KR20010013187A - 트위스티드 페어 통신 시스템 - Google Patents

Abstract

트위스티드 페어 전선 네트워크를 통해 정보 서비스와 말단 장치간의 정보를 통과시키기 위한 통신 시스템. 정보 서비스는 전화 교환과, 데이터 네트워크와 텔레비젼 분배 시스템과 같은 다른 서비스들을 포함한다. 말단 장치는 전화와, 컴퓨터와 텔레비젼과 같은 다른 장치들을 포함한다. 시스템은 정보 서비스와 연결된 중요한 정보 인터페이스와, 터미널 장치와 중요한 정보 인터페이스와 연결된 트위스티드 페어 전선 네트워크를 포함한다. 전선 네트워크는 전화 교환과 전화간의 음성 신호를 통과시키기 위한 다중 능동적인 페어 전화들을 포함한다. 정보 인터페이스는 능동적인 페어 전화들에서 (a)전화 교환과 하나 이상의 전화들간에 통과하는 전화 주파수 밴드에서의 전화 신호와 (b)다른 정보 서비스들과 하나 이상의 터미널 장치들간에 정보를 통과시키는 전화 주파수 밴드의 것보다 더 높은 고 주파수 밴드에서의 고 주파수 신호를 결합하기 위한 회로를 포함한다.

Description

트위스티드 페어 통신 시스템{Twisted pair communication system}

본 발명은 빌딩내에서 전화 통신에 사용되는 것들과 같은 가려지지 않은 트위스티드-전선 페어(twisted-wire pairs : UTP)을 통한 컴퓨터 데이터 또는 비디오와 같은 정보의 통신에 관한 것이다.

도 1에 관련하여, 빌딩 100a가 다양한 외부 정보 시스템과 연결된 전형적인 상태에서, 빌딩 내에서의 통신은 다른 전선 네트워크를 이용할 수도 있다. 정보 시스템은 공중 전환된 전화 네트워크(public switched telephone network : PSTN) 120, 텔레비젼 분배 시스템 124와 데이터 네트워크 122를 포함할 수 있다. 빌딩 100a는 단독세대 주택, 다세대 주택 또는 사무실이 될 수 있다.

PSTN 120은 하나 이상의 UTP 케이블 121로 빌딩 100a에 연결된다. UTP 케이블 121은 각각이 빌딩에 외부 전화선을 제공하는 페어 전선을 포함한다. 텔레비젼 분배 시스템 124는 케이블 또는 넓은 밴드 연결 125를 통해 텔레비젼 신호의 다중 채널을 제공하는 위성 텔레비젼 시스템이 될 수 있다.

인터넷과 같은 데이터 네트워크 122는 여러 다른 방법중 한가지 방법으로 높은 속도의 연결을 제공하면서 빌딩 100a에 연결된다(예를 들어, 1 Mb/s 또는 더 높은 속도로). 데이터 네트워크 122는 데이터를 앞뒤로 통과시키기 위해 하나 이상의 UTP 케이블 121을 사용하여 PSTN 120을 통해 빌딩 100a에 연결될 수 있다. 예를 들어, 두 개의 페어 전선은 그 페어 전선들이 데이터에 유일하게 사용하는 T1 또는 부분적-T1 포맷으로 데이터를 전달할 수 있다. 대신으로, 데이터 네트워크 122는 데이터 통신이 같은 전선을 통해 통과하는 음성 전화 통신보다 다른 주파수 범위로 통과하는 디지털 가입자 루프(digital subscriber loop : DSL) 신호 기술을 사용하여 약간의 UTP 케이블 121을 통해 빌딩 100a에 연결될 수 있다.

데이터 네트워크 122는 또한 텔레비젼 분배 시스템 124를 통해 빌딩 100a에 연결될 수 있다. 예를 들어, 양방향 데이터 통신은 케이블 텔레비젼 분배 시스템을 통해 텔레비젼 프로그래밍과 동시에 통과할 수 있다.

빌딩 100a에서, UTP 케이블 121은 중요한 전선 블록과 같은 전화 인터페이스(interface) 132에서 종결된다. 마찬가지로, 넓은 밴드 연결 125는 텔레비젼 인터페이스 152에서 종결된다. 데이터 네트워크 122는 데이터 인터페이스 142를 통해 빌딩 100a에서 장치들과 연결된다. 데이터 네트워크 122가 PSTN 120을 통해 연결된다면, 데이터 인터페이스 142는 사용된 신호 타입(예를 들어, T1, DSL)에 적절한 인터페이스를 제공한다. 데이터 네트워크 122가 텔레비젼 분배 시스템 124를 통해 연결된다면, 데이터 인터페이스 142는 텔레비젼 인터페이스 152를 통해 넓은 밴드 연결 125에 연결된 케이블 모뎀이 될 수 있다.

빌딩 100a내에서, 분리된 네트워크는 전형적으로 전화, 데이터 그리고 텔레비젼 신호에 이용된다. 전화 전선 네트워크 130은 전화 134를 전화 인터페이스 132와 PSTN 120에 연결시킨다. 전화 전환 장비가 빌딩 100a에 전개되지 않으면, 전화 전선 네트워크 130과 UTP 케이블 121은 PSTN 120에서 각각의 전화 134로부터 전화 스위치로 연속적인 전기 통로를 제공한다. 다중 전화 134는 그것이 동일한 전화선의 연장일 때 동일한 전도성 경로에 연결될 수 있다.

데이터 전선 네트워크 140은 데이터 인터페이스 142를 통해 하나 이상의 컴퓨터 144를 데이터 네트워크 122에 연결한다. 빌딩내에서 사용되는 데이터 전선 네트워크의 일반적인 형태는 10베이스T, 10베이스2, 100베이스T4 또는 100VG와 같은 에테르넷(Ethernet) 스탠다드(IEEE STD 802.3, 802.12) 중의 하나에 부착한다.

10베이스T에서, 각각의 데이터 통신 경로는 컴퓨터 144를 데이터 인터페이스 142에 연결시키는 두 개의 UTP로 이루어진다. 통신은 10 Mb/s의 속도이다. 하나 이상의 컴퓨터 144가 데이터 전선 네트워크 140에 연결된다면, 데이터 전선 네트워크 140은 데이터 인터페이스 142와 컴퓨터 144 각각에 연결되는 허브(hub)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 144 각각은 데이터 전선 네트워크 140에 적절한 전기 인터페이스를 제공하는 네트워크 인터페이스 조절기(network interface controller : NIC)를 포함한다. IEEE 802.3 스탠다드에 따라서, 10베이스T 통신 경로는 인터베닝 허브(intervening hub)가 없이 330 피트가 될 수 없다.

두 개의 통신 장치와 연결되는 두 개의 UTP는 각 방향 통신을 위한 한 개의 UTP로 이루어 진다. 두 개의 UTP는 양쪽 방향 동시 통신을 위해 쓰여지지 않는다. 그러나 양쪽 장치가 동시에 우연하게 전송하는 경우는 있다.

10베이스T에서, 장치는 다른 장치로부터 신호를 받을 때 전송할 수 없다. 그 결과로, 양쪽 장치가 동시에 전송하는 상황은 각각의 장치가 반대쪽으로부터 보내진 신호를 받기 전에 전송을 시작하는 때만 발생한다. 이것은 "충돌(collision)" 이라고 불리는 상황을 만들어 낸다.

충돌이 생길 때, 각 장치는 전송을 일시 중단하고 신호를 받지 않을 때까지 기다려야 한다. 그 후에 각 장치는 다시 전송을 시도할 수 있다.

그 결과로, 10베이스T 장치가 외부로 나가는 페어 전선에서 전송할 때, 다른 쪽이 충돌을 일으키는 신호를 보냈는지 확인하기 위해 내부로 들어오는 페어 전선을 모니터해야 한다. 장치는 충돌을 야기하는 신호에서 보내진 정보를 해석할 필요가 없다.

2진 데이터 스트림을 보내기 위해 장치에 의해 전송된 신호는 2진 데이터 스트림의 맨체스터 코딩이다. 데이터 스트림의 맨체스터 코딩은 인풋 비트(bit)당 적어도 하나의 전이(transition)를 갖는 양쪽 레벨 신호이다. 10 Mb/s 데이터 스트림에서, 코드된 데이터 스트림의 스펙트럼은 대략 3 MHz 에서 15 MHz로 확장된다.

두 번째 10 Mb/s IEEE 802.3 스탠다드인 10베이스2에서, 데이터 통신 경로는 컴퓨터 144를 데이터 인터페이스 142에 연결시키는 전형적인 동축 케이블(예를 들어, RG-58)과 같은 단독 전송선으로 이루어진다. 데이터 전선 네트워크 140은 이 경우에 별 배치로 배열되거나 다중 컴퓨터 144를 데이터 인터페이스 142에 연결시키는 데이지-체인 배열로 작동될 수 있다. 10베이스2 장치가 전송선에 신호를 적용시킬 때, 그것은 10베이스T에서 사용되는 유사한 맨체스터 코딩을 사용한다. 다중 10베이스2 장치는 동일한 선으로부터 신호를 받는다.

10베이스2에서, 두 개의 장치가 동시에 충돌을 야기하는 전송을 하면, 그 장치는 수신 신호의 DC 레벨을 모니터하여 충돌을 감지한다. 한 장치가 전송하면, 그것은 전송선에 DC 오프셋(offset)을 적용시킨다. 두 번째 장치는 전송하는 동안에도 이 오프셋을 감지할 수 있다.

IEEE 스탠다드는 10베이스2와 10베이스T에 대한 동일 전송 레벨을 요구하지만, 최소 수신 레벨은 10베이스T에서보다 10베이스2에서 6 dB 낮추어진다.

10베이스T와 10베이스2 스탠다드에서 사용되는 기호간의 전환을 위한 회로는 많은 벤더(vendor)로부터 이용할 수 있다. 회로는 "미디어 전환기(media converter)"라고 불린다. 한 집적 회로 미디어 전환기는 레벨 원 회사의 LXT906 집적 회로로부터 이용할 수 있다.

100 Mb/s IEEE 802.3(u) 스탠다드인 100베이스T4에서, 통신은 4개의 UTP를 통한다. 전송할 때, 장치는 4개의 UTP 중의 3개 각각에 33.3 Mb/s를 보낸다. 수신할 때, 장치는 전송에 사용되지 않는 UTP를 포함하는 4개의 UTP 중의 3개에서 33.3 Mb/s를 받는다. 전송에 사용되지 않는 UTP는 10베이스T 두 개의 페어 전선 스탠다드에서처럼 충돌 감지에 사용된다. 33.3 Mb/s 데이터 스트림 각각은 블록 코드되어 음성 밴드에서 중요한 에너지를 갖지 않고 대략 25 MHz로 확장되는 신호가 된다.

100 Mb/s IEEE 802.12 스탠다드인 100VG에서, 통신은 또한 4개의 UTP를 통한다. 데이터를 전송할 때, 장치는 4개의 UTP 각각에 25 Mb/s를 보낸다. 100VG에서 허브는 충돌 감지 접근에 의존하기 보다 데이터 전송간의 시간에 단독 장치에 전송하는 것을 허가해 준다. 0으로 되돌아가지 않는(non-return-to-zero : NRZ) 신호 접근은 데이터를 전송하는데 사용되어 대략 15 MHz로 확장되는 코드된 데이터가 된다.

텔레비젼 전선 네트워크 150은 텔레비젼 인터페이스 152를 통해 각 텔레비젼 154를 텔레비젼 분배 시스템 124에 연결하는 동축 네트워크(예를 들어, RG-6)이다. 전형적으로 텔레비젼 전선 네트워크는 원하는 채널로 맞추는 다중 텔레비젼 154에 동일한 넓은 밴드 신호를 제공한다. 텔레비젼 154는 튜닝 능력을 제공하는 "셋-탑 박스(set-top box)"를 통해 텔레비젼 전선 네트워크 150에 연결될 수 있다. 어떤 셋-탑 박스들은 또한 페이-퍼-뷰(pay-per-view) 영화를 주문하거나 인터페이스 텔레비젼(ITV) 기능을 제공하기 위해 텔레비젼 분배 시스템 124에 조절 정보를 돌려 보내는 도구들을 제공한다.

컴퓨터 146은 또한 다이얼된 전화 연결을 통해 전화 전선 네트워크 130에 연결된 전화 모뎀 147을 이용하여 데이터 네트워크 122에 연결될 수 있다. 전화 모뎀은 음성 주파수 밴드내에서 아날로그 신호를 사용할 수 있다. 아날로그 전화 모뎀은 56 kb/s 이하의 비교적 낮은 데이터 속도를 지지한다. 컴퓨터 146은 또한 케이블 모뎀 148을 통해 텔레비젼 전선 네트워크 150에 연결될 수 있다.

(발명의 요약)

대부분의 빌딩은 현재 전화 전선 네트워크를 가지고 있으며, 데이터 전선 또는 텔레비젼 전선 네트워크를 가지고 있지 않다. 일반적인 면에서, 발명은 빌딩내에서 통신 능력의 전개 비용을 감소하면서 데이터와 텔레비젼 신호의 양방향 통신과 전화 통신을 위한 현재 전화 전선 네트워크를 이용하기 위한 방법과 기구를 제공한다. 또한 텔레비젼과 컴퓨터는 복합 인터페이스 전자를 사용하지 않고 현재 전화 서비스를 방해하지 않으면서 전화 전선 네트워크에 연결된다. 발명은 또한 새로운 통신 미디어 전환기와, 확장된 범위, 증가된 보안성과 감소된 전선 요구를 갖는 데이터 허브를 특징지을 수 있다. 현재 전화 전선 네트워크는 또한 전선 네트워크의 통신 능력을 향상시키기 위해 필터와 터미네이터를 통합하는 장치들에 맞추어 질 수 있다.

발명은 아파트 빌딩 또는 호텔과 같은 현재 전화 전선 네트워크를 가진 다세대 빌딩에서 데이터와 텔레비젼 통신 능력을 더함을 포함하는 수많은 상황에서 응용성을 가진다.

한가지 면에서, 일반적으로 발명은 트위스티드 페어 전선 네트워크 통신을 통해 하나 이상의 전화를 포함하는 다중 터미널 장치와 전화 교환과 다른 정보 서비스를 포함하는 다중 정보 서비스간의 통과를 위한 통신 시스템이다. 시스템은 정보 서비스에 연결된 중요한 정보 인터페이스와, 터미널 장치와 중요한 정보 인터페이스에 연결된 트위스티드 페어 전선 네트워크를 포함한다. 전선 네트워크는 전화 교환과 하나 이상의 전화간의 음성 신호를 통과시키기 위한 다중 능동적인 페어 전화를 포함한다. 정보 인터페이스는 능동적인 페어 전화에서 (a)전화 교환과 하나 이상의 전화들간에 통과하는 전화 주파수 밴드에서의 전화 신호와 (b)다른 정보 서비스와 하나 이상의 터미널 장치들간에 정보를 통과시키는 전화 주파수 밴드의 것보다 더 높은 고 주파수 밴드에서의 고 주파수 신호를 결합하기 위한 회로를 포함한다.

발명의 측면은 하나 이상의 다음 특징들을 포함한다.

다른 정보 서비스들은 데이터 네트워크를 포함할 수 있으며, 터미널 장치들은 컴퓨터를 포함할 수 있다. 따라서 중요한 정보 인터페이스는 컴퓨터와 데이터 네트워크간에 정보를 통과시키기 위한 데이터 허브를 포함한다.

다른 정보 서비스들은 텔레비젼 분배 서비스를 포함할 수 있다.

트위스티드 페어 전선 네트워크는 중요한 정보 인터페이스와 터미널 장치에 연결된 다중 케이블을 포함할 수 있으며, 케이블은 중요한 정보 인터페이스로부터 터미널 장치에 가지 경로를 형성하며, 전선 네트워크는 고 주파수 밴드에서 신호의 붕괴(degradation)를 감소하기 위한 케이블의 가지 포인트에서 접합점(junction)을 포함한다.

터미널 장치들은 텔레비젼 수신기와 조합된 리모트 조절 장치를 포함할 수 있으며, 중요한 정보 인터페이스는 정보 서비스들중 하나와 연결되고, 고 주파수 밴드에서 트위스티드 페어 전선 네트워크를 통해 리모트 조절 장치로부터 보내진 조절 정보를 받아들이기 위한 수신기를 포함하며, 조절 정보에 감응하여 고 주파수 밴드에서 트위스티드 페어 전선 네트워크를 통해 텔레비젼 수신기에 텔레비젼 신호를 제공하기 위한 전송기를 포함하는 비디오 셀렉터를 포함한다. 비디오 셀렉터는 텔레비젼 방송을 선택하기 위한 튜너(tuner)를 포함할 수 있다. 비디오 셀렉터는 또한 데이터 네트워크와 연결된 컴퓨터를 포함할 수 있으며, 조절 정보는 데이터 네트워크에서 비디오 정보의 소스를 확인하는 정보를 포함한다.

