KR20020093091A - 컴퓨터 통신용 집적회로 카드 - Google Patents

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Abstract

현재의 가정용 선을 통하여 다수의 주파수 대역으로 컴퓨터 시스템이 통신하게 하는 인터페이스 회로. 인터페이스 회로는 인터페이스 회로를 가정용 선에 접속하는 분리회로를 포함한다. 아날로그 대 디지털/디지털 대 아날로그 컨버터는 다수의 주파수 대역에 있는 아날로그 신호를 수신하고 이것을 디지털화한다. 디지털 분할기/결합기는 아날로그 대 디지털/디지털 대 아날로그 컨버터로부터 수신된 결합 주파수 디지털 신호를 필터링하기 위해 동작한다. 주파수 대역은 바람직하게 음성 전화 신호를 송신하기 위해 사용되는 음성 대역, 전화의 연선을 통하여 고속 디지털 데이터를 송신하고 수신하기 위한 DSL 대역 및 전화 연선으로 컴퓨터 및 주변장치를 네트워킹하기 위해 사용되는 홈 PNA 주파수 대역을 포함한다. 디지털 분할기/결합기는 각각의 이러한 주파수 대역에 있는 데이터를 송신하고 수신하기 위해 설계된 회로로 컴퓨터 시스템이 어느 대역에 있는 데이터라도 송신하고 수신할 수 있다.

Description

컴퓨터 통신용 집적회로 카드{INTEGRATED CIRCUIT CARD FOR COMPUTER COMMUNICATION}
미국에서 대다수의 개개인이 하나 이상의 개인용 컴퓨터로 액세스를 한다는 사실에도 불구하고, 그러한 컴퓨터의 자원 공유 능력 또는 고속 통신의 잇점을 대부분의 가정에서는 취하지 못하고 있다. 대부분의 컴퓨터 대 컴퓨터 또는 컴퓨터 대 주변장치의 통신은 대부분의 가정에서는 발견되지 않는 고속 네트워킹 케이블을 통하여 이루어진다. 현재의 가정에 이더넷(Ethernet)과 같은 고속 케이블을 재가설하는 대안으로, 홈 PNA라 불리우는 표준 고속 데이터 전송 프로토콜이 3Com, AMD, ATT, Compaq, Conexant, IBM, Intel 및 Lucent와 같은 회사들에 의해 공동으로 개발되고 있다. 홈 PNA는 컴퓨터 시스템이 일반적으로 가정을 통하여 경로지정되는 현재의 전화선을 통하여 고속의 디지털 데이터를 송신하고 수신하게 한다. 홈 PNA 신호는 전화선을 통하여 동시에 전송될 수 있는 DSL 또는 음성 신호와 같은 다른신호와의 충돌을 피하기 위해 5.5-9.5 MHz의 주파수 대역으로 전송된다.
과거에, 유저(user)가 자신의 컴퓨터로 데이터를 송신하고 수신할 수 있기를 원한다면, 컴퓨터에 다수의 인터페이스 카드가 설치되어야만 했다. 종래의 전화 회로의 음성 대역으로 데이터를 송신하고 수신하기 위한 하나의 카드로는 아날로그 모뎀이 있다. DSL 카드는 전화선 세트 상에 고속 디지털 데이터를 송신하고 수신하기 위해 필요하다. 마지막으로, 홈 PNA 네트워크 상으로 데이터를 송신하고 수신하기 위해서는 또 다른 인터페이스 카드가 필요하다. 각각의 이러한 카드는 전형적으로 특정 주파수 대역에 있는 데이터 신호를 분리하는 필터의 배열을 포함한다. 필터는 제조하고 정렬하는데 비용이 많이 드는 많은 아날로그 컴포넌트를 주로 포함한다. 하나의 개개의 인터페이스 카드 이상을 가짐으로써 관계되는 리던던시를 감소시키기 위해, 복잡한 아날로그 필터 컴포넌트를 필요로 하지 않으면서도 많은 상이한 주파수 대역에서 디지털 데이터를 용이하게 송신하고 수신할 수 있는 단일 인터페이스 카드가 필요하다.
