KR20120074964A - 10ｇ 이더넷 ｐｏｎ 중계 장치 및 그 시스템 - Google Patents

10ｇ 이더넷 ｐｏｎ 중계 장치 및 그 시스템 Download PDF

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KR20120074964A
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주식회사 케이티
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Abstract

본 발명은 10G 이더넷 PON 중계 장치 및 그 시스템에 관한 기술이다.
본 발명에 따른 10G 이더넷 PON 중계 장치는 10G-EPON OLT로부터 전송되는 10G 하향신호를 중계하여 EPON ONT로 전송하는 제 1 하향신호 중계부와, 상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키고 신호의 왜곡 및 손실을 보상한 후 전/광 변환하여 상기 EPON ONT로 전송하는 제 2 하향신호 중계부와, 상기 EPON ONT로부터 전송되는 1G 속도의 상향신호를 중계하여 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 상향신호 중계부를 포함한다.

Description

10Ｇ 이더넷 ＰＯＮ 중계 장치 및 그 시스템{Repeater for 10G Ethernet passive optical networks and thereof system}
본 발명은 10G 이더넷 PON 중계 장치 및 그 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 10G-EPON 신호의 전달 거리 확장을 위하여 국사 측의 광선로 종단 장치(OLT)와 가입자 측의 광선로 가입자 장치(ONT) 간의 신호를 중계하기 위한 기술에 관한 것이다.
인터넷 트래픽의 급격한 증가가 지속되고, 유무선 통합 네트워크 구축이 가시화되면서, FTTH(fiber-to-the-home)로 대표되는 광 가입자망 기술의 발전이 가속화되고 있다. FTTH(fiber-to-the-home) 시장을 주도하고 있는 PON(passive optical network) 기술은 전력 공급이 불필요한 수동형 분기장치를 원격 노드(RN, remote node)로 사용하는 점대다점(point-to-multipoint) 기반의 광가입자망 기술이다.
이에, 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 사용이 확산되고 있다.
PON 기술은 다중화, 다중접속 방식의 차이에 따라 크게 두 가지로 분류되는데, 첫번째는 시분할 다중화 기반의 TDM(Time Division Multiplexing)-PON이며, 두번째는 파장분할 다중화 기반의 WDM(Wavelength Division Multiplexing)-PON이다. 이때, TDM-PON은 ITU-T에서 표준화한 B-PON(Broadband PON), G-PON(Gigabit-capable PON), IEEE에서 표준화한 E-PON(Ethernet PON) 등이 있다.
최근, ITU-T와 IEEE는 사용자의 대역폭 요구사항을 만족시키기 위해 각각의 PON 표준을 10G 속도급으로 진화시켰으며 ITU-T는 G-PON을 잇는 XG-PON1(10 Gigabit PON), IEEE는 E-PON을 잇는 10G-EPON 표준을 완성하였다.
도 1은 종래 기술에 따른 10G-EPON에 대한 일실시예 구성도이다.
10G-EPON은 TDM-PON 기반의 시분할 기법을 이용하여 다수의 가입자 측 각각의 EPON ONT(20)가 국사 측의 10G-EPON OLT(10)와 광섬유를 공유하는 구조를 가진다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 10G-EPON은 국사 측의 광선로 종단 장치(이하, "10G-EPON OLT"라함)(10)와, 각 가입자 측의 광선로 가입자 장치(이하, "EPON ONT"라 함)(20)와, 10G-EPON OLT와 EPON ONT 사이에 광신호 분배(하향 광신호 파워 분기, 상향 광신호 파워 결합)를 위한 스플리터(splitter)(30)를 포함한다.
상기 10G-EPON OLT(10)는 10G-EPON OLT MAC&PHY 모듈(11), 3파장 광송수신기(12) 및 파장분할 분기/결합기(WDM;16)를 구비한다.
3파장 광송수신기(12)는 10G 하향 신호를 생성하는 10G 광송신기(10G TX;13), 1G 하향 신호를 생성하는 1G 광송신기(1G TX;14) 및 1G와 10G가 혼합된 버스트 모드 신호를 수신하는 이중 전송율 버스트모드 광수신기(dual-rate BMR;15)를 구비한다.
이에, 10G-EPON OLT(10)는 세가지의 서로 다른 전송율을 갖는 EPON ONT를 동시에 수용 가능하게 되는데, 이는 다음과 같다.
- 대칭형 10G-EPON ONT (하향 10G, 상향 10G)
- 비대칭형 10G-EPON ONT (하향 10G, 상향 1G)
- 1G-EPON ONT (하향 1G, 상향 1G)
도 1에서 도시하지는 않았으나, 10G-EPON OLT(10)의 이중 전송율 버스트모드 광수신기(dual-rate BMR;15)를 1G 버스트 모드 광수신기(BMR)로 대체하는 경우, 그 OLT는 비대칭 10G-EPON 전용 OLT가 되며, 여기에는 다음의 두가지의 서로 다른 전송율을 갖는 EPON ONT를 동시에 수용 가능하게 된다.