통신 시스템은 터미널 장치와 정보 서비스간에 통과하는 정보가 다른 터미널 장치에 통과하지 못하도록 방해하는 프라이버시(privacy) 회로를 포함할 수 있다. 프라이버시 회로는 터미널 장치에 연결된 다중 포트(port)와 데이터 네트워크에 연결된 포트를 갖는 데이터 허브를 포함할 수 있으며, 데이터 허브는 다른 터미널 장치에 연결된 포트에 대해 터미널 장치에 연결된 한 포트에서 수신한 데이터의 전송을 방해하는 회로를 포함한다. 또한 허브는 어드레스(address)된 터미널 장치가 연결된 포트에 대해 데이터 네트워크가 연결된 포트에서 수신되어 터미널 장치에 어드레스된 데이터의 전송을 방해하는 회로를 포함할 수 있다.

시스템은 전선 네트워크를 통해 통과하는 신호의 붕괴를 감소시키는 회로를 포함할 수 있다. 회로는 신호를 증폭시키기 위한 회로와 신호를 균등화시키기 위한 회로를 포함할 수 있다. 회로는 또한 페어 전선간에 크로스토크(crosstalk)를 감소시키기 위한 회로를 포함할 수 있다.

시스템은 미디어 전환기를 포함할 수 있으며, 미디어 전환기는 다수의 전도체를 통해 정보 서비스에 연결되며, 소수의 전도체를 통해 전선 네트워크에 연결된다. 그리고 미디어 전환기는 다수의 전도체를 통해 정보 서비스로부터 정보를 수신하고 소수의 전도체를 통해 전선 네트워크에 정보를 전송하기 위한 회로를 포함한다. 미디어 전환기는 두 개의 페어 전선을 통해 수신된 10베이스T 신호를 하나의 페어 전선으로 전송되는 신호로 전환할 수 있다.

도 1은 빌딩에서 분리된 전선 네트워크를 통해 전화 네트워크, 데이터 네트워크 그리고 텔레비젼 분배 시스템과 연결된 전화, 컴퓨터 그리고 텔레비젼을 나타낸다.

도 2는 빌딩에서 일반적인 UTP 네트워크를 통해 전화 네트워크, 데이터 네트워크 그리고 텔레비젼 분배 시스템과 연결된 전화, 컴퓨터 그리고 텔레비젼을 나타낸다.

도 3은 가지 전선 경로와 전선 경로에서 잭(jack)에 연결된 전화, 컴퓨터 그리고 텔레비젼을 포함하는 UTP 네트워크를 나타낸다.

도 4는 중요한 정보 인터페이스에 각각 직접 연결된 다중 단위 전선 네트워크를 포함하는 UTP 네트워크를 나타낸다.

도 5는 중개(intermediate) 전선 네트워크와 다중 중개 분배 인터페이스를 통해 중요한 정보 인터페이스에 연결된 다중 단위 전선 네트워크를 지니는 UTP 네트워크를 나타낸다.

도 6은 페어 전선에서 밴드폭의 배치(allocation)를 나타낸다.

도 7a-c는 한 UTP에서 10 Mb/s 신호에 대한 세 접근에 대한 스펙트럼을 나타낸다.

도 8은 전화, 컴퓨터 그리고 텔레비젼을 외부 정보 서비스에 연결하는 음성, 데이터 그리고 비디오 허브를 나타낸다.

도 9는 한 UTP 연결에 대한 한 음성, 데이터 그리고 비디오 신호 경로를 나타낸다.

도 10은 한 UTP 연결에 대한 세부적인 신호 경로를 나타낸다.

도 11은 두 개의 UTP 10베이스T 신호를 단독 UTP에 연결하는 미디어 전환기를 나타낸다.

도 12는 단독 능동적인 UTP를 통해 통신에 대한 10베이스T 신호를 전환하기 위한 미디어 전환기를 나타낸다.

도 13은 단독 능동적인 UTP를 통해 통신에 대한 10베이스T 신호를 전환하기 위한 대체(alternative) 미디어 전환기를 나타낸다.

도 14는 단독 능동적인 UTP를 통해 다중 장치와 함께 통신에 대한 10베이스T 신호를 전환하기 위한 미디어 전환기를 나타낸다.

도 15는 세 개의 능동적인 UTP로 100VG 신호를 전환하기 위한 미디어 전환기를 나타낸다.

도 16은 세 개의 UTP로 100베이스T4 신호를 전환하기 위한 미디어 전환기를 나타낸다.

도 17은 보안(security) 허브를 나타낸다.

도 18은 확장된 범위의 허브에 대한 물리적 층(layer) 회로를 나타낸다.

도 19는 간단한 전선 네트워크를 나타낸다.

도 20은 스플릿(split)과 브랜치(branch)와 함께 전선 네트워크를 나타낸다.

도 21a-b는 접합점(junction)을 나타낸다.

도 22a-c는 수동적인 고 주파수 접합점을 나타낸다.

도 23a-b는 능동적인 고 주파수 접합점을 나타낸다.

도 24a-d는 음성, 데이터 그리고 비디오 허브를 전선 네트워크에 연결하는 대체 접근을 나타낸다.

도 25a-b는 월 잭(wall jack)을 나타낸다.

도 26a-c는 대체 월 잭을 나타낸다.

도 27은 월 잭에 부착된 데이터 허브를 나타낸다.

도 28은 중개 분배 인터페이스에서 데이터 허브를 나타낸다.

도 29a-b는 중개 분배 인터페이스에서 데이터 허브를 포함하는 실시태양을 나타낸다.

도 30a-c는 웹TV 인터페이스를 포함하는 비디오 셀렉터의 실시태양을 나타낸다.

1 개요 (도 2 - 5)

일반적으로, 아래에 기술되는 시스템은 빌딩내에서 양방향 통신 링크(link)를 통해 다중 외부 정보 서비스들을 다양한 장치에 연결시킨다. 외부 정보 서비스들은 전화, 데이터, 텔레비젼 시스템과 전화, 컴퓨터 그리고 텔레비젼을 포함하는 장치를 포함한다. 빌딩내에서, 통신 링크는 전화 통신에 사용되는 타입의 가려지지 않은 트위스티드 페어 전선(UTP) 네트워크에 중심이 있는 일반적인 하부구조(infrastructure)를 나눈다. 빌딩내 통신에 관해 기술하였지만, 시스템의 버전(version) 또한 다중 빌딩 구내에서 장치들을 링크하는데 사용될 수 있다. 또한, 시스템의 어떤 버전에서, 통신은 장치들과 외부 정보 서비스간의 통신에 더하여 빌딩내 장치들간에 지지된다. 예를 들면, 빌딩의 다중 컴퓨터는 외부 데이터 네트워크에 연결되지 않고도 서로 통신할 수 있다.

도 2에 관해, 여러 외부 정보 서비스들은 빌딩 100b에 연결된다. 이러한 서비스들은 공중 전환된 전화 네트워크 120, 인터넷과 같은 데이터 네트워크 122와 케이블 텔레비젼 시스템과 같은 텔레비젼 분배 시스템 124를 포함한다. 이러한 서비스들은 빌딩에서 중요한 정보 인터페이스 200에 연결한다. 이 경우에 중요한 정보 인터페이스 200은 UTP 케이블 121을 통해 PSTN 120에 연결되며, 동축 또는 광학 케이블과 같은 넓은 밴드 연결 125를 통해 텔레비젼 분배 시스템에 연결된다. 중요한 정보 인터페이스 200은 논리 연결(logical connection) 123에서 보인대로 PSTN 120 또는 텔레비젼 분배 시스템 124를 통해 데이터 네트워크 122에 연결된다.

중요한 정보 인터페이스 200은 빌딩 100b내에서 UTP 네트워크 250에 연결된다. 발명에 따르면, UTP 네트워크 250은 빌딩 주위에 분포된 전화 134, 컴퓨터 144 그리고 텔레비젼 154에 일반적인 통신 링크를 제공한다.

"전화"는 전화 세트, 자동 응답기 그리고 팩스 기계를 포함하는, 전화선에 연결되는 많은 장치들중 어떤 것이 될 수 있다는 것을 주목해야 한다. "컴퓨터"는 데이터 통신 인터페이스를 갖는 장치들중 어떤 것이 될 수 있다. 데스크탑(desktop)과 랩탑(laptop) 컴퓨터 말고도 이러한 장치들은 데이터 통신 능력을 지닌 기구(appliance) 또는 다른 장치들을 포함할 수 있다. "텔레비젼"은 텔레비젼 수신기, 전선없는 리모트 조절, 그리고 사용자에게 상호작용하는 텔레비젼(interactive television : ITV) 서비스를 제공할 수 있는 셋-탑 박스의 조합과 함께 텔레비젼 수신기들을 포함할 수 있다. 그런 ITV 서비스에서, 전선없는 리모트 조절로부터의 명령은 사용자에게 제공되는 텔레비젼 신호에 영향을 주기 위한 텔레비젼 분배 시스템으로 통과된다.

도 3에 관해, UTP 네트워크 250a(도 2에서 UTP 네트워크 250의 예)는 단독세대 주택에서 찾을 수 있는 가지 구조(branching structure)를 나타낸다. 이 예에서, UTP 케이블(하나 이상의 페어 전선 묶음, 전형적으로 주택에서는 하나 또는 두 개의 페어 전선)은 중요한 정보 인터페이스 200에 전선 연결을 제공한다. 다중 월 잭 300a-c에서 서비스를 제공하기 위하여, 케이블은 잭에 데이지 체인될 수 있으며, 가지 나무 구조를 형성하기 위한 경로와 함께 하나 이상의 포인트에서 스플릿(split) 될 수 있다. 도 3에서, 잭 300a는 데이지 체인된 연결을 제공하는 잭이다. 잭 300b는 케이블에서 스플릿 포인트에 있다. 잭 300c는 케이블에서 터미네이션 포인트에 있다. 전화 134, 컴퓨터 144 그리고 텔레비젼 154는 잭 300a-c에 연결된다.

도 4에 관해, 다른 UTP 네트워크 250b는 작은 다세대 주택에서 찾을 수 있는 전선 네트워크의 타입이다. 각 세대는 중요한 정보 인터페이스 200에 직접 연결되는 자기 세대 UTP 네트워크 400을 갖는다. 각 세대 UTP 네트워크 400은 데이지 체인된 잭을 갖는 도 2에서 나타난 것과 동일한 구조를 가지며, 케이블 경로에서 스플릿한다.

도 5에 관해, 다른 UTP 네트워크 250c는 호텔 또는 아파트 빌딩과 같은 더 큰 빌딩에서 찾을 수 있는 전선 네트워크의 타입이다. 분리된 세대 UTP 네트워크 400은 세대를 분리하기 위한 서비스를 제공한다. 이러한 경우에, 각 세대 UTP 네트워크 400은 중개 분배 인터페이스 520에 연결된다. 중개 분배 인터페이스 520은 중개 UTP 네트워크 500을 통해 중요한 정보 인터페이스 200에 연결된다. 예를 들면, 중개 분배 인터페이스 520은 빌딩의 각 층에 위치될 수 있으며 그 층에 있는 세대에 서비스를 제공한다. 중개 분배 인터페이스 520은 세대 UTP 네트워크 400을 선도하는 케이블과 중개 UTP 네트워크 500을 통해 중요한 정보 인터페이스 200을 선도하는 케이블간에 만들어 질 수 있는 물리적 연결에서 포인트를 제공한다.

2 신호화 (도 6 - 7)

UTP 네트워크 250(도 2)의 신호에 대한 일반적인 접근은 전화 통신(예를 들면, 능동적인 UTP)에 사용되는 UTP 케이블의 신호를 다중송신(multiplex)하는 것이다. 신호는 보통 전화 통신에서 사용되는 주파수보다 더 높은 주파수의 고 주파수 밴드에서 다중송신된다. 보통 전화 통신에서 사용되는 주파수 밴드는 대략 3.3 kHz까지 확장된다. 고 주파수 밴드는 빌딩내에서 적절한 신호 전송을 제공하는 동안에도 전화 밴드로부터 32 MHz 또는 그 이상으로 확장될 수 있다. 전화 통신에 사용되지 않는 UTP 케이블은 또한 적용가능할 때 전화 통신에 사용되는 UTP 케이블에 더하여 또는 대신 사용될 수 있다.

도 6에 관해, 능동적인 UTP에서 시스템에 사용되는 주파수 밴드의 우선 배치는 다음과 같다.

·0-3.3 kHz : 전화 134와 PSTN 120간의 양방향 통신에 사용되는 전화 밴드 610

·2-2.5 MHz : 텔레비젼의 리모트 조절 장치와 같은 터미널 장치로부터의 중요한 정보 인터페이스 250으로 조절 신호를 통과시키는 데 사용되는 조절 밴드 620

·3-15 MHz : 컴퓨터 144와 중요한 정보 인터페이스 250간의 양방향 통신에 사용되는 데이터 밴드 630

·17-32 MHz : 중요한 정보 인터페이스 250으로부터 텔레비젼 154로 FM 조정된 NTSC 혼성(composite) 신호와 같은 조절된 텔레비젼 신호를 통과시키기 위한 텔레비젼 밴드 640

비능동적인 UTP에서, 전화 밴드 610의 일부는 또한 데이터 밴드 630의 부분으로 사용될 수 있다. 특별히, 아래에 기술된 어떤 데이터 신호 접근(예를 들어, 10베이스2)은 충돌 감지를 위해 낮은 주파수를 이용한다.

2.1 데이터 신호화 (도 7)

시스템의 다양한 버전에서, 데이터 밴드 630의 신호는 IEEE STD 802.3 "에테르넷" 스탠다드 또는 관련 802.12 스탠다드에 기초한다. 특별히, 하나의 UTP 또는 두 개의 UTP에서의 신호는 컴퓨터와 데이터 통신 허브와 같은 장치와 루터(router)간의 10 Mb/s 데이터 통신을 제공하는 10베이스T와 10베이스2 스탠다드에 관계한다. 두 개 이상의 UTP에서의 신호는 100베이스T4와 100VG 100 Mb/s 스탠다드에 관계한다.

2.1.1 한 개의 UTP를 통한 10 Mb/s

시스템의 버전은 단독 UTP를 통한 10 Mb/s 데이터를 이송하기 위한 몇몇 신호중의 하나를 사용할 수 있다. 이러한 접근은 다음을 포함한다.

1. 스탠다드 10베이스2 신호 ;

2. 전화 밴드에서 전송을 방해하는 조절된 10베이스2 신호 ; 그리고

3. 전화 밴드에서 전송을 방해하며 데이터 밴드에서 각 장치가 전송 통지 톤(notification tone)을 보내는 조절된 10베이스2 신호.

도 7a에 관해, 첫 번째 접근에서, 데이터는 10베이스2 스탠다드에 의해 정의되는 신호를 이용하여 단독 UTP를 통해 통과된다. 스탠다드에 따라서, DC에 근접한 낮은 주파수 710은 충돌 감지에 사용된다. 낮은 주파수 710은 전화 통신을 간섭하므로, 신호에 대한 이 접근은 전화 통신에 사용되지 않는 UTP에 유용하다.

도 7b에 관해, 조절된 10베이스2 신호 접근은 낮은 주파수에서 전송을 방해한다. 아래에 기술한 것처럼, 이 신호 접근과 함께 충돌 감지 접근은 데이터 밴드 630에서 신호만을 사용한다. 이 조절된 신호는 전화 밴드를 사용하지 않으므로 능동적인 UTP에 사용할 수 있다.

도 7c에 관해, 능동적인 UTP에 사용될 수 있는 다른 신호 접근은 데이터 밴드 630내에서 충돌 감지를 위해 톤을 사용한다. 두 장치들이 이 조절된 10베이스2 신호를 이용하여 통신할 때, 각각은 전송함을 가리키기 위하여 톤(또는 다른 좁은 밴드 신호)을 사용한다. 두 개의 장치들은 그 톤에 다른 주파수를 지정하는데, 이 시스템에서는 4.5 MHz 720a와 5.5 MHz 720b이다. 장치는 충돌이 일어났는지 결정하기 위해 두 주파수 중의 하나에서 전송하고 다른 하나에서 듣는다.

4.5 MHz와 5.5 MHz의 전송 톤 주파수가 장치에 의해 전송된 코드된 데이터의 주파수 밴드내에 있지만, 이러한 주파수에서 값싼 세라믹 필터(ceramic filter)가 이용 가능하므로 이러한 주파수들은 선택된다. 필터는 대략 0.3 MHz의 밴드폭을 갖는다. 이것은 비교적 좁은 밴드폭이므로, 두가지 톤 주파수에서 이 밴드폭을 걸러내는 것은 코드된 데이터 신호에 중요하게 영향을 미치지 않는다.

