KR20000077398A - 정보 통신 시스템 및 정보 전송 방법 - Google Patents

Abstract

정보 신호의 송수신을 행하는 기지국(101)으로부터 복수의 상기 정보 신호를 다중화하여 전송하기 위한 제1 전송선(102), 상기 제1 전송선(102)과 접속되고 다중화되어 전송된 상기 정보 신호를 각 상기 정보 신호마다 전송하기 위한 복수의 제2 전송선(103), 및 상기 제2 전송선(103)과 접속되고 전송된 상기 정보 신호를 수신하는 기능을 갖는 통신 단말 장치(104)를 갖는 정보 통신 시스템(100)에 있어서, 상기 제1 전송선(102) 및 상기 제2 전송선(103)은 종류가 다른 광 파이버로부터 형성되고, 상기 제1 전송선(102)의 전송 한계 대역의 거리곱이 상기 제2 전송선(103)의 전송 한계 대역의 거리곱보다도 크다.

Description

정보 통신 시스템 및 정보 전송 방법{INFORMATION COMMUNICATION SYSTEM AND INFORMATION TRANSFER METHOD}

본 발명은 정보 통신 시스템의 개선에 관한 것으로서, 특히 광 파이버를 이용하여 정보 통신을 행하는 정보 통신 시스템에 관한 것이다.

도 1a은 관련된 정보 통신 시스템의 일례를 도시하는 시스템도이다. 이하, 도 1a을 참조하여 정보 통신 시스템(1)에 관해서 설명한다.

도 1a의 정보 통신 시스템(1)은 기지국(Local Station : 2), 제1 전송선(3), 예를 들면 각 가택에 설치된 통신 단말 장치(5)로 구성된다. 기지국(2)에는 스위칭 시스템과 같은 정보 통신에 필요한 기기가 배치되고, 아날로그 신호 또는 디지털 신호로 형성된 정보 신호의 송수신을 행한다. 기지국(2)은 복수의 제1 전송선(3)과 접속된다. 통신 단말 장치(5)는 제1 전송선(3)의 1 회선마다 접속된다.

각각의 통신 단말 장치(5)는 대응하는 제1 전송선(3)을 통해 기지국(2)과 정보의 송수신을 행할 수 있다. 또, 기지국(2)으로부터 각 통신 단말 장치(5)까지의 거리는 예를 들면 N+0.1㎞ (N은 자연수)이다.

통상의 동선의 전송 한계 대역은 300kbps·㎞, 즉 1㎞의 전송 길이당 300kbps 이다. 따라서, 기지국(2)으로부터 가장 먼 통신 단말 장치(5)까지의 전송 한계 대역은 300/(N+0.1) kbps이다. 이러한 대역은 1 회선에 대하여 제공되므로, 통신 단말 장치(5)의 수 n에 의존하지 않고, 300/(N+0.1) kbps/line가 된다.

예를 들면, N=4(㎞)일 때, 제1 전송선(3)의 1 회선당의 전송 한계 대역은 300/(N+0.1)=73 kbps/line 이다. 대역 사용 효율이 87%로 설정될 때, 통신 단말 장치(5)로의 통신 서비스는 64 kbps/line이다. 이와 같이, 사용자가 사용할 수 있는 통신 서비스는 도 1b과 같이 도시되는데, 이 때 N=1∼5(㎞) 이다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 도 1a에 도시된 정보 통신 시스템(1)에 의해 정보 통신을 행하면, N=3∼4㎞로 설정된 한정된 토폴로지에 있어서, 66∼87%의 대역 사용 효율에서 제1 전송선(3)이 효율적으로 사용될 수 있으나, 사용자는 예를 들면 64 kbps/line과 같은 저 대역의 통신 서비스만을 수신할 수 있다.

따라서, 도 2에 도시한 바와 같이, 신호의 열화를 방지하기 위해 제1 전송선(3)을 통해 전송될 정보 신호를 증폭하도록, 제1 전송선(3)에서 예를 들면 1㎞마다 중계 증폭 장치(6)가 설치된 정보 통신 시스템(11)이 고려될 수 있다. 기지국(2)으로부터 각 통신 단말 장치(5)에 가장 근접한 중계 증폭 장치(6)까지의 거리는 N㎞이고, 중계 증폭 장치(6)로부터 가장 인접한 각 통신 단말 장치(5)까지의 거리는 예를 들면 100m이다.

상술된 바와 같이 통상의 동선의 전송 한계 대역은 300 kbps·㎞이므로, 기지국(2)으로부터 각 통신 단말 장치(5)에 가장 근접한 중계 증폭 장치(6)까지의 전송 한계 대역은 N ㎞에 의존하지 않고 300 kbps가 된다. 또한, 각 통신 단말 장치(5)는 1 회선으로 기지국(2)에 접속되므로, 전송 한계 대역은 통신 단말 장치(5)의 개수 n에 의존하지 않고, 300 kbps/line가 된다.

