KR101078051B1 - 수동형 광 네트워크용 광분배 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수동형 광 네트워크용 광분배 장치에 관한 것으로, 각 가입자 단말장치(ONT)에 연결되는 광 선로 각각으로부터 출력되는 상향 광신호를 광학 특성을 이용해 광 신호의 감쇄없이 광회선 단말장치(OLT)에 연결되는 광 선로로 출력함으로써, 가입자 단말장치(ONT)의 광 출력을 높이지 않고도 하나의 광 선로에 보다 많은 가입자 단말장치(ONT)를 연결할 수 있도록 한 것이다.
수동형 광 네트워크, 광회선 단말장치, 가입자 단말장치, 광분배

Description

수동형 광 네트워크용 광분배 장치{Optical distribution apparatus in Passive Optical Network}
본 발명은 수동형 광 네트워크(PON)에서의 광분배 기술에 관련한 것으로, 특히 하나의 광 선로에 보다 많은 가입자 단말장치(ONT)를 연결할 수 있도록 한 수동형 광 네트워크용 광분배 장치에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-064-03, 과제명: BcN 네트워크 엔지니어링 기술연구].
도 1 은 수동형 광 네트워크의 개요도이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 수동형 광 네트워크(PON : Passive Optical Network)(100)는 광회선 단말장치(OLT : Optical Line Termination)(110)의 광 입출력 포트(111)에 다수의 가입자 단말장치(ONT : Optical Network Termination)(120)들이 광 섬유 등의 광 선로(Optical Line)(131)(132)를 통해 연결되어 이루어진다.
도면에 도시한 바와 같이, 하나의 광 선로(131)가 여러 개의 광 선로(132)로 분기되는 분기점에는 광 스플리터(Optical Splitter)(140)가 설치되어 광회선 단말 장치(110)로부터 각 가입자 단말장치(120)로의 하향 광신호를 분배하고, 각 가입자 단말장치(120)로부터 광회선 단말장치(110)로의 상향 광신호는 집속하여 출력한다.
그런데, 광회선 단말장치(110)로부터 각 가입자 단말장치(120)로 전송되는 하향 광신호가 광 스플리터(140)에 의해 분배되면, 도 2 에 도시한 바와 같이 광 신호의 감쇄가 발생하므로 분기 수에는 한정이 있다. 따라서, 하나의 광 선로(131)에 많은 가입자 단말장치(120)를 연결하기 위해서는 광회선 단말장치(110)의 광 출력을 높여 분기 수를 증가시켜야 한다.
한편, 각 가입자 단말장치(120)로부터 광회선 단말장치(110)로 전송되는 상향 광신호도 도 2 에 도시한 바와 같이 광 가역 반응에 따라 광 선로에 연결되는 가입자 단말장치(120)의 수 만큼 광 스플리터(Optical Splitter)(140)에 의해 광 신호의 감쇄가 발생하므로, 하나의 광 선로(131)에 많은 가입자 단말장치(120)를 연결하기 위해서는 가입자 단말장치(120)의 광 출력 역시 높여야 한다.
하나의 광 선로(131)에 많은 가입자 단말장치(120)를 연결하는 것은 가입자의 통신 서비스 비용을 줄일 수 있는 등 경제적인 측면에서 매우 중요하다. 이 때, 고출력의 광회선 단말장치(110)를 사용하는 것은 그 비용을 여러 사용자가 나누어 분담하게 되므로 사용자의 비용 부담은 크지 않다.
그러나, 고출력의 가입자 단말장치(120)를 사용하는 것은 사용자의 통신 서비스 비용에 직접 연관된다. 예컨대, 고출력의 가입자 단말장치(120)를 사용하면 설치 비용이 증가한다거나 하는 등의 사용자 측의 비용 부담이 발생하게 된다.
더욱이, 사용자의 가정에 설치되는 가입자 단말장치(120)를 고출력의 것을 사용할 경우, 높은 광출력에 의해 인체에 위험을 줄 수 있으므로, 가입자 단말장치(120)의 출력을 높여 하나의 광 선로(131)에 많은 가입자 단말장치(120)를 연결하는 것은 경제성 측면에서 보나, 안전성 측면에서 보나 바람직하지 않다.
따라서, 본 발명자는 수동형 광 네트워크(PON)에서 가입자 단말장치(ONT)의 광 출력을 높이지 않고도 하나의 광 선로(Optical Line)에 보다 많은 가입자 단말장치(ONT)를 연결할 수 있는 기술에 대한 연구를 하게 되었다.