이 조절된 10베이스2 신호를 사용하는 시스템의 어떤 버전에서는, 두 개 이상의 장치들이 동일한 전송 톤 주파수를 나눈다. 예를 들면, 세대의 다중 컴퓨터는 하나의 톤 주파수를 사용할 수도 있으며 디스턴트 허브(distant hub)는 다른 주파수를 사용할 수도 있다. 그러한 시스템에서, 동일한 전송 톤 주파수를 나누는 장치들은 그 주파수에서 동시에 톤을 전송해야 하고, 다른 장치에 의한 동일한 주파수에서 톤의 가능한 전송을 감지해야 한다.

데이터 밴드 630내에서 전송 톤 주파수를 이용하는 대체로, 톤 주파수는 데이터 밴드와 함께 겹쳐짐을 피하기 위해 3 MHz 이하로 선택될 수 있다.

2.1.2 두 개의 UTP를 통한 10 Mb/s

두 개의 UTP를 통한 데이터 통신은 스탠다드 10베이스T 신호를 사용한다. 10베이스T 스탠다드에 따라서, 충돌 감지는 낮은 주파수 신호의 사용없이 수행되므로 두 개의 UTP 각각에서의 데이터 통신은 한쪽 UTP에서의 전화 음성 밴드를 간섭하지 않는다.

2.1.3 세 개이상의 UTP를 통한 100 Mb/s

스탠다드 100베이스T4와 100VG 신호와 함께, 네 개의 UTP는 두 개의 장치들간의 통신을 위해 필요하다. 유감스럽게도, 다세대 빌딩의 전선은 각 세대에 뻗는 세 개 이상의 UTP를 포함하지 않으며, 어떤 구조들은 두 개만을 포함한다. 발명에 따라서, 시스템의 버전은 네 개 이하의 UTP를 사용하는 두 개의 100 Mb/s 신호 접근중의 하나를 사용한다.

두 개의 장치(예를 들어, 컴퓨터와 허브)가 통신하는 스탠다드 100베이스T4 시스템에서, 한 장치로부터 다른 장치로 데이터를 전송하는 시간에 세 개의 UTP만이 사용되며, 세 개의 UTP의 다른 서브셋(subset)이 다른 장치로부터 데이터를 받기위해 사용된다. 전송할 때, 장치는 충돌을 감지하기 위해 네 번째 UTP에서 듣는다.

첫 번째 100 Mb/s 신호 접근에서, 세 개의 UTP만이 충돌 감지와 데이터 전송을 위해 사용된다. 전송할 때, 장치는 100베이스T4에서 사용된 신호 접근에 따라 데이터 밴드 630에서 세 개의 UTP에 데이터를 전송한다. 장치는 또한 세 개의 UTP중 하나에 DC 오프셋을 적용시키며, 다른 장치가 동일한 UTP에 DC 오프셋을 적용했는지 감지한다. 각 UTP에서의 100베이스T4 데이터 신호는 전화 밴드를 간섭하지 않으므로, 다른 두 개의 UTP는 전화 통신을 위해 전화 밴드를 사용할 수 있다.

충돌 감지를 위해 DC 오프셋을 사용하는 대체는 위에서 기술한 조절된 10베이스2 신호 접근중 하나에서 사용된 것과 유사한 전송 톤 접근을 사용한다.

두 번째 100 Mb/s 신호 접근은 100VG (IEEE 802.12) 스탠다드에 기초한다. 100VG 시스템에서, 네 개의 차별 신호는 네 개의 UTP에 전송된다. 두 번째 100 Mb/s 접근에서는, 세 개의 UTP만이 사용된다. 네 개의 차별 신호는 세 개의 UTP에서 차별적이고 일반적인 모드 신호의 결합을 이용하여 기호화된다. 이 기호 접근의 한 예에서, 하나의 차별 신호는 UTP 두 개에서 일반적인 모드 신호간에 차이점으로 전송된다. 나머지 세 개의 차별 신호는 세개의 UTP에서 차별 신호처럼 조절되지 않고 전송된다. 대체로 다섯 개의 차별 신호까지는 세 개의 UTP를 구성하는 6개의 전선에서 전송될 수 있으며, 네 개의 신호만이 필요하다는 것을 주목해야 한다. 100VG 스탠다드에 따라서, 전화 밴드는 사용되지 않으며 따라서 이 100 Mb/s 신호에 사용되는 세 개의 UTP는 또한 능동적인 전화선으로 사용될 수 있다.

2.1.4 다중 UTP를 통한 10 Mb/s

다중 UTP에서 전송을 위한 데이터 스트림의 스플릿에 대한 일반적인 접근은 또한 먼 거리를 통해 10 Mb/s 신호를 보내는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 접근은 스탠다드 10 Mb/s 데이터 스트림을 N 평행(parallel) 스트림으로 스플릿함을 포함한다. 이러한 스트림은 N+1 UTP로 이루어진 통신 경로를 통해 보내진다. UTP의 N은 데이터 스트림을 보내는데 사용된다. 낮은 데이터 속도 때문에, 전송을 위해서는 낮은 주파수 범위가 요구되며, 따라서 범위와 신호의 확고함(robustness)이 증가한다. 전송동안, N+1번째 UTP는 충돌을 감지하기 위해 모니터된다. 예를 들어, 다섯 개의 UTP 를 사용하여, 10 MB/s 데이터 스트림은 네 개의 2.5 Mb/s 스트림으로 1:4 디멀티플렉스(demultiplex)되고, 10베이스T 또는 10베이스2에서 사용되는 것과 유사한 맨체스터 코딩 스킴을 이용하여 네 개의 분리된 UTP에 전송된다. 감소된 데이터 속도 때문에, 이 1:4 디멀티플렉싱 접근에서 스펙트럼은 대략 3.75 MHz로 확장된다.

2.2 텔레비젼 신호화

도 6에 관해, 텔레비젼 밴드 640에서의 신호는 혼성 NTSC 신호의 FM 조절 접근을 이용한다. 혼성 NTSC 신호는 4.75 MHz 근처의 조절된 오디오 신호는 물론 대략 4.5 MHz까지의 스펙트럼과 함께 비디오 신호를 포함한다. 혼성 신호는 스펙트럼을 대략 17∼32 MHz 범위로 퍼뜨리며 FM 조절된다. 이 범위의 낮은 끝, 17 MHz는 대략 15 MHz로 확장하는 데이터 밴드를 형성하는 충분한 분리를 제공하기 위하여 선택된다. 이 범위의 높은 끝, 32 MHz는 US FCC 조절(regulation)과 대립을 피하기 위하여 선택된다.

대체 텔레비젼 신호 또한 사용될 수 있다. 특별히, 디지털로 기호화된 텔레비젼 신호가 사용될 수 있다. 예를 들면, 구적 진폭 조정(Quadrature Amplitude Modulation : QAM) 접근을 사용하여, 코드된 디지털 텔레비젼 신호는 1∼3 MHz의 주파수 밴드를 차지할 수 있다. 따라서, 데이터 밴드보다 높은 주파수에서 텔레비젼 밴드를 사용하는 대체로, 디지털 텔레비젼 밴드는 전화 밴드와 데이터 밴드간의 주파수에 있을 수 있으므로, 이러한 다른 밴드의 어느 하나를 방해하지 않는다.

3 신호 분배 (도 8 - 10)

시스템의 바람직한 실시태양에 따라, 전화, 데이터 그리고 비디오 신호는 위에서 기술한 신호 접근을 사용하여 주파수 다중 송신된다. 다중 송신된 신호는 UTP 전선 네트워크 250을 통해 중요한 정보 인터페이스 200으로부터 분배된다.

3.1 단독 페어(Pair) 분배

도 8에 관해, 시스템의 바람직한 실시태양은 다중 송신된 신호를 분배하기 위해 단독 UTP를 사용한다. 중요한 정보 인터페이스 200은 전화, 데이터 그리고 비디오 서비스를 UTP 네트워크 250에 연결하는 음성, 데이터 그리고 비디오 허브를 포함한다. 허브 800은 전선 블록 805를 통해 UTP 네트워크 250에 연결된다. UTP 네트워크 250에서, 잭 300은 터미널 장치가 UTP 네트워크 250에 연결되는 포인트를 제공한다. 리모트 조절 834는 물론 전화 134, 컴퓨터 144, 텔레비젼 154를 포함하는 터미널 장치는 월 어댑터(wall adapter) 830과 셋-탑 박스 832를 통해 잭 300에 연결된다. 허브 800, 월 어댑터 830과 셋-탑 박스 832는 터미널 장치에 통신 서비스를 제공하기 위하여 미디어 전환, 주파수 다중 송신 그리고 디멀티플렉싱 기능을 수행하기 위해 함께 작동한다.

음성, 데이터와 비디오 허브 800은 외부 전화, 데이터 그리고 텔레비젼 서비스에 세 개의 연결을 갖는다. 허브 800은 PSTN 120으로부터 전화 서비스를 제공하는 UTP 케이블 121에 연결된다. 허브 800은 또한 데이터 허브 815와 비디오 소스 820에 연결된다. 데이터 허브 815는 컴퓨터 144가 데이터 네트워크 122를 통해 통신하도록 한다. 시스템의 다른 버전에서는, 데이터 허브 815가 보안 조치로 컴퓨터 144간의 데이터 통신을 억제한다. 비디오 소스 820은 리모트 조절 834에서 발생하고, 대응 텔레비젼 154에 나타나는 텔레비젼 신호를 제공하는 조절 정보를 받아들인다.

시스템의 이 버전에서, 컴퓨터 144와 데이터 허브 815는 스탠다드 10베이스T 데이터 인터페이스를 가진다. 또한, UTP 네트워크 250내에서 데이터 통신은 각 컴퓨터와 함께 데이터 통신을 위해 단독 능동적인 UTP를 사용한다.

도 9에 관해, 음성, 데이터와 비디오 허브 800은 각 능동적인 전화선 810에 대해 분리된 전환기 900을 포함한다. 시스템의 이 버전에서, 전환기 900은 특별한 월 어댑터 830과 통신한다. 예를 들어, 전환기 900은 월 어댑터 830에 연결되며, PSTN 120에 전화 통신을 제공하는 하나의 UTP 121에 연결된다. 전환기 900은 10베이스T 데이터 허브 815와 함께 10베이스T 통신을 제공하면서, 한쌍의 10 베이스T UTP, 수신 UTP 802 그리고 송신 UTP 804에 연결된다. 전환기 900은 비디오 소스 820으로부터 비디오 신호를 받아들이고 비디오 소스로 조절 신호를 제공하기 위한 UTP 806에 연결된다.

도 9에 관해, 비디오 소스 820은 UTP 806을 통해 각각이 대응 전환기 900에 연결된 비디오 전환기 920을 포함한다. 신호는 양방향에서 UTP 806을 통해 통과한다. 각 비디오 전환기 920은 대응 전환기 900으로부터 조절 정보를 받아들이며, 비디오 셀렉터 930에 조절 정보를 제공하는데, 이것은 차례로 비디오 전환기에 텔레비젼 신호를 제공한다.

도 10에 관해, UTP 네트워크 250에서 하나의 UTP 810에 대한 세부 신호 경로는 월 어댑터 830과 셋-탑 박스 832를 통해 전환기 900으로부터 이어질 수 있다. PSTN 120으로부터 전화 밴드에서의 전화 신호는 UTP 121을 통해 전환기 900으로 통과한다. 전화 신호는 전화 밴드를 통과하는 낮은 통과 필터(low-pass filter: LPF) 1020을 통해 통과한다. LPF 1020에 의해 통과되는 전화 신호는 UTP 네트워크 250을 통해 지속되며, 결과적으로 월 어댑터 830에 도달한다. 월 어댑터 830에서, 신호는 전화 신호를 전화 134로 통과시키는 LPF 1040을 통해 통과한다.

LPF 1020은 또한 DC를 통과시킨다. PSTN 120은 UTP 121을 통해 DC 전원을 제공한다. 따라서 LPF 1020은 UTP 810을 통해 이 전원을 통과시킨다. LPF 1054는 월 어댑터 830과 셋-탑 박스 832에 전원을 주는 DC 전원의 복구를 가능하게 하는 매우 낮은 주파수를 통과시킨다.

전화 134로부터의 신호는 반대 방향에서 동일한 통로를 통해 PSTN 120으로 통과한다.

도 10에 관해, 컴퓨터 144는 10베이스T 스탠다드에 따라 두 개의 UTP 1082와 1084에 의해 월 어댑터 830에 연결된다. 월 어댑터 830에서, 미디어 전환기 1044는 단독 UTP에서 전송을 위해 이 두 개의 UTP 통신을 전환한다. 시스템의 예시한 실시태양에서, 단독 UTP 데이터 통신은 충돌 감지를 위한 데이터 밴드내에서 전송 통지 톤을 사용한다.

데이터 신호는 미디어 전환기 1044로부터 발룬/밴드-통과 필터(balun/band-pass filter : BPF) 1042로 통과한다. 발룬/BPF 1042는 데이터 밴드를 통과시키며, UTP 810에 적용된 신호의 균형을 맞춘다. 월 어댑터 830내에서, 데이터 신호는 LPF 1040, BPF 1046, HPF 1040과 LPF 1054에 의해 블록된다.

데이터 신호는 UTP 810을 통해 전환기 900으로 통과한다. 전환기 900에서, 데이터 신호는 발룬/BPF 1010을 통해 미디어 전환기 1012로 통과한다. 미디어 전환기 1012는 데이터 신호를 10베이스T 신호로 전환하고 UTP 804에 적용시킨다. 10베이스T 신호는 데이터 허브 815에 의해 수신되고 진행된다. 전환기 900에서, LPF 1020은 데이터 밴드에서 데이터 신호가 UTP 121을 통해 PSTN 120으로 통과하지 못하게 한다.

데이터 허브 815는 UTP 802를 통해 10베이스T 신호를 미디어 전환기 1012로 처음 보냄으로써 데이터 신호를 컴퓨터 144로 보낸다. 미디어 전환기 1012가 10베이스T 신호를 하나의 UTP 신호에 대한 데이터 신호로 전환한 후, 역경로 발룬/BPF 1010을 통해, UTP 810 발룬/BPF 1042를 통해 전환된 신호를 미디어 전환기 1044로 보내는데 이곳에서 10베이스T 신호로 다시 전환되며 UTP 1082를 통해 컴퓨터 144로 통과한다.

도 10에 관해, 텔레비젼과 조절 신호는 리모트 조절 834와 텔레비젼 154와 비디오 전환기 920간에 통과한다. 사용자는 조절 신호, 예를 들면, 특별한 텔레비젼 프로그램을 고르는 신호를 보내기 위해 리모트 조절 834를 사용한다. 리모트 조절 834는 적외선(infra-red : IR) 신호를 셋-탑 박스 832로 통과시킨다. 셋-탑 박스 832에서, IR 수신기 1062는 IR 신호를 받아들이며 그것을 조절 정보를 기호화하는 전기 신호로 전환한다. 이 신호는 그 스펙트럼이 조절 주파수 밴드에 있도록 조절 신호를 조정(modulate)하는 조절 모듈레이터(modulator) 1060에 적용된다. 이 조절 신호는 UTP 1086을 통해 월 어댑터 830으로 통과된다. 월 어댑터 830에서, 조정된 조절 신호는 조절 밴드를 통과시키는 BPF 1046을 통해 통과한다. 조정된 조절 신호는 UTP 810을 통해 전환기 900으로 통과한다. 조절 신호는 LPF 1020과 발룬/BPF 1010에 의해 블록된다. 조절 신호는 UTP 806에서 비디오 전환기 920으로 통과되는데, 여기서 그것은 조절 밴드를 통과시키는 BPF 1030을 통해 IR 수신기 1062에 의해 생기는 조절 신호를 복구하는 조절 디모듈레이터(demodulator) 1036으로 통과한다. 복구된 조절 신호는 비디오 셀렉터 930으로 통과된다(도 9).

비디오 전환기 920을 통해 리모트 조절 834로부터 조절 신호의 수신에 응하여, 비디오 셀렉터 930은 텔레비젼 신호를 비디오 전환기 920으로 전송한다. 비디오 셀렉터 930은 수신된 조절 신호에 기초하여 텔레비젼 분배 네트워크 124로부터 넓은 밴드 연결 125를 통해 제공되는 특별한 방송을 택하는 한 세트의 튜너를 포함한다.

도 10에 관해, 비디오 전환기 920은 비디오 셀렉터 930으로부터 텔레비젼 신호를 받아들인다. 이 신호는 혼성 NTSC 포맷이다. 비디오 전환기 920에서, 비디오 모듈레이터 134 주파수는 신호가 텔레비젼 밴드에 있도록 혼성 NTSC 신호를 조정한다. 이 FM 신호는 텔레비젼 밴드를 통과시키는 고-통과 필터(high-pass filter) 132를 통해 전환기 900으로 통과한다. 그래서 신호는 UTP 810을 통해 월 어댑터 830으로 통과한다.

