KR20150085831A - 원격 노드 디바이스, 광 네트워크 유닛 및 그들의 시스템 및 통신 방법 - Google Patents

원격 노드 디바이스, 광 네트워크 유닛 및 그들의 시스템 및 통신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원격 노드 디바이스, 광 네트워크 유닛 및 그들의 시스템 및 통신 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 수동형 광 네트워크 내의 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 원격 노드 디바이스는: 광 네트워크 유닛들 중 하나의 업스트림 광학 신호를 수신하고 그것을 제1 광학 신호로서 출력하도록 구성되는 N×N-배열 도파관 격자; 제2 광학 신호를 입수하기 위하여, 밴드마다 제1 광학 신호를 분리하도록 구성되는 1×2 파장 분할 멀티플렉서; 및 제2 광학 신호를 N×N-배열 도파관 격자를 통해 대응하는 광 네트워크 유닛으로 전송하도록 구성되는 1×(N-1) 전력 분배기를 포함한다. 발명적 해결책에서, 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신은 종래의 광 회선 단말을 수정함이 없이, 단순히 원격 노드 디바이스 및 광 네트워크 유닛들을 구조적으로 수정함으로써 원격 노드 디바이스만을 단독으로 통해 가능하게 될 수 있고, 통신을 위한 광학 신호는 광학적-전자적-광학적 변환 프로세스를 겪지 않을 것이며, 이로써 통신 내의 지연을 크게 낮춘다.

Description

원격 노드 디바이스, 광 네트워크 유닛 및 그들의 시스템 및 통신 방법{REMOTE NODE DEVICE, OPTICAL NETWORK UNIT AND SYSTEM AND COMMUNICATION METHOD THEREOF}
본 명세서는 수동형 광 네트워크에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 수동형 광 네트워크 내의 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 원격 노드 디바이스, 광 네트워크 유닛 및 그들의 시스템 및 통신 방법에 관한 것이다.
수동형 광 네트워크(PON: Passive optical network)는 광대역 광 액세스 네트워크(broadband optical access network)에 대한 매우 촉망받는 해결책으로서 제안되어 왔다. TDM-PON, WDM-PON, OCDM/OFDM-PON 등과 같은 다양한 PON 해결책들이 최근 몇년간 제안되어 왔다. 구체적으로, TDM-PON 기술 기반 EPON 및 10GPON은 표준화되어왔고, 현재 많은 나라에서 이용되고 있으며, 이들 해결책들은 최대 10Gbits/s의 데이터 전송 속도를 제공할 수 있지만, 인터넷 서비스들이 빠르게 발전하고 대역폭 요구들이 계속적으로 증가하고 있으며, 10Gbits/s를 더 초과하는 대역폭을 제공하면서 현재의 PON 시스템과 호환가능할 수 있는 차세대 PON(NGPON: next-generation PON) 액세스 시스템을 정의하는 것이 장기적 관점에서 바람직하다.
OCDM/OFDM-PON은 아직 그들의 초창기에 있지만, WDM-PON은 40Gbits/s 초과의 데이터 속도를 가질 수 있는 상대적으로 성숙한 대안적 해결책이다. WDM-PON에서, 각각의 ONU는 전용 파장(dedicated wavelength)을 할당받고, WDM-PON은 높은 용량, 레거시 PON(legacy PON)과의 호환성 등의 많은 장점들을 가진다. 다수의 스택된 파장을 이용하면, 피더 광섬유(feeder fiber) 당 총 용량은 쉽게 40Gbits/s를 초과할 수 있고, 100Gbits/s에도 도달할 수 있다.
그러나, WDM-PON 내의 각각의 광 네트워크 유닛(ONU: Optical Network Unit)과 광 회선 단말(OLT: Optical Line Terminal) 사이의 다운스트림/업스트림 신호를 위한 대역폭 요구를 만족시킬 필요 외에도, 상이한 ONU들 사이의 상호통신은 필수적이 되고 있는데, 이는 사용자가 이로써 매우 높은 속도 및 낮은 지연에서 데이터를 다른 ONU와 공유할 수 있기 때문이다. 그러한 애플리케이션 시나리오의 일 예에서, 대학들 및 기업들은 그들의 다른 캠퍼스들 또는 브랜치들 사이에서 많은 양의 데이터를 통신할 필요가 있거나, 다른 기지국들은 서로 협력하여 동작할 필요가 있다. 그러나, 종래의 WDM-PON 구조에서는, 오로지 광 회선 단말과 각각의 광 네트워크 유닛 사이의 업스트림 및 다운스트림 전송 링크들만이 사용가능하기 때문에, 상이한 광 네트워크 유닛들 사이의 직접적 상호통신은 불가능하고, 따라서 이는 네트워크의 효율성과 융통성(flexibility)을 크게 제한한다.
