KR102017819B1 - 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템 - Google Patents

광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에 관한 것으로, 8VSB, 아날로그, QAM의 하향 RF 신호가 입력되고, 입력된 하향 RF 신호가 상하향 RF신호로 분리되어 처리되는 입력측 듀플렉스부, 상기 듀플렉스부의 하향 RF신호를 처리하여 출력시키는 제1 내지 제 3 하향 증폭 IC, 하향 RF 신호를 분리하여 처리하는 방향 커플러(Directional Couple) 및 스플리터(Splitter), 상기 제1 내지 제3 하향 증폭 IC의 출력신호를 처리하는 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부를 포함하는 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에 있어서, 상위 네트워크 장비와 연동하며 복수개의 OFDM 마스터 모듈과 연결되는 업링크 모듈, OFDM 신호를 출력하는 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈을 포함하고, 상기 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈로부터의 OFDM 신호를 수신하며, 역으로 올라오는 상향 신호를 믹스(MIX)하여 처리하는 상기 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부, 상기 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부로부터의 신호를 처리하는 컴바이너(Combiner), 상기 컴바이너를 통해 처리된 상향신호를 증폭하여 상기 입력측 듀플렉스부의 로우 패스로 전달하는 제1 상향증폭 IC를 포함한다.

Description

광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템{Very High Speed Network Coaxial Uplink Extention System For Hybrid Fiber Coaxial Network}
본 발명은 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 광동축망을 이용한 케이블 방송 시스템에 있어서 기존의 광동축 네트워크 인프라를 그대로 활용하면서 향후 FTTH 전환이 가능하도록 하고, 노이즈에 강하며, 더 넓은 서비스 대역이 필요한 경우 회선 업그레이드가 매우 용이한 새로운 형태의 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에 관한 것이다.
종래 케이블 사업자들은 HFC(Hybrid Fiber Coax)망을 구축하여 아날로그 및 디지털 케이블 방송과, DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification)기술 기반의 초고속 인터넷 서비스를 제공하였다. 그러나 최근의 신축 주택 및 아파트에는 집까지 광케이블이 포설되고, 광케이블을 이용한 FTTH방식의 초고속 인터넷이 확산되고 있어 기존과 같은 서비스를 제공하기 위해서는 광동축혼합망(HFC망)을 별도로 포설하거나 광케이블을 이용하는 RFoG 기술을 사용해야 한다.
도 1은 종래 RFoG 기반 양방향 케이블 방송 시스템을 설명하기 위해 제공되는 도면이다. 도 1을 참고하면, 종래 RFoG 기반 양방향 케이블 방송 시스템에서 방송용 헤드엔드는 하향 RF 신호를 광송수신 모듈(OTX/ORX)을 통해 송신하고, CMTS(Cable Modem Termination Ssystem)는 가입자측에서 전송되는 상향 RF 신호를 광송수신모듈(OTX/ORX)을 통해 수신하여 인터넷 데이터 신호로 변환하여 양방향 서비스를 제공하는 내부 서버로 전달하였다. 한편 인터넷 통신 서비스를 위해서 광 회선 단말(Optical Line Terminal:OLT)을 구비하고 상향 인터넷 신호 및 하향 인터넷 신호를 가입자측과 송수신하였다.
파장분할다중화 장치(Wavelength Division Multiplexing:WDM)은 상향 RF 신호, 하향 RF 신호, 상향 인터넷 신호, 하향 인터넷 신호를 파장분할다중화 광전송 방식으로 가입자측의 ONU(광종단장치)와 같은 마이크로 노드(Micro Node)와 송수신하였다.
마이크로 노드(Micro Node)는 광 케이블을 통해 광 신호로 전송된 상향 RF 신호 및 하향 RF 신호는 셋톱박스(STB)로 전달하고, 상향 인터넷 신호 및 하향 인터넷 신호는 PC와 같은 정보 통신 단말 장치로 전달하였다.
