KR20050078044A - 댁내 방송서비스 수용을 위한 수동형 광가입자망에프티티에이치 시스템 - Google Patents

댁내 방송서비스 수용을 위한 수동형 광가입자망에프티티에이치 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PON 기반 광가입자망 FTTH 시스템에 있어서, 방송 서비스망으로부터 입력되는 CATV, 공중파(MATV) 및 위성 방송 신호를 수신하여 적절한 파장 대역의 광신호로 출력하는 V-OLT와, 다운 스트림 데이터용 광송신기와 업 스트림 데이터용 광수신기로 구성되며, 데이터 서비스망으로부터 입력되는 데이터 통신 신호를 상기 V-OLT와 다른 파장 대역의 광신호로 출력하는 OLT를 구비하며, 이러한 상기 V-OLT 및 상기 OLT의 광신호를 다중화하여 출력하는 OLT 블록과; 입력되는 다중화된 데이터 통신용 광신호와 CATV, MATV 및 위성 방송용 광신호를 분리하며, 분리된 CATV, MATV 및 위성 방송용 광신호를 처리하여 가입자로 제공하는 V-ONT와, 업 스트림용 데이터용 광송신기와 다운 스트림용 데이터 광수신기로 구성되어 분리된 데이터 통신용 광신호를 처리하는 ONT를 구비한 ONT 블록과; 이러한 OLT 블록과 ONT 블록을 연결하는 광전송매체의 역할을 하는 ODN이 구성된다.

Description

댁내 방송서비스 수용을 위한 수동형 광가입자망 에프티티에이치 시스템{FTTH SYSTEM BASED ON PASSIVE OPTICAL NETWORK FOR BROADCASTING SERVICE}
본 발명은 기존의 전화선 대신 광섬유를 이용하여 가입자에게 초고속 데이터, 음성 그리고 방송 서비스를 제공할 수 있는 수동형 광가입자망(PON: Passive Optical Network) 기반 FTTH 시스템에 관한 것으로서, 특히, 종래의 오버레이(overlay) 방식으로 CATV(Cable TV) 방송 서비스를 제공하는 구조에서 가입자의 차별화/다양화된 서비스에 대한 요구를 충족시키기 위하여 위성 방송 서비스도 제공할 수 있도록 하기 위한 PON 기반 FTTH 시스템의 구조 및 그 구축 방식에 관한 것이다.
전화국으로부터 빌딩 및 일반 가정까지의 가입자망 구성을 위해, 최근에는 다양한 망 구조와 진화 방안들이 제시되고 있다. 그 예로 FTTH를 비롯하여, xDSL(x-Digital Subscriber Line), HFC((Hybrid Fiber/Coaxial Cable), FTTB(Fiber To The Building), FTTC(Fiber To The Curb) 등을 들 수 있다. 이들 중 FTTx(x=B, C, H)는 능동형 광가입자망(Active Optical Network: AON) 구성에 의해 구현된 능동형 FTTx와 PON 구성에 의해 구현된 수동형 FTTx로 구분될 수 있다.
이때, 수동형 FTTx의 구현에 관여한 PON은 광 수동 소자에 의한 점-대-다점(point-to-multipoint)의 토폴로지(topology)를 갖는 망 구성으로 인해, 향후 경제성이 있는 광가입자망 구현 방안으로 제시되고 있다. 즉, PON은 하나의 광선로 종단 장치(OLT: Optical Line Terminal)와 다수의 광가입자망 장치(ONT: Optical Network Terminal)들을 1xN의 수동형 광분배망(OND: Optical Distribution Network)을 통해 연결함으로써, 트리 구조의 분산 토폴로지를 형성한다.
