KR102002725B1 - 중심국 터미널를 중심으로 루프 네트워크로 형성된 수동광가입자망 네트워크의 리모트노드 인식 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 OTDR 측정을 위한 1628nm와 1650nm의 레이저 2종류를 1270nm ~ 1610nm의 파장을 가지는 광통신네트워크신호와 결합된 혼합통신신호를 구성하고, 상기 혼합통신신호는 PON 네트워크의 서버에서 출력되며, 상기 혼합통신신호는 광선로를 통하여 루푸 네트워크를 형성하여 다시 상기 PON 네트워크로 연결되는 광통신 선로에 있어서,
상 루푸 네트워크 상에 사용자 네트워트와 연결될 수 있도록 구성되는 다수의 M-RN 네트워크가 구비되고, 상기 M-RN 네트워크는 통신에 사용하는 주파수 대역에 따라 2개 이상으로 구분되며, 이를 구분하기 위하여 상기 M-RN 네트워크의 종류에 따라 1628nm 또는 1650nm 파장의 OTDR 반사파가 발생되도록 함으로써 M-RN 네트워크 장비를 OTDR 상에서 M-RN 네트워크 장비의 종류를 식별할 수 있다.
상기와 같은 구성에 의하여 기존의 방법으로는 오차도 크고 네트워크 식별 신호를 만들기 위하여 복잡한 더미 광섬유의 구성이 필요하였으나, 본 발명에서는 더미 광섬유를 사용하지 않거나 장비별로 1개 사용하여 매우 간단히 구성할 수 있는 장점이 있다.

Description

중심국 터미널를 중심으로 루프 네트워크로 형성된 수동광가입자망 네트워크의 리모트노드 인식 구조{Identifying Remote Node in AN Central Office Terminal loop Passive Optical Network using OTDR MONITORING Structure}

본 발명은 PON(Passive Optical Network)에 있어서 M-RN(Main-Remote Node) 네트워크를 식별하고, 광선로의 고장을 실시간으로 모니터링하는 기술에 관한 것이다.

본 발명 이전에 공개된 선행기술로는 광선로 상에 복수개의 반사부를 형성하고, 광선로마다 복수의 반사부의 상대위치의 조합을 바꾸어서 식별표지로 하고, 이들 광선로에 대해서 검사광을 입사하였을 때의 반사광에 기초하여 반사부의 상대위치를 검출하고, 그 검출결과에 의해 광선로를 식별하는 기술이 있다. 광선로의 한쪽 단부로부터 검사 광을 입사하면 그 광은 식별표지인 복수의 반사부에서 반사되어 입사단부로 되돌아온다. 반사부의 상대위치의 조합을 광선로마다 다른 것으로 해두고, 각 반사부로부터의 광로차를 간섭계에 의해서 측정하거나, 각 반사부로부터의 반사광이 돌아올 때까지의 시간차를 측정하는 방법을 이용하여 식별표지를 구성하는 복수의 반사부의 상대위치를 검출하면, 그 검출결과에 의거해서 광선로를 식별할 수 있다.

또 다른 선행기술로는 광학적 시간 영역 반사계(optical time domain reflecto meter : OTDR) 유닛의 광 입력/출력 포트는 광 스위치를 통하여 시험 측점 각각에 접속되는데, 광 스위치는 광 입력/출력 포트와 단지 하나의 시험 측정을 동시에 연결한다. 각 시험 측점 내에서, 광 스위치로부터 출력되는 신호는 분리기(splitter)에 의해 복수의 광 경로로 분할되고, 이 분리기는 이들 광경로로부터 출력되는 신호를 광 스위치를 통해 OTDR로 복귀시킨다. 각 시험 측점내의 다양한 광 경로가 그 길이를 변경시킬 수 있는 광섬유 점퍼를 포함하므로, OTDR로부터 출력되는 단일 시험 펄스는 피시험용 케이블 내의 복수의 경계면으로부터 펄스열(a train of pulses)로 다시 반사된다. 이 반사되는 신호를 측정하여 광섬유케이블을 시험한다.

공개특허공보 특1997-0004993 등록특허공보 제10-0296475호

본 발명은 PON(Passive Optical Network) 방식으로 구성된 네트워크 광선로의 품질과 단선등 고장여부를 감시하는 OTDR방식의 광선로 모니터링에서 상기 광선로 상에 구성되는 M-RN(Main-Remote Node) 네트워크의 종류를 OTDR 모니터링으로 감시하고 고장 시 신속히 대처할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.

