KR20140070693A - 단일 광선로를 이용한 통신 방법, 그를 위한 지역 노드 및 환형 네트워크 - Google Patents

단일 광선로를 이용한 통신 방법, 그를 위한 지역 노드 및 환형 네트워크 Download PDF

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KR20140070693A
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Abstract

본 발명은 단일 광선로를 이용한 통신 방법, 그를 위한 지역 노드 및 환형 네트워크에 관한 것이다. 본 발명에 따른 하나의 선로를 이용하여 양방향으로 신호의 송수신이 가능한 환형 네트워크는, 운용 경로와 통신 장애시 예비 절체를 위한 예비 경로를 구비하는 적어도 하나의 지역 노드를 포함한다.

Description

단일 광선로를 이용한 통신 방법, 그를 위한 지역 노드 및 환형 네트워크{METHOD FOR COMMUNICATION USING SINGLE OPTICAL COMMUNICATION LINE, REMOTE NODE AND RING NETWORK FOR THE SAME}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 단일 광선로를 이용한 통신 방법, 그를 위한 지역 노드 및 환형 네트워크에 관한 것이다.
환형 구조를 갖는 통신 장애 복구를 위한 환형 네트워크는 지역적으로 분리된 3개 이상의 지역 노드(RN : remote node)에 ADM(add drop multiplexer)를 설치하고, 각 ADM을 2개 또는 4개의 광섬유(fiber)로 연결하여 워킹 트래픽(working traffic)은 시계방향으로만 진행하도록 구성하고, 보호 트래픽(protection traffic)은 시계 반대 방향으로만 진행하도록 구성할 수 있다.
다채널의 신호를 광선로(광섬유)를 이용하여 송수신하는 WDM(wavelength division multiplexing) 네트워크에서는 각 신호별로 서로 다른 최종 목적지를 가지고 전달되는 경우가 대부분이다. 이렇듯 WDM 네트워크에서는 각 노드에서 필요한 신호를 추출(Drop)해 내고 노드에서 생산된 신호를 삽입(Add)하는 기능을 수행하는 것이 필요한 데 이러한 작업을 수행하는 장치를 OADM(Optical Add Drop Multiplexer)이라 한다. 종래의 네트워크에서는 WDM의 여러 전달 파장 중 특정 한 노드에서 추출/삽입될 신호에 특정 파장을 할당하는 고정형 방식, 즉 Fixed OADM(F-OADM) 방식이 사용되었다. F-OADM에서는 각 노드에서 고정 파장 필터를 이용하여 정해진 파장의 신호를 추출하고 고정 파장 레이저를 이용하여 새로운 신호를 삽입하였다. 이러한 F-OADM 방식의 가장 큰 문제점은 특정 노드에 트래픽 증감에 따라 할당 파장을 증가 또는 감소시켜야 할 경우 관리자가 필요한 하드웨어를 직접 설치 및 조정작업을 수행해야 한다. 이러한 운영 방식으로는 오늘날과 같이 트래픽 양의 변화가 급격한 상황에서 망의 효율적 운용을 위한 유연한 대처가 불가능한 문제점이 있다.
WDM-PON(passive optical network)의 보호 절체를 위해서 도 1에서 보이는 바와 같은 별도의 예비 링크(protection link)를 구비하는 구성이 제안되었으나, 2개의 광선로가 필요하며 예비 절체를 위해 광단말 수준까지 2중화 구성을 구축해야하므로 요구되는 안정성 수준이 낮은 경우에도 링크 구성을 위해서 높은 비용이 소요되는 문제점이 있다.
한국 공개 특허 제10-2003-0066003호 (2003.08.09 공개)
본 발명은 단일 광선로를 이용한 통신 방법, 그를 위한 지역 노드 및 환형 네트워크를 제공한다.
본 발명의 하나의 선로를 이용하여 양방향으로 신호의 송수신이 가능한 환형 네트워크는, 운용 경로와 통신 장애시 예비 절체를 위한 예비 경로를 구비하는 적어도 하나의 지역 노드를 포함한다.
