KR200225193Y1

KR200225193Y1 - 다수의 광통신 경로를 제공하기 위한 광케이블 정합 장치

Info

Publication number: KR200225193Y1
Application number: KR2020000035102U
Authority: KR
Inventors: 최형수
Original assignee: 주식회사알포텍
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2001-05-15

Abstract

본 고안은 하나의 광케이블을 이용하여 다수의 BTS와 광중계기간의 광통신 경로를 제공하기 위한 광케이블 정합 장치를 제공한다. 본 고안의 광케이블 정합 장치 서로 다른 광신호 파장을 사용하는 다수의 기지국과 광신호를 파장 분할 방식으로 송수신하는 제1 광 애드드롭 다중화기(optical add/drop multiplexer)와, 서로 다른 광신호 파장을 사용하는 다수의 광중계기와 광신호를 파장 분할 방식으로 송수신하는 제2 광 애드드롭 다중화기를 포함하며, 여기서, 상기 제1 광 애드드롭 다중화기와 상기 제2 광 애드드롭 다중화기는 상기 다수의 기지국 중 제1 기지국으로부터 상기 다수의 광중계기 중 제1 광중계기로 또는 그 역으로 광신호를 라우팅하도록 연동 결합되어 있다.

Description

다수의 광통신 경로를 제공하기 위한 광케이블 정합 장치{OPTICAL CABLE COUPLING APPARATUS FOR PROVIDING A NUMBER OF OPTICAL COMMUNICATION PATHS}

본 고안은 일반적으로는 광통신 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 이동 통신 또는 고정 통신을 위해 하나의 광케이블(optical fiber)을 사용하여 하나 이상의 광통신 경로를 제공하기 위한 광케이블 정합 장치에 관한 것이다.

종래의 광통신망, 예를 들면, 이동통신을 위한 광통신망에서 기지국(BTS: Base Transceiver Station)과 광중계기는 하나의 광케이블을 이용하여 연결되어 있고, BTS로부터 광중계기로는 1310nm 파장의 광신호가 전송되고, 광중계기로부터 BTS로는 1550nm 파장의 광신호가 전송된다. 이와 같이, BTS와 광중계기는 하나의 광케이블을 통해 광신호를 파장 분할 방식으로 송수신하기 위한 광분합파기(WDM: Wavelength Division Multiplex coupler)를 구비한다.

이러한 종래의 광통신 시스템에서는 하나의 광케이블이 하나의 송수신 경로만을 제공하므로, 새로운 BTS와 광중계기를 추가로 설치하기 위해서는 이 둘간의 광통신 경로를 제공하기 위한 새로운 광케이블도 추가로 가설해야 한다는 단점이 있다. 즉, 새로운 BTS와 광중계기를 설치할 때 광케이블 추가 가설에 따른 비용과 인력이 많이 든다는 단점이 있었다.

본 고안의 목적은 하나의 광케이블을 이용하여 다수의 BTS와 광중계기간의 광통신 경로를 제공하기 위한 광케이블 정합 장치를 제공하는 것이다.

따라서, 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 광케이블 정합 장치는 서로 다른 광신호 파장을 사용하는 다수의 기지국과 광신호를 파장 분할 방식으로 송수신하는 제1 광 애드드롭 다중화기(optical add/drop multiplexer)와, 서로 다른 광신호 파장을 사용하는 다수의 광중계기와 광신호를 파장 분할 방식으로 송수신하는 제2 광 애드드롭 다중화기를 포함한다. 여기서, 상기 제1 광 애드드롭 다중화기와 상기 제2 광 애드드롭 다중화기는 상기 다수의 기지국 중 제1 기지국으로부터 상기 다수의 광중계기 중 제1 광중계기로 또는 그 역으로 광신호를 라우팅하도록 연동 결합되어 있다.

도 1은 본 고안이 적용된 광통신 시스템을 도시하는 도면.

도 2는 도 1의 광통신 시스템에서 광신호의 흐름예를 도시하는 블록도.

도 3은 본 고안에 따른 제1 광 애드드롭 모듈을 상세하게 도시하는 도면.

도 4는 본 고안에 따른 제2 광 애드드롭 모듈을 상세하게 도시하는 도면.

