KR20050028987A

KR20050028987A - Wavelength-shared wdm-scma passive optical network

Info

Publication number: KR20050028987A
Application number: KR1020030064970A
Authority: KR
Inventors: 이창희; 백진석; 박근열
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2005-03-24
Also published as: KR100541062B1

Abstract

A wavelength-shared WDM-SCMA(Wavelength Division Multiplexing-Subcarrier Multiple Access) passive optical network is provided to enhance subscriber capacity of a WDM-PON(Passive Optical Network) based optical network by adding separate sub-carriers in a multiplexed optical signal. A central office(CO) includes plural first transceiver(A) and a first WDM multiplexer/demultiplexer. A second WDM multiplexer/demultiplexer and optical splitters(10b) are connected to a remote node(RN). The optical splitters separate or couple signals to n transmission lines at respective ports. A subscriber node includes plural optical network units(ONU11 to ONUn1,ONU12 to ONUn2,ONU1N to ONUnN) connected to the splitter. A single optical fiber(20) couples the first and second WDM multiplexer/demultiplexer and transmits bidirectional signals.

Description

파장공유된 ＷＤＭ-ＳＣＭＡ 수동형 광가입자망 {Wavelength-shared WDM-SCMA passive optical network}Wavelength-Shared WDM-SCMA Passive Optical Subscriber Network {Wavelength-shared WDM-SCMA passive optical network}

본 발명은 WDM PON 기반의 광가입자망에서 파장을 공유하는 RN단을 구성하고, CO단과 가입자단 양단의 광송수신기에 SCM/SCMA를 추가함으로써, 보다 스펙트럼 효율을 향상시키고 쉽게 가입자 수를 늘릴 수 있는 WDM-SCMA 광가입자망의 구조와 그 때의 상하향신호 전달에 관한 것이다.The present invention configures the RN end sharing wavelength in the WDM PON based optical subscriber network, and adds SCM / SCMA to the optical transmitter and receiver at both ends of the CO end and the subscriber end, thereby improving spectral efficiency and easily increasing the number of subscribers. It relates to the structure of WDM-SCMA optical subscriber network and up-down signal transmission at that time.

최근 광대역 가입자망의 용량확장 및 전송 속도 향상을 위해 수동형 광가입자망(PON : Passive Optical Network)이 활발히 연구되고 있다.Recently, passive optical network (PON) has been actively researched to expand capacity and improve transmission speed of broadband subscriber network.

이러한 PON 기술 가운데 파장분할 다중방식(WDM: Wavelength-division Multiplexing) PON의 경우는 광섬유의 광대역 특성을 이용하여 손쉽게 대용량 가입자망을 구성할 수 있도록 하는 차세대 기술로 주목받고 있다.Among these PON technologies, Wavelength-division Multiplexing (WDM) PON is attracting attention as a next-generation technology for easily constructing a large-capacity subscriber network using broadband characteristics of optical fibers.

일반적인 WDM-PON 기반의 광전송 시스템 구성은 도 1과 같다.A general WDM-PON based optical transmission system configuration is shown in FIG. 1.

상향신호의 경우 각 가입자(Subscriber)들은 고유의 파장을 갖는 광송수신기(ONU : Optical Network Unit)를 보유하고 NRZ(Non Return-to-Zero) 또는 RZ 디지털 신호 등으로 광원의 직접변조된 전송 신호를 다중화기(MUX : Multiplexer)로 전송하며, 다중화기(MUX)에서 파장분할로 각 가입자들의 신호를 다중화하여 단일 광섬유(20)를 통해 중앙기지국(CO :Central Office)으로 전송하는 방식이다.In case of an uplink signal, each subscriber has an optical network unit (ONU) having a unique wavelength and receives a directly modulated transmission signal of a light source using a non-return-to-zero (NRZ) or RZ digital signal. The signal is transmitted to a multiplexer (MUX), and the signals of each subscriber are multiplexed by wavelength division in the multiplexer (MUX) and transmitted to a central office (CO) through a single optical fiber 20.

중앙기지국(CO)에서는 역다중화기(DEMUX : Demultiplexer)를 통해 각각의 가입자 신호를 분리한 후 해당하는 광수신장치의 수신기로 신호를 받게 된다.In the central base station (CO), each subscriber signal is separated through a demultiplexer (DEMUX) and then received by the receiver of the corresponding optical receiver.

하향신호의 경우도 상향신호와 동일한 단계를 거쳐 중앙기지국(CO)에서 가입자 단말로 보내진다.The downlink signal is also sent from the central base station (CO) to the subscriber station through the same steps as the uplink signal.

도 1과 같은 종래의 WDM 광가입자망 구조에서는 파장 하나당 하나의 가입자만을 수용할 수 있으며, 그 가입자가 다양한 서비스를 원할 경우 하나의 변조 방식을 채용한 전송로에 시분할 방식으로 서비스를 수용하는 것 외에는 별다른 대안이 없었다.In the conventional WDM optical subscriber network structure as shown in FIG. 1, only one subscriber can be accommodated per wavelength, and when the subscriber wants a variety of services, the service is applied to the transmission path employing one modulation scheme except for time-sharing. There was no alternative.

뿐만 아니라, 이러한 WDM 광가입자망의 스펙트럼 효율을 개선하기 위해 전송 속도를 높이거나 파장간 간격을 줄일 경우 광 부품의 단가 상승 및 정밀 파장 제어 등 여러가지 문제점이 나타나게 된다.In addition, in order to improve the spectral efficiency of the WDM optical subscriber network, when the transmission speed is increased or the spacing between wavelengths is reduced, various problems such as an increase in unit cost of the optical component and precise wavelength control appear.

따라서 가격 경쟁력을 갖추면서 가입자망의 용량을 확장하는 것은 WDM 가입자망에서 주요 문제점으로 지적되었다.Therefore, expanding the capacity of the subscriber network with price competitiveness has been pointed out as a major problem in the WDM subscriber network.

본 특허의 목적은, WDM-PON 기반의 광가입자망의 가입자 용량을 확대하기 위한 것으로 WDM된 광신호에 별도의 부반송파를 넣어 가입자 수 증가를 도모하기 위한 것이다.The purpose of this patent is to expand the subscriber capacity of the WDM-PON-based optical subscriber network, and to increase the number of subscribers by putting a separate subcarrier in the WDM optical signal.

여기서 상향신호의 경우 부반송파 다중화 액세스(SCMA: Subcarrier Multiple Access)를 사용하여 가입자 용량 확대를 꾀하고, 하향신호의 경우 부분적 다중접속(Multicasting)을 통한 부반송파 다중방식(SCM: Subcarrier Multiplexing)을 사용하여 중앙기지국의 광원의 수를 줄일 수 있는 양방향 PON 시스템을 구현하게 된다.In the case of uplink signal, subscriber capacity is increased by using subcarrier multiple access (SCMA), and in case of downlink signal, subcarrier multiplexing (SCM) is used through partial multiplexing (SCM). The bidirectional PON system can be implemented to reduce the number of light sources of the base station.

또한, 상/하향신호에 WDM과 SCM, SCMA를 적절히 혼용하여 각 가입자마다 별도의 특화된 서비스(Dedicated service)를 유연하게 제공할 수 있는 방법을 제공하여 가입자 별로 자유롭게 대역폭을 할당하고 필요한 서비스를 제공할 수 있는 PON 시스템을 구현하게 된다.In addition, by using WDM, SCM, and SCMA appropriately mixed with up / down signals, it is possible to flexibly provide a separate dedicated service for each subscriber, thereby freely allocating bandwidth and providing necessary services for each subscriber. A PON system can be implemented.

일반적으로 광신호의 경우, 자체의 중심 주파수는 수백 THz에 위치하므로 이 자체를 반송파로 사용하기에는 많은 무리가 있었다.In general, in the case of an optical signal, since its center frequency is located at several hundred THz, it has been difficult to use it as a carrier wave.

