KR102329808B1 - 광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용한 광선로 원거리 노드 식별 시스템 및 식별 방법 그리고 식별용 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 방법은 (a) 복수의 노드를 포함하는 광선로에 제1 방향으로 광신호를 송신하여 반송되는 제1 반송 광신호를 측정하는 단계, (b) 상기 광선로에 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 광신호를 송신하여 반송되는 제2 반송 광신호를 측정하는 단계, 그리고 (c) 상기 제1 반송 광신호와 상기 제2 반송 광신호를 비교하여 그 차이를 추출하는 단계를 포함한다.

Description

광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용한 광선로 원거리 노드 식별 시스템 및 식별 방법 그리고 식별용 소자{Remote Node Identification System for Optical Fiber Using Optical Time Domain Reflectometer and Remote Node Identification Method thereof, and Device for Remote Node Identification}

본 발명은 광선로의 물리적인 특성 상태를 측정하여 위치 별로 확인할 수 있는 광학적 시간 영역 반사기를 이용한 광선로 원거리 노드(Remote Node, RN) 식별 시스템 및 식별 방법에 관한 것이다.

광통신용 광선로는 전화국(Central Office Terminal: COT)을 중심으로 여러 개의 원거리 노드(Remote Node: RN)를 통해 연결되어 있다. 광선로의 형태에는 도 1에 도시한 바와 같은 환형망, 전화국으로부터 일직선으로 배열되어 있는 직선망 또는 하나의 전화국을 중심으로 방사상으로 배열되어 있는 스타 토폴로지(star topology) 등이 있다. 이 때 원거리 노드의 개수에는 제한이 없다. 일반적으로 하나의 광선로망에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 2개의 광선로가 나란히 배치되어 하나는 본선(working line), 다른 하나는 백업선(protect (back-up) line)으로 사용된다. 도 1과 같은 환형망의 경우 양방향으로 통신이 모두 가능하다. 즉, 시계 방향이나 반시계 방향으로 어느 쪽으로도 통신이 이루어질 수 있다.

이러한 광선로의 유지 보수를 위하여는 그 물리적 상태(파단, 파손, 손실)을 거리별로 측정하여 파악할 수 있어야 하고, 그 수단으로 광학적 시간 영역 반사 측정기(Optical Time Domain Reflectometer: OTDR)를 사용한다. OTDR의 측정 결과는 도 2에 예시되어 있다. 도 2의 아래쪽 그래프에서 X축은 거리이고, Y축은 손실 정보를 나타낸다. 도 2에서 볼 수 있듯이, 광섬유의 단위 길이당 손실로 인해 거리가 멀어질수록 측정 파워가 낮아지고, 특정 부분의 손실 또는 반사 요인에 의해 그래프에 단차 또는 반사 피크가 나타난다. OTDR 측정시 원거리 노드 모듈의 식별이 필요하다. 이는 각 원거리 노드 모듈별로 다른 기능(동작 파장 등)이 할당되어 있고, 이들이 기능에 따라 광선로의 일정한 위치에 배치되는 것이 아니므로, 광선로 망을 관리하기 위해서는 각 원거리 노드의 기능과 노드 번호 등을 파악할 필요가 있기 때문이다.

OTDR을 사용하면, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 광선로의 물리적인 특성을 측정할 수 있다. 즉, 광선로의 물리적인 이상이 발생한 위치를 파악할 수 있고, 물리적인 이상의 종류를 파악할 수 있으며, 물리적인 이상의 정도 등을 파악할 수 있다. 이 때 원거리 노드를 명확히 식별할 수 있으면, 물리적인 이상이 있는 부분을 원거리 노드를 기준으로 하여 파악할 수 있어서 광선로 망을 관리하는데 편리하다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 광선로 상의 원거리 노드를 명확히 식별할 수 있는 식별 시스템 및 식별 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템은 복수의 노드를 포함하는 광선로 및 상기 광선로에 측정용 광신호를 발신하고, 반송되는 신호를 수신하는 광학적 시간 영역 반사 측정기를 포함하고, 상기 복수의 노드는 상기 광선로에 삽입되어 있고, 상기 광선로에서 제1 방향으로 진행하는 광신호의 일부를 분기하고, 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 진행하는 광신호는 분기하지 않고 통과시키는 제1 광커플러 및 상기 제1 광커플러에서 분기된 광신호를 적어도 두 개의 서로 다른 경로를 통해 반송시킴으로써, 반송된 광신호들 사이에 경로차를 발생시키는 경로차 유발부를 포함하고, 상기 복수의 노드에서는 상기 경로차와 상기 반송된 광신호들의 피크 높이의 차이 중 적어도 하나가 서로 다르게 설정되어 있다.

