KR20060067801A - System and method for forming channel using tunable laser diode - Google Patents

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KR20060067801A KR1020050061951A KR20050061951A KR20060067801A KR 20060067801 A KR20060067801 A KR 20060067801A KR 1020050061951 A KR1020050061951 A KR 1020050061951A KR 20050061951 A KR20050061951 A KR 20050061951A KR 20060067801 A KR20060067801 A KR 20060067801A
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Abstract

본 발명은 넓은 파장가변 특성을 갖는 레이저와 TDM data 구조를 결합하고 여기에 필요한 광 부품을 적절히 활용함으로써 근거리 광 통신망인 WDM-PON 시스템에 채널교환기능을 추가하고 잠재적인 전송속도를 크게 확대한다. 또한 광원과 AWG의 파장천이가 있을 경우 Loop-Back 네트워크구조를 이용하여 추가적인 우회 회선 없이 파장을 추적하고 전달되는 신호의 크기를 최적화 한다. 그리고 전기적으로 파장을 변화시키는 파장가변 레이저를 이용하여 OLT(Optical line terminal)의 온도 안정화에 필요한 온도 제어기(TEC, thermo-electric controller)의 수를 최소화 한다. The present invention combines a wide wavelength tunable laser with a TDM data structure and appropriately utilizes the optical components required to add a channel switching function to a WDM-PON system, which is a local optical network, and greatly expands the potential transmission speed. In addition, if there is a wavelength transition between the light source and the AWG, the loop-back network structure is used to track the wavelength without additional bypass line and optimize the size of the transmitted signal. In addition, the use of a wavelength variable laser that changes the wavelength electrically minimizes the number of temperature controllers (TEC) required for temperature stabilization of the optical line terminal (OLT).

파장 가변 레이저, 채널 교환, WDM-PON Tunable Laser, Channel Switching, WDM-PON

Description

파장 가변 레이저를 이용한 채널 교환 시스템 및 방법{System and method for forming channel using tunable laser diode }System and method for forming channel using tunable laser diode

도 1 은 WDM-PON 망의 기본적인 네트워크 구조를 도시한다.1 shows a basic network structure of a WDM-PON network.

도 2 (a),(b) 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 본 발명의 채널 교환부에서 N개의 채널중 소정의 채널들이 채널 교환을 하는 예를 도시한다. 2 (a) and 2 (b) show an example in which predetermined channels among N channels are channel exchanged in the channel exchange unit of the present invention as a preferred embodiment of the present invention.

도 3 은 도 1 의 채널교환 WDM-PON 시스템에서 ONU 부분을 변형한 것으로 채널 교환 기능을 지닌 WDM-PON 시스템을 도시한다.FIG. 3 illustrates a WDM-PON system having a channel switching function by modifying an ONU portion of the channel switching WDM-PON system of FIG. 1.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 DBR-LD의 현미경사진을 도시한 것이다. Figure 4 shows a micrograph of the DBR-LD used in one embodiment of the present invention.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 DBR-LD의 파장 가변 특성을 측정한 그래프이다.5 is a graph measuring wavelength tunable characteristics of the DBR-LD used in an embodiment of the present invention.

도 6 은 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 SGDBR-LD의 현미경사진을 도시한 것이다. Figure 6 shows a micrograph of the SGDBR-LD used in one embodiment of the present invention.

도 7 은 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 SGDBR-LD의 파장 가변 특성을 측정한 그래프이다.7 is a graph measuring wavelength tunable characteristics of SGDBR-LD used in an embodiment of the present invention.

본 발명은 근거리 광통신 네트워크에 관한 기술로서 수요자와 통신 사업자의 기지국간 수동소자를 이용한 광통신 망 구조에 대한 기술이다. 현재 장거리 기간 망(Back-bone network)에는 최첨단 광통신 기술이 많이 응용되고 있으나 근거리 엑세스망 (access network) 즉 기지국에서 일반가정 또는 사무실 간의 data 통신의 경우 동축 케이블이 주된 통신 수단이고 광통신은 아직 시험단계에 머무르고 있다.  The present invention relates to a short-range optical communication network and a technology for an optical communication network structure using passive elements between a base station of a consumer and a communication operator. Currently, high-tech optical communication technology is widely applied in the back-bone network, but coaxial cable is the main means of communication in the local area network (access base), that is, the base station or the office. Staying in

그러나 근거리 망은 많은 수요자가 있기 때문에 기술이 성숙될 경우 충분히 큰 광통신 시장을 제공할 것으로 판단되며 따라서 여기에 필요한 기술을 선점하고 지적 재산권을 확보하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있다. However, because the local area network has many consumers, it is expected that if the technology matures, it will provide a sufficiently large optical communication market. Therefore, much research is being conducted to preempt the necessary technology and secure intellectual property rights.

근거리 통신망에서 가장 유력한 통신 수단으로 연구되고 있는 방식이 WDM-PON(wavelength division multiplexing passive optical network)이며 이는 수동소자를 이용해 다수의 광 파장에 할당된 여러 개의 채널을 하나의 광섬유를 통해 동시에 통신하는 방식이다. The most influential means of communication in local area networks is WDM-PON (wavelength division multiplexing passive optical network), which uses passive devices to simultaneously communicate multiple channels assigned to multiple optical wavelengths through a single fiber. to be.

본 발명은 파장 가변 레이저를 이용하여 채널을 교환하고, 상기 채널 전송에 TDM(Time Division Multiplexing)개념을 결합함으로써 WDM-PON(wavelength division multiplexing passive optical network)에서 전송 효율을 높이며 채널의 파장 광신호를 추적하기 위한 것이다. The present invention improves transmission efficiency in a wavelength division multiplexing passive optical network (WDM-PON) by exchanging channels using a wavelength tunable laser and combining the time division multiplexing (TDM) concept with the channel transmission. It is to track.

현재 제안되거나 보고되고 있는 대표적인 WDM-PON 구조로는 P. Healey et al,"Spectral slicing WDM-PON using wavelength-seeded reflective SOAs,"IEE Electron. Lett., Vol. 37, No.19, pp1181-1182, 2001. 에서, EDFA 또는 LED의 빛을 AWG(arrayed waveguide grating)를 이용해 여러 개의 파장으로 나눈 뒤(spectrum slicing) 각각의 파장에 채널을 할당하고 RSOA(reflective semiconductor optical amplifier)를 통해 증폭 및 변조해서 data signal을 발생시키고 이를 실어 보내는 방식을 제시하고 있으며 이러한 방식을 통해 25km, 1.25GHz, 8channel을 전송한 실험결과를 보고하였다. Representative WDM-PON structures currently proposed or reported include P. Healey et al, "Spectral slicing WDM-PON using wavelength-seeded reflective SOAs," IEE Electron. Lett., Vol. 37, No. 19, pp 1181-1182, 2001. The light of an EDFA or LED is split into multiple wavelengths using an arrayed waveguide grating (AWG), followed by spectrum slicing, assigning a channel to each wavelength and reflecting semiconductor RSOA. Amplified and modulated by optical amplifiers to generate and send data signals, and reported the experimental results of transmitting 25km, 1.25GHz, and 8channels through these methods.

