KR101338822B1 - 광 네트워크 - Google Patents

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Abstract

상향 광 신호 전송시 광 간섭 잡음을 상당히 감소시키는 광 네트워크가 개시된다. 상기 광 네트워크는 하향 광 신호를 출력하는 광 송신기 및 상기 광 송신기로부터 출력된 하향 광 신호를 수신하고, 상향 광 신호를 상기 광 송신기로 전송하는 광 수신기를 포함한다. 여기서, 상기 광 송신기는 상기 하향 광 신호에 해당하는 주파수의 기준 광 신호와 상기 전송된 상향 광 신호를 합성한다.

Description

광 네트워크{OPTICAL NETWORK}
본 발명은 잡음을 감소시키는 광 네트워크에 관한 것이다.
일반적으로 광 네트워크는 중앙 기지국에서 가입자단 유닛으로 전송하는 하향 광 신호와 상기 가입자단 유닛으로부터 상기 중앙 기지국으로 전송하는 상향 광 신호를 사용한다. 그러나, 상기 상향 광 신호를 전송할 경우 잡음이 상당이 커서 전송 효율이 저하될 수 있다.
본 발명은 상향 광 신호 전송시 광 간섭 잡음을 상당히 감소시키는 광 네트워크를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 네트워크는 제 1 광 신호를 출력하는 광 송신기; 및 상기 광 송신기로부터 출력된 제 1 광 신호를 수신하고, 제 2 광 신호를 출력하는 광 수신기를 포함한다. 여기서, 상기 광 송신기는 상기 제 1 광 신호의 주파수와 동일한 주파수의 기준 광 신호와 상기 출력된 제 2 광 신호의 합에 해당하는 제 1 합성 신호 및 상기 기준 광 신호와 상기 제 2 광 신호의 차이에 해당하는 제 2 합성 신호를 수신하여 데이터를 검출하는 수신부를 포함하며, 상기 기준 광 신호와 상기 제 2 광 신호는 동일한 주파수를 가지며, 상기 제 1 합성 신호의 주파수 성분과 상기 제 2 합성 신호의 주파수 성분이 상쇄됨에 의해 상기 수신부의 전기 출력은 주파수 성분을 포함하지 않는다.
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본 발명에 따른 광 네트워크는 상향 광 신호와 동일한 주파수를 가지는 기준 광 신호를 상향 광 신호와 합성하여 광 간섭 잡음을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 네트워크를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 수신기를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 광 신호 전송시 잡음을 제거하는 과정을 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 네트워크를 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 수신기를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 광 네트워크는 파장 분할 다중화/부반송파 다중화 수동형 광 가입자망(WDM/SCM-PON)일 수 있으며, 광 송신기(100), 분배부(102) 및 광 수신기(104)를 포함한다.
광 송신기(100)는 다중 부반송파들(multiple subcarriers)로 변조된 하향 광 신호를 분배부(102)로 출력한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광 송신기(100)는 중앙 기지국일 수도 있고, 다른 장치로부터 전송된 하향 광 신호를 분배부(102)로 전달하는 OLT(Optical line terminal) 등과 같은 소자일 수도 있다. 즉, 광 송신기(100)는 하향 광 신호를 광 수신기(104)로 출력하는 한 특별히 제한되지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광 송신기(100)는 광 출력부(110), 변조부(112), 합성부(114) 및 수신부(116)를 포함할 수 있다.
광 출력부(110)는 광을 출력하는 소자로서, 예를 들어 연속파 레이저(Continuous Wave Laser, CW laser)일 수 있다.
변조부(112)는 광 출력부(110)로부터 출력된 광을 다중 부반송파들로 변조하여 하향 광 신호를 생성하고, 상기 생성된 하향 광 신호를 하향 채널을 통하여 분배부(102)로 전송한다.
분배부(102)는 예를 들어 스플리터(Splitter)로서, 상기 전송된 하향 광 신호를 분배하여 예를 들어 전력만 분배하여 광 수신기(104)로 제공한다.
광 수신기(104)는 하향 광 신호를 수신하는 소자로서, 가입자단 유닛들(118a 내지 118n)로 이루어질 수 있다. 여기서, 가입자단 유닛(118)은 광 통신망 유닛(Optical Network Unit, ONU)일 수 있다.
분배부(102)로부터 분배된 하향 광 신호는 광 수신기(104)의 각 가입자단 유닛들(118a 내지 118n)로 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 가입자단 유닛들(118a 내지 118n)은 도 2에 도시된 바와 같이 필터(200), 반사부(202) 및 광 검출부(204)를 포함할 수 있다.
필터(200)는 분배부(102)로부터 전송된 하향 광 신호를 필터링하여 상기 하향 광 신호 중 해당 부반송파에 해당하는 서브 하향 광 신호를 반사부(202) 및 광 검출부(204)로 전송한다. 반사부(202)는 상기 서브 하향 광 신호를 반사시킴에 의해 가입자측에서 전달하고자 하는 정보를 가지는 상향 광 신호를 발생시킨다. 광 검출부(204)는 상기 하향 광 신호에 포함된 데이터를 검출하고, 상기 검출된 데이터를 가입자 소자로 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 가입자단 유닛들(118a 내지 118n)은 동일한 파장을 가지되 서로 다른 주파수들을 가질 수 있다. 도 1에 구체적으로 도시하지 않았지만, 본 실시예의 광 네트워크에는 m(정수임) 개의 서로 다른 파장들이 존재하고 각 파장에 대하여 n(정수임)개의 서로 다른 주파수들이 할당될 수 있다. 즉, 광 수신기(104)는 (n×m) 개의 가입자단 유닛들을 포함할 수 있다. 다만, 이하 설명의 편의를 위하여 가입자단 유닛들(118a 내지 118n)은 동일한 파장을 가지면서 서로 다른 주파수를 가지는 것으로 가정한다.
