KR100617752B1 - 양방향 메트로-가입자 망 - Google Patents

양방향 메트로-가입자 망 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 환형 메트로-가입자 망은 넓은 파장 대역의 제1 및 제2 광을 각각 생성하기 위한 제1 및 제2 광대역 광원, 상기 제1 및 제2 광에 의해 파장 잠김된 하향 광신호를 생성하기 위한 복수의 하향 광원들, 해당 파장의 상향 광신호를 검출해내기 위한 복수의 상향 광검출기들, 상기 각 하향 광원에서 파장 잠김된 상기 하향 광신호들을 다중화시켜서 제1 광선로로 출력하며 상기 상향 광신호들을 역다중화시켜서 해당 상향 광검출기로 출력하기 위한 제1 및 제2 다중화/역다중화기를 포함하는 중앙 기지국과, 해당 파장의 하향 광신호를 검출해내고 해당 파장의 광에 의해 파장 잠김된 상향 광신호를 생성하기 위한 복수의 노드들과, 상기 각 노드들과 상기 중앙 기지국을 환형으로 링크시키며 상기 상향 광신호들을 상기 중앙 기지국으로 전송하고 상기 하향 광신호들 및 상기 광을 상기 각 노드로 전송하기 위한 제1 광선로와, 상기 각 노드들과 상기 중앙 기지국을 환형으로 링크시키며 상기 상향 광신호들을 상기 중앙 기지국으로 전송하고 상기 하향 광신호들 및 상기 광을 상기 각 노드로 전송하기 위한 제2 광선로를 포함한다.
환형, 광가입자망, 파장 분할 다중

Description

양방향 메트로-가입자 망{BI-DIRECTIONAL METRO-ACCESS NETWORK}
도 1은 종래의 링크 보호절체 방식을 사용하는 양방향 광통신 망의 구성과 보호절체 방식을 보여주는 도면,
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 환형 네트워크의 구성과 보호 절체 방식을 보여주는 도면,
도 3은 내지 도 4는 도 2에 환형 네트워크에 이용된 하향 및 상향 광신호들의 파장 대역을 설명하기 위한 그래프.
본 발명은 파장 분할 다중(wavelength division multiplexing) 기술에 기반한 광통신망에 관한 것으로서, 특히 자기 치유가 가능한 환형 구조의 광통신 망에 관한 발명이다.
최근, 인터넷을 중심으로 한 다양한 멀티 미디어 서비스에 대한 수요가 급증함에 따라 대용량의 정보를 고속으로 제공할 수 있는 수동형 광가입자망에 대한 연 구가 활발히 진행되고 있다. 상술한 수동형 광 가입자 망은 서비스를 제공하는 중앙 기지국과, 서비스를 제공받는 복수의 가입자들과, 상기 중앙 기지국과 단일 광섬유로 링크되며 상기 가입자들에 인접한 지역 기지국을 포함하는 이중성형 구조가 일반적이다.
상술한 수동형 광가입자 망에 있어서 많은 수의 가입자가 밀집된 대도시에서 하나의 중앙 기지국만으로 다수의 가입자들 모두에게 서비스를 제공하는 것은 실질적으로 불가능하다. 따라서, 일정수의 가입자들에 링크된 다수의 지역 노드(node)들을 통해서 가입자 망을 구축하고, 중앙 기지국은 상기 각 지역 노드들과 연결된 형태의 메트로-가입자 망을 구축하는 것이 대도시의 광가입자 망 구축에 있어서 일반적이다.
도 1은 종래의 링크 보호절체 방식을 사용하는 메트로 광가입자망의 구성과 보호절체 방식을 나타낸다. 도 2는 도 1에 도시된 노드의 구성을 나타낸다. 도 1과 도 2를 참조하면, 종래의 메트로 광가입자 망은 제1 및 제2 광선로에 의해서 환형으로 링크된 복수의 노드들을 포함하며, 환형 망을 이루는 상기 각 노드는 상기 제1 및 제2 광선호를 통해서 광신호를 분기 혹은 결합시키는 광분기결합기(10a-40a,10b-40b)와, 보호절체를 위한 2x2 스위칭 장치(110-180)를 포함한다.