현재 제안되거나 보고되고 있는 또 다른 대표적인 WDM-PON 구조로는 Hyun Deok Kim. et al, " A Low-cost WDM source with an ASE injected Fabry-Perot semiconductor laser,"IEEE Photon. Technol. Lett., Vol. 12, No.8, pp. 1067-1069, 2000. 에서 광원의 빛을 여러 개의 파장으로 나눈 뒤 페브리 패롯 레이저 다이오드(Fabry-Parot laser diode, FP-LD)에 입사 시켜 파장 선택 형 FP LD를 만들고 이를 이용해서 data signal을 발생시키는 방식을 제시하고 있으며, 이러한 방식을 통한 155Mb/s, 120km 전송 결과에 대해 보고 된 바가 있다.Another representative WDM-PON structure currently proposed or reported is Hyun Deok Kim. et al, "A Low-cost WDM source with an ASE injected Fabry-Perot semiconductor laser," IEEE Photon. Technol. Lett., Vol. 12, No. 8, pp. 1067-1069, 2000. After dividing the light of the light source into several wavelengths, it is incident on a Fabry-Parot laser diode (FP-LD) to make a wavelength-selective FP LD, which generates a data signal. It has been reported that the 155Mb / s, 120km transmission results through this method has been reported.

또한, M. Zirngibl. et al, "LARNet, a Local Acess Router Network,"IEEE Photon. Technol. Lett., Vol. 7, No.2, pp. 215-217, 1995.에서 AWG의 각 채널 도파관에 DBR(Distributed Bragg reflector) 격자(grating)을 새겨서 다파장 레이저(multifrequency laser, MFL)을 형성하고 이를 이용해 data signal을 발생시키는 방식을 제시하고 있으며, 이러한 방식을 통해 200Mb/s, 10km, 9channels에 대한 전송결과가 보고 되었다. In addition, M. Zirngibl. et al, "LARNet, a Local Access Router Network," IEEE Photon. Technol. Lett., Vol. 7, No. 2, pp. In 215-217, 1995, a method of generating a multi-frequency laser (MFL) by incorporating a distributed Bragg reflector (DBR) grating on each channel waveguide of an AWG is provided. In this way, transmission results for 200 Mb / s, 10 km, and 9 channels were reported.

상기 상술된 종래의 방법에서는 본 발명에서 제안하고자 하는 채널 교환 및 파장 추적 기능을 통한 전송 속도의 개선에 대하여 제시되고 있지 않다. 따라서 본 발명의 목적은 WDM-PON 에서 채널교환기능 및 파장 추적을 통한 전송 효율의 개선을 제공하는 채널 교환 방법 및 시스템을 제공함에 있다.In the above-described conventional method, the improvement of the transmission rate through the channel switching and wavelength tracking function proposed by the present invention is not proposed. Accordingly, an object of the present invention is to provide a channel switching method and system for improving transmission efficiency through channel switching and wavelength tracking in a WDM-PON.

본 발명은 파장가변 특성을 지닌 레이저를 이용하여 생성된 채널의 파장을 교환하여 전송속도를 향상시키고자 하는 것이다. The present invention is to improve the transmission speed by exchanging the wavelength of the generated channel using a laser having a wavelength variable characteristic.

보다 상세히 본 발명은 넓은 파장 가변 특성을 지닌 레이저를 이용하여 채널을 교환하고, 상기 채널 전송에 TDM(Time Division Multiplexing)개념을 결합함으로써 WDM-PON(wavelength division multiplexing passive optical network)에서 전송 효율을 높이기 위한 것이다. More specifically, the present invention improves transmission efficiency in a wavelength division multiplexing passive optical network (WDM-PON) by exchanging channels using a laser having a wide wavelength tunable characteristic and combining the time division multiplexing (TDM) concept with the channel transmission. It is for.

그리고 광원과 AWG의 파장천이가 있을 경우 적절한 네트워크구조를 이용하여 파장을 추적하고 전달되는 신호의 크기를 최적화 한다. 또한 전기적으로 파장을 변화시키는 파장가변 레이저를 이용함으로써 OLT(Optical line terminal)의 온도 안정화에 필요한 온도 제어기(TEC, thermo-electric controller) 수를 최소화한다.And if there is a wavelength transition between the light source and the AWG, the appropriate network structure is used to track the wavelength and optimize the size of the transmitted signal. In addition, the use of wavelength-tunable lasers that change the wavelength electrically minimizes the number of thermo-electric controllers (TECs) required for temperature stabilization of optical line terminals (OLTs).

상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 WDM-PON에서 파장 가변 레이저를 이용한 채널 교환 시스템은 파장 분할 다중화 방식 수동형 광가입자망 시스템에 있어서, 파장 가변 특성을 지닌 레이저를 포함하는 각각의 광원을 이용하여 N 개의 채널에 신호를 발생하는 신호 발생부; 상기 N개의 채널들 중 소정 개수의 채널들이 동일한 파장을 갖도록 상기 레이저의 파장을 가변시켜 채널을 교환하는 채널 가변 부; 및 상기 동일한 파장을 갖는 상기 소정 개수의 채널들을 시간 다중화 하는 TDM설정부;를 포함한다. In order to achieve the above object, a channel switching system using a tunable laser in a WDM-PON according to the present invention is a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system, using each light source including a laser having a tunable characteristic. A signal generator for generating signals in N channels; A channel variable unit configured to exchange channels by varying a wavelength of the laser so that a predetermined number of channels among the N channels have the same wavelength; And a TDM setting unit configured to time multiplex the predetermined number of channels having the same wavelength.

상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 WDM-PON에서 파장 가변 레이저를 이용한 채널 교환 시스템은 파장분할다중화방식 수동형 광 가입자망 시스템에 있어서 파장 가변 특성을 지닌 레이저를 포함하는 각각의 광원을 이용하여 N 개의 채널을 교환하는 채널 교환부; 상기 신호 발생부에서 생성되어 ONU로 하향 전송된 후 다시 OLT로 상향 전송된 채널의 파장 광신호를 수신하여 검출하는 검출기;및 신호 검출기(162) 신호와 광원상태 검출기(111) 신호의 상대적인 크기 변화를 관측하고 신호 검출기(162)의 신호가 퇴화 될 경우 광원의 파장과 온도 조절장치(162)의 온도를 적절히 변화시켜 신호 검출기(162) 신호를 최적화하는 추적부;를 포함한다. In order to achieve the above object, in the WDM-PON according to the present invention, a channel switching system using a wavelength tunable laser is N in each wavelength including multiple lasers having wavelength tunable characteristics in a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system. A channel exchange unit for exchanging two channels; A detector that receives and detects a wavelength optical signal of a channel generated by the signal generator and transmitted downward to the ONU and then upwardly transmitted to the OLT; and changes in relative magnitudes of the signal detector 162 signal and the light source state detector 111 signal. And a tracking unit that optimizes the signal detector 162 signal by appropriately changing the wavelength of the light source and the temperature of the temperature controller 162 when the signal of the signal detector 162 is degraded.

