KR20080106359A - 원격통신 네트워크들에서 단일-광섬유 보호 - Google Patents

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KR20080106359A
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Abstract

보호되는 광섬유 수동형 광 네트워크에서 장애를 검출 및 복구하는 솔루션이 제공된다. 검출기는 광신호들의 전력 레벨의 열화를 검출하는데 사용된다. 더욱이, 본 발명은 분배들의 개수(예를 들어, ONU들의 개수)를 개선하기 위해 가변의 대칭 분배 비율 방식을 개시한다. 인터페이스들 간의 광섬유에 접속된 복수의 수동형 노드들을 사용하는 단일-광섬유 수동형 광 네트워크가 개시되는데, 여기서 수동형 노드들에서, 2x2 분배기들/결합기들은 소정의 분배 비율로 광섬유로부터의/광섬유로의 광 전력을 결합하는데 사용된다.
Figure P1020087025652
광섬유, 분배기, 인터페이스, 수동형 노드.

Description

원격통신 네트워크들에서 단일-광섬유 보호{SINGLE-FIBER PROTECTION IN TELECOMMUNICATIONS NETWORKS}
본 발명은 수동형 광 네트워크들에 관한 것으로서, 특히 보호되는 수동형 광 네트워크들에 관한 것이다.
수동형 광 네트워크(PON:Passive Optical Network)는 높은 대역폭의 점-대-다점 광섬유 네트워크이다. PON은 전형적으로 광 라인 단말기(OLT)(단지 케이블들을 사용하여 광 네트워크 유닛들(ONU)에 접속됨), 광 분배기들 및 다른 수동형 컴포넌트들(즉, 전기를 사용하여 신호들을 전송하지 않음)로 구성된다. PON에서, 신호들은 모든 신호들이 PON의 모든 중간 전송점들에 도달하는 방식으로 라우팅된다.
수동형 광 네트워크 기술이 라스트-마일(last-mile) 문제를 해결하기 위한 매우 유망한 솔루션으로 고려된다. 논리적으로, PON은 광 라인 단말기(예를 들어, 중앙 사무실(CO)에 위치됨), 및 복수의 광 네트워크 유닛들(예를 들어, 64개의 ONU들)로 구성되는 트리-유사한 구조를 갖는다. PON 기술은 본 기술분야에서 종래 네트워크에서 일반적으로 사용되는 OLT와 ONU들 사이에 능동형 장비(active equipment)에 대한 필요를 제거한다. PON은 예를 들어, 1Gbps의 성능을 제공할 수 있다. 단일 링크의 장애는 허용할 수 없는 트래픽 손실을 발생시키며, 이는 간접적으로 비용 손실을 초래한다. 따라서, 특히 PON이 광섬유-대-비지니스 및 셀룰러-전송(CT) 네트워크 환경에서 응용될 때에 복원성(survivability)이 중요시되고 있다.
일반적으로, 2개의 타입의 복원성 아키텍쳐, 즉 1+1 아키텍쳐 및 1:1 아키텍쳐가 있다. 1+1 아키텍쳐는 2개의 중첩된 PON들을 사용한다. 트래픽은 작동 PON과 보호 PON 모두에 연결된다. OLT에서 신호 수신시, 이 트래픽은 신호 품질에 기초하여 선택된다. 이러한 방식으로 고속 보호가 달성된다. 하지만, 이러한 아키텍쳐에서는 어떠한 추가의 트래픽도 지원될 수 없다. 어떠한 보호도 없는 경우와 비교하면, 이는 추가적으로 2배의 대역폭을 요구한다.
1:1 아키텍쳐에서는, 통상적인 환경하에서, 통상의 트래픽은 작동 PON을 통해 전송된다. 장애가 발생한 경우에, 트래픽은 보호 PON으로 전환된다. 보호 스위칭은 1+1 아키텍쳐 보다 느리며, 이는 네트워크 설계에 따라 여유 성능 요건을 크게 감소시키거나 혹은 추가의 낮은 우선순위 트래픽을 수반할 수 있다.
미국특허 6,351,582호는 수동형 광 네트워크들을 최적화하기 위한 하나의 솔루션을 개시한다. 수동형 광 네트워크는 복수의 광 분배기들/결합기들을 포함하는데, 이들 각각은 제 1 및 제 2 스루 포트(through port) 및 적어도 하나의 드롭 포트(drop port)를 갖는다. 복수의 분배기들/결합기들의 스루 포트들은 2개의 단부 스루 포트들(end through ports)을 갖는 선형 구성을 형성하기 위해 연결된다.
도 1은 미국특허 6,351,582호에서 설명된 링-보호 수동형 광 네트워크 장치의 기본 구조의 예를 개시한다. 본 예에서, PON은 OLT 유닛(110) 내에 2개의 인터페이스들(IF1 및 IF2)을 포함하는데, 여기서 IF1은 활성 모드에서 동작하며, IF2는 대기 모드에서 동작한다. PON은 복수의 수동형 노드들(10 내지 13 및 15 내지 18)을 포함하는데, 이는 바람직하게는 분배기들/결합기들 및 추가적으로 복수의 ONU들(14 및 19)이다. 도 1에서, 분배기들/결합기들(10,11,15 및 16)은 광섬유로부터의/광섬유로의 광 전력을 결합하는 1x2(1-by-2) 또는 2x1 분배기들/결합기들이다.
종래 기술 솔루션들에서, 또한 도 1에 개시된 솔루션에서의 한가지 문제점은, 링 분배기들/결합기들(10 및 11)을 통과하는 광신호가 2개의 다른 스테이지들(링 분배기들/결합기들(10 및 11))에서 광 전력 손실들을 겪게 된다는 것이다.
종래 기술의 수동형 광 네트워크들은 극복해야 하는 추가의 문제점을 포함한다. 액세스 네트워크에서, 비용이 주된 관심사인데, 이는 액세스 네트워크에서 사용자의 수가 메트로(metro) 네트워크 또는 백본 네트워크들에서 보다 훨씬 적기 때문이다. 더욱이, 사용자당 비용을 크게 증가하지 않고도 PON 기반 액세스 네트워크에서 단일 링크 장애에 대한 보호를 효율적으로 제공하는 방법에 대한 문제가 존재한다.
추가의 문제점은 PON에서 고속 고장 검출(fast fault detection)을 구현하는 방법이다. 다른 추가의 문제점은 열화로 인해 영향받은 트래픽을 작동 OLT에서 보호 OLT로 고속으로 재라우팅하는 방법이다.
추가의 문제점은 보호 요소들에 의해 야기된 감쇠 문제를 해결하는 방법이다.
본 발명의 제 1 양상에 따르면, 제 1 송신기와 제 1 수신기를 갖는 제 1 인터페이스, 제 2 송신기와 제 2 수신기를 갖는 제 2 인터페이스, 인터페이스들 간의 광섬유 접속, 및 인터페이스들 간의 광섬유에 접속된 복수의 수동형 노드들을 포함하는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크가 제공된다. 수동형 노드들에서, 2x2 분배기들/결합기들은 소정의 분배 비율로 광섬유로의/광섬유로부터의 광 전력을 결합하는데 사용된다.
일 실시예에서, 복수의 분배 비율들이 수동형 노드들 사이에서 사용된다.
추가 실시예에서, 분배 비율들은 수동형 노드들 사이에 가변의 대칭 분배 비율들을 제공한다.
추가 실시예에서, 단일 광섬유 수동형 광 네트워크는 광섬유 접속을 통해 상기 제 1 인터페이스로부터 수신된 광 신호들의 전력 레벨의 열화를 검출하며, 이러한 검출에 응답하여, 상기 제 2 인터페이스의 제 2 송신기를 스위치 온(on)하기 위해 제 2 인터페이스에서의 검출기를 더 포함한다.
본 발명의 제 2 양상에 따르면, 제 1 송신기와 제 1 수신기를 갖는 제 1 인터페이스, 제 2 송신기와 제 2 수신기를 갖는 제 2 인터페이스, 인터페이스들 간의 광섬유 접속, 상기 인터페이스들 간의 복수의 수동형 노드들, 복수의 수동형 노드들에 접속된 복수의 광 네트워크 유닛들을 포함하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서의 장애를 검출 및 복구하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 광신호들을 광섬유 접속을 통해 상기 제 1 인터페이스로부터 상기 제 2 인터페이스로 송신하는 단계와, 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로부터의 광 신호들의 전력 레벨의 열화를 검출하는 단계와, 검출에 응답하여, 상기 제 2 인터페이스의 제 2 송신기를 스위치 온하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 상기 제 2 수신기에 수신된 광 신호들의 광 전력이 소정의 임계값 이하로 드롭하는 때에 상기 제 2 인터페이스의 제 2 송신기를 스위치 온하는 단계를 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 방법은 광(light) 레벨이 상기 소정의 임계값 이상으로 증가하는 경우에 상기 제 2 송신기를 스위치 오프하는 단계를 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 방법은 광 레벨이 상기 소정의 임계값 이상으로 증가하는 경우에 상기 제 2 송신기의 스위치 온을 유지하는 단계를 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 방법은 케이블이 여전히 파손되어 있는지를 검증하기 위해 상기 제 2 송신기를 스위치 오프 및 다시 온하는 단계를 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 방법은 상기 제 2 송신기의 스위치 온 이후에 광량의 갑작스런 변화들을 검출한 경우에 상기 제 2 송신기를 스위치 오프하는 단계를 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 방법은 광 레벨이 소정의 임계값 이하로 감소하는 경우에 상기 제 2 송신기를 다시 스위치 온하는 단계를 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로부터의 광 신호들의 전력 레벨의 열화를 검출한 이후에, 그리고 상기 제 1 및 제 2 인터페이스들이 단일 전력 라인 단말기에 위치하는 경우에, 상기 방법은 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 상기 제 2 인터페이스에서 자동-발견 절차를 시작하는 단계와, 상기 자동-발견 절차의 결과에 따라, 상기 광 라인 단말기의 내부 라우팅 테이블을 갱신하는 단계와, 그리고 상기 제 2 인터페이스를 사용하여 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크의 다운스트림 트래픽을 송신하는 단계를 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로부터의 광신호들의 전력 레벨의 열화를 검출한 이후에, 그리고 상기 제 1 및 제 2 인터페이스들이 다른 광 라인 단말기에 위치하는 경우에, 상기 방법은 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 상기 제 2 인터페이스에서 자동-발견 절차를 시작하는 단계와, 상기 제 2 인터페이스에 상기 인터페이스들 간의 전용 경로를 설정하는 단계와, 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로 통지 메시지를 송신하는 단계와(여기서 통지 메시지는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들에 관한 정보를 포함함), 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 다운스트림 트래픽을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 1 인터페이스에서 상기 제 2 인터페이스로 포워딩하는 단계와, 그리고 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들로부터의 열화로 인해 영향받은 업스트림 트래픽을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로 포워딩하는 단계를 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 방법은 어떤 상위 계층 어드레스들이 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 후방에 있는지에 관한 정보를 전용 경로를 통해 상기 제 1 인터페이스에서 상기 제 2 인터페이스로 송신하는 단계를 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스로부터 업스트림 패킷을 수신할 때에, 상기 방법은 패킷의 목적지 어드레스가 상기 제 2 인터페이스를 포함하는 광 라인 단말기의 라우팅 테이블에서 발견되는 지를 체크하는 단계와, 만일 목적지 어드레스가 라우팅 테이블에서 발견되는 경우에 상기 라우팅 테이블에 따라 상기 패킷을 송신하는 단계와, 그리고 만일 상기 목적지 어드레스가 상기 라우팅 테이블에서 발견되지 않는 경우에, 상기 패킷을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로 송신하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 제 1 송신기와 제 1 수신기를 갖는 제 1 인터페이스, 제 2 송신기와 제 2 수신기를 갖는 제 2 인터페이스, 인터페이스들 간의 광섬유 접속, 상기 인터페이스들 간의 복수의 수동형 노드들, 상기 복수의 수동형 노드들에 접속된 복수의 광 네트워크 유닛들을 포함하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서의 장애를 검출 및 복구하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 상기 제 1 인터페이스에서 신호들이 적어도 하나의 광 네트워크 유닛으로부터 수신되지 않는 것을 검출하는 단계와, 그리고 검출에 응답하여, 상기 제 2 인터페이스의 송신기를 스위치 온하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 만일 신호들이 수신되지 않은 광 네트워크 유닛들의 개수가 증가함을 상기 제 1 인터페이스가 검출한 경우에 상기 제 2 인터페이 스의 송신기를 스위치 오프하는 단계를 포함한다.
