KR20010075768A - 단일 광섬유 링형 광통신 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한 가닥의 단일 광섬유로 이루어진 링형 광 파장분할다중화된 광통신 장치로서 각 노드가 송수신하는 광신호에 대한 파장배치를 서로 다르게 하여 채널간 누화 현상을 최소화한 것이다. 이와 같은 장치를 사용하여 광섬유절단 등의 사고 시에도 여러 가닥의 광섬유로 이루어진 기존의 링형 광통신 시스템과 마찬가지로 노드간 교신을 안정적으로 이룰 수 있다.

Description

단일 광섬유 링형 광통신 장치 {SINGLE OPTICAL FIBER RING OPTICAL COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 한 가닥의 광섬유로 이루어진 광 파장분할다중화된 링 구조만으로도 광섬유절단 등의 사고 시에 노드간 교신을 안정적으로 이룰 수 있도록 하려는 것이다. 이때 광 파장 분할 다중화 방법은 기존의 단일파장 링 시스템보다 노드 수및 통신용량의 확장성을 제고하며 망 장애의 복구도 신속히 이루어지도록 한다. 이러한 구조는 코드분할 다중접속 시스템의 분배 네트워크에도 사용될 수 있다.

본 발명은 단일 광섬유로 이루어진 광 파장분할다중화된 링형 광통신 장치에 관한 것이다. 종래의 링형 광통신 장치에서는 주로 단일 파장의 빛만이 사용되었고 광섬유 절단시에 발생하는 통신 두절문제를 해결하기 위해 여러 가닥의 광섬유가 링 구조에 사용되고 있으며 이는 광섬유 임대료 및 포설 비용의 증가로 이어지는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 선행기술의 문제점을 해결하기 위해 단일 광섬유로 이루어진 링형 광통신 장치를 제안한다. 이때 파장 분할 다중화 기법을 사용하여 광섬유 절단 등의 사고시에도 즉시 망 복구가 가능하며 전송 용량의 확장성이 뛰어난 링 네트워크를 구성하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명이 사용될 단일 광섬유로 이루어진 광통신 망을 나타낸다. 노드와 노드 간에 한 가닥의 광섬유가 사용되어 링 구조를 이룬다. 평소에는 모든 노드가 노드의 좌우 한 방향으로 송수신하거나 두 방향 모두로 송신하며 두 방향 중 하나를 선택하여 수신한다. 광섬유 절단이 발생하였을 때, 도 2와 같이 송신로 상에 광섬유 절단이 발생하여 수신이 안될 경우 송수신 방향을 반대방향으로 바꾸어 노드간 통신을 계속한다.

<부호 설명>

1. 노드, Node(i): i 번째 노드

2. 단일 광섬유

도 1은 본 발명이 사용될 단일 광섬유로 이루어진 링형 광통신 망을 나타낸다. 링은 전체 수가 N 인 노드(1)와 한 가닥의 광섬유(2)로 이루어져 있다. 특정 노드와 노드 사이의 통신에는 다른 노드간 통신과는 다른 고유의 파장이 하나 혹은 여럿 할당되어 그 광파장 신호들 만으로 서로 교신하되 송수신 파장들은 서로 중복이 없게 하여 누화를 막는다. 자신에게 할당된 파장이 아니면 각 노드는 입력된 신호를 그대로 통과 시킨다. 그림에서는 임의의 i 번째 노드와 j 번째 노드 간의 가능한 통신 방향을 화살표로 나타내었다. j 번째 노드로 향하는 화살표 옆의 λ_ij는i 번째 노드에서 j 번째 노드로 송신되는 광채널의 파장을 나타낸다. 마찬가지로 λ_ji는 j 번째 노드에서 i 번째 노드로 송신되는 광채널의 파장을 나타낸다. λ_ij와 λ_ji는 서로 다르며, k=i, l=j 가 동시에 만족되지 않으면 λ_ij는 임의의 λ_kl와 다르다. 따라서 모든 노드와의 송수신을 위해 최소한 각각 한 개 이상의 파장을 할당 시, 필요한 최소 전체 파장의 수는 N(N-1) 개가 된다. 링에 중심노드가 존재하여 모든 다른 주변 노드들이 중심노드하고만 통신하는 경우, 필요한 최소 전체 파장의 수는 2(N-1)개가 된다.

도 1의 링 네트워크에서 어느 한 노드와 다른 어느 한 노드가 통신하는 방법에는 노드의 좌우 방향 광섬유 중 어느 방향을 송수신 경로로 선택하는지에 따라 다음과 같이 두가지가 가능하다. 참고로 도 2에는 광섬유 절단이 발생한 경우 임의의 i 번째 노드와 j 번째 노드 간의 가능한 통신 방향을 화살표로 나타내었다.

방법-I: 송신노드에서는 한 방향으로만 송신한다. 송신로 상에 광섬유 절단이 발생한 경우 송신 방향을 반대방향으로 바꾸어 송신을 계속한다. 송신로 상에 광섬유 절단이 없는 경우 노드간 통신은 영향을 받지 않으며 송신 방향을 그대로 유지한다. 해당 수신노드에서는 두 수신방향 중 신호가 존재하는 방향으로 수신한다.

