KR102048745B1 - 수동형 원격지 장치에서의 회선 정보 획득 방법 및 이를 적용한 광통신망 시스템 - Google Patents

수동형 원격지 장치에서의 회선 정보 획득 방법 및 이를 적용한 광통신망 시스템 Download PDF

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수동형 원격지 장치에서의 회선 정보 획득 방법 및 이를 적용한 광통신망 시스템을 개시한다.
국사내 장치(Central Office Terminal)와 복수의 원격지 장치(Remote Terminal)가 광학 링 네트워크(ring network) 구조로 연결된 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 광통신망 시스템에서 수동형 원격지 장치로 전송된 신호로부터 회선 정보를 획득하는 방법으로서, 국사내 장치가 소정의 프레임을 갖는 전기적 신호로부터 서로 다른 파장을 가진 복수의 광 신호를 생성하는 과정; 상기 국사내 장치가 상기 복수의 광 신호를 광학 링 네트워크에 양방향으로 전송하는 과정; 복수의 원격지 장치가 상기 복수의 광 신호 중에서 자신에게 할당된 파장의 광 신호만을 분기시키는 과정; 및 원격지 장치와 연결된 정보 표기 단말기가 커플러를 이용해 분기된 광 신호를 캡쳐하여 상기 분기된 광 신호를 획득하는 과정을 포함하는 수동형 원격지 장치에서의 회선 정보 획득 방법을 제공한다.

Description

수동형 원격지 장치에서의 회선 정보 획득 방법 및 이를 적용한 광통신망 시스템{Method and Optical Network System for Obtaining Line Information at Passive RN}
본 발명은 수동형 광통신망 시스템에 관한 것으로서, 특히 파장분할다중 방식 광통신망 시스템에서 수동형 원격지 장치로부터 회선 정보를 획득하기 위한 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
LTE 통신시스템에서는 기지국을 DU(Digital Unit)와 RU(Remote Unit)로 분리하여 원거리에 설치하는 방식이 일반적으로 적용된다. 이러한 기지국 구조에서는 DU가 한 곳에 집중화(Centralized)됨에 따라 하나의 DU에 여러 RU가 연결된다. 이 경우, 광선로 비용(optic fiber cost)을 절감하기 위해 DU와 RU 간에 WDM 방식의 프론트홀(Fronthaul) 장비를 사용하고, 장비의 운영 안정화를 위해 선로 이중화 방식을 적용한다.
이러한 WDM 방식의 프론트홀 장비를 구현하기 위해, 수동(passive) 광소자를 사용하는 원격지 장치(RT: Remote Termianl)가 주로 사용되며, 이러한 수동형 원격지 장치는 설치가 용이하고 장애 및 결함 요소가 적다는 장점이 있다. 한편, 장비의 유지 보수 및 장애 관리를 위해서는 원격지 장치에서 회선 정보를 파악하고 있어야 하지만, 수동형 소자를 사용한 원격지 장치의 경우 그 네트워크 구조나 회선 정보를 원격지 장치에서 파악하기는 어렵다는 단점이 있다.
수동형 원격지 장치 관리를 위한 네트워크 구조 및 장치의 설치 위치 등의 정보는 운용자가 지정학적 설치 위치를 미리 숙지하고, 직접 거리를 측정하는 등 운용자에 의해 수동으로 관리된다. 네트워크 구조가 변경되는 경우, 광학 링 네트워크 구조도를 운용자가 직접 수정하고 재배포해야 한다.
원격지 장치에 장애가 발생하였을 때 이를 관리하기 위해서는 네트워크 정보 및 회선 정보가 필수적이지만, 수동형 원격지 장치의 경우에는 정보가 수동으로 관리되기 때문에 현장에 파견되는 관리자가 이러한 정보를 미리 획득하지 못한 경우 장애 수습시간이 증가하는 문제가 있다.
본 실시예는, 원격지 장치가 수동형 노드로 이루어진 경우에도 국사내 장치로부터 원거리에 위치한 관리자에게 장애 상황 관리에 필요한 정보를 전송할 수 있도록 하는 수동형 원격지 장치에서의 회선 정보 획득 방법 및 이를 적용한 광통신망 시스템을 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 국사내 장치(Central Office Terminal)와 복수의 원격지 장치(Remote Terminal)가 광학 링 네트워크(ring network) 구조로 연결된 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 광통신망 시스템에서 수동형 원격지 장치로 전송된 신호로부터 회선 정보를 획득하는 방법으로서, 국사내 장치가 소정의 프레임을 갖는 전기적 신호로부터 서로 다른 파장을 가진 복수의 광신호를 생성하는 과정, 국사내 장치가 복수의 광신호를 광학 링 네트워크에 양방향으로 전송하는 과정, 복수의 원격지 장치가 복수의 광신호 중에서 자신에게 할당된 파장의 광신호만을 분기시키는 과정 및 원격지 장치와 연결된 정보 표기 단말기가 커플러를 이용해 분기된 광신호를 캡쳐하여 분기된 광신호를 획득하는 과정을 포함하는 수동형 원격지 장치에서의 회선 정보 획득 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 국사내 장치와 복수의 원격지 장치가 광선로를 통해 광학 링 네트워크 구조로 연결된 광통신망 시스템에 있어서, 소정의 프레임을 갖는 전기적 신호로부터 서로 다른 파장을 가진 복수의 광신호를 생성하고, 생성된 복수의 광신호를 광학 링 네트워크에 양방향으로 전송하는 국사내 장치, 수동형 노드로 구성되며, 복수의 광신호 중에서 자신에게 할당된 파장의 광신호만을 분기시키는 복수의 원격지 장치 및 복수의 원격지 장치와 연결되며, 커플러를 이용해 분기된 광신호를 캡쳐하여 분기된 광신호를 획득하고, 분기된 광신호에 포함된 정보를 표기하는 복수의 정보 표기 단말기를 포함하는 광통신망 시스템을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 수동형 원격지 장치에서 수신된 신호로부터 네트워크 망 구조 또는 회선 정보를 획득할 수 있는 효과가 있다.
