WO2011010759A4 - 원격운용관리를 지원하는 광통신 시스템 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an optical communication system that supports remote operation management, and more particularly, to an optical communication system that supports remote operation management, and more particularly, to an optical communication system that supports remote operation management by using an optical signal for communication signal and an optical signal for OAM (Operation, Administration, and Maintenance) And controls the communication signal and the OAM signal to have different frequency bands so that the communication signal and the OAM signal that are superimposed and transmitted together through the optical line in the remote device and the office equipment can be used separately And an optical communication system supporting remote operation management.
  • OAM Operaation, Administration, and Maintenance
  • the transmission distance extension device located on the communication path outside the national security is generally composed of active devices requiring power, state management of such active devices is required in the national security.
  • the state management for the remote device has required the processing of the link layer (Layer 2) so far.
  • the overhead structure according to the OAM of the remote device becomes complicated and the reliability of the device is degraded.
  • the out-of-band OAM information transmission method has a drawback in that it requires a physical OAM dedicated communication path that is separate from the data communication path and thus requires a large cost for establishing a communication infrastructure.
  • a PON uses a 1 ⁇ N passive optical splitter to divide a single optical line termination (OLT) and a plurality of optical network units (ONU) Thereby forming a distributed topology of the tree structure.
  • ITU-T International Telecommunication Union-Telecommunication section
  • ATM-PON asynchronous transfer mode-passive optical network
  • the PON scheme is divided into a TDM-PON of a time division multiplexing type and a WDM-PON of a wavelength division multiplexing type.
  • the PON technology of time division multi-mode started research for 155Mbps ATM transmission in major communication companies around the world in 1995. Completed the standardization work of GE-PON (Gigabit Ethernet PON) applying IP technology in 2001, Technology.
  • WDM-PON (Wavelength Division Passive Optical Network) technology has the original technology in Korea, and realizes FTTH structure by providing independent wavelength to each subscriber. It is characterized by a greater flexibility in transmission protocol and transmission rate than TDM-PON.
  • a conventional WDM-based GE-PON extender or a pure GE-PON extender does not have a function to monitor the operation status of the device or has a function to monitor the operation status of the device through a separate IP-based communication channel .
  • the present invention has been conceived to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide an optical communication system for communicating an optical signal for a communication signal and an optical signal for OAM (Operation, Administration, and Maintenance) And a remote operation management function that allows the communication signal and the OAM signal to have different frequency bands so that the communication signal superimposed over the optical line in the remote device and the ODS device can be used separately from the OAM signal, And an optical communication system supporting the same.
  • OAM Operaation, Administration, and Maintenance
  • an optical communication system including: an OAM signal generation unit for generating an OAM signal including OAM (Operation, Administration, and Maintenance)
  • OAM Operaation, Administration, and Maintenance
  • a remote device for converting an OAM optical signal into an OAM optical signal, and for controlling the OAM optical signal to be superimposed on an optical communication upstream signal transmitted to an apparatus at the national office and to be transmitted to the apparatus at the national office; And generating an OAM control signal for controlling the remote device, and after converting the OAM control signal into an OAM optical control signal, the OAM optical control signal is superimposed on an optical communication downstream signal transmitted to the remote device, To be transmitted to the external device.
  • OAM Operaation, Administration, and Maintenance
  • the optical communication upstream signal, the OAM optical signal, the optical communication downstream signal, and the OAM control signal are superimposed on each other and overlapped with each other, Is transmitted.
  • the frequency band of the upstream communication signal included in the optical communication upstream signal and the frequency band of the OAM signal have different frequency bands
  • the optical communication downstream signal includes And the frequency band of the downlink communication signal and the frequency band of the OAM control signal have different frequency bands.
  • the remote device of the optical communication system may further include a microcontroller unit (not shown) for generating OAM (Operation, Administration, and Maintenance) information for the equipment and processing an OAM signal including the OAM information MCU: Micro Controller Unit); A band pass filter (BPF) for filtering the frequency band of the OAM signal to a predetermined frequency band; A light source for converting the OAM signal into an OAM optical signal; A laser diode driver (LDD) for injecting the OAM signal as an electrical signal into the light source and driving the light source to convert the OAM signal into the OAM optical signal; And an optical coupler for drawing the OAM optical signal into an optical fiber and controlling the OAM optical signal to be transmitted to an optical line terminal (OLT) overlaid on an optical communication signal.
  • OAM Operaation, Administration, and Maintenance
  • the remote device of the optical communication system receives an optical signal in which an optical communication signal and an OAM optical control signal are superimposed from the optical line termination OLT
  • a first optical coupler for branching the optical control signal
  • a photodiode (PD) for converting the branched OAM light control signal into an OAM control signal which is an electric signal
  • a TIA Transimpedance Amplifier
  • LA Limiting Amplifier
  • the remote apparatus when an optical signal transmitted from the optical line terminal is terminated at the remote apparatus and converted into an electrical signal, the remote apparatus transmits the optical signal (Transmission Amplifier), a Band Pass Filter (BPF), and the like, using the current signal output from the receiving optical power monitoring terminal of an ROSA (Receiver Optical Sub Assembly) , The LA (Limiting Amplifier), and the micro controller unit (MCU).
  • optical signal Transmission Amplifier
  • BPF Band Pass Filter
  • MCU micro controller unit
  • the optical line terminal apparatus is an optical line terminal apparatus (OLT), and the optical line terminal apparatus An optical coupler for receiving the optical communication signal in which the call is overlaid and for branching the OAM optical signal from the optical communication signal;
  • a photodiode (PD) for converting the branched OAM optical signal into an OAM signal, which is an electric signal;
  • a TIA Transimpedance Amplifier
  • a band pass filter (BPF) for filtering the frequency band of the OAM signal to a predetermined frequency band;
  • An LA (Limiting Amplifier) for amplifying the output of the bandpass filter by dividing the output signal of the band filter into a logic 1 and a logic 0;
  • MCU microcontroller unit
  • the optical line terminal OLS transmits a ROSA (Receiver Optical Sub Assembly (TIA), the band-pass filter (BPF), the limiting amplifier (LA), and the micro-amplifier (not shown) using the current signal output from the reception optical power monitoring terminal of the micro- And a controller unit (MCU: Micro Controller Unit).
  • ROSA Receiveiver Optical Sub Assembly
  • BPF band-pass filter
  • LA limiting amplifier
  • MCU Micro Controller Unit
  • the optical communication system of the present invention since the OAM signal between the equipment and the remote device is overlapped with the communication signal and transmitted together through a single optical line, there is no need to add a separate transmission path for transmitting the OAM signal. Can be obtained.
  • the optical communication system of the present invention since the transmission and signal processing of the OAM signal are performed in the physical layer (PHY), it is possible to minimize the additional hardware and software required for the remote OAM function, The effect can be obtained.
  • optical communication system of the present invention it is possible to obtain not only various devices for extending the transmission distance but also applicable to the remote OAM function of any kind of active or passive devices located on the communication path.
