KR101115373B1 - 메인 및 원격 유닛을 이용한 측정방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 테스트 장치는 테스트 대상 케이블의 각 단부에서 메인 및 원격 테스트 유닛들을 이용한다. 상기 메인 및 원격 테스트 유닛들은 능동 또는 수동 측정 모드로 작동한다. 그중 한 유닛(제1단부)은 능동 측정 모드로 시작하여 상기 테스트 대상 케이블로 테스트 신호를 인가하여 이와 관련된 일련의 능동적 측정과정을 수행하고, 다른 한 유닛은 상기 제 1 단부의 테스트 신호에 따른 수동적 측정과정을 수행한다. 이러한 일련의 측정과정을 완료한 후에, 상기 메인 및 원격 유닛들은 그 역할을 바꿔, 원래의 수동 단부는 능동 단부가 되어 테스트 자극신호를 인가하고, 원래의 능동 단부는 이제 수동 단부가 되어 상기 능동 단부의 테스트 자극신호에 따른 일련의 측정과정을 수행한다. 이로써, 케이블의 양 단부에서 측정과정을 중복 수행함으로써 시간을 절약하게 된다.
Figure R1020050033727
케이블, 메인 테스트 유닛, 원격 테스트 유닛, 테스트 자극신호, 수동단부, 능동단부

Description

메인 및 원격 유닛을 이용한 측정방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING EMPLOYING MAIN AND REMOTE UNITS}
도 1은 본 발명에 따른 테스트 장치의 주요 구성요소를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 테스트 장치를 도시한 도면,
도 3은 근단누화(NEXT : near end cross talk) 측정과정이 수행되는 도 1의 테스트 장치를 도시한 도면,
도 4는 리턴 손실 측정과정을 수행하는 도 1의 테스트 장치를 도시한 도면,
도 5는 테스트 대상 케이블에 연결된 메인 및 원격유닛들을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메인 및 원격 유닛에 의해 수행되는 측정방법과 그 타이밍 도를 예시적으로 도시한 도면.
본 발명은 테스트 및 측정에 관한 것으로, 특히, 네트워크 케이블의 테스트에 관한 것이다.
근거리망(LAN : local area network) 케이블을 테스트하는 경우 그 테스트 시간을 단축시키는 것이 중요한데, 그 이유는 특정 테스트 경우, 개개의 주파수 응답 측정시 1 내지 600Hz 범위의 1,168개의 테스트 주파수에서 36회씩 수행될 것이 요구되고 있기 때문이다. 이러한 테스트 횟수를 실제로 수행하기 위해서는 많은 시간이 소요된다. 지금까지 케이블 측정시간을 단축시키기 위한 한 방법으로 측정 시스템을 이용하는 방법이 있다. 이러한 측정시스템에서는, 두개의 다른 비간섭 테스트 주파수를 이용하여 다른 도전체 쌍으로 이루어진 케이블에 두개의 다른 제 1 및 제 2 테스트 신호를 제공하여 동시에 측정과정을 수행하며, 상기 테스트 주파수는 상기 제 1 및 제 2 테스트 신호가 각각의 다른 특정 테스트에서 간섭하지 않도록 상쇄된다. 이러한 시스템에서는 비간섭 주파수를 필요로 하기 때문에 동시에 테스트하는 것을 제한하는 단점이 있다.