RFoG 기술을 광케이블 하나만을 이용하기 때문에 구축비가 저렴하고 유지비용도 저렴하지만 RFoG 단말기가 비싸기 때문에 상용화하기가 어려웠다. 특히 RFoG 단말기에서 사용하는 상향 광모듈은 아날로그 광신호를 장거리에 전송해야 하는데, 이 부분이 매우 고가의 부품이었다. 그리고 셋톱박스(STB) 또한 사업자측에 설치된 CMTS와 통신을 위한 케이블 모뎀을 필요로 하였다. 이에 따라 광기반 인터넷과 케이블 모뎀 기반의 인터넷이 이중으로 한 가입자에게 제공되는 중복 투자가 있었다.
도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 광통축망 이용 케이블 방송 시스템을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 특히 ONU이후 모든 구간은 RF로 전송하는 방식이다. 또한, DOCSIS 시스템은 QAM 주파수 대역으로 하향신호를 5~42MHz 대역은 상향신호를 전송하는 구조이다. 즉 5~550MHz 주파수 대역은 아날로그와 8VSB이고, 550MHz~1GHz는 QAM 대역이다. 헤드 엔드(H/E)에서 출력된 방송신호가 네트워크망을 통해 ONU 및 증폭기(2-1,2-2,2-3)를 거치게 되고, 이후 탭-오프(Tap-Off) 장치들(7-1,7-2,7-3,7-4,7-5,7-6,7-7,7-8,7-9)를 거쳐 케이블 모뎀(3)을 통해 일반 PC(4)에 출력되거나 또는 TV 나 셋톱박스(5,6)를 통해 출력된다.
이러한 종래의 광통축망 이용 케이블 방송 시스템에서는 상향 신호를 전송하는 주파수 대역은 협소하여 많은 대역폭(Bandwidth)을 할당할 수 없으며, 많은 대역폭(Bandwidth)을 할당하기 위해서는 상향 주파수대역을 더 넓혀야 하는데, 그러러면 전송장비를 모두 교체하여야 하는 문제가 있다. 기본적으로 모든 기기의 데이터 업링크는 ONU를 통과하는 구조이다.
또한, 기존의 동축케이블 네트워크 기반의 인터넷 서비스에 사용중인 시스템으로는 DOCSIS 표준을 기반으로 하는 CMTS기술이 있고, 그외 EOC등의 HomePNA 기반 기술이 있다. EOC 기술은 가입자 서비스 제공 속도가 100Mbps이상 제공하지 못해 추가적인 투자가 이루어지지 않고 있다.
또한, HFC Network 기반 서비스중 90% 이상을 점유하고 있는 CMTS기술은 높은 가격과 높은 유지 관리비용이 발생되고 있으며, 향후 FTTH로 전환이 어려운 기술이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌1]
대한민국특허등록번호 제10-1347125호(발명의 명칭: 양방향 케이블 방송 시스템 및 방법)(2013년12월 26일 등록)
[특허문헌2]
대한민국특허등록번호 제10-1125126호(발명의 명칭: 통합 케이블 모뎀)(2012년03월 02일 등록)
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 광동축망을 이용한 케이블 방송 시스템에 있어서 기존의 광동축 네트워크 인프라를 그대로 활용하면서 향후 FTTH 전환이 가능하도록 하고, 노이즈에 강하며, 더 넓은 서비스 대역이 필요한 경우 회선 업그레이드가 매우 용이한 새로운 형태의 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면,
광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템은
8VSB, 아날로그, QAM의 하향 RF 신호가 입력되고, 입력된 하향 RF 신호가 상하향 RF신호로 분리되어 처리되는 입력측 듀플렉스부, 상기 듀플렉스부의 하향 RF신호를 처리하여 출력시키는 제1 내지 제 3 하향 증폭 IC, 하향 RF 신호를 분리하여 처리하는 방향 커플러(Directional Couple) 및 스플리터(Splitter), 상기 제1 내지 제3 하향 증폭 IC의 출력신호를 처리하는 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부를 포함하는 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에 있어서,
상위 네트워크 장비와 연동하며 복수개의 OFDM 마스터 모듈과 연결되는 업링크 모듈,
OFDM 신호를 출력하는 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈을 포함하고,
상기 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈로부터의 OFDM 신호를 수신하며, 역으로 올라오는 상향 신호를 믹스(MIX)하여 처리하는 상기 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부,
상기 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부로부터의 신호를 처리하는 컴바이너(Combiner),
상기 컴바이너를 통해 처리된 상향신호를 증폭하여 상기 입력측 듀플렉스부의 로우 패스로 전달하는 제1 상향증폭 IC를 포함하고,
출력포트 1의 듀플렉스 로우패스(Low Pass) 부분은 역으로 올라오는 상향 신호를 믹스(mix)해주고,
믹스된 상향신호는 컴바이너로 입력되며 컴바이너는 각각 포트에서 올라오는 상향신호를 믹스하여 주고,
믹스된 상향신호는 R AMP(상향증폭 IC)의 입력으로 전달되고, R AMP(상향 증폭 IC)의 출력은 입력 포트의 듀플렉스의 로우 패스로 입력되어 다음 단 AMP로 전송되고,
증폭된 하향 RF 신호는 DC로 분기된 하향 신호는 스플리터로 입력되어 2개의 출력신호를 출력되어 각각의 분기 증폭 IC로 입력되고,
각각의 분기증폭 IC 출력은 각각 듀플렉스로 입력되고 각각의 마스터의 OFDM신호와 믹스되어 각각의 출력 포트로 출력되고,
업링크 모듈은 상위 네트워크 장비와 연동되는 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 하는 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템이 제공된다.
