KR20060008036A

KR20060008036A - Ｆｔｔｈ형 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템

Info

Publication number: KR20060008036A
Application number: KR1020040057690A
Authority: KR
Inventors: 정기태; 박한춘; 송길호; 김진희; 김종안
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2004-07-23
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2006-01-26
Also published as: KR100726576B1

Abstract

본 발명의 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템을 개시한다.

본 발명의 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템은 서로 다른 서비스를 제공하는 복수개의 망을 통해 수신되는 서로 다른 특성의 데이터들을 통합하여 일정 대역의 이더넷 프레임으로 변환하고, 상기 일정 대역의 이더넷 프레임을 해당 서비스를 전송해 줄 가입자에 부합되는 광파장으로 변환한 후 상기 광파장들을 파장분할다중화하여 단일 광섬유를 통해 출력하는 WDM 액세스 장치; 상기 WDM 액세스 장치에서 출력되는 광신호의 장거리 전송을 위해 광원을 증폭하여 상기 WDM 액세스 장치로 공급하는 광대역광원모듈; 상기 WDM 액세스 장치에서 출력되는 다중화된 광신호를 각 파장별로 분기시키고 수신되는 서로 다른 파장의 광신호들을 다중화하여 상기 WDM 액세스 장치로 전송하는 수동광분기결합기; 및 상기 수동광분기결합기에서 분기된 특정 파장의 광신호에서 상기 일정 대역의 이더넷 프레임을 추출하고 그 프레임의 특성에 따라 추출된 이더넷 프레임을 구분하여 신호처리한 후 대응되는 가입자 단말기로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 WDM 가입자장치를 구비하여, 각 가입자들에게 최소 100Mbps급의 전송대역을 보장함으로써 HDTV급 IP-TV, VoD/EoD 영상서비스, 고품질 영상전화서비스 및 초고속 인터넷 서비스 뿐만 아니라 기존의 전화서비스와 전용회선서비스를 제공할 수 있게 된다.

Description

ＦＴＴＨ형 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템{Wavelength division multiplexer - passive optical network system for FTTH}

도 1은 본 발명에 따른 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템의 전체 구성을 나타내는 구성도.

도 2는 도 1에서 WDM 액세스 장치(100)의 구성을 보다 상세하게 나타낸 상세 구성도.

도 3은 도 1의 각 WDM 가입자장치(400)의 구성을 보다 상세하게 나타낸 상세 구성도.

본 발명은 파장분할다중화방식 수동 광가입자망(WDM-PON)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 가입자에게 특정 파장을 할당한 후 WDM 광전송 기능 및 그 역기능을 이용하여 영상서비스, 영상전화서비스, 초고속 인터넷 서비스, POTS 음성전화 및 전용회선 서비스를 통합하여 제공하는 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템에 관한 것이다.

액세스망 가입자 서비스는 기존의 전화 또는 초고속 인터넷 서비스 위주에서 최근에는 음성, 데이터, 영상서비스 등을 복합적으로 제공하는 TPS(Triple Play Service)로 발전하고 있어, 이러한 TPS 제공을 위한 이더넷 스위치, ATM/이더넷 수동 광가입자망 장치(A/E-PON:ATM/Ethernet-Passive Optical Network) 등의 개발에 노력을 기울이고 있다.

고속, 고품질의 TPS를 제공하기 위해서는 가입자당 최소 60Mbps를 보장하면서, 상하향 100Mbps급의 전송대역을 보장하는 기술 및 장치가 필요하다. 그러나, 기존의 장치들은 가입자당 10Mbps급 내외이거나, 가입자당 공유효과(A/E-PON)로 인해 실질적으로 100Mbps급의 대역을 보장하지 못하는 문제점을 가지고 있다.

이더넷스위치는 접속스위치, 가입자스위치 등으로 구성되는 것이 일반적인데, 각 스위치마다 집선기능을 두어 가입자 트래픽을 다중화하므로 TPS FTTH(Triple Play Service Fiber To The Home)를 위한 최소대역 보장 요건에는 미흡하며, POTS(plain old telephone service)와 전용회선과 같은 기존 TDM(Time Division Multiplexing) 기반 서비스는 수용하지 못한다. 또한, 이더넷스위치망은 가입자망에 전원공급 시설 등을 필수적으로 설치해야 하는 중대한 문제점이 있다.

