KR20120071505A - 광 중계기 및 그것의 광신호 증폭 방법 - Google Patents

광 중계기 및 그것의 광신호 증폭 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120071505A
KR20120071505A KR1020100133074A KR20100133074A KR20120071505A KR 20120071505 A KR20120071505 A KR 20120071505A KR 1020100133074 A KR1020100133074 A KR 1020100133074A KR 20100133074 A KR20100133074 A KR 20100133074A KR 20120071505 A KR20120071505 A KR 20120071505A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
optical signal
input
optical
uplink optical
Prior art date
Application number
KR1020100133074A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101850991B1 (ko
Inventor
이문섭
김종덕
이동수
김성창
유학
김근용
이영석
윤심권
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020100133074A priority Critical patent/KR101850991B1/ko
Priority to US13/221,306 priority patent/US8630550B2/en
Publication of KR20120071505A publication Critical patent/KR20120071505A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101850991B1 publication Critical patent/KR101850991B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29—Repeaters
    • H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H04B10/297—Bidirectional amplification
    • H04B10/2972—Each direction being amplified separately
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29—Repeaters
    • H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H04B10/293—Signal power control
    • H04B10/2931—Signal power control using AGC
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29—Repeaters
    • H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H04B10/298—Two-way repeaters, i.e. repeaters amplifying separate upward and downward lines
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0221—Power control, e.g. to keep the total optical power constant
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/08—Time-division multiplex systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

본 발명은 시분할 다중 접속 방식의 수동형 광 통신망에서의 광 중계기 및 그것의 광신호 증폭 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광 중계기는 상향 광증폭기 및 이를 제어하는 제어 회로를 포함한다. 상기 상향 광증폭기는 입력 광신호 중 입력 상향 광신호를 증폭한다. 상기 제어 회로는 상기 입력 상향 광신호에서 상향 스트림의 검출 여부에 따라 상기 상향 광증폭기의 동작 여부를 제어한다.

Description

광 중계기 및 그것의 광신호 증폭 방법{OPTICAL REPEATER AND OPTICAL SIGNAL AMPLIFYING METHOD THEREOF}
본 발명은 수동형 광 통신망에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 시분할 다중 접속 방식의 수동형 광 통신망에서의 광 중계기 및 그것의 광신호 증폭 방법에 관한 것이다.
가입자망을 구성하기 위해, 다양한 통신망 구조가 제안되고 있다. 그 예로써, xDSL(x-Digital Subscriber Line), HFC(Hybrid Fiber Coax), FTTB(Fiber To The Building), FTTC(Fiber To The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등이 제안되고 있다. 이들 중 FTTx(x=B,C,H)는 능동형 광 통신망(Active Optical Network: AON)으로 구현된 능동형 FTTx와 수동형 광 통신망(Passive Optical Network: PON)으로 구현된 수동형 FTTx로 구분될 수 있다.
수동형 광 통신망은 광합파, 분파기, 광분기 및 결합기 등의 수동 소자들(passive components)을 이용하여 광 회선을 구성한 가입자망을 말한다. 수동형 광 통신망은 다수의 광 통신망 단말기(유닛)들, 즉 ONTs(Optical Network Terminals) 또는 ONUs(Optical Network Units)이 수동 소자들을 통해 하나의 광 회선 단말기(Optical Line Terminal: OLT)를 공유하는 점 대 다중점(Point-to-Multipoint) 구조를 갖는다.
수동형 광 통신망은 시분할 다중 접속 방식의 수동형 광 통신망(Time Division Multiplexing Access-Passive Optical Network: TDMA-PON)과 파장분할 다중 접속 방식의 수동형 광 통신망(Wavelength Division Multiplexing Access-Passive Optical Network: WDMA-PON)으로 분류될 수 있다. TDMA-PON에서는 각각의 가입자에게 할당되는 타임 슬롯(time slot)을 통해 데이터를 전송하고, WDMA-PON에서는 각각의 가입자에게 할당되는 파장을 통해 데이터를 전송한다.
종래의 TDMA-PON는 상향 및 하향 광신호를 각각 증폭하기 위한 양방향성 광증폭 장치를 포함한다. 하지만, 종래의 TDMA-PON에서는, 버스트 모드 전송 방식을 이용하는 경우, 광신호에 대한 증폭 동작 수행 시에 발생하는 잡음 영향으로 인해 안정적인 서비스를 제공하는 데 한계가 있었다. 또한, 이로 인해, 가입자 수 및 전송거리를 늘리는 데 한계가 있었다.
