KR960013983B1 - 동시 광 압축/역압축장치 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명에 따른 N(=2*, M은 자연수)비트 단위의 동시 광 압축/역압축장치의 구성도.
제2a도 내지 제2g도는 2×2 광 분리/결합부의 실시예시도.
제3a도 내지 제3c도는 광 스위칭부의 실시예시도.
제4도는 4비트 단위의 동시 광 압축/역압축장치의 구성예시도.
제5도는 제3도의 광 압축 동작에 따른 타이밍도.
제6도는 제3도의 광 역압축 동작에 따른 타이밍도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
201,208,101,109 : 광 격리부
202,204,206,102,105,107 : 2×2 광 분리/결합부
203,205,103,106 : 광지연부(T*,T*,T*)
207,209,108,110 : 광 스위칭부(SW*,SW*)
210,211,111,112 ; 제어부(CNT*,CNT*)
본 발명은 광 통신 교환시스템에 있어서, 광신호를 전기적 방법이 아닌 광학적 방법으로 다중화 및 역다중화를 수행하는 광압축 및 역압축장치에 관한 것이다.
일반적으로, 시분할 방식의 광 통신 및 교환시스템에서는 광신호를 전기적 방법이 아닌 광학적 방법으로 다중과 역다중을 하는데 있어 광 압축기와 역압축기는 필수적이다. 그런데 기존의 광 압축기와 역압축기의 구성 방법은 서로 달라 따로따로 만들어야 하는 어려움이 있고, 또한 제어 수단도 많이 필요로 하여 제작의 난이함과 시스템의 불안정성을 유발하는 요인으로 작용하였다.
따라서, 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 간단한 구조를 갖는 대칭적 구조의 동시 광 압축 및 역압축장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 동시에 양방향으로 광신호의 분리/결합이 가능하며 서로간의 입출력이 서로 종속적으로 다단 연결된 제1 내지 제(M＋1)2×2 광 분리/결합수단과, 상기 제1 내지 제(M＋1)2×2 광 분리/결합수단사이의 입출력 연결 1선상에 연결되어 입출력 1선상의 신호를 지연시키는 제1 내지 제M지연수단과, 연속적인 2M비트 광신호를 단방향으로 상기 제1 2×2 광 분리/결합수단의 일단에 입력시키는 제1광 격리수단과, 상기 제1 2×2 광 분리/결합수단에서 출력되는 역압축된 연속 광신호를 제어신호에 따라 스위칭하는 제1광 스위칭수단과, 외부로부터 동기신호를 입력받아 상기 제1광 스위칭수단으로 제어신호를 출력하는 제1제어수단과, 연속적인 N(=2M)비트 압축 광신호를 단방향으로 상기 제(M＋1)2×2 광 분리/결합수단의 일단에 입력시키는 제2광 격리수단과, 상기 제(M＋1)2×2 광 분리/결합수단에서 출력되는 N=(2M)비트 압축된 연속 광신호를 제어신호에 따라 스위칭하는 제2광 스위칭수단, 및 외부로부터 동기신호를 입력받아 상기 제2광 스위칭수단으로 제어신호를 출력하는 제2제어수단을 구비한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 광 압축 및 역압축장치의 일실시예시도이다.
도면에 도시한 본 발명은, 연속된 광신호를 N=(2M)비트 단위로 압축하면서 동시에 압축된 광신호를 원래 간격의 연속된 광신호를 역압축을 할 수 있고, 두 개의 광 격리부(101,109), 두 개의 광 스위칭부(108,110), 두 개의 제어부(111,112), 그리고 M＋1개의 2×2 광 분리/결합부(102,104,105,107), M개의 광 지연부(103,106)를 구비하며, 압축 간격은 광 지연부(103,106)의 지연시간으로 조절이 가능하고, 광 지연부(103,106)의 지연시간은 T1+1=2T1(i는 자연수)이다.
먼저, 본 발명은 구성에 따른 압축과정을 설명하면 다음과 같다.
