KR100347053B1 - High speed and long distance transmission apparatus for exchange system - Google Patents

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Abstract

교환 시스템에서 랙(rack)간의 고속 장거리 전송 장치가 공개된다. 본 발명에 따른 교환 시스템에서 랙간의 고속 장거리 전송 장치는 전송 매체를 통해 상대편 랙으로 전송하고자 하는 전송 신호를 증폭하고, 증폭된 전송 신호의 감쇠 및 분산을 보상하여 전송 매체로 전송하는 신호 보상부 및 전송 매체부로부터 전송되는 신호를 통신 교환 시스템에서 사용되는 신호의 형태로 재생하는 신호 재생부를 구비하는 것을 특징으로 하고, 전송 신호를 전송 매체를 통해 전송하기 전에 전송 과정에서 발생되는 전송 신호의 감쇠 및 분산을 미리 보상시킴으로써, 전기적 신호를 전송하는 전송 매체를 이용하면서도 랙간 고속 장거리 전송이 가능하게 된다.In a switching system, a high speed long distance transmission device between racks is disclosed. In the switching system according to the present invention, a high-speed long-distance transmission device between racks includes a signal compensating unit for amplifying a transmission signal to be transmitted to an opposite rack through a transmission medium, and compensating for attenuation and dispersion of the amplified transmission signal and transmitting it to the transmission medium; And a signal reproducing unit for reproducing the signal transmitted from the transmission medium unit in the form of a signal used in the communication exchange system, and attenuating the transmission signal generated in the transmission process before transmitting the transmission signal through the transmission medium; By compensating for dispersion in advance, high-speed, long distance transmission between racks is possible while using a transmission medium for transmitting electrical signals.

Description

교환 시스템에서 랙간의 고속 장거리 전송 장치{High speed and long distance transmission apparatus for exchange system}High speed and long distance transmission apparatus for exchange system

본 발명은 교환 시스템에 관한 것으로, 특히, 교환 시스템을 이루는 랙간에 전송되는 신호의 고속 장거리 전송을 가능하게 하는 랙간 고속 장거리 전송 장치에관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exchange system, and more particularly, to an inter-rack high speed long distance transmission apparatus enabling high speed long distance transmission of signals transmitted between racks constituting an exchange system.

일반적으로, 통신 시스템에 적용되는 전송 기술은 인쇄회로기판에 적용되는 기술, 커넥터에 적용되는 기술, 상호 떨어져있는 랙 또는 시스템간에 적용되는 기술등 매우 다양하다.In general, a transmission technology applied to a communication system is very diverse, such as a technology applied to a printed circuit board, a technology applied to a connector, a technology applied to a rack or systems that are separated from each other.

이 때, 상호 떨어져있는 랙 또는 통신 시스템간에 사용되는 기술 중에는 전기적 신호로 전송하는 기술과 광케이블을 이용한 전송 기술이 있다. 이 때, 광케이블을 이용한 전송은 수백m~수십Km이상되는 거리를 전송할 때에 주로 사용되며, 전기적 신호전송은 수십m 정도의 거리를 전송할 때에 사용된다.At this time, among the technologies used between the racks or communication systems that are separated from each other there is a technology for transmitting as an electrical signal and a transmission technology using an optical cable. At this time, the transmission using the optical cable is mainly used when transmitting a distance of more than hundreds of meters to several tens of kilometers, and the electrical signal transmission is used when transmitting a distance of about several tens of meters.

따라서, 보통 수십m의 거리를 두고 존재하는 랙간의 신호 전송은 전기적 신호를 전송하게 된다. 이처럼, 랙간의 전기적 신호를 전송하기 위해 밸런스드 임피던스 케이블(balanced impedance cable)이라 불리는 전송 매체가 이용되며, 대표적으로, 트윈 액스 케이블(twin-ax cable)이 많이 이용된다. 이 때, 트윈 액스 케이블은 랙간에 전송되는 차등 모드 신호(differential mode signal)를 250Mbps의 전송 속도로 15m까지, 그리고 비트 에러율(BER)은 2-10이하로 전송 가능하다. 즉, 현재 랙간의 신호 전송을 위해 사용되는 트윈 액스 케이블은 시스템의 차등 모드 신호 전달을 위하여 가장 적합한 전송 매체로 여겨진다. 그러나, 트윈 액스 케이블의 최대 전송 능력은 250Mbps에서 비트 에러율(BER) 2-10이하로 15m까지 전송하는 것이 한계이다.Therefore, the signal transmission between the racks, which are usually located at a distance of several tens of meters, transmits an electrical signal. As such, a transmission medium called a balanced impedance cable is used to transmit electrical signals between racks, and typically, a twin-ax cable is used. In this case, the twin ax cable can transmit a differential mode signal transmitted between racks up to 15 m at a transmission speed of 250 Mbps and a bit error rate (BER) of 2 -10 or less. In other words, the twin-ax cables currently used for signal transmission between racks are considered the most suitable transmission medium for differential mode signal transmission of the system. However, the maximum transmission power of the twinax cable is not the limit to transmit at 250Mbps bit error rate (BER) to 2 to-10 15m or less.

