplifying an optical signal in combination with an optical fiber, a WDM coupler (305) for combining / separating the optical signal of the pump light source by wavelength; The transmission loss of the optical fiber according to the optical characteristics determined by the pump laser source (Pump laser 304) to the received optical signal (down signal separated from the optical circulator 303 or up signal received through the optical fiber 220) By minimizing the erbium-doped fiber to amplify: it includes (EDF Erbium Doped Fiber) (306).

여기서, 광송수신기(301)는 전압 형태의 데이터 신호를 전류 구동시키기 위한 구동기(Driver), 전기적 데이터 신호를 광신호로 변환하기 위한 광송신기 모듈(TOSA), 광신호를 전기적 신호로 변환하기 위한 광수신기 모듈(ROSA), 수신된 신호를 증폭하고 ‘1’과 ‘0’을 판별하기 위한 후단증폭기(Post amplifier), 상하향 신호를 결합 및 분리하기 위한 결합기를 포함한다.Here, the optical transmitter 301 may include a driver for driving a data signal in the form of a voltage, an optical transmitter module for converting an electrical data signal into an optical signal, and an optical for converting an optical signal into an electrical signal. A receiver module (ROSA), a post amplifier for amplifying the received signal and discriminating between '1' and '0', and a combiner for combining and separating the up and down signals.

광송신기 모듈(TOSA)은 발광다이오드(LED), SOA(Semiconductor Optical Amplifier) 등과 같은 비간섭성 광원(Incoherent Light Source)를 사용하고 스펙트럼 분할 방식으로 전기적 신호를 광신호로 변환한다. 이 때, 양방향에 할당되는 파장은 2xN 도파로형 회절격자(AWG)에 의하여 자동적으로 할당된다.The optical transmitter module (TOSA) uses an incoherent light source such as a light emitting diode (LED), a semiconductor optical amplifier (SOA), and the like, and converts an electrical signal into an optical signal in a spectral division method. At this time, the wavelength allocated in both directions is automatically assigned by the 2xN waveguide diffraction grating (AWG).

이처럼, 광원(TOSA)으로 LED 또는 SOA와 같은 비간섭성 광원를 사용하고, 스펙트럼 분할방식으로 WDM-PON을 구현했을 때에는 광링크의 마진을 확보할 필요가 있다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 중앙기지국(310)에 980nm 또는 1480nm대역의 펌프광원(304)을 WDM 커플러(305)을 통하여 삽입하고, 중앙기지국(310) 및 원격노드(330)에 각각 에르븀 첨가 광섬유(EDF : Erbium Doped Fiber)(306, 331)를 추가하여 국사증폭과 원격증폭을 동시에 수행할 수 있다.As such, when a non-coherent light source such as LED or SOA is used as the light source TOSA, and the WDM-PON is implemented by the spectral division method, it is necessary to secure the margin of the optical link. Accordingly, as shown in FIG. 3, a pump light source 304 of 980 nm or 1480 nm band is inserted into the central base station 310 through the WDM coupler 305, and erbium is respectively inserted into the central base station 310 and the remote node 330. Addition optical fiber (EDF: Erbium Doped Fiber) (306, 331) can be added to perform the national and remote amplification at the same time.

앞에서 설명한 일실시예에서와 마찬가지로 중앙기지국(Central office)(310)내 하향 N채널의 데이터들은 구동기(Driver)와 광송신기 모듈(TOSA)를 통하여 전광 변환되고, 역으로 상향 광신호는 광수신기 모듈(ROSA)과 후단증폭기를 통하여 광전 변환된다.As in the above-described embodiment, data of the down-channel N in the central office 310 is totally converted through the driver and the optical transmitter module TOSA, and conversely, the uplink optical signal is converted into the optical receiver module. Photoelectric conversion through (ROSA) and post amplifiers.

