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KR100611408B1 - 공시청망(matv)을 이용한 근거리 통신 시스템 - Google Patents

공시청망(matv)을 이용한 근거리 통신 시스템 Download PDF

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KR100611408B1
KR100611408B1 KR1020037010167A KR20037010167A KR100611408B1 KR 100611408 B1 KR100611408 B1 KR 100611408B1 KR 1020037010167 A KR1020037010167 A KR 1020037010167A KR 20037010167 A KR20037010167 A KR 20037010167A KR 100611408 B1 KR100611408 B1 KR 100611408B1
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South Korea
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lan
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박경근
최동희
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주식회사 씨티티넷
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Abstract

본 발명은 공시청망을 이용한 근거리 통신 시스템에 대한 것이다. 본 발명은 복합건물에 배선되어 있는 공시청망에 접속된 복수의 이용자 단말기 상에서 인터넷 서비스와 랜 부가 서비스를 동시에 이용할 수 있도록 하는 시스템에 대한 것으로서, 상기 이용자 단말기와 공시청망 사이에 구비되어 신호 입/출력 인터페이스를 형성하는 이용자 단말기 모뎀부; 인터넷 전용선과 상기 공시청망 사이에서 신호 입/출력을 위한 인터페이스를 형성하여 인터넷 상향신호 및 랜상 상향신호와 인터넷 하향신호 및 랜상 하향신호의 입/출력을 제어하고 랜 부가 서비스의 제공시 이용자 단말기 모뎀부의 제어를 담당하는 전용선 모뎀부; 및 상기 하향신호에 유입된 잡음성분을 제거하는 고역통과필터, 상기 상향신호에 유입되는 잡음 성분을 제거하는 대역통과 필터, 및 상기 대역통과필터의 후단에 연결되어 상기 대역통과필터를 통해 감쇄된 상향신호의 레벨을 원래의 신호 레벨로 복원하기 위해 필터링된 상향신호의 레벨을 증폭시키는 중폭기를 포함하는 신호잡음처리부;를 포함하되, 상기 신호잡음처리부는 이용자 단말기 모뎀부 및 공시청망 사이와 전용선 모뎀부 및 공시청망 사이중 적어도 어느 한 쪽에 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

공시청망(MATV)을 이용한 근거리 통신 시스템 {LOCAL AREA NETWORK SYSTEM USING MASTER ANTENNA TELEVISION NETWORK}
본 발명은 아파트, 상가, 빌딩, 학교, 호텔, 여관 등(이하, 복합건물이라 함)의 건축시 배선된 공시청망을 이용하여 인터넷 서비스와 랜(Local Area Network) 부가 서비스를 동시에 제공하는 근거리 통신 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 복합건물에서는 공시청망 (MATV Network; Master Antenna Television Network)을 구성하여 여러 채널의 프로그램을 다가구에서 시청할 수 있도록 한다. 여기에서, 공시청망(MATV)이라 함은 같은 건물이나 건물 밀집지역 내의 다양한 TV 수상기들을 연결시키는 단일 신호수신체계를 의미하며, 하나의 주 안테나를 세우고 거기에서 TV신호를 복수의 TV수상기에 분배하여 텔레비젼을 시청할 수 있도록 하는 케이블 네트워크를 뜻한다.
특히, 다수의 가구가 밀집된 아파트에서는 다수의 TV 수신 가정의 욕구를 만족시켜 주기 위하여, 상기 공시청망을 지역의 케이블TV 회사들과 연계하는 경우가 많다. 대체로, 상기 지역 케이블TV 회사들의 경우, 케이블 전파 중계소로부터 사용자(end user)와 근접해 있는 노드까지는 광섬유 케이블을 사용하여 TV신호를 송신하고, 상기 노드들로부터 개별 사용자의 TV수신용 셋톱박스까지는 동축케이블을 사 용하여 TV신호를 송신한다. 이처럼 비디오 및 음성 데이터로 이루어진 TV신호를 사용자까지 전송시키는데 있어서, 네트워크의 서로 다른 부분에서 광섬유 케이블과 동축케이블을 혼용하여 사용할 수 있도록 하는 기술을 HFC 통신 기술이라고 지칭한다.