본 발명에 따르면, 메인 및 원격 테스트 모듈은 연동한다. 그중 한 모듈, 즉 메인 모듈은 테스트 자극 신호를 제공하여 측정과정을 수행하고, 다른 모듈, 즉 원격 모듈은 상기 메인 모듈의 테스트 자극신호를 이용하여 상기 메인 모듈과 동시에 측정과정을 수행한다. 일련의 테스트 경우, 상기 메인 모듈과 상기 원격 모듈은 그 기능을 바꿔 수행할 수 있는데, 상기 원격 모듈은 테스트 자극 신호를 인가하여 일련의 측정과정을 수행하고, 상기 메인 모듈은 상기 원격 모듈의 테스트 자극신호에 따라 다양한 테스트를 수행할 수 있다. 이로써, 정해진 시간 동안 상당히 많은 횟수의 테스트를 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 테스트 시간을 단축시킬 수 있는 개선된 테스트 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 테스트 시간을 더욱 효율적으로 이용할 수 있는 네트워크 케이블의 개선된 테스트 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 네크워크 케이블의 개선된 테스트 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 명세서의 청구범위에서 특정되어 명백하게 기재되어 있다. 그러나, 본 발명의 동작 구성과 방법, 그리고 그 추가적인 이점 및 목적들은 첨부된 도면을 참조하여 이루어진 하기의 설명에서 가장 잘 이해될 것이다. 첨부된 도면에서, 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시스템은, 랜(LAN) 케이블을 테스트하기 위한 네트워크 테스트 장치를 포함하여 구성된다. 예를 들면, 4개의 전도체 쌍으로 이루어진 케이블 테스터를 포함하여 구성된다.
도 1을 참조하면, 테스트 장치의 구성을 도시한 회로도에서, 4개의 케이블 쌍(12, 12', 12'', 12''')은 각각의 발룬(balun)(14) 내지 스위치(16, 16', 16'', 16''')를 통해 연결된다. 상기 스위치(16)는 테스트 신호 전송 스위치(16a) 및 테스트 신호 수신 스위치(16b)를 포함하여 구성된다. 상기 전송 스위치(16a)는 측정 신호 발생기(18)로부터 테스트 신호를 수신하며, 상기 수신 스위치(16b)는 도시된 실시예에서 수신기와 임펄스 잡음 비교기를 구비한 수신기(20)에 연결된다.
상기 수신기(20)와 상기 측정신호 발생기(18) 사이에는 리턴 경로 시스템(26)이 구비된다. 상기 리턴 경로 시스템(26)은 방향성 커플러(26a)와 스위치를 구비하고 있으며, 상기 스위치는 제 1 스위치(26b), 제 2 스위치(26c), 및 제 3 스위치(26d)를 구비한다. 상기 제 1 스위치(26b)는 수신기 입력단을 상기 방향성 커플러(26a)에 연결시키며, 상기 제 2 스위치(26c)는 상기 수신기 입력단을 상기 제 3 스위치(26d)에 연결시키며, 상기 제 3 스위치(26d)는 상기 신호 발생기(18)와 상기 전송 스위치(16a)에 연결된다. 상기 제 3 스위치(26d)는 바람직한 실시예에서 -20db의 신호감쇠를 갖는다. 상기 방향성 커플러(26a)는 상기 신호 발생기(18) 및 상기 수신기(20) 입력단 사이에 배치되며, 또한 -20db의 신호감쇠를 갖는다.
또한, DSP(digital signal processor)/CPU(central processing unit) (24)는 테스트 장치의 다양한 구성요소와 인터페이스하여 데이타를 수신 및 처리하여 전송하도록 구성되어 있다.
도 2를 참조하면, 도 1의 테스트 장치는 기준 경로 측정과정을 수행하도록 구성되며, 이때 테스트 장치는 조정된다. 이러한 구성에서는, 상기 스위치(16, 16', 16'', 16''')를 모두 개방하고 상기 스위치(26c) 및 (26d)를 폐쇄(단, 스위치(26b)는 개방)한다. 이때, 테스트 신호는 상기 신호 발생기(18)에서 상기 수신기(20)로 직접 공급된다.
도 3에서, 상기 테스트 장치는 NEXT 1, 2 (케이블 쌍 1 및 2의 근단누화)를 측정하도록 구성된다. 여기서, 스위치(16a)(16b')는 폐쇄되므로, 테스트 신호는 상기 신호 발생기(18)로부터 케이블 쌍 1로 전송하게 되고 수신정보는 케이블 쌍 2로부터 상기 수신기(20)로 공급하게 된다.
