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KR100932899B1 - Ｗｄｍ-ｐｏｎ의 광선로 종단 시스템에서 파장 무의존 하향광송신 장치 및 방법 - Google Patents

Ｗｄｍ-ｐｏｎ의 광선로 종단 시스템에서 파장 무의존 하향광송신 장치 및 방법 Download PDF

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KR100932899B1
KR100932899B1 KR1020070078176A KR20070078176A KR100932899B1 KR 100932899 B1 KR100932899 B1 KR 100932899B1 KR 1020070078176 A KR1020070078176 A KR 1020070078176A KR 20070078176 A KR20070078176 A KR 20070078176A KR 100932899 B1 KR100932899 B1 KR 100932899B1
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Abstract

본 발명은 WDM 기반의 수동형 광가입자망(WDM-PON)의 광선로 종단 시스템(OLT)에서 별도의 다파장 광원(MWS)이나 광대역 광원(BLS)을 사용하고 그에 따라 파장 무의존 광원에 해당하는 광송신기를 사용함으로써, OLT 시스템의 관리, 운용, 유지보수를 저비용으로 효율적으로 수행할 수 있게 한다.
WDM-PON, OLT, MWS, BLS

Description

ＷＤＭ-ＰＯＮ의 광선로 종단 시스템에서 파장 무의존 하향 광송신 장치 및 방법{Method and Apparatus for downstreaming of optical transmission regardless of wavelength in Wavelength Division Multiplexed Passive Optical Networks}
본 발명은 WDM 수동형 광가입자망에서의 파장 무의존 광원을 이용한 하향 광송신 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세히, 본 발명은 WDM 기반의 수동형 광가입자망(WDM-PON)의 광선로 종단 시스템(OLT)에서 별도의 다파장 광원(MWS)이나 광대역 광원(BLS)을 사용하고 그에 따라 파장 무의존 광원에 해당하는 광송신기를 사용함으로써, OLT 시스템의 관리, 운용, 유지보수를 저비용으로 효율적으로 수행할 수 있게 하는 WDM 수동형 광가입자망에서의 파장 무의존 광원을 이용한 하향 광송신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근에는 음성/데이터/방송 융합서비스의 활성화에 대비하여, 파장분할 다중(WDM: Wavelegth Division Multiplexing) 기반 가입자망에 관한 연구 개발이 전세계적으로 활발히 진행되고 있다.
현재까지 제안된 여러 가지의 WDM-PON 구조 중에서 하향 광신호 재활용 방식은, 상향 광신호를 형성하는데 하향 광신호를 재활용함으로써 상향 광파장과 하향 광파장이 동일하기 때문에 한 개의 파장 대역을 갖는 파장분할기 및 결합기를 사용할 수 있고, 또한 다단 원격 노드의 구성이 가능하여 다양한 가입자망 구성이 가능하다.
그러나, 이러한 종래의 하향 광신호 재활용 방식의 WDM-PON 구조에서는, 사용되는 전화국 내에서 파장 고정형 광원을 사용하는 파장 고정형 광송신기(예를 들면, 단일 광파장을 출력하는 DFB-LD, 파장고정 외부공진 레이저, 수직면 발광 레이저(VCSEL) 등을 사용하기 때문에, 전화국 사내 사용 파장 수만큼(WDM 채널수 만큼)의 서로 다른 종류의 광송신기가 필요로 하게 된다.
이러한 파장별 광원의 생산, 설치, 관리는 사용자와 사업자 모두에게 커다란 경제적 부담으로 작용하여 시스템 가격의 상승을 초래하는 문제점이 있다. 즉, 종래의 하향 광신호 재활용 방식의 WDM-PON에서는 시스템 운용, 관리, 고장시 교체 등을 위하여 서로 다른 종류의 광송신기를 보유하고 있어야 하는 물품 관리(inventory) 문제가 있다.
