KR20080069841A - 홈 네트워크 통신 시스템 - Google Patents

홈 네트워크 통신 시스템 Download PDF

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KR20080069841A
KR20080069841A KR1020070007565A KR20070007565A KR20080069841A KR 20080069841 A KR20080069841 A KR 20080069841A KR 1020070007565 A KR1020070007565 A KR 1020070007565A KR 20070007565 A KR20070007565 A KR 20070007565A KR 20080069841 A KR20080069841 A KR 20080069841A
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박근주
김현진
서영광
여영배
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삼성전자주식회사
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Abstract

홈 네트워크 통신 시스템이 개시된다. 본 홈 네트워크 통신 시스템은, 복수 개의 중 일부 구역에 각각 배치된 복수 개의 리피터, 복수 개의 리피터와 동축케이블로 연결된 스플리터, 및, 스플리터와 동축케이블로 연결되어, 복수 개의 리피터 간의 데이터 통신을 중계하는 허브를 포함한다. 이에 의해, 홈 네트워크를 구축하기 위한 설치비를 절감시키고, 설치 편의를 도모할 수 있다.
IEEE 1394, 허브, 리피터, 홈 네트워크

Description

홈 네트워크 통신 시스템{Communication system for home networking}
도 1은 종래의 홈 네트워크 통신 시스템의 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 본 발명의 홈 네트워크 통신 시스템의 구성을 나타내는 블록도,
도 3은 도 2의 홈 네트워크 통신 시스템의 구성을 상세하게 나타내는 블록도, 그리고,
도 4는 본 발명의 홈 네트워크 통신 시스템에서의 데이터 통신 사용 주파수 대역을 나타내는 모식도이다.
* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
200 : 홈 네트워크 통신 시스템 210 : 스플리터
230 : 리피터 230 : 허브
310 : 컴바이너 320 : 물리 모듈
330 : 1394b 통신모듈 340 : 1394a 통신모듈
본 발명은 홈 네트워크 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 홈 네트워크를 구축하기 위한 설치비를 절감시키고, 설치 편의를 도모할 수 있는 홈 네 트워크 통신 시스템에 관한 것이다.
홈 네트워크란 가정 내의 각 방들을 통신 선로로 연결함으로써 다수의 오디오/비디오 신호, 멀티미디어 신호, 인터넷 신호 등을 가정 내에서 실시간 송수신하기 위한 통신 네트워크를 의미한다.
이러한, 홈 네트워크를 구축하기 위해서는 통신 선로를 설치해야 한다. 예를 들면, 현재 홈 네트워크에서 고려되고 있는 유선 통신 선로인 UTP(Unshielded Twisted Pair), STP(Shielded Twisted Pair), POF(Plastic Optical Fiber), GOF(Glass Optical Fiber) 등을 설치하여 홈 네트워크를 구축한다.
하지만, 이러한 홈 네트워크를 구축하기 위해서는 설치비가 많이 든다는 단점이 있었다. 이에, 최근 전력선을 이용한 홈 네트워크 기술이 연구되고 있다.
도 1은 종래의 홈 네트워크 통신 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, TV 신호 수신용의 동축 케이블을 이용한 홈 네트워크 통신 시스템(100)은 스플리터(17)로 증폭되는 TV 신호는 각 분배 선로상의 접합부(Q1,Q2,Q3,Q4)에 설치되는 컴바이너(15)를 경유하여, 각각 그 하위에 설치되는 동축케이블(19)을 통과해 각 방에 설치된 접속단(a,b,c,d)까지 배선된다.
즉, 허브(10)의 IEEE 1394 모듈(11)을 중심으로 하는 스타형의 홈 네트워크가 구축되어 있고, 이 네트워크의 각 터미널에 각 접속단(a,b,c,d)이 각각 배치된다.
여기서, IEEE 1394 모듈(11)와 리피터(13)는 각각 IEEE 1394 케이블(12)로 연결되며, 리피터(13)와 컴바이너(15)는 동축케이블(19)로 연결된다. 이때, 리피 터(13)는 각 방에 있어서 멀티미디어 변환기로 사용된다.