도 4에서는 케이블 쌍 1의 리턴 손실을 측정하기 위한 스위치 구성을 도시하고 있다. 여기서, 상기 전송 스위치(16a)는 폐쇄(단, 스위치(16b)는 개방)되고, 상기 스위치(26b)는 폐쇄(단, 스위치(26c)(26d)는 개방)된다. 이러한 구성에서는, 테스트 신호는 상기 신호 발생기(18)로부터 케이블 쌍 1로 공급되고 그 반사신호는 상기 방향성 커플러(26a)를 통해 수신기(20)로 수신된다.
소정의 측정과정을 수행하기 위한 몇가지 특정 스위치 구성을 살펴보면, 메인 및 원격 유닛의 구성을 도시한 도 5와 메인 및 원격 유닛이 수행하는 측정방법과 그 타이밍 도를 예시적으로 도시한 도 6에서 바람직한 실시예에 따른 타이밍 도와 다양한 테스트들을 설명한다.
동작을 살펴보면, 상기 메인 및 원격 유닛은, 테스트 대상 케이블(32)의 일단부에서는 제 1 기기부 (30)를, 상기 케이블(32)의 타단부에서 제 2 기기부(34)를 포함하여 구성된다. 상기 제 1 및 제 2 기기부(30, 34)는 번갈아서 소스 단부 및 논-소스(non-source) 단부로서 기능한다. 즉, 도 5의 상부 도면에서는 상기 제 1 기기부(30)는 소스 단부에 해당하며 상기 제 2 기기부(34)는 논-소스 단부에 해당하고, 도 5의 하부도면에서는 그 역할을 바꿔 상기 제 2 기기부(34)는 소스 단부에 해당하며 제 1 기기부(30)는 논-소스 단부에 해당한다. 이러한 동작으로 인해, 케이블의 양 단부에서는 일련의 측정과정이 완벽하게 수행된다.
도 6을 참조하면, 측정과정은 상기 소스 단부와 상기 논-소스 단부에서 동시에 수행되며, 측정세트(36)는 소스 단부에서 측정되는 세부사항 및 타이밍 도를 나타내며, 측정세트(38)는 논-소스 단부에서 측정되는 세부사항 및 타이밍 도를 나타낸다. 이러한 측정과정은 시간슬롯으로 나누어 수행된다. 제 1 시간 슬롯 동안, 상기 소스 단부에서는 기준 경로 측정과정(도 2에서 설명된 측정과정)을 수행하여 또 다른 테스트를 위해 테스트 장치를 조정한다. 상기 논-소스 단부에서는 상기 제 1 시간 슬롯 동안 측정과정을 수행하지 않는데, 그 이유는 테스트 신호가 테스트 대상 케이블(32)에 아직 인가되지 않았기 때문이다. 다음 시간슬롯 동안, 상기 소스 단부에서는 NEXT 1, 2 (케이블 쌍 1 내지 2의 근단누화)를 측정하는 한편, 상기 논-소스 단부에서는 상기 소스 단부에 의해 인가된 테스트 신호를 이용하여 FEXT 1, 3 (케이블 쌍 1 내지 3의 원단누화)을 측정한다. 다음 시간슬롯 동안, 상기 소스 단부에서는 NEXT 1, 3을 측정하며, 상기 논-소스 단부에서는 FEXT 1, 2를 측정한다. 그 다음 시간 슬롯 동안, 상기 소스 단부에서는 테스트신호를 인가하여 NEXT 1, 4를 측정한다(전송 스위치(16a)를 폐쇄하여 테스트신호를 케이블 쌍 1로 인가하고, 수신 스위치(16b''')를 폐쇄하여 케이블 쌍 4상에서 리턴 누화를 수신함). 이러한 시간 슬롯 동안, 상기 논-소스 단부에서는 케이블-단부간 전송손실을 유발하는 케이블 쌍 1의 삽입 손실(IL 1)을 측정한다.
다음 시간슬롯 동안, 상기 소스 단부에서는 반사신호 대 입사신호의 비율을 결정함으로써 케이블 쌍 1 (RL 1)의 리턴 손실(RL 1)을 측정하고, 상기 논-소스 단부에서는 상기 소스 단부에 의해 공급된 테스트신호를 이용하여 FEXT 1,4 (케이블 쌍 1 내지 4의 원단누화)를 측정한다. 상기 소스단부에서는 측정을 계속하여 NEXT 2,3 ; NEXT 2,4 ; RL 2 ; NEXT 3,4 및 RL 3을 결정하고, 상기 논-소스 단부에서 해당 시퀀스는 FEXT 2,4 ; IL 2 ; FEXT 2,3 ; IL 3 및 FEXT 3,4 이다.