상기 경로차 유발부는 상기 제1 광커플러에서 분기된 광신호를 수신하여, 둘로 나눠 출력하는 제2 광커플러, 상기 제2 광커플러가 출력하는 두 광신호를 각각 수신하는 제1 경로선과 제2 경로선 및 상기 제1 경로선과 상기 제2 경로선의 끝에 각각 설치되어 있는 제1 반사 미러 및 제2 반사 미러를 포함하고, 상기 제1 경로선과 상기 제2 경로선의 길이가 서로 다를 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별용 소자는 광선로에 연결되어 있고, 상기 광선로를 진행하는 광신호를 그 진행 방향에 따라 선택적으로 분기하는 광분기 소자 및 상기 광분기 소자에서 분기된 광신호를 적어도 두 개의 서로 다른 경로를 통해 반송시킴으로써, 상기 서로 다른 경로를 통해 반송된 광신호들 사이에 경로차를 발생시키는 경로차 유발부를 포함한다.

상기 광분기 소자는 상기 광선로에 삽입되어 있는 제1 광커플러이고, 상기 경로차 유발부는 상기 광분기 소자에서 분기된 광신호를 수신하여, 둘로 나눠 출력하는 제2 광커플러, 상기 제2 광커플러가 출력하는 두 광신호를 각각 수신하는 제1 경로선과 제2 경로선 및 상기 제1 경로선과 상기 제2 경로선의 끝에 각각 설치되어 있는 제1 반사 미러 및 제2 반사 미러를 포함하고, 상기 제1 경로선과 상기 제2 경로선의 길이가 서로 다를 수 있다.

상기 제1 반사 미러와 상기 제2 반사 미러 사이의 반사 광량비와 상기 제2 광커플러의 분기비 중 적어도 하나가 서로 다를 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 방법은 (a) 복수의 노드를 포함하는 광선로에 제1 방향으로 광신호를 송신하여 반송되는 제1 반송 광신호를 측정하는 단계, (b) 상기 광선로에 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 광신호를 송신하여 반송되는 제2 반송 광신호를 측정하는 단계, (c) 상기 제1 반송 광신호와 상기 제2 반송 광신호를 비교하여 그 차이를 추출하는 단계를 포함한다.

상기 (c) 단계에서는 상기 제1 반송 광신호에만 있고 상기 제2 반송 광신호에는 없는 반송 광신호를 추출하여 원거리 노드 식별 신호로 판단할 수 있다.

상기 (c) 단계에서는 상기 제1 반송 광신호에만 있고 상기 제2 반송 광신호에는 없는 반송 광신호는 정상적인 원거리 노드 식별 신호로 판단하고, 상기 제1 반송 광신호에는 없고 상기 제2 반송 광신호에만 있는 반송 광신호는 비정상적으로 연결된 원거리 노드 식별 신호를 판단할 수 있다.

상기 복수의 노드는 상기 광선로에 삽입되어 있고, 상기 광선로에서 제1 방향으로 진행하는 광신호의 일부를 분기하고, 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 진행하는 광신호는 분기하지 않고 통과시키는 제1 광커플러 및 상기 제1 광커플러에서 분기된 광신호를 적어도 두 개의 서로 다른 경로를 통해 반송시킴으로써, 반송된 광신호들 사이에 경로차를 발생시키는 경로차 유발부를 포함하고, 상기 복수의 노드에서는 상기 경로차와 상기 반송된 광신호들의 피크 높이의 차이 중 적어도 하나가 서로 다르게 설정될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 방법은 (a) 복수의 노드를 포함하는 광선로에 제1 방향으로 광신호를 송신하여 반송되는 제1 반송 광신호를 측정하는 단계, 그리고 (b) 상기 제1 반송 광신호에 상기 복수의 노드를 표시하는 식별 피크가 모두 나타났는지를 판단하여 모두 나타났으면 정상으로 판단하고, 나타나지 않은 식별 피크가 있으면 해당 노드 비정상으로 판단하는 단계를 포함한다.