도 1은 본 발명 이전의 PON 네트워크의 개념도 이고, 도 2의 OTDR 장비를 이용하여 모니터링하면, 도 3의 신호를 얻을 수 있다.

기존의 PON 네트워크에서는 도3의 신호 중 원으로 표시한 부분에서 M-RN 네트워크가 결합된 것과 종류를 도 4의 확대된 모양에서 구분하고 있었다. M-RN 네트워크의 종류는 도 4의 G의 길이로 구분하고 M-RN 네트워크의 방향은 S1과 S2의 길이 차이로 구분하게 되는데, 도4의 신호는 도5의 M-RN 내부에 존재하는 S1 길이 광섬유와 G 길이의 광섬유 그리고 S1 길이의 광섬유를 연속으로 연결된 광섬유에 만들어지게 된다. 그러나 M-RN의 SC/APC 연결부가 잘못 연결 되거나 오염되면 M-RN 내부에 존재하는 연속된 광섬유에 의해 만들어지는 신호의 크기가 작아지거나 왜곡된다. 이에 따라 G와 S1,S2의 길이가 설계된 것과는 달리 변화되기 때문에 M-RN 네트워크의 종류를 구분하는데 어려움이 있어왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 OTDR 측정을 위한 1628nm와 1650nm의 레이저 2종류를 1270nm ~ 1610nm의 파장을 가지는 광통신 네트워크 신호와 결합된 혼합통신신호를 구성하고, 상기 혼합통신신호는 PON 네트워크의 서버에서 출력되며, 상기 혼합통신신호는 광선로를 통하여 루푸 네트워크를 형성하여 다시 상기 PON 네트워크로 연결되는 광통신 선로에 있어서,

루푸 네트워크 상에 사용자 네트워트와 연결될 수 있도록 구성되는 다수의 M-RN 네트워크가 구비되고, 상기 M-RN 네트워크는 통신에 사용하는 주파수 대역에 따라 2개 이상으로 구분되며, 이를 구분하기 위하여 상기 M-RN 네트워크에 들어오는 상기 혼합통신신호 중 통신파장은 1623nm 이하의 파장을 통과시키는 필터로 필터링하여 통신장비로 전달되고, 상기 1623nm 이상의 신호는 다시 1640nm의 필터로 필터링하여 R측정신호와 S측정신호로 나뉘어지며, R측정신호는 1628nm 이하의 파장을 가지고, S측정신호는 1650nm의 신호를 가지게 되며, 본 발명의 Type2의 M-RN 네트워크의 경우 상기 R측정신호는 바로 출력단으로 연결되고, S측정신호는 2개로 분배되어 하나는 출력단으로, 다른 하나는 반사단으로 연결되어, 상기 통신장비를 거친 광통신네트워크 신호와 상기 출력단으로 연결된 R측정신호와 S측정신호는 다시 혼합되어 상기 루푸 네트워크에 연결되는 것을 특징으로 하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 Type1의 M-RN 네트워크의 경우 상기 S측정신호는 바로 출력단으로 연결되고, R측정신호는 2개로 분배되어 하나는 출력단으로, 다른 하나는 반사단으로 연결되어, 상기 통신장비를 거친 광통신네트워크 신호와 상기 출력단으로 연결된 R측정신호와 S측정신호는 다시 혼합되어 상기 루푸 네트워크에 연결되는 것을 특징으로 하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 네트워크 식별방법은 상기 1628nm 측정 신호와 1650nm 측정 신호의 차이로 광선로 상의 M-RN 의 유무와 위치를 확인 할 수 있는 것을 특징으로 하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다