상이한 광 네트워크 유닛들 사이의 통신을 가능하게 하기 위한, 도 1a 및 도 1b에 나타내어진 종래의 해결책들이 있다. 도 1a에서, 상이한 광 네트워크 유닛들은 광섬유-연결되고, 이는 상이한 광 네트워크 유닛들 사이의 직접적 통신을 가능하게 하지만, 많은 양의 배선(wiring) 수단들은 높은 배선 비용 및 네트워크 유지 문제를 모두 유발할 것이다. 추가로, 도 1b에 나타내어진 것과 같은 다른 해결책이 있고, 이때 상이한 광 네트워크 유닛들이 원격 노드를 경유하여 광 회선 단말에 대한 광 네트워크 유닛들의 통신 링크를 통해 서로 통신하지만, 그러한 통신은 광학적-전자적-광학적(O-E-O: optical to electronic to optical)의 2회의 변환을 겪어야하고, 추가로 광 네트워크 유닛들 및 광 회선 단말 사이에 통상적으로 수십 킬로미터인 일반적으로 큰 거리가 있으며, 따라서 이러한 전송 거리 및 광학적-전자적-광학적 변환 프로세스는 모두 필연적으로 광 네트워크 유닛들 사이의 통신 내에서 추가 지연을 초래할 것이고, 광 회선 단말에서의 처리의 수고를 또한 부가할 것이며, 시스템의 복잡성을 증가시킬 것이다.
위에서 식별된 선행 기술 및 그들의 기술적 문제를 고려하여, 광 네트워크 유닛들 사이의 낮은 비용의 상호 통신의 방법 및 대응하는 디바이스 및 그들의 시스템을 제공하는 것이 가능하다면, 매우 유익할 것이다.
본 발명의 제1 태양에 따르면, 수동형 광 네트워크 내의 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 원격 노드 디바이스가 제안되고, 이때 수동형 광 네트워크는 광 회선 단말, 원격 노드 디바이스 및 광 네트워크 유닛들을 포함하며, 원격 노드 디바이스는:
광 네트워크 유닛들 중 하나의 업스트림 광학 신호를 수신하고 그것을 제1 광학 신호로서 출력하도록 구성되는 N×N-배열 도파관 격자(N×N-arrayed waveguide grating) - 제1 광학 신호는 광 네트워크 유닛과 광 회선 단말 사이의 통신을 위한 제1 밴드 내의 제1 부분 및/또는 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 제2 밴드 내의 제2 부분을 포함하고, 제1 밴드는 제2 밴드와 상이함 -;
밴드마다, 제1 광학 신호를 제1 부분으로 분리하고 제1 부분을 광 회선 단말로 전송하고/전송하거나, 제1 광학 신호를 제2 부분으로 분리하고 제2 부분을 제2 광학 신호로서 출력하도록 구성되는 1×2 파장 분할 멀티플렉서(1×2 wavelength division multiplexer); 및
제2 광학 신호를 제1 광학 신호가 출력되는 단자 및 광 네트워크 유닛과의 연결을 위한 단자가 아닌 N×N-배열 도파관 격자의 (N-1) 단자들로 전송하고, 제2 광학 신호를 N×N-배열 도파관 격자를 통해 대응하는 광 네트워크 유닛으로 전송하도록 구성되는 1×(N-1) 전력 분배기{1×(N-1) power distributor}
를 포함한다.