본 발명에서는 이상의 문제를 해결하기 위해, WDM 기반의 수동형 광가입자망의 광선로 종단 시스템(OLT)에서 별도의 다파장 광원(MWS)이나 광대역 광원(BLS)을 용하고 그에 따라 파장 무의존 광원에 해당하는 광송신기를 사용함으로써, OLT 시스템의 관리, 운용, 유지보수를 저비용으로 효율적으로 수행하고자 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, WDM-PON의 광선로 종단 시스템 내의 하향 광송신 장치는 다파장 광신호를 생성하는 다파장 광신호 생성부; 상기 다파장 광신호를 파장별로 분리하는 역다중화부; 상기 파장별로 분리된 광신호를 각각 수신한후 파장 무의존 반도체 광증폭기파장 무의존 반도체 광증폭기를 통해 각각의 하향 광신호를 생성하는 광송신기;및 상기 하향 송신된 광신호를 다중화하는 다중화부;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, WDM-PON의 광선로 종단 시스템 내의 하향 광송신 장치는 광대역 광신호를 생성하는 광대역 광신호 생성부; 상기 광대역 광신호를 파장별로 분리하는 역다중화부; 상기 파장별로 분리된 광신호를 각각 수신한후 파장 무의존 반도체 광증폭기파장 무의존 반도체 광증폭기를 통해 각각의 하향 광신호를 생성하는 광송신기;및 상기 하향 송신된 광신호를 다중화하는 다중화부;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, WDM-PON의 광선로 종단 시스템 에서의 하향 광송신 방법은 다파장 광신호를 생성 단계; 상기 다파장 광신호를 파장별로 분리하는 역다중화 단계; 상기 파장별로 분리된 광신호를 각각 수신한후 파장 무의존 반도체 광증폭기파장 무의존 반도체 광증폭기를 통해 각각의 하향 광신호를 생성하는 광송신 단계;및 상기 하향 송신된 광신호를 다중화하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, WDM-PON의 광선로 종단 시스템에서 하향 광송신 방법은 광대역 광신호를 생성하는 단계; 상기 광대역 광신호를 파장별로 분리하는 역다중화 단계; 상기 파장별로 분리된 광신호를 각각 수신한 후 파장 무의존 반도체 광증폭기파장 무의존 반도체 광증폭기를 통해 각각의 하향 광신호를 생성하는 광송신 단계;및 상기 하향 송신된 광신호를 다중화하는 다중화 단계;를 포함한다.
본 발명은 OLT 시스템에 다파장 광원(MWS) 또는 광대역 광원(BLS)을 삽입하여 사용하고 그에 따라 OLT 광송신기로 파장 고정형을 사용하지 않고 파장 무의존 반도체 광증폭기를 사용함으로써, OLT에서의 물품관리 문제를 해결하는 이점이 있다.
또한, 본 발명에서 다파장 광원을 이용하는 일 예에서, 출력 광파장 간격을 다중화부나 역다중화부의 통과대역폭보다 작게 하여 WDM 채널당 복수의 파장이 존재하게 함으로써, 다파장 광원의 파장 안정성 문제를 해결하고 시스템 안정성을 증가시키는 효과가 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 종래의 하향광신호 재활용 방식에 따른 ＷＤＭ 수동형 광가입자망(WDM-PON)의 구성도를 도시한다.
ＷＤＭ 수동형 광가입자망(WDM-PON)은 크게 전화국사내의 광선로 종단 시스템(OLT: Optical Line Terminal)(100), 광선로(110), 파장 다중화/역다중화기(120), 광가입자 장치(ONU: Optical Network Unit)(130)로 이루어진다.
전화국 사내의 광선로 종단 시스템(OLT)(100)은 도면에 도시된 바와 같이, 프로토콜 처리부(Protocol Processing Unit)(101), 파장 고정형 광송신기(Tx #1 ~ Tx #N)(102), 파장다중화기(103), 광서큘레이터(104), 파장역다중화기(105), 광수신기(106)를 포함하여 이루어진다.
프로토콜 처리부(101)로부터 하향 전기 신호가 복수의 파장 고정형 광송신기(Tx #1 ~ Tx #N)(102)에 전달되면, 각각의 파장 고정형 광송신기(102)는 입력된 전기신호에 해당하는 광신호를 출력한다.
