KR101740043B1 - 번들 케이블의 데이터 전송 속도 최적화 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 번들 케이블 내 데이터 전송 속도를 최적화하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 번들 케이블 내 각 케이블 신호의 주파수 대역 및 전송 전력을 제어하여 간섭을 최소화함으로써 번들 케이블 내 데이터 전송 성능을 최적화하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명의 한 측면에 따른 간섭 환경이 존재하는 번들 케이블에서의 최적의 인터넷 환경을 제공하기 위한 방법으로서, 네트워크 관리 장치가 번들 케이블 내 복수의 케이블에서의 데이터 전송 속도를 측정하는 제1 성능 측정 단계; 상기 복수의 케이블 중 데이터 전송 속도가 소정의 기준값 미만인 제1 케이블 신호의 주파수 대역을 조절하는 주파수 제어 단계; 상기 번들 케이블 내 복수의 케이블에서의 데이터 전송 속도를 측정하는 제2 성능 측정 단계; 상기 복수의 케이블 중 데이터 전송 속도가 최저인 제2 케이블 신호의 전송 전력을 조절하는 전송 전력 제어 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 관리 장치에서의 번들 케이블 파라미터 설정 방법을 개시한다.

Description

번들 케이블의 데이터 전송 속도 최적화 방법 및 그 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR OPTIMIZING DATA TRANSMITTING SPEED IN BUNDLE CABLE}

본 발명은 번들 케이블의 데이터 전송 속도를 최적화하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 번들 케이블 내 각 케이블 신호의 주파수 대역 및 전송 전력을 제어하여 간섭을 최소화함으로써 번들 케이블 내 데이터 전송 성능을 최적화하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

번들 케이블(bundle cable)은 케이블의 수가 2개 이상인 케이블을 총칭하여 말하는 것으로 케이블 사이에는 서로 절연되어 구성되며, 단심 케이블을 다수 사용하는 것과 비교하여 설치 및 관리가 용이하여 경제적인 측면에서 많은 장점을 가진다.

종래의 유선 네트워크에서는 유선선로 환경이 변화하는 경우에, 사용자 단말의 프로파일이 고정되어 있기 때문에, 유선선로 환경의 변화에 적응하지 못하는 문제점이 있었다. 즉, 유선매체의 케이블 종류, 길이, 노후화 등의 조건에 따라 사용자 단말의 접속 성능이 수시로 변하고, 동시 사용자 수에 따라 각 케이블 간의 상호 간섭 정도가 달라져 사용자 단말 간에 불균등한 접속 성능을 보이는 등의 경우에도, 이에 대한 적절한 대처를 수행하기 어려웠다.

특히, 최근에는 100Mbps 이상의 Giga급 속도의 인터넷 환경을 제공하는 서비스가 본격적으로 상용화되고 있다. 구리선 기반 초고속 전송기술(예를 들어, GiGA wire)의 개발로 번들 케이블 내 구리선을 통해 Giga급 인터넷 환경을 제공할 수 있게 되면서 번들 케이블 내에서 케이블 상호간에, 특히 Giga급 인터넷 서비스 외에 VDSL 등 기존의 다른 방식의 서비스가 제공되는 케이블과의 공존으로 인한 간섭 및 인터넷 사용자의 추가/삭제, 정전 또는 장애에 의한 장비 리부팅, 낙뢰/강우 등의 환경적인 변화로 인하여 전송 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 번들 케이블 내 각 케이블에서의 데이터 전송 속도를 실시간 모니터링 및 관리하고, 모니터링 중 케이블 간의 간섭 등의 요인으로 인해 데이터 전송 속도가 저하되는 경우 각 케이블 신호의 주파수 대역 및 전송 전력을 조절하여 간섭을 최소화하고 최적의 인터넷 전송 속도를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 측면에 따른 번들 케이블 내 데이터 전송 속도를 최적화하는 방법에 있어서,

네트워크 관리 장치가 번들 케이블 내 복수의 케이블에서의 데이터 전송 속도를 측정하는 제1 성능 측정 단계; 상기 복수의 케이블 중 데이터 전송 속도가 소정의 기준값 미만인 제1 케이블 신호의 주파수 대역을 조절하는 주파수 제어 단계; 상기 번들 케이블 내 복수의 케이블에서의 데이터 전송 속도를 측정하는 제2 성능 측정 단계; 상기 복수의 케이블 중 데이터 전송 속도가 최저인 제2 케이블 신호의 전송 전력을 조절하는 전송 전력 제어 단계;를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 번들 케이블 내 복수의 케이블은, 복수의 그룹으로 구분될 수 있으며, 상기 소정의 기준값은 각 그룹마다 다르게 설정될 수 있다.

또한, 상기 방법은, 각 케이블의 변경된 주파수 대역 및 전송 전력에 대한 정보를 저장하는 단계;를 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 주파수 제어 단계는, 상기 제1 케이블이 복수개인 경우, 상기 제1 케이블 중 데이터 전송 속도가 최저인 케이블부터 순차적으로 주파수 대역을 조절할 수 있다.