수동 광가입자망으로는 대표적으로 ATM 및 이더넷 수동 광가입자망을 들 수 있다. 그러나, 이러한 수동 광가입자망은 수용되는 모든 가입자가 단일 파장을 공유하는 기술적 특징이 있어, 상향의 경우에 가입자간 충돌을 배제하기 위해 타임슬럿(time slot)을 각 가입자에게 할당한다. 그로 인해, 가입자당 TPS를 위한 최소보장대역(60Mbps)을 확보하지 못하거나 이를 확보하기 위해서는 소규모 가입자들 만을 수용하여야 하므로 경제성이 떨어지는 문제가 있다.

따라서, 상술된 문제점을 감안한 본 발명의 목적은 각 가입자에게 특정 광파장을 할당하고 가입자망을 수동 광소자로 구성하여 가입자당 TPS 제공을 위한 100Mbps의 대역폭을 보장해줌으로써 음성, 데이터, HD급 영상서비스, 영상전화 등의 서비스를 하나의 광섬유를 통해 제공해줄 수 있는 WDM 수동 광가입자망 시스템을 구현하는데 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템은 서로 다른 서비스를 제공하는 복수개의 망들을 통해 수신되는 서로 다른 특성의 데이터들을 통합하여 일정 대역의 이더넷 프레임으로 변환하고, 상기 일정 대역의 이더넷 프레임을 해당 서비스를 전송해 줄 가입자에 부합되는 광파장으로 변환한 후 상기 광파장들을 파장분할다중화하여 단일 광섬유를 통해 출력하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 WDM 액세스 장치; 상기 WDM 액세스 장치에서 출력되는 광신호의 장거리 전송을 위해 광원을 증폭하여 상기 WDM 액세스 장치로 공급하는 광대역광원모듈; 상기 WDM 액세스 장치에서 출력되는 다중화된 광신호를 각 파장별로 분기시켜 출력하고 수신되는 서로 다른 파장의 광신호들을 다중화하여 상기 WDM 액세스 장치로 전송하는 수동광분기결합기; 및 상기 수동광분기결합기에서 분기되어 수신되는 특정 파장의 광신호에서 상기 일정 대역의 이더넷 프레임을 추출하고 그 프레임의 특성에 따라 추출된 이더넷 프레임을 구분하여 신호처리한 후 대응되는 가입자 단말기로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 WDM 가입자장치를 구비한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템의 전체 구성을 나타내는 구성도이다.

도 1의 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템은 각 가입자당 할당된 특정 파장의 광신호를 가입자 댁내에까지 광섬유로 WDM 전송하는 FTTH 망구조로 액세스 망을 구성한다.

도 1의 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템은 WDM 액세스 장치(OLT:Optical Line Terminator, 100), 광대역광원모듈(BLS:Broadband Light Source, 200), 수동광분기결합기(300) 및 WDM 가입자장치(ONT:Optical Network Terminator, 400)를 구비한다.

WDM 액세스 장치(100)는 전화국 내에 설치되며, Kornet/MPLS(Multi Protocol Label Switching)망 및 BcN(Broadband convergence Network)과 기가비트 이더넷으로 접속되고 PSTN 및 DCS(Digital Cross-connect System)망과 E1프레임으로 접속된다. 이러한 WDM 액세스 장치(100)는 접속된 각 망들을 통해 수신되는 데이터를 통합하여 일정대역(100Mbps)의 이더넷 프레임으로 변환하고 이를 해당 가입자자에게 할당된 파장의 광신호들로 변환한 후 변환된 광신호들을 파장분할다중화방식으로 다중화하여 단일 광섬유를 통해 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행한다. 이러한 WDM 액세스 장치(100)는 다수의 WDM 가입자장치(400)가 점대다중점으로 연결된다.

여기에서, HDTV급 영상서비스 및 초고속 인터넷 서비스는 코넷(Kornet)/MPLS 망과 연결되어 HD급 방송서비스, 영화 등의 주문형영상(VoD), 교육 콘텐츠 등의 주문형 교육영상(EoD) 서비스와 일반 웹, 메일 등을 제공한다. 영상전화 서비스는 BcN망과 연결되어 음성 뿐만 아니라 대화상대와의 영상을 동시에 제공하며, 전용회선 서비스는 채널뱅크로 E1으로 다중화/역다중화되어서 DCS망과 연결되어 제공된다. 그리고, 일반전화 서비스는 V5.2 교환기망(PSTN)과 E1으로 접속되어 제공된다.

광대역광원모듈(200)은 WDM 액세스 장치(100)에서 WDM 가입자장치들(400)로 전송될 광신호의 광원을 증폭한다. 즉, 광대역광원모듈(200)은 WDM 액세스 장치(100)와 WDM 가입자장치들(400) 사이의 장거리(20Km 정도) 광송신을 위해 광원을 증폭하여 WDM 액세스 장치(100)로 공급한다.