이러한, 종래의 홈 네트워크 통신 시스템의 허브(10)는 가정 내의 배전반에 설치되어, 허브(10)를 추가하는 경우, TV 신호와 IEEE 1394 통신선을 분리하고 허브(10)를 설치해야 하므로, 설치가 어려우며 설치비가 많이 든다는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 홈 네트워크를 구축하기 위한 설치비를 절감시키고, 설치 편의를 도모할 수 있는 홈 네트워크 통신 시스템을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수 개의 구역으로 구분되는 홈 네트워크 통신 시스템은, 상기 복수 개의 구역 중 일부 구역에 각각 배치된 복수 개의 리피터, 상기 복수 개의 리피터와 동축케이블로 연결된 스플리터, 및, 상기 복수 개의 구역 중 하나의 구역에 배치되며, 상기 스플리터와 동축케이블로 연결되어, 상기 복수 개의 리피터 간의 데이터 통신을 중계하는 허브를 포함한다.
바람직하게는, 상기 허브는 단말 기기 간의 데이터 통신을 수행하도록 연결하는 두 개의 리피터, 및, 상기 두 개의 리피터를 연결하는 1394a 모듈을 포함할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 리피터는 상기 데이터의 주파수 대역을 변환하는 양방향 통신 모듈, 및, 상기 주파수 대역이 변환된 데이터를 상기 단말 기기로 송수신하는 1394b 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 양방향 통신모듈은 UWB(Ultra Wide Band) 전송 방식을 이용할 수 있다.
또한, 상기 리피터는 고주파 대역을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 구역 중 하나의 구역에 배치된 허브는, 상기 하나의 구역에 설치된 동축 케이블을 통해 스플리터와 연결되는 컴바이너, 상기 복수 개의 구역 중 타 구역에 배치되어 상기 스플리터에 연결된 타 리피터에 접속된 단말 기기로부터 데이터를 송수신하는 복수 개의 리피터, 및, 상기 복수 개의 리피터를 연결하는 1394a 모듈을 포함한다.
또한, 상기 복수 개의 리피터 각각은 상기 데이터의 주파수 대역을 변환하는 양방향 통신 모듈, 및, 상기 주파수 대역이 변환된 데이터를 상기 단말 기기로 송수신하는 1394b 모듈을 포함할 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 홈 네트워크 통신 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
홈네트워크는 유무선인터넷을 통해 단말 기기인, 냉장고, 에어컨, 전자레인지, TV 등 가전기기를 제어하고, 단말 기기 간의 데이터를 공유할 수 있다.
도 2를 참조하면, 홈 네트워크 통신 시스템(100)는 동축케이블(240)을 가정 내의 각 구역별로 분배하는 스플리터(210), 분배된 동축케이블(240)을 통해 스플리터(210)와 연결되어 배치된 리피터(220), 및 복수 개의 구역에 배치된 리피터(220) 간의 통신을 중계하는 허브(230)를 포함한다.
스플리터(210)는 통신 선로를 분배한다. 즉, 스플리터(210)는 하나의 통신 선로를 복수 개의 구역으로 분배할 수 있다. 여기서, 통신 선로는 동축케이블(Coaxial Cable)로 구현될 수 있다.
리피터(220)는 로컬 데이터 통신을 수행하는 복수 개의 단말 기기 간의 통신을 수행하도록 연결한다.
즉, 리피터(220)는 가정 내의 복수 개의 구역 중 일부 구역에 각각 배치되어, 단말 기기 간의 데이터를 증폭시켜 송수신한다. 그리고, 리피터(220)는 데이터를 송수신함에 있어서 그 전송거리를 확장시키거나, 송수신에 필요한 포트 수를 증가시키는데 사용된다.
그리고, 리피터(220)는 IEEE 1394 통신을 기반으로, 데이터(예컨대, 오디오/비디오 신호)를 실시간으로 고속 전송할 수 있다. 이때, 최대 전송 속도 400Mbps이며, 최대거리는 100m까지 전송이 가능하다.
또한, 리피터(220)는 OSI 레퍼런스 모델의 물리 계층(Physical Layer)에서 동작하고, 데이터를 증폭하는 것을 제외하고는 네트워크의 트래픽에 어떠한 영향이 미치지 않는다.
구체적으로, 리피터(220)는 텔레비전 방송신호와의 간섭을 피하기 위하여 데이터를 RF 신호로 주파수 상향 변환을 할 수 있다. 즉, 리피터(220)는 고주파 대역을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다.
허브(230)는 스플리터(210)와 동축케이블(240)로 연결되어, 복수 개의 리피 터(220) 간의 통신을 중계할 수 있다. 이에, 허브(230)는 복수 개의 구역 중 리피터(220)가 배치된 구역 사이의 구역에 배치될 수 있다.
