KR970000067B1 - Optical repeater - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 일반적인 광증폭 중계기 감시신호 전송장치의 기본 구성도.1 is a basic configuration of a general optical amplifier repeater monitoring signal transmission device.
제2도는 여기광의 세기에 따른 이득계수의 변화를 나타낸 그래프.2 is a graph showing the change of the gain coefficient according to the intensity of the excitation light.
제3도는 수신된 광신호로부터 데이터 신호와 감시신호를 분리하는 개념도.3 is a conceptual diagram for separating a data signal and a monitoring signal from the received optical signal.
제4도는 본 발명의 일실시에 따른 광증폭 중계기의 감시신호 전송방법을 설명하기 위한 예시도.Figure 4 is an exemplary view for explaining a method for transmitting a monitoring signal of the optical amplifier repeater according to an embodiment of the present invention.
제5도는 본 발명의 일실시에 따른 광증폭 중계기 감시신호 전송 장치의 구성도.5 is a block diagram of an optical amplifier repeater monitoring signal transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
제6도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광증폭 중계기의 감시신호 전송방법을 설명하기 위한 예시도.6 is an exemplary view for explaining a method for transmitting a monitoring signal of an optical amplifier, according to another embodiment of the present invention.
제7도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광증폭 중계기의 감시신호 전송장치의 구성도.7 is a block diagram of a monitoring signal transmission apparatus of the optical amplifier repeater according to another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
101 : 광아이솔레이터 102 : 여기용 광원101: optical isolator 102: excitation light source
103 : 신호광/여기광 혼합기 104 : 에르븀 첨가 광섬유103: signal light / excitation light mixer 104: Erbium-doped optical fiber
105 : 여기광 차단필터 106 : 전원 및 감시제어부105: excitation light blocking filter 106: power supply and monitoring control unit
301 : 포토다이오드 302 : 전치증폭기301: photodiode 302: preamplifier
303,503,703 : 저역통과필터 304 : 전폭제한기303,503,703: Low pass filter 304: Full width limit
401, 601 : 송신기 402,502,602,702 : 수신기401, 601: transmitter 402,502,602,702: receiver
501,508,701,709 : 탭 504 : 시간대역 판별회로501,508,701,709: Tab 504: Time band discrimination circuit
505,706 : 감시제어부 506,707 : 여기광 변조부505,706: supervisory control unit 506,707: excitation light modulator
507,708 : 평균광 출력 감시제어부 704 : 장애보고 판별회로507,708: average light output monitoring control unit 704: fault reporting discrimination circuit
705 : 감시신호 전송 제어부 #1 내지 #n : 광중계기705: monitoring signal transmission control unit # 1 to #n: optical repeater
본 발명은 광섬유를 소정 신호의 전송로로 사용하는 광전송 시스템에서 광증폭 중계기의 상태 감시를 위한 감시신호 전송방법 및 그 전송장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for transmitting a supervisory signal for monitoring a condition of an optical amplifier and an apparatus for transmitting the same in an optical transmission system using an optical fiber as a transmission path for a predetermined signal.
일반적으로, 광섬유를 따라 진행하는 광신호는 전송로 내의 흡소, 산란, 반사 및 외부쪽으로부터의 방사 등에 의한 손실로 점차 감소되며, 신호의 세기가 어느 한계 이하가 되면 수신이 불가능하게 되므로 장거리 전송을 위해서 신호의 세기가 광수신기의 수신감도 범위에 잇도록 증폭시켜야만 한다.In general, the optical signal traveling along the optical fiber is gradually reduced due to loss in absorption, scattering, reflection, and radiation from the outside of the transmission path. In order to achieve this, the signal strength must be amplified to be within the reception sensitivity of the optical receiver.
따라서, 장거리 전송로에는 감쇄된 신호를 증폭시켜주는 중계기가 일정 간격으로 설치 운용되는데, 이러한 광전송 장치 전체의 동작상태 감시를 위해서는 원거리에 위치한 중계기의 동작 상태를 항상 감시할 수 있어야 하며, 이를 위하여 각각의 광중계기는 데이터 전송과는 별도로 상태 감시기능과 감시신호 전송기능을 갖는다.Therefore, repeaters are installed at regular intervals to amplify the attenuated signals in the long-distance transmission path. In order to monitor the operation state of the entire optical transmission device, it is necessary to always monitor the operation state of the repeater located at a long distance. Optical repeater has status monitoring function and monitoring signal transmission function.