여기서, 다수의 하향 신호는 다수 개의 광송수신기(301)에 의하여 전광변환된 후, 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(302)에 의하여 다중화된다. 그리고, 광순환기(303)의 방향에 해당하는 포트의 신호만이 하향 전송된다. 또한, 원격노드(330)에서 광순환기(332)를 따라 임의의 한 포트로 입사된 신호들은 상하향 신호로 구분된 후, 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(333)의 통과대역에 맞게 역다중화된다. 이 때, 1번 가입자부터 N번 가입자를 서비스한다고 할 때, 1번 가입자는 λ1 파장대역을 하향 전송용으로 사용하고, N번 가입자는 λN 파장대역을 하향 전송용으로 사용하게 된다.Here, the plurality of downlink signals are totally converted by the plurality of optical transceivers 301 and then multiplexed by the 2xN waveguide diffraction grating (AWG) 302. In addition, only a signal of a port corresponding to the direction of the optical circulator 303 is transmitted downward. In addition, the signals incident to any one port along the optical circulator 332 at the remote node 330 are divided into up and down signals, and then demultiplexed according to the pass band of the 2xN waveguide diffraction grating (AWG) 333. . In this case, when the first subscriber to the N subscribers are serviced, the first subscriber uses λ 1 wavelength band for downlink transmission and the N subscriber uses λ N wavelength band for downlink transmission.

한편, 광종말장치(ONT)(340)에서 전광변환된 신호는 원격노드(330)에 포함된 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(333)에 의하여 다중화된 후 상향 전송된다. 그리고, 중앙기지국(310)에 포함된 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(302)에 의하여 역다중화된다. 이 때, 1번 가입자는 λN-k 파장대역을 상향 전송용으로 사용하고, N번 가입자는 λk 파장대역을 사용하게 된다.On the other hand, the photoelectric conversion signal in the optical end device (ONT) 340 is multiplexed by the 2xN waveguide diffraction grating (AWG) included in the remote node 330 and then transmitted upward. Then, it is demultiplexed by a 2xN waveguide diffraction grating (AWG) 302 included in the central base station 310. At this time, the first subscriber uses the λ Nk wavelength band for uplink transmission, and the subscriber N uses the λ k wavelength band.

한편, 원격노드(330)는 다수의 광종말장치(340)에서 발생한 상향 신호 및 광섬유(320)를 통하여 수신한 하향 신호를 가입자마다 서로 다른 파장의 광신호로 다중화/역다중화하되, 각 가입자에 대하여 상향 신호용 파장 및 하향 신호용 파장이 서로 다른 파장대역을 갖도록 다중화/역다중화하기 위한 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(333), 광섬유(320)를 통하여 수신한 하향 신호 및 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(333)에서 다중화된 상향 신호를 서로 구분하기 위한 광순환기(332) 및 광순 환기(332)에서 분리된 상향 신호를 증폭시킨 후 광섬유(320)를 통하여 상향전송하고, 광섬유(320)를 통하여 수신한 하향 신호를 증폭시킨 후 광순환기(332)로 하향전송하기 위한 에르븀 첨가 광섬유(EDF : Erbium Doped Fiber)(331)를 포함한다.Meanwhile, the remote node 330 multiplexes / demultiplexes the uplink signals generated by the plurality of optical end devices 340 and the downlink signals received through the optical fiber 320 to optical signals having different wavelengths for each subscriber. 2xN waveguide-type diffraction grating (AWG) 333 for multiplexing / demultiplexing so that the wavelength of the uplink signal and the wavelength of the downlink signal have different wavelength bands, the downlink signal received through the optical fiber 320 and the 2xN waveguide-type diffraction grating ( Amplifying the uplink signals separated from the optical circulator 332 and the optical circulator 332 to distinguish the uplink signals multiplexed in the AWG) 333 and then transmitting them upward through the optical fiber 320 and transmitting the optical fiber 320. It includes an Erbium Doped Fiber (EDF) 331 for amplifying the downlink signal received through the downlink transmission to the optical circulator 332.

