KR20080006162A - A home gateway having a poe function - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 홈 게이트웨이 시스템의 일실시예에 따른 블록도. 1 is a block diagram according to an embodiment of a conventional home gateway system.
도 2는 본 발명에 따른 PoE 기능을 탑재한 홈 게이트웨이에 연결된 다른 구성 요소들로 구성된 전체 시스템을 도시한 도면.2 is a diagram illustrating an overall system composed of other components connected to a home gateway equipped with a PI function according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 PoE 기능을 탑재한 홈 게이트웨이의 사시도.3 is a perspective view of a home gateway equipped with a PIE function according to the present invention;
도 4는 본 발명의 PoE 기능을 탑재한 홈 게이트웨이의 구성을 도시한 블록도.4 is a block diagram showing the configuration of a home gateway equipped with a PI function of the present invention.
도 5는 본 발명의 PoE 기능을 탑재한 홈 게이트웨이의 구성을 도시한 회로도.Fig. 5 is a circuit diagram showing the configuration of a home gateway equipped with a PI function of the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 UTP 케이블을 도시한 도면.6 shows a UTP cable according to the invention;
도 7은 홈게이트웨이 전면 사진.Figure 7 is a home gateway front photo.
도 8은 홈게이트웨이 후면 사진.8 is a rear view of the home gateway.
본 발명은 PoE 기능을 탑재한 홈 게이트웨이에 관한 것으로, 특히 아이피 기반의 네트웍 단말장치(IP based Network Terminal)와 연결되는 랜 포트(LAN Por -ts), 카테고리-5의 유티피 케이블(UTP Cable of Category-5)을 통해 전원을 함께 공급함으로써, 이 홈 게이트웨이와 접속되는 네트웍 장치는 별도의 전원 공급 없이도 사용 가능한 PoE 기능을 탑재한 홈 게이트웨이에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
도 1은 종래의 홈 게이트웨이 시스템의 일실시예에 따른 블록도이다. 1 is a block diagram according to an embodiment of a conventional home gateway system.
도 1에 도시된 바대로, 종래의 홈 게이트웨이 시스템은 방송수신 모듈(100), 비디오/오디오 모듈(200), 네트워크 모듈(300), 홈네트워크 모듈(400), 신호 입력부(500), 메인 제어부(600), 전원(700), 및 전원 스위칭부(800)를 갖는다.As shown in FIG. 1, the conventional home gateway system includes a
부연 설명하자면 다음과 같다.In detail, it is as follows.
상기 방송수신 모듈(100)은 공중파 방송 및 케이블 방송신호를 수신하기 위한 소정의 튜너(미도시)를 내장한다. The
상기 방송수신 모듈(100)은 가전제품 및 전자제품과 연관되어 동작하지 않으며, 독립적으로 방송수신을 위한 하드웨어를 구비한다.The
상기 비디오/오디오 모듈(200)은 구비되는 텔레비전, 비디오, DVD장치, 및 오디오장치와 같은 AV장치들과 연계되어 동작하며, 이들 장치로부터 영상 및 오디오 신호를 수신하거나 이를 프로세싱하여 텔레비전, 비디오, DVD장치 및 오디오 장치로 전송한다. The video /
예컨데, DVD장치에서 비디오/오디오 모듈(200)로 MPEG 포맷의 영상 및 음성 신호가 인가되는 경우, 상기 비디오/오디오 모듈(200)은 이를 MPEG 디코딩후, 텔레비전에서 수신 가능한 NTSC 포맷으로 변환하여 이를 텔레비전으로 전송하여 디스플레이한다.For example, when a video and audio signal in MPEG format is applied to the video /
상기 네트워크 모듈(300)은 홈 게이트웨이 시스템을 외부의 인터넷망과 접속하기 위한 모듈로서, 통상 고속 통신을 위한 케이블 모뎀(cable modem), 이더넷 카드(ethernet card)를 갖는다.The
상기 홈네트워크 모듈(400)은 댁내의 전자제품과 접속하여 이를 제어하기 위한 모듈로서 IEEE1394, USB, 및 HOME PNA등의 인터페이스를 갖는다. The
이러한 인터페이스에 의하여 댁내의 가전제품과 데이터 통신을 할 수 있다. 여기서, 홈네트워크 모듈(400)이 갖는 인터페이스가 USB 인 경우, 이와 인터페이싱하기 위한 가전제품도 USB 인터페이스를 구비하여야 한다.Such an interface enables data communication with home appliances in the home. In this case, when the interface of the
상기 신호 입력부(500)는 본 발명에 따른 홈 게이트웨이 시스템을 원격 제어하기 위한 각종 제어장치로부터 인가되는 제어신호를 수신한다. The