추가 실시예에서, 만일 상기 제 1 및 제 2 인터페이스들이 단일 광 라인 단말기에 위치하는 경우에, 상기 방법은 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 상기 제 2 인터페이스에서 자동-발견 절차를 시작하는 단계와, 상기 자동-발견 절차의 결과에 따라, 상기 광 라인 단말기의 내부 라우팅 테이블을 갱신하는 단계와, 그리고 상기 제 2 인터페이스를 사용하여 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크의 열화로 인해 영향받은 다운스트림 트래픽을 송신하는 단계를 더 포함한다.
본 방법의 추가 실시예는 하기에서 설명된다.
추가 실시예에서, 만일 상기 제 1 및 제 2 인터페이스들이 서로 다른 광 라인 단말기에 위치하는 경우에, 상기 방법은 상기 제 1 인터페이스에 상기 인터페이스들 간의 전용 경로를 설정하는 단계와, 상기 제 2 인터페이스의 제 2 송신기를 스위치 온 할 것을 지시하는 메시지를 상기 제 1 인터페이스에서 상기 제 2 인터페이스로 송신하는 단계와, 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 상기 제 2 인터페이스에서 자동-발견 절차를 시작하는 단계와, 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로 통지 메시지를 송신하는 단계와(여기서, 통지 메시지는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들에 관한 정보를 포함함), 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 다운스트림 트래픽을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 1 인터페이스에서 상기 제 2 인터페이스로 포워딩하는 단계와, 그리고 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들로부터의 열화로 인해 영향받은 업스트림 트래픽을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로 포워딩하는 단계를 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 방법은 어떤 상위 계층 어드레스들이 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 후방에 있는지에 관한 정보를 상기 전용 경로를 통해 상기 제 1 인터페이스에서 상기 제 2 인터페이스로 송신하는 단계를 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스로부터 업스트림 패킷을 수신할 때에, 상기 방법은 패킷의 목적지 어드레스가 상기 제 2 인터페이스를 포함하는 광 라인 단말기의 라우팅 테이블에서 발견되는 지를 체크하는 단계와, 만일 목적지 어드레스가 라우팅 테이블에서 발견되는 경우에 상기 라우팅 테이블에 따라 상기 패킷을 송신하는 단계와, 그리고 만일 상기 목적지 어드레스가 상기 라우팅 테이블에서 발견되지 않는 경우에, 상기 패킷을 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로 송신하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 제 1 송신기와 제 1 수신기를 갖는 제 1 인터페이스, 제 2 송신기와 제 2 수신기를 갖는 제 2 인터페이스, 인터페이스들 간의 광섬유 접속, 상기 인터페이스들 간의 복수의 수동형 노드들과, 상기 복수의 수동형 노드들에 접속된 복수의 광 네트워크 유닛들과, 및 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로부터 상기 광섬유를 통해 수신된 광 신호들의 전력 레벨의 열화를 검출하기 위한 검출기를 포함하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크가 제공된다. 검출에 응답하여, 상기 제 2 인터페이스는 상기 제 2 송신기를 스 위치 온한다.
상기 네트워크의 다양한 실시예들은 하기에서 상세하게 설명된다.
일 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 제 2 수신기에 수신된 광 신호들의 광 전력이 소정의 임계값 이하로 드롭하는 때에 상기 제 2 인터페이스의 제 2 송신기를 스위치 온한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 광 레벨이 상기 소정의 임계값 이상으로 증가하는 경우에 상기 제 2 송신기를 스위치 오프한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 광 레벨이 상기 소정의 임계값 이상으로 증가하는 경우에 상기 제 2 송신기의 스위치 온을 유지한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 케이블이 여전히 파손되어 있는지를 검증하기 위해 상기 제 2 송신기를 스위치 오프 및 다시 온한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 제 2 송신기의 스위치 온 이후에 광량의 갑작스런 변화들을 상기 검출기로 검출한 경우에 상기 제 2 송신기를 스위치 오프한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 광 레벨이 소정의 임계값 이하로 감소하는 경우에 상기 제 2 송신기를 다시 스위치 온한다.
만일 상기 제 1 및 제 2 인터페이스들이 단일 광 라인 단말기에 위치하는 경우에, 상기 제 2 인터페이스는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 자동-발견 절차를 시작하는 개시 수단과, 상기 자동-발견 절차의 결과에 따라, 상기 광 라인 단말기의 내부 라우팅 테이블을 갱신하는 갱신 수단을 포함한 다.
추가 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 인터페이스들이 서로 다른 광 라인 단말기에 위치하는 경우에, 상기 제 2 인터페이스는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 자동-발견 절차를 시작하는 개시 수단을 포함하며, 상기 제 2 인터페이스는 상기 인터페이스들 간의 전용 경로를 설정하는 설정 수단을 포함하며, 상기 제 2 인터페이스는 상기 제 1 인터페이스로 통지 메시지를 송신하는 송신 수단을 포함하며(여기서 통지 메시지는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들에 관한 정보를 포함함), 상기 제 1 인터페이스는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 다운스트림 트래픽을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 1 인터페이스에서 상기 제 2 인터페이스로 포워딩하는 수단을 포함하며, 그리고 상기 제 2 인터페이스는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들로부터의 열화로 인해 영향받은 업스트림 트래픽을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 1 인터페이스로 포워딩하는 포워딩 수단을 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 1 인터페이스는 어떤 상위 계층 어드레스들이 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 후방에 있는 지에 관한 정보를 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스로 송신하는 송신 수단을 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 패킷의 목적지 어드레스가 상기 제 2 인터페이스를 포함하는 광 라인 단말기의 라우팅 테이블에서 발견되는 지를 체크하는 체크 수단과, 만일 목적지 어드레스가 라우팅 테이블에서 발견되는 경우에 상기 라우팅 테이블에 따라 상기 패킷을 송신하며, 그리고 만일 상기 목적지 어 드레스가 상기 라우팅 테이블에서 발견되지 않는 경우에, 상기 패킷을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로 송신하는 송신 수단을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 만일 신호들이 수신되지 않은 광 네트워크 유닛들의 개수가 증가함을 상기 제 1 인터페이스가 검출한 경우에 상기 제 2 인터페이스의 송신기를 스위치 오프한다.
만일 상기 제 1 및 제 2 인터페이스들이 단일 광 라인 단말기에 위치하는 경우에, 상기 제 2 인터페이스는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 자동-발견 절차를 시작하는 개시 수단과, 상기 자동-발견 절차의 결과에 따라, 상기 광 라인 단말기의 내부 라우팅 테이블을 갱신하는 갱신 수단을 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 인터페이스들이 서로 다른 광 라인 단말기에 위치하는 경우에, 상기 제 1 인터페이스는 상기 인터페이스들 간의 전용 경로를 설정하는 설정 수단을 포함하며, 상기 제 2 인터페이스는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 자동-발견 절차를 시작하는 개시 수단을 포함하며, 상기 제 2 인터페이스는 상기 제 1 인터페이스로 통지 메시지를 송신하는 송신 수단을 포함하며(여기서, 통지 메시지는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들에 관한 정보를 포함함), 상기 제 1 인터페이스는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 다운스트림 트래픽을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스로 포워딩하는 포워딩 수단을 포함하며, 그리고 상기 제 2 인터페 이스는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들로부터의 열화로 인해 영향받은 업스트림 트래픽을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 1 인터페이스로 포워딩하는 포워딩 수단을 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 1 인터페이스는 어떤 상위 계층 어드레스들이 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들 후방에 있는지에 관한 정보를 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스로 송신하는 송신 수단을 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 패킷의 목적지 어드레스가 상기 제 2 인터페이스를 포함하는 광 라인 단말기의 라우팅 테이블에서 발견되는 지를 체크하는 체크 수단과, 그리고 만일 목적지 어드레스가 라우팅 테이블에서 발견되는 경우에 상기 라우팅 테이블에 따라 상기 패킷을 송신하는 송신 수단을 포함하며, 그리고 만일 상기 목적지 어드레스가 상기 라우팅 테이블에서 발견되지 않는 경우에, 상기 송신 수단은 상기 패킷을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로 송신한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 제 1 송신기와 제 1 수신기를 갖는 제 1 인터페이스, 제 2 송신기와 제 2 수신기를 갖는 제 2 인터페이스, 인터페이스들 간의 광섬유 접속, 및 인터페이스들 간의 광섬유에 접속된 복수의 수동형 노드들, 상기 복수의 수동형 노드들에 접속된 복수의 광 네트워크 유닛들, 신호들이 적어도 하나의 광 네트워크 유닛으로부터 수신되지 않음을 상기 제 1 인터페이스에서 검출하는 검출 컴포넌트, 및 상기 제 2 인터페이스의 송신기를 스위치 온 하도록 메시지를 상기 제 2 인터페이스로 송신하는 송신 유닛을 갖는 보호되는 단일 광섬유 수 동형 광 네트워크가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크를 위한 인터페이스 구성이 제공된다. 상기 구성은 제 1 파장(wavelength)으로 광 신호들을 송신하기 위해 상기 광섬유에 결합된 제 1 송신기 및 제 2 파장으로 광 신호들을 수신하기 위해 상기 광섬유에 결합된 제 1 수신기를 갖는 제 1 인터페이스와, 제 2 파장으로 광 신호들을 송신하기 위해 상기 광섬유에 결합된 제 2 송신기 및 제 1 파장으로 광 신호들을 수신하기 위해 상기 광섬유에 결합된 제 2 수신기를 갖는 제 2 인터페이스를 포함한다. 상기 구성은 신호들이 적어도 하나의 광 네트워크 유닛으로부터 수신되지 않음을 상기 제 1 인터페이스에서 검출하는 검출 컴포넌트, 및 상기 제 2 인터페이스의 송신기를 스위치 온 하도록 메시지를 상기 제 2 인터페이스로 송신하는 송신 유닛을 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 만일 신호들이 수신되지 않은 광 네트워크 유닛들의 개수가 증가함을 상기 제 1 인터페이스가 검출한 경우에 상기 제 2 인터페이스의 송신기를 스위치 오프한다.
