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KR20000032606A - 파장분할 광스위칭 장치 - Google Patents

파장분할 광스위칭 장치 Download PDF

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KR20000032606A
KR20000032606A KR1019980049111A KR19980049111A KR20000032606A KR 20000032606 A KR20000032606 A KR 20000032606A KR 1019980049111 A KR1019980049111 A KR 1019980049111A KR 19980049111 A KR19980049111 A KR 19980049111A KR 20000032606 A KR20000032606 A KR 20000032606A
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KR
South Korea
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optical
wavelength
switching
signal
optical signal
Prior art date
Application number
KR1019980049111A
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이성은
이상록
방준학
전경규
이종현
Original Assignee
정선종
한국전자통신연구원
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 파장분할 광스위칭 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하고자하는 과제
본 발명은 파장 변환을 시키지 않고 미리 정해진 파장 채널만을 추출한 후 입력 광신호를 다중화하여 해당 출력포트로 스위칭하므로써, 구조를 매우 간단하게 할 수 있는 광스위칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은 파장분할 다중화된 입력 광신호를 분배하는 다수의 제 1 분배수단과, 분배된 광신호를 해당 출력포트로 스위칭하는 다수의 광스위칭수단을 구비하는 광스위칭 장치에 있어서, 다수의 광스위칭수단은 각각, 다수의 제 1 분배수단으로부터 전달되는 광신호를 분배하는 다수의 제 2 분배수단; 다수의 제 2 분배수단으로부터 전달되는 광신호들을 선택적으로 전달하는 다수의 선택수단; 다수의 선택수단에 의해 선택된 광신호를 필터링하는 다수의 필터링수단; 및 다수의 필터링수단에 의해 추출된 광신호들을 다중화하여 해당 출력포트로 전달하는 다중화수단을 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 광신호망에서 입력 광신호를 해당 출력포트로 스위칭하는데 이용됨.

Description

파장분할 광스위칭 장치
본 발명은 광전달망에서의 파장분할 광스위칭 장치에 관한 것으로서, 특히 다수의 입력포트를 통해 입력되는 파장분할 다중화된 광신호를 해당 출력포트로 스위칭하기 위한 파장분할 광스위칭 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 파장분할 광스위칭 장치의 구성도로서, 이는 니시오(M. Nishio)가 고안한 파장분할 광스위칭 장치이다. [참조 문헌 : 미국 특허 번호 5,194,977, 1993. 3. 16, Wavelength division switching system with reduced optical components using optical switches]
도 1에 도시된 바와 같이, M. Nishio가 제안한 종래의 파장분할 광스위칭 장치는, 제 1 및 제 2 광스위칭 모듈(110, 120)들을 구비하면서, 입력 포트(111, 112)를 통해 입력되는 파장분할 다중화된 광신호를 제 1 및 제 2 광스위칭 모듈(110, 120)로 전달하기 위한 분배기(113, 114)들을 포함한다.
제 1 광스위칭 모듈(110)은, 입력단이 분배기(113, 114)들의 출력단에 연결된 분배기(115, 116)들과, 입력단들이 분배기(115, 116)들의 출력단에 연결된 광스위치(117, 118)들과, 입력단이 각각 광스위치(117, 118)의 출력단에 연결된 가변파장 필터(119, 121)들과, 입력단이 각각 가변파장 필터(119, 121)의 출력단에 연결된 파장 변환기(122, 123)들과, 입력단들이 파장 변환기(122, 123)들의 출력단에 연결되고 출력단이 출력포트(125)에 연결된 결합기(124)들로 구성된다.
제 2 광스위칭 모듈(120)은, 입력단이 분배기(113, 114)들의 출력단에 연결된 분배기(126, 127)들과, 입력단들이 분배기(126, 127)들의 출력단에 연결된 광스위치(128, 129)들과, 입력단이 각각 광스위치(128, 129)의 출력단에 연결된 가변파장 필터(130, 131)들과, 입력단이 각각 가변파장 필터(130, 131)의 출력단에 연결된 파장 변환기(132, 133)들과, 입력단들이 파장 변환기(132, 133)들의 출력단에 연결되고 출력단이 출력포트(135)에 연결된 결합기(134)들을 구성된다.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 종래의 파장분할 광스위칭 장치의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.