최근, 초고속 대용량 교환 시스템에서는 비트 에러율 2-12이하로 250Mbps에서30m이상, 1Gbps에서 10m이상 랙간 신호 전송이 필요하며, 이러한 조건은 트윈 액스 케이블의 전송 능력을 벗어난다. 따라서, 현재 초고속 대용량 교환 시스템의 랙간 신호 전송에 트윈 액스 케이블은 부적합하게 되며, 트윈 액스 케이블을 대신하여 장거리 전송이 가능한 광케이블의 이용을 시도하고 있다.Recently, high-speed large-capacity switching systems require signal transmission between racks of more than 30m at 250Mbps and more than 10m at 1Gbps, with bit error rates below 2 -12 , and these conditions are beyond the transmission capability of twin-ax cables. Therefore, at present, twin ax cables are not suitable for rack-to-rack signal transmission of ultra-high-capacity high-capacity switching system, and attempt to use optical cables capable of long-distance transmission instead of twin ax cables.

그러나, 이처럼 광케이블을 이용하기 위해서는 광 전송을 위한 부품을 따로 사용해야 하며, 이 경우 비용이 높아지기 때문에 광케이블을 이용하는 것은 불합리하다. 그리고, 교환 시스템의 설계 단계부터 광 전송에 대한 고려가 이루어져야하며, 광 전송에 적합한 형태로 교환 시스템이 다시 제작되어야 한다는 문제점이 있다.However, in order to use the optical cable, it is necessary to separately use components for optical transmission, and in this case, it is unreasonable to use the optical cable because the cost is high. In addition, consideration should be given to optical transmission from the design stage of the exchange system, and there is a problem in that the exchange system should be manufactured in a form suitable for optical transmission.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 교환 시스템에서 랙간의 전기적 신호를 전송하는 전송 매체를 그대로 이용하면서도 고속 장거리 전송이 가능한 고속 장거리 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a high-speed long-range device capable of high-speed long-distance transmission while still using a transmission medium for transmitting electrical signals between racks in an exchange system.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 교환 시스템에서 전기적 신호를 전송하는 전송 매체에 의한 전송 신호의 감쇠 및 분산을 보상하는 신호 보상 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a signal compensation device for compensating for attenuation and dispersion of a transmission signal by a transmission medium for transmitting an electrical signal in an exchange system.

도 1은 교환 시스템에서 랙 후면의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of the rear of the rack in the exchange system.

도 2는 본 발명에 따른 랙간의 고속 장거리 전송 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram schematically illustrating a high speed long distance transmission apparatus between racks according to the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 랙간의 고속 장거리 전송 장치가 교환 시스템에 적용된 상태를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a state where a high speed long distance transmission apparatus between racks illustrated in FIG. 2 is applied to an exchange system.

도 4는 도 2에 도시된 랙간의 고속 장거리 전송 장치를 구체적으로 나타내는 회로도이다.FIG. 4 is a circuit diagram specifically illustrating a high speed long distance transmission apparatus between racks illustrated in FIG. 2.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 따른 랙간의 고속 장거리 전송 장치를 적용한 경우와 적용하지 않은 경우, 트윈 액스 케이블에 의해 전송된 신호의 아이 패턴을 나타내는 도면들이다.5A to 5E are diagrams illustrating eye patterns of signals transmitted by a twin ax cable when the high-speed long distance transmission apparatus between racks according to the present invention is applied or not.

상기 과제를 이루기 위해, 교환 시스템에서 전기적 신호를 전송하는 전송 매체를 통해 연결된 랙간의 고속 장거리 전송을 가능하게 하는 본 발명에 따른 랙간 고속 장거리 전송 장치는 전송 매체를 통해 상대편 랙으로 전송하고자 하는 전송신호를 증폭하고, 증폭된 전송 신호의 감쇠 및 분산을 보상하여 전송 매체로 전송하는 신호 보상부 및 전송 매체부로부터 전송되는 신호를 교환 시스템에서 사용되는 신호의 형태로 재생하는 신호 재생부를 구비한다.In order to achieve the above object, the rack-to-rack long-distance transmission apparatus according to the present invention that enables high-speed long-distance transmission between the rack connected via a transmission medium for transmitting electrical signals in the exchange system is a transmission signal to be transmitted to the other rack through the transmission medium And a signal compensator for compensating attenuation and dispersion of the amplified transmission signal and transmitting the signal to the transmission medium and reproducing the signal transmitted from the transmission medium in the form of a signal used in an exchange system.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 교환 시스템에서 랙간의 전기적 신호를 전송하는 전송 매체에 의한 전송 신호의 감쇠 및 분산을 보상하는 본 발명에 따른 신호 보상 장치는 전송 매체를 통해 상대편 랙으로 전송하고자 하는 전송 신호를 증폭하는 신호 증폭부 및 신호 증폭부에서 증폭된 신호의 고주파 성분과 저주파 성분의 전파 차이 및 전송 거리로 인한 감쇠와 분산을 보상하고, 보상된 신호를 전송 매체로 전송하는 신호 등화부를 구비한다.In order to achieve the above another object, the signal compensation device according to the present invention for compensating for the attenuation and dispersion of the transmission signal by the transmission medium for transmitting the electrical signal between the rack in the switching system is a transmission signal to be transmitted to the other rack through the transmission medium And a signal equalizer for compensating attenuation and dispersion due to a propagation difference and a transmission distance between the high frequency component and the low frequency component of the signal amplified by the signal amplifying unit, and transmitting the compensated signal to the transmission medium.

이하, 본 발명에 따른 랙간 고속 장거리 전송 장치를 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a high-speed rack long distance transmission apparatus according to the present invention will be described as follows.

