KR20090036810A - 수동형 광가입자망의 간선 광케이블 장애 감지 및 자동복구 시스템 및 방법 - Google Patents

수동형 광가입자망의 간선 광케이블 장애 감지 및 자동복구 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수동형 광가입자망에서의 장애 감지 및 자동 복구 시스템 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 장애 감지 및 자동 복구 시스템은 감시광을 생성하여 출력하고 광케이블에서 반사되어 수신된 감시광을 분석하여 광케이블에 장애가 발생시 장애발생신호를 출력하는 장애 검출부; 운용 간선 광케이블 및 예비 간선 광케이블과 연결되며, 상기 장애발생신호에 따라 OLT(Optical Line Terminal)와 상기 장애 검출부를 상기 운용 간선 광케이블 및 상기 예비 간선 광케이블에 선택적으로 연결시켜주는 광스위치부; 및 상기 운용 간선 광케이블 및 상기 예비 간선 광케이블을 통해 상기 광스위치부와 연결되며, 상기 OLT로부터의 하향 광신호는 ONU(Optical Network Unit)들로 전송하고 상기 장애 검출부로부터의 상기 감시광은 상기 운용 간선 광케이블과 상기 예비 간선 광케이블 상호간에 반사시키는 원격노드 장치를 구비하여, 광통신 서비스를 제공하면서 동시에 광케이블의 장애 발생 여부를 감지하고 장애가 발생시 이를 자동으로 복구시켜줌으로써 광통신 서비스를 중단없이 안정적으로 제공할 수 있으며 장애 복구 시간을 단축하고 유지보수 비용도 줄일 수 있도록 해준다.

Description

수동형 광가입자망의 간선 광케이블 장애 감지 및 자동 복구 시스템 및 방법{System and method for in-service feeder optical cable fault detection and automatic protection}
본 발명은 수동형 광가입자망(PON:Passive Optical Network)에서의 장애감지 및 장애 복구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수동형 광가입자망에서 광스위치 및 파장선택 광반사경을 이용하여 서비스 운용중에도 간선 광케이블의 장애를 감지하여 이를 자동으로 복구해줄 수 있는 장치에 관한 것이다.
광통신 기술의 비약적인 발전으로 한국, 일본, 미국을 비롯한 초고속 인터넷 강국에서는 동선 기반의 DSL(Digital Subscriber Line) 기술보다 발전한 광케이블을 댁내까지 인입하여 100Mbps 이상의 초고속 인터넷 속도를 제공하는 광가입자망 망 구축이 활발히 진행되고 있다. 이러한 FTTH(Fiber To The Home)망 구축의 근간이 되는 기술이 수동소자 기반의 수동형 광가입자망(PON) 기술이다.
KT를 비롯한 아시아 지역 통신 사업자들은 인터넷 통신망에서 광범위하게 사용되는 근거리 네트워크 통신기술인 이더넷 기술을 그대로 활용하는 E(Ethernet)-PON 기술을 FTTH망 구축에 적용하고 있으며, 시간분할 다중화 기술을 이용하는 또 다른 기술인 G(Gigabit-capable)-PON은 국제 표준화 과정을 거쳐 북미나 유럽을 중심으로 힘을 얻어가고 있는 추세이다. 더불어, KT를 중심으로 파장분할다중화 기술(WDM:Wavelength Division Multiplexing)을 개발하고 이를 상용화하고 있는 중이다.
이러한 다양한 기술을 적용하기 위해서는 우선적으로 댁내까지 광케이블 포설이 선행되어야 한다. 하지만 광케이블은 기존 동선과 달리 광케이블 포설이나 운용시 외부 환경에 의한 물리적인 구부림이나 광케이블 절단과 같은 손상이 발생되기 쉽고 이러한 장애가 발생시 서비스 품질이 현격히 나빠지게 되어 고객 불만의 주된 원인이 되고 있다.
특히, 전화국의 장비와 원격노드를 연결하는 간선 광케이블은 시내 도심을 거쳐 포설되므로 공사가 매우 어렵다. 또한, 간선 광케이블 한 가닥에 수백 가입자 이상이 수용되어 있어 상하수도 건설이나 전력 사업자의 전선 공사시 공사자의 부주의로 인해 광케이블이 절단되거나 손상이 발생하게 되면 그 피해가 매우 크게 된다.
