KR20050103819A - 유무선 복합 통신 장치 - Google Patents

유무선 복합 통신 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 사업자의 국사와 가입자 단말기 사이에서 통신 서비스를 중계하도록 전주 또는 건축물의 벽면에 설치되며 무선 네트워크와 유선 네트워크 간에 연계 기능을 수행하기 위한 유무선 복합 통신 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 무선 통신을 위한 안테나; 상기 안테나를 통하여 무선 신호의 송수신을 수행하는 무선 네트워크부; 유선 네트워크와의 접속을 제공하는 유선 네트워크부; 상기 무선 네트워크부의 무선 접속을 제어하고 상기 유선 네트워크부의 유선 네트워크 접속을 제어하는 프로세서부; 상기 무선 네트워크부 및 유선 네트워크부의 연결을 제어하는 이더넷 스위치부; 및 상기 이더넷 스위치부에 의하여 유출입되는 데이터 패킷을 외부에 설치되어 있는 광기반망으로의 억세스 기능을 제공하는 광전 변환부; 를 포함하는 유무선 복합 통신 장치가 제공된다.

Description

유무선 복합 통신 장치 {The Wire and wireless optical hybride system}
본 발명은 유선 통신과 함께 무선랜 등과 같은 무선 통신을 보다 효율적으로 수행하기 위한 유무선 복합 통신 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 통신 사업자의 국사와 가입자 단말기 사이에서 통신 서비스를 중계하도록 전주 또는 건축물의 벽면에 설치되며 무선 네트워크와 유선 네트워크 간에 연계 기능을 수행하기 위한 유무선 복합 통신 장치에 관한 것이다.
인프라 구축이 제한적이거나 수요 밀집 지역에 초고속 무선 및 유선으로 수백 Mbps 급 이상의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서는 광 유무선 통합 통신망에 대한 적합한 기술이 필요하다.
한편, IT 기술은 통신/방송 등 다양한 네트워크, 서비스 및 기기가 융합되는 통합망 환경으로 급속히 발전하고 있으며, 이러한 새로운 통합 환경 변화에 대응하여 정보 통신 인프라를 지속적으로 발전시키는 것이 사회적으로 널리 요구되고 있다. 또한, 개인간의 차별화된 고품질 다채널 서비스를 제공하기 위하여 충분한 서비스 대역폭 확보가 절실해지고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위하여는 유무선을 통합시키는 기반 기술이 갈수록 그 중요성을 더 해 가고 있다.
도 1은 유무선 복합 서비스를 제공하기 위한 네트워크 구성도이다.
도 1을 통하여 알 수 있듯이 유무선 통합을 위한 통합 엔지니어링에서는 경제적이고 체계적인 광 억세스망을 구축하기 위하여 초저가 시스템의 개발, 그 시스템에 근거한 체계적인 망 설계 기술 및 OPEX(OPerating EXpenditure : 설비 운용 비용) 비용을 최소화하기 위한 망 운용 기술 등의 핵심 기술이 필요하다.
초고속 억세스망 구축 기술 분야는 55 ~ 65 %가 광선로 엔지니어링 기술이 차지하고 있으며, 이 부분의 요소 기술을 조기에 확보하여 구축 비용을 최소화하는 것이 초고속 정보 통신망을 조기에 정착시키는 지름길이다. 따라서, 외부벽에 설치할 수 있는 저가형 유무선 복합기와 이를 수용할 수 있는 함체의 개발은 필수적이다.
도 2는 관로 및 선로 설비의 부족으로 인한 광 케이블망 구축의 한계를 보여주는 예시도이다.
국내의 광가입자망 구조는 광간선망과 광분배망으로 구분되어지고, 광분배망은 광배선망과 광인입망으로 구성되어진다. 현재 국내의 억세스망 환경은 도 2에 도시되어 있듯이, 관로 및 선로 설비의 부족과 인입망에 대한 요소 기술이 부재함에 따라 광 케이블망 구축의 어려움이 많은 형편이다.