본 발명의 목적은 시분할 다중 접속 방식의 수동형 광 통신망에 있어서, 가입자 수 및 전송 거리를 늘리기 위한 광 중계기 및 그것의 광신호 증폭 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 광 중계기는 상향 광증폭기 및 이를 제어하는 제어 회로를 포함한다. 상기 상향 광증폭기는 입력 광신호 중 입력 상향 광신호를 증폭한다. 상기 제어 회로는 상기 입력 상향 광신호에서 상향 스트림의 검출 여부에 따라 상기 상향 광증폭기의 동작 여부를 제어한다.
실시 예에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 입력 상향 광신호에서 상향 스트림이 검출되는 동안에는 상기 입력 상향 광신호에 대한 증폭 동작을 수행하고, 상기 입력 상향 광신호에서 상향 스트림이 검출되지 않는 동안에는 상기 입력 상향 광신호에 대한 증폭 동작을 중지하도록 상기 상향 광증폭기를 제어한다.
실시 예에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 입력 상향 광신호에 대한 증폭 동작 수행 시에, 상기 입력 상향 광신호의 평균 전력, 및 상기 입력 상향 광신호가 증폭되어 발생하는 출력 상향 광신호의 평균 전력에 근거하여 상기 상향 광증폭기의 이득을 제어한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 중계기는 상향 광증폭기 및 이를 제어하는 제어 회로를 포함한다. 상기 상향 광증폭기는 제어 신호에 응답하여 턴 온 또는 오프 되고, 턴 온 되는 동안 입력 상향 광신호를 증폭하여 출력 상향 광신호를 발생한다. 상기 제어 회로는 상기 입력 상향 광신호에서 상향 스트림의 검출 여부에 따라 상기 제어 신호를 발생한다.
실시 예에 있어서, 상기 광 중계게는 상기 입력 상향 광신호를 추출하여 추출 신호를 발생하는 포토 다이오드를 더 포함한다. 그리고, 상기 제어 회로는 상기 추출 신호를 이용하여 상기 상향 스트림의 검출 여부를 판단한다.
실시 예에 있어서, 상기 제어 회로는 고속 스트림 검출기 및 상향 광증폭기 드라이버를 포함한다. 상기 고속 스트림 검출기는 상기 추출 신호를 이용하여 상기 상향 스트림의 검출 여부를 나타내는 검출 신호를 발생한다. 상기 상향 광증폭기 드라이버는 상기 검출 신호에 응답하여 상기 제어 신호를 발생한다.
본 발명의 실시 예에 따른 광 중계기의 광신호 증폭 방법은 입력 상향 광신호를 추출하는 단계, 상기 입력 상향 광신호에 대한 추출 신호를 이용하여 상향 스트림의 검출 여부를 판단하는 단계, 및 상기 상향 스트림의 검출 여부에 따라 상기 입력 상향 광신호에 대한 증폭 동작 여부를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 광 중계기 및 그것의 광신호 증폭 방법에 의하면, 특정 광신호에 대한 증폭 동작 시에 발생하는 잡음이 다른 광신호에 영향을 주는 것을 줄일 수 있다. 그 결과, 가입자 수 및 전송거리를 늘릴 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수동형 광 통신망을 간략하게 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 광 중계기의 제어 회로를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 광 중계기의 입력 및 출력 상향 광신호를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광 중계기의 광신호 증폭 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 수동형 광 통신망을 간략하게 보여주는 블록도이다.
이하에서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 하지만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통해 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
한편, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 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 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수동형 광 통신망(100)을 간략하게 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 수동형 광 통신망(Passive Optical Network: PON, 100)은 광 회선 단말기(Optical Line Terminal: OLT, 110), 스플리터들(spliters, 120, 130), 광 중계기(Optical Repeater, 140) 및 광 통신망 유닛들(Optical Network Units: ONUs, 121, 122, 131~133)을 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 수동형 광 통신망(100)은 멀티-스테이지(multi-stage)의 트리(tree) 구조로 구성될 수 있다. 예를 들어, 광 통신망 유닛들(121, 122, 131~133) 중 일부(121, 122, 이하 “제 1 광 통신망 유닛들”이라고 칭함)는 각각의 대응하는 광 선로를 통해 제 1 스플리터(120)에 연결되고, 다른 일부(131~133, 이하 “제 2 광 통신망 유닛들”이라고 칭함)는 각각의 대응하는 광 선로를 통해 제 2 스플리터(130)에 연결된다. 여기서, 제 1 스플리터(120)는 상위 스테이지에 대응하고, 제 2 스플리터(130)는 하위 스테이지에 대응한다. 일반적으로, 스플리터와 광 통신망 유닛들 사이 또는 원격 노드와 광 통신망 유닛들 사이를 연결하는 각각의 광 선로는 가입자 선로(subscriber line)라고 칭한다.
