KR20030033412A - 광전송시스템의 광파워 모니터링 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 WDM 장치의 전송신호에 대한 광파워 모니터링 구조에서 외부적인 변화 요인을 제거함으로써 정확한 광파워 측정을 통한 안정적인 운용을 가능케 한 광전송시스템의 광파워 모니터링 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 이러한 장치는, 대국으로부터 수신되는 광신호를 증폭하며, 상기 광신호를 처리하는 모듈들에서 광신호를 추출하여 내부 광파워 모니터링을 수행하는 증폭 유니트와; 상기 증폭 유니트의 외부에서 광파워 모니터링을 수행하여 상기 광신호의 전체 광파워 및 각 채널별 광파워/파장 값을 측정하는 광파워 모니터링 유니트와; 시스템내 감시 제어 기능을 수행하면서 상기 증폭 유니트에서 내부 모니터링된 광파워 측정값을 참조하여 상기 광파워 모니터링 유니트에서 외부 모니터링된 광파워 측정값을 교정하기 위한 감시 제어 유니트를 포함하여 이루어지며, 주 광링크에 대한 정확한 광파워 측정이 가능케 됨으로써 각 채널별 광파워나 파장 변이에 대한 측정 및 보정을 위한 데이터의 정확한 수집이 이루어져 전체적인 시스템 성능이 향상되는 효과가 있다.

Description

광전송시스템의 광파워 모니터링 장치 및 그 방법 {Apparatus and method for optical power monitoring in optical transmission system}

본 발명은 광전송시스템의 광파워 모니터링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 장치의 전송신호에 대한 광파워 모니터링 구조에서 외부적인 요인을 제거하여 시스템의 운용품질 향상을 가능케 하기 위한 광전송시스템의 광파워 모니터링 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 또는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 방식은 다른 곳에서 온 여러 종류의 데이터를 하나의 광섬유에 함께 싣는 기술로서, 각 신호들은 분리된 고유의 광파장상에서 전송된다. WDM을 사용하면 하나의 광섬유 상에 최고 80(이론상으로는 그 이상)개의 분리된 파장이나 데이터 채널로 다중화될 수 있다. 만약, 각 채널이 2.5Gbps를 전송하는 시스템이라면, 하나의 광섬유에 최고속도 초당 2,000억 비트가 전송될 수 있다.

WDM에서 각 채널은 수신측에서 원래의 신호대로 역다중화되기 때문에, 각기 다른 속도를 갖는 다종의 데이터 형식들이 함께 전송될 수 있다. 즉, 인터넷 데이터, SONET 데이터, 그리고 ATM 데이터 등이 광섬유 내에서 모두 동시에 전송될 수 있다.

도1은 일반적인 WDM 시스템의 광파워 모니터링 장치의 블록도이다.

도1에 따르면, WDM 시스템의 각 모듈 성능부로부터 나오는 광파워를 측정하기 위한 일반적인 구성은 수신되는 신호를 증폭하는 증폭 유니트(100), 전체 광파워 및 각 채널별 광파워/파장 값을 측정하여 보고하는 광파워 모니터링 유니트(200), 운용 소프트웨어가 다운로드되어 동작하면서 시스템내 감시 제어 기능을 수행하는 감시 제어 유니트(300)를 포함하여 이루어진다.

WDM의 주 입력신호는 대국으로부터 수신되는 주 광링크 신호(400)이며, 그 주 출력신호는 대국방향으로 송신되는 주 광링크 신호(401)이다. 주 입력신호는 제어감시 신호 추출부(Supervisory Drop Filter)(101)와 광증폭기(103) 및 제어감시 신호 삽입부(Supervisory Add Filter)(102)를 거쳐 주 출력신호로 연결되며, 추출 및 삽입되는 제어감시 신호는 연결포트(106)를 통해 외부로 연결된다.

그리고 각 모듈에서 나오는 광(104, 105)은 패치코드(Patch Cord)(501, 502)를 이용하여 외부의 광파워 모니터링 유니트(200)로 연결된다. 그러면 광파워 모니터링 유니트(200)는 패치코드(501, 502)를 통해서 받게 되는 광신호의 파워를 감지하며, 측정된 광파워 값을 별도의 신호선(600)을 통하여 감시 제어 유니트(300)로 전달한다.

