KR100292805B1 - 다목적 광섬유 액세스 망 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광섬유 액세스 망에 관한 것이며, 특히, 유선 망의 서비스와 유/무선 망의 서비스를 모두 수용할 수 있는 다목적 광섬유 액세스 망을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따르면, 하나의 중앙 기지국과 다수의 ONU가 분기 소자를 통하여 연결되는 이중 성형 구조의 광섬유 액세스 망에 있어서, 분기 소자와 인접한 곳에 LMDS 지역 무선 기지국이 위치하여 있으며, 분기 소자와 인접한 곳에 WLL 지역 무선 기지국이 위치하고 있고, ONU는 상기 광섬유 액세스 망과 동선 또는 동축선으로 구성된 기존의 유선망을 연결하며, ONU를 통하여 전화 서비스와 데이터 서비스 및 CATV 서비스가 제공되고, ONU가 인접한 곳에 PCS 지역 무선 기지국이 위치하고 있어서, 유선 전화 서비스를 비롯한 유선 CATV, 유선 데이터 서비스 뿐 아니라 LMDS, WLL, PCS 등의 각종 무선 서비스까지 모두 수용할 수 있는 다목적 광섬유 액세스 망이 제공된다.

Description

다목적 광섬유 액세스 망{Multi-purpose fiber-optic access network}
본 발명은 광섬유 액세스 망에 관한 것이며, 특히, 유선 망의 서비스와 유/무선 망의 서비스를 모두 수용할 수 있는 다목적 광섬유 액세스 망에 관한 것이다.
최근 정보화 사회를 맞이하여 각 가입자가 요구하는 정보 서비스는 나날이 다양화되고 있다. 그 결과, 기존 전화 및 개인 휴대 통신 서비스(PCS : personal communication service)와 같은 음성 서비스뿐만 아니라 케이블 티브이(CATV : CAble Television)와 같은 아날로그 방송 신호 서비스도 요구되고 있으며, 인터넷과 같은 데이터 서비스도 요구되고 있다.
이러한 통신수요 요구는 현대 사회가 정보화 사회로 발전되어감에 따라 더욱더 다양화 될 것이며, 보다 많은 종류의 서비스를 요구하는 방향으로 전개될 것이다.
한편, 통신 사업자들은 이러한 통신수요 욕구를 만족시켜주기 위하여 다양한 방법을 사용하여 서비스 제공에 접근하고 있다. 유선을 이용한 방법으로서는 ADSL(asymmetric digital subscriber loop)과 HFC(hybrid fiber coax)와 같은 액세스 망이 소개되었으며, 유/무선 복합 액세스 망을 이용하는 방법으로서는 LMDS(local multi-point distribution service)와 WLL(wireless local loop)과 같은 액세스 망 등이 소개되었다.
상기 방법들은 가입자의 가용 전송 매체, 전송 대역폭, 서비스 종류, 망의 초기 투자 설비비 등에 따라 각각의 장단점을 지니고 있으므로 사업자의 여건과 가입자의 요구 조건 등에 따라 알맞게 사용될 것이다.
따라서, 앞으로 펼쳐질 액세스 망은 어느 한 액세스 망이 우세하기보다는 이러한 액세스 방법들이 혼합되어 사용될 것으로 예상된다.
다양한 통신 및 방송 서비스를 위한 액세스 망은 기본적으로 유선 망으로만 구성되어 있거나 유선 망과 무선 망이 혼합된 형태로 구성되어 있다.
최근 광통신 기술이 크게 발전함에 따라 유선 망에 광섬유가 도입되고 있다. 유선 망에서의 광섬유의 도입은 동선(twisted pair) 및 동축선(coaxial cable)에 의존해 왔던 기존의 통신망의 물리적 한계(제한된 대역폭과 큰 손실)를 극복하기 위한 필연적인 결과이다.
특히, 광통신 관련 소자 및 장비의 가격이 하락하여 광통신 시스템이 경제성을 띄게 됨에 따라 광섬유를 이용한 유선 액세스 서비스에 많은 연구 개발이 이루어지고 있다.
이러한 움직임은 유/무선 복합 액세스 망에도 일어나고 있다. 부반송파 다중 방식(subcarrier multiplexing: SCM) 광전송 기술은 반송파에 실려 있는 아날로그 또는 디지털 신호를 고스란히 광 신호에 실어 전송하는 광전송 기술이다.
상기 기술을 사용하게 되면 변조기와 복조기, 그리고 증폭기로 구성되었던 기존의 무선 기지국이 광/전, 전/광 변환기와 증폭기로 간단히 구성될 수 있으므로 경제적인 무선 기지국의 구현이 가능하다.
또한, 종전의 무선 기지국에서 요구되었던 모뎀(modem) 및 시스템 제어부가 중앙 기지국으로 옮겨지게 되어 무선 기지국의 통신 채널 할당 및 핸드 오프(hand-off) 등의 다양한 기능이 중앙 기지국에서 수행되어 변화하는 통화량에 보다 유연하게 대처할 수 있다.
이렇게 유선 망 및 유/무선 복합 액세스 망에 광섬유가 도입됨에 따라 광대역의 액세스 서비스가 가능해졌을 뿐만 아니라 중앙 제어식의 유/무선 복합 망도 가능해졌다.
그러나, 이러한 장점에도 불구하고 여전히 고가인 광소자와 광섬유 망의 막대한 초기 투자 설비비는 경제적인 액세스 서비스 망의 구현을 어렵게 한다.
이러한 상기 액세스 서비스를 가입자에게 경제적으로 제공하기 위해서는 가능한 많은 부분의 광섬유 액세스 망이 공유되어야 한다.
특히, 광섬유의 가용 대역폭(> 10 THz)은 종래에 알려진 모든 종류의 액세스 서비스를 수용할 수 있을 만큼 충분히 방대하므로 이러한 액세스 서비스를 하나의 광섬유 망으로 수용하여 여러 가지 액세스 서비스가 하나의 광섬유 망을 공유한다면 상술한 액세스 서비스를 경제적으로 제공할 수 있을 것으로 예상된다.
따라서, 모든 종류의 액세스 서비스를 하나의 액세스 망으로 수용하여 현재 각 서비스에 따라 광섬유 망을 중복 설치하고 있는 문제점을 제거할 수 있는 다목적 광섬유 액세스 망의 개발이 요구되어 왔다.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로서, 하나의 중앙 기지국과 다수의 ONU가 분기 소자를 통하여 연결되는 이중 성형 구조의 광섬유 액세스 망에 있어서, 분기 소자와 인접한 곳에 LMDS 지역 무선 기지국이 위치하여 있으며, 분기 소자와 인접한 곳에 WLL 지역 무선 기지국이 위치하고 있고, ONU는 상기 광섬유 액세스 망과 동선 또는 동축선으로 구성된 기존의 유선망을 연결하며, ONU를 통하여 전화 서비스와 데이터 서비스 및 CATV 서비스가 제공되고, ONU가 인접한 곳에 PCS 지역 무선 기지국이 위치하고 있어서, 유선 전화 서비스를 비롯한 유선 CATV, 유선 데이터 서비스 뿐 아니라 LMDS, WLL, PCS 등의 각종 무선 서비스까지 모두 수용할 수 있는 다목적 광섬유 액세스 망을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 지리적 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 논리적 구성도이고,
도 3은 본 발명에 사용되는 중간 주파수 변환에 대한 설명도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 노드 블록 구성도이고,
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 노드 블록 구성도이고,
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 노드 블록 구성도이고,
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 노드 블록 구성도이고,
도 8은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 노드 블록 구성도.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠
110 : 중앙 기지국 120 : 원격 노드(RN)
121 : WDM 122 : 1×N 성형 커플러
130 : 무선 접속구(RP)
141, 143, 145, 147, 149, 151 : 원격 기지국(RBS)
161, 163, 165, 167, 169, 171 : 광통신망 유닛(ONU)
앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 중앙 기지국과 다수의 광통신망 유닛이 제1 분기 소자를 통하여 연결되는 이중 성형 구조의 광섬유 액세스 망에 있어서, 상기 중앙 기지국과 상기 제1 분기 소자 사이의 하향 전송로에 위치하여 신호를 분기하기 위한 제2 분기 소자; 상기 중앙 기지국과 상기 제1 분기 소자 사이의 상향 전송로에 위치하여 신호를 결합하여 상기 중앙 기지국으로 전송하기 위한 제3 분기 소자; 및 상기 제2 분기 소자에 연결되어 중간 주파수를 이용한 부반송파 다중 방식의 신호를 수신하여 무선 공중파 주파수 신호로 변환한 후에, 공중으로 전송하며, 공중으로부터 수신된 무선 공중파 주파수 신호를 중간 주파수를 이용한 부반송파 다중 방식의 신호로 변환하여 상기 제3 분기 소자를 통하여 상기 중앙 기지국으로 전송하기 위한 제1 지역 무선 기지국을 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망이 제공된다.
본 발명에 따르면, 중앙 기지국과 다수의 광통신망 유닛이 제1 분기 소자를 통하여 연결되는 이중 성형 구조의 광섬유 액세스 망에 있어서, 상기 중앙 기지국과 상기 제1 분기 소자 사이의 하향 전송로에 위치하여 신호를 분기하기 위한 제2 분기 소자; 상기 중앙 기지국과 상기 제1 분기 소자 사이의 상향 전송로에 위치하여 신호를 결합하여 상기 중앙 기지국으로 전송하기 위한 제3 분기 소자; 및 상기 제1 분기 소자에 연결되어 중간 주파수를 이용한 부반송파 다중 방식의 신호를 수신하여 무선 공중파 주파수 신호로 변환한 후에, 공중으로 전송하며, 공중으로부터 수신된 무선 공중파 주파수 신호를 중간 주파수를 이용한 부반송파 다중 방식의 신호로 변환하여 상기 제1 분기 소자를 통하여 상기 중앙 기지국으로 전송하기 위한 제1 지역 무선 기지국을 더 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망이 제공된다.