광 회선 단말기(110)는 수동형 광 통신망(100)에서의 최상위 노드에 대응하고, 광 선로를 통해 제 1 스플리터(120)에 연결된다. 일반적으로, 광 회선 단말기(110)와 스플리터 사이를 연결하는 광 선로는 피더 화이버(feeder fiber)라고 칭한다. 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 광 회선 단말기(110)는 중앙 기지국(Central Office: CO)의 일부 구성 요소일 수 있다.
제 1 스플리터(120)는 제 1 광 통신망 유닛들(121, 122) 및 광 중계기(140)로부터 전송되는 상향 광신호들을 다중화(multiplexing)하고, 다중화된 상향 광신호를 광 회선 단말기(110)로 전송한다. 이때, 상향 광신호들은 시분할 다중화(Time Division Multiplexing)될 수 있다. 또한, 제 1 스플리터(120)는 광 회선 단말기(110)로부터 전송되는 하향 광신호를 역다중화(demultiplexing)하고, 역다중화된 하향 광신호들을 제 1 광 통신망 유닛들(121, 122) 및 광 중계기(140)에 각각 분배한다.
제 2 스플리터(130)는 제 2 광 통신망 유닛들(131~133)로부터 전송되는 상향 광신호들을 다중화하고, 다중화된 상향 광신호를 광 중계기(140)로 전송한다. 또한, 제 2 스플리터(130)는 광 중계기(140)로부터 전송되는 하향 광신호를 역다중화하고, 역다중화된 하향 광신호들을 제 2 광 통신망 유닛들(131~133)에 각각 분배한다.
광 중계기(140)는 제 1 및 제 2 스플리터(120, 130) 사이에 연결되고, 상향 및 하향 광신호를 중계 및 증폭한다. 광 중계기(140)는 파장 분할 다중화 필터들(Wavelength Division Multiplexing filters: WDM filters, 141, 142), 하향 광증폭기(downward optical amplifier, 143), 상향 광증폭기(upward optical amplifier, 144), 포토 다이오드들(Photo-Diodes: PDs, 145, 146) 및 제어 회로(control circuit, 147)를 포함한다.
파장 분할 다중화 필터들(141, 142)은 파장 분할 다중화를 통해 서로 다른 파장을 갖는 상향 및 하향 광신호를 병합 및 분리한다. 제 1 파장 분할 다중화 필터(141, 이하, “제 1 필터”라고 칭함)는 제 1 스플리터(120)와 광증폭기들(143, 144) 사이에서 상향 및 하향 광신호를 병합 및 분리한다. 제 2 파장 분할 다중화기(142, 이하, “제 2 필터”라고 칭함)는 제 2 스플리터(130)와 광증폭기들(143, 144) 사이에서 상향 및 하향 광신호를 병합 및 분리한다.
하향 광증폭기(143)는 제 1 필터(141)로부터 전달되는 입력 하향 광신호를 증폭하여 출력 하향 광신호를 발생한다. 하향 광증폭기(143)는 출력 하향 광신호를 제 2 필터(142)에 전달한다. 본 발명의 실시 예에 있어서, 하향 광증폭기(143)는 에르븀 첨가 광섬유 증폭기(Erbium Doped Fiber Amplifier: EDFA) 및 프로시디뮴 첨가 광섬유 증폭기(Praseodymium Doped Fiber Amplifier: PDFA) 중 어느 하나로 구현될 수 있다.
상향 광증폭기(144)는 제 2 필터(142)로부터 전달되는 입력 상향 광신호를 증폭하여 출력 상향 광신호를 발생한다. 상향 광증폭기(144)는 출력 상향 광신호를 제 1 필터(141)에 전달한다. 본 발명의 실시 예에 있어서, 상향 광증폭기(144)는 반도체 광증폭기(Semiconductor Optical Amplifier: SOA)로 구현될 수 있다. 상향 광증폭기(144)는 제어 회로(147)의 제어에 응답하여 동작한다. 예를 들어, 상향 광증폭기(144)는 제어 회로(147)로부터 제공되는 바이어스 전류(IBIAS)에 따라 이득을 가변한다. 또한, 상향 광증폭기(144)는 제어 회로(147)로부터 제공되는 제어 신호(ON/OFF)에 응답하여 턴 온 또는 오프 된다.
