KR101352715B1 - 패시브 광 통신망 인밴드 ｏｔｄｒ - Google Patents

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Abstract

인밴드 OTDR은 링크에 대한 OTDR 테스트를 수행하기 위해 네트워크의 통신 프로토콜을 사용한다. OTDR 신호(프로브 펄스)는 데이터 신호처럼 다루어지기 때문에, OTDR 테스트에 요구되는 시간은 통상적으로 다른 글로벌 네트워크 이벤트에 요구되는 시간과 대략 동일하며, 사용자에 대한 서비스의 간섭이 고려되지 않는다. 네트워크 장비는 OTDR(optical time domain reflectometry) 송신기 및 수신기를 포함하며, 이들 각각은 링크에 동작가능하게 접속되어 각각 OTDR 신호를 송신 및 수신한다. OTDR이 수생되는 경우, 링크에 동작가능하게 접속된 네트워크 장치는 OTDR 송신기를 작동시켜 링크의 통신 프로토콜에 기초하여 정해진 테스트 시간 동안 링크 상에 OTDR신호를 전송하며, 이 동안 데이터 신호는 네트워크 장비로 전송되지 않는다. 처리 시스템은 OTDR신호를 처리하여 OTDR 테스트 결과를 제공한다.

Description

패시브 광 통신망 인밴드 ＯＴＤＲ{PASSIVE OPTICAL NETWOK(PON) IN-BAND OPTICAL TIME DOMAIN PEFLECTOMETER(OTDR)}
본 발명은 일반적으로 송신에 관한 것으로, 구체적으로는 패시브 광통신망(passive optical network)에서 광 시간 영역 반사측정(optical time domain reflectometry)을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
OTDR(optical time domain reflectometry)은 광 링크의 특징화 및 진단에 있어 매우 중요한 툴(또는 "기능(function)")이다. 광 시간 영역 반사측정(간단히 OTDR이라고도 함)의 일반적인 개념은 광 펄스를 광 링크로 전송하고 링크로부터 반사된 신호를 시간 함수로서 측정하는 것이다. 광 펄스는 보다 구체적으로는 프로브 펄스로 알려져 있으며, 또한 펄스 또는 OTDR 신호로 지칭되기도 한다. 본 명세서에서 광 링크는 일반적으로 광파이버 통신 링크이며 간단히 링크라고도 한다. 반사 신호는 또한 반환 신호 또는 수신 신호로 알려져 있으며, 본 명세서에서는 특별한 언급이 없는 한 3개의 용어가 상호교환 방식으로 사용된다. 반사 신호의 분석으로 광파이버(일반적으로 간단히 파이버라고도 함)의 특성을 포함하는 링크의 물리적 특성을 계산할 수 있다. 도 1은 시간에 대한 반환 신호의 파워의 OTDR 다이어그램의 일례를 도시한 것이다. 링크의 물리적 특성은 반환된 펄스의 다이어그램에서 반환 펄스의 경사가 스무스하지 않은 영역으로서 표시되며, "이벤트(event)"로 알려져 있다. 라인(100)의 경사는 킬로미터당 파이버 손실의 2배이다. 수신된 광 신호(레일레이 역산란 신호)는 1㎲ 펄스로부터 시작하여 약 45 dB이다. 링크 상의 이벤트의 예로는 배드 스플라이스(bad splices)(102), (매우 작은 반경을 갖는)파이버 내 벤드(104), 및 평탄화 광섬유(flattened fiber)(106)가 있으며, 이들에 한정되지는 않는다. 섹션(108)은 각을 이루는 파이버(angled fiber), 낮은 반사 종결(low reflectance termination) 또는 컷 파이버(cut fiber)를 나타낸다.
반환 신호는 다음을 포함하는 컴포넌트들로부터 유도된다.
A. 파이버를 따라 분산된 무작위의 산란 지점으로부터 발생하는 레일레이 역산란 신호. 역산란 신호로 알려져 있는 반환 신호는 광 펄스의 길이를 따라 생성된 다수의 매우 작은 반사들의 합의 결과이다. 일례로 프로브 펄스가 지속기간이 1nsec(1 나노초)이면, 펄스에 의해 켜진(lit) 파이버는 지속기간이 1㎲(1마이크로초)인 펄스에 의해 켜진 파이버의 양이다. 이 예에서, 1nsec 펄스의 반환 역 산란 신호는 1㎲ 펄스에 비해 30dB 아래이다. 펄스 크기와 같은 반환 산란 신호는 파이버의 보다 짧은 길이와 같기 때문에, 1nsec 펄스는 광 파이버의 보다 높은 공간 분해능을 가능하게 하고, 정확히 파이버에서 이벤트가 발생하는 경우의 보다 큰 정확도(낮은 불확실성)를 용이하게 한다. 현 예에서, 1㎲ 펄스가 약 100m(미터)의 분해능을 제공할 수 있는 경우, 1nsec 펄스는 약 0.1m의 분해능을 제공할 수 있다. 이런 이유로, 일반적으로 OTDR 스캔은 처음에 파이버 상의 이벤트의 일반적인 영역을 신속히 결정하기 위해 보다 긴 펄스로 시작하고, 그 후 스캔은 필요한 만큼 특정 이벤트 상의 보다 짧은 펄스로 '줌'인 한다.
B. 스플라이스, 커넥터, 스플리터 및 파이버 및 면(face) 등을 포함하는 링크의 굴절률의 불연속성으로부터의 반사. 이들 불연속성으로부터의 반사는 레일레이 역산란과 상이한 특징을 갖는다. 예를 들면, 반사 벌스의 진폭은 일반적으로 역확산된 신호보다 훨씬 더 크고 통상적으로 파이버 내의 광 펄스의 길이보다 훨씬 더 짧은 물리적 범위 내로 국부화된다. 반사 신호의 파워는 인입 신호의 파워 및 반사를 일으키는 링크 상의 불연속성(이벤트)의 반사에 의존한다.
OTDR 기능은 PON(Passive Optical Networks)에서 사용되는 중요한 툴이다. PON이 신뢰할 수 있는 통신망에 대해 물리적 베이스를 제공하는데 사용되면, 통신망의 조건 및 설치는 이 신뢰성을 보장하는 진단 툴을 수반할 수 있다. PON 망은 통상적으로 긴 거리(수십 킬로미터까지)의 광 파이버 링크를 갖는다. 파이버 링크는 지방에 있을 수 있고, 흔히 매립되며, 이 물리적 플랜트의 고장 또는 저하를 찾아내는 것은 매우 힘든 일이다. OTDR 기능은 링크 내 고장 지점을 찾아내고 링크에서 저하의 원인을 이해하는데 매우 중요할 수 있다.
OTDR 툴은 ONU(Optical Network Unit) 설치(브링업) 전에 그리고 설치 동안에 파이버, 스플라이스 및 커플러의 품질을 검사하기 위해 파이버 설치 동안 PON에서 사용된다. OTDR 툴은, 물리적 접속성의 확인, 고손실 파이버 벤드(물리적 손상, 스트레스 또는 시간 저하(time degradation)와 같은)의 식별, 저하된 인-서비스 또는 고장난 ONU의 검출, 또는 ONU로의 파이버가 수리인을 보내기 전에 고손실을 갖는 지의 식별을 위해, 정상 동작 동안 사용될 수도 있다. OTDR은 서비스 조건(임의의/부분 ONU와의 통신 없이)으로부터 검출하기 위해 그리고 파이버에 장애가 있는 경우(컷 또는 높은 벤드 손실)를 식별하기 위해 사용될 수도 있다.
PON에 OTDR을 구현하는 것은 종래의 OTDR 테스트 장비에 대한 과제이다. 광학망으로서의 PON은 일반적으로 긴 파이버, 긴 파이버로 인한 증가된 링크 버젯 및 신호를 감쇄시키는 광 스플릿에 의해 특징지워진다. 일반적으로 PON은 추가적인 작은 스플리팅을 갖는 큰 스플리팅 포인트(1:8, 1:16 또는 1:32 스플리터가 일반적임)를 갖는다.
도 2를 참고하면, EPON 네트워크가 도시되어 있는데, OLT(optical line transmission equipment of the network provider)(200)가 파이버 광학 망 링크(204, 206A, 206B, 206N)를 통해 ONU(사용자와 연관된 광 네트워킹 유닛)(208A, 208B, 208N)와 통신한다. 패시브 광 스플리터(210)는 OLT(200)가 ONU(208A, 208B, 208N)와 통신하는 것을 용이하게 한다. ONU(현 예에서는 208A, 208B 및 208N)의 방향에서 스플리터로부터 링크의 하나 이상의 부분은 링크의 "팔(arm)"로 알려져 있다. ONU(200)는 통상적으로 네트워크 스위치(220)를 통해 코어 네트워크(222)로의 사용자 접속을 용이하게 한다. 호스트인 제어기(224)는 PON의 감시, 커맨드 및 제어와 같은 기능들을 제공할 수 있다. PON은 당해 기술분야에서 알려져 있고, 당업자는 특정 애플리케이션에 대해 단독 또는 통합된 컴포넌트의 구성을 선택할 수 있다.
스플리터로부터의 고손실 및 반사 신호가 전방 및 후방 전파 모두에서 이 손실을 본다는 사실의 결과로서, OTDR 신호는 강하게 감쇄되어, 그 결과 스플릿 후에 무엇이 일어나는 지를 알기 어렵게 된다. 일례에서, 각 방향의 광학 감쇄(파이버, 스플리터, 커넥터 등)는 60dB의 2방향 손실에 대해 30dB의 범위일 수 있다. 이 점의 원단에서의 반사는 전방 전파 OTDR 프로브 신호 아래로 -15dB 내지 -45dB일 수 있는데, 이것은 -75dBm 내지 -105dBm의 감지 레벨이 수신기에서 필요하다는 것을 의미한다.
또한, PON은 추가적인 복잡성을 갖는데, OLT로부터의 전방향 전파 프로브 펄스가 스플리터에 의해 나누어지고, 동시에 모든 스플리터 암 아래로 전송된다. 각각의 암은 OTDR 쪽으로 보낼 반사 신호를 생성한다. 그러나, 모든 ONU로부터의 신호 및 역확산기 반사는 신호가 OTDR 쪽으로 진행할 때 스플리터에 의해 결합되기 때문에, 하나의 특정 스플리터 암 내의 이벤트로부터의 작은 변화를 보는 것은 중대한 도전이 된다. 이벤트가 가시적이라 해도, 이벤트가 어느 암에서 발생하는지를 판별하는 것은 통상 가능하지 않다.