여기서, 원격노드(RN)(330)에서 역다중화된 서로 다른 파장의 하향 신호는 각각의 광종말장치(ONT : Optical Network Terminal)(340)로 전송된다. 그러면, 각 광종말장치(ONT)(340)는 상향 데이터 신호를 전광 변환한 후, 원격노드(RN)(330)로 전송하고, 원격 노드(RN)(330)는 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(333)를 이용하여 상향 데이터 신호를 파장분할 다중화한 후, 광섬유(320)를 통하여 중앙기지국(310) 내의 2xN 도파로형 회절격자(AWG)(302)로 송신한다.Here, downlink signals having different wavelengths demultiplexed by the remote node (RN) 330 are transmitted to each optical terminal (ONT) 340. Then, each optical end device (ONT) 340 converts the uplink data signal to all-optical light, and then transmits the data to the remote node (RN) 330, and the remote node (RN) 330 is a 2xN waveguide diffraction grating (AWG). 333 is used for wavelength division multiplexing of the uplink data signal, and then transmitted to the 2xN waveguide diffraction grating (AWG) 302 in the central base station 310 through the optical fiber 320.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 WDM-PON은 2xN 구조의 AWG를 사용하고, 양방향 신호를 광순환기로 분리하기 때문에 증폭을 원활하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 잡음지수(NF)를 줄일 수 있다. 특히, 스펙트럼 분할손실에 의하여 급격히 작아진 WDM 신호들이 광섬유를 통과하기 전에 증폭되므로, 광신호의 신호대잡음비(OSNR)를 개선할 수 있으며, 펌프광원(304)은 국사증폭 후 광섬유를 통과하여 원격증폭에도 사용되므로 효율적이다. 또한, 양방향 통신에서 광섬유 내 레일리 역산란에 의한 잡음지수의 증가를 억제하고, 증폭되는 이득값을 조절하는 방향으로 중앙기지국(310) 및 원격노드(330) 간의 에르븀 첨가 광섬유(EDF : Erbium Doped Fiber)(306, 331) 길이를 설계할 수 있다.As described above, the WDM-PON according to another embodiment of the present invention uses AWG having a 2 × N structure and separates bidirectional signals into optical circulators so that the amplification can be smoothly performed, as well as the noise figure (NF). Can be reduced. In particular, since the WDM signals sharply reduced by the spectral splitting loss are amplified before passing through the optical fiber, the signal-to-noise ratio (OSNR) of the optical signal can be improved, and the pump light source 304 passes through the optical fiber after local amplification and is remotely amplified. It is also used, so it is efficient. In addition, the Erbium Doped Fiber (EDF: Erbium Doped Fiber) between the central base station 310 and the remote node 330 is suppressed in the bidirectional communication in order to suppress an increase in the noise figure due to Rayleigh backscattering in the optical fiber and to adjust the gain value amplified. 306, 331 length can be designed.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

상기와 같이 본 발명은, 도파로형 회절격자(AWG)를 이용하여 광원의 가격을 낮추고 망을 단순화시키면서도, 링크 내 신호 손실을 최소화하고 파장 사용 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of minimizing signal loss and increasing wavelength use efficiency while reducing the cost of the light source and simplifying the network by using a waveguide diffraction grating (AWG).

Claims (12)

