KR100969741B1 - 환형 혼성 성형망을 제공하기 위한 광통신 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파장분할 다중기의 파장 채널에 의해 상호 분리되는 다수의 환형망을 경제적으로 제공하는 환형 혼성 성형망을 구성하는 시스템을 제공한다. 또한 환형 혼성 성형 망에서의 광코어에 대한 보호 절체, 장비에 대한 보호 절체, 및 광코어와 장비 모두에 대한 보호 절체를 수행하는 시스템을 제공한다.
환형 망, 성형 망, WDM, WDM-PON, 보호 절체

Description

환형 혼성 성형망을 제공하기 위한 광통신 시스템{OPTICAL COMMUNICATION SYSTEM FOR PROVIDING RING HYBRIDED STAR NETWORK}
본 발명은 광통신 가입자망에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파장분할 다중 방식 광통신 시스템으로서, 이더넷 스위치, xDSL(Digital Subscriber Line) 등과 같은 유선 가입자 망에서의 가입자용 장치 또는 광중계기 등과 같은 무선 가입자 망의 가입자용 장치를, 파장 채널에 의해 상호 분리되는 다수의 환형망을 파장분할 다중 방식 성형 망에 접목하여 환형 혼성 성형망에 연결하는 광통신 시스템에 관한 것이다.
광통신 가입자망에서 사용되어 오고 있는 망구조로는 크게 점대점을 잇는 선형망, 다점을 하나의 고리로 잇는 환형망, 점대 다점을 시분할 방법을 통하여 연결하는 시분할 방식 성형망, 및 다점대 다점을 파장분할 방법을 통하여 연결하는 파장분할 방식 성형망 등이 있으며 도 1은 이들에 대한 일반적인 예시들이다.
이들 중 도 1의 (a)에 예시된 점대 점을 잇는 선형망(linear Network)은 가장 간단한 구조를 가지고 두 장치 사이의 통신 성능 요구사항에 맞게 송수신기를 사용할 수 있다. 이에 따라, 선형망은 아무런 제약 사항 없이 가장 우수한 성능으로 망을 제공할 수 있으나 가입자망과 같이 하나의 국사(Cental Office, CO)에 다량의 가입자 장비(E : equipment)를 연결해야 하는 경우 가입자 장비의 수 만큼의 광코어를 필요로 하는 비경제적인 방법이다.
도 1의 (b)에 예시된 환형망(Ring Network)은 망을 구성하는 어느 한 장비가 고장나거나 장비 사이의 광섬유가 절단이 나는 것과 같이 망 이상 상황이 발생할 경우 통신 방향의 절체를 통하여 대처할 수 있는 장점이 있다. 또한, 환형망 내에 시분할 방법을 도입하여 주어진 대역폭을 효율적으로 사용할 수도 있고, 파장분할을 사용할 경우 사용 가능한 대역폭을 증대시킬수 있는 다양한 장점이 있다. 하지만, 가입자망에서 사용하기 위하여 가입자용 장비(E : equipment)를 환형으로 연결하기에는 간선망 광코어가 너무 많이 소요되는 단점이 있다.
도 1의 (c)에 예시된 시분할 성형망(Star Network : TDM-PON)은 국사로부터 수동형 원격 분배망(Remote Node, RN) 사이의 간선망에 하나의 광코어를 사용하고 원격 분배망 이후에 다수의 가입자용 장비(E : equipment)를 연결할 수 있어서 광섬유를 효율적으로 사용할 수 있으며, 현재 광가입자용 장비로서 B-PON, E-PON, G-PON등이 활발하게 도입되고 있다. 시분할 성형망은 국사와 가입자용 장비 사이의 광코어를 효율적으로 사용하고 주어진 대역폭을 시분할에 의하여 효율적으로 나누어 사용하는 장점이 있으나, 가입자용 장비에 제공할 수 있는 보장 대역폭이 작고, 동일한 신호가 모든 가입자용 장비에 보내지므로 보안에 취약한 단점이 있다. 또한, 중대 서비스를 위한 망 이중화를 필요로 할 경우 비경제적으로 전체 시스템을 2개로 이중화해야 간선망, 수동형 원격 분배 노드, 배선망의 고장 또는 절단에 대비한 이중화를 구성할 수 있다.