따라서, 광케이블 기반의 통신 서비스를 제공하면서 광케이블 장애 위치 감지장치를 이용하여 실시간으로 광케이블의 품질을 감시하고 장애 발생시 정확한 위치를 신속하게 파악하여 공사요원에게 통보하여 신속한 복구가 가능하도록 해야 한다. 또한, 장애 발생시 자동적으로 우회 회선으로 절체가 되어 서비스에 영향을 주지 않아야 되며 상술한 기술 방식들과 무관하게 동작할 수 있어야 한다.
본 발명은 광통신 서비스를 제공하면서 동시에 광케이블의 장애 발생 여부를 감지하고 장애 발생시 이를 자동으로 복구하고자 한다.
본 발명의 수동형 광가입자망에서의 장애 감지 및 자동 복구 시스템은 감시광을 생성하여 출력하고 광케이블에서 반사되어 수신된 감시광을 분석하여 광케이블에 장애가 발생시 장애발생신호를 출력하는 장애 검출부; 운용 간선 광케이블 및 예비 간선 광케이블과 연결되며, 상기 장애발생신호에 따라 OLT(Optical Line Terminal)와 상기 장애 검출부를 상기 운용 간선 광케이블 및 상기 예비 간선 광케이블에 선택적으로 연결시켜주는 광스위치부; 및 상기 운용 간선 광케이블 및 상기 예비 간선 광케이블을 통해 상기 광스위치부와 연결되며, 상기 OLT로부터의 하향 광신호는 ONU(Optical Network Unit)들로 전송하고 상기 장애 검출부로부터의 상기 감시광은 상기 운용 간선 광케이블과 상기 예비 간선 광케이블 상호간에 반사시키는 원격노드 장치를 구비한다.
OLT(Optical Line Terminal)와 원격노드 장치 사이를 연결하는 운용 간선 광케이블 및 상기 원격노드 장치와 연결된 예비 간선 광케이블을 구비한 수동형 광가입자망 시스템에서의 본 발명에 따른 장애 감지 및 복구 방법은 상기 예비 간선 광케이블로 감시광을 출력하는 제 1 단계; 상기 예비 간선 광케이블을 통해 수신된 상기 감시광을 상기 원격노드 장치에서 상기 운용 간선 광케이블로 반사시키는 제 2 단계; 상기 운용 간선 광케이블에서 반사된 감시광을 상기 원격노드 장치에서 상기 예비 간선 광케이블로 반사시키는 제 3 단계; 및 상기 예비 간선 광케이블로부터 수신된 감시광을 분석하여 상기 운용 간선 광케이블에 장애가 발생한 경우 상기 OLT를 상기 예비 간선 광케이블과 연결시키는 제 4 단계를 포함한다.
본 발명의 수동형 광가입자망에서의 장애 감지 및 자동 복구 시스템 및 방법은 광통신 서비스를 제공하면서 동시에 광케이블의 장애 발생 여부를 감지하고 장애 발생시 이를 자동으로 복구시켜줌으로써 광통신 서비스를 중단없이 안정적으로 제공할 수 있으며 장애 복구 시간을 단축하고 유지보수 비용도 줄일 수 있다.
첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 수동형 광가입자망에서의 간선 광케이블 장애 감지 및 자동 복구 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다.
본 발명의 장애 감지 및 자동 복구 시스템은 장애 검출부(10), 광스위치부(20), 파장선택 반사경(30) 및 광파워 분배기(40)를 구비한다.
장애 검출부(10)는 장애 감지를 위한 감시광을 광스위치부(20)를 통해 광케이블로 출력하고 광 케이블에서 반사되어 광스위치부(20)를 통해 수신된 감시광을 분석하여 광케이블의 장애 발생을 검출하고 그 장애 위치를 찾아낸다. 즉, 장애 검출부(10)는 광케이블에서 반사되 온 감시광의 광파워 손실 및 반사 정도를 분석 함으로써 광케이블의 품질과 장애 발생 여부를 검출하게 된다. 그리고, 장애 검출부(10)는 운용 간선 광케이블(4)에 장애가 발생하면 이를 알려주는 장애발생신호를 광스위치부(20)로 전송한다.
