KR20010019575A - 전화선/전화 배선망을 이용한 근거리 지역망 구축 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아파트단지나 고층빌딩 등에서 전화선/ 전화배선망을 이용하여 근거리 지역망 (LAN : Local Area Network)를 구축하는 기술에 관한 것이다. 즉, 본 발명에서 제안된 LAN 구축방식은 별도의 10BaseT 케이블을 설치하지 않고, 아파트단지나 고층 빌딩 내 전화선/ 전화배선망을 이용하여 LAN을 구축하는 방식으로서, 구성이 간단하고 구축비용이 저렴하다는 장점을 가지고 있다. 이는 전화와 LAN을 동시에 사용할 수 있는 방식이다.

이러한 본 발명은 전화망으로부터 배선반을 거쳐 다수의 가입자측으로 전화선로가 연결된 전화배선망에 있어서, 데이터망과 접속하기 위한 망접속수단; 배선반측에 설치되고, 전화망과 망접속수단을 거쳐 데이터망을 동일한 전화선으로 접속하기 위한 다수의 제어기; 및 가입자측에 설치되고 상기 제어기와 전화선로를 통해 연결되며, 상기 제어기에 대응하는 기능을 가입자측에서 수행하는 다수의 월잭을 포함한다.

Description

전화선/전화 배선망을 이용한 근거리 지역망 구축 방법 및 그 장치 { Method of and apparatus for establishing Local Area Network using phone lines / phone line distribution network }

본 발명은 근거리망(LAN)을 구축하는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아파트 단지나 고층 건물과 같이 밀집지역에서 전화선 및 전화 배선망을 이용하여 근거리 지역망(LAN)을 구축하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 랜(LAN)을 구축하기 위한 전송 매체로서는 광케이블이나 동축케이블, 혹은 트위스티드페어(TP)를 널리 사용한다. 예컨대, 가장 널리 사용되는 LAN의 하나인 이더넷은 동축케이블을 이용하고, 이더넷의 개량형인 10 Base-T에서는 트위스티드페어(TP) 케이블을 이용하여 서비스를 제공하도록 되어 있다.

그런데 이와 같이 광케이블이나 동축케이블 혹은 트위스티드페어 케이블을 이용하여 LAN을 구축하기 위해서는 새로운 전송선로를 설치해야 하므로 LAN 구축에 따른 비용이 증가되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 대부분의 가정이나 사무실등에 이미 설치되어 있는 전화선을 이용하는 데이터 통신이 주목을 받게 되었고, 이와 관련되는 기술로서 xDSL 기술 등이 개발되었다. 그러나 xDSL 기술은 가입자측 장치로서 모뎀(Modem)과 모뎀 인터페이스 카드(Modem Inteface Card)가 필요하고, 전화선을 이용한 통상의 랜(LAN) 서비스는 중계기(Repeater)로부터 가입자 단말까지의 전송 가능한 거리가 약 100∼200 m 정도로 짧은 문제점이 있다. 그리고 전송거리를 늘리기 위해 부스터(Booster)를 사용하거나 대역 분리기에 증폭기를 다는 경우에는 가입자의 비용 부담을 가중시키게 되고, 전송거리 연장에도 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 대단위 아파트 단지나 고층 빌딩과 같이 인구 밀집지역에서 4 선식 전화선/전화배선망을 이용하여 고속의 데이터 전송속도와 고품질을 보장하는 근거리망(LAN)을 구축하는 방법 및 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, 전화망으로부터 배선반을 거쳐 각 가입자측으로 전화선로가 연결된 전화 배선망에 있어서, 상기 배선반과 각 가입자측 사이에는 전화선을 통해 직접 연결하되, 상기 가입자측 전화선 종단에 고주파영역과 음성대역의 저주파영역을 분리할 수 있는 월잭을 설치하고, 상기 월잭에 대응하여 주파수 대역분리 기능을 갖는 제어기를 상기 배선반에 설치하되 저주파대역에는 전화망을 접속하고 고주파대역에는 데이터망을 접속하여 상기 저주파영역은 전화접속을 위해 사용하고, 상기 고주파영역은 데이터통신을 위해 사용하도록 하므로써 전화통신 서비스와 데이터통신 서비스를 전화선을 통해 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 전화망으로부터 배선반을 거쳐 다수의 가입자측으로 전화선로가 연결된 전화배선망에 있어서, 데이터망과 접속하기 위한 망접속수단; 상기 배선반측에 설치되고, 상기 전화망과 상기 망접속수단을 거쳐 데이터망을 동일한 전화선으로 접속하기 위한 다수의 제어기; 및 가입자측에 설치되고 상기 제어기와 전화선로를 통해 연결되며, 상기 제어기에 대응하는 기능을 가입자측에서 수행하는 다수의 월잭을 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 별도의 10BaseT 케이블을 설치하지 않고 아파트나 빌딩 내 전화선을 이용하여 LAN을 구축하는 방식으로서, 기존 전화선의 4 선을 이더넷(Ethernet)의 10BaseT 케이블(TP)처럼 사용하고, 4 선 중 2 선은 저역필터를 사용하여 전화를 동시에 사용할 수 있도록 하는 방식이다. 통상의 전화상의 통화/Ring 신호는 30 kHz 이하의 주파수만을 포함하고 있으며, 이더넷(Ehternet)상의 신호는 1 MHz 이상의 고주파만을 포함하고 있기 때문에 저역필터와 고역필터를 사용한다면 상호 간섭이 발생되지 않는다. 따라서 이미 4 선식 전화배선이 되어 있는 건물에서 본 발명에 따라 4선식 전화선을 이용하여 간단하게 랜(LAN)을 구축할 수 있다.

