KR20080092803A - Reconfigurable optical add/drop multiplexer using tunable wavelength lasers - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 스위치 기반의 ROADM 구조1 is a switch-based ROADM structure
도 2는 Broadcast and Select 기반의 ROADM 구조2 is a broadcast and select based ROADM structure
도 3은 WSS의 기본 원리3 is the basic principle of WSS
도 4는 Wavelength Blocker의 기본 원리4 is a basic principle of the Wavelength Blocker
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 ROADM 장치의 구조5 is a structure of a ROADM device according to an embodiment of the present invention
도 6a은 본 발명의 동작 예6A is an operation example of the present invention
도 6b는 본 발명의 동작 예6B is an operation example of the present invention.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예Figure 7 is another embodiment of the present invention
본 발명은, 재구성 가능한 분기결합 다중화망(ROADM Network: Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexing Network)에 사용되는 재구성 가능한 광분기결합 다중화 장치(ROADM: Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer)의 구성 및 구조에 대한 것이다.The present invention relates to the configuration and structure of a reconfigurable optical add / drop multiplexer (ROADM) used in a reconfigurable optical add / drop multiplexing network (ROADM network).
ROADM이란 운용자의 개입없이 소프트웨어 명령만으로 회선구성을 자유롭게 할 수 있는 OADM 장비를 의미한다. 다시 말해서, 특정노드의 특정 채널을 또다른 특정 노드의 특정채널과 자유롭게 연결할 수 있는 OADM 장비를 말한다. ROADM 이전의 OADM 장비들을 이것을 하기 위해 모든 작업을 사람이 직접 해야만 했다.ROADM means OADM equipment that can freely configure the circuit without software intervention. In other words, it refers to an OADM device that can freely connect a specific channel of a specific node with a specific channel of another specific node. OADM equipment prior to ROADM had to do all the work by hand to do this.
최근에는 IPTV와 같이 유동적인 데이터 통신량이 급증하며, 또한 고객의 수요에 따라 다양하게 네트워크의 구조를 변경할 필요가 많이 있기 때문에, 통신사업자들은 쉽게 재구성 가능한 분기결합 다중화 장치(ROADM)을 요구하고 있다. 이 ROADM은 초기 투자비가 기존의 OADM 장비에 비해 많이 들지만, 운용이나 망을 재구성할 때 소요되는 시간과 인력이 상대적으로 적게 들어서 결과적으로는 기존 OADM 장비에 비해 경제적인 이익을 준다고 기대되고 있다.Recently, since data traffic volume such as IPTV is rapidly increasing, and there is a lot of need to change the network structure according to the demand of customers, service providers are demanding easily reconfigurable branch-coupled multiplexing device (ROADM). This ROADM is much more expensive than the existing OADM equipment, but it is expected to provide economic benefits over the existing OADM equipment because of the relatively small amount of time and manpower required to operate or reconfigure the network.
따라서, 효과적인 ROADM 소자 및 장치 구조에 대해 많은 연구가 진행되고 있으며 보고되고 있다. ROADM을 크게 구분한다면, 스위치 기반의 ROADM과 파장가변 소자 기반의 ROADM으로 나눌 수 있다. Hongyue Zhu와Biswanath Mukherjee가 저술한 "Online Connection Provisioning in Metro Optical WDM Networks Using Reconfigurable OADMs," J. Lightw. Technol.,vol. 23, no. 10, pp. 2893-2901, Oct. 2005. 에는 이러한 구성을 가진 ROADM 등이 기재되어 있다.Therefore, much research is being conducted and reported on the effective ROADM device and device structure. If ROADM is largely classified, it can be divided into switch-based ROADM and wavelength-variable device-based ROADM. "Online Connection Provisioning in Metro Optical WDM Networks Using Reconfigurable OADMs," by Hongyue Zhu and Biswanath Mukherjee, J. Lightw. Technol., Vol. 23, no. 10, pp. 2893-2901, Oct. 2005. ROADM having such a configuration is described.