광스위치부(20)는 운용 간선 광케이블(4) 및 예비 간선 광케이블(6)을 통해 파장선택 반사경(30)과 연결되며, 장애 검출부(10)로부터의 장애발생신호에 따라 OLT(Optical Line Terminal)(2)와 장애 검출부(10)를 운용 간선 광케이블(4)과 예비 간선 광케이블(6)에 선택적으로 연결시켜준다. 즉, 광스위치부(20)는 장애발생신호가 활성화되지 않은 경우(정상 상태)에는, OLT(2)를 운용 간선 광케이블(4)과 연결시키고 장애 검출부(10)를 예비 간선 광케이블(6)과 연결시켜 장애 검출부(10)로부터의 감시광이 예비 간선 광케이블(6)로 전송되고 OLT(2)로부터의 하향 광신호가 운용 간선 광케이블(4)로 전송되도록 해준다. 반면에, 광스위치부(20)는 장애발생신호가 활성화되면(장애 상태), 광경로를 스위칭하여 OLT(2)를 예비 간선 광케이블(4)과 연결시키고 장애 검출부(10)를 운용 간선 광케이블(4)과 연결시킨다. 이때, 장애 검출부(10)는 운용 간선 광케이블(4)과 연결시키지 않고 그냥 예비 간선 광케이블(6)과의 연결을 차단할 수도 있다.
파장선택 반사경(30)은 간선 광케이블(4, 6)을 통해 수신되는 하향 광신호는 광파워 분배기(40)로 전송하고 광파워 분배기(40)로부터 수신되는 상향 광신호는 간선 광케이블(4, 6)로 전송한다. 그러나, 파장선택 반사경(30)은 예비 간선 광케이블(6)로부터 수신된 감시광을 운용 간선 광케이블(4)로 반사시키고 운용 간선 광케이블(4)에서 반사된 감시광을 다시 예비 간선 광케이블(6)로 반사하여 전송한다.
광파워 분배기(40)는 파장선택 반사경(30)을 통해 수신된 하향 광신호를 파워 분기하여 ONU(Optical Network Unit)들(8)로 하향 전송하고, ONU(8)로부터 수신된 상향 광신호를 파장선택 반사경(30)을 통해 간선 광케이블(4, 6)로 상향 전송한다.
상술된 구성에서 파장선택 반사경(30)과 광파워 분배기(40)는 하나의 원격노드(RN) 장치로 결합되어 설치될 수 있다.
도 2는 도 1에서 광스위치부(20)를 보다 상세하게 나타낸 상세 구성도이다.
광스위치부(20)는 광스위치 제어부(22) 및 광경로 스위칭부(24)를 구비한다.
광스위치 제어부(22)는 장애 검출부(10)로부터의 장애발생신호에 따라 광경로 스위칭부(24)의 광경로를 제어한다. 즉, 광스위치 제어부(22)는 평상시에는 광스위치의 경로를 도 3a와 같이 바(bar) 상태로 제어하여 OLT(2)는 운용 간선 광케이블(4)과 연결시키고 장애 검출부(10)는 예비 간선 광케이블(6)과 연결시킨다. 그리고, 광스위치 제어부(22)는 장애 검출부(10)로부터 장애발생신호가 수신되면 광스위치의 경로를 도 3b와 같이 크로스(cross) 상태로 제어하여 OLT(2)를 예비 간선 광케이블(6)과 연결시키고 장애 검출부(10)는 운용 간선 광케이블(4)에 연결시킨다.
광경로 스위칭부(24)는 2×2 스위치로 이루어지며 a, b, c, d 포트는 각각 OLT(2), 장애 검출부(10), 운용 간선 광케이블(4), 예비 간선 광케이블(6)과 연결된다. 이러한 광경로 스위칭부(24)는 광스위치 제어부(22)의 제어신호에 따라 각 포트 사이의 연결관계를 변환시켜 광경로를 스위칭한다.
상술한 구성을 갖는 본 발명의 장애 감지 및 자동 복구 시스템의 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
운용 간선 광케이블에 장애가 발생하지 않은 평상시에 광스위치부(20)는 도 3a와 같이 OLT(2)와 연결된 a 포트는 운용 간선 광케이블과 연결된 c 포트와 연결시키고 장애 검출부(10)와 연결된 b 포트는 예비 간선 광케이블(6)과 연결된 d 포트와 연결시킨다.
