KR20010058246A - 파장분할다중 전송시스템의 광 다중구간 광소자의 실시간자동 감시 제어기 - Google Patents

파장분할다중 전송시스템의 광 다중구간 광소자의 실시간자동 감시 제어기 Download PDF

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Abstract

다채널 파장분할다중(WDM : Wavelength division multiplex) 광 전송시스템에서 광 다중계층에 이용되는 광소자는 서로 다른 파장의 여러 광선로를 하나의 광선로로 다중하고, 또 이와 반대로 하나의 광선로에 다중된 여러 파장을 분리해 내는 역다중기능을 수행한다. 이러한 광다중 및 역다중기능은 WDM 광 전송시스템에서 핵심적인 기능이기 때문에 광 다중화와 역다중화의 기능이 정상적으로 수행하고 있는 지에 대한 실시간 감시와 제어가 필요하다.
본 발명에 의한 파장분할다중 전송시스템의 광 다중구간 광소자의 실시간 자동 감시 제어기는, WDM 광 전송시스템의 광 다중계층에서 별도의 데이터 채널인 SV(SuperVisory) 전송수단, 광 검출부, 신호장애 검출 및 판단부, 장애 기준값 생성부, 광 세기 비교부, 파장 개수 정보채널, 파장 위치 정보채널을 포함한다.

Description

파장분할다중 전송시스템의 광 다중구간 광소자의 실시간 자동 감시 제어기{Real-time and Automatic Control Monitoring System of Optical Mux/Demux Components in WDM Transmission System}
본 발명은 다채널 파장분할다중 광 전송시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 광 다중구간에 사용되는 광 다중소자/역다중소자의 정상 동작 상태 여부를 실시간으로 자동 감시하는 제어기에 관한 것이다.
다채널 파장분할다중 광 전송시스템의 광 다중구간에서 일반적으로 사용되는 광소자로는 AWG(Arrayed Wave Guide)와 CG(Coupler Grade)가 있다. 이 광소자는 광신호를 다중/역다중하는 소자로서, 현재 개발중인 160 기가(Gb/s)급 파장분할다중(WDM) 광 전송시스템을 예를 들어 살펴보면, 2:1, 8:1 광 다중소자와 1:2, 1:8 광 역다중소자가 사용되고 있으며 하나의 광원에는 2.5 Gbps 신호나 10 Gbps 신호가 실려있다.
따라서, 8:1 광 다중소자가 기능상 이상 동작을 일으킬 경우에는 최대 2.5 Gbps 신호 8개 즉, 20 Gbps 신호가 손실되며, 10 Gbps 신호 8개 즉, 80 Gbps 신호의 손실을 가져 올 수 있다. 따라서, 이러한 광 다중, 광 역다중소자의 기능을 감시하고 제어하는 일들은 필수적인 일이라 할 수 있다. 또한, 이러한 감시기능을 실시간으로 신속하게 처리하여 시스템 유지 보수 기능의 신속성과 신뢰성을 제공하고, 광소자의 입출력의 변화에 관리자의 제어가 없어도 자동적으로 그 감시제어 기능을 수행하여 시스템 유지보수 기능의 효율성을 제공하는 것이 필요하다.
그러나, 종래의 기술인 미합중국 특허 제 5500756 호는 단일 파장에서 적용할 수 있는 광 파워 측정기법을 이용하여 선로에 광신호의 유무만을 판단할 수 있으며, 이러한 단일 파장에서 이용되는 기법은 파장분할다중(WDM) 전송시스템에서처럼 다채널 파장이 존재하는 광선로에서는 적용할 수 없다.
즉, 단일 파장 전송시스템에서는 파장이 하나이므로 광 세기가 일정 수준 이상이면 해당 파장이 존재하고 일정 수준 이하이면 해당 파장이 존재하지 않는 것으로 판단함으로써, 소자의 정상 동작 여부를 판단한다. 그렇지만, 다채널 전송시스템에서는 파장 개수에 따라 광 세기가 달라지므로 장애 상태를 판단하는 기준이 단일 파장과는 다르다. 또한, 파장 개수가 고정적인 것이 아니라 망 차원에서 가변적이므로 이러한 파장 개수의 변화를 자동으로 감지하고 감지된 변화에 따라 장애를 판단하는 광 세기 기준 값을 자동으로 가변하는 것이 필요한데 이러한 다 파장 광선로를 실시간으로 자동적으로 감시하고 판단하며 제어하는 기술은 공개된 바 없다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 광선로의 데이터 전송 처리 용량을 이용하여 광 다중, 역다중 소자의 정상 동작 상태를 실시간으로 또한 자동적으로 파악하고, 각 광소자의 이상 유무를 상위의 유지보수를 담당하는 관리자에게 신속히 보고하는 파장분할다중 전송시스템의 광 다중구간 광소자의 실시간 자동 감시 제어기를 제공하기 위한 것이다.
