KR101521506B1 - 대역-내 및 대역-외 ｏｔｄｒ 측정들을 수행하기 위한 광 회선 단말 및 그 방법 - Google Patents

대역-내 및 대역-외 ｏｔｄｒ 측정들을 수행하기 위한 광 회선 단말 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

PON에서 동작가능하고, OTDR 측정들을 수행하도록 구성된 OLT. OLT는, PON의 통신 프로토콜에 따라 연속 다운스트림 신호들을 생성하고, 수신된 업스트림 버스트 신호들을 프로세싱하기 위한 전기 모듈; 제 1 파장을 통해 연속 광 신호들을 송신하고, 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 수신하며, 제 3 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 송신하기 위한 광 모듈로서, 상기 광 모듈은 상기 광 모듈 및 상기 전기 모듈에 전기적으로 연결된 ONU 트래픽 프로세싱 모듈을 더 포함하고, 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은 PON의 복수의 ONU들 중 하나를 에뮬레이트하고, 제 3 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호로서 송신될 분석 패턴을 생성하며, OTDR 측정들을 수행할 목적으로 광 업스트림 버스트 신호 내에 수신된 분석 패턴을 분석하는, 상기 광 모듈을 포함한다.

Description

대역-내 및 대역-외 ＯＴＤＲ 측정들을 수행하기 위한 광 회선 단말 및 그 방법{AN OPTICAL LINE TERMINAL(OLT) AND METHOD THEREFORE FOR PERFORMING IN-BAND AND OUT-BAND OTDR MEASUREMENTS}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은, 그 전체가 본 명세서에 참조로써 통합된, 2012.02.08에 출원된 미국 특허 출원번호 13/368,887호의 일부 계속 출원이다.
본 발명은 전반적으로 수동형 광 네트워크들(passive optical networks, PONs)에 관한 것이며, 보다 구체적으로, OTDR(optical time-domain reflectometer) 측정들을 수행하도록 적응된 광 회선 단말(optical line terminal, OLT)의 광 모듈(optical module)에 통합된 광 네트워크 유닛(optical network unit, ONU)의 아키텍처에 관한 것이다.
수동형 광 네트워크(PON)는 점-대-다중점(point-to-multi-point) 네트워크 내에서 복수의 광 네트워크 유닛들(ONUs)에 연결된 광 회선 단말(OLT)을 포함한다. 새로운 표준들이, 그 각각이 상이한 목적에 맞는, PON들의 상이한 타입들을 정의하기 위하여 개발되었다. 예를 들어, 당업계에서 공지된 다양한 PON 타입들은 광대역 PON(Broadband PON, BPON), 이더넷 PON(Ethernet PON, EPON), 10 기가비트-이더넷 PON(ten Gigabit-Ethernet PON, 10G-EPON), 기가비트 PON(Gigabit PON, GPON), 10-기가비트 PON(ten-Gigabit PON, XG-PON), 및 다른 것들을 포함한다.
전형적인 PON(100)의 예시적인 도면이 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. PON(100)은 수동형 광 분배기(passive optical splitter)(140) 및 광 섬유를 통해 OLT(130)에 연결된 N개의 ONU들(120-1 내지 120-N)(집합적으로 ONU들(120)이라 지칭됨)을 포함한다. GPON에 있어, 예를 들어, 트래픽 데이터 송신은 2개의 광 파장들을 통한 GOPN 캡슐화(encapsulation) 방법(GEM)을 사용하여 달성되며, 2개의 광 파장 중 하나의 파장은 업스트림(upstream) 방향을 위한 것이며, 다른 하나의 파장은 다운스트림(downstream) 방향을 위한 것이다. 따라서, OLT(130)로부터의 다운스트림 송신은 모든 ONU들(120)로 브로드캐스팅된다. 각 ONU(120)는 미리-배정된 라벨들(pre-assigned labels)(예를 들어, GPON의 GEM 포트-ID들)에 따라 그것의 개별적인 데이터를 필터링한다. 분배기(140)는 1대N 분배기이며, 즉, 단일 OLT(130)와 N개의 ONU들(120) 사이에서 트래픽을 분배할 수 있는 분배기이다.
대부분의 PON 아키텍처들에 있어, 업스트림 송신은, OLT(130)에 의해 제어되는, TDMA 기반 액세스로 ONU들(120) 사이에 공유된다. TDMA는, 업스트림 링크에 대한 조정된(coordinated) 액세스를 인에이블(enable)하기 전에, OLT(130)가 먼저 ONU들을 탐색(discover)하고 그들의 왕복시간(round-trip-time, RTT)을 측정할 것을 요구한다. 이러한 목적으로, OLT(130)는, 레인징 상태(ranging state) 동안, 적어도 OLT(130)와 각각의 ONU들(102) 사이의 RTT를 찾아내기 위하여, 단말 유닛들(즉, ONU들(120)) 사이의 레인지(range)를 결정하려고 한다. 각 ONU(120)의 RTT가, 공유된 업스트림 링크에 대한 모든 ONU들(120)의 TDMA 기반 액세스를 조정하기 위하여 필요하다. 정상적인 동작 모드 동안, OLT(130)로부터 ONU들(120) 사이의 레인지는, 광 섬유 링크들 상의 온도 변화(광 섬유 상의 신호 전파 시간의 변화와 함께 일어나는)에 기인하여 변화할 수 있다. 따라서, OLT(130)는 계속적으로 RTT를 측정하고, 그에 따라 각각의 ONU에 대한 TDMA 기법(scheme)을 조정한다.
도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 예를 들어, GPON 또는 XG-PON 내의, OLT(200)는 전기 모듈(electrical module)(210) 및 광 모듈(optical module)(220)을 포함한다. 전기 모듈(210)은 수신된 업스트림 버스트(burst) 신호들의 프로세싱 및 다운스트림 신호들의 생성을 담당한다. 전기 모듈(210)은 전형적으로, 각각의 PON 표준에 따라 업스트림 및 다운스트림 신호들을 프로세싱 및 핸들링(handle)하도록 설계된 네트워크 프로세서 및 매체 액세스 제어(media access control, MAC) 어댑터(adapter)를 포함한다.
대부분의 케이스들에 있어 광 모듈(220)은 ONU들로부터 전송되는 광 버스트 신호들을 수신하고 연속(continuous) 광 신호들을 ONU들로 송신하는 소형 폼-팩터 플러그가능(small form-factor pluggable, SFP) 송수신기(transceiver)로서 구현된다. 신호들의 수신 및 송신은 2개의 상이한 파장들을 통해 이루어진다. 예를 들어, GPON에 있어, 다운스트림 방향에서, 광 모듈(220)은 1480nm에서 1500nm(15XY로서 지칭되는)의 광 신호를 생성하고, 업스트림 방향에 있어 1260nm와 1360nm 사이(또한 GPON에서 13XY로서 지칭되는)의 광 신호들을 수신한다.
광 모듈(220)은 레이저 다이오드 드라이버(221)에 의해 제공되는 전기 신호들에 기초하여 광 신호들을 생성하는 송신 레이저 다이오드에 연결된 레이저 드라이버 다이오드(221)를 포함한다. 모듈(220)은 또한 광 입력 버스트 신호의 광량에 비례하여 전류를 생성하는 수신 포토다이오드에 연결된 리미터 증폭기(limiter amplifier)(222)를 포함한다. 리미터 증폭기(222)는, 수신된 버스트 신호가 '1' 또는 '0'인 논리 값인지를 나타내는 2개의 전류 레벨들을 생성한다.
수신기/송신기 광 엘러먼트들(즉, 포토다이오드 및 레이저 다이오드)은 고속(high rate) 광 신호들을 송신 및 수신할 수 있는 BoSa(bidirectional optical sub-assembly) 모듈(223)로서 실현된다. 광 모듈(220)은 또한 I2C 인터페이스를 통해 전기 모듈(210)과 통신하며, 송수신기의 교정(calibration) 및 모니터링에 연관된 태스크(task)들을 수행하는 제어기(224)를 포함한다.
OLT들의 제조사들은 전형적으로 OLT의 전기 모듈(210)을 개발 및 제조하며, 여기에서 전기 모듈(220)은 보통 SFP, XFP 및 이와 유사한 것과 같은 규격품들(off the shelve)인 송수신기이다. 따라서, 전기 모듈(210)과 광 모듈(220) 사이의 인터페이스는 SFP 송수신기의 임의의 타입과 호환되는 표준 인터페이스이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 인터페이스는 수신(RX) 데이터, 송신(TX) 데이터, TX-인에이블드(enabled) 신호, RX-리셋(Reset) 신호, 및 전기 모듈(210)과 제어기(224)간의 인터페이싱을 위한 I2C를 위한 와이어(wire)들을 포함한다. I2C 인터페이스는 4Mb/sec까지의 데이터 속도(data rate)를 갖는 상대적으로 느린 직렬 인터페이스이다. 그에 비해, RX 데이터 및 TX 데이터 인터페이스들은 이러한 인터페이스들을 통한 신호들의 데이터 속도가 PON의 데이터 속도(예를 들어, GPON에서 1Gb/sec)와 같은 고속 인터페이스들이다.