- 비대칭형 10G-EPON ONT (하향 10G, 상향 1G)
- 1G-EPON ONT (하향 1G, 상향 1G)
통상적으로 이중 전송율 버스트모드 광수신기(dual-rate BMR;15)는 기술적으로 구현하기 어렵고 고가이며, ONT 측의 10G 송신장치 역시 고가이기 때문에, 비대칭 10G-EPON 전용 OLT를 이용한 비대칭 10G-EPON 망은 10G급 FTTH를 경제적으로 구현할 수 있는 대안으로 검토되고 있다.
통상적으로 10G-EPON 망에서는, 하향 10G 신호 파장으로 1575nm~1580nm 대역, 하향 1G 신호 파장으로 1480nm~1500nm 대역, 상향 10G 신호 파장으로 1260nm~1280nm 대역, 상향 1G 신호 파장으로 1260nm~1360nm 대역이 표준으로 지정되어 사용되나, 통신사업자의 필요에 따라 비표준 파장이 사용될 수도 있다.
그런데, 10G-EPON을 포함한 TDM-PON에서 스플리터를 원격지에 설치해 광 파워 분기, 결합 등을 수행하는 경우, 이는 분기율 증대에 따른 전송 손실을 상당히 증가시키는 문제점이 있다.
이러한 문제점으로 인해 현재 10G-EPON 표준의 경우, 최대 29dB의 파워 버짓을 가지고 있으며, 이는 32분기를 가정할 경우 약 20km의 최대 전송거리를 제공하는 수준이며, 만일 전송거리를 보다 증대시키고자 할 경우, 파워 버짓의 제한으로 인하여 분기율을 줄여야 한다.
따라서 광 네트워크에 있어 국사 측의 광선로 종단 장치(OLT)와 가입자 측의 광선로 가입자 장치(ONT) 사이에 별도의 장치를 구비해 OLT와 ONT 간의 분기율과 전송 거리를 증대시키기 위한 기술이 절실히 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 국사 측의 10G-EPON OLT와 가입자 측의 광선로 가입자 장치(ONT)간의 신호를 중계(신호 전송 거리 증대)하기 위한 10G 이더넷 PON 중계 장치 및 그 시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 10G 이더넷 PON 중계 장치는 10G-EPON OLT로부터 전송되는 10G 속도의 하향신호를 중계하여 EPON ONT로 전송하는 제 1 하향신호 중계부와, 상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키고 신호의 왜곡 및 손실을 보상한 후 전/광 변환하여 상기 EPON ONT로 전송하는 제 2 하향신호 중계부와, 상기 EPON ONT로부터 전송되는 1G 속도의 상향신호를 중계하여 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 상향신호 중계부를 포함한다.
또한, 상기 제 2 하향신호 중계부는, 상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키는 1G 광수신기와, 상기 1G 광수신기로부터 수신한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 1G 하향신호 재생부와, 상기 1G 하향신호 재생부로부터 보상된 하향신호를 상기 EPON ONT로 전송하는 1G 광송신기를 포함한다.
또한, 상기 상향신호 중계부는, 상기 EPON ONT로부터 전송되는 1G 속도의 상향신호를 광/전 변환하는 1G 버스트 모드 광수신기와, 상기 1G 버스트 모드 광수신기가 변환한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 1G 상향신호 재생부와, 상기 1G 상향신호 재생부에 의해 보상된 상향신호를 전/광 변환하여 광신호를 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 1G 버스트 모드 광송신기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 하향신호 중계부는, 상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 10G 속도 하향 신호를 증폭하는 광증폭기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광증폭기는, 어븀 도핑된 광섬유 증폭기(EDFA, Erbium-doped fiber amplifier) 또는 반도체 광증폭기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 하향신호 중계부는, 상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 10G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키는 10G 광수신기와, 상기 10G 광수신기로부터 수신한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 10G 하향신호 재생부와, 상기 10G 하향신호 재생부로부터 보상된 하향신호를 상기 EPON ONT로 전송하는 10G 광송신기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 하향신호 중계부가 착탈 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 10G 이더넷 PON 중계 장치는 10G-EPON OLT로부터 전송되는 10G 하향신호를 중계하여 EPON ONT로 전송하는 제 1 하향신호 중계부와, 상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키고 신호의 왜곡 및 손실을 보상한 후 전/광 변환하여 상기 EPON ONT로 전송하는 제 2 하향신호 중계부와, 상기 EPON ONT로부터 전송되는 10G 속도의 상향신호를 중계하여 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 상향신호 중계부를 포함한다.
