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KR100724901B1 - 인터리버를 구비한 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망 - Google Patents

인터리버를 구비한 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망 Download PDF

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KR100724901B1
KR100724901B1 KR1020050054510A KR20050054510A KR100724901B1 KR 100724901 B1 KR100724901 B1 KR 100724901B1 KR 1020050054510 A KR1020050054510 A KR 1020050054510A KR 20050054510 A KR20050054510 A KR 20050054510A KR 100724901 B1 KR100724901 B1 KR 100724901B1
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KR
South Korea
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optical
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wavelength
light
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Inventor
박성범
황성택
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삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명에 따른 하향 광신호들을 송신하는 중앙 기지국과, 상기 중앙 기지국으로부터 수신한 하향 광신호들을 분배하는 지역 기지국과, 상기 분배된 하향 광신호들을 수신하는 가입자측 장치를 포함하는 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망에 있어서, 상기 중앙 기지국은, 하향 대역의 제1 파장 그룹에 속하는 제1 그룹의 하향 주입광들에 의해 생성되며 데이터 변조된 제1 그룹의 하향 광신호들을 출력하는 제1 그룹의 광송수신기들과; 상기 하향 대역 내에서 상기 제1 파장 그룹과 2회 이상 교호적으로 배치되는 제2 파장 그룹에 속하는 제2 그룹의 하향 주입광들에 의해 생성되며 데이터 변조된 제2 그룹의 하향 광신호들을 출력하는 제2 그룹의 광송수신기들과; 하향 대역 광을 출력하는 하향 광대역 광원과; 상기 하향 대역 광을 스펙트럼 분할 및 디인터리빙함으로써 제1 및 제2 그룹의 하향 주입광들을 생성하고, 상기 제1 그룹의 하향 주입광들을 상기 제1 그룹의 광송수신기들에 제공하고, 상기 제2 그룹의 하향 주입광들을 상기 제2 그룹의 광송수신기들에 제공하는 인터리버를 포함한다.
파장분할다중, 수동형 광가입자망, 인터리버, 광대역 광원, 파장 잠김

Description

인터리버를 구비한 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망{WAVELENGTH-DIVISION-MULTIPLEXED PASSIVE OPTICAL NETWORK WITH INTERLEAVER}
도 1은 종래의 파장 잠김된 광송수신기를 이용한 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망을 나타내는 도면,
도 3은 도 2에 도시된 수동형 광가입자망 내에서 사용되는 하향 및 상향 파장 대역들을 나타내는 도면,
도 4는 도 2에 도시된 인터리버의 입출력 특성을 설명하기 위한 도면.
본 발명은 수동형 광가입자망(passive optical network: PON)에 관한 것으로서, 특히 파장 잠김된 광송수신기(wavelength-locked optical transceiver)를 이용한 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망(wavelength-division-multiplexed PON: WDM PON)에 관한 것이다.
수동형 광가입자망은 중앙 기지국(central office: CO)과 가입자측 장치(subscriber side device)를 광섬유(optical fiber)로 연결하고, 광신호를 통해 서로 정보를 송수신하는 통신망으로서, 방송 정보, 초고속 정보 및 각 가입자가 요구하는 별도의 통신 서비스를 수용할 수 있다. 통상적으로, 수동형 광가입자망은 성형(star) 구조를 가지며, 중앙 기지국과 가입자들의 인접 지역에 설치된 지역 기지국(remote node: RN)을 하나의 간선 광섬유(feeder fiber: FF)로 연결하고, 상기 지역 기지국과 가입자측 장치를 복수의 분배 광섬유(distribution fiber: DF)로 연결한다.
수동형 광가입자망은 그 구현 과정에서 가입자당 소요되는 비용을 줄이는 것이 중요하다. 수동형 광가입자망의 구현 비용을 줄이기 위해, 최근에 주입된 광의 파장을 가지며 직접 변조된 광신호를 출력하는 파장 잠김된 광송신기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 파장 잠김된 광송신기로는 페브리-페롯 레이저 다이오드, 반사형 반도체 광증폭기 등을 예로 들 수 있다. 이러한 파장 잠김된 광송신기를 이용하기 위해서는, 광대역 광원(broadband light source)을 필요로 하며, 또한 이러한 광대역 광원을 적절히 배치시키는 것이 중요하다.
