KR100687707B1 - 통신 방송 융합 액세스 시스템과 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통신 방송 융합 액세스 시스템과 그 방법을 개시한다.
본 발명에 의하면, 통신과 방송을 융합하여 서비스하는 시스템에 있어서, CATV 방송신호, 위성방송 신호를 RF 다중화하고 소정의 파장을 가지는 하나의 광신호로 변환하여 출력한 후, 이 광신호를 인터넷 데이터 신호와 다중화하여 서로 다른 파장을 가지는 광신호들을 다중화하여 융합된 통신방송 광신호를 소정의 광섬유를 통해 전송하는 전송부 및 전송된 광신호를 수신하여 파장대별로 역다중화하여 RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호와 인터넷 데이터 신호로 분리하고, RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호를 주파수 대역이 다른 것을 이용하여 분리하며, 분리된 각 신호들을 대응하는 단말수단으로 전송하는 수신부를 포함하여, 이러한 시스템을 통해 다양한 종류의 방송 서비스를 통합하여 통합된 방송서비스를 단일 통신망을 이용해서 제공할 수 있으므로, 서비스 제공자의 입장에서는 망의 효율성을 높일 수 있으며 가입자 입장에서는 여러 가지 서비스를 단일 플랫폼으로 제공받을 수 있다는 장점이 있다. 즉 하나의 유선 선로만으로 CATV 방송, 위성 방송, 다채널 인터넷 방송, VOD 방송 등의 통합된 방송서비스와 인터넷 서비스를 동시에 이용할 수 있다.

Description

통신 방송 융합 액세스 시스템과 그 방법 {Access system for combination of communication and broadcasting and method thereof}
도 1은 종래에 설치되어 있는 광동축 혼합망을 이용한 CATV망의 구성도이다.
도 2는 종래에 제공되고 있는 또 다른 방송 서비스의 형태인 위성 방송 서비스의 구성을 도시한 것이다.
도 3은 종래에 제공되고 있는 방송 서비스의 또 다른 형태인 VOD 방송과 인터넷 방송 서비스를 수용하기 위한 전달망을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 통신 방송 융합 액세스 시스템이 사용되는 네트워크 구성의 일예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 통신 방송 융합 액세스 시스템의 구성의 일예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 전송부의 방송전송부와 데이터전송부의 상세한 구성의 일예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 수신부의 상세한 구성의 일 예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 통신 방송 융합 액세스의 동작 방법의 흐름을 도시한 것이다.
본 발명은 방송 및 통신망에 관한 것으로서, 통신과 방송을 하나의 망으로 융합하여 서비스할 수 있는 통신 방송 융합 액세스 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
현재의 통신과 방송 네트워크 인프라는 여러가지로 분할되어 있다. 방송은 지상파, CATV, 위성방송망으로, 통신은 적용되는 위치와 성능에서 유무선을 비롯하여 다양한 형태의 통신망으로 나뉘어져 발전되어 왔다.
현재 일반 가정 가입자들의 경우, 인터넷 서비스와 VOD(Video On Demand) 방송 서비스는 ISP(Internet Service Provider)를 통해 PC로 서비스를 전달받고, 다채널 방송은 지상파를 통하여 직접 서비스 받거나, CATV 유선방송망 또는 인공위성을 통한 위성방송과 같이 다양한 매체를 통하여 TV와 같은 단말수단을 사용하여 서비스를 받고 있다.
그러나 이러한 다양한 매체를 이용한 방송 서비스가 존재함으로써 동일한 가입자가 다양한 방송 서비스를 이용하기 위해서는 각각의 서비스에 적절한 시스템을 갖춰야 한다. 즉 CATV 방송 서비스를 위해서는 케이블망과 CATV용 STB등의 시스템이 필요하고, 위성 방송 서비스를 위해서는 별도의 위성 안테나와 위성 STB 이, 또한 VOD 서비스를 위해서 IP DSLAM 시스템 및 모뎀과 별도의 장비를 구축하는 것이 필요하게 된다. 이러한 현실은 방송이 통합되지 않으므로 가정내의 가입자는 다양한 서비스를 이용하는데 따른 원가를 증가시키고 결과적으로는 서비스 제공에 따른 부담을 가중시키게 된다.
이러한 네트워크 구조는 멀티미디어 서비스가 주류인 현재의 네트워크에서 방송과 통신을 나누지 않는 융합 서비스를 기대하는 소비자들의 기대에 부응하지 못하며, 통신과 방송이 융합된 서비스를 구현할 수 있는 통합적인 네트워크 구조에 대한 수요와 기대는 커지고 있다.
이를 위해 현재와 같이 별도의 전송채널과 수신기를 이용하여 가입자에게 방송과 통신 서비스를 제공하는 방법을 통합하여, 하나의 전송선로와 수신기를 이용하여 서비스 하고자 하는 방법이 여러 측면에서 시도되고 있다. CATV망으로 인터넷 서비스를 제공하는 것과 xDSL을 PC가 아닌 TV에 직접 연결하는 것들이 그와 같은 방법의 예들이다.
