KR101629583B1 - Ftth 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 및 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법 - Google Patents

Ftth 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 및 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법 Download PDF

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Abstract

FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 및 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법이 개시된다. FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 이동통신 기지국으로부터의 이동통신 신호를 제1 광신호로 변환하는 중계기와, 상기 제1 광신호를, FTTH(Fiber To The Home) 망에 연결된 홈 게이트웨이로 제공되는 데이터 신호와 결합하여 결합 광신호를 생성하고, 상기 생성된 결합 광신호를 상기 홈 게이트웨이로 전송하는 광 필터(Optic Filter)를 포함할 수 있다.

Description

FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 및 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법{INTEGRATION INBUILDING SYSTEM FOR USING FTTH NETWORK AND METHOD FOR OPERATING INTEGRATION INBUILDING SYSTEM}
본 발명의 실시예들은 FTTH 망을 이용하여, 유무선 통합 서비스를 제공하는 통합 인빌딩 시스템 및 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법에 관한 것이다.
PON(Passive Optic Network) 방식을 이용한 FTTH(Fiber To The Home) 시스템은 각 가정 및 특등급 아파트 및 대형 건물에 인터넷 서비스, IPTV 서비스, IP Phone 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 기존 PON 방식을 이용한 FTTH 시스템의 일례를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 기존 PON 방식을 이용한 FTTH 시스템은 서비스 사업자 집중국에 위치하는 OLT(Optical Line Terminal), OLT 신호 다중 분기를 위한 RN(Remote Node, Optic Splitter), 각 가정에 위치하는 ONT(Optical Network Terminal) 및 대형 건물 서비스 제공(FTTB: Fiber To The Building)을 위한 ONU(Optical Network Unit)로 구성될 수 있다.
여기서, OLT와 RN, ONU, ONT 간 전송 선로는 광케이블을 사용하며, ONU와 각 서비스 장소는 UTP Cable을 사용하여 서비스를 제공할 수 있다. FTTH 시스템은 이더넷(Ethernet) 신호를 이용하여 서비스를 제공하는 인터넷 서비스, 무선랜 AP 연결, IPTV(Internet Protocol TeleVision), IP(Internet Protocol) Phone, 이동통신 초소형 기지국 연결 등을 지원하여, 유무선 통합 서비스를 제공할 수 있다.
그러나, 이동통신 초소형 기지국을 다수 연결하는 경우 상호 간섭영향으로 정상서비스 제공이 어렵다.
본 발명은 중계기를 통해, 이동통신 기지국으로부터의 이동통신 신호를 제1 광신호로 변환하고, 광 필터에서 상기 제1 광신호를, FTTH(Fiber To The Home) 망에 연결된 홈 게이트웨이로 제공되는 데이터 신호와 결합하여 결합 광신호를 생성한 후, 상기 생성된 결합 광신호를 상기 홈 게이트웨이로 전송 함으로써, 이동통신 초소형 기지국 대신 초소형 중계기를 사용 함에 따라, 간섭 문제를 해결하고, 양질의 이동통신 서비스, 유선 인터넷 서비스 및 무선랜 서비스를 동시에 지원할 수 있는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루기 위한 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 이동통신 기지국으로부터의 이동통신 신호를 제1 광신호로 변환하는 중계기와, 상기 제1 광신호를, FTTH(Fiber To The Home) 망에 연결된 홈 게이트웨이로 제공되는 데이터 신호와 결합하여 결합 광신호를 생성하고, 상기 생성된 결합 광신호를 상기 홈 게이트웨이로 전송하는 광 필터(Optic Filter)를 포함한다.
