KR20040055093A - 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

본 발명은 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 광회선 분배장치의 구조를 개선하고, 파장광원 공급부와 신호 인가부를 분리하여 광원 안정화 회로에 들어가는 비용과 노력을 최소화하고 파장 이동에 의해 발생할 가능성이 있는 시간 지연을 줄일 수 있는 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치를 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결 방법의 요지

본 발명은, 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치에 있어서, 정보가 실리지 않은 다파장 형태의 광신호를 제공하기 위한 다파장광원 제공 수단; 상기 다파장광원 제공 수단으로부터 정보가 실리지 않은 다파장 광신호를 다중화/역다중화 수단으로 전달하고 상기 다중화/역다중화 수단으로부터의 다중화된 송신신호를 전달하기 위한 제 1 광순환 수단; 상기 제 1 광순환 수단으로부터의 전달된 상기 다파장 광신호를 역다중화하여 전달하고 정보를 담은 파장별 광신호를 다중화하여 전달하기 위한 상기 다중화/역다중화 수단; 상기 다중화/역다중화 수단을 통해 역다중화된 광신호들을, 파장에 따라 연결상태를 바꾸어 회선 분배하여 채널화 수단으로 전달하고, 상기 채널화 수단으로부터의 광신호를 상기 다중화/역다중화 수단으로 전달하기 위한 광공간 스위칭 수단; 및 상기 광공간 스위칭 수단을 통해 회선 분배되어 전달된 상기 광신호에 대해 변조하고, 변조된 광신호를 상기 광공간 스위칭 수단으로 전달하기 위한 채널화 수단을 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 광 전송 등에 이용됨.

Description

파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치{Apparatus of Transmission By Using Multi Lambda Source In Wavelength Division Multiplexing Network}

본 발명은 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치에 관한 것으로, 특히 다파장광원을 사용함으로써 송신장치의 구조를 개선하여 성능을 높이고, 하위 시스템(Subsystem)의 규격을 균일화시키는 다파장광원을 이용한 송신장치에 관한 것이다.

초고속 광통신 분야에서 단일 광섬유에 대용량의 데이터를 전송하기 위해서 여러 개의 광채널을 이용하는 파장분할다중(WDM:Wavelength Division Multiplexing) 방식이 사용되고 있으며, 향후 광통신망은 고정된 선로를 통하여 전송하는 현재의 선형 혹은 환형의 망에서 발전하여 필요에 따라 광 경로를 바꾸어 동적으로 망을 재구성하는 전광통신망(All Optical Transmission Network)으로 발전할 것으로 예상된다. 특히, 기간 망은 각 노드에서 회선을 재구성할 수 있는 광회선 분배장치(OXC:Optical Cross-Connector)를 기반으로 하는 메쉬(Mesh) 형태의 망이 될 것으로 전망된다.

광 회선분배장치는 전기적인 방법과 광학적인 방법으로 구현될 수 있는데, 전기적인 방법은 입력되는 광신호를 광/전 변환을 통하여 전기 신호로 바꾼 뒤 스위칭을 하고 다시 광신호로 바꾸는 방식이고, 광학적인 방법은 입력 링크로부터 들어오는 파장 다중화된 광신호를 역다중화하여 공간스위치를 이용해 파장 단위로 스위칭하는 방식이다.

종래의 광학적 방법에 의한 대표적인 광회선 분배장치는 파장 변환기(WC:Wavelength Converter)를 이용한 송신장치를 이용하는 방법과 가변파장광원을 이용한 송신장치를 이용하는 방법이 있다. 본 발명은 광회선 분배장치에 있어서, 전기 신호의 입력을 받는 부분을 제외한 송신장치에 그 관심을 가진다. 따라서, 이하에서는 송신장치를 중심으로 기술하기로 한다.

우선, 종래의 기술에 따른 파장분할다중 네트워크에서 파장 변환기를 이용한 송신장치는 도 1 에 도시된 바와 같다.

