KR0148584B1 - 거리 측정 방법 및 그 방법을 실행하는 송신 및 수신장치 - Google Patents

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Abstract

원거리 측정 방법 및 그 방법을 실행하기 위한 전송 및 수신 스테이션 수동 성형 결합기를 가진 광학 통신 시스템에서 원거리 측정은 다른 스테이션의 동작과 간섭함이 없다.
원거리 측정은 에코우 지연을 결정함으로서 다른 파장을 사용한다.
상기 시스템은 결합 파장 및 시분할 멀티플렉싱을 사용한다. 하나의 파장은 측정을 위해 가능하면 항상 자유 파장을 유지한다. 상기 측정으로서 정상 동작하는 동일 데이터 형식은 사용될 수 있다. 상기 측정은 동작하는 동안 끊임없이 변화하지 않고 반복될 수 있다.

Description

거리 측정 방법 및 그 방법을 실행하는 송신 및 수신 장치
제1도는 수동 성형 결합기(passive star coupler)를 가진 광학 통신 네트워크 구조의 개략도.
제2도는 본 발명에 따른 제1도의 통신 네트워크의 메시지 송신 및 거리 측정에 사용가능한 프레임 구조를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
S1, S2, S3, S4, S5, Si, Sn-1, Sn-2, Sn : 송신국 및 수신국
SP : 중앙 노드 λ1, λ2, λ3, λi, λk : 파장
T-1, T, T+1 : 프레임 H : 헤더
Q1, Qi, Qn : 타임 슬롯 GT : 감시 시간 간격
St : 상태 부분 I : 정보 부분
본 발명은 장치가 동작될 때 수동의 광학 성형 네트워크(optical star network)의 한 개의 국으로부터 수동의 광학 성형 네트워크의 중앙 노드까지의 거리를 측정하는 방법, 및 상기 방법의 실행에 적합한 송신 및 수신 장치에 관한 것이다.
본 발명은 수동 광학 성형 네트워크에 의해 상호 접속된 복수의 송신 및 수신국을 가진 통신 시스템에 관한 것이다. 이들 송신 및 수신국중 송신국은 이 성형 네트워크의 중앙 노드로 정보를 송신하고, 송신국으로부터 송신된 정보는 모든 장치의 수신기로 분배된다. 상호 간섭을 방지하기 위해 상기 국들은 각각의 타임 슬롯이 할당되어 있다. 이러한 할당 방법은 본 발명에는 관계하지 않고, 따라서 할당 방법은 본 발명과 무관계하다. 중요한 것은 비록 바로 전일지라도 미리 할당되는 것이다.
네트워크는 지연이 고려되지 않은 채 내버려 둘 수 없는 것과 같은 높은 송신속도로 동작한다. 지연은 각각의 국의 전송간의 대응하는 감시 시간 간격을 고려하여 진행될 수 있다. 지연보다 짧은 감시 시간 간격을 유지하는 것이 바람직하다. 이것은 각종 지연을 허용하는 것에 의해 달성될 수 있다. 광학 성형 네트워크에서, 중앙 노드까지의 분리된 통로의 각각의 국의 송신은 거기에서 결합되고, 포함되고 있는 모든 국에 대한 완전한 프레임으로서 동작한다. 따라서 프레임은 중앙 노드에서 형성된다. 정확한 프레임 형성을 가능하게 하기 위해, 각각의 송신국은 상기 중앙 노드까지의 전파 시간을 고려하여, 그에 부합하여 더욱 빠르게 송신해야만 한다. 이것을 상기 전파 시간이 공지되는 것을 필요로 한다.
상기 중앙 노드에 배치된 케이블의 길이를 측정하는 것은 실제로는 만족스럽지 않으며, 그 측정 결과는 네트워크에 접속되거나 또는 접속될 국에 의해 자동적으로는 채용될 수 없다.
시스템이 동작을 개시하기 이전에 에코 측정은 각각의 국에서 실행되고, 그 결과는 직접 사용될 수 있다. 그러나. 새로운 국이 부가되거나 또는 하나의 국이 중단 후에 다시 사용될 때, 예컨대 수리 중에는 다른 국의 동작을 간섭함이 없이는 불가능하다.
중앙 노드로부터의 측정국의 접속을 분리하는 것은 실제상의 이유에서 바람직한 것은 아니며, 한편으로는 하나의 국만이 성형의 각 광선에 접속되는 것이 필요하다. 그러나, 하나의 광선으로 둘 이상의 국의 접속도 각각의 광선의 어떠한 분기도 제외되지는 않는다.
본 발명의 목적은 다른 국의 동작에 의해 간섭되는 일이 없이 수동 성형 결합기를 가진 광학 통신 네트워크로 거리 측정을 실행하는데 있다.
상기 목적은 신호가 메시지 송신에 사용되지 않는 파장으로 송신되고, 에코의 발생까지의 지연이 측정되는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법(청구항 제1항) 및 송신 장치 및 수신 장치가 제2파장 영역으로 스위치 가능하고, 국이 수신장치에 의해 수신되는 데이터와 송신 장치에 의해 사전에 송신된 데이터와의 사이에서 일치 또는 불일치의 표시를 공급하는 비교장치와, 데이터의 송신으로부터 송신된 데이터와 정합하는 데이터의 수신까지의 지연을 측정하는 측정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 및 수신 장치(청구한 제9항)에 의해 달성된다.
