KR20090102042A

KR20090102042A - 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템, 상기시스템을 위한 중앙기지국 및 지역기지국

Info

Publication number: KR20090102042A
Application number: KR1020080027254A
Authority: KR
Inventors: 최영복; 박수진
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2009-09-30

Abstract

파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템, 상기 시스템을 위한 중앙기지국, 그리고 상기 시스템을 위한 지역기지국이 개시된다. 본 발명에 따른 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망(WDM-PON) 시스템에 있어서, 중앙기지국은 CWDM 다중화기 및 DWDM 역다중화기를 포함하고, 지역기지국은 CWDM 역다중화기 및 DWDM 다중화기를 포함하고, 상기 CWDM 다중화기는 OLT가 송신하는 다수의 광신호들을 CWDM 규격에 따라 다중화하여 하향전송하고, 상기 CWDM 역다중화기는 상기 다중화된 광신호를 CWDM 규격에 따라 역다중화하여 하향전송하며, 상기 DWDM 다중화기는 상기 다수의 ONU들이 송신하는 다수의 광신호들을 DWDM 규격에 따라 다중화하여 상향전송하고, 상기 DWDM 역다중화기는 상기 다중화된 광신호를 DWDM 규격에 따라 역다중화하여 상향전송하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명에 의하면 DWDM의 장점과 CWDM의 장점을 모두 가질 수 있다.

Description

파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템, 상기 시스템을 위한 중앙기지국 및 지역기지국{Wavelength division multiplexing - passive optical network system, central office and remote node for the system}

본 발명은 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망(Wavelength Division Multiplexing - Passive Optical Network, WDM-PON) 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고밀도 파장분할 다중 방식(Dense Wavelength Division Multiplexing)과 저밀도 파장 분할 방식(Coarse Wavelength Division Multiplexing)이 혼재된 수동형 광가입자망 시스템에 관한 것이다.

현재의 UTP(Unshielded Twisted Pair)를 통한 DSL(Digital Subscriber Line) 기술은 향후 활성화될 음성, 데이터, 그리고 방송이 융합된 서비스를 가입자에게 제공하는데 있어서 충분한 대역폭 및 품질 보장을 제공하기가 어려울 것으로 예상된다. 이를 해결하기 위해서 가입자까지 광섬유로 연결하는 FTTH(Fiber To The Home) 기술이 전 세계적으로 활발히 연구되고 있다. 또한 디지털 기반의 홈서비스가 확대됨에 따라 가입자 개인 당 평균 100 Mbps 이상의 대역폭이 요구될 것으로 전망되고, 따라서 이와 같은 수준의 대역폭을 제공하기 힘든 기존의 DSL 방식 및 Cable 모뎀 방식은 점차 FTTH 방식으로 대체될 것으로 예측된다.

그러나 종래 동선망(UTP)에서 광섬유망(FTTH)으로의 대체에는 막대한 투자예산이 필요하게 되는 만큼 투자비 절감과 광가입자망 활용 효율화를 위해서는 경제성이 있는 망의 구성이 매우 중요하다.

이러한 관점에서 망 구성을 위한 초기 투자 비용이 낮을 뿐 아니라 망의 유지 보수가 용이한 수동형 광가입자망(Passive Optical Network, PON)이 경제적인 광가입자망으로 주목받고 있다. 수동형 광가입자망은 광섬유를 여러 가입자 접속 장치(Optical Network Unit, ONU)가 공유하므로 광섬유를 절약할 수 있으며 가입자가 특정한 서비스를 요구할 때까지 단말 장치를 제공하지 않아도 된다는 경제적 이점이 있다.

또한 중앙기지국(Central Office, CO)과 가입자 접속장치(ONU) 사이에 외부 전력원을 요구하는 장치가 없기 때문에 망의 설치 후 유지/보수가 용이하고 이러한 수동형 광가입자망(PON)은 경제적인 광섬유망의 구축을 가능케 하므로 한층 더 활성화가 예상된다.