또한,
상기 업링크 모듈 및 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈은 57-200MHz 신호를 처리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 예에 따르면, OFDM, 8VSB, 아날로그, QAM의 하향 RF 신호가 입력되고, 입력된 하향 RF 신호가 상하향 RF신호로 분리되어 처리되는 입력측 듀플렉스부, 상기 듀플렉스부의 하향 RF신호를 처리하여 출력시키는 제1 내지 제 3 하향 증폭 IC, 하향 RF 신호를 분리하여 처리하는 방향 커플러(Directional Couple) 및 스플리터(Splitter), 상기 제1 내지 제3 하향 증폭 IC의 출력신호를 처리하는 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부를 포함하는 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에 있어서,
상기 입력측 듀플렉스부에 연결되며 상기 입력측 듀플렉스부의 OFDM신호를 수신하고, 하위 복수개의 OFDM 마스터 모듈과 연결되는 OFDM 업링크 모듈,
OFDM 신호를 출력하는 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈을 포함하고,
상기 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈로부터의 OFDM 신호를 수신하며, 역으로 올라오는 상향 신호를 믹스(MIX)하여 처리하는 상기 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부,
상기 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부로부터의 신호를 처리하는 컴바이너(Combiner),
상기 컴바이너를 통해 처리된 상향신호를 증폭하여 상기 입력측 듀플렉스부의 로우 패스로 전달하는 제1 상향증폭 IC를 포함하고,
출력 포트 1의 듀플렉스의 로우 패스(Low pass)부분은 역으로 올라오는 상향 신호를 믹스(Mix)하여 주고, 믹스(Mix)된 상향 신호는 컴바이너(Combiner)로 입력되며, 컴바이너(Combiner)는 각각의 포트(Port)에서 올라오는 상향 신호를 믹스(Mix)하여 주고,
믹스(Mix)된 상향신호는 상향증폭 IC(R AMP)의 입력으로 전달되고, 상향 증폭 IC(R AMP)의 출력은 입력 포트(Input Port)의 듀플렉스(Duplexer)의 로우 패스(Low pass)로 입력되어 다음 단 증폭기(AMP)로 전송되고,
증폭된 하향 RF 신호는 DC로 분기하고 분기된 하향 신호는 스플리터(Splitter)로 입력되어 2개의 출력 신호로 출력되어 각각의 분기 증폭 IC로 입력되고,
각각의 분기 증폭 IC 출력은 각각의 듀플렉스(Duplexer)로 입력되고 각각의 OFDM 마스터(Master_의 OFDM 신호와 믹스(Mix)되어 각각의 출력 포트(Output port)로 출력되고,
OFDM 업링크 모듈(Uplink Module)은 입력 포트(port)의 듀플렉스(Duplexer)를 통해 전단 증폭기(AMP)의 OFDM 마스터(Master)와 링크(Link)되어 하위 OFDM ㅁ마스터(Master)의 업링크(Uplink)역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템이 제공된다.
