KR100869988B1

KR100869988B1 - 파장잠김 광원을 이용한 양방향 파장 분할 다중방식자기복구 수동형 광 네트워크

Info

Publication number: KR100869988B1
Application number: KR1020070029112A
Authority: KR
Inventors: 이관일; 이상배; 한영근
Original assignee: 한국과학기술연구원
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2008-11-24
Also published as: KR20080087233A

Abstract

광대역 광원의 광신호가 인가되어 전달되는 동작 광선로; 상기 동작 광선로에 장애가 있을 경우 상기 광대역 광원의 광신호가 인가되어 전달되는 우회 광선로; 정상 상태에서 상기 동작 광선로를 통하여 상기 광신호를 송수신하며, 상기 동작 광선로에 장애가 있을 경우 상기 우회 광선로를 통하여 상기 광신호를 송수신하는 중앙기지국; 상기 동작 광선로 및 상기 우회 광선로와 연결되어, 상기 중앙기지국으로부터 출력되는 하향 광신호를 역다중화하고, 상기 중앙기지국에서 수신되는 상향 광신호를 다중화하는 배열 도파로형 격자를 포함하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 네트워크가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 분할 다중방식 수동형 광 네트워크는, 1×2 결합기를 사용함으로써 발생하는 3 dB의 광파워 손실이 발생하지 않고, 사용되는 광소자의 수를 줄여 간단하고 경제적이며 신속하게 광선로의 장애를 복구할 수 있는 이점이 있다

자기복구, 파장분할다중, 수동형 광가입자망

Description

파장잠김 광원을 이용한 양방향 파장 분할 다중방식 자기복구 수동형 광 네트워크{Self-restorable bidirectional wavelength division multiplexing passive optical network using wavelength-locked source}

도 1a는 종래 기술에 따른 양방향 파장 분할 다중방식 수동형 광 네트워크(wavelength division multiplexing passive optical network, 이하 WDM-PON)의 자기복구망을 도시하는 구성도이다.

도 1b는 종래 기술에 따른 WDM-PON에서 상향 및 하향 신호의 파장 분할을 도시하는 개략도이다.

도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 WDM-PON을 도시하는 구성도이다.

도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 WDM-PON에서 상향 및 하향 신호의 파장 분할을 도시하는 개략도이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 WDM-PON을 도시하는 구성도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 WDM-PON에서 복구 전후의 스펙트럼을 측정한 결과를 도시하는 그래프이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 WDM-PON에서 복구에 걸리는 시간을 측정한 결과를 도시하는 그래프이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 WDM-PON에서 정상상태와 복구상태의 비트 오율(BER: Bit Error Rate) 곡선을 도시하는 그래프이다.

본 발명은 스펙트럼 분할된 비간섭성 광에 파장 잠김(wavelength locked)된 광원을 이용한 파장 분할 다중방식 수동형 광가입자망(wavelength division multiplexing passive optical network, 이하 WDM-PON)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2×N 배열 도파로형 격자(Arrayed Waveguide Grating, 이하 AWG)와 광스위치를 이용하며 광선로의 장애를 신속하게 복구할 수 있는 가입자망 시스템에 관한 것이다.

최근 인터넷의 급속한 확산을 기반으로 각종 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스가 급격히 증가함에 따라 가입자망의 고속화 및 전송용량 증가의 필요성이 제기되고 있다. 이에 대한 해결책의 하나로서 확장성 및 보안성이 우수한 파장 분할 다중화방식의 수동형 광가입자망이 주목받고 있다.

WDM-PON이 실제 현장에서 사용되기 위해서는 경제성이 가장 중요시되며, 현재 WDM-PON의 경제적인 구현을 위한 많은 노력이 진행되고 있다. 그러나 WDM-PON은 통신망의 안전성 면에서는 단점을 가지고 있다. WDM-PON 은 여러 파장의 광신호를 다중화하여 전송하기 때문에 전송용량이 매우 커서, 광선로의 절단이나 손실증가에 의한 통신장애는 통신사업자에게 심각한 손해를 초래할 수 있다. 따라서 광선로 장애시 우회 광선로를 이용하는 자동 복구 시스템을 구비할 필요가 있다.