따라서 상기와 같은 이유로 인하여 광대역 가입자망의 필요성에 의하여 수동형 광가입자망(PON) 기술이 중점적으로 연구되고 있으며, 여러 가지 수동형 광가입자망(PON) 기술 중에서도 광섬유의 광대역 특성에 의해 파장을 할당하여 용이하게 용량을 확대시킬 수 있는 파장분할 다중방식 수동형 광가입자망(WDM-PON) 기술이 차세대 기술로 주목받고 있다.

상기 파장분할 다중방식 수동형 광가입자망(WDM-PON)의 장점은 첫째, 각 가입자에게 부여된 고유의 파장을 이용하여 초고속 광대역 통신 서비스를 제공하여 가입자별로 각각 다른 파장의 광채널 할당에 의해 가입자 트래픽을 분리함으로써 보안성 및 프로토콜 투명성을 가진다는 것이다.

둘째, 각 가입자가 요구하는 별도의 통신 서비스 또는 통신용량의 확대를 쉽게 수용할 수 있으며 새 가입자에게 부여될 고유의 파장을 추가함으로써 쉽게 가입자의 수를 확대할 수 있다는 것이다.

도 1은 종래의 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 파장분할 다중방식 수동형 광가입자망 (WDM-PON)(10)은 중앙기지국(CO)(20), 지역기지국(RN)(30) 및 가입자 접속장치 (ONU)(40)로 구성된다.

먼저 상향통신에 대하여 설명하면, 상기 종래의 파장분할 다중방식 수동 광가입자망(10)은 도 1과 같이 가입자 접속장치(ONU)(40) 내의 송신기(42)에 구비된 별도의 광원(미도시)을 이용하여 각각의 가입자 접속장치(ONU)(40)의 신호가 생성되고 이렇게 생성된 신호들은 지역기지국(RN)(30) 내부에 존재하는 AWG(Arrayed Waveguide Grating)(32)에서 다중화되어 중앙기지국(CO)(20)으로 전송되고 전송된 신호는 중앙기지국(CO)(20) 내부에 존재하는 AWG(25)에서 다시 역다중화된다. 상기 역다중화된 신호는 중앙기지국(CO)(20)의 OLT(Optical Line Terminal)(21) 내의 광 순환기(optical circulator)(22)를 통하여 각각의 수신단(RX-n)(24)으로 전달된다.

하향통신은 상향통신과 반대방향으로 동일한 방법으로 전송되므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, WDM은 다중화되는 파장들 사이의 간격에 따라서 고밀도 파장분할 다중 방식(Dense Wavelength Division Multiplexing, DWDM)과 저밀도 파장 분할 방식(Coarse Wavelength Division Multiplexing, CWDM)으로 나뉜다.

DWDM 방식은 파장들 사이의 간격을 0.8nm 또는 0.4nm 등으로 세밀하게 사용하고, 사용 가능한 파장대는 C 밴드(1525~1565 nm) 또는 L 밴드(1570~1610 nm)이며, 현재 DWDM 방식은 1550nm를 중심으로 16채널 또는 32채널이 상용화되고 있다. 이러한 DWDM은 장거리(long-haul) 네트워크의 요구사항에 따라 개발되어 오고 있으며, 메트로 네트워크의 구축에 적용이 시도되고 있다. 그러나 DWDM 방식은 640km 이상의 장거리 전송에 적합한 광부품의 스펙을 요구하며, 30nm 대역 내에 100GH 이하의 간격의 16채널 이상을 요구하므로 광부품의 가격이 높아질 수 밖에 없다. 그리고 DWDM에서는 DFB 레이저(Distributed Feedback Laser)가 광원으로 이용되는데, 이 레이저는 온도에 따라 약 0.8nm/℃의 천이가 발생한다. 따라서 DWDM에서는 온도 변화에 따라 다중화/역다중화기의 통과대역 밖으로 파장이 천이되는 것을 방지하기 위해 냉각기능을 가지는 DFB 레이저를 사용한다.