상기의 목적을 이루기 위한 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법은 이동통신 기지국으로부터의 이동통신 신호를 제1 광신호로 변환하는 단계와, 상기 제1 광신호를, FTTH(Fiber To The Home) 망에 연결된 홈 게이트웨이로 제공되는 데이터 신호와 결합하여 결합 광신호를 생성하는 단계와, 상기 생성된 결합 광신호를 상기 홈 게이트웨이로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 중계기를 통해, 이동통신 기지국으로부터의 이동통신 신호를 제1 광신호로 변환하고, 광 필터에서 상기 제1 광신호를, FTTH(Fiber To The Home) 망에 연결된 홈 게이트웨이로 제공되는 데이터 신호와 결합하여 결합 광신호를 생성한 후, 상기 생성된 결합 광신호를 상기 홈 게이트웨이로 전송 함으로써, 이동통신 초소형 기지국 대신 초소형 중계기를 사용 함에 따라, 간섭 문제를 해결하고, 양질의 이동통신 서비스, 유선 인터넷 서비스 및 무선랜 서비스를 동시에 지원할 수 있는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 기존 PON 방식을 이용한 FTTH 시스템의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 구조에 대한 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 구조에 대한 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 구조에 대한 또 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템이 적용되는 응용 서비스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템이 적용되는 응용 서비스의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 3의 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템에서의 신호 결합의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 4의 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템에서의 신호 결합의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10는 도 5의 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템에서의 신호 결합의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템에서의 신호 결합의 일례를 구체화하여 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 내 마스터 게이트웨이의 구조를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 내 홈 게이트웨이의 구조에 대한 일례 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 내 UTP 케이블 전송을 위한 ONU의 구조를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 내 동축 케이블 전송을 위한 ONU의 구조를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 내 홈 게이트웨이의 구조에 대한 다른 일례를 구조를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 내 홈 게이트웨이 내부의 이동통신 서비스 제공을 위한 중계기 모듈의 일례를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템에서의 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템(200)은 OLT(201), 중계기(205), 광 필터(207), RN(209) 및 홈 게이트웨이(211)를 포함할 수 있다. 다른 일례로서, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템(200)은 마스터 게이트웨이(도시하지 않음)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
OLT(201)는 FTTH(Fiber To The Home) 망에 연결된 홈 게이트웨이(211)로 제공되는 데이터 신호를 제2 광신호로 변환할 수 있다.
중계기(205)는 이동통신 기지국(203)으로부터의 이동통신 신호를 제1 광신호로 변환할 수 있다.
광 필터(207)는 상기 제1 광신호를, FTTH 망에 연결된 홈 게이트웨이(211)로 제공되는 데이터 신호와 결합하여 결합 광신호를 생성하고, 상기 생성된 결합 광신호를 홈 게이트웨이(211)로 전송할 수 있다.
결합 광신호 생성시, 광 필터(207)는 상기 제2 광신호에, 상기 제1 광신호를 광 오버레이(Optic Overlay)하여 결합하여 상기 결합 광신호를 생성할 수 있다. 이때, 광 필터(207)는 상기 데이터 신호가 다운 링크(예컨대, OLT에서 홈 게이트웨이로 송신시 사용하는 링크) 및 업 링크(예컨대, 홈 게이트웨이에서 OLT로 송신시 사용하는 링크)에 사용하지 않는 파장을, 상기 제1 광신호에 설정하여, 상기 결합 광신호를 생성할 수 있다.
다른 일례로서, 이동통신 기지국(203)에서 광신호 기반의 이동통신 신호가 발생하는 경우, 광 필터(207)는 중계기(205)를 생략하여, 상기 이동통신 신호를 상기 데이터 신호와 결합할 수 있다.
RN(209)은 광 케이블이 포설되는 건물 내부에 위치하여, 상기 결합 광신호를, 분기할 수 있다. 이때, 광 필터(207)는 RN(209)에 의해 분기되는 상기 결합 광신호를, 상기 광 케이블을 통해, 상기 건물에 설치된 적어도 하나의 홈 게이트웨이(211)로 전송할 수 있다.
또한, RN(209)은 광 케이블이 포설되지 않는 건물 외부에 위치하여, 상기 결합 광신호를, 분기할 수 있다. 이때, 광 필터(207)는 RN(209)에 의해 분기되는 상기 결합 광신호를, ONU(Optical Network Unit)에 연결되어 상기 건물의 내부에 포설되는 UTP 케이블 또는 동축 케이블을 통해, 상기 건물에 설치된 적어도 하나의 홈 게이트웨이(211)로 전송할 수 있다. 여기서, 광 필터(207)는 상기 결합 광신호를, CCTV 신호가 사용하지 않는 주파수 대역의 신호로 변경하여 상기 UTP 케이블 또는 상기 동축 케이블을 통해 홈 게이트웨이(211)로 전송할 수 있다.
홈 게이트웨이(211)는 광 필터(207)로부터 전송받은 상기 결합 광신호를, 이동통신 신호와 데이터 신호로 분리하고, 상기 분리된 이동통신 신호를, 건물 내 이동통신 단말로 전달하여, 상기 이동통신 단말에서의 이동통신 서비스를 제공하거나, 또는 상기 분리된 데이터 신호를, 인터넷 단말이나 셋탑 박스로 전달하여, 상기 인터넷 단말에서의 인터넷 서비스나 상기 셋탑 박스에서의 IPTV 서비스를 제공할 수 있다.