본 발명의 기본 개념은 다른 국이 메시지를 교환하는 파장과 다른 파장을 국의 시동 기간중에 거리 측정에 사용하는 것이다. 이것은 거리 측정 장치 이외에는 다른 파장으로 동작가능한 것을 필요로 한다.
본 발명의 추가적인 장점은 종속항에서 명확히 나타내고 있다.
바람직한 측정 방법은 결합된 파장 및 시분할 다중 송신을 사용하며, 그에 따라서 하나의 파장(반드시 항상 동일한 파장일 필요는 없다)은 가능하면 측정을 위해 항상 자유로운 상태가 유지된다. 상기 측정과 관련하여, 동작중에 사용되는 것과 동일한 데이터 포맷이 사용될 수 있다. 이것은 필요한 경우 언제라도 노화(aging) 또는 온도의 영향을 고려하여 입력하기 위하여 거리 측정이 동작중에 반복될 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 실시예는 첨부한 도면을 참고하여 이하에서 설명하고 있다.
제1도의 광학 통신 네트워크는 다수의 송신 및 수신국(S1,...,Si,...,Sn)을 갖는다. 이들은 중앙 노드(SP)에 광학 도파관에 의해 접속되어 있다. 본 발명은 하나 이상의 국이 중앙 노드(SP)로부터 떨어진 광학 도파관 링크의 단부(즉, 광선의 단부)에 배치된 경우에는 사용된다. 제1도의 실시예에서, 그것은 국 S1 및 국 S2에 적용된다. 본 발명은 하나 이상의 광선이 2 이상의 국(S4, S5, Si)으로 분기하는 경우도 또한 사용된다.
각각의 광학 도파관은 국(S1,...,Si,...,Sn)으로부터 중앙 노드(송신방향)로 및 중앙 노드로부터 국(수신방향)으로 바람직하게 사용된다. 이 경우에서 광학 도파관으로부터 수신되는 광이 중앙 노드에서 분기하는 모든 광학 도파관으로 균등하거나 또는 적어도 대략 균등하게 분배되는 것을 확실하게 하기 위한 단계가 중앙 노드에서 행하지 않으면 안된다.
원칙적으로, 국에 있어서 송신 및 수신 방향이 분리 가능하고, 노드에서 유입하는 모든 광이 모든 광학 도파관으로 균등하게 반사되는 것이 실행되는 1 광선당 하나의 광학 도파관을 갖는 네트워크 구성이 사용 가능하다.
상이한 동작 파장(λ1,...,λi,...,λk)이 네트워크 중에서 사용된다. 각각의 국(S1,...,Si,...,Sn)은 이들 동작 파장중의 어느 하나로 다른 국과 통신할 수 있다. 동시에 2 이상의 파장의 각각의 국이 동작될 수 있다. 양방향에 있어서, 예컨대 국 S1 및 S4 사이에 제공되는 접속은 동일한 파장을 사용한다. 따라서, 각각의 국은 송신되는 모든 정보를 수신한다. 그러나, 상기 정보를 수신하는데는 상이한 파장으로 확실하게 하는 것도 가능하다.
제1도에 도시된 실시예에서, 파장(λ1, λ2, λ3, λk)은 상이한 국들 사이에서 메시지 송신을 위해 사용된다.
제1도의 국(Si)은 어떤 이전의 측정 결과를 평가함이 없이 중앙 노드(SP)로의 거리를 측정하는 것으로 가정한다. 이 때문에, 에코 거리측정은 파장(λi)으로 실행되는데, 상기 파장(λi)은 다른 국에 의해 메시지 송신을 위해 사용되지는 않고, 즉 신호가 송신되는 에코가 발생할 때까지의 지연이 측정된다. 지연으로부터 거리로의 변환 빛 그 반대는 용이하게 가능하지만, 여기서는 필요하지 않다.
본 발명은 이 국이 동작 가능한 파장이 서로 다른 국의 메시지 송신에 현재 사용하지 않는 경우에만 다른 국의 동작에 간섭함이 없이 동작되는 것을 가능하게 한다. 따라서 국은 적어도 2 개의 파장중 하나의 파장으로 동작하는 것이 가능하지만, 이들 파장중 하나는 가능하면 메시지 송신에 사용되지 않는 상태로 유지되어야만 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 각각의 국이 상기 동작 파장중 하나로 동작할 수 있는 것으로 가정된다. 또한 이들 파장중 하나는 거리 특정에 사용된다. 거리 측정이 행해질 때, 국은 네트워크 중에서 정확한 동작을 위해 준비를 한다. 그러나, 다른 국이 추가로 동작될 수 있도록 하기 위해 적어도 하나의 파장이 자유로운 상태를 유지하거나 또는 다시 자유로운 상태가 되도록 시도될 수 있다. 이것을 달성하는 한가지 방법은 항상 하나의 자유로운 상태가 되도록 시도될 수 있다. 이것을 달성하는 한가지 방법은 항상 하나의 자유로운 파장이 있는 확률을 증가시키기 위하여 다른 국에 의해 이미 사용되는 파장으로 변경시키는 것이다. 이미 통신이 설정되어 있는 국이 동작하고 있는 파장 또는 이들 파장중 하나로 변경될 가능성이 제안된다.