도 1은 교환 시스템에서 랙 후면의 개략적인 구성을 나타내는 도면으로, 기능 보드(10), 암 커넥터(12), 백 플레인(16), 실장된 커넥터(14a,14b) 및 트윈 액스 케이블의 일측 커넥터(18a,18b)를 각각 나타낸다.1 shows a schematic configuration of the rear of a rack in an exchange system, with a functional board 10, a female connector 12, a backplane 16, mounted connectors 14a and 14b and one side connector of a twin ax cable. (18a, 18b) is shown, respectively.

도 1을 참조하면, 기능 보드(10)는 암 커넥터(12)에 연결됨을 보인다. 여기서, 기능 보드(10)는 교환 시스템의 각종 기능들을 구현하는 보드이다. 또한, 실장된 커넥터(14a,14b)는 백 플레인(backplane, 16)을 중심으로 각각 연결된다. 그리고, 실장된 커넥터(14a)는 암 커넥터(12)에 연결되고, 트윈 액스 케이블의 일측 커넥터(18a,18b)는 실장된 커넥터(14b)에 연결되어 교환 시스템에서 랙 후면을 구성하게 된다. 또한, 도시되지는 않았지만 트윈 액스 케이블의 타측 커넥터는 다른 랙에 연결되어, 트윈 액스 케이블을 통해 랙간의 통신이 이루어진다.Referring to FIG. 1, the function board 10 is shown connected to the female connector 12. Here, the function board 10 is a board for implementing various functions of the exchange system. In addition, the mounted connectors 14a and 14b are connected around the backplane 16, respectively. Then, the mounted connector 14a is connected to the female connector 12, and one side connector 18a, 18b of the twin ax cable is connected to the mounted connector 14b to configure the rear of the rack in the exchange system. In addition, although not shown, the other connector of the twin ax cable is connected to the other rack, the communication between the rack is made through the twin ax cable.

이 때, 도 1을 참조하면 트윈 액스 케이블의 일측 커넥터(18a,18b) 각각은 데이터를 상대편 랙으로 송신하기 위한 코액셜(coaxial) 케이블(8a)과 상대편 랙으로부터 데이터를 수신하기 위한 코액셜 케이블(8b)이 하나의 쌍을 이룬다. 또한, 도시되지는 않았지만 코액셜 케이블 각각은 차등 모드 신호의 전송을 위해 두 개의 도선으로 이루어진다. 여기서, 차등 모드 신호는 랙간에 전송되는 신호의 일반적인 형태이다. 즉, 코액셜 케이블을 통해 신호가 전송되는 도중 에러가 발생할 수 있으며, 상대편 랙에서 전송도중 발생된 에러의 복구를 용이하게 하기 위해, 위상이 서로 반전되는 차등 모드 신호를 이용한다.At this time, referring to FIG. 1, each of the connectors 18a and 18b of the twin ax cable is a coaxial cable 8a for transmitting data to the opposite rack and a coaxial cable for receiving data from the opposite rack. (8b) is a pair. Also, although not shown, each coaxial cable consists of two leads for transmission of a differential mode signal. Here, the differential mode signal is a general form of the signal transmitted between the racks. That is, an error may occur while a signal is transmitted through the coaxial cable, and in order to facilitate recovery of an error generated during transmission in the opposite rack, a differential mode signal in which phases are reversed from each other is used.

한편, 교환 시스템에서 트윈 액스 케이블(18a,18b)을 통해 전송되는 신호는 그 특성상 고주파 성분과 저주파 성분이 함께 존재한다. 이 때, 이들 고주파 및 저주파 성분의 차이가 클수록 또한, 전송되는 거리가 길수록 두 성분간의 상호 작용으로 인해 감쇠(attenuation) 및 분산(dispersion)이 많이 발생된다. 이처럼, 전송도중 감쇠 및 분산이 많이 발생되면 디지털 신호의 아이 패턴(eye pattern) 특성을 나쁘게 한다. 여기서, 아이 패턴 특성은 디지털 신호 전송 성능 분석에 가장 많이 사용되는 특성으로, 아이 패턴의 열리는 부분이 작으면 전송 성능이 좋지 않다고 판단할 수 있다.On the other hand, the signal transmitted through the twin ax cable (18a, 18b) in the switching system is a high frequency component and a low frequency component is present together. At this time, the larger the difference between these high frequency and low frequency components, and the longer the transmission distance, the more attenuation and dispersion occurs due to the interaction between the two components. As such, if a lot of attenuation and dispersion occurs during transmission, the eye pattern characteristic of the digital signal is deteriorated. Here, the eye pattern characteristic is a characteristic most used for digital signal transmission performance analysis. If the opening portion of the eye pattern is small, it may be determined that the transmission performance is not good.

전술된 바와 같이 트윈 액스 케이블(18a,18b)의 최대 전송 능력은 250Mbps에서 비트 에러율(BER) 2-10이하로 15m까지 전송하는 것이다. 그러나, 초고속 대용량교환 시스템에서는 비트 에러율 2-12이하로 250Mbps에서 30m이상, 1Gbps에서 10m이상의 전송 능력을 요구한다. 이처럼 고속 및 장거리 신호 전송의 경우, 트윈 액스 케이블(18a,18b)에서 발생되는 감쇠 및 분산이 더욱 커진다. 따라서, 초고속 대용량 교환 시스템에서는 트윈 액스 케이블(18a,18b)을 이용하기가 어렵게 된다.Twin maximum transmission power of the ax cable (18a, 18b) as described above is to transmit at 250Mbps bit error rate (BER) to 2 to-10 15m or less. However, the ultra-high-capacity large-scale switching system requires a transmission capacity of 30m or more at 250Mbps and 10m or more at 1Gbps with a bit error rate of 2 -12 or less. In this case of high speed and long distance signal transmission, the attenuation and dispersion generated in the twin ax cables 18a and 18b are further increased. Therefore, it is difficult to use twin ax cables 18a and 18b in an ultra-high speed mass exchange system.