파장 고정형 광송신기(102)에서 출력되는 광신호들은 파장다중화기(103)에 의하여 결합 된 후, 광서큘레이터(115)를 통하여 원격 노드에 있는 파장 다중화/역다중화기(120)(파장 다중화/역다중화기는 하향신호에 대해서는 파장 역다중화기로 동작하고 상향신호에 대해서는 파장다중화기로 동작한다) 전달되어 파장별로 분리된다.
파장 다중화/역다중화기(120)에서 파장별로 분리된 광신호는 그 후 해당 ONU(130)에 전달된다.
이와 같은 하향광신호 재활용 방식의 WDM-PON 구조에서는, 전화국 사내의 광송신기가 파장 고정형 광원으로 "파장 고정형 광송신기"를 사용한다. 종래에 사용되던 파장 고정형 광송신기의 예로는 단일 파장을 출력하는 DFB-LD, 파장 고정 외부 공진 레이어, 수직면 발광 레이저(VCSEL) 등이 있다.
파장 고정형 광송신기를 사용함으로써, 이상의 기술을 사용할 경우 전화국사내 사용 파장 수만큼(WDM 채널수 만큼)의 서로 다른 종류의 광송신기가 필요로 하게 된다.
따라서, 파장별 광원의 생산, 설치, 관리는 사용자와 사업자 모두에게 커다란 경제적 부담으로 작용하여 시스템 가격의 상승을 초래하고, 시스템 운용, 관리, 고장시 교체 등을 위하여 서로 다른 종류의 광송신기를 보유하고 있어야 하는 물품관리(inventory) 문제가 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, WDM-PON의 광선로 종단 시스템 내의 하향 광송신 장치의 구성도를 도시한다.
WDM 기반의 수동형 광가입자망(Passive Optical Network)(이하, 'WDM-PON'이 라 한다)에서 중앙 기지국과 가입자 간의 통신은 각 가입자에게 정해진 각각의 파장을 사용하여 통신이 이루어지는 방식을 취한다. WDM-PON에서는 가입자별로 전용 파장이 사용되므로 보안이 우수하고, 대용량의 통신서비스가 가능하며, 가입자별 혹은 서비스별로 다른 전송기술(예를 들면, Link Rate, Frame Format 등)을 적용할 수 있는 장점을 갖는다.
다만, 도 1과 같이 WDM-PON의 장점을 이용하는 하향광신호 재활용 방식은 이미 언급한 바와 같이 전화국 사내 사용 파장 수만큼(WDM 채널수 만큼)의 서로 다른 종류의 광송신기가 필요로 하게 되는 문제점이 있다.
본 발명에서는 이상의 문제점을 다음과 같은 방법으로 해결하고 있다. 첫 번째 방법은 다파장광원(MWS) 모듈과 광송신기(230)에서 파장 무의존 광원을 사용함으로써 이와 같은 문제점을 해결하고 있다. 다음 방법으로는 광대역광원(BLS) 모듈과 광송신기(230)에서 파장 무의존 광원을 사용하는 방법이다. 이에 대해 보다 상세히 서술하기로 한다.
양 방법 모두 다파장광원(MWS) 모듈 혹은 광대역광원(BLS) 모듈로부터 출력된 광신호를 각 WDM 채널 별로 역다중화(221)한 후 파장 무의존 반도체 증폭기를 사용하는 광송신기(230)로 신호를 보내고, 광송신기(230)에서는 이 수신한 신호로부터 하향 광신호를 생성하여 파장을 다중화(222)한 후 가입자 측으로 송신한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, WDM-PON의 광선로 종단 시스템 내의 하향 광송신 장치(200)는 다파장 광신호 생성부(210), 역다중화부(221), 광송신기(230) 및 다중화부(222)를 포함한다.
