KR20030026501A - 랜 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터신호 전송 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존의 MFC 전화단말기로 전송되는 음성 아날로그 신호 및 퍼스널 컴퓨터의 LAN 카드로 전송되는 디지털 데이터 신호를 하나의 LAN 케이블을 통하여 동시에 전송하기 위한 것으로서, 공용망 측의 LAN케이블을 통하여 전송된 디지털 데이터 신호 및 전화선을 통하여 전송된 음성 아날로그 신호를 혼합하는 제1 어댑터; 상기 제1 어댑터로부터 혼합된 신호를 받아 전송하는 구내 LAN 케이블; 및 상기 구내 LAN 케이블로부터 혼합된 신호를 받아 디지털 데이터 신호 및 음성 아날로그 신호로 분리하여, 각각 사용자 컴퓨터 및 MFC 전화기로 공급하는 제2 어댑터를 포함하는 랜 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템을 제공한다. 이와 같은 신호 전송 시스템은 사무실, 가정 등에서 별도의 전화 선로를 구축할 필요가 없을 뿐만 아니라, 현재 상용화가 진행되고 있는 VoIP기술의 적용이 가능하다.
Description
본 발명은 LAN 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 MFC 전화단말기로 전송되는 음성 아날로그 신호 및 퍼스널 컴퓨터의 LAN 카드로 전송되는 디지털 데이터 신호를 하나의 LAN 케이블을 통하여 동시에 전송함으로써, 사무실, 가정 등에서 별도의전화 선로를 구축할 필요가 없을 뿐만 아니라, 현재 상용화가 진행되고 있는 VoIP (Voice over Internet Protocol) 기술의 적용이 가능한 신호 전송 시스템에 관한 것이다.
현재 대부분의 사무실, 가정 등에서는 LAN 선을 통하여 사무실 내부에서의 디지털 데이터 통신 및 외부 인터넷 접속 등을 수행하고 있으며, 별도의 일반 전화선을 통하여 사무실 내/외부의 음성 아날로그 데이터 통신을 수행하고 있다.
디지털 데이터 통신이 일반화됨에 따라, 일반 건물, 아파트의 신축 시에는 건물 전체에 LAN선(unshielded twisted pair: UTP 선이라고도 한다.)을 포설하고, RJ45 월잭(Wall Jack)을 시공하는 것이 일반적이며, LAN선이 미리 포설되어 있지 않은 구형 건물에서도 디지털 데이터 통신을 위하여 별도의 LAN선을 가설하는 것이 일반적이다. 특히, 최근의 신축 건물/아파트 등의 통신 배선을 살펴보면, 전화선을 건물 내에 별도로 배선하지 않고, 전화선이 필요한 경우, LAN선(8 contacts/ 8 strands)을 사용하여 최대 4선의 전화 국선을 인입하거나, RJ45 잭을 RJ11 잭으로 바꾸고, LAN선의 8선 중 2선만을 사용하여 일반 MFC 전화를 연결시키는 경우도 있다.
음성 아날로그 데이터 통신에 통상적으로 이용되는 일반 MFC 전화기는 가장 품질이 높고 저렴하며 안정화된 음성 신호 전달 단말기로서 지난 수십 년간 사용되어 왔으나, 이를 이용한 음성 신호 전달 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 구내 교환기(PBX) 등으로부터 1:1 스타 형태의 전화선 배선으로 각 전화기를 연결하여야하므로, 가정 내 혹은 사무실 내 배선이 매우 복잡하고 지저분하며 유지관리비가 많이 소요되는 단점이 있다.
최근 인터넷 기술의 혁신적인 발달에 따라, 음성 아날로그 신호를 디지털 데이터 신호로 변환하여 인터넷망을 통하여 전송하는 VoIP 기술이 상용화되고 있으나, 전송 받은 디지털 데이터 신호를 다시 음성 아날로그 신호로 변환하는 VoIP 전화기(IP Phone 이라고도 한다.)를 단말기로 사용하는 경우에는, 단말기 자체의 가격이 고가이고, 내구성 및 내충격성이 부족한 문제점이 있다. 또한 도 2에 도시한 바와 같이, 기존의 MFC 전화기를 활용하기 위하여 VoIP 게이트웨이(Gateway, 10)를 구내 교환기(12)와 함께 사용하는 경우에도 별도의 스타형 전화선 배선으로 각 단말 전화기(14)를 연결하여야 하는 문제점이 있다. 이와 같은 일반 MFC 전화기와 인터넷 프로토콜 전화(IP Phone)의 장단점을 도표로 정리하면 아래 표 1과 같다.
