KR100709617B1 - 음성 및 데이터 신호 동시 전송 장치 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 4선으로 구성된 랜 케이블 또는 CPEV 케이블을 통하여 동시에 음성 전화 신호와 이더넷 신호를 동시에 전송하기 위한 것으로서, 기존에 음성 전화 전송을 위한 전화선 2선 및 이더넷 신호 전송을 위한 랜 케이블 4선을 하나로 결합하여 랜 케이블 또는 CPEV 케이블 4선을 통하여 음성 전화 신호와 이더넷 신호를 동시에 전송하는 하이브리드 장치이다. 이와 같은 신호 전송용 하이브리드는 별도의 전화 선로 구축이 필요 없으므로 설치 공사비를 절감할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 현장에 네트웍 장비 및 구내 전화 장비를 설치하는 경우 설치 요원들이 효율적으로 장비를 설치할 수 있어 경비 절감 효과가 크다.

특히, 본 발명에서 제안한 장치는 기존의 장치와 달리 별도의 전원을 제공할 필요없이 교환기에서 인입되는 전원을 이용하여 댁내에 설치된 전화기까지 링 신호를 전달한다는 점에서 경제적이며, 장치 설치가 용이한 장점이 있다.

음성, 데이터, 이더넷, 전화, 네트워크

Description

음성 및 데이터 신호 동시 전송 장치 및 시스템{Apparatus and system for transmitting voice signal with data(ethernet etc) signal using a cable}

도1은 본 발명에서 이루고자 하는 음성신호 및 이더넷 신호 동시 전송 하이브리드의 개념도이다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 장치의 구성도이다.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 장치의 상세 회로도이다.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 전면 사시도이다.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 후면 사시도이다.

도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 후면 사시도이다.

도7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티포트 하이브리드 장치의 전면 사시도이다.

도8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티포트 하이브리드 장치의 후면 사시도이다.

도9는 본 발명의 실시예에 따른 시스템 구성도이다.

도10은 본 발명에 다른 실시예에 따른 시스템 구성도이다.

본 발명은 음성 신호와 이더넷 신호를 하나의 랜 케이블 또는 CPEV 케이블을 통하여 전송하는 장치로서, 별도의 전화 선로를 구축할 필요가 없이 하나의 케이블을 이용하여 음성과 데이터를 동시에 처리할 수 있으며, 특히 구동을 위한 별도의 전원공급이 필요 없는 장치 및 시스템 에 관한 것이다.

일반적으로, 현재 대부분의 가정이나 사무실에서는 랜 케이블을 통하여 디지털 데이터 통신을 수행하고 있으며, 별도의 일반 전화선을 통하여 내/외부의 음성 아날로그 통신을 수행하고 있다. 즉, 초고속 인터넷이 보편화됨에 따라서 가정이나 사무실의 배선 공사에 있어서 전화선과 랜 케이블을 동시에 포설하는 것이 일반적이다.

이러한 경우 댁내에는 2선용 전화선선과 4선용 랜 케이블이 동시에 포설되게 되어 시설비용이 증가하게 되고, 유지비용 또한 2중으로 들어가는 문제점을 가지고 있다.

일부 선행 기술에서 이를 통합하여 하나의 케이블을 통해 음성과 데이터 신호를 동시에 전송할 수 있는 장치가 소개되고 있기는 하지만 이들의 장치 구동을 위하여 별도의 전원을 사용하고 있어 통합의 효용성이 반감되는 문제점을 가지고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 음성과 데이터 신호를 동시에 전송함에 있어서, 설치 및 구현이 용이한 음성 및 데이터 신호 동시 전송을 위한 장치 및 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 음성과 데이터 신호를 동시에 전송함에 있어서, 별도의 전원장치가 추가됨이 없이 동작할 수 있는 음성 및 데이터 신호 동시 전송을 위한 장치 및 시스템을 제공함에 있다.