종래의 광중계기는 장거리를 지나오면서 감쇠된 광신호를 수신(receiving)하여 전기신호로 변환하고, 이를 성형(reshaping)증폭(regenerating)한 후, 다시 광신호로 변환하여 전송한다. 따라서 이러한 종래 방식의 광중계기를 3R 방식이라 하며, 이러한 기능을 수행하기 위해 각종의 고속 전자회로와 광전자소자로 매우 복잡하게 구성되어 있다.A conventional optical repeater receives an attenuated optical signal over a long distance, converts it into an electrical signal, reshapes it, converts it into an optical signal, and then transmits the converted optical signal. Therefore, such a conventional optical repeater is called a 3R method, and is composed of various high-speed electronic circuits and optoelectronic devices to perform such a function.
종래의 전송로에 사용되는 전송방식은 시분할 다중화 디지틀 전송방식이므로, 3R 방식 중계기에서의 상태 감시신호는 데이터 전송신호의 일부에 시분할 다중화 형태로 끼어 넣어 전송하는 것이 일반적이나, 광증폭 중계기는 입력 광신호를 단순히 증폭하여 출력하므로 감시 신호를 데이터 전송신호 내에 시분할 방식으로 삽입할 수 없다는 문제점이 있었다.Since the transmission method used in the conventional transmission path is a time division multiplexed digital transmission method, the state monitoring signal in the 3R repeater is generally embedded in a time division multiplexed form in a part of the data transmission signal. Since the signal is simply amplified and output, there is a problem in that the monitoring signal cannot be inserted into the data transmission signal in a time division manner.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 에르븀이 첨가된 광섬유를 이득매질로 하여 광여기에 의해 동작하는 광증폭기를 중계기로 사용한 광전송시크템에서 광증폭기의 여기광을 변조함으로써, 발생하는 이득계수의 변동현상을 이용하여 데이터 전송신호를 반송자로 하여 여기에 진폭변조 형태로 감시신호를 시간분할 다중하여 전송하는 광증폭 중계기 감시신호 전송방법 및 그 전송장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention provides a gain coefficient generated by modulating excitation light of an optical amplifier in an optical transmission system using an optical amplifier operated by optical excitation as a gain medium using an erbium-doped optical fiber as a gain medium. It is an object of the present invention to provide an optical amplifier repeater supervisory signal transmission method and a transmission apparatus for transmitting a data transmission signal as a carrier and time-division multiplexing the supervisory signal in the form of amplitude modulation.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 전단의 광증폭 중계기가 정상이면 수신된 전단 중계기의 감시신호를 삭제하고, 자신의 감시신호만을 전송하며, 전단의 광증폭 중계기가 장애상태이면 전단 중계기의 상태를 자신의 감시신호에 포함시켜 다음단의 광증폭 중계기로 전송함으로써, 짧은 시간에 전체 광증폭 중계기의 상태를 파악할 수 있는 광증폭 중계기 감시신호 전송방법 및 그 전송장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention, if the front end of the optical amplification repeater deletes the monitoring signal of the received shear repeater, and transmits only its own monitoring signal, if the front end of the optical amplification repeater failure state of the shear repeater The present invention provides an optical amplification repeater monitoring signal transmission method and its transmission apparatus capable of grasping the state of an entire optical amplification repeater in a short time by being included in its own monitoring signal and transmitted to the next optical amplifier repeater.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 광증폭 중계가 감시신호 전송장치는, 광증폭 중계기의 입력단 및 출력단에 연결되어 고속의 데이터 신호와 진폭변조 형태로 중첩된 감시신호로 이루어진 광신호로부터 광신호의 일부를 추출하는 제1 및 제2추출수단 ; 상기 광증폭 중계기 입력단의 제1추출수단에 의해 추출된 광신호를 입력받아 전기신호로 변화시켜 출력하는 수신수단 ; 상기 수신수단으로 부터 전기신호를 입력받아 전단의 광증폭 중계기 감시신호를 추출한는 저역통과 필터링수단 ; 상기 저역통과 필터링수단으로부터 추출된 감시신호를 입력받고, 자신의 감시신호를 삽입해야할 할당된 시간대역을 찾아내어 그 시점에 감시신호 전송제어 신호를 출력하는 시간대역 판별수단 ; 상기 시간 대역 판별수단으로부터 감시신호 전송제어 신호를 입력받아 상기 저역 농과필터링수단을 통해 추출된 감시신호 열(signal train)의 시작점과 끝나는 점을 판별하여 감시신호가 끝나는 점 바로 뒤에 자시의 감시 신호를 삽입하는 감시제어수단 ; 상기 광증폭 중계기 출력단의 제2추출수단에 의해 추출된 소정의 광신호를 입력받아 추출된 광출력을 감시하여 광 중폭중계기의 변조율 및 증폭율을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 평균광 출력 감시제어수단 ; 및 상기 감시제어수단으로부터 감시신호 열을 입력받고, 상기 평균광 출력 감시제어수단으로부터 제어신호를 입력받아 광증폭중계기의 여기용 광원 전원 공급 및 번호를 수행하는 여기광변조수단을 구비한 것을 특징으로 한다.The optical amplifier relay monitoring signal transmission apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is connected to the input terminal and the output terminal of the optical amplifier repeater is composed of a high speed data signal and a supervisory signal superimposed in the form of amplitude modulation First and second extraction means for extracting a part of the optical signal from the signal; Receiving means for receiving