KR20080087375A - 파장가변 레이저를 이용한 보호절체기능을 가진 파장분할다중화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 N:1 보호절체 개념을 파장분할다중화(Wavelength Division Multiplexing : WDM)장치에 적용한 것으로서, 고속으로 가변 가능한 파장가변 레이저 다이오드, 고속으로 스위칭 가능한 광학 스위치를 사용하여 경제적이면서도 안정적인 서비스를 가능하게 하는 WDM 장치의 보호절체를 사용한 WDM 장치 및 방식에 대한 것이다. 이 구조는 종래 통신망에서 요구하는 50msec 이내의 보호절체를 보장한다.

본 발명은 다수의 서비스 채널에 대하여 하나의 보호채널을 두고 있으며, 그 보호 채널은 송신쪽에만 있으며, 파장가변 레이저를 사용하고, 수신쪽에는 전기적, 기구적으로 독립된 두 개의 서비스 채널 카드를 사용하는 것을 특징으로 한다.

파장분할다중화, 보호절체, WDM, 파장가변레이저

Description

파장가변 레이저를 이용한 보호절체기능을 가진 파장분할 다중화 장치{Protection architecture of a WDM system using tunable lasers}

도 1은 음성통신에 사용되는 종래 WDM 장치의 절체 구조

도 2는 데이터통신에 사용되는 종래 WDM 장치의 절체 구조

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 WDM 장치의 절체 구조

도 4는 송신기 유니트의 내부 구조

도 5는 보호절체 유니트의 내부 구조

도 6은 선로 장애를 보호절체하는 실시예

도 7은 유니트 장애를 보호절체하는 실시예

본 발명은, 파장분할 다중화망(WDM: Wavelength Division Multiplexing)에서 파장가변 레이저를 사용하여 통신 선로 및 시스템에 장애가 발생했을 때, 통신망에서 요구하는 50msec 이내의 고속 보호절체를 위한 장치 및 방식에 대한 것이다.

전송망(transport network)에서 통신 장애는 여러 가지 형태로 발생한다. 광선로(optical fiber)가 절단될 수도 있으며, 혹은 전송장비(transport equipment)에 고장이 발생할 수도 있다. 이렇게 여러 종류의 장애가 발생하더라도 안정적인 통신 서비스를 제공하기 위하여 종래에 사용된 대표적인 방법이 보호절체(protection switching)이다.

음성통신이 통신 서비스의 대부분을 차지했던 과거에는 대부분의 통신장비가 이중화(redundancy) 되어 있었다. 다시 말해서, 동작중인 각 서비스 채널(working channel)에 대하여 이에 상응하는 보호채널(protection channel)이 있어서 서비스 채널이나 혹은 서비스 채널이 지나는 통로에 장애가 발생할 경우 서비스 채널을 보호절체용 채널로 보호절체(protection switching)를 하여 서비스 그 자체는 끊어짐이 없도록 하였다. 이러한 전송망에 WDM 장치가 적용될 경우, WDM 장치 또한 동일한 구조로 이중화되어 보호절체를 수행하여 왔다. 도 1은 종래의 음성통신용 장치와 WDM 장치가 연동될 때 사용되던 대표적인 보호절체 방식인 1+1 혹은 1:1 보호절체를 보여준다.

도 1은 한쪽 방향으로의 통신 흐름만 도시한 것이다. 도 1에서 각 가입자 장비(CPE : Customer Premise Equipment)(100)의 송신기는 서비스 채널(101)과 보호채널(102)로 이중화 되어 있다. 수신쪽 가입자 장비(300)도 수신기가 서비스채널(301)과 보호채널(302)로 이중화 되어 있다. 이들 가입자 장비(100, 300)과 연동되는 WDM 장치(200)도 각 부분이 이중화 되어 있음을 볼 수 있다. 먼저 가입자 장비(100)으로부터 광신호를 수신하여 이를 원하는 파장으로 변환시켜 주는 광파장변환기 유니트(201)들이 모두 이중화 되어 있다. 예를 들어,λ1 파장을 담당하는 유니트는 2장이다. 그 중 하나에 고장이 발생하더라도 나머지 하나가 서비스의 절단을 막아주는 역할을 한다. 광파장변환기 유니트 뿐만 아니라 광다중화기(203)도 역시 이중화 되어 있으며, 광역다중화기(204)도 역시 이중화 되어 있다. WDM 장치의 수신쪽은 광전변환기 유니트(205)가 사용되는데 이것들도 이중화되어 있다. 통신을 담당하는 모든 핵심 기능들이 이중화 되어 있기 때문에 광선로(206)의 하나가 단절되는 사고가 발생해도 가입자 장비(100, 300)에서는 서비스 절단이 일어나지 않는 것이다.