도 1은 종래의 파장 잠김된 광송수신기를 이용한 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망을 나타내는 도면이다. 상기 수동형 광가입자망(100)은 중앙 기지국(CO, 110)과, 상기 중앙 기지국(110)과 간선 광섬유(FF, 170)를 통해 연결된 지역 기지국(RN, 180)과, 상기 지역 기지국(180)과 제1 내지 제N 분배 광섬유들(DF, 200-1~200-N)을 통해 연결된 가입자측 장치(SUB, 210)를 포함한다.
상기 중앙 기지국(110)은 제1 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(bidirectional optical transceiver: BiDi, 120-1~120-N)와, 제1 파장분할 다중화기(wavelength division multiplexer: WDM, 130)와, 하향 광대역 광원(downstream broadband light source: DBLS, 140)과, 상향 광대역 광원(upstream broadband light source: UBLS, 150)과, 광결합기(optical coupler: CP, 160)를 포함한다. 상기 지역 기지국(180)은 제2 파장분할 다중화기(190)를 포함한다. 상기 가입자측 장치(210)는 제2 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(220-1~220-N)를 포함한다.
상기 수동형 광가입자망(100)의 하향 전송 과정을 설명하면 아래와 같다.
상기 하향 광대역 광원(140)에서 출력된 하향 대역 광은 상기 광결합기(160)를 지나서 상기 제1 파장분할 다중화기(130)의 다중화 포트(multiplexing port: MP)에 입력되고, 상기 제1 파장분할 다중화기(130)는 입력된 하향 대역 광을 스펙트럼 분할하여 생성된 제1 내지 제N 하향 주입광(downstream injection light)을 제1 내지 제N 역다중화 포트(demultiplexing port: DP)를 통해 상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(120-1~120-N)에 차례로 일대일 입력시킨다. 상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(120-1~120-N)는 입력된 상기 제1 내지 제N 하향 주입광에 의해 생성되며 데이터 변조된 제1 내지 제N 하향 광신호들을 출력한다. 상기 제1 파장분할 다중화기(130)는 입력된 상기 제1 내지 제N 하향 광신호를 다중화하여 출력하고, 다중화된 하향 광신호들은 상기 광결합기(160) 및 상기 간선 광섬유(170)를 지나서 상기 제2 파장분할 다중화기(190)에 입력된다. 상기 제2 파장분할 다중화기(190)는 상기 간선 광섬유(170)로부터 입력된 상기 다중화된 하향 광신호 들을 역다중화하여 제1 내지 제N 역다중화 포트를 통해 출력한다. 상기 제2 파장 분할 다중화기(190)로부터 출력된 제1 내지 제N 하향 광신호는 상기 제1 내지 제N 분배 광섬유(200-1~200-N)를 통해 상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(220-1~220-N)에 차례로 일대일 입력된다. 상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(220-1~220-N)는 입력된 상기 제1 내지 제N 하향 광신호를 전기 신호들로 변환한다.
상기 수동형 광가입자망(100)의 상향 전송 과정을 설명하면 아래와 같다.
상기 상향 광대역 광원(150)에서 출력된 상향 대역 광은 상기 광결합기(160) 및 간선 광섬유(170)를 지나서 상기 제2 파장분할 다중화기(190)에 입력되고, 상기 제2 파장분할 다중화기(190)는 다중화 포트에 입력된 상기 상향 대역 광을 스펙트럼 분할하여 생성된 제1 내지 제N 상향 주입광을 제1 내지 제N 역다중화 포트를 통해 차례로 일대일 출력한다. 상기 제2 파장분할 다중화기(190)로부터 출력된 상기 제1 내지 제N 상향 주입광은 상기 제1 내지 제N 분배 광섬유(200-1~200-N)를 지나서 상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(220-1~220-N)에 차례로 일대일 입력된다. 상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(220-1~220-N)는 입력된 상기 제1 내지 제N 상향 주입광에 의해 생성되며 데이터 변조된 제1 내지 제N 상향 광신호를 출력한다. 상기 제2 파장분할 다중화기(190)는 입력된 상기 제1 내지 제N 상향 광신호를 다중화하여 출력하고, 다중화된 상향 광신호들은 상기 간선 광섬유(170) 및 상기 광결합기(160)를 지나서 상기 제1 파장분할 다중화기(130)에 입력된다. 상기 제1 파장분할 다중화기(130)는 다중화 포트에 입력된 상기 다중화된 상향 광신호들 을 역다중화하여 제1 내지 제N 역다중화 포트를 통해 상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(120-1~120-N)에 차례로 일대일 입력시킨다. 상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(120-1~120-N)는 입력된 상기 제1 내지 제N 상향 광신호를 전기 신호들로 변환한다.
