KR100340919B1 - 무선통신 기능을 가진 케이블 모뎀 - Google Patents

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Abstract

케이블 모뎀은 정보 송출 매체로서 CATV망을 사용한다. 동축케이블을 통해 CATV망에 접속된 케이블 모뎀 본체에는, 정보처리 단말기와 무선통신을 할 수 있는 무선 LAN 기능을 가진 확장 유닛이 부착된다. 상기 확장 유닛은 플러그 및 커넥터를 사용하여 케이블 모뎀 본체와 착탈 가능하도록 부착되어 있다.

Description

무선통신 기능을 가진 케이블 모뎀{CABLE MODEM HAVING A WIRELESS COMMUNICATION FUNCTION}
본 발명은 정보 송출 모뎀으로 CATV망을 사용하여 정보를 교환하는 케이블 모뎀에 관한 것이다.
종래의 케이블 모뎀의 일례를 도9에 도시한다. 상기 케이블 모뎀(81)의 일측에는 75Ω동축케이블(82)을 통해 CATV망(도시 안됨)의 CATV국(전파 중계소)이 접속되고, 타측에는 LAN 케이블 및 USB(universal serial bus) 케이블과 같은 케이블(84a,84b,...)을 통해 개인용 컴퓨터(이하 종래의 시스템(1)이라 한다)와 같은 정보처리 단말기(83a,83b,...)가 접속된다. 도9에서, 참조부호 91은 RF 동축케이블에 접속된 셋톱 박스를 나타내며, 참조부호 92는 상기 셋톱 박스에 접속된 TV 모니터를 나타낸다. 참조부호 LO는 거실을 나타내며, 참조부호 L1, L2는 거기서 떨어진 다른 방을 나타낸다.
한편, 예컨대, 일본국 특허 공개 공보 제98-234028호는 CATV 자료 송수신 장비에 제공된 케이블 모뎀(CATV 가정용 장비) 및 무선 LAN 장비를 나타낸다. 여기서, 상기 CATV 자료 송수신 장비는 CATV 방송국을 통해 CATV망에 접속되며, 또한 무선 LAN 장비(이하 종래의 시스템(2)라 한다)에 무선통신을 통해 각각의 정보처리 단말기에 접속된다.
그러나, 유선 통신을 기초로 한 상기 종래의 시스템(1)의 케이블 모뎀에는, 개인용 컴퓨터와 같은 정보처리 단말기(83a,84b,...)와 케이블 모뎀(81)간의 접속 시 LAN 케이블 및 USB 케이블과 같은 케이블(84a,84b ,...)의 설치가 필요하다. 특히, 정보처리 단말기(83a,83b,...)가 설치되는 방과 가른 방에 케이블 모뎀(81)이 설치되는 경우에, 상기 케이블 설치 시 많은 작업이 요구된다.
반면, 상기, 종래의 시스템(1)이 사용되는 유선 통신에서 상기 종래의 시스템(2)이 사용되는 무선통신으로 전환하는 데는 상기 케이블 모뎀 자체의 대체가 필요하며, 따라서 추가비용이 요구된다.
본 발명의 목적은 유선통신에서 무선통신으로 용이하고 저렴하게 전환할 수 있는 무선 통신 기능을 갖는 케이블 모뎀을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징에 따라 상기 목적을 달성하기 위하여, 무선 통신 기능을 갖추고 있고 정보 송출 매체로서 CATV망을 이용하는 케이블 모뎀에는, 동축케이블을 통해 CATV망에 접속된 케이블 모뎀 본체와 이에 접속되어 무선 방식으로 정보 처리 단말기와 통신할 수 있는 무선 LAN 기능을 가진 확장 유닛이 제공된다. 여기서, 확장 유닛 및 케이블 모뎀 본체는 자유로이 착탈 가능하도록 플러그 및 커넥터로 결합되어 있다. 이로 인해 유선통신에서 무선통신으로 용이하게 전환할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기와 같이 구성된 케이블 모뎀에서, 상기 플러그는 LAN 케이블용 플러그이며 상기 커넥터도 LAN 케이블용 커넥터이다. 이로인해 유선통신에서 무선통신으로 용이하게 전환할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기와 같이 구성된 케이블 모뎀에서, 확장 유닛의 비트 에러율은 주기적으로 측정되어 소정 레벨 이상의 통신 품질을 유지하도록 상기 측정 결과에 따라 출력 레벨 및 데이터 전송률을 변화시킨다. 정보처리 단말기를 가진 통신에서 무선 네트워크가 이용되는 경우에는, 정보처리 단말기의 위치에 따라 통신 품질이 저하되는 위험이 있다. 상기의 경우에도, 본 구성으로 소정 레벨 이상의 통신 품질을 항시 유지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기와 같이 구성된 케이블 모뎀에서, 상기 케이블 모뎀은, 무선 방식으로 케이블 모뎀과 통신하는 정보처리 단말기의 인터페이스 부분에 상기 측정 결과에 따라 출력 레벨의 증감량에 관한 정보를 송출하는 기능을 갖는다. 이로 인해 출력 레벨 및 데이터 전송율을 정보처리 단말기의 인터페이스 부분에서도 조절할 수 있으며, 따라서 정보처리 단말기 부분에서도 소정 레벨 이상의 통신 품질을 항시 유지할 수 있다. 즉, 케이블 모뎀 및 정보처리 단말기의 인터페이스 부분에서 상기 출력 레벨 및 상기 데이터 전송율을 조절함으로써 소정 레벨 이상의 통신 품질을 유지할 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 무선 통신 기능을 갖는 케이블 모뎀의 시스템 구성을 도시한 블록도이다.
