KR20200101808A - 타임슬롯 기반의 광전송 시스템 및 이의 파장 스위칭 방법 - Google Patents

타임슬롯 기반의 광전송 시스템 및 이의 파장 스위칭 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200101808A
KR20200101808A KR1020190020150A KR20190020150A KR20200101808A KR 20200101808 A KR20200101808 A KR 20200101808A KR 1020190020150 A KR1020190020150 A KR 1020190020150A KR 20190020150 A KR20190020150 A KR 20190020150A KR 20200101808 A KR20200101808 A KR 20200101808A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
wavelength
signal
unit
header
Prior art date
Application number
KR1020190020150A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102595168B1 (ko
Inventor
윤지욱
고제수
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 KR1020190020150A priority Critical patent/KR102595168B1/ko
Publication of KR20200101808A publication Critical patent/KR20200101808A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102595168B1 publication Critical patent/KR102595168B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/0205—Select and combine arrangements, e.g. with an optical combiner at the output after adding or dropping
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/021—Reconfigurable arrangements, e.g. reconfigurable optical add/drop multiplexers [ROADM] or tunable optical add/drop multiplexers [TOADM]
    • H04J14/0212—Reconfigurable arrangements, e.g. reconfigurable optical add/drop multiplexers [ROADM] or tunable optical add/drop multiplexers [TOADM] using optical switches or wavelength selective switches [WSS]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/08—Time-division multiplex systems
    • H04J14/083—Add and drop multiplexing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/062—Synchronisation of signals having the same nominal but fluctuating bit rates, e.g. using buffers
    • H04J3/0623—Synchronous multiplexing systems, e.g. synchronous digital hierarchy/synchronous optical network (SDH/SONET), synchronisation with a pointer process
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J2203/00—Aspects of optical multiplex systems other than those covered by H04J14/05 and H04J14/07
    • H04J2203/0001—Provisions for broadband connections in integrated services digital network using frames of the Optical Transport Network [OTN] or using synchronous transfer mode [STM], e.g. SONET, SDH
    • H04J2203/0089—Multiplexing, e.g. coding, scrambling, SONET

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 HVDC 전력변환장치의 서브모듈 제어 네트워크에서의 통신 방법은 제어모듈에서 IGBT의 온오프를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 단계; 제 1 광모듈이 상기 제어신호를 수신하여 제 1 광신호로 변환하는 단계; 상기 제 1 광신호를 수신하여 기 설정된 비율의 광파워로 변환된 제 1 전송용 광신호를 분배하는 단계; 상기 제 2 광모듈이 상기 제 1 전송용 광신호를 수신하여 서브모듈로 전송하는 단계 및 상기 서브모듈이 상기 제 1 전송용 광신호에 기초하여 복수 개의 IGBT를 온오프시키는 단계를 포함하되, 상기 기 설정된 비율의 광파워로 변환된 제 1 전송용 광신호를 분배하는 단계는, 광분배기 및 광커플러 중 어느 하나를 통해 상기 제 1 전송용 광신호를 분배한다.

Description

타임슬롯 기반의 광전송 시스템 및 이의 파장 스위칭 방법{OPTICAL TRANSMISSION SYSTEM BASED ON TIME SLOT AND METHOD FOR SWITCHING WAVELENGTH THEREOF}
본 발명은 타임슬롯 기반의 광전송 시스템 및 이의 파장 스위칭 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 동일 파장을 복수의 노드에서 공유 가능하도록 구성된 타임슬롯 기반의 광전송 시스템 및 이의 파장 스위칭 방법에 관한 것이다.
현재까지의 광전송망은 파장분할 다중화 방식(Wavelength Division Multiplexing, WDM)과 파장 스위칭을 사용하여 망 자원의 효율성과 전송 대역폭을 증가시켜 왔다.
그러나 파장 선택성 스위치(Wavelength Selective Switch, WSS) 소자를 기반으로 하는 종래의 ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexing) 방식은 파장 단위로 광신호를 스위칭하기 때문에 광 파장을 하나의 노드에서 독점하게 된다.
이러한 파장 독점 방식의 광 스위칭은 광전송망을 구성하고 있는 노드의 수가 적거나 노드 간 대역폭이 고정되어 있어 변하지 않을 경우 유용한 방식이다.
그러나 5G 서비스를 비롯한 다양한 실감 서비스를 제공하기 위해서는 광전송망의 대역폭이 폭발적으로 증가될 것으로 예상된다. 또한, 전송 대역폭을 보다 효과적으로 사용하기 위해서는 노드들간 대역폭도 오랜 시간동안 고정되기 보다는 요구되는 서비스에 따라서 매우 짧은 시간에 빈번하게 변경될 것이 예상된다.
이러한 요구사항들을 만족시키기 위한 방안으로는 광전송망에 전광(All-optical) 스위치를 적용하려는 다양한 연구들이 전세계적으로 수행되고 있으나, 구현의 복잡성으로 인해 아직 상용화에는 많은 어려움이 있다.
