KR20080060966A

KR20080060966A - 톤주파수를 사용하는 파장분할다중 가입자망

Info

Publication number: KR20080060966A
Application number: KR1020060135627A
Authority: KR
Inventors: 나기운
Original assignee: 주식회사 옵티블루
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-02
Also published as: KR100845412B1

Abstract

본 발명은 광송신기마다 고유의 톤주파수를 할당하여 변조시킴으로서 WDM-PON망의 초기 설치, 유지, 보수 및 관리를 경제적이며 용이하게 할 수 있는 WDM-PON망에 대한 것이다.본 발명은 크게 중앙기지국 장치와 가입자 장치 및 원격노드로 구성된다.중앙기지국 장치는 톤주파수가 더해져서 변조되는 광파장이 다른 다수의 레이저 광원들과 광수신기들, 광다중화기와 광역다중화기, 광증폭기, 대역필터, 톤주파수 모니터부를 포함하며, 가입자 장치는 분리가능한 광분기결합필터, 톤주파수가 더해져서 변조되는 레이저 광원 및 톤주파수를 모니터하는 광수신기를 포함함을 특징으로 한다

WDM-PON, 톤주파수, 절체, 유지보수 채널, 양방향통신

Description

톤주파수를 사용하는 파장분할다중 가입자망{WDM-PON NETWORKS WITH TONE FREQUENCY}

도 1은 종래의 대표적인 WDM-PON 망에 대한 것이고

도 2는 버스망으로 구성된 WDM-PON 망에 대한 종래 구성이며

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 WDM-PON 환형망의 구성도이다.

도 4는 광송신기에 톤주파수를 더하는 기능과 광수신기에서 톤주파수를 추출하는 구성도이다.

도 5는 광파장과 톤주파수 할당의 예시도이다.

도 6은 톤주파수를 이용하여 광수신증폭기의 이득포화를 방지하는 순서도이다.

도 7은 가입자단 장치의 구성도이다.

도 8은 하나의 가입자단에서 여러 종류의 서비스를 제공할 수 있음을 보여주는 예시도이다.

본 발명은 WDM(Wavelength Division Multiplexing)방식을 사용한 수동형 광가입자망(PON:Passive Optical Network)에 대한 것으로서, 특히 서비스 신호를 전달하기 위해 사용되는 각각의 레이저 광원에 서비스 신호 뿐만 아니라 톤주파수(tone frequency)신호를 더해줌으로서 WDM-PON의 초기 설치, 유지, 보수및 관리를 편리하고 경제적이며 안전하게 할 수있는 WDM-PON에 대한 것이다.

WDM을 사용한 광통신방법은 통신채널마다 서로 다른 광파장을 할당한 후 이를 광다중화하여 하나의 광선로를 통하여 목적지까지 전달한 후, 목적지에서는 이를 역다중화하여 각각의 통신채널로 분리하는 방법이다. 이 방법은 광선로 절감효과가 크며, 통신프로토콜에 무관하게 대용량 전송이 가능하기 때문에 기간망에서 많이 사용되어 왔다. 하지만 최근에는 IPTV와 같은 대용량 서비스가 대두됨에 따라, 가입자망에서도 WDM 기술을 접목한 가입자망이 제안되고 있다.

종래의 WDM-PON의 구성은 도 1과 같다. 중앙기지국(CO: Central Office)에 있는 중앙기지국 장치(100)에 있는 각 광송신기(101)는 서로 다른파장을 갖는다. 각송신기의 출력은 광다중화기(102)를 통하여 광다중화되어 원격노드(RN: Remote Node; 110)까지 하나의 광선로를 공유하여 전송된 후 원격노드에서는 각 파장별로 나뉘어져 각각의 가입자단 장치(103, 104)으로 입력된다. 이때 원격노드는 파장별로 광역다중(optical demultiplexing) 기능을 한다. 가입자단 장치(103,104)에서 중앙기지국 장치(100)로의 상향 전송은 반대과정을 거친다.