그러나 상술한 바와 같은 종래의 수동형 광가입자망(100)은 확장성이 불량하다는 문제점이 있다. 즉, 상기 수동형 광가입자망(100)이 새로운 가입자를 수용하기 위해서는, 가입자 수에 해당하는 역다중화 포트의 수가 보다 많은 새로운 파장분할 다중화기로 기존의 파장분할 다중화기(130,190)를 대체해야 하며, 새로운 광대역 광원을 추가하거나 더욱 넓은 대역폭을 갖는 새로운 광대역 광원으로 기존의 광대역 광원(140,150)을 대체해야 한다.
따라서, 더욱 많은 가입자들을 보다 경제적이고 효율적으로 수용할 수 있는 구조의 수동형 광가입자망이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 도출한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래보다 많은 가입자들을 보다 경제적이고 효율적으로 수용할 수 있는 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망을 제공함에 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 하향 광신호들을 송신하는 중앙 기지국과, 상기 중앙 기지국으로부터 수신한 하향 광신호들을 분배하는 지역 기지국과, 상기 분배된 하향 광신호들을 수신하는 가입자측 장치를 포함하는 파 장분할다중 방식의 수동형 광가입자망에 있어서, 상기 중앙 기지국은, 하향 대역의 제1 파장 그룹에 속하는 제1 그룹의 하향 주입광들에 의해 생성되며 데이터 변조된 제1 그룹의 하향 광신호들을 출력하는 제1 그룹의 광송수신기들과; 상기 하향 대역 내에서 상기 제1 파장 그룹과 2회 이상 교호적으로 배치되는 제2 파장 그룹에 속하는 제2 그룹의 하향 주입광들에 의해 생성되며 데이터 변조된 제2 그룹의 하향 광신호들을 출력하는 제2 그룹의 광송수신기들과; 하향 대역 광을 출력하는 하향 광대역 광원과; 상기 하향 대역 광을 스펙트럼 분할 및 디인터리빙함으로써 제1 및 제2 그룹의 하향 주입광들을 생성하고, 상기 제1 그룹의 하향 주입광들을 상기 제1 그룹의 광송수신기들에 제공하고, 상기 제2 그룹의 하향 주입광들을 상기 제2 그룹의 광송수신기들에 제공하는 인터리버를 포함한다.
이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능이나 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망을 나타내는 도면이고, 도 3은 상기 수동형 광가입자망 내에서 사용되는 하향 및 상향 전송 대역을 나타내는 도면이다. 상기 수동형 광가입자망(300)은 중앙 기지국(CO, 310)과, 상기 중앙 기지국(310)과 간선 광섬유(FF, 400)를 통해 연결된 지역 기지국(RN, 410)과, 상기 지역 기지국(410)과 제1 내지 제N 분배 광섬유들 (DF, 450-1~450-N)을 통해 연결된 가입자측 장치(SUB, 470)를 포함한다.
상기 중앙 기지국(310)은 하향 파장 대역(510)(이하, 하향 대역이라고 함)의 하향 광신호들을 상기 간선 광섬유(400)를 통해 상기 지역 기지국(410)으로 송신하고, 상기 간선 광섬유(400)를 통해 상향 파장 대역(520)(이하, 상향 대역이라고 함)의 상향 광신호들을 수신한다. 상기 중앙 기지국(310)은 제1 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(BiDi, 320-1~320-N)와, 제2 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(340-1~340-N)와, 제1 및 제2 파장분할 다중화기(WDM, 330,350)와, 인터리버(interleaver: IL, 360)와, 하향 광대역 광원(DBLS, 370)과, 상향 광대역 광원(UBLS, 380)과, 광결합기(CP, 390)를 포함한다.
