KR20060096352A - 최소 30 Ｇｂｐｓ의 비트 레이트로 데이터 통신을 하는로컬 광 네트워크에서 사용되는, 광 네트워크를 적응시키기위한 방법 - Google Patents

최소 30 Ｇｂｐｓ의 비트 레이트로 데이터 통신을 하는로컬 광 네트워크에서 사용되는, 광 네트워크를 적응시키기위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060096352A
KR20060096352A KR1020060020301A KR20060020301A KR20060096352A KR 20060096352 A KR20060096352 A KR 20060096352A KR 1020060020301 A KR1020060020301 A KR 1020060020301A KR 20060020301 A KR20060020301 A KR 20060020301A KR 20060096352 A KR20060096352 A KR 20060096352A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
network
optical signal
intensity modulated
gbps
Prior art date
Application number
KR1020060020301A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101228280B1 (ko
Inventor
피터 마트해이쎄
헤라르드 크위에트 헨드리크
Original Assignee
드라카 콤텍 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 드라카 콤텍 비.브이. filed Critical 드라카 콤텍 비.브이.
Publication of KR20060096352A publication Critical patent/KR20060096352A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101228280B1 publication Critical patent/KR101228280B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2581—Multimode transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

본 발명은 데이터 통신을 가능하게 하기 위하여 로컬 광 네트워크(local area fibre optic network)에서 사용되는 방법에 관한 것이다. 방법은, 전송 유닛을 통해 광 네트워크의 적어도 하나의 광섬유로 강도 변조된(intensity-modulated) 광 신호를 공급하는 단계 및 상기 광섬유에 접속된 수신기 유닛을 통해 상기 강도 변조된 광 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 상기 강도 변조된 광 신호의 강도는 데이터 통신에 있어서 최소 30Gbps의 비트 레이트를 공급하기 위하여 변조된다. 상기 강도 변조된 광 신호를 제공하기 위한 빛은 1200nm 내지 1400nm 범위의 파장을 포함한다. 본 발명은 또한, 10기가비트 이더넷 로컬 광 네트워크가 30Gbps를 넘어서는 비트 레이트로 데이터 통신을 하기에 적합하게 되도록 상기 광 네트워크를 변경하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 광 네트워크에 관련되어 있다.
광섬유, 데이터 통신, LAN, 기가비트, 이더넷, Gbps