도2는 정보처리 단말기에 부착된 인터페이스 부분의 구성을 도시한 블록도이다.
도3은 본 발명에 따른 케이블 모뎀을 사용하는 네트워크 시스템 구성의 일례를 도시한 도면이다.
도4는 출력 레벨 및 데이터 전송율을 조절하는 절차를 나타낸 플로우 차트이다.
도5는 복수의 정보처리 단말기가 무선망으로 접속된 경우의 관리 테이블의 구성을 도시한 도면이다.
도6은 제1 및 제2 MAC에서 데이터 변환 절차를 나타낸 프로토콜 스택도이다.
도7은 본 발명에 따른 무선 통신 기능을 갖는 케이블 모뎀에서 케이블 모뎀 본체와 확장 유닛 사이의 접속구조의 일례를 도시한 사시도이다.
도8은 본 발명에 따른 무선 통신 기능을 갖는 케이블 모뎀에서 케이블 모뎀 본체와 확장 유닛 사이의 접속구조의 다른 일례를 도시한 사시도이다.
도9는 종래의 케이블 모뎀을 사용하는 네트워크 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 기술한다. 도1은 본 발명에 따라 무선 통신 기능을 갖는 케이블 모뎀의 시스템 구조를 도시한 블록도이다. 도2는 정보처리 단말기에 부착된 인터페이스 부분의 구성을 도시한 블록도이다.
본 실시예에서, 도1에 도시된 바와 같이 케이블 모뎀은 본체(A)와 확장유닛(B)을 포함한다. 케이블 모뎀 본체(A)는 튜너부(1), CATV측 모뎀(2)(DEMOD(복조기)(2a) 및 MOD(변조기)(2b)), 제1 MAC(미디어 액세스 콘트롤러)(3), CPU(4), 버퍼(5), 및 제2 MAC를 포함한다. 확장 유닛(B)은 무선측의 변복조 및 주파수 변환을 행하는 SS 무선부(7), 출력 레벨 조절부(8), 및 안테나(9)를 포함한다. 한편, 도2에 도시된 바와 같이 정보처리 단말기(27)에 부착된 인터페이스부(C)는 출력레벨 조절부(21), 수신 증폭기(전원 증폭기)(22), 주파수 변환기(23), 모뎀(24), MAC(25), 및 출력 콘트롤러(26)를 포함한다.
튜너(1)는 CATV망으로부터 수신된 정보를 선택, 복조할 수 있는 중간 주파수로 변환하여, 복조부(2a)로 입력시킨다. 튜너(1)는 또한 변조된 신호를 CATV망으로 송출하는 필터를 내장한다. 그리하여, 상기 필터를 통해, 튜너(1)는 변조부(2b)로부터 입력된 정보를 CATV망에 송출하고, 상기 CATV망으로부터 정보를 수신하여 케이블 모뎀으로 송출한다.
상기 DEMOD(복조부)(2a)는, 일반적으로는 QAM 변조되어 튜너(1)로부터 입력된 중간 주파수 출력을 복조하고, 이를 데이터 패킷으로 변환하여, 이를 다시 제1 MAC(3)로 입력시킨다. 한편, 상기 MOD(변조부((2b)는 제1 MAC(3)(즉, CATV망으로 송출될 정보)의 출력을 변조하여, 일반적으로는 QPSK 신호 형식으로 변환시켜, 이를 상기 튜너(1)로 입력시킨다.
