KR101380054B1 - 선로 장애 위치 검출 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
선로 장애 위치 검출 장치 및 방법이 개시된다. 선로 장애 위치 검출 제1 단말과 제2 단말 사이에 교환되는 제1 신호 및 제2 신호에 대한, 전송지연시간을 이용하여 선로의 장애 위치를 검출한다.
선로 장애, 위치 검출, 거리
Description
본 발명의 실시예들은 선로 장애 위치 검출 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장거리 상의 장애 위치를 용이하게 검출하고, 장애 위치의 검출 오차범위를 최소화할 수 있는 선로 장애 위치 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2007-S-014-03, 과제명: 메트로-액세스 전광 통합망 기술 개발].
종래 선로 장애 위치 검출 장치는 신호의 반사파로 종단의 위치를 알아내는 TDR(Time-Domain Reflectometry) 기술을 사용하였다. 광 선로에서의 OTDR(Optical TDR) 기술은 신호의 크기에 비례하여 측정 거리를 증가시킬 수 있으나, 장애 위치의 검출 오차범위 또한 함께 증가할 수 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 종래 선로 장애 위치 검출 장치는, 광 신호에 코드를 삽입하거나, 간섭 광을 이용한 검파로 분해능을 줄이고, 측정 거리를 증가시키는 기술들을 사용하였다. 그러나, 상기 기술들은 OTDR을 사용하더라도 OTDR용 증폭기 없이 40 Km 이상 되는 광 선로 에서 장애 위치를 판단하는 것은 수신 신호의 파워가 작기 때문에 매우 어려운 일이며, 장애 위치의 검출 오차범위를 감소시키는 것 또한 어려운 일이다.
따라서, 장거리 상의 장애 위치를 용이하게 검출하고, 장애 위치의 검출 오차범위를 최소화할 수 있는 선로 장애 위치 검출 장치 및 방법이 필요하다.
본 발명의 실시예들은, 신호의 전송 시간을 이용하여 선로의 장애 위치를 판단함으로써, 증폭기 없이 장거리 상의 장애 위치를 용이하게 검출하고, 장애 위치의 검출 오차범위를 최소화하며, 장애 발생과 동시에 장애 위치를 실시간으로 측정할 수 있는 선로 장애 위치 검출 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 선로 장애 위치 검출 장치는 제1 단말과 제2 단말 사이에 교환되는 제1 신호 및 제2 신호에 대한, 전송지연시간을 이용하여 선로의 장애 위치를 검출하는 것으로, 상기 제2 신호의 전송지연시간 또는 상기 제1 신호의 전송지연시간 중 적어도 하나와 전송 속도를 이용하여, 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 거리를 측정하는 거리 측정부와, 제1 단말에서 수신되는 상기 제2 신호의 전송지연시간 및 상기 제2 단말에서 수신되는 상기 제1 신호의 전송지연시간의 차와 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 거리를 이용하여, 상기 선로의 장애 위치를 검출하는 장애 위치 검출부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 선로 장애 위치 검출 방법은 제1 단말과 제2 단말 사이에 교환되는 제1 신호 및 제2 신호에 대한, 전송지연시간을 이용하여 선로의 장애 위치를 검출하는 방법으로, 상기 제2 신호의 전송지연시간 또는 상기 제1 신호의 전송지연시간 중 적어도 하나와 전송 속도를 이용하여, 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 거리를 측정하는 단계와, 제1 단말에서 수신되는 상기 제2 신호의 전송지연시간 및 상기 제2 단말에서 수신되는 상기 제1 신호의 전송지연시간의 차와 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 거리를 이용하여, 상기 선로의 장애 위치를 검출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 신호의 전송 시간을 이용하여 선로의 장애 위치를 판단함으로써, 증폭기 없이 장거리 상의 장애 위치를 용이하게 검출하고, 장애 위치의 검출 오차범위를 최소화하며, 장애 발생과 동시에 장애 위치를 실시간으로 측정할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 선로 장애 위치 검출 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 선로 장애 위치 검출 장치는 제1 단말과 제2 단말 사이에 교환되는 제1 신호 및 제2 신호에 대한, 전송지연시간을 이용하여 선로의 장애 위치를 검출할 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선로 장애 위치 검출 장치는 제1 단말과 제2 단말 사이에 교환되는 제1 신호 및 제2 신호를 실시간 확인하고, 장애가 발생하는 경우, 장애 발생과 동시에 선로의 장애 위치를 실시간으로 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선로 장애 위치 검출 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 선로 장애 위치 검출 장치(101)는 거리 측정부(103), 장애 위치 검출부(105) 및 동기 제어부(107)를 포함 한다.