도 5는 도2의 광송수신기를 도시하는 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100, 500 : BTS

101, 401, 501, 601 : 광송수신기

200, 300 : OADM

201 : SWDM

202, 203, 302, 303 : FWDM

400, 600 : 광중계기

본 고안에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 고안이 적용된 광통신 시스템을 도시하는 도면으로서, 하나의 광케이블을 사용하여 2개의 기지국(BTS: Base Transceiving Station)(100 및 500)과 2개의 광중계기(Optical Repeater)(400 및 600) 사이에 2개의 광통신 경로를 제공하는 광통신 시스템의 예를 도시하고 있다. 즉, 도 1에서는 이동통신망에 사용된 광통신 시스템을 도시하였는데, 제1 BTS(100)와 제1 광중계기(400)는 제1 및 제2 광 애드드롭 다중화기(OADM: Optical Add/Drop Multiplexer)(200 및 300)를 통해 연결되어 있고, 제2 BTS(500)와 제2 광중계기(600)는 제1 및 제2 OADM(200 및 300)을 통해 연결되어 있다. 도 1에서, 제1 및 제2 BTS(100 및 500)과 제1 OADM(200) 사이, 제1 OADM(200)과 제2 OADM(300) 사이, 및 제1 및 제2 광중계기(400 및 600)과 제2 OADM(300) 사이는 광케이블을 사용하여 연결되어 있다. 양호하게는 제1 BTS(100)와 제2 BTS(500)는 서로 인접되어 설치되고, 제1 광중계기(400)와 제2 광중계기(600)는 서로 인접되어 설치되어 있다.

도 2는 도 1의 광통신 시스템에서 광신호의 흐름예를 도시하는 블록도로서, 각 블록간에 전송되는 신호의 광파장과 전송 방향을 도시하고 있다.

도 2에서, BTS(100)에 구비된 제1 BTS 광송수신기(101)는 제1 및 제2 OADM(200 및 300)을 통해 광중계기(400)에 구비된 제1 중계기 광송수신기(401)에 연결되어 있고, BTS(500)에 구비된 제2 BTS 광송수신기(501)는 제1 및 제2 OADM(200 및 300)을 통해 광중계기(600)에 구비된 제2 중계기 광송수신기(601)에 연결되어 있다.

도 2를 참조하면, 제1 BTS 광송수신기(101)는 제1 중계기 광송수신기(401)로 제1 및 제2 OADM(200 및 300)을 경유하여, 예를 들면 1310nm 파장의 광신호를 전송하고, 제1 중계기 광송수신기(401)는 제1 BTS 광송수신기(101)로 제1 및 제2 OADM(200 및 300)을 경유하여, 예를 들면 1550nm 파장의 광신호를 전송한다.

또한, 제2 BTS 광송수신기(501)는 제2 중계기 광송수신기(601)로 제1 및 제2 OADM(200 및 300)을 경유하여, 예를 들면 1510nm 파장의 광신호를 전송하고, 제2 중계기 광송수신기(601)는 제 2 BTS 광송수신기(601)로 제1 및 제2 OADM(200 및 300)을 경유하여, 예를 들면 1530nm 파장의 광신호를 전송한다.

다시 말하면, 제1 OADM(200)은 광케이블을 통해 제1 BTS 광송수신기(101)로부터 수신하는 1310 nm 파장의 광신호와 광케이블을 통해 제2 BTS 광송수신기(501)로부터 수신하는 1510 nm 파장의 광신호를 광케이블을 통해 제2 OADM(300)으로 전송한다. 또한, 제1 OADM(200)은 광케이블을 통해 제2 OADM(300)으로부터 결합되어 수신되는 1550 nm 및 1530 nm 파장의 광신호를 분리하여, 이 중 1550 nm 파장의 광신호는 광케이블을 통해 제1 BTS 광송수신기(101)로 전송하고 1530 nm 파장의 광신호는 광케이블을 통해 제2 BTS 광송수신기(501)로 전송한다.

제1 OADM(200)과 제2 OADM(300)은 1310 nm, 1510 nm, 1530 nm 및 1550 nm 파장의 광신호를 하나의 광케이블을 사용하여 파장 분할 방식으로 송수신한다.