그러나, 고속 장거리 전송시 트윈 액스 케이블(18a,18b)에 의한 전송신호의 감쇠 및 분산을 미리 보상한다면, 트윈 액스 케이블(18a,18b)을 이용하면서도 고속 장거리 전송이 가능해질 수 있다.However, if the attenuation and dispersion of the transmission signal by the twin ax cables 18a and 18b are compensated in advance during the high speed long distance transmission, the high speed long distance transmission may be possible while using the twin ax cables 18a and 18b.

즉, 트윈 액스 케이블(18a,18b)에 의한 전송신호의 감쇠 및 분산을 보상할 수 있는 장치를 모듈화하여 실장된 커넥터(14b)와 트윈 액스 케이블(18a,18b)사이에 연결함으로써, 트윈 액스 케이블(18a,18b)의 감쇠 및 분산을 보상할 수 있다. 따라서, 트윈 액스 케이블(18a,18b)을 이용하면서도 고속 장거리 전송이 가능해진다.That is, the twin ax cable is connected between the mounted connector 14b and the twin ax cable 18a and 18b by modularizing a device capable of compensating for attenuation and dispersion of the transmission signal by the twin ax cables 18a and 18b. Attenuation and dispersion of (18a, 18b) can be compensated for. Therefore, high speed long distance transmission is possible while using twin ax cables 18a and 18b.

도 2는 트윈 액스 케이블에 의한 전송신호의 감쇠 및 분산을 보상함으로써, 랙간의 고속 장거리 전송을 가능하게 하는 본 발명에 따른 랙간의 고속 장거리 전송 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 본 발명에 따른 랙간의 고속 장거리 전송 장치는 제1 및 제2커넥터(20,28), 신호 보상부(30) 및 신호 재생부(26)를 포함하여 구성된다.FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a high speed long distance transmission apparatus between racks according to the present invention that enables high speed long distance transmission between racks by compensating for attenuation and dispersion of a transmission signal by a twin ax cable. The high-speed, long-distance transmission apparatus between racks according to the present invention includes first and second connectors 20 and 28, a signal compensator 30, and a signal regenerator 26.

도 2를 참조하여, 제1커넥터(20)는 도 1에 도시된 실장된 커넥터(14b)에 연결되고, 제2커넥터(28)는 도 1에 도시된 트윈 액스 케이블(18a,18b)과 각각 연결되는 커넥터들이다.Referring to FIG. 2, the first connector 20 is connected to the mounted connector 14b shown in FIG. 1, and the second connector 28 is respectively connected to the twin ax cables 18a and 18b shown in FIG. The connectors are connected.

신호 보상부(30)는 제1커넥터(20)의 Tx단자로부터 전송되는 전송 신호를 증폭하고, 증폭된 전송 신호의 감쇠 및 분산을 보상한 후, 제2커넥터(28)의 Tx단자에 연결되는 트윈 액스 케이블(18a,18b)로 전송한다. 여기서, 전송 신호는 트윈 액스 케이블(18a,18b)을 통해 상대편 랙으로 전송하고자 하는 표준 ECL(Emitter coupled logic) 신호이며 또한, 전술된 바와 같이 차등 모드 신호이다. 즉, 전송신호는 신호 전송과정에서 발생되는 전송 신호의 감쇠 및 분산이 신호 보상부(30)를 통해 미리 보상된 후, 상대편 랙으로 전송됨으로써 고속 장거리 전송이 가능해진다. 바람직하게는, 신호 보상부(30)는 신호 증폭부(22) 및 신호 등화부(24)를 포함하여 구성된다.The signal compensator 30 amplifies a transmission signal transmitted from the Tx terminal of the first connector 20, compensates for the attenuation and dispersion of the amplified transmission signal, and is connected to the Tx terminal of the second connector 28. Transmission on the twin ax cables 18a and 18b. Here, the transmission signal is a standard emitter coupled logic (ECL) signal to be transmitted to the opposite rack via the twin ax cables 18a and 18b, and is a differential mode signal as described above. That is, the attenuation and dispersion of the transmission signal generated in the signal transmission process is compensated in advance through the signal compensation unit 30, and then transmitted to the opposite rack, thereby enabling high speed long distance transmission. Preferably, the signal compensator 30 includes a signal amplifier 22 and a signal equalizer 24.

신호 증폭부(22)는 제1커넥터(20)의 Tx단자로부터 전송되는 전송 신호를 전압 증폭한다. 즉, 전송 신호인 표준 ECL 신호는 전압레벨이 낮은 신호이므로, 장거리 전송에 불리하다. 따라서, 신호 증폭부(22)는 표준 ECL 신호를 장거리 전송할 수 있도록 전압 증폭한다.The signal amplifier 22 voltage amplifies the transmission signal transmitted from the Tx terminal of the first connector 20. That is, since the standard ECL signal, which is a transmission signal, is a signal having a low voltage level, it is disadvantageous for long distance transmission. Therefore, the signal amplifier 22 voltage amplifies the long distance transmission of the standard ECL signal.