따라서, 국내 환경을 고려하여 광선로망을 최적 활용하고 가입자 수준이 용이한 전봇대와 외부벽에 설치가 가능한 함체를 포함한 유무선 통합형 광억세스망 시스템이 절대적으로 필요하다.
한편 종래에는 무선 랜과 같은 무선 통신을 위해서 무선 장치와 유선 장치가 별도로 제작된 유무선 복합 장치가 주로 사용되었다. 그러나, 이러한 무선 장치는 기본적으로 실내에서 사용할 수 있도록 최적화되어 있어, 옥외에서의 사용은 적합하지 않다는 문제점이 있다. 즉, 기존에는 주로 건물 내에 별도의 무선 장치를 설치하여 실내에서 무선 서비스를 사용하도록 하였다. 또한, 이러한 무선 장치를 옥외에 설치하는 경우도 있지만, 이 경우에는 옥외 지점의 안테나로부터 무선 장치까지의 거리가 멀게되어 무선 통신의 감도가 양호하지 못 하다는 문제점이 있다.
상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 무선랜 등과 같은 무선 통신과 유선 통신에 초고속 대용량 전송/확산을 제공하고, 건물의 외부에서도 간편하게 설치할 수 있도록 일체형으로 설계된 유무선 복합 통신 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 통신 사업자의 국사와 가입자 단말기 사이에서 통신 서비스를 중계하도록 전주 또는 건축물의 벽면에 설치되며 무선 네트워크와 유선 네트워크 간에 연계 기능을 수행하기 위한 유무선 복합 통신 장치에 있어서, 무선 통신을 위한 안테나; 상기 안테나를 통하여 무선 신호의 송수신을 수행하는 무선 네트워크부; 유선 네트워크와의 접속을 제공하는 유선 네트워크부; 상기 무선 네트워크부의 무선 접속을 제어하고 상기 유선 네트워크부의 유선 네트워크 접속을 제어하는 프로세서부; 상기 무선 네트워크부 및 유선 네트워크부의 연결을 제어하는 이더넷 스위치부; 및 상기 이더넷 스위치부에 의하여 유출입되는 데이터 패킷을 외부에 설치되어 있는 광기반망으로의 억세스 기능을 제공하는 광전 변환부; 를 포함하고, 상기 유무선 복합 통신 장치의 외부는 외형 커버로 감싸지고, 상기 유무선 복합 통신 장치는 소정의 결합구를 통하여 외부 고정체에 결합되며, 상기 외형 커버는 측면에서 여닫이 할 수 있는 커버로 구성되는 것을 특징으로 하는 유무선 복합 통신 장치가 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 통신 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 다른 유무선 복합 통신 장치의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 통신 장치는 무선 네트워크와의 통신을 위하여 무선 신호의 송수신을 수행하는 무선 네트워크부(2, 3, 11), 유선 네트워크와의 접속을 제공하는 유선 네트워크부(4, 5, 6), 무선 모듈을 통하여 무선 네트워크 접속을 제어하고 유선 네트워크 모듈을 통하여 유선 네트워크 접속을 제어하는 프로세서부(7, 12), 상기 무선 네트워크부 및 유선 네트워크부의 연결을 제어하는 이더넷 스위치부(10) 및 광기반망(15)으로의 억세스 기능을 제공하는 광전 변환부(50)로 구성된다. 또한, 외부로부터의 보호 및 설치의 용이성을 위하여 상기 유무선 복합 통신 장치는 복합기 외형 커버(8)에 의하여 감싸지도록 구성된다. 또한, 메모리부(12)는 바람직하게는 램과 플래쉬 메모리 등으로 구성되어 상기 유무선 복합 통신 장치의 운영 펌웨어(Firmware) 및 데이터 처리용 임시 데이터를 저장하는 기능을 수행하며, 유무선 복합 장치 컨트롤러부(7)는 전체 시스템 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
한편, 이더넷 구성은 고속의 데이터 전송 및 처리를 위하여 상기 광전 변환부(16)가 설치되어 있으며, 전체 보드가 한 보드로 구성됨으로써, 대량 확산 보급시 저가화할 수 있도록 한다.