수동광분기결합기(300)는 WDM 액세스 장치(100)로부터 단일 광섬유를 통해 전송되는 다중화된 광신호를 각 파장별로 역다중화하여 다수의 채널로 분기시켜 각 가입자 댁내의 WDM 가입자장치(400)로 전송한다. 그리고, 수동광분기결합기(300)는 각 WDM 가입자장치(400)로부터 전송되는 광신호들을 다중화하여 단일 광섬유를 통해 WDM 액세스 장치(100)로 전송한다.

WDM 가입자장치(400)는 각 가입자 댁내에 설치되며, 수동광분기결합기(300)에 의해 분기되어 전송되어 온 특정 파장의 광신호에서 이더넷 프레임을 추출하고 추출된 이더넷 프레임을 신호의 종류에 따라 구분해서 신호처리하여 대응되는 가입자 단말기로 제공한다. 이러한 WDM 가입자장치(400)는 가입자의 홈게이트웨이, 셋 탑박스(STB) 또는 PC 등과 같은 가입자 단말기와 접속된다.

도 2는 도 1에서 WDM 액세스 장치(100)의 구성을 보다 상세하게 나타낸 상세 구성도이다.

WDM 액세스 장치(100)는 이더넷 L3(Layer 3) 스위치부(110), TDM E1처리부(120), V5.2 E1처리부(130), 복수개의 이더넷 L2(Layer 2) 스위치부(140), 복수개의 WDM 광송/수신부(150), OLT 수동광분기결합기(160), OLT 클럭처리부(170) 및 OLT 제어부(180)를 구비한다.

이더넷 L3 스위치(110)는 다수의 이더넷 기가포트를 구비하여 외부적으로 코넷(Kornet)/MPLS망 및 BcN과 접속되며, 시스템 내부적으로 TDM E1처리부(120) 및 V5.2 E1처리부(130)와 접속된다. 이더넷 L3 스위치(110)는 이더넷 L2 스위치(140)와 기가급 이더넷으로 접속되어, 코넷(Kornet)/MPLS망, BcN, TDM E1처리부(120) 및 V5.2 E1처리부(130)로부터 수신되는 이더넷 프레임을 기가급 이더넷 프레임으로 변환하여 이더넷 L2 스위치(140)로 전송한다. 기가비트 이더넷은 초당 1 기가비트(10억 비트)의 데이터 전송률을 가지는 근거리통신망의 표준으로, 이러한 기가비트 이더넷은 IEEE 802.3에 표준으로 정의되어 있다.

그리고, 이더넷 L3 스위치(100)는 이더넷 L2 스위치(140)로부터 수신되는 각 가입자의 서비스 종류에 따라 수신된 이더넷 프레임을 해당 코어망(코넷(Kornet)/MPLS망 또는 BcN), TDM E1처리부(120) 또는 V5.2 E1처리부(130)로 스위칭한다. 즉, 이더넷 L3 스위치(100)는 HDTV급 영상 서비스, 초고속 인터넷 서비스 및 영상전화 서비스를 위한 이더넷 프레임은 코넷(Kornet)/MPLS망, BcN 중 해당 코 어망으로, 전용회선 이더넷 프레임은 TDM E1처리부(120)로, 음성 이더넷 프레임은 V5.2 E1처리부(130)로 각각 스위칭한다. 이때, 전용회선 이더넷 프레임 및 음성 이더넷 프레임은 기가급 이더넷 프레임에서 64Kbps급 이더넷 프레임으로 변환되어 각각 TDM E1처리부(120) 및 V5.2 E1처리부(130)로 스위칭되어 전송된다.

또한, 이더넷 L3 스위치(110)는 스위칭되는 각 트래픽의 특성에 따라 품질기준(QoS:Quality of Service)을 만족시키기 위해 가입자의 트래픽을 클래스별로 분류하고, 우선순위처리, DiffServ DSCP(DiffServ Code Point)처리 등의 기능을 수행한다.

TDM E1처리부(120)는 전용회선 서비스를 위해 DCS망과 E1프레임으로 접속되어, DCS망을 통해 수신되는 E1프레임을 DS0(64Kbps)급으로 채널화한 후 이더넷 프레임으로 변환하여 이더넷 L3 스위치(110)로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행한다.

