KR20170072402A - 원격지 광 송수신기에 대한 oam 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광섬유로 연결된 광통신망에서의 원격지 광 송수신기들이 정상적인 광 신호 송수신 상태에 진입하기 전에 요구되는 OAM(Operation, Administration, and Maintenance) 정보를 교환하기 위한 원격지 광 송수신기에 대한 OAM 제어 방법에 관한 것이다에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 제1지점 광송수신기와 원격지에 위치한 제2지점 광송수신기로 구성된 광통신 네트워크에서의 OAM 제어 방법으로서, 제1지점 시스템 또는 광송수신기와 제2지점 시스템 또는 광송수신기 사이에 OAM 정보를 교환하기 위해, 광송수신기에 구비된 LDD가 지원하는 Tx_Disable 기능과, LA가 지원하는 Rx_LOS 기능, PD가 지원하는 전류 모니터링 기능, 그리고 광송수신기와 전기적으로 연결된 시스템과의 통신기능을 사용하는 것으로 이루어진다.

Description

원격지 광 송수신기에 대한 OAM 제어 방법{OAM control method for optical transceiver at remote location}
본 발명은 광섬유로 연결된 광통신망에서의 원격지 광 송수신기들이 정상적인 광 신호 송수신 상태에 진입하기 전에 요구되는 OAM(Operation, Administration, and Maintenance) 정보를 교환하기 위한 원격지 광 송수신기에 대한 OAM 제어 방법에 관한 것이다.
최근 무선 및 데이터 서비스가 활성화됨에 따라 가까운 장래에 액세스망 광통신 기술이 기존의 점대점 또는 CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing) 에서 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 기술로 전환될 것으로 예상되고 있다. DWDM 기술이 액세스 망에 적용되기 위해서는 일반적으로 광 송수신기가 특정 광 파장으로부터 자유로운 컬러리스(colorless) 기능이 요구된다.
컬러리스(colorless) 기능을 구현하는데 있어서 RSOA (Reflective Semiconductor Optical Amplifier) 사용과 같이 광소자 레벨에서도 해결이 가능하지만, 이 경우 전송거리 및 전송속도가 크게 제약되는 단점이 있다. 한편 파장가변 광 송수신기는 이러한 단점을 크게 완화할 수 있으므로 최근 들어 크게 각광을 받고 있다. 하지만 파장가변 광 송수신기를 컬러리스(colorless)로 만들기 위해서는 한 지점에 있는 (통상적으로 통신실에 있는) 광 송수신기가 원격지에 있는 광 송신기에 대한 파장제어 기능을 구비해야 한다.
공간적으로 떨어져 있는 두 광 송수신기 사이에 OAM 신호 전달 방식으로 현재까지 제시된 대표적인 한 방식으로는 통신 데이터 패킷 내에 OAM 정보를 삽입하여 전달하는 인-밴드(In-Band) 방식이 있다. 이러한 인-밴드 방식의 경우 링크계층(Layer-2)의 처리를 필요로 하므로 패킷의 오버헤드 구조가 복잡해지고, 무엇보다도 이러한 패킷을 지원하는 특정 시스템이 요구되는 단점이 있다. 다른 한 방식으로는 아웃오브-밴드 OAM 정보 전달 방식이 있는데 이 방식은 데이터 통신로와는 별개의 물리적인 OAM 전용 통신로를 구비해야 하므로 통신 인프라 구축비용이 많이 든다는 단점이 있다.
따라서 레이어-2(Layer-2) 인-밴드 통신방식을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 통신 데이터 신호와 OAM 신호 전달을 위해 동일 광 파장을 사용하되, 데이터 신호와 OAM 신호가 서로 다른 RF 주파수 대역을 사용함으로써, 광파장 측면에서는 인-밴드이지만 RF 측면에서는 아웃오브-밴드를 사용하는 방식이 제안되었다. 하지만 이러한 RF 아웃오브-밴드 방식은 OAM 신호의 주파수 대역을 필터링하기 위한 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter) 등의 추가적인 하드웨어를 요구하며, 무엇보다도 OAM 대역을 필터링 하는 과정에서 동일 대역에 존재하는 데이터가 손상되는 단점이 있다.
10-2010-0130273
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 기존의 방식들의 단점을 우회하면서 추가적인 하드웨어 없이, 공간적으로 분리된 두 지점에 위치한 광 송수신기 사이에 OAM 정보를 교환할 수 있는 절충 방법으로 원격지 광 송수신기에 대한 OAM 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 제1지점 광송수신기와 원격지에 위치한 제2지점 광송수신기로 구성된 광통신 네트워크에서의 OAM 제어 방법으로서, 제1지점 시스템 또는 광송수신기와 제2지점 시스템 또는 광송수신기 사이에 OAM 정보를 교환하기 위해, 광송수신기에 구비된 LDD가 지원하는 Tx_Disable 기능과, LA가 지원하는 Rx_LOS 기능, PD가 지원하는 전류 모니터링 기능, 그리고 광송수신기와 전기적으로 연결된 시스템과의 통신기능을 사용하는 것이다.
