KR100640456B1 - 누화없는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망과 그 누화제거 방법 - Google Patents

누화없는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망과 그 누화제거 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에 관한 것으로, 특히 온도변화에 무관하게 페브리-페롯 레이저의 파장 잠김을 유지하도록 하는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 광 주입형 광원을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에서 중앙기지국과 외부 노드의 다중화/역다중화기의 파장 채널들의 불완전 정렬에 의한 인접 채널간의 누화를 제거할 수 있는 누화없는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망과 그 누화 제거 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 광 주입식 광원을 사용하는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서, 채널별 광 주입식 광원들에 주입하기 위한 주입광을 제공하는 서로 다른 대역을 가지는 적어도 2개 이상의 광대역 광원들과, 상기 각각의 광대역 광원들로부터 서로 다른 대역을 가지는 각각의 주입광을 입력받아, 홀수 채널 광 주입식 광원들과 짝수 채널 광 주입식 광원들에 각각 주입하여 홀수 채널과 짝수 채널을 서로 다른 스펙트럼 대역에 속하도록 배치하여 상기 채널별로 다중화하여 송신하는 송신 장치와, 상기 송신 장치로부터 전달된 상기 송신된 다중화 신호를 각각의 채널별로 분리하여 홀수 채널별 신호와 짝수 채널별 신호가 각각 서로 다른 스 펙트럼 대역에 속하도록 수신하는 수신 장치를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망 등에 이용됨.
파장분할다중방식, 수동형 광 가입자망, 누화, 광 주입식 광원

Description

누화없는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망과 그 누화 제거 방법{Crosstalk-free WDM-PON and Its Crosstalk-free Method}
도 1a 또는 도 1b 는 본 발명의 실시예에 따른 외부로부터 광 주입된 광원을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망의 상향 전송 구조를 설명하기 위한 일실시예 구성도.
도 2a 또는 도 2b 는 본 발명의 실시예에 따른 외부로부터 광 주입된 광원을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망의 하향 전송 구조를 설명하기 위한 일실시예 구성도.
도 3a 또는 도 3b 는 본 발명의 실시예에 따른 외부로부터 광 주입된 광원을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망의 상하향 전송 구조를 설명하기 위한 일실시예 구성도.
도 4 는 도 3에 사용된 양방향 송수신기(BiDi)의 상세 구성도.
본 발명은 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에 관한 것으로, 특히 온도변화에 무관하게 페브리-페롯 레이저의 파장 잠김을 유지하도록 하는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에 관한 것이다.
미래의 광대역 통신 서비스를 제공하기 위한 차세대 가입자망으로서 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망(wavelength division multiplexed passive optical network : WDM-PON)에 대한 관심이 증가하면서 그것의 경제적인 구현을 위한 노력이 진행되고 있다.
이와 같은 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망은 각 가입자에게 별도의 파장을 할당하기 때문에 각 가입자용의 파장분할다중방식 광원들과 이들에서 발생한 다수의 파장채널들(wavelength channels)을 위한 다중화/역다중화기(MUX/DeMUX)가 필요하다. 이러한 파장분할다중방식 광원들과 다중화/역다중화기 간의 파장 정렬을 경제적인 방법으로 구현하는 것은 망의 유지 보수 비용을 줄이는데 매우 중요한 요인이다.
일반적으로 이와 같은 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에 사용되는 파장분할다중방식 광원들로서는 일반적으로 분포궤환 레이저 어레이(distributed feedback laser array), 고출력 발광 다이오우드(light emitting diode) 및 스펙트럼 분할광원(Spectrum-sliced source) 등이 제안되었다. 그러나 최근에는 광원의 유지 보수가 용이하도록 광원의 파장이 광원 자체에 의하지 않고 외부에서 주입되는 광에 의해 결정되는 광 주입형 광원들인 외부 광 주입된 페브리-페롯 레이저(Fabry-Perot laser diode: FP-LD)와 파장 주입된 반사형 반도체 광 증폭기 (reflective semiconductor optical amplifier: R-SOA) 등이 새롭게 제안되었다.
