KR20100045146A - Ｔｄｍ-ｐｏｎ 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치 - Google Patents

Ｔｄｍ-ｐｏｎ 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치 Download PDF

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KR20100045146A
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Abstract

본 발명은 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 농어촌/산간오지 등과 같이 국사측으로부터 멀리 떨어진 지역에 광 네트워크를 구축하는데 있어 광케이블 소요를 보다 절감하면서도 국사측의 광선로 종단 장치(OLT)와 가입자측의 광선로 가입자 장치(ONT)간의 신호를 중계[신호 전송 거리 증대]하기 위한, TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치를 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은, TDM-PON 기반의 원격 중계 장치에 있어서, 임의의 상하향 파장을 갖는 국사측 광신호와 가입자측 광신호를 결합하고, 분기하기 위한 복합 광분기기; 및 단일 광 포트를 통해 상기 복합 광분기기에 연결되어, 국사측 광신호와 가입자측 광신호를 서로 중계하기 위한 1-port 중계기를 포함한다.
Figure P1020080104212
TDM-PON, WDM/TDM-PON, 광선로 종단 장치(OLT), 광선로 가입자 장치(ONT), 신호 중계, 신호 전송 거리 증대, 단일 광 포트, 광케이블 소요 절감, 원격 관리

Description

ＴＤＭ-ＰＯＮ 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치{The single-port remote terminal based TDM-Passive Optical Networks}
본 발명은 광 네트워크의 원격 중계 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 농어촌/산간오지 등과 같이 국사측으로부터 멀리 떨어진 지역에 광 네트워크를 구축하는데 있어 광케이블 소요를 보다 절감하면서도 국사측의 광선로 종단 장치(OLT)와 가입자측의 광선로 가입자 장치(ONT)간의 신호를 중계[신호 전송 거리 증대]하기 위한, TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치에 관한 것이다.
인터넷 트래픽의 급격한 증가와 방송, 통신 융합 서비스가 가시화되면서 통신망의 고속화가 활발히 이루어지고 있다. 이를 위한 기술들 중에서 PON(Passive Optical Network) 기술은 가입자에게 높은 대역폭을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 OSP(OutSide Plant)가 수동소자로만 구성되므로 망의 운용 비용을 크게 절감할 수 있다는 장점으로 인하여 도입이 확산되고 있다.
PON 기술은 다중화, 다중접속 방식의 차이에 따라 크게 두 가지로 분류되는데, 첫 번째는 시분할 다중화 기반의 TDM(time division multiplexing)-PON이며, 두 번째는 파장분할 다중화 기반의 WDM(wavelength division multiplexing)-PON이다. 한편, TDM-PON을 기반으로 하는 B-PON, E-PON, G-PON 등과 같은 광 네트워크 기술 및 TDM-PON을 기반으로 WDM-PON이 결합된 복합 광 네트워크(Hybrid-PON, 즉 WDM/TDM-PON) 기술이 최근에 활발히 논의되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 TDM-PON에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 TDM-PON은 국사측의 광선로 종단 장치(이하 "TDM-PON OLT"라 함)(10)와, 각 가입자측의 광선로 가입자 장치(이하 "TDM-PON ONT"라 함)(20)와, TDM-PON OLT와 TDM-PON ONT 사이에 광신호 분배(광신호 파워 분기, 광신호 파워 결합)를 위한 스플리터(splitter)(30)를 포함한다.
상기 TDM-PON OLT(10)는 TDM-PON MAC&PHY 모듈(11) 및 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMR)(12)로 이루어지며, 상기 TDM-PON ONT(20)는 TDM-PON MAC&PHY 모듈(21) 및 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(22)로 이루어진다.
TDM-PON은 시분할 기법을 이용하여 다수의 가입자측 각각의 TDM-PON ONT(20)가 국사측의 TDM-PON OLT(10)와 광섬유를 공유하는 구조로서, ITU-T에서 표준화된 B-PON과 G-PON, 그리고 IEEE에서 표준화된 E-PON 등이 현재 사용되고 있다.
TDM-PON에서의 신호 전송 방식에 대해 간략히 소개하기로 한다.
하향신호의 관점에서 살펴보면, TDM-PON OLT(10)가 각 TDM-PON ONT(20)로 전 송되는 트래픽을 브로드캐스트(broadcast)하고, 원격지에 단순히 광 파워를 분기하는 1xN 스플리터가 설치되어 상기 TDM-PON OLT(10)로부터 수신받은 하향신호를 N개의 가입자 선로로 분배하고, TDM-PON ONT(20)에서 자신에게 내려온 하향신호를 수신해 자신에게 시간 할당된 프레임만을 선택적으로 가입자에게 전달하게 된다.
상향신호의 관점에서 살펴보면, 각 TDM-PON ONT(20)가 레인징(ranging)과 동적 대역폭 할당(DBA; dynamic bandwidth allocation) 과정 등을 통해 자신만의 전용 시간 슬롯(slot)을 TDM-PON OLT(10)로부터 사전에 할당받은 상태에서, 자신에게 할당된 시간 슬롯이 도래할 때에만 상향신호를 전송하고 자신의 슬롯이 아닐 때에는 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(22)를 완전히 끄게 된다[shut down]. 이를 지원하기 위해 TDM-PON ONT(20)의 TDM-PON 광송수신기(22)는 버스트 모드 전송 기능이 구비된 광송수신기(TRBMT; transceiver with burst-mode transmitter)로 구현된다.
각 TDM-PON ONT(20)로부터 올라온 상향신호는 원격지의 스플리터에서 결합되어 TDM-PON OLT(10)로 전송된다. 이러한 버스트 모드 특성을 갖는 상향신호 수신을 지원하기 위해 TDM-PON OLT(10)의 TDM-PON 광송수신기(12)는 버스트 모드 수신 기능이 구비된 광송수신기(TRBMR; transceiver with burst-mode receiver)로 구현된다.
한편, 통상적으로 TDM-PON OLT(10)에는 1480nm ~ 1500nm 대역의 고정 파장 광원이 사용되며, TDM-PON ONT(20)에는 1260nm ~ 1360nm 대역의 고정 파장 광원이 사용된다.
차세대 TDM-PON을 위한 표준화 기구에서는 상향 파장, 하향 파장을 변경할 가능성과 하향신호를 여러 파장의 광송수신기에 분산 전송하여 대역폭을 증대시키기 위한 방안 등이 논의되고 있다.
그런데, 도 1을 참조해 설명한 종래 기술에 따른 TDM-PON에서는 스플리터를 원격지에 설치해 광 파워 분기, 결합 등을 수행하는데, 이는 분기율 증대에 따른 전송 손실을 상당히 증가시키는 문제점이 있다. 이러한 문제점으로 인해 현재 상용화된 TDM-PON의 경우 2.5Gb/s의 공유 대역폭에 64 분기 가량으로 대역폭과 분기율이 제한되어 있으며, 이러한 환경에서는 TDM-PON OLT(10)와 TDM-PON ONT(20)간의 신호 전송 거리가 10km ~ 20km로 매우 제한적일 수밖에 없다.
예컨대, 종래 기술에 따른 TDM-PON을 기반으로 하는 제반 기술에서는 제한된 손실 마진으로 인해 신호 전송에 관한 분기율과 전송 거리를 동시에 증대시키기 매우 어려운 형편이다.
