KR20160035482A - 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템 - Google Patents

싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템으로, 프리 스펙트랄 레인지(Free Spectral Range : 이하 'FSR'로 기재함)에 포함되는 N개의 상이한 파장을 갖는 하향 신호들을 다중화하여 광섬유로 전송하는 하나 이상의 송신 장치와, M개의 광섬유들 각각과 연결된 입력 포트들로 전송된 하향 신호들을 다중화하여 N개의 출력 포트를 통해 전송하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터와, 상기 N개의 출력 포트들 각각에서 출력되는 하향 신호를 각각 파장별로 분리하여 수신하는 하나 이상의 수신 장치를 포함한다.

Description

싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템{Passive Optical Network System using Cyclic Array Waveguide Grating Router}
본 발명은 수동 광 네트워크(Passive Optical Network System : PON) 시스템에 관한 것으로, 특히 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 프리 스펙트랄 레이지(Free Spectral Range : 이하 'FSR'로 기재함)에서의 투과특성을 이용한 PON(Passive Optical network) 시스템 제공에 관한 것이다.
파장 분할 다중 광 네트워크(Wavelength Division Multiple Optical Network)의 송신부들 및 수신부들 간의 채널들은 파장 별로 구분된다. 따라서, 송신부 광원의 출력 파장은 안정화되어, 인접 채널과의 간섭을 최소화하여야 한다. 또한, 신호대 잡음비를 보장하기 위한 송신부 광원의 출력 파워가 커야 하고, 색분산 등의 영향을 최소화하기 위해 그 선폭이 작아야 한다.
이러한 조건을 만족하는 광원은 DFB-LD(Distributed feedback laser diode)가 대표적이다. 그러나, DFB-LD는 고가이므로, 경제적 측면에서 가입자 망에서는 필요에 따라 저가의 광원이 주로 사용된다. 즉, 발광다이오드(light emitting diode), 초발광다이오드(super luminescent diode) 및 광증폭기 등의 자연 방출광을 이용한 비간섭성 광원들은 스펙트럼이 넓기 때문에 파장 분할 방식 광원으로 사용하기가 어렵고, 스펙트럼 분할 방식으로 사용할 수 있다. 하지만, 발광다이오드는 스펙트럼 분할 방식으로 다수의 채널을 공급하기에는 출력 파워가 충분하지 않으며, 초 발광 다이오드는 출력 파워는 크지만 가격이 비싸다.
본 발명은 고가의 광원을 사용하지 않고, 안정된 출력 파장을 통해 다수의 신호들을 전송할 수 있는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템을 제공한다.
본 발명은 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템으로, 프리 스펙트랄 레인지(Free Spectral Range : 이하 'FSR'로 기재함)에 포함되는 N개의 상이한 파장을 갖는 하향 신호들을 다중화하여 광섬유로 전송하는 하나 이상의 송신 장치와, M개의 광섬유들 각각과 연결된 입력 포트들로 전송된 하향 신호들을 다중화하여 N개의 출력 포트를 통해 전송하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터와, 상기 N개의 출력 포트들 각각에서 출력되는 하향 신호를 각각 파장별로 분리하여 수신하는 하나 이상의 수신 장치를 포함한다.
본 발명은 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템으로, 광 네트워크 유닛들로부터 출력되는 상향 신호들을 결합하여 출력하는 N개의 송신 장치들과, N개의 입력포트들과 M개의 출력 포트들을 구비하여, N개의 송신 장치로부터 출력되는 상향 신호를 N개의 입력포트들을 통해 입력받아 다중화하여 M개의 출력 포트들 중 하나를 통해 출력하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터와, 상기 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 M개의 출력 포트들 중 하나로부터 출력되어 광섬유를 통해 전송된 상향 신호를 역다중화하여 프리 스펙트랄 레인지(Free Spectral Range : 이하 'FSR'로 기재함)에 포함되는 N개의 상이한 파장을 갖는 상향 신호들을 각각 수신하는 수신 장치를 포함한다.