광 수신기(104)로부터 출력된 상향 광 신호는 분배부(102)를 통하여 합성부(114)로 입력된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상향 광 신호가 전송되는 상향 링크 채널은 2개일 수 있다.
광 송신기(100)의 광 출력부(110)는 상기 하향 광 신호를 출력할 뿐만 아니라 상기 하향 광 신호의 주파수에 해당하는 기준 광 신호를 합성부(114)로 제공한다.
합성부(114)는 광 출력부(110)로부터 출력된 기준 광 신호와 상기 입력된 상향 광 신호를 합성한다. 예를 들어, 합성부(114)는 상기 기준 광 신호와 상기 상향 광 신호의 합에 해당하는 제 1 합성 신호와 상기 기준 광 신호와 상기 상향 광 신호의 차이에 해당하는 제 2 합성 신호를 생성하고, 상기 생성된 제 1 합성 신호와 상기 제 2 합성 신호를 수신부(116)로 제공한다. 특히, 상기 기준 광 신호와 상기 상향 광 신호는 동일한 주파수일 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하겠다.
수신부(116)는 합성부(114)로부터 제공된 제 1 합성 신호와 상기 제 2 합성 신호를 수신하고, 상기 합성 신호들의 데이터를 검출하는 광 검출기일 수 있다. 본 발명의 광 네트워크는 상기 기준 광 신호와 상기 상향 광 신호를 동일한 주파수로 설정하며, 그 결과 수신부(116)의 전기 출력 잡음이 거의 발생하지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 수신부(116)는 새로운 가입자단 유닛들로 상기 상향 광 신호를 전달할 수도 있다.
정리하면, 본 발명의 광 네트워크는 상기 기준 광 신호와 상기 상향 광 신호를 합성하여 상향 광 신호 전송시의 잡음을 감소시킬 수 있다.
도 1은 합성부(114) 및 수신부(116)가 과 송신기(100)에 포함되는 것으로 도시하였으나, 합성부(114) 및 수신부(116)는 광 송신기로부터 독립된 별개의 소자로 존재할 수도 있다.
이하, 본 발명의 광 네트워크에서 상향 광 신호 전송시 잡음을 제거하는 과정을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 광 신호 전송시 잡음을 제거하는 과정을 도시한 도면이다. 이하, 기준 광 신호를 Er이라 하고, 2개의 상향 링크 채널들이 존재하며, 상향 링크 채널들을 통하여 전송되는 상향 광 신호를 E1 및 E2라 하겠다.
도 3을 참조하면, 합성부(114)는 하이브리드 소자일 수 있으며, 기준 광 신호(Er) 및 상향 광 신호(E1 및 E2)를 수신한다. 여기서, E1=ES1COS(ω1t+θ1)이고 E2=ES2COS(ω1t+θ2)라고 가정하되, ES1 및 ES2는 각 가입자를 위한 상향 링크 데이터일 수 있다. 또한, 기준 광 신호(Er)는 E0COS(ω0t+θ0)라고 가정한다.
이어서, 합성부(114)는 기준 광 신호(Er) 및 상향 광 신호(E1 및 E2)의 합에 해당하는 제 1 합성 신호(EA) 및 기준 광 신호(Er) 및 상향 광 신호(E1 및 E2)의 차이에 해당하는 제 2 합성 신호(EB)를 생성한다. 즉, 합성부(114)는 기준 광 신호(Er) 및 상향 광 신호(E1 및 E2)의 합에 해당하는 제 1 합성 신호(EA)를 생성하는 제 1 합성 수단 및 기준 광 신호(Er) 및 상향 광 신호(E1 및 E2)의 차이에 해당하는 제 2 합성 신호(EB)를 생성하는 제 2 합성 수단을 포함한다. 구체적으로는, 제 1 합성 신호(EA)는 아래의 수학식 1과 같고, 제 2 합성 신호(EB)는 아래의 수학식 2와 같다.
Figure 112011103469492-pat00001
Figure 112011103469492-pat00002
계속하여, 수신부(116)는 제 1 합성 신호(EA) 및 제 2 합성 신호(EB)를 수신하고 데이터를 검출할 수 있다. 이 경우, 수신부(116)의 전기 출력은 아래의 수학식 3과 같다.
Figure 112011103469492-pat00003
Figure 112011103469492-pat00004
수학식 3에서 ω1=ω0인 경우 수신부(116)의 전기 출력은 아래의 수학식 4와 같다. R은 수신부(116)의 저항 성분을 나타낸다.
Figure 112011103469492-pat00005
수학식 4를 살펴보면, 주파수 성분이 상쇄되며, 즉 수신부(116)의 잡음이 상당히 감소할 수 있다.
즉, 본 발명의 광 네트워크는 상향 광 신호에 해당하는 주파수를 가지는 기준 광 신호를 합성부(114)로 제공하여 상향 광 신호 전송시의 잡음을 감소시킨다. 여기서, 상기 상향 광 신호가 하향 광 신호의 반사파에 해당하므로, 광 송신기(100)는 그가 출력한 하향 광 신호를 통하여 상기 상향 광 신호의 주파수를 파악하고 해당 주파수를 가지는 기준 광 신호를 합성부(114)로 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광 출력부(110)를 성능이 우수한 레이저를 사용하여 매우 좁은 라인폭(약 10㎑ 이하)으로 구현하면 각 상향 링크 채널들의 위상 잡음 또한 제거할 수 있다. 결과적으로, 상기 광 네트워크의 잡음이 거의 발생하지 않게 된다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 광 송신기 102 : 분배부
104 : 광 수신기 110 : 광 출력부
112 : 변조부 114 : 합성부
116 : 수신부 118 : 가입자단 유닛
200 : 필터 202 : 반사부
204 : 광 검출부