만일 상기 제 1 및 제 2 인터페이스들이 단일 광 라인 단말기에 위치하는 경우에, 상기 제 2 인터페이스는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 자동-발견 절차를 시작하는 개시 수단과, 상기 자동-발견 절차의 결과에 따라, 상기 광 라인 단말기의 내부 라우팅 테이블을 갱신하는 갱신 수단을 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 인터페이스들이 다른 광 라인 단말기에 위치하는 경우에, 상기 제 1 인터페이스는 상기 인터페이스들 간의 전용 경로를 설정하는 설정 수단을 포함하며, 상기 제 2 인터페이스는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 자동-발견 절차를 시작하는 개시 수단을 포함하며, 상기 제 2 인터페이스는 상기 제 1 인터페이스로 통지 메시지를 송신하는 송신 수단을 포함하며(여기서 통지 메시지는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들에 관한 정보를 포함함), 상기 제 1 인터페이스는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 다운스트림 트래픽을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스로 포워딩하는 수단을 포함하며, 그리고 상기 제 2 인터페이스는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들로부터의 열화로 인해 영향받은 업스트림 트래픽을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 1 인터페이스로 포워딩하는 포워딩 수단을 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 1 인터페이스는 어떤 상위 계층 어드레스들이 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 후방에 있는지에 관한 정보를 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스로 송신하는 송신 수단을 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 패킷의 목적지 어드레스가 상기 제 2 인터페이스를 포함하는 광 라인 단말기의 라우팅 테이블에서 발견되는 지를 체크하는 수단과, 그리고 만일 목적지 어드레스가 라우팅 테이블에서 발견되는 경우에 상기 라우팅 테이블에 따라 상기 패킷을 송신하는 송신 수단을 포함하며, 여기서 만일 상기 목적지 어드레스가 상기 라우팅 테이블에서 발견되지 않는 경우에, 상기 송신 수단은 상기 패킷을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로 송신한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 제 1 인터페이스로 통지 메시지를 송신하는 송신 수단을 포함하며(여기서 통지 메시지는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들에 관한 정보를 포함함), 상기 제 1 인터페이스는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 다운스트림 트래픽을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스로 포워딩하는 포워딩 수단을 포함하며, 그리고 상기 제 2 인터페이스는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들로부터의 열화로 인해 영향받은 업스트림 트래픽을 상기 전용경로를 통해 상기 제 1 인터페이스로 포워딩하는 포워딩 수단을 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 1 인터페이스는 어떤 상위 계층 어드레스들이 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 후방에 있는지에 관한 정보를 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스로 송신하는 송신 수단을 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 패킷의 목적지 어드레스가 상기 제 2 인터페이스를 포함하는 광 라인 단말기의 라우팅 테이블에서 발견되는 지를 체크하는 체크 수단과, 그리고 만일 목적지 어드레스가 라우팅 테이블에서 발견되는 경우에 상기 라우팅 테이블에 따라 상기 패킷을 송신하는 송신 수단을 포함하며, 그리고 만일 상기 목적지 어드레스가 상기 라우팅 테이블에서 발견되지 않는 경우에, 상기 송신 수단은 상기 패킷을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로 송신한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워 크를 위한 인터페이스 구성이 제공된다. 상기 구성은 제 1 파장으로 광 신호들을 송신하기 위해 상기 광섬유에 결합된 제 1 송신기 및 제 2 파장으로 광 신호들을 수신하기 위해 상기 광섬유에 결합된 제 1 수신기를 갖는 제 1 인터페이스와, 제 2 파장으로 광 신호들을 송신하기 위해 상기 광섬유에 결합된 제 2 송신기 및 제 1 파장으로 광 신호들을 수신하기 위해 상기 광섬유에 결합된 제 2 수신기를 갖는 제 2 인터페이스를 포함한다. 상기 구성은 상기 광섬유를 통해 상기 제 1 파장의 인입 광신호들의 전력 레벨의 열화를 검출하기 위해 상기 광섬유에 결합된 검출기를 더 포함하며; 그리고 검출에 응답하여, 상기 제 2 인터페이스는 상기 제 2 송신기를 스위치 온한다.
이러한 양상의 여러 실시예들은 하기에서 설명된다.
일 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 광섬유를 통해 상기 제 1 파장으로 수신된 광 신호들의 광 전력이 소정의 임계값 이하로 드롭하는 때에 상기 제 2 송신기를 스위치 온한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 광 레벨이 상기 소정의 임계값 이상으로 증가하는 경우에 상기 제 2 송신기를 스위치 오프한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 광 레벨이 상기 소정의 임계값 이상으로 증가하는 경우에 상기 제 2 송신기의 스위치 온을 유지한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 케이블이 여전히 파손되어 있는지를 검증하기 위해 상기 제 2 송신기를 스위치 오프 및 다시 온한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 검출기가 상기 제 2 송신기 의 스위치 온 이후에 광량의 갑작스런 변화들을 검출한 경우에 상기 제 2 송신기를 스위치 오프한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 광 레벨이 소정의 임계값 이하로 감소하는 경우에 상기 제 2 송신기를 다시 스위치 온한다.
만일 상기 제 1 및 제 2 인터페이스들이 단일 광 라인 단말기에 위치하는 경우에, 상기 제 2 인터페이스는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 자동-발견 절차를 시작하는 개시 수단과, 상기 자동-발견 절차의 결과에 따라, 상기 광 라인 단말기의 내부 라우팅 테이블을 갱신하는 갱신 수단을 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 인터페이스들이 다른 광 라인 단말기에 위치하는 경우에, 상기 제 2 인터페이스는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 자동-발견 절차를 시작하는 개시 수단을 포함하며, 상기 제 2 인터페이스는 상기 인터페이스들 간의 전용 경로를 설정하는 설정 수단을 포함하며, 상기 제 2 인터페이스는 상기 제 1 인터페이스로 통지 메시지를 송신하는 송신 수단을 포함하며(여기서 통지 메시지는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들에 관한 정보를 포함함), 상기 제 1 인터페이스는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 다운스트림 트래픽을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 1 인터페이스에서 상기 제 2 인터페이스로 포워딩하는 수단을 포함하며, 그리고 상기 제 2 인터페이스는 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들로부터의 열화로 인해 영향받은 업스트림 트래픽을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 1 인터페이스로 포 워딩하는 포워딩 수단을 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 1 인터페이스는 어떤 상위 계층 어드레스들이 상기 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 후방에 있는지에 관한 정보를 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스로 송신하는 송신 수단을 더 포함한다.
추가 실시예에서, 상기 제 2 인터페이스는 패킷의 목적지 어드레스가 상기 제 2 인터페이스를 포함하는 광 라인 단말기의 라우팅 테이블에서 발견되는 지를 체크하는 수단과, 그리고 만일 목적지 어드레스가 라우팅 테이블에서 발견되는 경우에 상기 라우팅 테이블에 따라 상기 패킷을 송신하는 송신 수단을 포함하며, 여기서 만일 상기 목적지 어드레스가 상기 라우팅 테이블에서 발견되지 않는 경우에, 상기 송신 수단은 상기 패킷을 상기 전용 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스에서 상기 제 1 인터페이스로 송신한다.
본 발명은 종래 기술의 솔루션에 대해 여러 이점들을 갖는다. 예를 들어, 본 발명은 단일의 링크 장애 또는 단일의 OLT 장애에 대한 보호를 제공하기 위해 단일 광섬유를 채택한다. 더욱이, 본 발명은 고속 고장 검출 및 고장 격리(fault isolation)를 구현하는 솔루션을 제공한다. 게다가, 작동 OLT에서 보호 OLT로 열화로 인해 영향받은 라우팅 정보를 전송하는 방법에 대처하는 솔루션이 제시된다. 보다 구체적으로는, 상위 계층 솔루션과 함께 사용될 수 있는 효율적인 광 보호 솔루션이 개시된다. 대안적으로, 상위 계층 솔루션은 광 보호 솔루션 없이도 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 양상들은 기존의 방식과 비교할 때에 보다 비용-효율적인데, 이는 단지 하나의 광섬유를 사용하기 때문이다. 더욱이, 본 발명의 실시예들은 종래 시스템들보다 적은 광 컴포넌트들을 요구한다.
마지막으로, 본 발명의 다양한 양상들에 따르면, 2x2 및 2x1 분배기들을 사용함으로써 링 보호로 인해 손실되는 광 전력을 세이브 할 수 있다.
본 발명의 추가적인 이해를 제공하며, 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면들은 본 발명의 실시예들을 도시하며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들의 설명을 도와준다.
