KR100678662B1 - 멀티 채널 다이플렉서를 이용한 간선분기 증폭기 - Google Patents

멀티 채널 다이플렉서를 이용한 간선분기 증폭기 Download PDF

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KR100678662B1
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diplexer
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port
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김준호
박정범
정문성
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한넷텔레콤(주)
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Abstract

본 발명에 따른 간선분기 증폭기는 기존의 간선분기 증폭기가 상향 전송 대역과 하향 전송 대역에 의해서만 네트워크 신호를 송수신 하도록 하는 구조를 크게 변경하지 않으며, 이를 통해 기존의 간선분기 증폭기와의 호환성을 유지함은 물론 기존의 유선방송망을 통해 새로운 주파수 대역을 네트워크 신호 전송에 사용할 수 있도록 한다. 이를 위해 본 발명은, 적어도 둘 이상의 주파수 대역을 분기하는 복수의 다이플렉서, 및 상기 분리된 주파수 대역을 각각 증폭하는 적어도 하나의 증폭기를 포함하는 간선분기 증폭기에 관한 것으로써, 양방향 증폭기를 구비하며, 다이플렉서는, 상향 주파수 대역, 하향 주파수 대역, 및 제1주파수 대역을 분기하고, 제1주파수 대역을 별도로 분기하는 고대역 접속단자를 구비하며, 분기된 제1주파수 대역은 양방향 증폭기로 제공하되, 양방향 증폭기의 입출력단은 다이플렉서의 고대역 접속단자에 접속되어 구동함으로써 상향 주파수 대역과 하향 주파수 대역을 위한 간선분기 증폭기의 구조 변경을 발생시키지 않는다.
간선분기 증폭기, 다이플렉서, 멀티 채널, 상향 전송, 하향 전송

Description

멀티 채널 다이플렉서를 이용한 간선분기 증폭기{Trunk Bridge Amplifier using Multi channel Diplexer}
도 1은 종래의 지역 유선방송사에서 인터넷 접속 서비스와 유선 방송신호를 제공하는 네트워크 제공 시스템의 일 예을 나타내는 도면,
도 2는 종래의 다이플렉에 대한 개념도,
도 3은 본 발명에 따른 간선분기 증폭기가 광 네트워크 장치와 결합되어 사용되는 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 광 네트워크 장치를 통해 멀티 채널을 형성하는 방법을 개념적으로 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 간선분기 증폭기의 블록개념도,
도 6은 도 5에 도시된 포트(CP_1)와 결선되는 고대역 증폭기의 일 예를 나타내는 도면,
도 7a ∼ 도 7c은 도 5에 도시된 제1등화기의 보정방법을 개념적으로 나타내는 도면, 그리고
도 8은 도 5에 도시된 제1다이플렉서의 일 예에 대한 외형도를 나타낸다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 광 네트워크 장치 200 : 간선분기 증폭기
210 ∼ 240 : 제1다이플렉서 ∼ 제4다이플렉서
본 발명은 멀티채널 다이플렉서를 이용한 간선분기 증폭기에 관한 것으로, 특히 광 네트워크 장치와 가입자 단말기간에 전송되는 전송 대역을 적어도 셋 이상 커버 가능한 간선분기 증폭기에 관한 것이다.
현재, 지역 유선방송사에서 각 가정으로 제공되는 방송신호는 케이블 망이 주종을 이루고 있으며, 추후, 광 케이블의 단가가 하락할 경우, 광 케이블로 대체될 가능성이 크다. 지역 유선방송사는 방송신호의 전송을 위해 가격이 저렴하면서도 높은 전송 대역을 가지는 동축 케이블(coaxial cable)을 사용하고 있다. 동축 케이블은 방송신호가 전송되는 신호선, 및 신호선을 감싸는 형태의 쉴드로 형성되며, 외부 노이즈에 강해 5㎓에 달하는 주파수 전송 대역폭을 가진다. 그러나 지역 유선방송사가 각 가입자 단말기로 전송하는 방송신호는 900㎒의 주파수 대역을 넘지 않으며, 그마저도 모두 사용되지 않는다. 따라서, 대다수의 지역 유선방송사는 케이블 망을 통해 방송신호를 각 가입자 단말기에 전송하고도 남는 주파수 대역을 인터넷 접속 서비스를 위해 할당하고 있으며, 통상 450㎒ ∼ 550㎒(하향 전송 대역)의 주파수 대역을 인터넷 접속 서비스 제공에 할당하고 있다.
도 1은 종래의 지역 유선방송사에서 인터넷 접속 서비스와 유선 방송신호를 제공하는 네트워크 제공 시스템의 일 예을 나타낸다.
