KR900000839B1 - 광 네트워크 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

광 네트워크 시스템

제1도는 본 발명에 따른 광 네트워크 시스템의 개략적인 구성도.

제2도는 광스타커플러의 개략적인 구성도.

제3도는 송수신장치의 구성도.

제4도는 송수신장치에 사용되는 광 합파기의 구성도.

제5도는 송수신장치에 사용되는 광 분파기의 구성도.

제6도는 신호송신시 송수신장치의 각 부분에 대한 신호파형도.

제7도는 신호수신시 송수신장치의 각 부분에 대한 신호파형도.

제8도는 복수의 스테이션이 동시에 신호를 송신할 경우 각 스테이션의 신호파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 광스타커플러장치 2a∼2n : 단말장치

3a∼3n : 송수신장치 4a∼4n, 5a∼5n : 광전송로

6a∼6n : 전송케이블 11 : 광 합파기

12 : 광 분파기 13 : 송신회로

14, 15 : 전기/광 변환기 16, 17 : 광/전기 변환기

18 : 복조회로 19 : 앤드회로

20 : 신호충돌검출회로 21, 22 : 구동회로

31∼34 : 광 전송로 41 : 충돌검지출력신호선

42 : 송신신호선 43 : 수신신호선

44 : 충돌검출신호선 50 : 하프미러

[산업상의 이용분야]

본 발명은 빛을 이용하여 신호를 전송처리하는 광 네트워크 시스템에 관한 것으로, 특히 신호충돌의 검출기능을 개선시킨 광 네트워크 시스템에 관한 것이다.

[종래의 기술 및 그 문제점]

LAN의 데이터버스억세스제어방식으로서 여러가지의 제어방식이 제안되어 실용화되고 있는 바, 그중 CSMA/CD방식(Carrier Sense Multi-Access/Collision Detection)은 ETHERNET란 명칭(등록상표임)으로 잘 알려져 있는데, 이 제어방식을 이용한 LAN은 복수의 스테이션을 상호 접속시키는 전송매체로서 동축케이블을 사용하고 있다. 또 상기 CSMA/CD방식을 이용하여 전송매체를 광 전송로화한 각종의 LAN이 제안되어있다.

그런데 상기한 광 전송로를 이용할 경우의 기술적인 문제로는 2대 이상의 스테이션이 데이터 버스상에 신호를 동시에 송출할 경우의 신호가 충돌하는 것을 검출하는 방식에 있는데, 지금까지 제안된 방식으로는 신호충돌을 확실하게 검출하기가 곤란하였다.

즉, 종래의 대표적인 검출방식에 따르면, 존송로중에서 광신호를 전기신호로 변환시킨 다음이 이 전기신호의 레벨에 다라 충돌을 검출하도록 되어 있었다.

[발명의 목적]

본 발명은 상기한 점을 감안해서 발명된 것으로, 전송로중에서 광신호를 전기신호로 변환시키지 않고서 복수의 스테이션으로 부터 인가되는 전송신호의 충돌을 확실하게 검출해 낼 수 있도록 된 CSMA/CD방식의 광 네크워크 시스템을 제공하고자 함에 그 목적이 있었다.

[발명의 구성 및 작용]

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수의 스테이션이 광 전송로를 매개해서 광스타커플러장치(光 star coupler裝置)에 접속되고, 상기 각 스테이션은 전송신호의 바이너리값의 상태에 따라 파장 λ1과 λ2의 광신호를 교대로 발생시켜 송신 및 수신을 하게 될 경우 상기 광스타커플러장치로 부터 광 전송로를 매개하여 파장 λ1과 λ2의 광신호를 교대로 수신해서 광신호를 복조하도록 구성되어 있다.

이러한 구성에서 2대 이상의 스테이션이 신호를 동시에 송신할 경우에는 광스타커플러장치로 부터 각 스테이션에 이르는 광 전송로상에서 전송신호의 1비트시간의 길이에 걸쳐 파장 λ1과 λ2의 광신호가 중첩되게 되는데, 여기에서 상기 각 스테이션은 일정시간에 걸친 파장 λ1과 λ2의 광신호 중첩을 검출하는 수단을 구비하고 있는 바, 일정시간에 걸쳐 파장 λ1과 λ2의 광신호 중첩이 검출되며, 2대 이상의 스테이션으로 부터 전송되는 신호가 광 전송로상에서 충돌하고 있다고 인식하게 된다.