상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 WDM-PON에서 파장 가변 레이저를 이용한 채널 교환 방법은 파장 분할 다중화 방식 수동형 광가입자망 시스템에 있어서, 파장 가변 특성을 지닌 레이저를 포함하는 각각의 광원을 이용하여 N 개의 채널에 신호를 발생하는 단계; 상기 N개의 채널 중 소정 개수의 채널들이 동일한 파장을 갖도록 상기 레이저의 파장을 가변시켜 채널을 교환하는 단계;및 상기 동일한 파장을 갖는 상기 소정 개수의 채널들을 시간 다중화 하는 단계;를 포함한다. In order to achieve the above object, a channel switching method using a wavelength tunable laser in the WDM-PON according to the present invention is a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system, using each light source including a laser having a wavelength tunable characteristic. Generating signals on the N channels; Exchanging channels by varying the wavelength of the laser such that a predetermined number of channels among the N channels have the same wavelength; and time multiplexing the predetermined number of channels having the same wavelength.

상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 WDM-PON에서 파장 가변 레이저를 이용한 채널 교환 방법은 파장분할다중화방식 수동형 광 가입자망 시스템에 있어서 (a)파장 가변 특성을 지닌 레이저를 포함하는 각각의 광원을 이용하여 N 개의 채널에 신호를 발생하는 단계;(b)상기 (a) 단계에서 생성되어 ONU로 하향 전송된 후 다시 OLT로 상향 전송된 채널의 광신호를 수신하여 검출하는 단계; 신호 검출기(162) 신호와 광원상태 검출기(111) 신호의 상대적인 크기 변화를 관측하고 신호 검출기(162)의 신호가 퇴화 될 경우 광원의 파장과 온도 조절장치(162)의 온도를 적절히 변화시켜 신호 검출기(162) 신호를 최적화하는 단계;를 포함한다. In order to achieve the above object, a channel switching method using a wavelength tunable laser in the WDM-PON according to the present invention includes (a) each light source including a laser having a wavelength tunable characteristic in a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system. (B) receiving and detecting an optical signal of a channel generated in the step (a) and transmitted downward to the ONU and then transmitted upward to the OLT; Observe the relative magnitude change of the signal detector 162 signal and the light source condition detector 111 signal, and when the signal of the signal detector 162 degenerates, changes the wavelength of the light source and the temperature of the temperature control device 162 appropriately. 162 optimizing the signal.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals and symbols as much as possible even though they are shown in different drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명에 보다 더 충실하도록 하기 위해서, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자 수준의 변경이나 변형이 있을 수 있음을 명기하는 바이다.In addition, in order to be more faithful to the present invention, it is noted that changes or modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 "채널 교환"의 의미는 각 채널이 자신이 생성하는 파장이 아닌 다른 광원의 파장을 발생시키는 것을 의미한다. 예를 들어, N개의 광원 L1, L2, ...Ln-1, Ln이 있고, 각각 파장 λ1, λ2,..λn-1, λn을 생성할 때, 광원 L2 가 λ2를 발생하는 것이 아니라 λ1을 발생할 때 채널이 교환되었음을 의미한다.As used herein, "channel exchange" means that each channel generates a wavelength of a light source other than the wavelength it generates. For example, when there are N light sources L1, L2, ... Ln-1, Ln, and generate wavelengths λ1, λ2, ..λn-1, λn, respectively, the light source L2 does not generate λ2 but λ1. When it happens, it means that the channel has been exchanged.

도 1 은 WDM-PON 망의 기본적인 네트워크 구조를 도시한다.1 shows a basic network structure of a WDM-PON network.

WDM-PON은 가입자별 혹은 서비스별로 파장을 다중화하는 WDM(wavelength division multiplexing) 방식을 사용하여 다수의 ONU가 여러 개의 Optical links를 통해서 기지국(Central Office)에 연결되는 구조로서 크게 기지국 내의 OLT(Optical line terminal, 100), RN(Remote Node, 원격 검출기)(180), ONU((Optical Network Units, 190)로 구성된다.WDM-PON is a structure in which multiple ONUs are connected to a central office through multiple optical links by using a wavelength division multiplexing (WDM) method for multiplexing wavelengths by subscriber or service. terminal, 100), RN (Remote Node, Remote Detector) 180, and ONU ((Optical Network Units, 190)).

기지국은 Feeder network이라고도 하며, 서로 다른 여러 개의 파장을 가지는 광신호를 생성하여 원격 검출기(180, 이하 "RN"으로 기재)로 전송하고, 반대로 여러 가입자망인 ONU(190)에서 RN(180)로 전송되어 기지국으로 향하는 신호를 수신하는 부분으로 이루어져 있다.The base station is also referred to as a feeder network, generates an optical signal having a plurality of different wavelengths and transmits it to a remote detector (180, hereinafter referred to as "RN"), and on the contrary, transmits from the ONU 190, which is a multiple subscriber network, to the RN 180 It consists of a part for receiving a signal to the base station.

송신부인 OLT(100)는 통상 통신사업자의 기지국(central office)에 위치하며 N개의 광원(121)을 포함하는 신호 발생부(120), 채널 가변부(130), TDM 설정부(140), 광원상태 신호검출기(111), 온도제어기(112, 161), 성형광결합기(150), AWG(arrayed waveguide grating, 160), 신호 검출기(162), 추적부(170)를 포함한다. The OLT 100, which is a transmitter, is usually located in a base station of a telecommunications operator, and includes a signal generator 120, a channel variable unit 130, a TDM setup unit 140, and a light source including N light sources 121. The state signal detector 111, the temperature controllers 112 and 161, the molded optical coupler 150, an arrayed waveguide grating 160, a signal detector 162, and a tracer 170 are included.

ONU(190)는 Distribution network이라고도 하며, RN(180)에서 분배된 각각의 WDM신호를 수신하여 가입자에서 전송하거나, 각 가입자에서 기지국으로 향하는 여러 개의 SCM(Sub-carrier Multiplexing) 신호를 하나의 WDM파장에 실어 RN(180)으로 전달한다.The ONU 190 is also referred to as a distribution network, and receives each WDM signal distributed by the RN 180 and transmits it at the subscriber, or transmits multiple SCM (Sub-carrier Multiplexing) signals from each subscriber to the base station. To RN 180.

그리고 개별 수신자에게 설치되는 ONU(190)는 RSOA(191, reflective semiconductor optical amplifier)와 전송되어온 신호를 검출하는 신호 검출기(192)로 구성된다.The ONU 190 installed in the individual receiver includes an RSOA (191, reflective semiconductor optical amplifier) and a signal detector 192 for detecting a transmitted signal.

