KR20110063034A - 기가 비트 수동형 광 네트워크의 중계장치 및 중계방법 - Google Patents

기가 비트 수동형 광 네트워크의 중계장치 및 중계방법 Download PDF

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Abstract

기가비트 수동형 광 네트워크에서 하이브리드 중계장치의 광신호 중계방법은 하향 WDM-PON OLT(Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Line Terminal) 광신호에 대응하는 1차 직렬 전기신호 및 하향 GPON OLT(Gigabit Passive Optical Network Optical Line Terminal) 광신호에 대응하는 제 2 직렬 전기신호 중 어느 하나의 직렬 전기신호를 선택 수신하고, 상기 하향 직렬 전기신호를 하향 GTC(GPON Transmission Convergence) 프레임으로 변조하며, 상기 하향 GTC 프레임으로부터 상향전송을 위한 제어정보를 추출하고, 상기 하향 GTC 프레임을 하향 직렬 전기신호로 변환하며, 변환된 직렬 전기신호를 GPON OLT 광 송수신기에서 광신호로 변환하여 전송한다. 또한 상기 추출된 제어 정보를 이용하여 상향 버스트 광신호를 추출하고, 추출된 버스트 광신호를 직렬 전기신호로 변환한 후 버스트 GTC프레임으로 변조하여, 변조된 버스트 GTC프레임을 연속적인 GTC프레임으로 변환 한 후 다시 직렬 전기신호로 변환한 후, 상기 선택된 OLT의 광신호로 전송한다.
Figure P1020090119957
GPON, WDM-PON, OMCI

Description

기가 비트 수동형 광 네트워크의 중계장치 및 중계방법{APPATATUS AND METHOD FOR RELAYING IN GIGABIT PASSIVE OPTICAL NETWORK}
본 발명은 기가 비트 수동형 광 네트워크의 중계장치 및 이를 이용한 중계방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 IT성장동력기술개발의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2007-S-014-03, 과제명: 매트로-액세스 전광통합망 기술 개발].
수동형 광 네트워크(Passive Optical Network, PON) 기술은 가입자단에 필요한 대역을 효과적으로 제공하기 위하여 제안된 FTTH(Fiber To The Home) 기술 중 하나이다. PON 기술은 시간 분할 다중화(Time Division Multiplexing, TDM) 방식을 사용하는 TDM-PON과 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing, WDM) 방식을 사용하는 WDM-PON으로 분류된다. TDM-PON은 예를 들면 BPON(Broadband PON), EPON(Ethernet PON), GPON(Gigabit PON)을 포함한다. BPON은 ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector) G.983.x에 의해 표준화된 방식으로, ATM(Asynchronous Transfer Mode) 서비스를 제공한다. BPON은 IP(Internet Protocol) 기반 서비스에 적합하지 않고, 최대 622Mb/s(Mega bits per second)의 대역폭을 제공한다. EPON은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.3ah에 의해 표준화된 방식으로, 이더넷(Ethernet) 서비스만을 제공한다. EPON은 최대 상/하향 1.25Gb/s(Giga bits per second)의 대역폭을 제공한다. GPON은 BPON의 대역폭 문제와 다양한 멀티 프로토콜, 예를 들면 ATM, TDM(Time Division Multiplexing), 이더넷 서비스를 수용하기 위하여 ITU-T G.984.x 의해 표준화된 방식으로, 최대 상향 1.244Gb/s의 대역폭과 하향 2.488Gb/s의 대역폭을 제공한다. 최근 광 네트워크는 가입자들에게 다양한 멀티미디어 콘텐츠, 예를 들면 IPTV(IP Television), VoD(Video on Demand), 게임 등을 제공하기 위하여 1Gb/s 이상의 대역폭을 제공할 것이 요구되고, 이를 만족하는 GPON이 각광을 받고 있다.
GPON은 64개의 ONU(Optical Network Unit)가 수동소자인 스플리터(splitter)를 통해 하나의 OLT(Optical Line Terminal)를 공유하는 점 대 다점(Point to Multipoint) 네트워크 구조로, 최대 20Km의 전송거리를 서비스할 수 있다. 일반적으로, OLT는 중앙국(Central Office)에 위치하고, ONU는 가입자 댁내 또는 동 단자함에 위치한다. GPON은 복수의 가입자들이 시간 영역을 통하여 대역폭을 공유하므로, 가입자 수가 증가함에 따라 가입자들이 이용 가능한 대역폭은 줄어든다. 따라서, GPON은 소규모의 네트워크에 적합하고, 가입자의 수가 수백이 넘는 대규모 네트워크에는 적합하지 않다.
최근 서비스 영역의 확장이 이슈화 되면서, 60Km의 전송거리를 서비스할 수 있는 방법이 모색되고 있다. 이를 위하여, GPON에 기반하고, 간선 광섬유 구간의 원격노드에 능동소자 기반의 중계장치를 사용하여 장거리 서비스를 제공하는 LR-PON(Long Reach-PON)이 ITU-T G.984.6에서 표준화되었다. LR-PON은 중앙국의 수를 줄일 수 있으므로, 네트워크의 관리 및 유지 비용을 절감할 수 있다.
한편, PON 기술 중 하나인 WDM-PON은 각 가입자에게 서로 다른 파장으로 서비스를 제공한다. 하나의 파장 당 1Gb/s의 대역폭이 제공되므로, 각 가입자는 1Gb/s의 대역폭을 제공받을 수 있다. 그러나, 넓은 대역폭을 사용하는 서비스가 많지 않으므로, WDM-PON은 GPON에 비하여 상대적으로 대역폭 이용 효율이 떨어진다. 또한, WDM-PON은 가입자 별로 서로 다른 파장의 광원(Laser Diode, LD)을 사용해야 하므로, 구현 비용이 비싸고, 관리가 어렵다.
따라서, GPON의 중계 간선 망 구간에 WDM-PON을 적용하는 하이브리드 GPON의구조가 연구되고 있다. 하이브리드 GPON은 각 OLT 포트에서 출력되는 단일 파장의 광신호들을 WDM-PON을 통하여 복수의 파장으로 변환되어 장거리의 단일 간선 광섬유를 통해 전송된다. 전송된 광신호들은 원격노드에서 각각으로 분리된 후 다시 단일 파장의 광신호로 변환되어 ONU들로 전송된다. 즉, 최대 64분기의 ONU들이 단일 파장으로 서비스를 제공받을 수 있다. 따라서, 하이브리드 GPON은 WDM-PON의 대역폭 이용 효율 문제를 해결할 수 있고, 단일 간선 광섬유를 이용하여 대규모의 가입자들에게 서비스를 제공할 수 있다. 또한, ONU 그룹별로 서로 다른 광원이 사용되므로, 대규모 네트워크를 구현할 때 비용 절감이 가능하다. 따라서, 하이브리드 GPON은 대규모 네트워크를 구축하고, 장거리 전송을 하는 경우에 적합하다.