또한, 상기 제 2 하향신호 중계부는, 상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키는 1G 광수신기와, 상기 1G 광수신기로부터 수신한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 1G 하향신호 재생부와, 상기 1G 하향신호 재생부로부터 보상된 하향신호를 상기 EPON ONT로 전송하는 1G 광송신기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상향신호 중계부는, 상기 EPON ONT부터 전송되는 10G 속도 상향 신호를 증폭하는 광증폭기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상향신호 중계부는, 상기 EPON ONT로부터 전송되는 10G 속도의 상향신호를 광/전 변환하는 10G 버스트 모드 광수신기와, 상기 10G 버스트 모드 광수신기가 변환한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 10G 상향신호 재생부와, 상기 10G 상향신호 재생부에 의해 보상된 상향신호를 전/광 변환하여 광신호를 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 10G 버스트 모드 광송신기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상향신호 중계부는, 상기 EPON ONT로부터 전송되는 1G 또는 10G 속도의 상향신호를 광/전 변환하고 1G 상향신호와 10G 상향신호를 구분하여 출력하는 이중 전송율 버스트 모드 광수신기와, 상기 이중 전송율 버스트 모드 광수신기로부터 수신한 1G 상향신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 1G 상향신호 재생부와, 상기 이중 전송율 버스트 모드 광수신기로부터 수신한 10G 상향신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 10G 상향신호 재생부와, 상기 1G 상향신호 재생부의 출력신호와 상기 10G 상향신호 재생부의 출력신호를 합치는 합파기와, 상기 합파기의 출력신호를 전/광 변환하여 광신호를 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 10G 버스트 모드 광송신기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 합파기는, 아날로그 덧셈 회로 또는 오아 게이트(OR GATE)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광증폭기는, 어븀 도핑된 광섬유 증폭기 (EDFA, Erbium-doped fiber amplifier) 또는 반도체 광증폭기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 하향신호 중계부는, 상기 10G-EPON OLT로부터 전송된 10G 하향신호를 증폭하는 광증폭기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 하향신호 중계부는, 상기 10G-EPON OLT로부터 전송된 10G 하향신호를 광/전 변환시키는 10G 광수신기와, 상기 10G 광수신기로부터 수신한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 10G 하향신호 재생부와, 상기 10G 하향신호 재생부로부터 보상된 하향신호를 상기 EPON ONT로 전송하는 10G 광송신기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 10G 이더넷 PON 중계 시스템은, 10G-EPON OLT로부터 전송되는 10G 속도의 하향신호를 중계하여 EPON ONT로 전송하는 제 1 하향신호 중계부와, 상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키고 신호의 왜곡 및 손실을 보상한 후 전/광 변환하여 상기 EPON ONT로 전송하는 제 2 하향신호 중계부와, 상기 EPON ONT로부터 전송되는 1G 속도의 상향신호를 중계하여 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 상향신호 중계부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 10G 이더넷 PON 중계 시스템은, 10G-EPON OLT로부터 전송되는 10G 하향신호를 중계하여 EPON ONT로 전송하는 제 1 하향신호 중계부와, 상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키고 신호의 왜곡 및 손실을 보상한 후 전/광 변환하여 상기 EPON ONT로 전송하는 제 2 하향신호 중계부와, 상기 EPON ONT로부터 전송되는 10G 속도의 상향신호를 중계하여 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 상향신호 중계부를 포함한다.
상기와 같이 본 발명은 기 구축된 10G-EPON 기반의 광 네트워크 시스템의 기존 인프라를 그대로 사용하면서 전송 손실 제한없이 10G-EPON 신호 전송 거리 증대 및 분기율 증대를 효율적으로 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 10G-EPON에 대한 일실시예 구성도.
도 2는 본 발명에서 제시하는 원격중계장치가 적용된 10G-EPON에 대한 일실시예 구성도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 비대칭 10G-EPON 망에 적용할 수 있는 광증폭기와 광/전/광 중계부가 결합된 복합 원격 중계 장치에 대한 구성도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 비대칭 10G-EPON 망에 적용할 수 있는 광/전/광 중계 방식의 원격 중계 장치에 대한 구성도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 비대칭 및 대칭 10G-EPON 망에 적용할 수 있는 광증폭기와 광/전/광 중계부가 결합된 복합 원격 중계 장치에 대한 구성도.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 비대칭 및 대칭 10G-EPON 망에 적용할 수 있는 광/전/광 중계 방식의 원격 중계 장치에 대한 구성도.
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 비대칭 및 대칭 10G-EPON 망에 적용할 수 있는 광/전/광 중계 방식의 원격 중계 장치에 대한 구성도.
이하, 본 발명에 따른 10G 이더넷 PON 중계 장치 및 그 시스템을 첨부된 도 2 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에서 제시하는 원격중계장치(400)가 적용된 10G-EPON에 대한 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 원격중계장치(400)는 10G-EPON OLT(100)와 스플리터(300) 사이에 구비되며, 광네트워크에서 10G-EPON OLT(100)와 스플리터(300) 간에 하나 또는 다수의 원격 중계장치(400)가 연결되는 구조를 가질 수 있다. 한편, 각 원격중계장치가 각각의 스플리터에 연결되는 광 네트워크 구조를 가질 수도 있다. 도 2의 10G-EPON OLT(100)의 세부 구성은 종래의 도 1과 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이하, 본 발명을 설명하는데 있어 광네트워크로서 10G-EPON을 예로 들어 설명하기로 하고, 국사 측의 OLT로서 10G-EPON OLT를 가입자 측의 ONT로서 EPON ONT를 예로 들어 설명하기로 한다.
본 발명에서 제시하는 원격 중계 장치는 국사 측의 10G-EPON OLT와 스플리터, 바람직하게는 가입자 측의 하나 또는 다수의 ONT 간의 신호를 중계하는 기능을 수행한다.