종래의 솔루션은 2개의 넓은 카테고리로 분할된다. 솔루션의 제 1 카테고리는 독립적인 OTDR 테스트 장비를 사용하고 있다. 링크에 문제가 있다면, 링크를 위한 파이버는 네트워크 장비로부터 분리되고, OTDR 테스트 장비는 네트워크 장비 대신에 파이버에 접속되며, OTDR 테스트 장비는 링크에 대한 테스트를 수행한다. 이 설명의 문맥에서, 네트워크 장비는 네트워크 장치 및 사용자 장치를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 링크와 관련된 문제가 네트워크 장치에 더 가까운 링크 쪽에 있다고 생각되면, OTDR 테스트 장비가 네트워크 장치 대신에 접속될 수 있는데, 이는 PON의 경우에 OLT이다. 링크와 관련된 문제가 사용자 장치에 더 가까운 링크 쪽에 있다고 생각되면, OTDR 테스트 장비가 사용자 장치 대신에 접속될 수 있는데, 이는 PON의 경우에 ONU이다. 일반적으로, 네트워크 장치는 복수의 사용자 장치에게 서비스를 제공하는 중앙에 위치한 장비이며, 사용자 장치는 네트워크 장치에 접속을 제공하는 커스터머 위치에 위치하는 장비이다. 네트워크 장치와 사용자 장치 사이에 위치해 있는 스플리터를 횡단하는 신호를 분석하는데 있어서의 전술한 어려움으로 인해, 네트워크 내 상이한 지점에 있는 OTDR을 접속하는 것이 필요하다. 이 경우, 서비스는 PON 물리적 인프라에 인트럽트되는데, 이는 모든 사용자들이 OTDR 테스트 기간 동안 서비스를 소실할 것임을 의미한다. 문맥에 따라 사용자들은 또한 커스터머, 클라이언트 및 가입자라고도 한다. 또한, 이 테스트는 테스트를 물리적으로 용이하게 하는 기술자의 능동적인 중재를 요구한다. 네트워크는 OTDR 테스트 동안 서비스를 제공하지 않기 때문에, OTDR 테스트 장비는 서비스를 제공하는데 사용된 동일한 파장을 사용할 수 있으며, 본 명세서에서는 데이터 신호 전송 파장을 사용하는 것으로 지칭된다.
종래의 솔루션의 제 2 카테고리는 집중식 OTDR 테스트 장비, 예컨대 1625 또는 1675 나노미터(nm) 범위를 사용하는 독립형 장비를 사용하는 것에 기초하는데, 이는 산업에서 일반적이며, (ITU-T L.66과 같은)현 표준에서 유지 파장으로 지칭된다. 본 명세서의 문맥에서, 1625nm 내지1675nm 범위를 16XY라고도 한다. 이들 파장은 PON 파장으로부터 분리된 WDM(wavelength division multiplex)일 수 있으며 따라서 PON 서비스와 간섭하지 않기 때문에, 이들 파장이 사용된다. OTDR은 사용자에 대해 서비스를 주고받는 파장과 상이한 파장을 사용하여 동작하므로, 이 기법은 아웃오브밴드(out-of-band)로 알려져 있고, 사용자에 대한 서비스는 OTDR 동안 간섭되지 않는다. 커스터머로/로부터 서비스를 제공하기 위한 산업 표준 통신 파장은 1480nm 내지 1500nm으로 ITU-T G.984.2 및 IEEE802.3ah에서 지정된 EPON/G-PON 다운스트림(DS) 신호(단일 파이버 시스템) 및 1260nm 내지 1360nm로서 EPON/G-PON 업스트림(US) 신호를 포함한다. 커스터머로/로부터 서비스를 제공하기 위한 다른 파장은 1575-1580nm 범위로서 ITU-T G.987.2 및IEEE802.3av에서 지정된 10GEPON/XG-PON 다운스트림(DS) 신호(단일 파이버 시스템) 및 1260-1280nm 범위로서 10GEPON/XG-PON 업스트림(US) 신호를 포함한다. 이들 다운스트림 및 업스트림 파장은 본 명세서에서 각각 15XY 및 13XY라고 한다.
1G(초당 1기가비트) 라인 레이트에 대한 현재의 PON 통신 프로토콜은 IEEE802.3ah-1GEPON(Gigabit Ethernet PON), FSAN(Full Service Access Network) 및 ITU-T G.984.1/G.984.2/G.984.3/G.984.4GPON(Gigabit PON)을 포함한다. 10GEPON(10Gigabit Ethernet PON) 및 ITU-T G.987.1/G.987.2/G.987.3/G.988XGPON(10Gigabit PON)에 대한 IEEE802.3av 프로토콜이 또한 알려져 있다. 현재의 통신 프로토콜을 사용하는 PON 내 통신의 일반적인 개념은 제 1 파장의 다운스트림 송신을 이용하는 OLT로부터 ONU로의 방송 및 제 2 파장을 이용하는 모든 ONU로부터 OLT로의 업스트림 송신을 이용한 TDM(time division multiplexing)을 포함한다. 통신 프로토콜은 상이한 사용자의 매체 액세스를 관리하고 제어한다.
1GEPON 및 10GEPON 제어 프로토콜은 IEEE802.3ah(항목 64, 65) 및 IEEE802.3av 항목 (76, 77)에서 주어진 MPCP(Multipoint Control Protocol)에 의해 정의된다. MPCP는 패킷 기반형이다. 주 MPCP 개념은 MPCP 패킷을 타임-스탬핑하는 것, 업스트림 전송 슬롯을 나타내는 다운스트림 내 승인 패킷들의 송신, 큐 내의 보고된 데이터 및 자동 발견 및 등록 프로토콜을 나타내는 업스트림 내 보고 패킷의 송신을 포함한다. GPON 전송 제어 프로토콜(GTC)은 ITU G.984.3에서 정의되고, XGPON은 ITU G.987.3에서 정의되며, GTC 프레임에서 제공된 GTC 헤더를 통해 행해진 관리를 포함한다.
1GEPON 및 10GEPON은 또한 고 레벨 제어 프로토콜, 즉 IEEE802.3ah(항목 57)에 정의된 OAM(Operation Administration and Maintenance)을 포함한다. OAM 프로토콜은 또한 패킷 기반이다. GPON 및 XGPON 고 레벨 프로토콜은 두 유형의 메시지, 즉 ITU G.984.3 및 G984.4 및 XGPON에 대한 G.988에서 정의된 PLOAM 메시지 및 OMCI 메시지에 의해 구현된다.
NGA(Next generation access) 프로토콜은 XGPON1(10G/2.5G) 및 XGPON2(10G/10G)를 포함하는 NGPON1으로 마킹된 GPON 차세대 프로토콜을 포함한다.
도 3은 종래의 아웃오브밴드 OTDR 시스템을 도시한 것이다. 통상적으로, OTDR 테스트 장비(300)는 독립형이며 고가이다. 따라서, OTDR 테스트 장비는 통상적으로 공유 자원이다. 공유는 통상적으로 전술한 광 스위치 및 WDM 광 커플러(302)를 사용하여 달성된다. OTDR 테스트 장비는 관련 링크에 대한 문제가 있는 경우에만 링크에 접속된다. OTDR 신호(프로브 펄스)(304)는 OTDR(300)로부터 WDM(302)을 통해 링크(204)로 전송된다. OTDR 신호(반환 신호)(306)는 OTDR(300)에 의해 WDM(302)을 통해 수신된다. 스플리터 후에 문제가 있고 위치가 중요하면 OTDR 테스트 장비는 ONU에서 접속될 수 있다. 예를 들면, OTDR(300)은 사용자 위치로 와서 ONU-1(208A)을 대체할 수 있으며, 따라서 링크의 암을 테스트하기 위해 파이버(206A)를 사용할 수 있다. 이 방법의 추가적 확장부에서, 일부 오퍼레이터는 보이는 각 ONU와 상이한 경로를 허용하도록 OTDR 신호를 다시 반사하기 위해 ONU에서 커넥터화된(connectorized) 16XYnm 반사기, 통상적으로는 FBG(fiber bragg grating) 반사기를 추가한다. OTDR 테스트 장비는 통상적으로 CO(central office)(308) 또는 인근의 시설에 위치해 있다. 단일 PON이 도시되어 있지만, 통상적으로는 OTDR 테스트 장비는 제어기의 제어하에 광 파이버 스위치 및 광 커플러의 어레이를 통해 복수의 PON에 접속된다. 이 솔루션은 복잡성 및 비용 때문에 널리 사용되지 않는다.
따라서 사용자에 대한 서비스를 유지하면서 종래의 솔루션보다 저비용으로, 링크의 감시 및 스마트 경보의 제공, 특히 PON의 OTDR을 보다 빈번하게 수행하는 것을 포함하는 링크의 분석을 수행하는 시스템이 요구된다.
본 발명에 따르면, 네트워크 장비로서, 링크에 동작가능하게 접속되어 있으며 OTDR 신호를 송신하도록 구성되어 있는 OTDR(optical time domain reflectometry) 송신기와, 상기 링크에 동작가능하게 접속되어 있으며 상기 OTDR 신호를 수신하도록 구성되어 있는 OTDR 수신기를 포함하는 네트워크 장비와, 상기 링크에 동작가능하게 접속되어 있는 네트워크 장치 -상기 네트워크 장치는 상기 OTDR 송신기를 작동시켜 정해진(determined) 테스트 시간 동안 상기 OTDR 신호를 상기 링크 상에 전송하도록 구성되어 있고, 상기 정해진 테스트 시간은 상기 링크의 통신 프로토콜에 기초하며, 상기 정해진 테스트 시간 동안 데이터 신호는 상기 네트워크 장비로 전송되지 않고, 상기 네트워크 장치는 상기 정해진 시간 동안 상기 데이터 신호를 송신하도록 허용됨- 와, 상기 OTDR 수신기에 동작가능하게 접속되어 있으며, 상기 OTDR 신호를 처리하여 OTDR 테스트 결과를 제공하도록 구성되어 있는 처리 시스템을 포함하는 시스템이 제공된다.
선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치에 포함된다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장치는 OLT(optical line transmission equipment)이다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장비는 상기 OLT에 포함되고, 상기 OTDR 송신기는 13XYnm OTDR 테스트 신호를 다운스트림 송신하도록 구성된다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 정해진 테스트 시간은 상기 링크에 기초하여 계산된다.
선택적인 실시예에서, 이 시스템은 상기 링크에 동작가능하게 접속된 적어도 하나의 사용자 장치를 포함한다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장비는 상기 적어도 하나의 사용자 장치에 포함된다.
선택적인 실시예에서, 상기 OTDR 테스트 결과는 상기 데이터 신호를 사용하여 상기 링크를 통해 전송된다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치에 포함되고, 상기 OTDR 테스트 결과는 상기 사용자 장치 내의 상기 OTDR 송신기를 사용하여 상기 링크를 통해 송신되고 상기 네트워크 장치 내의 상기 OTDR 수신기를 사용하여 수신된다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치에 포함되고, 상기 OTDR 테스트 결과는 상기 네트워크 장치 내의 상기 OTDR 송신기를 사용하여 상기 링크를 통해 송신되고, 상기 사용자 장치 내의 상기 OTDR 수신기를 사용하여 수신된다.
