KR20070060447A - 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 시스템, 장치 및 방법 - Google Patents

양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 시스템, 장치 및 방법 Download PDF

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KR20070060447A
KR20070060447A KR1020050119861A KR20050119861A KR20070060447A KR 20070060447 A KR20070060447 A KR 20070060447A KR 1020050119861 A KR1020050119861 A KR 1020050119861A KR 20050119861 A KR20050119861 A KR 20050119861A KR 20070060447 A KR20070060447 A KR 20070060447A
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이유경
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 방송 서비스와 통신 서비스를 동시에 제공할 수 있는 수동 광통신 시스템에 대한 것으로, 특히 RF 형태의 상향 방송 신호를 광신호로 변환하고, 광신호로 변환된 상향 통신 데이터와 파장 다중화하여 출력하는 복수의 양방향 방송가능 ONT들; 상기 복수의 양방향 방송가능 ONT들 출력된 파장 다중된 상향 광신호를 수집하여 전송하는 광 분기 장치; 및 상기 광 분기 장치로부터 상기 파장 다중된 상향 광신호를 수신하고, 상기 수신된 상향 광신호를 파장 역다중화하여 상향 방송 신호 및 상향 통신 데이터로 분리하는 양방향 방송가능 OLT를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 개인 방송국과 같은 소규모 방송국에서 고가의 방송 송출 장비 없이 방송을 할 수 있도록 하는 장점을 가진다.
수동 광통신망, 방송, 통신, OLT, ONT, 양방향 방송

Description

양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 시스템, 장치 및 방법{PASSIVE OPTICAL NETWORK SYSTEM, DEVICE AND METHOD FOR PROVIDING BIDERECTIONAL BROADCASTING SERVICE}
도 1은 종래 기술에 따른 방송 데이터를 통신 데이터와 함께 전달하는 수동 광통신 시스템의 구조를 나타낸 도면.
도 2는 상기 도 1에서의 IP 패킷 변환에 의한 방송가능 OLT 구조를 나타낸 도면.
도 3은 상기 도 1에서의 IP 패킷 변환에 의한 방송가능 ONT 구조를 나타낸 도면.
도 4는 상기 도 1에서의 RF 신호에 의한 방송가능 OLT 구조를 나타낸 도면.
도 5는 상기 도 1에서의 RF 신호에 의한 방송가능 ONT 구조를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광통신 시스템의 구조를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 양방향 방송가능 OLT의 구조를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 광신호 증폭기를 포함하는 양방향 방 송가능 OLT의 구조를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 양방향 방송가능 ONT의 구조를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 광신호 순환기의 구조를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 OLT에서의 상향 방송 신호 수신 절차를 나타낸 흐름도.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 ONT에서의 상향 방송 신호 송신 절차를 나타낸 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100, 600: 방송망 110, 610: 데이터 통신망
120: 방송 가능 OLT 130, 630: 광 분기 장치
140: 방송 가능 ONT 200: 방송 신호 변환기
210: 시간 다중화기 220, 320: 광 송신기
230, 310: 광 수신기 240, 300: 파장 다중/역다중화기
340: 방송 신호 역변환기 350, 540, 970: 방송 수신 장치
360, 550: 통신 데이터 수신 장치 400: 방송 신호용 광 송신기
410, 530: 통신 데이터용 광 송신기
420, 520: 통신 데이터용 광 수신기
430, 500: 파장 다중/역다중화기 510: 방송 신호용 광 수신기
620: 양방향 방송 가능 OLT 630: 양방향 방송 가능 ONT
700, 930: 방송 신호용 광 수신기 710, 920: 방송 신호용 광 송신기
720, 950: 통신 데이터용 광 송신기
730, 940: 통신 데이터용 광 수신기
740, 910: 광신호 순환기 750, 900: 파장 다중/역다중화기
800, 810: 광신호 증폭기 960: 방송 신호 발생 장치
980: 통신 데이터 송수신 장치 1000: 광신호 순환기
본 발명은 광 가입자 망을 구성하기 위하여 주로 사용되는 방식인 수동 광 통신망에 대한 것으로, 보다 상세하게는 상향과 하향 양방향의 방송 서비스를 수용하기 위한 수동 광통신 시스템에 대한 것이다.
현재 일반 가정에서는 방송 서비스를 공중파나 인공위성, 또는 케이블 방송 망을 통하여 제공받고, 데이터 통신 서비스는 DSL(Digital Subscriber Line)이나 수동 광통신망(PON; Passive Optical Network)을 통하여 주로 제공받고 있다. 최근 들어 이원화되어 있는 방송 서비스와 통신 서비스를 하나의 통합된 망을 통하여 제공하고자 하는 시도가 늘고 있는데, 상기 케이블 방송망을 통하여 데이터 통신 서비스를 함께 제공하거나, 상기 수동 광통신망을 통하여 방송 서비스를 함께 제공하 는 방식이 제공되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 방송 데이터를 통신 데이터와 함께 전달하는 수동 광통신 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 방송망(100)으로부터 제공되는 하향 방송 신호는 및 데이터 통신망(110)으로부터 제공되는 하향 통신 데이터는 방송 가능 OLT(Optical Line Terminal)(120)를 통해 광신호로 변환되어 광 분기 장치(130)로 전송되고, 상기 광 분기 장치(130)에서는 복수의 방송 가능 ONT(Optical Network Terminal)들(140)로 분기 되어 전송된다.