상기 신호 입력부(500)에 제어신호를 인가할 수 있는 제어장치로는 리모콘장치, PDA(Personal Digital Assistant), 휴대폰과 같은 모바일 전자기기, 유무선 인터넷망을 통하여 홈 게이트웨이 시스템을 제어하기 위한 원격 퍼스널 컴퓨터 등이 있다. As a control device capable of applying a control signal to the
여기서, 원격 퍼스널 컴퓨터를 이용하여 홈 게이트웨이 시스템을 제어하고자 하면 네트워크 모듈(300)을 통하여 메인 제어부(600)와 접속하여야 한다. 이에 따라, 네트워크 모듈(300)은 원격 제어를 위해 24시간 내내 턴-온 상태를 유지하여야 한다.Here, in order to control the home gateway system using a remote personal computer, the
상기 메인 제어부(600)는 홈 게이트웨이 시스템의 구성요소, 즉 방송수신 모듈(100), 비디오/오디오 모듈(200), 네트워크 모듈(300), 및 홈네트워크 모듈(400)을 전반적으로 제어하며, 각 기능 모듈(100 ∼ 400)간의 데이터 흐름을 제어한다.The
예컨데, 방송수신 모듈(100)에서 수신된 방송 프로그램을 시청하고자 할때는 방송수신 모듈(100)에서 출력되는 방송신호를 비디오/오디오 모듈(200)로 인가하거나, 홈네트워크 모듈(400)에 접속된 댁내 가전제품의 동작 상태를 모니터링(monito -ring)한다. For example, when a user wants to watch a broadcast program received by the
또한, 메인 제어부(600)는 각 기능 모듈(100 ∼ 400)을 스텐바이(stand-by)상태를 만들기 위한 구동 드라이버 프로그램을 구비한다. 스텐바이 상태는 기능 모듈이 구동하기 위한 최소한의 전력만을 소모하는 상태로서 사용자의 요구에 따라 즉각 동작 가능하도록 준비된 상태를 말한다. In addition, the
스텐바이 상태는 전원이 완전히 차단된 상태는 아니며, 메인 제어부(600)의 명령에 응답하기 위한 최소한의 회로만이 동작된다. The standby state is not a state in which power is completely cut off, and only a minimum circuit for responding to a command of the
예컨데, 비디오/오디오 모듈(200)을 스텐바이 상태로 만드는 경우, 비디오/오디오 모듈(200)의 입력 포맷(예컨데, MPEG, NTSC, 및 컴퍼지트 신호등)에 대한 정보, 돌비 서라운드 기능의 사용 여부, 음량 정보, 및 화면비(예컨데, 4:3 비, 16:9 비등)와 같은 정보를 비디오/오디오 모듈(200)에 인가하여야 하며, 비디오/오디오 모듈(200)의 하드웨어적인 특성을 인지하기 위한 구동 드라이버 프로그램이 로드되어야 한다. For example, when the video /
여기서, 비디오/오디오 모듈(200)의 입력 포맷(예컨데, MPEG, NTSC, 및 컴퍼지트 신호등)에 대한 정보, 돌비 서라운드 기능의 사용 여부, 음량 정보, 및 화면비에 대한 정보는 비디오/오디오 모듈(200)에 구비되는 레지스터(미도시)에 기록되어야 하며, 구동 드라이버 프로그램은 메인 제어부(600)가 신호 입력부(500)에 인가된 제어신호에 대응되는 기능 모듈을 제어하기 위해 스스로 실행하여야 한다.Here, the information on the input format of the video / audio module 200 (eg, MPEG, NTSC, and composite signals), whether the Dolby Surround function is used, the volume information, and the aspect ratio information are included in the video /
또한, 메인 제어부(600)는 접속된 각 기능 모듈(100 ∼ 500)의 동작 상태를 점검하기 위한 소정의 프로그램을 내장한다. In addition, the
내장된 프로그램은 폴링(polling) 방식에 따라 소정 시간(예컨데, 수초 ∼ 수십분) 간격으로 각 기능 모듈(100 ∼ 400)의 동작 상태를 확인한다. The built-in program checks the operating states of the
확인 결과, 메인 제어부(600)는 동작하지 않는 기능 모듈을 강제적으로 턴-오프시키기 위한 제어신호(on_off1, on_off2)를 생성한다. 예컨데, 제어신호(on_of -f1)는 논리 '로우'일때, 기능 모듈을 턴-온 시키거나 논리 '하이'일때, 턴-오프 시키도록 구성할 수 있다. As a result of confirmation, the
본 실시예에서는 방송수신 모듈(100)과 비디오/오디오 모듈(200)에 대해서만 적용하므로, 메인 제어부(600)에서 생성되는 제어신호는 2비트로 구성됨이 바람직하다. In the present embodiment, only the
여기서, 제어신호(on_off1)는 방송수신장치(100)를 온-오프하기 위한 제어신호이며, 제어신호(on_off2)는 비디오/오디오 모듈(200)을 온-오프하기 위한 제어신호를 나타낸다.Here, the control signal on_off1 is a control signal for turning on and off the
한편, 기능 모듈을 턴-오프 시키는 경우, 정상적인 구동에 많은 시간이 소요 되므로 스텐바이 상태로 전환할 수도 있다.On the other hand, when the function module is turned off, it can be switched to the standby state because it takes a long time to drive normally.