  • Fig. 1 is a view showing a configuration of a general passive optical network.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration in which an expansion device is included in a communication path connecting a national communication system and a customer terminal.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a passive optical network including an expansion device for transmitting and receiving an OAM signal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a configuration of an extension device for transmitting and receiving an OAM signal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a state-of-art communication system that transmits and receives an OAM signal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a diagram specifically showing a configuration of a public-address communication system for transmitting and receiving an OAM signal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 illustrates an example of colorless optical transmission that may be applied to OAM signal transmission according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 8 is a diagram illustrating an example in which an OAM signal uses a frequency band different from a communication signal in order to distinguish the OAM signal from other communication signals according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 9 illustrates various embodiments in which a remote OAM function is provided in a passive optical network (PON) according to one embodiment of the present invention.
  • PON passive optical network
  • extension device 311, 321, and 331: extension device
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a general passive optical network.
  • passive optical network can be divided into WDM-PON of wavelength division multiplexing type and TDM-PON of time division multiplexing type.
  • 1 (a) shows a general configuration of a WDM-PON
  • FIG. 1 (b) shows a general configuration of a TDM-PON.
  • the WDM-PON multiplexes a plurality of optical wavelengths, and each of the optical wavelengths provides an independent point-to-point communication path, thereby realizing a plurality of communication paths in a single optical fiber. That is, the first to Nth optical signals having the first wavelength to the N-th wavelength transmitted from the communication system A 111 located at the national office are multiplexed by the WDM filter 112 at the local office side, Side WDM filter 113.
  • the WDM-PON multiplexes a plurality of optical wavelengths, and each of the optical wavelengths provides an independent point-to-point communication path, thereby realizing a plurality of communication paths in a single optical fiber. That is, the first to Nth optical signals having the first wavelength to the N-th wavelength transmitted from the communication system A 111 located at the national office are multiplexed by the WDM filter 112 at the local office side, Side WDM filter 113.
  • the WDM filter 113 demultiplexes the optical signal received through the single optical fiber into the first optical signal to the Nth optical signal having the first wavelength to the Nth wavelength, 1 optical signal to the corresponding subscriber terminal B 114, respectively.
  • the TDM-PON is a structure in which a plurality of subscriber terminals B 123 share a single feeder optical fiber by transmitting and receiving optical signals without overlapping in time.
  • an optical power splitter 122 for branching optical power near the customer side subscriber zone may be located.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration in which an expansion device is included in a communication path connecting a national communication system and a subscriber terminal.
  • An expansion device may be installed on the communication path connecting the national communication system A 211 and the consumer subscriber terminal 212 to transmit the optical signal to a longer distance.
  • 2 (a) shows a configuration of a bidirectional optical amplifying apparatus provided on a communication path connecting the national office-side communication system A 211 and the consumer-side subscriber terminal 212 as the physical layer expansion apparatus 213 .
  • 2B is an example of another physical layer extension device 223 that connects backbone communication system A 221 and a customer subscriber terminal 222 in a back-to-back manner, / Electrical signal / optical signal (O / E / O) conversion.
  • 2C is an example of another physical layer extension device 233, which adds a PHY function between the public-end side communication system A 231 and the customer side subscriber terminal 232 to improve the quality of the relayed signal Show an example you can do.
  • 2 (d) shows an example of an expansion device 243 including a link layer, and further includes an MAC function between the public-end side communication system A 231 and the customer side subscriber terminal 232.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a passive optical network including an expansion device for transmitting and receiving an OAM signal according to an embodiment of the present invention.
  • an OAM device may be installed in an extension device to transmit and receive OAM (Operation, Administration, and Maintenance) information of an optical module included in the expansion device.
  • OAM Operaation, Administration, and Maintenance
  • the OAM device may be implemented as a part of the expansion device, or may be implemented as a separate configuration that is installed adjacent to the expansion device.
  • FIG. 3 (a) shows a case where an OAM optical signal (MS) is combined with an upstream communication signal (US) to be transmitted to the local communication system A 301.
  • the OAM information about the expansion device E 311 and the OAM device M 312 itself is converted into an optical signal and an OAM optical signal (MS: Maintenance Signal), which is an optical signal including the OAM information, (US: Upstream Signal) and transmitted to the communication system A (301).
  • MS Maintenance Signal
  • FIG. 3B shows a case in which the local communication system A 301 transmits the OAM control signal to the expansion device E 321 to remotely control the expansion device E 321.
  • FIG. The OAM control signal transmitted from the state-of-the-art communication system A (301) is received at the receiving end of the expansion device E (321) and transmitted to the OAM device M (322) through an electric circuit.
  • the OAM device M 322 may output an OAM control signal for controlling the expansion device E 321 and the OAM device M 322.
  • 3C shows a transmission method of the OAM optical signal according to the case where the optical signal transmitted from the local communication system A 301 is terminated at the expansion device E 331 and converted into an electric signal.
  • the optical signal transmitted from the local communication system A 301 is branched by the optical coupler C2 332 and a part of the optical signal is inputted to the receiver optical subassembly ROSA of the expansion device E 331, And another part of the optical signal may be input to the optical transmitting / receiving unit of the OAM M 333.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an extension device for transmitting and receiving an OAM signal according to an embodiment of the present invention.
  • the OAM information which is the status information of the expansion device E 411 and the OAM device M 412, is transmitted as a transmission signal through a microcontroller unit (MCU) of the OAM device M 412
  • MCU microcontroller unit
  • the frequency bandwidth of the transmission signal is filtered through a band pass filter (BPF), converted into a current signal through an LDD (Laser Diode Driver), and transmitted through a Transceiver Optical Sub Assembly (TOSA) Lt; / RTI >
  • the OAM optical signal (MS) transmitted from the TOSA may be coupled to an upstream communication signal (US: Upstream Signal) through the optical coupler C1 (413) and transmitted to the optical communication system A (401).
  • US Upstream Signal
  • the optical signal transmitted from the state-of-art communication system A 401 is converted into an electric signal through a receiver optical subassembly (ROSA) of the expansion device E 421, A part of the signal is separated into a downstream communication signal (DS: Downstream Signal) through a band pass filter (BPF) and is output to be transmitted to the customer terminal.
  • ROSA receiver optical subassembly
  • BPF band pass filter
  • the other part of the converted electric signal is input to the OAM device M 422 and converted into a voltage signal amplified by a TIA (Trans-Impedance Amplifier), and the OAM control signal is converted into a voltage signal through a band pass filter (BPF) Signal is separated from the downlink communication signal and is filtered and restored to a digital signal for OAM control through a limiting amplifier (LA) and input to a microcontroller unit (MCU).
  • a microcontroller unit (MCU) sends an OAM control signal to the expansion device E 421 and the OAM device M 422 itself.
  • the OAM information which is the status information of the expansion device E 421 and the OAM device M 422 is processed into a transmission signal through a microcontroller unit (MCU) of the OAM device M 422,
  • the frequency bandwidth of the transmission signal is filtered through a BPF (Band Pass Filter), converted into a current signal through an LDD (Laser Diode Driver), and converted into an optical signal through a TOSA (Transceiver Optical Sub Assembly).
  • the OAM optical signal (MS) transmitted from the TOSA may be coupled to an upstream communication signal (US: Upstream Signal) through the optical coupler C1 (423) and transmitted to the optical communication system A (401).
  • US Upstream Communication Signal
  • the optical signal transmitted from the local communication system A 401 is branched by the optical coupler C2 434, and a part of the optical signal is received by the receiver ROSA (Receiver Optical Sub Assembly).