또한, 광선로에 다중화되는 광신호 개수의 변화를 자동적으로 감지하고 이에 따라 정상 동작 유무를 판단하는 기준을 자동으로 조절하여, 전송시스템의 감시제어 기능을 효과적으로 수행하기 위한 파장분할다중 전송시스템의 광 다중구간 광소자의 실시간 자동 감시 제어기를 제공하기 위한 것이기도 하다.
도 1은 본 발명이 적용되는 파장분할다중 전송시스템의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 파장분할다중 전송시스템 내부에 적용되는 광 다중구간 광소자의 실시간 자동 감시 제어기의 구성도이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 파장분할다중 전송시스템의 광 다중구간 광소자의 실시간 자동 감시 제어기는, 다채널 광신호를 다중하여 하나의 주 광선로로 전달하는 광 다중화기와, 상기 하나의 주 광선로를 통해 전송된 다중된 신호를 역다중하여 채널별로 분리하는 광 역다중화기와, 상기 광 다중화기와광 역다중화기 사이에서 감시유지 보수채널을 전송하는 보조 광선로를 포함하는 파장분할다중 전송시스템의 광 다중계층에서 상기 광 다중화기와 광 역다중화기의 동작 상태를 실시간으로 감시하는 자동 감시 제어기에 있어서, 상기 광 다중화기로 입력되는 다채널 광신호를 각 채널별로 검출하여 채널별 광신호의 유무를 판단하는 광 검출수단, 상기 광 검출수단에서 검출되는 채널별 광신호의 유무상태를 입력받아 상기 광 다중화기에서 다중되는 총 광채널 수와 각 채널의 위치를 감지하는 신호장애 검출 및 판단수단, 상기 총 광채널 수에 따라 장애기준값을 생성하는 장애 기준값 생성수단, 상기 광 다중화기에서 주 광선로로 출력되는 다중된 신호를 검출하는 다중 광 검출수단, 및 상기 장애 기준값과 상기 검출된 다중된 신호를 비교하여 상기 광 다중화기의 장애 여부를 판단하는 광세기 비교부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
양호하게는, 상기 신호장애 검출 및 판단부에서 감지된 총 광채널 수를 상기 보조 광선로의 파장개수 정보채널에 삽입하는 파장 개수 삽입수단과, 상기 신호장애 검출 및 판단부에서 감지된 채널별 파장위치 정보를 상기 보조 광선로의 파장위치 정보채널에 삽입하는 파장 위치 삽입수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
보다 양호하게는, 상기 주 광선로를 통해 전송되는 다중된 신호를 검출하는 수신 광 검출수단과, 상기 보조 광선로의 파장개수 정보채널을 통해 입력되는 총 광채널 수를 추출하는 파장 개수 추출수단, 상기 파장 개수 추출수단으로부터 추출된 총 광채널 수에 따라 장애 기준값을 생성하는 장애 기준값 생성수단, 및 상기 장애 기준값과 상기 수신 광 검출수단에서 검출된 다중된 광신호의 세기를 비교하여 주 광선로의 장애 상태를 판단하는 광세기 비교수단을 더 포함한 것을 특징으로 한다.