본 발명의 실시예는 광 파장을 동기화된 타임슬롯 정보를 기반으로 고정된 시간단위로 분기 및 결합함으로써 복수의 노드에서 동일한 광 파장을 공유 가능하도록 하여 광전송망의 자원 효율성을 증대시킬 수 있는 광전송 시스템 및 이의 파장 스위칭 방법을 제공한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 동일 파장을 복수의 노드에서 공유 가능하도록 구성된 타임슬롯 기반의 광전송 시스템은 파장 다중화된 광신호로부터 광 헤더를 분리하는 광학 필터,
상기 파장 다중화된 광신호를 파장별로 분리하는 광역다중화부, 상기 광 헤더로부터 파장별 타임슬롯 정보를 추출하여 제 1 제어신호를 생성하고, 상기 광 헤더로부터 파장별로 분기 또는 통과되는 시간정보를 추출하고 이에 기초하여 제 2 제어신호를 생성하는 광스위칭 제어부, 상기 제 1 제어신호에 기초하여 파장별로 분리된 광신호의 전송시간을 지연시키는 광지연 선로부, 상기 제 2 제어신호에 기초하여 상기 파장별로 분리된 광신호를 분기 또는 통과시키는 광스위치부, 상기 광스위치부를 통과한 파장별 광신호를 다중화하는 광다중화부 및 상기 광다중화부에 의해 다중화된 광신호에 광 헤더를 결합시키는 광신호 결합부를 포함한다.
일 실시예로, 상기 분리된 광 헤더는 상기 파장 다중화된 신호와 이격된 위치에서의 임의의 파장을 통해 전송될 수 있다.
일 실시예로, 상기 광지연 선로부는 복수의 광지연소자로 구성될 수 있다.
일 실시예로, 상기 광지연 선로부는 상기 파장별로 분리된 광신호의 지연시간을 파장별로 모두 동일 또는 상이하도록 지연시킬 수 있다.
일 실시예로, 상기 광지연 선로부는 동기클럭 생성부로부터 입력된 동기클럭과 프레임 펄스를 이용하여, 상기 파장별로 분리된 광신호들간의 시각을 동기화시킬 수 있다.
일 실시예로, 상기 광스위칭 제어부는 인접 노드로 전송할 광 헤더를 생성하여 상기 광신호 결합부로 전송할 수 있다.
일 실시예로, 상기 광스위치부는 상기 광지연 선로부에 의해 전송시간이 지연된 광신호를 분기 또는 통과시킬 수 있다.
일 실시예로, 상기 광스위칭부는 하나 이상의 광스위치로 구성되며, 상기 제 2 제어신호에 기초하여 상기 광지연 선로부로부터 분리된 파장별 광신호를 분기 또는 통과되도록 상기 광스위치를 제어할 수 있다.
일 실시예로, 상기 광스위칭부는 상기 파장별 개수에 대응되도록 상기 광스위치를 구비하되, 상기 광스위치는 고정된 시간을 갖는 타임슬롯을 기반으로 구동되며, 각 노드에서 분기 또는 통과하는 광신호는 복수 개의 타임슬롯으로 구성될 수 있다.
일 실시예로, 상기 복수 개의 타임슬롯 사이에는 상기 광신호가 각 노드에서 분기되는 시점에 대응하여 상기 광 헤더의 처리 및 상기 광스위치의 제어를 위한 소정의 가드 시간이 포함될 수 있다.
일 실시예로, 상기 광신호가 상기 각 노드에 대응하는 타임슬롯 별로 분기됨에 따라, 상기 각 노드는 하나 이상의 동일한 파장을 서로 공유할 수 있다.
본 발명에 따른 광전송 시스템은 일 실시예로, 상기 광스위칭 제어부, 광지연 선로부 및 광스위치부 중 하나 이상에 사용되는 동기 클럭 및 프레임 펄스를 제공하는 동기클럭 생성부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 동기클럭 생성부는 상기 동기 클럭의 시작점을 위해 기 설정된 개수의 동기 클럭마다 상기 프레임 펄스를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 측면에 따른 동일 파장을 복수의 노드에서 공유 가능하도록 구성된 타임슬롯 기반의 광전송 시스템은 파장 다중화된 광신호로부터 파장별로 분리된 광신호를 분기 또는 통과시키는 하나 이상의 광스위치를 포함하는 광스위치부를 포함한다. 이때, 상기 광스위치는 고정된 시간을 갖는 타임슬롯을 기반으로 구동되고, 각 노드에서 분기 또는 통과하는 상기 광신호는 복수 개의 타임슬롯으로 구성되며, 상기 광신호가 상기 각 노드에 대응하는 타임슬롯 별로 분기됨에 따라 상기 각 노드는 하나 이상의 동일한 파장을 서로 공유한다.