파장가변 소자 기반의 ROADM은 Broadcast and Select 구조라고도 불리며, June-Koo Rhee, Ioannis Tomkos, 그리고 Ming-Jun Li가 공동저술한 "A Broadcast-and-Select OADM Optical Network With Dedicated Optical-Channel Protection," J. Lightw. Technol., vol. 21, no. 1, pp. 25-31, Jan. 2003 에 기재되어 있다.ROADMs based on tunable devices are also called broadcast and select structures, and are co-authored by June-Koo Rhee, Ioannis Tomkos, and Ming-Jun Li, "A Broadcast-and-Select OADM Optical Network With Dedicated Optical-Channel Protection," J. Lightw. Technol., Vol. 21, no. 1, pp. 25-31, Jan. 2003.
도 1은 스위치 기반 방식의 ROADM을 예시한 것이다. 동작에 대한 설명은 다음과 같다. 광선로(100)를 통해서 N개의 서로 다른 파장 신호가 들어온다. 이 신호들은 AWG(Arrayed Waveguide Grating), FBG(Fiber Bragg Grating), 혹은 TFF(Thin Film Filter)와 같은 기술로 만들어진 광역다중화기(Demultiplexer)(102)를 통하여 각 파장별로 분리된다. 분리된 각각의 파장신호들은 2x2 광스위치(104)에 의하여 광다중화기(103)으로 가든지 혹은 NxN 광스위치(105)로 연결된다. 만약 분기(drop)할 필요가 없는 파장신호라면 2x2 광스위치(104)는 Bar-state가 되어서 파장신호는 광다중화기로 전달된다. 한편 분기할 필요가 있는 신호라면 2x2 광스위치(104)는 Cross-state가 되어서 파장신호를 NxN 광스위치(105)로 보낸다. NxN 광스위치(105)는 ROADM 장치 운용자의 명령에 따라 그 파장신호를 수신기(107) 중의 하나로 연결시킨다. 예들 들어, 수신기(107)은 2x2 광스위치(104)와 NxN광스위치(105)의 조합 및 상태에 따라서 광역다중화기의 출력(1,2,,N) 중에서 어느 것 하고도 연결될 수 있다.Figure 1 illustrates a switch-based ROADM. The description of the operation is as follows. N different wavelength signals enter through the
파장신호의 결합(add)도 동일한 방식으로 이루어진다. 파장변환기능을 가진 송신기(106)은 운용자가 명령한 대로 파장을 가변할 수 있다. 특정 파장으로 가변된 후, NxN 광스위치(104)를 통해서 2x2 광스위치(104) 중에서 어느 것 하고도 연결될 수 있다. 이때 연결된 2x2 광스위치(104)의 상태는 Cross-state이다. 이렇게 2x2 광스위치(104)와 2개의 NxN 광스위치(104, 105)를 이용하여 어떤 파장의 신호이든지 연결과 구성을 자유롭게 할 수 있다.The addition of the wavelength signal is done in the same way. The
하지만, 스위치 기반 방식의 ROADM은 다음과 같은 단점을 가지고 있다. ROADM도 근본적으로는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 장비의 한 부류인데, 일반적으로 WDM 장비들은 처음 설치할 때는 채널을 적게 실장해서 사용하다가 트래픽일 늘게 되면 채널을 점차적으로 늘려가는 식으로 운용한다. 그런데, 도1에서 제시된 스위치 기반의 ROADM 장비의 경우는 ROADM 장비를 처음 설치할 때부터 향후 채널 증설을 고려하여 모든 노드에 NxN Switch(N= 최대 채널 수)를 미리 설치해야 한다. 그런데, NxN 광스위치는 매우 고가이며, 기술적으로도 신뢰성의 개선이 요구되고 있다. 이러한 구성을 가진 ROADM은 Lena Wosinska, Lars Thylen 그리고 Roger P. Holmstrom가 공동저술한 "Large-Capacity Strictly Nonblocking Optical Cross-Connects Based on Microelectrooptomechanical System(MEOMS) Switch Matrices: Reliability Performance Analysis," J. Lightw. Technol.,vol. 19, no. 8, pp. 1065-1075, Aug. 2001에서 발견할 수 있다.However, the switch-based ROADM has the following disadvantages. ROADM is also basically a class of Wavelength Division Multiplexing (WDM) equipment. In general, WDM equipment is installed with fewer channels at the time of initial installation and then gradually increases as the traffic increases. However, in the case of the switch-based ROADM equipment shown in FIG. By the way, NxN optical switch is very expensive and technical improvement of reliability is calculated | required. The ROADM with this configuration is described in "Large-Capacity Strictly Nonblocking Optical Cross-Connects Based on Microelectrooptomechanical System (MEOMS) Switch Matrices: Reliability Performance Analysis," co-authored by Lena Wosinska, Lars Thylen and Roger P. Holmstrom . Technol., Vol. 19, no. 8, pp. 1065-1075, Aug. Found in 2001.