도 1은 일반적인 PON 기반 FTTH(Fiber To The Home) 시스템의 개략적인 전체 블록 구성도로서, PON 기반 FTTH 시스템은 초고속 데이터, 음성 그리고 방송 서비스를 동시에 가입자에게 제공할 수 있는 방송·통신 융합형 광가입자망 시스템이다. 도 1을 참조하면, PON 기반 FTTH 시스템에서 OLT 블록(110)에 위치한 CATV Tx(111)는 방송 서비스 망(107)(HFC 망)으로부터 들어오는 CATV 방송 신호를 입력받아 설정된 적절한 파장(λ1)의 광신호로 출력하며, OLT(112)는 일반적으로 다운 스트림 데이터(down stream data)용 광송신기와 업 스트림 데이터(up stream data)용 광수신기로 구성되어, 초고속 이더넷 등과 같은 데이터 서비스망(108)과의 데이터 통신을 수행한다. CATV Tx(111)에서 출력되는 CATV 광신호는 WDM(Wavelength Multiplexing Division) 커플러(113)를 통해 OLT(112)의 데이터용 광신호와 결합된 후 ODN(Optical Distribution Network)(104)으로 입력된다. ODN(104)는 OLT 블록(110)과 ONT 블록(120)을 연결하는 광전송매체의 역할을 한다. 이러한 ODN(104)는 망의 구조에 따라 여러 가지 형태를 가질 수 있으며 그 구성은 수동 소자(passive component)인 광 파워 스플리터(optical power splitter)와 SMF(Single Mode Fiber)로 구성이 된다. ODN(104)를 통과한 OLT(112)와 CATV Tx(111)의 광신호들은 ONT 블록(120)으로 들어온 후 WDM 커플러(123)를 거쳐 CATV Rx(126)와 ONT(125)로 각각 분리되어 입력된다.
상기한 바와 같은 PON 기반 FTTH 시스템에서 오버레이 방식으로 제공되는 CATV 방송 서비스는 HFC 망의 H/E(Headend)로부터 ONU 사이에 설치, 사용되고 있는 CATV 방송용 광 송·수신기를 PON 시스템에 적용함으로써, 간단히 구현될 수가 있다. 현재 HFC 망에서 CATV 방송용 광 송신기는 망구조에 따라 1310nm의 파장대를 사용할 수 있는데 이 대역의 파장은 FTTH 광가입자망 시스템을 이용하여 망을 구축하는데 있어서 용이하지 못하다. 이는 1310nm 파장대는 분산은 적지만 1550nm 파장대에 비하여 손실이 크고 상용화된 광섬유 증폭기를 적용할 수가 없어 PON 기반 FTTH 시스템을 이용한 망 구성시 많은 가입자를 수용하기가 어렵다. 한편 HFC 망에서 망구조에 따라 일부 사용되고 있는 1550nm 대역 광송신기는 H/E에서 ONT까지 장거리 전송을 위하여 대부분 외부 변조(external modulation) 방식을 채택하고 있는데 이것은 직접변조(direct modulation) 방식의 광송신기에 비하여 상당히 고비용이므로 방송 서비스 비용을 상승시키는 원인이 된다.
또한, 현재까지의 FTTH 시스템은 HFC 망을 통하여 들어오는 CATV 방송 서비스만을 수용할 수 있는 구조로 되었을 뿐 위성 방송 서비스에 대한 가입자의 요구에는 어떤 대책도 마련되어 있지 않은 상태이다.