이상적인 복구시스템은 시스템 전체를 복구할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 그러나 가입자망에서는 경제성을 고려해 볼 때, 지역 노드에서 가입자단 사이의 분배망 광섬유는 따로 우회 광선로를 두지 않고, 전송용량이 큰 간선망만 추가 우회 광선로를 두어 복구하도록 시스템을 설계하는 것이 바람직하다.

도 1a는 종래 기술에 따라, 파장잠김된 광원을 이용한 수동형 광가입자망에서 우회선로를 추가하여 자기복구가 가능하도록 만든 기존의 가입자망을 도시한 구성도이다. 도 1a에 도시된 가입자망은 양방향 WDM-PON 시스템에서 중앙기지국과 지역노드를 하나의 광섬유로 연결하는 대신, 1×2 스위치(130)와 2×1 커플러(150)를 사용하여 2개의 광섬유(140, 142)로 연결한 구조이다. 이때, 스위치와 동작 광선로 사이에 상향신호의 일부를 분기하여, 광선로 모니터(120)에서 상향신호를 모니터한다.

정상 상태에서는 중앙 기지국은, 각 송수신기(111, 112, 113)에서 생성된 신호를 스위치(130)를 통해 동작 광선로(140)에 다중화시켜 내보낸다. 그리고, 지역 노드에서는 1×2 커플러(150)를 통하여 광선로에서 오는 광신호를 받아 1×N AWG(160)에서 역다중화한 후 각 광가입자 장치(optical network unit, 이하 ONU)(162, 164)까지 분배광섬유(161, 163)를 통해 전송하게 된다. 역으로 광가입자 장치들(162, 164)로부터 출력되는 상향 광신호들은 지역 노드로 전송되며, AWG(160)에 의해 다중화된 후 중앙 기지국으로 전송된다. 이때, 도 1b에 도시되는 바와 같이 상향 신호와 하향 신호의 파장들은 AWG(110, 160)의 자유 스펙트럼 간격(Free Spectral Range, 이하 FSR) 만큼의 차이를 가진다.

한편 동작 광선로에 장애가 발생한 경우, 선로망 감시 장치(120)는 이를 신속히 감지하고 1×2 스위치(130)의 경로를 우회 광선로(142)로 전환시켜 통신을 복구한다. 그러나 전술한 종래 기술에 따른 자기복구 가입자망은 1×2 커플러(150)를 사용하기때문에 필연적으로 3dB의 추가 손실이 발생하는 문제점이 있다.

전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 파장 잠김된 광원을 이용한 파장 분할 다중방식 수동형 광 네트워크에서, 추가적인 광파워의 손실없이 중앙기지국과 지역 노드의 간선망 광선로의 장애를 스스로 복구하는 간단하고 경제적인 가입자망을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 분할 다중방식 수동형 광 네트워크는, 광대역 광원의 광신호가 인가되어 전달되는 동작 광선로; 상기 동작 광선로에 장애가 있을 경우 상기 광대역 광원의 광신호가 인가되어 전달되는 우회 광선로; 정상 상태에서 상기 동작 광선로를 통하여 상기 광신호를 송수신하며, 상기 동작 광선로에 장애가 있을 경우 상기 우회 광선로를 통하여 상기 광신호를 송수신하는 중앙기지국; 상기 동작 광선로 및 상기 우회 광선로와 연결되어, 상기 중앙기지국으로부터 출력되는 하향 광신호를 역다중화하고, 상기 중앙기지국에서 수신되는 상향 광신호를 다중화하는 배열 도파로형 격자를 포함하여 구성 될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 WDM-PON을 위한 중앙 기지국은, 광선로에 인가된 광신호의 세기를 측정하여 상기 광선로의 장애를 파악하는 광선로 모니터; 상기 광선로 모니터에 의하여 제어되며, 정상 상태에서는 상기 광선로에 연결되고 상기 광선로에 장애가 있는 경우 우회 광선로에 연결되는 스위치; 및 상기 스위치에 연결되어 수신되는 상향 광신호를 역다중화하며, 출력되는 하향 광신호를 다중화하는 배열 도파로형 격자를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따른 WDM-PON을 위한 중앙 기지국은, 광선로에 인가된 광신호의 세기를 측정하여 상기 광선로의 장애를 파악하는 광선로 모니터; 상기 광선로 모니터에 의하여 제어되며, 정상 상태에서는 상기 광선로에 연결되고 상기 광선로에 장애가 있는 경우 우회 광선로에 연결되는 제1 스위치; 상기 광선로 모니터에 의하여 제어되며 상기 제1 스위치를 배열 도파로형 격자의 각 포트에 선택적으로 연결하는 제2 스위치; 및 상기 제2 스위치에 연결되어 수신되는 상향 광신호를 역다중화하며, 출력되는 하향 광신호를 다중화하는 배열 도파로형 격자를 포함하여 구성될 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위하여 생략한다.