  • a part of the input optical signal is converted into an electrical signal through a receiver optical subassembly (ROSA) of the expansion device E 431, and the converted electrical signal is passed through a band pass filter (BPF) Down signal (DS: Downstream signal) and output to be transmitted to the customer terminal.
  • ROSA receiver optical subassembly
  • BPF band pass filter
  • a Receiver Optical Sub Assembly of the OAM device M 432, converted into an electric signal, converted into a voltage signal amplified by a Trans-Impedance Amplifier (TIA)
  • TIA Trans-Impedance Amplifier
  • An OAM control signal is separated and filtered from the downlink communication signal through a BPF (Band Pass Filter), restored to a digital signal for OAM control through a limiting amplifier (LA), and sent to a microcontroller unit (MCU) .
  • a microcontroller unit (MCU) sends an OAM control signal to the expansion device E 431 and the OAM device M 432 itself.
  • the OAM information which is the status information of the expansion apparatus E 431 and the OAM apparatus M 432 is processed into a transmission signal through a microcontroller unit (MCU) of the OAM apparatus M 432,
  • the frequency bandwidth of the transmission signal is filtered through a BPF (Band Pass Filter), converted into a current signal through an LDD (Laser Diode Driver), and converted into an optical signal through a TOSA (Transceiver Optical Sub Assembly).
  • the OAM optical signal (MS) transmitted from the TOSA may be coupled to an upstream communication signal (US: Upstream Signal) through the optical coupler C1 433 and then transmitted to the optical communication system A 401.
  • US Upstream Signal
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an office-side communication system for transmitting and receiving an OAM signal according to an embodiment of the present invention.
  • the optical signal transmitted from the expansion device E 502 is converted into an electric signal in the light reception section ROSA (A 100) of the public-address communication system A 501 and outputted.
  • a part of the output electrical signal is restored to the upstream communication data signal, and another part of the output electrical signal is input to the OAM unit A200 of the local communication system A 501 and restored to the OAM data signal.
  • an OAM control signal for controlling the expansion apparatus E 502 and the OAM apparatus M is converted into an optical signal in the OAM unit A200 of the state-of-art communication system A 501, and the optical coupler C1 (503) and transmitted to the extension E (502).
  • the upstream communication optical signal transmitted from the expansion device E 502 is converted into an electric signal by the light reception section ROSA (A100) of the public-address communication system A (501).
  • a part of the electrical signal is restored to the upstream communication data signal, and another part of the electrical signal is input to the OAM unit A200 of the local communication system A 501 and is recovered as an OAM data signal.
  • an upstream communication optical signal transmitted from the expansion device E 502 is branched by the optical coupler C2 504, and a part of the upstream communication optical signal is transmitted to the optical receiver unit 501 of the local- ROSA (A100), and another part of the upstream communication optical signal is input to the OAM unit A200 of the public-address communication system A (501).
  • the upstream communication optical signal input to the optical receiver ROSA (A100) of the public-address communication system A (501) is converted into an electric signal.
  • Another part of the upstream communication optical signal input to the OAM section A200 of the abovementioned public address communication system A 501 is input to the OAM section A200 of the national communication system A 501 and is restored as an OAM data signal.
  • FIG. 6 is a diagram specifically showing a configuration of a public-address communication system for transmitting and receiving an OAM signal according to an embodiment of the present invention.
  • the optical signal transmitted from the expansion device E 602 is converted into an electric signal by the ROSA of the light reception section A100 of the local communication system A 601.
  • a portion of the electrical signal is returned to the upstream communication digital signal via a bandpass filter (BPF) and a limiting amplifier (LA).
  • the other part of the electrical signal is input to the OAM unit A200 of the local communication system A 601, converted into a voltage signal amplified by a TIA (Trans Impedance Amplifier), and transmitted through a band pass filter (BPF)
  • the information signal is separated and filtered from the communication signal, restored as an OAM information digital signal through a limiting amplifier (LA), and input to a microcontroller unit (MCU).
  • the microcontroller unit (MCU) can output OAM information about the expansion device E 602 and the OAM device M through the OAM information digital signal.
  • the OAM control signal for controlling the expansion apparatus E 602 and the OAM apparatus M is transmitted through the microcontroller unit MCU of the OAM unit A200 of the local communication system A 601 And the corresponding frequency band is filtered through a band-pass filter (BPF), converted into a current signal through a laser diode driver (LDD), and converted into an optical signal through a Transceiver Optical Sub Assembly (TOSA) .
  • BPF band-pass filter
  • LDD laser diode driver
  • TOSA Transceiver Optical Sub Assembly
  • the OAM control optical signal output through the conversion process may be transmitted to the expansion device E 602 by being coupled with the downstream communication optical signal DS through the optical coupler C1 603.
  • the optical signal transmitted from the expansion device E 602 is branched by the optical coupler C2 604, and a part of the optical signal is transmitted to the optical receiver A100 of the local communication system A 601, And the other part of the optical signal is input to the optical receiver ROSA of the OAM unit A200.
  • the following can be restored to the uplink communication signal and the OAM information, respectively, in the same manner as the procedure described in (b).
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of colorless optical transmission that can be applied to OAM signal transmission according to an embodiment of the present invention.
  • the colorless means a characteristic that the optical transmitter operates independently of the light wavelength used for communication.
  • 7A shows a case where a multi-mode light source such as an FP LD is used.
  • the wavelength of light forming a particular communication path is determined by a WDM filter located on the communication path.
  • the multimode of the FP LD can be filtered by a WDM filter in a specific mode (wavelength) and transmitted to the receiving side.
  • FIG. 7 (b) shows an embodiment using a BLS (Broadband Light Source) such as RSOA. Since a specific wavelength is filtered by a WDM filter, the broadband light can provide a colorless optical transmission function as in the case of a FP LD.
  • BLS Broadband Light Source
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which an OAM signal uses a frequency band different from a communication signal in order to distinguish the OAM signal from other communication signals according to an embodiment of the present invention.
  • the OAM signal can be distinguished from the frequency band F2 and frequency band F3 of other communication signals by using the frequency band F1.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating various embodiments in which a remote OAM function is provided in a passive optical network (PON) according to an embodiment of the present invention.
  • PON passive optical network
  • (a) shows a case where a remote OAM function according to the present invention is applied to a WDM-PON. In such a case, an independent OAM function may be provided for each wavelength.
  • (b) shows a case where the remote OAM function according to the present invention is applied to a WDM-PON. The difference from the case of (a) is that an integrated OAM function can be provided for all wavelengths.
  • (c) shows a case where a remote OAM function according to the present invention is applied to a TDM-PON
  • (d) shows a case where a remote OAM function according to the present invention is applied to a WDM-TDM-PON.
  • an independent OAM function may be provided for each wavelength.
  • (e) shows a case where the remote OAM function according to the present invention is applied to a WDM-TDM-PON. Even in this case, independent OAM functions can be provided for each wavelength.
  • the optical communication system of the present invention since the OAM signal between the equipment of the national office and the remote device is superimposed on the communication signal and transmitted together through a single optical line, there is no need to add a separate transmission line for transmitting the OAM signal Economical effect can be obtained. Also, since transmission and signal processing of the OAM signal are performed in the physical layer (PHY), it is possible to minimize the additional hardware and software required to have the remote OAM function, thereby minimizing the cost and ensuring high reliability. Further, the optical communication system according to the present invention can be applied not only to various devices for extending the transmission distance, but also to the remote OAM function of any kind of active or passive devices located on the communication path.