따라서 본 발명의 목적은 보다 많은 수의 가입자를 수용할 수 있는 PON 기반 FTTH 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 보다 저가로 방송 서비스를 가입자에게 제공할 수 있는 PON 기반 FTTH 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 기존의 공중파(MATV: Master Antenna TV) 또는 케이블 방송 서비스를 제공하는 것 이외에 별도로 차별화/다양화된 디지털 멀티미디어 컨텐츠를 제공하는 위성 방송 서비스도 또한 하나의 광섬유를 통하여 동시에 가입자에 제공하기 위한 PON 기반 FTTH 시스템을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 PON 기반 FTTH 시스템은 ONT에 위치한 가입자에게 방송 서비스를 제공하기 위하여 HFC 망에서 사용하던 1310nm 파장대역 대신 1550nm 대역의 파장을 사용하고 1550nm 대역의 광증폭기의 도입함으로써 많은 수의 가입자를 수용할 수 있도록 하며, 직접 변조 방식의 광송신기를 사용함으로써 외부 변조 방식 보다는 저가로 방송 서비스를 가입자에게 제공하게 된다. 또한 위성용 광 송·수신기를 구비하여 위성 방송 서비스도 동시에 가입자에 제공하는데, 이를 위해, PON 기반 FTTH 시스템에 있어서, 방송 서비스망으로부터 입력되는 공중파(MATV: Master Antenna TV) 및 위성 방송 신호를 수신하여 설정된 파장 대역의 광신호로 출력하는 V-OLT(Video-Optical Line Terminal)와, 다운 스트림 데이터용 광송신기와 업 스트림 데이터용 광수신기로 구성되며, 데이터 서비스망으로부터 입력되는 데이터 통신 신호를 상기 V-ONT와 다른 파장 대역의 광신호로 출력하는 OLT(Optical Line Terminal)를 구비하며, 상기 V-OLT 및 상기 OLT의 광신호를 다중화하여 출력하는 OLT 블록과; 입력되는 상기 다중화된 데이터 통신 신호와 상기 MATV 및 위성 방송 신호를 분리하며, 상기 분리된 MATV 및 위성 방송 신호를 처리하여 가입자로 제공하는 V-ONT(Video-Optical Optical Network Terminal)와, 업 스트림용 데이터용 광송신기와 다운 스트림용 데이터 광수신기로 구성되어 상기 분리된 데이터 통신 신호를 처리하는 ONT를 구비한 ONT(Optical Network Terminal) 블록과; 상기 OLT 블록과 상기 ONT 블록을 연결하는 광전송매체의 역할을 하는 ODN(Optical Distribution Network)을 구비함을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PON 기반 FTTH 시스템의 개략적인 전체 블록 구성도로서, 본 발명의 특징에 따라 공중파(MATV), CATV 및 위성 방송을 동시에 수용할 수 있는 구조를 가진다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 PON 기반 FTTH 시스템은 종래와 마찬가지로 크게 OLT 블록(210), ONT 블록(220) 및 ODN(204)로 구성된다. OLT 블록(210)은 V-OLT(Video-Optical Line Terminal)(211), OLT(212) 및 WDM 커플러(213)로 구성되며, ONT 블록(220)은 V-ONT(Video-Optical Network Terminal)(226), ONT(225) 및 WDM 커플러(233)로 구성된다.
OLT 블록(210)에 위치한 V-OLT(211)는 방송 서비스망(HFC 망)(207)으로부터 들어오는 CATV, MATV 및 위성 방송 신호를 수신하여, MATV 및 위성 방송 신호와 CATV 방송 신호를 각기 다른 파장(λ1, λ2)의 광신호로 출력한다. OLT(212)는 다운 스트림 데이터용 광송신기와 업 스트림 데이터용 광수신기로 구성되어, 초고속 이더넷 등과 같은 데이터 서비스망(208)으로부터 제공되는 데이터 통신 신호를 제공 받아 이를 상기 V-OLT(211)과는 다른 파장 대역의 광신호로 출력한다. V-OLT(211)에서 출력되는 방송용 광신호들은 WDM 커플러(213)를 통해 OLT(212)의 데이터용 광신호와 결합된 후 ODN(204)으로 입력된다. ODN(204)은 OLT 블록(210)과 ONT 블록(220)을 연결하며 광전송매체의 역할을 한다. 이러한 ODN(204)은 망의 구조에 따라 여러 가지 형태를 가질 수 있으며 그 구성은 수동 소자인 광 파워 스플리터와 SMF로 구성이 된다. ODN(204)를 통과한 OLT(212)와 V-OLT(211)의 데이터 통신용 광신호와 MATV 및 위성 및 CATV 방송용 광신호들은 ONT 블록(220)으로 들어온 후 WDM 커플러(233)를 거쳐 V-ONT(226)와 ONT(225)로 각각 분리되어 입력된다. V-ONT(226)는 입력된 CATV, MATV 및 위성 방송 신호를 가입자로 제공하게 된다. ONT(225)는 업 스트림용 데이터용 광송신기와 다운 스트림용 데이터 광수신기로 구성되어, 데이터 통신을 수행한다.