이때 광파워 모니터링 유니트(200)의 내부에서는 보통 핀 광검출기(PIN Photodetector)에서 광을 감지하고, 흡수되는 광자(Photon)의 양(광자 에너지)에 따라 변하는 전류의 값을 전기회로에서 전압으로 변환시킨 후 다시 이를 디지털화하여 표시하게 된다.

예를 들어 20G-WDM의 광파워 모니터링 기능 모듈의 경우, 광분배기를 사용하여 모니터링 용도의 광신호를 원신호에서 분리해 내어 외부로 연결될 수 있도록 하고, 외부로부터 광입력을 받아 파워 모니터링 기능을 수행하는 별도의 유니트가 있으며, 이들은 서로 외부적으로 점퍼 코더(Jumper Cord)를 통하여 연결되어진다.

그러나 종래기술에 따른 광파워 모니터링 방법에서는 시스템 초기 설치 및 유지 보수 과정에서 WDM 각 채널 및 광증폭기의 광파워 측정이 부정확하여(실체의 경우, 약 1~2dB정도 차이가 날 수 있음) 적절한 광파워 셋팅이 어렵고, 오차범위가 비교적 넓어 문제가 될 수 있다.

이처럼 외부적으로 연결되는 점퍼 코드와 각 유니트의 포트간 연결상태에 따라 정확도가 다를 뿐만 아니라, WDM 전체 전송신호에 대한 광파워 측정부가 없어 시스템 서비스 중에는 전체 송수신 광파워 등을 측정할 수 없는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 WDM 장치의 전송신호에 대한 광파워 모니터링 구조에서 외부적인 변화 요인을 제거함으로써 정확한 광파워 측정을 통한 안정적인 운용을 가능케 한 광전송시스템의 광파워 모니터링 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광전송시스템의 광파워 모니터링 장치는, 대국으로부터 수신되는 광신호를 증폭하며, 상기 광신호를 처리하는 모듈들에서 광신호를 추출하여 내부 광파워 모니터링을 수행하는 증폭 유니트와; 상기 증폭 유니트의 외부에서 광파워 모니터링을 수행하여 상기 광신호의 전체 광파워 및 각 채널별 광파워/파장 값을 측정하는 광파워 모니터링 유니트와; 시스템내 감시 제어 기능을 수행하면서 상기 증폭 유니트에서 내부 모니터링된 광파워 측정값을 참조하여 상기 광파워 모니터링 유니트에서 외부 모니터링된 광파워 측정값을 교정하기위한 감시 제어 유니트를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 WDM 장치의 전송신호에 대한 광파워 모니터링 구조에서 내부 및 외부의 광파워 측정값을 서로 비교하여 외부의 광파워 모니터링을 교정함으로써 시스템의 운용품질 향상을 가능케 한 광전송시스템의 광파워 모니터링 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광전송시스템의 광파워 모니터링 장치는, WDM 장비의 피측정 모듈이 포함된 유니트의 내부에서 광파워 모니터링을 수행함과 동시에 그 외부에서 광파워 모니터링을 수행하여 각각 측정된 광파워 값을 비교하는 단계와; 상기 측정된 광파워 값이 서로 다른 경우에는 외부에서 모니터링된 광파워 값을 상기 내부에서 측정된 광파워 값에 맞춰 교정하는 단계와; 상기 교정이 이루어진 경우 또는 상기 내부와 외부에서 각각 측정된 광파워 값이 동일한 경우에 상기 외부 광파워 모니터링을 이용하여 피측정 광신호들에 대한 광파워 모니터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

도1은 일반적인 WDM 시스템의 광파워 모니터링 장치의 블록도.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 광전송시스템의 광파워 모니터링 장치의 블록도.

도3은 도2에서 유니트내 파워 모니터링부의 상세도.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 광전송시스템의 광파워 모니터링 방법은 순서도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 증폭 유니트101 : 제어감시 신호 추출부

102 : 제어감시 신호 삽입부103 : 증폭부

104, 105 : 모니터링 탭106 : 외부 연결 포트

200 : 광파워 모니터링 유니트300 : 감시 제어 유니트

400 : 주 입력신호401 : 주 출력신호

501, 502 : 패치코드600, 801, 802 : 측정값 전달 신호선

700 : 유니트내 광파워 모니터링부800 : 제어 신호선

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 광전송시스템의 광파워 모니터링 장치의 블록도이며, 도3은 도2에서 유니트내 파워 모니터링부의 상세도이며, 도4는 본 발명의 실시예에 따른 광전송시스템의 광파워 모니터링 방법은 순서도이다.