파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템으로서,A wavelength division multiplex passive optical subscriber network system, 중앙기지국에서 전광변환된 다수의 하향 신호 및 광섬유를 통하여 광종말장치로부터 수신한 상향 신호를 각각의 가입자마다 서로 다른 파장의 광신호로 다중화/역다중화하되, 상향 신호용 파장 및 하향 신호용 파장이 각각의 가입자마다 서로 다른 파장대역을 갖도록 다중화/역다중화하는 제 1 도파로형 회절격자;The subscriber station multiplexes / demultiplexes the uplink signal received from the optical terminal device through a plurality of downlink signals and optical fibers converted at the central base station into an optical signal having a different wavelength for each subscriber. A first waveguide diffraction grating multiplexed / demultiplexed to have different wavelength bands for each subscriber; 상기 제 1 도파로형 회절격자에서 다중화된 하향 신호와 상기 광섬유를 통하여 수신한 상향 신호를 분리하여 상기 광섬유를 통하여 하향전송 또는 상기 제 1 도파로형 회절격자로 상향전송하기 위한 제 1 광순환기;A first optical circulator for separating a downlink signal multiplexed from the first waveguide diffraction grating and an uplink signal received through the optical fiber for downlink transmission or uplink transmission to the first waveguide diffraction grating; 다수의 광종말장치에서 발생한 하향 신호 및 상기 광섬유를 통하여 수신한 상향 신호를 각각의 가입자마다 서로 다른 파장의 광신호로 다중화/역다중화하되, 상향 신호용 파장 및 하향 신호용 파장이 각각의 가입자마다 서로 다른 파장대역을 갖도록 다중화/역다중화하는 제 2 도파로형 회절격자; 및 Downlink signals generated by a plurality of optical end devices and uplink signals received through the optical fiber are multiplexed / demultiplexed into optical signals having different wavelengths for each subscriber, and the wavelengths for the uplink signal and the downlink signal are different for each subscriber. A second waveguide diffraction grating multiplexed / demultiplexed to have a wavelength band; And 상기 광섬유를 통하여 수신한 하향 신호와 상기 제 2 도파로형 회절격자에서 다중화된 상향 신호를 분리하여 상기 제 2 도파로형 회절격자로 하향 전송 또는 상기 광섬유를 통하여 상향 전송하기 위한 제 2 광순환기를 포함하는 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템.And a second optical circulator for separating the downlink signal received through the optical fiber and the uplink signal multiplexed in the second waveguide diffraction grating and transmitting the downlink signal to the second waveguide diffraction grating or uplinking through the optical fiber. Bidirectional wavelength division multiplexing passive subscriber network system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 도파로형 회절격자 및 상기 제 2 도파로형 회절격자는,The first waveguide diffraction grating and the second waveguide diffraction grating, 입출력 2포트간 k 채널만큼 이동되어 나타나는 2xN 구조의 도파로형 회절격자로서, 각 가입자마다 상향 신호용 파장과 하향 신호용 파장 간의 간격이 채널 간격의 k배에 해당하는 것을 특징으로 하는 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템.A 2xN waveguide type diffraction grating that appears to be moved by k channels between two input and output ports, and the bidirectional wavelength division multiplexing passive type is characterized in that the interval between the uplink signal wavelength and the downlink signal wavelength corresponds to k times the channel interval for each subscriber. Optical Subscriber Network System. 삭제delete 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제 1 도파로형 회절격자와 연결되는 중앙기지국 내의 다수의 광송수신기 각각은, 상하향 신호를 파장으로 구분하여 결합/분리하기 위한 파장분할다중방식 커플러(WDM coupler)를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템.Each of the plurality of optical transceivers in the central base station connected to the first waveguide diffraction grating includes a WDM coupler for separating / coupling and separating the up and down signals by the wavelength. Split Multiple Passive Optical Subscriber Network System. 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템으로서,A wavelength division multiplex passive optical subscriber network system, 중앙기지국에서 전광변환된 다수의 하향 신호 및 광섬유를 통하여 광종말장치로부터 수신한 상향 신호를 각각의 가입자마다 서로 다른 파장의 광신호로 다중화/역다중화하되, 상향 신호용 파장 및 하향 신호용 파장이 각각의 가입자마다 서로 다른 파장대역을 갖도록 다중화/역다중화하는 제 1 도파로형 회절격자;The subscriber station multiplexes / demultiplexes the uplink signal received from the optical terminal device through a plurality of downlink signals and optical fibers converted at the central base station into an optical signal having a different wavelength for each subscriber. A first waveguide diffraction grating multiplexed / demultiplexed to have different wavelength bands for each subscriber; 상기 제 1 도파로형 회절격자에서 다중화된 하향 신호 및 상기 광섬유를 통하여 수신한 상향 신호를 서로 구분하기 위한 제 1 광순환기;A first optical circulator for distinguishing a downlink signal multiplexed from the first waveguide type diffraction grating and an uplink signal received through the optical fiber; 상기 제 1 광순환기에서 분리된 하향 신호를 증폭시킨 후 상기 광섬유를 통하여 하향전송하고, 상기 광섬유를 통하여 수신한 상향 신호를 증폭시킨 후 상기 제 1 광순환기로 하향전송하기 위한 제 1 증폭부;A first amplifying unit for amplifying the downlink signal separated by the first optical circulator and transmitting the downlink signal through the optical fiber and amplifying the uplink signal received through the optical fiber and then transmitting the downlink signal to the first optical circulator; 다수의 광종말장치에서 발생한 하향 신호 및 상기 광섬유를 통하여 수신한 상향 신호를 각각의 가입자마다 서로 다른 파장의 광신호로 다중화/역다중화하되, 상향 신호용 파장 및 하향 신호용 파장이 각각의 가입자마다 서로 다른 파장대역을 갖도록 다중화/역다중화하는 제 2 도파로형 회절격자; Downlink signals