RN(180)은 기지국과 ONU(190)사이에 위치하여 AWG(Arrayed Waveguide Grating) 등의 수동 광소자를 사용하여 기지국에서 ONU(190)로 향하는 여러 파장의 광신호를 디멀티플렉싱하여 라우팅하고, 반대로 각각의 ONU(190)에서 기지국으로 향하는 각각의 WDM 채널을 멀티플렉싱하여 기지국으로 전달한다.The RN 180 is located between the base station and the ONU 190 and uses a passive optical device such as an arrayed waveguide grating (AWG) to demultiplex and route optical signals of various wavelengths from the base station to the ONU 190, and vice versa. Each WDM channel destined for the base station in the ONU 190 of the multiplexed to the base station.

도 1과 같은 네트워크 구조하에서 본 발명은 바람직한 일 실시예로서, Loop-Back 신호 형태의 전송신호를 사용한다. 이와 같은 신호 구조는 레이저 또는 발광 다이오드와 같은 광 발생 장치가 필요로 하지 않으며, 광 증폭기(예; RSOA 또는 SOA)만 요구되므로 수신자에게 설치되는 ONU의 가격을 저렴하게 할 수 있을 뿐만 아니라 관리 및 유지가 용이하다. 이와 같은 근거리 통신망은 통상 20km 정도의 거리 안에서 운영된다. Under the network structure as shown in FIG. 1, the present invention uses a transmission signal in the form of a loop-back signal as a preferred embodiment. This signal structure does not require light generating devices such as lasers or light emitting diodes, and requires only an optical amplifier (eg RSOA or SOA), which not only lowers the price of the ONU installed in the receiver but also manages and maintains it. Is easy. Such local area networks typically operate within a distance of about 20 km.

도 1 의 채널교환 WDM-PON 통신망은 다음과 같이 운영된다. The channel switched WDM-PON communication network of FIG. 1 operates as follows.

OLT(100) 내의 광원(121)으로부터 나오는 N개 채널의 파장 광 신호는 파장 광신호를 광선로로부터 추출하는 성형 결합기(150,Tree coupler)에 의해 추출되어 RN(180)에서 개별 채널은 분기되어 각각의 수신자 ONU로 전달 된다 (downstream).The N-channel wavelength optical signal from the light source 121 in the OLT 100 is extracted by a shape coupler 150 which extracts the wavelength optical signal from the optical path, so that individual channels are branched at the RN 180, respectively. Is passed to the receiver's ONU (downstream).

ONU에 전달된 신호는 일부는 신호검출기(192)에서 검출되고 나머지는 반사형 반도체 광증폭기(RSOA,191)로 가서 증폭되어 루프백 신호에서 해당하는 부분에 ONU data가 실린 뒤 OLT로 전송된다(upstream). The signal transmitted to the ONU is partially detected by the signal detector 192 and the rest is amplified by going to the reflective semiconductor optical amplifier (RSOA, 191), and the ONU data is loaded on the corresponding portion of the loopback signal and transmitted to the OLT (upstream). ).

각각의 ONU 신호는 RN(180)에서 결합되고 기지국의 AWG(160)에서 다시 분리되어 기지국 내의 신호검출기(162)에서 읽혀지게 된다. Each ONU signal is combined at RN 180 and separated back at AWG 160 of the base station to be read by signal detector 162 in the base station.

이 때, OLT와 ONU에서는 전송신호로 Loop-Back 신호를 사용한다. 상기 Loop- Back 신호는 크게 두 개의 부분으로 이루어져 있다(193, 194). At this time, OLT and ONU use Loop-Back signal as transmission signal. The Loop-Back signal consists of two parts (193 and 194).

상기 Loop-Back 신호의 앞 부분은 통상의 디지털 변조신호(193)와 같은 구조이고, 뒤 부분은 변조신호가 실려 있지 않은 일정한 크기의 광 신호(194)로서, 상기 뒤 부분에 ONU에서 OLT로 보내는 신호를 싣는다.The front part of the loop-back signal has the same structure as a normal digital modulation signal 193, and the rear part is a constant-sized optical signal 194 without a modulation signal, which is sent from the ONU to the OLT in the rear part. Load the signal.

도 1 의 채널 교환부(110)는 신호 발생부(120), 채널 가변부(130) 및 TDM 설정부(140)를 포함한다. The channel exchanger 110 of FIG. 1 includes a signal generator 120, a channel variable unit 130, and a TDM setup unit 140.

신호 발생부(120)에서는 N 개의 광원을 이용하여 N 개의 채널에 대한 신호를 발생한다. The signal generator 120 generates signals for N channels using N light sources.

광원(121)은 파장 가변 특성을 지닌 레이저를 이용하여 파장 분할 다중화 방식 수동형 광 가입자망 시스템 내의 OLT에서 각각의 ONU로 전송하는 하향 전송 데이터가 실리는 파장 광신호를 생성하고, 상기 레이저는 전류를 통하여 파장을 전기적으로 변화시키는 것을 특징으로 한다.The light source 121 generates a wavelength optical signal carrying downlink transmission data transmitted from the OLT in the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system to each ONU using a laser having a wavelength variable characteristic, and the laser generates a current. It is characterized by changing the wavelength electrically.

N 개의 광원 L1, L2, ...Ln-1, Ln은 각각 파장 λ1, λ2,..λn-1, λn을 생성하는 것을 디폴트로 한다. 그러나, N 개의 광원 각각은 파장 가변 레이저를 이용하여 채널의 파장 광신호를 생성하므로, L1에서 λ1를 생성하는 광원도 λ2,..λn-1, λn 의 가변된 파장 광신호의 생성이 가능하다. N light sources L 1 , L2, ... Ln-1, Ln default to generate wavelengths lambda 1, lambda 2, .lambda n-1, and lambda n, respectively. However, since each of the N light sources generates a wavelength optical signal of a channel using a wavelength tunable laser, a light source that generates λ1 in L1 can also generate a variable wavelength optical signal of λ2, .. λn-1, λn. .

레이저의 바람직한 일 실시예로서 DBR-LD(distributed Bragg Reflector laser diode) 및 SGDBR-LD(Sampled Grating Reflector laser diode)의 예를 들면, DBR-LD는 최대 8~10nm의 가변영역을 가지고 있고 SGDBR-LD의 경우 35nm 이상의 넓 은 가변영역을 가지고 있다. 즉 채널 간격이 100GHz(0.8nm)일 경우 DBR-LD는 10채널, SGDBR-LD는 40채널 이상의 신호를 동일한 레이저로 발생시킬 수 있다. As a preferred embodiment of the laser, for example, the distributed Bragg Reflector laser diode (DBR-LD) and the sampled grating reflector laser diode (SGDBR-LD), the DBR-LD has a variable region of up to 8-10 nm and the SGDBR-LD Has a wide variable region of 35nm or more. That is, when the channel spacing is 100 GHz (0.8 nm), the DBR-LD can generate 10 channels and the SGDBR-LD can generate signals of 40 channels or more with the same laser.

