KR101715185B1 - 광통신망의 선로정보 판독장치 및 이를 이용한 선로정보 관리 시스템 - Google Patents

광통신망의 선로정보 판독장치 및 이를 이용한 선로정보 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 광통신망에서 전송되는 광신호의 방사장으로부터 전류신호를 생성하는 포토다이오드; 상기 전류신호를 전압신호로 변환하는 전류전압 변환증폭기; 상기 전압신호로부터 디지털 신호를 생성하는 비교기; 및 상기 디지털 신호를 복호화하여 상기 선로정보를 독출하는 MCU를 포함하는 선로정보 판독장치를 제공한다.
또한, 상기 선로정보 판독장치와, 상기 선로정보가 포함된 광신호를 발생시키는 선로정보 발생장치와, 휴대용 통신기기가 유무선 통신망으로 연결된 시스템에서, 상기 휴대용 통신기기와 페어링되고, 상기 휴대용 통신기기가 상기 획득된 선로정보를 이용하거나 동작을 위한 제어명령을 상기 선로정보 발생장치에 전송하는 것을 선로정보 관리 시스템을 제공한다.

Description

광통신망의 선로정보 판독장치 및 이를 이용한 선로정보 관리 시스템{An apparatus for reading an Opitical Fiber Line Information and system using it}
본 발명은 광통신망의 선로정보 판독장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광통신망에서 선번 등과 같은 선로정보를 판독하는 선로정보 판독장치 및 이를 이용하여 선로정보를 관리하는 선로정보 관리 시스템에 관한 것이다.
광통신의 신호 전송매체인 광섬유는 일반적으로 수십 내지는 수백 개의 단일심선(코어, core)이 묶음형태(144 코어, 288 코어 등으로 규격화)로 하나의 견고한 보호 피복 내에 케이블화되어 지중(地中) 전송선 또는 가공(架空) 전송선을 형성한다.
광케이블은 포설구간의 시점에서 출발하여 다수의 인입 종단점들까지 접속과 분기를 거치면서 점대점형(P2P), 환형(ring), 가지형(branch) 등 다양한 형태로 구축된다.
포설구간 내에서 광케이블은 지중, 가공 전개작업을 거쳐 인입국사들에 도달하면 각 심선별로 종단에 광커넥터를 연결한 후 OFD(Optical Fiber Distribution: 광단자함)내의 광커넥터 결선용 광아답터의 일측에 하나씩 체결되는데 이를 광케이블 성단이라 한다.
광전송장비에 연결된 광커넥터를 OFD에서 다른 일측의 광아답터에 연결하면 광아답터를 매개로 성단작업이 완료된 인입 광코어와 광전송장비의 광코어가 광커넥터로 연결되어 광신호의 전송이 이루어진다. OFD에는 다수개의 광아답터가 설치되어 있기 때문에 각각의 광아답터는 1번부터 순차적으로 번호가 인쇄되어 있으며, 이 번호는 선번(線番)으로서 광전송망의 관리자는 선번을 이용하여 광케이블 전개 루트의 시점과 경유지 및 종점을 관리한다.
그런데, 만약 도 1과 같이 선번 꼬임으로 선번 관리에 오류가 발생하면 통신장애가 발생하므로 선번 정보는 중요한 선로관리정보로서 관리되어야 한다.
한편, 이동통신용 광전송망과 같은 대규모의 광케이블망은 빈번히 통신장애로 인한 광선로 유지보수 작업이 발생하는데, 고장조치시 가장 선행되어야 하는 절차는 작업 대상 심선에 대한 선번 확인 작업이다.
작업자가 광코어의 선번을 확인하고자 할 때에는 통상 다음과 같은 방법으로 진행한다. 작업현장의 작업자가 망운영센터에 전화를 걸어 통화하면서, 해당 광코어에 의도적인 통신장애를 발생시킨 후 장애가 발생된 광코어가 연결된 광전송장비에 장애가 실제로 발생하는지를 망운영센터에서 확인해주는 방식으로서, 인간의 인지감각에 기초한 선번확인 작업이 이루어진다.
그런데, 이와 같은 통상의 방식은 첫째, 반드시 망운영센터의 지원이 있어야 작업진행이 가능하다는 측면에서 효율성이 떨어지는 문제점이 있으며, 둘째, 선번확인을 위해서 광전송망의 일시적인 장애('순단'이라 한다)를 발생시켜야 하므로 망운영의 신뢰성을 저하시킬 수 있는 문제점이 있으며, 셋째, 인간의 인지감각에 기초한 작업이 전체 작업의 대부분을 차지하기 때문에 휴먼 에러(human error)로 인한 오류발생 가능성이 매우 높다는 문제점이 있으며, 네째, 실제 광통신 선로의 연결현황과 관리자료가 일치하지 않으며 이로 인하여 광통신 선로의 유지보수 업무에 혼선이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 광전송망의 순단없이도 선로정보의 판독이 가능한 광통신망의 선로정보 판독장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 수신되는 광신호의 집광도를 높여 측정감도를 향상시키고, 방해가 되는 파장성분을 제거하여 판독성능을 향상시킬 수 있는 선로정보 판독장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 선로정보 판독장치를 이용하고, 이를 유무선 통신망으로 연결된 스마트폰이나 PC 등과 연동하여 관리할 수 있는 선로정보 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 광통신망에서 전송되는 광신호의 방사장으로부터 전류신호를 생성하는 포토다이오드; 상기 전류신호를 전압신호로 변환하는 전류전압 변환증폭기; 상기 전압신호로부터 디지털 신호를 생성하는 비교기; 및 상기 디지털 신호를 복호화하여 상기 선로정보를 독출하는 MCU를 포함하는 선로정보 판독장치를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 선로정보 판독장치와, 상기 선로정보가 포함된 광신호를 발생시키는 선로정보 발생장치와, 휴대용 통신기기가 유무선 통신망으로 연결된 시스템에서, 상기 휴대용 통신기기와 페어링되고, 상기 휴대용 통신기기가 상기 획득된 선로정보를 이용하거나 동작을 위한 제어명령을 상기 선로정보 발생장치에 전송하는 것을 선로정보 관리 시스템을 제공한다.