제 1 포토 다이오드(145)는 입력 상향 광신호를 추출한다. 제 1 포토 다이오드(145)는 추출된 입력 상향 광신호를 전기적인 신호인 제 1 추출 신호(ES1)로 변환한다. 제 1 포토 다이오드(145)는 제 1 추출 신호(ES1)를 제어 회로(147)에 전달한다.
제 2 포토 다이오드(146)는 출력 상향 광신호를 추출한다. 제 2 포토 다이오드(146)는 추출된 출력 상향 광신호를 전기적인 신호인 제 2 추출 신호(ES2)로 변환한다. 제 2 포토 다이오드(146)는 제 2 추출 신호(ES2)를 제어 회로(147)에 전달한다.
제어 회로(147)는 입력 및 출력 상향 광신호의 평균 전력에 근거하여 상향 광증폭기(144)의 이득을 제어하기 위한 바이어스 전류(IBIAS)를 발생한다. 여기서, 입력 상향 광신호의 평균 전력은 제 1 추출 신호(ES1)로부터 측정되고, 출력 상향 광신호의 평균 전력은 제 2 추출 신호(ES2)로부터 측정될 수 있다. 또한, 제어 회로(147)는 입력 상향 광신호에서 상향 스트림의 검출 여부에 따라 상향 광증폭기(144)의 동작 여부를 제어하기 위한 제어 신호(ON/OFF)를 발생한다. 여기서, 상향 스트림의 검출 여부는 입력 상향 광신호에 대한 제 1 추출 신호(ES1)를 이용하여 판단될 수 있다. 제어 회로(147)는 이하의 도 2를 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
상술한 바와 같이, 수동형 광 통신망(100)은 시분할 다중화 방식을 사용한다. 이에 따라, 광 통신망 유닛들(121, 122, 131~133)에서 각각 발생하는 상향 스트림들은 시분할 다중화되어 광 회선 단말기(110)로 전송된다. 즉, 상향 광신호는 시분할 다중화된 상향 스트림들을 포함한다. 시분할 다중화 방식을 사용하는 수동형 광 통신망(100)에서, 광 통신망 유닛들(121, 122, 131~133) 각각은 자신에게 할당된 타임 슬롯 동안 상향 스트림들을 전송한다. 이는 상향 스트림들이 광 회선 단말기(110)로 전송되는 도중 서로 충돌하는 것을 방지하기 위함이다.
일반적으로, 광증폭기의 증폭 동작 수행 중에 자연증폭방출(Amplified Spontaneous Emission: ASE) 잡음이 발생할 수 있다. 또한, 자연증폭방출 잡음은, 어떠한 스트림도 전송되지 않는 타임 슬롯에서 광증폭기가 턴 온 되어 있는 경우에도 발생할 수 있다. 이후, 이러한 자연증폭방출 잡음이 발생하는 타임 슬롯을 통해 시분할 다중화된 스트림이 전송되는 경우, 광신호 송수신의 안정성이 떨어질 수 있다. 이와 같이, 어떠한 스트림도 전송되지 않는 타임 슬롯에서 자연증폭방출 잡음이 발생하게 되면, 타임 슬롯의 효율적인 사용이 어려워진다. 결국, 이는 가입자 수 및 전송거리를 늘리는 데 장애 요인이 된다. 이를 해결하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 광 중계기(140)는 입력 상향 광신호에서 상향 스트림의 검출 여부에 따라 상향 광증폭기(144)의 동작 여부를 제어하는 제어 회로(147)를 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 광 중계기(140)의 제어 회로(147)를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 제어 회로(147)는 제 1 및 제 2 파워 검출기(power detector, 210, 220), 고속 스트림 검출기(fast stream detector, 230) 및 상향 광증폭기 드라이버(upward optical amplifier driver, 240)를 포함한다.