이 경우, 메인 제어부(600)는 방송수신 모듈(100)과 비디오/오디오 모듈(200)을 각각 제어하기 위한 2비트의 제어신호(stand_by1, stand_by2)를 생성한다.In this case, the
이와 같은 동작은 리모콘장치나 모바일장치 및 인터넷망을 통하여 신호 입력부(500)에 인가되는 제어신호(미도시)에 의해 결정되며, 사용자는 홈 게이트웨이 시스템에 접속된 기능 모듈을 턴-오프시킬것인지 스텐바이 상태로 전환할 것인지를 결정할 수 있다. This operation is determined by a control signal (not shown) applied to the
여기서, 제어신호(stand_by1)는 방송수신 모듈(100)을 스텐바이 상태로 설정하기 위한 신호이고, 제어신호(stand_by2)는 비디오/오디오 모듈(200)을 스텐바이 상태로 설정하기 위한 신호이며, 스텐바이 상태로 설정된 기능 모듈을 스텐바이 해제하고자 할때는 제어신호(예컨데 stand_by1)의 논리 레벨을 전환한다. Here, the control signal stand_by1 is a signal for setting the
예컨데, 제어신호(stand_by1)가 논리 '하이'일때, 스텐바이 상태를 설정한다면 제어신호(stand_by1)가 논리 '로우'일때는 스텐바이 상태를 해제하게 된다.For example, if the standby state is set when the control signal stand_by1 is logic 'high', the standby state is released when the control signal stand_by1 is logic 'low'.
전원(700)은 홈 게이트웨이 시스템을 구동하기 위한 직류 전원을 공급한다.The
전원 스위칭부(800)는 메인 제어부(600)로부터 인가되는 제어신호(on_off1, on_off2)에 응답하여 각 기능 모듈(예컨데, 방송수신 모듈, 및 비디오/오디오 모듈등)에 공급되는 전원을 선택적으로 차단한다.The
그러나, 상기한 바와 같이 구성되는 종래의 홈 게이트웨이는 아이피 기반의 네트웍 단말장치(IP based Network 단말장치)와 연결되어 안정적인 네트웍 서비스 만을 공급하는 목적을 가지고 있어, 별도의 전원 공급이 필요한 주변 네트웍 장치, 특히 전원 공급이 어려운 곳에 설치, 사용되는 네트웍 장치들의 경우에는 그 사용이 제한적일 수 밖에 없는 단점이 있었다. However, the conventional home gateway configured as described above is connected to an IP based network terminal device (IP based network terminal device) and has a purpose to supply only stable network services, and thus requires a separate power supply peripheral network device, In particular, the network devices that are installed and used in a difficult power supply has a disadvantage that the use is limited.
본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 아이피 기반의 네트웍 단말장치(IP based Network Terminal)와 연결되는 랜 포트(LAN Ports), 카테고리-5의 유티피 케이블(UTP Cable of Category-5)을 통해 전원을 함께 공급함으로써, 이 홈 게이트웨이와 접속되는 네트웍 장치는 별도의 전원 공급 없이도 사용 가능한 PoE 기능을 탑재한 홈 게이트웨이를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the LAN port (LAN Ports) connected to the IP based network terminal (IP based Network Terminal), Category-5 of the UTP cable (UTP Cable of Category-5) By supplying power together through the network, the network device connected to the home gateway has a purpose to provide a home gateway equipped with a PI function that can be used without a separate power supply.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 PoE 기능을 탑재한 홈 게이트웨이는 입력되는 입력신호를 출력함으로써, 2개의 구성 요소들을 서로 연결시키는 인터페이스부, 상기 인터페이스부로부터 출력되는 신호를 처리하여 전체적인 제어를 수행하는 주 처리부, 상기 주 처리부로부터 출력되는 데이터 신호를 저장하는 메모리부, 상기 주 처리부와 이더넷 망으로부터 입력되는 신호를 스위칭하는 이더넷 스위치부, 상기 이더넷 스위치부와 외부 랜 포트의 사이에 위치하여, 이더넷 신호와 전원을 함께 전송하는 PoE 전원 모듈, 상기 주 처리부와 범용 직렬 버스(USB)를 연결시키는 USB 호스트 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, the home gateway equipped with the PI function of the present invention outputs an input signal, thereby performing an overall control by processing an interface unit connecting two components to each other and a signal output from the interface unit. A main processing unit, a memory unit for storing a data signal output from the main processing unit, an Ethernet switch unit for switching a signal input from the main processing unit and an Ethernet network, located between the Ethernet switch unit and an external LAN port, Ethernet PoE power module for transmitting a signal and power together, and a USB host controller for connecting the main processor and the universal serial bus (USB).
상기 인터페이스부는 RS-232C 인터페이스용 외부 장치들과 연동이 가능하도록 구성되어, 입력되는 신호를 RS-232C 신호로 변환하여 출력하는 제1 인터페이스부, RS-485 인터페이스용 외부 장치들과 연동이 가능하도록 구성되어, 입력되는 신호를 RS-485 신호로 변환하여 출력하는 제2 인터페이스부를 포함한다.The interface unit is configured to be interoperable with external devices for the RS-232C interface, so as to enable interworking with external devices for the first interface unit and RS-485 interface for converting and outputting an input signal into an RS-232C signal. The second interface unit is configured to convert an input signal into an RS-485 signal and output the converted signal.
상기 메모리부는 전원이 꺼져도 데이터를 그대로 보존하는 플래쉬 메모리, 전원이 인가되어 시스템의 운영체제가 동작하기 시작하면, 상기 플래쉬 메모리에 담겨진 정보들을 복사하여 실행하는 SDRAM 메모리를 포함한다.The memory unit may include a flash memory for preserving data as it is turned off, and an SDRAM memory for copying and executing information contained in the flash memory when power is applied to the operating system of the system.
상기 제1 인터페이스부는 RS-232C 인터페이스 집적회로(IC)이다.The first interface unit is an RS-232C interface integrated circuit (IC).
상기 제2 인터페이스부는 RS-485 인터페이스 집적회로(IC)이다.The second interface unit is an RS-485 interface integrated circuit (IC).