따라서 광신호의 변조 방식은 주로 OOK(On-Off Keying) 방식에 의존하는 진폭 변조(Intensity-Modulation)에 국한되어 사용되어 왔다.Therefore, the modulation method of the optical signal has been mainly limited to the intensity modulation (Intensity-Modulation) that depends on the OOK (On-Off Keying) method.

그러나 기저 대역 데이터를 수백 MHz ~ 수 GHz 정도의 부반송파(Subcarrier)로 변조하고 이 신호로 광신호를 진폭 변조하여 보내는 부반송파 변조(SCM)가 제안되어 오래전부터 일부 광전송 시스템에 응용되었다.However, Subcarrier Modulation (SCM), which modulates baseband data into subcarriers ranging from several hundred MHz to several GHz and amplitude modulates optical signals with these signals, has been proposed in some optical transmission systems.

하지만 일반적인 전기적 신호를 사용하는 전송 시스템과 달리 광신호의 경우에는 선로로 사용되는 광섬유의 대역폭이 매우 넓고 고속 전송이 가능하므로 별도의 복잡한 전기적 변조방식을 택하지 않고 손쉬운 OOK를 주로 이용해 왔던 것이 사실이다.However, unlike the transmission system using general electrical signals, the optical signal has a wide bandwidth and high-speed transmission of optical fiber used as a line, so it is true that an easy OOK has been mainly used without a separate complicated electrical modulation method.

그러나, FTTx 등 가입자망에까지 광전송 시스템이 도입되기 시작하면서 소대역폭, 다가입자수의 요구조건을 갖는 가입자망에 적합한 광 변조방식에 대한 필요성이 대두되었다.However, as optical transmission systems have been introduced to subscriber networks such as FTTx, there is a need for an optical modulation method suitable for a subscriber network having a small bandwidth and a large number of subscribers.

현재 시분할 다중화 액세스(TDMA) 또는 코드분할 다중화 액세스(CDMA) 등 전송 효율을 높일 수 있는 여러가지 변조방식이 제안되고 있으나 고가의 광전 변환 모듈이 요구되거나 아직 상용화 수준으로 사용되기에는 무리가 있는 방식들이어서, 보다 손쉽게 가입자 용량 확장이 가능한 부반송파 다중화 액세스(SCMA)가 그 대안으로 사용될 것이다.Currently, various modulation schemes such as time division multiple access (TDMA) or code division multiple access (CDMA) have been proposed to increase transmission efficiency, but expensive photoelectric conversion modules are required or are not suitable for commercialization. For example, subcarrier multiplexing access (SCMA), which can more easily expand subscriber capacity, will be used as an alternative.

본 특허의 가입자망 구조는, WDM PON 시스템에 SCMA를 추가하는 것 이외에도, 도 7, 8과 같이 특화된 서비스(Dedicated service)를 제공할 수 있는 SCM도 혼합 사용이 가능한 구조이며 또한 손쉽게 확장이 가능한 구조이다.In addition to adding SCMA to the WDM PON system, the subscriber network structure of the present patent is a structure in which an SCM capable of providing a dedicated service as shown in FIGS. 7 and 8 can also be mixed and easily expanded. to be.

따라서, 가입자들은 정해진 대역폭과 전송 속도를 보장받는 SCM 서비스와, 항상 연결 확립이 필요치 않은 서비스의 경우 SCMA 서비스를 혼합 제공 받음으로써 보다 만족스러운 품질의 서비스를 보장받게 된다.Accordingly, subscribers are guaranteed a more satisfactory quality service by providing a mixture of SCM services that guarantee a fixed bandwidth and transmission speed, and SCMA services for services that do not always require connection establishment.

또한 복잡한 시분할 다중방식을 사용하여 다양한 서비스를 수용하지 않고 별도의 부반송파 채널로 분리하여 전송함으로써 다양한 서비스를 제공하는 것이 보다 쉬워지는 장점이 있다.In addition, by using a complex time division multiplexing method, it is easier to provide a variety of services by separating and transmitting a separate subcarrier channel without accommodating various services.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 특허에 따른 WDM-SCMA 혼용 광가입자망은 도 2와 같은 구성을 가진다.WDM-SCMA mixed optical subscriber network according to the present patent has the configuration as shown in FIG.

상기 도 1과 같은 WDM-PON과 구별되는 가장 큰 특징은, 다중화기(MUX) 각각의 포트마다 n개로 분할되는 광 스플리터(splitter)(10b)를 두어 여기에 연결된 n명의 가입자들은 해당 파장을 공유하는 방식이다.The biggest feature distinguished from the WDM-PON as shown in FIG. 1 is an optical splitter 10b divided into n for each port of the multiplexer (MUX) so that n subscribers connected thereto share the corresponding wavelength. That's the way it is.

상향신호의 경우 파장이 공유된 SCMA를 이용하고, 하향신호의 경우 부분적 다중접속을 통한 SCM을 이용하여 양방향 전송을 한다는 것이다.In the case of the uplink signal, the SCMA is shared, and in the case of the downlink signal, the SCM is performed using SCM through partial multiple access.

도 2에 도시한 바와 같이, 다수의 광송수신기(A) 및 WDM 다중화/역다중화기로 구성된 중앙기지국(CO)단과,2, a central base station (CO) stage consisting of a plurality of optical transceivers (A) and WDM multiplexer / demultiplexer,

WDM 다중화/역다중화기 및 각 포트에 n개의 선로로 신호를 분리 또는 결합하는 광 스플리터(10b)들이 연결된 원격노드(RN)단과,A remote node (RN) stage to which a WDM multiplexer / demultiplexer and optical splitters 10b for separating or combining signals by n lines are connected to each port;

상기 광 스플리터(10b)에 연결된 다수의 광송수신기(ONU)로 구성된 가입자단과,A subscriber end consisting of a plurality of optical transmitters (ONUs) connected to the optical splitter 10b;

상기 CO단의 WDM 다중화/역다중화기와 RN단의 WDM 다중화/역다중화기를 서로 연결하고 양방향 신호를 전송하는 단일 광섬유(20)로 구성됨을 알 수 있다.It can be seen that the WDM multiplexer / demultiplexer of the CO stage and the WDM multiplexer / demultiplexer of the RN stage are connected to each other and consist of a single optical fiber 20 for transmitting bidirectional signals.

또한 상기 단일 광섬유 대신에 광섬유가 2가닥으로 구성하여 상향신호와 하향신호가 독립된 광섬유로 전파되게 할 수도 있다.In addition, instead of the single optical fiber, the optical fiber may be composed of two strands so that the uplink signal and the downlink signal propagate to separate optical fibers.

중앙기지국(CO)과 원격노드(RN)간은 단일 광섬유가 설치되며, 원격노드(RN)에서 각 가입자로 역다중화된 각각의 신호가 전달된다. A single optical fiber is installed between the central base station (CO) and the remote node (RN), each signal is demultiplexed from the remote node (RN) to each subscriber.

이때 원격노드(RN)에는 반대방향으로 진행하는 광신호의 다중화/역다중화가 동시에 이루어지는 도파로 배열 격자 등의 다중화기/역다중화기(MUX/DMUX)와, 가입자단쪽 각각의 파장별 포트에 반대방향으로 진행하는 광신호의 파워를 분리 또는 합할 수 있는 광 스플리터(10b)가 구성된다.At this time, the remote node (RN) has multiplexers / demultiplexers (MUX / DMUX) such as waveguide array gratings in which multiplexing / demultiplexing of optical signals proceeding in opposite directions is simultaneously performed, and in the opposite direction to the ports for each wavelength of the subscriber end. An optical splitter 10b is formed which can separate or sum the power of the traveling optical signal.

상기 광 스플리터(10b)는 1:n으로 광신호를 분할 또는 합하게 되며 이 n개의 포트에 각각 연결된 가입자들은 같은 파장을 공유하게 된다.The optical splitter 10b divides or sums an optical signal by 1: n, and subscribers connected to the n ports share the same wavelength.