신호 등화부(24)는 신호 증폭부(22)에서 증폭된 신호의 고주파 성분과 저주파 성분의 전파(propagation) 차이 및 장거리 전송으로 인한 감쇠와 분산을 보상한 보상 신호를 제2커넥터(28)의 Tx단자로 발생한다. 따라서, 제2커넥터(28)의 Tx단자에 연결된 트윈 액스 케이블(18a,18b)로는, 신호 등화부(24)에 의해, 트윈 액스 케이블(18a,18b)에서 일어나는 감쇠 및 분산이 보상된 신호가 전송된다.The signal equalizer 24 compensates for the difference between the propagation of the high frequency and low frequency components of the signal amplified by the signal amplifier 22 and the attenuation and dispersion caused by the long distance transmission. Occurs with Tx terminal. Accordingly, as the twin ax cables 18a and 18b connected to the Tx terminal of the second connector 28, the signal equalizing unit 24 compensates for the attenuation and dispersion occurring in the twin ax cables 18a and 18b. Is sent.

계속해서, 신호 재생부(26)는 제2커넥터(28)의 Rx단자를 통해 트윈 액스 케이블(18a,18b)로부터 전송되는 신호를 교환 시스템에서 사용하는 표준 ECL 신호로재생하여, 제1커넥터(20)의 Rx단자로 전송한다. 따라서, 제1커넥터(20)의 Rx단자에 연결된 실장된 커넥터(14b)로 표준 ECL 신호가 전송된다.Subsequently, the signal reproducing section 26 reproduces the signal transmitted from the twin ax cables 18a and 18b through the Rx terminal of the second connector 28 as a standard ECL signal used in the exchange system, and the first connector ( Transmit to Rx terminal of 20). Therefore, the standard ECL signal is transmitted to the mounted connector 14b connected to the Rx terminal of the first connector 20.

즉, 도 2에 도시된 랙간의 고속 장거리 전송 장치를 모듈화하여 도 1에 도시된 실장된 커넥터(14b)와 트윈 액스 케이블(18a,18b)사이에 연결함으로써, 트윈 액스 케이블(18a,18b)을 이용하면서도 랙간의 고속 장거리 전송이 가능하게 된다.That is, the twin ax cables 18a and 18b are connected by modularizing the high speed long distance transmission device between the racks shown in FIG. 2 and connecting the mounted connectors 14b and the twin ax cables 18a and 18b shown in FIG. High speed long distance transmission between racks is possible.

도 3은 도 2에 도시된 랙간의 고속 장거리 전송 장치가 교환 시스템에 적용된 상태를 나타내는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 랙간의 고속 장거리 전송 장치들(46,48)을 트윈 액스 케이블(40a,40b)과 랙들(42,44)사이에 각각 연결시킴으로써, 랙간의 고속 장거리 전송이 가능하게 된다.3 is a diagram illustrating a state where a high speed long distance transmission apparatus between racks illustrated in FIG. 2 is applied to an exchange system. As shown in Figure 3 by connecting the high-speed long-distance transmission device between the rack 46, 48 according to the present invention between the twin ax cable 40a, 40b and the racks 42, 44, respectively, high-speed long-distance transmission between the rack This becomes possible.

도 4는 도 2에 도시된 랙간의 고속 장거리 전송 장치를 구체적으로 나타내는 회로도이다.FIG. 4 is a circuit diagram specifically illustrating a high speed long distance transmission apparatus between racks illustrated in FIG. 2.

도 4를 참조하면, 신호 증폭부(22)는 증폭부(100), 저항들(R1~R5) 및 커패시터들(C1,C2)로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 4, the signal amplifier 22 may be implemented with an amplifier 100, resistors R1 to R5, and capacitors C1 and C2.

증폭부(100)는 제1커넥터(20)의 Txout+/Txout-단자로부터 전송되는 차등 모드의 전송 신호를 전압 증폭한다. 이 때, 증폭부(100)는 MC100EL89와 같은 코액셜 케이블 구동 소자로 구현될 수 있다. 또한, 저항들(R1~R5) 및 커패시터들(C1,C2)는 증폭부(100)를 구동하기 위해 인가되는 전원전압(VEE1,VEE2)에 존재하는 잡음을 필터링한다.The amplifier 100 amplifies a differential mode transmission signal transmitted from the Txout + / Txout− terminals of the first connector 20. At this time, the amplifier 100 may be implemented as a coaxial cable driving element such as MC100EL89. In addition, the resistors R1 to R5 and the capacitors C1 and C2 filter out noise present in the power supply voltages V EE1 and V EE2 applied to drive the amplifier 100.

계속해서, 신호 등화부(24)는 제1 및 제2등화기(122, 124)로 구현될 수 있다. 여기서, 제1등화기(122)는 저항(R6) 및 커패시터(C3,C6)로 구현되고, 제2등화기(124)는 저항(R7) 및 커패시터(C4,C5)로 구현될 수 있다. 이 때, 제1 및 제2등화기(122,124)를 구성하는 저항들(R6,R7) 및 커패시터들(C3~C6)의 크기는, 전송 거리 및 전송 속도에 대응되는 고주파 대역폭(Feql) 및 저주파 대역폭(Feql)에 따라 각각 결정될 수 있다. 먼저, 제1등화기(122)에서 저항(R6)의 크기는 다음 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.Subsequently, the signal equalizer 24 may be implemented by the first and second equalizers 122 and 124. Here, the first equalizer 122 may be implemented with resistors R6 and capacitors C3 and C6, and the second equalizer 124 may be implemented with resistors R7 and capacitors C4 and C5. At this time, the magnitudes of the resistors R6 and R7 and the capacitors C3 to C6 constituting the first and second equalizers 122 and 124 may include a high frequency bandwidth F eql corresponding to a transmission distance and a transmission speed. Each may be determined according to the low frequency bandwidth F eql . First, the size of the resistor R6 in the first equalizer 122 may be determined by Equation 1 below.