상기한 HFC 통신 기술에 있어서는, 기업이나 가정에 항상 설치되어 있는 기존의 동축케이블을 교체하지 않고서도 광섬유 케이블의 신뢰성 있는 우수한 신호 전송 특성을 사용자 가까이에 전달할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 HFC 기술에 있어서는, 백본 파이프(Backbone pipe)로 광섬유케이블을 사용하기 때문에, 동축케이블만을 사용할 때보다 더 많은 데이터를 높은 대역폭으로 전송할 수 있어서 서버/클라이언트 모델에 입각한 쌍방향 데이터 전송 서비스를 지원할 수 있으며, 광섬유 케이블이 포설된 기반시설 부분은 동축케이블보다 더 높은 신뢰도를 가지므로 지리적으로 인접한 케이블 TV회사 또는 전화회사들의 네트워크를 상호 연계하는데 더 효율적이다. 따라서, 현재 많은 케이블TV 회사 및 전화회사들이 기존의 네트워크를 HFC 네트워크로 업그레이드하고 있는 실정이다.
한편, 최근에는 케이블 TV 서비스의 기반 네트워크인 HFC망을 이용하여 초고속 인터넷 서비스를 제공하는 기술이 상용화됨으로써 인터넷 서비스가 전국민적으로 확산 보급되고 있다. 이러한 초고속 인터넷 서비스를 구현함에 있어서, HFC망을 통하여 인터넷 상향신호와 하향신호가 전송되는 과정을 도1을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저 인터넷 네트워크(10)를 통해 전송된 인터넷 데이터 패킷은 라우터 (router; 20)를 거치며, 라우터(20)를 통해 전송된 인터넷 데이터 패킷은 CMTS(Cable modem termination system; 30)를 통해 케이블 모뎀(40)에서 수신가능한 형태의 데이터로 변환된다. 변환된 인터넷 데이터는 결합기(Combiner; 50)에서 CATV 송신국(60)으로부터 송출되는 케이블TV 신호와 결합되어 광송신기(70)를 통해 광네트워크(80)로 전송되며, 전송된 복합 신호는 광망종단장치(90)와 동축 케이블 네트워크(100)를 거쳐 분기기(110)를 통해 인터넷 서비스가 제공될 건물로 전송된다.
분기기(110)에서 분기된 복합 신호는 신호 분리기(120)에서 인터넷 신호와 케이블TV 신호로 분리되어 각각 개별적인 케이블 라인을 통해 전송되며, 분리된 신호 중에서 인터넷 신호는 케이블 모뎀(40)을 통해 이용자 단말기(130)에서 인식 가능한 신호로 변환되어 이용자 단말기(130)로 입력되고 케이블 TV신호는 컨버터(140)를 거쳐 TV 수상기(150)로 입력된다.
한편, 이용자 단말기(130)로부터 전송되는 인터넷 상향신호는 먼저 케이블 모뎀(40)을 거쳐 동축케이블 네트워크(100)를 통해 광망종단장치(90)에 입력되어 광신호로 변환된 후 광네트워크(80)로 전송된다. 그런 다음, 인터넷 상향신호는 광수신기(160)를 통하여 CMTS(30)에 입력되어 인터넷 데이터 패킷으로 변환된 후 라우터(20)를 거쳐 인터넷 네트워크(10)로 전송된다.
그런데, 전술한 HFC망을 이용한 인터넷 상/하향 신호전송 모델을 아파트 등의 복합건물에 구축된 공시청망(MATV)에 적용시키게 되면, 공시청망을 통해 전송되는 인터넷 상향신호에 유입되는 여러 가지 불필요한 노이즈의 영향으로 신뢰성 있 는 인터넷 데이터의 송신이 불가능한 문제가 있다. 따라서, 복합건물의 경우는 공시청망을 통한 인터넷 서비스는 이루어지지 않고, ADSL; 홈 랜; 외벽 배선 케이블 모뎀 등의 방법에 의해 인터넷 서비스가 제공되고 있는 실정이다.