도 1에서 통신 채널의 모든 과정이 이중화(redundancy) 구조로 되어 있음을 보게 된다. 하지만 최근에는 음성통신보다 인터넷의 발달로 인하여 데이터 통신량이 압도적으로 많게 되었으며, 가입자장비의 수에 있어서도 음성통신을 주로 지원했던 동기식 디지털 계위(SDH: Synchronous Digital Hierachy) 장비보다는 라우터(router)나 기가급 스위치(Gigabit switch) 장비들의 수가 훨씬 많으며 따라서 WDM 장비가 연동해야 하는 장비 역시 이런 데이터 장비들이 늘어나고 있다. 데이터통신을 목적으로 만든 전송장치와 음성통신을 위한 목적으로 만든 전송장비 사이의 가장 큰 차이점은 데이터 통신용 장비들은 송신기 및 수신기가 이중화 되어 있지 않다는 것이다. 따라서 이중화되어 있지 않은 데이터 통신 신호를 이중화 구조인 WDM 장비를 통해 전송하기 위해서는 과거 방식에 약간의 수정이 가해진 형태로 보호절체가 이루어지고 있다. 도 2는 종래에 사용되고 있는 구조를 보여준다.

도 2는 한쪽 방향으로의 통신 흐름만 보여주고 있따. 도 2에 도시된 바와 같이, 모든 것이 이중화 되어 있는 WDM 장비(200)와 이중화 되어 있지 않은 데이터 장비(400, 500)를 연결하기 위해서는 데이터 장비의 신호를 두 개로 만들어 주어야 한다. 이 목적을 위해 대표적으로 사용되는 것이 1x2 광분배기(207)이다. 광분배기(207)은 데이터 장비(400)의 광신호를 동일한 두개로 만들어서 WDM 장비로 연결해 준다. 반대편에서도 역시 1x2 광분배기(208)가 사용되며, 서비스채널 신호와 보호채널 신호에서 하나의 광신호만을 데이터 장비(500)의 수신부로 보내준다. 이때, WDM 장치(200)의 광전변환기 유니트(205)는 두개중에서 하나만 ON 상태이며, 다른 하나는 OFF 상태가 된다.

상기 도시된 도 1과 도 2는 종래 WDM 장비의 대표적인 절체 구조이다. 도 1과 도 2에서는 선형망(linear network)에 대해서만 도시했는데, 환형망(ring network)도 원리상으론 마찬가지라 할 수 있다.

하지만 종래의 WDM 장치의 절체구조는 비용이 많이 드는 구조이다. 왜냐하면, 서비스 보호절체를 위해 각 채널별로 광파장변환 유니트(201)를 두 장씩 사용해야 하기 때문이다. WDM 장치의 비용에서 광파장변환 유니트가 차지하는 비중이 매우 높기 때문이다. 특히, WDM 장치의 전송거리가 길수록 광파장변환기 유니트에 사용되는 레이저 다이오드의 비용이 급격히 증가하기 때문에 종래의 WDM 장치의 절체 구조는 개선될 필요가 있다.

이를 위해서 제안된 국내발명은 없다. 유사한 발명으로 특허등록번호 10-0334907호의 "파장분할다중 광전송시스템에서 광채널계층의 단방향 절체 장치"가 있으나, 이는 광파장변환유니트의 절감효과를 주지 않는다.

본 발명과 유사한 발명으로서 Tyco Telecommunications (US) Inc. 가 제출한 유럽특허(European Patent Application) EP 1450509 A2 "Protection switching architecture and method of use"가 있다. 하지만 상기 발명은 WDM 장치의 수신단에서 50msec 이내로 가변하기 불가능한 파장가변 필터를 사용하기 때문에 종래 통신망에서 요구하는 고속 보호절체가 어렵다. 또한 서비스채널이 지나는 부분에 전기로 동작하는 능동소자를 사용함으로써 그 부분이 고장났을 때 서비스 보호절체가 되지 않는 단점이 발생한다.