또한, 상기 OFDM 업링크 모듈 및 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈은 57-200MHz 신호를 처리하는 것을 특징으로 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에 의하면, HFC Network의 90% 이상을 점유하고 있는 DOCSIS System 과 비교시 유지 관리가 용이하며 관리비용이 낮은 효과가 있다.
또한, 기존 시스템에서는, 5~42MHz 대역의 Noise로 인한 서비스 장애가 높고(Noise로 인한 서비스 장애율 50% 이상), 1대의 CMTS에 많은 가입자를 수용하고 있어 시스템 장애시 모든 가입자 장애 발생되는 데 비해, OFDM 방식이라 Noise 에 매우 강하여 서비스 장애율 매우 낮은 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 1대의 Master에 16가입자를 수용하므로 1대의 Master장애시 최대 16 가입자만 서비스 장애가 발생되며, 각 포트별 독립된 구조로 다른 port의 서비스에는 영향을 주지 않는 효과가 있다.
또한, DOCSIS시스템의 경우, 트래픽(Traffic)에 의한 증속시 셀(Cell)분리 (ONU 분리)를 통해 가입자를 증속하지만, 본 발명의 시스템의 경우, 제공하는 서비스 대역폭(Bandwidth)이 높지만 필요시 업링크(Uplink)만 분리하여 가입자 증속이 가능하여, 향후 대역폭(Bandwidth) 확장성이 높은 효과가 있다.
또한, DOCSIS의 경우 1Gbps 서비스를 제공하기 위해서는 RF주파수 162MHz가 필요하고, 1Gbps로 약200 가입자 이상이 공유(share)하는 구조이지만, 본 발명의 시스템의 경우, 3~200Mhz까지 사용하며 최대 1Gbps이상 제공이 가능한 효과가 있다.
또한, 현재는 57~157Mhz로 서비스하며, 향후 간단한 듀플렉스 필터(Duplex Filter)를 교체하여 최대 3~200MHz까지 서비스가 가능한 효과가 있다.
또한, 57~157MHz에서 약 1Gbps 서비스 제공이 가능하며, 1Gbps로 16가입자가 공유하는(Share)하는 구조이다.
또한, 관련하여 저렴한 투자비와 기존의 HFC Network 인프라를 그대로 활용하면서 향후 FTTH 전환이 가능하도록 한 효과가 있다.
또한, 가입자의 집앞까지 광케이블이 시설되며 가입자 집안까지 설치된 기존의 동축케이블을 활용하여 서비스할 수 있는 효과가 있다.
또한, 향후 더 넓은 서비스 대역이 필요한 경우 회선 업그레이드가 매우 용이한 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 양방향 케이블 방송시스템을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 2는 기존 동축케이블망의 개략적인 통신 시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에서의 장치 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블럭구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템의 다른예의 개략적인 구성도이다.
도 6은 도 5의 본 발명에 따른 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에서의 다른예의 장치 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블럭구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 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 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 종래 기술에 따른 양방향 케이블 방송시스템을 설명하기 위해 제공되는 도면이고, 도 2는 기존 동축케이블망의 개략적인 통신 시스템 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템의 개략적인 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에서의 장치 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블럭구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템의 다른예의 개략적인 구성도이고, 도 6은 도 5의 본 발명에 따른 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에서의 다른예의 장치 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블럭구성도이다.
이하 본 발명에 따른 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에 대하여 첨부도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 3을 참조하면, 기존 HFC Network의 증폭장치를 CGX-1000제품(기본형)으로 교체하여 인터넷 및 방송서비스를 제공한다. 상기 장치는 업링크는 PON(Passive Optical Network) 또는 AON(Active Optical Network)을 이용하여 개별 사용자에게 높은 서비스 대역폭(Bandwidth)을 제공한다.
PON Network 이용시 PON 기술 한계로 인하여 20km 이상은 서비스 불가능하며 분기 손실로 인한 Power level 손실로 실제 10km 미만으로 제한된다.
헤드 앤드에서의 방송신호가 네트워크망을 거쳐 ONU 및 증폭장치(10-1,10-2,10-3)(즉, 증폭장치(10-1,10-2,10-3)에는 CGX-1000(기본형)이 사용된다)를 거치게 되고, 이후 탭-오프(Tap-Off) 장치들(7-1,7-2,7-3,7-4,7-5,7-6,7-7,7-8,7-9)를 거쳐 슬레이브 장치(30-1,30-2)을 거쳐 일반 PC(4)에 도달하게 되거나 또는 TV 나 셋톱박스(6)에 도달하게 된다.