이와 같은 광 주입형 광원들의 장점은 해당 광원의 파장이 외부로부터 주입되는 광에 의해서 결정되므로 한 종류의 광원을 다수의 파장채널들에 별다른 조정없이 사용할 수 있다는 것이다. 따라서, 광원과 다중화/역다중화기 사이에 파장 정렬이 필요하지 않으므로 망의 운영 및 유지 보수가 간단해진다.
일반적으로 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망은 큰 대역폭(bandwidth), 뛰어난 보안성(security), 통신 규약 무의존성(protocol independence) 등의 여러 장점을 가진다. 하지만, 다수의 광원을 필요로 하기 때문에 비싼 장치 비용이 소모되고, 다수의 파장 채널들을 하나로 전송하고 하나로 전송된 신호를 다수의 파장 채널들로 분리하기 위해서 다중화/역다중화기를 사용함으로 인해 인접 파장 채널에 의한 누화(Crosstalk)에 취약한 점이 약점이 되고 있다.
특히, 광원으로 광 주입형 광원(예컨대, 페브리-페롯 레이저 또는 반사형 반도체 광 증폭기)을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에서, 중앙 기지국과 외부 노드 사이의 다중화/역다중화기에서 다중화/역다중화되는 파장 채널들이 불완전 정렬되어 있는 경우 인접 파장 채널에 의하여 누화가 발생하게 되는 문제점이 발생한다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 광 주입형 광원을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에서 중앙기지국과 외부 노 드의 다중화/역다중화기의 파장 채널들의 불완전 정렬에 의한 인접 채널간의 누화를 제거할 수 있는 누화없는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망과 그 누화 제거 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광 주입식 광원을 사용하는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서, 채널별 광 주입식 광원들에 주입하기 위한 주입광을 제공하는 서로 다른 대역을 가지는 적어도 2개 이상의 광대역 광원들과, 상기 각각의 광대역 광원들로부터 서로 다른 대역을 가지는 각각의 주입광을 입력받아, 홀수 채널 광 주입식 광원들과 짝수 채널 광 주입식 광원들에 각각 주입하여 홀수 채널과 짝수 채널을 서로 다른 스펙트럼 대역에 속하도록 배치하여 상기 채널별로 다중화하여 송신하는 송신 장치와, 상기 송신 장치로부터 전달된 상기 송신된 다중화 신호를 각각의 채널별로 분리하여 홀수 채널별 신호와 짝수 채널별 신호가 각각 서로 다른 스펙트럼 대역에 속하도록 수신하는 수신 장치를 포함한다.
또한, 본 발명은, 광 주입식 광원을 사용하는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에서 누화를 없애기 위한 방법에 있어서, 채널별 광 주입식 광원들에 주입하기 위한 주입광을 제공하는 서로 다른 대역을 가지는 적어도 2개 이상의 광대역 광원을 제공하는 과정과, 상기 각각의 광대역 광원들로부터 서로 다른 대역을 가지는 각각의 주입광을 입력받아, 홀수 채널 광 주입식 광원들과 짝수 채널 광 주입식 광원들에 각각 주입하여 홀수 채널과 짝수 채널을 서로 다른 스펙트럼 대역에 속하 도록 배치하여 상기 채널별로 다중화하여 송신토록 하는 과정과, 상기 송신된 다중화 신호를 각각의 채널별로 분리하여 홀수 채널별 신호와 짝수 채널별 신호가 각각 서로 다른 스펙트럼 대역에 속하도록 수신하는 과정을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 외부로부터 광 주입된 광원(예컨대, 페브리-페롯 레이저(light-injected Fabry-Perot laser) 또는 파장 주입된 반사형 반도체 광 증폭기(wavelength-seeded reflective semiconductor optical amplifier))을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에서 중앙기지국과 외부 노드 사이의 다중화/역다중화기의 불완전한 파장 정렬에 의한 인접 채널간의 누화(Crosstalk)를 없애기 위한 구성과 그 구성 방법에 관한 것이다.