본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관한 것으로, 상세하게는, 컴퓨터 통신 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 많은 이점 및 전술한 양상은 첨부된 도면과 결합하여 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 보다 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 고속 데이터를 케이블 모뎀이 연결된 가정에 제공하는 종래의 방법을 도시한다.
도 2는 컴퓨터가 현재의 전화선을 통하여 DSL 및 홈 PNA 신호를 송신하고 수신할 수 있게 하는데 필요한 다수의 인터페이스 카드를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따라 종래의 전화 음성 대역, DSL 주파수 또는 홈 PNA 주파수 대역에 있는 디지털 데이터를 컴퓨터가 송신하고 수신할 수 있게하는 인터페이스 카드를 도시한다.
본 발명은 아날로그 필터 컴포넌트를 사용하지 않으면서도 많은 주파수 대역에서 컴퓨터가 디지털 데이터를 송신하고 수신할 수 있게하는 단일 인터페이스를 제공한다. 종래의 가정용 전화선에 데이터를 송신하고 수신하기 위해서, 인터페이스 카드는 전화선으로부터 인터페이스 카드로 신호를 커플링하는 분리회로를 포함한다. 분리회로의 출력은 아날로그 대 디지털/디지털 대 아날로그(AtoD/DtoA) 컨버터로 전송된다. 아날로그 대 디지털/디지털 대 아날로그 컨버터의 출력은 디지털 데이터를 다수의 주파수 도메인으로 필터링하기 위해 이산 디지털 로직 또는 디지털 신호 처리를 사용하는 디지털 분할기(splitter)/결합기(combiner)로 전송된다. 0.1-4 kHz의 음성 대역에 있는 신호는 디지털 분할기/결합기에 의해 PCM 모뎀으로 전송된다. 85-500 kHz 범위에 있는 신호는 DSL 회로로 전송된다. 부가하여, 5.5-9.5 MHz 범위에 있는 디지털 신호는 디지털 분할기/결합기에 의해 홈 PNA 회로로 전송된다. 디지털 분할기/결합기를 사용함으로써 단일 카드가 소수의 아날로그 필터 컴포넌트로 제조되거나 또는 아날로그 필터 컴포넌트 없이 제조될 수 있고, 각각의 상이한 주파수 대역을 처리하기 위한 다수의 개별 집적회로에 대한 필요성을 제거할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 불필요하고 부피가 큰 아날로그 필터 컴포넌트 없이 종래의 전화선으로부터 고속 디지털 데이터를 컴퓨터 시스템이 수신할 수 있게 하는 인터페이스 카드를 제공한다.
도 1은 고속 디지털 데이터와 전화 신호를 가정에 전송하는 종래의 한 방법을 도시한다. 전화 신호와 디지털 데이터는 혼합 광동축 케이블을 전형적으로 포함하는 데이터 전송 라인(10) 상으로 공급된다. 이 케이블은 가정(14)에 위치한 결합함(juntion box:12)에서 종료한다. 결합함(12)은 이더넷 케이블(16)을 통하여 고속 디지털 데이터를 컴퓨터 시스템(18)으로 경로지정하는 케이블 모뎀(도시생략)을 포함한다. 부가하여, 결함함(12)은 전화(22)에 전력을 공급하고 적당한 전화벨, 다이얼 톤등을 발생하는 전화 인터페이스 회로(도시생략)를 포함한다. 전화 인터페이스 회로는 종래의 전화 연선(twisted pair:20) 상으로 전화 신호를 공급한다. 상기에 설명된 바와 같이, 많은 컴퓨터 유저가 고속 디지털 데이터를 수신하지 못하는 주요 인자중의 하나는 주택, 아파트, 도시 주택등이 고속 이더넷 케이블(16)과 연결되어 있지 않다는 사실이다. 따라서, 이러한 케이블은 인터넷 서비스 제공업자, 케이블 사업자 또는 다른 기술자에 의해 설치되어야 함으로써 보다 고속의 디지털 데이터를 수신하는 것과 관련하여 비용이 증가하게 된다.