상기 OLT 블록(210)에서 본 발명의 특징에 따른 V-OLT(211)의 구성 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 4은 도 2 중 V-OLT(211)의 상세 블록 구성의 예시도로서, 도 4에 도시된 V-OLT(211)는 CATV 광수신기(412)와, MATV & 위성 광수신기(312), CATV 광송신기(413), MATV & 위성 광송신기(313), WDM(418)을 기본적으로 구비하며, 가입자 확대 수용시에는 광증폭기(EDFA: Erbium Doped Fiber Amplifier)(314) 및 1xN 광 스플리터(315)를 구비한다.
도 4에 도시된 V-OLT(211)는 CATV, MATV & 위성 방송을 모두 수용할 수 있는 구조로서, HFC 망으로부터 들어오는 신호가 광신호일 경우에는 V-OLT(211)에 입력된 CATV, MATV 및 위성 방송 신호는 각각 CATV 광수신기(412)와 MATV & 위성 광수신기(312)에 입력된다. CATV 광수신기(412)의 출력은 CATV 광송신기(413)로 제공되며, MATV & 위성 광수신기(312)의 출력은 MATV & 위성 광송신기(313)로 입력된다. 이때 HFC 망으로부터 들어오는 신호가 광신호가 아닐 경우에는 각 신호들은 MATV & 위성 광송신기(313)와 CATV 광송신기(413)에 직접 입력된다. 여기에서 V-OLT(211)로 입력되는 CATV 및 MATV 및 위성 방송 광신호는 일반적으로 1310nm의 파장대가 사용될 것이라고 가정하였다. 이 대역의 파장은 PON 기반 FTTH 광가입자망 시스템을 구성하는데 있어서 광 파장 할당 문제, 망 구성적 측면, 가격적인 면, 그리고 광섬유의 손실 측면에서 적합하지가 않다. 따라서 본 발명에서는 상기 각각의 CATV 광수신기(412)와 MATV & 위성 광수신기(312)에서 1310nm 대역의 광신호를 입력받아, 전기적 신호로 변환하여 출력하며, CATV 광송신기에(413)와 MATV & 위성 광송신기(313)에서는 이러한 입력된 신호를 1550nm 대역의 광신호로 변환하여 각각 CATV 방송 광신호(파장 λ1)와 MATV 및 위성 방송 광신호(파장 λ2)로 출력하게 된다. 또한 상기 CATV 광송신기에(413)와 MATV & 위성 광송신기(313)에서 광신호는 직접변조 방식으로 변조하여 외부 변조 방식에 비해 구성 비용을 줄인다. 이러한 직접변조 방식은 외부변조 방식에 비해 다소 신호 열화가 있을 수 있으나, 본 발명이 채용되는 FTTH 시스템에서는 전송 신호가 비교적 근거리를 진행하고 또한 댁내를 기준으로 하기 때문에 상기의 직접변조 방식 채용이 가능하게 된다. 상기와 같이 CATV 광송신기(413)와 MATV & 위성 광송신기(313)에서 출력되는 광신호는 WDM 커플러(418)를 거쳐 다중화되어 출력된다. 또한 입력되는 광신호의 세기에 따른 방송 채널들의 RF 레벨(level)을 광송신기의 최적화된 입력조건에 맞추기 위하여 각 송신기의 입력단(A, B)에 별도의 RF 레벨 조절 장치가 장착될 수 있다.
한편, V-OLT(211)는 망내에 수용할 수 있는 가입자수를 확대하기 위하여 상기 WDM 커플러(418)에서 출력된 신호를 적절한 레벨로 증폭하는 광증폭기(314), 즉 1550nm 대역의 광섬유 증폭기(EDFA)와, 광증폭기(314)에서 증폭된 신호를 1xN으로 분할하여 출력하는 광 스플리터(315)가 더 구비될 수 있다. 또한 CATV 광송신기(413)와 MATV & 위성 광송신기(313)의 광 출력신호가 충분히 EDFA의 입력 조건 보다 클 경우 이곳(C, D)에 광 스플리터가 더 구비될 수 있다. 상기 광 스플리터(315)는 예를 들어 입력 광신호를 4분기하여 V-OLT(211)의 4개의 출력 포트로 출력한다. 도 2에 도시된 V-OLT(211)은 하나의 출력 포트로 출력되는 예가 도시되고 있으며, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 V-OLT(211)의 출력 신호가 광 스플리터(315)에 4개의 출력포트로 분기된 경우에 각각 각 출력 포트별로 상기 도 2에 도시된 구성들을 구비하여 가입자 확대 수용에 쉽게 대처할 수 있는 구조를 가진다.