도 1a 는 본 발명의 실시예에 따른 외부로부터 광 주입된 광원을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망의 상향 전송 구조를 설명하기 위한 일실시예 구성도이다.
도 1a 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망은, 중앙기지국과 외부노드에 사용되는 다중화/역다중화기에서 자유스펙트럼 간격(Free Spectral Range; FSR)만큼 떨어진 두 개의 파장 대역들(bands)을 사용하는 구성을 제시한다.
우선, 상향 광원을 형성하기 위해 주입되는 광원은 제 1 대역을 가지는 제 1 광대역 광원(112)과 제 2 대역을 가지는 제 2 광대역 광원(113)이다.
각각의 광대역 광원들이 상향 광원으로 사용되기 위해 주입되는 과정을 살펴보면, 제 1 광대역 광원(112)에서 발생된 넓은 선폭을 가지는 주입광은 순환기(circulator)(110)를 통해 전송 광섬유를 거친 후 제 1 WDM 필터(120)에서 제 2 파장교대결합기(Interleaver)(115)로 전달된다. 여기서, 파장교대결합기(107, 108, 114, 115)는 입력광을 두 개의 출력 포트를 통해 홀수 채널들(ODD)과 짝수 채널들(EVEN)로 분리하여 출력하는 소자이다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 파장교대결합기들(107, 108, 114, 115)은 다중화/역다중화기들(105, 106, 116, 117)과 동일한 채널들을 기반으로 동작한다. 또한 본 발명의 실시예에서 사용되는 다중화/역다중화기들(105, 106, 116, 117)은 2XN 형으로서 한 쪽에 2 개의 입출력 포트를 가지고 있다.
그리고 제 2 파장교대결합기(115)의 짝수 포트로 출력된 주입광은 연결된 제 1 다중화/역다중화기(116)에서 파장에 따라 채널별로 분리되어 출력되는데, 제 2 포트로 입력되기 때문에 홀수 채널들로 출력되어 홀수 채널들의 광 주입형 광원에 주입광으로 입력된다. 여기서 광 주입형 광원들은 페브리-페롯 레이저 또는 반사형 반도체 광 증폭기 등이다.
한편, 제 2 파장교대결합기(115)의 홀수 포트로 출력된 주입광은 연결된 제 2 다중화/역다중화기(117)에서 파장에 따라 채널별로 출력되는데, 제 1 포트로 입력되기 때문에 홀수 채널들로 출력되어 홀수 채널들의 광 주입형 광원에 주입광으로 입력된다. 여기서 광 주입형 광원들은 페브리-페롯 레이저 또는 반사형 반도체 광 증폭기 등이다.
즉, 제 1 대역을 가지는 제 1 광대역 광원(112)은 각각의 다중화/역다중화기(116, 117)에서 스펙트럼 분할된 후 홀수 채널들(118-1, 119-1)의 파장을 고정하게 된다.
동일한 방식으로 제 2 대역을 가지는 제 2 광대역 광원(113)에서 발생된 넓은 선폭을 가지는 주입광은 제 1 파장교대결합기(114)의 짝수와 홀수 포트로 출력되어 각각의 다중화/역다중화기(116, 117)에서 채널별로 출력되어 짝수 채널들의 광 주입형 광원에 주입광으로 입력된다. 여기서 광 주입형 광원들은 페브리-페롯 레이저 또는 반사형 반도체 광 증폭기 등이다.
즉, 제 2 대역을 가지는 제 2 광대역 광원(113)은 각각의 다중화/역다중화기(116, 117)에서 스펙트럼 분할된 후 짝수 채널들(118-2, 119-2)의 파장을 고정하게 된다.