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 광통신 시스템은, 장비에 대한 OAM(Operation, Administration, and Maintenance) 정보를 포함하는 OAM 신호를 생성하고, 상기 OAM 신호를 OAM 광신호로 변환한 후 상기 OAM 광신호가 국사측 장치로 전송되는 광통신 상향신호와 중첩되어 상기 국사측 장치로 전송되도록 제어하는 원격장치; 및 상기 원격장치를 제어하기 위한 OAM 제어신호를 생성하고, 상기 OAM 제어신호를 OAM 광제어신호로 변환한 후, 상기 OAM 광제어신호가 상기 원격장치로 전송되는 광통신 하향신호와 중첩되어 상기 원격장치로 전송되도록 제어하는 국사측 장치를 포함한다.

Description

원격운용관리를 지원하는 광통신 시스템
본 발명은 원격운용관리를 지원하는 광통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신신호용 광신호와 OAM(Operation, Administration, and Maintenance) 신호용 광신호를 서로 겹치는 광파장을 사용하여 원격장치 및 국사측 장비 간에 통신하도록 제어하고, 상기 통신신호와 상기 OAM 신호가 서로 다른 주파수 대역을 갖도록 제어함으로써 원격장치 및 국사측 장비에서 광선로를 통해 중첩되어 함께 전송되는 상기 통신신호와 상기 OAM 신호를 분리하여 사용할 수 있도록 하는 원격운용관리를 지원하는 광통신 시스템에 관한 것이다.
최근 음성, 데이터, 방송 융합서비스가 활성화됨에 따라 광가입자망이 급속히 확산되고 있다. 한편 통신 사업자들 간의 치열한 경쟁과 PSTN 전화 가입자의 감소, 전용선 가입자의 감소 등으로 통신 사업자의 수익구조가 급격히 열악해지고 있는 실정이다. 이러한 상황을 극복하기 위해 전세계 통신 사업자들은 통신국사 수를 줄이고 잔류 국사를 광역화함으로써, 운용 관리 비용을 대폭 절감하는 시도를 하고 있다. 이러한 국사 광역화는 가입자망의 전송거리 확장을 동반하게 되는데, 지금까지 다양한 방식의 확장장치가 거론되고 있으며 상용화되고 있다.
국사를 벗어나서 통신로 상에 위치하는 전송거리 확장장치는 일반적으로 전력을 필요로 하는 능동소자로 구성되므로, 국사에서는 이러한 능동장치에 대한 상태관리가 요구된다. 원격장치에 대한 상태관리는 통신신호 용 패킷 내에 상태관리 정보를 삽입하는 방식인 인밴드(In-Band) 방식의 경우, 지금까지 링크계층(Layer 2)의 처리를 필요로 하였다. 이에 따라 원격장치의 OAM에 따른 오버헤드 구조가 복잡해지고 장치의 신뢰도를 떨어뜨리는 단점을 수반하였다. 한편, 아웃오브밴드 OAM 정보 전달 방식은 데이터 통신로와는 별개의 물리적인 OAM 전용 통신로를 구비해야 하므로 통신인프라 구축 비용이 많이 든다는 단점이 있다.
PON은 하나의 광선로 종단장치(Optical Line Termination: 이하 'OLT'라 칭함)와 복수의 광 가입자망 장치(Optical Network Unit: 이하 'ONU'이라 칭함)들을 1×N의 수동형 광분배기를 사용하여 연결함으로써, 트리 구조의 분산 토폴로지를 형성하는 광가입자 망 구조이다. 최근 ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication section)에서는 비동기전송모드 - 수동형 광가입자 망(Asynchronous Transfer Mode-Passive Optical Network: 이하 'ATM-PON'이라 칭함) 시스템에 대한 표준화 내용을 ITU-T G.982, ITU-T G.983.1, ITU-T G.983.3으로 문서화하였다. 또한 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)의 IEEE802.3ah 에서는 기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet) 기반의 PON(GE-PON) 시스템의 표준화 작업을 완료하였다.
PON 방식은 크게 시분할 다중방식의 TDM-PON, 파장분할 다중방식의 WDM-PON으로 나뉜다. 시분할 다중방식의 PON 기술은 1995년 전 세계 주요 통신 사업자들이 155Mbps급의 ATM 전송을 위해 연구를 시작, 2001년에 이르러 IP 기술을 적용한 GE-PON(기가비트 이더넷 PON) 관련 표준화 작업 완성, 현재 대표적인 PON 기술로 자리잡았다. WDM-PON(파장분할 수동형 광네트워크) 기술은 우리나라에서 원천기술을 보유하고 있는데, 각 가입자에게 독립적인 파장을 제공함으로써 FTTH 구조를 구현한다. TDM-PON 에 비해서 전송 프로토콜 및 전송속도에 대한 융통성이 큰 것이 특징이다.
종래의 WDM 기반 GE-PON 익스텐더(extender)나 순수 GE-PON 익스텐더는 장치의 운용 상태를 감시하는 기능을 구비하고 있지 않거나 별도의 IP 기반 통신채널을 통해 장치의 운용상태를 감시하는 기능을 갖추고 있다.