일 실시예로, 상기 복수 개의 타임 슬롯 사이에는 상기 광신호가 각 노드에서 분기되는 시점에 대응하여 상기 광 헤더의 처리 및 상기 광스위치의 제어를 위한 소정의 가드 시간이 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 광전송 시스템은 일 실시예로, 상기 파장 다중화된 광신호로부터 광 헤더를 분리하는 광학 필터, 상기 광 헤더가 분리된 파장 다중화된 광신호를 파장별로 분리하는 광역다중화부, 상기 광 헤더로부터 파장별 타임슬롯 정보를 추출하여 제 1 제어신호를 생성하고, 상기 광 헤더로부터 파장별로 분기 또는 통과되는 시간정보를 추출하고 이에 기초하여 제 2 제어신호를 생성하는 광스위칭 제어부, 상기 제 1 제어신호에 기초하여 파장별로 분리된 광신호의 전송시간을 지연시키는 광지연 선로부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 광 헤더는 상기 파장 다중화된 신호와 이격된 위치에서의 임의의 파장을 통해 전송되고, 상기 광스위치부는 상기 제 2 제어신호에 기초하여 상기 파장별로 분리된 광신호를 분기 또는 통과시킬 수 있다.
일 실시예로, 상기 광지연 선로부는 동기클럭 생성부로부터 입력된 동기클럭과 프레임 펄스를 이용하여, 상기 파장별로 분리된 광신호들간의 시각을 동기화시킬 수 있다.
일 실시예로, 상기 광스위칭부는 하나 이상의 광스위치로 구성되며, 상기 제 2 제어신호에 기초하여 상기 광지연 선로부로부터 분리된 파장별 광신호를 분기 또는 통과되도록 상기 광스위치를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 측면에 따른 동일 파장을 복수의 노드에서 공유 가능하도록 구성된 타임슬롯 기반의 광전송 시스템에서의 파장 스위칭 방법은 광학 필터를 통해 파장 다중화된 광신호로부터 광 헤더를 분리하는 단계; 상기 광 헤더가 분리된 파장 다중화된 광신호를 광역다중화부를 통해 파장별로 분리하는 단계; 광스위칭 제어부에서 상기 광 헤더로부터 파장별 타임슬롯 정보를 추출하여 제 1 제어신호를 생성하고, 상기 광 헤더로부터 파장별로 분기 또는 통과되는 시간정보를 추출하여 제 2 제어신호를 생성하는 단계; 상기 제 1 제어신호에 기초하여 파장별로 분리된 광신호의 전송시간을 광지연 선로부에서 지연시키는 단계; 상기 전송시간이 지연된 파장별로 분리된 광신호를 상기 제 2 제어신호에 기초하여 광스위치부에서 분기 또는 통과시키는 단계; 상기 광스위치부를 통과한 파장별 광신호를 광다중화부를 통해 다중화하는 단계 및 광신호 결합부에서 상기 광다중화부에 의해 다중화된 광신호에 광 헤더를 결합하는 단계를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 파장 단위로 광신호를 스위칭하는 광전송망에서 하나의 파장을 타임슬롯 기반으로 여러 노드에서 공유함으로써 제한된 파장 자원을 보다 효과적으로 사용할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 동기화된 타임슬롯 기반으로 파장 신호를 생성하고, 각 노드에서는 파장별 타임슬롯 정보만을 해석하여 파장별로 분기되는 시점을 결정함으로써, 종래의 광스위치에서의 복잡성을 낮출 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광전송 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전송 시스템의 세부 블록도이다.
도 3은 동기클럭과 프레임 펄스를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 타임슬롯을 기반으로 파장을 할당하고 이를 각 노드에서 분기하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 종래 광전송망에서 광파장을 이용하여 통신하는 일 예시를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광전송망에서 광파장을 이용하여 통신하는 일 예시를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 스위칭 방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
명세서 전체에서 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 일 실시예에 따른 광전송 시스템(100)의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광전송 시스템(100)은 광학 필터(110), 광역다중화부(120), 광스위칭 제어부(130), 광지연 선로부(140), 광스위치부(150), 광다중화부(160) 및 광신호 결합부(170)를 포함한다.
먼저, 광학 필터(110)는 파장 다중화된 광신호로부터 광 헤더를 추출하여 분리한다.
광역다중화부(120)는 광학 필터(110)로부터 광 헤더가 분리된 파장 다중화된 광신호를 파장별로 분리한다.
광스위칭 제어부(130)는 광 헤더로부터 파장별 타임슬롯 정보를 추출하고 이를 이용하여 광지연 선로부(140)를 제어하기 위한 제어신호를 생성한다. 이때, 광지연 선로부(140)를 제어하기 위한 제어신호를 제 1 제어신호라 지칭하도록 한다.