보다 양호하게는, 상기 보조 광선로의 파장개수 정보채널을 통해 입력되는 총 광채널 수를 추출하는 파장 개수 추출수단, 상기 광 역다중화기에서 채널별로 역다중된 광신호를 각 채널별로 검출하여 채널별 광신호의 유무를 판단하는 광 검출수단, 상기 광 검출수단에서 검출되는 채널별 광신호의 유무상태를 입력받아 상기 광 역다중화기에서 역다중되는 총 광채널 수와 채널 위치를 감지하는 신호장애 검출 및 판단수단, 상기 파장 개수 추출수단에서 검출된 총 광채널 수와 상기 신호장애 검출 및 판단수단에서 검출된 역다중된 총 광채널 수를 비교하여 상기 광 역다중화기의 장애 상태를 판단하는 파장 개수 비교수단, 및 상기 보조 광선로의 파장위치 정보채널을 통해 입력되는 각 채널의 위치정보와 상기 신호장애 검출 및 판단수단에 의해 검출된 채널 위치를 비교하여 상기 광 역다중화기의 장애 상태를 판단하는 파장 위치 비교수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 한 실시예에 따른 "파장분할다중 전송시스템의 광 다중구간 광소자의 실시간 자동 감시 제어기"를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
광 전송시스템 내부의 광 다중소자의 입출력 관계를 살펴보면, 다중소자의 입력은 파장이 다른 단일 광선로로 해석할 수 있으며 다중소자의 출력은 여러 파장이 하나의 광선로에 혼재해 있는 상태이다. 따라서, 다중되는 파장의 수는 입력 광선로의 신호 유무로 판단할 수 있다. 다중되는 파장의 수를 알면 다중소자의 정상 동작시의 출력 광 세기를 예측할 수 있으며, 이 예측된 광 세기를 기준으로 고 파워상태, 저 파워상태, SD(Signal Degrade) 상태, 신호장애(LOS : Loss of Signal) 상태를 판단하는 기준값을 자동으로 생성할 수 있다. 이 기준값을 이용하여 광 다중소자의 정상 동작 상태를 판단할 수 있다.
일반적으로 다중된 파장의 개수 정보는 WDM 전송시스템에서 지원되는 별도의 유지보수 데이터 채널인 감시(SV : Supervisory) 채널에 삽입되어 다중 송신된 광 신호를 수신 역다중해야 하는 대국시스템에 전달된다. 이 SV 채널은 여러 파장이 다중된 주 광신호와 같이 전달되므로 SV 채널에 있는 다중 정보는 현재 파장 분할 다중되는 주 광 신호의 다중상태정보를 실시간으로 제공한다.
광 전송시스템 내부에 광 역다중소자의 입출력 관계는, 역다중소자의 출력은 파장이 다른 단일 광선로로 해석할 수 있으며 역다중소자의 입력은 여러 파장이 하나의 광선로에 혼재해 있는 상태이다. 따라서, SV 채널에서 실시간으로 제공되고 있는 다중채널의 개수 정보를 이용하면 역 다중소자의 입력 광 세기를 예측할 수 있으며, 이 예측된 광 세기를 기준으로 광 다중소자에서와 같이 광 역다중소자 입력의 고파워 상태, 저파워 상태, SD(Signal Degrade) 상태, 신호 장애(LOS : Loss of Signal) 상태를 판단할 수 있는 기준값을 자동으로 생성할 수 있다. 이 기준 값은 광 다중소자와 역다중소자 사이의 전송 상태를 판단할 수 있게 한다.
역 다중되어 출력되는 각 광 선로의 신호 유무를 판단하여 신호 개수와 SV 채널에서 제공하는 다중 개수의 정보를 비교하면 역다중소자의 동작 상태를 판단 할 수 있다. 또한, 역 다중되어 출력되는 각 광 선로의 신호유무 정보를 위치 정보와 결합하면 어떤 파장에 장애가 발생하는 지를 판단하여 시스템의 감시제어를 더욱 효과적으로 수행할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 WDM 전송시스템의 구성도이다. 이는 크게 송신 단국형 WDM 시스템(1)과, 수신 단국형 WDM 시스템(2)으로 구분된다. 파장 다중된 주 광선로와 유지보수 채널용 보조 광선로로 점대점 전송을 수행한다. 현재 도 1에서는 단방향으로만 표시하였으나, 실제로는 양방향 전송이다. 송신 단국형 WDM 시스템(1)은 최소 2 개에서 최대 16 개의 단일 파장의 광원들(12)을 광 다중소자(11)에서 광 다중되어, 주 광선로(8)를 따라 수신 단국형 WDM 시스템(2)에 전송된다. 수신 단국형 WDM 시스템(2)에 수신된 광신호는 광 역다중소자(21)에서 단일 파장의 광신호 분리되어 출력된다. 또한, 송신 단국형 WDM 시스템(1)의 SV 유지보수 채널(13)도 유지보수 채널용 보조 광선로(9)를 따라 수신 단국형 WDM 시스템(2)의 유지보수 채널(23)로 전송된다.
