KR100861682B1

KR100861682B1 - 케이블모뎀모듈을 이용한 ｈｆｃ／ｃａｔｖ 망 감시 및관리 시스템

Info

Publication number: KR100861682B1
Application number: KR1020080045906A
Authority: KR
Inventors: 박성대; 안용탁; 김성주
Original assignee: 반도전자통신주식회사
Priority date: 2008-05-19
Filing date: 2008-05-19
Publication date: 2008-10-06

Abstract

본 발명은 인터넷 서비스, 인터넷 전화, 아날로그 및 디지털방송 등의 데이터를 전송하는 전송망인 HFC(광동축 혼합망) 또는 CATV(케이블티브이)망을 효율적으로 감시 및 관리하여 제공되는 서비스의 품질을 안정되게 유지하는 HFC/CATV 망 감시 및 관리 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 케이블모뎀모듈을 이용한 HFC/CATV 망 감시 및 관리 시스템은 광송수신기(ONU), 간선분기증폭기(TBA), 전원공급기(PS 또는 UPS)를 포함하여 구성되는 HFC 또는 CATV 망의 감시 및 관리를 위한 시스템에 있어서, 상기 광송수신기에 설치되어 국사(Head End)에서 전송되는 하향신호의 상태데이터 및 광송수신기 자체의 상태데이터를 추출하는 제1케이블모뎀모듈; 상기 간선분기증폭기에 설치되어 상기 광송수신기 또는 다른 간선분기증폭기에서 전송되는 하향신호의 상태데이터 및 간선분기증폭기 자체의 상태데이터를 추출하는 제2케이블모뎀모듈; 상기 전원공급기에 설치되어 전원공급기 자체의 상태데이터를 추출하는 제3케이블모뎀모듈; 상기 제1케이블모뎀모듈, 제2케이블모뎀모듈 및 제3케이블모뎀모듈이 전송하는 상태데이터를 분석하여 보여주는 NMS클라이언트서버; 상기 제1케이블모뎀모듈, 제2케이블모뎀모듈, 제3케이블모뎀모듈 및 NMS클라이언트서버를 포함하여 단위셀 지역의 시스템을 전체적으로 제어하는 로컬NMS서버;를 포함하여 이루어진다.

HFC, CATV, ONU TBA, PS, UPS, 케이블모뎀모듈, 라인모니터모듈, NMS서버,

Description

케이블모뎀모듈을 이용한 ＨＦＣ／ＣＡＴＶ 망 감시 및 관리 시스템{SYSTEM FOR MONITERING AND MANAGING HFC/CATV NETWORK}

일반적으로, HFC 또는 CATV 망은 광섬유 케이블과 동축케이블을 혼합한 망으로서, 비디오, 음성, 파일 등과 같은 데이터를 운송하기 위하여 망의 서로 다른 부분에서 광섬유 케이블과 동축케이블을 함께 사용하는 통신기술인데, 광섬유 케이블과 동축케이블의 장점을 결합시켜 전송 속도와 대역폭의 한계를 극복하기 위한 케이블 망으로 양방향 특성이 뛰어나고 유지비용 및 설치비용이 저렴한 장점이 있다.

HFC 또는 CATV 망은 헤드엔드(국사)가 관리하는 방송지역을 여러 단위 셀 지역으로 나누고, 헤드엔드에서 단위셀까지는 광섬유 케이블을 사용하고, 해당 단위 셀에서 각 가입자까지는 동축케이블을 사용하고 있다.

이와 같은 HFC 또는 CATV 망의 선로에는 광송수신기(ONU)와, 간선분기증폭기(TBA), 전원공급기(PS, UPS) 등의 장비가 설치된다.

상기 광송수신기는 광케이블을 통해 헤드엔드와 각종 데이터를 송수신하고, 상기 간선분기증폭기는 동축케이블 손실로 인하여 저하된 신호의 레벨을 증폭하여 가입자나 다른 간선분기증폭기로 전송하고, 상기 전원공급기는 상기 광송수신기 및 간선분기증폭기에 구동전원을 공급한다. 즉, 일반적으로 하나의 단위 셀 지역에는 하나의 광송수신기와 다수의 간선분기증폭기와 다수의 전원공급기가 토폴로지(트리나 링과 같은 구조) 형태로 연결되어 헤드엔드에서 전송하는 데이터를 각 가입자에게 전송한다.