본 발명에 따르면, 외부로부터 입력되는 신호를 광신호로 변환한 후 다중화 하여 하향 전송 선로로 출력하며, 상향 전송 선로로부터 입력되는 신호를 역다중화한 후 전기 신호로 변환하여 외부로 출력하는 중앙 기지국; 상기 중앙 기지국으로부터 출력된 광신호를 하향 전송 선로를 통하여 전송한 후, 전송된 광신호의 일부를 분할하여 출력하기 위한 제1 분기 수단; 상기 제1 분기 수단으로부터 입력되는 신호를 전기적 신호로 변환한 후 무선 선로로 출력하고, 무선 선로로부터 입력된 신호를 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 제1 무선 기지국; 상기 제1 분기 수단으로부터 입력되는 광신호를 다수의 출력단으로 분기시켜 출력하며, 외부로부터 입력된 다수의 광신호를 결합하여 출력하기 위한 제2 분기 수단; 상기 제2 분기 수단을 통하여 입력된 광신호와 상기 제1 무선 기지국을 통하여 입력된 신호를 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 제1 다중화 수단; 상기 제2 분기 수단으로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 출력하며, 입력된 신호를 다중화하여 상기 제2 분기 수단으로 출력하기 위한 파장분할다중화부; 상기 파장분할다중화부로부터 입력되는 신호 중 개인 휴대 통신 신호를 전기 신호로 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력되는 신호를 광신호로 변환하여 상기 파장분할다중화부로 출력하기 위한 제2 무선 기지국; 및 상기 파장분할다중화부로부터 입력되는 신호를 전기적 신호로 변환하여 복조한 후에 유선선로로 출력하며, 유선선로부터 입력되는 케이블 모뎀 신호와 디지털 데이터 서비스 신호를 광신호로 변환하여 상기 파장분할다중화부로 출력하기 위한 광통신망 유닛을 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 반송파에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 LMDS 신호와 WLL 서비스 신호를 전기적 신호로 변환하여 외부로 출력하기 위한 LMDS/WLL 변복조부; 데이터 서비스 신호를 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 데이터 서비스 신호를 복조하여 출력하기 위한 데이터 신호 변복조부; 반송파에 실려 있는 PCS 신호와 반송파에 실려 있는 CATV 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제3 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하며, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 PCS 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하기 위한 CATV/PCS 변복조부; 상기 LMDS/WLL 변복조부와 상기 데이터 신호 변복조부 및 상기 CATV/PCS 변복조부로부터 입력된 신호들을 파장 분할 다중화하여 출력하며, 상향 전송 선로로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 상기 상기 LMDS/WLL 변복조부와 상기 데이터 신호 변복조부 및 상기 CATV/PCS 변복조부로 출력하기 위한 제1 파장 분할 다중화부; 상기 제1 파장 분할 다중화부로부터 출력된 광신호를 하향 전송 선로를 통하여 전송한 후, 전송된 광신호의 일부를 분할하여 출력하기 위한 분기소자; 상기 분기소자로부터 입력되는 신호 중 제1 소정의 할당된 파장의 신호만을 전기적 신호로 변환한 후 무선 선로로 출력하고, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 LMDS/WLL 무선 기지국; 상기 분기소자로부터 입력되는 광신호를 다수의 출력단으로 분기시켜 출력하며, 외부로부터 입력된 다수의 광신호를 결합하여 출력하기 위한 1×N 분기결합부; 상기 1×N 분기결합부를 통하여 입력된 광신호와 상기 LMDS/WLL 무선 기지국을 통하여 입력된 신호를 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 제2 파장분할다중화부; 상기 1×N 분기결합부로부터 입력되는 PCS 신호와 CATV 신호 및 데이터 서비스 신호를 역다중화하여 출력하며, 입력된 PCS 신호와 데이터 서비스 신호를 다중화하여 상기 1×N 분기 결합부로 출력하기 위한 제3 파장분할다중화부; 상기 제3 파장분할다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기 신호로 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 광신호로 변환하여 상기 제 3 파장분할다중화부로 출력하기 위한 PCS 무선 기지국; 및 상기 제3 파장분할다중화부로부터 입력되는 데이터 서비스 신호와 CATV 신호를 전기적 신호로 변환하여 복조한 후에 유선선로로 출력하며, 유선선로부터 입력되는 데이터 서비스 신호를 광신호로 변환하여 상기 제3 파장분할다중화부로 출력하기 위한 광통신망 유닛을 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 반송파에 실려 있는 LMDS 신호를 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 LMDS 신호를 전기적 신호로 변환하여 외부로 출력하기 위한 LMDS 신호 변복조부; 반송파에 실려 있는 WLL 신호를 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 WLL 신호를 전기적 신호로 변환하여 외부로 출력하기 위한 WLL 신호 변복조부; 데이터 서비스 신호를 제3 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 데이터 서비스 신호를 복조하여 출력하기 위한 데이터 신호 변복조부; 반송파에 실려 있는 PCS 신호를 제4 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하며, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 PCS 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하기 위한 PCS 변복조부; 반송파에 실려 있는 CATV 신호를 제5 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하며, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 케이블 모뎀 서비스 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하기 위한 CATV 변복조부; 하향 전송 선로로 출력되는 상기 신호들을 파장 분할 다중화하여 출력하며, 상향 전송 선로로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 상기 변복조부로 출력하기 위한 제1 파장 분할 다중화부; 상기 제1 파장 분할 다중화부로부터 출력된 광신호를 하향 전송 선로를 통하여 전송한 후, 전송된 광신호의 일부를 분할하여 출력하기 위한 분기소자; 상기 분기소자로부터 입력되는 신호 중 제1과 제2 소정의 할당된 파장의 신호만을 전기적 신호로 변환한 후 무선 선로로 출력하고, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 LMDS/WLL 무선 기지국; 상기 분기소자로부터 입력되는 광신호를 다수의 출력단으로 분기시켜 출력하며, 외부로부터 입력된 다수의 광신호를 결합하여 출력하기 위한 1×N 분기결합부; 상기 1×N 분기결합부를 통하여 입력된 광신호와 상기 LMDS/WLL 무선 기지국을 통하여 입력된 신호를 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기위한 다중화소자; 상기 1×N 분기결합부로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 출력하며, 입력된 PCS 신호, 케이블 모뎀 신호 그리고 데이터 서비스 신호를 다중화하여 상기 1×N 분기 결합부로 출력하기 위한 제2 파장분할다중화부; 상기 제2 파장분할다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기 신호로 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 광신호로 변환하여 상기 제2 파장분할다중화부로 출력하기 위한 PCS 무선 기지국; 및 상기 제2 파장분할다중화부로부터 입력되는 데이터 서비스 신호와 CATV 신호를 전기적 신호로 변환하여 복조한 후에 유선선로로 출력하며, 유선선로부터 입력되는 데이터 신호와 케이블 모뎀 신호를 각각 광신호로 변환하여 상기 제2 파장분할다중화부로 출력하기 위한 광통신망 유닛을 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 반송파에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적 신호로 변환하여 외부로 출력하기 위한 LMDS/WLL 신호 변복조부; 반송파에 실려 있는 PCS 신호와 반송파에 실려 있는 CATV 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하며, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 PCS 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하기 위한 CATV/PCS 변복조부; 데이터 서비스 신호를 상기 할당된 파장이 아닌 다수의 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 데이터 서비스 신호를 복조하여 출력하기 위한 데이터 신호 변복조부; 상기 LMDS/WLL 신호 변복조부와, 상기 CATV/PCS 변복조부 및 상기 데이터 신호 변복조부로부터 입력된 신호들을 파장 분할 다중화하여 출력하며, 상향 전송 선로로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 상기 상기 LMDS/WLL 신호 변복조부와, 상기 CATV/PCS 변복조부 및 상기 데이터 신호 변복조부로 출력하기 위한 제1 파장 분할 다중화부; 상기 제1 파장 분할 다중화부로부터 출력된 광신호를 하향 전송 선로를 통하여 전송한 후, 전송된 광신호의 일부를 분할하여 출력하기 위한 분기소자; 상기 분기소자로부터 입력되는 신호 중 제1 소정의 할당된 파장의 신호만을 전기적 신호로 변환한 후 무선 선로로 출력하고, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 LMDS/WLL 무선 기지국; 상기 분기소자로부터 입력되는 광신호 중 제2 소정의 파장에 대해서는 성형 스플리터로 작용하고 그 밖의 파장에 대해서는 도파관열 격자(arrayed waveguide grating)로 작용하며, 외부로부터 입력된 다수의 광신호를 결합시켜 출력하기 위한 1×N 분기결합부; 상기 1×N 분기결합부를 통하여 입력된 광신호와 상기 LMDS/WLL 무선 기지국을 통하여 입력된 신호를 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 다중화소자; 상기 1×N 분기결합부로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 출력하며, 입력된 PCS 신호와 데이터 서비스 신호를 다중화하여 상기 1×N 분기 결합부로 출력하기 위한 제2 파장분할다중화부; 상기 제2 파장분할다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기 신호로 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 광신로로 변환하여 상기 제2 파장분할다중화부로 출력하기 위한 PCS 무선 기지국; 및 상기 제2 파장분할다중화부로부터 입력되는 데이터 서비스 신호와 CATV 신호를 전기적 신호로 변환하여 복조한 후에 유선선로로 출력하며, 유선선로부터 입력되는 데이터 신호를 광신호로 변조하여 상기 제2 파장분할다중화부로 출력하기 위한 광통신망 유닛을 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 반송파에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적 신호로 변환하여 외부로 출력하기 위한 LMDS/WLL 신호 변복조부; 데이터 서비스 신호를 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 데이터 서비스 신호를 복조하여 출력하기 위한 데이터 신호 변복조부;반송파에 실려 있는 PCS 신호와 반송파에 실려 있는 CATV 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제3 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하며, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 PCS 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하기 위한 CATV/PCS 변복조부; 상기 LMDS/WLL 신호 변복조부와 상기 데이터 신호 변복조부 및 상기 CATV/PCS 변복조부로부터 입력된 신호들을 파장 분할 다중화하여 출력하며, 상향 전송 선로로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 상기 LMDS/WLL 신호 변복조부와 상기 데이터 신호 변복조부 및 상기 CATV/PCS 변복조부로 출력하기 위한 제1 파장 분할 다중화부; 상기 제1 파장 분할 다중화부로부터 출력된 광신호를 하향 전송 선로를 통하여 전송한 후, 전송된 광신호의 광전력을 일부 분할하여 출력하기 위한 제1 분기소자; 상기 제1 분기소자로부터 입력되는 신호 중 제1 소정의 할당된 파장의 신호만을 전기적 신호로 변환한 후 무선 선로로 출력하고, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 LMDS/WLL 무선 기지국; 상기 제1 분기소자로부터 입력되는 광신호를 파장 분할 역다중화하여 출력하며, 입력되는 상향 전송 신호를 파장 분할 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 제2 파장분할다중화부; 상기 제2 파장분할다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기적 신호로 변환하고 전기적으로 역다중화한 후, PCS 신호를 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 출력하며, CATV 신호를 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 출력하며, 데이터 신호를 제3 소정의 할당된 파장으로 변조하여 출력하기 위한 제1 전광/광전변환부; 상기 제1 전광/광전변환부로부터 입력되는 광신호를 파장 분할 다중화한 후 분기시켜 다수의 출력단으로 출력하며, 외부로부터 입력된 다수의 광신호를 결합시킨 후 파장 분할역다중화하여 출력하기 위한 제2 분기소자; 상기 제2 분기소자로부터 입력되는 광신호를 전기적 신호로 변환하고 전기적으로 역다중화한 후, PCS 신호를 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 제2 파장 분할 다중화부로 출력하며, 케이블 모뎀 신호와 데이터 신호를 전기적으로 다중화한 후 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 제2 파장 분할 다중화부로 출력하기 위한 제2 전광/광전변환부; 상기 제2 파장분할다중화부를 통하여 입력된 광신호와 상기 LMDS/WLL 무선 기지국을 통하여 입력된 신호를 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 다중화소자; 상기 제2 분기소자로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 출력하며, 입력된 PCS 신호와 케이블 모뎀 신호 및 데이터 서비스 신호를 다중화하여 상기 제2 분기소자로 출력하기 위한 제3 파장분할다중화부; 상기 제3 파장분할다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기 신호로 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 광신로로 변환하여 상기 제 3 파장분할다중화부로 출력하기 위한 PCS 무선 기지국; 및 상기 제3 파장분할다중화부로부터 입력되는 데이터 서비스 신호와 CATV 신호를 전기적 신호로 변환하여 복조한 후에 유선선로로 출력하며, 유선선로부터 입력되는 데이터 신호와 케이블 모뎀 신호를 각가 광신호로 변환하여 상기 제3 파장분할다중화부로 출력하기 위한 광통신망 유닛을 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 반송파에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적 신호로 변환하여 외부로 출력하기 위한 LMDS/WLL 신호 변복조부; 데이터 서비스 신호를 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 데이터 서비스 신호를 복조하여 출력하기 위한 데이터 신호 변복조부;반송파에 실려 있는 PCS 신호와 반송파에 실려 있는 CATV 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제3 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하며, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 PCS 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하기 위한 CATV/PCS 변복조부; 상기 LMDS/WLL 신호 변복조부와 상기 데이터 신호 변복조부 및 상기 CATV/PCS 변복조부로부터 입력되는 신호를 파장 분할 다중화하여 하향 선로로 출력하며, 상향 전송 선로로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 상기 LMDS/WLL 신호 변복조부와 상기 데이터 신호 변복조부 및 상기 CATV/PCS 변복조부로 출력하기 위한 제1 파장 분할 다중화부; 상기 제1 파장 분할 다중화부로부터 하향 전송 선로를 통하여 전송된 광신호의 일부를 분할하여 출력하기 위한 분기소자; 상기 분기소자로부터 입력되는 신호 중 제1 소정의 할당된 파장의 신호만을 전기적 신호로 변환한 후 무선 선로로 출력하고, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 LMDS/WLL 무선 기지국; 상기 분기소자로부터 입력되는 광신호를 파장 분할 역다중화하여 출력하며, 입력되는 상향 전송 신호를 파장 분할 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 제2 파장 분할 다중화부; 상기 제 2 파장 분할 다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기적 신호로 변환하고 전기적으로 역다중화한 후, PCS 신호를 제1 소정의 할당된 파장의 다수의 광원으로 변조하여 출력하며, CATV 신호를 제2 소정의 할당된 파장의 다수의 광원으로 변조하여 출력하며, 데이터 신호를 제3 소정의 할당된 파장의 광원으로 변조하여 출력하기 위한 제1 전광/광전변환부; 상기 제1 전광/광전변환부로부터 입력되는 광신호를 파장 분할 다중화하여 출력하며, 외부로부터 입력된 다수의 광신호를 파장 분할 역다중화하여 출력하기 위한 제3 파장분할다중화부; 상기 제3 파장분할다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기적 신호로 변환하고 전기적으로 다중화한 후, PCS 신호를 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 제2 파장 분할 다중화부로 출력하며, 케이블 모뎀 신호와 데이터 신호를 전기적으로 다중화한 후 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 제2 파장 분할 다중화부로 출력하기 위한 제2 전광/광전변환부; 상기 제2 파장분할다중화부를 통하여 입력된 광신호와 상기 LMDS/WLL 무선 기지국을 통하여 입력된 신호를 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 다중화소자; 상기 제3 파장분할다중화부로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 출력하며, 입력된 PCS 신호와 케이블 모뎀 신호와 데이터 서비스 신호를 다중화하여 상기 제3 파장분할다중화부로 출력하기 위한 제4 파장분할다중화부; 상기 제4 파장분할다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기 신호로 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 광신로로 변환하여 상기 제4 파장분할다중화부로 출력하기 위한 PCS 무선 기지국; 및 상기 제4 파장분할다중화부로부터 입력되는 데이터 서비스 신호와 CATV 서비스 신호를 전기적 신호로 변환하여 복조한 후에 유선선로로 출력하며, 유선선로부터 입력되는 데이터 신호와 케이블 모뎀 신호를 광신호로 변환하여 상기 제4 파장분할다중화부로 출하기 위한 광통신망 유닛을 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망이 제공된다.