| 항목 | MFC전화기 | IP Phone | 비고 |
| 가격 | 저렴함 | 최소 10만원 | 전원부, 프로세서, DSP |
| 지능성 기능 | 구현이 어려움 | 구현이 쉬움 | 사서함, 메시지, PC화면과의 synch |
| 배선 비용 | 대당 15,000원 | 없음 | 이사, 책상 위치 변경 등 배선 변경 잦음 |
| 키폰 박스, PBX | 비쌈 | 비쌈 | |
| 전원 | 별도 전원필요 없음 | 별도 전원 필요함 | 책상마다 UPS를 놓지 않는 한, IP Phone은 항상 작동한다고 보장하기 어려움 |
| 내구성 | 뛰어남 | 취약함 | 충격, 습기, 먼지, 과전류 등등에 대하여 상대적으로 매우 취약함 |
| 소비자 편의성 및 익숙함 | 뛰어남 | 취약함 |
따라서, 본 발명의 목적은 MFC전화기를 사용하면서도, 가정 내 혹은 사무실내에 별도의 전화선을 배선할 필요가 없는 랜(LAN) 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 현재 일상적으로 사용되고 있는 MFC전화기 및 사무실, 가정 등에 일상적으로 포설 되어 있는 LAN 케이블만을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 별도의 배선 변경 없이 VoIP기술을 적용할 수 있는 LAN 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터신호 전송 시스템을 제공하는 것이다.
도 1 및 2는 기존의 MFC 전화기를 활용하기 위하여 구내 교환기 또는 구내교환기와 함께 VoIP 게이트웨이를 사용한 경우의 실내 전화 배선을 보여주는 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LAN 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템의 구성 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 아날로그 보이스 스플리터(Analog Voice Splitter) 방식으로 구성된 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템의 일 예를 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 사용되는 스플리터(어댑터)의 외부 구조의 일 예를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 사용되는 스플리터의 적용예를 설명하기 위한 블록 구성도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 LAN 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템의 구성 블록도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 LAN 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템에 VoIP기술을 적용하는 예를 도시한 구성도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 스플리터와 VoIP를 내장시킨 LV 허브의 구성예를 보여주는 블록도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 LV 허브의 내부 구조를 구체화한 일 예를 도시한 블록도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 LV 허브에서 VoIP 모듈과 스플리터를 별도로 분리하여 모듈화한 어댑터를 도시한 도면.
도 12는 본 발명에 따른 LAN 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템을 다단계 허브에 의한 지능적인 서비스로 구현한 서비스 개념도.
도 13은 본 발명에 따른 LAN 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템의 다양한 실시 형태를 총괄적으로 보여주는 구성 블록도.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 공용망 측의 LAN케이블을 통하여 전송된 디지털 데이터 신호 및 전화선을 통하여 전송된 음성 아날로그 신호를 혼합하는 제1 어댑터; 상기 제1 어댑터로부터 혼합된 신호를 받아 전송하는 구내 LAN 케이블; 및 상기 구내 LAN 케이블로부터 혼합된 신호를 받아 디지털 데이터 신호 및 음성 아날로그 신호로 분리하여, 각각 사용자 컴퓨터 및 MFC 전화기로 공급하는 제2 어댑터를 포함하는 LAN 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 제1 어댑터는 RJ-45 및 RJ-11 커넥터의 전송라인으로부터 입력된 디지털 및 아날로그 신호를 전달받는 LAN 트랜스 및 Tel 트랜스; 상기 LAN 트랜스 및 Tel 트랜스를 통과한 신호를 각각 필터링하는 제1 및 제2 필터; 및 상기 제1및 제2 필터에서 필터링된 신호를 혼합하는 제1 임피던스 매칭 회로로 이루어진 혼합기이고, 상기 제2 어댑터는 상기 구내 LAN 케이블을 통하여 전송된 혼합 신호를 디지털 및 음성 아날로그 신호로 분리하는 제2 임피던스 매칭 회로; 및 상기 제2 임피던스 매칭 회로에서 분리된 디지털 및 음성 아날로그 신호를 각각 필터링하여, 사용자 컴퓨터 및 MFC 전화기로 각각 전송하는 제3 및 제4 필터로 이루어진 스플리터인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 어댑터는 PSTN 전화망으로부터 음성 아날로그 신호를 받아 이를 패킷으로 만들어 목적지 LV 허브의 VoIP 모듈로 전송하는 IP PBX; 및 상기 IP PBX로부터 패킷화된 디지털 신호를 입력받아, 이를 음성 아날로그 신호로 환원하는 VoIP 모듈을 포함하며, 상기 VoIP 모듈에서 환원된 음성 아날로그 신호를 디지털 데이터 신호와 혼합하여 LAN 케이블을 통하여 전송하는 LV 허브로 이루어지도록 구성하여 VoIP기술을 적용할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LAN 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템의 구성 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 전송 시스템은 공용망 측의 LAN케이블(20)을 통하여 전송된 디지털 데이터 신호 및 전화선(22)을 통하여 전송된 음성 아날로그 신호를 혼합하는 제1 어댑터(24), 상기 제1 어댑터(24)로부터 혼합된 신호를 받아 전송하는 구내 LAN 케이블(26), 상기 구내 LAN 케이블(26)로부터 혼합된 신호를 받아 디지털 데이터 신호 및 음성 아날로그 신호로 분리하여 각각 사용자 컴퓨터 및 MFC 전화기로 공급하는 제2 어댑터(28)를 포함한다.