도시된 네트워크 전송 시스템에서 광 네트워크 장치(10)는 광 송신부(OTX), 및 광 수신부(ORX)를 통해 CMTS, 기준신호 발생기, VOD 신호변환기, 및 헤드엔드 장치와 접속된다. 헤드엔드 장치와 VOD 신호변환기는 P.P(Program Provider)나 VOD 서버(VOD server)를 통해 제공되는 방송콘텐츠를 광(optical) 신호로 변환하고 이를 광 네트워크 장치(10)로 전송하는 장치이며, 기준신호 발생기는 CMTS와 광 네트워크 장치, 및 가입자 단말기간 동기(sync)를 맞추는 기준신호를 생성한다. CMTS는 광 네트워크 장치(10)에 인터넷 접속을 위한 주파수 대역을 할당하며, 각 가입자 단말기를 인증한다. 네트워크 신호와 유선방송신호가 동축 케이블을 통해 제공되는 혼합망에서는 광 네트워크 장치(10)와 분기기(50a ∼ 50c) 사이에 간선분기 증폭기(TBA : Trunk Bridger Amplifilter)(60)와 같은 장치가 요구된다. 간선분기 증폭기(60)는 방송신호를 전송하는 케이블 망이 분기 되어 다수의 간선이 발생하는 경우, 분기되는 방송신호 및 네트워크 신호의 신호 손실, 및 분기 손실을 보상한다. 이와 같이 구성된 시스템에서 광 네트워크 장치(10)와 가입자 단말기는 상향 및 하향 전송에 대해 서로 상이한 주파수 대역을 사용한다. 통상 가입자 단말기는 4㎒ ∼ 520㎒의 주파수 대역을 통해 광 네트워크 장치(10)로 네트워크 신호를 전송하며(이를 상향 전송이라 한다), 광 네트워크 장치(10)는 450㎒ ∼ 550㎒의 주파수 대역을 통해 가입자 단말기에 네트워크 신호를 전송하고 있다(이를 하향 전송이라 한다). 광 네트워크 장치(10)와 가입자 단말기 사이에 상향 및 하향 전송되는 네트워크 신호의 전송 주파수 대역이 상이하므로 간선분기 증폭기(60)는 상향 전송 및 하향 전송 대역에 대해 각각 증폭하는 별도의 증폭기를 구비하여야 한다. 도면에서, 간선분기 증폭기(60)는 상향 전송 대역을 증폭하기 위한 상향 증폭기(60H), 및 하향 전송 대역을 증폭하기 위한 하향 증폭기(60L)를 구비한다. 그러나, 케이블 망을 이용한 종래의 네트워크 시스템은 광 네트워크 장치(10)에서 간선분기 증폭기(60)로 제공되는 하향 전송 대역(예컨대 450㎒ ∼ 550㎒)을 가입자 단말기의 수에 따라 분할하여 제공하고 있다. 따라서, 광 네트워크 장치(10)에 접속되는 가입자 단말기의 수가 증가할수록 각 가입자 단말기에 할당되는 주파수 대역은 감소되며, 주파수 대역의 감소는 전송 속도의 저하로 귀결된다. 이는 광 네트워크 장치(10)가 자신에게 할당된 주파수 대역을 가입자 단말기의 수에 따라 분할하여 제공하기 때문이며, 유선방송신호의 송출에 따라 가용 가능한 주파수 대역이 제한받기 때문이다. 따라서, 종래의 간선분기 증폭기(60)는 광 네트워크 장치(10)와 사용자 단말기간 상향 전송과 하향 전송에 할당된 주파수 대역만을 증폭 및 중계하도록 구성되었다. 이러한 구성에 따라 종래의 간선분기 증폭기(60)는 두개의 주파수 대역을 하나의 포트에 대응시키기 위해 도 2에 도시된 바와 같은 구조의 다이플렉서를 사용한다. 도시된 다이플렉서는 광 네트워크 장치(10)와 접속되는 입출력 포트를 구비하며, 사용자 단말기와의 하향 전송을 위해 하이 패스 필터(HPF), 를 구비하고 하향 전송을 위해 로우 패스 필터(LPF)를 구비한다. 하이 패스 필터(HPF)와 로우 패스 필터(LPF)에 의해 상향 전송 대역과 하향 전송 대역이 분리되어 증폭 처리된다. 여기서, 도 2에 도시된 바와 같이 두개의 주파수 대역을 구분하는 구조의 다이플렉서가 광 네트워크 장치(10)와 사용자 단말기를 중계하게 되면 케이블 망을 통해서 상향 전송 대역과 하향 주파수 대역에 대해서만 증폭이 가능하 게 되는 바, 기존의 유선망을 사용하는 네트워크 시스템의 구조를 변경시키가 어렵게 된다. 이에 본 출원인은 기존의 간선분기 증폭기와의 호환성을 유지하면서도 셋 이상의 주파수 대역을 하나의 입출력 포트에 대응 가능하며, 이를 통해 새로운 주파수 대역을 네트워크 통신에 할당 가능한 간선분기 증폭기를 제안하고자 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 목적은 기존의 간선분기 증폭기와의 호환성을 유지하면서도 셋 이상의 주파수 대역을 하나의 입출력 포트에 대응 가능하며, 이를 통해 새로운 주파수 대역을 네트워크 통신에 할당 가능한 간선분기 증폭기를 제공함에 있다.