제 1 광스위칭 모듈(110)의 광스위치(119, 121)들과 제 2 광스위칭 모듈(120)의 광스위치(128, 129)들은 각각 입력포트(111, 112)들을 통해 입력되는 다중화된 광신호중 하나의 광신호를 선택하여 스위칭한다.
제 1 광스위칭 모듈(110)의 가변파장 필터(119, 121)들은 각각 광스위치(117, 118)들에 의해 선택된 다중화된 광신호의 파장신호중 하나의 신호를 선택하여 전달하며, 마찬가지로 제 2 광스위칭 모듈(120)의 가변파장 필터(130, 131)들은 각각 광스위치(128, 129)들에 의해 선택된 다중화된 광신호의 파장신호중 하나의 신호를 선택하여 전달한다.
제 1 광스위칭 모듈(110)의 파장 변환기(122, 123)들과 제 2 광스위칭 모듈(120)의 파장 변환기(132, 133)들은 각각 입력되는 광신호를 미리 할당된 파장으로 파장 변환시킨다. 이렇게, 파장변환된 광신호들은 제 1 및 제 2 광스위칭 모듈(110, 120)의 결합기(125, 135)들을 통해 결합되어 출력포트(125, 135)들로 전달된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 파장분할 광스위칭 장치의 경우, 파장변환 기능을 갖도록 하기 위해 항상 가변파장 필터 및 파장 변환기를 구비하므로, 파장변환이 필요치 않은 경우에도 이러한 고가의 구성 제품을 사용해야 하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 파장분할 다중화된 광신호를 해당 출력포트로 스위칭하는 파장분할 광스위칭 장치를 구현함에 있어, 파장 변환을 시키지 않고 미리 정해진 파장 채널만을 추출한 후 입력 광신호를 다중화하여 해당 출력포트로 스위칭하고, 또한 파장 변환 기능을 추가하려 하는 경우 고정파장 채널 필터링 기능과 다중화 기능 대신에 가변파장 채널을 추출한 후 광신호들을 결합하여 해당 출력포트로 스위칭하므로써, 구조를 매우 간단하게 할 수 있는 광스위칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 파장분할 광스위칭 장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 파장분할 광스위칭 장치의 일실시예 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 파장분할 광스위칭 장치의 다른 실시예 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
211 내지 21N: 입력포트 221 내지 22N: 분배기
231 내지 23N: 광스위칭부 241 내지 24N: 분배기
251 내지 25N: 광스위치 261 내지 26N: 고정파장 필터
271: 파장 다중화기 281 내지 28N: 출력포트
321 내지 32N: 신호 변환부 331: 결합기
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수의 입력포트를 통해 전달되는 파장분할 다중화된 광신호를 분배하는 다수의 제 1 분배수단과, 상기 다수의 제 1 분배수단에 의해 분배된 광신호를 해당 출력포트로 스위칭하는 다수의 광스위칭수단을 구비하는 광스위칭 장치에 있어서, 다수의 광스위칭수단은 각각, 상기 다수의 제 1 분배수단으로부터 전달되는 광신호를 다시 분배하기 위한 다수의 제 2 분배수단; 외부로부터 인가되는 스위칭 제어신호에 따라, 상기 다수의 제 2 분배수단으로부터 전달되는 광신호들을 선택적으로 전달하는 다수의 선택수단; 상기 다수의 선택수단에 의해 선택된 광신호를 필터링하여 해당 파장의 광신호만을 추출하여 전달하는 다수의 필터링수단; 및 상기 다수의 필터링수단에 의해 추출된 광신호들을 다중화하여 상기 해당 출력포트로 전달하는 다중화수단을 포함한다.