온도로 파장을 변화시키는 파장가변레이저나 DFB-LD(distributed feedback laser)의 경우 광원의 수와 동일한 수의 온도제어기가 필요하고 이들을 상호 독립적으로 작동시켜야 하는바 온도 제어는 매우 복잡한 문제점을 지니고 있었다. In the case of a wavelength variable laser or a DFB-LD (distributed feedback laser) that changes the wavelength with temperature, the temperature controller has a complicated problem because the same number of temperature controllers as the number of light sources are required and they must be operated independently of each other.

그러나 본 발명에서는, OLT에 들어가는 광원(121)이 DBR-LD 또는 SGDBE-LD 파장 가변 레이저를 사용할 경우 전류를 DBR부분에 주입시켜서 파장을 전기적으로 변화시키므로 온도 안정화에 필요한 온도 제어기(TEC, thermo-electric controller, 112)의 수를 감소시킬 수 있다. 따라서 온도제어기는 용량에 따라 최소의 경우 하나만 사용할 수도 있게 된다. However, in the present invention, when the light source 121 entering the OLT uses a DBR-LD or SGDBE-LD wavelength tunable laser, the current is injected into the DBR portion to electrically change the wavelength, thereby requiring a temperature controller (TEC, thermo- The number of electric controllers 112 can be reduced. Therefore, at least one temperature controller may be used depending on the capacity.

채널 가변부(130)는 신호 발생부(120)에서 디폴트로 발생하는 채널의 파장 광신호를 필요에 따라 파장 가변 레이저를 이용하여 N개의 채널 중 소정의 채널의 파장을 가변시킴으로써 채널이 교환되도록 한다.The channel variable unit 130 changes the wavelength of a predetermined channel among the N channels by using a wavelength tunable laser as needed to convert the wavelength optical signal of the channel generated by the signal generator 120 as necessary. .

TDM 설정부(140)는 채널 가변부에서 가변된 소정 채널의 파장을 시간 다중화 하여 채널을 전송한다. The TDM setting unit 140 transmits a channel by time multiplexing a wavelength of a predetermined channel changed by the channel variable unit.

도 1 의 채널 교환부(110)에 대하여서는 도 2의 관련 부분에서 보다 상세히 서술하기로 한다. The channel exchanger 110 of FIG. 1 will be described in more detail in the relevant part of FIG. 2.

성형 광결합기(150)는 파장 광신호를 광선로로부터 추출하고, 상기 N개의 광원(121)으로부터 생성되어 TDM 설정부에서 시간 다중화된 N개 채널의 광신호를 결합하여 ONU(190)로 전송한다.The shaping optical coupler 150 extracts the wavelength optical signal from the optical path and combines the optical signals of the N channels generated from the N light sources 121 and time-multiplexed by the TDM setting unit and transmitted to the ONU 190.

도 1의 네트워크 구조에서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 ONU(190)는 Loop-Back 신호를 이용하고 상기 OLT 에서 하향 전송된 채널의 파장 광신호를 증폭시키는 신호증폭기(191)와 ONU로 하향 전송된 신호를 검출하는 신호검출기(192)를 포함한다. 신호 증폭기는 RSOA(Reflective Semiconductor optical amplifier) 또는 SOA(Semiconductor optical amplifier)를 포함한다. In the network structure of FIG. 1, in a preferred embodiment of the present invention, the ONU 190 uses a loop-back signal and downwards to an ONU and a signal amplifier 191 for amplifying a wavelength optical signal of a channel transmitted downward in the OLT. And a signal detector 192 for detecting the transmitted signal. The signal amplifier includes a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) or a semiconductor optical amplifier (SOA).

반사형 반도체 광증폭기(191)는 WDM-PON 방식에서 loop-back 형태로 활용한다. 즉, 반사형 반도체 광증폭기(191)는 ONU에 전달된 신호를 증폭시킨 후 loop-back 신호의 뒤부분(113)에 ONU 데이터를 실어 OLT로 전송한다. The reflective semiconductor optical amplifier 191 is utilized in a loop-back form in the WDM-PON method. That is, the reflective semiconductor optical amplifier 191 amplifies the signal transmitted to the ONU, and loads the ONU data in the rear portion 113 of the loop-back signal to the OLT.

RN(180)에서는 반사형 반도체 광증폭기(191)에서 증폭된 신호를 결합하여 기지국 내의 AWG(160)로 전송하고, AWG(160)에서는 상기 ONU에서 상기 OLT로 상향 전송된 채널의 파장 광신호를 분리하고 검출한다. The RN 180 combines the signal amplified by the reflective semiconductor optical amplifier 191 and transmits the signal amplified by the reflective semiconductor optical amplifier 191 to the AWG 160 in the base station. The AWG 160 transmits the wavelength optical signal of the channel transmitted upward from the ONU to the OLT. Separate and detect.

WDM-PON에서는 서로 다른 많은 파장을 사용하므로 온도의 변화, 시간에 따른 열화 등으로 광원의 파장이 조금씩 천이하는 경우가 생길 수 있다. RN(180)은 통상 옥외에 설치 되므로 옥외 온도변화에 따라 RN(180)의 파장이 천이 할 수 있다. Since WDM-PON uses many different wavelengths, the wavelength of the light source may change little by little due to temperature change and deterioration with time. Since the RN 180 is normally installed outdoors, the wavelength of the RN 180 may shift according to the outdoor temperature change.

이 경우 천이 되는 파장을 추적하기 위하여 그 후 기지국 내에서 검출된 ONU에서 OLT로의 상향 신호(181)와 광원상태 검출기 신호(111)를 비교한다.In this case, the upstream signal 181 from the ONU to the OLT detected in the base station is compared with the light source state detector signal 111 in order to track the transition wavelength.

기지국 내 AWG(160)의 파장과 RN(180)의 파장이 일치하지 않은 경우 AWG(160)를 통과한 빛의 세기가 작아지는 것을 신호 검출기(162)를 통하여 검출할 수 있다. When the wavelength of the AWG 160 in the base station and the wavelength of the RN 180 do not match, the signal detector 162 may detect that the intensity of light passing through the AWG 160 decreases.

추적부(170)는 기지국 내 AWG(160)의 파장과 RN(180)의 파장이 일치하지 않 은 경우 AWG(160)를 통과한 신호의 크기와 광원상태 검출기 신호(111)를 비교하여 두 신호가 처음의 크기를 갖도록 각 제어기를 제어한다. The tracking unit 170 compares the magnitude of the signal passing through the AWG 160 and the light source state detector signal 111 when the wavelength of the AWG 160 in the base station and the wavelength of the RN 180 do not coincide with each other. Control each controller so that it has the initial size.