방법-II: 송신노드에서는 두 방향 모두로 송신하며, 해당 수신 노드에서는 두 방향 중 하나를 선택하여 수신한다. 광섬유 절단이 발생한 경우에는 노드의 수신 방향을 신호가 살아 있는 쪽으로 하여 노드간 통신을 계속한다.

따라서 한 노드가 여러 노드의 신호를 수신할 경우 일반적으로 두 방향 모두로 수신할 수도 있게 된다.

이상의 경우에 대해 각 노드간의 제어신호를 서로 주고 받는 방법으로는 신호광과 파장이 다른 광 채널을 모든 노드 공통으로 사용하거나 신호광 채널의 변조속도를 다소 증가시켜 제어신호를 서로 주고받을 수 있다.

이러한 단일 광섬유 링 네트워크는 코드분할 다중접속 (Code-division multiple access: CDMA) 분배 망 구성을 목적으로도 응용 되어질 수 있다. 이 때 DU (Donor Unit) 노드가 중심 노드가 되고 다수의 원격 노드인 RU (Remote unit) 노드 들이 DU 노드와 교신하게 된다. DU 노드는 CDMA 코어 망 (core network) 내의 무선 네트워크 제어장치 (RNC: Radio network controller) 와 연결된 BTS (Base station transceiver subsystem) 와 교신하여 CDMA 데이터를 처리하며, 원격 노드인 RU (Remote unit) 노드들은 일반 가입자와 CDMA 신호를 유선 혹은 무선으로 주고 받게 된다.

본 발명의 단일 광섬유로 이루어진 광 파장분할다중화된 링형 광통신 장치를 사용하면 광섬유의 임대료나 포설 비용을 대폭 줄일 수 있어 경제적인 시스템 구성이 가능해지며 성형 등의 노드 연결에 비해 전송로의 사고 시에도 신속한 망 복구를 이룰 수 있게 된다. 또한 파장 분할 다중화 기법을 사용하여 전송 데이터량이 증가하거나 노드 수가 증가하더라도 이를 신속히 시스템에 반영할 수 있게 된다. 이러한 구조는 코드분할 다중접속 시스템의 분배 네트워크에도 사용될 수 있다.

Claims (5)

1. 다수의 노드(1) 및 이를 연결하는 한 가닥 단일 광섬유 링(2)으로 이루어지고, 상기 노드(1) 사이의 통신에 있어 광 파장분할다중화 기법을 사용하며, 특정 노드와 노드 사이의 통신에는 다른 노드간의 통신에 사용되는 파장들과는 다른 고유의 파장이 하나 혹은 여럿 할당되어 그 광파장 신호들로 송수신하되 송신 파장과 수신파장도 서로 다른 광 파장분할다중화된 링형 광통신 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 노드간의 송수신 방법에는 방법-I 이나 방법-II 가 각각 일부 혹은 전부의 노드간 통신에서 사용되는 광 파장분할다중화된 링형 광통신 장치로서, 여기서 방법-I 과 방법-II 는 다음과 같다:

   방법-I: 송신노드에서는 한 방향으로만 송신한다. 목표 노드까지의 송신로 상에 광섬유 절단이 발생한 경우 송신 방향을 반대방향으로 바꾸어 송신을 계속한다. 송신로 상에 광섬유 절단이 없는 경우 노드간 통신은 영향을 받지 않으며 송신 방향을 그대로 유지한다. 해당 수신노드에서는 두 수신방향 중 신호가 존재하는 방향으로 수신한다.

   방법-II: 송신노드에서는 두 방향 모두로 송신하며, 해당 수신 노드에서는 두 방향 중 하나를 선택하여 수신한다. 광섬유 절단이 발생한 경우에는 노드의 수신 방향을 신호가 살아 있는 쪽으로 하여 노드간 통신을 계속한다.
3. 제 2 항의 응용에 있어서, 코드분할 다중접속 (Code-division multiple access: CDMA) 분배 망 구성을 목적으로 CDMA 코어 망 (core network) 내의 무선 네트워크 제어장치 (RNC: Radio network controller) 와 연결된 BTS (Base station transceiver subsystem) 와 교신하여 CDMA 데이터를 처리하는 한 개 혹은 여러 개의 중심 노드 인 DU (Donor Unit) 노드와 상기 DU 노드와 한 가닥의 링형 광섬유로 연결된 다수의 원격 노드인 RU (Remote unit) 노드 들로 이루어진 CDMA 시스템용 광통신 장치.
4. 제 2 항에 있어서, 각 노드간의 제어신호를 신호광과 파장이 다른 하나 혹은 여러 개의 광 채널을 사용하여 노드사이에 서로 주고받는 광통신 장치.
5. 제 2 항에 있어서, 각 노드간의 제어신호를 광 신호채널에 포함시켜 노드사이에 서로 주고받는 광통신 장치.