처음 광 격리부(101)를 그대로 통과한 연속된 광신호는 2×2 광 분리/결합수단(102), 광 지연부(T1)(103)와 2×2 광 분리/결합부(104)를 거친 후, 도면상에서 오른쪽 두 단자로부터 똑같이 광신호가 T1간격인 2비트 단위로 붙어 연속적으로 나오고, 그 다음에 연결되는 광 지연부(T2)오 2×2 광 분리/결합수단을 거친 후에는, 2×2 광 분리/결합부 오른쪽 두 단자로부터 똑같이 광신호가 T1 4비트 단위로 붙어 연속적으로 나온다. 그래서 한 개의 광 지연부와 2×2 광 분리/결합부를 거칠 때마다 비트수가 2배씩 늘어나 결국 맨마지막의 광 지연부(TM)(106)와 M＋1번째 2×2 광 분리/결합(107)를 거친 후에는 M＋1번째 2×2 광 분리/결합부(107)의 오른쪽 아래 단자에서 나온 광신호의 진행 방향은 그 단자에 연결된 광격리부(109)의 신호처리 방향(화살표 방향)과 반대이므로 통과를 못하게 된다. 그러나 마지막으로 M＋1번째 2×2 광 분리/결합부(107)의 오른쪽 위 단자에서 2M비트 단위로 붙어 연속적으로 나오는 광신호중 같은 시간 프레임내의 광신호만으로 압축된 2M비트 광신호만이 통과하도록 동기신호를 입력받는 제어부(CNT1: 111)가 광 스위칭부(SW1 : 108)로 제어신호를 보내면 처음단의 광 격리부(101)로 들어온 광신호가 2M비트 단위로 압축되어 나오게 된다.
다음으로 역압축 과정을 설명하면 다음과 같다.
M＋1번째 광 분리/결합부(107)의 오른쪽 일단에 연결된 상기 광 격리부(109)를 그대로 통과한 2M비트 단위로 압축된 또다른 광신호는 M＋1번째 2×2 광 분리/결합부(107), 광 지연부(TM ;106)와 M번째 2×2 광 분리/결합부(105)를 거친 후 M-1번째 2×2 광 분리/결합부의 왼쪽 두 단자로 똑같이 지연시간 TM 만큼 이동한 또다른 압축된 광신호가 복제되어 나오고, TM-1 광 지연부와 M-1번째 - 광 분리/결합부를 거친 후에는 M-1번째 2×2 광 분리/결합부의 왼쪽 두 단자로부터 똑같이 지연시간 TM-1 만큼 이동한 또다른 압축된 광신호가 다시 복제되어 나온다.
그래서 한 개의 광 지연부 2×2 광 분리/결합부를 거칠 때마다 2M비트 광신호가 2배씩 복제되어 결국 나중에 첫째단의 광 지연부(T1 : 103)와 1번째 2×2 광 분리/결합부(102)를 거친 후에는 1번째 2×2 광 분리/결합부(102)의 왼쪽 두 단자로부터 2M 광신호가 2M개 복제되어 나온다.
그러나 1번째 광 분리/결합부(102)의 왼쪽 위 단자에서 나온 광신호이 진행 방향은 광 격리부(101) 내에서의 신호처리 방향(화살표 방향)과 반대이므로 통과를 못한다. 그러므로 마지막으로 1번째 2×2 광 분리/결합부(102)의 왼쪽 아래 단자로부터 2M개 복제되어 나온 2M비트 광신호 중에서 같은 간격의 원래 순서대로 1비트 광신호만이 통과하도록 제어부(CNT2 : 112)가 스위칭부(SW2 : 110)로 제어신호를 보내면 처음 광 격리부(109)로 들어간 압축된 광신호는 원래 간격으로 역압축되어 나오게 된다.
결론적으로 말하면, 첫 번째 광 격리부(101)로 연속된 광신호가 들어가고 동시에 마지막 광 격리부(109)로 압축된 2M비트 광신호가 들어갈 경우, 마지막단의 광 스위칭부(SW1 : 108)에서는 압축된 2M비트 광신호가, 그리고 첫째단의 광 스위칭부(SW2 : 110)에서는 역압축된 광신호가 동시에 나온다.