그러나, 데이터 전송 채널외에 별도의 IP 기반 통신채널을 구비하기 위해서는 물리적 연결선, 송수신용 포트, 프로토콜 처리용 프로세서 등 추가적인 장치가 필요하다. 이러한 종래의 아웃바운드 감시 방식을 GE-PON 링크 확장장치에 적용할 경우, 추가 광링크 및 부대장치의 필요로 인해 경제성이 저하되고, 통신 사업자에게는 전체 장비의 윤용이나 유지보수 비용의 부담이 발생하게 된다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 통신신호용 광신호와 OAM(Operation, Administration, and Maintenance) 신호용 광신호를 서로 겹치는 광파장을 사용하여 원격장치 및 국사측 장비 간에 통신하도록 하고, 상기 통신신호와 상기 OAM 신호가 서로 다른 주파수 대역을 갖도록 함으로써 원격장치 및 국사측 장비에서 광선로를 통해 중첩되어 함께 전송되는 상기 통신신호와 상기 OAM 신호를 분리하여 사용할 수 있도록 하는 원격운용관리 기능을 지원하는 광통신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 광통신 시스템은, 장비에 대한 OAM(Operation, Administration, and Maintenance) 정보를 포함하는 OAM 신호를 생성하고, 상기 OAM 신호를 OAM 광신호로 변환한 후 상기 OAM 광신호가 국사측 장치로 전송되는 광통신 상향신호와 중첩되어 상기 국사측 장치로 전송되도록 제어하는 원격장치; 및 상기 원격장치를 제어하기 위한 OAM 제어신호를 생성하고, 상기 OAM 제어신호를 OAM 광제어신호로 변환한 후, 상기 OAM 광제어신호가 상기 원격장치로 전송되는 광통신 하향신호와 중첩되어 상기 원격장치로 전송되도록 제어하는 국사측 장치를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광통신 시스템에 있어서, 상기 광통신 상향신호 및 상기 OAM 광신호와, 상기 광통신 하향신호 및 상기 OAM 제어신호는 서로 겹치는 광파장으로 구현되며 서로 중첩되어 단일 광섬유를 통해 각각 전송되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광통신 시스템에 있어서, 상기 광통신 상향신호가 포함하는 상향통신신호의 주파수 대역과 상기 OAM 신호의 주파수 대역은 서로 다른 주파수 대역을 갖고, 상기 광통신 하향신호가 포함하는 하향통신신호의 주파수 대역과 상기 OAM 제어신호의 주파수 대역은 서로 다른 주파수 대역을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광통신 시스템의 상기 원격장치는, 장비에 대한 OAM(Operation, Administration, and Maintenance) 정보를 생성하고, 상기 OAM 정보를 포함하는 OAM 신호를 처리하는 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit); 상기 OAM 신호의 주파수 대역을 선정된 주파수 대역으로 필터링하는 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter); 상기 OAM 신호를 OAM 광신호로 변환하는 광원(Light Source); 상기 광원으로 전기신호인 상기 OAM 신호를 주입하여 상기 광원이 상기 OAM 신호를 상기 OAM 광신호로 변환하도록 상기 광원을 드라이브하는 레이저 다이오드 드라이버(LDD: Laser Diode Driver); 및 상기 OAM 광신호를 광섬유로 인입하여 상기 OAM 광신호가 광통신신호에 중첩(overlay)되어 광선로 종단장치(OLT: Optical Line Terminal)로 전송되도록 제어하는 광커플러를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광통신 시스템의 상기 원격장치는, 상기 광선로 종단장치(OLT)로부터 광통신신호 및 OAM 광제어신호가 중첩된 광신호를 수신하는 경우, 상기 광신호로부터 상기 OAM 광제어신호를 분기하는 제1 광커플러; 상기 분기된 상기 OAM 광제어신호를 전기신호인 OAM 제어신호로 변환하는 포토다이오드(PD: Photo Diode); 상기 포토다이오드의 출력전류를 증폭하고 전압으로 변환하는 TIA(Transimpedance Amflifier); 및 상기 대역통과필터의 출력 전압신호를 논리 1 및 논리 0으로 구분하여 증폭하는 LA(Limiting Amplifier)를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광통신 시스템에 있어서, 상기 광선로 종단장치(OLT)로부터 전송되는 광신호가 상기 원격장치에서 종단되어 전기적인 신호로 변환되는 경우, 상기 원격장치는 상기 광신호를 전기신호로 변환하는 ROSA(Receiver Optical Sub Assembly)의 수신 광파워 모니터링 단자로부터 출력되는 전류신호를 활용하고, 상기 광커플러를 제외한 상기 TIA(Transimpedance Amflifier), 상기 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter), 상기 LA(Limiting Amplifier), 및 상기 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광통신 시스템에 있어서, 상기 국사측 장치는 광선로 종단장치(OLT)이고, 상기 광선로 종단장치(OLT)는, 상기 원격장치로부터 상기 광섬유를 통해 상기 OAM 광신호가 중첩(overlay)된 상기 광통신신호를 수신하고, 상기 OAM 광신호를 상기 광통신신호로부터 분기하는 광커플러; 상기 분기된 상기 OAM 광신호를 전기신호인 OAM 신호로 변환하는 포토다이오드(PD: Photo Diode); 상기 포토다이오드의 출력전류를 증폭하고 전압으로 변환하는 TIA(Transimpedance Amflifier); 상기 OAM 신호의 주파수 대역을 선정된 주파수 대역으로 필터링하는 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter); 상기 대역여파기 출력 전압신호를 논리 1 및 논리 0으로 구분하여 증폭하는 LA(Limiting Amplifier); 및 상기 OAM 정보를 포함하는 상기 OAM 신호의 처리를 제어하는 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 광통신 시스템에 있어서, 상기 원격장치로부터 전송되는 광신호가 상기 원격장치에서 종단되어 전기적인 신호로 변환되는 경우, 상기 광선로 종단장치(OLT)는 ROSA(Receiver Optical Sub Assembly)의 수신 광파워 모니터링 단자로부터 출력되는 전류신호를 활용하고, 상기 광커플러를 제외한 상기 TIA(Transimpedance Amflifier), 상기 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter), 상기 LA(Limiting Amplifier), 및 상기 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 광통신 시스템에 따르면, 국사측 장비와 원격장치 간의 OAM 신호는 통신신호와 중첩되어 함께 단일 광선로를 통해 전송되므로, OAM 신호의 전송을 위한 별도의 전송로를 추가할 필요가 없다는 경제적 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 광통신 시스템에 따르면, OAM 신호의 전송과 신호처리가 물리계층(PHY) 내에서 수행되므로 원격 OAM 기능을 구비하는데 요구되는 추가 하드웨어 및 소프트웨어를 최소화하여 비용의 최소화 및 높은 신뢰성을 보장할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 광통신 시스템에 따르면, 전송거리 확장을 위한 각종 장치뿐만 아니라, 통신로 상에 위치하는 어떤 종류의 능동 또는 수동 장치의 원격 OAM 기능을 부여하는데 적용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 일반적인 수동형 광가입자망의 구성을 도시한 도면.
도 2는 국사측 통신시스템 및 수용가측 가입자 단말기를 연결하는 통신로에 확장장치가 포함되는 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 OAM 신호를 송수신하는 확장장치를 포함하는 수동형 광가입자망의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 OAM 신호를 송수신하는 확장장치의 구성을 보다 구체적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 OAM 신호를 송수신하는 국사측 통신시스템의 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 OAM 신호를 송수신하는 국사측 통신시스템의 구성을 보다 구체적으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 OAM 신호 전송에 적용될 수 있는 컬러리스(colorless) 광전송의 일례를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 OAM 신호를 다른 통신신호와 구분하기 위하여 OAM 신호가 통신신호와 다른 주파수 대역을 사용하는 일례를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 수동형 광가입자 망(PON)에서 원격 OAM 기능이 제공되는 다양한 실시예를 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
301: 국사측 통신시스템
302: 수용가
311, 321, 및 331: 확장장치
312, 322, 및 332: OAM 장치
323, 332, 및 334: 광커플러
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 수동형 광가입자망의 구성을 도시한 도면이다.
일반적으로 수동형 광가입자망(PON: Passive Optical Network)은 파장분할 다중방식의 WDM-PON과 시분할 다중방식의 TDM-PON으로 구분될 수 있다. 도 1의 (a)는 WDM-PON의 일반적인 구성을 도시하고 있고, (b)는 TDM-PON의 일반적인 구성을 도시하고 있다.
도 1의 (a)에서, WDM-PON은 다수의 광파장을 다중화하고, 각각의 광파장이 독립적인 점대점 통신로를 제공함으로써, 단일 광섬유 내에 복수의 통신로를 구현할 수 있다. 즉, 국사에 위치하는 통신시스템 A(111)에서 송출되는 제1 파장 내지 제N 파장을 갖는 제1 광신호 내지 제N 광신호는 국사측 WDM 필터(112)에 의해 다중화되어 단일 광섬유를 통해 단말측 WDM 필터(113)으로 전송된다.