먼저 기지국 AWG의 온도를 제어하는 온도 제어기(161)를 조절하여 광신호가 증가하는 방향으로 제어기(161)의 온도를 조금씩 변화 시키고 동시에 광원의 파장 역시 광신호가 증가하는 방향으로 조금씩 변화시켜 광신호의 크기가 최대값이 되도록 한다.  First, by adjusting the temperature controller 161 that controls the temperature of the base station AWG, the temperature of the controller 161 is changed little by little in the direction of increasing the optical signal, and at the same time, the wavelength of the light source is also changed little by little in the direction of increasing the optical signal. Is the maximum value.

즉 추적부(170)에서는 RN(180)의 파장천이가 발생할 경우 기지국의 AWG 온도와 광원의 파장을 동시에 변화 시켜 신호 검출기(162)에 검출 되는 신호가 최대값을 갖도록 조절한다. That is, when the wavelength shift of the RN 180 occurs, the tracking unit 170 adjusts the signal detected by the signal detector 162 to have a maximum value by simultaneously changing the AWG temperature of the base station and the wavelength of the light source.

도 2 (a),(b) 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 본 발명의 채널 교환부에서 N개의 채널중 소정의 채널들이 채널 교환을 하는 예를 도시한다. 2 (a) and 2 (b) show an example in which predetermined channels among N channels are channel exchanged in the channel exchange unit of the present invention as a preferred embodiment of the present invention.

N개의 광원 L1, L2, ...Ln-1, Ln이 있고, 각각 파장 λ1, λ2,..λn-1, λn을 생성할 때, 본 발명에서 "채널 교환"의 의미는 각 채널이 자신이 생성하는 파장이 아닌 다른 광원의 파장을 발생시키는 것을 의미한다. 예를 들어, 광원 L2 가 λ2를 발생하는 것이 아니라 λ1을 발생할 때 채널이 교환되었음을 의미한다.When there are N light sources L1, L2, ... Ln-1, Ln, and generate wavelengths λ1, λ2, ..λn-1, and λn, respectively, in the present invention, the meaning of "channel switching" means that each channel has its own. This means generating a wavelength of a light source other than the generated wavelength. For example, it means that the channel is switched when the light source L2 does not generate λ2 but rather λ1.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서 4 채널간 채널 교환의 과정을 살펴보면 도 2-(1)와 같다. 채널 1, 2, 3 의 수신자는 데이터 전송량이 크지 않고 채널4의 수신자는 고속의 데이터 전송을 요구할 경우 채널 1의 광원이 채널 1, 2, 3의 신호를 시간대역으로 나누어 각각의 파장을 전송한다. Looking at the process of channel exchange between four channels as an embodiment of the present invention as shown in Figure 2- (1). If the receivers of channels 1, 2, and 3 do not have a large amount of data and the receivers of channel 4 require high-speed data transmission, the light source of channel 1 divides the signals of channels 1, 2, and 3 into time bands and transmits respective wavelengths. .

예를 들어 t1, t2, t3로 나누어 t1에는 λ1 을 t2에는 λ2를 그리고 t3에 는 λ3를 송신한다. 이 때 상기 광원은 파장 가변 레이저를 이용하므로, 광원은 상기와 같이 파장의 변화가 가능하다. For example, t1, t2 and t3 are divided into λ1 for t1, λ2 for t2, and λ3 for t3. At this time, since the light source uses a tunable laser, the light source can be changed in wavelength as described above.

채널 2, 3, 4의 광원은 모두 채널 4의 신호를 발생시키고 상기 OLT에서 상기 ONU로 하향 전송되는 채널의 파장 광신호를 시간 다중화 하여 전송한다.The light sources of channels 2, 3, and 4 generate the signal of channel 4, and time-multiplex the wavelength optical signal of the channel transmitted downward from the OLT to the ONU.

보다 구체적으로, 도 2-(2)를 참고하여 설명하면 다음과 같다.More specifically, when described with reference to Figure 2- (2) as follows.

채널 교환부에서 생성된 파장의 광신호 중 채널 2, 채널 3, 채널4의 3 개의 채널의 파장을 λ4 로 가변시켜 TDM 설정부에서 신호 101010을 발생시키고자 하는 경우 OLT에서 상기 ONU로 하향 전송되는 광신호의 하향 전송 시간을 6개로 나누고, 채널 2에 1, 채널 3에 0, 채널 4에 1, 그 후 다시 채널 2에 0, 채널 3에 1 , 채널 4에 0을 할당하는 방식으로 시간 다중화 하여 신호를 전송한다.If the wavelength of the three channels of channel 2, channel 3, and channel 4 of the optical signal generated by the channel exchanger is changed to λ 4 to generate the signal 101010 in the TDM setting unit, the OLT is transmitted downward to the ONU. Divide the downlink transmission time of the optical signal into six, time multiplexing by assigning 1 to channel 2, 0 to channel 3, 1 to channel 4, then 0 to channel 2, 1 to channel 3, and 0 to channel 4. To transmit the signal.

이 경우 시스템의 잠재적인 최대 통신 속도는 3배가 증가하게 된다. 이에 필요한 기술적 실현가능성을 보면 다음과 같다. 채널당 최대 통신속도가 2.5Gbps인 경우 최대 통신 속도는 7.5Gbps 까지 가능하게 된다.In this case, the system's potential maximum communication speed is increased by three times. The technical feasibility required for this is as follows. If the maximum communication speed per channel is 2.5Gbps, the maximum communication speed becomes 7.5Gbps.

이 때, 상기 파장 가변 레이저로 DBR-LD를 사용하고 채널 간격이 100GHz(0.8nm)일 경우 10채널 이상간 교환할 수 있고 최대 송신 속도가 22.5Gbps 이상 가능하게 된다.In this case, when the DBR-LD is used as the wavelength tunable laser and the channel spacing is 100 GHz (0.8 nm), it is possible to exchange over 10 channels and the maximum transmission speed is 22.5 Gbps or more.

본 발명의 바람직한 일 실시예로 사용되는 DBR-LD나 SGDBR-LD의 스위칭 속도는 모듈이 완성된 상태에서 ms 단위 이므로 채널 교환 역시 ms 단위에서 가능하다. 또한 교환속도(switching speed)가 조금 느리긴 하지만 ECTL(external cavity tunable laser) 또는 MEMS 를 이용한 파장가변 레이저를 사용할 수도 있다. Since the switching speed of the DBR-LD or SGDBR-LD used as the preferred embodiment of the present invention is in the unit of completed ms, channel switching is also possible in ms unit. You can also use an external cavity tunable laser (ECTL) or wavelength-tunable laser using MEMS, although the switching speed is a bit slow.

현재 DBR-LD의 경우 직접 변조에 의해 40GHz까지 논문에 보고 되고 있고 SGDBR-LD의 경우 Electro-absorption 변조기 집적에 의해 2.5 Gbps 상품이 판매되고 있다.Currently, the DBR-LD is reported in the paper by direct modulation up to 40 GHz, and the SGDBR-LD is selling 2.5 Gbps by electro-absorption modulator integration.