다파장 광신호 생성부(210)는 다파장 광원(MWS)을 통해 다파장 광신호를 생성한다. 다파장 광원의 예로는 어븀첨가 광섬유 환형 레이저 또는 반도체 집적 다파장 레이저를 들 수 있다. 다파장 광신호 생성부에서 출력하는 출력 스펙트럼의 일 예는 도 3a 와 같다.
다파장 광신호 생성부에서 생성되는 총 대역폭(BWMWS , 도 3 a 300)은 WDM-PON에서 사용되는 채널수(N)와 상기 다파장 광신호 생성부의 출력 광신호 간격(ΔλWDM)(301)간의 곱의 크기 이상이어야 한다. 수식으로 나타내면 다음과 같다.
BWMWS ≥N * ΔλWDM
역다중화부(221)는 다파장 광신호 생성부(210)로부터 수신한 다파장 광신호를 파장별로 분리한다.
광송신기(230)는 역다중화부(221)에서 파장별로 분리된 광신호를 각각 수신한 후, 프로토콜 처리부(도 1,101 참고)로부터 하향 전기신호를 받으면, 수신한 광신호를 활용하여 파장 무의존 반도체 광증폭기를 통해 각각의 하향 광신호를 생성한다.
다중화부(222)는 하향 송신된 광신호를 결합함으로써 WDM 하향 광신호를 생성한다. 이렇게 결합된 하향 광신호는 분기 수단에 해당하는 광서큘레이터를 통하여 ONU 측으로 전송한다.
ΔλWDM ＜Δλpassband
수학식 2에서 보는 바와 같이, 다파장 광신호 생성부(210)의 출력 광신호 간격(ΔλWDM)(311)은 역다중화부(221) 및 다중화부(222)의 통과 대역폭(Δλpassband)(312)보다 작은 것이 바람직하다(도 3b 참고).
구체적인 일 예로서, 수학식 1 및 수학식 2를 만족하는 조건에서 여러 파장이 WDM 한 채널 내에 존재하는 경우, 장거리 전송시 광섬유 분산에 의하여 하향 광신호가 왜곡되어 전력 손실(power penalty)가 발생할 수 있다.
일 예를 들면, 역다중화부 다중화부가 200GHz의 파장 간격을 지니는 경우, 통과 대역폭(Δλpassband)은 1.2nm 이하인 것이 바람직하다. 다만, 이 경우 통과대역폭 범위 이내에서 최소 1개 이상의 광파장이 존재할 수 있으나, 2개 이상이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, WDM-PON의 광선로 종단 시스템 내의 하향 광송신 장치는 광대역 광신호 생성부(도시 안됨), 역다중화부, 광송신기 및 다중화부를 포함한다.
광대역 광신호 생성부는 광대역 광원(BLS)을 통해 광대역 광신호를 생성한다. 광대역 광원(BLS)의 일 예로는 반도체 SLD(Superluminescent LED), 어븀첨가광섬유증폭기 ASE(Amplified Spontaneous Emission) 광원, 반도체 광증폭기 ASE 광원 등이 있다.
또 다른 일 실시예에서 역다중화부, 광송신기 및 다중화부의 기능은 각각 도 2와 관련하여 설명한 부분에 기술된 대응되는 구성요소와 기술이 동일하거나 유사하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 도 5와 관련하여 일 실시예를 들어 서술하는 부분을 참고한다.
도 3 a 내지 3 c 는 도 2와 관련된 본 발명의 일 실시예에 따른 구조에서, 다파장 광원의 출력 스펙트럼, 역다중화기/다중화기의 통과 대역 및 역다중화기/다중화기 통과 후 출력 스펙트럼을 도시한다.
도 3 a 는 다파장 광신호 생성부(210)에서 생성된 다파장 광신호의 출력 스펙트럼을 도시한다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 다수의 다파장 광신호가 출력되며, 각 파장의 출력 광파워는 5dBm 이내로 균일하다.
도 3 b 는 역다중화부 및 다중화부의 통과 대역(passband)을 도시한다.