상기 제2 광선로(4)는 파장이 λ1 내지 λN인 광신호를 전송하고, 상기 제1 광선로(2)는 파장이 λN+1 내지 λ2N인 광신호를 처리하며, 상기 제2 광선로(4)는 시계 방향으로 광신호를 전송하고, 상기 제1 광선로(2)는 반시계 방향으로 광신호를 전송한다. 상기 제1 및 제2 광선로는 다양한 광섬유 등을 이용해서 구성할 수 있다.
상기 제1 또는 제2 광선로 중 특정 선로 상에 장애가 발생될 경우, 메트로 광가입자 망은 장애가 발생된 광선로의 양 끝단에 위치된 두개의 2×2 광 스위칭 장치를 사용해서 광신호를 루프백(loop-back)시켜서 광신호를 진행하던 방향의 반대 방향으로 전송함으로써 보호절체를 수행한다.
도 1의 (b)를 참조하면 광분기결합기1a(10a)와 광분기결합기2a(20a)에 링크된 광선로 상에 장애가 발생한다면, 광분기결합기1a(10a)에서 광분기결합기2a(20a)로 전송되어야 하는 광신호 λ1 내지 λN은 스위칭 장치12(120)를 통해 광분기결합기1b(10b)로 루프백되어 상기 제1 광선로(2)를 통해서 반시계 방향으로 전송된다. 상기 제1 광선로(2)를 통해 전송된 광신호 λ1 내지 λN은 스위칭 장치21(130)을 통해 광분기결합기2b(20b)에서 광분기결합기2a(20a)로 전달되어 보호절체가 이루어진다.
메트로 광가입자망이 정상 동작될 경우에 2x2 광 스위칭 장치(110-180)는 평행상태(bar)에 놓여 있기 때문에 입력1(i1)로 인가된 신호는 출력1(o1)로 전달되고 입력2(i2)로 인가된 신호는 출력2(o2)로 전달된다. 그러나, 장애가 발생할 경우 광 스위칭 장치(110-180)는 교차상태(cross)에 놓이게 되어 입력1로 인가된 신호는 출력2로 전달되고 입력2로 인가된 신호는 출력1로 전달된다. 도 1의 (b)에서 스위칭 장치21(130)의 상태를 교차상태로 놓음으로써, 장애가 발생한 링크를 지나는 신호 뿐만 아니라, 광분기결합기2b(20b)에서 광분기결합기1b(10b)로 반시계방향으로 전송되던 파장이 λN+1 내지 λ2N인 광신호도 더불어 루프백되어 상기 제2 광선로(4)를 통해 시계 방향으로 전송된 후, 광분기결합기1a(10a)에서 광 스위칭 장치12(120)를 통해 광분기결합기1b(10b)로 전달된다. 장애가 발생한 링크와 인접하지 않은 노드의 광 스위칭 장치는 상태의 변경 없이 그대로 평행상태에 놓여 있게 된다.
파장 분할 다중 방식의 메트로 광가입자 망은 통신 대역폭이 증가시켰고, 광선로의 절체가 발생되더라도 자체 복구가 가능하게 되는 이점 등을 갖고 있다.
그러나, 파장 분할 다중 방식의 메트로 광가입자 망은 가입자 각각에 배당된 파장의 광신호를 생성하기 위해서 고가의 분산 궤환 레이저들을 포함해야 하며, 분산 궤환 레이저들의 파장 안정화 등을 위해서 별도의 파장 안정화 수단들을 더 포함해야만 하는 문제가 있다. 종래의 메트로 광가입자망은 파장 분할 다중 방식을 적용하기 위해서 경제적 부담을 가입자들에게 부가해야만 하는 문제가 있다.