도 3 은 도 1 의 채널교환 WDM-PON 시스템에서 ONU 부분을 변형한 것으로 채널 교환 기능을 지닌 WDM-PON 시스템을 도시한다.FIG. 3 illustrates a WDM-PON system having a channel switching function by modifying an ONU portion of the channel switching WDM-PON system of FIG. 1.

도 3 에서의 WDM-PON 시스템은 ONU에 레이저 또는 발광 다이오드(LED)와 같은 광 발생 장치(301)를 이용하는 구조로써 광 순환기(optical circulator)(303)가 추가적으로 포함된다. In the WDM-PON system of FIG. 3, an optical circulator 303 is additionally included in the ONU using a light generating device 301 such as a laser or a light emitting diode (LED).

도 1 과 비교할 경우 도 3 의 변형된 채널교환 WDM-PON 시스템의 경우 loop-back signal 구조를 사용하지 않고 통상적인 신호 구조를 사용하며 기지국 및 RN간에 한 가닥의 광섬유(302)만으로 이루어진다는 이점이 있다. Compared to FIG. 1, the modified channel-switched WDM-PON system of FIG. 3 uses a conventional signal structure instead of a loop-back signal structure, and has only one strand of optical fiber 302 between the base station and the RN. have.

그러나 도 3의 변형된 채널 교환 WDM-PON 시스템에서는 채널 교환은 가능하나, 도 1 에서와 같이 파장 추적 기능은 지니지 못한다. 즉, 도 1 의 구조에서는 OLT 내의 광원에서 발생된 광원의 파장이 그대로 신호 검출기로 되돌아 오므로 별도의 우회 회선을 추가 없이도 파장 추적이 가능한 이점이 있다. However, the channel switching is possible in the modified channel switching WDM-PON system of FIG. 3, but does not have a wavelength tracking function as shown in FIG. 1. That is, in the structure of FIG. 1, since the wavelength of the light source generated by the light source in the OLT is returned to the signal detector as it is, there is an advantage that wavelength tracking can be performed without adding a separate bypass line.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 DBR-LD의 현미경사진을 도시한 것이다.Figure 4 shows a micrograph of the DBR-LD used in one embodiment of the present invention.

도 4 의 DBR-LD는 전체 길이가 700~1000mm 이고 출력 세기는 80mA의 전류 주입이 있을 때 5~10mW 를 출력한다. 도 4에서 401은 활성(active)영역이고 402는 페이즈 조절(phase control)영역이며 403은 DBR 영역 이다.The DBR-LD of FIG. 4 outputs 5 to 10 mW when the total length is 700 to 1000 mm and the output intensity is 80 mA. In FIG. 4, 401 is an active region, 402 is a phase control region, and 403 is a DBR region.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 DBR-LD의 파장 가변 특성을 측정한 그래프이다. 도면에 도시된 바와 같이 DBR영역에 주입한 전류 크기를 변화시키므로써 출력광의 파장이 변화함을 알 수 있다. 5 is a graph measuring wavelength tunable characteristics of the DBR-LD used in an embodiment of the present invention. As shown in the figure, it can be seen that the wavelength of the output light changes by changing the magnitude of the current injected into the DBR region.

도 6 은 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 SGDBR-LD의 현미경사진을 도시한 것이다. Figure 6 shows a micrograph of the SGDBR-LD used in one embodiment of the present invention.

도 6 의 SGDBR-LD는 전체길이가 1~1.5mm 정도이고 광 출력 세기는 도 4의 DBR-LD보다 조금 낮거나 비슷한 특성을 지닌다. 도 6 에서 602은 활성(active)영역이고 603는 페이즈 조절(phase control)영역이며 양 끝에 있는 601, 604가 SGDBR 영역이다.The SGDBR-LD of FIG. 6 has an overall length of about 1 to 1.5 mm and the light output intensity is slightly lower than or similar to that of the DBR-LD of FIG. 4. In FIG. 6, 602 is an active region, 603 is a phase control region, and 601 and 604 at both ends are SGDBR regions.

도 7 은 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 SGDBR-LD의 파장 가변 특성을 측정한 그래프이다. 도 7에서 파장의 가변 영역은 1520nm 에서 1555nm 까지 35nm 임을 나타내고 있다.7 is a graph measuring wavelength tunable characteristics of SGDBR-LD used in an embodiment of the present invention. 7 shows that the variable region of the wavelength is 35 nm from 1520 nm to 1555 nm.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. The invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. Computer-readable recording media include all kinds of recording devices that store data that can be read by a computer system.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, which are also implemented in the form of carrier waves (for example, transmission over the Internet). It also includes. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. The best embodiments have been disclosed in the drawings and specification above. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims.

그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명은 파장 가변 레이저를 이용하여 각 광원에서 생성하는 파장을 가변하며, OLT 에서 ONU로 전송하는 채널을 시간 다중화함으로써 채널 교환을 가능케 하며, 전송 효율을 높이는 효과를 발생한다. The present invention uses a tunable laser to vary the wavelength generated by each light source, to enable channel exchange by time multiplexing the channel transmitted from the OLT to the ONU, and to increase the transmission efficiency.

또한, 광원에서 파장 가변 레이저를 이용함으로써 ONU에서 반사형 반도체 광증폭기 또는 반도체 광증폭기를 사용하고 있는 경우 파장을 추적하여 OLT에 AWG 채널 파장과 RN의 채널 파장을 일치시킬 수 있는 효과를 발생한다. In addition, the use of the tunable laser in the light source, when the reflective semiconductor optical amplifier or semiconductor optical amplifier is used in the ONU, the wavelength can be traced to produce an effect of matching the AWG channel wavelength to the RN channel wavelength in the OLT.

또한, 상기 파장 가변 레이저는 전류에 의하여 파장을 변화시키는 특징을 지니고 있어, 온도 제어기에 의한 복잡한 회로를 간략화 하는 효과가 발생하며, 다수의 온도 제어기의 사용을 감소시킴으로써 경제적 면에서도 효율적인 효과가 발생한다.In addition, the wavelength tunable laser has the characteristic of changing the wavelength by the current, the effect of simplifying the complicated circuit by the temperature controller, and the economical efficiency effect occurs by reducing the use of a plurality of temperature controllers .