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상기한 목적은 본 발명에 따라, 적어도 둘 이상의 주파수 대역을 분기하는 복수의 다이플렉서, 및 상기 분리된 주파수 대역을 각각 증폭하는 적어도 하나의 증폭기를 포함하는 간선분기 증폭기에 있어서, 양방향 증폭기를 구비하며, 상기 다이플렉서는, 상향 주파수 대역, 하향 주파수 대역, 및 제1주파수 대역을 분기하고, 제1주파수 대역을 별도로 분기하는 고대역 접속단자를 구비하며, 상기 분기된 제1주파수 대역은 상기 양방향 증폭기로 제공하되, 상기 양방향 증폭기의 입출력단은 상기 다이플렉서의 고대역 접속단자에 접속되어 구동함으로써 상기 상향 주파수 대역과 상기 하향 주파수 대역을 위한 간선분기 증폭기의 구조 변경을 발생시키지 않는 멀티채널 다이플렉서를 이용한 간선분기 증폭기에 의해 달성된다.
상기 양방향 증폭기는, 상기 분할된 각 주파수 대역들 중 어느 하나의 주파수 대역을 통과시키는 필터, 및 상기 필터에 의해 선택된 주파수 대역을 증폭하는 적어도 하나의 증폭기를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 다이플렉서는, 상기 하향 전송 대역, 상기 상향 전송 대역, 및 상기 제1전송 대역 각각에 대해 저대역 필터, 중간 대역 필터, 및 고대역 필터를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 다이플렉서는, 광 네트워크 장치와 접속되는 제1다이플렉서, 및 분기기와 접속되는 제2다이플렉서를 구비하며, 상기 제2다이플렉서는 적어도 하나 이상일 수 있다.
상기 다이플렉서는, 상기 상향 전송 대역, 상기 하향 전송 대역 각각에 대응되며, 해당되는 주파수 대역만을 통과시키는 필터를 구비하고, 상기 필터를 수납하는 하우징, 및 상기 하우징의 일 측면에 형성되며, 상기 고대역 증폭기와 접속되는 접속단자를 포함한다.
상기 하우징은, 상기 제1전송 대역에 대응되는 필터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 접속단자는, 상기 하우징 내에 삽입 형성될 수 있다.
상기 접속단자는, 상기 하우징 외부에 돌출되어 형성될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 간선분기 증폭기가 광 네트워크 장치와 결합되어 사용되는 일 예를 나타낸다.
본 발명에 따른 간선분기 증폭기(200)는 하나의 주파수 대역에 대해 멀티 채널을 형성 가능한 광 네트워크 장치(100)와 결합되어 사용되거나, 기존의 ONU(Optical Node Unit)에 접속되어 사용되되, 멀티 채널을 형성 가능한 별도의 광 네트워크 장치와도 접속되어 사용될 수 있다. 여기서 멀티 채널은 네트워크 접속 서비스를 위해 광 네트워크 장치(100)에 할당된 주파수 대역이 상호 독립적인 타 섹터(sector)에 대해서도 동일하게 제공되도록 함으로써 하나의 주파수 대역을 반복하여 사용하는 것을 의미한다. 이는 도 4를 함께 참조하여 설명하도록 한다.
도 4는 광 네트워크 장치를 통해 멀티 채널을 형성하는 방법을 개념적으로 나타낸다.