상향 신호를 전송하는 주파수 대역은 많은 대역폭(Bandwidth)을 할당할 수 있고, 많은 대역폭(Bandwidth)을 할당하기 위해서는 전송 주파수대역을 더 넓혀야 하는데 이때 전송장비를 모두 교체할 필요가 없다.
5~42MHz 대역은 상향대역신호를 전송하는 구조이고, 57~200MHz 대역은 본 발명의 장치의 대역이고, 200~550MHz 주파수 대역은 아날로그와 8VSB이고, 550MHz~1GHz는 QAM 대역이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 8VSB, 아날로그, QAM의 하향 RF 신호가 입력되고, 입력된 하향 RF 신호가 상하향 RF신호로 분리되어 처리되는 입력측 듀플렉스부(112-1), 상기 듀플렉스부(112-1)의 하향 RF신호를 처리하여 출력시키는 제1 내지 제 3 하향 증폭 IC(114-1,114-2,114-3), 하향 RF 신호를 분리하여 처리하는 방향 커플러(Directional Couple)(116) 및 스플리터(Splitter)(115), 상기 제1 내지 제3 하향 증폭 IC(114-1,114-2,114-3)의 출력신호를 처리하는 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부(112-2,112-3,112-4)를 포함하는 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에 있어서,
상위 네트워크 장비와 연동하며 복수개의 OFDM 마스터 모듈과 연결되는 업링크 모듈(124),
OFDM 신호를 출력하는 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈(122-2,122-3,122-4)을 포함하고,
상기 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈(122-2,122-3,122-4)로부터의 OFDM 신호를 수신하며, 역으로 올라오는 상향 신호를 믹스(MIX)하여 처리하는 상기 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부(112-2,112-3,112-4),
상기 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부(112-2,112-3,112-4)로부터의 신호를 처리하는 컴바이너(Combiner)(118),
상기 컴바이너(118)를 통해 처리된 상향신호를 증폭하여 상기 입력측 듀플렉스부(112-1)의 로우 패스(L)로 전달하는 제1 상향증폭 IC(119)를 포함한다.
또한, 상기 업링크모듈 및 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈(122-2,122-3,122-4)은 57-200MHz 신호를 처리하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템의 동작을 다시한번 설명한다.
먼저, 입력 포트로 8VSB, 아날로그, QAM 등의 하향 RF 신호가 입력된다. 입력된 하향 RF 신호는 듀플렉스를 통해 상하향 RF신호로 분리되어 하향 증폭 IC로 입력된다.
증폭된 하향 RF 신호는 DC로 분기하고 분기 출력신호는 듀플렉스로 출력된다. 이때 듀플렉스는 마스터장치에서 출력된 OFDM 신호와 같이 믹스(MIX)되어 출력된다.
출력포트 1의 듀플렉스 로우패스(Low Pass) 부분은 역으로 올라오는 상향 신호를 믹스(mix)해준다. 믹스된 상향신호는 컴바이너로 입력되며 컴바이너는 각각 포트에서 올라오는 상향신호를 믹스하여 준다.
믹스된 상향신호는 R AMP(상향증폭 IC)의 입력으로 전달되고, R AMP(상향 증폭 IC)의 출력은 입력 포트의 듀플렉스의 로우 패스로 입력되어 다음 단 AMP로 전송된다.
증폭된 하향 RF 신호는 DC로 분기된 하향 신호는 스플리터로 입력되어 2개의 출력신호를 출력되어 각각의 분기 증폭 IC로 입력된다.
각각의 분기증폭 IC 출력은 각각 듀플렉스로 입력되고 각각의 마스터의 OFDM신호와 믹스되어 각각의 출력 포트로 출력된다.
업링크 모듈은 상위 네트워크 장비와 연동되는 인터페이스를 제공한다.
도 5를 참조하면, 기존 HFC Network의 증폭장치를 CGX-1000제품(기본형)과 CGX-1000E(확장형)으로 교체하여 인터넷 및 방송서비스를 제공한다.