여기서 상기 제2 어댑터(28)로는 4개의 선로(Rx1, Rx2, Tx1, Tx2)를 필터링하는 기능을 가진 스플리터(splitter)인 SQF(Splitter Quad Filter)를 사용할 수 있으며, 사용자 컴퓨터 및 MFC 전화기가 놓여있는 책상 등에 부착하여 사용할 수 있다.
상기 제1 어댑터(24)로는 4개의 선로(Rx1, Rx2, Tx1, Tx2)를 필터링하는 기능을 가진 혼합기로서, 상기 제2 어댑터(28)와 반대 방향으로 장착된 SQF를 사용할 수 있다. SQF는 4개의 필터를 가지고 있기 때문에, 1 라인 전화기, 2 라인 전화기, 키폰 전화기 등을 사용자가 별다른 작업 없이 바로 꼽아 넣고 사용할 수 있다는 혁신적 장점을 가지며, 통상적으로는 음성 신호 전달을 위하여 2선(strands) 내지 4선(strands)을 사용한다. 즉, 본 발명에 있어서, SQF는 LAN 케이블이 8선으로 이루어져 있다는 점을 활용하여, Rx, Tx 각각 2선씩 사용할 수 있다.
도 4는 아날로그 보이스 스플리터(Analog Voice Splitter) 방식으로 구성된 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템의 일 예를 도시한 블록도로서, 공용망 측의 제1 어댑터(24)는 멀티 포트 스플리터 박스(Multi Port Splitter Box)로 구성되고, 사용자측의 제2 어댑터(28)는 단일 포트 스플리터로 구성된다.
도 4에 도시된 바와 같이 멀티 포트 스플리터 박스로 구성된 제1 어댑터(24)는 RJ-45 커넥터를 통하여 n개의 포트를 가진 허브(30)로부터 디지털 데이터 신호를 전송 받고, RJ-11 커넥터를 통하여 n개의 포트를 가진 구내 교환기 PBX(32)로부터 음성 아날로그 신호를 전송 받는다. RJ-45 및 RJ-11 커넥터의 전송라인으로부터 입력된 디지털 및 아날로그 신호는 각각 LAN 트랜스(34) 및 Tel 트랜스(36)를 통과한 다음, 제1 및 제2 필터(38, 40)에서 필터링되고, 제1 임피던스 매칭 회로(Impedance Matching Circuit, 42)에서 혼합되어, RJ-45 커넥터 및 LAN 케이블(26)을 통하여 전송된다.
LAN 케이블(26)을 통하여 전송된 혼합 신호는 제2 어댑터(28)의 제2 임피던스 매칭 회로(44)에서 PC 데이터신호와 전화기 음성신호로 분리되어, 각각 제3 및 제4 필터(46, 48)에서 필터링되고, LAN 트랜스(50) 및 Tel 트랜스(52)에서 원래의 신호 파형으로 복원된 다음, 사용자 컴퓨터 및 MFC 전화기로 각각 전송된다.
상기 제1 어댑터(24)는 4개의 필터(Rx1, Rx2, Tx1, Tx2)를 포함하는 스플리터, SQF로 구성될 수 있으며, RJ-45커넥터와 RJ-11커넥터를 통하여 들어온 데이터 신호와 아날로그 음성 신호를 SQF의 제1 임피던스 매칭 회로(42)에 의하여 높은 주파수의 데이터신호와 낮은 주파수의 아날로그 음성신호를 혼합하여 8pin (GND, VCC, Tx+, Tx-, Rx-, Rx+, VCC, GND)의 RJ-45커넥터에 의하여 하나의 LAN선(26)으로 전송한다. 합성된 신호는 RJ-45 (8pin)에 의하여 전화기 앞에 부착된 제2 어댑터(28)의 SQF(splitter quad filter) 입력 라인으로 연결된다.