도 1의 (d)에 예시된 파장분할 성형망(Star Network : WDM-PON)은 가입자용 장비(E : equipment)당 독립적인 파장으로 연결하므로 시분할 성형망보다 더 넓은 보장 대역폭을 제공할 수 있고, 파장에 의해 각 가입자용 장비가 분리되므로 완벽한 보안을 보장할 수 있다. 하지만, 시분할 성형망의 경우 국사용 장비(COT)에 1개의 광송수신기만 필요한 반면 파장 분할 성형망은 가입자용 장비의 수만큼 광송수신기가 많이 필요하므로 상대적으로 COT 장비 비용이 높은 구조이다. 또한, 가입자용 장비에 독립적인 파장을 제공하므로 100 Mbps에서 수 Gbps까지 필요한 만큼 넓은 보장 대역폭을 제공할 수 있으나, 현재의 가입자망에서 요구되는 수요 대역폭인 1 Mbps에서 수십 Mbps 수준에 비해 높아 파장분할 성형망의 넓은 대역폭을 효율적, 경제적으로 나누어 사용하기 위하여 이더넷 스위치나 xDSL등을 추가로 연결해서 사용하기도 한다. 파장분할 성형망도 시분할 성형망과 마찬가지로 성형망이 가지는 특성으로 인하여 망 이중화를 구성하려면 비경제적으로 시스템 전체를 이중화해야 한다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 광가입자망에 있어서 간선망의 광코어의 수를 줄일 수 있고, 대역폭을 효율적으로 사용할 수 있으며, 안정적인 망보호 기능을 갖는 경제적인 환형 혼성 성형망 (Ring Hybrided Star Network)을 제공함에 있다.
상기한 바를 달성하기 위한 본 발명의 일례는, 다수의 환형망을 연결하는 광통신 망에 있어서, 광송신기 또는 광수신기 또는 광송수신기로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 장치를 적어도 하나 포함하고, 상기 제1 장치들과 함께 환형망 또는 듀얼홈을 구성하기 위한 짝을 이루는 광송신기 또는 광수신기 또는 광송수신기로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2장치를 적어도 하나 포함하고, 상기 제1장치와 제2 장치를 연결하는 적어도 하나의 파장분할 다중기와, 상기 파장분할 다중기와 광섬유로 연결되고, 상기 파장분할 다중기와 시스템 동작을 위하여 정해진 규격 내에서 동일한 파장 특성을 갖는 적어도 하나의 원격지 파장분할 다중기와, 다수의 원격지 장치들을 포함하고, 상기 환형망 또는 듀얼홈을 구성하기 위해 짝을 이루는 제1장치 및 제2 장치들과, 상기 파장분할 다중기의 일부 다수 포트와 상기 원격지 파장분할 다중기의 일부 다수 포트와, 상기 원격지 장치들 중 일부를 연결하여 환형망 또는 듀얼홈을 2개 이상 구성하는 것을 특징으로 하는 환형 혼성 성형망을 제공한다.
본 발명의 또다른 일례에 따르면 상기 제1 장치 및 제2 장치들 및 상기 원격지 장치들은, 특정 파장 대역만 반사시키고 나머지는 통과시키는 파장 대역 필터를 적어도 하나 갖는 노드 필터를 추가로 포함하여 상기 환형망 또는 듀얼홈이 파장분할 다중방식이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 일례에 따르면 상기 제1 장치 및 제2 장치들 및 상기 원격지 장치들은, 특정 파장 대역만 투과시키고 나머지는 반사시키는 특성을 갖는 파장 대역 필터를 적어도 하나 갖는 노드 필터를 추가로 포함하여 상기 환형망 또는 듀얼홈이 파장분할 다중방식이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 일례에 따르면 상기 파장분할 다중기와 상기 제1장치 및 상기 제2장치에는 추가로 또다른 파장분할 다중기들을 이용하여 연결하며, 상기 원격지 장치들은, 특정 파장 대역만 반사시키고 나머지는 통과시키는 특성을 갖는 파장 대역 필터를 적어도 하나 이상 갖는 노드필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일례에 따르면 상기 파장분할 다중기와 상기 제1장치 및 상기 제2장치에는 추가로 또다른 파장분할 다중기들을 이용하여 연결하며, 상기 원격지 장치들은, 특정 파장 대역만 투과시키고 나머지는 반사시키는 특성을 갖는 파장 대역 필터를 적어도 하나 이상 갖는 노드 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 일례에 따르면 상기 파장분할 다중기 및 상기 원격지 파장분할 다중기는, 1 x N 포트를 갖는AWG(Arrayed Waveguide Grating), 2 x N 포트를 갖는AWG, 박막형 단품 필터의 조합으로 만들어진 파장분할 다중기, 또는 상기 AWG와 상기 박막형 단품 필터의 조합으로 만들어진 파장분할 다중기 중 하나의 파장분 할 다중기인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 일례에 따르면 상기 파장분할 다중기와 상기 원격지 파장분할 다중기 사이에 위치하는 적어도 하나의 보조 광원과, 상기 보조 광원을 상기 환형 혼성 성형망에 결합시키기 위한 