선택적인 실시예에서, 상기 테스트 시간은 상기 네트워크 장치와 상기 적어도 하나의 사용자 장치 사이의 RTT(round trip time)에 기초하여 계산된다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치 및 상기 적어도 하나의 사용자 장치와 분리된 독립형 OTDR 테스트 장비에 포함된다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 사용자 장치 중 적어도 하나는 상기 네트워크 장치에게 상기 OTDR 송신기를 작동시켜 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 링크 상에 상기 OTDR 신호를 송신하라고 통지하도록 구성되어 있다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 사용자 장치 중 적어도 하나는 상기 OTDR 송신기를 작동시켜 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 링크 상에 상기 OTDR 신호를 송신하도록 구성되어 있다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 사용자 장치는 ONU(optical networking unit)이다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장비는 상기 ONU에 포함되고, 상기 OTDR 송신기는 15XYnm OTDR 테스트 신호를 업스트림 송신하도록 구성되어 있다.
선택적인 실시예에서, 상기 링크는 파이버 광 통신 링크(fiber optic communications link)이다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 링크는 PON(passive optical network)용으로 구성되어 있다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 OTDR 신호는 인밴드 신호이다.
본 발명에 따르면, 네트워크 장비로서, 링크에 동작가능하게 접속되어 있으며 OTDR 신호를 송신하도록 구성되어 있는 OTDR(optical time domain reflectometry) 송신기와, 상기 링크에 동작가능하게 접속되어 있으며 상기 OTDR 신호를 수신하도록 구성되어 있는 OTDR 수신기를 포함하는 네트워크 장비와, 상기 링크에 동작가능하게 접속되어 있는 네트워크 장치 -상기 네트워크 장치는 상기 OTDR 송신기를 작동시켜 정해진(determined) 테스트 시간 동안 상기 OTDR 신호를 상기 링크 상에 전송하도록 구성되어 있고, 상기 정해진 테스트 시간은 상기 링크의 통신 프로토콜에 기초하며, 상기 정해진 테스트 시간 동안 데이터 신호는 상기 네트워크 장비로 전송되지 않고, 상기 네트워크 장치는 정해진 테스트 시간 동안 데이터 신호를 송신하도록 허용되지 않음- 와, 데이터 신호를 송신하고 데이터 신호를 수신하도록 구성되어 있는 적어도 하나의 사용자 장치 -상기 적어도 하나의 사용자 장치는 데이터 신호를 상기 정해진 테스트 시간 동안에 송신하도록 허용되고, 상기 적어도 하나의 사용자 장치는 상기 링크에 동작가능하게 접속되어 있음- 와, 상기 OTDR 수신기에 동작가능하게 접속되어 있으며, 상기 OTDR 신호를 처리하여 OTDR 테스트 결과를 제공하도록 구성되어 있는 처리 시스템을 포함하는 시스템이 제공된다.
본 발명에 따르면, 네트워크 장비 내의 OTDR 송신기를 작동시켜 정해진 테스트 시간 동안 상기 OTDR 송신기에 동작가능하게 접속되어 있는 링크 상에 OTDR 신호를 송신하는 단계 -상기 정해진 테스트 시간은 상기 링크의 통신 프로토콜에 기초하고, 상기 정해진 테스트 시간 동안 데이터 신호가 상기 네트워크 장비로 송신되고, 상기 링크에 동작가능하게 접속된 네트워크 장치는 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 데이터 신호를 송신하도록 허용됨- 와, 상기 네트워크 장비 내의 OTDR 수신기로 상기 OTDR 신호를 수신하는 단계 -상기 OTDR 수신기는 상기 링크에 동작가능하게 접속됨- 와, 상기 OTDR 수신기에 동작가능하게 접속된 처리 시스템으로 상기 수신된 OTDR 신호를 처리하여 OTDR 테스트 결과를 제공하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치에 포함된다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장치는 OLT(optical line transmission equipment)이다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장비는 상기 OLT에 포함되고, 상기 OTDR 송신기는 13XYnm OTDR 테스트 신호를 송신하도록 구성된다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 정해진 테스트 시간은 상기 링크에 기초하여 계산된다.
선택적인 실시예에서, 이 방법은 상기 링크에 동작가능하게 접속된 적어도 하나의 사용자 장치를 포함한다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장비는 상기 적어도 하나의 사용자 장치에 포함된다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 OTDR 테스트 결과는 상기 데이터 신호를 사용하여 상기 링크를 통해 전송된다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치에 포함되고, 상기 OTDR 테스트 결과는 상기 사용자 장치 내의 상기 OTDR 송신기를 사용하여 상기 링크를 통해 송신되고 상기 네트워크 장치 내의 상기 OTDR 수신기를 사용하여 수신된다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치에 포함되고, 상기 OTDR 테스트 결과는 상기 네트워크 장치 내의 상기 OTDR 송신기를 사용하여 상기 링크를 통해 송신되고, 상기 사용자 장치 내의 상기 OTDR 수신기를 사용하여 수신된다.
선택적인 실시예에서, 상기 테스트 시간은 상기 네트워크 장치와 상기 적어도 하나의 사용자 장치 사이의 RTT(round trip time)에 기초하여 계산된다.
선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치 및 상기 적어도 하나의 사용자 장치와 분리된 독립형 OTDR 테스트 장비에 포함된다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 사용자 장치 중 적어도 하나는 상기 네트워크 장치에게 상기 OTDR 송신기를 작동시켜 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 링크 상에 상기 OTDR 신호를 송신하라고 통지하도록 구성되어 있다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 사용자 장치 중 적어도 하나는 상기 OTDR 송신기를 작동시켜 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 링크 상에 상기 OTDR 신호를 송신하도록 구성되어 있다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 사용자 장치는 ONU(optical networking unit)이다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 네트워크 장비는 상기 ONU에 포함되고, 상기 OTDR 송신기는 15XYnm OTDR 테스트 신호를 업스트림 송신하도록 구성되어 있다.
선택적인 실시예에서, 상기 링크는 파이버 광 통신 링크(fiber optic communications link)이다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 링크는 PON(passive optical network)용으로 구성되어 있다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 OTDR 신호는 인밴드 신호이다.
본 발명에 따르면, 네트워크 장비 내의 OTDR 송신기를 작동시켜 정해진 테스트 시간 동안 상기 OTDR 송신기에 동작가능하게 접속되어 있는 링크 상에 OTDR 신호를 송신하는 단계 -상기 정해진 테스트 시간은 상기 링크의 통신 프로토콜에 기초하고, 상기 정해진 테스트 시간 동안 데이터 신호가 상기 네트워크 장비로 송신되고, 상기 적어도 하나의 사용자 장치는 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 데이터 신호를 송신하도록 허용되고, 상기 적어도 하나의 사용자 장치는 상기 링크에 동작가능하게 접속됨- 와, 상기 네트워크 장비 내의 OTDR 수신기로 상기 OTDR 신호를 수신하는 단계 -상기 OTDR 수신기는 상기 링크에 동작가능하게 접속됨- 와, 상기 OTDR 수신기에 동작가능하게 접속된 처리 시스템으로 상기 수신된 OTDR 신호를 처리하여 OTDR 테스트 결과를 제공하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
도 1은 시간에 대한 반환 신호의 파워의 OTDR 다이어그램의 일례를 도시한 도면.
도 2는 EPON 네트워크의 다이어그램
도 3은 종래의 아웃오브 밴드 OTDR 시스템을 도시한 도면.
도 4는 PON 내 인밴드(in-band) OTDR을 수행하는 시스템의 다이어그램.
도 5a는 표준 동작의 휴리스틱(heuristic) 예를제공하는 다이어그램.
도 5b는 ONU에서 액티브 반사의 휴리스틱 예를 제공하는 다이어그램.
도 6은 인밴드 OTDR 기능을 위한 장치의 일 예시적 구현의 개략도.
도 7은 사용자 장치에서 인밴드 OTDR을 수행하는 시스템의 다이어그램.
도 8은 통합된 아웃오브밴드 OTDR을 갖는 OLT의 다이어그램
이하, 첨부 도면을 참고하여 예를 통해 실시예를 설명한다.
본 실시예에 따른 시스템 및 방법의 원리 및 동작은 도면 및 하기 설명을 참고하면 보다 잘 이해될 것이다. 본 실시예는 PON의 특정 OTDR(optical time domain reflectometry)에서 링크의 분석을 수행하는 시스템이다. 이 시스템 및 방법은 사용자에 대한 서비스를 유지하면서 링크의 테스트를 보다 빈번하게 그리고 종래의 솔류션보다 낮은 비용으로 할 수 있다.
일실시예에서, OTDR 테스트는 데이터 신호 전송 파장을 네트워크의 통신 프로토콜을 사용하여 인밴드 OTDR 테스트라고 하는 링크에 대한 OTDR 테스트를 수행한다. 즉, OTDR 신호(프로브 펄스)는 네트워크 데이터 신호같이 네트워크의 통신 프로토콜에 의해 처리된다. 네트워크 장치는 통상적으로 링크를 통해 적어도 하나의 사용자 장치와 동작하도록 접속된다. OTDR 측정이 수행될 때, 네트워크 장치는 사용자 장치에게 정해진 테스트 시간 동안 OTDR 테스트를 수행하는 네트워크 장비로의 데이터 신호의 전송 중지를 통지한다. 본 설명의 문맥에서는, 테스트 신호가 네트워크의 유지를 위해 서비스 제공자에 의해 사용되는데 반해, 데이터 신호는 사용자에게 서비스를 제공하기 위해 링크상에서 보내진 모든 제어 및 정보 신호를 참조한다. 네트워크 장비는 OTDR 송신기 및 OTDR 수신기로 구성된다. 결정된 테스트 시간은 네트워크의 통신 프로토콜에 기초한다. 바람직한 구성은 네트워크 장비의 OTDR 송신기 및 OTDR 수신기가 네트워크 장치에 포함되는 경우이다. 네트워크 장치는 OTDR 송신기를 가동시켜 정해진 테스트 시간 동안 링크 상에 OTDR 신호를 전송한다. OTDR 수신기는 링크와 동작하도록 접속되며 OTDR 신호를 수신하도록 구성된다. 처리 시스템은 OTDR 수신기와 동작하도록 접속되며 OTDR 신호를 처리하여 OTDR 테스트 결과를 제공하도록 구성된다. 일실시예에서, 네트워크 장치는 업스트림 파장을 사용하여 OTDR 신호를 다운스트림 전송한다. 반사된 OTDR 신호는 네트워크 장치에서 수신되고 업스트림 데이터 신호가 중지되어 인밴드 OTDR 테스트를 가능하게 한다. OTDR 테스트 동안, 데이터 신호는 OTDR 테스트를 수행하는 네트워크 장치로부터 지속적으로 보내질 수 있음에 주목하라.