또한, 광스위칭 제어부(130)는 광 헤더로부터 파장별로 분기 또는 통과되는 시간정보를 추출하고 이에 기초하여 광스위치부(150)를 제어하기 위한 제어신호를 생성한다. 이때, 광스위치부(150)를 제어하기 위한 제어신호를 제 2 제어신호라 지칭하도록 한다.
광지연 선로부(140)는 광스위칭 제어부(130)로부터 입력된 제 1 제어신호에 기초하여 파장별로 분리된 광신호의 전송시간을 지연시킨다.
광스위칭부(150)는 광스위칭 제어부(130)로부터 입력된 제 2 제어신호에 따라서 파장별로 분리된 광신호를 분기 또는 통과시킨다.
광다중화부(160)는 광스위치부(150)를 통과한 파장별 광신호를 다중화하며, 광신호 결합부(170)는 광다중화부(160)에 의해 다중화된 광신호에 광스위칭 제어부(130)에 의해 생성된 광 헤더를 결합시킨다.
그밖에 본 발명의 일 실시예는 광스위칭 제어부(130), 광지연 선로부(140) 및 광스위치부(150) 중 하나 이상에 사용되는 동기클럭 및 프레임 펄스를 제공하는 동기클럭 생성부(180)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전송 시스템(100)의 세부 블록도이다. 도 3은 동기클럭(P1)과 프레임 펄스(P2)를 설명하기 위한 도면이다.
광학 필터(110)는 파장 다중화된 광신호로부터 광 헤더를 분리한다.
이때, 광학 필터(110)에 의해 분리된 광 헤더는 파장 다중화된 신호와 이격된 위치에서의 임의의 파장을 통해 전송된다. 즉, 광 헤더는 파장 다중화된 신호로부터 멀리 떨어진 임이의 파장을 사용하여 전송할 수 있다. 이때, 광 헤더를 운반하는 광파장은 신호 전송에 사용되지 않는 별도의 파장이 사용된다.
광역다중화부(120)는 인접 노드로부터 입력된 파장 분할 다중화된 광신호를 파장별로 분리한다. 광역다중화부(120)를 통과한 광신호들은 파장별로 분리된다.
광지연 선로부(140)는 복수의 광지연소자(141)로 구성될 수 있으며, 각각의 광지연소자(141)를 통해 파장별로 분리된 광신호의 전송시간을 지연시킨다.
이때, 광지연 선로부(140)는 파장별로 분리된 광신호의 지연시간을 파장별로 모두 동일하도록 또는 상이하도록 제어할 수 있으며, 제어를 위한 정보는 광스위칭 제어부(130)로부터 입력된 제 1 제어신호를 이용한다.
또한, 광지연 선로부(140)는 동기클럭 생성부(180)로부터 입력된 동기클럭과 프레임 펄스를 이용하여, 파장별로 분리된 광신호들간의 시각을 동기화시킬 수 있다.
이에 따라 광파장 신호들은 광지연 선로부(140)로부터 시각 동기가 맞춰진 후 각 파장별로 동일한 시간 또는 서로 다른 시간에 출력되게 된다.
한편, 동기클럭 생성부(180)는 본 발명의 일 실시예에서 제안한 타임슬롯 기반의 광전송 시스템(100)을 구성하는 기능 블록들간의 클럭 동기를 맞추기 위한 동기클럭과 프레임 펄스를 제공한다.
도 3을 참조하면, 동기클럭 생성부(180)는 동기클럭(P1)의 시작점(S)을 위해 기 설정된 개수(N)의 동기클럭(P1)마다 프레임 펄스(P2)를 생성할 수 있다. 즉, 프레임 펄스(P2)는 일정한 개수(N)의 동기클럭(P1)마다 한번씩 생성되며 동기클럭(P1)의 시작점(S)을 찾기 위해 사용된다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에서의 각 기능 블록들은 프레임 펄스(P2)가 입력되는 순간을 동기클럭(P1)의 시작점(S)으로 인식하게 된다.
다시 도 2를 참조하면, 광스위칭 제어부(130)는 광학 필터(110)로부터 추출된 광 헤더 정보를 해석하여 파장별 타임슬롯 정보를 획득하고 이에 기초하여 광지연 선로부(140)와 광스위치(150)를 제어하기 위한 제 1 및 제 2 제어신호를 생성한다.
이때, 타임슬롯 정보는 파장별로 노드에서 분기 또는 통과되는 시각 정보를 포함하고 있다.
이러한 타임슬롯 정보에 기초하여 광스위칭 제어부(130)는 인접 노드로 전송할 광 헤더를 생성하고 이를 광신호 결합기(170)로 출력시킨다.
광스위칭 제어부(130)에 의해 생성된 광 헤더는 광신호 결합기(170)를 통해서 파장분할 다중화된 광신호들과 결합된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 광스위칭부(150)는 하나 이상의 광스위치(151-1~151-n)로 구성되며, 광지연 선로부(140)에 의해 전송시간이 지연된 광신호를 분기 또는 통과시키도록 제 2 제어신호에 기초하여 광스위치(151-1~151-n)를 제어한다.