또한, WDM 방식에서 데이터 전송에 적합하지 않은 워터 피크(Water Peak) 발생 파장 대역을 이용함으로써, 서비스 제공에 필요한 채널에 영향을 주지 않고도 원격지 장치에 정보 전달을 위한 신호를 전송할 수 있는 효과가 있다.
또한, 운용자가 수동으로 거리를 측정하지 않더라도, 국사내 장치로부터 원격지 장치까지의 거리를 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 거리 측정을 위한 신호에 간단히 설계 변경을 적용하여 거리 측정과 함께 선로의 성능을 감시하도록 할 수 있고, 신호의 수신 여하에 따라 원격지 장치에서 선로의 꼬임이 발생하였는지 여부를 쉽게 감시할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 국사내 장치와 복수의 원격지 장치가 광선로를 통해 광학 링 네트워크 구조로 연결된 이동통신 시스템을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 국사내 장치 및 원격지 장치의 일부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 감시용 대역 필터 및 서비스 대역 필터로 사용되는 WDM 필터의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 및 정보전달용 프레임을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신망 시스템에서 수동형 원격지 장치에서 선로의 꼬임이 발생한 경우를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 국사내 장치와 복수의 원격지 장치가 광선로를 통해 광학 링 네트워크 구조로 연결된 이동통신 시스템을 예시한 도면이다. 도면에는 BBU(Basebadnd Unit)와 RRH(Remote Radio Head)를 이용한 이동통신 시스템이 도시되어 있다. BBU는 백홀(Backhaul)을 통해 이동통신망과 연결되고, BBU 및 RRH는 프론트홀(Fronthaul)을 통해 서로 연결되며, RRH는 무선을 통해 단말과 접속된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 BBU와 RRH 간에 전달되는 신호는 국사내 장치(COT: Central Office Terminal, 100)와 복수의 원격지 장치(RT: Remote Terminal, 200)로 이루어진 광학 링 네트워크(optical ring network)를 통해 중계된다. 국사내 장치(100)는 BBU와 연결되어 백홀 이동통신망의 신호를 전송하며, 복수의 원격지 장치(200)는 각각 RRH와 직접 연결되거나 서브 원격지 장치(SRT: Sub-RT)를 거쳐 RRH와 연결되어 RRH의 신호를 전송한다.
본 발명의 일 실시예에서, 국사내 장치(100)와 복수의 원격지 장치(200)는 하나의 광선로를 통해 링형으로 연결되며, 국사내 장치(100)는 복수의 원격지 장치(200)와 양방향 통신을 수행한다. 복수의 원격지 장치(200)는 수동 소자로 구성되는 수동형 노드(Passive Node)로서, 이러한 링 네트워크에서 국사내 장치(100) 또는 RRH로부터 전송되는 신호를 분배한다.
즉, 국사내 장치(100)는 다운링크(down-link) 신호를 양방향으로 원격지 장치(210, 220, 230, 240)에 전송하고, 원격지 장치(210, 220, 230, 240)는 업링크(up-link) 신호를 국사내 장치(100)로 전송한다. 이에 따라, 국사내 장치(100)는 원격지 장치(210, 220, 230, 240)로부터의 업링크 신호를 양방향으로 광선로를 통해 수신할 수 있으며, 양방향으로 수신되는 원격지 장치(210, 220, 230, 240)의 업링크 신호를 감지하여 각 원격지 장치(210 220, 230, 240)까지의 거리 및 장애가 발생한 구간 등을 파악할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서, 국사내 장치(100)는 각 원격지 장치(210, 220, 230, 240)로 보낼 신호를 파장분할 다중화하여 양방향으로 전송한다. 각 원격지 장치(210, 220, 230, 240)는 다중화된 신호 중에서, 자신에게 할당된 파장의 신호를 분기시켜 서브 원격지 장치(예컨대, 도면의 SRT31, SRT32) 또는 각 원격지 장치와 직접 연결된 RRH에 분배한다. 각 원격지 장치(210, 220, 230, 240)는 내부에 스위치를 구비하여 양방향의 신호 중 어느 하나만을 사용한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 링 네트워크에서는 양방향으로 업링크 또는 다운링크 신호의 전송이 이루어지기 때문에 연결된 광선로 중 어느 구간의 광선로에 장애가 발생하더라도, 국사내 장치(100)는 복수의 원격지 장치(200)로부터 업링크 신호를 수신할 수 있고 각 원격지 장치(210, 220, 230, 240)는 국사내 장치(100)로부터 다운링크 신호를 수신할 수 있다.