월 어댑터 830에서, FM 조정된 텔레비젼 신호는 HPF 1048을 통해 통과하며 증폭기(amplifier) 1050에서 증폭된다.

월 어댑터 830은 LPF 1054를 통해 UTP 810으로부터 월 어댑터 830과 셋-탑 박스 832를 연결하는 비디오 연결에 DC 전원을 적용함으로써 셋-탑 박스 832에 전원을 제공한다. 특별히, 증폭기 1050의 출력(output)은 DC를 블록하는 HPF 1052를 통해 통과한다. HPF 1052의 출력은 LPF 1054의 출력에 연결되며 UTP 1088을 통해 셋-탑 박스 832로 통과된다.

셋-탑 박스 832는 UTP 1088을 통해 결합된 FM 조정된 텔레비젼 신호와 DC 전원을 받아들인다. 셋-탑 박스 832에서, FM 조정된 텔레비젼 신호는 DC를 블록하는 HPF 1064를 통해 통과한다. FM 신호는 혼성 NTSC 신호를 복구하는 비디오 디모듈레이터 1066에 공급된다. 혼성 NTSC 신호는 NTSC 모듈레이터 1068에서 스탠다드 텔레비젼 주파수로 AM 조정되며, 수신 부분에서 NTSC 신호의 비디오와 오디오 구성요소를 내부적으로 복구하는 텔레비젼 154로 제공된다.

또한 셋-탑 박스 832에서, UTP 1088을 넘어 DC 전원 신호 입력은 LPF 1072를 통해 셋-탑 박스에서 능동적인 구성요소에 전원을 제공하기 위하여 통과한다.

3.2 다중 페어 데이터 분배

시스템의 또다른 바람직한 실시태양은 다중송신된 신호를 분배하기 위해 다중 UTP를 사용한다. 배치는 도 8-10에서 보인 것과 유사하다.

도 11에 관해, 두 개의 UTP 810은 전환기 900a와 월 어댑터 830a를 연결한다. 전환기 900a는 미디어 전환기 1012a가 두 개의 UTP를 통해 스탠다드 10베이스T 신호를 이용하여 데이터를 통신하는 것을 제외하고는 미디어 전환기 1012가 단독 UTP를 통해 통신하는 도 10의 전환기 900과 유사하다.

전환기 900a에서, 미디어 전환기 1012a는 UTP 802와 804를 통해 데이터 허브 820에 연결된다. 미디어 전환기 1012a는 분리된 BPF 1010을 통해 두 개의 UTP 810에 연결된다. 두 개의 UTP 810은 각각의 LPF 1020을 통해 PSTN 120에 연결된다.

월 어댑터 830은 양쪽 UTP 810에 연결된다. 각 UTP 810은 LPF 1040을 통해 분리된 전화 134에 연결될 수 있다. 양쪽 UTP 810은 두 개의 BPF 1042를 통해 미디어 전환기 1044a에 연결된다. 미디어 전환기 1044a는 미디어 전환기 1012a와 통신하며 컴퓨터 144와 함께 앞뒤로 10베이스T 신호를 통과시킨다.

스탠다드 10베이스T 신호가 사용되면, 미디어 전환기 1044a는 특별히 간단할 수 있다 - 미디어 전환기 1044a는 어떤 과정 없이 BPF 1042와 컴퓨터 144간에 직접 신호를 간단하게 통과시킨다. 이 경우에, BPF 1042는 월 잭에 위치할 수 있으며, 컴퓨터 144는 두 개의 UTP 케이블과 함께 월 잭에 직접 연결된다. 잭이 10베이스T 스탠다드에 따라 RJ-45 잭 전선을 가지면, 컴퓨터 144는 10베이스T 허브에 직접 연결한 것처럼 월 잭에 정확히 연결한다.

도 11에 관해, 셋-탑 박스 832는 도 10에서 월 어댑터에 연결한 것과 유사한 방식으로 월 어댑터 830a에 연결한다. 비디오와 조절 신호는 단독 UTP에서 다중송신되므로, 월 어댑터 830은 셋-탑 박스를 두 개의 UTP 810 중의 하나에만 연결한다. 비디오 신호는 HFP 1048, 증폭기 1050과 HPF 1052를 통해 두 개의 UTP 810 중의 하나로부터 셋-탑 박스 832로 통과한다. 조절 신호는 BPF 1046을 통해 셋-탑 박스로부터 동일한 UTP 810으로 통과한다.

다른 다중 UTP 배치는 동일한 접근을 따른다. 예를 들어, 컴퓨터 144와 함께 100 Mb/s 데이터 통신을 제공하는 세 개의 UTP 데이터 신호 접근에서, 컴퓨터는 월 어댑터에서 네 개의 UTP와 함께 100베이스T4 또는 100VG 신호를 이용하여 미디어 전환기에 연결된다. 미디어 전환기는 이 신호를 세 개의 UTP 신호 포맷으로 전환한다. 이러한 세 개의 신호는 세 개의 UTP 810을 통해 100 Mb/s 허브에 연결되는 대응 미디어 전환기에 연결된다.

4 미디어 전환 (도 12 - 16)

도 10에 관해, 미디어 전환기 1012와 1044는 UTP 네트워크 250에서 단독 UTP를 통한 통신을 위해 두 개의 UTP 10베이스T 신호를 전환한다. 미디어 전환기의 다른 타입들이 시스템의 다른 버전에서 사용될 수 있다.

4.1 단독 능동적인 UTP 전환에 대한 10베이스T (도 12)

도 12에 관해, 미디어 전환기 1012a는 UTP 804를 전송하고 UTP 802를 수신하는 스탠다드 10베이스T를 도 7c에 나타낸 수정된 10베이스2 신호를 사용하는 UTP 1280에 연결한다. 내부적으로, 미디어 전환기 1012a는 페어 전선 1280을 인터페이스하기 위한 연합 회로(associated circuitry)는 물론, 레벨 원 회사의 집적 회로 부분 번호 LXT906과 같은 스탠다드 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220을 사용한다.

10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220은 UTP 802를 통해 10베이스T 통신을 지지하는 데이터 허브 815로부터 10베이스T 신호를 받아들이며, UTP 802를 통해 10베이스T 신호를 데이터 허브 815에 제공한다.

미디어 전환기 1012a는 신호를 페어 전선 1280에 다음과 같이 적용한다.

10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220은 UTP 802를 통해 신호를 받아들이며, 동일한 데이터 스트림을 기호화하는 10베이스2 컴플리언트(compliant) 신호 1230을 노치 필터(notch filter) 1232로 통과시킨다. 노치 필터 1232는 4.5 MHz에 중심을 둔 0.3 MHz 밴드내에서 에너지의 전송을 블록하는 세라믹 노치 필터이다. 노치 필터 1232의 통과 밴드에서 나머지 에너지는 증폭기 1266으로 이어진다.

10베이스2 신호 1230은 또한 전송 노티파이어(transmit notifier) 1234로 통과된다. 전송 노티파이어 1234는 10베이스2 신호 1230을 모니터한다. 전송 노티파이어 1234가 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220으로부터 전송을 감지한다면, 크리스탈 오실레이터(crystal oscillator)를 포함하는 제너레이터(generator) 1236은 4.5 MHz 하모닉(harmonic)을 만들어낸다. 제너레이터 1236으로부터의 4.5 MHz 하모닉은 4.5 MHz 주위의 0.3 MHz의 밴드폭에 출력 에너지를 제한하는 세라믹 필터인 밴드 통과 필터 1238을 통해 통과한다. 밴드 통과 필터 1238의 출력은 증폭기 1266으로 통과되어 노치 필터 1232의 출력에 더해져 증폭된다.

전송하지 않을 때, 증폭기 1266은 페어 전선 1280에 로드(load)하지 않기 위해 높은 출력 임피던스(impedance)를 내놓는다.

전송할 때, 증폭기 1266은 증폭된 출력을 방향 커플러(directional coupler) 1260에 적용한다. 방향 커플러 1260은 증폭기 1262를 통해 증폭기 1266으로부터의 신호를 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220으로 전송하는 것을 막는다. 방향 커플러 1160은 증폭된 신호를 UTP 1180으로 통과시킨다.

페어 전선 1280으로 통과하는 신호는 항상 4.5 MHz에 중심을 둔 에너지의 "스파이크(spike)"를 포함한다는 것을 주목해야 한다. 이 하모닉은 대응 미디어 전환기(예를 들면, 1044, 도 10)에 의해 사용되며, 또한 미디어 전환기 1012a가 전송할 때 감지하기 위해 페어 전선 1280에 연결된다.

미디어 전환기 1012a는 페어 전선 1280으로부터 10베이스T 페어 전선 804로 다음과 같이 신호를 통과시킨다.

페어 전선 1280으로부터의 신호는 방향 커플러 1260을 통해 증폭기/이쿠얼라이저(equalizer) 1262로 통과한다. 증폭기/이쿠얼라이저 1262는 페어 전선을 로딩 다운 하지않고 페어 전선 1280에 흐르는 신호를 감지하도록 높은 입력 임피던스를 가진다.

증폭기/이쿠얼라이저 1262는 스펙트럼을 평평하게 하기 위해 수신하는 신호의 스펙트럼을 틸트(tilt)한다. 이 과정을 일반적으로 균등화(equalization)라고 한다. 증폭기/이쿠얼라이저 1262는 또한 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220에 의해 기대되는 레벨까지 신호의 에너지를 밀어 올린다.

증폭기/이쿠얼라이저 1262로부터의 신호는 5.5 MHz 주위에 중심을 둔 0.3 MHz 밴드에서 에너지를 블록하는 세라믹 필터인 노치 필터 1240을 통해 통과한다. 따라서 노치 필터 1240은 전송 미디어 전환기에 의해 적용되는 5.5 MHz 에서의 "전송 통지(transmission notify)" 하모닉을 블록한다.

증폭기/이쿠얼라이저 1262로부터의 신호는 또한 전송 감지기 1250으로 통과한다. 전송 감지기 1250에서, 세라믹 밴드 통과 필터 1252는 5.5 MHz에 중심을 둔 0.3 MHz 밴드 외부의 모든 에너지를 블록한다. 전송 미디어 전환기로부터의 "전송 통지" 신호는 신호를 감지하는 감지기 1254로 통과한다.

짧은 과도기 후에, 감지기 1254는 전송 통지 신호가 존재하는지 결정하며 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220의 충돌 감지 부분으로 "수신된 신호(signal being received)" 신호를 적용시킨다.

10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220이 신호 1230을 전송하는 동시에 "수신된 신호" 신호를 수신한다면, 그것은 충돌이 발생했음을 결정한다. 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220이 충돌이 발생했음을 결정할 때, 그것은 충돌이 발생한 미디어 전환기 1012a에 연결된 10베이스T 장치에 10베이스T UTP 804의 적절한 신호를 보낸다.

미디어 전환기 1012a는 페어 전선 1280이 연결된 동일한 전송선의 다른 포인트에서 연결된 동반 미디어 전환기(1044, 도 10)와 통신하기 위해 디자인된다. 동반 전환기는 전송 감지와 통지를 위해 반대 주파수를 이용한다. 특별히, 동반 미디어 전환기에서, 노치 필터 1240과 밴드 통과 필터 1252는 4.5 MHz 로 맞춰지고, 노치 필터 1232, 밴드 통과 필터 1238과 제너레이터 1236은 5.5 MHz 로 맞춰진다.

4.2 단독 능동적인 UTP 전환에 대한 대체 10베이스T (도 13)

도 13에 관해, 미디어 전환기 1012b는 미디어 전환기 1012a(도 12)에 대한 대체이다. 미디어 전환기 1012b는 UTP 804를 전송하고 UTP 802를 수신하는 스탠다드 10베이스T를 도 7b에 나타낸 수정된 10베이스T 신호를 사용하는 UTP 1280에 연결한다.

미디어 전환기 1012b는 다음과 같이 기능한다.

입력 신호는 방향 커플러를 통해 UTP 1280으로부터 증폭기/이쿠얼라이저 1262로 흐른다. 증폭기/이쿠얼라이저 1262는 신호의 에너지 레벨을 조절하며, 데이터 밴드를 교차하여 신호를 균등화시킨다. 신호는 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220의 수신 부분으로 통과된다.

10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220의 전송 부분으로부터 나온 신호는 증폭기 1266을 통해 흐른다. 증폭기 1266은 하이브리드(hybrid) 1320을 통해 적용하기 전에 신호의 에너지를 밀어 올린다. 신호는 하이브리드 1320을 통해 방향 커플러로 그리고 UTP 1280으로 통과한다.

방향 커플러 1260은 증폭기/이쿠얼라이저 1262를 가로지를 수 있는 하이브리드 1320으로부터의 신호를 약하게 한다. 그러나 약간의 에너지는 증폭기/이쿠얼라이저 1262로 누출하여 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220의 수신 부분에 도달할 수 있다. 그러나 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220이 전송할 때, 수신 부분에서는 신호를 무시한다. 그 결과로, 전송은 들어오는 데이터로 잘못 해석되지 않을 것이다.

전송할 때, 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220은 그 충돌 부분에 도달하는 신호에 주의해야 한다. 충돌 감지 메카니즘에 대한 키(key)는 3-포트 트랜스포머(3-port transformer)인 하이브리드 1320이다. 신호는 하이브리드 1320을 통해 증폭기 1266과 방향 커플러 1260간에 자유롭게 흐른다.

하이브리드 1320은 방향 커플러 1260으로부터 전송 감지기 1350으로의 신호 입력의 주파수의 좁은 밴드만을 통과한다. 하이브리드 1320은 증폭기 1266으로부터의 신호 입력을 약하게 한다.

좁은 밴드는 이 밴드의 폭이 증가되고 예리한 방향성이 유지되면 하이브리드 1320의 비용이 증가하기 때문에 선택된다. 시스템의 이 버전에서, 방향 밴드는 5 MHz와 6 MHz간에 확장한다. 이 좁은 밴드는 인접 전선으로부터의 크로스토크(crosstalk) 에너지가 주파수의 감소와 함께 감소하므로 데이터 밴드의 낮은 끝에 위치한다. 하이브리드의 목적이 전송선의 반대끝에서 전환기로부터 전송된 에너지만을 통과시키고, 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220의 전송 부분으로부터 가로지르는 에너지를 블록하는 것이므로, 크로스토크 감소는 중요하다.

따라서 전송 감지기 1350은 하이브리드 1320으로부터 5-6 MHz 밴드의 신호를 수신한다. 수신된 신호는 다른 미디어 전환기로부터 보내진 데이터 신호이거나 이 미디어 전환기에 의해 보내졌으나 하이브리드 1320에 의해 약해진 데이터 신호이다. 전송 감지기 1350은 수신된 신호에서 에너지를 측정하며, 약간의 데이터 비트와 함께 데이터 신호의 존재를 감지할 수 있다.

전송 감지기 1350은 또한 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220의 전송 부분의 출력을 수신한다. 전송 감지기 1350은 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220이 신호를 전송하는지 결정하기 위해 이 신호에서 에너지를 측정한다.

전송 감지기 1350이 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220로부터의 전송과 반대끝의 동반 전환기로부터의 전송을 감지할 때마다, 그것은 충돌이 일어나는 10베이스T-10베이스2 미디어 전환기 1220의 충돌 부분에 신호를 보낸다.

4.3 다중 장치에서 단독 능동적인 UTP 전환에 대한 10베이스T (도 14)

도 14에 관해, 미디어 전환기 1012c는 도 12의 미디어 전환기 1012a와 매우 유사하다. 미디어 전환기 1012c는 동일한 전송 톤 주파수를 갖는 다른 미디어 전환기와 함께 충돌을 감지하는 부가적인 능력을 지닌다. 예를 들어, 이것은 몇몇 장치에 대하여 한 세대에서 두 번째 전송 톤 주파수를 갖기 위해 동일한 전송 톤 주파수와 데이터 허브를 나누게 한다.

미디어 전환기 1012c는 미디어 전환기 1012a와 한 점에서 다르다. 미디어 전환기 1012c는 양쪽 전송 톤 주파수에서 신호를 진행시키는 전송 감지기 1450을 포함한다. BPF 1252는 5.5 MHz에서 감지기 1454로 톤을 통과시키고, BPF 1456은 미디어 전환기 1012c의 전송 톤 주파수인 4.5 MHz에서 톤을 통과시킨다. 감지기 1454는 또한 전송 노티파이어 1234의 출력을 수신한다.

미디어 전환기 1012c가 UTP 1280으로 신호를 전송할 때, 4.5 MHz 전송 톤은 증폭기 1266으로부터 방향 커플러 1260으로 통과된다. 방향 커플러 1260은 톤을 완전히 약화시키지 않으므로, 전송 노티파이어 1234에 의해 발생한 약화된 4.5 MHz 톤은 BPF 1456을 통해 감지기 1454로 통과된다. 4.5 MHz 톤은 또한 전송 노티파이어 1234로부터 감지기 1454로 직접 통과한다.

