KR20030056009A - 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 장치 및그 방법 - Google Patents

파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 장치 및그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파장분할다중화 전송장비의 광감시채널을 이용하여 전송구간의 손실을 측정하는 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 이러한 장치는, 송신측과 수신측을 연결하는 각 전송구간에서 파장분할다중화 전송장비내 광 감시채널의 출력부로부터 빛을 일부 분할할 수 있도록 하는 광 커플링 수단과; 광 커플링 수단에서 출력된 빛의 세기를 측정할 수 있도록 하는 광 검출수단과; 광 검출수단에 의해 검출된 빛의 세기를 디지털 값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환수단과; 아날로그/디지털 변환수단에서 출력되는 수신 빛의 세기와 이전 단의 송신측에 의해 설정된 프레임상에 실려 전송된 송신 빛의 세기를 비교하여 해당 송신측과의 사이에서 전송구간의 손실을 측정하며, 자신이 송신하는 빛의 세기를 검출하여 설정된 프레임상에 실어 다음 단의 수신측으로 송신하기 위한 광 감시채널부를 포함하여 이루어지며, 광 감시채널을 이용하여 전송구간의 손실을 실시간 측정하고 보다 향상된 망 관리를 수행할 수 있으며, 비정상적인 손실이 발생할 경우에 이를 운용자 또는 운용 관리 시스템측에 즉시 알려줌으로써 전송로 문제 예측 및 해결 시간을 단축시킬 수 있게 된다.

Description

파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 장치 및 그 방법 {Apparatus and method for measuring loss of transmission section in WDM system}
본 발명은 파장분할다중화(Wavelength Division Multiplexing, 또는 WDM) 전송장비의 전송구간 손실 측정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전송장비간 광 전송로에 대해 전송구간의 손실을 측정하기에 적당하도록 한 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 파장분할 다중화 전송장비는 단일의 광전송로에 여러 개의 파장(채널)을 다중화하여 전송하는 방식으로 전송로의 전송용량을 증가시키게 된다. 그러므로 광 전송로의 전송환경 변화를 점검할 필요성이 증가하고 있다.
광전송로의 전송특성 중 하나가 전송구간의 손실(Loss)이며, 손실을 측정하기 위해서는 입력된 빛의 세기와 전송 후 출력된 빛의 세기를 알아야 한다.
도1은 종래기술에 따른 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 장치의 블록도이다.
도1에 따르면, 종래에는 OTDR(Optical Time-Domain Reflectometer)(150)을 시스템(110)(120)과 전송로가 만나는 부분에 연결하여 해당 전송로 즉, 전송구간의 손실을 측정하는 구조로 되어 있다. OTDR(150)은 광파이버에서 전송방향의 반대방향으로 산란되어 오는 즉, 반사되어 되돌아 오는 빛에 의지하여 동작하는 반사광 계측장비이다. OTDR(150)은 결합필터(130)에 연결하여 사용할 수 있다.
일반적으로 파이버에 들어가는 빛의 일부는 뒤로 반사해 돌아 온다. 뒤로 산란해 들어오는 빛은 파이버의 입구에 도달하는 빛이다.
이러한 후면산란(Backscattering)은 레일레이 산란(Ryleigh Scattering)과 프레스널 반사(Fresnel Reflection)의 결과이다. 레일레이 산란은 파이버내의 밀도와 구조적 변이에 기인한 굴절 변위(Refractive Displacement)에 의하여 발생된 산란이다. 품질이 좋은 파이버 안에서 산란된 빛은 길이대로 고르게 분배될 것으로 가정할 수 있다. 한편, 프레스널 반사는 연결, 접속, 그리고 파이버 끝단에서의 굴절율 차이 때문에 발생한다.
레일레이 산란된 빛의 일부와 프레스널 반사된 빛의 일부는 후면 반사 또는 후면 산란된 빛으로 입력단에 도달한다. OTDR은 시간에 따라 후면산란되어 입력되는 입력펄스를 이용하여 거리에 따른 손실을 측정할 수 있다.