반면, CWDM 방식은 파장들 사이의 간격을 현재 20nm로 넓게 사용하며, 정보용량의 증대와 더불어 10nm로 발전하고 있다. CWDM은 단일 모드 광섬유(Single Mode Fiber)의 전 파장 대역인 1250nm에서 1610nm까지에서 16채널을 사용하고 있다. 그리고 CWDM 방식은 DWDM과는 달리 냉각기능이 없는 DFB 레이저를 사용한다. 시스템은 일반적으로 0℃에서 70℃ 범위에서 동작하므로, 온도 변화로 인한 DFB 레이저의 파장 천이는 약 6nm 정도가 발생할 수 있다. 이러한 파장 천이는 레이저 다이오드의 제작 공정에 의한 ㅁ3nm의 파장 천이와 결합하여 총 12nm의 파장 천이가 발생할 수 있다. CWDM에서 이러한 파장 천이를 수용하기 위해서는 광필터의 통과 대여과 채널 간격이 충분히 넓어야 한다. 이러한 CWDM 방식은 16채널 이하의 네트워크에서 DWDM에 비해 비용, 소모전력 및 사이즈 등에서 우수한 장점이 있다.

WDM-PON에서는 각 가입자마다 할당된 채널마다 특정 파장의 광원을 가지고 있어야 한다. 이러한 점은 WDM-PON의 경제성을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 더 나아가 상용화에 걸림돌이 된다. 따라서 파장과 무관하게 동작하는 저가의 광송신 소자를 포함하는 colorless 특징을 갖는 ONU가 필수적이다. DWDM의 경우 파장 잠김(wavelength locking) 기법을 사용함으로써 의하여 ONU에 내장되는 광송신 소자가 특정 파장과 무관한 colorless 특징을 갖도록 구현될 수 있다. 그러나 CWDM의 경우 이러한 colorless 특징을 구현할 수 없으므로 가입자 측에서 비용이 많이 드는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 DWDM의 장점과 CWDM의 장점을 모두 가지는, DWDM 방식과 CWDM 방식이 혼재된 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템, 상기 시스템을 위한 중앙기지국, 그리고 상기 시스템을 위한 지역기지국을 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 중앙기지국, 지역기지국, 다수의 ONU들로 이루어지는 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망(WDM-PON) 시스템에 있어서, 상기 중앙기지국은 CWDM 다중화기 및 DWDM 역다중화기를 포함하고, 상기 지역기지국은 CWDM 역다중화기 및 DWDM 다중화기를 포함하고, 상기 CWDM 다중화기는 OLT가 송신하는 다수의 광신호들을 CWDM 규격에 따라 다중화하여 하향전송하고, 상기 CWDM 역다중화기는 상기 다중화된 광신호를 CWDM 규격에 따라 역다중화하여 하향전송하며, 상기 DWDM 다중화기는 상기 다수의 ONU들이 송신하는 다수의 광신호들을 DWDM 규격에 따라 다중화하여 상향전송하고, 상기 DWDM 역다중화기는 상기 다중화된 광신호를 DWDM 규격에 따라 역다중화하여 상향전송하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 DWDM 규격에 따라 다중화된 광신호는 상기 CWDM 역다중화기 및 상기 CWDM 다중화기를 통과하여 상기 DWDM 역다중화기에 전달될 수 있다.

또한, 상기 다수의 ONU들 중 적어도 하나는, 외부로부터 입력되는 광신호의 파장과 같은 파장으로 파장고정된 광신호를 생성하는 광원을 포함할 수 있다.

또한, 상기 광원은 페브리 페롯 레이저, 반사형 반도체 광 증폭기(RSOA), 또는 수직 공동 표면 발광 레이저(VCSEL)일 수 있다.

또한, 상기 중앙기지국은 소정 대역을 가지는 광신호를 생성하는 소스 광원을 더 포함하고, 상기 생성된 광신호는 상기 DWDM 다중화기에 전달되어 파장 분할되며, 상기 파장 분할된 광신호들 중 하나가 상기 다수의 ONU들 중 적어도 하나에 상기 외부로부터 입력되는 광신호로서 입력될 수 있다.