이때 사용하는 송신용 광원은 원칙적으로 DFB LD 또는 VCSEL 등의 단일모드 광원, FP-LD 등 다중모드 광원, SOA, LED 또는 SLD 등 광대역 비간섭성 광원들 가운데 어느 것이라도 해당할 수 있다.In this case, the transmission light source used may correspond to any one of a single mode light source such as DFB LD or VCSEL, a multimode light source such as FP-LD, and a broadband incoherent light source such as SOA, LED or SLD.

다만, 파장을 공유하는 구조의 특성상 광원의 선폭(linewidth)이 클수록 적은 비팅 잡음을 만들어 내므로 바람직하게는 광대역 비간섭성 광원을 사용하여 큰 선폭을 갖는 광원을 채용해야 비팅 잡음에 대한 페널티를 줄일 수 있다.However, as the linewidth of the light source is larger due to the nature of the wavelength-sharing structure, less beating noise is generated. Therefore, a light source having a large line width should be employed using a broadband incoherent light source to reduce the penalty for beating noise. Can be.

그러나 지나치게 선폭이 넓을 경우 광섬유의 색분산에 따른 신호 왜곡이 발생하여 페널티가 증가하므로 둘 간의 트레이드 오프(trade-off)가 요구된다.However, if the line width is too wide, signal distortion due to chromatic dispersion of the optical fiber is generated and the penalty is increased, so a trade-off between the two is required.

이러한 경우, 바람직하게는 광원으로 외부 비간섭성 광원을 주입하여 유사 단일모드 발진을 일으키는 FP-LD 또는 잡음을 개선시킨 SOA 등을 사용할 수도 있다[[1] 이창희, 김현덕, "주입된 비간섭성 광에 파장 잠김된 파장분할 다중방식 광통신용 페브리-페롯 레이저 다이오드 광원", 대한민국 특허 등록번호 325687, 등록일자 2002.2.28. [2] Peter Healey et. al., "Optical Signal Transmitter", US Patent No. US20030007207, Jan. 9, 2003].In such a case, FP-LD or noise-improved SOA or the like that may be preferably injected by injecting an external incoherent light source into the light source may be used. [1] Lee, Chang-Hee and Kim, H. Fabry-Perot laser diode light source for wavelength division multiplex optical communication submerged in light ", Republic of Korea Patent Registration No. 325687, date of registration 2002.2.28. [2] Peter Healey et. al., "Optical Signal Transmitter", US Patent No. US20030007207, Jan. 9, 2003].

이러한 광원으로 구성할 경우는 별도의 높은 파워를 갖는 광대역 비간섭성 광원이 연결되어야 하며, 비간섭성 광원과 파장 고정된 단일모드 신호가 같은 파장에 존재하므로, 상하향신호를 양방향으로 같은 파장에 할당할 수 없고 대역을 분리할 필요가 있다.In the case of such a light source, a separate high power broadband incoherent light source should be connected, and since the incoherent light source and the fixed wavelength single mode signal exist at the same wavelength, the uplink and downlink signals are allocated to the same wavelength in both directions. It is not possible to do this and it is necessary to separate the bands.

따라서 도 4나 5에서 원격노드(RN)와 연결되는 부분에 위치한 광 스플리터(10) 또는 광 서큘레이터(12)에 대역 분리 기능을 갖는 파장분할다중화기(WDM)(14) 등으로 대체한 도 3과 같은 구조의 광가입자망을 구현하는 것이 바람직하다.Therefore, in FIG. 4 or 5, the optical splitter 10 or the optical circulator 12 positioned at the portion connected to the remote node RN is replaced with a wavelength division multiplexer (WDM) 14 having a band separation function. It is preferable to implement the optical subscriber network having a structure as shown in 3.

바람직하게는 파장 공유된 SCMA의 비팅 잡음을 감소시키기 위하여 넓은 선폭을 갖는 유사 단일모드 광원으로서 필터링된 비간섭성 광원(22)에 파장 잠김된 다중모드 광원을 사용하는 광전송 시스템에 적용할 수 있다(도 3).Preferably, it is applicable to an optical transmission system using a wavelength-locked multimode light source in the filtered incoherent light source 22 as a pseudo single mode light source having a wide line width to reduce the beating noise of the wavelength shared SCMA ( 3).

그러나 비팅 잡음을 감소시킬 수 있는 별도의 방법과 함께 임의의 광원을 채용한 광전송 시스템에도 모두 적용할 수 있음을 원칙으로 한다.However, it is a principle that the present invention can be applied to any optical transmission system employing an arbitrary light source together with a separate method for reducing the beating noise.

도 3은 도 2의 구조에, 각기 CO단과 가입자단으로 보내지는 비간섭성 광대역 광원 모듈과, 상기 비간섭성 광대역 광원을 광섬유에 주입하기 위한 커플러(16)와, 상기 비간섭성 광원이 필터링 되어 주입되어 파장 고정되는 다중모드 레이저나 SOA로 구성되는 광송신기(미도시)가 더 구성된다.FIG. 3 shows the structure of FIG. 2, incoherent broadband light source module which is sent to CO and subscriber end, coupler 16 for injecting the non-coherent broadband light source into optical fiber, and the non-coherent light source are filtered. And an optical transmitter (not shown) composed of a multi-mode laser or SOA which is injected and fixed in wavelength.

가입자단의 광송수신기의 구조는 도 4와 같다.The structure of the optical transmitter and receiver at the subscriber end is shown in FIG.

가입자단의 광송수신기는 왼편은 원격노드(RN)의 광 스플리터(10b)의 n개 포트 가운데 하나에 연결된다.The optical transceiver at the subscriber end is connected to one of the n ports of the optical splitter 10b of the remote node RN on the left side.

송신기와 수신기는 광 서큘레이터(12), 광 스플리터(10) 또는 파장분할다중화기(10)로 연결된다.The transmitter and receiver are connected to an optical circulator 12, an optical splitter 10, or a wavelength division multiplexer 10.

송신기는 아날로그 또는 디지털 형태의 데이터를 아날로그 변조하는 변조기(30), 대역 제한을 위한 대역통과필터(BPF), 광원을 변조하기 위한 전류 드라이버(24), 그리고 광원(22)으로 구성된다.The transmitter consists of a modulator 30 for analog modulation of data in analog or digital form, a band pass filter (BPF) for band limitation, a current driver 24 for modulating the light source, and a light source 22.

수신기는 광신호를 전기신호로 변환하는 광수신기(28), 대역 선택을 위한 대역통과필터(BPF), 아날로그 변조된 신호를 데이터로 변환하는 복조기(32), 그리고 디지털 데이터의 경우 클럭 동기 신호와 데이터를 복원하는 CDR(Clock and Data Recovery)(28) 회로로 구성된다.The receiver includes an optical receiver 28 for converting an optical signal into an electrical signal, a band pass filter (BPF) for band selection, a demodulator 32 for converting an analog modulated signal into data, and a clock synchronizing signal in the case of digital data. It consists of a Clock and Data Recovery (CDR) circuit 28 that recovers data.

여기에서 송신기와 수신기의 구조는 일 실시예로서, 임의의 데이터 형태를 부반송파 다중방식으로 변/복조할 수 있는 다른 실시예로서 성능 개선을 위한 다양한 구성과 요소가 추가 또는 교환될 수 있다.Herein, the structure of the transmitter and the receiver is one embodiment. As another embodiment capable of modifying / demodulating any data type in a subcarrier multiplexing scheme, various components and elements for improving performance may be added or exchanged.

CO단의 광송수신기 구조는 도 5와 같다.The optical transmitter and receiver of the CO stage are shown in FIG. 5.