이때, 광스위칭부(150)는 파장별 개수(n)에 대응되도록 광스위치(151-1~151-n)를 구비할 수 있다.
이러한 광스위치(151-1~151-n)는 제 2 제어신호에 의해 고정된 시간을 갖는 타임슬롯을 기반으로 구동되며, 각 노드에서 분기 또는 통과되는 광신호는 복수 개(N)의 타임슬롯으로 구성된다.
그밖에 광다중화부(160)는 광스위치부(150)에서 출력된 파장별 광신호를 다중화하며, 광신호 결합기(170)는 광다중화부(160)로부터 출력된 파장분할 다중화된 광신호와, 광스위칭 제어부(130)로부터 출력된 광 헤더를 결합한다.
한편, 도 2에서는 설명의 편의상 노드에서 결합되는 광신호는 생략하였으며, 실제 노드 운용에 있어서는 노드에서 분기되는 광신호와 동일한 파장을 갖는 광신호를 결합하여 인접 노드로 전송할 수 있다. 이때, 결합되는 광신호는 광스위치부(150)를 구성하고 있는 광스위치(151-1~151-n)에 의해 결합된 후 파장 다중화되어 인접 노드로 전송된다.
도 4a 및 도 4b는 타임슬롯을 기반으로 파장을 할당하고 이를 각 노드에서 분기하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
먼저 도 4a는 본 발명의 일 실시예에서 타임슬롯을 기반으로 파장을 할당하는 일 예시를 도시한 것으로서, λ1은 노드 2, 노드 3 및 노드 4에서 분기되는 타임슬롯들로 구성되고, λ2는 노드 2에서 분기되는 타임슬롯들만으로 구성되며, λ3은 노드 4에서 분기되는 타임슬롯들만으로 구성된다.
각 타임슬롯은 고정된 시간(Ts)을 가지며, 필요에 따라 고정된 시간(Ts)은 변경이 가능하다.
또한, 복수 개의 타임슬롯 사이에는 광신호가 각 노드에서 분기되는 시점에 대응하여, 광 헤더의 처리 및 광스위치(151-1~151-n)의 제어를 위한 소정의 가드 시간이 포함될 수 있다.
다음으로 도 4b는 본 발명의 일 실시예에서 타임슬롯을 기반으로 할당된 파장이 각 노드에서 분기되는 일 예시를 도시한 것으로서, 각 노드에서 분기되는 파장신호를 타임슬롯 관점에서 도시한 것이다.
노드 2에서는 λ1을 구성하는 타임슬롯들 중 2개의 타임슬롯과 λ2를 구성하는 모든 타임슬롯들이 분기된다. 노드 3에서는 λ1을 구성하는 타임슬롯들 중 4개의 타임슬롯만이 분기되며, λ4에서는 λ1을 구성하는 타임슬롯들 중 2개의 타임슬롯과 λ3을 구성하는 모든 타임슬롯들이 분기된다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예는 광신호가 각 노드에 대응하는 타임슬롯 별로 분기됨에 따라, 각 노드는 하나 이상의 동일한 파장을 서로 공유할 수 있으며, 이에 따라 망 자원의 효율성을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
이하 도 5 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에서의 효과를 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 5는 종래 광전송망에서 광파장을 이용하여 통신하는 일 예시를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광전송망에서 광파장을 이용하여 통신하는 일 예시를 도시한 도면이다.
먼저, 도 5는 4개의 노드로 구성된 기존 광전송망을 나타낸다.
일 예로, 노드 1은 총 5개의 파장(λ1, λ2, λ3, λ4,λ5)을 이용하여 인접 노드들과 통신하며, 하나의 파장을 이용하여 최대 10Gbps 신호를 전송할 수 있다.
노드 1은 노드 2와 통신을 위해서 12.5Gbps의 대역폭이 필요하며, 이를 위해 두 개의 파장(λ1, λ2)을 사용한다.
같은 방식으로 노드 1은 노드 3과의 통신을 위해서 5Gbps의 대역폭이 필요하며 이를 위해 한 개의 파장(λ3)만을 사용한다.
또한, 노드 1은 노드 4와의 통신을 위해서 12.5Gbps의 대역폭이 필요하며 이를 위해 두 개의 파장(λ4, λ5)을 사용한다.
이와 같은 예시에서 알 수 있듯이, 종래 기술에 따른 광전송망은 전송에 사용되는 하나의 파장을 여러 노드에서 공유할 수 없기 때문에, 하나의 파장을 이용해 전송할 수 있는 최대 대역폭 이하에서도 파장을 독점하게 되어 파장 자원을 낭비하게 되는 단점을 갖게 된다.
반면 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서는 동일한 파장을 여러 노드에서 공유할 수 있기 때문에, λ1을 노드 2, 노드 3 및 노드 4에서 공유하는 것이 가능하다.
