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KR100342426B1 - 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 복귀방법 - Google Patents

파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 복귀방법 Download PDF

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KR100342426B1
KR100342426B1 KR1020000058295A KR20000058295A KR100342426B1 KR 100342426 B1 KR100342426 B1 KR 100342426B1 KR 1020000058295 A KR1020000058295 A KR 1020000058295A KR 20000058295 A KR20000058295 A KR 20000058295A KR 100342426 B1 KR100342426 B1 KR 100342426B1
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김현덕
신정훈
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윤덕용
한국과학기술원
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Abstract

본 발명은 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리(recovery)후 정상상태로의 복귀(retrieval)방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 환형 광통신망에서 장애 구간을 수리한 직후 장애발생 구간이 폐루프를 형성하는 것을 이용, 폐루프의 이득을 1보다 크도록 하여 레이저 발진을 유도함으로써 장애수리 이후에 광통신망을 장애발생 이전상태로 자동 복귀시킬 수 있는 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 정상상태로의 복귀방법에 관한 것으로,
다수의 노드가 운용 광선로와 예비 광선로로 연결되어 정상상태에서 광신호가 운용 광선로로 전송되던 중 장애가 발생하면 노드 내의 수광 소자를 이용하여 이를 감지하는 감지 단계와,
감지에 의해 장애발생 구간에 인접한 노드를 구성하는 공간 스위치(space switch)를 제어하는 제어 단계와,
상기 제어에 의해 장애발생 구간으로 전송되던 신호가 장애가 발생하지 않은 예비 광선로로 전환하는 장애 복구 단계와,
장애가 발생한 운용 광선로가 수리되어 운용 광선로와 예비 광선로 및 인접된 노드에 의해 폐루프가 형성되는 폐루프 형성단계와,
상기 폐루프의 루프 이득을 1보다 크도록 하여 상기 폐루프에서 레이저 발진을 유도하는 발진 유도단계와,
상기 노드에서 장애발생 구간의 광의 세기를 감시하여 광의 세기가 일정한값 이상이면 공간 스위치를 제어하여 광통신망을 정상상태로 복귀하는 복귀단계를,
포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 정상상태로의 복귀방법이다.

Description

파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 복귀방법 {Automatic retrieval of wavelength-division multiplexed ring network}
본 발명은 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 정상상태로의 복귀방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 환형 광통신망에서 장애 수리 직후 장애발생 구간이 폐루프를 형성하는 것을 이용, 폐루프의 이득을 1보다 크도록 하여 레이저 발진을 유도함으로써 장애수리 이후에 광통신망을 장애발생 이전상태로 자동 복귀시킬 수 있는 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 정상상태로의 복귀방법에 관한 것이다.
파장분할 다중방식 전송기술의 발달과 고속전자 소자의 발달은 수 Tb/s 이상의 대용량 광통신 시대를 가능케 하고 있고 이렇게 통신망의 속도가 현저하게 증가함에 따라 광통신망의 신뢰도의 중요성이 새롭게 대두되었다.
예를 들어 400 Gb/s 광전송 시스템은 한 쌍의 광섬유를 이용하여 오백만명이동시에 통화할 수 있도록 해주는 데, 이러한 시스템에 장애가 발생하여 통신이 두절되면 도시 혹은 국가 전체의 기능이 마비될 수 있는 것이다.
따라서 통신속도를 고속화하는 것과 동시에 통신망의 신뢰도를 향상시키는 것이 매우 중요하고, 통신망의 신뢰도를 향상시키기 위해서는 시스템이나 전송선로의 장애가 발생할 때에도 통신망이 서비스를 중단하지 않도록 해 주는 자기치유(self-healing) 기능을 자체적으로 가지고 있어야 한다.
이러한 파장분할 다중방식을 이용하는 광통신은 광/전 및 전/광 변환없이 각 노드에서 원하는 정보를 받고 보낼 수 있으므로 통신망의 투명성과 신뢰성을 보다 확고히 하면서 정보 전송용량을 수 Tb/s 이상으로 고속화할 수 있는 장점이 있다.