방송과 통신을 융합하여 TV를 통하여 인터넷과 방송 서비스를 제공받는 형태로의 개발이 활발하게 진행되고 있을 뿐 아니라, 방송 서비스 내에서도 각각 다른 매체를 이용한 다양한 형태의 방송 서비스를 하나의 통신망을 이용하여 서비스를 제공할 수 있는 여러가지 기술들이 연구되고 있다.
이러한 개발 방법으로 방송과 통신의 융합서비스는 기존 케이블망을 이용하는 방법과, 기존의 통신선로에 광신호의 Overlay 구성을 이용하여 방송서비스를 제공하는 방법, 또는 인터넷망에서 IP 패킷 및 실시간 서비스를 제공하는 RTP 프로토콜을 적용하여 방송서비스를 통합하는 방법 등이 제안되고 있다. 기존 케이블망인 HFC망을 이용하는 방법은 방송망에서 초고속 인터넷 등의 데이터 통신서비스를 수용하는 형태이며, IP 인터넷망은 데이터 통신망을 이용하여 다채널 방송을 수용하 고자 하는 방법이다.
도 1은 종래에 설치되어 있는 HFC(광동축 혼합망)을 이용한 CATV망의 구성도이다. 이는 종래에 방송과 통신을 위하여 제안된 망 구조 제안된 방법들의 하나이다.
도1의 CATV망은 크게 방송 프로그램을 제작하여 공급하는 방송프로그램 제작자 (Program Provider, 101), 방송프로그램 제작자(PP)로부터 수신된 프로그램과 자체 제작된 프로그램을 채널 변경하여 가입자에게 방송 서비스를 제공하는 서비스 제공자인 SO(System Operator, 102), SO(102) 까지 방송신호를 전달하는 CATV 전달망(103)과 SO(102)에서 가입자까지 방송신호를 전달하는 CATV 가입자 분배망(104)으로 구성된다.
CATV 가입자 분배망(104)은 분배센터로부터 가입자(105)까지 광케이블과 Coaxial 케이블이 혼재되어 있어 HFC(Hybrid Fiber Coaxial)망으로 부르고 있으며 케이블 TV 서비스와 인터넷 서비스를 제공할 수 있다. 서비스 제공자인 SO(102)는 전송 받은 콘텐츠를 가입자에게 전송하거나 자체 광고나 자막을 삽입하여 가입자들에게 전송하는 방송기능부(106)와 방송신호를 전달하기 위한 분배센터(Distribution Center, 107)로 구성된다. 전송망 중 가입자분배망(104)은 전송된 광신호를 전기신호로 바꾸어 주는 ONU(108)시스템이 있으며, ONU 시스템(108)에서 전기신호로 바뀐 방송데이터는 동축 케이블 선로를 이용하여 가입자에게 서비스를 전달하며, 거리에 따라 중계기와 스플리터(Splitter)를 사용하여 가입자를 수용한다.
HFC를 이용한 CATV 케이블망의 주목적은 케이블 TV 방송의 서비스 제공에 있고, 설치된 망의 대역폭 중 일부를 활용하여 인터넷 서비스, VOD(Video on demand) 서비스, 전화 서비스 등의 결합을 시도하고 있으며, 현재 상용화된 방송과 통신을 융합하여 동시에 서비스하는 가장 강력한 추천 기술이다.
그러나, CATV망은 방송망을 근본으로 하여 설계된 망으로 인터넷 서비스를 위한 데이터 통신용 대역폭이 부족한 상태이고, VOD 방송 서비스는 데이터 통신용 대역폭의 문제로 인하여 서비스가 용이하지 않은 상태다. VOD 방송 서비스를 수용하기 위하여 현재 새로운 HFC 망의 Cable 기술 표준을 제정하고 있으나 기술표준이 완료되는 경우에 가입자 쪽과 SO 와 가입자에 새로운 서비스 장비의 설치가 요구된다.
도1에서 콘텐츠를 제공하는 방송프로그램 제작자(101)와 SO(102)사이의 CATV 분배망(103)은 ATM 네트워크나 또는 전용선을 이용한다. ATM를 이용하는 경우는 전송효율이 낮고 전용선을 이용하는 경우에는 회선의 서비스 가격이 높다는 단점이 있다.
도 2는 종래에 제공되고 있는 또 다른 방송 서비스의 형태인 위성 방송 서비스의 구성을 도시한 것이다.
위성 방송은 방송국에서 방송 전파를 각 지역에 있는 송출소로 보내고 , 이 송출소에서 각 가정으로 송출하는 지상파 방송과는 달리 PP라 불리는 채널 사업자(201)로부터 제공받은 프로그램들을 인공위성(202)을 통하여 지상으로 전파를 송출하면서 데이터를 전달하는 방법이다. 현재 국내에서는 디지털 위성방송이라 는 이름으로 서비스 되고 있으며 이를 이용하기 위해서는 별도의 이용료와 장비(위성 안테나, STB)가 필요하다.
그러나 이러한 위성방송의 개념은 VOD나 인터넷 서비스를 위해서는 전화선(204)와 같은 별도의 망이 필요하고 추가적인 비용이 필요하므로 통신/방송 융합 서비스를 제공하기 위해서는 여러 가지 단점이 있으며, 또한 CATV 방송 서비스와는 컨텐츠의 호환도 없는 상태이다.