인밴드 OTDR은 OTDR 테스트를 수행하기 위해 네트워크의 통신 프로토콜을 사용하기 때문에, OTDR 측정에 필요한 시간은 통상적으로 다른 글로벌 네트워크 이벤트에 필요한 시간과 거의 동일하며, 당해분야에서 사용자로의 서비스의 중단은 고려되지 않는다. 그 결과, 인밴드 OTDR 테스트는, 사용자로의 서비스를 유지하는 데이터 신호 전송 파장을 사용하고 따라서 통상적으로 가능한 한 드물게 수행되는 종래의 OTDR 테스트에 비해, 사용자로의 서비스를 유지하며 쉽게 이용가능하고 링크의 테스트를 보다 빈번하게 할 수 있다. OTDR 테스트는 데이터 신호 전송 파장 및 인밴드 신호를 사용하여 수행되기 때문에, 비교적 고가의 컴포넌트를 사용하는 아웃오브밴드 OTDR에 비해, 비교적 저렴한 컴포넌트가 사용될 수 있다. 또한, OTDR 컴포넌트는 네트워킹 장치에 통합될 수 있고 통상적으로 독립형 OTDR 테스트 장비에 비해 보다 저렴한 동일한 수신 전단을 사용할 수 있다.
명확성을 위해, 본 설명은 PON(흔히 하나의 ONU를 지칭함)을 사용하지만, 이것은 본 시스템 및 방법이 이러한 설명에 의해 제한된다는 것을 의미하는 것은 아니다. PON은 통상적으로 복수의 ONU를 가지며, 본 방법은 유사한 동작 기능을 갖는 다른 네트워크 유형에도 적용될 수 있다. 따라서, 본 실시예는 설명한 예시적인 장치 그대로든 또는 다르든 관계없이 유용한 것으로 확인되었음에 유의하라.
도 4를 참조하면, PON에서 인밴드 OTDR을 수행하는 시스템의 다이어그램이 도시되어 있는데, 네트워크 장치는 OLT(500)이고 PON 통신 프로토콜은 OTDR이 수행될 수 있도록 하는데 사용된다. 테스트되는 링크는 502로 도시되어 있는데, 이것은 LUT(link under test)라고도 하며 또는 링크가 파이버 광통신 링크인 경우에는 이 링크를 FUT(fiber under test)라고도 한다. OTDR 신호는 사용자로부터의 업스트림 경로의 TDM(time division multiplexed) 부분을 이용하여 PON 업스트림 통신과 동기된다. OTDR 측정이 수행될 때, OLT(500)는 ONU(503)에게 OTDR 측정에 필요한 정해진 테스트 시간(타임 윈도우라 함, 즉 특정 시간의 소정 기간) 동안 업스트림 전송을 중지할 것을 통지한다. 정해진 테스트 시간은 바람직하게는 계획된 데이터 신호가 수신된 후에 시작하며, 임의의 컴포넌트 램프 업/스위치오버 타임, OTDR 라운드 트립 타임(RTT), 및 임의의 컴포넌트 리셋/스위치 백 타임을 포함한다. 일실시예에서, 정해진 테스트 시간은 사전 결정될 수 있는데, 예를 들면 정해진 테스트 시간이 1:30 AM 또는 5초 이내에 시작하고, 250 마이크로초 동안 지속한다. 이 지속 시간은 통상적인 25km(킬로미터) 링크에 대한 단일 OTDR 테스트에 충분하다. 다른 실시예에서는, 정해진 테스트 시간이 링크에 기초하여 계산될 수 있다. 정해진 테스트 시간을 계산하는 것은 OTDR 테스트의 지속기간을 최소화하려고 하는 경우에 바람직할 수 있다. 바람직하게는, 이 OTDR 측정 및 관련 타임 윈도우가 다수회 반복되고 보다 나은 수신기 감도를 얻기 위해 수신된 OTDR 신호가 평균화된다. 신호 평균화는 아래에서 보다 자세히 설명한다. 이 통상적인 경우에, 테스트를 위한 단일 광 펄스를 OTDR 측정 신호라 하며, 하나 이상의 OTDR 측정 신호가 정해진 테스트 시간 동안 전송된다. OTDR 신호란 용어는 보다 일반적인 용어로서 문맥에 따라 하나 이상의 OTDR 측정 신호 또는 OTDR 테스트와 연관된 모든 OTDR 측정 신호를 지칭한다. OTDR 테스트는 원하는 감도를 얻기 위해 충분한 수신된 신호를 제공하기 위한 통상적으로 반복된 테스트를 포함하며, 예컨대 매 1msec 또는 매 200msec마다 반복된 테스트를 포함한다. 응용에 따라서, OTDR 테스트에 대한 총 시간은 수십 초, 분, 또는 시간이 될 수 있다. 본 설명에 기초하여, 당업자는 특정 응용에 대한 정해진 테스트 시간을 결정할 수 있을 것이다.
OTDR 테스트를 수행하는 네트워크 장비로의 데이터 신호 전송을 중지하는(본 경우에는 업스트림 전송의 중지) 하나의 기법은 ONU가 정해진 테스트 시간 동안 어떠한 데이터도 전송하지 않음을 요구하는 브로드캐스트 메시지를 OLT(500)로부터 ONU(503)로 전송하는 것이다(ONU는 할당을 요구하는 OLT에게 리포트를 전송하지 않는다). 그러나, 이 기법은 이 새로운 브로드캐스트 메시지를 처리하기 위해 PON 프로토콜, OLT 및 ONU를 변경할 것을 요구한다. 바람직한 기법은 OLT가 EPON(1G 및 10G) 내의 MPCP 게이트를 송신하지 않게 하거나 또는 정해진 테스트 시간에 대응하는 GTC 할당(GPON 또는 NGGPON)을 송신하지 않게 하는 것이다. 이 기법은 EPON 프로토콜(1G 및 10G)에서의 발견 승인(discovery grant)의 할당 또는 GPON의 GTC 프로토콜에서의 윈도우의 범위추정(ranging)과 유사하다. 사용자 장치 전송 허가를 송신하지 않는 이 기법을 사용하는 것은 기존의 네트워크 통신 프로토콜을 이용하며 사용자 장치에 대한 어떠한 변경도 필요치 않다. 본 명세서의 문맥에서, 사용자 장치에게 데이터 신호의 전송을 중지하라고 통지하는 것은 사용자 장치 전송 허가를 송신하지 않는 것과 같은 기법(예컨대 EPON 내의 MPCP 게이트 또는 GPON 내의 GTC 할당)을 포함한다.
OLT(500)는 OTDR 송신기(OTDR TX)(504)를 작동시켜 정해진 테스트 시간 동안 링크 상에서 OTDR 측정 신호를 송신한다. OTDR 송신기(504)는 업스트림 파장에서 동작하는 레이저를 포함한다. 이 경우, 13XY 레이저(506)가 ONU 업스트림 송신기와 유사한 TDM 송신기와 함께 사용될 수 있다. 통상적으로, 13 XY 레이저(506)는 훼브리-페로 1G EPON 타입에 대해 1010+/-50nm이고 GPON DFB 타입에 대해 1310+/-30nm이다. 본 설명에 기하여 다른 레이저도 사용될 수 있으며, 당업자라면 응용에 따라 적당한 레이저를 선택할 수 있을 것이다. 정해진 테스트 시간 동안, OTDR 신호는 OTDR 송신기(504)로부터 비대칭 커플러(508), WDM 1(510), WDM 2(512)를 통해 링크(502)로 다운스트림 전송된다. 비대칭 커플러(508) 대신의 다른 구현예는 (전송 시간 동안 송신기로 스위칭하는데 사용되는)스위치 또는 서큘레이터(circulator)를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 응용에 따라서, OLT(500)는 데이터 신호들을 위한 하나 이상의 레이저를 포함한다. 1490nm 레이저(514)는 통상 1GEPON/GPON 전송을 위해 사용되고, WDM 1(510)을 통해 (그리고 후속적으로 WDM 2(512)를 통해) 다운스트림 송신할 수 있다. 1577nm 레이저(516)는 통상 10GEPON/XGPON 전송을 위해 사용되며 WDM 2(512)를 통해 다운스트림 전송할 수 있다. OTDR 신호가 전송되는 정해진 테스트 시간 동안, 15 XY 파장을 사용하는 데이터 신호 레이저(514, 516)는 계속 동작하여 데이터 신호를 다운스트림 전송하며, 따라서 13 XY에서의 OTDR 테스트 신호가 간섭없이 업스트림 수신될 수 있다.
응용에 따라, OTDR 신호는 다양한 형태를 취할 수 있다. 한가지 옵션은 OTDR 신호를 펄스 또는 일련의 펄스로서 전송하는 것으로, PN(pseudo-noise) 시퀀스 또는 골레이(Golay) 코드와 같은 코드를 제공하여 링크의 코딩 이득을 증가시킨다. 의사 잡음 시퀀스를 사용하면 등가의 송신 및 수신 파워를 향상시킬 수 있으며 따라서 OTDR의 감도를 향상시킬 수 있다. 이들 코딩 방법은 OTDR 구현으로 알려져 있다(상관 OTDR로 알려져 있다). 다른 옵션은 예컨대 1G PON/GPON에 대해 1 나노초와 수백 나노초 사이에서 변하는 펄스를 사용하여 데이터 경로 사이즈에 따라 펄스 크기가 변하도록 구성하는 것이다. 또 다른 옵션은 높은 펄스폭의 감도를 증가시키기 위해 보다 작은 펄스 크기에서의 고 분해능 측정치 간의 차를 변화시키는 것이다. 사용된 펄스 크기에 대한 한계는 사용된 펄스 크기에 충분한 데이터 수신기 고주파수 대역폭(정규 데이터 경로 전단을 사용)이다.
OLT(500)와 패시브 광 스플리터(210) 사이의 링크 세그먼트에 대한 OTDR 다운스트림 신호는 520으로 도시되어 있다. OTDR 신호가 링크로 다운스트림 진행함에 따라, OTDR 신호의 파워는 522로 표시된 바와 같이 감소한다. OTDR 신호가 업스트림(524, 526)을 반환함에 따라, OTDR 신호의 파워는 링크(502) 상의 특징 및 이벤트에 의해 계속 감쇄한다. 참조번호 520, 522, 524 및 526은 시스템을 설명하는 것을 돕기 위한 것이고 축척은 아니며 반드시 실제 OTDR 신호의 형상을 나타내지는 않는다.