하지만, 현재 시도되고 있는 상기와 같은 방식들에는 여러 가지 결함들이 존재하고 있다. 예컨대, 새로운 망을 구축하기 위해 설치비중이 가중되는 문제, 대단위 아파트 단지의 경우 각 가정으로 가는 라인들을 일일이 찾고 그 라인에 신호를 인입해야 하는 설치공사의 복잡함, 가입자가 증가할수록 추가 장비를 증설하기 어려운 점, 아파트의 경우 단지의 지하에 헤드엔드가 위치하게 되는데 이 공간이 한정되어 있으므로 인터넷 서비스 가입자가 늘어날수록 헤드엔드 설치 공간을 계속해서 점유해 가는 공간적인 제약, 및 인터넷 상향신호로 유입되는 잡음은 인터넷 통신에 많은 영향을 끼치나 이를 효과적으로 제거할 수 없는 점 등의 문제를 안고 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인터넷 서비스의 제공을 위한 별도의 설치공사가 없이도 복합건물에 배선된 공시청망을 이용하여 인터넷 서비스를 구현할 수 있음은 물론 랜 부가 서비스도 제공할 수 있는 근거리 통신 시스템을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 공시청망을 이용한 근거리 통신 시스템은, 복합건물에 배선되어 있는 공시청망에 접속된 복수의 이용자 단말기 상에서 인터넷 서비스와 랜 부가 서비스를 동시에 이용할 수 있도록 하는 시스템에 대한 것 으로서, (a) 상기 이용자 단말기와 공시청망 사이에 구비되어 신호 입/출력 인터페이스를 형성하는 이용자 단말기 모뎀부; (b) 인터넷 전용선과 상기 공시청망 사이에서 신호 입/출력을 위한 인터페이스를 형성하여 인터넷 상향신호 및 하향신호와 랜상 상향신호 및 하향신호의 입/출력을 제어하고 랜 부가 서비스의 제공시 이용자 단말기 모뎀부의 제어를 담당하는 전용선 모뎀부; 및 (c) 상기하향신호에 유입된 잡음성분을 제거하는 고역통과필터, 상기 상향신호에 유입되는 잡음 성분을 제거하는 대역통과 필터, 및 상기 대역통과필터의 후단에 연결되어 상기 대역통과필터를 통해 감쇄된 상향신호 레벨을 원래의 신호 레벨로 복원하기 위해 필터링된 상향신호의 레벨을 증폭시키는 증폭기를 포함하는 신호잡음처리부를 포함하되, 상기 신호잡음처리부는 이용자 단말기 모뎀부 및 공시청망 사이와 전용선 모뎀부 및 공시청망 사이중 적어도 어느 한 쪽에 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 이용자 단말기 모뎀부는, 인터넷 하향신호와 랜상 하향신호를 복조하여 출력하는 신호 복조부; 인터넷 상향신호와 랜상 상향신호를 변조하여 출력하는 신호 변조부; 및 상기 신호 변조/복조부의 프로세스를 제어하고, 인터넷 서비스와 랜 부가 서비스가 가능하도록 전용선 모뎀부와의 신호 입/출력의 제어를 담당하는 단말기 모뎀 제어부를 구비한다.
본 발명에 있어서, 상기 전용선 모뎀부는, 인터넷 하향신호와 랜상 하향신호를 변조하여 출력하는 신호 변조부; 인터넷 상향신호와 랜상 상향신호를 복조하여 출력하는 신호 복조부; 및 상기 신호 변조/복조부의 프로세스를 제어하고, 인터넷 서비스와 랜 부가 서비스가 가능하도록 이용자 단말기 모뎀부와의 신호 입/출력을 제어하는 전용선 모뎀 제어부를 구비한다.