또한 본 발명의 단일 광선로를 이용한 통신을 위한 환형 네트워크의 지역 노드는, 운용 경로와 통신 장애시 예비 절체를 위한 예비 경로를 포함한다.
또한 본 발명의 단일 광선로를 이용한 환형 네트워크의 통신 방법은, a) 운용 경로를 이용하여 광신호를 송수신하는 단계; b) 상기 운용 경로에 통신 장애가 발생한 것을 감지하는 단계; 및 c) 상기 통신 장애 발생시 예비 경로를 이용하여 절체를 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 하나의 광선로를 이용하여 양방향 환형 네트워크의 구성이 가능하며, 선로, 장비, 단말 등의 광송수신기의 보호 절체가 가능하여 망의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 소자 또는 선로에 대한 선택적 절체가 가능하기 때문에 비용과 신뢰성의 요구치에 따른 유연한 네트워크 구성이 가능하다. 동쪽 경로와 서쪽 경로를 독립적으로 운용할 수 있기 때문에 예비 절체의 요구가 적은 경로에 대해서는 예비 보호 절체 기능을 포기하는 대신 전송 용량을 2배로 증가시킬 수 있어서 유연한 망 운용이 가능하다. 또한, 파장간 데이터 형태와 속도에 독립적이므로 환형 네트워크 내에서 SDH(synchronous digital hierarchy), 이더넷(ethernet) 등의 혼용 망 구성이 가능하다.
특히, 광단말(ONT)의 광원에 인젝션 시딩(injection seeding) 방식을 사용하는 경우, 파장 선택이 주입광에 의해 결정되기 때문에 컬러리스(colorless) 동작이 가능하고, 광소자 비용을 감소시킬 수 있다.
도 1은 WDM-PON 환형 네트워크의 구성을 보이는 예시도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 환형 네트워크의 구성을 보이는 예시도.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지역 노드의 구성을 보이는 예시도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 채널 구성을 보이기 위한 지역 노드의 예시도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 지역 노드의 구성을 보이는 예시도.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 환형 네트워크의 구성을 보이는 예시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 환형 네트워크의 구성을 보이는 예시도이다.
도 2에서 보이는 바와 같이, 통신 장애 극복을 위한 환형 네트워크를 구성하기 위해서는 하나의 광선로(광섬유)를 이용하여 중앙 노드(CN)와 각 지역 노드(RN1, RN2, RN3, RN4) 사이에 물리적 경로 구성이 요구된다. 일 실시예로서, 중앙 노드(CN)와 지역 노드 2(RN2)에 연결된 ONT(optical network terminal) 10 사이에는 동쪽(east) 경로(실선 표시)를 운용 경로(working traffic)로 구성하여 신호의 송수신을 수행하고, 서쪽(west) 경로(점선 표시)는 예비 경로(protection traffic)로 구성하여 운용 경로에 통신 장애 등이 발생할 경우 예비 절체를 수행할 수 있다.
이때, 하향 신호(CN->RN1,2,3,4)는 시계 반대방향으로 전달되며, 상향 신호(RN1,2,3,4 -> CN)는 시계 방향으로 전달된다.
한편, 도 3에서 보이는 바와 같이, 지역 노드 1(RN1)과 지역 노드 2(RN2) 사이의 운용 경로(점선 표시)에 통신 장애가 발생할 경우, 광 가입자 단말 10(ONT 10)은 예비 경로(실선 표시)를 이용하여 중앙 노드(CN)와 신호를 송수신할 수 있다.
이때, 하향 신호(CN->RN1,2,3,4)는 시계 방향으로 전달되며, 상향 신호(RN1,2,3,4->CN)는 시계 반대 방향으로 전달된다.