도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따라 구성된 파장 잠김된 광원을 이용한 양 방향 자기복구 WDM-PON을 도시한 구성도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 자기복구 WDM-PON은 중앙기지국(CO: Central Office), 지역노드(RN: Remote Node), 광가입자 장치(ONU), 중앙기지국과 지역노드를 연결하는 광선로(250, 252) 및 지역노드와 광가입자 장치들을 연결하는 다수의 분배광섬유(261, 263, 265)를 포함할 수 있다.

상기 WDM-PON은 1개의 광선로를 통해 양방향 통신을 하기 위하여, 중앙기지국과 지역 노드에, 파장분할다중화 및 역다중화를 동시에 수행할 수 있는 AWG(210, 260)를 사용한다. 이때, 도 2b에 도시되는 바와 같이, 상향과 하향에 사용하는 파장 대역은 AWG(210, 260)의 자유스펙트럼 간격의 정수배만큼 떨어져 있다. 즉 AWG(210, 260)의 주기적인 투과특성을 이용하여 상향으로 λ_i의 파장과 동시에 하향으로 λ_i+m×FSR(m: 정수)의 파장을 전송하는 것이다.

중앙기지국은 두 개의 비간섭성 광대역 광원(BLS: broadband light source)(230, 231), 광대역 광원(230, 231)들을 광선로와 효율적으로 커플시키는 광대역 커플러(232), N×1 AWG(210), 1×2 구조의 광스위치(240), 동작 광선로(250)의 선로 상태를 감시할 수 있는 광선로 모니터(220) 및 N×1 AWG(210)에 연결된 다수의 광송신기(211, 212, 213)를 포함할 수 있다. 광대역 커플러(232)는 A 대역 비간섭성 광원은 상향으로 커플시키고, B-대역 비간섭성 광원은 상향으로 커플시킨다. 한편 1×2 광스위치(240)는 광선로 모니터(220)의 출력신호에 따라 광선로(233)를 동작 광선로(250) 또는 우회 광선로(252)에 연결한다.

지역노드는 2×N AWG(260)를 포함하며, 2×N AWG의 투과특성은 중앙기지국에 포함되는 N×1 AWG(210)와 동일하다. 2×N AWG(260)의 제1 포트는 동작 광선로(250)와 연결되며, 제2 포트는 우회 광선로(252)와 연결된다. 그리고 N 개의 역다중화 포트 중 N-1 개의 포트는 분배광섬유(261, 263, 265)를 통해 광가입자 장치들과 연결되며, N 번째의 역다중화 포트는 가입자단 연결없이 종단된다.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기복구 시스템의 동작을 살펴본다. 중앙기지국의 송수신기(211, 212, 213)에 A 대역 비간섭성 광원이 AWG(210)에서 스펙트럼 분할되어 주입되면, 송수신기의 하향광원은 주입된 파장 (λ_1a,λ_2a,…) 에 자동으로 잠기게 된다. 이렇게 출력된 하향전송신호 (λ_1a,λ_2a,… ) 는 N×1 AWG(210)에서 다중화된 후, 광대역 커플러(232)에서 B 대역 비간섭성 광원과 결합되어, 광선로(233)를 통해 1×2 광스위치(260)로 입력된다.