현재 연구되고 있는 파장분할 다중방식의 광통신망중 자체적으로 자기치유 기능을 갖고 있는 광통신망은 두 가닥의 광섬유를 사용하는 단방향 환형 광통신망, 네 가닥의 광섬유를 사용하는 양방향 환형 광통신망, 그리고 그물(mesh) 형태의 망을 구성하는 전광 전송망(all-optical network) 등이 있다.
한편, 환형 통신망은 임의의 두 개의 노드를 연결하는 서로 다른 두 개의 경로를 제공할 수 있는 가장 간단한 구조의 통신망으로, 환형 통신망의 이러한 특징은 장애가 발생할 경우 통신망의 장애에 탄력적으로 대응할 수 있게 한다.
자기치유 환형 통신망은 여분의 통신 광선로를 이용하여 통신망에 장애가 발생하더라도 자동적인 복구(restoration)가 일어나 서비스가 지속적으로 이루어지도록 해준다.
도 1은 종래 환형 광통신망의 일예시도로서, 네 가닥의 광섬유를 이용한 양방향 자기치유 환형 광통신망이다.
광통신망이 모두 네 개의 노드(14a,14b,14c,14d)로 구성되며 상기 각 노드(14a,14b,14c,14d)는 운용 광선로(10)와 예비 광선로(12)로 연결되고 상기 각 노드(14a,14b,14c,14d)는 송신(애드(add))과 수신(드롭(drop))을 위한 애드/드롭 다중화기(ADM(Add/Drop Multiplexer))와, 스위치(SW), 광선로(10,12)의 동작상태를 확인하기 위한 커플러 및 장애 감지를 위한 수광 소자, 장애발생시 운용 광선로(10)에서 예비 광선로(12)로 통신신호를 전환하기 위한 제어회로로 구성된다.
상기 운용 광선로(10)는 광통신망이 정상적으로 동작할 때 이용되고, 상기 예비 광선로(12)는 광통신망에 장애가 발생했을 때 이용된다.
만약 운용 광선로(10)에 광선로 절단(cut)과 같이 장애(failure)가 발생하게 되면 장애가 발생한 운용 광선로(10)에 바로 인접한 노드의 스위치(SW)가 상태를 전환하여 운용 광선로(10)로 전송되던 신호를 예비 광선로(12)로 우회시키게 된다.
이와 같이 하여 장애가 발생한 선로가 수리되었을 때 이를 브리지 및 스위치(bridge and switch) 방식을 이용하여 자동으로 복귀(retrieval)하는 방법(Tetsuya Miyazaki and Shu Yamamoto, A proposal of the optical switch circuit architecture with bridge and switch function for WDM four-fiber ring network, Third Optoelectronics and Communications Conference (OECC 98), Technical Digest Series, paper 16A4-4, July 1998.)이 제안되어 있으나 이러한 경우 구조가 복잡해지고 추가로 스위치, 광 파워 스플리터(splitter), 광 수신장치등의 소자 및 제어회로 등이 더 필요하게 되며, 자동 복귀를 위해 브리지 및 스위치 방식을 택함으로써 추가 신호 손실이 발생할 뿐만 아니라 네 가닥의 광섬유를 이용하는 양방향 자기치유 환형 광통신망에만 국한하여 적용할 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 장애가 발생한 광선로를 수리했을 때 장애가 발생했던 광선로와 직접 연결된 두 개의 노드가 폐루프를 형성하게 하고 상기 폐루프의 이득이 1이 넘도록 하여 레이저 발진을 유도함으로써 구조가 간단하면서도 예비 광선로로 전송되던 광신호를 운용 광선로로 전환할 수 있으며 여러 구조의 광통신망에 응용하여 적용할 수 있는 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 정상상태로의 복귀방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수의 노드가 운용 광선로와 예비 광선로로 연결되어 정상상태에서 광신호가 운용 광선로로 전송되던중 장애가 발생하면 노드 내의 수광 소자를 이용하여 이를 감지하는 감지 단계와, 감지에 의해 장애발생 구간에 인접한 노드를 구성하는 공간 스위치(space switch)를 제어하는 제어 단계와, 상기 제어에 의해 장애발생 구간을 지나던 신호가 예비 광선로로 전환하는 장애 복구 단계와, 장애가 발생한 운용 광선로가 수리되어 운용 광선로와 예비 광선로 및 인접된 노드에 의해 폐루프가 형성되는 폐루프 형성단계와, 상기 폐루프의 루프 이득을 1보다 크도록 하여 상기 폐루프에서 레이저 발진을 유도하는발진 유도단계와, 상기 노드에서 장애발생 구간의 광의 세기를 감시하여 광의 세기가 일정한 값 이상이면 공간 스위치를 제어하여 광통신망을 정상상태로 복귀하는 복귀단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 정상상태로의 복귀방법을 제공하고자 한다.