상기 제1 MAC(3)는 CATV망의 정보 및 가입자(최종 사용자)측의 정보를 분류/정리하여 케이블 모뎀 내부에서 처리될 신호와 가입자 또는 CATV망에 송출할 신호를 분배한다. 상기 제1 MAC(3)는 또한 데이터 패킷, 즉 정보 패킷에서 송수신된 헤더(header) 및 풋터(footer)를 부가 및 삭제하여, 데이터 패킷의 형식을 변환한다.
상기 CPU(4)는 정보를 출력할 방향 및 시간을 제어하고, 상기 출력될 정보를 일시적으로 버퍼(5)에 저장한다. 또한, 무선측 네트워크를 실질적으로 이용하는 상기 CPU(4)는 BER(비트 에러율)를 측정하여, 상기 측정된 BER에 따라, 무선측 출력 레벨을 가감할 신호를 확장 유닛(B)의 출력 레벨 조절부(8)에 송출한다. 출력 레벨 가감을 요하는 상기 신호는 확장 유닛(B)의 무선 회로를 통해 가입자의 인터페이스부(C)(도2 참조)로 송출된다. 상기 신호에 따라, 가입자의 인터페이스부(C)는, 출력 콘트롤러(26)를 통해, 출력 레벨 조절부(21)의 출력 레벨을 조절한다. 그러나, 지속적인 통신을 보장할 수 없을 때, 사용자는 수동으로 출력 레벨을 최대치로 설정할 수 있다. 마찬가지로, 데이터 전송율에 있어서도, 상기 BER을 측정함으로써, 상기 측정된 BER에 따라 데이터 전송율을 가감할 수 있다. 예컨대, 도4에 도시된 바와 같은 절차로 상기 출력 레벨 및 데이터 전송율을 조절할 수 있다.
특히, 무선망측의 BER을 먼저 측정하고(스텝(S1)), 상기 측정된 BER 값이 제1 소정의 임계치보다 크거나 같은 지의 여부를 판정한다(스텝(S2)). 상기 BER값이 제1 임계치보다 작으면(즉, 상기 스텝(S2)의 판정 결과가 "no"이면), 출력 레벨의 감소를 요구하는 신호가 확장 유닛(B)의 출력 레벨 조절부(8)에 입력되어 출력 레벨을 감소시키고(스텝(S3)), 데이터 전송율은 최대치로 설정된다(스텝(S4)).
한편, 상기 BER값이 제1 임계치보다 크거나 같으면(즉, 상기 스텝(S2)의 판정 결과가 "yes"이면), 상기 BER값이 제2 소정의 임계치보다 작은 지(이때, 제2 임계치 > 제1 임계치)의 여부를 판정한다(스텝(S5)). 상기 BER값이 제2 임계치보다작으면(즉, 상기 스텝(S5)의 판정 결과가 "yes"이면), 현재의 출력 레벨은 적절하므로, 신호는 출력되지 않고 상기 절차는 종료한다.
한편, 상기 BER값이 제2 임계치보다 크거나 같으면(즉, 상기 스텝(S5)의 판정 결과가 "no"이면), 상기 출력 레벨 조절부(8)의 출력 레벨이 상한에 도달되었는지의 여부를 판정한다(스텝(S6)). 상기 출력 레벨이 상한에 도달하지 않았으면(즉, 스텝(S6)의 판정 결과가 "no"이면), 출력 레벨의 증가를 요구하는 신호가 확장 유닛(B)의 출력 레벨 조절부(8)에 입력되어 출력 레벨을 증가시키고(스텝(S7)), 데이터 전송율은 최대치로 설정된다(스텝(S4)).
반면, 상기 스텝(S6)에서, 출력 레벨이 상한에 도달하였으면(즉, 스텝(S6)에서의 판정 결과가 "yes"이면), 무선망측의 상기 BER은 다시 측정되고(스텝(S8)), 상기 측정된 BER값이 제2 임계치보다 작은 지의 여부를 다시 판정한다(스텝(S9)). 상기 BER값이 제2 임계치보다 작으면(즉, 스텝(S9)의 판정 결과가 "yes"이면), 출력 레벨은 적절하므로, 신호는 출력되지 않고 상기 절차는 종료한다.