이하에서는, 도 1과 같이 국사내 장치와 복수의 원격지 장치가 하나의 광선로를 통해 링 네트워크 구조로 연결된 경우를 예로 들어 설명한다. 본 실시예는 이동통신 시스템의 프론트홀 망을 예로 들어 설명하고 있으나, 이외의 파장분할다중 방식을 적용한 광통신망 시스템에도 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 국사내 장치 및 원격지 장치의 일부 구성을 도시한 도면이다.
국사내 장치(100)는 복수의 원격지 장치(200)와 링형으로 연결되어 양방향으로 신호를 전송한다. 국사내 장치(100)는 신호 처리부(110), 신호 필터부(130, 140), 서큘레이터(Circulator, 140, 150) 및 파장 다중/역다중화기(Mux/Demux, 160, 170)를 포함하여 구성된다. 신호 필터부(120, 130)는 필터링하는 신호의 파장 대역에 따라 제1 신호 필터부(120) 및 제2 신호 필터부(130)로 구분된다. 또한, 파장 다중/역다중화기(160, 170)는 신호를 송신하는 방향에 따라 EAST 방향으로 신호를 송신하는 제1 파장 다중/역다중화기(160) 및 WEST 방향으로 신호를 송신하는 제2 파장 다중/역다중화기(170)로 구분된다.
신호 처리부(110)는 소정의 감시 및 정보전달용 프레임을 갖는 전기적 신호를 이용하여 원격지 장치(200) 감시를 위한 광신호를 생성한다. 감시 및 정보전달용 프레임은 원격지 장치(200)를 감시하기 위한 신호 데이터 및 원격지 장치(200)에 전달하고자 하는 정보를 포함하고 있는 프레임이다. 감시 및 정보전달용 프레임은 광신호가 거리 측정을 위한 신호임을 표시하기 위한 바이트(byte)(이하, 거리 측정 바이트라 함)를 포함할 수 있다. 신호 처리부(110)는 이러한 감시 및 정보전달용 프레임으로 구성되는 전기적 신호를 광 변환하여 광신호를 생성한다.
신호 처리부(110)는 소정의 감시 및 정보전달용 프레임을 갖는 전기적 신호를 이용하여 복수의 광신호를 생성한다. 생성된 복수의 광신호는 서로 다른 파장을 갖는 광신호로, 복수의 원격지 장치(200)에 대응되며 각 원격지 장치(200)까지의 거리를 산출하는 데 이용된다.
신호 처리부(110)는 1370 ~ 1390 nm의 파장 대역을 이용하여 광 신호를 생성할 수 있다. WDM 방식에서는 통신 서비스를 제공하기 위해 1270 ~ 1610 nm의 파장 대역을 이용한다. 여기에서 1370 ~ 1390 nm의 파장 대역의 경우에는, 워터 피크(Water Peak)가 발생하기 때문에 신호의 전송 과정에서 손실이 많이 발생하여 서비스 대역 신호의 전송에는 적합하지 않다. 따라서, 워터 피크가 발생하는 1370 ~ 1390 nm의 파장 대역을 이용하여 감시 또는 정보 전달을 위한 광 신호를 전송함으로써, 기존의 WDM 방식의 서비스 대역에 영향을 주지 않고도 국사내 장치와 원격지 장치 간의 신호 전송이 가능하다. 한편, 국사측 단말(100)에서는 이러한 손실 발생을 고려하여 광 신호의 송수신에는 고출력, 고감도의 광모듈을 이용하도록 한다.
신호 처리부(110)는 복수의 원격지 장치(200)의 개수에 해당하는 만큼 파장 대역을 분할하여 복수의 광 신호를 생성한다. 복수의 광 신호는 동일한 프레임을 이용하여 생성된 서로 다른 파장 대역의 광 신호일 수 있다. 즉, 도 2에서는 원격지 장치(200)가 4개 이용되므로, 신호 처리부(110)는 1370 ~ 1390 nm의 파장 대역을 4개의 대역으로 나누어 각각 1361.5 ~ 1368.5 nm(1370 L 대역), 1372 ~ 1376.5 nm(1370 H 대역), 1381 ~ 1388.5 nm(1390 L 대역), 1392 ~ 1396.5 nm(1390 H 대역)의 파장 대역에 해당하는 광 신호를 생성할 수 있다.
신호 처리부(110)는 생성된 복수의 광 신호를 신호 필터부(110, 120)로 송신한다.
또한, 신호 처리부(110)는 복수의 원격지 장치(200)로부터 수신된 광 신호의 반사 신호를 최종적으로 수신한다.