그러나 두 번째 스테이션(station)이 4.5 MHz에서 전송한다면, 전송 노티파이어 1234의 출력은 증가하지 않지만 BPF 1456의 출력에서 에너지 레벨은 증가한다. 따라서 감지기 1454는 두 번째 전송 장치의 존재를 감지할 수 있고 충돌이 일어났는지 밝힐 수 있다.

4.4 세 개의 능동적인 UTP에 대한 10과 100 Mb/s 미디어 전환 (도 15 - 16)

4.4.1 100VG 미디어 전환기 (도 15)

도 15는 네 개의 UTP 1530, 1532, 1534를 전환하는데 사용된 미디어 전환기 1510을 나타내는데, 전환된 데이터 신호를 나르는 세 개의 UTP 1540, 1542와 스탠다드 100VG 장치에 연결된다.

미디어 전환기 1530은 네 개의 100VG UTP 1530중의 세 개와 세 개의 UTP 1540중의 두 개를 연결하는 트랜스포머(transformer) 1520을 포함한다. UTP 1534는 미디어 전환기 1530을 통해 UTP 1542로 직접 통과한다.

트랜스포머 1520은 "3 인-2 아웃(3 in-2 out)" 트랜스포머라고 불린다. 트랜스포머 1520은 UTP 1532에서의 차별 신호를 UTP 1540에서의 차별 구성요소로 연결한다. UTP 1530에서의 차별 신호는 UTP 1540에 연결되는데, 차별 신호는 두 개의 UTP 1540의 일반적 방식 신호에서 다르게 표현된다.

UTP 1530, 1532와 1534에서의 100VG 신호는 데이터 신호를 위해 전화 밴드를 사용하지 않는다. 따라서, UTP 1540과 1542에서의 전환된 신호는 데이터 신호를 위해 전화 밴드를 사용하지 않는다. 이것은 모든 세 개의 UTP 1540과 1543를 전화와 데이터 신호간에 간섭없이 전화선에 능동적이게 한다.

미디어 전환기 1510에 대한 대체는 또한 데이터를 전송하기 위해 일반적 방식 신호를 사용한다. 두 개의 일반적 방식 신호 C1(t)와 C2(t)에서 차별 신호 s(t)를 기호화하는 것보다

C1(t) = s(t)/2

C2(t) = -s(t)/2,

세 개의 일반적 방식이 사용될 수 있다. 차별 신호 s(t)는 다음과 같이 표현된다.

C1(t) = s(t)/6

C2(t) = s(t)/6

C3(t) = -s(t)/3

이것은 방출된 에너지를 감소시킴으로써 신호의 일반적 방식 신호의 최대 크기(amplitude)가 감소되는 장점이 있다. 이것은 더 높은 신호 레벨이 사용되게 한다.

한가지 요소는 일반적 방식 신호의 이 타입이 전송선에서 리플렉션(reflection)을 방지하기 위한 세 개의 UTP 1540과 1542뿐 아니라 일반적 방식 전송선의 종결을 필요로 한다는 것이다. 일반적 방식을 종결하기 위해서, 네 개의 UTP로 신호를 전환할 수 있으며 네 개의 UTP 각각을 분리적으로 종결할 수 있다.

4.4.2 100베이스T4 미디어 전환기 (도 16)

도 16에 관해, 미디어 전환기 1600은 미디어 전환기 1600을 100베이스T4에 연결하는 네 개의 UTP 1601, 1602, 1604와 1606에 연결된다. 네 개의 UTP 1601, 1602, 1604중의 세 개는 데이터를 전송하기 위해 100베이스T4 장치에 의해 사용된다. 전송할 때, 장치는 UTP 1606에서 신호를 모니터함으로써 충돌을 감지한다. 100베이스T4 장치는 세 개의 UTP 1601, 1602와 1606에서 데이터를 수신한다.

네 개의 100베이스T4 UTP에서의 신호를 세 개의 UTP에서의 신호로 전환하기 위하여, 모든 세 개의 UTP 1607, 1608과 1610은 데이터 밴드에서 양방향 데이터 통신에 사용된다. 더불어, UTP 1610은 충돌 감지를 위해 사용된다.

UTP 1601과 1602를 통해 미디어 전환기 1600에 의해 수신된 신호는 방향 커플러 1628, 증폭기 1624, 방향 커플러 1622와 HPF 1620을 통해 통과하며, UTP 1607과 1608에서 최종적으로 전송된다.

UTP 1607과 1608에서 수신된 신호는 신호가 증폭기 1624보다 증폭기 1626을 통해 통과하는 것을 제외하고 역경로를 따른다.

UTP 1604에서 미디어 전환기 1600에 의해 수신된 신호는 증폭기 1624, 방향 커플러 1622와 HPF 1620을 통해 통과하며, UTP 1610에서 전송된다.

UTP 1610에서 수신된 데이터 신호는 HPF 1620과 방향 커플러 1622를 통해 증폭기 1638로 통과하며, UTP 1606을 통해 100베이스T4 장치로 전송된다.

미디어 전환기 1600이 UTP 1604에서 100베이스T4 장치로부터 신호를 수신할 때, 전송 노티파이어 1634는 신호를 감지하고 UTP 1610에서 LPF 1630을 통해 DC 신호를 적용시킨다.

미디어 전환기 1600이 UTP 1607, 1608, 1610에서 신호를 수신할 때, 전송 미디어 전환기는 UTP 1610에 DC 신호를 적용시킨다. 이 DC 신호는 LPF 1632를 통해 통과하며 전송 감지기 1636에 의해 감지된다.

전송 감지기 1636이 DC 오프셋을 적용하는 전송 노티파이어 1634에 기인하지 않는 DC 오프셋을 감지할 때, 증폭기 1638에 신호를 보낸다. 이 신호는 데이터 전송의 특징을 가진다. 이 데이터같은 신호는 충돌을 감지하기 위해 부착된 100베이스T4 장치의 원인이 되는 UTP 1606에 보내진다.

5 데이터 허브 (도 17 - 18)

도 8에 관해, 컴퓨터 144가 데이터를 전송할 때 데이터 신호는 UTP 네트워크 250을 통해 음성, 데이터와 비디오 허브 800으로 통과하며 데이터 허브 815로 통과한다. 전형적인 데이터 허브는 모든 다른 포트에서 한 포트에 수신된 신호를 재전송하며 종종 신호를 재발생시키고 증폭시킨다. 따라서 전송된 신호는 데이터 허브 815에 연결된 다른 컴퓨터 144에 이용 가능하다.

5.1 보안 허브 (도 17)

많은 상황에서, 컴퓨터 144와 네트워크 122간의 통신이 필요하지만, 사생활은 컴퓨터가 다른 컴퓨터와 데이터 네트워크 122간의 통신을 가로채지 않기를 원한다.

도 17에 관해, 보안 증가된 허브 1700은 리피터(repeater) 1710과 허브 1700의 각 포트 1702, 1704에 대한 하나인 물리적 층 회로 1720을 포함한다. 포트 1704가 컴퓨터 144에 연결을 제공하는 반면에, 포트 1702는 데이터 네트워크 120에 연결을 제공하는 "백본(backbone)" 포트이다. 허브 1700은 또한 물리적 층 회로 1720의 각각에 연결된 보안 회로 1730을 포함한다.

보안 증가된 허브 1700은 다음과 같이 기능한다.

하나의 컴퓨터 144에서 다른 컴퓨터 144로 보내진 신호를 가로챔을 막기 위해, 데이터가 허브에 의해 수신되면, 보안 회로 1730은 데이터가 백본 포트 1702 또는 스테이션 포트 1704중의 하나를 통해 허브 1700에 의해 수신되었는지를 감지한다. 데이터가 스테이션 포트로부터 수신되면, 보안 회로 1730은 아웃바운드(outbound) 신호를 수정하기 위해 수신된 비트스트림(bitstream) 보다 미리 정해진 비트 패턴을 보냄으로써 다른 스테이션 포트의 물리적 층 회로 1720에 신호를 보낸다. 다른 컴퓨터로 수정된 데이터 신호를 보냄으로써, 이런 다른 컴퓨터들이 다른 컴퓨터에 의해 보내진 데이터를 알기 때문에 충돌이 피해짐을 주목해야 한다.

데이터가 백본 포트로부터 수신되면, 보안 회로 1730이 각 데이터 패킷(packet)의 에테르넷(MAC) 어드레스를 결정하며, 패킷의 전송을 블록하기 위해 하나의 스테이션 포트 1704의 물리적 층 회로 1720에 신호를 보낸다. 어드레스된 컴퓨터가 연결된 포트는 백본 포트로부터 수신한 것처럼 패킷에 신호를 보낸다. 다시, 신호는 데이터 패킷을 기호화하는 신호를 보내기보다 미리 정해진 비트 패턴 또는 다른 신호를 보냄으로써 물리적 층 회로에 의해 블록된다.

이 배치에서, 컴퓨터 144로부터 수신된 방송 패킷은 수정 없이 백본 포트에만 보내짐을 주목해야 한다. 백본 포트로부터 수신된 방송 패킷은 모든 스테이션 포트에 제공된다.

5.2 확장된 범위 허브

데이터 허브 815가 330 피트(feet) 이상으로 떨어져 컴퓨터에 연결될 때, 두 개의 UTP를 통한 스탠다드 10베이스T 신호는 신호 약화를 포함하는 다양한 요인에 기인하여 작동하지 않을 것이다. 또한, 거리가 330 피트 이하이면, 신호를 약화시키는 경로에 다중 접합점이 있어, 이 짧지만 약화된 경로는 멀리 떨어진 경로와 유사한 특징을 갖는다.

해결책은 각 컴퓨터 144를 최소 수신 레벨을 10베이스2 스탠다드에 맞춘, 예를 들어, 10베이스T 스탠다드보다 6 dB 이하로 맞춘 10베이스T 어댑터와 함께 갖추고, 허브에서 물리적 층 회로를 같은 방식으로 수정하는 것이다. 물론, 이 배치의 단점은 비용과 각 컴퓨터에서 특별한 10베이스T 하드웨어를 제공하는 불편함이다. 반대로, 허브 사이드의 특별한 전자(electronics)를 한정할 수 있으면, 별도의 비용과 불편함은 많이 줄어들 것이다.

5.2.1 전송과 수신 레벨

도 18에 관해, 확장된 범위 허브의 각 물리적 층 회로 1830은 증가된 전송 레벨과 스탠다드 10베이스T 허브에 비하여 감소된 최소 수신을 사용한다.

예를 들어, 허브에 도달한 신호가 10베이스T 스탠다드가 필요로 하는 최소 레벨 아래인 2 dB로 충분히 감소된 경우, 물리적 층 회로 1830에 의해 부과된 최소 레벨은 3 dB만큼 감소된다. 이런 방식에서, 약화된 신호는 에테르넷 스탠다드에 의해 필요한 신뢰도와 대략 동일한 신뢰도를 가지고 수신된다.

이제 물리적 층 회로 1830으로부터 전송되고 컴퓨터 144의 스탠다드 10베이스T 어댑터에서 수신된 신호의 레벨을 고려해야 한다. 반대 방향에서의 전송 손실도 동일하므로, 이 신호는 또한 요구되는 최소 이하인 2 dB이 될 것이다. 물리적 층 회로의 증폭기 #1850의 전송 레벨은 10베이스T 스탠다드 이상인 3 dB이다. 따라서, 스탠다드 어댑터에 의해 수신된 신호는 또한 1 dB 초과할 것이다.

5.2.2 스펙트랄 틸트

또한, 트위스티드 페어 전선을 가로질러 전송하는 것처럼 신호에 의한 약화는 주파수를 가로질러 일정하지 않다 - 더 높은 주파수는 더 빨리 약화시킨다. 결과로써, 신호 스펙트럼에서 "틸트(tilt)"가 있으며, 이 틸트는 전선 길이가 증가함에 따라 증가한다. 결과로써, 600 피트를 가로질러 전송할 때, 틸트는 330 피트의 전선을 가로질러 전송할때보다 훨씬 더 커질 것 같다.

스펙트럴 틸트(spectral tilt)는 전송선에서 신호로부터 데이터를 복구하기 위해 전자 수신기의 능력을 낮출 수 있다. 이 문제에 대한 해결책은 그것을 0과 1로 디코딩(decoding)하기 전에 증폭기 #1855에서 스펙트럼을 조정하는 것이다. 이 과정을 때때로 균등화라고 한다. 동등한 조정은 증폭기 #1850의 전송 끝에서 행해질 수 있다. 그러한 경우에, 도전은 수신 끝에 도달할 때 신호 스펙트럼이 평평해지도록 낮은 것과 마주보고 있는 높은 주파수를 증폭하는 것이다. 이것을 때때로 이전-강조(pre-emphasis)라고 한다.

5.2.3 크로스토크

물리적 층 회로에 의해 수신된 신호는 일반적으로 증가된 전송 레벨에 기인하는 더 많은 양의 크로스토크(crosstalk)를 겪을 것이다. 전송선으로부터 수신선으로 가로지르는 에너지가 충분히 강하다면, 물리적 층 회로는 전송하는 시간마다 신호를 수신하는 것처럼 반응할 것이다. 이것은 전송이 시작되는 각 시간에 나타나는, 전적으로 전송 과정을 무효화하는 충돌을 야기한다.

잘못된 충돌 가능성은 전송량의 한계를 부과하며, 최소 수신 레벨은 조정될 수 있다. 왜 그런지 나타내기 위해, 3 dB 전송 레벨 증가는 3 dB에 의해 물리적 층 회로의 수신 부분에 의해 택해지는 크로스토크를 증가시킴을 고려해야 한다. 유사하게, 3 dB 만큼 최소 수신 레벨을 낮춤은 크로스토크 에너지가 진짜 신호로 나타나는 레벨을 감소시킨다. 결과는 크로스토크 간섭의 징후가 6 dB 만큼 증가된다. 다른 말로는, 보통 10베이스T 시스템에서의 크로스토크 에너지가 간섭을 만들어내는데 필요한 최소량보다 5 dB 낮다면, 위에서 기술한 3 dB 조정은 많은 잘못된 충돌을 야기할 것이다.

실험은 위에서 기술한 XL600+ 프러덕트(product)로 수행되는데, 신호는 하나의 페어 전선에서 전송되며, 동시에 인접 페어 전선에서 수신된다. 이 프러덕트는 스탠다드 10베이스T 전송 레벨과 대략 동일한 레벨에서 전송하지만, 6 dB 낮은 최소 수신 레벨을 사용한다. XL600+ 의 크로스토크 도전은 보통 10베이스T 에테르넷에 의한 도전보다 6 dB 더 크다. 그러나, 실험은 잘못된 충돌의 증거를 보이지 않는다. 이것은 3 dB 조정이 보통 10베이스T 하드웨어의 전송 레벨과 최소 수신 레벨에서 가능하다는 증거이며, 잘못된 충돌은 결과되지 않을 것이다.

크로스토크는 또한 수신 포트에서 노이즈 비율(noise ratio)로 신호를 감소시킴으로써 문제를 만들어낼 수 있다. 신호는 물리적 층 회로에서 수신되며, 다른 물리적 층 회로로 발송되며, 관련 페어 회로로 전송됨을 생각해야 한다. 이 상황에서, 신호는 한 포트에서 수신되며, 약간 지연되어 다른 인접 포트를 통해 전송된다. 이러한 포트들을 연결하는 트위스티드 페어 전선은 동일 케이블에서 함께 묶여 있으며, 세 개의 페어 전송 전선으로부터의 에너지는 가로질러 수신 포트에 의해 선택될 것이다.

실험은 XL600+ 로 수행되는데, 전송된 신호 레벨은 10베이스T 스탠다드에 남으며, 통신은 UTP의 730 피트를 통해 성공한다. (여분의 길이는 최소 수신 가능 레벨이 6 dB 감소하여 가능하였다.) 따라서, 이 실험동안 수신 포트에서의 SNR은 여분의 400 피트의 전선을 통한 전송에서 겪은 여분의 약화에 의해 감소되었다. 트위스티드 페어 전선에서 에너지가 어떻게 감소하는지를 나타내는 스탠다드 챠트에 따라, 여분의 약화는 주파수 범위에서 평균 6 dB 이다.

이 실험이 보통 10베이스T 허브에 어떻게 관계하는지 보기 위해, 530 피트 길이의 전선을 통해 신호를 운전하는 보통 허브의 경우를 고려해야 한다. 이 거리는 앞의 실험에서 400피트 큰 데 반해, 10베이스T 스탠다드보다 200 피트 크다. 결과로써, 허브에서 SNR레벨은 330 피트의 전선을 통해 전송할 때 3 dB(평균) 낮다. 전송 레벨을 3 dB 증가시키면 대략 6 dB의 총 SNR 붕괴를 겪을 것이다. 앞의 실험에 따라 이 양은 통신에 충분하다. 결과로써, 신호 레벨에서의 바람직한 증가는 3 dB이다. 이전에 설명했듯이, 최소 수신 레벨에서의 감소는 동일하다.