도 2는 Broadcast and Select구조의 ROADM을 예시한 것이다. 동작에 대한 설명은 다음과 같다. 서로 다른 파장신호들이 광선로(200)을 통해서 들어오면, 광커플러(optical coupler)(202)를 통해서 일부는 Wavelength blocker(204)로 가고 일부는 WSS(Wavelength Selective Switch)(205)로 간다. WSS(205, 206)의 동작원리는 도 3에 도시되어 있다. 포트(300)으로 입력되는 파장신호들은 광역다중화기(302)를 거쳐서 각각의 파장신호로 분리된 후 1xN 광스위치(303)로 입력된다. 각 1xN 광스위치(303)는 입력된 각 파장신호를 원하는출력포트(305)로 보낼 수 있다. 이것을 위해서 각 1xN 광스위치(303)과 광커플러(304)가 도 3과 같이 연결되어 있다. 도 3은 WSS의 기본 원리를 보여주기 위함이며, 실제로는 도 3과 같이 만들지는 않는다. WSS의 실제구성은 Jui-che Tsai과Ming C. Wu이 공동저술한 "A High Port-Count Wavelength-Selective Switch Using a Large Scan-Angle, High Fill-Factor, Two-Axis MEMS Scanner Array,"J. Lightw. Technol.,vol. 18, no. 13, pp. 1439-1441, JULY. 2006.에서 볼 수 있다.2 illustrates an ROADM of a broadcast and select structure. The description of the operation is as follows. When different wavelength signals enter through the
WSS가 이런 동작을 하기 때문에 도 2에서 수신기(207)은 운용자가 WSS(205)를 조작하는 것에 따라서 어떤 파장신호이든 선택하여 수신할 수 있다. Since the WSS performs this operation, in FIG. 2, the
한편, 파장가변 송신기(208)은 WSS(206)을 통하여 임의의 파장 신호를 광커플러(203)에 더해줄 수 있다. WSS(205, 206)은 입출력이 역전가능한 광소자이기 때문에 입력포트를 출력포트로 혹은 그 반대로도 사용가능한 소자이다. 광커플러(203)은 광커플러(202)에서 Wavelength Blocker(204)를 통해서 넘어온 파장신호들과 파장가변 송신기(208)에서 올라온 신호들을 합쳐서 광선로(201)로 출력한다. Meanwhile, the wavelength
이 과정에서 결합(add)되는 신호의 파장과 통과(pass-through)되는 신호의 파장이 일치하는 경우 오류가 발생하기 때문에, 통과되는 신호를 막아줄 필요가 있는데 이 일은 Wavelength blocker(204)가 한다. Wavelength Blocker(204)는 특정 파장신호를 통과시키거나 막는 일을 하는 광소자이다. Wavelength Blocker(204)의 기본 원리는 도4에 도시되어있다. 입력포트(400)으로 들어오는 파장신호들은 광역다중화기(401)에 의하여 각 파장별로 분리된다. 각각의 파장신호들은 광스위치 (402)에 의하여 전달될 지 혹은 차단될 지 결정된다. 전달되는 파장신호들은 광커플러(403)에 의하여 합쳐지고 출력포트(404)로 출력되게 된다.In this process, when the wavelength of the added signal and the pass-through signal match, an error occurs. Therefore, it is necessary to prevent the passing signal. This is done by the
Broadcast and Select 구조의 ROADM은 다음과 같은 단점을 가지고 있다. 이 방식은 스위치 기반의 ROADM에 비하여 초기 비용이 적게 든다는 장점과 아울러 장치구조가 비교적 간단하다는 장점을 가지고 있지만, 채널 증설이 이어질수록 비용증가가 심각하다는 단점을 가지고 있다. 그 이유는 Broadcast and Select 구조의 핵심 소자인 Wavelength Selective Switch(WSS)가 고가이며, 현재 상용화된 것은 1xN(N=8) WSS로서 포트수가 비교적 적다. 이것은 예들 들어 32채널 ROADM을 지원하기 위해선32/8=4개의 WSS가 필요하다는 의미이다. ROADM of Broadcast and Select structure has the following disadvantages. This method has the advantages of lower initial cost and relatively simple device structure compared to switch-based ROADM, but has the disadvantage that the cost increases as channel expansion continues. The reason for this is that Wavelength Selective Switch (WSS), which is a core element of Broadcast and Select structure, is expensive, and 1xN (N = 8) WSS is commercially available, and the number of ports is relatively small. This means, for example, that 32/8 = 4 WSSs are needed to support 32 channel ROADM.