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 PoE 기능을 탑재한 홈 게이트웨이에 연결된 다른 구성 요소들로 구성된 전체 시스템을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an entire system including other components connected to a home gateway having a PI function according to the present invention.
도 2에서 도면부호 17은 PoE 홈게이트웨이를 의미하며, 네트웍 카메라(11), IP 세대 단말기(12), VoIP 전화기(13)는 IP 통신을 이용한 이더넷(Ethernet)을 통하여 데이터 송수신을 하는 통신 제품으로, 일반적으로 전력 소비가 적어서, 이더넷 신호와 함께, PoE 기능을 이용하여, 전원 공급이 가능한 품목이다. In FIG. 2,
그리고, 노트북(14), PC(15), 프린터(16) 등은 IP 통신을 이용한 이더넷(Ethernet) 제품이긴 하나, 전력 소비가 큰 제품으로 PoE를 통해 전원 공급하기에는 적당하지 않은 품목이어서, 별도의 전원 공급장치를 갖게 된다. The
내부적으로 상기 네트웍 카메라(11), IP 세대 단말기(12), VoIP 전화기(13), 노트북(14), PC(15), 프린터(16) 제품에 대한 이더넷 신호는 WAN 을 통해 외부 인터넷 망과 연결된다.Internally, Ethernet signals for the
부연 설명하자면 다음과 같다.In detail, it is as follows.
상기 네트웍 카메라(11)는 주로 보안 및 방범을 위해 설치가 되는 제품으로, 카메라의 입력 영상을 MPEG 영상 압축 포멧 및 기타 압축 영상 포멧을 이용하여 영상을 압축한 뒤, 압축된 영상 데이터를 이더넷을 통해 전송하는 제품이다.The
상기 IP 세대 단말기(12)는 일반적으로 아파트나 개인 주택에 설치가 되는 품목으로, 외부 현관에서 현관 카메라 등을 통해, 방문한 외부인의 영상을 보며 통화를 하기 위한 제품으로, 위와 같은 일반적인 비디오폰 기능과 함께, 집안의 홈오토메이션 기능(현관 문열림 기능, 방범[동작감지센서, 문열림센서 등], 방재[가스센서, 화재센서 등], 추가 통화 장치 연동(서브 영상폰, 욕실폰, 주방용 TV 등) 등의 기능을 내장한 제품이다.The
상기 VoIP 전화(13)는 일반 국선 PSTN 전화와는 달리, 이더넷을 통해 전화 통화를 하는 제품으로, 전화의 음성 데이터 및 영상 데이터를 SIP 프로토콜 및 H.323 프로토콜, 기타 여타의 프로토콜을 이용하여 음성 및 영상을 압축하여 송신하며, 반대로 압축되어 수신된 음성 및 영상 신호를 복원하여 통화를 할 수 있도록 하는 제품이다.The
도 3은 홈게이트웨이의 전면부 그림이다. 3 is a front view of the home gateway.
도 7의 사진을 보면, 홈게이트웨이 전면 사진으로, 전원 및 이더넷의 통신 상태를 알 수 있는 상태 디스플레이용 LED 가 표시되며, 만일 있을 수 있는 시스템의 오동작을 대비한 리셋(Reset) 버튼이 있다.Referring to the picture of FIG. 7, the home gateway front picture shows an LED for displaying a status of communication of power and Ethernet, and a reset button in case of malfunction of a system.
도 8의 사진을 보면, 홈게이트웨이 후면 사진으로, 오른쪽부터, 전원 입력 단자, 완 포트(WAN Ports), 랜 포트(LAN Ports), Optic, RS-232 & RS-485 Ports, USB Ports 등이 있으며, LAN 8 Ports 중 4 Ports 는 일반 이더넷 포트(Ethernet Ports)이며, 나머지 4 포트(Ports)는 PoE 기능을 내장한 PoE 이더넷 포트(Ethernet Ports)이다. Referring to the photograph of FIG. 8, the rear view of the home gateway includes a power input terminal, WAN ports, LAN ports, optics, RS-232 & RS-485 ports, and USB ports from the right. Of the 8 ports, 4 ports are general Ethernet ports and the other 4 ports are PoE Ethernet ports with built-in PoE.
좌우 양단의 안테나는 무선 랜(Wireless LAN) 구현을 위한, WLAN 안테나이며, 중앙의 안테나는 무선 주파수(RF, Radio Frequency) 또는 ZigBee 등의 무선 인터페이스로 연동되는 장치들과 무선 통신을 하기 위한 안테나이다.Antennas at the left and right ends are WLAN antennas for implementing a wireless LAN, and a center antenna is an antenna for wireless communication with devices that are interworked with a radio interface such as radio frequency (RF) or ZigBee. .
도 4는 본 발명의 PoE 기능을 탑재한 홈 게이트웨이의 구성을 도시한 블록도이다.4 is a block diagram showing the configuration of a home gateway equipped with a PI function of the present invention.