CO단의 경우, 도 2, 3에서 박스쳐진 부분 즉, 광송수신기(A)에 해당하는 구조를 도 5에 도시한 것으로 이 부분은 가입자단에서 파장을 공유하고 있는 n개의 가입자단을 모두 커버한다.In the case of the CO stage, the structure corresponding to the portion boxed in Figs. 2 and 3, that is, the optical transceiver A is shown in Fig. 5, which covers all n subscriber stations that share a wavelength at the subscriber end. .

이는 CO단의 광송신기의 경우 SCMA가 아닌 SCM(Subcarrier Multiplexing)을 통해 항상 전용 연결(dedicated connection)을 보장하면서 동시에 광원의 개수를 줄이기 위함이다.This is to ensure the dedicated connection through the subcarrier multiplexing (SCM) instead of the SCMA in the case of the CO transmitter optical transmission while reducing the number of light sources at the same time.

구조를 보면 n개의 부반송파를 변조기(30)로 각각 변조한 후 RF 파워 합산기(power combiner)(34)로 합쳐서 드라이버(24)로 드라이브하고 이를 하나의 광원(22)으로 변조하여 송신하게 됨을 볼 수 있다.The structure shows that the n subcarriers are modulated with modulator 30 and then combined with RF power combiner 34 to drive with driver 24 and modulated with one light source 22 for transmission. Can be.

수신단의 경우에는 SCMA나 SCM이나 동일한 수신단을 사용하게 되므로 도면과 같이 하나의 광수신기(26)로 입력받은 신호에서 각각의 대역을 분리한 후에 별도의 대역통과필터(BPF), 부반송파 다중화된 신호 복조기(32), CDR(28)를 거쳐 원 신호를 복원한다.In the case of the receiver, SCMA, SCM, or the same receiver is used. Therefore, after separating each band from the signal received by one optical receiver 26, a separate band pass filter (BPF) and a subcarrier multiplexed signal demodulator are used. (32) and original signal are restored via CDR (28).

도 5에 나타난 CO단의 송신용 광원 역시 도 4와 같이 원칙적으로는 위에 열거된 어느 형태의 광원이라도 사용가능하다.The light source for transmitting the CO stage shown in FIG. 5 may also be used as the light source of any type listed above in principle as in FIG. 4.

이때 도 5와 같은 송신 구조는 다채널의 부반송파를 사용하기는 하지만 광원은 하나이므로 상향신호와는 달리 하향신호는 해당 파장에 단일 광원만이 사용된다.In this case, although the transmission structure shown in FIG. 5 uses subchannels of multiple channels, since there is only one light source, only a single light source is used for the downlink signal, unlike the uplink signal.

따라서 비팅 잡음에 대한 제한요소가 없이 충분한 파워 마진을 갖으면서 좁은 선폭을 갖는 간섭성 광원을 자유롭게 채용할 수 있다.Therefore, it is possible to freely employ a coherent light source having a narrow line width with sufficient power margin without limiting the beating noise.

이렇게 좁은 선폭을 갖는 단일모드 광원(DFB LD, VCSEL 등)을 채용할 경우 CO단으로 주입되는 비간섭성 광원을 제외할 수 있으므로 CO단의 구성을 더 간단하고 저렴하게 할 수 있다.In the case of adopting a single mode light source (DFB LD, VCSEL, etc.) having a narrow line width, the non-coherent light source injected into the CO stage can be excluded, thereby making the configuration of the CO stage simpler and cheaper.

또한 상기 광원으로 외부 필터링된 비간섭성 광원을 주입하여 파장 고정된 유사 단일모드 FP-LD을 사용할 수도 있고, 이때 외부 필터링된 비간섭성 광원의 잡음을 SOA 또는 EA 변조기로 변조하여 줄일 수 있다.In addition, an externally filtered non-coherent light source may be injected into the light source to use a wavelength-fixed pseudo single mode FP-LD, and the noise of the externally filtered non-coherent light source may be modulated by an SOA or EA modulator.

상기 가입자단과 CO단의 광원 변조는 저가로 광원의 반송자 분사(carrier injection)를 변화시키는 직접 변조를 사용할 수도 있고, 외부 변조기를 사용할 수도 있다.Light source modulation of the subscriber end and the CO end may use direct modulation that changes carrier injection of the light source at low cost, or may use an external modulator.

한편, CO단과 가입자단의 송수신단에 적용된 부반송파 변조 방식은 즉, 변조기(30)는 디지털 데이터의 경우 ASK, FSK, PSK, QAM 등을, 아날로그 데이터의 경우 AM, FM, PM, AM-VSB 등 임의의 변조방식을 채택한다.On the other hand, the sub-carrier modulation scheme applied to the transmitting and receiving ends of the CO and subscriber end, that is, the modulator 30 is ASK, FSK, PSK, QAM, etc. for digital data, AM, FM, PM, AM-VSB, etc. Arbitrary modulation scheme is adopted.

일 실시예로서, 디지털 데이터의 경우는 동일 BER을 얻기 위한 SNR 요구조건이 비교적 덜 까다로운 QPSK 또는 DQPSK를 사용하고, 아날로그 CATV 신호는 AM-VSB를 사용할 수 있다.As an example, digital data may use QPSK or DQPSK where the SNR requirements for obtaining the same BER are relatively less demanding, and the analog CATV signal may use AM-VSB.

만일 부반송파 변조된 광원의 선형성이 충분하지 않다면 광수신시에 사용한 부반송파의 2배 또는 3배 되는 주파수 성분이 동시에 검출될 수 있다.If the linearity of the subcarrier modulated light source is not sufficient, frequency components that are two or three times the subcarriers used at the time of optical reception may be detected simultaneously.

이러한 문제를 피하기 위해 충분한 선형성이 보장되는 광원을 사용하거나, 혹은 부반송파의 주파수를 배수로 할당하지 않고 충분한 대역을 보장하면서 불규칙하게 할당할 수도 있다.To avoid this problem, a light source with sufficient linearity can be used, or irregular allocation can be made while ensuring a sufficient bandwidth without allocating the frequencies of subcarriers in multiples.

또한, 하나의 광섬유 대신 상향신호용 광섬유와 하향신호용 광섬유로 구분된 2가닥의 광섬유를 사용할 수도 있다.In addition, instead of one optical fiber, two strands of optical fibers divided into an uplink optical fiber and a downlink optical fiber may be used.

이상의 경우는 하향신호에 1파장 1광원을 사용하며 항상 정해진 대역폭을 각 가입자에게 연결해주는 SCM, 상향신호에 1파장 다수 광원을 사용하는 SCMA의 경우에 해당되는 내용이다.The above case is applicable to the SCM that uses one wavelength and one light source for the downlink signal and always connects a predetermined bandwidth to each subscriber and the SCMA uses one wavelength multiple light source for the uplink signal.

신호의 스펙트럼 특성은 도 6과 같다.The spectral characteristics of the signal are shown in FIG. 6.

도 6b와 같이 하향신호인 다운스트림 신호의 경우 각 파장에 해당하는 를 중심으로 n개의 부반송파로 다중화된 신호가 존재한다.In the case of the downstream signal, which is a downstream signal, as shown in FIG. A signal multiplexed with n subcarriers exists.

이러한 신호는 도 2에 나타난 원격노드(RN)의 광 스플리터(10b)에서 나뉘어 각 가입자로 전달되며, 각 가입자단에서는 일단 광전 변환된 신호 가운데 그 가입자에 해당하는 부반송파 대역 를 BPF로 걸러내어 수신하게 된다.This signal is divided in the optical splitter 10b of the remote node RN shown in FIG. 2 and transmitted to each subscriber, and at each subscriber end, a subcarrier band corresponding to the subscriber among the signals once photoelectrically converted. Will be filtered into the BPF to receive it.

도 6a와 같이 상향신호인 업스트림인 경우는 SCMA를 따르므로, 각 파장에 해당하는 광원을 각각의 가입자가 가지고 있고 다만 변조하는 부반송파의 주파수만을 다르게 할당한다.As shown in FIG. 6A, since the upstream signal is the upstream signal, SCMA is followed, and only the subscribers have a light source corresponding to each wavelength.