이와 같은 방식을 통하여 2XN개의 파장 채널들은 홀수 채널을 고정시킨 제 1 대역의 파장과 짝수 채널을 고정시킨 제 2 대역의 파장이 번갈아 가면서 배치되게 된다.
이렇게 배치된 파장 채널들은 페브리-페롯 레이저 또는 반사형 반도체 광 증폭기에서 출력된 후, 역순으로 진행하여 제 1 WDM 필터(120)에서 다중화되어 한 가 닥의 전송 광섬유를 통하여 중앙기지국으로 전송되며, 제 2 WDM 필터(109)에서 동일한 방식을 거치면서 역다중화되어 각각의 수신기에 입력되게 된다.
즉, 제 1 광대역 광원(112)의 주입광이 주입된 다중화된 상향 광신호는 전송 광섬유를 통해 제 2 WDM 필터(109)에서 제 3 파장교대결합기(Interleaver)(108)로 전달된다.
그리고 제 3 파장교대결합기(108)의 짝수 포트로 출력된 상향 광신호는 연결된 제 4 다중화/역다중화기(105)에서 파장에 따라 채널별로 분리되어 출력되는데, 제 2 포트로 입력되기 때문에 홀수 채널들로 출력되어 홀수 채널들의 광 수신기(101-1)로 입력된다. 이때 광 수신기(101-1) 전단에 제 1 대역의 파장을 통과시키는 제 1 대역 통과 필터(103-1)을 설치하여 누화를 방지한다.
그리고 제 3 파장교대결합기(108)의 홀수 포트로 출력된 상향 광신호는 연결된 제 3 다중화/역다중화기(106)에서 파장에 따라 채널별로 분리되어 출력되는데, 제 1 포트로 입력되기 때문에 홀수 채널들로 출력되어 홀수 채널들의 광 수신기(102-1)로 입력된다. 이때 광 수신기(102-1) 전단에 제 1 대역의 파장을 통과시키는 제 1 대역 통과 필터(104-1)을 설치하여 누화를 방지한다.
한편, 제 4 파장교대결합기(107)의 홀수 포트로 출력된 출력된 상향 광신호는 연결된 제 3 다중화/역다중화기(106)에서 파장에 따라 채널별로 분리되어 출력되는데, 제 2 포트로 입력되기 때문에 짝수 채널들로 출력되어 짝수 채널들의 광 수신기(102-2)로 입력된다. 이때 광 수신기(102-2) 전단에 제 2 대역의 파장을 통과시키는 제 2 대역 통과 필터(104-2)을 설치하여 누화를 방지한다.
그리고 제 4 파장교대결합기(107)의 짝수 포트로 출력된 상향 광신호는 연결된 제 4 다중화/역다중화기(105)에서 파장에 따라 채널별로 분리되어 출력되는데, 제 1 포트로 입력되기 때문에 짝수 채널들로 출력되어 짝수 채널들의 광 수신기(101-2)로 입력된다. 이때 광 수신기(101-2) 전단에 제 2 대역의 파장을 통과시키는 제 2 대역 통과 필터(103-2)을 설치하여 누화를 방지한다.
이상과 같이 인접한 채널에 대해 각각 서로 다른 대역의 주입광으로 고정됨으로 인해 인접 채널의 광신호에 의한 누화를 효율적으로 차단할 수 있게 된다. 즉, 채널들이 인접해 있어도 파장은 서로 다른 파장 대역에 속하게 되므로 다중화/역다중화기의 불완전 정렬이 있다고 할지라도, 대역 통과 필터를 사용함으로써 인접 채널의 광이 수신기에 입력되는 것을 손쉽게 차단할 수 있는 것이다.
도 1b 는 본 발명의 실시예에 따른 외부로부터 광 주입된 광원을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망의 상향 전송 구조에서 서로 다른 대역을 가지는 광대역 광원의 모습을 예시한다.