상기 제2 어댑터(28)는 하나의 LAN 케이블(26)로부터 합성된 신호를 RJ-45커넥터를 통하여 SQF입력라인으로 받아들이며, SQF의 제2 임피던스 매칭 회로(44)에서 합성된 신호의 주파수를 분석하여 높은 주파수는 디지털 데이터 신호로 인식하고 낮은 주파수는 아날로그 음성 신호로 인식하여, 신호를 분리하고, 각 신호를 RJ-45커넥터와 RJ-11커넥터에 전달한다.
도 5는 상기 제2 어댑터(28)의 외부 구조의 일 예를 설명하기 위한 도면으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 어댑터(28)는 스플리터(미도시)를 내장하고 있으며, RJ-45 커넥터를 통하여 공중망 쪽의 LAN케이블에 연결된 업 포트(Up Port, 60), 사용자의 MFC 전화기에 연결되어 음성신호를 전달하는 제1 다운 포트(62) 및 사용자 컴퓨터에 연결되어 디지털 신호를 전송하는 제2 다운 포트(64)로 이루어져 있다. 상기 제2 어댑터(28)는 도 5에 도시된 바와 같이 일체형으로 제작되어 사용자의 책상 등에 부착 사용할 수도 있으며, 월 잭(Wall Jack)의 형태로 건물의 벽 속에 내장시킬 수도 있으며, 제1 및 제2 다운 포트(62, 64)를 각각 전화선 및 LAN 선으로 필요한 길이만큼 인출하여 사용할 수도 있다.
도 6은 상기 제1 어댑터(24)의 적용예를 설명하기 위한 블록 구성도로서, 8개의 실내 LAN 케이블(UTP)이 건물 벽에 이미 매설되어 있고, 전화 2국선이 인입되는 아파트 등의 가구별 단자함(가구별 현관 등에 위치)에 제1 어댑터(24)를 장착하는 것을 설명하기 위한 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 디지털 데이터 인입선(인터넷 전용선 등)으로부터 인입된 디지털 데이터는 에지(Edge) 라우터부(70) 및 스위치/허브부(72)를 거쳐 가구의 각 방으로 분배된다. 각 방으로 분배되는 디지털 데이터는 2선의 전화국선으로부터 인입되는 음성 아날로그 신호와 4개의 필터(Rx1, Rx2, Tx1, Tx2)를 포함하는 스플리터(splitter)인 SQF(splitter quad filter, 74)에서 혼합되어, 각 방으로 인입되도록 되어 있다. 여기서 상기 SQF(74)로는 도 3 및 도 4에 도시된 제1 어댑터(24)와 동일한 것을 사용할 수 있다. 도 6에서 미설명 도면 부호 76은 각 가구 내/실내 LAN 케이블 연결부를 나타내며, 도면 부호 78은 전력 변환부(파워 모듈)를, 도면 부호 80은 냉각 팬을 나타낸다.
도 6에 도시된 적용예에서는 가구별 단자함에 허브/공유기 도터카드(Daughter card) 결합부, 작은 크기의 SQF(74) 회로, 전력변환부(78) 장착공간, 냉각 팬(80) 장착 공간을 형성하면 되므로, (가) 전체 시스템이 간편하여 가격이 절감되고, (나) 전화회선을 최대 2국선까지 지원(모든 방에서 라인 1, 라인 2를 어느 하나만, 혹은 둘다) 받을 수 있으며, (다) SQF와 허브 연결회로를 내장하고 있어서 매우 싼 비용으로 허브 공유기를 확장할 수 있으며(원가절감 약 10만원 이상), (라) 도터카드(Daughter Card) 보드 형태로 된 공유기 허브를 확장할 수 있으므로 공간을 대폭 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 랜(LAN) 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템의 구성 블록도로서, 도 7은 3개 이상의 SQF가 병렬로 배치되어, 각 SQF 마다 상 방향으로 1개의 RJ-45와 1개의 RJ-11가 제공되고, 하(Down) 방향으로 1개의 RJ-45가 제공되는 멀티 스플리터(Multi-Splitter)의 예를 나타낸다. 도 7에 도시된 바와 같이, 허브(84) 및 구내교환기(86)에서 분배된 디지털 및 아날로그 신호는 각 SQF 마다 제공되는 RJ-45(88) 및 RJ-11(90)로 제공되고, SQF(미도시)에서 혼합된 후, 각 SQF의 하(Down) 방향에 제공되는 RJ-45(92) 포트를 통하여 전송된다. 구내 LAN 케이블(94)을 통하여 전송된 혼합 신호는 스플리터(DT, 96)에서 분리되어 사용자의 MFC 전화기(97)로 음성신호를 전달하고, 사용자 컴퓨터(98)로 디지털 신호를 전송한다. 이와 같은 적용예는 기존의 구내교환기(PBX)와 기존의 허브를 그대로 사용하고자 하는 소형 사무실에 특히 적합하다.