상기 광 격리부(101,109)는 한쪽 방향(화살표 방향)의 광신호만 통과시키고 반대 방향의 광신호는 통과시키지 않는 기능을 가지며, 통상적인 광 아이솔레이터(isolator)로 구현된다.
제2a도 내지 제2g도는 2×2 광 분리/결합부(102,104,105,107)의 실시예시도에 따른 구성도로서, 도면에서 '-'부호는 2×2 광 분리/결합부의 단자로 입력되는 광신호를 나타내고 '＋'부호는 2×2 광 분리/결합부 단자에서 출력되는 광신호를 나타내며, a, b, c, d는 신호를 나타낸다.
도면을 참조하여 광 분리/결합부의 세부적인 동작을 살펴보면, 제2a도 내지 제2d도에서와 같이 1번, 2번, 3번 또는 4번 단자중 광신호가 들어가면 반대편 두 단자에서 세기가 각각 반으로 줄어든 광신호가 나오게 된다.
그리고 도면의 제2e도 내지 제2f도는 두 단자이상으로 광신호가 들어가도 제2a도 내지 제2d도에 도시된 동작이 서로 상관관계없이 동시에 작용함을 나타낸다. 그러므로 2×2 광 분리/결합부는 양방향으로 동시에 광을 분리/결합할 수 있는 기능을 가진다. 이와 같은 광 분리/결합부는 양방향으로 동시에 광을 분리/결합할 수 있는 기능을 가진다. 이와 같은 광 분리/결합부는 공지의 기술로서 이미 상품화되어 판매되고 있는 기능부이고, 대표적인 상품으로는 미국 E-TEK Dynamics, Inc.사의 SC-5050-0202-1300-S-L소자가 있다.
광 지연수단은 동시에 양방향으로 광이 지나가는 시간을 일정시간 만틈 지연시키는 기능을 수행하며, 나선형 구조의 광섬유로 구현하며 이 또한 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구나 용이하게 실시할 수 있을 정도의 기술이므로 세부적인 설명은 피하기로 한다.
제3a도 내지 제3c도는 광 스위칭부(108,110)의 실시예시도 및 동작파형도이다.
도면에 도시한 바와 같이 광 스위칭부(106,110)는 제3a도와 같이 광 스위치로 이루어질 수 있고, 제3b도와 제3c도의 경우와 같이 광 첨가회로와 문턱(threshold)값 처리회로로 이루어질 수 있다.
제3a도와 같이 광 스위치로 이루어지는 경우, 외부로부터의 제어신호인 스위칭 제어신호에 의해 입력되는 연속된 광신호의 통과 여부를 결정한다. 그러므로 타이밍도에 나타난 바와 같이 일정한 간격의 연속된 광신호가 광 스위치로 들어올 경우 스위칭 신호가 ON인 경우에 해당하는 광신호만이 통과된다.여기서 상기 광 스위치 또한 공지의 모듈레이터를 사용하여 구현 가능한데, 대표적으로 상품화된 모듈레이터로는 미국 E-TEK Dynamics, Inc. 사의 MEOM-1310-MZ-05 가 있다.
제3b도와 같이 광 첨가회로로 이루어지는 경우에는 외부로부터의 제어신호인 첨가신호에 의해 광의 첨가여부를 결정한다. 이에 따라 제3b도와 같이 일정한 간격의 연속된 광신호가 광 첨가회로로 입력될 경우 타이밍도에 나타난 바와 같이 첨가 신호가 ON인 경우에만 입력 광신호에 대하여 일정량위 빛이 첨가되도록 한다.
또한, 제3c도와 같이 문턱 처리회로를 이용할 경우는, 문턱처리 회로는 입력되는 신호에 대해 설정된 문턱전압 이상인 신호만을 통과시키므로 타이밍도와 같은 입력신호가 주어질 때 문턱전압 이상의 신호만을 통과시켜 결과적으로 제3a도와 같은 출력신호를 얻게 한다. 그리고 문턱처리 회로의 출력신호는 광신호 대신 전기 신호일 수도 있는데, 이러한 경우 문턱이상인 광신호를 전기적으로 바꿀 경우 광 다이오드의 사용을 줄일 수 있다.