종래 기술의 문제점은 각 가입자단에서 할당된 광파장을 알 수 없다는 것이다. 이것은 시스템의 초기 설치 및 고장 발생시에 어려움을 야기한다. 광파장을 알기 위해선 고가의 광스펙트럼분석기(OSA: Optical Spectrum Analyzer)를 사용해야 한다. 가입자단 장치(300)는 일반 가정이나 빌딩 등에 위치하기 때문에 ONU(Optical Network Unit)의 설치 및 유지보수를 위해선 OSA를 항상 소지하고 있어야 한다.

이런 문제를 해결하기 위해서 파장 무관 가입자 장치를 기본으로 하는 다양한 방법의 종래기술들이 제안되었다. 첫번째로는H. D. Kim , S.-G. Kang, and C.-H. Lee, "A low-cost WDM source with an ASE injected Fabry-Perot semiconductor laser," IEEE Photon, Technol. Lett., vol. 12, no. 8, pp. 1067-1069, Aug. 2000에 기재된 파장 잠김(injection-locking) 현상을 이용한 방법이 있다.

두번째로는W. Lee, M. Y. Park, S. H. Cho, J. Lee, Ch. Kim, G. Jeong, and B. W. Kim, "Bidirectional WDM-PON based on gain-saturated reflective semiconductor optical amplifiers," IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 17, no. 11, pp. 2460-2462, Nov. 2005에 기재된 반도체 광증폭기를 이용한 방법이 있다.세번째로는N. J. Frigo, P. P. Iannone, P. D. Magill, T. E. Darcie, M. M. Downs, B. N. Desi, U. Koren, T. L. Koch, C. Dragone, H.M. Presby, and G. E. Bodeep, "A Wavelength-Division Multiplexed Passive optical network with cost-shared components," IEEE Photon, Technol. Lett., vol. 6, no. 11, pp. 1365-1367, Nov. 1994.에 기재된 중앙기지국에서 보낸 광원을 궤환하는 방법이 있다. 이런 방법들은 가입자단 장치를 설치하거나 교체할 때 해당 가입자단에 할당된 광파장이 무엇인지 특별히 주의를 기울이지 않아도 된다는 장점이 있다.

하지만, 이러한 방법들을 사용한 WDM-PON은 비용이 증가하거나 혹은 정상동작을 보장할 수 있는 환경적 범위가 제한되는 단점들을 아울러 제공한다. 또한, 현실적으로는 도 2와 같이 네트워크를 구성해야 할 곳이 많고, 이런 경우에는 광필터와 레이저 광원을 하나의 장소 혹은 하나의 모듈로 구성되기 때문에 해당 가입자단에 할당된 광파장이 무엇인지가 여전히 중요한 정보로 남게 된다. 즉, 파장무관(colorless) 광원이 유용한 경우는 제한적이라 할 수 있다. 또한, 대용량 전송이 가능한 WDM-PON의 특성이 상기 장점을 얻기 위하여 희생되기도 한다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래기술에서와 같이 각 가입자단에 할당된 파장과 각 가입자단에서 사용하는 광원 파장에 대한 정보 없이 망을 운용할 것이 아니라, 상기 광원 파장 정보를 용이하고 경제적인 방법으로 얻을 수 있도록 하여 상기 광원 파장 정보를 이용하여 망을 운용하기 위한 것이다. 본 발명은WDM-PON이 가지고 있는 망 구성의 다양성과 단순성 및 유지보수의 용이성, 대용량 전송 가능성 등의 장점을 유지할 수 있다.