헤드 앤드에서의 방송신호가 네트워크망을 거쳐 ONU 및 증폭장치(10-4,10-5,10-6)(즉, 증폭장치(10-4)에는 CGX-1000(기본형)이 사용되고, 증폭장치(10-5,10-6)에는 CGX-1000E가 사용된다)를 거치게 되고, 이후 탭-오프(Tap-Off) 장치들(7-1,7-2,7-3,7-4,7-5,7-6,7-7,7-8,7-9)를 거쳐 슬레이브 장치(30-1,30-2)을 거쳐 일반 PC(4)에 도달하게 되거나 또는 TV 나 셋톱박스(6)에 도달하게 된다.
도 6을 참조하면, OFDM, 8VSB, 아날로그, QAM의 하향 RF 신호가 입력되고, 입력된 하향 RF 신호가 상하향 RF신호로 분리되어 처리되는 입력측 듀플렉스부(112-5), 상기 듀플렉스부(112-1)의 하향 RF신호를 처리하여 출력시키는 제1 내지 제 3 하향 증폭 IC(114-1,114-2,114-3), 하향 RF 신호를 분리하여 처리하는 방향 커플러(Directional Couple)(116) 및 스플리터(Splitter)(115), 상기 제1 내지 제3 하향 증폭 IC(114-1,114-2,114-3)의 출력신호를 처리하는 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부(112-2,112-3,112-4)를 포함하는 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에 있어서,
상기 입력측 듀플렉스부(112-5)에 연결되며 상기 입력측 듀플렉스부(112-5)의 OFDM신호를 수신하고, 하위 복수개의 OFDM 마스터 모듈과 연결되는 OFDM 업링크 모듈(124-1),
OFDM 신호를 출력하는 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈(122-2,122-3,122-4)을 포함하고,
상기 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈(122-2,122-3,122-4)로부터의 OFDM 신호를 수신하며, 역으로 올라오는 상향 신호를 믹스(MIX)하여 처리하는 상기 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부(112-2,112-3,112-4),
상기 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부(112-2,112-3,112-4)로부터의 신호를 처리하는 컴바이너(Combiner)(118),
상기 컴바이너(118)를 통해 처리된 상향신호를 증폭하여 상기 입력측 듀플렉스부(112-1)의 로우 패스(L)로 전달하는 제1 상향증폭 IC(119)를 포함한다.
또한, 상기 OFDM 업링크모듈 및 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈(122-2,122-3,122-4)은 57-200MHz 신호를 처리하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 사용하는 주파수 대역을 57~200Mhz로 명시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 3~200Mhz 또는 5~157Mhz도 물론 사용가능하다. 위 주파수 대역을 사용하는 이유는 사용자의 필요에 따른 선택사항이다.
상기와 같이 구성된 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템의 다른예의 동작을 다시한번 설명한다.
먼저, Input Port로 OFDM, 8VSB, Analog, QAM의 하향 RF 신호가 입력된다.
입력된 하향 RF 신호는 Duplexer를 통해 상하향 RF 신호로 분리되어 하향 증폭 IC로 입력된다.
입력 Duplexer에서 분리된 OFDM신호는 OFDM Uplink Module로 입력된다.
증폭된 하향 RF 신호는 DC로 분기하고 분기된 출력신호는 Duplexer로 출력된다. 이때 Duplexer에는 OFDM Master에서 출력된 OFDM 신호와 같이 Mix되어 출력된 다.
Out Port #1의 Duplexer의 Low pass 부분은 역으로 올라오는 상향 신호를 Mix하여 준다. Mix 된 상향 신호는 Combiner로 입력되며, Combiner는 각각의 Port 에서 올라오는 상향 신호를 Mix하여 준다.
Mix 된 상향신호는 R AMP (상향증폭IC)의 입력으로 전달되고, R AMP(상향증폭IC)의 출력은 Input Port의 Duplexer의 Low pass로 입력되어 다음 단 AMP로 전송 된다.
증폭된 하향 RF 신호는 DC로 분기된 하향 신호는 Splitter로 입력되어 2개의 출력 신호로 출력되어 각각의 분기 증폭 IC로 입력된다.
각각의 분기 증폭 IC 출력은 각각의 Duplexer로 입력되고 각각의 OFDM Master의 OFDM 신호와 Mix 되어 각각의 Output port로 출력된다.