이와 같이 광송수신기(ONU)와, 간선분기증폭기(TBA), 전원공급기(PS, UPS) 등의 장비를 포함하여 구성되는 HFC 또는 CATV 망은 장애가 발생된 경우 종래에는 관리자가 개인의 경험 및 기술력을 바탕으로 장애요인을 찾아 제거하여 해결하였는바 유지보수 시간이 과다하게 소요되는 문제가 있었다.

특히, 노이즈의 경우에는 노이즈 유입지점에 직접적으로 연결되는 선로뿐만 아니라 망 전체의 선로에 영향을 주게 되는 특성이 있어, 노이즈의 유입지점을 찾기 위해서는 관리자가 하향방향으로 망의 장비들을 순차적으로 차단하면서 그때 그때의 노이즈 상태를 보면서 찾아야 하는 불편이 크다.

이처럼 HFC 또는 CATV 망에 장애나 노이즈가 발생된 경우에 시간을 단축하면서 효율적으로 장애원인이 되는 장비나 노이즈 유입지점을 찾기 위한 종래기술로 등록특허 제0483483호 "에이치에프씨 망 관리 시스템)이 개시되었다.

상기 등록특허는 간선분기증폭기(TBA) 및 광송수신기(ONU)에 신호처리모듈을 내장하여 각종 상태데이터를 추출하고, 로컬NMC 및 글로벌NMC가 상기 신호처리모듈이 전송하는 상태데이터를 분석하여 망 상태를 감시 및 관리하도록 되어 있다.

HFC 또는 CATV 망의 보다 효율적인 관리를 위해서는 간선분기증폭기(TBA) 및 광송수신기(ONU)뿐만 아니라 전원공급기와 같은 다른 장비의 상태데이터도 감시, 관리할 필요가 있고,

장애 발생시 신속히 이를 관리자에게 SMS등을 통해 알릴 필요가 있고, 관리자는 인터넷이 가능한 어느 곳에서든 시스템에 접속하여 망 상태를 확인할 수 있어야 하고,

노이즈 유입의 경우 시스템이 자체적으로 자동으로 제거할 수준이 아닌 경우에는 노이즈의 발생원인 지점을 자동으로 신속히 찾아내어 관리자에게 알려주어야 하고,

어느 전원공급기에 이사이 발생된 경우에는 인근의 다른 전원공급기로부터 전원을 공급받을 수 있도록 하는 전원절체기, 전송되는 신호(데이터)의 전송속도 및 품질에 관한 것 역시 시스템을 통해 감시 관리되어야 한다.

그러나 상기 등록등허에는 이와 같은 기능(구성요소)이 구비되어 있지 않아 HFC 또는 CATV 망의 효율적인 관리에 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, HFC 또는 CATV 망의 보다 효율적인 관리를 위해 망을 구성하는 장비들에 전송되는 신호의 상태데이터 및 장비 자체의 상태데이터를 추출하는 케이블모뎀모듈을 설치하고, 전송되는 신호의 레벨 및 틸트를 측정하는 라인모니터모듈을 설치하고, 안정적인 전원공급과 상태데이터 추출을 위해 케이블모뎀이 설치되어 있는 전원절체기를 망에 구비시키고, 노이즈 유입지점을 자동으로 신속히 찾아내는 노이즈추적부를 구비하고, 전송되는 신호의 전송속도 및 품질에 관한 데이터를 추출하는 인터넷속도측정모듈을 구비하고, 관리자에게 장애발생을 즉시로 알리기 위한 SMS서버를 구비하고, 관리자가 인터넷이 가능한 어느 곳에서든 시스템에 접속하여 망의 감시 및 관리가 가능한 케이블모뎀모듈을 이용한 HFC/CATV 망 감시 및 관리 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 케이블모뎀모듈을 이용한 HFC/CATV 망 감시 및 관리 시스템은

광송수신기(ONU), 간선분기증폭기(TBA), 전원공급기(PS 또는 UPS)를 포함하여 구성되는 HFC 또는 CATV 망의 감시 및 관리를 위한 시스템에 있어서,

상기 광송수신기에 설치되어 국사(Head End)에서 전송되는 하향신호의 상태데이터 및 광송수신기 자체의 상태데이터를 추출하는 제1케이블모뎀모듈;

상기 간선분기증폭기에 설치되어 상기 광송수신기 또는 다른 간선분기증폭기에서 전송되는 하향신호의 상태데이터 및 간선분기증폭기 자체의 상태데이터를 추출하는 제2케이블모뎀모듈;

상기 전원공급기에 설치되어 전원공급기 자체의 상태데이터를 추출하는 제3케이블모뎀모듈;