이에 따라, OLT(2)에서 출력되는 하향 광신호는 광스위치부(20)에 의해 운용 간선 광케이블(4)을 통해 원격노드(RN) 인 광파워 분배기(40)에 설치된 파장선택 반사경(30)로 전송된다. 이때, 파장선택 반사경(30)은 하향 광신호를 바로 광파워 분배기(40)로 전송하여 ONU(8)로 전송되도록 해준다.
그리고, ONU(8)로부터 출력되는 상향 광신호는 광파워 분배기(40)를 통해 파장선택 반사경(30)으로 전송되며, 파장선택 반사경(30)은 수신된 상향 광신호를 운용 간선 광케이블(4) 및 예비 간선 광케이블(6)로 전송한다.
운용 간선 광케이블(4)로 전송된 상향 광신호는 광스위치부(20)를 통해 OLT(2)로 전송된다. 예비 간선 광케이블(6)로 전송된 상향 광신호는 광스위치부(20)를 통해 장애 검출부(10)로 전송되나 장애 검출부(10)는 수신된 상향 광신호를 무시해버린다.
OLT(2)와 ONU(8)들이 광신호를 송수신하는 중에 장애 검출부(10)는 운용 간선 광케이블(4)의 장애를 검출하기 위한 감시광을 생성하여 출력한다. 장애 검출부(10)로부터 출력되는 감시광은 광스위치부(20)에 의해 예비 간선 광케이블(6)을 통해 파장선택 반사경(30)으로 전송된다.
파장선택 반사경(30)은 예비 간선 광케이블(6)로부터 수신된 감시광을 운용 간선 광케이블(4)로 반사시킨다.
운용 간선 광케이블(4)로 반사된 감시광은 운용 간선 광케이블(4)을 진행하면서 운용 간선 광케이블(4)의 상태에 따라 일부 또는 전부 반사된다. 예컨대, 운용 간선 광케이블(4)의 특정 지점에서 상태가 불량한 경우에는 해당 지점에서 감시광의 일부가 반사되며 만약 운용 간선 광케이블(4)이 절단된 경우에는 감시광이 전부 반사되어 다시 파장선택 반사경(30)으로 진행하게 된다.
운용 간선 광케이블(4)에서 반사된 감시광은 파장선택 반사경(30)에 의해 예비 간선 광케이블(6)로 반사되어 장애 검출부(10)로 인가된다.
장애 검출부(10)는 반사되 온 감시광을 분석함으로써 운용 간선 광케이블의 단선 여부를 검출한다. 감시광을 이용한 광케이블의 장애 검출 기능 자체는 이미 많이 사용되고 있는 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
장애 검출부(10)는 감시광을 분석한 결과 운용 간선 광케이블(4)에 심각한 장애가 발생되어 운용 간선 광케이블(4)을 통한 정상적인 광신호 전송이 곤란하다고 판단되면 장애발생신호를 광스위치 제어부(22)로 출력한다. 그리고, 장애 발생 사실을 운용자에게 통보한다.
광스위치 제어부(22)는 장애발생신호가 수신되면 광경로 스위칭부(24)의 광경로를 도 3b와 같이 스위칭시킨다.
이에 따라, OLT(2)로부터 출력되는 하향 광신호는 광스위치부(20)에 의해 예 비 간선 광케이블(6)을 통해 광파워 분배기(40)로 전송된다. 이로써, OLT(2)와 ONU(8)들은 예비 간선 광케이블(6)을 통해 정상적으로 광신호를 송수신할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 수동형 광가입자망에서의 간선 광케이블 장애감지 및 장애 자동복구 시스템의 구성을 나타내는 구성도.
도 2는 도 1에서 광스위치부를 보다 상세하게 나타낸 상세 구성도.