도 2는 도 1에 적용될 광소자의 실시간 자동 감시 제어기의 세부 구성도이다. 이는 광 다중부 감시 제어기와 광 역다중부 감시제어기로 나누어진다. 광 다중부 감시 제어기는 광 검출부(31)와, 신호장애(LOS) 검출 및 판단부(32), 파장 개수 삽입부(33), 파장 위치 삽입부(34), 파장 위치 정보채널(35), 파장 개수 정보채널(36), 다중 광신호 광 검출부(37), 장애 기준값 생성부(38), 및 광 세기 비교부(39)로 구성된다.
광 역다중부 감시 제어기는 광 검출부(41)와, 신호장애(LOS) 검출 및 판단부(42), 파장 개수 추출부(43), 파장 위치 추출부(44), 파장 위치 비교부(45), 파장 개수 정보채널(46), 파장 위치 정보채널(47), 다중 광신호 광 검출부(48), 장애 기준값 생성부(49), 및 광 세기 비교부(50)로 구성된다.
광 다중하기 위하여 입력되는 광 신호들(12)들은 광 검출부(31)를 통하여 광 신호의 세기를 전기적 신호로 변환하고, 신호장애 검출 및 판단부(32)는 해당 입력 광신호의 유무를 이용하여 광 다중될 개수를 계산한다. 다중될 광신호의 전체 개수 정보는 장애 기준값 생성부(38)로 입력되며 장애 기준값 생성부(38)는 이 다중 개수에 따라 각종 장애 기준값을 출력한다. 여기에서 출력되는 장애 기준값에는 고파워, 저파워, SD, 신호장애(LOS) 등이 있으며, 이 장애 기준값과 실제로 광 다중소자(11)에서 출력되는 광신호는 광세기 비교부(39)를 통하여 광 다중소자의 정상 동작 상태를 자동으로 실시간으로 감시된다.
광 다중소자(11)의 출력 광신호를 검출하는 광 검출부(37)는 광 스플리터와 함께 사용되어, 다중된 광신호의 광 파워세기를 전기적신호로 변환시킨다. 파장 개수 삽입부(33)는 신호장애 검출 및 판단부(32)에서 분석된 파장 개수 정보를 송신 SV 유지보수채널(23) 안의 파장 개수 정보채널(36)에 삽입하여 광 수신 상대측에서 사용될 수 있도록 한다. 파장 위치 삽입부(34)는 신호장애 검출 및 판단부(32)에서 분석된 다중화시의 파장 위치 정보를 송신 SV 유지보수채널(13) 안의 파장 위치 정보 채널(35)에 삽입하여 광 수신 상대측으로 전송되도록 한다.
광 역다중하기 위하여 파장 다중된 주 광선로(8)로 입력되는 광 신호의 세기는 광 스플리터와 수신 광 검출부(48)를 통하여 전기신호로 변환되며, 광세기 비교부(50)로 제공되는데, 이 광세기 비교부(50)는 전송 구간의 장애 유무를 판단한다.즉, 이 광 세기 비교부(50)는 주 광선로(8)를 통해 입력되는 광 신호의 세기와 장애 기준값 생성부(49)로부터 입력되는 장애 기준값을 비교하여 광 다중구간의 장애 여부를 판단한다. 파장 개수 추출부(43)는 유지보수 채널용 보조 광선로(9)를 따라 수신된 수신 SV 유지보수채널(23) 안의 파장 개수 정보채널(46)에서 파장 개수 정보를 추출하고, 상기 장애 기준값 생성부(49)는 각종 장애 기준값을 출력한다.
광 세기 비교부(50)는 파장 개수에 따른 각종 장애 기준값과 실제 입력되는 광 신호의 광 파워세기를 비교하여 광 다중구간의 장애 상태를 판단한다. 역 다중 소자(21)에서 역다중된 광신호들은 광 스플리터와 광 검출부(41)를 통하여 전기신호로 변환되고, 신호장애 검출부 및 판단부(42)는 광 스플리터에서 역 다중된 신호의 개수와 위치 정보를 출력한다. 파장 개수 비교부(44)는 파장 개수 추출부(43)에서 추출된 파장 개수 정보와 실제로 역다중된 파장 개수를 비교하여 제대로 역다중기능을 수행하는 지를 판단한다. 파장 위치 비교부(45)를 통하여 실제 역다중되어야 할 파장이 역다중되어 있는 지 비교하여 각 파장별 역다중 감시제어 정보를 추출한다.