본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 가입자 단말장치(ONT)의 광 출력을 높이지 않고도 하나의 광 선로에 보다 많은 가입자 단말장치(ONT)를 연결할 수 있는 수동형 광 네트워크용 광분배 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 수동형 광 네트워크용 광분배 장치가 각 가입자 단말장치(ONT)에 연결되는 광 선로 각각으로부터 출력되는 상향 광신호를 각각 평행광으로 변환하여 출력하고, 출력되는 다수의 평행광을 집속하여 광회선 단말장치(OLT)에 연결되는 광 선로로 입사시키는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 각 가입자 단말장치(ONT)에 연결되는 광 선로 각각으로부터 출력되는 상향 광신호를 광학 특성을 이용해 광 신호의 감쇄없이 광회선 단말장치(OLT)에 연결되는 광 선로로 출력함으로써, 가입자 단말장치(ONT)의 광 출력을 높이지 않고도 하나의 광 선로에 보다 많은 가입자 단말장치(ONT)를 연결할 수 있게 되므로, 경제적인 수동형 광 네트워크(PON) 구현이 가능한 효과를 가진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명을 설명하기에 앞서, 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들을 정의한다. 이 용어들은 본 발명 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3 은 본 발명에 따른 수동형 광 네트워크용 광분배 장치의 개요도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 수동형 광 네트워크용 광분배 장치(200)는 수동형 광 네트워크(PON)(100)의 광회선 단말장치(OLT)(110)와 다수의 가입자 단말장치(ONT)(120)간에 연결되어, 광회선 단말장치(110)로부터 각 가입자 단말장치(120)로의 하향 광신호를 분배하고, 각 가입자 단말장치(120)로부터 광회선 단말장치(110)로의 상향 광신호는 집속하여 출력한다. 도면에서 미설명 부호 111은 광 입출력 포트이다.
이 때, 본 발명에 따른 수동형 광 네트워크용 광분배 장치(200)는 각 가입자 단말장치(120)에 연결되는 광 선로(132) 각각으로부터 출력되는 상향 광신호를 광학 특성을 이용해 광 신호의 감쇄없이 광회선 단말장치(110)에 연결되는 광 선로(131)로 출력함으로써, 고출력의 가입자 단말장치(120)를 사용하지 않고도 하나의 광 선로(131)에 보다 많은 가입자 단말장치(120)를 연결할 수 있게 되므로, 경 제적인 수동형 광 네트워크(PON) 구현이 가능하다.
도 4 는 본 발명에 따른 수동형 광 네트워크용 광분배 장치의 일 실시예에 따른 블럭도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 수동형 광 네트워크용 광분배 장치(200)는 다수의 제1렌즈부(210)와, 제2렌즈부(220)를 포함하여 이루어진다.
상기 다수의 제1렌즈부(210)는 각 가입자 단말장치(120)에 연결되는 광 선로(132) 각각으로부터 출력되는 상향 광신호를 각각 평행광으로 변환하여 출력한다.
각 가입자 단말장치(120)로부터 출력되는 상향 광신호는 각 가입자 단말장치(120)에 연결되는 광 선로(132)를 통해 광분배 장치(200)로 전송되고, 광분배 장치(200)에 의해 집속되어 광회선 단말장치(110)에 연결되는 광 선로(131)를 통해 광회선 단말장치(110)로 전송된다.
각 가입자 단말장치(120)에 연결되는 광 선로(132) 각각으로부터 상향 광신호가 출력되면, 광분배 장치(200)의 다수의 제1렌즈부(210) 각각의 일측으로 입사되고, 다수의 제1렌즈부(210) 각각에 의해 상향 광신호가 평행광으로 변환되어 제1렌즈부(210) 각각의 타측으로 출력된다.
상기 제2렌즈부(220)는 상기 다수의 제1렌즈부(210) 각각으로부터 출력되는 다수의 평행광을 집속하여 상기 광회선 단말장치(110)에 연결되는 광 선로(131)로 입사시킨다.
상기 다수의 제1렌즈부(210) 각각으로부터 출력되는 다수의 평행광은 제1렌즈부(210)와 제2렌즈부(220) 사이의 평행광 구역을 지나 제2렌즈부(220)의 일측으로 입사되고, 제2렌즈부(220)에 의해 다수의 평행광 신호들이 집속되어 제2렌즈부(220)의 타측으로 출력되어 상기 광회선 단말장치(110)에 연결되는 광 선로(131)로 입사된다.