마스터 게이트웨이는 이동통신 기지국(203)에서 RF(Radio Frequency) 신호 기반의 이동통신 신호가 발생하는 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 전환하고, 상기 디지털 신호로 전환된 상기 RF 신호를, 상기 제1 광신호로 변환할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 초소형 기지국 대신 초소형 중계기를 사용하여, 이동통신 기지국의 다운 링크(Down Link)만 전송하고, 업 링크(Up Link)는 전송하지 않는 방식을 적용할 수 있다. 이때, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템에 적용되는 이동통신 기지국의 다운 링크 신호는 여러 대역 신호로 동시에 전송될 수 있으며, 업 링크 신호는 주변 이동통신 기지국과 통신하여 서비스를 제공할 수 있다.
이러한 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 예컨대, 이동통신, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송 서비스 제공 및 이더넷 백홀 신호를 사용하는 다양한 장치와의 연동이 가능하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 구조에 대한 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 이동통신용 중계기의 광 신호와 FTTH 광 신호를 서로 결합할 수 있다.
FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 기존 FTTH 광 선로 및 OLT를 변경하지 않고, 광 필터(Optic Filter)를 추가하여 사용 함으로써, 기존 설치된 FTTH 인프라를 그대로 사용할 수 있는 장점을 갖는다.
이때, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 이동통신 중계기의 광 신호와 FTTH 광 신호를 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 결합할 수 있다. 구체적으로, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 기존 FTTH에서 사용하는 다운 링크(Down Link: OLT 송신, ONT 수신)의 광 파장을 제1 광파장(l1)이라 하고, 업 링크(Up Link: ONT 송신, OLT 수신)의 광 파장을 제2 광파장(l2)이라 하면, 이동통신 중계기에서 사용하는 광 파장을 제1 광파장(l1) 및 제2 광파장(l2)과 겹치지 않는 다른 파장인 제3 광파장(l3)으로 설정하여, 광 케이블을 공유할 수 있다.
여기서, 이동통신 중계기는 다운 링크(Down Link) 신호만을 전송하고, 업링크 신호를 전송하지 않으므로, FTTH에서 사용되는 업 링크(Up Link) 신호 처리 방법(예컨대, 시분할, 파장분할 등)이 적용되지 않을 수 있다. 이때, 이동통신 중계기의 광 신호는 동일한 신호가 매우 많은 수로 분산되더라도 서비스가 가능한 장점을 갖는다.
도 8에서의 마스터 게이트웨이(Master Gateway)는 도 3에서의 광 필터(Optic Filter)에 해당된다.
도 3 및 도 8에서의 FTTH 광 신호 및 이동통신 중계기 신호의 결합은 예컨대, 도 11과 같은 방법으로 결합될 수 있다. 이동통신(예컨대, LTE) 중계기의 광 신호는 FTTH OLT 시스템의 광 포트(Port) 만큼 분기되어 광 필터(Optic Filter)에 의해 오버레이(Overlay)될 수 있다. 도 3과 같이, 기존 FTTH 망에 이동통신 중계기 신호가 결합되는, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템에서, 도 11의 광 앰플리파이어(Optic Amplifier), 광 스플리터(Optic Splitter) 및 광 필터(Optic Filter)는 도 8의 마스터 게이트웨이(Master Gateway)에 장착되어 설계될 수 있다. 여기서, 도 11의 광 앰플리파이어는 전송하는 거리에 따라 선택 적용이 가능하다.
도 8의 마스터 게이트웨이는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템이 기존 FTTH 장치를 이용하는 경우에, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템에 적용될 수 있지만, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 내 OLT 내부에 도 11의 광 결합기능을 포함하여 설계하는 경우에는, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템에서 생략될 수 있다.
도 3, 도 8 및 도 11을 참조하여 설명한 방식에 기초한, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 대용량의 OLT가 사용될 경우, 최대 80개의 PON Port가 구비되고, RN이 최대 64개까지 분기 됨에 따라 홈 게이트웨이(Home Gateway)(ONT)를 최대 5,120개 까지 설치가 가능하다. 이때, PON Port 수와 RN의 분기 수가 증가되면, 더욱 많은 홈 게이트웨이가 설치 가능하다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 구조에 대한 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 내 이동통신 기지국은 RF 신호를 제공할 수 있다. 이때, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 이동통신 기지국에서 출력되는 다운 링크(Down Link)의 RF 신호를 도 12에 도시된 바와 같이, 이득 조절 후 RF 트랜시버 칩셋(Transceiver Chipset) 또는 주파수 혼합기(Frequency Mixer)와 ADC(Analog to Digital Converter)를 통해 디지털 신호로 변환한 후, 광 전송이 가능하도록 상기 디지털 신호를 광 신호로 변환할 수 있다.
FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 이동통신 기지국에서 출력된 다운 링크(Down Link)의 광 신호를 도 11에 도시된 바와 같이, FTTH 신호와 결합하여 FTTH 서비스 망으로 광 전송을 수행할 수 있다.
FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 도 3에서 설명한 기존 FTTH OLT 장비와 광 신호 결합으로도 가능하지만, 도 11의 광 신호 결합 기능을 FTTH OLT 장치 내부에 구성하여, 도 8의 마스터 게이트웨이(Master Gateway)를 생략할 수도 있다. 도 4의 마스터 게이트웨이는 도 8에서 설명한 광 결합 기능이 아니라 도 12의 RF 신호를 광 신호로 변환하는 기능을 수행하는 장치로 구현될 수 있다.
도 4의 마스터 게이트웨이는 예컨대, 도 12에 도시된 바와 같이 구현될 수 있으며, OLT가 필요로 하는 광 포트(Port) 수만큼 광 신호를 분기하여 구현될 수 있다. 도 12에서의 마스터 게이트웨이는 예컨대, 2개 Band MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 서비스를 지원할 수 있도록 구현되었으나, 이에 한정되지 않고, SISO(Signal-Input Signal-Output) 서비스를 지원할 경우, 더 많은 Band 신호 전송이 가능하고, 전송 용량 증가에 무관하다면 MIMO 서비스를 제공하더라도 더 많은 Band 신호 전송이 가능하도록 구현될 수 있다.
이동통신 기지국의 RF 신호를 이용하는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 도 3에서 설명한 것과 동일하게, 도 9와 같이 기존 FTTH 에서 사용하는 다운 링크(Down Link: OLT 송신, ONT 수신)의 광 파장을 제1 광파장(l1)이라 하고, 업 링크(Up Link: ONT 송신, OLT 수신)의 광 파장을 제2 광파장(l2)이라 하면, 이동통신 중계기에서 사용하는 광 파장을 제1 광파장(l1) 및 제2 광파장(l2)과 겹치지 않는 다른 파장인 제3 광파장(l3)으로 설정하여, 광 케이블을 공유할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 구조에 대한 또 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 내 이동통신 기지국은 광 신호를 출력할 수 있다.
이때, 이동통신 기지국에서 광 신호가 제공 됨에 따라, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 도 3에서 적용되는 중계기가 필요 없고, 도 4의 마스터 게이트웨이(Master Gateway)가 필요 없는 구조로 구현될 수 있다.
FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 도 3과 도 4에서 설명한 것과 동일한 방법으로, 기존 FTTH 시스템을 이용하는 광 오버레이(Optic Overlay) 방법과 신규로 제작하는 FTTH OLT 시스템 구현 방법 모두 사용이 가능하다.
FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 도 11의 방법은 동일하게 적용되며, 도 12의 기능은 적용되지 않는다.
FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 이동통신 기지국에서 RF 신호가 출력될 경우, 도 3에서 설명한 것과 동일하게 도 10과 같이 기존 FTTH 에서 사용하는 다운 링크(Down Link: OLT 송신, ONT 수신)의 광 파장을 제1 광파장(l1)이라 하고, 업 링크(Up Link: ONT 송신, OLT 수신)의 광 파장을 제2 광파장(l2)이라 하면, 이동통신 중계기에서 사용하는 광 파장을 제1 광파장(l1) 및 제2 광파장(l2)과 겹치지 않는 다른 파장인 제3 광파장(l3)으로 설정하여, 광 케이블을 공유할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템이 적용되는 응용 서비스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템이 일반 가정이 아닌 대형 건물을 서비스 하는 경우, RN은 건물 내부에 위치하고, 건물의 서비스 하고자 하는 장소 마다 홈 게이트웨이가 광 선로를 통해 연결될 수 있다.
FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 내 PON OLT에 접속되는 이동통신 신호는 도 3, 도 4, 도 5에서 설명한 모든 방식이 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템이 적용되는 응용 서비스의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템이 일반 가정이 아닌 대형 건물을 서비스 하는 경우, 건물 내부에 광 케이블 포설이 되지 않으면, ONU에서 UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블을 이용하여 LTE 신호를 전송할 수 있다. 이때, UTP 케이블 전송을 위한 ONU의 구조는 예컨대, 도 14에 도시된 바와 같이 구현될 수 있다.