두 개의 부가적인 요인은 크로스토크의 효과를 감소시킨다. 하나는 크로스토크를 가지는 UTP의 물리적 근접에 관계한다. 두 번째 요인은 위에서 기술한 보안 허브에서 사용된 것과 같은 신호 블록킹의 효과에 관계한다.

첫째로, 이 시스템에서, 백본 포트에 연결된 UTP 케이블은 다른 포트에 연결된 케이블과 함께 묶이지 않는다. 결과로써, 다른 포트로 흘러들어가거나 흘러나오는 신호를 포함하는 중요한 크로스토크의 가능성이 없다. 크로스토크의 가능성은 한 로컬(local) 포트와 다른 것 사이에 있다.

두 번째 요인은 허브의 스테이션 포트로 흘러나가는 신호에 관계한다. 위에서 기술한 보안 허브에서 사용한 것과 같은 유사한 접근에서, 일반적으로 데이터 신호는 일시에 단독 스테이션 포트로부터 흘러나온다. 특별히, 허브가 MAC 어드레스에 기초하여 백본 포트로부터 데이터 패킷을 수신한다면, 스테이션 포트는 패킷을 보내고, 다른 스테이션 포트는 다른 스테이션 포트에 부착된 컴퓨터가 허브가 바쁜 것을 느끼게 하는 "블랭크(blank)" 패킷을 보내며, 그것이 전송한다면 충돌이 발생한다. 유사하게, 허브가 스테이션 포트에서 데이터 신호를 수신하면, "블랭크" 신호는 다른 스테이션 포트에서 재방송되며, 데이터 신호는 백본 포트에 재전송된다.

이러한 블랭크 신호에 부과되는 필요조건은 그것들이 전송이 일어나는 연결된 PC를 나타내기에 충분하다는 것이다. 특별히, 이러한 블랭크 신호는 크로스토크의 효과를 최소화하기 위해 선택된다.

한가지 기술은 블랭크 신호의 높은 주파수를 제거하는, 예를 들어, 걸러 내는 것과 낮은 주파수에서 에너지를 증가시키는 것이다. 이것은 신호가 높은 주파수에서 더 잘 가로지를 것 같아 크로스토크를 감소시킨다.

높은 주파수의 제거는 리모트 컴퓨터에서 전송 감지 메카니즘을 시작하기에 충분한 에너지와 함께 블랭크 패킷을 남겨야 한다. 그러나, 낮은 주파수는 덜 약화시켜 더 많은 에너지에 기여하므로, 이 기준을 대하기 쉽다. 이것은 선의 맨 끝에 있는 어댑터에서 감지 메카니즘의 실행을 향상시킨다.

이제 로컬 포트를 통해 전송되는 유효한 신호의 경우를 생각해 보아야 한다. 이 상황에서 다른 로컬 포트의 수신 부분은 선의 반대끝에서 관련된 어댑터로부터 전송된 신호를 정확히 해석할 필요가 없다. 반대로, 관련 컴퓨터가 전송하고 있다는 사실을 감지할 수 있어야만 한다. 물리적 층 회로에서의 신호 감지 회로는 크로스토크가 덜 존재하는 곳에서 낮은 주파수에 민감하다.

6 전선 네트워크 (도 19 - 28)

6.1 스플릿과 터미네이션 (도 19 - 20)

UTP 810을 통한 신호 전송의 이전 토론에서, 모든 장치들은 전송선(예를 들어, UTP)에 연결하여 통신하였다. 전송선은 가지가 형성되는 곳에 포인트를 가진다. 이 포인트를 "스플릿(split)"이라고 한다. 전송선의 스플릿은 임피던스 미스매치(impedance mismatch)를 도입한다. 임피던스 미스매치의 결과로, 신호가 스플릿을 만나면, 에너지의 일부가 소스로 반사한다. 이 반사(reflection)는 신호의 깨끗한 수신을 간섭할 수 있다. 반사는 또한 선끝의 전선이 연결되지 않은채로 있다면 전송선의 끝에서 일어날 수 있다. 그러한 전송선의 종결되지 않은 끝은 다시 임피던스 미스매치에 기인하는 반사를 야기할 수 있다. 신호 반사는 모든 주파수에서 어느 정도 일어난다. 이 시스템에서, 데이터 밴드 또는 비디오 밴드의 높은 주파수에서의 반사는 특별히 중요한데, 가능한 데이터 손실 또는 비디오 신호 붕괴에 기인한다.

몇몇 기술이 이 높은 주파수 전송을 향상시키기 위해 사용된다. 이들은 다음을 포함한다.

· 중요한 전송선과 높은 주파수 신호를 전달하는 가지 끝에서의 터미네이터(terminator)의 사용 ;

· 가지로의 높은 주파수 전송을 막기 위한 낮은 통과 필터의 사용 ; 그리고

· 가지 포인트에서 반사를 감소시킬 때 높은 주파수를 가지로 통과시키는 스플릿에서의 접합점의 사용.

도 19에 관해, 전화 134와 컴퓨터 144는 UTP 810을 통해 각각 PSTN 120과 데이터 허브 815에 연결된다. UTP 810은 "헤드 엔드(head end)"로부터 월 어댑터 830에 가지없는 전송선을 형성한다. 월 잭은 선의 포인트 1920에 위치한다. 이 간단한 예에서, 선에는 단독 잭만 있으며, 따라서 UTP는 잭을 통해 월 어댑터로 간단하게 통과한다.

UTP 810은 하나의 UTP에 대한 데이터 신호 접근이 사용될 때 단독 UTP로 구성되고, 두 개의 UTP 신호가 사용될 때 두 개의 UTP(예를 들어, 네 개의 전선)로 구성된다. 예를 들면, 10베이스T 신호는 두 개의 UTP 810을 사용하지만, 수정된 10베이스2 신호는 단독 UTP 810을 사용한다.

월 어댑터 830에서, 전화 밴드를 통과시키는 LPF 1930과 데이터 밴드를 통과시키는 HPF 1940은 전송선의 단독 포인트에서 본래 연결된다. 전화 134는 LPF 1930에 연결되며, 컴퓨터 144는 HPF 1940을 통해 연결된다. HPF와 컴퓨터를 연결하는 미디어 어댑터와 같은 월 어댑터 830의 다른 구성요소는 나타나지 않는다.

토론에서는 다음과 같이 비디오 신호가 UTP 810에서 전송되지 않는다. 밴드-통과보다는 높은-통과 필터가 컴퓨터를 전송선에 연결하기 위해 사용된다. 비디오 또는 다른 높은 주파수 밴드 신호가 또한 전송선에 존재하면, 밴드-통과 필터는 이전 토론에서처럼 사용될 것이다.

도 19에 나타낸 간단한 전선 배치는 많은 빌딩에서 전형적이지 않다. 도 20에 관해, 더 전형적인 상황은 UTP 810에서 스플릿과 가지를 포함한다. 헤드 엔드 1900은 다중 전화 134와 컴퓨터 144에 연결된다. 이 예에서, 전송선은 포인트 2032, 2034와 2036에서 스플릿하며, 포인트 2038에서 종결한다. 이 예는 가지 전선 네트워크를 다루는 몇몇 방법을 보인다.

스플릿을 다루는 한가지 방법은 간단히 전기적 연결을 만드는 것이다. 포인트 2032에서, 선에서의 간단한 가지 2033은 가지의 대응 전도체를 중요선의 전도체에 연결함으로써 형성된다. 가지 2033의 끝에서, 컴퓨터 144와 전화 1034는 도 19에 나타낸 것처럼 LPF 1930과 HPF 1940을 통하여 각각 가지에 연결된다.

스플릿 포인트 2032에서 뚜렷한 측정이 되지 않으므로, 이 스플릿 포인트에 도달하는 높은 주파수 신호는 부분적으로 그 소스로 반사된다. 예를 들어, 가지 2033에서 컴퓨터 144로부터의 데이터 신호는 포인트 2032에 도달할 것이고, 포인트 2032에서 다른 연결선에 보내진 것과 마찬가지로 컴퓨터를 향해 반사될 것이다. 반사된 신호는 약화되고 컴퓨터 144에 의해 내성이 될 수 있다. 헤드 엔드 1900은 약화된 신호를 수신한다. 헤드 엔드 1900으로부터 똑바로 떨어진 어떤 신호가 헤드 엔드로 반사되는 것을 막기 위한 측정이 있는 한, 2032에서의 스플릿은 통신을 막지 않는다. 이 타입의 두 번째 스플릿은 그러한 반사를 결과로 가져올 것이다. 따라서, 이런 타입의 스플릿이 사용될 수 있다.

포인트 2034에서, 가지 2035는 LPF 2010을 통해 중요선에 연결된다. 높은 주파수 반사는 스플릿 포인트에 인접한 가지에 낮은 통과 필터(LPF)를 배치함으로써 제거된다. 이 기술이 전송선의 모든 가지 포인트에 사용된다면, 높은 주파수에서 전송선은 가지가 없는 것처럼 작동할 것이다. 그러나, 이 접근은 어떤 어댑터를 가지에 연결함으로써 높은 주파수 밴드에서 통신하는 것을 막는다. 전화 134는 가지 2035에 연결된 것으로 나타난다. 전화 음성 밴드에서의 신호는 이 전화들간에 LPF 2010을 통해 헤드 엔드 1900으로 통과한다.

포인트 2036에서, 스플릿에 의해 야기되는 잠재적인 문제는 가지 2037을 연결하는 접합점 2040과 스플릿에서 집중하는 중요선의 두 부분을 사용함으로써 어드레스된다. 접합점 2040은 선의 임피던스를 매치(match)하여 스플릿에 도달하는 신호의 반사를 피한다. 사용될 수 있는 다양한 타입의 접합점이 아래에 기술된다. 일반적으로, 수동적인 접합점은 접합점을 통해 통과할 때 신호를 대략 3 dB 약화시킨다. 따라서, 신호의 너무 많은 약화를 가져오지 않고 어떻게 많은 수동적인 접합점이 컴퓨터와 데이터 허브를 연결하는 경로에 있게 되는지의 제한이 있다.

포인트 2038에서, 중요선의 끝, 터미네이터(terminator:리지스터(resistor))는 HPF 2042 뒤에 위치한다. 이 터미네이터는 전송선의 임피던스를 매치하며, 신호가 전송선을 따라 반사하는 것을 막는다.

6.2 접합점 (도 21 - 23)

접합점 2040의 다양한 타입이 도 20의 스플릿 포인트 2036과 같은 스플릿 포인트에서 사용될 수 있다.

도 21a에 관해, 접합점 2040a는 포인트 2120에서 대응 전도체의 단독 전기적 연결에서 각각의 LPF 2130을 통해 세 개의 입력선 2102a-c를 연결한다.

접합점 2040a는 또한 높은 주파수(HF) 접합점 2110에서 높은 통과 필터(HPF) 2140을 통해 입력선을 연결한다. HF 접합점 2110은 선의 임피던스를 매치하며 신호의 반사를 피한다. 다양한 타입의 HF 접합점이 아래에 기술된 것처럼 사용될 수 있다.

도 21b에 관해, 접합점 2040a는 수동적인 회로가 될 수 있다. 낮은 주파수 신호는 인덕터(inductor) 2130을 통해 통과하며, 낮은-통과 필터링을 제공한다. 높은 주파수 신호는 캐패시터(capacitor) 2132를 통해 통과하며, 높은 통과 필터링을 제공한다. 0.01uF 값은 데이터 밴드를 전화 밴드로부터 분리하는데 좋은 선택이다. 리지스터(resistor) 2134는 세 개의 포트로부터 높은 주파수 신호를 연결하는 HF 접합점을 형성한다. 리지스터 2134는 16 옴(ohm)의 값을 지닌다. 리지스터는 인바운드와 아웃바운드 경로의 임피던스를 매치하기 위해 함께 작동한다. 어떤 하나의 경로로부터 도달한 높은-주파수 신호는 완전히 나누어 다른 두 개의 경로로 연결한다. 각 아웃바운드 신호는 접합점을 향해 흐르는 신호보다 6dB 적은 에너지를 지닌다.

도 22a에 관해, 대체 HF 커플러 2110a는 방향 커플러 2210을 사용한다. 이 HF 커플러에서, 높은 주파수 신호는 포트 2102a와 2102b간 그리고 포트 2102a와 2102c간을 통과하지만, 포트 2102b와 2102c간을 통과하지 않는다. 방향 커플러 2210은 선의 임피던스를 매치하고, 신호가 커플러를 통해 통과할 때 대략 3 dB만큼 신호를 약화시킨다.

도 22b에 관해, 세 개의 방향 커플러 2210은 페어 각 포트간에 높은 주파수 신호를 연결하기 위한 배치에 완전히 연결되어 배치될 수 있다. 이 배치는 임피던스를 매치하고, 신호가 HF 커플러를 통해 통과할 때 대략 6 dB만큼 신호를 약화시킨다.

도 21a-b와 22a-b에서, 단독 페어 전선(UTP)만이 나타난다. 접합점은 수동적인 요소로 구성되므로, 하나의 UTP를 통한 데이터 신호가 필요하면 신호는 양방향에서 통과한다. 두 개의(또는 그 이상의) 페어 전선이 높은 주파수 신호를 양방향으로 통과시키기 위해 사용되는데, 예를 들어, 위에서 기술한 세 개의 UTP를 통해 100Mb/s 신호에 대한 접근을 사용할 때 각각의 짝은 동등한 접합점을 사용한다.

두 개의 UTP가 10베이스T 신호에 사용될 때, 각각의 짝은 다른 배치가 접합점의 어떤 타입에 필요한 데이터 밴드에서 한방향 통신을 위해 사용된다.

도 22a에 나타난 커플러의 평행한 배치로 구성되는 접합점은 각각의 가지가 중요선과 통신할 수 있는 두 개의 UTP 접합점을 형성한다. 그러나, 단독 UTP 시스템에 대한 도 22b에 나타난 접합점에서처럼, 통신이 각 페어 포트간에 원해지면, 커플러의 다른 배치가 필요하다.

도 22c에 관해, 높은 주파수 접합점 2110c는 두 개의 UTP와 세 개의 포트 각각을 지닌다. 각각의 포트에서, 두 개의 방향 커플러 2210은 신호를 다른 두 개의 포트로 스플릿하고, 다른 두 개의 포트로부터 신호를 융합한다. 커플러는 한 포트의 인바운드 UTP에서 수신된 신호가 다른 두 개의 포트 각각의 아웃바운드 UTP로 보내지도록 배치된다. 이런 방식에서, HP 접합점 2110c는 두 개의 UTP의 데이터 밴드에서 보내진 10베이스T 신호를 스플릿하기 위해 수동적인 3-웨이 허브를 효과적으로 형성한다.

능동적인 접합점 또한 사용될 수 있다. 도 23a에 관해, 각 포트에서 두 개의 단일방향선을 받아들이는 능동적인 HF 접합점 2300이 나타난다. 예를 들어, 이 접합점은 데이터 밴드에서 10베이스T 신호를 사용하는 시스템에 유용하다. 증폭기 2310, 2312는 높은 주파수 신호를 증폭하도록 배치된다. 이런 증폭기들은 전송선을 매치하여 반사를 피하는 입력과 출력 임피던스를 가진다. 증폭기의 입력과 출력은 세 개의 포트중 하나에서 인바운드 UTP의 신호가 증폭되어 다른 두 개의 포트 각각의 아웃바운드 UTP에 전송되도록 배치된다.

도 23b에 관해, 단독 양방향 전송선이 사용될 때, 방향 커플러 2320은 두 개의 방향을 분리하고 결합하기 위해 사용되며, 능동적인 HF 접합점 2300은 신호를 증폭시키기 위해 사용된다. 이 배치는, 예를 들면, 위에서 기술된 단독 UTP에서 수정된 10베이스2 신호 접근중의 하나가 사용될 때 유용하다.

6.3 연결기

발명에 따라, 장치와 신호 경로는 특별한 타입의 연결기와 전선 배치를 사용하는 빌딩에서 현재 전선 시스템으로 쉽게 도입된다. 이런 것은 신호 접합점을 수용하는 월 잭의 다양한 타입은 물론 음성, 데이터 그리고 비디오 허브를 부착하는 방법을 포함한다.