도 1 에 도시된 파장분할다중 네트워크에서 파장 변환기를 이용한 송신장치는 n개의 직접변조광원(Direct Modulated Laser Diode)(11-1 내지 11-n), n개의 직접변조광원(Direct Modulated Laser Diode)(11-1 내지 11-n)으로부터의 광신호들의 연결상태를 바꾸어 회선 분배하기 위한 광공간 스위치(Spatial Switch)(12), 광공간 스위치(12)를 통해 회선 분배된 광신호를 다중화기(Multiplexer)(15)에서 사용하는 파장의 신호로 바꾸기 위한 n개의 파장 변환기(13-1 내지 13-n), n개의 파장 변환기(13-1 내지 13-n)의 파장 변환에 필요한 동조 파장을 공급하기 위한 n개의 레이저 다이오드(LD : Laser Diode)(14-1 내지 14-n) 및, 파장 변환기(13-1 내지13-n)로부터 입력되는 전송 신호 채널을 다중화하기 위한 다중화기(15)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 파장분할다중 네트워크에서 파장 변환기를 이용한 송신장치는 직접변조광원(11-1 내지 11-n)을 사용하여 광신호를 생성한 후 광공간 스위치(12)를 이용하여 향하고자 하는 다중화기(15)의 채널포트로 연결된다. 이때, 파장 충돌(Contention)을 피하기 위해 직접변조광원(11-1 내지 11-n)의 파장을 다중화기(15)의 포트에 맞는 파장으로 변환시켜 주어야 하기 때문에, 파장 변환기(13-1 내지 13-n)를 이용하게 된다.

그러나, 이와 같은 파장분할다중 네트워크에서 파장 변환기를 이용한 송신장치는 채널별로 파장 변환기를 두어야하고, 그 파장변환기의 동작을 위해 각각의 파장 변환기마다 파장 변환에 필요한 동조 파장을 공급하기 위한 레이저 다이오드를 추가하여야 하는데 그 장비가 고가이고 설계 시에 구성부품이 너무 많아 그 설계가 복잡해지는 문제점이 있다.

한편, 파장분할다중 네트워크에서 가변파장광원을 이용한 송신장치는 도 2 에 도시하고 있다.

도 2 에 도시된 파장분할다중 네트워크에서 가변파장광원을 이용한 송신장치는 n개의 가변파장광원(TLS : Tunable Laser Source)(21-1 내지 21-n), 가변파장광원(21-1 내지 21-n)으로부터의 광신호에 대해 변조를 하기 위한 n개의 변조기(22-1 내지 22-n), n개의 변조기(22-1 내지 22-n)를 통해 변조된 신호채널들의 연결상태를 바꾸어 회선 분배하기 위한 광공간 스위치(Spatial Switch)(23), 광공간스위치(23)를 통해 회선 분배된 전송 신호 채널을 다중화하기 위한 다중화기(24)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 파장분할다중 네트워크에서 가변파장광원을 이용한 송신장치는 가변파장광원이 광공간 스위치의 상태 정보를 받아서, 다중화기의 포트와 일치하는 파장으로 옮겨주기 때문에 도 1 에서와 같은 파장 변환기가 필요없게 된다.

그러나, 가변파장광원 역시 고가의 장비이고, 가변파장광원은 그 반응 속도가 비교적 느리기 때문에, 스위칭 시간에 덧붙여 가변파장광원의 지연시간이 추가되게 되어 고속 변환이 필요한 광회선 분배장치의 송신부에는 적합하지 않은 문제점이 있다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 광회선 분배장치의 구조를 개선하여 비용과 노력을 최소화하고, 파장 이동에 의해 발생할 가능성이 있는 시간 지연을 줄일 수 있는 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치에 있어서, 정보가 실리지 않은 다파장 형태의 광신호를 제공하기 위한 다파장광원 제공 수단; 상기 다파장광원 제공 수단으로부터 정보가 실리지 않은 다파장 광신호를 다중화/역다중화 수단으로 전달하고 상기 다중화/역다중화 수단으로부터의 다중화된 송신신호를 전달하기 위한 제 1 광순환 수단; 상기제 1 광순환 수단으로부터의 전달된 상기 다파장 광신호를 역다중화하여 전달하고 정보를 담은 파장별 광신호를 다중화하여 전달하기 위한 상기 다중화/역다중화 수단; 상기 다중화/역다중화 수단을 통해 역다중화된 광신호들을, 파장에 따라 연결상태를 바꾸어 회선 분배하여 채널화 수단으로 전달하고, 상기 채널화 수단으로부터의 광신호를 상기 다중화/역다중화 수단으로 전달하기 위한 광공간 스위칭 수단; 및 상기 광공간 스위칭 수단을 통해 회선 분배되어 전달된 상기 광신호에 대해 변조하고, 변조된 광신호를 상기 광공간 스위칭 수단으로 전달하기 위한 채널화 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 기술에 따른 파장분할다중 네트워크에서 파장 변환기를 이용한 송신장치의 일실시예 구성도.

