KR100263391B1 - 파장분할다중화를 이용한 광선로 절단지점 자동 모니터링 장치 - Google Patents

파장분할다중화를 이용한 광선로 절단지점 자동 모니터링 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파장분할다중화를 이용한 광선로 절단지점 자동 모니터링 장치에 관한 것으로서, 제 1 광전송모듈, 시험광 제어부, 제 2 광전송모듈, 제 1 광수신모듈, 파장분할다중화부, 빔 스플리터부, 및 모니터링부로 이루어진다.
본 발명의 구성요소 중, 제 1 광전송모듈은 임의의 데이터를 받아, 이에 해당하는 통신광신호를 출력시키고, LOS 상태가 검출되면 LOS 발생신호를 출력시킨다. 또한 시험광 제어부는 LOS 발생신호에 따라서 소정의 시험광 제어신호를 발생시키고, 제 2 광전송모듈은 시험광 제어신호에 따라서 시험광신호를 발생시키며, 파장분할다중화부는 제 1 광전송모듈에서 출력되는 통신광신호와 제 2 광전송모듈에서 출력되는 시험광신호를 파장 분할 다중화하여 출력시킨다.
그리고, 빔 스플리터부는 파장분할다중화부의 출력신호를 광선로로 출력하거나, 광선로에서 반사되어 돌아오는 반사광신호로부터 시험광신호를 분리하여 출력하며, 모니터링 장치는 빔 스플리터부로부터 출력되는 시험광신호를 이용해서 광선로 절단지점을 검색하는 역할을 수행한다. 한편, 제 1 수신광모듈은 광선로로부터 광신호를 입력받아, 전기적 신호로 변환하여 출력한다.
본 발명을 사용하면, 광선로 상의 절단장소를 알 수 있으므로, 광선로의 유지/보수에 따른 시간과 비용을 감소시켜, 효율적인 망 관리가 가능한 효과가 있다.

Description

파장분할다중화를 이용한 광선로 절단지점 자동 모니터링 장치(A automatic monitoring unit of detecting disconnection points of optical fibers using wavelength division multiplexing)
본 발명은 광선로 감시시스템에 관한 것으로서, 특히 파장분할다중화 기술을 이용하여 광통신 망을 구성하는 광선로에 절단이 발생한 것을 검출하고, 또한 절단이 발생한 지점까지도 자동으로 모니터링할 수있는 장치인 파장분할다중화를 이용한 광선로 절단지점 자동 모니터링 장치(이하, 자동 모니터링 장치라 한다.)에 관한 것이다.
도 1은 ATM 교환기에 의해 연결되는 광통신 망의 간략한 개요도로서, 각 ATM 교환기(110,120)는 광선로(130)를 통하여 광신호를 주고받는다. ATM 교환기(110, 120)와 각 가입자들은 기존의 동축 케이블을 이용하여 연결되거나, 광 케이블로 연결될 수있으나, 아직까지는 대부분 동축 케이블로 연결되어 있다.
송신측 ATM 교환기(110)에 연결된 가입자가 데이터를 송신하면, 이 데이터는 먼저 송신측 ATM 교환기(110)로 수신되고, 이 신호는 ATM 기반의 신호로 변경되며, 다시 광신호로 변환되어 광선로(130)를 통해 전송된다. 이 신호는 수신측 ATM 교환기(120)에서 수신되고, 전기적 신호로 변환된 후 해당 가입자에게 최종 전달된다.
그러므로 각 ATM 교환기(110,120)에는 ATM 기반의 전기적 디지털 신호를 광신호로 바꾸어 광선로(130)로 전송하고, 또한 광선로(130) 상의 임의의 지점에서 광선로가 절단되는 상황이 발생하면, 광선로(130) 절단 상황을 파악할 수있는 장치(200)가 필요하다.