본 발명의 또 다른 네트워크 식별방법은 상기 1628nm 측정 신호와 1650nm 측정 신호의 차이가 발생 했을 때 1628nm 측정 신호가 큰 경우 type1로 인식하고 1650nm 측정 신호가 큰 경우 type2로 인식하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 네트워크 식별방법은 상기 Type1인 경우“PON 네트워크 서버의 West 방향에서 측정한 신호”에서 1628nm 측정 신호의 크기가 큰 구간의 길이를 측정하고 “PON 네트워크 서버의 East 방향으로 측정한 신호”에서 1628nm 측정 신호의 크기가 큰 구간의 길이를 측정 한 후 길이를 비교해서“PON 네트워크 서버의 West 방향에서 측정한 신호”의 “1628nm 측정 신호의 크기가 큰 구간의 길이”가 더 길면 정상 연결로 판단하고 반대의 경우 장애연결로 판단하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 네트워크 식별방법은 상기 Type2인 경우“PON 네트워크 서버의 West 방향에서 측정한 신호”에서 1650nm 측정 신호의 크기가 큰 구간의 길이를 측정하고 “PON 네트워크 서버의 East 방향으로 측정한 신호”에서 1650nm 측정 신호의 크기가 큰 구간의 길이를 측정 한 후 비교해서 “PON 네트워크 서버의 West 방향에서 측정한 신호”의 “1650nm 측정 신호의 크기가 큰 구간의 길이”가 더 길면 정상 연결로 판단하고 반대의 경우 장애연결로 판단하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 네트워크 식별방법은 도6의 더미 파이버 길이를 다르게 넣어서 서로 다른 3개 이상의 M-RN의 종류를 판별 하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 네트워크 식별방법은 상기 Type1과 Type2의 측정 구성을 East에서 West로 측정신호를 보내는 방향과 West에서 East로 측정신호를 보내는 방향을 달리할 수 있도록 OTDR을 2개 구성하여 측정하는 방법을 구비함으로써 2개 이상의 M-RN 네트워크를 구별할 수 있는 것을 특징으로 하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 M-RN 네트워크의 연결 방향을 구분하기 위하여 상기 PON 네트워크 서버의 East 끝단과 West 끝단에 각각 OTDR을 구비하여 모니터링하는 것을 특징으로 하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 2개의 OTDR 신호를 East 또는 West를 기준으로 거리별로 동시에 OTDR 측정신호를 모니터링할 수 있는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

본 발명은 기존의 OTDR 신호를 이용하여 광 선로의 고장여부를 판단하는 이외에 광 선로 상에 설치된 네트워크장비의 종류를 식별하는 기능의 오류를 개선하였다. 기존의 방법으로는 오차도 크고 네트워크 식별 신호를 만들기 위하여 복잡한 더미 광섬유의 구성이 필요하였으나, 본 발명에서는 더미 광섬유를 사용하지 않거나 장비별로 1개 사용하여 매우 간단히 구성할 수 있는 장점이 있다.

도 1 PON 네트워크의 일반적인 구성도
도 2 일반적인 OTDR의 구성도
도 3 도2의 OTDR로 측정한 도1의 네트워크 모니터링 신호
도 4 도 3의 원부분을 확대한 신호 그래프
도 5 도 3의 네트워크 장비 구별을 위한 OTDR 반사신호를 만들기위한 광선로
도 6 본 발명의 2개의 레이저를 사용하는 네트워크 장비 구분용 Type1 개념
도 7 본 발명의 2개의 레이저를 사용하는 네트워크 장비 구분용 Type2 개념
도 8 본 발명의 더미 광파이버를 사용하는 Type1/ Typ2 RN 구별 개념
도 9 본 발명의 제2 실시예의 OTDR 신호로
도 10 본 발명의 제2 실시예의 OTDR 신호로 측정되는 리모트노드 검색방법
도 11 본 발명의 PON 시스템 구성도
도 12 기존 발명의 리모트노드 인식방법
도 13 기존 발명의 리모트노드 인식의 문제점
도 14 본 발명의 2×2 분배기

본 발명은 기존의 PON 네트워크의 광선로 고장진단 및 선로품질 모니터링 시스템은 OTDR을 이용하여 상기 PON 네트워크 상 연결에 사용되는 통신파장에 따라 구분되는 M-RN 네트워크의 종류를 구분하는 기존의 방법을 개선하고자 하는 것이다.

본 발명에 사용된 용어와 영문 약자를 도 11을 참고하여 먼저 설명하면 하기와 같다.

1. OLT (Optical Line Terminal, 광선로종단장치)

- 국사 내에 설치되어 백본망과 가입자망을 서로 연결하는 광가입자망 구성 장치로써, 가입자 광 신호를 국사 측에서 종단하는 역할.

- ONT 상호 간에는 직접적인 통신을 하지 않으며, OLT 제어를 통해서만 통신이 가능

- 국사 내 OLT와 대응되어 가입자 구내/댁내에는 ONU가 설치됨.