본 발명에 따른 LAN 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템은 별도의 배선 변경 없이 VoIP기술을 적용할 수 있다. 즉 SQF와 VoIP를 내장하여 LV 허브(LAN Voice Hub) 만을 구성함으로서 구형 구내 교환기(PBX)를 제거하고 소프트웨어에 기반한 IP(Internet Protocol) PBX를 구현할 수 있으며, 조직/사무실이 커지거나 분산되어 있어도, 기존의 전화 단말기(1 라인, 2 라인, 키폰..)를 그대로 사용하면서 하나의 사무실처럼 각종 통신이 가능하다. 또한 종단 허브 내에 PSTN 접속 포트 및 PBX 기능을 부여할 수도 있으며, 이 기능들을 조직/사무실 LAN의 IP PBX에 집중시킬 수도 있다.
도 8은 SQF를 내장한 LV 허브와 IP PBX를 이용하여 별도의 전화 배선없이, 기존의 MFC 전화 단말기를 사용할 수 있는 구내 IP 전화망을 예시한 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 라우터(Router, 400)는 인터넷 전용선을 통해 인터넷 망과 통신하며, 메인 스위치 허브(402)는 라우터(400)로부터 받은 데이터 신호와, IP PBX(404)로부터 받은 음성 패킷을 혼합하고, 중간 허브(406)를 통하여 목적지로 보낸다. 이때 데이터는 직접 사용자 포트로 전송하고, 음성 패킷은 해당 LV 허브(410) 내의 VoIP 모듈로 보낸다. 최종단 LV 허브(410)의 VoIP 모듈에서 음성 패킷은 음성 아날로그 신호로 복원되고, 복원된 음성 아날로그 신호는 다시 인터넷 디지털 데이터 신호와 혼합되어 해당 사용자 포트의 LAN케이블을 통하여, 해당 사용자의 제2 어댑터로 보내진다.
LAN케이블을 통하여 전송된 신호는 예들 들면, 책상에 설치된 제2 어댑터(스플리터, 412)에 의하여 분할되어 RJ-11커넥터와 RJ-45커넥터를 통하여 각 사용자의 전화기 및 컴퓨터 전송된다.
도 9는 SQF를 내장한 LV 허브와 IP PBX를 이용하며, 기존의 MFC 전화 단말기를 사용하는 구내 IP 전화망의 구체적인 블록도를 도시한 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, IP PBX(100)는 PSTN 음성망의 국선과 전화 신호를 아날로그 형태로 주고받는다. 인바운드 아날로그 음성 신호의 경우 RJ-11커넥터 및 Tel Trans/Slic(102)을 통하여 입력된다. 입력된 아날로그 음성신호는 DSP(Digital Signal Processing) 프로세서(104)에서 디지털화된 신호로 변형된다. 즉, 상기 DSP 프로세서(104)는 아날로그 음성신호를 디지털 신호로 변경하는 AD(아날로그- 디지털)컨버터로 작용하기도 하고, 역으로 디지털화된 음성 신호를 아날로그 음성신호로 변경하는 DA(디지털-아날로그)컨버터로 작용하기도 한다.
디지털화된 음성신호는 IP 프로세서(106)를 거치면서 프레이밍(Framing) 과정 및 패킷화 과정을 거친다. 일단 음성 디지털 패킷으로 변환된 신호는 각 목적지 포트별로 분리된 신호가 흐를 수 있도록 경로를 제공하는 LAN 트랜스(112)와 PHY(110)를 통과한 다음, 각 목적지 포트별로 내부 LAN을 통해 구내의 해당 MFC 전화기가 물려있는 LV 허브의 VoIP 모듈(120)로 전송된다.
최종단 LV 허브의 VoIP 모듈(120)로 전송된 신호는, 상기 IP PBX(100)의 PHY(110)와 LAN 트랜스(112)의 역과정을 수행하는 LAN 트랜스(122)와 PHY(124)를 통과한 다음, IP 프로세서(126)에서 프레임이 벗겨지고 해당 MFC 전화기가 물려있는 DSP 프로세서(128)에서 아날로그 음성신호로 변환되며, 변환된 아날로그 음성신호는 Tel Slic/Trans(130)에서 해당 MFC 전화기를 제어하는 아날로그 신호로 변환된다.