결합기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 일례에 따르면 상기 보조 광원은, 비간섭성 광대역 광원 또는 다파장 광원 중 하나의 광원을 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 일례에 따르면 상기 환형망 또는 듀얼홈을 구성하는 상기 원격지 장치 중 상기 원격지 파장분할 다중기와 연결되지 않는 장치들을 적어도 하나의 광섬유와 적어도 하나의 광송신기, 광수신기, 또는 광송수신기를 이용하여 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 일례에 따르면 상기 환형망 또는 듀얼홈을 구성하는 상기 원격지 장치 중 상기 원격지 파장분할 다중기와 연결되지 않는 장치들을 적어도 하나의 도체선과 적어도 하나의 전기 신호 송신기, 전기 신호 수신기, 또는 전기 신호 송수신기를 이용하여 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 일례에 따르면 상기 환형망은, 토큰링, IEEE 802.5 규격, FDDI(Fiber Distributed Data Interface), ANSI X3T9.5 규격, SONET(Synchronous Optical Network) 양방향 라인 스위칭 링, Telcordia GR-1230규격, SONET 단방향 경로스위칭 링, Telcordia GR-1400 규격, RPR(Resilient Packet Ring), 또는 IEEE 802.17 규격 중 하나의 방식을 이용하여 운용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 일례에 따르면 상기 환형망 또는 듀얼홈에 이더넷 스위치, xDSL용 DSLAM 장치, 무선 접속장치, 홈게이트웨이, Radio Base Station, 또는 이들의 조합을 원격지 장치로서 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 환형 혼성 성형망은 가입자용 원격지 장치를 환형망 또는 듀얼홈으로 연결함에 있어서 필요한 간선망의 광코어의 수를 줄일 수 있다.
또한, 현재까지 이미 잘 개발되어 있는 환형망 기술이 갖는 우수한 특성인 대역폭에 대한 효율적 사용 및 안정적인 망보호 기능을 갖는 경제적인 광가입자망을 구축할 수 있는 잇점이 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술이나 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위하여 생략한다.
먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 환형 혼성 성형망에 대하여 살펴보도록 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 환형 혼성 성형망에 대한 구성도로서, 하나 또는 다수의 광송신기, 광수신기, 또는 광송수신기를 포함하는 장치들(W : Working equipment)(21, 31, 41)과; 상기 장치들(21, 31, 41)과 환형망 또 는 듀얼홈(Dual Home)을 구성을 위해 짝을 이루기 위한 하나 또는 다수의 광송신기, 광수신기, 또는 광송수신기를 포함하는 장치들(P : Protection equipment)(22, 32, 42)과; 상기 다수의 짝을 이루는 장치들(21과 22, 31과 32, 41과 42)을 연결하는 파장분할 다중기(MUX)(11)를 포함하는 국사(Central Office, CO, 10)용 장치들과; 상기 파장분할 다중기(11)와 시스템 동작을 위하여 정해진 규격 내에서 동일한 파장 특성을 갖는 파장분할 다중기(50)를 포함하는 수동형 원격 분배 노드(Remote Node, RN)와; 상기 국사용 장치들 중 상기 짝을 이루는 장치들(21과 22, 31과 32, 41과 42)과; RN을 구성하는 상기 파장분할 다중기(50)의 다수 포트와; 각각 환형망을 구성하기 위한 다수의 원격지 장치들(N : Node equipment)(61, 62, 63, 64, 65 그룹과, 71, 72, 73, 74, 75 그룹과, 81, 82, 83, 84, 85 그룹)을 포함하는 다수의 개별 환형망들(60, 70, 80)을 포함한다.
이때, 환형망을 구성하는 상기 원격지 장치들 중 상기 원격지 파장분할 다중기와 연결되지 않는 장치들을 하나 또는 다수의 광섬유와 하나 또는 다수의 광송신기, 광수신기, 또는 광송수신기를 이용하여 연결하거나, 하나 또는 다수의 도체선과 하나 또는 다수의 전기 신호 송신기, 전기 신호 수신기, 또는 전기 신호 송수신기를 이용하여 연결하거나 이들의 조합으로 연결할 수도 있다.
그리고 상기한 환형망은 토큰링, IEEE 802.5 규격, FDDI, ANSI X3T9.5 규격, SONET 양방향 라인 스위칭 링, Telcordia GR-1230규격, SONET 단방향 경로스위칭 링, Telcordia GR-1400 규격, RPR, 또는 IEEE 802.17 규격 중 하나의 방식을 이용하여 운용될 수 있다.