본 발명에서 언급되는 멀티 채널의 형성방법은, 통상의 유선 케이블망이 가지는 망 특성, 즉, 광 네트워크 장치(100)에서 각 섹터로 동일한 주파수 대역을 제공하고 이를 통해 하나의 주파수 대역을 재차 사용토록 함으로써 광 네트워크 장치(100)에 할당된 주파수 대역이 재 사용되는 회수만큼 증가 되도록 하는 특성을 이용한다. 즉, 광 네트워크 장치(100)로부터 할당된 주파수 대역을 다수의 가입자 단말기가 속한 섹터(예컨대 sector 1)에 배치되는 분기기(20)를 통해 분할 제공하는 것이 아니라, 유선방송망이 가지는 특성에 따라 상호 독립적인 각 섹터(sector 1 ∼ sector 4)에 동일한 주파수 대역을 할당하고, 각 섹터가 동일한 주파수 대역을 나누어 사용토록 함으로써 각 섹터(sector 1 ∼ sector 4)에 제공되는 주파수 대역이 커지도록 한다. 이는 인터넷 접속을 위해 가설된 네트워크 망과는 달리 기존의 유선방송망의 망 구조의 차이를 이용한 것으로서 통상의 유선방송망은 일정 개수의 가입자 단말기들의 집합을 하나의 섹터로 하되, 각 섹터는 상호 연결되지 않는다. 이는 네트워크의 신뢰성 향상을 위해 통상의 네트워크가 링(ring)의 구조를 가지는 것과는 대조적인 케이블 망의 특징이다. 본 발명에서는 광 네트워크 장치(100)에서 할당 가능한 주파수 대역에 대해 멀티 채널을 형성하여 광 네트워크 장치(100)와 접속되는 섹터가 동일 주파수 대역을 사용토록 하고 있으며, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도면에서, 각 섹터(sector 1 ∼ sector 4)가 최초 분기되는 위치에 MDU(Multi Dwelling Unit)(101)를 배치하고, 배치된 MDU(101)가 각 섹터(sector 1 ∼ sector 4)에 대해 동일한 주파수 대역을 제공하도록 한다. 통상적으로 케이블 망은 하나의 주파수 대역을 각 섹터에 분할하여 제공하도록 구성되므로 가입자 수가 증가 시, 각 가입자 단말기(예컨대, 참조부호 1 ∼ 4)에 할당되는 주파수 대역을 감소시켜야 하며, 이는 각 가입자 단말기의 데이터 전송통로를 감소시키는 결과를 초래하게 된다. 본 발명은 이를 해결하기 위해, 유선 방송사에서 할당한 주파수 대역을 이용하는 채널카드(111 ∼ 114)가 각 섹터(sector 1 ∼ sector 4)에 대응되되, 각 채널카드(111 ∼ 114)는 동일한 주파수 대역을 통해 섹터(sector 1 ∼ sector 4)와 통신 채널을 형성하도록 한다. 예컨대, 채널카드(111)가 975㎒ ∼ 1525㎒의 주파수 대역을 사용한다면, 채널카드 112, 113, 및 114도 채널카드(111)와 동일한 975㎒ ∼ 1525㎒의 주파수 대역을 사용하게 된다. 채널카드(111 ∼ 114)는 버스(BUS) 구조를 가지는 마더보드(110)에 장착 및 탈착 가능한 이더넷 카드의 형태를 가지며, 각 섹터(sector 1 ∼ sector 4)와 RF(Radio Frequency) 통신을 수행하는 기능을 구비한다. 도시된 MDU(Multi Dwelling Unit)는 각 섹터(sector 1 ∼ sector 4)에 대응되며, 동일한 주파수 대역을 분할하여 가입자 단말기(예컨대 1 ∼ 4)에 통신 채널을 제공하는 채널카드(111 ∼ 114), 유선 방송사과 광케이블로 접속되며, 채널카드(111 ∼ 114)로부터 수신되는 데이터를 광신호로 변환하여 유선 방송사으로 전송하는 광전송모듈(OTX : Optical transmitter), 유선 방송사으로부터 전송되는 광학 데이터를 전자 신호로 변환하는 광수신모듈(ORX), 및 버스 구조로 채널카드(111 ∼ 114)와 접속되는 마더보드(110)를 구비한다.
