KR20090072486A - 개선된 광가입자망의 전원 공급 장치 및 이를 이용한수동형 광가입자망 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존 광망종단장치로 광가입자망(FTTH) 서비스의 제공이 불가능한 중소형 건물에서 PoE(Power over Ethernet) 방식으로 전원을 공급할 수 있는 소형 광망종단장치를 이용해 광가입자망 서비스를 제공할 수 있는 광가입자망의 전원 공급 장치 및 이를 이용한 수동형 광가입자망에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전원공급장치는, 광가입자망의 광망종단장치(ONU)에 전원을 공급하기 위한 장치에 있어서, 전원 공급원으로부터 입력된 전원을 UTP 케이블을 이용해 PoE(Power over Ethernet) 방식으로 공급하기 위한 전원공급수단을 포함하고, 상기 광망종단장치는 상기 전원공급수단과 UTP 케이블을 통해 연결되어 상기 전원공급수단과 연동하여 전원을 공급받기 위한 전원 소자를 포함한다.

수동형, 광가입자망, FTTH, PON, ONU, 전원, 공급, PoE

Description

개선된 광가입자망의 전원 공급 장치 및 이를 이용한 수동형 광가입자망{Apparatus for providing electric power to FTTH using power over ethernet}

본 발명은 개선된 광가입자망의 전원 공급 장치 및 이를 이용한 수동형 광가입자망에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 기존 광망종단장치로 광가입자망(FTTH) 서비스의 제공이 불가능한 중소형 건물에서 PoE(Power over Ethernet) 방식으로 전원을 공급할 수 있는 소형 광망종단장치를 이용해 광가입자망 서비스를 제공할 수 있는 광가입자망의 전원 공급 장치 및 이를 이용한 수동형 광가입자망에 관한 것이다.

정보 통신 서비스의 발달로 초고속 인터넷 가입자들이 요구하고 있는 정보 수요의 수준은 계속 증대되고 있다. 특히 지식 사회에서 각 개개인이 삶을 영위하기 위해 자기만의 영역을 설정하고 이에 보다 질 높은 삶을 영위하기 위해 필요로 하는 정보의 속도와 전송량의 요구는 날로 증대되고 있다.

이를 위하여 50~100Mbps급 대역폭 제공이 가능하고, 서비스 품질(QoS: Quality Of Service)을 만족할 수 있는 광대역 통신망(BcN: Broadband Convergence Network) 기반의 TPS(Triple Play Service) 서비스 제공이 가능한 광케이블 기반의 초고속인터넷 액세스망 구축을 위하여 광가입자망(FTTH: Fiber TO The Home) 기술이 본격적으로 구축되는 시점이 있다.

광가입자망(FTTH) 기술은 가입자망 환경에서 광케이블을 통신국사에서 가입자 댁내까지 연결해 고속의 데이터 서비스를 제공하는 기술 전반을 말한다. FTTH 서비스 제공을 위한 망 구성은 서로 다른 형태의 다중화 방법을 이용해 다양한 형태의 망 구조를 가질 수 있는데 크게 3가지 Home Run, 능동형 광가입자망(AON: Active Optical Network)과, 수동형 광가입자망(PON: Passive Optical Network) 방식으로 분류할 수 있다.

Home Run 구조를 가진 FTTH 망은 점대점 구조(PTP)라고 하는데, 국사에서 각 가입자 댁내까지 광케이블이 포설돼 있는 망 구조를 말한다. 각 가입자는 특정 광 링크를 점유하게 되므로 가입자간 충돌이 발생하지 않는다. 하지만, Home Run 구조를 가진 FTTH 망은 구성 측면에서 볼 때 매우 단순하고 명쾌하지만, 국사에서 댁내까지 2N 또는 N개의 광케이블 포설이 필요할 뿐만 아니라 장치 측면에서는 2N 개의 광 모듈을 필요로 하기 때문에 막대한 구축 비용이 소요된다.