상기 소스 단부에서는 RL 3을 측정하고 상기 논-소스 단부에서는 FEXT 3,4 이 측정된 시간 슬롯 이후의 다음 시간슬롯 동안, 상기 소스 단부에서는 하나의 슬롯 동안 측정을 수행하지 않는 반면, 상기 논-소스 단부에서는 케이블 쌍 4의 삽입 손실(IL 4)를 측정한다. 다음의 시간슬롯 동안, 상기 소스 단부에서는 케이블 쌍 4의 리턴 손실(RL 4)을 측정하고, 상기 논-소스 단부에서는 수동 종료 모드에서 100 옴(ohm)의 수동 종료 임피던스를 테스트 대상 케이블(32)로 인가한다. 상기 소스 단부에서 다음의 4개 슬롯은 Quiet 1, Quiet 2, Quiet 3 및 Quiet 4 이고, 상기 논-소스 단부에서는 슬롯이 Quiet 4, Quiet 3, Quiet 2 및 Quiet 1 이다. 이들 각각의 슬롯 동안, 상기 소스 단부와 상기 논-소스 단부는 휴지상태에 있다. 이러한 휴지상태에서는, 상기 테스트 장치의 신호 발생기(18)는 턴-오프되고, 특정 케이블 쌍에서 측정(예: Quiet 1 동안 케이블 쌍 1의 측정, Quiet 2 동안 케이블 쌍 2의 측정 등)이 이루어져, 외부 소스에 의해 유발될 수 있는 전자기 간섭 또는 기타 잡음의 여부를 판단하게 된다.
상술한 테스트 시퀀스가 완료된 후, 소스 단부이자 논-소스 단부로서 기능하던 스위치, 즉 단부(34)는 이제 소스 단부가 되어 테스트 슬롯 시퀀스(36)를 수행하고, 앞서 소스 단부이었던 단부(30)는 이제 논-소스 단부가 되어 테스트 슬롯 시퀀스(38)를 수행한다. 이러한 방식으로, 테스트 시퀀스는 케이블의 각 단부에서 수 행된다.
계속해서 도 6을 참조하면, 슬롯 시퀀스의 측정된 특정 세부사항을 도시하고 있다. 여기서는, 소스 단부에서의 NEXT 2,3 슬롯을 도시하고 있다. 상기 특정 슬롯에서는, 도시된 실시예에서 64μs 동안 지속하는 이득 설정 부분으로 시작하여 장치 이득을 적절한 레벨로 설정한다. 다음에, 일련의 N 횟수의 64μs 측정과정(N 은 평균인자)을 수행하여 평균 능력을 제공한다.
앞서 설명한 동작들은 각각의 소스 및 논-소스 단부(30, 34)에서 CPU(24)에 의해 제어된다. 상기 단부들은, 회로부(도시안됨)를 이용하여 상기 테스트 대상 케이블의 케이블 쌍을 통해 서로 교신함으로써, 측정시작을 동기시키는 데이터, 측정 결과, 에러 상태 등을 교환한다. 다양한 스위치들 모두 각각의 단부(30, 34)에서 CPU(24)에 의해 제어될 수 있다.