한편, 상기와 같은 문제점 해소를 위해, 예컨대 신호 전송에 관한 분기율과 전송 거리를 동시에 증대시키기 위해 TDM-PON OLT와 다수의 TDM-PON ONT들을 수용하는 스플리터 사이에 중계기를 설치하는 방안을 고려해 볼 수 있다.
도 2는 도 1에 중계기 개념을 도입한 TDM-PON에 대한 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, TDM-PON OLT(10)와 다수의 TDM-PON ONT(20)들을 수용하는 스플리터(30) 사이에 중계기(40)를 설치해, 국사측으로부터 멀리 떨어진 지역에서도 광 네트워크 서비스를 가입자들이 이용할 수 있도록 한다.
그러나, 도시 지역과 같이 가입자 가구가 밀집되어 있고, TDM-PON OLT가 설치된 국사측과 가입자 지역 사이에 전력 공급이 수월한 경우에는 TDM-PON OLT와 스 플리터 사이에 중계기를 설치하는 것이 용이하나, 농어촌/산간오지 등과 같이 국사측으로부터 멀리 떨어져 있으면서도 가입자들의 집들간에도 서로 멀리 떨어진 분산 지역에는 중계기를 설치할 장소를 찾기 용이하지 않은 경우가 많다. 이런 경우에는 중계기를 가입자 주거 지역 인근에 설치하는 방안을 고려할 수 있는데, 통상적인 2 포트 중계기를 사용할 경우에 중복된 경로에 두 가닥의 광섬유가 사용되어 케이블 비용과 접속 비용이 추가로 발생하게 된다.
덧붙여, 현실적으로 농어촌/산간오지 등에 광 네트워크 서비스를 요구하는 사용자의 수가 적기 때문에 이러한 지역에 광 네트워크 구축이 현재까지 이루어지지 않고 있지만, 상기와 같은 농어촌/산간오지에 광 네트워크를 구축하는데 스플리터와 중계기간의 연결 광케이블의 길이에 따른 비용 등도 고려되어 농어촌/산간오지의 광 네트워크 구축이 더디게 진행되고 있는 형편이다.
따라서, 광 네트워크에 있어 국사측의 광선로 종단 장치(OLT)와 가입자측의 광선로 가입자 장치(ONT) 사이에 별도의 장치를 구비해 OLT와 ONT간의 분기율과 전송 거리를 증대시키기 위한 '원격 중계 장치'에 관한 기술이 절실히 요구되고 있다.
또한, 농어촌/산간오지 등과 같이 국사측으로부터 멀리 떨어져 있으면서도 가입자들의 집들간에도 서로 멀리 떨어진 분산 지역에 있어 스플리터와 상기 '원격 중계 장치'간을 연결하는데 소요되는 광케이블의 양을 보다 절감할 수 있도록 하는 기술이 절실히 요구되고 있다.
아울러, 위와 같이 국사측으로부터 멀리 떨어진 곳에 설치되는 상기 '원격 중계 장치'에 대해 네트워크 상태 원격 감시 등과 같은 관리 기능을 구현하고, 이러한 '원격 중계 장치'가 어떠한 광 네트워크, 예컨대 TDM-PON 기반 광 네트워크, WDM/TDM 복합 광 네트워크에서도 사용될 수 있도록 하는 기술이 절실히 요구되고 있다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 농어촌/산간오지 등과 같이 국사측으로부터 멀리 떨어진 지역에 광 네트워크를 구축하는데 있어 광케이블 소요를 보다 절감하면서도 국사측의 광선로 종단 장치(OLT)와 가입자측의 광선로 가입자 장치(ONT)간의 신호를 중계[신호 전송 거리 증대]하기 위한, TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 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.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 장치는, TDM-PON 기반의 원격 중계 장치에 있어서, 임의의 상하향 파장을 갖는 국사측 광신호와 가입자측 광신호를 결합하고, 분기하기 위한 복합 광분기기; 및 단일 광 포트를 통해 상기 복합 광분기기에 연결되어, 국사측 광신호와 가입자측 광신호를 서로 중계하기 위한 1-port 중계기를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 장치의 상기 복합 광분기기는, 임의의 파장을 갖는 국사측 상하향 광신호를 상기 1-port 중계기에 접속하고, 상기 1-port 중계기에서 송수신하는 가입자측 상하향 광신호를 스플리터에 접속하기 위한 제1 파장 분할 다중화기; 및 상기 제1 파장 분할 다중화기에서 전송된 가입자측 상하향 광신호를 광 파워 분기, 결합하기 위한 가입자측 스플리터를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 장치의 상기 1-port 중계기는, 상기 국사측의 상하향 광신호와 가입자측의 상하향 광신호를 결합하고 분리하기 위한 제2 파장 분할 다중화기; 상기 제2 파장 분할 다중화기로부터 입력받은 국사측의 광신호를 광/전 변환시켜 신호 재생부로 전달하고, 신호 재생부로부터 입력받은 가입자측의 전기신호를 상기 가입자측의 광신호와 다른 파장을 갖는 광신호로 변환해 상기 제2 파장 분할 다중화기로 전달하기 위한 제1 TDM-PON 광송수신기; 상기 제1 TDM-PON 광송수신기로부터 입력받은 국사측의 전기신호를 재생하고, 제2 TDM-PON 광송수신기로부터 입력받은 가입자측의 전기신호를 재생하기 위한 신호 재생부; 및 상기 신호 재생부로부터 입력받은 국사측의 전기신호를 상기 국사측의 광신호와 다른 파장을 갖는 광신호로 변환해 상기 제2 파장 분할 다중화기로 전달하고, 상기 제2 파장 분할 다중화기로부터 입력받은 가입자측의 광신호를 광/전 변환시켜 상기 신호 재생부로 전달하기 위한 상기 제2 TDM-PON 광송수신기를 포함한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 장치의 상기 1-port 중계기는, 상기 국사측 으로부터 할당받은 시간 슬롯을 사용해 상기 국사측과 원격 제어신호 및 원격 보고신호를 송수신하기 위한 TDM-PON ONT를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 장치의 상기 1-port 중계기는, 입력되는 신호 중 어느 하나의 신호를 상기 1-port 중계기에 구비된 제1 TDM-PON 광송수신기측으로 스위칭하기 위한 스위칭수단; 및 상기 1-port 중계기 내부에서 생성된 원격 보고신호를 상기 스위칭수단을 통해 상기 제1 TDM-PON 광송수신기측으로 전달하기 위한 TDM-PON MAC&PHY 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 장치의 상기 1-port 중계기는, 입력되는 신호 중 어느 하나의 신호를 상기 1-port 중계기에 구비된 제1 TDM-PON 광송수신기측으로 출력하기 위한 논리연산수단; 및 상기 1-port 중계기 내부에서 생성된 원격 보고신호를 상기 논리연산수단을 통해 상기 제1 TDM-PON 광송수신기측으로 전달하기 위한 TDM-PON MAC&PHY 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치는, WDM/TDM-PON(Hybrid-PON) 기반의 원격 중계 장치에 있어서, 서로 다른 파장을 갖는 국사측의 다채널 광신호를 다중화/역다중화하기 위한 파장 분기결합기; 임의의 상하향 파장을 갖는 국사측 광신호와 가입자측 광신호를 결합하고, 분기하기 위한 복합 광분기기; 및 단일 광 포트를 