일 실시예로서, 환형 네트워크의 보호 절체 동작은 다음과 같은 순서로 동작할 수 있다. 우선, 환형 네트워크에서 통신 장애란, 중앙 노드(CN)와 지역 노드(RN)간 선로(트렁크 광섬유; trunk fiber) 장애나 노드의 파손으로 인해 광 가입자 단말(ONT)로부터 중앙 노드(CN)로 송신되는 신호(혹은 중앙 노드(CN)로부터 가입자 단말(ONT)로 송신되는 신호)가 정상적으로 전달되지 않을 때를 의미한다. 일 실시예로서, 중앙 노드(CN)에서 운용하는 특정 채널의 광 수신 레벨이 임계값 이하로 수신될 경우 해당 채널에 통신 장애가 발생한 것으로 감지한다. 그러나, 통신 장애를 감지하는 방법은 상기한 실시예에 한정되지 않는다. 중앙 노드(CN)에서 통신 장애가 발생한 것을 인지할 경우 중앙 노드(CN)는 신호광원의 경로를 변경하여 예비 경로(제2 경로)를 이용하여 주입광 또는 하향 신호를 전송하고, 예비 경로(제2 경로)를 이용하여 상향 신호를 수신함으로써 통신 장애를 복구할 수 있다. 이때, 상향 신호의 광 경로를 변경시키기 위한 수단으로써, 광 가입자 단말에서 출력되는 광 파장을 변경하는 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어 하향 신호와 동일한 파장으로 광 가입자 단말의 광 파장을 변경함으로써, 제 1 경로에서 제 2 경로로 상향 신호의 전달 경로를 변경시킬 수 있다. 이를 위하여 광 가입자 단말은 고정된 광 파장을 사용하는 DFB LD 2개를 각각 제1 및 제 2 경로용 광 송수신기에 사용할 수도 있으며, 파장 가변 광원(Tunable LD)을 광원으로 사용할 수 있으며, 주입광을 이용하여 주입광에 따라 상향 신호 파장을 변경할 수도 있다. 중앙 노드(CN)에서 지역 노드(RN)로 전송하는 하향 신호와 지역 노드(RN)에서 중앙 노드(CN)로 전송하는 상향 신호는 서로 상이한 광 파장을 사용할 수 있다. 일 실시예로서, 상향 신호인 지역 노드(RN)의 애드/드롭 다중화기에서의 애드 신호는 A-band의 광을 사용할 수 있고, 하향 신호인 지역 노드(RN)의 애드/드롭 다중화기에서의 드롭 신호는 B-band의 광을 사용할 수 있다. 아울러, 하향 신호와 상향 신호를 서로 다른 채널을 이용하여 송수신할 수 있다. 즉, 하향 신호는 짝수 채널을 이용하여 송수신하고 상향 신호는 홀수 채널을 이용하여 송수신하거나, 반대로 하향 신호는 홀수 채널을 이용하여 송수신하고 상향 신호는 짝수 채널을 이용하여 송수신할 수 있다.
다른 실시예로서, 광 가입자 단말(ONT)의 광원에서 인젝션 시딩(injection seeding) 방식을 사용하는 경우 환형 네트워크에서의 보호 절체 동작은 다음과 같은 순서로도 수행될 수 있다. 중앙 노드(CN)에서 통신 장애가 발생한 것을 인지할 경우 중앙 노드(CN)는 스위치를 이용하여 주입광원의 경로를 변경하여 예비 경로(제2 경로)를 이용하여 주입광원과 하향 신호를 전송하고, 일정 시간 경과 후(하향 신호가 정상 운용된다고 판단되는 경우) 예비 경로를 이용하여 상향 신호를 수신함으로써 통신 장애를 복구할 수 있다. 이때, 통신 장애 복구와 함께 스위치의 경로 절체가 함께 이루어져야 한다. 스위치는 디지털전송접속분배장치(DXC), 광회선분배장치(OXC), physical layer 스위치, 패킷(packet) 스위치, 이더넷 스위치 등을 포함한다. 그러나, 스위치가 상기한 실시예에 한정되지 않는다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지역 노드의 구성을 보이는 예시도이다. 본 발명의 실시예에 따른 지역 노드는 하나 또는 두개의 광필터(OF)와 하나 또는 두개의 AWG를 이용하여 구성이 가능하다.
