[논문]스마트 폰을 이용한 광 통신망 감시 시스템

정소기

doi:10.7840/kics.2017.42.1.218

스마트 폰을 이용한 광 통신망 감시 시스템
Optical Network Monitoring System Using Smart Phone 원문보기

한국통신학회논문지 = The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences, v.42 no.1, 2017년, pp.218 - 226

정소기 (SKbroadband Infra Strategy Team)

초록
AI-Helper

본 논문은 스마트 폰을 활용하여 광 전송망 구간을 실시간으로 감시하는 시스템이다. 기존의 광 통신망 구간은 스마트 폰과 접속함체의 여장판에 스위치 설치를 활용하여 현장의 상황을 실시간으로 인지 하는 시스템이 없었다. 본 연구는 스마트 폰의 Application과 접속함체 스위치를 이용하여 실시간으로 유지보수를 할 수 있도록 했다. 스마트 폰 Web은 접속함체 장애 위치를 찾는데 유용하며, 접속함체 내부에 있는 여장판 벨크로 타이를 분리하면 스위치가 작동하여 심선의 밴딩을 주어서push message를 발생하게 한다. 접속함체 작업과 장애가 발생하면 스마트폰을 이용하여 OTDR측정을 하여 위치 추적을 할 수 있도록 하는 연구이다. 스마트 폰을 이용하여 실시간 광케이블 구간을 관리함으로써 장애 시간 단축과 전송망 품질을 효율적으로 유지보수 할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, optical transport network in real time monitoring system using smart phone. The existing housing using monitoring was a smart phone of optical transport network access switch about an event with new installation of cognitive system in real time. This paper can this problem to be solved of the invention in real time maintenance using smart phone application and optical cable closure switch. If you want to find optical cable closure fault location, this smart phone web is very useful. Cable tie is isolation of fiber spare board from fiber switch tie occur push message. Housing and access, and an external failures otdr the measurement of the global positioning to be able to easily using the This paper can find event of optical cable closure unauthorized work and fault using smart phone OTDR function. the optical cable fault time reduction and network transport quality by managing real time optical cable section by using the smart phone can be maintained efficiently.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 논문은 스마트 폰과 접속함체 스위치를 감시 시스템과 연동을 하여 광선로 유지보수의 효율적인 운용을 위한 연구이다. 스마트 폰에 다양한 Application 기능을 개발하여 유지보수에서 발생하는 시간, 비용적인 문제를 해소하도록 하고 있다^[13].
본 논문은 운용 또는 유휴 광선로의 상태를 스마트폰을 이용하여 실시간으로 감시하며, 장애 위치를 신속하게 추적하여 복구시간과 고객 피해를 최소화시키기 위한 연구이다. 과거 감시 시스템은 광선로의 밴딩, 단선 등의 장애가 발생을 하면 선로 유지보수 구성원이 직접 통신 국사에 출동하여 OTDR 을 이용하여 장애 위치를 추적하였다.
그리고 함체의 개폐 후 여장판 작업 상태에 따라서 감시용 광심선을 누르거나 당기는 스프링 기능을 내장하여, 감시용 광신호를 차단함으로써 함체의 작업을 스마트폰과 통신 국사 중앙에서 감시 확인할 수 있도록 한다. 본 연구는 스마트 폰에 OTDR 측정, GIS 지도 Map 시스템, 행정도면 등과 접속함체(Optical FiberClosure)의 개․폐 작업 스위치 등과 연동을 시켜 광선로 장애 위치 및 품질 변화에 대해서 감지하도록 연구하였다^[9]. 스마트 폰을 이용한 접속함체 내부의 스프링 형 스위치 연구는 스마트 폰 웹 개발사인 동원T&I와 스프링 형 감시 스위치 제조사 유니트 테크놀리지와 유빈스에서 제작하여 현장에 시제품을 시범 적용하였으며, 연구자의 발명품을 근거로 자료를 특허 출원하였으며, 본 연구를 하였다.
본 연구는 실제 현장에서 스마트 폰을 이용한 선로감시 프로그램과 함체 개폐감시를 위한 광 스위치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 통신선로에 설치된 함체를 닫거나 잠금을 하였을 때이다. 광 스위치 내부의 감시용 광선로에 아무런 압력을 가하지 않도록 하여 광신호가 그대로 통과하고, 함체가 열리거나 풀리면 스위치노브가 스프링의 탄성에 의해 움직이면서 감시용 광선로가 절곡되어 광 신호를 차단하고 있다.