도 1은 종래 파장분할 다중화/시간분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing/Time Division Multiplexing, WDM/TDM) 하이브리드 광 네트워크를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, WDM/TDM 하이브리드 광 네트워크는 TDM-PON(100, 130, 140), 하이브리드 OLT(110) 및 하이브리드 중계장치(120)를 포함한다. TDM-PON은 TDM-PON OLT(100), 스플리터(130) 및 TDM-PON ONU(140)를 포함한다. TDM-PON은 N개의 TDM-PON OLT(100) 및 이에 대응하는 N개의 스플리터(130)를 포함하고, 각 스플리터(130)로부터 분기되는 복수의 TDM-PON ONU(140)를 포함한다. 하이브리드 OLT(110)는 TDM-PON 광 송수신기(TDM-PON TRx, 111), WDM-TDM 정합기(WTA, 112), WDM-PON 광 송수신기(WDM-PON TRx, 113) 및 WDM 파장 분기 결합기(WDM MUX, 114)를 포함한다. 하이브리드 OLT(110)의 TDM-PON 광 송수신기(111), WDM-TDM 정합기(112) 및 WDM-PON 광 송수신기(113) 각각은 N개의 TDM-PON OLT(100)에 대응하도록 N개씩 존재할 수 있다. 하이브리드 중계장치(120)는 WDM 파장 분기 결합기(WDM MUX, 124), WDM-PON 광 송수신기(WDM-PON TRx, 123), WDM-TDM 정합기(WTA, 122) 및 TDM-PON 광 송수신기(TDM-PON TRx, 121)를 포함한다. 하이브리드 중계장치(120)의 WDM-PON 광 송수신기(123), WDM-TDM 정합기(122) 및 TDM-PON 광 송수신기(121) 각각은 N개의 TDM-PON OLT(100)에 대응하도록 N개씩 존재할 수 있다. 하이브리드 OLT(110)는 중앙국에 위치할 수 있고, 하이브리드 중계장치(120)는 원격노드(Remote Node, RN)에 위치할 수 있다. 하이브리드 OLT(110) 및 하이브리드 중계장치(120)는 종래 TDM-PON 예를 들면 GPON에 비하여 장거리 전송 및 고분기를 가능하게 한다.
하향전송에서, λdT의 광신호는 TDM-PON OLT(100)로부터 하이브리드 OLT(110)의 TDM-PON 광 송수신기(111)로 전송되어 전기신호로 변환되고, WDM-TDM 정합기(112)는 전기신호를 WDM-PON 광 송수신기(113)와 정합시킨다. N개의 WDM-PON 광 송수신기(113)는 전기신호로부터 서로 다른 파장(λd1, λd2, …, λdN)의 광신호를 발생시키고, N개의 WDM-PON 광 송수신기(113)와 연결된 하나의 WDM 파장 분기 결합기(114)는 서로 다른 파장의 광신호를 결합하여 하이브리드 중계장치(120)로 전송한다. 하이브리드 중계장치(120)의 WDM 파장 분기 결합기(124)는 서로 다른 파장의 광신호를 분기시킨다. N개의 WDM-PON 광 송수신기(123)는 서로 다른 파장의 광신호를 전기신호로 변환시키고, WDM-TDM 정합기(122)는 전기신호를 TDM-PON 광 송수신기(121)와 정합시킨다. TDM-PON 광 송수신기(121)는 전기신호를 λdT의 광신호로 변환시킨다. 스플리터(130)는 λdT의 광신호를 스플리터(130)로부터 분기된 복수의 TDM-PON ONU(140)들로 전송한다.
상향전송에서, λuT의 광신호는 TDM-PON ONU(140)로부터 하이브리드 중계장치(120)의 TDM-PON 광 송수신기(121)로 전송되어 전기신호로 변환되고, WDM-TDM 정합기(122)는 전기신호를 WDM-PON 광 송수신기(123)와 정합시킨다. N개의 WDM-PON 광 송수신기(123)는 전기신호로부터 서로 다른 파장(λu1, λu2, …, λuN)의 광신호를 발생시키고, WDM 파장 분기 결합기(124)는 서로 다른 파장의 광신호를 결합하여 하이브리드 OLT(110)로 전송한다. 하이브리드 OLT(110)의 WDM 파장 분기 결합 기(114)는 서로 다른 파장의 광신호를 분기시킨다. N개의 WDM-PON 광 송수신기(113)는 서로 다른 파장의 광신호를 전기신호로 변환시키고, WDM-TDM 정합기(112)는 전기신호를 TDM-PON 광 송수신기(111)와 정합시킨다. TDM-PON 광 송수신기(111)는 전기신호를 λuT의 광신호로 변환시킨다. λuT의 광신호는 TDM-PON OLT(100)로 전송된다.
도 1에서 예시하는 WDM/TDM 하이브리드 광 네트워크는 TDM-PON 또는 WDM-PON에 비하여 높은 분기율과 장거리 전송을 가능하게 한다. 다만, TDM-PON ONU(140)가 상향 전송하는 광신호는 TDM 방식에 따라 버스트로 전송된다. 따라서, 하이브리드 중계장치(120)가 버스트 광신호를 전기신호로 변환하기 위한 제어신호를 필요로 한다. 또한, WDM-PON 기술을 사용하는 구간에서는 연속으로 광신호가 전송되어야 하나, 종래 WDM/TDM 하이브리드 광 네트워크와 같이 버스트로 광신호가 전송되면 에러가 발생할 수 있다. 또한, 하이브리드 중계장치(120)의 WDM-TDM 정합기(122)는 전기신호를 이용한 정합기능만을 제공하므로, 하이브리드 중계장치(120)의 TDM-PON 광 송수신기(121) 및 WDM-PON 광 송수신기(123)에 대한 상태 감시 정보를 수집하여 중앙국으로 전송하기 위한 별도의 장치 및 채널이 필요하다. 별도의 장치 및 채널로 인하여 시스템의 복잡성이 증가하게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기가 비트 수동형 광 네트워크에서 고분기와 장거리 전송 제공을 위한 중계장치 및 이를 이용한 중계방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따른 기가비트 수동형 광 네트워크의 하이브리드 중계장치에서의 광신호 중계방법은 하향 WDM-PON OLT(Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Line Terminal) 광신호에 대응하는 1차 하향 전기신호 및 하향 GPON OLT(Gigabit Passive Optical Network Optical Line Terminal) 광신호에 대응하는 제 2 하향 전기신호 중 어느 하나의 전기신호를 선택 수신하는 단계, 상기 하향 전기신호를 하향 GTC(GPON Transmission Convergence) 프레임으로 변조하는 단계, 상기 하향 GTC 프레임으로부터 상향전송을 위한 제어정보를 추출하는 단계, 상기 하향 GTC 프레임을 하향 전기신호로 변환하는 단계, 변환된 하향 전기신호를 GPON OLT 광 송수신기에서 광신호로 변환하는 단계 및 변환된 광신호를 GPON ONU로 전송하는 단계를 포함한다.