OFDM Uplink Module은 입력 port의 Duplexer를 통해 전단 AMP의 OFDM Master 와 Link되어 하위 OFDM Master의 Uplink 역할을 수행한다.
본 발명에 따른 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에 의하면, HFC Network의 90% 이상을 점유하고 있는 DOCSIS System 과 비교시 유지 관리가 용이하며 관리비용이 낮아진다.
또한, 기존 시스템에서는, 5~42MHz 대역의 Noise로 인한 서비스 장애가 높고(Noise로 인한 서비스 장애율 50% 이상), 1대의 CMTS에 많은 가입자를 수용하고 있어 시스템 장애시 모든 가입자 장애 발생되는 데 비해, OFDM 방식이라 Noise 에 매우 강하여 서비스 장애율 매우 낮아진다.
또한, 본 발명에 의하면, 1대의 Master에 16가입자를 수용하므로 1대의 Master장애시 최대 16 가입자만 서비스 장애가 발생되며, 각 포트별 독립된 구조로 다른 port의 서비스에는 영향을 주지 않는다.
또한, DOCSIS시스템의 경우, 트래픽(Traffic)에 의한 증속시 셀(Cell)분리 (ONU 분리)를 통해 가입자를 증속하지만, 본 발명의 시스템의 경우, 제공하는 서비스 대역폭(Bandwidth)이 높지만 필요시 업링크(Uplink)만 분리하여 가입자 증속이 가능하여, 향후 대역폭(Bandwidth) 확장성이 높다.
또한, DOCSIS의 경우 1Gbps 서비스를 제공하기 위해서는 RF주파수 162MHz가 필요하고, 1Gbps로 약200 가입자 이상이 공유(share)하는 구조이지만, 본 발명의 시스템의 경우, 3~200Mhz까지 사용하며 최대 1.5Gbps이상 제공이 가능하다.
또한, 현재는 57~157Mhz로 서비스하며, 향후 간단한 듀플렉스 필터(Duplex Filter)를 교체하여 최대 3~200MHz까지 서비스가 가능하다.
또한, 57~157MHz에서 약 1Gbps 서비스 제공이 가능하며, 1Gbps로 16가입자가 공유하는(Share)하는 구조이며, 관련하여 저렴한 투자비와 기존의 HFC Network 인프라를 그대로 활용하면서 향후 FTTH 전환이 가능하도록 한다.
또한, 가입자의 집앞까지 광케이블이 시설되며 가입자 집안까지 설치된 기존의 동축케이블을 활용하여 서비스할 수 있다.
또한, 향후 더 넓은 서비스 대역이 필요한 경우 회선 업그레이드가 매우 용이하다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
112-1~112-5: 듀플렉스부
114-1~114-3: 상향증폭IC
115: 스플리터
116: 방향커플러
118: 컴바이너
119: 상향증폭IC
122-1~122-3: 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈
124,124-1: 업링크 모듈

Claims (4)

  1. 8VSB, 아날로그, QAM의 하향 RF 신호가 입력되고, 입력된 하향 RF 신호가 상하향 RF신호로 분리되어 처리되는 입력측 듀플렉스부, 상기 듀플렉스부의 하향 RF신호를 처리하여 출력시키는 제1 내지 제 3 하향 증폭 IC, 하향 RF 신호를 분리하여 처리하는 방향 커플러(Directional Couple) 및 스플리터(Splitter), 상기 제1 내지 제3 하향 증폭 IC의 출력신호를 처리하는 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부를 포함하는 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에 있어서,
    상위 네트워크 장비와 연동하며 복수개의 OFDM 마스터 모듈과 연결되는 업링크 모듈,
    OFDM 신호를 출력하는 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈을 포함하고,
    상기 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈로부터의 OFDM 신호를 수신하며, 역으로 올라오는 상향 신호를 믹스(MIX)하여 처리하는 상기 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부,
    상기 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부로부터의 신호를 처리하는 컴바이너(Combiner),
    상기 컴바이너를 통해 처리된 상향신호를 증폭하여 상기 입력측 듀플렉스부의 로우 패스로 전달하는 제1 상향증폭 IC를 포함하고,
    출력포트 1의 듀플렉스 로우패스(Low Pass) 부분은 역으로 올라오는 상향 신호를 믹스(mix)해주고,
    믹스된 상향신호는 컴바이너로 입력되며 컴바이너는 각각 포트에서 올라오는 상향신호를 믹스하여 주고,
    믹스된 상향신호는 R AMP(상향증폭 IC)의 입력으로 전달되고, R AMP(상향 증폭 IC)의 출력은 입력 포트의 듀플렉스의 로우 패스로 입력되어 다음 단 AMP로 전송되고,
    증폭된 하향 RF 신호는 DC로 분기된 하향 신호는 스플리터로 입력되어 2개의 출력신호를 출력되어 각각의 분기 증폭 IC로 입력되고,
    각각의 분기증폭 IC 출력은 각각 듀플렉스로 입력되고 각각의 마스터의 OFDM신호와 믹스되어 각각의 출력 포트로 출력되고,
    업링크 모듈은 상위 네트워크 장비와 연동되는 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 하는 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 업링크 모듈 및 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈은 57-200MHz 신호를 처리하는 것을 특징으로 하는 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템.