도 1은 종래 환형 광통신망의 일예시도이다.
도 2는 본 발명에 이용된 환형 광통신망의 노드 구성도이다.
도 3은 도 2의 양방향 애드/드롭 다중화기의 상세 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 환형 광통신망의 구현 예시도이다.
도 5, 도 6은 본 발명에 따른 환형 광통신망의 정상상태에서 수신된 신호의 전송 방향에 따른 비트오율 곡선이다.
도 7은 본 발명에 따른 자기 치유 특성도이다.
도 8, 도 9는 본 발명에 의해 광선로 장애가 수리된 후 수신된 신호의 전송 방향에 따른 비트오율 곡선이다.
도 10은 본 발명에 의해 장애가 수리된 후 광선로의 폐루프 형성도이다.
도 11은 본 발명에 의해 장애가 수리되어 광선로가 재설치된 후 처음의 정상 동작상태로 전환됨을 보여주는 그림이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 응용예에 따른 폐루프 형성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 운용 광선로 12 : 예비 광선로
14a,14b,14c,14d : 노드 16 : 다중화기
18 : 서큘레이터 20 : 폐루프
ADM : 애드/드롭 다중화기
BADM : 양방향 애드/드롭 다중화기
C : 커플러 CC : 제어 회로
CH : 채널 OA : 광증폭기
SW : 스위치 SWB : 스위치 박스
이하 본 발명을 첨부된 도면 도 2 내지 도 14를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 위한 실험에서는 자기치유 기능을 갖는 파장분할 다중방식 광통신망 가운데에서 두 가닥의 광섬유를 이용하는 양방향 환형 광통신망을 이용하였다.
먼저 본 발명의 복귀방법에 대한 기본적인 구성을 살펴보면,
다수의 노드가 운용 광선로와 예비 광선로로 연결되어 정상상태에서 광신호가 운용 광선로로 전송되던 중 장애가 발생하면 노드 내의 수광 소자를 이용하여 이를 감지하는 감지 단계와,
감지에 의해 장애발생 구간에 인접한 노드를 구성하는 공간 스위치를 제어하는 제어 단계와,
상기 제어에 의해 장애발생 구간을 지나던 신호가 예비 광선로로 전환하는 장애 복구 단계와,
장애가 발생한 운용 광선로가 수리되어 운용 광선로와 예비 광선로 및 인접된 노드에 의해 폐루프가 형성되는 폐루프 형성단계와,
상기 폐루프의 루프 이득을 1보다 크도록 하여 상기 폐루프에서 레이저 발진을 유도하는 발진 유도단계와,
상기 노드에서 장애발생 구간의 광의 세기를 감시하여 광의 세기가 일정한 값 이상이면 공간 스위치를 제어하여 광통신망을 정상상태로 복귀하는 복귀단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 상세히 설명하면, 도 2는 본 발명에 이용된 환형 광통신망의 노드(14a 내지 14d) 구조로서, 상기 노드(14a 내지 14d)는 하나의 도파로 배열격자(AWG: Arrayed-Waveguide Grating)를 이용하는 파장 교대 방식 양방향 애드/드롭 광증폭기 모듈을 이용하였다.
각 노드(14a 내지 14d)는 하나의 양방향 애드/드롭 다중화기(BADM: Bi-directional Add/Drop Multiplexer)와 두 개의 스위치(SW), 운용 광선로(10)에 둘, 예비 광선로(12)에 하나씩 세 개의 광증폭기(OA,(Optical Amplifier)), 광선로(10,12)에서의 장애 발생 여부를 판단하는 커플러(C)와 수광 소자 및 스위치(SW)를 전환시키는 제어회로(CC)로 구성된다.