본 발명은 경제적 구축이 가능한 파장 분할 방식의 메트로 광가입자 망을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명에 따른 메트로-가입자 망에 있어서,
넓은 파장 대역의 제1 및 제2 광을 각각 생성하기 위한 제1 및 제2 광대역 광원, 상기 제1 및 제2 광에 의해 파장 잠김된 하향 광신호를 생성하기 위한 복수의 하향 광원들, 해당 파장의 상향 광신호를 검출해내기 위한 복수의 상향 광검출기들, 상기 각 하향 광원에서 파장 잠김된 상기 하향 광신호들을 다중화시켜서 제1 광선로로 출력하며 상기 상향 광신호들을 역다중화시켜서 해당 상향 광검출기로 출력하기 위한 제1 및 제2 다중화/역다중화기를 포함하는 중앙 기지국과;
해당 파장의 하향 광신호를 검출해내고 해당 파장의 광에 의해 파장 잠김된 상향 광신호를 생성하기 위한 복수의 노드들과;
상기 각 노드들과 상기 중앙 기지국을 환형으로 링크시키며 상기 상향 광신호들을 상기 중앙 기지국으로 전송하고 상기 하향 광신호들 및 상기 광을 상기 각 노드로 전송하기 위한 제1 광선로와;
상기 각 노드들과 상기 중앙 기지국을 환형으로 링크시키며 상기 상향 광신호들을 상기 중앙 기지국으로 전송하고 상기 하향 광신호들 및 상기 광을 상기 각 노드로 전송하기 위한 제2 광선로를 포함한다.
이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 2 a와 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 메트로-광가입자망의 구성과 보호 절체 방식을 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 양방향 통신을 위한 파장 분할 다중 방식의 메트로-광가입자망(200)은 서로 다른 파장 대역의 광들과 파장 잠김된 복수의 하향 광신호들을 생성하고, 파장 잠김된 상향 광신호들을 검출해내기 위한 중앙 기지국(Central office; 210)과, 해당 파장의 하향 광신호를 검출해내고 해당 파장의 광에 의해 파장 잠김된 상향 광신호를 생성하기 위한 복수의 노드들(400-1 ~ 400-3)과, 제1 및 제2 광선로(201, 202) 를 포함한다.
상기 중앙 기지국(210)은 제1 및 제2 광대역 광원(311, 312)과, 파장 잠김된 하향 광신호를 생성하기 위한 복수의 하향 광원들(251 ~ 256, 231 ~ 236)과, 해당 파장의 상향 광신호를 검출해내기 위한 복수의 상향 광검출기들(261 ~ 266, 241 ~ 246)과, 제1 및 제2 다중화/역다중화기들(271, 272)과, 제1 내지 제4 광 분배기들(321, 322, 331, 332, 341, 342)을 포함한다.
상기 제1 광대역 광원(Broadband light source; 311)은 넓은 파장 대역의 제1 광을 생성하고, 상기 제2 광대역 광원(312)은 상기 제1 광과 다른 파장 대역의 제2 광을 생성한다.
상기 각 하향 광원(251 ~ 256, 231 ~ 236)은 파장 잠김된 하향 광신호를 생성하고, 상기 각 상향 광검출기들(261 ~ 266, 241 ~ 246)은 해당 파장의 상향 광신호를 검출해낸다. 상기 하향 광원들(251 ~ 256, 231 ~ 236)과 상기 상향 광검출기(261 ~ 266, 241 ~ 246)들 각각은 해당 다중화/역다중화기(271, 272)에 파장 선택 결합기(221, 224)에 의해 연결된다.
상기 제1 다중화/역다중화기(271)는 상기 제1 및 제2 광을 각각의 파장으로 분할해서 해당 하향 광원(231 ~ 236)으로 출력하고 상기 각 하향 광원(231 ~ 236)에서 파장 잠김된 상기 하향 광신호들을 다중화시켜서 제1 광선로(201)로 출력한다. 또한, 상기 제1 다중화/역다중화기(271)는 상기 제1 광선로(201)를 통해서 입력받은 상기 상향 광신호들을 역다중화시켜서 해당 상향 광검출기(241 ~ 246)로 출력한다.
상기 제2 다중화/역다중화기(272)는 상기 제1 및 제2 광을 각각의 파장으로 분할해서 해당 하향 광원(251 ~ 256)으로 출력하고 상기 각 하향 광원(251 ~ 256)에서 파장 잠김된 상기 하향 광신호들을 다중화시켜서 제2 광선로(202)로 출력한다. 또한, 상기 제2 다중화/역다중화기(272)는 상기 상향 광신호들을 역다중화시켜서 해당 상향 광검출기(261 ~ 266)로 출력한다.