여기서, Feqh는 등화가 요구되는 고주파 대역폭을 나타내고, Ci는 제1등화기(122)에 인가되는 전체 라인 커패시터를 나타내고, Ri는 제1등화기(122)에 인가되는 전체 라인 저항을 각각 나타낸다.Here, F eqh represents a high frequency bandwidth for which equalization is required, C i represents an entire line capacitor applied to the first equalizer 122, and R i represents an entire line resistance applied to the first equalizer 122. Represent each.

또한, 제1등화기(122)에서이므로, 수학식 1에서 저항(R6)의 크기가 결정되면 커패시터(C3)의 크기는 다음 수학식 2에 의해 결정될 수 있다.In addition, in the first equalizer 122 Therefore, when the size of the resistor R6 is determined in Equation 1, the size of the capacitor C3 may be determined by Equation 2 below.

또한, 디커플링 커패시터인 커패시터(C6)의 크기는 다음 수학식 3에 의해 결정될 수 있다.In addition, the size of the capacitor C6, which is a decoupling capacitor, may be determined by Equation 3 below.

여기서, Ferl(3db)는 등화가 요구되는 저주파 대역폭(Feql)의 3dB점을 나타내고, Z는 트윈 액셜 케이블의 라인 임피던스를 각각 나타낸다.Here, Ferl (3db) represents the 3 dB point of the low frequency bandwidth F eql where equalization is required, and Z represents the line impedance of the twin axial cable, respectively.

계속해서, 제2등화기(124)의 저항(R7), 커패시터(C5) 및 커패시터(C4)는 제1등화기(122)의 저항(R6), 커패시터(C3) 및 커패시터(C6)에 각각 되응된다. 따라서, 제2등화기(124)를 구성하는 저항(R7), 커패시터(C5) 및 커패시터(C4)의 크기도 제1 내지 제3수학식을 이용하여 구할 수 있다.Subsequently, the resistors R7, capacitors C5 and capacitors C4 of the second equalizer 124 are connected to the resistors R6, capacitor C3 and capacitor C6 of the first equalizer 122, respectively. It's back. Accordingly, the sizes of the resistors R7, the capacitors C5, and the capacitors C4 constituting the second equalizer 124 may also be obtained using the first through third equations.

예를 들어, 전송 속도가 250Mbps이고 전송 거리가 30m인 경우, 등화가 요구되는 고주파 대역폭(Feqh)은 35MHz이고, 등화가 요구되는 저주파 대역폭(Feql)은 180KHz이다. 그리고, 트윈 액스 케이블의 특성 임피던스가 50Ω인 경우, 전송 속도가 250Mbps일 때 Ri는 약 49.426Ω으로, Ci는 4.38pF/meter로 본다. 또한, 트윈 액스 케이블의 특성 임피던스가 50Ω인 경우, 전송 속도가 1Gbps일 때 Ri는 약 49.254Ω으로, Ci는 3.35pF/meter로 본다. 따라서, 제1 및 제2등화기(122,124)의 저항들(R6,R7) 각각은 수학식 1에 의해 71.41Ω으로 결정되며, 커패시터들(C3,C5) 각각은 수학식 2에 의해 90.94pF으로 결정되며, 커패시터들(C6,C4) 각각은 수학식 3에 의해 10.32nF으로 결정된다. 실제 회로 구현시에는 표준 저항 및 커패시터를 이용해야 하므로, 저항들(R6,R7)은 75Ω을 이용하고, 커패시터들(C3,C5)은 100pF을 이용하고, 커패시터들(C6,C4)은 10nF을 이용하여 제1 및 제2등화기(122,124)를 구현할 수 있다.For example, when the transmission rate is 250 Mbps and the transmission distance is 30 m, the high frequency bandwidth F eqh that requires equalization is 35 MHz , and the low frequency bandwidth F eql that requires equalization is 180 KHz. If the characteristic impedance of the twin ax cable is 50 Ω, R i is about 49.426 Ω and C i is 4.38 pF / meter when the transmission speed is 250 Mbps. In addition, if the characteristic impedance of the twin-ax cable is 50Ω, when the transmission rate is 1Gbps, R i is about 49.254Ω, and C i is considered to be 3.35pF / meter. Accordingly, the resistors R6 and R7 of the first and second equalizers 122 and 124 are each determined to be 71.41 Ω by Equation 1, and each of the capacitors C3 and C5 is 90.94 pF by Equation 2. The capacitors C6 and C4 are each determined to be 10.32nF by Equation 3. Since the actual circuit implementation requires the use of standard resistors and capacitors, the resistors R6 and R7 use 75Ω, the capacitors C3 and C5 use 100pF, and the capacitors C6 and C4 use 10nF. The first and second equalizers 122 and 124 may be implemented using the same.