그러나, 메시지 전송을 위해서가 아닌 거리 측정 및 이러한 종류의 다른 기능(서비스 채널, 네트워크 처리)에 전용으로 사용되는 파장을 사용하는 것도 가능하다. 모든 국은 이 파장으로 전환 가능해야만 한다. 비어 있는 파장이 거리 측정에 사용될지라도, 충돌 회피 계획은 다른 국이 동일한 파장을 사용하지 않는 것을 보증하기 위해 제1거리 측정보다 앞서 실행될 수 있다. 충돌 회피 계획은 당업자에게 잘 알려져 있다. 대체로, 충돌 회피 계획을 실행하기 위한 필요 조건은 다른 이유로서 각 국에 존재해야만 한다.
이들 필요 조건중 하나는 국이 다른 국의 송신으로부터 자체 송신의 에코를 구별할 수 있어야만 한다. 국의 식별 부호를 포함하는 주기적인 디지털 신호가 상기 목적을 위해 사용되는 것이 바람직하다. 수신되는 신호가 왜곡되는 경우 또는 다른 국의 식별 부호가 수신되는 경우, 이것은 제2국이 이 파장을 점유하고자 하는 것을 나타낸다. 이 경우에, 이러한 시험은 나중에 또는 자유롭게 존재하는 것으로 생각되는 다른 파장으로 반복된다.
거리 측정에 관해서도, 주기적인 디지털 신호, 즉 국의 식별 부호를 포함하는 프레임 구조의 신호가 바람직하게 사용된다. 충돌 회피 계획을 실행하는 신호 및 동작중에 사용되는 프레임 구조의 신호는 이 목적에 적합하다. 이들 신호는 어느 쪽이든 동일하다.
동작 중에 사용되는 프레임 구조가 거리 측정을 위해서 사용되는 경우, 동작 중에 이 장치에 할당되는 타임 슬롯이 바람직하게 선택된다. 이것은 거리 측정이 동작 중에서조차 실행될 수 있는 장점을 가지며, 상이한 파장의 노화 또는 온도 변화 또는 상이한 파장에 의한 상이한 전파 상황에 의한 변화가 결정되고 보상되기 위하여 이와 같이 사전에 측정된 값을 감시한다.
상기 프레임 구조가 충돌 회피 계획 및 통상의 동작에 사용되는 프레임 구조가 상이한 경우, 그 양자 모두는 거리 측정을 위해 사용될 수 있는 장점을 갖는다.
제2도는 통상의 동작에 사용 가능한 프레임 구조를 도시하고 있다.
제2도는 상부 라인은 3 개의 연속 프레임(T-1, T, T+1)을 가진 신호를 나타내고 있다. 프레임 구조는 중간 라인에 예시되어 있다. 프레임은 헤더(H), 상태부분(St), 정보부분(I)을 갖는다. 동작하는 동안, 국은 헤더(H)를 송신하고, 상태부분(St)에 있어서 타임 슬롯(Q1,...,Qi,...,Qn)은 각각의 국에 영구적으로 할당된다.
정보부분(I)은 국으로 연속적으로 재분배된다. 거리 측정을 실행하는 국(Si)은 타임 슬롯(Qi)이 할당되는데, 상기 타임 슬롯(Qi)은 하부 라인에 상세하게 도시하고 있다. 이것과 관련하여 중요한 것은 이 타임 슬롯이 동기 부분(Synch)에서 개시하는 것이다. 또한 각 국의 송신의 종단부에 감시 시간 간격(GT)을 도시하고 있다.
이 실시예에 있어서, 국(Si)의 식별 부호는 헤더(H)와 관련된 타임 슬롯(Qi)사이의 거리이다.
거리 측정과 관련하여, 동기 부분(Synch)의 송신으로부터 재출현까지의 시간이 측정된다. 동기 부분의 발생의 정확한 시간을 결정하기 위한 장치는 어떤 경우에도 존재해야만 한다.
본 발명에 따른 방법을 실행하기 위해 적절한 송신 및 수신 장치는 광학 송신기 및 광학 수신기를 필요로 하고, 상기 송신기 및 수신기는 적어도 2개의 동작 파장, 즉 최소한 2개의 파장 영역의 사이에서 모두 전환 가능해야만 한다. 상기 스위칭은 적절한 방법으로 하나의 동일한 기능 장치의 동조에 의해 또는 이들 동작 파장의 상이한 2개의 동일한 기능 장치의 사이에서 스위칭에 의해 행해지는 것은 부적절하다.
이와 같은 국은 수신기에 의해 수신되는 데이터와 송신기에 의해 사전에 송신되는 데이터와의 사이의 일치 또는 불일치의 표시를 공급하는 비교 장치를 추가로 포함해야만 한다. 디지털 비교 장치는 통상적으로 공지되어 있다. 더욱이, 데이터의 송신으로부터 정합 데이터의 수신, 즉 비교 장치의 응답까지의 지연을 측정하는 측정 장치가 존재해야만 한다. 특정의 데이터 워드, 예컨대 동기 워드만으로 동작하는 비교 장치 및 측정 장치가 사용되면, 충분하다.
바람직한 실시예에 있어서, 송신 및 수신 장치는 프레임 발생기를 포함하고, 그 송신기는 프레임 발생기에 의해 발생되는 프레임을 송신할 수 있다. 이 때문에, 예컨대 헤더(H)의 적어도 하나의 프레임 헤더는 주기적으로 송신되어야만 한다. 그러나, 국의 식별 특징이 부가적으로 송신되며, 비교장치에 의해 검출되는 것은 유리한 것이다. 예컨대, 이것은 헤더에 포함되는 수이고, 헤더를 현재 송신하고 있는 국을 특정한다. 이와 같은 장치는 당업자에게 잘 알려져 있다.