본 발명에서 커플러(C)는 1 : 99 커플러를 사용하였고 스위치(SW)는 2 x 2 기계 스위치를 사용하였으며, 광증폭기로는 어븀 첨가 광섬유 증폭기(EDFA: Erbium-Doped Fiber Amplifier)를 이용하였다.
도 3은 도 2의 노드(14a 내지 14d) 구조 중에서 양방향 애드/드롭 다중화기(BADM)의 상세 구조도로서 하나의 N x N 다중화기(16)와 두 개의 서큘레이터(18)로 구성된다.
상기 양방향 애드/드롭 다중화기(BADM)는 도파로 배열 격자(AWG)를 이용하였으며, 이를 폴드백(foldback) 형태로 연결하여 파장분할 다중화된 신호들의 다중화(애드(송신))와 역다중화(드롭(수신))를 동시에 수행할 수 있게 하였다.
상기 N x N 다중화기(16)에 의해 실선의 하향 신호와 점선의 상향 신호가 엇갈리게 배치된다.
상술한 노드(14a 내지 14d)의 구조에 의해 운용 광선로(10)에 장애가 발생했을 때 이를 광의 영역에서 자동으로 복구할 수 있으며, 이를 상세히 살펴보면, 각 노드(14a,14b,14c,14d)의 앞쪽에 위치한 커플러(C) 및 수광 소자가 운용 광선로(10)의 신호 존재 유무를 감지하고 제어 신호(CC)가 스위치(SW)의 상태를 제어한다.
도 2는 노드 오른쪽의 운용 광선로(10)에 장애가 발생한 것을 가정한 것으로, 노드 왼쪽의 운용 광선로(10)와 노드 왼쪽 스위치(SW)를 거쳐 노드 내부로 전송되던 신호가 도 2의 오른쪽 스위치(SW)에 의해 예비 광선로(12)로 전환되는 것을 보여준다.
도 4에서 정상적인 상태에서는 운용 광선로(10)로 신호가 전송되고 운용 광선로(10)에 장애가 발생한 상태에서는 노드 내의 스위치(SW)가 전환되어 예비 광선로(12)로 신호가 우회하여 전송된다.
도 4의 각각의 노드(14a,14b,14c,14d)는 도 3의 양방향 애드/드롭 다중화기(BADM)를 구비하여 해당 노드에서 송, 수신되는 신호를 위한 애드/드롭 기능 및 해당 노드를 거쳐가는 신호에 대한 통과(pass through) 기능을 수행한다.
본 발명의 성능을 확인하기 위한 실험에서는 어떤 노드(예를 들어 14a)에서한 채널(CH)의 신호를 드롭하면 그 노드(14a)에서 드롭한 신호와 동일한 파장의 다른 신호를 애드하여 트래픽이 대칭성을 이루도록 하였다.
본 실험에서 인접한 노드(14a,14b,14c,14d) 사이의 거리는 40 km이다.
이때 광선로(10)로 8 개의 채널(CH)을 전송하며 그 중에서 상향으로 네 채널(CH1,CH3,CH5,CH7), 하향으로 네 채널(CH2,CH4,CH6,CH8)을 전송하되, 채널 1번부터 8번까지의 신호는 1547.22 nm, 1549.32 nm, 1550.92 nm, 1552.52 nm, 1554.13 nm, 1555.75 nm, 1557.36nm, 1558.98 nm의 파장을 갖도록 하였으며, 각 노드(14a,14b,14c,14d)에 애드하는 신호는 외부 변조기로 변조하였다.
광통신망의 성능을 확인하기 위하여 노드 3(14c)에서 애드하는 신호 가운데 채널 3(CH3)은 시계 반대 방향으로 노드 3(14c), 노드 4(14d), 노드 1(14a), 노드 2(14b)의 경로를 거쳐 총 120 km를 전송하며, 채널 4(CH4)는 시계 방향으로 노드 3(14c)에서 애드하여 전체(14b,14a,14d)를 일주한 후 다시 노드 3(14c)에서 드롭되도록 하여 총 160 km를 전송하였다.