그러나 이상 설명한 종래기술에 따르면, 시스템과 상관없는 OTDR이라는 계측장비를 이용하여 시스템을 처음 설치할 경우, 전송로에 문제가 발생한 경우, 또는 일정한 주기마다 전송로의 손실을 측정하여야만 하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 파장분할다중화 전송장비의 광감시채널을 이용하여 전송구간의 손실을 측정하는 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 장치는, 송신측과 수신측을 연결하는 각 전송구간에서 파장분할다중화 전송장비내 광 감시채널의 출력부로부터 빛을 일부 분할할 수 있도록 하는 광 커플링 수단과; 상기 광 커플링 수단에서 출력된 빛의 세기를 측정할 수 있도록 하는 광 검출수단과; 상기 광 검출수단에 의해 검출된 빛의 세기를 디지털 값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환수단과; 상기 아날로그/디지털 변환수단에서 출력되는 수신 빛의 세기와 이전 단의 송신측에 의해 설정된 프레임상에 실려 전송된 송신 빛의 세기를 비교하여 해당 송신측과의 사이에서 전송구간의 손실을 측정하며, 자신이 송신하는 빛의 세기를 검출하여 상기 설정된 프레임상에 실어 다음 단의 수신측으로 송신하기 위한 광 감시채널부를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 방법은, 송신측에서 광 감시채널부에서 출력되는 송신 빛의 세기를 검출하는 단계와; 상기 검출된 송신 빛의 세기를 설정된 프레임상에 실어 전송로를 통해 수신측으로 송신하는 단계와; 상기 수신측에서 상기 송신측으로부터 송신된 빛의 세기와 상기 송신측에서 송신된 상기 프레임상에 실린 송신 빛의 세기를 비교하여 해당 전송구간의 손실을 측정하는 단계와; 상기 수신측이 다음 단의 수신측에 대해 송신측으로 동작하여 자신의 광 감시채널부에서 출력되는 송신 빛의 세기를 검출하여 송신하는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
도1은 종래기술에 따른 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 장치의 블록도.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 장치의 블록도.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 광 감시채널의 프레임 구성도.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 방법의 광 감시채널 프레임 송신 과정을 보인 순서도.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 방법의 광 감시채널 프레임 수신 과정을 보인 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
210 : 다중화기220, 330 : 증폭기
230 : 결합필터240, 290 : 광 커플러
250, 300 : 광 다이오드260, 310 : ADC(아날로그/디지털 컨버터)
270, 320 : 광 감시채널280 : 분기필터
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 장치의 블록도이며, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 광 감시채널의 프레임 구성도이고, 도4는 본 발명의 실시예에 따른 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 방법의 광 감시채널 프레임 송신 과정을 보인 순서도이며, 도5는 본 발명의 실시예에 따른 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 방법의 광 감시채널 프레임 수신 과정을 보인 순서도이다.
도2에 따르면, 크게 송신측과 수신측으로 나누어 볼 수 있는데, 송신측은 파장분할다중화 전송장비 내부에서 사용되는 광 감시채널(Optical Supervisory Channel, 또는 OSC)(270)의 출력부(TX)로부터 빛을 일부 분할할 수 있도록 하는 광 커플러(240), 광 커플러(240)에서 출력된 빛의 세기를 측정할 수 있도록 하는 광 다이오드(Photo-Diode)(250), 광 다이오드(250)의 출력 값을 디지털 값으로 변환하는 ADC(Analog to Digital Converter)(260)로 구성된다. 광 결합기(240)는 광 파워에의 영향이 크지 않도록 하기 위해 결합필터(230)에 연결되는 99:1 광 커플러로 구현한다.
수신측은 송신측에 대응되는 구성을 갖게 되는데, 전송로에서 분리된 광 감시채널(320)의 출력으로부터 빛의 일부를 분할할 수 있도록 하는 광 결합기(290), 광 결합기(290)에서 출력된 빛의 세기를 측정할 수 있도록 하는 광 다이오드(300), 광 다이오드(300)의 출력 값을 디지털 값으로 변환하는 ADC(310)로 구성된다. 송신측에서와 같이 수신측의 광 결합기(290)는 분기필터(280)에 연결되는 99:1 광 커플러로 구현한다.
파장분할다중화 전송 장비의 송신측과 수신측은 파장분할다중화 방식으로 다중화 처리된 신호를 전송한다. 이에 따라 송신측은 다수 채널의 신호를 다중화하기 위한 다중화기(MUX)(210), 다중화 출력을 적정 수준으로 증폭시키기 위한증폭기(220)를 포함하고 있으며, 증폭기(220)의 후단에 결합필터(230)가 구비된다.
수신측의 경우에는 분기필터(280)의 후단에서 증폭기(330)를 이용하여 수신된 신호를 증폭시킨 후, 다음 단의 수신측에 대해 송신측으로 동작함으로써 전 단에서 수신된 신호를 다음 단으로 전송하게 된다.