도 1b에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에서 제 1 대역 광원(112)과 제 2 대역 광원(113)은 자유스펙트럼간격(Free Spectral Range; FSR)만큼 떨어지며, 각각의 대역 내에는 홀수 채널 상향 신호들과 짝수 채널 상향 신호들이 포함된다.
도 2a 는 본 발명의 실시예에 따른 외부로부터 광 주입된 광원을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망의 하향 전송 구조를 설명하기 위한 일실시예 구성도이다.
도 2a 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파장분할다중방식 수동형 광 가 입자망은, 중앙기지국과 외부노드에 사용되는 다중화/역다중화기에서 자유스펙트럼간격(Free Spectral Range; FSR)만큼 떨어진 두 개의 파장 대역들(bands)을 사용하는 구성을 제시한다.
우선, 하향 광원을 형성하기 위해 주입되는 광원은 제 1 대역을 가지는 제 1 광대역 광원(210)과 제 2 대역을 가지는 제 2 광대역 광원(211)이다.
각각의 광대역 광원들이 하향 광원으로 사용되기 위해 주입되는 과정을 살펴보면, 제 1 광대역 광원(210)에서 발생된 넓은 선폭을 가지는 주입광은 순환기(circulator)(208)를 통해 제 1 WDM 필터(207)에서 제 2 파장교대결합기(Interleaver)(206)로 전달된다. 여기서, 파장교대결합기(205, 206, 213, 214)는 입력광을 두 개의 출력 포트를 통해 홀수 채널들(ODD)과 짝수 채널들(EVEN)로 분리하여 출력하는 소자이다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 파장교대결합기들(205, 206, 213, 214)은 다중화/역다중화기들(203, 204, 215, 216)과 동일한 채널들을 기반으로 동작한다. 또한 본 발명의 실시예에서 사용되는 다중화/역다중화기들(203, 204, 215, 216)은 2XN 형으로서 한 쪽에 2 개의 입출력 포트를 가지고 있다.
그리고 제 2 파장교대결합기(206)의 짝수 포트로 출력된 주입광은 연결된 제 1 다중화/역다중화기(203)에서 파장에 따라 채널별로 분리되어 출력되는데, 제 2 포트로 입력되기 때문에 홀수 채널들로 출력되어 홀수 채널들의 광 주입형 광원(201-1)에 주입광으로 입력된다. 여기서 광 주입형 광원들은 페브리-페롯 레이저 또는 반사형 반도체 광 증폭기 등이다.
한편, 제 2 파장교대결합기(206)의 홀수 포트로 출력된 주입광은 연결된 제 2 다중화/역다중화기(204)에서 파장에 따라 채널별로 출력되는데, 제 1 포트로 입력되기 때문에 홀수 채널들로 출력되어 홀수 채널들의 광 주입형 광원(202-1)에 주입광으로 입력된다. 여기서 광 주입형 광원들은 페브리-페롯 레이저 또는 반사형 반도체 광 증폭기 등이다.
즉, 제 1 대역을 가지는 제 1 광대역 광원(210)은 각각의 다중화/역다중화기(203, 204)에서 스펙트럼 분할된 후 홀수 채널들(201-1, 202-1)의 파장을 고정하게 된다.
동일한 방식으로 제 2 대역을 가지는 제 2 광대역 광원(211)에서 발생된 넓은 선폭을 가지는 주입광은 제 1 파장교대결합기(205)의 짝수와 홀수 포트로 출력되어 각각의 다중화/역다중화기(203, 204)에서 채널별로 출력되어 짝수 채널들의 광 주입형 광원(201-2, 202-2)에 주입광으로 입력된다. 여기서 광 주입형 광원들은 페브리-페롯 레이저 또는 반사형 반도체 광 증폭기 등이다.
즉, 제 2 대역을 가지는 제 2 광대역 광원(211)은 각각의 다중화/역다중화기(203, 204)에서 스펙트럼 분할된 후 짝수 채널들(201-2, 202-2)의 파장을 고정하게 된다.