도 4에 도시된 바대로, 본 발명의 PoE 기능을 탑재한 홈 게이트웨이는 입력되는 입력신호를 출력함으로써, 2개의 구성 요소들을 서로 연결시키는 인터페이스부(95), 상기 인터페이스부(95)로부터 출력되는 신호를 처리하여 전체적인 제어를 수행하는 주 처리부(10), 상기 주 처리부(10)로부터 출력되는 데이터 신호를 저장하는 메모리부(25), 상기 주 처리부(10)와 이더넷 망으로부터 입력되는 신호를 스위칭하는 이더넷 스위치부(40), 상기 이더넷 스위치부(40)와 외부 랜 포트의 사이에 위치하여, 이더넷 신호와 전원을 함께 전송하는 PoE 전원 모듈(50), 상기 주 처리부(10)와 범용 직렬 버스(USB)를 연결시키는 USB 호스트 제어부(60)를 포함한 다.As shown in FIG. 4, the home gateway equipped with the PI function of the present invention outputs an input signal, thereby outputting from the
부연 설명하자면 다음과 같다.In detail, it is as follows.
상기 인터페이스부(95)는 RS-232C 인터페이스용 외부 장치들과 연동이 가능하도록 구성되어, 입력되는 신호를 RS-232C 신호로 변환하여 출력하는 제1 인터페이스부, RS-485 인터페이스용 외부 장치들과 연동이 가능하도록 구성되어, 입력되는 신호를 RS-485 신호로 변환하여 출력하는 제2 인터페이스부를 포함한다.The
상기 제1 인터페이스부는 RS-232C 인터페이스 집적회로(IC)이다.The first interface unit is an RS-232C interface integrated circuit (IC).
상기 주 처리부(10)는 2개의 UART 인터페이스를 지원하며, 그중 1개를 RS-232C 인터페이스를 사용하기 위해 RS-232C 인터페이스 IC를 사용한다. 즉, UART 인터페이스는 입력되는 신호를 RS-232C 인터페이스 IC를 통해 RS-232C 신호로 변환하여 출력하며, RS-232C 인터페이스용 외부 장치들과 연동이 가능하도록 설계된다.The
그리고, 상기 주 처리부(10)는 본 발명의 홈게이트웨이 장치에 연결 및 연동되는 모든 인터페이스 및 전체적인 제어를 수행하기 위한 가장 중요한 처리부이며, 본 발명의 홈게이트웨이 장치에서는 UART(Universal Asynchronous Receiver/Trans -mitter, 범용 비동기 송수신) 인터페이스부, 저장장치인 메모리부(Flash Memory부, SDRAM Memory부), 이더넷 스위칭(Ethernet Switching)부(40), PCI 인터페이스부, 이더넷 처리부와 LAN 포트 사이에서 LAN에 연결되는 장치에 전원을 공급하는 PoE부로 구성된다.The
또한, 상기 메모리부는 플래쉬 메모리(Flash Memory)부와 SDRAM 메모리부로 구성되며, 상기 플래쉬 메모리부에는 메인 프로그램, 즉, 시스템의 동작 구현을 위 한 OS(Operating System : 동작 시스템 프로그램)과 각 시스템 구현부들의 정보 및 인터페이스를 위한 프로그램인 디바이스 드라이버(Device Driver), 그리고, 어플리케이션 프로그램 등이 내장되며, 비휘발성으로 전원이 인가되지 않아도 데이터는 사라지지 않는다. The memory unit may include a flash memory unit and an SDRAM memory unit, and the flash memory unit may include a main program, that is, an operating system (OS) for implementing an operation of the system and each system implementation unit. The device driver (Device Driver) and the application program, which is a program for information and interface, are embedded, and the data does not disappear even when power is not applied due to non-volatileness.
상기 SDRAM 메모리부는 임시 저장장치로 상기 플래쉬 메모리부에 저장된 프로그램들의 고속 처리를 위해 임시적으로 프로그램을 SDRAM으로 복사하여, 이곳에서 프로그램을 실행하거나, 프로그램의 처리중 발생하는 데이터들을 임시로 저장하는 장치이다.The SDRAM memory unit is a temporary storage device that temporarily copies a program to SDRAM for high-speed processing of programs stored in the flash memory unit, executes a program there, or temporarily stores data generated during processing of the program. .
그리고, 상기 UART 인터페이스부는 UART 인터페이스를 가진 장치들 간의 통신을 위한 외부의 직렬 데이타 통신 프로토콜의 하나인 RS-232C 인터페이스와 다중 접속(멀티 포인트, Multi-point) 통신 회선을 목적으로 하는 다중 직렬 데이타 통신 프로토콜의 하나인 RS-485 인터페이스를 구현하는 인터페이스부로 구성된다.In addition, the UART interface unit is a multi-serial data communication for the purpose of the multi-point communication line and the RS-232C interface, which is one of the external serial data communication protocol for communication between devices having a UART interface It consists of an interface unit that implements one of the protocols, the RS-485 interface.
또한, PCI 인터페이스부는 무선 LAN 구현을 위한 무선 LAN(WLAN : Wireless LAN) 장치가 연결되는 무선 LAN부와 범용 비동기 송수신 장치인 USB 장치들을 연동하기 위한 USB 인터페이스 부로 구성된다.The PCI interface unit may include a wireless LAN unit to which a wireless LAN (WLAN) device for implementing a wireless LAN is connected, and a USB interface unit for interworking USB devices that are general purpose asynchronous transceiver devices.
상기 제2 인터페이스부는 RS-485 인터페이스 집적회로(IC)이다.The second interface unit is an RS-485 interface integrated circuit (IC).