상기 제1 광분배기들(331, 332)은 제1 내지 제4 포트를 구비하며, 상기 제1 포트는 상기 제3 광분배기(321)에 연결되고, 상기 제2 포트는 상기 제1 다중화/역다중화기(271)와 연결되고, 상기 제3 포트는 상기 제4 광분배기(322)에 각각 연결된다. 상기 각 제4 포트는 상기 제1 광선로(201)의 양 끝단과 연결됨으로써 상기 제1 광선로(201)와 환형 루프를 형성한다. 즉, 상기 제1 광분배기들(331, 332)은 상기 제1 광선로(201)를 통해서 다중화된 하향 광신호와, 상기 제1 및 제2 광을 상기 각 노드(400-1 ~ 400-3)로 전송하고, 상기 노드들(400-1 ~ 400-3)에서 파장 잠김에 의해 생성된 다중화된 상향 광신호들을 상기 제1 다중화/역다중화기(271)로 출력한다.
상기 각 제2 광분배기(341, 342)는 제1 내지 제4 포트를 구비하며, 상기 제1 포트는 상기 제4 광분배기(322)에 연결되고, 상기 제2 포트는 상기 제2 다중화/역다중화기(272)와 연결되고, 상기 제3 포트는 상기 제3 광분배기(321)에 각각 연결된다. 상기 각 제4 포트는 상기 제2 광선로(202)의 양 끝단과 연결됨으로써 상기 제2 광선로(202)와 환형 루프를 형성한다. 즉, 상기 제2 광분배기들(341, 342)은 상기 제2 광선로(202)를 통해서 다중화된 하향 광신호와, 상기 제1 및 제2 광을 상 기 각 노드(400-1 ~ 400-3)로 전송하고, 상기 노드들(400-1 ~ 400-3)에서 파장 잠김에 의해 생성된 다중화된 상향 광신호들을 상기 제2 다중화/역다중화기(272)로 출력한다.
상기 제3 광분배기(321)는 제1 내지 제5 포트를 포함한다. 상기 제3 광분배기(321)의 제1 포트는 상기 제1 광대역 광원(311)과 연결되고, 제2 내지 제5 포트는 상기 제1 및 제2 광분배기들(331, 332, 341, 342) 각각에 연결된다. 즉, 상기 제3 광분배기(321)는 제1 포트를 통해 입력된 상기 제1 광을 제2 내지 제5 포트를 통해서 상기 제1 및 제2 광분배기들(331, 332, 341, 342) 각각으로 출력한다.
상기 제4 광분배기(322)는 제1 내지 제5 포트를 포함한다. 상기 제4 광분배기(322)의 제1 포트는 상기 제2 광대역 광원(312)과 연결되고, 제2 내지 제5 포트는 상기 제1 및 제2 광분배기들(331, 332, 341, 342) 각각에 연결된다. 즉, 상기 제4 광분배기(322)는 제1 포트를 통해 입력된 상기 제2 광을 제2 내지 제5 포트를 통해서 상기 제1 및 제2 광분배기들(331, 332, 341, 342) 각각으로 출력한다.
상기 제1 광선로(201)는 상기 각 노드들(400-1 ~ 400-3)과 상기 중앙 기지국(210)을 환형으로 링크시키며 상기 상향 광신호들을 상기 중앙 기지국(210)으로 전송하고 상기 하향 광신호들 및 상기 제1 또는 제2 광을 상기 각 노드(400-1 ~ 400-3)로 전송한다. 또한, 상기 제2 광선로(202)는 상기 제1 광선로(201)의 둘레를 따라서 상기 각 노드들(400-1 ~ 400-3)과 상기 중앙 기지국(210)을 환형으로 링크시키며, 상기 제1 광선로(201)를 통해서 전송되는 하향 또는 상향 광신호들과 다른 파장 대역의 광을 전송한다. 상기 제1 및 제2 광선로(201, 202)는 광섬유 등을 사 용할 수 있다.