본 발명은 종래의 WDM 장치가 가지고 있는 서비스의 안정성을 훼손하지 않으면서도 경제적인 방법으로 WDM 장치의 보호절체 기능을 구현하고자 하는 것이다. 이를 위하여, 본 발명에서는 1+1 혹은 1:1로 불리는 기존의 절체보호방식을 사용하지 않고 N:1 의 보호절체 방식을 WDM 장치에 도입하고자 한다.

상기 목적을 위하여 파장가변 레이저 다이오드와 1x2 커플러(broadband coupler), 고속 광스위치를 사용하여, 종래의 WDM 장치가 제공했던 50msec 내의 절체를 구현하는 것을 목표로 한다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 보호절체기능을 가진 파장분할다중화장치에 대한 것으로서, 구체적으로는 파장가변레이저다이오드, 광스위치를 이용한 N:1 절체방식의 파장분할다중화장치에 대한 것이다.

본 발명의 제1태양은 다수의 송신기 유니트, 파장가변레이저를 이용한 파장가변유니트, N:1 광스위치, 두개의 광다중화기로 구성된 송신단를 이용하여 다수의 가입자장치의 광신호를 보호절체하는 기능을 가진 파장분할다중화 장치에 대한 것으로서,

상기 파장분할다중화장치의 상기 송신단은 상기 다수의 가입자장치의 각 가입자 장치의 출력을 분리하는 제1, 2 광신호로 분리하는 다수의 광커플러; 상기 다수의 광커플러의 제1광신호을 각각 수신하여 서로 다른 파장의 광신호를 생성하는 다수의 송신기 유니트; 상기 다수의 송신기 유니트들의 출력을 광다중화하는 두개의 광다중화기; 상기 다수의 광커플러의 제2광신호를 수신하고, 다수의 제2광신호에서 하나를 선택하는 N:1 광스위치; 상기 N:1 광스위치의 출력을 수신하며, 파장가변레이저의 파장을 가변하여 특정한 파장의 광신호로 변환하는 파장가변유니트; 상기 파장가변 유니트의 광출력과 상기 두개의 광다중화기의 광출력을 각각 합쳐주는 두개의 2x1 광커플러로 구성되며, 상기 다수의 송신기 유니트 중 하나에서 고장이 발생했을 때, 상기 고장난 유니트를 불능으로 만들고, 동시에 상기 N:1 스위치는 상기 고장난 유니트에 대응되는 1x2 광커플러의 제2광신호를 선택하여 상기 파장가변유니트로 전송하고, 상기 파장가변유니트는 상기 고장난 송신기에 대응되는 파장의 광신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 보호절체기능을 가진 파장분할다중화 장치에 대한 것이다.

또한 본발명의 제1태양에서 상기 다수 송신기 유니트의 각 송신기 유니트는 대응되는 1x2 광커플러로부터 전송된 제1광신호를 전기신호로 변환하는 포토다이오드와 상기 전기신호를 특정하게 할당된 파장의 광신호로 변환하는 레이저다이오드, 상기 레이저다이오드의 출력을 제3, 4광신호로 분할하여 출력하는 1x2 커플러로 구성될 수 있다.

또한 본발명의 제1태양에서 상기 파장가변유니트는 상기 N:1 광스위치의 출력을 수신하여 전기신호로 변환하는 포토다이오드와 상기 전기신호를 특정한 파장의 광신호로 변환하여 출력하는 파장가변레이저다이오드, 상기 파장가변레이저다이오드의 출력을 두개로 분할하여 출력하는 1x2 커플러로 구성되며, 상기 특정한 파장은 상기 다수의 송신기 유니트에서 출력하는 광신호의 파장 중 하나일 수 있다.

또한 본발명의 제1태양에서 상기 두개의 광다중화기 중에서 제1광다중화기는 상기 다수의 광송신기 유니트의 제3광신호를 광다중화하여 출력하고, 다른 하나인 제2광다중화기는 상기 다수의 광송신기 유니트의 제4광신호를 광다중화하여 출력할 수 있다.