도 2 는 종래의 기술에 따른 파장분할다중 네트워크에서 가변파장광원을 이용한 송신장치의 일실시예 구성도.

도 3 은 본 발명에 따른 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치의 일실시예 구성도.

도 4 는 본 발명에 따른 파장분할다중 네트워크에서 광 다중화기를 이용하여 만들어진 다파장광원을 이용한 송신장치의 일실시예 구성도.

도 5 는 본 발명의 또다른 실시예인 파장분할다중 네트워크에서 다수의 개별파장광원을 이용한 송신장치의 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

31-1 ... 31-n : 변조기(modulator)

32-1 ... 32-n : 써큘레이터(Circulator)

33 : 광공간 스위치(Spatial Switch) 34 : 다중화/역다중화기

35 : 써큘레이터 36 : 다파장광원(MLS)

37-1 ... 37-n : 채널카드

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3 은 본 발명에 따른 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치의 일실시예 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치는 다파장광원(MLS : Multiple Lambda Source)을 도입하고 광경로 순환을 하여 다파장광원을 역다중화하고 광공간 스위치를 통해 파장별로 채널 카드에 연결하여 채널별로 변조한 후 광공간 스위치를 지나 다중화하여 송신신호를 구성한다.

좀 더 상세히 그 구성을 살펴보면, 본 발명에 따른 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치는, 정보가 실리지 않은 다파장 형태의 광신호를 제공하는 다파장광원(36); 다중화/역다중화기(34), 다파장광원(36) 및 전송케이블과 연결되어 신호를 전달하는 써큘레이터(35); 써큘레이터(35)로부터 전달받은 신호를 역다중화하여 전달하고 채널카드를 통해 전달된 신호를 다중화하여 전달하는 다중화/역다중화기(34); 다중화/역다중화기(34)를 통하여 역다중화된 신호들의 연결상태를 바꾸어 채널카드(37-1 내지 37-n)로 연결하고 채널카드(37-1 내지 37-n)로부터의 신호를 다중화/역다중화기(34)로 전달하는 광공간 스위치(33); 및 광공간 스위치(33)를 통해 전달된 신호에 대해 변조하여 전달하는 채널카드(37-1 내지 37-n)를 포함하여 구성된다.

그 구성부분을 좀 더 상세히 살펴보면, 우선 다파장광원(36)은 정보가 실리지 않은 다파장 형태의 신호를 제공하기 위한 것으로, 일본의 특허공개 제 2000-174397 호에서 제시한 "다파장광원 장치 및 그 발진 주파수 제어 방법", 일본의 특허공개 제 2000-047278 호에서 제시한 "다파장광원 장치" 및 일본의 특허공개 제 2000-019335 호에서 제시한 "파장 다중 광통신용 다파장광원 유닛" 등을 포함하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 발명에서는 그 형태에 관계없이 적용이 가능하다.

그리고, 써큘레이터(35)는 다파장광원(36)으로부터의 정보가 실리지 않은 다파장 신호를 다중화/역다중화기(34)로 전달하고, 다중화/역다중화기(34)로부터의전달된 다중화된 신호를 전송 케이블로 전달하는 기능을 수행한다.

그리고, 다중화/역다중화기(34)는 써큘레이터(35)로부터의 정보가 실리지 않은 다파장 신호를 역다중화하여 광공간 스위치(33)로 전달하고, 광공간 스위치(33)를 통해 전달된 정보를 담은 파장별 신호를 다중화하여 전달하는 기능을 수행한다.