제 1 파워 검출기(210)는 제 1 포토 다이오드(145, 도 1 참조)로부터 전달되는 제 1 추출 신호(ES1)로부터 입력 상향 광신호의 평균 전력(P1, 이하, “제 1 평균 전력”이라고 칭함)을 측정한다. 제 2 파워 검출기(220)는 제 2 포토 다이오드(146, 도 1 참조)로부터 전달되는 제 2 추출 신호(ES2)로부터 출력 상향 광신호의 평균 전력(P2, 이하, “제 1 평균 전력”이라고 칭함)을 측정한다.
고속 스트림 검출기(230)는 제 1 포토 다이오드(145)로부터 전달되는 제 1 추출 신호(ES1)를 이용하여 입력 상향 광신호에서 상향 스트림의 검출 여부를 판단한다. 그리고, 고속 스트림 검출기(230)는 입력 상향 광신호에서 상향 스트림의 검출 여부를 나타내는 검출 신호(DS)를 발생한다. 예를 들어, 고속 스트림 검출기(230)는 제 1 추출 신호(ES1)의 전압 레벨이 정해진 기준 레벨과 같거나 그보다 큰 경우 로직 하이 레벨의 검출 신호(DS)를 발생한다. 고속 스트림 검출기(230)는 제 1 추출 신호(ES1)의 전압 레벨이 정해진 기준 레벨보다 작은 경우 로직 로우 레벨의 검출 신호(DS)를 발생한다.
상향 광증폭기 드라이버(240)는 제 1 및 제 2 평균 전력(P1, P2)에 근거하여 상향 광증폭기(144, 도 1 참조)의 이득을 제어하기 위한 바이어스 전류(IBIAS)를 발생한다. 이때, 상향 광증폭기(144)의 이득은 바이어스 전류(IBIAS)에 의해 제어되고, 바이어스 전류(IBIAS)의 크기는 제 2 평균 전력(P2)이 정해진 기준 값으로 일정하게 유지되도록 조절될 것이다. 또한, 상향 광증폭기 드라이버(240)는 고속 스트림 검출기(230)로부터 전달되는 검출 신호(DS)에 응답하여 상향 광증폭기(144)의 동작 여부를 제어하기 위한 제어 신호(ON/OFF)를 발생한다.
도 3은 도 1에 도시된 광 중계기(140)의 입력 및 출력 상향 광신호를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 광 중계기(140)의 동작을 설명하기 위해, 제 1 및 제 2 상향 스트림(STR1, STR2)을 포함하는 입력 및 출력 상향 광신호가 도시된다. 또한, 입력 및 출력 상향 광신호에서, 제 1 및 제 2 상향 스트림(STR1, STR2)의 전송 구간 사이에 어떠한 상향 스트림도 전송되지 않는 구간이 도시된다. 상술한 바와 같이, 입력 상향 광신호는 상향 광증폭기에 의한 증폭 전의 상향 광신호이고, 출력 상향 광신호는 상향 광증폭기에 의한 증폭 후의 상향 광신호이다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 상향 스트림(STR1, STR2)은 같은 전력을 갖도록 상향 광증폭기에 의해 증폭된다. 이때, 증폭된 제 1 및 제 2 상향 스트림(STR1, STR2)에 대응하는 타임 슬롯에는, 자연증폭방출 잡음이 발생한다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따르면, 어떠한 상향 스트림도 전송되지 않는 구간 동안, 상향 광증폭기(147)는 턴 오프 되어 증폭 동작을 중지하고, 그 결과 자연증폭방출 잡음이 발생하지 않게 된다. 따라서, 이후 시분할 다중화에 의해 발생하는 새로운 상향 스트림들이 어떠한 상향 스트림도 전송되지 않는 구간에 대응하는 타임 슬롯들을 통해 전송되더라도, 자연발생방출 잡음의 영향이 많이 줄어들 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광 중계기의 광신호 증폭 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4를 참조하면, 단계 S110에서, 광 중계기의 상향 광증폭기에 입력되는 상향 광신호를 추출한다. 이때, 입력 상향 광신호의 전력 중 일부만을(예를 들어, 약 10%의 전력) 추출할 수 있다.
단계 S120에서, 입력 상향 광신호에서 상향 스트림의 검출 여부를 판단한다. 상술한 바와 같이, 상향 스트림의 검출 여부는 입력 상향 광신호에 대한 추출 신호를 이용하여 판단할 수 있다. 예를 들어, 추출 신호의 전압 레벨이 정해진 기준 레벨과 같거나 그보다 큰 경우 입력 상향 광신호에서 상향 스트림이 검출되는 것으로 판단하고, 추출 신호의 전압 레벨이 정해진 기준 레벨보다 작은 경우 입력 상향 광신호에서 상향 스트림이 검출되지 않은 것으로 판단할 수 있다.