통해 상기 복합 광분기기에 연결되어, 국사측 광신호와 가입자측 광신호를 서로 중계하기 위한 1-port 중계기를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 상기 복합 광분기기는, 국사측 상하향 광신호를 상기 1-port 중계기에 접속하고, 상기 1-port 중계기에서 송수신 하는 가입자측 상하향 광신호를 스플리터에 접속하기 위한 제1 파장 분할 다중화기; 및 상기 제1 파장 분할 다중화기에서 전송된 가입자측 상하향 광신호를 광 파워 분기, 결합하기 위한 가입자측 스플리터를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 상기 1-port 중계기는, 국사측의 상하향 광신호와 가입자측의 상하향 광신호를 결합하고 분리하기 위한 제2 파장 분할 다중화기; 상기 제2 파장 분할 다중화기로부터 입력받은 국사측의 광신호를 광/전 변환시켜 신호 재생부로 전달하고, 신호 재생부로부터 입력받은 가입자측의 전기신호를 상기 가입자측의 광신호와 다른 파장을 갖는 광신호로 변환해 상기 제2 파장 분할 다중화기로 전달하기 위한 WDM 광송수신기; 상기 WDM 광송수신기로부터 입력받은 국사측의 전기신호를 재생하고, TDM-PON 광송수신기로부터 입력받은 가입자측의 전기신호를 재생하기 위한 신호 재생부; 및 상기 신호 재생부로부터 입력받은 국사측의 전기신호를 상기 국사측의 광신호와 다른 파장을 갖는 광신호로 변환해 상기 제2 파장 분할 다중화기로 전달하고, 상기 제2 파장 분할 다중화기로부터 입력받은 가입자측의 광신호를 광/전 변환시켜 상기 신호 재생부로 전달하기 위한 상기 TDM-PON 광송수신기를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은 농어촌/산간오지 등과 같이 국사측으로부터 멀리 떨어진 지역에 있어 광신호에 관한 분기율과 전송 거리를 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 농어촌/산간오지 등과 같이 국사측으로부터 멀리 떨어져 있으면서도 가입자들의 집들간에도 서로 멀리 떨어진 분산 지역에 광 네트워크를 구축하는데 있어 특정 장소의 전주 등에 설치되는 스플리터와 본 발명의 중계기[즉 1-port 중계기]간을 연결하는데 소요되는 광케이블의 양을 보다 절감할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 중계기[즉 1-port 중계기]를 단일 광 포트로 구현함으로써, 포트에 연결되는 광케이블의 양과 광케이블 커넥터 등과 같은 추가 구성이 덜 소요되어 광 네트워크 구축 비용을 보다 절감할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서 제시하는 제1 파장 분할 다중화기와 기 설치되어 있는 스플리터 각각을 수동소자로 구현함으로써, 별도의 장비/망 점검, 관리 등을 수행하지 않아도 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서 제시하는 1-port 중계기에 원격 관리 기능을 구현함으로써, 장비/망 장애(고장), 오류 발생 등에 관리요원의 상주, 출장 등의 번거로움없이 국사측에서 능동적으로 원격 관리(원격 제어, 원격 감시)를 할 수 있는 효과가 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 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 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치는, 각 가입자측의 각각의 TDM-PON ONT(20)들간 광신호 분배(광신호 파워 분기, 광신호 파워 결합)를 위한 스플리터(splitter)(70)에, 연결되는 제1 파장 분할 다중화기(WDM)(60)와, 단일 광 포트(1-port)를 통해 상기 제1 파장 분할 다중화기(60)에 연결되는 1-port 중계기(1-port RT)(50)를 포함한다. 덧붙여 하기에서 도 4를 참조해 설명하겠지만 1-port 중계기(50)에 파장 분할 다중화기가 구비되는데, 이에 스플리터(70)에 연결되는 파장 분할 다중화기를 상기와 같이 '제1 파장 분할 다중화기(60)'로, 1-port 중계기(50)의 파장 분할 다중화기를 하기와 같이 '제2 파장 분할 다중화기(55)'로 구분하기로 한다.
본 발명에서는 농어촌/산간오지 등과 같이 가입자가 분산되고 국사측으로부터 원거리인 경우, 특정 장소의 전주 등에 설치되는 상기 스플리터(70)와, TDM-PON OLT와 TDM-PON ONT간의 광신호 중계를 위해 설치되는 중계기간을 연결하는데 소요되는 광케이블의 양을 보다 절감할 수 있도록 TDM-PON OLT와 TDM-PON ONT간의 광신 호 중계를 위해 설치되는 중계기를 단일 광 포트(1-port)를 구비한 상기 1-port 중계기(50)로 구현하고, 단일 광 포트를 통해 TDM-PON OLT와 TDM-PON ONT간의 광신호를 중계할 수 있도록 1-port 중계기(50)와 스플리터(70)간의 광신호 전송 경로를 형성하기 위한 제1 파장 분할 다중화기(60)를 설치한다.
즉, 국사측의 TDM-PON OLT(10)에서 특정 가입자측의 TDM-PON ONT(20)로 전송되는 하향신호의 관점에서 본 발명의 동작, 기능, 전송 경로 등을 살펴보면, TDM-PON OLT(10)가 임의의 파장[λdT 및 λuT와 다른 파장]을 갖는 λda 광신호를 전송함에 따라, 이 λda 광신호가 제1 파장 분할 다중화기(60)에서 파장 분할 다중화되어 1-port 중계기(50)로 전달되며, 그에 따라 상기 1-port 중계기(50)에서 제1 파장 분할 다중화기(60)로부터 수신받은 국사측의 λda 광신호를 다른 파장[λda와 다른 파장]을 갖는 λdT 광신호로 변환해 제1 파장 분할 다중화기(60)로 전달하며, 그에 따라 이 λdT 광신호가 제1 파장 분할 다중화기(60)에서 파장 분할 다중화되어 스플리터(70)로 전달된다. 스플리터(70)에서 광신호 분배(광신호 파워 분기, 광신호 파워 결합)가 이루어져 상기 λdT 광신호가 해당 가입자측의 TDM-PON ONT(20)로 전송된다.
한편, 가입자측의 TDM-PON ONT(20)에서 국사측의 TDM-PON OLT(10)로 전송되는 상향신호의 관점에서 본 발명의 동작, 기능, 전송 경로 등을 살펴보면, TDM-PON ONT(20)가 λuT 광신호를 전송함에 따라, 이 λuT 광신호가 스플리터(70)에서 광신호 분배(광신호 파워 분기, 광신호 파워 결합)가 이루어져 제1 파장 분할 다중화기(60)로 전달되며, 그에 따라 이 λuT 광신호가 제1 파장 분할 다중화기(60)에서 파장 분할 다중화되어 1-port 중계기(50)로 전달되며, 그에 따라 상기 1-port 중계기(50)에서 제1 파장 분할 다중화기(60)로부터 수신받은 가입자측의 λuT 광신호를 다른 파장[λdT 및 λuT와 다른 파장]을 갖는 λua 광신호로 변환해 제1 파장 분할 다중화기(60)로 전달하며, 그에 따라 이 λua 광신호가 제1 파장 분할 다중화기(60)에서 파장 분할 다중화되어 국사측의 TDM-PON OLT(10)로 전송된다.