반대로, 상기 복수의 방송 가능 ONT들(140)로부터의 상향 통신 데이터는 상기 광 분기 장치(130)를 통해 방송 가능 OLT(120)로 전송되고, 상기 방송 가능 OLT(120)에서는 상향 통신 데이터로 변환되어 데이터 통신망(110)으로 전송된다.
한편, 상기 도 1에서 도시된 수동 광통신망을 통하여 방송 서비스와 데이터 통신 서비스를 함께 제공하는 방식은, 방송 데이터를 IP 패킷의 형태로 바꾸어 통신 데이터와 함께 전달하는 방식과, 방송 데이터를 RF 신호 그대로 통신 데이터용 광 파장과 다른 광 파장에 실어 전달하는 방식이 제안되고 있다. 이 중, 방송 데이터를 IP 패킷 형태로 바꾸어 통신 데이터와 함께 전달하는 방식은 하기 도 2에 도시된 바와 같은 구조의 방송가능 OLT 시스템과 하기 도 3에 도시된 바와 같은 구조의 방송가능 ONT 시스템을 포함한다.
도 2는 상기 도 1에서의 IP 패킷 변환에 의한 방송가능 OLT(120) 구조를 나타낸 도면이고, 도 3은 방송가능 ONT(140) 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 도 1의 방송 가능 OLT(120)에서 하향 방송 신호 및 하향 통신 데이터를 다중화하여 하향 데이터로 전송하고, 상향 데이터를 수신하여 상향 통신 데이터를 제공한다. 즉, 상기 하향 방송 신호는 방송 신호 변환기(200)를 통해 방송 데이터를 IP 패킷 형태로 변환하며, 상기 하향 통신 데이터와 시간 다중화기(210)에서 시간 다중화하여 전송하게 된다. 즉, 상기 시간 다중화된 IP 패킷 형태의 데이터는 광 송신기(220)를 통해 λ3의 하향 데이터 신호로 변환되고, 파장 다중/역다중화기(240)를 통해 다중화되어 방송 가능 ONT(140)로 전송된다.
또한, 상기 방송 가능 ONT(140)로부터 전송된 λ2의 상향 데이터는 상기 파장 다중/역다중화기(240)를 통해 역다중화되고, 광 수신기(230)를 통해 IP 패킷 형태로 변환되어 상향 통신 데이터를 제공하게 된다.
도 3을 참조하면, 상기 도 1의 방송 가능 ONT(140)에서 하향 데이터를 역다중화하여 하향 방송 신호 및 하향 통신 데이터를 제공하고, 상향 통신 데이터를 상기 방송 가능 OLT(120)로 전송한다. 즉, 상기 방송 가능 ONT(140)에서 수신된 λ1의 하향 데이터는 파장 다중/역다중화기(300)에서 역다중화되고, 상기 하향 데이터 λ1은 광 수신기(310)를 통해 IP 패킷 형태로 변환된다. 그런 다음, 시간 역다중화기(330)를 통해 시간 역다중화 처리되어, 방송 신호는 방송 신호 역변환기(340)를 통해 하향 방송 신호를 방송 수신 장치(350)에 공급하며, 통신 데이터는 통신 데이터 송수신 장치(예컨대, PC)(360)로 제공된다.
또한, 상기 통신 데이터 송수신 장치(360)에서 전송되는 상향 통신 데이터는 광 송신기(320)를 통해 상향 데이터 λ2로 변환되고, 상기 파장 다중/역다중화기 (300)를 통해 다중화되어 상기 방송 가능 OLT(120)로 제공된다.
한편, 상기 도 2 및 도 3에서 상술한 방식은 VOD 형태의 방송 서비스에 적합한 전달 방식으로, 여러 채널의 방송을 실시간으로 제공하기 곤란하고, 복잡한 프로토콜과 데이터 압축 방법을 사용해야 한다는 단점을 가진다.
반면, 방송 데이터를 RF 신호 그대로 통신 데이터용 광 파장과 다른 광 파장에 실어 전달하는 방식은 하기 도 4에 도시된 바와 같은 구조의 방송가능 OLT 시스템과, 하기 도 5에 도시된 바와 같은 구조의 방송가능 ONT 시스템을 포함한다.