또한, 상기 환형망에 이더넷 스위치, xDSL용 DSLAM 장치, 무선 접속장치, 홈게이트웨이, Radio Base Station, 또는 이들의 조합을 원격지 장치로서 연결할 수도 있다.
도 2의 실시예에 의하면, 국사용 장치들(21, 22)과, 파장분할 다중기들(11, 50)과 원격지 장치들(61, 62, 63, 64, 65)은 함께 하나의 환형망(60)을 구성한다. 마찬가지로 국사용 장치들(31, 32)과, 파장분할 다중기들(11, 50)과 원격지 장치들(71, 72, 73, 74, 75)은 함께 또 다른 하나의 환형망(70)을 구성하며, 국사용 장치들(41, 42)과, 파장분할 다중기들(11, 50)과 원격지 장치들(81, 82, 83, 84, 85)은 함께 또 다른 하나의 환형망(80)을 구성한다.
도 2의 실시 예에서는 상기 국사용 장치들 중 상기 짝을 이루는 장치들(21과 22, 31과 32, 41과 42)이 각각 하나의 장비(20, 30, 40)에 구비되는 예로 도시하였지만, 듀얼홈으로 구성하기 위해서는 각각의 장치들이 각각 독립적인 장비에 구비될 것이다.
따라서 국사용 장비와 RN사이에 하나의 광코어만을 사용하여 다수의 환형망을 경제적으로 구성할 수 있다. 또한, 상기 개별 환형망들(60, 70, 80)은 RN과 연결하는 원격지 장치들(61, 62, 63, 64, 65, 71, 72, 73, 74, 75, 81, 82, 83, 84, 85)이 고장나거나, 상기 원격지 장치들을 연결하는 광코어 등이 절단이 났을 때 통상의 환형망이 제공하는 방법에 의하여 망 절체 기능을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 2에 의한 환형 혼성 성형망의 일실시예에 있어서, 상기 파장분할 다중 기(11, 50)에 연결하는 하나 또는 다수의 광송신기 또는 광송수신기를 포함하는 장치들(21, 22, 31, 32, 41, 42, 61, 65, 71, 75, 81, 85)에 대하여 파장 무의존성을 구현하기 위하여, 상기 두 파장분할 다중기 사이에, 상향 신호 광송신기를 위한 보조 광원(12)과 하향 신호 광송신기를 위한 보조 광원(13) 및 이들을 상기 두 파장분할 다중기(11, 50) 사이의 광코어에 결합시키기 위한 장치(14)를 추가할 수 있다. 현재까지 알려진 파장 무의존성을 위한 상기 보조 광원(12, 13)의 구현 방법으로는 파장 잠김현상을 위한 비간섭성 광대역 광원 또는 다채널 파장(다파장) 광원 등이 있다. 파장무의존성을 추가로 구현할 경우, 다수 파장에 대한 관리 및 재고 부담을 덜어 줄 수 있는 잇점이 있다.
도 3과 도 4는 도 2의 일실시예에 따른 환형 혼성 선형 망구조를 가지는 광통신 시스템에서 상기 개별 환형망들(60, 70, 80)을 양방향 환형망 또는 듀얼홈으로서 구성하기 위하여 포함되는 상기 파장분할 다중기(11, 50)에 대한 바람직한 일실시예들이다.
먼저, 도 3은 사이클릭 파장 특성을 갖는 AWG(Arrayed Waveguide Grating)을 이용하여 구현한 파장분할 다중기이다. 도 3과 같은 파장분할 다중기를 사용하게 되면 하나의 출력 포트에 여러 사이클릭 그룹의 파장이 동시에 사용이 가능한 것을 이용하여 광송신기와 광수신기를 결합된 하나의 광송수신기와 연결할 수 있어서, 파장분할 다중기와 원격지 장치를 하나의 광코어만으로도 연결이 가능하다.
다음으로 도 4를 참조하면, 도 4는 단품 박막형 필터 다수를 조합하여 구성한 파장분할 다중기이다. 도 4와 같은 파장분할 다중기를 사용하게 되면 하나의 출 력 포트에 2개의 사이클릭 그룹의 파장만 출력되므로 파장분할 다중기와 원격지 장치를 연결하기 위해서는 송신용 및 수신용 두 개의 포트를 사용해야 한다.
