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KR100862358B1 - 재구성 가능한 광 결합 분기 장치 - Google Patents

재구성 가능한 광 결합 분기 장치 Download PDF

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KR100862358B1
KR100862358B1 KR1020080042640A KR20080042640A KR100862358B1 KR 100862358 B1 KR100862358 B1 KR 100862358B1 KR 1020080042640 A KR1020080042640 A KR 1020080042640A KR 20080042640 A KR20080042640 A KR 20080042640A KR 100862358 B1 KR100862358 B1 KR 100862358B1
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KR
South Korea
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wavelength
signal
branch
selection switch
multiplexer
Prior art date
Application number
KR1020080042640A
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English (en)
Inventor
정종민
정지호
Original Assignee
주식회사 에치에프알
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 재구성 가능한 광 결합 분기 장치에 관한 것이다.
본 발명은 파장 분할 다중화 광신호를 입력받아 다수 개의 경로로 분기하는 스플리터; 분기된 파장 분할 다중화 광신호에서 통과신호로서 하나 이상의 파장신호를 추출하여 출력하고, 통과신호로서 추출된 파장신호를 제외한 나머지 파장신호를 제 1 분기신호로서 출력하는 파장 선택 스위치; 분기된 파장 분할 다중화 광신호를 파장 별로 역 다중화하여 하나 이상의 특정 파장신호를 제 2 분기신호로서 출력하는 역 다중화기; 및 결합신호와 통과신호를 입력받아 다중화하여 출력하는 다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 수신 파장이 가변적으로 변할 수 있는 동적인 네트워크 운용 환경에 더욱 신속하게 대응할 수 있는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치를 제공하는 효과가 있다.
재구성 가능한 광 결합 분기 장치, 파워 선택 스위치, 역 다중화기

Description

재구성 가능한 광 결합 분기 장치{Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer}
본 발명은 재구성 가능한 광 결합 분기 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 수신 파장이 가변적으로 변할 수 있는 동적인 네트워크 운용 환경에 더욱 신속하게 대응할 수 있는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치에 관한 것이다.
다수의 고속 신호를 파장 분할 다중화하여 하나의 광섬유로 구성된 광선로에 전송하는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 장치는 현재 대부분의 기간망 및 메트로 망에 적용되고 있다. 이러한 WDM 방식의 전송망에는 광전변환 없이 일부의 광 파장을 선별적으로 분기 및 결합할 수 있고 일부는 통과시킬 수 있는 광 결합 분기 장치(Optical Add Drop Multiplexer: OADM) 기능이 필수적이다. 현재의 전송망에는 정해진 파장의 광신호를 분기 및 결합할 수 있는 고정형 광 결합 분기 장치(Fixed OADM: FOADM)을 사용하고 있다. 그러나 보다 유연한 망을 선호하는 망운용자(Network Operator)들은 상황의 변화에 동적으로 대처할 수 있는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치(Reconfigurable OADM: ROADM)를 점차 요구하고 있다. 이러한 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는 원격지에서 망을 재구성할 수 있어 망의 효율 성 재고 및 운용 비용 절감을 가져올 수 있어, 차세대 광 전달 망의 핵심 요소로 각광받고 있는 기술이다.
전술한 재구성 가능한 광 결합 분기 장치의 광 파장을 선별적으로 분기하거나 결합할 수 있게 되어 얻어지는 장점에도 불구하고, 광 파장의 선별적인 분기 및 결합이 용이하지 않은 문제점이 여전히 남아 있다. 