한편, 상기 BER값이 제2 임계치보다 크거나 같으면(즉, 스텝(S9)의 판정결과가 "no"이면), 그때의 데이터 전송율이 최소치인지의 여부를 판정한다(스텝(S10)). 상기 데이터 전송율이 최소치이면, 상기 절차는 종료한다. 반면, 상기 데이터 전송율이 최소치가 아니면(즉, 스텝(S10)의 판정 결과가 "no"이면), 데이터 전송율은 더 감소되고(스텝(S11)), 상기 절차는 스텝(S8)으로 되돌아간다. 그 후, 스텝(S8) 내지 스텝(S11)의 동작이 반복된다.
여기서, 복수의 정보처리 단말기가 무선망에 접속된 경우에, 도5에 도시된관리 테이블이 참조되고, 출력 레벨 및 데이터 전송율은 각각의 정보처리 단말기에 대해 독자적으로 조절된다. 도5에서, "CPE"는 "customer premises equipment"(사용자 구내에 설치된 장치)를 의미하며, 이는 케이블 모뎀에서 표준으로 사용되는 용어(MCNS)이다.
출력 레벨 및 데이터 전송율은 상기와 같이 조절된다.
제2 MAC(6)은 무선측의 데이터를 변환 및 분류하고, 케이블 모뎀 본체와 SS 무선부(7)간의 데이터를 교환한다. 본 실시예에서 IP확인 데이터 패킷이 사용되며, 따라서 데이터 보안에 대해서는, 공개 또는 비밀키를 사용하는 것과 같은 종래의 보안 기술을 그대로 사용할 수 있다.
무선측에서 상기 SS 무선부(7)는 송출시에는 변조를 행하고 수신시에는 복조를 행한다. SS 무선부(7)에 있어서, 종래의 무선 모뎀에 사용되는 변조/복조 기술을 쉽게 사용할 수 있다.
도6은 제1 및 제2 MAC(3,6)에서 데이터 변환과정을 도시한 프로토콜 스택도이다. 도3은 본 발명에 따라 케이블 모뎀을 사용하는 네트워크 시스템 구조의 일례를 나타낸다. 상기 구조의 특징은, 도9에 도시된 종래의 예와 비교하면 분명해진다. 도9에서, 참조부호 91은 셋톱 박스를 나타내고, 참조부호 92는 TV 모니터를 나타내며, 참조부호 27a, 27b는 개인용 컴퓨터를 나타낸다.
본 실시예에서, CATV망에서 케이블 모뎀이 수신한 정보가 먼저 복조되고, 그 다음 제1 MAC(3)는 상기 정보를 케이블 모뎀 자체에 요구되는 제어 정보와 가입자의 정보처리 단말기로 송출되는 정보로 분리한다. 이때, 복수의 정보처리 단말기가존재하면, 어느 정보처리 단말기에 정보를 송출해야 하는지도 결정해야 한다. 다음, 상기 분리된 정보(정보처리 단말기에 송출될 정보)는 변조된 다음 주파수 변환이 행해지고, 정보처리 단말기로 송출된다.
한편, 인터페이스부(C)를 통해 정보처리 단말기로부터 케이블 모뎀이 수신한 정보는 복조되고 나서, 도5에 도시된 관리 테이블을 참조하여 발신기지를 확인한 후, 케이블 모뎀 자체의 메시지와 CATV국(전파 중계소)으로 송출될 정보로 분리된다. 다음, 상기 정보는 변조되고 CATV망으로 송출된다.
도7 및 8은, 상기와 같이 구성된 무선 통신 기능을 갖는 케이블 모뎀의 확장 유닛(B)과 케이블 모뎀 본체(A) 사이의 접속구조의 예를 나타낸 조감도이다.
도7에 나타난 접속구조에서, 케이블 모뎀 본체(A)에는 플러그(13)가 제공되고, 이것에 대향하는 확장 유닛(B)측에 커넥터(12)가 제공되어, 전체적으로 슬롯인(slot-in)방식의 접속구조를 구성한다.
한편, 도8에 나타난 접속구조에서, LAN 케이블의 커넥터(예컨대, RJ-45 잭)(15)는 케이블 모뎀 본체(A)에서 제공되고, LAN 케이블의 플러그(예컨대, RJ-45 플러그)(14)는 확장 유닛(B)의 상기 커넥터 대향부에서 제공된다. LAN 커넥터를 사용하여 케이블 모뎀 본체(A)와 확장 유닛(B)을 결합하는 상기 결합구조는 유선 및 무선통신 사이의 전환을 용이하게 한다.