Description

최소 30 Ｇｂｐｓ의 비트 레이트로 데이터 통신을 하는 로컬 광 네트워크에서 사용되는, 광 네트워크를 적응시키기 위한 방법{A METHOD FOR THE USE OF A LOCAL AREA FIBRE OPTIC NETWORK FOR DATA COMMUNICATION AT A BIT RATE OF AT LEAST 30 GBPS, A METHOD FOR ADAPTING A FIBRE OPTIC NETWORK AS WELL AS A FIBRE OPTIC NETWORK}
본 발명은, 이하에서 첨부 도면들을 참조하여 실시예들을 기술함으로써 설명될 것이나, 이 실시예들은 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 광 네트워크를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 사용될 것으로 의도되는 광섬유의 모드 대역폭 특성을 나타내는 도면.
본 발명은 데이터 통신을 가능하게 하기 위하여 로컬 광 네트워크(local area fibre optic network)에서 사용되는 방법으로서, 전송 유닛을 통해 광 네트워크의 적어도 하나의 광섬유로 강도 변조된(intensity-modulated) 광 신호를 공급하는 단계 및 상기 광섬유에 접속된 수신기 유닛을 통해 강도 변조된 광 신호를 수신 하는 단계를 포함하고, 강도 변조된 광 신호의 강도는 데이터 통신에 있어서 최소 30Gbps의 비트 레이트를 공급하기 위하여 변조되는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 30 Gbps를 초과하는 비트 레이트로 데이터 통신을 하기 위하여 광 네트워크를 적응시킬 목적으로, 제한된 작업 영역에 대해서 10기가비트 이더넷 광 네트워크를 변경하기 위한 방법에 관련되어 있다.
본 발명은 또한, 최소 30Gbps의 비트 레이트로 데이터 통신을 하기 위한 광 네트워크에 관한 것이다.
현대의 데이터 통신 네트워크에서 고속 비트 레이트에 대한 수요는, 수직 기간망(vertical "backbone")에서 직렬 비트 레이트가 10Gbps에 이르는 광 통신 시스템의 사용으로 이어졌다. 지금까지, 수직 기간망으로부터 특정 층 레벨에 있는 다양한 사용자 단말까지의 팬아웃(fanout; 출력쪽 접속)에 해당하는, 지역 네트워크(corporate network)에서 "수평(horizontal)" 부분은, 일반적으로 무선주파수 전송에 적당한 구리 코어 쌍선(pairs of copper cores)을 통해 구현되었다. 짧은 길이의 구리선 위에 10Gbps나 되는 데이터에 관한 현재 진행 중인 기술 개발의 결과, 그리고, 이 수평 부분에서 광 접속을 사용하게 된 결과, 지역 네트워크의 수직 부분에서 좀 더 대량의 전송 능력에 대한 수요가 늘어나게 되었다.
대량 전송 능력에 대한 수요가 증가하면서, 10Gbps를 초과하는 비트 레이트를 구현할 수 있는 수단으로서 로컬 광 네트워크에 대한 요구도 늘어나게 되었다.
현재의 광 지역 네트워크 기술은 주로 집속형 다중모드 광섬유(graded-index multimode fibre(mmf)) 및 850nm 레이저에 기반한 것이다. 다중모드 광섬유에서 특히 발생하는 문제점은 모드 분산(modal dispersion)이다. 광섬유를 통과하여 전파되는 빛은 수 개의 경로를 통해 그 광섬유의 다른 끝에 도달할 수 있다. 각 경로는 고유의 광 경로 길이를 갖는데, 다양한 경로들 간에 광 경로 길이 차는 광 펄스가 광섬유를 통과하여 전파될 때 펄스 폭을 증가시킬 수 있다. 모드 분산 발생과 관련한 광섬유 품질의 측도는 (파장에 따라 달라지는) 모드 대역폭이다. 모드 대역폭이 큰 광섬유를 사용하는 경우 모드 분산의 문제는 감소하며, 그 결과 펄스 폭 증가도 감소할 것이다.