이와 같은 방식을 통하여 2XN개의 파장 채널들은 홀수 채널을 고정시킨 제 1 대역의 파장과 짝수 채널을 고정시킨 제 2 대역의 파장이 번갈아 가면서 배치되게 된다.
이렇게 배치된 파장 채널들은 페브리-페롯 레이저 또는 반사형 반도체 광 증폭기에서 출력된 후, 역순으로 진행하여 제 1 WDM 필터(207)에서 다중화되어 한 가 닥의 전송 광섬유를 통하여 외부노드로 전송되며, 제 2 WDM 필터(212)에서 동일한 방식을 거치면서 역다중화되어 각각의 수신기(219-1, 219-2, 220-1, 220-2)에 입력되게 된다.
즉, 제 1 광대역 광원(210)의 주입광이 주입된 다중화된 하향 광신호는 전송 광섬유를 통해 제 2 WDM 필터(212)에서 제 3 파장교대결합기(Interleaver)(214)로 전달된다.
그리고 제 3 파장교대결합기(214)의 짝수 포트로 출력된 하향 광신호는 연결된 제 4 다중화/역다중화기(215)에서 파장에 따라 채널별로 분리되어 출력되는데, 제 2 포트로 입력되기 때문에 홀수 채널들로 출력되어 홀수 채널들의 광 수신기(219-1)로 입력된다. 이때 광 수신기(219-1) 전단에 제 1 대역의 파장을 통과시키는 제 1 대역 통과 필터(217-1)을 설치하여 누화를 방지한다.
그리고 제 3 파장교대결합기(214)의 홀수 포트로 출력된 하향 광신호는 연결된 제 3 다중화/역다중화기(216)에서 파장에 따라 채널별로 분리되어 출력되는데, 제 1 포트로 입력되기 때문에 홀수 채널들로 출력되어 홀수 채널들의 광 수신기(220-1)로 입력된다. 이때 광 수신기(220-1) 전단에 제 1 대역의 파장을 통과시키는 제 1 대역 통과 필터(218-1)을 설치하여 누화를 방지한다.
한편, 제 4 파장교대결합기(213)의 홀수 포트로 출력된 출력된 하향 광신호는 연결된 제 3 다중화/역다중화기(216)에서 파장에 따라 채널별로 분리되어 출력되는데, 제 2 포트로 입력되기 때문에 짝수 채널들로 출력되어 짝수 채널들의 광 수신기(220-2)로 입력된다. 이때 광 수신기(220-2) 전단에 제 2 대역의 파장을 통 과시키는 제 2 대역 통과 필터(218-2)을 설치하여 누화를 방지한다.
그리고 제 4 파장교대결합기(213)의 짝수 포트로 출력된 하향 광신호는 연결된 제 4 다중화/역다중화기(215)에서 파장에 따라 채널별로 분리되어 출력되는데, 제 1 포트로 입력되기 때문에 짝수 채널들로 출력되어 짝수 채널들의 광 수신기(219-2)로 입력된다. 이때 광 수신기(219-2) 전단에 제 2 대역의 파장을 통과시키는 제 2 대역 통과 필터(217-2)을 설치하여 누화를 방지한다.
이상과 같이 인접한 채널에 대해 각각 서로 다른 대역의 주입광으로 고정됨으로 인해 인접 채널의 광신호에 의한 누화를 효율적으로 차단할 수 있게 된다. 즉, 채널들이 인접해 있어도 파장은 서로 다른 파장 대역에 속하게 되므로 다중화/역다중화기의 불완전 정렬이 있다고 할지라도, 대역 통과 필터를 사용함으로써 인접 채널의 광이 수신기에 입력되는 것을 손쉽게 차단할 수 있는 것이다.
도 2b 는 본 발명의 실시예에 따른 외부로부터 광 주입된 광원을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망의 하향 전송 구조에서 서로 다른 대역을 가지는 광대역 광원의 모습을 예시한다.