바람직하게는, 상기 주파수 제어 단계는, 상기 번들 케이블 내 주변 케이블의 주파수 대역을 고려하여, 상기 제1 케이블 신호의 주파수 대역 확장, 축소 및 변경 중 하나 이상을 기 설정된 순서 및 범위로 수행할 수 있다.

바람직하게는, 상기 전송 전력 제어 단계는, 상기 제2 케이블 신호의 전송 전력의 증가 또는 감소를 기 설정된 범위로 수행할 수 있다.

바람직하게는, 상기 전송 전력 제어 단계는, 상기 번들 케이블 내 복수의 케이블 중에서 데이터 전송 속도가 최저인 제2 케이블을 판단하는 단계; 상기 제2 케이블 신호의 전송 전력을 증가시키는 단계; 상기 번들 케이블 내 복수의 케이블의 데이터 전송 속도의 평균값(n) 및 표준편차(n)를 산출하는 단계; 및 상기 평균값(n) 및 평균값(n)÷표준편차(n)이 각각 상기 제2 케이블 신호의 전송 전력을 증가시키는 과정을 수행하기 전의 평균값(n-1) 및 평균값(n-1)÷표준편차(n-1) 이상인지 판단하는 단계;를 포함하며, 상기 평균값(n) 및 평균값(n)÷표준편차(n)이 각각 상기 제2 케이블 신호의 전송 전력을 증가시키는 과정을 수행하기 전의 평균값(n-1) 및 평균값(n-1)÷표준편차(n-1) 이상인 경우에는 다시 상기 단계들을 반복 수행하고, 미만인 경우에는 증가시킨 제2 케이블 신호의 전송 전력을 증가시키기 전으로 되돌리는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 번들 케이블 내 데이터 전송 속도를 최적화하는 장치에 있어서,

번들 케이블 내 복수의 케이블에서의 데이터 전송 속도를 측정하는 성능 측정부; 상기 복수의 케이블 중 데이터 전송 속도가 소정의 기준값 미만인 제1 케이블 신호의 주파수 대역을 조절하는 주파수 제어부; 데이터 전송 속도가 최저인 제2 케이블 신호의 전송 전력을 조절하는 전송 전력 제어부; 및 변경된 주파수 대역 및 전송 전력에 대한 정보를 저장하는 파라미터 저장부;를 포함할 수 있다.

또한, 번들 케이블 내 복수의 케이블의 데이터 전송 속도의 평균값(n) 및 평균값(n)÷표준편차(n)를 산출하여, 상기 전송 전력을 조절하기 전의 평균값(n-1) 및 평균값(n-1)÷표준편차(n-1)와 비교 및 판단하는 연산부;를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 주파수 제어부는, 상기 번들 케이블 내 주변 케이블의 주파수 대역을 고려하여, 상기 제1 케이블 신호의 주파수 대역 확장, 축소 및 변경 중 하나 이상을 기 설정된 순서 및 범위로 수행할 수 있다.

바람직하게는, 상기 전송 전력 제어부는, 상기 제2 케이블 신호의 전송 전력의 증가 또는 감소를 기 설정된 범위로 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 번들 케이블 내의 각 케이블 신호의 주파수 대역 및 전송 전력 등을 제어함으로써, 번들 케이블 내 케이블 간의 신호 간섭을 최소화하고 번들 케이블 내 케이블에서의 데이터 전송 환경을 최적화하여 보다 안정적인 인터넷 환경을 제공할 수 있다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구리선 기반 네트워크 관리 시스템 구조를 도시한 것이다.
도 2는 번들 케이블 내 각각의 케이블 간에 발생하는 상호 간섭 현상을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 번들 케이블 내 케이블의 파라미터를 설정하는 순서를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 번들 케이블 내 케이블 신호의 주파수 대역을 조절하는 방법을 예시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 번들 케이블 내 케이블 신호의 주파수 대역을 조절하는 방법의 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 번들 케이블 내 케이블 신호의 전송 전력을 조절하는 방법의 순서를 도시한 것이다.
도 7은 기존의 VDSL 데이터 전송 방법 및 본 발명의 일 실시예에 따른 번들 케이블에서 데이터 전송 방법을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 관리 장치의 각 구성을 도시한 것이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.

이하의 실시예는 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 번들 케이블 내 각 케이블 간의 신호 간섭을 최소화하여 최적의 인터넷 환경을 제공하는 방법 및 그 장치의 예시적인 실시 형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구리선 기반 네트워크 관리 시스템의 구조를 도시한 것이다. 상기 네트워크 구조는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 관리 시스템(100)은 네트워크 관리 장치(110a 및 110b), 번들 케이블(120) 및 사용자 단말 장치(130a 내지 130e)를 포함할 수 있다. 도시되지 않았으나, 상기 번들 케이블(120)의 굴곡점이나 분기점 등에 설치되어 연결, 중계, 증폭 등의 중간 조정 역할을 하는 중간배선반(IDF) 등이 더 포함될 수도 있다.