따라서, 이 실시예에 따른 수동형 광 네트워크용 광분배 장치(200)는 광학적 구성을 통해 상향 광신호를 집속하여 광회선 단말장치(110)에 연결되는 광 선로(131)로 출력함으로써 예컨대, 도파관 등을 통해 물리적으로 상향 광신호를 집속하여 출력하는 종래의 광 스플리터(Optical Splitter)와는 달리 도 5 에 도시한 바와 같이 상향 광신호에 대한 감쇄가 거의 발생하지 않게 된다.
즉, 이 말은 상향 광신호에 대한 감쇄가 거의 발생하지 않으므로, 하나의 광 선로(131)에 연결할 수 있는 가입자 단말장치(120)의 개수가 광회선 단말장치(110)가 수용 가능한 가입자 단말장치(120)의 개수에 좌우된다는 의미이다. 따라서, 광회선 단말장치(110)의 광 출력을 높이면 높일수록 하나의 광 선로(131)에 연결할 수 있는 가입자 단말장치(120)가 증가하게 된다.
이에 따라, 고출력의 가입자 단말장치(120)를 사용하지 않고도 하나의 광 선로(131)에 연결할 수 있는 가입자 단말장치(120)의 개수를 증가시킬 수 있으므로, 경제적인 수동형 광 네트워크(PON) 구현이 가능하다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 제2렌즈부(220)가 상기 광회 선 단말장치(110)에 연결되는 광 선로(131)로부터 출력되는 하향 광신호를 다수의 평행광으로 변환하여 출력하도록 구현할 수 있다.
그리고, 상기 다수의 제1렌즈부(210) 각각이 상기 제2렌즈부(220)로부터 출력되는 평행광 각각을 각 가입자 단말장치(120)에 연결되는 광 선로(132) 각각으로 입사시키도록 구현할 수 있다.
즉, 이 실시예는 광회선 단말장치(110)로부터 각 가입자 단말장치(120)로 전송되는 하향 광신호를 분배하기 위한 구성으로, 광회선 단말장치(110)로부터 출력되는 하향 광신호는 광회선 단말장치(110)에 연결되는 광 선로(131)를 통해 광분배 장치(200)로 전송되고, 광분배 장치(200)에 의해 분배되어 각 가입자 단말장치(120)에 연결되는 광 선로(132)를 통해 각 가입자 단말장치(120)로 전송된다.
광회선 단말장치(110)에 연결되는 광 선로(131)로부터 하향 광신호가 출력되면, 상기 광 선로(131)와 제2렌즈부(220) 사이의 광 확장 구역을 통과해 광분배 장치(200)의 제2렌즈부(220)의 일측으로 입사되고, 제2렌즈부(220)에 의해 하향 광신호가 평행광으로 변환된다.
상기 제2렌즈부(220)의 타측으로 출력되는 평행광은 제2렌즈부(220)와 제1렌즈부(210) 사이의 평행광 구역을 지나 다수의 제1렌즈부(210) 각각을 통과하여 각 가입자 단말장치(120)에 연결되는 광 선로(132) 각각으로 입사된다.
이 때, 도 5 에 도시한 바와 같이 하향 광신호는 광분배 장치(200)에 분배되면서 감쇄된다. 따라서, 광회선 단말장치(110)의 출력을 높이면 높일수록 보다 많은 수의 가입자 단말장치(120)로 하향 광신호를 전송할 수 있게 된다.
즉, 상기한 바와 같이 광분배 장치(200)에 의한 상향 광신호의 감쇄는 거의 발생하지 않으므로, 하나의 광 선로(131)에 연결할 수 있는 가입자 단말장치(120)의 개수가 광회선 단말장치(110)가 수용 가능한 가입자 단말장치(120)의 개수에 좌우된다.
하향 광신호는 광분배 장치(200)에 의해 감쇄되므로, 보다 많은 수의 가입자 단말장치(120)를 연결하기 위해서는 광회선 단말장치(110)의 출력을 높이면 된다. 따라서, 고출력의 가입자 단말장치(120)를 사용하지 않고도 하나의 광 선로(131)에 연결할 수 있는 가입자 단말장치(120)의 개수를 증가시킬 수 있으므로, 가입자측의 부담이 적으므로, 경제적인 수동형 광 네트워크(PON) 구현이 가능하다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 수동형 광 네트워크용 광분배 장치(200)가 광 확장부(230)를 더 포함할 수 있다. 상기 광 확장부(230)는 상기 광회선 단말장치(110)에 연결되는 광 선로(131)로부터 출력되는 하향 광신호를 광신호 전달 방향으로 방사상으로 확장시킨다.