본 발명은 음성 및 데이터 신호를 전송하기 위한 장치에 있어서, 전화라인이 연결된 2선/4선 트랜스포머, 2선/4선 트랜스포머에서 출력되는 신호를 입력받아 임피던스를 매칭시키는 임피던스매칭부, 임피던스 매칭부에서 출력되는 신호 및 데이터 신호를 입력받아 출력하고, 전화라인의 전력선 및 접지선이 각각의 2차측 센터텝에 여결된 송신 및 수신 트랜스포머를 구비함을 특징한다.

도1은 본 발명에서 이루고자 하는 음성신호 및 이더넷 신호 동시 전송 하이브리드의 개념도이고, 도2는 본 발명의 실시예에 따른 장치의 구성도이며, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 장치의 상세 회로도이고, 도4는 본 발명의 실시예에 따른 전면 사시도이며, 도5는 본 발명의 실시예에 따른 후면 사시도이고, 도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 후면 사시도이며, 도7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티포트 하이브리드 장치의 전면 사시도이고, 도8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티포트 하이브리드 장치의 후면 사시도이며, 도9는 본 발명의 실시예에 따른 시스템 구성도이고, 도10은 본 발명에 다른 실시예에 따른 시스템 구성도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 초고속 인터넷이 보편화됨에 따라서 건물의 구내 배선 공사에 있어서 전화선과 랜 케이블을 동시에 포설하는 것이 일반적이다. 이러한 경우 댁내에는 전화선 2선과 랜 케이블 4선이 동시에 포설되게 된다. 본 발명의 하이브리드는 랜 케이블 4선에 DC를 포함한 전화선 신호를 결합하여 전송하고 반대쪽에서는 이를 분리하여 주는 장치로서, 별도의 전화선을 포설하지 않도록 하는 장치이다.

도1은 본 발명에서 이루고자 하는 음성신호 및 이더넷 신호 동시 전송 하이브리드의 개념도이다. 도1에서 보는 바와 같이 음성 신호를 전송하는 전화선과 이더넷 신호를 전송하는 랜 케이블은 하이브리드에서 결합되어 4선 UTP 케이블 또는 CPEV 케이블을 통하여 전송된다. 따라서, 당초에는 전화선 2선 및 이더넷 랜 케이블 4선이 요구되는 케이블 포설 방식이 4선의 랜 케이블 또는 CPEV 케이블을 통하여 전송이 가능하다. 본 발명의 목적은 현재 널리 사용되고 있는 랜 케이블 또는 CPEV 케이블을 통하여 전화 신호와 이더넷 신호를 동시에 송신하는 장치를 제공하는 것이다.

도2는 본 발명에서 고안한 하이브리드 장치의 구성도이다. 먼저 RJ-11 커넥터를 통하여 연결된 전화선은 낙뢰 보호기를 통과한다. 낙뢰 보호기는 번개로부터 가입자 댁내의 회선을 보호하기 위한 회로이다. 낙뢰 보호기를 통과한 전화 신호는 2선/4선 하이브리드 회로(1)를 통과하면서 4선으로 분리된다. 이때 전화선을 통하여 입력된 DC 신호는 송신 임피던스 매칭 트랜스포머(4)로 전달된다.

4선으로 분리된 전화 신호는 브리지탭 감쇄기(2, 3)로 전달되어 임피던스를 매칭한다. 통상적으로 이더넷 신호 쪽의 임피던스는 100옴이며, 전화선로 쪽의 임피던스는 600옴이므로 이 두 신호를 결합하기 위해서는 양쪽의 임피던스를 매칭하여야 한다. 이러한 기능을 수행하는 회로가 브리지탭 감쇄기(3, 2)이다.