the optical signal extracted by the first extracting means of the optical amplifier repeater input stage, converting the optical signal into an electrical signal and outputting the electrical signal; A low pass filtering means for receiving an electric signal from the receiving means and extracting an optical amplification repeater supervisory signal at a front end; Time band discriminating means for receiving the supervisory signal extracted from the low pass filtering means, finding an allocated time band into which the supervisory signal is to be inserted, and outputting a supervisory signal transmission control signal at that time; The monitoring signal transmission control signal is inputted from the time band discriminating means to determine the starting point and the ending point of the signal train (signal train) extracted through the low pass filter and filtering means. Supervisory control means for insertion; Monitoring the average light output by receiving a predetermined optical signal extracted by the second extraction means of the optical amplifier repeater output stage and outputting a control signal for controlling the modulation rate and amplification rate of the optical medium repeater Control means; And an excitation light modulation means for receiving a monitoring signal string from the monitoring control means and receiving a control signal from the average light output monitoring control means and supplying a light source power for excitation of an optical amplifier and a number thereof. do.
또한, 본 발명의 다른 실시예에따른 감시신호 전송방법은, 광전송시스템의 광증폭 중계기 감시신호 전송 방법에 있어서, 각각의 광증폭 중계기 자신의 동작 상태를 나타내는 감시신호와 각각의 광증폭 중계기에 입력되는 데이터 신호를 진폭 변조하여 전송하되, 전단의 광증폭 중계기로부터 수신된 감시신호를 판별하여 상기 전단의 광증폭 중계기가 정상적으로 동작하는 경우에는 수신된 상기 전단의 광증폭 중계기 감시신호를 삭제한 후, 자신의 감시신호만을 전송하고, 상기 전단의 광증폭 중계기로부터 장애발생 보고 감시신호를 수신하였을 경우에는 상기 전단의 광증폭 중계기로부터 수신한 장애 보고 내용을 자신의 광증폭 중계기 감시신호에 포함하여 다음단의 광증폭 중계기로 전송하고, 장애보고 신호는 다음단의 광증폭 중계기에서 삭제되지 아니하고 계속 중계되도록 함으로써, 최종단의 광증폭 중계기 감시제어장치로 하여금 전체 광증폭 중계기를 감시하도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the monitoring signal transmission method according to another embodiment of the present invention, in the optical amplification repeater monitoring signal transmission method of the optical transmission system, each of the monitoring signal indicating the operation state of each optical amplifier repeater and each of the optical amplifier Amplitude modulated data signal is transmitted, and the monitoring signal received from the optical amplifier repeater of the front end is determined. When the optical amplifier repeater of the front end operates normally, the received optical amplifier repeater signal of the front end is deleted. If only the monitoring signal of its own is transmitted and a failure occurrence report monitoring signal is received from the optical amplifier repeater of the front end, the failure report received from the optical amplifier repeater of the front end is included in the optical amplifier repeater monitoring signal. To the optical amplifier repeater, and the fault report signal is deleted from the next optical amplifier repeater. Nor by the relay to continue, causes the optical amplifier repeater supervisory control in a final stage is characterized in that to monitor the entire optical amplifier repeater.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 감시신호 전송장치는, 광증폭 중계기의 입력단 및 출력단에 연결되어 고속의 데이터 신호와 진폭변조 형태로 중첩된 감시신호로 이루어진 광신호로부터 광신호의 일부를 추출하는 제1 및 제2추출수단 ; 상기 광증폭 중계기기 입력단의 제1추출수단에 의해 추출된 광신호를 입력받아 전기신호로 변환시켜 출력하는 수신수단 ; 상기 수신수단으로부터 전기신호를 입력받아 전단의 광증폭 중계기 감시신호를 추출하는 저역통과 필터링수단 ; 상기 저역통과 필터링수단을 통해 추출된 전단의 감시신호를 입력받아 상기 전단의 광증폭 중계기가 정상인지 아닌지를 판별하여, 정상인 경우에는 전단의 감시신호를 삭제하기 위한역변조 신호를 출력하고, 장애발생시에는 장애보고신호인 중계신호를 출력하는 장애보고판별수단 ; 상기 장애보고 판별수단으로부터 장애보고신호인 중게신호가 입력되면 중계신호뒤에 자신의 감시 신호를 부가하도록 제어신호를 출력하고, 상기 전단의 광증폭 중계기가 정상인 경우에는 자신의 감시신호만을 출력하도록 제어신호를 출력하는 감시신호 전송제어수단 ; 상기 감시신호 전송제어수단으로부터 제어신호를 입력받아 광증폭 중계기 감시신호를 출력하는 감시제어수단 ; 상기 광증폭 중계기 출력단의 제2추출수단을 통해 추출된 소정의 광신호를 입력받아 상기 추출된 광출력을 감시하여 광증촉중계기의 변조율 및 증폭율을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 평균광 출력 감시제어수단 ; 및 상기 장애보고 판별수단과 상기 감시제어수단 및 상기 평균광 출력 감시제어수단으로 부터 출력신호를 입력받아 광증폭 중계기의 데이터 신호 세기를 변조시키는 여기광 변조수단을 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the