본 발명에 있어서, 상기 신호잡음처리부는, 대역통과필터와 증폭기를 복수로 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 신호잡음처리부는, 상기 상향신호를 중간 주파수에서 필터링하기 위하여 상기 대역통과필터의 전단에 발진기로부터 생성된 중간주파수와 상향신호를 혼합하여 변조시키는 혼합기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 신호잡음처리부는, 상기 상향신호 및 하향신호에 부가된 잡음 성분을 각 신호별로 구분하여 필터링하기 위해, 상기 상향 및 하향신호를 분리시키는 양방향 대역 분리기를 상기 고역통과필터 및 대역통과필터의 전단에 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 신호잡음처리부는, 상기 증폭기 후단에 연결되어 상기 상향신호의 레벨을 기 설정된 소정의 기준 레벨로 변환시키는 레벨조정부를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 레벨조정부는 상기 레벨조정부로 인입되는 상향신호의 신호 레벨을 측정하여, 상기 측정된 레벨을 기 설정된 소정의 기준 레벨과 비교하는 레벨 측정부; 및 상기 상향신호의 신호 레벨을 기 설정된 소정의 기준 레벨로 조정하는 레벨변환부를 구비하는 것이 바람직하다.
도 1은 종래의 HFC(Hybrid Fiber Coaxial) 망을 이용한 인터넷 서비스의 제공방법을 설명하기 위한 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공시청망을 이용한 근거리 통신 시스템의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공시청망을 이용한 근거리 통신 시스템에 구비되는 신호잡음처리부의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 근거리 통신 시스템에 구비되는 신호잡음처리부의 레벨조정부에 대한 블록 구성도이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어지지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 본 발명이 속한 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 도면상에서 동일한 참조부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 통신 시스템의 블록 구성도이다.
도2을 참조하면, 본 발명에 따른 공시청망을 이용한 근거리 통신 시스템은 복합건물에 배선되어 있는 공시청망에 접속된 복수의 이용자 단말기(170) 상에서 인터넷 서비스와 랜 부가 서비스를 동시에 이용할 수 있도록 하는 시스템에 대한 것으로, 상기 이용자 단말기(170)와 공시청망(180) 사이에 구비되어 신호 입/출력 인터페이스를 형성하는 이용자 단말기 모뎀부(190)와; 인터넷 전용선(200)과 상기 공시청망(180) 사이에서 신호 입/출력을 위한 인터페이스를 형성하여 인터넷 상향 신호 및 랜상 상향신호와 인터넷 하향신호 및 랜상 하향신호의 입/출력을 제어하고 랜 부가 서비스의 제공시 이용자 단말기 모뎀부(190)의 제어를 담당하는 전용선 모뎀부(210)와; 상기 인터넷 하향신호와 랜상 하향신호에 유입된 잡음성분을 제거하는 고역통과필터, 상기 인터넷 상향신호와 랜상 상향신호에 유입되는 잡음 성분을 제거하는 대역통과 필터, 및 상기 대역통과필터의 후단에 연결되어 상기 대역통과 필터를 통해 감쇄된 상향신호 레벨을 원래의 신호 레벨로 복원하기 위해 필터링된 상향신호의 레벨을 증폭시키는 증폭기를 포함하는 신호잡음처리부(220);를 포함한다. 여기에서, 랜상 하향신호라 함은 전용선 모뎀부(210)에서 공시청망(180)으로 전송되는 신호 중에서 인터넷 하향신호를 제외한 모든 신호를 지칭하고, 랜상 상향신호라 함은 공시청망(180)에서 전용선 모뎀부(210)로 전송되는 신호 중에서 인터넷 상향신호를 제외한 모든 신호를 지칭한다. 이하에서, 특별한 한정이 없는 경우 상향신호는 인터넷 상향신호와 랜상 상향신호를 포괄하여 지칭하고, 하향신호는 인터넷 하향신호와 랜상 하향신호를 포괄하여 지칭함을 밝혀둔다.
상기 신호잡음처리부(220)는 이용자 단말기 모뎀부(190) 및 공시청망(180) 사이와 전용선 모뎀부(210) 및 공시청망(180) 사이 중 적어도 어느 한 쪽에 구비되는 것이 바람직한데, 보다 구체적인 구성 및 동작 태양은 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
본 발명에 따른 근거리 통신 시스템에 있어서, 웹서비스; 메일서비스; FTP서비스 등을 제공하는 원격지 서버(230)로부터 이용자 단말기(170)로의 인터넷 하향신호는 인터넷 전용선(200)을 통해 인입되어 공시청망(180)을 거쳐 각 서비스 요청 자의 이용자 단말기(170)로 전송되고, 이용자 단말기(170)로부터 상기 원격지 서버(230)로의 인터넷 상향신호는 공시청망(180)을 거쳐 인터넷 전용선(200)을 통해 원격지 서버(230)로 전송된다.