도 2는 가정에서 고속 디지털 데이터를 수심하기 위한 또 다른 종래의 방법을 도시한다. 많은 전화 회사는 디지털 가입자 라인(DSL) 기술을 사용하여 종래의 전화 연선에 전화 신호와 고속 디지털 데이터를 제공한다. DSL 데이터 신호는 전형적으로 전화 음성 신호가 점유하는 주파수 대역과 다른 주파수 대역으로 전송됨으로써 디지털 데이터가 음성 데이터와 구별되어 컴퓨터 시스템에 공급될 수 있다. DSL 네트워크의 이점은 데이터가 현재의 전화선을 사용하여 각 가정에 경로지정될 수 있다는 점이다.
전용 네트워킹 케이블을 설치하지 않고 가정의 사용자에게 네트워킹 능력을 제공하기 위해서, 3Com, AMD, ATT, Compaq, Conexant, IBM, Intel 및 Lucent를 포함하는 많은 회사들에 의해 개발된 홈 PNA라 불리우는 새로운 기술은 종래의 가정 전화선(20)으로 컴퓨터 간 또는 컴퓨터와 주변장치간에 데이터를 전송될 수 있게한다. 홈 PNA 신호는 전화 음성 신호와 DSL 데이터 신호와는 다른 주파수 대역으로 전송된다. 현재의 사양에 따르면, 전화 음성 신호는 0.1-4 kHz의 주파수 대역을 점유한다. DSL 데이터는 85-95 kHz 대역에서는 유저로부터 중심 위치로 그리고 100-500 kHz 대역에서는 중심 위치로부터 유저로 단방향으로 전송된다. 홈 PNA 신호는 현재 5.5-9.5 MHz의 주파수 범위에서 전송되도록 사양화되어 있다.
DSL, 홈 PNA 및 종래의 아날로그 모뎀 신호를 수신하기 위해, 모든 종래의 전화전에, 컴퓨터 시스템(40)은 관심대상의 신호를 필터링하여 추출하고 추출된 신호를 중앙 처리 유닛(46) 또는 다른 컴퓨터 컴포넌트에 제공하는 세개나 되는 인터페이스 카드(42, 44, 45)를 포함한다. 인터페이스 카드(42, 44, 45)는 고가이고 부피가 크며 제조공정동안 정렬하는데 어려움이 있는 아날로그 필터 컴포넌트를 포함한다. 더우기, 각각의 인터페이스 카드는 전형적으로 컴퓨터 시스템상에 개개의 슬롯을 점유하여 다른 카드를 지원하기 위한 컴퓨터의 능력을 감소시킨다. 부가하여, 컴퓨터가 종래의 전화 네트워크를 통하여 데이터를 전송할 수 있게 하자면, 전화 모뎀 카드가 또한 필요하게 된다.
상이한 프로토콜에 따라 종래의 전화회로로부터 데이터를 송신하고 수신하기 위해 요구되는 다수의 카드의 필요성을 제거하기 위해, 본 발명의 일 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 결합 인터페이스 카드(100)를 제공한다. 인터페이스(100)는 가정의 전화선 회로(20)에 전화 신호를 발생시키기 위해 필요한 고전압이 접속된 컴퓨터 시스템(40)에 도달하는 것을 방지하는 광분리기(optoisolator)를 바람직하게 포함하는 분리회로(102)를 포함한다. 분리회로(102)는 아날로그 대 디지털/디지털 대 아날로그 컨버터(104)에 접속된다. 아날로그 대 디지털/디지털 대 아날로그 컨버터(104)는 분리회로(102)로부터 수신된 아날로그 신호를 해당 디지털 값으로 변환하고 역도 마찬가지이다. 디지털 분할기/결합기(106)는 아날로그 대 디지털/디지털 대 아날로그 컨버터(104)에 접속되어 있다. 디지털 분할기/결합기는 아날로그 대 디지털/디지털 대 아날로그 컨버터(104)로부터 수신된 디지털 신호를 디지털적으로 필터링하도록 동작하는 이산 로직회로의 세트 또는 단일 집적 디지털 신호 처리 회로이다. 본 발명의 바람직한 본 실시예에서, 디지털 분할기/프로세서(106)는 세개의 주파수 대역에서 디지털 신호를 필터링한다. 전화 음성 신호 대역에 있는 디지털 신호는 PCM 모뎀 회로(108)로 공급된다. DSL 주파수 대역에 있는 신호는 컴퓨터가 DSL 신호를 송신하고 수신하기 위해 사용하는 DSL 회로(110)로 공급된다. 마지막으로, 홈 PNA 주파수 대역에 있는 신호는 컴퓨터 시스템이 홈 PNA 네트워크상의 다른 컴퓨터 또는 주변장치에 신호를 송신하고 수신하기 위해 사용하는 홈 PNA 회로(112)에 전송된다. PCM 모뎀, DSL 회로 및 홈 PNA 회로는 컴퓨터 통신분야의 당업자에게는 공지되어 있다.