특히, 본 발명에서 제안된 LAN 구축 방식은 대단위 아파트단지나 고층 건물 처럼 주 배선반 (MDF)과 중간 배선반 (IDF) 사이의 거리가 멀어서 MDF와 가입자까지의 전화선의 길이가 긴 경우에, 효율적으로 LAN을 구축할 수 있다. 즉, 실제 이더넷(Ethernet)의 전송거리는 한 세그먼트(segment) 당 약 200 미터 이하이기 때문에 건물마다 라우터와 같은 고가의 LAN 장비와 전용선을 설치할 필요가 있다. 본 발명에서는 이러한 점을 해결하기 위하여 각 건물에는 허브(HUB), 모뎀(HDSL Modem) 같은 저가장비를 설치하고, 전용선 대신 건물간 여분의 전화선을 이용하여 원거리 LAN을 구성하는 방식이다. 이와 같이 본 발명에 따라 전송거리가 먼 지역에는 HDSL을 이용하고 가까운 거리에는 전화선을 이용하면, 수 Km 정도의 거리까지 이더넷(Ethernet)을 송·수신할 수 있으며, 가입자당 충분한 전송속도를 보장할 수 있다. 따라서 본 발명은 별도의 랜케이블 배선망(LAN cable network)이 없는 아파트단지나 오피스텔 등에서 전화선을 이용하여 저렴하게 LAN을 구축할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따라 아파트단지에서 주배선반(MDF)으부터의 전화선을 이 용하여 각 건물내의 가입자까지 LAN을 구성한 예를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따라 주 배선반(MDF)과 공중데이타망(PSDN)을 연결하는 주 제어기(MCU)를 도시한 구성도,

도 3은 본 발명에 따라 중간 배선반(IDF)과 가입자측을 전화선으로 연결하는 중간 제어기(ICU)를 도시한 구성도,

도 4는 본 발명에 따라 가입자측에서 전화와 LAN을 동시에 사용할 수 있도록 월잭(WJ)이 설치된 것을 도시한 배치도,

도 5는 본 발명에 따라 전화와 이더넷을 동시에 사용할 수 있도록 하는 제어 기(CU)와 월잭(WJ)의 구성을 도시한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3: 주제어기(MCU) 4: 주배선반(MDF)

6: 중간제어기(ICU) 7: 중간배선반(IDF)

8: 전화선 9: 월잭(WJ)

11: HDSL라우터 17,22: HDSL모뎀

24: 허브 27: 제어기(CU)

47,53: 저역필터(LPF) 48,49,54,55: 고역필터(HPF)

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따라 아파트단지에서 전화 배선망을 이용하여 건물내의 가입자까지 랜(LAN)을 구성한 경우를 도시한 도면이다.

