KR100566243B1 - 가입자 분배망 장치와 가입자 송수신기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 가입자 분배망 장치와 가입자 송수신기에 관한 것이다. 본 가입자 분배망 장치는 이더넷 데이터와 방송 데이터를 스위칭하는 상기 네트워크 스위치와, 상기 네트워크 스위치와 가입자 셋탑 사이에 마련되어 상기 네트워크 스위치로부터의 데이터를 해당 가입자 셋탑에 제공하고 상기 가입자 셋탑으로부터 전송된 데이터를 상기 네트워크 스위치에 제공하는 다수의 가입자 송수신기가 장착되는 백플레인 보드를 포함하며; 상기 네트워크 스위치는 스위치 칩셋과, 상기 스위치 칩셋에서 출력되는 이더넷 데이터와 방송 데이터의 직렬 신호를 차동 신호로 변환하는 제1 차동 드라이버를 구비하고; 상기 가입자 송수신기는, 상기 제1 차동 드라이버와 커넥터를 통해 연결되며 상기 차동 신호를 직렬 신호로 복원하는 제2 차동 드라이버와, 상기 제2 차동 드라이버에서 출력되는 직렬 신호를 병렬 신호로 변환하는 신호변환부와, 상기 신호변환부에서 병렬 신호 형태로 출력되는 이더넷 신호와 방송 신호를 다중화하며 상기 다중화된 신호를 소정 레벨을 갖는 전압신호로 변환하는 시분할다중 처리부와, 상기 전압신호를 광신호로 변환하여 상기 가입자 셋탑박스로 출력하고 상기 가입자 셋탑으로부터 전송되는 신호를 상기 차동 드라이버에 제공하는 광송수신 모듈을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 네트워크 스위치와 가입자 광송수신기를 커넥터로 연결하여 하나의 백플레인 보드로 구성한 가입자 분배망 장치가 제공된다.
네트워크 스위치, SLU, 커넥터, 접속

Description

가입자 분배망 장치와 가입자 송수신기{subscriber distributing network apparatus and subscriber transceiver}
도 1은 일반적인 방송 통신 융합 시스템의 구성도,
도 2는 종래의 방송 통신 융합 시스템의 가입자 분배망 장치에서 L2스위치와 가입자 광송수신기의 연결 구성도,
도 3은 도 2의 가입자 광송수신기의 내부 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 가입자 분배망 장치에서 L2스위치와 가입자 광송수신기의 연결 구성도,
도 5는 도 4의 가입자 광송수신기의 내부 블록도,
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 백플레인 20 : L2 스위치
22, 31 : 차동 드라이버 30: 가입자 광송수신기
32 : 신호 변환기 33 : TDM
35 : 물리층 34 : 송신모듈
본원 발명은 광 섬유 전송로를 통하여 가입자에게 방송 및 통신 서비스를 통합하여 제공하는 방송 통신 융합 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방송 통신 융합 시스템의 가입자 분배망 장치에서 통신 서비스인 IP over Ethernet을 처리하기 위한 Layer2 등와 같은 네트워크 스위치(이하 L2스위치)와 가입자 광송수신기(이하 SLU : Subscriber Line Unit)간의 접속 구조에 관한 것이다.
일반적인 이더넷(Ethernet) 장비를 이용한 통신망은 패킷 통신망이며 이는 주로 랜의 근거리 통신망 그리고 인터넷 통신망의 근간이 되고 있다.
가입자에서 사용하는 이더넷 통신망의 구성은 10Mbase-T가 주류를 이루고 있으며, 이는 근거리 네트워크에 주로 사용되고 있으며 주로 회사나 학교에서 사용하고 있다. 근래에는 메트로 이더넷 통신망이라 하여 UTP(Unshield Twisted Pair) 케이블을 이용하여 100Mbase-T의 100Mbps의 인터넷 통신 서비스를 가입자 가정에 제공하고 있다.