본 발명의 제2 태양에 따르면, 수동형 광 네트워크 내의 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 광 네트워크 유닛이 제안되고, 광 네트워크 유닛은:
입력 단자, 제1 출력 단자 및 제2 출력 단자를 구비하고, 제1 밴드 내의 제1 광학 신호 및 제2 밴드 내의 제2 광학 신호를 포함하는 입력 단자로부터 수신된 광학 신호들을 제1 출력 단자로부터 출력되는 제1 광학 신호 및 제2 출력 단자로부터 출력되는 제2 광학 신호로 분리하도록 구성되는 파장 분할 멀티플렉서;
제1 출력 단자와 연결된 입력 단자를 구비하고, 제1 광학 신호를 제3 광학 신호 및 제3 광학 신호와 동일한 정보를 포함하는 제4 광학 신호로 분리하도록 구성되는 광 분배기(optical distributor);
광 분배기에 연결되고, 제3 광학 신호를 광 분배기로부터 수신하고 제3 광학 신호 내의 다운스트림 데이터를 수신하도록 구성되는 제1 수신기;
광 분배기에 연결되고, 제1 밴드 내의 업스트림 데이터를 전송하기 위하여 제4 광학 신호를 반영(reflect)하고 변조하도록 구성되는 변조 디바이스(modulation device);
파장 분할 멀티플렉서를 통해 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 제2 밴드 내의 광학 신호를 전송하도록 구성되는 송신기; 및
제2 광학 신호를 파장 분할 멀티플렉서로부터 수신하고, 제2 광학 신호 내의 다운스트림 데이터를 수신하도록 구성되는 제2 수신기
를 포함하고, 이때 제1 밴드는 제2 밴드와 상이하다.
일 실시예에서, 변조 디바이스는 제1 밴드 내의 업스트림 데이터를 전송하기 위하여 제4 광학 신호를 반영하고 변조하도록 구성되는 전송 변조기(transmitting modulator)이다.
일 실시예에서, 광 네트워크 유닛은 무선 통신 네트워크 내의 기지국이다.
본 발명의 제3 태양에 따르면, 수동형 광 네트워크 내의 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 광 네트워크 전송 시스템이 제공되고, 시스템은 제1 태양에 따른 원격 노드 디바이스, 제2 태양에 따른 복수의 광 네트워크 유닛, 및 원격 노드 디바이스와 연결된 광 회선 단말을 포함한다.
일 실시예에서, 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 광 네트워크 유닛들 각각은 제1 밴드 내의 고유 파장 및 제2 밴드 내의 고유 파장을 가진다.
일 실시예에서, 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 광 네트워크 유닛들 각각은 제1 밴드 내의 고유 파장 및 제2 밴드 내의 고유 파장을 가지며, 두개의 고유 파장 사이의 간격은 100GHz이다.
발명적 해결책에서, 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신은 종래의 광 회선 단말을 수정함이 없이, 단순히 원격 노드 디바이스 및 광 네트워크 유닛들을 구조적으로 수정함으로써 원격 노드 디바이스만을 단독으로 통해 가능하게 될 수 있고, 한편 통신을 위한 광학 신호는 광학적-전자적-광학적 변환 프로세스를 겪지 않을 것이며, 즉 상이한 광 통신 유닛들 사이의 통신은 광 네트워크 유닛들과 광 회선 단말 사이의 통신 링크 없이도 원격 노드를 통해 수행될 수 있고, 이로써 수십 킬로미터의 전송 거리로부터 기인하는 지연을 피할 수 있으며; 추가로 신호는 광학적-전자적 변환 및 이어지는 전자적-광학적 변환 없이 통신 프로세스 내내 광학적으로 존재할 수 있다. 통신 내에서 지연을 크게 낮추기 위하여, 이들 두 측면은 함께 작용할 수 있다.
본 발명의 제4 태양에 따르면, 수동형 광 네트워크 내의 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 방법이 제공되고, 방법은:
a. 원격 노드 디바이스 내의 N×N-배열 도파관 격자가 N×N-배열 도파관 격자에 연결된 최대 N개의 광 네트워크 유닛 중 하나 이상으로부터 제1 밴드 내의 제1 부분 및 제2 밴드 내의 제2 부분을 포함하는 광학 신호를 수신하고, 광학 신호를 원격 노드 디바이스 내의 파장 분할 멀티플렉서로 전송하는 단계;
b. 파장 분할 멀티플렉서가 광학 신호를 제1 부분 및 제2 부분으로 분리하고, 제1 부분을 원격 노드 디바이스와 연결된 광 회선 단말로 전송하고, 제2 부분을 원격 노드 디바이스 내의 전력 분배기로 전송하는 단계;
c. 전력 분배기가 제2 부분을 동일한 콘텐츠를 가진 (N-1) 부분들로 동등하게 나누고, (N-1) 부분들을 N×N-배열 도파관 격자로 각각 전송하는 단계; 및
d. N×N-배열 도파관 격자가 제2 부분을 대응하는 광 네트워크 유닛들로 분배하는 단계
를 포함하고, 이때 제1 밴드는 제2 밴드와 상이하다.