또한, 본 발명은, 다수의 입력포트를 통해 전달되는 파장분할 다중화된 입력 광신호를 분배하는 다수의 제 1 분배수단과, 상기 다수의 제 1 분배수단에 의해 분배된 광신호를 해당 출력포트로 스위칭하는 다수의 광스위칭수단을 구비하는 광스위칭 장치에 있어서, 다수의 광스위칭수단은 각각, 상기 다수의 제 1 분배수단으로부터 전달되는 광신호를 다시 분배하기 위한 다수의 제 2 분배수단; 외부로부터 인가되는 스위칭 제어신호에 따라, 상기 다수의 제 2 분배수단으로부터 전달되는 광신호들을 선택적으로 전달하는 다수의 선택수단; 상기 다수의 선택수단에 의해 선택된 광신호를 필터링하여 해당 파장의 광신호만을 추출하여 전달하는 다수의 필터링수단; 상기 다수의 필터링수단에 의해 추출된 광신호를 전기적 신호로 변환한 후, 다시 상기 입력 광신호의 파장과 동일한 파장의 광신호로 변환하는 다수의 신호 변환수단; 및 상기 다수의 신호 변환수단으로부터 출력되는 광신호들을 결합하여 상기 해당 출력포트로 전달하는 결합수단을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 파장분할 광스위칭 장치의 일실시예 구성도로서, 입력포트(211 내지 21N)들을 통해 전달되는 파장분할 다중화된 광신호를 분배하는 분배기(221 내지 22N)들과, 분배기(221 내지 22N)들에 의해 분배된 광신호를 해당 출력포트로 스위칭하는 광스위칭부(231 내지 23N)를 구비한다.
광스위칭부(231 내지 23N)들은 각각, 분배기(221 내지 22N)들로부터 전달되는 광신호를 다시 분배하기 위한 분배기(241 내지 24N)들과, 외부로부터 인가되는 스위칭 제어신호에 따라, 분배기(241 내지 24N)들로부터 전달되는 광신호들을 선택적으로 스위칭하는 광스위치(251 내지 25M)들과, 광스위치(251 내지 25M)들에 의해 선택된 광신호를 필터링하여 해당 파장의 광신호만을 추출하여 전달하는 고정파장 필터(261 내지 26M)들과, 고정파장 필터(261 내지 26M)들에 의해 추출된 광신호들을 다중화하여 해당 출력포트로 전달하는 파장 다중화기(271)를 구비한다.
이와 같은 구조를 갖는 광스위칭부(231 내지 23N)들의 구성 소자들간의 연결 관계에 대하여 광스위칭부(231)의 경우를 예로 들어 살펴보면 다음과 같다.
입력포트(211 내지 21N)들은 각각 분배기(221 내지 22N)들의 입력단에 연결되고, 분배기(221 내지 22N)들의 출력단은 각각 광스위칭부(231 내지 23N)들에 연결된다.
광스위칭부(231)의 분배기(241 내지 24N)들의 입력단은 분배기(221 내지 22N)들의 출력단에 대응되게 연결되고, 광스위치(251 내지 25M)들의 입력단들은 각각 분배기(241 내지 24N)들의 출력단에 연결되며, 고정파장 필터(261 내지 26M)들의 입력단은 광스위치(251 내지 25M)들의 출력단에 대응적으로 연결되고, 파장 다중화기(271)기의 입력단들은 각각 고정파장 필터(261 내지 26M)들의 출력단에 연결되며, 파장 다중화기(271)의 출력단은 출력포트(281)에 연결된다.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 파장분할 광스위칭 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
입력포트(211 내지 21N)들 상의 파장분할 다중화된 광신호의 에너지는 분배기(221 내지 22N)들에 의해 균등하게 분기되어 광스위칭부(231 내지 23N)들의 분배기(241 내지 24N)들로 전달된다.
이렇게, 분배기(221 내지 22N)들에 의해 분기된 광신호는 대응적으로 다시 광스위칭부(231 내지 23N)들의 분배기(241 내지 24N)들에 의해 균등하게 분기되어 광스위치(251 내지 25M)들로 전달된다.
이어서, 광스위치(251 내지 25M)들은 각각 외부로부터 인가되는 스위칭 제어신호에 의해 제어되어 입력포트(211 내지 21N)들 상의 파장분할 다중화된 광신호중 하나의 광신호를 선택하여 고정파장 필터(261 내지 26M)들로 스위칭한다.
이와 같이, 광스위치(251 내지 25M)들에 의해 선택된 광신호가 고정파장 필터(261 내지 26M)들로 스위칭되면, 고정파장 필터(261 내지 26M)들은 각각 선택된 광신호를 필터링하여 해당 파장의 광신호만을 추출하여 파장 다중화기(271)로 전달한다. 이와 같은 경우, 하나의 광스위칭부(231 내지 23N)에서 각각의 고정파장필터(261 내지 26M)는 고유한 파장을 갖는다.