상기 주 처리부(10)가 지원하는 2개의 UART 중 나머지 하나는 RS-485 인터페이스를 사용하기 위해 RS-485 인터페이스 IC를 사용한다. 즉, UART 인터페이스는 입력되는 신호를 RS-485 인터페이스 IC를 통해 RS-485 신호로 변환하여 출력하며, RS-485 인터페이스용 외부 장치들과 연동이 가능하도록 설계된다.The other one of the two UARTs supported by the
상기 주 처리부(10)는 전체적인 제어를 담당한다. X스케일 코어(Xscale Core) 기반의 프로세서로, 클록 속도(Clock Speed)는 266 MHz, 400 MHz, 533 MHz의 제품이 있으며, 본 발명에서는 400 MHz의 제품을 사용하였다. The
또한, 3개의 네트웍 프로세서 엔진을 내장하고 있으며, 홈 네트웍 기반의 어느 프로세서보다도 강력한 성능을 구현한다.It also has three network processor engines built in, delivering more powerful performance than any other home network based processor.
상기 메모리부(25)는 전원이 꺼져도 데이터를 그대로 보존하는 플래쉬 메모리, 전원이 인가되어 시스템의 운영체제가 동작하기 시작하면, 상기 플래쉬 메모리에 담겨진 정보들을 복사하여 실행하는 SDRAM 메모리를 포함한다.The
상기 플래쉬 메모리에는 KGW-1000 장비를 구현하기 위한 주요 소프트웨어가 탑재되어 있으며, 비휘발성으로 전원이 꺼져도 데이터는 그대로 남아 있게 된다.The flash memory contains the main software for implementing the KGW-1000, and the data remains intact even when the power is turned off due to non-volatileness.
그리고, 상기 플래쉬 메모리는 16 비트(bit) 어드레스로 상기 주 처리부(10)와 연결되며, 16 MByte 메모리 2개를 실장하여, 32 MByte의 용량을 가진다. The flash memory is connected to the
추가적인 플래쉬 메모리 용량이 필요할 경우에는, 추가적으로 16 MByte 메모리 2개를 장비에 실장한다.If additional flash memory capacity is required, two additional 16 MByte memories are mounted on the instrument.
한편, SDRAM 메모리는 KGW-1000 장비의 보조 메모리로, 전원이 인가되어 시스템의 운영체제(OS)가 동작하기 시작하면, 상기 플래쉬 메모리에 담겨진 정보들이 상기 SDRAM 메모리로 복사되어 실행된다.Meanwhile, the SDRAM memory is an auxiliary memory of the KGW-1000. When power is applied and the operating system (OS) of the system starts to operate, the information contained in the flash memory is copied to the SDRAM memory and executed.
상기 SDRAM 메모리 각각은 16 비트(bit)로 동작하나, 2개의 SDRAM 메모리를 병렬로 연결하여 IC를 칩 선택(Chip Select)함으로써, 상기 SDRAM 메모리는 32 비트(bit)로 동작하게 된다.Each of the SDRAM memories operates at 16 bits, but by connecting two SDRAM memories in parallel to chip select the IC, the SDRAM memories are operated at 32 bits.
상기 각각의 SDRAM 메모리 용량은 32 MByte로 2개가 연결되므로, 전체 용량은 64 MByte를 가진다. Since each of the SDRAM memory capacities is 32 MBytes, the two are connected, so that the total capacity has 64 MBytes.
추가적인 SDRAM 메모리 용량이 필요할 경우에는, 64 MByte의 메모리를 사용함으로써, 최대 용량은 128 MByte까지 확장이 가능하다.If additional SDRAM memory capacity is required, the maximum capacity can be extended to 128 MBytes by using 64 MBytes of memory.
상기 이더넷 스위치부(40)는 스위칭 집적회로(switching IC)와 고속 이더넷 트랜시버 집적회로(Fast Ethernet Transceiver IC) 및 물리적인 이더넷 포트(Ethernet Port)(RJ-45)를 연결하기 위한 변환기(Transformer)로 구성되며, 본 발명은 상기 스위칭 집적회로(switching IC)를 통해 8-포트 랜(8-port LAN)을 지원하며, 각각의 포트는 섬유 광학(Fiber Optic)을 구현할 수 있다. The
상기 주 처리부(10)와는 2개의 멀티미디어 독립 인터페이스(MII, Multimedia Independent Interface)로 연결되어 있으나, 1개의 MII만을 연결한 뒤, 나머지 주 처리부(10)의 MII 포트는 상기 고속 이더넷 트랜시버 집적회로(Fast Ethernet Transceiver IC)와 연결하여 별도의 업-링크(Up-link) 포트인 외부 광역 정보 통신망(WAN)과 연결되어, 랜 8 포트(LAN 8 port), 완 1 포트(WAN 1 port)로 구현된다.The
상기 PoE(Power over Ethernet) 전원 모듈(50)은 상기 스위칭 집적회로(switching IC)와 외부 랜 포트의 사이에 위치하며, 이더넷 신호와 함께 전원을 함께 전송한다. The
상기 홈 게이트웨이의 각각의 랜(LAN) 포트는 PoE의 기능을 내장하고 있는 랜(LAN) 4포트와 일반 랜(LAN) 4포트로 구성되나, 랜(LAN) 포트 모두 PoE 구현은 가능하다. Each LAN port of the home gateway is composed of four LANs and four LANs, each of which includes PoE functions, but both LAN ports can implement PoE.
