KR100939349B1 - 루프백 광파워 모니터링을 이용한 광선로 자동 절체장치 - Google Patents

루프백 광파워 모니터링을 이용한 광선로 자동 절체장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광선로 절체장치를 실제 네트워크에 적용시킬 경우 야기될 수 있는 절체장치들의 관리 문제를 해결하기 위하여 원격지측에 능동(Active) 소자인 광 스위치 대신에 수동(Passive) 소자들로 구성되어 자동 절체를 수행하는 광선로 자동 절체장치를 개시한 것으로, 본 발명은 국사측 절체부가 2개의 광스위치, 2개의 탭 광커플러, 2개의 광검출기(PD) 및 절체 제어부로 이루어지며, 원격지측 절체부가 탭 광커플러, 방향성 광커플러 및 2개의 50:50 광커플러의 기능성 수동(Passive)소자로 이루어져 주 광선로의 장애 발생시 예비 광선로로 자동절체를 수행하고 예비 광선로의 이상유무까지 판단할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 원격지측 절체부에 대한 운용관리의 효율성을 높이고, 나아가서는 절체장치에 사용되는 고가의 광소자인 광검출기(PD)의 개수를 줄임으로써 경제성을 높일 수 있으며, 또한 루핑백 광파워 모니터링 방법을 이용하였기 때문에 주 광선로를 운용 중에 있더라도 예비 광선로의 이상유무 까지도 한꺼번에 파악할 수 있기 때문에 신속한 고장복구를 지원할 수 있는 효과를 가져올 수 있다.

Description

루프백 광파워 모니터링을 이용한 광선로 자동 절체장치{AUTOMATIC OPTICAL CROSS-CONNECT APPARATUS USING LOOP-BACK POWER MONITORING}
도 1은 종래기술에 따른 광선로 자동절체 장치를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 광선로 자동절체 장치의 제 1 실시예를 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 광선로 자동절체 장치의 제 2 실시예를 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 광선로 자동절체 매카니즘을 도시한 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
30 ; 국사측 절체부 31 ; 광스위치1
32 ; 광스위치2 33 ; 탭 광커플러1
34 ; 탭 광커플러2 35 ; 광검출기(PD)1
36 ; 광검출기(PD)2 37 ; 절체장치 제어부
40 ; 국사측 절체부 41 ; 광스위치1
42 ; 광스위치2 43 ; 탭 광커플러1
44 ; 탭 광커플러2 45 ; 50:50 광커플러
46 ; 광검출기(PD) 47 ; 절체장치 제어부
50 ; 원격지측 절체장치 51 ; 탭 광커플러
52 ; 50:50 광커플러 53 ; 방향성 광커플러
54 ; 50:50 광커플러 61,62 ; 주 광선로
71,72 ; 예비 광선로
본 발명은 중단없는 서비스를 제공하고 광케이블망의 신뢰성을 향상시키기 위하여 주 광선로의 장애 발생 시 자동으로 예비 광선로로 절체를 시킬 수 있는 광선로 자동 절체장치에 관한 것으로, 특히 광선로 절체장치를 실제 네트워크에 적용시킬 경우 야기될 수 있는 절체장치들의 관리 문제를 해결하기 위하여 원격지측에 능동(Active) 소자인 광 스위치 대신에 수동(Passive) 소자들로 구성되어 자동 절체를 수행하는 광선로 자동 절체장치에 관한 것이다.
현재 네트워크 보호 절체의 경우 도 1a에서 보는 것과 같이 송신부(Tx)에 광스플리터(10)를 사용하여 광신호를 주 광선로(61) 및 예비 광선로(71)로 동시에 나누어 전송하고, 수신부(Rx)에 광 스위치(21)를 사용하여 이들 중 양호한 신호를 선택하는 방식인 1+1 보호 절체 방식과 도 1b에서 보는 것과 같이 송신부(Tx) 및 수신부(Rx) 양단에 광 스위치(25)를 사용하여 주 광선로(61) 장애 발생 시 예비 광선로(71)로 절체하는 방식인 1:1(or 1:N) 보호 절체 방식을 많이 사용하고 있다.
기존의 1+1 보호 절체 방식 또는 1:1 보호 절체 방식 중 어떤 방식을 사용하 더라도 도 1에서와 같이 원격지측 즉, 광전송장치 수신단(Rx) 쪽에 광 검출기(23) 및 광 스위치(21, 25)가 위치하여야 주 광선로(61) 장애 발생 시 예비 광선로(71)로 절체가 이루어지게 된다. 그러나 광 스위치(21, 25)가 운용 또는 유지보수 요원이 상주하는 국사가 아닌 원격지측에 위치할 경우 이러한 능동(Active) 광소자(광 스위치 및 광 검출기 등) 또는 절체를 위한 절체장치 제어부(24) 자체의 이상으로 인하여 전송을 할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 예로 들면 원격지측 절체부의 광 스위치(21, 25)가 주 광선로(61)로 연결되어 있는 상태에서 광 스위치(21, 25)가 고장이 났다면 주 광선로(61)에 장애가 발생할 경우 예비 광선로로 절체를 못시키게 된다.
