KR101097743B1 - 파장분할 다중화방식의 수동형 광 가입자망에서 파장변조필터를 이용한 멀티캐스트 신호 전송시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파장분할 다중화방식의 수동형 광 가입자망에서 파장변조필터를 이용한 멀티캐스트 신호 전송시스템에 관한 것으로, 패버리-페롯 레이저 다이오드(308)와 광케이블(318) 및 광 회전기(315)로 이루어지는 중앙기지국(310)과; 광대역 비간섭성 광원(309)과; 파장변조필터(313; AOTF)와; 상기 파장변조필터(313)를 제어하는 음향광학변조필터 제어부(314)와; 단일모드광섬유(324)와; 상기 광 회전기(315)와 단일모드광섬유(324)를 연결하는 광케이블(323)과; 원격 분배 노드의 도파열 격자(325) 및; 가입자 장치(329 ∼ 330)로 구성되어 파장분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자망에서 발생하는 점대점 연결 특성으로 인한 방송 신호(Broadcast signal) 및 멀티캐스트 신호(Multicast signal) 전송의 어려운 점을 가격 효율적이며 광 손실을 최소화하는 각별한 장점이 있는 유용한 발명이다.

Description

파장분할 다중화방식의 수동형 광 가입자망에서 파장변조필터를 이용한 멀티캐스트 신호 전송시스템{Multicast signal transmission system using wavelength modulation filter on WDM-PON}
본 발명은 파장분할 다중화방식의 수동형 광 가입자망에서 파장변조필터를 이용한 멀티캐스트 신호 전송시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파장분할 다중화방식의 수동형 광 가입자망에서 중앙 기지국(CO: Central Office)과 각 가입자(ONTs 또는 subscribers) 사이에 점대점 연결 특성으로 인하여 방송 신호(Broadcast signal) 또는 멀티캐스트 신호(Multicast signal) 전송이 어려운 점을 개선한 파장분할 다중화방식의 수동형 광 가입자망에서 파장변조필터를 이용한 멀티캐스트 신호 전송시스템에 관한 것이다.
파장분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자망은 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이 중앙 기지국(CO: Central Office), 원격 분배노드(RN: Remote Node), 가입자(ONTs 또는 subscribers), 및 이들을 연결하는 광케이블로 구성된다. 도 1에 도시된 광 가입자망에서 중앙 기지국의 송수신기는 가입자의 송수신기와 1대1로 연결된다.
파장 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자망은 이러한 점대점 연결 특성으로 인해 방송 신호(Broadcast signal) 또는 멀티캐스트 신호(Multicast siganl) 전송에 어려운 점을 가지고 있다.
도 2는 종래 기술의 파장 분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자망에서 방송 신호 전송을 위한 구조를 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 종래 기술의 구체적인 예가 Hilbk U.등이 "Electronic letters Vol 32 Page 2162-2163"에 발표한 "High capacity WDM overlay on a passive optical network"에 개시되어 있다.
도 2를 참조하자면, 종래 기술의 파장분할 방식의 수동형 광 가입자망에서는 중앙 기지국(CO), 원격 노드(RN), 복수의 가입자장치(ONTs), 방송 신호를 가입자장치에 분배하기 위한 광 분배기(Splitter), 상기 중앙 기지국(CO)과 원격 노드(RN)를 연결하는 광 케이블 및 원격 노드(RN)와 가입자장치(ONTs)를 연결하는 복수의 분배 광 케이블로 구성된다.
좀 더 구체적으로, 종래 기술의 파장분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자망에서는 중앙 기지국(CO)에서는 분산 궤환 레이저(DFB-LD: Distributed Feed Back Laser Diode)(201), 원격 노드(RN)의 1×N 광 다중화/역 다중화기(AWG : Arrayed waveguide Grating)(203), 복수의 가입자장치(ONTs)(204, 205, 206), 방송 신호(Broadcast signal)를 가입자 장치에 분배하기 위한 광 분배기(Splitter)(202), 상기 중앙 기기국(CO)의 DFB-LD와 원격 노드(RN)의 도파열 격자(AWG)를 연결하는 광 케이블(207) 및 원격 노드(RN)의 도파열 격자(AWG)와 각 가입자장치를 연결하는 복수의 분배 광케이블(208, 209, 210)로 구성된다.