이상과 설명한 바와 같이 스위치 기반의 ROADM과 Broadcast and Select구조의 ROADM은 모두 고가의 광소자에 기반을 두고 있기 때문에 ROADM의 초기 설치 비용이 크며, 채널을 증설할 때의 비용도 매우 부담이 되는 구조이다.As described above, since both the switch-based ROADM and the broadcast and select ROADM are based on expensive optical devices, the initial installation cost of the ROADM is high, and the cost of expanding the channel is very burdensome. .
따라서, ROADM 초기 설치 비용이 적게 들며, 채널을 증설할 때도 비용 증가가 크지 않아서 통신사업자가 실제로 수용할 만한 현실적인 ROADM 구조의 개발이 중요하다.Therefore, the initial installation cost of ROADM is low, and the cost increase is not great even when the channel is expanded. Therefore, it is important to develop a realistic ROADM structure that the service provider can actually accommodate.
본 발명은 ROADM 장비에서 널리 적용되고 있는 고가의 NxN 광스위치, WSS, 혹은 Wavelength Blocker와 같은 부품을 사용하지 않으면서, 동시에 ROADM 장비에 대해 일반적으로 요구되는 특징들을 만족하는 ROADM 장치의 구조를 고안하고자 하는 것이다.The present invention is intended to devise a structure of a ROADM device that satisfies the characteristics generally required for ROADM equipment without using expensive NxN optical switches, WSSs, or Wavelength Blockers, which are widely applied in ROADM equipment. It is.
상기 목적을 위하여, 파장가변 레이저 다이오드들과 파장고정형 필터를 사용하였고, N개의 채널을 구성하기 위하여 2N개의 파장을 사용한다.For this purpose, tunable laser diodes and wavelength fixed filters are used, and 2N wavelengths are used to form N channels.
본 발명은 상기의 목적을 실현하기 위한 것이다.The present invention is to realize the above object.
