KR100844316B1

KR100844316B1 - Hfc transmission network monitoring apparatus

Info

Publication number: KR100844316B1
Application number: KR1020070100582A
Authority: KR
Inventors: 백유현; 최상기; 김광수; 김선웅; 이태민
Original assignee: 주식회사 아진테크라인
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2008-07-07

Abstract

An HFC(Hybrid Fiber Coaxial) network monitoring apparatus is provided to speedily cope with an abnormal state by measuring the signal characteristics of downstream RF signals at the side of an HFC network element and transmitting the measured data to a head-end center so that an operator can confirm the signal characteristics in real time. An HFC network monitoring apparatus, installed in an HFC network element which relays signal transmission between a subscriber terminal and a head-end center in an HFC network, comprises a diplexer filter(410), an RF tuner, a signal level adjustment part, a baseband output part, a digital demodulation part(441), a signal level measurement part(450), and a network monitoring control part(460). The diplexer filter splits a service signal, transmitted through the HFC network, into a downstream RF signal and an upstream RF signal. The RF tuner carries out tuning for the downstream RF signal, converts the tuned RF signal into an IF signal, and outputs it. The signal level adjustment part adjust the IF signal at a preset signal level. The baseband output part extracts a baseband signal from the level-adjusted IF signal and outputs it. The digital demodulation part demodulates the extracted baseband signal. The signal level measurement part measures the signal level of the demodulated baseband signal. The network monitoring control part controls the RF tuner for the tuning of the downstream RF signal and the signal level measurement part for the measurement of the signal level of the baseband signal. A downstream signal processor(420) converts the downstream RF signal in a signal a digital modulating/demodulating unit(440) can process, and then outputs the converted signal.

Description

HFC Transmission Network Monitoring System {HFC TRANSMISSION NETWORK MONITORING APPARATUS}

본 발명은 HFC 전송망 감시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 HFC 망을 통해 연결되는 가입자 단말기와 헤드엔드 센터 간의 신호 전송을 중계하는 HFC 전송망 장치에 설치되어 헤드엔드 센터로부터 가입자 단말기로 전송되는 하향 RF 신호 및 헤드엔드 센터로 전송되는 상향 신호의 각각의 신호 레벨, 신호 대 잡음비, 비트 에러율 등과 같은 신호 특성을 HFC 전송망 장치 측에서 계측, 수집 및 가공하여 헤드엔드 센터에 제공할 수 있는 HFC 전송망 감시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an HFC transmission network monitoring apparatus, and more particularly, a downlink RF installed in an HFC transmission network apparatus for relaying signal transmission between a subscriber terminal connected to an HFC network and a headend center and transmitted from the headend center to the subscriber terminal. HFC transmission network monitoring device that can measure, collect, and process signal characteristics such as signal level, signal-to-noise ratio, bit error rate, etc. of signal and upstream signal transmitted to head-end center to head-end center It is about.

근래에 유무선 통합, 방송과 통신이 융합되는 광대역 통합망(BcN) 환경에서, 초고속 인터넷 서비스와 디지털 방송 서비스를 제공하기 위한 초고속 인프라의 가입자망 형태는 동선 기반의 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)/VDSL(Very high-data Digital Subscriber Line), 광-동축 혼합망인 HFC(Hybrid Fiber Coaxial) 및 광섬유 기반의 FTTH(Fiber To The Home) 등이 있다.In recent years, in the broadband integrated network (BcN) environment in which wired / wireless convergence, broadcasting and communication are converged, the subscriber network type of the high-speed infrastructure for providing high-speed Internet service and digital broadcasting service is copper line-based ASL (Asymmetric Digital Subscriber Line) / VDSL. (Very high-data Digital Subscriber Line), hybrid fiber-coaxial (HFC), and fiber-based Fiber To The Home (FTTH).

여기서, HFC(Hybrid Fiber Coaxial) 망은 광 케이블(Fiber cable)과 동축케 이블(Coaxial cable)을 혼합한 광-동축 혼합망으로서, 비디오, 데이터 및 음성과 같은 광대역 콘텐츠를 운송하기 위하여 망의 서로 다른 부분에서 광섬유 케이블과 동축 케이블을 함께 사용하는 통신 기술이다.Here, the HFC (Hybrid Fiber Coaxial) network is an optical-coaxial mixed network in which a fiber cable and a coaxial cable are mixed, and each other in the network for transporting broadband content such as video, data, and voice. In other parts, it is a communication technology that uses a combination of optical fiber cables and coaxial cables.

이러한 HFC 망은 광 케이블과 동축 케이블의 장점을 결합시켜 전송속도와 대역폭의 한계를 극복하고 있고, 양방향 특성이 뛰어나고 유지비용 및 시설비용이 저렴한 장점이 있어 근래에 널리 사용되고 있다.The HFC network overcomes the limitations of transmission speed and bandwidth by combining the advantages of optical and coaxial cables, and has been widely used in recent years because of its excellent bidirectional characteristics and low maintenance and facility costs.

현재의 케이블 TV 전송망이 HFC 망으로 대체되어 가는 추세인데, 하나의 유선 방송 지역을 여러 단위 셀(Cell)로 나누어 방송국에서 해당 단위 셀까지는 광섬유 케이블을 사용하고 해당 단위 셀에서 가입자까지는 동축 케이블을 사용하는 형태를 취하고 있다.The current cable TV transmission network is being replaced by HFC network, which divides one wire broadcasting area into several unit cells and uses fiber optic cable from the broadcasting station to the corresponding unit cell and coaxial cable from the unit cell to the subscriber. It takes a form to say.

HFC 망에서 사용되는 신호는 크게 상향과 하향으로 나눌 수 있는데, 하향 RF 신호는 헤드엔드 센터로부터 가입자 단말기 측으로 전송되는 신호로서, 일반적으로 54MHz ~ 870MHz(또는 1GHz)의 주파수 대역을 사용한다.Signals used in the HFC network can be divided into up and down, and the downlink RF signal is a signal transmitted from the headend center to the subscriber station, and generally uses a frequency band of 54MHz ~ 870MHz (or 1GHz).

HFC 망에서는 헤드엔드 센터와 가입자 단말기 간의 신호 전송을 중계하기 위한 광 노드 유니트(ONU : Optical Node Unit), 증폭기 및 무정전 전원공급장치(UPS : Uninterruptible Power Supply) 등과 같은 HFC 전송망 장치가 설치되며, 하나의 광 노드 유니트를 통해 연결되는 다수의 가입자 단말기가 하나의 셀(Cell)을 형성하게 된다.In the HFC network, an HFC transmission network device such as an optical node unit (ONU), an amplifier, and an uninterruptible power supply (UPS) for relaying signal transmission between a headend center and a subscriber station is installed. A plurality of subscriber stations connected through the optical node unit of the to form one cell (Cell).

그런데, 기존의 RF 통신망, 광 통신망 또는 랜 통신망을 운용하는 시스템에서, HFC 망이 널리 보급되는 추세에서 HFC 망을 관리하기 위한 기술이 미흡한 실정이다. 일 예로, 하향 RF 신호의 품질이 열악해지거나 나빠지는 경우, HFC 망을 구성하는 수많은 HFC 전송망 장치 중에서 어느 위치에서 품질이 열악해지거나 나빠지는지 확인할 수 없는 없다.However, in a system using an existing RF communication network, an optical communication network, or a LAN communication network, there is a lack of technology for managing an HFC network in a trend that HFC networks are widely used. For example, if the quality of the downlink RF signal is poor or worse, it is not possible to determine in which position the quality is poor or worse among the numerous HFC network devices constituting the HFC network.

현재, HFC 망을 관리하는 사업자 측에서는 하향 RF 신호의 품질에 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 기술자가 각 셀에 설치된 HFC 전송망 장치, 예를 들어 광 노드 유니트(ONU : Optical Node Unit)이나 증폭기를 스펙트럼 분석기를 이용하여 하나씩 체크하여 그 원인을 파악하고 있는 실정이다. 이와 같은 과정은 원인을 파악하는데 많은 시간이 소요되어 고객의 불만 사항으로 작용할 뿐만 아니라, 기술자들의 기술에 의존해야 하는 단점이 있다.Currently, when an operator managing an HFC network determines that an abnormality is caused in the quality of a downlink RF signal, a technician uses an HFC transmission network device installed in each cell, for example, an optical node unit (ONU) or an amplifier. It checks one by one using an analyzer and finds out the cause. This process takes a lot of time to identify the cause, which not only acts as a complaint to the customer, but also requires a dependency on the skills of technicians.