입력 상향 광신호에서 상향 스트림의 검출 여부에 따라 단계 S130 및 단계 S140 중 어느 하나가 진행된다. 단계 S130에서, 입력 상향 광신호에서 상향 스트림이 검출되는 것으로 판단되는 경우, 상향 광신호에 대한 증폭 동작을 수행한다. 단계 S140에서, 입력 상향 광신호에서 상향 스트림이 검출되지 않는 것으로 판단되는 경우, 상향 광신호에 대한 증폭 동작을 중지한다. 단계 S110 내지 단계 S140은 일정 시간마다 반복적으로 수행될 수 있다.
도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 수동형 광 통신망(300)을 간략하게 보여주는 블록도이다. 도 5를 참조하면, 수동형 광 통신망(300)은 광 회선 단말기(310), 스플리터들(320, 330, 340), 광 중계기들(350, 360) 및 광 통신망 유닛들(321, 322, 331~333, 341~343)을 포함한다. 제 1 스플리터(320)는 상위 스테이지에 대응하고, 제 2 및 제 3 스플리터(330, 340)는 하위 스테이지에 대응한다. 이하에서, 도 1에 도시된 수동형 광 통신망(100)과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 변형 예에 의하면, 상위 스테이지의 스플리터(310)에 적어도 두 개의 하위 스테이지의 스플리터들(330, 340)이 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 스플리터(320, 330) 사이에 제 1 광 중계기(350)가 연결되고, 제 1 및 제 3 스플리터(320, 340) 사이에 제 2 광 중계기(360)가 연결될 수 있다.
여기서, 제 1 및 제 2 광 중계기(350, 360)는 도 1에 도시된 광 중계기(140)와 동일하게 구성될 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 광 중계기(350, 360) 각각은 입력 상향 광신호에서 상향 스트림의 검출 여부에 따라 내부 상향 광증폭기의 동작 여부를 제어할 수 있다.
본 발명의 범위 또는 기술적 사상을 벗어나지 않고 본 발명의 구조가 다양하게 수정되거나 변경될 수 있음은 이 분야에 숙련된 자들에게 자명하다. 상술한 내용을 고려하여 볼 때, 만약 본 발명의 수정 및 변경이 아래의 청구항들 및 동등물의 범주 내에 속한다면, 본 발명이 이 발명의 변경 및 수정을 포함하는 것으로 여겨진다.
100: 수동형 광 통신망
110: 광 회선 단말기(OLT)
120, 130: 스플리터
121, 122, 131, 132, 133: 광 통신망 유닛(ONU)
140: 광 중계기
141, 142: 파장 분할 다중화(WDM) 필터
143: 하향 광증폭기
144: 상향 광증폭기
145, 146: 포토 다이오드
147: 제어 회로

Claims (14)

  1. 입력 광신호 중 입력 상향 광신호를 증폭하는 상향 광증폭기; 및
    상기 입력 상향 광신호에서 상향 스트림의 검출 여부에 따라 상기 상향 광증폭기의 동작 여부를 제어하는 제어 회로를 포함하는 광 중계기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 입력 상향 광신호에서 상향 스트림이 검출되는 동안에는 상기 입력 상향 광신호에 대한 증폭 동작을 수행하고, 상기 입력 상향 광신호에서 상향 스트림이 검출되지 않는 동안에는 상기 입력 상향 광신호에 대한 증폭 동작을 중지하도록 상기 상향 광증폭기를 제어하는 광 중계기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 입력 상향 광신호에 대한 증폭 동작 수행 시에, 상기 입력 상향 광신호의 평균 전력, 및 상기 입력 상향 광신호가 증폭되어 발생하는 출력 상향 광신호의 평균 전력에 근거하여 상기 상향 광증폭기의 이득을 제어하는 광 중계기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향 광증폭기는 반도체 광증폭기(SOA)로 구현되는 광 중계기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 광신호 중 입력 하향 광신호를 증폭하는 하향 광증폭기를 더 포함하는 광 중계기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하향 광증폭기는 에르븀 첨가 광섬유 증폭기(EDFA) 및 프로시디뮴 첨가 광섬유 증폭기(PDFA) 중 어느 하나로 구현되는 광 중계기.