monitoring signal transmission apparatus according to another embodiment of the present invention, connected to the input terminal and the output terminal of the optical amplifier repeater extracts a part of the optical signal from the optical signal consisting of a high-speed data signal and the supervisory signal superimposed in the form of amplitude modulation First and second extracting means; Receiving means for receiving the optical signal extracted by the first extraction means of the optical amplification repeater input terminal, converting the optical signal into an electrical signal and outputting the electrical signal; A low pass filtering means for receiving an electrical signal from the receiving means and extracting an optical amplification repeater monitoring signal of a front end; Receive the monitoring signal of the front end extracted through the low pass filtering means to determine whether the optical amplifier repeater of the front end is normal or not, outputs a reverse modulation signal for deleting the front end of the monitoring signal, if a failure occurs, Fault reporting means for outputting a relay signal which is a fault report signal; The control signal outputs a control signal to add a supervisory signal after the relay signal when the middle signal signal, which is the fault report signal, is input from the fault report determining means, and outputs only the supervisory signal of the own signal when the optical amplification repeater of the front end is normal. Supervision signal transmission control means for outputting; Supervisory control means for receiving a control signal from the supervisory signal transmission control means and outputting an optical amplifier repeater supervisory signal; An average light output for receiving a predetermined optical signal extracted through the second extraction means of the optical amplifier repeater output stage and monitoring the extracted optical output to output a control signal for controlling the modulation rate and amplification ratio of the optical amplifier repeater; Supervisory control means; And an excitation light modulation means for modulating the data signal strength of the optical amplifier by receiving an output signal from the failure report determining means, the monitoring control means and the average light output monitoring control means.
이하, 본 발명의 기술적 원리를 제1도 내지 제3도를 참조하여 설명한 후, 제4도 내지 제7도를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the technical principles of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3, and then embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 7.
먼저, 본 발명의 기술적 원리는 다음과 같다.First, the technical principle of the present invention is as follows.
최근에 등장한 에르븀 첨가 광섬유 증폭기는 종래의 3R 중계기와는 달리 직접 광신호를 증폭(rdginerating)하므로 1R방식 광증폭 중계기로 불리며, 구조가 대폭 단순화되어 소비전력 감소 및 신회도 향상 면에서 크게 기대를 모으고 있다.Recently introduced erbium-doped fiber amplifiers, unlike conventional 3R repeaters, directly amplify the optical signal (rdginerating), so they are called 1R optical amplification repeaters. have.
제1도는 일반적인 광증폭 중계기 감시신호 전송장치의 기본 구조도로서, 도면에 도시된 바와 같이 광아이솔레이터(optical isolator)(101)는 광신호를 입력받아 순방향으로 진행하는 광신호는 통과시키고, 역방향으로 진행하는 광신호는 차단하는 일종의 광학 정류자 역할을 하며, 패러데이 회전자(Faraday rotator)와 편광자로 구성된다. 여기용 광원(102)은 980nm 혹은 1480nm 파장의 반도체 레이저와 같은 여기용(pumping 혹은 excitating)광을 방생하며, 신호광/여기광 혼합기(103)는 상기 광아이솔레이터(101)와 여기용 광원(102)으로부터 출력되는 신호전송광과 여기광을 혼합하여 에르븀 첨가 광섬유(104)로 전달한다.FIG. 1 is a basic structural diagram of a general optical amplification repeater monitoring signal transmission apparatus. As shown in the drawing, an optical isolator 101 receives an optical signal and passes an optical signal in a forward direction, and proceeds in a reverse direction. The optical signal acts as a kind of optical commutator to block and consists of a Faraday rotator and a polarizer. The excitation light source 102 generates excitation light such as a semiconductor laser of 980 nm or 1480 nm wavelength, and the signal light / excitation light mixer 103 is the optical isolator 101 and the excitation light source 102. The signal transmission light and the excitation light output from the mixture are mixed and transferred to the erbium-doped optical fiber 104.