또한, 상기 생성된 광신호는 상기 CWDM 다중화기 및 상기 CWDM 역다중화기를 통과하여 상기 DWDM 다중화기에 전달될 수 있다.

또한, 상기 중앙 기지국은, 상기 생성된 광신호를 상기 CWDM 다중화기에 전달하고, 상기 DWDM 규격에 따라 다중화된 광신호를 상기 DWDM 역다중화기에 전달하는 광 순환기를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 지역기지국은, 상기 CWDM 역다중화기에서 역다중화된 광신호들 중 하나와 상기 파장 분할된 광신호들 중 하나를 결합하여 상기 다수의 ONU들 중 어느 하나에 하향전송하는 광 결합기를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 시스템은 상기 광 결합기로부터 하향전송되는 신호를 입력받아 전력 분배하여 상기 다수의 ONU들 중 복수 개의 ONU들로 각각 전송하는 전력 분배기를 더 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망(WDM-PON) 시스템을 위한 중앙기지국은, CWDM 규격에 따른 서로 다른 파장의 다수의 광신호를 송신하고, DWDM 규격에 따른 서로 다른 파장의 다수의 광신호를 수신하는 OLT; 상기 OLT가 송신하는 다수의 광신호를 CWDM 규격에 따라 다중화하여 하향전송하는 CWDM 다중화기; 및 지역기지국으로부터 전달되는 다중화된 광신호를 DWDM 규격에 따라 역다중화하여 상기 OLT로 전달하는 DWDM 역다중화기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망(WDM-PON) 시스템을 위한 지역기지국은, 중앙기지국으로부터 전달되는 다중화된 광신호를 CWDM 규격에 따라 역다중화하여 하향전송하는 CWDM 역다중화기; 및 상기 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템의 다수의 ONU들로부터 전달되는 다수의 광신호들을 DWDM 규격에 따라 다중화하여 상향전송하는 DWDM 다중화기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 본 발명에 의하면, DWDM의 장점과 CWDM의 장점을 모두 가질 수 있다. 구체적으로, 하향통신에서는 CWDM 규격에 따라 통신함으로써 CWDM의 장점들, 예를 들어 파장들 간에 혼선(crosstalk)이 방지되고, 광부품의 비용이 절감되는 등의 장점을 취할 수 있다. 또한, 상향통신에서는 DWDM에 따라 통신함으로써 가입자 접속장치에 내장되는 광송신 소자를 특정 파장과 무관한 colorless 특징을 갖도록 구현할 수 있고, ONU를 마련하는 데 비용이 적게 들므로 경제적이며, 운용적인 측면 및 상용화에 유리하다.

도 1은 종래의 파장분할 다중방식 수동형 광가입자망 시스템의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장분할 방식 수동형 광가입자망 시스템의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템의 구성도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망(WDM-PON) 시스템의 구성도이다. 본 실시예에 따른 시스템은 중앙기지국(CO)(200), 지역기지국(RN)(300), 그리고 다수의 가입자 접속장치들(ONU)(400-1~n)로 이루어진다.

중앙기지국(200) 내에는 OLT(Optical Line Terminal)(210), CWDM 다중화기(220), DWDM 역다중화기(230) 등이 구비되고, 지역 기지국(300) 내에는 CWDM 역다중화기(310), DWDM 다중화기(320) 등이 구비된다. 여기서, CWDM 다중화기(220), DWDM 역다중화기(230), CWDM 역다중화기(310), DWDM 다중화기(320)는 각각 AWG(Arrayed Waveguide Grating)로 구현될 수 있다. 본 실시예에서 역다중화기 혹은 다중화기는 양방향성을 가지는 소자로서, 예를 들어 DWDM 다중화기(320)는 상향전송되는 신호에 대하여는 다중화기로, 하향전송되는 신호에 대하여는 역다중화기로서 기능하게 된다.