앞서 언급한 바와 같이 본 발명에서는 1-port 중계기(50)의 광신호 송수신을 위한 포트를 단일 광 포트(1-port)로 구현하고 이 단일 광 포트를 통해 1-port 중계기(50)와 제1 파장 분할 다중화기(60)를 광케이블로 연결함으로써 2개의 포트를 갖는 공지의 중계기 대비 그 설치되는 광케이블의 양을 절감할 수 있고, 특히 선로 구간을 형성하는 광케이블의 설치 비용보다 중계기의 포트에 커넥터를 이용해 광케이블을 연결하는데 소요되는 광케이블의 설치 비용이 통상적으로 많이 드는 점에 비추어보면 단일 광 포트로 구현된 1-port 중계기(50)의 이점이 크다고 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 종래의 중계기 개념을 도입한 TDM-PON 대비, 제1 파장 분할 다중화기(60)라고 명명된 구성요소가 더 설치되지만, 이러한 제1 파장 분할 다중화기(60)는 매우 작은 크기(예; 어른 손톱 크기 정도)의 수동소자로서, 경우에 따라서는 스플리터와 동일한 평판 광 회로(PLC; Planar Lightwave Circuit) 상에 통합하는 것이 가능하므로 그 구현 비용에 부담이 없다고 할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제시하는 제1 파장 분할 다중화기(60)와 기 설치되어 있는 스플리터(70) 각각은 수동소자로 구현되기 때문에 그 구축 비용이 적게 들 뿐만 아니라, 수동소자 특성 상 장애(고장), 오류 발생 등이 거의 없으므로 그 운용에도 관리 비용 등이 들지 않는다.
한편, 도 3에는 국사측의 TDM-PON OLT(10)와 제1 파장 분할 다중화기(60)가 연결되어 있는 구조인데, 가입자측의 TDM-PON ONT(20)들을 수용하는 제1 파장 분할 다중화기(60)와 국사측간의 거리를 고려해 TDM-PON OLT(10)와 제1 파장 분할 다중화기(60) 사이에 주지의 2-port 중계기 등을 다수개 더 설치해 그 광신호 전송 거리를 증대시킬 수도 있다.
다음으로, 도 4를 참조해 상기 1-port 중계기(50)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 도 3의 1-port 중계기에 대한 일실시예 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제시하는 1-port 중계기[1-port RT](50)는 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51), 하향신호 재생부(SRDN)(52), 상향신호 재생부(SRUP)(53), 제2 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMR)(54) 및 제2 파장 분할 다중화기(WDM)(55)를 포함한다.
즉, 본 발명에서는 1-port 중계기(50)의 광신호 송수신을 위한 포트를 단일 광 포트(1-port)로 구현하기에, 이 단일 광 포트를 통해 제1 파장 분할 다중화기(60)간의 광신호 송수신을 위해 1-port 중계기(50)의 단일 광 포트단에 제2 파장 분할 다중화기(55)를 구비한다. 이러한 제2 파장 분할 다중화기(55)도 제1 파장 분할 다중화기(60)와 마찬가지로 수동소자로 구현된다.
그럼, 국사측에서 가입자측으로 전송되는 하향신호의 관점과, 가입자측에서 국사측으로 전송되는 상향신호의 관점에서, 상기 1-port 중계기(50)의 구성요소의 동작, 기능, 전송 경로 등을 구체적으로 설명하기로 한다.
국사측의 TDM-PON OLT(10)에서 특정 가입자측의 TDM-PON ONT(20)로 전송한 하향신호의 관점에서 살펴보면, 제1 파장 분할 다중화기(60)에서 파장 분할 다중화된 임의의 파장[λdT 및 λuT와 다른 파장]을 갖는 국사측의 λda 광신호[하향신호]가 1-port 중계기(50)의 단일 광 포트로 전달됨에 따라, 이 λda 광신호가 1-port 중계기(50)의 제2 파장 분할 다중화기(55)에서 파장 분할 다중화되어 제1 TDM-PON 광송수신기(51)로 전달된다.
그에 따라, 상기 제1 TDM-PON 광송수신기(51)는 제2 파장 분할 다중화기(55)로부터 입력받은 연속적인 특성의 λda 광신호[하향신호]를 광/전 변환시켜 하향신호 재생부(52)로 입력한다.
상기 하향신호 재생부(SRDN; signal regenerator for downstream)(52)는 제1 TDM-PON 광송수신기(51)에서 변환된 λda 전기신호[하향신호]의 왜곡과 손실을 보상 해 제2 TDM-PON 광송수신기(54)로 입력한다.
그에 따라, 상기 제2 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMR)(54)는 하향신호 재생부(SRDN)(52)로부터 입력받은 연속적인 특성의 λda 전기신호[하향신호]를 전/광 변환시키되, 특히 국사측의 λda 광신호와 다른 파장을 갖는 λdT 광신호로 변환해 제2 파장 분할 다중화기(55)로 입력한다. 여기서, 제2 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMR)(54)의 출력 광원인 λdT는 통상적인 분포 궤환형 레이저(DFB; distributed feedback laser) 또는 FP-LD(Fabry Perot Laser Diode) 또는 파장 무의존적 WDM 광원(colorless WDM 광원) 등을 사용해 생성될 수 있다.
상기 제2 TDM-PON 광송수신기(54)에서 출력한 λdT 광신호가 1-port 중계기(50)의 제2 파장 분할 다중화기(55)에서 파장 분할 다중화되어 제1 파장 분할 다중화기(60)로 전달된다. 그에 따라, 이 λdT 광신호가 제1 파장 분할 다중화기(60)에서 파장 분할 다중화되어 스플리터(70)로 전달되어 해당 가입자측의 TDM-PON ONT(20)로 전송된다.
한편, 가입자측의 TDM-PON ONT(20)에서 국사측의 TDM-PON OLT(10)로 전송한 상향신호의 관점에서 살펴보면, 제1 파장 분할 다중화기(60)에서 파장 분할 다중화된 임의의 파장을 갖는 가입자측의 λuT 광신호[상향신호]가 1-port 중계기(50)의 단일 광 포트로 전달됨에 따라, 이 λuT 광신호가 1-port 중계기(50)의 제2 파장 분할 다중화기(55)에서 파장 분할 다중화되어 제2 TDM-PON 광송수신기(54)로 전달된 다.
그에 따라, 상기 제2 TDM-PON 광송수신기(54)는 제2 파장 분할 다중화기(55)로부터 입력받은 버스트 모드 특성의 λuT 광신호[상향신호]를 광/전 변환시켜 상향신호 재생부(SRUP)(53)로 입력한다. 이러한 제2 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMR)는 버스트 모드 수신 기능이 구비된 광송수신기(TRBMR; transceiver with burst-mode receiver)로 구현되며, 통상적으로 TDM-PON OLT에 구비되는 광송수신기를 그대로 사용해도 무방하다.
그에 따라, 상기 상향신호 재생부(SRUP; signal regenerator for upstream)(53)는 제2 TDM-PON 광송수신기(54)에서 변환된 λuT 전기신호[상향신호]의 왜곡과 손실을 보상해 제1 TDM-PON 광송수신기(51)로 입력한다.
그에 따라, 상기 제1 TDM-PON 광송수신기(51)는 상향신호 재생부(SRUP)(53)로부터 입력받은 버스트 모드 특성의 λuT 전기신호[상향신호]를 전/광 변환시키되, 특히 가입자측의 λuT 광신호와 다른 파장을 갖는 λua 광신호로 변환해 제2 파장 분할 다중화기(55)로 입력한다. 여기서, 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51)의 출력 광원인 λua는 통상적인 분포 궤환형 레이저(DFB; distributed feedback laser) 또는 FP-LD(Fabry Perot Laser Diode) 또는 파장 무의존적 WDM 광원(colorless WDM 광원) 등을 사용해 생성될 수 있으며, 이를 통해 임의의 λuT와 다른 파장을 갖는 λua 변환 기능을 수행한다.