이하, 도 3 및 도 4는 비대칭 10G-EPON 망에 적용되는 원격중계장치에 관한 것으로서, 3개의 광신호(10G 하향신호, 1G 하향신호, 1G 상향신호)에 대한 중계 기능을 제공한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 비대칭 10G-EPON 망에 적용할 수 있는 광증폭기(430)와 광/전/광 중계부(440. 450)가 결합된 복합 원격 중계 장치에 대한 구성도이다.
본 발명에 따른 원격 중계 장치(400)는 파장분할 분기/결합기(410, 420), 광증폭기(430), 하향신호 중계부(440) 및 상향신호 중계부(450)를 포함한다.
광증폭기(OA;430)는 10G-EPON OLT(100)로부터 전송되는 10G 속도의 하향 신호를 증폭한다. 10G 속도의 하향 신호 표준 파장이 1575~1580nm인 점을 고려하여, 광증폭기(430)는 L-band에서 동작하는 어븀 도핑된 광섬유 증폭기 (EDFA, Erbium-doped fiber amplifier) 또는 반도체 광증폭기로 구현할 수 있다.
상향신호 중계부(440)는 10G-EPON OLT(100)로부터 전송되는 1G 속도의 연속적인 특성의 하향 신호를 광/전/광 변환시킨다. 이를 위해, 하향신호 중계부(440)는 1G 광수신기(1G-RXCM;441), 1G 하향신호 재생부 (1G-SRDN;442), 1G 광송신기(1G-TXCM;443)를 구비한다.
1G 광수신기(1G-RXCM;441)는 10G-EPON OLT(100)로부터 전송되는 1G 속도의 하향 신호를 광/전 변환시킨다. 1G 하향신호 재생부(1G-SRDN;442)는 1G 광수신기(1G-RXCM;441)에서 광/전 변환된 전기신호를 입력 받아, 신호의 왜곡과 손실을 보상한다. 1G 광송신기(1G-TXCM;443)는 1G 하향신호 재생부 (1G-SRDN;442)로부터 보상된 전기 신호를 입력 받아 전/광 변환을 통해 하향 광신호를 생성하여 출력한다.
상향신호 중계부(450)는 EPON ONT(200)로부터 전송되는 1G 속도의 버스트 모드 특성의 상향 신호를 광/전/광 변환시킨다. 이를 위해, 상향신호 중계부(450)는 1G 버스트 모드 광수신기(1G-RXBM;451), 1G 상향신호 재생부(1G-SRUP;452), 1G 버스트모드 광송신기(1G-TXBM;453)를 구비한다.
1G 버스트 모드 광수신기(1G-RXBM;451)는 EPON ONT(200)로부터 전송되는 1G 속도의 상향 신호를 광/전 변환시킨다. 1G 상향신호 재생부(1G-SRUP;452)는 1G 버스트 모드 광수신기(1G-RXBM;451)로부터 수신한 광/전 변환된 버스트 모드 전기신호를 입력 받아, 신호의 왜곡과 손실을 보상한다. 1G 버스트모드 광송신기(1G-TXBM;453)는 1G 상향신호 재생부(1G-SRUP;452)로부터 보상된 전기신호를 수신하여 전/광 변환을 통해 상향 광신호를 생성하여 출력한다. 여기서, 전/광 변환은 전기신호를 광신호로 변환하는 것이고, 광/전 변환은 광신호를 전기신호로 변환하는 것을 의미한다.
파장분할 분기/결합기(410, 420)는 국사측과 가입자측에 각각 구비되어 세가지 광신호를 분기 또는 결합시킨다.
이때, 도 3에서는 송신기(443, 453) 및 수신기(441, 451)를 분리하여 구현한 예를 개시하고 있으나, 이를 결합하여 광송수신기 형태로 구현할 수 도 있다. 예를 들어 통상적인 EPON ONT(200)의 광송수신기에는 1G 광송신기(1G-RXCM;443) 및 1G 버스트 모드 광수신기(1G-TXBM;451)가 하나의 모듈로 구성되어 있으며, 1G-EPON OLT 의 광송수신기에는 1G 버스트모드 광수신기(1G-RXBM;453) 및 광송신기(1G-TXCM;441)가 하나의 모듈로 구성되어 있으므로 이를 활용하여 원격 중계 장치를 효율적으로 구현할 수 있다.
또한, 10G 하향 신호의 중계를 위한 광증폭기(OA;430)를 착탈식으로 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 광증폭기(430)가 장착되지 않은 상태로 1G-EPON 망의 중계장치로 활용하다가, 이후 광증폭기(430)를 추가로 장착하여 10G-EPON 망에 사용 가능하도록 업그레이드할 수 있게 된다.
신호의 재생을 위해 사용되는 1G 하향신호 재생부(1G-SRDN;442)와 1G 상향신호 재생부(1G-SRUP;452)은 전기 신호를 단순히 연접시켜 구현하거나 신호의 크기와 펄스 모양을 재생하는 2R 재생 방식, 또는 신호의 크기와 펄스 모양, 타이밍을 복원하는 3R 재생 방식을 선택적으로 사용하여 구현할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 비대칭 10G-EPON 망에 적용할 수 있는 광/전/광 중계 방식의 원격 중계 장치(400)에 대한 구성도이다.