상기 최종단 LV 허브(120)의 SQF(splitter quad filter)를 이루는 제1 및 제2 필터(134, 136) 및 임피던스 매칭 회로(138)는 스위치 모듈(180)의 LAN 트랜스(132)를 통하여 해당 사용자 포트로 가고 있는 디지털 데이터 신호와 상기 Tel Slic/Trans(130)에서 복원된 아날로그 음성신호를 필터링하고, 합성하는 기능을 제공한다. 상기 SQF는 아날로그 음성신호를 LAN케이블의 데이터신호 위에 합성하거나 혹은 역으로, LAN케이블에서 아날로그 음성신호를 분리해 낸다. 이와 같이 합성된 신호는 구내 LAN케이블을 통하여 전송되며 제2 어댑터(150)에서 분리되어,사용자 컴퓨터 및 전화기에 각각 사용되는 디지털 데이터 신호 및 음성 아날로그 신호로서 작용한다.
아웃 바운드 음성 아날로그 신호인 경우, 해당 사용자 책상의 제2 어댑터(150)에서 디지털 데이터 신호와 합성된다. 합성된 신호는 해당 LAN 케이블을 타고, LV 허브(120)의 스플리터 모듈(임피던스 매칭 회로(138) 및 필터(134, 136))에서 음성 아날로그 신호와 디지털 데이터 신호로 분리되며, 전자는 LV 허브의 VoIP 모듈(120)의 Tel Slic/Trans(130)로 보내지고, 후자는 구내 데이터망을 구성하는 스위치 모듈(130)로 보내진다. Tel Slic/Trans(130)에 도착한 음성 아날로그 신호는 DSP 프로세서(128)에서 아날로그-디지털 변환을 거친 후, IP 프로세서(126)를 거쳐서 프레이밍되고 패킷화된다. 패킷으로 바뀐 후 구내 데이터망 장비를 거친 디지털 신호는 IP PBX(100)에 도달하여, 목적지로 전송된다.
도 10은 LV 허브의 내부 구조를 구체화한 일 예를 도시한 것이다. 도 10에 도시된 바와 같이, LV 허브는 인바운드 음성인 경우, 스위치/허브 모듈(22)로부터 음성 패킷을 전달받아, 프레임을 벗기어 해당 MFC 전화기가 연결된 포트를 물고 있는 DSP 프로세서(202)로 보내는 IP 프로세서(204)와, 음성 패킷 신호를 아날로그 신호로 바꾸는 DSP 프로세서(202)를 포함하는 VoIP 모듈(200)을 내장할 수 있다. 아웃 바운드 음성 신호인 경우에는, 역으로 상기 VoIP 모듈(200)로부터 입력된 음성 패킷과 디지털 데이터(인터넷) 신호는 스위치/허브 모듈(220)에서 동질적인 데이터 패킷으로 처리된다.
다시 인바운드 음성 신호인 경우, VoIP 모듈은 음성 패킷을 아날로그 신호로 변환하고, 해당 목적지 MFC 단말기가 물려있는 포트 바로 뒤에 위치한 스플리터(222)로 분배한다. 분배된 신호는 각 목적지 라인에 위치한 스플리터(SP, 222)를 거쳐, RJ-45 포트를 통하여 해당 MFC 전화기가 있는 제2 어댑터로 보내진다. 도 10에서, 라인 컨트롤(206)은 Tel Trans/Slic과 동일한 것으로서, 스플리터(222)를 통하여 해당 MFC 전화 단말기를 제어하는 기능을 한다.
도 11은 도 10에 도시된 LV허브에서 VoIP 모듈(200)과 스플리터(222)를 별도로 분리하여 모듈화한 어댑터를 도시한 것으로서, 도 11에 도시된 어댑터는 통상적으로 상용화되어 있는 스위치/허브 모듈(220)과 결합함으로서 도 10에 도시된 LV 허브를 형성한다. 이와 같이 VoIP 모듈(200)과 스플리터(222)를 별도로 분리하여 모듈화함으로서 현재 통상적으로 사용되고 있는 스위치/허브 모듈(220)을 별도의 변경없이 본 발명의 신호전송 시스템에 적용할 수 있다. 도 11에 도시된 RJ 45 포트(250)는 별도의 스위치/허브 모듈(220)에 결합되어 디지털 데이터 신호를 입력받으며, 스플리터의 기능을 하는 SQF(222)에서 음성 아날로그 신호와 혼합된 디지털 데이터 신호는 종단의 RJ 45 포트(252)를 통하여 외부로 전송된다.
도 12는 본 발명에 따른 LAN 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템을 싸이버 아파트의 다단계 허브에 의한 지능적인 IP 전화서비스로 구현한 개념도를 나타낸다. 도 12에서 메인 스위치, IP PBX, 동 스위치, 층 LV 허브 등은 각 목적지 포트로 분류된 아파트의 세대구분, 가구구분, 데이터신호와 음성신호 구분을 포함한 데이터 베이스화 된 정보를 가지고, 관리하는 지능화된 구조로 되어있다.