이러한 경우에 노드 3(14c)에서 애드한 채널 4번(CH4)의 신호는 모두 8 개의 광증폭기(OA)와 4 개의 양방향 애드/드롭 다중화기(BADM)를 거쳐 전송된다.
도 5 와 도 6은 반시계 방향과 시계 방향으로 전송된 신호의 수신 파워에 따른 비트 오율(BER : Bit-Error Rate)로서 전송된 신호의 파워 페널티가 10-9비트 오율에서 0.5 dB 이하임을 알 수 있다.
본 발명의 장애 복구 성능을 확인하기 위하여 도 4의 노드 3(14c)과 노드4(14d) 사이에서 장애를 발생시켜 자기 치유 성능을 측정한 그림이 도 7이다.
도 7에서 상부의 선은 스위치(SW)의 상태를, 하부의 선은 노드 3(14c)에서 수신된 신호의 크기를 나타내는 것으로, 상부의 선이 낮은 상태에 있음은 통신망이 정상 상태에 있음을 나타내며, 높은 상태에 있음은 통신망이 장애 복구 상태에 있음을 나타낸다.
통신망이 정상 상태에 있다가 장애가 발생하면 노드 3(14c)에 위치한 커플러 및 수광 소자가 장애 발생을 검출하고, 제어 회로(CC)가 장애 구간에 인접한 스위치(SW)를 전환시키도록 한다.
이 때 하부의 선을 살피면, 정상 상태에서는 노드 3(14c)으로 신호가 들어오다가 장애가 발생하는 순간부터 얼마간은 신호가 들어오지 않고, 그 이후 다시 노드 내부로 신호가 들어오는 것을 알 수 있다.
장애 발생 시점부터 얼마간 신호가 들어오지 않는 것은 스위치(SW)의 전환 특성 때문으로, 실험에서 광통신망의 장애 복구 시간은 10 ms 이내임을 알 수 있다.
노드 4(14d)에서도 마찬가지의 과정이 발생한다.
도 8과 도 9는 이렇게 장애가 복구된 후 반시계 방향과 시계 방향으로 전송된 신호의 수신 파워에 따른 비트 오율을 나타낸 것으로 복구된 신호의 10-9에 대한 파워 페널티가 1.1 dB 미만임을 알 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 정상상태 복귀(retrieval)방법을 보여주기 위하여장애수리 직후의 상태를 나타내는 도면으로, 장애 수리라 함은 노드 3(14c)과 노드 4(14d) 사이에서 끊어졌던 운용 광선로(10)가 다시 연결되는 것을 말한다.
광선로(10,12)의 장애가 수리되더라도 수리 구간에 인접한 노드(14c,14d) 내 스위치(SW)의 상태는 변하지 않으므로 스위치(SW)와 운용 광선로(10), 예비 광선로(12)가 연결된 상태를 이루어 폐루프(20)를 형성하게 된다.
이때 폐루프(20)는 2 개의 40 km의 광선로(10,12)와 2 개의 스위치(SW), 그리고 2 개의 광증폭기(OA)로 구성되고, 상기 광증폭기(OA) 가운데에서 운용 광선로(10)에 있는 광증폭기(0A)는 양방향 애드/드롭 다중화기(BADM)와 스위치(SW) 및 운용 광선로(10)의 손실을 보상하기 위한 것이다.
이때 광선로(10)에 장애가 발생한 경우 스위치(SW)의 전환으로 운용 광선로(10)로 더 이상 신호가 들어오지 않게 되어 광증폭기(OA)가 광신호를 증폭시킬 수 없으나, 장애 발생시에도 장애 발생 이전과 같은 펌프 조건에서 광증폭기(OA)를 동작시키도록 한다.
상기 폐루프(20)의 이득이 1보다 크면 광증폭기(OA)에서 발생한 자연 방출광(ASE: Amplified Spontaneous Emission)의 일부 파장이 큰 이득을 얻어 레이저 발진(lasing)을 하게 되고, 또한 장애가 발생한 광선로에 인접한 두 노드(14c,14d)에 있는 통신 장애 감시용 커플러(C)와 수광 소자가 레이저 발진에 의한 광파워를 수신하게 된다.