도 4는 상기 도 1에서의 RF 신호에 의한 방송가능 OLT(120) 구조를 나타낸 도면이고, 도 5는 방송가능 ONT(140) 구조를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 도 1의 방송 가능 OLT(120)에서 하향 방송 신호 및 하향 통신 데이터를 다중화하지 않고, 각각 광신호의 하향 데이터 신호로 변환한 후, 다중화하여 전송한다. 또한, 상향 데이터를 수신하여 상향 통신 데이터를 제공한다. 즉, 상기 하향 방송 신호는 방송 신호용 광수신기(400)를 λ3의 하향 데이터로 변환하고, 상기 하향 통신 데이터는 통신 데이터용 광수신기(410)를 통해 λ1의 하향 데이터로 변환된다. 이때, 상기 λ1 및 λ3의 하향 데이터는 파장 다중/역다중화기(430)에서 다중화되어 방송 가능 ONT(140)로 전송된다.
또한, 상기 방송 가능 ONT(140)로부터 전송된 λ2의 상향 데이터는 상기 파장 다중/역다중화기(430)를 통해 역다중화되고, 통신 데이터용 광 수신기(420)를 통해 IP 패킷 형태로 변환되어 상향 통신 데이터를 제공하게 된다.
도 5를 참조하면, 상기 도 1의 방송 가능 ONT(140)에서 하향 데이터를 역다 중화하여, λ3의 하향 데이터와 λ1의 하향 데이터로 분리하고, 상기 λ3의 하향 데이터는 방송 신호용 광 수신기(510)를 통해 하향 방송 신호로 변환하여 방송 수신 장치(540)에 제공한다. 또한, 상기 λ1의 하향 데이터는 통신 데이터용 광 수신기(520)를 통해 하향 통신 데이터로 변환하여 통신 데이터 송수신 장치(550)에 제공한다.
또한, 상기 통신 데이터 송수신 장치(550)에서 전송되는 상향 통신 데이터는 통신 데이터용 광 송신기(530)를 통해 상향 데이터 λ2로 변환되고, 상기 파장 다중/역다중화기(500)를 통해 다중화되어 상기 방송 가능 OLT(120)로 제공된다.
상기 두 번째 방식은 기존의 공중파나 케이블 방송, 위성 방송 등의 모든 방송 데이터의 형태를 그대로 유지하므로, 부가적인 프로토콜이 필요 없고, 기존의 단말 장치를 그대로 사용하여 실시간으로 시청할 수 있다는 장점을 가진다. 그러나 기존 방송망의 한계인 하향 단방향 서비스만 제공이 가능하다는 단점을 가진다.
최근 들어 개인 방송이나, 아파트 단지 내 방송과 같은 소규모 방송 서비스에 대한 수요가 생기고 있으며, 가까운 미래에는 그 수요가 상당할 것으로 예상된다. 그러나 이런 소규모 방송 서비스를 위하여 지상파 방송에서 사용되는 방송 송출용 안테나나 케이블 방송과 같은 케이블 망과 같은 고가의 방송 송출 장비를 갖추기는 현실적으로 어렵기 때문에 주로 인터넷 방송 형태로 서비스를 하고 있는 실정이다. 따라서, 저렴한 가격으로 널리 보급되고 있는 수동형 광통신망을 통하여 소규모 방송 서비스를 제공할 수 있는 방안이 요구된다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 수동 광통신망을 통하여 양방향 방송 서비스와 데이터 통신 서비스를 동시에 제공할 수 있는 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 시스템, 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 수동 광통신망에서 상향 방송 신호와 하향 방송 신호를 광신호 순환기에 의해 분리 또는 결합함으로써 양방향 방송 서비스와 데이터 통신 서비스를 동시에 제공할 수 있는 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 시스템, 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 시스템은, RF 형태의 상향 방송 신호를 광신호로 변환하고, 광신호로 변환된 상향 통신 데이터와 파장 다중화하여 출력하는 복수의 양방향 방송가능 ONT들; 상기 복수의 양방향 방송가능 ONT들 출력된 파장 다중된 상향 광신호를 수집하여 전송하는 광 분기 장치; 및 상기 광 분기 장치로부터 상기 파장 다중된 상향 광신호를 수신하고, 상기 수신된 상향 광신호를 파장 역다중화하여 상향 방송 신호 및 상향 통신 데이터로 분리하는 양방향 방송가능 OLT를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 양방향 방송 서비스 수용을 위한 양방향 방송가능 ONT 장치는, 상향 방송 신호를 광신호로 변환하는 방송 신호용 광 송신기; 광신호로 변환되어 수신된 하향 방송 신호를 RF 형태의 방송 신호로 변환하는 방송 신호용 광 수신기; 상향 통신 데이터를 광신호로 변환하는 통신 데이터용 광 송신기; 및 상기 광신호로 변환된 상향 방송 신호 및 상향 통신 데이터를 파장 다중화하여 전송하는 파장 다중/역다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 양방향 방송 서비스 수용을 위한 양방향 방송가능 OLT 장치는, 상기 광신호로 변환된 상향 방송 신호 및 상향 통신 데이터가 파장 다중화된 신호를 수신하여 파장 역다중화하는 파장 다중/역다중화기; 하향 방송 신호를 광신호로 변환하는 방송 