다중모드 광섬유는 850nm 파장에서의 사용에 최적화되어 있는데, 이는 모드 대역폭이 그 파장에서 매우 크다는 것을 의미한다. 300m 거리로 브리지되는 10기가비트 이더넷에 있어서, 요구되는 광섬유의 모드 대역폭은 예를 들면, 2000Mhz.km는 되어야 한다. 그 경우, 다른 파장의 모드 대역폭은 훨씬 더 작아서 다른 파장을 갖는 빛의 광 펄스에 있어서 펄스 폭 증가 정도는 더 커진다. 펄스 폭 증가의 정도는 광섬유가 커버하는 거리에 따라 달라진다. 특정의 최대 길이를 갖는 광섬유로 이루어진 네트워크에 있어서, 최대로 얻을 수 있는 비트 레이트는 사용되는 광섬유의 모드 대역폭에 따라 달라진다. 모드 대역폭이 너무 작으면, 펄스 폭 증가가 너무 커서 커버되는 최대 거리를 넘어서게 되고, 따라서 수신기단은 전송 유닛에서 전송되는 비트들 간의 구별을 할 수 없게 된다.
광섬유의 모드 대역폭은 광섬유를 통과하여 전송되는 광 펄스의 단위 거리 당 펄스 폭 증가를 결정한다. 그 결과, 광섬유의 모드 대역폭은 광섬유를 통하여 소정의 비트 레이트로 브리지될 수 있는 최대 거리, 즉, 신호가 출력측에서 인식가 능한 상태로 수신되는 최대 거리를 결정한다. 광섬유는 소정의 파장을 갖는 빛에 대해 최적화되어 있고, 모드 대역폭은 파장에 따라 달라지므로 각 광섬유는 특정의 선택된 파장의 빛에 대해 최대 모드 대역폭을 갖는다.
종래의 광 지역 네트워크는, 일반적으로 850nm 파장을 갖는 빛과 함께 사용하기에 최적화된 집속형 다중모드 광섬유에 기반한다. 이 파장 및 10Gbps 전송 레이트에서 광섬유는 약 2000Mhz.km의 모드 대역폭을 갖는다. 이러한 레이트로는 약 300m의 최대 거리로 브리지될 수 있다고 계산될 수 있다. 이는 대부분의 지역 네트워크에서 충분하다. 그러나, 좀 더 먼 거리가 브리지되어야 한다면(예컨대, 550m), 훨씬 더 큰 모드 대역폭을 필요로 하게 된다(5000MHz.km). 또한, 네트워크의 비트 레이트가 예컨대, 40Gbps 값으로 증가해야하는 경우에도 더 큰 모드 대역폭을 필요로 하게 되는데, 왜냐하면, 이러한 경우 펄스 폭 증가에 대해 좀 더 엄격한 요구사항을 요하기 때문이다. 기존의 지역 네트워크, 예컨대, 10Gbps의 비트 레이트 및 850nm 파장의 빛에 대해 설계된 네트워크에 대해, 동일한 빛에 대해 사용되는 광섬유가 모드 대역폭이 2000Mhz.km을 갖도록 그 용량이 증가되어야 한다면, 예컨대 용량이 두 배 또는 세 배가 되도록 광섬유가 네트워크에 추가되거나, 전체 광 네트워크가 대체되어야 한다.
그 결과, 기존의 지역 네트워크의 전송 용량을 증가시키는 것은 쉽지 않으며 일반적으로 비용이 많이 드는 문제이다. 광 네트워크를 대체하기로 결정된다면, 기존의 광섬유는 아깝게 버려져야 한다.
본 발명의 목적은 기존의 로컬 광 네트워크(local area fiber optic network)의 전송 레이트를, 광 네트워크를 대체하지 않고 업그레드할 수 있게 해 주는 방법을 제공하는데 있다.
이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 데이터 통신을 가능하게 하기 위하여 로컬 광 네트워크에서 사용되는 방법으로서, 전송 유닛을 통해 상기 광 네트워크의 적어도 하나의 광섬유로 강도 변조된 광 신호를 공급하는 단계 및 상기 광섬유에 접속된 수신기 유닛을 통해 강도 변조된 광 신호를 수신하는 단계를 포함하고, 강도 변조된 광 신호의 강도는 상기 데이터 통신에 있어서 최소 30Gbps의 비트 레이트를 공급하기 위하여 변조되며, 강도 변조된 광 신호를 공급하기 위한 빛은 1200nm 내지 1400nm 사이의 파장을 포함하고, 빛은 광 전력으로서 광섬유 내 모드 분산에 의해 유발되는 펄스 폭 증가가 보상되는 방법을 제공한다.
광 네트워크 설계에서 준수되어야 하는 안전 요구사항(safety requirement)은 빛의 파장이 길어질수록 훨씬 덜 엄격하다는 것이 주지의 사실이다. 안전 요구사항에 의하면, 예컨대, 1300nm 파장의 빛은 850nm 파장의 빛보다 훨씬 더 큰 광 전력이 허용된다; 그 차는 13dB 정도가 된다. 광 전력이 더 높다는 것은 광 신호가 더 강하다는 것에 해당한다.
또한, 1200nm 내지 1400nm 사이의 파장을 갖는 빛의 광량자(photon) 당 에너지는 파장이 더 짧은, 예컨대 850nm의 빛의 광량자 당 에너지보다 훨씬 더 낮다. 1300nm 파장의 빛이 검출기에서 수신되는 경우, 광량자의 수가 더 많다는 관점에서 동일한 검출기 상에서 동일한 광 전력을 갖는 850nm 파장의 빛을 사용한 경우보다 더 큰 전류가 제공될 것이다. 결과적으로, 850nm 파장의 빛보다 1300nm 파장의 빛에 대한 검출기의 민감도가 더 크다. 상기 파장들에 대해서 그 차이는 약 1.5dB이다.