상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(320-1~320-N)는 상기 제1 파장분할 다중화기(330)와 연결되며, 상기 하향 대역(510)의 제1 파장 그룹에 속하는 제1 그룹의 제1 내지 제N 하향 주입광을 입력받고, 상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 하향 주입광에 의해 생성되며 데이터 변조된 제1 그룹의 제1 내지 제N 하향 광신호를 출력한다. 상기 하향 대역(510)의 제1 파장 그룹은 상기 하향 대역의 짝수 하향 파장들(λD2, λD4,...λD(2N))로 구성된다. 또한, 상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(320-1~320-N)는 상기 상향 대역(520)의 제1 파장 그룹에 속하는 제1 그룹의 제1 내지 제N 상향 광신호를 입력받고, 상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 상향 광신호를 전기 신호들로 변환한다. 상기 제1 파장 그룹은 상기 상향 대역의 짝수 상향 파장들(λU2, λU4,...λU(2N))로 구성된다. 상기 제N 광송수신기(320-N)는 제(2N) 하향 파 장(λD(2N))의 제N 하향 주입광을 입력받고, 상기 제N 하향 주입광에 의해 생성되며 데이터 변조된 제(2N) 하향 파장의 제N 하향 광신호를 출력하며, 입력된 제(2N) 상향 파장(λU(2N))의 제N 상향 광신호를 전기 신호로 변환한다. 상기 각 광송수신기(320-1~320-N)는 페브리-페롯 레이저 다이오드, 반사형 반도체 광증폭기 등과 같은 파장 잠김된 광송신기를 포함할 수 있다. 페브리-페롯 레이저 다이오드는 다수의 발진 모드를 가지며, 입력된 하향 주입광의 파장과 일치하는 모드를 증폭하여 출력한다. 반사형 반도체 광증폭기는 광대역의 이득 곡선을 가지며, 입력된 하향 주입광을 증폭하여 출력한다.
상기 제1 파장분할 다중화기(330)는 상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(320-1~320-N)와 상기 인터리버(360)를 연결하도록 배치된다. 상기 제1 파장분할 다중화기(330)는 다중화 포트(MP)와 제1 내지 제N 역다중화 포트(DP)를 구비한다. 상기 다중화 포트는 상기 인터리버(360)와 연결되고, 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트는 상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(320-1~320-N)와 차례로 일대일 연결된다. 상기 제1 파장분할 다중화기(330)는 다중화 포트에 입력된 제1 그룹의 제1 내지 제N 하향 주입광을 제1 내지 제N 역다중화 포트를 통해 차례로 일대일 출력하고, 제1 내지 제N 역다중화 포트들에 입력된 제1 그룹의 제1 내지 제N 하향 광신호들을 다중화하여 다중화 포트를 통해 출력하며, 다중화 포트에 입력된 제1 그룹의 제1 내지 제N 상향 광신호를 역다중화하여 제1 내지 제N 역다중화 포트들을 통해 차례로 일대일 출력한다. 이때, 상기 파장분할 다중화기(330)는 제N 하향 주 입광과 역다중화된 제N 상향 광신호를 제N 역다중화 포트를 통해 출력한다. 상기 제1 파장분할 다중화기(330)로는 1×N 도파로열 격자(arrayed waveguide grating: AWG)를 사용할 수 있다.
상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(340-1~340-N)는 상기 제2 파장분할 다중화기(350)와 연결되며, 상기 하향 대역(510) 내에서 제1 파장 그룹과 교호적으로 배치되는 제2 파장 그룹에 속하는 제2 그룹의 제1 내지 제N 하향 주입광을 입력받고, 상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 하향 주입광에 의해 생성되며 데이터 변조된 제2 그룹의 제1 내지 제N 하향 광신호들을 출력한다. 상기 하향 대역(510)의 제2 파장 그룹은 상기 하향 대역(510)의 홀수 하향 파장들(λD1, λD3,...λD(2N-1))로 구성된다. 또한, 상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(340-1~340-N)는 상기 상향 대역(520) 내에서 제1 파장 그룹과 교호적으로 배치되는 제2 파장 그룹에 속하는 제2 그룹의 제1 내지 제N 상향 광신호를 입력받고, 상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 상향 광신호를 전기 신호들로 변환한다. 상기 상향 대역(520)의 제2 파장 그룹은 상기 상향 대역(520)의 홀수 상향 파장들(λU1, λU3,...λU(2N-1))로 구성된다. 상기 제N 광송수신기(340-N)는 제(2N-1) 하향 파장(λD(2N-1))의 제N 하향 주입광을 입력받고, 상기 제N 하향 주입광에 의해 생성되며 데이터 변조된 제(2N-1) 하향 파장의 제N 하향 광신호를 출력하며, 입력된 제(2N-1) 상향 파장(λU(2N-1))의 제(2N-1) 상향 광신호를 전기 신호로 변환한다. 상기 각 광송수신기(340-1~340-N)는 페브리-페롯 레이저 다이오드, 반사형 반도체 광증폭기 등과 같은 파장 잠김된 광송신기를 포함할 수 있다.