특히, 종래의 재구성 가능한 광 결합 분기 장치에서는 수신할 광신호의 파장을 선별적으로 선택한 이후, 선택된 파장을 고정적으로 이용함으로써, 빈번히 변할 수 있는 네트워크 운용 환경 즉, 수신 파장이 가변적인 네트워크 환경에 더욱 신속하게 대응할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 네트워크에서의 수신 노드 또는 클라이언트가 급속히 증가하는 경우, 종래의 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는 수신 노드 또는 클라이언트의 급속한 증가에 대하여 쉽게 대처하지 못하는 확장성의 문제점을 가진다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 수신 파장이 가변적으로 변할 수 있는 동적인 네트워크 운용 환경에 더욱 신속하게 대응할 수 있는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 수신 노드 또는 클라이언트의 급속한 증가에 대하여서도, 높은 확장성을 용이하게 제공할 수 있는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 측면에 따르면, 파장 분할 다중 화 광신호를 입력받아 다수 개의 경로로 분기하는 스플리터(Splitter); 상기 스필리터에서 분기된 파장 분할 다중화 광신호에서 통과신호로서 하나 이상의 파장신호를 추출하여 하나 이상의 출력포트를 통해 출력하고, 상기 통과신호로서 추출된 파장신호를 제외한 나머지 파장신호를 제 1 분기신호로서 출력하는 파장 선택 스위치(Wavelength Selective Switch: WSS); 상기 스필리터로부터 분기된 파장 분할 다중화 광신호를 파장 별로 역 다중화하여 하나 이상의 특정 파장신호를 제 2 분기신호로서 출력하는 역 다중화기; 및 입력된 결합신호 및 상기 파장 선택 스위치로부터 출력된 상기 통과신호를 입력받아 다중화하여 출력하는 다중화기를 포함하되, 상기제 1 분기신호의 파장은 조정가능하고, 상기 제 2 분기신호의 파장은 고정적인 것을 특징으로 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 파장 선택 스위치를 이용함으로써 수신 파장이 가변적으로 변할 수 있는 동적인 네트워크 운용 환경에 더욱 신속하게 대응할 수 있는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 파장 선택 스위치를 이용함으로써 네트워크 토플러지 운영에 따른 파장 변환 수신이 가능하게 되어, 일부 수신 파장의 장애 발생시에 파장 변환 수신 기능을 이용하여 장애 복구를 가능하게 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 복수 개의 파장 선택 스위치를 이용함으로써, 수신 노드 또는 클라이언트의 급속한 증가에 대하여서도, 높은 확장성을 용이하게 제공할 수 있는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 복수 개의 파장 선택 스위치를 이용함으로써, 하나의 파장 선택 스위치에 장애가 발생하는 상황에서도 장애가 발생하지 않은 나머지 파장 선택 스위치를 이용할 수 있게 되어 네트워크 장애에 강인한 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 파장 선택 스위치 및 역 다중화기를 함께 이용함으로써, 경제적 측면 또는 네트워크 운용 측면 등의 여러 여건에 따라 수신 파장을 가변적으로도 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 고정적으로도 사용할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치(Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer: ROADM)의 블록구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는 스플리터(Splitter)(10), 파장 선택 스위치(Wavelength Selective Switch: WSS)(20), 역 다중화기(Demultiplexer: DMX)(30) 및 다중화 기(Multiplexer: MUX)(40) 등을 포함한다.
스플리터(10)는 파장 분할 다중화 광신호를 입력받아 다수 개의 경로로 분기한다.
파장 선택 스위치(20)는 스필리터(10)에서 분기된 파장 분할 다중화 광신호에서 통과신호로서 하나 이상의 파장신호를 추출하여 하나 이상의 출력포트를 통해 출력한다. 단, 도 1에서는, 파장 선택 스위치(20)가 하나의 출력포트를 통해 다수의 파장신호를 통과신호로서 출력하는 것으로 도시한다.
또한, 파장 선택 스위치(20)는 통과신호로서 추출된 파장신호를 제외한 나머지 파장신호를 제 1 분기신호로서 출력한다.
역 다중화기(30)는 스필리터(10)로부터 분기된 파장 분할 다중화 광신호를 파장 별로 역 다중화하여 하나 이상의 특정 파장신호를 제 2 분기신호로서 출력한다.
다중화기(40)는 입력된 결합신호 및 파장 선택 스위치(10)로부터 출력된 통과신호를 입력받아 다중화하여 출력한다.
도 1을 참조하면, 위에서 언급한 파장 선택 스위치(20)에서 출력하는 "제 1 분기신호"는, 클라이언트 인터페이스인 분기 수신기(RA, ..., RN)(50)로 입력되어 클라이언트가 수신할 수 있게 된다. 여기서 제 1 분기신호의 파장은 임의대로 변경할 수 있거나 조정이 가능하다. 따라서, 파장 선택 스위치(20)에서 분기하여 출력하는 제 1 분기신호를 파장이 임의로 조정될 수 있다 하여 "튜너블(Tunable) 수신신호" 또는 "튜너블 드롭(Tunable Drop) 신호"라고 한다.
또한, 도 1을 참조하면, 위에서 언급한 역 다중화기(30)에서 출력하는 "제 2 분기신호"는 클라이언트 인터페이스인 분기 수신기(R1, R2, ..., RM)(50)로 입력되어 클라이언트가 수신할 수 있게 되는데, 여기서 제 2 분기신호의 파장은 고정되어 있다. 따라서, 역 다중화기(30)에서 출력하는 제 2 분기신호를 파장이 고정되어 있다 하여 "고정(Fixed) 수신신호"라고 한다.