상기 각 노드(400-1 ~ 400-3)는 상기 제1 광선로(201) 상에 위치된 제1 양방향 다중화/역다중화기(Bidirectional ADD-DROP Multiplexer; 301-1 ~ 301-3)와, 상기 제2 광선로 (202) 상에 위치된 상기 제2 양방향 다중화/역다중화기(302-1 ~ 302-3)와, 복수의 제1 상향 광원들(411~413, 431~433)과, 복수의 제1 하향 광검출기들(421~423, 441~443)과, 복수의 제2 상향 광원들(451~453, 471~473)과, 복수의 제2 하향 광검출기들(461~463, 481~483)을 포함한다.
상기 제1 양방향 다중화/역다중화기(301-1 ~ 301-3)는 상기 제1 상향 광원들(411~413, 431~433)과, 상기 제1 하향 광검출기들(421~423, 441~443)과 연결된다. 상기 제2 양방향 다중화/역다중화기(302-1 ~ 302-3)는 상기 제2 상향 광원들(451~453, 471~473)과 상기 제2 하향 광검출기들(461~463, 481~483)에 연결된다.
도 2a를 참조하면, 본 발명에 따른 메트로-광 가입자 망(200)의 정상 동작은 하기와 같다. 상기 제1 광대역 광원(311)은 기설정된 파장 대역의 제1 광을 생성하고, 상기 제1 광은 상기 제3 광분배기(321)와 해당 제1 광분배기(331)를 통해서 상기 제1 다중화/역다중화기(271)로 출력되고, 해당 제1 광분배기(332)에 의해서 상기 제1 광선로(201)로 각각 출력된다. 상기 제1 광선로(201)로 출력된 상기 제1 광은 시계 방향으로 진행해서 해당 노드(400-1 ~ 400-3)로 입력된다.
상기 제1 다중화/역다중화기(271)에 입력된 상기 제1 광은 각각의 파장으로 분할된 후 해당 하향 광원(231 ~ 236)에 입력되며, 상기 하향 광원들(231 ~ 236)은 파장 잠김된 하향 광신호들을 생성해서 상기 제1 다중화/역다중화기(271)로 출력한 다. 상기 제1 다중화/역다중화기(271)는 상기 하향 광신호들을 다중화시켜서 해당 제1 광분배기(331)를 통해서 상기 제1 광선로(201)의 반시계 방향으로 전송한다.
상기 각 노드(400-1 ~ 400-3)의 제1 양방향 다중화/역다중화기(301-1 ~ 301-3)는 상기 제1 광선로(201)를 통해서 입력받은 다중화된 하향 광신호들을 역다중화시켜서 해당 파장의 하향 광신호를 해당 제1 하향 광검출기(421 ~ 423, 441 ~ 443)로 출력하고, 상기 각 제1 하향 광검출기(421 ~ 423, 441 ~ 443)는 해당 하향 광신호를 검출해낸다. 또한, 상기 제1 양방향 다중화/역다중화기(301-1 ~ 301-3)는 나머지 해당되지 않은 파장의 하향 광신호들을 다중화시켜서 상기 제1 광선로(201)를 통해서 반시계 방향으로 전송한다.
상기 제1 광선로(201)를 통해서 시계 방향으로 전송된 상기 제1 광은 해당 제1 양방향 다중화/역다중화기(301-3 ~ 301-1)에서 각각의 파장들로 분할된 후 해당 제1 상향 광원(411 ~ 413, 431 ~ 433)에 입력된다. 해당 제1 상향 광원(411 ~ 413, 431 ~ 433)은 파장 잠김된 상향 광신호를 생성하며, 상기 제1 양방향 다중화/역다중화기(301-1 ~ 301-3)는 상기 상향 광신호들을 다중화시켜서 상기 제1 광선로(201)를 통해서 반시계 방향으로 전송한다.