종래의 광선로 절단지점 검사장치는 단지 광선로(130) 상에 절단된 곳이 존재하는가 만을 검사할 수있다. 그래서, 광선로(130) 상에 절단이 존재한다는 것을 알아낸다고 하더라도 어느 곳에 절단이 발생하였는지는 알 수 없었으므로, 신속한 보수를 할 수없어, 해당 광선로를 통한 서비스가 많이 지연되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 파장분할다중화 기술을 이용하여 광통신 망을 구성하는 광선로(130) 상에 절단이 발생한 것을 검출하고, 또한 절단이 발생한 지점까지도 자동으로 모니터링할 수있는 장치인 파장분할다중화를 이용한 광선로 절단지점 자동 모니터링 장치(200)를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 파장분할다중화를 이용한 광선로 절단지점 자동 모니터링 장치는, 임의의 데이터를 받아, 이에 해당하는 통신광신호를 출력시키고, LOS(Loss Of Signal) 상태가 검출되면 LOS 발생신호를 출력시키는 제 1 광전송모듈; 상기의 LOS 발생신호에 따라서, 소정의 시험광 제어신호를 발생시키는 시험광 제어부; 상기의 시험광 제어신호에 따라서, 시험광신호를 발생시키는 제 2 광전송모듈; 상기의 광선로로부터 광신호를 입력받아, 전기적 신호로 변환하여 출력하는 제 1 수신광모듈; 상기의 제 1 광전송모듈에서 출력되는 통신광신호와 제 2 광전송모듈에서 출력되는 시험광신호를 파장 분할 다중화하여 출력시키는 파장분할다중화부; 상기 파장분할다중화부의 출력신호를 상기 광선로로 출력하거나, 광선로에서 반사되어 돌아오는 반사광신호로부터 시험광신호를 분리하여 출력하는 빔 스플리터부; 및 상기 빔 스플리터부로부터 출력되는 시험광신호를 이용해서 광선로 절단지점을 검색하는 모니터링 장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기의 시험광 제어부는 상기 시험광 제어신호로서 소정의 바이어스 전압을 발생시키는 전압 레귤레이터; 및 소정의 펄스 신호를 발생시키는 펄스 발생기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 모니터링 장치는 상기 빔 스플리터부로부터 출력되는 시험광신호를 입력받아 시험광신호를 검출하고, 증폭시켜 출력하는 광검출 및 증폭기; 상기 광검출 및 증폭기로부터 출력되는 광신호를 적분하여 출력하는 적분기; 상기 제 2 광전송모듈로부터 시험광신호가 출력된 시점으로부터 시작하여 시간을 계산하는 계수기; 및 상기 계수기와 적분기의 출력신호를 이용하여, 광선로 절단지점까지의 거리를 계산하는 비교기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 계수기는 상기 펄스 발생기에서 발생하는 펄스 신호의 수를 계수 하여, 그 역할을 수행하도록 구성될 수있다.
도 1은 ATM 교환기에 의해 연결되는 광통신 망의 간략한 개요도,
도 2는 본 발명에 따른 자동 모니터링 장치의 블록도 이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110,120: ATM 교환기 130: 광선로
200: 자동 모니터링 장치 210: 제 1 광전송모듈
220: 시험광 제어부 221: 전압 레귤레이터
222: 펄스 발생기 230: 제 2 광전송모듈
240: 제 1 광수신모듈 250: 파장분할다중화부
260: 빔 스플리터부 270: 모니터링부
271: 광검출 및 증폭기 272: 계수기
273: 적분기 274: 비교기
이하에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 모니터링 장치(200)의 블록도로서, 제 1 광전송모듈(210), 시험광 제어부(220), 제 2 광전송모듈(230), 제 1 광수신모듈(240), 파장분할다중화부(250), 빔 스플리터부(260), 및 모니터링부(270)로 이루어진다.
먼저, 자동 모니터링 장치(200)의 동작을 간략히 설명한다.
송신측 ATM 교환기(110)로부터 자동 모니터링 장치(200)로 입력되는 전기적 디지털 신호(입력 데이터)는 제 1 광전송모듈(210)을 통해 해당 광신호로 변환되어 광선로(130)로 보내진다. 이 때, 입력 데이터에 관하여 LOS(Loss Of Signal)가 발생하였으면, 시험광 제어부(220)는 제 2 광전송모듈(230)을 제어하여 고출력의 시험광을 출력시킨다.