도 3 b 에 도시된 바와 같이, 역다중화부 및 다중화부에서 WDM 채널통과 대역폭Δλpassband은 다파장 광신호 생성부(210)에서 생성된 다파장 광신호의 출력 파장 간격ΔλWDM 이상인 것이 바람직하다.
도 3 c 는 역다중화부 및 다중화부를 통과한 후 특정 채널에 대한 출력 스펙트럼을 도시한다.
수학식 1 및 수학식 2와 같은 관계가 성립하는 경우, 다파장 광원을 이용하는 본원 발명의 하향 광송신 장치에서 최종적으로 다중화부를 통과한 후의 스펙트럼은 도 3c 와 같다.
즉, 다파장 광신호 생성부(210)에서 생성된 다파장 광신호 중 역다중화부 및 다중화부를 통과한 후 통과대역폭 Δλpassband(321)내에 존재하는 다파장 광원이 도시된다.
도 4 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 하향 송신 장치를 사용한 광선로 종단 시스템의 일 실시예를 도시한다.
광선로 종단 시스템(OLT, 400)은 프로토콜 처리부(410), 하향 송신 장치(420), 상향 광수신 장치(430) 및 광서큘레이터(440)를 포함한다.
프로토콜 처리부(410)는 가입자 측으로 전송할 하향 전기신호 또는 가입자 측으로부터 전송된 상향 전기신호를 프로토콜 처리하는 기능을 수행한다.
하향 송신 장치(420)는 도 2에 도시된 바와 같이, 다파장 광신호 생성부(421), 광 써큘레이터(422), 역다중화부 및 다중화 모듈(423) 그리고 파장 무의존 광수신기(424)를 포함한다.
하향 송신 장치(420)의 다파장 광신호 생성부(421)에서 다파장 광신호가 출력되면 광서큘레이터(422)는 다파장 광신호를 역다중화부 및 다중화 모듈(423)으로 전달한다. 역다중화부 및 다중화 모듈(423)은 전달된 다파장 광신호를 파장별로 분리하여(도 3b 참조) 각각의 광송신기(424)로 출력한다(도 3c 참조).
여기서, 역다중화부 및 다중화 모듈(423)은 다파장 광신호 생성부(421)에서 출력되어 광 써큘레이터(422)를 통해 입력된 다파장 광신호에 대해서는 파장 분할기에 해당하는 역다중화부로 동작하고, 광송신기(424)로부터 입력되는 광신호에 대해서는 파장 다중화부로 동작한다.
이후, 각각의 광송신기(424)는 프로토콜 처리부(410)로부터 하향 전기신호를 받으면, 입력된 광신호를 활용하여 각각에 해당하는 하향 광신호를 생성하여 출력한다.
역다중화부 및 다중화 모듈(423)은 광송신기(424)에서 출력되는 하향 광신호를 결합함으로써 파장 다중화기로 동작하여 WDM 하향 광신호를 생성한다. 이렇게 결합된 하향 광신호는 분기 수단에 해당하는 광서큘레이터(422,440)를 통해 ONU측으로 전송된다.
한편, 상향 광수신 장치(430)는 파장 역다중화기(431)와 복수의 광수신기(PD)(432)를 포함한다. 광 서큘레이터(440)를 통하여 전달된 WDM 상향 광신호(ONU 측에서 전송된 광신호)를 파장별로 분리하고 각각의 광신호를 전기신호로 변환하여 프로토콜 처리부(410)로 출력하는 기능을 수행한다.
광가입자 장치(ONU: Optical Network Unit)(450)는 탭 커플러(Tap Coupler)(451), 광송신기(452), 광수신기(453), 및 프로토콜 처리부(Protocol Processing Unit)(454)를 포함한다. 여기서, 광송신기(452)는 파장 무의존 반도체광증폭기이다. 즉, 본 발명에서는 ONU 와 OLT 양측의 광송신기 모두를 파장 무의존 반도체 광증폭기를 이용한다.
탭 커플러(Tap Coupler)(451)는 파장역다중화기(431)로부터 전달된 하향 광신호에 대하여, 일부는 광수신기(PD #1: Photo Diode)(453)에 전달하여 하향 신호로 복원되게 하고, 나머지 일부는 광송신기(Tx #1)(452)에 주입한다.
