KR101576400B1 - Ftth 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 및 통합 인빌딩 시스템 구현 방법 - Google Patents

Ftth 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 및 통합 인빌딩 시스템 구현 방법 Download PDF

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Abstract

FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 및 통합 인빌딩 시스템 구현 방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은, 이동통신 기지국으로부터의 이동통신 신호를 이더넷 신호로 변환하는 변환부와, 상기 이더넷 신호를, FTTH(Fiber To The Home) 망에 연결된 홈 게이트웨이 장치로 제공되는 데이터 신호와 결합하여, 결합 신호를 생성하는 결합부, 및 상기 결합 신호를 상기 홈 게이트웨이 장치로 전송하는 처리부를 포함한다.

Description

FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 및 통합 인빌딩 시스템 구현 방법{TOTAL IN-BUILDING SYSTEM USING FIBER TO THE HOME AND METHOD FOR EMBODYING TOTAL IN-BUILDING SYSTEM}
본 발명은 FTTH(Fiber To The Home) 망을 이용하여 인터넷 서비스와 이동통신 서비스를 통합하여 제공할 수 있는 통합 인빌딩 시스템 및 통합 인빌딩 시스템 구현 방법에 관한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 다음의 문헌에 개시되어 있다.
1) 등록특허공보 제10-1464324호(공개일자 2010.02.18), "이동통신 서비스 시스템 및 방법".
2) 등록특허공보 제10-1537048호(공개일자 2010.06.24), "유티피 선로를 이용한 중계방법 및 장치".
3) 등록특허공보 제10-1495116호(공개일자 2014.12.03), "인빌딩 이동통신 중계 시스템 및 그 중계 방법".
이동통신 서비스를 제공하기 위한 이동통신 신호는, 기지국에서 단말로 신호를 전송하는 다운링크(Down Link) 신호와, 단말에서 기지국으로 신호를 전송하는 업링크(Up Link) 신호로 구성되고 있다. 이로 인해, 모든 이동통신 서비스는 다운링크 신호와 업링크 신호가 동시에 존재하도록 설계 및 제작된 기지국 및 중계기에 의해 운용되고 있다.
하지만, 최근 기술 개발로 모든 이동통신 시스템에서 동시에 다운링크 신호와 업링크 신호가 존재하지 않아도 이동통신 서비스가 제공될 수 있게 되었다. 구체적으로, LTE 어드밴스드(Long Term Evolution-Advanced, LTE-A)와 같이 캐리어 어그리게이션(Carrier Aggregation) 방식이 적용되는 이동통신 시스템에서는, 여러 대역의 주파수를 하나의 단말이 수신하여 각 대역에서 제공하는 데이터를 결합하여 더욱 높은 용량 및 속도의 서비스를 제공할 수 있다. 이러한 이동통신 시스템에서는, 여러 대역의 다운링크 신호를 동시에 수신하여 이동통신 서비스를 제공하고, 데이터 전송률(Data Rate)이 적은 업링크 신호를 여러 대역 신호 중 하나의 대역을 통해 송신하여 이동통신 서비스를 제공할 수 있다. 즉, 다운링크 신호와 업링크 신호의 전송을 위한 이동통신 기지국과 중계기는 서로 다르게 설계될 수 있고, 동일 기지국이 아닌, 서로 다른 기지국에서 다운링크 신호와 업링크 신호를 송수신하여 이동통신 서비스를 제공할 수 있다.
이러한 기술을 응용한 중계기를 이용하여, 이동통신 기지국으로부터의 다운링크 신호만을 전송하고, 업링크 신호는 주변 기지국과 통신하는 인빌딩(IN-BUILDING) 서비스가 제공될 수 있다. 즉, 인빌딩 서비스에서는 기지국 다운링크 신호를 복수의 대역을 통해 동시에 전송하고, 주변 기지국과 연결하여 업링크 신호를 전송해 이동통신 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 일실시예에 따른 FTTH 망의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, FTTH 망(100)은 PON(Passive Optic Network) 방식을 이용하여 FTTH 서비스를 제공할 수 있다.
FTTH 망(100)은 통신 사업자 집중국(106) 내에 위치하는 PON OLT(Optical Line Terminal) 장치(101), OLT 신호 다중 분기를 위한 RN(Remote Node, Optic Splitter) 장치(103,104), 대형 건물로의 서비스 제공(FTTB: Fiber To The Building)을 위한 ONU(Optical Network Unit) 장치(102) 및 ONT(Optical Network Terminal) 장치(105)를 포함하여 구성될 수 있다.
PON OLT 장치(101)와 RN 장치(103,104), ONU 장치(102), ONT 장치(105) 간 전송 선로는 광 케이블이 사용되며, ONU 장치(102)로부터 각 서비스 장소 간에는 UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블, 동축 케이블 등이 사용될 수 있다.
PON OLT 장치(101)는 영상 신호 또는 음성 신호를 포함하는 데이터 신호를 광 신호로 변환하여 광 케이블을 통해 RN 장치(103,104)로 광 전송하고, 각 RN 장치(103,104)는 전송된 광 신호를 다수의 광 신호로 분기하고, ONU 장치(102)와 ONT 장치(105)는 RN 장치(103 또는 104)로부터 전송된 광 신호를 이용하여, 가정이나 대형 건물 내에 FTTH 서비스를 제공할 수 있다.
종래에는 광 오버레이(Optic Overlay) 기술에 근거하여, FTTH 서비스나 광 통신 서비스 망에 다른 서비스를 접목할 수 있었다. 광 오버레이 기술은 기존의 시스템과 장비를 최대한 활용할 수 있어 공통 비용을 절감할 수 있는 효과가 있지만, 광 모듈 등을 이중으로 사용하는 비용이 추가되어 장치 가격이 상승하는 단점을 가질 수 있다.
이러한 단점을 해결하기 위해, 본 발명은 데이터 오버레이(Data Overlay) 기술에 따라, 이동통신 신호를, FTTH 망에 의해 제공되는 데이터 신호와 결합하여 전송 함으로써, 이동통신 서비스를 인터넷 서비스와 동시에 제공하고, 장치 가격의 상승을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 FTTH 망을 이용한 유무선 통합 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 기존의 FTTH 서비스를 위한 PON 시스템에서 유무선 통합 서비스를 제공하기 위해 이동통신 초소형 기지국을 다수 연결하는 경우 상호 간섭 영향으로 정상적인 서비스의 제공이 어렵다는 문제점을 해결하기 위해, 이동통신 초소형 기지국 대신 초소형의 중계기 모듈(LTE 모듈)를 사용 함으로써, 기존 서비스에서 문제되던 간섭 문제를 해결하여 양질의 이동통신 서비스와 유선 인터넷 서비스 및 무선 랜 서비스를 동시에 제공하는 우수한 성능의 통합 인빌딩 시스템 제작이 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 이동통신 신호를 디지털 신호로 변환 후 FTTH OLT 시스템에 입력하여, 상기 변환된 이동통신 신호를 FTTH 망에 의해 제공되는 데이터 신호와 결합하여 광 전송하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 인터넷 서비스를 제공하는 기존 ONT 장치의 기능을 수행하는 ONT 모듈과, 무선 랜 서비스를 제공하는 WiFi 모듈과, 이동통신 서비스 제공을 위한 중계기 모듈(LTE 모듈), 서비스 장소에서 복수의 가입자 단말과의 연결을 처리하는 허브(Hub) 모듈, 및 IPTV 셋탑 박스(Settop Box)를 포함하도록 설계된 홈 게이트웨이 장치를 통해, 대형 건물 및 가정 내 인터넷 서비스와 이동통신 서비스를 동시에 제공하는 유무선 통합 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 기존 유선 통신 서비스에 이동통신 서비스를 동시에 제공할 수 있는 유무선 융합 시스템 설계에 관한 것으로, 이동통신 신호를 수용할 수 있는 FTTH PON 장치 설계 방법을 제시하고, 다양한 응용 방법을 적용하여 성능이 우수한 시스템을 제작하여 용이한 설치가 가능하고 저렴한 가격의 시스템 제작이 가능하게 하는 목적을 갖는다.