본 발명에 따른 근거리 통신 시스템에 있어서, 전용선 모뎀부(210)는 전용선 제어부(210a) 및 신호 변/복조부(210b)(210c)를 구비하여 인터넷 전용선(200)을 통한 상/하향 신호의 인/출입 및 온/오프 제어; 원격지 서버(230)로부터 공시청망(180)으로 전송되는 인터넷 하향신호의 변조; 공시청망(180)으로부터 원격지 서버(230)로 전송될 인터넷 상향신호의 복조; 랜상 상향신호의 복조; 랜상 하향신호의 변조; 신호 트래픽 제어; TCP/IP관리; 공시청망(180)을 기초로 구축된 랜상의 이용자 단말기(170)에 접속된 단말기 모뎀부(190)의 제어 및 이용자 단말기(170) 주소관리 등의 통상적인 랜 구축용 전용선 모뎀으로서의 기능을 수행한다.
본 발명에 따른 근거리 통신 시스템에 있어서, 이용자 단말기 모뎀부(190)는 단말기 제어부(190a) 및 신호 변/복조부(190b)(190c)를 구비함으로써, 이용자를 위한 인터페이스 신호, 인터넷 상향신호, 랜상 상향신호, 전용선 모뎀부(210)의 제어에 대한 응답신호, 자체 진단 신호 등을 변조하여 전용선 모뎀부(210)로 전송하고, 전용선 모뎀부(210)로부터 전송되는 이용자 단말기 모뎀부(190) 제어 신호, 인터넷 하향신호, 랜상 하향신호 등을 복조한다. 여기서 단말기 제어부(190a)는 변/복조부(190b)(190c)에 의해 복조된 신호들에 대한 제어를 하고, 사용자에 대한 인터페이스를 제공한다. 한편, 이용자 단말기(170)와 단말기 모뎀부(190) 사이에는 랜카드(240)가 구비되며, 이 랜카드(240)는 공시청망(180)을 이용하여 구축된 랜과 이용자 단말기(170)간의 프로토콜을 변환하고, 이용자에 대한 인터페이스를 단말기(170)로 제공한다.
본 발명에 따른 근거리 통신 시스템에 있어서는 신호잡음처리부(220)가 상향신호 및 하향신호에 유입되는 잡음성분을 제거하게 되는데, 이하에서는 도2 및 도3을 참조하여 상기한 신호잡음처리부(220)를 보다 구체적으로 설명하되, 전용선 모뎀부(210)와 공시청망(180) 사이에 구비되는 신호잡음처리부(220)를 위주로 설명하기로 한다. 이용자 단말기 모뎀부(190)와 공시청망(180) 사이에 구비되는 신호잡음처리부(220)의 구성 및 동작태양은 이하의 설명으로부터 명확하고 용이하게 이해될 수 있음은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 당연하다.
도 3은 본 발명에 따른 근거리 통신 시스템에 있어서 전용선 모뎀부(210)와 공시청망(180) 사이에 구비되는 신호잡음처리부(220)의 구성을 도시한 장치 블록 구성도이다.