보다 더 세분하여 설명하면, 다음과 같다.
상기 무선 네트워크부(2, 3, 11)는 무선 데이터 통신을 위하여 RF 신호의 송수신을 위한 무선 회로부(2), 무선 데이터 통신 처리를 위한 무선 랜(11) 및 무선 데이터 통신을 전체적으로 제어하는 무선 랜 컨트롤러(3)를 포함한다. 또한, 상기 무선 회로부(2)는 증폭 회로, 발진 회로, 송수신 스위칭 회로, RF/IF(Radio Frequency / Intermediate Frequency) 변환 회로, IF/BB(Intermediate Frequency / Base Band) 변환 회로, 베이스 밴드 처리 회로 및 모뎀 등으로 구성된다.
또한, 상기 유무선 복합 통신 장치의 외형 커버(8) 외부에는 무선 통신을 위한 안테나(9)가 부착되며, 이 안테나(9)는 소정의 방향성을 갖되 안테나 이득이 양호한 복수 개의 무선광 복합기 모듈을 서로 방사상으로 배열하는 것이 보다 양호하다. 한편, 도 3에서는 상기 외형 커버(8)가 상기 이더넷 스위치(10) 및 광전 변환부(50)만 감싸는 것으로 도시되어 있지만, 실제로는 안테나를 제외한 전체 구성 요소들을 모두 감쌀 수 있도록 설계할 수도 있다.
또한, 상기 유선 네트워크부(4, 5, 6)는 유선 데이터 통신 처리를 위한 유선 랜(4), 상기 유선 랜(4)과의 인터페이스를 위한 이더넷 회로부(5) 및 유선 데이터 통신을 전체적으로 제어함과 동시에 이더넷 프로토콜을 통한 유선 랜 데이터 입출력을 제어하는 유선 랜 컨트롤러(6)를 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 통신 장치를 옥외에서 사용하는 모습을 보여 주는 예시도이다.
도 4에 도시되어 있듯이, 상기 안테나(9)를 채용한 유무선 복합 통신 장치를 중심으로 하나의 무선 랜 셀이 형성되는데, 이 무선 랜 셀 내에 존재하는 하나 이상의 무선 랜 단말(13)은 서로 피어 투 피어(Peer To Peer) 무선 데이터 통신을 수행함과 동시에 유무선 네트워크 간의 연계 기능을 통해서 외부의 인터넷(14)에 접속할 수 있다. 이러한 유무선 연계 기능을 제공하기 위하여 본 발명에서는 외부의 유선 네트워크 라인, 통상적으로는 광 기반의 이더넷 라인(15)에 접속된다.
한편 상기 안테나는 고출력 회로를 사용함으로써, 유무선 복합 통신 장치를 중심으로 셀 커버리지(Cell Coverage)가 360도 사방으로 펼쳐지게 하되, 안테나 이득을 작게 함으로써, 상기 유무선 복합 통신 장치로부터 매우 가까운 거리에서만 셀 커버리지가 유효하게 형성되게끔 한다.
만일, 보다 넓고 양호한 무선 랜 셀 커버리지를 얻고자 한다면, 3대 이상의 유무선 복합 통신 장치를 사용하는 것이 양호하며, 이 경우에는 복수개의 유무선 복합 통신 장치를 서로 방사상으로 배열하는 것이 바람직하다.