6.3.1 연결 음성, 데이터 그리고 비디오 허브 800 (도 24)

도 8에 관해, 시스템의 이 버전에서, 음성, 데이터 그리고 비디오 허브 800은 단독 섀시(chassis)에 수용되며, 다섯 개의 산업-스탠다드(industry-standard) RJ-21 연결기를 가진다. 각 RJ-21은 25 UTP 연결기에까지 제공한다. 하나의 RJ-21 연결기는 24 UTP로 구성되는 UTP 케이블 121을 섀시에 연결하는데 사용된다. 두 개의 연결기는 데이터 허브 815로부터 24 전송과 24 수신 UTP 케이블 802를 연결하는데 사용된다. 다섯 번째 연결기는 24 UTP 케이블 806을 비디오 소스 820에 연결한다. 하나의 연결기는 허브 800을 UTP 네트워크 250의 24 UTP 케이블 810에 연결하는 전선 블록 805에 연결을 제공한다.

어떤 적용에서는, PSTN 120으로부터 UTP 121이 음성, 데이터와 비디오 허브 800으로 연결될 수 있는 25-페어 RJ-21 연결기로 모이는 포인트를 찾을 수 없다.

25-핀(pin) 연결기는 항상 존재하지는 않지만, UTP 121이 전선 블록으로 펀치 다운(punch down)되는 포인트를 거의 항상 찾을 수 있다. 이런 상황에서 이런 블록에서 다른 신호 라이트(right)와 함께 음성을 더하기는 더 쉬울 것이다.

도 24a-d는 이런 하나의 기술을 나타낸다. 연결 블록 2410은 웨스트베리 코네티컷의 지멘스(Siemens) 회사의 부분 번호 343569인 "66,"로 불리는 매우 인기있는 스타일에 따라 디자인된다. 도 24b에 나타낸 모델은 50열을 가진 하나의 칼럼으로 구성된다. 각 열에는 두 개의 연결 기회가 있으며, 그것들은 연결된다.

PSTN 120에 연결된 트위스티드 페어는 첫 번째 두 열의 첫 번째 연결 기회에 펀치 다운한다. 라이트에 대한 두 개의 펀치 다운 기회는 가입자를 주도하는 트위스티드 페어에 의해 이용되어 전화 서비스를 제공한다. 전화 신호는 이런 방식으로 제공되므로, UTP 케이블 121이 연결하는 허브 800의 포트는 왼쪽으로 열린다.

특별한 어댑터는 각 열의 라이트에 펀치-다운 기회의 탑(top)에 연결된다. 이것은 그 열에 세 번째 연결 기회를 제공한다. (그런 어댑터의 사용은 전화 산업에서 일반적인 것이다.) 허브 800으로부터 주도하는 각 페어 전선 2412는 세 번째 펀치 다운 기회에 연결되어, 데이터, 비디오와 조절 신호를 전도성 경로에 첨가한다.

도 24a에 관해, LPF 2420은 높은 주파수 신호가 PSTN 120으로 흐르는 것을 막는다. 도 24b에 관해, LPF 2420은 UTP 121의 각 전선에 적용되는 개개의 필터로 구성된다.

도 24c-d에 관해, 각 필터 2420은 22 또는 24 게이지(gauge) 구리 전선 2410을 놓을 수 있는 중앙에 슬롯(slot)을 가진 매우 작은 플라스틱 엔클로저(enclosure)에 동봉된 100uH 인덕터 2422로 구성될 수 있다. 엔클로저는 콘택트(contact) 2450과 2452를 포함하며, 미네소타 3M 회사가 제조한 스카치락 트위스티드 페어 연결기(ScotchLock twisted pair connector)와 같은 원리에 따라 디자인된다. 전도체를 삽입한 후, 엔클로저의 이등분은 같이 스냅(snap)된다. 이것은 전도체와 콘택트 2450과 2452간에 연결을 만들어, 인덕터를 전선과 직렬로 효과적으로 삽입한다.

전선을 콘택트 2450과 2452에 연결함으로써 생기는 인덕터 주위의 짧은 회로를 제거하는 것이 남는다. 이것은 나이프-에지(knife-edge) 2430에 의해 수행된다. 그것이 위치하므로, 에지 2430은 두 개의 콘택트 포인트간의 포인트에서 전도체를 절단하여 짧은 회로를 제거한다.

6.3.2 월 잭

다양한 타입의 월 잭은 월 어댑터에 연결 포인트를 제공하며, 전선 네트워크가 스플릿하는 포인트를 제공한다. 전형적으로, 전화 전선 네트워크는 월 잭에서 스플릿하여, 이런 포인트는 통신을 향상시키기 위한 특별한 타입의 접합점을 도입하기 쉽다.

도 25a에 관해, 월 잭 2500의 도식은 하나 또는 두 개의 전화를 연결하기 위한 RJ-11 잭 2532와 월 어댑터(월 어댑터가 필요없다면 컴퓨터를 직접)를 연결하기 위한 RJ-45 잭 2530을 나타낸다. 잭 2500은 시스템의 헤드 엔드를 주도하는 두 개의 UTP 2502(네 개의 전선)에 대한 연결을 갖는다. 그것은 또한 중요한 선을 확장하는 두 개의 UTP 2504에 연결을 갖는다. UTP 2502로부터 수신되는 모든 신호는 UTP 2504로 통과된다.

잭 2500은 네 개의 UTP 2506에 낮은 통과 필터 2520뒤에 가지를 부착하기 위한 세 번째 연결을 갖는다. 이 가지는 중요한 선으로부터 높은 주파수 신호를 수신하지 않지만, 시스템에 전화를 부착하기 위해 사용될 수 있다. RJ-11 잭 2532는 하나 또는 두 개의 전화의 직접 부착을 위해 UTP 2506에 평행하게 연결된다.

잭 2500은 높은 통과 필터 2510을 통해 중요한 선에 연결된 RJ-45 잭 2530을 가진다. 컴퓨터는 데이터 통신을 위해 RJ-45 잭 2530에 부착한다.

잭 2500이 전송선의 끝에 있다면, 터미네이터 2526은 잭에서 수동 스위치 2528을 사용하여 선에 부착될 수 있다.

도 25b에 관해, 잭 2500의 전선 다이어그램은 부착 UTP 2502, 2504와 2506 각각에 대한 세 개의 부착 포인트 2503, 2505, 2507을 나타낸다. 도 25a에서 각 선은 한쌍의 전선을 나타내지만, 도 25b에서 각 선은 단독 전선을 나타냄을 주목해야 한다. HPF 2510은 네 개의 커패시터로 이루어지며 LPF 2520은 네 개의 인덕터로 이루어진다.

두 번째 잭은 도 26a-b에 나타난다. 도 26b에서 각 선은 단독 전선을 나타내는데 반해, 도 26a의 각 선은 두 개의 UTP 즉, 네 개의 전선을 나타낸다. 두 개의 UTP 2602는 헤드 엔드에 연결을 제공하고, 두 개의 UTP 2604는 중요한 선을 연속하며, 두 개의 UTP 2606은 가지이다.

도 26a에 관해, 낮은 주파수 경로는 LPF 2620과 2522를 통해 UTP 2602로부터 중요한 선의 연속인 UTP 2604로 흐른다. 또다른 낮은 주파수 경로는 LFP 2620과 LPF 2624를 통해 가지선인 UTP 2606으로 흐른다. RJ-11 잭 2630은 또한 낮은 주파수 경로에서 전화를 연결하기 위해 월 잭에 연결된다.

RJ-45 잭 630에 플러그(plug)되는 것이 없으면, 스위치 2628은 닫히고 높은 주파수 경로는 HPF 2610, 스위치 2628, HPF 2612를 통해 UTP 2602로부터 UTP 2604로 흐른다.

RJ-45 잭 2630은 스위치 2628의 각 사이드에 연결된 세트에서 두 세트의 연결을 포함한다. 장치가 RJ-45 잭 2630에 플러그되면, 스위치 2628은 열리고 RJ-45 잭에 플러그된 장치는 스위치를 브릿징(bridging)할 기회를 갖는다.

장치가 RJ-45 잭에 연결될 때, 높은 주파수 경로는 HPF 2610과 RJ-45 잭 2630에서의 연결 세트중의 하나를 통해 통과한다. 컴퓨터는 이런 방식으로 RJ-45 잭 2630에 연결될 수 있다.

또한 RJ-45 잭 2630에서 다른 세트의 연결에 대해 UTP 2604로의 높은 주파수 경로가 있다. 따라서, RJ-45 잭 2630에 플러그된 장치는 스위치 2628에 의해 깨진 높은 주파수 경로를 "브릿지"할 수 있다.

게다가, 잭 2600에 대한 네 번째 연결 2608이 제공된다. 이 연결은 높은 주파수 신호를 가지 UTP 2606에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이런 두가지 특징이 아래에 기술된다.

도 26b에 관해, 각 전선에서 단독 커패시터 또는 인덕터로 구성되는 단독 폴(pole) 낮은 통과 필터와 높은 통과 필터를 이용한 월 잭 2600의 완성이 나타난다.

잭의 또다른 특징은 RJ-11 잭 2630을 포함한다. 이용가능한 여섯 개의 연결기중의 네 개만이 전화선에 사용된다. 부가적인 연결 2633은 RJ-11 연결기로 된다. 전화 연결을 위해 사용되는 이 연결과 연결 2634는 LPF 2622의 인덕터중의 하나의 두 사이드에 연결을 제공한다. DC 전류는 일반적으로 UTP 2602를 통해 PSTN 120으로부터 흐르며 낮은 주파수 경로는 인덕터를 통해 주도하므로, 연결 2634와 2633간의 전압은 잭이 적절히 설비되었는지, 포트 2602와 2604가 거꾸로 되었는지 결정하는데 사용될 수 있다.

도 26c에 관해, 인터페이스 #2680은 컴퓨터와 셋-탑 박스에 연결을 제공하기 위하여 RH-45 잭 #2630으로 플러그될 수 있다. 인터페이스 #2630에서, LPF 2650은 데이터 밴드를 통과하여 비디오 밴드를 블록한다. 주파수의 바람직한 배치에서, 이 필터의 전이 밴드는 13∼15MHz이다. HPF 2652는 비디오 밴드를 통과한다. 데이터 신호는 컴퓨터에 연결 #2672를 제공하는 수동적인 10베이스T 허브에서처럼, HF 접합점 #2670으로 흐른다. 데이터 신호는 또한 HF 접합점 #2670, LFP #2650과 RJ-45 잭을 통해 통과한다. 분리된 비디오 신호는 각각의 페어 전선에서 HPF 2652를 통해 통과할 수 있다. 하나의 신호는 방향 커플러 2660에서 스플릿되어 UTP 2662를 통해 셋-탑 박스에 제공된다. 이런 방식에서, 비디오와 조절 신호는 높은 주파수 밴드를 분리된 신호로 분리함으로써 데이터 신호로부터 분리되어 조정될 수 있다.

도 27에 관해, 도 26a-b에서 나타난 잭 2600 사용의 예는 능동적인 네 개의 포트 10베이스T 허브 2700을 부착하기 위해 RJ-45 잭 2630을 사용한다. 허브 2700은 두 번째 포트 2704를 통해 UTP 2604에 연결되며 중요한 선의 연속에 통신 서비스를 제공한다. 허브 간섭으로부터 전화 밴드 신호를 블록하기 위해 HPF 2710이 허브 2700과 RJ-45 잭 2630간의 연결에 포함된다는 것을 주목해야 한다. RJ-45 잭 2630을 통한 연결동안, 허브 2700은 잭 2600을 통해 통과하는 10베이스T 신호의 능동적인 리피터(repeater)처럼 작동한다.

컴퓨터 144는 또한 UTP 2602 또는 UTP 2604에 부착된 컴퓨터와 통신하기 위하여 허브 2700에 연결될 수 있다.

허브 2700의 부가적인 포트 2706은 가지 2606에 데이터 통신 서비스를 제공하기 위하여 선택적으로 사용될 수 있다. 특별히, 포트 2706은 잭의 포인트 2608에서 연결된다. HPF 2720은 가지 2606으로부터 오는 전화 밴드 신호를 블록한다.

마지막으로, 도 27에 관해, 컴퓨터 144는 데이터 허브 2700을 통해 연결된 데이터 신호와 UTP 2602, 2604와 2606에 연결된 전화 장치간의 게이트웨이(gateway) 서비스를 선택적으로 제공할 수 있다. 그러한 게이트웨이 서비스의 한 예는 전화가 PSTN 120보다 데이터 네트워크 122를 통해 루트(route)될 수 있는 "인터넷 폰(Internet phone)" 서비스이다. 컴퓨터 144는 RJ-45 잭 2630에 전화 연결 2750을 가지는데, 전화 밴드 신호 경로는 RJ-45 잭을 통해 UTP 2602, 2604와 2606으로 간다.

6.3.3 중개 전선 노드

도 5에 관해, 어떤 건물에서 각각 세대의 전선은 또한 중개 분배 프레임(IDF)으로 알려진 중개 분배 인터페이스 520을 지나간다. 이 중개 분배 인터페이스는 고주파수 신호를 각각의 세대와 연결할 수 있는 포인트를 제공한다. 예를 들어, 데이터 허브는 중개 인터페이스의 각각에 위치할 수 있다. 이 위치에 허브를 정하는 이유는 허브와 컴퓨터 사이의 거리를 감소시키는 것이다.

도 28은 중개 분배 인터페이스에 위치한 일렉트로닉스와 연결기 시스템을 나타낸다. 중요한 분배 인터페이스 200에 적용되는 비디오 신호는 IDF 520까지 흐른다. 상기 기재된 것과 같이, 비디오 신호는 전선의 말단에서 가입자에게 전화 서비스 라인을 제공하는 각각의 신호 UTP를 전달한다. 조절 신호는 반대 방향에서 흐른다. IDF에서, 10베이스T 신호는 비디오 신호에 일치하여 짝지어진 전선에 추가된다. 특별한 연결기는 연결과정을 용이하게 하도록 제공되고, 그것에 의하여 비용을 감소시킨다.

IDF의 키는 블록 2850과 커버 2855를 연결한다. 블록 2850의 연결은 트위스티드 페어 연결기 "110"의 4개의 컬럼으로 구성된다. 각각의 컬럼은 50열로 구성된다. 트위스티드 페어는 두 개의 연결기를 필요로 하기 때문에, 25 트위스티드 페어의 전체는 각각의 컬럼에 연결될 수 있다.

콘택트의 첫 번째와 두 번째 컬럼사이와 콘텍트의 세 번째와 네 번째 컬럼사이에 슬럿 2810이 있다. 이 슬럿의 각 모서리에서 50개의 콘택트가 있다. 슬럿의 왼쪽에 각각의 슬럿은 전기로 그것의 왼쪽의 연결기 110에 연결된다. 같은 것은 슬럿의 오른쪽 콘택트에 지닌다.

보통은 슬럿의 오른쪽과 왼쪽 위에 대립하는 콘택트는 왼쪽과 오른쪽의 연결기 사이에 전도성 연결을 형성하면서 함께 붙어 있는 상태로 있다. 그러나 슬럿의 용도는 프린트된 회로 보드의 삽입을 위한 것이다. 그러한 보드는 어느 정도의 압력을 지니고 슬럿으로 삽입되도록 디자인될 수 있고, 그것에 의하여 콘택트 사이의 연결을 끊는다. 또한 보드는 정확하게 그들이 각각의 슬럿의 오른쪽과 왼쪽 면에 50개의 콘택트를 지니며 일치되도록 정열된 전기적 콘택트를 지닐 수 있고, 그것에 의하여 전기적 연결을 형성한다. 그러한 PC 보드가 삽입될 때, 신호는 바로 보드위에 일렉트로닉스의 완전한 조절하에 연결기의 첫 번째 컬럼으로부터 연결기의 두 번째 컬럼으로 흐를 수 있다. 블록 150의 예는 미국 코네티켓, 웨스트베리의 지멘스 회사의 ST-9877 부분이다.

커버 2855는 한 표면이 제거된 사각형 상자와 같은 형태의 PC 보드 물질로 만들어진다. 그 결과로 네개의 모서리가 형성된다. 이 모서리의 두 개는 블록 110을 연결하는 슬럿과 정확히 같은 크기이고, 상기 기술된 것과 같이 삽입할 수 있다. 게다가, 이 모서리 위에 금속 콘택트는 슬럿의 오른쪽과 왼쪽위에 콘택트를 조정하기 위해서 상기 기술한 것과 같이 배열된다. 이 콘택트는 커버 2855위에 놓여진 일렉트로닉스를 블록 2850위에 200개의 연결기 모두를 지니는 콘택트 안에 넣는다. 결과적으로, 많은 다양한 신호 과정과 스위칭 하도록 커버 2855위에 일렉트로닉스와 전기적 패스를 설치할 수 있다.

또한 다른 전선 짝의 세트는 블록 2850에서 모은다. 10베이스T 허브 2860으로부터 커버 2855위에 RJ-21에 이르는 전선 짝이 있다.