이때 송신측의 결합필터(220)와 수신측의 분기필터(280)의 사이가 하나의 전송구간이 된다. 다수의 전송구간을 갖는 경우에도 이와 같다.
예를 들어 송신측의 다중화기(210)는등의 n개 채널을 다중화하여 전송한다면, 이 신호는 통상 다수의 전송구간을 거쳐 최종 수신측에 도달된 후, 역다중화기(DEMUX)를 구비한 최종 수신측에서의 n개 채널로 분리된다.
이러한 구성을 갖는 장치에 적용되는 전송구간 손실 측정 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 도3에 도시된 바와 같이 광 감시채널의 광 파워값을 전달하기 위해 논리적으로 할당된 프레임 구조를 사용한다.
도3에 따르면, 감시 데이터 전송시 사용하는 OSC 프레임상에 광 감시채널이 OSC 송신 광 파워값(351)을 적재하게 된다. OSC 프레임은 광전송구간을 나타내기 위한 OTSn, 광관리구간을 나타내기 위한 OMSn, 광채널을 나타내기 위한 OCh 등과 더불어 일반관리통신(General Management Communications) 블록(350)을 구비하는데, OSC 송신 광 파워값(351)은 일반관리통신 블록(350)에 적재하면 된다.
송신측에서 OSC 프레임상에 OSC 송신 광 파워값을 적재하여 전송하면, 수신측에서 해당 OSC 프레임상에서 OSC 송신 광 파워값을 추출함으로써 송신측의 송신시 광 파워값 즉, 송신 광 파워값을 알 수 있게 된다.
상기 프레임 구조를 이용하여 광 감시채널의 광 파워값을 전달할 수 있게 된다. 이를 송신측과 수신측의 동작으로 구분하여 설명하기로 한다.
송신측의 처리 과정을 보면, 도4에 도시된 바와 같이, 광 다이오드(250)가 광 결합기(240)를 이용하여 분할된 광 감시채널(270)의 출력부(TX)에서 출력되는 빛()의 세기 즉, 광 파워값을 측정하여 ADC(260)로 디지털화 한다. 이때 광 감시채널(270)의 출력부(TX)에서 출력되는 빛()이 결합필터(230)를 통해 다중화기(210)의 출력에 결합되어 전송된다(S410).
그리고 측정된의 광 파워값을 설정된 광 감시채널(OSC) 프레임에 삽입하여 전송한다. 전송되는 OSC 프레임에 삽입되는 광 파워값은 이전 프레임 전송시의 광 파워에 관한 정보이다(S420~S430).
수신측의 처리 과정을 보면, 도5에 도시된 바와 같이, 수신되는 광 신호는 분기필터(280)에 의해 분기되어 광 감시채널(320)의 수신단(RX)으로 인가된다.
이때 광 다이오드(300)가 광 결합기(290)를 이용하여 분기필터(280)에서 분할되어 광 감시채널(320)의 수신단(RX)으로 전달되는 광 파워값을 측정하며, 이 광 다이오드(300)의 출력 값은 ADC(310)에 의해 디지털화 된다. 이 측정값은 해당 전송구간에 있어서 수신측의 수신 광 파워값이 된다(S510).
동시에 광 감시채널(320)의 수신단(RX)은 입력되는 OSC 프레임에서 송신측에의해 삽입된 광 파워값을 추출한다 즉, 송신측의 송신 광 파워값을 추출하게 된다(S520).
ADC(310)로부터 측정된 수신측의 광 파워값과 입력 OSC 프레임으로부터 추출된 송신측의 광 파워값을 비교하여 송수신 구간 사이의 광 전송로 손실을 측정한다(S530).
측정된 전송로의 손실이 비정상적일 경우에는 이를 상위 처리부로 통보한다. 전송로 손실의 비정상 여부에 대한 판단시 사용자가 기준 손실 값 및 변위 범위를 설정하도록 할 수 있다(S540, S550).
상기 상위 처리부로 보고한 후 또는 측정된 전송로 손실이 정상적일 경우에는 해당 손실 측정값을 저장하고 처음 과정으로 돌아가 이후의 과정을 반복한다(S560).
도6은 8개의 전송구간을 갖는 파장분할다중화 전송장비에서 단일 방향으로 전송구간 손실을 측정하도록 된 적용예를 보이고 있다.