상기 제2 파장분할 다중화기(350)는 상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(340-1~340-N)와 상기 인터리버(360)를 연결하도록 배치된다. 상기 제2 파장분할 다중화기(350)는 다중화 포트와 제1 내지 제N 역다중화 포트를 구비한다. 상기 다중화 포트는 상기 인터리버(360)와 연결되고, 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트는 상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(340-1~340-N)와 차례로 일대일 연결된다. 상기 제2 파장분할 다중화기(350)는 다중화 포트에 입력된 제2 그룹의 제1 내지 제N 하향 주입광을 제1 내지 제N 역다중화 포트를 통해 차례로 일대일 출력하고, 제1 내지 제N 역다중화 포트들에 입력된 제2 그룹의 제1 내지 제N 하향 광신호를 다중화하여 다중화 포트를 통해 출력하며, 다중화 포트에 입력된 제2 그룹의 제1 내지 제N 상향 광신호를 역다중화하여 제1 내지 제N 역다중화 포트들을 통해 차례로 일대일 출력한다. 이때, 상기 제2 파장분할 다중화기(350)는 제N 하향 주입광과 역다중화된 제N 상향 광신호를 제N 역다중화 포트를 통해 출력한다. 상기 제2 파장분할 다중화기(350)로는 1×N 도파로열 격자를 사용할 수 있다.
상기 인터리버(360)는 상기 제1 및 제2 파장분할 다중화기(330,350)와 상기 광결합기(390)를 연결하도록 배치된다. 상기 인터리버(360)는 제1 내지 제3 포트를 구비하며, 상기 제1 포트는 상기 제1 파장분할 다중화기(330)의 다중화 포트와 연결되고, 상기 제2 포트는 상기 광결합기(390)와 연결되며, 상기 제3 포트는 상기 제2 파장분할 다중화기(350)의 다중화 포트와 연결된다. 상기 인터리버(360)는 제2 포트에 입력된 하향 대역 광을 스펙트럼 분할 및 디인터리빙함으로써, 제1 그룹의 제1 내지 제N 하향 주입광을 제1 포트를 통해 출력하고, 제2 그룹의 제1 내지 제N 하향 주입광을 제3 포트를 통해 출력한다. 상기 인터리버(360)는 제1 포트를 통해 입력된 제1 그룹의 하향 광신호들과 제3 포트를 통해 입력된 제2 그룹의 하향 광신호들을 인터리빙하여 제2 포트를 통해 출력한다. 또한, 상기 인터리버(360)는 제2 포트에 입력된 제1 및 제2 그룹의 상향 광신호들을 디인터리빙함으로써, 제1 그룹의 상향 광신호들은 제1 포트를 통해 출력하고, 제2 그룹의 상향 광신호들은 제3 포트를 통해 출력한다.
도 4는 상기 인터리버(360)의 입출력 특성을 설명하기 위한 도면이다. 상기 인터리버(360)는 제1 내지 제3 포트를 구비하며, 상기 제1 포트는 짝수 파장들(620)의 입출력 통로가 되고, 상기 제2 포트는 짝수 및 홀수 파장들(610,620)의 입출력 통로가 되며, 상기 제3 포트는 홀수 파장들(610)의 입출력 통로가 된다. 상기 인터리버(360)는 제2 포트에 입력된 광신호들에 대해서는 디인터리빙을 수행하고, 제1 및 제3 포트에 입력된 광신호들에 대해서는 인터리빙을 수행한다.
상기 하향 광대역 광원(370)은 상기 광결합기(390)와 연결된다. 상기 하향 광대역 광원(370)은 하향 대역 광을 출력한다. 상기 하향 광대역 광원(370)으로는 어븀 첨가 광섬유 증폭기 등을 사용할 수 있다.
상기 상향 광대역 광원(380)은 상기 광결합기(390)와 연결된다. 상기 상향 광대역 광원(380)은 상향 대역 광을 출력한다. 상기 상향 광대역 광원(380)으로는 어븀 첨가 광섬유 증폭기 등을 사용할 수 있다.
상기 광결합기(390)는 상기 하향 광대역 광원(370)을 상기 인터리버(360)의 제2 포트와 연결하고, 상기 상향 광대역 광원(380)을 상기 간선 광섬유(400)와 연결하도록 배치된다. 상기 광결합기(390)는 제1 내지 제4 포트를 구비하며, 상기 제1 포트는 상기 인터리버(360)의 제2 포트와 연결되고, 상기 제2 포트는 상기 상향 광대역 광원(380)과 연결되며, 상기 제3 포트는 상기 간선 광섬유(400)와 연결되고, 상기 제4 포트는 상기 하향 광대역 광원(370)과 연결된다. 상기 광결합기(380)는 제2 포트에 입력된 상향 대역 광을 제3 포트를 통해 출력하고, 제4 포트에 입력된 하향 대역 광을 제1 포트로 출력하며, 제1 포트에 입력된 제1 및 제2 그룹의 하향 광신호들을 제3 포트를 통해 출력하며, 제3 포트에 입력된 제1 및 제2 그룹의 상향 광신호들을 제1 포트를 통해 출력한다.