상기와 같은 V-OLT(211) 구성을 가지는 본 발명의 특징에 따른 PON 기반 FTTH 시스템은 본 발명의 일 실시예에 따라 CATV, MATV 및 위성 방송 서비스를 모두 제공하는 구조를 가지고 있으나, CATV 서비스를 제외한 MATV 및 위성 방송 서비스만을 제공하도록 구성될 수 있다. 도 3에는 상기 도 4와는 다른 구조의 V-OLT(211)가 개시되고 있다. 도 3에 도시된 V-OLT(211)는 MATV & 위성 광수신기(312), MATV & 위성 광송신기(313)를 기본적으로 구비하며, 가입자 확대 수용시에는 광증폭기(314) 및 1xN 광 스플리터(315)를 구비하며, MATV & 위성 광송신기(313)와 광증폭기(314)에 광 스플리터가 더 구비될 수 있다.
도 3에 도시된 V-OLT(211)는 MATV & 위성 방송만을 수용할 수 있는 구조로서, 도 4에 도시된 CATV 광수신기(412), CATV 광송신기(413) 및 WDM 커플러(418)의 구성을 제외하고는 모두 동일한 구성 및 동작을 수행한다. 이때 도 3에 도시된 V-OLT(211)에서는 MATV & 위성 광송신기(313)의 출력만이 직접 광증폭기(314)로 입력되도록 구성된다.
이하, 상기 도 2에 도시된 PON 기반 FTTH 시스템의 ONT 블록(220)에서 본 발명의 특징에 따른 V-ONT(226)의 구성 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 6은 도 2 중 V-ONT(226)의 상세 블록 구성의 예시로서, 도 6에 도시된 V-ONT(226)는 CATV, MATV & 위성 방송을 모두 수용할 수 있는 구조로서, 먼저, WDM 커플러(601)는 입력된 CATV 방송 신호(파장 λ1)와, MATV & 위성 방송 신호(파장 λ2)를 분리하여 출력하며, 광전 변환부 즉, 제1 PIN-PD(602)는 WDM 커플러(601)에서 분리된 CATV 방송 신호(파장 λ1)를 광전변환하여 CATV RF 블록(603)으로 출력하며, 제2 PIN-PD(512)는 WDM 커플러(601)에서 분리된 MATV & 위성 방송 신호(파장 λ2)를 광전변환하여 MATV & 위성 RF 블록(513)으로 출력한다. CATV RF 블록(603)은 입력된 RF 신호의 증폭 및 레벨 조절 등과 같은 기능을 수행하여 CATV 방송 신호를 출력하며, MATV & 위성 RF 블록(513)은 입력된 RF 신호의 증폭 및 레벨 조절 등과 같은 기능을 수행하여 MATV 및 위성 방송 신호를 출력한다.
상기와 같은 V-ONT(226)의 구성은 본 발명의 일 실시예에 따라 CATV, MATV 및 위성 방송 서비스를 모두 제공하는 구조를 가지고 있으나, CATV 서비스를 제외한 MATV 및 위성 방송 서비스만을 제공하도록 구성될 수 있다. 도 5에는 상기 도 6와는 다른 구조의 V-ONT(226)가 개시되고 있다. 도 5에 도시된 V-ONT(226)는 상기 도 6에 도시된 WDM 커플러(601)와, 제1 PIN-PD(602) 및 CATV RF 블록(603)을 구비하지 않으며, 단지 제2 PIN-PD(512) 및 MATV & 위성 RF 블록(513)을 구비한다. 제2 PIN-PD(512) 및 MATV & 위성 RF 블록(513)은 상기 도 6에 도시된 바와 같이, MATV & 위성 방송 신호(파장 λ2)를 전기적 신호로 변환하여 RF 신호의 증폭 및 레벨 조절 등과 같은 기능을 수행하여 MATV 및 위성 방송 신호를 출력한다.