즉, 광스위칭부(231 내지 23N)의 첫 번째 고정파장 필터(261)는 첫번째 파장의 광신호만을 통과시키고, 광스위칭부(231 내지 23N)의 M번째 고정파장 필터(26M)는 M번째 파장의 광신호만을 통과시킨다.
이렇게, 고정파장 필터(261 내지 26M)들에 의해 필터링된 광신호들은 파장 다중화기(271)를 통해 다중화되어 해당 출력포트로 전달된다.
전술한 바와 같은 동작을 수행하는 본 발명의 일실시예에 따른 파장분할 광스위칭 장치의 동작을 첫 번째 입력포트(211) 상의 첫번째 파장채널을 N번째 출력포트(28N)으로 스위칭하는 경우를 예로 들어 설명한다.
광스위칭부(23N)의 광스위치(251)에 스위칭 제어신호를 인가하여 입력포트(211)로부터 광스위칭부(23N)의 고정파장 필터(261)까지 광신호의 전달 경로를 구성하므로써, 입력포트(211) 상의 첫번째 파장 채널을 출력포트(28N)로 스위칭시킨다.
도 3은 본 발명에 따른 파장분할 광스위칭 장치의 다른 실시예 구성도로서, 상기 도 2와 마찬가지로, 분배기(221 내지 22N)들과, 분배기(221 내지 22N)들에 의해 분배된 광신호를 해당 출력포트로 스위칭하는 광스위칭부(311 내지 31N)들로 구성된다.
여기서, 광스위칭부(311 내지 31N)들은 각각, 상기 도 2의 경우와 마찬가지로, 분배기(241 내지 24N)들과, 광스위치(251 내지 25M)들과, 고정파장 필터(261 내지 26M)들을 구비하면서, 고정파장 필터(261 내지 26M)들에 의해 추출된 광신호를 전기적 신호로 변환한 후, 다시 상기 입력 광신호의 파장과 동일한 파장의 광신호로 변환하는 신호 변환부(321 내지 32M)들과, 상기 도 2의 파장 다중화기 대신에 신호 변환부(321 내지 32M)들의 출력 광신호를 결합하여 해당 출력포트로 전달하는 결합기(331)를 구비한다.
이와 같은 구조를 갖는 광스위칭부(311 내지 31N)들의 구성 소자들간의 연결 관계에 대하여 광스위칭부(311)의 경우를 예로 들어 살펴보면 다음과 같다.
입력포트(211 내지 21N)들로부터 고정파장 필터(261 내지 26M)들까지의 연결관계는 상기 도 2에서 전술한 바와 동일하고,
신호 변환부(321 내지 32M)들의 입력단은 고정파장 필터(261 내지 26M)들의 출력단에 대응되게 연결되고, 결합부(331)의 입력단들은 각각 신호 변환부(321 내지 32M)들의 출력단에 연결되며, 결합기(331)의 출력단은 출력포트(341)에 연결된다.
그리고, 상기 도 3에서 전술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 광스위칭 장치의 경우 다수의 입력포트로부터 다수의 고정파장 필터까지의 동작은 상기 도 2에서 전술한 바와 동일하므로, 이하에서는 상기 도 3의 신호 변환부와 결합기의 동작에 대해서만 설명한다.
즉, 상기 도 2에서 전술한 바와 같이, 고정파장 필터(261 내지 26M)들이 각각 선택된 광신호를 필터링하여 해당 파장의 광신호만을 추출하여 신호 변환부(321 내지 32M)들로 전달하면, 신호 변환부(321 내지 32M)들은 대응적으로 고정파장 필터(261 내지 26M)들에 의해 추출된 광신호를 전기적 신호로 변환한 후, 다시 상기 입력 광신호의 파장과 동일한 파장의 광신호로 변환하여 결합기(331)로 전달한다.
이렇게, 신호 변환부(321 내지 32M)를 통해 변환된 광신호들은 결합기(331)에 의해 결합되어 해당 출력포트로 전달된다.
전술한 바와 같은 동작을 수행하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파장분할 광스위칭 장치의 동작을 첫 번째 입력포트(211) 상의 첫번째 파장채널을 N번째 출력포트(34N)으로 스위칭하는 경우를 예로 들어 설명한다.