능동형 광가입자망(AON)은 가입자 지역 내의 적절한 위치 즉, Cabinet, Shelter, CEV(Controlled Environment Vault) 또는 전주에 이더넷 스위칭 기능을 수행하는 능동 소자를 수용한 원격 노드(RN: Remote Node)를 배치하고, 이곳으로부터 각 가입자들에게 광케이블을 통해 연결하는 방식이다. 이때 국사에서 원격 노 드(RN)까지의 연결 구간은 단일 광케이블을 통해 연결되기 때문에 가입자망 환경에서 광 간선 구간 및 광 인입 구간 내 광케이블을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

하지만, 능동형 광가입자망(AON) 구조를 갖는 FTTH 기술은 외부환경에 능동 소자를 배치하기 때문에 운용관리 측면에서 많은 문제를 발생시킨다. 즉, 원격 노드(RN)에 전원을 공급해야 할 뿐만 아니라 외부 환경에 설치돼 있기 때문에 장애 고장에 대처하기 위한 운용관리 사항을 요구하기 때문에 운용 비용이 상승되는 단점이 있다.

수동형 광가입자망(PON) 구조를 갖는 FTTH 기술은 외부 환경에 능동소자 대신 전원이 필요하지 않은 수동 광소자를 사용해 국사에서 원격 노드(RN) 또는 광분배기(Spliter)까지 연결되는 단일 광케이블을 분기시켜 가입자들에게 연결하는 방식이다.

수동형 광가입자망은 통신국사 측에 설치된 광회선 단말(OLT: Optical Line Terminal)은 백본망을 통해 전송되는 광신호를 단일 광케이블을 통해 광분배기(Spliter)로 전송한다. 이때, 광분배기(Spliter)는 광회선 단말(OLT)로부터 인입된 단일 광케이블을 다수의 광케이블로 분기시킨 후, 광신호를 분기된 광케이블에 연결된 가입자측 광망종단장치(ONU: Optical Network Unit))로 각각 전송한다.

광망종단장치(ONU)는 전송된 광신호를 전기신호로 광전변환 한 후에 해당 전기신호를 이더넷케이블인 UTP 케이블을 통해 가입자 단말기(예를 들어 컴퓨터 또는 전화기)로 전송한다. 여기서, 광망종단장치(ONU)는 100미터 이내의 범주에 속한 가입자 단말기로는 UTP 케이블을 통해 전기신호를 전송할 수 있으나, 이를 초과하는 범주에 속한 가입자 단말기에 대해서는 신호 감쇄 등이 발생하기 때문에 증폭기(Repeater)를 통해 증폭한 후 UTP 케이블을 통해 가입자 단말기로 전송한다.

그런데, 이와 같은 수동형 광가입자망을 이용해 FTTH 서비스는 광망종단장치(ONU)에 전원을 공급할 수 있는 시설이 구비된 건물에 대해서만 제공할 수 있었다. 다시 말해, 광망종단장치(ONU)를 설치할 수 있는 시설이 없거나 전원 공급 시설이 없는 구내 단자함만 구비된 중소형 건물에 대해서는 FTTH 서비스를 제공할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 기존 광망종단장치로 광가입자망(FTTH) 서비스의 제공이 불가능한 중소형 건물에서 PoE(Power over Ethernet) 방식으로 전원을 공급할 수 있는 소형 광망종단장치를 이용해 광가입자망 서비스를 제공할 수 있는 광가입자망의 전원 공급 장치 및 이를 이용한 수동형 광가입자망을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전원공급장치는, 광가입자망의 광망종단장치(ONU)에 전원을 공급하기 위한 장치에 있어서, 전원 공급원으로부터 입력된 전원을 UTP 케이블을 이용해 PoE(Power over Ethernet) 방식으로 공급하기 위한 전원공급수단을 포함하고, 상기 광망종단장치는 상기 전원공급수단과 UTP 케이블을 통해 연결되어 상기 전원공급수단과 연동하여 전원을 공급받기 위한 전원 소자를 포함한다.