도면에서, 채널카드(111 ∼ 114)는 모두 동일한 주파수 대역(A, B, C, 및 D) 을 이용하고 있다. 채널카드(111)는 A, B, C, 및 D로 구성된 주파수 대역을 섹터(sector 1)에 위치하는 분배기(20)에 제공하며, 분배기는 이를 A, B, C, 및 D로 분할하여 각 가입자 단말기(1 ∼ 4)로 분배한다. 가입자 단말기가 4개인 경우, 각 가입자 단말기(1 ∼ 4)는 채널카드(111)에서 할당한 주파수 대역을 4등분 하여 데이터 통신을 수행할 수 있다. 이때, 도면에 도시된 바와 같이 광 네트워크 장치(100)가 멀티채널을 형성하는 경우 광 네트워크 장치(100)에서 각 분기기(tap off), 또는 각 섹터로 망을 연장하는 간선분기 증폭기(200)는 적어도 셋 이상의 주파수 대역에 대해 대응 가능하여야 한다. 이는 본 발명에 따른 간선분기 증폭기(200)가 기존에 가설된 유선방송망과 호환성을 이루기 위해 요구되는 것으로, 기존의 유선방송망을 이용한 네트워크는 상향 전송을 위한 주파수 대역, 및 하향 전송을 위한 주파수 대역을 처리하도록 광 네트워크 장치가 설계되어 있다(즉 2개의 주파수 대역을 처리하도록 구성된다). 즉, 기존의 네트워크는 4㎒ ∼ 52㎒의 주파수 대역을 상향 전송에 사용하며, 450㎒ ∼ 550㎒의 주파수 대역을 하향 전송에 사용하고 있다. 본 발명에서 언급되는 멀티 채널은 975㎒ ∼ 1525㎒의 주파수 대역을 케이블 망에 추가 할당하여 각 섹터에 소속되는 가입자 단말기에 넓은 주파수 대역을 할당하고 이를 통해 각 가입자 단말기와 광 네트워크 간 네트워크 전송 속도를 높이고자 하는 것인 바, 본 발명에 따른 간선분기 증폭기는 기존의 상향 전송, 하향 전송, 및 975㎒ ∼ 1525㎒의 주파수 대역을 모두 처리 가능하도록 구성되어야 한다 이는 도 5를 함께 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 간선분기 증폭기의 블록개념도를 나타낸 다.
도시된 간선분기 증폭기(200)는 광 네트워크 장치(100)와 접속되는 제1포트(P1), 각 섹터, 또는 각 섹터로 향하는 분기기와 접속되는 제2 ∼ 제4포트(P2 ∼ P4)를 구비하며, 제1포트(P1)에서 제2포트(P2) 방향으로는 제1다이플렉서(210), 제1등화기(211), 제1감쇠기(212), 제1증폭기(213), 제2감쇠기(214), 이득제어부(215), 제2증폭기(216), 및 제2다이플렉서(220)가 접속되고, 제2포트(P2)에서 제1포트(P1) 방향으로는 제3감쇠기(221), 로우패스 필터(LPF), 제3증폭기(223), 제4감쇠기(224), 및 제2등화기(225)가 접속된다. 또한, 제3포트(P3)와 제4포트(P4) 사이에는, 제3다이플렉서(230), 제5감쇠기(231), 제6감쇠기(241), 제4증폭기(233), 제7감쇠기(232), 제8감쇠기(242), 및 제5증폭기(243)가 접속되며, 제7감쇠기(232)와 제8감쇠기(242)가 접속되는 노드와, 제2다이플렉서(220) 사이에는 제3등화기(226), 및 하이패스 필터(227)가 접속된다.
제1다이플렉서(210)는 제1포트(P1)와 접속되며, 제1포트(P1)를 통해 멀티 채널을 형성하는 광 네트워크 장치(100)와 접속된다. 제1다이플렉서(210)는 4㎒ ∼ 52㎒의 하향 전송 대역을 패스 시키는 저대역 필터(L), 통상의 케이블 망에서 하향 전송을 위해 할당되는 주파수 대역(450㎒ ∼ 550㎒)을 통과 시키는 중간 대역 필터(M), 및 본 발명에 따른 멀티 채널이 형성되는 주파수 대역(975㎒ ∼ 1525㎒)을 통과시키는 고대역 필터(H)를 구비한다. 저대역 필터, 중간 대역 필터, 및 고대역 필터 각각은 포트 1(P1)를 통해 광 네트워크 장치(100)와 접속되며, 사용자 단말기와 광 네트워크 장치(100) 사이의 상향 전송, 하향 전송, 및 고대역 전송에 사용되 는 주파수 대역만을 선택적으로 통과시킨다. 이때, 제1다이플렉서(210)는 중간 대역 주파수는 제1등화기(211)로 제공하고, 저대역 주파수는 제2등화기(225)로 전송하며, 고대역 주파수는 후술할 포트(CP_1)로 제공한다. 이를 통해 제1다이플렉서(210)는 서로 상이한 주파수 대역(저대역, 중간 대역, 및 고대역)에 따른 주파수가 하나의 포트(P1)를 통해 광 네트워크 장치(100)와 통신을 수행할 수 있도록 한다.
한편, 제1다이플렉서(210)가 기존의 간선분기 증폭기와도 호환성을 가질 수 있도록 하기 위해, 제1다이플렉서(210)는 도 8에 도시된 바와 같은 형태로 구현됨이 바람직하다. 통상의 다이플렉서는 소켓 형태로 제조되며, 불량 발생, 및 주파수 대역 조정을 위해 간선분기 증폭기의 본체에서 착탈 가능하도록 설계된다.