이렇게 변조된 각각의 광신호가 파워 스플리터(10b)에서 합해져서 CO로 전달 되며, 이의 수신은 CO에서 하나의 광수신기(26)를 거친후 위의 하향신호 경우와 같이 복조된다.Each of the modulated optical signals are combined in the power splitter 10b and delivered to the CO, and their reception is demodulated as in the case of the downlink signal after passing through one optical receiver 26 at the CO.

상향신호의 경우 모든 가입자가 항상 점유하는 신호가 아니므로 한번에 참여하는 가입자의 수에 따라 파장 공유에 따른 비팅 잡음의 정도가 달라지게 된다.In the case of the uplink signal, not all the subscribers occupy the signal all the time, the degree of beating noise due to the wavelength sharing depends on the number of subscribers participating at a time.

따라서, 파장을 공유하는 가입자의 수 n은 평균적으로 상향신호 전달에 참여하는 가입자 수에 따라 탄력적으로 할당할 수 있다.Therefore, the number n of subscribers sharing the wavelength can be flexibly allocated according to the number of subscribers participating in the uplink transmission on average.

한편, 도 4와 도 5에서 대역폭 할당의 유연성을 더욱 높이기 위해 상하향 모두 SCM/SCMA를 혼합하여 사용하는 구조를 생각할 수 있다.Meanwhile, in FIG. 4 and FIG. 5, in order to further increase the flexibility of bandwidth allocation, a structure in which SCM / SCMA is mixed in both up and down directions can be considered.

원격노드(RN)의 구조는 도 2, 3에 나타난 것과 같고, 이러한 경우는 도 7, 8에 나타난 CO단과 가입자단의 광송수신기를 구성할 수 있다.The structure of the remote node RN is as shown in FIGS. 2 and 3, and in this case, it is possible to configure the optical transmitter and receiver of the CO terminal and the subscriber terminal shown in FIGS. 7 and 8.

이는, 한 가입자가 VoIP, Ethernet, CATV 등 서로 다른 형태의 서비스를 한꺼번에 받고 싶은 경우 유리한 전송구조가 될 수 있다.This may be an advantageous transmission structure when one subscriber wants to receive different types of services at the same time, such as VoIP, Ethernet, and CATV.

가입자 단의 경우, 도 7과 같이 복수의 부반송파 변조기(30)의 출력을 파워 합산기(34)로 합산하고 하나의 광원(22)으로 변조하여 전송하게 되며, CO(중앙기지국)은 이를 SCMA 때와 같은 구조의 수신기로 수신할 수 있다.In case of the subscriber end, as shown in FIG. 7, the outputs of the plurality of subcarrier modulators 30 are summed by the power summer 34 and modulated by one light source 22 to be transmitted. It can be received by the receiver of the structure as follows.

또한 도 8과 같이 중앙기지국(CO)에서 전송되는 신호는 도 5의 송신단을 여러 개 구비하고, 이를 동일한 파장을 가지는 광원(22)들로 변조한 다음 광커플러(16)를 통해 묶어 전송하게 된다.In addition, as shown in FIG. 8, the signal transmitted from the central base station CO includes a plurality of transmitting terminals of FIG. 5, modulated them into light sources 22 having the same wavelength, and then bundled and transmitted through the optical coupler 16. .

이 경우 하향신호는 동일 파장을 가지는 광원끼리의 비팅 잡음이 항상 존재하게 되므로 전송 거리 및 전송 속도에 따른 신호대 잡음비의 요구조건을 고려하여 묶을 수 있는 광원의 개수를 설정해야 한다.In this case, since the beating noise of light sources having the same wavelength is always present in the downlink signal, the number of light sources to be bundled must be set in consideration of the requirements of the signal-to-noise ratio according to the transmission distance and the transmission speed.

도 4와 도 7을 비교하면, 상향 SCM이 가능하도록 다수의 아날로그 변조기(30)를 묶고 이를 하나의 광원(22)으로 변조하는 구성이 추가된다.4 and 7, a configuration is provided in which a plurality of analog modulators 30 are bundled and modulated by one light source 22 to enable upward SCM.

즉, 부반송파 채널이 다중화되어 변조기(30)가 다수개로 이루어지고 상기 변조기의 출력을 합하는 전기적 파워 합산기(34)가 송신부에 더 구비되고, 또한 수신부에는 대역통과필터(BPF)와 부반송파 복조기(32)와 CDR(28) 회로가 다수개로 이루어진다.That is, the subcarrier channel is multiplexed so that a plurality of modulators 30 are provided, and an electric power adder 34 which sums the outputs of the modulators is further provided in the transmitter, and the receiver includes a band pass filter (BPF) and a subcarrier demodulator 32. ) And CDR 28 circuits.

이때 각각의 아날로그 변조기(30)에 사용되는 부반송파는 모두 다른 주파수를 가져야 하며, 데이터의 대역이 겹치지 않도록 구성되어야 한다.At this time, the subcarriers used in each analog modulator 30 should have different frequencies, and should be configured so that the bands of data do not overlap.

이는 파장을 공유하고 있는 n개의 가입자단 송신기의 모든 부반송파에 해당하며 서로 겹치지 않아야 한다.This corresponds to all subcarriers of n subscriber-end transmitters that share a wavelength and must not overlap each other.

수신기의 경우에도 광신호에 변조되어 있는 부반송파의 중심 주파수와 대역폭에 해당하는 대역통과필터(BPF)로 구성된 각각의 부반송파 채널 수신단이 복수개로 추가된다.In the case of the receiver, a plurality of subcarrier channel receivers each including a band pass filter (BPF) corresponding to the center frequency and bandwidth of the subcarrier modulated to the optical signal are added.

도 5와 도 8을 비교하면, 광수신기의 경우 달리 변하지 않으나 송신기의 경우 SCMA를 하기 위해 복수개의 광원(22)이 추가되며 이를 하나의 광전송로로 묶기 위해 광커플러(16)가 사용된다.5 and 8, the optical receiver does not change otherwise, but in the case of the transmitter, a plurality of light sources 22 are added to perform the SCMA, and an optical coupler 16 is used to bundle them into one optical transmission path.

즉, 복수개의 부반송파 변조기(30)와 대역통과필터(BPF), 파워 합산기(34), 드라이버(24) 및 광원(22)을 하나의 모듈로 묶고, 이 모듈을 복수개 배치한 후, 상기 복수개의 모듈을 결합한 광 커플러(22)가 송신부에 더 구비된다.That is, a plurality of subcarrier modulators 30, a band pass filter (BPF), a power adder 34, a driver 24, and a light source 22 are bundled into one module, and the modules are arranged in plural, and then the plurality of subcarrier modulators 30 are arranged. The optical coupler 22 combining the two modules is further provided in the transmission unit.

각각의 광원(22)은 여러 다른 형태의 서비스를 각각의 부반송파로 변조한 신호들을 전기적 파워 합산기(34)로 더한 다음 광원을 변조하게 되며 하나의 광원은 하나의 가입자에게 보내지는 모든 서비스를 수용하게 된다.Each light source 22 modulates the light source with the electrical power adder 34 which adds signals modulated by different subcarriers to different subcarriers and then modulates the light source. Done.

이때 광원의 파장은 모두 같은 파장을 사용한다.At this time, all the wavelengths of the light source use the same wavelength.

이러한 서비스는 SCMA 형태를 그대로 따른 것으로, 위에서 언급한 파장 공유에 따른 비팅 잡음 제한이 존재하게 되므로 전송 가능 SNR를 잘 따져서 파장 공유하는 광원의 개수를 결정할 필요가 있다.These services follow the SCMA form, and there is a beating noise limitation due to the above-mentioned wavelength sharing. Therefore, it is necessary to determine the number of wavelength-sharing light sources based on the transmittable SNR.