건물 내부는 UTP 케이블 외 CATV, CCTV 신호를 전송하기 위한 동축 케이블이 포설될 수 있다. FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 UTP 케이블 외 동축케이블을 이용하여 이동통신 신호를 전송하는 방법으로 건물 내부에 서비스를 제공할 수 있다.
동축 케이블을 이용하여 이동통신 신호를 전송하는 ONU는 예컨대, 도 15에 도시된 바와 같이 구현될 수 있다. ONU는 동축케이블을 이용하여 전송할 때, RF 신호를 직접 전송하는 것도 가능하지만 CATV, CCTV가 사용하지 않는 주파수 중 전송 손실이 적은 낮은 주파수로 변환하여 사용할 수 있다. 이때, ONU는 건물 내부에 위치하고, UTP 케이블을 이용하는 경우, OLT로부터 전송되는 데이터 신호와 이동통신 신호를 하나 또는 다수의 UTP 케이블에 동시 전송하고, 건물의 서비스 하고자 하는 장소 마다 설치된 홈 게이트웨이에 서비스를 제공할 수 있다.
건물 내부에 ONU가 위치하고, UTP 케이블과 동축 케이블을 이용하는 경우 인터넷 서비스를 위한 데이터 신호는 UTP 케이블로 전송되고, 이동통신 신호는 동축케이블을 이용하여 전송될 수 있다. 또한, UTP 케이블과 동축케이블에 전송하는 신호는 서로 교환되어 전송될 수도 있다.
FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 내 PON OLT에 접속되는 이동통신 신호는 도 3, 도 4, 도 5에서 설명한 모든 방식이 적용될 수 있다. 또한, UTP 케이블과 동축케이블을 이용하여 건물내부 서비스를 제공하는, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 FTTH 시스템과 연동하는 방법 외에 FTTH 시스템과 연동 없이 동축 케이블 및 UTP 케이블에 이동통신 신호를 단독으로 전송하는 방법에도 적용할 수 있으며, FTTH 서비스 연동 없이 이동통신 신호 외 또 다른 어떠한 신호를 동시 또는 단독 전송하는 용도로도 사용 가능하다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템 내 홈 게이트웨이의 구조에 대한 일례 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 광 오버레이(Optic Overlay) 방식을 사용하는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템에서, 건물 내 서비스를 담당하는 홈 게이트웨이는 기존 FTTH 시스템의 ONT에 연동하여 사용이 가능하다.
예컨대, 홈 게이트웨이는 OLT로부터 수신되는 광 신호에서 이동통신 광 신호와 인터넷 서비스를 위한 데이터 광 신호를 우선 분리할 수 있다. 이동통신 광 신호와 데이터 광 신호의 분리는 기존 ONT 장치를 사용하는 경우, 광 필터(Optic Filter)에 의해 수행될 수 있다. 광 필터를 통해 분리된, 이동통신 광 신호는 예컨대, 도 17에 도시된, 이동통신 서비스를 제공하는 별도의 중계기 모듈에 의해, 전달되어 이동통신 서비스를 제공할 수 있고, 기존 ONT 모듈은 이동통신 신호가 오버레이(Overlay) 되기 전과 동일한 방법으로 인터넷 서비스를 제공할 수 있다.
홈 게이트웨이가 기존 FTTH 시스템의 ONT를 이용하지 않는 경우, 홈 게이트웨이는 도 16에 도시된 바와 같이, 신규로 구현될 수 있다. 이때, 신규의 홈 게이트웨이는 기존 ONT 기능과 이동통신 서비스 기능, WiFi 서비스 기능, IPTV 서비스를 위한 셋탑 박스까지 포함하는 통합 인빌딩 기능을 갖을 수 있다.
도 16 및 도 17의 이동통신 모듈은 OLT 장치에서 전송하는 서비스 밴드(Band) 구조에 맞게 설계 변경이 가능하고, RF 신호 변환을 위해 가장 저렴한 방식인 RF 트랜시버 칩셋(Transceiver Chip)을 사용하여 구현할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 16 및 도 17의 이동통신 서비스 모듈은 RF 트랜시버 칩셋을 사용하지 않고, 일반적인 업 컨버터(Up Converter)를 사용할 수도 있다. 이때, 도 16 및 도 17의 이동통신 모듈은 기존 방식과 달리 업 링크 패스(Up Link Path)가 존재하지 않는다.