신호용 광 송신기; 상기 파장 다중/역다중화기로부터 제공된 상기 광신호로 변환된 상기 상향 방송 신호를 RF 형태의 방송 신호로 변환하는 방송 신호용 광 수신기; 및 상기 파장 다중/역다중화기로부터 제공된 상기 광신호로 변환되어 수신된 상향 통신 데이터를 전기 신호로 변환하는 통신 데이터용 광 수신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 OLT에서의 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 방법은, 광신호로 변환된 상향 방송 신호와 광신호로 변환된 상향 통신 데이터가 파장 다중화된 신호를 수신하는 제1 단계; 상기 파장 다중화된 신호를 역다중화하여 상기 상향 통신 데이터로부터 상기 광신호로 변환된 상향 방송 신호를 분리하는 제2 단계; 및 방송 신호용 광 수신기에 의해 상기 분리된 상향 방송 신호를 복조하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 ONT에서의 양방향 방송 서 비스 수용을 위한 수동 광 통신 방법은, 방송 신호용 광 송신기에 의해 상향 방송 신호를 광신호로 변환시키는 제1 단계; 광신호 순환기에 의해 상기 광신호로 변환된 상향 방송 신호와 광신호로 변환된 하향 데이터를 결합하는 제2 단계; 상향 통신 데이터를 통신 데이터용 광 송신기에 의해 광신호로 변환하는 제3 단계; 및 상기 광신호로 변환된 상향 방송 신호와 상기 상향 통신 데이터를 다중화하여 전송하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 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.
도 6은 본 발명에 따른 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광통신 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
상기 도 6을 참조하면, 방송망(600)으로부터 제공되는 하향 방송 신호 및 데이터 통신망(610)으로부터 제공되는 하향 통신 데이터는 본 발명에 따른 양방향 방송 가능 OLT(620)를 통해 광신호로 변환되어 광 분기 장치(630)로 전송되고, 상기 광 분기 장치(630)에서는 복수의 양방향 방송 가능 ONT들(640)로 분기 되어 전송된다.
반대로, 상기 복수의 양방향 방송 가능 ONT들(640)로부터의 상향 통신 데이터 및 상향 방송 신호는 상기 광 분기 장치(630)를 통해 양방향 방송 가능 OLT(620)로 전송되고, 상기 양방향 방송 가능 OLT(620)에서는 수신된 신호를 상향 통신 데이터 및 상향 방송 신호로 변환하여 상기 방송망(600) 및 데이터 통신망(610)으로 전송한다.
즉, 본 발명에 따라 상기 복수의 각 양방향 방송 가능 ONT(640)들로부터 상향 방송 신호가 상기 광 분기 장치(630) 및 양방향 방송 가능 OLT(620)를 통해 방송망(600)으로 제공될 수 있다.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 각 실시 예에 따른 상기 양방향 방송 가능 OLT(620)의 세부 구조를 설명하고, 도 9를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 상기 양방향 방송 가능 ONT(640)의 세부 구조를 설명한다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 양방향 방송가능 OLT의 구조를 나타낸 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 상향 방송 신호 및 상향 통신 데이터 신호는 각각 λ3 및 λ2의 상향 데이터를 통해 전송되고, 하향 방송 신호 및 하향 통신 데이터 신호는 각각 λ3 및 λ1의 하향 데이터를 통해 전송된다.
먼저, 상기 본 발명에 따른 양방향 방송 가능 OLT(620)에서 상향 데이터 λ2 및 λ3을 수신하면, 파장 다중/역다중화기(750)를 통해 λ2 및 λ3의 상향 데이터로 역다중화된다. 이때, 상기 λ2의 상향 데이터는 통신 데이터용 광수신기(730)를 통해 상향 통신 데이터로 변환되고, 상기 λ3의 상향 데이터는 광신호 순환기(740)를 거쳐 방송 신호용 광 수신기(700)로 제공된다. 상기 방송 신호용 광 수신기(700)에서는 수신된 상기 λ3의 상향 데이터를 상향 방송 신호로 변환시키게 된다. 이렇게 함으로써 본 발명에 따라, 수동 광 통신 시스템에서 상향 방송 신호의 전송이 가능하게 된다.
한편, 상기 본 발명에 따른 양방향 방송 가능 OLT(620)에서 하향 방송 신호는 방송 신호용 광 송신기(710)를 통해 λ3의 하향 데이터로 변환되고, 상기 광신호 순환기(740)를 통해 상기 λ3의 상향 데이터와 결합되어 파장 다중/역다중화기(750)로 제공된다. 또한, 하향 통신 데이터는 통신 데이터용 광 송신기(720)를 통해 λ1의 하향 데이터로 변환된다. 이때, 상기 파장 다중/역다중화기(750)에서는 상기 λ3의 하향 데이터 및 λ1 하향 데이터를 다중화하여 전송하게 된다.