또한, 본 발명의 실시예는 건물 내의 인터넷 서비스와 이동통신 서비스를 동시에 제공하는 인빌딩 장치 외에, 옥외 서비스를 위한 기지국 및 광 중계기에도 적용이 가능하게 하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명의 실시예는 RN 장치에 연결되는 통합 인빌딩 장치 대신, 기지국 RU(RF Unit) 또는 광 중계기 RU(RF Unit)가 연결되거나 이더넷 백홀(Ethernet Backhaul)을 이용하는 초소형 기지국 및 옥외 서비스용 와이파이 AP에도 적용이 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 이동통신 신호, 유무선 인터넷 서비스와 방송 서비스를 위한 데이터 신호 및 이더넷 백홀 신호 중 적어도 하나의 신호를 사용하는 다양한 장치와의 연동을 가능하게 하는 통합 인빌딩 시스템(또는 통합 홈 게이트웨이 시스템)을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은, 이동통신 기지국으로부터의 이동통신 신호를 이더넷 신호로 변환하는 변환부와, 상기 이더넷 신호를, FTTH(Fiber To The Home) 망에 연결된 홈 게이트웨이 장치로 제공되는 데이터 신호와 결합하여, 결합 신호를 생성하는 결합부, 및 상기 결합 신호를 상기 FTTH 망을 통해 상기 홈 게이트웨이 장치로 전송하는 처리부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 구현 방법은, 이동통신 기지국으로부터의 이동통신 신호를 이더넷 신호로 변환하는 단계와, 상기 이더넷 신호를, FTTH 망에 연결된 홈 게이트웨이 장치로 제공되는 데이터 신호와 결합하여, 결합 신호를 생성하는 단계, 및 상기 결합 신호를 상기 FTTH 망을 통해 상기 홈 게이트웨이 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템 또는 통합 홈 게이트웨이 시스템에 대한 설계 방법은, 이동통신 서비스, 유선 인터넷 서비스, 무선 인터넷 서비스 및 방송 서비스 중 적어도 하나를 제공하거나, 이더넷 백홀 신호를 사용하는 다양한 장치와 연동이 가능할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 중계 방식 설계 방법은, 이동통신 서비스는 소형 기지국을 사용하지 않고 이동통신 기지국 신호를 중계하는 방식으로 다운링크 이동통신 신호만을 FTTH 망을 이용하여 전송하고, 업링크 이동통신 신호는 주변 기지국과 통신을 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 데이터 오버레이 기술에 따라, 이동통신 신호를, FTTH 망에 의해 제공되는 데이터 신호와 결합하여 전송 함으로써, 이동통신 서비스를 인터넷 서비스와 동시에 제공하고, 장치 가격의 상승을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, FTTH 망을 이용한 유무선 통합 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 기존 댁내 서비스를 위한 중계기 사용에 있어 안테나 시설 과정이 생략되고, 이동통신 서비스 외 인터넷 서비스를 위해 별도의 장치를 추가해야 하는 단점을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 다수의 기지국이 중첩 설계되어 기지국 신호 간에 발생하는 상호 간섭을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 기존의 중계기에서, 다운링크 신호의 전송만을 구현 함으로써 확장성이 용이해질 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 기존에 설치되어 운용 중인 FTTH 망과, 광 케이블, UTP 케이블, 동축 케이블 등을 활용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 인터넷, 이동통신, WiFi, IPTV 서비스 제공을 위한 장치를 모두 개별적으로 사용하지 않고, 단일의 홈 게이트웨이 장치를 사용하여 모든 서비스를 간편하게 제공할 수 있다.
또한, 이러한 본 발명에 의해서는, 이동통신 신호, 유무선 인터넷 서비스와 방송 서비스를 위한 데이터 신호 및 이더넷 백홀 신호 중 적어도 하나의 신호를 사용하는 다양한 장치와의 연동이 가능한 통합 인빌딩 시스템(또는 통합 홈 게이트웨이 시스템)을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 일실시예에 따른 FTTH 망의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템의 망 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, 이동통신 기지국으로부터 입력되는 이동통신 신호의 일례들을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, PON OLT 장치의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, 마스터 게이트웨이 장치의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, 실내 광 분산 방식에 따른 FTTB 서비스 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, UTP 또는 CATV 분산 방식에 따른 FTTB 서비스 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, 홈 게이트웨이 장치의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, ONU 장치의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, 홈 게이트웨이 장치의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 홈 게이트웨이 장치에 포함되는 LTE 모듈의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 구현 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 구현 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 응용프로그램 업데이트 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 일실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은, PON(Passive Optic Network) 방식에 따르는 FTTH 망을 이용해, LTE-A와 같은 캐리어 어그리게이션 기능을 제공하는 이동통신 신호를 동시에 전송하여 양질의 이동통신 서비스를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 통합 인빌딩 시스템(200)은 변환부(210), 결합부(220) 및 처리부(230)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 통합 인빌딩 시스템(200)은 입력부(240)를 추가하여 구성할 수 있다.
변환부(210)는 이동통신 기지국으로부터의 이동통신 신호를 이더넷 신호로 변환한다.
실시예에 따라, 통합 인빌딩 시스템(200)은 이동통신 기지국에서 단말로의 다운링크 이동통신 신호만을 FTTH 망을 통해 전송할 수 있도록 하기 위해, 입력부(240)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
입력부(240)는 상기 이동통신 기지국에서 단말로의 다운링크 RF(Radio Frequency) 신호 또는 다운링크 광 신호인 상기 이동통신 신호를 입력 받는다. 예를 들어, 도 4의 (ⅰ) 및 (ⅱ)를 참조하면, 입력부(240)는 마스터 게이트웨이 장치(401)에 의해 구현될 수 있다. 마스터 게이트웨이 장치(401)는 이동통신 기지국에서 단말로의 다운링크 이동통신 신호(RF 신호, 광 신호)를 입력 받을 수 있다.