제2 OADM(300)은 광케이블을 통해 제1 OADM(200)으로부터 결합되어 수신되는 1510 nm 및 1310 nm 파장의 광신호를 분리하여, 이 중 1310 nm 파장의 광신호는 광케이블을 통해 제1 중계기 광송수신기(401)로 전송하고 1510 nm 파장의 광신호는 광케이블을 통해 제2 중계기 광송수신기(601)로 전송한다. 또한, 제2 OADM(300)은 광케이블을 통해 제1 중계기 광송수신기(401)로부터 수신된 1550 nm 파장의 광신호를 수신하고 광케이블을 통해 제2 중계기 광송수신기(601)로부터 수신된 1530 nm 파장의 광신호를 결합하여 광케이블을 통해 제1 OADM(200)으로 전송한다.

본 고안에 따르면, 제1 BTS 광송수신기(101)로부터 제1 중계기 광송수신기(401)로 전송되는 1310nm 파장 광신호의 경로 손실은 제1 및 제2 OADM(200 및 300)을 경유하는 경우에 제1 및 제2 OADM(200 및 300)을 경유하지 않고 직접 연결되는 경우보다 추가로 발생하는 경로 손실이 3dB 이하가 되도록 구현된다. 또한, 제1 중계기 광송수신기(401)로부터 제1 BTS 광송수신기(101)로 전송되는 1550nm 파장 광신호의 경로 손실은 제1 및 제2 OADM(200 및 300)을 경유하는 경우에 제1 및 제2 OADM(200 및 300)을 경유하지 않고 직접 연결되는 경우보다 추가로 발생하는 경로 손실이 4dB 이하가 되도록 구현된다.

한편, 제2 BTS 광송수신기(501)와 제2 중계기 광송수신기(601) 간에 전송되는 1510nm 및 1530nm 광파장의 신호와 제1 BTS 광송수신기(101)와 제1 중계기 광송수신기(401) 간에 전송되는 1310nm 및 1550nm 광파장의 신호의 격리도(isolation)는 30dB 이상이 되도록 구현된다.

또한, 제2 BTS 광송수신기(501)와 제2 중계기 광송수신기(601) 간에 전송되는 1510nm 및 1530nm 광파장의 신호의 경로 손실은 3dB 이하가 되도록 구현되고, 각 파장의 지향율(directivity)은 55dB 이상이 되도록 구현된다.

도 3은 본 고안에 따른 제1 OADM(200)을 상세하게 도시하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 제1 OADM(200)은 기본형 광분합파기(SWDM: standard single mode WDM(Wavelength Division Multiplex) coupler)(201), 제1 및 제2 필터형 광분합파기(FWDM: Filter type WDM coupler)(202 및 203) 및 대역통과필터(BPF)(207)를 구비한다. 또한, 제1 OADM(200)는 제1 BTS 광송수신기(101)에 연결되는 C 포트(204)와, 제2 OADM(300)에 연결되는 P 포트(205)와 제2 BTS 광송수신기(501)에 연결되는 A/D 포트(206)를 구비한다.

SWDM(201)는 1310 nm 파장의 광신호와 1550 nm 파장의 광신호를 결합한다. 이때 각 광신호별 격리도는 20dB 이상이고, 각 파장별 삽입 손실(insertion loss)은 0.5 dB 이하가 되도록 구현된다.

제1 FWDM(202)은 SWDM(201)을 경유한 1310 nm 파장의 광신호와 P 포트(205)에서 인가되는 1550 nm 및 1530 nm 파장의 광신호와 A/D 포트(206)로부터 제2 FWDM(203)을 경유하여 인가되는 1510 nm 파장의 광신호를 분리 결합시켜 주는 역할을 한다. 양호하게는, 제1 FWDM(202)은 1310 nm ±7 nm의 대역을 가지는 저역통과필터 및 1510 nm ±7 nm, 1530 nm ±7 nm, 1550 nm ±7 nm의 대역을 포함하는 고역통과필터를 구비한다. 이때 1310 nm 광신호와 1500-1600 nm 광신호와의 격리도는 30 dB 이상이 되도록 구현된다.