통상, 대단위 아파트 단지나 고층 빌딩에서 전화 배선망은 하나의 주 배선반 (MDF:Main Distribution Frame)과, 주배선반 (MDF)으로부터 멀리 떨어져 분산되어 위치하는 다수의 중간 배선반 (IDF:Intermediate Distribution Frame)을 포함하고 있다. 중간 배선반(IDF)은 주 배선반에서 멀리 떨어져 건물 또는 지하층에 위치하고, 이 중간 배선반(IDF)으로부터 각 가입자(가정 또는 사무실)로 배선한다. 이때 중간 배선반(IDF)에서 각 가입자까지는 통상 100∼200 m의 짧은 거리이나 주배선반 (MDF)에서 중간배선반 (IDF)까지는 약 3 Km 정도의 먼거리이다. 따라서 MDF와 IDF 사이에서는 저가의 HDSL 장치를 이용하여 접속하고, IDF와 각 가입자는 직접 접속하여 이더넷(Ethernet) 망을 구성할 수 있다.

도 1을 참조하면, 3개의 아파트 동(103동, 117동, 211동)이 아파트 관리 사무소와 떨어져 위치하고 있고, 아파트 관리사무소의 주 배선반실에는 MDF(4)와 주제어기(MCU: Main Control Unit)(3)가 설치되어 있다. 그리고 각 아파트동마다 있는 중간 배선반실에 IDF(7)와 중간 제어기(ICU: Intermediate Distribution Frame) (6)가 설치되어 있으며, 각 동의 가입자들은 중간제어기(ICU:6)와 배선되어 있다.

아파트단지 관리사무실에 있는 주 배선반(4)은 공중전화망(PSTN:2)과 연결되고, 이 주배선반(4)에서는 각 동의 중간 배선반(7)으로 전화간선(5)을 분배한다. 그리고 중간 배선반(7)은 다시 각 가정(10)으로 전화선(8)을 분배하게 된다.

이러한 아파트단지 내 전화 배선망을 이용하여 공중데이터망(1)을 각 가정(10)과 연결하기 위해서, 주 배선반(4)과 중간 배선반(7)의 입출력 단자를 주제어기(3)와 중간 제어기(6)에서 연결제어를 한다. 이때 공중데이터망(1)과 주제어기(3)는 E1/T1 전용선으로 연결되고, 주제어기(3)와 중간제어기(7)는 전화간선(5)에서 여분의 전화선으로 연결된다. 그리고 중간제어기(7)와 각 가정(10)은 건물내 전화선으로 연결된다.

도 2는 주 배선반(MDF:4)과 주 제어기(MCU:3), 그리고 공중 데이터망(1)의 연결상태를 도시한 상세 도면이다. 도 2를 참조하면, 주 배선반(MDF:4)은 각 동의 중간 배선반(IDF:7)으로 가는 전화간선(5)이 있으며, 이 전화간선(5)내의 일부 전화선(16)은 중간 배선반(IDF:7)을 거쳐 각 가정(도1의 10)으로 가며, 일부는 여분의 전화선(15)이다. 본 발명에서는 이 여분의 전화선(15)을 MDF와 IDF 사이의 데이터를 위한 전용선으로 이용한다. 이때 약 3 km 까지의 장거리에 이더넷(Ethernet) 데이터를 송·수신하기 위해서 HDSL모뎀(Modem:17)을 이용하며, 라우터(Router)와 HDSL Modem(17)과의 인터페이스(Interface)를 위해 라우터(Router)로서 HDSL라우터(Router:11)를 사용한다. 공중데이터망(1)은 E1/T1 전용선으로 HDSL Router(11)와 E1/T1 포트(12)로 연결된다. HDSL Modem(17)은 각 동으로의 여분의 전화선(15)을 이용하여 데이터를 고속으로 송.수신하게 된다.

그리고 MDF(4)에는 각 아파트 동으로 전화선을 분배하기 위한 단자함(211동 단자함, 117동 단자함, 103동 단자함 등)(19)이 있으며, HDSL모뎀(17)이 연결되는 전화간선(15)은 전화망측과는 연결이 끊어져 있다. HDSL라우터(11)와 HDSL모뎀(17)과는 10Base-T 케이블(14)로 연결된다.

도 3은 중간 배선반(IDF:7)과 중간 제어기(ICU:6), 그리고 가정(10)과의 연결상태를 도시한 상세도이다. 도 3을 참조하면, 중간 배선반(IDF:7)은 각 가정(10)으로 전화선(8)을 분배한다. 이 전화선중 전화/LAN 가입자로 가는 전화선에 대해서는 중간 제어기(ICU:6)에서 연결제어를 하고, 전화가입자는 제어기(CU:27)를 거치지 않고 IDF(7)에서 가정으로 바로 연결된다.