Claims (11)

  1. 국이 동작될 때에 수동의 광학 성형 네트워크의 국으로부터 수동의 광학 성형 네트워크의 중앙노드까지의 거리를 측정하는 방법에 있어서, 신호가 메시지 송신에 사용되지 않는 파장으로 송신되고, 에코의 발생까지의 지연이 측정되는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 사용되는 파장은 메시지 송신을 위해 특정되지 않은 파장인 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 사용되는 메시지 송신을 위해 특정된 복수의 파장중 하나의 파장인 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 거리 측정이 실행되어진 이후에 다른 국에 의해서 이미 사용되는 파장으로 변화되는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  5. 제1항에 있어서, 거리를 측정하기 위해 송신되는 신호는 국의 식별 부호를 포함하는 프레임 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 거리 특정 방법.
  6. 제1항에 있어서, 동작 중에 사용되는 상기 프레임 구조는 거리 측정을 위해 사용되고, 거리 측정을 위해 슬롯이 상기 프레임 구조 내에서 선택되며, 그 슬롯은 동작하는 동안 상기 국에 할당되는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 거리 측정은 동작 중에 반복되는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  8. 제1항에 있어서, 제1거리 측정 이전에 충돌 회피 수단에 다른 국이 동일한 파장을 사용하지 않는 것을 확실하게 하기 위하여 실행되는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  9. 제1파장으로 메시지를 송신하기 위한 광학 송신 장치 및 상기 제1파장으로 메시지를 수신하기 위한 광학 수신 장치를 구비하고, 청구항 제1항 기재의 방법을 실행하는 수동 광학 성형 네트워크용의 송신 및 수신 장치에 있어서, 상기 송신 장치 및 수신 장치는 제2파장 영역으로 스위치 가능하고, 국이 수신 장치에 의해 수신되는 데이터와 송신 장치에 의해 사전에 송신된 데이터와의 사이에서 일치 또는 불일치의 표시를 공급하는 비교 장치와, 데이터의 송신으로부터 송신된 데이터와 정합하는 데이터의 수신까지의 지연을 측정하는 측정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 및 수신 장치.
  10. 제9항에 있어서, 프레임 발생기를 추가로 포함하고, 상기 송신 장치는 상기 프레임 발생기에 의해 발생된 프레임을 송신할 수 있는 것을 특징으로 하는 송신 및 수신 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 비교 장치는 상기 프레임에 포함되는 자국의 식별 부호의 특징의 발생을 검출하는 것을 특징으로 하는 송신 및 수신 장치.
KR1019910020680A 1990-11-22 1991-11-20 거리 측정 방법 및 그 방법을 실행하는 송신 및 수신장치 KR0148584B1 (ko)

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