이렇게 능동(Active) 소자인 광소자가 들어간 절체장치가 원격지측에 나갈 경우 그 상태를 국사 측에서 파악할 수 있는 관리기능 등이 추가되어야 하므로 운용관리의 효율성이 떨어지게 되며, 비경제적이다.
또한 주 광선로를 운용중일 경우에는 예비 광선로(71)의 이상유무를 판단할 수 없는 구조이기 때문에 그 효율성이 반감되고 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 단점을 해소하기 위한 것으로, 능동(Active) 광소자들(광 스위치 및 광 검출기) 및 절체 제어부를 국사측 절체부에 구성이 되게 하고 원격지측 절체부에는 수동(Passive) 광소자인 광커플러(탭, 50:50, 방향성 광커플러)로만 구성시켜 원격지측 절체부에 대한 운용관리의 효율성을 높일 수 있는 루프 백 광 파워 모니터링을 이용한 광선로 자동 절체장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 국사측 절체부가 2개의 광스위치, 2개의 탭 광커플러, 2개의 광검출기(PD) 및 절체 제어부로 이루어지며, 원격지측 절체부가 탭 광커플러, 방향성 광커플러 및 2개의 50:50 광커플러의 기능성 수동(Passive)소자로 이루어져 주 광선로의 장애 발생시 예비 광선로로 자동절체를 수행하고 예비 광선로의 이상유무까지 판단할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 광선로 자동절체 장치의 제 1 실시예를 도시한 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 광선로 자동절체 장치의 제 2 실시예를 도시한 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 광선로 자동절체 매카니즘을 도시한 구성도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광선로 자동절체 장치는 크게 국사측 절체부(30,40)와 원격지측 절체부(50)로 구성된다.
도 2 는 본 발명에 따른 광선로 자동절체 장치의 제 1 실시예로, 국사측 절체부(30)와 원격지측 절체부(50)로 나뉘며, 국사측 절체부(30)는 2개의 광스위치(31,32), 2개의 탭 광커플러(33,34), 2개의 광검출기(35,36) 및 제어부(37)로 구성되며, 원격지측 절체부(50)는 탭 광커플러(51), 2개의 50:50 광 커플러(52,54) 및 방향성 광커플러(53)로 구성된다.
도 2 에 의한 광선로 자동절체 방법에 대하여 설명하면, 먼저 국사측 광전송장치 송신단(Tx1)에서 나온 광신호는 광스위치(31) - 주 광선로(61) - 탭 광커플러(51) - 50:50 광커플러(52)를 통하여 원격지측 광전송장치 수신단(Rx1)으로 전송되고 있고, 마찬가지로 원격지측 광전송장치 송신단(Tx2)에서 나온 광신호는 50:50 광커플러(54) - 주 광선로(62) - 탭 광커플러(34) - 광스위치(32)를 통하여 국사측 광전송장치 수신단(Rx2)으로 전송되고 있다고 가정하자. 이 때 자동절체를 위한 광파워 감시 체계는 다음과 같다.
국사측 송신단(Tx1)에서 나온 광파워는 광스위치(31) - 주 광선로(61) - 탭 광커플러(51) - 방향성 광커플러(53) - 예비 광선로(71) - 탭 광커플러(33)를 거치면서 약해지지만 광검출기1(35)에 검출이 되게 되고, 또한 마찬가지로 원격지측 송신단(Tx2)에서 나온 광파워는 50:50 광커플러(54) - 탭 광커플러(34)를 거치면서 약해지지만 광검출기2(36)에 검출이 되게 된다.
이렇게 2개의 광검출기(35,36)에서 검출된 광을 기준으로 제어부(37)는 절체 여부를 판단하게 되고 절체를 수행해야 할 경우 광스위치(31,32)를 제어하여 절체 명령을 수행하게 된다. 이때 절체 여부를 판단하는 기준은 2개의 광검출기(35,36) 모두에서 광이 검출되지 않았을 때가 되며, 이 경우는 같은 광케이블 내의 서로 다른 광심선이 되는 주 광선로(61,62)에 장애가 발생한 경우이다.