신호 처리부(110)는 수신한 반사 신호를 바탕으로 국사내 장치(100)와 복수의 원격지 장치(200) 간의 거리를 산출한다. 반사 신호는 송신된 광 신호가 각 원격지 장치(210, 220, 230, 240)에서 반사된 신호이다. 복수의 광 신호는 동시에 송신되지만, 복수의 원격지 장치(200)가 서로 다른 거리에 위치하기 때문에 각 원격지 장치(210, 220, 230, 240)로부터 반사되어 수신되는 반사 신호의 수신 시각은 서로 다르다. 신호 처리부(110)는 광 신호의 송신 시각과 각 반사 신호의 수신 시각의 차이 및 광선로에서 신호의 전송 속도(빛의 속도)를 이용하여 각 원격지 장치(210, 220, 230, 240)까지의 거리를 산출할 수 있다.
신호 처리부(110)는 반사 신호를 전기적 신호로 변환하여 거리를 산출한다. 신호 처리부(110)는 수신된 신호에 거리 측정 바이트가 포함되어 있는지를 확인하여, 수신된 신호가 반사 신호 인지를 확인한다. 수신된 신호가 반사 신호에 해당하는 경우, 신호 처리부(110)는 각 원격지 장치(200)까지의 거리를 산출한다.
서로 다른 파장 대역의 광 신호는 서로 다른 원격지 장치(200)에 대한 거리를 측정하는데 사용된다. 도 2를 참조하면, 원격지 장치1(210)에는 1370 L 대역, 원격지 장치2(220)에는 1370 H 대역, 원격지 장치3(230)에는 1390 L 대역, 원격지 장치4(240)에 1390 H 대역의 광 신호가 각각 매칭되어 국사내 장치(100)와 복수의 원격지 장치(200) 간의 거리를 산출하는데 이용된다. 신호 처리부(110)는 수신된 반사 신호의 파장 대역을 바탕으로 해당 원격지 장치까지의 거리를 산출할 수 있다.
신호 필터부(120, 130)는 광 신호의 송신 및 반사 신호의 수신 과정에서 해당 신호 필터부(120, 130)에 할당된 파장 대역의 신호를 필터링한다.
구체적으로, 제1 신호 필터부(120)에서는 복수의 광 신호 중에서 1370 L 및 1370 H 대역의 광 신호를 필터링하여 서큘레이터(140)로 보내고, 반사 신호에서 1370 L 및 1370 H 대역의 신호를 필터링하여 신호 처리부(110)로 보낸다. 마찬가지로, 제2 신호 필터부(130)에서는 복수의 광 신호 중에서 1390 L 및 1390 H 대역의 광 신호를 필터링하여 서큘레이터(150)로 보내고, 반사 신호에서 1390 L 및 1390 H 대역의 신호를 필터링하여 신호 처리부(110)로 보낸다.
서큘레이터(140, 150)는 신호 필터부(120, 130)와 연결되어, 신호 필터부(120, 130)에서 처리되는 광 신호 및 반사 신호를 분기 또는 결합한다. 즉, 서큘레이터(140)는 제1 신호 필터부(120)에서 생성된 1370 L 및 1370 H 대역의 광 신호를 결합하여 제1 파장 다중/역다중화기(160)로 보내고, 1370 L 및 1370 H 대역의 반사 신호를 각각 분기하여 제1 신호 필터부(120)로 보낸다. 마찬가지로, 서큘레이터(150)는 1390 L 및 1390 H 대역의 광 신호를 결합하고, 1390 L 및 1390 H 대역의 반사 신호를 각각 분기한다.
파장 다중/역다중화기(160, 170)는 다운링크 신호와 광 신호를 파장분할 다중화하고, 다중화된 신호를 복수의 원격지 장치(200)에 송신한다. 또한, 복수의 원격지 장치(200)로부터 수신된 신호를 파장 대역별로 역다중화한다. 즉, 본 발명의 실시예는, WDM 방식의 파장 대역을 그대로 유지한 채, 워터 피크가 발생하는 파장 대역을 추가적으로 이용함으로써, 기존의 서비스 채널에 영향을 주지 않고도 원격지 장치(200)를 감시할 수 있게 한다.
제1 파장 다중/역다중화기(160)는 원형으로 연결된 복수의 원격지 장치(200)에 EAST 방향으로 전송될 신호를 다중화한다. 구체적으로, 제1 파장 다중/역다중화기(160)는 다운링크 신호와 1370 nm 대역의 광 신호를 다중화한다. 즉, 1370 nm 대역의 광 신호는 EAST 방향으로만 전송된다. 다운링크 신호는 안정적인 통신 서비스 제공을 위하여 양방향으로 송신되어야 할 필요가 있지만, 광 신호의 경우에는 거리를 측정하고자 하는 원격지 장치까지만 송신하면 되기 때문에 어느 한 방향으로만 송신한다. 도 2에 도시된 것처럼, 제1 파장 다중/역다중화기(160)는 1370 nm 대역의 광 신호를 다운링크 신호와 다중화 하여 EAST 방향으로 송신하고, 1370 nm 대역의 광 신호는 선로 손실을 줄이기 위해 가까운 거리에 있는 원격지 장치1(210), 원격지 장치2(220)에 대한 감시에 이용된다.
