(57)【要約】【課題】光学フィルタリング装置及び光通信システムを提供する。【解決手段】本発明は、波長分割多重化技法が適用された時間分割方式の受動型光加入者網に適用される光学フィルタリング装置に関するものであって、光回線端末から入力される光信号をタイムスロットによって少なくとも一つの光網終端装置に出力する光信号分配部と、少なくとも一つの光網終端装置から入力される相異なる波長の光信号を波長分割多重化方式で結合して光回線端末に出力する多重化部と、を含むことを特徴とする光学フィルタリング装置によって光加入者網のＯＬＴにさらに多い加入者数を収容することができるためにコスト効率性をさらに高めうる。【選択図】図４
2009141937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光回線端末から入力される光信号を少なくとも一つの光網終端装置に均等な出力の強さで分配して出力する光信号分配部と、
前記少なくとも一つの光網終端装置から入力される相異なる波長の光信号を波長分割多重化方式で結合して前記光回線端末に出力する多重化部と、
を含むことを特徴とする光学フィルタリング装置。
【請求項２】
前記光回線端末から前記光信号分配部に入力される信号と前記多重化部から前記光回線端末に出力される信号とを相異なる経路に進むように分離する第１信号分離部と、
前記光信号分配部で前記光網終端装置に分岐出力する信号と前記光網終端装置から前記多重化部に入力される信号とを相異なる経路に進むように分離する第２信号分離部と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタリング装置。
【請求項３】
前記第１信号分離部は、光波長結合器（WDM coupler）であることを特徴とする請求項２に記載の光学フィルタリング装置。
【請求項４】
前記第１信号分離部は、光循環器であることを特徴とする請求項２に記載の光学フィルタリング装置。
【請求項５】
前記第２信号分離部は、光波長結合器（WDM coupler）であることを特徴とする請求項２に記載の光学フィルタリング装置。
【請求項６】
前記第２信号分離部は、光循環器であることを特徴とする請求項２に記載の光学フィルタリング装置。
【請求項７】
前記多重化部は、波長分割多重化フィルターであることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタリング装置。
【請求項８】
前記光学フィルタリング装置は、薄膜フィルターを含むことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタリング装置。
【請求項９】
前記光学フィルタリング装置は、光導波路型フィルターを含むことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタリング装置。
【請求項１０】
光源と、前記光源で生成される光信号を出力し、外部から光信号を受信する少なくとも一つの通信部を含む光回線端末と、
設定された波長の光信号を出力する少なくとも一つの光網終端装置と、
前記光回線端末から入力される光信号を均等な出力の強さで分配して少なくとも一つの光網終端装置に出力する光信号分配部及び前記少なくとも一つの光網終端装置から入力される相異なる波長の光信号を波長分割多重化方式で結合して前記光回線端末に出力する多重化部を含むことを特徴とする光学フィルタリング装置と、
を含むことを特徴とする光通信システム。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの光網終端装置は、複数のグループに設定され、同一のグループに属する光網終端装置は、同一の波長の光信号を出力することを特徴とする請求項１０に記載の光通信システム。
【請求項１２】
前記光回線端末から出力される光信号を少なくとも一つの前記光学フィルタリング装置に分岐出力し、前記光学フィルタリング装置から受信される光信号を結合して前記光回線端末に伝達する光信号分配器をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルタリング装置に係り、特に、波長分割多重化技法が適用された時間分割方式の受動型光加入者網に適用される光学フィルタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
時間分割方式の光加入者網（Time Division Multiplexer Passive Optical Network：以下、ＴＤＭ−ＰＯＮ）は、一つの光回線端末（Optical Line Termination：以下、ＯＬＴ）にいくつかの光網終端装置（Optical Network Unit：以下、ＯＮＵ）が連結される。