에르븀 첨가 광섬유(104)는 석영계 유리(silica glass)광섬유에 회토류원소인 에르븀을 미량 첨가(doping)한 것으로, 광섬유 내를 지나는 강한 여기과을 흡수하여 높은 에너지 준위(energy state)로 여기된 에르븀 이온(ion)이 1550nm 부근의 파장을 갖는 신호전송광에 의해 유도방출(stimulated emission)을 일으키면서 신호광을 증폭시키게 된다.The erbium-doped optical fiber 104 is a doping of a rare earth element of erbium on a quartz glass optical fiber, which absorbs strong excitations passing through the optical fiber and is excited by a high energy state. The ion amplifies the signal light while causing the stimulated emission by the signal transmission light having a wavelength around 1550 nm.
그리고, 여기광 차단필터(105)은 에르븀 첨가 광섬유를 지나면서 미처흡수되지 않은 여기광을 밖으로 나가지 못하도록 차단하는 기능을 갖으며, 전원 및 감시제어부(106)는 광증폭기의 기능을 제어하고, 상기 여기용 광원(102)에 전력을 공급하는 역할을 한다.In addition, the excitation light blocking filter 105 has a function of blocking the excitation light that has not been absorbed while passing through the erbium-doped optical fiber to go out, and the power supply and monitoring control unit 106 controls the function of the optical amplifier, It serves to supply power to the excitation light source 102.
상기 설명한 에르븀 첨가 광섬유 증폭기는 여기광원에 의해 에너지를 공급받으며, 이득(gain)은 여기광원의 세기에 따라 제2도에 도시된 바와 같이 변화한다. 따라서, 여기광원의 세기와 이득이 선형적으로 비례하는 영역에서 동작하는 광증폭기의 여기광을 변조시키면 증폭기의 이득이 변화하는 것을 이용하여 데이터 신호의 세기를 변호할 수 있다.The erbium-doped optical fiber amplifier described above is energized by an excitation light source, and the gain changes as shown in FIG. 2 in accordance with the intensity of the excitation light source. Therefore, modulating the excitation light of the optical amplifier operating in a region where the intensity and the gain of the excitation light source are linearly proportional, the strength of the data signal can be defended by using the change in the gain of the amplifier.
이득매질(gain medium)로 사용되는 에르븀 첨가 광섬유 내의 에르븀 원소는 준안정상태(metastable state)에 있는 전자(electrom)의 평균수명이 약 10밀리초(msec)정도로 비교적 길기때문에 여기광의 변조속도가 빠른 경우에는 이록계수의 변조가 불가능하지만, 감시신호의 전송 속도는 초당 수십 킬로 비트(Kilo-bits per second)이하로도 충분하기 때문에 여기광의 변조에 의한 이득계수의 변동으로 데이터 신호의 세기를 변조할 수 있다.The erbium element in the erbium-doped optical fiber used as a gain medium has a relatively long modulation life of about 10 milliseconds (msec) of electrons in a metastable state, so the modulation rate of the excitation light is high. In this case, it is impossible to modulate this lock factor, but the transmission speed of the supervisory signal is enough to be several tens of kilobits per second or less. Can be.
감시신호에 의해 변조된 데이터신호의 세기변동률(변조도)은 전송시스템에서의 데이터 수신기능에 영향을 주지 않는 범위내로 제한되며, 수신된 신호로부터 저역통과필터(low-pass filter)를 사용하여 감지신호를 분리해낼 수 있다.The intensity variation rate (modulation degree) of the data signal modulated by the supervisory signal is limited within a range that does not affect the data receiving function in the transmission system, and is detected from a received signal using a low-pass filter. You can isolate the signal.
제3도는 이와 같은 수신된 광신호에서 데이터 신호와 감시신호를 분리하는 개념도로서, 포토다이오드(photodiode,301)는 입력되는 광신호를 전기신호로 변환하며, 이때의 전기신호는 매우 작기 때문에 저잡음의 전지증폭기(302)를 사용하여 취급이 용이한 수단으로 증폭한다. 이 신호의 일부는 감시신호 주파수 이하의 신호만을 통과시키는 저역통과필터(303)를 자니 감시신호 수신회로로 입력되며, 일부는 진폭제한기(304)를 지나면서 감시신호에 의한 진폭 변동과 주위환경 및 선로상태 변동에 따른 신호의 진폭 변동을 없앤 후, 데이터 수신회로로 들어간다.3 is a conceptual diagram that separates a data signal and a monitoring signal from the received optical signal. The photodiode 301 converts an input optical signal into an electrical signal, and since the electrical signal is very small, low noise The battery amplifier 302 is used for amplification by means of easy handling. Part of this signal is input to the supervisory signal receiving circuit through a low pass filter 303 which passes only a signal below the supervisory signal frequency. And after eliminating the amplitude variation of the signal due to the line state variation, enters the data receiving circuit.