따라서, λ1의 최대 대역폭인 10Gbps 중 5Gbps는 노드 3에서 사용하고, 노드 2와 노드 4에서 각각 2.5Gbps의 대역폭을 사용할 수 있게 된다.
이와 같은 방식을 통해 본 발명의 일 실시예는 단 3개의 파장(λ1, λ2, λ3)만을 사용하게 되어 망 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 장점을 갖는다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 광스위칭 제어부(130)는 제 1 및 제 2 제어신호를 생성하기 위한 프로그램이 저장된 메모리(미도시) 및 메모리에 저장된 프로그램을 실행시키는 프로세서(미도시)를 포함하도록 구성될 수 있다. 이때, 메모리는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 비휘발성 저장장치 및 휘발성 저장장치를 통칭하는 것이다.
예를 들어, 메모리는 콤팩트 플래시(compact flash; CF) 카드, SD(secure digital) 카드, 메모리 스틱(memory stick), 솔리드 스테이트 드라이브(solid-state drive; SSD) 및 마이크로(micro) SD 카드 등과 같은 낸드 플래시 메모리(NAND flash memory), 하드 디스크 드라이브(hard disk drive; HDD) 등과 같은 마그네틱 컴퓨터 기억 장치 및 CD-ROM, DVD-ROM 등과 같은 광학 디스크 드라이브(optical disc drive) 등을 포함할 수 있다.
참고로, 본 발명의 실시예에 따른 도 1 내지 도 2에 도시된 구성 요소들은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 형태로 구현될 수 있으며, 소정의 역할들을 수행할 수 있다.
그렇지만 '구성 요소들'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성 요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.
구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.
이하에서는 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른광전송 시스템(100)에서의 파장 스위칭 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 스위칭 방법의 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파장 스위칭 방법은 먼저, 광학 필터(110)를 통해 파장 다중화된 광신호로부터 광 헤더를 분리하고(S110), 광 헤더가 분리된 파장 다중화된 광신호를 광역다중화부(120)를 통해 파장별로 분리한다(S120).
다음으로, 광스위칭 제어부(130)는 광 헤더로부터 파장별 타임슬롯 정보를 추출하여 제 1 제어신호를 생성하고, 광 헤더로부터 파장별로 분기 또는 통과되는 시간정보를 추출하여 제 2 제어신호를 생성한다(S130).
다음으로, 광지연 선로부(140)는 제 1 제어신호에 기초하여 파장별로 분리된 광신호의 전송시간을 지연시키고(S140), 광스위치부(150)는 전송시간이 지연된 파장별로 분리된 광신호를 상기 제 2 제어신호에 기초하여 분기 또는 통과시킨다(S150).
다음으로, 광스위치부(150)를 통과한 파장별 광신호를 광다중화부(160)를 통해 다중화하고(S160), 광신호 결합부(170)에서 광다중화부(170)에 의해 다중화된 광신호에 광스위칭 제어부(130)에 의해 생성된 광 헤더를 결합한다(S170).
한편, 상술한 설명에서, 단계 S110 내지 S170은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다. 아울러, 기타 생략된 내용이라 하더라도 도 1 내지 도 6에서 이미 기술된 내용은 도 7의 파장 스위칭 방법에도 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 광전송 시스템
110: 광학 필터
120: 광역다중화부
130: 광스위칭 제어부
140: 광지연 선로부
150: 광스위치부
160: 광다중화부
170: 광신호 결합기
180: 동기클럭 생성부

Claims (19)

  1. 동일 파장을 복수의 노드에서 공유 가능하도록 구성된 타임슬롯 기반의 광전송 시스템에 있어서,
    파장 다중화된 광신호로부터 광 헤더를 분리하는 광학 필터,
    상기 파장 다중화된 광신호를 파장별로 분리하는 광역다중화부,
    상기 광 헤더로부터 파장별 타임슬롯 정보를 추출하여 제 1 제어신호를 생성하고, 상기 광 헤더로부터 파장별로 분기 또는 통과되는 시간정보를 추출하고 이에 기초하여 제 2 제어신호를 생성하는 광스위칭 제어부,
    상기 제 1 제어신호에 기초하여 파장별로 분리된 광신호의 전송시간을 지연시키는 광지연 선로부,
    상기 제 2 제어신호에 기초하여 상기 파장별로 분리된 광신호를 분기 또는 통과시키는 광스위치부,
    상기 광스위치부를 통과한 파장별 광신호를 다중화하는 광다중화부 및