도 4에 도시된 원격 중계 장치(400)는 파장분할 분기/결합기(510,520), 하향신호 중계부(530, 540) 및 상향신호 중계부(550)를 구비한다. 이때, 파장분할 분기/결합기(510,520), 하향신호 중계부(540) 및 상향신호 중계부(550)는 도 3의 실시예의 파장분할 분기/결합기(410, 420), 하향신호 중계부(440) 및 상향신호 중계부(450)와 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.
하향신호 중계부(530)는 10G-EPON OLT(100)로부터 전송되는 10G 속도의 연속적인 특성의 하향 신호를 광/전/광 변환시킨다. 이를 위해, 하향신호 중계부(530)는 10G 광수신기(10G-RXCM;531), 10G 하향신호 재생부 (10G-SRDN;532), 10G 광송신기(10G-TXCM;533)를 구비한다.
10G 광수신기(10G-RXCM;531)는 10G-EPON OLT(100)로부터 전송되는 10G 속도의 하향 신호를 광/전 변환시킨다. 10G 하향신호 재생부(10G-SRDN;532)는 10G 광수신기(10G-RXCM;531)에서 광/전 변환된 전기신호를 입력 받아, 신호의 왜곡과 손실을 보상한다. 10G 광송신기(10G-TXCM;533)는 10G 하향신호 재생부(10G-SRDN;532)로부터 보상된 전기 신호를 입력 받아 전/광 변환을 통해 하향 광신호를 생성하여 출력한다.
앞서 도 3의 실시예에서와 마찬가지로, 도 4에서도 하향신호 중계부(530)를 착탈식으로 구성하는 것이 가능하다. 이 경우, 하향신호 중계부(530)가 장착되지 않은 상태로 1G-EPON 망의 중계장치로 활용하다가, 이후 하향신호 중계부(530)를 추가로 장착하여 10G-EPON 망에 사용 가능하도록 업그레이드할 수 있게 된다.
또한, 10G 하향 신호의 재생을 위해 사용되는 10G 하향신호 재생부(10G-SRDN;532)는 전기 신호를 단순히 연접시켜 구현하거나, 신호의 크기와 펄스 모양을 재생하는 2R 재생 방식, 또는 신호의 크기와 펄스 모양, 타이밍을 복원하는 3R 재생 방식을 선택적으로 사용하여 구현할 수 있다. 여기서, 3R 재생을 하는 경우 10G 하향 광신호의 FEC(forward error correction)을 이용하여 신호의 오류를 정정하는 기능을 추가할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 7은 비대칭 및 대칭 10G-EPON 망에 적용되는 원격중계장치에 관한 것으로서, 3개의 광신호(10G 하향신호, 1G 하향신호, , 10G 및 1G 혼합 전송율 상향신호)에 대한 중계 기능을 제공한다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 비대칭 및 대칭 10G-EPON 망에 적용할 수 있는 광증폭기와 광/전/광 중계부(하향신호 중계부, 상향신호 중계부)가 결합된 복합 원격 중계 장치에 대한 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 원격 중계 장치(400)는 파장분할 분기/결합기(610, 620), 광증폭기(630, 650) 및 하향신호 중계부(640)를 포함한다.
여기서, 파장분할 분기/결합기(610, 620), 광증폭기(630) 및 하향신호 중계부(640)는 도 3의 파장분할 분기/결합기(410, 420), 광증폭기(430) 및 하향신호 중계부(440)과 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
광증폭기(650)는 EPON ONT(200)로부터 전송되는 10G 및 1G 혼합 전송율의 버스트 모드 특성의 상향 신호를 증폭한다. 이때, 10G 상향 신호 파장이 1260~1280nm, 1G 상향 신호 파장이 1260~1360nm으로 표준에서 규정된 점을 고려하여, 광증폭기(650)는 반도체 광증폭기로 구현하는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 비대칭 및 대칭 10G-EPON 망에 적용할 수 있는 광/전/광 중계 방식의 원격 중계 장치에 대한 구성도이다.
도 6에 도시된 원격 중계 장치(400)는 파장분할 분기/결합기(710, 720), 하향신호 중계부(730. 740), 상향신호 중계부(750)를 구비한다. 이때, 파장분할 분기/결합기(710, 720), 하향신호 중계부(730, 740)는 도 4의 실시예의 파장분할 분기/결합기(510, 520), 하향신호 중계부(530, 540)와 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.
상향신호 중계부(750)는 EPON ONT(200)로부터 전송되는 10G 및 1G 혼합 전송율의 버스트 모드 특성의 상향 신호를 광/전/광 변환시킨다. 이를 위해, 상향신호 중계부(750)는 10G 버스트 모드 광수신기(10G-RXBM;751), 10G 상향신호 재생부(10G-SRUP;752), 10G 버스트모드 광송신기(10G-TXBM;753)를 구비한다.
10G 버스트 모드 광수신기(10G-RXBM;751)는 EPON ONT (200)로부터 전송되는 10G 및 1G 혼합 전송율의 버스트 모드 특성의 상향 신호를 광/전 변환시킨다. 10G 상향신호 재생부(10G-SRUP;752)는 10G 버스트 모드 광수신기(10G-RXBM;751)로부터 수신한 광/전 변환된 버스트 모드 전기신호를 입력 받아, 신호의 왜곡과 손실을 보상한다. 10G 버스트모드 광송신기(10G-TXBM;753)는 10G 상향신호 재생부(10G-SRUP;752)로부터 보상된 전기신호를 수신하여 전/광 변환을 통해 상향 광신호를 생성하여 출력한다.