바람직하게는, 상기 광신호를 집속하고 집속된 광신호를 상기 포토다이오드로 전송하는 집속렌즈와, 상기 광신호를 수신하여 상기 집속렌즈 방향으로 반사시키는 광학거울과, 상기 집속렌즈를 통과한 광신호에서 상기 선로정보의 판독에 방해가 되는 파장 성분을 제거하는 광학필터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 비교기는 아날로그 디지털 변환기이고, 상기 비교기와 상기 MCU를 일체화시켜 하나의 복호화회로로 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 포토다이오드를 포함하는 센싱헤드부는 인접 선로로부터 나오는 신호가 유입되지 않도록 차단하는 격벽을 포함하고, 상기 센싱헤드부를 지지하고 몸통부와 연결시키는 지지부는, 상기 광신호의 측정 지향성을 높이기 위해 테이퍼링 형태를 갖는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 선로정보 발생장치는, 상기 선로정보가 인코딩된 패턴을 생성하는 제2 MCU와, 상기 패턴에 해당하는 광변조 전류를 생성하는 레이저 구동회로와, 상기 광변조 전류를 이용하여 상기 광신호를 생성하는 레이저를 포함할 수 있다.
또한, 상기 선로정보 발생장치는, 상기 광통신 선로의 장애를 감시하는 제1 모드; 및 상기 제2 MCU, 상기 레이저 구동회로, 및 레이저를 통해 상기 선로정보를 발생시키는 제2 모드를 포함하는 OTDR로 구성되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 선로정보 발생장치, 상기 선로정보 판독장치 및 상기 휴대용 기기와 유무선 통신으로 연결되는 광선로 관리서버를 더 포함하고, 상기 광선로 관리서버는 상기 휴대용기기로부터 제공된 선로정보를 업데이트 혹은 오류비교 작업 등을 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 광선로의 관리시 해당코어의 선로정보를 확인하기 위하여 망운영센터와의 연동작업이 필요 없고 운용중인 광전송장비의 순단없이도 선로정보의 판독이 가능한 효과가 있다.
또한, 광학거울을 통한 광신호의 경로 전환 및 집속렌즈를 통해 집광도를 높일 수 있어 선로정보 판독장치의 측정감도를 향상시킬 수 있다. 게다가, 광학필터를 통해 집속렌즈를 통과한 광신호에서 선로정보 판독에 방해가 되는 파장성분을 제거하여 선로정보 판독장치의 판독성능을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 선로정보 판독장치 및 이와 페어링되는 스마트 폰 등을 통해 선로정보를 직접 확인할 수 있을 뿐만 아니라 유무선 통신인터페이스를 경유하여 스마트폰이나 PC 등과 연동하여 관리시스템과 전산화 작업이 가능하여 체계적인 효율적ㅇ니 선로정보 관리가 가능하다.
도 1은 선번 꼬임으로 인한 통신 장애 상황을 예시적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템이 적용된 광통신망을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선로정보 발생장치(10)를 나타낸 블럭도로서, 도 3(a)는 광코어별로 단위모듈을 집합형으로 구성한 것이며, 도 3(b)는 단위모듈에 1*N 광스위치를 연결하여 구성한 것이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선로정보 판독장치(30)를 나타낸 블럭도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선로정보 판독장치(30)의 외형을 나타낸 단면도,
도 6은 도 5의 선로정보 판독장치(30)를 이용하여 선로 정보를 판독하는 상황을 예시한 도면으로서, 도 6(a)는 광선로에 구부림을 인가하여 판독하는 상황을 예시한 도면, 도 6(b)는 방사장을 검출하는 상황을 예시한 도면, 도 6(c)는 누설광을 검출하는 상황을 예시한 도면, 도 6(d)는 누설장을 검출하는 상황을 예시한 도면,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템이 적용된 광통신망을 나타낸 도면이고
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선로정보 판독장치(30)를 나타낸 블럭도,
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템이 적용된 광통신망을 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 OTDR(20)의 구성을 나타낸 블럭도,
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 선로정보 판독장치(130)를 나타낸 블럭도,
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 선로정보 판독장치(230)를 나타낸 블럭도,
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 선로정보 판독장치(330)를 나타낸 블럭도,
도 14는 본 발명의 제7 실시예에 따른 선로정보 판독장치(430)를 나타낸 블럭도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 명칭 및 도면 부호를 사용한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템이 적용된 광통신망을 나타낸 도면이고, 도 2(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템의 블럭도이고, 도 2(b)는 도 2(a)의 광통신망에서 관리자가 선로정보 판독장치를 이용하여 광케이블 전개 루트 상에서 관리하는 예를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 광전송장비(51)와 제2 광전송장비(대국측 광전송장비, 52)는 광선로를 이용하여 광통신을 수행하고, 광선로에는 복수의 OFD(광단자함, OFD1, OFD2)가 설치되어 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템은 선로정보 발생장치(10) 및 선로정보 판독장치(30)를 포함하여 구성될 수 있다.