본 발명은 상기 제1도 내지 제3도를 통해 설명한 원리들을 이용하며, 데이터 전송신호를 감시신호로 직접 변조하는 방식을 이용한 것으로, 다음과 같은 두가지 실시예를 들 수 있다.The present invention uses the principles described with reference to FIGS. 1 through 3 and uses a method of directly modulating a data transmission signal into a monitoring signal. Two embodiments are as follows.
본 발명의 일실시예는 수신된 전단의 감시신호 뒤에 자신의 감시신호를 부가하여 다음 단으로 전송함으로써 광중계기를 감시하는 방법으로, 처음의 광중계는 감시신호의 길이에 총 광중계기 개수를 곱한 것보다 긴시간 간격으로 주기적으로 자신의 감시신호를 다음단으로 전송하며, 두 번째의 광중계기는 수신된 감시신호에 이어서 지정된 자신의 시간대역(time slot)에 자신의 감시신호를 단순 부가하여 전송하고, 이후의 광중계도 이러한 동작을 반복함으로써 최종단의 감시제어시스템으로 하여금 전체의 광중계기를 감시하도록 한다.One embodiment of the present invention is a method for monitoring an optical repeater by adding its own monitoring signal to the next stage after the monitoring signal of the front end received, the first optical relay is the length of the monitoring signal multiplied by the total number of optical repeaters It transmits its own monitoring signal to the next stage periodically at a longer time interval than the second one, and the second optical repeater simply adds its own monitoring signal to its designated time slot following the received monitoring signal. Then, the subsequent optical relays repeat this operation to cause the final stage monitoring and control system to monitor the entire optical repeater.
제4도는 이와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 광증폭 중계기의 감시신호 전송 방법을 설명하기 위한 예시도를 나타낸다.Figure 4 shows an exemplary view for explaining a method for transmitting the monitoring signal of the optical amplification repeater according to an embodiment of the present invention.
송신기(401)는 고속의 데이터신호를 광섬유를 통해 전송하며, 장거리를 지나면서 약해진 신호는 광증폭 방식의 광중계기에 의해 증폭되어 중계된다. 제1감시신호는 제1광중계기(#1)자신의 동작 상태를 나타내는 신호로서, 제1광중계기(#1)의 여기용 광원 전원부로 공급되어 여기광의 변조에 의한 이득계수의 변동으로 데이터 신호의 세기를 변조하게 된다. 수신기(402)는 수신된 광신호를 전기신호로 바꾸어 앞서 설명한 제3도와 같이 데이터신호와 감시신호를 분리하여 출력하며, 분리된 감시신호는 제1광중계기의 감시신호 내지 제n광중계기의 감시신호까지 순차적으로 배열되어 있다.The transmitter 401 transmits a high speed data signal through an optical fiber, and a signal weakened over a long distance is amplified and relayed by an optical amplification optical repeater. The first monitoring signal is a signal indicating the operation state of the first optical repeater # 1 itself, and is supplied to the excitation light source power supply unit of the first optical repeater # 1, and the data signal is changed due to the variation of the gain coefficient due to the modulation of the excitation light. It modulates the strength of. The receiver 402 converts the received optical signal into an electrical signal and separates and outputs the data signal and the monitoring signal as shown in FIG. 3, and the separated monitoring signal is monitored by the monitoring signal of the first optical repeater to the nth optical repeater. The signals are arranged sequentially.
제5도는 본 발명의 일실시예에 따른 광증폭 중계기의 감시신호 전송 장치의 구성도를 나타낸다.5 is a block diagram of a monitoring signal transmission apparatus of the optical amplifier repeater according to an embodiment of the present invention.
고속의 데이터 신호와 진폭변조 형태로 중첩된 감시신호로 이루어진 전단으로부터 전송되어온 신호는 탭(tap)(501)을 지나면서 광신호의 일부가 인출되어 수신기(502)에서 전기신호로 변화되고, 저역통과 필터(503)를 거쳐 전단의 감시신호를 추출해낸다.The signal transmitted from the front end consisting of a high-speed data signal and a supervisory signal superimposed in the form of amplitude modulation passes through a tap 501, and a part of the optical signal is extracted and converted into an electrical signal at the receiver 502. The monitoring signal of the front end is extracted through the pass filter 503.