본 발명의 목적은 WDM 방식을 사용한 수동형 광가입자망(PON:Passive Optical Network)에 대한 것으로서, 특히 서비스 신호를 전달하기 위해 사용되는 각각의 레이저 광원에 고속데이터 뿐만 아니라 저주파의 톤주파수(tone frequency)신호를 더해줌으로서 WDM-PON의 초기 설치, 유지, 보수 및 관리를 편리하고 경제적이며 안전하게 할 수 있는 WDM-PON 구성 및 구성 방법에 대한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로서, 본 발명은 다수의 광송수신기, 광다중화기, 광역다중화기, 광증폭기, 광대역필터로 구성된 중앙기지국(CO)와 광분기결합기쌍, 광송수신기, 광채널 모니터부로 구성된 가입자단(ONU)들을 단일 광섬유로 환형으로 구성하는 것을 특징으로 하는 WDM 광가입자망에 대한 것이다.

본 발명은 다수의 광송신기, 다수의 광수신기, 광다중화기, 광역다중화기, 광증폭기, 광대역필터로 구성된 중앙기지국(CO)와 광필터, 광송신기, 광수신기로 구성되는 제1가입자장치(ONU)들을 단일 광섬유로 환형으로 구성하는 것을 특징으로 하는 WDM 광가입자망에 있어서, 상기 다수의 광송신기에서 출력된 소정의 파장을 가지는 광신호는 상기 광다중화기에서 광다중화되고, 상기 광다중화된 광신호는 상기 광대역필터를 경유하여 상기 단일광선로를 통해 상기 가입자장치로 전송되고, 상기 제1가입자장치에서 전송된 광신호는 상기 단일광선로로 전송된 후, 광대역필터를 경유하여 광역다중화기에서 역다중화되고, 상기 다수의 광수신기로 전송되며, 상기 광필터는 상기 단일광선로에서 광신호를 수신하고, 제1가입자장치에 할당된 소정파장의 광신호만을 차단/수신하여 상기 광수신기로 전송하고, 상기 광송신기에서 출력된 소장파장의 광신호를 상기 단일광선로로 결합하여 전송하며, 상기 다수의 광송신기의 각 광송신기는 상기 각 송신기의 채널 번호을 구별하기 위하여 서로 다른 톤주파수를 더하여 변조하기 위한 제1톤주파수생성기, 상기 제1가입자장치의 광송신기에는 해당 가입자장치의 광신호임을 구별하기 위하여 소정의 톤주파수를 더하여 변조하기 위한 제2톤주파수생성기 상기 다수의 광수신기와 상기 제1가입자장치의 광수신기에는 수신된 광신호에서 톤주파수를 검출하는 광채널 모니터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 톤주파수를 이용하여 채널을 구별하는 파장분할다중방식 광가입자망에 대한 것이다.

본 발명은 상기 파장분할다중방식 광가입자망에서 상기 톤주파수를 반송파로 사용하여, ASK, FSK, CDMA 중의 하나의 전송방식으로 변조하여 상기 중앙기지국과 상기 다수의 광가입자장치간에 감시용 통신채널을 형성하는 광감시채널부를 더 추가하는 것을 특징으로 하는 톤주파수를 이용하여 채널을 구별하는 파장분할다중방식 광가입자망에 대한 것이다.

본 발명은 상기 파장분할다중방식 광가입자망 들에서 상기 제1가입자장치는 상기 중앙기지국과 양방향통신을 함에 있어서 제1방향 통신을 수행하고, 제2방향 통신을 수행하는 제2가입자장치를 더 포함하여 하나의 가입자장치를 구성하는 것을 특징으로하는 톤주파수를 이용하여 채널을 구별하는 파장분할다중방식 광가입자망에 대한 것이다.

본 발명은 상기 파장분할다중방식 광가입자망 들에서 상기 제1가입자장치와 제2가입자장치 중에서 어느 하나의 가입자장치가 상기 중앙기지국과 통신하는 경우에 나머지 가입자장치는 대기상태를 유지하는 것을 특징으로하는 톤주파수를 이용하여 채널을 구별하는 파장분할다중방식 광가입자망에 대한 것이다.