제2 파장 다중/역다중화기(170)는 원형으로 연결된 복수의 원격지 장치(200)에 WEST 방향으로 전송될 신호를 다중화/역다중화한다. 구체적으로, 제2 파장 다중/역다중화기(170)는 다운링크 신호와 1390 nm 대역의 광 신호를 다중화한다. 즉, 1390 nm 대역의 광 신호는 WEST 방향으로만 전송된다. 마찬가지로, 제2 파장 다중/역다중화기(170)는 1390 nm 대역의 광 신호를 다운링크 신호와 다중화 하여 WEST 방향으로 송신하고, 1390 nm 대역의 광 신호는 가까운 거리에 있는 원격지 장치3(230), 원격지 장치4(240)에 대한 감시에 이용된다.
복수의 원격지 장치(200)는 원거리에 설치되는 여러 개의 원격지 장치를 포함한다. 본 실시예에서는 원격지 장치 4개를 이용해 신호를 중계하는 경우를 예시하고, 각각을 원격지 장치1(210), 원격지 장치2(220), 원격지 장치3(230) 및 원격지 장치4(240)라 한다.
원격지 장치1(210)은 감시용 대역 필터(211), 반사부(212), 서비스 대역 필터(213, 214) 및 광 분배기(215)를 포함한다. 감시용 대역 필터(211) 및 반사부(212)는 해당 원격지 장치에 할당된 파장의 감시용 감시광만을 반사하는 광학 어레이의 구성요소를 분리하여 도시한 것이다. 각 원격지 장치(210, 220, 230, 240)는 감시용 대역 필터(211에 대응되는 구성) 및 서비스 대역 필터(213, 214에 대응되는 구성)의 파장 대역에만 차이가 있을 뿐 서로 동일한 구조를 갖는다. 또한, 감시용 대역 필터(211) 및 서비스 대역 필터(213, 214)는 통과되는 파장 대역에만 차이가 있을 뿐 도 3과 같은 WDM 필터 구조를 갖는다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 감시용 대역 필터 및 서비스 대역 필터로 사용되는 WDM 필터의 구조를 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에서 사용되는 WDM 필터는 공통 포트(Common port), 반사 포트(Reflection port) 및 통과 대역 포트(Pass band port)를 갖는다. 도 3에는 통과 대역 포트 및 반사 포트로부터 신호가 입력되는 것을 예시하였으나, 각 포트는 양방향으로 신호를 통과시킬 수 있어, 공통 포트로부터 신호가 입력되는 것도 가능하다.
공통 포트는 WDM에서 사용되는 모든 파장 대역을 통과시킨다. 통과 대역 포트는 WDM 필터에서 통과시키도록 설계된 특정 파장 대역만을 통과시킨다. 반사 포트는 통과 파장 대역이 아닌 파장 대역만을 통과시킨다.
예컨대, WDM 필터가 1470 nm의 파장 대역 통과 필터인 경우에 공통 포트로 여러 파장 대역의 신호가 입력되면 1470 nm 파장 대역의 신호는 통과 대역 포트를 통과하고, 나머지 파장 대역의 신호들은 필터 내부에서 반사되어 반사 포트를 통과한다. 반대로 반사 포트와 통과 대역 포트에 신호가 입력되면, 도 3과 같이, 반사 포트로 입력된 신호는 필터 내부에서 반사되어 공통 포트를 통과하고 통과 대역 포트로 입력된 신호는 반사 포트를 통과하지 못하므로 공통 포트만을 통과한다.
이하에서, WDM 필터 구조를 이용하여 국사측 장치(100) 및 복수의 원격지 장치(200) 간의 연결 관계 및 신호전송과정을 설명한다.
원격지 장치1(210)의 감시용 대역 필터(211)의 공통 포트는 국사내 장치(100)와 연결되고, 반사 포트는 제1 서비스 대역 필터(213)와 연결되며, 감시용 대역 필터의 하단에는 반사부(212)가 위치한다. 제1 서비스 대역 필터(213)의 공통 포트는 감시용 대역 필터(211)와 연결되고, 반사 포트는 제2 서비스 대역 필터(214)와 연결된다. 제2 서비스 대역 필터(214)의 공통 필터는 원격지 장치2(220)와 연결되고, 반사 포트는 제1 서비스 대역 필터(213)와 연결된다. 제1 서비스 대역 필터(213) 및 제2 서비스 대역 필터(214)의 하단에는 광분배기(215)가 연결된다. 국사내 장치(100)에서 송신되는 EAST 방향의 신호는 원격지 장치1(210)의 감시용 대역 필터(211)에서 최초 수신되고, WEST 방향의 신호는 원격지 장치4(240), 원격지 장치3(230) 및 원격지 장치2(220)를 거쳐 원격지 장치1(210)의 제2 서비스 대역 필터(214)에서 수신된다.
원격지 장치2(220) 내부 필터의 포트는 원격지 장치1(210)과 같은 연결 관계를 갖는다. 또한, 원격지 장치3(230) 및 원격지 장치4(240)는 감시용 대역 필터에서 WEST 방향의 신호를 수신하도록 연결된다는 점에만 차이가 있고, 원격지 장치1(210)과 같은 연결 관계를 갖는다. 즉, 원격지 장치4(240)의 감시용 대역 필터의 공통 포트가 국사내 장치(100)와 연결되고, 반사 포트는 제1 서비스 대역 필터와 연결되며, WEST 방향의 신호 경로를 따라, 제2 서비스 대역 필터의 공통포트는 원격지 장치3(230)과 연결된다.