도 5는 본 발명에 따른 환형 혼성 성형망을 구성하는 또 다른 바람직한 일실시예에 의한 광통신 시스템 구성도로서 도 2의 일실시예의 상기 파장분할 다중기(11, 50) 대신에 2 x m의 포트를 갖는 AWG(111, 150)을 사용하며, 추가로 상기 AWG(111, 150) 사이의 두 포트를 절체하기 위한 광스위치(18)를 포함한다. 도 2의 일실시예의 경우 RN과 연결된 광코어 및 원격지 장치(60, 70, 80)에 대한 망보호절체만 가능한 반면, 도 5의 일실시예에 따르면 추가로 국사(100)와 RN 사이의 간선망에 대해서도 망 보호 절체가 가능한 잇점이 있다. 도 2의 일실시예와 마찬가지로 도 5의 일실시예에서도 추가로 파장 무의존성을 구현하기 위한 보조광원(12, 13, 15, 17) 및 광코어에 결합하기 위한 장치(14, 16) 등을 추가로 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 따른 환형 혼성 성형망을 구성하는 또 다른 바람직한 일실시예에 의한 광통신 시스템 구성도이다. 도 6을 참조하면, 도 2의 일실시예에 따른 시스템에서는 하나의 국사용 파장분할 다중기(11) 대신에 2개의 파장분할 다중기 (210, 211)를 사용하며, 상기 RN용 파장분할 다중기(50) 대신에 2개의 파장분할 다중기 (250, 251)를 사용한다. 이때, 도 6의 실시 예에서는 파장분할 다중기(210, 211)를 2개로 한정하여 사용하는 실시 예로 도시하였지만 시스템 설정에 따라 2개 이상 사용할 수도 있다. 또한, 파장분할 다중기 (250, 251)도 도 6의 실시 예에서는 2개로 한정하여 사용하는 실시 예로 도시하였지만 시스템 설정에 따라 2개 이상 사용할 수도 있다. 도 6의 일실시예에 따르면 환형 혼성 성형망을 구성하는 개별 환형망들(60, 70, 80)을 구성하는 모든 장치와 광코어와 파장분할 다중기의 단일 고장에 대하여 망 보호 절체가 가능한 잇점이 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 환형 혼성 성형망 다수를 이용하여 단일 국사(300)와 상기 단일 국사(300)로부터 서비스 가능한 다수의 대단위 지역들(400, 500, 600)에 위치한 다수의 원격지 장치들을 연결하는 셀 설계 방법에 대한 예시이다.
도 7의 예시는 도 2, 도 5, 및 도 6에 예시한 환형 혼성 성형망들에 대하여 유사하게 적용 가능한 방법이나, 설명의 편의상 도 6의 환형 혼성망들을 사용하는 경우를 예시하였다.
상기 단일 국사(300)에는 도 6의 국사(200)에 포함된 장치들과 같은 다수의 장치들을 위치시키며, 상기 RN 쌍들(250 251, 253과 254, 255와 256)을 상기 단일 국사(300)로부터 간선망으로 이루어진 주 환형망 상에 상기 대단위 지역(400, 500, 600)을 위한 수동형 원격 노드로서 위치시키며, 상기 수동형 원격 노드들은 각각 다수의 개별 환형망들과 연결되는데, 각각의 개별 환형망들은 상기 대단위 지역(400, 500, 600)에 포함된 하부 소단위 지역의 원격지 장치를 연결하는 망 구조를 가진다.
상기한 도 7과 같이 셀 설계를 하게 되면 적은 수의 간선망 광코어 수를 가지고도 간선망 광코아, 배선망 광코아, 원격지 장치, 원격 분배 노드 등의 고장 시 망 보호 절체를 제공하는 경제적인 환형망을 구축할 수 있다.
본 발명에서는 도 2, 도 5 및 도 6의 일실시예에 따른 환형 혼성 성형망들을 구성하는 상기 파장분할 다중기(11, 50, 111, 150, 210, 211, 250, 251)와 연결되는 원격지 장치(61, 65, 71, 75, 81, 85)와 국사용 장치(21, 22, 31, 32, 41, 42)에 연결하는 포트의 수 및 포트 당 사용하는 파장의 개수에 따라, 상기 환형 혼성 성형망의 개별 환형망은 단방향 환형망, 양방향 환형망, 및 듀얼홈(Dual Home) 등으로 사용이 가능하다.
만약, 듀얼홈으로 사용할 경우는 상기 국사에 위치한 하나 또는 다수의 광송수신기를 포함하는 장치의 짝들(21과 22, 31과32, 41과 42)을 각각 독립적인 장비에 위치시킬 수 있으며, 그외 단방향 환형망 또는 양방향 환형망으로 사용할 경우에는 동일한 장비(20, 30, 40)에 위치시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 도 2, 도 5 내지 및 도 6의 일실시예에 따른 환형 혼성 성형망들을 구성하는 상기 파장분할 다중기(11, 50, 111, 150, 210, 211, 250, 251)와 연결되는 원격지 장치(61, 65, 71, 75, 81, 85)와 국사용 장치(21, 22, 31, 32, 41, 42)의 구성 방법에 따라서 상기 환형 혼성 성형망의 개별 환형망은 시분할 환형망 또는 시분할 듀얼홈이나 파장분할 환형망 또는 파장분할 듀얼홈으로 사용할 수 있다.