전술한 파장 선택 스위치(20)는 스플리터(10)로부터 분기된 파장 분할 다중화 광신호를 입력받는 하나의 입력포트와, 통과신호 및 제 1 분기신호를 출력하는 둘 이상의 출력포트를 포함한다. 즉, 파장 선택 스위치(20)는 한 개의 입력포트를 가지고 N개의 출력포트를 가지는 1×N 파장 선택 스위치일 수 있다.
예를 들어, 32 채널 9 포트의 파장 선택 스위치(20), 즉 1×9 파장 선택 스위치를 이용한 경우, 분기 수신기(R1, R2, ..., RM)(50)에서 M=24, 분기 수신기(RA, ..., RN)(50)에서 A~N=8을 만족하여, 24개의 채널에 대한 고정 수신 및 8개의 채널에 대한 파장 튜너블 수신이 가능해진다.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치가 하나의 파장 선택 스위치(20)만을 구비하는 것으로 도시되어 있으나, 출력되는 제 1 분기신호(튜너블 수신신호)의 수를 증가시키고자 한다면, 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는 하나 이상의 추가적인 파장 선택 스위치(20)를 더 포함할 수도 있다. 이처럼 제 1 분기신호의 수를 증가시키기 위해 추가적인 파장 선택 스위치(20)를 더 포함한 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는 도 4 및 도 5를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치가 하나의 역 다중화기(30)만을 구비하는 것으로 도시되어 있으나, 출력되는 제 2 분기신호(고정 수신신호)의 수를 증가시키고자 한다면, 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는 하나 이상의 추가적인 역 다중화기(30)를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치가 파장 선택 스위치(20) 및/또는 역 다중화기(30)를 추가로 포함하는 경우, 스플리터(10)는 추가적인 파장 선택 스위치(20) 및/또는 추가적인 역 다중화기(30)의 수만큼 입력된 파장 분할 다중화 광신호를 분기하게 된다.
한편, 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는, 제 1 분기신호, 통과신호, 제 2 분기신호 및 결합신호 중 하나 이상에 대한 파장정보를 관리하고, 신호전달을 제어하는 메인 프로세스 유닛(Main Process Unit:MPU)을 추가로 포함할 수도 있으며, 이러한 메인 프로세스 유닛은 재구성 가능한 광 결합 분기 장치 내의 다른 구성요소와 연동할 수 있다.
전술한 파장 선택 스위치(20)의 동작을 좀 더 상세하게 설명하면, 파장 선택 스위치(20)는 스필리터(10)로부터 분기된 파장 분할 다중화 광신호를 입력받아 역 다중화하고, 이렇게 역 다중화된 파장 분할 다중화 광신호로부터 하나 이상의 파장신호를 통과신호로서 추출하고, 또한 역 다중화된 파장 분할 다중화 광신호에서 통과신호로서 추출된 하나 이상의 파장신호를 제외한 나머지 파장신호를 제 1 분기신호로서 추출한다. 이렇게 추출된 통과신호 및 제 1 분기신호는 파장 선택 스위치(20)의 다수개의 출력포트 중 해당 출력포트들로 스위칭(Switching) 되어 출력된 다.
또한, 전술한 파장 선택 스위치(20)는 제 1 분기신호 및 제 2 분기신호 중 하나 이상의 신호를 블로킹(Blocking)하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 전술한 파장 선택 스위치(20)는 제 1 분기신호 및 제 2 분기신호 중 하나 이상에 대하여 파워 조절을 수행할 수도 있다.
또한, 전술한 파장 선택 스위치(20)는 제 1 분기신호 중 일부 파장의 장애 발생시, 복구를 위한 파장 변환 수신을 수행할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 전술한 다중화기(40)는, 입력된 결합신호를 다중화하는 하나 이상의 제 2 다중화기와, 파장 선택 스위치(20)로부터 출력된 통과신호 및 제 2 다중화기에서 다중화된 결합신호를 결합하여 다중화하는 제 1 다중화기를 포함할 수 있다. 다중화기(40)에 포함된 제 1 다중화기 및/또는 제 2 다중화기는 1×N 컴바이너(Combiner)일 수도 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는 파이버 어댑터, 제 1 증폭기, 분기 수신기(50), 결합 송신기(60) 및 제 2 증폭기 등을 추가로 포함할 수 있다.
제 1 증폭기는 파이버 어댑터(Fiber Adapter)로부터 입력된 파장 분할 다중화 광신호를 증폭하여 스플리터(10)로 입력한다. 이러한 제 1 증폭기에서 파장 분할 다중화 광신호를 증폭하는 이유는, 입력된 파장 분할 다중화 광신호의 세기는 광 섬유(Optical Fiber)를 통해 전달되는 과정에서 감쇄될 수 있어 이를 보상하기 위함이다.