V5.2 E1처리부(130)는 PSTN망을 통해 V5.2 교환기와 접속하여 V5.2 프로토콜을 처리하고, 64Kbps 음성 PCM(Pulse Code Modulation) 데이터를 이더넷 프레임으로 변환하여 이더넷 L3 스위치(110)로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행한다.

각 이더넷 L2 스위치부(140)는 이더넷 L3 스위치부(110)와 기가급 이더넷으로 접속되어, 하향으로는 이더넷 L3 스위치부(110)로부터 수신되는 기가급 이더넷 프레임을 100Mbps급 이더넷 프레임으로 스위칭하여 해당 가입자에 할당된 파장의 광신호를 전송하는 WDM 광송/수신부(150)로 전송하며, 상향으로는 각 WDM 광송/수신부(150)로부터 수신되는 100Mbps급 이더넷 프레임을 기가급 이더넷 프레임으로 다중화하여 이더넷 L3 스위치부(110)로 전송한다. 이러한 이더넷 L2 스위치부(140)는 이더넷 L3 스위치부(110)로부터 수신된 각 이더넷 프레임의 목적지 주소를 검사한 후 주소 매핑 테이블을 참고하여 출력포트를 결정하고, 해당 출력포트로 전송이 가능하면 스위칭된 프레임들을 해당 출력포트를 통해 해당 WDM 광/송수신부(150)로 전송한다.

각 WDM 광송/수신부(150)는 광대역광원모듈(200)로부터 증폭된 광원을 공급받고 공급받은 광원을 이용하여 이더넷 L2 스위치부(140)로부터 수신되는 100Mbps급 이더넷 프레임을 대응되는 가입자에 할당된 특정 파장의 광신호로 변환하여 출력하는 기능 및 그 역기능을 수행한다.

각 OLT 수동광분기결합기(160)는 이더넷 L2 스위치부(140)와 일대일 대응되게 구비되며, 각 이더넷 L2 스위치부(140)에 대응되는 복수개으 WDM 광송/수신부(150)들로부터 수신되는 광신호들을 파장분할다중화하여 단일 광섬유를 통해 수동광분기결합기(200)로 출력한다. 그리고, 각 OLT 수동광분기결합기(160)는 수동광분기결합기(200)로부터 수신되는 다중화된 광신호를 역다중화하여 대응되는 WDM 광송/수신부들(150)로 전송한다.

OLT 클럭처리부(170)는 외부동기, 내부동기, 루프동기 등 각 모드의 기준신호를 이용하여 시스템 동작에 필요한 모든 클럭신호를 생성하여 WDM 액세스 장치 내 각 구성요소들로 공급한다.

OLT 제어부(180)는 WDM 액세스 장치(100) 내 각 구성요소들을 초기화시키고, 경보/장애처리, 성능감시, 장치제어 등의 유지보수 기능을 수행하고, 장치의 전면 및 후면의 접속포트를 통해 CIT(Craft Interface Terminal) 또는 운용시스템(OSS:Operating Support System) 등을 통한 운용기능을 제공한다. 또한, NMS 등의 상위 운용시스템과의 연동접속 기능을 제공하여 WDM 액세스 장치(100)의 동작을 전체적으로 제어한다.

도 3은 도 1의 각 WDM 가입자장치(400)의 구성을 보다 상세하게 나타낸 상세 구성도이다.

각 WDM 가입자장치(400)는 ONT WDM 광송/수신부(410), ONT 이더넷 L2 스위치(420), DS0 변환처리부(430), 음성처리부(440), 전용회선처리부(450), ONT 클럭처리부(460) 및 ONT 제어부(470)를 구비한다.

ONT WDM 광송/수신부(410)는 수동광분기결합기(300)에 의해 분기되어 수신되는 특정 파장의 광신호에서 이더넷 프레임을 추출하여 ONT 이더넷 L2 스위치부(420)로 전송하고, ONT 이더넷 L2 스위치부(420)로부터 수신되는 이더넷 프레임을 해당 특정 파장의 광신호로 변환하여 수동광분기결합기(300)로 전송한다. 이러한 ONT WDM 광송/수신부(410)는 WDM 액세스 장치(100) 내 WDM 광송/수신부(150)와 일대일 대응되게 짝을 이루며 동작한다.