거리 측정부(103)는 제1 단말(111) 및 제2 단말(117) 간의 거리를 측정한다. 이때, 거리 측정부(103)는 제1 단말(111)에서 수신되는 제2 신호의 전송지연시간 또는 제2 단말(117)에서 수신되는 제1 신호의 전송지연시간 중 하나의 전송지연시간 및 상기 전송지연시간에 대응하는 신호의 전송 속도를 이용하여, 제1 단말(111)과 제2 단말(117) 간의 거리를 측정할 수 있다.
또한, 거리 측정부(103)는 외부의 거리 전용 측정 장치(미도시)를 이용하여, 제1 단말(111) 및 제2 단말(117) 간의 거리를 측정할 수도 있다.
여기서, 제1 단말(111)은 제1 송신부(113) 및 제1 수신부(115)를 포함하고, 제2 단말(117)은 제2 수신부(119) 및 제2 송신부(121) 포함할 수 있다. 이때, 제1 송신부(113)가 제1 신호를 송신하면, 제2 수신부(119)는 제1 신호를 수신할 수 있다. 또한, 제2 송신부(121)가 제2 신호를 송신하면, 제1 수신부(115)는 제2 신호를 수신할 수 있다.
예를 들어, 제1 송신부(113)는 제1 신호로서, 데이터 #1_1(131_1) 내지 데이터 #1_8(131_8)을 제2 단말(117)로 송신할 수 있다. 또한, 제2 송신부(121)는 제2 신호로서, 데이터 #2_1(133_1) 내지 데이터 #2_8(133_8)을 제1 단말(111)로 송신할 수 있다.
또한, 제1 단말(111)은 제1 송신부(113) 및 제1 수신부(115)를 포함하되, 제2 단말(117)은 제2 수신부(119)만을 포함할 수도 있다. 이때, 제1 송신부(113)가 제1 신호를 송신하면, 제2 수신부(119)는 제1 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 제 2 수신부(119)가 수신한 제1 신호를 반사시켜 다시 송신하면, 제1 수신부(115)는 반사된 제1 신호를 제2 신호로서 수신할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 신호는 동일한 신호일 수 있다.
장애 위치 검출부(105)는 제1 단말(111)에서 수신되는 제2 신호의 전송지연시간 및 제2 단말(117)에서 수신되는 제1 신호의 전송지연시간의 차와 제1 단말(111)과 상기 제2 단말(117) 간의 거리를 이용하여, 선로의 장애 위치를 검출할 수 있다.
예를 들어, 장애 위치 검출부(105)는 도 2에 도시된 바와 같이, 장애가 발생하는 경우, 장애가 발생한 시점으로부터 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 단말(111)에 수신되는 제2 신호의 전송지연시간이 5(데이터 #2_1 내지 데이터 #2_5가 수신되는 시간)이고, 제2 단말(117)에 수신되는 제1 신호의 전송지연시간이 3(데이터 #1_1 내지 데이터 #1_3이 수신되는 시간)인 경우, 각 전송지연시간을 이용하여, 선로의 장애 위치를 검출할 수 있다.
구체적으로, 장애 위치 검출부(105)는 각 전송지연시간의 차 즉, 2와 제1 단말(111)과 상기 제2 단말(117) 간의 거리, 상대적으로 큰 전송지연시간에 대한 신호의 종류 즉, 제2 신호를 이용하여, 선로의 장애 위치를 검출할 수 있다.
여기서, 장애 위치 검출부(105)는 [수학식 1]을 이용하여, 장애 위치(f)를 검출할 수 있다.