상기와 같이, 본 발명의 무선통신 기능을 갖는 케이블 모뎀에는 동축케이블을 통해 CATV망에 접속된 케이블 모뎀 본체와 이에 부착되어 무선 방식의 정보처리단말기와 통신할 수 있는 무선 LAN 기능을 갖는 확장 유닛이 제공된다. 또한, 상기 확장 유닛 및 케이블 모뎀 본체는 자유롭게 착탈 가능하도록 플러그와 커넥터를 사용하여 결합되어 있다. 이로써 유선통신에서 무선통신으로의 전환이 용이하다.
또한, 무선통신 기능을 갖는 케이블 모뎀에서, 상기 확장 유닛의 비트 에러율은 정기적으로 측정되어 소정 레벨 이상의 통신 품질을 유지하도록 출력 레벨 및 데이터 전송율이 상기 측정 결과에 따라 변한다. 무선 통신 단말기를 가진 통신에 무선 네트워크가 사용되는 경우에는, 정보처리 단말기의 위치에 따라 통신 품질이 저하되는 문제가 있다. 상기의 경우에도, 본 구성은 소정 레벨 이상의 통신 품질을 항상 유지할 수 있다.
또한, 무선 통신 기능을 가진 본 케이블 모뎀에서, 상기 케이블 모뎀은, 상기 측정 결과에 따라 출력 레벨을 어느 정도 가감할 것인가에 관한 정보를 무선 방식의 케이블 모뎀과 통신하는 정보처리 단말기의 인터페이스부에 송출하는 기능을 갖고 있다. 이로써 정보처리 단말기의 인터페이스부에서도 출력 레벨 및 데이터 전송율을 조절할 수 있으며, 따라서 정보처리 단말기부에서도 소정 레벨 이상의 통신 품질을 항상 유지할 수 있다. 즉, 정보처리 단말기의 인터페이스부 및 케이블 모뎀 양측에서 출력 레벨 및 데이터 전송율을 조절함으로써, 소정 레벨 이상의 통신 품질을 유지할 수 있다. 또한, 출력 레벨을 적절히 조절함으로써 에너지를 절약할 수 있다.

Claims (8)

  1. 동축케이블을 통해 CATV망에 접속된 케이블 모뎀 본체;
    무선 방식으로 정보 처리 단말기와 통신할 수 있는 무선 LAN 기능을 가진 확장 유닛; 및
    플러그 및 커넥터를 사용하여 케이블 모뎀 본체 및 확장 유닛을 착탈 가능하도록 결합한 접속 소자를 포함하는 케이블 모뎀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플러그는 LAN 케이블용 플러그이고, 상기 커넥터는 LAN 케이블용 커넥터인 케이블 모뎀.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 확장 유닛의 비트 에러율을 규칙적인 시간 간격으로 측정하여, 소정 레벨 이상의 통신 품질을 유지하기 위해 상기 측정 결과에 따라 출력 레벨 및 데이터 변화율을 변화시키는 케이블 모뎀.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 측정 결과에 따라 출력 레벨을 가감할 양에 관한 정보를 무선 방식으로 케이블 모뎀과 통신하는 정보처리 단말기의 인터페이스부에 송출하는 기능을 갖는케이블 모뎀.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 케이블 모뎀 본체는 튜너, 복조기, 변조기, 제1 및 제2 미디어 액세스 콘트롤러, 및 CPU를 포함하고,
    상기 튜너는 CATV망에서 수신된 정보를 선택하여, 상기 선택된 정보를 중간 주파수로 변환한 다음 이를 복조기에 입력하고, 역으로 복조기로부터 수신된 정보를 CATV망에 송출하고,
    상기 제1 미디어 액세스 콘트롤러는 상기 복조기로부터 수신된 정보 및 상기 확장 유닛을 통해 정보처리 단말기로부터 수신된 정보를 상기 케이블 모뎀 내부에서 처리될 신호와 상기 정보처리 단말기 및 상기 CATV망으로 송출될 신호로 분류하고,
    상기 제2 미디어 액세스 콘트롤러는 상기 케이블 모뎀 본체와 확장 유닛간의 데이터를 변환하고 교환하는 케이블 모뎀.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 CPU는 정보를 출력할 방향과 시간을 제어하는 케이블 모뎀.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 CPU는 비트 에러율을 측정하고 상기 측정된 비트 에러율에 따라 상기확장 유닛의 출력 레벨을 제어하는 케이블 모뎀.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 CPU는 비트 에러율을 측정하고 상기 측정된 비트 에러율에 따라 데이터 전송율을 제어하는 케이블 모뎀.
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