ONT 이더넷 L2 스위치부(420)는 ONT WDM 광송/수신부(410)를 통해 수신된 이더넷 프레임을 그 특성에 따라 이더넷 LAN 포트(RJ45 포트) 또는 DS0 변환처리부(430)로 스위칭하여 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행한다. 즉, ONT 이더넷 L2 스위치부(420)는 ONT WDM 광송/수신부(410)를 통해 수신된 이더넷 프레임이 음성 또는 전용회선 이더넷 프레임인 경우에는 이를 DS0 변환처리부(430)로 전송하고, 수신된 이더넷 프레임이 영상서비스, 데이터 및 영상전화 프레임인 경우에는 이를 이더넷 LAN 포트(RJ45 포트)로 출력한다.

이러한 ONT 이더넷 L2 스위치부(420)는 100Mbps급을 전송하는 UTP 케이블로 구성된 댁내망을 이용하여 가입자 댁내의 홈게이트웨이와 접속하거나 가입자가 구비한 셋탑박스(STB)와 접속할 수도 있으며, 가입자가 단순한 인터넷 서비스를 이용하는 경우에는 PC에 직접 접속할 수도 있다. 또한, ONT 이더넷 L2 스위치부(420)는 가입자 트래픽을 상향으로 수신할 경우에는 음성 및 전용회선 이더넷 프레임, 영상 프레임, 데이터 프레임, 영상전화 프레임 등을 구분하여 클래스로 분류하고, 해당하는 클래스의 우선순위를 처리하는 기능을 수행한다.

DS0 변환처리부(430)는 ONT 이더넷 L2 스위치부(420)로부터 전송되 온 프레임을 음성 또는 전용회선 이더넷 프레임으로 분류하고, 분류된 프레임에서 DS0 신호를 추출하여 그 특성에 음성처리부(440) 또는 전용회선처리부(450)로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행한다. 즉, DS0 변환처리부(430)는 DS0 PCM 데이터는 음성처리부(440)로 전송하고 전용회선 데이터는 전용회선처리부(450)로 전송한다. 이때, 전송된 이더넷 프레임은 특정 MAC 어드레스, 포트번호 등으로 구분되어 처리되어 있으므로 각각의 프레임을 구별할 수 있다.

음성처리부(440)는 DS0 변환처리부(430)로부터 수신되는 DS0 PCM 데이터에 대해 SLIC(Subscriber Line Interface Circuit) 코덱(codec) 처리를 수행하여 디지털 음성신호를 아날로그 음성신호를 변환하여 출력하는 기능 및 그 역기능을 수행한다. 이때, 아날로그 음성신호는 RJ11 포트를 이용하여 일반 전화기와 직접 접속 되어 전송될 수 있다.

전용회선처리부(450)는 DS0 변환처리부(430)로부터 수신되는 전용회선 데이터를 아날로그 인터페이스 처리를 통해 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 기능 및 그 역기능을 수행한다.

ONT 클럭처리부(460)는 DS0 변환처리부(430)를 통해 수신되는 DS0를 이용한 루프동기와 내부동기를 이용하여 시스템 클럭을 생성하여 WDM 가입자장치(400) 내 각 구성요소에 생성된 클럭신호를 공급한다.

ONT 제어부(470)는 WDM 액세스 장치(100) 내 각 구성요소들을 초기화시키고, 경보/장애처리, 성능감시, 장치제어 등의 유지보수 기능을 수행하고, 장치의 전면 및 후면의 접속포트를 통해 CIT(Craft Interface Terminal)를 통한 운용기능을 제공하여 WDM 액세스 장치(100)의 동작을 전체적으로 제어한다.

상술된 구성을 갖는 본 발명의 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템의 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같다. 이하 설명에서는 하향으로 전송되는 과정만을 설명하며, 상향으로 전송되는 과정은 하향의 역(逆)으로 동작하므로 그 설명을 생략한다.

이더넷 L3 스위치부(110)는 기가포트를 통해 코넷(Kornet)/MPLS망 및 BcN과 이더넷으로 접속되어 초고속 인터넷, HDTV급 영상 서비스를 위한 기가급 이더넷 프레임을 수신하면 이를 기가급 이더넷으로 접속된 이더넷 L2 스위치부(140)로 전송해준다. 그리고, 이더넷 L3 스위치부(110)는 전용회선 서비스를 위해 DCS망과 E1프레임으로 접속하는 TDM E1처리부(120) 및 일반 전화서비스를 위해 PSTN과 E1프레 임으로 접속하는 V5.2 E1처리부(130)로부터 각각 64kbps의 이더넷 프레임을 수신하면 이를 기가급 이더넷 프레임으로 변환하여 이더넷 L2 스위치(140)로 스위칭한다.