본 발명은 광선로에 전송된 서로다른 파장의 광신호에서 임의 파장의 광신호를 분기하거나 임의 파장의 광신호를 결합하여 전송하기 위한 광분기결합다중화장치에 있어서, 광선로에서 입력되는 서로 다른 파장을 가진 광신호를 파장 채널별로 분리하는 광역다중화기, 상기 분리된 파장 채널별 광신호들 중에서 분기하는 다수 채널의 광신호들을 수신하는 다수의 광수신기, 상기 분리된 각 파장채널별 광신호 중에서 통과시키고자하는 채널의 광신호들을 다중화하는 광다중화기, 결합하고자 하는 채널의 광신호를 생성하는 다수의 파장가변송신기,다수의 파장가변송신기를 결합하기 위한 Nx1 커플러 (N ≥ 파장가변송신기의 개수), 상기 Nx1 커플러의 출력과 상기 다중화기의 출력을 결합하기 위한 2x1 커플러,The present invention provides an optical splitting multiplexing device for splitting an optical signal of an arbitrary wavelength or combining and transmitting an optical signal of an arbitrary wavelength in an optical signal of different wavelengths transmitted to an optical path, having a different wavelength input from an optical path. An optical multiplexer for splitting an optical signal for each wavelength channel, a plurality of optical receivers for receiving optical signals of a plurality of channels that branch among the separated optical signals for each wavelength channel, and an optical signal for each of the separated wavelength channels An optical multiplexer for multiplexing optical signals of a channel, a plurality of wavelength variable transmitters for generating optical signals of a channel to be combined, an Nx1 coupler (N ≥ number of wavelength variable transmitters) for combining a plurality of wavelength variable transmitters, A 2x1 coupler for combining the output of an Nx1 coupler with the output of the multiplexer,
여기에서, 상기 다수의 광수신기는 각각 상기 광역다중화기의 임의의 출력 포트에 고정적으로 연결되어 있으며, 상기 다수의 파장가변송신기는 각각 사용자에 의해 설정되어진 서로 다른 파장에서 동작하며, 상기 설정되어진 서로 다른 파장은 사용자에 의해 재설정이 가능한 것을 특징으로 하는 재설정기능을 가진 광결합분기다중화장치(Reconfigurable Optical Add Drop Multiplxer : ROADM)에 대한 것이다.Here, the plurality of optical receivers are each fixedly connected to any output port of the wide multiplexer, and the plurality of wavelength variable transmitters operate at different wavelengths set by the user, respectively, The other wavelength is for a Reconfigurable Optical Add Drop Multiplxer (ROADM) with a reset function, which can be reset by the user.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 광결합분디다중화장치에서 상기 광역다중화기 또는 광다중화기를 다단으로 구성된 인터리버의 조합으로 대체되고, 상기 Nx1 커플러는 Mx1 커플러(M < N)와 2x1 커플러의 조합으로 대체되는 것을 특징으로 하는 재설정기능을 가진 광결합분기다중화장치에 대한 것이다.In another aspect of the present invention, the optical multiplexer or optical multiplexer in the optical coupling device multiplexing device is replaced with a combination of interleavers composed of multiple stages, the Nx1 coupler is a combination of Mx1 coupler (M <N) and 2x1 coupler An optical coupling branch multiplexer with a reset function is characterized by being replaced.
본 발명의 다른 측면은 다수의 광분기결합노드로 구성된 환형망에 있어서, 상기 광분기결합다중화장치를 포함하는 상기 광분기결합노드, 상기 광분기결합다중화장치의 광역다중화기의 특정출력포트와 고정적으로 연결되어 특정한 파장의 광신호만을 수신하는 상기 광분기결합다중화장치의 광수신기, 상기 환형망 내에 존재하는 다른 광수신기는 상기 특정한 파장의 광신호를 수신하지 않도록 구성되어, 상기 특정한 파장의 광신호는 상기 광분기결합다중화장치의 광수신기 만으로 전송되는 것을 특징으로 하는 재설정기능을 가진 광결합분기다중화장치로 구성된 환형망에 대한 것이다.According to another aspect of the present invention, in an annular network composed of a plurality of optical branch coupling nodes, the optical branch coupling node including the optical branch coupling multiplexing device and the specific output port of the optical multiplexer of the optical branch coupling multiplexing device are fixed. And an optical receiver of the optical branch coupling multiplexing device connected to each other to receive only an optical signal of a specific wavelength, and another optical receiver existing in the annular network, so as not to receive an optical signal of the specific wavelength. The present invention relates to an annular network composed of an optical coupling branch multiplexing device having a reset function, which is transmitted to only an optical receiver of the optical coupling node multiplexing device.
도 5에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 보여준다. 도 5는 한쪽 방향만 보여주고 있다. 환형망을 구성하기 위해서는 반대쪽 방향으로 동작하는 도 5에 도시된 것과 동일한 것이 또 하나 있어야 한다. 5 shows a specific embodiment of the present invention. 5 shows only one direction. In order to construct the annular network, there should be another one as shown in FIG. 5 operating in the opposite direction.