2. ONU (광통신망 유니트)

- 가입자 또는 사업자 밀집지역/지점까지 광케이블이 포설 종단되는 장치로 주거용 가입자 밀집 지역의 중심부에 설치하는 소규모 옥외/옥내용 광통신 장치

. 주로 통신시설용 캐비넷 등에 의해 수용됨

- 사용자(이용자)와 망과의 분계점 : 사용자 망 인터페이스(UNI) 역할을 담당

- 연결 방식

. 통상적으로 ONU는 국사 측의 OLT 와 점대점으로 연결됨

.. 과거에는 점 대 점 (1:1) 연결로 되어 있었으나,

.. PON 방식에서는 가입자와 점대다 (1:多) 형태로도 연결이 가능

3. ONT (Optical Network Unit, 옥내광종단장치)

- 전화국사로부터 광케이블이 가입자 댁내까지 확장 포설되어 최종적으로 종단되는 장치

- PC와 연결할 수 있는 일명 광 모뎀이라고도 함

4. COT (Central Office Terminal : 중심국 터미널)

- RT(Remote Terminal ) 장치와 국사(Central Office)에 위치하는 COT(Central Office Terminal )

5. PON (Possive Optical Network, 수동광가입자망)

6. RN (Remote node, 원격노드)

- LT에서 ONT로 분배되는 지점에서 광분배기를 수용하는 장치/노드를 말함

- 가입자 지역내 인공, 전주, 구내에 설치됨.

도 1을 보면 수동광통신네트워크(PON)는 중심국터미널(COT)을 중심으로 여러 종류의 M-RN(Main-Remote Node, 원격노드 메인)을 루프로 연결하는 광통신망과 각각의 M-RN으로부터 사용자망으로 뻗어나가는 S-RN(Sub-Remote Node)로 연결되어있다.

본 발명은 상기와 같은 광통신네트워크 구성에서 OTDR을 이용하여 COT (Central Office Terminal : 중심국 터미널)와 RN의 거리를 측정하고, RN (Remote node, 원격노드)의 연결 방향과 RN(원격노드)의 종류(type)를 알아내는 방법을 개량하고자 하는 것이다.

그러면, 실무적으로 COT (Central Office Terminal : 중심국 터미널)와 RN의 거리 , RN (Remote node, 원격노드)의 연결 방향과 RN(원격노드)의 종류(type)를 알아야 하는 이유를 설명하면 하기와 같다.

먼저, COT와 RN의 거리를 알아야 하는 이유는 기존의 OTDR을 사용한 일반적인 광선로 인식 방법은 광신호가 리모트 노드(RN)을 지나 가는 것과 광점퍼 커넥터를 지나가는 것을 구분 하지 못했다. 따라서, 광통신 선로의 단선 발생시 도 3과 같은 OTDR의 신호를 보고 도1과 같은 광통신네트워크에서 (COT)-(M-RN#4), (M-RN#4)-(M-RN#3), (M-RN#3)-(M-RN#2), (M-RN#2)-(M-RN#1) 및 (M-RN#1)-(COT) 각각의 구간 중에 어디에서 단선이 발생 했는지 구분하지 못했다. 따라서, 기존의 광선로 공사 및 유지 보수 시에 단선된 구간을 찾기도 어려웠고, 공사시간도 많이 걸렸기 때문에 선로유시에 많은 비용이 많이 들었습니다. 따러서, 어느 구간에서 단선이 있는지 찾는 것이 필요하다.

또한, 리모트노드(RN)의 연결 방향을 알아야하는 이유는 신규로 광통신 선로 공사를 할 때 리모드노드(RN) 의 동쪽(East)과 서쪽(West) 방향 연결을 잘못해서 공사 시간이 지연되는 경우가 많아 필드에서 RN의 연결방향을 알 수 있도록 요구하여 이를 반영하고 있다.

도 1과 같은 PON 에서 RN 타입을 구분해야 하는 이유는 RN type 별로 사용하는 통신 파장이 다르기 때문이다. 예를 들어 RN1은 1510~1550nm를 사용하고, RN2는 1550nm~1610nm 사용하고 있다. 따라서, OTDR로 문제가 있는 통신선로의 위치와 RN 타입을 확인한다면, 수리가 필요한 RN 타입의 수리 부품을 가지고 갈 수 있어 효율적인 수리가 가능하다.

본 발명 이전의 리모트노드(RN)인식방법은 이상적인 경우에 도 12를 참고하여 설명하면 다음과 같다. 원격노드(RN)의 동쪽과 서쪽 사이에 원격노드 인식을 위한 더미 광섬유를 설치한다. 상기 더미 광섬유는 서쪽에서 동쪽으로 S1 신호를 잡기위하여 코어 8um의 광섬유 100m - G 신호를 잡기 위하여 리모트노드의 종류에 따라 코어 6um의 광섬유 길이를 30, 40, 50, 60m를 차이를 두어 설치 - S2 신호를 잡기위하여 코어 8um의 광섬유 길이를 50m로 설치하면, 상기 도 12의 COT 위에 그려진 신호가 상기 OTDR에서 측정된다.