상술한 종래 기술의 파장분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자망에서는 방송 신호(Broadcast signal)를 전송하기 위해 DFB-LD(201)를 사용하였으며 신호 전송을 각 가입자장치(ONTs)(204, 205, 206)에 전달하기 위하여 분배기(Splitter)(202)를 사용하여 원격 노드(RN)(204)와 가입자장치들(204, 205, 206) 사이의 분배 광케이블에 연결하여 가입자장치에 전송하였다. 그러나, 종래 기술의 파장분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자망에서는 신호 전송을 위한 광원을 DFB-LD(201)를 사용하여 높은 단가와 원격 노드(RN)의 도파열 격자(AWG)(203)을 통과 하기 위해 파장 조절의 어려운 점이 있으며 방송 신호(Broadcast signal)를 각 가입자장치에 전달하기 위해 많은 수의 결합기가 필요하게 되어 많은 손실이 생기게 된다.
따라서 파장분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자망에서 방송 신호( Broadcast signal) 또는 멀티캐스트 신호(Multicast signal) 전송을 위한 새로운 방법이 요구되고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 그 목적은 파장분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자망에서 발생하는 점대점 연결 특성으로 인한 방송 신호(Broadcast signal) 및 멀티캐스트 신호(Multicast signal) 전송의 어려운 점을 가격 효율적이며 광 손실을 최소화하는 파장분할 다중화방식의 수동형 광 가입자망에서 파장변조필터를 이용한 멀티캐스트 신호 전송시스템을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 파장분할 다중화방식의 수동형 광 가입자망에서 파장변조필터를 이용한 멀티캐스트 신호 전송시스템은 패버리-페롯 레이저 다이오드(308)와 광케이블(318) 및 광 회전기(315)로 이루어지는 중앙기지국(310)과; 광대역 비간섭성 광원(309)과; 파장변조필터(313; AOTF)와; 상기 파장변조필터(313)를 제어하는 파장변조필터 제어부(314)와; 단일모드광섬유(324)와; 상기 광 회전기(315)와 단일모드광섬유(324)를 연결하는 광케이블(323)과; 원격 분배 노드의 도파열 격자(325) 및; 가입자 장치(329 ∼ 330)로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 파장분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자망에서 발생하는 점대점 연결 특성으로 인한 방송 신호(Broadcast signal) 및 멀티캐스트 신호(Multicast signal) 전송의 어려운 점을 가격 효율적이며 광 손실을 최소화하는 각별한 장점이 있다.
도 1은 일반적인 광 가입자망을 도시한 도면,
도 2는 종래 기술의 수동형 광 가입자망에서 단일광 발진 레이저를 이용한 방송 신호 전송 시스템을 도시한 도면,
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장분할 다중화 방식의 수동형 광가입자망에서 멀티캐스트 신호 전송시스템을 도시한 도면,
도 3b는 도 3a에 도시된 본 발명에 따른 파장분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자망에서 멀티캐스트 신호 전송시스템과 일반적인 파장분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자망을 연결한 구조를 도시한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 파장분할 다중화방식의 수동형 광 가입자망에서 파장변조필터를 이용한 멀티캐스트 신호 전송시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장분할 다중화 방식의 수동형 광가입자망에서 멀티캐스트 신호 전송시스템을 도시한 도면, 도 3b는 도 3a에 도시된 본 발명에 따른 파장분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자망에서 멀티캐스트 신호 전송시스템과 일반적인 파장분할 다중화 방식의 수동형 광 가입자망을 연결한 구조를 도시한 도면으로서, 본 발명 파장분할 다중화방식의 수동형 광 가입자망에서 파장변조필터를 이용한 멀티캐스트 신호 전송시스템은 패브리페롯 레이저 다이오드(308)와 광케이블(318) 및 광 회전기(315)로 이루어지는 중앙기지국(310)과; 광대역 비간섭성 광원(309)과; 파장변조필터(313; AOTF)와; 상기 파장변조필터(313)를 제어하는 파장변조필터 제어부(314)와; 단일모드광섬유(324)와; 상기 광 회전기(315)와 단일모드광섬유(324)를 연결하는 광케이블(323)과; 원격 분배 노드의 도파열 격자(325) 및; 가입자 장치(329 ∼ 330)로 구성되어 있다.
여기서 상기 패브리페롯 레이저 다이오드(308)는 증폭기와 변조기의 역할을 하는 것으로서, 전면 반사율은 0.1% 이내인 것이 바람직하다.
상기 파장변조필터(313; AOTF)는 PZT 소자를 이용하여 입력신호를 가진시키는 것으로서, 광대역 비간섭성 광은 멀티캐스트 신호를 수신하지 않은 가입자 장치의 수신 파장을 추출한다.