또한 본발명의 또 다른 태양으로서 상기에서 기재된 본 발명은 제1,2광역다중화기, 제1광전변환기 유니트와 제2광전변환기 유니트, 상기 제1,2광전변환기 유니트의 출력을 합하여 가입자장치로 전송하는 2x1 광커플러로 구성되는 파장분할다중화장치를 위한 광수신단을 더 포함하며, 상기 제1,2역다중화기는 상기 두개의 2x1 광커플러의 출력을 각각 수신하여 광역다중화하여 각 가입자장치를 위한 제1,2광전변환기 유니트로 전송하고, 상기 제1,2광전변환기 유니트는 수신한 광신호를 특정하게 할당된 파장의 광신호로 변환하고, 변환된 신호를 대응하는 2x1 광커플러로 전송할 수 있다.

또한 상기 제1,2광전변환기 유니트는 쌍(pair)을 이루어 동작하며, 상기 제1,2광전변환기 유니트 중에서 수신 품질이 감시하여 수신품질이 높은 유니트에서는 가입자장치로 광신호를 출력하고, 그러하지 않은 유니트에서는 광신호를 출력하지 않을 수 있으며, 상기 제1,2광전변환유니트는 쌍(pair)을 이루어 동작하며, 전기적/기구적으로 분리되어 있어서 개별적으로 분리 또는 결합할 수 있다.

도 3에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 보여준다. 데이터장비(400)에서 데이터장비(500)으로의 전송과정 및 보호절체과정을 실시예로 기재한다. 타 데이터장비간의 전송 및 보호절체과정도 동일하다. 도 3에서 신호흐름은 한 방향에 대해서만 도시하였다. WDM 장치를 구성하는 각 기능블록 사이에서 광신호가 실제로 존재하여 흐를 때는 화살표로 표시하였고, 광신호가 흐르지 않는 상태일 때는 화살표가 없는 실선으로 연결하였다. 또한 도 3은 선형망(linear network)에 대해서 예시한 것이지만 원리는 OADM(Optical Add Drop Multiplexer)와 같은 환형망(ring network)에도 동일하게 적용된다.

먼저 도 3에 도시된 WDM 장비를 구성하는 각 부분의 기능에 대해 설명한다.

1x2 광커플러(601)은 WDM 장비와 연동되는 데이터 장비(400)에서 오는 신호를 동등한 두 개로 나누는 역할을 한다.

Nx1(N=채널 수) 광스위치(602)는 1x2 광커플러(601)에서 오는 N개의 광신호 중에서 하나를 선택하는 역할을 한다.

광파장변환기 유니트(603)은 광커플러(601)에서 받은 광신호를 채널별로 정해진 고유 파장으로 변환해주고, 두개의 광신호로 분리하여 출력하는 역할을 한다. 광파장변환기(603)의 내부 구성은 도 4와 같다. 포토다이오드(PD, 801)은 광커플러에서 광신호를 수신하여 전기신호로 변환하고, 적절한 신호처리를 한 후에 레이저다이오드(LD, λ1)에 의하여 λ1 파장의 광신호로 변환된다. 변환된 광신호는 광커플러(804)에 의해 두개로 분리된 후, 두개의 광다중화기(605, 606)로 각각 전송된다.

보호절체 유니트(604)의 내부구성은 도5와 같다. 기본적인 구성은 광파장변환기 유니트(603)와 동일한 기능을 하지만, 광파장변환기 유니트(603)가 하나의 파장에서만 동작하는 반면 보호절체 유니트(604)는 여러 개의 파장을 가변적으로 출력할 수 있다는 점이 다르다. 보호절체 유니트(604)는 파장 간에 고속 스위칭이 가능한 파장가변 레이저 다이오드를 사용한다.

광다중화기(605, 606)는 광파장변환기 유니트(603)의 출력을 다중화하는 역할을 한다. 2x1 광커플러(607, 608)은 광다중화기(605, 606)의 출력과 보호절체 유니트(604)의 출력을 각각 합쳐주는 역할을 한다. 이때 2x1 광커플러의 커플링 비(coupling ratio)는 반드시 1:1은 아니며, 사용자의 설계에 따라 가변적일 수 있다. 광커플러(607, 608)의 출력은 광선로(609, 610)을 거쳐서 광역다중화기(611, 612)에 입력되어 각 신호는 각 채널별로 분리되어 광전변환기를 포함한 제1,2 광전변환기 유니트(613, 613a)로 입력된다.