선로정보 발생장치(10)는 광통신 선로의 일측에서 선로정보가 인코딩되어 포함된 광신호(광 캐리어)를 송출하는 장치로서 광코어별로 제공하는 데, 광커플러(71)를 개재하여 제1 광전송장비(51)가 사용하는 운용 심선에 결합된다. 이때, 광커플러(71)는, 예를 들면, WDM(Wavelength Division Multiplexing) 필터, 방향성 광결합기 또는 광써큘레이터 등이 해당될 수 있다. 도 2(b)에서, 광필터1(72)는 제1 광전송장비(51)로부터 출력되는 운용 광파장(λ1)과 선로정보 발생장치(10)로부터 나오는 광파장(λ2)을 합파하는 광파장 합파기를 나타내며, 광필터2(73)는 제2 광전송장비(52) 전단에 설치하여 선로정보 발생장치(10)의 광파장(λ2)을 차단하는 광학필터이다. 여기서, 광신호의 파장(λ2)은 운용 광파장(λ1)과 다르게 설정하여 광전송에 사용되지 않는 파장일 필요가 있다. 가령, λ1(광전송용 운용파장)은 1270nm ~ 1610nm 범위에 있고, λ2(유지보수용 시험파장)는 1625nm ~ 1670 nm 범위에 설정될 수 있다.
또한, 선로정보는 적어도 광코어의 선번정보 또는 광코어의 식별정보를 포함하며, 선로정보는 광코어의 선번, 시점, 종점, 구간거리(전개구간의 길이), 경유지(시점부터 종점까지의 경유하는 기지국 정보), 광전송 파장, 해당심선이 연결된 광전송장비의 종류, 전송속도, 전송계위 및 광코어에 대한 공지사항이 포함될 수 있다.
선로정보 판독장치(30)는 광통신 선로의 선로정보 발생장치(10)와 연결된 일측에 대응되는 타측에서 광코어의 방사장(radiation field)으로부터 디코딩된 선로정보를 획득하는 휴대형 장치로서, 작업자가 휴대가능하며 적당한 정도로 구부려진 광코어로부터 방사되는 필드인 방사장으로부터 디지털 정보를 독출하는 기능을 수행한다.
선로정보 판독장치(30)는 광케이블 전개 루트 상에서, 즉, 접속합체1(54), 접속합체2(55), 접속합체3(56)로 연결되는 광통신망에서, 광통신망 운영의 '순단'없이도 상기 선로정보를 획득할 수 있다.
광섬유에 벤딩이 없는 경우 광에너지는 가우시안(Gaussian) 분포 형태로 코어에 갇혀서 진행하는 반면, 구부림이 발생되면 가우시안 분포의 파면에 왜곡이 발생하여 곡률반경이 큰 쪽으로 광에너지가 복사 소실되는 현상이 발생되는 바, 선로정보 판독장치(30)는 이러한 방사장으로부터 디지털 정보로 인코딩되어 있는 선로정보를 독출한다.
도 5는 본 발명에 따른 선로정보 판독장치(30)의 외형을 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 5의 선로정보 판독장치(30)를 이용하여 선로 정보를 판독하는 상황을 예시한 도면으로서, 도 6(a)는 광선로에 구부림을 인가하여 판독하는 상황을 예시한 도면, 도 6(b)는 방사장을 검출하는 상황을 예시한 도면, 도 6(c)는 누설광을 검출하는 상황을 예시한 도면, 도 6(d)는 누설장을 검출하는 상황을 예시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 선로정보 판독장치(30)는 광통신망의 전송 계통에 영향을 주지 않으면서 해당 광선로의 정보를 판독할 수 있는 장치로서, 크게, 상부체(30c)와, 상기 상부체(30c)를 지지하는 하부의 몸통부(30e)로 구성된다. 이때, 상기 상부체(30c)는 광신호의 측정 지향성을 높이기 위해 테이퍼링 형태(위에서 아래쪽 방향으로 직경이 증가하는 형태)를 갖는데, 상기 상부체(30)의 상단에는 광선로의 광신호를 감지하는 센싱헤드부(30b)를 구비하고, 상기 센싱헤드부(30b)는 인접 선로로부터 나오는 신호가 유입되지 않도록 차단하는 격벽(isolation wall)을 구비한다. 또한, 몸통부(30e)에는 선로정보 판독을 위한 제어명령을 입력할 수 있는 제어버튼(30d)과, 상기 선로정보 판독을 결과를 표시하는 디스플레이부(30f)를 포함할 수 있다.