상기 제1 TDM-PON 광송수신기(51)에서 출력한 λua 광신호가 1-port 중계기(50)의 제2 파장 분할 다중화기(55)에서 파장 분할 다중화되어 제1 파장 분할 다중화기(60)로 전달된다. 그에 따라, 이 λua 광신호가 제1 파장 분할 다중화기(60)에서 파장 분할 다중화되어 국사측의 TDM-PON OLT(10)로 전송된다.
덧붙여, 상기 하향신호 재생부(SRDN)(52) 및 상향신호 재생부(SRUP)(53)는 하나의 모듈로서도 구현 가능하며, 제1 TDM-PON 광송수신기(51) 및 제2 TDM-PON 광송수신기(54) 각각의 입출력단에 직접 연결되어 구현된다. 또한, 상기 하향신호 재생부(SRDN)(52) 및 상향신호 재생부(SRUP)(53) 각각에서는 버퍼(buffer) 등을 이용한 2R 재생 기법, CDR(Clock and Data Recovery) 등을 이용한 3R 재생 기법, 멀티-레이트(multi-rate) CDR 재생 기법 등과 같은 신호 재생 기법을 사용한다.
도 3을 참조해 앞서도 설명했던 바와 같이, 본 발명에서 제시하는 제1 파장 분할 다중화기(60)와 기 설치되어 있는 스플리터(70) 각각은 수동소자로 구현되기 때문에 별도의 장비/망 점검, 관리 등을 수행하지 않아도 된다.
그런데, 도 4를 참조해 설명한 1-port 중계기(50)는 장애(고장), 오류 발생 등의 개연성이 있고 국사측으로부터도 멀리 떨어진 장소에 설치되는 점을 고려해 관리요원의 상주, 출장 등의 번거로움없이 국사측에서 원격적으로 관리(원격 제어, 원격 감시)할 수 있도록 하는 방안이 요구된다. 이에 본 발명에서는 1-port 중계기(50)에 대해 원격 관리 기능을 구현하였으며, 이를 도 5부터 참조해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 원격 관리를 위한 ONT가 구비된 '단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치'에 대한 일실시예 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이 1-port 중계기(50)의 원격 관리를 위해, 국사측과 원격 제어신호[주; 국사측에서 1-port 중계기를 제어하는데 사용되는 신호를 '원격 제어신호'라 정의함] 수신 기능 및 원격 보고신호[주; 1-port 중계기가 원격 제어신호에 대해 응답하거나 특정 정보, 이벤트를 국사측으로 보내는데 사용되는 신호를 '원격 보고신호'라 정의함] 송신 기능을 수행하기 위한 TDM-PON ONTRT(92)와, 1-port 중계기 내부에서의 상기 원격 제어신호 및 원격 보고신호의 송수신 경로를 형성하기 위한 제1 커플러(coupler)(91)와, 원격 관리 기능 제어를 위한 제어부(MCU)(90)를 1-port 중계기(50)에 구비한다.
즉, 1-port 중계기(50)의 제2 파장 분할 다중화기(55)의 후단측의 광학적 내부 접속 부분, 바람직하게는 제2 파장 분할 다중화기(55)와 제2 TDM-PON 광송수신기(54) 사이의 내부 배선 경로에 제1 커플러(91)를 구비하고, 이 제1 커플러(91)에 TDM-PON ONTRT(92)를 연결한다. 덧붙여, 이러한 제1 커플러(91)는 광 스플리터의 기능을 수행하는 다른 구성요소로도 대체가 가능하다.
또한, 1-port 중계기(50)의 상기 TDM-PON ONTRT(92)는 통상의 가입자측에 구비된 TDM-PON ONT를 그대로 사용해도 무방하다. 예컨대 TDM-PON ONTRT(92)는 TDM- PON MAC&PHY 모듈(92a) 및 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(92b)를 포함하며, 본 발명에서는 가입자측의 TDM-PON ONT와의 구별을 위해 'TDM-PON ONTRT'라 그 구성요소 명칭을 명명한 것이다.
본 발명에 있어 상기 TDM-PON ONTRT(92)는 1-port 중계기(50)와 국사측간에 원격 제어신호 및 원격 보고신호 송수신을 위한 통신 채널을 형성해, 가입자 측의 TDM-PON ONT에서 사용하는 방식(예; 레인징, DBA 등)을 통해 국사측으로부터 할당받은 시간 슬롯(time slot)을 사용해 원격 제어신호 수신 및 원격 보고신호 송신을 수행한다.
도 6은 본 발명에 따른 원격 관리를 위한 ONT가 착탈식으로 구비되는 '단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치'에 대한 일실시예 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 도 5를 참조해 설명했던 1-port 중계기 원격 관리를 위한 TDM-PON ONTRT(920)를 착탈식으로 1-port 중계기(50)에 구비할 수도 있다.
즉, 1-port 중계기 내부에서의 원격 제어신호 및 원격 보고신호의 송수신 경로를 형성하기 위한 제2 커플러(coupler)(910)를 1-port 중계기 내부에 설치해 1-port 중계기(50)를 구현하고, 이 제2 커플러(910)측에 광커넥터를 구비하고 제어부(MCU)(900)측에 전기커넥터를 구비하여 착탈식의 TDM-PON ONTRT(920)가 광커넥터를 통해 제2 커플러(910)에 연결되고 전기커넥터를 통해 제어부(900)에 연결되도록 한다. 예컨대 상기 TDM-PON ONTRT(920)의 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(920b) 와 제2 커플러(910)를 광커넥터를 통해 연결하고, TDM-PON ONTRT(920)의 TDM-PON MAC&PHY 모듈(920a)와 제어부(900)를 전기커넥터(예; UTP 등)를 통해 연결한다.
한편, 도 5를 설명했던 제1 커플러(91)는 1-port 중계기(50) 내부에서 제2 파장 분할 다중화기(55)와 제2 TDM-PON 광송수신기(54) 사이의 내부 배선 경로에 구비되었는데, 도 6에서는 착탈식의 TDM-PON ONTRT(920)가 광커넥터를 통해 제2 커플러(910)에 용이하게 연결될 수 있도록, 상기 커플러(910)를 제2 파장 분할 다중화기(55)의 전단측에 구비한다.
이렇게 함으로써, 원격 관리가 필요없는 평상 시에는 착탈식의 TDM-PON ONTRT(920)를 1-port 중계기(50)로부터 제거해 운용하며, 원격 관리가 필요한 경우에 착탈식의 TDM-PON ONTRT(920)를 1-port 중계기(50)에 부착해 그 원격 관리 기능을 수행한다.
도 6과 같이 TDM-PON ONTRT(920)를 1-port 중계기(50)에 접속할 경우, 정상적인 광신호(광 파장 λdT 및 λuT) 외에 신호 재생을 거치기 전의 하향 광신호(광 파장 λda)가 혼합되어 TDM-PON ONTRT(920)에 입력되게 된다. 이를 방지하기 위해 제2 커플러(910)와 TDM-PON ONTRT(920) 사이에 광필터를 추가하여 의도하지 않은 광신호(광 파장 λda)의 혼합을 차단할 수 있다. 광필터는 별도의 소자로 구현하거나 TDM-PON ONTRT(920) 내부의 TDM-PON 광송수신기(920b)에 내장하는 것도 가능하다.