상기 (b) 단계에서 비정상 노드가 있는 경우, 상기 광선로에 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 광신호를 송신하여 반송되는 제2 반송 광신호를 측정하는 단계, 그리고 상기 제2 반송 광신호에 상기 비정상 노드를 표시하는 식별 피크가 나타났는지를 판단하여, 나타났으면 상기 비정상 노드의 모듈이 거꾸로 연결된 것으로 판단하고, 나타나지 않았으면 상기 비정상 노드의 모듈 고장으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 노드는 상기 광선로에 삽입되어 있고, 상기 광선로에서 제1 방향으로 진행하는 광신호의 일부를 분기하고, 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 진행하는 광신호는 분기하지 않고 통과시키는 제1 광커플러 및 상기 제1 광커플러에서 분기된 광신호를 적어도 두 개의 서로 다른 경로를 통해 반송시킴으로써, 반송된 광신호들 사이에 경로차를 발생시키는 경로차 유발부를 포함하고, 상기 복수의 노드에서는 상기 경로차와 상기 반송된 광신호들의 피크 높이의 차이 중 적어도 하나가 서로 다르게 설정될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템 및 식별 방법을 사용하면, 광선로 상의 여러 노이즈원에도 불구하고 원거리 노드를 명확히 식별할 수 있어서, 이를 기준으로 하여 광선로의 물리적 이상 유무를 파악하여 유지 보수하는데 편리하다. 또한, 광선로 상에서 원거리 노드가 잘못 연결된 것도 간단히 확인할 수 있어서 오류를 수정하는데도 유용하다.

도 1은 환형망 광선로의 개요도이다.
도 2는 광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용한 광선로 측정의 한 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용하여 광선로를 측정했을 때 각 물리적 이상의 종류에 따라 나타나는 패턴을 보여주는 도면이다.
도 4는 광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용하여 광선로를 측정했을 때 각 물리적 이상의 종류에 따라 나타나는 패턴을 좀 더 구체적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용한 광선로 원거리 노드 식별 시스템 및 그 식별용 소자의 개요도이다.
도 6는 본 발명의 한 실시예에 따른 광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용한 광선로 원거리 노드 식별 시스템에 사용되는 식별용 소자의 개요도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용한 광선로 원거리 노드 식별 시스템에서 각 원거리 노드를 식별하는 한 방법을 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용한 광선로 원거리 노드 식별 시스템에서 각 원거리 노드를 식별하는 다른 방법을 예시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템을 통해 측정한 광선로의 반사 피크들 중에 노이즈에 해당하는 반사 피크가 혼재하는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 방법에서 광선로를 정방향으로 측정하였을 때 나타나는 반사 피크 패턴의 일 예이다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 방법에서 광선로를 역방향으로 측정하였을 때 나타나는 반사 피크 패턴의 일 예이다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 방법을 통해 노이즈를 제거하는 방법을 보여주는 개요도이다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템에서 모든 원거리 노드가 정상인 경우에 측정되는 반사 피크 패턴의 일 예이다.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템에서 원거리 노드 중 하나가 비정상인 경우에 광선로를 정방향으로 측정하였을 때 나타나는 반사 피크 패턴의 일 예이다.
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템에서 원거리 노드 중 하나가 비정상인 경우에 광선로를 역방향으로 측정하였을 때 나타나는 반사 피크 패턴의 일 예이다.

그러면 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.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용한 광선로 원거리 노드 식별 시스템 및 그 식별용 소자의 개요도이고, 도 6는 본 발명의 한 실시예에 따른 광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용한 광선로 원거리 노드 식별 시스템에 사용되는 식별용 소자의 개요도이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용한 광선로 원거리 노드 식별 시스템은 전화국(COT)과 복수의 원거리 노드 모듈(RN#1, RN#2, RN#3...RN#N)을 포함한다. 전화국(COT)과 원거리 노드 모듈(RN#1, RN#2, RN#3...RN#N) 사이 및 원거리 노드 모듈(RN#1, RN#2, RN#3...RN#N) 상호간에는 본선과 백업선으로 이루어진 두 개의 광선로가 연결되어 있다. 도 5에는 전화국(COT)이 좌우 각각 배치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 도 1의 환형망에도 본 발명의 실시예에 따른 광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용한 광선로 원거리 노드 식별 시스템을 적용할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템에서 각각의 원거리 노드에는 도 6에 나타낸 바와 같은 식별용 소자가 설치되고, 전화국(COT)에는 광학적 시간 영역 반사 측정기가 설치된다.