또한, 선로정보 판독장치(30)는, 광섬유가 구부러질 때 발생하는 광 방사장을 이용하여 운용중인 광선로에는 장애를 발생시키지 않으면서 선로의 정보를 광학적으로 획득할 수 있다. 이때, 방사장으로부터 디코딩된 선로정보를 획득함에 있어서, 광전송 계통에 장애를 발생시키지 않으면서도 선로정보의 획득이 가능한 정도로 광코어를 구부리는 것을 안내하는 가이드 기구를 이용할 수도 있다. 또한, 가이드 기구는 선로정보 판독장치에 일체로 구성되거나 별도로 구성될 수 있는 바, 정해진 곡률을 가진 개방된 파이프 형상의 기구가 선로정보 판독장치의 상단 또는 측면에 구성된 것이거나, 도넛형태의 개방된 파이프로서 반지 또는 팔찌 형태인 것일 수도 있다.
여기서, 방사장은 광섬유의 구부림에 의해 광에너지의 일부가 광섬유 외부로 유출되어 발생하는 것으로, 곡률반경이 작아질수록 방사장의 세기는 증가하며, 과도하게 구부릴 경우 광전송 계통에 장애를 유발할 수 있으나, 선로 작업자는 경험적으로 장애를 유발하는 정도의 구부림을 알 수 있으므로, 그 이하로 구부려서 독출하는 것이 가능하다. 즉, 독출이 가능한 최소의 복사장이 발생하고 장애를 유발하지 않을 정도로만 광코어에 벤딩을 인가할 수 있다.
가령, 광선로에 적당한 구부림을 인가하여 방사장을 발생시킨 후 판독장치(30)를 근접시켜 판독을 실행하거나(도 6(a) 참조), 접속슬리브 양단에 미세 구부림을 형성하여 방사장을 검출하거나(도 6(b) 참조), 구부림 없이 융착지점의 굴절률 차이로 인한 누설광을 검출하거나(도 6(c) 참조), 광커넥터 종단부의 누설장을 검출할 수 있다(도 6(d) 참조).
다시 도 2로 되돌아가서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템을 살펴보고, 상기 선로정보 관리 시스템을 구성하는 선로정보 발생장치(10)와 선로정보 판독장치(30)의 구성에 대해서 자세히 살펴본다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선로정보 발생장치(10)를 나타낸 블럭도로서, 도 3(a)는 광코어별로 단위모듈을 집합형으로 구성한 것이며, 도 3(b)는 단위모듈에 1*N 광스위치를 연결하여 구성한 것이다.
선로정보 발생장치(10) 또는 선로정보 발생장치(10)의 단위 모듈은 통신인터페이스(11), MCU(12), 레이저 구동회로(13) 및 레이저(14)를 포함하여 구성된다.
MCU(12)는 선로정보가 인코딩된 패턴을 생성하며, 레이저 구동회로(13)는 MCU(12)에서 생성된 패턴에 해당하는 광변조 전류를 생성하여 레이저(14)에 제공하며, 레이저(14)는 레이저 구동회로(13)로부터 광변조 전류를 제공받고 광변조 전류를 이용하여 광신호를 생성하여 출사하며, 통신인터페이스(11)는 외부로부터 신호발생의 개시 또는 중단 등 제어명령을 수신받는 기능을 수행하되, 특히 선로정보 판독장치(30)로부터 발생된 제어정보를 전송받는다.
선로정보 발생장치(10)는 다수의 광코어에 대하여 각각의 선로정보를 전송하기 위해 복수개의 단위모듈을 집합형으로 수용한 형태이거나(도 3(a) 참조), 하나의 단위모듈에서 1*N 광스위치를 연결하여 다수의 선로에 대한 선로정보의 전송을 순차 처리할 수 있게 구성할 수도 있다(도 3(b) 참조).
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선로정보 판독장치(30)를 나타낸 블럭도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 선로정보 판독장치(30)는 포토다이오드(31), 전류전압 변환증폭기(32), 비교기(33), MCU(35) 및 주변장치(36)을 포함하여 구성된다.
여기서, 포토다이오드(31)는 상기 선로정보 발생장치(10)로부터 발생된 선로정보를 담은 광 캐리어 신호를 수신받아 빛의 세기에 비례하는 전류를 생성하는 광전자 소자이다.
전류전압 변환증폭기(32)는 상기 포토다이오드(31)에 의해 생성된 전류 신호를 전압 신호로 변환하는 전자증폭회로이다.
비교기(33)는 상기 전류전압 변환증폭기(32)에 의해 변환된 전압 신호로부터 디지털 부호열(1, 0)를 생성한다.
MCU(35)는 상기 비교기(33)로부터 입력받은 디지털 신호에 대한 에러 검사 및 선로정보 복호화 작업을 수행하고 주변장치를 제어하는 기능을 수행한다.
주변장치(36)는 상기 MCU(35)로 제어명령을 입력하는 제어버튼, 상기 MCU(35)의 제어명령을 표시하는 디스플레이, MCU(35) 및 선로정보 발생장치(10)와의 통신을 위한 유무선 통신인터페이스 등이 해당될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템이 적용된 광통신망을 나타낸 도면이고, 도 7(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템의 블럭도이고, 도 7(b)는 도 7(a)의 광통신망에서 관리자가 선로정보 판독장치를 이용하여 광케이블 전개 루트 상에서 관리하는 예를 나타낸 도면이다.