바람직하게는 상기 제1지점 및 제2지점 광송수신기 각각이 정상적인 광데이터 전송 상태로 진입을 위해 사전에 요구되는 제1지점 시스템 또는 광송수신기와 제2지점 시스템 또는 광송수신기 사이의 OAM 정보 교환은, 제1지점 시스템 또는 광송신기에서 수행되는 원격 OAM 정보 인코딩 및 젭지점 광송수신기에서 수행되는 원격 OAM 광신호 송출하는 단계; 상기 제2지점 광송수신기에서 수행되는 OAM 정보 수신; 제2지점 시스템 또는 광송수신기에서 수행되는 OAM 정보 디코딩, 제2지점 광송수신기에 대한 OAM 수행, 그리고 제2지점 광송수신기에 의한 데이터 광신호 송출하는 단계; 상기 제1지점 시스템 또는 광송수신기는 원격 OAM 정보를 반복 송출 하다가 제2지점으로부터 광신호를 수신하면 송출을 중단하고 원격 OAM 제어 과정을 종료하는 절차를 포함하는, 비동기식 시리얼 (asynchronous serial)통신이 이루어지는 단계이다.
본 발명에 의하면, 기존의 방식들의 단점을 우회하면서 추가적인 하드웨어 없이, 공간적으로 분리된 두 지점에 위치한 광 송수신기 사이에 OAM 정보를 교환하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 원격지 광송수신기에 대한 OAM 제어 방법을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 원격지 제1지점 광송수신기에 의한 원격 OAM 정보 송신 및 광신호 수신 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 원격지 제1지점 광송수신기에 의한 원격 OAM 정보 송신 및 광신호 수신 구조를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 원격지 제2지점 광송수신기에 의한 원격 OAM 정보 수신 구조를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 원격지 광송수신기에 대한 OAM 제어 방법을 위한 비동기식 직렬 프로토콜(asynchronous serial protocol) 절차를 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명에 따른 원격지 광송수신기에 대한 OAM 제어 방법에서 원격 OAM 정보 전달을 위한 비트 프레임 구조를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 원격지 광송수신기에 대한 OAM 제어 방법에서 원격 OAM 정보 전달을 위한 맨체스터 코딩 및 디코딩 예시를 나타낸 도면.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 원격지 광송수신기에 대한 OAM 제어 방법을 나타낸 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 원격 OAM 적용 범위는 지역적으로 떨어져 있는 두 개의 시스템과 광송수신기 쌍을 포함하며, 다음의 총 4 가지 구체적인 연결 방식이 가능하다.
첫째, 제1지점 시스템(300)이 원격 OAM 정보를 제2지점 시스템(400)에게 전달하는 경우, 원격 OAM 정보는 전기적 정합주 (310)을 통해 제1지점 시스템(300)에서 제1지점 광송수신(100)으로 전달되고, 제1지점 광송수신기(100)에서 광신호로 변환되어 제2지점 광송수신기(200)를 향해 송출되고, 제2지점 광송수신기(200)에서 전기적인 신호로 변환, 전기적 정합부(410)를 거쳐 제2지점 시스템(400)으로 최종 전달된다.
둘째, 제1지점 시스템(300)이 원격 OAM 정보를 제2지점 광송수신기(200)에게 전달하는 경우, 원격 OAM 정보는 정기적 정합 (310)을 통해 제1지점 시스템(300)에서 제1지점 광송수신(100)으로 전달되고, 제1지점 광송수신기에서 광신호로 변환되어 제2지점 광송수신기(200)를 향해 송출되고, 제2지점 광송수신기(200)에서 전기적인 신호로 변환되어 처리된다.
셋째, 제1지점 광송수신기(100)가 원격 OAM 정보를 제2지점 시스템(400)에게 전달하는 경우, 원격 OAM 정보는 제1지점 광송수신기에서 광신호로 변환되어 제2지점 광송수신기(200)로 전송되고, 전달된 광신호는 제2지점 광송수신기(200)에서 전기적인 신호로 변환, 전기적 정합부(410)를 거쳐 제2지점 시스템(400)으로 최종 전달된다.
넷째, 제1지점 광송수신기(100)가 원격 OAM 정보를 제2지점 광송수신기(200)에게 전달하는 경우, 원격 OAM 정보는 제1지점 광송수신기에서 광신호로 변환되어 제2지점 광송수신기(200)로 전송되고, 제2지점 광송수신기(200)에서 전기적인 신호로 변환되어 처리된다.