상기 네트워크 관리 장치(110a 및 110b)는 상기 사용자 단말 장치(130a 내지 130e)의 접속 성능을 모니터링 할 수 있고, 각 케이블 신호의 주파수 대역 및 전송 전력 등의 파라미터 값을 변경 및 제어함으로써 상기 사용자 단말 장치(130a 내지 130e)의 접속 성능을 향상 시킬 수 있다. 접속 성능 모니터링 및 파라미터 값 변경은 사용자 단말 장치(130a 내지 130e)의 초기 설정 단계, 외부 환경을 포함한 전송 특성이 변할 때 등의 새로운 이슈 발생시를 포함하여 소정의 주기로 주기적으로 이루어질 수도 있다. 상기 네트워크 관리 장치는 각 사용자 단말 장치(130a 내지 130e)로부터 프로브 프레임을 수신하고, 해당 프로브 프레임을 이용하여 접속 성능을 분석한다. 상기 접속 성능은 데이터 전송 속도, 잡음비(SNR), 전송지연시간, 손실률 등을 포함할 수 있다.

상기 네트워크 관리 장치(110a 및 110b)는 복수 개로 설치될 수 있고, 각각은 다른 인터넷 환경을 제공하는 장치일 수도 있다. 예를 들어, 110a는 100Mbps 이하의 데이터 전송 속도를 제공하는 DSLAM(DSL Access Multiplexer)이고, 110b는 Giga급 데이터 전송 속도를 제공하는 GAM(G.hn Access Multiplexer)일 수 있다. 나아가, 상기 네트워크 관리 장치(110a 및 110b)가 복수개인 경우 이를 관리하는 상위 관리 장치가 추가적으로 부가될 수도 있다.

상기 번들 케이블(120)은 절연 피복으로 쌓인 복수의 단일 케이블 뭉치를 포함하는 전선을 의미한다. 상기 케이블은 구리선 케이블, 광케이블, UTP 케이블 등과 같은 신호용 케이블뿐만 아니라 전원용 케이블도 포함할 수 있으며 번들 케이블 내 각 케이블의 종류, 길이 또는 굵기는 다를 수 있고, 이 또한 인터넷 서비스 품질 저하의 한 요인이 될 수 있다.

상기 사용자 단말 장치(130a 내지 130e)는 인터넷 서비스를 이용하기 위해 각 가정 내에 설치된 모뎀(MODEM) 장치 등을 의미한다. 모뎀 장치는 기본적으로 송신측에서는 디지털 신호를 아날로그 신호로 인코드하고, 수신측에서는 아날로그 신호를 디지털 신호로 디코드하는 역할을 한다. 상기 사용자 단말 장치(130a 내지 130e)는 GNT(G.hn Network Terminal), CPE(Customer Premises Equipment) 등을 포함할 수 있다.

상기 사용자 단말 장치(130a 내지 130e)는 해당 케이블에서의 접속 성능 측정을 위해 상기 네트워크 관리 장치(110a 및 110b)로부터 프로브 프레임 전송 요청을 수신하고, 상기 네트워크 관리 장치(110a 및 110b)에서 해당 사용자 단말 장치의 접속 성능을 분석할 수 있도록 프로브 프레임을 전송할 수 있다. 또한, 상기 번들 케이블 내 각 케이블의 파라미터 값 변경 및 제어는 상기 네트워크 관리 장치(110a 및 110b)에서 직접 수행되는 것뿐만 아니라 상기 네트워크 관리 장치(110a 또는 110b)로부터 파라미터 제어 정보를 수신하여 각각의 사용자 단말 장치(130a 내지 130e)에서 자체적으로 수행될 수도 있다.

도 2는 번들 케이블 내 각각의 케이블 간에 발생하는 상호 간섭 현상을 도시한 것이다.

도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 번들 케이블 내에는 복수의 단일 케이블이 포함될 수 있고, 이들 간에는 상호 간섭 현상이 발생하여 인터넷 서비스 품질을 저하시키게 된다. 특히 인터넷 사용자의 추가/삭제, 초기설정, 각 채널 평가, 정전 또는 장애에 의한 장비 리부팅, 낙뢰/강우 등의 환경적인 변화, 심지어 데이터 전송 그 자체에 이르기까지 다양한 요인에 의해 각 케이블의 접속 성능은 변화될 수 있고, 이러한 변화는 주변 케이블에도 간섭을 일으켜 접속 성능을 저하시키게 된다. 본 발명은 도 2에서 볼 수 있는 각종 원인에 의한 간섭 현상에 대하여 각 케이블의 주파수 대역 및 전송 전력 등을 조절함으로써 간섭 현상을 최소화하고, 궁극적으로 인터넷 서비스 환경을 최적화하기 위한 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 번들 케이블 내 케이블의 파라미터를 설정하는 순서를 도시한 것이다.

도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 번들 케이블 내 케이블의 파라미터를 설정하는 방법은, 번들 케이블 내 복수의 케이블에서의 데이터 전송 속도를 측정하는 단계(S310), 데이터 전송 속도가 소정의 기준값 미만인 제1 케이블 신호의 주파수 대역을 조절하는 단계(S320), 번들 케이블 내 복수의 케이블에서의 데이터 전송 속도를 측정하는 단계(S340), 데이터 전송 속도가 최저인 제2 케이블 신호의 전송 전력을 조절하는 단계(S350), 각 케이블 신호의 변경된 주파수 대역 및 전송 전력에 대한 정보를 저장하는 단계(S350)를 포함할 수 있다.