특히, 도 7의 본 발명의 제2 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템에서는 도 2의 본 발명의 제1 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템과의 차이점 위주로 설명하며, 동일한 구성에 대하여는 동일 부호를 사용하며 이에 대한 자세한 설명을 생락한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템에서는, 광선로를 관리하기 위하여 광선로 관리서버(61) 및 데이터베이스(62)가 운용되며, 선로정보 발생장치(10) 및 선로정보 판독장치(30)와 스마트폰 또는 휴대형 PC(40)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 스마트폰 또는 휴대용 PC(40)는 선로정보 판독장치(30)와 페어링되며 유무선 통신망을 통하여 광선로 관리서버(61) 및 선로정보 발생장치(10)와 통신하며, 특히 선로정보 발생장치(10)는 원격에 있는 선로정보 판독장치(30)와 페어링되는 스마트폰 또는 휴대용 PC(40)로부터 제어명령을 전송받아 동작한다. 스마트폰 또는 휴대형 PC(40)는 선로정보 발생장치(10)를 원격제어하며, 획득된 선로정보를 이용하여 선로정보의 전부 또는 일부를 표시하거나 광선로 관리서버(61)로 제공하거나 선로정보를 업데이트하거나 또는 오류 비교를 수행하는 동작을 수행한다.
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템을 이용하여 선로정보를 판독하고 관리하는 과정을 설명한다.
먼저, 선로정보 판독장치(30)와 스마트폰 또는 휴대용 PC(40)를 페어링(pairing) 시키며, 스마트폰 또는 휴대용 PC(40)에 설치된 선로정보 관리앱을 이용하여 유무선 통신망을 통해 선로정보 발생장치(10)로 해당 회선의 선로정보에 대한 송출 개시명령을 전송한다.
그러면, 선로정보 발생장치(10)의 MCU(12)는 선로정보가 인코딩된 패턴을 생성하며, 레이저 구동회로(13)는 MCU(12)에서 생성된 패턴에 해당하는 광변조 전류를 생성하여 레이저(14)에 제공하며, 레이저(14)는 레이저 구동회로(13)로부터 광변조 전류를 제공받고 광변조 전류를 이용하여 광신호를 생성하여 출력하는데, 출력되는 광신호에는 선로정보가 인코딩되어 포함된다.
선로정보는 적어도 광코어의 선번정보 또는 광코어의 식별정보를 포함하며, 선로정보는 광코어의 선번, 시점, 종점, 구간거리(전개구간의 길이), 경유지(시점부터 종점까지의 경유하는 기지국 정보), 광전송 파장, 해당심선이 연결된 광전송장비의 종류, 전송속도, 전송계위 및 광코어에 대한 공지사항이 포함될 수 있다.
선로정보 발생장치(10)는 통신인터페이스(36)를 이용하여 선로정보 판독장치(30)에게 작동이 개시되었다는 확인 메시지를 전송한다(도 8 참조, 주변장치는 통신인터페이스(36)의 기능 위주로 설명한다).
그리고, 작업자가 작업대상 광코어에 정해진 범위 내의 곡률반경을 형성한 후 선로정보 판독장치(30)의 포토다이오드(31)에 근접시킨다. 정해진 범위 내의 곡률반경은 광전송 계통에 장애를 발생시키지 않으면서도 선로정보의 판독이 가능한 광코어의 곡률반경일 수 있다.
선로정보 판독장치(30)의 포토다이오드(31)는 광코어의 방사장으로부터 전류신호를 생성하여 전류전압 변환증폭기(32)로 제공하고, 전류전압 변환증폭기(32)는 포토다이오드(31)로부터 제공받은 전류신호를 전압신호로 변환하여 비교기(33)로 제공하며, 비교기(33)는 전류전압 증폭기(32)로부터 제공받은 전압신호로부터 디지털 신호를 생성하며, MCU(35)는 비교기(33)가 생성한 디지털 신호를 디코딩하여 선로정보를 복원한다.
선로정보 판독장치(30)가 선로정보를 판독하면 이에 페어링된 스마트폰 또는 휴대용 PC(40)는 획득된 선로정보를 이용하여 선로정보의 전부 또는 일부를 표시하거나, 광선로 관리서버(61)로부터 선로정보를 제공하여 선로정보를 업데이트 혹은 오류비교 작업 등을 수행한다.
그리고, 다른 광코어에 대하여 선로정보를 판독하고자 할 때, 만약 선로정보 발생장치(10)가 도 3(b)에 도시된 바와 같이 단위모듈에 1*N 광스위치를 이용하는 형태라면, 광코어를 교체하는 명령을 전송하여 해당 광코어로 선로정보를 출력하도록 할 수 있다.
그리고 작업이 종료되면, 선로정보 판독장치(30)는 선로정보 발생장치(10)에 선로정보의 송출 중단명령을 전송한다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템이 적용된 광통신망을 나타낸 도면이다.
여기서, 도 9의 본 발명의 제3 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템에서는 도 7의 본 발명의 제2 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템과의 차이점 위주로 설명하며, 동일한 구성에 대하여는 동일 부호를 사용하며 이에 대한 자세한 설명을 생락한다.