일반 랜(LAN) 포트는 댁내 PC 및 노트북 컴퓨터 등의 정보 단말기와 연결되며, PoE 기능이 내장된 랜(LAN) 포트는 IP 세대 단말기(12)나 네트웍 카메라(11), 또는 VoIP 전화기(13) 등 각 장치 설치시, 전원 공급을 하기에 원할하지 않은 장소에 위치해야 하는 경우, PoE 랜(LAN) 포트를 사용하고, 이더넷 신호와 더불어 전원을 함께 공급하므로 쉽게 주변 장치들을 설치, 연결한다.A general LAN port is connected to information terminals such as PCs and notebook computers in the home, and a LAN port with a built-in PoE function is an
상기 USB 호스트 제어부(50)는 USB 2.0의 호스트(Host) 모드를 지원하는 별도의 USB 호스트 컨트롤러 집적회로(USB Host Controller IC) 이다. The
상기 주 처리부(10)와의 인터페이스는 PCI 인터페이스를 이용하여 연결된다. 외부와의 물리적인 연결은 A 타입의 USB 커넥터로 연결된다.The interface with the
무선 랜(WLAN, Wireless LAN)은 무선 LAN 카드를 탈착식 할 수 있도록 설계되어 있으며, 범용적인 WLAN 카드 대부분을 지원한다. Wireless LANs (WLANs) are designed to be removable from wireless LAN cards and support most of the popular WLAN cards.
본 발명은 IEEE 802.11a/b/g 프로토콜 형태의 무선 랜(WLAN, Wireless LAN)을 지원한다. The present invention supports a wireless LAN (WLAN) in the form of IEEE 802.11a / b / g protocol.
상기 주 처리부(10)와는 PCI 인터페이스를 통해 연결되며, 물리적인 연결을 위한 소켓은 미니-PCI(mini-PCI) 소켓과 연결된다. The
무선 랜(WLAN)은 모듈 형태로 지원되며, 무선 랜(WLAN) 카드를 소켓에 실장하여 설치된다. WLAN 카드는 탈착식으로 설치 유무를 옵션으로 둘 수 있다. Wireless LAN (WLAN) is supported in a modular form and is installed by mounting a WLAN card in a socket. The WLAN card can be installed as an option.
현재 추세로 보면, 각 가정 및 사무실의 경우, 홈 네트웍이 보편화 됨으로써, 방범 및 보안 장치 및 여타의 주변 장치들이 하나의 네트웍으로 연결되어 가고 있다. Current trends include that home networks are becoming more common in homes and offices, where security and security devices and other peripherals are connected into one network.
이러한 주변 장치들을 설치함에 있어, 설치 장소의 제약이 따르게 되는데, 전원이 공급되지 않는 장소나 전원 연결이 쉽지 않은 장소의 경우에, 인터넷 데이터 선(LAN Cable, Category-5)을 통해 데이터와 함께 전원을 함께 공급할 수 있어, 설치 장소에 따른 제약과 설치자의 번거로움으로부터 해방되어 질 수 있다.In installing these peripherals, there are restrictions on the installation site. In the case of a place where power is not supplied or a place where a power connection is not easy, power is supplied with data through an Internet data line (LAN cable, Category-5). It can be supplied together, which can be freed from the constraints of the installation site and the trouble of the installer.
본 시스템에서 PoE 홈 게이트웨이(Power over Ethernet Home Gateway)는 WAN으로 외부 인터넷 망과 연결되며, 홈 게이트웨이의 각각의 LAN 포트는 PoE를 기능을 내장하고 있는 LAN과 일반 LAN으로 구성되며, 일반 LAN 포트는 댁내 PC및 노트북 등의 정보 단말기와 연결되며, PoE 기능이 내장된 LAN 포트는 IP 세대 단말기(12)나 네트웍 카메라(11), 또는 VoIP 전화기(13) 등의 장치와 연결된다.In this system, the Power over Ethernet Home Gateway is connected to the external internet network by WAN, and each LAN port of the home gateway is composed of LAN and general LAN with built-in PoE. It is connected to information terminals such as PCs and laptops in the home, and a LAN port with a built-in PoE function is connected to devices such as an
우선 본 시스템에서 제안하는 PoE용 홈 게이트웨이의 스펙(Specification)을 살펴 보면 간략히 다음과 같다.First, the specification of the home gateway for PoE proposed by this system is briefly as follows.
CPU : IXP425 (Based Xscale)CPU: IXP425 (Based Xscale)
OS : Linux 2.4.20 (QT Library)OS: Linux 2.4.20 (QT Library)
LAN 8 ports
PoE
WAN 1 port
USB : 2 portsUSB: 2 ports
Wireless LAN (802.11a/b/g 지원)Wireless LAN (Supports 802.11a / b / g)
RS-232 1 portRS-232 1 port
RS-485 1 portRS-485 1 port
인터넷 통신을 위해 사용되는 물리적인 선은 UTP 케이블을 이용한다. The physical line used for Internet communication uses UTP cable.
UTP 케이블은 트위스트 페어(Twist pair)라는 4개의 꼬인 선의 쌍으로 이루어지며, 아래의 UTP 케이블 결선도에서 보여지는 것과 같이 UTP 케이블은 RJ-45 플러그(Plug)를 이용하여 케이블 양단을 연결하고, 플러그가 연결된 케이블은 본 발명의 홈 게이트웨이와 대부분의 네트웍 장치들과 LAN을 통해 네트웍이 연결된다. The UTP cable consists of four twisted pairs called twist pairs. As shown in the UTP cable connection diagram below, the UTP cable is connected to both ends of the cable using an RJ-45 plug. The connected cable is connected to the home gateway and most network devices of the present invention via a LAN.