수용가측 WDM 필터(113)는 상기 단일 광섬유를 통해 수신한 광신호를 상기 제1 파장 내지 상기 제N 파장을 갖는 상기 제1 광신호 내지 상기 제N 광신호로 역다중화하고, 상기 다중화된 상기 제1 광신호 내지 상기 제N 광신호를 해당되는 수용가측 가입자 단말기 B(114)로 각각 전송할 수 있다.
도 1의 (b)에서, TDM-PON은 다수의 가입자 단말기들 B(123)가 시간적으로 중첩되지 않게 광신호를 송수신함으로써 단일 피더(feeder) 광섬유를 공유하는 구조이다. TDM-PON의 경우 수용가측 가입자 구역 근처에 광전력을 분기하는 광스플리터(Optical Power Splitter)(122)가 위치할 수 있다.
도 2는 국사측 통신시스템 및 수용가측 가입자 단말기를 연결하는 통신로에 확장장치가 포함되는 구성을 도시한 도면이다.
광신호를 보다 먼거리까지 전송하기 위하여 국사측 통신시스템 A(211) 및 수용가측 가입자 단말기(212)를 연결하는 통신로 상에 확장장치가 설치될 수 있다.
도 2의 (a)는 물리계층 확장장치(213)로서, 국사측 통신시스템 A(211) 및 수용가측 가입자 단말기(212)를 연결하는 통신로 상에 설치되는 양방향 광증폭 장치의 구성을 나타내고 있다. 도 2의 (b)는 또다른 물리계층 확장장치(223)의 예로, 국사측 통신시스템 A(221) 및 수용가측 가입자 단말기(222)를 백투백(back-to-back)으로 연결하여 단순한 광신호/전기신호/광신호(O/E/O) 변환에 의해 신호가 중계되는 일예를 보여준다.
도 2의 (c)는 또다른 물리계층 확장장치(233)의 예로서, 국사측 통신시스템 A(231) 및 수용가측 가입자 단말기(232) 사이에 PHY 기능을 추가하여 중계되는 신호의 품질을 개선할 수 있는 일예를 보여준다. 도 2의 (d)는 링크계층을 포함하는 확장장치(243)의 예로서, 국사측 통신시스템 A(231) 및 수용가측 가입자 단말기(232) 사이에 MAC 기능을 더 포함하는 일예를 보여준다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 OAM 신호를 송수신하는 확장장치를 포함하는 수동형 광가입자망의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 확장장치가 포함하는 광모듈의 OAM(Operation, Administration, and Maintenance) 정보를 송수신하기 위하여, 확장장치에 OAM 장치가 설치될 수 있다. OAM 장치는 확장장치의 일부구성으로 구현될 수도 있고, 확장장치와 인접하여 설치되는 별도의 구성으로 구현될 수도 있다.
도 3의 (a)는 OAM 광신호(MS: Maintenance Signal)가 상향통신신호(US: Upstream Signal)와 결합되어 국사측 통신시스템 A(301)로 전송되는 경우를 도시하고 있다. 확장장치 E(311) 및 OAM 장치 M(312) 자체에 대한 OAM 정보는 광신호로 변환되고, 상기 OAM 정보를 포함하는 광신호인 OAM 광신호(MS: Maintenance Signal)는 광커플러 C1(313)을 통해 상향통신신호(US: Upstream Signal)와 결합되어 국사측 통신시스템 A(301)로 전송될 수 있다.
도 3의 (b)는 국사측 통신시스템 A(301)이 OAM 제어신호를 확장장치 E(321)로 전송하여 확장장치 E(321)를 원격으로 제어하는 경우를 도시하고 있다. 국사측 통신시스템 A(301)으로부터 전송되는 OAM 제어신호는 확장장치 E(321)의 수신단에서 수신되어 전기적인 회로를 통해 OAM 장치 M(322)로 전송된다. OAM 장치 M(322)는 확장장치 E(321) 및 OAM 장치 M(322)를 제어하기 위한 OAM 제어신호를 출력할 수 있다.
도 3의 (c)는 국사측 통신시스템 A(301)로부터 전송되는 광신호가 확장장치 E(331)에서 종단되어 전기신호로 변환되는 경우에 따른 OAM 광신호의 전송 방식을 도시하고 있다. 국사측 통신시스템 A(301)로부터 전송되는 광신호는 광커플러 C2(332)에서 분기하여, 상기 광신호의 일부는 확장장치 E(331)의 광수신부 ROSA (Receiver Optical Sub Assembly)로 입력되고, 상기 광신호의 다른 일부는 OAM 장치 M(333)의 광송수신부로 입력될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 OAM 신호를 송수신하는 확장장치의 구성을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 4의 (a)에서, 확장장치 E(411) 및 OAM 장치 M(412)의 상태정보인 OAM 정보는 OAM 장치 M(412)의 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit)을 통해 전송신호로 가공되고, 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter)를 통해 해당 전송신호의 주파수 대역폭이 필터링되며, LDD(Laser Diode Driver)를 통해 전류신호로 변환되고, TOSA(Transceiver Optical Sub Assembly)를 통해 광신호로 변환될 수 있다. 상기 TOSA로부터 송출되는 상기 OAM 광신호(MS: Maintenance Signal)는 광커플러 C1(413)을 통해 상향통신신호(US: Upstream Signal)와 결합되어 국사측 통신시스템 A(401)로 전송될 수 있다.
도 4의 (b)에서, 국사측 통신시스템 A(401)로부터 전송되는 광신호는 확장장치 E(421)의 광수신부 ROSA(Receiver Optical Sub Assembly)를 통해 전기신호로 변환되고, 상기 변환된 전기신호의 일부는 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter)를 통해 하향통신신호(DS: Downstream Signal)로 분리되어 수용가측 가입자 단말기로 전송되도록 출력된다.
또한, 상기 변환된 전기신호의 다른 일부는 OAM 장치 M(422)로 입력되어 TIA (Trans-Impedance Amplifire)에서 증폭된 전압신호로 변환되고, 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter)를 통해 OAM 제어신호가 상기 하향통신신호와 분리되어 필터링되며, LA(Limiting Amplifier)를 통해 OAM 제어용 디지털 신호로 복구되어 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit)으로 입력된다. 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit)은 확장장치 E(421) 및 OAM 장치 M(422) 자체에 대한 OAM 제어신호를 송출한다.
또한, 확장장치 E(421) 및 OAM 장치 M(422)의 상태정보인 OAM 정보는 OAM 장치 M(422)의 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit)을 통해 전송신호로 가공되고, 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter)를 통해 해당 전송신호의 주파수 대역폭이 필터링되며, LDD(Laser Diode Driver)를 통해 전류신호로 변환되고, TOSA(Transceiver Optical Sub Assembly)를 통해 광신호로 변환될 수 있다. 상기 TOSA로부터 송출되는 상기 OAM 광신호(MS: Maintenance Signal)는 광커플러 C1(423)을 통해 상향통신신호(US: Upstream Signal)와 결합되어 국사측 통신시스템 A(401)로 전송될 수 있다.
도 4의 (c)에서, 국사측 통신시스템 A(401)로부터 전송되는 광신호는 광커플러 C2(434)에서 분기되어 상기 광신호의 일부는 확장장치 E(431)의 수신부 ROSA(Receiver Optical Sub Assembly)로 입력된다. 상기 입력된 광신호의 일부는 확장장치 E(431)의 광수신부 ROSA(Receiver Optical Sub Assembly)를 통해 전기신호로 변환되고, 상기 변환된 전기신호는 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter)를 통해 하향통신신호(DS: Downstream Signal)로 분리되어 수용가측 가입자 단말기로 전송되도록 출력된다.