【０００３】
このとき、いくつかのＯＮＵは、光源及びＯＬＴ用送受信部を含むＯＬＴと光線路とを共有する。したがって、ＯＮＵは、光繊維鋪設コスト及びＯＬＴのコストを互いに分けて負担することができる。すなわち、ＯＮＵ当たりのサービスコスト負担を減らす効果が得られる。
【０００４】
このとき、一つのＯＬＴに連結されるＯＮＵの数が増加するにつれて一つのＯＮＵ当たりのサービスコストをさらに減らしうる。しかし、多数のＯＮＵを連結すれば、光信号分配器で光損失が発生する。また、光受信器で信号を検出するためには、特定の大きさ以上の出力を有する光信号が必要であるので、さらに多くのＯＮＵを連結するためには高い出力の強さを有する光源が必要である。複数のＯＮＵが共有するＯＬＴがコスト高となっても、ＯＮＵの数を増加させることができれば、ＯＬＴのコスト増加に比べて光線路及びＯＮＵでのコスト節減効果がさらに大きい。したがって、ＯＬＴに適用される光源の出力を増加させて単位ＯＮＵ当たりのサービスコストを節減することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＯＮＵに適用される光源の出力を増加させれば、出力増加によるＯＮＵのコストが増加し、ＯＮＵ当たりのサービスコストはＯＮＵのコストに比例して増加するので、ＯＮＵの出力の強さを高めるのは、経済的にも効率的ではない。したがって、上向き信号（upstream）の場合、光出力の強さの増加には制限がある。
【０００６】
また、従来の時間分割方式の光加入者網で光信号分配器は、ＯＮＵ１、ＯＮＵ２、．．．、ＯＮＵｎから受信される同一の波長の光信号を結合する。そして、このとき、光損失は、下向き信号の光損失ほど発生する。
【０００７】
元の信号自体の損失が不可避なＴＤＭ−ＰＯＮ方式では、時間を分割して信号を復元するには、ある程度の限界がある。すなわち、ＯＮＵを結合する部分で発生する光損失を補償するために、光受信器の受信感度（receiver sensitivity）を向上させるか、光損失を補償しなければならないが、光受信器の受信感度を向上させることは非常に難しく、従来の時間分割方式の光加入者網では光損失を減らすことも容易ではない。
【０００８】
本発明は、波長分割方式を基盤として時間分割方式（TDM: Time Domain Multiplexing)の光加入者網(PON: Passive Optical Network）で一つのＯＬＴにさらに多い加入者の数を収容することで加入者網構造の効率性を高めることを目的とする。
【０００９】
詳細には、複数のＯＮＵから上向き信号に入力される光信号を結合してＯＮＴに伝達するにおいて、結合時に発生する光損失を最小化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記技術的課題は、本発明によって光回線端末から入力される光信号を少なくとも一つの光網終端装置に均等な出力の強さで分配して出力する光信号分配部と、前記少なくとも一つの光網終端装置から入力される相異なる波長の光信号を波長分割多重化方式で結合して前記光回線端末に出力する多重化部と、を含むことを特徴とする光学フィルタリング装置によって達成される。
【００１１】
一方、光源と、前記光源で生成される光信号を出力し、外部から光信号を受信する少なくとも一つの通信部を含む光回線端末と、設定された波長の光信号を出力する少なくとも一つの光網終端装置と、前記光回線端末から入力される光信号を少なくとも一つの光網終端装置に均等な出力の強さで分配して出力する光信号分配部及び前記少なくとも一つの光網終端装置から入力される相異なる波長の光信号を波長分割多重化方式で結合して前記光回線端末に出力する多重化部を含むことを特徴とする光学フィルタリング装置と、を含むことを特徴とする光通信システムによっても達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、時間分割方式の受動加入者網で多数のＯＮＵから出力される上向き信号の結合損失を減らしうる。具体的に、図８に図示された従来のＴＤＭ−ＰＯＮシステムでのように、ＯＬＴと光信号分配器８００（Optical splitter）との間には、ＴＤＭ−ＰＯＮの下向き信号パターン（ａ）とＴＤＭ−ＰＯＮの上向き信号パターン（ｂ）とが送受信される。ところが、図８から分かるように、光信号分配器８００を通じて同一の波長の信号を結合する過程では、信号損失が発生する。
【００１３】
すなわち、本発明によれば、このようにＴＤＭ−ＰＯＮ方式での信号結合形態で発生しうる信号損失を減らしうる。これにより、光加入者網のＯＬＴにさらに多い加入者数を収容することができるために、コスト効率性をさらに高めうる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