특정 PON 구성들에 있어, 전용 ONU는 유지(maintenance) 및 서비스 가용성 어플리케이션들(service availability applications)을 수행하기 위하여 PON에 연결된다. 예를 들어, 전용 ONU는 보호 메커니즘(protection mechanism)의 일부로서 사용될 수 있다. 다른 예들은 PON에서 OTDR(optical time-domain reflectometer) 분석, RTT 값들의 측정, 광학적 장애(optical fault)의 검출 등을 수행하기 위하여 사용될 수 있는 전용 ONU를 포함한다. PON에서의 전용 ONU들의 사용에 대한 예들은 동일한 출원인에 의해 출원되고 본 명세서에 참조로써 통합된, 동시에 계류중인 미국 특허출원 번호들 12/648,885호 및 13/189,935호에서 찾아질 수 있다.
PON에서 광학적 장애들 및 그들의 위치들은 OTDR들(optical time-domain reflectrometers)을 사용하여 검출될 수 있다. OTDR의 원리는, 광 섬유의 일 말단(end)에서의, 시험(test) 중 일련의 광 펄스들을 광 섬유 내로의 투입하는 것(injecting) 및 섬유를 따르는 포인트들로부터 분산(scatter)되거나 또는 다시 반사되는 광을, 섬유의 동일한 말단으로부터 추출하는 것을 또한 포함한다. 귀환(return) 신호들의 강도가 시간의 함수로써 측정되고 통합되며, 섬유 길이의 함수로써 플롯(plot)될 수 있다. 결과들은 섬유의 길이, 전체 감쇠(overall attenuation), 단절(break)들과 같은 광학적 장애들을 결정하기 위하여, 그리고 광학적 귀환 손실(optical return loss)을 측정하기 위하여 분석될 수 있다.
OTDR 측정들은 PON에서 대역-외(out-of-band), 대역-내(in-band), 또는 전용 파장 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 대역-외 시험은 네트워크의 정상 동작의 중단 및 외부 OTDR 도구(tool)들을 사용하는 섬유 검증(verifying)을 요구한다. 이는, 예를 들어, 소비자 서비스 트래픽을 운반하기 위해 사용되는 다른 파장들과 분리되고, 독립적이며, 상이한 파장들 및 시험 펄스들을 사용하여 수행될 수 있다.
대역-내 OTDR 시험은 네트워크가 동작할 때 수행된다. 그러나, 이러한 시험은 전용 OTDR 시험 신호들을 요구한다. 종래의 대역-내 OTDR 해법들에서 사용되는 OTDR 시험 신호들은 AM 변조되거나 또는 FM 변조된다. 그러나, 이러한 신호들은, 데이터 신호들이 ONU들로 송신되지 않는, PON의 시험 기간 동안에만 송신될 수 있다. 다른 OTDR 해법들은 섬유로부터의 반사를 측정하기 위하여 전용 업스트림 파장을 사용한다.
이러한 OTDR 기술들은 OTDR 도구 또는 PON 내에 연결되고 OTDR 측정들을 수행하기 위하여 적응된 전용 광 유닛 중 하나인 외부 시험 디바이스를 사용하여 수행된다.
종래의 해법들에 있어, 전용 ONU는 광 섬유(전용 광섬유, PON의 섬유, 또는 이들의 조합일 수 있는)를 통해 OLT에 연결된다. 결과적으로, 전용 ONU를 사용하여 수행된 OTDR 측정들은, OLT를 ONU에 연결하는 광 섬유에 의해 유도되는 지연(delay)를 고려해야 한다. 유도된 지연은 전형적으로 레인징 프로세스를 통해 결정된다.
또한, 전용 ONU는 OLT로부터 짧은 광학적 거리 내에 있어야 한다. 그러나, 이는 광학적 장애들을 검출하기 위하여 사용되는 시스템들 내에서 항상 그런 것은 아니다. 예시로서, 13/189,935 출원에서 논의된 시스템에 있어, OLT는 장애 검출들의 목적을 위한 신호들의 송신을 위해 사용되는 광 링크를 형성하기 위하여 분배기 및 전용 광 섬유를 통해 전용 ONU(즉, 동위형(collocate) ONU)에 연결된다.
본 발명의 특정 실시예들은 수동형 광 네트워크(PON) 내에서 동작하고, OTDR 측정들을 수행하도록 구성된 광 회선 단말(OLT)을 포함한다. OLT는 PON의 통신 프로토콜에 따라 연속 다운스트림 신호들을 생성하고, 수신된 업스트림 버스트 신호들을 프로세싱하기 위한 전기 모듈; 제 1 파장을 통해 연속 광 신호들을 송신하고, 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 수신하며, 제 3 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 송신하기 위한 광 모듈로서, 광 모듈은 광 모듈 및 전기 모듈에 전기적으로 연결된 광 네트워크 유닛(ONU) 트래픽 프로세싱 모듈을 더 포함하며, ONU 트래픽 프로세싱 모듈은, 제 3 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들로서 송신될 분석 패턴을 생성하기 위하여, PON의 복수의 광 네트워크 유닛들(ONUs) 중 하나를 에뮬레이트(emulate)하고, OTDR 측정들을 수행하기 위한 목적으로 제 2 파장을 통해 상기 광 업스트림 버스트 신호들 내의 수신된 분석 패턴을 분석하도록 구성되는, 광 모듈; 및 전기 모듈과 광 모듈을 사이의 인터페이싱을 위한 인터페이스를 포함한다.
본 발명의 특정 실시예들은 또한 수동형 광 네트워크(PON) 내에서 동작하고, 대역-내 OTDR 측정들을 수행하도록 구성된 광 회선 단말(OLT)을 포함한다. OLT는 PON의 통신 프로토콜에 따라 연속 다운스트림 신호들을 생성하고, 수신된 업스트림 버스트 신호들을 프로세싱하기 위한 전기 모듈; 제 1 파장을 통해 연속 광 신호들을 송신하고, 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 수신하며, 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 송신하기 위한 광 모듈로서, 광 모듈은 광 모듈 및 전기 모듈에 전기적으로 연결된 광 네트워크 유닛(ONU) 트래픽 프로세싱 모듈을 더 포함하며, ONU 트래픽 프로세싱 모듈은, PON의 복수의 광 네트워크 유닛들(ONUs) 중 하나를 에뮬레이트(emulate)하고, 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들로서 송신될 분석 패턴을 생성하며, OTDR 측정들을 수행하기 위한 목적으로 상기 광 업스트림 버스트 신호들 내의 수신된 분석 패턴을 분석하도록 구성되고, 제 1 및 제 2 파장들은 PON의 통신 표준에 정의된 파장들인, 광 모듈; 및 전기 모듈과 광 모듈을 사이의 인터페이싱을 위한 인터페이스를 포함한다.
본 발명의 특정 실시예들은 또한 수동형 광 네트워크(PON) 내에서 동작하고, 대역-내 OTDR 측정들을 수행하도록 구성된 광 회선 단말(OLT)을 포함한다. OLT는 PON의 통신 프로토콜에 따라 연속 다운스트림 신호들을 생성하고, 수신된 업스트림 버스트 신호들을 프로세싱하기 위한 전기 모듈; 제 1 파장을 통해 연속 광 신호들을 송신하고, 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 수신하며, 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 송신하기 위한 광 모듈로서, 광 모듈은 광 모듈 및 전기 모듈에 전기적으로 연결된 광 네트워크 유닛(ONU) 트래픽 프로세싱 모듈을 더 포함하며, ONU 트래픽 프로세싱 모듈은, PON의 복수의 광 네트워크 유닛들(ONUs) 중 하나를 에뮬레이트(emulate)하고, 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들로서 송신될 분석 패턴 분석(analysis pattern analysis)을 생성하며, OTDR 측정들을 수행하기 위한 목적으로 상기 광 업스트림 버스트 신호들 내의 수신된 분석 패턴을 분석하도록 구성되고, 제 1 및 제 2 파장들은 PON의 통신 표준에 정의된 파장들인, 광 모듈; 및 전기 모듈과 광 모듈을 사이의 인터페이싱을 위한 인터페이스를 포함한다.