그리고, 광공간 스위치(33)는 한쪽은 변조기(31-1 내지 31-n)와 써큘레이터(32-1 내지 32-n)의 조합인 채널카드(37-1 내지 37-n)와 연결되어 있고 다른 한 쪽은 다중화/역다중화기(34)의 각 포트와 연결되어, 다중화/역다중화기(34)로부터 전달된 역다중화된 신호를 스위칭해서 회선 분배하여 파장에 따른 채널카드(37-1 내지 37-n)로 연결하고 또한 채널카드(37-1 내지 37-n)로부터의 변조된 신호를 다중화/역다중화기(34)로 전달하는 기능을 수행한다.

그리고, 채널카드(37-1 내지 37-n)는 광공간 스위치(33)에 의해 회선 분배된 신호를 변조하고, 변조된 신호를 다시 광공간 스위치(33)로 전달하는 기능을 수행하기 위한 장치로 상기 다중화/역다중화기(34)의 각 포트에 대응하는 것으로 한다.

특히, 채널카드(37-1 내지 37-n)는 광공간 스위치(33)를 통해 회선 분배된 파장별 신호를 변조기(31-1 내지 31-n)로 전달하고, 변조기(31-1 내지 31-n)를 통해 변조된 신호를 광공간 스위치(33)로 전달하는 써큘레이터(32-1 내지 32-n) 및 회선 분배된 파장별 신호를 변조하기 위한 변조기(31-1 내지 31-n)를 포함한다.

그 신호의 흐름은 다음과 같다.

도 3의 다파장광원(36)은 써큘레이터(35)를 통하여 다중화/역다중화기(34) 쪽으로 정보가 실리지 않은 다파장 형태의 광신호를 제공한다. 상기의 제공된 광신호는 다중화/역다중화기(34)를 통해 역다중화되어 각 파장으로 분리되어 광공간 스위치(33)의 다중화/역다중화기(34)쪽 포트에 각각 연결된다.

그리고, 광공간 스위치(33)는 어떤 전송 채널이 어떤 파장을 이용할 것인가에 대한 정보를 받아 광스위치 상태를 바꾸어 주고, 이에 의해 다중화/역다중화기(34)로부터 나오는 각 파장별 포트의 광신호들이 해당 채널카드(37-1 내지 37-n)로 공급된다.

그리고, 각 채널로 들어온 개별 파장은 써큘레이터(32-1 내지 32-n)를 통하여 변조기(31-1 내지 31-n)로 향하고, 변조기(31-1 내지 31-n)를 지나면서 전송하고자 하는 신호를 써큘레이터(32-1 내지 32-n)를 통해 전달된 광신호에 싣게 된다.

그리고, 써큘레이터(32-1 내지 32-n)의 다른 포트(1->2)를 이용하여 들어오는 파장과 엇갈리면서 다시 광공간 스위치(33)와 연결되면(3->1), 광공간 스위치(33) 내에서 이미 한번 거쳐왔던 경로를 그대로 다시 거슬러 가서 다중화/역다중화기(34)의 각 포트로 진행한다.

그리고, 다중화/역다중화기(34)는 정보가 실린 각각의 파장의 신호를 다중화하고, 써큘레이터(35)를 통하여 정보가 실리지 않은 다파장 형태의 광신호(1->2)와 엇갈리면서 전송 케이블로 전달한다(2->3).

이때, 다파장광원의 성능이 전송 시스템의 규격에 못 미칠 경우, 각 파장의 레이저 다이오드(LD)를 사용하여 광원 공급을 할 수 있다. 이 경우, 광부품 가격 비교와 적용한 시스템의 성능 비교에 따라 광 다중화기를 사용하는 방법을 사용할 수도 있다. 도 4 는 광 다중화기를 이용한 다파장광원을 통해 본 발명을 구현한 일실시예 구성도이다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또다른 실시예는 각기 다른 파장의 광신호를 발생시키는 다수 개의 개별 파장 광원 및 상기 다수 개의 개별 파장광원으로부터 광신호를 입력받아 이를 다중화하여 하나의 다파장 광으로 전송하기 위한 다중화기를 이용하여 다파장 광원을 만들어낸다. 본 도에서 보여지는 실시예는 다중화기의 채널 수에 해당하는 개별파장광원의 수를 가지지만 그 수가 틀려지더라도본 발명의 다파장광원을 이루는데는 영향을 미치지 않는다.