다시 말해, 통합 인빌딩 시스템(200)은 단말에서 상기 이동통신 기지국으로의 업링크 이동통신 신호를, 상기 FTTH 망이 아닌, 주변의 소형 기지국과 통신하여 중계 함으로써, 기존에 상기 FTTH 망에 의해 제공되는 인터넷, 방송 서비스에 관한 데이터 신호와, 상기 이동통신 기지국에서 단말로의 다운링크 이동통신 신호만을, 상기 FTTH 망을 이용하여 전송할 수 있다.
일례로, 변환부(210)는 상기 이동통신 기지국과, 상기 FTTH 망 내의 PON(Passive Optic Network) OLT(Optical Line Terminal) 장치를 연결하는 마스터 게이트웨이 장치 내부의 브로드캐스팅 이더넷 프레이머(Broadcasting Ethernet Framer)를 통해, 상기 이동통신 신호를 PON OLT 장치가 수신 가능한 이더넷 신호로 변환할 수 있다.
변환부(210)는 상기 이동통신 신호가 RF 신호일 경우, 상기 RF 신호를 이득 조절하여, RF 트랜시버 칩셋(Transceiver Chipset) 또는 주파수 혼합기(Frequency Mixer)와, ADC(Analog to Digital Converter)를 통해 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호로 변환된 상기 RF 신호를, 상기 이더넷 신호로 변환할 수 있다.
예를 들어, 이동통신 기지국에서 출력되는 이동통신 신호가 RF 신호인 경우, 도 6의 (ⅱ)를 참조하면, 변환부(210)는 마스터 게이트웨이 장치(620) 내부의 브로드캐스팅 이더넷 프레이머(621)에 의해 구현될 수 있다.
구체적으로, 마스터 게이트웨이 장치(620)는 상기 RF 신호를 감쇠기 또는 증폭기를 통해 이득 조절하고, RF 트랜시버 칩셋(622) 및 ADC(Analog to Digital Converter)를 사용하여 디지털 신호로 변환한 뒤, 브로드캐스팅 이더넷 프레이머(621)를 이용해 PON OLT 장치가 수신이 가능한 이더넷 신호로 변환할 수 있다. 이더넷 신호로 변환된 이동통신 신호는 분배기에 의해 PON OLT 장치의 수만큼 분배되어 각 PON OLT 장치로 전송되고, 각 PON OLT 장치에 입력되는 다른 데이터 신호들과 결합하여 FTTH 망을 통해 광 전송 될 수 있다.
또한, 이동통신 기지국에서 출력되는 이동통신 신호가 광 신호인 경우, 도 6의 (ⅰ)을 참조하면, 변환부(210)는 마스터 게이트웨이 장치(610) 내부의 브로드캐스팅 이더넷 프레이머(611)에 의해 구현될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 이동통신 기지국과 PON OLT 장치 사이에 위치한 마스터 게이트웨이 장치의 내부에, 브로드캐스팅 이더넷 프레이머를 설계하는 경우, 기존의 FTTH 망에서 PON OLT 장치를 변경 없이 사용할 수 있다.
다른 일례로, 변환부(210)는 상기 PON OLT 장치가 상기 브로드캐스팅 이더넷 프레이머를 갖는 경우, 상기 PON OLT 장치 내부의 브로드캐스팅 이더넷 프레이머를 통해, 상기 이동통신 신호를 상기 이더넷 신호로 변환할 수 있다.
다시 말해, PON OLT 장치의 내부에 도 6에 도시된 브로드캐스팅 이더넷 프레이머(611,621)를 포함하여 신규로 제작하는 경우, 마스터 게이트웨이 장치의 내부에 브로드캐스팅 이더넷 프레이머를 설계하지 않을 수도 있다.
또한, 변환부(210)는 상기 이동통신 신호를, 브로드캐스팅 방식을 이용하여 상기 이더넷 신호로 변환할 수 있다. 이에 따라, PON OLT 장치에서 출력되는 광 신호가 매우 많은 수로 분산되더라도 서비스가 가능한 장점을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 6의 (ⅰ) 및 (ⅱ)를 참조하면, 변환부(210)는 RF 신호 또는 광 신호로서 입력된 이동통신 신호를, 브로드캐스팅 이더넷 프레이머(611,621)을 통해 브로드캐스팅 방식으로 이더넷 신호로 변환하여 PON OLT 장치로 전송할 수 있다.
결합부(220)는 상기 이더넷 신호를, FTTH(Fiber To The Home) 망에 연결된 홈 게이트웨이 장치로 제공되는 데이터 신호와 결합하여, 결합 신호를 생성한다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 결합부(220)는 PON OLT 장치(302)에 의해 구현될 수 있다. PON OLT 장치(302)는 마스터 게이트웨이 장치(301)로부터 전송되는 이더넷 신호로 변환된 이동통신 신호를, 기존의 FTTH 망에 의해 가정이나 건물에 서비스되는 데이터 신호에 오버레이하여 결합 신호를 생성할 수 있다.
처리부(230)는 상기 결합 신호를 상기 FTTH 망을 통해 상기 홈 게이트웨이 장치로 전송한다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 처리부(230)는 PON OLT 장치(302)에 의해 구현될 수 있다. PON OLT 장치(302)는 상기 결합 신호를 광 신호로 변환하여 광 케이블을 통해 상기 홈 게이트웨이 장치로 전송할 수 있다.
이때, 처리부(230)는 상기 FTTH 망 내의 RN(Remote Node) 장치를 통해, 상기 결합 신호를 복수의 광 신호로 분기하여, 상기 홈 게이트웨이 장치로 전송할 수 있다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, PON OLT 장치(302)는 RN 장치(303,304)를 통해 상기 결합 신호를 광 분산하여 각 가정에 서비스를 제공할 수 있다.
일례로, 처리부(230)는 광 케이블이 건물의 내부에 포설된 경우, 상기 건물의 내부에 위치하는 RN 장치에 의해 분기되는 상기 결합 신호를, 상기 광 케이블을 통해, 상기 건물에 설치된 적어도 하나의 홈 게이트웨이 장치로 전송할 수 있다.
예를 들어, 도 7을 참조하면, FTTH 망이 도 3과 같은 일반 가정이 아닌, 도 7과 같이 광 케이블(701)이 포설된 대형의 건물(700)을 서비스하는 경우, RN 장치(702)는 건물(700)의 내부에 위치할 수 있으며, 건물(700) 내에서 서비스 하고자 하는 장소(예컨대, 층, 공간 등) 마다 설치된 홈 게이트웨이 장치(1 내지 n)가 광 케이블(701)을 통해 연결될 수 있다. PON OLT 장치는 건물(700)의 내부에 위치하는 RN 장치(702)로, 광 케이블(703)을 통해 상기 결합 신호를 광 전송하고, RN 장치(702)에 의해 분기되는 상기 결합 신호를, 건물(700)의 내부에 포설된 광 케이블(701)을 통해, 건물(700)에 설치된 적어도 하나의 홈 게이트웨이 장치(701)로 전송할 수 있다.