상기 지역 기지국(410)은 상기 간선 광섬유(400)를 통해 입력된 제1 및 제2 그룹의 하향 광신호들을 디인터리빙 및 역다중화하여 상기 제1 및 제2 그룹의 분배 광섬유들(450-1~450-N,460-1~460-N)을 통해 상기 가입자측 장치(470)로 송신하고, 상기 간선 광섬유(400)를 통해 입력된 상향 대역 광을 스펙트럼 분할 및 디인터리빙하여 생성된 제1 및 제2 그룹의 상향 주입광들을 상기 제1 및 제2 그룹의 분배 광섬유들(450-1~450-N,460-1~460-N)을 통해 상기 가입자측 장치(470)로 송신하며, 상기 제1 및 제2 그룹의 분배 광섬유들(450-1~450-N,460-1~460-N)을 통해 입력된 제1 및 제2 그룹의 상향 광신호들을 다중화 및 인터리빙하여 상기 간선 광섬유(400)를 통해 상기 중앙 기지국(310)으로 송신한다. 상기 지역 기지국(410)은 인터리버(420)와, 제1 및 제2 파장분할 다중화기(430,440)를 포함한다.
상기 인터리버(420)는 상기 간선 광섬유(400)와 상기 제1 및 제2 파장분할 다중화기(430,440)를 연결하도록 배치된다. 상기 인터리버(420)는 제1 내지 제3 포트를 구비하며, 상기 제1 포트는 상기 제1 파장분할 다중화기(430)와 연결되고, 상기 제2 포트는 상기 간선 광섬유(400)와 연결되며, 상기 제3 포트는 상기 제2 파장분할 다중화기(440)와 연결된다. 상기 인터리버(420)는 제2 포트에 입력된 상향 대역 광을 스펙트럼 분할 및 디인터리빙함으로써, 제1 그룹의 제1 내지 제N 상향 주입광을 제1 포트를 통해 출력하고, 제2 그룹의 제1 내지 제N 상향 주입광을 제3 포트를 통해 출력한다. 상기 인터리버(420)는 제1 포트를 통해 입력된 제1 그룹의 하향 광신호들과 제3 포트를 통해 입력된 제2 그룹의 하향 광신호들을 인터리빙하여 제2 포트를 통해 출력한다. 또한, 상기 인터리버(420)는 제2 포트에 입력된 제1 및 제2 그룹의 상향 광신호들을 디인터리빙함으로써, 제1 그룹의 상향 광신호들은 제1 포트를 통해 출력하고, 제2 그룹의 상향 광신호들은 제3 포트를 통해 출력한다.
상기 제1 파장분할 다중화기(430)는 상기 인터리버(420)의 제1 포트와 상기 제1 그룹의 분배 광섬유들(450-1~450-N)을 연결하도록 배치된다. 상기 제1 파장분할 다중화기(430)는 다중화 포트와 제1 내지 제N 역다중화 포트를 구비한다. 상기 다중화 포트는 상기 인터리버(420)의 제1 포트와 연결되고, 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트는 상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 분배 광섬유(450-1~450-N)와 차례로 일대일 연결된다. 상기 제1 파장분할 다중화기(430)는 다중화 포트에 입력된 제1 그룹의 제1 내지 제N 상향 주입광을 역다중화하여 제1 내지 제N 역다중화 포트를 통해 차례로 일대일 출력하고, 제1 내지 제N 역다중화 포트들에 입력된 제1 그룹의 제1 내지 제N 상향 광신호들을 다중화하여 다중화 포트를 통해 출력하며, 다중화 포트에 입력된 제1 그룹의 제1 내지 제N 하향 광신호를 역다중화하여 제1 내지 제N 역다중화 포트들을 통해 차례로 일대일 출력한다. 이때, 상기 제1 파장분할 다중화기(430)는 제N 상향 주입광과 제N 하향 광신호를 제N 역다중화 포트를 통해 출력한다. 상기 제1 파장분할 다중화기(430)로는 1×N 도파로열 격자를 사용할 수 있다.