본 실시예는 WDM 장치에서 외부적인 연결은 종래와 같이 유지하되, 측정되어질 유니트 내부에서 광검출소자(Photodetecter)를 통하여 자체적으로 광파워를 측정하는 회로를 두고, 이처럼 측정된 광파워 값을 내부적으로 전송하는 일련의 구성을 갖는다.

도2에 따르면, WDM 시스템의 각 모듈 성능부로부터 나오는 광파워를 측정하게 되는 본 실시예는, 대국으로부터 수신되는 광신호를 증폭하며, 상기 광신호를 처리하는 모듈들에서 광신호를 추출하여 내부 광파워 모니터링을 수행하는 증폭 유니트(100)와; 상기 증폭 유니트(100)의 외부에서 광파워 모니터링을 수행하여 상기 광신호의 전체 광파워 및 각 채널별 광파워/파장 값을 측정하는 광파워 모니터링 유니트(200)와; 시스템내 감시 제어 기능을 수행하면서 상기 증폭 유니트(100)에서 내부 모니터링된 광파워 측정값를 참조하여 상기 광파워 모니터링 유니트(200)에서 외부 모니터링된 광파워 측정값을 교정하기 위한 감시 제어 유니트(300)를 포함하여 이루어진다.

WDM의 주 입력신호에 해당하는 주 광링크 신호(400)와, 그 주 출력신호에 해당하는 주 광링크 신호(401)의 경우에 있어서, 주 입력신호는 제어감시 신호 추출부(101)와 광증폭기(103) 및 제어감시 신호 삽입부(102)를 거쳐 주 출력신호로 연결되며, 추출 및 삽입되는 제어감시 신호는 연결포트(106)를 통해 외부로 연결된다.

더불어 도4에 따르면, 모니터링 대상 광신호는 2개로 구분된다. 피측정 모듈인 증폭 유니트(100)로부터 나오는 모니터링용 광신호가 외부 연결용 포트로 가는 부분(104 또는 105의 신호가 501 또는 502로 연결되는 것)과, 내부적인 측정을 위한 연결 부분(104 또는 105에서 700으로 연결되는 것)이 그러하다. 이때 각 모듈에서 나오는 광신호는 증폭기(103)의 전후에서 추출되어지므로, 그 하나의 신호는 증폭 전 광파워 모니터링용 탭(Tap)(104)을 통해 분기되고 다른 하나의 신호는 증폭 후 광파워 모니터링용 탭(105)을 통해 분기된다. 통상 각 탭은 전체 신호의 1% 정도를 분기시킨다.

분기된 2개의 광신호 중에서 외부로 가는 부분에 대한 광파워 모니터링은 종래기술과 동일한 방식으로 수행된다. 즉, 각 모듈에서 나오는 광신호는 패치코드(501, 502)를 이용하여 외부의 광파워 모니터링 유니트(200)로 연결된다. 그러면 광파워 모니터링 유니트(200)는 패치코드(501, 502)를 통해서 받게 되는 광신호의 파워를 감지하며, 측정된 광파워 값을 별도의 신호선(600)을 통하여 감시 제어 유니트(300)로 전달한다(S41).

그리고 내부적인 연결 부분은 유니트내 파워 모니터링부(700)를 이용하여 각 모듈에서 나오는 광신호의 광파워를 검출하는 것으로, 상기 설명한 외부의 광파워 모니터링 유니트(200)를 이용한 광파워 측정에 비해 증폭 유니트(100)에서 내부적으로 광파워의 측정이 이루어지게 된다(S42).

이때 각 모듈에서 나오는 광신호를 외부의 광파워 모니터링 유니트(200)와 내부의 유니트내 광파워 모니터링부(700)로 분배하는 기능은 분배기(Coupler) 등을 이용하여 용이하게 구현될 수 있다. 바람직하게는 분배기를 이용하여 광신호(104, 105)를 내부와 외부에 균등하게 분배한다.