일 측면에 따르면, 수동형 광 네트워크(PON) 내에서 동작하고, 대역-내 OTDR 측정들을 수행하도록 구성된 광 회선 단말(OLT)이 제공되며, 광 회선 단말은,
상기 PON의 통신 프로토콜에 따라 연속 다운스트림 신호들을 생성하고, 수신된 업스트림 버스트 신호들을 프로세싱하기 위한 전기 모듈;
제 1 파장을 통해 연속 광 신호들을 송신하고, 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 수신하며, 제 3 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 송신하기 위한 광 모듈로서,
상기 광 모듈은 상기 광 모듈 및 상기 전기 모듈에 전기적으로 연결된 광 네트워크 유닛(ONU) 트래픽 프로세싱 모듈을 더 포함하며, 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은, 상기 PON의 복수의 광 네트워크 유닛들(ONUs) 중 하나를 에뮬레이트(emulate)하고, 상기 제 3 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들로서 송신될 분석 패턴을 생성하며, OTDR 측정들을 수행하기 위한 목적으로 상기 제 2 파장을 통해 상기 광 업스트림 버스트 신호들 내의 수신된 분석 패턴을 분석하도록 구성되는, 광 모듈; 및
상기 전기 모듈과 상기 광 모듈을 사이의 인터페이싱을 위한 인터페이스를 포함한다.
바람직하게, 상기 광 모듈은,
제 1 파장에서 동작하는 제 1 레이저 다이오드, 제 2 파장에서 동작하는 제 2 포토다이오드, 및 제 3 파장에서 동작하는 제 3 레이저 다이오드를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 파장들은 상기 PON의 통신 표준에 정의된 파장들인, 광 서브 어셈블리 모듈(optical sub assembly module);
상기 제 1 레이저 다이오드에 연결된 레이저 드라이버;
상기 제 2 포토다이오드에 연결된 리미터 증폭기(limiter amplifier);
상기 제 3 레이저 다이오드에 연결된 버스트 레이저 드라이버;
상기 인터페이스의 I2C 라인들에 연결된 제어기;
상기 리미터 증폭기에 연결되며, 수신된 업스트림 신호들을 상기 전기 모듈로 릴레이(relay)하기 위하여 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈에 의해 인에이블(enable)되는 신호 스위칭 유닛; 및
상기 인터페이스의 송신 데이터 라인들에 연결되며, 상기 전기 모듈에 의해 생성된 상기 연속 다운스트림 신호들의 복제된(duplicated) 신호들을 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈로 제공하는 신호 분배기를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은 상기 수신된 버스트 신호들 각각의 복제된 버스트 신호들을 수신하기 위하여 상기 리미터 증폭기의 출력에 더 연결된다.
바람직하게, 상기 생성된 분석 패턴은 저속(low rate) 컴포넌트들을 포함하는 고속(high rate) 데이터 패턴이다.
바람직하게, 상기 OTDR 측정들은 대역-내(in-band) OTDR 측정들이다.
바람직하게, 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은,
상기 PON의 통신 프로토콜에 따라 상기 생성된 분석 패턴을 업스트림 데이터 프레임들 내에 캡슐화(encapsulate)하고;
상기 분석 패턴을 포함하는 업스트림 데이터 프레임들을 수신하며; 및
상기 생성된 분석 패턴을 상기 수신된 분석 패턴에 자기-상관(auto-correlate)시키도록 더 구성되며,
상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 3 파장을 통해 상기 광 업스트림 버스트 신호들로서 송신되고, 상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 2 파장을 통해 상기 수신된 광 업스트림 버스트 신호들 내에 포함되며, 상기 자기-상관은 대역-내 OTDR 측정들을 초래한다.
바람직하게, 상기 자기-상관 결과들 각각의 비정상(abnormal) 이벤트들은 상기 PON의 광 경로 내의 장애를 나타내며, 이러한 이벤트들의 발생 시간들은 상기 광 경로 내의 장애의 위치를 나타낸다.
바람직하게, 상기 제 2 파장은 업스트림 통신을 위해 상기 복수의 ONU들에 의해 사용되는 파장인 제 3 파장과 동일하다.
바람직하게, 상기 수신된 분석 패턴은 상기 PON의 광 경로로부터의 반사들을 나타내며, 상기 광 경로는 상기 PON 내의 섬유 및 광 엘러먼트들을 포함한다.
바람직하게, 상기 OTDR 측정들은 대역-외(out-of-band) OTDR 측정들이다.
바람직하게, 상기 광 모듈은 상기 제 3 파장을 통해 상기 업스트림 광 버스트 신호들을 수신하기 위한 제 3 포토다이오드를 더 포함하며, 상기 제 3 파장은 상기 PON의 통신 프로토콜에 의해 정의되지 않은 전용 파장이다.
바람직하게, 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은,
상기 PON의 통신 프로토콜에 따라 상기 생성된 분석 패턴을 업스트림 데이터 프레임들 내에 캡슐화하고;
상기 분석 패턴을 포함하는 업스트림 데이터 프레임들을 수신하며; 및
상기 생성된 분석 패턴을 상기 수신된 분석 패턴에 자기-상관시키도록 더 구성되며,
상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 3 파장을 통해 상기 광 업스트림 신호들로서 송신되고, 상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 3 파장을 통해 상기 수신된 광 업스트림 신호들 내에 포함되며, 상기 자기-상관 결과들은 상기 대역-외 OTDR 측정들을 나타낸다.
바람직하게, 상기 제 3 파장을 통한 상기 업스트림 신호들은 연속 광 신호들 및 버스트 광 신호들 중 어느 하나이다.
바람직하게, 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은,
상기 자기-상관 결과들을 포함하는 그래프를 생성하고; 및
상기 광 경로 내의 장애들을 검출하기 위하여, 상기 생성된 그래프를 광 경로의 정상 거동(behavior)을 나타내는 그래프와 비교하도록 더 구성된다.
바람직하게, 검출된 장애는, 손상된(damaged) 광 섬유, 광 섬유 내의 굽음(bend), 접속 불량(bad splice), 오염된 커넥터(dirty connector), 및 섬유 절단(fiber cut) 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게, 상기 전기 모듈은 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈에 의한 업스트림 버스트 신호들의 송신을 위하여 업스트림 타임 슬롯들(time slots)을 할당하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 인터페이스는 소형 폼-팩터 플러그가능(small form-factor pluggable, SFP) 인터페이스이다.
바람직하게, 상기 PON은, 이더넷 PON(EPON), 10 기가비트-이더넷 PON(10G-EPON), 기가비트 PON(GPON), 및 10 기가비트 PON(XG-PON) 중 어느 하나이다.
일 측면에 따르면, 수동형 광 네트워크(PON) 내에서 동작하고, 대역-내 OTDR 측정들을 수행하도록 구성된 광 회선 단말(OLT)이 제공되며, 광 회선 단말은,
상기 PON의 통신 프로토콜에 따라 연속 다운스트림 신호들을 생성하고, 수신된 업스트림 버스트 신호들을 프로세싱하기 위한 전기 모듈;
제 1 파장을 통해 연속 광 신호들을 송신하고, 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 수신하며, 상기 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 송신하기 위한 광 모듈로서,
상기 광 모듈은 상기 광 모듈 및 상기 전기 모듈에 전기적으로 연결된 광 네트워크 유닛(ONU) 트래픽 프로세싱 모듈을 더 포함하며, 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은, 상기 PON의 복수의 광 네트워크 유닛들(ONUs) 중 하나를 에뮬레이트하고, 상기 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들로서 송신될 분석 패턴을 생성하며, OTDR 측정들을 수행하기 위한 목적으로 상기 광 업스트림 버스트 신호들 내의 수신된 분석 패턴을 분석하도록 구성되며, 상기 제 1 및 제 2 파장들은 상기 PON의 통신 표준에 정의된 파장들인, 광 모듈; 및
상기 전기 모듈과 상기 광 모듈을 사이의 인터페이싱을 위한 인터페이스를 포함한다.
바람직하게, 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은,
상기 PON의 통신 프로토콜을 따르는 업스트림 데이터 프레임 내에 상기 생성된 분석 패턴을 캡슐화하고;
상기 분석 패턴을 포함하는 업스트림 데이터 프레임들을 수신하며; 및
상기 생성된 분석 패턴과 상기 수신된 분석 패턴을 자기-상관시키도록 더 구성되고,
상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 2 파장을 통해 상기 광 업스트림 버스트 신호들로서 송신되며, 상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 2 파장을 통해 상기 수신된 광 업스트림 버스트 신호들 내에 포함되고, 상기 자기-상관 결과들은 상기 대역-내 OTDR 측정들을 나타낸다.
일 측면에 따르면, 수동형 광 네트워크(PON) 내에서 동작하고, 대역-외 OTDR 측정들을 수행하도록 구성된 광 회선 단말(OLT)이 제공되며, 광 회선 단말은,
상기 PON의 통신 프로토콜에 따라 연속 다운스트림 신호들을 생성하고, 수신된 업스트림 버스트 신호들을 프로세싱하기 위한 전기 모듈;
제 1 파장을 통해 연속 광 신호들을 송신하고, 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 수신하며, 제 3 파장을 통해 분석 광 업스트림 신호들을 송신하고, 상기 제 3 파장을 통해 분석 광 업스트림 버스트 신호들을 수신하기 위한 광 모듈로서,
상기 광 모듈은 상기 광 모듈 및 상기 전기 모듈에 전기적으로 연결된 광 네트워크 유닛(ONU) 트래픽 프로세싱 모듈을 더 포함하며, 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은, 상기 PON의 복수의 광 네트워크 유닛들(ONUs) 중 하나를 에뮬레이트하고, 상기 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들로서 송신될 분석 패턴 분석을 생성하며, OTDR 측정들을 수행하기 위한 목적으로 상기 분석 광 업스트림 버스트 신호들 내의 수신된 분석 패턴을 분석하도록 구성되며, 상기 제 3 파장은 상기 PON의 상기 통신 프로토콜에 의해 정의되지 않은 전용 파장인, 광 모듈; 및
상기 전기 모듈과 상기 광 모듈을 사이의 인터페이싱을 위한 인터페이스를 포함한다.