정상 상태에서, 1×2 광스위치(260)는 광선로(233)를 동작 광선로(250)와 연결시키므로, 다중화된 하향신호와 B-대역 비간섭성광원은 지역 노드의 2×N AWG(260)의 제1 포트로 입력된다. 입력된 신호 및 광원은 2×N AWG(260)에서 파장별로 역다중화되어 AWG(260)의 우측에 위치한 N개의 포트로 출력되며, 분배광섬유(261, 263, 265)를 통해 각 광가입자 장치들의 송수신기1*(262), 송수신기2*(264), …, 송수신기N-1*(266) 에 도달하게 된다.

이때 임의의 i번째 송수신기에 입력된 하향신호(λ_ia)와 스펙트럼 분할된 비 간섭성 광원(λ_ib)은 송수신기 내부에서 파장분할되어, 하향신호(λ_ia)는 수신기로 입력되고, 비간섭성 광원(λ_ib)은 송신기에 주입된다. 이때 송신기는 주입된 광의 파장에 잠김된 광원을 출력하며, 분배광섬유를 거쳐, 2×N AWG(260) 제1 포트로 입력되어 다중화되며, 동작 광선로(250)와 스위치(240)를 통해 중앙기지국의 1×N AWG(210)로 입력된 후, 역다중화되어 각각의 수신기에 입력되어 양방향 통신을 하게 된다.

이하 동작 광선로(250)에 장애가 있는 경우를 살펴본다. 광선로I(250) 에 장애(251)가 있는 경우, 중앙기지국에 위치한 광선로 모니터(220)의 출력세기가 기준레벨 이하로 떨어진다. 낮아진 출력신호는 1×2 광스위치(240)로 하여금 광선로(233)가 우회 우회 광선로II(252)로 연결되도록 광스위치(240)를 트리거한다. 이때 다중화된 하향신호와 B-대역 비간섭성광원은 지역노드의 2×N AWG(260)의 제2 포트로 입력되어 파장별로 역다중화된다.

AWG(260)는 고유한 파장 라우팅(routing) 특성을 가지고 있기 때문에, AWG(260)의 제2 포트로 입력된 하향신호는 AWG(260) 우측에 위치한 N개의 역다중화 포트로 역다중화되어 출력된다. 이때 파장 라우팅 특성으로 인하여, 제2 포트로 입력된 경우 각각의 역다중화 포트에서 출력되는 하향신호와 스펙트럼분할된 비간섭성 광의 파장은 제1 포트로 입력되어 역다중화 되었을 때의 파장보다 1채널씩 파장이 증가하게 된다.

즉, 분배광섬유(261, 263, 265)를 통해 각 광가입자 장치들의 송수신기 1*(262), 송수신기2*(264), …, 송수신기N-1*(266)에 도달하는 신호들의 파장은 (λ_2a,λ_3a,…,λ_Na) 및 (λ_2b,λ_3b,…,λ_Nb)가 된다. 각 광가입자 장치의 송신기에서 송신되는 신호는 다시 AWG(260)에서 다중화되어 제2 포트를 통하여 출력되며, 이는 중앙기지국의 N×1 AWG(210)에서 각 파장에 따라 역다중화 되는데, 이때 역다중화되는 신호는 정상 상태에 비하여 한 채널씩 파장이 증가하였기 때문에, AWG(210)의 라우팅 특성으로 인하여 파장에 따라 AWG(210) 좌측에 위치한 N-1개의 포트(2, 3, …, N)로 출력된다.

따라서 정상상태에서 광가입자 장치 ONU-1에 포함되는 송수신기1*(262)은 중앙기지국의 송수신기1(211)과 파장 (λ_1a, λ_1b) 로 통신을 하다가, 동작 광선로(250) 장애 시에는 우회 광선로(252)를 통해 중앙기지국의 송수신기2(212)와 파장 (λ_2a, λ_2b) 로 통신을 하게 된다. 즉, 복구상태에서는 정상상태와는 다른 송수신기와 통신을 하므로 망의 초기화 시간이 추가로 필요하게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예는 동작 광선로(250)에 장애가 있는 경우, 중앙기지국에 위치한 광선로 모니터(220)가 상향광신호의 파워를 감시하다 장애를 파악하고, 우회 광선로(252)로 절체하여 한 채널씩 옮겨진 파장신호들로 계속 통신을 할 수 있도록 구성된 WDM-PON에 관한 것이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 자기복구 WDM-PON 시스템의 구조를 도시한 구성도이다.