도3을 참조하면, 상기 신호잡음처리부(220)는 전용선 모뎀부(210)에서 변조된 인터넷 하향신호와 랜상 하향신호에 유입되어 있는 잡음성분을 제거하는 고역통과필터(250)와; 이용자 단말기(170)로부터 상기 공시청망(180)을 통해 전송된 인터넷 상향신호 및 랜상 상향신호에 유입된 잡음 성분을 제거하는 대역통과필터(260)와; 상향신호 및 하향신호에 유입된 잡음 성분을 각 신호별로 구분하여 필터링 하기 위해 고역통과 필터(250) 및 대역통과 필터(260)의 전단에 구비되어 상향신호 및 하향신호를 분리시키는 양방향 대역 분리기(Diplex Filter: 270)와; 상향신호를 중간 주파수(IF; Intermediate Frequency)에서 필터링 하기 위하여 대역통과필터(260)의 전단에서 발진기(Local Oscillator: 280)로부터 생성된 중간주파수와 상향신호를 혼합하여 변조시키는 제1혼합기(Mixer: 290a)와; 제1혼합기(290a)에 의해 중간주파수로 변조되면서 감쇄된 신호 레벨을 변조되기전의 신호레벨로 복원하는 증폭기(300)와; 대역통과필터(260)에 의해 잡음성분이 제거된 상향신호를 발진기(280)에서 제공되는 중간 주파수와 혼합하여 원래의 주파수 대역으로 상향신호를 복조하는 제2혼합기(Mixer: 290b)와; 대역통과필터(260)의 후단에 연결되어 감쇄된 상향신호 레벨을 원래의 신호 레벨로 복원하기 위해 필터링된 상향신호의 레벨을 증폭시키는 증폭기(310)와; 증폭기(310)에서 출력된 상향신호의 레벨을 기 설정된 소정의 기준 레벨로 변환시키는 레벨조정부(320)를 포함한다. 본 발명에 따른 신호잡음처리부(220)는 신호레벨 보상용 증폭기와 대역통과필터를 도2에 도시된 대역통과필터(260)의 후단에 복수개로 구비하는 것이 바람직하며, 이러한 경우 상향신호에 유입된 잡음성분을 보다 더 효과적으로 제거할 수 있다. 상기 신호잡음처리부(220)에 의해 하향신호는 소정의 주파수 대역, 예컨대 55-750MHz 대역으로 필터링되고, 상향신호는 소정의 주파수 대역, 예컨대 5-42MHz 대역으로 여러 번에 걸쳐 필터링과 증폭을 통해 잡음이 제거된다.
이하에서는 전술한 구성을 갖는 신호잡음처리부(220)의 동작 태양을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
공시청망(180) 상에서 송/수신되는 상/하향 신호는 각기 서로 다른 주파수 영역으로 구분되어 하나의 동축케이블을 통해 전송되므로, 상향신호 및 하향신호 각각에 대한 노이즈 제거를 위해 먼저 양방향 대역 분리기(270)에서 상향신호와 하향신호가 서로 분리된다.
분리된 하향신호는 고역통과필터(250)에서 필터링되어 하향신호 이외의 잡음성분이 제거된다. 잡음 성분이 제거된 하향신호는 공시청망(180)을 통해 이용자 단말기(170)로 전송된다. 한편, 상향신호는 그 신호가 동축케이블로 구성된 공시청망(180)으로 인입될 때 각종 전기기기 및 전자파 발생 기기에 의해 생성된 잡음신호가 인입되기 때문에 신호대 잡음비(S/N ratio)가 현저히 떨어져 데이터 손실율이 급격히 증가하기 때문에 공시청망(180)을 통한 신뢰성 있는 신호 전송이 불가능해진다. 이러한 문제 때문에, 상향신호는 양방향 대역분리기(270)에 의해 신호가 분리된 후 대역통과필터(260)에 의해 필터링됨으로써 잡음성분이 제거된다.
상향신호의 잡음성분 제거 과정을 보다 구체적으로 설명하면, 양방향 대역분리기(270)에 의해 분리된 상향신호는 제1혼합기(290a)에서 발진기(280)로부터 제공되어지는 중간 주파수 성분과 혼합되어져 그 주파수가 중간 주파수 대역으로 변조된다. 이처럼 중간 주파수 대역으로 상향신호를 변조하여 잡음신호를 필터링 하는 이유는 필터링을 보다 용이하고 정확하게 하기 위함이다.
중간 주파수로 변조되면서 신호레벨이 감쇄된 상향신호는 증폭기(300)에 의해 신호가 증폭되어 변조되기전의 신호레벨로 복원되며, 대역통과필터(260)를 통해 잡음 성분이 필터링된다. 이때, 대역통과필터(260)는 고품질의 통과특성 및 불요대역 신호의 완벽한 차단을 구현할 수 있는 SAW 필터를 사용하는 것이 바람직하다.