즉, 전송장비1(610)이 광 감시채널(OSC)의 송신단(TX)의 출력 광 파워값을 OSC 프레임이 적재하여 전송한다. 전송장비2(620)가 전송장비1(610)로부터 수신되는 수신 광 파워값과 수신단(RX)으로 수신되는 OSC 프레임에 실린 송신 광 파워값을 비교하여 해당 전송구간의 손실을 측정하는 한편, 자신의 송신단(TX)의 송신 광 파워값을 OSC 프레임에 실어 전송하게 된다. 이후에는 동일한 과정으로 전송장비3(630), 전송장비4(640), 전송장비5(650), 전송장비6(660), 전송장비7(670) 등이 동작하게 된다. 최종적으로 전송장비8(680)이 광감시채널(OSC)의 수신단(RX)으로 수신되는 신호를 분할하여 그 광 파워값을 검출하고 이를 수신단(RX)으로 수신되는 전단의 전송장비 즉, 전송장비7(670)의 OSC 프레임에 실린 송신 광 파워값과 비교하여 해당 전송구간의 손실을 측정한다.
다수의 전송구간을 구비한 경우에도 이와 같다.
이상 설명한 실시예는 본 발명의 다양한 변화, 변경 및 균등물의 범위에 속한다. 따라서 실시예에 대한 기재내용으로 본 발명이 한정되지 않는다.
본 발명의 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 장치 및 그 방법에 따르면, 광 전송구간의 손실을 실시간으로 연속하여 측정할 수 있고, 파장분할다중화 전송장비에 포함된 광 감시채널을 이용함으로써 시스템 성능감시 항목과 연동하여 사용할 경우에는 보다 향상된 망 관리를 수행할 수 있으며, 비정상적인 손실이 발생할 경우에 이를 운용자 또는 운용 관리 시스템측에 즉시 알려줌으로써 전송로 문제 예측 및 해결 시간을 단축시킬 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 송신측과 수신측을 연결하는 각 전송구간에서 파장분할다중화 전송장비내 광 감시채널의 출력부로부터 빛을 일부 분할할 수 있도록 하는 광 커플링 수단과;
    상기 광 커플링 수단에서 출력된 빛의 세기를 측정할 수 있도록 하는 광 검출수단과;
    상기 광 검출수단에 의해 검출된 빛의 세기를 디지털 값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환수단과;
    상기 아날로그/디지털 변환수단에서 출력되는 수신 빛의 세기와 이전 단의 송신측에 의해 설정된 프레임상에 실려 전송된 송신 빛의 세기를 비교하여 해당 송신측과의 사이에서 전송구간의 손실을 측정하며, 자신이 송신하는 빛의 세기를 검출하여 상기 설정된 프레임상에 실어 다음 단의 수신측으로 송신하기 위한 광 감시채널부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 광 커플링 수단은,
    상기 송신측의 경우에는 결합필터링 수단에 의해 결합되어지는 광신호를 분할하며, 상기 수신측의 경우에는 분기필터링 수단에 의해 결합되어지는 광신호를 분할하도록 된 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 장치.
  3. 송신측에서 광 감시채널부에서 출력되는 송신 빛의 세기를 검출하는 단계와;
    상기 검출된 송신 빛의 세기를 설정된 프레임상에 실어 전송로를 통해 수신측으로 송신하는 단계와;
    상기 수신측에서 상기 송신측으로부터 송신된 빛의 세기와 상기 송신측에서 송신된 상기 프레임상에 실린 송신 빛의 세기를 비교하여 해당 전송구간의 손실을 측정하는 단계와;
    상기 수신측이 다음 단의 수신측에 대해 송신측으로 동작하여 자신의 광 감시채널부에서 출력되는 송신 빛의 세기를 검출하여 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 프레임은,
    상기 광 감시채널부에서 생성되는 광 감시채널 프레임으로, 해당 광 감시채널 프레임을 생성하는 장비의 광 감시채널부의 송신단에서 출력되는 송신 광 파워값이 실려 해당 전송구간을 통해 전송된 후, 수신측 장비의 광 감시 채널부의 수신단으로 입력되어져 수신측이 해당 광 감시채널 프레임상에서 상기 송신 광 파워값을 추출할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 전송구간의 손실 측정값을 실시간으로 저장하여 해당 전송구간의 손실값 변화를 모니터링할 수 있도록 하는 단계와;
    상기 전송구간의 손실 측정값이 일정 수준을 넘는 경우에는 해당 전송구간의 손실에 대한 정보를 상위 처리부로 보고하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화 전송장비의 전송구간 손실 측정 방법.
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