분기 수신기(50)는 파장 선택 스위치(20)에서 출력된 제 1 분기신호 및 역 다중화기(30)에서 출력된 제 2 분기신호를 수신한다. 분기 수신기(50)를 통해서 수신된 제 1 분기신호 및 제 2 분기신호는 클라이언트로 전달된다.
결합 송신기(60)는 클라이언트로부터 입력된 결합신호를 다중화기(40)로 송신한다.
제 2 증폭기는 다중화기(40)로부터 출력된 다중화된 광신호를 증폭하여 파이버 어댑터로 입력한다.
분기 수신기(50) 및 결합 송신기(60)는 클라이언트와 연결되고 개별 광신호마다 대응하며, 채널 어댑터 유닛(Channel Adapter Unit: CAU)이라고도 한다.
이상에 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는, 파장 선택 스위치를 이용함으로써 수신 파장이 가변적으로 변할 수 있는 동적인 네트워크 운용 환경에 더욱 신속하게 대응할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는, 파장 선택 스위치(20) 및/또는 역 다중화기(30)를 추가로 구비하는 것이 가능하게 됨으로써, 수신 노드 또는 클라이언트의 급속한 증가에 대하여서도, 높은 확장성을 용이하게 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는, 파장 선택 스위치(20)를 이용함으로써 네트워크 토플러지 운영에 따른 파장 변환 수신이 가능하게 되어, 일부 수신 파장의 장애 발생시에 파장 변환 수신 기능을 이용하여 장애 복구를 용이하게 한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는, 복수 개의 파장 선택 스위치를 이용함으로써, 수신 노드 또는 클라이언트의 급속한 증가에 대하여서도, 높은 확장성을 용이하게 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는, 복수 개의 파장 선택 스위치를 이용함으로써, 하나의 파장 선택 스위치에 장애가 발생하는 상황에서도 장애가 발생하지 않은 나머지 파장 선택 스위치를 이용할 수 있게 되어 네트워크 장애에 강인한 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는, 파장 선택 스위치(20) 및 역 다중화기(30)를 함께 이용함으로써, 경제적 측면 또는 네트워크 운용 측면 등의 여러 여건에 따라 수신 파장을 가변적으로도 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 고정적으로도 사용할 수 있게 되고, 이를 통해 운용자는 여러 여건을 고려하여 네트워크 운용을 다양하게 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치의 활용 예시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치가 네트워크에 적용되는 것을 예시적으로 보인 도면으로서, 도 2에서는 재구성 가능한 광결합 분기 장치를 포함하는 4개의 노드(노드 1(100), 노드 2(200), 노드 3(300) 및 노드 4(400))로 구성된 링 구조의 네트워크 토폴러지(Topology)를 가정한다. 물론 링 구조 이외에도 스타(Star), 버스(Bus), 메시(Mesh) 등의 다양한 형태의 네트워크 토폴러지도 가능하다.
도 2를 참조하면, 노드 1(100)에 포함된 재구성 가능한 광 결합 분기 장치 1(Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer 1: ROADM 1, 이하 "ROADM 1"이라 칭함)은, 스플리터 1(110, 이하 "S 1"이라 칭함), 파장 선택 스위치 1(120, 이하 "WSS 1"이라 칭함), 역 다중화기 2(130, 이하 "DMX 1"라 칭함) 및 다중화기 1(140, 이하 "MUX 1"이라 칭함)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 노드 2(200)에 포함된 재구성 가능한 광 결합 분기 장치 2(Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer 2: ROADM 2, 이하 "ROADM 2"라 칭함)는, 스플리터 2(210, 이하 "S 2"라 칭함), 파장 선택 스위치 2(220, 이하 "WSS 2"라 칭함), 역 다중화기 2(230, 이하 "DMX 2"라 칭함) 및 다중화기 2(240, 이하 "MUX 2"라 칭함)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 노드 3(300)에 포함된 재구성 가능한 광 결합 분기 장치 3(Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer 3: ROADM 3,이하 "ROADM 3"이라 칭함)은, 스플리터 3(310, 이하 "S 3"이라 칭함), 파장 선택 스위치 3(320, 이하 "WSS 3"이라 칭함), 역 다중화기 3(330, 이하 "DMX 3"이라 칭함) 및 다중화기 3(340, 이하 "MUX 3"이라 칭함)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 노드 4(400)에 포함된 재구성 가능한 광 결합 분기 장치 4(Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer 4: ROADM 4, 이하 "ROADM 4"라 칭함)는, 스플리터 4(410, 이하 "S 4"이라 칭함), 파장 선택 스위치 4(420, 이하 "WSS 4"이라 칭함), 역 다중화기 4(430, 이하 "DMX 4"이라 칭함) 및 다중화기 4(440, 이하 "MUX 4"이라 칭함)를 포함한다.