LAN과 같은 종래의 광 네트워크에서 1200 내지 1400nm 파장의 빛을 사용하는 경우, 파장이 길어짐에 따라 빛의 감쇄에 관한 전력 출력 특성이 개선되어 전력 출력이 한층 개선된다. 850nm 파장에 대해 감쇄는 킬로미터당 약 2.5dB인 반면, 동일한 광섬유에 대해 1300nm 파장인 경우 감쇄계수는 킬로미터당 약 0.7dB이다. 예컨대, 1550nm의 파장에 대해서는 감쇄계수가 더욱 작아져서 킬로미터당 약 0.4dB가 된다. 300m 길이의 광섬유에서 1300nm 파장의 전력 출력은 동일한 광섬유를 통과하는 850nm 파장의 빛에 비해 0.6dB 계수만큼 개선될 것이다.
전술한 효과들의 결과, 디지털 데이터 전송을 위하여 강도 변조된 광 신호를 제공하기 위해 1300nm의 파장이 사용되는 경우, 850nm 파장의 빛이 사용되는 경우보다 광 네트워크의 수신기 측 전력 출력이 전체적으로 15.1dB 더 커질 것이다. 반면, 네트워크의 전송 레이트 또는 비트 레이트가 4배(6dB) 증가되는 경우, 신호-대-잡음비(SNR: signal-to-noise ratio)도 마찬가지로 4배(6dB) 증가될 것이다. 수신기 단에서 발생한 펄스 폭 증가는 어느 때에도 결코 25%를 넘어서는 안 된다. 수신기 단에서 전력 출력이 15.1dB만큼 증가되었고, 신호-대-잡음비에서는 6dB만 필요하기 때문에 전력 균형 면에서 9.1dB의 잉여분이 있다. 상기 잉여분은, 예컨대 850nm의 파장에 최적화된 광섬유에서 1300nm 파장의 빛을 사용함으로써 생긴 추 가적인 펄스 폭 증가를 보상하는데 활용될 수 있는데, 자세한 내용은 이하의 예시를 통해 설명하기로 한다.
10Gbps 비트 레이트의 광 네트워크에서는 850nm 파장의 빛을 기반으로 하는 강도 변조된 광 신호를 통해 데이터 통신이 발생이 이루어지는데, 이러한 광 네트워크에서의 요구사항은, 300m 거리를 브리지하기 위한 광섬유의 최소 또는 유효 모드 대역폭(EMB: effective modal bandwidth)이 최소한 200Mhz.km는 되어야한다는 것이다(150m 거리라면, 요구되는 대역폭은 900Mhz.km이고, 550m라면 약 4700Mhz.km). 비트당 발생하는 10Gbps 신호의 펄스 폭 증가는 아래의 수식으로 계산될 수 있다.
Figure 112006015424646-PAT00001
이 때,
Figure 112006015424646-PAT00002
는 광섬유의 펄스 응답에 기초하여 계산된 특정 거리에 대한 펄스 폭 증가이다. 이 수식을 기초로, 펄스 폭 증가는 유효 대역폭이 2000Mhz.km이고 300m 길이의 광섬유에 대해 28퍼센트이다(150m, 900Mhz.km일 때 상기 값은 31퍼센트, 550m, 4700Mhz.km일 때 상기 값은 22퍼센트).
결과적으로, 전술한 경우에서 10Gbps 비트 레이트를 갖는 신호에 대해 펄스 폭 증가는 20 내지 30%이다. 이는 양호한 시스템 설계로서 허용될 수 있는 정도이다. 그러나, 신호의 비트 레이트가 40Gbps까지 증가하고 비트의 길이가 25ps이면, 전술한 가상의 모드 대역폭들(fictive modal bandwidths)은 상술한 바와 같은 20 내지 30%의 펄스 폭 증가를 보증하기에 결코 충분하지 못하다. 새로운 비트 레이트 40Gbps로 150, 300 및 500m에 대해 동일한 펄스 폭 증가 퍼센트로(각각 31%, 28% 및 22%) 다시 계산하면, 유효 모드 대역폭은 150m 거리에서 약 3600Mhz.km, 300m 거리에서 약 8000Mhz.km, 550m에서 약 18800Mhz.km가 된다.
그러나, 상술한 바와 같이 레이저의 광 전력을 증가시킴으로써 광섬유 내 펄스폭 증가를 부분적으로 보상하는 것이 가능하다. 3dB 전력 증가의 경우, 약 60%의 펄스 폭 증가가 충분히 보상될 수 있다. 그러므로 바람직한 실시예에 따르면, 수신기 유닛에서 인식할 수 있는 광 신호를 제공하도록 레이저 전력을 선택하는 것이 가능하다. 사용되는 광 레이저 전력은, 요구되는 경우 다른 값들이 사용될 수도 있지만, 바람직하게는 -6dBm 에서 +6dBm 사이의 범위이다.