특히, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템에서는 제1 또는 제2 실시예의 선로정보 발생장치(10)를 대신하여 OTDR(20)가 설치되며, 상기 OTDR(20)에 선로정보 발생장치(10)의 기능이 통합 구현된다. 또한, 광선로를 감시하기 위하여 광선로 감시서버(63) 및 데이터베이스(64)가 운용된다.
이하, 본 발명의 제2 실시예와는 다른 구성 및 동작을 중심으로 설명하며, 동일하거나 유사한 부분에 대한 설명은 생략한다.
광통신 선로의 일측에 위치하는 일반적인 OTDR(20)은 광통신 선로의 장애를 감시하는 장치이나, 본 발명의 제3 실시예에 따른 OTDR(20)은 광통신 선로의 장애를 감시하는 제1 모드와, 선로정보를 발생시키는 제2 모드를 적어도 구비한다.
제1 모드에서 OTDR(20)은 광통신 선로로 광펄스를 생성하여 출력하며, 광통신 선로로부터 반사되어 돌아오는 광펄스를 이용하여 적어도 광통신 선로의 장애 위치를 측정하며, 이러한 제1 모드의 동작은 종래의 OTDR이 수행하는 일반적인 동작이다.
제2 모드에서 OTDR(20)은 선로정보가 인코딩되어 포함된 광신호를 발생시켜 광코어별로 제공한다.
OTDR(20)은 광커플러(71)를 개재하여 광전송장비가 사용되는 운용심선에 결합되며, 선로정보 판독장치(30)는 광통신망 운영의 순단없이도 선로정보를 획득하게 된다.
선로정보 판독장치(30)는 스마트폰 또는 휴대용 PC(40)와 페어링되며, OTDR(20)은 원격의 선로정보 판독장치(30)와 페어링되는 스마트폰 또는 휴대용 PC(40)로부터 제어명령을 전송받아 동작한다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 OTDR(20)의 구성을 나타낸 블럭도로서, 하드웨어 구성에 있어서는 일반적인 OTDR의 구성과 비교하여 동일하거나 유사하다.
제1 모드에서, OTDR(20)의 MCU(22)는 전기적 펄스 신호를 생성하여 레이저 구동부(23)로 제공하며, 레이저 구동부(23)는 펄스 신호에 맞추어 레이저(24)를 구동하며, 레이저(24)는 레이저 구동부(23)에 의해 구동되어 고출력의 광펄스를 발생시켜 광커플러를 개재하여 광선로로 출력한다.
그리고, 포토다이오드(25)는 입사된 광펄스가 광선로로부터 반사되어 돌아오는 광을 수광하며, 전류전압 변환증폭기(26)는 포토다이오드(25)로부터의 전류신호를 전압신호로 변환하고 증폭시키며, 전압 증폭기(27)는 전압을 증폭하며, ADC(28)는 상기 전압 증폭기(27)를 통해 증폭된 전압을 아날로그-디지털 변환하여 MCU(22)로 제공하며, MCU(22)는 반사광으로부터 장애 위치를 판독하는 등의 기능을 수행한다.
제2 모드에서, OTDR(20)의 MCU(22)는 전술한 선로정보가 인코딩되어 포함된 전기신호를 생성하여 레이저 구동부(23)로 제공하며, 레이저 구동부(23)는 이러한 전기신호에 맞추어 레이저(24)를 구동하며, 레이저(24)는 레이저 구동부(23)에 의해 구동되어 선로정보가 인코딩되어 포함된 광신호를 발생시켜 광커플러를 개재하여 광선로로 출력된다.
상기와 같이, 일반적인 OTDR은 장애 감시를 위하여 이미 레이저(24), 레이저 구동부(23), MCU(22) 및 통신인터페이스(21) 등을 구비한 것으로서, 본 발명의 제3 실시예에 따르면 이러한 구성을 활용하여 선로정보 발생장치로서의 기능도 함께 구비하도록 종래 OTDR의 기능을 변경한다. 선로정보 판독장치(30)는 작업자가 휴대하여 사용하는 장치이고, 선로정보 발생장치는 일반적인 OTDR의 하드웨어 구성을 이용하므로, 본 발명의 제3 실시예에 따르면 광통신망에 추가적으로 고정 설치되어야할 장치 없이도 선로정보 관리 시스템을 용이하게 구현할 수 있다.
이하, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템을 이용하여 선로정보를 판독하고 관리하는 과정을 설명한다.
먼저, 선로정보 판독장치(30)와 스마트폰 또는 휴대용 PC(40)를 페어링 시키며, 스마트폰 또는 휴대용 PC(40)에 설치된 선로정보 관리앱을 이용하여 유무선 통신망을 통해 OTDR(20)로 동작 모드를 제2 모드로 설정하는 명령과 해당 회선의 선로정보에 대한 송출 개시명령을 전송한다.
그러면, OTDR(20)의 MCU(22)는 선로정보가 인코딩된 패턴을 생성하며, 레이저 구동회로(23)는 MCU(22)에서 생성된 패턴에 해당하는 광변조 전류를 생성하여 레이저(24)에 제공하며, 레이저(24)는 레이저 구동회로(23)로부터 광변조 전류를 제공받고 광변조 전류를 이용하여 광신호를 생성하여 출력하는데, 출력되는 광신호에는 선로정보가 인코딩되어 포함된다.