그리고, 상기 가입자 장치(329 ∼ 330)는 32개 이상으로 하는 것이 바람직하다.
다음에는 상기한 바와 같이 구성된 본 발명 파장분할 다중화방식의 수동형 광 가입자망에서 파장변조필터를 이용한 멀티캐스트 신호 전송시스템의 작용을 상세하게 설명한다.
도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이 광대역 비간섭성 광원(309)에서 나오는 광은 파장변조필터(313)로 인가된다. 파장변조필터(313)는 음향광학변조필터 제어부(314)의 무선주파(Radio frequency)에 의해 파장변조필터(313)의 PZT소자를 이용하여 가진시킨다. 파장변조필터(313)를 통과한 광대역 비간섭성 광은 멀티캐스트 신호를 수신하지 않는 가입자 장치의 수신 파장을 추출하게 된다.
파장 추출된 광대역 비간섭성 광은 전면 반사율이 0.1% 이내인 패브리페롯 레이저 다이오드(308)에 인가된다. 이때 패브리페롯 레이저 다이오드(308)는 증폭기와 변조기 역할을 하며 패브리페롯 레이저 다이오드(308)의 문제점인 MPN(Mode Partition Noise)이 줄어들게 된다. 이후 20km 단일모드광섬유(324)를 거쳐 원격 분배 노드(RN)의 도파열 격자(325)에서 파장분할되어 각 가입자 장치(329 ∼ 330)에게 전달되게 된다.
여기서 패브리페롯 레이저 다이오드(308)는 다파장 모드로 발진하나 온도 및 시간에 따라 파장의 세기 및 위치가 바뀌는 모드 파티션 노이즈(MPN)의 특성을 가지므로 장거리 및 고속 전송이 불가능합니다.
하지만 본원발명은 광대역 비간섭성 광원(BLS)이 패브리페롯 레이저 다이오드(308)에 주입되게 되면, MPN이 줄어들게 되며, 약 7 ∼ 12dB 정도의 광 이득이 생기게 되어 고속 및 장거리 전송이 가능해 집니다.
또한 파장변조필터(313) 및 파장변조필터 제어부(314)는 발명에서 제안한 광원 이외의 다른 광원에서도 사용할 수 있으며, 다른 광원에서 같은 역활로 동작하기 위해서는 광 회전기(315)와 20km 단일모드 광섬유(324) 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.
301 ∼ 303 : 가입자 장치 304 : 원격분배노드
305 ∼ 307 : 광케이블 308 : 패버리-페롯 레이저 다이오드
309 : 광대역 비간섭성 광원 310 ∼ 312 : 중앙기지국(CO)
313 : 파장변조필터(AOTF) 314 : 파장변조필터 제어부
315 : 광 회전기 316 ∼ 318 : 광케이블
319 : WDM 320 : 광케이블
321 ∼ 323 : 광케이블 324 : 단일모드광섬유
325 : 도파열 격자 326 ∼ 328 : 광케이블
329 ∼ 331 : 가입자 장치

Claims (4)

  1. 패버리-페롯 레이저 다이오드(308)와 광케이블(318) 및 광 회전기(315)로 이루어지는 중앙기지국(310)과; 광대역 비간섭성 광원(309)과; 음향광학변조필터(313; AOTF)와; 파장변조필터(313)를 제어하는 파장변조필터 제어부(314)와; 단일모드광섬유(324)와; 상기 광 회전기(315)와 단일모드광섬유(324)를 연결하는 광케이블(323)과; 원격 분배 노드의 도파열 격자(325) 및; 가입자 장치(329 ∼ 330)로 구성된 파장분할 다중화방식의 수동형 광 가입자망에서 파장변조필터를 이용한 멀티캐스트 신호 전송시스템에 있어서;
    상기 패브리페롯 레이저 다이오드(308)는 증폭기와 변조기의 역할을 하는 것으로서, 전면 반사율은 0.1% 이내이고;
    상기 파장변조필터(313; AOTF)는 PZT 소자를 이용하여 입력신호를 가진시키는 것으로서, 광대역 비간섭성 광은 멀티캐스트 신호를 수신하지 않은 가입자 장치의 수신 파장을 추출하며;
    상기 가입자 장치(329 ∼ 330)는 32개 이상인 것을 특징으로 하는 파장분할 다중화방식의 수동형 광 가입자망에서 파장변조필터를 이용한 멀티캐스트 신호 전송시스템.
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