본 발명은 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템으로, 프리 스펙트랄 레인지(Free Spectral Range : 이하 'FSR'로 기재함) 내의 제 1 대역의 하향 신호를 전송하기 위한 N개의 송신기들을 포함하는 소정 개수의 광 종단 장치(OLT)들 그룹과, 상기 광 종단 장치(OLT)들 그룹으로부터 출력되는 하향 신호들을 다중화하여 단일 광섬유를 통해 출력하는 다중화부와, FSR 내의 제 2 대역의 상향 신호를 수신하기 위한 N개의 송신기들을 포함하는 소정 개수의 광 종단 장치(OLT)들 그룹과, 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 M개의 입력 포트들 중 하나로부터 출력되어 단일 광섬유를 통해 전송된 상향 신호를 역다중화하여 상기 광 종단 장치(OLT)들 그룹으로 출력하는 역다중화부와, 상기 M개의 입력포트들과 N개의 출력 포트들을 구비하여, 상기 다중화부와 연결된 입력 포트를 통해 전송된 하향 신호를 N개의 출력 포트를 통해 출력하거나, 상향 신호를 N개의 출력 포트들을 통해 입력받아 역다중화하여 M개의 입력 포트들 중 하나를 통해 출력하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터와, 상기 N개의 출력 포트들 각각에서 출력되는 하향 신호를 각각 M개의 신호로 분리하거나, M개의 광 네트워크 유닛들로부터 출력되는 상향 신호들을 결합하여 상기 밴드 분리기들 중 하나에 입력하는 N개의 광 분리/결합기들과, 상기 N개의 광 분리기들 각각으로부터 분리되는 하향 신호들을 수신하거나, 상향 신호를 상기 광 분리/결합기에 송신하는 MxN개의 광 네트워크 유닛들을 포함한다.
본 발명은 다채널의 광원을 다중화하여 싸이클릭 배열도파로 라우터의 한 포트를 통해 광을 입사시키고 이를 사이클릭 투과 특성이 있는 라우터를 사용하여 파장을 분리해냄으로써, 여러 개의 모듈을 사용하는 대신 하나 또는 단지 몇 개의 모듈만을 사용하여 TWDM-PON 구성이 가능하므로 시스템에 적용하게 되면 비용절감 및 운용을 편리하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 단일밴드를 사용하여 전송할 경우에 비해 여러 밴드에 걸쳐 각 밴드에서 다채널을 단일 포트 또는 여러 입력 포트에 입력시켜 싸이클릭으로 신호를 출력시켜 사용할 수 있어 운용비용 및 설치비용을 줄일 수 있다
또한, 상향 신호와 하향 신호 파장을 같은 밴드내의 것을 사용해도 싸이클릭 배열도파로 라우터의 출력특성을 이용하여 하향신호와 상향신호의 출력파장을 적절히 조정하여 사용하면 입력포트가 아닌 다른 포트로 출력이 가능하여 파장 사용 효율을 높일 수도 있다.
또한, WDM-PON에 기술을 근거한 전송 레이어(transport layer)를 사용해서 무선의 DAS(Distributed Antenna System) 및 다중 입력 다중 출력(MIMO; Multi Input Multi Output) 신호를 전송하여 차세대 무선 기지국에서 필요로 하는 고 대역폭을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 싸이클릭 배열도파로 라우터의 FSR 투과특성을 이용해 한번에 여러 채널을 변조하여 보낼 수 있어 멀티캐스팅 시스템에서도 경제적으로 운용하는 것이 가능하다.
도 1은 일반적인 파장 분할 다중 광 송수신 네트워크의 구성도이다.
도 2는 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 투과 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 이러한 FSR 영역 내의 밴드의 투과 특성 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하향 신호 전송을 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상향 신호 전송을 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 따라 하향 신호를 전송한 송수신 장치가 상이한 포트를 통해 상향 신호를 수신하는 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하향 신호 전송을 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 하향 신호 전송을 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 상향 신호 및 하향 신호를 각각 상이한 포트를 통해 동시 전송하기 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 상향 신호 및 하향 신호를 각각 동일한 포트 또는 다를 포트를 통해 동시 전송하기 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템의 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시 예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 일반적인 파장 분할 다중 광 송수신 네트워크의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 파장 분할 다중 광 송수신 네트워크는 송신 장치(10)와 수신 장치(20)가 하나의 광섬유(30)로 이루어진 전송로에 의해 연결되는 구성을 갖는다.
송신 장치(10)는 각각 상이한 소정 파장의 광 신호(파장 1, 2, ---, N)를 출력하는 N 개의 송신기들(Tx 1, ...Tx N)(11-1,...,11-N)과, N개의 송신기들(11-1,...,11-N)로부터 출력되는 광신호를 다중화하는 다중화기(Multiplexer)(12)로 구성된다.
수신 장치(20)는 송신 장치(10)로부터 수신된 광 신호를 파장별로 분리하는 역다중화기(Demultiplexer)(21)와, 역다중화기(21)로부터 출력된 광신호를 각각 전기신호로 변환하는 N개의 수신기들(Rx 1,...,Rx N)(22-1,...,22-N)로 구성된다.
광섬유(30)는 전송거리가 긴 경우 또는 필요에 따라, 전송 손실을 보상하기 위해 소정 거리마다 광 증폭기(31)가 설치되어, 전송 손실을 보상한다.
이러한 파장 분할 다중 광 전송 장치는 송신 장치(10)와 수신 장치(20)를 연결하는 각각의 채널들은 파장별로 구분되므로 송신 장치(10)에서 사용되는 광원은 출력 파장이 안정화되어 있어야 하고, 인접채널과의 간섭을 최소화하여야 한다. 또한, 신호대 잡음비를 보장하기 위한 출력 파워가 커야 하며, 색분산 등의 영향을 최소화하기 위해 광원의 선폭이 작아야 한다. 이러한 조건을 만족하는 광원은 전술한 바와 같이 고가이다. 또한, 전송 손실을 보상하기 위한 광 증폭기는 출력 광 파워는 매우 크나 별도의 외부 변조기를 필요로 하는 단점이 있다. 최근에는 가입자 전송장치에 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 광원이 도입되고 있다.
이러한 종래의 문제점을 극복하기 위해 본 발명은 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 사용하는 수동 광 전송 시스템을 제안하고자 한다. 이에 앞서, 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 투과 특성을 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 투과 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, FSR 내 둘 이상의 상이한 파장들을 입력시키고, 입력된 파장들을 각각 분리하여 출력하는 방식이 사용되었다. 즉, TWDM-PON에서와 같이 밴드 내에서 같은 파장을 사용하며 파장을 이동(shift)시켜 가면서 사용하였다. OLT 1,2,3,4에서 출력되는 파장 1,2,3,4는 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 주기 내에서 투과하는 동일한 파장들인데 각각 모양을 달리하여 구별되도록 표시하였다.
본 발명에서는 종래와 같이 싸이클릭 배열 도파로 라우터에 단순히 파장을 입력하는 것을 넘어서 사이클릭 배열도파로 라우터 FSR의 특성 즉, FSR 범위에서 반복되어 신호를 투과시키는 특성을 활용하여 다채널의 광신호를 TWDM-PON에 적용하여 전송하는 방식이다. 즉, FSR 영역 안에서 N개의 광 파장을 투과시킨다면 원하는 파장을 반복되는 영역내에서 입력시켜, 많은 신호를 한꺼번에 통과시키고 이를 싸이클릭 배열도파로 라우터를 사용하여 분리하여 보내서 사용하는 것이다. 즉, 이를 통해 한꺼번에 다수 채널들의 광신호가 FSR영역에서 통과 파장수 N개의 M배 즉 M x N개까지의 파장을 다중화시켜 하나의 포트로 M개의 신호를 통과시키는 방법을 적용할 수 있다. 여기서, 밴드는 1260-1360nm의 O 밴드, 1360-1460nm의 E 밴드, 1460-1530nm의 S밴드, 1530-1565nm의 C밴드, 1565-1625nm의 L밴드, 1625-1675nm의 U 밴드들 중 하나 이상일 수 있으며, 이외의 밴드에서도 사용할 수 있다. 도 3은 이러한 FSR 영역 내의 밴드의 투과특성 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하향 신호 전송을 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템은 송신 장치(410), 싸이클릭 배열 도파로 라우터(420) 및 수신 장치(430)를 포함한다.
송신 장치(410)는 FSR에 포함되는 N개의 상이한 파장을 갖는 하향 신호들을 다중화하여 광섬유로 전송한다. 상세하게는, 송신 장치(410)는 복수의 광 종단 장치(OLT)들(411) 및 다중화부(412)를 포함하는데, 복수의 광 종단 장치(Optical Line Terminal : OLT)들(411) 각각은 FSR에 포함되는 다파장의 하향 신호들을 전송하기 위한 N개의 송신기들(Tx1, Tx2,...TxN)을 포함한다. 또한, 다중화부(412)는 광 종단 장치(OLT)들으로부터 출력되는 하향 신호들을 다중화하여 하나의 광섬유(440)를 통해 출력한다.
싸이클릭 배열 도파로 라우터(420)는 M개의 광섬유들 각각과 연결된 입력 포트들로 전송된 하향 신호들을 분리하여 N개의 출력 포트를 통해 전송한다. 즉, 싸이클릭 배열도파로 라우터의 광 투과 특성 및 출력포트 수(N개)에 따라서 출력광섬유 1에서는 파장 1, N+1, 2N+1, 3N+1,---, 인 파장 m개의 광이 출력되고, 출력광섬유 2에서는 파장 2 , N+2, 2N+2, 3N+2,---인 파장m개의 광이 출력되고, 출력 광섬유 N에서는 N, 2N, 3N,---, m x N인 파장 m개의 광이 출력된다. 도 4에서는 이해를 돕기 위해 4개의 입력 포트와 4개의 출력 포트를 갖는 4x4 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
수신 장치(430)는 N개의 출력 포트들 각각에서 출력되는 하향 신호를 각각 파장별로 분리하여 수신한다. 상세하게는, 수신 장치(430)는 N개의 출력 포트들 각각에서 출력되는 하향 신호를 파장별로 분리하는 N개의 광 분리기들(431)과, N개의 광 분리기들 각각으로부터 분리되는 하향 신호들 각각을 수신하는 광 네트워크 유닛들(432)를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 송신 장치(410)로부터 출력되는 신호를 증폭시켜 싸이클릭 배열 도파로 라우터(420)에 출력하는 증폭기(450)가 더 포함될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상향 신호 전송을 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템은 송신 장치(510), 싸이클릭 배열 도파로 라우터(520) 및 수신 장치(530)를 포함한다.
송신 장치(510)는 광 네트워크 유닛들로부터 출력되는 상향 신호들을 결합하는 출력한다. 상세하게는, 송신 장치(510)는 MxN개의 광 네트워크 유닛들(511)과, M개의 광 네트워크 유닛들로부터 출력되는 상향 신호들을 결합하는 N개의 광 결합기들(512)을 포함한다.
싸이클릭 배열 도파로 라우터(520)는 N개의 입력포트들과 M개의 출력 포트들을 구비하여, N개의 송신 장치로부터 출력되는 상향 신호를 N개의 입력포트들을 통해 입력받아 다중화하여 M개의 출력 포트들 중 하나를 통해 출력한다. 도 5에서는 이해를 돕기 위해 4개의 입력 포트와 4개의 출력 포트를 갖는 4x4 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
수신 장치(530)는 싸이클릭 배열 도파로 라우터(520)의 M개의 출력 포트들 중 하나로부터 출력되어 광섬유를 통해 전송된 상향 신호를 역다중화하여 FSR에 포함되는 N개의 상이한 파장을 갖는 상향 신호들을 각각 수신한다. 상세하게는, 수신 장치(530)는 싸이클릭 배열 도파로 라우터(520)의 M개의 출력 포트들 중 하나로부터 출력되어 단일 광섬유를 통해 전송된 상향 신호를 역다중화하여 광 종단 장치(OLT)들 그룹으로 출력하는 역다중화부(531)와, FSR 대역의 상향 신호를 수신하기 위한 각각 N개의 송신기들을 포함하는 복수의 광 종단 장치(OLT)들(532)을 포함한다.
또한, 싸이클릭 배열 도파로 라우터(520)로부터 출력되는 상향 신호를 증폭시켜 수신 장치에 출력하는 증폭기(550)를 더 포함한다.
상기에서는 하향 신호 전송을 위한 시스템 및 상향 신호 전송을 위한 시스템을 각각 분리된 구성으로 설명하였으나, 송신기 및 수신기가 하나의 OLT에 구비된 송수신기로 구성될 수 있다. 이럴 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 하향 신호를 전송한 송수신 장치는 상향 신호를 수신함에 있어, 도 5에 도시한 바와 같이 하향 신호를 송신한 싸이클릭 배열 도파로의 입력 포트와 동일한 포트를 통해 상향 신호를 수신할 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이 하향 신호를 전송한 송수신 장치는 상향 신호를 수신함에 있어, 하향 신호를 송신한 싸이클릭 배열 도파로의 입력 포트와는 상이한 포트를 통해 상향 신호를 수신할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 따라 하향 신호를 전송한 송수신 장치가 상이한 포트를 통해 상향 신호를 수신하는 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 도 4와 같이 첫번째 포트를 통해 하향 신호를 송신하였으나, 상향 신호를 수신할 때는 세 번째 포트를 통해 수신할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하향 신호 전송을 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 7을 참조하면, 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템은 FSR 대역의 차이를 가지는 각각 상이한 대역의 신호를 출력하는 송신 장치들(711, 712)로부터 출력되는 상이한 대역의 신호들을 결합하여 싸이클릭 배열 도파로 라우터(720)의 하나의 입력 포트에 입력하는 밴드 결합기(730)를 더 포함할 수 있다. 즉, 여러 밴드(O밴드(1260-1360nm), E밴드(1360-1460nm), S밴드(1460-1530nm), C밴드(1530-1565nm), L밴드(1565-1625nm), U밴드(1625-1675nm) 등등)의 여러 밴드 파장을 한 포트에 입력시키길 원할 경우, 밴드 결합/분리 필터를 사용하여 구성한다.
또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하향 신호 전송을 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템은 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 출력 포트들 중 하나로부터 출력되는 상향 신호를 대역별로 분리하여 FSR 대역의 차이를 가지는 각각 상이한 대역의 신호를 출력하는 수신 장치들 각각으로 입력하는 밴드 분리기를 더 포함한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 하향 신호 전송을 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 하향 신호 전송을 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템은 FSR 대역의 차이를 가지는 각각 상이한 대역의 신호를 출력하는 송신 장치들(811, 812)로부터 출력되는 하향 신호들이 싸이클릭 배열 도파로 라우터(820)의 각각 상이한 입력 포트들에 입력되되, 싸이클릭 배열 도파로 라우터(820)의 출력 포트들을 통해 출력되는 각각 상이한 대역의 신호들을 대역별로 분리하는 밴드 분리기들(830)을 더 포함한다.
또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 하향 신호 전송을 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템은 FSR 대역의 차이를 가지는 각각 상이한 대역의 상향 신호를 수신하는 수신 장치들이 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 각각 상이한 출력 포트들과 연결되되, 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 입력 포트들을 통해 입력되는 각각 상이한 대역의 신호들을 대역별로 결합하는 밴드 결합기들을 더 포함한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 상향 신호 및 하향 신호를 각각 상이한 포트를 통해 동시 전송하기 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 9를 참조하면, FSR 내의 제 1 대역의 하향 신호를 전송하기 위한 N개의 송신기들을 포함하는 소정 개수의 광 종단 장치(OLT)들 그룹(910-1)과, 광 종단 장치(OLT)들 그룹으로부터 출력되는 하향 신호들을 다중화하여 단일 광섬유를 통해 출력하는 다중화부(920-1)와, FSR 내의 제 2 대역의 상향 신호를 수신하기 위한 N개의 수신기들을 포함하는 소정 개수의 광 종단 장치(OLT)들 그룹(910-2)과, 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 M개의 입력 포트들 중 하나로부터 출력되어 단일 광섬유를 통해 전송된 상향 신호를 역다중화하여 상기 광 종단 장치(OLT)들 그룹으로 출력하는 역다중화부(920-2)와, M개의 입력포트들과 N개의 출력 포트들을 구비하여, 다중화부와 연결된 입력 포트를 통해 전송된 하향 신호를 N개의 출력 포트를 통해 출력하거나, 상향 신호를 N개의 출력 포트들을 통해 입력받아 역다중화하여 M개의 입력 포트들 중 하나를 통해 출력하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터(940)와, 싸이클릭 배열 도파로 라우터(940) 및 광 분리/결합기(960) 사이에 연결되어 상향 신호 및 하향 신호를 분리하는 N개의 밴드 분리기들(950)과, N개의 출력 포트들 각각에서 출력되는 하향 신호를 각각 M개의 신호로 분리하거나, M개의 광 네트워크 유닛들로부터 출력되는 상향 신호들을 결합하여 상기 밴드 분리기들 중 하나에 입력하는 N개의 광 분리/결합기들(960)과, N개의 광 분리기들 각각으로부터 분리되는 하향 신호들을 수신하거나, 상향 신호를 상기 광 분리/결합기에 송신하는 MxN개의 광 네트워크 유닛들(970)을 포함한다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 상향 신호 및 하향 신호를 각각 동일한 포트를 통해 동시 전송하기 위한 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 10을 참조하면, 제 1 써큘레이터(1030)는 송신 장치(1010) 및 수신 장치(1020)과 싸이클릭 배열 도파로 라우터(1040)의 사이에 위치하여 상향 신호 및 하향 신호를 분리한다. 제 2 서큘레이터들(1050)은 광 분리/결합기와 광 네트워크 유닛들 간의 상향 신호 및 하향 신호를 분리한다. 도 11은 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 입력 포트들 각각에 써튤레이터들(1110, 1120, 1130, 1140)이 구성되어, 상향 신호 및 하향 신호들을 분리하는 것을 도시하고 있다.

Claims (16)

  1. 프리 스펙트랄 레인지(Free Spectral Range : 이하 'FSR'로 기재함)에 포함되는 N개의 상이한 파장을 갖는 하향 신호들을 다중화하여 광섬유로 전송하는 하나 이상의 송신 장치와,
    M개의 광섬유들 각각과 연결된 입력 포트들로 전송된 하향 신호들을 다중화하여 N개의 출력 포트를 통해 전송하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터와,
    상기 N개의 출력 포트들 각각에서 출력되는 하향 신호를 각각 파장별로 분리하여 수신하는 하나 이상의 수신 장치를 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 송신 장치는
    FSR에 포함되는 다파장의 하향 신호들을 전송하기 위한 N개의 송신기들을 포함하는 광 종단 장치(OLT)들과,
    상기 광 종단 장치(OLT)들으로부터 출력되는 하향 신호들을 다중화하여 하나의 광섬유를 통해 출력하는 다중화부를 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 수신 장치는
    상기 N개의 출력 포트들 각각에서 출력되는 하향 신호를 파장별로 분리하는 N개의 광 분리기들과,
    상기 N개의 광 분리기들 각각으로부터 분리되는 하향 신호들 각각을 수신하는 광 네트워크 유닛들을 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 송신 장치로부터 출력되는 신호를 증폭시켜 상기 싸이클릭 배열 도파로 라우터에 출력하는 증폭기를 더 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 FSR 대역의 차이를 가지는 각각 상이한 대역의 신호를 출력하는 송신 장치들로부터 출력되는 상이한 대역의 신호들을 결합하여 상기 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 하나의 입력 포트에 입력하는 밴드 결합기를 더 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 FSR 대역의 차이를 가지는 각각 상이한 대역의 신호를 출력하는 송신 장치들로부터 출력되는 하향 신호들이 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 각각 상이한 입력 포트들에 입력되어,
    상기 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 출력 포트들을 통해 출력되는 각각 상이한 대역의 신호들을 대역별로 분리하는 밴드 분리기를 더 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 대역은
    1260-1360nm의 O 밴드, 1360-1460nm의 E 밴드, 1460-1530nm의 S밴드, 1530-1565nm의 D밴드, 1565-1625nm의 L밴드, 1625-1675nm의 U 밴드들 중 하나 또는 하나 이상을 적용하는 것을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  8. 광 네트워크 유닛들로부터 출력되는 상향 신호들을 결합하는 출력하는 N개의 송신 장치들과,
    N개의 입력포트들과 M개의 출력 포트들을 구비하여, N개의 송신 장치로부터 출력되는 상향 신호를 N개의 입력포트들을 통해 입력받아 다중화하여 M개의 출력 포트들 중 하나를 통해 출력하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터와,
    상기 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 M개의 출력 포트들 중 하나로부터 출력되어 광섬유를 통해 전송된 상향 신호를 역다중화하여 프리 스펙트랄 레인지(Free Spectral Range : 이하 'FSR'로 기재함)에 포함되는 N개의 상이한 파장을 갖는 상향 신호들을 각각 수신하는 수신 장치를 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 송신 장치는
    MxN개의 광 네트워크 유닛들과,
    M개의 광 네트워크 유닛들로부터 출력되는 상향 신호들을 결합하는 N개의 광 결합기들을 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 수신 장치는
    상기 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 M개의 출력 포트들 중 하나로부터 출력되어 단일 광섬유를 통해 전송된 상향 신호를 역다중화하여 광 종단 장치(OLT)들 그룹으로 출력하는 역다중화부와,
    프리 스펙트랄 레인지(Free Spectral Range : 이하 'FSR'로 기재함) 대역의 상향 신호를 수신하기 위한 각각 N개의 송신기들을 포함하는 복수의 광 종단 장치(OLT)들을 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 싸이클릭 배열 도파로 라우터로부터 출력되는 상향 신호를 증폭시켜 상기 수신 장치에 출력하는 증폭기를 더 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 출력 포트들 중 하나로부터 출력되는 상향 신호를 대역별로 분리하여 FSR 대역의 차이를 가지는 각각 상이한 대역의 신호를 출력하는 수신 장치들 각각으로 입력하는 밴드 분리기를 더 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 FSR 대역의 차이를 가지는 각각 상이한 대역의 상향 신호를 수신하는 수신 장치들이 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 각각 상이한 출력 포트들과 연결되되,
    상기 싸이클릭 배열 도파로 라우터의 입력 포트들을 통해 입력되는 각각 상이한 대역의 신호들을 대역별로 결합하는 밴드 결합기를 더 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  14. 프리 스펙트랄 레인지(Free Spectral Range : 이하 'FSR'로 기재함) 내의 제 1 대역의 하향 신호를 전송하기 위한 N개의 송신기들을 포함하는 소정 개수의 광 종단 장치(OLT)들 그룹과,
    상기 광 종단 장치(OLT)들 그룹으로부터 출력되는 하향 신호들을 다중화하여 단일 광섬유를 통해 출력하는 다중화부와,
    FSR 내의 제 2 대역의 상향 신호를 수신하기 위한 N개의 송신기들을 포함하는 소정 개수의 광 종단 장치(OLT)들 그룹과,
    싸이클릭 배열 도파로 라우터의 M개의 입력 포트들 중 하나로부터 출력되어 단일 광섬유를 통해 전송된 상향 신호를 역다중화하여 상기 광 종단 장치(OLT)들 그룹으로 출력하는 역다중화부와,
    상기 M개의 입력포트들과 N개의 출력 포트들을 구비하여, 상기 다중화부와 연결된 입력 포트를 통해 전송된 하향 신호를 N개의 출력 포트를 통해 출력하거나, 상향 신호를 N개의 출력 포트들을 통해 입력받아 역다중화하여 M개의 입력 포트들 중 하나를 통해 출력하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터와,
    상기 N개의 출력 포트들 각각에서 출력되는 하향 신호를 각각 M개의 신호로 분리하거나, M개의 광 네트워크 유닛들로부터 출력되는 상향 신호들을 결합하여 상기 밴드 분리기들 중 하나에 입력하는 N개의 광 분리/결합기들과,
    상기 N개의 광 분리기들 각각으로부터 분리되는 하향 신호들을 수신하거나, 상향 신호를 상기 광 분리/결합기에 송신하는 MxN개의 광 네트워크 유닛들을 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 싸이클릭 배열 도파로 라우터 및 상기 광 분리/결합기 사이에 연결되어 상기 상향 신호 및 하향 신호를 분리하는 N개의 밴드 분리기들을 더 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 다중화부 및 역다중화부와 싸이클릭 배열 도파로 라우터간의 상기 상향 신호 및 하향 신호를 분리하는 제 1 써큘레이터와,
    상기 광 분리/결합기와 상기 광 네트워크 유닛들 간의 상향 신호 및 하향 신호를 분리하는 제 2 서큘레이터들을 포함함을 특징으로 하는 싸이클릭 배열 도파로 라우터를 이용한 수동 광 네트워크 시스템.
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