아래에서는 도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 신호의 주파수 대역 및 전송 전력을 조절하는 방법을 보다 구체적으로 살핀다.

먼저, S310 단계에서는 번들 케이블 내에 있는 복수의 케이블의 데이터 전송 속도를 측정한다. 이 때, 데이터의 전송 속도를 측정하는 방법에는 여러 가지가 있겠으나, 예를 들어, 네트워크 관리 장치(110a 및 110b)가 각 사용자 단말 장치(130a 내지 130e)로 프로브 프레임을 요청하고, 해당 프로브 프레임을 이용하여 각 케이블에서의 데이터 전송 속도를 측정할 수 있다. 나아가, 한국 공개특허 10-2014-0003804호(다심 케이블의 도체간 간섭 평가 시스템 및 방법)에 개시된 방법을 이용하여 직접적으로 번들 케이블 내 케이블 간의 간섭 정도를 확인할 수도 있다. 다만, 이에 국한되는 것은 아니고, 상기 사용자 단말 장치(130a 내지 130e) 각각에서도 데이터 전송 속도를 측정한 후 해당 정보를 상기 네트워크 관리 장치(110a 및 110b) 중 어느 하나 이상으로 전송해주는 방법을 취할 수도 있다.

또한, 데이터 전송 속도 측정은, 인터넷 사용자의 추가/삭제, 정전 또는 장애에 의한 장비 리부팅, 낙뢰/강우 등의 환경적인 변화 등 새로운 이슈가 발생하였을 때 수행될 수 있으나, 바람직하게는 새로운 이슈가 발생한 경우뿐만 아니라 소정의 주기로 계속적으로 수행될 수도 있다.

다음으로, S320 단계에서는 상기 S310 단계에서 측정된 정보를 토대로 데이터 전송 속도가 소정의 기준값 미만인 제1 케이블 신호의 주파수 대역을 조절한다. 본 단계는 개개의 케이블의 데이터 전송 속도를 향상시키는 것을 주 목적으로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 번들 케이블(120) 내 케이블 신호의 주파수 대역을 조절하는 방법을 도시한 것이다. 설명의 편의를 위해, 하나의 네트워크 관리 장치(110)와 두 사용자 단말 장치(130a 및 130b)만으로 네트워크 관리 시스템을 간소화하였다.

상기 도 4 (a)에서 볼 수 있는 바와 같이 130a와 연결된 케이블 신호의 주파수 대역은 a 내지 b [Hz]이고, 130b와 연결된 케이블 신호의 주파수 대역은 c 내지 d [Hz]이다.

만약 상기 130b에 연결된 케이블이 데이터 전송 속도가 소정의 기준값 미만인 제1 케이블이라고 가정하면, 도 4(b)에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 제1 케이블 신호의 주파수 대역을 조절하여 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있다. 다만, 상기 제1 케이블 신호의 주파수 대역 조절 방법은 상기 도 4(b) 중 어느 하나의 예에 국한되지 않으며, 상기 도 4(b)의 예를 조합하여 수행할 수도 있다. 또한, 130b에 연결된 케이블뿐만 아니라 130a에 연결된 케이블의 주파수 대역을 조절하여 상기 제1 케이블에서의 데이터 전송 속도를 향상시킬 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 도 4에서 도시된 주파수 대역을 조절하는 방법 중 일례를 구체적 순서로 도시한 것이다.

보다 구체적으로, 도 5(a) 내지 도 5(d)는 번들 케이블(120) 내 소정의 기준값 미만의 데이터 전송 속도를 가지는 상기 제1 케이블의 주파수 대역을 변경시키는 방법을 순서대로 도시한 것이다.

도 5(a)는 상기 특정 케이블의 초기 설정 주파수 대역이다. 이 때, 상기 제1 케이블에서의 데이터 전송 속도가 소정의 기준값 미만이라면, 도 5(b)에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 제1 케이블의 초기 설정 주파수 대역의 최저값은 고정시키고, 최고값을 고주파 대역 방향으로 확장시킬 수 있다(1단계). 이는, 일반적으로 저주파 대역에서 데이터 전송 효율이 더 높으므로 저주파 대역은 계속적으로 확보하면서 주파수 대역폭을 확장시키는 것이다. 이 때, 한번에 확장시키는 주파수 대역의 단위크기는 기 설정(예를 들어, 한번에 1[MHz]씩 확장)되어있고, 상기 단위크기만큼의 주파수 대역을 확장시킬 때마다 상기 제1 케이블의 데이터 전송 속도가 상기 소정의 기준값 이상이 되었는지를 계속적으로 측정할 수 있다. 이 과정은 주파수 대역으로 할당할 수 있는 최고값의 범위에 다다르기까지 반복 수행될 수 있다. 만약 상기 제1 케이블의 데이터 전송 속도가 상기 소정의 기준값 이상이 되었다면, 주파수 제어 목적이 달성된 것이므로 본 주파수 제어 단계를 종료한다.