감시용 대역 필터(211)는 국사내 장치(100)로부터 수신한 다중화된 신호 중에서, 광 신호만을 통과시킨다. 구체적으로, 원격지 장치1(210)의 감시용 대역 필터(211)는 원격지 장치1(210)의 거리 측정을 위한 파장 대역인 1370 L 대역의 신호를 필터링하도록 설계되어 있어, 다중화된 신호 중에서 1370 L 대역의 광 신호만을 통과시킬 수 있다. 나머지 파장 대역의 신호는 감시용 대역 필터(211)의 반사 포트를 통해 제1 서비스 대역 필터(213)로 보내진다.
반사부(212)는 감시용 대역 필터(211)를 통과한 광 신호를 반사시킨다. 반사부(212)는 광 신호가 반사될 수 있는 거울로 구성된다. 즉, 원격지 장치1(210)의 감시용 대역 필터(211)에서 통과된 1370 L 대역 광 신호는 반사부(212)에서 반사되고, 반사 신호는 감시용 대역 필터(211)의 공통 포트와 연결된 국사내 장치(100)로 전송된다. 반사 신호는, 반사 포트를 통과할 수 없으므로, 신호의 진행 방향(EAST)에 위치한 서비스 대역 필터(213, 214) 또는 원격지 장치2(220)로는 전송되지 않는다.
서비스 대역 필터(213, 214)는 원격지 장치1(210)와 연결된 RRH(미도시)에 해당하는 서비스 파장 대역의 신호를 통과시킨다. 원격지 장치1(210)은 양방향으로 송신 및 수신되는 신호에 대응해 두 개의 서비스 대역 필터(213, 214)를 구비하고 있다. 구체적으로, 서비스 대역 필터(213, 214)는 원격지 장치1(210)과 연결된 RRH에 해당하는 서비스 파장 대역의 신호를 통과시킨다. 원격지 장치1(210)은 다중화된 신호에서 1550 ~ 1610 nm 파장 대역의 신호를 필터링하여 하단에 연결된 RRH에 전송한다.
광 분배기(214)는 서비스 대역의 신호를 분배한다. 광 분배기(214)는 내부에 스위치를 구비하여 EAST 및 WEST 방향에서 수신되는 신호 중 어느 하나를 선택하여 작동한다. 도 2에서는 4개의 파장 대역을 2개로 나누어 서브 원격지 장치(미도시)로 분배하고, 분배된 신호는 연결된 수동형 노드(미도시)로 전송되어, 각 수동형 노드에서 서비스 제공을 위해 단말로 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수동형 원격지 장치에서의 회선 정보 획득 방법에서, 수동형 원격지 장치로 수신된 신호로부터 정보를 획득하기 위해, 국사내 장치(100) 및 복수의 원격지 장치(200) 이외에 복수의 정보 표기 단말기(191, 192, 193, 194)를 더 포함한다.
정보 표기 단말기(191, 192, 193, 194)는 복수의 원격지 장치(210, 220, 230, 240)와 각각 연결되어 국사내 장치로부터 전송되는 신호를 획득한다. 구체적으로, 정보 표기 단말기(191, 192, 193, 194)는 원격지 장치의 감시용 대역 필터 하단의 신호 경로에서 커플러를 통해 광 신호를 캡쳐한다. 원격지 장치가 수동형 노드로 구성되는 경우에는 국사내 장치에서 정보를 전송하더라도 이를 장치 내에서 처리할 수 없는데, 커플러를 구비한 정보 표기 단말기(191, 192, 193, 194)를 복수의 원격지 장치(200)와 각각 연결되도록 하여, 정보 표기 단말기에서 신호에 포함된 정보를 확인할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 및 정보전달용 프레임을 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감시 및 정보전달용 프레임은, 도시된 바와 같이, 오버헤드(Overhead) 영역과 페이로드(Payload) 영역으로 이루어진다. 오버헤드 영역은 원격지 장치를 감시하기 위한 신호 데이터를 포함하고 있는 영역으로, FAS(Frame Alinement Signal), IDLE, BIP-8, LB 및 Distance 영역을 포함하여 구성될 수 있다.
FAS 영역은 신호의 구분에 사용되는 신호 프레임 바이트로 프레임의 시작 부분에 삽입된다. IDLE은 비어있는 영역으로 0으로 채워진다.
BIP-8 영역은 성능 감시 바이트로 선로의 성능 감시에 사용된다. 성능 감시 바이트는 감시 및 정보전달용 프레임의 오버헤드 영역에 대해 패리티 검사(parity check)를 수행하여 생성된 것이다. 국사측 장치(100)의 신호 처리부(110)에서는 광 신호에 포함된 성능 감시 바이트 및 반사 신호에 포함된 성능 감시 바이트를 비교하여 성능을 감시한다. 선로에 이상이 있는 경우, 송신된 성능 감시 바이트와 수신된 성능 감시 바이트에 불일치가 생긴다. 신호 처리부(110)에서는 이러한 불일치가 발생한 비트(bit) 수만큼을 에러로 카운트하여 선로의 전송 성능에 이상이 있는지 여부를 감시할 수 있다.