또한 본 발명은 상기 WDM 광가입자망에서 중앙기지국에 위치한 각각의 광송신기에 서로 다른 톤주파수를 더하여 변조하여 줌으로 각송신기를의 채널 번호와 방향을 구별할 수 있게 해주며, 가입자망에 위치한 각각의 광송신기에도 서로 다른 톤주파수를 더하여 변조하여 각 송신기의 채널 번호와 방향을 중앙기지국에서 알 수 있도록 해주는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 3는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 본 발명의 실시예에서는 중앙기지국 장치(COT: Central Office Terminal)가 4개의 가입자장치(ONU: Optical Network Unit)로 구성된 환형망에 대한 것이다. COT는 각 채널 데이터를 두개의 신호로 분할하고 COT_CW와 COT_CCW 에서 각각 소정 파장의 광신호로 변환하여 시계방향과 반시계방향으로 동시에 전송한다.

ONU는 COT로부터 양방향에서 전송되어오는 파장분할다중 광신호 중에서 자신에게 할당된 소정 파장의 광신호를 추출하고, 시계방향과 반시계방향 광신호 중에서 특정 방향의 신호를 선택하여 출력하다. ONU는 COT로 전송하고자 하는 신호를 두개의 신호로 분배하고 각 신호를 소정 파장의 광신호로 변환하여 시계방향과 반시계방향으로 전송한다. COT는 ONU로부터 전송되어온 시계방향신호와 반시계방향 신호중에서 특정신호를 선택하여 출력한다.

채널 1번(CH-1)의 하향 데이터(TX-DATA)는 스위치부(303,304,305,306)의 분배기에 의해 하향 시계방향(ClockWise: CW) 데이터와 하향 반시계방향(Counter ClockWise: CCW) 데이터로 분배되어진다. 하향 CW 데이터는 COT-CW(301)으로 전송되어지고, 하향 CCW 데이터는 COT_CCW(302)에 각각 전송된다. COT-CW(Central Office Terminal-ClockWise, 301)은 각 채널에서 분배된 하향 CW 데이터를해당 채널에 할당된 소정파장의 광신호로 각각 변환하고, 변환된 각 파장의 광신호를 파장분할다중화하여 광섬유(350)을 통하여 시계방향으로 전송하고, ONU(Optical Network Unit)에서 생성되어 반시계방향으로 전송되는 파장분할다중화된 상향 CCW 광신호를 파장분할역다중화하고 각 채널별 광수신기를 통해 상향 CCW 데이터로 변환하여 각 채널을 위한 스위치부(303,304,305,306)으로 전송하는 역할을 수행한다.

COT-CCW(Central Office Terminal-Counter ClockWise, 302)은 COT-CW(301) 와 유사한 기능을 수행하는 것으로서, 하향 CCW 데이터를 광변환 및 파장분할다중하여 광섬유(351)을 통하여 반시계방향으로 전송하고, 시계방향으로 광전송되어오는 상향 CW 광신호를광역다중화 및 광수신하여 상향 CW 데이터로 변환하여 각 채널을 위한 스위치(303,304,305,306)으로 전송하는 역할을 수행한다. 각 채널별 스위치부(303,304,305,306)의 스위치는 COT_CW(301)에서 전송되어진 상향 CW 데이터와 COT_CCW(420)에서 전송되어진 상향 CCW 데이터 중에서 품질이 좋은 하나의 데이터를 선책하여 상향 데이터(RX-DATA)로 전송한다.

COT_CW(301), COT_CCW(302)은 각 채널별로 별도의 파장을 가지는 광송신기, 광수신기, 광다중화기, 광역다중화기, 대역분리 필터(Band separate filter), 및 광증폭기들로 구성되어 있다.

도 4는 COT_CW(301)의 기능블록도를 도시하고 있다. COT_CCW(302)의 구조는 COT_CW(301)의 구성과 유사하며 다만, 전송방향의 차이(CW 방향과 CCW 방향의 차이)만 있을 뿐이므로, COT_CW(301)에 대해서만 구성을 설명한다.