도 12는 전형적인 싸이버 아파트 환경으로서, 에지 라우터(500), 메인 스위치 허브(502), 동 스위치(506) 및 층 LV 스위치 허브(508) 들로 구내 LAN망이 구축되어 있는 경우를 나타낸 것이다. 이러한 경우 단지내에 대형 IP PBX(504)를 설치하고, 층 스위치 허브(508)를 LV 허브로 구축하고, 가정의 월잭은 스플리터(510)을 내장한 월잭으로 구현하면, 각 가정에서는 일반 MFC 전화기를 사용하면서도, 별도의 전화 배선없이 VoIP 서비스를 받을 수 있다. 또한 월잭은 RJ-11커넥터와 RJ-45커넥터를 모두 갖추고 있으므로, 사용자는 컴퓨터와 전화를 동시에 사용할 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 LAN 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템의 다양한 실시 형태를 총괄적으로 보여주는 구성 블록도이다. 도 13의 A에 도시된 바와 같이, 일반 가정에서 본 발명에 따른 LAN 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템을 가장 간단하게 구현하는 방법은 PSTN망(300)을 통하여 전화선을 타고 들어온 아날로그 음성신호와 인터넷망(302)을 통하여 LAN선을 타고 들어온 데이터신호를 합하는 제1스플리터(310)와 합하여진 신호를 분리하여 사용자 컴퓨터 및 전화기로 전송하는 제2 스플리터(312)를 장치하는 것이다. 이 예는 도 3에 나타낸 것과 동일하다.
도 13의 B는 일반 허브(320)와 PBX(322) 및 복수 스플리터(324)를 이용하는 것으로서, PBX(322)는 PSTN망을 통하여 전화선을 타고 들어온 아날로그 음성신호를 사무실 내 각 목적지 전화기의 포트로 분리하여 복수 스플리터(324) 중 목적지 전화기 앞단의 스플리터에 아날로그 음성신호를 전송하며, 일반 허브(320)는 인터넷망(302)을 통하여 LAN선을 타고 들어온 데이터신호를 사무실 내 각 목적지 PC의 포트로 분리하여 복수 스플리터 중 목적지 PC의 앞단의 스플리터에 데이터신호를 전송한다. 복수 스플리터(324)는 전화선과 LAN선을 통하여 들어온 신호를 합하여 하나의 LAN선을 통하여 종단의 사용자 스플리터(326)로 보내고, 사용자 스플리터(326)는 하나의 LAN선을 통하여 들어온 신호를 분리하여 각각 목적 전화선과 LAN선으로 전송한다.
도 13의 C는 LV 허브/IP PBX(330)와 사용자 스플리터(332)를 결합시킨 것으로서, 도 9 의 LV 허브에 아날로그 음성을 디지털 데이터 패킷으로 변환하는 VoIP 모듈을 두고, 구내 IP PBX를 첨가한다. LV 허브/IP PBX(330)를 거친 신호는 사용자 스플리터(332)에 의하여 아날로그 음성신호는 전화기로 디지털 데이터신호는 PC로 전송된다.
도 13의 D는 아파트 단지, 대형 빌딩 등에 적용할 수 있도록 다단계 허브(342, 344)와 IP PBX(340)을 결합시킨 것으로서, IP PBX(340)에서 음성 패킷 구내 교환 기능을 하고, 하위의 LV 허브(344)에서 음성 패킷과 음성 아날로그의 상호 전환 및 사용자측 목적지 포트로 나가거나, 들어오는 아날로그 신호를 합성하거나 분리하는 과정이 일어난다.
이상 상술한 바와 같은, 본 발명의 LAN 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템은 내구성, 가격, 성능의 측면에 있어서 매우 뛰어난 단말기인 MFC 전화기를 그대로 사용하면서도, 실내의 사설구내 교환기(PBX)로부터, 전화 내선을 직접 인출하여 MFC 전화기를 연결할 필요가 없으므로, 내선 공사비 및 내선 유지 관리비가 적게 소요되며, 실내 청결과 책상 밑 청결을 유지할 수 있으며, 나아가 구형 PBX를 지능이 뛰어나 IP PBX로 교체할 수 있다. 본 발명의 LAN 케이블을 이용한 신호 전송 시스템은 본래의 데이터 패킷 뿐 아니라 MFC 전화기의 보이스 아날로그 신호도 동시에 LAN 케이블을 통하여 전송할 수 있도록 함으로써, (1) MFC 전화기의 내선을 제거하고, (2) MFC 전화기를 그대로 사용하면서 전면적인 VoIP, 혹은 IP PBX로 이행하는 순조로운 이행 경로를 제공하며, (3) 신축 아파트나 건물에 일단 UTP CAT5를 포설하고, 이를 전화 통신용으로 사용하기 위해 억지로 8선 중 2선만 연결하는 자원 낭비 현상이 최근 일반화되고 있는 바, 8선 연결방식을 보전하여 전화보이스 아날로그와 데이터 패킷을 동시에 지원할 수 있도록 함으로써, 자원활용을 극대화 할 수 있다.