아래에서, 본 발명에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.
도면에서, 도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 지리적 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망은, 중앙 기지국(CO/HE: Central Office/HeadEnd)(110), 원격 노드(RN: Remote Node)(120), 무선 접속구(RP: Radio Port)(130), 원격 기지국(RBS: Remote Base Station)(141, 143, 145, 147, 149, 151) 및 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit)(161, 163, 165, 167, 169, 171)을 구비하고 있다.
중앙 기지국(110)은 각 가입자에게 신호를 분배하거나 각 가입자로부터 보내온 신호를 다른 곳으로 보내기 위하여 통신 프로토콜 삽입 및 신호의 스위칭을 담당할 뿐 아니라 방송 신호의 분배 역할도 수행한다.
원격 노드(141, 143, 145, 147, 149, 151)는 가입자망에서 중앙 기지국(110)과 다수의 가입자 단말기 사이에 위치하여 신호를 분기시키거나 결합시키는 역할을 수행한다.
광통신망 유닛(161, 163, 165, 167, 169, 171)은 광섬유 망과 종래의 동선 망을 연결하여 주는 곳으로 광섬유 망의 신호를 동선 망에 맞도록 전환하여 주거나 동선 망의 신호를 광섬유 망에 맞도록 전환하여 주는 역할을 수행한다.
무선 접속구(130)는 유/무선 복합 망에서 유선 신호를 무선 신호로 또는 무선 신호를 유선 신호로 전환하는 곳으로 유선 망과 무선망의 인터페이스(interface)에 해당한다.
본 발명에서는 중앙 기지국(110)으로부터 전송된 LMDS 신호와 WLL 신호를 안테나(150)를 통하여 공중으로 송출하고, 무선 LMDS, WLL 신호를 받아 광신호로 전환하여 중앙 기지국(110)으로 전송하는 역할을 수행한다.
원격 기지국(141, 143, 145, 147, 149, 151)은 무선 접속구(130)와 마찬가지로 유/무선 복합 망에서 유선 신호를 무선 신호로 또는 무선 신호를 유선 신호로 전환하는 곳으로 유선 망과 무선망의 인터페이스에 해당한다.
본 발명에서는 중앙 기지국(110)으로부터 전송된 PCS 신호와 셀룰러 신호를 안테나(160, 181, 183, 185, 187, 189, 191)를 통하여 공중으로 송출하고, 무선 PCS 신호와 셀룰러 신호를 받아 광신호로 전환하여 중앙 기지국(110)으로 전송하는 역할을 수행한다.
상기 무선 접속구(130)는 중앙 기지국(110)과 광섬유를 통하여 직접 연결되어 단일 성형 구조를 형성하는 반면, 원격 기지국(141, 143, 145, 147, 149, 151)과 광통신망 유닛(161, 163, 165, 167, 169, 171)은 중앙 기지국(110)과 원격 노드(120)를 통하여 연결되어 이중 성형 구조를 형성하고 있다.
일반적으로 이중 성형 구조는 단일 성형 구조에 비하여 광섬유가 적게 사용되므로 이중 성형 구조로 연결된 광통신망 유닛(161, 163, 165, 167, 169, 171)를 통하여 제공되는 케이블 티브이 서비스, 데이터 서비스, 그리고 개인 휴대 통신 서비스의 경우에 초기 투자 설비비를 크게 절감할 수 있다.
상기 무선 접속구(130)는 원격 노드(120)와 인접한 곳에 설치하여 중앙 기지국(110)으로부터 무선 접속구(130)에 이르는 광섬유를 중앙 기지국(110)으로부터 원격 노드(120)에 이르는 광섬유와 공유시킴으로써 경제적인 액세스 망의 구성이 가능해진다.
상기 광섬유 망이 이와 같은 지리적 구성을 갖는 이유는 각 액세스 서비스마다 광섬유가 가입자까지 침투하는 거리가 각각 다르지만 일반적으로 LMDS와WLL 서비스가 유사하며, PCS 서비스, 셀룰러 서비스, 케이블 티브이 서비스, 그리고 데이터 서비스(ADSL과 케이블 모뎀 서비스)가 유사하기 때문이다.
좀더 자세히 살펴보면, LMDS와 WLL 서비스의 경우 일반적으로 하나의 지역 무선 기지국이 수용하는 무선망의 반경이 약 2 - 3 km 정도이며, PCS와 셀룰러 서비스의 경우에는 무선 망의 반경이 약 1 km 정도이다. 따라서, 공간적으로 4 ~ 9 개의 PCS/셀룰러 원격 기지국(141, 143, 145, 147, 149, 151)(이하 PCS 원격 기지국)에 대하여 1 개의 무선 접속구(130)가 존재하게 된다.
그리고, ADSL, 케이블 모뎀(cable modem)과 같은 데이터 서비스와 케이블 티브이 서비스를 제공하는 광통신망 유닛(ONU: optical network unit)(161, 163, 165, 167, 169, 171)의 서비스 영역은 가입자의 밀도에 따라 다르겠지만 인구 밀집 지역에서 약 1,000 가입자에게 서비스를 제공할 경우에 반경이 약 1 km 내외이다.
이렇게 광통신망 유닛(161, 163, 165, 167, 169, 171)과 PCS 원격 기지국(141, 143, 145, 147, 149, 151)이 수용하는 반경이 유사하므로 광통신망 유닛(161, 163, 165, 167, 169, 171)과 PCS 원격 기지국(141, 143, 145, 147, 149, 151)을 인접한 곳에 위치시켜 광섬유 망을 공유시킴으로써 경제적인 액세스 망의 구성이 가능해진다.
도면에서, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 논리적 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 논리적 구성은, 중앙 기지국(CO/HE: Central Office/HeadEnd)(110), 원격 노드(RN: Remote Node)(120), 무선 접속구(RP: Radio Port)(130), 원격 기지국(RBS: Remote Base Station)(141, 143, 145, 147) 및 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit)(161, 163, 165, 167)을 구비하고 있으며, 하향 전송(중앙 기지국에서 무선 접속구 또는 원격 기지국 또는 광통신망 유닛으로의 전송)과 상향 전송(무선 접속구 또는 원격 기지국 또는 광통신망 유닛에서 중앙 기지국으로의 전송)을 위하여 각기 다른 광섬유를 사용하고 있다.
상기 원격 노드(120)는 1×2 분기 소자(121, 124) 및 1×N 분기 소자(122, 123)를 구비하고 있다.
상기 1×2 분기 소자(121, 124)는 중앙 기지국(110)에서 내보내는 하향 신호를 분기하여 1×N 분기 소자(122)와 무선 접속구(130)로 분기하거나, 1×N 분기 소자(123)와 무선 접속구(130)의 신호를 결합하여 중앙 기지국(110)으로 연결해주는 역할을 한다.
그리고, 상기 1×N 분기 소자(122)는 중앙 기지국(110)으로부터 전송되는 하향 신호를 원격 기지국(RBS: Remote Base Station)(141, 143, 145, 147) 및 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit)(161, 163, 165, 167)으로 분기시키거나, 원격 기지국(141, 143, 145, 147) 및 광통신망 유닛(161, 163, 1675, 167)의 신호를 결합하여 중앙 기지국(110)으로 연결해 주는 역할을 한다.
한편, 각 액세스 서비스가 다른 액세스 서비스와 독립적으로 운영되기 위하여 기본적으로 각 액세스 서비스마다 별도의 파장이 할당된다.
그리고, 고유의 파장이 할당된 서비스 신호는 누화(crosstalk)가 적은 파장 분할 다중화기(WDM: wavelength division multiplexer)와 파장 분할 역다중화기를 사용하여 각 서비스간의 간섭(interference)없이 결합 및 분리할 수 있다.
따라서, 중앙 기지국(110)과 원격 기지국(141, 143, 145, 147) 및 광통신망 유닛(161, 163, 165, 167)은 수용하는 각각의 서비스에 따른 파장을 결합 및 분리 할 수 있는 파장 분할 다중화기 및 역다중화기를 포함하여야 한다.
그러나, 경제적인 광섬유 액세스 망 구성을 위하여 하나의 파장에 두 개 이상의 액세스 서비스가 제공될 수도 있다. 하나의 파장에 두 개 이상의 액세스 서비스가 제공될 경우에는 부반송파 다중 방식을 이용하여 각 액세스 서비스에 독립성을 부여한다.
LMDS, WLL, PCS 신호와 같은 무선 서비스 신호의 경우, 이러한 서비스 신호는 하향 전송시 기저 신호(baseband)의 형태로 전송된 후 지역 무선 기지국(무선 접속구(130)와 원격 기지국(141, 143, 145, 147)을 의미)에서 무선 공중파 신호에 맞게 변조하여 공중으로 전송하고, 상향 전송시 지역 무선 기지국에서 수신한 무선 공중파 신호를 기저 신호로 복조하여 전송할 수 있다.
그러나, 이러한 종래 방법은 지역 무선 기지국에 복잡한 변조/복조 전자 장비가 요구되어 경제적인 지역 무선 기지국의 설치가 어렵다는 단점이 있다.
반면에 부반송파 다중 방식 사용할 경우에는, 지역 무선 기지국이 간단히 광/전 변환기와 전/광 변환기 그리고 전력 증폭기(power amplifier)로만 구성된다는 장점이 있으나 상술한 종래 방법에 비하여 광섬유의 분산에 의해서 신호가 쉽게 열화 되며, 사용되는 부반송파의 주파수가 높아짐에 따라 광소자의 주파수 요구 조건이 까다로워진다는 단점이 있다.
이러한 단점은 부반송파의 주파수를 실제 사용하는 주파수보다 낮은 주파수로 변환하여 전송함으로써 해결될 수 있다. 실제 무선 공중파 주파수보다 낮은 중간 주파수(IF: intermediate frequency)를 이용하여 전송할 경우 중앙 기지국(110)과 지역 무선 기지국에 주파수 변환기(frequency converter)가 요구된다는 단점이 있지만, 앞서 언급된 두 가지 문제점을 모두 해결할 수 있다.