또한, 도 16의 이동통신 서비스 모듈은 WiFi 모듈과 IPTV 셋탑 박스 외 이더넷(Ethernet) 신호를 백홀(Backhaul) 신호로 사용하는 또 다른 모든 서비스 및 장치와 연동이 가능하다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템에서의 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18을 참조하면, 단계 1801에서, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 이동통신 신호를 입력받고, 단계 1803에서, 입력된 이동통신 신호가 광 신호인지를 확인할 수 있다. FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 상기 확인 결과, 광 신호가 아닐 경우, 단계 1805에서, 이동통신 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 단계 1803에서의 확인 결과, 입력된 이동통신 신호가 광 신호일 경우, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 단계 1809로 이동할 수 있다.
단계 1807에서, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 디지털 신호로 변환된 이동통신 신호를 광 신호로 변환할 수 있다.
단계 1809에서, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 기존 FTTH 시스템과 연동하는지를 확인하고, 상기 확인 결과, 기존 FTTH 시스템과 연동할 경우, 단계 1811에서, 광 필터를 이용하여, 광 신호로 변환된 이동통신 신호와 기존 시스템의 데이터 신호를 광 오버레이 할 수 있다.
단계 1813에서, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 광 오버레이를 통해, 이동통신 신호와 데이터 신호가 결합하여 생성된 결합 광신호를 광 필터에서 ONT로 전송할 수 있다.
단계 1815에서, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 ONT에서 수신된 결합 광신호에서 이동통신 광 신호 및 인터넷 서비스를 위한 데이터 광 신호를 분리하고, 단계 1817에서, 분리된 이동통신 광 신호 및 데이터 광 신호에 기초하여 이동통신 서비스 및 인터넷 서비스를 제공할 수 있다.
단계 1809에서, 기존 FTTH 시스템과 연동하지 않을 경우, 단계 1819에서, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 OLT 내부에서, 광 신호로 변환된 이동통신 신호와 데이터 신호를 결합하여 결합 광신호를 생성하고, 생성된 결합 광신호를 ONT로 전송하고, 단계 1815로 이동할 수 있다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 19를 참조하면, 단계 1901에서, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 이동통신 기지국으로부터의 이동통신 신호를 제1 광신호로 변환할 수 있다.
이때, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 상기 이동통신 기지국에서 RF(Radio Frequency) 신호 기반의 이동통신 신호가 발생하는 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 전환하고, 상기 디지털 신호로 전환된 상기 RF 신호를, 상기 제1 광신호로 변환할 수 있다.
단계 1903에서, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 상기 제1 광신호를, FTTH(Fiber To The Home) 망에 연결된 홈 게이트웨이로 제공되는 데이터 신호와 결합하여 결합 광신호를 생성할 수 있다.
상기 결합 광신호 생성시, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 상기 데이터 신호를 제2 광신호로 변환하고, 상기 제2 광신호에, 상기 제1 광신호를 광 오버레이(Optic Overlay)하여 결합하여 상기 결합 광신호를 생성할 수 있다. 이때, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 상기 데이터 신호가 다운 링크 및 업 링크에 사용하지 않는 파장을, 상기 제1 광신호에 설정하여, 상기 결합 광신호를 생성할 수 있다.
한편, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 상기 이동통신 기지국에서 광신호 기반의 이동통신 신호가 발생하는 경우, 상기 이동통신 신호에 대한 변환을 생략하여, 상기 이동통신 신호를 상기 데이터 신호와 결합할 수 있다.
단계 1905에서, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 상기 생성된 결합 광신호를 상기 홈 게이트웨이로 전송할 수 있다.
이때, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 광 케이블이 포설되는 건물 내부에 위치하는 RN(Remote Node)에서, 상기 결합 광신호가 분기되면, 상기 RN에 의해 분기되는 상기 결합 광신호를, 상기 광 케이블을 통해, 상기 건물에 설치된 적어도 하나의 홈 게이트웨이로 전송할 수 있다.
또한, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 광 케이블이 포설되지 않는 건물 외부에 위치하는 RN에서, 상기 결합 광신호가 분기되면, 상기 RN에 의해 분기되는 상기 결합 광신호를, ONU(Optical Network Unit)에 연결되어 상기 건물의 내부에 포설되는 UTP 케이블 또는 동축 케이블을 통해, 상기 건물에 설치된 적어도 하나의 홈 게이트웨이로 전송할 수 있다. 이때, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 상기 결합 광신호를, CCTV 신호가 사용하지 않는 주파수 대역의 신호로 변경하여 상기 UTP 케이블 또는 상기 동축 케이블을 통해 상기 홈 게이트웨이로 전송할 수 있다.