COT_CW(301)의 구성은 도4(a)에 도시되어 있다. COT_CW(301)는 4개의 광송신기(410-413)와 광수신기(420-423)과 광다중화기(401), 광역다중화기(402), 광송신증폭기(403), 광수신증폭기(404), 대역분리필터(405)으로 구성되어 있다. 광송신기(410-413)와 광수신기의 구체적인 구성은 도 4(b)에 도시되어 있다. 각 송신기는 광원(412), 톤주파수발생기(413), 하향데이터(411)와 톤주파수를 합성하기 위한 곱셈기로 구성되어 있다. 각 채널을 위한 광원은 채널별로 할당된 서로다른 광파장에서 동작한다.

예를들면, 채널 1,2,3,4에는 lamda-1, lamda-2, lamda-3, lamda-4 의 서로다른 광파장이 할당되어있고, 할당된 광파장에서 동작하는 광원을 사용한다. ONU로 전송될 하향 CW 데이터(411)와 광원의 파장을 나타내는 수십kHz ~ 수십 MHz 정도의 특정한 톤주파수(tone frequency, 413) 신호가 곱셈기에 의해 중첩된 신호로 변조된다.

하향 CW 데이터 신호(411)과 톤주파수가 중첩되기 전의 신호 모양은 도4 (c)에 도시되어 있고, 중첩된 후의 신호 모양은 도 4(d)에 도시되어 있다. 각 광수신기는 고속수신기(422), 광학탭커플러(423), 저속수신기(424), 채널모니터(425)로 구성되어 있다. ONU로부터 전송된 상향 CCW 광신호는 광학탭커플러(423)에 의하여 소량의 비율로 분배되어 저속수신기(424)로 전송되고, 나머지 대부분의 광신호는 고속수신기(422)로 전송된다. 고속수신기(422)는 고속의 광신호를 광전변환하여 상향 CCW 데이터(421)로 변환하여 해당채널의 스위치부로 전송한다.

저속수신기(424)는 저속의 데이터에 최적화되어 있으므로, 전기적으로 저역필터(low bandpass filter) 역할을 하게되므로, 고속의 상향 데이터는 필터링되어 제거되고 저속의 톤주파수 신호만을 검출한다. 검출된 톤주파수 신호는 채널모니터 회로(425)으로 입력된다. WDM-PON에서 사용하는 각각의 광파장에 고유한 톤주파수를 할당함으로서 간단하고 경제적으로 구현할 수 있는 전자회로로 광파장의 존재여부 및 해당 광신호의 크기까지 측정할 수 있다.

도 5은 각 광파장에 톤주파수를 할당한 예이다. 4개의 채널에 대하여 전체 16개의 톤주파수가 할당되었다. 상향(COT->ONU)으로 4개의 광파장을 사용하며, 하향(ONU->COT)으로 4개의 광파장을 사용한다. 또한 각 파장에 대하여 2개의 톤주파수가 할당되어 있다. 상기 2개의 톤주파수중에서 제1 톤주파수는 시계방향으로 전송되는 광신호에 부가하여 전송되고, 나머지 제2 톤주파수는 반시계반향으로 전송되는 광신호에 부가되어 전송된다.

따라서, 상기 제1,2 톤주파수는 해당 광신호가 환형망에서 신호가 시계방향(CW: Clockwise)으로 전송되는 지 혹은 시계반대방향(CCW: Counter Clockwise)으로 전송되는 지 알려주기 때문에, WDM-PON 운용시에 망이 정확하게 설치되었는지 확인할 수 있게 해준다. 또한 본 발명의 WDM-PON 설치시 설치자는 고가의 광스펙트럼 분석기가 아니라, 톤주파수만을 측정할 수 있는 간단한 계측기만으로 WDM-PON 망의 설치 및 유지/관리를 용이하게 한다.