거의 모든 대부분의 네트웍 장비들은 RJ-45 플러그에 맞는 RJ-45 소켓이 내장되어 있다.Almost all network devices have built-in RJ-45 sockets for RJ-45 plugs.
표 1Table 1
이중 실제로 네트웍을 위한 데이터 라인에 사용하는 선은 4개의 선으로 1번(TX+), 2번(TX-), 3번(RX+), 6번(RX-) 선을 이용하며, 4번, 5번, 7번, 8번 선은 네트웍을 위한 데이터 전송에는 이용하지 않는다. Of these, the line actually used for the data line for the network uses four wires: 1 (TX +), 2 (TX-), 3 (RX +) and 6 (RX-).
PoE는 바로 여기서 네트웍의 데이터 전송에 이용되지 않는 4번, 5번, 7번, 8번 선을 이용하는 것으로, 이 4개의 선을 통해 전원을 공급하게 된다.PoE uses
위의 PoE(Power over Ethernet) 블록도를 보면 직접적으로 전원은 RJ-45의 4번, 5번, 7번, 8번 선을 통해 전송됨을 보여준다.The above Power over Ethernet (PoE) block diagram shows that power is directly transmitted through the 4th, 5th, 7th and 8th lines of RJ-45.
본 발명의 홈 게이트웨이는 위와 같은 방법으로 IP 기반의 단말장치에 데이터와 함께 전원을 공급할 수 있다.The home gateway of the present invention can supply power with data to the IP-based terminal device in the above manner.
도 5는 PoE 의 회로 구성도로, 점선 부분으로 표현된 도면부호 17은 홈게이트웨이의 내부에 내장되어 있는 PoE 구성 모듈을 나타내며, 우측의 점선 부분으로 표현된 IP 기반 단말기(12)는 PoE로 연결되어 통신할 수 있는 장치, 즉, 도 2의 네트웍 카메라(11), IP 세대 단말기(12), VoIP 전화기(13) 등이 가지고 있는 내부 PoE 구성 모듈을 의미한다. FIG. 5 is a circuit diagram of PoE, and
도 5의 중앙의 RJ-45로 표현되어 쌍으로 연결된 4개의 쌍(총 8선)은 카테고리-5(Category-5)의 UTP 케이블 결선을 의미한다. 즉, 홈게이트웨이와 PoE 장치들 사이의 UTP 케이블(UTP Cable) 결선 방법을 의미한다. In FIG. 5, four pairs (8 lines in total) connected by a pair represented by RJ-45 represent a category-5 (Category-5) UTP cable connection. That is, it means a UTP cable connection method between the home gateway and the PoE devices.
실제 UTP Cable 그림은 도 6에 표시되어 있다.The actual UTP cable picture is shown in FIG.
도 6은 UTP 케이블(UTP Cable) 결선 방법으로, 일반적으로 전세계 공통으로 사용되는 UTP 케이블(UTP Cable) 결선 방법이다. FIG. 6 is a UTP cable connection method, which is a UTP cable connection method commonly used worldwide.
케이블(Cable) 내부의 각각의 선 색깔 및 선의 위치와 반대쪽의 선 색깔 및 선의 위치는 도 6과 같이 연결되며, 홈게이트웨이를 통해 연결되는 모든 이더넷 결선(PoE 포함)은 도 6과 같이 결선된다. Each line color and line position in the cable and the opposite line color and line position are connected as shown in FIG. 6, and all Ethernet connections (including PoE) connected through the home gateway are connected as shown in FIG. 6.
일반적으로, 양쪽 끝단의 결선 방법이 일치하는 결선 방법으로, 직접적인 케이블(Direct Cable) 결선이라 표현한다. UTP 케이블(UTP Cable) 결선에 대한 선 색깔은 표 1에 상세히 나와 있다. In general, a wiring method in which both ends of the wiring method match each other is referred to as a direct cable connection. The line colors for the UTP cable connections are detailed in Table 1.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명은 전원이 공급되지 않는 장소나 전원 연결이 쉽지 않은 장소의 경우에, 인터넷 데이터 선(LAN Cable, Category-5)을 통해 데이터와 함께 전원을 함께 공급할 수 있어, 설치 장소에 따른 제약과 설치자의 번거로움으로부터 해방되어 질 수 있는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, in the case of a place where power is not supplied or a place where power connection is not easy, power can be supplied together with data through an Internet data line (LAN Cable, Category-5). There is an effect that can be freed from the constraints of the place and the hassle of the installer.
Claims (11)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060064960A KR20080006162A (en) | 2006-07-11 | 2006-07-11 | A home gateway having a poe function |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101848093A (en) * | 2010-04-30 | 2010-09-29 | 常州联力自动化科技有限公司 | Power supply device for underground Ethernet |
CN112491684A (en) * | 2020-12-21 | 2021-03-12 | 苏州行远志成自动化科技有限公司 | Digital input and output slave station data acquisition device |
-
2006
- 2006-07-11 KR KR1020060064960A patent/KR20080006162A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
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CN101848093B (en) * | 2010-04-30 | 2012-10-10 | 常州联力自动化科技有限公司 | Power supply device for underground Ethernet |
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