KR101403590B1

KR101403590B1 - G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법

Info

Publication number: KR101403590B1
Application number: KR1020140038632A
Authority: KR
Inventors: 김재국; 윤창일; 채희용
Original assignee: (주)유비쿼스
Priority date: 2014-04-01
Filing date: 2014-04-01
Publication date: 2014-06-09

Abstract

본 발명은 하나의 집선장비와 다수의 단말간에 동기 클락 신호를 사용하여 번들 상에서 혼선 없이 링크를 유지할 수 있는 G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 CO가 동기클락신호를 발생하는 단계, 발생된 동기클락신호를 시간축으로 다수의 송신과 수신으로 분리하는 단계 및 분리된 동기클락신호를 포함한 데이터를 한 타임 프래임에 패킷화 하여 상기 CPE로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법{METHOD FOR APPLYING G.hn TO ACCESS NETWORK}

본 발명은 G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법으로서, 더욱 상세하게는 하나의 집선장비와 다수의 단말간에 동기 클락 신호를 사용하여 번들 상에서 혼선 없이 링크를 유지할 수 있는 G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법에 관한 것이다.

G.hn은　ITU-T 에서 개발하고 또한 홈그리드(HomeGrid) 포럼 및 기타 여러 기관에 이해 추진된 홈 네트워크 기술 군에 대한 일반적인 지칭이다. 도 1을 참조하면, G.hn은 전원선, 전화선 및 동축 케이블의 물리적 메체을 통해 최대 1Gbit/s 데이터 전송 속도를 제공하는 네트워크로 정의할 수 있다. G.hn는 베이스밴드(Baseband)는 2~100MHz범위를 사용하고, 매체에 따른 OFDM 방식의 최적화 값으로서, 동축 케이블의 경우에는 195.31KHz, 전화선의 경우에는 48.82kHz, 그리고 전력선의 경우에는 24.41kHz 으로 사용을 권장한다. 또한, 동선 기반인 경우 48.828KHz의 톤 간격(Tone-spacing)을 2048개 사용하고, 각 Tone-spacing 또는 캐리어(Carrier)에 심볼(symbol)당 최대 12bit의 비트로드(Bit-loading)로 사용하며 OFDM(orthogonal frequency-division multiplexing) 방식 Modulation과 TDD의 Half Duplex를 사용한다.

한편, G.hn은 전력선(Power Line), 동축 케이블(Coaxial Cable), UTP(Unshielded Twisted Pair) Line, 전화선(Phone Line)등을 한쌍(Single Pair)으로 사용하나 엑세스 네트워크에서는 24Pair 이상의 번들(Bundle)로 구성된다. 따라서, 홈 네트워크 용으로 사용 중인 G.hn (ITU-T 9960, 9961) 기술을 기존 동축 케이블 또는 전화선 등을 사용하는 엑세스 네트워크에 적용함으로 최대 대역폭을 1Gbps까지 제공할 수 있다.

그러나, 번들로 구성된 엑세스 네트워크에서는 인접 라인(Line)간의 크로스토크(Crosstalk)로 인해 동일 라인이 아님에도 동일 라인인 것으로 인식이 되어 엑세스 네트워크에서 서비스를 제공하는 데 있어 문제점이 내포되어 있다. 따라서, G.hn기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위해서는 번들에서의 근단간섭(NEXT : Near End Crosstalk) 제거방안이 필요하다.

본 발명의 목적은, 홈네트워크용으로 사용중인 G.hn(ITU-T 9960, 9961)기술을 기존 동축케이블 또는 전화선(Phone Line)을 사용하는 엑세스 네트워크에 적용함으로써 최대 대역폭을 1Gbps까지 제공하기 위함이다.

본 발명의 다른 목적은, G.hn기술을 엑세스 네트워크에 적용하는 경우에 발생하는 번들(Bundle)에서의 근단간섭(NEXT : Near End CrossTalk)현상을 동기클락 신호를 이용하여 제거하기 위한 방법을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법은, 다수의 포트를 가지는 하나 이상의 집선장비(CO : Central Office)와 다수의 단말(CPE : Customer Premises Equipment)간에 엑세스 네트워크에서 G.hn 기술을 적용하기 위한 방법으로서, CO가 동기클락신호를 발생하는 단계, CO는 발생된 동기클락신호를 시간축으로 16개의 송신과 수신으로 분리하는 단계 및 CO는 한 타임 프래임에 상기 동기클락신호를 포함한 데이터를 패킷화 하여 상기 CPE로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 CO의 각각의 포트는 G.hn 기술에 적용되도록 노드들의 집합체인 도메인마스터(DM)로 대체되고, 상기 CPE는 G.hn 기술에 적용되도록 엔드포인트(EP)로 대체될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 동기클락신호는 40Hz 내지 60Hz 주파수 신호일 수 있다.