generated by a plurality of optical end devices and uplink signals received through the optical fiber are multiplexed / demultiplexed into optical signals having different wavelengths for each subscriber, and the wavelengths for the uplink signal and the downlink signal are different for each subscriber. A second waveguide diffraction grating multiplexed / demultiplexed to have a wavelength band; 상기 광섬유를 통하여 수신한 하향 신호 및 상기 제 2 도파로형 회절격자에서 다중화된 상향 신호를 서로 구분하기 위한 제 2 광순환기; 및A second optical circulator for distinguishing a downward signal received through the optical fiber and an upward signal multiplexed in the second waveguide diffraction grating; And 상기 제 2 광순환기에서 분리된 상향 신호를 증폭시킨 후 상기 광섬유를 통하여 상향전송하고, 상기 광섬유를 통하여 수신한 하향 신호를 증폭시킨 후 상기 제 2 광순환기로 하향전송하기 위한 제 2 증폭부를 포함하는 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템.And a second amplifying unit for amplifying the uplink signal separated by the second optical circulator and then transmitting the uplink through the optical fiber and amplifying the downlink signal received through the optical fiber and then transmitting the downlink signal to the second optical circulator. Bidirectional wavelength division multiplexing passive subscriber network system. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 제 1 도파로형 회절격자와 연결되는 중앙기지국 내의 다수의 광송수신기 각각은, 전기적 데이터 신호를 광신호로 변환하기 위한 광송신기 모듈로서 비간섭성 광원(incoherent light source)를 사용하는 것을 특징으로 하는 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템.Each of the plurality of optical transmitters in the central base station connected to the first waveguide diffraction grating uses an incoherent light source as an optical transmitter module for converting electrical data signals into optical signals. Bidirectional wavelength division multiplexing passive subscriber network system. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 비간섭성 광원은, The incoherent light source, 발광다이오드인 것을 특징으로 하는 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템.A bidirectional wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system, characterized in that the light emitting diode. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 비간섭성 광원은,The incoherent light source, SOA(Semiconductor Optical Amplifier)인 것을 특징으로 하는 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템.Bidirectional wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system characterized in that the SOA (Semiconductor Optical Amplifier). 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 증폭부는,The method according to any one of claims 5 to 8, wherein the first amplification unit, 광섬유와 결합하여 광신호를 증폭시키는 펌프광원(Pump laser);A pump laser source coupled to the optical fiber to amplify the optical signal; 상기 펌프광원의 광신호를 파장으로 구분하여 결합/분리하기 위한 파장분할다중방식 커플러(WDM coupler); 및A wavelength division multiplexing coupler (WDM coupler) for dividing and combining the optical signal of the pump light source by wavelength; And 상기 펌프광원(Pump laser)에 의하여 결정된 광특성에 따라 상기 제 1 광순환기에서 분리된 하향 신호 및 상기 광섬유를 통하여 수신한 상향 신호를 광섬유의 전송 손실을 최소화하여 증폭하기 위한 에르븀 첨가 광섬유(EDF : Erbium Doped Fiber)를 포함하는 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템.Erbium-doped optical fiber (EDF) for amplifying the downlink signal separated by the first optical circulator and the uplink signal received through the optical fiber by minimizing the transmission loss of the optical fiber according to the optical characteristics determined by the pump laser. Bidirectional wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system including Erbium Doped Fiber. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 2 증폭부는,The second amplification unit, 상기 제 2 광순환기에서 분리된 상향 신호 및 상기 광섬유를 통하여 수신한 하향 신호를 광섬유의 전송 손실을 최소화하여 증폭하기 위한 에르븀 첨가 광섬유(EDF : Erbium Doped Fiber)인 것을 특징으로 하는 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템.Bidirectional wavelength division multiplexing, characterized in that the Erbium Doped Fiber (EDF) for amplifying the uplink signal separated from the second optical circulator and the downlink signal received through the optical fiber to minimize the transmission loss of the optical fiber. Passive optical subscriber network system. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 1 도파로형 회절격자 및 상기 제 2 도파로형 회절격자는,The first waveguide diffraction grating and the second waveguide diffraction grating, 입출력 2포트간 k 채널만큼 이동되어 나타나는 2xN 구조의 도파로형 회절격자로서, 각 가입자마다 상향 신호용 파장과 하향 신호용 파장 간의 간격이 채널 간 격의 k배에 해당하는 것을 특징으로 하는 양방향 파장분할다중방식 수동형 광가입자망 시스템.Waveguide type diffraction grating of 2xN structure appearing to be moved by k channel between input and output two ports, bidirectional wavelength division multiplex passive type, characterized in that the interval between uplink signal wavelength and downlink signal wavelength is k times of channel interval for each subscriber. Optical Subscriber Network System. 삭제delete
KR1020060013181A 2006-02-10 2006-02-10 Bidirectional WDM-PON using 2xN AWG KR100830016B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060013181A KR100830016B1 (en) 2006-02-10 2006-02-10 Bidirectional WDM-PON using 2xN AWG