도 4에 있는 대역분리필터(405)는 광송신광증폭기(403)으로부터 전송되어 오는 파장분할다중화된 하향광신호를 광선로(406)로 전송하고, 광선로(406)로부터 전송된 파장분할다중화된 상향광신호를 광수신광증폭기(404)로 전송하는 역할을 수행한다. 상기 상향광신호는 각 ONU의 출력되는 서로다른 파장의 광신로를 광학적으로 파장분할다중화한 광신호를 의미한다.

상기 상향 및 하향광신호의 광파장은 도5에 기재된 바와 같이 서로 다른 광파장 대역을 가진다.

대역분리필터(405)는 다층필름구조를 가진 굉필터 또는 광섬유를 이용한 방향성커플러 등에 의해 구성될 수 있으며, 상기와 같은 구성 방법은 당업자에게 자명한 것으로 공지의 기술이다. 대역분리필터(405)는 제1포트의 입력은 제3포트로 출력하고, 제3포트의 입력은 제2포트로 출력하는 광서큘레이터로 대체될수 있다. 광서큘레이터는 입력되는 포트에 따라 출력을 달리하는 광소자로서 당업자에 자명한 공지의 광소자이다.

도 4에 있는 광송신증폭기(403)는 광다중화된 광신호들을 충분한 크기로 증폭시켜 줌으로서 광손실을 보상해준다. 광수신증폭기(404)도 광역다중화되기 전의 신호를 크게 증폭시켜 준다. 이때, 중앙기지국(COT)과 가입자 장치(ONU)들 사이의 거리가 모두 다르기 때문에, COT에서 가까운 ONU(도3에서 310, 340)에서 전송된 광신호는 거리가 먼 ONU(도3에서 320,330)에 비해 전송거리가 짧아서, 손실이 작아서, 상대적으로 큰 세기의 광신호가 광수신증폭기(404)로 입력되고, 상기 큰 세기의 광신호는 광수신증폭기(404)를 포화시킬 수 있다.

상기 포화된 광수신증폭기는 증폭효율을 저하시킨다. 이러한 광수신증폭기(404)의 성능 저하를 막기위한 방법이 필요하다.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 6은 톤주파수를 사용하여 광수신증폭기의 포화를 방지하는 방법을 도시하고 있다. 각 채널의 저속수신기(424)는 각 채널의 광탭커플러(423)에서 분기된 광신호를 광전변환하여 톤주파수를 출력한다. 채널모니터(425)는 톤주파수의 세기를 측정하여 제어부(미도시)로 송신한다.

제어부의 동작은 다음과 같다.

제1단계로써, 제어부는 N번째 채널의 톤주파수의 크기를 수신하고 크기가 기 설정된 범위 내의 값인지 검사하다 (601). 기 설정된 범위를 벗어나는 톤 주파수의 크기가 연속해서 소정의 횟수이상 입력되는 경우에는 관리자에게 경보를 출력한다.

제2단계로써. N번째 채널의 톤주파수의 크기가 임계치 범위내인지 검사한다(602). 제3단계로써, 상기 톤주파수 크기가 임계치 범위보다 작으면, N번째 ONU에게 출력하는 광신호의 송신출력 세기를 증가시키도록 명령하고, 임계치범위보다 크면 ONU에게 광신호의 송신출력 세기를 감소시키도록 명령한다 (603).

제4단계로써, 상기 톤주파수 크기가 임계치 범위내이거나, 상기 제3단계를 마친 경우에는 검사할 채널을 N+1 번째 채널로 변경한 후, 제1단계를 시작한다.

도6의 실시예의 변형으로서, 제3단계를 수행한 후, N번째 톤주파수를 측정하고, 톤주파수의 세기가 임계치 범위내에 속할 때까지 제3단계를 반복한다. 상기 반복과정을 거친 후, 제4단계를 진행한다. 이러한 변형은 N번째 ONU의 광신호 송신출력을 빠른 시간에 정상적인 범위내로 안정화시킬 있다는 장점이 있다.