이렇게 함으로써, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 양방향 방송 가능 OLT(620)는 방송 신호의 양방향(즉, 상향 및 하향) 신호 전송이 가능하게 된다.
하기 도 8은 상기 도 7의 제1 실시 예에 대한 변형된 실시 예로서 하향 데이터를 증폭하여 전송하는 장치를 구현한다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 광신호 증폭기를 포함하는 양방향 방송가능 OLT의 구조를 나타낸 도면이다.
상기 도 8을 참조하면, 상기 도 7에서와 같이 방송 신호용 광 송신기(710)에 의해 λ3의 하향 데이터로 변환된 하향 방송 신호는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 제1 광신호 증폭기(800)를 통해 증폭되어 전송된다. 마찬가지로, 통신 데이터용 광 송신기(720)에 의해 λ1의 하향 데이터로 변환된 하향 통신 데이터는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 제2 광신호 증폭기(810)를 통해 증폭되어 전송된다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 양방향 방송가능 ONT의 구조를 나타낸 도면이다.
상기 도 9를 참조하면, 방송 신호 발생 장치(960)로부터 제공되는 상향 방송 신호 및 통신 데이터 송수신 장치로부터 제공되는 상향 통신 데이터 신호는 각각 λ3 및 λ2의 상향 데이터를 통해 전송되고, 하향 방송 신호 및 하향 통신 데이터 신호는 각각 λ3 및 λ1의 하향 데이터를 통해 전송된다.
먼저, 상기 본 발명에 따른 양방향 방송 가능 ONT(640)에서 하향 데이터 λ1 및 λ3을 수신하면, 파장 다중/역다중화기(900)를 통해 λ1 및 λ3의 하향 데이터로 역다중화된다. 이때, 상기 λ1의 하향 데이터는 통신 데이터용 광수신기(940)를 통해 하향 통신 데이터로 변환되어 통신 데이터 송수신 장치(예컨대, PC)(980)에 제공되고, 상기 λ3의 하향 데이터는 광신호 순환기(910)를 거쳐 방송 신호용 광 수신기(930)로 제공된다. 상기 방송 신호용 광 수신기(930)에서는 수신된 상기 λ3의 하향 데이터를 하향 방송 신호로 변환시켜 방송 수신 장치(970)에 제공하게 된다.
한편, 상기 본 발명에 따른 양방향 방송 가능 ONT(640)에서 방송 신호 발생 장치(960)로부터 제공되는 상향 방송 신호는 방송 신호용 광 송신기(920)를 통해 λ3의 상향 데이터로 변환되고, 상기 광신호 순환기(910)를 통해 상기 λ3의 하향 데이터와 결합되어 파장 다중/역다중화기(900)로 제공된다. 또한, 통신 데이터 송수신 장치(980)로부터 제공되는 상향 통신 데이터는 통신 데이터용 광 송신기(950)를 통해 λ2의 상향 데이터로 변환된다. 이때, 상기 파장 다중/역다중화기(900)에서는 상기 λ3의 상향 데이터 및 λ2 상향 데이터를 다중화하여 전송하게 된다.
이렇게 함으로써 본 발명에 따라, 수동 광 통신 시스템에서 상향 방송 신호의 전송이 가능하게 된다. 아울러 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 양방향 방송 가능 ONT(640)는 방송 신호의 양방향(즉, 상향 및 하향) 신호 전송이 가능하게 된다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 광신호 순환기의 구조를 나타낸 도면이다.
상기 도 10을 참조하면, 상기 광신호 순환기(100)는 하나의 광섬유를 통하여 전달되는 광신호를 그 진행 방향에 따라 상향 광신호와 하향 광신호로 분리하는 기능을 하는 수동 광소자이다. 따라서, 상기 도 10에 도시한 바와 같이 포트 ①로 입력된 광신호는 포트 ②로 출력되고, 포트 ②로 입력된 광신호는 포트 ③으로 출력되는 특성을 가진다. 따라서 포트 ②에 연결된 광섬유에는 상향 광신호와 하향 광신호가 동시에 전달될 수 있다. 본 발명에서는 이러한 상기 광신호 순환기(100)의 특성을 이용하여, 단일한 방송용 광파장 λ3을 사용하는 상향 방송 광신호와 하향 방송 광신호를 분리하고 결합하는 역할을 수행하게 된다.
이하, 도 11 및 도 12를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 OLT 및 ONT에서의 상향 방송 신호 송수신 절차를 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 OLT에서의 상향 방송 신호 수신 절차를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 11을 참조하면, 먼저 상술한 본 발명에 따른 양방향 방송 가능 OLT(620)에서 상향 데이터가 포함된 λ2 및 λ3 데이터를 수신(단계 1101)하게 되면, 역다중화기에 의해 상기 λ3 데이터를 분리(단계 1102)하게 된다.