상기 신호는 도 3에서 OTDR로 측정되며, 도 4는 신호부분을 확대한 것이다. 도 4의 S1과 S2 신호의 길이를 측정하여 둘 중에 길이가 긴 방향이 서쪽(West), 길이가 짧은 쪽이 동쪽(East)으로 인식한다. 리모트타입(RN)의 종류는 G의 폭으로부터 더미 광섬유의 길이를 인식하여 30m = Type1 , 40m = Type2 , 50m = Type3, 60m = Type4 으로 인식한다.

그러나, 상기와 같은 시스템은 이론적인 부분과는 달릴 도 13에 도시한 바와 같이 리모트노드(RN)의 동쪽(East), 서쪽(West)에 각각 광점퍼 커넥터가 설치되는데, 광점퍼 커넥터가 오염되면 광점퍼커넥터 부위에 원격노드 신호 보다 강한 OTDR 반사 신호(오렌지색 화살표 위치에서 발생)가 발생하고, 이 노이즈 신호에 의하여 상기 도 4에서 살펴본 S1, G, S2의 신호 간격을 잘못 측정하게 되는 문제가 있다.

또한, 도 4와 같은 원격노드 인식 신호를 만들기 위해서는 광섬유 연결부위가 3.5dB 이상의 손실을 가지고 있어서 리모트노드의 개수가 증가함에 따라 “RB 3dB 손실” * “RN 개수” + “파이버손실(S1, G, S2)” 이 증가하여 실질적으로 동적 측정범위(Dynamic range)가 30dB 이상 되는 고가의 OTDR을 사용해야 하는 문제가 있다.

아울러 상기와 같은 문제 이외에도 일반적인 광연결에 의한 신호도 원격노드와 같은 형태의 신호가 발생하여 원격노드로 인식하는 경우가 있고, 정확히 원격노드를 인식하는 경우도 상기와 같은 노이즈 신호에 의하여 서쪽(WEST)과 동쪽(EAST) 방향을 잘못 인식하는 경우가 있다.

본 발명은 상기와 같은 기존의 리모트노드(RN, M-RN)의 인식에 문제가 있는 점을 해결하기 위하여 원격노드의 종류가 2 종류 이하인 광통신망에 있어서. 리모트노드와 루프 광통신네트워크를 연결하는 광점퍼 커넥터가 오염되어라도 원결노드를 찾을 수 있고, 리모트노드에서의 손실이 2dB 미만으로 동작하기 때문에 저가의 OTDR을 사용할 수 있고, 원격노드 인식의 오류와 동쪽와 서쪽을 오류 없이 구분할 수 있는 방법을 제공한다.

이를 위하여 본 발명은 1628nm와 1650nm의 2종류의 광선로 유지 보수를 위한 레이저광을 사용한다. 또한, 리모트노드의 타입을 알아내기 위한 신호발생을 위한 광분배기를 도 14와 같은 구조로 2×2 광 분배기에서 10%의 신호만을 OTDR 반사신호로 사용함으로써 광 분배에 의한 손실을 1dB 미만으로 유지한다. 또한, 도 1의 네크워크 루푸 구조의 COT 동쪽과 서쪽에 모두 상기 1628nm와 1650nm의 2종류를 사용할 수 있는 OTDR을 각각 설치한다.

도 6을 예로 설명하면 West 방향측정에는 분배기를 거친 OTDR신호가 바로 반사되어 OTDR에 전달됨으로써 도 6의 위쪽 그래프와 같이 짧은 신호가 발생하며, East 방향측정에는 분배기를 거친 OTDR 신호는 8um 코어의 더미 광섬유를 50m 이상의 길이를 거쳐 반사됨으로써 도 6의 아래쪽 그래프와 같이 OTDR 반사 신호가 길게 형성된다. 이 신로를 이용하여 1650nm의 신호가 OTDR에서 측정되고 폭이 좁다면 WEST 방향의 측정신호이고, 폭이 넓다면 EAST 방향의 측정신호가 측정된다.