상기 제2 파장분할 다중화기(440)는 상기 인터리버(420)의 제3 포트와 상기 제2 그룹의 분배 광섬유들(460-1~460-N)을 연결하도록 배치된다. 상기 제2 파장분할 다중화기(440)는 다중화 포트와 제1 내지 제N 역다중화 포트를 구비한다. 상기 다중화 포트는 상기 인터리버(420)의 제3 포트와 연결되고, 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트는 상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 분배 광섬유(460-1~460-N)와 차례로 일대일 연결된다. 상기 제2 파장분할 다중화기(440)는 다중화 포트에 입력된 제2 그룹의 제1 내지 제N 상향 주입광을 역다중화하여 제1 내지 제N 역다중화 포트를 통해 차례로 일대일 출력하고, 제1 내지 제N 역다중화 포트들에 입력된 제2 그룹의 제1 내지 제N 상향 광신호들을 다중화하여 다중화 포트를 통해 출력하며, 다중화 포트에 입력된 제2 그룹의 제1 내지 제N 하향 광신호를 역다중화하여 제1 내지 제N 역다중화 포트들을 통해 차례로 일대일 출력한다. 이때, 상기 제2 파장분할 다중화기(440)는 제N 상향 주입광과 제N 하향 광신호를 제N 역다중화 포트를 통해 출력한다. 상기 제2 파장분할 다중화기(440)로는 1×N 도파로열 격자를 사용할 수 있다.
상기 가입자측 장치(470)는 제1 및 제2 그룹의 상향 광신호들을 상기 제1 및 제2 그룹의 분배 광섬유들(450-1~460-N)을 통해 상기 지역 기지국(410)으로 송신하고, 상기 제1 및 제2 그룹의 분배 광섬유들(450-1~460-N)을 통해 제1 및 제2 그룹 의 상향 주입광들을 수신하며, 상기 제1 및 제2 그룹의 분배 광섬유들(450-1~460-N)을 통해 제1 및 제2 그룹의 하향 광신호들을 수신한다. 상기 가입자측 장치(470)는 제1 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(480-1~480-N)와, 제2 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(490-1~490-N)를 포함한다.
상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(480-1~480-N)는 상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 분배 광섬유(450-1~450-N)와 차례로 일대일 연결된다. 상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(480-1~480-N)는 제1 그룹의 제1 내지 제N 상향 주입광을 입력받고, 상기 제1 그룹의 제1 내지 제N 상향 주입광에 의해 생성되며 데이터 변조된 제1 그룹의 제1 내지 제N 상향 광신호를 출력하며, 입력된 제1 그룹의 제1 내지 제N 하향 광신호를 전기 신호들로 변환한다. 상기 제N 광송수신기(480-N)는 제(2N) 상향 파장의 제N 상향 주입광을 입력받고, 상기 제N 상향 주입광에 의해 생성되며 데이터 변조된 제(2N) 상향 파장의 제N 상향 광신호를 출력하며, 입력된 제(2N) 하향 파장(λU(2N))의 제N 하향 광신호를 전기 신호로 변환한다. 상기 각 광송수신기(480-1~480-N)는 페브리-페롯 레이저 다이오드, 반사형 반도체 광증폭기 등과 같은 파장 잠김된 광송신기를 포함할 수 있다.
상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(490-1~490-N)는 상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 분배 광섬유(460-1~460-N)와 차례로 일대일 연결된다. 상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 광송수신기(490-1~490-N)는 제2 그룹의 제1 내지 제N 상향 주입광을 입력받고, 상기 제2 그룹의 제1 내지 제N 상향 주입광에 의해 생성되며 데이터 변조된 제2 그룹의 제1 내지 제N 상향 광신호들을 출력하며, 입력된 제2 그룹의 제1 내지 제N 하향 광신호를 전기 신호들로 변환한다. 상기 제N 광송수신기(120-N)는 제(2N-1) 상향 파장의 제N 상향 주입광을 입력받고, 상기 제N 상향 주입광에 의해 생성되며 데이터 변조된 제(2N-1) 상향 파장의 제N 상향 광신호를 출력하며, 입력된 제(2N-1) 하향 파장의 제N 하향 광신호를 전기 신호로 변환한다. 상기 각 광송수신기(490-1~490-N)는 페브리-페롯 레이저 다이오드, 반사형 반도체 광증폭기 등과 같은 파장 잠김된 광송신기를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망은 인터리버를 이용하여 제1 및 제2 그룹의 광송수신기들이 하나의 광대역 광원을 공유하도록 함으로써, 종래보다 많은 가입자들을 보다 경제적이고 효율적으로 수용할 수 있다는 이점이 있다.
즉, 종래의 경우에 가입자 수를 N에서 (2N)으로 늘리려고 한다면, 광대역 광원의 파장 대역이 두 배로 늘어나야 하므로, 추가의 광대역 광원을 필요로 한다는 문제점이 있었다.