LB 영역은 원격지 장치(200)가 수동형 장치가 아닌 능동형(active) 장치인 경우에 원격지 장치(200)가 감시용 신호를 읽어들일 수 있도록 표시하기 위해 사용되는 바이트이다. 본 발명의 일 실시예와 같이 수동형 원격지 장치를 감시하는 경우에는 LB 영역은 IDLE 영역과 같이 0으로 채워질 수 있다.
Distance 영역은 거리 측정 바이트로 해당 프레임이 거리를 측정하기 위한 것임을 표시한다. 국사측 장치(100)의 신호 처리부(110)에서 수신된 반사 신호에 거리 측정 바이트가 포함되어 있음을 확인하고, 광 신호의 송신 시각과 해당 반사 신호의 수신 시각을 이용하여 원격지 장치(200)까지의 거리를 산출할 수 있다.
페이로드 영역은 국사내 장치(100)가 원격지 장치(200)에 전달하고자 하는 정보를 포함하고 있는 영역이다. 국사내 장치는, 원격지 장치에서 장애 발생시 관리자가 네트워크 망 정보나 원격지 장치에 연결된 회선 정보를 확인할 수 있도록 관련 정보를 페이로드 영역에 포함시켜 원격지 장치(200)에 전송한다.
본 발명의 일 실시예는, 수동형 원격지 장치에 커플러를 구비한 정보 표기 단말기(191, 192, 193, 194)를 연결시킴으로써 원거리에 위치하는 관리자가 원격지 장치 관리를 위한 정보를 쉽게 획득할 수 있도록 한다. 즉, 원격지 장치에서의 선로 꼬임 등을 감시하기 위해 국사내 장치에서 상시 전송하는 광 신호에 네트워크 망 정보 또는 회선 정보와 같은 관리 정보를 추가로 포함시켜 전송함으로써, 원격지 장치 관리에 필요한 정보를 즉시 획득할 수 있으며 장애 발생시 더 효율적으로 대응할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신망 시스템에서 수동형 원격지 장치에서 선로의 꼬임이 발생한 경우를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 선로의 꼬임은 원격지 장치가 국사내 장치 또는 다른 원격지 장치와 연결될 때, EAST 및 WEST 방향의 광선로가 서로 다른 포트에 연결된 경우를 말하는 것으로, 도면에는 원격지 장치1(210)에서 선로의 꼬임이 발생한 경우를 예시하였다.
국사내 장치(100)는 복수의 광 신호 중에서 수신하지 못한 파장의 광 신호가 있는 경우, 선로의 꼬임이 발생했음을 판단할 수 있다. 선로의 꼬임이 발생하면, 특정 파장의 광 신호가 해당 파장의 신호를 반사시키는 반사부에 도달하지 못하여 국사내 장치(100)에서 반사 신호를 수신하지 못하게 된다. 즉, 국사내 장치(100)의 신호 처리부(110)는 특정 파장의 반사 신호를 수신하지 못한 경우, 해당 원격지 장치까지의 거리를 산출하지 않고 수신되지 않은 파장 대역의 광 신호를 바탕으로 해당 원격지 장치에서 선로의 꼬임이 발생했음을 판단한다.
구체적으로, 도 5를 참조하면, 선로의 꼬임이 발생한 경우, 국사측 장치(100)에서 EAST 방향으로 송신된 다중화된 신호는 원격지 장치1(210)의 감시용 대역 필터(211)가 아닌 제2 서비스 대역 필터(214)에서 최초로 수신이 된다. 수신된 신호는 제2 서비스 대역 필터(214), 제1 서비스 대역 필터(213)를 거쳐 감시용 대역 필터(211)로 전송된다. 이 때, 제1 서비스 대역 필터(213)는 감시용 대역 필터(211)의 반사 포트와 연결되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 반사 포트는 통과 대역의 신호는 통과시키지 못하기 때문에, 다중화된 신호 중에서 원격지 장치1(210)에 할당된 파장의 광 신호는 감시용 대역 필터(211)에 도달하지 못한다. 즉, 원격지 장치(210)에 할당된 1370 L 대역의 광 신호는 감시용 대역 필터(211)를 통과하지 못하고, 반사부(212)에서 반사가 일어나지 않으므로 국사측 장치(100)의 신호 처리부(110)에서는 반사 신호를 수신하지 못한다.