아래에서는, 전술한 네트워크 토폴러지 하에서, λ32 파장 및 λ3 파장의 광신호가 각 노드의 광 결합 분기 장치에 의해 어떻게 결합(Add)되고, 통과(Pass Through)되어 분기(Drop)되는지를 설명한다.
먼저, λ32 파장의 광신호에 대한 결합(Add), 통과(Pass Through) 및 분기(Drop) 과정을 설명한다.
도 2를 참조하면, 노드 3(300)에서의 ROADM 3에 포함된 MUX 3(340)은 λ32 파장의 광신호를 입력받아 결합(Add)하고, 노드 1(100)에서의 ROADM 1에 포함된 WSS 1(120)은 λ32 파장의 광신호를 분기(Drop)하는 것을 가정한다.
따라서, 도 2를 참조하면, λ32 파장의 광신호는, 노드 3(300)에서의 ROADM 3에 포함된 MUX 3(340)에서 결합(Add)되고, 노드 4(400)에서의 ROADM 4에 포함된 WSS 4(420)를 통과(Pass Through)하여, 노드 1(100)에서의 ROADM 1에 포함된 WSS 1(120)을 통해 분기(Drop)된다. 이러한 λ32 파장의 광신호에 대한 결합(Add), 통과(Pass Through) 및 분기(Drop) 과정을 아래에서 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 노드 3(300)에서의 ROADM 3에 포함된 MUX 3(340)으로 입력된 결합신호 중 하나인 λ32 파장의 광신호는, WSS 3(320)에서 출력된 통과신호와 결합하여 다중화되어 노드 4(400)에서의 ROADM 4에 포함된 S 4(410)로 입력된다. 이후, 노드 4(400)에서의 ROADM 4에 포함된 WSS 4(420) 및 DMX 4(430)는 λ32 파장의 광신호를 분기하지 않기 때문에, 노드 4(400)에서의 ROADM 4에 포함된 S 4(410) 로 입력된 파장 분할 다중화 신호 중 하나의 파장인 λ32 파장의 광신호는, 통과신호 중 하나의 파장신호로서 추출되어 WSS 4(420)의 한 출력포트를 통해 출력되어 MUX 4(440)로 입력되고, MUX 4(440)로 입력된 결합신호와 함께 다중화되어 노드 1(100)의 ROADM 1에 포함된 S 1(110)으로 입력된다. 노드 1(100)의 ROADM 1에 포함된 WSS 1(120)은 λ32 파장의 광신호를 분기(Drop)하는 것으로 가정하였기 때문에, 노드 4(400)에서의 MUX 4(440)에서 결합신호와 함께 다중화되어 노드 1(100)에서의 ROADM 1에 포함된 S 1(110)으로 입력된 파장 분할 다중화 신호 중 λ32 파장의 광신호는 WSS 1(120)에서 분기신호 중 하나로서 분기하여 수신된다.
다음으로, λ3 파장의 광신호에 대한 결합(Add), 통과(Pass Through) 및 분기(Drop) 과정을 설명한다.
도 2를 참조하면, 노드 1(100)에서의 ROADM 1에 포함된 MUX 1(140)은 λ3 파장의 광신호를 입력받아 결합(Add)하고, 노드 3(300)에서의 ROADM 3에 포함된 DMX 3(330)은 λ3 파장의 광신호를 고정적으로 분기(Drop)하는 것을 가정한다.