    상기 광다중화부에 의해 다중화된 광신호에 광 헤더를 결합시키는 광신호 결합부를 포함하는 광전송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리된 광 헤더는 상기 파장 다중화된 신호와 이격된 위치에서의 임의의 파장을 통해 전송되는 것인 광전송 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광지연 선로부는 복수의 광지연소자로 구성되는 것인 광전송 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광지연 선로부는 상기 파장별로 분리된 광신호의 지연시간을 파장별로 모두 동일 또는 상이하도록 지연시키는 것인 광전송 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광지연 선로부는 동기클럭 생성부로부터 입력된 동기클럭과 프레임 펄스를 이용하여, 상기 파장별로 분리된 광신호들간의 시각을 동기화시키는 것인 광전송 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광스위칭 제어부는 인접 노드로 전송할 광 헤더를 생성하여 상기 광신호 결합부로 전송하는 것인 광전송 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광스위치부는 상기 광지연 선로부에 의해 전송시간이 지연된 광신호를 분기 또는 통과시키는 것인 광전송 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광스위칭부는 하나 이상의 광스위치로 구성되며, 상기 제 2 제어신호에 기초하여 상기 광지연 선로부로부터 분리된 파장별 광신호를 분기 또는 통과되도록 상기 광스위치를 제어하는 것인 광전송 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광스위칭부는 상기 파장별 개수에 대응되도록 상기 광스위치를 구비하되, 상기 광스위치는 고정된 시간을 갖는 타임슬롯을 기반으로 구동되며, 각 노드에서 분기 또는 통과하는 광신호는 복수 개의 타임슬롯으로 구성되는 것인 광전송 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수 개의 타임슬롯 사이에는 상기 광신호가 각 노드에서 분기되는 시점에 대응하여 상기 광 헤더의 처리 및 상기 광스위치의 제어를 위한 소정의 가드 시간이 포함되는 것인 광전송 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 광신호가 상기 각 노드에 대응하는 타임슬롯 별로 분기됨에 따라, 상기 각 노드는 하나 이상의 동일한 파장을 서로 공유하는 것인 광전송 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 광스위칭 제어부, 광지연 선로부 및 광스위치부 중 하나 이상에 사용되는 동기 클럭 및 프레임 펄스를 제공하는 동기클럭 생성부를 더 포함하는 광전송 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 동기클럭 생성부는 상기 동기 클럭의 시작점을 위해 기 설정된 개수의 동기 클럭마다 상기 프레임 펄스를 생성하는 것인 광전송 시스템.
  14. 동일 파장을 복수의 노드에서 공유 가능하도록 구성된 타임슬롯 기반의 광전송 시스템에 있어서,
    파장 다중화된 광신호로부터 파장별로 분리된 광신호를 분기 또는 통과시키는 하나 이상의 광스위치를 포함하는 광스위치부를 포함하되,
    상기 광스위치는 고정된 시간을 갖는 타임슬롯을 기반으로 구동되고,
    각 노드에서 분기 또는 통과하는 상기 광신호는 복수 개의 타임슬롯으로 구성되며, 상기 광신호가 상기 각 노드에 대응하는 타임슬롯 별로 분기됨에 따라 상기 각 노드는 하나 이상의 동일한 파장을 서로 공유 가능한 것을 특징으로 하는 광전송 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수 개의 타임 슬롯 사이에는 상기 광신호가 각 노드에서 분기되는 시점에 대응하여 상기 광 헤더의 처리 및 상기 광스위치의 제어를 위한 소정의 가드 시간이 포함되는 것인 광전송 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 파장 다중화된 광신호로부터 광 헤더를 분리하는 광학 필터,
    상기 광 헤더가 분리된 파장 다중화된 광신호를 파장별로 분리하는 광역다중화부,
    상기 광 헤더로부터 파장별 타임슬롯 정보를 추출하여 제 1 제어신호를 생성하고, 상기 광 헤더로부터 파장별로 분기 또는 통과되는 시간정보를 추출하고 이에 기초하여 제 2 제어신호를 생성하는 광스위칭 제어부,
    상기 제 1 제어신호에 기초하여 파장별로 분리된 광신호의 전송시간을 지연시키는 광지연 선로부를 더 포함하되,
    상기 광 헤더는 상기 파장 다중화된 신호와 이격된 위치에서의 임의의 파장을 통해 전송되고,
    상기 광스위치부는 상기 제 2 제어신호에 기초하여 상기 파장별로 분리된 광신호를 분기 또는 통과시키는 것인 광전송 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 광지연 선로부는 동기클럭 생성부로부터 입력된 동기클럭과 프레임 펄스를 이용하여, 상기 파장별로 분리된 광신호들간의 시각을 동기화시키는 것인 광전송 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 광스위칭부는 하나 이상의 광스위치로 구성되며, 상기 제 2 제어신호에 기초하여 상기 광지연 선로부로부터 분리된 파장별 광신호를 분기 또는 통과되도록 상기 광스위치를 제어하는 것인 광전송 시스템.