또한, 국사측 장치(100)에서 WEST 방향으로 송신된 다중화된 신호에는 원격지 장치1(210)에 할당된 파장의 광 신호는 포함되어 있지 않기 때문에, 원격지 장치1(210)의 감시용 대역 필터(211)에서 통과되는 신호는 존재하지 않고, 반사부(212)에서 반사가 일어나지 않으므로 국사측 장치(100)로 전송되는 반사 신호는 존재하지 않게 된다. 즉, WEST 방향으로 송신되는 다중화된 신호에는 1390 nm 대역의 광 신호가 포함되어 있기 때문에, 원격지 장치1(210)에 할당된 1370L 대역의 광 신호는 존재하지 않고, 반사부에서 반사되는 신호는 존재하지 않으므로 국사측 장치(100)의 신호 처리부(110)에서는 반사 신호를 수신하지 못한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 국사내 장치 200: 복수의 원격지 장치
110: 신호 처리부 120, 130: 신호 필터부
191, 192, 193, 194: 정보 표기 단말기
211: 감시용 대역 필터 212: 반사부
213, 214: 서비스 대역 필터 215: 광분배기

Claims (14)

  1. 국사내 장치(Central Office Terminal)와 복수의 원격지 장치(Remote Terminal)가 광학 링 네트워크(ring network) 구조로 연결된 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 광통신망 시스템에서 수동형 원격지 장치로 전송된 신호로부터 회선 정보를 획득하는 방법으로서,
    국사내 장치가 소정의 프레임을 갖는 전기적 신호로부터 서로 다른 파장을 가진 복수의 광 신호를 생성하는 과정, 여기서 상기 프레임은 상기 광학 링 네트워크의 망 구조 또는 회선 정보를 포함함;
    상기 국사내 장치가 상기 복수의 광 신호를 광학 링 네트워크에 양방향으로 전송하는 과정;
    복수의 원격지 장치가 상기 복수의 광 신호 중에서 자신에게 할당된 파장의 광 신호만을 분기시키는 과정; 및
    원격지 장치와 연결된 정보 표기 단말기가 커플러를 이용해 분기된 광 신호를 캡쳐하여 상기 분기된 광 신호를 획득하고, 상기 분기된 광 신호에 포함된 상기 광학 링 네트워크의 망 구조 또는 회선 정보를 표시하는 과정;
    상기 원격지 장치에서 상기 분기된 광 신호를 상기 국사내 장치로 반사시키는 과정; 및
    상기 국사내 장치가 상기 복수의 광 신호의 송신 시각과, 상기 복수의 원격지 장치로부터 반사된 복수의 반사 신호의 수신 시각을 이용해 각 원격지 장치와의 거리를 산출하는 과정
    을 포함하는 수동형 원격지 장치에서의 회선 정보 획득 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임은,
    상기 복수의 광 신호가 거리 측정을 위한 신호임을 표시하기 위한 거리 측정 바이트(byte)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동형 원격지 장치에서의 회선 정보 획득 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 광 신호의 파장은,
    워터 피크(Water Peak)가 발생하는 파장 대역인 1370 ~ 1390 nm 대역에 포함되는 것을 특징으로 하는 수동형 원격지 장치에서의 회선 정보 획득 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 전송하는 과정은,
    상기 국사내 장치가 서비스 대역 신호 및 상기 복수의 광 신호를 파장분할 다중화하고, 다중화된 신호를 상기 광학 링 네트워크에 양방향으로 전송하는 것을 특징으로 하는 수동형 원격지 장치에서의 회선 정보 획득 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 전송하는 과정은,
    상기 복수의 광 신호를 나누어 각각 상기 양방향 중 어느 한방향으로만 전송하는 것을 특징으로 하는 수동형 원격지 장치에서의 회선 정보 획득 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 국사내 장치로부터 신호의 전송 방향을 따라 가까운 곳에 위치하는 원격지 장치에 할당된 파장의 광 신호를 양방향 중 해당 방향으로 전송하는 것을 특징으로 하는 수동형 원격지 장치에서의 회선 정보 획득 방법.
  9. 국사내 장치와 복수의 원격지 장치가 광선로를 통해 광학 링 네트워크 구조로 연결된 광통신망 시스템에 있어서,
    소정의 프레임을 갖는 전기적 신호로부터 서로 다른 파장을 가진 복수의 광 신호를 생성하고, 생성된 복수의 광 신호를 상기 광학 링 네트워크에 양방향으로 전송하는 국사내 장치, 여기서 상기 프레임은 상기 광학 링 네트워크의 망 구조 또는 회선 정보를 포함함;
    수동형 노드로 구성되며, 상기 복수의 광 신호 중에서 자신에게 할당된 파장의 광 신호만을 분기시키는 복수의 원격지 장치; 및
    상기 복수의 원격지 장치와 연결되며, 커플러를 이용해 분기된 광 신호를 캡쳐하여 상기 분기된 광 신호를 획득하고, 상기 분기된 광 신호에 포함된 상기 광학 링 네트워크의 망 구조 또는 회선 정보를 표기하는 복수의 정보 표기 단말기
    를 포함하고,
    상기 복수의 원격지 장치는 상기 분기된 광 신호를 상기 국사내 장치로 반사시키고,
    상기 국사내 장치는 상기 복수의 광 신호의 송신 시각과 상기 복수의 원격지 장치로부터 반사된 복수의 반사 신호의 수신 시각을 이용해 각 원격지 장치와의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 광통신망 시스템.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 프레임은,
    상기 복수의 광 신호가 거리 측정을 위한 신호임을 표시하기 위한 거리 측정 바이트(byte)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신망 시스템.
  13. 제 9항에 있어서,
    복수의 광 신호가 갖는 파장은,
    워터 피크가 발생하는 파장 대역인 1370 ~ 1390 nm 대역에 포함되는 것을 특징으로 하는 광통신망 시스템.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 국사내 장치는,
    서비스 대역 신호 및 상기 복수의 광 신호를 파장분할 다중화하고, 다중화된 신호를 상기 광학 링 네트워크에 양방향으로 전송하는 것을 특징으로 하는 광통신망 시스템.
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