다음 표 1에는 전송 속도 및 전송 거리별로 제1 및 제2등화기(122,124)에 이용되는 저항들(R6,R7) 및 커패시터들(C3,C5)의 표준 크기를 수학식 1 및 2에 의해 구한 결과를 나타낸다.In Table 1, the standard sizes of the resistors R6 and R7 and the capacitors C3 and C5 used in the first and second equalizers 122 and 124 for each transmission speed and transmission distance are obtained by Equations 1 and 2. Results are shown.

전송 길이 (meter)Transmission length (meter) 전송 속도(Mbps)Baud rate (Mbps) Feqh(MHz)F eqh (MHz) Feql(KHz)F eql (KHz) R6,R7(Ω)R6, R7 (Ω) C3,C5(pF)C3, C5 (pF) 3030 250250 3535 180180 7575 100100 3030 10001000 250250 6060 330330 1010 5050 250250 6565 9090 200200 4747 55 10001000 180180 220220 5050 2222

계속해서, 신호 재생부(26)는 증폭부(140), 저항들(R8~R11) 및 커패시터들(C7~C11)로 각각 구현될 수 있다. 증폭부(140)는 제2커넥터(28)의 Rxin+/Rxin-단자를 통해 트윈 코액셜 케이블로부터 전송되는 신호를 전압 증폭하여, 교환 시스템에서 사용되는 표준 ECL 신호로 재생한다. 이 때, 증폭부(140)는 MC100E416와 같은 소자로 구현될 수 있다. 또한, 저항들(R8~R11) 및 커패시터들(C7~C9)은 증폭부(140)를 구동하기 위해 인가되는 전원전압(VEE1,VEE2)에 존재하는 잡음을 필터링한다.Subsequently, the signal regeneration unit 26 may be implemented as the amplifier 140, the resistors R8 to R11, and the capacitors C7 to C11, respectively. The amplifier 140 amplifies the signal transmitted from the twin coaxial cable through the Rxin + / Rxin-terminal of the second connector 28 to reproduce the standard ECL signal used in the exchange system. At this time, the amplifier 140 may be implemented with a device such as MC100E416. In addition, the resistors R8 to R11 and the capacitors C7 to C9 filter noise present in the power supply voltages V EE1 and V EE2 applied to drive the amplifier 140.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 의한 랙간의 고속 장거리 전송 장치는 신호 보상부(30)가 트윈 액스 케이블에 의한 전송신호의 감쇠 및 분산을 보상함으로써, 고속 장거리 전송을 가능하게 한다.As described above, the high-speed long-distance transmission apparatus between racks according to the present invention enables the high-speed long-distance transmission by the signal compensation unit 30 compensates for the attenuation and dispersion of the transmission signal by the twin ax cable.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 따른 랙간의 고속 장거리 전송 장치를 적용한 경우와 적용하지 않은 경우, 트윈 액스 케이블에 의해 전송된 신호의 아이 패턴을 나타내는 도면들이다. 도 5a는 전송 속도가 250Mbps인 신호를 5m 전송한 후의 아이 패턴을 나타내고, 도 5b는 전송 속도가 250Mbps인 신호를 30m 전송한 후의 아이 패턴을 타나낸다. 또한, 도 5c는 전송 신호를 증폭부(100)에 의해 증폭한 후의 아이 패턴을 나타내고, 도 5d는 증폭부(100)와 신호 등화부(24)에 의해 감쇠 및 분산이 보상된 전송 신호를 30m 전송한 후의 아이 패턴을 나타낸다. 또한, 도 5e는 도 5d에 도시된 신호가 신호 재생부(26)에 의해 표준 ECL 신호로 재생된 후의 아이 패턴을 나타내는 도면이다.5A to 5E are diagrams illustrating eye patterns of signals transmitted by a twin ax cable when the high-speed long distance transmission apparatus between racks according to the present invention is applied or not. FIG. 5A shows an eye pattern after transmitting a signal having a transmission rate of 250 Mbps for 5 m, and FIG. 5B shows an eye pattern after transmitting a signal having a transmission rate of 250 Mbps for 30 m. 5C shows an eye pattern after amplifying the transmission signal by the amplifier 100, and FIG. 5D shows a 30m transmission signal whose attenuation and dispersion are compensated by the amplifier 100 and the signal equalizer 24. FIG. Represents the eye pattern after transmission. 5E is a diagram showing an eye pattern after the signal shown in FIG. 5D is reproduced by the signal reproducing section 26 as a standard ECL signal.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 전송 거리가 5m일 때는 아이 패턴의 열려있는 부분이 많으므로 신호 품질은 우수하다. 그러나, 전송 거리가 30m일 때는 아이 패턴의 열려있는 부분이 작아 정상적인 신호로 인식되어지기 어려운 상태임을 알 수 있다. 즉, 종래에 전송 신호의 감쇠 및 분산이 보상되지 않는 경우, 단거리 전송시에는 신호의 품질이 우수하지만, 장거리 전송시에는 신호의 품질이 나빠잠을 알 수 있다.5A and 5B, when the transmission distance is 5m, since there are many open portions of the eye pattern, the signal quality is excellent. However, when the transmission distance is 30m it can be seen that the open portion of the eye pattern is small and difficult to be recognized as a normal signal. In other words, when the attenuation and dispersion of the transmission signal are not compensated in the related art, the signal quality is excellent in the short distance transmission, but the signal quality is poor in the long distance transmission.