[실시예]

이하 예시도면을 참조해서 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 1실시예에 따른 광 네트워크 시스템의 개략적인 구성도로서, 복수의 스테이션(2a∼2n, 3a∼3n, 6a∼6n)이 광 전송로(4a∼4n, 5a∼5n)를 매개하여 광스타커플러장치(1)에 접속되어 있고, 이 광스타커플러장치(1)는 제2도에 나타낸 바와 같이 1포트의 광섬유로 부터의 입력광을 전체출력 포트의 광섬유에 분기시키도록 구성되어 있다.

즉, 각 송수신장치(3a,3b,…3n)로 부터 인가되는 광신호는 광 전송로(4a,4b,…4n)를 통해 광스타커플러장치(1)에 인도되어 분기되고, 이 분기된 광신호는 광 전송로(5a,5b,…5n)를 통해 송수신장치(3a,3b,…3n)로 인도된다. 여기서 단말장치(2a,2b,…2n)는 전송케이블(6a,6b,…6n)에 의해 상기 송수신장치(3a,3b,…3n)에 접속되어 있다.

제3도는 송수신장치(3n)의 1실시예를 나타낸 것으로, 도면중 광 합파기((11)는 각각 파장 λ1과 λ2의 광신호를 발생시키는 전기/광 변환기(14)(15)로 부터의 광신호출력을 광 전송로(4n)에 전송하고, 광 분파기(12)는 광 전송로(5n)를 통해 수신된 광전송신호를 파장 λ1과 λ2의 광신호로 분리한다.

또, 상기 단말장치(2n)에 접속되는 전송케이블(6n)은 송신신호선(42)과 수신신호선(43) 및 충돌검출신호선(44)을 구비하고 있는 것으로, 송신신호선(42)을 통한 송신신호는 상보형 출력신호(35)(36)를 전송하게 되는 송신회로(13)에 공급되고, 이 송신회로(13)의 상기 상보형 출력신호(35)(36)는 각각 전기/광 변환기(14)(15)를 통해 파장 λ1과 λ2의 광신호로 되며, 이들 광신호는 광 전송로(31)(32)를 통해 광 합파기(11)에 공급된다.

한편, 광 분파기(12)에 의해 분리되는 파장 λ1과 λ2의 광신호는 각각 광 전송로(33)(34)를 통해 광/전기변환기(16)(17)에 공급되어 전기신호로 변환되고, 상기 광/전기변환기(16)(17)의 출력신호(37)(38)는 복조회로(18)에 공급됨으로써 수신신호가 복조되게 된다. 또, 광/전기변화기(16)(17)의 출력신호(37)(38)는 앤드회로(19)를 통해 신호충돌검출회로(20)에 공급되고, 상기한 복조회로(18)의 복조출력신호(40) 및 신호충돌검출회로(20)의 충돌검출출력신호(41)는 각각 구동회로(21)(22)를 통해 수신신호선(43) 및 충돌검출신호선(44)으로 송출된다.

제4도는 제3도에 도시된 광 합파기(11)의 1실시예를 도시한 것으로, 광 전송로(31)를 통해 전송되는 파장(λ1)의 광신호와 광 전송로(32)를 통해 전송되는 파장(λ2)의 광신호가 합쳐진 다음 광 전송로(4n)를 통해 공통으로 전송되도록 되어 있다.

한편, 제5도는 광 분파기(12)의 1실시예를 도시한 것으로, 여기에는 하프미러(50; half mirror)가 설치되어 있는데, 이것은 광 전송로(5n)를 통해 전송되어 온 광신호중 파장(λ1)의 광신호를 통과시켜 광 전송로(33)로 인도하고, 파장(λ2)의 광 신호를 반사시켜 광 전송로(34)로 인도하도록 구성되어 있다.