시간대역 판별회로(504)는 자신의 감시신호를 삽입할 수 있도록 할당된 시간대역을 찾아내는 역할을 하며, 감시신호 열(signal train)의 시작점과 끝나는 점을 판별하여 감시신호가 끝난는 점 바로 뒤에 자신의 감시 신호를 삽입하도록 감시제어부(505)에 감시신호 전송 개시를 명령한다.The time band determination circuit 504 finds a time band allocated to insert its own monitoring signal, and determines a starting point and an ending point of a signal train and immediately after the end of the monitoring signal. The supervisory control unit 505 is instructed to start the supervisory signal transmission so as to insert the supervisory signal.
여기광 변조부(506)는 광중계기의 여기용 광원 전원 공급 및 변조를 담당하며, 앞서 제2도를 통해 설명한 바와 같이 여기광의 변조에 의한 이득계수의 변동으로 데이터 신호의 세기를 변조하게 된다. 따라서, 광중계기에서 전송하는 감시신호를 F1(t)라 할 때, n개의 광중계기를 사용하는 광전송시스템에서의 최종단 감시신호는 F1(t)+F2(t )+...+F1-1(t)+F1(t)...+Fn(t)의 형태로 반복된다.The excitation light modulator 506 is responsible for supplying and modulating the light source for the excitation light source of the optical repeater. As described above with reference to FIG. 2, the excitation light modulator 506 modulates the intensity of the data signal due to the variation of the gain coefficient due to the modulation of the excitation light. Therefore, when the monitoring signal transmitted from the optical repeater is called F 1 (t), the last stage monitoring signal in the optical transmission system using n optical repeaters is F 1 (t) + F 2 (t) + ... Repeated in the form + F 1-1 (t) + F 1 (t) ... + F n (t).
평균광출력 감시제어부(507)는 또 다른 탭(508)에서 추출된 광출력을 감시하여 광증폭기의 변조율 및 증폭율을 제어한다.The average light output monitoring control unit 507 monitors the light output extracted from another tap 508 to control the modulation rate and amplification rate of the optical amplifier.
상기 설명과 같이 수신된 전단의 감시신호에 자신의 감시신호를 부가하여 전송하는 방식에서는 광중계기의 구성이 간단한 반면, 광중게기의수에 비례하여 전송해야 살 감시신호의 양이 늘어나고, 전체 광중계기 상태를 판독하는데 장시간이 소요되기 때문에, 본 발명의 다른 실시예에서는 수신된 전단의 감시신호를 반송자에서 삭제하고, 자신의 감시신호만을 다음단으로 전송하는 방법을 제시한다.As described above, in the method of adding and transmitting its own monitoring signal to the received monitoring signal of the front end, the configuration of the optical repeater is simple, while the amount of monitoring signal to be transmitted increases in proportion to the number of optical weights, and the entire optical repeater Since it takes a long time to read the status, another embodiment of the present invention proposes a method of deleting a received supervisory signal from the carrier and transmitting only its own supervisory signal to the next stage.
제6도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광증폭 중계기의 감시신호 전송 방법을 설명하기 위한 예시도로소, 도면에서 601은 송신기, 602는 수신기, #1 내지 #n는 광증폭 중계기를 각각 나타낸다.6 is an exemplary diagram for describing a method for transmitting a monitoring signal of an optical amplifier, according to another embodiment of the present invention. In the drawings, reference numeral 601 denotes a transmitter, 602 denotes a receiver, and # 1 to #n denote optical amplifiers.
도면의 도시된 바와 같이 최초의 광중계기(#1)는 자신의 감시신호를 다음단으로 전송하며, 이를 수신한 두 번째의 광중계기(#2)는 전단의 광중계기(#1)가 정상일 경우 수신된 감시신호를 삭제하고 자신의 감시신호만을 전송한다.As shown in the figure, the first optical repeater (# 1) transmits its own monitoring signal to the next stage, and the second optical repeater (# 2) receiving the same when the optical repeater (# 1) of the front end is normal Deletes the received surveillance signal and transmits only its own surveillance signal.
만일, 전단의 광중계기로부터 장애발생 보고 신호를 수신하였을시는 전단으로부터 수신한 장애 보고 내용을 자신의 감시신호에 포함하여 다음단으로 전송하며, 장애보고 신호는 다음단의 공중계기에서 삭제되지 아니하고, 계속 중계됨으로써 최종단의 감시제어시스템으로 하여금 장애의 종류와 발생한 부위를 판별할 수 있도록 하는 것이다.If the failure report signal is received from the previous optical repeater, the fault report received from the front end is included in its own monitoring signal and transmitted to the next stage. In this case, the relay is continuously relayed to allow the end-level supervisory and control system to determine the type of failure and the site of occurrence.