이러한 방식으로 양방향 통신을 시행할 경우, 단순한 WDM 만을 사용하여 1 파장 1 가입자를 할당하는 것보다 최대 n배의 가입자를 더 수용할 수 있으므로 광가입자망의 용량을 별다른 비용을 들이지 않고도 크게 증가시킬 수 있는 이점이 있다.In this way, two-way communication can accommodate up to n times more subscribers than using one WDM to allocate one wavelength 1 subscriber, thus greatly increasing the capacity of the optical subscriber network without any cost. There is an advantage to that.

한편으로, 이렇게 SCM과 SCMA를 채용하게 되면 서비스 별로 분리된 부반송파(Subcarrier)를 사용하여 서비스할 수가 있어 이더넷, CATV, 음성신호 등 다양한 형태의 서비스를 별도의 디지털 신호 처리하지 않더라도 손쉽게 하나의 가입자에게 다중화하여 보낼 수 있는 이점이 생긴다.On the other hand, if SCM and SCMA are adopted, they can be serviced using subcarriers separated by service, so that various types of services such as Ethernet, CATV, and voice signals can be easily delivered to a single subscriber without additional digital signal processing. This has the advantage of multiplexing.

한편, 비팅 잡음이 지배적인 광전송 시스템의 경우(예를 들면 비간접성 광을 주입하여 파장 잠김된 FP 레이저 광원 또는 이를 이용하여 SCMA한 광신호), 비팅잡음은 광수신기의 대역폭에 비례하여 커지기 때문에 광수신기의 대역폭을 줄임으로서 효과적으로 비팅 잡음을 감소시킬 수 있다.On the other hand, in the case of an optical transmission system in which the beating noise is dominant (for example, an FP laser light source which is wavelength-locked by injecting non-indirect light or an SCMA signal using the same), the beating noise increases in proportion to the bandwidth of the optical receiver. By reducing the bandwidth of the optical receiver, the beating noise can be effectively reduced.

이때, 비팅 잡음은 파장이 공유된 신호간의 비팅 잡음(Optical Beat Interference) 신호와 ASE간의 비팅 잡음, ASE-ASE 비팅잡음 등을 포함한다. 만일 광수신기의 대역폭을 전송 대역폭의 절반 정도로 하면 쉽게 비팅 잡음을 3dB 감소시킬 수 있다.In this case, the beating noise includes an optical beat interference signal between signals having a shared wavelength, a beating noise between ASEs, and an ASE-ASE beating noise. If the bandwidth of the optical receiver is about half the transmission bandwidth, it can easily reduce the beating noise by 3dB.

이러한 경우 ISI(Intersymbol Interference)가 커져 전송 시스템에 패널티를 발생시킬 수 있으므로 비팅 잡음 감소에 의한 전송 성능 개선효과와 ISI에 의한 패널티 사이에 가장 우수한 신호대잡음비를 갖는 수신기 대역폭을 결정해 주게 된다.In this case, ISI (Intersymbol Interference) increases, which can cause penalties in the transmission system, which determines the receiver bandwidth with the best signal-to-noise ratio between transmission performance improvement due to reduced beating noise and ISI penalty.

위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다.While the invention has been described above based on the preferred embodiments thereof, these embodiments are intended to illustrate rather than limit the invention.

이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various changes, modifications, or adjustments to the above embodiments can be made without departing from the spirit of the invention.

그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the protection scope of the present invention will be limited only by the appended claims, and should be construed as including all such changes, modifications or adjustments.

본 발명은 기존의 순수 WDM 광가입자망의 스펙트럼 효율을 늘리고 가입자 용량을 확대하면서 다양한 서비스를 손쉽게 수용할 수 있는 WDM-SCMA 혼합형 광가입자망의 구조를 제안하였다.The present invention proposes a structure of a WDM-SCMA hybrid optical subscriber network that can easily accommodate various services while increasing the spectrum efficiency of the existing pure WDM optical subscriber network and expanding subscriber capacity.

또한 여기에서 더욱 나아가 상향신호의 경우 파장 공유를 통한 SCMA 변조방식을 채택하고, 하향신호의 경우 SCM을 채택하여 CO단 광송신기의 광원 개수를 줄여 단가를 낮출 수 있는 구조를 제안하였다.In addition, the present invention further proposes a structure that can reduce the unit cost by reducing the number of light sources of the CO-stage optical transmitter by adopting the SCMA modulation method through wavelength sharing for the uplink signal and SCM for the downlink signal.

더욱이 상하향 SCM, SCMA로 구분된 구조를 더 개선하여 상하향 모두 SCM/SCMA 를 혼합적으로 채택할 수 있는 구조에 대해서도 제안하였다.In addition, the structure divided into upper and lower SCM and SCMA was further improved, and a structure in which SCM / SCMA could be adopted in both the upper and lower directions was proposed.

이러한 구조의 광가입자망에서는 하나의 가입자가 복수개의 부반송파 대역을 송수신 할 수 있으므로 다양한 서비스를 하나의 변조 방식으로 바꾸어 수용해야 했던 기존의 방식과 달리 직접적으로 각각의 부반송파에 실어 전송할 수 있으므로 손쉽게 서로 다른 다수의 서비스를 제공할 수 있다.In the optical subscriber network having such a structure, one subscriber can transmit and receive multiple subcarrier bands, and thus, unlike the conventional method, in which various services have to be changed to one modulation method, they can be directly loaded on each subcarrier and transmitted. Multiple services can be provided.

일 실시예로서 VoIP 음성 전화 서비스, CATV 채널, 고속 데이터 전송 서비스 등을 각각 다른 부반송파로 변조하여 하나의 가입자가 CO와 주고받는 형태의 망 구성이 가능해진다.In one embodiment, a VoIP voice telephone service, a CATV channel, a high speed data transmission service, and the like are modulated onto different subcarriers, thereby enabling a network configuration in which one subscriber communicates with a CO.

따라서, 이러한 WDM-SCMA 혹은 WDM-SCM/SCMA 혼합형 광가입자망을 실용화 할 경우 적은 비용으로 가입자의 수를 획기적으로 늘릴 수 있음은 물론 광원의 수를 줄여 단가를 낮추거나 다양한 서비스를 손쉽게 수용할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.Therefore, when the WDM-SCMA or WDM-SCM / SCMA hybrid optical subscriber network is put into practical use, the number of subscribers can be dramatically increased at a low cost, and the number of light sources can be reduced to reduce the unit cost or easily accommodate various services. You can expect the effect.

도 1은 일반적인 파장분할 다중방식 광가입자망의 구성도이다.1 is a block diagram of a general wavelength division multiplexing optical subscriber network.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파장을 공유하는 WDM-SCMA 광가입자망의 구성도이다.2 is a block diagram of a WDM-SCMA optical subscriber network sharing a wavelength according to the first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 비간섭성 광원에 파장 잠김된 다중모드 광원을 사용한 파장 공유형 WDM-SCMA 광가입자망의 구성도이다.3 is a block diagram of a wavelength-sharing type WDM-SCMA optical subscriber network using a multimode light source whose wavelength is immersed in an incoherent light source according to a second embodiment of the present invention.

도 4는 도 2와 도 3에 나타낸 가입자단의 광송수신기 상세 구성도이다.4 is a detailed block diagram of an optical transmitter and receiver of the subscriber station shown in FIGS.

도 5는 도 2와 도 3에 나타낸 CO단의 광송수신기 상세 구성도이다.5 is a detailed configuration diagram of an optical transmitter of the CO stage shown in FIGS. 2 and 3.