Claims (15)

파장 분할 다중화 방식 수동형 광가입자망에서 채널을 교환하는 시스템으로서,A system for switching channels in a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network. 파장 가변 특성을 지닌 레이저를 포함하는 각각의 광원을 이용하여 N 개의 채널에 신호들을 발생하는 신호 발생부;A signal generator for generating signals in N channels using respective light sources including a laser having a wavelength tunable characteristic; 상기 N개의 채널들 중 소정 개수의 채널들이 동일한 파장을 갖도록 상기 레이저의 파장을 가변시켜 채널을 교환하는 채널 가변부; 및A channel variable unit configured to exchange channels by varying a wavelength of the laser so that a predetermined number of channels among the N channels have the same wavelength; And 상기 동일한 파장을 갖는 상기 소정 개수의 채널들을 시간 다중화 하는 TDM설정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 교환 시스템.And a TDM setting unit for time multiplexing the predetermined number of channels having the same wavelength. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 파장 가변 특성을 지닌 레이저는 DBR-LD(Distributed Bragg Reflector Laser Diode) 또는 SGDBR-LD(Sampled Grating Reflector Laser Diode)인 것을 특징으로 하는 채널 교환 시스템.The laser having the wavelength tunable characteristics is a distributed bragg reflector laser diode (DBR-LD) or a sampled grating reflector laser diode (SGDBR-LD). 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 레이저의 파장은 전류에 의하여 가변되는 것을 특징으로 하는 채널 교환 시스템.The wavelength of the laser is variable by current. 제 1 항에 있어서, 상기 광원은 The method of claim 1, wherein the light source 상기 파장 가변 특성을 지닌 레이저를 이용하여 파장 분할 다중화 방식 수동형 광 가입자망 시스템 내의 OLT에서 각각의 ONU로 전송하는 하향 전송 데이터가 실리는 파장 광신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 채널 교환 시스템.And a wavelength optical signal carrying downlink transmission data transmitted from each OLT to each ONU in the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system using the laser having the wavelength tunable characteristic. 파장 분할 다중화 방식 수동형 광가입자망에서 채널을 교환하는 시스템으로서,A system for switching channels in a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network. 파장 가변 특성을 지닌 레이저를 포함하는 각각의 광원을 이용하여 N 개의 채널에 파장을 교환하는 채널 교환부;A channel exchanger for exchanging wavelengths in N channels using respective light sources including lasers having wavelength tunable characteristics; 상기 신호 발생부에서 생성되어 ONU로 하향 전송된 후 다시 OLT로 상향 전송된 채널의 파장 광신호를 수신하여 검출하는 검출부;및A detector configured to receive and detect a wavelength optical signal of a channel generated by the signal generator and transmitted downward to the ONU and then transmitted upward to the OLT; 상기 신호 검출기 신호와 광원상태 검출기 신호의 상대적인 크기 변화를 관측하고 신호 검출기의 신호가 퇴화 되는 경우 광원의 파장과 온도 조절장치의 온도를 변화시켜 신호 검출기 신호를 최적화하는 추적부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 교환 시스템.And a tracking unit observing a relative magnitude change of the signal detector signal and the light source condition detector signal and optimizing the signal detector signal by changing the wavelength of the light source and the temperature of the temperature controller when the signal of the signal detector is degraded. Channel switching system. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 ONU는 Loop-Back 신호를 이용하고 상기 OLT 에서 하향 전송된 채널의 파장 광신호를 증폭시키는 신호증폭기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 교환 시스템.And the ONU uses a loop-back signal and amplifies an optical signal of a wavelength of a channel transmitted downward in the OLT. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 ONU는 Loop-Back 신호를 이용하는 RSOA(Reflective Semiconductor optical amplifier) 또는 SOA(Semiconductor optical amplifier)를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 교환 시스템.The ONU includes a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) or a semiconductor optical amplifier (SOA) using a loop-back signal. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 파장 가변 특성을 지닌 레이저는 DBR-LD(Distributed Bragg Reflector Laser Diode) 또는 SGDBR-LD(Sampled Grating Reflector Laser Diode)인 것을 특징으로 하는 채널 교환 시스템.The laser having the wavelength tunable characteristics is a distributed bragg reflector laser diode (DBR-LD) or a sampled grating reflector laser diode (SGDBR-LD). 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 레이저의 파장은 전류에 의하여 가변되는 것을 특징으로 하는 채널 교환 시스템.The wavelength of the laser is variable by current. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 OLT 에서 상기 ONU로 하향 전송된 채널의 파장 광신호를 검출하는 원격 검출기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 교환 시스템.And a remote detector for detecting a wavelength optical signal of a channel transmitted downward from the OLT to the ONU. 제 5 항에 있어서, 상기 채널 교환부는6. The apparatus of claim 5, wherein the channel exchange unit 상기 N개의 채널 중 소정 개수의 채널들이 동일한 파장을 갖도록 상기 레이저의 파장을 변경하여 채널을 교환하는 채널 가변부; 및A channel varying unit for exchanging channels by changing a wavelength of the laser so that a predetermined number of channels among the N channels have the same wavelength; And 상기 동일한 파장을 갖는 상기 소정 개수의 채널들을 시간 다중화 하는 TDM설정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 교환 시스템.And a TDM setting unit for time multiplexing the predetermined number of channels having the same wavelength. 파장 분할 다중화 방식 수동형 광가입자망에서 채널을 교환하는 방법으로서,A method of switching channels in a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network, 파장 가변 특성을 지닌 레이저를 포함하는 각각의 광원을 이용하여 N 개의 채널에 신호를 발생하는 단계;Generating a signal in the N channels using each light source including a laser having wavelength tunable characteristics; 상기 N개의 채널 중 소정 개수의 채널들이 동일한 파장을 갖도록 상기 레이저의 파장을 가변시켜 채널을 교환하는 단계;및Exchanging channels by varying the wavelength of the laser such that a predetermined number of channels of the N channels have the same wavelength; and 상기 동일한 파장을 갖는 상기 소정 개수의 채널들을 시간 다중화 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 교환 방법.Time multiplexing the predetermined number of channels having the same wavelength. 제 12 항에 있어서, The method of claim 12, 상기 파장 가변 특성을 지닌 레이저는 DBR-LD(Distributed Bragg Reflector Laser Diode) 또는 SGDBR-LD(Sampled Grating Reflector Laser Diode)인 것을 특징으로 하는 채널 교환 방법.The laser having the wavelength tunable characteristic is a distributed bragg reflector laser diode (DBR-LD) or a sampled grating reflector laser diode (SGDBR-LD). 제 12 항에 있어서, The method of claim 12, 상기 레이저의 파장은 전류에 의하여 가변되는 것을 특징으로 하는 채널 교 환 방법.The wavelength of the laser is a channel switching method characterized in that the variable by the current. 제 12 항에 있어서, 상기 광원은 The method of claim 12, wherein the light source 상기 파장 가변 특성을 지닌 레이저를 이용하여 파장 분할 다중화 방식 수동형 광 가입자망 시스템 내의 OLT에서 각각의 ONU로 전송하는 하향 전송 데이터가 실리는 파장 광신호를 생성하여 채널을 발생하는 것을 특징으로 하는 채널 교환 방법.Channel exchange, characterized in that for generating a channel by generating a wavelength optical signal carrying the downlink transmission data transmitted to each ONU in the OLT in the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network system using the laser having the wavelength tunable characteristics Way.
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KR100918395B1 (en) * 2006-12-05 2009-09-24 한국전자통신연구원 Evolutionary WDM/TDM hybrid PON apparatus
KR20130118803A (en) * 2012-04-20 2013-10-30 한국전자통신연구원 Wavelength tuning time measurement apparatus and method for the multi-wavelengths passive optical network

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