또한, 기존의 HFC 망 시스템에서, 케이블 사업자가 방송 및 초고속 인터넷, 인터넷 전화 서비스 등과 같이 HFC 망을 통한 서비스에서 상향 신호에 대하여 전송망 장치에서 그 신호 품질을 측정하고 평가할 수 있는 장치가 마련되어 있지 않았다.In addition, in the existing HFC network system, there is no device for the cable operator to measure and evaluate the signal quality in the transmission network device for the uplink signal in the service through the HFC network, such as broadcasting, high-speed Internet, Internet telephony services.

다만, 상향 신호에 대하여 헤드엔드 센터 측에 스펙트럼 분석 장비를 설치하여 모니터링 및 분석하는 방식을 수행하고 있었으나, 스펙트럼 분석 장비 자체가 고가이고, HFC 망을 구성하는 수많은 셀이나 노드 중에서 어느 위치에서 상향 신호의 품질이 열약해지는가를 헤드엔드 센터 측에 설치된 스펙트럼 분석 장비를 통해 확인하는 것은 불가능하다. However, although the spectrum analysis equipment was installed and monitored and analyzed for the uplink signal at the headend center side, the spectrum analysis equipment itself was expensive, and the uplink signal was located at any position among the numerous cells or nodes constituting the HFC network. It is not possible to determine whether the quality of the device is poor by using spectral analysis equipment installed at the headend center.

따라서, 본 발명은 HFC 망에서의 하향 RF 신호의 신호 특성, 예를 들어, 신호 레벨, 신호 대 잡음비, 비트 에러율 등을 HFC 전송망 장치 측에서 실시간으로 측정하고 이를 헤드엔드 센터로 전송해줌으로써, 하향 RF 신호의 신호 특성을 실시간으로 확인하여 이상 발생시 신속한 대처가 가능하게 하는 HFC 망 감시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention measures the signal characteristics of the downlink RF signal in the HFC network, for example, signal level, signal-to-noise ratio, bit error rate, etc. in real time at the HFC network apparatus side, and transmits it to the headend center. It is an object of the present invention to provide an HFC network monitoring device that enables quick response in the event of an error by checking the signal characteristics of the RF signal in real time.

또한, 헤드엔드 센터로 전송되는 상향 신호에 대한 신호 특성, 예를 들어, 신호 레벨, 신호 대 잡음비, 비트 에러율 등을 HFC 전송망 장치에서 계측 및 가공하여 이를 헤드엔드 센터로 전송해줌으로써, 고가의 장비를 사용하지 않고 상향 신호의 신호 특성이 열약해지는 위치를 HFC 전송망 장치 단에서 확인할 수 있는 HFC 망 감시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, expensive equipment by measuring and processing the signal characteristics of the uplink signal transmitted to the headend center, for example, signal level, signal-to-noise ratio, bit error rate, etc. in the HFC network device, and transmits it to the headend center. It is an object of the present invention to provide an HFC network monitoring apparatus capable of confirming a position at which a signal characteristic of an uplink signal is inferior without using the HFC transmission network apparatus.

상기 목적은 본 발명에 따라, HFC 망을 통해 연결되는 가입자 단말기와 헤드엔드 센터 간의 신호 전송을 중계하는 HFC 전송망 장치에 설치되어 상기 HFC 전송망 장치를 통해 상기 가입자 단말기로 전송되는 하향 RF 신호를 감시하는 HFC 전송망 감시장치에 있어서, 상기 HFC 망을 통해 전송되는 서비스 신호를 상기 하향 RF 신호와 상향 신호를 분리하는 다이플렉스 필터부와; 상기 다이플렉스 필터부를 통해 분리된 상기 하향 RF 신호를 채널별로 튜닝하고, 튜닝된 각 채널에 대한 하향 RF 신호를 기 설정된 레벨의 중간 주파수 신호로 변환하여 출력하는 RF 튜너부와; 상기 RF 튜너부로부터 출력되는 상기 중간 주파수 신호를 기 설정된 신호 레벨로 조절하는 신호레벨 조절부와; 상기 신호레벨 조절부에 의해 조절된 상기 중간 주파수 신호로부터 기저대역의 베이스밴드 신호를 추출하여 출력하는 기저대역 출력부와; 상기 기저대역 출력부로부터 출력되는 상기 베이스밴드 신호를 복조하는 디지털 복조부와; 상기 복조된 베이스밴드 신호의 신호 레벨을 측정하는 신호레벨 측정부와; 상기 RF 튜너부가 상기 하향 RF 신호를 각 채널별로 튜닝하도록 제어하고, 상기 신호레벨 측정부가 상기 각 채널에 대응하여 상기 디지털 복조부에 의해 복조된 상기 베이스밴드 신호의 신호 레벨을 측정하도록 제어하는 망 감시 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 HFC 전송망 감시장치에 의해 달성된다.According to the present invention, there is provided in the HFC transmission network device for relaying the signal transmission between the subscriber terminal and the head-end center connected via the HFC network to monitor the downlink RF signal transmitted to the subscriber terminal through the HFC transmission network device An HFC transmission network monitoring apparatus, comprising: a diplex filter unit separating a downlink RF signal and an uplink signal from a service signal transmitted through the HFC network; An RF tuner unit for tuning the downlink RF signal separated through the diplex filter unit for each channel and converting the downlink RF signal for each tuned channel into an intermediate frequency signal having a predetermined level; A signal level adjusting unit for adjusting the intermediate frequency signal output from the RF tuner unit to a preset signal level; A baseband output unit for extracting and outputting a baseband baseband signal from the intermediate frequency signal adjusted by the signal level adjusting unit; A digital demodulator for demodulating the baseband signal output from the baseband output unit; A signal level measuring unit measuring a signal level of the demodulated baseband signal; A network monitoring unit configured to control the RF tuner unit to tune the downlink RF signal for each channel, and to control the signal level measurement unit to measure a signal level of the baseband signal demodulated by the digital demodulator in response to each channel. It is achieved by the HFC transmission network monitoring device comprising a control unit.

여기서, 상기 신호레벨 조절부는, 상기 RF 튜너부로부터 출력되는 상기 중간 주파수 신호 중 기 설정된 주파수 대역 이외의 신호를 제거하는 SAW 필터부와; 상기 SAW 필터부로부터 출력되는 상기 중간 주파수 신호를 기 설정된 신호 레벨로 조절하는 자동 이득 제어부를 포함할 수 있다.Here, the signal level control unit, SAW filter unit for removing a signal other than a predetermined frequency band of the intermediate frequency signal output from the RF tuner unit; It may include an automatic gain control unit for adjusting the intermediate frequency signal output from the SAW filter unit to a predetermined signal level.

그리고, 상기 기저대역 출력부는, 상기 자동 이득 제어부에 의해 조절된 상기 중간 주파수 신호 중 캐리어 신호를 제거하여 상기 베이스밴드 신호를 출력하는 주파수 혼합부와; 상기 주파수 혼합부로부터 출력되는 상기 베이스밴드 신호 중 잡음 성분을 제거하는 저대역 통과 필터를 포함할 수 있다.The baseband output unit may include: a frequency mixing unit configured to remove the carrier signal from the intermediate frequency signal adjusted by the automatic gain control unit and output the baseband signal; The baseband signal output from the frequency mixer may include a low pass filter for removing noise components.

여기서, 상기 망 감시 제어부는 상기 디지털 복조부에 의해 복조된 디지털 형태의 상기 베이스밴드 신호에 기초하여 상기 하향 RF 신호의 비트에러율 및 신호 대 잡음비 중 적어도 어느 하나를 측정할 수 있다.The network monitoring controller may measure at least one of a bit error rate and a signal-to-noise ratio of the downlink RF signal based on the baseband signal in a digital form demodulated by the digital demodulator.