바람직하게는 상기 전원공급수단은, 데이터 스위칭 기능을 포함하지 않고 전원 공급 및 관리 기능만을 제공하는 전원공급장비 회로 모듈을 포함하고, 상기 전원공급수단은, 상기 광망종단장치로 PoE 방식 중 Endspan 방식으로 전원을 공급한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수동형 광가입자망은. 광분배기로부터 전송된 광신호를 전기신호로 변환하고, 가입자 단말기로부터 전달된 전기신호를 광신호로 변환하며, 상기 가입자 단말기와 UTP 케이블을 통해 연결되어 스위칭 기능을 수행하는 광망종단장치; 및 전원 공급원으로부터 입력된 전원을 UTP 케이블을 이용해 PoE(Power over Ethernet) 방식으로 상기 광망종단장치에 공급하기 위한 전원공급수단을 포함하고, 상기 광망종단장치는 상기 전원공급수단과 UTP 케이블을 통해 연결되어 상기 전원공급수단과 연동하여 전원을 공급받기 위한 전원 소자를 포함한다.

상기와 같은 본 발명은, 전원 공급 설비가 없는 중소형 건물의 구내 단자함에 ONU 장비인 소형화된 고속 이더넷 스위치(FES: Fast Ethernet Switch)를 설치하고, PoE 방식으로 고속 이더넷 스위치에 전원을 공급함으로써, 중소형 건물의 가입자에게도 FTTH 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 PON 방식의 광가입자망(FTTH) 서비스 구조를 나타낸 도면이다.

통신국사측에 설치된 광회선단말(OLT: Optical Line Terminal)(11)은 광케이블을 통해 광분배기(12)와 연결된다. 그리고, 광분배기(12)는 다수의 광케이블을 통해 광망종단장치(ONU: Optical Network Unit))(13)와 연결되어 있다.

광회선 단말(OLT)(11)은 통신국사측에 위치하고, 전송되는 광신호를 다중화 한 후 광케이블을 통해 가입자 측으로 전송한다. 즉, 통신국사측의 라우터에 의해 라우팅된 광신호가 백본망을 통해 전송되면, 광회선 단말(OLT)(11)은 전송된 광신호를 다중화한 후 이를 광케이블의 하향 광선로를 통해 가입자 측으로 전송한다. 또한, 광회선 단말(OLT)(11)은 가입자 측으로부터 전송되는 광신호를 역다중화 한 후 이를 백본망을 통해 통신국사측으로 전송한다. 즉, 가입자측에 설치된 광망종단장치(ONU)(13)에 의해 다중화된 광신호가 상향 광선로를 통해 전송되면, 광회선 단말(OLT)(11)은 전송된 광신호를 역다중화 한 후 이를 백본망을 통해 통신국사측에 설치된 라우터로 전송한다.

광분배기(Spliter)(12)는 광회선 단말(OLT)(11)로부터 인입되는 광케이블을 다수의 광망종단장치(ONU)(13)로 분기시키는 역할을 수행하는 것으로서, 최대 32개의 광망종단장치(ONU)로 광케이블을 분기시킬 수 있다.

본 발명에서 광망종단장치(ONU)는 구내 단자함 내에 설치되며, 고속 이더넷 스위치(FES)와 전원 소자(PD: Power Device)로 이루어진다. 광망종단장치(ONU)(13)는 UTP 케이블을 통해 가입자 단말기와 연결된다.

광망종단장치(ONU)(13)는 광분배기(12)로부터 전송된 광신호를 전기신호로 변환하거나 또는 가입자측으로부터 전송되는 전기신호를 광신호로 변환시키는 역할을 수행한다. 이를 위해 광망종단장치(ONU)(13)는 광전 변환부와 L2 스위칭부를 포함할 수 있다.

광전 변환부는 광케이블을 통해 광분배기로부터 전송되는 광신호를 UTP 케이블을 통해 가입자 단말기로 전송하기 위해 해당 광신호를 전기신호로 변환시키는 역할을 수행한다. 또한, 광전 변환부는 UTP 케이블을 통해 가입자 단말기로부터 전송되는 전기신호를 광케이블을 통해 전송하기 위해 해당 전기신호를 광신호로 변환시키는 역할을 수행한다.

스위칭부는 광전 변환부에 의해 변환된 전기신호를 UTP 케이블을 통해 가입자 단말기로 스위칭시키는 역할을 수행하는 것으로서, 보다 구체적으로는 RJ-45 잭에 연결된 UTP 케이블을 수용하기 위한 소정의 포트(약 24포트)를 갖는 L2 스위치로 구성된다.