여기서,
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또한, 장애 위치 검출부(105)는 제1 단말(111)에서 수신되는 제2 신호가 선정된 세기를 만족하지 못하거나, 또는 제2 단말(117)에서 수신되는 제1 신호가 선정된 세기를 만족하지 못하는 경우, 장애가 발생한 것으로 판단하여, 상기 선로의 장애 위치를 검출할 수 있다.
예를 들어, 장애 위치 검출부(105)는 제1 단말(111)에서 수신되는 데이터 #2_1(133_1) 내지 데이터 #2_8(133_8) 중 적어도 하나가 선정된 세기를 만족하지 못하거나, 또는 제2 단말(117)에서 수신되는 데이터 #1_1(131_1) 내지 데이터 #1_8(131_8) 중 적어도 하나가 선정된 세기를 만족하지 못하는 경우, 상기 선로의 장애 위치를 검출할 수 있다.
동기 제어부(107)는 제1 신호의 송신 시각 및 제2 신호의 송신 시각의 동기 를 일치시키도록 제어하고, 제1 신호의 수신 시각 및 제2 신호의 수신 시각의 동기를 일치시키도록 제어할 수 있다.
즉, 동기 제어부(107)는 데이터 #1_1(131_1)의 송신 시각 및 데이터 #2_1(133_1)의 송신 시각의 동기를 일치시키고, 데이터 #1_1(131_1)의 수신 시각 및 데이터 #2_1(133_1)의 수신 시각의 동기를 일치시킬 수 있다.
또한, 동기 제어부(107)는 제1 신호 및 제2 신호의 전송 속도를 제어할 수도 있다.
한편, 동기 제어부(107)은 제1 단말(111)이 제2 신호로서, 제1 단말(111)로부터 송신된 제1 신호가 제2 단말(117)과 관련하여 반사되는 신호를 수신하는 경우에는, 제1 신호 및 제2 신호의 송신 동기 또는 수신 동기를 맞출 필요성이 없다.
본 발명의 일실시예에 따른 선로 장애 위치 검출 장치는 제1 신호의 송신 시각 및 제2 신호의 송신 시각의 동기를 일치시켜야 하나, 도 4에 도시된 바와 같은, 환형 망에서는 하나의 노드(선로 장애 위치 검출 장치가 포함된 광선로종단장치(OLT))에 두 개의 송신기를 창착하여, 두 개의 송신기를 함께 제어함으로써, 각각의 송신 시각에 대한 동기를 맞출 필요성이 없다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선로 장애 위치 검출 장치는 도 5에 도시된 바와 같은, 링-스타(ring-star)의 PON(Passive Optical Network) 망에서, 상-하향에 각기 다른 선로를 사용하여, 광선로종단장치(OLT)에서 원격 노드(RN)까지 환형을 이루게 하고, 광선로종단장치에 두 개의 송신기를 위치시켜, 각각의 송신 시간에 대한 동기를 맞출 필요성이 없다. 따라서, 이러한 경우, 본 발명의 일실시예에 따른 선로 장애 위치 검출 장치는 동 기 제어부를 선택적으로 생략할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 선로 장애 위치 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 선로 장애 위치 검출 장치는 제1 단말 및 제2 단말 간의 거리를 측정한다(601).
여기서, 제1 단말은 제2 단말로 제1 신호를 송신하고, 제2 단말은 제1 단말로 제2 신호를 송신할 수 있다. 이때, 설명의 편의상 제1 신호는 데이터 #1_1 내지 데이터 #1_8을 포함하고, 제2 신호는 데이터 #2_1 내지 데이터 #2_8을 포함하는 것으로 가정한다. 이때, 선로 장애 위치 검출 장치는 제1 신호의 송신 시각 및 제2 신호의 송신 시각의 동기를 일치시키도록 제어하고, 제1 신호의 수신 시각 및 제2 신호의 수신 시각의 동기를 일치시키도록 제어할 수 있다.
또한, 제1 단말은 제2 단말로 제1 신호를 송신하면, 제1 신호가 제2 단말과 관련하여 반사되는 신호를, 제2 신호로서 수신할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 신호는 동일한 신호일 수 있다. 이때, 선로 장애 위치 검출 장치는 제1 신호 및 제2 신호의 송신 동기 또는 수신 동기를 맞출 필요성이 없다.