이후, 광송신기(Tx #1)(452)는 ONU(450) 내부의 프로토콜 처리부(454)로부터 상향 전기 신호를 받으면, 탭 커플러(Tap Coupler)(451)에 의하여 주입된 하향 광신호를 재활용하여 상향 광신호를 형성하여 전송하게 된다.
ONU(450)의 광송신기(452)는 파장 무의존 광원인 반도체 광증폭기를 사용함으로써 물품관리(inventory) 문제가 존재하지 않고, 단일 종류의 광송신기로서 모든 WDM 채널을 수용할 수 있다.
도 5 는 본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, 하향 송신 장치를 사용한 광선로 종단 시스템의 일 실시예를 도시한다.
도 5 의 실시예는 도 4 에서 다파장 광신호 생성부(421)를 광대역 광신호 생성부(521)로 변환한 것으로서, 광대역 광신호 생성부(521)를 이용하는 하향 송신 장치 부분에 대해서 검토하고, 그 외의 구성요소는 이상의 설명을 참조하기로 한다.
하향 송신 장치(520)는 광대역 광신호 생성부(521), 광 써큘레이터(522), 역다중화부 및 다중화 모듈(523) 그리고 파장 무의존 광수신기(524)를 포함한다.
광대역 광신호 생성부(521)는 반도체 SLD(Superluminescent LED), 어븀첨가광섬유증폭기 ASE(Amplified Spontaneous Emission) 광원, 반도체 광증폭기 ASE 광원과 같은 광대역 광원(BLS: Broadband Light Source)을 이용하여 광대역 광신호를 생성한다. 광대역 광신호 생성부(521)의 광대역 광원 출력 스펙트럼의 일 예(600)가 도 6a 에 도시되어 있다.
광대역 광신호 생성부(521)의 출력 대역폭(BWBLS)(600)은 WDM-PON의 사용 채 널수 N과 채널 간격이 ΔλWDM인 경우, 수학식 3과 같은 관계를 만족해야 한다.
BWBLS ≥N * ΔλWDM
수학식 3 을 만족하는 경우, 하향 송신 장치(420)의 다파장 광신호 생성부(521)에서 다파장 광신호가 출력되면 광서큘레이터(522)는 광대역 광신호를 역다중화부 및 다중화 모듈(523)으로 전달한다. 역다중화부 및 다중화 모듈(523)은 전달된 다파장 광신호를 파장별로 분리하여(도 6b 참조) 각각의 광송신기(524)로 출력한다(도 6c 참조).
도 6b 에 도시된 바와 같이, 역다중화부 및 다중화 모듈(523)의 채널 통과대역폭(Δλpassband)(612)에 의해 역다중화부 및 다중화 모듈(523) 통과 후의 대역폭이 결정된다. 장거리 전송 시에는 광섬유 분산에 의한 손실(penalty)을 감소하기 위하여 Δλpassband 은 1.2nm 이하인 것이 바람직하다.
여기서, 역다중화부 및 다중화 모듈(523)은 다파장 광신호 생성부(521)에서 출력되어 광 써큘레이터(522)를 통해 입력된 다파장 광신호에 대해서는 파장 분할기에 해당하는 역다중화부로 동작하고, 광송신기(524)로부터 입력되는 광신호에 대해서는 파장 다중화부로 동작한다.
이후, 각각의 광송신기(524)는 프로토콜 처리부로부터 하향 전기신호를 받으면, 입력된 광신호를 활용하여 각각에 해당하는 하향 광신호를 생성하여 출력한다. 역다중화부 및 다중화 모듈(523)은 광송신기(524)에서 출력되는 하향 광신호를 결 합함으로써 파장 다중화기로 동작하여 WDM 하향 광신호를 생성한다. 이렇게 결합된 하향 광신호는 분기 수단에 해당하는 광서큘레이터를 통해 ONU측으로 전송된다.