도 3은 내지 도 4는 도 2에 환형 네트워크에 이용된 하향 및 상향 광신호들의 파장 대역을 설명하기 위한 그래프이다. 상기 제2 광선로(202)는 상기 제1 광선로(201)와 동일한 전송 동작을 수행하는 반면에, 상기 제2 광선로(202)를 진행하는 제2 광과, 하향 및 상향 광신호의 파장 대역(λ5 ~ λ7)은 상기 제1 광선로(201)를 진행하는 제1 광과 하향 및 상향 광신호의 파장 대역(λ1 ~ λ3)과 다르다.
즉, 상기 제1 광에 의해 파장 잠김된 하향 및 상향 광신호들은 상기 제1 광선로(201)를 통해서 해당 노드들(400-1 ~ 400-3)과, 상기 중앙 기지국(210) 사이에서 송수신된다. 반면에, 상기 제2 광에 의해 파장 잠김된 하향 및 상향 광신호들은 상기 제2 광선로(202)를 통해서 해당 노드들(400-1 ~ 400-3)과, 상기 중앙 기지국 (210) 사이에서 송수신된다.
상기 각 노드(400-1 ~ 400-3)는 상기 제2 광선로(202) 상에 위치된 제2 양방향 다중화/역다중화(302-1 ~ 302-3)를 포함하며, 상기 각 제2 양방향 다중화/역다중화기(302-1 ~ 302-3)는 해당 파장의 하향 광신호를 검출해내기 위한 제2 하향 광검출기들(461 ~ 463, 481 ~ 483)과, 상기 제2 광들의 분할된 파장 중 해당 파장에 의해 파장 잠김된 상향 광신호를 생성하기 위한 복수의 상향 광원들(451 ~ 453, 471 ~ 473)과 연결된다.
보다 구체적으로 설명하자면, 본 발명에 따른 메트로-광가입자 망(200)은 정상적인 동작 상태에서 각각 λ1 ~ λ3의 파장을 갖는 하향 광신호들을 상기 중앙 기지국으로부터 상기 제1 광선로(201)를 통해서 반시계 방향으로 출력한다. 상기 하향 광신호들은 상기 제1 광선로(201) 상에 상기 중앙 기지국(210)으로부터 반시계 방향으로 순차적으로 위치된 제1 내지 제3 노드들(400-1 ~ 400-3) 중 해당 노드에서 검출된다. 즉, 상기 제1 노드(400-1)는 λ1의 파장을 갖는 하향 광신호를 검출해내고, 상기 제2 노드(400-2)는 λ2의 파장을 갖는 하향 광신호를 검출해내고, 상기 제3 노드(400-3)는 λ3의 파장을 갖는 하향 광신호를 검출해낸다.
상기 제1 광이 상기 중앙 기지국(210)으로부터 시계 방향으로 출력되면, 상기 제3 노드(400-3)는 상기 제1 광을 λ1 ~ λ3의 파장으로 분할해서, 그 중 λ 3의 파장을 해당 제1 상향 광원(413)으로 출력한다. 상기 제2 노드(400-2)는 상기 제1 광을 λ1 ~ λ3의 파장으로 분할해서, 그 중 λ2의 파장을 해당 제1 상향 광원(432)으로 출력한다. 상기 제1 노드(400-1)는 상기 제1 광을 λ1 ~ λ3의 파장으로 분할해서, 그 중 λ1 의 파장을 해당 제1 상향 광원(411)으로 출력한다.
상기 제1 내지 제3 노드들(400-1 ~ 400-3) 각각의 해당 제1 상향 광원은 λ1 ~ λ3의 파장으로 파장 잠김된 상향 광신호들(λ1 ~ λ3)을 생성하며, 각각의 제1 양방향 다중화/역다중화기(301-1 ~ 301-3)를 통해서 상기 중앙 기지국(210)을 향해 반시계 방향으로 출력한다.
상기 제2 광선로(202)는 상술한 제1 광선로(201) 상의 하향 및 상향 광신호들과 상기 각 노드들(400-1 ~ 400-3)을 파장 잠김시키기 위한 상기 제2 광의 전송 방법은 동일하다. 다만, 상기 제2 광선로(202)를 통해서 전송되는 하향 및 상향 광신호들의 파장 대역은 λ5 ~ λ7로서, 상기 제1 광선로(201)와 다른 파장 대역을 사용한다. 도 2a와 도 2b에 있어서, 점선의 화살표는 상향 광신호의 진행 방향을 나타내내고, 실선의 화살표는 상향 광신호의 진행 방향을 나타낸다.