상기 1단계의 방법을 수행하였음에도, 여전히 상기 제1 케이블의 데이터 전송 속도가 소정의 기준값 미만이라면, 도 5(c)에서 볼 수 있는 바와 같이 주파수 대역의 최저값을 증가시켜 주파수 대역폭을 축소시킬 수도 있다(2단계). 이는, 인터넷 서비스에서, 예를 들어 VDSL2, 주로 이용되는 주파수 대역은 3[MHz] 내지 30[MHz]의 저주파 대역이므로 중복되는 주파수 영역을 최소화시킴으로써 해당 주파수 대역을 이용하여 인터넷 서비스를 제공하고 있는 주변 케이블과의 간섭을 최소한으로 줄이는 것을 목적으로 한다. 이 때도 상기 1단계와 마찬가지로 한번에 축소시키는 주파수 대역의 단위크기는 기 설정되어 있을 수 있고, 구체적 방법은 상기 1단계와 동일하게 수행될 수 있다.

상기 2단계의 방법을 수행하였음에도, 여전히 상기 제1 케이블의 데이터 전송 속도가 소정의 기준값 미만이라면, 도 5(d-1) 및 도 5(d-2)에서 볼 수 있는 바와 같이 주파수 대역폭은 유지한 채로 저주파 대역 방향 또는 고주파 대역 방향으로 주파수 대역을 변경시킬 수도 있다(3단계). 이 때도 상기 1단계 또는 2단계와 마찬가지로 한번에 주파수 대역을 변경(이동)시키는 단위크기는 기 설정되어 있을 수 있다.

다만, 상기 도 5(a) 내지 도 5(d)의 주파수 대역 확장, 축소 및 변경 방법은 반드시 상기의 순서에 국한되는 것은 아니며, 조건에 따라 달리 수행될 수 있음은 당연하다.

또한, 번들 케이블 내 케이블이 복수개의 그룹으로 구분되는 경우에는 상기 소정의 기준값은 각 그룹마다 다르게 설정되어 있을 수도 있다. 이 때는 각 그룹마다 상기 S320 단계는 별도로 수행될 수 있다.

또한, 상기 제1 케이블이 복수개인 경우에는 상기 제1 케이블 중 데이터 전송 속도가 최저인 케이블부터 순차적으로 S320 단계를 각각 수행하는 것이 바람직하다.

상기 도 5(a) 내지 도 5(d)의 각각의 단계에서 주파수 대역을 확장 또는 축소시키는 범위, 변경 가능한 최저값 또는 최고값 등은 관련 규정, 네트워크 관리 시스템의 환경, 데이터 전송 속도의 수준 또는 네트워크 관리 장치의 성능 등에 따라 적절히 조절되도록 할 수 있다.

다음으로, S330 단계는 번들 케이블 내 케이블 중 전송 속도가 최저인 케이블을 확인하기 위하여 상기 번들 케이블 내 복수의 케이블에서의 데이터 전송 속도를 측정하는 단계로서, 상기 S310 단계와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

다음으로, S340 단계에서는 데이터 전송 속도가 최저인 제2 케이블 신호의 전송 전력을 조절한다.

도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 번들 케이블 내에서 데이터 전송 속도가 최저인 케이블 신호의 전송 전력을 조절한다. 본 단계는 번들 케이블의 평균적 접속 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

상기 S320 단계가 데이터 전송 속도가 소정의 기준치에 미치지 못하는 개개의 케이블에 대한 데이터 전송 속도를 향상시키기 위한 단계인 반면, S340 단계는 번들 케이블 내에 포함된 케이블 전체의 평균적 접속 성능을 향상시키기 위한 단계라는 것이라는 점에서 차이가 있으며, 양자는 상호 보완적 단계이다.

상기 도 6의 알고리즘은 상기 S340 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 번들 케이블 내 케이블의 전송 전력을 조절하는 방법은, 데이터 전송 속도가 최저인 제2 케이블을 판단하는 단계(S341), 상기 제2 케이블 신호의 전송 전력을 증가시키는 단계(S342), 데이터 전송 속도의 평균값(n) 및 표준편차(n)를 산출하는 단계(S343), 평균값(n) 및 평균값(n)÷표준편차(n)가 각각 상기 제2 케이블 신호의 전송 전력을 증가시키는 단계를 수행하기 전의 평균값(n-1) 및 평균값(n-1)÷표준편차(n-1) 이상인지 판단하는 단계(S344), 증가시킨 제2 케이블 신호의 전송 전력을 감소시키는 단계(S345)를 포함할 수 있다.

S341 단계에서는 상기 S330 단계에서 측정된 번들 케이블의 데이터 전송 속도를 이용하여 번들 케이블 내 복수의 케이블 중에서 데이터 전송 속도가 최저인 제2 케이블을 판단한다.

S342 단계에서는 상기 제2 케이블 신호의 전송 전력을 증가시킨다. 다만, 상기 제2 케이블 신호의 전송 전력을 조절하는 방법은 전송 전력 증가에 국한되는 것은 아니고, 전송 전력을 감소시킬 수도 있다. 전송 전력을 증가 또는 감소시키는 범위, 변경 가능한 최저값 또는 최고값 등은 관련 규정, 네트워크 관리 시스템의 환경, 데이터 전송 속도의 수준 또는 네트워크 관리 장치의 성능 등에 따라 좌우될 수 있다.