중계 증폭 장치(6)로부터 통신 단말 장치(5)까지의 전송 한계 대역은 300 (kbps·km)/0.1 (km) = 3 Mkbps/line이다.

예를 들면, 기지국(2)으로부터 각 통신 단말 장치(5)에 가장 근접한 중계 증폭 장치(6)까지의 대역 사용 효율이 85 %로 설정되고, 중계 증폭 장치(6)로부터 통신 단말 장치(5)까지의 대역 사용 효율이 9 %로 설정될 때, 통신 단말 장치(5)는 300 (kbps/Line)×85 (%) = 3 (Mbps/Line)×9 (%)=256 kbps/line의 통신 서비스를 사용할 수 있다. 이러한 방식으로, 기지국(2)으로부터 각 통신 단말 장치(5)에 가장 근접한 중계 증폭 장치(6)까지의 대역 사용 효율이 100 (%)로 설정되고, 중계 증폭 장치(6)로부터 통신 단말 장치(5)까지의 대역 사용 효율이 10(%)로 설정될 때, 통신 단말 장치(5)는 300 (kbps/line)×100 (%) = 3 (Mbps/line)×10 (%) = 300 kbps/line의 통신 서비스를 사용할 수 있다.

상술된 바와 같이 정보 통신 시스템(11)에 있어서, 기지국(2)으로부터 각 통신 단말 장치(5)에 가장 근접한 중계 증폭 장치(6)까지의 대역 사용 효율은 85 %∼100 %로서, 그 효율이 현저히 좋다. 그러나, 중계 증폭 장치(6)로부터 통신 단말 장치(5)까지의 대역 사용 효율은 상대적으로 낮은 9 %∼10 %이므로, 사용자는 예를 들면 256 kbps/line∼300 kbps/line과 같은 저 대역의 통신 서비스만을 수신할 수 있다.

도 1a 및 도 2에 도시된 동선만으로 이루어지는 정보 통신 시스템(1, 11)에서 사용자는 낮은 주파수 전송 대역을 사용할 수 있고, 만족스러운 통신 서비스를 얻을 수 없다. 따라서, 최근 전송선으로서 광 파이버 케이블을 이용한 정보 통신 시스템이 제안되었다.

도 3a은 광 파이버 케이블을 이용한 정보 통신 시스템의 일례를 도시하는 시스템도이고, 도 3a를 참조하여 정보 통신 시스템(20)에 관해서 설명한다. 또, 도 3a에 도시된 정보 통신 시스템(20)에 있어서, 도 1a의 정보 통신 시스템(1)과 동일한 구조를 갖는 부위에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

도 3a에 도시된 정보 통신 시스템(20)은 기지국(Local Station : 21), 제1 전송선(22), 제2 전송선(4), 및 통신 단말 장치(5)를 포함한다. 기지국(21)은 교환기 등의 통신기기를 갖고, 광 파이버 전송을 행할 수 있도록 정보 신호로의 광-전기 변환 혹은 전기 광학 변환 기능을 갖는다.

기지국(21)이 제1 전송선(22)에 접속된다. 제1 전송선(22)은 유리로 이루어지는 싱글-모드 광 파이버(이하「SM 형 유리파이버」라함)로 형성되고, N ㎞의 길이를 갖는다. 각각의 제1 전송선(22)은 회선 다중 장치(26)를 통해 n개의 제2 전송선(4)에 다중 접속된다. 회선 다중 장치(26)는 제1 전송선(22)을 통해 송신되는 다중화된 광 신호를 역다중화하여, 각 제2 전송선(4)으로 송신한다. 제2 전송선(4)은 동선의 형태로서, 예를 들면 100 m의 길이를 갖는다.

일반적인 SM형 유리 섬유 케이블의 전송 한계 대역은 30 Gbps·㎞이므로, 제1 전송선(22)의 전송 한계 대역은 30/N Gbps 이다. 제1 전송선(22)이 n개의 제2 전송선(4)에 접속되므로, 1 회선당의 전송 한계 대역은 30/Nn Gbps/line이다. 동선 형태의 제2 전송선(4)의 전송 한계 대역은 300 (kbps·km)/0.1 (km) = 3 Mbps/line이다. 따라서, Nn을 변수로 사용할 때 통신 단말 장치(5)가 사용할 수 있는 사용 대역은 도 3b에 도시된 바와 같다.