  19. 동일 파장을 복수의 노드에서 공유 가능하도록 구성된 타임슬롯 기반의 광전송 시스템에서의 파장 스위칭 방법에 있어서,
    광학 필터를 통해 파장 다중화된 광신호로부터 광 헤더를 분리하는 단계;
    상기 광 헤더가 분리된 파장 다중화된 광신호를 광역다중화부를 통해 파장별로 분리하는 단계;
    광스위칭 제어부에서 상기 광 헤더로부터 파장별 타임슬롯 정보를 추출하여 제 1 제어신호를 생성하고, 상기 광 헤더로부터 파장별로 분기 또는 통과되는 시간정보를 추출하여 제 2 제어신호를 생성하는 단계;
    상기 제 1 제어신호에 기초하여 파장별로 분리된 광신호의 전송시간을 광지연 선로부에서 지연시키는 단계;
    상기 전송시간이 지연된 파장별로 분리된 광신호를 상기 제 2 제어신호에 기초하여 광스위치부에서 분기 또는 통과시키는 단계;
    상기 광스위치부를 통과한 파장별 광신호를 광다중화부를 통해 다중화하는 단계 및
    광신호 결합부에서 상기 광다중화부에 의해 다중화된 광신호에 광 헤더를 결합하는 단계를 포함하는 파장 스위칭 방법.
KR1020190020150A 2019-02-20 2019-02-20 타임슬롯 기반의 광전송 시스템 및 이의 파장 스위칭 방법 KR102595168B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190020150A KR102595168B1 (ko) 2019-02-20 2019-02-20 타임슬롯 기반의 광전송 시스템 및 이의 파장 스위칭 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190020150A KR102595168B1 (ko) 2019-02-20 2019-02-20 타임슬롯 기반의 광전송 시스템 및 이의 파장 스위칭 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200101808A true KR20200101808A (ko) 2020-08-28
KR102595168B1 KR102595168B1 (ko) 2023-10-30

Family

ID=72291994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190020150A KR102595168B1 (ko) 2019-02-20 2019-02-20 타임슬롯 기반의 광전송 시스템 및 이의 파장 스위칭 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102595168B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020020559A (ko) * 2000-09-09 2002-03-15 구자홍 동기식 광전송 시스템의 프레임 위상정렬 장치
KR20040033202A (ko) * 2002-10-11 2004-04-21 삼성전자주식회사 다파장 광 교환 시스템
KR100493096B1 (ko) * 2003-05-07 2005-06-02 삼성전자주식회사 고속 광 라우팅 장치 및 그 방법
KR100643760B1 (ko) * 2004-12-31 2006-11-10 삼성전자주식회사 타임-슬롯 광 버스트 스위칭 시스템 및 스위칭방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020020559A (ko) * 2000-09-09 2002-03-15 구자홍 동기식 광전송 시스템의 프레임 위상정렬 장치
KR20040033202A (ko) * 2002-10-11 2004-04-21 삼성전자주식회사 다파장 광 교환 시스템
KR100493096B1 (ko) * 2003-05-07 2005-06-02 삼성전자주식회사 고속 광 라우팅 장치 및 그 방법
KR100643760B1 (ko) * 2004-12-31 2006-11-10 삼성전자주식회사 타임-슬롯 광 버스트 스위칭 시스템 및 스위칭방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102595168B1 (ko) 2023-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9106983B2 (en) Reconfigurable branching unit for submarine optical communication networks
US7945165B2 (en) Optical signal synchronizer
EP2946506B1 (en) Photonic cross-connect with reconfigurable add-drop-functionality
US9749720B2 (en) Receiving device and optical switching fabric apparatus
JP2006319899A (ja) 光通信システム
US9560429B2 (en) Optical switch
JP2010098545A (ja) 光伝送装置
JP2001016625A (ja) 光クロスコネクト装置および光ネットワーク
JPH0357343A (ja) 光交換機
US9693123B2 (en) Optical switch
US5528406A (en) Telecommunications switching device
US8073333B2 (en) Multiplex delay unit
CN111596409A (zh) 光传输系统、调度节点、合波节点以及分波节点
JP3481442B2 (ja) 光ネットワーク
JP5666690B2 (ja) トランスポンダアグリゲータシステムおよび動作方法
JP2006217079A (ja) 波長多重光信号転送装置
KR102595168B1 (ko) 타임슬롯 기반의 광전송 시스템 및 이의 파장 스위칭 방법
KR100498926B1 (ko) 파장분할다중 네트워크에서 다파장광원을 이용한 송신장치
JP2000295201A (ja) 光周波数多重装置
JP2009124248A (ja) 光通信装置、ノード及び光通信ネットワーク
Ji et al. Spectrum variable colorless, directionless and contentionless multi-degree ROADM node
JPH06292246A (ja) 光クロスコネクトシステム
US20230170995A1 (en) Optical communication system, control circuit, storage medium, and optical communication method
KR100594736B1 (ko) 파장선택 스위치 및 파장선택 방법
JPH0653936A (ja) 光信号時分割多重伝送方法

Legal Events

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