중앙기지국(200)내의 OLT(Optical Line Terminal)(210)는 각각 서로 다른 파장의 광신호를 송신하는 다수의 광송신기들(211-1~n)과 각각 서로 다른 파장의 광신호를 수신하는 다수의 광수신기들(212-1~n)을 구비한다.

본 발명에 의하면, 하향통신, 즉 전화국 측에서 가입자 측으로는 CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing) 규격에 따라 통신이 이루어지며, 상향통신, 즉 가입자 측에서 전화국 측으로는 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 규격에 따라 통신이 이루어진다. 따라서 광송신기들(211-1~n)은 각각 CWDM 규격에 따른 파장대 및 파장 간격의 광신호, 예를 들어 1250nm에서 1610nm 내에서 20nm 파장 간격의 광신호들을 변조하여 하향전송한다. 한편, 광수신기들(212-1~n)은 각각 DWDM 규격에 따른 파장대 및 파장 간격의 광신호, 예를 들어 1550nm를 중심으로 0.8nm 또는 0.4nm 파장 간격의 상향전송되는 광신호들을 수신한다. 본 실시예에 의하면, 광송신기들(211-1~n)은 냉각 기능이 없는 DFB 레이저를 사용할 수 있다.

광송신기들(211-1~n)로부터 나온 다수의 광신호들은 CWDM 다중화기(220)로 전달되고, CWDM 다중화기(220)는 상기 광신호들을 CWDM 규격에 따라 다중화하여 하향전송한다. CWDM 다중화기(220)에서 다중화된 광신호는 광선로를 지나 지역기지국(300)으로 전송되고, 지역기지국(300) 내의 CWDM 역다중화기(310)는 상기 다중화된 광신호를 역다중화한다. 역다중화된 다수의 광신호들 각각은 광 결합기(330)를 통하여 하향전송되고, 광선로를 지나 ONU(410-1~n) 각각으로 전송된다. ONU(410-1~n) 내의 광 순환기(optical circulator)(430)는 수신된 광신호를 광수신기(420-1~n)로 전달하고, 광수신기(420-1~n)는 이를 복조하여 원하는 정보를 획득한다.

ONU(400-1~n) 내의 광송신기들(410-1~n)은 DWDM 규격에 따른 파장대 및 파장 간격의 다수의 광신호들을 상향전송한다. 여기서, 광송신기들(410-1~n) 각각은 특정 파장의 광신호를 송신하기 위하여, 외부로부터 입력되는 광신호의 파장과 같은 파장으로 파장고정된 광신호를 출력하여 송신한다. 광송신기들(410-1~n)에 관하여는 뒤에 더 자세히 더 설명하기로 한다.

광송신기들(410-1~n)로부터 나온 다수의 광신호들은 각각 광 순환기(430)를 통하여 광선로를 지나 지역기지국(300)으로 전송된다. 상기 다수의 광신호들은 각각 지역기지국(300) 내의 광 결합기(330)를 통하여 DWDM 다중화기(320)에 전달된다. DWDM 다중화기(320)는 상기 다수의 광신호들을 DWDM 규격에 따라 다중화하여 CWDM 역다중화기(310)로 전달한다. DWDM 규격에 따른 파장대는 CWDM 규격에 따른 파장대에 포함된다. 즉, CWDM 다중화기(220) 및 CWDM 역다중화기(310)의 동작 파장대는 DWDM 규격에 따른 파장대를 포함한다. 따라서 DWDM 다중화기(320)에서 다중화된 신호는 CWDM 역다중화기(310)를 통과하여 광선로를 지나 중앙기지국(200) 내의 CWDM 다중화기(220)로 전송된다. 마찬가지로, 상기 다중화된 신호는 CWDM 다중화기(220)를 통과하게 되고, 광 순환기(260)를 통과하여 DWDM 역다중화기(230)로 전달된다.