제2 FWDM(203)은 제1 FWDM(202)에서 인가되는 1530 nm 및 1550 nm 파장의 광신호와 A/D 포트(206)에서 BPF(207)를 통해 인가되는 1510 nm 파장의 광신호를 분리 결합시켜주는 역할을 한다. 이때, 1530 nm 및 1550 nm 파장의 광신호와 1510 nm 파장의 광신호의 격리도는 30 dB 이상이 되도록 구현된다.

BPF(207)는 1550 nm 파장의 광신호의 격리도를 높이기 위해 사용되고, 1550 nm 파장의 광신호에 대한 감쇠는 20 dB 이상이 되도록 구현된다.

도 4는 본 고안에 따른 제2 OADM(300)을 상세하게 도시하는 도면이다.

도 4를 참조하면, 제2 OADM(300)은 제1 OADM(200)과 유사한 구조를 가지는데, SWDM(301), 제1 및 제2 FWDM(302 및 303) 및 BPF(307)를 구비한다. 또한, 제2 OADM(300)는 제1 중계기 광송수신기(401)에 연결되는 C 포트(304)와, 제1 OADM(200)에 연결되는 P 포트(305)와 제2 중계기 광송수신기(601)에 연결되는 A/D 포트(206)를 구비한다.

SWDM(301)는 1310 nm 파장의 광신호와 1550 nm 파장의 광신호를 결합한다. 이때 각 광신호별 격리도는 20 dB 이상이고, 각 파장별 삽입 손실(insertion loss)은 0.5 dB를 이하가 되도록 구현된다.

제1 FWDM(302)은 제1 OADM(200)을 경유한 1310 nm 파장의 광신호와 1500 nm -1600 nm 파장의 광신호를 분리 결합시켜준다. 양호하게는, 제1 FWDM(302)은 1310 nm ±7 nm 대역을 가지는 저역통과필터 및 1510 nm ±7 nm, 1530 nm ±7 nm, 1550 nm ±7 nm의 대역을 포함하는 고역통과필터를 구비한다. 이때 1310 nm 광신호와 1500-1600 nm 광신호의 격리도는 30 dB 이상이 되도록 구현된다.

제2 FWDM(303)은 기본형 광분합파기(301)에서 인가되는 1550 nm 파장의 광신호와 제1 FWDM(302)를 경유하여 인가되는 1510 nm 파장의 광신호와 BPF(307)를 통하여 인가되는 1530 nm 파장의 광신호를 분리 결합시켜준다. 이때, 1510 nm 및 1530 nm 파장의 광신호와 1550 nm 파장의 광신호의 격리도는 25 dB 이상이 되도록 구현된다.

BPF(307)는 1550 nm 파장의 광신호의 격리도를 높이기 위해 사용되고, 1550 nm 파장의 광신호에 대한 감쇠는 20 dB 이상이 되도록 구현된다.

상기와 같이 도 1내지 4를 참조하여 하나의 광케이블을 사용하여 두 BTS 와 두 광중계기를 연결하는 경우에 대해 설명하였지만, 제1 및 제2 OADM(200 및 300)에 1500 nm 내지 1600 nm 광파장을 ±10 nm 대역별로 분리 결합할 수 있는 FWDM을 구비함으로써 다수의 광통신 경로를 제공하는 것이 가능함을 용이하게 알 수 있다.

도 5는 본 고안의 OADM(200 및 300)과 연결되는 도 2의 제2 BTS 광송수신기(501) 및 제2 중계기 광송수신기(601)의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 5를 참조하면, 광송수신기(501 및 601)은 FWDM(510), 전기 대 광 변환기(EOC : Electronic-to-Optical converter)(520) 및 광 대 전기 변환기(OEC: Optical-to-Electronic converter)(530)을 구비한다.

양호하게는 FWDM(510)은 대역폭이 중심 파장에서 ±7 nm이고, 삽입 손실은 0.2 dB 이하인 협대역 필터를 구비하고, 이때 1550 nm 및 중심 파장의 광신호를 제외한 파장의 격리도는 25 dB 이상이고, 회귀 손실(return loss)은 -45 dB 이하이며, 지향율은 25 dB 이상이 되도록 구현된다.

EOC(520)는 레이저 다이오드(521), 레이저 구동 회로(522) 및 RF/광 변조기(523)을 포함한다.