본 발명의 다른 특징들, 목적들 및 이점들은 도면들을 참조하여 수반되는 비-한정 실시예들의 후술하는 상세한 설명의 검토시에 보다 명확해질 것이고, 도면들에서:
도 1a 및 도 1b는 선행 기술에서의 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신의 개략도들;
도 2는 광 네트워크 유닛들 사이의 발명적 아이디어의 개략도;
도 3은 도 2에 나타내어진 아이디어를 따르는 특정 원격 노드 디바이스 및 광 네트워크 유닛의 개략 구조도;
도 4는 본 발명에 따른 제1 밴드 'C' 및 제2 밴드 'L'의 분배의 개략도;
도 5는 각각의 광 네트워크 유닛들에 의해 사용되는 파장들의 목록;
도 6은 본 발명에 따른 N×N-배열 도파관 격자의 구성의 개략도;
도 7은 신호를 다른 광 네트워크 유닛들로 브로드캐스팅(broadcasting)하는 광 네트워크 유닛(ONU1)의 일 실시예의 개략도; 및
도 8은 도 3의 각각의 위치들에서의 파장 조합들의 개략도.
동일하거나 유사한 디바이스들(모듈들) 또는 단계들은 도면들에 걸쳐 동일하거나 유사한 참조 번호들로 나타내어질 것이다.
바람직한 실시예들의 후술하는 특정한 설명은 본 발명의 부분을 구성하는 도면들을 참조하여 주어질 것이다. 도면들은 본 발명이 수행될 수 있는 특정 실시예들을 예시적으로 나타낸다. 예시적 실시예들은 본 발명의 모든 실시예들을 철저히 다루기 위한 의도는 아니다. 이해될 수 있는 것과 같이, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이도, 다른 실시예들이 가능할 수 있거나, 구조적이거나 논리적인 수정들이 행해질 수 있다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정하기 위한 의도는 아니고, 본 발명의 범주는 첨부된 청구항에서와 같이 정의될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 선행 기술에서의 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신의 개략도들을 나타내고, 이들 2개의 도면은 본 발명의 배경기술 부분에서 설명되었으며, 따라서 그들의 반복되는 설명은 여기서 생략될 것이다.
종래의 해결책, 즉 도 1a 및 도 1b에 나타내어진 해결책들의 결점들을 극복하기 위하여, 본 발명은 도 2에 나타내어진 것과 같은 해결책을 제안한다. 도 2는 광 네트워크 유닛들 사이의 발명적 아이디어의 개략도를 나타낸다. 이 도면에서, 광 네트워크 유닛과 다른 광 네트워크 유닛 사이의 통신은 광학 신호가 광 회선 단말로 전송되고 다음으로 광 회선 단말로부터 다시 전송되어 오는 것을 요구하지 않고; 필연적으로 상이한 광 네트워크 유닛들 사이의 추가 광섬유가 추가적으로 이용되지 않을 것이다. 대신, 광 네트워크 유닛들은 그들과 원격 노드 디바이스 사이의 기존의 회선을 통해 통신할 수 있고, 추가로 광학 신호는 원격 노드 디바이스로 전송된 후, 광 회선 단말로 전송되는 것 없이 대응하는 광 네트워크 유닛으로 회귀될 것이며, 이로써 광학 신호의 광학적-전자적-광학적 변환들을 피하고 따라서 신호의 전송 지연을 크게 낮출 수 있다.