도 3b에 있어서, Nn=1,000∼25,000일 때, 제1 전송선(22)의 1 회선당의 전송 한계 대역은 1.2 Mbps/line∼30.0 Mbps/line 이다. 제2 전송선(4)의 전송 한계 대역이 3.0 Mbps/line 이므로, 통신 단말 장치(5)는 1.2 Mbps/line∼3.0 Mbps/line의 대역을 사용할 수 있다.

Nn=10,000∼20,000의 현실적인 토폴로지에 있어서, 제1 전송선(22)의 대역 사용 효율이 100 %이고, 제2 전송선(4)의 대역 사용 효율은 50 %∼100 %이다. 그러나, 사용자는 1.5 Mbps/line∼3.0 Mbps/line의 저-주파수 밴드의 통신 서비스만을 사용할 수 있다.

도 3a의 변형예로서, 도 4a에 도시된 바와 같이 제1 전송선(22)에 중계 증폭 장치(31)가 배치된 정보 통신 시스템(30)이 고려된다. 도 4a에 있어서, 제1 전송선(22)에, 예를 들면 1 km마다 중계 증폭 장치(31) 및 회선 다중 장치(26)가 배치된다. 또한, 기지국(21)의 최근방에 Nn 개의 제2 전송선(4)에 대응하는 Nn 회선이 제1 전송선(22)에서 다중화된다.

따라서, 제1 전송선(22)의 전송 한계 대역은 중계 증폭 장치(31)가 사용되므로 길이 N (㎞)에 의존하지 않으나, 중계 증폭 장치(31)의 간격, 즉 1 ㎞에 의존한다. 전송 한계 대역은 30 Gbps 이다. 기지국(21)의 최근방에서 Nn 회선이 다중화되므로, 1 회선당의 전송 한계 대역은 30/Nn Gbps/line 이다. 제2 전송선(4)의 전송 한계 대역은 3.0 Mbps/line 이다. 따라서, Nn을 변수로 하였을 때 통신 단말 장치(5)는 도 4b에 도시한 바와 같은 대역을 사용할 수 있다.

도 4b에 있어서, Nn=1,000∼25,000일 때, 제1 전송선(22)의 1 회선당의 전송 한계 대역은 1.2 Mbps/line∼30.0 Mbps/line 이다. 제2 전송선(4)의 전송 한계 대역은 3.0 Mbps/line 이므로, 통신 단말 장치(5)가 사용할 수 있는 사용 대역은 1.2 Mbps/line∼3.0 Mbps/line 이다.

여기서, Nn=10,000∼20,000라는 현실적인 토폴로지에 있어서, 제1 전송선(22)의 대역 사용 효율이 100%이고, 제2 전송선(4)의 대역 사용 효율은 50 %∼100 %이다. 그러나, 사용자는 1.5 Mbps/line∼3.0 Mbps/line의 저-주파수 대역의 통신 서비스를 사용할 수 있다.

제2 전송선의 전송 한계 대역을 향상시켜 보다 대용량의 정보 통신을 행하기 위해서, 도 5a에 도시한 바와 같이 제2 전송선이 또한 SM 형 유리 섬유로 형성된 정보 통신 시스템(40)이 제안되었다. 도 5a의 정보 통신 시스템에 있어서, 도 3a의 정보 통신 시스템(20)과 동일한 구조를 갖는 부위에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

도 5a에 있어서, 제2 전송선(44)은 예를 들면 길이 100 m의 SM 형 유리 섬유로 형성된다. 이는 제1 전송선(22) 및 제2 전송선(44)도 또한 SM 형 유리 섬유로 형성된 것을 의미한다. 각각의 통신 단말 장치(45)는 광 파이버 전송을 행할 수 있도록 정보 신호로의 광 전기 변환 혹은 전기-광학 변환을 행하는 기능을 갖는다.

도 5a의 제1 전송선(22)의 전송 한계 대역은 30/N Gbps이다. 각각의 회선 다중 장치(26)는 제1 전송선(22)에서 n 회선을 다중하므로, 1 회선당의 전송 한계 대역은 30/Nn Gbps/line 이다. 각각의 제2 전송선(44)의 길이는 예를 들면 100 m이므로, 제2 전송선(44)의 전송 한계 대역은 300 Gbps/line 이다. 따라서, Nn을 변수로 하였을 때의 통신 단말 장치(45)가 사용할 수 있는 대역은 도 5b에 도시한 바와 같다.

도 5b에 있어서, Nn=10∼200일 때, 제1 전송선(22)의 1 회선당의 전송 한계 대역은 150 Mbps/line∼3,000 Mbps/line 이다. 한편, 제2 전송선(44)의 전송 한계 대역은 300 Gbps/line 이므로, 통신 단말 장치(45)가 사용할 수 있는 대역은 150 Mbps/line∼3,000 Mbps/line 이다.