광전변환기의 내부 구성은 도 4와 동일하다. 출력 광파장은 ~830nm, 1310nm~1550nm와 같이 일반적인 것으로서, 사용자의 선택 또는 데이터장비(500)의 광파장에 따라 선택되어진다. 이하에서는 가입자장치(500)을 위한 보호절체구성에 대하여 기술한다. 다른 가입자장치의 보호절체구성도 동일하다.

광전변환기 유니트(613, 613a)는 전기적, 기구적으로 분리된 두 개의 유니트를 형성하여 함께 쌍을 이루어 동작한다. 즉, 제1광전변환기를 포함한 제1광전변환기 유니트(613), 제2광전변환기를 포함한 제2광전변환기 유니트(613a)가 쌍을 이루어 동작한다.

두 유니트는 두 개의 광역다중화기(611, 612)의 출력을 모니터해서 더 품질이 좋은 쪽을 비교하여 선택하게 된다. 만약, 광역다중화기(611)의 출력 품질이 더 좋으면 제1광전변환기 유니트(613)이 동작하여 2X1 광커플러(614) 쪽으로 광신호를 보낸다. 반면, 이때 제2광전변환기 유니트(613a)는 동작하지 않는 상태로 대기한다. 즉, 제2광전변환기 유니트(613a)에서는 2x1 광커플러(614)쪽으로 광신호를 출력하지 않는다. 이렇게 하는 이유는 두 유니트가 동시에 광신호를 출력하게 되면 1x2 광커플러(614)에서 광간섭이 일어나 결과적으로 신호가 오염되기 때문이다.

제1,2광전변환기 유니트의 수신품질에 대한 비교는 파장분할다중화장치의 제어부에서 이루어질수도 있고, 제1,2광전변환기 유니트 간의 정보교환에 의해서 이루어질수도 있다. 수신품질로 주로 평가되어지는 정보는 비트오율율(예를 들면 Parity check 정보, CRC check 정보 등을 이용함) 또는 수신 광신호의 세기 또는 각 파장채널의 신호대 잡음비 등을 측정하여 이루어질 수 있다. 이와같은 수신품질의 측정 및 평가에 관한 기술은 공지되어 있는 것이며, 필요에 따라 상용화된 제품을 이용할 수도 있다. 따라서, 수신품질에 대한 기술은 당업자에게 자명한 것이고, 본발명은 수신품질측정결과를 이용하는 것일뿐 수신품질측정 자체에 대한 것이 아니므로, 구체적인 기재는 하지않는다.

파장변환 유니트(603)과 보호절체 유니트(604)의 내부 구성은 각각 도 4와 도 5와 같다. 파장변환 유니트(603)는 포토다이오드(PD: Photodetector)(801)로 광신호를 전기신호로 바꾸어서 신호처리블록(802)에서 처리한 후 그 결과로 고정파장 레이저 다이오드(803)를 구동시켜서 정해진 파장의 광신호를 만들고 그 출력을 1x2 커플러(804)을 통하여 두개의 동일 신호로 만들어 외부로 출력한다.

보호절체 유니트(604)도 파장변환 유니트(603)와 동일하지만, 고정파장 레이저 다이오드(803) 대신에 파장가변 레이저 다이오드(903)이 있는 점이 다르다. 파장가변 레이저 다이오드(903)은 외부에서 채널번호 정보를 주면, 그 채널 파장에 해당하는 광신호를 출력하는 기능을 한다.

네트워크 및 시스템에 장애가 발생했을 때 본 발명의 보호절체가 동작하는 방식을 예시한 것이 도 6과 도7이다.

도 6은 광선로(609)에 절단사고가 발생했을 경우이다. 그 사고로 인해 광역다중화기(611)로 입력되는 신호가 없기 때문에 제1광전변환기 유니트(613)은 동작하지 않은 상태로 전환되며, 이와 쌍을 이루는 제2광전변환 유니트(613a)가 동작하게 된다. 이로써 광선로가 절단되어도 서비스 보호절체가 이루어진다.