한편, 선로 장애 위치 검출 장치는 제1 단말에서 수신되는 제2 신호의 전송지연시간 또는 제2 단말에서 수신되는 제1 신호의 전송지연시간 중 하나의 전송지연시간 및 상기 전송지연시간에 대응하는 신호의 전송 속도를 이용하여, 제1 단말과 제2 단말 간의 거리를 측정할 수 있다.
또한, 선로 장애 위치 검출 장치는 외부의 거리 전용 측정 장치를 이용하여, 제1 단말 및 제2 단말 간의 거리를 측정할 수도 있다.
이어서, 선로 장애 위치 검출 장치는 장애 발생 유무를 판단할 수 있다(603).
즉, 선로 장애 위치 검출 장치는 제1 단말에서 수신되는 제2 신호가 선정된 세기를 만족하지 못하거나, 또는 제2 단말에서 수신되는 제1 신호가 선정된 세기를 만족하지 못하는 경우, 장애가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이어서, 선로 장애 위치 검출 장치는 장애가 발생하는 경우, 제1 단말에서 수신되는 제2 신호의 전송지연시간 및 제2 단말에서 수신되는 제1 신호의 전송지연시간의 차와 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 거리를 이용하여, 선로의 장애 위치를 검출할 수 있다(605).
예를 들어, 선로 장애 위치 검출 장치는 제1 단말에 수신되는 제2 신호의 전송지연시간이 5(데이터 #2_1 내지 데이터 #2_5가 수신되는 시간)이고, 제2 단말에 수신되는 제1 신호의 전송지연시간이 3(데이터 #1_1 내지 데이터 #1_3이 수신되는 시간)인 경우, 각 전송지연시간을 이용하여, 선로의 장애 위치를 검출할 수 있다.
구체적으로, 선로 장애 위치 검출 장치는 각 전송지연시간의 차 즉, 2와 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 거리를 이용하여, 선로의 장애 위치를 검출할 수 있다.
반면, 상기 603 단계에서, 선로 장애 위치 검출 장치는 장애가 발생하지 않는 경우, 제1 신호 및 제2 신호를 실시간 확인하여, 장애 발생 유무를 계속 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 신호의 전송 시간을 이용하여 선로의 장애 위치를 판단함으로써, 증폭기 없이 장거리 상의 장애 위치를 용이하게 검출하고, 장애 위치의 검출 오차범위를 최소화하며, 장애 발생과 동시에 장애 위치를 실시간으로 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선로 장애 위치 검출 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 장애가 발생한 경우의 신호 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 장애가 발생한 경우의 단말에서 수신하는 신호를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 선로 장애 위치 검출 장치가 적용될 수 있는 망 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 선로 장애 위치 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101: 선로 장애 위치 검출 장치 103: 거리 측정부
105: 장애 위치 검출부 107: 동기 제어부
111: 제1 단말 117: 제2 단말
Claims (10)
- 제1 단말과 제2 단말 간의 거리를 측정하는 거리 측정부; 및상기 제1 단말에서 수신되는 상기 제2 단말의 제2 신호에 대한 제2 전송지연시간, 상기 제2 단말에서 수신되는 상기 제1 단말의 제1 신호에 대한 제1 전송지연시간, 및 상기 거리를 이용하여, 선로의 장애 위치를 검출하는 장애 위치 검출부를 포함하고,상기 장애 위치 검출부는,상기 제1 전송지연시간 및 상기 제2 전송지연시간에 의해 특정되는, 상기 거리 내 지점을 상기 선로의 장애 위치로서 검출하는선로 장애 위치 검출 장치.
- 제1항에 있어서,상기 장애 위치 검출부는,상기 제1 단말에서 수신되는 상기 제2 신호가 선정된 세기를 만족하지 못하고, 상기 제2 단말에서 수신되는 상기 제1 신호가 선정된 세기를 만족하지 못하는 경우, 상기 선로의 장애 위치를 검출하는선로 장애 위치 검출 장치.