약 60%의 펄스 폭 증가가 보상될 수 있으면, 시스템 요구사항에서 유효 모드 대역폭은 300m 거리에서 약 400Mhz.km, 150m 거리에서 약 1800Mhz.km만이 요구된다는 것을 의미한다. 이러한 수치들은 기존의 광섬유를 이용하여 1300nm 파장에서 쉽게 얻을 수 있다.
850nm 파장에서 유효 모드 대역폭이 2000Mhz.km이고, 1300nm 파장에서 유효 모드 대역폭이 약 4000Mhz.km인 광섬유가 로컬 광 네트워크(LAN)를 제공하기 위해 사용되는 경우, 광 네트워크는 850nm 파장으로 10Gbps의 비트 레이트를 지원하도록 구비될 수 있다. 또한, 이러한 광 네트워크는 전송 유닛 및 수신기 유닛을 약 1200 내지 1400nm, 특히 약 1300nm 파장의 빛에 기반하는 강도 변조된 광 신호를 제공 및 처리하게 함으로써, 40Gbps의 비트 레이트로 데이터 통신을 가능하게 하도 록 쉽게 업그레이드될 수 있다.
이 시스템의 다른 개선점은 소위 전자 분산 보상(EDC: electronic dispersion compensation)을 통해 달성될 수 있다. 이를 위하여 수신기에서, 예컨대 사전 증폭(pre-amplification) 단계 이후, 전달함수가 광섬유의 전달함수의 역인 필터가 사용된다. 상기 필터는 모드 분산에 의해 유발되는 펄스 폭 증가를 보상하기 때문에 광섬유의 유효 모드 대역폭과 관련된 요구사항이 좀 더 느슨해질 수 있다. 그러므로 40Gbps의 비트 레이트로 데이터 통신을 하기 위하여, 예컨대 충분한 전력을 갖는 1300nm 레이저와 전자 분산 보상을 사용함으로써, 기존의 850nm 파장의 빛을 기반으로 하는 강도 변조된 광 신호를 이용하는 통신에만 최적화된 광 네트워크를 사용하는 것도 가능하다. 그 경우, 기존의 지역 네트워크는 광 네트워크를 대체하지 않고도 40Gbps의 비트 레이트로 데이터 통신을 하도록 될 수 있다.
본 발명의 제2 태양은, 10기가비트 이더넷 로컬 광 네트워크가 최소 30Gbps의 비트 레이트로 데이터 통신을 하기에 적합하게 되도록 상기 광 네트워크를 변경하기 위한 방법으로서, 1200nm 내지 1400nm 범위의 파장을 가지며 광섬유 내 모드 분산에 의해 유발되는 펄스 폭 증가가 보상될 수 있는 광전력을 갖는 광을 포함하는 강도 변조된 광 신호를 출력하기 위하여, 상기 광 네트워크의 광섬유에 접속된 전송 유닛을 제공하는 단계, 및 강조 변조된 광 신호를 수신 및 처리하기 위한 수신기 유닛을 제공하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
"네트워크의 광섬유에 접속된 전송 유닛을 제공하는 단계"라는 문구는 새로운 장비에 의해 기존의 장비를 완전히 대체하는 것 뿐만 아니라 기존의 장비에서 소수의 부품만을 대체하는 것 모두를 의미하는 것으로 이해된다. 강도 변조된 광 신호를 수신 및 처리하기 위한 수신기 유닛을 제공하는 단계에 대해서도 동일하게 적용된다.
제3 태양에 의하면, 본 발명은 최소 30Gbps의 비트 레이트로 데이터 통신을 하기 위한 광 네트워크를 제공하는데, 1200nm 내지 1400nm 범위의 파장을 가지며 광섬유 내 모드 분산에 의해 유발되는 펄스 폭 증가가 보상될 수 있는 광전력을 갖는 광을 포함하는 강도 변조된 광 신호를 제공하기 위하여 배치되는 전송 유닛, 강도 변조된 광 신호를 전송하기 위하여 상기 전송 유닛에 접속되는 적어도 하나의 광섬유 및 강도 변조된 광 신호를 수신 및 처리하기 위한 수신기 유닛을 포함하는 광 네트워크를 제공한다.
도 1에, 본 발명에 따른 광 네트워크가 포괄적으로 1로 표시되어 있다. 네트워크는 광케이블(8)을 통해 접속된 다수의 노드 포인트(2)로 이루어져 있다. 다수의 노드 포인트(2)는, 예컨대 3, 4, 5 및 6으로 표시된 파장 분할 다중화기(WDM: wavelength division muliplexers)나 라우팅 수단(예를 들면, "패치 패널(patch panel)")에 접속될 수 있다. WDM(3, 4, 5 및 6) 이후에는 전송기 및 수신기 장치가 배치된다. 전송기 장치는, 예컨대 전송 유닛(10, 12, 14 및 16)을 포함하는 반면, 광 신호를 수신하기 위한 장치는 수신기 유닛(20, 22, 24 및 26)으로 이루어진다.