따라서 본 발명에 따르면, 테스트 대상 케이블의 양단부에서는 동시에 측정과정을 수행하는 데, 즉 일단부(제 1 단부)에서는 테스트 자극신호를 제공하여 이와 관련한 능동적 측정과정을 수행하고, 타단부(제 2 단부)에서는 상기 일단부(제 1단부)의 테스트 자극 신호를 이용하여 수동적 측정과정을 수행한다. 일련의 측정과정이 수행된 후, 상기 양단부는 역할을 바꿔 상기 제 2 단부는 능동적 측정과정을 수행하고, 처음에 능동적 측정과정을 수행하였던 상기 제 1 단부는 수동적 측정과정을 수행한다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 메인 모듈과 원격 모듈은 그 기능을 바꿔 수행하여, 상기 원격 모듈은 테스트 자극 신호를 인가하여 일련의 측정과정을 수행하고, 상기 메인 모듈은 상기 원격 모듈의 테스트 자극신호에 따른 다양한 테스트를 수행할 수 있게 된다. 이로써 정해진 시간 동안 상당히 많은 횟수의 테스트를 수행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 기술하였지만, 본 발명은 더 넓은 관점에서 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 많은 변경과 수정들이 가능하다는 것은 당업자들에게 명백하게 될 것이다. 그러므로, 첨부된 청구항들은 본 발명의 범위내에서 이루어지는 이러한 모든 수정과 변경들을 포함한다는 것을 주목해야 한다.

Claims (12)

  1. 테스트 대상 케이블을 측정하기 위한 테스트 장치의 동작방법에 있어서,
    메인 유닛을 상기 케이블의 제 1 단부와 인터페이스하여, 그 케이블에 테스트 자극 신호를 공급하고 측정과정을 수행하는 메인 모듈을 제공하는 단계;
    원격 유닛을 상기 케이블의 제 2 단부와 인터페이스하여, 상기 메인 모듈이 제공하는 상기 자극 신호에 따른 측정과정을 수행하는 원격 모듈을 제공하는 단계;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 메인 및 원격 유닛을 이용한 측정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원격 모듈은 상기 메인 모듈의 자극 신호와 측정 타이밍 도와 연계하여 측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 메인 및 원격 유닛을 이용한 측정방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 모듈로부터 상기 자극 신호를 공급하고 그에 따른 측정을 수행함으로써 상기 메인 및 원격 모듈에서 측정을 수행하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 메인 및 원격 유닛을 이용한 측정방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 원격 모듈은 상기 테스트 대상 케이블에 테스트 자극 신호를 공급하는 능력을 구비하여 상기 자극신호에 따른 측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 메인 및 원격 유닛을 이용한 측정방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 메인 모듈의 자극신호에 따른 측정을 수행한 후에,
    상기 원격 모듈로부터 자극신호를 제공하여 그에 따른 측정을 상기 메인 및 원격 모듈에서 수행하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 메인 및 원격 유닛을 이용한 측정방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 모듈의 측정과정은,
    근단 누화와 리턴 손실로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 메인 및 원격 유닛을 이용한 측정방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 메인 모듈의 측정과정은,
    전자기 간섭을 측정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 메인 및 원격 유닛을 이용한 측정방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 원격 모듈의 측정과정은,
    원단 누화, 삽입 손실 및 전자기 간섭으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 메인 및 원격 유닛을 이용한 측정방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 원격 모듈의 측정과정은,
    전자기 간섭을 측정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 메인 및 원격 유닛을 이용한 측정방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 원격 모듈은 상기 테스트 대상 케이블에 수동 종료신호를 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 메인 및 원격 유닛을 이용한 측정방법.
  11. 테스트 장치에 있어서,
    테스트 대상 케이블의 제 1 단부와 인터페이스하도록 구성된 메인 모듈과;
    상기 테스트 대상 케이블의 제 2 단부와 인터페이스하도록 구성된 원격 모듈을 포함하며;
    상기 테스트 장치에서, 상기 메인 모듈은 자극 신호를 상기 케이블에 공급하여 상기 자극 신호에 따른 측정을 수행하며, 상기 원격 모듈은 상기 메인 모듈의 자극 신호에 따른 측정과 이와 타이밍을 맞춘 측정을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 메인 및 원격 유닛을 이용한 측정장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 테스트 장치에서, 상기 원격 모듈은 자극 신호를 상기 케이블에 공급하여 상기 자극 신호에 따른 측정을 수행하며, 상기 메인 모듈은 상기 원격 모듈의 자극 신호에 따른 측정과 이와 타이밍을 맞춘 측정을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 메인 및 원격 유닛을 이용한 측정장치.
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