식별용 소자는 광선로에 삽입되어 있는 제1 광커플러(11)와 제1 광커플러(11)의 일단에서 광선로로부터 분기된 분기선에 일단이 연결되어 있는 제2 광커플러(12), 제2 광커플러(12)의 다른 일단에 연결되어 있는 제1 경로선(21)과 제2 경로선(22), 광선로의 일부로 삽입되어 있는 더미선(31)을 포함한다.

제1 광커플러(11)는 1X2 광커플러로서 광선로를 통해 동에서 서로 진행하는 광신호(정방향 광신호)를 일부 분기하여 제2 광커플러(12)로 보낸다. 도 5 및 도 6에는 제1 광커플러(11)가 광선로로부터 분기하는 광신호의 비율을 1%(분기비 99:1)로 예시하고 있으나, 이 비율은 필요에 따라 다르게 설정할 수 있다. 제1 광커플러(11)는 서에서 동으로 진행하는 광신호(역방향 광신호)에 대하여는 분기없이 그대로 통과시킨다. 즉, 광신호의 진행 방향에 따라 선택적으로 광신호를 분기한다. 제2 광커플러(12)는 1X2 광커플러로서 제1 광커플러(11)로부터 분기되어 입사하는 광신호를 다시 둘로 나눠 제1 경로선(21)과 제2 경로선(22)으로 내보낸다. 여기서, 제1 경로선(21)과 제2 경로선(22)으로의 분기비(X:Y)는 10:90, 20:80, 30:70, 40:60, 50:50, 60:40 등으로 다양하게 정해질 수 있다. 제1 경로선(21)과 제2 경로선(22)으로의 분기비(X:Y)는 식별용 소자가 배치되는 원거리 노드 모듈(RN#1, RN#2, RN#3...RN#N) 별로 다르게 정해질 수 있다. 이와 같이, 제1 경로선(21)과 제2 경로선(22)으로의 분기비(X:Y)를 식별용 소자가 배치되는 원거리 노드 모듈(RN#1, RN#2, RN#3...RN#N) 별로 다르게 하는 것은 제1 경로선(21)과 제2 경로선(22)을 통해 반송되는 펄스 피크의 높이 차이를 각각의 원거리 노드 모듈(RN#1, RN#2, RN#3...RN#N) 별로 다르게 하기 위함이다. . 제1 경로선(21)은 제1 더미선(211)과 제1 반사 미러(212)를 포함하고, 제2 경로선(22)은 제2 더미선(221)과 제2 반사 미러(222)를 포함한다. 이들 반사 미러(212, 222)의 반사 광량비 역시 10:90, 20:80, 30:70, 40:60, 50:50, 60:40 등으로 다양하게 정해질 수 있다. 두 반사 미러(212, 222)의 반사 광량비도 식별용 소자가 배치되는 원거리 노드 모듈(RN#1, RN#2, RN#3...RN#N) 별로 다르게 정해질 수 있다. 두 반사 미러(212, 222)의 반사 광량비를 식별용 소자가 배치되는 원거리 노드 모듈(RN#1, RN#2, RN#3...RN#N) 별로 다르게 하는 것도 제1 경로선(21)과 제2 경로선(22)을 통해 반송되는 펄스 피크의 높이 차이를 각각의 원거리 노드 모듈(RN#1, RN#2, RN#3...RN#N) 별로 다르게 하기 위함이다. 두 반사 미러(212, 222)의 반사 광량비를 조정하는 방법으로는 반사 미러 자체의 반사율을 조정하는 방법과 두 반사 미러(212, 222) 앞에 서로 다른 삽입 손실 소자(도시하지 않음)를 배치하는 방법이 있다. 제1 더미선(211)의 길이와 제2 더미선(221)의 길이는 소정의 값만큼 차이가 나도록 설정되어 있다. 제1 더미선(211)의 길이와 제2 더미선(221)의 길이의 차이도 각 원거리 노드 모듈 별로 다르게 설정될 수 있다.