이와 같이 4가지 경우 모두, 원격 OAM 정보 송신측은 원격 OAM 정보 수신측으로부터 송출된 광신호을 수신할 때까지 원격 OAM 정보를 수신측을 향해 반복 송출하며, 수신측으로부터 광신호를 수신함과 동시에 원격 OAM 정보 송출을 종료함으로써 원격 OAM 제어에 대한 전 과정이 종료되며, 이후에는 데이터 광신호를 주고 받게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 원격지 제1지점 광송수신기에 의한 원격 OAM 정보 송신 및 광신호 수신 구조를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이 제1지점 시스템에 의한 원격 OAM 정보 송신 및 광신호 수신 구조를 설명한다. 제1지점 시스템은 원격 OAM 신호를 제1지점 광송수신기(100)의 전기적 정합부(152, SFP 경우 8번 핀)을 통해 LDD(120)의 Tx_Disable port(121)에 입력한다. 제1지점 광송수신기(100)의 LD(130)는 LDD(120) Tx_disable 포트(121)에 입력되는 신호에 따라 광신호를 송출하게 된다. 이 때 구동되는 Tx_Disable 신호는 MCU(110)의 Tx_disable 포트(111)에의해 모니터링 된다. 한편, 제2지점 광송수신기(200)로부터 수신되는 광신호는 PD(140)에서 전기적인 신호로 변환되고, TIA(150)에서 전기적인 증폭이 수행되고, 입력신호를 디지털 신호로 변환하는 LA(160)에 입력된다. LA(160)에 입력된 광신호가 정해진 크기 이상이면 LA의 LOS 포트(161)가 high에서 low로 바뀌고, 해당 광신호 수신 상태는 해당 전기적 정합부(151, SFP 경우 3번 핀)을 통해 시스템에 전달된다. 이 때 LOS 상태변화는 MCU(110)의 LOS 모니터링 포트(112)에서 모니터링 된다.
도 3은 본 발명에 따른 원격지 제1지점 광송수신기에 의한 원격 OAM 정보 송신 및 광신호 수신 구조를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 제1지점 광송수신기(100)에 의한 원격 OAM 정보 송신 및 광신호 수신 구조를 설명한다. 제1지점 시스템은 원격 OAM 정보를 통신 정합부(153)를 통해 MCU(110)에 전달한다. MCU(110)는 원격 OAM 신호를 LDD(120)의 Tx_Disable port(121)에 입력한다. LD(130)는 LDD Tx_disable 신호에 따라 광신호를 송출하게 된다. 한편, 제2지점 광송수신기로부터 수신되는 광신호는 제1지점 광송수신기 PD(140)에서 전기적인 신호로 변환되고, TIA(150)에서 전기적인 증폭이 수행되고, LA(160)에 입력된다. LA(160)에 입력된 광신호가 정해진 크기 이상이면 LA(160)의 LOS 포트(161) 상태가 high에서 low로 바뀌고, 해당 LOS 상태변화는 MCU(110)의 LOS 모니터링 포트(112)를 통해서 모니터링 된다.
도 4는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 원격지 제2지점 광송수신기에 의한 원격 OAM 정보 수신 구조를 나타낸 도면.
도 4에 도시된 바와 같이 제2지점 광송수신기(200)의 원격 OAM 정보 수신 구조를 설명한다. 제1지점 광송수신기(100)로부터 전송된 광신호는 제2지점 광송수신기(200)의 PD(240)에 입력되어 전기적인 신호로 전환되고, 그 일부는 PD current monitoring을 위해 MCU(210)의 Rx power monitoring port(213)로 전달된다. 제2지점 광송수신기(200)의 MCU(210)에 입력된 Rx power monitoring 신호는 일정한 threshold level을 기준으로 "0" 과 "1"으로 구분 되여 전달된 OAM 정보가 복원된다. 원격 OAM 신호의 최종 도착지가 제2지점광송수신기(200)이면 해당 MCU(210)은 복원된 OAM 정보를 기반으로 자체적으로 OAM을 수행한다. 한편, 원격 OAM 신호의 최종 도착지가 제2지점 시스템(400)이면, Rx power monitoring 신호는 정합부(153)을 통해 최종목적지까지 전달된다.