만약, 상기 개별 환형망을 시분할 환형망 및 시분할 듀얼홈으로 사용하도록 구성하기 위하여 상기 원격지 장치(61, 65, 71, 75, 81, 85)와 상기 국사용 장치(21, 22, 31, 32, 41, 42)에 광송신기, 광수신기, 또는 광송수신기를 사용하여 상기 파장분할 다중기들(11, 50, 111, 150, 210, 211, 250, 251)에 연결하며 나머 지 원격지 장치 (62, 63, 64, 72, 73, 74, 82, 83, 84) 등도 광 또는 전기를 이용하는 송신기, 수신기, 또는 송수신기를 이용하여 연결하여 개별 환형망을 구성할 수 있다.
또한, 상기 개별 환형망을 파장분할 환형망 및 파장분할 듀얼홈으로 사용하도록 구성하기 위하여 상기 원격지 장치 (61, 62, 63, 64, 65, 71, 72, 73, 74, 75, 81, 82, 83, 84, 85) 에 원격지 노드필터와, 광송신기, 광수신기 또는 광송수신기를 포함하게 하며, RN용 파장분할 다중기(50, 150, 250, 251)와 원격지 노드 필터들을 연결하며, 상기 국사용 장치들(21, 22, 31, 32, 41, 42)에는 상기 원격지 노드 필터와 대응되는 동일한 개수만큼의 국사용 노드 필터들을 연결하고 각각의 국사용 노드 필터에 광송신기, 광수신기, 또는 광송수신기를 연결하여 개별 환형망을 구성할 수 있다.
또한, 상기 개별 환형망을 파장분할 환형망으로 사용하도록 구성하기 위해서는 상기 파장분할 다중기들(11, 50, 111, 150, 210, 211, 250, 251)의 각 포트 당 다수의 파장이 필요한데 이것은 상기한 도 3에 예시된 사이클릭 파장 특성을 갖는 AWG를 이용하여 구현할 수 있다.
한편, 상기 국사용 장치들(21, 22, 31, 32, 41, 42)에는 다수의 국사용 노드 필터를 연결하는 방법 외에도 국사용 파장분할 다중기(11, 50, 111, 150, 210, 211, 250, 251)와 상기 국사용 장치들(21, 22, 31, 32, 41, 42)을 연결하는 또 다른 파장분할 다중기들을 추가로 포함하고, 추가된 파장분할 다중기를 상기 원격지 노드 필터와 동일한 선폭을 가지며 각각의 포트의 중심 파장들을 상기 원격지 노드 필터들의 중심파장에 일치시키도록 사용하는 방법이 있을 수 있다.
다음으로 도 8a, 도 8b, 도 8c, 도 9a, 및 도 9b에서는 상기한 도 2, 도 5, 및 도 6의 일실시예에 따른 상기 환형 혼성 성형망들에서의 개별 환형망을 파장분할 환형망으로 구성하기 위한 상기 원격지 노드 필터와 상기 국사용 노드 필터를 위한 바람직한 일실시예를 도면을 통하여 설명한다.
도 8a와 도 8b는 상기 개별 환형망을 단방향 파장분할 환형망으로 사용할 때 필요한 원격지 노드 필터 및 국사용 노드 필터를 구현하는 방법이다. 도 3의 사이클릭 파장 특성을 갖는 파장분할다중기에 의하면 x 번째 포트는 λ1 x, λ2 x, λ3 x, …, λk x,…, λN x의 파장을 가지며 도 8a에 의한 k번째 노드 필터는 박막형 필터(1001)로써 이들 파장 중 λk x 파장만 반사 또는 투과시키고 나머지 파장은 투과 또는 반사시킨다. 상기 k 번째 노드 필터의 파장 선택 스펙트럼 특성은 도 8c에 예시되어 있다. 이때, 만약 상기 k번째 노드 필터의 스펙트럼을 해당 사이클릭 그룹의 모든 파장에 대하여 작동하도록 디자인하면 상기 k 번째 노드 필터는 파장분할 다중기의 포트 번호와 무관하게 사용할 수 있는 잇점이 있다.