前述した、そして、追加的な本発明の態様は、添付した図面を参照して説明される望ましい実施形態を通じてさらに明確になる。以下では、本発明をこのような実施形態を通じて当業者が容易に理解して再現できるように詳しく説明する。
【００１５】
図１は、本発明による光通信システムの例示図である。図１に図示されたように、本発明による光通信システムは、光源と、前記光源で生成される光信号を出力し、外部から光信号を受信する少なくとも一つの通信部を含む光回線端末１００、設定された波長の光信号を出力する少なくとも一つの光網終端装置及び光回線端末１００から入力される光信号を少なくとも一つの光網終端装置に均等な出力の強さで分配して出力する光信号分配部及び前記少なくとも一つの光網終端装置から入力される相異なる波長の光信号を波長分割多重化方式で結合して前記光回線端末に出力する多重化部を含むことを特徴とする光学フィルタリング装置２００を含む。
【００１６】
ＯＬＴ１００は、サービス提供業体側の光終端装置であって、光加入者網を他のシステムと連結するマルチサービス装置である。ＯＬＴ１００は、ＳＩＰＰ（Service Interface and Protocol Processing）装置、総合有線放送（ＣＡＴＶ）装置、伝送装置及びネットワーク管理装置を含む。機能的には、一般電話交換網（ＰＳＴＮ）と総合情報通信網（ＩＳＤＮ）で共通線信号方式（ＣＣＳＳ）、ＣＡＳ（Channel Associated Signaling）の市内交換機との接続、パケット公衆データ交換網（ＰＳＰＤＮ）でインターフェース機能、ＣＡＴＶ網でヘッドアンドとの接続、広域通信網で非同期伝送方式（ＡＴＭ）及びインターネットのような広域サービス接続などマルチサービス接続機能などを提供する。
【００１７】
ＯＮＵは、光通信網ユニットを最終ユーザーにサービスインターフェースを提供する光通信網の終端装置である。ＯＮＵは、ＦＴＴＣ（Fiber To The Curb）、ＦＴＴＢ（Fiber To The Building）、ＦＴＴＦ（Fiber To The Floor）及びＦＴＴＯ（Fiber To The Office）などを収容することによって、ユーザーに接近性が高く具現される。また、ＯＮＵは、加入者宅内に設置される装置であって、狭域総合情報通信網（Ｎ−ＩＳＤＮ）のユーザー網インターフェース、広域総合情報通信網（Ｂ−ＩＳＤＮ）のユーザー網インターフェースなど通信用インターフェースや映像信号インターフェースを変換して光繊維網に接続する。
【００１８】
本発明による光学フィルタリング装置２００は、従来のＴＤＭ−ＰＯＮ方式のように、Ｎ個のＯＮＵにλｄ波長の光信号を均一に分岐出力する。すなわち、Ｎ個のＯＮＵに出力される下向き信号の波長は、同一である。このとき、各ＯＮＵに出力された光信号の透過率Ｔは、１／Ｎである。
【００１９】
一方、図１からも分かるように、それぞれのＯＮＵから入力される光学フィルタリング装置２００に入力される光信号は、それぞれ波長がλｕ１、λｕ２、．．、λｕｎで相異なる。これにより、ＯＮＵから入力される相異なる波長の上向き信号をＷＤＭカプラーのような波長フィルターを用いて結合する。このとき、ＷＤＭ方式は、波長が同一の信号を結合するＴＤＭ−ＰＯＮ方式より結合損失を減らしうる。
【００２０】
図２は、本発明の他の実施形態による光通信システムの例示図である。図２に図示されたように、本発明による光通信システムは、光学フィルタリング装置２００とＯＮＵとの間に多数の光信号分配器（２１０−１、２１０−２、．．２１０−ｎ）をさらに含みうる。本実施形態において、光信号分配器（２１０−１、２１０−２、．．２１０−ｎ）は、図２に図示されたように、多数のＯＮＵにＯＬＴの光信号を分岐出力し、多数のＯＮＵから受信される光信号を光学フィルタリング装置２００に伝達する。
【００２１】
このとき、少なくとも一つのＯＮＵがグループに設定され、同一のグループに属するＯＮＵは同一の波長の光信号を出力する。例えば、ＯＬＴから出力されたλｄ波長の光信号は、光学フィルタリング装置２００を通じて複数の光信号分配器（２１０−１、２１０−２、．．２１０−ｎ）に出力される。そして、複数の光信号分配器（２１０−１、２１０−２、．．２１０−ｎ）は、複数のＯＮＵに伝達する。このとき、一つの光信号分配器（２１０−１、２１０−２、．．２１０−ｎ）に連結されているＯＮＵが一つのグループに設定しうる。そして、このとき、一つの光信号分配部に連結されるＯＮＵ、すなわち、一つのグループに設定されたＯＮＵは、同一の波長の光信号を光信号分配器に出力する。すなわち、光信号分配器単位で相異なる光信号分配部に連結されたＯＮＵグループの別にそれぞれ異なる波長の光信号を出力するように具現される。