이더넷 L2 스위치부(140)는 이더넷 L3 스위치부(110)로부터 수신된 기가급 이더넷 프레임을 100Mbps급으로 스위칭하여 해당 서비스를 제공받을 가입자에게 할당된 특정 파장에 대응되는 WDM 광송/수신부(150)로 전송한다. 이때, 각 이더넷 L2 스위치(140)에는 서로 다른 파장(λ1, λ2, λ3, …, λn)의 광신호를 송신하는 32개의 WDM 광송/수신부들(150)이 접속된다.

WDM 광송/수신부(150)는 이더넷 L2 스위치부(140)으로부터 수신되는 100Mbps급의 이더넷 프레임을 특정 광파장으로 변환하여 OLT 수동광분기결합기(160)로 전송한다. WDM 광송/수신부(150)들로부터 출력되는 서로 다른 파장의 광신호들은 OLT 수동광분기결합기(160)에서 파장분할다중화된 후 광대역광원모듈(200)의 증폭된 광원을 이용해 단일 광섬유로 출력되어 원격노드(RN)로 전송된다.

원격노드(RN)에 구비되는 수동광분기결합기(300)는 수신된 WDM 광신호를 각 파장별로 분기시켜 해당 WDM 가입자장치(400)로 전송한다.

ONT WDM 광송/수신부(410)는 수동광분기결합기(300)에서 분기된 특정 파장의 광신호에서 이더넷 프레임(100Mbps)을 추출하여 ONT 이더넷 L2 스위치부(420)로 전송한다. ONT 이더넷 L2 스위치부(420)는 ONT WDM 광송/수신부(410)로부터 수신되는 이더넷 프레임을 그 특성에 따라 분류하여 영상서비스, 데이터 및 영상전화 프레임은 이더넷 LAN 포트를 통해 출력하고, 음성 또는 전용회선 이더넷 프레임은 DS0 변환처리부(430)로 전송한다.

DS0 변환처리부(430)는 ONT 이더넷 L2 스위치부(420)로부터 수신된 프레임을 음성 또는 전용회선 이더넷 프레임으로 분류하고, 분류된 프레임에서 63kbps 크기의 DS0 신호를 추출하여 DS0 PCM 데이터는 음성처리부(440)로 전송하고 전용회선 데이터는 전용회선처리부(450)로 전송한다. 이때, DS0 변환처리부(430)로 수신된 이더넷 프레임은 특정 MAC 어드레스, 포트번호 등으로 구분되어 처리되어 있어 각각의 프레임을 구별할 수 있다.

음성처리부(440) 및 전용회선처리부(450)는 각각 수신된 음성데이터 및 전용회선 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.

도 4는 본 발명의 WDM 액세스 장치(100)를 실장하는 실장 장치의 전면 실장 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명의 실장 장치(500)는 표준랙(가로:23인치, 높이:2200mm)에 WDM 액세스 장치(100)와 광대역광원모듈(200), 퓨즈 및 경보 패널, 광케이블을 실장하여 운용한다.

본 발명의 일실시예로서 도시된 도 4의 실장 장치(500)는 가로 515mm, 깊이 280mm, 높이 265mm의 크기를 가지며, WDM 액세스 장치(100) 내의 OLT 제어부(180)를 실장하는 제어유니트(MCU)(510), TDM E1처리부(120)를 실장하는 TDM유니트(TIU)(520), V5.2 E1처리부(130)를 실장하는 V5.2유니트(VIU)(530), 이더넷 L3 스위치부(110)를 실장하는 스위치유니트(SWU)(540), 및 이더넷 L2 스위치(140), WDM 광송/수신부(150)와 OLT 수동광분기결합기(160)를 실장하는 광전송유니트(PIU)(550)를 포함하여 구성된다.

제어유니트(MCU)(510), TDM유니트(TIU)(520), V5.2유니트(VIU)(530)는 E1 접속포트를 구비하며, 스위치유니트(SWU)(540)는 다수의 기가비트 이더넷(GbE) 포트를 구비한다. 이때, 스위치유니트(SWU)(540)는 보호절체기능을 감안하여 2장의 유니트 즉 현재 운용되고 있는 유니트와 해당 유니트에 장애가 발생시 절체되도록 대기상태를 유지하는 유니트를 구비하는 2장의 유니트로 구성된다.

다수의 광전송유니트(PIU)(550)는 전면에 3개의 광포트가 구비되는데, 이들은 각각 상향 및 하향용 광대역광원모듈(200) 포트 2개와 WDM 가입자장치(400) 전송포트 1개로 구성된다.