도 2에 나타내어진 발명적 아이디어를 실제로 적용하기 위하여, 본 발명은 개선된 원격 노드 디바이스 및 광 네트워크 유닛에 대응하는 해결책을 하드웨어 내에서 제안한다. 도 3은 도 2에 나타내어진 아이디어를 따르는 특정 원격 노드 디바이스 및 광 네트워크 유닛의 개략 구조도를 나타낸다. 도면으로부터 명확해질 수 있는 것과 같이, 본 발명에 따른 수동형 광 네트워크 내의 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 원격 노드 디바이스(320)가 있고, 수동형 광 네트워크는 광 회선 단말, 원격 노드 디바이스 및 광 네트워크 유닛들을 포함하며, 원격 노드 디바이스는: 광 네트워크 유닛들 중 하나의 업스트림 광학 신호를 수신하고 그것을 제1 광학 신호로서 출력하도록 구성되는 N×N-배열 도파관 격자(321) - 제1 광학 신호는 광 네트워크 유닛과 광 회선 단말 사이의 통신을 위한 제1 밴드 내의 제1 부분 및/또는 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 제2 밴드 내의 제2 부분을 포함하고, 제1 밴드는 제2 밴드와 상이함 -; 밴드마다, 제1 광학 신호를 제1 부분으로 분리하고 제1 부분을 광 회선 단말로 전송하고/전송하거나, 제1 광학 신호를 제2 부분으로 분리하고 제2 부분을 제2 광학 신호로서 출력하도록 구성되는 1×2 파장 분할 멀티플렉서(322); 및 제2 광학 신호를 제1 광학 신호가 출력되는 단자 및 광 네트워크 유닛과의 연결을 위한 단자가 아닌 N×N-배열 도파관 격자의 (N-1) 단자들로 전송하고, 제2 광학 신호를 N×N-배열 도파관 격자를 통해 대응하는 광 네트워크 유닛으로 전송하도록 구성되는 1×(N-1) 전력 분배기(323)를 포함한다.
추가로, 나타내어진 것과 같이, 본 발명에 따른 수동형 광 네트워크 내의 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 광 네트워크 유닛은:
입력 단자, 제1 출력 단자 및 제2 출력 단자를 구비하고, 제1 밴드 내의 제1 광학 신호 및 제2 밴드 내의 제2 광학 신호를 포함하는 입력 단자로부터 수신된 광학 신호들을 제1 출력 단자로부터 출력되는 제1 광학 신호 및 제2 출력 단자로부터 출력되는 제2 광학 신호로 분리하도록 구성되는 파장 분할 멀티플렉서(341);
제1 출력 단자와 연결된 입력 단자를 구비하고, 제1 광학 신호를 제3 광학 신호 및 제3 광학 신호와 동일한 정보를 포함하는 제4 광학 신호로 분리하도록 구성되는 광 분배기(342);
광 분배기에 연결되고, 제3 광학 신호를 광 분배기로부터 수신하고, 제3 광 네트워크 유닛 내의 다운스트림 데이터를 수신하도록 구성되는 제1 수신기(343);
광 분배기에 연결되고, 제1 밴드 내의 업스트림 데이터를 전송하기 위하여 제4 광학 신호를 반영하고 변조하도록 구성되는 변조 디바이스(344);
파장 분할 멀티플렉서를 통해 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 제2 밴드 내의 광학 신호를 전송하도록 구성되는 송신기(346); 및
제2 광학 신호를 파장 분할 멀티플렉서로부터 수신하고, 제2 광학 신호 내의 다운스트림 데이터를 수신하도록 구성되는 제2 수신기(345)
를 포함하고, 이때 제1 밴드는 제2 밴드와 상이하다.
구체적으로 광 네트워크 유닛은 무선 통신 네트워크 내의 기지국일 수 있고, 본 발명에 따라 구성된 그들 기지국들은 협력하여 동작하기 위하여 이로써 서로 통신할 수 있다.
구체적으로 전송 프로세스 내에서, 광 네트워크 유닛과 광 회선 단말 사이의 통신을 위한 제1 밴드 내의 광학 신호와, 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 제2 밴드 내의 광학 신호는 그들을 서로와 구별하기 위하여 상이한 밴드들로 구성된다. 도 4는 본 발명에 따른 제1 밴드 'C' 및 제2 밴드 'L'의 분배의 개략도를 나타내고, 이때 이것은 서로와 구별되는 2개의 신호를 가질 수 있고, 또한 파장 분할 멀티플렉서들(341 및 321)에 의한 광학 분할의 기준(criterion)이다. 도 4에 나타내어진 것과 같이, 이들 2개의 밴드 L 및 C는 오버랩이 없는 밴드들이다. 하나의 밴드에서, 또한 상이한 광 네트워크 유닛들을 위한 상이한 파장들이 있고, 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 광 네트워크 유닛들 각각은 제1 밴드 'C' 내의 고유 파장 및 제2 밴드 'L' 내의 고유 파장을 가지며, 두개의 고유 파장 사이의 간격은 100GHz이다. 도 5는 각각의 광 네트워크 유닛들에 의해 사용되는 파장들의 목록을 나타낸다. 도 5에 나타내어진 것과 같이, 각각의 광 네트워크 유닛은 광 네트워크 유닛과 대응하는 광 회선 단말 사이의 통신을 위한 동일한 업스트림 및 다운스트림 파장들을 가지고, 또한 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 동일한 업스트림 및 다운스트림 파장들을 가진다.