가입자장치(ONU)의구조는 도 7에 도시되었다. ONU(700)는 동일한 기능을 하는 두개의 통신 블록(710,720)으로 나뉘어져 있다. 제1통신블록(710)은 시계방향의 통신, 즉 COT-CW과의 통신을 담당하고, 제2통신블록(720)은 시계반대방향의 통신, 즉 COT-CCW와의 통신을 담당한다.

도 7에 도시된 가입자단 장치는 중앙기지국에서 전송되어오는 채널1번의 데이터를 송수신하는 ONU-1을 예시하고 있다. 중앙기지국의 채널 1번에서 상기 ONU-1으로 전송되어오는 시계방향 광신호와 반시계방향 광신호는 앞서 언급한 바와 같이 동일한 파장 λ1 을 이용한다. 중앙기지국에서 시계방향으로 신호가 입력되면 λ1이 광필터(712)에 의해서 차단 수신된다.

ONU-1은 상기 수신된 광신호로부터 채널1번임을 알려주는 톤주파수 f1e(frequency #1, East)를 모니터한 후 동일한 방향(반시계방향)으로 상향데이타를 전송한다.

이때 ON되는 광송신기(713)가 ON되며, 상기 광송신기(713)에는 주파수 발진기(714)에서 생성되는 f5e의 톤주파수가 더해진다. 만약 중앙기지국(COT)에서 반시계방향으로 신호가 먼저 입력되면 광송신기(722)가 먼저 ON 상태가 되고, 광송신기(712)는 ON되지 않고 OFF상태로 머무른다.

가입자장치(ONU-1, 700)은 도 7처럼 두개의 모듈로 독립적으로 구성되어 있으며, 각각 분리할 수 있다. 하나의 모듈이 고장났을 때에도 나머지 하나의 모듈로 네트워크 서비스의 중단없이 제공하고, 고장난 모듈의 수리 및 교체를 할 수 있다.

톤주파수의 또 다른 활용예로서, 톤주파수를 FSK(Frequency Shift-Keying)과 같은 방식으로 주파수 변조함으로 중앙기지국과 각 가입자단 장치간의 데이터 전송이 가능한 운용채널 또는 각 채널별 광감시채널(OSC: optical supervisory channel)을 형성할 수 있다. 상기 운용채널 및 광감시채널은 서비스 채널과는 독립적으로 동작하므로, 서비스 채널의 고장 유무에 무관하게 망의 유지 보수 및 운용이 가능하다.

톤주파수의 또 다른 활용예로서, 종래의 WDM-PON이나 다른 종류의 PON에서는 서비스 채널의 대역내에 운용채널이 내장되어 있기 때문에 서비스채널이 정상적으로 동작하기 전까지는 운용채널을 구성할 수 없었다. 즉, 서비스 채널의 정상동작 여부에 따라, 운용채널의 동작여부가 의존하게 되므로, WDM-PON에서 운용을 위해 사용하는 통신프로토콜과 서비스 채널이 사용하는 프로토콜은 동일한 프로토콜로서 제한되었다.

하지만, 톤주파수를 사용함으로 하나의 가입자단이 운용채널과 서비스채널이 독립적으로 구성할 수 있어지고, 이에 따라 운용채널의 통신프로토콜과 무관하게 서로 다른 프로토콜의 서비스를 제공할 수 있다.

도 8는 이더넷 서비스와 동기식디지탈계위(SDH, Synchronous Digital Hierachy) 서비스를 하나의 가입자단 장치가 제공하는 모양을 보여주고 있다. 채널1번은 SDH 서비스를 제공하고, 채널2번은 이더넷 서비스를 제공한다.

이러한 실시예들은 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예들에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명은 설치, 유지, 보수, 운영 관리를 용이하게 할 수 있는 WDM 광가입자망은 설치, 유지, 보수 및 관리를 용이하게 할 수 있는 WDM 광가입자망에 관한 것이다.