그런 다음, 광신호 순환기에 의해 상향 데이터를 분리(단계 1103)하고, 방송 신호용 광수신기에 의해 상향 방송 신호를 복조(단계 1104)하게 된다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 ONT에서의 상향 방송 신호 송신 절차를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 12를 참조하면, 먼저 상술한 본 발명에 따른 양방향 방송 가능 ONT(640)에서는 방송 신호용 광송신기에 의해 상향 방송 신호를 λ3에 변조(단계 1201)하고, 광신호 순환기에 의해 λ3 하향 데이터와 결합(단계 1202)하게 된다.
그런 다음, 다중화기에 의해 λ1 및 λ2의 데이터와 다중화(단계 1203)한 후, 상기 다중화된 상향 데이터 λ2 및 λ3을 전송(단계 1204)하게 된다.
상술한 본 발명에서 제공하는 수동 광통신 시스템의 양방향 방송 가능 OLT(620)는 상기 도 7에서 상술한 바와 같이, 방송 신호용 광 송신기(700), 방송 신호용 광 수신기(710), 광신호 순환기(740), 통신 데이터용 광 송신기(720), 통신 데이터용 광 수신기(730), 광 파장 다중/역다중화기(750) 등으로 구성될 수 있다. 만약 더 많은 수의 가입자를 연결하고자 한다면 상기 도 8에서 상술한 바와 같이 상기 방송 신호용 광 송신기(710) 및 상기 광신호 순환기(740) 사이에 또는 상기 통신 데이터용 광 송신기(720) 및 광 파장 다중/역다중화기(750) 사이에 각각 광신호 증폭기(800, 810)를 추가할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명에서 제공하는 수동 광통신 시스템의 양방향 방송 가능 ONT(640)는 도 8에 도시된 바와 같이, 광 파장 다중/역다중화기(900), 광신호 순환기(910), 방송 신호용 광 송신기(920), 방송 신호용 광 수신기(930), 통신 데이터용 광 수신기(940), 통신 데이터용 광 송신기(950), 방송 신호 발생 장치(960), 방송 수신 장치(970) 및 통신 데이터 송수신 장치(980) 등으로 구성된다.
상기 OLT와 ONT를 구성하는 방송 신호용 광 송신기(710, 920)는 하향 방송 신호를 광신호로 바꾸어 송신하기 위한 것으로, 다수개의 주파수 채널로 이루어진 RF 형태의 전기 신호를 방송용 광파장 λ3에 직접 변조나 외부 변조를 사용하여 실어주는 기능을 한다. 또한, 상기 방송 신호용 광 수신기(700, 930)는 방송용 상향 방송 신호가 실린 광신호를 RF 형태의 방송 신호로 바꾸어 주는 기능을 한다.
한편, 통신 데이터용 광 송신기(720, 950)는 디지털 전기 신호 형태의 하향 통신 데이터를 광신호로 바꾸어 주는 기능을 하고, 통신 데이터용 광 수신기(730, 940)는 상향 통신 데이터가 실린 광신호를 디지털 전기 신호 형태의 통신 데이터로 바꾸어 주는 기능을 한다.
상기 ONT를 구성하는 방송 신호 발생 장치(960)는 영상이나 음향 등의 신호를 미리 인가받은 RF 주파수에 실어주는 기능을 하며, 방송 수신 장치(970)는 일반적인 TV나, 필요에 따라 케이블 방송, 또는 위성방송 수신기가 될 수 있다. 통신 데이터 송수신 장치(980)는 일반적으로 PC나, 경우에 따라 댁내 망 용 게이트웨이 장치가 될 수 있다.
상술한 양방향 방송가능 수동 광통신 시스템의 하향 경로에 대한 동작원리를 설명하면 다음과 같다.
상기 양방향 방송가능 OLT(620)는 방송망(600)으로부터 하향 방송 신호를, 데이터 통신망(610)으로부터 하향 통신데이터를 입력받아, 방송 신호용 광 송신기(710)를 통하여 하향 방송 신호를 광 파장 λ3에 싣고, 통신 데이터용 광 송신기(720)를 통하여 하향 통신 데이터를 광 파장 λ1에 싣는다. 상기 광 파장 λ3에 실린 하향 방송 신호는 광신호 순환기(740)를 통하여 광 파장 다중/역다중화기(750)로 입력되고, 광 파장 λ1에 실린 하향 통신 데이터와 함께 파장 다중되어, 양방향 방송가능 OLT(620)로부터 출력된다. 이 과정에서 필요에 따라, 상술한 바와 같이 방송 신호용 광송신기(710)와 광신호 순환기(740) 사이와, 통신 데이터용 광송신기(720)와 광 파장 다중/역다중화기(750) 사이에 광신호 증폭기(800, 810)를 사용할 수 있다.
상기 양방향 방송가능 OLT(620)로부터 출력된 파장 다중된 하향 광신호는 광 분기 장치(630)를 통하여 복수의 양방향 방송가능 ONT(640)로 입력된다.