제1 반사 미러(212)와 제2 반사 미러(222)는 소정 파장 대역의 광을 반사하도록 설계되어 있다. 이 소정 파장 대역은광통신에 사용되는 광의 파장 대역을 벗어난 영역에 위치할 수 있다. 광선로의 일부로 삽입되어 있는 더미선(31)은 원거리 노드 모듈의 외부에서 발생하는 실제 반사 펄스와의 혼선을 방지하기 위하여 추가된 것으로 제1 광커플러(11)의 분기된 부분부터 제1 반사 미러(212)까지의 길이보다 길고, 제1 광커플러(11)의 분기된 부분부터 제2 반사 미러(222)까지의 길이보다도 길다. 더미선(31)은 경우에 따라서는 생략할 수 있다.

본 실시예에서 제1 경로선(21)과 제2 경로선(22)을 통해 반송되는 펄스 피크의 높이 차이를 각각의 원거리 노드 모듈(RN#1, RN#2, RN#3...RN#N) 별로 다르게 하기 위하여, 제2 광 커플러(12)의 제1 경로선(21)과 제2 경로선(22)으로의 분기비(X:Y)를 서로 다르게 하거나, 두 반사 미러(212, 222)의 반사율의 비율을 서로 다르게 하거나, 또는 이들 두 가지 수단을 함께 적용할 수도 있다. 또는 제1 경로선(21)과 제2 경로선(22)을 통해 반송되는 펄스 피크의 높이는 동일하게 하고, 각 원거리 노드 모듈 별로 제1 더미선(211)의 길이와 제2 더미선(221)의 길이의 차이만 다르게 설정할 수도 있다.

도 7 및 도 8을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용한 광선로 원거리 노드 식별 시스템이 각각의 원거리 노드를 확인하는 방법에 대하여 설명한다.

전화국(COT)에 설치되어 있는 광학적 시간 영역 반사 측정기가 식별용 광 펄스(OTDR Pulse)를 발신하면, 이를 제1 광커플러(11)가 분기하여 제2 광커플러(12)로 전달하고, 전달된 광펄스를 제2 광커플러(12)는 다시 둘로 나눠 제1 경로선(21)과 제2 경로선(22)으로 전달한다. 제1 경로선(21)과 제2 경로선(22)으로 입사한 광펄스는 각각 제1 반사 미러(212)와 제2 반사 미러(222)에서 반사되어 제2 광커플러(12) 및 제1 광커플러(11)를 경유하여 광학적 시간 영역 반사 측정기로 되돌아 온다. 이 때, 제1 더미선(211)의 길이와 제2 더미선(221)의 길이에 차이가 있으므로 그 차이의 두 배만큼 경로 차이가 발생하여, 광학적 시간 영역 반사 측정기로 되돌아온 광펄스들 사이에 시차가 발생한다. 또한 각각의 원거리 노드 모듈(RN#1, RN#2, RN#3...RN#N)에 설치된 측정 소자의 제1 경로선(21)과 제2 경로선(22)을 통해 반송되는 펄스 피크의 높이 차이가 서로 다르게 설정되어 있으므로, 도 7에 도시된 바와 같이, 각각의 원거리 노드 모듈(RN#1, RN#2, RN#3...RN#N)에서 반사되어 돌아온 광펄스들의 높이 차이의 양상이 서로 다르게 나타난다. 이러한 광펄스들의 높이 차이의 양상을 검토함으로써 어느 원거리 노드 모듈(RN#1, RN#2, RN#3...RN#N)로부터 반사된 광펄스인지를 구별할 수 있다.