한편, 하나의 무선 랜 셀 커버리지를 구성하기 위하여 다수의 안테나 중계부(16)를 사용하는 경우에는 각각의 안테나 중계부(16)에 특별한 설계상의 배려가 있지 않는 한, 이들 안테나 중계부(16)를 하나의 이더넷 라인으로 통합하기 위하여 스위칭 허브를 사용해야 하는데, 이러한 스위칭 허브의 기능을 수행하는 것이 도 3에 도시된 이더넷 스위치(10)이다. 상기 스위칭 허브는 근거리 통신망 구축시 단말기의 집선 장치로 이용되는 스위칭 기능을 가지는 통신 장비를 의미하는 것으로서, 통상적으로는 허브(Hub)라기 보다는 일종의 통신망 중계 장비에 가까운 성격을 가진다. 본 발명에서는 이러한 용도로 사용되는 공지/주지된 스위칭 허브를 널리 포함하는 의미로 사용한다.
상기 스위칭 허브는 일면으로는 다수의 안테나 중계부(16)로부터 도출되는 다수의 유선 네트워크 케이블과 연결될 수 있도록 다수의 제 1 접속 포트를 구비하고, 또 다른 면으로는 외부 네트워크와 연결되는 하나의 유선 네트워크 케이블과 연결될 수 있도록 제 2 접속 포트를 구비한다. 이때, 상기 제 2 접속 포트는 가입자의 수에 따라 N 개의 출구를 가지면, 상기 스위칭 허브는 통상의 스위칭 허브 컨트롤러를 포함하여 구성된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 통신 장치의 전면부와 측면부를 도시한 사시도이다.
유무선 복합 통신 장치(8)는 소정의 결합구(17)를 통하여 외부 고정체에 결합되는 것이 바람직한데, 이는 외부의 충격에 의하여 흔들리거나 유동되지 않도록 하기 위함이다. 또한, 외형 커버는 방수 기능과 조립의 편이성을 만족하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 측면에서 여닫이 할 수 있는 커버로 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 유무선 복합 통신 장치(8)에는 광전송로인 광이더넷 라인, 전원부 및 유선랜으로 가입자에게 가는 UTP 라인이 통과하는 위치에 방수캡(19)이 형성되어 있고, 외부에 고정될 수 있도록 외형 커버 상에 결합구(17)가 더 형성되어 있다. 한편, 도 5에는 상기 결합구(17)가 원형으로 도시되어 있으나, 공지 기술에 따른 임의의 결합구가 사용될 수 있다. 또한, 안테나(9)를 고정시키기 위한 안테나 고정 캡(18)이 형성되어 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 통신 장치의 내부 배면도로서, 유무선 복합 통신 장치가 모두 조립된 상태에서 하단 커버를 제거한 경우의 배면을 도시한 것이다.
유무선 복합 통신 장치의 하단에는 이더넷 라인이 통과하는 지점에 방수캡(19)이 형성되어 있다. 또한, 외형 커버 내부에 무선 통신 및 유선 통신을 수행하는 회로 기판(20)이 배치되어 있고, 상기 회로 기판(20)이 유동하지 않도록 바람직하게는 상단 커버 내측면에 회로 기판 고정구(21)가 형성되어 있다. 또한, 상기 회로 기판(20) 상에는 유선 네트워크와의 통신을 위한 RJ-45 포트(22)가 부착되어 있다.
또한, 유무선 복합 통신 장치의 측면 커버 사이에는 소정의 중간 패드(23)가 부착되어 있는데, 이는 방수 기능과 부착의 견고함을 보다 강화시키기 위한 것이다. 상기 중간 패드(23)에는 RJ-45 포트(22)를 통하여 유선 네트워크 케이블이 통과할 수 있도록 홀(24, Hole)이 형성되어 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 통신 장치의 조립 완성 후의 내부 사시도이다.
도 7에 도시되어 있는 유무선 복합 통신 장치는 고출력 안테나 회로를 사용한 것으로서, 안테나 특성에 따라 유무선 복합 통신 장치가 수직으로 배열될 수 있도록 결합구 및 안테나 고정캡(18)이 부착되어 있다. 이것은 가입자의 방향에 따른 방향성을 갖추기 위한 것으로서, 기구적 설계는 적절히 변형될 수 있다.