상기 제1케이블모뎀모듈, 제2케이블모뎀모듈 및 제3케이블모뎀모듈이 전송하는 상태데이터를 분석하여 보여주는 NMS클라이언트서버;

상기 제1케이블모뎀모듈, 제2케이블모뎀모듈, 제3케이블모뎀모듈 및 NMS클라이언트서버를 포함하여 단위셀 지역의 시스템을 전체적으로 제어하는 로컬NMS서버;를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 광송수신기 또는 상기 간선분기증폭기, 또는 이들 모두에 설치되어 전송되는 하향신호의 채널별 레벨(세기) 및 틸트(경사도)를 측정하고, 이를 상기 NMS클라이언트서버로 전송하는 라인모니터모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

강기 HFC 또는 CATV 망은 상기 전원공급기와 상기 광송수신기 또는 간선분기증폭기의 전기적연결을 온오프하는 전원절체기(APS)를 더 포함하고,

상기 전원절체기에는 상기 전원공급기의 상태데이터를 추출하고, 이를 상기 NMS클라이언트서버로 전송하는 제4케이블모뎀모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 HFC 또는 CATV 망의 선로 탭오프(Tap-Off)지점에 설치되고, 전송되는 신호의 전송 속도 및 품질에 관한 상태값(예; 다운로드 및 업로드 속도, 손실율, RTT 등)을 추출하는 인터넷속도측정모듈;과

상기 로컬NMS서버와 연결되어 있으며, 상기 인테넷속도측정모듈이 추출한 상태값을 전송받아 이를 보여주는 인터넷속도측정서버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

일정 지역을 관리하는 상기 로컬NMS서버 다수로부터 각종 데이터를 전송받아 통합관리하는 통합NMS서버;와

상기 로컬NMS서버 또는 통합NMS서버 또는 이들 모두에 구비되어 있고, 상기 HFC 또는 CATV 망에 이상이 감지되는 경우 이를 SMS로 관리자에게 알리는 SMS서버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 NMS클라이언트서버는

상기 제1케이블모뎀모듈, 제2케이블모뎀모듈 및 제3케이블모뎀모듈이 전송하는 자체의 상태데이터를 기저장되어 있는 기준데이터와 비교분석하여 이상유무를 판단하는 제1비교분석부와,

상기 제1케이블모뎀모듈, 제2케이블모뎀모듈 및 제3케이블모뎀모듈이 전송하는 하향신호의 상태데이터를 기저장되어 있는 기준데이터와 비교분석하여 이상유무를 판단하는 제2비교분석부와,

상기 제1비교분석부 및 제2비교분석부가 판단한 이상상태 데이터를 표시하는 경고데이터표시부와,

HFC 또는 CATV 망에 구비되어 있는 장비들(광송수신기, 간선분기증폭기, 전원공급기)의 연결구조를 토폴로지형태로 보여주며, 상기 제1비교분석부가 수신하여 전송하는 제1케이블모뎀모듈, 제2케이블모뎀모듈 및 제3케이블모뎀모듈의 자체 상태데이터를 각각 매칭되어 있는 토폴로지형태의 장비들에 중첩시켜 표시하는 토폴로지표시부와,

상기 제2비교분석기가 수신하여 전송하는 하향신호의 상태데이터를 스펙트럼 형태로 보여주는 스펙트럼표시부와,

상기 HFC 또는 CATV 망을 구성하는 장비들의 전기적연결이 하향 방향으로 순차적으로 차단되면서 상기 제2비교분석기에 수신되는 하향신호의 상태데이터를 분석하여 노이즈가 유입되는 노드를 추적하는 노이즈 추적부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하고,

상기 제1케이블모뎀모듈, 제2케이블모뎀모듈 및 제3케이블모듈은

상기 NMS클라이언트서버 및 로컬NMS서버와 통신하는 CM통신부와,

국사(Head End)에서 전송되는 하향신호의 상태데이터 및 설치된 장비 자체의 상태데이터를 추출하는 상태데이터추출부와,

상기 상태데이터추출부가 추출한 아날로그형태의 상태데이터를 디지털형태로 변환하는 A/D변환부와,

이더넷통신을 위한 이더넷부와,

자가진단을 위한 기준데이터가 저장되어 있는 메모리와,

상기 CM통신부, A/D변환부, 이더넷부 및 메모리와 전기적으로 연결되어 이들을 전체적으로 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하고,