OTDR(20)는 통신인터페이스(21)를 이용하여 선로정보 판독장치(30)에게 작동이 개시되었다는 확인 메시지를 전송한다.
그리고, 작업자가 작업대상 광코어에 정해진 범위 내의 곡률반경을 형성한 후 선로정보 판독장치(30)의 포토다이오드(31)에 근접시킨다. 정해진 범위 내의 곡률반경은 광전송 계통에 장애를 발생시키지 않으면서도 선로정보의 판독이 가능한 광코어의 곡률반경일 수 있다.
선로정보 판독장치(30)의 포토다이오드(31)는 광코어의 방사장으로부터 전류신호를 생성하여 전류전압 변환증폭기(32)로 제공하고, 전류전압 변환증폭기(32)는 포토다이오드(31)로부터 제공받은 전류신호를 전압신호로 변환하여 비교기(33)로 제공하며, 비교기(33)는 전류전압 증폭기(32)로부터 제공받은 전압신호를 디지털 신호로 생성하며, MCU(35)는 상기 비교기(33)가 생성한 디지털 신호를 디코딩하여 선로정보를 복원한다.
선로정보 판독장치(30)가 선로정보를 판독하면 이에 페어링된 스마트폰 또는 휴대용 PC(40)는 획득된 선로정보를 이용하여 선로정보의 전부 또는 일부를 표시하거나, 광선로 관리서버(61)로부터 선로정보를 제공하여 선로정보를 업데이트 혹은 오류비교 작업 등을 수행한다.
그리고 다른 광코어에 대하여 선로정보를 판독하고자 할 때, 만약 OTDR(20)이 단위모듈에 1*N 광스위치를 이용하는 형태라면, 광코어를 교체하는 명령을 전송하여 해당 광코어로 선로정보를 출력하도록 할 수 있다.
그리고 작업이 종료되면, 선로정보 판독장치(30)는 OTDR(20)에 선로정보의 송출 중단명령을 전송한다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 제4 실시예 내지 제7 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템에서, 도 2의 본 발명의 제1 실시예에 따른 선로정보 관리 시스템과의 차이점 위주로 설명하며, 특히, 도 4의 제1 실시예에 따른 선로정보 판독장치(30)와의 차이점 위주로 설명하며, 동일한 구성에 대하여는 동일 부호를 사용하며, 이에 대한 자세한 설명을 생략한다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 선로정보 판독장치(130)를 나타낸 블럭도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 선로정보 판독장치(130)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선로정보 판독장치(30)와 비교하여, 포토다이오드(31), 전류전압 변환증폭기(32), 비교기(33), MCU(35) 및 주변장치(36)을 포함하여 구성된다(도 4 참조). 게다가, 광신호 집속을 위한 집속렌즈(37)가 더 추가된다.
즉, 선로정보 발생장치(10)로부터 전송된 광신호를 포토다이오드(31)가 수신하기 전에 집속렌즈(37)를 통해 집광도를 높일 수 있어 선로정보 판독장치(130)의 측정감도를 향상시키는 효과가 있다. 이때, 집속렌즈(37)로는 볼록렌즈 또는 GRIN 렌즈 등이 사용될 수 있다.
또한, 비교기(33)와 MCU(35)를 일체화시켜 하나의 복호화회로(131)로 구성할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 선로정보 판독장치(230)를 나타낸 블럭도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 선로정보 판독장치(230)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 선로정보 판독장치(130)와 비교하여, 미러(mirror)와 같은 반사체로서 광학거울(Optical mirror, 38)이 더 추가된다.
즉, 선로정보 발생장치(10)로부터 전송된 광신호를 광학거울(38)을 통해 반집속렌즈(37) 방향으로 반사시켜 광신호의 경로를 절환하고 절환된 광을 집속렌즈(37)를 통해 집속하여 집광도를 보다 향상시키는 효과가 있다.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 선로정보 판독장치(330)를 나타낸 블럭도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 선로정보 판독장치(330)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 선로정보 판독장치(130)와 비교하여, 선로정보 판독에 방해가 되는 파장성분을 제거하는 광학필터(39)가 더 추가된다.
즉, 선로정보 발생장치(10)로부터 전송된 광신호를 포토다이오드(31)가 수신하기 전에 집속렌즈(37)를 통해 집광도를 높일 뿐만 아니라, 광학필터(39)를 통해 상기 집속렌즈(37)를 통과한 광신호에서 선로정보 판독에 방해가 되는 파장성분을 제거하여 선로정보 판독장치(130)의 판독성능을 향상시키는 효과가 있다. 이때, 광학필터(39)로는 대역통과필터, 에지(edge) 필터, NDF(Neutral Density Filter) 등이 사용될 수 있다.
도 14는 본 발명의 제7 실시예에 따른 선로정보 판독장치(430)를 나타낸 블럭도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 선로정보 판독장치(430)는 본 발명의 제6 실시예에 따른 선로정보 판독장치(330)의 복호화회로(131)와 비교하여, 비교기(33)를 대신하여 아날로그 디지털 변환기(ADC)(34)가 설치된다.