광신호 중계방법은 추출된 제어정보를 이용하여 상향 버스트 광신호를 추출하는 단계, 추출된 버스트 광신호를 버스트 전기신호로 변환하는 단계, 버스트 전기신호로부터 상향 GTC프레임을 변조하는 단계, 변조된 버스트 GTC프레임을 연속 GTC프레임으로 변환하는 단계, 연속 GTC프레임을 전기신호로 변환하는 단계, 변환 된 전기신호를 상기 선택된 OLT 광신호로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 기가비트 수동형 광 네트워크에서 하이브리드 중계장치는 하향 WDM-PON OLT(Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Line Terminal) 광신호에 대응하는 1차 하향 전기신호 및 하향 GPON OLT(Gigabit Passive Optical Network Optical Line Terminal) 광신호에 대응하는 제 2 하향 전기신호 중 어느 하나의 전기신호를 하향 GTC(GPON Transmission Convergence) 프레임으로 변조하고, 상기 하향 GTC 프레임으로부터 상향전송을 위한 제어정보를 추출하며, 상기 하향 GTC 프레임을 전기신호로 변환하거나 추출된 제어정보를 이용하여 버스트 상향 GTC프레임을 추출하여 연속 GTC프레임으로 변환하는 GPON 프레이머 및 변환된 전기신호를 광신호로 변환하는 GPON OLT 광 송수신기를 포함한다.
본 발명에 따른 중계장치는 고분기와 장거리 서비스를 제공한다. 또한, 하향전송 시의 신호로부터 제어정보를 추출하여 상향전송에 사용할 수 있고, 중계장치 내 광 송수신기의 상태를 별도의 채널 또는 장치 없이 중앙국으로 전달할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 중계장치는 중계 모드에 따라 간선 광섬유 구간에 WDM-PON을 사용하는 WDM/GPON 하이브리드 중계장치로 사용되거나, GPON 거리 확장장치(Reach Extender)로 사용될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상 세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 광 네트워크를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 하이브리드 광 네트워크는 GPON 시스템(200), 하이브리드 OLT(300) 및 하이브리드 중계장치(400)를 포함한다. GPON 시스템(100)은 N개의 GPON OLT(210) 및 이에 대응하는 N개의 스플리터(220) 및 각 스플리터(220)로부터 분기되는 복수의 GPON ONU(230)를 포함한다. 각 스플리터(220)는 예를 들면 64분기를 가질 수 있다. 하이브리드 OLT(300)는 GPON ONU 광 송수신기(GPON ONU TRx, 310), OLT 중계장치(320), WDM-PON OLT 광 송수신기(WDM-PON OLT TRx, 330), MUX/DEMUX 장치(340) 및 씨드 광원 장치(350)를 포함한다. 하이브리드 중계장치(400)는 AWG(Arrayed Waveguide Grating)(440), WDM-PON ONU 광 송수신기(WDM-PON ONU TRx, 430), GPON 프레이머(GPON framer, 420) 및 GPON OLT 광 송수신기(GPON OLT TRx, 410)를 포함한다. N개의 GPON OLT(210) 및 하이브리드 OLT(300)는 중앙국(Central Office)에 위치하고, 하이브리드 중계장치(400)는 원격노드에 위치할 수 있다.
하이브리드 OLT(300)는 GPON 시스템(200)의 하드웨어 장치 변경없이 WDM-PON 기술을 적용하기 위하여 GPON OLT(210)와 같은 개수(즉, N개)의 GPON ONU 광 송수신기(310), OLT 중계장치(320) 및 WDM-PON OLT 광 송수신기(330)를 사용한다. GPON ONU 광 송수신기(310)는 OLT 중계장치(320)를 통하여 WDM-PON OLT 광 송수신기(330)와 1:1로 연결되어 있다. GPON ONU 광 송수신기(310)는 대응하는 GPON OLT(210)와 광선로를 통해 연결되고, GPON OLT(210)로부터 전송되는 λdT의 광신호를 전기신호로 변환하여 WDM-PON OLT 광 송수신기(330)로 전달하거나, WDM-PON OLT 광 송수신기(330)로부터 전달되는 전기신호를 λuT의 광신호로 변환하여 GPON OLT(210)로 전송한다. OLT 중계장치(320)는 GPON ONU 광 송수신기(310)와 WDM-PON OLT 광 송수신기(330) 사이에서 전기신호를 중계한다. N개의 WDM-PON OLT 광 송수신기(330)는 각각 대응하는 GPON ONU 광 송수신기(310)로부터 수신한 전기신호를 서로 다른 파장(λd1, ..., λdN)의 광신호로 변환하거나, 각각 서로 다른 파장(λu1, ..., λuN)의 광신호를 전기신호로 변환하여 대응하는 GPON ONU 광 송수신기(310)로 전달한다. 씨드 광원 장치(350)는 N개의 WDM-PON OLT 광 송수신기(330)에서 서로 다른 파장의 광 신호를 만들기 위해 사용할 독립된 파장을 만든다. MUX/DEMUX장치(340)는 N개의 WDM-PON OLT 광 송수신기(330)로부터 수신한 광신호(λd1, ..., λdN)를 결합하거나, 결합되어 있는 광신호(λu1, ..., λuN)를 분리하여 N개의 WDM-PON OLT 광 송수신기(330)로 전달할 수 있다.
서로 다른 파장의 광신호(λd1, ..., λdN)는 MUX/DEMUX장치(340)에서 결합된 후, 간선 광섬유(500)를 통하여 하이브리드 중계장치(400)로 전송된다. 또한, 간선 광섬유(500)를 통하여 하이브리드 중계장치(220)로부터 전달되는 결합된 서로 다른 파장의 광신호(λu1, ..., λuN)는 MUX/DEMUX 장치(340)에서 분리된다. 간선 광섬유(500) 구간은 30Km의 장거리일 수 있다. 간선 광섬유 구간에 WDM 기술이 적용되면, 파장 수만큼의 간선 광섬유가 사용되는 것이 아니라 1개의 간선 광섬유가 사용되기 때문에 망 구축 비용이 절감된다.