제안 방법

이러한 광선로 장애 위치 추적 등의 기능들은 스마트 폰에 Application으로 개발하여 광선로 감시시스템과 SNMP 기능을 연동하여 유지보수 구성원들이 직접 PC와 스마트 폰을 이용하여 장애 위치를 추적한다. 감시시스템은 스마트 폰을 통해 선로 장애 시설물 위치를 GIS와 연동하여 활성화 창에 표현해주며, OTDR 기능을 통해 시설물 위치를 추적하도록 하였다. 따라서 광선로 유지보수 구성원은 스마트 폰을 이용하여 시간과 장소에 영향을 받지 않고 선로 장애 감시를 할 수 있다.
본 논문은 운용 또는 유휴 광선로의 상태를 스마트폰을 이용하여 실시간으로 감시하며, 장애 위치를 신속하게 추적하여 복구시간과 고객 피해를 최소화시키기 위한 연구이다. 과거 감시 시스템은 광선로의 밴딩, 단선 등의 장애가 발생을 하면 선로 유지보수 구성원이 직접 통신 국사에 출동하여 OTDR 을 이용하여 장애 위치를 추적하였다. 선로 구성원이 직접 OTDR을 측정하는 방식은 선로 유지보수 출동과 위치 추적이 늦어지면서 장애 복구 시간이 길어진다.
다양한 통신망은 스마트 폰 OTDR 측정기능 프로그램을 개발하여 우수한 정확도와 전송망 시설물 탐색, Event Driven 방식의 효율적인 시스템구조로 운용할 수 있다^[9]. 그리고 실시간 감시를 위해서는 OTDR 광센서 수명 연장이 가능하여야 하며, 주요모듈 Plug-In 방식 등 용량 증설 및 유지보수가 용이하고 쉽게 사용 하도록 하였다. 또한, 시설물 위치 정보 제공을 위해 GIS와의 연동(Map)으로 장애 위치구현, SMS 및 E-Mail을 통한 메시지 전달을 통해 불필요한 대기 업무를 최소화한다^[9].
이러한 방법을 해소하기 위해 함체 내부에 여장판을 고정시키는 벨크로 타이를 이용하여 감시시스템을 개발하면 고장의 위험 요인이 줄어든다. 모든 접속함체 내부에 설치되어 있는 여장판 고정용 벨크로 케이블 타이와 일체형으로 스위치를 개발하여, B2B/B2C회선등 개통 시 접속함체 내부에 있는 여장판 벨크로 케이블 타이를 분리하게 되면 스위치가 작동하여 심선을 밴딩 시켜서 이벤트 알람을 감시시스템 전달하여 스마트 폰으로 확인할 수 있도록 하였다. 그리고 통신망을 감시하는 중앙 관리센터의 GIS와 NMS를 통해 접속함체 위치를 추적하여 유지보수를 하는 구성원들에게 알려 주는 역할을 하고 있다.
경보 등급은 Critical, Major, Minor로 구분한다. 스마트 폰에는 Graph, Data Table 형태의 가로 방향 고정으로 구성을 하였다. Wirefram 중 Application과 연동하기 위한 서버 IP 설정 버튼 등을 팝업 화면에 출력한다^[9].
3번 항목은 작업 또는 장애가 발생하는 함체에 대해서 적색으로 출력 표시가 되고, 4번 항목은 GIS와 연동된 함체의 위치를 Map으로 연동할 수 있도록 하는 지도 아이콘이며, 5번과 6번 항목은 전체 구간의 위치와 장애 구간의 함체에 대해 상세 출력 정보를 제공하도록 GIS와 연동 할 수 있도록 하였다^[9]. 스마트 폰의 위치 추적뿐만 아니고 이벤트 뷰 Application에 경보 등을 실시간으로 연동하였다. 그리고 스마트 폰에 장애 등급, 발생 및 해제시간, OTDR측정 결과 화면 출력된 내용 표시하게 하였다^[9].
또한 인터넷을 통한 주식거래, 은행 이체 등 경제적 손실과 유지보수 장애 복구비용 등이 발생을 하여 비효율적이다^[7]. 이 방식을 보완하기 위해 스마트폰을 활용하여 장애위치 추적 등 장소와 시간 등의 영향을 받지 않고 유지보수를 하도록 하였다. 그리고 광케이블 접속함체에 잠금장치나 Tray 등을 설치하여 운용하였던 방식을 여장판의 벨크로 타이를 이용하여 함체 개방 등의 작업 등을 통제하도록 구성하였으며, 스마트 기기에 다양한 Application 기능을 개발하여 유지보수에서 발생하는 시간, 비용적인 문제를 해소하도록 하고 있다^[8,9].
그림2는 스마트 폰에 EMS 토플로지와 경보관리, 광선로 데이터, 이벤트 뷰 메뉴 Tab, OTDR 측정 등으로 구성되어 있다. 이벤트 뷰는 경보표시, 발생시간, 경보 등급을 Critical, Major, Minor로 출력하여 작동하게 하였다^[9]. OTDR 측정은 그래프, 이벤트 테이블, 측정 파라미터 값 팝업 출력, Marker A, B를 On, Off 가능하도록 하며, 선로 측정값을 반사 이벤트, 비 반사 이벤트가 검출된 지점에 대해서 번호를 부여하여 표시한다.
그래프는 Spread와 Pinch 기능을 통한 줌 확대와 축소가 가능하도록 하였다^[9]. 즉, 스마트 폰 화면에 이벤트가 발생하면 광 파워 임계치를 초과할 경우 경보관리를 하게 했고, 경보에 따라 해당 선로에 대해서 위치를 추적하기 위해 광케이블 위치를 측정할 수 있는 OTDR 기능들을 화면에 구현하도록 하였다.
아래 표1은 스마트 폰과 연동되는 선로 감시 시스템 간의 구성 및 측정 항목 이다. 표1에서 실제 운용심선은 측정하고자 하는 종단에 1,625/1,650nm 감시 파장을 반사시키는 Filter을 설치하여 P to P와 Ring 형태의 유선통신망 구성 Toplogy에 적용 할 수 있도록 하였으며, 예비 심선을 이용한 1,550nm 감시 파장을 사용하여 종단 Filter 등의 수동 소자 설치가 없어도 측정이 가능하도록 하였다.