도 5는 본 발명에 따른 도 5는 본 발명에 따른 원격지 광송수신기에 대한 OAM 제어 방법을 위한 비동기식 직렬 프로토콜(asynchronous serial protocol) 절차를 나타낸 순서도로 제1지점의 시스템 또는 광송수신기(100)는 원격 OAM 정보를 프레임 구조 맞추어서 인코딩(182)하고, 제2지점 광송수신기(200)를 향해 반복적 및 주기적으로 송출한다. 제2지점 시스템(400) 또는 광송수신기(200)는 수신된 광신호를 디코딩(282)하여 원격 OAM 정보를 복원하고, 복원된 정보를 기반으로 OAM을 수행(283)한 후 광신호 데이터를 제1지점 광송수신기를 향해 송출(284)한다. 제1지점 시스템(300) 또는 광송수신기(100)는 제2지점 광송수신기(200)로부터 광신호 수신여부를 모니터링(184)하고 있다가, 광신호가 수신되면 원격 OAM 정보 송출을 종료(185)하고, 이로써 두 원격 지점 사이의 원격 OAM 제어 절차가 최종 종료된다.
도 6은 본 발명에 따른 원격지 광송수신기에 대한 OAM 제어 방법에서 원격 OAM 정보 전달을 위한 비트 프레임 구조의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6에 제시된 실시예에서는 한 프레임(300)에 8 비트를 포함하며, 첫번째 비트는 start 비트(301)로, 8번째 비트는 stop 비트(302)로 사용한다. 프레임을 구분하기 위한 인터프레임(400)은 4비트로 구성되며, 모든 비트는 high로 세팅된다. 실시예에서는 한 비트 단위의 심볼 시간이 50 ms 이며, 따라서 프레임(300) 시간은 400 ms, 인터프레임(400) 시간은 200 ms이 되며, 따라서 한 사이클은 600 ms가 된다.
도 7은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 원격지 광송수신기에 대한 OAM 제어 방법에서 원격 OAM 정보 전달을 위한 맨체스터 코딩 및 디코딩 예시를 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이 한 프레임 내에 정보는 6 비트로 구성되며, 따라서 이 경우 전달 가능한 OAM 전보의 가지 수는 64개가 된다.
이상에서 설명된 실시예에 따라 전송시험을 실시하기 위한 시험방법은 제2지점 광송수신기에 입력되는 수신 광신호 파워를 가변하고, 각각의 수신 광신호 파워에 대해 총 5회 전송 실시하였으며, 시험 조건 (symbol period = 250ms, Inter-frame period = 500ms, Burst frame numbers = 256 (Data 0~255)에 따른 결과는 [표 1]과 같다.
제2지점 광송수신기 수신파워 (dBm) 전송 에러율
1회 2회 3회 4회 5회 average
-35 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
-40 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
-45 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
-50 5.88% 4.31% 2.35% 1.96% 0.78% 3.06%
[표 1]에서와 같이 수신감도가 통산적인 데이터 수신감도 보다 월등히 높은 -45 dBm 이므로 제시된 방식이 원격 OAM 제어에 하자가 없음을 보여준다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 제1지점 광송수신기
200: 제2지점 광송수신기
300: 제1지점 시스템
310: 제1지점 전기적 정합부
400: 제2지점 시스템
410: 제2지점 전기적 정합부

Claims (2)

  1. 제1지점 광송수신기와 원격지에 위치한 제2지점 광송수신기로 구성된 광통신 네트워크에서의 OAM 제어 방법으로서,
    제1지점 시스템 또는 광송수신기와 제2지점 시스템 또는 광송수신기 사이에 OAM 정보를 교환하기 위해, 광송수신기에 구비된 LDD가 지원하는 Tx_Disable 기능과, LA가 지원하는 Rx_LOS 기능, PD가 지원하는 전류 모니터링 기능, 그리고 광송수신기와 전기적으로 연결된 시스템과의 통신기능을 사용하는 것
    으로 이루어지는 원격지 광송수신기에 대한 OAM 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1지점 및 제2지점 광송수신기 각각이 정상적인 광데이터 전송 상태로 진입을 위해 사전에 요구되는 제1지점 시스템 또는 광송수신기와 제2지점 시스템 또는 광송수신기 사이의 OAM 정보 교환은,
    제1지점 시스템 또는 광송신기에서 수행되는 원격 OAM 정보 인코딩 및 젭지점 광송수신기에서 수행되는 원격 OAM 광신호 송출하는 단계;
    상기 제2지점 광송수신기에서 수행되는 OAM 정보 수신; 제2지점 시스템 또는 광송수신기에서 수행되는 OAM 정보 디코딩, 제2지점 광송수신기에 대한 OAM 수행, 그리고 제2지점 광송수신기에 의한 데이터 광신호 송출하는 단계;
    상기 제1지점 시스템 또는 광송수신기는 원격 OAM 정보를 반복 송출 하다가 제2지점으로부터 광신호를 수신하면 송출을 중단하고 원격 OAM 제어 과정을 종료하는 절차를 포함하는, 비동기식 시리얼 (asynchronous serial)통신이 이루어지는 단계
    로 이루어지는 것을 특징으로 원격지 광송수신기에 대한 OAM 제어 방법.















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