도 7은 본 발명에 따른 스위치를 이용해 원격 관리를 위한 ONT의 광송수신기 공유 구조의 '단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치'에 대한 일실시예 구성도이며, 도 8은 본 발명에 따른 논리 회로를 이용해 원격 관리를 위한 ONT의 광송수신기 공유 구조의 '단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치'에 대한 일실시예 구성도이다.
앞서 도 5를 참조해 설명했던 1-port 중계기(50)에 TDM-PON MAC&PHY 모듈 및 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)를 포함하는 TDM-PON ONTRT를 구비하는 대신에, 도 5에서와 같은 TDM-PON ONTRT의 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)의 기능이 1-port 중계기의 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51)를 사용해 수행되도록 하고, 도 5에서와 같은 TDM-PON ONTRT가 아닌 TDM-PON MAC&PHY 모듈만이 구비되도록 한다.
즉, 도 7에 도시된 ONT의 광송수신기 공유 구조의 1-port 중계기는 1-port 중계기 원격 관리 기능 수행을 위한 TDM-PON MAC&PHY 모듈(101)과 전기적 스위치(102)를 구비해 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51)를 공유하는 구조로 구현되고, 도 8에 도시된 ONT의 광송수신기 공유 구조의 1-port 중계기는 1-port 중계기 원격 관리 기능 수행을 위한 TDM-PON MAC&PHY 모듈(105)과 논리회로(106)를 구비해 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51)를 공유하는 구조로 구현된다.
이와 같이 도 7 및 도 8 각각에 구비되는 전기적 스위치 및 논리회로 각각은 그 비용이 매우 저렴하고, 더군다나 TDM-PON ONT가 아닌 TDM-PON ONT의 TDM-PON MAC&PHY 모듈만을 사용해 1-port 중계기 원격 관리 기능을 구현할 수 있기에 그 장치 구성 비용 절감의 이점이 있다.
즉, 1-port 중계기(50)에 있어 전기적인 접속 방식으로서 원격 관리를 위한 ONT의 광송수신기 공유 구조를 구현하기 위해서는 광 스플리터(예; 도 5에서의 커플러)와 동일한 동작이 이루어져야 된다. 여기서, TDM-PON에서의 광 스플리터 기능은 하향신호 경로에서 동일한 하향신호를 각각의 ONT로 분배하기 위한 브로드캐스팅(broadcast) 기능과 상향신호 경로에서 각 ONT로부터 올라온 버스트 모드 특성의 신호들을 단순 결합하기 위한 기능을 의미한다. 이와 같은 광 스플리터 기능을 1-port 중계기에 구현할 경우에 원격 관리를 위한 TDM-PON ONTRT의 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)를 제거할 수 있다.
먼저 도 7에 대해 설명하면, 도 7에 도시된 1-port 중계기(50)는 제어부(100), TDM-PON MAC&PHY 모듈(101) 및 스위치(102)를 포함한다.
하향신호 경로를 살펴보면, 국사측에서 전송된 하향신호[가입자측을 향하는 신호 또는/및 1-port 중계기를 향하는 신호]가 1-port 중계기(50)의 제2 파장 분할 다중화기(55)에서 파장 분할 다중화되어 제1 TDM-PON 광송수신기(51)로 입력됨에 따라, 상기 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51)에서 광/전 변환된 후 하향신호 재생부(SRDN)(52)를 거쳐 제2 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMR)(54) 뿐만 아니라 TDM-PON MAC&PHY 모듈(101)로도 입력되며, 이에 상기 TDM-PON MAC&PHY 모 듈(101)은 상기 하향신호 중에서 자신에게 오는 원격 제어신호가 담긴 프레임을 제어부(100)로 전달한다.
상향신호 경로를 살펴보면, 가입자측에서 전송된 상향신호[국사측을 향하는 신호]가 1-port 중계기(50)의 제2 파장 분할 다중화기(55)에서 파장 분할 다중화되어 제2 TDM-PON 광송수신기(54)로 입력됨에 따라 이 제2 TDM-PON 광송수신기(54)에서 광/전 변환된 신호가 스위치(102)를 거쳐 상향신호 재생부(SRUP)(53)로 전달되어 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51)를 통해 국사측으로 전송되며, 제어부(100)에서 생성된 원격 보고신호가 TDM-PON MAC&PHY 모듈(101)에 의해 스위치(102)를 거쳐 상향신호 재생부(SRUP)(53) 및 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51)를 통해 국사측으로 전송된다.
특히, 1-port 중계기(50)가 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51)를 가입자측의 신호 전송 및 자신[1-port 중계기]의 원격 보고신호 전송에 공유 구조를 갖기에, 도 7에서는 TDM-PON MAC&PHY 모듈(101)의 버스트 인에이블(BURST_EN; burst enable) 신호를 사용하여 스위치(102)의 신호 경로를 변경시킨다. 예컨대, 본 발명에서는 스위치(102)를 제어하는데 있어 통상적인 TDM-PON MAC&PHY 모듈에서 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)의 광레이저 온/오프(on/off)[셧다운(shut down)]를 제어하는데 제공되는 버스트 인에이블 신호를 사용한다.
즉, 1-port 중계기에서 원격 보고신호를 국사측으로 전송하는 경우에, 제어 부(100)에서 생성된 원격 보고신호가 TDM-PON MAC&PHY 모듈(101)에 입력되어, 이 TDM-PON MAC&PHY 모듈(101)이 자신에게 할당된 시간 슬롯이 도래할 때 버스트 인에이블 신호를 스위치(102)로 보내어 스위치(102) 상의 신호 경로를 변경시켜 원격 보고신호를 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51)로 전달한다.
그리고, 상기 스위치(102)의 디폴트 신호 경로는 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51)와 상향신호 재생부(SRUP)(53)를 연결하는 구조이며, 이에 1-port 중계기에서 원격 보고신호를 국사측으로 전송하지 않는 경우에는 가입자측의 신호가 이 1-port 중계기를 통해 그대로 국사측으로 전송된다.
한편, 도 7에는 TDM-PON MAC&PHY 모듈(101)의 수신단(Rx)이 하향신호 재생부(SRDN)(52)의 출력단에 연결된 구조이나, 다른 예로서 TDM-PON MAC&PHY 모듈(101)의 수신단(Rx)을 하향신호 재생부(SRDN)(52)의 입력단 앞의 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51)의 출력단에 연결된 구조로 구현할 수도 있다.
다음으로 도 8에 대해 설명하면, 도 8에 도시된 1-port 중계기(50)는 제어부(100), TDM-PON MAC&PHY 모듈(105) 및 OR 게이트(106)를 포함한다. 도 8에 있어 하향신호 경로에 대해서는 도 7을 참조해 설명한 바와 같으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상향신호 경로[가입자측 또는 1-port 중계기 => 국사측]를 살펴보면, 상기 OR 게이트(106)에서 제2 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMR)(54)를 통해 수신받아 국사측으로 전송하는 가입자의 신호와 1-port 중계기의 원격 보고신호[제어부(100)에서 생성되어 TDM-PON MAC&PHY 모듈(105)에서 국사측으로 전송하는 원격 보고신호] 중 어느 하나의 신호를 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51)측으로 출력해 국사측으로 전송되도록 한다.
예컨대, 각 가입자측의 TDM-PON ONT와 1-port 중계기의 TDM-PON MAC&PHY 모듈(105) 각각은 국사측으로부터 할당받은 시간 슬롯이 도래할 때에만 자신의 신호(상향신호)를 국사측으로 전송한다.