다음에, 본 발명에 따른 광 네트워크 시스템의 동작을 설명한다. 여기에서 신호는 맨체스터 부합화방식(Manchester 符合化方式)에 의해 전송되는 것으로 한다.

제6도는 단말장치(2n)로 부터 신호를 송신한 경우 제3도에 도시된 송수신장치(3n)의 각 부분 신호파형도를 나타낸 것으로, 예컨대, ＂101011＂인 신호가 단말장치(2n)로 부터 송신된 경우 제6도(a)에 나타낸 파형의 신호가 송신신호선(42)을 통해 송신회로(13)에 공급됨에 따라 송신회로(13)로 부터는 제6도(b)와 제6도(c)에 나타낸 파형의 상보형 출력신호가 상보형 출력(35)(36)으로서 각기 얻어진다.

또 전기/광 변환기(14)(15)는 각각 하이레벨의 입력신호에 응답해서 광신호를 발생시키도록 되어 있는 바, 송신회로(13)의 상보형 출력(35)(36)에 따라 제6도(d) 및 제6도(e)와 같은 파장 λ1과 λ2의 광신호가 교대로 발생되고, 이러한 전기/광변화기(14)(15)로 부터의 광신호는 광 합파기(11)에 의해 합성되어 제6도(f)에 나타낸 바와 같이 파장 λ1과 λ2의 광신호가 교대로 광 전송로(4n)를 통해 전송된다.

제7도는 복수의 단말장치(2a,2b,…2n)중 어느 하나가 신호를 송신했을 경우 송수신장치(3n) 각부분의 수신신호파형을 나타낸 것으로(즉, 수신시), 제7도(a)에 나타낸 바와 같이, 파장 λ1과 λ2가 교대로 계속되는 광 전송신호가 광 전송로(5n)를 통해 광 분파기(12)에 인가되고, 이 광 분파기(12)에 의해 분리된 제7도(b)에 도시된 파장 λ1만으로 된 광신호 및 제7도(c)에 도시된 파장 λ2만으로 된 광신호가 각각 광/전기 변환기(16)(17)에 인가되며, 이 광/전기 변환기(16)(17)에서는 각각의 광 입력신호에 대응하여 제7도(d)와 제7도(e)에 도시된 파형의 전기출력신호가 얻어지게 되고, 이들 전기신호는 함께 복조회로(18)에 인가되게 된다. 여기서 제7도(f)에 도시된 복조회로(18)의 출력신호는 구동회로(21)를 통해 수신신호선(43)에 결합된다.

한편, 상기 광/전기 변환기(16)(17)의 출력신호는 앤드회로(19)에도 인가되는데, 이것은 파장 λ1과 λ2의 광신호의 논리적(論理積) 구하는 것을 의미한다. 즉 하나의 스테이션으로 부터 신호가 송신된 경우에는 파장 λ1과 λ2의 광신호가 중첩되지 않음으로써 앤드회로(19)로 부터 출력이 발생되지 않게 되나. 전기/광 변환기(14)(15)에서 파형왜곡이나 광섬유케이블의 광전송왜곡 및 광/전기 변환기(16)(17)에서의 왜곡등에 기인하여, 실제로는 광/전기 변환기(16)(17)의 출력신호의 엣지 부분에서 논리적이 취해지게 되어 앤드회로(19)의 출력신호에는 제7도(g)에 도시한 것처럼 임펄스형상의 펄스가 발생하게 된다. 그런데, 신호층돌검출회로(20)는 일정폭 이상의 펄스가 입력되면 그 출력(41)에서 10MHz의 충돌검지 신호를 발생시키도록 구성되어 있음으로 상기한 임펄스형상의 신호에는 응답하지 않도록 되어 있다.

다음에 2개의 스테이션이 동시에 신호를 송신하고, 광섬유 케이블상에서 광신호가 충돌한 경우에 대해 설명한다. 여기서 광스타커플러장치(1)의 입력포트에는 광 전송로(4a)(4b)를 매개하여 광신호가 동시에 도달하는 것으로 한다.