광통신망 유닛(161, 163, 165, 167)에서는 수신된 데이터 신호와 케이블 티브이 신호를 가입자의 모뎀의 특성에 맞게 변조시킨 후 기존의 동선 망을 통하여 각 가입자에게 전송한다.
데이터 신호 전송을 위하여 중앙 기지국(110)과 광통신망 유닛(161, 163, 165, 167)은 시분할 다중 액세스 방식(TDMA: time division multiple access)을 사용하거나 파장 분할 다중 액세스 방식(WDMA: wavelength division multiple access)을 사용한다.
PCS 신호의 경우 중앙 기지국(110)에서 각 PCS 지역 무선 기지국(141, 143, 145, 147)을 구별하기 위하여 중간 주파수로 신호를 변환하여 전송한다.
PCS 지역 무선 기지국(141, 143, 145, 147)은 중앙 기지국(110)에서 보낸 하향 신호 중 자신의 신호에 해당하는 주파수 신호를 필터로 걸러 수신하게 된다.
이러한 PCS 지역 무선 기지국(141`, 143, 145, 147)의 주파수 선택은 중앙 기지국(110)에서 보낸 제어 신호의 명령으로 이루어진다.
PCS 지역 무선 기지국(141, 143, 145, 147)은 수신된 중간 주파수 신호를 무선 공중파 주파수 신호로 변환한 후 안테나를 통하여 공중으로 전송한다.
PCS 상향 신호 전송 역시 앞서 설명한 하향 신호 전송과 동일한 방법으로 전송된다. PCS 상향 신호 전송을 위하여 각 PCS 지역 무선 기지국(141, 143, 145, 147)은 각기 다른 중간 주파수에 신호를 실어 중앙 기지국(110)으로 전송한다.
중앙 기지국(110)은 수신한 신호의 중간 주파수를 이용하여 PCS 지역 무선 기지국(141, 143, 145, 147)을 구별하게 된다.
도면에서, 도 3은 본 발명에서 사용되는 중간 주파수 변환에 대한 설명도로서, 경제적인 액세스 망의 구성을 위하여 LMDS 신호와 WLL 신호를 부반송파 다중 방식을 이용하여 전기적으로 다중화한 후 하나의 광원으로 전송하고, CATV 신호와 PCS 신호를 부반송파 다중 방식을 이용하여 전기적으로 다중화한 후 또 다른 하나의 광원으로 전송할 경우 실제 주파수 스펙트럼과 발명된 광섬유 액세스 망에서 사용하는 중간 주파수 스펙트럼과 어떻게 다른지를 보여주는 한 예이다.
도 3의 좌측 그림은 각 액세스의 실제 주파수 스펙트럼으로 가입자가 송신(또는 수신)하는 주파수이다. 우리 나라의 경우 LMDS 하향 전송을 위하여 25.5 - 27.5 GHz, 상향 전송을 위하여 24.25 - 24.75 GHz를 사용하며, WLL의 경우 하향 전송을 위하여 2.37 - 2.40 GHz, 상향 전송을 위하여 2.30 - 2.33 GHz를 사용한다.
또한 PCS 의 경우에는 하향 전송으로 1.84 - 1.87 GHz, 상향 전송으로 1.75 - 1.78 GHz 대역을 사용한다.
이러한 유/무선 복합 액세스 서비스의 주파수 할당은 무선 주파수 자원 활용 차원에서 국가에서 표준으로 정하여 사용하므로 상기 주파수 대역은 나라마다 차이가 있다.
유선 CATV 신호는 도 3의 좌측 그림에서 볼 수 있듯이 50 - 500 MHz 대역에는 아날로그 AM-VSB 신호가 분포되어 있으며, 500 - 750 MHz 대역에는 QAM 신호가 분포되어 있다.
현재 CATV 신호는 아날로그 AM-VSB 신호로만 구성되어 있으나 보다 많은 채널을 가입자에게 제공하기 위하여 머지않아 아날로그 AM-VSB 신호와 디지털 QAM 신호의 혼합 형태로 구성될 것이다.
디지털 CATV 방송 신호를 위한 500 MHz - 750 MHz 대역은 케이블 모뎀의 하향 신호와 공유되는 주파수 대역으로서, 하향 케이블 모뎀 신호는 500 MHz - 750 MHz의 디지털 CATV 방송 신호 중 사용되지 않는 대역에 삽입되어 전송된다.
즉, CATV 서비스와 하향 케이블 모뎀 서비스는 동일한 사업자에 의하여 제공되므로 CATV 신호와 하향 케이블 모뎀 신호는 동일한 광원을 이용하여 전송될 수 있다.
도 3의 좌측 그림과 같이 가입자가 실제 송신하거나 수신하는 신호를 주파수 변환 없이 전송할 경우 중앙 기지국과 지역 무선 기지국에 주파수 변환기가 요구되지 않는다는 장점이 있다.
그러나 각 액세스의 실제 주파수를 변환 없이 전송하면 중앙 기지국과 지역 무선 기지국의 광소자의 주파수 요구 조건이 까다로워질 뿐만 아니라 광섬유의 분산에 의하여 신호 품질이 열화된다는 단점이 있다.
본 발명의 다목적 광섬유 액세스 망은 이러한 어려움을 극복하기 위하여 실제 액세스 서비스에서 사용하는 주파수보다 낮은 중간 주파수를 사용하여 전송한다.
도 3의 우측 그림은 중간 주파수를 이용하여 전송할 경우 각 액세스 서비스의 주파수 배치도를 보여준다. 그림에서 보듯이 LMDS와 WLL 서비스는 실제 사용하는 주파수인 26 GHz 와 2.3 GHz 대신에 약 2 - 4 GHz와 500 MHz 대역의 중간 주파수를 사용한다.
또한 중간 주파수가 서로 다른 두 액세스 서비스(LMDS와 WLL)를 부반송파 다중 방식을 이용하여 하나의 광원으로 전송한다. 이렇게 낮은 주파수를 중간 주파수로 사용하고 부반송파 다중 방식을 사용하여 두 서비스의 신호를 하나의 광원으로 제공함으로써 주파수 요구 조건이 완화된 광소자의 사용이 가능할 뿐만 아니라 하나의 광원으로 두 가지의 서비스를 제공할 수 있으므로 경제적인 광섬유 액세스 망의 구축이 가능해진다.
PCS 서비스와 셀룰러 서비스는 각각 1000 MHz와 800 MHz 대역의 중간 주파수를 사용한다. 반면에 CATV 서비스는 중간 주파수를 사용하지 않는다. LMDS, WLL 서비스와 마찬가지로 CATV 서비스, PCS 서비스, 그리고 셀룰러 서비스를 부반송파 다중 방식을 이용하여 하나의 광원으로 전송함으로서 상기 액세스 서비스를 경제적으로 제공할 수 있게 된다.
PCS 서비스와 셀룰러 서비스의 경우 중간 주파수를 이용한 전송 방식은 광소자의 주파수 요구 조건 완화와 분산에 의한 신호 열화를 피할 수 있다는 장점 외에 이중 성형 구조에서 지역 무선 기지국을 구분할 수 있다는 장점도 있다.
지역 무선 기지국마다 각기 다른 중간 주파수를 사용하여 전송함으로써 중앙 기지국은 지역 무선 기지국을 구별할 수 있게 된다.
도면에서, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 노드 블록 구성도로서, 3 개의 파장을 이용하여 구성된 경우이다.
각 액세스마다 파장을 할당해주면 각 액세스 서비스간의 독립성이 보장되지만 그만큼 많은 수의 광원이 필요로 하게 되고 파장 안정화 기술 등의 복잡한 기술이 요구되므로 경제적인 액세스 망의 구성이 어려워진다.
본 실시 예는 경제적인 망의 구성을 위하여 LMDS 서비스와 WLL 서비스를 위하여 제 1 소정의 파장을 사용하고, CATV 서비스와 PCS 서비스를 위하여 제 2 소정의 파장을 사용하며, 데이터 서비스를 위하여 제 3 소정의 파장을 사용함으로써 3 개의 파장으로 상기 액세스 서비스를 제공한 경우이다.
먼저, 하향 전송에 있어서 LMDS와 WLL 서비스를 위하여 1.3 ㎛ 파장을 할당하고, CATV 서비스와 PCS 서비스를 위하여 1.53 ㎛ 파장을, 그리고 데이터 신호 전송을 위하여 1.55 ㎛ 파장을 할당한다. 여기서, 상기의 파장은 각각의 송신기(410, 411, 412)에 의해 생성되며, 상기 송신기(410, 411, 412)에 의해 생성된 파장은 1.3/1.5 ㎛ 파장 다중화기와 1.53/1.55 ㎛ 파장 다중화기로 구성된 중앙 기지국(400)의 파장 분할 다중화기(418)를 통하여 다중화 되어 하향 전송 선로로 전송된다.
LMDS와 WLL 서비스, 그리고 CATV와 PCS 서비스와 같이 한 개의 파장으로 두 개 이상의 액세스 서비스가 제공될 경우에 두 액세스 서비스는 서로 다른 부반송파를 사용함으로써 결합되고 분리된다.
광전송로를 통하여 전송된 LMDS/WLL 신호는 원격 노드(420)에서 1.3/1.5 ㎛ 파장 분할 다중화기(421)를 사용하여 분리된다. 그리고, 분리된 LMDS/WLL 서비스 신호는 광수신기(426)에 의하여 전기 신호로 변환되고, 주파수 변환기(431)를 통하여 무선 주파수로 변환된 뒤에 안테나를 통하여 공중으로 전송된다.
한편, 원격 노드(420)에서 1.3/1.5 ㎛ 파장 분할 다중화기(421)를 통하여 분리된 데이터 신호, CATV/PCS 신호는 원격 노드(420)의 성형 커플러(star coupler)(436)에 의하여 각각의 ONU(450, 451, 460)와 RBS(440, 441, 460)에 분배된다. ONU 및 RBS의 1.53/1.55 ㎛ 파장 분할 다중화기(461)에 의하여 분리된 CATV/PCS 신호와 데이터 신호는 각각의 수신기(470, 471)에 의해 전기 신호로 변환된다.
CATV 신호와 PCS 신호는 서로 다른 주파수 대역을 차지하므로 대역통과필터(BPF: bandpass filter)(485, 486)에 의하여 분리된 후, CATV 신호는 기존의 동축 망으로 전송되며, PCS 신호는 주파수 변환기(475)를 통하여 주파수 변환된 후에 안테나를 통하여 공중으로 전송된다. 데이터 신호는 변복조기(481)에 의하여 동선망에 알맞은 형태로 변환되어 동선망으로 전송된다.
한편, 상향 신호 전송의 경우에 있어서는 LMDS와 WLL 신호 전송을 위하여 1.53 ㎛ 파장을 할당하고, PCS 신호 전송을 위하여 1.3 ㎛ 파장을, 그리고 데이터 신호 전송을 위하여 1.55 ㎛ 파장을 할당한다.
그리고, ONU 및 RBS의 파장 다중화기(462)로는 1.3/1.5 ㎛ 파장 다중화기(462)가 사용되며, 원격 노드(420)에서 파장 다중화기(422)로는 1.3/1.5 ㎛ 방향성 결합기(1.3 ㎛, 1.5 ㎛ two window directional coupler)(422)가 사용된다.
안테나로 수신된 상향 LMDS 신호와 WLL 신호는 주파수 변환기(430)에 의하여 낮은 주파수의 신호로 변환된 후 송신기(425)를 통하여 전/광 변환된다. 그리고, 광 신호로 변환된 LMDS/WLL 신호는 1.3/1.5 ㎛ 방향성 결합기(1.3 ㎛, 1.5 ㎛ two window directional coupler)(422)를 통하여 중앙 기지국(400)으로 전송된다.