단계 1907에서, FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템은 상기 홈 게이트웨이를 통해, 상기 결합 광신호를, 이동통신 신호와 데이터 신호로 분리하고, 상기 분리된 이동통신 신호를, 건물 내 이동통신 단말로 전달하여, 상기 이동통신 단말에서의 이동통신 서비스를 제공하거나, 또는 상기 분리된 데이터 신호를, 인터넷 단말이나 셋탑 박스로 전달하여, 상기 인터넷 단말에서의 인터넷 서비스나 상기 셋탑 박스에서의 IPTV 서비스를 제공할 수 있다.
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: FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템
201: OLT 203: 이동통신 기지국
205: 중계기 207: 광 필터
209: RN 211: 홈 게이트웨이

Claims (19)

  1. 이동통신 기지국으로부터 전송되는, 여러 대역의 이동통신 신호 각각을 제1 광신호로 변환하는 중계기; 및
    복수의 상기 제1 광신호를, FTTH(Fiber To The Home) 망에 연결된 홈 게이트웨이로 제공되는 데이터 신호와 결합하여 결합 광신호를 생성하되, 상기 데이터 신호가 다운 링크 및 업 링크에 사용하지 않는 파장을, 복수의 상기 제1 광신호에 설정하여, 상기 결합 광신호를 생성하고, 상기 생성된 결합 광신호를 상기 홈 게이트웨이로 전송하여, 상기 여러 대역의 이동통신 신호가 동시에 전송되도록 하는 광 필터(Optic Filter)
    를 포함하고,
    다운 링크 신호에 관한 상기 결합 광신호는, 상기 FTTH 망을 이용하여 전송되어, 상기 홈 게이트웨이에서, 상기 여러 대역의 이동통신 신호와 데이터 신호로 분리된 후, 건물 내 각 이동통신 단말, 또는 인터넷 단말이나 셋탑 박스로 전달되고,
    상기 건물 내부에서 발생되어 상기 홈 게이트웨이로 수집되는 업 링크 신호 중 특정의 이동통신 신호는, 상기 FTTH 망을 이용하지 않고, 주변 기지국과 통신하여 전송되는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통합 인빌딩 시스템은,
    상기 데이터 신호를 제2 광신호로 변환하는 OLT(Optical Line Terminal)
    를 더 포함하고,
    상기 광 필터는,
    상기 제2 광신호에, 복수의 상기 제1 광신호를 광 오버레이(Optic Overlay)하여 결합하여 상기 결합 광신호를 생성하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동통신 기지국에서 여러 대역의 RF(Radio Frequency) 신호 기반의 이동통신 신호가 발생하는 경우,
    상기 통합 인빌딩 시스템은,
    여러 대역의 상기 RF 신호 각각을 이득 조절하여, RF 트랜시버 칩셋(Transceiver Chipset) 또는 주파수 혼합기(Frequency Mixer)와, ADC(Analog to Digital Converter)를 통해 디지털 신호로 전환하고, 상기 디지털 신호로 전환된 각각의 상기 RF 신호를, 복수의 상기 제1 광신호로 변환하는 마스터 게이트웨이
    를 더 포함하는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이동통신 기지국에서 여러 대역의 광신호 기반의 이동통신 신호가 각각 발생하는 경우,
    상기 광 필터는,
    상기 중계기를 생략하여, 상기 여러 대역의 이동통신 신호를 상기 데이터 신호와 결합하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 통합 인빌딩 시스템은,
    광 케이블이 포설되는 상기 건물 내부에 위치하여, 상기 결합 광신호를, 분기하는 RN(Remote Node)
    을 더 포함하고,
    상기 광 필터는,
    상기 RN에 의해 분기되는 상기 결합 광신호를, 상기 광 케이블을 통해, 상기 홈 게이트웨이로 전송하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 통합 인빌딩 시스템은,
    광 케이블이 포설되지 않는 상기 건물 외부에 위치하여, 상기 결합 광신호를, 분기하는 RN
    을 더 포함하고,
    상기 광 필터는,
    상기 RN에 의해 분기되는 상기 결합 광신호를, ONU(Optical Network Unit)에 연결되어 상기 건물의 내부에 포설되는 UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블 또는 동축 케이블을 통해, 상기 홈 게이트웨이로 전송하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광 필터는
    상기 결합 광신호를, CCTV 신호가 사용하지 않는 주파수 대역의 신호로 변경하여 상기 UTP 케이블 또는 상기 동축 케이블을 통해 상기 홈 게이트웨이로 전송하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 홈 게이트웨이는,
    상기 결합 광신호를, 상기 여러 대역의 이동통신 신호와 상기 데이터 신호로 분리하고,
    상기 여러 대역의 이동통신 신호를, 상기 각 이동통신 단말로 전달하여, 상기 각 이동통신 단말에서의 이동통신 서비스를 제공하거나, 또는
    상기 데이터 신호를, 상기 인터넷 단말이나 상기 셋탑 박스로 전달하여, 상기 인터넷 단말에서의 인터넷 서비스나 상기 셋탑 박스에서의 IPTV 서비스를 제공하는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템.