중간 배선반(7)에는 전화/LAN 가입자로의 전화단자(30)와 전화 가입자로의 전화단자(31), 그리고 여분의 단자(29)가 있다. 이중 전화단자(31)의 전화선(32)은 곧바로 가정(10)으로 연결되며, 전화단자(30)의 전화선(26)은 제어기(27)로 연결된다. 단자(29)의 전화선중에서 전화선(15)은 HDSL Modem(22)과 연결되며, HDSL Modem(22)은 10Base-T케이블(23)을 통해 허브(HUB:24)와 연결된다. 이때 HDSL Modem(22)은 여분의 전화선(15)을 통해 주 제어기(MCU:3)의 HDSL Modem(도2의 17)과 한쌍으로 연결된다. 허브(HUB:24)는 LAN 가입자수 만큼의 port를 가지며 10BaseT선(25)으로 각 제어기(CU:27)와 연결된다.

각 제어기(CU:27)는 후술하는 바와 같이, 저역필터와 고역필터가 구비되어 있으며 전화선(26)과 10BaseT선(25), 그리고 점퍼선(28)을 결합시킨다. 점퍼선(28)은 각 가정(10)으로의 전화선(8)과 제어기(27)를 연결한다.

도 4는 각 가정이나 사무실에서 전화와 LAN을 동시에 사용할 수 있도록 본 발명에 따른 월잭(WJ:wall jack)이 설치된 것을 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 전화/LAN 가입자의 가정(33)과 전화 가입자의 가정(34)이 도시되어 있고, 각 가정의 전화선(8,32)은 4선으로서 IDF(도3의 7)와 연결되어 있으며, 전화/LAN 가입자의 경우에는 월잭(9)이 설치되어 있다. 중간 제어기(6)로부터의 4선 전화선(8)은 각 가정(10)의 주 전화잭(35)과 연결된다. 주 전화잭(35)은 다시 가정 내 다른방의 부 전화잭(36)과 연결된다. LAN을 이용하는 가정(33)에서 LAN을 이용하기 위해서는 월잭(9)을 전화잭(35)에 꼽고, 전화기(41)와 컴퓨터(40)를 동시에 연결하여 사용한다. 이때 전화기(41)와 전화기(42)는 컴퓨터(40)의 사용에 어떠한 간섭도 주지 않으며, 반대로 컴퓨터(40)를 사용하더라도 전화기(41)와 전화기(42)의 음질에 어떠한 영향도 주지 않는다.

랜(LAN)을 이용하지 않은 가정(34)에서는 전화만 사용하며, 여기에 월잭을 연결한다 하더라도 LAN을 이용할 수 없다. 왜냐하면, 월잭(9)과 쌍으로 항상 제어기(27)가 있어야 하기 때문이다.

도 5는 본 발명에 따라 전화와 이더넷(Ethernet)을 동시에 사용할 수 있도록 하는 제어기(CU:27)와 월잭(WJ:9)의 회로 및 배선을 도시한 상세도이다. 도 5를 참조하면, 각 가정으로 가는 옥내 전화선(8)은 모두 4 선이며, 이중 2 선만을 전화선으로 쓰고 있다. LAN은 4 선을 모두 쓰며 2 선은 송신용, 2 선은 수신용으로 사용한다.

그리고 제어기(27)와 월잭(9)의 회로는 서로 대칭이다. 제어기(27) 혹은 월잭(9)의 회로는 저역필터(LPF:47,53)와 고역필터(HPF:48,49,54,55)로 이루어지며, 고역필터(48,49,54,55)는 시스템 성능 또는 기준에 따라 사용하지 않을 수도 있다. 저역필터(47,53)는 전화통화를 위한 것으로서 음성대역인 저주파 대역성분만을 통과시키며, 링(Ring) 신호 및 후크 온/오프(On/off Hook)에 의해 발생되는 고주파잡음을 제거시키는 역할도 한다. 고역필터(48,49,54,55)는 고주파 대역성분의 이더넷(Ethernet) 데이터만을 통과시키며, 직류차단(DC blocking)기능 및 저속 데이타시 발생되는 저주파 잡음 성분을 제거하는 역할도 한다.