이하, 상기 도 5 및 도 6에 도시된 CATV RF 블록(603)과 MATV & 위성 RF 블록(513)의 구성 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 7은 도 6중 CATV RF 블록(603)의 상세 블록 구성도로서, 도 7에 도시된 CATV RF 블록(603)은 저잡음(low noise) 특성을 갖는 입력단 RF 증폭기(702), RF 감쇠기(attenuator)(704), 출력단 RF 증폭기(708), RF 커플러(709) 및 MGC(Manual Gain Controller)(703)를 기본적으로 구비하며, AGC(Auto Gain Control) 기능을 부가하기 위해, 마이크로 컨트롤러(705) 및 RF 검출기(706)를 더 구비할 수 있다. 한편 RF 커플러(709)와 RF 검출기(706) 사이에는 파일럿 톤(Pilot tone)만을 통과시킬 수 있는 SAW 필터를 더 구비할 수 있다.
CATV RF 블록(603)에서, 입력단 RF 증폭기(702)는 입력신호, 즉 상기 도 6에 도시된 바와 같은 제1 PIN-PD(602)로부터 입력되는 신호를 적절한 레벨로 증폭하여 출력하며, RF 감쇠기(704)는 상기 입력단 RF 증폭기(702)의 출력 신호를 MGC(703)(및 마이크로 컨트롤러 705)의 제어신호에 따라 적절한 레벨로 조절하여 출력하며, 출력단 RF 증폭기(708)는 상기 RF 감쇄기(704)에서 출력되는 신호를 적절한 레벨로 증폭하여 출력한다. 상기에서 MGC(703)는 사용자가 설정한 기준 전압값을 통하여 RF 감쇠기(704)의 감쇠 정도를 조절한다. 상기한 구성을 가지는 CATV RF 블록(603)은 AGC 기능이 부가될 수 있는데, 이를 위해 RF 커플러(709)는 상기 출력단 RF 증폭기(708)에서 출력되는 신호를 일부 분기하여 RF 검출기(706)에 제공하고, RF 검출기(706)는 입력되는 RF 신호의 envelop power를 전압값으로 변환하여 출력한다. 이 전압값은 마이크로 컨트롤러(705)의 A/D 입력 포트(port)로 제공된다. 마이크로 컨트롤러(705)는 상기 제공되는 RF 신호 정보를 입력 받아 CATV RF 블록(603)의 RF output으로 항상 일정한 RF 파워(power)를 내보내도록 상기 RF 감쇠기(704)에 적절한 제어신호를 D/A를 통하여 출력하게 된다.
도 8은 도 5 및 도 6중 MATV & 위성 RF 블록(513)의 상세 블록 구성도로서, 도 8에 도시된 MATV & 위성 RF 블록(513)은 대역 분리기(802), 대역 결합기(807), MATV RF 블록(805), 위성 RF 블록(806) 및 임피던스 매칭을 위한 제1, 제2 매칭 회로(803, 804)로 구성된다.
MATV & 위성 RF 블록(513)에서, 대역 분리기(802)는 상기 도 6에 도시된 바와 같은 제2 PIN-PD(512)로부터 입력되는 신호를 MATV 방송 대역(CATV 방송 대역과 동일하다고 가정)과 위성 방송 대역으로 각각 분리하여 출력한다. MATV 방송 대역의 신호는 제1 매칭 회로(803)를 거쳐 MATV RF 블록(805)에 입력되며, 위성 방송 대역의 신호는 제2 매칭 회로(804)를 거쳐 위성 RF 블록(806)에 입력된다. MATV RF 블록(805)은 입력되는 MATV 방송 RF 신호를 증폭 및 레벨 조절 등과 같은 기능을 수행하여 출력하며, 위성 RF 블록(806)은 입력되는 위성 방송 RF 신호를 증폭 및 레벨 조절 등과 같은 기능을 수행하여 출력한다. 대역 결합기(807)는 상기 MATV RF 블록(805)과 위성 RF 블록(806)에서 출력되는 신호를 결합하여 최종적인 MATV & 위성 방송 신호로 출력한다.