인밴드 OTDR 수신기는 링크에 동작가능하게 접속되며 반환된 OTDR 신호를 수신하돌 구성된다. 반환된 OTDR 신호는 업스트림 파장으로, 본 경우에서는 13XY로 수신되기 때문에, 데이터 신호를 수신하기 위해 사용되는 동일한 수신 경로가 반환된 OTDR 신호를 수신하는데 사용될 수 있다. 링크(502)로부터 수신된 OTDR 신호는 WDM 2(512), WDM 1(510) 및 APD(avalanche photodiode)(530)에 있는 비동기 커플러(508)(또는 전술한 스위치 또는 서큘레이터)을 통해 수신된다. 본 설명에서는 APD가 사용되지만, PIN 포토다이오드와 같은 다른 컴포너트도 사용될 수 있다. 그 다음에 수신된 OTDR 신호는 듀얼 레이트(1G 및10G 모두) 버스트 모드 트랜스임피던스 증폭기(BM TIA)(532)를 통해 증폭된다. 한 옵션에서, BM TIA(532)로부터 신호(증폭된 수신 OTDR 신호)가 듀얼 레이트(1G 및 10G 모두) 버스트 모드 리미팅 중폭기(BM LIA)(534A)를 통해 진행하고 그 후 OTDR 아날로그-디지털 변환기(A/D)(536A)로 전송된다. 다른 옵션에서, BM TIA(532)로부터 신호가 OTDR A/D(536B)로 전송된다. A/D(536A 또는 536B)는 OTDR 신호를 처리하여 OTDR 테스트 결과를 제공하도록 구성된 처리 시스템(도시되지 않음)에 동작가능하게 접속된다.
정규 OLT 수신 경로를 통해 도달하는 수신된 OTDR 신호는 통상적으로 정규 수신 데이터 신호의 노이즈 레벨 아래에 도달한다. 수신된 OTDR 신호는 관련 노이즈 소스와 함께 측정되고, 신호 평균화와 같은 아날로그 기법으로 처리될 수 있다. 충분한 수의 샘플이 있거나 또는 그에 맞게 충분한 통합 시간이 있으면, 신호 평균화는 수신된 신호 파워보다 큰 노이즈가 존재하는 경우에도 신호를 측정하고 추출할 수 있다. 신호 평균화는 OTDR에서 사용되는 공지된 기법이다. 수신된 OTDR 신호의 샘플링(아날로그-디지털 변환)은 전술한 바와 같이 OTDR A/D(536B)에 의해 듀얼 레이트 BM TIA(532) 후에 또는 OTDR A/D(536B)에 의해 LIA(534A) 후에 행해질 수 있다. LIA(534) 전의 샘플링의 이점은 LIA의 비선형 클리핑 동작을 회피하고 일부 경우에는 LIA에 의한 잡음의 과도한 증폭을 회피하는 것을 포함한다. 샘플링이 LIA(534) 후에 구현되는 경우, LIA의 신호 차단 기능이 불가능해진다.
OTDR 측정 신호를 전송하는 프로세스는 요구되는 감도에 도달하기 위한 요구된 통합 시간 동안 반복될 수 있다. 평균화 파라미터는 요구된 성능 및 통합 시간에 따라서 구성될 수 있다. 샘플링된 수신된 OTDR 신호는, 디지털 매치 필터링, 부가적인 평균화 및 측정 분석을 포함하는 추가 처리를 위해 처리 시스템(도 4에 도시되지 않음)으로 송신될 수 있다. 이 평균화 동안, OLT는 송신 OTDR 신호들(업스트림 ONU 전송 중지) 사이에서 순환할 수도 있으며, ONU가 사용자에 대한 서비스의 레벨을 유기하기 위해 데이터 업스트림을 송신할 수 있게 한다. 업스트림 데이터 경로로부터 취해진 대역폭의 양(타임 윈도우의 길이 및 수)은 동작 판정이고 링크의 상태에 따라 결정된다. 비제한적 일례에서, 링크에 문제가 있으면, 보다 많은 대역폭이, OTDR 테스트를 신속하게 수행하는 것을 용이하게 하기 위해 업스트림 데이터 경로로부터 취해질 수 있다. 비제한적인 다른 예에서는, 링크의 상태의 주기적인 감시가 OTDR 테스트를 수행하는데 요구되는 관련 시간을 갖는 최소 대역폭을 사용할 수 있다.
OTDR 테스트는 인밴드 신호를 사용하여 수행되기 때문에, 비교적 보다 고가의 16XY 컴포넌트를 사용하는 아웃오브밴드 OTDR에 비해 비교적 보다 저렴한 컴포넌트(특히 13XY 광 송신기 및 수신기)가 사용될 수 있다. (13XYnm 레이저 전송과 같은) 인밴드 신호의 멀티플렉싱이 신호 경로에서 부가적인 손실을 추가할 수 있다.
네트워크 장치가 통상적으로 링크를 통해 적어도 하나의 사용자에게 동작가능하게 접속되지만, 본 실시예는 네트워크 장치가 링크 상에서 활성인 경우에만(OTDR 송신기 및 OTDR 수신기가 네트워크 장치 내에 있는 경우에) OTDR 테스트를 용이하게 한다. 비제한적 일례는 링크가 이루어질 때이며, 사용자 장치가 링크 상에서 활성으로 되기 전에 테스트가 수행된다. 비제한적인 다른 예는 OLT가 예컨대 사용자 장비에서 파워가 나감으로 인해 사용자 장치와의 통신을 잃는 경우이며, 네트워크 장치는 통신 문제가 링크로 인한 것인지를 판정하기 위해 OTDR 테스트를 수행한다.
도 4에서, 결합된 OTDR-수신기(540)로 표시된 인밴드 OTDR 송신기 및 OTDR 수신기는 정규 OLT 수신 경로를 공유하는 OLT에 통합된다. 다른 구현예에서, OTDR 송신기 및 OTDR 수신기를 포함하는 인밴드 OTDR 테스트 장비는 OLT로부터 독립적일 수 있으며, 도 3에 도시된 아웃오브밴드 OTDR과 구조면에서 유사하다. 이 경우에, 전술한 바와 같이 사용자에 대한 서비스를 유지하는 동안 OTDR 테스트를 용이하게 하기 위해 OLT와 독립형 인밴드 OTDR 사이에 부가적인 제어 및통신이 필요하다.
도 2를 다시 참조하면, 선택적인 구현예에서 OTDR 테스트는 제어기(224)에 의해 개시될 수 있다. OTDR 테스트는 사전에 정해진 스케줄 및/또는 네트워크의 동작 파라미터에 따라 수동으로 또는 자동으로 개시될 수 있다. 기술자가 네트워크 내 한 지점으로 이동하여 인시튜 진단을 수행하는 경우, 그 기술자는 원하는 OTDR 테스트를 수동으로 개시할 수 있다.
도 7을 참조하면, 사용자 장치 내에서 인밴드 OTDR을 수행하는 시스템의 다이어그램이 도 4를 참조하여 설명한 시스템에 대한 기능에서와 유사하다. 이 구현예에서, 인밴드 OTDR은 사용자 장치에 통합될 수 있는데, PON의 경우 이것은 ONU(800)이다. OTDR 송신기 및 OTDR 수신기를 포함하는 네트워크 장비는 사용자 장치에 포함된다. 전술한 바와 같이 PON 통신 프로토콜이 OTDR이 수행될 수 있도록 하는데 사용된다. 일실시예에서는, OTDR 테스트가 OLT에 의해 개시될 수 있다. 본 경우에는, OLT가 ONU에게 ONU가 테스트를 수행해야 정해진 테스트 시간에 대해 알려주는 메시지를 ONU로 송신한다. OLT는 정해진 테스트 시간 동안 네트워크 전송을 중지하고, 사용자 장치가 정해진 테스트 시간 동안 데이터 신호의 전송을 중지하도록 통지하는 것을 포함하는 OTDR 테스트가 수행된다. 다른 구현예에서, OTDR 테스트는 ONU에 의해 개시될 수 있다. 이 경우, ONU는 테스트가 수행되도록 요청하는 메시지를 OLT에게 송신한다. OLT는 OLT 개시 테스트에 대해 전술한 바와 같이 응답한다. OLT로부터의 응답이 없는 경우, 응용에 따라, ONU는 ONU로부터 OTDR 테스트를 개시하기로 결정할 수 있다. ONU 개시 OTDR 테스트의 경우, OTDR x테스트에 대한 정해진 테스트 시간은 네트워크 장치와 사용자 장치 간의 적절한 RTT(round trip time)에 기초하여 계산된다. ONU 개시된 전송을 포함하는 애플리케이션이 ONU가 네트워크의 동작과 간섭하지 않도록 매우 안전한 방식으로 조심스럽게 관리될 것이 권해진다.
응용에 따라 OTDR 송신기(802), 레이저(506), OTDR 수신기(804) 및 1G/10G 수신기(820)의 다양한 구성이 사용될 수 있다. 일실시예에서, (통상 다운스트림 전소에 사용되는)15XY 레이저가 (업스트림 전송에 일반적으로 사용되는 13XY 외에)ONU에 추가된다. 15XY 레이저는 ONU 내의 기존의 15XY에 의해 수신되는 OTDR 신호를 전송한다. OTDR 테스트 동안, OLT로부터 ONU로의 15XY 데이터 신호는 중지된다. OTDR 신호가 전송되는 정해진 테스트 시간 동안, 13 XY 파장을 사용하는 ONU 내의 데이터 신호 레이저가 동작을 계속하며 15XY에서의 OTDR 테스트 신호와 같이 데이터 신호 업스트림을 전송한다. 한정적인 것은 아니지만 ONU에서의 동기화를 포함하는 다른 ONU의 데이터 신호 전송과 간섭하지 않도록 적절한 주의가 주어져야 한다.
다른 예에서는, ONU가 기존의 업스트림 13XY 레이저(506)를 사용하여 OTDR 신호를 전송한다. 이 경우에, ONU에 의해 전송된 OTDR 신호는 데이터 경로와 간섭하지 않고, OTDR 신호는 전술한 바와 같이 네트워크의 통신 프로토콜과 정렬된다. 반사된 신호는 WDM-1(808), 비대칭 스플리터, 스위치 또는 서큘레이터(806)를 통해 13CY OTDR 수신기(804)에 의해 ONU에서 수신된다. 수신된 OTDR 신호는 수신된 데이터 신호와 파장이 상이하며(각각 13XY 대 15XY), 수신된 OTDR 신호는 다운스트림 전송을 방해하지 않는다. OTDR 처리는 당해분야에 알려져 있으며 통상적으로 적절한 APD(810), TIA(812) 및 A/D(814)를 포함한다. PON의 경우 다운스트림 15XYnm인 정상적인 데이터 신호는 적절한 1G/10G 수신기(820)에 의해 수신되고, 알려진 처리는 적절한 APD(816), TIA(818) 및 LIA(820)이다. ONU가 반사된 13XY OTDR 신호를 수신하기 위해 선택적으로 상이한 수신 경로가 사용된다. 다른 구현예에서는, 반사된 업스트림 13XY 신호가 BFM(back-facet monitor)을 사용하여 ONU에서 수신된다. BFM은 레이저 송신기에 접속된 포토다이오드에 의해 구현될 수 있다. 포토다이오드는 서브 임계치를 유지할 수 있고 반사된 OTDR 신호는 레이저에 의해 임계치 이하로 증폭될 수 있으며 OTDR 수신기를 제공하는 BFM에 나타날 수 있다. 이 경우, BFM은 OTDR 측정 신호에 사용된 광 펄스의 대역폭을 매칭시키도록 충분히 빠를 필요가 있다. 통상적으로, BFM은 평균 파워만을 측정하는데 사용되고 다른 시스템 컴포넌트에 비해 낮은 대역폭을 가질 수 있다. BFM 기법은 또한 OTDR 수신기를 제공하는 OLT에서 반사되고 수신되는 다운스트림 15XY OTDR 신호를 단순화하기 위해 OLT에 사용될 수 있다.