바람직하게, 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은,
업스트림 데이터 프레임 내에 상기 생성된 분석 패턴을 캡슐화하고;
상기 분석 패턴을 포함하는 업스트림 데이터 프레임들을 수신하며; 및
상기 생성된 분석 패턴과 상기 수신된 분석 패턴을 자기-상관시키도록 더 구성되고,
상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 3 파장을 통해 상기 분석 광 업스트림 신호들로서 송신되며, 상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 PON의 상기 통신 프로토콜에 따르지 않으며, 상기 제 3 파장을 통한 상기 업스트림 신호들은 연속 광 신호들 및 버스트 광 신호들 중 어느 하나이고, 상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 3 파장을 통해 상기 수신된 분석 광 업스트림 신호들 내에 포함되며, 상기 자기-상관 결과들은 상기 대역-외 OTDR 측정들을 나타낸다.
발명으로서 간주되는 내용은 명세서의 결론에서 청구항들에 특별히 언급되고 명확하게 청구된다. 전술한 내용 및 본 발명의 다른 특징들 및 이점들이 첨부된 도면들과 함께 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 PON의 개략적인 도면이다.
도 2는 종래의 OLT의 블록도이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 ONU 기능 및 대역-내 OTDR 측정들을 수행하도록 설계된 OLT의 블록도이다.
도 3b는 일 실시예에 따른 ONU 기능 및 대역-외 OTDR 측정들을 수행하도록 설계된 OLT의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들을 기술하기 위하여 사용되는 PON의 개략적인 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 도 3에 예시된 OLT를 사용하는 대역-내 OTDR을 수행하기 위한 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 도 3에 예시된 OLT를 사용하는 대역-외 OTDR을 수행하기 위한 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예를 사용하여 생성된 바와 같은 시간의 경과에 따른 복귀 신호의 파워의 그래프를 도시한다.
개시된 실시예들은 본 명세서의 발명적인 가르침들의 많은 유용한 이용들 중 단지 예에 불과하다는 것을 주목해야 한다. 전반적으로, 본 발명의 상세한 설명에서 이루어진 진술(statement)들이 다양한 청구된 발명들의 어떤 것을 필수적으로 제한하지는 않는다. 또한 일부 진술들은 일부 발명적인 특징들에 적용될 수 있고 다른 것들에는 적용되지 않을 수 있다. 전반적으로, 다르게 지시되지 않으면, 단수형의 엘러먼트들은 일반성의 손실 없이 복수 형이거나 또는 그 역일 수 있다. 도면들 내에서 동일한 도면부호들은 몇몇 도면들에 걸쳐 동일한 부분들을 나타낸다.
도 3은 일 실시예에 따라 구성된 광 회선 단말(optical line terminal, OLT)(300)의 예시적이고 비-제한적인 도면을 도시한다. OLT(300)는 표준 인터페이스(330)를 통해 상호 연결된 전기 모듈(310) 및 광 모듈(320)을 포함한다.
인터페이스(330)는 송신되는(TX) 신호들, 수신되는(RX) 신호들, ONU들로의 송신을 인에이블하기 위한 TX-인에이블드 신호, 현재 버스트 신호의 수신을 리셋하기 위한 RX-리셋 신호, 및 제어(I2C) 신호들을 위한 연결성(connectivity)을 제공한다. 전술된 바와 같이, 인터페이스(330)는 상이한 타입들의 SFP 또는 OLT 내에서 동작가능한 다른 표준 송수신기들과 호환되는 표준 연결성을 제공한다.
전기 모듈(310)은 수신된 업스트림(upstream) 신호들을 프로세싱하고 다운스트림(downstream) 신호들을 생성한다. 전기 모듈(310)은 전형적으로 네트워크 프로세서 및 각각의 PON 표준에 따라 업스트림 및 다운스트림 신호들을 프로세싱 및 핸들링(handle)하도록 설계된 PON MAC 어댑터(adapter)를 포함한다. 일 실시예에 있어, 전기 모듈(310)은 EPON, 10G-EPON, GPON, 및 XG-PON 중 적어도 어느 하나에 따라 PON 업스트림 및 다운스트림 트래픽을 핸들링한다. 다운스트림 방향에 있어, 예를 들어, GPON의 GEM 프레임들의 형태 또는 XG-PON의 XGEM 프레임의 형태인, 연속 신호가 PON에 연결된 모든 ONU들로 전송된다. 각각의 ONU는 미리-배정된 라벨들(pre-assigned labels)(예를 들어, GPON의 GEM 포트-ID들)에 따라 그것의 개별적인 데이터를 필터링한다. 전기 모듈(310)은 ONU가 데이터를 OLT로 전송할 수 있는 타임 슬롯(time slot)을 각각의 ONU에 할당한다. 업스트림 방향에서, 데이터의 수신은 ONU들로부터 전송된 버스트 신호들이다.
광 모듈(320)은 ONU들로부터 전송되는 업스트림 광 버스트 신호들을 수신하고, 다운스트림 연속 광 신호를 ONU들로 송신한다. 이러한 다운스트림/업스트림 신호들의 수신 및 송신은 2개의 상이한 파장들을 통한다. 예를 들어, GPON에 있어, 다운스트림 방향에서 광 모듈(320)은 15XY 파장의 광 신호를 생성하고, 업스트림 방향에서 13XY 파장의 광 신호들을 수신한다.
광 모듈(320)은 각기 송신 레이저 다이오드와 수신 포토다이오드에 연결된 레이저 드라이버 다이오드(321) 및 리미터(limiter) 증폭기(Amp) 드라이버(322)를 포함한다. 레이저 드라이버(321) 및 증폭기(322)의 기능은 도 2에 따라 전술되었다. 제어기(323)는 I2C 인터페이스를 통해 전기 모듈(310)과 통신하며, 송수신기의 교정 및 모니터링과 관련된 태스크들을 수행한다.
실시예에 따르면, 레이저 드라이버 다이오드(321) 및 리미터 증폭기(322)에 연결된 송신 및 수신 광 엘러먼트들은 OSA(optical sub-assembly) 모듈(324)의 부분이다. 일 실시예에 있어, OSA 모듈(324)은 트리플렉서(triplexer)이다 .
이러한 실시예에 따르면, OSA 모듈(324)은, 송신/수신 광 엘러먼트들의 쌍에 더하여, PON 다운스트림에서 ONU들에 의해 사용되는 파장으로 버스트(burst) 광 신호들을 송신하기 위하여 사용되는 이하에서 "ONU-TX-레이저-다이오드"(미도시)로 지칭되는, 송신 레이저 다이오드를 포함한다. 비-제한적인 예로서, OLT(300)의 GPON 구현에 있어, OSA 모듈(324)은 15XY의 파장으로 신호들을 송신하는 송신 레이저 다이오드, 13XY의 파장으로 옵션(option) 신호들을 수신하기 위한 수신 포토다이오드, 및 13XY의 파장으로 신호들을 송신하기 위한 ONU-TX-레이저-다이오드를 포함한다. ONU-TX-레이저-다이오드는 버스트 레이저 드라이버(326)에 의해 구동된다. 버스트 레이저 드라이버(326)는 바이어스(bias) 및 변조(modulation)인 2개의 전류 신호들을 생성한다. 바이어스 전류는 '0' 레벨의 광 파워를 결정하고, 변조 전류는 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)에서 생성된 버스트 신호의 '1' 레벨의 광 파워를 결정한다.
다른 실시예에 따르면, OSA 모듈(324)은 4개의 광 엘러먼트들, 2개의 레이저 다이오드들 및 2개의 포토다이오드들을 포함하는 쿼드플렉서(quad-plexer)이다. 송신/수신 광 엘러먼트들의 제 1 쌍은 OLT의 파장(이상에서 제공된 예)에서 동작하며, 송신/수신 광 엘러먼트들의 제 2 쌍은 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)에 의해 신호들을 송신/수신하기 위하여 사용된다. 송신/수신 광 엘러먼트들의 제 2 쌍의 파장은 PON 내의 ONU들에 의한 업스트림 통신들을 위하여 정의되는 바와 같을 수 있거나, 또는 각각의 PON 통신 표준에 의해 정의되지 않은 전용 파장일 수 있다. 송신/수신 광 엘러먼트 쌍은 각기 레이저 다이오드 및 포토다이오드를 포함한다.