본 발명의 제2 실시예는 N×2 AWG(310)를 포함하며, AWG(310)와 광대역 커플러(332) 사이에 2×1 광스위치(341)를 추가로 설치한 구조이다. 광선로 모니터(320)의 출력신호로 2개의 광 스위치(340, 341)를 제어하는데, 동작 광선로(350)가 정상인 경우에는 2개의 1×2 광스위치(340, 341)의 경로가 도 3에 도시된 실선을 따라 연결되어, 중앙기지국과 지역 노드의 2×N AWG(310, 360)의 제1 다중화 포트를 통해 통신을 하고, 동작 광선로(350) 장애시, 스위치의 연결상태가 도 3에 도시된 점선 상태가 되어 우회 광선로(352)를 통해 연결된 2×N AWG(310, 360)의 제2 다중화 포트를 통해 통신을 하게 된다.

2×1 광스위치(341)로 인하여 중앙기지국에 위치한 2×N AWG(310)에서도 광선로 장애시 제2 포트를 사용하게 된다. 제2 포트를 사용하는 경우 AWG(360) 우측의 N개의 포트로 출력되는 신호의 파장은 제1 실시예에서와 마찬가지로, 제1 포트를 사용하는 경우에 비해 한 채널씩 파장이 증가하여 (λ_2a, λ_3a,…, λ_Na ) 및 (λ_2b,λ_3b,…,λ_Nb)의 파장을 갖게 된다. 그러나 각 광가입자 장치들로부터의 신호가 다중화를 거쳐 중앙 기지국에 도달하면, 중앙기지국의 AWG(310)에서도 제2 포트를 사용하기 때문에, AWG(310)의 라우팅 특성으로 인하여 (λ_2a,λ_2b)의 파장을 가진 광신호가 역다중화되어 송수신기1(313)에 도달하게 된다.

따라서 제2 실시예에서 각각의 ONU-i 는 동작 광선로(350)가 정상 동작시에는 본 발명의 제1 실시예와 마찬가지로 중앙기지국의 송수신기i 와 (λ_ia, λ_ib)의 파장으로 통신을 하지만 우회 광선로(352)를 통한 복구 동작시에는 제1 실시예와 상이하게 각각의 ONU-i 는 동작 중앙기지국의 송수신기i 와 (λ_i+1a, λ_i+1b)의 파장으로 통신을 하게 된다.

즉 제2 실시예에서는 2×1 광스위치(341)가 추가됨으로 인하여 광파워의 손실은 증가하지만 수용 가능한 채널수가 N으로 증가하고, 복구 동작시, 각 송수신기는 정상 동작할 때 통신하던 송수신기와 계속 통신하기 때문에 복구시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따라 정상 광선로(250)를 통해 전송할 때와 우회 광선로(251)를 통해 전송될 때의 파장 스펙트럼을 도시하는 그래프이다. 우회 광선로(251)를 통한 통신시 전 채널의 파장이 100 GHz의 주파수에 해당하는 만큼 이동하며, 이는 제1 포트를 통하여 송수신하는 경우에 비해 한 채널씩 파장이 이동했음을 보여준다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 WDM-PON에서 통신복구에 걸리는 시간을 측정한 실험 결과를 도시한 그래프이다. 정상상태에서 진행되는 중, 광선로 모니터에 감지되는 신호의 세기가 약해져 광선로에 장애가 발생한 것을 알 수 있으며, 장애 발생으로부터 약 7 ms 경과 후 상향 신호와 하향 신호의 세기가 회복되어 광선로가 복구되었음을 알 수 있다.