또한, 도 8b는 상기 k번째 노드필터를 구성하는 또 다른 일실시 예로서 상기 박막형 필터(1001)와 동일한 파장 특성을 갖는 필터(1002)를 서로 반대로 연결하여 구성한다. 상기 두 개의 박막 필터(1001, 1002)를 이용하면, 광애드드롭 형태의 환형망을 구성할 수도 있다. 또한, 추가로 광커플러 또는 광스위치를 사용하면 해당 광송신 채널 또는 광 수신 채널에 대한 이중화를 구현하는데 사용할 수도 있다.
도 9a와 도 9b는 상기 개별 환형망을 양방향 파장분할 환형망 또는 양방향 파장분할 듀얼홈으로 사용하도록 구성할 때 필요한 원격지 노드 필터 및 국사용 노드 필터를 구현하는 방법의 일실시 예이다.
이때, 도 3의 사이클릭 파장 특성을 갖는 파장분할다중기의 사이클릭 그룹들을 반으로 나누어 상향신호를 위한 사이클릭 그룹과 하향신호를 위한 사이클릭 그룹으로 나누면 x 번째 포트는 λ1 x, λ2 x, λ3 x, …, λk x,…, λk+ L x , …, λN x 의 파장을 가지며, 도 9a에 의한 k번째 노드 필터는 이들 파장 중 λk x와 λk+ L x 파장만 반사시키고 나머지 파장은 투과시키도록 두 개의 필터(2001, 2002)를 연결하며, 또한 반대 방향에 대해서도 동일한 특성을 갖도록 상기 두개의 필터(2001, 2002)와 반대 방향으로 동일한 특성을 갖는 두 개의 필터 (2003, 2004)를 추가로 연결한다. 도 9a에 의하여 구성된 양방향 파장분할 환형망용 노드 필터의 파장 선택 스펙트럼 투과 특성은 그림 9b에 예시되어 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
도 1은 종래의 일반적인 광통신 가입자망에서 사용되는 망구조의 예를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 환형 혼성 성형망에 대한 구성도,
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 환형 혼성 성형망을 구성하기 위한 파장분할 다중기에 대한 일실시예들을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 환형 혼성 성형망에 대한 구성도,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 환형 혼성 성형망에 대한 구성도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 환형 혼성 성형망을 사용하여 단일 국사로부터 다수의 대단위 지역에 위치한 다수의 원격지 장치들을 연결하는 셀 설계 방법에 대하 예시도,
도 8a 및 8b는 본 발명의 일실시예에 의한 환형 혼성 성형망의 개별 환형망을 단방향 파장분할 환형망으로 구성하기 위한 k번째 노드 필터의 일실시 예로서 동작 특성을 도시하는 도면,
도 8c는 도 8a와 같이 구성되는 K번째 노드 필터의 파장 선택 스펙트럼 특성을 도시하는 도면,
도 9a는 본 발명의 일실시예에 의한 환형 혼성 성형망의 개별 환형망을 양방향 파장분할 환형망으로 구성하기 위한 k번째 노드 필터의 일실시 예로서 동작 특성을 도시하는 도면,
도 9b는 도 9 a와 같이 구성되는 K번째 노드 필터의 파장 선택 스펙트럼 특성을 도시하는 도면.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>
21, 22, 31, 32,41, 42 : 광송신기, 광수신기, 또는 광송수신기를 포함하는 장치들
11, 50 : 파장분할 다중기(MUX)
60, 70, 80 : 개별 환형망
61, 62, 63, 64, 65, 71, 72, 73, 74, 75, 81, 82, 83, 84, 85 : 원격지 노드
12, 13 : 보조 광원 14: 광코어 결합 장치

Claims (13)

  1. 다수의 환형망을 연결하는 광통신 망에 있어서,
    광송신기 또는 광수신기 또는 광송수신기로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 장치를 적어도 하나 포함하고,
    상기 제1 장치들과 환형망 또는 듀얼홈을 구성하기 위한 짝을 이루는 광송신기 또는 광수신기 또는 광송수신기로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2장치를 적어도 하나 포함하고,
    상기 제1장치와 제2 장치를 연결하는 적어도 하나의 파장분할 다중기와,
    상기 파장분할 다중기와 광섬유로 연결되고, 상기 파장분할 다중기와 시스템 동작을 위하여 정해진 규격 내에서 동일한 파장 특성을 갖는 적어도 하나의 원격지 파장분할 다중기와,
    다수의 원격지 장치들을 포함하고, 상기 환형망 또는 듀얼홈을 구성하기 위해 짝을 이루는 제1장치 및 제2 장치들과, 상기 파장분할 다중기의 일부 다수 포트와 상기 원격지 파장분할 다중기의 일부 다수 포트와, 상기 원격지 장치들 중 일부를 연결하여 구성되는 환형망 또는 듀얼홈을 2개 이상 갖는 것을 특징으로 하는 환형 혼성 성형망을 제공하기 위한 광통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 장치 및 제2 장치들 및 상기 원격지 장치들은,