이더넷 통신망과 이더넷 장비를 이용한 방송 통신 융합 시스템은 디지털 방송 스트림과 이더넷 데이터를 TDM(Time Division Multiplexer)방식으로 다중화하여 새로운 형태의 디지털 스트림으로 생성하여 가입자에 분배하는 기능을 한다.
도 1은 일반적인 방송 통신 융합 시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 방송/통신 서비스를 제공하기 위한 방송 통신 융합 시스템은 가입자에게 방송 서비스를 제공하기 위해 방송 사업자로부터 전달받은 방송 데이터를 전광 변환 한 후, 하나의 광신호로 묶어 보내는 OLT(Optical Line Terminal :100)로부터 받은 정보를 가입자로 전달하는 사용자측 장치인 ONU(Opical Network Unit:102), 그리고 OLT(100)와 ONU(102)를 연결하는 광 케이블로 구성된다. 방송 사업자로부터 전송되는 방송/통신 데이터가 OLT(100)를 거쳐 ONU(102)로 전송되면, ONU(102)는 서비스 이용자의 가입자의 셋탑박스(104)로부터 서비스 요청을 수신하여 해당 서비스를 제공한다.
위와 같은 방송 통신 융합 시스템에서 방송과 통신을 동시에 제공하는 광가입자 분배망의 기능을 하는 ONU(102)를 설계하는데 있어 통신 서비스를 이더넷에 기반을 둔 패킷 데이터를 처리하려면, 네트워크 장비로서 상용 L2스위치를 사용하여야 한다.
방송 통신 융합 시스템의 ONU내에서 100Mbase_T신호를 출력하는 상용 L2 스위치와, 도시 않은 방송신호 수신기에서 출력되는 방송 신호 및 L2 스위치에서 출력되는 이더넷 신호를 합하는 기능을 하는 다수의 SLU(Subscriber Line Unit)를 접합하기 위한 구조는 도 2에 도시된 바와 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, ONU(102)내에 UTP케이블 인터페이스를 갖는 외부 MAU(Media Attachment Unit: 114)와, M/C(Media Converter: 120)를 더 마련하여, L2 스위치(110)를 UTP케이블 인터페이스를 갖는 외부 MAU(Media Attachment Unit: 114)와, M/C(Media Converter: 120)를 통해, SLU(130)와 연결하였다. M/C(120)는 L2 스위치(110)에서 출력되는 100base_T를 SLU(130)에 입력하기 위해서, 100base_T를 100base_F로 변환하는 기능을 한다.
L2 스위치(110)는 패킷을 분류하고 경로를 제어하는 기능을 하며 100base_T 신호를 출력하는 상용 네트워크 스위치이다. L2 스위치(110)는 일반적으로 스위치 칩셋(111)과 연결되는 PHY(Physical Chip의 약어) 및 MAU(113)를 구비한다. MAU(113)는 PHY(112)와 커넥터로 접속되기 위한 커넥터 접속부와 UTP케이블이 접속되는 UTP 케이블 접속부를 가지며, UTP(Unshielded Twisted-Pair)케이블을 통해 신호를 전송하기 위한 전력을 생성하는 기능을 한다.
SLU(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1PHY(131)와, TDM(132)과, 다수의 광송수신 모듈(133)과, 광송수신 모듈(133)과 제1PHY(131)사이에 마련되는 제2PHY(134)를 포함한다. 제1PHY(131)는 MII(Media Independant Interface)형식의 병렬신호를 100base_F신호로 변환하거나 100base_F신호를 MII신호로 변환하는 기능을 하고, TDM(132)은 MII신호 형태인 이더넷 신호와 방송 신호를 합치는 시분할 다중화 기능을 하며, 전압신호 변환부(135)는 TDM(132)에서 출력되는 시분할 다중화된 신호를 소정 레벨을 갖는 전압신호로서 차동 PECL(Differential PECL : Positive Emitter Coupled Logic)신호로 변환하여 광송수신 모듈(133)에 제공한다. 제2PHY(134)는 광송수신 모듈(133)로부터 제공된 차동 PECL신호를 MII신호로 변환하여 제1PHY(131)에 제공한다.