도 6은 본 발명에 따른 N×N-배열 도파관 격자의 구성의 개략도를 나타낸다. 본 발명에 따른 원격 노드 디바이스 내의 N×N-배열 도파관 격자는 광 네트워크 유닛들 중 하나와 다른 광 네트워크 유닛들 사이의 통신을 브로드캐스팅 방식으로 성취하기 위해 구성된다. 구체적으로 N×N-배열 도파관 격자는 순환적(cyclic) N×N-배열 도파관 격자이고, 이때 "순환적"은 광 네트워크 유닛으로부터 전송된 광학 신호가, 파장 분할 멀티플렉서를 통해 전력 분배기로 전송된 후, 거기에 브로드캐스팅되는 것을 통해 광학 신호를 전송하는 광 네트워크 유닛이 아닌 임의의 다른 광 네트워크 유닛으로 전송될 수 있는 것을 의미한다.
도 7은 신호를 다른 광 네트워크 유닛들로 브로드캐스팅하는 광 네트워크 유닛(ONU1)의 일 실시예의 개략도를 나타낸다. 신호를 다른 광 네트워크 유닛들로 브로드캐스팅하는 광 네트워크 유닛(ONU1)을 설명을 위한 일 예로 들면, 광 네트워크 유닛 1은 λ1 및 λ1-int를 포함하는 광학 신호들을 N×N-배열 도파관 격자를 통해 파장 분할 멀티플렉서(WDM)로 전송하고, 파장 분할 멀티플렉서는 파장(λ1)에서의 광학 신호를 출력하고, 파장(λ1-int)에서의 광학 신호를 전력 분배기{1×(N-1) SC}를 통해 N×N-배열 도파관 격자의 I2-IN 입력 단자로 전송한다. 도 6에 나타내어진 배열에서, 광학 신호는 광 네트워크 유닛(ONU1)이 아닌 모든 다른 광 네트워크 유닛들로 전송될 것이고, 이로써 광 네트워크 유닛 1은 신호를 거기에 브로드캐스팅하는 것을 통해 신호를 다른 광 네트워크 유닛들로 전달하는 것을 가능하게 한다.
본 기술 분야의 기술자들은 다른 광 네트워크 유닛들 각각은 또한 동일한 방식으로 신호를 다른 광 네트워크 유닛으로 전송할 수 있고, 이는 상이한 광 네트워크 유닛들에 의해 동시에 행해질 수 있는 것을 이해할 것이다.
도 8은 도 3의 각각의 위치들에서의 파장 조합들의 개략도를 나타낸다. 먼저, 다운스트림을 도면의 설명을 위한 일 예로 들면, 다운스트림에서, 파장들(λ1-λN)에서의 광학 신호가 (a)에 있고, 이 광학 신호는 파장 분할 멀티플렉서(321)를 통해 어떠한 변화 없이 먼저 (b)로 전송될 것이며, 다음으로 I1 단자를 통해 N×N-배열 도파관 격자로 전송될 것이고, 그 다음으로 각각의 파장들에서의 광학 신호는 파장들에 대응하는 광 네트워크 유닛들로 전송된다. 업스트림에서, 광학 신호들은 먼저 광 네트워크 유닛들에 의해 생성되고, 광 네트워크 유닛들 각각은 λi 및 λi- int(이때 i는 광 네트워크 유닛의 일련 번호를 표현함)에서의 광학 신호들을 N×N-배열 도파관 격자의 출력 단자들(O1-ON)로 전송하며, 다음으로 그들은 조합되고(assembled), 다음으로 I1 단자로부터 파장 분할 멀티플렉서(WDM)(321)로 출력하며, 파장 분할 멀티플렉서(WDM)(321)에서, 제1 밴드 내의 각각의 파장들에서의 광학 신호는 (a)로부터의 출력일 것이고, 제2 밴드 'L' 내의 각각의 파장들에서의 광학 신호는 (d)로부터의 출력일 것이며, 다음으로 광학 신호는 전력 분배기{1×(N-1) SC}를 통해 N×N-배열 도파관 격자의 (N-1) 입력 단자들(I2-IN)로 전송될 것이다. 도 6에 나타내어진 배열에서, 광학 신호는 광학 신호를 전송하는 광 네트워크 유닛이 아닌 모든 다른 광 네트워크 유닛들로 전송될 것이며, 이로써 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 가능하게 한다.