도 6a와 도 6b는 본 발명에 따른 상하향신호 스펙트럼의 예시도이다.6A and 6B are exemplary views of an up-down signal spectrum according to the present invention.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 WDM-SCM-SCMA를 혼용한 광가입자망에서 가입자단의 광송수신기 구성도이다.7 is a block diagram of an optical transmitter and receiver at a subscriber end in an optical subscriber network using WDM-SCM-SCMA according to a third embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 WDM-SCM-SCMA를 혼용한 광가입자망에서 CO단의 광송수신기 구성도이다.8 is a block diagram illustrating an optical transmitter of a CO stage in an optical subscriber network using WDM-SCM-SCMA according to a third embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 광 스플리터 12 : 광 서큘레이터10: optical splitter 12: optical circulator

14 : WDM 16 : 광 커플러14: WDM 16: Optocoupler

18 : 비간섭성 광원 20 : 광섬유18: incoherent light source 20: optical fiber

22 : 광원 24 : 드라이버22: light source 24: driver

26 : 광 수신기 28 : CDR26: optical receiver 28: CDR

30 : 변조기 32 : 복조기30 modulator 32 demodulator

34 : 파워 합산기 BPF : 대역통과필터34: power adder BPF: bandpass filter

CO : 중앙기지국 DEMUX : 역다중화기CO: Central Base Station DEMUX: Demultiplexer

MUX : 다중화기 ONU : 광송수신기MUX: Multiplexer ONU: Optical Transceiver

RN : 원격노드 Rx : 수신기RN: Remote node Rx: Receiver

Tx : 송신기Tx: Transmitter

Claims

다수의 제1광송수신기 및 제1WDM 다중화/역다중화기로 구성된 중앙기지국(CO)단과,A central base station (CO) stage comprising a plurality of first optical transceivers and a first WDM multiplexer / demultiplexer,

제2WDM 다중화/역다중화기 및 각 포트에 n개의 선로로 신호를 분리 또는 결합하는 스플리터들이 연결된 원격노드(RN)단과,A remote node (RN) stage to which a second WDM multiplexer / demultiplexer and splitters for separating or combining signals into n lines are connected to each port;

상기 스플리터에 연결된 다수의 제2광송수신기로 구성된 가입자단과,A subscriber end comprising a plurality of second optical transmitters connected to the splitter;

상기 CO단의 제1WDM 다중화/역다중화기와 RN단의 제2WDM 다중화/역다중화기를 서로 연결하고 양방향 신호를 전송하는 단일 광섬유로 구성됨을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.A wavelength-sharing WDM-SCMA passive optical subscriber network comprising a single optical fiber connecting the first WDM multiplexer / demultiplexer of the CO stage and the second WDM multiplexer / demultiplexer of the RN stage and transmitting bidirectional signals.

청구항 1에 있어서, 상기 단일 광섬유 대신에 광섬유가 2가닥으로 구성되어 상향신호와 하향신호가 독립된 광섬유로 전파됨을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.The WDM-SCMA passive optical subscriber network of claim 1, wherein the optical fiber is composed of two strands instead of the single optical fiber, and the uplink signal and the downlink signal are propagated to separate optical fibers.

청구항 1에 있어서, 상기 CO단에,The method according to claim 1, wherein in the CO stage,

각기 CO단과 가입자단으로 보내지는 비간섭성 광대역 광원 모듈과, 상기 비간섭성 광대역 광원을 광섬유에 주입하기 위한 커플러와, 상기 비간섭성 광원이 필터링 되어 주입되어 파장 고정되는 다중모드 레이저나 SOA로 구성되는 광송신기가 더 구성됨을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.A non-coherent broadband light source module sent to the CO and subscriber stations, a coupler for injecting the non-coherent broadband light source into the optical fiber, and a multi-mode laser or SOA in which the non-coherent light source is filtered and fixed in wavelength. A wavelength-sharing WDM-SCMA passive optical subscriber network, characterized in that the optical transmitter is further configured.

청구항 1에 있어서, 상기 가입자단의 제2광송수신기는,The method of claim 1, wherein the second optical receiver of the subscriber end,

데이터를 부반송파로 변조하는 변조기와, 광신호 송신용 광원과, 상기 광원을 드라이브하는 드라이브 회로로 이루어지는 송신부와,A transmitter comprising a modulator for modulating data into subcarriers, a light source for transmitting an optical signal, and a drive circuit for driving the light source;

광신호를 수신하는 광 수신기와, 부반송파 변조된 신호가운데 해당 대역을 걸러내는 대역통과필터와, 부반송파 복조기와, 클럭 및 데이터를 추출하는 CDR(Clock and Data Recovery) 회로로 이루어지는 수신부와,A receiver comprising an optical receiver for receiving an optical signal, a band pass filter for filtering out a corresponding band among subcarrier modulated signals, a subcarrier demodulator, and a clock and data recovery (CDR) circuit for extracting clock and data;

송신 선로와 수신 선로를 구분하고 상기 RN단의 스플리터의 n개 포트 가운에 하나에 연결되는 광 커플러 또는 광 회전기로 구성됨을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.A wavelength-sharing WDM-SCMA passive optical subscriber network comprising a optical coupler or an optical rotator that distinguishes a transmission line from a reception line and is connected to one of n port glands of the RN splitter.

청구항 1에 있어서, 상기 CO단의 제1광송수신기는,The method according to claim 1, wherein the first optical transmitter of the CO stage,

데이터를 부반송파로 변조하는 변조기들과, 상기 변조기들의 출력을 합하는 전기적 파워 합산기와, 하나의 광신호 송신용 광원과, 상기 광원을 드라이브 하는 드라이브 회로로 이루어지는 송신부와,A transmitter comprising modulators for modulating data into subcarriers, an electrical power adder that sums the outputs of the modulators, a light source for transmitting an optical signal, and a drive circuit for driving the light source;

하나의 광 수신기와, 부반송파 변조된 신호 가운에 해당 대역을 필터링하는 대역통과필터들과, 부반송파 복조기들과, 클럭 및 데이터를 추출하는 CDR 회로로 이루어지는 수신부와,A receiver comprising an optical receiver, a bandpass filter for filtering a corresponding band in a subcarrier modulated signal center, a subcarrier demodulator, and a CDR circuit for extracting clock and data;

송신 선로와 수신 선로를 구분하는 광 커플러 또는 광 회전기로 구성됨을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.A wavelength-sharing WDM-SCMA passive optical subscriber network comprising an optical coupler or optical rotator that separates a transmission line from a reception line.

청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,The method according to claim 4 or 5,

상기 광원은 좁은 선폭을 갖는 단일모드 광원, 다중모드 광원, 비간섭성 광원 중에 하나인 것을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.And the light source is one of a single mode light source having a narrow line width, a multi mode light source, and an incoherent light source.

청구항 6에 있어서, 상기 단일모드 광원은 DFB LD, VCSEL 중에 하나인 것을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.The WDM-SCMA passive optical subscriber network of claim 6, wherein the single mode light source is one of DFB LD and VCSEL.

청구항 6에 있어서, 상기 다중모드 광원은 FP-LD인 것을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.The wavelength sharing WDM-SCMA passive optical subscriber network of claim 6, wherein the multimode light source is FP-LD.

청구항 6에 있어서, 상기 비간섭성 광원은 EDFA, SOA, LED, SLD 중에 하나인 것을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.7. The wavelength sharing WDM-SCMA passive optical subscriber network of claim 6, wherein the incoherent light source is one of EDFA, SOA, LED, SLD.

청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 상기 광원은 외부 필터링된 비간섭성 광원을 주입하여 파장 고정된 유사 단일모드 FP-LD 혹은 반도체 광증폭기(SOA)인 것을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.The wavelength sharing WDM-SCMA passive light of claim 4 or 5, wherein the light source is a wavelength-separated pseudo single mode FP-LD or semiconductor optical amplifier (SOA) by injecting an externally filtered incoherent light source. Subscriber network.

청구항 10에 있어서, 상기 외부 필터링된 비간섭성 광원의 잡음을 SOA 또는 EA 변조기로 변조하여 줄임을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.The WDM-SCMA passive optical subscriber network of claim 10, wherein the noise of the externally filtered incoherent light source is modulated by an SOA or EA modulator to reduce the noise.