공통부(550)의 구성을 살펴보면, 입력 광선로(500)으로부터 들어오는 여러 파장신호를 각 채널별로 분리해주는 광역다중화기(551)이 있다. 분기(drop)하고자 하는 채널에 대해서는 도 5과 같이 수신기(502)로 연결해준다. Looking at the configuration of the
본 실시 예에서는 두개의 채널 광신호를 분기하여 광수신기(502)로 전송하는 구성을 보이고 있다. 광수신기(502)와 광역다중화기(551)의 연결은 자동적인 재설정이 불가능한 수동적이고 고정된 연결구조를 가진다. In the present embodiment, the two channel optical signals are split and transmitted to the
분기된 채널을 제외한 통과시키고자 하는 채널에 대해서는 역다중화기의 해당 출력 포트와 광다중화기(552)의 해당 입력 포트로 연결해준다. 통과하고자 하는 채널은 광다중화기(552)에 의해 다중화되어 2x1 광커플러로 전송되어 진다. 광다중화기(552)와 광역다중화기(551)은 AWG(Arrayed Waveguide Grating) 등을 사용할 수 있다.The channel to pass except for the branched channel is connected to the corresponding output port of the demultiplexer and the corresponding input port of the
본 실시예는 두개의 채널을 결합하는 구성을 보이고 있다. 필요에 따라 다수의 채널 결합을 제공할 수 있다. 결합(add)하고자 하는 채널은 파장가변 송신기(503)의 파장을 원하는 곳으로 가변한 후 Nx1 광커플러(N ≥ 1)(554)에서 파장다중결합한 후 통과되는 신호와 결합하기 위하여 2x1 광커플러(553)로 전송되어진다. 두 개의 광커플러(553,554)는 각 포트가 파장 의존도가 없는 일반 광커플러 소자이다. 필요에 따라서 AWG 및 파장 필터 등이 사용될 수 있으며, Nx1 광커플러의 감쇠가 과도한 경우에는 광증폭기를 사용할 수 있다.This embodiment shows a configuration in which two channels are combined. Multiple channel combinations can be provided as needed. The channel to be added is a 2x1 optocoupler (2x1 optocoupler) in order to vary the wavelength of the
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명은 고가의 WSS, Wavelength Blocker 혹은 NxN 광스위치를 전혀 사용하지 않고 있다. 하지만 파장가변 송신기(503)은 다른 ROADM 에서와 마찬가지로 필수적이다.As shown in FIG. 5, the present invention does not use an expensive WSS, Wavelength Blocker, or NxN optical switch. However, the
도 6a은 본 발명의 ROADM이 동작하는 방식을 보여준다. 도 6a는 4개의 광분기결합노드(Node-1, Node-2, Node-3, Node-4)를 이용한 환현망의 예시를 보이고 있다. 각 노드는 도5의 ROADM으로 구성되어 있으며, 각 노드는 1개의 광신호 채널을 분기하고 1개의 광신호 채널을 결합하는 구성을 가지고 있다. 도6a와 같은 환형망을 구성하는 경우, 각 노드에는 특정한 파장이 할당되어 있으며, 각 노드의 수신기(605,606,607,608)은 각 노드에 할당된 파장의 광신만을 수신한다. 즉, 하나의 환형망내에서는 특정 파장의 광신호를 수신하는 수신기는 미리 특정되어있는 것이고, 특정된 수신기를 제외한 다른 수신기는 해당 파장의 광신호를 수신하지 않는다.6A shows how the ROADM of the present invention operates. FIG. 6A shows an example of a reflection network using four optical branch coupling nodes (Node-1, Node-2, Node-3, and Node-4). Each node is composed of the ROADM of FIG. 5, and each node has a configuration of branching one optical signal channel and combining one optical signal channel. When configuring an annular network as shown in Fig. 6A, each node is assigned a specific wavelength, and the
설명을 명확하게 하기 위한 목적으로 ROADM 망의 채널 수를 2개로 제한한다. 본 발명에서는 2개의 채널을 지원하기 위해 4개의 파장을 사용한다. 일반화시키면 N개의 채널을 지원하기 위해 2N개의 파장을 사용하는 것이다. For the purpose of clarity, the number of channels in the ROADM network is limited to two. In the present invention, four wavelengths are used to support two channels. In general terms, 2N wavelengths are used to support N channels.