도 6 은 정상선로를 통한 전송과 우회 광선로를 통한 전송 품질을 알아보기 위하여 송수신기를 2³¹-1 PRBS(Pseudo Random Binary Sequence) 패턴의 155Mb/s 신 호로 변조하여 측정한 비트 오율(BER: Bit Error Rate) 곡선을 도시한 그래프이다. 정상 상태에 비해볼 때, 복구 후 전송품질의 저하가 없음을 알 수 있다.

이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.

본 발명의 실시예에 따라 구성된 양방향 자기복구 WDM-PON은, 종래 기술에 따른 자기복구 WDM-PON이 1×2 결합기를 사용함으로써 발생하는 3 dB의 광파워 손실이 발생하지 않고, 사용되는 광소자의 수를 줄여 간단하고 경제적이며 신속하게 광선로의 장애를 복구할 수 있는 이점이 있다.

Claims

비간섭성 광대역 광원;

상기 비간섭성 광대역 광원의 광신호가 인가되어 전달되는 동작 광선로;

상기 동작 광선로에 장애가 있을 경우 상기 비간섭성 광대역 광원의 광신호가 인가되어 전달되는 우회 광선로;

상기 동작 광선로 또는 상기 우회 광선로를 통하여 하향 광신호를 출력하고 상향 광신호를 수신하는 중앙기지국; 및

상기 동작 광선로 및 상기 우회 광선로와 연결되어, 상기 하향 광신호를 역다중화하고, 상기 상향 광신호를 다중화하는 제1 배열 도파로형 격자를 포함하되,

상기 중앙기지국은,

정상 상태에서는 상기 동작 광선로에 연결되고 상기 동작 광선로에 장애가 있는 경우 상기 우회 광선로에 연결되는 제1 스위치;

상기 제1 스위치를 제2 배열 도파로형 격자의 각 포트에 선택적으로 연결하는 제2 스위치; 및

상기 제2 스위치에 연결되어 상기 상향 광신호를 역다중화하며, 상기 하향 광신호를 다중화하는 상기 제2 배열 도파로형 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 파장 분할 다중화방식 수동형 광 네트워크.
제1항에 있어서,

상기 제1 배열 도파로형 격자 및 상기 제2 배열 도파로형 격자는 2×N 배열 도파로형 격자이며, 상기 N은 자연수인 것을 특징으로 하는 양방향 파장 분할 다중화방식 수동형 광 네트워크.
제2항에 있어서,

상기 제1 배열 도파로형 격자의 제1 포트는 상기 동작 광선로에 연결되고, 상기 제1 배열 도파로형 격자의 제2 포트는 상기 우회 광선로에 연결되는 것을 특징으로 하는 양방향 파장 분할 다중화방식 수동형 광 네트워크.
삭제
삭제
동작 광선로에 인가된 광신호의 세기를 측정하여 상기 동작 광선로의 장애를 파악하는 광선로 모니터;

상기 광선로 모니터에 의하여 제어되며, 정상 상태에서는 상기 동작 광선로에 연결되고 상기 동작 광선로에 장애가 있는 경우 우회 광선로에 연결되는 제1 스위치;

상기 광선로 모니터에 의하여 제어되며 상기 제1 스위치를 배열 도파로형 격자의 각 포트에 선택적으로 연결하는 제2 스위치; 및

상기 제2 스위치에 연결되어 수신되는 상향 광신호를 역다중화하며, 출력되는 하향 광신호를 다중화하는 배열 도파로형 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 파장 분할 다중화방식 수동형 광 네트워크를 위한 중앙기지국.
제6항에 있어서,

상기 배열 도파로형 격자는 2×N 배열 도파로형 격자이며, 상기 N은 자연수인 것을 특징으로 하는 양방향 파장 분할 다중화방식 수동형 광 네트워크를 위한 중앙기지국.
제7항에 있어서,

정상 상태에서는 상기 배열 도파로형 격자의 제1 포트가 상기 제2 스위치에 연결되며, 상기 동작 광선로에 장애가 있는 경우 상기 배열 도파로형 격자의 제2 포트가 상기 제2 스위치에 연결되는 것을 특징으로 하는 양방향 파장 분할 다중화방식 수동형 광 네트워크를 위한 중앙기지국.