전송 유닛(10, 12, 14 및 16) 및 수신기 유닛(20, 22, 24 및 26)은 일반적으로 라우터, 스위치 및 서버 등과 같이 광 신호를 더 처리하기 위한 장비에 접속된 다는 것이 이해되어야 한다.
전송 유닛(10)은, 예컨대 1300nm 파장의 빛을 기반으로 강도 변조된 광 신호를 제공한다. 빛은, 예컨대 전송 유닛(10)에 의해 전송되는데 네트워크의 다른 종단, 예컨대 수신기 유닛(22)에서 포착되어 더 처리될 수 있다. 강도 변조된 광의 기반이 되는 빛을 제공하기 위한 실시 컴포넌트(operative component)는, 예컨대 VCSEL 유형의 레이저 장치로 이루어진다.
강도 변조된 광 신호가 변조되는 비트 레이트는, 예컨대 40Gbps가 될 수 있다. 본 발명에 따르면, 40Gbps 신호의 펄스 폭 증가는, 약 50%까지 전송 유닛(10, 12, 14 및 16)의 전력을 충분히 높은 값으로 선택함으로써 보상될 수 있다. 상기 비트 레이트 및 전술한 60%의 펄스 폭 증가에서 시작하면, 광 네트워크(1) 내 광섬유 접속(8)은 1300nm 파장에 대해 4000Mhz.km의 모드 대역폭을 가져야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자 분산 보상이 수신기 측에서 사용된다. 이것은, 예컨대 도 1의 수신기 유닛(26)과 관련하여 도시되어 있다. 전자 분산 보상은 필터(28)로 이루어져 있는데, 필터(28)는, 예컨대 수신기 바로 전단에 위치할 수도 있고 또는 수신기 유닛(26) 내에 통합되어 있을 수도 있다. 도 1에서, 필터(28)는 수신기(26)와 별도로 분리되어 도시되어 있다.
필터(28)는 수신된 강도 변조된 광 신호를, 수학적으로 광섬유(8)의 전달함수의 역인 함수로 컨벌루션(convoluted)시키는 것이다. 그러므로, 광섬유 내에서 발생한 펄스 폭 증가는 필터(28)에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 보상될 수 있다. 도 1의 필터(28)를 통해 구현된 바와 같은 전자 분산 보상의 사용은, 광섬유 (8)의 모드 대역폭에 관한 요구사항을 한 층 더 누그러뜨린다. 그러므로 원래 850nm 파장의 빛을 기반으로 강도 변조된 광 신호를 통해 10Gbps 비트 레이트의 데이터 통신용으로 설계된 광 네트워크에 기초하여, 40기가비트 이더넷 네트워크를, 예컨대 더 높은 전력의 1300nm 레이저와 함께 제공하는 것이 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 사용될 수 있는 광섬유의 모드 대역폭 특성을 예시로서 도시한 것이다. 빛의 파장 λ(나노미터)는 수평축(30)으로 도시된다. 유효 모드 대역폭(Mhz.km)은 수직축(31)으로 도시된다. 그래프(33)는 본 발명의 일 실시예에 사용하기에 적당한 광섬유에 대해 사용되는 광 신호의 파장에 따른 광섬유의 유효 모드 대역폭을 도시한다. 그러므로 1300nm의 파장에서 유효 모드 대역폭은 약 4000Mhz.km이다. 850nm 파장에서 유효 모드 대역폭은 약 2000Mhz.km이다. 광 네트워크가 이 유형의 광섬유를 기반으로 구현되는 경우, 850nm 파장으로 10기가비트 이더넷 전송이 가능하며, 상기 네트워크는, 사용되는 장치를 1300nm 파장의 강도 변조된 광 신호가 제공되는데 적합하게 함으로써 향후 40Gbps 비트 레이트로 용이하게 업그레이드될 수 있다.
도면에 도시된 실시예들은 단지 본 발명에 따른 원칙들을 설명하기 위한 것이다. 본 명세서에서 기술된 본 발명의 사상은 오직 첨부된 청구항들에 의해서만 제한된다. 본 명세서에서 도시되고 기술된 실시예들은 결코 본 발명을 제한하도록 의도되지 않음을 이해해야할 것이다.
본 발명을 실시함으로써, 기존의 광 네트워크를 대체하지 않고도 로컬 광 네 트워크(LAN)의 전송 레이트를 용이하게 업그레드할 수 있다.