Nn=100∼193라는 현실적인 토폴로지에 있어서, 제1 전송선(22)의 대역 사용 효율은 100 %와 같이 현저히 높고, 사용자는 155 Mbps/line∼300 Mbps/line의 고-주파수 대역인의통신 서비스를 이용할 수 있다.

그러나, 제2 전송선(44)의 대역 사용 효율이 0.052 %∼0.100 %와 같이 나쁘다. Nn=10∼50라는 비현실적인 토폴로지를 생각하더라도, 제2 전송선(44)의 대역 사용 효율은 0.2 %∼1.0 % 정도로 낮다.

또한, 제2 전송선이 SM 형 광 파이버로 형성된 시스템으로서 도 6a에 도시된 정보 통신 시스템도 고려된다. 또, 도 6a에 도시된 정보 통신 시스템에 있어서, 도 5a의 정보 통신 시스템(40)과 동일한 구성을 갖는 부위에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

도 6a의 정보 통신 시스템(50)이 도 5a의 정보 통신 시스템(40)과 다른 점은, 제1 전송선(22)에 예를 들면 1(km)마다 중계 증폭 장치(51) 및 회선 다중 장치(26)가 배치된다는 것이다. 또한, 제1 전송선(22)은 회선 다중 장치(26)를 통해 n 개의 제2 전송선(44)에 다중 접속된다.

따라서, 제1 전송선(22)의 전송 한계 대역은 길이 N ㎞에 의존하지 않으나, 중계 증폭 장치(51) 사이의 거리에 의존한다. 대역 한계는 30 Gbps이다. 1 km마다 배치된 회선 다중 장치(26)에는 각각 n 개의 제2 전송선(44)이 접속되므로, 1 회선당의 전송 한계 대역은 30/Nn Gbps/line 이다. 한편, 제2 전송선(44)의 길이는 예를 들면 100 m이므로, 제2 전송선(44)의 전송 한계 대역은 300 Gbps/line 이다. 따라서, Nn을 변수로 사용할 때, 통신 단말 장치(45)가 사용할 수 있는 사용 대역은 도 6b에 도시한 바와 같다.

도 6b에 있어서, Nn=10∼200일 때, 제1 전송선(22)의 1 회선당의 전송 한계 대역은 150 Mbps/line∼3000 Mbps/line 이다. 한편, 제2 전송선(44)의 전송 한계 대역은 300 Gbps/line 이므로, 통신 단말 장치(45)가 사용할 수 있는 대역은 150 Mbps/line∼3000 Mbps/line 이다.

Nn=100∼193라는 현실적인 토폴로지에 있어서, 제1 전송선(22)의 대역 사용 효율은 100%와 같이 현격히 높고, 사용자는 155 Mbps/line∼300 Mbps/line의 고-주파수 대역 통신 서비스를 이용할 수 있다.

그러나, 제2 전송선(44)의 대역 사용 효율이 0.052 %∼0.100 %와 같이 낮고, Nn=10∼50라는 비현실적인 토폴로지를 생각하더라도, 제2 전송선(44)의 대역 사용 효율은 0.2 %∼1.0 % 정도로 낮다.

상술의 바와 같이, 도 1a과 도 2에 도시된 정보 통신 시스템(1, 11)과 같이 제1 전송선(3)이 동선으로 형성될 때, 사용자는 고-주파수 전송 대역에서의 통신 서비스를 수신할 수 없다.

도 3a 및 도 4a에 도시된 정보 통신 시스템(20, 30)과 같이, 제1 전송선(22)을 SM 형 유리 섬유로 형성할 때에도, 사용자가 사용할 수 있는 통신 대역을 크게 향상시킬 수 없다.

도 5a 및 도 6a에 도시한 바와 같이 제1 전송선(22) 및 제2 전송선(44)이 SM형 유리 섬유 케이블로 형성될 때, 사용자가 사용할 수 있는 통신 사용 대역을 크게 향상시킬 수 있으나, 제2 전송선(44)의 대역 사용 효율이 매우 낮다.

본 발명은 상술한 문제점을 고려한 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 가장 효율적으로 사용자가 사용할 수 있는 전송 대역을 크게 향상시키는 정보 통신 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 목적은 본 발명의 한 양태에 따라 기지국으로부터 수신 기능을 갖는 통신 단말기로 정보를 전송하기 위해 제공된 정보 통신 시스템에 있어서, 적어도 정보 신호의 송수신을 행하는 기지국으로부터 복수의 다중화된 정보 신호를 전송하기 위한 제1 전송선; 상기 제1 전송선과 접속되고, 다중화되어 전송된 각각의 상기 정보 신호를 전송하기 위한 복수의 제2 전송선; 및 상기 제2 전송선과 접속되고, 전송된 상기 정보 신호를 수신하는 기능을 갖는 통신 단말 장치를 포함하고, 상기 제1 전송선 및 상기 제2 전송선은 종류가 다른 광 파이버로부터 형성되고, 상기 제1 전송선의 전송 한계 대역의 거리곱이 상기 제2 전송선의 전송 한계 대역의 거리곱보다도 크다.