이 광파워의 크기가 제어 회로(CC)에 설정된 임계값을 넘어서면 제어 회로(CC)가 운용 광선로(10)를 통해 노드 내부로 신호가 들어오는 것으로 판단하여, 스위치(SW)를 다시 처음의 상태로 전환하게 된다.
따라서 증폭기(EDFA)의 출력에 있어서 광선로(10) 수리시 생성되는 폐루프(20)의 이득이 1보다 크도록 유지해야 한다.
도 11은 장애가 발생하여 장애 복구 상태로 전환된 광통신망이 본 발명에 의해 다시 정상상태로 복귀하는 것을 보여주는 그림으로 상부의 선은 노드 3(14c)과 노드 4(14d) 내부에 있는 스위치(SW)의 상태를 나타내고 하부의 선은 노드(14c,14d)에서 수신된 신호의 크기를 나타낸다.
상기 스위치(SW)가 낮은 레벨로 바뀌는 순간이 장애가 발생했던 운용 광선로(10)가 수리된 때로서 이 때 노드로 수신되는 신호를 살피면 정상 동작 상태에서 장애 복구 상태로 바뀔 때보다 신호가 두절되는 시간이 짧은 것을 알 수 있다.
이것은 광통신망이 다시 정상상태로 복귀하기 전에는 예비 광선로(12)를 통해 신호가 들어오기 때문으로 광통신망이 정상 상태로 돌아가면 다시 운용 광선로(10)를 통해 신호를 받을 수 있으므로 스위치(SW)가 전환되는 짧은 구간에만 신호가 들어오지 않게 된다.
도 12는 본 발명을 네 가닥의 광섬유를 이용하는 양방향 자기치유 환형 광통신망에도 적용됨을 보여주는 도면으로 장애가 발생했던 운용 광선로(10)를 수리하면서 폐루프(20)를 형성하게 되고, 이 폐루프(20)의 이득이 1이 넘으면 상술한 바와 같이 정상상태로 복귀시킬 수 있다.
그런데, 도10에서는 하나의 광선로를 통해 양방향으로 모두 신호를 전송하여양방향 광통신을 실현하고 있으나 도 12에서는 하나의 광선로로는 단방향으로 신호를 전송하되, 두 노드 사이에서 두 개의 광선로를 이용하여 양방향 통신을 구현한다.
따라서 도 12에서는 두 노드(예를 들어 14c,14d) 사이에 운용 광선로(10) 및 예비 광선로(12)가 각각 2 개씩 모두 네 개가 필요하며, 자기 치유기능을 구현하기 위해 필요한 스위치(SW) 역시 도 8보다 배가 필요하다.
도 13은 본 발명을 두 개의 광섬유를 이용하는 단방향 자기치유 환형 광통신망에 적용됨을 보여주는 도면으로, 운용 광선로(10) 뿐만 아니라 예비 광선로(12)에도 커플러(C) 및 제어 회로(CC)가 구성되어 정상 상태에서는 운용 광선로(10)의 커플러(C) 및 제어 회로(CC)를 이용하고 장애가 발생했다가 광선로를 수리하여 정상 상태로 복귀하는 과정에서 예비 광선로(12)의 커플러(C) 및 제어 회로(CC)를 이용한다.
장애가 발생했다가 광선로를 수리했을 때 상술한 바와 같이 폐루프(20)가 형성되고 폐루프(20)의 이득이 1이 넘으면 레이저 발진이 유도되어 정상 상태로 복귀를 이룰 수 있는 것이다.
도 14는 본 발명을 MS(Mutiplex Section) Shared 자기치유 통신망에 적용됨을 보여주는 도면으로 MS Shared 자기치유 통신망은, 정상 상태에서는 운용 광선로(10) 및 예비 광선로(12)를 통해 신호가 전송되다가 광선로(10,12)에 장애가 발생하면 운용 광선로(10)로 진행하는 신호를 예비 광선로(12)를 이용하여 복구하고 예비 광선로(12)의 신호는 스위치 박스(SWB)에 의해 차단한다.