예컨대, 상기 광 확장부(230)가 상기 광회선 단말장치(110)에 연결되는 광 선로(131) 종단에 형성되는 깔대기 형상의 광 도파로일 수 있다. 즉, 방향성 포인트 소스의 기능을 하여 깔대기 형상의 광 도파로에서 하향 광신호가 광신호 전달 방향으로 방사상으로 넓게 퍼지어 제2렌즈부(220)로 입사되어 상기 제2렌즈부(220)에 의해 다수의 평행광이 발생되게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 수동형 광 네트워크용 광분배 장치는 각 가입자 단말장치(ONT)에 연결되는 광 선로 각각으로부터 출력되는 상향 광신호를 광학 특성을 이용해 광 신호의 감쇄없이 광회선 단말장치(OLT)에 연결되는 광 선로로 출력함으로써, 가입자 단말장치(ONT)의 광 출력을 높이지 않고도 하나의 광 선로에 보다 많은 가입자 단말장치(ONT)를 연결할 수 있어 경제적인 수동형 광 네트워크(PON) 구현이 가능하므로, 상기에서 제시한 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위 내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.
본 발명은 광통신 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.
도 1 은 수동형 광 네트워크의 개요도
도 2 는 종래의 수동형 광 네트워크에서의 광 스플리터에 의한 상/하향 광신호의 감쇄를 도식화한 도면
도 3 은 본 발명에 따른 수동형 광 네트워크용 광분배 장치의 개요도
도 4 는 본 발명에 따른 수동형 광 네트워크용 광분배 장치의 일 실시예에 따른 블럭도
도 5 는 본 발명에 따른 수동형 광 네트워크용 광분배 장치에 의한 상/하향 광신호의 감쇄를 도식화한 도면
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 수동형 광 네트워크 110 : 광회선 단말장치
120 : 가입자 단말장치 131, 132 : 광 선로
140 : 광 스플리터 200 : 광분배 장치
210 : 제1렌즈부 220 : 제2렌즈부
230 : 광 확장부

Claims (5)

  1. 수동형 광 네트워크(PON)의 광회선 단말장치(OLT)와 다수의 가입자 단말장치(ONT)간에 연결되어, 광회선 단말장치로부터 각 가입자 단말장치로의 하향 광신호를 분배하고, 각 가입자 단말장치로부터 광회선 단말장치로의 상향 광신호는 집속하는 수동형 광 네트워크용 광분배 장치에 있어서,
    각 가입자 단말장치에 연결되는 광 선로 각각으로부터 출력되는 상향 광신호를 각각 평행광으로 변환하여 출력하는 다수의 제1렌즈부와;
    상기 다수의 제1렌즈부 각각으로부터 출력되는 다수의 평행광을 집속하여 상기 광회선 단말장치에 연결되는 광 선로로 입사시키는 제2렌즈부를;
    포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동형 광 네트워크용 광분배 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2렌즈부가:
    상기 광회선 단말장치에 연결되는 광 선로로부터 출력되는 하향 광신호를 다수의 평행광으로 변환하여 출력하는 것을 특징으로 하는 수동형 광 네트워크용 광분배 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 제1렌즈부 각각이;
    상기 제2렌즈부로부터 출력되는 평행광 각각을 각 가입자 단말장치에 연결되는 광 선로 각각으로 입사시키는 것을 특징으로 하는 수동형 광 네트워크용 광분배 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 수동형 광 네트워크용 광분배 장치가:
    상기 광회선 단말장치에 연결되는 광 선로로부터 출력되는 하향 광신호를 광신호 전달 방향으로 방사상으로 확장시키는 광 확장부를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동형 광 네트워크용 광분배 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광 확장부가:
    상기 광회선 단말장치에 연결되는 광 선로 종단에 형성되는 깔대기 형상의 광 도파로인 것을 특징으로 하는 수동형 광 네트워크용 광분배 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004112763A (ja) 2002-08-06 2004-04-08 Choi Jun Kook 波長分割多重方式手動型光加入者網システム（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ−ｐａｓｓｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋ）
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