브리지탭 감쇄기(2, 3)를 통과한 전화신호는 각각 송신 임피던스 매칭 트랜스포머(4)와 수신 임피던스 매칭 트랜스포머(5)로 연결된다. 임피던스 매칭 트랜스포머(4, 5)에서는 이더넷 신호와 전화신호를 결합하는 기능을 수행한다. 송신 및 수신 임피던스 매칭 트랜스포머(4, 5)는 내선 쪽으로 연결되어 전화 신호와 이더넷 신호를 4선의 UTP 케이블 또는 CPEV 케이블을 통하여 송수신하게 된다.

도3은 본 발명에서 고안한 하이브리드 장치의 상세 회로도이다. 이더넷 신호는 TX+, TX-, RX+, RX-로 구성된다. 이 신호를 먼저 TX+,TX-와 RX+,RX-로 구분한다. TX+와 TX- 신호는 먼저 송신 임피던스 매칭 트랜스포머(4)로 연결된다. 마찬가지로 RX+와 RX- 신호는 수신 임피던스 매칭 트랜스포머(5)로 연결된다. 송신 및 수신 임피던스 매칭 트랜스포머(4, 5)는 2차 측에 Center Tap을 가지고 있어야 한다. 이는 전화선으로부터 들어온 -48V DC를 전달하기 위함이다. 또한 송신 및 수신 임피던스 매칭 트랜스포머(4, 5)는 최대 60mA의 DC(직류) 중첩 특성을 만족하도록 설계되어야 한다. 이러한 규격을 통하여 설계된 송신 및 수신 임피던스 매칭 트랜스포머(4, 5)는 전화국사내의 교환기에서 전화선로를 통하여 전달되어온 -48V DC 신 호를 랜 케이블 및 CPEV로 전달할 수 있다. 이러한 DC 전달을 통하여 가입자 댁내에 위치한 전화기의 RING을 울려줄 수 있다. 기존에 개발된 랜 케이블을 통하여 전화 신호와 이더넷 신호를 동시에 전송하는 장치는 이러한 DC 전달 기능이 없어 별도의 전원 어댑터 및 전원 공급장치를 이용하여야만 한다는 단점이 있었다. 본 발명에서는 별도의 전원 공급장치가 필요없이 교환기의 DC를 가입자 댁내에 위치한 전화기까지 전달하는 기능을 구현하였다.

도 3에서 보면 전화 신호는 2선/4선 하이브리드(1)를 구성하는 트랜스포머로 전달된다. 2선/4선 하이브리드(1)는 2차측이 분리되는 구조로 되어 있다. 마찬가지로 최대 60mA 이상의 DC 중첩 특성이 만족하도록 설계되어야 한다. 전화 신호는 1차측 트랜스포머에 전달되어 2차측으로 전달된다. 이때 -48V DC 및 접지는 각각 송신 및 수신 임피던스 매칭 트랜스포머(4, 5)의 2차측 Center Tap으로 전달된다.

2차측 트랜스포머로 전달된 전화신호는 각각 브리지탭 감쇄기(2, 3)로 인가된다. 전화선의 임피던스는 600옴이고, 이더넷 쪽의 임피던스는 100옴이다. 이러한 임피던스의 불일치를 해소하기 위해서 브리지탭 감쇄기(2, 3)에서는 이를 저항 값을 이용하여 매칭시켜 준다. 브리지탭 감쇄기를 통과한 전화 신호는 송신 및 수신 임피던스 매칭 트랜스포머(2, 3)에서 이더넷 신호와 결합되어 전송된다.

도4는 본 발명에서 고안한 하이브리드의 기구 전면 형상이다. 전면에는 국선으로부터 인입되는 전화선 포트(RJ-11)와 이더넷 포트(RJ-45) 커넥터가 위치하고 있다. 도 5는 하이브리드 기구 형상의 후면이다. 후면에는 내선으로 들어가는 RJ-45 커넥터가 위치하고 있다. 경우에 따라서 RJ-45 커넥터 대신 현장에서 작업의 편 이를 위해서 터미널 블록으로 대체할 수 있다. 이에 대한 형상은 도6에 나타나 있다. 도6은 RJ-45 커넥터 대신 터미널 블록으로 대체한 것으로서 현장에서 설치 기사들이 래핑툴을 이용하여 작업할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 하이브리드는 도6에 도시된 바와 같이 일체형으로 제작되어 있어 사무실이나 가정에 부착 사용할 수도 있으며, 월잭(wall jack)의 형태로 건물의 벽 속에 내장시킬 수도 있다.

도7은 여러 개의 포트를 갖는 멀티포트 하이브리드의 전면 형상이다. 도8은 여러 개의 멀티포트를 갖는 하이브리드의 후면 형상이다.

멀티포트 하이브리드는 건물의 MDF실이나 구내 단자함 등에 설치되어 전화선과 이더넷 선을 결합하는 용도로 사용된다. 또한 멀티포트 하이브리드는 일반적인 건물에서 인터넷을 위한 이더넷 스위치와 전화 서비스를 위한 구내 교환기가 동시에 설치되어 있는 경우 이러한 장비의 배선을 효율적으로 하는데 사용될 수 있다.

도9는 멀티포트 하이브리드(10)를 이용하여 구내 배선을 단순화하고 경비를 절감하는 실시예에 대한 것이다. 일반적으로 소형 건물의 내부에는 도 10에서 와 같은 구내교환기(50)가 설치되어 있으나 도 9에 설명된 것은 구내 교환기 없이 직통전화가 연결된 것을 예로 들었다. 이러한 전화선과 DSLM(40)을 이용하여 인터넷을 이용하는 예를 든 것이다. 전화기와 컴퓨터 쪽에는 싱글포크 하이브리드(20)가 각각 설치되어 있으며, 그 구조는 도3에서와 같이 되어 있다.

도10을 참조하면, 일반적으로 중대형 건물에는 음성 전화 서비스를 위한 광전송 장치(40)가 설치되어 있다. 이와 별도로 인터넷 서비스를 위한 이더넷 스위치(31)가 설치되어 있다. 현재의 방식은 전화선과 이더넷 케이블이 별도로 가입자 댁내까지 포설되는 방식으로 설치가 되어 있다. 본 발명의 멀티포트 하이브리드(10)를 이용하게 되면 이더넷 스위치(31)의 이더넷 포트와 구내 교환기(50)의 전화선 포트가 멀티포트 하이브리드(10)에서 결합되어 전송되므로 케이블 포설에 소요되는 비용을 절감할 수 있다. 도10은 구내교환기나 광전송장비(50)가 연결된 예를 든 것으로 여타의 구성은 도9와 유사하며, 상세한 설명은 생략한다.

한편, 기존에 건설된 건물의 경우는 요즘 건설되는 건물과 달리 구내 배선이 4선으로만 올라간 곳이 있다. 즉, 최근에 신축되는 건물의 경우는 당초 인터넷과 전화를 모두 고려하여 6~8 선 정도를 가입자 댁내에 포설하고 있다. 그러나 예전에 지어진 건물의 경우는 인터넷을 고려하지 않았으므로 전화를 서비스하기 위한 4선의 CPEV 케이블을 포설해 놓은 곳이 많다. 이러한 기축 건물에서 인터넷을 서비스하기 위해서는 별도의 랜 케이블을 포설하여야 한다. 기축 건물에 랜 케이블을 포설하는 것은 시간이 많이 소요되며 어려움이 많아 비용이 크게 증가한다. 따라서 통신 사업자들은 랜 케이블의 포설을 위해 가입자 댁내의 창문을 뚫어 케이블을 집어 넣는 방식을 취하고 있다. 이러한 방식은 가입자들에게서 건물의 미관을 해친다는 이유로 많은 불만을 제기 당하고 있다.

이러한 기축 건물에 본 발명의 하이브리드를 적용하는 경우 4선의 CPEV 케이블을 통하여 전화와 인터넷을 모두 서비스할 수 있으므로 가입자 댁내의 창문을 뚫어 공사할 필요가 없으며 별도의 랜 케이블을 포설할 필요가 없다. 따라서 설치의 효율을 증가하고 매우 경제적인 서비스를 할 수 있다는 장점이 있다.

이상의 설명에서 도9에 언급된 멀티포트 하이브리드(10) 장치는 전화신호와 데이터 신호를 합성하는 것으로 설명되었으나 이러한 기능에 이더넷 스위치 역할을 동시에 수행할 수 있도록 하나의 장치로 구성할 수 있으며, 컴퓨터 쪽에 설치되는 싱글포트 하이브리드(하이브리드: 20) 장치도 컴퓨터에 설치되는 모뎀의 기능이 포함되어 동작 할 수도 있다. 멀티포트 하이브리드장치(10)는 도3에 도시된 회로가 각각의 포트마다 구현된 것이다. 이렇게 할 경우 별도의 모뎀을 따로 구입하거나 설치할 필요가 없어 사용자 입장에서는 경제적이고 설치가 손쉬운 장점이 있다. 위에서 설명된 모뎀이나 스위칭 기능이 포함되어 있을 경우 장비 구내자의 입장에서 동일한 장비에 부가 기능이 있는 장비를 선택함으로써, 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

이상 상술한 바와 같은, 본 발명의 하이브리드는 전화선과 이더넷 케이블을 모두 설치하는 기존의 방식 대신 이더넷 케이블 또는 CPEV 케이블을 통하여 전화 신호와 이더넷 랜 신호를 동시에 전송함으로써 내선 공사비를 획기적으로 절감할 수 있으며, 네트웍 공사의 작업 효율성을 향상 시킬 수 있다. 도7에서 보는 바와 같이 하이브리드를 이용하게 되면 5가구에 대해서 서비스하는 경우 가구당 4선씩 20회선으로 전화와 인터넷을 서비스할 수 있도록 케이블 포설이 가능하다. 만일, 하이브리드를 사용하지 않는 경우에는 가구당 6선씩 5가구에 총 30 회선을 포설하여야 한다. 케이블 포설에 소요되는 비용과 설치 공사 비용을 감안하면 하이브리드를 이용하는 경우 경비를 절감할 수 있으며, 유지 보수도 용이하다. 더욱이 별도의 전원공급 없이 장치가 동작함으로 설치가 용이한 장점을 가지고 있다.

Claims (9)

1. 음성 및 데이터 신호를 전송하기 위한 장치에 있어서,

   전화라인을 입력으로하여 출력하는 2선/4선 트랜스포머;

   상기 2선/4선 트랜스포머에서 출력되는 4선 신호를 입력받아 전화라인 및 데이터 신호와의 임피던스를 매칭시키는 임피던스매칭부;

   상기 임피던스 매칭부에서 출력되는 신호 및 데이터 송신 신호가 1차측으로 연결되어 2차측으로 출력하고, 상기 전화라인의 전력선이 2차측의 센터텝에 연결된 송신 트랜스포머; 및,

   상기 임피던스 매칭부에서 출력되는 신호 및 데이터 수신 신호가 1차측으로 연결되어 2차측으로 출력하고, 상기 전화라인의 접지선이 2차측의 센터텝에 연결된 수신 트랜스포머를

   구비함을 특징으로 하는 음성 및 데이터 신호 동시 전송 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 임피던스 매칭부는,

   브리지텝 감쇄기를 구비함을 특징으로 하는 음성 및 데이터 신호 동시 전송 장치.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 데이터신호를 생성하는 모뎀을 더 구비함을 특징으로 하는 음성 및 데이터 신호 동시 전송 장치.
4. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 송신 및 수신 트랜스포머와, 상기 2선/4선 트랜스포머는,

   최대 60mA의 직류 중첩특성을 만족하는 것을 특징으로 하는 음성 및 데이터 신호 동시 전송 장치.
5. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 송신 및 수신트랜스포머에서 출력되는 신호는,

   CPEV 케이블 또는 RJ45 케이블에 의해 전달됨을 특징으로 하는 음성 및 데이터 신호 동시 전송 장치.
6. 음성 및 데이터 신호를 전송하기 위한 시스템에 있어서,

   이더넷 스위치;

   상기 이더넷 스위치로부터 연결된 데이터 라인과 전화라인이 연결되어 임피던스메칭을 수행하고, 상기 전화라인의 전력선 및 접지선을 트랜스포머의 2차측에 연결하여 음성 및 데이터 신호를 합성하도록 전화라인을 입력으로하여 출력하는 2선/4선 트랜스포머와, 상기 2선/4선 트랜스포머에서 출력되는 4선 신호를 입력받아 전화라인 및 데이터 신호와의 임피던스를 매칭시키는 임피던스매칭부와, 상기 임피던스 매칭부에서 출력되는 신호 및 데이터 송신 신호가 1차측으로 연결되어 2차측으로 출력하고, 상기 전화라인의 전력선이 2차측의 센터텝에 연결된 송신 트랜스포머 및, 상기 임피던스 매칭부에서 출력되는 신호 및 데이터 수신 신호가 1차측으로 연결되어 2차측으로 출력하고, 상기 전화라인의 접지선이 2차측의 센터텝에 연결된 수신 트랜스포머를 포트별로 구비한 멀티포트 하이브리드장치;

   상기 멀티포트 하이브리드 장치의 포트에 각각 연결되며, 상기 합성된 신호를 데이터와 음성으로 분리하는 다수의 싱글포트 하이브리드 장치;

   상기 싱글포트 하이브리드 장치에 연결된 컴퓨터; 및,

   상기 싱글포트 하이브리드 장치에 연결된 전화기

   를 구비함을 특징으로 하는 음성 및 데이터 신호 동시 전송 시스템.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 싱글포트 하이브리드 장치는,

   모뎀 기능을 구비하며, 컴퓨터에 내장 또는 외장으로 설치됨을 특징으로 하는 음성 및 데이터 신호 동시 전송 시스템.
8. 음성 및 데이터 신호를 전송하기 위한 시스템에 있어서,

   이더넷 스위칭 기능을 수행하며, 전화라인이 연결되어 데이터라인과의 임피던스메칭을 수행하고, 상기 전화라인의 전력선 및 접지선을 트랜스포머의 2차측에 연결하여 음성 및 데이터 신호를 합성하도록, 전화라인을 입력으로하여 출력하는 2선/4선 트랜스포머와, 상기 2선/4선 트랜스포머에서 출력되는 4선 신호를 입력받아 전화라인 및 데이터 신호와의 임피던스를 매칭시키는 임피던스매칭부와, 상기 임피던스 매칭부에서 출력되는 신호 및 데이터 송신 신호가 1차측으로 연결되어 2차측으로 출력하고, 상기 전화라인의 전력선이 2차측의 센터텝에 연결된 송신 트랜스포머 및, 상기 임피던스 매칭부에서 출력되는 신호 및 데이터 수신 신호가 1차측으로 연결되어 2차측으로 출력하고, 상기 전화라인의 접지선이 2차측의 센터텝에 연결된 수신 트랜스포머를 포트별로 구비한 멀티포트 하이브리드장치;

   상기 멀티포트 하이브리드 장치의 포트에 각각 연결되며, 상기 합성된 신호를 데이터와 음성으로 분리하는 다수의 싱글포트 하이브리드 장치;

   상기 싱글포트 하이브리드 장치에 연결된 컴퓨터; 및,

   상기 싱글포트 하이브리드 장치에 연결된 전화기

   를 구비함을 특징으로 하는 음성 및 데이터 신호 동시 전송 시스템.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 싱글포트 하이브리드 장치는,

   모뎀 기능을 구비하며, 컴퓨터에 내장 또는 외장으로 설치됨을 특징으로 하는 음성 및 데이터 신호 동시 전송 시스템.

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