도 2는 복수의 가입자들에게 서비스를 제공하는 링-보호 PON 구성을 설명한다. 이러한 구성은 각각이 송수신기를 갖는 2개의 인터페이스들(217 및 218)을 갖는 OLT(200)을 포함한다. 인터페이스(217)는 활성 인터페이스인 반면에, 인터페이스(218)는 대기 인터페이스이다. 본 예에서, 분배 네트워크는 2개의 인터페이스들(217 및 218) 간에 링을 형성하기 위해 광섬유 분배 라인들(213 내지 216)에 의해 접속된 3개의 2x2 링 분배기들/결합기들(20, 26, 29)을 포함한다. 각 링 분배기/결합기(20, 26, 29)는 중간 분배기들/결합기들(22, 23, 24, 27, 210, 211)을 통해 복수의 가입자 ONU들(25, 28, 212)에 링크된다. OLT(200)의 송신기들은 제 1 파장(예를 들어, 1490 nm)으로 광 신호들을 송신한다. 이에 대응하여, OLT(200)의 수신기들은 제 2 파장(예를 들어, 1310 nm)으로 광 신호들을 수신한다. 간섭을 피하기 위해, ONU들(25, 28, 212)의 송신기는 제 2 파장으로 광 신호들을 송신한다. 이에 대응하여, ONU들(25, 28, 212)의 수신기는 제 1 파장으로 광 신호들을 수신한다.
광 신호들이 OLT(200)로부터 ONU(25)로 송신되는 때에, 광 신호들은 활성 인터페이스로부터 광섬유 분배 라인(213)을 통해 링 분배기/결합기(20)로 흐른다. 링 분배기/결합기(20)는 수신된 광신호들의 소정량의 광 전력이 광 매체(214)를 통해 링 분배기/결합기(26) 전달되도록 되는데, 여기서 광 전력은 광 매체(215)를 통해 링 분배기/결합기(29) 등으로 전송된다. 링 분배기/결합기(20)에서 수신된 광 신호들의 잔여 부분은 분배기/결합기(23 및 24)의 다운스트림 포트들로 전달된다. ONU(25)에 의해 수신된 광은 분배기/결합기(22, 24)를 통해 전달된다.
반대 방향에서, 광신호들이 ONU(25)로부터 OLT(200)로 송신되는 때에, ONU(25)의 송수신기는 광신호를 방출하는데, 이는 분배기들/결합기들(24, 22)을 통해 링 분배기/결합기(20)로 전달된다. 링 결합기/분배기(20)는 소정의 분배 비율에 따라 광신호를 분배하며, 광신호는 광 매체(213)를 통해 활성 인터페이스(217)로 전달되는 반면에, 광신호의 다른 부분은 광 매체(214)를 통해 링 분배기/결합기(26)로, 또한 광 매체(215)를 통해 링 분배기/결합기(29)로, 그리고 다시 광 매체(216)를 통해 대기 인터페이스(218)로 전달된다. 바꾸어 말하면, 링 분배기들/결합기들(20, 26, 29)은 ONU들(25, 28, 212)로부터 물리적 링의 서로 다른 방향으로 광신호들을 분배할 것이며, 신호들은 활성 인터페이스(217)와 대기 인터페이스(218) 모두에 도달할 수 있다. 하나의 링크 장애의 경우에, OLT(200)는 여전히 모든 ONU들이 접속되게 할 수 있다.
도 2에서 도시된 바와같이, 1x4 분배기들/결합기들 및 2x8 분배기들/결합기 들 모두가 있다. 2x8 결합기들/분배기들은 광 특성의 변경없이 컴포넌트들의 개수를 절감하는데 사용될 수 있다. 당연히, 하나의 1x4 분배기/결합기는 이러한 특정 분배기/결합기에 의한 공급을 요구하는 보다 적은 ONU들이 있는 경우에 사용될 수 있다.
도 2의 일 실시예에서, 업스트림 액세스에 대해(즉, ONU들로부터 OLT로의 트래픽에 대해), 시분할 다중접속(TDMA)이 사용된다. 즉, 모든 ONU(25, 28, 212)는 단지 OLT(200)가 게이트 메시지들을 통해 접속을 허가하는 시간 슬롯에서 상위 링크에 액세스할 수 있으며, 따라서, 어떠한 동시적인 접속도 허용되지 않는다.
비교의 목적으로, 도 3은 종래 기술 솔루션에 사용된 송수신기를 개시한다. 도 3에서, OLT 인터페이스(30)는 송신기(32)와 수신기(31)를 포함한다. 송신기(32)는 제 1 파장(예를 들어, 1490 nm)으로 광신호들을 송신한다. 이에 대응하여, 수신기(31)는 제 2 파장(예를 들어, 1310 nm)으로 광신호들을 수신한다. OLT(30)는 또한 전형적으로 수신기(31)로의 1310 nm 파장들을 필터링하기위한 듀플렉스 필터(33)를 포함한다.
도 4는 본 발명에 따른 송수신기의 일 실시예를 개시한다. 도 4에서, OLT 인터페이스(40)는 송신기(42)와 수신기(41)를 포함한다. 송신기(42)는 제 1 파장(예를 들어, 1490 nm)으로 광신호들을 송신한다. 이에 대응하여, 수신기(41)는 제 2 파장(예를 들어, 1310 nm)으로 광신호들을 수신한다. OLT(40)는 또한 전형적으로 수신기(41)로의 1310 nm 파장들을 필터링하기 위한 듀플렉스 필터(43)를 포함한다. 추가적으로, OLT 인터페이스(40)는 광 보호 스위칭을 가능하게 하는 1490 nm 검출 기(44)를 포함한다. 분배기(45)는 광을 검출기(44)로 분배한다. 광 보호 스위칭은 도 6 및 7을 참조하여 더욱 상세히 설명된다. 도 4의 구성에서, 검출기(44)의 위치에 의해, 기존의 듀플렉스 필터(43)를 이용할 수 있다.
도 5는 송수신기의 다른 실시예를 개시한다. 도 5에서, OLT 인터페이스(50)는 송신기(52)와 수신기(51)를 포함한다. 송신기(52)는 제 1 파장(예를 들어, 1490 nm)으로 광신호들을 송신한다. 이에 대응하여, 수신기(51)는 제 2 파장(예를 들어, 1310 nm)으로 광신호들을 수신한다. OLT(50)는 또한 전형적으로 수신기(51)로의 1310 nm 파장들을 필터링하기 위한 듀플렉스 필터(53)를 포함한다. 추가적으로, OLT 인터페이스(50)는 광 보호 스위칭을 가능하게 하는 1490 nm 검출기(54)를 포함한다. 광 보호 스위칭은 도 6 및 7을 참조하여 더욱 상세히 설명된다.
본 예에서, 검출기(54)는 송수신기 내부에 있지 않게 된다. 만일 검출기(54)가 도 5와 같이 위치되는 경우에, 표준 송수신기 컴포넌트들을 이용할 수 있다.
도 5의 구성은 광 전력을 검출기(54)로 분배하는 1x2 분배기(55)를 포함한다. 분배 비율은 예를 들어, 90%/10%이다. 1x2 분배기는 예를 들어, 파장-감응 분배기로 교체될 수 있는데. 이는 단지 1490 nm 광의 작은 부분을 드롭할 것이다. 검출기(54)로의 광신호는 필터(56)에 의해 필터링된다. 필터(56)는 예를 들어, 1490 대역통과필터 또는 1310/1490 고역통과필터이다.
도 6 및 7은 본 발명에 따른 광 보호 스위칭을 설명한다. 도 6을 참조하면, 광 신호들은 단계(60)에서 나타난 바와같이 OLT의 제 1 인터페이스에서 OLT의 제 2 인터페이스로 송신된다. 인터페이스들은 동일한 광 라인 단말기에 있거나, 대안적 으로, 서로 다른 광 라인 단말기들에 있을 수 있다. 제 2 인터페이스가 (일정 파장, 예를 들어 1490 nm)의 광 신호들을 수신하는 한, 인터페이스들 간의 광 접속은 손상되지않음을 가정할 수 있다.
따라서, 제 2 인터페이스가 제 1 인터페이스로부터의 광신호들의 전력 레벨의 열화를 검출하는(61) 때에, 이는 송신기를 스위치 온하며(62), 광신호들을 제 1 인터페이스로 송신하기 시작한다. 검출 메커니즘을 구현하는 예시적 실시예들은 도 4 및 5를 참조하여 설명된다. 요약하면, 검출기는 제 1 인터페이스에 의해 송신된 광신호들이 수신되는지를 검출하는데 사용된다.
도 7은 본 발명의 다양한 양상들에 따른 광 보호 스위칭을 도시한다. 하나의 광 보호 스위칭 솔루션에서, 인터페이스들(도 8에서 설명됨) 간의 광섬유 케이블이 파손되었는지를 결정하는데에 소정의 임계값이 사용된다. 인터페이스들은 동일 OLT 또는 다른 OLT들에 위치될 수 있다. 통상적으로(포인트 1에서), 수신 광 전력은 임계값 이상이다. 임계값의 의미는, 만일 (도 4 및 5를 참조하면) 제 2 인터페이스의 검출기에서 수신된 광신호들의 전력 레벨이 임계값 이하로 드롭하는 경우에(포인트 2), 두 인터페이스들 간의 광케이블이 파손됨을 가정하는 것이다.
수신된 광 신호들의 전력 레벨 드롭에 응답하여, 제 2 인터페이스의 송신기는 턴 온된다(포인트 3). 도 7에서, 제 2 인터페이스에서 수신된 광신호들의 전력 레벨이 발생하며, 이는 여전히 임계값 이하에 머무르는 것임을 송신된 광의 반사(reflection)로 인해 알 수 있다.
광케이블이 수리(repair)된 때에, 수신 광신호들의 전력 레벨에 갑작스런 증 가가 있다(포인트 4). 전력 레벨이 이제 임계값을 초과하기 때문에, 광케이블은 수리되었음을 가정할 수 있다. 따라서, 제 2 인터페이스의 송신기는 턴 오프될 수 있다(포인트 5).