또한, 상기 광신호의 다른 일부는 OAM 장치 M(432)의 수신부 ROSA(Receiver Optical Sub Assembly)로 입력되어 전기신호로 변환되고, TIA(Trans-Impedance Amplifire)에서 증폭된 전압신호로 변환되며, 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter)를 통해 OAM 제어신호가 상기 하향통신신호와 분리되어 필터링되고, LA(Limiting Amplifier)를 통해 OAM 제어용 디지털 신호로 복구되어 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit)으로 입력된다. 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit)은 확장장치 E(431) 및 OAM 장치 M(432) 자체에 대한 OAM 제어신호를 송출한다.
또한, 확장장치 E(431) 및 OAM 장치 M(432)의 상태정보인 OAM 정보는 OAM 장치 M(432)의 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit)을 통해 전송신호로 가공되고, 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter)를 통해 해당 전송신호의 주파수 대역폭이 필터링되며, LDD(Laser Diode Driver)를 통해 전류신호로 변환되고, TOSA(Transceiver Optical Sub Assembly)를 통해 광신호로 변환될 수 있다. 상기 TOSA로부터 송출되는 상기 OAM 광신호(MS: Maintenance Signal)는 광커플러 C1(433)을 통해 상향통신신호(US: Upstream Signal)와 결합되어 국사측 통신시스템 A(401)로 전송될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 OAM 신호를 송수신하는 국사측 통신시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 5의 (a)에서, 확장장치 E(502)로부터 송출된 광신호는 국사측 통신시스템 A(501)의 광수신부 ROSA(A100)에서 전기신호로 변환되어 출력된다. 상기 출력되는 전기신호의 일부는 상향통신 데이터 신호로 복구되며, 상기 출력되는 전기신호의 다른 일부는 국사측 통신시스템 A(501)의 OAM부(A200)로 입력되어 OAM 데이터 신호로 복구된다.
도 5의 (b)에서, 확장장치 E(502) 및 OAM 장치 M의 제어를 위한 OAM 제어신호는 국사측 통신시스템 A(501)의 OAM부(A200)에서 광신호로 변환되고, 광커플러 C1(503)에서 하향통신 광신호(DS)와 결합되어 확장장치 E(502)로 전송된다. 또한, 확장장치 E(502)로부터 전송되는 상향통신 광신호는 국사측 통신시스템 A(501)의 광수신부 ROSA(A100)에서 전기신호로 변환된다. 상기 전기신호의 일부는 상향통신 데이터 신호로 복구되며, 상기 전기신호의 다른 일부는 국사측 통신시스템 A(501)의 OAM부(A200)로 입력되어 OAM 데이터 신호로 복구된다.
도 5의 (c)에서, 확장장치 E(502)로부터 전송되는 상향통신 광신호는 광커플러 C2(504)에서 분기되어 상기 상향통신 광신호의 일부는 국사측 통신시스템 A(501)의 광수신부 ROSA(A100)로 입력되고, 상기 상향통신 광신호의 다른 일부는 국사측 통신시스템 A(501)의 OAM부(A200)로 입력된다. 국사측 통신시스템 A(501)의 광수신부 ROSA(A100)로 입력된 상기 상향통신 광신호는 전기신호로 변환된다. 상기 국사측 통신시스템 A(501)의 OAM부(A200)로 입력된 상향통신 광신호의 다른 일부는 국사측 통신시스템 A(501)의 OAM부(A200)로 입력되어 OAM 데이터 신호로 복구된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 OAM 신호를 송수신하는 국사측 통신시스템의 구성을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 6의 (a)에서, 확장장치 E(602)로부터 전송되는 광신호는 국사측 통신시스템 A(601)의 광수신부(A100)의 ROSA에서 전기신호로 변환된다. 상기 전기신호의 일부는 대역통과필터(BPF) 및 LA(Limiting Amplifier)를 거쳐 상향통신 디지털 신호로 복귀된다. 상기 전기신호의 다른 일부는 국사측 통신시스템 A(601)의 OAM부(A200)로 입력되어, TIA(Trans Impedance Amplifier)를 통해 증폭된 전압신호로 변환되고, 대역통과필터(BPF)를 통해 OAM 정보신호가 통신신호로부터 분리 여과되며, LA(Limiting Amplifier)를 통해 OAM 정보 디지털 신호로 복구되어 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)으로 입력된다. 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)은 상기 OAM 정보 디지털 신호를 통해 확장장치 E(602) 및 OAM 장치 M에 대한 OAM 정보를 출력할 수 있다.
도 6의 (b)에서, 확장장치 E(602) 및 OAM 장치 M의 제어를 위한 OAM 제어신호는 국사측 통신시스템 A(601)의 OAM부(A200)의 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)를 통해 전송신호로 가공되고, 대역통과필터(BPF)를 통해 해당 주파수 대역이 필터링되며, 레이저 다이오드 드라이버(LDD: Laser Diode Driver)를 통해 전류신호로 변환되고, TOSA(Transceiver Optical Sub Assembly)를 통해 광신호로 변환된다. 이러한 변환 과정을 통해 출력되는 OAM 제어 광신호는 광커플러 C1(603)을 통해 하향통신 광신호(DS)와 결합되어 확장장치 E(602)로 전송될 수 있다.
도 6의 (c)에서, 확장장치 E(602)로부터 전송되는 광신호는 광커플러 C2(604)에서 분기되어, 상기 광신호의 일부는 국사측 통신시스템 A(601)의 광수신부(A100)의 ROSA로 입력되고, 상기 광신호의 다른 일부는 OAM부(A200)의 광수신부 ROSA로 입력된다. 이하는 (b)를 통해 설명한 절차와 동일하게 상향통신신호 및 OAM 정보로 각각 복구될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 OAM 신호 전송에 적용될 수 있는 컬러리스(colorless) 광전송의 일례를 도시한 도면이다.
상기 컬러리스(colorless)는 광 송신기가 통신을 위해 사용하는 광파장에 무관하게 동작하는 특성을 의미한다. 도 7의 (a)는 FP LD와 같은 멀티모드(multi mode) 광원을 사용하는 경우를 도시하고 있다. WDM-PON과 같이 통신을 위해 여러개의 파장을 사용하는 경우에, 특정 통신로를 형성하는 광파장은 통신로 상에 위치하는 WDM 필터(filter) 의해서 결정된다. FP LD의 멀티모드는 WDM 필터에 의해 특정 모드(파장)가 여과되어 수신 측에 전달될 수 있다.