도 2b에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에서 제 1 대역 광원(112)과 제 2 대역 광원(113)은 자유스펙트럼간격(Free Spectral Range; FSR)만큼 떨어지며, 각각의 대역 내에는 홀수 채널 하향 신호들과 짝수 채널 하향 신호들이 포함된다.
도 3a 는 본 발명의 실시예에 따른 외부로부터 광 주입된 광원을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망의 상하향 전송 구조를 설명하기 위한 일실시예 구성도이다.
도 3a 에 도시된 상하향 전송 구조의 동작 원리는 각각의 종단에 수신기와 광 주입 광원이 결합된 형태의 양방향 송수신기(BiDi)(301-1 내지 301-4, 302-1 내지 302-4, 320-1 내지 320-4, 321-1 내지 321-4)를 구비한 점과 상하향 주입광을 순환기(110 또는 208)가 아닌 방향성 결합기(directional coupler)(308)로 전송 광섬유에 입력한다는 점을 제외하면 동일하다.
도 3b 는 본 발명의 실시예에 따른 외부로부터 광 주입된 광원을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망의 상하향 전송 구조에서 서로 다른 대역을 가지는 상향 광대역 광원들과 하향 광대역 광원들의 모습을 예시한다.
도 3b에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 상향을 위한 제 1 대역 광원(310)과 제 2 대역 광원(311), 하향을 위한 제 1 대역 광원(313)과 제 2 대역 광원(314)을 포함하며, 상향을 위한 제 1 대역 광원(310)과 제 2 대역 광원(311), 하향을 위한 제 1 대역 광원(313)과 제 2 대역 광원(314)은 각각 자유스펙트럼간격(Free Spectral Range; FSR)만큼 떨어지며, 상향과 하향에 사용되는 대역간에는 자유스펙트럼간격의 정수 배 만큼 스펙트럼상에서 분리되어 있다.
도 4 는 도 3에 사용된 양방향 송수신기(BiDi)의 상세 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 도 3에 사용된 양방향 송수신기(BiDi)는 수신기(42)와 광 주입 광원(41)을 구비하고, 수신기(42)와 광 주입 광원(41)을 WDM 필터(413)로 연결한다.
본 발명에서 누화를 막기 위해 각각의 수신기 전단에는 대역 통과 필터를 더 구비할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 제안된 누화 없는 광 주입형 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망의 구조를 제공함으로써, 중앙기지국과 외부노드에 위치하는 다중화/역다중화기들의 불완전 정렬에 의한 누화를 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 다중화/역다중화기들의 파장 정렬이 필요없거나 파장 정렬에 대한 요구조건이 완화될 수 있으므로 경제적인 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망을 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 광 주입식 광원을 사용하는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서,
    채널별 광 주입식 광원들에 주입하기 위한 주입광을 제공하는 서로 다른 대역을 가지는 적어도 2개 이상의 광대역 광원들과,
    상기 각각의 광대역 광원들로부터 서로 다른 대역을 가지는 각각의 주입광을 입력받아, 홀수 채널 광 주입식 광원들과 짝수 채널 광 주입식 광원들에 각각 주입하여 홀수 채널과 짝수 채널을 서로 다른 스펙트럼 대역에 속하도록 배치하여 상기 채널별로 다중화하여 송신하는 송신 장치와,
    상기 송신 장치로부터 전달된 상기 송신된 다중화 신호를 각각의 채널별로 분리하여 홀수 채널별 신호와 짝수 채널별 신호가 각각 서로 다른 스펙트럼 대역에 속하도록 수신하는 수신 장치를 포함하는 누화없는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신 장치는,
    상기 채널별 수신을 위한 각각의 채널별 수신부 중 홀수 채널 수신부들에 상기 송신 장치의 홀수 채널에 주입된 광 대역 광원의 대역을 통과시키기 위한 제 1 대역 통과 필터와