즉, 본 발명[도 8]에서는 공지의 TDM-PON에서 각 OLT가 자신의 시간 슬롯 이외에는 광레이저를 셧다운(shut down)시키고 하나의 OLT만이 시간 슬롯을 점유해 신호를 전송하는 점에 착안해, 가입자측의 신호 전송 및 1-port 중계기의 원격 보고신호 전송에 관한 신호 경로 변경 제어를 수행하지 않고서 단지 OR 게이트(106)와 같은 논리 회로를 사용해 가입자측의 신호와 1-port 중계기의 원격 보고신호가 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51)에 연결(접속)되도록 하는 구조를 제시한다. 이처럼 도 8에 도시된 1-port 중계기에는 버스트 인에이블 신호를 스위치 제어용(신호 경로 변경 제어용)으로 사용할 필요가 없음을 확인할 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 1-port 중계기에 논리 회로로서 OR 게이트를 사용하였으나, 통상적인 고속 게이트 소자 또는 FPGA 또는 ASIC 등으로도 구현할 수도 있다.
또한, 통상적으로 OR 게이트를 사용해 2R 재생 기법을 구현 가능한 점에 착 안해, 본 발명[도 8]에서는 상향신호 재생부(SRUP)(53)를 제거하고서 제2 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMR)(54)의 출력단을 OR 게이트(106)의 입력단에 연결시켜 구현할 수도 있다.
또한, 도 8에는 TDM-PON MAC&PHY 모듈(105)의 수신단(Rx)이 하향신호 재생부(SRDN)(52)의 출력단에 연결된 구조이나, 다른 예로서 TDM-PON MAC&PHY 모듈(105)의 수신단(Rx)을 하향신호 재생부(SRDN)(52)의 입력단 앞의 제1 TDM-PON 광송수신기(TDM-PON TRBMT)(51)의 출력단에 연결된 구조로 구현할 수도 있다.
도 9는 본 발명에서 제시하는 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치가 적용된 WDM/TDM 복합 광 네트워크에 대한 일실시예 설명도이다.
앞서 도 3 및 도 4를 참조해 설명했던 TDM-PON에 적용되는 본 발명의 '단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치'와, 도 5 내지 도 8을 참조해 설명했던 TDM-PON에 적용되는 본 발명의 원격 관리 기능이 구비된 '단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치'를 WDM/TDM 복합 광 네트워크(Hybrid-PON, 즉 WDM/TDM-PON)에도 적용할 수 있다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이 각각의 스플리터(splitter)(400)에 제1 파장 분할 다중화기(WDM)(500)를 연결하고, 단일 광 포트(1-port)를 구비한 1-port 중계기(1-port RT)(600)를 상기 제1 파장 분할 다중화기(500)에 연결한다. 또한 상기 제1 파장 분할 다중화기(500)는 WDM 먹스(WDM Mux, 일명 WDM 파장 분기 결합기)(700)에 연결된다. 여기서, 상기 WDM 먹스(700)는 H-OLT(200)측과 상/하향으로 송수신(연결)되는 WDM 광신호(상향 파장, 하향 파장)를 파장 채널별로 분기/결합하는 기능을 수행한다.
도 9에서의 WDM/TDM 복합 광 네트워크에 적용되는 제1 파장 분할 다중화기(WDM)(500) 및 1-port 중계기(1-port RT)(600) 각각은, 도 3 및 도 4를 참조해 설명했던 TDM-PON에 적용되는 제1 파장 분할 다중화기(60) 및 1-port 중계기(50) 각각과 동일한 기능, 동작을 수행한다.
또한, 도 9에서는 도시하지 않았으나 WDM/TDM 복합 광 네트워크에 적용되는 1-port 중계기(1-port RT)(600)에도 도 5 내지 도 8을 참조해 설명했던 원격 관리 기능을 위한 구성요소를 구비할 수 있음을 당업자면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
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 종래 기술에 따른 TDM-PON에 대한 일실시예 구성도이고,
도 2는 도 1에 중계기 개념을 도입한 TDM-PON에 대한 일실시예 구성도이고,
도 3은 본 발명에 따른 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치에 대한 일실시예 구성도이고,
도 4는 도 3의 1-port 중계기에 대한 일실시예 구성도이고,
도 5는 본 발명에 따른 원격 관리를 위한 ONT가 구비된 '단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치'에 대한 일실시예 구성도이고,
도 6은 본 발명에 따른 원격 관리를 위한 ONT가 착탈식으로 구비되는 '단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치'에 대한 일실시예 구성도이고,
도 7은 본 발명에 따른 스위치를 이용해 원격 관리를 위한 ONT의 광송수신기 공유 구조의 '단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치'에 대한 일실시예 구성도이고,
도 8은 본 발명에 따른 논리 회로를 이용해 원격 관리를 위한 ONT의 광송수신기 공유 구조의 '단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치'에 대한 일실시예 구성도이고,
도 9는 본 발명에서 제시하는 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치가 적용된 WDM/TDM 복합 광 네트워크에 대한 일실시예 설명도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
50 : 1-port 중계기(1-port RT)
60 : 제1 파장 분할 다중화기(WDM)
70 : 스플리터(splitter)

Claims (28)

  1. TDM-PON 기반의 원격 중계 장치에 있어서,
    임의의 상하향 파장을 갖는 국사측 광신호와 가입자측 광신호를 결합하고, 분기하기 위한 복합 광분기기; 및
    단일 광 포트를 통해 상기 복합 광분기기에 연결되어, 국사측 광신호와 가입자측 광신호를 서로 중계하기 위한 1-port 중계기
    를 포함하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복합 광분기기는,
    임의의 파장을 갖는 국사측 상하향 광신호를 상기 1-port 중계기에 접속하고, 상기 1-port 중계기에서 송수신하는 가입자측 상하향 광신호를 스플리터에 접속하기 위한 제1 파장 분할 다중화기; 및
    상기 제1 파장 분할 다중화기에서 전송된 가입자측 상하향 광신호를 광 파워 분기, 결합하기 위한 가입자측 스플리터
    를 포함하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 1-port 중계기는,
    상기 국사측의 상하향 광신호와 가입자측의 상하향 광신호를 결합하고 분리하기 위한 제2 파장 분할 다중화기;
    상기 제2 파장 분할 다중화기로부터 입력받은 국사측의 광신호를 광/전 변환시켜 신호 재생부로 전달하고, 신호 재생부로부터 입력받은 가입자측의 전기신호를 상기 가입자측의 광신호와 다른 파장을 갖는 광신호로 변환해 상기 제2 파장 분할 다중화기로 전달하기 위한 제1 TDM-PON 광송수신기;
    상기 제1 TDM-PON 광송수신기로부터 입력받은 국사측의 전기신호를 재생하고, 제2 TDM-PON 광송수신기로부터 입력받은 가입자측의 전기신호를 재생하기 위한 신호 재생부; 및
    상기 신호 재생부로부터 입력받은 국사측의 전기신호를 상기 국사측의 광신호와 다른 파장을 갖는 광신호로 변환해 상기 제2 파장 분할 다중화기로 전달하고, 상기 제2 파장 분할 다중화기로부터 입력받은 가입자측의 광신호를 광/전 변환시켜 상기 신호 재생부로 전달하기 위한 상기 제2 TDM-PON 광송수신기
    를 포함하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 파장 분할 다중화기는,
    상기 1-port 중계기의 단일 광 포트단에 구비되는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 TDM-PON 광송수신기 또는 상기 제2 TDM-PON 광송수신기 각각은,
    분포 궤환형 레이저 또는 FP-LD 또는 파장 무의존적 WDM 광원 중 어느 하나를 사용해 광신호의 파장을 변환하는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 신호 재생부는,