이 시험광신호는 제 1 광전송모듈(210)로부터 출력되는 통신광신호와 파장분할다중화된 후, 빔 스플리터부(260)를 통해 광선로(130)로 보내진다. 그러면 광선로(130)로 보내진 이 다중화된 광신호는 광선로가 절단된 곳에서 반사된다. 그리고 반사된 광신호 중에서 시험광신호는 다시 빔 스플리터부(260)를 통해 모니터링부(270)로 수신된다. 모니터링부(270)는 이 수신된 시험광신호를 검사하여 절단지점을 찾아내어 ATM 교환기(110)의 상위 프로세서에게 보내거나, 별도의 모니터 장치로 출력시키게 되는 것이다.
이제 자동 모니터링 장치(200)의 각 구성요소에 대하여 상세히 설명한다.
제 1 광전송모듈(210)은 ATM 교환기(110)로부터 전송할 데이터(입력 데이터)를 받는다. 이 때, 입력 데이터는 전기적 디지털 신호이다. 그리고 이 입력 데이터를 광신호로 변환시킨 후 출력시키며, 동시에 입력 데이터를 검사하여 LOS가 발생하였는지를 검사한다. 만일 입력 데이터 검사 결과, LOS가 발생하였다면, 별도의 LOS 검출신호를 출력시킨다.
제 1 광수신모듈(240)은 타 ATM 교환기(120)로부터 광선로(130)를 통하여 전송되어 온 광신호를 받아 전기적 디지털 신호로 변환시킨 후 출력한다.
시험광 제어부(220)는 제 1 광전송모듈(210)에서 LOS 검출신호가 발생되는 경우, 제 2 광전송모듈(230)에 시험광신호를 출력시키라는 시험광 제어신호를 보낸다. 이 시험광 제어신호는 임의의 바이어스 전압신호와 펄스신호로서, 시험광 제어부(220)는 위의 바이어스 전압을 발생시키는 전압 레귤레이터(221)와 펄스 신호를 발생시키는 펄스 발생기(220)로 구성된다.
제 2 광전송모듈(230)은 시험광 제어부(220)로부터 바이어스 전압과 펄스신호를 입력받아, 고출력의 광신호(시험광신호)를 출력시킨다. 이 때, 출력되는 시험광신호는 제 1 광전송모듈(210)의 출력광(통신광신호)과 그 파장이 다르도록 한다.
파장분할다중화부(250)는 제 1 광전송모듈(210)로부터 출력되는 통신광신호와 제 2 광전송모듈(230)로부터 출력되는 시험광신호를 각각 입력받아, 파장분할다중화한 후 출력시킨다.
파장분할다중화부(250)로부터 출력되는 다중화된 광신호는 빔 스플리터부(260)를 통하여 광선로(130)로 입사된다.
한편, 광선로(130) 상으로 입사된 다중화된 광신호는 광선로(130)를 따라 진행하다가 광선로(130) 상에 절단된 곳에서 반사된다. 이 반사된 광신호(반사광 신호)는 다시 광선로(130)를 따라서 되돌아오게 되며, 빔 스플리터부(260)로 재 입사된다. 빔 스플리터부(260)로 재 입사되는 광신호는 통신광신호와 시험광신호를 모두 가지고 있는 다중화된 광신호이며, 빔 스플리터부(260)는 이 중 시험광신호만을 분리하여 모니터링부(270)로 보낸다.
모니터링부(270)는 광검출 및 증폭기(271), 계수기(272), 적분기(273), 및 비교기(274)로 구성된다.
빔 스플리터부(260)로부터 분리되어 들어오는 시험광신호는 광검출 및 증폭기(271)에서 수신한다. 수신된 시험광신호는 포토 다이오드 등을 통하여 검출된 후, 증폭되어 적분기(273)로 인가된다. 적분기(273)는 광검출 및 증폭기(271)로부터 받은 광신호에 대한 적분 동작을 수행한다. 이 때, 적분기(273)의 출력신호는 광선로(130) 상의 절단지점에서 반사된 시험광신호를 입력받는 순간 급격히 변하게 된다.