이와 같이, 방송과 통신을 동시에 제공하고자 하는 광가입자 분배망 장치인 ONU(102)에서, 통신 서비스를 위해 이더넷에 기반을 둔 패킷 데이터를 처리하고자 할 때 L2 스위치(110)를 이용하여 ONU(102)를 설계시, L2 스위치(110)와 가입자 광송수신기(130)를 연결하려면, UTP 케이블 접속부와 RJ-45커넥터 접속부를 갖는 MAU(114)와, 100base_T신호를 100base_F신호로 변환하는 M/C(Media converter : 120)를 구비하여야 한다.
상기한 바와 같이, 상용 L2스위치는 UTP 케이블 인터페이스를 가지므로, 상용 L2스위치를 사용할 경우에는 상용 L2 스위치와 SLU사이에 UTP케이블 인터페이스를 위한 장치를 별도로 구비해야 한다. 또한, 위와 같은 구조로 해서 한 개의 가입자 분배 망이 수백 가입자(400~500 가입자)에 서비스를 제공하기 위한 시스템을 구성하면, L2 스위치와 다수의 가입자 광송수신기를 연결시에 UTP 케이블을 이용하므로 구조가 복잡해지고 부피가 커지게 되어 효율적인 가입자 분배 망을 구성하는데 단점으로 작용하게 될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 네트워크 스위치와 가입자 광송수신기를 간단하게 연결가능한 가입자 분배망 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 가입자 분배망 장치에 있어서, 이더넷 데이터와 방송 데이터를 스위칭하는 상기 네트워크 스위치와, 상기 네트워크 스위치와 가입자 셋탑 사이에 마련되어 상기 네트워크 스위치로부터의 데이터를 해당 가입자 셋탑에 제공하고 상기 가입자 셋탑으로부터 전송된 데이터를 상기 네트워크 스위치에 제공하는 다수의 가입자 송수신기가 장착되는 백플레인 보드를 포함하며; 상기 네트워크 스위치는 스위치 칩셋과, 상기 스위치 칩셋에서 출력되는 이더넷 데이터와 방송 데이터의 직렬 신호를 차동 신호로 변환하는 제1 차동 드라이버를 구비하고; 상기 가입자 송수신기는, 상기 제1 차동 드라이버와 커넥터를 통해 연결되며 상기 차동 신호를 직렬 신호로 복원하는 제2 차동 드라이버와, 상기 제2 차동 드라이버에서 출력되는 직렬 신호를 병렬 신호로 변환하는 신호변환부와, 상기 신호변환부에서 병렬 신호 형태로 출력되는 이더넷 신호와 방송 신호를 다중화하며 상기 다중화된 신호를 소정 레벨을 갖는 전압신호로 변환하는 시분할다중 처리부와, 상기 전압신호를 광신호로 변환하여 상기 가입자 셋탑박스로 출력하고 상기 가입자 셋탑으로부터 전송되는 신호를 상기 차동 드라이버에 제공하는 광송수신 모듈을 구비하는 것에 의해 달성된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명에 따른 가입자 분배망 장치의 내부 구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 네트워크 스위치(20)는 커넥터를 통해 SLU(30)와 연결되는 구조를 가지며, 동일의 백플레인 보드(10)상에 마련된다.
본 발명에 따라 새로이 구성된 네트워크 스위치(20)는 스위치 칩셋(21)과 차동 드라이버(22)를 가지며, 차동 드라이버(22)는 커넥터를 통해 SLU(30)와 연결된다. 네트워크 스위치(20)의 스위치 칩셋(21)은 OLT로부터 전송된 이더넷 신호를 스위칭하여 해당 가입자 광송수신기에 제공하는 기능을 한다.
스위치 칩셋(21)은 차동 드라이버(Differential driver : 22)에 SMII(Serial Media Independant Interface) 또는 SSSMII(Source Synchronous SMII) 형식의 신호를 출력한다. 그리고, 차동 드라이버(22)는 SMII 또는 SSSMII신호를 차동 SMII 또는 차동 SSSMII신호로 변환하여 SLU(30)에 출력한다.
