KR100325582B1 - 전화선을 통한 랜 데이터 전송장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이미 가입자망으로 포설된 근거리의 전화선을 이용하여 전화 데이터 및 랜 데이터를 동시에 전송할 수 있도록 하는 전화선을 통한 랜 데이터 전송장치에 관한 것으로, 전화 신호와 랜 데이터 신호의 특성을 이용하여 전화 신호는 저역통과필터를 통과하여 전달되고 랜 데이터 신호는 고역통과필터를 통해 전달 될 수 있도록 하여 기존에 포설된 전화 가입자망으로 통해 고속의 인터넷을 제공할 수 있다는 이점이 있다.

Description

전화선을 통한 랜 데이터 전송장치{Device for LAN Data Transmission through voice telephone lines}
본 발명은 전화선을 통한 랜 데이터 전송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이미 가입자망으로 포설된 근거리의 전화선을 이용하여 전화 데이터 및 랜 데이터를 동시에 전송할 수 있도록 하는 전화선을 통한 랜 데이터 전송장치에 관한 것이다.
인터넷 서비스는 다양한 정보 수집 및 정보 전달 수단으로 사용되고 있는 오늘날 정보통신에 있어서 빼놓을 수 없는 서비스로서 자리잡아가고 있다. 이와 같이 인터넷 서비스를 이용하기 위해서는 인터넷 망에 접속해야 된다.
현재 고속의 인터넷 서비스를 위한 방법으로 가입자망에 존재하는 2선식 전화선을 이용한 DSL 모뎀과 동축 케이블을 이용한 케이블모뎀을 이용하거나, 광 가입자망 및 무선가입자망 등을 이용하는 방법이 있는데, 이중 전화선을 이용하여 데이터를 전송하기 위해서는 데이터 신호를 일정 주파수 신호의 진폭이나 주파수, 위상 정보로 매핑한 후 전화선 매체를 통해 보내는 방식을 주로 사용하였다. 이러한 방식으로 QPSK, QAM, DMT 과 같은 변조 기술이 디지털 통신 시스템에서 많이 사용되고 있다.
그러나 이러한 기술을 적용한 시스템은 변조 처리중에 매우 복잡하고 많은 신호 처리를 할뿐만 아니라 신호 전송로의 감쇄나 왜곡, 잡음 유입에 따라 에러 정정 기능을 갖기 위해 물리 계층 및 링크 계층에서의 프레임 헤더 또는 트레일러 구조를 갖게 되고, 이를 위한 펌웨어 및 소프트웨어가 복잡하게 되는 특성을 가지고 있다.
따라서, 변복조 기술을 적용하지 않고서, 전화선상에서 전화 신호 특성과 랜 데이터 신호의 특성에 따라 두 신호를 합해주고 분리하는 기술로 전화선에 직렬 데이터를 합하여 주는 시스템, 또는 전화선에 FSK 모뎀에 의해 데이터 신호를 합하여 주는 시스템이 있었으나 10 Mbps 속도의 이더넷 신호를 처리하지는 못하고 있는 실정이다.
이와 같은 문제들을 해결하기 위해 최근에 2선식 전화선을 통해 전화 신호와 랜 데이터를 전송하기 위해 전화 신호와 랜 데이터 신호를 합하고 분리해주는 기술이 미국 특허 US5,841,841에 개시되어 있으나, 10BaseT 인터페이스에 따른 데이터 입력 신호, 출력 신호를 커플링하는데 현실적인 어려움을 안고 있고 전이중(Full duplex) 방식으로 동작하지 못하고 반이중(Half duplex) 방식으로 동작한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 이미 가입자망에 가설된 4선식 전화선을 이용하여 이더넷 송수신 신호와 함께 전화 신호를 합하여 동시에 전송할 수 있도록 하여 이더넷 신호가 전이중 방식으로 동작되며 효율적이고 간단하면서도 가입자장치에서 전력공급이 필요없는 전화선을 통한 랜 데이터 전송장치를 제공함에 있다.