본 명세서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)은 OLT(300)의 광 모듈(320)에 통합되며, PON으로 송신될 신호들을 수신하기 위한 신호 분배기(splitter)(335)에 연결된다. ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)은 수신된 버스트 신호들의 복제된(duplicated) 샘플들을 모듈(340)에 제공하기 위하여, 리미터 증폭기(322)의 출력에 더 연결된다. 일 실시예에 있어, 모듈(340)은 버스트 신호들을 직접적으로 OLT 전기 모듈(310)로 송신하고 및 PON을 통해 송신하기 위하여 신호 스위칭 유닛(327)에 또한 연결될 수 있다. 전기 모듈(310)에 대한 RX 데이터가 PON으로부터이거나 또는 모듈(340)로부터인 경우, 선택은 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)에 의해 어써트된(asserted) 버스트-인에이블드 신호에 기초한다.
ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)은 PON의 임의의 다른 ONU로서 구성된다. 즉, ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)은, 다운스트림 트래픽이 향해질 수 있는, 고유 ONU-ID를 배정받는다. 또한, OLT(300)는 전기 모듈(310)을 이용하여 업스트림 데이터의 송신을 위한 타임 슬롯을 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)에 할당할 수 있다.
ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)은 OLT(300)에 전기적으로 연결된다. 따라서, OLT(300)에 의해 송신된 데이터는 PON의 광 섬유를 통해 모듈(340)에서 수신되지 않고, 오히려 신호 분배기(325)를 통한다. 따라서, ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)과 OLT(300) 사이의 광학적 거리는 실질적으로 0(zero)이며, 이와 같이 거리는 모듈들(310 및 340) 사이의 전기적 경로에 의해 결정된다.
ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)은 패킷 프로세서 및 PON MAC 어댑터(모두 미도시)를 포함한다. 패킷 프로세서는 전형적으로, 필터링, 전달-및-학습(forwarding-and-learning), 플로우 분류(flow classification), 패킷 분류(packets classification), 패킷들의 큐잉(queuing) 및 정형(shaping), 패킷들의 재조립(reassembling of packets), 등과 같은 PON 프로세싱 태스크들을 수행한다.
모듈(340)이 가입자 디바이스에 연결되지 않음에 따라, 패킷 프로세서는 단지 다운스트림 플로우, 즉, OLT로부터 전송된 데이터만을 프로세싱한다. 일 실시예에 있어, 모듈(340)의 데이터 프로세서는, OSA 모듈(324)을 통해 PON으로 전송될 수 있고, 결국 OLT(300)에 의해 수신될 수 있는, 미리 정의된 데이터 패턴들의 세트를 생성하도록 구성된다. 이러한 생성되고 송신되는 데이터 패턴들은, PON 보호, OTDR 측정들을 사용하는 광학적 장애들의 검출, RTT 측정들, 및 등등을 포함하지만 이에 한정되지 않는, 다양한 유지(maintenance) 및 서비스 가용성 어플리케이션들을 위하여 사용된다. 다른 실시예들에 있어, 모듈(340)은 OLT로부터의 통신에 대하여 데이터 패킷으로 응답하도록 구성될 수 있다.
ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)에 포함된 PON MAC 어댑터는 PON 네트워크의 타입에 따라 다운스트림 트래픽 플로우들을 프로세싱한다. 일 실시예에 있어, 모듈(340)의 PON MAC 어댑터는 GPON 또는 XG-PON 트래픽을 프로세싱한다. 이러한 구성에 있어, PON MAC 어댑터는 복수의 트래픽 컨테이너들(traffic containers, T-CONTs)을 지원한다. T-CONT는 그 대역폭이 OLT의 전기 모듈(310)에 의해 승인되는(granted) 가상 업스트림 채널이다. 단일 T-CONT는 ONU, 서비스의 클래스(class of service, CoS), 또는 논리 ONU에 대하여 할당될 수 있다. PON MAC 어댑터는 T-CONT들의 수와 같은 T-CONT 큐(queue)들을 유지하고, 특정 T-CONT 큐를 채우기 위하여 주기적으로 패킷들을 요청한다.
광 모듈(320)에 포함된 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)은 전용 ONU로서 기여한다. 그러나, 종래의 해법들과 대조적으로, 광 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)은 광 섬유를 통하지 않고 OLT(300)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 광 필터들을 사용하고 전용 광 링크들을 구축할 필요가 없으며, 따라서, 수정된 OLT(300)는 이러한 전용 ONU가 요구되는 경우 PON의 토폴로지(topology)를 단순화한다. 수정된 OLT(300)는, 전용 ONU, 즉, ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)을 사용하여 수행될 수 있는 다양한 유지 및 서비스 가용성 어플리케이션들의 프로세싱을 추가적으로 단순화한다.
ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)은 광 모듈(320) 내에 통합된 집적 회로(IC), 응용-특정 집적 회로(ASIC), 또는 필드-프로그램가능 게이트 어레이(FPGA)로서 구현될 수 있다. 예시적인 실시예에 있어, ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)은 미국 특허번호 7,643,753호에 기술된 인핸스드 PON 프로세서로서, 또는 동시에 계류중인 미국 특허 출원 번호 13/821,931호에 기술된 프로그램가능 데이터 경로를 갖는 PON 프로세서로서 실현될 수 있으며, 이 둘은 본 출원과 같은 동일한 출원인에 의해 출원되었으며, 이로써 그들이 포함하고 있는 내용 전부가 본 명세서에 통합된다. 예시적인 실시예에 따르면, 마이크로프로세서 및/또는 네트워크 프로세서는 전용 ONU가 사용되는 경우 유지 및 서비스 가용성 어플리케이션들을 수행하기 위하여 적응될 수 있다.
OLT 광 모듈(320) 내의 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)의 통합이, 표준 인터페이스(330)의 변경 없이, 광 모듈(320)로의 표준화된 고속 통신 채널을 제공한다는 것을 주목해야 한다. 이러한 통신 채널은, PON을 통해 또는 신호 스위칭 유닛(327)을 통해, 다운스트림 데이터를 모듈(340)로 전송함 및 모듈(340)에 의해 생성된 응답들을 수신함에 의해 실현된다. 통신 채널은 PON 통신 표준에 따른다. 전술된 바와 같이, 이러한 통신 채널 상에서, PON 및 OLT의 성능 시험, 광학적 장애들의 검출, RTT 측정들, OTDR 측정들, 및 이와 유사한 것과 관련된 프로세스들에서 사용되는 신호들이 이동될 수 있다. 다시, 이러한 모든 프로세스들 및 그들의 신호들이 PON의 표준 통신 프로토콜을 사용함에 의해 송신된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수정된 OLT(300)는 대역-내 및 대역-외 OTDR 측정들을 수행하기 위하여 사용될 수 있다. 대역-내 OTDR은, ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)에 의해 생성되고 PON의 다른 ONU들에 의해 사용되는 파장을 통해 송신되는 신호들에 의해 수행된다. 반사된 신호들이 OLT(300)에서 다시 수신되며, 모듈(340)에 의해 진행된다.
도 3b에 예시된 다른 실시예에 있어, OLT(300)는 그의 쿼드-플렉서 구성 내에 있으며, 즉, OSA 모듈은 쿼드-플렉서이다. 구성은, 전용 파장을 통해 송신되는 분석(analysis) 신호들을 생성하기 위하여 사용되는 대역-외 OTDR을 수행하기 위하여 사용된다. 반사된 신호는 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)의 연속 수신기(continuous receiver)(328)를 통해 또한 OTDR 측정들을 수행하기 위한 목적의 전용 파장을 통해 수신된다. 본 명세서에 개시된 실시예들에 따르면, 대역-내 및 대역-외 OTDR 기술들 모두에 있어, OTDR 측정들은 PON의 동작을 중단하지 않고 수행될 수 있다.
OTDR 기술들을 수행하는 OLT(300)가 도 4에 도시된 PON(400) 내에 연결된다. OLT(300)가 PON(400)의 OLT로서 기여한다는 것을 주목해야 한다. OLT(300)는 도 3a 및 도 3b에 대하여 논의된 바와 같이 실현될 수 있다. 즉, OLT(300)는 PON의 개별적인 통신 프로토콜에 의해 정의된 모든 태스크들을 수행한다. 이러한 태스크들은 적어도 ONU들(420-1 내지 420-N)에 의한 데이터 송신을 위한 타임 슬롯들의 할당, ONU들(420-1 내지 420-N)로부터의 업스트림 버스트 데이터의 수신 및 프로세싱, 및 ONU들로의 다운스트림 데이터의 생성 및 송신을 포함한다. 이에 더하여, OLT(300)는 이상에서 상세하게 기술된 바와 같이 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)을 제어한다. OTDR 측정들은 분배기(430)를 통한 OLT(300)와 ONU들(420-1 내지 420-N) 사이의 광 경로 내의 임의의 위치의 장애들을 검출하기 위하여 사용될 수 있다. 검출된 장애들은 적어도 손상된(damaged) 광 섬유, 광 섬유 내의 굽음(bend), 접속 불량(bad splice), 오염된 커넥터(dirty connector), 및 섬유 절단(fiber cut), 등을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 OLT(300)을 사용하는 대역-내 OTDR을 수행하기 위한 방법을 예시하는 비-제한적이고 예시적인 순서도(500)이다. S510에서, 하나 이상의 타임 슬롯들이 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)에 의한 분석 패턴의 송신에 할당된다.