S343 단계에서는 번들 케이블 내 복수의 케이블의 데이터 전송 속도에 대한 평균값(n) 및 표준편차(n)을 산출한다. n은 S341 단계 내지 S344 한 주기를 넘버링 한 것이다. 그러므로, 이 전 주기는 n-1, 이 다음 주기는 n+1에 해당한다.

S344 단계에서는 상기 S343 단계에서 산출한 평균값(n) 및 평균값(n)÷표준편차(n)와 이 전 주기(n-1)에서 산출된 평균값(n-1) 및 평균값(n-1)÷표준편차(n-1)을 비교하여 상기 제2 케이블 신호의 전송 전력 증가로 인해 번들 케이블의 평균적인 접속 성능이 향상되었는지를 판단한다. 단순히 각 케이블에서의 데이터 전송 속도 평균값만으로 번들 케이블의 접속 성능 향상을 판단하지 않고, 표준편차를 동시에 이용함으로써 번들 케이블 내 일부 케이블에 접속 성능이 편중되는 현상도 일부 방지할 수 있게 된다.

구체적으로, 평균값(n) 및 평균값(n)÷표준편차(n)가 각각 이전 주기의 평균값(n-1) 및 평균값(n-1)÷표준편차(n-1) 이상이라면, 다시 n+1 주기에 해당하는 S341 단계 내지 S344 단계를 상기한 바와 같이 수행함으로써 계속적으로 번들 케이블의 평균적인 접속 성능을 향상시키는 과정을 반복한다. 다만, 평균값(n)가 평균값(n-1) 미만이거나 평균값(n)÷표준편차(n)가 평균값(n-1)÷표준편차(n-1) 미만이라면 상기 제2 케이블 신호의 전송 전력을 증가시킨 것은 번들 케이블의 평균적인 접속 성능 향상에 도움이 되지 않는 것이라 할 수 있으므로, 증가시킨 제2 케이블 신호의 전송 전력을 증가시키기 전으로 되돌리는 과정(S345)을 수행하고 종료한다.

또한, 상기 번들 케이블 내 케이블은 복수개의 그룹으로 구분될 수 있으며, 각 그룹마다 상기 S341 단계 내지 S345 단계가 별도로 진행될 수도 있다. 예를 들어, 상기 번들 케이블 내 케이블이 100Mbps급 전송 속도 그룹과 Giga급 전송 속도 그룹으로 구분될 수 있다면, 양 그룹에서 상기 전송 전력을 조절하여 번들 케이블의 평균적인 접속 성능을 향상시키는 과정은 별개로 진행될 수도 있다. 나아가, 인터넷 서비스 제공자는 Giga급 서비스 사용자에게 보다 높은 이용요금을 과금할 것이므로 100Mbps급 서비스 사용자들보다 우선적으로 본 발명에 따른 인터넷 환경을 최적화하는 방법을 적용할 수도 있다.

또한, 전송 전력을 조절할 상기 제2 케이블이 복수 개로 특정되는 경우, 우선적으로 상기 제2 케이블 중에서도 데이터 전송 속도가 최저인 케이블에 대하여 S341 내지 S344 단계를 수행하고, S345 단계를 수행하게 되는 경우에는 그 다음으로 전송 속도가 느린 케이블에 대하여 S341 단계 내지 S344 단계를 수행하고, 다시 S345 단계를 수행하게 되는 경우에는 또 다시 그 다음으로 전송 속도가 느린 케이블에 대하여 상기 S341 내지 S344 단계를 수행하는 과정을 반복할 수도 있다.

또한, 데이터 전송 속도가 최저인 제2 케이블의 전송 전력을 증가시키는 방법을 예시하였으나, 경우에 따라 전송 전력을 감소시키는 방법을 이용할 수도 있다.

마지막으로, S350 단계에서는 번들 케이블 내 각 케이블 신호의 변경된 주파수 대역 및 전송 전력에 대한 정보를 저장한다.

네트워크 관리 장치(110a 및 110b)는 S320 단계 및 S340 단계에서 결정된 번들 케이블 내 각 케이블의 주파수 대역 및 전송 전력에 대한 정보를 설정 및 저장하여 동작하거나 상기 단계들을 통해 결정된 값을 각각의 사용자 단말 장치(130a 내지 130f)로 전송하여, 그에 따라 동작하도록 할 수도 있다. 또한, 새롭게 상기 주파수 대역 및/또는 전송 전력이 변경되는 경우에는 기 저장되어 있던 주파수 대역 및/또는 전송 전력을 업데이트할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도 3에서 개시된 각 단계는, 상기 S310 단계를 통해 수행될 수 있을 뿐만 아니라 소정의 주기로 자동으로 반복 수행될 수도 있으며, 상기 소정의 주기가 경과하기 전이라고 하더라도 인터넷 사용자의 추가/삭제, 정전 또는 장애에 의한 장비 리부팅 등의 새로운 이슈 발생시에도 인터넷 환경 최적화를 위해 수행될 수도 있다.