도 5는 도 4의 SLU(30)의 내부 블록도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, SLU(30)는 네트워크 스위치(20)와 커넥터를 통해 연결되는 차동 드라이버(Differential Driver: 31)와, 차동 드라이버(31)의 일측에 접속되는 신호 변환기(32)와, 신호변환기(32)의 출력측에 접속되는 TDM(33)과, TDM(33)의 출력측에 접속되는 전압신호 변환부(35)와, 전압신호 변환부(35)의 출력측에 접속되는 다수의 광송수신 모듈(34)과, 차동 드라이버(31)와 광송수신 모듈(34)의 사이에 마련되어 광송수신 모듈(34)에서 출력되는 광신호를 SMII신호로 변환하는 PHY(35)로 구성된다.
차동 드라이버(31)는 네트워크 스위치(20)로부터 제공된 차동 SMII신호 또는 SSSMII신호를 SMII신호로 변환하여 신호변환기(32)에 제공하고, 신호변환기(32)는 SMII신호를 MII신호로 변환하여 TDM(33)에 제공하며, TDM(33)은 MII신호형태인 이더넷 신호와 방송 신호를 다중화하여 전압신호 변환부(35)로 제공하고, 전압신호 변환부(35)는 이더넷 신호와 방송 신호가 다중화된 신호를 차동 PECL(Positive Emitter Coupled Logic)신호로 변환하여 광송수신 모듈(34)로 제공한다. 광송수신 모듈(34)은 차동 PECL신호에 따라 광신호를 발생하여 도시 않은 가입자 셋탑 박스로 전송한다.
한편, 광송수신 모듈(34)은 가입자 셋탑박스로부터 전송된 광신호를 차동 PECL신호 형태로 변환하여 PHY(35)에 출력하고, PHY(35)는 수신한 차동 PECL신호를 SMII로 변환하여 차동 드라이버(31)에 출력한다. 차동 드라이버(31)는 SMII신호를 차동 SMII신호로 변환하여 네트워크 스위치(20)에 제공한다.
이와 같이 SLU(30)는 네트워크 스위치(20)로부터 출력되는 차동 SMII 신호를 차동 드라이버(31)와 신호변환기(32)를 통해 수신하고, 신호변환기(32)에서 출력되는 MII신호를 TDM(33)에 의해 다중화하고, 다중화된 신호를 전압신호 변환부(35)를 통해 전압신호로 변환하여, 전압신호를 광송수신 모듈(34)을 통해 광신호로 변환하여 출력한다.
상기한 바와 같이, 네트워크 스위치가 커넥터를 인터페이스로 하는 차동 드라이버를 구비하고, 네트워크 스위치에 접속되는 SLU를 차동 드라이버의 신호를 처리하도록 구성하여 네트워크 스위치와 SLU를 커넥터로 연결가능하기 때문에, 본 발명은 SLU와 접속시 UTP케이블로 연결해야 하는 상용 L2스위치와 달리, 커넥터를 통해 네트워크 스위치와 SLU가 연결되어 데이터를 송신할 수 있도록 할 수 있도록 한다. 이에 따라, 네트워크 스위치의 스위치 칩셋(21)과 네트워크 스위치에 연결되는 SLU(30)를 커넥터로 직접 연결이 가능하여 네트워크 스위치와 SLU(30)를 동일 백플레인 보드상에 마련할 수 있으며, 네트워크 스위치의 SMII 형태의 10/100M 이더넷 데이터를 UTP케이블을 통하지 않고 커넥터를 통해 SLU(30)에 전달시켜 줄 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 네트워크 스위치와 가입자 광송수신기를 간단하게 연결가능한 가입자 분배망 장치가 제공된다. 또한, 네트워크 스위치와 가입자 광송수신기를 커넥터로 연결하게 구성하여 동일 백플레인 보드상에 마련할 수 있는 가입자 분배망 장치가 제공된다.