리모트노드 타입 2이 경우는 OTDR의 1628nm의 반사 신호가 있으면 리모트노드가 타입 2이고, 타입 1과 동일하게 측정된 OTDR 신호의 폭이 좁으면 Wese 방향이고, 넓으면 East 방향으로 인식됨을 알 수 있다.

이렇게 함으로써 본 발명은 RN의 east와 west를 구분하고, 측정된 OTDR 주파수를 이용하여 RN의 타입을 찾아낼 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성할 수 있는 본 발명의 구성은 하기와 같다.

COT를 중심으로 루프 네트워크로 형성된 PON 네트워크; 및

상기 COT를 중심으로 동쪽과 서쪽에 각각 1628nm와 1650nm 2가지의 신호를 측정할 수 있는 2개의 OTDR; 및

상기 루프 네트워크 상에 설치된 2가지 이상의 타입을 가지는 리모트노드(RN); 및

상기 리모트노드 타입1은 1628nm의 레이저를 분기하는 2×2 분배기를 구비하고 서쪽방향으로 상기 분배기를 통과하는 경우 분배기를 통과한 신호는 즉시 반사되어 상기 OTDR로 신호가 전해지고, 동쪽방향으로 상기 분배기를 통과하는 경우 분배기를 통과한 신호는 8um 코어의 더미 광섬유를 50m 이상의 길이로 통과하여 반사되어 상기 ODTR로 신호가 전해지며,

상기 리모트노드 타입2는 1650nm의 레이저를 분기하는 2×2 분배기를 구비하고, 서쪽방향으로 상기 분배기를 통과하는 경우 분배기를 통과한 신호는 즉시 반사되어 상기 OTDR로 신호가 전해지고, 동쪽방향으로 상기 분배기를 통과하는 경우 분배기를 통과한 신호는 8um 코어의 더미 광섬유를 50m 이상의 길이로 통과하여 반사되어 상기 ODTR로 신호가 전해지는 것을 특징으로 하는 OTDR을 제공한다.

본 발명의 신호 처리 순서와 데이터 분석 순서는 다음과 같다.

S1단계 : 1번 파장(1628um)으로 OTDR측정한 T1-그래프

S2단계 : 2번 파장(1650nm)으로 OTDR측정한 T2-그래프

S3단계: 상기 S1단계와 S2 단계에서 측정된 T1-그래프와 T2-그래프를 상기 T1-그래프의 거리 대 신호 크기 기준 방향으로 T2-그래프를 변환하여 하나의 화면에 표시하는 T-12 그래프도시 단계

S4단계: 상기 S3 단계에서 생성한 T-12 그래프에서 T-1그래프를 기준으로 동일한 타임라인에 발생한 OTDR 신호를 노이즈로 판단하여 리모트노드로 판단하지 않는 단계

S5단계: 상기 T-12그래프에서 동일한 타임라인에서 3dB 이상의 신호가 발생한 곳을 원격노드로 인식하는 단계

S6단계: 상기 S5단계에서 원격노드로 인식한 경우, 1628nm의 반사 신호가 1650nm의 반사 신호보다 크면 원격노드 타입1로 인식하고, 1650nm의 반사 신호가 1628nm의 반사 신호보다 크면 원격노드 타입2로 인식하는 단계

S7단계; 상기 S5 단계에서 인식한 원격노드의 반사신호 길이가 100m 이하이면 서쪽(West) 방향, 100m 이상이면 동쪽(East) 방향으로 인식하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 리보트노드 인식방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에서는 네트워크 장비 내부 또는 연결부에 OTDR 장비에서 구분 가능한 최소의 길이 이상의 길이를 더 부가하여, East에서 West로 West에서 East로 OTDR을 모니터링하여 반사파가 발생하는 위치의 차이로 2개의 서로 다른 타입의 네트워크장비의 종류를 구분할 수 있는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 반사파의 위치를 구분하기 위하여 50m 이상의 더미 파이버를 사용하는 것이나, 보다 정확한 측정을 위하여 100m 이상의 더미 파이버 사용을 권장한다.

도 9 는 도 8의 순서로 구성된 PON 네트워크의 OTDR 신호 파형이다. EASE에서 West와 West에서 East로의 반사파 파형을 혼합하여 모니터링한 파형이다.