파손된 케이블에 의해 초래된 반사는 케이블 수리를 검출할 때에 고려해야 한다. 단일 광섬유 링의 경우에, 광이 수리된 광섬유 링의 다른 단부에서 수신되는 때에, 통상적으로 여전히 대략 -10dB의 송신 전력이 남아 있다. 이는 케이블 파손된 경우에 발생하는 반사로부터 통상적으로 수신되는 대략 -20 ... -30 dB 보다 훨씬 많은 것이다. 따라서, 대부분의 경우에, 광섬유가 수리된 것으로 가정할 때의 임계값을 결정하는 것이 가능하다. 하지만, 종종 반사 광은 보호 스위칭에 사용되는 유용한 임계값보다 클 수 있다.
도 6 및 7은 단순한 임계값이 검출기에 설정될 수 있는 솔루션을 도시한다. 전술한 바와같이, 심지어 광케이블이 여전히 파손된 경우에도 제 2 인터페이스의 송신기가 턴 온되는 때에 임계값을 초과하는 상황이 발생할 수 있다. 따라서, (비록 광케이블이 여전히 파손되어 있지만은) 이는 (임계값을 초과하기 때문에) 제 2 인터페이스의 송신기가 턴 오프되는 상황을 초래할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전술된 문제를 회피할 수 있다. 제 2 인터페이스(보호 인터페이스)의 스위치 온 이후에, 제 2 인터페이스에 의해 송신된 광이 재반사된 량을 측정하는 것이 가능하다. 반사된 레벨은 케이블 파손을 가정하는 임계값보다 높을 수 있는데, 이는 제 2 인터페이스로 하여금 케이블이 수리된 것으로 믿게 할 수 있다. 하지만, 케이블이 파손되었으며(이는 송신기를 신속하게 턴 오프 및 다시 턴 온함으로써 체크됨) 모든 광은 반사 광인 것으로 알려지기 때문에, 제 2 인터페이스는 턴 온으로 남을 것이다. 제 2 인터페이스가 턴 온된 이후에 광 량에 어떠한 갑작스런 변화들이 없는 한, 제 2 인터페이스는 광케이블이 수리되지 않은 것으로 알게 된다.
하지만, 전력 레벨이 이후에 어떤 방식 또는 다른 방식으로 변하는 경우에, 제 2 인터페이스는 광케이블이 이제 수리되었음을 가정할 수 있으며, 따라서 이는 송신기를 턴 오프할 수 있다. 이 시점에서, 수신된 광신호들의 전력 레벨이 원래 임계값 이하로 감소하는 경우에(광케이블이 실제로 여전히 파손되어 있음을 의미함), 제 2 인터페이스는 송신기를 신속하게 다시 스위치 온한다. 이는 짧은 시간에 발생할 수 있으며, 이에 따라 제 2 인터페이스를 통해 통신하는 모든 등록된 ONU들은 등록된 채로 남을 것이다.
전술된 방식은 광 계층 검출에 의존한다. 하지만, 또한 광섬유 절단(cut)을 검출하고 제 2 인터페이스를 동작가능하게 하는 상위 계층 메커니즘이 있다. 만일 제 1 인터페이스가 하나 이상의 ONU들로부터 신호들을 수신하지 않는 경우에, 이들 ONU들이 손실된 것으로 고려한다. 제 1 인터페이스는 자신이 PON 물리적 토폴로지 정보를 갖고 있는지에 기초하여 조치를 취할 수 있다. 만일 제 1 인터페이스(노드)가 손실된 ONU들과 물리적 토폴로지 정보에 기초하여 물리적 토폴로지 정보를 인식하는 경우에, 제 1 인터페이스는 장애가 광섬유 절단과 관련되는지를 진단할 수 있다. 만일 모든 손실된 ONU들이 광섬유 링 상의 특정 분배기 후방에 있는 경우에, 광섬유 절단은 이 분배기 뒤에서 발생하는 것으로 고려된다. 이후에, 제 1 인터페 이스는 상기 제 2 인터페이스를 동작가능하게 한다.
만일 물리적 토폴로지 정보가 이용가능하지않은 경우에, 그리고 제 1 인터페이스가 일부의 ONU들이 손실되었음을 발견한 때에, 제 1 인터페이스는 고장이 어디서 발생할 수 있는지를 알 수 없기 때문에, 전송을 행하도록 제 2 인터페이스에 통지할 것이다. 만일 제 1 및 제 2 인터페이스가 동일 OLT에서 함께-위치되는 경우에, 제 2 인터페이스를 동작가능하게 하는 것은 구현하기가 간단하다. 하지만, 인터페이스들이 다른 OLT들에 있는 경우에, 대부분의 상황들에서, 통지를 전송하기 위해 인터페이스들간에 전용 접속이 제공되어야 한다.
인터페이스들 모두가 동시에 작동하는 때에, 더 많은 장애 타입을 발견하는 것이 가능하다. 만일 제 1 인터페이스로부터 손실된 ONU들이 제 2 인터페이스에 등록하는 경우에, 장애는 광섬유 링에서 케이블 파손이다. 반면에, 장애가 다른 곳에서 있으며, 광섬유 링이 파손되지 않은 경우에, 제 2 인터페이스의 스위치 온은 더 많은 ONU들의 후속적인 손실 및 간섭을 초래할 것이다. 이 경우에서, 제 1 인터페이스 또는 제 2 인터페이스는 신속하게 제 2 인터페이스를 가능하지 않게 한다. 이 방식은 링을 따라 광섬유 절단 장애를 검출하는데 단지 1 내지 2 ms가 걸리게 한다. ONU 장애 또는 분배기에서 손실된 ONU들로의 광섬유 절단과 같은 다른 장애들로 인한 제 2 인터페이스의 빈번한 스위칭을 피하기 위해, 운용자는 손실된 ONU들의 개수에 대한 임계값을 설정할 수 있다. 따라서, 바람직한 실시예들에서, 손실 ONU들의 개수가 설정된 임계값 이상일 때만, 제 1 인터페이스는 제 2 인터페이스에 통지하여 전송을 행하게 할 것이다.
광섬유 장애의 적절한 진단 및 제 2 인터페이스를 동작 가능하게 하는 것 이후에, 자동-발견 메커니즘이 제 2 인터페이스에서 수행되어, ONU들을 제 2 인터페이스에 동기화하며 제 2 인터페이스와 그 부속 ONU들의 왕복 지연(round trip delay)을 측정한다. 이후에, 제 2 인터페이스는 왕복 지연 보상을 수행하며, 적절하게 트래픽의 송신/수신을 개시할 수 있다.
도 8a 및 8b는 본 발명에 따른 광 계층 장애 검출 방식을 갖는 수동형 광 네트워크의 인터페이스 구성들에 대한 실시예들을 도시한다. 도 8a 및 8b의 구성들은 도 6 및 7을 참조하여 설명된 광 보호 스위칭을 가능하게 한다.
OLT의 제 1 인터페이스(86)는 송신기(890)와 수신기(88)를 포함하는 송수신기(87)를 포함한다. 송신기(890)는 제 1 파장(예를 들어, 1490 nm)으로 광 신호들을 송신한다. 이에 대응하여, 수신기(88)는 제 2 파장(예를 들어, 1310 nm)으로 광 신호들을 수신한다. OLT의 제 1 인터페이스는 또한 수신기(88)로의 1310 nm 파장들을 필터링하기 위한 듀플렉스 필터(89)를 포함한다.
OLT의 제 2 인터페이스(80)는 송신기(85)와 수신기(82)를 갖는 송수신기(81)를 포함한다. 송신기(85)는 제 1 파장(예를 들어, 1490 nm)으로 광 신호들을 송신한다. 이에 대응하여, 수신기(82)는 제 2 파장(예를 들어, 1310 nm)으로 광 신호들을 수신한다. OLT의 제 2 인터페이스는 또한 수신기(82)로의 1310 nm 파장들을 필터링하기 위한 듀플렉스 필터(83)를 포함한다. 추가적으로, 바람직한 실시예에서, 제 2 인터페이스(80)는 광 보호 스위칭을 가능하게 하는 1490 nm 검출기(84)를 포함한다. 분배기(893)는 광을 검출기(84)로 분배한다. 대안적으로, 검출기(84)는 송 수신기(81) 내부에 있는 대신에 송수신기(81) 외부에 있을 수 있다.
도 8a 및 8b의 구성들은 또한 2개의 인터페이스들(80, 86) 간에 광 매체(892)를 포함한다.
도 8a와 8b의 차이는, 도 8a에서 인터페이스들(80, 86)은 도 9에 도시된 바와같이 동일 OLT(라우터)에 함께-위치되며, 도 8b에서 인터페이스들(80, 86)은 도 10 및 11에서 도시된 바와같이 다른 OLT들(라우터들)에 위치된다. 라우터들은 PON을 외부 네트워크에 링크한다. 인터페이스들은 상위 계층 또는 계층들뿐만 아니라 물리적 프로토콜 계층으로 구성된다. 따라서, 라우터들은 본원에서 상위 프로토콜 계층 또는 계층들을 갖는 장비를 나타낸다. 전형적인 프로토콜 계층들은 이더넷, ATM(비동기 전송 모드), 또는 IP(인터넷 프로토콜) 계층 또는 계층들의 조합이다. 하기내용은, 고속 보호 스위칭을 보장하기 위해 라우터들 간에 신호를 함으로써 상위 계층 동작이 개선되는 방법을 설명한다.
함께-위치된 경우에 대해(도 8a), 인터페이스들(80 및 86)이 위치되는 노드는 직접적으로 인터페이스들 모두를 제어한다. 광섬유 케이블 파손이 발생한 경우, 열화로 인해 영향받은 ONU들을 검출하고 진단한 이후에. 도 9의 OLT(91)는 PON 장애를 외부 네트워크의 나머지 라우터들에 통보없이 그 내부 라우팅 테이블을 갱신하며, 이에 따라 보호 스위칭을 국부적으로, 신속하게 유지한다. 열화로 인해 영향받은 ONU들로 수신/발신 트래픽은 인터페이스(86) 대신에 인터페이스(80)을 통해 송신/수신될 것이다.