도 4에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지역 노드(RN)는 2개의 1x2 채널 광필터(OF)와 2개의 AWG(arrayed waveguide grating)를 구비하여 환형 네트워크가 정상 동작할 경우에는 운용 경로(파란색 표시)를 이용하여 상,하향 신호를 송수신하고, 운용 경로에 통신 장애가 발생할 경우 예비 경로(빨간색 표시)를 이용하여 상,하향 신호를 송수신한다. 2개의 광필터 중 어느 하나인 제1 광필터(OF)의 입력단으로 입력된 광신호 중 미리 설정된 특정 파장 또는 파장군을 AWG측 출력단(drop 단 또는 공통단)으로 출력하고, 나머지 파장 또는 파장군의 광신호에 대해서는 제2 광필터(OF) 측 출력단(bypass 단)으로 출력할 수 있다. 그리고, 제2 광필터(OF)는 입력단으로 입력된 광신호 중 미리 설정된 특정 파장 또는 파장군을 AWG측 출력단(drop 단 또는 공통단)으로 출력하고, 나머지 파장 또는 파장군의 광신호에 대해서는 제1 광필터(OF) 측 출력단(bypass 단)으로 출력할 수 있다. 일 실시예로서, 제1 광필터 및 제2 광필터의 파장 또는 파장군은 서로 상이한 값을 갖는 파장 또는 파장군으로 설정할 수 있으며, 제1 광필터의 입력단으로는 운용 경로의 광신호가 입력되고, 제2 광필터의 입력단으로는 예비 경로의 광신호가 입력되도록 설정할 수 있다. 한편, AWG는 광필터(OF) 측에서 공통단으로 입력된 광신호를 역다중화하여 적어도 하나의 채널단 출력 단자를 이용하여 광 가입자 단말 측으로 출력하고, 광 가입자 단말 측에서 채널단을 통하여 입력된 광신호를 다중화하여 제1 또는 제2 광필터(OF) 측 공통단으로 출력한다.
광필터(OF)와 AWG가 2개씩 존재하기 때문에 환형 네트워크를 구성하는 장비(트렁크 광섬유, 광필터, AWG, 분배 광섬유(ditribution fiber 또는 feeder fiber), 트랜시버(transceiver) 등)의 어느 한 부분에서 장애가 발생하더라도 예비 절체 방법을 이용하여 복구가 가능하다.
도 5에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지역 노드(RN)는 2개의 1x2 채널 광필터(OF)와 1개의 AWG를 구비하여 환형 네트워크가 정상 동작할 경우에는 운용 경로(파란색 표시)를 이용하여 상,하향 신호를 송수신하고, 운용 경로에 통신 장애가 발생할 경우 예비 경로(빨간색 표시)를 이용하여 상,하향 신호를 송수신한다. 2개의 광필터(OF)는 도 4에서 설명한 것과 동일한 방식으로 동작이 가능하며, 하나의 AWG가 제1 광필터 및 제2 광필터에서 입력되는 광신호를 역다중화하여 광 가입자 단말 측으로 출력하고, 광 가입자 단말에서 입력되는 광신호를 다중화하여 제1 광필터 및 제2 광필터로 출력할 수 있다.
도 6에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지역 노드(RN)는 1개의 2x2 채널 광필터(OF)와 2개의 AWG를 구비하여 환형 네트워크가 정상 동작할 경우 운용 경로(파란색 표시)를 이용하여 상,하향 신호를 송수신하고, 운용 경로에 통신 장애가 발생할 경우 예비 경로(빨간색 표시)를 이용하여 상,하향 신호를 송수신한다. 일 실시예로서, 광필터(OF)는 운용 경로의 광신호가 입력되는 입력단과, 예비 경로의 광신호가 입력되는 입력단의 2개의 입력단과 AWG 측으로 연결되는 2개의 출력단을 구비하여 제1 입력단으로 입력된 광신호 중 특정 파장 또는 파장군을 제1 출력단으로 출력하고, 제2 입력단으로 입력된 광신호 중 특정 파장 또는 파장군을 제2 출력단으로 출력할 수 있다. 일 실시예로서, 광필터의 제1 입력단으로는 운용 경로의 광신호가 입력되고, 제2 입력단으로는 예비 경로의 광신호가 입력되도록 설정할 수 있다. 한편, AWG는 광필터(OF) 측에서 입력된 광신호를 역다중화하여 적어도 하나의 출력 단자를 이용하여 광 가입자 단말 측으로 출력하고, 광 가입자 단말 측에서 입력된 광신호를 다중화하여 광필터(OF) 측으로 출력할 수 있다.