또한, 유선 네트워크의 케이블을 위한 홀 및 방수캡은 하단 커버 상에 부착되어 있는 것으로 되어 있으나, 이는 얼마든지 변형 실시가 가능하다.
한편, 본 명세서에서 '무선랜 통신'이라 함은 통상적으로 지칭하는 IEEE 802.11 규격에 따른 것뿐만 아니라, 보다 일반적으로 HyperLAN/2 규격, MMAC(Multimedia Mobile ACcess) 규격에 따른 것을 모두 포함하는 개념인 것으로 해석되어야 한다.
이상 본 발명에 따른 유무선 복합 통신 장치의 실시예를 설명하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것으로서, 본 발명을 이에 한정시키는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면, 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 또는 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 유선 통신 기능과 함께 무선랜 등과 같은 무선 통신을 위한 유무선 복합 통신 장치를 건물의 외부에도 간편하게 설치하여 사용할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 안테나 회로가 일체형으로 설계되어 가격이 저렴하고 통신 감도가 보다 양호하다는 효과가 있다.
도 1은 유무선 복합 서비스를 제공하기 위한 네트워크 구성도이고,
도 2는 관로 및 선로 설비의 부족으로 인한 광 케이블망 구축의 한계를 보여주는 예시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 통신 장치의 내부 구성을 보여주는 블록도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 통신 장치를 옥외에서 사용하는 모습을 보여 주는 예시도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 통신 장치의 전면부와 측면부를 도시한 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 통신 장치의 내부 배면도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 통신 장치의 조립 완성 후의 내부 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2 : 무선 회로부 3 : 무선랜 컨트롤러부
4 : 유선랜(이더넷) 5 : 이더넷 회로부
6 : 이더넷 컨트롤러 7 : 유무선 복합 장치 컨트롤러부
8 : 외형 커버 9 : 안테나
10 : 이더넷 스위치 11 : 무선랜
12 : 메모리부 13 : 단말기
14 : 인터넷망 15 : 광기반 유선망
16 : 안테나 중계부 17 : 결합구
18 : 안테나 고정캡 19 : 방수캡
20 : 회로 기판 21 : 회로 기판 고정구
22 : RJ-45 포트 23 : 중간 패드
50 : 광전 변환부

Claims (3)

  1. 통신 사업자의 국사와 가입자 단말기 사이에서 통신 서비스를 중계하도록 전주 또는 건축물의 벽면에 설치되며 무선 네트워크와 유선 네트워크 간에 연계 기능을 수행하기 위한 유무선 복합 통신 장치에 있어서,
    무선 통신을 위한 안테나; 상기 안테나를 통하여 무선 신호의 송수신을 수행하는 무선 네트워크부; 유선 네트워크와의 접속을 제공하는 유선 네트워크부; 상기 무선 네트워크부의 무선 접속을 제어하고 상기 유선 네트워크부의 유선 네트워크 접속을 제어하는 프로세서부; 상기 무선 네트워크부 및 유선 네트워크부의 연결을 제어하는 이더넷 스위치부; 및 상기 이더넷 스위치부에 의하여 유출입되는 데이터 패킷을 외부에 설치되어 있는 광기반망으로의 억세스 기능을 제공하는 광전 변환부; 를 포함하고,
    상기 유무선 복합 통신 장치의 외부는 외형 커버로 감싸지고,
    상기 유무선 복합 통신 장치는 소정의 결합구를 통하여 외부 고정체에 결합되며,
    상기 외형 커버는 측면에서 여닫이 할 수 있는 커버로 구성되는 것을 특징으로 하는 유무선 복합 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유무선 복합 통신 장치에는 광전송로인 광이더넷 라인, 전원부 및 유선랜으로 가입자에게 가는 UTP 라인이 통과하는 위치에 방수캡이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유무선 복합 통신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유무선 복합 통신 장치의 측면 커버 사이에는 소정의 중간 패드가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 유무선 복합 통신 장치.
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