대역통과필터(260)에 의해 잡음이 제거된 상향신호는 다시 제2혼합기(290b) 에서 발진기(280)로부터 제공되어지는 중간 주파수 성분과 혼합되어져 그 주파수가 원래의 주파수 대역으로 복조된다. 상기 증폭기(300) 및 대역통과필터(260)를 통해 잡음이 제거되고 원래의 주파수 대역으로 목조된 상향신호는 제2혼합기(290b)에 의한 신호 레벨 감쇄를 복원하기 위해 증폭기(310)에 의해 한번 더 증폭되며, 레벨 조정부(320) 및 양방향 대역분리기(270)를 거쳐 공시청망(180)으로 전송된다.
본 발명에 따른 신호잡음처리부(220)에 있어서, 제1 및 제2혼합기(290a 및 290b)는 발진기(280)의 잡음을 최소화하며, RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) /LO(Local Oscillator) 상호간의 분리(Isolation) 특성이 우수한 DBM(Double Balanced Mixer)을 사용하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 도 3에서 도시되지는 않았지만 본 발명에 따른 신호잡음처리부(220)는 하나 이상의 증폭기/대역통과필터 쌍을 대역통과필터(260)의 출력단에 더 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 상향신호의 잡음제거를 위한 필터링에 있어서 신호대 잡음비(S/N Ratio)를 더 높게 유지시킴으로써 상향신호에 유입된 잡음신호를 보다 신뢰성 있게 제거될 수 있게 된다.
한편, 레벨 조정부(320)에서는 HFC 네트워크를 통한 인터넷 서비스의 제공 시, 복수 인터넷 서비스 제공자(ISP; Internet Service Provider)가 채택하는 다양한 인터넷 상향신호 주파수 대역에 대응하기 위해 상향 주파수 대역 변환 기능을 제공한다.
도4는 본 발명에 따른 신호잡음처리부(220)에 구비되는 레벨조정부(320)의 구성을 도시한 블록 구성도이다.
도4를 참조하면, 상기 레벨조정부는(320), 일정 레벨 이상의 신호 입력을 차단하는 리미터(330)와; 리미터(330)를 통하여 출력된 신호를 입력받아 상향신호의 세기를 표현하는 메타 커런트 신호를 생성하는 디텍터(340)와; 디텍터(340)의 출력단에서 상기 메타 커런트 신호를 전압 신호로 변환하는 변환부(350: 저항과 전해 콘덴서로 구성됨)와; 아날로그인 전압신호를 입력받아 디지털 상향신호 레벨로 변환하는 A/D 컨버터(360: Analog to Digital Converter)와; 미리 설정된 상향신호 레벨값과 디지털 상향신호 레벨을 서로 비교하고 그 값이 허용되는 오차 범위 내에서 서로 일치하지 않으면 레벨 제어신호를 생성하는 마이컴(370)과; 마이컴(370)으로부터 생성된 레벨 제어신호를 입력받아 필터링된 상향신호의 레벨을 기준 신호레벨로 조절하여 양방향 대역분리기(270)로 출력하는 레벨변환부(380)를 포함한다.
전술한 구성을 가지는 레벨조정부(320)가 신호잡음처리부(220)에 구비되면 본 발명에 따른 근거리 통신 시스템을 이용하여 인터넷 서비스를 제공함에 있어서 인터넷 네트워크를 운용하는 ISP가 채택하는 인터넷 상향신호 주파수 대역으로 상향신호 대역을 튜닝할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 하지만, 본 발명의 실시예들은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 하기되는 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복합건물에 배선된 공시청망을 통하여 인터넷 서비스와 랜 부가 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 복합건물에 배선된 공시청망을 근거리 통신네트워크로 이용하기 때문에 네트워크 구축을 위한 사회/경제적 비용이 발생되지 않으므로 복합건물 거주자들에게 보다 저렴한 가격으로 인터넷 서비스와 랜 부가서비스를 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 근거리 통신 네트워크를 구축하기 어려웠던 아파트에도 랜 부가 서비스를 제공할 수 있기 때문에 아파트 주민간의 화합을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 아파트 관리 체제를 디지털화할 수 있게 된다.