상향 케이블 모뎀 서비스와 ADSL 같은 데이터 서비스를 위하여 하나의 파장만이 할당되어 있으므로 ADSL과 상향 케이블 모뎀 서비스와 같은 데이터 서비스는 ONU(450, 451, 460)의 변복조기(480, 481)에서 변복조된 후 시분할 다중화기(487)에 의하여 시분할 다중화되어 중앙 기지국(400)으로 전송된다.
시분할 다중 액세스 방식을 이용한 상향 데이터 서비스는 여러 개의 광원이 하나의 광/전 변환기로 입사할 때 발생하는 광 비트 간섭 잡음(optical beat interference noise)이 발생하지 않는다는 장점이 있으나, 시분할 다중화를 위한 별도의 장비가 요구된다는 단점이 있다.
광 비트 간섭 잡음을 감소시키기 위한 또 다른 방법은 부반송파 다중 액세스 방식(SCMA: subcarrier multiple access)을 사용하면서 상향 전송을 위한 광원으로 파장 선택된 DFB(distributed feedback) 레이저나 선폭(linewidth)이 매우 넓은 발광 다이오우드(light emitting diode: LED)를 사용하는 방법이다.
파장 선택된 DFB 레이저는 고가의 광소자라는 단점이 있지만 광 비트 간섭 잡음을 현저히 감소시킬 수 있다는 장점이 있으며, 발광 다이오우드는 파장 선택된 DFB 레이저보다 광 비트 간섭 잡음의 감소 효과가 적지만 저가의 광소자이므로 경제적인 망의 구성이 가능해진다는 장점이 있다.
PCS 지역 무선 기지국의 안테나로 수신된 PCS 상향 신호는 먼저 주파수 변환기(476)에 의하여 낮은 중간 주파수의 신호로 변환된 후 1.3 ㎛ 발광 다이오우드(465)에 의하여 광신호로 변환된다.
앞서 설명한대로 PCS 상향 전송을 위한 광원으로 선폭이 넓은 발광 다이오우드를 사용함으로써 광 비트 간섭 잡음에 의한 신호의 열화를 감소시킬 수 있다.
파장 분할 다중화기(462) 및 1.3/1.5 ㎛ 방향성 결합기(422)에 의하여 다중화된 LMDS/WLL 신호, 데이터 신호, 그리고 PCS 신호는 중앙 기지국(400)의 파장 분할 다중화기(419)에 의하여 역다중화된다. 중앙 기지국의 파장 분할 다중화기(419)는 1.3/1.5 ㎛ 파장 분할 다중화기와 1.53/1.55 ㎛ 파장 분할 다중화기로 구성된다.
이렇게 파장 분할 다중화기(419)를 통하여 역다중화된 상향 신호는 광수신기(415, 416, 417)를 이용하여 전기 신호로 변환된다.
도면에서, 도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 노드 블록 구성도로서, 5 개의 파장을 이용하여 구성된 경우이다.
도 4 의 제 1 실시 예는 LMDS 신호와 WLL 신호를 같은 광원을 사용하여 제공하며, CATV 신호와 하향 PCS 신호도 같은 광원을 사용하여 제공된다. 또한, ADSL 상향 서비스와 케이블 모뎀 상향 서비스와 같은 상향 데이터 신호 역시 같은 광원을 이용하여 제공되므로 도 4의 실시 예는 여러 액세스 서비스간의 독립성이 보장되지 않는다는 단점이 있다. 도 5의 실시 예는 두 개의 파장을 추가함으로써 이러한 단점을 보완한 실시 예이다.
하향 신호 전송에 있어서 LMDS 신호 전송을 위하여 1.56 ㎛ 파장을, WLL 신호 전송을 위하여 1.58 ㎛ 파장을, PCS 신호 전송을 위하여 1.54 ㎛ 파장을, CATV 신호 전송을 위하여 1.3 ㎛ 파장을, 그리고 데이터 신호 전송을 위하여 1.52 ㎛ 파장을 할당한다.
중앙 기지국(500)의 파장 분할 다중화기(505)와 파장 분할 역다중화기(506)는 1.3/1.5 ㎛ 파장 다중화기와 4-채널 WDM 카세트(4 channel WDM cassette: 1.52 ㎛, 1.54 ㎛, 1.56 ㎛, 1.58 ㎛)로 구성된다.
하향 전송의 경우 도 4의 실시 예와는 달리 LMDS 서비스와 WLL 서비스는 각기 다른 광원으로 전송된다. 주파수 변환기(501, 502)에 의하여 중간 주파수로 변환된 LMDS 신호와 WLL 신호는 각각 송신기(511, 510)를 통하여 전/광 변환된 후 무선 접속구(520)로 전송된다.
한편, 무선 접속구(520)의 커플러(521)에 의하여 일부 분리된 하향 신호는 LMDS 신호와 WLL 신호의 파장에 맞는 광필터(523)에 의하여 각각 분리된 후, 광수신기(526)에 의하여 전기 신호로 변환되어 주파수 변환기(530)를 거쳐 공중파 주파수로 변환되어 공중으로 전송된다.
하향 CATV 신호와 PCS 신호도 도 4의 실시 예와는 달리 각기 다른 광원으로 전송된다. 파장 분할 다중화된 하향 CATV 신호와 하향 PCS 신호는 커플러(521)와 1×N 성형 커플러(536)를 거쳐 ONU와 PCS 지역 무선기지국으로 분배된다.
파장 분할 다중화기(561)를 통하여 역다중화된 CATV 신호와 PCS 신호는 각각 수신기(571, 570)에 의하여 광/전 변환된 후, PCS 신호는 주파수 변환기(575)에 의하여 공중 주파수로 변환되어 공중으로 전송되고, CATV 신호는 주파수 변환 없이 기존의 동축 망으로 전송된다. 한편, 하향 데이터 서비스는 도 4의 실시 예와 같은 방식으로 전송된다.
상향 전송의 경우에는 LMDS 신호 전송을 위하여 1.56 ㎛ 파장을, WLL 신호 전송을 위하여 1.58 ㎛ 파장을, PCS 신호 전송을 위하여 1.3 ㎛ 파장을, 케이블 모뎀 신호 전송을 위하여 1.54 ㎛ 파장을, 그리고 데이터 신호 전송을 위하여 1.52 ㎛ 파장을 할당한다.
상향 LMDS 신호와 WLL 신호는 각각의 송신기(525)에 의하여 전광 변환된 후 커플러(522)를 통하여 다중화되어 중앙 기지국(500)으로 전송된다. 중앙 기지국(500)에서 수신된 상향 신호는 파장 분할 다중화기(506)를 사용하여 역다중화되며, 역다중화된 각각의 액세스 신호는 수신기(515, 516, 517, 518, 519)에 의하여 전기신호로 변환된다.
상향 PCS 신호는 도 4의 실시 예와 같은 방법으로 전송된다. 도 4의 실시 예에서 전술한 바와 같이 여러 PCS 지역 무선 기지국의 광원이 하나의 수신기(517)로 입사할 때 발생하는 광 비트 간섭 잡음을 피하기 위하여 PCS 지역 무선 기지국의 광원(565)으로는 발광 다이오우드가 사용된다.
한편, 상향 케이블 모뎀 신호와 ADSL 등의 데이터 신호는 각각 다른 파장의 광원으로 전송되므로 도 4의 실시 예와는 달리 두 신호의 독립성이 보장되며, 두 신호를 다중화하는 과정이 필요 없게 된다.
상향 케이블 모뎀 신호와 ADSL 등의 데이터 신호는 각각 변복조기(581, 580)에 의하여 시분할 다중 방식 전송에 알맞도록 변환된 후 송신기(566, 567)를 통하여 중앙 기지국(500)으로 전송된다.
도 4의 실시 예와 마찬가지로 케이블 모뎀 신호와 데이터 신호는 시분할 다중 방식으로 전송된다. 따라서 전술한 광 비트 간섭 잡음에 의한 신호의 열화는 발생하지 않는다.
결론적으로 도 5의 실시 예는 도 4의 실시 예의 경우에 두 개의 파장을 추가하여 구성한 예로서 도 4의 실시 예와 비교하여 LMDS 신호와 WLL 신호가 서로 다른 파장의 광원에 의하여 전송되며, 하향 CATV 신호와 하향 PCS 신호가 서로 다른 파장의 광원에 의하여 전송되며, 상향 케이블 모뎀 신호와 상향 데이터 신호가 서로 다른 파장의 광원에 의하여 전송되므로 액세스 서비스간의 독립성을 더욱 보장하였다고 할 수 있다.
도면에서, 도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 노드 블록 구성도로서, LMDS와 WLL 서비스를 위하여 하나의 파장을 할당하고, CATV와 PCS 서비스를 위하여 또 다른 하나의 파장을, 그리고 데이터 신호 전송을 위하여 다수의 파장을 할당한다.
도 6의 실시 예가 도 4의 실시 예와 다른 점은 데이터 신호가 WDMA에 의하여 ONU(650, 651, 660)에 전달된다는 점이다. 따라서 중앙 기지국은 N 개의 ONU에 데이터 신호를 전송하기 위하여 파장이 서로 다른 N 개의 광원을 구비하여야 하며, 각 ONU는 상향 데이터 신호 전송을 위한 광원으로서 파장 선택된 DFB 레이저를 구비하여야 한다.
일례로 하향 신호 전송에 있어서 LMDS와 WLL을 위하여 1.53 ㎛ 파장을 사용하고, CATV 와 PCS를 위하여 1.3 ㎛ 파장을, 그리고 데이터 신호 전송을 위하여 1.55 ㎛ 대역의 다수의 파장을 사용한다.
도 4의 실시 예와 마찬가지로 LMDS 서비스와 WLL 서비스는 부반송파 다중 방식을 이용하여 다중화된 후 각각 하나의 송신기(610)를 통하여 전/광 변환되며, CATV 서비스와 PCS 서비스도 마찬가지로 부반송파 다중화 방식으로 다중화된 후 하나의 송신기(613)를 통하여 전/광 변환된다.
원격 노드(620)의 커플러(621)에 의하여 분기된 LMDS/WLL 신호는 대역통과필터(623)에 의하여 선택된 후 수신기(626)에 의하여 광/전 변환되어 주파수 변환기(631)를 거쳐 공중으로 전송된다.
한편, 하향 기저 데이터 신호는 파장 선택된 다수의 광원(611,612)에 의하여 전송된다. 광신호로 변환된 데이터 신호는 중앙 기지국(600)의 파장 분할 다중화기(608)에 의하여 다중화된 후 커플러(621)와 1.3 ㎛ 스플리터/1.55 ㎛ AWG(635)에 의하여 각 ONU(650, 651, 660)로 분기된다.
여기에서 1.3 ㎛ 스플리터/1.55 ㎛ AWG(635)는 1.3 ㎛의 광원의 입력 신호에 대해서는 스플리터의 역할을 하고, 1.55 ㎛ 대역의 광원에 대해서는 도파관열 격자(arrayed waveguide grating: AWG)의 역할을 수행하는 소자이다.
따라서 1.3 ㎛ 광원에 의하여 전송되는 CATV/PCS 신호는 모든 ONU에 동일하게 전달되는 반면, 1.55 ㎛ 대역 다수의 광원에 의하여 전송되는 데이터 서비스는 1.3 ㎛ 스플리터/1.55 ㎛ AWG(635)의 도파관열 격자의 특성에 따라 각 ONU마다 각기 다른 파장에 실린 정보가 전달된다.
ONU의 파장 분할 역다중화기(661)로는 1.3/1.5 ㎛ 파장 분할 역다중화기가 사용된다. ONU에서의 신호 처리 과정은 도 4의 실시 예와 같다.
한편, 상향 신호 전송의 경우에 있어서 LMDS와 WLL 서비스를 위하여 1.53 ㎛ 파장을 할당하고, PCS를 위하여 1.3 ㎛ 파장을, 그리고 데이터 신호 전송을 위하여 1.55 ㎛ 대역의 다수의 파장을 할당한다.