허브 2860위에 포트는 블록 2850에 연결된 12 가입자들 각각에게 제공된다. 커버 2855위에 전도 경로는 허브 2860과 같은 가입자에게 제공된 다른 전선 짝이 연결되는 블록 2850위의 콘택트 사이에 경로를 완료한다. 커버 2855는 허브 2860으로부터 각 세대에 이르는 전선 페어까지 데이터 신호를 연결하는데 필요한 일렉트로닉스를 포함한다.

7 실시태양의 예

시스템의 실시태양의 예는 도 5의 전선 배열을 지닌 다층 건물에서의 신호 분배를 제공한다. 중요한 정보 인터페이스 200은 건물 내에 위치할 수 있고, 중개 분배 인터페이스 520은 그 층에서 세대 UTP 네트워크를 제공하는 각층에 위치할 수 있다.

이 실시예에서 중요한 정보 인터페이스 200과 적어도 약간의 중개 분배 인터페이스 520 사이의 거리는 기준 10베이스T 신호의 범위에서 300 피트보다 더 클 것이다.

7.1.1 신호 분배

도 29a에 관해, 이 실시태양에서 각 세대 UTP 네트워크 400a는 각 세대에 전화 서비스를 제공하는 두 개의 UTP와 전선으로 연결된다. 세대 UTP 네트워크 400a는 가지 구조를 지닌다. 접합점과 종말점은 반사를 감소시키기 위해 잭에서 결합된다.

건물의 단층에서와 같이 다중 세대 UTP 네트워크 400a는 중개 분배 인터페이스 520a에 의해 제공된다. 중개 분배 인터페이스 520a는 각 세대에 두 개의 UTP 위에 복합 신호를 제공하는 음성, 비디오 및 데이터 허브 2950을 포함한다.

각 세대에 있어서, 음성, 비디오 및 데이터 허브 2950은 세대에 전화와 비디오 신호를 전하는 하나의 UTP 2902로 연결된다. 중요한 정보 인터페이스 200a와 중개 분배 인터페이스 520 사이의 거리 때문에 데이터 신호는 분리되어서 각 중개 분배 인터페이스로 분배된다.

중개 분배 인터페이스 520에서, 10베이스T 허브 2940은 세대로 UTP 2906을 전하는 데이터 신호를 제공하는 음성 비디오와 데이터 허브 2950에 연결된다. 10베이스T 허브 2940은 도 17에서 나타난 것과 같은 보안 허브이다. 그러므로, 한 세대에서 컴퓨터는 다른 세대의 컴퓨터와 데이터 네트워크 사이의 데이터 통과를 방해할 수 없다.

중요한 정보 인터페이스 200a는 텔레비젼 분배 시스템 124에 연결된 비디오 소스 820과 데이터 네트워크 122에 연결된 10베이스T 데이터 허브 815를 포함한다. 하나의 UTP 121은 각 세대를 위한 텔레비젼 서비스를 제공한다. 음성과 비디오 허브 2910은 각 2902를 비디오 소스 820으로 연결시킨다.

데이터 허브 815는 중개 분배 인터페이스 520a에서 미디아 컨버터 2820을 통하여 해당하는 미디어 전환기 2930에 연결된다. 미디어 전환기는 각 10베이스T UTP 페어를 각 중개 분배 인터페이스 520a로 단일 UTP 2904를 전달하는 양방향 신호로 전환한다. 이 경우에, 미디어 전환기는 충돌을 감지하는데 사용되는 음조 신호를 전하는 도 12에서 나타난 구조를 지닌다.

도 29b에 관해, 음성과 비디오 허브 2910은 각 세대를 위한 하나의 전환기 2912를 포함한다. 각각의 전환기 2912는 단지 전화 밴드를 통과하는 LPF 2914를 포함한다. 또한 각각의 전환기 2912는 비디오 소스 2912에 연결을 제공한다.

음성 비디오와 데이터 허브 2950은 각 세대를 위한 전환기 2952를 포함한다. UTP 2902는 전환기 2952를 음성과 비디오 허브 2910에서 해당하는 전환기 2912로 연결하였다. 이 UTP는 DC와 전화 밴드를 통과하는 LPF 2954와 음성과 비디오 밴드를 통과하는 HPF 2956을 통하여 두 개의 UTP 2906의 하나에 연결된다. 또한 이 UTP 2906은 전환기 2952를 해당하는 포트 또는 데이터 허브 2940에 연결하는 두 개의 UTP 2951의 하나에 연결된다. 데이터 허브 2951로부터 다른 UTP 2951은 두 개의 UTP 2906의 다른 하나에 연결된다.

세대 UTP 네트워크 400a는 두 개의 UTP로 구성된 전송 경로를 포함한다. UTP는 10베이스T 데이터 신호의 한 방향 뿐만 아니라 다른 UTP가 10베이스T 신호의 다른 방향을 전달하는 전화와 데이터 신호를 전달한다. 전송 경로는 잭 2960에서 가지를 형성한다. 그러므로, 잭 2960은 잭 2964와 2964에 이르는 두 가지로 고주파수 데이터와 비디오 신호를 연결하는 두 개의 평행한 방향 커플러로 구성된 고주파수 접합점을 포함한다. 잭 2964와 2962는 고주파수 신호의 반사를 감소하기 위한 터미네이터를 포함한다.

컴퓨터 144에서 기준 10베이스T 어댑터는 단지 데이터 밴드를 통과하는 두 개의 밴드 통과 필터를 통하여 UTP 2906에 연결하는 두 개의 UTP에 의해 잭 2960에 연결된다. 전화 134는 전화 밴드를 통과하는 낮은 통과 필터를 통하여 UTP 2906의 하나에 연결된다. 텔레비젼 154는 각각 조절 밴드와 비디오 밴드를 통과하는 밴드통과 필터와 높은 통과 필터를 통한 하나의 UTP로 잭 2964를 통하여 연결된다.

작동에 있어서, 컴퓨터 144로부터 데이터 전달은 데이터 네트워크 122를 해석하기 위한 UTP 2906, 데이터 허브 2940 및 데이터 허브 815를 통하여 통과한다. 데이터 허브 2940은 컴퓨터 144에 의해 다른 세대로 보내진 데이터를 전달하지 않고, 컴퓨터 144로 주소가 되어있는 데이터 네트워크로부터 도착하는 데이터를 다른 세대로 보내지 않아 보안을 제공한다.

텔레비젼 154(및 해당하는 리모트 조절)은 비디오, 음성과 데이터 허브 2950 및 음성 비디오 허브 2910을 통하여 비디오 소스 820으로 전달한다.

텔레비젼 134는 비디오, 음성과 데이터 허브 2950 및 음성 비디오 허브 2910을 통하여 PSTN 120으로 전달한다.

7.1.2. 비디오 셀렉터

도 30a에 관해, 실시태양의 예에서 비디오 소스 820은 비디오 셀렉터 930을 포함한다. 비디오 셀렉터 930a는 세대로 보내지는 비디오 신호를 재생하는 비디오 소스 수트(suite) 3014의 세트와 비디오 신호를 세대로 전송하기 위한 비디오 전환기 920에 적당한 소스 수트를 연결하는 스위치 3012를 포함한다. 이 배열은 이 비디오 셀렉터에 의해 제공되는 세대보다 더 작은 비디오 소스 수트가 존재하게 한다.

비디오 소스 조절기 3010은 비디오 전환기 820의 각각으로부터 조절 신호를 받는다. 이 조절 신호를 기초로 하여, 비디오 소스 조절기 3010은 요구하는 세대로 매치시키기 위해 비디오 소스 수트 3014의 하나를 선택하고, 스위치 3012에 선택된 소스 수트를 비디오 전환기에 연결할 것을 명령한다.

다양한 비디오 소스 수트가 사용될 수 있다. 실시태양의 예에서, 각 소스 수트 3014는 도 30b에서 나타난 것과 같이 비디오 튜너 3024와 "웹TV"를 포함한다. 튜너 3024는 비디오 소스 조절기 3010으로부터 받은 명령 신호를 기초로 하여 텔레비젼 분배 네트워크 124로부터 유용한 각각의 프로그래밍을 선택한다. 또한 비디오 소스 조절기는 비디오 소스 3024와 웹TV 3022 사이를 선택하기 위한 스위치를 조절한다.

웹TV는 데이터 네트워크 122에 연결하고 데이터 네트워크 122에 유용한 내용을 기초로한 오디오-비디오 출력을 제공하는 장치이다. 웹TV는 마우스나 키보드와 같은 인터페이스를 사용하여 뷰어에 의해 조절된다. 도 30c에 관해, 실시태양에서 셋-탑 박스 832는 리모트 조절로부터 뿐만 아니라 IR 키보드 3040과 IR 마우스 3042로부터 조절 입력을 받는다. 이 신호는 IR 수신기 1062b와 조절 모듈레이터 1062를 통하여 비디오 소스 조절기 3010으로 연결된다. 비디오 소스 조절기 3010은 키보드 3040과 마우스 3042로부터의 입력을 웹TV로 보낸다.

다중 웹TV 3022는 웹TV를 데이터 네트워크에 연결하는 데이터 허브 3030으로 연결된다. 또한 서버 컴퓨터 3022는 데이터 허브로 연결된다. 서버 컴퓨터 3032는 웹TV 인터페이스를 통하여 각 세대에서 사용자에 의해 엑서스 되는 서비스를 제공할 수 있다.

8 시스템의 다른 실시태양

시스템의 다른 실시태양은 상기 기술된 요소들의 다양한 결합을 포함한다.

예를 들어, 각각의 세대에서 다중 컴퓨터가 10베이스T 인터페이스를 사용하여 전달되는 시스템에서, 도 22c에 나타난 것과 같은 수동적인 커플러는 각 잭에서 사용된다. 이것은 잭에서 연결된 컴퓨터가 데이터 네트워크와 업스트림 또는 다운스트림일 수 있는 세대의 다른 컴퓨터에 전달하도록 하게 한다.

정보 서비스의 다른 형태는 상기 기술된 시스템으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 인공위성 텔레비젼 시스템은 케이블 텔레비젼 시스템보다 오히려 텔레비젼 프로그래밍을 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 요소는 독립적으로 사용될 수 있다. 경우에 있어서, 보안 허브는 간단한 트위스티드 페어의 통신에서보다 다른 환경에서 적용된다. 허브 또는 다른 인터페이스의 신호 전선 페어에 대한 파워와 데이터 신호의 분배는 또한 일반적으로 유용하다.

또한 허브 또는 데이터 집신기의 다른 형태는 상기 기재된 허브 대신에 사용될 수 있다. 예를 들어, "스위칭" 허브는 단지 어드레스된 컴퓨터를 연결하는 포트로 보내지는 신호에서 사용될 수 있다. 또한 데이터 네트워크에 대한 인터페이스의 다른 형태도 사용될 수 있다.

공중전화 네트워크의 직접 연결에 관하여 상기에 기재되었지라도, 시스템은 전선 네트워크에 연결되는 전화 세트로 전화 서비스를 제공하여 PSTN의 기능을 제공하는 사적 스위치(PBX)로 동등하게 연결될 수 있다.

Claims (16)

1. 정보 서비스에 연결된 중요한 정보 인터페이스 ; 와 터미널 장치와 전화 교환과 하나 이상의 전화간의 음성 신호를 통과시키기 위한 다중 능동적인 페어 전화를 포함하는 중요한 정보 인터페이스에 연결된 트위스티드 페어 전선 네트워크 ; 를 포함하는 트위스티드 페어 전선 네트워크 통신을 통해 하나 이상의 전화를 포함하는 다중 터미널 장치와 전화 교환과 다른 정보 서비스를 포함하는 다중 정보 서비스간의 통과를 위한 통신 시스템에 있어서, 정보 인터페이스는 능동적인 페어 전화에서 (a)전화 교환과 하나 이상의 전화들간에 통과하는 전화 주파수 밴드에서의 전화 신호와 (b)다른 정보 서비스와 하나 이상의 터미널 장치들간에 정보를 통과시키는 전화 주파수 밴드의 것보다 더 높은 고 주파수 밴드에서의 고 주파수 신호를 결합하기 위한 회로를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템
2. 제 1항에 있어서, 다른 정보 서비스들은 데이터 네트워크를 포함하고 다중 터미널 장치들은 컴퓨터를 포함하며, 중요한 정보 인터페이스는 컴퓨터와 데이터 네트워크간에 정보를 통과시키기 위한 데이터 허브를 더욱 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템
3. 제 2항에 있어서, 다른 정보 서비스들은 텔레비젼 분배 서비스를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템
4. 제 2항에 있어서, 트위스티드 페어 전선 네트워크는 중요한 정보 인터페이스와 터미널 장치에 연결된 다중 케이블을 포함하며, 케이블은 중요한 정보 인터페이스로부터 터미널 장치에 가지 경로를 형성하며, 전선 네트워크는 고 주파수 밴드에서 신호의 붕괴(degradation)를 감소하기 위한 케이블의 가지 포인트에서 접합점(junction)을 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템
5. 제 1항에 있어서, 터미널 장치들은 텔레비젼 수신기와 조합된 리모트 조절 장치를 포함하며, 중요한 정보 인터페이스는 정보 서비스들중 하나와 연결되고 고 주파수 밴드에서 트위스티드 페어 전선 네트워크를 통해 리모트 조절 장치로부터 보내진 조절 정보를 받아들이기 위한 수신기를 포함하며 조절 정보에 감응하여 고 주파수 밴드에서 트위스티드 페어 전선 네트워크를 통해 텔레비젼 수신기에 텔레비젼 신호를 제공하기 위한 전송기를 포함하는 비디오 셀렉터를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템
6. 제 5항에 있어서, 비디오 셀렉터는 텔레비젼 방송을 선택하기 위한 튜너(tuner)를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템
7. 제 6항에 있어서, 비디오 셀렉터는 데이터 네트워크와 연결된 컴퓨터를 포함하며, 조절 정보는 데이터 네트워크에서 비디오 정보의 소스를 확인하는 정보를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템
8. 제 1항에 있어서, 터미널 장치와 정보 서비스간에 통과하는 정보가 다른 터미널 장치에 통과하지 못하도록 방해하는 프라이버시(privacy) 회로를 더욱 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템
9. 제 8항에 있어서, 정보 서비스는 데이터 네트워크를 포함하고 프라이버시 회로는 터미널 장치에 연결된 다중 포트(port)와 데이터 네트워크에 연결된 포트를 갖는 데이터 허브를 포함하며 데이터 허브는 다른 터미널 장치에 연결된 포트에 대해 터미널 장치에 연결된 한 포트에서 수신한 데이터의 전송을 방해하는 회로를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템
10. 제 9항에 있어서, 허브는 어드레스(address)된 터미널 장치가 연결된 포트에 대해 데이터 네트워크가 연결된 포트에서 수신되어 터미널 장치에 어드레스된 데이터의 전송을 방해하는 회로를 더욱 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템
11. 제 1항에 있어서, 전선 네트워크를 통해 통과하는 신호의 붕괴를 감소시키는 회로를 더욱 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템
12. 제 11항에 있어서, 신호의 붕괴를 감소시키는 회로는 신호를 증폭시키기 위한 회로와 신호를 균등화시키기 위한 회로를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템
13. 제 11항에 있어서, 정보 서비스는 데이터 네트워크를 포함하고, 시스템은 다중 포트를 통해 전선 네트워크에 연결된 데이터 허브를 더욱 포함하며, 전선 네트워크를 통해 통과하는 신호의 붕괴를 감소시키는 회로는 다중 포트에 연결된 페어 전선간에 크로스토크(crosstalk)를 감소시키기 위한 회로를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템
14. 제 1항에 있어서, 미디어 전환기는 다수의 전도체를 통해 정보 서비스에 연결되며 소수의 전도체를 통해 전선 네트워크에 연결되며, 미디어 전환기는 다수의 전도체를 통해 정보 서비스로부터 정보를 수신하고 소수의 전도체를 통해 전선 네트워크에 정보를 전송하기 위한 회로를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템
15. 제 14항에 있어서, 미디어 어댑터는 두 개의 페어 전선을 통해 수신된 10베이스T 신호를 하나의 페어 전선으로 전송되는 신호로 전환함을 특징으로 하는 통신 시스템
16. 정보 서비스와 터미널 장치에 연결된 트위스티드 전선 네트워크의 능동적인 페어 전화를 통해 전화 교환과 하나 이상의 전화간의 음성 신호를 통과시킴 ; 과 능동적인 페어 전화에서 (a)전화 교환과 하나 이상의 전화들간에 통과하는 전화 주파수 밴드에서의 전화 신호와 (b)다른 정보 서비스와 하나 이상의 터미널 장치들간에 정보를 통과시키는 전화 주파수 밴드의 것보다 더 높은 고 주파수 밴드에서의 고 주파수 신호를 결합함 ; 을 포함하는 하나 이상의 전화를 포함하는 다중 터미널 장치와 전화 교환과 다른 정보 서비스를 포함하는 다중 정보 서비스간의 트위스티드 페어 전선 네트워크 통신을 통해 통과하는 통신 방법