【００２２】
例えば、光学フィルタリング装置にｎ個の光信号分配器（２１０−１、２１０−２、．．２１０−ｎ）が連結され、それぞれの光信号分配器にｍ個のＯＮＵが連結された場合に、下向き信号のＯＮＵに伝達された光信号の大きさは、初めてＯＬＴ光源で出力された光信号の１／（ｍ＊ｎ）に減少する。このように減った光信号の損失を補償するためには、ＯＬＴ１００光源の出力の強さを高めなければならない。一方、ＯＮＵで伝送された光信号の強さは、光信号分配器（２１０−１、２１０−２、．．２１０−ｎ）で１／ｍほど減る。
【００２３】
このとき、光信号分配器（２１０−１、２１０−２、．．２１０−ｎ）で光学フィルタリング装置２００に伝達する光信号の波長は、相異なる。すなわち、光学フィルタリング装置２００は、各光信号分配部（２１０−１、２１０−２、．．２１０−ｎ）から入力される相異なる波長の光信号を波長分割多重化方式で結合する。この場合には、結合損失が発生しないために結局ＯＬＴに伝達される信号の大きさは、１／ｍであり得る。すなわち、光学フィルタリング装置２００で発生しうる結合損失を無くすことができるために、相対的に少ない出力の強さを有するＯＮＵ光源でもＯＬＴに信号を伝送することができて、より多くのＯＮＵを一つのＯＬＴに連結することができる。
【００２４】
図３は、本発明のまた他の実施形態による光通信システムの例示図である。図３に図示されたように、本発明の他の実施形態による光通信システムは、ＯＬＴ１００と多数の光学フィルタリング装置２００との間に多数の光信号分配器（２００−１、２００−２、２００−ｋ）をさらに含む。すなわち、多数のＯＮＵを連結するために、ＯＬＴ１００と光学フィルタリング装置２００との間に光信号分配器３００を含むことも可能である。図３及び図４に図示した光通信システムの実施形態以外にも、ＯＬＴにさらに多数のＯＮＵを効率的に連結するための多様な変形が可能である。
【００２５】
以下、図４を参照して、本発明による光学フィルタリング装置についてより詳細に説明する。図４は、本発明の一実施形態による光学フィルタリング装置の構成を図示したブロック図である。図示されたように、本発明による光学フィルタリング装置は、光信号分配部４２０、多重化部４３０、上／下向き信号を分離して出力する第１信号分離部４１０及び第２信号分離部４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃを含む。
【００２６】
入／出力端を通じてＯＬＴから入力される光信号は、第１信号分離部４１０を通じて上端の出力端を通じて光信号分配部４２０に入力される。光信号分配部４２０は、入力される光信号を多くの端を通じて多くのＯＮＵに分岐出力する。このとき、光信号分配部４２０は、ＯＬＴから出力される光信号を多数のＯＮＵに均等な出力の強さで分配して出力する。本実施形態において、光信号分配部４２０は、光スプリッタ（Optical splitter）などとして具現可能である。
【００２７】
また、光信号分配部４２０で多くの端に出力される光信号は、多数の信号分離部４１５ａ、４１５ｂ、４０５ｃを通じてそれぞれＯＮＵと連結される入出力端に伝送される。このとき、光信号を多くの端に同様に分配する光信号分配器４２０を使えば、それぞれの入出力端に同一の大きさの光信号を伝送することができる。本実施形態において、光信号分配器４２０は、光スプリッタであり得る。
【００２８】
多重化部４３０は、多数のＯＮＵから入力される光信号を波長分割多重化方式によってＯＬＴに伝達する。多数のＯＮＵから第２信号分離部４１５ａ、４１５ｂ、４０５ｃを通じて入力される光信号は、波長が相異なる。本実施形態において、多重化部４３０は、光波長分配器（AWG: Arrayed Waveguide Grating）のように異なる波長の光信号を多重化するための波長フィルター（WDM filter）である。これにより、多重化部４３０で多数の光信号を結合損失なしにＯＬＴに伝達することができる。
【００２９】
ここで、第１信号分離部４１０及び第２信号分離部４１５ａ、４１５ｂ、４０５ｃは、ＷＤＭフィルターまたは光循環器（circulator）として具現可能である。本実施形態において、第１信号分離部４１０は、ＯＬＴから光信号分配部４２０に入力される信号と多重化部４３０からＯＬＴに出力される信号とが相異なる経路に移動させる。また、第２信号分離部４１５ａ、４１５ｂ、４０５ｃは、光信号分配部４２０からＯＮＵに出力される信号とＯＮＵから多重化部４３０に入力される信号とが相異なる経路に移動させる。
【００３０】
図５ないし図７は、本発明の他の実施形態による光学フィルタリング装置の構成図である。
【００３１】