OTDR 신호를 송신하는 한 방법은 서큘레이터를 사용하여 신호를 주입하는 것이다. 서큘레이터의 사용으로 인한 손실은 통상 약 1dB이고, 서큘레이터는 광 스위치를 사용하는 것에 비해 통합하기가 어렵다. OTDR 신호를 전송하는 다른 방법은 송신기 송신 시간 동안에만 송신기로 스위칭되는 광 스위치(일반적으로는 간단히 "스위치"라 함)를 사용하여 신호를 주입하는 것이다. 광 스위치의 사용으로 인한 손실은 통상 약 0.5dB이다. 광 스위치를 사용할 때, 스위칭 시간은 반사된 OTDR 신호를 수신하는 것과 관련하여 고려되어야 한다. 광 스위치는 광학 컴포넌트 내에 통합될 수 있으며, (서큘레이터와 같은 장치를 통합하는 것보다) 보다 저렴한 솔루션을 제공하고, (서큘레이터의 사용으로 인한) 손실을 약 0.5dB로 줄일 수 있다.
전술한 바와 같이, 데이터 경로에 대한 감도 레벨은 통상 약 -30dBm이고, OTDR에 대한 증가된 감도는 통상 -75dBm 내지 -105dBm 범위 이내이며, 간략화를 위해 당업계에서는 -90dBm이라 한다. 통상의 OTDR 테스트에 있어서, OTDR 수신기는 이 증가된 감도로 구현될 필요가 있다. 이 설명에 기초하여 당업자는 응용에 적합한 ONU에 대해 OTDR 수신기를 설계할 수 있을 것이다.
다른 구현예에서는, ONU는 ONU가 위치해 있는 PON의 각 암의 OTDR 테스트에만 사용되도록 설계될 수 있다. 이 경우, 통상의 손실은 전체 링크에 대해 OTDR 테스트를 순행할 때의 손실보다 훨씬 더 낮을 수 있다. 한가지 구현 옵션은 데이터 경로 상에 비대칭 스플리터를 사용하여 OTDR 경로를 제공하는 것이며, 이것은 (1dB보다 작은) 작은 감쇄량만 추가하여, ONU에 대한 저비용의 커플링 솔루션을 제공한다. 정상적인 데이터 신호 수신기를 사용하면 ONU에 특별한 OTDR 수신기 하드웨어를 추가하는 것에 비해 ONU에서 OTDR 기능을 구현하는데 비용을 더 줄일 수 있다. 일반적으로, ONU는 비용에 민감한 장비이며, 따라서 저렴한 통합 솔루션이 중요한 고려대상이다. 현재의 실시예의 측면들은 (기존의 데이터 신호 송신기 및 가능하게는 수신기를 사용하는 것과 같이) ONU에서 추가적인 기능들의 저렴한 통합 및 컴포넌트 재사용을 용이하게 한다.
OLT와 ONU 사이의 통신은 통신 프로토콜의 정상 데이터 신호 또는 데이터 통신을 위한 OTDR 신호의 비혁신적 사용을 통해 가능할 수 있다. OTDR 테스트 결과가 제 1 네트워크 장비에 대한 것인 경우, OTDR 테스트 결과는 데이터 신호를 사용하여 링크를 통해 제 2 네트워크 장비로 전송될 수 있다. 링크에 문제가 있는 경우, 신호 손실은 정상적인 데이터 신호 수신기의 감도(-30dBm)를 초과할 수 있고, 따라서 네트워크 장비는 정상적인 데이터 신호 수신기를 사용하여 통신할 수 없다. 이 경우, OTDR 테스트는 OTDR 신호 경로를 사용하여 개시될 수 있는데, 즉 OTDR 테스트를 개시하기 위한 요청을 수신하고(예컨대 OLT에서)/또는 OTDR 테스트를 개시하기 위한 커맨드를 수신하는(예컨대 ONU에서) 보다 민감한 OTDR 수신기를 사용하여 개시될 수 있다. 따라서, OTDR 기능을 요구하는 링크에 문제가 있는 경우, OTDR 신호는 여전히 통신이 가능할 수 있지만, 정상적인 데이터 신호는 통신될 수 없다. 이 경우, 통신이 OTDR 송신기를 사용하여 링크를 통해 송신되고 OTDR 수신기를 사용하여 수신되는 경우, 통신의 일부인 각 네트워크 장비는 적절한 OTDR 컴포넌트로 구성되어야 한다. 즉, 네트워크는 OTDR 테스트를 수행할 수 있는 적어도 2개의 네트워크 장비로 구성된다.
비제한적 예에서, PON은 인밴드 OTDR 테스트를 위해 구성된 하나 이상의 ONU 및 OLT를 포함한다. 이벤트는 OTDR 테스트가 OLT에 의해 성공적으로 수행될 수 없는 충분한 신호 손실을 일으키는 암에서 발생한다. OLT는 암 상의 ONU에 신호를 보내 OTDR 테스트를 수행한다. ONU가 OTDR 테스트 결과를 가진 후에, ONU는 OTDR 테스트 결과를 OTDR 경로를 사용하여 손상된 링크를 통해 OLT로 전송하고, 그 후 OTDR 테스트 결과는 추가 액션을 위해 중심에 위치한 제어기로 전송될 수 있다.
선택적인 구현예에서, OTDR 신호는 일련의 확산 시퀀스로 구성되며 상이한 확산 시퀀스가 ONU OTDR 테스트를 개시하기 위해 각 ONU에 신호하는데 사용된다. OTDR 테스트 데이터는 정상 데이터 신호 및 관련 통신 프로토콜을 사용하거나 또는 OTDR 신호 경로를 사용하는 네트워크 장비 사이에서 통신될 수 있다. OTDR 신호 경로는 ONU가 저하된 링크를 가로질러 테스트 데이터를 보내는 것을 용이하게 한다. OTDR 테스트 데이터는, 테스트의 종료와 같은 상태 및 또는 통신 리소스가 이용가능한 때에 기초하여, ONU에 저장될 수 있고 그 후 사전에 정해진 시간으로서 OLT로 전송될 수 있다. OTDR 테스트 데이터를 송신하는 한 방법은 OLT에서 수신하는 ONU로부터 전송된 OTDR 신호를 변조하는 것을 포함한다. 변조는 변조된 OTDR의 민감한 수신을 허용하는 정상 데이터 신호 통신에 비해 낮은 대역폭 전송 경로를 제공한다. 이 방법은 ONU에 의해 제공된 액티브 반사로서 작용한다. 도 5a를 참조하면, 표준 동작의 휴리스틱 예를 제공하는데, OLT(200)는 정상적인 15XY(1490/1577nm) 신호(600)를 OTDR 테스트 데이터를 송신하도록 ONU-2에게 요구하는 ONU-2(208B)로 전송한다. ONU-2(208B)는 표준 데이터 신호(602)를 OLT(200)로 송신함으로써 응답한다. 도 5b를 참조하면, ONU에서 액티브 반사의 휴리스틱 예를 제공하는 다이어그램이 도시되어 있는데, OLT(200)는 정상 데이터 신호(604)(15XY-1490/1577nm)를 ONU로 전송한다. OLT(200)는 또한 특별한 OTDR-형 1310/1490nm 신호(606)를 ONU-2(208B)로 전송하여 ONU-2에게 OTDR 테스트 데이터를 송신하도록 요구한다. ONU-2(208B)는 특별한 OTDR형 신호(608)를 OLT(200)에게 송신함으로써 응답한다. 사이드밴드 통신과 같은 DR 테스트 데이터를 통신하기 위한 다른 기법들이 당해 기술분야에 알려져 있다.
이제 도 6을 참고하면, 인밴드 OTDR 기능을 위한 장치의 예시적인 구현예의 개략도는 도 4를 참조하여 전술한 바와 같이 결합된 OTDR 신호 및 데이터 신호 인터페이스를 위한 프런트 헤드 광 인터페이스(700)를 포함한다. 이 장치는 또한 인밴드 OTDR을 구현하기 위한 수신 경로 및 시스템 기능을 제공한다. 이것은 예시적인 구현이며, 전술한 실시예는 설명한 예시적인 장치 그대로든 또는 다르든 관계없이 유용한 것으로 확인되었음에 유의하라.
프론트 헤드 광 인터페이스(700)에서 아이솔레이터/서큘레이터, 패시브 커플러/스플리터 또는 광학 스위치와 같은 컴포넌트를 사용하여 OTDR 신호가 링크에 추가된다. 이 통합된 솔루션 구현은 독립형 컴포넌트로서 OTDR 신호 전송을 추가하는 것에 비해 낮은 비용으로 OTDR 신호 전송을 추가하는 것을 용이하게 한다. 전술한 바와 같이, 업스트림 전송은 OTDR 테스트를 위한 정해진 테스트 시간 동안 중지되고, 그 동안 OTDR 송신기가 인밴드 OTDR 신호를 전송한다. 프런트 헤드 광 인터페이스(700)가 OLT에 위치하는 경우에, 화살표 704로 도시된 바와 같이 13XYnm OTDR신호가 다운스트림 론치된다.