- 제1항에 있어서,상기 거리 측정부는,상기 제1 신호의 제1 전송지연시간에 상기 제1 신호의 전송 속도를 곱셈하거나, 또는 상기 제2 신호의 제2 전송지연시간에 상기 제2 신호의 전송 속도를 곱셈하여, 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 상기 거리를 측정하는선로 장애 위치 검출 장치.
- 제1항에 있어서,상기 선로 장애 위치 검출 장치는,상기 제1 신호가 상기 제1 단말에서 송신하는 송신 시각과, 상기 제2 신호가 상기 제2 단말에서 송신하는 송신 시각이 일치되도록 제어하고, 상기 제1 신호가 상기 제2 단말에 수신되는 수신 시각과, 상기 제2 신호가 상기 제1 단말에 수신되는 수신 시각이 일치되도록 제어하는 동기 제어부를 더 포함하는 선로 장애 위치 검출 장치.
- 제1항에 있어서,상기 장애 위치 검출부는,상기 제1 전송지연시간과 상기 제2 전송지연시간과의 차, 및 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 거리를 적어도 이용하여, 상기 선로의 장애 위치를 검출하는선로 장애 위치 검출 장치.
- 제1 단말과 제2 단말 간의 거리를 측정하는 단계; 및상기 제1 단말에서 수신되는 상기 제2 단말의 제2 신호에 대한 제2 전송지연시간, 상기 제2 단말에서 수신되는 상기 제1 단말의 제1 신호에 대한 제1 전송지연시간, 및 상기 거리를 이용하여, 선로의 장애 위치를 검출하는 단계를 포함하고,상기 선로의 장애 위치를 검출하는 단계는,상기 제1 전송지연시간 및 상기 제2 전송지연시간에 의해 특정되는, 상기 거리 내 지점을 상기 선로의 장애 위치로서 검출하는 단계를 포함하는 선로 장애 위치 검출 방법.
- 제6항에 있어서,상기 선로의 장애 위치를 검출하는 단계는,상기 제1 단말에서 수신되는 상기 제2 신호가 선정된 세기를 만족하지 못하고, 상기 제2 단말에서 수신되는 상기 제1 신호가 선정된 세기를 만족하지 못하는 경우, 상기 선로의 장애 위치를 검출하는 단계를 더 포함하는 선로 장애 위치 검출 방법.
- 제6항에 있어서,상기 제1 단말과 제2 단말 간의 거리를 측정하는 단계는,상기 제1 신호의 제1 전송지연시간에 상기 제1 신호의 전송 속도를 곱셈하거나, 또는 상기 제2 신호의 제2 전송지연시간에 상기 제2 신호의 전송 속도를 곱셈하여, 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 상기 거리를 측정하는 단계를 포함하는, 선로 장애 위치 검출 방법.
- 제6항에 있어서,상기 선로 장애 위치 검출 방법은,상기 제1 신호가 상기 제1 단말에서 송신하는 송신 시각과, 상기 제2 신호가 상기 제2 단말에서 송신하는 송신 시각이 일치되도록 제어하고, 상기 제1 신호가 상기 제2 단말에 수신되는 수신 시각과, 상기 제2 신호가 상기 제1 단말에 수신되는 수신 시각이 일치되도록 제어하는 단계를 더 포함하는 선로 장애 위치 검출 방법.
- 제6항에 있어서,상기 선로의 장애 위치를 검출하는 단계는,상기 제1 전송지연시간과 상기 제2 전송지연시간과의 차, 및 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 거리를 적어도 이용하여, 상기 선로의 장애 위치를 검출하는 단계를 더 포함하는 선로 장애 위치 검출 방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR19980049458A (ko) * | 1996-12-19 | 1998-09-15 | 김광호 | 디지털 무선 통신시스템에서 기지국들간의 거리차에 의한 동기 신호 지연검출 회로 및 방법 |
-
2009
- 2009-12-21 KR KR1020090128217A patent/KR101380054B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980049458A (ko) * | 1996-12-19 | 1998-09-15 | 김광호 | 디지털 무선 통신시스템에서 기지국들간의 거리차에 의한 동기 신호 지연검출 회로 및 방법 |
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| KR20110071602A (ko) | 2011-06-29 |
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