이와 같이 MS Shared 자기치유 통신망은 MS Dedicated 자기치유 광통신망에 비해 광섬유를 좀 더 효율적으로 사용할 수 있다.
이상에서 살펴본 봐와 같이, 본 발명에 의하면 장애가 발생했던 운용 광선로의 통신 장애를 복구할 뿐만 아니라 장애가 발생했던 광선로가 수리되는 경우 구조를 바꾸지 않고 별도로 요구되는 소자의 수를 최소화하여 간단한 구조를 취하면서도 다양한 구조에 쉽게 적용할 수 있어 광통신망을 간단히 정상 상태로 복귀시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 다수의 노드가 운용 광선로와 예비 광선로로 연결되어 정상상태에서 광신호가 운용 광선로로 전송되던중 장애가 발생하면 노드 내의 수광 소자를 이용하여 이를 감지하는 감지 단계와,
    감지에 의해 장애발생 구간에 인접한 노드를 구성하는 공간 스위치를 제어하는 제어 단계와,
    상기 제어에 의해 장애발생 구간을 지나던 신호가 예비 광선로로 전환하는 장애 복구 단계와,
    장애가 발생한 운용 광선로가 수리되어 운용 광선로와 예비 광선로 및 인접된 노드에 의해 폐루프가 형성되는 폐루프 형성단계와,
    상기 폐루프의 루프 이득을 1보다 크도록 하여 상기 폐루프에서 레이저 발진을 유도하는 발진 유도단계와,
    상기 노드에서 장애발생 구간의 광의 세기를 감시하여 광의 세기가 일정한 값 이상이면 스위치(SW)를 제어하여 광통신망을 정상상태로 복귀하는 복귀단계를,
    포함하는 것을 특징으로 하는 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리 후 정상상태로의 복귀방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 장애 복구 단계에서 공간 스위치의 전환으로 광신호를 증폭하지 않게 된 증폭기가 장애 발생시에도 장애 발생 이전과 같은 펌프 조건에서 동작됨을 특징으로 하는 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 정상상태로의 복귀방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 발진 유도단계에서 폐루프의 이득이 1보다 큰 경우에 손실을 보상하는 증폭기에서 발생한 자연 방출광의 일부 파장이 큰 이득을 얻어 레이저 발진을 하게 됨을 특징으로 하는 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 정상상태로의 복귀방법.
  4. 두 가닥의 광섬유를 이용하는 양방향 파장분할 다중방식 자기치유 광통신망에서:
    다수의 노드가 운용 광선로와 예비 광선로로 연결되어 정상상태에서 광신호가 운용 광선로로 전송되던중 장애가 발생하면 노드 내의 수광 소자를 이용하여 이를 감지하는 감지 단계와, 감지에 의해 장애발생 구간에 인접한 노드를 구성하는 공간 스위치를 제어하는 제어 단계와, 상기 제어에 의해 장애발생 구간을 지나던 신호가 예비 광선로로 전환하는 장애 복구 단계와, 장애가 발생한 운용 광선로가 수리되어 운용 광선로와 예비 광선로 및 인접된 노드에 의해 폐루프가 형성되는 폐루프 형성단계와, 상기 폐루프의 루프 이득을 1보다 크도록 하여 상기 폐루프에서 레이저 발진을 유도하는 발진 유도단계와, 상기 노드에서 장애발생 구간의 광의 세기를 감시하여 광의 세기가 일정한 값 이상이면 스위치(SW)를 제어하여 광통신망을 정상상태로 복귀하는 복귀단계를 거치되:
    상기 폐루프 형성이 운용 광선로, 예비 광선로, 광신호 손실을 보상하는 증폭기 및 장애 복구를 위해 전환되었던 공간 스위치에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 정상상태로의 복귀방법.