한편, CO가 둘 이상일 경우, 다수 CO간의 동기클락을 이용하여 마스터 CO 및 슬래이브 CO를 지정할 수 있다.

또한, 다수 CO들 간의 데이터 전송과정에서 발생하는 지연시간(Delay time)를 줄이기 위하여 상기 다수 CO들 간의 연결은 RF 케이블을 포함한 물리적 수단을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법은, G.hn기술을 기존의 동축케이블 또는 전화선을 사용하는 엑세스 네트워크에 적용시킴으로써 최대 1Gbps의 대역폭을 제공할 수 있어, 서비스가입자에게 한번에 많은 양의 데이터를 효율적으로 전송할 수 있다.

또한, 동기클락 신호를 이용하여 번들상에서 발생하는 근단간섭 현상을 제거할 수 있다.

도 1은 일반적인 G.hn 표준기술의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도,
도 2는 엑세스 네트워크에서 홈네트워크 서비스를 제공하기 위한 집선장비(CO : Central Office) 및 단말(CPE : Customer Premises Equipment)의 연결을 보여주는 구성도,
도 3은 G.hn기술을 엑세스 네트워크에 적용시키기 위한 구성을 나타내는 구성도,
도 4는 본 발명의 G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법의 일실시예에서 동기클락 신호를 사용하는 방식을 나타내는 도면,
도 5는 다수의 CO에서 데이터 송수신할 경우 CO 사의에 동기화를 설명하는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것들로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있다거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 엑세스 네트워크에서 홈네트워크 서비스를 제공하기 위한 집선장비(CO : Central Office) 및 단말(CPE : Customer Premises Equipment)의 연결을 보여주는 도면이다.

엑세스 네트워크는 연결 매체에 따라서 옵티컬(Optical)엑세스 네트워크와 전화회선 기반인 DSL 엑세스 네트워크가 있다. 도 2는 전화회선 기반인 DSL 엑세스 네트워크에 대해 실시예로 설명한다.

CO(100)는 네트워크 운영자 측에 위치하고 있으며, CPE(200)는 CO(100)의 단말장치로서 상기 CO(100)와 물리적으로 연결되어 사용자 즉, 서비스 가입자 측에 위치할 수 있다. 예를 들어, CO(100)는 CPE(200)와 전화선으로 연결될 수 있다.

CO(100)는 상향링크(Uplink)(10)와 연결되고, 교환장치(Switch Fabric)(110) 및 다수의 포트(Port)(120)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 상향링크(10)는 상위 통신장치와 연결될 수 있고, 상기 다수의 포트(120)는 각각 하나의 CPE(200)와 전화선으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 포트(120)는 전화선뿐만 아니라 예를 들어, 포트(120)는 CPE(200)와 CPEV, F/S, TIV, UTP 등을 통해 연결될 수도 있다.

한편, 정형적인 가입자 DSL 서비스의 비트레이트(Bit Rate)범위는 통상적으로 250kbit/s에서 100Mbit/s으로 되며, 구체적으로는 아래 표 1과 같이 DSL 기술에 의해서 비트레이트가 결정된다.

도 3은 G.hn기술을 엑세스 네트워크에 적용시키기 위한 구성을 나타내는 구성도이다.

엑세스 네트워크의 구성을 G.hn기술에 적용시키기 위해서는 G.hn 표준에 맞도록 구성의 변화가 필요하다. 즉, 도 2 및 도 3을 참조하면, G.hn 기술표준에 적용하기 위해서는 도메인마스터(DM)(150)와 엔드포인트(EP)(250)가 필요하므로, 엑세스 네트워크에서 CO(100)의 각각의 포트(120)는 DM(150)의 역할을 수행할 수 있도록 대체할 수 있고, CPE(200)는 EP(250)의 역할을 수행할 수 있도록 대체할 수 있다. 따라서, 상기 DM(150)과 연결된 다수의 EP(250)로 네트워크상에서 G.hn도메인이 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법의 일실시예에서 동기클락 신호를 사용하는 방식을 나타내는 도면이다.

도 3 및 도 4를 참고하면, DMA방식을 사용하므로 도메인마스터(150)는 송신기회(Transmission Opportunities, TXOPs)를 같은 도메인에 있는 다수의 장치에 배분하여 한정된 자원을 효율적으로 사용할 수 있다. 즉, 다수의 EP(250)가 데이터 송신을 요청하였을 경우, 도메인마스터(150)는 각 EP(250)에 송신할 데이터를 패킷(Packet)으로 나누어서 한 타임 프래임(Time Frame)에 동기클락 신호를 포함하여 지연편차(Delay time), MAC 주기 시작값 및 MAC 주기 값 등을 실어 전송할 수 있다. 상기 EP(250)는 수신된 상기 데이터 패킷(Packet)에서 동기클락 신호를 추출할 수 있다. 따라서, 도메인마스터(150)의 정확한 스케줄로 엑세스 되어 근단간섭(NEXT, Near end crosstalk)을 해결할 수 있다. 또한, EP(250)는 도메인마스터(150)에서 보낸 동기클락으로 정확하게 데이터를 추출작업을 하므로 서로 혼선하는 문제 (FEXT, Far end crosstalk)도 해결할 수 있다. 상기 동기클락신호는 40Hz 내지 60Hz의 주파수를 사용할 수 있으며, 예를 들어,40Hz 내지 60Hz를 입력받은 24개 도메인마스터(150)는 맵 테이블(MAP Table)에 의해 시간축으로 16개 수신(Rx)과 송신(Tx)으로 분리될 수 있다. 따라서, EP(250)는 맵의 타이밍 정보를 근거로 하여 도메인마스터(150)와 동기화할 수 있다.

한편, 도 5는 다수의 CO에서 데이터 송수신할 경우 CO 사의에 동기화를 설명하는 도면이다.

도 5를 참조하면, 다수의 CO(100)가 동일한 번들케이블을 사용할 경우, CO(100)간의 동기클락을 이용하여 마스터(Master)CO(300) 및 슬래이브(Slave)CO(320)를 지정할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 다수의 CO(100)들 사의에 마스트 선정기능을 구비한 스위치(Switch)가 구비될 수 있다. 상기 스위치를 통하여 여러 CO(100)들 사이에서 마스터 CO(300)를 선정하고 기타 CO는 슬래이브 CO(320)로 선정된다. 또한, 다수의 CO들 간의 통신은 마스터 CO(300)의 동기클락 신호를 기준으로 하며, 슬래이브 CO(320)들은 마스터 CO(300)의 동기클락 신호를 받아서 사용할 수 있다. 한편, 다수 CO들 간의 데이터 전송과정에서 발생하는 지연편차(Delay time)를 줄이기 위하여 다수 CO들 간의 연결은 RF 케이블을 사용할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

100 : 집선장비(CO : Central Office) 110 : 교환장치
120 : 포트 150 : 도메인마스터(DM)
200 : 단말(CPE : Customer Premises Equipment) 250 : 엔드포인트(EP)
300 : 마스터CO 320 : 슬래이브CO

Claims

다수의 포트를 가지는 하나 이상의 집선장비(CO : Central Office)와 다수의 단말(CPE : Customer Premises Equipment)간에 엑세스 네트워크에서 G.hn 기술을 적용하기 위한 방법으로서,
상기 CO가 동기클락신호를 발생하는 단계;
상기 발생된 동기클락신호를 시간축으로 다수의 송신과 수신으로 분리하는 단계; 및
상기 분리된 동기클락신호를 포함한 데이터를 한 타임 프래임에 패킷화 하여 상기 CPE로 전송하는 단계를 포함하는 G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
상기 CO의 각각의 포트는 G.hn 기술에 적용되도록 노드들의 집합체인 도메인마스터(DM)로 대체되고, 상기 CPE는 G.hn 기술에 적용되도록 엔드포인트(EP)로 대체되는 것을 특징으로 하는 G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 동기클락신호는 40Hz 내지 60Hz주파수 신호인 것을 특징으로 하는 G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 CO가 둘 이상일 경우, 다수 CO간의 동기클락을 이용하여 마스터 CO 및 슬래이브 CO를 지정하는 것을 특징으로 하는 G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법.
제4항에 있어서,
상기 다수 CO들 간의 데이터 전송과정에서 발생하는 지연편차(Delay time)를 줄이기 위하여 상기 CO들 간의 연결은 RF 케이블을 포함한 물리적 수단으로 연결되는 것을 특징으로 하는 G.hn 기술을 엑세스 네트워크에 적용하기 위한 방법.