상기 양방향 방송가능 ONT(640)로 입력된 파장 다중된 하향 광신호는 광 파장 다중/역다중화기(900)를 통하여 하향 데이터 λ1과 하향 데이터 λ3으로 파장 역다중되는데, 상기 λ1에 실린 것은 통신 데이터이므로 통신 데이터용 광 수신기(940)를 거쳐 디지털 전기 신호 형태로 바뀌어 통신 데이터 송수신 장치(980)로 입력되고, 상기 λ3에 실린 방송 신호는 광신호 순환기(910)를 통하여 방송 신호용 광수신기(930)를 거쳐 RF 형태의 방송 신호로 바뀌어 방송 수신 장치(970)로 입력된다.
한편, 본 발명의 핵심이 되는 양방향 방송가능 수동 광통신 시스템의 상향 경로에 대한 동작원리는 다음과 같다.
상기 양방향 방송가능 ONT(640)의 방송 신호 발생 장치(960)로부터 출력된 RF 형태의 상향 방송 신호는 방송 신호용 광 송신기(920)를 통하여 방송용 파장인 λ3에 실려 광신호 순환기(910)를 거쳐 광 파장 다중/역다중화기(900)로 입력되고, 통신 데이터 송수신 장치(980)로부터 출력된 디지털 전기 신호 형태의 상향 통신 데이터는 통신 데이터용 광 송신기(950)를 통하여 상향 데이터 통신용 파장인 λ2에 실려 광 파장 다중/역다중화기(900)로 입력된다. 이때, 상기 광 파장 다중/역다중화기는 광 파장 λ3에 실린 상향 방송 신호와, 광 파장 λ2에 실린 상향 통신 데이터를 파장 다중하여 출력한다.
상기 양방향 방송가능 ONT(940)로부터 출력된 파장 다중된 상향 광신호는 광 분기 장치(630)를 거쳐 양방향 방송가능 OLT(920)로 입력된다.
상기 양방향 방송가능 OLT(920)의 광 파장 다중/역다중화기(750)에서 광 분 기장치(630)로부터 입력된 파장 다중된 상향 광신호는 상향 데이터 λ2과 상향 데이터 λ3으로 파장 역다중되는데, 상기 λ2에 실린 것은 통신 데이터이므로 통신 데이터용 광 수신기(730)를 거쳐 디지털 전기 신호 형태로 바뀌어 데이터 통신망(610)으로 출력되고, 상기 λ3에 실린 방송 신호는 광신호 순환기(740)를 통하여 방송 신호용 광 수신기(700)를 거쳐 RF 형태의 방송 신호로 바뀌어 방송망(600)으로 출력된다.
이렇게 함으로써 본 발명에 따라, 수동 광 통신 시스템에서 상향 방송 신호의 전송이 가능해지게 된다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지로 변형할 수 있음은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 수동 광통신 시스템의 OLT와 ONT에 광신호 순환기를 구비하고 하나의 방송용 광 파장에 의해 상향 방송 신호와 하향 방송 신호를 모두 전달할 수 있도록 하여, 양방향 방송 서비스를 저렴한 비용으로 제공할 수 있게 하는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 기존의 단방향 방송가능 수동 광통신 시스템의 OLT와 ONT에 방송 신호용 광 송신기와 방송 신호용 광 수신기, 그리고, 광신호 순환기만을 추가하여 구성할 수 있으므로 더욱 경제적으로 구현할 수 있는 이점이 있다.

Claims (18)

  1. RF 형태의 상향 방송 신호를 광신호로 변환하고, 광신호로 변환된 상향 통신 데이터와 파장 다중화하여 출력하는 복수의 양방향 방송가능 ONT들;
    상기 복수의 양방향 방송가능 ONT들 출력된 파장 다중된 상향 광신호를 수집하여 전송하는 광 분기 장치; 및
    상기 광 분기 장치로부터 상기 파장 다중된 상향 광신호를 수신하고, 상기 수신된 상향 광신호를 파장 역다중화하여 상향 방송 신호 및 상향 통신 데이터로 분리하는 양방향 방송가능 OLT를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 양방향 방송가능 ONT는,
    단일한 방송용 광 파장을 사용하는 상향 방송 광신호와 하향 방송 광신호를 분리하고 결합하는 역할을 수행하는 광신호 순환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 양방향 방송가능 OLT는,
    단일한 방송용 광 파장을 사용하는 상향 방송 광신호와 하향 방송 광신호를 분리하고 결합하는 역할을 수행하는 광신호 순환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 시스템.
  4. 상향 방송 신호를 광신호로 변환하는 방송 신호용 광 송신기;
    광신호로 변환되어 수신된 하향 방송 신호를 RF 형태의 방송 신호로 변환하는 방송 신호용 광 수신기;
    상향 통신 데이터를 광신호로 변환하는 통신 데이터용 광 송신기; 및
    상기 광신호로 변환된 상향 방송 신호 및 상향 통신 데이터를 파장 다중화하여 전송하는 파장 다중/역다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 방송가능 ONT.