도 5에서 참조번호 43과 44, 56과 57은 전화선을 제어기에 연결하기 위한 RJ-11 콘넥터를 나타내고, 참조번호 45와 46, 58과 59는 10Base-T 케이블을 연결하기 위한 RJ-45 콘넥터를 나타낸다. 그리고 참조번호 50,51,52는 전화용 4구 잭을 나타낸다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 아파트 단지나 고층건물들과 같이 인구 밀집지역에서 저비용으로 LAN을 구축할 수 있기 때문에, 각 가정에서도 전화와 동시에 고속의 인터넷, PC 통신 등의 서비스를 받을 수 있다. 또한 LAN이 구축된 단지내의 여러 네트워크자원(소프트웨어, 파일, 메모리, 프린터 등)을 쉽게 공유할 수 있으며, 다중 사용자 온라인 게임을 가정에서 직접 즐길 수도 있다. 사무실의 경우 다양한 형태의 전자상거래와 전자결제도 할 수 있다.

Claims (8)

1. 전화망으로부터 배선반을 거쳐 각 가입자측으로 전화선로가 연결된 전화 배선망에 있어서,

   상기 배선반과 각 가입자측 사이에는 전화선을 통해 직접 연결하되, 상기 가입자측 전화선 종단에 고주파영역과 음성대역의 저주파영역을 분리할 수 있는 월잭을 설치하고, 상기 월잭에 대응하여 주파수 대역분리 기능을 갖는 제어기를 상기 배선반에 설치하되 저주파대역에는 전화망을 접속하고 고주파대역에는 데이터망을 접속하여

   상기 저주파영역은 전화접속을 위해 사용하고, 상기 고주파영역은 데이터통신을 위해 사용하도록 하므로써 전화통신 서비스와 데이터통신 서비스를 전화선을 통해 제공하는 것을 특징으로 하는 전화선을 이용한 데이터망 구축방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 배선반은 주배선반과 상기 주배선반에 연결되며 분산되어 위치하는 중간배선반으로 구분되고,

   상기 주배선반과 중간배선반 사이에는 전용선로 방식으로 연결함과 아울러 상기 주배선반을 통해 데이터망을 연결하는 것을 특징으로 하는 전화선을 이용한 데이터망 구축방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 전화선은 4선으로 이루어지며, 전화통신을 위해서는 2선 만을 사용하고, 데이터통신을 위해서는 2선은 송신, 2선은 수신으로 사용하는 것을 특징으로 하는 전화선을 이용한 데이터망 구축방법.
4. 전화망으로부터 배선반을 거쳐 다수의 가입자측으로 전화선로가 연결된 전화배선망에 있어서,

   데이터망과 접속하기 위한 망접속수단;

   상기 배선반측에 설치되고, 상기 전화망과 상기 망접속수단을 거쳐 데이터망을 동일한 전화선으로 접속하기 위한 다수의 제어기; 및

   가입자측에 설치되고 상기 제어기와 전화선로를 통해 연결되며, 상기 제어기에 대응하는 기능을 가입자측에서 수행하는 다수의 월잭을 포함하는 것을 특징으로 하는 전화선로를 이용한 데이터통신망.
5. 제4항에 있어서, 상기 배선반이

   주배선반과, 상기 주배선반에 연결되며 분산되어 위치하는 적어도 하나 이상의 중간배선반으로 구분되고,

   상기 망접속수단은

   상기 주배선반에 인접하여 데이터망과 접속하기 위한 라우터와, 상기 라우터에 접속되는 모뎀; 및

   상기 중간배선반에 인접하여 상기 주배선반과 연결되는 모뎀과, 상기 모뎀과 연결되는 허브로 구성되는 것을 특징으로 하는 전화선로를 이용한 데이터통신망.
6. 제4항에 있어서, 상기 제어기(27)와 월잭(9)이

   전화망 혹은 전화기가 연결되는 전화선측에 음성대역의 저역필터회로가 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 전화선로를 이용한 데이터통신망.
7. 제4항에 있어서, 상기 제어기(27)와 월잭(9)이

   데이터망 혹은 데이터 단말과 연결되는 전화선에 직류 차단(DC blocking) 회로가 연결되는 것을 특징으로 하는 전화선로를 이용한 데이터통신망.
8. 제4항에 있어서, 상기 제어기(27)와 월잭(9)이

   데이터망 혹은 데이터 단말과 연결되는 전화선에 고역필터회로가 연결되는 것을 특징으로 하는 전화선로를 이용한 데이터통신망.