KR100729609B1

KR100729609B1 - 혼합 광동축망 환경에서 트랜스폰더를 이용하는 망관리시스템

Info

Publication number: KR100729609B1
Application number: KR1020060028819A
Authority: KR
Inventors: 강철지
Original assignee: (주)시그마옵티칼네트웍스; 강철지
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2007-06-21

Abstract

본 발명은 혼합 광동축망 환경에서 트랜스폰더를 이용하는 망관리 시스템으로서, 혼합 광동축망에서 트랜스폰더를 이용하여 효율적인 망관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따르는 혼합 광동축망 환경에서 트랜스폰더를 이용하는 망관리 시스템은 광신호와 알에프신호를 상호변환하는 광통신망 유닛, 변환된 알에프신호를 분기시키는 분기기, 분기 된 알에프신호의 감쇄치를 보상하는 간선분기 증폭기, 광통신망 유닛 및 간선분기 증폭기에서 발생하는 데이터를 가공하는 혼합 광동축망 관리시스템(Hybrid Fiber Coxial Network Management System; HMS)모듈과 가공된 데이터를 인터넷 데이터 패킷으로 변환하여 씨엠티에스로 전송하는 트랜스폰더로 구성된 HMS, 트랜스폰더에 아이피 주소를 할당하는 디에이치씨피 서버, 씨엠티에스에서 전송받은 인터넷 패킷을 처리하는 HMS서버 및 처리된 데이터를 저장하는 데이터베이스 서버로 구성된다.

본 발명에 따르면, 초고속 인터넷을 수행하기 위해 별도의 상향채널이 필요 없고, 신규 헤드엔드를 설치할 필요가 없으며 표준화된 혼합 광동축망 환경에서 표준화된 망관리 시스템을 제공하는 효과가 있다.

HFC, NMS, 시스템, DOCSIS, 트랜스폰더.

Description

혼합 광동축망 환경에서 트랜스폰더를 이용하는 망관리 시스템 {Network Management System Using Transponder in Hybrid Fiber Coaxial Cable Environment}

도 1은 종래의 망관리 시스템을 도시한 블록도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시스템을 도시한 블록도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 HMS의 구성을 도시한 블록도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 씨엠티에스 110 : 광송수신기

120 : 광통신망 유닛 130 : 간선분기 증폭기

140 : 분기기 150 : 가입자

160 : 트랜스폰더 161 : HMS모듈

162 : HMS 163 : HMS제어부

200 : 데이터베이스 서버 210 : HMS서버

220 : 디에이치씨피 서버 230 : 스위칭허브

본 발명은 혼합 광동축망 환경에서 트랜스폰더를 이용하는 망관리 시스템으로서, 더욱 상세하게는, 혼합 광동축망에서 서비스 공급자가 혼합 광동축망의 관리 및 제어를 위하여 독자적인 상향 채널이 필요 없고 광통신망 유닛과 간선분기 증폭기를 제어하는 트랜스폰더를 이용하는 망관리 시스템에 관한 것이다.

도 1은 종래의 혼합 광동축망 환경에서 주파수변조방식의 망관리 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.

종래에 초고속 인터넷망은 헤드엔드(1)에서 서비스를 광선로(4)와 혼합 광동축망(3)을 거쳐 동축케이블(5)로 연결된 사용자(2)에게 제공하였다.

즉, 종래의 인터넷망의 관리 시스템은 주파수변조(Frequency Shift Keying; 이하 FSK라고 함)방식 모뎀을 광통신망 유닛과 증폭기에 실장하여 단방향(다운스트림)방식의 시스템을 제공하였다. 그러나 이러한 방식은 독자적인 헤드엔드(1)와 상호 반응하는 FSK방식 모뎀으로 구축되므로 그 구축비용이 과도하다는 문제가 있었다.