도 3은 광스위치부의 스위칭 상태를 보여주는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 장애 검출부 20 : 광스위치부
22 : 광스위치 제어부 24 : 광경로 스위칭부
30 : 파장선택 반사경 40 : 광파워 분배기

Claims (8)

  1. 감시광을 생성하여 출력하고 운용 간선 광케이블에서 반사되어 수신된 감시광을 분석하여 상기 운용 간선 광케이블에 장애가 발생시 장애발생신호를 출력하는 장애 검출부;
    상기 운용 간선 광케이블 및 예비 간선 광케이블과 연결되며, 상기 장애발생신호에 따라 OLT(Optical Line Terminal)와 상기 장애 검출부를 상기 운용 간선 광케이블 및 상기 예비 간선 광케이블에 선택적으로 연결시켜주는 광스위치부; 및
    상기 운용 간선 광케이블 및 상기 예비 간선 광케이블을 통해 상기 광스위치부와 연결되며, 상기 OLT로부터의 하향 광신호는 ONU(Optical Network Unit)들로 전송하고 상기 장애 검출부로부터의 상기 감시광은 상기 운용 간선 광케이블과 상기 예비 간선 광케이블 상호간에 반사시키는 원격노드 장치를 구비하는 수동형 광가입자망에서의 장애 감지 및 자동 복구 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 원격노드 장치는
    상기 하향 광신호를 파워분기하여 상기 ONU들로 하향 전송하고 상기 ONU들로부터의 상향 광신호는 상향 전송하는 광파워 분배기; 및
    상기 하향 광신호는 상기 광파워 분배기로 전송하고 상기 감시광은 상기 운용 간선 광케이블과 상기 예비 간선 광케이블 상호간에 반사시키는 파장선택 반사경을 구비하는 하는 것을 특징으로 하는 수동형 광가입자망에서의 장애 감지 및 자 동 복구 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 파장선택 반사경은
    상기 예비 간선 광케이블을 통해 수신되는 상기 감시광을 상기 운용 간선 광케이블로 반사하고, 상기 운용 간선 광케이블에서 반사되어 수신되는 상기 감시광을 상기 에비 간선 광케이블로 반사하는 것을 특징으로 하는 수동형 광가입자망에서의 장애 감지 및 자동 복구 시스템.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 파장선택 반사경은
    상기 광파워 분배기로부터의 상기 상향 광신호는 상기 운용 간선 광케이블 및 상기 예비 간선 광케이블 모두로 전송하는 것을 특징으로 하는 수동형 광가입자망에서의 장애 감지 및 자동 복구 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 광스위치부는
    상기 장애발생신호가 비활성화시, 상기 OLT가 상기 운용 간선 광케이블과 연결되고 상기 장애 검출부가 상기 예비 간선 광케이블과 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 수동형 광가입자망에서의 장애 감지 및 자동 복구 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 광스위치부는
    상기 장애발생신호가 활성화시, 상기 OLT가 상기 예비 간선 광케이블과 연결 되도록 광경로를 스위칭하는 것을 특징으로 하는 수동형 광가입자망에서의 장애 감지 및 자동 복구 시스템.
  7. OLT(Optical Line Terminal)와 원격노드 장치 사이를 연결하는 운용 간선 광케이블 및 상기 원격노드 장치와 연결된 예비 간선 광케이블을 구비한 수동형 광가입자망 시스템에서의 장애 감지 및 복구 방법에 있어서,
    상기 예비 간선 광케이블로 감시광을 출력하는 제 1 단계;
    상기 예비 간선 광케이블을 통해 수신된 상기 감시광을 상기 원격노드 장치에서 상기 운용 간선 광케이블로 반사시키는 제 2 단계;
    상기 운용 간선 광케이블에서 반사된 감시광을 상기 원격노드 장치에서 상기 예비 간선 광케이블로 반사시키는 제 3 단계; 및
    상기 예비 간선 광케이블로부터 수신된 감시광을 분석하여 상기 운용 간선 광케이블에 장애가 발생한 경우 상기 OLT를 상기 예비 간선 광케이블과 연결시키는 제 4 단계를 포함하는 수동형 광가입자망 시스템에서의 장애 감지 및 자동 복구 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 운용 간선 광케이블을 통해 수신되는 상기 OLT로부터의 하향 광신호는 상기 원격노드 장치에서 ONU(Optical Network Unit)들로 하향 전송하는 것을 특징으로 하는 수동형 광가입자망 시스템에서의 장애 감지 및 자동 복구 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190127079A (ko) * 2018-05-03 2019-11-13 주식회사 플렉트론 광 선로 절체 시스템 및 그 방법

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