대상 데이터

그리고 광선로 데이터는 위치와 파장에 대한 입·출력의 광 손실 값과 지연 거리 등이다.
스마트 폰을 이용한 접속함체 내부의 스프링 형 스위치 연구는 스마트 폰 웹 개발사인 동원T&I와 스프링 형 감시 스위치 제조사 유니트 테크놀리지와 유빈스에서 제작하여 현장에 시제품을 시범 적용하였으며, 연구자의 발명품을 근거로 자료를 특허 출원하였으며, 본 연구를 하였다.

성능/효과

그리고 광케이블 접속함체에 잠금장치나 Tray 등을 설치하여 운용하였던 방식을 여장판의 벨크로 타이를 이용하여 함체 개방 등의 작업 등을 통제하도록 구성하였으며, 스마트 기기에 다양한 Application 기능을 개발하여 유지보수에서 발생하는 시간, 비용적인 문제를 해소하도록 하고 있다^[8,9]. 특히, 외부 광 전송망의 접속함체 개폐, 광선로의 손실특성을 주기적으로 측정, 비교, 분석하여 통신 서비스 중단을 미연에 방지하는 등 효율적인 광선로 운용 기능을 제공한다. 그리고 실시간으로 스마트 폰을 활용하여 장애 위치 추적을 신속하게 추적하고, 서비스 중단시간을 줄일 수 있다^[9].