또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 광펄스들의 높이 차이를 다르게 하는 것과 함께 제1 더미선(211)의 길이와 제2 더미선(221)의 길이의 차이를 다르게 하는 것을 병행할 수 있다. 제1 더미선(211)의 길이와 제2 더미선(221)의 길이의 차이를 다르게 하면, 각각의 원거리 노드 모듈(RN#1, RN#2, RN#3...RN#N)에서 반사되어 돌아온 광펄스들 사이의 시차가 서로 다르게 나타나는데, 이것을 광펄스들의 높이 차이를 다르게 하는 방법과 병행하면, 각각의 방법을 하나씩 사용하는 경우에 비하여 훨씬 많은 구별되는 조합을 얻을 수 있다. 예를 들어, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제1 노드 모듈(RN#1)과 제2 노드 모듈(RN#2)은 경로차는 동일(경로차 #1)하나 피크의 높이 차이가 서로 다르게 나타나는 것을 통해 구별하고, 제1 노드 모듈(RN#1)과 제3 노드 모듈(RN#3)은 피크의 높이 차이는 동일하나 경로차(경로차 #1, 경로차 #2)로 인한 피크의 간격이 서로 다르게 나타나는 것을 통해 구별할 수 있다. 또는 제1 경로선(21)과 제2 경로선(22)을 통해 반송되는 펄스 피크의 높이와 무관하게, 각 원거리 노드 모듈 별로 제1 더미선(211)의 길이와 제2 더미선(221)의 길이의 차이만 다르게 설정하여 반사 펄스 피크의 간격만을 이용하여 각 노드 모듈을 구별할 수도 있다.

이러한 광선로 원거리 노드 식별 시스템을 통해 측정한 광선로의 반사 피크를 분석하여 원거리 노드를 식별함에 있어서 광선로에 존재하는 결속부나 크랙(crack) 부분 등에서 발생하는 반사 펄스로 인한 피크는 노이즈로 작용하여 원거리 노드의 식별을 방해할 수 있다. 이하에서는 이러한 노이즈를 제거하여 원거리 노드 식별을 용이하게 할 수 있는 방법을 제안한다.

도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템을 통해 측정한 광선로의 반사 피크들 중에 노이즈에 해당하는 반사 피크가 혼재하는 이유를 설명하기 위한 도면이다.

도 9에 예시한 바와 같이, 광선로에 존재하는 광거넥터 결속부, 크랙 부분 또는 종단점 등에서도 반사 펄스가 발생하고, 이들은 본 발명의 실시예에 따른 광선로 원거리 시스템을 통해 광선로의 반사 피크를 측정할 때, 노이즈 피크로 나타나게 되어 원거리 노드에서 발생하는 식별용 피크와 혼재됨으로써 원거리 노드를 식별하는 것을 어렵게 한다. 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 방법에서는 광선로 측정을 정방향과 역방향으로 각각 진행하고, 그 차이를 비교하여 원거리 노드 식별용 피크만을 구별해 낼 수 있다.

도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 방법에서 광선로를 정방향으로 측정하였을 때 나타나는 반사 피크 패턴의 일 예이고, 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 방법에서 광선로를 역방향으로 측정하였을 때 나타나는 반사 피크 패턴의 일 예이며, 도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 방법을 통해 노이즈를 제거하는 방법을 보여주는 개요도이다.

도 10에 예시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템에서 정방향(본 실시예에서는 동에서 서를 향하는 방향)으로 측정용 펄스를 발신하면, 원거리 노드 모듈에서 반사되는 식별용 피크와 함께 광선로에 존재하는 노이즈원으로부터 반사되는 노이즈 피크도 측정된다.

도 11에 예시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템에서 역방향(본 실시예에서는 서에서 동을 향하는 방향)으로 측정용 펄스를 발신하면, 원거리 노드 모듈의 식별용 소자는 펄스를 반사하지 않으므로 식별용 펄스는 측정되지 않고, 광선로에 존재하는 노이즈원은 측정 방향에 관계없이 펄스를 반사하므로 노이즈 피크만 측정된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광학적 시간 영역 반사 측정기를 이용한 광선로 원거리 노드 식별 시스템의 식별용 소자는 광선로를 진행하는 광신호에 대하여 그 진행 방향에 따라 선택적으로 분기하여 측정용 펄스를 반송하도록 되어 있어서 정방향 측정시에만 측정용 펄스를 반송하고, 역방향 측정시에는 측정용 펄스를 반송하지 않기 때문이다.

따라서, 도 12에 예시한 바와 같이, 정방향으로 측정한 반사 피크 패턴과 역방향으로 측정한 반사 피크 패턴을 비교하여, 정방향으로 측정한 반사 피크 패턴에만 있는 피크만을 추출하면, 정상적인 노드 식별용 피크만을 추출해 낼 수 있으며, 그 반대로 역방향으로 측정한 반사 피크 패턴에만 있는 피크만을 추출하면, 비정상적인 방향으로 연결된 노드 모듈을 파악해 낼 수 있다. 본 실시예에서는 동에서 서를 향하는 방향을 정방향으로 설정하였으나, 노드 식별용 소자의 연결을 반대로 하여 서에서 동을 향하는 방향을 정방향으로 설정할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템을 사용하면, 원거리 노드 모듈이 비정상적으로 연결된 경우 이를 검출해 낼 수 있다.