그리고, 상기 망 감시 제어부는, 상기 RF 튜너부가 상기 하향 RF 신호를 각 채널별로 튜닝하도록 제어하는 튜닝 제어부와; 상기 헤드엔드 센터의 케이블모뎀종단장치(CMTS : Cable Modem Termination System)로부터의 요청에 따라 상기 RF 튜너부의 튜닝이 수행되도록 상기 튜닝 제어부를 제어하고, 상기 비트에러율 및 상기 신호 대 잡음비를 측정하는 DOCSIS 기반의 맥 제어부와; 상기 신호레벨 측정부에 의해 측정된 상기 신호 레벨과 상기 맥 제어부에 의해 측정된 상기 비트에러율 및 상기 신호 대 잡음비를 가공하는 데이터 정합부를 포함할 수 있다.The network monitoring controller may further include: a tuning controller configured to control the RF tuner to tune the downlink RF signal for each channel; DOCSIS-based control of the tuning control unit so that the tuning of the RF tuner is performed according to a request from a cable modem termination system (CMTS) of the headend center, and measuring the bit error rate and the signal-to-noise ratio Mac control unit; And a data matching unit configured to process the signal level measured by the signal level measuring unit, the bit error rate measured by the MAC control unit, and the signal to noise ratio.

그리고, 상기 데이터 정합부에 의해 가공된 데이터 신호를 변조하는 디지털 변조부와; 상기 디지털 변조부에 의해 변조된 상기 데이터 신호 중 기 설정된 상향 주파수 대역을 통과시키는 상향 저대역 통과 필터와; 상기 상향 저대역 통과 필터를 통과한 상기 데이터 신호를 증폭하는 파워 앰프부를 더 포함하며, 상기 맥 제어부는 상기 데이터 신호가 상기 디지털 변조부, 상기 상향 저대역 통과 필터 및 상기 파워 앰프부를 거쳐 상기 다이플렉스 필터부를 통해 상기 헤드엔드 센터로 전송되도록 제어할 수 있다.A digital modulator for modulating the data signal processed by the data matcher; An uplink low pass filter configured to pass a preset uplink frequency band among the data signals modulated by the digital modulator; And a power amplifier section configured to amplify the data signal passing through the uplink low pass filter, wherein the MAC controller is configured to pass the data signal through the digital modulator, the uplink low pass filter, and the power amplifier section. The filter unit may be controlled to be transmitted to the headend center.

여기서, 상기 RF 튜너부로부터 출력되는 상기 중간 주파수 신호는 43.75MHz의 6MHz 대역폭을 가질 수 있다.Here, the intermediate frequency signal output from the RF tuner unit may have a 6MHz bandwidth of 43.75MHz.

한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 실시 형태에 따라, HFC 망을 통해 연결되는 가입자 단말기와 헤드엔드 센터 간의 신호 전송을 중계하는 HFC 전송망 장치에 설치되어 상기 헤드엔드 센터로 전송되는 상향 신호를 감시하는 HFC 전송망 감시장치에 있어서, 상기 헤드엔드 센터로 전송되는 상기 상향 신호의 신호레벨을 측정하 는 신호레벨 측정부와; 상기 상향 신호의 신호레벨에 대한 상향 데이터 신호를 변조하는 디지털 변조부와; 상기 디지털 변조부에 의해 변조된 상기 상향 데이터 신호 중 기 설정된 상향 주파수 대역을 통과시키는 상향 저대역 통과 필터와; 상기 상향 저대역 통과 필터를 통과한 상기 상향 데이터 신호를 증폭하는 파워 앰프부와; 상기 HFC 망을 통해 송수신되는 신호 중 상기 상향 데이터 신호와 하향 RF 신호를 분리하여 상기 상향 데이터 신호를 상기 헤드엔드 센터로 전송하는 다이플렉스 필터부를 포함할 수 있다.On the other hand, the above object is installed in the HFC transmission network device for relaying the signal transmission between the subscriber terminal and the headend center connected via the HFC network according to another embodiment of the present invention for monitoring the uplink signal transmitted to the headend center An HFC transmission network monitoring apparatus, comprising: a signal level measuring unit for measuring a signal level of the uplink signal transmitted to the headend center; A digital modulator for modulating an uplink data signal with respect to a signal level of the uplink signal; An uplink low pass filter configured to pass a preset uplink frequency band among the uplink data signals modulated by the digital modulator; A power amplifier unit amplifying the uplink data signal passing through the uplink low pass filter; The HFC network may include a diplex filter unit for separating the uplink data signal and the downlink RF signal and transmitting the uplink data signal to the headend center.

그리고, 상기 디지털 변조부, 상기 파워 앰프부, 및 상기 다이플렉스 필터부를 제어하여 상기 헤드엔드 센터에 마련된 케이블모뎀종단장치(CMTS : Cable Modem Termination System)와 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) 규격에 따라 통신 링크를 형성하는 망 감시 제어부를 더 포함하며; 상기 케이블모뎀종단장치(CMTS : Cable Modem Termination System)는 상기 헤드엔드 센터로 유입되는 상향 신호에 대한 신호 대 잡음비 및 비트에러율을 측정하여 상기 망 감시 제어부로 전송하며; 상기 망 감시 제어부는 상기 신호 대 잡음비 및 상기 비트에러율이 상기 상향 데이터 신호에 포함되어 변조되도록 상기 디지털 변조부를 제어할 수 있다.The digital modulation unit, the power amplifier unit, and the diplex filter unit are controlled to comply with the cable modem termination system (CMTS) and data over cable service interface specification (DOCSIS) standards provided at the head end center. Further comprising a network monitoring controller for forming a communication link accordingly; The cable modem termination system (CMTS) measures a signal-to-noise ratio and a bit error rate for an upstream signal flowing into the headend center and transmits the signal to a network monitoring controller; The network monitoring controller may control the digital modulator to modulate the signal-to-noise ratio and the bit error rate by being included in the uplink data signal.

그리고, 상기 망 감시 제어부는, 상기 신호레벨 측정부에 의해 측정된 상기 신호레벨과, 상기 케이블모뎀종단장치(CMTS : Cable Modem Termination System)로부터 전송되는 상기 신호 대 잡음비 및 상기 비트에러율을 추출하는 상향 신호 품질 추출부와; 상기 상향 신호 품질 추출부에 의해 추출된 상기 신호레벨, 상기 비 트 에러율 및 상기 신호 대 잡음비를 가공하여 상기 상향 데이터 신호를 생성하는 데이터 정합부와; 상기 케이블모뎀종단장치(CMTS : Cable Modem Termination System)와 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) 규격에 따라 통신 링크를 형성하며, 상기 데이터 정합부에 의해 생성된 상기 상향 데이터 신호가 상기 디지털 변조부, 상기 상향 저대역 통과 필터, 상기 파워 앰프부 및 상기 다이플렉스 필터부를 통해 상기 헤드엔드 센터로 전송하는 맥 제어부를 포함할 수 있다.The network monitoring controller extracts the signal level measured by the signal level measuring unit and the signal-to-noise ratio and the bit error rate transmitted from the cable modem termination system (CMTS). A signal quality extraction unit; A data matching unit for processing the signal level, the bit error rate, and the signal-to-noise ratio extracted by the uplink signal quality extraction unit to generate the uplink data signal; A communication link is formed according to the cable modem termination system (CMTS) and a data over cable service interface specification (DOCSIS) standard, wherein the uplink data signal generated by the data matching unit is the digital modulator; It may include a MAC control unit for transmitting to the headend center through the uplink low-pass filter, the power amplifier unit and the diplex filter unit.

본 발명에 따르면, 헤드엔드 센터로부터 가입자 단말기로 전송되는 하향 RF 신호의 전 대역(또는 전 채널)에 대하여 신호 레벨, 비트에러율 및 신호대 잡음비의 측정이 가능한 HFC 전송망 감시장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided an HFC network monitoring apparatus capable of measuring signal levels, bit error rates, and signal-to-noise ratios for all bands (or all channels) of a downlink RF signal transmitted from a headend center to a subscriber station.

또한, HFC 전송망 감시장치가 HFC 전송망 장치에 설치되고, 측정된 데이터들을 헤드엔드 센터로 전송해줌으로써, 기존의 측정 방식인 기술자가 직접 HFC 전송망 장치가 설치된 위치에 가서 측정하여야 하는 불편함을 제거함과 동시에 하향 RF 신호의 신호 특성을 실시간으로 확인하여 이상 발생시 신속한 대처가 가능하게 된다.In addition, the HFC transmission network monitoring device is installed in the HFC transmission network device and transmits the measured data to the headend center, eliminating the inconvenience that a technician, a conventional measurement method, needs to go to the location where the HFC transmission network device is installed and measure. At the same time, the signal characteristics of the downlink RF signal can be checked in real time so that a quick response can be made in case of an abnormality.