Claims (8)

  1. 제 1 광 신호를 출력하는 광 송신기; 및
    상기 광 송신기로부터 출력된 제 1 광 신호를 수신하고, 제 2 광 신호를 출력하는 광 수신기를 포함하되,
    상기 광 송신기는 상기 제 1 광 신호의 주파수와 동일한 주파수의 기준 광 신호와 상기 출력된 제 2 광 신호의 합에 해당하는 제 1 합성 신호 및 상기 기준 광 신호와 상기 제 2 광 신호의 차이에 해당하는 제 2 합성 신호를 수신하여 데이터를 검출하는 수신부를 포함하며, 상기 기준 광 신호와 상기 제 2 광 신호는 동일한 주파수를 가지며, 상기 제 1 합성 신호의 주파수 성분과 상기 제 2 합성 신호의 주파수 성분이 상쇄됨에 의해 상기 수신부의 전기 출력은 주파수 성분을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 광 네트워크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광 송신기는,
    광을 출력하는 광 출력부;
    상기 광 출력부로부터 출력된 광을 변조하여 상기 제 1 광 신호를 출력하는 변조부;
    상기 제 1 합성 신호 및 상기 제 2 합성 신호를 출력하는 합성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 네트워크.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광 네트워크는,
    분배부를 더 포함하고,
    상기 광 수신기는,
    복수의 가입자단 유닛들을 포함하되,
    상기 분배부는 상기 제 1 광 신호를 상기 가입자단 유닛들로 분배하고, 각 가입자단 유닛들은 상기 제 1 광 신호 중 해당 부반송파 해당하는 서브 제 1 광 신호를 수신하며, 상기 서브 제 1 광 신호들은 동일한 파장을 가지면서 서로 다른 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 광 네트워크.



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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000074437A (ko) * 1999-05-20 2000-12-15 구관영 위상 보상 회로를 갖는 간섭 제거 장치
KR20060042857A (ko) * 2004-11-10 2006-05-15 한국전자통신연구원 광 간섭 잡음 저감을 위한 광 수신기 및 이를 갖는 광통신망
KR100827171B1 (ko) * 2006-05-02 2008-05-02 삼성전자주식회사 부반송파 다중화 방식의 광 통신 방법과 그를 이용한 수동형 광 가입자 망
KR20090087805A (ko) * 2008-02-13 2009-08-18 주식회사 케이티 Ｗｄｍ-ｐｏｎ에서의 광 검출 장치 및 그 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000074437A (ko) * 1999-05-20 2000-12-15 구관영 위상 보상 회로를 갖는 간섭 제거 장치
KR20060042857A (ko) * 2004-11-10 2006-05-15 한국전자통신연구원 광 간섭 잡음 저감을 위한 광 수신기 및 이를 갖는 광통신망
KR100827171B1 (ko) * 2006-05-02 2008-05-02 삼성전자주식회사 부반송파 다중화 방식의 광 통신 방법과 그를 이용한 수동형 광 가입자 망
KR20090087805A (ko) * 2008-02-13 2009-08-18 주식회사 케이티 Ｗｄｍ-ｐｏｎ에서의 광 검출 장치 및 그 방법

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