  5. 네 가닥의 광섬유를 이용하는 양방향 파장분할 다중방식 자기치유 광통신망에서:
    다수의 노드가 운용 광선로와 예비 광선로로 연결되어 정상상태에서 광신호가 운용 광선로로 전송되던중 장애가 발생하면 노드 내의 수광 소자를 이용하여 이를 감지하는 감지 단계와, 감지에 의해 장애발생 구간에 인접한 노드를 구성하는 공간 스위치를 제어하는 제어 단계와, 상기 제어에 의해 장애발생 구간을 지나던 신호가 예비 광선로로 전환하는 장애 복구 단계와, 장애가 발생한 운용 광선로가 수리되어 운용 광선로와 예비 광선로 및 인접된 노드에 의해 폐루프가 형성되는 폐루프 형성단계와, 상기 폐루프의 루프 이득을 1보다 크도록 하여 상기 폐루프에서 레이저 발진을 유도하는 발진 유도단계와, 상기 노드에서 장애발생 구간의 광의 세기를 감시하여 광의 세기가 일정한 값 이상이면 스위치(SW)를 제어하여 광통신망을 정상상태로 복귀하는 복귀단계를 거치되:
    상기 폐루프 형성이 운용 광선로, 예비 광선로, 광신호 손실을 보상하는 증폭기 및 장애 복구를 위해 전환되었던 공간 스위치에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 정상상태로의 복귀방법.
  6. 두 가닥의 광섬유를 이용하는 단방향 파장분할 다중방식 자기치유 광통신망에서:
    다수의 노드가 운용 광선로와 예비 광선로로 연결되어 정상상태에서 광신호가 운용 광선로로 전송되던중 장애가 발생하면 노드 내의 수광 소자를 이용하여 이를 감지하는 감지 단계와, 감지에 의해 장애발생 구간에 인접한 노드를 구성하는 공간 스위치를 제어하는 제어 단계와, 상기 제어에 의해 장애발생 구간을 지나던 신호가 예비 광선로로 전환하는 장애 복구 단계와, 장애가 발생한 운용 광선로가 수리되어 운용 광선로와 예비 광선로 및 인접된 노드에 의해 폐루프가 형성되는 폐루프 형성단계와, 상기 폐루프의 루프 이득을 1보다 크도록 하여 상기 폐루프에서 레이저 발진을 유도하는 발진 유도단계와, 상기 노드에서 장애발생 구간의 광의 세기를 감시하여 광의 세기가 일정한 값 이상이면 스위치(SW)를 제어하여 광통신망을 정상상태로 복귀하는 복귀단계를 거치되:
    상기 폐루프 형성이 운용 광선로, 예비 광선로, 광신호 손실을 보상하는 증폭기 및 장애 복구를 위해 전환되었던 공간 스위치에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 정상상태로의 복귀방법.
  7. 정상 상태에서 광신호가 운용 광선로와 예비 광선로에 전송되는 MS shared 자기치유 광통신망에서:
    다수의 노드가 운용 광선로와 예비 광선로로 연결되어 정상상태에서 광신호가 운용 광선로로 전송되던중 장애가 발생하면 노드 내의 수광 소자를 이용하여 이를 감지하는 감지 단계와, 감지에 의해 장애발생 구간에 인접한 노드를 구성하는 공간 스위치를 제어하는 제어 단계와, 상기 제어에 의해 장애발생 구간을 지나던 신호가 예비 광선로로 전환하는 장애 복구 단계와, 장애가 발생한 운용 광선로가 수리되어 운용 광선로와 예비 광선로 및 인접된 노드에 의해 폐루프가 형성되는 폐루프 형성단계와, 상기 폐루프의 루프 이득을 1보다 크도록 하여 상기 폐루프에서 레이저 발진을 유도하는 발진 유도단계와, 상기 노드에서 장애발생 구간의 광의 세기를 감시하여 광의 세기가 일정한 값 이상이면 스위치(SW)를 제어하여 광통신망을 정상상태로 복귀하는 복귀단계를 거치되:
    상기 폐루프 형성이 운용 광선로, 예비 광선로, 광신호 손실을 보상하는 증폭기 및 장애 복구를 위해 전환되었던 공간 스위치에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 정상상태로의 복귀방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 운용 광선로에 장애가 발생하면 예비 광선로로 전송되던 신호를 끊어 버리고 장애발생 구간에 인접된 노드의 공간 스위치가 전환되어 운영 광선로를 지나던 신호가 예비 광선로로 전환됨을 특징으로 하는 파장분할 다중방식 환형 광통신망의 장애수리후 정상상태로의 복귀방법.
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