이러한 유니트내 파워 모니터링부(700)는 광검출소자를 이용한 광파워 측정기술에 따라 구현된다.

도3에 따르면, 유니트내 파워 모니터링부(700)에서 내부적인 광검출소자를 이용하여 광파워를 측정하는 기술은, 외부에서 들어오는 광자(Photon)의 양을 광검출부(광검출소자로 구현됨)(710)에서 감지하여 이에 상응하는 양의 전기적인 형태(예를 들어 전류)로 변환하고, 이를 로그 증폭기(Log Amplifier)(720)와 OP-앰프(730) 등을 이용하여 적절한 전압의 형태로 변경한 후, ADC 모듈(Analog Digital Converter)(750)을 거쳐서 디지털화된 숫자로 저장하고, 이 저장된 디지털 숫자를 제어부(740)가 읽어 광파워를 검출하는 방식이다.

이렇게 읽혀진 광파워 값을 외부의 광파워 모니터링 유니트(200)에서 측정된 값과 비교함으로써 감시 제어 유니트(300)는 패치코드(501, 502)의 연결이 정확한지를 판단할 수 있으며, 이 값들이 서로 다른 경우에는 감시 제어 유니트(300)에서 이에 대한 교정을 수행하여 광파워 모니터링 유니트(200)를 최적화한다. 이 교정용 제어신호의 전달을 위하여 감시 제어 유니트(300)와 광파워 모니터링 유니트(200)간의 제어신호 전달경로(800)가 확보되며, 2개의 유니트내 파워 모니터링부(700)에서 각각 검출된 전체 입력 광파워 값과 전체 출력 광파워 값이 감시 제어 유니트(300)로 전달되도록 하기 위한 경로(801)(802)가 확보된다(S43~S44).

그러면 최적화된 외부의 광파워 모니터링 유니트(200)를 통해 각 채널들에 대한 세부적인 데이터 수집이 가능하게 된다. 전체 신호의 광파워 측정값에 대한 교정이 이루어진 이후에는 채널별 광파워를 더 정확하게 알아낼 수 있으며, 광파워 모니터링 유니트(200)는 파장 또는 이득제어를 위한 데이터 등의 수집을 수행할 수 있다(S45).

한편, 유니트의 탈실장 또는 광코어 탈거 등과 같이 하드웨어적인 구성이 변동되는 상황에서는 단계 S41과 S42로 복귀하여 내부와 외부에서의 광파워 모니터링을 수행하게 되며, 만약 하드웨어적인 구성상의 변동이 발생되지 않는다면 단계 S45로 복귀하여 외부 모니터링 유니트(200)를 이용한 각 채널별 광파워 측정을 지속적으로 수행한다(S46).

이처럼 필요에 따라 내부적인 광파워 측정이나 외부적인 광파워 측정 중의 하나만을 사용하던 종래기술과는 달리, 본 실시예는 두 가지를 동시에 사용하여 서로 비교함으로써 정확한 광파워 값을 획득하게 된다.

종래기술에서는 WDM 전체 전송신호에 대한 측정부가 없었으며, 이러한 측정부가 구비되는 경우라 할지라도 측정오류를 일으킬 수 있는 외부적인 요인을 배체할 수가 없으므로 광파워의 정확한 측정이 어려웠으며, 패치코드(501, 502)의 연결상태에 따라 가변될 수 있으므로 불안정한 면이 없지 않았다.

이러한 이유로 생기는 외부 패치코드(501, 502)의 손실값이 커지는 경우, 실제로는 정상적인 동작이 이루어지고 있음에도 불구하고, 비정상적인 상태로 판단하여 잘못된 제어를 하게 되면, 시스템의 전반적인 안정성에 악영향을 미칠 수가 있으며, 주요 광부품의 노화 가속 등으로 인하여 장치 수명을 단축시킬 수 있다.

이에 비해 본 실시예에서는 외부적인 기존의 연결과 함께 유니트내 광파워 모니터링부(700)를 이용하여 각 주요 광링크상의 신호에 대한 자체 광파워를 측정하고, 이 측정값을 감시 제어 유니트(300)에서 접근할 수 있도록 한다. 따라서 감시 제어 유니트(300)는 외부적으로 읽혀진 값과의 비교를 통해서 패치코드(501,502) 연결의 정확성 여부를 판단할 수 있으며, 이 값이 틀릴 경우에 내부적인 조정이 가능하게 된다. 이때 감시 제어 유니트의 내부적인 조정은 하드웨어적인 제어회로나 소프트웨어적인 제어로직을 이용하여 구현될 수 있다.