인터페이스들(80 및 86)이 개별 노드인 함께-위치되지않은 경우에(도 8b), 이들은 전용 경로(891)를 통해 서로 간에 통신할 수 있다. 만일 광케이블 파손이 PON에서 발생한 경우에, 열화로 인해 영향받은 ONU들(인터페이스(86)에 도달될 수 없는 ONU들)로 진행하는 트래픽은 인터페이스(80)로 재라우팅되어야 한다. 장애 광 검출의 경우에, 인터페이스(80)는 검출기(84)를 사용하여 케이블 파손을 검출하기 때문에, 이는 자신의 송신기(85)를 작동시키며, 열화로 인해 영향받은 ONU들을 등록하기 위해 자동-발견 절차를 시작한다. 동시에, 인터페이스(80)는 경로 설정 요구를 인터페이스(86)에 송신하며, 인터페이스(86)는 PATH-ACK로 응답한다. 만일 인터페이스(80)가 PATH-ACK을 수신하는 경우에, 경로가 설정된다. 다음에, 인터페이스(80)는 열화로 인해 영향받은 ONU들의 정보를 갖는 통지 메시지를 설정 경로(891)를 따라 인터페이스(86)로 송신할 것이다. 전술된 경로 설정은 시그널링(signaling) 프로토콜을 사용하여 달성될 수 있다. 예를 들어, IETF(국제 인터넷 기술 위원회)-개발 RSVP(자원 예약 셋-업 프로토콜) 또는 CR-LDP(제약-기반 라우팅-라벨 분배 프로토콜)의 확장이 필요한 정보를 수반하는데 사용될 수 있다. 경로는 나머지 외부 네트워크에 열화로 인해 영향받은 패킷 포워딩 없이 두 라우터들 간의 정보와 페이로드(payload)를 교환하는데 사용될 수 있다. 따라서, 신속한 보호 동작들 및 2개의 라우터들 간의 패킷들의 재라우팅이 달성될 수 있다. 이후에, 인터페이스(86)는 장애 및 열화로 인해 영향받은 ONU들을 통지받으며, 따라서 인터페이스(86)는 열화로 인해 영향받은 ONU들로의 트래픽 송신을 중단할 수 있다.
광 검출이 사용되지 않는 경우에, 장애 검출은 전술된 바와같이 상위 계층에서 ONU들이 PON으로부터 손실되었음을 인식하는 인터페이스(86)의 성능에 의존한 다. 따라서, 전술된 경로 초기화는 인터페이스(80) 대신에 인터페이스(86)에서 시작된다.
인터페이스(86)는 자신이 부속 라우터에게 전용 경로(891)를 사용하여 열화로 인해 영향받은 다운스트림 트래픽을 인터페이스(80)로 포워딩하도록 통지한다. 인터페이스(80)는 단순히 수신된 업스트림 트래픽 모두를 인터페이스(86)로 포워딩할 수 없다. 이와 달리, 하나의 루프가 발생할 수 있다. 도 10은 함께-위치되지않은 경우를 구현한 것이다. 여기서, 인터페이스(103)는 도 8b의 인터페이스(86)에 대응하며, 인터페이스(104)는 도 8b의 인터페이스(80)에 대응한다. 라우터(102)가 PON으로부터 업스트림 트래픽을 수신하는 때에, 만일 모든 패킷들을 라우터(101)에 송신하고, 이후에 라우터(101)가 이 패킷들을 자신에게서 발신된 것으로서 처리하는 경우에, 일부 패킷들은 라우터(102)를 통해 그 수신지로 이동하며, 따라서 루프가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 업스트림 패킷이 라우터(102)에 도달하는 때에, 라우터(102)는 자신의 라우팅 테이블에서 IP 패킷의 수신지 어드레스를 체크하며, 그리고 패킷의 어드레스가 라우팅 테이블에 있는 경우에, 라우터(102)는 라우팅 테이블에 따라 패킷을 송신한다. 이와 달리, 라우터(102)는 단순히 패킷을 라우터(101 및 102) 간에 설정된 전용 경로를 통해 라우터(101)로 송신한다. 이러한 방식의 장점은 외부 네트워크의 라우팅 테이블들을 변화없이 유지하는 것이다. 보호 동작들이 완료된 때에, 라우터들(101 및 102)은 새로 안정화된(stabilized) 토폴로지를 외부 네트워크에 통보할 수 있다. 따라서, 라우터들(101 및 102) 간의 전용 경로는 (다른 경우라면, 아마도 과잉 대역폭을 소모하게 됨) 페이로드 트래픽으로부터 면제된다. 도 9에서, OLT(91)는 그 내부 라우팅 테이블을 갱신하며, 열화로 인해 영향받은 ONU들로의 발신/수신 트래픽은 인터페이스(92) 대신에 인터페이스(93)를 통해 송신/수신될 것이다.
도 8a에 도시된 바와같은 광 검출로 함께-위치된 상황에 대한 전술된 기능성을 달성하기 위해, 인터페이스(80)는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 자동-발견 절차를 시작하기 위한 개시 컴포넌트(SM1)를 포함한다. 인터페이스(80)는 자동-발견 절차의 결과에 응답하여 광 라인 단말기의 내부 라우팅 테이블을 갱신하기 위한 갱신 컴포넌트(UP)를 더 포함한다.
도 8b에 도시된 광 검출로 함께-위치되지않은 상황에 대한 전술한 기능을 달성하기 위해, 인터페이스(80)는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 자동-발견 절차를 시작하기 위한 개시 컴포넌트(SM1)와, 인터페이스들(80, 86) 간의 전용 경로(891)를 설정하기 위한 설정 컴포넌트(EM)와, 그리고 통지 메시지를 인터페이스(8)에 송신하기 위한 송신 유닛(SM2)을 포함한다. 통지 메시지는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들에 관한 정보를 포함한다. 인터페이스는 또한 열화로 인해 영향받은 업스트림 트래픽을 전용 경로(891)를 통해 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들에서 인터페이스(86)로 포워딩하기 위한 포워딩 컴포넌트(FW2)를 더 포함한다. 인터페이스(86)는 또한 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 다운스트림 트래픽을 전용 경로(891)를 통해 인터페이스(80)로 포워딩하기 위한 포워딩 컴포넌트(FW1)를 포함한다.
더욱이, 인터페이스(86)는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 뒤에 있는 상위 계층 어드레스들을 전용 경로(891)를 통해 인터페이스(80)에 송신하기 위한 송신 유닛(SM3)을 포함한다. 게다가, 인터페이스(80)는 패킷의 수신 어드레스가 인터페이스(80)를 포함하는 광 라인 단말기의 라우팅 테이블에서 발견되는지를 체크하기 위한 체크 메커니즘(CM), 및 라우팅 테이블에 따라 패킷을 송신하기 위한 송신 유닛(SM4)을 포함할 수 있다. 만일 목적지 어드레스가 라우팅 테이블에서 발견되지 않는 경우에, 송신 유닛은 패킷을 전용 경로(891)를 통해 인터페이스(80)에서 인터페이스(86)로 송신한다.
도 8c에 도시된 단지 상위 계층 장애 검출로 함께-위치된 상황에 대한 전술한 기능을 달성하기 위해, 인터페이스(80)는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 자동-발견 절차를 시작하기 위한 개시 수단(SM1)을 포함한다. 추가적으로, 갱신 수단(UP)이 자동-발견 절차의 결과에 응답하여 광 라인 단말기의 내부 라우팅 테이블을 갱신하기 위해 포함된다. 이에 대응하여, 인터페이스(86)는 신호들이 적어도 하나의 광 네트워크 유닛으로부터 수신되지 않는지를 검출하기 위한 검출 유닛(DET), 및 인터페이스(80)에 대한 송신기를 스위치 온 하도록 메시지를 인터페이스(80)로 송신하기 위한 송신 유닛(SM5)을 포함한다.
도 8d에 도시된 단지 상위 계층 검출로 함께-위치되지않은 상황에 대한 전술한 기능을 달성하기 위해, 인터페이스(80)는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 자동-발견 절차를 시작하기 위한 개시 컴포넌트(SM1), 및 통지 메시지를 인터페이스(86)로 송신하기 위한 송신 유닛(SM2)을 포함할 수 있다. 통지 메시지는 열화로 인해 영향받은 네트워크 유닛들에 관한 정보를 포함한다. 인 터페이스는 열화로 인해 영향받은 업스트림 트래픽을 전용 경로(891)를 통해 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들에서 인터페이스(86)로 포워딩하기 위한 포워딩 컴포넌트(FW2)를 더 포함할 수 있다. 인터페이스(86)는 전용 경로(891)를 통해 열화로 인해 영향받은 네트워크 유닛들의 다운스트림 트래픽을 인터페이스(80)로 포워딩하기 위한 포워딩 컴포넌트(FW1)를 포함한다. 추가적으로, 인터페이스(80)는 패킷 수신 어드레스가 인터페이스(80)로 구성되는 광 라인 단말기의 라우팅 테이블에서 발견되는지를 체크하기 위한 체크 메커니즘(CM), 및 라우팅 테이블에 따라 패킷을 송신하기 위한 송신 유닛(SM4)을 포함한다. 만일 수신 어드레스가 라우팅 테이블에서 발견되지 않는 경우에, 송신 유닛(SM4)은 패킷을 전용 경로(891)를 통해 인터페이스(80)에서 인터페이스(86)로 송신한다.
이에 따라서, 인터페이스(86)는 신호들이 적어도 하나의 광 네트워크 유닛으로부터 수신되지 않는지를 검출하기 위한 검출 유닛(DET), 및 인터페이스(80)의 송신기를 스위치 온 하도록 메시지를 인터페이스(80)로 송신하기 위한 송신 유닛(SM5)을 포함한다. 추가적으로, 인터페이스(86)는 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들의 다운스트림 트래픽을 전용 경로(891)를 통해 인터페이스(80)로 포워딩하기 위한 포워딩 컴포넌트(FW1), 및 어떤 상위 계층 어드레스들이 열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들 후방에 있는지에 관한 정보를 전용 경로(891)를 통해 인터페이스(80)로 송신하기 위한 송신 유닛(SM3), 그리고 인터페이스들(80, 86) 간에 전용 경로(891)를 설정하기 위한 설정 메커니즘(EM)을 포함한다.
전술된 컴포넌트들, 유닛들 및/또는 메커니즘들은 기술분야의 당업자에게 알 려진 하드웨어 및/또는 소프트웨어 솔루션들로 구현될 수 있으며, 따라서 특정 예들은 더 상세히 설명되지 않는다.