도 1은 본 발명에 의한 전화선을 통한 랜 데이터 전송장치를 나타낸 회로구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 전화선을 통한 랜 데이터 전송장치의 다른 실시예로서 2회선 전화를 동시에 전송하도록 구성된 회로구성도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
100 : 가입자모듈 200 : 센터모듈
110, 210, 115, 215 : 제 1 내지 제 4 고역통과필터
120, 220, 125, 225 : 제 1 내지 제 4 직류차단기
130, 230, 135, 235 : 제 1 내지 제 4 저역통과필터
300, 310 : 제 1라인 및 제 2라인
240, 245 : 제 1등화증폭기 및 제 2등화증폭기
400 : 스위칭허브
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 스위칭 허브와 연결되어 랜 데이터 신호와 전화 신호를 서로 결합시키는 센터모듈과, 가입자장비와 연결되어 랜 데이터 신호와 전화 신호를 서로 분리하는 가입자모듈과, 센터모듈과 가입자모듈을 서로 연결하는 4선식 전화선 중에서 2선으로 랜 데이터의 송신 신호 및 수신 신호중 어느 한 신호와 전화신호를 합하여 전송하는 제 1라인과, 센터모듈과 가입자모듈을 서로 연결하는 4선식 전화선 중에서 다른 2선으로 랜 데이터의 송신 신호 및 수신 신호중 어느 한 신호만을 전송하는 제 2라인과, 가입자모듈내에 설치되며 제 1라인과 연결되어 제 1라인을 통해 인입되는 직류전원을 차단하기 위한 제 1직류차단기와, 가입자모듈내에 설치되어 제 1직류차단기의 전단의 제 1라인에서 저주파성분을 통과시켜 전화 신호를 분리하기 위한 제 1저역통과필터와, 가입자모듈내에 설치되고 제 1직류차단기 후단에 설치되어 고주파성분을 통과시켜 랜 데이터 신호를 분리하기 위한 제 1고역통과필터와, 센터모듈내에 설치되며 제 1라인과 연결되어 제 1라인을 통해 인입되는 직류전원을 차단하기 위한 제 2직류차단기와, 센터모듈내에 설치되어 제 2직류차단기의 전단의 제 1라인에서 저주파성분을 통과시켜 전화 신호를 결합시키기 위한 제 2저역통과필터와, 센터모듈내에 설치되고 제 2직류차단기 후단에 설치되어 고주파성분을 통과시켜 랜 데이터 신호를 결합시키기 위한 제 2고역통과필터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
게다가, 센터모듈내에 제 1라인 거리의 증가에 따라 발생되는 신호 왜곡이나잡음 처리를 위해 제 2고역통과필터 앞단에 설치된 등화증폭기를 더 포함하여 이루어진다.
또한, 제 1라인 및 제 2라인 모두에 전화 신호를 결합시키도록 구성함으로써 2회선을 전화 신호를 결합하여 전송할 수도 있다.
위와 같이 이루어진 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.
가입자모듈과 센터모듈을 서로 연결하는 4선식 전화선을 통해 센터모듈에서 랜 데이터 신호와 전화 신호를 각 신호의 특성에 따라 센터모듈에서 고역통과필터와 저역통과필터를 통해 서로 결합시켜 전송한 후 가입자모듈에서 랜 데이터 신호와 전화 신호가 결합되어 전송된 신호에서 각 신호의 특성에 따라 고역통과필터와 저역통과필터를 통해 두 신호를 분리하여 랜 데이터 신호와 전화 신호를 송수신함으로써 가입자 댁내에 설치된 4선식 전화선을 공유하여 랜 데이터 신호와 전화 신호를 동시에 송수신 할 수 있도록 작동된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 전화선을 통한 랜 데이터 전송장치를 나타낸 회로구성도이다.