도 2b는 본 발명에 따른 메트로-광가입자 망을 구성하는 상기 제1 또는 제2 광선로에 장애 발생시 이에 대응하기 위한 보호 절체 방법을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 따른 메트로-광가입자 망(200)은 장애 발생시 상기 제1 및 제2 광선로(201, 202)를 통해서 진행하던 제1 또는 제2 광과, 하향 및 상향 광신호들 중 절반의 신호가 소실됨으로 장애가 발생된 구간을 확인할 수 있다. 즉, 중앙 기지국 (210) 또는 해당 노드(400-1 ~ 400-3)는 해당되는 하향 또는 상향 광검출기에서 검출되는 광신호의 세기 변화로부터 장애 발생된 구간을 인지하게 된다.
예를 들어서, 도 2B에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 노드(400-1, 400-2) 사이의 상기 제1 및 제2 광선로(201, 202)에 장애가 발생된다면, 상기 제1 노드(400-1)는 상기 제1 광선로(201)를 통해서 상기 중앙 기지국(210)으로부터 입력받은 λ1의 하향 광신호를 상기 제1 광선로(201)에 연결된 상기 제2 양방향 다중화/역다중화기(301-1)를 통해서 해당 제2 하향 광검출기(421)로 검출해낸다.
또한, 상기 제1 노드(400-1)는 λ1의 파장 잠김된 상향 광신호를 상기 제1 광선로(201)를 통해서 반시계 방향으로 전송할 수 없게됨으로, 상기 제2 광선로(202)에 연결된 해당 제2 상향 광원(451)에서 생성된 λ1의 상향 광신호를 상기 제2 양방향 다중화/역다중화기(302-1)를 통해서 상기 중앙 기지국(210)으로 출력한다.
상기 제1 광은 상기 제1 광선로(201)를 통해서 상기 중앙 기지국(210)으로부터 상기 제3 및 제2 노드(400-3, 400-2)를 향해서 시계 방향으로 출력되며, 상기 제2 노드(400-2)는 λ2으로 파장 잠김된 상향 광신호를 상기 제1 광선로(201)를 통 해서 반시계 방향으로 출력한다. 상기 제3 노드(400-3)는 λ3으로 파장 잠김된 상향 광신호를 상기 제1 광선로(201)를 통해서 반시계 방향으로 출력한다. 또한, λ2와 λ3 파장의 하향 광신호들은 상기 제2 광선로(202)를 통해서 상기 중앙 기지국(210)으로부터 시계 방향으로 출력된다. 상기 제2 노드(400-2)는 λ2 파장의 하향 광신호를 검출해내고, 상기 제3 노드(400-3)는 λ3 파장의 하향 광신호를 검출해낸다.
상기 제2 광은 상기 제2 광선로(202)를 통해서 상기 중앙 기지국(210)으로부터 상기 제3 및 제2 노드(400-3, 400-2)를 향해서 시계 방향으로 출력되며, 상기 제2 노드(400-2)는 λ6으로 파장 잠김된 상향 광신호를 상기 제1 광선로(201)를 통해서 반시계 방향으로 출력한다. 상기 제3 노드(400-3)는 λ7으로 파장 잠김된 상향 광신호를 상기 제2 광선로(202)를 통해서 반시계 방향으로 출력한다.