하이브리드 중계장치(400)는 각각의 GPON OLT(210)에 대응하는 WDM-PON ONU 광 송수신기(430) 및 GPON OLT 광 송수신기(410)를 사용하고, WDM-PON ONU 광 송수신기(430) 및 GPON OLT 광 송수신기(410)는 GPON 프레이머(420)와 연결되어 있다. AWG(Arrayed Waveguide Grating)(440)는 간선 광섬유(500)를 통하여 전송된 광신호로부터 특정 파장을 선택한다. 특정 파장의 광신호는 대응하는 WDM-PON ONU 광 송수신기(430), GPON 프레이머(420), GPON OLT 광 송수신기(410) 및 스플리터(220)를 거쳐 해당 GPON ONU(230)로 전달된다. 즉, 하이브리드 중계장치(400)는 간선 광섬유(500) 내 서로 다른 파장 가운데 하나의 광신호를 GPON OLT(210)의 하향파장으로 변환하거나, GPON ONU(230)의 상향파장을 특정 파장으로 변환한다. GPON 프레이머(420)는 GPON OLT 광 송수신기(410) 또는 WDN-PON ONU 광 송수신기(430)로부터 수신한 신호에 대하여 3R(Re-amplify, Re-shape, Re-time) 광-전-광 변환을 수행한 다. 하향전송에서, GPON 프레이머(420)는 하향 광신호로부터 제어정보를 추출하여 상향전송에 이용할 수 있다.
여기서, WDM-PON OLT 광 송수신기(330) 및 WDM-PON ONU 광 송수신기(430)는 예를 들면 파장 재활용 방식인 RSOA(Reflective Semiconductor Optical Amplifier) 방식을 사용할 수 있다. RSOA 방식에 따르면, 하이브리드 중계장치(400)의 WDM-PON ONU 광 송수신기(430)는 하향 전송되는 광신호를 재 변조하여 상향 전송되는 광신호에 사용한다. 이 경우, 하이브리드 중계장치(400)의 WDM-PON ONU 광 송수신기(430)는 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로, WDM-PON ONU 광 송수신기(430)는 파장에 비의존적으로 구현될 수 있다. 결국, 한 종류의 광대역 광원(Broad-spectrum Light Source, BLS)이 중앙국에 설치되므로, 구축 비용이 절감된다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 중계장치(600)의 상세 블록도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 중계장치(600)의 하향전송 방법을 나타내는 순서도이며, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 중계장치(600)의 상향전송 방법을 나타내는 순서도이다. 설명의 편의상, 도 3 내지 도 5에서 N은 2인 것으로 가정한다.
도 3을 참조하면, 하이브리드 중계장치(600)는 GPON ONU 광 송수신기(610-1, 610-2), WPON ONU 광 송수신기(620-1, 620-2), 직렬 신호 선택기(630-1, 630-2), 제어 프로세서(640), GPON 프레이머(650), 버스트 CDR(Clock and Data Recovery, 660-1, 660-2) 및 GPON OLT 광 송수신기(670-1, 670-2)를 포함한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, GPON ONU 광 송수신기(610-1, 610-2)는 중앙국에 위치하는 GPON OLT(210)로부터 수신한 광신호를 직렬 전기신호로 변환하여 직렬신호 선택기(630-1, 630-2)로 전달한다(S400). WDM-PON ONU 광 송수신기(620-1, 620-2)는 중앙국에 위치하는 GPON OLT(210)로부터 GPON ONU 광 송수신기(310), WDM-PON OLT 광 송수신기(330) 및 AWG(440)를 거쳐 수신한 광신호를 직렬 전기신호로 변환하여 직렬신호 선택기(630-1, 630-2)로 전달한다(S410).
직렬신호 선택기(630-1, 630-2)는 중계 모드에 따라 GPON ONU 광 송수신기(610-1, 610-2)로부터 전달된 직렬 전기신호 또는 WDM-PON ONU 광 송수신기(620-1, 620-2)로부터 전달된 직렬 전기신호를 선택하고(S420), 선택된 직렬 전기신호를 GPON 프레이머(650)로 전달한다(S430). 하이브리드 중계장치(600)는 GPON 중계 모드 또는 WDM-PON 중계 모드를 취할 수 있다. 하이브리드 중계장치(600)가 GPON 중계 모드를 취하면, 직렬신호 선택기(630-1, 630-2)는 GPON ONU 광 송수신기(610-1, 610-2)로부터 전달된 직렬 전기신호를 선택한다. 이때, 하이브리드 중계장치(600)는 ITU-T G.984.6 표준에 따른 3R(Re-amplify, Re-shape, Re-time) 광-전-광 변환방식의 GPON 거리 확장기(Reach Extender)로 사용될 수 있다. 하이브리드 중계장치(600)가 WDM-PON 중계 모드를 취하면, 직렬신호 선택기(630-1, 630-2)는 WDM-PON ONU 광 송수신기(620-1, 620-2)로부터 전달된 직렬 전기신호를 선택한다. 이때, 하이브리드 중계장치(600)는 간선 광섬유 구간에 WDM 기술을 적용하는 WDM-PON 기반의 하이브리드 중계장치로 사용될 수 있다. 직렬신호 선택기(630-1, 630-2)는 예를 들면 '0' 또는 '1'을 선택하여 중계 모드에 따라 직렬 전기신호를 선택할 수 있다. 중계 모드는 중앙국에 의하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 중계 모드는 중앙국으로부터 수 신된 제어 신호에 의하여 원격으로 결정될 수 있다. 또한, 중계 모드는 네트워크 사업자에 의하여 결정될 수도 있다.
GPON 프레이머(650)는 직렬 전기신호를 병렬신호로 변환하고(S440), 병렬신호를 하향 GTC(GPON Transmission Convergence) 프레임으로 변조하여 제어 정보를 추출한다(S450). 제어 정보 추출 후, GPON 프레이머(650)는 하향 GTC 프레임을 다시 직렬 전기신호로 변환한다(S460). 제어 정보는 상향 대역 할당 정보, 예를 들면 상향 GTC 프레임의 도착 예정 시간에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 또한, 제어 정보는 상향전송에서 GPON OLT 광 송수신기(670-1, 670-2) 및 버스트 CDR(660-1, 660-2)가 필요로 하는 버스트 제어신호와 관련된 정보, 예를 들면 버스트 광신호의 유효 구간을 포함할 수 있다.