도 5c 및 도 5d를 참조하면, 전송 신호를 전송하기 전에 증폭부(100)를 통해 도 5c와 같이 증폭하고, 신호 등화부(24)를 통해 감쇠 및 분산을 보상한 수 30m를 전송하면, 도 5d와 같은 아이 패턴을 얻을 수 있다. 즉, 30m의 장거리 전송을 하여도 신호 품질이 우수함을 알 수 있다.Referring to FIGS. 5C and 5D, if the amplification unit 100 amplifies as shown in FIG. 5C before transmitting the transmission signal, and transmits the number 30m that compensates for attenuation and dispersion through the signal equalizer 24, FIG. You can get an eye pattern like 5d. That is, it can be seen that the signal quality is excellent even when the long distance transmission of 30m.

또한, 도 5e는 도 5d에 도시된 30m의 장거리 전송된 신호를 도 3에 도시된 장치의 신호 재생부(26)를 통해 교환 시스템에서 사용되는 차등 모드의 표준 ECL 신호로 재생한 결과로 신호가 완벽하게 재생됨을 보인다.In addition, FIG. 5E is a result of reproducing the 30m long-distance transmitted signal shown in FIG. 5D into a standard ECL signal of a differential mode used in an exchange system through the signal reproducing section 26 of the apparatus shown in FIG. It seems to play perfectly.

즉, 종래에는 트윈 액스 케이블을 이용하여 장거리 전송을 하면 도 5b와 같이 정상적인 신호로 인식되기 어려운 상태가 된다. 그러나, 본 발명에서와 같이 전송 신호의 감쇠 및 분산을 미리 보상하면, 도 5d에 도시된 바와 같이 트윈 액스 케이블을 이용하여 장거리 전송을 하여도 품질이 우수한 신호를 얻을 수 있다. 또한, 전송된 신호를 재생한 결과 도 5e에 도시된 바와 같이 차등 모드의 표준 ECL 신호가 완벽하게 재생될 수 있다.That is, conventionally, when a long distance transmission is performed using a twin ax cable, it becomes difficult to be recognized as a normal signal as shown in FIG. 5B. However, if the attenuation and dispersion of the transmission signal is compensated in advance as in the present invention, a signal having excellent quality can be obtained even when a long distance transmission is performed using a twin ax cable as shown in FIG. 5D. Also, as a result of reproducing the transmitted signal, the standard ECL signal of the differential mode can be perfectly reproduced as shown in FIG. 5E.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 통신 시스템에서 랙간의 고속 장거리 전송 장치는 전송신호를 트윈 액스 케이블을 통해 전송하기 전에 전송 과정에서 발생되는 전송 신호의 감쇠 및 분산을 미리 보상시킴으로써, 트윈 액스 케이블을 이용하면서도 랙간 고속 장거리 전송이 가능하게 된다.As described above, in the communication system according to the present invention, the high-speed long-distance transmission device between racks compensates for the attenuation and dispersion of the transmission signal generated in the transmission process before the transmission signal is transmitted through the twin ax cable, thereby reducing the twin access cable. High speed long distance transmission between racks is possible.

Claims (8)

교환 시스템에서 전기적 신호를 전송하는 전송 매체를 통해 연결된 랙간의 고속 장거리 전송 장치에 있어서,A high speed long distance transmission device between racks connected through a transmission medium for transmitting electrical signals in an exchange system, 상기 전송 매체를 통해 상대편 랙으로 전송하고자 하는 차동모드의 전송 신호를 일정한 크기의 차동신호로 증폭하는 신호 증폭부;A signal amplifier for amplifying a transmission signal of a differential mode to be transmitted to the opposite rack through the transmission medium into a differential signal having a predetermined size; 상기 신호 증폭부에서 증폭된 신호의 고주파 성분과 저주파 성분의 전파(propagation) 차이 및 전송 거리로 인한 감쇠와 분산을 보상하고, 보상된 신호를 상기 전송 매체로 전송하는 신호 등화부; 및A signal equalizer for compensating attenuation and dispersion due to propagation differences and transmission distances of the high frequency and low frequency components of the signal amplified by the signal amplifier, and transmitting the compensated signal to the transmission medium; And 상기 전송 매체부로부터 전송되는 신호를 상기 교환 시스템에서 사용되는 소정의 표준신호 형태로 재생하는 신호 재생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 랙간 고속 장거리 전송 장치.And a signal reproducing section for reproducing a signal transmitted from the transmission medium section in the form of a predetermined standard signal used in the switching system. 제1항에 있어서, 상기 교환 시스템에서 사용되는 신호는 표준 ECL(Emitter coupled logic)신호인 것을 특징으로 하는 랙간 고속 장거리 신호 전송 장치.The apparatus of claim 1, wherein the signal used in the switching system is a standard emitter coupled logic (ECL) signal. 제1항에 있어서, 상기 신호 보상부는 전송 속도와 상기 전송 매체의 길이에 상응하여 상기 감쇠 및 분산을 보상하는 것을 특징으로 하는 랙간의 고속 장거리 전송 장치.The apparatus of claim 1, wherein the signal compensator compensates for the attenuation and dispersion in accordance with a transmission speed and a length of the transmission medium. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 신호 등화부는The signal equalizer of claim 1, wherein the signal equalizer 일측이 상기 증폭된 전송 신호와 연결되는 저항;A resistor having one side connected to the amplified transmission signal; 상기 저항과 병렬 연결되는 제1커패시터; 및A first capacitor connected in parallel with the resistor; And 일측이 상기 저항의 타측과 연결되고, 타측이 상기 전송 매체와 연결되는 제2커패시터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 신호 보상 장치.And a second capacitor having one side connected to the other side of the resistor and the other side connected to the transmission medium.
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