    특정 파장 대역만 반사시키고 나머지는 통과시키는 파장 대역 필터를 적어 도 하나 갖는 노드 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 환형 혼성 성형망을 제공하기 위한 광통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 장치 및 제2 장치들 및 상기 원격지 장치들은,
    특정 파장 대역만 투과시키고 나머지는 반사시키는 특성을 갖는 파장 대역 필터를 적어도 하나 갖는 노드 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 환형 혼성 성형망을 제공하기 위한 광통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 파장분할 다중기와 상기 제1장치 및 제2장치들을 연결하는 또다른 파장분할 다중기를 적어도 둘 이상 더 포함하고,
    상기 원격지 장치들은, 특정 파장 대역만 반사시키고 나머지는 통과시키는 특성을 갖는 파장 대역 필터를 적어도 하나 이상 갖는 노드필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 환형 혼성 성형 망을 제공하기 위한 광통신 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 파장분할 다중기와 상기 제1장치 및 제2장치들을 연결하는 또다른 파장분할 다중기를 적어도 둘 이상 더 포함하고,
    상기 원격지 장치들은, 특정 파장 대역만 투과시키고 나머지는 반사시키는 특성을 갖는 파장 대역 필터를 적어도 하나 이상 갖는 노드필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 환형 혼성 성형 망을 제공하기 위한 광통신 시스템.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파장분할 다중기 및 상기 원격지 파장분할 다중기가 사이클릭 파장 특성을 갖는 파장분할 다중기인 것을 특징으로 하는 환형 혼성 성형 망을 제공하기 위한 광통신 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 파장분할 다중기 및 상기 원격지 파장분할 다중기는, 1 x N 포트를 갖는AWG(Arrayed Waveguide Grating), 2 x N 포트를 갖는AWG, 박막형 단품 필터의 조합으로 만들어진 파장분할 다중기, 또는 상기 AWG와 상기 박막형 단품 필터의 조합으로 만들어진 파장분할 다중기 중 하나의 파장분할 다중기인 것을 특징으로 하는 환형 혼성 성형 망을 제공하기 위한 광통신 시스템.
  8. 제1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파장분할 다중기와 상기 원격지 파장분할 다중기 사이에 위치하는 적어도 하나의 보조 광원과,
    상기 보조 광원을 상기 환형 혼성 성형망에 결합시키기 위한 결합기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환형 혼성 성형 망을 제공하기 위한 광통신 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 보조 광원은,
    비간섭성 광대역 광원 또는 다파장 광원 중 하나의 광원을 사용하는 것을 특 징으로 하는 환형 혼성 성형 망을 제공하기 위한 광통신 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 환형망을 구성하는 상기 원격지 장치 중 상기 원격지 파장분할 다중기와 연결되지 않는 장치들을 적어도 하나의 광섬유와 적어도 하나의 광송신기, 광수신기, 또는 광송수신기를 이용하여 연결하는 것을 특징으로 하는 환형 혼성 성형 망을 제공하기 위한 광통신 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 환형망을 구성하는 상기 원격지 장치 중 상기 원격지 파장분할 다중기와 연결되지 않는 장치들을 적어도 하나의 도체선과 적어도 하나의 전기 신호 송신기, 전기 신호 수신기, 또는 전기 신호 송수신기를 이용하여 연결하는 것을 특징으로 하는 환형 혼성 성형 망을 제공하기 위한 광통신 시스템.
  12. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환형망은,
    토큰링, IEEE 802.5 규격, FDDI(Fiber Distributed Data Interface), ANSI X3T9.5 규격, SONET(Synchronous Optical Network) 양방향 라인 스위칭 링, Telcordia GR-1230규격, SONET 단방향 경로스위칭 링, Telcordia GR-1400 규격, RPR(Resilient Packet Ring), 또는 IEEE 802.17 규격 중 하나의 방식을 이용하여 운용되는 것을 특징으로 하는 환형 혼성 성형 망을 제공하기 위한 광통신 시스템.
  13. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환형망에 이더넷 스위치, xDSL용 DSLAM 장치, 무선 접속장치, 홈게이트웨이, Radio Base Station, 또는 이들의 조합을 원격지 장치로서 연결하는 것을 특징으로 하는 환형 혼성 성형 망을 제공하기 위한 광통신 시스템.
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