광선로가 아닌 파장변환 유니트(603)에 장애가 발생할 경우에는 도 7과 같은 동작을 한다. 유니트의 장애발생 및 고장상태는 유니트 내부의 자체진단 또는 제어부의 감시에 의하여 이루어지며, 전원이상, 회로부의 이상 등을 판단한다. 이와같은 유니트의 고장여부 판단은 당업자에게 자명한 것으로서 공지의 기술에 해당한다.

도시한 바와 같이 λ1파장을 출력하는 채널번호 1번 유니트가 고장났을 때 해당 유니트의 레이저 다이오드는 OFF 상태로 된다.

이와 동시에 Nx1 광스위치(602)는 1번으로 스위칭을 하며, 보호절체 유니트(604) 내부의 파장가변 레이저 다이오드(903)는 파장 λ1을 출력하도록 조정된다. 이렇게 보호절체 유니트는 λ1의 파장변환 유니트(603)에 고장이 발생하면 이를 대체하는 역할을 한다. 이 과정에 있어서 광스위치(602)의 전환속도와 파장가변 레이저 다이오드(903)은 현재 상용화되어 있는 제품들이 ~10msec 이내로 동작하기 때문에 전체 서비스의 보호절체 시간은 50msec 이내로 될 수 있다.

예시된 도 6과 도 7을 보면 사고발생의 부위에 따라 WDM 장비의 송신부, 혹은 수신부에만 변화가 일어난다. 채널위치에서 고장이 발생할 때는 송신부에서 보호절체 동작이 일어나며, 다중화 부품 혹은 선로에서 고장이 발생하면 WDM 장비의 수신부에서 보호절체가 이루어진다. 고장이 발생했을 때 보호절체가 이루어지는 부분을 최소화함으로서 보호절체의 동작시간을 최대한 빠르게 하며, 오동작을 유발할 수 있는 복잡한 알고리즘을 피할 수 있다.

또한 본 발명의 절체 구조의 특이점은 전력소비를 하는 능동소자에 고장이 발생하더라도 서비스에 지장을 주지 않는다는 것이다. 모든 능동소자는 광스위치(602)를 제외하면, 1+1 혹은 1:N으로 보호절체 구조를 구성하고 있다. 광스위치(602)는 절체에만 관여하기 때문에, 서비스채널이 정상적으로 운용될 때는 고장이 발생해도 서비스에 영향을 주지 않는다. 또한 WDM 장치의 입출력 부분은 반영구적이며 고장이 없는 수동소자로 구성하였기 때문에 서비스 중단이 없다.

예시된 실시예들은 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 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 1:N 보호절체 개념을 WDM 장치에 적용한 것으로서, 고속으로 가변 가능한 파장가변 레이저 다이오드, 고속으로 스위칭 가능한 광학 스위치를 사용하여 경제적이면서도 안정적인 서비스를 가능하게 하는 WDM 장치의 보호절체 구조에 대한 것이다. 특히, 라우터나 계층2 스위치와 같이 이중화 신호를 지원하지 않는 데이터 장치를 WDM 장치에 수용할 때 유용하다고 볼 수 있다.

본 발명의 절체 구조는 WDM 장치가 연결된 망의 구조와 관계없이 선형망(linear network) 및 환형망(ring network)에 동일하게 적용될 수 있다.

본 발명은 1:N 구조의 절체방식을 도입함으로서 종래의 WDM 장치에 비해, 투자비를 대폭 줄이면서도 성능 저하는 일으키지 않는다. 또한, WDM 장비의 입출력 부분을 모두 수동 광소자로 구성함으로서 고장이 많이 나는 능동소자를 사용함으로 발생하는 서비스 중단율을 획기적으로 낮춘다.