상기 라인모니터모듈은

국사에서 전송되는 하향신호의 채널별 레벨 및 틸트, 그리고 설치된 선로의 전압을 측정하는 튜너부와,

상기 튜너부에서 측정한 아날로그형태의 데이터를 디지털형태로변환하는 A/D변환부와,

이더넷통신을 위한 이더넷부와,

상기 튜너부, A/D변환부, 이더넷부 및 CM통신부와 전기적으로 연결되어 이들을 전체적으로 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 HFC 또는 CATV 망을 구성하는 각종 장비에 설치된 케이블모뎀모듈 및 라인모니터모듈로부터 전송되는 신호의 상태데이터 및 장비 자체의 상태데이터를 수집하고 분석하여 망의 상태를 효율적으로 관리하고, 장애 발생시 관리자에게 즉각적으로 통보가 이루어지고, 관리자는 인테넷이 가능한 곳에서는 어디에서든 시스템에 접속하의 망의 상태를 확인하고 제어할 수 있고, 전원절체기와 이에 설치된 케이블모뎀모듈을 통해 안정적인 전원공급이 가능하고, 노이즈 유입지점을 자동으로 신속하게 찾아낼 수 있어, HFC 또는 CATV 망을 이용하는 각 가입자에게 고품질의 서비스를 지속적으로 안정되게 공급할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 HFC 또는 CATV 망(이하 '망'이라 칭한다.)의 개략적인 전체 구성도이다.

도면에서 보는 바와 같이 방송신호(오디오, 비디오, 문자, 파일 등)를 송출하는 헤드엔드(Head End ; 국사)에는 로컬NMS서버(20), NMS클라이언트서버(30), 인터넷속도측정서버(40), SMS서버(50)와, HFC 또는 CATV 망과 통신을 위한 하향송신기 및 상향수신기와 SNMP방식에 의한 통신을 지원하는 CMTS가 구비되고, 상기 로컬NMS서버는 인터넷(또는 이더넷)망을 통해 통합NMS서버(10)와 연결된다.

HFC 또는 CATV 망에는 다수의 광송수신기(1)와, 간선분기증폭기(2), 전원공급기(4), 전원절체기(3) 등의 장비가 토폴로지 형태로 연결되어 각 가입자에게 방송신호를 전송하고, 도면에 도시되어 있지 않으나 각 장비(또는 선로)에는 각종 상태데이터를 추출하여 헤드엔드로 전송하는 모듈이 설치되어 있다.

참고로 여기서, 상기 간선분기증폭기(2)는 HFC 또는 CATV 망에 설치되는 여러 종류의 증폭기를 대표하는 것으로서, 좁은 의미의 간선분기증폭기(TBA)뿐만 아니라 분배증폭기(DA), 연장증폭기(EA), 구내증폭기(IA) 등을 대표하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

도2는 로컬NMS서버(20)의 개략적인 블록도로서, 사용자관리부(21), 장비상태관리부(22), 신호상태관리부(23), 송신부(24b), 수신부(24a), IP검색부(27), 알람 발생부(28), 데이터 관리부(29) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 사용자관리부(21)는 사용자(즉, 관리자) 이외의 자가 본 시스템에 접속하는 것을 방지하고, 관리자들이 접속하여 사용(망의 상태 감시 및 제어명령 등) 가능한 범위의 등급이나 라이센서를 관리한다.

상기 장비상태관리부(22)와 신호상태관리부(23)는 상기 NMS클라이언트서버(30)가 분석한 하향신호의 상태데이터와 장비 자체의 상태데이터를 모니터링하여 그 상태(특히, 장애 발생시)를 즉각 관리자에게 통보해주는 역할을 수행한다.

상기 송신부(24b)와 수신부(24a)는 망의 장비들(ONU, TBA, PS 등) 및 모듈들(케이블모뎀모듈, 라인모니터모듈 등)과, 그리고 다른 서버와 각종 신호를 송수신한다.

상기 송신부와 수신부는 FSK(Frequence Shift Keying) 방식의 통신과 SNMP(Simple Network Management Protocol) 방식의 통신을 동시에 지원하며,

FSK 방식으로 통신 시에 송수신 신호의 레벨이 기준치 이하인 경우에 필터링하여 보상해 주는 송수신 에러 보상부(25)가 구비되고,

SNMP 방식으로 통신 시에 수신되는 신호에 트랩(Trap)이 발생되었을 때 이를 처리해 주는 트랩 처리부(26)를 구비한다.

상기 IP검색부(27)는 MAC를 이용하여 망에 설치된 모듈들 각각의 IP를 찾는다.

상기 알람발생부(28)는 망에 문제가 발생했을 때 점멸등이나 스피커 등을 통해 알려주고, SMS서버(50)를 통해 등록된 관리자에게 SMS로 알린다.

상기 데이터관리부(29)는 본 시스템 운용에 필용한 각종 데이터를 저장 관리한다.

도3은 NMS클라이언트서버(30)의 개략적인 구성도를 도시한 것으로서, 제1,2컨넥터(31a,31b), 제1,2비교분석부(32a,32b), 각종 표시부(34,35,36,37), 노이즈추 적부(38), 제어부(39) 그리고 입력부(33)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1컨넥터(31a)에는 망에 설치된 모듈들에서 전송되는 장비 자체의 상태데이터가 입력되고, 제2컨넥테(31b)에는 하향신호의 상태데이터가 입력된다.

상기 제1비교분석부(32a)는 상기 제1컨넥터가 전송하는 장비 자체의 상태데이터를 기저장되어 있는 기준데이터와 비교분석하여 이상유무를 판단하고, 상기 제2비교분석부(32b)는 상기 제2컨넥터가 전송하는 하향신호의 상태데이터를 기저장되어 있는 또 다른 기준데이터와 비교하여 이상유무를 판단한다.

상기 표시부에는 망에 설치되어 있는 각종 장비들의 목록을 표시하는 장비목록표시부(35)와,

망에 설치되어 있는 장비을의 연결구조를 토폴로지 형태로 보여주며 상기 제1비교분석부가 수신한 장비 자체의 상태데이터를 각각 매칭되는 토폴로지 형태로 표시된 장비에 중첩시켜 표시(상시 중첩 표시할 수도 있고 관리자가 클릭시에 클릭된 장비만 중첩시켜 표시할 수도 있다.)하는 토폴로지표시부(36)와,

제2비교분석기가 수신한 하향신호의 상태데이터를 스펙트럼 형태로 보여주는 스펙트럼표시부(37)와,

제1,2비교분석기가 감지한 이상상태에 관한 데이터를 표시하는 경고데이터표시부(34)가 있다.

상기 입력부(33)는 관리자의 조작을 위한 입력장치(버튼, 마우스 등)로서, 이를 통해 관리자는 확인하고자하는 장비를 선택하여 장비의 상태를 확인할 수 있고, 그 장비에 전송되는 하향신호의 상태를 확인할 수 있고, 스펙트럼표시부에 표시되는 스펙트럼 형태 신호의 이상부분에 이상표시마커가 표시되도록 할 수 있다.

상기 노이즈추적부(38)는 상기 제2비교분석기를 통해 망에 노이즈가 감지되는 경우에 망을 구성하는 장비들을 하향방향으로 순차적으로 상향RF신호를 차단하면서 망에 전송되는 하향신호의 상태데이터를 분석하여 노이즈가 유입되는 망의 노드(지점)를 추적한다.

HFC 또는 CATV 망의 특성상 어느 지점에서 노이즈가 유입되면, 노이즈는 그 지점의 하향방향뿐 아니라 상향방향에도 영향을 주어 망 전체에 전송되어지는 방송신호에 영향을 준다. 물론 노이즈 유입지점의 하향방향이 더 큰 영향을 받지만 상향 방향도 많은 영향을 받게 되어, 다른 셀이나 다른 노드에 연결되어 있는 가입자에게도 노이즈가 들어간 방송신호가 전송된다.

따라서 각 모듈이 전송하는 하향 방송신호의 상태데이터(즉, 상향RF신호) 만으로 노이즈의 유입지점을 추적하는 것을 사실상 불가능하고, 망을 구성하는 장비들을 하향방향으로 순차적으로 차단하면서 노이즈의 유입지점을 추적하여야 한다.

예를 들어, 어느 망에 단위 셀이 3개로 나누어져 있는 경우에, 우선 1번 또는 2번 또는 3번의 단위 셀만을 차단한 상태에서 방송신호의 상태를 감시한 결과 1 번 단위 셀을 차단한 상태에서 다른 단위 셀의 방송신호 상태가 양호하면 1번 셀에서 노이즈가 유입되는 것이다. 다음으로, 노이즈가 유입되는 1번 단위 셀에서 처음으로 선로가 분기되는 노드(통상 간선분기증폭기가 노드 지점이 된다.)에서 위와 같이 선로를 하나씩 차단한 상태에서 방송신호의 상태를 감시하여 노이즈의 유입선로를 찾아내고, 다시 그 하위의 노드 지점으로 가면서 위와 동일한 방법으로 노이즈의 유입지점을 찾아내가다가 어느 노드에서 모든 선로의 방송신호 상태에 노이즈가 유입되어 있다면 그 노드와 그 직전 노드 사이에 노이즈 발생지점이 있는 것이다.

상기 노이즈추적부(38)는 이와 같은 방법을 통해 노이즈의 유입지점을 추적하게 되며, 이 과정에서 상기 스펙트럼표시부(37)는 방송신호 상태를 보여주고, 상기 제어부(39)는 망의 장비들을 하향방향으로 순차적으로 상향RF신호의 전송을 차단시키는 제어명령을 발한다.

도4는 망의 장비들(ONU. TBA, PS, UPS, APS 등)에 설치된 제1,2,3,4케이블모뎀모듈(60)의 개략적인 구성도를 도시한 것으로서, CM통신부(61), 이더넷부(62), 상태데이터추출부(65), A/D변환부(64), 메모리(66), 제어부(63)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1케이블모뎀모듈은 광송수신기에 설치되고, 제2케이블모뎀모듈은 간선분기증폭기에 설치되고, 제3케이블모뎀모듈은 전원공급기에 설치되고, 제4케이블모뎀모듈은 전원절체기에 설치된다. 이들 케이블모뎀모듈은 설치된 장지 자체의 상 태데이터와 전송되는 하향 방송신호의 상태데이터를 추출하여 헤드엔드로 전송하는 역할을 하는 모듈로서, 그 구성이 대동소이하므로 함께 설명하고, 도면부호도 동일하게 취급한다.

상기 CM통신부(61)는 헤드엔드로부터 제어명령신호를 수신하고, 추출한 상태데이터를 헤드엔드로 송신하며, FSK방식과 SNMP방식에 의한 통신이 모두 가능하다.

상기 이더넷부(62)는 원격지에서 관리자가 이더넷(인터넷 포함)을 통해 직접 케이블모뎀모듈에 접속해 케이블모뎀을 제어하거나 케이블모뎀이 추출한 상태데이터를 확인하기 위한 것이다. 또한, 이더넷부에 접속해 케이블모뎀을 통해 해당 장비를 제어할 수도 있다.

상기 상태데이터추출부(65)는 전송되는 하향 방송신호의 상태데이터(ONU와 TBA 장비)와 설치 장비 장체의 상태데이터를 추출한다.

여기서 하향 신호의 상태데이터에는 SNR, MER, BER, RF POWER, EVM 등이 있으며, 이들 값의 추출방법은 공지된 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

장비 자체의 상태데이터는 입출력 전압 및 전류, Rx 파워, Tx 파워, 장비의 함체 온도, 함체의 침수상태, 함체 도어의 개폐여부 등이 각 장비가 추출하는 공통적인 상태데이터이고,

ONU의 경우 OTX(광송신기) 레저 다이오드 전류값, OTX 파워, ORX(광수신기) 파워 등의 상태데이터를 더 추출하고,

UPS(무정전 전원공급기)의 경우 상용전원의 입력유무, 상용전원의 입력전압 및 입력전류, 배터리의 전압, 인버터의 동작상태, 시험 및 리셋의 정상작동여부 등의 상태데이터를 더 추출하고,

APS(전원절체기)의 경우 PS(전원공급기)에서 입력되는 전압 및 전류 값, PS의 고장 유무, 전송망의 단락 여부 등의 상태데이터를 더 추출한다. 이들 장비 자체의 상태데이터 추출방법 역시 공지된 기술이라 할 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

그리고 상기 전원절체기는 처음 연결된 전원공급기(PS 또는 UPS)로부터 전원공급이 안되거나 공급되는 전원에 문제가 있는 경우에는 인근의 다른 전원공급기로 자동연결하여 전원을 공급받으며, 헤드엔드나 이더넷부를 통해 들어오는 관리자의 제어명령에 의해 절체된다.

상기 A/D변환부(64)는 상기 상태데이터변환부에서 입력되는 아날로그 형태의 상태데이터 값을 디지털 형태로 변환하고,

상기 메모리(66)는 자가진단을 위한 각종 기준데이터를 저장하고,

상기 제어부(63)는 케이블모뎀모듈울 전체적으로 제어하며, 상태데이터추출부에서 전송되는 상태데이터와 메모리에 저장되어 있는 기준데이터를 비교하여 이상이 있는 상태데이터를 추출하여 자가진단을 수행하고 자체 해결이 가능할 때는 헤드엔드에서의 제어명령이 없어도 자체해결이 되도록 제어동작을 수행한다.

도5는 라인모니터모듈(70)의 개략적인 구성도를 도시한 것으로서, 튜너(75), A/D변환부(74), 제어부(73), 이더넷부(72), CM통신부(71)를 포함하여 이루어진다.

상기 라인모니터모듈은 상기 ONU나 TBA 또는 이들 모두에 설치되거나, 망의 선로에 별도로 설치되고,

상기 A/D변환(74)부, 이더넷부(72), CM통신부(71), 제어부(73)는 케이블모뎀모듈(60)과 유사한 기능을 수행하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 튜너(75)는 망의 선로상의 AC전압을 추출하고, 주파수 절체를 통해 전송되는 하향 방송신호의 채널별 레벨(세기) 및 틸트(경사도)를 추출한다.

그리고 망의 선로 탭오프(Tab-Off) 지점(망의 하향방향 말단)에는 인테넷속도측정모듈(미도시)이 설치된다.

상기 인터넷속도측정모듈은 CM통신부, 이더넷부, 제어부를 포함하여 이루어지고,

헤드엔드에서 각 가입자에게서 전송되는 방송신호의 전송속도 및 품질에 관한 데이터(상태값)을 추출하여 헤드엔드의 인테넷속도측정서버로 전송하여 망 관리자가 실시간으로 인터넷 통신 서비스과 관련된 품질의 판단이 가능하도록 데이터를 제공한다.

특히, 상기 인테넷속도측정모듈은 망의 셀 분할이나 증설시 망의 품질을 명 확하게 확인 가능하게 한다.

인테넷속도측정모듈이 추출하는 상태데이터에는 다운로드 및 업로드의 속도 및 손실률, RTT, 피킷손실율, SNR, BER, EVM, 상하향의 송수신 파워 등이 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 케이블모뎀모듈을 이용한 HFC/CATV 망 감시 및 관리 시스템에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 HFC/CATV 망의 개략적인 구성도이고,

도 2 는 로컬NMS서버의 개략적인 블록도이고,

도 3 은 NMS클라이언트서버의 개략적인 구성도이고,

도 4 은 케이블모뎀모듈의 개략인인 구성도이고,

도 5 는 라인모니터모듈의 개략적인 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 통합NMS서버 20 : 로컬NMS서버

30 : NMS클라이언트서버 32a,b : 비교분석부

34 : 경고데이터표시부 36 : 토폴로지표시부

37 : 스펙트럼표시부 38 : 노이즈추적부

40 : 인터넷속도측정서버 50 : SMS서버

60 : 케이블모뎀모듈 61 : CM통신부

62 : 이더넷부 63 : 제어부

64 : A/D변환부 65 : 상태데이터추출부

70 : 라인모니터모듈 75 : 튜너

Claims

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광송수신기(ONU), 간선분기증폭기(TBA), 전원공급기(PS 또는 UPS)를 포함하여 구성되는 HFC 또는 CATV 망의 감시 및 관리를 위한 시스템에 있어서,

상기 광송수신기에 설치되어 국사(Head End)에서 전송되는 하향신호의 상태데이터 및 광송수신기 자체의 상태데이터를 추출하는 제1케이블모뎀모듈;

상기 간선분기증폭기에 설치되어 상기 광송수신기 또는 다른 간선분기증폭기에서 전송되는 하향신호의 상태데이터 및 간선분기증폭기 자체의 상태데이터를 추출하는 제2케이블모뎀모듈;

상기 전원공급기에 설치되어 전원공급기 자체의 상태데이터를 추출하는 제3케이블모뎀모듈;

상기 제1케이블모뎀모듈, 제2케이블모뎀모듈 및 제3케이블모뎀모듈이 전송하는 상태데이터를 분석하여 보여주는 NMS(Network Management System)클라이언트서버;

상기 제1케이블모뎀모듈, 제2케이블모뎀모듈, 제3케이블모뎀모듈 및 NMS클라이언트서버를 포함하여 단위셀 지역의 시스템을 전체적으로 제어하는 로컬NMS서버;를 포함하여 이루어지되,

상기 광송수신기 또는 상기 간선분기증폭기, 또는 이들 모두에 설치되어 전송되는 하향신호의 채널별 레벨(세기) 및 틸트(경사도)를 측정하고, 이를 상기 NMS클라이언트서버로 전송하는 라인모니터모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블모뎀모듈을 이용한 HFC/CATV 망 감시 및 관리 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 HFC 또는 CATV 망은 상기 전원공급기와 상기 광송수신기 또는 간선분기증폭기의 전기적연결을 온오프하는 전원절체기(APS)를 더 포함하고,

상기 전원절체기에는 상기 전원공급기의 상태데이터를 추출하고, 이를 상기 NMS클라이언트서버로 전송하는 제4케이블모뎀모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블모뎀모듈을 이용한 HFC/CATV 망 감시 및 관리 시스템.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 HFC 또는 CATV 망의 선로 탭오프(Tap-Off)지점에 설치되고, 전송되는 신호의 전송 속도 및 품질에 관한 상태값(예; 다운로드 및 업로드 속도, 손실율, RTT 등)을 추출하는 인터넷속도측정모듈;과

상기 로컬NMS서버와 연결되어 있으며, 상기 인테넷속도측정모듈이 추출한 상태값을 전송받아 이를 보여주는 인터넷속도측정서버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블모뎀모듈을 이용한 HFC/CATV 망 감시 및 관리 시스템.
제 4 항에 있어서,

일정 지역을 관리하는 상기 로컬NMS서버 다수로부터 각종 데이터를 전송받아 통합관리하는 통합NMS서버;와

상기 로컬NMS서버 또는 통합NMS서버 또는 이들 모두에 구비되어 있고, 상기 HFC 또는 CATV 망에 이상이 감지되는 경우 이를 SMS(Short Message Service)로 관리자에게 알리는 SMS서버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블모뎀모듈을 이용한 HFC/CATV 망 감시 및 관리 시스템.
제 2 항 또는 제3항에 있어서, 상기 NMS클라이언트서버는

상기 제1케이블모뎀모듈, 제2케이블모뎀모듈 및 제3케이블모뎀모듈이 전송하는 장비 자체의 상태데이터를 기저장되어 있는 기준데이터와 비교분석하여 이상유무를 판단하는 제1비교분석부와,

상기 제1케이블모뎀모듈, 제2케이블모뎀모듈 및 제3케이블모뎀모듈이 전송하는 하향신호의 상태데이터를 기저장되어 있는 기준데이터와 비교분석하여 이상유무를 판단하는 제2비교분석부와,

상기 제1비교분석부 및 제2비교분석부가 판단한 이상상태 데이터를 표시하는 경고데이터표시부와,

HFC 또는 CATV 망에 구비되어 있는 장비들(광송수신기, 간선분기증폭기, 전원공급기)의 연결구조를 토폴로지형태로 보여주며, 상기 제1비교분석부가 수신하여 전송하는 제1케이블모뎀모듈, 제2케이블모뎀모듈 및 제3케이블모뎀모듈의 자체 상태데이터를 각각 매칭되어 있는 토폴로지형태의 장비들에 중첩시켜 표시하는 토폴로지표시부와,

상기 제2비교분석기가 수신하여 전송하는 하향신호의 상태데이터를 스펙트럼 형태로 보여주는 스펙트럼표시부와,

상기 HFC 또는 CATV 망을 구성하는 장비들의 전기적연결이 하향 방향으로 순차적으로 차단되면서 상기 제2비교분석기에 수신되는 하향신호의 상태데이터를 분석하여 노이즈가 유입되는 노드를 추적하는 노이즈 추적부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 케이블모뎀모듈을 이용한 HFC/CATV 망 감시 및 관리 시스템.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제1케이블모뎀모듈, 제2케이블모뎀모듈 및 제3케이블모듈은

상기 NMS클라이언트서버 및 로컬NMS서버와 통신하는 CM(Cable Modem)통신부와,

국사(Head End)에서 전송되는 하향신호의 상태데이터 및 설치된 장비 자체의 상태데이터를 추출하는 상태데이터추출부와,

상기 상태데이터추출부가 추출한 아날로그형태의 상태데이터를 디지털형태로 변환하는 A/D변환부와,

이더넷통신을 위한 이더넷부와,

자가진단을 위한 기준데이터가 저장되어 있는 메모리와,

상기 CM통신부, A/D변환부, 이더넷부 및 메모리와 전기적으로 연결되어 이들을 전체적으로 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 케이블모뎀모듈을 이용한 HFC/CATV 망 감시 및 관리 시스템.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 라인모니터모듈은

국사에서 전송되는 하향신호의 채널별 레벨 및 틸트, 그리고 설치된 선로의 전압을 측정하는 튜너부와,

상기 튜너부에서 측정한 아날로그형태의 데이터를 디지털형태로변환하는 A/D변환부와,

이더넷통신을 위한 이더넷부와,

상기 NMS클라이언트서버 및 로컬NMS서버와 통신하는 CM(Cable Modem)통신부와,

상기 튜너부, A/D변환부, 이더넷부 및 CM통신부와 전기적으로 연결되어 이들을 전체적으로 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 케이블모뎀모듈을 이용한 HFC/CATV 망 감시 및 관리 시스템.