청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 상기 광 커플러나 광 회전기 대신에,The method according to claim 4 or 5, wherein instead of the optical coupler or optical rotator,

상기 제2WDM 다중화/역다중화기의 FSR만큼 상향/하향 대역을 나누고 각 광송수신기의 송신/수신 선로를 구분하기 위해 대역에 따라 선로를 나누는 WDM이 구성됨을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.WDM-SCMA passive optical subscription with wavelength sharing, characterized in that the WDM divides the up / down bands by FSR of the second WDM multiplexer / demultiplexer and divides the lines according to the bands in order to distinguish the transmission / reception lines of each optical transceiver. Self-assurance.

청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 상기 광송수신기의 송신/수신 선로를 구분하는 광 커플러 또는 광 회전기를 제거하고 2가닥의 상향 광섬유와 하향 광섬유를 각각 송신기와 수신기에 연결함을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.The wavelength sharing device according to claim 4 or 5, wherein the optical coupler or the optical rotator separating the transmission / reception line of the optical transmitter is removed and two uplink and downlink optical fibers are connected to the transmitter and the receiver, respectively. WDM-SCMA Passive Optical Subscriber Network.

청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 상기 변조기에서 전송 포맷으로,The method according to claim 4 or 5, wherein in the modulator to a transmission format,

디지털 데이터의 경우 ASK, FSK, PSK, QAM 중 하나를 사용하고, 아날로그 데이터의 경우 AM, FM, PM, AM-VSB 중 하나를 사용함을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.A wavelength-sharing WDM-SCMA passive optical subscriber network characterized by one of ASK, FSK, PSK and QAM for digital data and one of AM, FM, PM and AM-VSB for analog data.

하향신호는 단일 광채널에 다중 부반송파 채널을 포함하는 SCM을 사용하고The downlink signal uses an SCM that includes multiple subcarrier channels in a single optical channel.

상향신호는 다중 광채널에 단일 부반송파 채널을 포함하는 SCMA를 사용함을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.The uplink signal is a wavelength-sharing WDM-SCMA passive optical subscriber network, characterized in that it uses an SCMA including a single subcarrier channel in multiple optical channels.

청구항 4에 있어서, 상기 가입자단의 제2광송수신기에서,The method according to claim 4, wherein in the second optical receiver of the subscriber end,

부반송파 채널이 다중화되어 변조기가 다수개로 이루어지고 상기 변조기의 출력을 합하는 전기적 파워 합산기가 송신부에 더 구비되며,The subcarrier channel is multiplexed so that a plurality of modulators are provided, and an electric power adder for adding the outputs of the modulators is further provided in the transmitter.

수신부에 대역통과필터와 부반송파 복조기와 CDR 회로가 다수개로 이루어짐을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.A wavelength-sharing WDM-SCMA passive optical subscriber network, characterized in that the receiver comprises a plurality of band pass filters, subcarrier demodulators and CDR circuits.

청구항 5에 있어서, CO단의 제1광송수신기에서,The method according to claim 5, In the first optical transmitter of the CO stage,

상기 복수개의 부반송파 변조기와 대역통과필터, 파워 합산기, 드라이버 및 광원을 하나의 모듈로 묶고, 이 모듈을 복수개 배치한 후, 상기 복수개의 모듈을 결합한 광 커플러가 송신부에 더 구비됨을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.The plurality of subcarrier modulators, band pass filters, power adders, drivers, and light sources are bundled into a single module, and a plurality of modules are disposed, and then an optical coupler combining the plurality of modules is further provided in a transmission unit. Shared WDM-SCMA Passive Optical Subscriber Network.

청구항 16 또는 청구항 17에 있어서, The method according to claim 16 or 17,

상기 상향신호나 하향신호가 SCM 또는 SCMA의 임의 조합으로 구성됨을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.WDM-SCMA passive optical subscriber network, characterized in that the uplink signal or downlink signal is composed of any combination of SCM or SCMA.

청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,The method according to claim 16 or 17,

청구항 19에 있어서, 상기 단일모드 광원은 DFB LD, VCSEL 중에 하나인 것을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.20. The wavelength sharing WDM-SCMA passive optical subscriber network of claim 19, wherein the single mode light source is one of DFB LD and VCSEL.

청구항 19에 있어서, 상기 다중모드 광원은 FP-LD인 것을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.20. The wavelength sharable WDM-SCMA passive optical subscriber network of claim 19, wherein the multimode light source is FP-LD.

청구항 19에 있어서, 상기 비간섭성 광원은 EDFA, SOA, LED, SLD 중에 하나인 것을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.20. The wavelength-sharing WDM-SCMA passive optical subscriber network of claim 19, wherein the incoherent light source is one of EDFA, SOA, LED, SLD.

청구항 16 또는 청구항 17에 있어서, 상기 광원은 외부 필터링된 비간섭성 광원을 주입하여 파장 고정된 유사 단일모드 FP-LD 혹은 반도체 광증폭기(SOA)인 것을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.18. The wavelength-sharing WDM-SCMA passive light of claim 16 or 17, wherein the light source is a wavelength-separated pseudo single mode FP-LD or semiconductor optical amplifier (SOA) by injecting an external filtered incoherent light source. Subscriber network.

청구항 23에 있어서, 상기 외부 필터링된 비간섭성 광원의 잡음을 SOA 또는 EA 변조기로 변조하여 줄임을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.24. The WDM-SCMA passive optical subscriber network of claim 23, wherein the noise of the externally filtered incoherent light source is modulated by a SOA or EA modulator to reduce the noise.

청구항 16 또는 청구항 17에 있어서, 상기 광 커플러나 광 회전기 대신에,The method according to claim 16 or 17, instead of the optical coupler or optical rotator,

청구항 16 또는 청구항 17에 있어서, 상기 광송수신기의 송신/수신 선로를 구분하는 광 커플러 또는 광 회전기를 제거하고 2가닥의 상향 광섬유와 하향 광섬유를 각각 송신기와 수신기에 연결함을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.The method according to claim 16 or 17, characterized in that the optical coupler or the optical rotator for separating the transmission / reception line of the optical transmitter and the two shared uplink and downlink optical fibers to the transmitter and the receiver, respectively, characterized in that WDM-SCMA Passive Optical Subscriber Network.

청구항 16 또는 청구항 17에 있어서, 상기 변조기에서 전송 포맷으로,The method according to claim 16 or 17, wherein in the modulator to a transmission format,

청구항 1, 2, 16, 17 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 광송수신기에서 광수신기의 대역폭을 감소시켜 비팅잡음을 억제하고, 광수신기의 감도를 향상시켜 전송 성능을 개선함을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망. The wavelength of any one of claims 1, 2, 16 and 17, wherein the optical receiver reduces the bandwidth of the optical receiver to suppress biting noise and improves the sensitivity of the optical receiver to improve transmission performance. Shared WDM-SCMA Passive Optical Subscriber Network.

청구항 10에 있어서, 상기 광원을 사용하는 광송수신기에서 광수신기의 대역폭을 감소시켜 비팅잡음을 억제하고, 광수신기의 감도를 향상시켜 전송 기능을 개선함을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.The WDM-SCMA passive light of claim 10, wherein in the optical receiver using the light source, the bandwidth of the optical receiver is reduced to suppress biting noise, and the sensitivity of the optical receiver is improved to improve a transmission function. Subscriber network.

청구항 23에 있어서, 상기 광원을 사용하는 광송수신기에서 광수신기의 대역폭을 감소시켜 비팅잡음을 억제하고, 광수신기의 감도를 향상시켜 전송 기능을 개선함을 특징으로 하는 파장공유된 WDM-SCMA 수동형 광가입자망.24. The WDM-SCMA passive light of claim 23, wherein the optical receiver using the light source reduces the bandwidth of the optical receiver to suppress beating noise and improves the sensitivity of the optical receiver. Subscriber network.