도 9 내지 11은 본 발명이 사용될 수 있는 예시적 수동형 광 네트워크 토폴로지들을 도시한다. 각 토폴로지들은 크게 단순화되었으며, 단지 설명 목적으로 제시된다. 도 9는 인터페이스들(92, 93) 모두가 동일 OLT(91)에 있는 수동형 광 네트워크들(90)에 대한 루프 토폴로지를 설명한다. 여러 ONU들(94)이 광 매체(95)에 접속된다. 도 10은 제 1 인터페이스(103)가 OLT(101)에 있으며, 제 2 인터페이스(104)가 OLT(102)에 있는 수동형 광 네트워크들(100)에 대한 U 체인 토폴로지를 설명한다. 여러 ONU들(105)은 광 매체(106)에 접속된다. 도 11은 제 1 인터페이스(123)가 OLT(121)에 있으며, 제 2 인터페이스(124)가 OLT(122)에 있는 수동형 광 네트워크들(100)에 대한 루프 토폴로지를 설명한다. 여러 ONU들(125)은 광 매체(126)에 접속된다.
광 검출 스위칭은 케이블 파손을 검출하기 위한 고속 검출 솔루션을 제공한다. (두 인터페이스들 간의 광 매체 이외에) 두 인터페이스들 간의 접속이 존재함이 전술되었다. 이는 열화로 인해 영향받은 ONU들 정보의 고속 재라우팅을 가능하게 한다. 하지만, 인터넷 프로토콜(IP) 계층은 OLT들 간의 직접적인 시그널링 없이 변경된 네트워크 토폴리지를 인식할 수 있지만, 이러한 패킷이 손실된 곳의 인식에는 상당한 시간이 걸릴 수 있다. 따라서, 이러한 솔루션은 전술한 솔루션들에 비해 더욱 비효과적이다.
따라서, 본 발명의 다양한 양상들에 따른 광 보호 스위칭은 도 9 및 10에서 사용될 수 있는 반면에, 도 11에서는, (광 매체(126) 이외에) 라우터들(121 및 122) 간의 접속이 다중 홉(hop)들 및 도메인들을 포함할 수 있기 때문에 더욱 어렵다. 따라서, 라우터들 간의 전용 경로를 설정하기에 더욱 어려우며, 더욱 큰 대기 시간을 가지며, 직접 또는 수(few)-홉 접속에 비해 더욱 제약된 대역폭이 된다. 만일 장애 검출이 제 2 인터페이스의 검출기, 예를 들어 라우터(102)에 기초하는 경우에, 제 2 인터페이스는 스스로 작동하게 된다. 일정 시간 이후에, 라우팅 정보는 정상 IP 라우팅 프로토콜들을 사용하여 갱신될 것이다.
반면에, 장애 검출이 상위 계층에서 ONU들의 손실을 통지하는, 현재 라우터(101)인 제 1 인터페이스에 기초하는 경우에, 라우터(101)는 제 2 인터페이스가 스스로 작동하도록 통지 메시지를 라우터(102)에 송신해야만 한다. 이러한 검출 방식에서, 제 2 인터페이스는 작동 직후 작동이 해제될 수 있기 때문에, 환경들이 허용하는 한 2개의 라우터들 간의 메시지들이 신속하게 전파되도록 특별한 조치가 취해져야 한다.
도 12는 가변의 대칭 분배 비율 솔루션의 개념을 도시한다. 이 개념은 활성 인터페이스(131)와 백업(backup) 인터페이스(132)를 포함하는 광 라인 단말기(OLT)(130)를 포함하는 링-보호 수동형 광 네트워크에서 도시된다. PON은 4개의 링 분배기들/결합기들(132, 133, 134, 135)을 포함한다. 전술한 요소들은 광 매체(136)를 통해 도 12에 도시된 바와 같이 상호 접속된다. 2개의 인터페이스들은 또한 다른 OLT들에(도 12에는 미도시) 위치된다.
통상적으로, OLT(130)에서 2개의 인터페이스들 중 하나는 활성상태에 있다. 인터페이스는 하나의 파장, 통상적으로 1490 nm에서 광을 송신하며, 다른 파장, 통상적으로 1310 nm에서 수신한다. 링 분배기들/결합기들(132, 133, 134, 135)은 스타 포인트들(star points)인데, 이는 광 신호들을 ONU들(도 12에 미도시)로 분배한다.
(링-보호 수동형 광 네트워크와 같은) 양방향 링에서, 한 방향에서 최초 드롭 노드는 다른 방향에서 최종 노드이다. 만일 단방향 광섬유에 적용가능한 방법이 본원에서 사용된 경우에(즉, 출발점 근처의 드롭 노드들의 링으로부터 단지 일부의 광 전력과 후속 드롭 노드들에서 보다 큰 부분의 광 전력을 드롭함), 역방향에서 최초 드롭은 필요한 것보다 많은 전력을 태핑(tapping)할 것이며, 최종 노드들은 충분한 전력을 수신하지 않을 것이다. 이에 따라, 각 드롭 노드에서의 광의 일부에 일치하는 태핑이 적합한 솔루션이 된다. 통상적으로, 링 분배기/결합기들(132, 133, 134, 135)에서의 링으로부터 전력을 드롭하는데 동일 분배 비율이 사용된다. 하지만, ONU들의 개수는 가변의 대칭 분배 비율 방식이 사용되는 때에 증가될 수 있는데, 여기서 광의 대부분은 OLT(130) 근처에 있는 링 분배기들/결합기들(132, 133, 134, 135)에서 드롭되며, 보다 적은 전력은 링을 통과하는 중간 지점에 있는 링 분배기들/결합기들(132, 133, 134, 135)에서 드롭된다.
하기 표는 24 dB의 전력 예산(power budget)이 가정되는 시스템에서 가변의 대칭 분배 비율에 의해 ONU들의 개수가 증가하는 방법을 도시한다.
일정 분배 비율 가변의 대칭 분배 비율
드롭 당 8개, 3 드롭들 드롭 당 8개, 4 드롭들
드롭 % dB 드롭 % dB
20 % -19,4 30 % -17,6
20 % -21,3 20 % -22,0
20 % -23,2 20 % -23,9
20 % -25,1 30 % -24,0
예를 들어, 각 링 분배기/결합기(132, 133, 134, 135)간의 2 km 거리를 갖는 단일 광섬유 링이 토폴로지로서 사용된다. 각 링 분배기/결합기(132, 133, 134, 135)는 신호를 8개의 ONU들로 분배한다. dB 값은 ONU들에서 송신된 전력에 대한 OLT(130)에서 수신된 광 전력을 나타낸다(계산에서 사용된 업스트림 방향은 전력 예산에 관하여 더욱 중요한 것인데, 이는 감쇠가 통상적으로 ONU들에 의해 사용되는 파장에서 더 크기 때문이다). 일정 분배 비율에서, 모든 링 분배기/결합기(132, 133, 134, 135)에서의 20 % 드롭 비율은 각 모델 사이에 10% 스텝(step)을 갖는 분배기들의 스톡(stock)을 가정하는 3개의-노드 시스템에 대해 최고 성능을 제공한다. 하지만, 24 dB 전력 예산에서는, 제 4 노드에서 충분한 전력이 없다. 반면에, 가변의 대칭 분배 비율이 사용된 경우에, 제 4 노드는 상기 전력 예산에 적합하게 될 것이다.
기술의 진보와 함께, 본 발명의 기본적인 사상은 다양한 방식으로 구현될 수 있음이 기술분야의 당업자에게 자명하다. 본 발명 및 그 실시예들은 전술한 예들에 국한되지 않으며, 특허청구범위의 범주 내에서 변경이 가능하다.
도 1은 수동형 광 네트워크들에 대한 종래 기술 솔루션을 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 링-보호 PON 구성을 도시하는 흐름도이다.
도 3은 종래기술 솔루션에서 사용된 송수신기를 개시한다.
도 4는 본 발명에 따른 PON 구성들에서 사용될 수 있는 다른 송수신기이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법을 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 광섬유 케이블 중단 상황에서 광 신호들의 전력 레벨들을 도시한다.
도 8a는 본 발명에 따른 인터페이스들이 단일 광 라인 단말기에 위치된 때에 인터페이스 장치를 도시하는 블록도이다.
도 8b는 본 발명에 따른 인터페이스들이 서로 다른 광 라인 단말기에 위치된 때에 인터페이스 장치를 도시하는 블록도이다.
도 8c는 본 발명에 따른 인터페이스들이 단일 광 라인 단말기에 함께-위치된(colocated) 때에 인터페이스 장치를 도시하는 블록도이다.
도 8d는 본 발명에 따른 인터페이스들이 서로 다른 광 라인 단말기에 위치된 때에 인터페이스 장치를 도시하는 블록도이다.
도 9는 본 발명에 따른 예시적 네트워크 토폴로지(topology)를 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 예시적 네트워크 토폴로지를 도시한다.
도 11은 본 발명에 따른 예시적 네트워크 토폴로지를 도시한다.
도 12는 본 발명에 따른 가변의 대칭 분배 비율 개념을 도시한다.

Claims (32)

  1. 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서,
    제 1 송신기와 제 1 수신기를 갖는 제 1 인터페이스와;
    제 2 송신기와 제 2 수신기를 갖는 제 2 인터페이스와;
    상기 인터페이스들을 접속하는 광섬유와; 그리고
    상기 인터페이스들 간의 상기 광섬유에 접속된 복수의 수동형 노드들을 포함하여 구성되며, 상기 복수의 수동형 노드들에서, 2x2(2-by-2) 분배기들/결합기들이 소정의 분배 비율로 광섬유로부터/광섬유로의 광 전력을 결합하도록 된 것을 특징으로 하는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 분배 비율은 상기 수동형 노드들 사이에서 사용되는 것을 특징으로 하는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 복수의 분배 비율은 상기 수동형 노드들 사이에 가변의 대칭 분배 비율을 제공하는 것을 특징으로 하는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크.
  4. 제 1항에 있어서, 단일 광섬유 수동형 광 네트워크는:
    상기 제 2 인터페이스에서, 상기 광섬유 접속을 통해 상기 제 1 인터페이스 로부터 수신된 광신호들의 전력 레벨의 열화를 검출함과 아울러 상기 검출에 응답하여, 상기 제 2 인터페이스의 상기 제 2 송신기를 스위치 온(on)하기 위한 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크.