도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템에서 모든 원거리 노드가 정상인 경우에 측정되는 반사 피크 패턴의 일 예이고, 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템에서 원거리 노드 중 하나가 비정상인 경우에 광선로를 정방향으로 측정하였을 때 나타나는 반사 피크 패턴의 일 예이며, 도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템에서 원거리 노드 중 하나가 비정상인 경우에 광선로를 역방향으로 측정하였을 때 나타나는 반사 피크 패턴의 일 예이다.

본 발명의 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템의 경우, 도 13에 도시한 바와 같이, 모든 원거리 노드 모듈이 정상적으로 연결된 경우에는 정방향으로 인가한 측정용 펄스에 대하여 모든 원거리 노드 모듈에서 각각 반사하는 식별용 피크가 2개씩 나타난다. 각 식별용 피크 사이의 간격이나 크기 등을 분석하여 어느 노드인지 확인할 수 있다. 그런데, 원거리 노드 모듈 중 일부가 비정상적으로 연결된 경우에는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 정방향으로 인가한 측정용 펄스에 대하여 비정상인 노드로부터 식별용 피크가 반송되지 않는다. 도 14는 제3 노드 모듈(RN#3)이 비정상인 경우를 예시한다. 이와 같이, 정방향 측정에 대하여 식별용 피크를 반송하지 않는 노드가 발견되면, 해당 노드가 광선로 상에 설치되어 있지 않다거나 연결이 잘못되어 있는 등 비정상인 것으로 판단할 수 있다. 이 경우에는 역방향으로 측정용 펄스를 인가하여 측정용 피크의 수신 여부를 확인한다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 역방향 측정에 대하여 측정용 피크가 나타나면, 해당 노드의 모듈이 거꾸로 연결된 것으로 판단할 수 있다. 역방향 측정시 측정용 피크가 나타나지 않으면 해당 노드 모듈의 고장으로 판단할 수 있다. 그런데 원거리 노드 모듈의 개수나 위치에 대한 정보가 없는 경우에는 정방향 측정과 역방향 측정의 결과를 비교하여 정방향 측정 결과에만 나타나는 피크는 정상적인 노드 모듈을 나타내는 피크로 판단하고, 역방향 측정 결과에만 나타나는 피크는 노드의 모듈이 거꾸로 연결된 것으로 판단할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광선로 원거리 노드 식별 시스템을 적용하면, 원거리 노드 모듈의 정상 여부를 판단할 수 있고, 비정상인 경우에는 그것이 원거리 노드 모듈을 거꾸로 연결하여 발생한 것인지도 판단할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

11: 제1 광커플러 12: 제2 광커플러
21: 제1 경로선 22: 제2 경로선
211, 221, 31: 더미선 212, 222: 반사 미러

Claims (5)