제4도는 연속된 광신호를 4비트 단위로 압축하면서 4비트씩 압축된 다른 광신호를 연속된 광신호로 역압축할 수 있는 동시 광 압축/역압축장치의 구성예시도이고, 제5도는 4비트씩 동기신호의 1/8간격으로 압축하는 과정에 따른 타이밍도, 제6도는 연속된 원력 간격으로 역압축하는 과정에 따른 타이밍도를 나타내었다.
제4도에 도시된 바와 같이 4비트 단위의 광신호를 압축/역압축 처리하기 위한 구성은 제1도에서 N=4이므로 M=은 2이고, 이에 따라, M+1=3개의 광 분리 결합부(202,204,206)를 구비하고, 상기 광 분리결합부(202,204,206) 사이에 설치되는 지연부는 2개가 된다.
그리고, 광 격리부(201,208)와 광 스위칭부(209,207)와 제어부(211,210)의 연결구성은 제1도와 동일하다.
제5도 및 제6도를 참조하여 동작신호의 타이밍 관계를 상세히 살펴보면, 제5도의 a와 같이 연속된 광신호(Dn,Dn',Dn; 각각 같은 시간 프레임내의 4비트 광신호)가 광 격리부(201)로 들어가면 진행 방향이 광 격리부(201)의 화살표 방향과 같으므로 그대로 통과한다. 그리고 첫 번째 2×2 광 분리/결합부(202)의 1번 단자로 들어가는데, 이것은 제2a도와 같은 경우이므로 3, 4번 단자에서 각각 세기가 반으로 준 광신호가 출력된다. 3번 단자에서 나온 광신호는 곧바로 두번째 2×2 광 분리/결합부(204)의 5번 단자로 들어가지만, 4번 단자에서 나온 광신호는 지연시간이 동기신호의 7/8주기(T₁)인 광 지연부(203)를 거친 다음 6번 단자로 들어간다. 이 경우는 제2e도와 같으므로 7, 8번 단자에서는 제5도의 b와 같이 2비트씩, 동기신호의 1/8간격으로 압축된 광신호가 연속적으로 나온다. 두 번째 2×2 광 분리/결합부(204)의 7번 단자에서 나온 광신호는 곧바로 세 번째 2×2 광 분리/결합부(206)의 9번 단자로 들어가지만, 8번 단자에서 나온 광신호는 지연시간이 첫 번째 광 지연부(203)의 두배, 즉 동기신호 14/8주기(T₂)인 광 지연부(305)를 거친 다음 10번 단자로 들어가므로 11, 12번 단자에서는 제5도의 c와 같이 4비트씩, 동기신호의 1/8 간격으로 압축된 광신호가 연속적으로 나온다.
세 번째 2×2 광 분리/결합부(206)의 11번 단자에서 나온 광신호는 광 스위칭부(SW₁:307)로 들어가는데 제5도의 d와 같은 제어부(CNT₁;210)의 제어신호에 의해 같은 시간 프레임내의 광신호만으로 압축된 4비트 광신호만을 통과시킨다.
세 번째 2×2 광 분리/결합부(206)의 12번 단자에서 나온 광신호는 다음에 연결된 광 격리부(208)의 신호처리 방향은 화살표와 진행 방향이 반대이므로 통과하지 못한다.
그러므로 처음 광 격리부(201)로 들어간 연속된 광신호는 제어부(210)에서 제공하는 제어신호에 따라 광 스우칭부(SW₁:207)를 거친 후 4비트씩, 동기신호의 1/8 간격으로(제5도의 e) 압축되어 나온다.