  5. 제 1 송신기와 제 1 수신기를 갖는 제 1 인터페이스와, 제 2 송신기와 제 2 수신기를 갖는 제 2 인터페이스와, 상기 인터페이스들을 접속하는 광섬유와, 상기 인터페이스들 간의 복수의 수동형 노드들과, 상기 수동형 노드들에서 소정의 분배 비율로 광섬유로부터의/광섬유로의 광 전력을 결합하도록 된 2x2 분배기들/결합기들과, 상기 복수의 수동형 노드들에 접속된 복수의 광 네트워크 유닛들을 포함하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서의 장애를 검출 및 복구하는 방법으로서,
    상기 제 1 인터페이스로부터의 광신호들을 상기 광섬유 및 상기 2x2 분배기들/결합기들을 통해 상기 제 2 인터페이스로 송신하는 단계와;
    상기 제 2 인터페이스에서, 상기 제 1 인터페이스로부터의 광신호들의 전력 레벨의 열화를 검출하는 단계와; 그리고
    상기 검출에 응답하여, 상기 제 2 인터페이스의 상기 제 2 송신기를 스위치 온하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서의 장애 검출 및 복구 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 광신호들의 전력 레벨이 소정의 임계값 이하로 드롭 하는 때에 상기 제 2 인터페이스의 제 2 송신기를 스위치 온하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서의 장애 검출 및 복구 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 만일 상기 전력 레벨이 상기 소정의 임계값 이상으로 증가하는 경우에, 상기 제 2 송신기를 스위치 오프하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서의 장애 검출 및 복구 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 만일 상기 전력 레벨이 상기 소정의 임계값 이상으로 증가하는 경우에, 상기 제 2 송신기의 스위치 온을 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서의 장애 검출 및 복구 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 케이블이 여전히 파손되어 있는지를 검증하기 위해 상기 제 2 송신기를 스위치 오프 및 다시 온하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서의 장애 검출 및 복구 방법.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 제 2 송신기의 스위치 온 이후 전력 레벨에서의 변화가 검출된 경우에, 상기 제 2 송신기를 스위치 오프하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서의 장애 검출 및 복구 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 전력 레벨이 상기 소정의 임계값 이하로 감소하는 경우에, 상기 제 2 송신기를 다시 스위치 온하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서의 장애 검출 및 복구 방법.
  12. 제 1 송신기와 제 1 수신기를 갖는 제 1 인터페이스와, 제 2 송신기와 제 2 수신기를 갖는 제 2 인터페이스와, 상기 인터페이스들을 접속하는 광섬유와, 상기 인터페이스들 간의 복수의 수동형 노드들과, 상기 수동형 노드들에서 소정의 분배 비율로 광섬유로부터의/광섬유로의 광 전력을 결합하도록 된 2x2 분배기들/결합기들과, 상기 복수의 수동형 노드들에 접속된 복수의 광 네트워크 유닛들을 포함하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서의 장애를 검출 및 복구하는 방법에 있어서,
    상기 제 1 인터페이스에서, 신호들이 적어도 하나의 광 네트워크 유닛으로부터 수신되지 않는지를 검출하는 단계와; 그리고
    상기 검출에 응답하여, 상기 제 2 인터페이스의 상기 제 2 송신기를 스위치 온하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서의 장애 검출 및 복구 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 만일 신호들이 수신되지 않은 광 네트워크 유닛들의 개수가 증가함을 상기 제 1 인터페이스가 검출한 경우에, 상기 제 2 인터페이스의 상기 제 2 송신기를 스위치 오프하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서의 장애 검출 및 복구 방법.
  14. 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에 있어서,
    제 1 송신기와 제 1 수신기를 갖는 제 1 인터페이스와;
    제 2 송신기와 제 2 수신기를 갖는 제 2 인터페이스와;
    상기 인터페이스들을 접속하는 광섬유와;
    상기 인터페이스들 간의 복수의 수동형 노드들과;
    상기 수동형 노드들에서 소정의 분배 비율로 광섬유로부터의/광섬유로의 광 전력을 결합하도록 된 2x2 분배기들/결합기들과;
    상기 복수의 수동형 노드들에 접속된 복수의 광 네트워크 유닛들과; 그리고
    상기 제 2 인터페이스에서, 상기 제 1 인터페이스로부터 상기 광섬유를 통해 수신된 광신호들의 전력 레벨의 열화를 검출하기 위한 검출기를 포함하며, 여기서 상기 제 2 인터페이스는 상기 전력 레벨의 열화의 검출에 응답하여 상기 제 2 송신기를 스위치 온하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 제 2 수신기에 수신된 광 신호들의 광 전력 레벨이 소정의 임계값 이하로 드롭하는 때에 상기 제 2 인터페이스의 상기 제 2 송신기를 스위치 온하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 전력 레벨이 상기 소정의 임계값 이상으로 증가하는 경우에 상기 제 2 송신기를 스위치 오프하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 전력 레벨이 상기 소정의 임계값 이상으로 증가하는 경우에 상기 제 2 송신기의 스위치 온을 유지하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 제 2 인터페이스는 케이블이 여전히 파손되어 있는지를 검증하기 위해 상기 제 2 송신기를 스위치 오프 및 다시 온하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크.
  19. 제 15항에 있어서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 제 2 송신기의 스위치 온 이후에 상기 전력 레벨에서의 변화를 상기 검출기로 검출한 경우에 상기 제 2 송신기를 스위치 오프하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 전력 레벨이 소정의 임계값 이하로 감소하는 경우에 상기 제 2 송신기를 다시 스위치 온하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크.
  21. 단일 광섬유 수동형 광 네트워크에서,
    제 1 송신기와 제 1 수신기를 갖는 제 1 인터페이스와;
    제 2 송신기와 제 2 수신기를 갖는 제 2 인터페이스와;
    상기 인터페이스들 간의 광섬유 접속과;
    상기 인터페이스들 간의 복수의 수동형 노드들과;
    상기 복수의 수동형 노드들에서, 소정의 분배 비율로 광섬유로부터의/광섬유로의 광 전력을 결합하도록 된 2x2 분배기들/결합기들과;
    상기 복수의 수동형 노드들에 접속된 복수의 광 네트워크 유닛들과;
    상기 제 1 인터페이스에서, 신호들이 적어도 하나의 광 네트워크 유닛으로부터 수신되지 않는지를 검출하는 검출 수단과; 그리고
    상기 제 2 인터페이스의 상기 제 2 송신기를 스위치 온 하도록 메시지를 상기 제 2 인터페이스로 송신하는 송신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 제 2 인터페이스는:
    만일 신호들이 수신되지 않은 광 네트워크 유닛들의 개수가 증가함을 상기 검출 수단이 검출한 경우에 상기 제 2 인터페이스의 상기 제 2 송신기를 스위치 오프하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크.
  23. 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크를 위한 인터페이스 장치에 있어서,
    제 1 파장으로 광 신호들을 송신하기 위해 광섬유에 결합된 제 1 송신기 및 제 2 파장으로 광신호들을 수신하기 위해 상기 광섬유에 결합된 제 1 수신기를 포함하는 제 1 인터페이스와;
    상기 제 2 파장으로 광 신호들을 송신하기 위해 상기 광섬유에 결합된 제 2 송신기 및 상기 제 1 파장으로 광 신호들을 수신하기 위해 상기 광섬유에 결합된 제 2 수신기를 포함하는 제 2 인터페이스와;
    광신호들이 적어도 하나의 광 네트워크 유닛으로부터 수신되지 않는지를 검출하는 검출 수단과; 그리고
    상기 제 2 인터페이스의 상기 제 2 송신기를 스위치 온 하도록 메시지를 상기 제 2 인터페이스로 송신하는 송신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크를 위한 인터페이스 장치.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 제 2 인터페이스는 만일 신호들이 수신되지 않은 광 네트워크 유닛들의 개수가 증가함을 상기 검출 수단이 검출한 경우에 상기 제 2 인 터페이스의 상기 제 2 송신기를 스위치 오프하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크를 위한 인터페이스 장치.
  25. 제 23항에 있어서, 만일 상기 제 1 및 제 2 인터페이스들이 단일 광 라인 단말기에 위치하는 경우에, 상기 제 2 인터페이스는:
    열화로 인해 영향받은 광 네트워크 유닛들을 등록하기 위해 자동-발견 절차를 시작하는 개시 수단과;
    상기 자동-발견 절차의 결과에 따라, 상기 광 라인 단말기의 내부 라우팅 테이블을 갱신하는 갱신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크를 위한 인터페이스 장치.
  26. 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크를 위한 인터페이스 장치에 있어서,
    제 1 파장으로 광신호들을 송신하기 위해 광섬유에 결합된 제 1 송신기 및 제 2 파장으로 광신호들을 수신하기 위해 상기 광섬유에 결합된 제 1 수신기를 포함하는 제 1 인터페이스와;
    상기 제 2 파장으로 광신호들을 송신하기 위해 상기 광섬유에 결합된 제 2 송신기 및 상기 제 1 파장으로 광신호들을 수신하기 위해 상기 광섬유에 결합된 제 2 수신기를 포함하는 제 2 인터페이스와; 그리고
    상기 광섬유를 통해 상기 제 1 파장의 인입 광신호들의 전력 레벨의 열화를 검출하기 위해 상기 광섬유에 결합된 검출기를 포함하며, 여기서 상기 제 2 인터페이스는 검출에 응답하여 상기 제 2 송신기를 스위치 온하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크를 위한 인터페이스 장치.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 제 1 파장의 수신된 광신호들의 전력 레벨이 소정의 임계값 이하로 드롭하는 때에 상기 제 2 송신기를 스위치 온하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크를 위한 인터페이스 장치.
  28. 제 27항에 있어서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 전력 레벨이 상기 소정의 임계값 이상으로 증가하는 경우에 상기 제 2 송신기를 스위치 오프하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크를 위한 인터페이스 장치.
  29. 제 27항에 있어서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 전력 레벨이 상기 소정의 임계값 이상으로 증가하는 경우에 상기 제 2 송신기의 스위치 온을 유지하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크를 위한 인터페이스 장치.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 제 2 인터페이스는 케이블이 여전히 파손되어 있는지를 검증하기 위해 상기 제 2 송신기를 스위치 오프 및 다시 온하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크를 위한 인터페이스 장치.
  31. 제 27항에 있어서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 검출기가 상기 제 2 송신기의 스위치 온 이후 광량에서의 변화를 검출한 경우에 상기 제 2 송신기를 스위치 오프하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크를 위한 인터페이스 장치.
  32. 제 31항에 있어서, 상기 제 2 인터페이스는 상기 광량이 상기 소정의 임계값 이하로 감소하는 경우에 상기 제 2 송신기를 다시 스위치 온하는 것을 특징으로 하는 보호되는 단일 광섬유 수동형 광 네트워크를 위한 인터페이스 장치.
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