도 6a은 Node-1과 Node-3 사이에 하나의 채널을 형성하고 Node-2와 Node-4 사이에 하나의 채널이 형성한 환형망 형태의 ROADM 네트워크를 가정하고 있다.FIG. 6A assumes an ROADM network having a ring network in which one channel is formed between Node-1 and Node-3 and one channel is formed between Node-2 and Node-4.
Node-1에서 Node-3으로 송신하기 위해서는, Node-3에 있는 수신기(607)가 l3만을 수신할 수 있기 때문에, Node-1에 있는 파장가변 송신기(601)은 파장을 가변하여 λ3로 맞춘 후 송신하면 된다. 반면, Node-3에서 Node-1으로 송신하기 위해서는 Node-1에 있는 수신기(605)가 λ1만을 수신할 수 있도록 연결되어 있기 때문에, Node-3의 송신기(603)의 파장을 λ1로 맞추어 송신하면 Node-1과 Node-3 사이에 하나의 채널이 형성되게 된다. In order to transmit from Node-1 to Node-3, since the
Node-2와 Node-4 사이의 채널도 마찬가지이다. Node-2의 송신기(602)는 λ4 파장에 맞추고, Node-4 의 송신기는 λ2로 가변한 후 송신하면 된다. 이때, Node -2, Node-4의 수신기는 λ2, λ4의 광신호를 각각 수신한다.The same is true for the channel between Node-2 and Node-4. The
ROADM은 사람이 직접 광연결을 바꾸지 않고도 채널 구성을 자유롭게 바꿀 수 있어야 한다. 도 6a에서 각 노드에 있는 송신기(601, 602, 603, 604)들은 사용자의 제어명령에 따라 파장을 바꿀 수 있다.ROADM must be able to freely change the channel configuration without having to change the optical connection directly. In FIG. 6A, the
이제 도 6a의 구성을 바꾸는 일을 한다고 가정하자. Node-1과 Node-3 간에 형성된 채널을 끊고, Node-1과 Node-2 사이에 채널을 구성하고자 한다. 또한 Node-2와 Node-4간에 형성된 채널을 끊고 Node-3과 Node-4 사이에 채널을 구성하고자 한다. 기존의 채널을 없애고 새로운 채널을 구성하기 위하여, 본 발명에서는 각 노드의 송신기(601, 602, 603, 604)의 파장을 바꾼다. 새롭게 형성된 채널을 도 6b에서 보여주고 있다.Now assume that we are working to change the configuration of FIG. 6A. The channel formed between Node-1 and Node-3 is cut off, and a channel is formed between Node-1 and Node-2. In addition, the channel formed between Node-2 and Node-4 is cut off, and a channel is formed between Node-3 and Node-4. In order to remove the existing channel and configure a new channel, the present invention changes the wavelengths of the
도 6b를 보면, Node-1과 Node-2 사이에 하나의 채널이 형성되어 있음을 볼 수 있다. Node-1의 송신기(601)은 파장을 l2로 바꾸면 되고, Node-2의 송신기(602)는 파장을 λ1으로 바꾸면 된다. Node-3과 Node-4 사이의 채널형성도 동일한 원리로 가능하다. 이렇게 본 발명에서는 고가의 WSS, Wavelength Blocker, NxN 스위치 등을 사용하지 않고도 ROADM 장비에 요구되는 재구성 능력을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 6B, it can be seen that one channel is formed between Node-1 and Node-2. The
한편, 본 발명의 단점은 일반 WDM 장치나 본 발명 외의 ROADM 장비들이 N개의 채널을 구성하기 위해 N개의 파장만 사용하는 반면, 본 발명은 두배 많은 2N개의 파장을 사용해야 한다는 것이다. 하지만, 종래의 WDM이나 다른 ROADM 장비에서 사용하는 파장 간격의 반에 해당하는 파장간격을 사용한다면 문제를 해결할 수 있다. 예들 들어서, 종래의 WDM이나 다른 ROADM 장비들이 100GHz의 파장간격을 사용하고 32채널을 지원한다면, 본 발명에서는 50GHz의 파장간격을 사용하여 동일하게 32채널을 지원할 수 있다.On the other hand, a disadvantage of the present invention is that general WDM devices or ROADM equipments other than the present invention use only N wavelengths to configure N channels, whereas the present invention uses twice as many 2N wavelengths. However, the problem can be solved by using a wavelength interval corresponding to half of the wavelength interval used in conventional WDM or other ROADM equipment. For example, if the conventional WDM or other ROADM equipment uses a wavelength interval of 100 GHz and supports 32 channels, the present invention may support the same 32 channels using a 50 GHz wavelength interval.