  7. 제어 신호에 응답하여 턴 온 또는 오프 되고, 턴 온 되는 동안 입력 상향 광신호를 증폭하여 출력 상향 광신호를 발생하는 상향 광증폭기; 및
    상기 입력 상향 광신호에서 상향 스트림의 검출 여부에 따라 상기 제어 신호를 발생하는 제어 회로를 포함하는 광 중계기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 입력 상향 광신호를 추출하여 추출 신호를 발생하는 포토 다이오드를 더 포함하되,
    상기 제어 회로는 상기 추출 신호를 이용하여 상기 상향 스트림의 검출 여부를 판단하는 광 중계기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 추출 신호를 이용하여 상기 상향 스트림의 검출 여부를 나타내는 검출 신호를 발생하는 고속 스트림 검출기; 및
    상기 검출 신호에 응답하여 상기 제어 신호를 발생하는 상향 광증폭기 드라이버를 포함하는 광 중계기.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 입력 상향 광신호를 추출하여 제 1 추출 신호를 발생하는 제 1 포토 다이오드; 및
    상기 출력 상향 광신호를 추출하여 제 2 추출 신호를 발생하는 제 2 포토 다이오드를 더 포함하되,
    상기 제어 회로는,
    상기 제 1 추출 신호로부터 상기 입력 상향 광신호의 평균 전력을 측정하는 제 1 파워 검출기;
    상기 제 2 추출 신호로부터 상기 출력 상향 광신호의 평균 전력을 측정하는 제 2 파워 검출기; 및
    상기 입력 및 출력 상향 광신호의 평균 전력에 근거하여 상기 상향 광증폭기의 이득을 제어하는 상향 광증폭기 드라이버를 포함하는 광 중계기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 상향 광증폭기의 이득은 바이어스 전류에 의해 제어되고,
    상기 상향 광증폭기 드라이버는 상기 출력 상향 광신호의 평균 전력이 기준 값으로 일정하게 유지되도록 상기 바이어스 전류의 크기를 조절하는 광 중계기.
  12. 광 중계기의 광신호 증폭 방법에 있어서:
    입력 상향 광신호를 추출하는 단계;
    상기 입력 상향 광신호에 대한 추출 신호를 이용하여 상향 스트림의 검출 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 상향 스트림의 검출 여부에 따라 상기 입력 상향 광신호에 대한 증폭 동작 여부를 제어하는 단계를 포함하는 광 중계기의 광신호 증폭 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 상향 스트림의 검출 여부를 판단하는 단계에서,
    상기 추출 신호의 전압 레벨이 기준 레벨과 같거나 그보다 큰 경우 상기 상향 스트림이 검출되는 것으로 판단하고, 상기 추출 신호의 전압 레벨이 상기 기준 레벨보다 작은 경우 상기 상향 스트림이 검출되지 않는 것으로 판단하는 광 중계기의 광신호 증폭 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 입력 상향 광신호에 대한 증폭 동작 여부를 제어하는 단계는,
    상기 상향 스트림이 검출되는 것으로 판단되는 경우 상기 상향 광신호에 대한 증폭 동작을 수행하는 단계; 및
    상기 상향 스트림이 검출되지 않는 것으로 판단되는 경우 상기 상향 광신호에 대한 증폭 동작을 중지하는 단계를 포함하는 광 중계기의 광신호 증폭 방법.