도 6에서 10G 및 1G 혼합 전송율의 상향 신호 재생을 위해서 10G 버스트 모드 광수신기(10G-RXBM;751), 10G 상향신호 재생부(10G-SRUP;752), 10G 버스트모드 광송신기(10G-TXBM;753)가 사용되었는데, 신호 처리 과정에서의 대역폭이 10G 신호에 최적화된 경우, 1G 신호에 대한 재생 성능이 열화될 수가 있으므로 이에 유의하여 망을 설계하는 것이 바람직하다.
또한, 10G 상향 신호의 재생을 위해 사용되는 10G 상향신호 재생부(10G-SRUP;752)는 전기 신호를 단순히 연접시켜 구현하거나, 신호의 크기와 펄스 모양을 재생하는 2R 재생 방식을 선택적으로 사용하여 구현할 수 있다.
또한, 도 6에서의 하향신호 중계부(730)는 도 3과 같이 광증폭기로 구현할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 비대칭 및 대칭 10G-EPON 망에 적용할 수 있는 광/전/광 중계 방식의 원격 중계 장치에 대한 구성도이다.
도 7에 도시된 원격 중계 장치(400)는 파장분할 분기/결합기(810, 820), 하향신호 중계부(830, 840) 및 상향신호 중계부(850)를 구비한다. 이때, 파장분할 분기/결합기(810, 820), 하향신호 중계부(830, 840)는 도 6의 실시예의 파장분할 분기/결합기(710, 720), 하향신호 중계부(730, 740)가 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.
상향신호 중계부(850)는 EPON ONT(200)로부터 전송되는 10G 및 1G 혼합 전송율의 버스트 모드 특성의 상향 신호를 중계하는 이중 전송율 광/전/광 중계부로 구성된다.
이를 위해, 상향신호 중계부(850)는 이중 전송율 버스트 모드 광수신기(DR-RXBM;851), 1G 상향신호 재생부(1G-SRUP;852), 10G 상향신호 재생부(10G-SRUP;853), 합파기(854) 및 10G 버스트 모드 광송신기 (10G-TXBM;855)를 구비한다.
이중 전송율 버스트 모드 광수신기(DR-RXBM;851)는 EPON ONT(200)로부터 전송되는 상향신호를 광/전 변환시키고 1G 신호와 10G 신호를 구분하여 각각 1G 상향신호 재생부(1G-SRUP;852), 10G 상향신호 재생부(10G-SRUP;853)로 전송한다.
1G 상향신호 재생부(1G-SRUP;852)는 이중 전송율 버스트 모드 광수신기(DR-RXBM;851)로부터 광/전 변환된 1G 전기신호를 수신하여 왜곡 및 손실을 보상한다.
10G 상향신호 재생부(10G-SRUP;853)는 이중 전송율 버스트 모드 광수신기(DR-RXBM;851)로부터 광/전 변환된 10G 전기신호를 수신하여 왜곡 및 손실을 보상한다.
1G 상향 신호의 재생을 위해 사용되는 1G 상향신호 재생부(1G-SRUP;852)는 전기 신호를 단순히 연접시켜 구현하거나, 신호의 크기와 펄스 모양을 재생하는 2R 재생 방식, 또는 신호의 크기와 펄스 모양, 타이밍을 복원하는 3R 재생 방식을 선택적으로 사용하여 구현할 수 있다.
10G 상향 신호의 재생을 위해 사용되는 10G 상향신호 재생부(10G-SRUP;853) 는 전기 신호를 단순히 연접시켜 구현하거나, 신호의 크기와 펄스 모양을 재생하는 2R 재생 방식, 또는 신호의 크기와 펄스 모양, 타이밍을 복원하는 3R 재생 방식을 선택적으로 사용하여 구현할 수 있다. 여기서, 3R 재생을 하는 경우 10G 하향 광신호의 FEC(forward error correction)을 이용하여 신호의 오류를 정정하는 기능을 추가할 수 있다.
합파기(adder;854)는 1G 상향신호 재생부(1G-SRUP;852) 및 10G 상향신호 재생부(10G-SRUP;853)로부터 재생이 완료된 상향신호를 수신하여 각 신호를 합친다. 이때, 합파기(854)는 아날로그 회로로 덧셈기를 구현하거나, 오아(OR) 게이트 또는 같은 기능의 고속 게이트 소자, FPGA, ASIC 등의 디지털 회로로 구현할 수 있다.
10G 버스트 모드 광송신기 (10G-TXBM;855)는 합파기(854)로부터 수신한 합파신호를 전/광 변환하여 상향 광신호를 생성한다.
도 7의 10G 하향신호 중계부(830)는 도 3과 같이 광증폭기로 구현할 수도 있다.
이와 같이, 본원발명은 10G-EPON에서의 대칭 또는 대칭/비대칭의 3개의 신호를 중계할 수 있도록 한다.