발명적 해결책에서, 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신은 종래의 광 회선 단말을 수정함이 없이, 단순히 원격 노드 디바이스 및 광 네트워크 유닛들을 구조적으로 수정함으로써 원격 노드 디바이스만을 단독으로 통해 가능하게 될 수 있고, 한편 통신을 위한 광학 신호는 광학적-전자적-광학적 변환 프로세스를 겪지 않을 것이며, 즉 상이한 광 통신 유닛들 사이의 통신은 광 네트워크 유닛들과 광 회선 단말 사이의 통신 링크 없이도 원격 노드를 통해 수행될 수 있고, 이로써 수십 킬로미터의 전송 거리로부터 기인하는 지연을 피할 수 있으며; 추가로 신호는 광학적-전자적 변환 및 이어지는 전자적-광학적 변환 없이 통신 프로세스 내내 광학적으로 존재할 수 있다. 통신 내에서 지연을 크게 낮추기 위하여, 이들 두 측면은 함께 작용할 수 있다.
본 기술 분야의 기술자들은 본 발명이 명백하게 전술한 예시적 실시예들로 한정되지 않을 것이고, 본 발명의 범주 또는 본질을 벗어남이 없이도 다른 특정 형태들로 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서 실시예들은 예시적이고 비-한정적인 임의의 방식으로 해석될 수 있다. 추가로, 명백하게 용어 "포함하는"은 다른 요소(들) 또는 단계(들)를 배제하지 않을 것이고, 용어 "일(a)" 또는 "일(an)"은 복수형을 배제하지 않을 것이다. 장치 청구항에 서술된 복수의 요소는 대안적으로 일 요소로서 실시될 수 있다. 용어 "제1(first)", "제2(second)" 등은 이름을 지명하기 위하여 의도되지만, 임의의 특정 순서를 제시하기 위한 것은 아니다.

Claims (8)

  1. 수동형 광 네트워크(passive optical network) 내의 광 네트워크 유닛들(optical network units) 사이의 상호 통신을 위한 원격 노드 디바이스(remote node device)(320)로서,
    상기 수동형 광 네트워크는 광 회선 단말(optical line terminal), 상기 원격 노드 디바이스 및 상기 광 네트워크 유닛들을 포함하고,
    상기 원격 노드 디바이스는
    상기 광 네트워크 유닛들 중 하나의 업스트림 광학 신호를 수신하고 그것을 제1 광학 신호로서 출력하도록 구성되는 N×N-배열 도파관 격자(N×N-arrayed waveguide grating)(321) - 상기 제1 광학 신호는 상기 광 네트워크 유닛과 상기 광 회선 단말 사이의 통신을 위한 제1 밴드 내의 제1 부분 및/또는 상기 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 제2 밴드 내의 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 밴드는 상기 제2 밴드와 상이함 -;
    밴드마다, 상기 제1 광학 신호를 상기 제1 부분으로 분리하고 상기 제1 부분을 상기 광 회선 단말로 전송하고/전송하거나, 상기 제1 광학 신호를 상기 제2 부분으로 분리하고 상기 제2 부분을 제2 광학 신호로서 출력하도록 구성되는 1×2 파장 분할 멀티플렉서(1×2 wavelength division multiplexer)(322); 및
    상기 제2 광학 신호를 상기 제1 광학 신호가 출력되는 단자 및 상기 광 네트워크 유닛과의 연결을 위한 단자가 아닌 상기 N×N-배열 도파관 격자의 (N-1) 단자들로 전송하고, 상기 제2 광학 신호를 상기 N×N-배열 도파관 격자를 통해 대응하는 광 네트워크 유닛으로 전송하도록 구성되는 1×(N-1) 전력 분배기{1×(N-1) power distributor}(323)
    를 포함하는 원격 노드 디바이스.