상기 MATV RF 블록(805)의 내부 상세 구성 및 동작은 MATV RF 신호를 처리한다는 것 외에는 상기 도 7에 도시된 바와 같은 CATV RF 블록(603)의 구성 및 동작과 동일하다. 위성 RF 블록(806)은 도 9에 도시된 바와 같이 위성 대역의 입력단 RF 증폭기(901)와, RF 감쇠기(903), MGC(902) 및 출력단 RF 증폭기(904)로 구성된다. 위성 RF 블록(806)에서, 입력단 RF 증폭기(901)는 상기 도 8에 도시된 바와 같은 제2 매칭 회로(804)로부터 입력되는 위성 방송 대역의 신호를 적절한 레벨로 증폭하여 출력하며, RF 감쇠기(903)는 상기 입력단 RF 증폭기(901)의 출력 신호를 MGC(902)의 제어에 따라 적절한 레벨로 감쇠하여 출력하며, 출력단 RF 증폭기(904)는 상기 RF 감쇄기(903)에서 출력되는 신호를 적절한 레벨로 증폭하여 출력한다. 상기에서 MGC(902)는 사용자가 설정한 기준 전압값을 통하여 RF 감쇠기(903)의 감쇠정도를 조절한다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 광가입자망 기반 FTTH 시스템의 구성 및 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러가지 변형 및 변경이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 예를 들어, 상기의 설명에서는 도 2에 도시된 바와 같은 방송 서비스망(207) 및 데이터 서비스망(208)으로부터 입력되는 CATV 광신호 및 MATV 및 위성 방송 광신호가 1310nm의 파장 대역을 사용하고 있을 때의 예를 들어 설명하였으나 이러한 신호들이 1550nm 대역으로 입력될 경우에는 상기 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 MATV & 위성 광수신기(312), MATV & 위성 광송신기(313), CATV 광수신기(412) 및 CATV 광송신기(413)를 구비치 않고도 구성할 수 있다. 또한 상기의 설명에서는 MATV와 위성 방송 신호를 같은 파장의 신호로 처리하는 구성을 보이고 있으나, 이들을 각각 분리하여 별도로 다른 파장의 신호로 처리하도록 구성할 수도 있다.
이외에도 본 발명의 다양한 실시예들이 있을 수 있으며, 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정해져야 할 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 PON 기반 FTTH 시스템은 보다 저가로 MATV, CATV 및 위성 방송 신호를 가입자에게 동시에 제공할 수가 있으며, 수용할 수 있는 가입자의 수를 쉽게 확장할 수 있다.
도 1은 일반적인 수동형 광가입자망 기반 FTTH(Fiber To The Home) 시스템의 개략적인 전체 블록 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동형 광가입자망 기반 FTTH 시스템의 개략적인 전체 블록 구성도
도 3은 도 2 중 V-OLT의 상세 블록 구성의 일 예시도
도 4는 도 2 중 V-OLT의 상세 블록 구성의 다른 예시도
도 5는 도 2 중 V-ONT의 상세 블록 구성의 일 예시도
도 6은 도 2 중 V-ONT의 상세 블록 구성의 다른 예시도
도 7은 도 6중 CATV RF 블록의 상세 블록 구성도
도 8은 도 5 및 도 6중 MATV & 위성 RF 블록의 상세 블록 구성도
도 9는 도 8 중 위성 RF 블록의 상세 블록 구성도

Claims (10)

  1. 수동형 광가입자망 기반 FTTH 시스템에 있어서,
    방송 서비스망으로부터 입력되는 CATV(Cable TV), MATV(Master Antenna TV) 및 위성 방송 신호를 수신하여 설정된 파장 대역의 광신호로 출력하는 V-OLT(Video-Optical Line Terminal)와, 다운 스트림 데이터용 광송신기와 업 스트림 데이터용 광수신기로 구성되며, 데이터 서비스망으로부터 입력되는 데이터 통신 신호를 상기 V-ONT와 다른 파장 대역의 광신호로 출력하는 OLT(Optical Line Terminal)를 구비하며, 상기 V-OLT 및 상기 OLT의 광신호를다중화하여 출력하는 OLT 블록과,