도 8은 도 5에 도시된 제1다이플렉서(210) 일 예에 대한 외형도를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 제1다이플렉서(210)는 저대역, 중간 대역, 및 고대역 각각에 대응되는 LC 필터(미도시), LC 필터를 수납하는 하우징(250), 및 하우징(250)의 일 측면에 마련되는 고대역 접속단자(251)를 구비한다. 도면에는 고대역 접속단자(251)가 하우징 내에 삽입되는 형태를 나타내고 있으나, 고대역 접속단자(251)는 하우징(250)에서 돌출되는 형태로 구현되거나, 별도의 커넥터를 통해 고대역(예컨대 975㎒ ∼ 1525㎒)을 하우징(250)의 외부로 빼 낼 수 있음은 물론이다. 여기서, 도 8은 제1다이플렉서(210) 이외에도 제2다이플렉서(220) ∼ 제4다이플렉서(240)에 공히 동일하게 적용됨은 물론이다.
제1등화기(211)는 광 네트워크 장치(100)로부터 전송되는 주파수 대역 중 하향 주파수 대역의 손실을 보상한다. 광 네트워크 장치(100)와 간선분기 증폭기(200) 사이에는 RF(Radio Frequency) 형태의 신호가 송수신 된다. 광 네트워크 장치(100)와 간선분기 증폭기(200)는 통상 동축 케이블(coaxial cable)로 접속되므로 RF 신호에는 신호 감쇠가 발생하게 된다. 이때의 신호 감쇠는 저대역에 비해 고대역의 신호 감쇠가 두드러지며, 제1등화기(211)는 저대역과 고대역의 신호 강도가 일정하게 되도록 보정하게 된다. 이는 도 7a ∼ 도 7c를 함께 참조하여 설명하도록 한다.
도 7a ∼ 도 7c은 도 5에 도시된 제1등화기(211)의 보정방법을 개념적으로 나타낸다.
먼저 도 7a는 동축 케이블을 통과하는 주파수 대역의 신호 특성을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 동축 케이블은 고대역에 대한 신호 감쇠가 저대역에 비해 두드러짐을 볼 수 있다. 도 7b는 제1등화기(211)의 의해 주파수 대역별 이득(Gain)을 나타낸다. 제1등화기(211)의 이득은 저대역에 대해서는 낮고, 고대역에 대해서는 높게 설정되어 있다. 도 7c는 제1등화기(211)에 의해 보정된 주파수 특성을 나타낸다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1등화기(211)의 이득(Gain) 조정에 따라 제1등화기(211)에서 출력되는 주파수 대역은 저대역에서 고대역에 이르기까지 평탄한 특성을 가지게 된다. 여기서, 도 7a ∼ 도 7c을 통해 설명된 보정방법은 제1등화기(211) 이외에도 제2등화기(225) ∼ 제3등화기(226)에 공히 적용되는 바, 이하, 이들 등화기(제2등화기(225), 및 제3등화기(226))에 대해 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
제1감쇠기(212)는 제1등화기(211)의 출력신호를 제1증폭기(213)의 입력단이 요구하는 신호 크기로 감소시킨다. 제1증폭기(213)는 제1감쇠기(212)의 출력신호를 증폭하여 제2감쇠기(214)로 제공한다. 제2감쇠기(214)는 제1증폭기(213)의 출력신호를 이득제어부(215)에서 요구되는 신호 크기로 감소시키며, 이득제어부(215)는 이를 제2증폭기(216)로 제공한다. 이때, 이득제어부(215)는 제2증폭기(216)의 출력단을 입력으로 하여 제2증폭기(216)의 출력이 일정한 이득(gain)에 따라 구동되도록 한다. 만일, 제2증폭기(216)의 출력이 미리 설정된 기준치를 초과하는 경우, 이득제어부(215)는 제2증폭기(216)로 인가되는 신호의 크기를 감소시키며, 반대의 경우 증가시키게 된다. 제2증폭기(216)의 출력은 제2다이플렉서(220), 및 제3등화기(226)로 제공된다. 이때, 제2증폭기(216)의 출력단은 제2다이플렉서(220)의 중간 대역 필터와 접속되며, 포트 2(P2)를 통해 광 네트워크 장치의 하향 전송 대역을 제공하게 된다.