Claims (8)

  1. 복합건물에 배선되어 있는 공시청망에 접속된 복수의 이용자 단말기 상에서 인터넷 서비스와 랜 부가 서비스를 동시에 이용할 수 있도록 하는 시스템에 대한 것으로서,
    (a) 상기 이용자 단말기와 공시청망 사이에 구비되어 신호 입/출력 인터페이스를 형성하는 이용자 단말기 모뎀부;
    (b) 인터넷 전용선과 상기 공시청망 사이에서 신호 입/출력을 위한 인터페이스를 형성하여 인터넷 상향신호 및 랜상 상향신호와 인터넷 하향신호 및 랜상 하향신호의 입/출력을 제어하고 랜 부가 서비스의 제공시 이용자 단말기 모뎀부의 제어를 담당하는 전용선 모뎀부; 및
    (c) 상기 하향신호에 유입된 잡음성분을 제거하는 고역통과필터, 상기 상향신호에 유입되는 잡음 성분을 제거하는 대역통과 필터, 상기 상향신호를 중간 주파수에서 필터링하기 위하여 상기 대역통과필터의 전단에 설치되어 발진기로부터 생성된 중간주파수와 상향신호를 혼합하여 중간주파수 대역으로 변조시키는 제1혼합기, 상기 대역통과필터의 후단에 설치되어 중간 주파수 필터링이 이루어진 상향신호와 발진기로부터 제공되는 중간주파수를 혼합하여 상향신호의 주파수 대역을 원래의 주파수 대역으로 복조하는 제2혼합기, 및 상기 제2혼합기 후단에 연결되어 상기 대역통과필터를 통해 감쇄된 상향신호의 레벨을 원래의 신호 레벨로 복원하기 위해 필터링된 상향신호의 레벨을 증폭시키는 증폭기를 포함하는 신호잡음처리부;를 포함하되, 상기 신호잡음처리부는 이용자 단말기 모뎀부 및 공시청망 사이와 전용선 모뎀부 및 공시청망 사이중 적어도 어느 한 쪽에 구비되는 것을 특징으로 하는 공시청망을 이용한 근거리 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이용자 단말기 모뎀부는,
    하향신호를 복조하여 출력하는 신호 복조부;
    상향신호를 변조하여 출력하는 신호 변조부; 및
    상기 신호 변조/복조부의 프로세스를 제어하고, 인터넷 서비스와 랜 부가 서비스가 가능하도록 전용선 모뎀부와의 신호 입/출력의 제어를 담당하는 단말기 모뎀 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 공시청망을 이용한 근거리 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전용선 모뎀부는,
    상향신호를 복조하여 출력하는 신호 복조부;
    하향신호를 변조하여 출력하는 신호 변조부; 및
    상기 신호 변조/복조부의 프로세스를 제어하고, 인터넷 서비스와 랜 부가 서비스가 가능하도록 이용자 단말기 모뎀부와의 신호 입/출력을 제어하는 전용선 모뎀 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 공시청망을 이용한 근거리 통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 신호잡음처리부는,
    대역통과필터와 증폭기가 복수로 구비되는 것을 특징으로 하는 공시청망을 이용한 근거리 통신 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 신호잡음처리부는,
    상기 상향신호 및 하향신호에 부가된 잡음 성분을 각 신호별로 구분하여 필터링하기 위해, 상기 상향 및 하향신호를 분리시키는 양방향 대역 분리기를 상기 고역통과필터 및 대역통과필터의 전단에 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공시청망을 이용한 근거리 통신 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 신호잡음처리부는,
    상기 증폭기 후단에 연결되어, 상기 상향신호의 레벨을 기 설정된 소정의 기준 레벨로 변환시키는 레벨조정부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공시청망을 이용한 근거리 통신 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 레벨조정부는,
    상기 레벨조정부로 인입되는 상향신호의 신호 레벨을 측정하여, 상기 측정된 레벨을 기 설정된 소정의 기준 레벨과 비교하는 레벨 측정부; 및
    상기 상향신호의 신호 레벨을 기 설정된 소정의 기준 레벨로 조정하는 레벨변환부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 공시청망을 이용한 근거리 통신 시스템.
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