도 7은 기존의 VDSL 데이터 전송 방법 및 본 발명의 일 실시예에 따른 번들 케이블에서 데이터 전송 방법을 도시한 것이다.

도 7(a)는 기존의 VDSL 방식에서 네트워크 관리 장치가 번들 케이블을 이용하여 복수의 사용자에게 데이터를 제공하는 경우, 데이터를 시간 분할함과 동시에 동기를 맞추어 데이터를 전송하도록 제어할 수 있다. 도 7(a)에서 볼 수 있는 바와 같이 VDSL 사용자들은 모두 동일한 주파수 대역 및 전송 전력으로 데이터 전송을 받는 것을 알 수 있다.

도 7(b)는 본 발명의 일 실시예에 따라 번들 케이블 내 각 케이블 간의 상호 간섭을 줄이기 위한 것으로서, 기존의 시간 분할 전송 방법에서 더 나아가 주파수 대역(y축) 및 전송 전력(z축)의 크기를 조절하여 데이터를 전송하는 것을 단순화하여 나타낸 것이다. 100Mbps 서비스 사용자 및 Giga급 서비스 사용자가 동일한 번들 케이블 내에 있는 케이블을 각기 사용하는 경우, Giga급 서비스 사용자가 데이터를 송수신하는 케이블 신호의 주파수 대역 및 전송 전력을 조절하여 상호 간섭을 최소화하고 각 서비스의 품질을 보장할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 관리 장치의 각 구성을 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, 네트워크 관리 장치(110)는 성능 측정부(1101), 주파수 제어부(1102), 전송 전력 제어부(1103), 연산부(1104) 및 파라미터 저장부(1105)를 포함할 수 있고, 제어부는 사용 목적 및 기능에 따라 신호대잡음비 오프셋(SNR offset) 제어부, BPC(Bit per carrier) 제어부 등을 더 포함할 수도 있다.

상기 성능 측정부(1101)는 상기 네트워크 관리 장치(110)에 연결되어 있는 복수의 케이블의 데이터 전송 속도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말 장치(130)로부터 수신된 프로브 프레임을 이용하여 데이터 전송 속도를 측정할 수도 있고, 각각의 상기 사용자 단말 장치(130)에서 데이터 전송 속도를 직접 측정하여 해당 정보를 상기 네트워크 관리 장치로 전송해주는 방법을 이용할 수도 있다.

상기 주파수 제어부(1102)는 상기 번들 케이블(120)내 각 케이블 신호의 주파수 대역을 조절할 수 있다. 상기 성능 측정부(1101)에서 데이터 전송 속도를 측정하여, 데이터 전송 속도가 소정의 기준값 미만인 케이블이 검출된 경우에는 해당 케이블 신호의 주파수 대역을 조절하여 이웃 케이블 신호와의 간섭을 줄이고 궁극적으로 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있다. 주파수 대역 조절은 주파수 대역을 확장, 축소 및 주파수 대역폭은 그대로 유지한 채 주파수 대역만을 변경시키는 것 등 제한 없이 가능하다. 다만, 대부분의 경우에 저주파 대역에서의 전송효율이 고주파 대역에서의 전송효율보다 좋고, 고주파 대역에서는 잡음이 증가하는 경향이 있으므로, 주파수 제어는 상기 도 5에 대한 설명에서 개시한 바와 같이 저주파 대역을 최대한 유지할 수 있는 순서로 진행하는 것이 보다 바람직할 것이다.

상기 전송 전력 제어부(1103)는 상기 번들 케이블(120)내 각 케이블 신호의 전송 전력을 조절할 수 있다. 상기 번들 케이블(120) 내 케이블 중에서 데이터 전송 속도가 최저인 케이블 신호의 전송 전력을 조절한다. 상기 조절은 전송 전력을 증가시키는 것과 감소시키는 것을 포함할 수 있다.

상기 연산부(1104)에서는 번들 케이블 내 복수의 케이블의 데이터 전송 속도의 평균값(n) 및 평균값(n)÷표준편차(n)를 산출하고, 이를 각각 상기 전송 전력을 조절하기 이전의 평균값(n-1) 및 평균값(n-1)÷표준편차(n-1)와 비교, 판단하여 상기 전송 전력 조절로 인하여 번들 케이블의 평균적 접속 성능이 향상되었는지를 판단한다. 반복적인 전송 전력 조절로도 접속 성능 더 이상 향상되지 않을 때까지 전송 전력을 조절하는 과정을 반복해서 수행한다.