도 5는 본 발명의 구조를 간단하게 도시한 것이다. 본 발명을 실제로 구현할 때는 다양한 구조로 할 수 있다. 도 7은 실시예를 보여준다. 도 7은 본 발명의 구조를 여러 단계로 나눌 수 있음을 보여준다. 입력 광선로(500)을 통해서 여러 파장신호가 입력되면 먼저 Interleaver(560)로 홀수번호를 가진 파장과 짝수번호를 가진 파장을 나눌 수 있다. 시스템 설치 초기에는 많은 채널이 필요하지 않기 때문에, 설치 초기에는 광역다중화기(551)과 광다중화기(552)만 사용하고 광역다중화기(558)과 광다중화기(559)는 설치하지 않아도 된다. 채널이 더 많이 필요하게 되면 그때 설치하는 것이 경제적이다. 홀수 번호와 짝수번호를 합치는 소자(561)는Interleaver를 사용할 수도 있고, 1x2 광커플러를 사용할 수도 있다. 광을 나누어 주었던 소자(560) 역시 1x2 광커플러를 사용할 수도 있다. 광을 나누어주었던 소자(560)은 1x2 광커플러로 사용할 경우, 광역다중화기(551, 552)는 동작영역 파장의 광신호는 역다중화하여 출력하고, 나머지 대역의 파장은 블락킹한다.5 simply illustrates the structure of the present invention. When the present invention is actually implemented, it can have various structures. 7 shows an embodiment. 7 shows that the structure of the present invention can be divided into several stages. When multiple wavelength signals are input through the input
파장신호를 결합(add)하는 쪽에서도 작은 1xM 광커플러들(555, 556, 557)을 단계적으로 연결하여 사용하면, 초기 설치 부담이 적게 들 뿐만 아니라 시스템 셀프간 연결이 단순해 질 수 있다.In addition to the wavelength signal (add) side by using the small 1xM optocouplers (555, 556, 557) step by step, not only the initial installation burden, but also the connection between the system self can be simplified.
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.The illustrated embodiments are intended to illustrate but not limit the invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes, modifications, or adjustments to the above embodiments can be made without departing from the spirit of the invention. Therefore, the protection scope of the present invention will be limited only by the appended claims, and should be construed as including all such changes, modifications or adjustments.
본 발명은 파장가변 송신기를 사용하고, 수신단에는 파장고정 광역다중화기를 사용하고, 채널 수보다 2배 많은 파장을 사용하여 ROADM 장치를 저가로 구성할 수 있다. 또한, 기계적 움직임에 근거한 WSS, Wavelength Blocker, NxN 스위치 등을 사용하지 않음으로 장치의 내구성과 신뢰성을 높이게 된다. 아울러 고가의 WSS, Wavelength Blocker, NxN 스위치를 사용하지 않고도 ROADM 장치에 요구되는 모든 기능을 할 있어서, 통신 사업자들의 인프라 네트워크 개선에 큰 기여를 할 수 있다.According to the present invention, a ROADM device can be configured at low cost by using a wavelength tunable transmitter, using a fixed wavelength multiplexer at a receiving end, and using twice as many wavelengths as the number of channels. In addition, the WSS, Wavelength Blocker, NxN switch, etc. based on the mechanical movement is not used to increase the durability and reliability of the device. In addition, it can do all the functions required for ROADM devices without using expensive WSS, Wavelength Blocker, and NxN switches, which can greatly contribute to improving the infrastructure network of the carriers.
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