Claims (9)
- 공용망 측의 LAN케이블을 통하여 전송된 디지털 데이터 신호 및 전화선을 통하여 전송된 음성 아날로그 신호를 혼합하는 제1 어댑터;상기 제1 어댑터로부터 혼합된 신호를 받아 전송하는 구내 LAN 케이블; 및상기 구내 LAN 케이블로부터 혼합된 신호를 받아 디지털 데이터 신호 및 음성 아날로그 신호로 분리하여, 각각 사용자 컴퓨터 및 MFC 전화기로 공급하는 제2 어댑터를 포함하는 랜 케이블을 이용한 음성 아날로그 신호/디지털 데이터 신호 전송 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 어댑터로서 스플리터를 사용하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 어댑터는RJ-45 및 RJ-11 커넥터의 전송라인으로부터 각각 입력된 디지털 및 아날로그 신호를 통과시키는 LAN 트랜스 및 Tel 트랜스;상기 LAN 트랜스 및 Tel 트랜스를 통과한 신호를 각각 필터링하는 제1 및 제2 필터; 및상기 제1 및 제2 필터에서 필터링된 신호를 혼합하는 제1 임피던스 매칭 회로로 이루어진 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 제2 어댑터는상기 구내 LAN 케이블을 통하여 전송된 혼합 신호를 디지털 및 음성 아날로그 신호로 분리하는 제2 임피던스 매칭 회로; 및상기 제2 임피던스 매칭 회로에서 분리된 디지털 및 음성 아날로그 신호를 각각 필터링하여, 사용자 컴퓨터 및 MFC 전화기로 각각 전송하는 제3 및 제4 필터로 이루어진 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 어댑터는 디지털 데이터 인입선으로부터 가구별로 인입된 디지털 데이터를 각 방으로 분배하는 에지(Edge) 라우터부 및 스위치/허브부의 후단에 설치되며, 각 방으로 분배되는 디지털 데이터와 전화 국선으로부터 인입된 음성 아날로그 신호를 혼합하는 것을 특징으로 하는, 가구별 단자형 신호 전송시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 어댑터는 허브 및 구내교환기에서 분배된 다수의 디지털 및 아날로그 신호를 각각 혼합할 수 있도록 다수로 이루어지며, 상기 다수의 제1 어댑터는 LAN 케이블을 통하여 다수의 제2 어댑터와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 어댑터는,PSTN 전화망으로부터 음성 아날로그 신호를 받아 이를 패킷으로 만들어 목적지 LV 허브의 VoIP 모듈로 전송하는 IP PBX; 및상기 IP PBX로부터 패킷화된 디지털 신호를 입력받아, 이를 음성 아날로그 신호로 환원하는 VoIP 모듈을 포함하며, 상기 VoIP 모듈에서 환원된 음성 아날로그 신호를 디지털 데이터 신호와 혼합하여 LAN 케이블을 통하여 전송하는 LV 허브로 이루어진 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 어댑터는 허브 내에 VoIP 모듈과 스플리터를 내장한 LV허브로서,인바운드 음성 신호의 경우, IP PBX를 포함하는 구내망에서 전송된 음성 패킷을 전달하며, 디지털 데이터 신호를 목적지 별로 전달하는 스위치/허브 모듈;상기 스위치/허브 모듈에서 전달되는 음성 패킷의 프레이밍을 제거하고, 목적지 MFC 단말기가 연결되어 있는 DSP 프로세서 채널로 디지털 음성 데이터를 전송하는 IP 프로세서; 입력된 디지털 음성 데이터를 아날로그 신호로 전환하는 DSP 프로세서; 및 상기 DSP 프로세서에서 전환된 아날로그 신호를 MFC 단말기를 제어하는 아날로그 신호로 변환하여 전송하는 라인 컨트롤러로 이루어진 VoIP 모듈; 및상기 VoIP 모듈로부터 음성 아날로그 신호를 전송받고, 목적지 MFC 전화기와 동일한 LAN 포트를 사용하는 디지털 데이터 신호를 상기 스위치/허브 모듈로부터 전송받아 합성하는 스플리터로 구성된 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 스위치/허브 모듈은 상기 VoIP 모듈 및 상기 혼합기와 별도로 구성되며, 상기 스플리터는 상기 스위치/허브 모듈로부터 디지털 데이터 신호를 입력받기 위한 다수의 포트를 구비하며, 상기 VoIP 모듈과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.
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