GPON 프레이머(650)는 직렬 전기신호를 GPON OLT 광 송수신기(670-1, 670-2)로 전달하고(S470), GPON OLT 광 송수신기(670-1, 670-2)는 직렬 전기신호를 광신호로 변환하여(S480), 스플리터(220)를 거쳐 GPON ONU(230)으로 전송한다(S490).
도 3 및 도 5를 참조하면, GPON OLT 광 송수신기(670-1, 670-2)는 GPON ONU(230)로부터 스플리터(220)를 통하여 버스트 광신호를 수신하고(S500), GPON 프레이머(650)로부터 수신한 제어 정보를 이용하여 버스트 광신호를 직렬 전기신호로 변환한다(S510). 제어 정보는 버스트 광신호의 유효 구간에 대한 정보를 포함할 수 있다.
GPON OLT 광 송수신기(670-1, 670-2)는 직렬 전기신호를 버스트 CDR(660-1, 660-2)로 전달하고(S520), 버스트 CDR(660-1, 660-2)은 직렬 전기신호를 버스트 병 렬 전기신호로 변환한다(S530). 이때, 버스트 CDR(660-1, 660-2)은 GPON 프레이머(650)로부터 수신한 제어 정보를 이용하여 직렬 전기신호를 변환할 수 있다.
GPON 프레이머(650)는 버스트 CDR(660-1, 660-2)로부터 버스트 병렬 전기신호를 수신하고(S540), 버스트 병렬 전기신호를 상향 GTC 프레임으로 변조하며(S550), 상향 GTC 프레임을 처리한다(S560). 즉, GPON 프레이머(650)는 버스트 모드의 상향 GTC 프레임을 연속 모드의 상향 GTC 프레임으로 변환한다. 버스트 모드의 상향 GTC 프레임에서 데이터가 없는 구간은 프리앰블로 채워진다. 또한, 중앙국이 하이브리드 중계장치(600)의 상태 감시 정보를 요청할 때, 이에 대한 응답으로 GPON 프레이머(650)는 OMCI 패킷을 상향 GTC 프레임에 삽입한다. 이를 위하여, GPON 프레이머(650)는 GPON OLT(210)에 레인징(Ranging)될 필요가 있다. GPON 프레이머(650)는 상향 GTC 프레임을 직렬 전기신호로 변환하고(S570), 직렬 전기신호를 직렬신호 선택기(630-1, 630-2)로 전달한다(S580).
직렬신호 선택기(630-1, 630-2)는 중계 모드에 따라 직렬 전기신호를 GPON ONU 광 송수신기(610-1, 610-2) 또는 WDM-PON ONU 광 송수신기(620-1, 620-2)로 전송한다(S550). GPON 중계 모드를 취하는 경우, 직렬신호 선택기(630-1, 630-2)는 직렬 전기신호를 GPON ONU 광 송수신기(610-1, 610-2)로 전송한다. WDM-PON 중계 모드를 취하는 경우, 직렬신호 선택기(630-1, 630-2)는 직렬 전기신호는 WDM-PON ONU 광 송수신기(620-1, 620-2)로 전송한다. 직렬신호 선택기(630-1, 630-2)는 예를 들면 '0' 또는 '1'을 선택하여 중계 모드에 따라 전기신호를 전송할 수 있다.
GPON ONU 광 송수신기(610-1, 610-2) 또는 WDM-PON ONU 광 송수신기(620-1, 620-2)는 직렬 전기신호를 광신호로 변환하여, GPON OLT(210)로 전송한다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 중계장치(600)의 중계 모드선택을 위한 중계 모드 제어 신호의 출력을 나타내는 도면이다.
도 6에서는 설명의 편의상 하나의 직렬신호 선택기(630)를 도시하고 있으며, 직렬신호 선택기(630)에서 상향전송과 하향전송에 각각 2개의 포트가 존재하고, 2개의 포트 중에서 하나의 포트만 사용되는 것으로 가정한다.
도 6을 참조하면, 직렬신호 선택기(630)는 하향 선택부(632) 및 상향 선택부(634)를 포함한다. 하향 선택부(632)는 4개의 전송 로직(632a, 632b, 632c, 632d) 및 2개의 다중화기(632e, 632f)를 포함하고, 상향 선택부(634)는 4개의 전송 로직(634a, 634b, 634c, 634d) 및 2개의 다중화기(634e, 634f)를 포함한다. 전송 로직(632a-632d, 634a-634d)는 직렬 전기신호의 전송을 위해 사용되는 로직으로 예를 들면 전류 모드 로직(Current Mode Logic, CML)일 수 있다.
전송 로직(632a)은 수신한 GPON ONU 직렬 전기신호를 다중화기(632e, 632f)의 '0'번 입력으로 전달하고, 전송 로직(632b)은 수신한 WDM-PON ONU 직렬 전기신호를 다중화기(632e, 632f)의 '1'번 입력으로 전달한다. 다중화기(632e, 632f)는 각각 출력을 전송 로직(632c, 632d)로 전달하고, 전송 로직(632c)은 출력에 해당하는 하향 직렬 전기신호를 GPON 프레이머(650)으로 전달하며, 전송 로직(632d)은 출력에 해당하는 하향 직렬 전기신호를 GPON 프레이머(650) 또는 다른 장치로 전달한다.
전송 로직(634c)은 GPON 프레이머(650)로부터 상향 직렬 전기신호를 수신하 여 다중화기(634e, 634f)의 '0'번 입력으로 전달하고, 전송 로직(634d)은 GPON 프레이머(650) 또는 다른 장치로부터 상향 직렬 전기신호를 수신하여 다중화기(634e, 634f)의 '1'번 입력으로 전달한다. 다중화기(634e, 634f)는 각각 출력을 전송 로직(634a, 634b)으로 전달하고, 전송 로직(634a)은 출력을 WDM-PON ONU 직렬 전기신호로서 출력하고, 전송 로직(634b)는 출력을 GPON ONU 직렬 전기신호로서 출력한다.
이 경우, 다중화기(632e, 632f, 634e, 634f)는 각각 제어신호(SELA0, SELA1, SELB0, SELB1)에 응답하여 동작하며, 대응하는 제어신호(SELA0, SELA1, SELB0, SELB1)가 '1'의 값을 가질 때 '1'번 입력의 신호를 출력하고, '0'의 값을 가질 때 '0'번 입력의 신호를 출력한다. 전송 로직(632a, 632b, 632c, 632d)은 각각 제어신호(ENA0, ENA1, ENB0, ENB1)에 응답하여 동작하며, 대응하는 제어신호(ENA0, ENA1, ENB0, ENB1)가 '1'의 값을 가질 때 입력 신호를 출력하고 '0'의 값을 가질 때 입력 신호를 차단한다.