KR1020100133074A 2010-12-23 2010-12-23 광 중계기 및 그것의 광신호 증폭 방법 KR101850991B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100133074A KR101850991B1 (ko) 2010-12-23 2010-12-23 광 중계기 및 그것의 광신호 증폭 방법
US13/221,306 US8630550B2 (en) 2010-12-23 2011-08-30 Optical repeater and optical signal amplifying method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100133074A KR101850991B1 (ko) 2010-12-23 2010-12-23 광 중계기 및 그것의 광신호 증폭 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120071505A true KR20120071505A (ko) 2012-07-03
KR101850991B1 KR101850991B1 (ko) 2018-05-31

Family

ID=46316954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100133074A KR101850991B1 (ko) 2010-12-23 2010-12-23 광 중계기 및 그것의 광신호 증폭 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8630550B2 (ko)
KR (1) KR101850991B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140161446A1 (en) * 2012-11-28 2014-06-12 Electronics And Telecommunications Research Institute Optical amplifier (oa)-based reach extender and passive optical network system including the same
JP6160442B2 (ja) * 2013-10-28 2017-07-12 富士通株式会社 光レベル制御装置及び光受信装置
CN105068356A (zh) * 2015-09-08 2015-11-18 无锡市中兴光电子技术有限公司 紧凑型低功耗二合一光放大器
US10291970B2 (en) 2015-12-30 2019-05-14 Arris Enterprises Llc Trunk and drop RFOG architecture
US10050708B2 (en) * 2016-12-20 2018-08-14 Google Llc Feeder fiber and central office redundancy
CN113541816B (zh) * 2021-07-27 2022-04-26 烽火通信科技股份有限公司 一种光信号处理方法与装置及soa控制单元

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2800715B2 (ja) * 1995-05-12 1998-09-21 日本電気株式会社 光ファイバ増幅器
JP2682517B2 (ja) * 1995-07-26 1997-11-26 日本電気株式会社 光出力遮断システム
JP3642738B2 (ja) * 2001-02-07 2005-04-27 日本電信電話株式会社 光パワーレベル等化回路
JP2004120669A (ja) * 2002-09-30 2004-04-15 Opnext Japan Inc 光受信器
EP1639730B1 (en) * 2003-06-30 2018-01-10 Fujitsu Limited Optical regenerator in optical fiber communication system
US7551852B2 (en) * 2004-08-10 2009-06-23 Mindspeed Technologies, Inc. Module to module signaling
CN1874193B (zh) * 2005-06-03 2012-05-23 华为技术有限公司 实现激光安全保护的方法及光放大器、标识信号加载方法
DE102006010147A1 (de) 2006-03-06 2007-09-13 Siemens Ag Bidirektionale optische Verstärkeranordnung
US7362498B1 (en) 2006-12-28 2008-04-22 General Instrument Corporation Method and apparatus for controlling a semiconductor optical amplifier for use in a passive optical network
JP5347674B2 (ja) * 2009-04-15 2013-11-20 富士通株式会社 中継装置，信号処理装置および光通信システム

Also Published As

Publication number Publication date
US8630550B2 (en) 2014-01-14
KR101850991B1 (ko) 2018-05-31
US20120163830A1 (en) 2012-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6150942B2 (ja) 受動光波長分割多重ネットワーク用の光回線終端装置
JP4820880B2 (ja) 局側終端装置
EP2472744B1 (en) Method and apparatus for amplifying and dynamically adjusting an optical signal
JP5941150B2 (ja) 共存するｇｐｏｎおよびｘｇｐｏｎ光通信システムを配置するための構成
Suzuki et al. Amplified gigabit PON systems
JP5482128B2 (ja) 光通信ネットワークおよび監視制御装置
KR101850991B1 (ko) 광 중계기 및 그것의 광신호 증폭 방법
JPH10257028A (ja) 遠隔励起方式の波長多重光伝送システム
Fujiwara et al. Field trial of 100-km reach symmetric-rate 10G-EPON system using automatic level controlled burst-mode SOAs
US10050702B1 (en) Real-time Raman gain monitoring
KR101190861B1 (ko) 버스트 모드 광 중계장치
JP5066591B2 (ja) 双方向光増幅器及びｐｏｎシステム及びｐｏｎシステムの通信方法
JP2008141673A (ja) 光増幅器における利得制御方法および光増幅器
JP5899866B2 (ja) 光中継増幅装置及び方法
JP2012015866A (ja) 双方向光増幅器並びにこれを用いたｐｏｎシステム及び通信方法
Fujiwara et al. High-splitting-ratio WDM/TDM-PONs using automatic gain controlled SOAs designed for central office use
JP2012114626A (ja) 光通信システム、ｐｏｎシステムの宅側装置及び局側装置、発光パワーの制御方法
KR20080099056A (ko) 원격 펌핑 광증폭 파장 분할 다중화 수동 광 네트워크시스템
US20080267625A1 (en) Multi-Rate Multi-Wavelength Optical Burst Detector
De Paiva et al. 80 km extended gigabit passive optical network
Genay et al. Evaluation of the Budget Extension of a GPON by EDFA Amplification
Fujiwara et al. Increasing Splitting Ratio of Extended-Reach WDM/TDM-PON by Using Central Office Sited Automatic Gain Controlled SOAs
EP2003798B1 (en) Method for feeding an optical sum signal to an optical amplifier, tree-shaped optical network and central station
KR100716180B1 (ko) Ｅｐｏｎ 시스템의 광 수신 방법 및 그 장치
KR100734855B1 (ko) 광 가입자 확장을 위한 수동형 광 네트워크 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant