KR20170129049A - 상향 광 신호의 버스트 모드에 따라 상향 파장 대역이 설정된 파장 및 시간 분할 다중화 수동 광 가입자 네트워크 - Google Patents

상향 광 신호의 버스트 모드에 따라 상향 파장 대역이 설정된 파장 및 시간 분할 다중화 수동 광 가입자 네트워크 Download PDF

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KR20170129049A
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Abstract

WT-PON은 시분할 다중화 방식 및 파장 분할 다중화 방식에 따라 상향 광 신호 및 하향 광 신호를 전송할 수 있다. WT-PON에 포함된 OLT 및 ONU는 사용하는 파장의 개수를 증가시킴으로써, 파장당 최대 전송 속도 이상의 전송 속도를 지원할 수 있다. OLT에서 ONU로 전송되는 하향 광 신호의 중심 파장은 하향 파장 대역에서 선택될 수 있고, ONU에서 OLT로 전송되는 상향 광 신호의 중심 파장은 상향 파장 대역에서 선택될 수 있다. 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역에 포함되는 복수의 중심 파장들은 O-Band 또는 C-Band의 파장 대역에서 선택될 수 있다. 하향 파장 대역의 복수의 중심 파장들은 LAN WDM 파장 대역에서 선택될 수 있다. 상향 파장 대역의 복수의 중심 파장들은 10G EPON의 상향 파장 대역 또는 CWDM 파장 대역에서 선택될 수 있다. 상향 파장 대역의 복수의 중심 파장들은 상향 광 신호의 버스트 모드에 따라 분리되어 설정되거나, 또는 서로 다른 버스트 모드에 기초한 상향 광 신호에 의해 공유되도록 설정될 수 있다.

Description

상향 광 신호의 버스트 모드에 따라 상향 파장 대역이 설정된 파장 및 시간 분할 다중화 수동 광 가입자 네트워크{WAVELENGTH AND TIME DIVISION MULTIPLEXING PASSIVE OPTICAL NETWORK IN WHICH AN UPSTREAM WAVELENGTH BAND IS SET ACCORDING TO A BURST MODE OF AN UPSTREAM OPTICAL SIGNAL}
본 발명은 수동 광 가입자 네트워크에 관한 것이다.
수동 광 가입자 네트워크(PON, Passive Optical Network)는 서비스 제공자 및 가입자들을 광 인프라로 연결하는 네트워크로써, 보다 고품질의 서비스를 제공할 수 있다. PON은 EPON(Ethernet Passive Optical Network) 및 GPON(Gigabit- capable Passive Optical Network)으로 분류될 수 있다. PON은 복수의 가입자들이 단일 파장을 공유하되, 가입자별로 서로 다른 시간에 공유하는 단일 파장을 사용하는 방식을 시분할 다중화(TDM, Time Division Multiplexing) 방식을 사용할 수 있다. TDM 방식을 사용하는 PON을 TDM-PON이라 한다.
보다 구체적으로, TDM 방식은 복수의 신호들을 하나의 채널로 결합하거나 또는 다중화하는 방식이다. 결합되는 복수의 신호들은 매우 짧은 지속시간을 갖는 여러 개의 세그먼트들을 포함할 수 있다. 즉, 하나의 채널이 고속으로 시분할된 다음, 복수의 가입자들이 시분할 된 타임슬롯을 이용할 수 있다. 따라서, 복수의 가입자 중 어느 한 가입자의 데이터 트래픽이 증가하여 사용 대역폭이 증가하는 경우, 다른 가입자들이 사용할 수 있는 대역폭이 감소할 수 있다.
데이터 트래픽은 매년 약 30%씩 증가하고 있으며, 10년 후에는 트래픽양이 현재보다 10배로 증가할 것으로 예측된다. 데이터 트래픽의 증가에 대비하기 위하여, 막대한 광 인프라 투자비용이 발생될 수 있다.
본 발명은 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역이 단일 파장이 아닌 복수의 파장을 포함하여, 복수의 중심 파장을 사용하는 WT-PON(Wavelength and Time Division Multiplexing PON)을 제안한다.
본 발명은 O-Band에서 설정된 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역을 사용함으로써, 광 신호를 고속으로 전송하면서, 광 신호의 성능 열화를 방지하는 WT-PON을 제안한다.
본 발명은 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역 간의 간격이 미리 설정된 파장 대역 이상으로 분리되어 설정됨으로써, 광 송수신 소자를 편리하게 제작할 수 있는 WT-PON을 제안한다.
본 발명은 광 섬유의 색 분산에 의한 성능 왜곡을 방지하여 고속의 전송 속도를 지원하는 WT-PON 및 WT-PON에 필요한 광 송수신기를 제안한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 광 선로 단말과 연결된 광 네트워크 유닛에 있어서, 상기 광 선로 단말이 송신한 하향 파장 대역의 하향 광 신호를 수신하는 광 신호 수신기 및 상기 광 선로 단말로 전송할 상향 파장 대역의 상향 광 신호를 출력하는 광 신호 송신기를 포함하고, 상기 하향 파장 대역 및 상기 상향 파장 대역은 미리 설정된 가이드 밴드에 의해 분리되고, 상기 상향 파장 대역은, 상향 광 신호의 전송 속도에 따라 분리되어 설정되거나 또는 서로 다른 전송 속도를 가지는 상향 광 신호에 의해 공유되도록 설정되는 광 네트워크 유닛이 제공된다.
일실시예에 따르면, 하나 이상의 상향 파장을 가지는 상향 광 신호를 출력하는 광 네트워크 유닛 및 상기 출력된 상향 광 신호를 수신하는 광 선로 단말을 포함하고, 상기 광 네트워크 유닛에 대한 하향 파장 대역 및 상향 파장 대역은, 서로 오버랩되지 않도록 미리 설정된 가이드 밴드만큼 이격되는 광 네트워크 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 하나 이상의 상향 파장을 가지는 상향 광 신호를 광 선로 단말로 출력하는 광 신호 송신기 및 상기 광 선로 단말이 송신한 하향 광 신호를 수신하는 광 신호 수신기를 포함하고, 상기 상향 광 신호의 중심 파장이 포함된 상향 파장 대역 및 상기 하향 광 신호의 중심 파장이 포함된 하향 파장 대역은, 미리 설정된 가이드 밴드만큼 분리된 광 네트워크 유닛이 제공된다.
일실시예에 따르면, 하나 이상의 상향 파장을 가지는 상향 광 신호를 수신하는 광 신호 수신기 및 광 네트워크 유닛으로 하향 광 신호를 송신하는 광 신호 송신기를 포함하고, 상기 상향 광 신호의 중심 파장이 포함된 상향 파장 대역 및 상기 하향 광 신호의 중심 파장이 포함된 하향 파장 대역은, 미리 설정된 가이드 밴드만큼 분리된 광 선로 단말이 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따른 WT-PON에서, 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역이 단일 파장이 아닌 복수의 파장을 포함하여, 복수의 중심 파장이 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 WT-PON은, O-Band에서 설정된 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역을 사용함으로써, 광 신호를 고속으로 전송하면서, 광 신호의 성능 열화를 방지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 WT-PON은 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역 간의 간격이 미리 설정된 파장 대역 이상으로 분리되어 설정됨으로써, 광 송수신 소자를 편리하게 제작할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 WT-PON 및 WT-PON의 광 송수신기는 광 섬유의 색 분산에 의한 성능 왜곡을 방지할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 WT-PON의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 WT-PON의 ONU의 종류를 파장의 개수 또는 파장의 대역폭에 따라 구분하여 도시한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 10G 버스트 모드에 기초한 WT-PON의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 10G 버스트 모드에 기초한 WT-PON의 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 WT-PON에서 사용되는 CWDM 파장 대역에 포함된 하나 이상의 서브 채널을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일실시예에 따른 10G 버스트 모드 및 25G 버스트 모드를 지원하는 WT-PON의 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 일실시예에 따른 10G 버스트 모드 및 25G 버스트 모드를 지원하는 OLT의 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 일실시예에 따른 WT-PON에서, 서로 다른 버스트 모드에서 작동하는 ONU들이 상향 파장 대역을 공유하는 경우, ONU들이 공유하는 상향 파장 대역을 도시한 도면이다.
도 9는 일실시예에 따른 WT-PON에서, 상향 파장 대역이 서로 다른 버스트 모드 별로 분리되어 설정되는 경우, 분리되어 설정된 상향 파장 대역을 도시한 도면이다.
도 10은 다른 일실시예에 따른 10G 버스트 모드 및 25G 버스트 모드를 지원하는 OLT의 구조를 도시한 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
WDM 방식은 서로 다른 파장을 가지는 광 신호들을 하나의 광 선로를 이용하여 송수신하는 방식이다. 사용되는 파장의 수가 증가할수록 대역폭이 증가되므로, WDM 방식을 사용하는 PON은 지원하는 파장의 수를 증가시킴으로써 PON의 전체 대역폭을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 10G EPON을 사용하는 경우, 하향신호의 대역폭과 상향신호의 대역폭은 각각 최대 10Gb/s임에도 불구하고, 10Gb/s의 광 파장 네 개를 사용하여 최대 40Gb/s의 전송 속도를 지원하는 PON을 구현할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 WT-PON의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 하나의 광인프라를 이용하여 광가입자망의 데이터 대역폭을 증가시키기 위하여, 일실시예에 따른 PON은 파장 분할 다중화(WDM, Wavelength Division Multiplexing) 방식이 TDM-PON에 적용된 WDM/TDM-PON(이하 WT-PON(Wavelength and Time Division Multiplexing PON))일 수 있다. 도 1을 참고하면, WT-PON은 서로 다른 파장을 사용하는 n개의 광 선로 단말(OLT, Optical Line Terminal)(110)를 포함한 국사 시스템을 수용하는 하이브리드형 수동형 광가입자 망일 수 있다. WDM/TDM-PON 광 네트워크 유닛(WT-PON Optical Network Unit)(130)는 다수의 WDM/TDM-PON OLT(110)로부터 전송된 하향 광 신호로써, 파장 다중화된 하향 광신호를 수신할 수 있다. 도 1을 참고하면, 하나 이상의 ONU(130)가 파워 분배기(power splitter)(120)을 이용하여 하나의 OLT(110)로 연결될 수 있다.
일실시예에 따르면, WT-PON을 구성하는 ONU(130)들은 복수의 파장을 사용할 수 있다. 도 1을 참고하면, OLT(110)에서 ONU(130)로 전송되는 하향 파장 대역은, λD1 내지 λD4들 각각을 중심 파장으로 하는 4개의 파장 대역을 포함할 수 있다. ONU(130)에서 OLT(110)로 전송되는 상향 파장 대역은, λU1 내지 λU4들 각각을 중심 파장으로 하는 4개의 파장 대역을 포함할 수 있다. ONU(130)들이 복수의 파장을 사용하므로, 특정 ONU의 대역폭을 증가 시키는 경우, 다른 ONU가 사용하는 파장을 변경하지 않으면서, 특정 ONU는 파장을 추가로 할당받을 수 있다. 더 나아가서, ONU(130)들의 최대 전송 대역폭은 파장당 전송 대역폭 이상이 될 수 있다.
특히, WT-PON을 구성하는 ONU(130)들은 1530 nm 내지 1560 nm의 파장 대역인 C-Band 또는 1260 nm 내지 1360 nm의 파장 대역인 O-Band내의 파장을 이용하여 상향 광 신호를 송신하고, 하향 광 신호를 수신할 수 있다. 다만, OLT(110) 및 ONU(130)가 C-Band를 사용하고, 25Gb/s NRZ 방식의 광신호를 20km이상 전송하는 상황에서, OLT(110) 및 ONU(130)는 색분산 보상을 수행할 수 있다. O-Band는 색분산 값이 적으므로, 색분산에 의한 20Gb/s NRZ 변조 방식의 광 신호가 상대적으로 적게 열화될 수 있다. 도 1을 참고하면, λD1 내지 λD4 및 λU1 내지 λU4는 O-Band내의 파장으로 설정될 수 있다. O-Band는 10Gb/s NRZ(Non Return to Zero) 전송 및 25Gb/s NRZ 전송에 적합하다. 그리고, 10G DML(Directly modulated laser)과 25G EML(Electroabsorption modulator-integrated laser)이 O-Band에서 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 WT-PON을 구성하는 ONU(130)는 파장의 개수를 증가시킴으로써, 대역폭 또는 전송 속도를 증가시킬 수 있다. ONU(130)가 상향 광 신호를 OLT(110)로 전송하는 경우, 상향 광 신호의 파장의 수는 ONU(130)가 지원하는 전송 속도에 따라 달라질 수 있다. 상향 광 신호가 복수 개의 파장에 다중화되어 전송되는 경우, 복수 개의 파장은 상향 파장 대역의 λU1 내지 λU4 중에서 선택될 수 있다. ONU(130)는 복수 개의 파장을 이용하여 상향 광 신호를 OLT(110)로 전송함으로써, 한 개의 파장으로 전송할 수 있는 최대 전송 속도 이상의 속도로 상향 광 신호를 전송할 수 있다.
마찬가지로, OLT(110)가 하향 광 신호를 ONU(130)로 전송하는 경우, 하향 광 신호의 파장의 수가 ONU(130)의 전송 속도에 따라 결정될 수 있다. 또한, 하향 광 신호를 전송하기 위해 사용되는 하나 이상의 파장은 하향 파장 대역의 λD1 내지 λD4 중에서 선택될 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 WT-PON의 ONU의 종류를 파장의 개수 또는 파장의 대역폭에 따라 구분하여 도시한 도면이다. WT-PON을 구성하는 하나 이상의 ONU는 최소 25Gb/s 이상의 전송 속도를 가지는 하향 광 신호를 수신할 수 있으며, 최소 10Gb/s 이상의 전송 속도로 상향 광 신호를 송신할 수 있다. 일실시예에 따른 WT-PON은 100G EPON을 지원하는 NG-EPON(Next Generation Passive Optical Network)의 전송 속도에 따라 상향 광 신호 및 하향 광 신호를 송수신할 수 있다.
ONU에서 OLT로 전송되는 상향 광 신호는 버스트 모드(burst mode) 방식에 따라, 특정 시간에만 송신되고, 특정 시간을 제외한 나머지 시간에는 송신되지 않을 수 있다. 일실시예에 따른 WT-PON의 ONU는 10Gb/s의 전송 속도로 특정 시간에만 상향 광 신호를 송신하는 10G 버스트 모드 및 25Gb/s의 전송 속도로 특정 시간에만 상향 광 신호를 송신하는 25G 버스트 모드를 지원할 수 있다.
도 2를 참고하면, 일실시예에 따른 WT-PON에서 지원하는 ONU들이 두 가지 케이스로 구분되어 도시된다. 케이스 1(210)은 10G 버스트 모드만을 지원하는 ONU를 의미하며, 케이스 2(220)는 10G 버스트 모드 및 25G 버스트 모드 모두를 지원하는 ONU를 의미한다. 하향 광 신호의 전송 속도는 파장당 25Gb/s인 것으로 가정한다.
도 2를 참고하면, ONU의 하향에서 수신할 수 있는 최대 전송 속도(수신 속도) 및 상향에서 수신할 수 있는 최대 전송 속도(송신 속도)가 표시된다. 예를 들어, 25G/10G ONU는 ONU가 하향에서 최대 25Gb/s의 전송 속도를 가지는 하향 광 신호를 수신할 수 있고, 상향에서 최대 10Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호를 송신할 수 있음을 의미한다.
ONU가 동시에 몇 개의 파장을 동시에 사용하여 광 신호를 송수신할 수 있는지에 따라, ONU가 지원하는 전송 속도가 달라질 수 있다. 케이스 1(210)에서, 단일 파장을 사용하는 ONU는 하향에서 최대 25Gb/s의 수신 속도를 가지고, 상향에서 최대 10Gb/s의 송신 속도를 가질 수 있다(25G/10G ONU). 2개의 파장을 사용하는 ONU는 하향에서 최대 50Gb/s(25Gb/s × 2)의 수신 속도를 가지고, 상향에서 최대 20Gb/s(10Gb/s × 2)의 송신 속도를 가질 수 있다(50G/20G ONU). 4개의 파장을 사용하는 ONU는 하향에서 최대 100Gb/s(25Gb/s × 4)의 수신 속도를 가지고, 상향에서 최대 40Gb/s(10Gb/s × 4)의 송신 속도를 가질 수 있다(100G/40G ONU).
유사하게, 케이스 2(220)에서, 10G 버스트 모드에서 작동하는 ONU는 동시에 사용할 수 있는 파장의 수에 따라, 25G/10G ONU, 50G/20G ONU 및 100G/40G ONU로 구분될 수 있으며, 25G 버스트 모드에서 작동하는 ONU는 25G/25G ONU, 50G/50G ONU 및 100G/100G ONU로 구분될 수 있다.
ONU의 상향 파장 대역은 지원하는 버스트 모드, 전송 속도 또는 동시에 수신할 수 있는 파장의 개수에 따라 결정될 수 있다. 상향 파장 대역은 ONU 및 OLT의 광 송수신기의 제작이 용이한지를 고려하여 결정될 수 있다. 이하에서는 일실시예에 따른 WT-PON의 하향 파장 대역 및 상향 파장 대역, 즉, WT-PON의 파장 플랜(wavelength plan)이 케이스 1(210) 및 케이스 2(220)에서 어떻게 설정되는지를 보다 상세히 설명한다. 일실시예에 따르면, 상향 파장 대역은 상향 광 신호의 전송 속도에 따라 분리되어 설정되거나, 또는 서로 다른 전송 속도를 가지는 상향 광 신호에 의해 공유되도록 설정될 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 10G 버스트 모드에 기초한 WT-PON의 구조를 도시한 도면이다. 10G 버스트 모드에 기초한 WT-PON은 도 2의 케이스 1(210)의 ONU를 포함할 수 있다.
도 3을 참고하면, WT-PON은 광가입자망 서비스를 위한 OLT(310) 및 광가입자망 서비스를 위한 ONU(330)를 포함할 수 있다. OLT(310) 및 ONU(330, 340, 350, 360)는 제1 광선로, 원격 노드(320) 및 제2 광선로를 이용하여 연결될 수 있다. OLT(310)에서 ONU(330, 340, 350, 360) 방향으로 전송되는 하향 광 신호는 연속 모드로 전송될 수 있다. 연속 모드는 버스트 모드에 상응하는 모드로써, 광 신호가 연속된 시간에서 송신됨을 의미한다. ONU(330, 340, 350, 360)에서 OLT(310) 방향으로 전송되는 상향 광 신호의 전송 속도는 ONU(330, 340, 350, 360)들 각각의 버스트 모드에 따라 결정될 수 있다.
다른 일실시예에 따르면, 하향 광 신호 및 상향 광 신호 모두 연속 모드로 송신될 수 있다. 또 다른 일실시예에 따르면, ONU(330, 340, 350, 360)는 버스트 모드 또는 연속 모드 중 어느 하나의 모드에 따라 상향 광 신호를 송신할 수 있다.
광 분배 네트워크(ODN, Optical Distribution Network)는 OLT(310) 및 원격 노드(320)를 연결하는 제1 광선로, 원격 노드(320) 및 ONU(330, 340, 350, 360)를 연결하는 제2 광선로 및 원격 노드(320)를 포함할 수 있다. 원격 노드(320)는 하향 광 신호를 ONU(330, 340, 350, 360)로 분배하고, ONU(330, 340, 350, 360)들 각각의 상향 광 신호를 결합하는 원격 광분배/결합부를 포함할 수 있다. WT-PON은 파장분할 다중화 방식 또는 시분할 다중화 방식으로 광 신호를 송수신 할 수 있다.
원격 노드(320)는 OLT(310)로부터 전달된 하향 광 신호를 ONU(330, 340, 350, 360)로 전송할 수 있다. 하향 광 신호를 ONU(330, 340, 350, 360)로 전송할 때에, 원격 노드(320)는 하향 광 신호의 세기를 복수의 ONU(330, 340, 350, 360)로 동일한 비율에 따라 분배할 수 있다. 원격 노드(320)는 1xN 광세기 분배기 등을 이용하여, 하향 광 신호를 분배할 수 있다. 하향 광 신호는 제 2 광선로를 통하여 ONU(330, 340, 350, 360)으로 전달될 수 있다.
ONU(330, 340, 350, 360)는 하향에서 단일 파장의 광 신호 또는 복수의 파장이 다중화된 광 신호의 수신을 지원할 수 있다. 마찬가지로, ONU(330, 340, 350, 360)는 상향에서 단일 파장의 광 신호 또는 복수의 파장이 다중화된 광 신호의 송신을 지원할 수 있다.
ONU(330, 340, 350, 360)들은 4개의 중심 파장(λD1 내지 λD4)을 포함하는 하향 파장 대역의 파장을 가지는 하향 광 신호를 수신하고, 4개의 중심 파장(λU1 내지 λU4)을 포함하는 상향 파장 대역의 파장을 가지는 상향 광 신호를 송신할 수 있다. 하향 파장 대역 및 상향 파장 대역은 서로 일치하거나, 또는, 미리 설정된 가이드 밴드만큼 이격될 수 있다.
도 3을 참고하면, ONU(330, 340, 350, 360)들은 25G 버스트 모드에 따라 하향 광 신호를 수신하고, 10G 버스트 모드에 따라 상향 광 신호를 송신할 수 있다. 즉, 단일 파장의 하향 광 신호는 최대 25Gb/s의 전송 속도를 가지고, 단일 파장의 상향 광 신호는 최대 10Gb/s의 전송 속도를 가질 수 있다. 도 3을 참고하면, 단일 파장을 사용하는 ONU(330, 340)는, 최대 25Gb/s의 전송 속도를 가지는 하향 광 신호를 수신하고, 최대 10Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호를 송신할 수 있다.
ONU(330, 340, 350, 360)는 사용하는 파장의 개수를 증가시킴으로써, 단일 파장의 전송 속도 이상의 전송 속도를 가지는 광 신호의 송수신을 지원할 수 있다. 도 3을 참고하면, ONU(350)는 2개의 파장을 사용할 수 있으므로, 최대 25Gb/s × 2 = 50Gb/s의 전송 속도를 가지는 하향 광 신호를 수신하고, 최대 10Gb/s × 2 = 20Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호를 송신할 수 있다. ONU(360)는 4개의 파장을 사용할 수 있으므로, 최대 25Gb/s × 4 = 100Gb/s의 전송 속도를 가지는 하향 광 신호를 수신하고, 최대 10Gb/s × 4 = 40Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호를 송신할 수 있다.
상향 파장 대역의 전부 또는 일부는 10G EPON의 상향 파장 대역과 오버랩될 수 있다. 바꾸어 말하면, 상향 파장 대역의 중심 파장 λU1 내지 λU4 중 적어도 하나가 10G EPON의 상향 파장 대역(1260nm~1280nm) 내에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 상향 파장 대역의 λU1이 10G EPON의 상향 파장 대역(1260nm~1280nm) 내에서 선택될 수 있다. 이 경우, λU2 내지 λU4는 10G EPON의 상향 파장 대역을 제외한 나머지 파장 대역에서 선택될 수 있다. 또한, λD1 내지 λD4는 10G EPON의 하향 파장 대역을 제외한 나머지 파장 대역에서 선택될 수 있다. 도 3의 WT-PON의 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역의 중심 파장이 어떻게 선택되는지에 대해서는 도 4에서 보다 상세히 설명한다.
도 4는 도 3의 10G 버스트 모드에 기초한 WT-PON의 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역을 설명하기 위한 도면이다. 바꾸어 말하면, 도 2의 케이스 1(210)의 ONU들의 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역이 도 4에서 설명되는 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역에 따라 설정될 수 있다.
도 4를 참고하면, WT-PON의 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역은 O-Band 내에서 설정될 수 있다. 하향 파장 대역은 파장당 25Gb/s의 전송 속도를 지원하기 위하여, LAN-WDM 파장 대역(420)으로 설정될 수 있다. 도 4를 참고하면, 하향 파장 대역의 중심 파장 λD1 내지 λD4는 LAN-WDM 파장 대역(420) 내에서 선택될 수 있다. 예를 들어, LAN-WDM 파장 대역(420) 내에서 선택된 하향 광 신호는 표 1의 4 개의 채널을 포함할 수 있다.
최소 파장 중심파장 최대파장
하향 채널 1 1294.53 nm 1295.56 nm 1296.59 nm
하향 채널 2 1299.02 nm 1300.05 nm 1301.09 nm
하향 채널 3 1303.54 nm 1304.58 nm 1305.63 nm
하향 채널 4 1308.09 nm 1309.14 nm 1310.19 nm
상향 파장 대역의 중심 파장 λU1 내지 λU4 중 적어도 하나는 10G EPON 상향 파장 대역(410) 내에서 선택될 수 있다. 도 4를 참고하면, 상향 파장 대역의 중심 파장 λU1은 1260nm 내지 1280nm 대역의 10G EPON 상향 파장 대역(410) 내의 파장인 1270nm로 선택될 수 있다. 나머지 중심 파장 λU2 내지 λU4는 중심 파장이 1330nm인 CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing) 파장 대역(430), 또는 중심 파장이 1350 nm인 CWDM 파장 대역(440)에 포함될 수 있다.
CWDM은 ITU-T에서 표준화된 파장 규격으로써, 20nm의 간격마다 파장 대역을 구분한다. CWDM에 따르면, O-band에서 1270 nm, 1290nm, 1310nm, 1330nm, 1350nm를 중심 파장으로 하는 5개의 파장 대역이 정의될 수 있다. 각각의 파장 대역들은 복수 개의 서브 채널들을 포함할 수 있다. CWDM은 온도 제어를 하지 않는 레이저 다이오드를 사용하는 경우를 고려하여 규격화된 것이므로, 광통신 망을 저가로 구축할 수 있는 장점이 있다.
OLT 및 ONU에 포함된 광 송수신기를 용이하게 제작하기 위하여, 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역이 미리 설정된 대역만큼 이격될 수 있다. 도 4를 참고하면, 하향 파장 대역으로 사용되는 LAN-WDM 파장 대역(420) 및 중심 파장이 1330nm인 CWDM 파장 대역(430)이 가이드 밴드(450)만큼 이격될 수 있다. 가이드 밴드(450)의 크기는 20nm 이상일 수 있다. 따라서, 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역은 가이드 밴드(450)에 의해 분리되어 서로 오버랩되지 않을 수 있다.
도 4를 참고하면, CWDM에서 정의된 5개의 파장 대역 중에서, 1290nm, 1310nm를 중심 파장으로 하는 파장 대역은 LAN-WDM 파장 대역(420)과 중첩되므로, 상향 파장 대역으로 설정되지 않을 수 있다. 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역이 가이드 밴드(450)를 이용하여 분리되는 것은 OLT 및 ONU의 광 송수신기에 포함된 양방향 광송수신 모듈(BOSA, Bi-directional Optical Sub Assembly)에 의해 구현될 수 있다.
도 4를 참고하면, 상향 파장 대역으로 사용되는 CWDM 파장 대역(430, 440)은 하나 이상의 서브 채널을 포함할 수 있다. 이하에서는 도 5를 참고하여 CWDM 파장 대역(430, 440)에 포함된 하나 이상의 서브 채널을 설명한다.
도 5는 일실시예에 따른 WT-PON에서 사용되는 CWDM 파장 대역(510)에 포함된 하나 이상의 서브 채널을 설명하기 위한 도면이다. 예를 들어, 도 4의 중심 파장이 1330nm인 CWDM 파장 대역(430) 및 중심 파장이 1350nm인 CWDM 파장 대역(440)은 도 5에서 설명되는 구조에 따라 하나 이상의 서브 채널을 포함할 수 있다.
도 5를 참고하면, 20nm 크기의 CWDM 파장 대역(510)에 포함된 6개의 서브 채널(520)이 도시된다. 서브 채널(520)의 크기는 1.6nm로써, 주파수로 200GHz의 대역을 가질 수 있다. WT-PON이 CWDM 파장 대역(510)을 상향 파장 대역으로 사용하는 경우, 상향 광 신호는 6개의 서브 채널(520) 중 적어도 하나 이상을 이용하여 송수신될 수 있다. 서브 채널(520)은 20nm 만큼 증가하거나 감소된 형태로 할당될 수 있다.
예를 들어, 도 4의 λU2 내지 λU4는 CWDM 파장 대역(510)내의 복수의 서브 채널(520)의 중심 파장 중에서 선택될 수 있다. 이 경우, 두 개 이상의 파장을 이용하는 ONU는 CWDM 파장 대역(510)내의 복수의 서브 채널(520)을 이용하여 상향 광 신호를 전송할 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른 10G 버스트 모드 및 25G 버스트 모드를 지원하는 WT-PON의 구조를 도시한 도면이다. 10G 버스트 모드 및 25G 버스트 모드를 지원하는 WT-PON은 도 2의 케이스 2(220)의 ONU를 포함할 수 있다.
도 6을 참고하면, WT-PON은 OLT(610), ONU(631, 632, 633, 634, 641, 642, 643, 644) 및 원격 노드(620)를 포함할 수 있다. ONU(631, 632, 633, 634)는 10G 버스트 모드에 따라 상향 광 신호를 OLT(610)로 전송할 수 있다. 즉, ONU(631, 632, 633, 634)는 도 3의 ONU(330, 340, 350, 360)와 유사하게 작동할 수 있다.
ONU(641, 642, 643, 644)는 25G 버스트 모드에 따라 상향 광 신호를 OLT(610)로 전송할 수 있다. OLT(610)에서 ONU(631, 632, 633, 634, 641, 642, 643, 644)로 전송되는 하향 광 신호의 전송 속도는 파장당 최대 10Gb/s일 수 있다.
도 6을 참고하면, 하나의 파장을 사용하는 ONU(641, 642)는 최대 25Gb/s의 전송 속도를 가지는 하향 광 신호를 수신하고, 최대 25Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호를 송신할 수 있다. 파장당 전송 속도가 상향에서 10Gb/s(10G 버스트 모드) 또는 25Gb/s(25G 버스트 모드), 하향에서 10Gb/s임에도 불구하고, WT-PON은 사용되는 파장의 개수를 증가시킴으로써, 파장당 최대 전송 속도 이상의 전송 속도로 광 신호를 전송할 수 있다.
예를 들어, 두 개의 파장을 사용하는 ONU(643)는 최대 25Gb/s × 2 = 50Gb/s의 전송 속도를 가지는 하향 광 신호를 수신하고, 최대 25Gb/s × 2 = 50Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호를 송신할 수 있다. ONU(644)는 4개의 파장을 사용할 수 있으므로, 최대 25Gb/s × 4 = 100Gb/s의 전송 속도를 가지는 하향 광 신호를 수신하고, 최대 25Gb/s × 4 = 100Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호를 송신할 수 있다.
도 6을 참고하면, 하향 광 신호의 파장은 하향 파장 대역에 포함된 중심 파장 λD1 내지 λD4 중에서 선택될 수 있다. 중심 파장 λD1 내지 λD4은 LAN-WDM 파장대역 내에서 선택될 수 있다.
상향 광 신호의 파장은 상향 파장 대역에 포함된 중심 파장 중에서 선택될 수 있는데, 10G 버스트 모드의 ONU(631, 632, 633, 634)는 λU1 내지 λU4 중에서 상향 광 신호의 파장을 선택하고, 25G 버스트 모드의 ONU(641, 642, 643, 644)는 λU5 내지 λU8 중에서 상향 광 신호의 파장을 선택할 수 있다. λU1 내지 λU4 및 λU5 내지 λU8는 서로 분리되어 설정되거나, 또는 동일한 파장 대역을 공유하도록 설정될 수 있다.
바꾸어 말하면, 상향 파장 대역은 ONU(631, 632, 633, 634, 641, 642, 643, 644)의 전송 속도 또는 버스트 모드에 따라 분리되어 설정되거나, 또는 서로 다른 전송 속도 또는 서로 다른 버스트 모드를 가지는 ONU(631, 632, 633, 634, 641, 642, 643, 644)들이 상향 파장 대역을 공유하도록 설정될 수 있다. 특히, 25G 버스트 모드의 ONU(641, 642, 643, 644)에 대한 상향 파장 대역은 25Gb/s의 전송 속도로 전송되는 상향 광 신호의 색 분산(chromatic dispersion)을 고려하여 설정될 수 있다. 상향 파장 대역이 색 분산을 고려하여 어떻게 설정되는지에 대해서는 도 8 내지 도 9에서 보다 상세히 설명된다. OLT(610)의 구조는 상향 파장 대역이 어떻게 설정되는지에 따라 달라질 수 있다.
도 7은 일실시예에 따른 10G 버스트 모드 및 25G 버스트 모드를 지원하는 OLT(710, 720)의 구조를 도시한 도면이다. 도 6의 OLT(610)의 구조는 도 7에서 설명되는 OLT(710, 720) 중 어느 하나의 구조를 따를 수 있다.
도 7을 참고하면, OLT(710, 720)는 파장당 최대 25Gb/s의 전송 속도를 가지는 하향 광 신호를 생성하는 25G 송신기(711, 721)를 포함할 수 있다. 25G 송신기(711, 721)에서 생성된 하향 광 신호는 광 결합/분배기(712, 722)를 통해 ONU로 전송될 수 있다. 하향 광 신호의 파장은 LAN-WDM 파장대역 내에서 선택될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 서로 다른 버스트 모드에서 작동하는 ONU의 상향 파장 대역은 버스트 모드별로 분리되어 설정되거나, 또는 서로 다른 버스트 모드에서 작동하는 ONU들에 의해 공유되도록 설정될 수 있다. 서로 다른 버스트 모드, 즉, 10G 버스트 모드의 ONU 및 25G 버스트 모드의 ONU들이 상향 파장 대역을 공유하는 경우, OLT(710)는 10G 버스트 모드 및 25G 버스트 모드의 2가지 속도(dual rate)를 지원하는 10G/25G 수신기(713)를 포함할 수 있다. 10G/25G 수신기(713)는 중심 파장이 서로 동일하고, 전송 속도가 서로 다른 상향 광 신호들을 수신할 수 있다. 광 결합/분배기(712)는 연결된 광 섬유로 하향 광 신호를 입력하고, 광 섬유를 통해 수신된 상향 광 신호를 10G/25G 수신기(713)로 전달할 수 있다.
서로 다른 버스트 모드, 즉, 10G 버스트 모드의 ONU 및 25G 버스트 모드의 ONU들이 버스트 모드에 따라 서로 다른 상향 파장 대역을 할당받는 경우, OLT(710)는 독립적으로 작동하는 10G 수신기(723) 및 25G 수신기(724)를 포함할 수 있다. 10G 수신기(723)는 10G 버스트 모드의 ONU에서 생성된 상향 광 신호를 수신할 수 있다. 25G 수신기(724)는 25G 버스트 모드의 ONU에서 생성된 상향 광 신호를 수신할 수 있다. 10G 수신기(723) 및 25G 수신기(724)는 서로 다른 파장 대역의 상향 광 신호를 수신할 수 있다. 광 결합/분배기(722)는 연결된 광 섬유로 하향 광 신호를 입력하고, 광 섬유를 통해 수신된 상향 광 신호를 전송 속도 또는 버스트 모드 별로 10G 수신기(723) 또는 25G 수신기(724) 중 어느 하나로 전달할 수 있다.
이하에서는 상향 파장 대역이 ONU의 버스트 모드별로 분리되어 설정되는 경우 및 서로 다른 버스트 모드에서 작동하는 ONU들에 의해 공유되도록 설정되는 경우들을 각각 설명한다. 도 8은 일실시예에 따른 WT-PON에서, 서로 다른 버스트 모드에서 작동하는 ONU들이 상향 파장 대역을 공유하는 경우, ONU들이 공유하는 상향 파장 대역을 도시한 도면이다.
도 8을 참고하면, 일실시예에 따른 WT-PON의 하향 파장 대역은 1290nm 내지 1310nm 범위의 LAN WDM 파장 대역(820)으로 결정될 수 있다. 따라서, 하향 광 신호는 파장당 최대 25Gb/s의 전송 속도를 가질 수 있다.
WT-PON의 상향 파장 대역의 일부는 1260nm 내지 1280nm 범위의 10G EPON 파장 대역(810)과 공유될 수 있다. 10G EPON 파장 대역(810)의 중심 파장은 1270nm로써, WT-PON의 상향 파장 대역에 포함된 중심 파장 λU1 내지 λU4 중 어느 하나는 1270nm일 수 있다. WT-PON의 상향 파장 대역의 일부는 중심파장이 1330nm 또는 1350 nm인 CWDM 파장 대역(830, 840)으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상향 파장 대역의 중심 파장 λU1이 1270nm인 경우, 중심 파장 λU2 내지 λU4는 CWDM 파장 대역(830, 840) 내에서 선택될 수 있다.
도 8을 참고하면, 10G 버스트 모드의 상향 광 신호 및 25G 버스트 모드의 상향 광 신호는 동일한 파장 대역을 공유할 수 있다. 바꾸어 말하면, 10G 버스트 모드의 ONU 및 25G 버스트 모드의 ONU는 동일한 상향 파장 대역을 할당받을 수 있다. 다만, 25Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호의 중심 파장이 1350nm인 CWDM 파장 대역(840)에 포함되는 경우, 상향 광 신호는 색 분산에 의해 열화될 수 있다. 따라서, 25G 버스트 모드의 ONU는 상향 광 신호의 중심 파장 λU2 내지 λU4를 중심 파장이 1330nm인 CWDM 파장 대역(830)에서 선택할 수 있다. 10G 버스트 모드의 ONU 및 25G 버스트 모드의 ONU들이 상향 파장 대역을 공유하므로, 10G 버스트 모드의 ONU 또한 상향 광 신호의 중심 파장 λU2 내지 λU4를 중심 파장이 1330nm인 CWDM 파장 대역(830)에서 선택할 수 있다.
하향 광 신호의 전송을 위해 설정된 하향 파장 대역 및 상향 광 신호의 전송을 위해 설정된 상향 파장 대역은 미리 설정된 파장 대역만큼 이격될 수 있다. 도 8을 참고하면, 하향 파장 대역으로 사용되는 LAN WDM 파장 대역(820)및 상향 파장 대역으로 사용되는 CWDM 파장 대역(830)이 20nm 크기의 가이드 밴드만큼 분리됨으로써, 하향 파장 대역 및 상향 파장 대역이 서로 중첩되지 않도록 설정될 수 있다. O-Band에서 CWDM에 의해 정의된 5개의 파장 대역 중에서, 중심 파장이 1290nm, 1310nm인 CWDM 파장 대역은 LAN WDM 파장 대역(820)과 중첩되므로, 상향 파장 대역으로 선택되지 않을 수 있다.
종합하면, 도 2의 케이스 2(220)의 ONU를 포함하는 WT-PON에서, 하향 파장 대역은 1290nm 내지 1310nm의 LAN WDM 파장 대역(820)으로 설정될 수 있고, 하향 광 신호는 파장당 25Gb/s의 전송 속도로 LAN WDM 방식에 따라 전송될 수 있다. 상향 파장 대역은 중심 파장이 1270nm인 10G EPON 파장 대역(810) 및 중심 파장이 1330nm인 CWDM 파장 대역(830)으로 설정될 수 있다. 상향 광 신호의 중심 파장이 CWDM 파장 대역(830) 내에서 선택되는 경우, 상향 광 신호는 서브 채널 CWDM 방식에 따라 전송될 수 있다.
도 9는 일실시예에 따른 WT-PON에서, 상향 파장 대역이 서로 다른 버스트 모드 별로 분리되어 설정되는 경우, 분리되어 설정된 상향 파장 대역을 도시한 도면이다.
도 9를 참고하면, 일실시예에 따른 WT-PON의 하향 파장 대역은 파장당 25Gb/s의 전송 속도를 지원하는 1290nm 내지 1310nm 범위의 LAN WDM 파장 대역(920)으로 결정될 수 있다.
WT-PON의 상향 파장 대역의 일부는 1260nm 내지 1280nm 범위의 10G EPON 파장 대역(910)과 공유될 수 있다. WT-PON이 10G 버스트 모드의 ONU 및 25G 버스트 모드의 ONU를 동시에 지원하고, 상향 파장 대역이 버스트 모드 별로 분리되어 설정되는 경우, 10G 버스트 모드의 ONU는 10G EPON 파장 대역(910)의 상향 광 신호를 OLT로 전송할 수 있다. WT-PON의 상향 파장 대역의 일부는 중심파장이 1330nm 또는 1350 nm인 CWDM 파장 대역(930, 940)으로 설정될 수 있다.
WT-PON의 상향 파장 대역에 포함된 복수의 중심 파장들이 10Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호에 의해 사용되는 중심 파장 λU1 내지 λU4 및 25Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호에 의해 사용되는 중심 파장 λU5 내지 λU8로 구분될 수 있다. 이 경우, λU1은 10G EPON 파장 대역(910)의 중심 파장인 1270nm으로 결정될 수 있다. λU2 내지 λU8은 CWDM 파장 대역(930, 940) 내에서 설정될 수 있다.
일실시예에 따르면, 25Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호의 파장 별로 달라지는 색 분산을 고려하여, λU2 내지 λU4는 중심 파장이 1350nm인 CWDM 파장 대역(940)의 파장으로 선택될 수 있고, λU5 내지 λU8은 중심 파장이 1330nm인 CWDM 파장 대역(930)의 파장으로 선택될 수 있다. 바꾸어 말하면, 파장당 10Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호의 중심 파장은 10G EPON 파장 대역(910) 또는 중심 파장이 1350nm인 CWDM 파장 대역(940) 내의 파장으로 선택될 수 있고, 파장당 25Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호의 중심 파장은 중심 파장이 1330nm인 CWDM 파장 대역(930) 내의 파장으로 선택될 수 있다. 요약하면, 10G 버스트 모드 기반의 상향 광 신호 및 25G 버스트 모드 기반의 상향 광 신호는 서로 다른 파장 대역의 중심 파장을 가질 수 있다.
파장당 25Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호의 중심 파장이 1350nm인 CWDM 파장 대역(940)에 포함되는 경우, 상향 광 신호가 색 분산에 의해 열화될 수 있다. 따라서, 파장당 25Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호의 중심 파장은 중심 파장이 1350nm인 CWDM 파장 대역(940)을 제외하고, 중심 파장이 1330nm인 CWDM 파장 대역(930) 내에서 선택될 수 있다. 또한, 상향 파장 대역이 서로 다른 버스트 모드 별로 분리되어 설정되므로, 파장당 10Gb/s의 전송 속도를 가지는 상향 광 신호의 중심 파장은 중심 파장이 1330nm인 CWDM 파장 대역(930)을 제외하고, 중심 파장이 1350nm인 CWDM 파장 대역(940) 내에서 선택될 수 있다.
한편, 상향 광 신호의 전송을 위한 상향 파장 대역 및 하향 광 신호의 전송을 위한 하향 파장 대역은 미리 설정된 가이드 밴드(950)만큼 분리되어 설정될 수 있다. 가이드 밴드(950)의 크기는 20nm 이상으로 설정될 수 있다. 따라서, 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역은 서로 중첩되지 않을 수 있다.
종합하면, 도 2의 케이스 2(220)의 ONU를 포함하는 WT-PON에서, 하향 파장 대역은 1290nm 내지 1310nm의 LAN WDM 파장 대역(920)으로 설정될 수 있고, 하향 광 신호는 파장당 25Gb/s의 전송 속도로 LAN WDM 방식에 따라 전송될 수 있다. 상향 파장 대역은 WT-PON이 지원하는 서로 다른 전송 속도 또는 서로 다른 버스트 모드 별로 분리되어 설정될 수 있다. 10G 버스트 모드의 상향 광 신호의 중심 파장은 1270nm이거나, 또는 중심 파장이 1350nm인 CWDM 파장 대역(940)에 포함된 복수의 서브 채널의 중심 파장 중 적어도 하나로 선택될 수 있다. 25G 버스트 모드의 상향 광 신호의 중심 파장은 중심 파장이 1330nm인 CWDM 파장 대역(930)에 포함된 복수의 서브 채널의 중심 파장 중 적어도 하나로 선택될 수 있다. 상향 광 신호의 중심 파장이 CWDM 파장 대역(930, 940) 내에서 선택되는 경우, 상향 광 신호는 서브 채널 CWDM 방식에 따라 전송될 수 있다.
도 10은 다른 일실시예에 따른 10G 버스트 모드 및 25G 버스트 모드를 지원하는 OLT(1010)의 구조를 도시한 도면이다. 도 8과 같이 서로 다른 버스트 모드에서 작동하는 ONU들이 상향 파장 대역을 공유하는 경우, 도 10의 OLT(1010)는 서로 다른 버스트 모드에서 작동하는 ONU들을 수용할 수 있다.
도 10을 참고하면, 하향 전기 신호는 OLT(1010)의 MAC(1030)에서 광 송수신기(1020)로 전달될 수 있다. 광 송수신기(1020)는 25G 송신기(1021)를 이용하여 하향 전기 신호를 파장당 25Gb/s의 전송 속도를 가지는 하향 광 신호로 변환할 수 있다. 하향 광 신호는 파장 분할 다중화/역다중화기(1024)를 통해 출력될 수 있다. 하향 광 신호의 중심 파장의 수는 하향 광 신호를 수신하는 ONU가 지원하는 전송 속도에 따라 결정될 수 있다.
도 10을 참고하면, 서로 다른 버스트 모드에서 작동하는 ONU들이 상향 파장 대역을 공유하는 경우, OLT(1010)의 광 송수신기(1020)는 동일한 중심 파장을 가지는 10G 버스트 모드에 기초한 상향 광 신호(1050) 및 25G 버스트 모드에 기초한 상향 광 신호(1060)를 수신할 수 있다. 광 송수신기(1020)는 10G 버스트 모드에 기초한 상향 광 신호(1050) 및 25G 버스트 모드에 기초한 상향 광 신호(1060)를 구분하여 OLT(1010)의 MAC(1030)으로 전송할 수 있다.
도 10을 참고하면, OLT(1010)의 광 송수신기(1020)는 버스트 모드가 서로 다른 상향 광 신호들을 수신하는 10G/25G 수신기(1023)를 포함할 수 있다. 10G/25G 수신기(1023)는 수신한 상향 광 신호를 상향 전기 신호로 변환할 수 있다. 10G/25G 수신기(1023)는 동적 대역폭 할당기(1040)와 연결될 수 있다. 동적 대역폭 할당기(1040)는 상향 광 신호의 전송 속도 또는 버스트 모드를 판단한 다음, 판단한 결과를 포함하는 판별 신호를 10G/25G 수신기(1023)로 송신할 수 있다.
서로 다른 버스트 모드에서 작동하는 ONU들은 상향 파장 대역을 공유하되, 상향 광 신호를 송신할 수 있는 시간을 다르게 할당받을 수 있다. 따라서, 특정 시간에 특정 ONU만이 상향 광 신호를 송신할 수 있다. 동적 대역폭 할당기(1040)는 ONU에 할당한 시간 또는 ONU의 버스트 모드에 기초하여, ONU가 송신한 상향 광 신호가 언제 광 송수신기(1020)로 도착하는 지를 예상할 수 있다. 바꾸어 말하면, 동적 대역폭 할당기(1040)는 특정 시간에 도착한 상향 광 신호의 버스트 모드가 무엇인지를 예상할 수 있다. 판별 신호는 상향 광 신호의 버스트 모드를 예측한 결과가 포함될 수 있다. 10G/25G 수신기(1023)는 수신된 판별 신호에 기초하여, 상향 광 신호를 버스트 모드 별로 구분하여 MAC(1030)으로 전송할 수 있다.
종합하면, 일실시예에 따른 WT-PON은 시분할 다중화 방식 및 파장 분할 다중화 방식에 따라 상향 광 신호 및 하향 광 신호를 전송할 수 있다. WT-PON에 포함된 OLT 및 ONU는 사용하는 파장의 개수를 증가시킴으로써, 파장당 최대 전송 속도 이상의 전송 속도를 지원할 수 있다. OLT에서 ONU로 전송되는 하향 광 신호의 중심 파장은 하향 파장 대역에서 선택될 수 있고, ONU에서 OLT로 전송되는 상향 광 신호의 중심 파장은 상향 파장 대역에서 선택될 수 있다. 상향 파장 대역 및 하향 파장 대역에 포함되는 복수의 중심 파장들은 O-Band 또는 C-Band의 파장 대역에서 선택될 수 있다. 하향 파장 대역의 복수의 중심 파장들은 LAN WDM 파장 대역에서 선택될 수 있다. 상향 파장 대역의 복수의 중심 파장들은 10G EPON의 상향 파장 대역 또는 CWDM 파장 대역에서 선택될 수 있다. 상향 파장 대역의 복수의 중심 파장들은 상향 광 신호의 버스트 모드에 따라 분리되어 설정되거나, 또는 서로 다른 버스트 모드에 기초한 상향 광 신호에 의해 공유되도록 설정될 수 있다.
실시예들에서 설명된 구성요소들은 하나 이상의 DSP (Digital Signal Processor), 프로세서 (Processor), 컨트롤러 (Controller), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array)와 같은 프로그래머블 논리 소자 (Programmable Logic Element), 다른 전자 기기들 및 이것들의 조합 중 하나 이상을 포함하는 하드웨어 구성 요소들(hardware components)에 의해 구현될 수 있다. 실시예들에서 설명된 기능들(functions) 또는 프로세스들(processes) 중 적어도 일부는 소프트웨어(software)에 의해 구현될 수 있고, 해당 소프트웨어는 기록 매체(recording medium)에 기록될 수 있다. 실시예들에서 설명된 구성요소들, 기능들 및 프로세스들은 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110: 광 선로 단말(OLT, Optical Line Terminal)
120: 원격 노드
130: 광 네트워크 유닛(ONU, Optical Network Unit)

Claims (1)

  1. 광 선로 단말과 연결된 광 네트워크 유닛에 있어서,
    상기 광 선로 단말이 송신한 하향 파장 대역의 하향 광 신호를 수신하는 광 신호 수신기; 및
    상기 광 선로 단말로 전송할 상향 파장 대역의 상향 광 신호를 출력하는 광 신호 송신기
    를 포함하고,
    상기 하향 파장 대역 및 상기 상향 파장 대역은 미리 설정된 가이드 밴드에 의해 분리되고,
    상기 상향 파장 대역은, 상향 광 신호의 전송 속도에 따라 분리되어 설정되거나 또는 서로 다른 전송 속도를 가지는 상향 광 신호에 의해 공유되도록 설정되는 광 네트워크 유닛.
KR1020170048430A 2016-05-16 2017-04-14 상향 광 신호의 버스트 모드에 따라 상향 파장 대역이 설정된 파장 및 시간 분할 다중화 수동 광 가입자 네트워크 KR20170129049A (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200132771A (ko) * 2019-05-16 2020-11-25 한국전자통신연구원 양방향 광액세스를 위한 파장 할당 방법 및 장치
KR102567792B1 (ko) * 2022-11-11 2023-08-25 (주)자람테크놀로지 광통신 단말의 등록을 위한 지연 검출 장치 및 이를 이용한 광통신 단말의 등록 방법

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