  10. 이동통신 기지국으로부터 전송되는, 여러 대역의 이동통신 신호 각각을 제1 광신호로 변환하는 단계;
    복수의 상기 제1 광신호를, FTTH 망에 연결된 홈 게이트웨이로 제공되는 데이터 신호와 결합하여 결합 광신호를 생성하되, 상기 데이터 신호가 다운 링크 및 업 링크에 사용하지 않는 파장을, 복수의 상기 제1 광신호에 설정하여, 상기 결합 광신호를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 결합 광신호를 상기 홈 게이트웨이로 전송하여, 상기 여러 대역의 이동통신 신호가 동시에 전송되도록 하는 단계
    를 포함하고,
    다운 링크 신호에 관한 상기 결합 광신호는, 상기 FTTH 망을 이용하여 전송되어, 상기 홈 게이트웨이에서, 상기 여러 대역의 이동통신 신호와 데이터 신호로 분리된 후, 건물 내 각 이동통신 단말, 또는 인터넷 단말이나 셋탑 박스로 전달되고,
    상기 건물 내부에서 발생되어 상기 홈 게이트웨이로 수집되는 업 링크 신호 중 특정의 이동통신 신호는, 상기 FTTH 망을 이용하지 않고, 주변 기지국과 통신하여 전송되는
    FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 운용 방법은,
    상기 데이터 신호를 제2 광신호로 변환하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 결합 광신호를 생성하는 단계는,
    상기 제2 광신호에, 복수의 상기 제1 광신호를 광 오버레이하여 결합하여 상기 결합 광신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 이동통신 기지국에서 여러 대역의 RF 신호 기반의 이동통신 신호가 발생하는 경우,
    상기 운용 방법은,
    여러 대역의 상기 RF 신호 각각을 이득 조절하여, RF 트랜시버 칩셋 또는 주파수 혼합기와, ADC를 통해 디지털 신호로 전환하는 단계; 및
    상기 디지털 신호로 전환된 각각의 상기 RF 신호를, 복수의 상기 제1 광신호로 변환하는 단계
    를 더 포함하는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 이동통신 기지국에서 여러 대역의 광신호 기반의 이동통신 신호가 각각 발생하는 경우,
    상기 운용 방법은,
    상기 이동통신 신호에 대한 변환을 생략하여, 상기 여러 대역의 이동통신 신호를 상기 데이터 신호와 결합하는 단계
    를 더 포함하는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 운용 방법은,
    광 케이블이 포설되는 상기 건물 내부에 위치하는 RN에서, 상기 결합 광신호를, 분기하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 홈 게이트웨이로 전송하는 단계는,
    상기 RN에 의해 분기되는 상기 결합 광신호를, 상기 광 케이블을 통해, 상기 홈 게이트웨이로 전송하는 단계
    를 포함하는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 운용 방법은,
    광 케이블이 포설되지 않는 상기 건물 외부에 위치하는 RN에서, 상기 결합 광신호를, 분기하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 홈 게이트웨이로 전송하는 단계는,
    상기 RN에 의해 분기되는 상기 결합 광신호를, ONU에 연결되어 상기 건물의 내부에 포설되는 UTP 케이블 또는 동축 케이블을 통해, 상기 홈 게이트웨이로 전송하는 단계
    를 포함하는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 홈 게이트웨이로 전송하는 단계는,
    상기 결합 광신호를, CCTV 신호가 사용하지 않는 주파수 대역의 신호로 변경하여 상기 UTP 케이블 또는 상기 동축 케이블을 통해 상기 홈 게이트웨이로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 FTTH 망을 이용한 통합 인빌딩 시스템의 운용 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
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