도 3은 종래에 제공되고 있는 방송 서비스의 또 다른 형태인 VOD 방송과 인터넷 방송 서비스를 수용하기 위한 전달망을 도시한 것이다. 라우터 시스템으로 구성된 인터넷 망에 있어서 IP 멀티케스트를 이용하여 가입자(308)에게 VOD 및 인터넷 방송용 데이터를 전송하는 망의 구조를 나타낸 것이다.
PP(301)에서 SO 기능의 에지라우터(302) 간에는 백본망(303)에서 미리 할당된 대역폭을 통하여 방송용 MPEG 데이터를 IP 패킷으로 캡슐화 한 다음 인터넷 망을 통하여 전송하거나 또는 전용선(SONET, 기가 이더넷)을 통하여 방송용 데이터의 전송이 이루어질 수 있다. SO 기능의 에지라우터(302)에서는 가입자에게 데이터를 전송해 주는 가입자 망은 점대점 또는 점대다중점(PON 망)망의 형태로 구성이 가능하지만 IP 멀티케스트 기능을 지원하여야만 한다. 가입자 망이 이더넷으로만 구성된 경우에는 IP 멀티캐스트를 지원하기 위한 IGMP (Internet Group Message Protocol) Snooping 기능이나 GMRP (GARP Multicast Registration Protocol) 기능이 제공되어야만 한다.
하지만 아직까지는 하나의 선로와 프로토콜을 통하여 통합된 방송서비스들을 통신과 융합하여 가정까지 경제적이고 효율성 있게 서비스를 제공하는 방법이 뚜렷하게 제시되지 못하고 있다. 따라서 가정으로 인입되는 하나의 라인으로 통신과 방송이 융합된 모든 서비스를 수용할 수 있는 효율적인 방법이 요구된다.
상기에서 언급한 여러 가지 통신방송 융합 서비스 방법중 HEC망과 위성망을 통한 통신과 방송 융합서비스는 방송서비스에 통신을 추가하는 형식이며, 기존 IP기반의 인터넷 통신망에서 는 통신인프라 위에서 방송서비스를 수용하는 통신과 방송 융합서비스를 제공한다. 그러나 통신과 방송을 융합하여 모든 서비스를 단일망과 단일 플랫폼에서 구현하는 것은 용이하지 않다는 단점이 있다. 즉 인터넷 서비스, CATV 방송 서비스, 위성 방송 서비스, 및 VOD 및 인터넷 방송등의 방송 서비스들을 통합하여 단일망에서 제공할수 있는 통신/방송 융합 액세스 시스템 기술은 현재 제공되고 있지 않다.
따라서 상기와 같이 종래에 서비스되고 있는 방법들은 별도의 라인을 통해야 다양한 환경의 방송 및 인터넷 데이터 서비스를 제공할 수 있으며, 사용자에게 각 라인별로 서비스받기 위한 전용의 장치들을 구비해야 하는 불편함을 없애지는 못하고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 상기의 문제점들을 해결하기 위해, 다양한 통신, 방송 등의 서비스를 모두 수용하여 단일 플랫폼으로 서비스할 수 있으며, 기존의 망구조의 변화를 최소화할 수 있는 통신 방송 융합 액세스 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한, 통신 방송 융합 액세스 시스템은, 통신과 방송을 융합하여 서비스하는 시스템에 있어서, CATV 방송신호, 위성방송 신호를 RF 다중화하고 소정의 파장을 가지는 하나의 광신호로 변환하여 출력한 후, 이 광신호를 인터넷 데이터 신호와 다중화하여 서로 다른 파장을 가지는 광신호들을 다중화하여 융합된 통신방송 광신호를 소정의 광섬유를 통해 전송하는 전송부; 및 상기 전송된 광신호를 수신하여 파장대별로 역다중화하여 RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호와 인터넷 데이터 신호로 분리하고, RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호를 주파수 대역이 다른 것을 이용하여 분리하며, 분리된 각 신호들을 대응하는 단말수단으로 전송하는 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한, 통신 방송 융합 액세스 방법은, 통신과 방송을 융합하여 서비스하는 방법에 있어서, (a) CATV 방송 신호, 위성방송 신호를 RF 다중화하고, 그 다중화된 광신호를 인터넷 데이터를 처리하는 통신용 양방향 광신호와 파장대역별로 다중화하는 단계; (b) 상기 다중화된 광신호를 전송하는 단계; (c) 상기 전송된 다중화된 광신호를 수신하여 각 광신호를 파장대역별로 역다중화하여 RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호와 인터넷 데이터 신호로 분리하고, RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호를 주파수 대역이 다른 것을 이용하여 분리하는 단계; 및 (d) 분리된 각 신호들을 대응하는 단말수단으로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 통신 방송 융합 액세스 시스템이 사용되는 네트워크 구성의 일예를 도시한 것이다. 이 네트워크는 본 발명에 따른 통신방송 융합 액세스 시스템(405)을 중심으로 방송 혹은 통신 프로그램을 제공하는 서비스전달망(411)과 광가입자망(412)으로 구성된다.