DWDM 역다중화기(230)는 상기 다중화된 광신호를 DWDM 규격에 따라 역다중화하고, 역다중화된 광신호들은 각각 OLT(210) 내의 광수신기들(212-1~n)로 전달된다. 광수신기들(212-1~n)은 각각 전달된 광신호를 복조하여 원하는 정보를 획득한다.

그리고 본 실시예에 의하면, ONU(400-1~n) 내의 광송신기들(410-1~n) 각각이 파장고정된 광신호를 출력할 수 있도록 하는, 상기 외부로부터의 광신호를 제공하기 위하여, 중앙기지국(200)이 소정 대역의 광신호를 생성하는 소스 광원(240)을 포함한다. 이 소스 광원(240)은 DWDM 규격에 따른 파장대를 포함하는 소정 대역을 가지는 광신호를 생성한다. 여기서, 소스 광원(240)은 ASE(Amplified Spontaneous Emission)를 제거하기 위한 수단을 포함할 수 있다.

소스 광원(240)에서 생성된 광신호는 밴드 패스 필터(250)를 통과한 후 DWDM 규격에 따른 파장대를 가지는 광신호로 변환되고, 광 순환기(260)에 의하여 CWDM 다중화기(220)로 전달된다. 이미 설명된 바와 같이, CWDM 다중화기(220) 및 CWDM 역다중화기(310)의 동작 파장대는 DWDM 규격에 따른 파장대를 포함한다. 따라서 밴드 패스 필터(250)를 통과한 광신호는 CWDM 다중화기(220)를 통과하여 광선로를 지나고, 지역기지국(300) 내의 CWDM 역다중화기(310)를 통과하여 DWDM 다중화기(320)로 전달된다. 이미 설명된 바와 같이, DWDM 다중화기(320)는 하향전송되는 신호에 대하여는 역다중화기로서 기능하므로, DWDM 규격에 따른 파장대를 가지는 상기 광신호는 DWDM 다중화기(320)에 의하여 역다중화되어 DWDM 규격에 따라 파장 분할된 다수의 광신호들로 출력된다.

상기 파장 분할된 다수의 광신호들 각각은 광 결합기(330)를 통하여 상기된 바와 같이 CWDM 역다중화기(310)에서 역다중화된 광신호들 각각과 결합되어 ONU(400-1~n)로 하향전송된다. 상기 파장 분할된 광신호들은 광 순환기(430)를 통하여 광송신기들(410-1~n)로 입력되고, 광송신기들(410-1~n)은 상기 입력된 광신호의 파장과 같은 파장으로 파장고정된 광신호를 변조하여 상향전송한다.

광송신기들(410-1~n)은, 상기 입력되는 광신호의 파장을 포함하되 파장대역이 보다 넓은 광신호가 상기 입력되는 파장과 같은 파장으로 파장고정된 광신호를 생성하는 광원을 포함한다. 여기서, 상기 광원으로는 예를 들어, 페브리 페롯 레이저(Fabry-Perot Laser Diode, FPLD), 반사형 반도체 광 증폭기(Reflective Semiconductor Optical Amplifier, RSOA), 또는 수직 공동 표면 발광 레이저(Vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL) 등이 사용될 수 있다.

본 실시예에 의하면, 가입자 접속장치들(400-1~n)에 구비되는 광송신기들(410-1~n)은 모두 동일한 형태의 광원을 가질 수 있다. 따라서 ONU들(400-1~n)이 서로 다른 파장의 광신호를 상향전송하면서 colorless 특징을 갖도록 구현될 수 있다.