따라서, 도 2를 참조하면, λ3 파장의 광신호는, 노드 1(100)에서의 ROADM 1에 포함된 MUX 1(140)에서 결합(Add)되고, 노드 2(200)에서의 ROADM 2에 포함된 WSS 2(220)를 통과(Pass Through)하여, 노드 3(300)에서의 ROADM 3에 포함된 DMX 3(330)을 통해 고정적으로 분기(Drop)된다. 이러한 λ3 파장의 광신호에 대한 결합(Add), 통과(Pass Through) 및 분기(Drop) 과정을 아래에서 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 노드 1(100)에서의 ROADM 1에 포함된 MUX 1(140)으로 입력된 결합신호 중 하나인 λ3 파장의 광신호는, WSS 1(120)에서 출력된 통과신호와 결합하여 다중화되어 노드 2(200)에서의 ROADM 2에 포함된 S 2(210)로 입력된다. 이후, 노드 2(200)에서의 ROADM 2에 포함된 WSS 2(220) 및 DMX 2(230)는 λ3 파장의 광신호를 분기하지 않기 때문에, 노드 2(200)에서의 ROADM 2에 포함된 S 2(210)로 입력된 파장 분할 다중화 신호 중 하나의 파장인 λ3 파장의 광신호는, 통과신호 중 하나의 파장신호로서 추출되어 WSS 2(220)의 한 출력포트를 통해 출력되어 MUX 2(240)로 입력되고, MUX 2(240)로 입력된 결합신호와 함께 다중화되어 노드 3(300)의 ROADM 3에 포함된 S 3(310)으로 입력된다. 노드 3(300)의 ROADM 3에 포함된 DMX 3(330)은 λ3 파장의 광신호를 고정적으로 분기(Drop)하는 것을 가정하였기 때문에, 노드 2(200)에서의 MUX 2(240)에서 결합신호와 함께 다중화되어 노드 3(300)에서의 ROADM 3에 포함된 S 3(310)으로 입력된 파장 분할 다중화 신호 중 λ3 파장의 광신호는 DMX 3(330)에서 분기신호 중 하나로서 분기하여 수신된다.
이상에서 설명한 λ32 파장 및 λ3 파장의 광신호에 대한 결합(Add), 통과(Pass Through) 및 분기(Drop) 과정 중, λ32 파장의 광신호는 WSS 1(120)으로 분기되어 수신되고, λ3 파장의 광신호는 DMX 3(330)으로 분기되어 수신된 것을 확인할 수 있다. 이처럼 각 노드(노드 1(100), 노드 2(200), 노드 3(300), 노드 4(400))에 포함된 본 발명의 일 실시예에 따른 광 결합 분기 장치가 파장 선택 스 위치(WSS 1(120), WSS 2(220), WSS 3(320), WSS 4(420)) 및 역 다중화기(DMX 1(130), DMX 2(230), DMX 3(330), DMX 4(430))를 함께 이용함으로써, 경제적 측면 또는 네트워크 운용 측면 등의 여러 여건에 따라 수신 파장을 가변적으로도 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 고정적으로도 사용할 수 있게 됨으로써, 네트워크의 상황에 따라 네트워크 운용을 다양하게 할 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 노드 3(300)에서의 ROADM 3에 포함된 DMX 3(330)은 λ3 파장의 광신호를 고정적으로 분기(Drop)하기 때문에, S 3(310)으로 입력된 파장 분할 다중화 신호 중 λ3 파장의 광신호는 WSS 3(320)을 통해 통과(Pass Through)되어서는 안 된다. 따라서, WSS 3(320)는 분기신호 중 하나인 λ3 파장의 광신호가 통과되지 않도록 블로킹(Blocking)하는 역할을 수행한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치의 다른 활용 예시도이다.
도 3은 노드에서의 분기 수신기에 문제가 발생하거나 노드에서의 수신 파장의 변경이 발생하는 등의 동적인 네트워크 상황에 대하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치의 신속한 대응 능력을 보여주기 위한 도면이다.
이를 위해, 도 3에서는, 도 2에 도시된 네트워크 토폴러지와 동일한 환경에서 도 2를 참조하여 전술한 동일한 방식으로 λ32 파장 및 λ3 파장의 광신호가 결 합(Add)되고, 통과(Pass Through)되어 분기(Drop)되고 있던 도중, 갑작스런 λ32 파장의 광신호를 수신하는 노드 1(100)에서의 분기 수신기(R32)에 문제가 발생하거나 네트워크 운용상의 변화로 인해 노드 1(100)에서 수신 파장을 바꾸어서 수신해야 하는 상황이 발생한 것을 가정한다.
위에서 가정한 동적인 네트워크 상황의 변화 발생 이전에는, 노드 1(100)에서의 ROADM 1에 포함된 WSS 1(120)은 출력포트(122)를 통하여 λ32 파장의 광신호를 분기하고, 분기된 λ32 파장의 광신호는 출력포트(122)에 대응되는 분기 수신기(R32)로 수신하였다.
하지만, 위에서 가정한 동적인 네트워크 상황의 변화 발생 이후에는, λ32 파장의 광신호는 노드 1(100)에서의 분기 수신기(R32)를 통해 수신할 수 없기 때문에, 노드 1(100)에서의 ROADM 1에 포함된 WSS 1(120)은 λ32 파장의 광신호를 문제가 있는 출력포트(122)가 아닌 다른 출력포트(121)로 스위치(Switching)하여 출력함으로써 스위치된 다른 출력포트(121)에 대응되는 분기 수신기(R31)로 수신할 수 있게 된다. 즉, 네트워크 상황의 동적인 변화 발생시, 본 발명에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는 광신호에 대한 수신 경로를 변경하여 네트워크의 동적 변화에 신속하게 대응하게 된 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는 파장 선택 스위치(20)를 이용함으로써 네트워크 토플러지 운영에 따른 파장 변환 수신도 가능하다. 따라서, 일부 수신 파장의 장애 발생시에 파장 변환 수신 기능을 이용하여 장애 복구를 용이하게 할 수 있다.