주 광링크에 대한 정확한 광파워 측정이 가능케 됨에 따라 각 채널별 측정에 대해서도 아주 정확한 값을 얻어 낼 수 있게 됨으로써 전체적인 시스템 신뢰성 향상에 크게 기여한다고 볼 수 있다. 실제적으로 광파워 모니터링 유니트(200)의 기능은 전체적인 광파워보다는 각 채널별 광파워나 파장 변이에 대한 측정 및 보정을 위한 데이터 수집에 있으며, 이는 상기한 바와 같은 전체적인 파워 측정에 대한 정확성 여부에 따라 결정될 수 있는 요소이다.

아울러 가능한 실시예의 하나로 서비스 중에 자동이득조절이 이루어지도록 하면, 전체 광파워나 채널별 광파워 조정이 가능하게 되어 시스템 운용상의 탄력성을 제공할 수도 있게 된다.

이상 설명한 실시예는 본 발명의 다양한 변화, 변경 및 균등물의 범위에 속한다. 따라서 실시예에 대한 기재내용으로 본 발명이 한정되지 않는다.

본 발명의 광전송시스템의 광파워 모니터링 장치 및 그 방법에 따르면, 주 광링크에 대한 정확한 광파워 측정이 가능케 됨으로써 각 채널별 광파워나 파장 변이에 대한 측정 및 보정을 위한 데이터의 정확한 수집이 이루어져 전체적인 시스템 성능이 향상되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 대국으로부터 수신되는 광신호를 증폭하며, 상기 광신호를 처리하는 모듈들에서 광신호를 추출하여 내부 광파워 모니터링을 수행하는 증폭 유니트와;

   상기 증폭 유니트의 외부에서 광파워 모니터링을 수행하여 상기 광신호의 전체 광파워 및 각 채널별 광파워/파장 값을 측정하는 광파워 모니터링 유니트와;

   시스템내 감시 제어 기능을 수행하면서 상기 증폭 유니트에서 내부 모니터링된 광파워 측정값를 참조하여 상기 광파워 모니터링 유니트에서 외부 모니터링된 광파워 측정값을 교정하기 위한 감시 제어 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송시스템의 광파워 모니터링 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 증폭 유니트는,

   대국으로부터 입력되는 광신호를 증폭하기 위한 증폭부와;

   상기 증폭부의 전단에서 증폭 전 광신호를 분기시키고, 상기 증폭부의 후단에서 증폭 후 광신호를 분기시켜 상기 분기된 각 광신호를 상기 광파워 모니터링 유니트로 전달하기 위한 복수개의 모니터링용 탭과;

   상기 각 모니터링용 탭에서 분기된 각 광신호를 모니터링하여 증폭 전 광파워와 증폭 후 광파워를 각각 측정하고, 측정된 각 광파워 값을 상기 감시 제어 유니트로 전달하기 위한 유니트내 광파워 모니터링부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광전송시스템의 광파워 모니터링 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 유니트내 광파워 모니터링부는 상기 각 모니터링 탭에서 분기된 광신호의 절반을 분기시킴으로써 자신과 상기 광파워 모니터링 유니트간에 동일한 파워의 광신호가 전달되어 그 광파워가 측정되도록 하는 것을 측정되도록 하는 것을 특징으로 하는 광전송시스템의 광파워 모니터링 장치.
4. WDM 장비의 피측정 모듈이 포함된 유니트의 내부에서 광파워 모니터링을 수행함과 동시에 그 외부에서 광파워 모니터링을 수행하여 각각 측정된 광파워 값을 비교하는 단계와;

   상기 측정된 광파워 값이 서로 다른 경우에는 외부에서 모니터링된 광파워 값을 상기 내부에서 측정된 광파워 값에 맞춰 교정하는 단계와;

   상기 교정이 이루어진 경우 또는 상기 내부와 외부에서 각각 측정된 광파워 값이 동일한 경우에 상기 외부 광파워 모니터링을 이용하여 피측정 광신호들에 대한 광파워 모니터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송시스템의 광파워 모니터링 방법.