위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 광 다중계층에서 사용되는 광소자의 감시제어 기능을 실현할 때 본 발명의 실시간 자동 감시 제어방법을 사용하면 광소자의 기능상태를 실시간으로 감시할 수 있으며, 다중되는 파장의 수에 따라 시스템 및 망 관리자의 제어가 없이도 자동으로 장애 임계치가 설정되어 망 차원에서 그 동작상태를 감지하여 광 다중계층의 감시제어 기능을 효과적으로 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

  1. 다채널 광신호를 다중하여 하나의 주 광선로로 전달하는 광 다중화기와, 상기 하나의 주 광선로를 통해 전송된 다중된 신호를 역다중하여 채널별로 분리하는 광 역다중화기와, 상기 광 다중화기와 광 역다중화기 사이에서 감시유지 보수채널을 전송하는 보조 광선로를 포함하는 파장분할다중 전송시스템의 광 다중계층에서 상기 광 다중화기와 광 역다중화기의 동작 상태를 실시간으로 감시하는 자동 감시 제어기에 있어서,
    상기 광 다중화기로 입력되는 다채널 광신호를 각 채널별로 검출하여 채널별 광신호의 유무를 판단하는 광 검출수단,
    상기 광 검출수단에서 검출되는 채널별 광신호의 유무상태를 입력받아 상기 광 다중화기에서 다중되는 총 광채널 수와 각 채널의 위치를 감지하는 신호장애 검출 및 판단수단,
    상기 총 광채널 수에 따라 장애기준값을 생성하는 장애 기준값 생성수단,
    상기 광 다중화기에서 주 광선로로 출력되는 다중된 신호를 검출하는 다중 광 검출수단, 및
    상기 장애 기준값과 상기 검출된 다중된 신호를 비교하여 상기 광 다중화기의 장애 여부를 판단하는 광세기 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중 전송시스템의 광 다중구간 광소자의 실시간 자동 감시 제어기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 신호장애 검출 및 판단부에서 감지된 총 광채널 수를 상기 보조 광선로의 파장개수 정보채널에 삽입하는 파장 개수 삽입수단과, 상기 신호장애 검출 및 판단부에서 감지된 채널별 파장위치 정보를 상기 보조 광선로의 파장위치 정보채널에 삽입하는 파장 위치 삽입수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중 전송시스템의 광 다중구간 광소자의 실시간 자동 감시 제어기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 주 광선로를 통해 전송되는 다중된 신호를 검출하는 수신 광 검출수단과,
    상기 보조 광선로의 파장개수 정보채널을 통해 입력되는 총 광채널 수를 추출하는 파장 개수 추출수단,
    상기 파장 개수 추출수단으로부터 추출된 총 광채널 수에 따라 장애 기준값을 생성하는 장애 기준값 생성수단, 및
    상기 장애 기준값과 상기 수신 광 검출수단에서 검출된 다중된 광신호의 세기를 비교하여 주 광선로의 장애 상태를 판단하는 광세기 비교수단을 더 포함한 것을 특징으로 하는 파장분할다중 전송시스템의 광 다중구간 광소자의 실시간 자동 감시 제어기.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 보조 광선로의 파장개수 정보채널을 통해 입력되는 총 광채널 수를 추출하는 파장 개수 추출수단,
    상기 광 역다중화기에서 채널별로 역다중된 광신호를 각 채널별로 검출하여 채널별 광신호의 유무를 판단하는 광 검출수단,
    상기 광 검출수단에서 검출되는 채널별 광신호의 유무상태를 입력받아 상기 광 역다중화기에서 역다중되는 총 광채널 수와 채널 위치를 감지하는 신호장애 검출 및 판단수단,
    상기 파장 개수 추출수단에서 검출된 총 광채널 수와 상기 신호장애 검출 및 판단수단에서 검출된 역다중된 총 광채널 수를 비교하여 상기 광 역다중화기의 장애 상태를 판단하는 파장 개수 비교수단, 및
    상기 보조 광선로의 파장위치 정보채널을 통해 입력되는 각 채널의 위치정보와 상기 신호장애 검출 및 판단수단에 의해 검출된 채널 위치를 비교하여 상기 광 역다중화기의 장애 상태를 판단하는 파장 위치 비교수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중 전송시스템의 광 다중구간 광소자의 실시간 자동 감시 제어기.
KR1019990062462A 1999-12-27 1999-12-27 파장분할다중 전송시스템의 광 다중구간 광소자의 실시간자동 감시 제어기 KR100334908B1 (ko)

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