본 발명은 WDM 광가입자망의 각 광송신기에 파장과 방향에 따라 고유의 톤주파수를 할당함으로서 광가입자 장치의 설치 및 유지 보수에서 간단하고 경제적인 방식으로 광파장을 알아낼 수 있다. 따라서, 광스펙트럼 분석기와 같은 고가의 장치가 필요없다.

본 발명은 각 광송신기에 더해진 톤주파수를 반송파로 삼아서 FSK 변조 혹은 기타 다양한 변조방식을 사용하여 각 채널별 광감시채널(OSC: optical supervisory channel)을 구현할 수 있어서, 서비스 채널이 고장났을 때에도 망의 유지 보수 및 운용이 가능하다.

또한, 본 발명은 다수의 ONU를 연결했을 때, 발생하는 손실을 보상하기 위하여 광증폭기를 사용할 경우에, 입력채널을 모니터하여 그 결과를 각각의 ONU로 전달함으로써 특정채널이 광증폭기의 포화를 막는 것이 가능하다.

Claims

다수의 광송신기, 다수의 광수신기, 광다중화기, 광역다중화기, 광대역필터로 구성된 중앙기지국(CO)와광필터, 광송신기, 광수신기로 구성되는 제1가입자장치(ONU)들을 단일 광섬유로 환형으로 구성하는 것을 특징으로 하는 WDM 광가입자망에 있어서,

상기 다수의 광송신기에서 출력된 소정의 파장을 가지는 광신호는

상기 광다중화기에서 광다중화되고, 상기 광다중화된 광신호는 상기 광대역필터를 경유하여 상기 단일광선로를 통해 상기 가입자장치로 전송되고,

상기 제1가입자장치에서 전송된 광신호는 상기 단일광선로로 전송된 후, 광대역필터를 경유하여 광역다중화기에서 역다중화되고, 상기 다수의 광수신기로 전송되며,

상기 광필터는 상기 단일광선로에서 광신호를 수신하고, 제1가입자장치에 할당된 소정파장의 광신호만을 차단/수신하여 상기 광수신기로 전송하고, 상기 광송신기에서 출력된 소장파장의 광신호를 상기 단일광선로로 결합하여 전송하며,

상기 다수의 광송신기의 각 광송신기는 상기 각송신기의 채널 번호을 구별하기 위하여 서로 다른 톤주파수를 더하여 변조하기 위한 제1톤주파수생성기,

상기 제1가입자장치의 광송신기에는 해당 가입자장치의 광신호임을 구별하기 위하여 소정의 톤주파수를 더하여 변조하기 위한 제2톤주파수생성기상기 다수의 광수신기와 상기 제1가입자장치의 광수신기에는 수신된 광신호에서 톤주파수를 검출하는 광채널 모니터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 톤주파수를 이용하여 채널을 구별하는 파장분할다중방식 광가입자망
제1항에 있어서, 상기 톤주파수를 반송파로 사용하여, ASK, FSK, CDMA 중의 하나의 전송방식으로 변조하여 상기 중앙기지국과 상기 다수의 광가입자장치간에 감시용 통신채널을 형성하는 광감시채널부를 더 추가하는 것을 특징으로 하는

톤주파수를 이용하여 채널을 구별하는 파장분할다중방식 광가입자망
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 파장분할다중방식 광가입자망에 있어서, 상기 제1가입자장치는 상기 중앙기지국과 양방향통신을 함에 있어서 제1방향 통신을 수행하고, 제2방향 통신을 수행하는 제2가입자장치를 더 포함하여 하나의 가입자장치를 구성하는 것을 특징으로하는 톤주파수를 이용하여 채널을 구별하는 파장분할다중방식 광가입자망
제3항에 있어서, 상기 제1가입자장치와 상기 제2가입자장치 중에서 어느 하나의 가입자장치가 상기 중앙기지국과 통신하는 경우에 나머지 가입자장치는 대기상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 톤주파수를 이용하여 채널을 구별하는 파장분할다중방식 광가입자망