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060013181A KR100830016B1 (en) 2006-02-10 2006-02-10 Bidirectional WDM-PON using 2xN AWG

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070081299A KR20070081299A (en) 2007-08-16
KR100830016B1 true KR100830016B1 (en) 2008-05-15

Family

ID=38611248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060013181A KR100830016B1 (en) 2006-02-10 2006-02-10 Bidirectional WDM-PON using 2xN AWG

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100830016B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050030040A (en) * 2003-09-24 2005-03-29 삼성전자주식회사 Wdm optical communication system capable of temperature monitoring
KR200386964Y1 (en) * 2005-03-08 2005-06-17 권영해 The configuration Method of optical access network using single wavelength Multiplexer
KR20050060135A (en) * 2003-12-15 2005-06-22 삼성전자주식회사 Apparatus for tracking optical wavelength in wavelength division multiplexed passive optical network

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050030040A (en) * 2003-09-24 2005-03-29 삼성전자주식회사 Wdm optical communication system capable of temperature monitoring
KR20050060135A (en) * 2003-12-15 2005-06-22 삼성전자주식회사 Apparatus for tracking optical wavelength in wavelength division multiplexed passive optical network
KR200386964Y1 (en) * 2005-03-08 2005-06-17 권영해 The configuration Method of optical access network using single wavelength Multiplexer

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070081299A (en) 2007-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9172492B2 (en) Time/wavelength-division multiplexed passive optical network (TWPON)
KR100921797B1 (en) Wavelength Division Multiplexing - Passive Optical Network system
US9497523B2 (en) Arrangement for deploying co-existing GPON and XGPON optical communication systems
US7389048B2 (en) Optical wavelength-division multiple access system and optical network unit
EP2854310B1 (en) Optical line terminal for a passive optical wavelength division multiplex network
US7254344B2 (en) Passive optical network using loop back of multi-wavelength light generated at central office
EP2375602B1 (en) Optical network element and optical transmission system
US20110188859A1 (en) Wdm-pon architecture based on externally seeded optical source
JP2005073257A (en) Multi-wavelength optical transmitter and two-way wavelength division multiplexing system using the same
JP3943549B2 (en) Wavelength division multiplexing light source and passive optical network system using the same
JP2009284304A (en) Optical communication apparatus and optical communication system
CN105827320A (en) Transmission device of ultra-narrow bandwidth spectrum segmentation incoherent light source based on FFP filter and FFP-SOA applied to WDM-PON
US7398021B2 (en) Optical transmitter and passive optical network using the same
KR100701158B1 (en) Monolithic integrated transceiver with pump source and transceiver module using the same
JP2008543213A (en) Wavelength division multiplexing passive optical network system
KR100752858B1 (en) WDM-PON system using light emitting diode and optical transceiver for the same
US20060120664A1 (en) Optical transmission apparatus and method
KR100830016B1 (en) Bidirectional WDM-PON using 2xN AWG
KR100514383B1 (en) Wavelength division multiplexing-passive optical network using same wavelength as upstream and downstream chanel
CN205754341U (en) A kind of transmitting device of ultra-narrow band spectrum segmentation incoherent light source based on FFP wave filter and FFP-SOA in WDM-PON downlink communication system
Iannone et al. Distributed Raman amplification in a 8 x 10-Gb/s, 40-km, 1: 128 TWDM PON
KR101211908B1 (en) Bidirectional reach extender and wavelength-division multiplexed passive optical network based on broadband light source
Lee et al. A hybrid-amplified PON with 75-nm downstream bandwidth, 60 km reach, 1: 64 split, and multiple video services
Iannone et al. Hybrid SOA-Raman amplifiers for fiber-to-the-home and metro networks
KR100434454B1 (en) Daisy chain wavelength division multiplexing device and daisy chain wavelength division multiplexing system and transmission network utilizing the device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130430

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140508

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150508

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160509

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee