KR100914117B1 - 단일 전화 회선 상의 전화 통신 시스템 - Google Patents

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Abstract

교환 기능을 지원하고 다중 외부 회선용 확장이 용이한 주택 또는 기타 빌딩 내에서 단일 전화 회선을 통한 개선된 전화 시스템(10)이 개시되어 있다. 기존의 전화 배선이 다중 음성 채널을 반송하는 로컬 데이터 통신망용 매체로서 사용된다. 각각의 아웃렛(88a, 105a)에서, 하나 이상의 음성 채널이 표준 전화 회선 인터페이스로 변환된다. 데이터 통신망으로부터 분리된 스펙트럼의 보다 낮은 대역을 사용하여 라이프 라인 성능이 용이하게 되고, 아웃렛 내의 전용 커넥터(9)가 이 대역으로 액세스를 제공한다. 외부 전화 공급기(86a, 86b)가 가정내 데이터 통신망으로의 인터페이스를 위해 디지털 형태로 변환된다.
Figure R1020087012792
전화 회선, 데이터 통신망, 전화 회선 모뎀, 정션 박스, 가입자 회선 인터페이스, 교환기 회선 인터페이스

Description

단일 전화 회선 상의 전화 통신 시스템{TELEPHONE COMMUNICATION SYSTEM OVER A SINGLE TELEPHONE LINE}
본 발명은 전화 통신망 분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 단일 전화 회선을 통한 빌딩 내에서 전화기들의 네트워킹에 관한 것이다.
가정 내의 확장된 전화 통신 성능에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 요구는 추가적인 외부 회선의 사용 증가 및 인터콤 시스템과 같은 가정 내 교환 기능의 요구라는 두 개의 주요 요인에 기인하고 있다.
전화 배선
가정내 전화 서비스는 통상 2개 또는 4개 배선을 이용하고, 전화기가 연결된 전화 아웃렛을 통해 액세스된다. 도 1은 주택 전화 회선(5)으로 배선된 주택 또는 다른 빌딩용 종래 기술의 전화 시스템의 배선 구성을 도시하고 있다. 주택 전화 회선(5)은 전화기 사이의 전화를 설정하고 인에이블시키는 공중 교환기(19)에서 종단되는 공중 교환 전화망(PSTN)(18)에 케이블(17a)을 통해 연결하는 정션 박스(16)에 연결하는 단일 배선 쌍을 포함한다. 일반적으로 "아날로그 전화"라는 용어는 ISDN(Integrated Service Digital Network)과 같은 디지털 서비스를 포함하는 모든 종류의 전화 서비스를 나타내지만, 본 명세서에서 사용된 "아날로그 전화"라는 용어는 때때로 "POTS"(Plain Old Telephone Service)로 지칭되는 통상 3㎑ 하의 종래의 아날로그 저주파수 오디오 음성 신호를 나타낸다. 본 명세서에서 사용되는 "고주파수"라는 용어는 이러한 아날로그 전화 음성 주파수보다 실질적으로 위에 있는, 데이터용으로 사용되는 것과 같은 임의의 주파수를 나타낸다. ISDN은 통상적으로 100㎑를 초과하지 않는 주파수(통상적으로 에너지가 40㎑ 근방에 집중됨)를 사용한다. 본 명세서에서 사용된 "전화 회선"이라는 용어는 기본적으로 아날로그 전화의 반송 및 분배를 위해 의도된 전도성 회선을 나타내지만, 이에 한정되지는 않고, 빌딩 내에 이미 존재하고 아날로그 전화 서비스를 현재 제공할 수 있는 전도성 회선을 포함한다. 본 명세서에서 사용된 "전화 장치"라는 용어는 팩스, 음성 모뎀 등과 같은 전화 신호를 사용하는 모든 장치는 물론 임의의 전화용(아날로그 전화 및 ISDN을 모두 포함) 장치를 한정없이 나타낸다.
정션 박스(16)는 PSTN으로부터 가정내 회로를 분리하기 위해 사용되고 가정내의 새로운 배선은 물론 문제 해결을 위한 테스트 설비로서 사용된다. 복수의 전화기(13a, 13b)는 전화 회선(5)에 복수의 전화 아웃렛(11a, 11b, 11c, 11d)을 통해 연결한다. 각 아웃렛은 도 1에서 참조 번호 12a, 12b, 12c, 및 12d로 각각 명시된 커넥터(종종 "잭"이라 지칭됨)를 구비한다. 북아메리카에서는 RJ-11이 통상적으로 사용된다. 각 아웃렛은 도 1[도시된 두 전화 유닛(13a, 13b)에 대해]에서 참조 번호 14a, 14b로 각각 명시된 커넥터(종종 "플러그"라 지칭됨)를 통해 전화 유닛에 연결될 수 있다. 또한, 회선들(5a, 5b, 5c, 5d, 및 5e)이 동일한 쌍의 도체들의 전기적으로 다른 세그먼트들이라는 것을 주지해야 한다.
망(10)은 배선이 하나의 아웃렛으로부터 다음 아웃렛으로만 연결되어 있는 직렬 또는 데이지 체인 토폴로지를 보이고 있지만, 별, 나무 또는 임의의 토폴로지와 같은 다른 토폴로지가 사용될 수도 있다. 그러나, 주택 내의 전화 배선 시스템은 항상 2개 또는 4개 구리 배선들 및 이러한 배선에 연결하는 직접 액세스를 제공하는 아웃렛의 배선된 매체를 포함한다.
추가 가입자 회선
도 2는 기존 회선(17a)에 추가 가입자 회선(17b)이 추가되도록 요구되는 가정내 전화망(20)을 도시한다. 추가 회선(17b)은 교환기(18)로부터 가정 정션 박스(16)까지 이어진다. 추가 회선(17b)에 액세스를 제공하기 위해서, 새로운 아웃렛(11e)이 설치되어야 한다. 또한, 새로운 전화 회선(6a)이 설치되어야 하고, 정션 박스(16)로부터 아웃렛(11e)으로 라우트되어야 한다. 이러한 설치시, 전화기(13c)는 케이블(15c)을 사용하여 커넥터(14c, 12e)를 통해 추가된 가입자 회선으로 연결된다.
대안적으로, 새로운 배선(6a)은 함께 그리고 동일한 인월(in-wall) 라우팅을 사용하여 기존 배선(5)의 일부로서 라우트될 수 있다. 이러한 경우에, 몇몇 새로운 전화 아웃렛들이 설치되어야 하거나, 기존 아웃렛들이 둘 이상의 전화 커넥터를 이용하는 것으로 대체되어야 한다.
상술된 두 경우에, 새로운 배선이 추가되어야 한다. 이러한 배선의 라우팅 및 설치는 모두 인력이 많이 들고 비용이 비싸다. 벽 외부의 새로운 배선을 추가 하는 것은 덜 비싸지만 미적으로 바람직하지 않다.
4개 배선들(2쌍)이 설치되어 있는 빌딩에서, 제2 가입자 회선을 추가하는 것은 신속하고 용이하다. 기존 배선의 제2쌍이 제2 가입자 회선을 위해 사용되어, 추가 배선을 라우팅할 필요를 없앤다. 그러나, 제3 또는 제4 가입자 회선이 필요한 경우에는 추가 배선을 요구한다는 동일한 문제가 제기된다. 일반적으로, 추가 배선은 가정에 새로운 가입자 회선을 추가하는 것이 기존 배선의 용량을 넘어설 때마다 요구된다.
도 2는 추가 가입자 회선이 이러한 추가 가입자 회선 각각에 대해 교환기로부터 가정까지의 전용 배선을 사용하는 경우를 도시한다. 그러나, 새로운 기술은 다중 음성 채널이 단일 트위스티드 쌍(로컬 루프) 상에서 반송될 수 있게 한다. 구체적으로, 디지털 가입자 회선(DSL) 기술이 사용가능하다. 예를 들면, ISDN-BRA(Integrated Service Digital Network-Basic Rate Access, 통상 ISDN으로 지칭됨)는 단일한 트위스티드 쌍 상에 두 개의 음성 채널을 반송할 수 있고, HDSL(High Bit rate Digital Subscriber Line)은 16개 음성 채널까지 지원하고, HDSL2는 단일 트위스티드 쌍 상에서 30개 음성 채널까지를 지원한다. 이들 및 다른 이러한 기술은 도 3의 망(30)에 도시된 것처럼 트위스티드 쌍의 각 단부에 연결된 두 개의 모뎀을 공통적으로 이용한다. 로컬 루프의 쌍(17)은 케이블의 고객측에 위치한 원격 단말 유닛(31)까지 로컬 루프 쌍 상에서 통신하는 교환기 단말 유닛(32)을 구비한 교환기측에서 인터페이스한다. 원격 단말 유닛(31)은 정션 박스(16)에 연결된 가입자 회선 인터페이스(17a, 17b)를 제공한다. 대안적 구성에서, 음성 채널은 PCM 하이웨이, ATM 또는 다른 버스와 같은 디지털 스트림 내에서 다중화된다.
최근의 다변화 움직임은 가입자가 종래의 전화 회사가 아닌 다른 제공자로부터 전화 서비스를 받을 수 있게 하였다. 일예는 미국 내에서의 경쟁하는 캐리어들이다. 또한, 케이블 텔레비전 및 위성 기반 망 제공자와 같은 비전화 사업은 전화 서비스를 제공하기 시작하고 있다. 그러므로, 고객은 다른 서비스 제공자에 의해 공급될 추가 가입자 회선을 선택할 수 있다. 도 4는 전화망(40)을 이용하는 이러한 고객에 대한 구성을 도시한다. 제1 전화 회선은 도 1에 도시되고 전술된 것처럼 종래의 전화 회사에 의해 공급된다. 그러나, 제2 전화 회선은 비전화망(41)에 연결된 원래의 것이 아닌 전화 제공자에 의해 제공된다. 예를 들면, 이는 케이블 텔레비전 망일 수 있다. 음성 채널은 추가 전화 회선(6a)을 제공하고 비전화망(41)과 통신하는 원격 단말 유닛(42)을 통해 제공된다. 예를 들면, 원격 단말 유닛(42)은 셋톱 박스 또는 케이블 모뎀의 일부일 수 있다.
교환기 기능
본 명세서에서 사용된 것처럼, "PABX형 기능" 또는 그 등가적인 표현은, 이에 한정되지는 않지만, 보류/호 픽업, 서브 셋간의 호 전달, 전화 회의(conference calls), 중앙 전화국 교환기와의 호, 모든 서브 셋의 링잉(ringing), 기억 다이얼링, 메모리 다이얼링을 포함하는 기능을 포함하도록 의도되었다. 주택형 전화 시스템 및 장비에서의 신속한 확장은 전화 통신에 관련된 계속 증가하는 요구를 만족시키기 위해 발전되어 오고 있다. 많은 주택에서 하나의 특정한 요구는 주택을 액세스하는 단일 중앙 전화국 전화 회선을 통해 모두 연결된 다수의 전화기 중에서 선택적으로 통신하는 기능이다. 또한, 주택 가입자의 다른 확인된 요구는 사설 자동 구내 교환기(PABX)를 구비한 사업의 것과 유사하다. 그러나, 대부분의 이러한 기존 교환기는 모든 아웃렛이 직접 교환기에 연결된 "별" 토폴로지를 요구한다. 도 1의 예가 도시하는 것처럼, 이 토폴로지가 일부 주택에서 지원되지만, 대부분의 빌딩은 이러한 토폴로지를 이용하지 않는다. 이러한 경우에, 사설 자동 구내 교환기는 "별" 토폴로지로 배선을 변형하지 않는 한 용이하게 이용될 수 없다. 미국 클래스 379/177 및 379/363하에 분류된 다른 특허와 함께 미국 특허 제4,821,319호, 제4,459,434호, 제5,090,052호, 제5,596,631호, 제5,781,622호, 및 제6,038,300호는 단일 배선 쌍을 이용하는 주택에서 한정된 교환기 기능을 가능하게 하는 몇몇 실시예를 개시한다.
전화 회선 상의 데이터
전화 및 데이터 망화에 대해 기존 전화 기반시설을 동시에 이용한다는 요구사항이 있다. 이 방식에서, 새로운 근거리 통신망을 가정내 또는 기타 빌딩에 설치하는 일은 추가적으로 배선을 설치하지 않아도 되므로 간단해진다. Crane에 부여된 미국 특허 제4,766,402호(이하 "Crane"이라 지칭됨)는 전화 서비스없이 2개 배선 전화 회선을 통해 LAN을 형성하는 방법을 알려준다.
주파수 영역/분할 다중화(FDM)의 개념은 종래 기술에서 공지되어 있고, 배선에 의해 반송되는 대역폭을 아날로그 전화 신호를 반송할 수 있는 저주파수 대역과 데이터 통신 또는 다른 신호를 반송할 수 있는 고주파수 대역으로 분할하는 수단을 제공한다. 이러한 메카니즘은, 예를 들면 Reichert 등에 부여된 미국특허 제 4,785,448호(이하 "Reichert"로 지칭됨)에 개시되어 있다. 또한, 널리 사용되는 것은 xDSL 시스템들이고, 주로 비대칭 디지털 가입자 루프(ADSL) 시스템들이다.
다른 예로서, 이 분야의 관련 종래 기술은 Dichter에 부여된 미국특허 제5,896,443호(이하 "Dichter"로 지칭됨)에 개시되어 있다. Dichter는 전화 및 데이터 통신 신호를 동시에 반송가능하게 하는 주택 전화 배선용 주파수 영역/분할 다중화(FDM) 기술을 이용하는 방법 및 장치를 개시한다. 배선에 의해 가능해진 대역폭은 아날로그 전화 신호를 반송할 수 있는 저주파수 대역과 데이터 통신 신호를 반송할 수 있는 고주파수 대역으로 분할된다. 이러한 메카니즘에서, 전화 서비스는 영향을 받지 않으면서 데이터 통신 성능이 가정내의 기존 전화 배선 상에서 제공된다.
Dichter 망은 전화를 서비스하고 데이터 유닛의 근거리 통신망을 제공하는 망(50)을 도시하는 도 5에 도시되어 있다. 데이터 단말 장비(DTE) 유닛(24a, 24b, 24c)은 데이터 통신 장비(DCE) 유닛(23a, 23b, 23c) 각각을 통해 근거리 통신망에 연결되어 있다. 데이터 통신 장비의 예는 모뎀, 회선 드라이버, 회선 리시버 및 트랜시버(본 명세서에서 "트랜시버"라는 용어는 결합된 송신기 및 수신기를 나타낸다)를 포함한다. DCE 유닛(23a, 23b, 23c)은 고대역 통과 필터(HPF)(22a, 22b, 22c)에 각각 연결된다. HPF는 DCE 유닛이 전화 회선(5)에 의해 반송된 고주파 대역에 액세스할 수 있게 한다. 제1 실시예(도 5에 미도시)에서, 전화(13a, 13b, 13c)는 커넥터(14a, 14b, 14c)를 통해 전화 회선(5)에 각각 직접 연결된다. 그러나, 전화에 의한 데이터 망에의 간섭을 방지하기 위해서, 제2 실시예(도 5에 도시) 에서는 저대역 통과 필터(LPF)(21a, 21b, 21c)가 전화 회선(5)으로부터 전화기(13a, 13b, 13c)에 추가되었다. 또한, PSTN 배선(17)으로부터 또는 그곳으로 유도되는 잡음을 여과하기 위해서 저대역 통과 필터가 정션 박스(16)에 연결될 수도 있다. 회선(5a, 5b, 5c, 5d, 5e)이 동일한 쌍 도체의 전기적으로 다른 세그먼트임을 알아야 한다.
이 분야의 다른 종래 기술의 특허들이 전화 배선(예를 들면, 배선 및 아웃렛)에 어떠한 변형도 하지 않고 전화 배선 상에 데이터를 반송하는 것에 관련된 미국 클래스 379/093.08하에 발견될 수 있다. 본 발명자에게 부여된 미국 특허 제5,841,360호 및 미국 특허 출원 제09/123,486호 및 제09/357,379호는 각각이 두 전화 아웃렛을 연결하는 별개의 세그먼트로 배선을 분할하는 수단에 의해 전화 배선을 변형하는 것을 처음으로 제안하였다. 이 방식으로, 망은 "버스" 토폴로지에서 다중 "포인트-투-포인트" 세그먼트로 변형되어 탁월한 통신 특성을 가능하게 한다.
도 1의 아웃렛(11)을 대체하는 아웃렛(31a, 31b)을 설명하는 이러한 망(60)의 일부가 도 6에 도시되어 있다. 전화 배선(5)은 별개의 세그먼트(5a, 5b, 5c)로 분할된다. 저대역 통과 필터(LPF) 및 고대역 통과 필터(HPF)는 전화와 데이터 신호를 분할하기 위해서 각각의 배선 세그먼트 단부에 연결된다. 도 6에 도시된 것처럼, LPF(21b, 21c)는 배선 세그먼트(5b)의 반대 단부에 각각 부착된다. LPF는 전화 신호를 통과시키도록 설계되고, 전화 신호를 위한 연속 경로를 제공하도록 서로 연결된다. 전화 신호로의 액세스는 전화 장치(13a, 13b)가 커넥터(14a, 14b)를 통해 각각 연결된 아웃렛의 커넥터(12a, 12b)를 통해 이루어진다. 그러므로, 전화 서비스는 완전히 유지된다. 스펙트럼의 윗부분에서 반송되는 데이터 신호는 HPF(22b, 22c)를 통해 액세스되고, 또한 전화 배선 세그먼트(5b)의 반대 단부에 각각 연결된다. HPF(22a, 22d)는 배선 세그먼트(5a, 5c)의 단부에 각각 연결된다. 각각의 HPF는 전화 배선 상에서 데이터 신호를 전송하고 수신하는 모뎀(23)에 연결된다. 모뎀(23a, 23b, 23c, 23d)은 HPF(22a, 22b, 22c, 22d)에 각각 연결된다. 데이터 유닛(24a, 24b)은 아웃렛(31a, 31b)에 각 아웃렛의 각자의 커넥터(도면에 미도시)를 통해 각각 연결된다. 데이터 유닛은 아웃렛의 각 DTE 인터페이스를 통해 연결된다. 아웃렛(31a, 31b)은 DTE 인터페이스(29a, 29b)를 각각 포함한다. 각 모뎀으로부터의 2 개와 DTE로부터의 1 개인 각 아웃렛의 3개의 데이터 스트림은 아웃렛(31a, 31b)을 각각 서비스하는 어댑터(28a, 28b)에 의해 처리된다. 도 6은 관련 기능을 위한 모든 소자가 아웃렛 내에 내장된 실시예를 설명하지만, 다른 실시예도 가능하고, 이러한 기능을 위한 일부 소자만이 아웃렛에 내장될 수도 있다.
라이프 라인
본 명세서에서 사용된 "라이프 라인(life-line)"이라는 용어는 응급 목적을 위한 전화 서비스의 기본적인 사용을 나타낸다. 따라서, 임의의 다른 시스템 또는 서비스(예를 들면, 전기)의 고장으로 인해 전화 시스템 성능이 저하되지 않을 것이 요구된다. 실제로, 이는 전원이 단절된 경우에도 동작하는 전화기가 연속하는 2개 배선을 통해 교환기에 연결되어 있는 한 전화 서비스가 유지될 것을 의미한다.
가정내에 추가적인 배선을 설치할 필요없이 전화 유닛이 다중 외부 가입자 회선으로는 물론 가정내에서 망화될 수 있는 가정내 전화 시스템을 구현하기 위한 수단에 대한 널리 인식된 요구가 있으며, 이 수단을 구비하는 것이 매우 유리하다. 이러한 목적은 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명은 단일 전화 회선을 통해 빌딩 내의 개선된 전화 시스템을 개시한다. 빌딩 내의 전화 회선은 TDM(시간 영역 다중화) 방식으로 다중 음성 채널을 반송하는 통신 망을 위한 매체로서 사용된다. 새로운 배선 또는 기존의 전화 회선이 사용될 수 있다. 각각의 아웃렛에서, 하나 이상의 데이터 음성 채널과 표준 아날로그 전화 신호(POTS) 간의 변환이 모듈에 의해 수행된다. 전술된 교환기 기능은 음성 채널을 아웃렛 사이에서 디지털적으로 라우팅하여 구현된다. 외부 전화 공급기로부터의 신호(전화 서비스 제공자의 중앙 전화국과 빌딩 내 회선 사이의 연결)도 모듈에 의해 디지털화되어 통신망 내에서 라우팅될 수 있다. 이 방식에서, 표준 아날로그 전화 장비 및 그로부터의 신호는 모듈에 의해 인터페이스될 수 있으며 단일 전화 회선을 통해 다중 음성 채널 망에서 사용될 수 있다.
2가지 유형의 통신망이 지원된다. 제1 구성에서, 전화 배선은 통상의 연속적인 장치로 유지되어, 버스형 망을 형성하고, 각 아웃렛 내의 모듈은 단일 전화 회선 모뎀을 구비한다. 제2 구성에서, 전화 회선은 각 아웃렛에서 절단되고, 전화 회선 모뎀은 각 배선 단부에 결합되어, 연결된 아웃렛의 각 쌍 사이에서 포인트-투-포인트 통신 세그먼트를 형성한다.
전화 인터페이스에 전화 회선을 연결하는 모듈 또는 모듈의 임의의 소자는 아웃렛에 완전히 집적되거나, 아웃렛에 일부 집적되거나 외부에 구성될 수 있다.
라이프 라인 기능은 적용가능한 회선 대역폭을 저대역과 고대역으로 분할하기 위한 수동 필터를 사용하여 용이하게 된다. 고대역은 다중 음성 채널 통신망에 의해 사용되고 저대역은 어떠한 능동 소자를 사용하지 않으면서 표준 아날로그 전화 서비스를 반송하는데 사용된다. 이러한 경우에, 각 아웃렛은 라이프 라인 전화 인터페이스 및 통신망에 의해 반송된 음성 채널을 위한 하나 이상의 전화 인터페이스를 포함할 수 있다.
그러므로, 본 발명은 빌딩 내에서 전화 설비를 갖는 사용에 대하여, 상기 회선과 전화 서비스 제공자의 중앙 전화국 사이의 외부 커넥션 및 회선을 포함하는 전화 설비, 상기 전화 설비의 연장 또는 변형을 요구하지 않고 상기 회선을 통해 보다 많은 음성 채널을 반송시키도록 상기 전화 설비에 연결하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은 상기 전화 회선에 결합하기 위한 적어도 2개의 모듈들을 포함하고, 상기 모듈은, (a) 적어도 하나의 표준 아날로그 전화 신호와 적어도 하나의 시간 영역 다중화된 음성 채널 사이를 변환하고, (b) 표준 아날로그 전화 장비 및 그로부터의 신호와 인터페이스하도록 동작하는 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명에 따르면, 빌딩 내에서 회선을 포함하는 기존의 전화 설비를, 상기 전화 설비의 연장 또는 변형을 요구하지 않고 상기 회선을 통해 보다 많은 음 성 채널을 반송할 수 있도록 업그레이드하기 위한 키트로서, 상기 회선에 결합하기 위한 커넥션을 포함하는 적어도 하나의 아웃렛, 및 모듈을 포함하고, 상기 모듈은, (a) 적어도 하나의 표준 아날로그 전화 신호와 적어도 하나의 시간 영역 다중화된 음성 채널 사이를 변환하고, (b) 표준 아날로그 전화 장비 및 그로부터의 신호와 인터페이스하도록 동작하는 모듈을 포함하는 키트가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 빌딩 내에서 회선을 포함하는 기존의 전화 설비를, 상기 전화 설비의 연장 또는 변형을 요구하지 않고 상기 회선을 통해 보다 많은 음성 채널을 반송할 수 있도록 업그레이드하는 방법으로서, (a) 전화 회선 모뎀을 제공하는 단계, (b) 가입자 회선 인터페이스를 제공하는 단계, (c) 상기 음성 채널과 상기 가입자 회선 인터페이스 사이에서 인터페이스하기 위한 드롭 앤드 인서트(drop-and-insert) 다중화기를 제공하는 단계, (d) 아웃렛을 제공하는 단계, 및 (e) 상기 전화 회선 모뎀, 상기 가입자 회선 인터페이스, 및 상기 드롭 앤드 인서트 다중화기를 상기 아웃렛에 장착하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
교환 기능을 지원하고 다중 외부 회선용 확장이 용이한 주택 또는 기타 빌딩 내에서 단일 전화 회선을 통한 개선된 전화 시스템이 제공된다.
본 발명에 따른 망의 원리 및 동작은 도면 및 첨부된 상세한 설명을 참조하여 이해될 수 있다. 도면 및 상세한 설명은 단지 개념적인 것이다. 실제 이용에서는, 단일한 소자가 하나 이상의 기능을 구현하거나, 대안적으로 각 기능이 복수 의 소자 및 회로에 의해 구현될 수 있다. 도면 및 상세한 설명에서, 동일한 참조 번호는 다른 실시예 및 구성에서 공통인 소자를 나타낸다.
본 발명의 제1 실시예는 전화 회선을 통해 표준 전화기를 데이터 통신 망에 연결될 수 있게 하는 어댑터 모듈(이하, "모듈"이라 지칭됨)에 기초하고 있다. 도 7은 모듈(70)의 기능을 도시한다. 모듈(70)은 전화 회선에 연결하기 위한 하나와 하나 이상의 전화기에 연결하기 위한 다른 하나인 2 개의 단자를 구비한다. 모듈은 Dichter망(50)(도 5)에서처럼 DCE(23a)를 사용할 수 있는 전화 회선 모뎀(23)에 의해 전화 회선을 통해 데이터 통신망을 인터페이스한다. 데이터 통신망은 다중 디지털화(예를 들면, PCM) 음성 채널을 반송한다. 드롭 앤드 인서트(drop-and-insert) 다중화기(71)는 데이터 통신망의 디지털 데이터 스트림에 그리고 디지털 데이터 스트림으로부터 음성 채널을 삽입하고 추출한다. 모듈(70)에 의해 처리될 음성 채널은 로직, 제어 및 PBX 유닛(73)에 의해 관리된다. 각 음성 채널은 디지털 음성 채널 스트림을 표준 전화기에 커넥터(12)를 통해 연결할 수 있는 아날로그 인터페이스로 변환하는 가입자 회선 인터페이스(72a)를 통해 단일 전화(POTS) 인터페이스로 변환된다. 제2 전화를 모듈(70)에 용이하게 연결하기 위해서, 추가의 가입자 회선 인터페이스(72b)가 추가되고, 다중화기(71) 및 로직, 제어 및 PBX 유닛(73)에 결합한다. 가입자 회선 인터페이스(72b)는 추가적인 별개의 음성 채널을 처리한다. 추가적인 전화기는 가입자 회선 인터페이스(72b)에 커넥터(15)를 통해 연결할 수 있다. 모듈(70)이 가입자 회선 인터페이스(72a, 72b)에 각기 커넥터(12, 15)를 통해 2 회선 서포트를 구비하는 것으로 설명되어 있지만, 가입자 회 선 인터페이스(72b) 및 커넥터(15)가 생략된 동일한 장치도 단일 회선 인터페이스에 이용된다. 모듈(70)은 2개보다 많은 이러한 인터페이스를 지원할 수 있고, 각각의 이러한 추가적인 이러한 인터페이스는 드롭 앤드 인서트 다중화기(71)에 의한 각각의 서포트는 물론 추가적인 가입자 회선 및 커넥터를 필요로 한다.
모듈(70)은 추가적인 로직, 제어, 처리, 데이터 스토리지 및 전원을 포함할 수도 있다. 유닛(73)에 의해 처리된 이러한 로직, 제어 및 PBX 성능을 위한 설비를 제외하고, 이러한 추가적인 기능은 도 7에 도시되지 않은 다른 소자에 의해 수행된다.
본 발명의 망의 제1 실시예는 Dichter망에 기초하고 있다. 도 8은 망(80)을 도시하고, 이러한 모듈(70)(도 7)과 같은 모듈에 기초하고 있고, 각 모듈은 단일 전화기가 커넥터(12)를 통해 인터페이스할 수 있게 한다. 각각의 이러한 모듈(70)은 아웃렛(88a, 88b, 88c, 88d)과 같은 전화 아웃렛 내에 완전히 내장되고 집적되고, 전화 회선 모뎀(83)은 아웃렛의 전화 회선 단자에 연결하고, 전화 커넥터는 전화기에 연결한다.
도 8에 도시된 것처럼, 데이터 통신망은 각 아웃렛[아웃렛(88a, 88b, 88c, 88d)과 같은]내의 전화 회선 모뎀[전화 회선 모뎀(23)]이 망 매체로서 전화 회선(5a, 5b, 5c, 5d, 5e)을 사용하여 아웃렛 사이의 망화를 허용하도록 형성된다. 그러므로, 전화(13a, 13b)는 데이터 통신 망 상에서 이들 사이에(예를 들면, 인터콤으로서 사용) 통신할 수 있다. 외부의 전화망으로의 연결을 용이하게 하기 위해서, 모듈(85)이 추가되어야 한다. 모듈(85)은 외부의 전화 회선을 전화 회선을 통 해 가정내 데이터 통신망으로 연결한다. 망(80)은 도 2에 도시된 것처럼 PSTN 망의 일부일 수 있는 2 개의 외부 전화 회선에 배선 쌍(86a, 86b)을 통해 인터페이스하거나, 전술된 것처럼 다른 외부원으로부터 인터페이스한다. 외부 회선(86a, 86b)은 교환기 회선 인터페이스(81a, 81b)에 의해 각기 디지털 스트림으로 변환된다. 음성 채널은 디지털 다중화된 데이터 스트림을 삽입하거나 추출하는 드롭 앤드 인서트 다중화기(82)에 결합된다. 다중화된 데이터 스트림은 가정내 데이터 망과 케이블(84)을 통해 통신할 수 있는 전화 회선 모뎀(83)에 결합된다.
망(80)이 배선 쌍(86a, 86b)을 이용하는 2 개의 외부 공급기를 구비한 것으로 설명되었지만, 단일한 이러한 공급기가 사용될 수도 있다는 것이 명백하다. 예를 들면, 회선(86a)만이 사용되면, 교환기 회선 인터페이스(81b)는 불필요하다. 대안적으로, 2개 이상의 이러한 외부 공급기가 사용될 수 있다. 각각의 추가적인 공급기를 위해, 추가적인 교환기 회선 인터페이스가 드롭 앤드 인서트 다중화기(82)의 추가적인 서포트 성능과 함께 제공되어야 한다.
주택내 망(80)을 구현하는 것은 아웃렛(11a)(도 1)과 같은 전화 아웃렛을 각각이 모듈(70)(도 7)과 같은 모듈을 포함하는 아웃렛(88a)(도 8)과 같은 본 발명에 따른 아웃렛으로 대체할 것을 요구한다. 이 경우에, 회선 세그먼트(5a, 5b, 5c, 5d, 5e) 각각은 전화 회선 모뎀에 연결된 도 7에 도시된 단일 트위스티드 쌍에 해당하고, 아웃렛(88a, 88b, 88c, 88d)은 버스 토폴로지를 사용하여 회선 세그먼트에 연결된다. 또한, 모듈(85)과 같은 모듈도 정션 박스(16) 근처에 설치되어야 한다. 그러나, 빌딩내 새로운 회선이 설치되거나 라우트될 필요가 없다. 망(80)을 주택 내에 설치한 후에, 2 이상의 외부 전화 회선을 인터페이스할 교환기 기능 및 성능을 사용가능하다.
모듈(70) 및 모듈(85) 모두가 능동 소자를 포함한다. 그러므로, 임의의 소자에서 전력 손실 또는 오동작의 경우에, 망(80)은 전화 서비스를 제공하지 못할 수 있다. "라이프 라인" 성능을 지원하기 위해서, 그러므로, 모듈은 추가적인 소자를 필요로 한다. 도 9는 라이프 라인 성능을 제공하는 변형된 모듈(90)을 도시한다. Dichter에 의해 설명된 것처럼, 고대역 통과 필터(HPF)(22) 및 저대역 통과 필터(LPF)(21)는 전화 스펙트럼을 표준 아날로그 신호를 반송하는 저대역과 데이터 통신망용 고대역으로 분리한다. LPF(21)는 수동 소자만을 사용하고, 커넥터(91)에 직접 결합된다. 그러므로, 커넥터(91)에 꽂힌 전화기는 신호 경로에 어떠한 능동 소자도 없이 "라이프 라인" 기능을 제공할 수 있다. 모듈(90)은 라이프 라인 커넥터(91)만을 포함할 수 있거나, 커넥터(12, 15)에 추가하여 라이프 라인 커넥터(91)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 본 발명의 다른 실시예에서, 모듈은 "라이프 라인" 커넥터(91)를 전혀 채용하지 않는다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 망(100)을 도시하고, 라이프 라인 기능을 지원하는 변형된 망을 포함한다. 망(100)은 아웃렛(105a, 105b, 105c, 105d) 각각 내에 집적된 모듈(90a, 90b, 90c, 90d)을 포함한다. 아웃렛(105) 내에 집적되어 있는 모듈(90)이 도면에 구체적으로 도시되지 않았음을 알아야 한다. 여기서, 또한, 회선 세그먼트(5a, 5b, 5c, 5d, 5e) 각각은 저대역 통과 필터(21) 및 고대역 통과 필터(22)의 정션에 연결된 도 9에 도시된 단일 트위스티드 쌍에 해당하 고, 아웃렛(105a, 105b, 105c, 105d)은 버스 토폴로지를 사용하여 회선 세그먼트에 연결된다. 아웃렛(105a, 105b, 105c, 105d)은 데이터 통신망에 의해 반송되는 음성 신호에 기초한 전화 인터페이스를 지원하는 커넥터(12a, 12c, 12d)를 각각 구비한다. 그러나, 아웃렛(105b)도 도 9에 도시된 라이프 라인 연결을 제공하는 커넥터(91)를 구비한다. 스펙트럼의 저대역은 가정내 망에 LPF(21)를 통해 연결된 전화 회선(17)으로부터의 POTS 신호를 반송한다. 그러므로, 전화기(13b)는 회선(17)에 직접 연결되어 라이프 라인 서비스를 제공한다. 스펙트럼의 고대역은 데이터 통신망을 위해 사용되고, HPF(22)를 통해 외부에서 연결한다. LPF(21) 및 HPF(22) 모두는 정션 박스(16)에 케이블(102)에 의해 연결된다. 외부 회선 인터페이스를 서비스하는 모든 소자는 모듈(101)에 포함된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 각 아웃렛[아웃렛(105a, 105b, 105c, 105d)과 같은]은 적어도 하나의 전화 인터페이스(12)에 추가하여 라이프 라인 인터페이스(91) 모두를 제공하여, 라이프 라인 액세스를 주택 내 모든 아웃렛에서 사용가능하다.
도 10은 모듈(90)이 아웃렛(105) 내에 완전히 집적된 경우를 도시하지만, 본 발명의 실시예는 아웃렛 외부에 모듈이 있는 것도 포함한다. 이와 같이, 모듈의 선택된 소자가 아웃렛 내에 집적되고 다른 소자는 외부에 있을 수 있다. 물론, 모든 경우에, 모듈과 아웃렛 사이의 적절한 전기적 및 기계적 연결이 요구된다.
본 발명에 따른 아웃렛은 크기, 형태 및 전체적인 외관 면에서 표준 아웃렛과 물리적으로 유사하여, 이러한 아웃렛이 빌딩 벽의 표준 아웃렛을 대체할 수 있다. 전체적인 전화 회선 레이아웃 또는 구성을 변경할 필요가 없다.
본 발명은 데이터 통신망이 Dichter 토폴로지에 기초한 것으로 설명되었지만, 본 발명은 모든 연결된 아웃렛 쌍 사이의 포인트-투-포인트 데이터 통신에 기초하는 도 6에 도시된 종래 기술의 배선된 망 토폴로지에도 동일하게 잘 적용될 수 있다. 도 11은 라이프 라인 기능과 함께 이러한 망을 지원하는 모듈(110)을 도시한다. 전반적인 구성은 도 9에 설명된 모듈(90)과 유사하다. 그러나, 포인트-투-포인트 구성의 각 전화 회선 세그먼트로의 연결은 고대역 필터[HPF(22a) 및 HPF(22b)와 같은], 저대역 필터[LPF(21a) 및 LPF(21b)와 같은], 전용 전화 회선 모뎀[모뎀(23a) 및 모뎀(23b)과 같은]을 구비한다. 드롭 앤드 인서트 다중화기(111)는 전화 회선 모뎀(23a, 23b)에 의해 처리된 데이터 스트림에 음성 채널을 삽입하거나 음성 채널을 추출한다. 그러나, 모듈에 의해 사용되지 않은 음성 채널은 다른 모듈로 라우트되어야 한다. 3개 회선 세그먼트가 연결된 경우에는, 추가적인 이러한 세트가 요구된다. 2개의 LPF(21a, 21b)는 스펙트럼의 보다 낮은 대역에 직접 액세스를 제공하고, 라이프 라인 커넥터(91)에 결합적으로 연결된다. 라이프 라인 지원이 요구되지 않으면, 커넥터(91)는 물론 필터(21a, 21b, 22a, 22b)는 생략될 수 있다. 로직, 제어, PBX 및 전원과 같은 다른 소자는 도 11에 도시되지 않았다. 추가적인 기능은 데이터 처리 및 프로토콜 변환과 같은 태스크를 관리하기 위해 이러한 소자에 의해 제공될 수 있다.
도 12는 모듈(110)을 이용하는 망(120)을 도시한다. 아웃렛(115a, 115b, 115c, 115d)과 같은 각 아웃렛은 모듈(110)(도 11)과 같은 모듈을 포함한다. 이 경우에, 그러나, 회선 세그먼트(5a)는 저대역 통과 필터(21a) 및 고대역 통과 필 터(22a)의 정션에 연결된 도 11에 도시된 트위스티드 쌍에 해당하고, 회선 세그먼트(5b)는 저대역 통과 필터(21b) 및 고대역 통과 필터(22b)의 정션에 연결된 도 11에 도시된 트위스티드 쌍에 해당한다. 이와 같은 방식으로, 각각이 아웃렛(115b, 115c, 115d)에 연결된 회선 세그먼트(5b, 5c)(5c, 5d)(5d, 5e)는 도 11의 저대역 통과 필터(21a) 및 고대역 통과 필터(22a)의 정션 및 저대역 통과 필터(21b) 및 고대역 통과 필터(22b)의 정션에 각기 연결된 각각의 트위스티드 쌍에 해당한다. 전반적으로, 망(100)의 구조(도 10)는 유지된다. 그러나, 이 구성에서, 아웃렛(115a, 115b, 115c, 115d)은 포인트-투-포인트(또는 데이지 체인) 토폴로지를 사용하여 회선 세그먼트에 연결된다.
업그레이드 키트
본 발명은 본 명세서에서 설명된 망을 지원하기 위해 기존 전화 설비를 업그레이드하는 키트도 제공한다. 도 13은 아웃렛(132) 및 아웃렛(134) 및 설치 명령(136)을 포함하는 이러한 키트의 실시예를 도시한다. 아웃렛(132)은 전화 회선에 결합하기 위한 커넥션(144) 및 빌딩 벽 내에 설치하기 위한 플랜지(146)와 같은 장착점을 구비한다. 아웃렛(132)은 잭(138) 및 잭(140)도 구비한다. 전자는 커넥터(91)를 통해(도 9) 라이프 라인 전화 서비스를 지원하고 후자는 개선된 교환기 기능을 갖는 전화 서비스를 제공한다. 도 9 또는 도 11에서 전술되고 도시된 것처럼, 아웃렛(132) 내에 본 발명에 따른 모듈이 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에서, 잭(138)은 전화 잭이다. 다른 실시예에서, 잭(140)은 데이터 잭이다. 도 13에 도시된 키트의 실시예는 실질적으로 동일한 것으로 도시된 아웃렛(132) 및 아 웃렛(134)인 2개의 아웃렛을 구비한다. 그러나, 다른 실시예에서, 키트는 아웃렛(132)만을 포함한다. 다른 실시예에서 다른 변경예도 가능하다. 전술된 모듈에서처럼, 추가적인 소자 및 기능이 데이터 처리 및 프로토콜 변환과 같은 태스크를 관리하기 위해 제공될 수 있다.
본 발명은 본 명세서에서 설명된 것처럼 망을 지원하기 위해 빌딩 내에서 회선을 구비한 기존 전화 설비를 업그레이드하기 위한 방법도 제공한다. 이 방법은
(a) 전화 회선 모뎀, 가입자 회선 인터페이스, 드롭 앤드 인서트 다중화기를 구비한 아웃렛을 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 기존 설비는 라이프 라인 통신을 지원하기 위해 업그레이드될 수 있다. 이러한 경우에, 추가적으로
(b) 표준 아날로그 전화 서비스를 위해 보다 낮은 대역을 다중화된 음성 채널을 위한 보다 높은 대역으로부터 분리하기 위한 수동 고대역 통과 및 저대역 통과 필터를 제공하는 단계,
(c) 표준 아날로그 전화 서비스를 다중화된 음성 채널로부터 분리하기 위한 필터를 연결하는 단계, 및
(d) 표준 전화기를 표준 아날로그 전화 서비스에 연결하기 위한 커넥터를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명이 한정된 수의 실시예에 관해 설명되었지만, 본 발명의 많은 변경예, 변형예 및 다른 응용예가 이루어질 수 있다.
그러므로, 예를 들면, 본 발명이 가정집에 설치된 망을 특정적으로 참조하여 설명되었지만, 이러한 한정이 의도된 것은 아니며 본 발명은 사무실, 공장 등과 같은 가정집이 아닌 곳에서 사용하기 위해 동일하게 잘 이용된다는 것이 자명할 것이다.
도 1은 주택 또는 다른 빌딩용 통상의 종래 기술 전화 회선 배선 구성을 도시하는 도면.
도 2는 주택 또는 다른 빌딩용 종래 기술의 2 회선 전화 배선 구성을 도시하는 도면.
도 3은 주택 또는 기타 빌딩에 다중 회선을 제공하기 위한 제1 종래 기술 전화망을 도시하는 도면.
도 4는 주택 또는 기타 빌딩에 다중 회선을 제공하기 위한 제2 종래 기술 전화망을 도시하는 도면.
도 5는 주택 또는 다른 빌딩용 전화 회선 배선에 기초한 제1 종래 기술 근거리 통신망을 도시하는 도면.
도 6은 주택 또는 다른 빌딩용 전화 회선 배선에 기초한 제2 종래 기술 근거리 통신망의 일부를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모듈을 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전화망을 도시하는 도면.
도 9는 라이프 라인 성능을 지원하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 모듈을 도시하는 도면.
도 10은 라이프 라인 성능을 지원하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전화망을 도시하는 도면.
도 11은 라이프 라인 성능을 지원하는 본 발명의 제2 실시예에 따른 모듈을 도시하는 도면.
도 12는 라이프 라인 성능을 지원하는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전화망을 도시하는 도면.
도 13은 본 발명에 따른 시스템을 지원하기 위해 기존 전화 설비를 업그레이드하기 위한 키트를 도시하는 도면.

Claims (9)

  1. 빌딩 외부의 제1 디지털 데이터 스트림 및 제2 디지털 데이터 스트림 각각을 상기 빌딩 내의 제1 데이터 유닛 및 제2 데이터 유닛 중 하나에 각각 결합하기 위한 네트워크로서,
    두 개의 도체들을 적어도 일부는 상기 빌딩의 벽들 내에, 그리고 적어도 일부는 상기 빌딩의 외부에 포함하고, 상기 제1 및 제2 디지털 데이터 스트림들을 시간 다중화된 형태로 반송하도록 연결되는 제1 배선;
    두 개의 도체들을 적어도 일부는 상기 빌딩의 벽들 내에 포함하고, 상기 제2 디지털 데이터 스트림을 반송하도록 연결되는 제2 배선;
    상기 제1 배선에 연결되고, 벽 개구 또는 아웃렛 개구에 장착되는 제1 아웃렛;
    상기 제2 배선에 연결되고, 벽 개구 또는 아웃렛 개구에 장착되는 제2 아웃렛;
    상기 제1 데이터 유닛에 결합 가능하고, 상기 제1 배선으로의 연결을 위해 상기 제1 아웃렛에 연결되고 상기 제2 배선에 연결되며, 상기 제1 디지털 데이터 스트림을 상기 제1 데이터 유닛에 결합하고 상기 제2 디지털 데이터 스트림을 상기 제1 및 제2 배선들 사이에서 통과시키도록 동작가능한 제1 모듈; 및
    상기 제2 데이터 유닛에 결합 가능하고, 상기 제2 배선으로의 연결을 위해 상기 제2 아웃렛에 연결되며, 상기 제2 디지털 데이터 스트림을 상기 제2 데이터 유닛에 결합하도록 동작가능한 제2 모듈
    을 포함하는 네트워크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모듈은 상기 제1 아웃렛에 부착되는, 네트워크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 모듈은 상기 제2 아웃렛에 부착되는, 네트워크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배선은 상기 제1 및 제2 디지털 데이터 스트림들 각각에 대해 구분되는 제1 및 제2 서비스 제공자들과 통신할 수 있도록 결합되는(communicatively coupled), 네트워크.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 서비스 제공자들 중 적어도 하나는 전화 네트워크 운용자이고, 상기 제1 배선은 전화 네트워크에 결합되는, 네트워크.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 서비스 제공자들 중 적어도 하나는 비전화(non-telephone) 네트워크 운 용자인, 네트워크.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비전화 네트워크 운용자는 CATV 네트워크 운용자인, 네트워크.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배선은 전화 배선 쌍이고 상기 제1 아웃렛은 전화 아웃렛인, 네트워크.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배선은 주파수 영역의 다중화를 사용하여 아날로그 전화 신호를 동시에 더 반송하도록 연결되는, 네트워크.
KR1020087012792A 2000-04-18 2005-11-23 단일 전화 회선 상의 전화 통신 시스템 KR100914117B1 (ko)

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