광스위칭부(31N)의 광스위치(251)에 스위칭 제어신호를 인가하여 입력포트(211)로부터 광스위칭부(31N)의 신호 변환부(321)까지 광신호의 전달 경로를 구성하므로써, 입력포트(211) 상의 첫번째 파장 채널을 출력포트(34N)로 스위칭시킨다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 상기 도 2에서와 같이 파장 변환이 필요하지 않은 경우, 기존의 가변파장 필터를 고정파장 필터로 대체하고 고정파장 변환기를 사용하지 않으며 결합기 대신에 파장 다중화기를 출력측에 사용하여 구조를 매우 단순하게 하고, 또한 파장 다중화기를 사용하므로써, 광스위치와 고정파장 필터에서 발생되는 누화에 의한 신호의 품질 저하를 억제할 수 있다.
그리고, 본 발명은 상기 도 3에서 전술한 바와 같이 신호 변환부를 설치하므로써, 광부품에 의한 삽입 손실을 보상하여 주고 채널간의 신호 레벨을 균일화하면서 전송 품질을 감시할 수 있다.

Claims (6)

  1. 다수의 입력포트를 통해 전달되는 파장분할 다중화된 광신호를 분배하는 다수의 제 1 분배수단과, 상기 다수의 제 1 분배수단에 의해 분배된 광신호를 해당 출력포트로 스위칭하는 다수의 광스위칭수단을 구비하는 광스위칭 장치에 있어서,
    다수의 광스위칭수단은 각각,
    상기 다수의 제 1 분배수단으로부터 전달되는 광신호를 다시 분배하기 위한 다수의 제 2 분배수단;
    외부로부터 인가되는 스위칭 제어신호에 따라, 상기 다수의 제 2 분배수단으로부터 전달되는 광신호들을 선택적으로 전달하는 다수의 선택수단;
    상기 다수의 선택수단에 의해 선택된 광신호를 필터링하여 해당 파장의 광신호만을 추출하여 전달하는 다수의 필터링수단; 및
    상기 다수의 필터링수단에 의해 추출된 광신호들을 다중화하여 상기 해당 출력포트로 전달하는 다중화수단
    을 포함하여 이루어진 파장분할 광스위칭 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 선택수단은 각각,
    상기 스위칭 제어신호에 따라, 다수의 입력 광신호중 하나의 광신호만을 선택하여 스위칭하는 광스위치
    를 포함하여 이루어진 파장분할 광스위칭 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 필터링수단은 각각,
    미리 정해진 파장 채널만을 추출하는 고정파장 필터
    를 포함하여 이루어진 파장분할 광스위칭 장치.
  4. 다수의 입력포트를 통해 전달되는 파장분할 다중화된 입력 광신호를 분배하는 다수의 제 1 분배수단과, 상기 다수의 제 1 분배수단에 의해 분배된 광신호를 해당 출력포트로 스위칭하는 다수의 광스위칭수단을 구비하는 광스위칭 장치에 있어서,
    다수의 광스위칭수단은 각각,
    상기 다수의 제 1 분배수단으로부터 전달되는 광신호를 다시 분배하기 위한 다수의 제 2 분배수단;
    외부로부터 인가되는 스위칭 제어신호에 따라, 상기 다수의 제 2 분배수단으로부터 전달되는 광신호들을 선택적으로 전달하는 다수의 선택수단;
    상기 다수의 선택수단에 의해 선택된 광신호를 필터링하여 해당 파장의 광신호만을 추출하여 전달하는 다수의 필터링수단;
    상기 다수의 필터링수단에 의해 추출된 광신호를 전기적 신호로 변환한 후, 다시 상기 입력 광신호의 파장과 동일한 파장의 광신호로 변환하는 다수의 신호 변환수단; 및
    상기 다수의 신호 변환수단으로부터 출력되는 광신호들을 결합하여 상기 해당 출력포트로 전달하는 결합수단
    을 포함하여 이루어진 파장분할 광스위칭 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 다수의 선택수단은 각각,
    상기 스위칭 제어신호에 따라, 다수의 입력 광신호중 하나의 광신호만을 선택하여 스위칭하는 광스위치
    를 포함하여 이루어진 파장분할 광스위칭 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 다수의 필터링수단은 각각,
    미리 정해진 파장 채널만을 추출하는 고정파장 필터
    를 포함하여 이루어진 파장분할 광스위칭 장치.
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