10, 100 : 10-EPON OLT
20, 200 : EPON ONT
30, 300 : 스플리터
400 : 원격 중계 서버
16, 160, 410, 420, 510, 520, 610, 620, 710, 720, 810, 820 : 파장분할 분기/ 결합기(WDM)
430, 630, 650: 광증폭기
440, 530, 540, 640, 730, 740, 830, 840: 하향신호 중계부
450, 550, 650, 750, 850 : 상향신호 중계부

Claims (28)

10G-EPON OLT로부터 전송되는 10G 속도의 하향신호를 중계하여 EPON ONT로 전송하는 제 1 하향신호 중계부;
상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키고 신호의 왜곡 및 손실을 보상한 후 전/광 변환하여 상기 EPON ONT로 전송하는 제 2 하향신호 중계부; 및
상기 EPON ONT로부터 전송되는 1G 속도의 상향신호를 중계하여 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 상향신호 중계부
를 포함하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 하향신호 중계부는,
상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키는 1G 광수신기;
상기 1G 광수신기로부터 수신한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 1G 하향신호 재생부; 및
상기 1G 하향신호 재생부로부터 보상된 하향신호를 상기 EPON ONT로 전송하는 1G 광송신기
를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 1항에 있어서,
상기 상향신호 중계부는,
상기 EPON ONT로부터 전송되는 1G 속도의 상향신호를 광/전 변환하는 1G 버스트 모드 광수신기;
상기 1G 버스트 모드 광수신기가 변환한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 1G 상향신호 재생부; 및
상기 1G 상향신호 재생부에 의해 보상된 상향신호를 전/광 변환하여 광신호를 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 1G 버스트 모드 광송신기
를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 하향신호 중계부는,
상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 10G 속도 하향 신호를 증폭하는 광증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 4항에 있어서,
상기 광증폭기는,
어븀 도핑된 광섬유 증폭기(EDFA, Erbium-doped fiber amplifier) 또는 반도체 광증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 하향신호 중계부는,
상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 10G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키는 10G 광수신기;
상기 10G 광수신기로부터 수신한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 10G 하향신호 재생부; 및
상기 10G 하향신호 재생부로부터 보상된 하향신호를 상기 EPON ONT로 전송하는 10G 광송신기;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 하향신호 중계부가 착탈 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
10G-EPON OLT로부터 전송되는 10G 하향신호를 중계하여 EPON ONT로 전송하는 제 1 하향신호 중계부;
상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키고 신호의 왜곡 및 손실을 보상한 후 전/광 변환하여 상기 EPON ONT로 전송하는 제 2 하향신호 중계부; 및
상기 EPON ONT로부터 전송되는 10G 속도의 상향신호를 중계하여 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 상향신호 중계부
를 포함하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 8항에 있어서,
상기 제 2 하향신호 중계부는,
상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키는 1G 광수신기;
상기 1G 광수신기로부터 수신한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 1G 하향신호 재생부; 및
상기 1G 하향신호 재생부로부터 보상된 하향신호를 상기 EPON ONT로 전송하는 1G 광송신기
를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 8항에 있어서,
상기 상향신호 중계부는,
상기 EPON ONT부터 전송되는 10G 속도 상향 신호를 증폭하는 광증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 8항에 있어서,
상기 상향신호 중계부는,
상기 EPON ONT로부터 전송되는 10G 속도의 상향신호를 광/전 변환하는 10G 버스트 모드 광수신기;
상기 10G 버스트 모드 광수신기가 변환한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 10G 상향신호 재생부; 및
상기 10G 상향신호 재생부에 의해 보상된 상향신호를 전/광 변환하여 광신호를 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 10G 버스트 모드 광송신기
를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 8항에 있어서,
상기 상향신호 중계부는,
상기 EPON ONT로부터 전송되는 1G 또는 10G 속도의 상향신호를 광/전 변환하고 1G 상향신호와 10G 상향신호를 구분하여 출력하는 이중 전송율 버스트 모드 광수신기;
상기 이중 전송율 버스트 모드 광수신기로부터 수신한 1G 상향신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 1G 상향신호 재생부;
상기 이중 전송율 버스트 모드 광수신기로부터 수신한 10G 상향신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 10G 상향신호 재생부;
상기 1G 상향신호 재생부의 출력신호와 상기 10G 상향신호 재생부의 출력신호를 합치는 합파기; 및
상기 합파기의 출력신호를 전/광 변환하여 광신호를 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 10G 버스트 모드 광송신기
를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 12항에 있어서,
상기 합파기는,
아날로그 덧셈 회로 또는 오아 게이트(OR GATE)를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 10항에 있어서,
상기 광증폭기는,
어븀 도핑된 광섬유 증폭기 (EDFA, Erbium-doped fiber amplifier) 또는 반도체 광증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 8항에 있어서,
상기 제 1 하향신호 중계부는,
상기 10G-EPON OLT로부터 전송된 10G 하향신호를 증폭하는 광증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 6항에 있어서,
상기 제 1 하향신호 중계부는,
상기 10G-EPON OLT로부터 전송된 10G 하향신호를 광/전 변환시키는 10G 광수신기;
상기 10G 광수신기로부터 수신한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 10G 하향신호 재생부; 및
상기 10G 하향신호 재생부로부터 보상된 하향신호를 상기 EPON ONT로 전송하는 10G 광송신기
를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
제 15항에 있어서,
상기 광증폭기는,
어븀 도핑된 광섬유 증폭기 (EDFA, Erbium-doped fiber amplifier) 또는 반도체 광증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 장치.