상술된 목적은 본 발명의 다른 양태에 따라 기지국으로부터 수신 기능을 갖는 통신 단말 장치로 정보를 전송하기 위해 제공된 정보 전송 방법에 있어서, 적어도 정보 신호의 송수신을 행하는 기지국으로부터 제1 전송선을 통해 정보 신호를 전송하는 제1 전송 단계; 상기 제1 전송선과 접속된 제2 전송선을 통해 전송된 정보 신호를 전송하는 제2 전송 단계; 및 상기 제2 전송선과 접속된 통신 단말 장치에 의해 전송된 정보 신호를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 제1 전송선 및 상기 제2 전송선은 종류가 다른 광 파이버로부터 형성되고, 상기 제1 전송선의 전송 한계 대역의 거리곱이 상기 제2 전송선의 전송 한계 대역의 거리곱보다도 크다.

정보 통신 시스템 및 정보 전송 방법에 따르면, 제l 전송선과 제2 전송선은 각각 다른 종류의 광 파이버로 형성되고, 제1 전송선의 전송 한계 대역의 거리곱은 제2 전송선의 전송 한계 대역의 거리곱보다도 크다.

제1 전송선 및 제2 전송선이 각각 고-주파수 대역의 전송 한계 대역을 갖는 광 파이버로 형성되므로, 통신 단말 장치는 고-주파수 대역을 사용할 수 있다. 또한, 제1 전송선에 있어서의 전송 손실에 의한 전송 한계 대역의 열화를 고려하여, 제1 전송선의 전송 한계 대역의 거리곱을 제2 전송선의 전송 한계 대역의 거리곱보다도 크게함으로써, 제1 전송선 및 제2 전송선의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1a은 종래의 정보 통신 시스템의 일례를 도시한 도면이고, 도 1b는 본 시스템에서의 주파수 대역과 사용 효율을 도시한 도면.

도 2은 종래의 정보 통신 시스템의 다른 일례를 도시한 도면.

도 3a은 종래의 정보 통신 시스템의 다른 일례를 도시한 도면이고, 도 3b는 본 시스템에서의 주파수 대역과 사용 효율을 도시한 도면.

도 4a는 종래의 정보 통신 시스템의 또 다른 일례를 도시한 도면이고, 도 4b는 본 시스템에서의 주파수 대역과 사용 효율을 도시한 도면.

도 5a은 종래의 정보 통신 시스템의 또 다른 일례를 도시한 도면이고, 도 5b는 본 시스템에서의 주파수 대역과 사용 효율을 도시한 도면.

도 6a은 종래의 정보 통신 시스템의 또 다른 일례를 도시한 도면이고, 도 6b는 본 시스템에서의 주파수 대역과 사용 효율을 도시한 도면.

도 7a은 본 발명의 정보 통신 시스템의 바람직한 실시예를 도시한 도면이고, 도 7b는 본 시스템에서 사용된 주파수 대역과 사용 효율을 도시한 도면.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 정보 통신 시스템에서의 제1 전송선 및 제2 전송선을 도시한 도면.

도 9a은 본 발명의 정보 통신 시스템의 제2 실시예를 도시한 도면이고, 도 9b는 본 시스템에서의 주파수 대역과 사용 효율을 도시한 도면.

도 10a는 본 발명의 정보 통신 시스템의 제3 실시예를 도시한 도면이고, 도 10b는 본 시스템에서의 주파수 대역과 사용 효율을 도시한 도면.

도 11는 본 발명의 정보 통신 시스템의 제3 실시예에서의 제2 전송선을 도시한 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

100, 110, 120 : 정보 통신 시스템

101 : 기지국

102 : 제1 전송선

103, 123 : 제2 전송선

104 : 통신 단말 장치

105 : 회선 다중 장치

106 : 중계 증폭 장치

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 첨부 도면에 기초하여 상세히 설명한다.

후술될 실시예는 본 발명에 적절한 구체적인 일례이므로, 기술적으로 바람직한 다양하게 한정될 수 있다. 본 발명의 범위는 이하의 설명에 있어서 특히 본 발명을 제한하지 않는한 이러한 실시예에 한정되지 않는다.

도 7a은 본 발명의 통신 정보 네트워크의 양호한 실시예를 도시하는 구성도이다. 도 7a을 참조하여 통신 정보 네트워크(100)에 관해서 설명한다.

도 7a에 도시된 정보 통신 시스템(100)은 기지국(101)(Lacal Station), 제1 전송선(102), 제2 전송선(103), 통신 단말 장치(104)를 포함한다. 기지국(101)은 교환기와 같은 통신기기를 갖고, 광 파이버 전송을 행할 수 있도록 정보 신호로의 광전기 변환 혹은 전기 광학 변환 기능을 갖는다.

기지국(101)은 복수의 제1 전송선(102)과 접속된다. 각각의 제1 전송선(102)에는 회선 다중 장치(105)가 접속된다. 회선 다중 장치(105)는 제1 전송선(102)을 통해 전송될 다중화된 정보 신호(광 신호)를 각 제2 전송선(102)에 할당한다.

각 제1 전송선(102)은 복수의 제2 전송선(103)과 접속된다. n개의 제2 전송선(103)은 회선 다중 장치(105)를 통해 제1 전송선(102)에 다중 접속된다. 각각의 제2 전송선(103)은 통신 단말 장치(104)와 접속된다. 통신 단말 장치(104)는 광 파이버 전송을 행할 수 있도록 정보 신호로의 광-전기 변환 혹은 전기 광학 변환 기능을 갖고 있다. 사용자는 통신 단말 장치(104)를 이용하여 정보의 송수신을 행한다. 제1 전송선(102)은 각각 N ㎞의 길이를 갖고, 제2 전송선(103)은 각각 예를 들면 100 m의 거리를 갖는다.

제1 전송선(102)은 석영이 주성분인 싱글-모드 유리 섬유(Single Mode Glass Optical Fiber)로 형성된다. 제2 전송선(103)은 플라스틱으로 이루어지는 SI형 광 파이버(Stepped Index Plastic Optical Fiber)로 형성된다. 도 8a 및 도 8b에는 SM형 유리 섬유와 SI형 플라스틱 파이버의 구조도를 도시한다. 도 8a 및 도 8b를 참조하여 SM 형 유리 섬유 및 SI형 플라스틱 파이버에 관하여 설명한다.

도 8a의 SM형 유리 섬유는 코어를 통해 전파되는 광 신호의 전파 모드가 1개밖에 존재하지 않은 광 파이버이고, 코어 혹은 코어 및 클래드의 주성분은 석영이다. SM형 유리 섬유는 코어 직경이 예를 들면 10 ㎛, 전송 손실이 0.15 dB/㎞, 전송 대역이 30 Gbps·㎞ 이다.

도 8b의 SI형 플라스틱 파이버는 코어와 클래드 사이에서 굴절율이 계단(Step)형으로 변화하는 것으로써, 다중 모드(multi-mode)의 전파를 목적으로 한다. SI형 플라스틱 파이버는 코어 직경이 예를 들면 980 ㎛, 전송 손실이 0.15 dB/m, 전송 대역이 30 Mbps·㎞ 이다.

따라서, 도 7a에 도시된 제1 전송선(102)의 전송 한계 대역은 30/N Gbps이다. 회선 다중 장치(105)는 제1 전송선(102)을 n 회선으로 다중화하므로, 1 회선당 전송 한계 대역은 30/Nn Gbps/line 이다. 제2 전송선(103)의 길이는 예를 들면 100 m이므로, 제2 전송선(103)의 전송 한계 대역은 300 Mbps/line 이다. 따라서, Nn을 변수로 하였을 때의 통신 단말 장치(104)가 사용할 수 있는 대역은 도 7b에 도시한 바와 같다.

도 7b에 있어서, Nn=10∼200일 때, 제1 전송선(102)의 1 회선당의 전송 한계 대역은 150 Mbps/line∼3000 Mbps/line 이다. 제2 전송선(103)의 전송 한계 대역이 300 Mbps/line이므로, 통신 단말 장치(104)가 사용할 수 있는 대역은 150 Mbps/line∼300 Mbps/line 이다.

현실적인 토폴로지인 Nn=100∼193에 있어서, 각각의 통신 단말 장치(104)는 155 Mbps∼300 Mbps의 전송 대역에서 통신을 행할 수 있다.

제1 전송선(102)의 대역 사용 효율은 100 %이고, 제2 전송선(103)의 대역 사용 효율은 52 %∼100 %의 범위내에 있다. 제1 전송선(102)및 제2 전송선(103)을 훨씬 효율적으로 사용하면서 정보 통신을 행할 수 있다. 따라서, 사용자는 예를 들면 155 Mbps/line과 같은 고-주파수 대역의 통신 서비스를 이용할 수 있다.

도 9a은 본 발명의 정보 통신 시스템의 제2 실시예를 도시하는 구성도이다. 도 9a을 참조하여 정보 통신 시스템(110)에 관해서 설명한다. 도 9a에 도시된 정보 통신 시스템(110)에 있어서, 도 7a의 정보 통신 시스템(100)과 거의 동일한 구성을 갖는 부위에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

도 9a에 있어서, 제1 전송선(102)의 미리 결정된 간격(예를 들면, 1 ㎞마다)에 중계 증폭 장치(106)가 배치된다. 중계 증폭 장치(106)는 제1 전송선(102)을 통해 전송될 광 신호를 증폭하여, 제1 전송선(102)을 통해 전송될 광 신호의 열화를 방지한다. 제1 전송선(102)에는 N 개의 회선 다중 장치(105)가 예를 들면 1㎞마다 배치된다. 각 회선 다중 장치(105)에는 각각 n 개의 제2 전송선(103)이 접속된다.

제1 전송선(102)의 전송 한계 대역은 중계 증폭 장치(106)가 1 ㎞마다 배치므로, 그 길이 N ㎞에 의존하지 않고 30 Gbps가 된다. 제1 전송선(102)이 Nn 회선의 제2 전송선(103)과 접속되므로, 1 회선당의 전송 한계 대역은 30/Nn Gbps/line 이다. 따라서, Nn을 변수로서 사용할 때, 각각의 통신 단말 장치(l04)가 사용할 수 있는 전송 한계 대역은 도 3b에 도시한 바와 같다.

도 9b에 있어서, Nn=10∼200일 때, 제1 전송선(102)의 1 회선당의 전송 한계 대역은 150 Mbps/line∼3,000 Mbps/line 이다. 제2 전송선(103)의 전송 한계 대역이 300 Mbps/line이므로, 통신 단말 장치(104)가 사용할 수 있는 대역은 150 Mbps/line∼300 Mbps/line 이다.

Nn=100∼193라는 현실적인 토폴로지에 있어서, 각각의 통신 단말 장치(104)는 155 Mbps/line∼300 Mbps/line의 전송 대역에서 통신을 행할 수 있다.

제1 전송선(102)의 대역 사용 효율은 100 %이고, 제2 전송선(103)의 대역 사용 효율은 52 %∼100 %의 범위내에 있다. 제1 전송선(102)및 제2 전송선(103)은 매우 효율적으로 사용될 수 있다. 따라서, 사용자는 예를 들면 155 Mbps/line과 같은 고-주파수 대역의 통신 서비스를 이용할 수 있다.

도 10a는 본 발명의 정보 통신 시스템의 제3 실시예를 도시하는 구성도이다. 도 10a를 참조하여 정보 통신 시스템(120)에 관해서 설명한다. 도 10a에 도시된 정보 통신 시스템(120)에 있어서, 도 7a 및 도 9a의 정보 통신 시스템(100, 110)과 거의 동일한 구성을 갖는 부위에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

도 10a의 제1 전송선(102)에는 예를 들면 1 ㎞마다 중계 증폭 장치(106)가 배치된다. 제1 전송선(102)에는 각각 회선 다중 장치(105)가 배치된다. 회선 다중 장치(105)에는 n 개의 예를 들면 100 m의 길이를 갖는 제2 전송선(123)이 접속된다.

제2 전송선(123)은 그레이드-인덱스 플라스틱 광 파이버(Graded Index Plastic Optical Fiber, 이하「GI형 플라스틱 파이버」라함)로 형성된다.

도 11은 GI형 플라스틱 파이버의 구조도를 도시한다. GI형 플라스틱 파이버에서 코어의 굴절율 분포가 중심부에는 높게, 주변부에 갈수록 낮게 되도록 형성된다. 코어를 통해 전송하는 광 신호의 전송 모드는 멀티-모드(multi-mode)이다. GI형 플라스틱 파이버는 코어 직경이 300 ㎛, 전송 손실이 0.15 dB/m, 전송 대역이 300 Mbps·㎞이다.

따라서, 제1 전송선(l02)의 전송 한계 대역은 30 Gbps·㎞이다. 제1 전송선(102)에 1 ㎞마다 중계 증폭 장치(106)가 배치되므로, 전송 한계 대역은 N ㎞에 의존하지 않고, 30 Gbps가 된다. n 회선이 하나의 제1 전송선(102)에서 다중화되므로, 1 회선당의 전송 한계 대역은 30/n Gbps/line 이다. 제2 전송선(123)의 전송 한계 대역은 3,000 Mbps 이다. 따라서, 통신 단말 장치(104)가 사용할 수 있는 전송 대역은 n에 의존하고, 도 10b에 도시한 바와 같다.

도 10b에 있어서, n=10∼50일 때, 제1 전송선(102)의 1 회선당의 전송 한계 대역은 600 Mbps/line∼3,000 Mbps/line 이다. 제2 전송선(123)의 전송 한계 대역은 3000 Mbps/line 이므로, 통신 단말 장치(104)가 사용할 수 있는 대역은 600 Mbps/line∼3,000 Mbps/line 이다.

n=10∼48라는 현실적인 토폴로지에 있어서, 각각의 통신 단말 장치(104)는 622 Mbps/line∼3,000 Mbps/line 의 전송 대역에서 통신을 행할 수 있다.

제1 전송선(102)의 대역 사용 효율은 100 %로 현격히 높고, 제2 전송선(123)의 대역 사용 효율은 21 %∼100 % 정도로 상대적으로 높다. 따라서, 사용자는 예를 들면 622 Mbps/line와 같은 고-주파수 대역 통신 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다.

상술된 실시예에 따르면, 제1 전송선(102)이 글라스 광 파이버로 형성되고, 제2 전송선(103, 123)은 플라스틱 광 파이버로 형성되므로, 고-주파수 대역의 통신 서비스가 제공될 수 있고, 제1 전송선(102) 및 제2 전송선(103, 123)의 성능을 최대한으로 사용하여 대역 사용 효율이 높은 통신 정보 시스템을 제공할 수가 있다.

제2 전송선(103, 123)이 플라스틱 광 파이버로 형성되므로, 글라스 광 파이버로 형성된 회선보다 비용을 삭감할 수가 있다. 구체적으로는 통상적인 플라스틱 파이버는 유리 섬유의 1/5∼1/10의 비용으로 제조할 수 있다.

또한, 일반적으로 플라스틱 파이버의 단면 직경이 유리 섬유보다 크기 때문에, 예를 들면 가택 등에 설치된 정보 통신 단말에 제2 전송선(103, 123)으로서 플라스틱 파이버를 이용함으로써, 통신 시스템의 부설 퍼포먼스를 향상시킬 수 있다.

특히, 광 파이버의 직경이 크면, 부설시 파이버와 파이버, 혹은 파이버와 주변 장치를 접속시키기 위해, 페룰(ferrule) 등의 정밀 축 정렬 기구가 일체 불필요하게 된다. 원하는 부설 요구 정밀도 또한 완화된다. 따라서, 단면 직경이 큰 플라스틱 파이버를 이용함으로써, 통신 시스템의 부설 퍼포먼스를 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 사용자가 가장 효율적으로 사용할 수 있는 전송 대역을 크게 향상시키는 통신 정보 시스템을 제공할 수 있다.

Claims (6)

1. 기지국으로부터 수신 기능을 갖는 통신 단말 장치로 정보를 전송하기 위한 정보 통신 시스템에 있어서,

   적어도 정보 신호를 전송하는 기지국으로부터 복수의 다중화된 정보 신호를 전송하기 위한 제1 전송선;

   상기 제1 전송선과 접속되고, 다중화되어 전송된 상기 정보 신호를 전송하기 위한 복수의 제2 전송선;

   상기 제2 전송선과 접속되고, 전송된 상기 정보 신호를 수신하는 기능을 갖는 통신 단말 장치

   를 포함하고, 상기 제1 전송선 및 상기 제2 전송선은 종류가 다른 광 파이버로 형성되고, 상기 제1 전송선의 전송 한계 대역의 거리곱이 상기 제2 전송선의 전송 한계 대역의 거리곱 보다 큰 정보 통신 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 전송선은 유리로 이루어진 광 파이버로 형성되고, 상기 제2 전송선은 플라스틱으로 이루어진 광 파이버로 형성되는 정보 통신 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2 전송선은 스텝-인덱스 플라스틱 광 파이버로 형성되는 정보 통신 시스템.
4. 제2항에 있어서, 상기 제2 전송선은 그레이드-인덱스 플라스틱 광 파이버로 형성되는 정보 통신 시스템.
5. 제1항에 있어서, 다중화된 상기 정보 신호를 증폭하기 위한 중계 증폭 장치가 상기 제1 전송선에 배치되는 정보 통신 시스템.
6. 기지국으로부터 수신 기능을 갖는 통신 단말 장치로 정보를 전송하기 위한 정보 전송 방법에 있어서,

   적어도 정보 신호를 전송하는 기지국으로부터 제1 전송선을 통해 정보 신호를 전송하는 제1 전송 단계;

   상기 제1 전송선에 접속된 제2 전송선을 통해 전송된 정보 신호를 전송하는 제2 전송 단계; 및

   상기 제2 전송선에 접속된 통신 단말 장치에 의해 전송된 정보 신호를 수신하는 수신 단계

   를 포함하고, 상기 제1 전송선 및 상기 제2 전송선은 종류가 다른 광 파이버로 형성되고, 상기 제1 전송선의 전송 한계 대역의 거리곱이 상기 제2 전송선의 전송 한계 대역의 거리곱 보다 큰 정보 전송 방법.