    입력되는 상기 다중화된 데이터 통신 신호와 상기 CATV, MATV 및 위성 방송 신호를 분리하며, 상기 분리된 CATV, MATV 및 위성 방송 신호를 처리하여 가입자로 제공하는 V-ONT(Video-Optical Optical Network Terminal)와, 업 스트림용 데이터용 광송신기와 다운 스트림용 데이터 광수신기로 구성되어 상기 분리된 데이터 통신 신호를 처리하는 ONT를 구비한 ONT(Optical Network Terminal) 블록과,
    상기 OLT 블록과 상기 ONT 블록을 연결하는 광전송매체의 역할을 하는 ODN(Optical Distribution Network)을 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 V-OLT는 상기 방송 서비스망으로부터 입력되는 MATV 및 위성 방송 광신호를 수신하여 전기적 신호로 출력하는 MATV & 위성 광수신기와,
    상기 MATV & 위성 광수신기에서 출력되는 신호 따른 미리 설정된 파장 대역의 광신호를 출력하는 MATV & 위성 광송신기를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 MATV & 위성 광송신기의 출력을 증폭하는 광증폭기와, 상기 MATV & 위성 광송신기의 출력을 분할하여 출력하는 광 스플리터와, 상기 광증폭기의 출력을 분할하여 출력하는 광 스플리터를 더 구비함을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 OLT 블록은 상기 방송 서비스망으로부터 CATV(Cable TV) 방송 신호를 입력받으며,
    상기 V-OLT는 상기 방송 서비스망으로부터 입력되는 CATV 방송 광신호를 수신하여 전기적 신호로 출력하는 CATV 광수신기와,
    상기 CATV 광수신기에서 출력되는 신호 따른 미리 설정된 파장 대역의 광신호를 출력하는 CATV 광송신기와,
    상기 MATV & 위성 광송신기와 상기 CATV 광송신기의 출력 신호를 다중화하여 출력하는 다중화기를 더 구비함을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 MATV & 위성 광송신기의 출력을 증폭하는 광증폭기와,
    상기 광증폭기의 출력을 분할하여 출력하는 광 스플리터를 더 구비함을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 설정된 파장 대역은 1550nm 대역임을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제2항에 있어서, 상기 V-ONT는 입력되는 MATV & 위성 방송 광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 광전변환부와,
    상기 광전변환부의 출력을 증폭 및 조절을 포함한 신호 처리 동작을 수행하여 MATV 및 위성 방송 신호를 출력하는 MATV & 위성 RF 블록을 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제3항에 있어서, 상기 V-ONT는 입력되는 신호를 상기 CATV 방송용 광신호와 상기 MATV & 위성 방송용 광신호를 대역의 신호로 분리하여 출력하는 다중화기와,
    상기 다중화기에 의해 분리된 CATV 방송 광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 제1 광전변환부와,
    상기 제1 광전변환부의 출력을 증폭 및 조절을 포함한 신호 처리 동작을 수행하여 CATV 방송 신호를 출력하는 CATV RF(Radio Frequency) 블록과,
    상기 다중화기에 의해 분리된 MATV & 위성 방송 광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 제2 광전변환부와,
    상기 제2 광전변환부의 출력을 증폭 및 조절을 포함한 신호 처리 동작을 수행하여 MATV 및 위성 방송 신호를 출력하는 MATV & 위성 RF 블록을 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 상기 MATV 및 위성 방송 신호를 출력하는 MATV & 위성 RF 블록은 대역 분리기를 이용한 독립적인 MATV RF 블록과 위성 RF 블록으로 구성되거나, 상기 대역 분리기 없이 MATV RF 대역과 위성 RF 대역을 모두 처리하는 하나의 MATV & 위성 RF 블록으로 구성됨을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제7항 내지 제9항에 있어서, 상기 출력되는 MATV 및 위성 방송 신호는 대역 결합없이 출력됨을 특징으로 하는 시스템.
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