여기에 도시된 바와 같이 건물 또는 아파트 단지내의 회선분배실에 위치하여 인터넷 망과 연결된 스위칭 허브(400)와 연결되어 랜 데이터 신호와 전화 신호를서로 결합시키는 센터모듈(200)과, 가입자측 댁내에 설치된 가입자장비와 연결되어 랜 데이터 신호와 전화 신호를 서로 분리하는 가입자모듈(100)과, 센터모듈(200)과 가입자모듈(100)을 서로 연결하는 4선식 전화선 중에서 2선으로 랜 데이터의 송신 신호 및 수신 신호중 어느 한 신호와 전화신호를 합하여 전송하는 제 1라인(300)과, 센터모듈(200)과 가입자모듈(100)을 서로 연결하는 4선식 전화선 중에서 다른 2선으로 랜 데이터의 송신 신호 및 수신 신호중 어느 한 신호만을 전송하는 제 2라인(310)과, 가입자모듈(100)내에 설치되며 제 1라인(300)과 연결되어 제 1라인(300)을 통해 인입되는 직류전원을 차단하기 위한 제 1직류차단기(120)와, 가입자모듈내에 설치되어 제 1직류차단기(120)의 전단의 제 1라인(300)에서 저주파성분을 통과시켜 전화 신호를 분리하기 위한 제 1저역통과필터(130)와, 가입자모듈(100)내에 설치되고 제 1직류차단기(120) 후단에 설치되어 고주파성분을 통과시켜 랜 데이터 신호를 분리하기 위한 제 1고역통과필터(110)와, 센터모듈(200)내에 설치되며 제 1라인(300)과 연결되어 제 1라인(300)을 통해 인입되는 직류전원을 차단하기 위한 제 2직류차단기(220)와, 센터모듈(200)내에 설치되어 제 2직류차단기(220)의 전단의 제 1라인(300)에서 저주파성분을 통과시켜 전화 신호를 결합시키기 위한 제 2저역통과필터(230)와, 센터모듈(200)내에 설치되고 제 2직류차단기(220) 후단에 설치되어 고주파성분을 통과시켜 랜 데이터 신호를 결합시키기 위한 제 2고역통과필터(210)와, 센터모듈(200)내 전화선 거리의 증가에 따라 발생되는 신호 왜곡이나 잡음 처리를 위해 제 2고역통과필터(210) 앞단에 설치된 제 1등화증폭기(240)로 이루어진다.
따라서, 4가닥의 전화선을 이용하여 전화 신호와 이더넷 데이터 신호를 합치고 분리하기 위해, 음성 대역폭의 주파수 성분이 대부분 4KHz 이하에 분포하고 있고, 10Mbps 이더넷 데이터는 데이터의 배열에 따라 다소 차이가 있지만 음성 주파수 대역 이상의 높은 주파수 대역에 있다는 널리 알려진 기술에 기초하여 전화 신호 단말기로부터 발생되는 Tip, Ring 신호를 분리하기 위해 제 1저역통과필터(130)와 제 2저역통과필터(230)에 의해 전송되고, 이더넷 10-BaseT 인터페이스는 제 1라인(300)과 제 2라인(310)의 4선과 연결하여 제 1고역통과필터(110)와 제 2고역통과필터(210)를 통해 전송된다.
또한, 전화 라인 상에는 -48 V 전압이 흐르고 있기 때문에 이더넷 포트로의 과도한 전류 차단을 막기 위해 제 1직류차단기(120)와 제 2직류차단기(220)를 삽입하여 구성한다.
위와 같이 이루어진 본 실시예의 작동을 설명하면 다음과 같다.
가입자모듈(100)측에는 가입자의 개인용 컴퓨터(PC) 또는 서버 등의 이더넷 LAN 인터페이스부의 (Tx+, Tx-, Rx+, Rx-) 신호중 발신 신호(Tx+, Tx-)는 3단 제 1고역통과필터(HPF)를 거쳐 제 1직류차단기(120)를 통해 제 1저역통과필터(130)(LPF)를 거친 전화 음성 신호와 결합되어 2가닥의 제 1라인(300)을 통해 전달되고, 이더넷 LAN 인터페이스의 수신 신호(Rx+, Rx-)는 그대로 나머지 2가닥의 제 2라인(310) 통해 센터모듈(200)로 전달된다.
또한, 반대의 입장에서도 동일한 원리로 먼저 4가닥의 전화 선 중 가입자모듈(100)측 이더넷 수신 라인(Rx+, Rx-)은 센터모듈(200)측에 위치하는 스위칭허브(400)의 이더넷 송신 단자(Tx+, Tx-)에 제 2라인(310)으로 연결되고, 나머지 2가닥인 제 1라인(300)을 통해 음성 신호와 이더넷 데이터 신호를 분리하기 위해 음성 신호는 제 2저역통과필터(230)에 의해 분리되고 이더넷 데이터 신호는 제 2고역통과필터(210)에 의해 분리된다. 또한, 전화라인상에 -48V의 이더넷 포트로 유입되는 과도한 전류를 막기 위해 제 2직류차단기(220)에 의해 데이터 라인을 분리한다.