도 10는 상기 신호로부터 Type 1과 2를 반사파의 검출거리를 기준으로 찾아낸 그래프이다. 이러한 원리에 의하여 하기의 해결수단으로 본 발명이 실시될 수 있음은 물론이다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 OTDR 측정을 위한 1628nm와 1650nm의 레이저 2종류를 1270nm ~ 1610nm의 파장을 가지는 광통신네트워크신호와 결합된 혼합통신신호를 구성하고, 상기 혼합통신신호는 PON 네트워크의 서버에서 출력되며, 상기 혼합통신신호는 광선로를 통하여 루푸 네트워크를 형성하여 다시 상기 PON 네트워크로 연결되는 광통신 선로에 있어서,

상기 루푸 네트워크 상에 사용자 네트워트와 연결될 수 있도록 구성되는 다수의 M-RN 네트워크가 구비되고, 상기 M-RN 네트워크는 통신에 사용하는 주파수 대역에 따라 2개 이상으로 구분되며, 이를 구분하기 위하여 상기 M-RN 네트워크에 들어오는 상기 혼합통신신호 중 통신파장은 1623nm 이하의 파장을 통과시키는 필터로 필터링하여 통신장비로 전달되고, 상기 1623nm 이상의 신호는 다시 1640nm의 필터로 필터링하여 R측정신호와 S측정신호로 나뉘어지며, R측정신호는 1628nm 이하의 파장을 가지고, S측정신호는 1650nm의 신호를 가지게 되며, 본 발명의 Type2의 M-RN 네트워크의 경우 상기 R측정신호는 바로 출력단으로 연결되고, S측정신호는 2개로 분배되어 하나는 출력단으로, 다른 하나는 반사단으로 연결되어, 상기 통신장비를 거친 광통신네트워크 신호와 상기 출력단으로 연결된 R측정신호와 S측정신호는 다시 혼합되어 상기 루푸 네트워크에 연결되는 것을 특징으로 하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 Type1의 M-RN 네트워크의 경우 상기 S측정신호는 바로 출력단으로 연결되고, R측정신호는 2개로 분배되어 하나는 출력단으로, 다른 하나는 반사단으로 연결되어, 상기 통신장비를 거친 광통신네트워크 신호와 상기 출력단으로 연결된 R측정신호와 S측정신호는 다시 혼합되어 상기 루푸 네트워크에 연결되는 것을 특징으로 하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 네트워크 식별방법은 상기 1628nm 측정 신호와 1650nm 측정 신호의 차이로 광선로 상의 M-RN 의 유무와 위치를 확인 할 수 있는 것을 특징으로 하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다

본 발명의 또 다른 네트워크 식별방법은 상기 1628nm 측정 신호와 1650nm 측정 신호의 차이가 발생 했을 때 1628nm 측정 신호가 큰 경우 type1로 인식하고 1650nm 측정 신호가 큰 경우 type2로 인식하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 네트워크 식별방법은 상기 Type1인 경우“PON 네트워크 서버의 West 방향에서 측정한 신호”에서 1628nm 측정 신호의 크기가 큰 구간의 길이를 측정하고 “PON 네트워크 서버의 East 방향으로 측정한 신호”에서 1628nm 측정 신호의 크기가 큰 구간의 길이를 측정 한 후 길이를 비교 해서“PON 네트워크 서버의 West 방향에서 측정한 신호”의 “1628nm 측정 신호의 크기가 큰 구간의 길이”가 더 길면 정상 연결로 판단하고 반대의 경우 장애연결로 판단하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 네트워크 식별방법은 상기 Type2인 경우“PON 네트워크 서버의 West 방향에서 측정한 신호”에서 1650nm 측정 신호의 크기가 큰 구간의 길이를 측정하고 “PON 네트워크 서버의 East 방향으로 측정한 신호”에서 1650nm 측정 신호의 크기가 큰 구간의 길이를 측정 한 후 비교 해서 “PON 네트워크 서버의 West 방향에서 측정한 신호”의 “1650nm 측정 신호의 크기가 큰 구간의 길이”가 더 길면 정상 연결로 판단하고 반대의 경우 장애연결로 판단하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 네트워크 식별방법은 도6의 더미 파이버 길이를 다르게 넣어서 서로 다른 3개 이상의 M-RN의 종류를 판별 하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 네트워크 식별방법은 상기 Type1과 Type2의 측정 구성을 East에서 West로 측정신호를 보내는 방향과 West에서 East로 측정신호를 보내는 방향을 달리할 수 있도록 OTDR을 2개 구성하여 특정하는 방법을 구비함으로써 2개 이상의 M-RN 네트워크를 구별할 수 있는 것을 특징으로 하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 M-RN 네트워크의 연결 방향을 구분하게 위하여 상기 PON 네트워크 서버의 East 끝단과 West 끝단에 각각 OTDR을 구비하여 모니터링하는 것을 특징으로 하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 2개의 OTDR 신호를 East 또는 West를 기준으로 거리별로 동시에 OTDR 측정신호를 모니터링할 수 있는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 OTDR을 이용한 광선로 식별방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 더미의 광섬유를 이용하지 않는 능동형 OTDR용 리모트타입 식별을 위한 신호 발생장치인 광리스펀더(Optical Responder)를 상기 2×2 광 분배기에 설치할 수 있다.