역방향에서, 디지털 분할기/결합기(106)는 홈 PNA 회로(112), DSL 회로(110) 및 PCM 모뎀 회로(108)로부터의 디지털 신호를 수신하고 아날로그 대 디지털/디지털 대 아날로그 컨버터(104)로 공급하기 위한 신호를 결합한다.
디지털 분할기/프로세서(106)를 사용하는 이점은 필터링을 수행하는 대부분 또는 모든 아날로그 컴포넌트가 제거된다는 것이다. 따라서, 인터페이스 회로(100)는 단일 카드상에 제조될 수 있고 세개의 다른 주파수 대역으로 컴퓨터가 통신하는데 사용될 수 있다. 디지털 필터링이 사용되기 때문에, 부피가 큰 아날로그 컴포넌트가 필요하지 않고 컴포넌트가 정렬될 필요성이 없어지기 때문에 제조가 간단해진다. 신호가 필터링되는 주파수 대역의 설명이 주어지면, 디지털 분할기/결합기(106)의 상세한 내용은 당업자에게는 공지되어 있는 것으로 고려된다. 예를 들면, O'Toole의 미국 특허 번호 제5,889,856호에는 두개의 주파수 대역에 있는 디지털 신호를 필터링하는 디지털 분할기의 설계가 도시되어 있다.
전술한 바에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 부피가 크고 고가인 아날로그 필터 컴포넌트를 사용하지 않고 현재의 가정의 선을 통하여 다수의 주파수 대역으로 컴퓨터 시스템이 통신할 수 있게 하는 단일 인터페이스 카드를 제공한다.

Claims (4)

  1. 가정용 전화선으로부터 디지털 데이터 신호를 송신하고 수신하는 인터페이스 카드에 있어서,
    전화선에서 아날로그 데이터 신호를 수신하여 해당 디지털 데이터 신호로 변환하는 아날로그 대 디지털 컨버터,
    가정용 전화선을 통하여 홈 PNA 신호, DSL 신호 및 데이터 신호를 송신하고 수신하는 통신회로에 공급하기 위해 홈 PNA 주파수 대역, DSL 주파수 대역 및 음성 주파수 대역을 포함하는 많은 주파수 대역에 있는 디지털 데이터 신호를 필터링하는 디지털 분할기를 포함하는
    인터페이스 카드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    홈 PNA 주파수 대역, DSL 주파수 대역 및 음성 주파수 대역을 포함하는 많은 주파수 대역을 단일 디지털 데이터 신호로 결합하는 디지털 결합기,
    상기 단일 디지털 데이터 신호를 가정용 전화선을 통하여 전송하기 위해 아날로그 데이터 신호로 변환하는 디지털 대 아날로그 컨버터를 더 포함하는
    인터페이스 카드.
  3. 많은 주파수 대역에 있는 디지털 데이터를 송신하고 수신하기 위해 가정용 전화 통신 링크에 컴퓨터 시스템을 인터페이싱하는 방법에 있어서,
    많은 주파수 대역에 있는 주파수를 갖는 아날로그 데이터 신호를 결합 디지털 데이터 신호로 변환하는 단계,
    상기 결합 디지털 데이터 신호를 각각의 주파수 대역에서 컴포넌트를 필터링하는 디지털 필터로 전송하는 단계,
    각각의 주파수 대역에 있는 컴포넌트를 주파수 대역에 있는 데이터를 송신하고 수신하는 해당 통신 회로로 전송하는 단계를 포함하는
    인터페이싱 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 필터는 홈 PNA 주파수 대역, DSL 주파수 대역 및 음성 주파수 대역에 있는 컴포넌트를 필터링하는
    인터페이싱 방법.
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