또한, 종래의 망관리 시스템은 FSK방식을 이용하므로 상향 주파수 간섭현상이 발생할 여지가 있어 별도의 상향 주파수 채널을 설정하기 때문에 상향 채널의 고갈을 유발시키므로 초고속 인터넷 서비스를 시작하는 케이블 방송 공급자는 상향채널 확보라는 또 다른 문제를 갖게 되었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 점에 착안하여 창출된 것으로서, 혼합 광동축망 환경에서 닥시스 표준을 따르는 트랜스폰더와 광 네트워크 유닛 및 증폭기가 별도 의 상향 주파수 채널이 필요 없는 HMS모듈로 제어되고 신규 헤드엔드를 구축함으로써 소요되는 과도한 구축 비용 및 구축 시간을 대폭 절감하는 혼합 광동축망 환경에서의 표준화된 망관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 혼합 광동축망(Hybrid Fiber Coaxial Cable; 이하 HFC라고 함) 환경에서 트랜스폰더를 이용하는 망관리 시스템(Network Management System; 이하 NMS라고 함)에 따르면, 씨엠티에스(Cable Modem Termination System; 이하 CMTS라고 함)로 광신호를 송수신하는 광송수신기(OTR, Optic Transmitter Receiver; 이하 OTR이라고 함); OTR로 알에프신호를 광신호로 상호 변환하여 송수신하는 광통신망 유닛(Optical Network Unit, 이하 ONU라고 함); 변환된 알에프신호를 분기시키는 분기기(Tap-off); 분기 된 알에프신호의 감쇄치를 보상하는 간선분기 증폭기(Trunk Bridger Amplifier; 이하 TBA라고 함); ONU와 TBA에서 발생하는 상황정보를 인터넷 데이터 패킷으로 변환가공하여 CMTS로 전송하는 혼합 광동축망 관리시스템(HFC Network Management System; 이하 HMS라고 함)에 아이피 주소(IP Address)를 할당하는 디에이치씨피(Dynamic Host Configuration Protocol; 이하 DHCP라고 함) 서버, CMTS에서 전송받은 인터넷 패킷을 처리하는 HMS서버 및 처리된 데이터는 저장하는 데이터베이스 서버(이하 DB서버)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면 HMS는 ONU와 TBA에 내장되어 광신호레벨을 관리하고 알에프 절체수단을 사용하여 포트를 씨엔알 또는 절체하는 HMS모듈과 HMS모듈에서 생성된 데이터를 발송하는 트랜스폰더로 구성되어 HMS서버에 내장된 HMS제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 특징에 따르면 HMS제어부는 광파워를 관리하고 0, 10,40dBmV의 감쇄치를 주어 잡음신호를 감쇄시키거나 절체하고, 모듈 및 장비의 전원(Power Supply)을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하, 이상과 같은 구성요소 들을 포함하여 이루어진 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부 도면을 통하여 보다 구체적으로 살펴본다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 개념을 도시한다.

HMS(160)는 HMS모듈(161)과 트랜스폰더(162)로 구성되며, HMS모듈(161)에서 생성된 데이터를 트랜스폰더(162)를 통해 CMTS(100)로 전송하면, CMTS(100)는 데이터를 인터넷 데이터 패킷으로 전환하여 DHCP서버(220)와 HMS서버(210)로 전송한다. 이에 따라 DHCP서버(220)는 HMS(160)에 아이피 주소를 할당하여 관리하고, HMS서버(210)에서는 데이터베이스화하여 DB서버(200)에 저장하고, 이에 따라 HMS서버(210) 내의 HMS제어부(163)는 HMS모듈(161)을 제어한다.

HMS모듈(161)과 트랜스폰더(162)로 구성된 HMS(160)는 TBA(130)와 ONU(120)에 각각 내장되어 통신망 내의 광신호레벨을 관리하고, 포트에 0, 10, 40 dBmV 4가지의 알에프 절체수단을 사용하여 각 포트를 억압하며, 씨엔알(CNR, Carrier and Noise Riser) 또는 절체를 담당하는 역할을 한다.

OTR(110)은 ONU(120)와 광선로를 매개로 광신호를 송수신하고, ONU(120)는 OTR에서 수신받은 광신호를 알에프신호로 변환하여 동축케이블을 매개로 TBA(130) 로 송신한다. 여기서 TBA(130)는 분기기(140)에서 발생하는 분기손실을 보상하는 증폭기(AMP, Amplifier)이다. 즉, 가입자(150)에게 신호를 분기시켜주는 분기기(140)는 그 신호가 알에프일 경우 일정비율의 분기손실이 발생하게 되므로, TBA(130)는 일정비율로 감쇄되는 손실을 증폭을 해줌으로써 보상한다. 따라서, 분기기(140)에 의한 분기손실은 TBA(130)에서 보상되므로 가입자(150)는 안정된 신호레벨을 전송받을 수 있다. 바람직하게, 분기기(140)가 없다면 단일의 동축케이블 상에서 발생하는 전송손실만이 있으므로 일반적인 알에프 증폭기(RF AMP, Radio Frequency Amplifier)를 사용할 수 있다.

도 3은 HMS(160)의 구성을 보여주는 블록도이다.

HMS(160)는 HMS모듈(161)과 트랜스폰더(162)로 구성된다.

본 발명의 실시예의 HMS(160)는 범용 비동기 송수신(Universal Asynchronous Receiver Transmitter, 이하 UART라고 함) 프로토콜 환경을 적용하였다.

31 바이트(패킷)의 아스키-II 코드인 TX-포맷은 " SYNC + AD1 + AD2 + AD3 + AD4 + AD5 + AD6 + AD7 + AD8 + Check-Sum"의 형식으로 구성되며, SYNC는 동기를 맞추기 위한 영역으로 "$"(0x24)이다.

다음의 표 1은 AD1, AD2, AD3, AD4, AD5이 각각 가지는 -17.5볼트에서 +5볼트의 값과 대응되는 코드를 나타낸다.

볼트	코드
-17.0[v]	-170
-16.5[v]	-165
-16.0[v]	-160
-0.5[v]	-005
0[v]	sp000
0.5[v]	sp005
4.5[v]	sp045
5.0[v]	sp050 Max

참고로, 여기서 sp는 space code(0x20)를 의미한다.

AD6은 0볼트에서 +24볼트 사이의 값으로, 0볼트는 "0", 0.5볼트는 "5"와 같은 방식으로 24볼트는 “240”까지 0.5볼트당 "5"의 단위로 49개의 코드값 중 하나를 가진다.

AD7는 0볼트에서 +5볼트까지의 값 중 하나를 가지며 그 코드값은 아래의 표 2와 같다.

볼트	코드
0[v]	00(0x30+0x30)
0.5[v]	05(0x30+0x35)
1.0[v]	10(0x31+0x30)
1.5[v]	15(0x31+0x35)
~	~
4.0[v]	40
4.5[v]	40
5.0[v]	50 Max

AD8은 입력되는 AC 전압으로 0볼트에서 250볼트 값으로 아래의 표 3에 대응되는 코드값 중 하나를 가진다.

볼트	코드
0[v]	000
90[v]	090
110[v]	110
220[v]	220
250[v]	250 Max

Check-Sum은 AD1에서 AD8까지의 값이다. 예컨대 AD1은 -10.0볼트, AD2는 -5.0볼트, AD3은 0.5볼트, AD4는 3.5볼트, AD5는 0.5볼트, AD6는 24.0볼트, AD7은 4.0볼트, AD8은 220볼트의 값이 주어진다면, 표 1 내지 표 3까지의 코드값에 대응하여 "SYNC($)+-100+-050+sp005+sp035+sp005+240+40+220+Check-Sum(AB)"가 되어 HMS모듈(161)의 TX-포맷은 "$-100-050 005 035 00524040220AB"가 된다.

6 바이트(패킷)의 아스키-II 코드인 RX-포맷은 "SYNC+Data+Check-Sum"의 형식으로 구성되며, SYNC는 동기를 맞추기 위한 영역으로 "$"(0x24)이다.

Data 1은 Port 1 W/S로서 "L"은 -40dB에서 0볼트, -6dB에서 "M"은 1볼트이며 에러레인지(Error range)는 +0.2V ~ -0.2이다. 그리고 0dB에서 "H"는 5볼트 이며 에러레인지는 +0.2V ~ -0.5이다, Data 2는 Port 2 W/S, Data 3은 Port 3 W/S 및 Data 4는 Port 4 W/S "L", "M", "H"의 방식은 Data 1과 동일하다.

예컨대, RX-포맷은 SYNC($)+L+M+H+Check-Sum(FA)이므로 최종포맷은 "$LMHFA"가 된다.

HMS모듈(161)은 1초 주기로의 TX-포맷을 트랜스폰더(162)로 전송하고, 이에 따라, 트랜스폰더(162)는 100초 내에 RX-포맷을 HMS(160)로 전송한다. 만약, 모든 패킷정보가 1초 내에 도달하지 않는다면, TX, RX 데이터는 무효가 된다. 그러나 설치자는 임의로 1초에서 100초까지 조정할 수 있다.

만약, 모든 패킷정보가 1초 안에 도달하지 않는다면, TX, RX 데이터는 무효가 되고, TX(혹은 RX)의 양 바이트 구간이 20초가 넘어가도 TX, RX 데이터는 무효가 된다(최대 양 패킷 최대구간은 1초이며, 양 바이트의 최대구간은 20초이다).

또한, 모든 패킷은 “$”로 시작한다.

트랜스폰더(162)는 100초 이내에 ACK/NAK 데이터를 HMS모듈(161)로 전송하고, 트랜스폰더(162)가 100초 안에 HMS모듈(161)로 전송하지 않으면, HMS모듈(161)은 즉시 반복하여 전송한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 혼합 광동축망 환경에서 트랜스폰더를 이용하는 망관리 시스템의 실시예가 구성된다. 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면, 초고속 인터넷을 수행하기 위한 망관리 시스템에서 닥시스표준이 적용된 트랜스폰더와 ONU 및 증폭기가 HMS모듈로 제어되어 별도의 상향채널을 설정하지 않음으로써 주파수 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 효과가 있고, 기 운용중인 CMTS에 적용이 가능함으로 초고속 인터넷 서비스를 시작하기 위해 신규 헤드엔드를 설치할 필요가 없으므로 과도한 구축 비용 및 구축 시간을 대폭 절감하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 닥시스표준 밉(MIB, Management Information Base)을 채택 하였으므로 혼합 광동축망 환경에서의 표준화된 망관리 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

씨엠티에스(100)를 이용한 혼합 광동축망 환경의 망관리 시스템에 있어서,

상기 씨엠티에스(100)와 광신호를 송수신하는 광송수신기(110); 상기 광송수신기(110)와 알에프신호를 광신호로 상호 변환하여 송수신하는 광통신망 유닛(120); 변환된 알에프신호를 분기시키는 분기기(140); 상기 분기 된 알에프신호의 감쇄치를 보상하는 간선분기 증폭기(130); 상기 광통신망 유닛(120)과 상기 간선분기 증폭기(130)에서 발생하는 데이터를 인터넷 데이터 패킷으로 변환가공하여 씨엠티에스(100)로 전송하는 혼합 광동축망 관리시스템(160), 상기 혼합 광동축망 관리 시스템(160)에 아이피 주소를 할당하는 디에이치씨피 서버(220), 씨엠티에스(100)에서 전송받은 인터넷 패킷을 처리하는 혼합 광동축망 관리시스템 서버(210) 및 처리된 데이터를 저장하는 데이터베이스 서버(200)로 구성되는 것을 특징으로 하는 혼합 광동축망 환경에서 트랜스폰더를 이용하는 망관리 시스템.
제1항에 있어서 상기 혼합 광동축망 관리시스템(160)은 상기 광통신망 유닛(120)과 상기 간선분기 증폭기(130)에 내장되어 광신호레벨을 관리하고 알에프 절체수단을 사용하여 포트를 씨엔알 또는 절체하는 혼합 광동축망 관리시스템 모듈(161)과 상기 혼합 광동축망 관리시스템 모듈(161)에서 생성된 데이터를 발송하는 상기 트랜스폰더(162)로 구성되어 상기 혼합 광동축망 관리시스템 서버(210)에 내장된 혼합 광동축망 관리시스템 제어부(163)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하 는 혼합 광동축망 환경에서 트랜스폰더를 이용하는 망관리 시스템.
제2항에 있어서 상기 혼합 광동축망 관리시스템 제어부(163)는 광파워를 관리하고, 상기 혼합 광동축망 관리시스템 모듈(161)의 데이터 값에 따라 0, 10,40dBmV를 주어 잡음신호를 제어하며, 망관리 시스템을 구성하는 모듈 및 장비의 전원(Power Supply)을 제어하는 것을 특징으로 하는 혼합 광동축망 환경에서 트랜스폰더를 이용하는 망관리 시스템.