여기광의 변조에 의한 광증폭 중계기의 이득계수 변동률을 △a라 하고, 전단의 감시신호를 F1-1(t)라 할 때, I번째 광증폭 중계기의 여기용 광원을 -△aF1-1(t)로 변조시켜주면 전단의 감시 신호에 의해 변조된 반송자는 역위상의 동일 진폭을 갖는 신호로 재변조되어 전단의 감시신호를 삭제할 수 있다.When the gain coefficient variation rate of the optical amplification repeater due to modulation of the excitation light is Δa and the front end monitoring signal is F 1-1 (t), the excitation light source of the I-th optical amplification repeater is -ΔaF 1-1 If modulated to (t), the carrier modulated by the supervisory signal of the front end can be remodulated into a signal having the same amplitude in the reverse phase to delete the supervisory signal.
따라서, I번째 광증폭 중계기의 감시신호 F1(t)만으로 변조된 반송자를 억기 위해서는 여기용 광원을 aF1(t)-△aF1-1(t)로 변조시키면 된다. 여기서 a는 감시신호의 변조 정도를 조정하기 위한 계수이다.Therefore, in order to suppress the carrier modulated by only the monitoring signal F 1 (t) of the I-th optical amplifier, the excitation light source may be modulated with aF 1 (t) -ΔaF 1-1 (t). Where a is a coefficient for adjusting the modulation degree of the monitoring signal.
제7도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광증폭 중계기의 감시신호 전송 장치 구성도를 나타낸다.7 is a block diagram of a monitoring signal transmission apparatus of an optical amplifier according to another embodiment of the present invention.
탭(701)을 지나면서 인출된 광신호는 수신기(702)에서 전기신호로 변환되고, 이로부터 저역통과필터(703)를 사용하여 전단의 감시신호를 추출해낸다. 장애보고 판별회로(704)는 수신된 전단의 감시신호로부터 전단의 광증폭중계기가 정상인지 아닌지를 판별하여, 정상인 경우에는 전단의 감시신호를 삭제하기 위한 역변조 신호를 송출하고, 장애발생시에는 중계신호를 송출한다.The optical signal drawn out through the tab 701 is converted into an electrical signal at the receiver 702, and the supervisory signal at the front end is extracted using the low pass filter 703. The failure report determination circuit 704 determines whether the optical amplifier of the front end is normal or not from the received monitoring signal of the front end, and if it is normal, sends an inverse modulated signal for deleting the front end of the monitoring signal, and relays when a failure occurs. Send a signal.
감시신호 전송제어부(705)는 전단의 광증폭중계가 정상인 경우 뒤에서 설며오딜 감시제어부(706)가 자신의 감시신호를 송출하도록 명령하며, 전단의 광증폭중계기 장애발생시에는 장애보고를 위한 중계신호 뒤에 자신의 감시신호를 첨가하도록 한다.The supervisory signal transmission control unit 705 stands behind the front when the optical amplification relay in the front end is normal and instructs the monitoring supervisor 706 to transmit its own supervisory signal. Add your own monitoring signals.
감시제어부(706)는 자신의 상태를 감시하고 감시신호 전송제어부(705)의 명령에 따라 감시신호를 발생시킨다. 여기서 변조부(707)는 장애보고 판별회로(704) 및 감시제어부(706)로부터 받은 신호로 데이터 신호의 세기를 변조시킨다.The monitoring control unit 706 monitors its own state and generates a monitoring signal according to the command of the monitoring signal transmission control unit 705. Here, the modulator 707 modulates the strength of the data signal with signals received from the fault report determining circuit 704 and the supervisory control unit 706.
평균광출력 감시제어부(708)는 또 다른 탭(709)에서 추출된 광출력을 감시하여 광중폭중계기의 변조율 및 증폭율을 제어한다.The average light output monitoring control unit 708 monitors the light output extracted from another tap 709 to control the modulation rate and amplification rate of the optical width repeater.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 광증폭 중계기의 수가 많을 경우 충분한 감시신호 전송채널을 확보하여야 하는 문제점을 해결할 수 있으며, 감시신호를 데이터 전송신호와 동일한 전송로를 사용하여 전송하며, 간단하고 저렴하게 광증폭 중계기의 감시기능을 구현하는 효과가 있다.The present invention made as described above can solve the problem of securing a sufficient monitoring signal transmission channel when the number of optical amplification repeaters is large, and transmits the monitoring signal using the same transmission path as the data transmission signal, and provides a simple and low-cost It is effective to implement the monitoring function of the amplified repeater.
Claims (3)
Priority Applications (1)
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| KR1019930026135A KR970000067B1 (en) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | Optical repeater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019930026135A KR970000067B1 (en) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | Optical repeater |
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| KR950022300A KR950022300A (en) | 1995-07-28 |
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ID=19369636
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019930026135A KR970000067B1 (en) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | Optical repeater |
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1993
- 1993-12-01 KR KR1019930026135A patent/KR970000067B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950022300A (en) | 1995-07-28 |
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