다음으로 위의 압축과정이 진행되면서 4비트씩, 동기신호의 1/8 간격으로 압축된 광신호를 연속된 원래 간격으로 역압축하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
제6도의 a와 같이 압축된 광신호가 광 격리부(208)로 들어가면 진행방향이 광 격리부(208)의 화살표 방향과 같으므로 그대로 통과한다. 그리고 세 번째 2×2 광 분리/결합부(206)의 12번 단자로 들어가는데, 이 경우는 제2G와 같은 경우이므로, 9, 10번 단자에서는 역시 각각 세기가 반으로 준 광신호가 나온다. 9번 단자에서 나온 광신호는 곧바로 2×2 광 분리/결합부(204)의 7번 단자로 들어가지만, 10번 단자에서 나온 광신호는 지연시간이 T2인 광 지연부(205)를 거친 다음 8번 단자로 들어가므로, 5, 6번 단자에서는 제6도의 b와 같이 4비트씩 압축된 광신호가 T2 만큼 이동한 또다른 압축된 광신호가 복제되어 나온다.
두 번째 2×2 광 분리/결합부(204)의 5번 단자에서 나온 광신호는 곧바로 첫 번째 2×2 광 분리/결합수단(202)의 3번 단자로 들어가지만, 6번 단자에서 나온 광신호는 지연시간이 T1인 광 지연수단(203)을 거친 다음 4번 단자로 들어가므로 1, 2번 단자에서는 제6도의 c와 같이 지연시간 T1 만큼 이동한 또다른 압축된 광신호가 복제되어 나온다.
첫 번째 2×2 광 분리/결합수단(202)의 2번 단자에서 나온 광신호는 제6도의 d와 같은 제어부(CNT2 ; 212)의 제어신호에 의해 원래 간격으로 1비트 광신호만을 통과시킨다. 1번 단자에서 나온 광신호는 다음에 연결된 광 격리부(201)의 화살표와 진행 방향과 반대로 입력되므로 통과하지 못한다.
그러므로 광 격리부(208)로 들어간 4비트씩 압축된 광신호는 광 스위칭부(SW2; 208)을 거친 후 다시 연속된 원래 간격으로 역압축되어 나온다. 따라서, 상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은, 시분할 방식의 광통신 및 광교환 시스템의 다중과 역다중에 쓰이는 광 압축기와 역압축기를 동시에 구현함으로써 실장이 용이하고, 또한 제어수단의 개수를 기존의 광 압축기와 역압축기의 구성방법에 필요한 개수보다 적게 사용하므로써 제작이 평이함과 시스템의 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 동시에 양방향으로 광신호의 분리/결합이 가능하며 서로간의 입출력이 서로 종속적으로 다단 연결된 제1 내지 제(M＋1) 2×2 광 분리/결합수단과, 상기 제1 내지 제(M＋1) 2×2 광 분리/결합수단사이의 입출력 연결 1선상에 연결되어 입출력 1선상의 신호를 지연시키는 제1내지 제M지연수단과, 연속적인 N(=2M)비트 광신호를 단방향으로 상기 제2×2 광 분리/결합수단의 일단에 입력시키는 제1광 격리수단과, 상기 제1 2×2 광 분리/결합수단에서 출력되는 역압축된 연속 광신호를 제어신호에 따라 스위칭하는 제1광 스위칭수단과, 외부로부터 동기신호를 입력받아 상기 제1광 스위칭수단으로 제어신호를 출력하는 제1제어수단과, 연속적인 N(=2M)비트 압축 광신호를 단방향으로 상기 제(M＋1) 2×2 광 분리/결합수단의 일단에 입력시키는 제2광 격리수단과, 상기 제(M＋1) 2×2 광 분리/결합수단에서 출력되는 N=(2M)비트 압축된 연속 광신호를 제어신호에 따라 스위치하는 제2광 스위칭수단, 및 외부로부터 동기신호를 입력받아 상기 제2광 스위칭수단으로 제어신호를 출력하는 제2제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 동시 광 압축/역압축장치.
- 제1항에 있어서, 상기 지연수단의 지연시간은 2T=T1+1로 하여 구성한 것을 특징으로 하는 동시 광 압축/역압축장치.
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