    상기 제1 TDM-PON 광송수신기로부터 입력받은 국사측의 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하기 위한 하향신호 재생부; 및
    상기 제2 TDM-PON 광송수신기로부터 입력받은 가입자측의 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하기 위한 상향신호 재생부
    를 포함하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하향신호 재생부 또는 상기 상향신호 재생부 각각은,
    버퍼를 이용한 2R 재생 기법, CDR(Clock and Data Recovery)을 이용한 3R 재생 기법 및 멀티-레이트(multi-rate) CDR 재생 기법 중 어느 하나의 신호 재생 기법을 사용해 해당 속도의 신호를 재생하는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 파장 분할 다중화기 및 상기 가입자측의 스플리터는,
    하나의 평판 광 회로 기판 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복합 광분기기와 상기 국사측 사이의 선로에 2-port를 구비한 중계기가 적어도 하나 설치되는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 1-port 중계기는,
    상기 국사측으로부터 할당받은 시간 슬롯을 사용해 상기 국사측과 원격 제어신호 및 원격 보고신호를 송수신하기 위한 TDM-PON ONT를 더 구비한 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 1-port 중계기는,
    상기 TDM-PON ONT의 원격 제어신호 및 원격 보고신호의 송수신 경로를 형성하기 위한 제1 커플러를 구비한 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 TDM-PON ONT는,
    상기 커플링수단과 광커넥터로 연결되고, 상기 1-port 중계기에 구비된 제어부와 전기커넥터로 연결되는 착탈식 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  13. 제 3 항에 있어서,
    상기 1-port 중계기는,
    입력되는 신호 중 어느 하나의 신호를 상기 1-port 중계기에 구비된 제1 TDM-PON 광송수신기측으로 스위칭하기 위한 스위칭수단; 및
    상기 1-port 중계기 내부에서 생성된 원격 보고신호를 상기 스위칭수단을 통해 상기 제1 TDM-PON 광송수신기측으로 전달하기 위한 TDM-PON MAC&PHY 모듈
    을 포함하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 TDM-PON MAC&PHY 모듈은,
    상기 국사측으로부터 할당받은 시간 슬롯이 도래함에 따라 TDM-POM MAC에서 생성되는 버스트 인에이블 신호를 제어신호로 사용해 상기 스위칭수단의 신호 경로를 변경시키는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 TDM-PON MAC&PHY 모듈은,
    상기 제1 TDM-PON 광송수신기측으로부터 출력되는 국사측의 광신호 중에서 자신을 향하는 원격 제어신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 TDM-PON MAC&PHY 모듈의 수신단은, 상기 1-port 중계기에 구비된 하향신호 재생부의 입력단 또는 출력단 중 어느 하나에 연결된 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  17. 제 3 항에 있어서,
    상기 1-port 중계기는,
    입력되는 신호 중 어느 하나의 신호를 상기 1-port 중계기에 구비된 제1 TDM-PON 광송수신기측으로 출력하기 위한 논리연산수단; 및
    상기 1-port 중계기 내부에서 생성된 원격 보고신호를 상기 논리연산수단을 통해 상기 제1 TDM-PON 광송수신기측으로 전달하기 위한 TDM-PON MAC&PHY 모듈
    을 포함하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 TDM-PON MAC&PHY 모듈은,
    상기 국사측으로부터 할당받은 시간 슬롯이 도래함에 따라 상기 논리연산수단으로 상기 원격 보고신호를 전송하여 상기 제1 TDM-PON 광송수신기측으로 전달하는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 TDM-PON MAC&PHY 모듈은,
    상기 제1 TDM-PON 광송수신기측으로부터 출력되는 국사측의 광신호 중에서 자신을 향하는 원격 제어신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 논리연산수단은,
    논리합(OR) 게이트, 고속 게이트 소자, FPGA 및 ASIC 중 어느 하나로 구현되는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 논리연산수단은,
    자신의 일측 입력단이 상기 1-port 중계기에 구비된 제2 TDM-PON 광송수신기의 출력단에 연결되고, 자신의 출력단이 상기 제1 TDM-PON 광송수신기의 전기신호 입력단에 연결되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 TDM-PON MAC&PHY 모듈의 수신단은, 상기 1-port 중계기에 구비된 하향신호 재생부의 입력단 또는 출력단 중 어느 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  23. 제 17 항에 있어서,
    상기 신호 재생부는,
    상기 제2 TDM-PON 광송수신기로부터 입력받은 상향신호를 재생하기 위한 상향신호 재생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 상향신호 재생부는,
    자신의 입력단이 상기 제2 TDM-PON 광송수신기의 전기신호 출력단에 연결되고, 자신의 출력단이 상기 논리연산수단의 일측 입력단에 연결되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 상향신호 재생부는,
    자신의 입력단이 상기 논리연산수단의 출력단에 연결되고, 자신의 출력단이 상기 제1 TDM-PON 광송수신기의 전기신호 입력단에 연결되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  26. WDM/TDM-PON(Hybrid-PON) 기반의 원격 중계 장치에 있어서,
    서로 다른 파장을 갖는 국사측의 다채널 광신호를 다중화/역다중화하기 위한 파장 분기결합기;
    임의의 상하향 파장을 갖는 국사측 광신호와 가입자측 광신호를 결합하고, 분기하기 위한 복합 광분기기; 및
    단일 광 포트를 통해 상기 복합 광분기기에 연결되어, 국사측 광신호와 가입자측 광신호를 서로 중계하기 위한 1-port 중계기
    를 포함하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 복합 광분기기는,
    국사측 상하향 광신호를 상기 1-port 중계기에 접속하고, 상기 1-port 중계기에서 송수신하는 가입자측 상하향 광신호를 스플리터에 접속하기 위한 제1 파장 분할 다중화기; 및
    상기 제1 파장 분할 다중화기에서 전송된 가입자측 상하향 광신호를 광 파워 분기, 결합하기 위한 가입자측 스플리터
    를 포함하는 TDM-PON 기반의 단일 광 포트를 구비한 원격 중계 장치.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 1-port 중계기는,
    국사측의 상하향 광신호와 가입자측의 상하향 광신호를 결합하고 분리하기 위한 제2 파장 분할 다중화기;
    상기 제2 파장 분할 다중화기로부터 입력받은 국사측의 광신호를 광/전 변환 시켜 신호 재생부로 전달하고, 신호 재생부로부터 입력받은 가입자측의 전기신호를 상기 가입자측의 광신호와 다른 파장을 갖는 광신호로 변환해 상기 제2 파장 분할 다중화기로 전달하기 위한 WDM 광송수신기;
    상기 WDM 광송수신기로부터 입력받은 국사측의 전기신호를 재생하고, TDM-PON 광송수신기로부터 입력받은 가입자측의 전기신호를 재생하기 위한 신호 재생부; 및
    상기 신호 재생부로부터 입력받은 국사측의 전기신호를 상기 국사측의 광신호와 다른 파장을 갖는 광신호로 변환해 상기 제2 파장 분할 다중화기로 전달하고, 상기 제2 파장 분할 다중화기로부터 입력받은 가입자측의 광신호를 광/전 변환시켜 상기 신호 재생부로 전달하기 위한 상기 TDM-PON 광송수신기
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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