도 7에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지역 노드(RN)는 1개의 2x2 채널 광필터(OF)와 1개의 AWG를 구비하여 환형 네트워크가 정상 동작할 경우에는 운용 경로(파란색 표시)를 이용하여 상,하향 신호를 송수신하고, 운용 경로에 통신 장애가 발생할 경우 예비 경로(빨간색 표시)를 이용하여 상,하향 신호를 송수신한다. 광필터(OF)는 도 4에서 설명한 것과 같이 동작할 수 있으며, AWG는 도 5에서 설명한 것과 같이 동작할 수 있다. 광필터(OF)와 AWG 1개만으로 지역 노드의 구성이 가능하기 때문에 경제적으로 지역 노드를 운용할 수 있다.
도 8에서 보이는 바와 같이, 광필터(OF) 1개와 AWG 1개를 이용하여 지역 노드(RN)를 구성하고, 지역 노드(RN)와 광 가입자 단말(ONT)을 연결하는 광 선로를 하나의 선로로 구성하여 운용 경로의 신호 및 예비 경로의 신호를 모두 송수신할 수 있다. 따라서 저렴한 비용으로 지역 노드(RN) 및 광선로의 구성이 가능하다. 이 경우 동일한 광 단말로 전달되는 동쪽 경로의 신호광과 서쪽 경로의 신호광의 채널 파장 간격은 AWG로 입력되는 2개의 공통단이 가지는 채널 파장 간격과 동일한 특징을 갖는다.
도 9에서 보이는 바와 같이, 2x2 채널 광필터(OF) 1개와 m-스킵(skip)-0 사이클릭(cyclic) AWG 1개를 이용하여 지역 노드를 구성하고, 동쪽 경로의 첫번째 채널을 이용하는 신호와 서쪽 경로의 m번째 채널을 이용하는 신호를 하나의 광선로를 이용하여 광 가입자 단말(ONT)과 연결하도록 구성할 수 있다. m-스킵-0 사이클릭 AWG는 n번째 채널 단자를 통해 ch #n, ch #(n+m), ch #(n+2m), ... 의 채널이 전달되는 주기적인 특징을 갖는다.
도 10에서 보이는 바와 같이, 하나의 광선로를 이용하여 전송되는 채널이 전체 채널의 중심 파장을 기준으로 분리되어 구성될 수 있다. 일 실시예로서, 특정 노드의 첫번째 선로는 서쪽(west) 경로의 1번 채널과 동쪽(east) 경로의 29번 채널을 하나의 광선로를 이용하여 광 가입자 단말(ONT)과 연결하도록 구성할 수 있고, 두번째 선로는 서쪽(west) 경로의 2번 채널과 동쪽(east) 경로의 30번 채널을 하나의 광선로를 이용하여 광 가입자 단말(ONT)과 연결하도록 구성할 수 있고, 세번째 선로는 서쪽(west) 경로의 3번 채널과 동쪽(east) 경로의 31번 채널을 하나의 광선로를 이용하여 광 가입자 단말(ONT)과 연결하도록 구성할 수 있고, 네번째 선로는 서쪽(west) 경로의 4번 채널과 동쪽(east) 경로의 32번 채널을 하나의 광선로를 이용하여 광 가입자 단말(ONT)과 연결하도록 구성할 수 있고, 다섯번째 선로는 서쪽(west) 경로의 29번 채널과 동쪽(east) 경로의 1번 채널을 하나의 광선로를 이용하여 광 가입자 단말(ONT)과 연결하도록 구성할 수 있고, 여섯번째 선로는 서쪽(west) 경로의 30번 채널과 동쪽(east) 경로의 2번 채널을 하나의 광선로를 이용하여 광 가입자 단말(ONT)과 연결하도록 구성할 수 있고, 일곱번째 선로는 서쪽(west) 경로의 31번 채널과 동쪽(east) 경로의 3번 채널을 하나의 광선로를 이용하여 광 가입자 단말(ONT)과 연결하도록 구성할 수 있으며, 여덟번째 선로는 서쪽(west) 경로의 32번 채널과 동쪽(east) 경로의 4번 채널을 하나의 광선로를 이용하여 광 가입자 단말(ONT)과 연결하도록 구성할 수 있다. 그러나, 동일한 선로를 이용하는 채널 구성이 상기한 실시예에 한정되지 않는다. 이때, 공통단의 채널 간격은 4채널 파장 간격만큼 이격 될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 채널 구성을 보이기 위한 지역 노드의 예시도이다.