Claims (8)

  1. 가입자 분배망 장치에 있어서,
    이더넷 데이터와 방송 데이터를 스위칭하는 상기 네트워크 스위치와, 상기 네트워크 스위치와 가입자 셋탑 사이에 마련되어 상기 네트워크 스위치로부터의 데이터를 해당 가입자 셋탑에 제공하고 상기 가입자 셋탑으로부터 전송된 데이터를 상기 네트워크 스위치에 제공하는 다수의 가입자 송수신기가 장착되는 백플레인 보드를 포함하며;
    상기 네트워크 스위치는 스위치 칩셋과, 상기 스위치 칩셋에서 출력되는 이더넷 데이터와 방송 데이터의 직렬 신호를 차동 신호로 변환하는 제1 차동 드라이버를 구비하고,
    상기 가입자 송수신기는, 상기 제1 차동 드라이버와 커넥터를 통해 연결되며 상기 차동 신호를 직렬 신호로 복원하는 제2 차동 드라이버와, 상기 제2 차동 드라이버에서 출력되는 직렬 신호를 병렬 신호로 변환하는 신호변환부와, 상기 신호변환부에서 병렬 신호 형태로 출력되는 이더넷 신호와 방송 신호를 다중화하며 상기 다중화된 신호를 소정 레벨을 갖는 전압신호로 변환하는 시분할다중 처리부와, 상기 전압신호를 광신호로 변환하여 상기 가입자 셋탑박스로 출력하고 상기 가입자 셋탑으로부터 전송되는 신호를 상기 차동 드라이버에 제공하는 광송수신 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 가입자 분배망 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가입자 송수신기는 상기 광송수신 모듈을 통해 상기 가입자 셋탑으로부터 전송되는 전압신호를 SMII(Serial Media Independant Interface) 직렬신호로 변환하여 상기 제2 차동 드라이버에 제공하는 PHY(PHYsical Layer)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 가입자 분배망 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 차동 드라이버와 제2 차동 드라이버는 차동 SMII신호를 SMII신호로 변환 및 SMII신호를 차동 SMII신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 가입자 분배망 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 신호변환부는 상기 SMII 직렬 신호를 MII(Media Independant Interface) 병렬 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 가입자 분배망 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 시분할다중 처리부는 TDM(Time Division Multiplexer)과 PECL(Positive Emiiter Control Logic)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 분배망 장치.
  6. 가입자 분배망 장치에 마련되어 이더넷 데이터와 방송 데이터의 직렬 신호를 차동 신호로 변환하여 출력하는 네트워크 스위치와 접속되며 다수의 가입자 셋탑과 통신하는 가입자 송수신기에 있어서,
    상기 네트워크 스위치와 커넥터를 통해 연결되며 상기 네트워크 스위치로부터 출력되는 차동 신호를 직렬 신호로 복원하는 차동 드라이버와, 상기 차동 드라이버에서 출력되는 직렬 신호를 병렬 신호로 변환하는 신호변환부와, 상기 신호변환부에서 병렬 신호 형태로 출력되는 이더넷 신호와 방송 신호를 다중화하며 상기 다중화된 신호를 소정 레벨을 갖는 전압신호로 변환하는 시분할다중 처리부와, 상기 전압신호를 광신호로 변환하여 출력하고 상기 가입자 셋탑으로부터 입력되는 신호를 상기 차동 드라이버에 제공하는 광송수신 모듈을 구비한 가입자 송수신기가 장착되는 백플레인 보드를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 송수신기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광송수신 모듈을 통해 상기 가입자 셋탑으로부터 전송되는 전압신호를 SMII(Serial Media Independant Interface) 직렬신호로 변환하여 상기 차동 드라이버에 제공하는 PHY(PHYsical Layer)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가입자 송수신기.
  8. 제6항에 있어서, 상기 시분할다중 처리부는 TDM(Time Division Multiplexer)과 PECL(Positive Emiiter Control Logic)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 송수신기.
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