다른 일례로, 처리부(230)는 광 케이블이 건물의 내부에 포설되지 않는 경우, 상기 건물의 외부에 위치하는 RN 장치에 의해 분기되는 상기 결합 신호를, ONU(Optical Network Unit) 장치를 이용하여, 상기 건물의 내부에 포설되는 UTP 케이블 또는 동축 케이블을 통해, 상기 건물에 설치된 적어도 하나의 홈 게이트웨이 장치로 전송할 수 있다.
예를 들어, 도 8을 참조하면, FTTH 망이 도 3과 같은 일반 가정이 아닌, 도 8과 같이 광 케이블이 포설되지 않은 대형의 건물(800)을 서비스하는 경우, 건물(800)의 내부에 위치한 ONU 장치(802)를 통해 상기 결합 신호를 전송할 수 있다.
PON OLT 장치는 광 케이블(804)을 통해 상기 결합 신호를 RN 장치(803)로 전송하여, 건물(800)의 외부에 위치한 RN 장치(803)에 의해 분기되는 결합 신호를, 건물(800)의 내부에 위치한 ONU 장치(802)를 통해 건물(800) 내 서비스 하고자 하는 장소마다 설치된 홈 게이트웨이 장치(1 내지 n)로 전송할 수 있다. 이때, 홈 게이트웨이 장치(1 내지 n)는 건물(800)의 내부에 포설된 UTP 케이블(801)을 통해 연결될 수 있다.
건물(800)의 내부에 CATV 신호나 CCTV 신호를 전송하기 위한 동축 케이블(미도시함)이 포설되는 경우, ONU 장치(802)는 상기 동축 케이블을 통해 연결된 홈 게이트웨이 장치(1 내지 n)로 상기 결합 신호를 전송할 수 있다.
이때, 처리부(230)는 상기 결합 신호를, CCTV 신호가 사용하지 않는 주파수 대역의 신호로 변경하여 상기 동축 케이블을 통해 상기 홈 게이트웨이 장치로 전송할 수 있다. 즉, ONU 장치(802)는 상기 결합 신호를, 동축 케이블에서 CATV 신호나 CCTV 신호의 전송에 사용되지 않는 주파수 중에서 전송 손실이 작은 낮은 주파수의 신호로 변환하여 전송할 수 있다.
상기 홈 게이트웨이 장치는 전송받은 상기 결합 신호를, 인터넷 서비스를 위한 데이터 신호 및 이동통신 서비스를 위한 이동통신 신호로 분리할 수 있다.
예를 들어, 도 11을 참조하면, 홈 게이트웨이 장치(1100)는 ONT 모듈(1110)을 통해 PON OLT 장치에 의해 광 신호 형태로 전송된 결합 신호를, 이동통신 신호와 인터넷 서비스를 위한 데이터 신호로 분리할 수 있다.
상기 홈 게이트웨이 장치는 상기 분리된 이동통신 신호를, LTE(long term evolution) 모듈을 이용해 건물 내 이동통신 단말에 전달하여, 상기 이동통신 단말에서의 이동통신 서비스를 제공할 수 있다.
예를 들어, 도 11을 참조하면, 홈 게이트웨이 장치(1100)는 LTE 모듈(1120)을 통해 상기 분리된 이동통신 신호(예, LTE 신호)를 이용하여 이동통신단말에서의 이동통신 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 상기 홈 게이트웨이 장치는 상기 분리된 데이터 신호를, 연결되는 단말에 전달하여, 상기 단말에서의 인터넷 서비스를 제공하거나, 또는 상기 분리된 데이터 신호를, 연결되는 셋탑 박스에 전달하여, 상기 셋탑 박스에서의 IPTV 서비스를 제공할 수 있다.
예를 들어, 도 11을 참조하면, 홈 게이트웨이 장치(1100)는 WiFi 모듈(1130)을 통해 상기 분리된 데이터 신호를 이용하여 노트북이나 이동통신단말 등에서의 무선 랜 서비스를 제공하고, 내장된 IPTV 셋탑 박스(1140)를 통해, 상기 분리된 데이터 신호를 이용하여 디스플레이 단말(예컨대, IPTV)에서의 IPTV 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 홈 게이트웨이 장치(1100)는 ONT 모듈(1110)을 통해 RJ 45로 연결된 컴퓨터 단말로, 상기 분리된 데이터 신호를 이용하여 초고속 인터넷 서비스를 제공할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 데이터 오버레이 기술에 따라, 이동통신 신호를, FTTH 망에 의해 제공되는 데이터 신호와 결합하여 전송 함으로써, 이동통신 서비스를 인터넷 서비스와 동시에 제공하고, 장치 가격의 상승을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템 또는 통합 홈 게이트웨이 시스템에 대한 설계 방법은, 이동통신 서비스, 유선 인터넷 서비스, 무선 인터넷 서비스 및 방송 서비스 중 적어도 하나를 제공하거나, 이더넷 백홀 신호를 사용하는 다양한 장치와 연동이 가능할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 중계 방식 설계 방법은, 이동통신 서비스는 소형 기지국을 사용하지 않고 이동통신 기지국 신호를 중계하는 방식으로 다운링크 이동통신 신호만을 FTTH 망을 이용하여 전송하고, 업링크 이동통신 신호는 주변 기지국과 통신을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템의 망 구조를 도시한 도면이다.
도 3에는 FTTH 망의 데이터 오버레이 방식을 이용한 통합 인빌딩 시스템(300)의 서비스 구조가 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 통합 인빌딩 시스템(300)은 마스터 게이트웨이 장치(301), PON OLT 장치(302), RN 장치(303,304), 홈 게이트웨이 장치(305)를 포함하여 구성될 수 있다.
통합 인빌딩 시스템(300)은 PON OLT 장치(302)에서 이동통신 신호와 데이터 신호를 결합하여 광 신호로 변환하고, RN 장치(303,304)를 통해 광 분산하여 각 가정에 서비스를 제공할 수 있다. 마스터 게이트웨이 장치(301)는 이동통신 기지국으로부터 이동통신 신호를 수신하여 PON OLT 장치(302)로 입력할 수 있다.
통합 인빌딩 시스템(300)은 이동통신 기지국에서 단말로의 다운링크 이동통신 신호만을 전송할 수 있다. 즉, 기존의 FTTH 망에서 사용되는 업링크 신호 처리 방법(예컨대, 시분할, 파장분할 등)이 본 발명의 통합 인빌딩 시스템(300)에는 적용되지 않을 수 있다.
즉, 통합 인빌딩 시스템(300)은 단말에서 상기 이동통신 기지국으로의 업링크 이동통신 신호를, 상기 FTTH 망이 아닌, 주변의 소형 기지국과 통신하여 중계 함으로써, 상기 데이터 신호와, 상기 이동통신 기지국에서 단말로의 다운링크 이동통신 신호만을, 상기 FTTH 망을 이용하여 전송할 수 있다.
통합 인빌딩 시스템(300)은 이동통신 신호를, FTTH 망에서 PON OLT 장치(302)에 입력되는 다른 데이터들과 결합하여 전송 시, 마스터 게이트웨이 장치(301)를 통해 이동통신 신호를 PON OLT 장치(302)가 수신 가능한 이더넷 신호로 변환할 수 있다. 이때, 이더넷 신호는 브로드캐스팅 방식으로 변환될 수 있어, PON OLT 장치(302)에서 출력되는 광 신호가 매우 많은 수로 분산되더라도 서비스가 가능한 장점을 가질 수 있다.
대용량의 PON OLT 장치(302)의 경우, 최대 80개의 PON 포트가 구비될 수 있고, RN 장치(303,304)는 최대 64개까지 분기될 수 있어, 홈 게이트웨이 장치(305)는 최대 5,120개까지 설치가 가능할 수 있다. 여기서, PON 포트의 수와 RN 장치(303,304)의 분기 수가 증가하면 더 많은 홈 게이트웨이 장치(305)가 설치 가능하다. 마스터 게이트웨이 장치(301)는 PON OLT 장치(302)가 필요로 하는 광 포트의 수만큼 광 신호를 분기하여 구현할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, 이동통신 기지국으로부터 입력되는 이동통신 신호의 일례들을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 이동통신 기지국으로부터 출력되는 이동통신 신호는, 광 신호 또는 RF 신호일 수 있다.
도 4의 (ⅰ)을 참조하면, 마스터 게이트웨이 장치(401)는 이동통신 기지국으로부터 출력되는 이동통신 신호가 RF 신호인 경우, 상기 RF 신호를 수신하여, 브로드캐스팅 방식에 따라 이더넷 신호로 변환할 수 있다.
구체적으로, 마스터 게이트웨이 장치(401)는 이동통신 기지국에서 출력되는 다운링크 RF 신호를 이득 조절하여 RF 트랜시버 칩셋 또는 주파수 혼합기와, ADC를 사용하여 디지털 신호로 변환한 후, PON OLT 장치(402)가 수신 가능한 이더넷 신호로 변환할 수 있다. 마스터 게이트웨이 장치(401)는 이더넷 신호로 변환된 상기 다운링크 RF 신호를, PON OLT 장치(402)의 수만큼 분배하여 PON OLT 장치(402)에 입력할 수 있다.
도 4의 (ⅱ)를 참조하면, 마스터 게이트웨이 장치(401)는 이동통신 기지국으로부터 출력되는 이동통신 신호가 광 신호인 경우, 상기 광 신호를 수신하여, 브로드캐스팅 방식에 따라 PON OLT 장치(402)가 수신 가능한 이더넷 신호로 변환하고, 상기 이더넷 신호를 PON OLT 장치(402)의 입력 신호 중 하나로 입력할 수 있다.
도 4의 (ⅰ) 및 (ⅱ)를 참조하면, PON OLT 장치(402)는 마스터 게이트웨이 장치(401)로부터 입력된 이더넷 신호를, PON OLT 장치(402)에 입력되는 다른 신호(데이터, 음성, 영상 등)와 결합하고, 결합 신호를 FTTH 망을 통해 광 전송할 수 있다. 즉, PON OLT 장치(402)는 결합 신호를 광 케이블을 통해 RN 장치(403)로 광 전송할 수 있다.
이때, PON OLT 장치(402)에서 출력되는 광 신호의 파장은 기존의 FTTH 망과 동일한 파장(λ1)이 사용될 수 있다. 기존의 FTTH 망에서 사용되는 다운링크 광 파장은 λ1, 업링크 광 파장은 λ2라 정의될 수 있다.
RN 장치(403)는 PON OLT 장치(402)로부터 전송된 광 신호를 다수의 광 신호로 분기하여 가정 내에 설치된 홈 게이트웨이 장치(404)로 전송하고, 홈 게이트웨이 장치(404)는 전송된 광 신호를 이더넷 신호와 이동통신 신호로 분리하여, 인터넷 서비스, 무선 랜 서비스, IPTV 서비스, IP Phone 서비스, 초소형 기지국 연결 등의 FTTH 서비스 등을 통합적으로 지원할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, PON OLT 장치의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, PON OLT 장치(500)는 복수의 이더넷 프레이머(Ethernet Framer), 스위치 칩(Switch Chip) 및 폰 칩(PON Chip)으로 구성될 수 있다.
이더넷 프레이머는 이동통신 기지국에서 출력되어 마스터 게이트웨이 장치에 의해 이더넷 신호로 변환된 이동통신 신호(예, LTE 신호)를 입력 받을 수 있다.
또한, 상기 이더넷 프레이머를 제외한 나머지 이더넷 프레이머는, 입력되는 데이터 신호, 음성 신호 및 영상 신호를 각각 이더넷 신호로 변환하는 역할을 할 수 있다.
스위치 칩은 상기 각 이더넷 프레이머를 스위칭하여 이더넷 신호를 폰 칩으로 전달할 수 있다.
폰 칩은 상기 스위칭에 의해 전달된 이더넷 신호를 결합하여 결합 신호를 생성하고, 상기 결합 신호를 광 케이블을 통해 RN 장치로 전송하여 RN 장치에서 다수의 광 신호로 분기하고, 분기된 각 결합 신호를 홈 게이트웨이 장치로 전송할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, 마스터 게이트웨이 장치의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 6의 (ⅰ)을 참조하면, 마스터 게이트웨이 장치(610)는 이동통신 기지국에서 출력되는 이동통신 신호가 광 신호인 경우, 상기 광 신호를 브로드캐스팅 이더넷 프레이머(611)에 의해 브로드캐스팅 방식으로 이더넷 신호로 변환하여 PON OLT 장치로 전송할 수 있다.
도 6의 (ⅱ)를 참조하면, 마스터 게이트웨이 장치(620)는 이동통신 기지국에서 출력되는 이동통신 신호가 RF 신호인 경우, 상기 RF 신호를 브로드캐스팅 이더넷 프레이머(621)에 의해 브로드캐스팅 방식으로 이더넷 신호로 변환하여 PON OLT 장치로 전송할 수 있다.
구체적으로, 마스터 게이트웨이 장치(620)는 상기 RF 신호를 감쇠기 또는 증폭기를 통해 이득 조절하고, RF 트랜시버 칩셋(622) 및 ADC(Analog to Digital Converter)를 사용하여 디지털 신호로 변환한 뒤, 브로드캐스팅 이더넷 프레이머(621)를 이용해 PON OLT 장치가 수신이 가능한 이더넷 신호로 변환할 수 있다. 이더넷 신호로 변환된 이동통신 신호는 분배기에 의해 PON OLT 장치의 수만큼 분배되어 각 PON OLT 장치로 전송되고, 각 PON OLT 장치에 입력되는 다른 데이터 신호들과 결합하여 FTTH 망을 통해 광 전송 될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 이동통신 기지국과 PON OLT 장치 사이에 위치한 마스터 게이트웨이 장치(610,620)의 내부에, 브로드캐스팅 이더넷 프레이머(611,621)를 설계하는 경우, 기존의 FTTH 망에서 PON OLT 장치를 변경 없이 사용할 수 있다.
다른 실시예로서, PON OLT 장치의 내부에 브로드캐스팅 이더넷 프레이머(611,621)를 포함하여 신규로 제작하는 경우에는 마스터 게이트웨이 장치의 내부에 브로드캐스팅 이더넷 프레이머를 설계하지 않을 수 있다.
참고로, 도 6의 (ⅱ)에서 마스터 게이트웨이 장치(620)에 입력되는 이동통신 신호는 A와 B 두 개 대역 MIMO 서비스를 예로 구현하였지만, SISO 서비스인 경우 더 많은 대역의 신호 전송이 가능하고, 전송 용량 증가와 무관하다면 MIMO 서비스를 제공하더라도 더 많은 대역의 신호가 전송이 가능하도록 구현될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, 실내 광 분산 방식에 따른 FTTB(Fiber to the Basement) 서비스 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 마스터 게이트웨이 장치는 이동통신 기지국에서 출력되는 이동통신 신호를 이더넷 신호로 변환하여 PON OLT 장치로 전송하고, PON OLT 장치는 상기 전송된 이더넷 신호를, 기존의 FTTH 망에 의해 건물(700)에 서비스되는 데이터 신호에 오버레이하여 결합 신호를 생성할 수 있다.
FTTH 망이 도 3과 같은 일반 가정이 아닌, 도 7과 같이 광 케이블(701)이 포설된 대형의 건물(700)을 서비스하는 경우, RN 장치(702)는 건물(700)의 내부에 위치할 수 있으며, 건물(700) 내에서 서비스 하고자 하는 장소(예컨대, 층, 공간 등) 마다 설치된 홈 게이트웨이 장치(1 내지 n)가 광 케이블(701)을 통해 연결될 수 있다.
건물(700)의 내부에 광 케이블(701)이 포설된 경우, PON OLT 장치는 건물(700)의 내부에 위치하는 RN 장치(702)로, 광 케이블(703)을 통해 상기 결합 신호를 광 전송하고, RN 장치(702)에 의해 분기되는 상기 결합 신호를, 건물(700)의 내부에 포설된 광 케이블(701)을 통해, 건물(700)에 설치된 적어도 하나의 홈 게이트웨이 장치(701)로 전송할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, UTP 또는 CATV 분산 방식에 따른 FTTB 서비스 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 마스터 게이트웨이 장치는 이동통신 기지국에서 출력되는 이동통신 신호를 이더넷 신호로 변환하여 PON OLT 장치로 전송하고, PON OLT 장치는 상기 전송된 이더넷 신호를, 기존의 FTTH 망에 의해 건물(800)에 서비스되는 데이터 신호에 오버레이하여 결합 신호를 생성할 수 있다.
PON OLT 장치는 광 케이블(804)을 통해 상기 결합 신호를 RN 장치(803)로 전송하여, 건물(800)의 외부에 위치한 RN 장치(803)에 의해 분기되는 결합 신호를, 건물(800)의 내부에 위치한 ONU 장치(802)를 통해 건물(800) 내 서비스 하고자 하는 장소마다 설치된 홈 게이트웨이 장치(1 내지 n)로 전송할 수 있다. 이때, 홈 게이트웨이 장치(1 내지 n)는 건물(800)의 내부에 포설된 UTP 케이블(801)을 통해 연결될 수 있다.
즉, FTTH 망이 도 3과 같은 일반 가정이 아닌, 도 8과 같이 광 케이블이 포설되지 않은 대형의 건물(800)을 서비스하는 경우, 건물(800)의 내부에 위치한 ONU 장치(802)를 통해 상기 결합 신호를 전송할 수 있다.
다른 일례로, 건물(800)의 내부에 CATV 신호나 CCTV 신호를 전송하기 위한 동축 케이블(미도시함)이 포설되는 경우, ONU 장치(802)는 상기 동축 케이블을 통해 연결된 홈 게이트웨이 장치(1 내지 n)로 상기 결합 신호를 전송할 수 있다.
이때, ONU 장치(802)는 상기 결합 신호를, 동축 케이블에서 CATV 신호나 CCTV 신호의 전송에 사용되지 않는 주파수 중에서 전송 손실이 작은 낮은 주파수의 신호로 변환하여 전송할 수 있다.
또 다른 일례로, 건물(800)의 내부에 ONU 장치(802)가 위치하고, UTP 케이블(801)과 동축 케이블이 모두 포설되어 있는 경우, ONU 장치(802)는 RN 장치(803)에 의해 분기되어 수신된 결합 신호를, 인터넷 서비스를 위한 데이터 신호 및 이동통신 서비스를 위한 이동통신 신호로 분리하고, 상기 분리된 데이터 신호를 UTP 케이블(801)을 통해 홈 게이트웨이 장치(1 내지 n)로 전송하고, 상기 분리된 이동통신 신호를 동축 케이블을 통해 홈 게이트웨이 장치(1 내지 n)로 전송할 수 있다. 또는, ONU 장치(802)는 상기 분리된 데이터 신호를 동축 케이블을 통해 홈 게이트웨이 장치(1 내지 n)로 전송하고, 상기 분리된 이동통신 신호를 UTP 케이블(801)을 통해 홈 게이트웨이 장치(1 내지 n)로 전송하여도 무방하다.
도 8에서 PON OLT 장치로 전송되는 이동통신 신호는, 도 4의 (ⅰ) 및 (ⅱ)에서 설명한 바와 같이 RF 신호 또는 광 신호일 수 있다.
또한, 본 발명의 통합 인빌딩 시스템은 FTTH 망과 연동하여 건물(800)의 내부에 포설된 UTP 케이블(801)과 동축 케이블을 이용하여 건물(800)의 내부에 서비스를 제공할 수도 있고, FTTH 망과 연동하지 않고 동축 케이블 및 UTP 케이블(801)에 이동통신 신호를 단독으로 전송할 수도 있으며, FTTH 망과 연동하지 않고 이동통신 신호 이외의 다른 신호를 동시에 또는 단독으로 전송할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, 홈 게이트웨이 장치의 내부 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 통합 인빌딩 시스템은 데이터 오버레이 방식에 기초하여, FTTH 망에 의해 서비스되는 데이터 신호에, 이동통신 신호를 결합한 결합 신호를 가정 및 건물로 전송할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 기존의 FTTH 망에서 건물 내 서비스를 담당하는 ONT 장치의 사용이 불가능하며, 도 9와 같은 홈 게이트웨이 장치(900)를 신규로 제작할 필요가 있다.
도 9를 참조하면, 홈 게이트웨이 장치(900)는 ONT 모듈(910), LTE 모듈(920), WiFi 모듈(930), RJ 45(940), 컨트롤러(950) 및 전원(960)를 포함하여 구성될 수 있다.
ONT 모듈(910)은 PON OLT 장치에 의해 전송된 결합 신호를, 이동통신 신호와 인터넷 서비스를 위한 데이터 신호로 분리할 수 있다. LTE 모듈(920)은 상기 분리된 이동통신 신호(예, LTE 신호)를 이용하여 이동통신단말에서의 이동통신 서비스를 제공하고, RJ 45(940)는 상기 분리된 데이터 신호를 이용하여 컴퓨터 단말에서의 초고속 인터넷 서비스를 제공할 수 있다. WiFi 모듈(930)은 상기 분리된 데이터 신호를 이용하여 노트북이나 이동통신단말 등에서의 무선 랜 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 홈 게이트웨이 장치(900)는 내장된 IPTV 셋탑 박스(도 11의 1140 참조)를 통해, 상기 분리된 데이터 신호를 이용하여 디스플레이 단말(예컨대, IPTV)에서의 IPTV 서비스를 제공할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, ONU 장치의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 10의 (ⅰ) 및 (ⅱ)를 참조하면, ONU 장치(1010)는 대형 건물의 내부에 위치하며, PON OLT 장치에 의해 데이터 신호에 이동통신 신호를 오버레이하여 생성된 결합 신호가 수신되면, 상기 결합 신호를 PON ONU를 통해 이동통신 신호와 데이터 신호로 분리하고, 분리된 이동통신 신호와 데이터 신호를, 건물의 내부에 포설된 UTP 케이블 또는 동축 케이블을 이용해 홈 게이트웨이 장치로 전송할 수 있다.
도 10의 (ⅰ)에는 건물 내부의 UTP 케이블을 통해, 상기 이동통신 신호와 상기 데이터 신호를 홈 게이트웨이 장치로 전송하는 ONU 장치(1010)의 일례가 도시되어 있으며, 도 10의 (ⅱ)에는 건물 내부의 동축 케이블을 통해, 상기 이동통신 신호와 상기 데이터 신호를 홈 게이트웨이 장치로 전송하는 ONU 장치(1020)의 일례가 도시되어 있다. 도 10의 (ⅰ) 및 (ⅱ)에 도시된 LTE 모듈은, 상기 PON OLT 장치에서의 서비스 대역 구조에 맞게 설계 변경될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 인빌딩 시스템에서, 홈 게이트웨이 장치의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 홈 게이트웨이 장치(1100)는 ONT 모듈(1110), LTE 모듈(1120), WiFi 모듈(1130) 및 IPTV 셋탑박스(1140)를 포함하여 구성될 수 있다.
ONT 모듈(1110)은 PON OLT 장치에 의해 광 신호 형태로 전송된 결합 신호를, 이동통신 신호와 인터넷 서비스를 위한 데이터 신호로 분리하고, LTE 모듈(1120)은 상기 분리된 이동통신 신호(예, LTE 신호)를 이용하여 이동통신단말에서의 이동통신 서비스를 제공하고, WiFi 모듈(1130)은 상기 분리된 데이터 신호를 이용하여 노트북이나 이동통신단말 등에서의 무선 랜 서비스를 제공하고, 내장된 IPTV 셋탑 박스(1140)를 통해, 상기 분리된 데이터 신호를 이용하여 디스플레이 단말(예컨대, IPTV)에서의 IPTV 서비스를 제공할 수 있다. 또한, ONT 모듈(1110)은 RJ 45를 통해 연결된 컴퓨터 단말로, 상기 분리된 데이터 신호를 이용하여 초고속 인터넷 서비스를 제공할 수 있다.
또한, WiFi 모듈(1130)과 IPTV 셋탑 박스(1140) 외에도, 이더넷 신호를 백홀 신호로 사용하는 다른 모든 장치와 연동이 가능하다.
도 12는 도 11에 도시된 홈 게이트웨이 장치에 포함되는 LTE 모듈의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 12에는 홈 게이트웨이 장치의 내부에서 이동통신단말로 이동통신 서비스를 제공하기 위한 중계기 모듈의 일례로, LTE 모듈(1120)이 도시되어 있다.
LTE 모듈(1120)은 ONT 모듈(1110)에 의해 분리되어 수신되는 이동통신 신호를 디지털 신호로 처리하고, RF 트랜시버 칩셋을 이용해 RF 신호로 변환할 수 있다. 또는, LTE 모듈(1120)은 가장 저렴한 방식인 RF 트랜시버 칩셋 대신에, 일반적인 업 컨버터(Up Converter)를 이용하여 RF 신호 변환을 처리할 수 있다. LTE 모듈(1120)은 기존의 방식과 달리 업 링크 경로(Path)는 포함하지 않도록 구현될 수 있다.
이하, 도 13 내지 도 14에서는 본 발명의 실시예들에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템(200)의 작업 흐름을 상세히 설명한다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 구현 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
본 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 구현 방법은 상술한 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템(200)에 의해 수행될 수 있다.
도 13을 참조하면, 단계(1310)에서, 통합 인빌딩 시스템(200)은 이동통신 기지국으로부터의 이동통신 신호를 이더넷 신호로 변환한다.
단계(1320)에서, 통합 인빌딩 시스템(200)은 상기 이더넷 신호를, FTTH(Fiber To The Home) 망에 연결된 홈 게이트웨이 장치로 제공되는 데이터 신호와 결합하여, 결합 신호를 생성한다.
단계(1330)에서, 통합 인빌딩 시스템(200)은 상기 결합 신호를 상기 FTTH 망을 통해 상기 홈 게이트웨이 장치로 전송한다.
단계(1340)에서, 상기 홈 게이트웨이 장치는 전송받은 상기 결합 신호를, 인터넷 서비스를 위한 데이터 신호 및 이동통신 서비스를 위한 이동통신 신호로 분리한다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 구현 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
본 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 구현 방법은 상술한 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템(200)에 의해 수행될 수 있다.
통합 인빌딩 시스템(200)은 FTTH 망을 이용하여 이동통신 신호를 데이터 신호에 결합하여 전송 함으로써, 서비스 하고자 하는 장소에 설치된 홈 게이트웨이 장치를 통해 이동통신 서비스와 인터넷 서비스, 무선 랜 서비스, IPTV 서비스 등을 통합적으로 제공할 수 있다.
도 14를 참조하면, 통합 인빌딩 시스템(200)은 이동통신 기지국에서 출력되는 이동통신 신호를 입력 받고(단계(1410)), 입력된 이동통신 신호가 광 신호인지를 판단한다(단계(1420)).
상기 단계(1420)에서의 판단 결과, 광 신호인 경우, 통합 인빌딩 시스템(200)은 단계(1460)으로 이동한다.
상기 단계(1420)에서의 판단 결과, 광 신호가 아닌 경우, 즉, RF 신호인 경우, 통합 인빌딩 시스템(200)은 상기 RF 신호를 디지털 신호로 변환한다(단계(1430)).
통합 인빌딩 시스템(200)은 상기 디지털 신호로 변환된 RF 신호를 브로드캐스팅 이더넷 프레이머로 전송하여, 이더넷 신호로 변환하고(단계(1440)), 상기 이더넷 신호를 PON OLT 장치로 입력하고(단계(1450)), PON OLT 장치의 내부에서 인터넷 서비스를 위한 데이터 신호와 상기 이더넷 신호를 결합한다(단계(1460)).
통합 인빌딩 시스템(200)은 상기 데이터 신호에 상기 이더넷 신호를 오버레이하여 생성한 결합 신호를 광 신호로 변환하여, FTTH 망을 통해 홈 게이트웨이 장치로 전송한다(단계(1470)).
홈 게이트웨이 장치는 상기 전송된 결합 신호를, 데이터 신호 및 이동통신 신호로 분리하고, 분리된 데이터 신호와 이동통신 신호에 따라 이동통신 서비스와 인터넷 서비스를 제공한다(단계(1480)).
본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
200: 통합 인빌딩 시스템
210: 변환부 220: 결합부
230: 처리부 240: 입력부

Claims (20)

  1. 이동통신 기지국으로부터의 이동통신 신호를 이더넷 신호로 변환하는 변환부;
    상기 이더넷 신호를, FTTH(Fiber To The Home) 망에 연결된 홈 게이트웨이 장치로 제공되는 데이터 신호와 결합하여, 결합 신호를 생성하는 결합부; 및
    상기 결합 신호를 상기 FTTH 망을 통해 상기 홈 게이트웨이 장치로 전송하는 처리부
    를 포함하고,
    상기 변환부는,
    상기 이동통신 기지국과, 상기 FTTH 망 내의 PON(Passive Optic Network) OLT(Optical Line Terminal) 장치를 연결하는 마스터 게이트웨이 장치 내부의 브로드캐스팅 이더넷 프레이머(Broadcasting Ethernet Framer)를 통해, 상기 이동통신 신호를 상기 이더넷 신호로 변환하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통합 인빌딩 시스템은,
    상기 이동통신 기지국에서 단말로의 다운링크 RF(Radio Frequency) 신호 또는 다운링크 광 신호인 상기 이동통신 신호를 입력받는 입력부
    를 더 포함하는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동통신 신호가 RF 신호일 경우,
    상기 변환부는,
    상기 RF 신호를 이득 조절하여, RF 트랜시버 칩셋(Transceiver Chipset) 또는 주파수 혼합기(Frequency Mixer)와, ADC(Analog to Digital Converter)를 통해 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호로 변환된 상기 RF 신호를, 상기 이더넷 신호로 변환하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 변환부는,
    상기 이동통신 신호를, 브로드캐스팅 방식을 이용하여 상기 이더넷 신호로 변환하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 PON OLT 장치가 브로드캐스팅 이더넷 프레이머를 갖는 경우,
    상기 변환부는,
    상기 PON OLT 장치 내부의 브로드캐스팅 이더넷 프레이머를 통해, 상기 이동통신 신호를 상기 이더넷 신호로 변환하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 FTTH 망 내의 RN(Remote Node) 장치를 통해, 상기 결합 신호를 복수의 광 신호로 분기하여, 상기 홈 게이트웨이 장치로 전송하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    광 케이블이 건물의 내부에 포설된 경우,
    상기 처리부는,
    상기 건물의 내부에 위치하는 RN 장치에 의해 분기되는 상기 결합 신호를, 상기 광 케이블을 통해, 상기 건물에 설치된 적어도 하나의 홈 게이트웨이 장치로 전송하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    광 케이블이 건물의 내부에 포설되지 않는 경우,
    상기 처리부는,
    상기 건물의 외부에 위치하는 RN 장치에 의해 분기되는 상기 결합 신호를, ONU(Optical Network Unit) 장치를 이용하여, 상기 건물의 내부에 포설되는 UTP 케이블 또는 동축 케이블을 통해, 상기 건물에 설치된 적어도 하나의 홈 게이트웨이 장치로 전송하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 결합 신호를, CCTV 신호가 사용하지 않는 주파수 대역의 신호로 변경하여 상기 동축 케이블을 통해 상기 홈 게이트웨이 장치로 전송하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 홈 게이트웨이 장치는,
    전송받은 상기 결합 신호를, 인터넷 서비스를 위한 데이터 신호 및 이동통신 서비스를 위한 이동통신 신호로 분리하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 홈 게이트웨이 장치는,
    상기 분리된 이동통신 신호를, LTE(long term evolution) 모듈을 이용해 건물 내 이동통신 단말에 전달하여, 상기 이동통신 단말에서의 이동통신 서비스를 제공하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 홈 게이트웨이 장치는,
    상기 분리된 데이터 신호를, 연결되는 단말에 전달하여, 상기 단말에서의 인터넷 서비스를 제공하거나, 또는
    상기 분리된 데이터 신호를, 연결되는 셋탑 박스에 전달하여, 상기 셋탑 박스에서의 IPTV 서비스를 제공하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  14. FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템에 의해 구현되는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 구현 방법에 있어서,
    상기 통합 인빌딩 시스템에서, 이동통신 기지국으로부터의 이동통신 신호를 이더넷 신호로 변환하는 단계;
    상기 통합 인빌딩 시스템에서, 상기 이더넷 신호를, FTTH 망에 연결된 홈 게이트웨이 장치로 제공되는 데이터 신호와 결합하여, 결합 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 통합 인빌딩 시스템에서, 상기 결합 신호를 상기 FTTH 망을 통해 상기 홈 게이트웨이 장치로 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 변환하는 단계는,
    상기 이동통신 기지국과, 상기 FTTH 망 내의 PON OLT 장치를 연결하는 마스터 게이트웨이 장치 내부의 브로드캐스팅 이더넷 프레이머를 통해, 상기 이동통신 신호를 상기 이더넷 신호로 변환하는 단계
    를 포함하는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 구현 방법.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서,
    상기 PON OLT 장치가 브로드캐스팅 이더넷 프레이머를 갖는 경우,
    상기 변환하는 단계는,
    상기 PON OLT 장치 내부의 브로드캐스팅 이더넷 프레이머를 통해, 상기 이동통신 신호를 상기 이더넷 신호로 변환하는 단계
    를 더 포함하는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 구현 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 전송하는 단계는,
    상기 FTTH 망 내의 RN 장치를 통해, 상기 결합 신호를 복수의 광 신호로 분기하여, 상기 홈 게이트웨이 장치로 전송하는 단계
    를 포함하는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 구현 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 통합 인빌딩 시스템 구현 방법은,
    상기 통합 인빌딩 시스템에 포함되는 상기 홈 게이트웨이 장치에서, 전송받은 상기 결합 신호를, 인터넷 서비스를 위한 데이터 신호 및 이동통신 서비스를 위한 이동통신 신호로 분리하는 단계
    를 더 포함하는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 구현 방법.
  19. 삭제
  20. 삭제
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