  3. OFDM, 8VSB, 아날로그, QAM의 하향 RF 신호가 입력되고, 입력된 하향 RF 신호가 상하향 RF신호로 분리되어 처리되는 입력측 듀플렉스부, 상기 듀플렉스부의 하향 RF신호를 처리하여 출력시키는 제1 내지 제 3 하향 증폭 IC, 하향 RF 신호를 분리하여 처리하는 방향 커플러(Directional Couple) 및 스플리터(Splitter), 상기 제1 내지 제3 하향 증폭 IC의 출력신호를 처리하는 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부를 포함하는 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템에 있어서,
    상기 입력측 듀플렉스부에 연결되며 상기 입력측 듀플렉스부의 OFDM신호를 수신하고, 하위 복수개의 OFDM 마스터 모듈과 연결되는 OFDM 업링크 모듈,
    OFDM 신호를 출력하는 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈을 포함하고,
    상기 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈로부터의 OFDM 신호를 수신하며, 역으로 올라오는 상향 신호를 믹스(MIX)하여 처리하는 상기 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부,
    상기 제1 내지 제3 출력측 듀플렉스부로부터의 신호를 처리하는 컴바이너(Combiner),
    상기 컴바이너를 통해 처리된 상향신호를 증폭하여 상기 입력측 듀플렉스부의 로우 패스로 전달하는 제1 상향증폭 IC를 포함하고,
    출력 포트 1의 듀플렉스의 로우 패스(Low pass)부분은 역으로 올라오는 상향 신호를 믹스(Mix)하여 주고, 믹스(Mix)된 상향 신호는 컴바이너(Combiner)로 입력되며, 컴바이너(Combiner)는 각각의 포트(Port)에서 올라오는 상향 신호를 믹스(Mix)하여 주고,
    믹스(Mix)된 상향신호는 상향증폭 IC(R AMP)의 입력으로 전달되고, 상향 증폭 IC(R AMP)의 출력은 입력 포트(Input Port)의 듀플렉스(Duplexer)의 로우 패스(Low pass)로 입력되어 다음 단 증폭기(AMP)로 전송되고,
    증폭된 하향 RF 신호는 DC로 분기하고 분기된 하향 신호는 스플리터(Splitter)로 입력되어 2개의 출력 신호로 출력되어 각각의 분기 증폭 IC로 입력되고,
    각각의 분기 증폭 IC 출력은 각각의 듀플렉스(Duplexer)로 입력되고 각각의 OFDM 마스터(Master)의 OFDM 신호와 믹스(Mix)되어 각각의 출력 포트(Output port)로 출력되고,
    OFDM 업링크 모듈(Uplink Module)은 입력 포트(port)의 듀플렉스(Duplexer)를 통해 전단 증폭기(AMP)의 OFDM 마스터(Master)와 링크(Link)되어 하위 OFDM 마스터(Master)의 업링크(Uplink)역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 OFDM 업링크 모듈 및 제1 내지 제3 OFDM 마스터모듈은 57-200MHz 신호를 처리하는 것을 특징으로 하는 광동축 혼합망용 초고속 동축 업링크 확장시스템.
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