이러한 실장 장치(500)는 백플레이인 상에 버스구조로 설계하여 실장된 각 유니트들(510 ∼ 550)이 버스를 통해 다른 유니트들과 통신이 가능하도록 구성되며, 시스템을 수정하지 않고도 셀프의 확장이나 새로운 유니트를 추가하여 사용할 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템은 고품질·고속의 FTTH 망 구축을 가능하게 하여 각 가입자들에게 최소 100Mbps급의 전송대역을 보장함으로써 HDTV급 IP-TV, VoD/EoD 영상서비스, 고품질 영상전화서비스 및 초고속 인터넷 서비스 뿐만 아니라 기존의 전화서비스와 전용회선서비스를 통합하여 제공할 수 있게 된다.

Claims

서로 다른 서비스를 제공하는 복수개의 망들을 통해 수신되는 서로 다른 특성의 데이터들을 통합하여 일정 대역의 이더넷 프레임으로 변환하고, 상기 일정 대역의 이더넷 프레임을 해당 서비스를 전송해 줄 가입자에 부합되는 광파장으로 변환한 후 상기 광파장들을 파장분할다중화하여 단일 광섬유를 통해 출력하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 WDM 액세스 장치;

상기 WDM 액세스 장치에서 출력되는 광신호의 장거리 전송을 위해 광원을 증폭하여 상기 WDM 액세스 장치로 공급하는 광대역광원모듈;

상기 WDM 액세스 장치에서 출력되는 다중화된 광신호를 각 파장별로 분기시켜 출력하고 수신되는 서로 다른 파장의 광신호들을 다중화하여 상기 WDM 액세스 장치로 전송하는 수동광분기결합기; 및

상기 수동광분기결합기에서 분기되어 수신되는 특정 파장의 광신호에서 상기 일정 대역의 이더넷 프레임을 추출하고 그 프레임의 특성에 따라 추출된 이더넷 프레임을 구분하여 신호처리한 후 대응되는 가입자 단말기로 전송하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 WDM 가입자장치를 구비하는 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 WDM 액세스 장치는

전용회선서비스를 위한 전용회선망(DCS망)을 통해 수신되는 프레임을 DS0급 으로 채널화한 후 전용회선 이더넷 프레임으로 변환하여 출력하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 전용회선 E1처리부;

일반 전화서비스를 위한 전화망(PSTN)을 통해 수신된 디지털 음성 데이터를 음성 이더넷 프레임으로 변환하여 출력하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 음성 E1처리부;

기가급 이더넷 프레임을 전송하는 망들 및 상기 전용회선 E1처리부와 음성 E1처리부를 통해 수신되는 이더넷 프레임을 대응되는 이더넷 L2 스위치부로 스위칭하여 출력하고, 상기 이더넷 L2 스위치부로부터 수신되는 이더넷 프레임을 그 특성에 따라 상기 기가급 이더넷 프레임을 전송하는 망들, 상기 전용회선 E1처리부 및 상기 음성 E1처리부 중 어느 하나로 스위칭하여 출력하는 이더넷 L3 스위치부;

상기 이더넷 L3 스위치부로부터 수신되는 이더넷 프레임을 상기 일정 대역의 이더넷 프레임으로 스위칭하여 출력하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 복수개의 상기 이더넷 L2 스위치부들;

상기 광대역광원모듈로부터 공급받은 광원을 이용하여 상기 이더넷 L2 스위치부로부터 수신되는 상기 일정 대역의 이더넷 프레임을 대응되는 가입자에 할당된 특정 파장의 광신호로 출력하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 복수개의 WDM 광송/수신부들;

상기 복수개의 이더넷 L2 스위치부들과 일대일 대응되며, 각 이더넷 L2 스위치부에 대응되는 복수개의 상기 WDM 광송/수신부들로부터 출력되는 광신호들을 다중화하여 상기 단일 광섬유를 통해 상기 수동광분기결합기로 출력하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 복수개의 OLT 수동광분기결합기;

상기 WDM 액세스 장치의 동작에 필요한 클럭신호들을 생성하는 출력하는 OLT 클럭처리부; 및

상기 WDM 액세스 장치의 동작을 전체적을 제어하는 OLT 제어부를 구비하는 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템.
제 2항에 있어서, 상기 이더넷 L3 스위치부는

스위칭되는 각 트래픽의 특성에 따라 품질기준을 만족시키기 위해 가입자의 트래픽을 클래스별로 분류하고, 우선순위처리 및 DiffServ DSCP(DiffServ Code Point)처리 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템.
제 2항에 있어서, 상기 이더넷 L2 스위치는

