KR100644775B1 - 파장분할다중방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 광동축 혼합시스템 - Google Patents

파장분할다중방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 광동축 혼합시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파장분할다중(WDM)방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 광동축 혼합(HFC) 시스템에 관한 것으로, 본 발명에서는 기간 HFC 망 체제 내에, WDM 방식의 광 네트웍 기능을 수행할 수 있는 처리기기들, 예컨대, <서비스 공급원(WDM 데이터 공급원, RF 데이터 공급원)으로부터 출력된 하향 WDM 데이터(Downstream Wavelength Division Multiplex data) 및 하향 RF 데이터(Downstream Radio frequency data)를 최소한의 광 신호로 합성할 수 있는 처리기기>, <광 신호 내의 하향 WDM 데이터를 하향 RF 데이터와 분리하여, 각 가입자 단말들 측으로 선별·분배할 수 있는 처리기기>, <각 가입자 단말들 측으로부터 출력된 상향 WDM 데이터(Upstream WDM data)를 상향 RF 데이터(Upstream RF data)와 합성하여, 서비스 공급원 측으로 상향 출력할 수 있는 처리기기> 등을 추가로 연동 배치하여, HFC 방식의 데이터 송/수신 메카니즘 및 WDM 방식의 데이터 송/수신 메카니즘이 기간 HFC 망 내에서 자연스럽게 융합 구현될 수 있도록 유도하고, 이를 통해, WDM 데이터 송/수신 절차가 HFC 망에 속한 광 케이블을 통해 효과적으로 공유·구현될 수 있도록 함으로써(즉, HFC 망에 속한 광 케이블이 RF 데이터의 송/수신 통로기능은 물론, WDM 데이터의 송/수신 통로기능을 이중으로 겸하여 수행할 수 있도록 함으로써), 각 망 운영업체 측에서, 망 구축비용, 케이블 포설(증설)비용, 케이블(망) 운용비용 등을 최소한으로 유지시키면서도, 충분한 속도의 데이터 송/수신 서비스를 각 가입자 측에 효과적으로 제공할 수 있도록 가이드 할 수 있다.

Description

파장분할다중방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 광동축 혼합 시스템{Hybrid fiber coaxial system which has both a optical network function of wavelength division multiplex method}
도 1은 종래의 기술에 따른 HFC 네트웍 시스템을 개념적으로 도시한 예시도.
도 2는 종래의 기술에 따른 WDM 광 네트웍 시스템을 개념적으로 도시한 예시도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 WDM 방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 HFC 시스템을 개념적으로 도시한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 광 신호 합성/분리기의 세부 구성을 개념적으로 도시한 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 WDM 데이터 중계기의 세부 구성을 개념적으로 도시한 예시도.
본 발명은 파장분할다중(WDM method:Wavelength Division Multiplex method;이하, "WDM"이라 칭함)방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 광동축 혼합(HFC system:Hybrid Fiber Coaxial: 이하, "HFC"라 칭함) 시스템에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 기간 HFC 망 체제 내에, WDM 방식의 광 네트웍 기능을 수행할 수 있는 처리기기들을 추가로 연동 배치하고, 이를 통해, HFC 방식의 데이터 송/수신 메카니즘 및 WDM 방식의 데이터 송/수신 메카니즘이 기간 HFC 망 내에서 자연스럽게 융합 구현될 수 있도록 유도함으로써(즉, HFC 망에 속한 광 케이블이 RF 데이터의 송/수신 통로기능은 물론, WDM 데이터의 송/수신 통로기능을 이중으로 겸하여 수행할 수 있도록 함으로써), 각 망 운영업체 측에서, 망 구축비용, 케이블 포설(증설)비용, 케이블(망) 운용비용 등을 최소한으로 유지시키면서도, 충분한 속도의 데이터 송/수신 서비스를 각 가입자 측에 효과적으로 제공할 수 있도록 한 WDM 방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 HFC 시스템에 관한 것이다.
최근, 생활환경이 급격히 향상되면서, 케이블 TV, 초고속 인터넷 등의 각종 방송/통신데이터를 향유하는 가입자의 숫자 또한 대폭 증가하는 추세에 있으며, 이에 발맞추어, 방송/통신데이터를 서비스하는 각종 서비스 시스템 또한 급격한 발전을 거듭하고 있다.
통상, 이러한 종래의 방송/통신 서비스 시스템 체제, 예컨대, HFC 시스템 체제 하에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 케이블 TV 프로그램 공급업체, 인터넷 서비스 공급업체 등과 같은 RF 데이터 공급원(1)으로부터 전파 중계소(3:Head End) 측으로 공급된 RF 데이터(예컨대, 영상데이터, 음성데이터, 인터넷 데이터 등)는 신호 변환기(2), ONU(4:Optical Network Unit), TBA(5:Trunk Bridge Amplifier), 스프리터(6:Splitter) 등과 같은 각종 가입자 망 전송장치들을 경유한 후, 분기기(7:TAP-Off)를 거쳐, 가입자 단말(8:예컨대, 텔레비전, 컴퓨터 등) 측으로 공급되는 절차를 겪게 된다.
이 경우, RF 데이터 공급원(1)으로부터 ONU(4)까지의 원거리 구간(이 구간은 통상, 수 ㎞~수십 ㎞ 정도의 거리를 유지함)은 광 케이블(KC1,KC2)에 의해 신호 연결되는 구조를 취하게 되며, 가입자 인접구간, 즉, ONU(4)로부터 분기기(7)까지의 구간은 동축케이블(DC1,DC2,DC3)에 의해 신호 연결되는 구조를 취하게 되고, 분기기(7)로부터 가입자 단말(8)까지의 구간은 인입용 동축케이블(DC4)에 의해 신호 연결되는 구조를 취하게 된다.
한편, 종래의 기술에 따른 WDM 방식의 광 네트웍 시스템 체제 하에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 인터넷 서비스 제공업체 등과 같은 WDM 데이터 공급원(11)으로부터 출력된 WDM 데이터(예컨대, 이더넷 데이터, IP 데이터, SONET 데이터, ATM 데이터 등)는 OLT(12:Optical Line Terminal), ONU(14) 등의 각종 가입자 망 전송장치들을 경유한 후, ONT(15:Optical Network Terminal)를 거쳐, 가입자 단말(16) 측으로 공급되는 절차를 겪게 된다.
이 경우, WDM 데이터 공급원(11)으로부터 OLT(12)까지의 구간 및 OLT(12)로부터 ONU(14)까지의 원거리 구간(이 구간도 통상, 수 ㎞~수십 ㎞ 정도의 거리를 유지함), 그리고, ONU(14)로부터 ONT(15)까지의 구간은 모두 광 케이블(KC1,KC2,KC3,KC4)에 의해 신호 연결되는 구조를 취하게 되며, ONT(15)로부터 가입자 단말(16)까지의 구간은 비차폐 연선(T:Unshielded Twisted Pair wire)에 의해 신호 연결되는 구조를 취하게 된다.
이와 같은 종래의 체제 하에서, 앞서 언급한 바와 같이, HFC 시스템은 기본적으로, ONU(4)로부터 분기기(7)에 이르는 구간이 광 케이블보다 상대적으로 가격이 낮고 설치가 용이한 동축케이블(DC1,DC2,DC3)에 의해 통신 연결되어 있기 때문에, 자연스럽게, 망 운영업체 측에서는, 예컨대, <망 구축비용, 케이블 포설(증설)비용, 케이블(망) 운용비용 등>이 최소화되는 이점을 효과적으로 향유할 수 있게 된다.
그러나, 이러한 장점에도 불구하고, HFC 시스템은 기본적으로, 각 셀 당 제공할 수 있는 통신채널의 숫자가 극히 제한되어 있기 때문에, 하나의 통신채널에 여러 명의 가입자 단말들(8)을 트리형태(Tree pattern)로 무리하게 대규모 연결시켜야 하는 단점을 나타낼 수밖에 없게 되며, 결국, 별도의 조치가 취해지지 않는 한, 각 가입자들은 전체적인 데이터 송/수신 속도가 가입자 수의 증가에 비례하여, 현저하게 느려지는 피해를 감수할 수밖에 없게 된다.
이와 같은 HFC 시스템에 비하여, 종래의 기술에 따른 WDM 방식의 광 네트웍 시스템은 기본적으로, 각 셀 당 제공(할당)할 수 있는 통신채널의 숫자가 융통성 있게 확장 가능하기 때문에, WDM 방식의 광 네트웍 시스템이 채용되는 경우, 각 가입자들은 별다른 어려움 없이, 충분한 속도의 데이터 송/수신 서비스를 효과적으로 향유할 수 있게 된다.
그러나, 이러한 장점에도 불구하고, WDM 방식의 광 네트웍 시스템은 기본적으로, WDM 데이터 공급원(11)으로부터 ONT(15)에 이르는 수 ㎞~수십 ㎞의 원거리 구간을 고가의 광 케이블(KC1,KC2,KC3,KC4)을 통해 통신 연결시키는 구조를 취하고 있기 때문에, 불가피하게, 망 구축비용, 광 케이블 포설(증설)비용, 광 케이블(망) 운용비용 등이 종래의 HFC 시스템에 비해, 대폭 증가할 수밖에 없는 단점을 불가피하게 나타낼 수밖에 없게 되며, 결국, 별도의 조치가 취해지지 않는 한, 각 가입자들은 전체적인 서비스 이용요금이 크게 증가하는 피해를 감수할 수밖에 없게 된다.
요컨대, 종래의 기술에 따른 HFC 방식이나, WDM 방식은 각기 데이터 송/수신 속도 측면이나, 운용비용 측면에서 심각한 단점을 나타낼 수밖에 없게 되며, 결국, 별도의 조치가 취해지지 않는 한, 각 가입자들은 최적의 데이터 송/수신 서비스 이용에 있어, 큰 피해를 입을 수밖에 없는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 기간 HFC 망 체제 내에, WDM 방식의 광 네트웍 기능을 수행할 수 있는 처리기기들, 예컨대, <서비스 공급원(WDM 데이터 공급원, RF 데이터 공급원)으로부터 출력된 하향 WDM 데이터(Downstream Wavelength Division Multiplex data) 및 하향 RF 데이터(Downstream Radio frequency data)를 최소한의 광 신호로 합성할 수 있는 처리기기>, <광 신호 내의 하향 WDM 데이터를 하향 RF 데이터와 분리하여, 각 가입자 단말들 측으로 선별·분배할 수 있는 처리기기>, <각 가입자 단말들 측으로부터 출력된 상향 WDM 데이터(Upstream WDM data)를 상향 RF 데이터(Upstream RF data)와 합성하여, 서비스 공급원 측으로 상향 출력할 수 있는 처리기기> 등을 추가로 연동 배치하여, HFC 방식의 데이터 송/수신 메카니즘 및 WDM 방식의 데이터 송/수신 메카니즘이 기 개설되어 있는 HFC 망 내에서 자연스럽게 융합 구현될 수 있도록 유도하고, 이를 통해, WDM 데이터 송/수신 절차가 HFC 망에 속한 광 케이블을 통해 효과적으로 공유·구현될 수 있도록 함으로써(즉, HFC 망에 속한 광 케이블이 RF 데이터의 송/수신 통로기능은 물론, WDM 데이터의 송/수신 통로기능을 이중으로 겸하여 수행할 수 있도록 함으로써), 각 망 운영업체 측에서, 망 구축비용, 케이블 포설(증설)비용, 케이블(망) 운용비용 등을 최소한으로 유지시키면서도, 충분한 속도의 데이터 송/수신 서비스를 각 가입자 측에 효과적으로 제공할 수 있도록 가이드 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 RF 데이터 공급원 및 WDM 데이터 공급원 측으로부터 가입자 단말들 측으로 출력되는 하향 RF 데이터 및 하향 WDM 데이터를 광 신호로 변환함과 아울러, 상기 가입자 단말들 측으로부터 상기 RF 데이터 공급원 및 WDM 데이터 공급원 측으로 출력되는 상향 RF 데이터 및 상향 WDM 데이터를 전기적인 신호로 변환하는 신호 변환기와, 상기 신호 변환기와 광 케이블을 통해 신호 연결되며, 상기 광 케이블을 통해 전달되는 광 신호 중, 상기 하향 RF 데이터를 선별적으로 수신하여, 전기적인 신호로 변환한 후, 동축케이블을 통해, 상기 가입자 단말들 측으로 하향 출력함과 아울러, 상기 가입자 단말들로부터 출력되는 상기 상향 RF 데이터를 상기 동축케이블을 통해 수신한 후, 광 신호로 변환하여, 상기 광 케이블을 통해 상기 신호 변환기 측으로 상향 송신하는 ONU와, 상기 ONU와 상기 광 케이블을 공유하며, 상기 광 케이블을 통해 전달되는 광 신호 중, 상기 하향 WDM 데이터를 선별적으로 수신하여, 전기적인 신호로 변환한 후, 상기 가입자 단말들 측으로 하향 분배함과 아울러, 상기 가입자 단말들 측으로부터 출력되는 상기 상향 WDM 데이터를 취합 수신한 후, 상기 광 케이블을 통해, 상기 신호 변환기 측으로 상향 출력하는 WDM 데이터 중계기의 조합으로 이루어지는 WDM 방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 HFC 시스템을 개시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 WDM 방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 HFC 시스템을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 HFC 시스템 체제 하에서, 예를 들어, 케이블 TV 프로그램 공급업체, 인터넷 서비스 공급업체 등과 같은 RF 데이터 공급원(101)으로부터 전파 중계소(105) 측으로 공급된 하향 RF 데이터(예컨대, 영상데이터, 음성데이터, 인터넷 데이터 등)는 신호 변환기(103), 광 신호 다중화기(104), ONU(106), TBA(107), 스프리터(108) 등과 같은 각종 가입자 망 전송장치들을 경유한 후, 분기기(109)를 거쳐, 가입자 단말(110:예컨대, 텔레비전, 컴퓨터 등) 측으로 공급되는 절차를 겪게 된다.
이 경우, RF 데이터 공급원(101)으로부터 ONU(106)까지의 원 거리 구간(이 구간은 통상, 수 ㎞~수십 ㎞ 정도의 거리를 유지함)은 광 케이블(KC1,KC2,KC4)에 의해 신호 연결되는 구조를 취하게 되며, 가입자 인접구간, 즉, ONU(106)로부터 분기기(109)까지의 구간은 동축케이블에(DC1,DC2,DC3) 의해 신호 연결되는 구조를 취하게 되고, 분기기(109)로부터 가입자 단말(110)까지의 구간은 인입용 동축케이블(DC4)에 의해 신호 연결되는 구조를 취하게 된다.
이때, 도 4에 도시된 바와 같이, ONU(106)는 예컨대, 전신주(J1)에 설치된 상태로, HFC 망 내의 각 간선, 즉, 광 케이블(KC2)과 동축케이블(DC1)을 중간 연결하는 구조를 취하면서, 광 케이블(KC2)을 통해 전달되는 광 신호 중, RF 데이터 공급원(101) 측의 하향 RF 데이터를 선별적으로 수신하여, 전기적인 신호로 변환한 후, 동축케이블(DC1,DC2,DC3)을 통해, 가입자 단말(110)들 측으로 하향 출력하는 역할을 수행함과 아울러, 가입자 단말(110)들로부터 출력되는 상향 RF 데이터를 동축케이블(DC1,DC2,DC3)을 통해 수신한 후, 이를 광 신호로 변환하고, 변환 완료된 상향 RF 데이터를 광 케이블(KC2)을 통해 신호 변환기(103) 측으로 상향 송신하는 역할을 수행하게 된다.
이 상황에서, 전신주(J2)에 설치된 상태로, 앞의 ONU(106)와 동축케이블(DC1)을 통해 신호 연결되는 TBA(107)는 ONU(106)에 의해 변환 처리된 하향 RF 데이터의 신호 손실을 보상하는 역할을 수행하게 되며, 전신주(J3)에 설치된 상태로, 앞의 TBA(107)와 동축케이블(DC2)을 통해 신호 연결되는 스프리터(108)는 TBA(107)에 의해 보상 처리된 RF 데이터를 다수의 출력으로 균등 분할하는 역할을 수행하게 된다.
나아가, 전신주(J3:또는 전진주 주변의 옹벽, 가입자들 주거지 주변의 옹벽 등)에 설치된 상태로, 앞의 TBA(108)와 동축케이블(DC3)을 통해 신호 연결되는 분기기(109)는 다수의 가입자 단말들(110)과 인입용 동축케이블(DC4)을 통해, 신호 연결되는 구조를 취하면서, 스프리터(108)에 의해 균등 분할된 RF 데이터를 분기하여, 각 가입자 주거지에 설치된 가입자 단말들(110) 측으로 공급하는 역할을 수행 하게 된다.
이러한 HFC망 전송장치들(즉, ONU, TBA, 스프리터, 분기기 등)의 세부 구성은 본 출원인에 의해 기 출원된 한국공개특허공보 제2003-7341호(명칭:에이취에프씨 망 관리 시스템)에 좀더 상세하게 개시되어 있다.
결국, 이러한 HFC망 전송장치들(즉, ONU, TBA, 스프리터, 분기기 등)의 기능 수행 하에서, RF 데이터 공급원(101) 측으로부터 출력된 RF 데이터는 각 가입자들이 보유한 가입자 단말들(110)에 의해 안정적으로 수신·출력될 수 있게 되며, 그 결과, 각 가입자들은 자신이 원하는 RF 데이터(예컨대, 영상데이터, 음성데이터, 인터넷 데이터 등)를 각자의 주거지 내에서 편리하게 향유할 수 있게 된다.
이러한 HFC 시스템 체제 하에서, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 기 개설된 앞의 기간 HFC 망 체제 내에, 예컨대, WDM 데이터 중계기(130), 광 신호 합성/분리기(120) 등과 같은 <WDM 방식의 광 네트웍 기능>을 수행할 수 있는 일련의 처리기기들을 추가 배치하는 조치를 강구한다.
이 경우, 본 발명에 체용되는 WDM 메카니즘은 상황에 따라, 고밀도 WDM 메카니즘(DWDM 메카니즘:Dense WDM mechanism)일 수도 있고, 저밀도 WDM 메카니즘(CWDM 메카니즘:Coarse WDM mechanism)일 수도 있다.
이러한 WDM 데이터 중계기(130), 광 신호 합성/분리기(120) 등의 추가 배치 상황에서, 인터넷 서비스 공급업체 등과 같은 WDM 데이터 공급원(102)으로부터 전파 중계소(105) 측으로 공급된 하향 WDM 데이터(예컨대, 이더넷 데이터, IP 데이터, SONET 데이터, ATM 데이터 등)는 신호 변환기(103), 광 신호 다중화기(104), 광 신호 합성/분리기(120) 등을 경유한 후, WDM 데이터 중계기(130)를 거쳐, 가입자 단말(110:예컨대, 컴퓨터 등) 측으로 공급되는 절차를 겪게 된다.
이때, 본 발명의 WDM 데이터 중계기(120)는 앞의 ONU(106)와 기간 HFC 망의 원거리 광 케이블(KC2)을 함께 공유하는 구조를 취하면서, 광 케이블(KC2)을 통해 전달되는 광 신호 중, WDM 데이터 공급원(102:예컨대, 인터넷 서비스 제공업체 등) 측의 하향 WDM 데이터를 선별적으로 수신하여, 전기적인 신호로 변환한 후, 변환 완료된 하향 WDM 데이터를 각 가입자 단말들(110) 측으로 하향 분배하는 역할을 수행함과 아울러, 가입자 단말들(110) 측으로부터 출력되는 상향 WDM 데이터를 취합 수신한 후, 광 케이블(KC2)을 통해, 신호 변환기(103) 측으로 상향 출력하는 역할을 수행하게 된다. 이 경우, WDM 데이터 중계기(130)는 각 가입자 단말들(110)과 상황에 따라, 비차폐 연선(T) 또는 광 케이블(KC5)을 통해 신호 연결되는 구조를 취하게 된다.
또한, 본 발명의 광 신호 합성/분리기(120)는 기간 HFC 망에 소속된 원거리 광 케이블의 신호 경로 상에 설치(이 경우, 광 신호 합성/분리기(120)는 예컨대, 별도의 지지물 없이, 광 케이블(KC2) 상에 매달려 설치될 수도 있으며, 상황에 따라, 별도의 전신주를 통해 지지·설치될 수도 있음)되는 구조를 취하면서, 해당 광 케이블(KC2)을 통해 전달되는 광 신호를 수신한 후, 수신된 광 신호로부터 하향 RF 데이터 및 하향 WDM 데이터를 개별적으로 분리하여, 앞의 ONU(106) 및 WDM 데이터 중계기(130) 측으로 분배·출력하는 역할을 수행함과 아울러, ONU(106) 및 WDM 데이터 중계기(130) 측으로부터 출력된 상향 RF 데이터 및 상향 WDM 데이터를 수신· 합성한 후, 합성 완료된 상향 RF 데이터 및 상향 WDM 데이터를 기간 HFC 망에 소속된 원거리 광 케이블(KC2)을 통해 RF 데이터 공급원(101), WDM 데이터 공급원(102) 측으로 상향 출력하는 역할을 수행하게 된다.
이 경우, 광 신호 합성/분리기(120)는 광 케이블(KC3)을 통해 WDM 데이터 중계기(130)와 신호 연결되는 구조를 취하게 된다(물론, 이러한 광 케이블(KC3)은 가입자 인접구간에 설치되어 있기 때문에, 앞의 광 케이블(KC2)에 비해 상대적으로 매우 짧은 길이를 유지함).
결국, 이와 같은 WDM 방식의 광 네트웍 기능을 수행할 수 있는 처리기기들(즉, 광 신호 합성/분배기, WDM 데이터 중계기 등)의 기능 수행 하에서, WDM 데이터 공급원(102) 측으로부터 출력된 WDM 데이터는 각 가입자들이 보유한 가입자 단말들(110)에 의해 안정적으로 수신·출력될 수 있게 되며, 그 결과, 각 가입자들은 자신이 원하는 통신 서비스를 각자의 주거지 내에서 편리하게 향유할 수 있게 된다.
물론, 이러한 WDM 방식의 광 네트웍 시스템은 HFC 시스템과 달리, 기본적으로, 각 셀 당 제공(할당)할 수 있는 통신채널의 숫자를 융통성 있게 확장시킬 수 있기 때문에, WDM 방식의 광 네트웍 시스템이 HFC 시스템 내에 융합·채용되는 경우, 각 가입자들은 별다른 어려움 없이, 충분한 속도의 WDM 데이터 송/수신 서비스를 효과적으로 향유할 수 있게 된다.
이때, 본 발명의 광 신호 합성/분배기(120), WDM 데이터 중계기(130) 등은 도면에 도시된 바와 같이, 기본적으로, WDM 데이터 공급원(102)으로부터 광 신호 합성/분리기(120)에 이르는 수 ㎞~수십 ㎞의 원거리 광 케이블(KC2) 구간을 <기간 HFC 망>에 소속된 ONU(106)와 공유하기 때문에(즉, 기간 HFC 망에 속한 광 케이블(KC2)이 RF 데이터의 송/수신 통로기능은 물론, WDM 데이터의 송/수신 통로기능을 이중으로 겸하여 수행할 수 있기 때문에), 본 발명의 체제 하에서, 망 운영업체 측에서는 WDM 데이터 공급원(102)으로부터 광 신호 합성/분리기(120)에 이르는 원거리 구간에 <WDM 데이터의 송/수신을 위한 광 케이블>을 추가로 신규 설치하지 않고서도, WDM 방식의 데이터 송/수신 메카니즘을 기 개설되어 있는 HFC 망 내에서 자연스럽게 융합 구현할 수 있게 되며, 결국, 각 망 운영업체 측에서는 망 구축비용, 케이블 포설(증설)비용, 케이블(망) 운용비용 등을 최소한으로 유지시키면서도, WDM 방식에 기초한 충분한 속도의 데이터 송/수신 서비스를 각 가입자 측에 효과적으로 제공할 수 있게 된다.
이와 같은 본 발명의 구현 환경 하에서, 전파 중계소(105)에 설치된 신호 변환기(103)는 광 케이블(KC1)을 통해, RF 데이터 공급원(101) 및 WDM 데이터 공급원(102)과 신호 연결되는 구조를 취하면서, RF 데이터 공급원(101) 및 WDM 데이터 공급원(102) 측으로부터 가입자 단말들(110) 측으로 출력되는 하향 RF 데이터 및 하향 WDM 데이터를 광 신호로 변환한 후, 변환 완료된 광 신호를 광 신호 다중화기(104) 측으로 출력하는 역할을 수행함과 아울러, 가입자 단말들(110) 측으로부터 RF 데이터 공급원(101) 및 WDM 데이터 공급원(102) 측으로 출력되는 상향 RF 데이터 및 상향 WDM 데이터를 전기적인 신호로 변환한 후, 변환 완료된 전기적인 신호를 RF 데이터 공급원(101) 및 WDM 데이터 공급원(102) 측으로 전달하는 역할을 수행하게 된다.
또한, 전파 중계소(105)에 설치된 광 신호 다중화기(104)는 광 케이블(KC1)을 통해, 신호 변환기(103)와 신호 연결된 상태로, 광 케이블(KC2)의 신호 경로 상에 설치되는 구조를 취하면서, 신호 변환기(103)에 의해 변환 처리된 하향 광 신호(즉, 하향 RF 데이터, 하향 WDM 데이터)를 수신한 후, 수신 완료된 하향 광 신호를 최소한의 출력 개수로 합성하고, 합성 완료된 광 신호를 광 케이블(KC2)을 통해 광 신호 합성/분리기(120) 측으로 하향 출력하는 역할을 수행하게 된다.
이때, 상황에 따라, 전파 중계소(105) 측에는 광 신호 다중화기(105)에 의해 합성 처리된 광 신호를 광 증폭하기 위한 어븀 광 증폭기(EDFA:Erbium Doped Fiber Amplifier)가 추가 배치될 수도 있다.
한편, 상술한 구조를 취하는 본 발명에 따른 WDM 방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 HFC 시스템 체제 하에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 앞의 광 신호 합성/분리기(120)는 광 신호 합성/분리 컨트롤러(121)와, 이 광 신호 합성/분리 컨트롤러(121)에 의해 총괄 관리되는 광 신호 수신모듈(123), 광 신호 분리모듈(122), 하향 RF 데이터 송신모듈(125), 하향 WDM 데이터 송신모듈(126), 상향 데이터 합성모듈(127), 상향 데이터 송신모듈(124) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다.
이 경우, 광 신호 합성/분리 컨트롤러(121)는 광 케이블(KC2,KC3,KC4)을 통해, 광 신호 다중화기(105), WDM 데이터 중계기(130), ONU(106) 등과 신호 연결되는 구조를 취하면서, 하향 RF 데이터 및 하향 WDM 데이터의 분리·출력절차, 상향 RF 데이터 및 상향 WDM 데이터의 합성·출력절차 등을 총괄 제어하는 역할을 수행하게 된다.
이때, 광 신호 합성/분리 컨트롤러(121)에 의해 제어되는 광 신호 수신모듈(123)은 원거리 광 케이블(KC2)을 통해, 광 신호 다중화기(105)와 인터페이스 하는 구조를 취하면서, 해당 광 케이블(KC2)을 통해 전달되는 광 신호를 수신하는 역할을 수행하게 되며, 광 신호 합성/분리 컨트롤러(121)에 의해 제어되는 광 신호 분리모듈(122)은 광 신호 수신모듈(123)에 의해 수신된 신호 변환기(103) 측 광 신호를 그 특징(데이터 구조, 데이터 속성 등)에 따라, 하향 RF 데이터 및 하향 WDM 데이터로 분리하는 역할을 수행하게 된다.
또한, 광 신호 합성/분리 컨트롤러(121)에 의해 제어되는 하향 RF 데이터 송신모듈(125)은 광 케이블(KC4)을 통해 ONU(106)와 신호 연결되는 구조를 취하면서, 앞의 광 신호 분리모듈(122)에 의해 분리된 하향 RF 데이터를 ONU(106) 측에 선별적으로 하향 분배·송신하는 역할을 수행하게 된다.
물론, 이러한 하향 RF 데이터 송신모듈(125)의 기능 수행 하에서, RF 데이터 공급원(101) 측으로부터 송신된 하향 RF 데이터는 하향 WDM 데이터와 원거리 광 케이블(KC2)을 공통통로로 공유·사용하면서도, 하향 WDM 데이터의 종단경로와 별도로 구축된 동축케이블(DC1,DC2,DC3) 종단경로를 경유하여, 각 가입자 단말(110) 측에 정상적으로 분리·전송될 수 있게 되며, 결국, 각 가입자들은 WDM 데이터 송/수신 메카니즘이 융합 구현된 민감한 환경 하에서도, WDM 데이터와의 충돌 없이, 자신이 원하는 RF 데이터(예컨대, 영상데이터, 음성데이터, 인터넷 데이터 등)를 각자의 주거지 내에서 편리하게 향유할 수 있게 된다.
또한, 광 신호 합성/분리 컨트롤러(121)에 의해 제어되는 하향 WDM 데이터 송신모듈(126)은 광 케이블(KC3)을 통해 WDM 데이터 중계기(130)와 신호 연결되는 구조를 취하면서, 앞의 광 신호 분리모듈(122)에 의해 분리된 하향 WDM 데이터를 WDM 데이터 중계기(130) 측에 선별적으로 하향 분배·송신하는 역할을 수행하게 된다.
물론, 이러한 하향 WDM 데이터 송신모듈(126)의 기능 수행 하에서, WDM 데이터 공급원(102) 측으로부터 송신된 하향 WDM 데이터는 앞의 하향 RF 데이터와 원거리 광 케이블(KC2)을 공통통로로 공유·사용하면서도, 하향 RF 데이터의 종단경로와 별도로 구축된 광 케이블(TC5) 종단경로를 경유하여, 각 가입자 단말(110) 측에 정상적으로 분리·전송될 수 있게 되며, 결국, 각 가입자들은 RF 데이터 송/수신 메카니즘이 융합 구현된 민감한 환경 하에서도, RF 데이터와의 충돌 없이, 자신이 원하는 WDM 데이터(예컨대, 이더넷 데이터, IP 데이터, SONET 데이터, ATM 데이터 등)를 각자의 주거지 내에서 편리하게 향유할 수 있게 된다.
한편, 이 상황에서, 광 신호 합성/분리 컨트롤러(121)에 의해 제어되는 상향 데이터 합성모듈(127)은 앞의 ONU(106) 및 WDM 데이터 중계기(130) 측으로부터 가입자 측의 상향 RF 데이터 및 상향 WDM 데이터가 전송되고, 이에 대응하여, 광 신호 합성/분리 컨트롤러(121) 측으로부터 <각 상향 데이터를 합성하라>는 취지의 지시가 전달되면, 그 즉시, 각 상향 RF 데이터 및 상향 WDM 데이터를 수신한 후, 수신된 상향 RF 데이터 및 상향 WDM 데이터(물론, 이러한 상향 RF 데이터 및 상향 WDM 데이터는 ONU(106) 및 WDM 데이터 중계기(130)에 의해 이미 광 신호로 변환·처리된 상태임)를 최소한의 출력 개수로 합성하는 역할을 수행하게 된다.
나아가, 광 신호 합성/분리 컨트롤러(121)에 의해 제어되는 상향 데이터 송신모듈(124)은 원거리 광 케이블(KC2)을 통해 전파 중계소(105) 측의 광 신호 다중화기(105)와 신호 연결되는 구조를 취하면서, 앞의 상향 데이터 합성모듈(127)에 의해 합성된 상향 RF 데이터 및 상향 WDM 데이터를 광 케이블(KC2)을 통해, 신호 변환기(103:광 신호 다중화기) 측으로 상향 송신 처리하는 역할을 수행하게 되며, 결국, 이러한 상향 데이터 송신모듈(124)의 기능 수행 하에서, RF 데이터 공급원(101), WDM 데이터 공급원(102) 측에서는 각 가입자 단말들(110) 측의 송신 메시지를 신속하게 수신·확인하여, 해당 가입자 단말들과 일련의 메시지(데이터) 교환절차를 정상적으로 유지·진행시킬 수 있게 된다.
한편, 상술한 기반환경 하에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 앞의 WDM 데이터 중계기(130)는 WDM 데이터 중계 컨트롤러(131)와, 이 WDM 데이터 중계 컨트롤러(131)에 의해 총괄 관리되는 운영 데이터 저장모듈(134), WDM 데이터 변환모듈(133), 하향 WDM 데이터 분배모듈(135), 상향 WDM 데이터 집적모듈(136), 상향 WDM 데이터 출력모듈(138) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다.
이 경우, WDM 데이터 중계 컨트롤러(131)는 광 케이블(KC3), 비차폐 연선(T:광 케이블로 대체 가능) 등을 통해, 광 신호 합성/분리기(120), 가입자 단말(110) 등과 신호 연결되는 구조를 취하면서, 상·하향 WDM 데이터의 하향 분배절차 및 상향 출력절차를 총괄 제어하는 역할을 수행하게 된다.
이때, WDM 데이터 중계 컨트롤러(131)에 의해 제어되는 운영 데이터 저장모듈(134)은 예컨대, 가입자 단말 등록정보, 광 신호 합성/분리기 등록정보 등과 같 은 각종 운영 정보를 안정적으로 저장 관리함으로써, WDM 데이터 중계 컨트롤러(131)에 의한 일련의 WDM 데이터 중계절차가 별다른 문제점 없이 정상적으로 진행될 수 있도록 보조하는 역할을 수행하게 된다.
또한, WDM 데이터 중계 컨트롤러(131)에 의해 제어되는 하향 WDM 데이터 분배모듈(135)은 가입자 인터페이스(137), 비차폐 연선(T:광 케이블로 대체 가능) 등을 매개로, 각 가입자 단말들(110)과 신호 연결되는 구조를 취하면서, 운영 데이터 저장모듈에 기 저장(지정)된 가입자 정보에 따라, 광 신호 합성/분리기(120) 측으로부터 전달된 하향 WDM 데이터를 각 가입자 단말들(110) 측으로 하향분배 처리하는 역할을 수행하게 된다.
또한, WDM 데이터 중계 컨트롤러(131)에 의해 제어되는 상향 WDM 데이터 집적모듈(136)은 가입자 인터페이스(137), 비차폐 연선(T:광 케이블로 대체 가능) 등을 매개로, 각 가입자 단말들(110)과 신호 연결되는 구조를 취하면서, 각 가입자 단말들(110)로부터 출력되는 상향 WDM 데이터를 수신·취합하여, 이를 최소한의 출력개수로 집적하는 역할을 수행하게 된다.
여기서, WDM 데이터 중계 컨트롤러(131)에 의해 제어되는 WDM 데이터 변환모듈(133)은 광 신호 합성/분리기(120) 측으로부터 전달된 하향 WDM 데이터를 공급자 인터페이스(132)를 통해 수신한 후, 수신 완료된 하향 WDM 데이터를 전기적인 신호로 변환 처리하여, 앞의 하향 WDM 데이터 분배모듈(135) 측에 전달하는 역할을 수행함과 아울러, 앞의 상향 WDM 데이터 집적모듈(136)에 의해 집적 완료된 상향 WDM 데이터를 일련의 광 신호로 변환 처리하는 역할을 수행하게 된다.
또한, WDM 데이터 중계 컨트롤러(131)에 의해 제어되는 상향 WDM 데이터 출력모듈(138)은 공급자 인터페이스(132), 광 케이블(KC3) 등을 매개로 광 신호 합성/분리기(120)와 일련의 신호 연결관계를 형성하면서, 앞의 WDM 데이터 변환모듈(133)에 의해 상향 WDM 데이터의 변환이 완료되면, 이 상향 WDM 데이터를 광 신호 합성/분리기(120) 측으로 상향 출력 처리하는 역할을 수행하게 된다.
물론, 이와 같이, 상향 출력 처리된 상향 WDM 데이터는 광 신호 합성/분리기(120)의 합성절차를 거쳐, WDM 데이터 공급원(102) 측으로 신속하게 전달될 수 있게 되며, 결국, WDM 데이터 공급원(102) 측에서는 각 가입자 단말들(110) 측의 메시지를 수신·확인하여, 해당 가입자 단말들(110)과 일련의 메시지(데이터) 교환절차를 정상적으로 유지·진행시킬 수 있게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 기간 HFC 망 체제 내에, WDM 방식의 광 네트웍 기능을 수행할 수 있는 처리기기들, 예컨대, <서비스 공급원(WDM 데이터 공급원, RF 데이터 공급원)으로부터 출력된 하향 WDM 데이터 및 하향 RF 데이터를 최소한의 광 신호로 합성할 수 있는 처리기기>, <광 신호 내의 하향 WDM 데이터를 하향 RF 데이터와 분리하여, 각 가입자 단말들 측으로 선별·분배할 수 있는 처리기기>, <각 가입자 단말들 측으로부터 출력된 상향 WDM 데이터를 상향 RF 데이터와 합성하여, 서비스 공급원 측으로 상향 출력할 수 있는 처리기기> 등을 추가로 연동 배치하여, HFC 방식의 데이터 송/수신 메카니즘 및 WDM 방식의 데이터 송/수신 메카니즘이 기 개설되어 있는 HFC 망 내에서 자연스럽게 융합 구현될 수 있도록 유도하고, 이를 통해, WDM 데이터 송/수신 절차가 HFC 망에 속한 광 케이블을 통해 효과적으로 공유·구현될 수 있도록 함으로써(즉, HFC 망에 속한 광 케이블이 RF 데이터의 송/수신 통로기능은 물론, WDM 데이터의 송/수신 통로기능을 이중으로 겸하여 수행할 수 있도록 함으로써), 각 망 운영업체 측에서, 망 구축비용, 케이블 포설(증설)비용, 케이블(망) 운용비용 등을 최소한으로 유지시키면서도, 충분한 속도의 데이터 송/수신 서비스를 각 가입자 측에 효과적으로 제공할 수 있도록 가이드 할 수 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.
이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위안에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (5)

  1. RF 데이터 공급원 및 WDM 데이터 공급원 측으로부터 가입자 단말들 측으로 출력되는 하향 RF 데이터(Downstream Radio frequency data) 및 하향 WDM 데이터(Downstream Wavelength Division Multiplex data)를 광 신호로 변환함과 아울러, 상기 가입자 단말들 측으로부터 상기 RF 데이터 공급원 및 WDM 데이터 공급원 측으로 출력되는 상향 RF 데이터(Upstream RF data) 및 상향 WDM 데이터(Upstream WDM data)를 전기적인 신호로 변환하는 신호 변환기와;
    상기 신호 변환기와 광 케이블을 통해 신호 연결되며, 상기 광 케이블을 통해 전달되는 광 신호 중, 상기 하향 RF 데이터를 선별적으로 수신하여, 전기적인 신호로 변환한 후, 동축케이블을 통해, 상기 가입자 단말들 측으로 하향 출력함과 아울러, 상기 가입자 단말들로부터 출력되는 상기 상향 RF 데이터를 상기 동축케이블을 통해 수신한 후, 광 신호로 변환하여, 상기 광 케이블을 통해 상기 신호 변환기 측으로 상향 송신하는 ONU와;
    상기 ONU와 상기 광 케이블을 공유하며, 상기 광 케이블을 통해 전달되는 광 신호 중, 상기 하향 WDM 데이터를 선별적으로 수신하여, 전기적인 신호로 변환한 후, 상기 가입자 단말들 측으로 하향 분배함과 아울러, 상기 가입자 단말들 측으로부터 출력되는 상기 상향 WDM 데이터를 취합 수신한 후, 상기 광 케이블을 통해, 상기 신호 변환기 측으로 상향 출력하는 WDM 데이터 중계기를 포함하는 것을 특징으로 하는 WDM 방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 광동축 혼합(HFC:Hybrid Fiber Coaxial) 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 WDM 데이터 중계기는 상기 상·하향 WDM 데이터의 하향 분배절차 및 상향 출력절차를 총괄 제어하는 WDM 데이터 중계 컨트롤러와;
    상기 WDM 데이터 중계 컨트롤러에 의해 제어되며, 상기 하향 WDM 데이터를 기 지정된 가입자 정보에 따라, 상기 가입자 단말들 측으로 하향분배 처리하는 하향 WDM 데이터 분배모듈과;
    상기 WDM 데이터 중계 컨트롤러에 의해 제어되며, 상기 가입자 단말들로부터 출력되는 상향 WDM 데이터를 취합·집적하는 상향 WDM 데이터 집적모듈과;
    상기 WDM 데이터 중계 컨트롤러에 의해 제어되며, 상기 광 케이블을 통해 전달된 상기 하향 WDM 데이터를 전기적인 신호로 변환 처리하여, 상기 하향 WDM 데이터 분배모듈 측에 전달함과 아울러, 상기 상향 WDM 데이터 집적모듈에 의해 집적된 상향 WDM 데이터를 광 신호로 변환 처리하는 WDM 데이터 변환모듈과;
    상기 WDM 데이터 중계 컨트롤러에 의해 제어되며, 상기 WDM 데이터 변환모듈에 의해 변환 처리된 상기 상향 WDM 데이터를 상기 광 케이블을 통해, 상기 신호 변환기 측으로 상향 출력 처리하는 상향 WDM 데이터 출력모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 WDM 방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 HFC 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 광 케이블의 신호 경로 상에 설치되며, 상기 광 케이블을 통해 전달되는 광 신호를 수신한 후, 수신된 광 신호로부터 상기 하향 RF 데이터 및 하향 WDM 데이터를 개별적으로 분리하여, 상기 ONU 및 WDM 데이터 중계기 측으로 분배·출력함과 아울러, 상기 ONU 및 WDM 데이터 중계기 측으로부터 출력된 상향 RF 데이터 및 상향 WDM 데이터를 수신·합성한 후, 상기 광 케이블을 통해 상기 신호 변환기 측으로 상향 출력하는 광 신호 합성/분리기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 WDM 방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 HFC 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 광 신호 합성/분리기는 상기 하향 RF 데이터 및 하향 WDM 데이터의 분리·출력절차, 상기 상향 RF 데이터 및 상향 WDM 데이터의 합성·출력절차를 총괄 제어하는 광 신호 합성/분리 컨트롤러와;
    상기 광 신호 합성/분리 컨트롤러에 의해 제어되며, 상기 광 케이블을 통해 전달되는 상기 신호 변환기 측 광 신호를 하향 RF 데이터 및 하향 WDM 데이터로 분리하는 광 신호 분리모듈과;
    상기 광 신호 합성/분리 컨트롤러에 의해 제어되며, 상기 광 신호 분리모듈에 의해 분리된 상기 하향 RF 데이터를 상기 ONU 측에 선별적으로 하향 분배·송신하는 하향 RF 데이터 송신모듈과;
    상기 광 신호 합성/분리 컨트롤러에 의해 제어되며, 상기 광 신호 분리모듈에 의해 분리된 상기 하향 WDM 데이터를 상기 WDM 데이터 중계기 측에 선별적으로 하향 분배·송신하는 하향 WDM 데이터 송신모듈과;
    상기 광 신호 합성/분리 컨트롤러에 의해 제어되며, 상기 ONU 및 WDM 데이터 중계기 측으로부터 전송된 상기 상향 RF 데이터 및 상향 WDM 데이터를 수신하여, 합성하는 상향 데이터 합성모듈과;
    상기 광 신호 합성/분리 컨트롤러에 의해 제어되며, 상기 상향 데이터 합성모듈에 의해 합성된 상향 RF 데이터 및 상향 WDM 데이터를 상기 광 케이블을 통해, 상기 신호 변환기 측으로 상향 송신 처리하는 상향 데이터 송신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 WDM 방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 HFC 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 광 케이블의 신호 경로 상에 설치되며, 상기 신호 변환기에 의해 변환 처리된 하향 광 신호를 최소한의 개수로 합성하여, 상기 광 케이블을 통해 하향 출력하는 광 신호 다중화기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 WDM 방식의 광 네트웍 기능을 겸비한 HFC 시스템.
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