GPON 프레이머(650)는 제어 신호(SELA0, SELA1, SELB0, SELB1, ENA0, ENA1, ENB0, ENB1)를 직렬신호 선택기(630)로 전송한다. 제어 신호(SELA0, SELA1, SELB0, SELB1, ENA0, ENA1, ENB0, ENB1)는 중앙국으로부터 수신될 수 있다. 중앙국은 상향 GTC 프레임에 삽입된 OMCI 패킷을 통하여 하이브리드 중계장치(600)의 상태를 모니터링할 수 있고, 적절한 중계 모드를 선택하여 지시할 수 있다. 중앙국은 모드 스위치 또는 제어 프로세서를 이용하여 GPON 프레이머(650)로 중계 모드를 지시할 수 있다.
직렬신호 선택기(630)로 전송되는 중계 모드 제어 신호는 표 1과 같다.
중계 모드 ENA0 SELA0 ENB0 ENB1
WDM-PON 중계 모드 1 1 1 0
GPON 중계 모드 1 0 0 1
하향전송에서 하나의 출력 포트가 사용되지 않으므로, ENA1 및 SELA1은 항상 '0'을 출력한다. 상향전송에서 하나의 입력 포트가 사용되지 않으므로, SELB0 및 SELB1은 항상 '0'을 출력한다.
제어 신호가 '1'을 나타내면, 직렬신호 선택기(630)는 GPON 중계 모드로 동작하고, 중계 모드 제어 신호가 '0'을 나타내면, 직렬신호 선택기(630)는 WDM-PON 중계 모드로 동작한다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 GPON 프레이머(650)의 구조를 나타내는 블록도이고, 도 8은 GPON 프레이머(650)를 통과하는 하향신호의 처리방법을 나타내는 순서도이고, 도 9는 GPON 프레이머(650)를 통과하는 상향신호의 처리방법을 나타내는 순서도이다.
도 7을 참조하면, GPON 프레이머(650)는 수신 I/O 인터페이스 모듈(651), 하향 GTC 프레임 처리 모듈(652), 상향 GTC 프레임 처리 모듈(653), 송신 I/O 인터페이스 모듈(654) 및 SERDES 모듈(655)을 포함한다. 수신 I/O 인터페이스 모듈(651)은 클럭 생성부(651-1), 데이터 수신부(651-2, 651-3) 및 데이터 송신부(651-4, 651-5)를 포함한다. 송신 I/O 인터페이스 모듈(654)은 클럭 생성부(654-1), 데이터 수신부(654-2, 654-3) 및 데이터 송신부(654-4, 654-5)를 포함한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 수신 I/O 인터페이스 모듈(651)는 2.488Gb/s의 직렬 데이터 신호를 수신하고(S800), 직렬 데이터 신호로부터 데이터와 클럭을 복원한다(S810). 수신 I/O 인터페이스 모듈(651)은 직렬 데이터 신호를 복원하기 위하여, 클럭 생성부(651-1)에 외부의 참조 클럭(Reference Clock), 예를 들면 155.52MHz를 인가한다. 수신 I/O 인터페이스 모듈(651)은 참조 클럭을 이용하여 병렬의 16비트 데이터 신호 및 복원 클럭(Recovery Clock), 예를 들면 155.52MHz를 추출한다. 복원 클럭은 GPON 프레이머(650) 내부에서 사용되므로, 내부 클럭이라 할 수도 있다.
수신 I/O 인터페이스 모듈(651)은 복원 클럭 및 16비트 데이터 신호를 하향 GTC 프레임 처리 모듈(652)로 전송하고(S820), 하향 GTC 프레임 처리 모듈(652)은 복원 클럭과 16비트 데이터 신호를 통해 하향 GTC 프레임을 역다중화하고, 하향 GTC 프레임으로부터 제어 정보를 추출한다(S830).
하향 GTC 프레임 처리 모듈(652)은 16비트 데이터 신호를 송신 I/O 인터페이스 모듈(654)로 전달하고(S840), 송신 I/O 인터페이스 모듈(654)은 16비트 데이터 신호를 2.488Gb/s의 직렬신호로 변환하여 출력한다(S850). 이때, 송신 I/O 인터페이스 모듈(654)은 데이터 송신부만을 사용하므로, 클럭 생성부(654-1)는 참조 클럭이 아닌 복원 클럭을 이용할 수 있다.
이와 같이, 하향전송에서, 하이브리드 중계장치(600)의 GPON 프레이머(650)는 참조 클럭을 이용하여 데이터 및 클럭을 복원하고, 복원 클럭을 이용하여 데이터 신호를 하향전송한다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 버스트 CDR(660-1, 660-2)은 1.244Gb/S의 직렬 데이터 신호를 수신하고(S900), 직렬 데이터 신호로부터 클럭과 데이터를 복원한다(S910). 이때, 버스트 CDR(660-1, 660-2)은 클럭과 데이터를 복원하기 위하여 외부로부터 155.52MHz의 참조 클럭을 이용할 수 있다. 버스트 CDR(660-1, 660-2)이 이용하는 참조 클럭은 GPON 프레이머(650)에서 하향전송 시에 복원된 복원 클럭일 수 있다. 버스트 CDR(660-1, 660-2)은 1.244Gb/s의 직렬 데이터 신호로부터 병렬 4비트 데이터 신호 및 311.04MHz의 클럭을 추출할 수 있다.
버스트 CDR(660-1, 660-2)은 복원 클럭과 4비트 데이터를 SERDES 모듈(655)로 전송하고(S920), SERDES 모듈(655)은 4비트 데이터 신호를 8비트 데이터 신호로 변환하여(S930), 상향 GTC 프레임 처리 모듈(653)로 전송한다(S940). 상향 GTC 프레임 처리 모듈(653)은 하향전송 시에 복원된 복원 클럭을 이용하여 8비트 데이터 신호를 처리하고(S950), 8비트 데이터 신호를 송신 I/O 인터페이스 모듈(654)로 전달한다(S960).
송신 I/O 인터페이스 모듈(654)은 상향 GTC 프레임 처리 모듈(653)로부터 수신한 8비트 데이터 신호를 1.244Gb/S의 직렬 데이터 신호로 변환하여 출력한다(S970).