상기 이더넷 L3 스위치부와 기가급 이더넷으로 접속되어 상기 이더넷 L3 스위치부로부터 수신되는 기가급 이더넷 프레임을 100Mbps급 이더넷 프레임으로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템.
제 4항에 있어서, 상기 이더넷 L2 스위치부는

상기 이더넷 L3 스위치부로부터 수신된 각 이더넷 프레임의 목적지 주소를 검사한 후 주소 매핑 테이블을 참고하여 출력포트를 결정하고, 해당 출력포트로 전 송이 가능하면 상기 스위칭된 프레임들을 해당 출력포트를 통해 상기 WDM 광/송수신부로 전송하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템.
제 2항에 있어서,

상기 제어부, 상기 전용 E1처리부, 상기 음성 E1처리부, 및 상기 이더넷 L3 스위치부는 각각 별도의 유니트로 구비되어 실장되며,

상기 각 이더넷 L2 스위치, 상기 각 이더넷 L2 스위치에 대응되는 복수개의 상기 WDM 광송/수신부들 및 상기 복수개의 WDM 광송/수신부에 대응되는 상기 OLT 수동광분기결합기는 하나의 광전송유니트로 구비되어 실장되는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템.
제 6항에 있어서, 상기 이더넷 L3 스위치부가 실장되는 유니트는

보호절체기능을 위해, 현재 운용되고 있는 제 1 스위치유니트와 상기 제 1 스위치유니트에 장애 발생시 절체되도록 대기 상태를 유지하는 제 2 스위치유니트를 구비하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템.
제 6항에 있어서, 상기 광전송유니트는

복수개가 실장되며, 각 광전송유니트는 상향 및 하향용 상기 광대역광원모듈 및 상기 WDM 가입자장치 전송포트와 연결되는 광포트를 전면부에 구비하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 WDM 가입자장치는

상기 수동광분기결합기에서 분기되어 수신되는 특정 파장의 광신호에서 이더넷 프레임을 추출하여 출력하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 ONT WDM 광송/수신부;

상기 ONT WDM 광송/수신부를 통해 수신되는 이더넷 프레임을 그 특성에 따라 스위칭하여 서로 다른 경로로 전송하는 기능 및 그 역기능을 ONT 이더넷 L2 스위치부;

상기 ONT 이더넷 L2 스위치부로부터 수신되는 프레임을 음성 이더넷 프레임 및 전용회선 이더넷 프레임으로 분류하고 분류된 프레임에서 DS0 신호를 추출하여 출력하는 기능 및 그 역기능을 수행하는 DS0 변환처리부;

상기 DS0 변환처리부로부터 음성 이더넷 프레임을 수신하고, 수신된 음성 이더넷 프레임을 아날로그 음성 신호로 출력하는 음성처리부;

상기 DS0 변환처리부로부터 전용회선 이더넷 프레임을 수신하고, 수신된 전용회선 이더넷 프레임을 아날로그 인터페이스 처리하여 아날로그 신호로 출력하는 전용회선처리부;

상기 WDM 가입자장치의 동작에 필요한 클럭신호들을 생성하는 출력하는 ONT 클럭처리부; 및

상기 WDM 가입자장치의 동작을 전체적을 제어하는 ONT 제어부를 구비하는 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템.
제 9항에 있어서, 상기 ONT WDM 광송/수신부는

상기 WDM 액세스 장치 내 WDM 광송/수신부와 일대일 대응되게 짝을 이루며 동작하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템.
제 9항에 있어서, 상기 ONT 이더넷 L2 스위치부는

상기 ONT WDM 광송/수신부를 통해 수신된 이더넷 프레임이 음성 또는 전용회선 이더넷 프레임인 경우에는 이를 상기 DS0 변환처리부로 전송하고, 수신된 이더넷 프레임이 영상서비스, 데이터 및 영상전화 프레임인 경우에는 이를 이더넷 LAN 포트(RJ45 포트)로 출력하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템.
제 9항에 있어서, 상기 ONT 이더넷 L2 스위치부는

가입자 트래픽을 상향으로 수신할 경우에는 상기 음성 이더넷 프레임, 상기 전용회선 이더넷 프레임, 영상 프레임, 데이터 프레임, 영상전화 프레임 등을 구분하여 클래스로 분류하고, 해당하는 클래스의 우선순위를 처리하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템.
제 9항에 있어서, 상기 음성처리부는

수신된 음성 이더넷 프레임을 SLIC(Subscriber Line Interface Circuit) 코 덱 처리하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화방식 수동 광가입자망 시스템.