본 발명에서 더욱 특이할 만한 것은 만약 주 광선로(61,62)에 이상이 없는데도 불구하고, 예비 광선로(71,72)에 이상이 발생하게 되면 즉, 광검출기2(36)에서 는 광이 검출되고 광검출기1(35)에서 광이 검출되지 않게 되면, 예비 광선로의 이상이 발생한 경우이므로 즉각적으로 운용 및 유지보수 요원에게 상황을 전파하여 신속한 고장복구 처리가 이루어지게 할 수 있다는 것이다.
절체가 이루어진 후의 광신호 전달체계를 살펴보면, 국사측 송신단(Tx1)에서 나온 광신호는 광스위치(31) - 탭 광커플러(33) - 예비 광선로(71) - 방향성 광커플러(53) - 50:50 광커플러(52)를 통하여 원격지측 수신단(Rx1)에 전송되게 되며, 원격지측 송신단(Tx2)에서 나온 광신호는 50:50 광커플러(54) - 예비 광선로(72) - 광스위치(32)를 통하여 국사측 수신단(Rx2)로 전송되게 된다.
도 3 은 광선로 자동절체 장치의 제 2 실시예로로, 마찬가지로 국사측 절체부(40)와 원격지측 절체부(50)로 나뉘며, 국사측 절체부(40)는 2개의 광스위치(41,42), 2개의 탭 광커플러(43,44), 50:50 광커플러(45), 광검출기(46) 및 제어부(37)로 구성되며, 원격지측 절체부(50)는 탭 광커플러(51), 2개의 50:50 광커플러(52,54) 및 방향성 광커플러(53)로 구성된다.
도 3 에 의한 광선로 자동절체 방법은 도 2 에 의한 광선로 자동절체 방법과 거의 동일하며, 그 차이점은 국사측 절체부(30,40)의 구성상의 차이로 2개의 광검출기(35,36)로 구현되는 것을 1개의 50:50 광커플러(45)와 1개의 광검출기(46)로 구현을 하였으며, 절체 매카니즘은 도 2 의 설명과 동일하다. 즉, 각각의 탭 광커플러(43,44)에서 검출된 광은 50:50 광커플러(45)에서 합쳐져서 광검출기(46)에 입력되게 되며, 마찬가지로 제어부(47)는 이 광검출기(46)에서 광이 검출되지 않는 경우 광스위치(41,42)를 제어하여 절체 명령을 수행하게 된다. 도 3 에 의한 광선 로 자동절체 장치는 고가의 광소자인 광검출기(PD)의 개수를 줄일 수 있기 때문에 더욱 경제적이다.
이하, 본 발명에 따른 작용을 도면 도 3 내지 도 4 를 참조하여 설명한다.
먼저 국사측 광전송장치 송신단(Tx1)에서 나온 광신호는 광스위치(41) - 주 광선로(61) - 탭 광커플러(51) - 50:50 광커플러(52)를 통하여 원격지측 광전송장치 수신단(Rx1)으로 전송되고 있고, 마찬가지로 원격지측 광전송장치 송신단(Tx2)에서 나온 광신호는 50:50 광커플러(54) - 주 광선로(62) - 탭 광커플러(44) 광스위치(42)를 통하여 국사측 광전송장치 수신단(Rx2)으로 전송되고 있다고 가정하자.
이 때 자동절체를 위한 광파워 감시 체계를 보면 국사측 송신단(Tx1)에서 나온 광신호(점선①)는 1×2 또는 2×2 광스위치(41)를 통하여 주 광선로(61)로 전달되고(점선②), 주 광선로(61)를 따라 도파하던 광신호(점선③)는 99:1, 98:2, 95:5, 90:10 등의 분배 비율을 갖는 탭 광커플러(51)를 만나게 되며, 탭 광커플러(51)를 통하여 광파워의 대부분은 50:50 광커플러(52) 쪽으로 도파하여 원격지측 수신단(Rx1)로 전송되고, 광파워의 일부분(1%, 2%, 5%, 10% 등)은 방향성 광커플러(53) 쪽으로 도파하여(점선④) 예비 광선로(71)로 전달되며, 예비 광선로(71)로 도파하던 광신호(점선⑤)는 마찬가지로 99:1, 98:2, 95:5, 90:10 등의 분배 비율을 갖는 탭 광커플러(43)를 거친 후(점선⑥) 50:50 광커플러(45)를 통하여 광검출기1(46)에 전달되게(점선⑦) 된다.
이 때 방향성 광커플러(53)는 탭 광커플러(51) 쪽에서 온 광은 국사측 탭 광커플러(43) 쪽으로만 전달시키고, 국사측 탭 광커플러(43) 쪽에서 온 광은 50:50 광커플러(52) 쪽으로만 전달시키는 기능을 갖고 있으며, 탭 광커플러(43,44,51)는 99:1, 98:2, 95:5, 90:10 등의 일정한 비율로 광파워를 분배하는 기능을 가지며, 특히 탭 광커플러(51)는 50:50 비율의 광커플러일 수도 있다.