화살표(706)으로 표시된 반환된 OTDR 신호는 반환 광을 검출하기 위한 기존의 수신기, 예컨대 기존의 13XYnm 업스트림 APD(avalanche photodiode)를 사용하여 수신될 수 있다. 수신측에서, OTDR 신호는 동일한 데이터 경로 내에 인밴드로 오지만 데이터 신호와 시간적으로 분리(TDM)되어 있다. 사용자 장치와 같은 네트워크 장비, 예컨대 ONU는 반사된 OTDR 신호의 패시브 반사를 통해 보여질 수 있다(네트워크 장비가 링크로부터 분리된 경우 또는 파이브가 절단된 경우에 존재하는 파이브/공기 반사를 이용하여 또는 링크에 접속된 네트워크 장비의 반사율을 이용하여). 반사율은 가변적이며, 낮고, 트랜시버 데이터시트는 통상적으로 간섭에 대해 허용된 최대 값만 지정하므로 트랜시버(TRX) 데이터 시트에서 최소값은 충분히 보장되지 않는다. 그러나, 반사율의 값은 안정적이어야 하며 네트워크 장비에 대해 일관되어야 하며, 따라서 네트워크 장비로부터의 반사로부터의 OTDR 신호 레벨의 변화가 검출될 수 있고 규격품(off-the-shelf)의 광학기기가 프런트 헤드 광 인터페이스(700)의 비용을 줄이는데 사용될 수 있다. 다른 옵션은 PON 타이밍 프로토콜로부터 유도된 타이밍의 정보를 이용하여 ONU 식별자를 갖는 펄스 반사를 상관시키는 것이다.
송신측에서는 송신된 OTDR 신호가 아이솔레이터/서큘레이터 또는 패시브 커플러/스플리터 또는 광학 스위치를 통해 데이터 신호 데이터 경로(도시되지 않음)에 추가된다. OTDR 신호의 송신 경로는 병렬-직렬 엔진을 통해 레이저 드라이버 변조로의 골레이(Golay) 시퀀스의 4상(phases)의 교대 전송을 포함한다. 골레이 시퀀스와 같은 OTDR 신호는 통상적으로 OTDR 송신 타임 윈도우의 시작에서 전송된다.
수신측에서는 데이터 신호가 LIA(limiting amplifier)에 의해 처리된 후 정규 데이터 경로의 CDR(clock data recovery)/SERDES(serializer/de-serializer)에 의해 처리된다. 수신된 OTDR 신호는 A/D로 바로 가거나 또는 LIA 후에 A/D로 간다. 데이터 신호 처리는 평균화를 위해 샘플링된 신호를 누산하는 것 및 신호를 IIR 필터와 같은 저역 통과 필터로 전달하는 것을 포함한다. 골레이 시퀀스가 OTDR 신호에 사용되는 경우, 당해분야에 공지된 바와 같이 골레이 코드는 통상적으로 각 시퀀스에 대해 평균화 및 필터링을 갖는, 부의 시퀀스 및 정의 시퀀스를 제공하는 4상 시리즈로 구성된다. 그 후, 극성이 합산되고 골레이 상관 함수가 행해져서 시퀀스의 피크 펄스를 상관시키며 코드로부터 코딩 이득을 얻고, OTDR 응답을 제공한다. 골레이 쌍은 바이폴라 코드이며 이는 +1 및 -1의 값을 갖는다는 것을 의미한다. 본 PON에서는 넌코히어런트(non-coherent) 시그널링이 사용되므로, 위상 정보가 없다. 일 구현 방법은 각 골레이 쌍의 참과 보수 버전(0과 1만 포함함, 명과 암에 대응)을 전송하고 바이폴라 코드를 구축하기 위해 골레이 쌍을 공제하는 것이다.
본 설명에 기초하여, 당업자는 네트워크 장치 또는 사용자 상치에서 인밴드 OTDR 기능을 위한 장치를 구현할 수 있을 것이다.
도 8은 통합된 아웃오브밴드 OTDR을 갖는 OLT(900)(보다 일반적으로는 네트워크 장치)의 다이어그램이다. 전술한 바와 같이, 아웃오브밴드 OTDR은 데이터 신호에 사용된 파장과 상이한 OTDR 파장을 사용하면, 따라서 OTDR은 사용자 서비스를 방해하지 않고 수행될 수 있다. 이 특징은 아웃오브밴드 OTDR이 인밴드 OTDR을 보다 평균화할 수 있게 하여, 보다 높은 감도 또는 소정 레벨의 감도에 도달하기 위한 측정 시간의 감소를 용이하게 한다.
PON의 경우에는, 아웃오브밴드 OTDR에 대해 통상 16XYnm이 사용된다. 16XY 레이저(906)는 비대칭 커플러(508)(또는 전술한 바와 같은 스위치 또는 서큘레이터)를 통해 OTDR 신호를 전송하고 링크(502) 상에 WDM-4(950) 다운스트림을 전송한다. 반환된 OTDR 신호는 역 경로를 통해 OTDR 수신기(936)에 수신된다. 정상 데이터 신호는 수신기(940)에 의해 수신된다.
이 구현예는 독립형 컴포넌트를 사용하는 종래의 아웃오브밴드 시스템에 비해, 더 높은 컴포넌트 통합 정도를 가능하게 한다. 컴포넌트 통합의 비제한적인 일례는 캐스케이딩 다이플렉서(도 4의 510 및 512 참고)와는 대조적으로 WDM을 쿼드플렉스로 구현하는 것으로, 이는 광 트랜시버 헤드로 구현될 수 있고, 종래의 OTDR 통합의 감쇄를 감소시킨다. 16XYnm 범위에서의 작업은 링크 버젯을 보다 쉽게 만들고 이 파장은 파이버 광 링크 내 벤드에 보다 민감하며, 따라서 반사된 신호 및 역산란에서의 변화가 13XYnm을 사용하는 OTDR보다 훨씬 더 중요하다.
전술한 바와 같이, 광학 기법은 사용자 장치(ONU)들에 있는 16XYnm 반사기들을 연결하여 OTDR 신호를 반사시키고 각각의 ONU에 대한 링크의 암들이 보이도록 하는 것이다.
위 설명은 단지 예로서 제시한 것일 뿐이며, 첨부한 청구범위에 정의된 본 발명의 범주 내에서 많은 다른 실시예들이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (50)

  1. 시스템으로서,
    (a) 네트워크 장비로서,
    (i) 링크에 동작가능하게 접속되어 있으며 OTDR 신호를 제 1 파장으로 송신하도록 구성되어 있는 OTDR(optical time domain reflectometry) 송신기와,
    (ii) 상기 링크에 동작가능하게 접속되어 있으며 상기 OTDR 신호를 상기 제 1 파장으로 수신하도록 구성되어 있는 OTDR 수신기를 포함하는
    네트워크 장비와,
    (b) 상기 링크에 동작가능하게 접속되어 있는 네트워크 장치 -상기 네트워크 장치는 데이터 신호를 제 2 파장으로 송신하고 데이터 신호를 상기 제 1 파장으로 수신하도록 구성되어 있고, 상기 네트워크 장치는 상기 OTDR 송신기를 작동시켜 정해진(determined) 테스트 시간 동안 상기 OTDR 신호를 상기 링크 상에 전송하도록 구성되어 있고, 상기 정해진 테스트 시간은 상기 링크의 통신 프로토콜에 기초하며, 상기 정해진 테스트 시간 동안 데이터 신호는 상기 제 1 파장으로 상기 네트워크 장비로 전송되지 않고, 상기 네트워크 장치는 상기 정해진 시간 동안 상기 데이터 신호를 상기 제 2 파장으로 송신하도록 허용됨- 와,
    (c) 상기 OTDR 수신기에 동작가능하게 접속되어 있으며, 상기 OTDR 신호를 처리하여 OTDR 테스트 결과를 제공하도록 구성되어 있는 처리 시스템을 포함하는
    시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치에 포함되는
    시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크 장치는 OLT(optical line transmission equipment)인
    시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 OLT에 포함되고, 상기 OTDR 송신기는 OTDR 테스트 신호를 다운스트림 송신하도록 구성되며, 상기 제 1 파장은 13XYnm인
    시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정해진 테스트 시간은 상기 링크에 기초하여 계산되는
    시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크에 동작가능하게 접속된 적어도 하나의 사용자 장치를 포함하는
    시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 적어도 하나의 사용자 장치 중 적어도 하나에 포함되는
    시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 OTDR 테스트 결과는 상기 데이터 신호를 사용하여 상기 링크를 통해 전송되는
    시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치에 포함되고, 상기 OTDR 테스트 결과는 상기 사용자 장치 내의 상기 OTDR 송신기를 사용하여 상기 링크를 통해 송신되고 상기 네트워크 장치 내의 상기 OTDR 수신기를 사용하여 수신되는
    시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치에 포함되고, 상기 OTDR 테스트 결과는 상기 네트워크 장치 내의 상기 OTDR 송신기를 사용하여 상기 링크를 통해 송신되고, 상기 사용자 장치 내의 상기 OTDR 수신기를 사용하여 수신되는
    시스템.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 테스트 시간은 상기 네트워크 장치와 상기 적어도 하나의 사용자 장치 사이의 RTT(round trip time)에 기초하여 계산되는
    시스템.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치 및 상기 적어도 하나의 사용자 장치와 분리된 독립형 OTDR 테스트 장비에 포함되는
    시스템.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사용자 장치 중 적어도 하나는 상기 네트워크 장치에게 상기 OTDR 송신기를 작동시켜 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 링크 상에 상기 OTDR 신호를 송신하라고 통지하도록 구성되어 있는
    시스템.
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사용자 장치 중 적어도 하나는 상기 OTDR 송신기를 작동시켜 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 링크 상에 상기 OTDR 신호를 송신하도록 구성되어 있는
    시스템.
  15. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사용자 장치는 ONU(optical networking unit)인
    시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 ONU에 포함되고, 상기 OTDR 송신기는 OTDR 테스트 신호를 업스트림 송신하도록 구성되어 있고, 상기 제 1 파장은 15XYnm인
    시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크는 파이버 광 통신 링크(fiber optic communications link)인
    시스템.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크는 PON(passive optical network)용으로 구성되어 있는
    시스템.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 OTDR 신호는 인밴드 신호인
    시스템.
  20. 시스템으로서,
    (a) 네트워크 장비로서,
    (i) 링크에 동작가능하게 접속되어 있으며 OTDR 신호를 제 1 파장으로 송신하도록 구성되어 있는 OTDR(optical time domain reflectometry) 송신기와,
    (ii) 상기 링크에 동작가능하게 접속되어 있으며 상기 OTDR 신호를 상기 제 1 파장으로 수신하도록 구성되어 있는 OTDR 수신기를 포함하는
    네트워크 장비와,
    (b) 상기 링크에 동작가능하게 접속되어 있는 네트워크 장치 -상기 네트워크 장치는 데이터 신호를 제 1 파장으로 송신하고 데이터 신호를 제 2 파장으로 수신하도록 구성되어 있고, 상기 네트워크 장치는 상기 OTDR 송신기를 작동시켜 정해진(determined) 테스트 시간 동안 상기 OTDR 신호를 상기 링크 상에 전송하도록 구성되어 있고, 상기 정해진 테스트 시간은 상기 링크의 통신 프로토콜에 기초하며, 상기 정해진 테스트 시간 동안 데이터 신호는 상기 제 1 파장으로 상기 네트워크 장비로 전송되지 않음- 와,
    (c) 데이터 신호를 상기 제 2 파장으로 송신하고 데이터 신호를 상기 제 1 파장으로 수신하도록 구성되어 있는 적어도 하나의 사용자 장치 -상기 적어도 하나의 사용자 장치는 데이터 신호를 상기 정해진 테스트 시간 동안에 상기 제 2 파장으로 송신하도록 허용되고, 상기 적어도 하나의 사용자 장치는 상기 링크에 동작가능하게 접속되어 있음- 와,
    (d) 상기 OTDR 수신기에 동작가능하게 접속되어 있으며, 상기 OTDR 신호를 처리하여 OTDR 테스트 결과를 제공하도록 구성되어 있는 처리 시스템을 포함하는
    시스템.