가입자에게 서비스를 제공하기 위한 서비스전달망(411)은 위성방송(406), CATV 방송(407), VOD 서비스 시스템(409), 인터넷 망(408)으로 구성되며, 액세스시스템(405) 에서는 이러한 다양한 서비스전달망(411)을 정합하여 실제 가입자들을 수용한 광가입자망(412)으로 정합 처리된 서비스 신호를 전달한다.
실제 가입자들을 수용하기 위한 광가입자망(412)은 구성형태와 방법에 따라 E-AON망(401), E-PON망(402), WDM-PON망(403), WDM-AON망(404)등 여러가지가 존재하고 있으며, 이외에도 광케이블로 구성된 다른 형태의 망들로 구성할 수도 있다.
이와 같은 구조에서 통신방송 융합 액세스 시스템(405)은 위성 방송, CATV방송, VOD 방송, 인터넷 서비스 등 모든 종류의 서비스를 수용하여 가입자들에게 광케이블을 통해 분배하고 있다.
도 5는 본 발명에 따른 통신 방송 융합 액세스 시스템의 구성의 일예를 도시한 것이며, 도4 의 망구성에서 액세스 시스템으로부터 가입자까지 서비스를 제공하기 위한 광가입자망(412)에 있어서 E-PON을 일례로 하여 본 발명에서 제안하는 통 신 방송 융합서비스를 위한 액세스 시스템의 구성 및 광가입자망 구조이다.
통신과 방송을 융합하여 서비스하는 이 시스템에서 전송부(504)는 CATV 방송신호(501), 위성방송 신호(502)를 RF 다중화하고 소정의 파장을 가지는 하나의 광신호로 변환하여 출력한다. 그리고 이 광신호를 인터넷 데이터 신호와 다중화하여 결국 서로 다른 파장을 가지는 광신호들을 다중화하여 융합된 통신방송 광신호를 소정의 광섬유를 통해 전송한다.
가입자 장치인 수신부(508)는 상기 전송된 광신호를 수신하여 파장대별로 역다중화하여 RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호와 인터넷 데이터 신호로 분리하고, RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호를 주파수 대역이 다른 것을 이용하여 분리하며, 분리된 각 신호들을 대응하는 단말수단(509, 510, 521, 522)으로 전송한다.
이때에 전송부(504)는 CATV 방송신호(501)과 위성방송 신호(502)를 RF 다중화하고, 하나의 광신호로 변환하여 출력하는 방송전송부(511)와 인터넷 데이터 신호를 스위칭을 포함하여 인터넷 서비스의 소정의 방법에 따라 처리하고 소정 파장의 광신호로 변환하는 데이터전송부(512)를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 전송부(504)는 위성방송신호(502), CATV 방송신호(501) 및 인터넷 데이터 신호(503)가 변환되어 서로 다른 파장을 가지는 광신호를 파장 다중화하는 파장분할다중화부(505)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
전송부(504)에서 전송된 광신호는 가입자의 수를 확장하기 위한 스플리터(506)에 입력되어 확장된 수의 광신호가 출력되어 수신부(508)로 전송되는 것이 바람직하며, 수신부(508)는 상기 전송된 다중화된 광신호를 파장대별로 역다중화하는 파장분할역다중화부(507)를 포함하는 것이 바람직하다.
전송부(504)는 CATV 방송(501), 위성방송(502) 및 인터넷 데이터(503)를 정합하여 가입자들에게 분배하는 기능을 제공한다.
방송전송부(511)는 CATV 방송신호(501) 및 위성방송신호(502)를 정합하여 RF 다중화하고 이를 광신호로 변환하여 전송하는 기능을 수행하며, 이때에 각 방송신호에 대한 처리는 결국 방송 기능이며 결과적으로 단방향의 전송 기능을 수행한다.
데이터전송부(512)는 IP 기반의 데이터를 정합하는 기능블록으로 인터넷망을 통하는 데이터뿐만 아니라 VOD 방송서비스를 정합하는 기능을 제공한다.
데이터전송부(512)는 통신기능을 수행하므로 양방향의 광 전송 기능을 수행한다. 도5 의 예시로 든 E-PON 망에서는 단일 광섬유을 사용하여 양방향 통신을 수행하므로 두개의 다른 파장(1490nm/1310nm)의 광신호를 적용하여 데이터 통신 기능을 수행한다.
예시의 E-PON 망에서는 데이터의 하향 광신호(전송부의 출력 신호) 파장으로 1490nm, 상향 광신호(전송부 입력 신호) 파장으로 1310nm 를 적용하여 인터넷 데이터 통신을 수행한다.
또한 방송전송부(511)의 출력광신호 파장(1550nm)은 데이터전송부(512)의 입출력 광신호의 파장과는 달라야 한다. 전송부(504) 에서 방송전송부(511)와 데이터전송부(512)의 출력광신호 파장은 파장분할다중화부인 송신용WDM커플러(505)로 입력되어 단일 광섬유로 광 다중화 되어 하향 광신호로 출력되며, 상향 입력 광신호 는 데이터전송부(512)로 정합된다. 결국 광선로 상에는 통신과 방송의 융합서비스를 위하여 다른 파장을 가지는 3개의 광신호가 존재하게 된다.
따라서 통신망을 통한 데이터와 다중화된 다채널 방송 신호들이 단일 광선로로 융합되어 서비스된다.
스플리터는(506) PON망에서 가입자의 수를 확장하기 위한 수동 소자이며 예를 들면 1:64 까지 확장이 가능한 상태이다. 이때 E-PON망은 가입자망의 일례로서 적용한 것이기 때문에 메트로 이더넷망과 같이 송수신이 분리하는 망이라도 수용할수 있으며, 적용된 광섬유는 단일 광섬유가 아니어도 무방하다.
파장분할역다중화부인 수신용WDM커플러(507)는 가입자에 위치하는 수동소자로 송신용WDM커플러(505)에서 광다중된 방송전송부(511)와 데이터전송부(512)의 광신호 파장을 분리하는 기능을 수행한다.
수신부(508)는 다시 방송용 광신호와 데이터용 광신호로 분리되어 수신되는 광신호들을 서비스별로 전기신호로 변환하여 가입자 댁내의 위성 STB(Set Top Box)(509) 및 CATV STB(510), 혹은 PC(522) 등의 서비스 플랫폼으로 전송하는 역할을 한다. 이때 서비스 플랫폼은 각각의 특성에 따라 여러 개로 구성될 수도 있으며 하나의 플랫폼에 구축할 수도 있다.
도 6은 본 발명에 따른 전송부의 방송전송부와 데이터전송부의 상세한 구성의 일예를 도시한 것이다.
방송전송부는(604)는 위성방송신호를 수신하여 필터링하는 위성신호수신기능필터부(606), 위성신호수신기능필터부(606)에서 필터링된 위성방송신호(601)를 위 성방송신호의 주파수 대역에 따라 증폭하는 위성신호RF증폭부(607), CATV 방송신호(602)를 수신하여 필터링하는 CATV신호수신기능필터부(611), CATV신호수신기능필터부(611)에서 필터링된 CATV 방송신호를 위성방송신호의 주파수 대역에 따라 증폭하는 CATV신호RF증폭부(612), 위성신호RF증폭부(607)와 CATV신호RF증폭부(612)에서 증폭된 위성방송신호와 CATV 방송신호를 다중화하는 RF다중화부(608) 및 다중화된 RF 신호를 소정의 파장의 광신호로 변환하는 전광변환부(610)로 구성되는 것이 바람직하다.
방송전송부는(604) 전광변환부(610)에서 변환된 광신호의 출력을 증폭하는 광증폭기(610)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이 경우 위성방송신호는 950MHz 내지 2150MHz의 주파수 대역을 가지며, CATV 방송신호는 50MHz 내지 870MHz 의 주파수 대역을 가지는 것이 바람직하며, 결과적으로 RF다중화부(608)에서 다중화된 RF 신호는 50Mhz 내지 2150MHz의 주파수 대역을 가지는 것이 바람직하다.
현재의 방송 특성상 위성방송과 CATV 방송은 서로 다른 주파수 대역을 사용하고 있으며, CATV 방송은 50~ 870MHz의 주파수 대역을 사용하고 있고, 위성방송은 LNB 모듈을 거친 후 950~2150MHz의 주파수 대역을 사용하고 있다. 이러한 두개의 서로 다른 주파수 대역을 가지는 CATV 및 위성의 두 개의 대역을 서비스하는 다채널 방송은 각각의 수신 기능 필터(606, 611)를 통해 필터링되며, 각각의 주파수 대역에 따라 RF 증폭기(607, 612)를 거치게 된다.
RF증폭기를 거쳐서 증폭된 CATV방송 및 위성방송 신호는 RF 다중화부(608)에 서 RF 신호가 다중화 되어 50~2150MHz의 주파수 대역을 가지는 RF 신호가 된다. 이후 다중화 되어 하나로 결합된 50~2150MHz의 RF신호는 전광 변환 모듈(609)에서 전기신호를 광신호로 변환하게 된다.
이렇게 통합되어 결합된 방송신호의 광신호는 필요에 따라 광증폭기(610)를 통해 증폭시켜 가입자망을 이용하여 전송한다. 이때 방송용 광신호의 파장과 인터넷 데이터를 위한 OLT 데이터용 파장은 각각 다른 파장을 사용하며, 그림은 각각 1550nm 및 1490/1310nm를 사용하는 일례를 예시하고 있지만 예시와 다른 파장을 적용해도 무방하다.
데이터전송부(605)는 IP 기반의 데이터를 정합하는 기능블록으로 종래의 인터넷 서비스를 위한 L2/L3 스위칭 기능의 시스템과 같은 기능을 수행하며, IP 기반의 데이터를 정합하는 기능블록으로 인터넷망을 통하는 데이터뿐만 아니라 VOD 방송서비스를 정합하는 기능인 방송검출부(613)를 제공한다.
예시의 E-PON 망에서는 IP/Ethernet 기반의 서비스를 제공하는 상용 E-PON 시스템과 동일하게 E-PON MAC Master 기능(614, 615)을 수행하는 구조를 제시하고 있다. 따라서 인터넷 데이터를 처리하는 데이터전송부(605)는 종래의 인터넷망에서 데이터를 처리하는 것과 동일한 방법을 사용하며 광신호를 이용하는 종래 방식을 그대로 사용할수 있다.
도 5에서도 설명되 바과 같이 예시의 E-PON 망에서는 데이터의 하향 광신호(전송부의 출력 신호) 파장으로 1490nm, 상향 광신호(전송부 입력 신호) 파장으로 1310nm 를 적용하여 인터넷 데이터 통신을 수행한다. 따라서 파장분할다중화부(616)에서 다중화되어 출력되어 소정의 광섬유를 통해 전송되는 광신호는 1200nm 내지 1600nm 범위의 파장을 가지는 것이 바람직하다.
그리고 이 광신호는 1 입력, N 출력의 스플리터(617)를 통해 가입자 측에 위치한 수신부(508)로 입력된다.
도 7은 본 발명에 따른 수신부의 상세한 구성의 일 예를 도시한 것이다.
수신부는 상기 전송된 광신호를 수신하여 파장대로별로 역다중화하여 파장별로 분리된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호를 대응하는 단말수단(707, 708)으로 전송하는 방송수신부(701)와 상기 전송된 광신호를 수신하여 파장대로별로 역다중화하여 파장별로 분리된 인터넷 데이터 신호를 스위칭을 포함하는 인터넷 서비스의 소정의 방법에 따라 처리하여 대응하는 단말수단으로 전송하는 데이터수신부(712)를 포함한다.
파장분할역다중화부(702)는 스플리터(617)에서 분기된 다중화된 광신호를 파장대별로 역다중화한다.
이때에 방송수신부(701)는, 역다중화되어 분리된 위성방송신호 및 CATV 방송신호가 다중화된 광신호를 입력으로 하여 RF 신호로 변환하는 광전변환부(703), 광전변환부(703)의 출력 RF신호를 입력으로 하여 소정 주파수 대역의 위성방송신호를 분리하는 위성신호RF필터부(704) 및 광전변환부(703)의 출력 RF신호를 입력으로 하여 소정 주파수 대역의 CATV 방송신호를 분리하는 CATV신호RF필터부(705)를 포함하는 것이 바람직하다.
가입자로 분배되어 파장분할역다중화부인 수신용WDM커플러(702)를 통해 다시 방송용 광신호와 데이터용 광신호로 분리되어 수신되는 서비스별 광신호들을 전기신호로 변환하여 각 대응하는 서비스 플랫폼(707, 708)으로 전달하는 수신부의 기능은 방송수신부(711) 와 데이터 수신부(712)로 구분된다.
방송수신부(711)의 광전변환부인 O/E 변환부(703)에서는 수신된 1550nm의 광신호를 50~2150MHz의 RF신호로 변환한다. 변환된 RF 전기신호는 주파수 대역에 따라서 두개의 RF 필터(704, 705)를 통해서 원래의 방송 신호인 CATV와 위성으로 분리된다.
위성신호RF 필터부(704)는 950 ~ 2150MHz 사이의 위성 방송 채널을 필터링하여 위성STB(707) 와 같은 서비스 플랫폼으로 출력시키며, CATV신호RF필터부(705)는 50 ~ 870MHz 사이의 CATV방송 채널을 필터링하여 CATV STB(708)로 출력시킨다.
데이터수신부(712)는 IP 기반의 데이터를 수신하여 처리하는 기능블록으로 예시의 E-PON 망에서는 IP/Ethernet 기반의 서비스를 제공하는 상용 E-PON 용 ONT 시스템의 기능 블록과 같이 EPON MAC Slave 기능(706) 및 Ethernet 스위칭 기능을 수행한다. 따라서 인터넷 데이터를 처리하는 데이터수신부(712) 역시 종래의 인터넷망에서 데이터를 처리하는것과 동일한 방법을 사용하며 광신호를 이용하는 종래 방식을 그대로 사용할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 통신 방송 융합 액세스의 동작 방법의 흐름을 도시한 것이다.
전송부에서는 통신과 방송을 융합하여 서비스하는 이 방법은, CATV 방송 신호, 위성방송 신호를 RF 다중화하고(800 단계), 그 다중화된 광신호를 인터넷 데이 터를 처리하는 통신용 양방향 광신호와 파장대역별로 다중화하여(810 단계), 다중화된 광신호를 전송한다(820 단계). 그리고 수신부에서는 상기 전송된 다중화된 광신호를 수신하여 각 광신호를 파장대역별로 역다중화하여 RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호와 인터넷 데이터 신호로 분리하고, RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호를 주파수 대역이 다른 것을 이용하여 분리하여(830 단계), 분리된 각 신호들을 대응하는 단말수단으로 전송한다(840 단계).
이 방법의 각 단계의 상세한 흐름은 이미 도 5 내지 도 7에서 설명된 것과 같으므로 더 이상의 설명을 생략한다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 본 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 상기의 설명에 포함된 예들은 본 발명에 대한 이해를 위해 도입된 것이며, 이 예들은 본 발명의 사상과 범위를 한정하지 않는다. 상기의 예들 외에도 본 발명에 따른 다양한 실시 태양이 가능하다는 것은, 본 발명이 속한 기술 분야에 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명할 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한 본 발명에 따른 상기의 각 단계는 일반적인 프로그래밍 기법을 이용하여 소프트웨어적으로 또는 하드웨어적으로 다양하게 구현할 수 있다는 것은 이 분야에 통상의 기술을 가진 자라면 용이하게 알 수 있는 것이다.
본 발명에 의하면, 통신과 방송을 융합하여 서비스하는 시스템에 있어서, CATV 방송신호, 위성방송 신호를 RF 다중화하고 소정의 파장을 가지는 하나의 광신호로 변환하여 출력한 후, 이 광신호를 인터넷 데이터 신호와 다중화하여 서로 다른 파장을 가지는 광신호들을 다중화하여 융합된 통신방송 광신호를 소정의 광섬유를 통해 전송하는 전송부 및 전송된 광신호를 수신하여 파장대별로 역다중화하여 RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호와 인터넷 데이터 신호로 분리하고, RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호를 주파수 대역이 다른 것을 이용하여 분리하며, 분리된 각 신호들을 대응하는 단말수단으로 전송하는 수신부를 포함하여, 이러한 시스템을 통해 다양한 종류의 방송 서비스를 통합하여 통합된 방송서비스를 단일 통신망을 이용해서 제공할 수 있으므로, 서비스 제공자의 입장에서는 망의 효율성을 높일수 있으며 가입자 입장에서는 여러가지 서비스를 단일 플랫폼으로 제공받을수 있다는 장점이 있다. 즉 하나의 유선 선로만으로 CATV 방송, 위성 방송, 다채널 인터넷 방송, VOD 방송등의 통합된 방송서비스와 인터넷 서비스를 동시에 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 시스템과 그 방법을 통해 방법은 종래의 인터넷망이나 방송망에 비해 여러 가지 장점을 가지고 있다.
첫째, 종래 방식에서는 CATV방송망, 위성방송망과 인터넷서비스를 위한 가입자망이 별도로 존재하여 가입자에게 서비스되었으나 본 발명에서는 CATV방송망, 위성방송망과 인터넷 서비스 등을 광신호로 다중화 하여 통합하므로 가장 간단하게 통신/방송 융합을 구현할 수 있고 가입자에게는 단일 광가입자망을 통하여 모든 서비스를 제공할수 있다.
둘째, 위성 방송과 CATV 방송 신호는 각각 서로 다른 주파수 대역을 사용함으로써 다중화가 용이하고, 디지털 방송에 따른 다중화 기술을 적용하기가 쉬우므로 RF 신호를 IP 프레임으로 변환하여 인터넷 상에서 방송 서비스를 제공하는 통신 방송 융합 방법보다 구현이 간단하다.
셋째로 가입자가 위성 방송, CATV 방송, 및 인터넷 서비스를 모두 제공받으려면 CATV STB, 위성 안테나 및 위성 STB, 인터넷 장비 등 각각 서비스에 알맞은 별도의 장비를 갖춰야 하지만 본 발명을 통하면 단일 선로를 통해 각 방송 및 통신을 서비스할 수 있으므로 각 서비스를 위하여 요구되는 가입자의 별도의 장비들을 통합할 수 있어 가정내의 시스템의 수를 획기적으로 줄일 수 있으므로 저 가격의 서비스제공이 가능하다.
넷째, 위성 방송과 CATV 방송 신호는 각각 서로 다른 주파수 대역을 사용함으로써 다중화가 용이하고, 디지털 방송에 따른 다중화 기술을 적용하기가 쉬우므로 인밴드 방송을 통한 통신 방송 융합 방법보다 구현이 간단하다.
다섯째, CATV 와 위성 방송을 RF 다중화 하여 단일파장의 광신호로 전송하므로 수신용WDM커플러 및 수신용WDM커플러의 파장 분기수를 줄일 수 있고, CATV방송과 위성방송을 송신하기 위하여 별도로 요구되는 광 증폭기 수를 줄일 수 있어 통신 방송 융합망의 구성 가격 저가화가 가능하다.

Claims (17)

  1. 통신과 방송을 융합하여 서비스하는 시스템에 있어서,
    CATV 방송신호, 위성방송 신호를 수신하여 소정의 주파수 대역에 따라 RF 다중화하고 소정의 파장을 가지는 하나의 광 신호로 변환한 후, 인터넷 데이터 신호가 상기 소정의 파장과 서로 다른 파장으로 변환된 광 신호 및 상기 RF 신호로부터 변환된 광 신호를 다중화하여 융합된 통신방송 광신호를 소정의 광섬유를 통해 전송하는 전송부; 및
    상기 전송된 광신호를 수신하여 파장대별로 역다중화하여 RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호와 인터넷 데이터 신호로 분리하고, RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호를 주파수 대역이 다른 것을 이용하여 분리하며, 분리된 각 신호들을 대응하는 단말수단으로 전송하는 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전송부는 CATV 방송신호, 위성방송 신호를 RF 다중화하고, 하나의 광신호로 변환하여 출력하는 방송전송부를 포함하며,
    상기 방송전송부는,
    위성방송신호를 수신하여 필터링하는 위성신호수신기능필터부;
    상기 위성신호수신기능필터부에서 필터링된 위성방송신호를 위성방송신호의 주파수 대역에 따라 증폭하는 위성신호RF증폭부;
    CATV 방송신호를 수신하여 필터링하는 CATV신호수신기능필터부;
    상기 CATV신호수신기능필터부에서 필터링된 CATV 방송신호를 위성방송신호의 주파수 대역에 따라 증폭하는 CATV신호RF증폭부;
    상기 위성신호RF증폭부와 CATV신호RF증폭부에서 증폭된 위성방송신호와 CATV 방송신호를 다중화하는 RF다중화부; 및
    상기 다중화된 RF 신호를 소정의 파장의 광신호로 변환하는 전광변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 RF다중화부에서 다중화된 RF 신호는 50Mhz 내지 2150MHz의 주파수 대역을 가짐을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 방송전송부는 상기 전광변환부에서 변환된 광신호의 출력을 증폭하는 광증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전송부는
    인터넷 데이터 신호를 스위칭을 포함하여 인터넷 서비스의 소정의 방법에 따라 처리하고 소정 파장의 광신호로 변환하는 데이터전송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 시스템.
  6. 제2항 또는 제5항에 있어서,
    상기 전송부는 상기 위성방송신호, CATV 방송신호 및 인터넷 데이터 신호가 변환되어 서로 다른 파장을 가지는 광신호를 파장 다중화하는 파장분할다중화부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 파장분할다중화부에서 다중화되어 출력되어 상기 소정의 광섬유를 통해 전송되는 광신호는 1200nm 내지 1600nm 범위의 파장을 가지는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전송부에서 전송된 광신호는 가입자의 수를 확장하기 위한 스플리터에 입력되어 확장된 수의 광신호가 출력되어 상기 수신부로 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 전송된 다중화된 광신호를 파장대별로 역다중화하는 파장분할역다중화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 시스템.
  10. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 전송된 광신호를 수신하여 파장대로별로 역다중화하여 파장별로 분리된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호를 대응하는 단말수단으로 전송하는 방송수신부를 포함하며,
    상기 방송수신부는,
    역다중화되어 분리된 위성방송신호 및 CATV 방송신호가 다중화된 광신호를 입력으로 하여 RF 신호로 변환하는 광전변환부;
    상기 광전변환부의 출력 RF신호를 입력으로 하여 소정 주파수 대역의 위성방송신호를 분리하는 위성신호RF필터부; 및
    상기 광전변환부의 출력 RF신호를 입력으로 하여 소정 주파수 대역의 CATV 방송신호를 분리하는 CATV신호RF필터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 위성방송신호는 950MHz 내지 2150MHz의 주파수 대역을 가지며, 상기 CATV 방송신호는 50MHz 내지 870MHz 의 주파수 대역을 가지는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 시스템.
  12. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 전송된 광신호를 수신하여 파장대로별로 역다중화하여 파장별로 분리된 인터넷 데이터 신호를 스위칭을 포함하는 인터넷 서비스의 소정의 방법에 따라 처리하여 대응하는 단말수단으로 전송하는 데이터수신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 시스템.
  13. 통신과 방송을 융합하여 서비스하는 방법에 있어서,
    (a) CATV 방송신호, 위성방송 신호를 수신하여 소정의 주파수 대역에 따라 RF 다중화하고 소정의 파장을 가지는 하나의 광 신호로 변환한 후, 인터넷 데이터 신호가 상기 소정의 파장과 서로 다른 파장으로 변환된 광 신호 및 상기 RF 신호로부터 변환된 광 신호를 다중화하는 단계;
    (b) 상기 다중화된 광신호를 전송하는 단계;
    (c) 상기 전송된 다중화된 광신호를 수신하여 각 광신호를 파장대역별로 역다중화하여 RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호와 인터넷 데이터 신호로 분리하고, RF 다중화된 CATV 방송신호 및 위성방송 신호를 주파수 대역이 다른 것을 이용하여 분리하는 단계; 및
    (d) 분리된 각 신호들을 대응하는 단말수단으로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    (a1) 상기 위성방송신호와 CATV 방송신호를 수신하여 각각 필터링하는 단계;
    (a2) 상기 필터링된 위성방송신호와 CATV 방송신호를 각각 주파수 대역에 따라 증폭하는 단계;
    (a3) 상기 증폭된 위성방송신호와 CATV 방송신호를 RF 다중화하는 단계; 및
    (a4) 상기 RF 다중화된 신호를 소정의 파장의 광신호로 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    (a5) 상기 (a4) 단계에서 변환된 광신호의 출력을 증폭하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 (c) 단계 전에, 가입자의 수를 확장하기 위해 상기 전송된 광신호를 입력으로 하여 확장된 수의 광신호로 분할하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 방법.
  17. 제13항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c1) 상기 역다중화되어 분리된 위성방송신호 및 CATV 방송신호가 다중화된 광신호를 RF 신호로 변환하는 단계; 및
    (d2) 상기 변환된 RF신호를 입력으로 하여 주파수 대역의 차이를 이용해서 위성방송신호와 CATV 방송신호를 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방송 융합 액세스 방법.
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