  5. 제4항에 있어서, 상기 양방향 방송가능 ONT는,
    상기 상향 방송 신호와 상기 하향 방송 신호가 단일한 방송용 광 파장을 사용하는 것을 특징으로 하는 양방향 방송가능 ONT.
  6. 제5항에 있어서, 상기 양방향 방송가능 ONT는,
    상기 방송 신호용 광 송신기, 상기 방송 신호용 광 수신기 및 상기 파장 다중/역다중화기 사이에 설치되고, 상기 광신호로 변환된 상향 방송 신호와 상기 하향 방송 신호를 분리하고 결합하는 역할을 수행하는 광신호 순환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 방송가능 ONT.
  7. 제4항에 있어서, 상기 양방향 방송가능 ONT는
    수신된 하향 데이터 광신호를 전기적인 하향 통신 데이터로 변환하는 통신 데이터용 광 수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 방송가능 ONT.
  8. 상기 광신호로 변환된 상향 방송 신호 및 상향 통신 데이터가 파장 다중화된 신호를 수신하여 파장 역다중화하는 파장 다중/역다중화기;
    하향 방송 신호를 광신호로 변환하는 방송 신호용 광 송신기;
    상기 파장 다중/역다중화기로부터 제공된 상기 광신호로 변환된 상기 상향 방송 신호를 RF 형태의 방송 신호로 변환하는 방송 신호용 광 수신기; 및
    상기 파장 다중/역다중화기로부터 제공된 상기 광신호로 변환되어 수신된 상향 통신 데이터를 전기 신호로 변환하는 통신 데이터용 광 수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 방송가능 OLT.
  9. 제8항에 있어서, 상기 양방향 방송가능 OLT는,
    상기 상향 방송 신호와 상기 하향 방송 신호가 단일한 방송용 광 파장을 사용하는 것을 특징으로 하는 양방향 방송가능 OLT.
  10. 제9항에 있어서, 상기 양방향 방송가능 OLT는,
    상기 방송 신호용 광 수신기, 상기 방송 신호용 광 수신기 및 상기 파장 다중/역다중화기 사이에 설치되고, 상기 광신호로 변환된 상향 방송 신호와 상기 하향 방송 신호를 분리하고 결합하는 역할을 수행하는 광신호 순환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 방송가능 OLT.
  11. 제10항에 있어서, 상기 양방향 방송가능 OLT는
    상기 방송 신호용 광 송신기 및 상기 광신호 순환기 사이에 설치되며, 상기 광신호로 변환된 하향 방송 신호를 증폭시키는 광신호 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 방송가능 OLT.
  12. 제8항에 있어서, 상기 양방향 방송가능 OLT는
    전기적인 하향 데이터 신호를 광신호의 하향 통신 데이터로 변환하는 통신 데이터용 광 송신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 방송가능 OLT.
  13. 제12항에 있어서, 상기 양방향 방송가능 OLT는
    상기 통신 데이터용 광 송신기 및 파장 다중/역다중화기 사이에 설치되며, 상기 광신호로 변환된 하향 통신 데이터를 증폭시키는 광신호 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 방송가능 OLT.
  14. 광신호로 변환된 상향 방송 신호와 광신호로 변환된 상향 통신 데이터가 파장 다중화된 신호를 수신하는 제1 단계;
    상기 파장 다중화된 신호를 역다중화하여 상기 상향 통신 데이터로부터 상기 광신호로 변환된 상향 방송 신호를 분리하는 제2 단계; 및
    방송 신호용 광 수신기에 의해 상기 분리된 상향 방송 신호를 복조하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OLT에서의 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 단계 이후에,
    광신호 순환기에 의해 광신호로 변환된 하향 방송 신호와 상기 상향 방송 신호를 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OLT에서의 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 광신호로 변환된 하향 방송 신호는 증폭하여 전송하는 것을 특징으로 하는 OLT에서의 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 방법.
  17. 방송 신호용 광 송신기에 의해 상향 방송 신호를 광신호로 변환시키는 제1 단계;
    광신호 순환기에 의해 상기 광신호로 변환된 상향 방송 신호와 광신호로 변환된 하향 데이터를 결합하는 제2 단계;
    상향 통신 데이터를 통신 데이터용 광 송신기에 의해 광신호로 변환하는 제3 단계; 및
    상기 광신호로 변환된 상향 방송 신호와 상기 상향 통신 데이터를 다중화하 여 전송하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 ONT에서의 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 방법은,
    수신된 광신호의 하향 데이터를 광신호의 하향 방송 신호 및 광신호의 하향 통신 데이터로 역다중화하는 단계; 및
    상기 광신호의 하향 통신 데이터를 통신 데이터용 광 수신기에 의해 전기적인 하향 통신 데이터로 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ONT에서의 양방향 방송 서비스 수용을 위한 수동 광 통신 방법.
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