  2. 수동형 광 네트워크 내의 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 광 네트워크 유닛으로서,
    입력 단자, 제1 출력 단자 및 제2 출력 단자를 구비하고, 제1 밴드 내의 제1 광학 신호 및 제2 밴드 내의 제2 광학 신호를 포함하는 상기 입력 단자로부터 수신된 광학 신호들을 상기 제1 출력 단자로부터 출력되는 상기 제1 광학 신호 및 상기 제2 출력 단자로부터 출력되는 상기 제2 광학 신호로 분리하도록 구성되는 파장 분할 멀티플렉서(341);
    상기 제1 출력 단자와 연결된 입력 단자를 구비하고, 상기 제1 광학 신호를 제3 광학 신호 및 상기 제3 광학 신호와 동일한 정보를 포함하는 제4 광학 신호로 분리하도록 구성되는 광 분배기(optical distributor)(342);
    상기 광 분배기에 연결되고, 상기 제3 광학 신호를 상기 광 분배기로부터 수신하고, 상기 제3 광학 신호 내의 다운스트림 데이터를 수신하도록 구성되는 제1 수신기(343);
    상기 광 분배기에 연결되고, 상기 제1 밴드 내의 업스트림 데이터를 전송하기 위하여 상기 제4 광학 신호를 반영(reflect)하고 변조하도록 구성되는 변조 디바이스(modulation device)(344);
    상기 파장 분할 멀티플렉서를 통해 상기 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 상기 제2 밴드 내의 상기 광학 신호를 전송하도록 구성되는 송신기(346); 및
    상기 제2 광학 신호를 상기 파장 분할 멀티플렉서로부터 수신하고, 상기 제2 광학 신호 내의 다운스트림 데이터를 수신하도록 구성되는 제2 수신기(345)
    를 포함하고,
    상기 제1 밴드는 상기 제2 밴드와 상이한 것인, 광 네트워크 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변조 디바이스는 상기 제1 밴드 내의 상기 업스트림 데이터를 전송하기 위하여 상기 제4 광학 신호를 반영하고 변조하도록 구성되는 전송 변조기(transmitting modulator)인, 광 네트워크 유닛.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 광 네트워크 유닛은 무선 통신 네트워크 내의 기지국인, 광 네트워크 유닛.
  5. 수동형 광 네트워크 내의 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 광 네트워크 전송 시스템으로서,
    제1항에 따른 원격 노드 디바이스, 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 복수의 광 네트워크 유닛, 및 상기 원격 노드 디바이스와 연결된 광 회선 단말을 포함하는, 광 네트워크 전송 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 상기 광 네트워크 유닛들 각각은 제1 밴드 내의 고유 파장 및 제2 밴드 내의 고유 파장을 가지는, 광 네트워크 전송 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 상기 광 네트워크 유닛들 각각은 상기 제1 밴드 내의 고유 파장 및 상기 제2 밴드 내의 고유 파장을 가지고, 두개의 고유 파장 사이의 간격은 100GHz인, 광 네트워크 전송 시스템.
  8. 수동형 광 네트워크 내의 광 네트워크 유닛들 사이의 상호 통신을 위한 방법으로서,
    a. 원격 노드 디바이스 내의 N×N-배열 도파관 격자가 상기 N×N-배열 도파관 격자에 연결된 최대 N개의 광 네트워크 유닛 중 하나 이상으로부터 제1 밴드 내의 제1 부분 및 제2 밴드 내의 제2 부분을 포함하는 광학 신호를 수신하고, 상기 광학 신호를 상기 원격 노드 디바이스 내의 파장 분할 멀티플렉서로 전송하는 단계;
    b. 상기 파장 분할 멀티플렉서가 상기 광학 신호를 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분으로 분리하고, 상기 제1 부분을 상기 원격 노드 디바이스와 연결된 광 회선 단말로 전송하고, 상기 제2 부분을 상기 원격 노드 디바이스 내의 전력 분배기로 전송하는 단계;
    c. 상기 전력 분배기가 상기 제2 부분을 동일한 콘텐츠를 가진 (N-1) 부분들로 동등하게 나누고, 상기 (N-1) 부분들을 상기 N×N-배열 도파관 격자로 각각 전송하는 단계; 및
    d. 상기 N×N-배열 도파관 격자가 상기 제2 부분을 대응하는 광 네트워크 유닛들로 분배하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 밴드는 상기 제2 밴드와 상이한 것인, 방법.
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