후속연구

하지만, 통신기업마다 B2B 회선 및 주요 기간망 선로에 해당된 구간만을 감시하도록 해야 투자 대비 효과가 있다. 향후에는 IoT 기반으로 센서기술을 활용한 통신망 장애 감시를 추가로 연구가 진행되어야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	스마트 폰을 활용하여 광 전송망 구간을 실시간으로 감시하는 시스템의 목적은 무엇인가?	기존의 광 통신망 구간은 스마트 폰과 접속함체의 여장판에 스위치 설치를 활용하여 현장의 상황을 실시간으로 인지 하는 시스템이 없었다. 본 연구는 스마트 폰의 Application과 접속함체 스위치를 이용하여 실시간으로 유지보수를 할 수 있도록 했다. 스마트 폰 Web은 접속함체 장애 위치를 찾는데 유용하며, 접속함체 내부에 있는 여장판 벨크로 타이를 분리하면 스위치가 작동하여 심선의 밴딩을 주어서push message를 발생하게 한다.
	광커플러를 이용한 감시시스템은 어떤 방식을 사용하고 있는가?	광 커플러를 이용한 감시시스템 구현 방식은 광케이블 수용 방법에 따라 OTDR 측정과 광 파워미터 측정방식으로 나누어서 연구가 진행되었다. 광커플러를 이용한 감시시스템은 중앙제어국에 측정 장치를 통해 광케이블 단선 및 레벨 변동이 발생하였을 경우에 자동으로 감시 서버에 정보를 전달하는 방식이다[5]. 현재까지의 대부분의 광선로 감시시스템은 OTDR(Optical Time Domain Reflectiometer) 후방 산란법과 GIS를 이용하여 이벤트 국간을 측정하여 서버에 전송며, 광케이블 모니터링을 하는 방식이다[6].
	서비스 품질을 지속적으로 관리하는 것이 어려운 이유는 무엇인가?	그래서 기업은 시장의 역동성에 맞추어 서비스 품질 보장을 해야 한다[1]. 서비스 품질은 눈으로 보이는 것보다는 사람들의 행동을 통해 이루어지기 때문에 지속적으로 품질 관리를 하는 것이 어렵다[2]. 정보통신 기업들은 고객의 품질을 보존하기 위해서 서비스 품질 관리를 강화하는 방안을 강구하고 있다.

참고문헌 (13)

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Y. M. Yang, J. S. Kim, S. J. Park, S. W. Lee, B. D. Chung, B. Y. Chang, and Network R&D Lab., KT "A probabilistic approach for network trouble report and recovery guide," in Proc. KICS Inf. Conf. Commun., pp. 186-187, Nov. 2009.
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D. Derickson, Fiber optic test and measurement. In: Fiber optic test and measurement/edited by Dennis Derickson, Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, c1998. 1998.
E. S. Jang, K. S. Park, S. I. Kim, S. H. Choi, and B. W. Lee, "A study on effective maintenance and operation system of fiber optic lines," J. Inst. Electron. Eng. Korea, vol. 21, no. 1, pp. 54-57, Jul. 1998.
S. K. Jung and W. S. Chae, "Optical line monitoring system using optical cable closure," J. KICS, vol. 38A, no. 7, pp. 592-602, Jul. 2013.

원문보기 상세보기
Dongwon T&I, Optical Line Management System EMS Operation Manual & Optical Line System_App_MMI, The First Version.1.0, Dongwon, 2015.
A. N. Hiroijji and H. S. Jung, New Element& Industrial 10 : Fiber.Optical Cable Carrying a dream of multimedia, lljinsa, Jun. 2010.
C. B. Cho, S. K. Jung, and W. Y. Lee, Optical Cable Connection Divergence Box and Optical Cable Monitoring System, A Patent Application No : 10-2016-0026426, Unit Technology Inc., Mar. 2016.
B. G. Lee, S. G. Oh, B. D. Choi, and M. S. Kim, "A study on the evaluation method of optical fiber splice losses using OTDR by uni-directional backscattering measurement," J. KICS, vol. 26, no. 1, pp. 21-27, Jan. 2001.
B. S. Shim, S. J. Choi, and Leotek R&D Center, "Inspection and maintenance method of automatic meter reading system using smart device," in Proc. KICS Summer Conf., pp. 59-60, Mar. 2013.

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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