  21. 방법으로서,
    (a) 네트워크 장비 내의 OTDR 송신기를 작동시켜 정해진 테스트 시간 동안 상기 OTDR 송신기에 동작가능하게 접속되어 있는 링크 상에 OTDR 신호를 제 1 파장으로 송신하는 단계 -상기 정해진 테스트 시간은 상기 링크의 통신 프로토콜에 기초하고, 상기 정해진 테스트 시간 동안 데이터 신호가 상기 네트워크 장비로 상기 제 1 파장으로 송신되고, 상기 링크에 동작가능하게 접속된 네트워크 장치는 데이터 신호를 제 2 파장으로 송신하고 데이터 신호를 상기 제 1 파장으로 수신하도록 구성되며, 상기 네트워크 장치는 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 데이터 신호를 상기 제 2 파장으로 송신하도록 허용됨- 와,
    (b) 상기 네트워크 장비 내의 OTDR 수신기로 상기 OTDR 신호를 상기 제 1 파장으로 수신하는 단계 -상기 OTDR 수신기는 상기 링크에 동작가능하게 접속됨- 와,
    (c) 상기 OTDR 수신기에 동작가능하게 접속된 처리 시스템으로 상기 수신된 OTDR 신호를 처리하여 OTDR 테스트 결과를 제공하는 단계를 포함하는
    방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치에 포함되는
    방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 네트워크 장치는 OLT(optical line transmission equipment)인
    방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 OLT에 포함되고, 상기 OTDR 송신기는 OTDR 테스트 신호를 송신하도록 구성되며, 상기 제 1 파장은 13XYnm인
    방법.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 정해진 테스트 시간은 상기 링크에 기초하여 계산되는
    방법.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 링크에 동작가능하게 접속된 적어도 하나의 사용자 장치를 포함하는
    방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 적어도 하나의 사용자 장치 중 적어도 하나에 포함되는
    방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 OTDR 테스트 결과는 상기 데이터 신호를 사용하여 상기 링크를 통해 전송되는
    방법.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치에 포함되고, 상기 OTDR 테스트 결과는 상기 사용자 장치 내의 상기 OTDR 송신기를 사용하여 상기 링크를 통해 송신되고 상기 네트워크 장치 내의 상기 OTDR 수신기를 사용하여 수신되는
    방법.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치에 포함되고, 상기 OTDR 테스트 결과는 상기 네트워크 장치 내의 상기 OTDR 송신기를 사용하여 상기 링크를 통해 송신되고, 상기 사용자 장치 내의 상기 OTDR 수신기를 사용하여 수신되는
    방법.
  31. 제 26 항에 있어서,
    상기 테스트 시간은 상기 네트워크 장치와 상기 적어도 하나의 사용자 장치 사이의 RTT(round trip time)에 기초하여 계산되는
    방법.
  32. 제 26 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 네트워크 장치 및 상기 적어도 하나의 사용자 장치와 분리된 독립형 OTDR 테스트 장비에 포함되는
    방법.
  33. 제 26 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사용자 장치 중 적어도 하나는 상기 네트워크 장치에게 상기 OTDR 송신기를 작동시켜 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 링크 상에 상기 OTDR 신호를 송신하라고 통지하도록 구성되어 있는
    방법.
  34. 제 26 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사용자 장치 중 적어도 하나는 상기 OTDR 송신기를 작동시켜 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 링크 상에 상기 OTDR 신호를 송신하도록 구성되어 있는
    방법.
  35. 제 26 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사용자 장치는 ONU(optical networking unit)인
    방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 ONU에 포함되고, 상기 OTDR 송신기는 OTDR 테스트 신호를 업스트림 송신하도록 구성되어 있고, 상기 제 1 파장은 15XYnm인
    방법.
  37. 제 21 항에 있어서,
    상기 링크는 파이버 광 통신 링크(fiber optic communications link)인
    방법.
  38. 제 21 항에 있어서,
    상기 링크는 PON(passive optical network)용으로 구성되어 있는
    방법.
  39. 제 21 항에 있어서,
    상기 OTDR 신호는 인밴드 신호인
    방법.
  40. 방법으로서,
    (a) 네트워크 장비 내의 OTDR 송신기를 작동시켜 정해진 테스트 시간 동안 상기 OTDR 송신기에 동작가능하게 접속되어 있는 링크 상에 OTDR 신호를 제 1 파장으로 송신하는 단계 -상기 정해진 테스트 시간은 상기 링크의 통신 프로토콜에 기초하고, 상기 정해진 테스트 시간 동안 데이터 신호가 상기 네트워크 장비로 상기 제 1 파장으로 송신되고, 적어도 하나의 사용자 장치는 데이터 신호를 제 2 파장으로 송신하고 데이터 신호를 상기 제 1 파장으로 수신하도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 사용자 장치는 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 데이터 신호를 상기 제 2 파장으로 송신하도록 허용되고, 상기 적어도 하나의 사용자 장치는 상기 링크에 동작가능하게 접속됨- 와,
    (b) 상기 네트워크 장비 내의 OTDR 수신기로 상기 OTDR 신호를 상기 제 1 파장으로 수신하는 단계 -상기 OTDR 수신기는 상기 링크에 동작가능하게 접속됨- 와,
    (c) 상기 OTDR 수신기에 동작가능하게 접속된 처리 시스템으로 상기 수신된 OTDR 신호를 처리하여 OTDR 테스트 결과를 제공하는 단계를 포함하는
    방법.
  41. 시스템으로서,
    (a) 적어도 하나의 사용자 장치와,
    (b) 상기 적어도 하나의 사용자 장치에 동작가능하게 접속된 링크와,
    (c) 네트워크 장치로서,
    (i) 상기 링크에 동작가능하게 접속되어 있으며 OTDR 신호를 제 1 파장으로 송신하도록 구성되어 있는 OTDR(optical time domain reflectometry) 송신기와,
    (ii) 상기 링크에 동작가능하게 접속되어 있으며 상기 OTDR 신호를 상기 제 1 파장으로 수신하도록 구성되어 있는 OTDR 수신기를 포함하고,
    상기 네트워크 장치는 상기 OTDR 송신기를 작동시켜 정해진 테스트 시간 동안 상기 OTDR 신호를 제 1 파장으로 상기 링크 상에 전송하도록 구성되어 있고, 상기 정해진 테스트 시간은 상기 적어도 하나의 사용자 장치로부터 상기 네트워크 장치로의 상기 제 1 파장으로의 데이터 신호의 전송 허가를 주지 않는 것에 기초하며, 상기 네트워크 장치는 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 데이터 신호를 제 2 파장으로 전송하도록 허용되는
    네트워크 장치와,
    (d) 상기 OTDR 수신기에 동작가능하게 접속되어 있으며, 상기 OTDR 신호를 처리하여 OTDR 테스트 결과를 제공하도록 구성되어 있는 처리 시스템을 포함하는
    시스템.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 네트워크 장치는 OLT(optical line transmission)이고, 상기 사용자 장치는 ONU(optical networking unit)이며, 상기 OTDR 송신기는 13XYnm OTDR 테스트 신호를 다운스트림 송신하도록 구성되는
    시스템.
  43. 방법으로서,
    (a) 네트워크 장치 내의 OTDR 송신기를 작동시켜 정해진 테스트 시간 동안 상기 OTDR 송신기에 동작가능하게 접속되어 있는 링크 상에 OTDR 신호를 제 1 파장으로 송신하는 단계 -상기 정해진 테스트 시간은 적어도 하나의 사용자 장치로부터 상기 네트워크 장치로의 상기 제 1 파장으로의 데이터 신호의 전송 허가를 주지 않는 것에 기초하며, 상기 사용자 장치는 상기 링크에 동작가능하게 접속된 장치이고, 상기 사용자 장치는 데이터 신호를 제 2 파장으로 송신하고 데이터 신호를 상기 제 1 파장으로 수신하도록 구성되며, 상기 네트워크 장치는 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 데이터 신호를 상기 제 2 파장으로 송신하도록 허용됨- 와,
    (b) 상기 네트워크 장치 내의 OTDR 수신기로 상기 OTDR 신호를 상기 제 1 파장으로 수신하는 단계 -상기 OTDR 수신기는 상기 링크에 동작가능하게 접속됨- 와,
    (c) 상기 OTDR 수신기에 동작가능하게 접속된 처리 시스템으로 상기 수신된 OTDR 신호를 처리하여 OTDR 테스트 결과를 제공하는 단계를 포함하는
    방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 네트워크 장치는 OLT(optical line transmission)이고, 상기 사용자 장치는 ONU(optical networking unit)이며, 상기 OTDR 송신기는 15XYnm OTDR 테스트 신호를 업스트림 송신하도록 구성되는
    방법.
  45. 제 3 항에 있어서,
    상기 네트워크 장비는 상기 OLT에 포함되고, 상기 OLT는 수신 전단을 포함하며, 상기 OTDR 수신기 및 상기 OLT 모두는 상기 수신 전단을 이용하여 상기 제 1 파장을 수신하는
    시스템.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 수신 전단은 상기 OTDR 신호를 수신하거나 또는 상기 링크에 동작가능하게 접속된 하나 이상의 사용자 장치로부터 데이터 신호를 수신하는데 사용될 수 있는
    시스템.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 OTDR 신호를 수신하거나 또는 상기 하나 이상의 사용자 장치로부터 데이터 신호를 수신하기 위한 상기 수신 전단의 사용에 대한 판정은 상기 하나 이상의 사용자 장치에 대한 각 전송 할당에 기초하는
    시스템.
  48. 제 45 항에 있어서,
    상기 정해진 테스트 시간은, 상기 OLT가 하나 이상의 사용자 장치로부터 데이터 신호를 수신하고 있을 때 외의 시간에 상기 OLT에 의해 수신되도록, 계산되는
    시스템.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 OLT는 상기 정해진 테스트 시간 동안 상기 하나 이상의 사용자 장치로부터 전송 허가를 주지 않는
    시스템.
  50. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파장은 실질적으로 1260nm 내지 1360nm 범위 내이고, 상기 제 2 파장은 실질적으로 1480nm 내지 1580nm 범위 내인
    시스템.
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