1. 복수의 노드를 포함하는 환형 광선로 및
   상기 환형 광선로에 측정용 광 펄스 신호를 양방향으로 발신하고, 반송되는 신호를 수신하는 광학적 시간 영역 반사 측정기를 포함하고,
   상기 복수의 노드 각각은
   상기 환형 광선로에 삽입되어 있고, 상기 환형 광선로에서 제1 방향으로 진행하는 광 펄스 신호의 일부를 분기하고, 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 진행하는 광 펄스 신호는 분기하지 않고 통과시키는 제1 광커플러 및
   상기 제1 광커플러에서 분기된 광 펄스 신호를 적어도 두 개의 서로 다른 경로를 통해 반송시킴으로써, 반송된 광 펄스 신호들 사이에 경로 길이차를 발생시키는 경로차 유발부를 포함하고,
   상기 경로 길이차 유발부는
   상기 제1 광커플러에서 분기된 광 펄스 신호를 수신하여, 둘로 나눠 출력하는 제2 광커플러,
   상기 제2 광커플러가 출력하는 두 광 펄스 신호를 각각 수신하는 제1 경로선과 제2 경로선 및
   상기 제1 경로선과 상기 제2 경로선의 끝에 각각 설치되어 있는 제1 반사 미러 및 제2 반사 미러
   를 포함하고,
   상기 제1 경로선과 상기 제2 경로선의 길이가 서로 다르며,
   상기 복수의 노드에서는 상기 경로 길이차와 상기 반송된 광 펄스 신호들의 피크 높이의 차이 중 적어도 하나가 서로 다르게 설정되어 있는 환형 광선로 원거리 노드 식별 시스템.
2. 복수의 노드를 포함하는 환형 광선로에서 상기 복수의 노드를 식별하는 방법으로서,
   상기 복수의 노드 각각은
   상기 환형 광선로에 삽입되어 있고, 상기 환형 광선로에서 제1 방향으로 진행하는 광신호의 일부를 분기하고, 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 진행하는 광신호는 분기하지 않고 통과시키는 제1 광커플러 및
   상기 제1 광커플러에서 분기된 광신호를 적어도 두 개의 서로 다른 경로를 통해 반송시킴으로써, 반송된 광신호들 사이에 경로 길이차를 발생시키는 경로 길이차 유발부를 포함하고,
   상기 복수의 노드에서는 상기 경로 길이차와 상기 반송된 광신호들의 피크 높이의 차이 중 적어도 하나가 서로 다르게 설정되어 있으며,
   (a) 상기 환형 광선로에 제1 방향으로 광신호를 송신하여 반송되는 제1 반송 광신호를 측정하는 단계,
   (b) 상기 환형 광선로에 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 광신호를 송신하여 반송되는 제2 반송 광신호를 측정하는 단계,
   (c) 상기 제1 반송 광신호와 상기 제2 반송 광신호를 비교하여 그 차이를 추출하는 단계,
   (d) 상기 제1 반송 광신호에만 있고 상기 제2 반송 광신호에는 없는 반송 광신호를 정상적인 원거리 노드 식별 신호로 판단하는 단계
   를 포함하는 환형 광선로 원거리 노드 식별 방법.
3. 제2항에서,
   (e) 상기 제1 반송 광신호에는 없고 상기 제2 반송 광신호에만 있는 반송 광신호는 비정상적으로 연결된 원거리 노드 식별 신호로 판단하는 단계를 더 포함하는 환형 광선로 원거리 노드 식별 방법.
4. (a) 복수의 노드를 포함하는 환형 광선로에 제1 방향으로 광신호를 송신하여 반송되는 제1 반송 광신호를 측정하는 단계, 그리고
   (b) 상기 제1 반송 광신호에 상기 복수의 노드를 표시하는 식별 피크가 모두 나타났는지를 판단하여 모두 나타났으면 정상으로 판단하고, 나타나지 않은 식별 피크가 있으면 해당 노드 비정상으로 판단하는 단계
   를 포함하고,
   상기 (b) 단계에서 비정상 노드가 있는 경우,
   상기 환형 광선로에 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 광신호를 송신하여 반송되는 제2 반송 광신호를 측정하는 단계, 그리고
   상기 제2 반송 광신호에 상기 비정상 노드를 표시하는 식별 피크가 나타났는지를 판단하여, 나타났으면 상기 비정상 노드의 모듈이 거꾸로 연결된 것으로 판단하고, 나타나지 않았으면 상기 비정상 노드의 모듈 고장으로 판단하는 단계
   를 더 포함하는 환형 광선로 원거리 노드 식별 방법.
5. 제4항에서,
   상기 복수의 노드 각각은
   상기 환형 광선로에 삽입되어 있고, 상기 환형 광선로에서 제1 방향으로 진행하는 광신호의 일부를 분기하고, 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 진행하는 광신호는 분기하지 않고 통과시키는 제1 광커플러 및
   상기 제1 광커플러에서 분기된 광신호를 적어도 두 개의 서로 다른 경로를 통해 반송시킴으로써, 반송된 광신호들 사이에 경로 길이차를 발생시키는 경로 길이차 유발부를 포함하고,
   상기 복수의 노드에서는 상기 경로 길이차와 상기 반송된 광신호들의 피크 높이의 차이 중 적어도 하나가 서로 다르게 설정되어 있는 환형 광선로 원거리 노드 식별 방법.

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