Claims (7)

1. 상기 파장분할다중화장치의 상기 송신단은

   상기 다수의 가입자장치의 각 가입자 장치의 출력을 제1, 2 광신호로 분리하는 다수의 1x2 광커플러;

   상기 다수의 1x2 광커플러의 제1광신호을 각각 수신하여 서로 다른 파장의 광신호를 생성하는 다수의 송신기 유니트;

   상기 다수의 송신기 유니트들의 출력을 광다중화하는 두개의 광다중화기;

   상기 다수의 1x2 광커플러의 제2광신호를 수신하고, 상기 수신된 제2광신호에서 하나를 선택하는 N:1 광스위치;

   상기 N:1 광스위치의 출력을 수신하며, 파장가변레이저의 파장을 가변하여 특정한 파장의 광신호로 변환하는 파장가변유니트;

   상기 파장가변 유니트의 광출력과 상기 두개의 광다중화기의 광출력을 각각 합쳐주는 두개의 2x1 광커플러로 구성되며,

   상기 다수의 송신기 유니트 중 하나에서 고장이 발생했을 때, 상기 고장난 유니트를 불능으로 만들고, 동시에 상기 N:1 스위치는 상기 고장난 유니트에 대응되는 1x2 광커플러의 제2광신호를 선택하여 상기 파장가변유니트로 전송하고, 상기 파장가변유니트는 상기 고장난 송신기에 대응되는 파장의 광신호를 출력하는 것을

   특징으로 하는 보호절체기능을 가진 파장분할다중화 장치
2. 제 1항에 있어서, 상기 다수 송신기 유니트의 각 송신기 유니트는 대응되는 1x2 광커플러로부터 전송된 제1광신호를 전기신호로 변환하는 포토다이오드와 상기 전기신호를 특정하게 할당된 파장의 광신호로 변환하는 레이저다이오드, 상기 레이저다이오드의 출력을 제3,4광신호로 분할하여 출력하는 1x2 커플러로 구성된 것을특징으로 하는 보호절체기능을 가진 파장분할다중화 장치
3. 제 1항에 있어서, 상기 파장가변유니트는 상기 N:1 광스위치의 출력을 수신하여 전기신호로 변환하는 포토다이오드와 상기 전기신호를 특정한 파장의 광신호로 변환하여 출력하는 파장가변레이저다이오드, 상기 파장가변레이저다이오드의 출력을 두개로 분할하여 출력하는 1x2 커플러로 구성되며, 상기 특정한 파장은 상기 다수의 송신기 유니트에서 출력하는 광신호의 파장 중 하나인 것을 특징으로 하는 보호절체기능을 가진 파장분할다중화 장치
4. 제2항에 있어서, 상기 두개의 광다중화기 중에서 제1광다중화기는 상기 다수의 광송신기 유니트의 제3광신호를 광다중화하여 출력하고, 다른 하나인 제2광다중화기는 상기 다수의 광송신기 유니트의 제4광신호를 광다중화하여 출력하는 것을 특징으로 하는 보호절체기능을 가진 파장분할다중화 장치
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제1,2광역다중화기, 제1광전변환기 유니트와 제2광전변환기 유니트, 상기 제1,2광전변환기 유니트의 출력을 합하여 가입자장치로 전송하는 2x1 광커플러로 구성되는 파장분할다중화장치를 위한 광수신단을 더 포함하며, 상기 제1,2역다중화기는 상기 두개의 2x1 광커플러의 출력을 각각 수신하여 광역다중화하여 각 가입자장치를위한 제1,2광전변환기 유니트로 전송하고, 상기 제1,2광전변환기 유니트는 수신한 광신호를 특정하게 할당된 파장의 광신호로 변환하고, 변환된 신호를 상기 가입자장치로 전송하는 2x1 광커플러로 전송하는 것을 특징으로 하는 보호절체기능을 가진 파장분할다중화 장치
6. 제5항에 있어서, 상기 제1,2광전변환기 유니트는 쌍(pair)을 이루어 동작하며, 상기 제1,2광전변환기 유니트 중에서 수신품질이 높은 유니트는 가입자장치로 광신호를 출력하고, 그러하지 않은 유니트에서는 광신호를 출력하지 않은 것을 특징으로 하는 보호절체기능을 가진 파장분할다중화 장치
7. 제6항에 있어서, 상기 제1,2광전변환유니트는 쌍(pair)을 이루어 동작하며, 전기적/기구적으로 분리되어 있어서 개별적으로 분리 또는 결합할 수 있는 것을 특징으로 하는 보호절체기능을 가진 파장분할다중화 장치

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