도 4의 실시 예와 마찬가지로 ONU의 파장 분할 다중화기로는 1.3/1.5 ㎛ 파장 분할 다중화기가 사용되며, 원격 노드(620)의 커플러(622)로는 1.3/1.5 ㎛ 방향성 결합기가 사용된다.
도 6의 실시 예는 도 4의 실시 예와 비교하여 데이터 서비스가 WDMA 방식으로 제공된다는 차이점만 있으므로 데이터 전송을 위한 ONU의 광원으로는 파장 선택된 DFB 레이저가 사용되며, 상향 케이블 모뎀과 ADSL과 같은 데이터 서비스를 시분할 방식으로 전송하지 않으므로 도 4의 경우와 같이 시분할 다중화기(487)가 요구되지 않는다는 특징이 있다.
결론적으로 도 6의 실시 예는 도 4 의 실시 예와 비교하여 데이터 신호 액세스 방식으로 TDMA 방식 대신 WDMA을 사용한 방식으로 도 4의 실시 예보다 많은 양의 데이터 정보를 전달할 수 있다는 장점이 있다.
도면에서, 도 7은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 노드 블록 구성도로서, 도 4의 경우와 마찬가지로 3 개의 파장을 이용하여 구성된 경우이다.
먼저, 하향 신호 전송부터 살펴보면 LMDS와 WLL 서비스를 위한 송신기(710)는 1.3 ㎛ 파장을, CATV와 PCS 서비스를 위한 송신기(711)는 1.53 ㎛ 파장을, 그리고 데이터 신호 전송을 위한 송신기(712)는 1.55 ㎛ 파장을 사용한다. 도 4의 실시 예와 마찬가지로 중앙 기지국(700)의 파장 분할 다중화기(718)는 1.53/1.55 ㎛ 파장 분할 다중화기와 1.3/1.5 ㎛ 파장 분할 다중화기로 구성되어 있으며, 원격 노드(720)의 분기 소자(721)로는 1.53/1.55 ㎛ 파장 분할 역다중화기가 사용된다.
중앙 기지국(700)의 파장 분할 다중화기(718)에 의하여 다중화된 하향 신호 중 LMDS/WLL 신호는 원격 노드(720)의 파장 분할 역다중화기(721)에 의하여 분리된 후 광수신기(725)를 통하여 전기 신호로 변환되어 공중으로 전송된다. 한편, CATV/PCS 신호 그리고 데이터 신호는 파장 분할 역다중화기에 의하여 각각 분리된 후 수신기(732)에 의하여 광/전 변환된다.
전기 신호로 바뀐 CATV 신호와 PCS 신호는 전기적으로 분리된 후, CATV 신호는 1.53 ㎛, PCS 신호는 1.3 ㎛, 그리고 데이터 신호는 1.55 ㎛ 파장의 광원을 사용하여 광신호로 변환되어 ONU(750, 751, 760) 및 PCS 무선 기지국(740, 741, 760)으로 전송된다.
ONU 및 PCS 무선 기지국에서 하향 신호의 흐름은 도 5의 실시 예의 경우와 같다.
본 실시 예는 원격 노드(720)에서 광/전 변환 및 전/광 변환이 이루어지므로 앞서 기술한 도 4의 실시 예와 비교하여 추가적인 광원이 요구된다는 단점이 있지만 원격 노드(720)에서 광신호가 전기 신호로 변환되므로 다른 신호(예를 들면 제어/감시 신호나 다른 서비스 등)의 삽입이 용이하고, 전기적으로 신호를 증폭할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 상향 신호 전송의 경우에는 PCS 서비스 전송을 위하여 PCS 무선 기지국(740, 741, 760)의 광원으로 1.3 ㎛ 대역을 사용하며, 케이블 모뎀 신호 전송을 위하여 ONU(750, 751, 760)의 광원으로는 1.55 ㎛ 대역을, 그리고 데이터 신호 전송을 위한 광원으로는 1.53 ㎛ 파장을 사용한다.
도 4의 실시 예와 마찬가지로 상향 데이터 신호는 변복조기(780)에 의하여 시분할 다중화되어 중앙 기지국(700)으로 전송된다. ONU 및 PCS 무선 기지국의 파장 분할 다중화기(762)를 통하여 다중화된 상향 PCS 신호, 상향 케이블 모뎀 신호, 그리고 상향 데이터 신호는 원격 노드(720)의 성형 커플러(739)에서 다른 ONU 및 PCS 무선 기지국의 신호와 합쳐진 후 원격 노드(720)의 광수신기(736)에 의하여 전기 신호로 변환된다.
전기 신호로 변환된 상향 PCS 신호와 상향 케이블 모뎀 신호는 원격 노드(720)에서 전기적으로 다중화된 후 1.53 ㎛ 송신기(733)에 의하여 전/광 변환되어 중앙 기지국(700)으로 전송되며, 전기 신호로 변환된 데이터 신호는 1.55 ㎛ 송신기(733)에 의하여 전/광 변환되어 중앙 기지국(700)으로 전송된다.
한편, LMDS/WLL 신호는 1.3 ㎛ 송신기에 의하여 전/광 변환된다. 상향 신호 전송을 위한 원격 노드(720)의 파장 분할 다중화기(722)로는 1.3/1.5 ㎛ 파장 분할 다중화기가 사용된다.
결론적으로 본 실시 예는 원격 노드(720)에 광/전, 전/광 변환기가 설치되어 있으므로 LMDS/WLL 서비스를 위하여 사용되었던 파장이 원격 노드(720)와 ONU(750, 751, 760) 사이에도 사용될 수 있다는 장점이 있다.
도면에서, 도 8은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 다목적 광섬유 액세스 망의 노드 블록 구성도로서, 도 4의 경우와 마찬가지로 3 개의 파장을 이용하여 구성된 경우이다.
도 8의 실시 예는 원격 노드(820)에 ONU 및 PCS 무선 기지국 수에 해당하는 광/전, 전/광 변환기가 요구된다는 단점이 있지만, 앞서 기술한 실시 예의 단점인 광 비트 간섭 잡음이 전혀 발생하지 않을 뿐만 아니라 상향 데이터 신호 전송을 위하여 각 ONU마다 요구되었던 시분할 다중화 장치가 원격 노드에만 요구된다는 장점이 있다.
먼저, 하향 신호 전송부터 살펴보면 LMDS와 WLL 서비스를 위하여 1.3 ㎛ 파장이, CATV와 PCS 서비스를 위하여 1.53 ㎛ 파장이, 그리고 데이터 신호 전송을 위하여 1.55 ㎛ 파장이 사용된다.
중앙 기지국(800)의 파장 분할 다중화기(818)를 통하여 다중화된 하향 신호는 원격 노드(820)의 1.3/1.5 ㎛ 파장 분할 역다중화기(821)에 의하여 LMDS/WLL 신호와 CATV/PCS, 데이터 신호로 분리되며, 분리된 CATV/PCS, 데이터 신호는 1.53/1.55 ㎛ 파장 분할 역다중화기(830)에 의하여 분리된다.
또한 CATV/PCS 신호는 광/전 변환된 후 역다중화기(835)를 통하여 전기적으로 분리된다. 여기에서 역다중화기(835)는 CATV 신호와 PCS 신호를 전기적으로 분리할 뿐 아니라 PCS 신호와 데이터신호와 같이 ONU 및 PCS 무선 기지국마다 각기 다른 정보가 전달되는 신호의 경우 PCS 신호와 데이터 신호를 각 ONU 및 PCS 무선 기지국에 맞게 분배하는 역할도 수행한다.
이렇게 분리된 신호는 CATV 신호의 경우 1.3 ㎛ 광원으로, PCS 신호는 1.53 ㎛ 광원으로, 그리고 데이터 신호는 1.55 ㎛ 파장의 광원으로 다시 전/광 변환된 후 파장 분할 다중화기(839)를 거쳐 각 ONU(850, 851, 860) 및 PCS 지역 기지국(840, 841, 860)으로 전송된다. ONU 및 PCS 무선 기지국에서 하향 신호의 흐름은 도 5의 실시 예의 경우와 같다.
한편, 상향 신호 전송의 경우 도 7의 실시 예와 마찬가지로 ONU(850, 851, 860) 및 PCS 지역 기지국(840, 841, 860)에서 원격 노드(820)까지 PCS 서비스 전송을 위하여 1.3 ㎛ 파장이, 케이블 모뎀을 위하여 1.55 ㎛ 파장이, 그리고 데이터 신호를 위하여 1.53 ㎛ 파장이 사용된다.
상향 PCS 신호, 케이블 모뎀 신호, 그리고 데이터 신호는 원격 노드(820)의 파장 분할 역다중화기(839)에 의하여 각각 분리된 후 수신기(838)를 거쳐 전기 신호로 변환된다. 여기에서 원격 노드(820)의 파장 분할 역다중화기(839)는 1.3/1.5 ㎛ 파장 분할 역다중화기와 1.53/1.55 ㎛ 파장 분할 역다중화기로 구성되며, 이는 중앙 기지국(800)의 파장 분할 역다중화기(819)의 구성과 같다.
원격 노드(820)에서 광/전 변환된 케이블 모뎀 신호와 PCS 신호는 다중화기(836)에서 전기적으로 다중화된 후 1.55 ㎛ 파장의 광원으로 전/광 변환되어 중앙 기지국(800)으로 전송되며, 데이터 신호도 다중화기(836)에서 전기적으로 다중화된 후 1.53 ㎛ 파장의 광원으로 전/광 변환되어 중앙 기지국(900)으로 전송된다.
한편, LMDS/WLL 상향 신호는 1.3 ㎛ 파장의 광원을 이용하여 중앙 기지국(800) 전송된다.
결론적으로 본 실시 예는 원격 노드(820)에 ONU 및 PCS 지역 기지국의 수에 해당하는 광/전, 전/광 변환기를 설치하여 각 ONU 및 PCS 지역 기지국의 상향 신호를 전기적으로 다중화하므로 광 비트 간섭 잡음이 발생하지 않으며 각 ONU 에 시분할 다중화기가 요구되지 않는다는 장점이 있다.
앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 다목적 광섬유 액세스 망은 현재 사용되고 있는 각종 서비스 뿐 아니라 향후 개발될 새로운 서비스까지 모두 수용할 수 있으므로 새로운 서비스가 개발될 때마다 광섬유 액세스 망을 새로 설치할 필요가 없게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 다목적 광섬유 액세스 망은 통신 및 방송 사업자들의 경쟁력 향상에 크게 이바지 할 수 있게 되는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 다목적 광섬유 액세스 망에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (32)

  1. 중앙 기지국과 다수의 광통신망 유닛이 제1 분기 소자를 통하여 연결되는 이중 성형 구조의 광섬유 액세스 망에 있어서,
    상기 중앙 기지국과 상기 제1 분기 소자 사이의 하향 전송로에 위치하여 신호를 분기하기 위한 제2 분기 소자;
    상기 중앙 기지국과 상기 제1 분기 소자 사이의 상향 전송로에 위치하여 신호를 결합하여 상기 중앙 기지국으로 전송하기 위한 제3 분기 소자; 및
    상기 제2 분기 소자에 연결되어 중간 주파수를 이용한 부반송파 다중 방식의 신호를 수신하여 무선 공중파 주파수 신호로 변환한 후에, 공중으로 전송하며, 공중으로부터 수신된 무선 공중파 주파수 신호를 중간 주파수를 이용한 부반송파 다중 방식의 신호로 변환하여 상기 제3 분기 소자를 통하여 상기 중앙 기지국으로 전송하기 위한 제1 지역 무선 기지국을 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 분기 소자에 연결되어 중간 주파수를 이용한 부반송파 다중 방식의 신호를 수신하여 무선 공중파 주파수 신호로 변환한 후에, 공중으로 전송하며, 공중으로부터 수신된 무선 공중파 주파수 신호를 중간 주파수를 이용한 부반송파 다중 방식의 신호로 변환하여 상기 제1 분기 소자를 통하여 상기 중앙 기지국으로 전송하기 위한 제2 지역 무선 기지국을 더 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 지역 무선 기지국은,
    LMDS 지역 무선 기지국인 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 지역 무선 기지국은,
    WLL 지역 무선 기지국인 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 지역 무선 기지국은,
    PCS 원격 기지국인 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 지역 무선 기지국은,
    셀룰러 원격 기지국인 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  7. 중앙 기지국과 다수의 광통신망 유닛이 제1 분기 소자를 통하여 연결되는 이중 성형 구조의 광섬유 액세스 망에 있어서,
    상기 중앙 기지국과 상기 제1 분기 소자 사이의 하향 전송로에 위치하여 신호를 분기하기 위한 제2 분기 소자;
    상기 중앙 기지국과 상기 제1 분기 소자 사이의 상향 전송로에 위치하여 신호를 결합하여 상기 중앙 기지국으로 전송하기 위한 제3 분기 소자; 및
    상기 제1 분기 소자에 연결되어 중간 주파수를 이용한 부반송파 다중 방식의 신호를 수신하여 무선 공중파 주파수 신호로 변환한 후에, 공중으로 전송하며, 공중으로부터 수신된 무선 공중파 주파수 신호를 중간 주파수를 이용한 부반송파 다중 방식의 신호로 변환하여 상기 제1 분기 소자를 통하여 상기 중앙 기지국으로 전송하기 위한 제1 지역 무선 기지국을 더 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망.