도 6 a 내지 도 6 c 는 도 5와 관련된 본 발명의 일 실시예에 따른 구조에서, 광대역 광원의 출력 스펙트럼, 역다중화기/다중화기의 통과 대역 및 역다중화기/다중화기 통과 후 출력 스펙트럼을 도시한다.
도 6 a 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 도 5에 도시된 광대역 광원을 이용하는 하향 광송신 장치의 광대역 광신호 생성부의 광대역광원 출력 스펙트럼을 도시한다.
도 6 b 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 도 5에 도시된 광대역 광원을 이용하는 하향 광송신 장치의 역다중화부 및 다중화 모듈에서 채널 통과대역폭(Δλp assba nd)(612)을 도시한다.
도 6 c 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 도 5에 도시된 광대역 광원을 이용하는 하향 광송신 장치의 역다중화부 및 다중화 모듈을 통과한 후의 스펙트럼을 도시한다. 이 때의 채널 통과대역폭(Δλpassband)은 620과 같다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예 들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 종래의 하향 광신호 재활용 방식에 따른 ＷＤＭ 수동형 광가입자망(WDM-PON)의 구성도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, WDM-PON의 광선로 종단 시스템 내의 하향 광송신 장치의 구성도를 도시한다.
도 3 a 내지 3 c 는 도 2와 관련된 본 발명의 일 실시예에 따른 구조에서, 다파장 광원의 출력 스펙트럼, 역다중화기/다중화기의 통과 대역 및 역다중화기/다중화기 통과 후 출력 스펙트럼을 도시한다.
도 4 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 도 2의 하향 송신 장치를 사용한 광선로 종단 시스템의 일 실시예를 도시한다.
도 5 는 본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, 하향 송신 장치를 사용한 광선로 종단 시스템의 일 실시예를 도시한다.
도 6 a 내지 6 c 는 도 5와 관련된 본 발명의 일 실시예에 따른 구조에서, 광대역 광원의 출력 스펙트럼, 역다중화기/다중화기의 통과 대역 및 역다중화기/다중화기 통과 후 출력 스펙트럼을 도시한다.

Claims (19)

  1. WDM-PON의 광선로 종단 시스템 내의 파장 무의존 하향 광송신 장치로서,
    다파장 광신호를 생성하는 다파장 광신호 생성부;
    상기 다파장 광신호를 파장별로 분리하는 역다중화부;
    상기 파장별로 분리된 광신호를 각각 수신한후 파장 무의존 반도체 광증폭기를 통해 각각의 하향 광신호를 생성하는 광송신기;및
    상기 하향 송신된 광신호를 다중화하는 다중화부;를 포함하고, 이 경우 상기 WDM-PON의 광선로 종단 시스템 내의 광가입자 장치(ONU)는 파장 무의존 반도체 광증폭기를 이용하여 상기 하향 광송신 장치에서 전달된 하향 신호의 일부를 상향 광신호로 형성하여 전송하는 광송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 하향 광송신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 다파장 광신호 생성부는
    다파장 광원(MWS)을 통해 상기 다파장 광신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 하향 광송신 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 다파장 광원은
    어븀첨가 광섬유 환형 레이저 또는 반도체 집적 다파장 레이저인 것을 특징으로 하는 하향 광송신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다파장 광신호 생성부에서 생성되는 총 대역폭(BWMWS)은
    상기 WDM-PON에서 사용되는 채널수(N)와 상기 다파장 광신호 생성부의 출력 광신호 간격(ΔλWDM)간의 곱의 크기 이상이어야 하는 것을 특징으로 하는 하향 광송신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다파장 광신호 생성부의 출력 광신호 간격(ΔλWDM)은 상기 역다중화부 및 상기 다중화부의 통과 대역폭(Δλpassband)보다 작은 것을 특징으로 하는 하향 광송신 장치.