    상기 채널별 수신을 위한 각각의 채널별 수신부 중 짝수 채널 수신부들에 상기 송신 장치의 짝수 채널에 주입된 광 대역 광원의 대역을 통과시키기 위한 제 2 대역 통과 필터를 더 구비함을 특징으로 하는 누화없는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광 주입식 광원은,
    페브리-페롯 레이저(light-injected Fabry-Perot laser)인 것을 특징으로 하는 누화없는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광 주입식 광원은,
    파장 주입된 반사형 반도체 광 증폭기(wavelength-seeded reflective semiconductor optical amplifier)인 것을 특징으로 하는 누화없는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 송신 장치는 원격 노드이고, 상기 수신 장치는 중앙 기지국임을 특징으로 하는 누화없는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 송신 장치는 중앙 기지국이고, 상기 수신 장치는 원격 노드임을 특징으로 하는 누화없는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 송신 장치는, 상기 각각의 광대역 광원들로부터 서로 다른 대역을 가지는 각각의 주입광을 입력받아, 홀수 채널 광 주입식 광원들과 짝수 채널 광 주입식 광원들에 각각 주입하여 홀수 채널과 짝수 채널을 서로 다른 스펙트럼 대역에 속하도록 배치하기 위하여,
    상기 각각의 광대역 광원들로부터 서로 다른 대역을 가지는 각각의 주입광을 입력받아 각각 2개의 신호로 분리하는 2개의 인터리버와,
    상기 2개의 인터리버로부터 각각 하나의 신호를 입력받아, 각각의 주입광에 따라 홀수 채널과 짝수 채널로 분리하여 출력하는 2 개의 다중화/역다중화기를 구비하는 것을 특징으로 하는 누화없는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수신 장치는, 상기 송신 장치로부터 전달된 상기 송신된 다중화 신호를 각각의 채널별로 분리하여 홀수 채널별 신호와 짝수 채널별 신호가 각각 서로 다른 스펙트럼 대역에 속하도록 수신하기 위하여,
    상기 송신 장치로부터 서로 다른 대역을 가지는 주입광으로 고정된 송신 신호을 각각 입력받아 각각 2개의 신호로 분리하는 2개의 인터리버와,
    상기 2개의 인터리버로부터 각각 하나의 신호를 입력받아, 각각의 송신 신호에 따라 홀수 채널과 짝수 채널로 분리하여 출력하는 2 개의 다중화/역다중화기를 구비하는 것을 특징으로 하는 누화없는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 각각의 광대역 광원들은 자유스펙트럼간격만큼 분리된 것을 특징으로 하는 누화없는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망.
  10. 광 주입식 광원을 사용하는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에서 누화를 없애기 위한 방법에 있어서,
    채널별 광 주입식 광원들에 주입하기 위한 주입광을 제공하는 서로 다른 대 역을 가지는 적어도 2개 이상의 광대역 광원을 제공하는 과정과,
    상기 각각의 광대역 광원들로부터 서로 다른 대역을 가지는 각각의 주입광을 입력받아, 홀수 채널 광 주입식 광원들과 짝수 채널 광 주입식 광원들에 각각 주입하여 홀수 채널과 짝수 채널을 서로 다른 스펙트럼 대역에 속하도록 배치하여 상기 채널별로 다중화하여 송신토록 하는 과정과,
    상기 송신된 다중화 신호를 각각의 채널별로 분리하여 홀수 채널별 신호와 짝수 채널별 신호가 각각 서로 다른 스펙트럼 대역에 속하도록 수신하는 과정을 포함하는 광 주입식 광원을 사용하는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에서 누화 제거 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 수신하는 과정에 상기 서로 다른 스펙트럼 대역에 대한 필터링 과정을 더 포함시키는 것을 특징으로 광 주입식 광원을 사용하는 파장분할다중방식 수동형 광 가입자망에서 누화 제거 방법.
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