즉, 복호화회로(431)에서 비교기(33) 대신에 아날로그 디지털 변환기(34)를 이용하여 선로정보를 복조(demodulation) 또는 복호화(decoding)할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 선로정보 발생장치
20: OTDR
30, 130, 230, 330, 430: 선로정보 판독장치
40: 스마트폰 또는 휴대용 PC
51, 52: 광전송장치
61: 광선로 관리서버
63: 광선로 감시서버
62, 64: 데이터베이스
131, 431: 복호화 회로

Claims (17)

  1. 광통신망에서 전송되는 광신호의 선로정보를 획득하는 선로정보 판독장치에 있어서,
    상기 광신호의 방사장으로부터 전류신호를 생성하는 포토다이오드;
    상기 전류신호를 전압신호로 변환하는 전류전압 변환증폭기;
    상기 전압신호로부터 디지털 신호를 생성하는 비교기;
    상기 디지털 신호를 복호화하여 상기 선로정보를 독출하는 MCU;를 포함하고,
    상기 포토다이오드를 포함하는 센싱헤드부는 인접 선로로부터 나오는 신호가 유입되지 않도록 차단하는 격벽을 포함하고,
    상기 센싱헤드부를 지지하고 몸통부와 연결시키는 지지부는, 상기 광신호의 측정 지향성을 높이기 위해 테이퍼링 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 선로정보 판독장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광신호를 집속하고 집속된 광신호를 상기 포토다이오드로 전송하는 집속렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로정보 판독장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광신호를 수신하여 상기 집속렌즈 방향으로 반사시키는 광학거울을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로정보 판독장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 집속렌즈를 통과한 광신호에서 상기 선로정보의 판독에 방해가 되는 파장 성분을 제거하는 광학필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로정보 판독장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비교기는 아날로그 디지털 변환기인 것을 특징으로 하는 선로정보 판독장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비교기와 상기 MCU를 일체화시켜 하나의 복호화회로로 구성하는 것을 특징으로 하는 선로정보 판독장치.
  7. 삭제
  8. 광통신 선로의 일측에 형성되어 선로정보가 포함된 광신호를 발생시키는 선로정보 발생장치와, 상기 광통신 선로의 타측에 형성되어 상기 광신호로부터 선로정보를 획득하는 선로정보 판독장치와, 휴대용 통신기기가 유무선 통신망으로 연결된 선로정보 관리 시스템에서,
    상기 선로정보 판독장치는,
    상기 광신호의 방사장으로부터 전류신호를 생성하는 포토다이오드와, 상기 전류신호를 전압신호로 변환하는 전류전압 변환증폭기와, 상기 전압신호로부터 디지털 신호를 생성하는 비교기와, 상기 디지털 신호를 복호화하여 상기 선로정보를 독출하는 제1 MCU와, 상기 선로정보 발생장치 및 상기 휴대용 통신기기와 유무선 통신하는 통신인터페이스를 포함하고,
    상기 포토다이오드를 포함하는 센싱헤드부는 인접 선로로부터 나오는 신호가 유입되지 않도록 차단하는 격벽을 포함하고, 상기 센싱헤드부를 지지하고 몸통부와 연결시키는 지지부는, 상기 광신호의 측정 지향성을 높이기 위해 테이퍼링 형태를 갖되,
    상기 선로정보 판독장치는 상기 휴대용 통신기기와 페어링되고,
    상기 휴대용 통신기기가 상기 획득된 선로정보를 이용하거나 동작을 위한 제어명령을 상기 선로정보 발생장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 선로정보 관리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 선로정보 판독장치는 상기 광신호를 집속하고 집속된 광신호를 상기 포토다이오드로 전송하는 집속렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로정보 관리 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광신호를 수신하여 상기 집속렌즈 방향으로 반사시키는 광학거울을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로정보 관리 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 집속렌즈를 통과한 광신호에서 상기 선로정보의 판독에 방해가 되는 파장 성분을 제거하는 광학필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로정보 관리 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 비교기는 아날로그 디지털 변환기인 것을 특징으로 하는 선로정보 관리 시스템.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비교기와 상기 제1 MCU를 일체화시켜 하나의 복호화회로로 구성하는 것을 특징으로 하는 선로정보 관리 시스템.
  14. 삭제
  15. 제8항에 있어서,
    상기 선로정보 발생장치는,
    상기 선로정보가 인코딩된 패턴을 생성하는 제2 MCU와,
    상기 패턴에 해당하는 광변조 전류를 생성하는 레이저 구동회로와,
    상기 광변조 전류를 이용하여 상기 광신호를 생성하는 레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 선로정보 관리 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 선로정보 발생장치는,
    상기 광통신 선로의 장애를 감시하는 제1 모드; 및
    상기 제2 MCU, 상기 레이저 구동회로, 및 레이저를 통해 상기 선로정보를 발생시키는 제2 모드를 포함하는 OTDR로 구성되는 것을 특징으로 하는 선로정보 관리 시스템.
  17. 제8항에 있어서,
    상기 선로정보 발생장치, 상기 선로정보 판독장치 및 상기 휴대용 기기와 유무선 통신으로 연결되는 광선로 관리서버를 더 포함하고,
    상기 광선로 관리서버는 상기 휴대용기기로부터 제공된 선로정보를 업데이트 혹은 오류비교 작업 등을 수행하는 것을 특징으로 하는 선로정보 관리 시스템.
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