상기 2×2광 분배기의 OTDR 반사신호를 사용하는 반사부에 포토센서를 설치하고, 포토센서에서 OTDR 신호가 감지되면 상기 광리스펀더에 내장된 마이크로컨트롤러에 프로그램된 시간지연과 신호의 크기로 상기 포토센서와 같이 반사부에 설치된 LED에 전류를 공급하는 시기와 전류를 세기를 제어함으로써 리모트노드의 타입을 OTDR측정기에 송신할 수 있다. 이때 OTDR로부터 수신하는 신호의 크기는 상기 포토센서가 신호를 감지할 수 있는 정도의 작은 신호면 충분하기 때문에 2×2광 분배기에서 1%이하의 신호로도 충분한 동작을 할 수 있다. 또한, 상기 광리스펀더에 내장된 마이크로컨트롤러에서 리모트타입의 신호를 발생하는 것이어서, 신호의 모양과 세기 등을 더미의 8um 또는 5um의 광섬유를 사용할 때 보다 더 다양한 반사파형을 만들 수 있음은 물론이다.

또한, 도 13에서 발생하는 커넥터의 노이즈에 의한 리모트노드의 확인이 어려운 문제도 상기 광리스펀터의 발광엘이디 신호를 높임으로써 신호레벨을 달리하여 노이즈를 제거할 수 있는 장점이 있다.

상기 광리스펀더는 2×2광 분배기, 상가 광분배기의 반사부에 설치되는 포토센서와 주파수별 발광다이오드 및 마이크로컨트롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 리모트노드의 타입을 전송하기 위한 광리스펀더에 사용하는 광분배기의 구조는 도 14와 같은 구조이나 광분배는 99% : 1% 로 설정한다. 이는 능동형 광리스펀더의 경우 1% 이하의 신호 크기만으로도 상기 광리스펀더가 동작할 수 있기 때문이다.

Claims (2)

1. 중심국 터미널(COT, Central Office Terminal)을 중심으로 루프 네트워크로 형성된 수동광가입자망(PON, Possive Optical Network)의 리모트노드(RN) 인식 구조에 있어서,
   상기 중심국 터미널을 중심으로 동쪽과 서쪽에 각각 1628nm와 1650nm 2가지의 신호를 측정할 수 있는 2개의 광학적 시간 영역 반사계(OTDR, optical time domain reflecto meter); 및
   상기 루프 네트워크 상에 설치된 2가지 이상의 타입을 가지는 리모트노드(RN); 및
   리모트노드 타입1은 1628nm의 레이저를 분기하는 2×2 분배기를 구비하고 서쪽방향으로 상기 분배기를 통과하는 경우 분배기를 통과한 신호는 즉시 반사되어 상기 광학적 시간 영역 반사계로 신호가 전해지고, 동쪽방향으로 상기 분배기를 통과하는 경우 분배기를 통과한 신호는 8um 코어의 더미 광섬유를 50m 이상의 길이로 통과하여 반사되어 상기 광학적 시간 영역 반사계로 신호가 전해지는 것을 특징으로 하는 중심국 터미널를 중심으로 루프 네트워크로 형성된 수동광가입자망 네트워크의 리모트노드 인식 구조.
2. 제1항에 있어서,
   리모트노드 타입2는 1650nm의 레이저를 분기하는 2×2 분배기를 구비하고, 서쪽방향으로 상기 분배기를 통과하는 경우 분배기를 통과한 신호는 즉시 반사되어 상기 광학적 시간 영역 반사계로 신호가 전해지고, 동쪽방향으로 상기 분배기를 통과하는 경우 분배기를 통과한 신호는 8um 코어의 더미 광섬유를 50m 이상의 길이로 통과하여 반사되어 상기 광학적 시간 영역 반사계로 신호가 전해지는 것을 특징으로 하는 중심국 터미널를 중심으로 루프 네트워크로 형성된 수동광가입자망 네트워크의 리모트노드 인식 구조.

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