이하에서는, 파장 선택 스위치에서 출력되는 제 1 분기신호(튜너블 수신신호)의 수를 증가시키기 위해, 본 발명에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치가 하나 이상의 파장 선택 스위치를 추가로 구비하는 것을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 단, 도 4 및 도 5에서는 1개의 파장 선택 스위치 2(22)가 추가로 구비되어, 재구성 가능한 광 결합 분기 장치가 총 2개의 파장 선택 스위치(21, 22)를 포함하는 것을 가정한다.
재구성 가능한 광 결합 분기 장치에 포함된 다수의 파장 선택 스위치는 병렬(Parallel) 또는 직렬(Series)로 서로 연결될 수 있다. 도 4는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치에 포함된 총 2개의 파장 선택 스위치(21, 22)가 서로 병렬로 연결된 도면이고, 도 5는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치에 포함된 총 2개의 파장 선택 스위치(21, 22)가 서로 직렬로 연결된 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치의 블록구성도로서, 총 2개의 파장 선택 스위치(21, 22)가 서로 병렬(Parallel)로 연결된 재구성 가능한 광 결합 분기 장치에 대한 도면이다. 단, 파장 선택 스위치 2(22)는 파장 선택 스위치 1(21)에 대하여 추가된 것이다.
도 4를 참조하면, 총 2개의 파장 선택 스위치(21, 22)가 서로 병렬(Parallel)로 연결된 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는, 스플리터(10)의 뒤 단에 파장 선택 스위치 1(21)과 파장 선택 스위치 2(22)를 두고, 파장 선택 스위치 1(21)과 파장 선택 스위치 2(22)의 통과신호를 결합하여 다중화기(40)으로 입력될 수 있다.
도 4를 참조하면, 파장 선택 스위치 1(21)과 파장 선택 스위치 2(22)의 통과신호는 하나만 다른 노드로 전달되어도 되기 때문에, 스위치(SW)에서 하나의 파장 선택 스위치의 통과신호만 선택하여 다중화기(40)로 전달할 수도 있다.
도 4에 도시된, 2개의 파장 선택 스위치(21, 22)가 병렬로 연결되어 구성된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는, 파장 선택 스위치 1(21) 및 추가적인 파장 선택 스위치 2(22) 중 하나가 장애가 발생하면, 장애가 발생하지 않은 나머지 파장 선택 스위치에 의해 재구성 가능한 광 결합 분기 장치가 정상적으로 동작할 수 있다. 즉, 하나의 파장 선택 스위치에 장애가 발생하는 상황에서도 장애가 발생하지 않은 다른 파장 선택 스위치에서 광신호의 분기 및 다른 노드로의 광신호 전달 기능을 수행할 수 있게 되어, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치는 네트워크 장애에 높은 강인함을 보인다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치의 블록구성도로서, 총 2개의 파장 선택 스위치(21, 22)가 서로 직렬(Series)로 연결된 재구성 가능한 광 결합 분기 장치에 대한 도면이다. 단, 파장 선택 스위치 2(22)는 파장 선택 스위치 1(21)에 대하여 추가된 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치에 추가로 포함된 파장 선택 스위치 2(22)는 파장 선택 스위치 1(21) 의 뒤 단에 직렬로 연결된다. 즉, 파장 선택 스위치 2(22)는 파장 선택 스위치 1(21)의 통과신호를 입력받도록 연결된다.
도 4 및 도 5에서처럼, 복수 개의 파장 선택 스위치(21, 22)를 이용함으로써, 수신 노드 또는 클라이언트의 급속한 증가에 대하여서도, 높은 확장성을 용이하게 제공할 수 있는 효과가 있다.