또한, 헤드엔드 센터로 전송되는 상향 신호에 대한 신호 특성, 예를 들어, 신호 레벨, 신호 대 잡음비, 비트 에러율 등을 HFC 전송망 장치에서 계측 및 가공하여 이를 헤드엔드 센터로 전송해줌으로써, 고가의 장비를 사용하지 않고 상향 신 호의 신호 특성이 열약해지는 위치를 HFC 전송망 장치 단에서 확인할 수 있는 HFC 망 감시장치가 제공된다.In addition, expensive equipment by measuring and processing the signal characteristics of the uplink signal transmitted to the headend center, for example, signal level, signal-to-noise ratio, bit error rate, etc. in the HFC network device, and transmits it to the headend center. An HFC network monitoring apparatus is provided that can identify a position at which a signal characteristic of an uplink signal is inferior without using an HFC transmission network apparatus.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 HFC 망 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, HFC 망 시스템은 헤드엔드 센터(1)와, HFC 전송망 장치(3) 및 가입자 단말기(5)를 포함한다.1 is a diagram illustrating a configuration of an HFC network system according to the present invention. As shown in the figure, the HFC network system includes a headend center 1, an HFC transmission network device 3 and a subscriber station 5.

헤드엔드 센터(1)는 헤드엔드 모듈레이터(11), 케이블모뎀종단장치(14)(CMTS : Cable Modem Termination System), 광 송신기(12) 및 광 수신기(13)를 포함할 수 있다. 헤드엔드 모듈레이터(11)로부터 생성된 하향신호는 광 송신기(12)를 거쳐 HFC 전송망 장치(3)로 전달되어 각 가입자 단말기(5)로 제공된다. 그리고, 광 수신기(13)는 가입자 단말기(5)로부터 HFC 전송망 장치(3)를 거쳐 올라오는 상향 신호를 수신한다.The head end center 1 may include a head end modulator 11, a cable modem termination device 14 (CMTS: Cable Modem Termination System), an optical transmitter 12, and an optical receiver 13. The downlink signal generated from the headend modulator 11 is transmitted to the HFC transmission network device 3 via the optical transmitter 12 and provided to each subscriber station 5. The optical receiver 13 receives an uplink signal coming from the subscriber station 5 via the HFC transmission network device 3.

케이블모뎀종단장치(14)는 방송용 HFC 망을 인터넷 망과 연결시켜 준다. 여기서, 케이블모뎀종단장치(14)는 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) 규격에 따라 동작하며, HFC 망을 통해 초고속 인터넷 서비스를 위한 신호를 전송한다.The cable modem termination device 14 connects the broadcast HFC network with the Internet network. Here, the cable modem termination device 14 operates according to the DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) standard, and transmits a signal for high-speed Internet service through the HFC network.

케이블모뎀종단장치(14)를 통해 제공되는 초고속 인터넷 서비스를 위한 신호는 1024/512/256/64 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)의 베이스벤드 심볼률 5.056941 또는 5.306537 Msysm/sec의 심볼률을 가지며, 6MHz 대역의 디지털 전송신호이다. 또한, 초고속 인터넷 서비스를 위한 신호는 43.75MHz의 중간 주파수 캐리어 신호로 1차 변환되고, 최종적으로 다시 54MHz ~ 870MHz(또는 1GHz, 이하 동일)의 대역 중 1개의 높은 캐리어 주파수로 2차 변환되어 하향 RF 신호로 HFC 망을 통해 전송된다.The signal for the high-speed Internet service provided through the cable modem termination device 14 has a baseband symbol rate of 5.056941 or 5.306537 Msysm / sec of 1024/512/256/64 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) and a 6MHz band. Is a digital transmission signal. In addition, the signal for the high-speed Internet service is first-converted to a 43.75MHz intermediate frequency carrier signal, and finally second-converted to a higher carrier frequency in one of the bands 54MHz to 870MHz (or 1GHz, below) and then downlink RF Signal is transmitted through HFC network.

한편, 헤드엔드 센터(1)는 헤드엔드 센터(1)의 각 구성을 모니터링하고 관리하는 센터관리서버(16)가 마련될 수 있으며, 센터관리서버(16)는 후술할 HFC 전송망 감시장치(40)로부터 하향 RF 신호 및 상향 신호에 대한 계측 결과를 수신함으로써, 하향 RF 신호 및 상향 신호에 대한 신호 상태를 파악하게 된다.On the other hand, the head-end center 1 may be provided with a center management server 16 for monitoring and managing each configuration of the head-end center 1, the center management server 16 is HFC transmission network monitoring device 40 to be described later By receiving the measurement results for the downlink RF signal and the uplink signal from), it is possible to determine the signal state of the downlink RF signal and the uplink signal.

한편, HFC 전송망 장치(3)는 광 노드 유니트(ONU : Optical Node Unit)(30) 및 망 증폭부(31)를 포함할 수 있다.The HFC transmission network device 3 may include an optical node unit (ONU) 30 and a network amplifier 31.

광 노드 유니트(30)는 헤드엔드 센터(1)로부터 전송되는 광신호를 전기적 신호로 변환하여 가입자 단말기(5)로 전송한다. 여기서, HFC 망은 헤드엔드 센터(1)로부터 광 노드 유니트(30)까지는 광 케이블(Fiber cable)로 연결되고, 광 노드 유니트(30)로부터 망 증폭부(31)를 거쳐 각 가입자 단말기(5)까지는 동축 케이블(Coaxial cable)로 연결되는 구성을 갖는다.The optical node unit 30 converts the optical signal transmitted from the headend center 1 into an electrical signal and transmits it to the subscriber station 5. Here, the HFC network is connected to the optical node unit 30 from the head end center 1 by a fiber cable, and each subscriber station 5 through the network amplifier unit 31 from the optical node unit 30. Up to have a configuration connected by a coaxial cable (Coaxial cable).

망 증폭부(31)는 광 노드 유니트(30)로부터 출력되는 전기적 신호가 각 가입자 단말기(5)로 전달 가능하도록 증폭한다. 여기서, 광 노드 유니트(30) 및 망 증폭부(31)는 무정전 전원공급장치(UPS : Uninterruptible Power Supply)(32)로부터 공급된 전원을 이용하여 동작한다.The network amplifier 31 amplifies the electrical signal output from the optical node unit 30 so as to be transmitted to each subscriber station 5. Here, the optical node unit 30 and the network amplifier 31 operate using power supplied from an uninterruptible power supply (UPS) 32.

여기서, 하나의 광 노드 유니트(30)는 다수의 가입자 단말기(5)를 관리하며, 하나의 광 노드 유니트(30)가 본 발명에 따른 HFC 전송망 시스템에서 하나의 셀(Cell)을 구성하게 된다.Here, one optical node unit 30 manages a plurality of subscriber stations 5, and one optical node unit 30 constitutes one cell in the HFC transmission network system according to the present invention.

한편, HFC 전송망 장치(3)에는 헤드엔드 센터(1)로부터 가입자 단말기(5)로 전송되는 하향 RF 신호 및/또는 상향 신호의 신호 특성을 계측하기 위한 HFC 전송망 감지장치(40)가 설치된다. 본 발명에서는 HFC 전송망 감시장치(40)가 각 광 노드 유니트(30), 망 증폭부(31) 및 무정전 전원공급장치(32)에 설치되는 것을 일 예로 하고 있으나, 광 노드 유니트(30), 망 증폭부(31) 및 무정전 전원공급장치(32) 중 적어도 어느 한 곳에 설치될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, the HFC transmission network device 3 is provided with an HFC transmission network sensing device 40 for measuring signal characteristics of the downlink RF signal and / or the uplink signal transmitted from the headend center 1 to the subscriber station 5. In the present invention, the HFC transmission network monitoring device 40 is installed in each of the optical node unit 30, the network amplifier 31 and the uninterruptible power supply device 32, but the optical node unit 30, the network Of course, it can be installed in at least one of the amplifier 31 and the uninterruptible power supply (32).

이하에서는, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 HFC 전송망 감시장치(40)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the HFC transmission network monitoring apparatus 40 according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 2.

본 발명에 따른 HFC 전송망 감시장치(40)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 다이플렉스(Diplex) 필터부(410), 하향신호 처리부(420), 상향신호 처리부(430), 디지털 변/복조부(440), 신호레벨 측정부(450) 및 망 감시 제어부(460)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the HFC transmission network monitoring apparatus 40 according to the present invention includes a diplex filter unit 410, a downlink signal processor 420, an uplink signal processor 430, and a digital conversion / decompression. A grandfather 440, a signal level measuring unit 450 and a network monitoring control unit 460.

다이플렉스 필터부(410)는 HFC 망을 통해 서비스되는 신호를 하향 RF 신호와 상향 RF 신호로 분리한다. 즉, 다이플렉스 필터부(410)는 54MHz ~ 870MHz의 하향 RF 신호와 5MHz ~ 42MHz의 상향 RF 신호가 상호 간섭없이 송수신될 수 있도록 대역 저지 또는 대역 통과를 수행함으로써 서비스 신호를 상향 RF 신호와 하향 RF 신호로 분리한다.The diplex filter unit 410 separates the signal serviced through the HFC network into a downlink RF signal and an uplink RF signal. That is, the diplex filter unit 410 performs a band stop or band pass so that the downlink RF signal of 54 MHz to 870 MHz and the uplink RF signal of 5 MHz to 42 MHz can be transmitted and received without mutual interference. Separate by signal.

하향신호 처리부(420)는 다이플렉스 필터부(410)로부터 출력되는 하향 RF 신호를 디지털 변/복조부(440)가 처리 가능한 신호로 변환하여 출력한다. 여기서, 하향신호 처리부(420)는 망 감시 제어부(460)의 제어에 따라 하향 RF 신호를 채널별로 튜닝하여 디지털 변/복조부(440)로 전송할 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.The downlink signal processor 420 converts the downlink RF signal output from the diplex filter unit 410 into a signal that can be processed by the digital modulator / demodulator 440 and outputs the converted signal. Here, the downlink signal processor 420 may tune the downlink RF signal for each channel according to the control of the network monitoring controller 460 and transmit the downlink RF signal to the digital modulation / demodulation unit 440, which will be described later.

상향신호 처리부(430)는 디지털 변/복조부(440)의 후술할 디지털 변조부(442)의 의해 변조된 상향 신호, 예컨대, 후술할 상향 데이터 신호가 잡음 등이 제거된 상태에서 헤드엔드 센터(1)로 전송 가능하도록 변환하여 다이플렉스 필터부(410)로 출력하며, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.The uplink signal processor 430 is a head-end center (eg, an uplink signal modulated by the digital modulator 442 of the digital modulator / demodulator 440, ie, an uplink data signal to be described later, in which noise is removed). 1) is converted into a transmission possible to output to the diplex filter unit 410, a detailed description thereof will be described later.

디지털 변/복조부(440)는 하향신호 처리부(420)로부터 출력되는 신호를 복조하고, 상향신호 처리부(430)로 출력될 신호를 변조한다. 여기서, 본 발명에 따른 디지털 변/복조부(440)는 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식 또는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식의 변조 또는 복조를 수행하는 것을 일 예로 한다.The digital modulator / demodulator 440 demodulates a signal output from the downlink signal processor 420 and modulates a signal to be output to the uplink signal processor 430. Here, the digital modulator / demodulator 440 according to the present invention performs modulation or demodulation of a quadrature amplitude modulation (QAM) method or a quadrature phase shift keying (QPSK) method.

복조부(45)는 기저대역 출력부(425)로부터 출력되는 베이스밴드 신호를 복조한다. 본 발명에서는 디지털 복조부(441)가 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 복조를 수행하는 것을 일 예로 한다.The demodulator 45 demodulates the baseband signal output from the baseband output unit 425. In the present invention, for example, the digital demodulator 441 performs quadrature amplitude modulation (QAM) demodulation.

신호레벨 측정부(450)는 디지털 변/복조부(440)의 디지털 복조부(441)로부터 출력되는 신호의 신호 레벨을 측정한다. 그리고, 신호레벨 측정부(450)는 디지털 변/복조부(440)의 디지털 변조부(442)에 의해 변조되어 헤드엔드 센터(1)로 전송된 상향 신호의 신호레벨을 측정한다.The signal level measuring unit 450 measures a signal level of a signal output from the digital demodulator 441 of the digital demodulator / demodulator 440. The signal level measuring unit 450 measures the signal level of the uplink signal modulated by the digital modulator 442 of the digital modulator / demodulator 440 and transmitted to the headend center 1.

망 감시 제어부(460)는 본 발명에 따른 HFC 망 감시장치의 상술한 구성들의 재 기능을 전체적으로 제어하며, 헤드엔드 센터(1)와 통신 링크를 형성하여 하향 RF 신호의 수신 및 상향 신호의 전송을 제어한다.The network monitoring controller 460 generally controls the re-function of the above-described components of the HFC network monitoring apparatus according to the present invention, and forms a communication link with the headend center 1 to receive the downlink RF signal and transmit the uplink signal. To control.

이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 HFC 망 감시장치에 따라 하향 RF 신호의 신호 특성을 계측하는 구성에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a configuration of measuring signal characteristics of the downlink RF signal according to the HFC network monitoring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

본 발명에 따른 HFC 망 감시장치의 하향신호 처리부(420)는, 도 3에 도시된 바와 같이, RF 튜너부(421), 신호레벨 조절부(422) 및 기저대역 출력부(425)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the downlink signal processor 420 of the HFC network monitoring apparatus according to the present invention includes an RF tuner 421, a signal level controller 422, and a baseband output unit 425. .

RF 튜너부(421)는 망 감시 제어부(460)의 제어에 따라 다이플렉스 필터부(410)를 분리된 하향 RF 신호를 채널별로 튜닝하고, 튜닝된 각 채널에 대한 하향 RF 신호를 기 설정된 레벨의 중간 주파수 신호로 변환하여 출력한다.The RF tuner 421 tunes the diplex filter unit 410 by separating the downlink RF signal for each channel according to the control of the network monitoring controller 460 and adjusts the downlink RF signal for each tuned channel at a preset level. Converts to an intermediate frequency signal and outputs it.

보다 구체적으로 설명하면, RF 튜너부(421)는 54MHz ~ 870MHz 대역의 하향 RF 신호를 6MHz의 채널 단위로 디지털적으로 주파수를 가변함으로써, 하향 RF 신호를 튜닝한다. 여기서, 본 발명에 따른 HFC 전송망 감시장치(40)가 초고속 인터넷 서비스를 위한 신호를 계측하는 경우, 초고속 인터넷 채널 대역인 88MHz ~ 870MHz 대역의 하량 RF 신호를 6MHz 대역 단위의 채널로 채널 스캔을 수행함으로써, 하향 RF 신호를 튜닝한다.More specifically, the RF tuner 421 tunes the downlink RF signal by digitally varying the frequency of the downlink RF signal in the 54 MHz to 870 MHz band in 6 MHz channel units. Here, when the HFC transmission network monitoring device 40 according to the present invention measures the signal for the high-speed Internet service, by performing a channel scan of the low-frequency RF signal of the 88MHz ~ 870MHz band of the high-speed Internet channel band in the channel of 6MHz band unit Tune the downlink RF signal.

그리고, RF 튜너부(421)는 튜닝된 각 채널의 하향 RF 신호를 중간 주파수인 43.75 MHz의 6MHz 대역폭을 갖는 중간 주파수 신호로 변환하여 출력한다. 이와 같이, RF 튜너부(421)에서 고주파수 대역의 하향 RF 신호에서 6MHz의 채널 대역을 갖 는 신호를 필터링하는 기술적 어려움과, 높은 채널 선택도를 갖는 밴드패스 필터의 설계, 기술 구현의 어려움을 극복할 수 있게 된다.The RF tuner 421 converts the downlink RF signal of each tuned channel into an intermediate frequency signal having a 6 MHz bandwidth of 43.75 MHz, which is an intermediate frequency, and outputs the converted RF signal. As such, the RF tuner 421 overcomes technical difficulties in filtering a signal having a channel band of 6 MHz from a downlink RF signal in a high frequency band, and a design and implementation of a bandpass filter having high channel selectivity. You can do it.

한편, 신호레벨 조절부(422)는 RF 튜너부(421)로부터 출력되는 중간 주파수 신호를 기 설정된 신호 레벨로 조절한다. 여기서, 본 발명에 따른 신호레벨 조절부(422)는, 도 3에 도시된 바와 같이, SAW 필터부(423) 및 자동 이득 제어부(424)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the signal level controller 422 adjusts the intermediate frequency signal output from the RF tuner 421 to a preset signal level. Here, the signal level adjusting unit 422 according to the present invention may include a SAW filter unit 423 and an automatic gain control unit 424, as shown in FIG.

SAW 필터부(423)는 RF 튜너부(421)로부터 출력되는 중간 주파수 신호 중 기 설정된 주파수 대역, 즉 중간 주파수 대역인 43.75MHz의 6MHz 대역 신호 이외의 신호를 제거함으로써, 중간 주파수 신호를 보다 정밀하게 필터링하여 잡음원을 제거한다.The SAW filter unit 423 removes signals other than a predetermined frequency band, that is, a 6 MHz band signal of 43.75 MHz, which is an intermediate frequency band, from the intermediate frequency signals output from the RF tuner 421, thereby more precisely removing the intermediate frequency signal. Filter to remove noise sources.

자동 이득 제어부(424)는 SAW 필터부(423)를 통과한 중간 주파수 신호의 신호 레벨이 기 설정된 신호 레벨로 유지되도록 중간 주파수 신호의 신호 레벨을 높이거나 낮춘다. 이를 통해, HFC 망을 통해 전송되는 하향 RF 신호가 전송 과정에서 여러 가지 채널 효과, 예를 들어 주파수의 선택적 감쇄나 왜곡에 의한 변형을 보상해줄 수 있다.The automatic gain control unit 424 increases or decreases the signal level of the intermediate frequency signal so that the signal level of the intermediate frequency signal passing through the SAW filter unit 423 is maintained at a preset signal level. In this way, the downlink RF signal transmitted through the HFC network can compensate for various channel effects, for example, distortion due to selective attenuation or distortion of the frequency.

한편, 기저대역 출력부(425)는 신호레벨 조절부(422)에 의해 조절된 중간 주파수 신호로부터 기저대역의 베이스밴드 신호를 추출한다. 그리고, 기저대역 출력부(425)는 추출된 베이스밴드 신호를 디지털 복조부(441)로 출력한다. 여기서, 본 발명에 따른 기저대역 출력부(425)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 주파수 혼합부(426)와 하향 저대역 통과 필터(427)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the baseband output unit 425 extracts the baseband baseband signal from the intermediate frequency signal adjusted by the signal level adjusting unit 422. The baseband output unit 425 outputs the extracted baseband signal to the digital demodulator 441. Here, the baseband output unit 425 according to the present invention may include a frequency mixer 426 and a downlink low pass filter 427, as shown in FIG. 2.

주파수 혼합부(426)는 신호레벨 조절부(422)의 자동 이득 제어부(424)에 의해 조절된 중간 주파수 신호 중 캐리어 신호를 제거하여 기저대역의 베이스밴드 신호를 출력한다. 여기서, 기저대역의 베이스밴드 신호는 베이스 밴드 심볼률이 5.056941 또는 5.306537 Msysm/sec이며 주파수 대역폭은 6MHz이다. 그리고, 하향 저대역 통과 필터(427)는 주파수 혼합부(426)로부터 출력되는 베이스밴드 신호 중 잡음 성분을 제거하기 위해 대역폭 6MHz의 신호만을 통과시킨다.The frequency mixer 426 removes the carrier signal from the intermediate frequency signal adjusted by the automatic gain controller 424 of the signal level controller 422 and outputs a baseband baseband signal. Here, the baseband signal of the baseband has a baseband symbol rate of 5.056941 or 5.306537 Msysm / sec and a frequency bandwidth of 6 MHz. In addition, the downlink low pass filter 427 passes only a signal having a bandwidth of 6 MHz to remove a noise component from the baseband signal output from the frequency mixer 426.

한편, 디지털 변/복조부(440)의 디지털 복조부(441)는 기저대역 출력부(425)로부터 출력되는 베이스밴드 신호를 복조한다. 그리고, 디지털 복조부(441)에 의한 복조 과정은 아날로그 신호 관점에서의 복조, 즉, 저주파 변환과 함께 심볼에서 데이터비트들을 추출하는 과정을 포함한다. 여기서, 디지털 복조부(441)에 의해 복조된 신호에는 디지털 데이터 신호, 예를 들어 수집정보와 제어신호가 포함될 수 있다.On the other hand, the digital demodulator 441 of the digital demodulator / demodulator 440 demodulates the baseband signal output from the baseband output unit 425. The demodulation process by the digital demodulator 441 includes demodulation from an analog signal point of view, that is, a process of extracting data bits from a symbol with low frequency conversion. Here, the signal demodulated by the digital demodulator 441 may include a digital data signal, for example, collection information and a control signal.

신호레벨 측정부(450)는 디지털 복조부(441)에 의해 복조된 베이스밴드 신호의 신호 레벨을 측정한다. 신호레벨 측정부(450)는 디지털 복조부(441)에 의해 복조된 베이스밴드 신호를 신호 레벨에 대응하는 전압값으로 변환하고, 변환된 전압값을 RF 파워 레벨(dBmV, dBm, 또는 dBuV) 단위로 변환하여 베이스밴드 신호에 대한 신호 세기를 산출한다.The signal level measuring unit 450 measures the signal level of the baseband signal demodulated by the digital demodulator 441. The signal level measuring unit 450 converts the baseband signal demodulated by the digital demodulator 441 into a voltage value corresponding to the signal level, and converts the converted voltage value into RF power level (dBmV, dBm, or dBuV). The signal strength of the baseband signal is calculated by converting to.

망 감시 제어부(460)는 RF 튜너부(421)가 하향 RF 신호를 각 채널별로 튜닝하도록 제어한다. 그리고, 망 감시 제어부(460)는 신호레벨 측정부(450)가 하향 RF 신호의 각 채널에 대응하여 디지털 복조부(441)에 의해 복조된 베이스밴드 신호의 신호 레벨을 측정하도록 제어한다.The network monitoring controller 460 controls the RF tuner 421 to tune the downlink RF signal for each channel. The network monitoring controller 460 controls the signal level measuring unit 450 to measure the signal level of the baseband signal demodulated by the digital demodulator 441 corresponding to each channel of the downlink RF signal.

여기서, 본 발명에 따른 망 감시 제어부(460)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 튜닝 제어부(462)와, 맥(MAC: Medium Access Controller) 제어부(461) 및 데이터 정합부(463)를 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 3, the network monitoring controller 460 according to the present invention includes a tuning controller 462, a MAC (Medium Access Controller) controller 461, and a data matching unit 463. can do.

튜닝 제어부(462)는 RF 튜너부(421)가 하향 RF 신호를 각 채널별로 튜닝하도록 제어한다. 그리고, 맥 제어부(461)는 헤드엔드 센터(1)의 케이블모뎀종단장치(14)로부터의 요청에 따라 RF 튜너부(421)에 의한 튜닝이 수행되도록 튜닝 제어부(462)를 제어한다.The tuning controller 462 controls the RF tuner 421 to tune the downlink RF signal for each channel. The MAC controller 461 controls the tuning controller 462 to perform tuning by the RF tuner 421 in response to a request from the cable modem termination device 14 of the head end center 1.

보다 구체적으로 설명하면, 헤드엔드 센터(1)의 센터관리서버(16)로부터 하향 RF 신호의 신호 레벨의 측정을 요구하는 명령이 맥 제어부(461)에 수신되는 경우, 맥 제어부(461)는 RF 튜너부(421)에 의해 형성되어 있는 통신 회선 링크 확립을 강제 명령에 의해 끊고, 하향 RF 신호의 전체 대역을 상술한 바와 같이 6MHz 단위로 채널 변경이 실행되도록 튜닝 제어부(462)를 제어한다.More specifically, when the command for requesting the measurement of the signal level of the downlink RF signal from the center management server 16 of the headend center 1 is received by the Mac controller 461, the Mac controller 461 is the RF control unit. The tuning control unit 462 is controlled so that the communication line link establishment formed by the tuner unit 421 is cut off by a forced command, and the channel change is executed in units of 6 MHz as described above for the entire band of the downlink RF signal.

그리고, 맥 제어부(461)는 신호레벨 측정부(450)가 각 채널에 대응하여 디지털 복조부(441)에 의해 복조된 베이스밴드 신호의 신호 레벨을 측정하도록 제어하여, 하향 RF 신호의 각 채널에 대한 신호 레벨의 측정을 수행하게 된다.In addition, the MAC control unit 461 controls the signal level measuring unit 450 to measure the signal level of the baseband signal demodulated by the digital demodulation unit 441 corresponding to each channel, so as to measure each channel of the downlink RF signal. Signal level is measured.

또한, 본 발명에 따른 맥 제어부(461)는 디지털 복조부(441)에 의해 복조된 디지털 형태의 베이스밴드 신호에 기초하여 하향 RF 신호의 비트에러율 및 신호 대 잡음비를 측정할 수 있다.In addition, the MAC controller 461 according to the present invention may measure the bit error rate and the signal-to-noise ratio of the downlink RF signal based on the digital baseband signal demodulated by the digital demodulator 441.

여기서, 비트 에러율은 맥 제어부(461)가 디지털 신호 형태의 베이스밴드 신 호에 대해 에러 정정 및 복원 기능을 수행할 때, 최종적으로 에러 정정 및 복원이 불가능한 디지털 비트 수를 산출함으로써, 비트에러율을 측정할 수 있다. 일반적으로 비트에러율의 단위는 10e-6bit 등으로 표시되며, 100만 비트기준으로 오류가 발생한 비트 수를 표시한다. 그리고, 신호 대 잡음비는 각 채널에 대한 베이스밴드 신호의 신호 레벨과 잡음 레벨을 측정하여, 기 공지된 신호 대 잡음비 산출 방식을 적용하여 산출할 수 있다.Here, the bit error rate is measured by calculating the number of digital bits that cannot be finally corrected and restored when the MAC controller 461 performs an error correction and restoration function on a baseband signal in the form of a digital signal. can do. In general, the unit of bit error rate is expressed as 10e-6bit, etc., and it indicates the number of bits where error occurs based on 1 million bits. The signal-to-noise ratio may be calculated by measuring a signal level and a noise level of the baseband signal for each channel, and applying a known signal-to-noise ratio calculation scheme.

한편, 데이터 정합부(463)는 신호레벨 측정부(450)에 의해 측정된 신호 레벨과, 맥 제어부(461)에 의해 측정된 비트 에러율 및 신호 대 잡음비를 가공한다. 예컨대, 데이터 정합부(463)는 측정 반복 횟수의 지정, 각각 측정된 값들의 평균화, 측정된 값의 정확성, 관리자가 쉽게 이해할 수 있는 단위로의 변환 등을 수행한다.On the other hand, the data matching section 463 processes the signal level measured by the signal level measuring section 450, the bit error rate and the signal-to-noise ratio measured by the mac control section 461. For example, the data matching unit 463 designates the number of measurement repetitions, averages each of the measured values, corrects the measured values, and converts them into units that can be easily understood by an administrator.

그리고, 데이터 정합부(463)에 의해 가공된 신호 레벨, 비트 에러율 및 신호 대 잡음비에 대한 데이터는 헤드엔드 센터(1)의 센터관리서버(16)로 제공된다.The data about the signal level, bit error rate, and signal-to-noise ratio processed by the data matching unit 463 is provided to the center management server 16 of the headend center 1.

여기서, 맥 제어부(461)는 데이터 정합부(463)에 의해 가공된 신호 레벨, 비트 에어율 및 신호 대 잡음비에 대한 데이터를 디지털 변/복조부(440)의 디지털 변조부(442), 상향 저대역 통과 필터(432), 파워 앰프부(431) 및 다이플렉스 필터부(410)를 통해 헤드엔드 센터(1)의 센터관리서버(16)로 전송한다. 보다 구체적으로 설명하면, 맥 제어부(461)는 헤드엔드 센터(1)와 통신링크를 형성하고, 데이터 정합부(463)에 의해 가공된 신호 레벨, 비트 에러율 및 신호 대 잡음비에 대한 데이터가 디지털 복조부(441)에 의해 복조되도록 제어한다.Here, the Mac controller 461 is configured to store data about the signal level, the bit air rate, and the signal-to-noise ratio processed by the data matching unit 463, and the digital modulator 442 of the digital modulator / demodulator 440, and the uplink controller. The band pass filter 432, the power amplifier unit 431, and the diplex filter unit 410 are transmitted to the center management server 16 of the headend center 1. More specifically, the Mac controller 461 forms a communication link with the headend center 1, and the data for the signal level, bit error rate and signal-to-noise ratio processed by the data matching unit 463 is digitally restored. It controls so that it may be demodulated by the rough part 441.

그리고, 디지털 복조부(441)에 의해 복조된 데이터를 통해 측정되고, 데이터 정합부(463)에 의해 가공된 신호레벨, 비트에러율, 신호대 잡음비를 센터관리서버(16)로 전송하기 위해, 기 설정된 5MHz ~42MHz 상향 주파수 대역의 특정 상향 채널, 예를 들면 QPSK 16/32/64/128 QAM의 베이스 벤드 신호가 디지털 변조부(442)를 통해 변조되고, 상향 주파수 5~42 MHz 중 1MHz의 채널 대역폭을 갖는 특정 주파수로 변환이 되며, 상향 특정 주파수로 변환된 1MHz의 대역폭을 갖는 상향 RF 신호는 상향 저대역 통과 필터(432)를 거쳐 신호가 원거리의 헤드엔드 센터(1)로 전송될 수 있도록 파워 앰프부(431)를 거치면서 증폭된다.Then, the signal level, the bit error rate, and the signal-to-noise ratio measured through the data demodulated by the digital demodulator 441 and processed by the data matcher 463 are preset to the center management server 16. A specific uplink channel of the 5 MHz to 42 MHz up frequency band, for example, a base bend signal of QPSK 16/32/64/128 QAM, is modulated by the digital modulator 442 and has a channel bandwidth of 1 MHz of the up frequency 5 to 42 MHz. An uplink RF signal having a bandwidth of 1 MHz converted to a specific frequency with an uplink specific frequency is passed through an uplink low pass filter 432 so that the signal can be transmitted to a remote headend center 1. Amplified while passing through the amplifier unit 431.

그리고, 파워 앰프부(431)에 의해 증폭된 데이터는 다이플렉스 필터부(410)에 의해 상향 신호의 주파수 대역으로 구분되어 헤드엔드 센터(1)로 전송된다.The data amplified by the power amplifier unit 431 is divided into the frequency band of the uplink signal by the diplex filter unit 410 and transmitted to the headend center 1.

상기와 같은 구성을 통해 본 발명에 따른 HFC 망 감시장치는 HFC 전송망 장치(3) 측에서 하향 RF 신호에 대한 신호 레벨, 비트 에러율 및 신호 대 잡음비를 계측하여, 해당 정보를 헤드엔드 센터(1)로 전송 가능하게 된다.Through the above configuration, the HFC network monitoring apparatus according to the present invention measures the signal level, bit error rate, and signal-to-noise ratio of the downlink RF signal at the HFC transmission network apparatus 3 side, and transmits the corresponding information to the headend center 1. Will be available for transmission.

이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 HFC 망 감시장치가 상향 신호에 대한 신호 특성을 검출하는 과정에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a process of detecting a signal characteristic of an uplink signal by the HFC network monitoring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

먼저, 맥 제어부(461)는 신호레벨 측정부(450)는 헤드엔드 센터(1)로 전송되는 상향 신호의 신호 레벨을 측정하도록 제어한다. 그리고, 맥 제어부(461)는 상향 신호의 신호레벨에 대한 데이터 신호(이하, '상향 데이터 신호'라 함)가 디지털 변조부(442)에 의해 변조되도록 제어한다.First, the pulse controller 461 controls the signal level measuring unit 450 to measure a signal level of an uplink signal transmitted to the headend center 1. The MAC control unit 461 controls the data signal (hereinafter, referred to as an uplink data signal) for the signal level of the uplink signal to be modulated by the digital modulator 442.

그리고, 디지털 변조부(442)에 의해 변조된 상향 데이터 신호는 상향 저대역 통과 필터(432)를 통과하면서 기 설정된 상향 주파수 대역 신호만이 통과하게 된다. 예를 들어 상향 데이터 신호는 1MHz 채널 단위의 낮은 주파수 만이 통과하게 된다.The uplink data signal modulated by the digital modulator 442 passes through the uplink low pass filter 432 and only a predetermined uplink frequency band signal passes. For example, only the low frequency of the 1MHz channel unit passes through the uplink data signal.

상향 저대역 통과 필터(432)를 통과한 상향 데이터 신호는 원격지에 위치한 헤드엔드 센터(1)까지 신호 손실 및 품질 저하가 없도록 파워 앰프부(431)를 통과하면서 증폭된다. 여기서, 파워 앰프부(431)는 5dBmV ~ 58dBmV 까지의 상향 데이터 신호의 증폭에 대한 가변 범위를 가질 수 있으며, 파워 앰프부(431)에 의해 증폭된 상향 데이터 신호는 하향 RF 신호와의 간섭이 없도록 다이플렉스 필터부(410)에 의해 하향 RF 신호와 분리되어 헤드엔드 센터(1)로 전송된다.The uplink data signal passing through the uplink low pass filter 432 is amplified while passing through the power amplifier unit 431 so that there is no signal loss and quality deterioration to the headend center 1 located at a remote location. Here, the power amplifier unit 431 may have a variable range for the amplification of the upstream data signal from 5dBmV to 58dBmV, so that the upstream data signal amplified by the power amplifier unit 431 may not interfere with the downlink RF signal. The diplex filter unit 410 is separated from the downlink RF signal and transmitted to the headend center 1.

한편, 맥 제어부(461)는 헤드엔드 센터(1)의 케이블모뎀종단장치(14)와 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) 규격에 따라 통신 링크를 형성하고, 케이블모뎀종단장치(14)에 의해 측정된 상향 신호에 대한 신호 대 잡음비 및 비트 에러율에 대한 데이터를 수신한다.On the other hand, the Mac controller 461 forms a communication link according to the cable modem termination device 14 of the headend center 1 and the DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) standard, and by the cable modem termination device 14 Receive data on signal-to-noise ratio and bit error rate for the measured upstream signal.

그리고, 맥 제어부(461)에 수신된 신호 대 잡음비 및 비트 에러율, 그리고 상술한 바와 같이 신호레벨 측정부(450)에 의해 측정된 신호 레벨은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상향 신호 품질 추출부(464)에 의해 추출된다.The signal-to-noise ratio and the bit error rate received by the MAC control unit 461 and the signal level measured by the signal level measuring unit 450 as described above are, as shown in FIG. Extracted by 464.

상향 신호 품질 추출부(464)에 추출된 상기 데이터들은 상향 데이터 신호에 포함되어 디지털 변조부(442), 상향 저대역 통과 필터(432), 파워 앰프부(431) 및 다이플렉스 필터부(410)를 거처 헤드엔드 센터(1)로 전송될 수 있다.The data extracted by the uplink signal quality extractor 464 may be included in an uplink data signal to include the digital modulator 442, the uplink low pass filter 432, the power amplifier 431, and the diplex filter 410. It can be transmitted to the headend center (1).

여기서, 상향 신호 품질 추출부(464)에 의해 추출된 상기 신호레벨, 상기 비 트 에러율 및 상기 신호 대 잡음비는 데이터 정합부(463)에 의해 가공된다. 예컨대, 데이터 정합부(463)는 측정 반복 횟수의 지정, 각각 측정된 값들의 평균화, 측정된 값의 정확성, 관리자가 쉽게 이해할 수 있는 단위로의 변환 등을 수행한다. 또한, 데이터 정합부(463)는 상술한 하향 RF 신호에 대한 신호 특성에 대한 정보를 함께 상향 신호에 대한 정보를 가공할 수 있고, 상향 신호 및 하향 RF 신호에 대한 신호 특성에 대한 정보를 함께 헤드엔드 센터(1)로 전송될 수 있다.Here, the signal level, the bit error rate, and the signal-to-noise ratio extracted by the uplink signal quality extractor 464 are processed by the data matcher 463. For example, the data matching unit 463 designates the number of measurement repetitions, averages each of the measured values, corrects the measured values, and converts them into units that can be easily understood by an administrator. In addition, the data matching unit 463 may process the information on the uplink signal together with the information on the signal characteristics of the downlink RF signal described above, and together the information on the signal characteristics on the uplink signal and the downlink RF signal May be sent to the end center 1.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1은 본 발명에 따른 HFC 전송망 시스템의 구성을 도시한 도면이고,1 is a view showing the configuration of an HFC transmission network system according to the present invention,

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 HFC 전송망 감시장치의 구성을 도시한 도면이다.2 and 3 are views showing the configuration of the HFC transmission network monitoring apparatus according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 헤드엔드 센터 11 : 헤드엔드 모듈레이터1: Headend Center 11: Headend Modulator

12 : 광 송신기 13 : 광 수신기12: optical transmitter 13: optical receiver

14 : 케이블모뎀종단장치 16 : 센터관리서버14: cable modem termination device 16: center management server

3 : HFC 전송망 장치 30 : 광 노드 유니트3: HFC transmission network device 30: optical node unit

31 : 망 증폭부 32 : 전원공급기31: network amplifier 32: power supply

40 : HFC 전송망 감시장치 410 : 다이플렉스 필터부40: HFC transmission network monitoring device 410: diplex filter unit

420 : 하향신호 처리부 430 : 상향신호 처리부420: downlink signal processor 430: uplink signal processor

440 : 디지털 변/복조부 450 : 신호레벨 측정부440: digital modulation / demodulation unit 450: signal level measurement unit

460 : 망 감시 제어부460: network monitoring control unit

Claims

An HFC transmission network monitoring apparatus installed in an HFC transmission network apparatus for relaying signal transmission between a subscriber terminal connected to an HFC network and a headend center and monitoring downlink RF signals transmitted to the subscriber terminal through the HFC transmission network apparatus,

A diplex filter unit separating the downlink RF signal and the uplink signal from the service signal transmitted through the HFC network;

An RF tuner unit for tuning the downlink RF signal separated through the diplex filter unit for each channel and converting the downlink RF signal for each tuned channel into an intermediate frequency signal having a predetermined level;

A signal level adjusting unit for adjusting the intermediate frequency signal output from the RF tuner unit to a preset signal level;

A baseband output unit for extracting and outputting a baseband baseband signal from the intermediate frequency signal adjusted by the signal level adjusting unit;

A digital demodulator for demodulating the baseband signal output from the baseband output unit;

A signal level measuring unit measuring a signal level of the demodulated baseband signal;

A network monitoring unit configured to control the RF tuner unit to tune the downlink RF signal for each channel, and to control the signal level measurement unit to measure a signal level of the baseband signal demodulated by the digital demodulator in response to each channel. It includes a control unit,

The network monitoring control unit,

A tuning controller which controls the RF tuner to tune the downlink RF signal for each channel;

Control the tuning control unit so that the tuning of the RF tuner unit is performed according to a request from a cable modem termination system (CMTS) of the headend center, and the digital form of the base demodulated by the digital demodulation unit. A DOCSIS-based MAC controller which measures at least one of a bit error rate and a signal-to-noise ratio of the downlink RF signal based on a band signal;

And a data matching unit for processing the signal level measured by the signal level measuring unit and the bit error rate and the signal-to-noise ratio measured by the MAC control unit.

The method of claim 1,

The signal level control unit,

A SAW filter unit for removing signals other than a preset frequency band from the intermediate frequency signals output from the RF tuner unit;

And an automatic gain control unit for adjusting the intermediate frequency signal output from the SAW filter unit to a preset signal level.

The method of claim 2,

The baseband output unit,

A frequency mixer which removes a carrier signal from the intermediate frequency signal adjusted by the automatic gain controller and outputs the baseband signal;

And a low pass filter for removing a noise component from the baseband signal output from the frequency mixer.

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The method of claim 3,

A digital modulator for modulating the data signal processed by the data matcher;

An uplink low pass filter configured to pass a preset uplink frequency band among the data signals modulated by the digital modulator;

A power amplifier for amplifying the data signal passed through the uplink low pass filter,

And the MAC controller controls the data signal to be transmitted to the headend center through the diplex filter through the digital modulator, the uplink low pass filter, and the power amplifier.

The method of claim 6,

And the intermediate frequency signal output from the RF tuner unit has a 6 MHz bandwidth of 43.75 MHz.

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