이와 같이, 상향전송을 위하여 하향전송에서 복원된 클럭이 이용되므로, GPON OLT(210)와 동기가 이루어진 상향전송이 가능하다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 상향 GTC 프레임의 처리를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 상향 GTC 프레임은 버스트 신호이다. 즉, 각 GPON ONU로부터의 데이터가 버스트하게 전송되어, 데이터가 없는 일부 구간이 존재한다. 상향 GTC 프레임 처리 모듈(653)은 데이터가 없는 일부 구간에 프리앰블을 삽입할 수 있다. 이때, GPON 프레이머(650)는 하향전송 시에 하향 GTC 프레임으로부터 추출한 제어 정보로부터 데이터가 없는 일부 구간을 알 수 있다. 따라서, 상향 GTC 프레임 처리 모듈(653)로부터 출력되는 상향 GTC 프레임은 연속 신호가 될 수 있다. 이로 인하여, WDM-PON 기술이 적용되는 구간에서 연속 신호가 전송될 수 있다. 상향 GTC 프레임 처리 모듈(653)이 상향 GTC 프레임을 처리하기 위한 지연시간이 소요될 수 있다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 중계장치(600) 내의 광 송수신기들의 상태를 모니터링하는 방법을 나타낸다.
도 11을 참조하면, GPON 프레이머(650)는 I2C 인터페이스를 통하여 GPON ONU 광 송수신기(610), WDM-PON ONU 광 송수신기(620) 및 GPON OLT 광 송수신기(670)를 주기적 또는 비주기적으로 감시한다. 제어 프로세서(640)는 GPON 프레이머(650)로부터 GPON ONU 광 송수신기(610), WDM-PON ONU 광 송수신기(620) 및 GPON OLT 광 송수신기(670)의 상태 감시 정보를 수집한다. 중앙국이 GPON ONU 광 송수신기(610), WDM-PON ONU 광 송수신기(620) 및 GPON OLT 광 송수신기(670)의 상태 감시 정보를 요구하면, 제어 프로세서(640)는 OMCI 패킷에 상태 감시 정보를 넣고, 상향 프레임을 통하여 OMCI 패킷을 GPON OLT(210)로 전송한다. OMCI 패킷은 상향 프레임의 일부 구간에 삽입될 수 있다. 이를 위하여, GPON 프레이머(650)는 GPON OLT(210)에 레인징될 필요가 있다. GPON 프레이머(650)와 GPON OLT(210)의 레인징은 제어 프로세서(640)에서 수행된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다. 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 종래 파장분할 다중화/시간분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing/Time Division Multiplexing, WDM/TDM) 하이브리드 광 네트워크를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 광 네트워크를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 중계장치(600)의 상세 블록도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 중계장치(600)의 하향전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 중계장치(600)의 상향전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 중계장치(600)의 중계 모드선택을 위한 중계 모드 제어 신호의 출력을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 GPON 프레이머(650)의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 8은 GPON 프레이머(650)를 통과하는 하향신호의 처리방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 GPON 프레이머(650)를 통과하는 상향신호의 처리방법을 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 상향 GTC 프레임의 처리를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 중계장치(600) 내의 광 송수신기들의 상태를 모니터링하는 방법을 나타낸다.

Claims (15)

  1. 기가비트 수동형 광 네트워크의 하이브리드 중계장치에서의 광신호 중계방법에 있어서,
    하향 WDM-PON OLT(Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical line Terminal) 광신호에 대응하는 1차 하향 전기신호 및 하향 GPON OLT(Gigabit Passive Optical Network Optical Line Terminal) 광신호에 대응하는 제 2 하향 전기신호 중 어느 하나의 전기신호를 수신하는 단계;
    상기 하향 전기신호를 하향 GTC(GPON Transmission Convergence) 프레임으로 변조하는 단계;
    상기 하향 GTC 프레임으로부터 상향전송을 위한 제어정보를 추출하는 단계;
    상기 하향 GTC 프레임을 하향 전기신호로 변환하는 단계;
    변환된 하향 전기신호를 GPON OLT 광 송수신기에서 광신호로 변환하는 단계; 및
    변환된 광신호를 GPON ONU로 전송하는 단계를 포함하는 광신호 중계방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어정보는 상기 GPON ONU로부터 상향 전송되는 광신호의 대역 할당 정보, 유효 구간에 대한 정보 및 클럭 정보 중 적어도 하나를 포함하는 광신호 중계방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유효 구간에 대한 정보를 이용하여 상기 GPON ONU로부터 상향 전송되는 버스트 광신호를 직렬 전기신호로 변환하는 단계;
    상기 클럭에 대한 정보를 이용하여 상기 직렬 전기신호를 병렬 전기신호로 변환하는 단계;
    상기 병렬 전기신호를 버스트 상향 GTC 프레임으로 변조하는 단계; 및
    상기 버스트 상향 GTC 프레임의 빈 구간에 프리앰블을 삽입하여 연속 상향 GTC 프레임으로 변조하는 단계를 더 포함하는 광신호 중계방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    변조한 연속 상향 GTC 프레임을 상향 전기신호로 변환하는 단계;
    중계 모드에 따라 상기 상향 전기신호를 상향 WDM-PON OLT 광신호 및 상향 GPON OLT 광신호 중 어느 하나의 광신호로 변환하는 단계; 및
    변환한 광신호를 GPON OLT로 전송하는 단계를 더 포함하는 광신호 중계방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기신호를 수신하는 단계는,
    상기 하향 WDM-PON OLT 광신호를 수신하여 상기 제 1 하향 전기신호로 변환하는 단계;
    상기 하향 GPON OLT 광신호를 수신하여 상기 제 2 하향 전기신호로 변환하는 단계;
    중계 모드에 따라 상기 제 1 하향 전기신호 및 상기 제 2 하향 전기신호 중 하나의 전기신호를 선택하는 단계를 포함하는 광신호 중계방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 중계 모드는 상향 GTC(GPON Transmission Convergence) 프레임에 삽입된 OMCI(ONT Management Control Interface) 패킷으로부터 결정되는 광신호 중계방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 OMCI 패킷은 상기 하이브리드 중계장치의 상태 감시 정보를 포함하는 광신호 중계방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 하향 전기신호로 변환하는 단계는 RSOA(Reflective Semiconductor Optical Amplifier) 방식의 광 송수신기를 이용하여 상기 하향 WDM-PON OLT 광신호를 상기 제 1 하향 전기신호로 변환하는 단계를 포함하는 광신호 중계방법.