반면에, 본 발명은 인터리빙 방식을 이용하므로, 가입자 수를 N에서 (2N)으로 늘려도, 광대역 광원의 파장 대역을 그대로 유지할 수 있으므로, 추가된 N 개의 광송수신기들과 기존의 N 개의 광송수신기들이 기존의 광대역 광원을 공유할 수 있는 것이다.

Claims (6)

  1. 하향 광신호들을 간선 광섬유를 통해 송신하는 중앙 기지국과, 상기 중앙 기지국으로부터 상기 간선 광섬유를 통해 수신한 하향 광신호들을 분배 광섬유들을 통해 분배하는 지역 기지국과, 상기 분배 광섬유들을 통해 상기 분배된 하향 광신호들을 수신하는 가입자측 장치를 포함하는 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망에 있어서, 상기 중앙 기지국은,
    하향 대역의 제1 파장 그룹에 속하는 제1 그룹의 하향 주입광들에 의해 생성되며 데이터 변조된 제1 그룹의 하향 광신호들을 출력하는 제1 그룹의 광송수신기들과;
    상기 하향 대역 내에서 상기 제1 파장 그룹과 복수회 교호적으로 배치되는 제2 파장 그룹에 속하는 제2 그룹의 하향 주입광들에 의해 생성되며 데이터 변조된 제2 그룹의 하향 광신호들을 출력하는 제2 그룹의 광송수신기들과;
    하향 대역 광을 출력하는 하향 광대역 광원과;
    상기 하향 광대역 광원으로부터 입력된 상기 하향 대역 광을 스펙트럼 분할 및 디인터리빙함으로써 상기 제1 및 제2 그룹의 하향 주입광들을 생성하고, 상기 제1 그룹의 하향 주입광들을 상기 제1 그룹의 광송수신기들에 제공하며, 상기 제2 그룹의 하향 주입광들을 상기 제2 그룹의 광송수신기들에 제공하고, 상기 제1 그룹의 광송수신기들로부터 입력된 상기 제1 그룹의 하향 광신호들을 상기 간선 광섬유로 출력하며, 상기 제2 그룹의 광송수신기들로부터 입력된 상기 제2 그룹의 하향 광신호들을 상기 간선 광섬유로 출력하는 인터리버를 포함함을 특징으로 하는 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중앙 기지국은,
    상기 인터리버로부터 입력된 제1 그룹의 하향 주입광들을 역다중화하여 상기 제1 그룹의 광송수신기들에 제공하는 제1 파장분할 다중화기와;
    상기 인터리버로부터 입력된 제2 그룹의 하향 주입광들을 역다중화하여 상기 제2 그룹의 광송수신기들에 제공하는 제2 파장분할 다중화기를 더 포함함을 특징으로 하는 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망.
  3. 제1항에 있어서, 상기 중앙 기지국은,
    상기 제1 및 제2 그룹의 광송수신기들은 각각 페브리-페롯 레이저 다이오드 또는 반사형 반도체 광증폭기를 포함함을 특징으로 하는 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망.
  4. 제1항에 있어서, 상기 중앙 기지국은,
    상기 가입자측 장치에 제공하기 위한 상향 대역 광을 출력하는 상향 광대역 광원을 더 포함함을 특징으로 하는 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망.
  5. 제4항에 있어서, 상기 지역 기지국은,
    상기 중앙 기지국으로부터 수신한 상향 대역 광을 스펙트럼 분할 및 디인터리빙함으로써, 상향 대역의 제1 파장 그룹에 속하는 제1 그룹의 상향 주입광들과 상기 상향 대역 내에서 상기 제1 파장 그룹과 복수회 교호적으로 배치되는 제2 파장 그룹에 속하는 제2 그룹의 상향 주입광들을 생성하고, 상기 생성된 제1 및 제2 그룹의 상향 주입광들을 상기 가입자측 장치에 제공하는 인터리버를 포함함을 특징으로 하는 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망.
  6. 제5항에 있어서, 상기 가입자측 장치는,
    상기 지역 기지국으로부터 수신한 제1 그룹의 상향 주입광들에 의해 생성되며 데이터 변조된 제1 그룹의 상향 광신호들을 출력하는 제1 그룹의 광송수신기들과;
    상기 지역 기지국으로부터 수신한 제2 그룹의 상향 주입광들에 의해 생성되며 데이터 변조된 제2 그룹의 상향 광신호들을 출력하는 제2 그룹의 광송수신기들을 포함함을 특징으로 하는 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망.
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