제8도(a)는 광 전송로(4a)상의 광신호(101011…)를 나타낸 것이고, 제8도(b)는 광 전송로(4b)상의 광신호(101001…)을 나타낸 것으로, 광스타커플러장치(1)의 전체 출력포트로 부터는 제8도(c)에 나타낸 바와 같이 광 전송로(4a)(4b)상을 통해 전송되었던 광신호가 혼합되어 출력된다. 이 혼합된 광신호는 전송되는 신호의 동일부분에서는 신호레벨이 적산(積算)되어 충돌이 일어나지 않았을 때와 동일한 신호파형이 얻어지고, 전송된 광신호가 서로 다른 부분에서는 파장 λ1과 λ2의 광신호의 1비트길이분이 중첩되게 된다.

한편 송수신장치(3n)에 있어서 광 전송로(5n)로 부터 입력된 광신호는 광 분파기(12)에서 파장 λ1과 λ2로 분리되어 각각 광/전기 변환기(16)(17)에 입력되는데, 제8도(c)에 도시한 혼합신호에 의해 광/전기 변환기(16)에서는 제8도(d)에 도시한 것과 같은 출력신호가 취출되며, 광/전기 변환기(17)로 부터는 제8도(e)에 도시한 출력신호가 취출된다. 한편, 앤드회로(19)에서는 제8도(g)에 도시한 것과 같은 임펄스형상의 펄스와, 파장 λ1과 λ의 중첩에 의해서 논리적이 취해진 1비트길이의 신호로 구성된 출력신호가 얻어지게 된다.

그리고 신호충돌검출회로(20)는 이 1비트길이의 논리적신호에 응답하여 광 전송로상에서 충돌이 얼어났다는 것을 표시하는 10MHz의 충돌검출신호를 충돌검지출력신호선(41)에 출력하게 되는데, 제8도(h)는 10MHz인 충돌검출신호의 포락선을 도시한 것으로, 상기 충돌검출신호는 구동회로(22)에 의해 전송케이블(6n)의 충돌검출신호선(44)을 통해 단말장치(2n)에 공급된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 광 네트워크방식에서는 송신중인 스테이션 뿐만아니라 수신중인 모든 스테이션에서 광 전송로상에서의 신호충돌상태가 검출된다.

한편, 지금까지의 설명에 있어서는 파장 λ1과 λ2의 광신호를 발생시키기 위해 별개의 발광소자가 이용되었지만, 2종류의 파장의 광신로를 선택적으로 발생시킬 수 있는 1개의 발광소자를 사용해도 된다.

[발명의 효과]

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 2파장의 광신호를 사용함에 따른 신호충돌상태를 확실하게 검출할 수 있는 CSMA/CD 방식의 LAN을 제공할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 복수의 단말 스테이션(2a∼2n, 3a∼3n, 6a∼6n)과 이 스테이션(2a∼2n, 3a∼3n, 6a∼6n)에 접속되어 광신호를 전송함으로써 상기 각 스테이션(2a∼2n, 3a∼3n, 6a∼6n)간의 통신을 수신하게 되는 광 전송로(4a∼4n, 5a∼5n)로 구성된 광네트워크 시스템에 있어서, 상기 각 스테이션(2a∼2n, 3a∼3n, 6a∼6n)은 전송데이터신호를 바이너리값의 상태에 따라 파장 λ1과 λ2의 광신호로 변환시키고 이 2개의 파장의 광신호를 합성해서 상기 광 전송로(4a∼4b)로 송출하는 광 합파기(11)와, 다른 스테이션으로 부터 송출된 광신호를 수신해서 파장 λ1과 λ2의 광신호를 분리하는 광 분파기(12)및, 분리된 파장 λ1과 λ2의 광신호가 중첩되어 있는가는 검출하는 충돌검출회로(20)를 구비한 구성으로 되어, 파장 λ1과 λ2의 광신호가 일정시간 이상 중첩되어 있음을 검출했을 경우 복수의 각 스테이션(2a∼2n, 3a∼3n, 6a∼6n)으로 부터 전송된 신호가 충돌상태에 있다고 판정하도록 된 것을 특징으로 하는 광 네트워크 시스템.

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