상기 파라미터 저장부(1105)는 상기 주파수 제어부(1102), 전력 제어부(1103)에서 조절된 주파수 대역 및 전송 전력 값을 해당 케이블의 프로파일로서 저장한다. 이 후, 새로운 주파수 대역 및 전송 전력의 조절이 수행되는 경우에는 계속적으로 각 케이블의 파라미터를 업데이트 및 저장한다.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 네트워크 관리 시스템
110: 네트워크 관리 장치
120: 번들 케이블
130: 사용자 단말 장치

Claims (11)

1. 네트워크 관리 장치가 번들 케이블 내 복수의 케이블에서의 데이터 전송 속도를 측정하는 제1 성능 측정 단계;
   상기 복수의 케이블 중 데이터 전송 속도가 소정의 기준값 미만인 제1 케이블 신호의 주파수 대역을 조절하는 주파수 제어 단계;
   주파수 대역 조절 후, 상기 복수의 케이블에서의 데이터 전송 속도를 측정하고 상기 소정의 기준값 미만인 케이블이 존재하지 않는 경우, 상기 복수의 케이블 중 데이터 전송 속도가 최저인 제2 케이블 신호의 전송 전력을 조절하는 전송 전력 제어 단계를 포함하며,
   상기 전송 전력 제어 단계는,
   데이터 전송 속도가 최저인 제2 케이블을 판단하는 단계;
   상기 제2 케이블 신호의 전송 전력을 증가시키는 단계; 및
   전송 전력 증가 전과 후의 상기 복수의 케이블에서의 데이터 전송 속도의 평균값 및 표준편차를 비교하여 성능 개선여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 관리 장치에서의 번들 케이블 파라미터 설정 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 번들 케이블 내 복수의 케이블은,
   복수의 그룹으로 구분될 수 있으며, 상기 소정의 기준값은 각 그룹마다 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 관리 장치에서의 번들 케이블 파라미터 설정 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 방법은,
   각 케이블의 변경된 주파수 대역 및 전송 전력에 대한 정보를 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 관리 장치에서의 번들 케이블 파라미터 설정 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 주파수 제어 단계는,
   상기 제1 케이블이 복수개인 경우, 상기 제1 케이블 중 데이터 전송 속도가 최저인 케이블부터 순차적으로 주파수 대역을 조절하는 것을 특징으로 하는 네트워크 관리 장치에서의 번들 케이블 파라미터 설정 방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 주파수 제어 단계는,
   상기 번들 케이블 내 주변 케이블의 주파수 대역을 고려하여, 상기 제1 케이블 신호의 주파수 대역 확장, 축소 및 변경 중 하나 이상을 기 설정된 순서 및 범위로 수행하는 것을 특징으로 하는 네트워크 관리 장치에서의 번들 케이블 파라미터 설정 방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 전송 전력 제어 단계는,
   상기 제2 케이블 신호의 전송 전력의 증가 또는 감소를 기 설정된 범위로 수행하는 것을 특징으로 하는 네트워크 관리 장치에서의 번들 케이블 파라미터 설정 방법.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 성능 개선여부를 판단하는 단계는,
   상기 번들 케이블 내 복수의 케이블의 데이터 전송 속도의 평균값(n) 및 표준편차(n)를 산출하는 단계; 및
   상기 평균값(n) 및 평균값(n)÷표준편차(n)이 각각 상기 제2 케이블 신호의 전송 전력을 증가시키는 과정을 수행하기 전의 평균값(n-1) 및 평균값(n-1)÷표준편차(n-1) 이상인지 판단하는 단계;를 포함하며,
   상기 평균값(n) 및 평균값(n)÷표준편차(n)이 각각 상기 제2 케이블 신호의 전송 전력을 증가시키는 과정을 수행하기 전의 평균값(n-1) 및 평균값(n-1)÷표준편차(n-1) 이상인 경우에는 다시 상기 단계들을 반복 수행하고, 미만인 경우에는 증가시킨 제2 케이블 신호의 전송 전력을 증가시키기 전으로 되돌리는 것을 특징으로 하는 네트워크 관리 장치에서의 번들 케이블 파라미터 설정 방법.
   
8. 번들 케이블 내 복수의 케이블에서의 데이터 전송 속도를 측정하는 성능 측정부;
   상기 복수의 케이블 중 데이터 전송 속도가 소정의 기준값 미만인 제1 케이블 신호의 주파수 대역을 조절하는 주파수 제어부;
   주파수 대역 조절 후, 상기 복수의 케이블에서의 데이터 전송 속도를 측정하고 상기 소정의 기준값 미만인 케이블이 존재하지 않는 경우, 데이터 전송 속도가 최저인 제2 케이블을 판단하고, 상기 제2 케이블 신호의 전송 전력을 증가시키는 전송 전력 제어부;
   전송 전력 증가 전과 후의 상기 복수의 케이블에서의 데이터 전송 속도의 평균값 및 표준편차를 비교하여 성능 개선여부를 판단하는 연산부; 및
   변경된 주파수 대역 및 전송 전력에 대한 정보를 저장하는 파라미터 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 관리 장치.
   
9. 삭제
10. 제8항에 있어서,
    상기 주파수 제어부는,
    상기 번들 케이블 내 주변 케이블의 주파수 대역을 고려하여, 상기 제1 케이블 신호의 주파수 대역 확장, 축소 및 변경 중 하나 이상을 기 설정된 순서 및 범위로 수행하는 것을 특징으로 하는 네트워크 관리 장치.
    
11. 제8항에 있어서,
    상기 전송 전력 제어부는,
    상기 제2 케이블 신호의 전송 전력의 증가 또는 감소를 기 설정된 범위로 수행하는 것을 특징으로 하는 네트워크 관리 장치.
    

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