상술한 도 2에 관하여 설명된 실시예는 점대점(Point to Point) 방식에 따른 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템에 해당한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템의 구성도로서, 점대다중점(Point to Multipoint) 방식에 따른 시스템을 나타낸다. 본 실시예에 따른 시스템에서 중앙기지국(200), 지역기지국(300)은 도 2에 관하여 설명된 시스템과 동일하므로 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 시스템은, ONU의 수가 OLT 내의 송신기 또는 수신기의 수보다 많으며, 복수 개의 ONU들이 동일한 파장으로 DWDM 규격에 따라 상향통신하고, 동일한 파장으로 DWDM 규격에 따라 하향통신한다. 이를 위하여 지역기지국(300) 다음에 전력 분배기(Power Splitter)(500)가 설치되며, 광 결합기(330)로부터 나온 하향신호 및 파장고정을 위한 광신호는 전력 분배기(500)에서 전력 분배되어 복수 개의 ONU들(400-1, ...)로 전송된다. 하나의 전력 분배기(500)와 연결된 복수 개의 ONU들(400-1, ...)은 서로 시분할 다중화 방식에 의해 상향신호를 송신하고, 하향신호를 수신할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 예를 들어 n개의 각 전력 분배기(500)에 연결된 ONU가 M개라 할때, n개의 광송신기들(211-1~n) 및 n개의 광수신기들(212-1~n)을 구비하는 OLT(210)와 N(=n*M) 개의 ONU(410-1~N)가 서로 상향 및 하향통신을 하도록 구현될 수 있다.

상술한 실시예들에 의하면, 하향통신에서는 CWDM 규격에 따라 통신함으로써 CWDM의 장점들, 예를 들어 파장들 간에 혼선(crosstalk)이 방지되고, 광부품의 비용이 절감되는 등의 장점을 취할 수 있다. 한편, 상향통신에서는 DWDM에 따라 통신함으로써 가입자 접속장치에 내장되는 광송신 소자를 특정 파장과 무관한 colorless 특징을 갖도록 구현할 수 있고, ONU를 마련하는 데 비용이 적게 들므로 경제적이며, 운용적인 측면 및 상용화에 유리하다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

중앙기지국, 지역기지국, 다수의 ONU들로 이루어지는 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망(WDM-PON) 시스템에 있어서,

상기 중앙기지국은 CWDM 다중화기 및 DWDM 역다중화기를 포함하고,

상기 지역기지국은 CWDM 역다중화기 및 DWDM 다중화기를 포함하고,

상기 CWDM 다중화기는 OLT가 송신하는 다수의 광신호들을 CWDM 규격에 따라 다중화하여 하향전송하고, 상기 CWDM 역다중화기는 상기 다중화된 광신호를 CWDM 규격에 따라 역다중화하여 하향전송하며,

상기 DWDM 다중화기는 상기 다수의 ONU들이 송신하는 다수의 광신호들을 DWDM 규격에 따라 다중화하여 상향전송하고, 상기 DWDM 역다중화기는 상기 다중화된 광신호를 DWDM 규격에 따라 역다중화하여 상향전송하는 것을 특징으로 하는 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템.
제1항에 있어서,

상기 DWDM 규격에 따라 다중화된 광신호는 상기 CWDM 역다중화기 및 상기 CWDM 다중화기를 통과하여 상기 DWDM 역다중화기에 전달되는 것을 특징으로 하는 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템.
제1항에 있어서,

상기 다수의 ONU들 중 적어도 하나는, 외부로부터 입력되는 광신호의 파장과 같은 파장으로 파장고정된 광신호를 생성하는 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템.
제3항에 있어서,

상기 광원은 페브리 페롯 레이저, 반사형 반도체 광 증폭기(RSOA), 또는 수직 공동 표면 발광 레이저(VCSEL)인 것을 특징으로 하는 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템.
제3항에 있어서,

상기 중앙기지국은 소정 대역을 가지는 광신호를 생성하는 소스 광원을 더 포함하고,

상기 생성된 광신호는 상기 DWDM 다중화기에 전달되어 파장 분할되고, 상기 파장 분할된 광신호들 중 하나가 상기 다수의 ONU들 중 적어도 하나에 상기 외부로부터 입력되는 광신호로서 입력되는 것을 특징으로 하는 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템.
제5항에 있어서,

상기 생성된 광신호는 상기 CWDM 다중화기 및 상기 CWDM 역다중화기를 통과하여 상기 DWDM 다중화기에 전달되는 것을 특징으로 하는 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템.
제6항에 있어서, 상기 중앙 기지국은,