S520에서, 분석 패턴이 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)에 의해 생성된다. 일 실시예에 따르면, 분석 패턴은 고주파수 컴포넌트들을 포함하는 저속(low rate) 데이터 패턴이다. 분석 패턴은 PON의 통신 요구조건들(requirements)을 만족시키지만, 동시에, 이상에서 언급된 광 경로들 내의 장애들 및 그 위치들을 식별하기 위하여 분석될 수 있다. 예를 들어, OLT(300)가 PON 내에 설치(install)되는 경우, 분석 패턴은 GPON의 CID(consecutive identical digits)의 요구조건들(예를 들어, CID<72비트)을 유지하며, 이러한 패턴의 송신 속도(transmission rate)는 GPON의 허용가능한 업스트림 데이터-속도(data-rate)와 같다.
예시적인 실시예에 있어, 분석 패턴의 생성은 저속 다항식(low rate polynomial)을 사용하는 데이터 패턴의 생성, 제 1 비트 시퀀스(sequence)를 생성하기 위한 데이터 패턴 상의 최대 속도 반복 비트 함수(full rate repeating bits function)의 적용, 분석 비트 시퀀스를 생성하기 위한 제 1 비트 시퀀스와 스크램블러 다항식(scrambler polynomial)에 의해 생성된 제 2 비트 시퀀스 사이의 제 1 비트-와이즈-배타적논리합(bit-wise-xor) 연산의 수행, 및 분석 패턴을 생성하기 위한 분석 비트와 스크램블러 다항식에 의해 생성된 제 3 비트 사이의 제 2 비트-와이즈-배타적논리합 연산의 수행을 포함한다. 분석 패턴을 생성하기 위한 상세한 논의는 이상에서 참조된 동시에 계류중인 출원 13/189,935호에서 발견될 수 있다.
S530에서, 생성된 분석 패턴이 ONU 모듈(340)로부터 OLT(300)으로의 업스트림 방향으로 송신되는 데이터 프레임들 내에 캡슐화(encapsulate)된다. 예를 들어, GPON에 있어, 생성된 분석 패턴은 하나 이상의 업스트림 GEM 프레임들 내에 포함될 수 있다.
S540에서, 업스트림 데이터 프레임들이 OSA 모듈(324)을 통해 섬유(410)로 송신된다. 업스트림 데이터 프레임들은 PON의 다른 ONU들(예를 들어, ONU들(420-1 내지 420-N)에 의한 업스트림 송신에 사용되는 파장을 통해 광 버스트 신호들로서 전송된다. 예를 들어, GPON에 있어, 사용되는 파장은 13XY이다.
S550에서, 업스트림 광 신호들(분석 피드백을 부분적으로 운반(carry)하는)은 ONU들에 의한 업스트림 통신을 위해 사용되는 파장을 통해 OSA 모듈(324) 내의 수신 포토다이오드에서 OLT(300)에 수신된다. 수신된 광 신호들은 섬유(410)로부터 반사되거나 또는 섬유(410)의 말단(end)에서 루프 백(loop back)된 신호이다. 리미터 증폭기(322)의 출력에서 수신된 업스트림 신호들은 또한 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)로 입력된다.
S560에서, ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)은 OTDR 측정들을 수행하기 위하여 수신된 업스트림 신호들을 분석하며, OTDR 측정들은 OLT(300)와 ONU들(420) 사이의 광 경로 내의 장애들을 검출하고 이러한 장애들의 위치들을 추출하기 위하여 사용될 수 있다. 장애의 위치는 섬유(410)의 임의의 포인트(예를 들어, OLT(300)로부터 120미터)에서 식별될 수 있으며, 예를 들어, 광 커넥터들, 분배기들, 등과 같은 경로 내의 광 엘러먼트들의 임의의 위치에서 식별될 수 있다.
트래픽 프로세싱 모듈(340)이 모든 ONU들(420-1 내지 420-N)에 의해 전송되는 업스트림 버스트 신호들을 수신할 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 그러나, OTDR 측정을 위하여, 오직 분석 패턴을 운반하는 수신된 신호들만이 분석된다.
예시적인 실시예에 따르면, 분석은 분석 패턴을 포함하는 수신된 신호와 생성된 분석 패턴의 복사본(copy) 사이의 타임 쉬프트 자동-보정 함수(time shift auto-correction function)를 사용하여 수행된다. 분석은 N개의 요구되는 비트-쉬프트들에 대하여 반복된다. 비트 쉬프트들의 수(N)는 신호들이 분석되는 OTDR로부터의 거리를 나타내며, 여기에서 신호들은 PON의 모든 가능한 측정된 지연(delay)들을 나타내는 다른 것들에 대하여 쉬프트된 하나이다. 파라미터 N은 OTDR 측정들의 레졸루션(resolution)을 결정할 수 있는 구성가능한 파라미터이다. 더 높은 레졸루션을 제공하기 위하여, 생성된 분석 패턴이 더 높은 패턴 속도(pattern rate)의 송신자(transmitter)이어야 한다.
비-제한적인 예로서, 신호 분석 동안 사용되는 자기-상관(auto-correlation) 프로세스는 다음과 같이 정의될 수 있다:
Figure 112013012033120-pat00001
여기에서, RX_AP는 수신된 분석 패턴이고, GEN_AP는 생성된 분석 패턴이다. 자기상관은 광학적 길이의 길이를 갖는 벡터이다. 벡터의 각 엘러먼트는 송신된 패턴과 측정된 거리를 나타내는 관련(relevant) 비트 지연을 갖는 수신된 패턴 사이의 상관 량(correlation amount)의 값이다. 자기상관(Ti)(AutoCorrelation(Ti))은 C*Ti/2(C는 섬유 내의 광의 속도) 지점에서의 광 경로의 상태들(conditions)을 나타낼 수 있다.
임의의 Ti에서 측정된 자기상관은 i번째 쉬프트된 비트 각각의 광 경로 내의 위치로부터 반사된 파워(power)를 나타낸다. 일 실시예에 따르면, 시간 Ti에서의 자기상관 함수의 값이 광 경로 상의 위치(시간 Ti 각각의)에서의 정상(normal) 또는 용인될 수 있는 거동(behavior)을 나타내는 값과 비교될 수 있고, 임의의 편차(deviation)는 장애 표지(indication)이다. 정상 미만이거나 또는 정상을 초과하는 값들 나타내는 측정된 상관은 광 경로 내의 상이한 장애들을 나타낸다. 예를 들어, 보다 높은 반사된 파워 값들은 고장난(broken)/손상된 섬유를 나타낼 수 있으며, 반면 정상보다 낮은 반사 값들은, 예를 들어, 굽음들(bends), 불량한 접속들, 직접 커넥터들 또는 섬유의 단절에 기인하는, 섬유 내의 감쇠를 나타낸다.
S570에서, 자기상관 결과들을 나타내는 그래프가 생성된다. 자기상관 함수 결과들은 OTDR 측정들을 나타낸다. 자기-상관 그래프 내의 임의의 비정상 결과들은 그래프(예를 들어, 블립들(blips)로서) 상에서 현저하며, 광 경로 내의 장애들을 나타낸다. 비정상 결과들은 잡음의 함수일 수 있고, 상관된 그래프의 속도들 및 주파수의 변화들일 수 있다.
분석 패턴들을 전송하고 PON에 의해 반사되는 그러한 패턴들을 수신하는 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)에 의해 분석이 수행됨에 따라, OTDR 프로세스의 일부로서 임의의 레인징(ranging) 프로세스를 수행할 필요가 없다. 따라서, 개시된 실시예들은 PON들에서의 대역-내 OTDR 측정들의 실행을 단순화한다. 요구되는 경우 OLT(300)가 레인징 프로세싱을 수행할 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 그러나, 본 명세서에 개시된 가르침에 따르는 OTDR 측정들에 대하여, 레인징 프로세스는 요구되지 않는다.
전술된 실시예에 있어, OTDR 측정들을 수행하기 위한 수신된 패턴들의 분석(즉, S570 및 S580)이 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)에 의해 수행된다. 다른 실시예에 있어, 이러한 분석은 OLT(300)의 전기 모듈(310)을 사용하여 수행되거나 또는 타임 쉬프트 보정을 수행하도록 구성된 연산 프로세서를 사용하여 수행될 수 있다. 실시예에 따르면, 생성된 분석 패턴이 신호 스위칭 유닛(327)을 통해 모듈(340)에 의해 제공된다. 이러한 분석 패턴은 추후 패턴 분석(OSA(324)를 통해 모듈(340)에 의해 생성되고 전송되는)을 포함하는 수신된 버스트 신호들과 자기상관된다. 자기상관이 전술된 바와 같이 수행될 수 있다.
ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)과 전기 모듈(310) 사이의 광학적 거리가 실질적으로 0임에 따라, OTDR 측정들을 수행할 때 결정되거나 또는 고려되어야 하는 광학적 지연이 존재하지 않는다는 것이 주목되어야 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLT(300)를 사용하는 대역-외 OTDR 측정들을 수행하기 위한 방법을 예시하는 비제한적이고 예시적인 순서도(600)이다. 이러한 실시예에 따르면, OSA(324)는, 예시적으로 도 3에 도시된 바와 같이, PON의 개별적인 통신 프로토콜 표준에 정의되지 않은 추가적인 파장(이하 전용 파장)을 지원하는, 쿼드-플렉서이다. 예를 들어, PON 내의 전용 파장은 13XY 및 15XY의 범위에 있도록 선택되지는 않을 것이다. 전용 파장의 값은 OSA(324)를 제조하기 위한 비용의 함수일 수 있다. 전용 파장을 지원하기 위하여, OSA(324)는 전용 파장을 통해 광 신호들을 송신하기 위한 레이저 다이오드 및 변조된 신호들을 수신하기 위한 포토다이오드를 포함한다. 또한, 광 모듈(320)은 연속 수신기(328)를 포함한다.
S610에서, ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)은 대역-외 OTDR 측정들을 수행하도록 설정(set)된다. 모듈(340)은 또한 OTDR을 수행할 때 구성될 수도 있다. 이는 주문형(on-demand)으로 또는 미리 정의된 시간 간격으로 이루어질 수 있다. 이러한 설정은 PON 조작자(operator)에 의해 이루어질 수 있다. S620에서, ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)에 의해 분석 패턴이 생성된다. 전술한 바와 같이, 분석 패턴은 저속 데이터 패턴이다. 대역-외 OTDR의 경우에 있어, 전용 수신기 및 송신기가 전용 파장으로 신호들을 수신/송신하기 위하여 사용됨에 따라, 고주파수 컴포넌트들이 필요하지 않다는 것이 주목되어야 한다.
S630에서, 생성된 분석 패턴이 전용 파장을 통해 업스트림 광 버스트 신호들로서 OSA 모듈(324)을 통해 섬유(410)로 송신된다. S640에서, 업스트림 버스트 광 신호들(분석 패턴을 부분적으로 운반하는)이 전용 파장과 연관된 OSA 모듈(324) 내의 수신 포토다이오드에서 OLT(300)로 수신된다. 수신된 광 신호들은 섬유(410)로부터 반사된 신호 또는 섬유(410)의 말단(end)에서 루프 백(loop back)된 신호 중 하나이다. S650에서, 연속 수신기(328)의 출력에서 수신된 업스트림 신호들은 또한 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)로 입력된다. 또한, 전용 파장을 통해 수신된 신호들은 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)에 의해 국부적으로(locally) 분석된다.
S660에서, ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)은 OTDR 측정들을 수행할 목적으로 수신된 업스트림 버스트 신호들을 분석한다. 언급된 바와 같이, 이러한 측정들은 OLT(300)과 ONU들(420) 사이의 광 경로 내의 장애들을 검출하고, 이러한 장애들의 위치를 추출하기 위하여 사용될 수 있다. 분석은 이상에서 상세하게 기술된 바와 같이 수행된다.
S670에서, 자기상관 함수 결과들을 나타내는 그래프가 생성된다. 자기상관 함수 결과들은 OTDR 측정들은 나타낸다. 임의의 비-자기 상관된 결과들(non-auto correlated results)이 그래프 상에서 현저하며, 광 경로 내에서 장애들을 나타낸다.
네트워크 조작자는 OTDR 측정들을 수행하기 위한 동작 모드에 대하여 ONU 트래픽 프로세싱 모듈(340)을 구성할 수 있다.
본 명세서에 개시된 대역-내 및 대역-외 OTDR 측정들은 2개의 생성된 분석 패턴 및 수신된(반사된) 분석 패턴의 자기상관 결과들에 기초할 수 있다. 장애들이 자기상관 결과들을 나타내는 그래프를 생성함에 의해 식별될 수 있다. 일 예가 도 7a 및 도 7b에 예시된다.
도 7a는 수신된 분석 패턴과 생성된 분석 패턴의 가능한 정상 자기상관에 대한 예들인 그래프들(710 및 720)을 도시한다. 도 7b는 시간(Tf)에서 블립을 보이는 그래프(730)를 묘사한다. 이는, 예를 들어, 파워의 일부를 리턴하는 불량 커넥터의 결과일 수 있는, 광 경로 내의 장애를 나타낸다. 장애의 위치는 (C*Tf)/2(f=0, 1, ....., N-1)에서 이다. 검출될 수 있는 다른 장애들의 예들은 캣 파이버(cat fiber), 납작해진(flattened) 섬유, 섬유 내의 굽음들, 오염된 연결들, 등을 포함한다.
본 명세서에 개시된 다양한 실시예들은 하드웨어, 펌웨어, 소트프웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로서 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어는 바람직하게 프로그램 저장 유닛 또는 컴퓨터 판독가능 매체 상에 유형적으로 구현된 어플리케이션 프로그램으로서 구현될 수 있다. 어플리케이션 프로그램은 임의의 적합한 아키텍처를 포함하는 머신으로 업로드되고, 머신에 의해 실행될 수 있다. 바람직하게, 머신은 하나 이상의 중앙 처리 유닛들("CPUs"), 메모리, 및 입력/출력 인터페이스들을 갖는 컴퓨터 플랫폼 상에 구현된다. 컴퓨터 플랫폼은 또한 운영체제 및 마이크로명령어(microinstruction) 코드를 포함할 수 있다. 본 명세서에 기술된 다양한 프로세스들 및 기능들은, 이러한 컴퓨터 또는 프로세서가 명시적으로 도시되었는지 여부를 불문하고, CPU에 의해 실행될 수 있는, 마이크로명령어 코드의 부분 또는 어플리케이션 프로그램의 부분 중 하나이거나, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 또한, 추가적인 데이터 저장 유닛 및 프린팅 유닛과 같은 다양한 다른 주변 유닛들이 컴퓨터 플랫폼에 연결될 수 있다.
본 명세서에서 언급된 모든 예들 및 조건부 표현은, 발명자에 의해 향후 기술분야에 기여하는 본 발명의 원리들 및 개념들에 대한 독자의 보다 양호한 이해를 돕기 위하여 교육적인 목적을 위하여 의도되며, 이러한 특별히 언급된 예들 및 조건들에 대한 한정이 없는 것으로서 이해되어야 한다. 원리들, 측면들, 및 본 발명의 실시예들뿐만 아니라, 그 특정 예들을 언급하는 본 명세서의 모든 진술들은 그의 구조적 및 기능적 등가물들 모두를 포괄하도록 의도된다. 추가적으로, 이러한 등가물들은 현재 공지된 등가물들뿐만 아니라 장래에 개발되는 등가물들, 즉, 구조와 무관하게, 동일한 기능을 수행하는 개발된 임의의 엘러먼트들을 포함한다.