  9. 기가비트 수동형 광 네트워크에서 하이브리드 중계장치에 있어서,
    하향 WDM-PON OLT(Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Line Terminal) 광신호에 대응하는 1차 하향 전기신호 및 하향 GPON OLT(Gigabit Passive Optical Network Optical Line Terminal) 광신호에 대응하는 제 2 하향 전기신호 중 어느 하나의 전기신호를 하향 GTC(GPON Transmission Convergence) 프레임으로 변조하고, 상기 하향 GTC 프레임으로부터 상향전송을 위한 제어정보를 추출하며, 상기 하향 GTC 프레임을 전기신호로 변환하는 GPON 프레이머; 및
    변환된 전기신호를 광신호로 변환하는 GPON OLT 광 송수신기를 포함하는 하이브리드 중계장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 GPON OLT 광 송수신기는 상기 제어 정보를 이용하여 GPON ONU로부터 상향 전송되는 버스트 광신호를 직렬 전기신호로 변환하는 하이브리드 중계장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 GPON 프레이머는 상기 제어 정보를 이용하여 버스트 상향 GTC 프레임의 빈 구간에 프리앰블을 삽입하여 연속 상향 GTC 프레임으로 변조하는 하이브리드 중계장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 하향 WDM-PON OLT 광신호를 수신하여 상기 제 1 하향 전기신호로 변환 하는 WDM-PON ONU 광 송수신기;
    상기 하향 GPON OLT 광신호를 수신하여 제 2 하향 전기신호로 변환하는 GPON-ONU 광 송수신기; 및
    중계 모드에 따라 상기 제 1 하향 전기신호 및 상기 제 2 하향 전기신호 중 하나의 전기신호를 선택하는 직렬 신호 선택기를 더 포함하는 하이브리드 중계장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 GPON 프레이머는 상기 WDM-PON ONU 광 송수신기, 상기 GPON ONU 광 송수신기 및 상기 GPON OLT 광 송수신기로부터 상태 감시 정보를 수집하는 하이브리드 중계장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 GPON 프레이머는 상기 상태 감시 정보가 들어있는 OMCI(ONT Management Control Interface) 패킷을 상향전송되는 프레임에 삽입하여 전송하는 하이브리드 중계장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    GPON OLT와 상기 GPON 프레이머를 레인징하는 제어 프로세서를 더 포함하는 하이브리드 중계장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101578191B1 (ko) 2015-10-06 2015-12-16 라이트웍스 주식회사 수동형 광네트워크를 위한 중계장치 및 중계방법
KR101586075B1 (ko) 2015-11-02 2016-01-15 라이트웍스 주식회사 수동형 광네트워크의 전송거리 연장을 위한 중계시스템 및 중계방법

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8693868B2 (en) * 2010-03-16 2014-04-08 Marvell Israel (M.I.S.L) Ltd. Versatile optical network interface methods and systems
US8885652B2 (en) * 2010-08-06 2014-11-11 Futurewei Technologies, Inc. Hybrid orthogonal frequency division multiplexing time domain multiplexing passive optical network
KR101738687B1 (ko) * 2010-12-23 2017-05-23 한국전자통신연구원 연속 모드 파장 변환 장치, 버스트 모드 파장 변환 장치, 원격 종단 장치 및 국사 종단 장치
JP5842438B2 (ja) * 2011-07-28 2016-01-13 富士通株式会社 中継装置、中継方法及び光伝送システム
KR20130093788A (ko) * 2011-12-30 2013-08-23 한국전자통신연구원 Ｏｆｄｍａ－ｐｏｎ 기반의 ｔｄｍａ－ｐｏｎ 서비스를 위한 융합 수동형 광가입자망
TWI445333B (zh) * 2012-02-29 2014-07-11 Univ Nat Taiwan Science Tech 分時分波多工被動式光網路
EP2642676B1 (en) * 2012-03-20 2017-03-15 ADVA Optical Networking SE A method and system for operating an optical transmission system
US9979505B2 (en) 2012-09-10 2018-05-22 Tellabs Enterprise, Inc. Delivery of GPON technology
KR101727779B1 (ko) * 2013-01-02 2017-04-17 한국전자통신연구원 파장 가변 광 모듈 기반 수동형 광 망 거리 확장장치 및 그 방법
US9577758B2 (en) * 2014-04-10 2017-02-21 Tibit Communications, Inc. Method and system for scheduling cascaded PON
CN105141461B (zh) * 2015-09-11 2019-04-02 烽火通信科技股份有限公司 一种gpon系统中实现业务配置并发控制的系统及方法
US10523356B2 (en) * 2016-05-31 2019-12-31 Cable Television Laborties, Inc. System and methods for coherent optical extension
US9992049B1 (en) * 2016-06-17 2018-06-05 Xilinx, Inc. Numerically controlled oscillator for fractional burst clock data recovery applications
US10623129B2 (en) 2017-09-15 2020-04-14 Futurewei Technologies, Inc. Control and management of a first PON using a second PON
CN107911190B (zh) * 2017-12-29 2019-03-08 武汉长光科技有限公司 一种支持超密集波分复用的光线路终端
US10992387B2 (en) * 2019-09-12 2021-04-27 Google Llc Port replicator
US11212072B1 (en) 2020-12-22 2021-12-28 Xilinx, Inc. Circuit for and method of processing a data stream

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070147837A1 (en) 2005-12-07 2007-06-28 Yoo Jeong J Method of increasing number of subscribers using time division duplexing technology in wavelength division multiplexing/Ethernet passive optical network system
US7818389B1 (en) * 2006-12-01 2010-10-19 Marvell International Ltd. Packet buffer apparatus and method
KR100842290B1 (ko) 2006-12-08 2008-06-30 한국전자통신연구원 Ｗｄｍ 기반의 ｔｄｍ-ｐｏｎ 시스템에서의 파장 변환장치와 이를 이용한 광전송 장치 및 방법
KR100979365B1 (ko) * 2007-06-08 2010-08-31 주식회사 케이티 Ｗｄｍ/ｔｄｍ 복합 광 네트워크
KR100975882B1 (ko) 2007-08-17 2010-08-13 한국전자통신연구원 시간분할 다중화 수동형 광전송 방식에 파장분할 다중화기술을 적용한 광가입자망 시스템 및 서비스 제공 방법
KR100975821B1 (ko) * 2007-12-28 2010-08-16 주식회사 케이티 파장분할 다중화/시분할 다중화 복합 광 네트워크 시스템및 그 장치
EP2401828B1 (en) * 2009-02-24 2013-04-10 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Dynamic scheduling using pon bandwidth allocation on lower aggregation levels
US8249452B2 (en) * 2009-03-19 2012-08-21 Calix, Inc. ONT-based micronode management

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101578191B1 (ko) 2015-10-06 2015-12-16 라이트웍스 주식회사 수동형 광네트워크를 위한 중계장치 및 중계방법
US10484096B2 (en) 2015-10-06 2019-11-19 Lightworks Technology Inc Relay apparatus and relay method for passive optical network
KR101586075B1 (ko) 2015-11-02 2016-01-15 라이트웍스 주식회사 수동형 광네트워크의 전송거리 연장을 위한 중계시스템 및 중계방법

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