계수기(272)는 제 2 광전송모듈(230)로부터 시험광신호가 출력된 후, 모니터링부(270)로 되돌아오기까지의 시간(t)을 계산한다. 이 때, 계수기(272)는 시험광 제어부(220)의 펄스 발생기(222)에서 생성되는 펄스신호를 입력으로 하여, 펄스 수를 계수 함으로서, 위의 시간계산을 수행할 수있다.
그리고 비교기(274)는 계수기(272)로부터의 현 계수 값과 적분기(273)로부터의 신호를 입력받는데, 적분기(273)의 출력신호가 급격히 변하는 순간이 광선로(130) 상의 절단된 곳에서 반사된 시험광신호가 도달한 순간이므로, 이 때 까지의 계수 값을 검사하여 시험광신호가 출력되어 되돌아올 때까지의 시간을 측정한다.
그러면, 다음 수학식 1과 같이 송신측 ATM 교환기(110)로부터 절단된 지점까지의 거리(l)를 알 수있게 되는 것이다.
여기서, 속도는 광속도를 의미한다.
비교기(274)에 의하여 광선로(130) 상의 절단지점 까지의 거리가 계산되면, 이 거리 신호(모니터링 데이터)는 ATM 교환기(110)의 상위 프로세서에 전달되어 필요한 처리과정이 수행되거나, 별도의 모니터 장치에 출력하여 망 관리자에게 알려주게 된다.
본 발명에 따른 자동 모니터링 장치(200)를 사용하면, 광선로(130) 상에 절단상황이 발생하였는지 여부 뿐아니라 절단된 장소도 알 수 있으므로, 광선로(130)의 유지 및 보수에 따른 시간과 비용을 감소시켜, 효율적인 망 관리가 가능한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 광 통신망을 이루는 광선로 상의 절단지점을 찾아내는 장치에 있어서, 임의의 데이터를 받아, 이에 해당하는 통신광신호를 출력시키고, LOS(Loss Of Signal) 상태가 검출되면 LOS 발생신호를 출력시키는 제 1 광전송모듈(210);
    상기의 LOS 발생신호에 따라서, 소정의 시험광 제어신호를 발생시키는 시험광 제어부(220);
    상기의 시험광 제어신호에 따라서, 시험광신호를 발생시키는 제 2 광전송모듈(230);
    상기의 광선로로부터 광신호를 입력받아, 전기적 신호로 변환하여 출력하는 제 1 수신광모듈(240);
    상기의 제 1 광전송모듈(210)에서 출력되는 통신광신호와 제 2 광전송모듈(230)에서 출력되는 시험광신호를 파장 분할 다중화하여 출력시키는 파장분할다중화부(250);
    상기 파장분할다중화부(250)의 출력신호를 상기 광선로로 출력하거나, 광선로에서 반사되어 돌아오는 반사광신호로부터 시험광신호를 분리하여 출력하는 빔 스플리터부(260); 및
    상기 빔 스플리터부(260)로부터 출력되는 시험광신호를 이용해서 광선로 절단지점을 검색하는 모니터링부(270)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화를 이용한 광선로 절단지점 자동 모니터링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기의 시험광 제어부(220)는 상기 시험광 제어신호로서 소정의 바이어스 전압을 발생시키는 전압 레귤레이터(221); 및
    소정의 펄스 신호를 발생시키는 펄스 발생기(222)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화를 이용한 광선로 절단지점 자동 모니터링 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기의 모니터링부(270)는 상기 빔 스플리터부(260)로부터 출력되는 시험광신호를 입력받아 시험광신호를 검출하고, 증폭시켜 출력하는 광검출 및 증폭기(271);
    상기 광검출 및 증폭기(271)로부터 출력되는 광신호를 적분하여 출력하는 적분기(273);
    상기 제 2 광전송모듈(230)로부터 시험광신호가 출력된 시점으로부터 시작하여 시간을 계산하는 계수기(272); 및
    상기 계수기(272)와 적분기(273)의 출력신호를 이용하여, 광선로 절단지점까지의 거리를 계산하는 비교기(274)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화를 이용한 광선로 절단지점 자동 모니터링 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 계수기(272)는 상기 제 2 항의 펄스 발생기(220)에서 발생하는 펄스신호의 수를 계수 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 파장분할다중화를 이용한 광선로 절단지점 자동 모니터링 장치.
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