따라서, 사용하는 광파장에 관계없이 동일한 광원 사용이 가능하며, 사용 광파장은 WDM 필터에 의해서 구분되므로 colorless 광송신기가 구현될 수 있다. 도 7의 (b)는 RSOA와 같은 BLS(Broadband Light Source)를 사용하는 실시예를 도시하고 있다. 광대역 광은 WDM 필터에 의해 특정 파장이 여과되므로 FP LD의 경우와 동일하게 colorless 광송신 기능을 제공할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 OAM 신호를 다른 통신신호와 구분하기 위하여 OAM 신호가 통신신호와 다른 주파수 대역을 사용하는 일례를 도시한 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, OAM 신호는 주파수 대역 F1을 사용함으로써, 다른 통신신호의 주파수 대역 F2 및 주파수 대역 F3과 구분될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 수동형 광가입자 망(PON)에서 원격 OAM 기능이 제공되는 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
(a)는 본 발명에 따른 원격 OAM 기능이 WDM-PON에 적용되는 경우를 도시하고 있다. 이러한 경우, 광파장 별로 독립적인 OAM 기능이 제공될 수 있다. (b)는 본 발명에 따른 원격 OAM 기능이 WDM-PON에 적용되는 경우를 도시하고 있다. (a)의 경우와 차이점은 모든 광파장에 대하여 통합적인 OAM 기능이 제공될 수 있다.
(c)는 본 발명에 따른 원격 OAM 기능이 TDM-PON에 적용되는 경우를 도시하고 있으며, (d)는 본 발명에 따른 원격 OAM 기능이 WDM-TDM-PON에 적용되는 경우를 도시하고 있다. 이러한 경우, 광파장 별로 독립적인 OAM 기능이 제공될 수 있다. (e)는 본 발명에 따른 원격 OAM기능이 WDM-TDM-PON에 적용되는 경우를 도시하고 있다. 이러한 경우에도 광파장 별로 독립적인 OAM 기능이 제공될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 광통신 시스템에 따르면, 국사측 장비와 원격장치 간의 OAM 신호는 통신신호와 중첩되어 함께 단일 광선로를 통해 전송되므로, OAM 신호의 전송을 위한 별도의 전송로를 추가할 필요가 없다는 경제적 효과를 얻을 수 있다. 또한, OAM 신호의 전송과 신호처리가 물리계층(PHY) 내에서 수행되므로 원격 OAM 기능을 구비하는데 요구되는 추가 하드웨어 및 소프트웨어를 최소화하여 비용의 최소화 및 높은 신뢰성을 보장할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 광통신 시스템은 전송거리 확장을 위한 각종 장치뿐만 아니라, 통신로 상에 위치하는 어떤 종류의 능동 또는 수동 장치의 원격 OAM 기능을 부여하는데 적용될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 장비에 대한 OAM(Operation, Administration, and Maintenance) 정보를 포함하는 OAM 신호를 생성하고, 상기 OAM 신호를 OAM 광신호로 변환한 후 상기 OAM 광신호가 국사측 장치로 전송되는 광통신 상향신호와 중첩되어 상기 국사측 장치로 전송되도록 제어하는 원격장치; 및
    상기 원격장치를 제어하기 위한 OAM 제어신호를 생성하고, 상기 OAM 제어신호를 OAM 광제어신호로 변환한 후, 상기 OAM 광제어신호가 상기 원격장치로 전송되는 광통신 하향신호와 중첩되어 상기 원격장치로 전송되도록 제어하는 국사측 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광통신 상향신호 및 상기 OAM 광신호와, 상기 광통신 하향신호 및 상기 OAM 제어신호는 서로 겹치는 광파장으로 구현되며 서로 중첩되어 단일 광섬유를 통해 각각 전송되는 것을 특징으로 하는 광통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광통신 상향신호가 포함하는 상향통신신호의 주파수 대역과 상기 OAM 신호의 주파수 대역은 서로 다른 주파수 대역을 갖고, 상기 광통신 하향신호가 포함하는 하향통신신호의 주파수 대역과 상기 OAM 제어신호의 주파수 대역은 서로 다른 주파수 대역을 갖는 것을 특징으로 하는 광통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 원격장치는,
    장비에 대한 OAM(Operation, Administration, and Maintenance) 정보를 생성하고, 상기 OAM 정보를 포함하는 OAM 신호를 처리하는 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit);
    상기 OAM 신호의 주파수 대역을 선정된 주파수 대역으로 필터링하는 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter);
    상기 OAM 신호를 OAM 광신호로 변환하는 광원(Light Source);
    상기 광원으로 전기신호인 상기 OAM 신호를 주입하여 상기 광원이 상기 OAM 신호를 상기 OAM 광신호로 변환하도록 상기 광원을 드라이브하는 레이저 다이오드 드라이버(LDD: Laser Diode Driver); 및
    상기 OAM 광신호를 광섬유로 인입하여 상기 OAM 광신호가 광통신신호에 중첩(overlay)되어 광선로 종단장치(OLT: Optical Line Terminal)로 전송되도록 제어하는 광커플러
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 원격장치는,
    상기 광선로 종단장치(OLT)로부터 광통신신호 및 OAM 광제어신호가 중첩된 광신호를 수신하는 경우, 상기 광신호로부터 상기 OAM 광제어신호를 분기하는 제1 광커플러;
    상기 분기된 상기 OAM 광제어신호를 전기신호인 OAM 제어신호로 변환하는 포토다이오드(PD: Photo Diode);
    상기 포토다이오드의 출력전류를 증폭하고 전압으로 변환하는 TIA(Transimpedance Amflifier); 및
    상기 대역통과필터의 출력 전압신호를 논리 1 및 논리 0으로 구분하여 증폭하는 LA(Limiting Amplifier)
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 광선로 종단장치(OLT)로부터 전송되는 광신호가 상기 원격장치에서 종단되어 전기적인 신호로 변환되는 경우, 상기 원격장치는 상기 광신호를 전기신호로 변환하는 ROSA(Receiver Optical Sub Assembly)의 수신 광파워 모니터링 단자로부터 출력되는 전류신호를 활용하고, 상기 광커플러를 제외한 상기 TIA(Transimpedance Amflifier), 상기 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter), 상기 LA(Limiting Amplifier), 및 상기 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 국사측 장치는 광선로 종단장치(OLT)이고, 상기 광선로 종단장치(OLT)는,
    상기 원격장치로부터 상기 광섬유를 통해 상기 OAM 광신호가 중첩(overlay)된 상기 광통신신호를 수신하고, 상기 OAM 광신호를 상기 광통신신호로부터 분기하는 광커플러;
    상기 분기된 상기 OAM 광신호를 전기신호인 OAM 신호로 변환하는 포토다이오드(PD: Photo Diode);
    상기 포토다이오드의 출력전류를 증폭하고 전압으로 변환하는 TIA(Transimpedance Amflifier);
    상기 OAM 신호의 주파수 대역을 선정된 주파수 대역으로 필터링하는 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter);
    상기 대역여파기 출력 전압신호를 논리 1 및 논리 0으로 구분하여 증폭하는 LA(Limiting Amplifier); 및
    상기 OAM 정보를 포함하는 상기 OAM 신호의 처리를 제어하는 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 원격장치로부터 전송되는 광신호가 상기 원격장치에서 종단되어 전기적인 신호로 변환되는 경우, 상기 광선로 종단장치(OLT)는 ROSA(Receiver Optical Sub Assembly)의 수신 광파워 모니터링 단자로부터 출력되는 전류신호를 활용하고, 상기 광커플러를 제외한 상기 TIA(Transimpedance Amflifier), 상기 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter), 상기 LA(Limiting Amplifier), 및 상기 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro Controller Unit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신 시스템.
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