具体的に、図５に図示された光学フィルタリング装置５００は、薄膜（thin film）フィルターを適用した場合である。このとき、第１信号分離部及び第２信号分離部は、一つの薄膜型ＷＤＭフィルター５１０または多数の薄膜型ＷＤＭフィルターとして具現される。また、多重化部５３０は、多数の薄膜型ＷＤＭフィルターと薄膜型鏡として具現される。すなわち、図５に図示されたように、相異なる波長λｕ１、λｕ２、λｕ３、λｕ４の光信号を結合してＯＬＴ１００に提供する。光信号分配部５２０は、多数の薄膜型鏡として具現される。本実施形態において、図５に表示された薄膜型フィルター及び薄膜型鏡の数量及び配置に限定されるものではなく、多様な変形が可能である。多重化部５３０に含まれる薄膜型ＷＤＭフィルター及び光信号分配部５２０に含まれる薄膜型鏡の数及び配置形態は、入出力端数すなわち連結されるＯＮＵの数によって可変されうる。
【００３２】
図６は、光繊維または光導波路型回路（PLC: Photonic Lightwave Circuit）などの光導波路型フィルターを含む場合の光学フィルタリング装置６００である。第１信号分離部６１０及び第２信号分離部６１５は、光導波路型の両方向信号分離器として具現される。また、光信号分配部６２０は、方向性結合器（Directional Coupler）、波長スプリッタ（Waveguide splitter）、Ｙ−ｂｒａｎｃｈなどを含む。多重化部６３０は、ＡＷＧ、回折格子、ＷＤＭフィルターなどを含む。本実施形態において、ＯＬＴから一つの波長を有する光信号が入力されることに限定されない。
【００３３】
図７は、多様な波長を有する光信号を入力して多数の入／出力端に伝送する光導波路型フィルターを含む形態の光学フィルタリング装置７００を図示した例示図である。第１信号分離部７１０及び第２信号分離部７１５は、光導波路型の両方向信号分離器として具現される。ＯＬＴから入力された信号は、第１信号分離部７１０を通じて上端に出力される。本実施形態において、光信号分配部７２０は、波長分離器７２２とサブ光信号分配部７２４とを含む。光信号分配部７２０をこのように構成することでいろいろの多様な波長の光信号を収容することもできる。このとき、多重化部７３０は、ＡＷＧ、回折格子、ＷＤＭフィルターなどを含む。
【００３４】
今まで本発明について望ましい実施形態を中心に説明した。当業者は、本発明が本発明の本質的な特性に外れない範囲で変形された形態として具現可能であるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されなければならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲に表われており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は、本発明に含まれたものと解釈されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、光学フィルタリング装置及び光通信システム関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による光通信システムの例示図である。
【図２】本発明の他の実施形態による光通信システムの例示図である。
【図３】本発明のまた他の実施形態による光通信システムの例示図である。
【図４】本発明の一実施形態による光学フィルタリング装置の構成を図示したブロック図である。
【図５】本発明の他の実施形態による光学フィルタリング装置の構成図である。
【図６】本発明の他の実施形態による光学フィルタリング装置の構成図である。
【図７】本発明の他の実施形態による光学フィルタリング装置の構成図である。
【図８】従来のＴＤＭ−ＰＯＮシステムの構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００：光回線端末（ＯＬＴ）
２００：光学フィルタリング装置
３００：光信号分配器
４００：光学フィルタリング装置
４１０：第１信号分離部
４２０：光信号分配部
４３０：多重化部
４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ：第２信号分離部
５００：光学フィルタリング装置
５２０：光信号分配部
５３０：多重化部
７２０：光信号分配部
８００：光信号分配器
【図１】
2009141937.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009141937.tif 000009
【図８】
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