Claims (15)

  1. 데이터 통신을 가능하게 하기 위하여 로컬 광 네트워크(local area fibre optic network)에서 사용되는 방법으로서,
    전송 유닛을 통해 상기 광 네트워크의 적어도 하나의 광섬유(fibre)로 강도 변조된(intensity-modulated) 광 신호를 공급하는 단계; 및
    상기 광섬유에 접속된 수신기 유닛을 통해 상기 강도 변조된 광 신호를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 강도 변조된 광 신호의 강도는 상기 데이터 통신에 있어서 적어도 30Gbps의 비트 레이트를 제공하기 위하여 변조되고,
    상기 강도 변조된 광 신호를 제공하기 위한 빛은 1200nm 내지 1400nm 범위의 파장을 포함하고,
    광 전력(optical power)으로서 상기 빛은, 상기 광섬유 내 모드 분산(modal dispersion)에 의해 유발되는 펄스 폭 증가(pulse widening)가 보상되도록 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 강도 변조된 광 신호를 제공하기 위한 상기 빛은 1280nm 내지 1320nm 범위의 파장을 갖는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 파장은 실질적으로 1300nm인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강도 변조된 광 신호의 상기 강도는 상기 데이터 통신에 있어서 38Gbps 내지 42Gbps 범위의 비트 레이트를 제공하기 위하여 변조되는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 강도 변조된 광 신호의 상기 강도는 상기 데이터 통신에 있어서 실질적으로 40Gbps의 비트 레이트를 제공하기 위하여 변조되는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강도 변조된 신호의 데이터는 강도 펄스들(intensity pulses)에 의해 형성되는 비트들에 의해 표시되고, 상기 강도 변조된 광 신호는 수신된 후에 전기 신호로 변환되며, 상기 방법은,
    상기 강도 펄스들의 펄스 폭 증가를 보상하기 위하여 상기 전기 신호를 필터링하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 필터링 단계는,
    수학적 함수 요구사항에 따라 상기 강도 변조된 광 신호를 컨벌루션하는 단계(convoluting)를 포함하고, 상기 함수는 상기 적어도 하나의 광섬유의 전달함수의 역을 표시하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강도 변조된 광 신호를 제공하기 위한 상기 빛의 상기 광 전력은 -6dBm 내지 +2dBm 범위인 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광섬유는 200Mhz.km 내지 6000Mhz.km 범위의 모드 대역폭(mode bandwidth)을 갖는 방법.
  10. 10기가비트 이더넷 로컬 광 네트워크가 최소 30Gbps의 비트 레이트로 데이터 통신을 하기에 적합하게 되도록 상기 광 네트워크를 변경하기 위한 방법으로서,
    상기 네트워크의 광섬유에 접속된 전송 유닛- 상기 전송 유닛은, 1200nm 내지 1400nm 범위의 파장을 가지며 상기 광섬유 내 모드 분산에 의해 유발되는 펄스 폭 증가가 보상될 수 있는 광 전력을 갖는 빛을 포함하는 강도 변조된 광 신호를 출력하기 위하여 배치되어 있음 -을 제공하는 단계; 및
    상기 강조 변조된 광 신호를 수신 및 처리하기 위한 수신기 유닛을 제공하는 단계
    를 포함하는 방법
  11. 제10항에 있어서, 상기 네트워크의 광섬유에 접속된 전송 유닛을 제공하는 단계는, 상기 광 네트워크에 이미 접속되어 있는 전송 유닛을 적응시키는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 수신기 유닛에 대응되는 필터를 제공하는 단계로서, 상기 강도 변조된 광 신호를 수학적 함수로 컨벌루션할 목적으로, 상기 수신기 유닛과 상호작용하는 필터를 제공하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 함수는 상기 적어도 하나의 광섬유의 전달함수의 역을 표시하는 방법.
  13. 최소 30Gbps의 비트 레이트로 데이터 통신을 하기 위한 광 네트워크로서,
    1200nm 내지 1400nm 범위의 파장을 가지며 광섬유 내 모드 분산에 의해 유발되는 펄스 폭 증가가 보상될 수 있는 광 전력을 갖는 빛을 포함하는 강도 변조된 광 신호를 제공하기 위하여 배치되는 전송 유닛;
    상기 강도 변조된 광 신호를 전송하기 위하여 상기 전송 유닛에 접속되는 적어도 하나의 광섬유; 및
    상기 강도 변조된 광 신호를 수신 및 처리하기 위한 수신기 유닛
    을 포함하는 광 네트워크
  14. 제13항에 있어서,
    상기 강도 변조된 광 신호를 수학적 함수로 컨벌루션하기 위한 필터
    를 더 포함하고,
    상기 함수는 상기 광섬유의 전달함수의 역인 광 네트워크.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 광 네트워크에서 사용하기 위한 전송 유닛.
KR1020060020301A 2005-03-03 2006-03-03 로컬 영역 광섬유 네트워크를 이용하여 적어도 30 Ｇｂｐｓ의 비트 레이트로 데이터 통신을 하기 위한 방법, 광섬유 네트워크를 적응시키기 위한 방법, 및 광섬유 네트워크 KR101228280B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1028456A NL1028456C2 (nl) 2005-03-03 2005-03-03 Werkwijze voor het gebruik van een glasvezelnetwerk voor een beperkt werkgebied voor gegevenscommunicatie met een bitsnelheid van ten minste 30 Gbps, werkwijze voor het aanpassen van een glasvezelnetwerk alsmede een glasvezelnetwerk.
NL1028456 2005-03-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060096352A true KR20060096352A (ko) 2006-09-11
KR101228280B1 KR101228280B1 (ko) 2013-01-30