본 발명은 파장 주입 광신호를 메트로-가입자 망에 적용함으로써, 각 노드에서 고가의 광증폭기 또는 도파로형 회절 격자를 사용하지 않고도 파장 분할 다중 방법을 메트로-가입자 망을 구축할 수 있다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 양방향 메트로-광가입자망에 있어서,
    넓은 파장 대역의 제1 및 제2 광을 각각 생성하기 위한 제1 및 제2 광대역 광원, 상기 제1 및 제2 광에 의해 파장 잠김된 하향 광신호를 생성하기 위한 복수의 하향 광원들, 해당 파장의 상향 광신호를 검출해내기 위한 복수의 상향 광검출기들, 상기 각 하향 광원에서 파장 잠김된 상기 하향 광신호들을 다중화시켜서 제1 광선로로 출력하며 상기 상향 광신호들을 역다중화시켜서 해당 상향 광검출기로 출력하기 위한 제1 및 제2 다중화/역다중화기를 포함하는 중앙 기지국과;
    해당 파장의 하향 광신호를 검출해내고 해당 파장의 광에 의해 파장 잠김된 상향 광신호를 생성하기 위한 복수의 노드들과;
    상기 각 노드들과 상기 중앙 기지국을 환형으로 링크시키며 상기 상향 광신호들을 상기 중앙 기지국으로 전송하고 상기 하향 광신호들 및 상기 광을 상기 각 노드로 전송하기 위한 제1 광선로와;
    상기 제1 광선로의 둘레를 따라서 상기 각 노드들과 상기 중앙 기지국을 환형으로 링크시키는 제2 광선로를 포함함을 특징으로 하는 양방향 메트로-광가입자망.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 중앙 기지국은,
    상기 제1 광선로의 양 끝단에 위치되며, 상기 제1 및 제2 광대역 광원과 상기 제1 다중화/역다중화기에 각각 연결된 한 쌍의 제1 광분배기들과;
    상기 제2 광선로의 양 끝단에 위치되며, 상기 제1 및 제2 광대역 광원과 상기 제2 다중화/역다중화기에 각각 연결된 한 쌍의 제2 광분배기들과;
    복수의 포트들을 포함하며 상기 각 포트는 상기 각 제1 광분배기와, 상기 각 제2 광분배기와, 상기 제1 광대역 광원에 연결되며 상기 제1 광을 상기 제1 및 제2 광분배기로 출력하기 위한 제3 광 분배기와;
    복수의 포트들을 포함하며 상기 각 포트는 상기 각 제1 광분배기와, 상기 각 제2 광분배기와, 상기 제2 광대역 광원에 연결되며 상기 제2 광을 해당 제2 광분배기로 출력하기 위한 제4 광 분배기를 더 포함함을 특징으로 하는 양방향 메트로-광가입자망.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광선로는 서로 다른 파장 대역을 갖는 하향 광신호들을 전송함을 특징으로 하는 양방향 메트로-광가입자망.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광선로는 서로 다른 파장 대역을 갖는 상향 광신호들을 전송함을 특징으로 하는 양방향 메트로-광가입자망.
  6. 제2 항에 있어서, 상기 각 노드는,
    상기 제1 광선로 상에 위치되며 상기 제1 및 제2 광을 각각의 파장으로 분할해서 해당 상향 광원으로 출력하고, 상기 하향 광신호들 중에서 해당 파장의 하향 광신호를 해당 하향 광검출기로 출력하기 위한 제1 양방향 다중화/역다중화기와;
    상기 제2 광선로 상에 위치되며 상기 제2 광을 각각의 파장으로 분할해서 해당 상향 광원으로 출력하고, 상기 하향 광신호들 중에서 해당 파장의 하향 광신호를 해당 하향 광검출기로 출력하기 위한 제1 양방향 다중화/역다중화기와;
    상기 제1 양방향 다중화/역다중화기에 연결되며, 해당 파장의 하향 광신호를 검출해내기 위한 하나 이상의 제1 하향 광검출기들과;
    상기 제1 양방향 다중화/역다중화기에 연결되며, 파장 잠김된 상향 광신호들을 생성하기 위한 하나 이상의 제1 상향 광원들과;
    상기 제2 양방향 다중화/역다중화기에 연결되며, 해당 파장의 하향 광신호를 검출해내기 위한 하나 이상의 제2 하향 광검출기들과;
    상기 제2 양방향 다중화/역다중화기에 연결되며, 파장 잠김된 상향 광신호들을 생성하기 위한 하나 이상의 제2 상향 광원들을 포함함을 특징으로 하는 양방향 메트로-광가입자망.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 다중화/역다중화기는 도파로형 회절 격자를 포함함을 특징으로 하는 양방향 메트로-광가입자망.
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