예를 들어, 1×9 파장 선택 스위치 1(21)을 이용하여 8개의 채널에 대한 파장 튜너블 수신 중, 만약 16 채널을 가변적으로 하고자 하는 경우, 추가적인 1×9 파장 선택 스위치 2(22)를 병렬 또는 직렬 방식으로 포함함으로써, 16개의 채널에 대한 파장 튜너블 수신이 가능하게 되고, 이를 통해 확장성을 높일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치의 블록구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치의 활용 예시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치의 다른 활용 예시도,
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치의 블록구성도,
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 재구성 가능한 광 결합 분기 장치의 블록구성도,
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10: 스플리터
20: 파장 선택 스위치(WSS)
30: 역 다중화기
40: 다중화기
50: 분기 수신기
60: 결합 송신기

Claims (12)

  1. 재구성 가능한 광 결합 분기 장치(Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer: ROADM)에 있어서,
    파장 분할 다중화 광신호를 입력받아 다수 개의 경로로 분기하는 스플리터(Splitter);
    상기 스필리터에서 분기된 파장 분할 다중화 광신호에서 통과신호로서 하나 이상의 파장신호를 추출하여 하나 이상의 출력포트를 통해 출력하고, 상기 통과신호로서 추출된 파장신호를 제외한 나머지 파장신호를 제 1 분기신호로서 출력하는 파장 선택 스위치(Wavelength Selective Switch: WSS);
    상기 스필리터로부터 분기된 파장 분할 다중화 광신호를 파장 별로 역 다중화하여 하나 이상의 특정 파장신호를 제 2 분기신호로서 출력하는 역 다중화기; 및
    입력된 결합신호 및 상기 파장 선택 스위치로부터 출력된 상기 통과신호를 입력받아 다중화하여 출력하는 다중화기
    를 포함하되,
    상기 제 1 분기신호의 파장은 조정가능하고, 상기 제 2 분기신호의 파장은 고정적인 것을 특징으로 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    출력되는 상기 제 1 분기신호의 수를 증가시키기 위해, 하나 이상의 추가적 인 파장 선택 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 파장 선택 스위치와 상기 추가적인 파장 선택 스위치는,
    직렬 또는 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 파장 선택 스위치와 상기 추가적인 파장 선택 스위치가 병렬로 연결된 경우,
    상기 파장 선택 스위치 및 상기 추가적인 파장 선택 스위치 중 하나가 장애가 발생하면, 나머지 파장 선택 스위치에 의해 상기 재구성 가능한 광 결합 분기 장치가 정상적으로 동작하는 것을 특징으로 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 파장 선택 스위치는,
    상기 스플리터로부터 분기된 파장 분할 다중화 광신호를 입력받는 하나의 입력포트와, 상기 통과신호 및 상기 제 1 분기신호를 출력하는 둘 이상의 출력포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 파장 선택 스위치는,
    상기 스필리터로부터 분기된 파장 분할 다중화 광신호를 입력받아 역 다중화하고, 상기 역 다중화된 파장 분할 다중화 광신호로부터 하나 이상의 파장신호를 상기 통과신호로서 추출하고,
    상기 역 다중화된 파장 분할 다중화 광신호에서 상기 통과신호로서 추출된 하나 이상의 파장신호를 제외한 나머지 파장신호를 상기 제 1 분기신호로서 추출하는 것을 특징으로 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 파장 선택 스위치는,
    상기 제 1 분기신호 및 상기 제 2 분기신호 중 하나 이상을 블로킹(Blocking)하는 것을 특징으로 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 파장 선택 스위치는,
    상기 제 1 분기신호 중 일부 파장의 장애 발생시, 복구를 위한 파장 변환 수신을 수행하는 것을 특징으로 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    출력되는 상기 제 2 분기신호의 수를 증가시키기 위해, 하나 이상의 추가적인 역 다중화기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 분기신호, 상기 통과신호, 상기 제 2 분기신호 및 상기 결합신호 중 하나 이상에 대한 파장정보를 관리하고, 신호전달을 제어하는 메인 프로세스 유닛(Main Process Unit: MPU)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 다중화기는,
    상기 결합신호를 다중화하는 하나 이상의 제 2 다중화기와,
    상기 파장 선택 스위치로부터 출력된 상기 통과신호 및 상기 제 2 다중화기에서 다중화된 결합신호를 결합하여 다중화하는 제 1 다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    입력된 파장 분할 다중화 광신호를 증폭하여 상기 스플리터로 입력하는 제 1 증폭기;
    상기 파장 선택 스위치에서 출력된 상기 제 1 분기신호 및 상기 역 다중화기에서 출력된 상기 제 2 분기신호를 수신하는 분기 수신기;
    상기 결합신호를 상기 다중화기로 입력하는 결합 송신기; 및
    상기 다중화기로부터 출력된 다중화된 광신호를 증폭하는 제 2 증폭기
    를 추가로 포함하되,
    상기 분기 수신기 및 상기 결합 송신기는 클라이언트와 연결되고 개별 광신호마다 대응하는 것을 특징으로 하는 재구성 가능한 광 결합 분기 장치.
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