한편 원격지측 송신단(Tx2)에서 나온 광신호(적색①)는 50:50 광커플러(54)를 통하여 주 광선로(62)로 전달되고 주 광선로(62)를 따라 도파하던 광신호(적색②)는 마찬가지로 99:1, 98:2, 95:5, 90:10 등의 분배 비율을 갖는 탭 광커플러(44)를 거친 후(적색③) 50:50 광커플러(45)를 통하여 광검출기1(46)에 전달된다.(점선④)
이 때 제어부(47)는 이렇게 광검출기(46)에 검출된 광파워를 기준으로 절체 여부를 판단하게 되고 절체를 수행해야 할 경우 1×2 또는 2×2 광스위치(41,42)를 제어하여 절체 명령을 수행하게 된다. 이때 절체 여부를 판단하는 기준은 광검출기(46)에서 광이 검출되지 않을 때가 된다.
절체가 이루어진 후의 광신호 전달체계를 살펴보면, 국사측 송신단(Tx1)에서 나온 광신호는 광스위치(41) - 탭 광커플러(43) - 예비 광선로(71) - 방향성 광커플러(53) - 50:50 광커플러(52)를 통하여 원격지측 수신단(Rx1)에 전송되게 되며, 원격지측 송신단(Tx2)에서 나온 광신호는 50:50 광커플러(54) - 예비 광선로(72) - 광스위치(42)를 통하여 국사측 수신단(Rx2)로 전송되게 된다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 능동(Active) 광소자들(광스위치 및 광검출기) 및 절체 제어부를 국사측 절체부에 구성이 되게 하고 원격지측 절체부에는 수동(Passive) 광소자인 광커플러(탭,50:50,방향성 광커플러)로만 구성시킴으로써 원격지측 절체부에 대한 운용관리의 효율성을 높이고, 나아가서는 절체장치에 사용되는 고가의 광소자인 광검출기(PD)의 개수를 줄임으로써 경제성을 높일 수 있으며, 또한 루핑백 광파워 모니터링 방법을 이용하였기 때문에 주 광선로를 운용 중에 있더라도 예비 광선로의 이상유무 까지도 한꺼번에 파악할 수 있기 때문에 신속한 고장복구를 지원할 수 있는 효과를 가져올 수 있다.

Claims (4)

  1. 능동 소자로 구성된 국사측 절체부와 수동 소자로 구성된 원격지측 절체부로 이루어져 주 광선로의 장애 발생시 예비 광선로로 자동 절체하고,
    상기 국사측 절체부는, 국사측 송신단에서 출력된 광신호를 입력받아 상기 원격지측 절체부로 전송하는 광스위치;
    상기 원격지측 절체부로부터 출력된 광신호를 입력받아 광검출기로 전송하는 제1 탭 광커플러; 및
    상기 광검출기에서 검출되는 광파워를 기준으로 절체 여부를 판단하는 절체 제어부를 포함하며,
    상기 원격지측 절체부는, 상기 광스위치로부터 출력된 광신호를 입력받아 전송하는 제2 탭 광커플러; 및
    상기 제2 탭 광커플러로부터 출력된 광신호를 입력받아 원격지측 수신단으로 전송하며 원격지측 송신단에서 출력된 광신호를 상기 제1 탭 광커플러로 전송하는 광커플러를 포함하는 루프백 광파워 모니터링을 이용한 광선로 자동절체 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 국사측 절체부가 2개의 광스위치, 2개의 탭 광커플러, 2개의 광검출기및 상기 절체 제어부로 이루어지며, 상기 원격지측 절체부가 상기 제2 탭 광커플러, 방향성 광커플러 및 2개의 50:50 광커플러의 기능성 수동(Passive)소자로 이루어져 주 광선로의 장애 발생시 예비 광선로로 자동절체를 수행하고 예비 광선로의 이상 유무까지 판단하는 루프백 광파워 모니터링을 이용한 광선로 자동절체 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 국사측 절체부가 2개의 광스위치, 2개의 탭 광커플러, 50:50 광커플러, 상기 광검출기 및 상기 절체 제어부를 포함하는 루프백 광파워 모니터링을 이용한 광선로 자동절체 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탭 광커플러가 99:1, 98:2, 95:5, 90:10, 89:11 ∼ 50:50 중 어느 하나의 비율의 광파워 분배 기능을 갖는 루프백 광파워 모니터링을 이용한 광선로 자동절체 장치.
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