도 11에서 보이는 바와 같이, 광필터(OF) 1개와 AWG 1개를 이용하여 지역 노드를 구성하고, 지역 노드(RN)와 광 가입자 단말(ONT)을 연결하는 광 선로(feeder fiber 또는 distribution fiber)를 하나의 선로로 구성하여 운용 경로의 신호 및 예비 경로의 신호를 모두 송수신할 수 있다. 각 지역 노드에서 광필터(OF)에 의해서 드롭되는 파장 또는 파장군은 전체 신호 채널의 전반부와 후반부를 절반씩 포함하고, 동시에 AWG의 출력 채널의 전반부와 후반부를 절반씩 포함할 수 있다. 즉, 각 지역 노드에는 최대 8개의 광 가입자 단말들이 연결되어 각각 서로 다른 8개 채널의 신호를 송수신할 수 있다. 일 실시예로서, 전체 32개의 채널 중 지역 노드 1은 1, 2, 3, 4, 21, 22, 23, 24번 채널의 신호를 송수신하도록 설정하고, 지역 노드 2는 9, 10, 11, 12, 29, 30, 31, 32번 채널의 신호를 송수신하도록 설정하고, 지역 노드 3은 17, 18, 19, 20, 5, 6, 7, 8번 채널의 신호를 송수신하도록 설정하며, 지역 노드 4는 25, 26, 27, 28, 13, 14, 15, 16번 채널의 신호를 송수신하도록 설정할 수 있다. 그러나, 각 지역 노드에 연결된 광 가입자 단말들에서 송수신할 수 있는 채널의 구성은 상기한 실시예에 한정되지 않는다. 아울러, 광 가입자 단말 단에서는 운용 경로와 예비 경로의 신호를 분리할 수 있는 채널 분리 필터를 구비하여 통신 장애가 발생할 경우에 예비 절체가 가능한 구성을 갖는다. 아울러, 광 가입자 단말은 운용 경로의 광신호를 송수신하기 위한 제1 광 송수신기 및 예비 경로의 광신호를 송수신하기 위한 제2 광 송수신기를 포함할 수 있다. 한편, 광 가입자 단말은 중앙 노드(CN)로부터 수신한 하향 신호를 재변조하여 상향 신호로 송신하는 광원을 더 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 광 가입자 단말이 포함하는 광원은 하향 신호와 함께 전달된 주입광에 의해 파장이 결정되는 인젝션 시딩(injection seeding) 방식의 광원, 파장 변조 가능 레이저(wavelength tunable laser), DFB LD(distributed feed back laser diode) 등을 포함할 수 있다. 그러나, 광 가입자 단말이 포함하는 광원은 상기한 실시예에 한정되지 않는다. 일 실시예로서, 광 가입자 단말은 출력 파장을 변화시킴으로써 하향 신호를 수신한 방향으로 상향 신호를 송신하거나 하향 신호를 수신한 방향과 반대 방향으로 상향 신호를 송신할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 지역 노드의 구성을 보이는 예시도이다.