  8. 외부로부터 입력되는 신호를 광신호로 변환한 후 다중화 하여 하향 전송 선로로 출력하며, 상향 전송 선로로부터 입력되는 신호를 역다중화한 후 전기 신호로 변환하여 외부로 출력하는 중앙 기지국;
    상기 중앙 기지국으로부터 출력된 광신호를 하향 전송 선로를 통하여 전송한 후, 전송된 광신호의 일부를 분할하여 출력하기 위한 제1 분기 수단;
    상기 제1 분기 수단으로부터 입력되는 신호를 전기적 신호로 변환한 후 무선 선로로 출력하고, 무선 선로로부터 입력된 신호를 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 제1 무선 기지국;
    상기 제1 분기 수단으로부터 입력되는 광신호를 다수의 출력단으로 분기시켜 출력하며, 외부로부터 입력된 다수의 광신호를 결합하여 출력하기 위한 제2 분기 수단;
    상기 제2 분기 수단을 통하여 입력된 광신호와 상기 제1 무선 기지국을 통하여 입력된 신호를 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 제1 다중화 수단;
    상기 제2 분기 수단으로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 출력하며, 입력된 신호를 다중화하여 상기 제2 분기 수단으로 출력하기 위한 파장분할다중화부;
    상기 파장분할다중화부로부터 입력되는 신호 중 개인 휴대 통신 신호를 전기 신호로 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력되는 신호를 광신호로 변환하여 상기 파장분할다중화부로 출력하기 위한 제2 무선 기지국; 및
    상기 파장분할다중화부로부터 입력되는 신호를 전기적 신호로 변환하여 복조한 후에 유선선로로 출력하며, 유선선로부터 입력되는 케이블 모뎀 신호와 디지털 데이터 서비스 신호를 광신호로 변환하여 상기 파장분할다중화부로 출력하기 위한 광통신망 유닛을 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 무선 기지국은,
    상기 제1 분기소자로부터 입력되는 신호 중 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적 신호로 변환한 후 무선 선로로 출력하고, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 LMDS/WLL 무선 기지국;
    상기 제2 무선 기지국은,
    상기 파장분할다중화부로부터 입력되는 신호 중 개인 휴대 통신 신호를 전기 신호로 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력되는 개인 휴대 통신 신호를 광신호로 변환하여 상기 파장분할다중화부로 출력하기 위한 개인휴대통신 무선 기지국인 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 LMDS/WLL 무선 기지국과 제1 분기 수단을 같은 장소에 설치되는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 개인휴대통신 무선 기지국과 상기 광통신망 유닛을 같은 장소에 설치되는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 개인휴대통신 무선 기지국은,
    광원으로 발광 다이오드를 사용하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 광통신망 유닛은,
    디지털 데이터 신호 전송에 있어서 시분할 다중 액세스 방식(TDMA)을 사용하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  14. 반송파에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 LMDS 신호와 WLL 서비스 신호를 전기적 신호로 변환하여 외부로 출력하기 위한 LMDS/WLL 변복조부;
    데이터 서비스 신호를 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 데이터 서비스 신호를 복조하여 출력하기 위한 데이터 신호 변복조부;
    반송파에 실려 있는 PCS 신호와 반송파에 실려 있는 CATV 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제3 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하며, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 PCS 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하기 위한 CATV/PCS 변복조부;
    상기 LMDS/WLL 변복조부와 상기 데이터 신호 변복조부 및 상기 CATV/PCS 변복조부로부터 입력된 신호들을 파장 분할 다중화하여 출력하며, 상향 전송 선로로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 상기 상기 LMDS/WLL 변복조부와 상기 데이터 신호 변복조부 및 상기 CATV/PCS 변복조부로 출력하기 위한 제1 파장 분할 다중화부;
    상기 제1 파장 분할 다중화부로부터 출력된 광신호를 하향 전송 선로를 통하여 전송한 후, 전송된 광신호의 일부를 분할하여 출력하기 위한 분기소자;
    상기 분기소자로부터 입력되는 신호 중 제1 소정의 할당된 파장의 신호만을 전기적 신호로 변환한 후 무선 선로로 출력하고, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 LMDS/WLL 무선 기지국;
    상기 분기소자로부터 입력되는 광신호를 다수의 출력단으로 분기시켜 출력하며, 외부로부터 입력된 다수의 광신호를 결합하여 출력하기 위한 1×N 분기결합부;
    상기 1×N 분기결합부를 통하여 입력된 광신호와 상기 LMDS/WLL 무선 기지국을 통하여 입력된 신호를 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 제2 파장분할다중화부;
    상기 1×N 분기결합부로부터 입력되는 PCS 신호와 CATV 신호 및 데이터 서비스 호를 역다중화하여 출력하며, 입력된 PCS 신호와 데이터 서비스 신호를 다중화하여 상기 1×N 분기 결합부로 출력하기 위한 제3 파장분할다중화부;
    상기 제3 파장분할다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기 신호로 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 광신호로 변환하여 상기 제 3 파장분할다중화부로 출력하기 위한 PCS 무선 기지국; 및
    상기 제3 파장분할다중화부로부터 입력되는 데이터 서비스 신호와 CATV 신호를 전기적 신호로 변환하여 복조한 후에 유선선로로 출력하며, 유선선로부터 입력되는 데이터 서비스 신호를 광신호로 변환하여 상기 제3 파장분할다중화부로 출력하기 위한 광통신망 유닛을 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 LMDS/WLL 변복조부는,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 반송파에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호를 중간 주파수로 변환하고 전기적으로 다중화한 후, 광신호로 변환하여 하향 전송 선로로 출력하며;
    상기 CATV/PCS 변복조부는,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 반송파에 실려 있는 PCS 신호를 중간 주파수로 변환하고, CATV 신호와 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 하향 전송 선로로 출력하며;
    상기 LMDS/WLL 무선 기지국은,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 중간 주파수에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호의 주파수를 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 중간 주파수로 변환하고 전기적으로 다중화한 후, 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하며;
    상기 PCS 무선 기지국은,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 중간 주파수에 실려 있는 PCS 신호의 주파수를 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 중간 주파수로 변환한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 PCS 무선 기지국은,
    광원으로 발광 다이오드를 사용하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 광통신망 유닛은,
    데이터 신호 전송에 있어서 시분할 다중 액세스 방식(TDMA)을 사용하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  18. 반송파에 실려 있는 LMDS 신호를 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 LMDS 신호를 전기적 신호로 변환하여 외부로 출력하기 위한 LMDS 신호 변복조부;
    반송파에 실려 있는 WLL 신호를 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 WLL 신호를 전기적 신호로 변환하여 외부로 출력하기 위한 WLL 신호 변복조부;
    데이터 서비스 신호를 제3 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 데이터 서비스 신호를 복조하여 출력하기 위한 데이터 신호 변복조부;
    반송파에 실려 있는 PCS 신호를 제4 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하며, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 PCS 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하기 위한 PCS 변복조부;
    반송파에 실려 있는 CATV 신호를 제5 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하며, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 케이블 모뎀 서비스 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하기 위한 CATV 변복조부;
    하향 전송 선로로 출력되는 상기 신호들을 파장 분할 다중화하여 출력하며, 상향 전송 선로로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 상기 변복조부로 출력하기 위한 제1 파장 분할 다중화부;
    상기 제1 파장 분할 다중화부로부터 출력된 광신호를 하향 전송 선로를 통하여 전송한 후, 전송된 광신호의 일부를 분할하여 출력하기 위한 분기소자;
    상기 분기소자로부터 입력되는 신호 중 제1과 제2 소정의 할당된 파장의 신호만을 전기적 신호로 변환한 후 무선 선로로 출력하고, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 LMDS/WLL 무선 기지국;
    상기 분기소자로부터 입력되는 광신호를 다수의 출력단으로 분기시켜 출력하며, 외부로부터 입력된 다수의 광신호를 결합하여 출력하기 위한 1×N 분기결합부;
    상기 1×N 분기결합부를 통하여 입력된 광신호와 상기 LMDS/WLL 무선 기지국을 통하여 입력된 신호를 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 다중화소자;
    상기 1×N 분기결합부로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 출력하며, 입력된 PCS 신호, 케이블 모뎀 신호 그리고 데이터 서비스 신호를 다중화하여 상기 1×N 분기 결합부로 출력하기 위한 제2 파장분할다중화부;
    상기 제2 파장분할다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기 신호로 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 광신호로 변환하여 상기 제2 파장분할다중화부로 출력하기 위한 PCS 무선 기지국; 및
    상기 제2 파장분할다중화부로부터 입력되는 데이터 서비스 신호와 CATV 신호를 전기적 신호로 변환하여 복조한 후에 유선선로로 출력하며, 유선선로부터 입력되는 데이터 신호와 케이블 모뎀 신호를 각각 광신호로 변환하여 상기 제2 파장분할다중화부로 출력하기 위한 광통신망 유닛을 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 LMDS 변복조부는,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 반송파에 실려 있는 LMDS 신호를 중간 주파수로 변환한 후 광신호로 변환하여 하향 전송 선로로 출력하며;
    상기 WLL 변복조부는,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 반송파에 실려 있는 WLL 신호를 중간 주파수로 변환한 후 광신호로 변환하여 하향 전송 선로로 출력하며;
    상기 PCS 변복조부는,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 반송파에 실려 있는 PCS 신호를 중간 주파수로 변환한 후 광신호로 변환하여 하향 전송 선로로 출력하며;
    상기 LMDS/WLL 무선 기지국은,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 중간 주파수에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호의 주파수를 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 중간 주파수로 변환한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하며;
    상기 PCS 무선 기지국은,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 중간 주파수에 실려 있는 PCS 신호의 주파수를 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 중간 주파수로 변환한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 PCS 무선 기지국은,
    광원으로 발광 다이오드를 사용하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 광통신망 유닛은,
    데이터 신호와 케이블 모뎀 신호 전송에 있어서 시분할 다중 액세스 방식(TDMA)을 사용하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  22. 반송파에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적 신호로 변환하여 외부로 출력하기 위한 LMDS/WLL 신호 변복조부;
    반송파에 실려 있는 PCS 신호와 반송파에 실려 있는 CATV 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하며, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 PCS 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하기 위한 CATV/PCS 변복조부;
    데이터 서비스 신호를 상기 할당된 파장이 아닌 다수의 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 데이터 서비스 신호를 복조하여 출력하기 위한 데이터 신호 변복조부;
    상기 LMDS/WLL 신호 변복조부와, 상기 CATV/PCS 변복조부 및 상기 데이터 신호 변복조부로부터 입력된 신호들을 파장 분할 다중화하여 출력하며, 상향 전송 선로로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 상기 상기 LMDS/WLL 신호 변복조부와, 상기 CATV/PCS 변복조부 및 상기 데이터 신호 변복조부로 출력하기 위한 제1 파장 분할 다중화부;
    상기 제1 파장 분할 다중화부로부터 출력된 광신호를 하향 전송 선로를 통하여 전송한 후, 전송된 광신호의 일부를 분할하여 출력하기 위한 분기소자;
    상기 분기소자로부터 입력되는 신호 중 제1 소정의 할당된 파장의 신호만을 전기적 신호로 변환한 후 무선 선로로 출력하고, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 LMDS/WLL 무선 기지국;