그리고, 센터모듈(200)에는 전화선 거리의 증가에 따라 발생되는 신호 왜곡이나 잡음 처리를 위해 등화증폭기(240)를 제 2고역통과필터(210) 앞단에 설치할 수 있다. 이는 가입자모듈(100)에도 추가할 수 있으나 이럴 경우 가입자모듈(100)에 별도의 전원이 필요하게 된다.
도 2는 본 발명에 의한 전화선을 통한 랜 데이터 전송장치의 다른 실시예로서 2회선 전화를 동시에 전송하도록 구성된 회로구성도이다.
여기에 도시된 바와 같이 2포트의 제 1전화 신호(T1) 및 제 2전화 신호(T2)를 랜 데이터 신호와 동시에 전달하기 위해 제 1라인(300)과 제 2라인(310) 모두에 제 1전화 신호 및 제 2전화 신호를 결합하고 분리하도록 구성된다.
즉, 건물 또는 아파트 단지내의 회선분배실에 위치하여 스위칭 허브와 연결되어 랜 데이터 신호와 제 1전화 신호(T1) 및 제 2전화 신호(T2)를 서로 결합시키는 센터모듈(200)과, 가입자측 댁내에 위치하여 가입자 장비와 연결되어 랜 데이터 신호와 제 1전화 신호(T1) 및 제 2전화 신호(T2)를 서로 분리하는 가입자모듈(100)과, 센터모듈(200)과 가입자모듈(100)을 서로 연결하는 4선식 전화선 중에서 2선씩 쌍으로 구성되어 랜 데이터의 송신 신호 및 수신 신호중 어느 한 신호와 제 1전화신호(T1)를 랜 데이터의 송신 신호 및 수신 신호중 다른 한 신호와 제 2전화 신호(T2)를 합하여 전송하는 제 1라인(300) 및 제 2라인(310)과, 가입자모듈(100)내에 설치되며 제 1라인(300) 및 제 2라인(310)과 연결되어 제 1라인(300) 및 제 2라인(310)을 통해 인입되는 직류전원을 차단하기 위한 제 1 및 제 3직류차단기(120)(125)와, 가입자모듈(100)내에 설치되어 제 1 및 제 3직류차단기(120)(125)의 전단의 제 1라인(300) 및 제 2라인(310)에서 저주파성분을 통과시켜 제 1전화 신호(T1) 및 제 2전화 신호(T2)를 분리하기 위한 제 1 및 제 3저역통과필터(130)(135)와, 가입자모듈(100)내에 설치되고 제 1 및 제 3직류차단기(120)(125) 후단에 설치되어 고주파성분을 통과시켜 랜 데이터 신호를 분리하기 위한 제 1 및 제 3고역통과필터(110)(115)와, 센터모듈(200)내에 설치되며 제 1라인(300) 및 제 2라인(310)과 연결되어 제 1라인(300) 및 제 2라인(310)을 통해 인입되는 직류전원을 차단하기 위한 제 2 및 제 4직류차단기(220)(225)와, 센터모듈(200)내에 설치되어 제 2 및 제 4직류차단기(220)(225)의 전단의 제 1라인(300) 및 제 2라인(310)에서 저주파성분을 통과시켜 제 1전화 신호(T1) 및 제 2전화 신호(T2)를 결합시키기 위한 제 2 및 제 4저역통과필터(230)(235)와, 센터모듈(200)내에 설치되고 제 2 및 제 4직류차단기(220)(225) 후단에 설치되어 고주파성분을 통과시켜 랜 데이터 신호를 결합시키기 위한 제 2 및 제 4고역통과필터(210)(215)와, 센터모듈(200)내 제 2 및 제 4고역통과필터(210)(215)로 데이터를 보낼 때 랜 데이터 신호를 증폭하기 위한 제 1 및 제 2등화증폭기(240)(245)로 이루어진다.
위와 같이 4선식 전화선 모두를 통해 전화 신호 2포트와 랜 데이터 신호를 동시에 전송할 수 있도록 구성할 수 있다.