도 12에서 보이는 바와 같이, 환형 네트워크를 구성함에 있어서, 각 노드별로 서로 다른 경로 손실이 발생한다. 특히, 고정형 OADM(Fixed OADM)과 같이 광 경로가 기 설정되어 있는 경우, 광필터(OF)와 AWG 사이에 중앙 노드(CN)로부터의 서로 다른 경로 손실을 보상하기 위한 광 감쇄기(Att.)를 포함하여 수신단에서의 수신 광 파워 레벨을 채널별로 균일하게 설정할 수 있다. 아울러, 하나의 원격 노드 장비인 AWG를 이용하여 각 노드의 동쪽(east) 경로를 위한 포트와 서쪽(west) 경로를 위한 포트를 설치함으로써, 사용 파장에 관계없는(color free) 광 가입자 단말(ONT)의 구성이 가능할 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 환형 네트워크의 구성을 보이는 예시도이다. 중앙 노드(CN)와 지역 노드 2(RN2)에 연결된 광 가입자 단말 10(ONT 10) 사이에 신호를 송수신할 경우, 도 13에서와 같이 정상 동작할 경우에는 운용 경로(파란색 표시)를 이용하여 신호를 송수신한다. 한편, 지역 노드 1(RN1)과 지역 노드 2(RN2) 사이에 장애가 발생하여 운용 경로로 신호 송수신이 불가능할 경우, 도 14에서와 같이 예비 경로(빨간색 표시)를 이용하여 신호를 송수신한다.
상기 방법들은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 상기 방법들은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
CN: 중앙 노드 RN: 지역 노드
OF: 광필터

Claims (17)

  1. 하나의 선로를 이용하여 양방향으로 신호의 송수신이 가능한 환형 네트워크로서,
    운용 경로와 통신 장애시 예비 절체를 위한 예비 경로를 구비하는 적어도 하나의 지역 노드를 포함하는, 환형 네트워크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지역 노드는,
    제1 또는 제2 광필터 및 제1 또는 제2 AWG(arrayed arrayed waveguide grating)를 포함하여 상기 양방향으로 신호의 송수신이 가능한, 환형 네트워크.
  3. 제1항에 있어서,
    중앙 노드로부터 수신한 하향 신호를 재변조하여 상향 신호로 송신하는 광원을 포함하는 광 가입자 단말을 더 포함하는, 환형 네트워크.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광 가입자 단말은,
    상기 하향 신호와 함께 전달된 주입광에 의해 파장이 결정되는 인젝션 시딩(injection seeding) 방식의 광원, 파장 변조 가능 레이저(wavelength tunable laser) 또는 DFB LD(distributed feed back laser diode)를 포함하는, 환형 네트워크,
  5. 제3항에 있어서,
    상기 광 가입자 단말은,
    출력 파장을 변화시킴으로써 상기 하향 신호를 수신한 방향으로 상기 상향 신호를 송신하거나 상기 하향 신호를 수신한 방향과 반대 방향으로 상기 상향 신호를 송신하는, 환형 네트워크.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 지역 노드는,
    상기 제1 광필터의 입력단으로 입력된 광신호 중 미리 설정된 특정 파장 또는 파장군을 AWG측 공통단으로 출력하고, 나머지 파장 또는 파장군의 광신호에 대해서는 상기 제2 광필터 측 출력단으로 출력하고, 상기 제2 광필터는 입력단으로 입력된 광신호 중 미리 설정된 특정 파장 또는 파장군을 상기 AWG측 출력단으로 출력하고, 나머지 파장 또는 파장군의 광신호에 대해서는 상기 제1 광필터 측 공통단으로 출력하며, 상기 제1 또는 제2 AWG는 상기 광필터 측에서 공통단으로 입력된 광신호를 역다중화하여 적어도 하나의 채널단 출력 단자를 이용하여 상기 광 가입자 단말 측으로 출력하고, 상기 광 가입자 단말 측에서 입력된 광신호를 다중화하여 상기 제1 또는 제2 광필터 측 공통단으로 출력하는, 환형 네트워크.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광필터는,