10G-EPON OLT로부터 전송되는 10G 속도의 하향신호를 중계하여 EPON ONT로 전송하는 제 1 하향신호 중계부;
상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키고 신호의 왜곡 및 손실을 보상한 후 전/광 변환하여 상기 EPON ONT로 전송하는 제 2 하향신호 중계부; 및
상기 EPON ONT로부터 전송되는 1G 속도의 상향신호를 중계하여 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 상향신호 중계부
를 포함하는 10G 이더넷 PON 중계 장치를 적어도 하나 이상 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 시스템.
제 18항에 있어서,
상기 제 2 하향신호 중계부는,
상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키는 1G 광수신기;
상기 1G 광수신기로부터 수신한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 1G 하향신호 재생부; 및
상기 1G 하향신호 재생부로부터 보상된 하향신호를 상기 EPON ONT로 전송하는 1G 광송신기
를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 시스템.
제 18항에 있어서,
상기 상향신호 중계부는,
상기 EPON ONT로부터 전송되는 1G 속도의 상향신호를 광/전 변환하는 1G 버스트 모드 광수신기;
상기 1G 버스트 모드 광수신기가 변환한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 1G 상향신호 재생부; 및
상기 1G 상향신호 재생부에 의해 보상된 상향신호를 전/광 변환하여 광신호를 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 1G 버스트 모드 광송신기
를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 시스템.
제 18항에 있어서,
상기 제 1 하향신호 중계부는,
상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 10G 속도 하향 신호를 증폭하는 광증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 시스템.
제 21항에 있어서,
상기 광증폭기는,
어븀 도핑된 광섬유 증폭기 (EDFA, Erbium-doped fiber amplifier) 또는 반도체 광증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 시스템.
10G-EPON OLT로부터 전송되는 10G 하향신호를 중계하여 EPON ONT로 전송하는 제 1 하향신호 중계부;
상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키고 신호의 왜곡 및 손실을 보상한 후 전/광 변환하여 상기 EPON ONT로 전송하는 제 2 하향신호 중계부; 및
상기 EPON ONT로부터 전송되는 10G 속도의 상향신호를 중계하여 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 상향신호 중계부
를 포함하는 10G 이더넷 PON 중계 장치를 적어도 하나 이상 구비하는 10G 이더넷 PON 중계 시스템.
제 23항에 있어서,
상기 제 2 하향신호 중계부는,
상기 10G-EPON OLT로부터 전송되는 1G 속도의 하향신호를 광/전 변환시키는 1G 광수신기;
상기 1G 광수신기로부터 수신한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 1G 하향신호 재생부; 및
상기 1G 하향신호 재생부로부터 보상된 하향신호를 상기 EPON ONT로 전송하는 1G 광송신기
를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 시스템.
제 23항에 있어서,
상기 상향신호 중계부는,
상기 EPON ONT부터 전송되는 10G 속도 상향 신호를 증폭하는 광증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 시스템.
제 23항에 있어서,
상기 상향신호 중계부는,
상기 EPON ONT로부터 전송되는 10G 속도의 상향신호를 광/전 변환하는 10G 버스트 모드 광수신기;
상기 10G 버스트 모드 광수신기가 변환한 전기신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 10G 상향신호 재생부; 및
상기 10G 상향신호 재생부에 의해 보상된 상향신호를 전/광 변환하여 광신호를 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 10G 버스트 모드 광송신기
를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 시스템.
제 23항에 있어서,
상기 상향신호 중계부는,
상기 EPON ONT로부터 전송되는 1G 또는 10G 속도의 상향신호를 광/전 변환하고 1G 상향신호와 10G 상향신호를 구분하여 출력하는 이중 전송율 버스트 모드 광수신기;
상기 이중 전송율 버스트 모드 광수신기로부터 수신한 1G 상향신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 1G 상향신호 재생부;
상기 이중 전송율 버스트 모드 광수신기로부터 수신한 10G 상향신호의 왜곡 및 손실을 보상하는 10G 상향신호 재생부;
상기 1G 상향신호 재생부의 출력신호와 상기 10G 상향신호 재생부의 출력신호를 합치는 합파기; 및
상기 합파기의 출력신호를 전/광 변환하여 광신호를 상기 10G-EPON OLT로 전송하는 10G 버스트 모드 광송신기
를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 시스템.
제 27항에 있어서,
상기 합파기는,
아날로그 덧셈 회로 또는 오아 게이트(OR GATE)를 구비하는 것을 특징으로 하는 10G 이더넷 PON 중계 시스템.
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KR20160071221A (ko) 2014-12-11 2016-06-21 주식회사 케이티 Pon 기반 광통신장치 및 이를 포함하는 epon 시스템
KR20180004642A (ko) * 2016-07-04 2018-01-12 주식회사 케이티 Ftth 구간에서 대역폭의 확장 및 공존을 위한 광 액세스 플랫폼을 제공하는 장치, 시스템 및 방법
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