이와 같은 FTTH 서비스 구조에서 본 발명에서는 구내단자함에 설치된 소형 ONU에 전원을 공급하기 위해 PoS 방식으로 전원을 공급하는 전원공급장치(PSE-DP: Power Source Equipment-Double Port)(15)가 구비된다. 상기 전원공급장치(15)는 소형 아파트의 경비실이나 1층 가구와 같은 교류 전원(AC)(14)을 공급받을 수 있는 장소에 설치된다. 상기 전원공급장치(15)와 ONU(13)는 2개의 UTP 케이블을 이용해 연결된다.

전원공급장치(15)는 도 2에 도시된 바와 같이 데이터 스위칭 기능이 없으며 전원 공급 및 관리 기능만 수행하는 2개의 전원공급장비(PSE) 회로 모듈(21)로 구성된다. 그리고 ONU(13)에는 전원공급장비 회로 모듈(21)과 연동하여 UTP 케이블을 통해 전원을 공급받기 위한 전원 소자(PD)(23)가 구비된다. 전원 소자(PD)(23)와 전원공급장비 회로 모듈(21)은 RJ-45 잭(22)을 통해 UTP 케이블을 이용해 연결된다.

전원공급장비 회로 모듈(21)은 교류 전원 공급원(AC)(14)으로부터 공급되는 구동 전원을 전기신호와 상이한 주파수로 변조한 후 UTP 케이블을 통해 ONU의 전원 소자(PD)(23)로 전달하는 POE 전원 공급원으로서의 역할을 수행한다. 다시 말해, 전원공급장비 회로 모듈(21)은 POE(Power Over Ethernet) 방식 중에서 Endspan 방식에 의해 ONU(13)로 전원을 공급하는 POE 전원 공급원으로서의 역할을 수행한다.

한편, 구내 단자함 내에 전원 시설(16)이 기 설치되어 있거나 신규 설치가 가능한 경우에는 ONU에 어뎁터(17)를 이용해 전원을 공급할 수 있는 복합 구조로 구성될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

도 1은 본 발명이 적용되는 수동형 광가입자망의 블록 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 전원 공급 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

Claims (7)

1. 광가입자망의 광망종단장치(ONU)에 전원을 공급하기 위한 장치에 있어서,

   전원 공급원으로부터 입력된 전원을 UTP 케이블을 이용해 PoE(Power over Ethernet) 방식으로 공급하기 위한 전원공급수단을 포함하고,

   상기 광망종단장치는 상기 전원공급수단과 UTP 케이블을 통해 연결되어 상기 전원공급수단과 연동하여 전원을 공급받기 위한 전원 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원공급수단은,

   데이터 스위칭 기능을 포함하지 않고 전원 공급 및 관리 기능만을 제공하는 전원공급장비 회로 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 전원공급수단은,

   상기 광망종단장치로 PoE 방식 중 Endspan 방식으로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 광망종단장치에 전원을 공급하기 위한 어뎁터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
5. 수동형 광가입자망에 있어서,

   광분배기로부터 전송된 광신호를 전기신호로 변환하고, 가입자 단말기로부터 전달된 전기신호를 광신호로 변환하며, 상기 가입자 단말기와 UTP 케이블을 통해 연결되어 스위칭 기능을 수행하는 광망종단장치; 및

   전원 공급원으로부터 입력된 전원을 UTP 케이블을 이용해 PoE(Power over Ethernet) 방식으로 상기 광망종단장치에 공급하기 위한 전원공급수단을 포함하고,

   상기 광망종단장치는 상기 전원공급수단과 UTP 케이블을 통해 연결되어 상기 전원공급수단과 연동하여 전원을 공급받기 위한 전원 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동형 광가입자망.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 전원공급수단은,

   데이터 스위칭 기능을 포함하지 않고 전원 공급 및 관리 기능만을 제공하는 전원공급장비 회로 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수동형 광가입자망.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 전원공급수단은,

   상기 광망종단장치로 PoE 방식 중 Endspan 방식으로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 수동형 광가입자망.

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