제3감쇠기(221)는 제2다이플렉서(220)의 저대역 필터(L)와 접속되며, 제2다이플렉서(220)를 통해 수신되는 상향 전송 대역의 신호를 제3증폭기(223)가 요구하는 입력신호의 크기에 맞도록 신호 크기를 감소시킨다. 이때, 제3감쇠기(221)와 제3증폭기(223) 사이에는 로우 패스 필터(222)가 마련되며, 로우 패스 필터(222)는 제2다이플렉서(220)를 통해 제공되는 상향 전송 대역의 신호에 남아있는 하향 주파수 대역을 필터링 한다. 제4감쇠기(224)는 제3증폭기(223)의 출력을 제2등화기(225)가 요구하는 크기의 신호로 감소시키며, 제2등화기(225)는 제4감쇠기(224)의 출력에 대한 이득 보정 후, 제1다이플렉서(210)로 제공하게 된다. 제1다이플렉서(210)는 제2등화기(225)에서 출력되는 상향 전송 대역의 신호를 포트 1(P1)을 통해 광 네트워크 장치(100)로 전송하게 된다. 여기서, 본 실시예는 광 네트워크 장치(100)와 간선분기 증폭기(200) 사이에 대한 설명을 위주로 하고 있다. 그러나, 본 실시예에 따른 간선분기 증폭기(200)는 광 네트워크 장치(100) 외에 타 간선분기 증폭기와 접속될 수 있으며, 이 경우, 포트 1(P1)은 타 간선분기 증폭기의 포트(타 간선분기 증폭기의 제1포트를 제외한 포트)와 접속될 수 있음을 밝혀둔다. 제3감쇠기(221)와 로우 패스 필터(222)가 접속되는 노드에는 제5감쇠기(231)와 제6감쇠기(241)가 접속된다. 제5감쇠기(231)와 제6감쇠기(241)는 앞서 설명된 제3감쇠기(221)와 동일한 기능을 가지며, 제3포트(P3)와 제4포트(P4)로부터 인가되는 상향 대역 신호를 로우 패스 필터(222)로 제공한다. 제2증폭기(216)의 출력단은 제3등화기(226)에 접속되며, 제2증폭기(216)의 출력신호는 제3등화기(226)에서 이득이 보정된 후, 하이패스 필터(227)로 제공된다. 여기서, 하이패스 필터(227)는 중단 대역 주파수를 통과 시키는 것으로 본 발명에서 의미하는 고대역(예컨대 975㎒ ∼ 1525㎒)을 의미하지 않는다. 하이패스 필터(227)는 상향 전송 대역(중간 대역의 주파수)을 제7감쇠기(232), 및 제8감쇠기(242)로 제공한다. 제7감쇠기(232)와 제8감쇠기(242)는 각각 제4증폭기(233)와 제5증폭기(243)의 입력단이 요구하는 신호의 크기로 변환 후, 각각 제3다이플렉서(230)와 제4다이플렉서(240)로 제공된다. 즉, 제1포트(P1)에 접속되는 제1다이플렉서(210)는 광 네트워크 장치(100)(또는 본 실시예에 도시된 간선분기 증폭기와 결합되는 타 간선분기 증폭기, 이하 생략함)에 상향 전송 주파수를 제공하거나 광 네트워크 장치(100)로부터 하향 주파수 대역의 신호를 수신하며, 이를 제2포트(P2) ∼ 제4포트(P4)에 각각 접속되는 제2다이플렉서(220) ∼ 제4다이플렉서(240)를 통해 송출한다. 이때, 제2포트(P2) ∼ 제4포트(P4)는 분기기(미도시, 통상 "tap-off" 라 한다.)로부터 전송되는 상향 전송 대역의 신호를 제1다이플렉서(210)로 제공하며, 제1다이플렉서(210)를 통해 상향 전송 대역의 신호를 광 네트워크 장치(100)로 제공하게 된다.
도 6은 도 5에 도시된 포트(CP_1)와 결선되는 고대역 증폭기의 일 예를 나타낸다.
도시된 고대역 증폭기는 포트(CP_1)와 포트(CP_2) 사이에 마련되며, 각 채널 별 증폭기(CH 1 ∼ CH 4), 각 채널 별 증폭기(CH 1 ∼ CH 4)에 접속되는 필터(201 ∼ 208)로 구성된다. 도 4를 통해 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 간선분기 증폭기(200)는 멀티 채널을 이용하여 고대역(975㎒ ∼ 1525㎒)의 주파수를 네트워크 신호 전송에 이용하고 있으며, 각 채널 카드(111 ∼ 114)는 고대역(975㎒ ∼ 1525㎒)의 주파수를 4등분하여 각 섹터에 대응하고 있다. 이에 따라, 각 채널카드(111 ∼ 114)의 주파수 대역을 통과시키기 위한 필터(201 ∼ 208), 및 양방향 증폭기(CH 1 ∼ CH 4)가 요구된다. 도면에서, 양방향 증폭기(CH 1 ∼ CH 4)는 채널 카드의 수에 따라 마련된다. 예컨대, 채널카드(111 ∼ 114)가 4개인 경우, 양방향 증폭기(CH 1 ∼ CH 4) 또한 4개로 설정될 수 있다. 각 양방향 증폭기(CH 1 ∼ CH 4)의 양단에는 필터(201 ∼ 208)가 마련되며, 필터(201 ∼ 208)는 각 양방향 증폭기(CH 1 ∼ CH 4)가 증폭해야 할 주파수 대역만을 통과시킨다. 여기서, 각 양방향 증폭기(CH 1 ∼ CH 4)에는 두 개씩의 필터가 장착되며, 이는 포트(CP_1)에서 포 트(CP_2) 방향으로 하향 전송되는 주파수를 증폭함과 동시에 포트(CP_2)에서 포트(CP_1) 방향으로 상향 전송되는 주파수를 증폭할 수 있도록 하기 위한 것이다. 여기서, 각 양방향 증폭기(CH 1 ∼ CH 4)는 두 개씩의 필터와 결합된다. 예컨대, 양방향 증폭기(CH 1)는 필터(201, 208)와 결합되며, 양방향 증폭기(CH 2)는 필터(202 ∼ 207)와 결합된다. 이는 포트(CP_1)에서 포트(CP_2) 방향으로 전송되는 네트워크 신호와, 반대방향에서 전송되는 네트워크 신호를 증폭할 수 있도록 하기 위한 것으로, 양방향 증폭기(예컨대 CH 1)과 접속되는 필터(201, 208)은 동일한 주파수 특성을 가지게 된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 간선분기 증폭기(200)는 기존의 간선분기 증폭기의 구조를 크게 해치지 않으면서도 유선방송사가 가설한 케이블망에 새로운 주파수 대역을 추가할 수 있으며, 추가된 주파수 대역을 통해 새로운 통신망을 형성 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 간선분기 증폭기는 기존의 간선분기 증폭기가 상향 전송 대역과 하향 전송 대역에 의해서만 네트워크 신호를 송수신 하도록 하는 구조를 크게 변경하지 않으며, 이를 통해 기존의 간선분기 증폭기와의 호환성을 유지함은 물론 기존의 유선방송망을 통해 새로운 주파수 대역을 네트워크 신호 전송에 사용할 수 있도록 한다.

Claims (12)

  1. 적어도 둘 이상의 주파수 대역을 분기하는 복수의 다이플렉서, 및 상기 분리된 주파수 대역을 각각 증폭하는 적어도 하나의 증폭기를 포함하는 간선분기 증폭기에 있어서,
    양방향 증폭기;를 구비하며,
    상기 다이플렉서는,
    상향 주파수 대역, 하향 주파수 대역, 및 제1주파수 대역을 분기하고,
    제1주파수 대역을 별도로 분기하는 고대역 접속단자를 구비하며,
    상기 분기된 제1주파수 대역은 상기 양방향 증폭기로 제공하되,
    상기 양방향 증폭기의 입출력단은 상기 다이플렉서의 고대역 접속단자에 접속되어 구동함으로써 상기 상향 주파수 대역과 상기 하향 주파수 대역을 위한 간선분기 증폭기의 구조 변경을 발생시키지 않는 것을 특징으로 하는 멀티채널 다이플렉서를 이용한 간선분기 증폭기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양방향 증폭기는,
    상기 분할된 각 주파수 대역들 중 어느 하나의 주파수 대역을 통과시키는 필터; 및
    상기 필터에 의해 선택된 주파수 대역을 증폭하는 적어도 하나의 증폭기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 다이플렉서를 이용한 간선분기 증폭기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다이플렉서는,
    상기 하향 전송 대역, 상기 상향 전송 대역, 및 상기 제1전송 대역 각각에 대해 저대역 필터, 중간 대역 필터, 및 고대역 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 다이플렉서를 이용한 간선분기 증폭기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다이플렉서는,
    광 네트워크 장치와 접속되는 제1다이플렉서; 및
    분기기와 접속되는 제2다이플렉서;를 구비하며,
    상기 제2다이플렉서는 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 멀티채널 다이플렉서를 이용한 간선분기 증폭기.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다이플렉서는,
    상기 상향 전송 대역, 상기 하향 전송 대역 각각에 대응되며, 해당되는 주파수 대역만을 통과시키는 필터를 구비하고,
    상기 필터를 수납하는 하우징; 및
    상기 하우징의 일 측면에 형성되며, 상기 고대역 증폭기와 접속되는 고대역 접속단자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 다이플렉서를 이용한 간선분기 증폭기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 제1전송 대역에 대응되는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 다이플렉서를 이용한 간선분기 증폭기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 고대역 접속단자는,
    상기 하우징 내에 삽입 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티채널 다이플렉서를 이용한 간선분기 증폭기.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 고대역 접속단자는,
    상기 하우징 외부에 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티채널 다이플렉서를 이용한 간선분기 증폭기.
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