도 4 에 도시된 본 발명의 실시예는 도 3의 실시예와 다파장광원 부분을 제외하면, 구성 및 그 동작이 유사하여 이하의 설명에서는 도 3과 같다.

도 5 는 본 발명의 또다른 실시예인 파장분할다중 네트워크에서 다수의 개별파장광원을 이용한 송신장치의 구성도이다.

도 5에 도시된 다수의 개별파장광원을 이용한 송신장치는 다파장광원을 역다중화하고 그 역다중화된 파장별 광신호에 대하여 신호를 변조하여 송신하는 도 3 또는 도 4 의 실시예와는 달리, 다파장광원을 사용하지 않고 다수의 레이저 다이오드와 같이 다수의 개별파장광원을 이용하여 본 발명에 따른 다파장광원을 역다중화하고 그 역다중화된 파장별 광신호를 만들어 내는 것을 대치하여 신호를 전송하기 위한 것으로, 본 발명과는 그 양태를 달리 하는 것으로 보인다.

그러나, 도 5에서 제시된 송신장치는 도 3 내지 도 4의 송신장치의 다파장 광원을 역다중화하는 과정을 생략하고 바로 파장별 개별파장광원을 입력하여 스위칭하는 송신장치로 그 장치의 기본 개념(Scheme)이 같은 것으로 볼 것이다.

따라서, 본 발명의 또하나의 실시예로서 도 5를 제시한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기와 같은 본 발명은, 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치를 제공함으로써, 파장 변환기없이 광회선 분배장치를 구현할 수 있게 됨으로써, 고가의 장비인 파장 변환기와 파장 변환기에서 요구되는 파장 변환을 위한 개별 광원에 대한 비용부담을 덜 수 있고 파장 및 광세기 안정화 회로 등에 사용되는 소자의 수를 줄임으로서 그 설계의 단순화를 꾀할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치를 제공함으로써, 가변파장광원에 비하여 파장 변환에 따로 소요되는 시간이 없기 때문에 고속 변환이 가능하게 되어 시간 지연을 줄이는 효과가 있다.

또한 고가의 장비인 가변파장광원에 비하여 상대적으로 저렴한 다파장광원을 사용함으로써 비용 절감의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치에 있어서,

   정보가 실리지 않은 다파장 형태의 광신호를 제공하기 위한 다파장광원 제공 수단;

   상기 다파장광원 제공 수단으로부터 정보가 실리지 않은 다파장 광신호를 다중화/역다중화 수단으로 전달하고 상기 다중화/역다중화 수단으로부터의 다중화된 송신신호를 전달하기 위한 제 1 광순환 수단;

   상기 제 1 광순환 수단으로부터의 전달된 상기 다파장 광신호를 역다중화하여 전달하고 정보를 담은 파장별 광신호를 다중화하여 전달하기 위한 상기 다중화/역다중화 수단;

   상기 다중화/역다중화 수단을 통해 역다중화된 광신호들을, 파장에 따라 연결상태를 바꾸어 회선 분배하여 채널화 수단으로 전달하고, 상기 채널화 수단으로부터의 광신호를 상기 다중화/역다중화 수단으로 전달하기 위한 광공간 스위칭 수단; 및

   상기 광공간 스위칭 수단을 통해 회선 분배되어 전달된 상기 광신호를 변조하고, 변조된 광신호를 상기 광공간 스위칭 수단으로 전달하기 위한 채널화 수단들을 포함하는 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 채널화 수단은,

   상기 광공간 스위칭 수단을 통해 회선 분배되어 전달된 상기 광신호를 변조 수단으로 전달하고, 상기 변조 수단을 통해 변조된 광신호를 상기 광공간 스위칭 수단으로 전달하기 위한 제 2 광순환 수단; 및

   상기 제 2 광순환 수단을 통해 전달된 회선 분배된 상기 광신호를 변조하기 위한 상기 변조 수단을 포함하는 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 다파장광원 제공 수단은,

   각각 다른 파장을 지닌 소정의 갯수의 개별 광원 제공 수단; 및

   상기 소정의 수를 가지는 개별 광원 제공 수단의 각각의 출력 광신호를 다중화하기 위한 다중화 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치.