Claims (15)

  1. 수동형 광 네트워크(passive optical network, PON) 내에서 동작가능하며, OTDR 측정들을 수행하도록 구성된 광 회선 단말(optical line terminal, OTL)에 있어서,
    상기 PON의 통신 프로토콜에 따라 연속(continuous) 다운스트림(downstream) 신호들을 생성하고 수신된 업스트림(upstream) 버스트(burst) 신호들을 프로세싱하기 위한 전기 모듈;
    제 1 파장을 통해 연속 광 신호들을 송신하고, 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 수신하며, 제 3 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 송신하기 위한 광 모듈로서,
    상기 광 모듈은 상기 광 모듈 및 상기 전기 모듈에 전기적으로 연결된 광 네트워크 유닛(optical network unit, ONU) 트래픽 프로세싱 모듈을 더 포함하며, 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은 상기 PON의 복수의 광 네트워크 유닛들(ONUs) 중 하나를 에뮬레이트(emulate)하고, 상기 제 3 파장을 통해 상기 광 업스트림 버스트 신호들로서 송신될 분석 패턴을 생성하며, 상기 OTDR 측정들을 수행하기 위하여 상기 제 2 파장을 통해 수신된 상기 광 업스트림 버스트 신호들 내의 분석 패턴을 분석하도록 구성되는, 상기 광 모듈; 및
    상기 전기 모듈과 상기 광 모듈 사이의 인터페이싱을 위한 인터페이스를 포함하며,
    상기 광 모듈은,
    상기 제 1 파장에서 동작가능한 제 1 레이저 다이오드, 상기 제 2 파장에서 동작가능한 제 2 포토다이오드, 및 상기 제 3 파장에서 동작가능한 제 3 레이저 다이오드를 포함하는 광 서브 어셈블리 모듈(optical sub assembly module)로서, 상기 제 1 및 제 2 파장들은 상기 PON의 통신 표준에 정의된 파장들인, 상기 광 서브 어셈블리 모듈;
    상기 제 1 레이저 다이오드에 연결된 레이저 드라이버;
    상기 제 2 포토다이오드에 연결된 리미터 증폭기(limiter amplifier);
    상기 제 3 레이저 다이오드에 연결된 버스트 레이저 드라이버;
    상기 인터페이스의 I2C 라인들에 연결된 제어기;
    상기 리미터 증폭기에 연결되며, 수신된 업스트림 버스트 신호들을 상기 전기 모듈로 릴레이(relay)하기 위하여 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈에 의해 인에이블(enable)되는 신호 스위칭 유닛; 및
    상기 인터페이스의 송신 데이터 라인들에 연결되며, 상기 전기 모듈에 의해 생성된 상기 연속 다운스트림 신호들의 복제된(duplicated) 신호들을 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈로 제공하는 신호 분배기(splitter)를 포함하는, OLT.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은, 상기 수신된 업스트림 버스트 신호들 각각의 복제된 업스트림 버스트 신호들을 수신하기 위하여, 상기 리미터 증폭기의 출력에 더 연결되는, OLT.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 생성된 분석 패턴은 저속(low rate) 컴포넌트들을 포함하는 고속(high rate) 데이터 패턴인, OLT.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 OTDR 측정들은 대역-내(in-band) OTDR 측정들인, OLT.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은,
    상기 PON의 통신 프로토콜에 따라 상기 생성된 분석 패턴을 업스트림 데이터 프레임들 내에 캡슐화(encapsulate)하되, 상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 3 파장을 통해 상기 광 업스트림 버스트 신호들로서 송신되고;
    상기 분석 패턴을 포함하는 업스트림 데이터 프레임들을 수신하되, 상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 2 파장을 통해 상기 수신된 광 업스트림 버스트 신호들 내에 포함되며; 및
    상기 생성된 분석 패턴과 상기 수신된 분석 패턴을 자기-상관(auto-correlate)시키되, 상기 자기-상관 결과들은 상기 대역-내 OTDR 측정들을 나타내도록 더 구성되는, OLT.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 자기-상관 결과들 각각의 비정상(abnormal) 이벤트들은 상기 PON의 광 경로 내의 장애(fault)를 나타내며, 이러한 이벤트들의 발생 시간들은 상기 광 경로 내의 상기 장애의 위치를 나타내는, OLT.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 2 파장은 업스트림 통신을 위해 상기 복수의 ONU들에 의해 사용되는 파장인 상기 제 3 파장과 동일한, OLT.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 수신된 분석 패턴은 상기 PON의 광 경로로부터의 반사들을 나타내고, 상기 광 경로는 상기 PON 내의 섬유(fiber) 및 광 엘러먼트들을 포함하는, OLT.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 OTDR 측정들은 대역-외(out-of-band) OTDR 측정들인, OLT.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 광 모듈은 상기 제 3 파장을 통해 상기 광 업스트림 버스트 신호들을 수신하기 위한 제 3 포토다이오드를 더 포함하며, 상기 제 3 파장은 상기 PON의 상기 통신 프로토콜에 의해 정의되지 않은 전용 파장인, OLT.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은,
    상기 생성된 분석 패턴을 업스트림 데이터 프레임들 내에 캡슐화하되, 상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 3 파장을 통해 상기 광 업스트림 버스트 신호들로서 송신되며;
    상기 분석 패턴을 포함하는 업스트림 데이터 프레임들을 수신하되, 상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 3 파장을 통해 상기 수신된 광 업스트림 버스트 신호들 내에 포함되고; 및
    상기 생성된 분석 패턴과 상기 수신된 분석 패턴을 자기-상관시키되, 상기 자기-상관 결과들은 상기 대역-외 OTDR 측정들을 나타내도록 더 구성되는, OLT.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제 3 파장을 통해 송신 및 수신되는 신호들은 상기 광 업스트림 버스트 신호들이 아니라 연속 광 업스트림 신호들인, OLT.
  14. 수동형 광 네트워크(passive optical network, PON) 내에서 동작가능하며, 대역-내 OTDR 측정들을 수행하도록 구성된 광 회선 단말(optical line terminal, OTL)에 있어서,
    상기 PON의 통신 프로토콜에 따라 연속 다운스트림 신호들을 생성하고 수신된 업스트림 버스트 신호들을 프로세싱하기 위한 전기 모듈;
    제 1 파장을 통해 연속 광 신호들을 송신하고, 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 수신하며, 상기 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 송신하기 위한 광 모듈로서,
    상기 광 모듈은 상기 광 모듈 및 상기 전기 모듈에 전기적으로 연결된 광 네트워크 유닛(optical network unit, ONU) 트래픽 프로세싱 모듈을 더 포함하며, 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은 상기 PON의 복수의 광 네트워크 유닛들(ONUs) 중 하나를 에뮬레이트하고, 상기 제 2 파장을 통해 상기 광 업스트림 버스트 신호들로서 송신될 분석 패턴을 생성하며, OTDR 측정들을 수행하기 위하여 수신된 상기 광 업스트림 버스트 신호들 내의 분석 패턴을 분석하고, 상기 제 1 및 제 2 파장들은 상기 PON의 통신 표준에 정의된 파장들인, 상기 광 모듈; 및
    상기 전기 모듈과 상기 광 모듈 사이의 인터페이싱을 위한 인터페이스를 포함하며,
    상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은,
    상기 PON의 통신 프로토콜을 따르는 업스트림 데이터 프레임 내에 상기 생성된 분석 패턴을 캡슐화하고;
    상기 분석 패턴을 포함하는 업스트림 데이터 프레임들을 수신하며; 및
    상기 생성된 분석 패턴과 상기 수신된 분석 패턴을 자기-상관시키도록 더 구성되고,
    상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 2 파장을 통해 상기 광 업스트림 버스트 신호들로서 송신되며, 상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 2 파장을 통해 상기 수신된 광 업스트림 버스트 신호들 내에 포함되고, 상기 자기-상관 결과들은 상기 대역-내 OTDR 측정들을 나타내는, OLT.
  15. 수동형 광 네트워크(passive optical network, PON) 내에서 동작가능하며, 대역-외(out-of-band) OTDR 측정들을 수행하도록 구성된 광 회선 단말(optical line terminal, OTL)에 있어서,
    상기 PON의 통신 프로토콜에 따라 연속 다운스트림 신호들을 생성하고 수신된 업스트림 버스트 신호들을 프로세싱하기 위한 전기 모듈;
    제 1 파장을 통해 연속 광 신호들을 송신하고, 제 2 파장을 통해 광 업스트림 버스트 신호들을 수신하며, 제 3 파장을 통해 분석 광 업스트림 버스트 신호들을 송신하고, 상기 제 3 파장을 통해 분석 광 업스트림 버스트 신호들을 수신하기 위한 광 모듈로서,
    상기 광 모듈은 상기 광 모듈 및 상기 전기 모듈에 전기적으로 연결된 광 네트워크 유닛(optical network unit, ONU) 트래픽 프로세싱 모듈을 더 포함하며, 상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은 상기 PON의 복수의 광 네트워크 유닛들(ONUs) 중 하나를 에뮬레이트하고, 상기 제 3 파장을 통해 상기 분석 광 업스트림 버스트 신호들로서 송신될 분석 패턴 분석(analysis pattern analysis)을 생성하며, OTDR 측정들을 수행하기 위하여 수신된 상기 분석 광 업스트림 버스트 신호들 내의 분석 패턴을 분석하도록 구성되고, 상기 제 3 파장은 상기 PON의 상기 통신 프로토콜에 의해 정의되지 않은 전용 파장인, 상기 광 모듈; 및
    상기 전기 모듈과 상기 광 모듈 사이의 인터페이싱을 위한 인터페이스를 포함하며,
    상기 ONU 트래픽 프로세싱 모듈은,
    업스트림 데이터 프레임 내에 상기 생성된 분석 패턴을 캡슐화하고;
    상기 분석 패턴을 포함하는 업스트림 데이터 프레임들을 수신하며; 및
    상기 생성된 분석 패턴과 상기 수신된 분석 패턴을 자기-상관시키도록 더 구성되고,
    상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 3 파장을 통해 상기 분석 광 업스트림 신호들로서 송신되며, 상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 PON의 상기 통신 프로토콜에 따르지 않으며, 상기 제 3 파장을 통한 상기 업스트림 신호들은 연속 광 신호들 및 버스트 광 신호들 중 어느 하나이고, 상기 업스트림 데이터 프레임들은 상기 제 3 파장을 통해 상기 수신된 분석 광 업스트림 신호들 내에 포함되며, 상기 자기-상관 결과들은 상기 대역-외 OTDR 측정들을 나타내는, OLT.
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