    상기 분기소자로부터 입력되는 광신호 중 제2 소정의 파장에 대해서는 성형 스플리터로 작용하고 그 밖의 파장에 대해서는 도파관열 격자(arrayed waveguide grating)로 작용하며, 외부로부터 입력된 다수의 광신호를 결합시켜 출력하기 위한 1×N 분기결합부;
    상기 1×N 분기결합부를 통하여 입력된 광신호와 상기 LMDS/WLL 무선 기지국을 통하여 입력된 신호를 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 다중화소자;
    상기 1×N 분기결합부로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 출력하며, 입력된 PCS 신호와 데이터 서비스 신호를 다중화하여 상기 1×N 분기 결합부로 출력하기 위한 제2 파장분할다중화부;
    상기 제2 파장분할다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기 신호로 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 광신로로 변환하여 상기 제2 파장분할다중화부로 출력하기 위한 PCS 무선 기지국; 및
    상기 제2 파장분할다중화부로부터 입력되는 데이터 서비스 신호와 CATV 신호를 전기적 신호로 변환하여 복조한 후에 유선선로로 출력하며, 유선선로부터 입력되는 데이터 신호를 광신호로 변조하여 상기 제2 파장분할다중화부로 출력하기 위한 광통신망 유닛을 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 LMDS/WLL 변복조부는,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 반송파에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호를 중간 주파수로 변환하고 전기적으로 다중화한 후, 광신호로 변환하여 하향 전송 선로로 출력하며;
    상기 CATV/PCS 변복조부는,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 반송파에 실려 있는 PCS 신호를 중간 주파수로 변환하고, CATV 신호와 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 하향 전송 선로로 출력하며;
    상기 LMDS/WLL 무선 기지국은,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 중간 주파수에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호의 주파수를 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 중간 주파수로 변환하고 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하며;
    상기 PCS 무선 기지국은,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 중간 주파수에 실려 있는 PCS 신호의 주파수를 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 중간 주파수로 변환한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 PCS 무선 기지국은,
    광원으로 발광 다이오드를 사용하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  25. 반송파에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적 신호로 변환하여 외부로 출력하기 위한 LMDS/WLL 신호 변복조부;
    데이터 서비스 신호를 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 데이터 서비스 신호를 복조하여 출력하기 위한 데이터 신호 변복조부;
    반송파에 실려 있는 PCS 신호와 반송파에 실려 있는 CATV 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제3 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하며, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 PCS 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하기 위한 CATV/PCS 변복조부;
    상기 LMDS/WLL 신호 변복조부와 상기 데이터 신호 변복조부 및 상기 CATV/PCS 변복조부로부터 입력된 신호들을 파장 분할 다중화하여 출력하며, 상향 전송 선로로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 상기 LMDS/WLL 신호 변복조부와 상기 데이터 신호 변복조부 및 상기 CATV/PCS 변복조부로 출력하기 위한 제1 파장 분할 다중화부;
    상기 제1 파장 분할 다중화부로부터 출력된 광신호를 하향 전송 선로를 통하여 전송한 후, 전송된 광신호의 광전력을 일부 분할하여 출력하기 위한 제1 분기소자;
    상기 제1 분기소자로부터 입력되는 신호 중 제1 소정의 할당된 파장의 신호만을 전기적 신호로 변환한 후 무선 선로로 출력하고, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 LMDS/WLL 무선 기지국;
    상기 제1 분기소자로부터 입력되는 광신호를 파장 분할 역다중화하여 출력하며, 입력되는 상향 전송 신호를 파장 분할 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 제2 파장분할다중화부;
    상기 제2 파장분할다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기적 신호로 변환하고 전기적으로 역다중화한 후, PCS 신호를 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 출력하며, CATV 신호를 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 출력하며, 데이터 신호를 제3 소정의 할당된 파장으로 변조하여 출력하기 위한 제1 전광/광전변환부;
    상기 제1 전광/광전변환부로부터 입력되는 광신호를 파장 분할 다중화한 후 분기시켜 다수의 출력단으로 출력하며, 외부로부터 입력된 다수의 광신호를 결합시킨 후 파장 분할 역다중화하여 출력하기 위한 제2 분기소자;
    상기 제2 분기소자로부터 입력되는 광신호를 전기적 신호로 변환하고 전기적으로 역다중화한 후, PCS 신호를 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 제2 파장 분할 다중화부로 출력하며, 케이블 모뎀 신호와 데이터 신호를 전기적으로 다중화한 후 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 제2 파장 분할 다중화부로 출력하기 위한 제2 전광/광전변환부;
    상기 제2 파장분할다중화부를 통하여 입력된 광신호와 상기 LMDS/WLL 무선 기지국을 통하여 입력된 신호를 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 다중화소자;
    상기 제2 분기소자로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 출력하며, 입력된 PCS 신호와 케이블 모뎀 신호 및 데이터 서비스 신호를 다중화하여 상기 제2 분기소자로 출력하기 위한 제3 파장분할다중화부;
    상기 제3 파장분할다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기 신호로 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 광신로로 변환하여 상기 제 3 파장분할다중화부로 출력하기 위한 PCS 무선 기지국; 및
    상기 제3 파장분할다중화부로부터 입력되는 데이터 서비스 신호와 CATV 신호를 전기적 신호로 변환하여 복조한 후에 유선선로로 출력하며, 유선선로부터 입력되는 데이터 신호와 케이블 모뎀 신호를 각가 광신호로 변환하여 상기 제3 파장분할다중화부로 출력하기 위한 광통신망 유닛을 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 LMDS/WLL 변복조부는,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 반송파에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호를 중간 주파수로 변환하고 전기적으로 다중화한 후, 광신호로 변환하여 하향 전송 선로로 출력하며;
    상기 CATV/PCS 변복조부는,
    주파수 변환기를 구비하고 있어서, 반송파에 실려 있는 PCS 신호를 중간 주파수로 변환하고, CATV 신호와 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 하향 전송 선로로 출력하며;
    상기 LMDS/WLL 무선 기지국은,
    주파수 변환기를 구비하고 있어서, 중간 주파수에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호의 주파수를 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 중간 주파수로 변환하고 전기적으로 다중화한 후, 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하며;
    상기 PCS 무선 기지국은,
    주파수 변환기를 구비하고 있어서, 중간 주파수에 실려 있는 PCS 신호의 주파수를 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 중간 주파수로 변환한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 PCS 무선 기지국은,
    광원으로 발광 다이오드를 사용하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 광통신망 유닛은,
    데이터 신호와 케이블 모뎀 신호 전송에 있어서 시분할 다중 액세스 방식(TDMA)을 사용하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  29. 반송파에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적 신호로 변환하여 외부로 출력하기 위한 LMDS/WLL 신호 변복조부;
    데이터 서비스 신호를 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하고, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 데이터 서비스 신호를 복조하여 출력하기 위한 데이터 신호 변복조부;
    반송파에 실려 있는 PCS 신호와 반송파에 실려 있는 CATV 신호를 전기적으로 다중화한 후에, 제3 소정의 할당된 파장으로 변조하여 하향 전송 선로로 출력하며, 상향 전송 선로를 통하여 전송된 PCS 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하기 위한 CATV/PCS 변복조부;
    상기 LMDS/WLL 신호 변복조부와 상기 데이터 신호 변복조부 및 상기 CATV/PCS 변복조부로부터 입력되는 신호를 파장 분할 다중화하여 하향 선로로 출력하며, 상향 전송 선로로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 상기 LMDS/WLL 신호 변복조부와 상기 데이터 신호 변복조부 및 상기 CATV/PCS 변복조부로 출력하기 위한 제1 파장 분할 다중화부;
    상기 제1 파장 분할 다중화부로부터 하향 전송 선로를 통하여 전송된 광신호의 일부를 분할하여 출력하기 위한 분기소자;
    상기 분기소자로부터 입력되는 신호 중 제1 소정의 할당된 파장의 신호만을 전기적 신호로 변환한 후 무선 선로로 출력하고, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 LMDS/WLL 무선 기지국;
    상기 분기소자로부터 입력되는 광신호를 파장 분할 역다중화하여 출력하며, 입력되는 상향 전송 신호를 파장 분할 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 제2 파장 분할 다중화부;
    상기 제 2 파장 분할 다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기적 신호로 변환하고 전기적으로 역다중화한 후, PCS 신호를 제1 소정의 할당된 파장의 다수의 광원으로 변조하여 출력하며, CATV 신호를 제2 소정의 할당된 파장의 다수의 광원으로 변조하여 출력하며, 데이터 신호를 제3 소정의 할당된 파장의 광원으로 변조하여 출력하기 위한 제1 전광/광전변환부;
    상기 제1 전광/광전변환부로부터 입력되는 광신호를 파장 분할 다중화하여 출력하며, 외부로부터 입력된 다수의 광신호를 파장 분할 역다중화하여 출력하기 위한 제3 파장분할다중화부;
    상기 제3 파장분할다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기적 신호로 변환하고 전기적으로 다중화한 후, PCS 신호를 제1 소정의 할당된 파장으로 변조하여 제2 파장 분할 다중화부로 출력하며, 케이블 모뎀 신호와 데이터 신호를 전기적으로 다중화한 후 제2 소정의 할당된 파장으로 변조하여 제2 파장 분할 다중화부로 출력하기 위한 제2 전광/광전변환부;
    상기 제2 파장분할다중화부를 통하여 입력된 광신호와 상기 LMDS/WLL 무선 기지국을 통하여 입력된 신호를 다중화하여 상향 전송 선로로 출력하기 위한 다중화소자;
    상기 제3 파장분할다중화부로부터 입력되는 신호를 역다중화하여 출력하며, 입력된 PCS 신호와 케이블 모뎀 신호와 데이터 서비스 신호를 다중화하여 상기 제3 파장분할다중화부로 출력하기 위한 제4 파장분할다중화부;
    상기 제4 파장분할다중화부로부터 입력되는 광신호를 전기 신호로 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 광신로로 변환하여 상기 제4 파장분할다중화부로 출력하기 위한 PCS 무선 기지국; 및
    상기 제4 파장분할다중화부로부터 입력되는 데이터 서비스 신호와 CATV 서비스 신호를 전기적 신호로 변환하여 복조한 후에 유선선로로 출력하며, 유선선로부터 입력되는 데이터 신호와 케이블 모뎀 신호를 광신호로 변환하여 상기 제4 파장분할다중화부로 출력하기 위한 광통신망 유닛을 포함하여 이루어진 다목적 광섬유 액세스 망.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 LMDS/WLL 변복조부는,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 반송파에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호를 중간 주파수로 변환하고 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 하향 전송 선로로 출력하며;
    상기 CATV/PCS 변복조부는,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 반송파에 실려 있는 PCS 신호를 중간 주파수로 변환하고, CATV 신호와 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 하향 전송 선로로 출력하며;
    상기 LMDS/WLL 무선 기지국은,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 중간 주파수에 실려 있는 LMDS 신호와 WLL 신호의 주파수를 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 LMDS 신호와 WLL 신호를 중간 주파수로 변환하고 전기적으로 다중화한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하며;
    상기 PCS 무선 기지국은,
    주파수 변환기를 구비하고 있으며, 중간 주파수에 실려 있는 PCS 신호의 주파수를 변환하여 무선 선로로 출력하며, 무선 선로로부터 입력된 PCS 신호를 중간 주파수로 변환한 후 광신호로 변환하여 상향 전송 선로로 출력하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
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    광원으로 발광 다이오드를 사용하는 것을 특징으로 하는 다목적 광섬유 액세스 망.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 PCS 무선 기지국은,
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