    상기 운용 경로의 광신호가 입력되는 제1 입력단과, 상기 예비 경로의 광신호가 입력되는 제2 입력단을 포함하고, 상기 AWG 측으로 연결되는 2개의 출력단을 구비하여 상기 제1 입력단으로 입력된 광신호 중 특정 파장 또는 파장군을 제1 출력단으로 출력하고, 상기 제2 입력단으로 입력된 광신호 중 특정 파장 또는 파장군을 제2 출력단으로 출력하는, 환형 네트워크.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 AWG는,
    사이클릭(cyclic) AWG를 포함하는, 환형 네트워크.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지역 노드에서 광필터에 의해서 드롭되는 파장 또는 파장군은 전체 신호 채널의 전반부와 후반부를 절반씩 포함하고, 상기 AWG의 출력 채널의 전반부와 후반부를 절반씩 포함하는, 환형 네트워크.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 지역 노드는,
    중앙 노드로부터의 서로 다른 경로 손실을 보상하기 위한 광 감쇄기를 포함하는, 환형 네트워크.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광 감쇄기는,
    상기 지역 노드가 포함하는 광필터와 AWG 사이에 위치하는, 환형 네트워크.
  12. 단일 광선로를 이용한 통신을 위한 환형 네트워크의 지역 노드로서,
    운용 경로와 통신 장애시 예비 절체를 위한 예비 경로를 포함하는, 지역 노드.
  13. 제12항에 있어서,
    제1 또는 제2 광필터 및 제1 또는 제2 AWG(arrayed arrayed waveguide grating)를 포함하여 상기 양방향으로 신호의 송수신이 가능한, 지역 노드.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 광필터의 입력단으로 입력된 광신호 중 미리 설정된 특정 파장 또는 파장군을 AWG측 공통단으로 출력하고, 나머지 파장 또는 파장군의 광신호에 대해서는 상기 제2 광필터 측 출력단으로 출력하고, 상기 제2 광필터는 입력단으로 입력된 광신호 중 미리 설정된 특정 파장 또는 파장군을 상기 AWG측 공통단으로 출력하고, 나머지 파장 또는 파장군의 광신호에 대해서는 상기 제1 광필터 측 출력단으로 출력하며, 상기 제1 또는 제2 AWG는 상기 광필터 측에서 공통단으로 입력된 광신호를 역다중화하여 적어도 하나의 채널단 출력 단자를 이용하여 상기 광 가입자 단말 측으로 출력하고, 상기 광 가입자 단말 측에서 입력된 광신호를 다중화하여 상기 제1 또는 제2 광필터 측 공통단으로 출력하는, 지역 노드.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광필터는,
    상기 운용 경로의 광신호가 입력되는 제1 입력단과, 상기 예비 경로의 광신호가 입력되는 제2 입력단을 포함하고, 상기 AWG 측으로 연결되는 2개의 출력단을 구비하여 상기 제1 입력단으로 입력된 광신호 중 특정 파장 또는 파장군을 제1 출력단으로 출력하고, 상기 제2 입력단으로 입력된 광신호 중 특정 파장 또는 파장군을 제2 출력단으로 출력하는, 지역 노드.
  16. 단일 광선로를 이용한 환형 네트워크의 통신 방법으로서,
    a) 운용 경로를 이용하여 광신호를 송수신하는 단계;
    b) 상기 운용 경로에 통신 장애가 발생한 것을 감지하는 단계; 및
    c) 상기 통신 장애 발생시 예비 경로를 이용하여 절체를 수행하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 환형 네트워크는,
    적어도 하나의 지역 노드를 포함하되, 상기 지역 노드는,
    제1 또는 제2 광필터 및 제1 또는 제2 AWG(arrayed arrayed waveguide grating)를 포함하는, 통신 방법.
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