레이저 구동 회로(522)는 레이저 다이오드를 구동시키고 바람직하게는 온도 보상 회로(도시되지 않음)를 구비하고 있다. 레이저 구동 회로(522)는 기본 출력 파장에서 -30 - +75 ℃까지의 온도 변화에서 ±1.5 dB 이하가 되도록 구현된다.

또한, 레이저 구동 회로(522)는 레이저 다이오드(521)의 출력을 모니터하고 이에 대한 경보(alarm) 신호를 망관리시스템(도시되지 않음)에 전달한다. 레이저 구동 회로(522)는 망관리시스템에 의해 기동 또는 중지된다.

OEC(530)는 RF/광 복조기(531), 광 다이오드 구동 회로(532), RF 구동 증폭기(533) 및 RF 레벨 모니터(534)를 포함한다.

광 다이오드 구동 회로(532)는 광 다이오드를 구동하는 바이어스(bias)를 제공한다.

RF 구동 증폭기(533)는 RF 신호를 적정한 레벨로 증폭하여 다음 블록으로 전송하고, 3차 인터셉트점은 42 dBm 이상이 되도록 구현된다.

RF 레벨 모니터(534)는 광/RF 복조기(531)에서 복조된 신호의 레벨을 모니터하여 표시하여 주고 기준 레벨 이하에서는 경보 신호를 발생시켜 망관리시스템에 전송한다.

비록 본 고안이 상기의 상세한 설명에 의해 특별히 도시되고 설명되었지만, 첨부된 실용실안 등록 청구 범위에 의해 정의된 고안의 본질과 범위에서 벗어나지 않고서도 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 다양한 다른 변형을 가할 수 있다는 것은 자명하다.

상기한 바와 같이, 본 고안에서는 기존 이동 통신 기지국과 광중계기를 링크시켜주는 광케이블에 개인 휴대 통신, 이동 전화, IMT 2000, 초고속 통신망 등을 위한 새로운 광통신 경로를 그 주파수나 데이터 종류에 상관없이 추가할 수 있다.

Claims

광케이블 정합 장치에 있어서,

서로 다른 광신호 파장을 사용하는 다수의 기지국과 광신호를 파장 분할 방식으로 송수신하는 제1 광 애드드롭 다중화기(optical add/drop multiplexer)와,

서로 다른 광신호 파장을 사용하는 다수의 광중계기와 광신호를 파장 분할 방식으로 송수신하는 제2 광 애드드롭 다중화기를 포함하고,

상기 제1 광 애드드롭 다중화기와 상기 제2 광 애드드롭 다중화기는 상기 다수의 기지국 중 제1 기지국으로부터 상기 다수의 광중계기 중 제1 광중계기로 또는 그 역으로 광신호를 라우팅하도록 연동 결합되어 있는

광케이블 정합 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 광 애드드롭 다중화기와 상기 제2 광 애드드롭 다중화기는 상기 다수의 기지국 중 제2 기지국으로부터 상기 다수의 광중계기 중 제2 광중계기로 또는 그 역으로 광신호를 더 라우팅하도록 연동 결합되어 있는 광케이블 정합 장치.
제2항에 있어서,

상기 제1 기지국은 상기 제1 광 애드드롭 다중화기로 제1 파장의 광신호를 송신하고 상기 제1 광 애드드롭 다중화기로부터 제2 파장의 광신호를 수신하며, 상기 제1 광중계기는 상기 제2 광 애드드롭 다중화기로 제2 파장의 광신호를 송신하고 상기 제2 광 애드드롭 다중화기로부터 제1 파장의 광신호를 수신하며,

상기 제2 기지국은 상기 제1 광 애드드롭 다중화기로 제3파장의 광신호를 송신하고 상기 제1 광 애드드롭 다중화기로부터 제4 파장의 광신호를 수신하며, 상기 제2 광중계기는 상기 제2 광 애드드롭 다중화기로 제4 파장의 광신호를 송신하고 상기 제2 광 애드드롭 다중화기로부터 제3 파장의 광신호를 수신하는 광케이블 정합 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 광 애드드롭 다중화기와 상기 제2 광 애드드롭 다중화기는 상기 제1 내지 제4 파장의 광신호를 파장 분할 방식으로 송수신하는 광케이블 정합 장치.