상기 생성된 광신호를 상기 CWDM 다중화기에 전달하고, 상기 DWDM 규격에 따라 다중화된 광신호를 상기 DWDM 역다중화기에 전달하는 광 순환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템.
제5항에 있어서, 상기 지역기지국은,

상기 CWDM 역다중화기에서 역다중화된 광신호들 중 하나와 상기 파장 분할된 광신호들 중 하나를 결합하여 상기 다수의 ONU들 중 어느 하나에 하향전송하는 광 결합기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템.
제8항에 있어서,

상기 광 결합기로부터 하향전송되는 신호를 입력받아 전력 분배하여 상기 다수의 ONU들 중 복수 개의 ONU들로 각각 전송하는 전력 분배기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템.
파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망(WDM-PON) 시스템을 위한 중앙기지국에 있어서,

CWDM 규격에 따른 서로 다른 파장의 다수의 광신호를 송신하고, DWDM 규격에 따른 서로 다른 파장의 다수의 광신호를 수신하는 OLT;

상기 OLT가 송신하는 다수의 광신호를 CWDM 규격에 따라 다중화하여 하향전송하는 CWDM 다중화기; 및

지역기지국으로부터 전달되는 다중화된 광신호를 DWDM 규격에 따라 역다중화하여 상기 OLT로 전달하는 DWDM 역다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙기지국.
제10항에 있어서,

상기 지역기지국으로부터 전달되는 상기 다중화된 광신호는 상기 CWDM 다중화기를 통과하여 상기 DWDM 역다중화기에 전달되는 것을 특징으로 하는 중앙기지국.
제10항에 있어서,

소정 대역을 가지는 광신호를 생성하여 하향전송하는 소스 광원을 더 포함하고,

상기 소스 광원에서 생성된 상기 광신호는 파장 분할되어 상기 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템의 다수의 ONU들이 파장고정된 광신호를 생성하도록 하기 위해 상기 ONU들에 제공되는 것을 특징으로 하는 중앙기지국.
제12항에 있어서,

상기 소스 광원에서 생성된 상기 광신호는 상기 CWDM 다중화기를 통과하여 하향전송되며,

상기 생성된 광신호를 상기 CWDM 다중화기에 전달하고, 상기 지역기지국으로부터 전달되는 상기 다중화된 광신호를 상기 DWDM 역다중화기에 전달하는 광 순환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙기지국.
파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망(WDM-PON) 시스템을 위한 지역기지국에 있어서,

중앙기지국으로부터 전달되는 다중화된 광신호를 CWDM 규격에 따라 역다중화하여 하향전송하는 CWDM 역다중화기; 및

상기 파장분할 다중 방식 수동형 광가입자망 시스템의 다수의 ONU들로부터 전달되는 다수의 광신호들을 DWDM 규격에 따라 다중화하여 상향전송하는 DWDM 다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 지역기지국.
제14항에 있어서,

상기 DWDM 규격에 따라 다중화된 광신호는 상기 CWDM 역다중화기를 통과하여 상향전송되는 것을 특징으로 하는 지역기지국.
제14항에 있어서,

상기 지역기지국은 상기 중앙기지국으로부터 소정 대역을 가지는 광신호를 수신하고,

상기 CWDM 역다중화기는 상기 수신된 소정 대역을 가지는 광신호를 상기 DWDM 다중화기로 전달하며,

상기 DWDM 다중화기는 상기 소정 대역을 가지는 광신호를 파장 분할하여 상기 다수의 ONU들이 파장고정된 광신호를 생성하도록 하기 위해 상기 ONU들에 제공하는 것을 특징으로 하는 지역기지국.
제16항에 있어서, 상기 지역기지국은,

상기 CWDM 역다중화기에서 역다중화된 광신호들 중 하나와 상기 파장 분할된 광신호들 중 하나를 결합하여 상기 다수의 ONU들 중 어느 하나에 하향전송하는 광 결합기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지역기지국.