Family

ID=35106959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060020301A KR101228280B1 (ko) 2005-03-03 2006-03-03 로컬 영역 광섬유 네트워크를 이용하여 적어도 30 Ｇｂｐｓ의 비트 레이트로 데이터 통신을 하기 위한 방법, 광섬유 네트워크를 적응시키기 위한 방법, 및 광섬유 네트워크

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20060228119A1 (ko)
EP (1) EP1699149B1 (ko)
JP (1) JP4916732B2 (ko)
KR (1) KR101228280B1 (ko)
CN (1) CN1829123B (ko)
NL (1) NL1028456C2 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4849461B2 (ja) * 2006-11-14 2012-01-11 三菱電機株式会社 デジタルアナログコンバータ
US8713237B2 (en) * 2011-03-29 2014-04-29 Cisco Technology, Inc. X2 10GBASE-T transceiver with 1 Gigabit side-band support

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5054018A (en) * 1990-06-22 1991-10-01 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Spatial optic multiplexer/diplexer
US5418882A (en) * 1992-09-25 1995-05-23 General Electric Company Optical fiber for high power laser transmission
IT1318846B1 (it) * 2000-09-11 2003-09-10 Pirelli Cavi E Sistemi Spa Rete di distribuzione di segnali ad una pluralita' di apparecchiatureutente.
CN1529955A (zh) * 2001-07-20 2004-09-15 蒋文斌 高速光数据链路
EP1460788B1 (en) * 2003-03-20 2006-01-25 Lucent Technologies Inc. Multi-channel optical equalizer for intersymbol interference mitigation
US7269358B2 (en) * 2003-08-01 2007-09-11 Optium Corporation Optical transmitter for increased effective modal bandwidth transmission
US20050191059A1 (en) * 2004-01-12 2005-09-01 Clariphy Use of low-speed components in high-speed optical fiber transceivers

Also Published As

Publication number Publication date
US20060228119A1 (en) 2006-10-12
JP2006246459A (ja) 2006-09-14
EP1699149A3 (en) 2008-11-05
NL1028456C2 (nl) 2006-09-06
CN1829123B (zh) 2012-03-28
JP4916732B2 (ja) 2012-04-18
EP1699149A2 (en) 2006-09-06
EP1699149B1 (en) 2013-04-10
CN1829123A (zh) 2006-09-06
KR101228280B1 (ko) 2013-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shea et al. A 10-Gb/s 1024-way-split 100-km long-reach optical-access network
US7831118B2 (en) Coarse wavelength division multiplexing optical transmission system, and coarse wavelength division multiplexing optical transmission method
KR101295522B1 (ko) 파장 분할 다중 방식 시스템 및 그 잔여 분산 보상 방법과 장치
JP4553556B2 (ja) 波長多重光信号の品質監視方法および装置、並びに、それを用いた光伝送システム
Salgals et al. Comparison of dispersion compensation techniques for real-time up to 160 Gbit/s DWDM C-band transmission
Winzer et al. 10-Gb/s upgrade of bidirectional CWDM systems using electronic equalization and FEC
Pachnicke et al. Physically constrained routing in 10-Gb/s DWDM networks including fiber nonlinearities and polarization effects
US10993003B2 (en) Forty channel optical communications module link extender related systems and methods
KR101228280B1 (ko) 로컬 영역 광섬유 네트워크를 이용하여 적어도 30 Ｇｂｐｓ의 비트 레이트로 데이터 통신을 하기 위한 방법, 광섬유 네트워크를 적응시키기 위한 방법, 및 광섬유 네트워크
JP2000031904A (ja) 光分散の補償
JP5909154B2 (ja) コヒーレント光受信回路及びコヒーレント光受信方法
WO2021181588A1 (ja) 診断装置及び診断方法
Mohamed et al. Transmission Performance Analysis of Digital Wire and Wireless Optical Links in Local and Wide Areas Optical Networks
Hambali et al. Bidirectional network in hybrid Coarse wavelength division multiplexing/time division multiplexing (CWDM/TDM) on NG-PON2 for 40 Gbps
Alsevska et al. Comparison of chromatic dispersion compensation method efficiency for 10 Gbit/S RZ-OOK and NRZ-OOK WDM-PON transmission systems
WO2022269725A1 (ja) 光送受信機及びその制御装置
Keiser et al. Digital Optical Fiber Links
Kirkpatrick et al. 10 Gb/s Optical Transceivers: Fundamentals and Emerging Technologies.
Chang Recent progress of EDC commercialization in addressing datacom and telecom challenges to enable high-speed optical enterprise, metro and long-haul networks
Zouine et al. Performance analysis of parallel interference cancellation receiver applied to hybrid OCDMA/WDM System for high-speed optical access
Tangdiongga Crosstalk mitigation techniques in multi-wavelength networks comprising photonic integrated circuits
MOREIRA et al. de Almeida
Maerz Dense wavelength division multiplex: research activities at Siemens
ELBAR Study and Optimization of Optical Communication System for WDM-PON
Tomizawa et al. International Standardization Activities on Optical Interfaces

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160112

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170116

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180119

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190110

Year of fee payment: 7