  6. 삭제
  7. WDM-PON의 광선로 종단 시스템 내의 파장 무의존 하향 광송신 장치로서,
    광대역 광신호를 생성하는 광대역 광신호 생성부;
    상기 광대역 광신호를 파장별로 분리하는 역다중화부;
    상기 파장별로 분리된 광신호를 각각 수신한후 파장 무의존 반도체 광증폭기를 통해 각각의 하향 광신호를 생성하는 광송신기;및
    상기 하향 송신된 광신호를 다중화하는 다중화부;를 포함하고, 이 경우 상기 WDM-PON의 광선로 종단 시스템 내의 광가입자 장치(ONU)는 광송신기를 포함하고, 상기 광송신기는 파장 무의존 반도체 광증폭기를 이용하여 상기 하향 광송신 장치에서 전달된 하향 신호의 일부를 상향 광신호로 형성하여 전송하는 것을 특징으로 하는 하향 광송신 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 광대역 광신호 생성부는
    광대역 광원(BLS)을 통해 상기 광대역 광신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 하향 광송신 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 광대역 광원(BLS)은
    반도체 SLD(Superluminescent LED), 어븀첨가광섬유증폭기 ASE(Amplified Spontaneous Emission) 광원 또는 반도체 광증폭기 ASE 광원 중 하나인 것을 특징으로 하는 하향 광송신 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 광대역 광신호 생성부에서 생성되는 총 대역폭(BWBLS)은
    상기 WDM-PON에서 사용되는 채널수(N)와 상기 WDM-PON의 채널 간격(ΔλWDM)간의 곱의 크기 이상이어야 하는 것을 특징으로 하는 하향 광송신 장치.
  11. 삭제
  12. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 생성된 광신호를 상기 역다중화부로 전달하거나, 상기 다중화부의 출력 광신호를 가입자 측으로 전달하는 분기부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하향 광송신 장치.
  13. WDM-PON의 광선로 종단 시스템에서의 파장 무의존 하향 광송신 방법으로서,
    다파장 또는 광대역 광신호를 생성하는 단계;
    상기 다파장 또는 광대역 광신호를 역다중화기를 통해 파장별로 분리하는 역다중화 단계;
    상기 파장별로 분리된 광신호를 각각 수신한후 파장 무의존 반도체 광증폭기를 통해 각각의 하향 광신호를 생성하는 광송신 단계;및
    상기 하향 송신된 광신호를 다중화기를 통해 다중화하는 단계;를 포함하고, 이 경우 상기 WDM-PON의 광선로 종단 시스템 내의 광가입자 장치(ONU)는 광송신기를 포함하고, 상기 광송신기는 파장 무의존 반도체 광증폭기를 이용하여 상기 하향 광송신 장치에서 전달된 하향 신호의 일부를 상향 광신호로 형성하여 전송하는 것을 특징으로 하는 하향 광송신 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    다파장 광원(MWS)을 통해 상기 다파장 광신호를 생성하고
    광대역 광원(BLS)을 통해 상기 광대역 광신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 하향 광송신 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 다파장 광원은 어븀첨가 광섬유 환형 레이저 또는 반도체 집적 다파장 레이저이고
    상기 광대역 광원(BLS)은 반도체 SLD(Superlumimescent LED), 어븀첨가광섬유증폭기 ASE(Amplified Spontaneous Emission) 광원 또는 반도체 광증폭기 ASE 광원 중 하나인 것을 특징으로 하는 하향 광송신 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 다파장 광신호 생성 단계에서 생성되는 총 대역폭은
    상기 WDM-PON에서 사용되는 채널수와 상기 다파장 광신호 생성 단계에서 생성된 출력 광신호 간격간의 곱의 크기 이상이어야 하는 것을 특징으로 하는 하향 광송신 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 광신호 생성단계에서의 출력 광신호 간격은 상기 역다중화 단계 및 상 기 다중화 단계에서 사용되는 통과 대역폭보다 작은 것을 특징으로 하는 하향 광송신 방법.
  18. 삭제
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 생성된 광신호를 상기 역다중화기로 전달하거나, 상기 다중화기의 출력 광신호를 가입자 측으로 전달하는 분기단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하향 광송신 방법.
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