따라서, 제 1라인(300)을 통해 제 1전화 신호(T1)와 랜 데이터 신호의 전송 및 수신의 어느 한 신호와 제 2라인(310)을 통해 제 2전화 신호(T2)와 랜 데이터 신호의 전송 및 수신의 다른 한 신호를 동시에 전송할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명은 10Mbps 의 이더넷 망을 기 포설된 4가닥의 전화선을 이용하여 건물이나 아파트 단지, 상가, 호텔 등에 쉽게 구축할 수 있게 되고 전이중 방식으로 동작되며, 2개 까지의 전화 단말을 연결하여 음성 신호와 데이터 신호를 동시에 보낼 수 있다는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 데이터 처리 장치 및 음성 통신 장치로부터 제1 랜 데이터 신호 및 제1 음성 신호를 각각 받아들이고 4선식 전화선을 통해서 상대측 송수신기에 송신하며, 상기 상대측 송수신기로부터 상기 4선식 전화선을 통해서 제2 랜 데이터 신호와 제2 음성 신호를 받아들여 상기 데이터 처리 장치와 상기 음성 통신 장치로 각각 공급하는 랜 데이터 전송장치로서,
    상기 데이터 처리 장치와 음성 통신 장치로부터 상기 제1 랜 데이터 신호 및 상기 제1 전화 신호를 각각 받아들이고 이를 결합하여 상기 4선식 전화선의 제1 라인쌍을 통해 상기 상대측 송수신기에 전송함으로써, 상기 상대측 송수신기가 상기 제1 랜 데이터 신호 및 상기 제1 전화 신호가 결합된 결합신호를 수신할 수 있게 해주는 신호 결합 회로; 및
    상기 데이터 처리 장치와 상기 4선식 전화선의 제2 라인쌍을 직접 접속시켜서, 상기 데이터 처리 장치가 상기 상대측 송수신기로부터의 상기 제2 랜 데이터 신호를 받아들일 수 있게 해주는 내부 선로쌍;
    을 포함하며,
    상기 신호 결합회로가
    상기 음성 통신 장치와 상기 제1 라인쌍 사이에 배치되는 저역통과필터; 및
    상기 데이터 통신 장치와 상기 제1 라인쌍 사이에 배치되는 고역통과필터;
    를 포함하는 랜 데이터 전송장치.
  2. 삭제
  3. 데이터 처리 장치 및 음성 통신 장치로부터 제1 랜 데이터 신호 및 제1 음성 신호를 각각 받아들이고 4선식 전화선을 통해서 상대측 송수신기에 송신하며, 상기 상대측 송수신기로부터 상기 4선식 전화선을 통해서 제2 랜 데이터 신호와 제2 음성 신호를 받아들여 상기 데이터 처리 장치와 상기 음성 통신 장치로 각각 공급하는 랜 데이터 전송장치로서,
    상기 음성 통신 장치를 상기 4선식 전화선의 제1 라인쌍에 접속시켜주고, 상기 제2 랜 데이터 신호 및 상기 제2 전화 신호가 결합된 결합신호를 상기 상대측 송수신기로부터 상기 제1 라인쌍을 통해 받아들이고, 상기 결합된 신호로부터 상기 상기 제2 랜 데이터 신호 및 상기 제2 전화 신호를 분리하여 상기 데이터 처리 장치와 음성 통신 장치에 공급하는 신호 결합 및 분리 회로; 및
    상기 데이터 처리 장치와 상기 4선식 전화선의 제1 라인쌍을 직접 접속시켜서, 상기 데이터 처리 장치가 상기 상대측 송수신기에 상기 제1 랜 데이터 신호를 송신할 수 있게 해주는 내부 선로쌍;
    을 포함하며,
    상기 신호 결합 및 분리 회로가
    상기 음성 통신 장치와 상기 제1 라인쌍 사이에 배치되는 저역통과필터; 및
    상기 데이터 통신 장치와 상기 제1 라인쌍 사이에 배치되는 고역통과필터;
    를 포함하는 랜 데이터 전송장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고역통과필터와 상기 데이터 처리 장치 사이에 배치되어 있으며, 상기 고역통과필터링된 제2 데이터 신호에 대해 신호왜곡을 보상하고 잡음을 감쇠키기 위한 등화증폭기;
    를 더 포함하는 랜 데이터 전송장치.
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