구체적으로, 허브(230)는 방 1의 단말 기기의 데이터를 방 3의 단말 기기로 전송하기 위해서, 방 1의 리피터(220)를 통해 수신된 데이터를 방 3의 리피터(220)에 전송한다. 이후 방 3의 리피터(220)는 데이터를 방 3의 리피터(220)에 접속된 단말 기기로 출력한다.
이에, 방 1과 방 3의 단말 기기 간의 통신이 서로 가능하게 된다.
본 실시 예에서의 홈 네트워크 통신 시스템(200)은 방 1에 리피터(220)가 배치되고, 방 2에 허브(230)가 배치되고, 방 3에 리피터(220)가 배치된다. 이에 방 1의 리피터(220)에 접속된 단말 기기와 방 2의 리피터(220)에 접속된 단말 기기가 방 2의 허브(230)를 통해 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다.
이는 각 방의 허브(230)와 리피터(220)가 동축 케이블(240)과 스플리터(210)를 통해 연결됨으로써 데이터를 송수신할 수 있는 것이다.
한편, 동축 케이블(240)은 각 방에 배선되어 있으므로, 추후 리피터(220)와 허브(230)가 배치되지 않은 다른 방의 단말 기기와 통신하고자 하는 경우에는 추가적으로 허브(230)를 리피터(220)가 배치된 각 방 사이의 방에 배선된 동축 케이블(240) 단자에 연결하여 단말 기기 간의 데이터 송수신을 할 수 있다.
즉, 방 4의 동축 케이블(240) 단자에 허브(230)를 추가하여 연결하면, 허브(230)에 연결된 단말 기기는 방 1, 방 2, 방 3의 단말 기기와 고속 통신이 가능하게 된다.
이에 따라, 본 홈네트워크 시스템(200)은 각 방에 배선된 동축 케이블(240) 단자에 허브(230) 및 리피터(220)를 연결하면 각 방의 단말 기기와 데이터 통신이 가능함으로써, 설치비를 절감하고 사용자의 편의를 도모할 수 있다.
본 실시예에서의 허브 및 리피터는 IEEE 1394 통신을 기반으로 데이터가 전송되는 것을 설명하였지만, 이더넷 통신 및 USB 통신을 기반으로도 구현될 수 있다. 따라서, 본 각 구역에 배치되는 허브 및 리피터의 통신방식에 관하여 한정하지 않는다.
도 3은 도 2의 홈 네트워크 통신 시스템의 구성을 상세하게 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 도 2와 동일한 도면부호를 가지는 구성은 도 2와 동일한 기능을 수행하며, 이에 대한 설명은 생략한다.
방 1 및 방 3에 배치된 리피터(220)는 컴바이너(310), 양방향 통신모듈(320), 및, 1394b 모듈(330)을 포함한다.
컴바이너(310)는 스플리터(210)과 연결된 동축 케이블(240)를 통해 전송되는 데이터를 분리/조합할 수 있다. 이에, 컴바이너(310)는 분리된 데이터를 양방향 통신모듈(320)로 출력할 수 있다.
또한, 컴바이너(310)는 양방향 통신모듈(320)을 통해 주파수 변환된 데이터를 조합하여 동축 케이블로 출력할 수 있다.
양방향 통신모듈(320)은 1394b 모듈(330)에서 지원하는 저주파 대역의 데이터를 고주파 대역의 데이터로 변환한다. 또한, 양방향 통신모듈(320)은 고주파 대 역의 데이터를 저주파 대역의 데이터로 변환한다.
즉, 양방향 통신모듈(320)는 초당 전송속도가 480Mbps인 데이터를 지원하는 1394b 데이터는 출력 주파수 스펙트럼이 약 0Hz 내지 480MHz의 저주파 대역에 분포되어 있다. 이러한 저주파 대역의 데이터를 RF 신호의 주파수 대역인 900MHz 이상의 대역으로 주파수 상향 변환시키는 역할을 한다.
반대로, 고주파 대역의 데이터가 컴바이너(310)를 통해 제공되면 저주파 대역의 데이터로 하향 변환시키는 역할을 한다.
이때, 주파수 상향 변환하여 통신하는 방식은 ASK(Amplitude Shift Keying), PSK(Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), QAM(Quadrature Amplitude Modulation), UWB(Ultra Wide Band) 등을 이용한 양방향 통신모듈일 수 있다. 한편, 이러한 변조 방식에 따라 차지하는 주파수 대역(Occupied Bandwidth)은 조금씩 변화될 수 있다.
이에 고주파 대역을 이용하여 데이터를 송수신함으로써, 케이블 텔레비전 신호의 주파수 대역의 간섭을 피할 수 있다.
1394b 모듈(330)은 양방향 통신모듈(320)을 통해 주파수 변환된 데이터를 단말 기기로 전송할 수 있다.
즉, 1394b 모듈(330)은 데이터 전송거리를 확장하기 사용되는 프로토콜을 기반으로 리피터(220)에 접속된 단말 기기 간의 데이터를 송수신한다. 여기서, 1394b 모듈은 100m 이상의 전송거리를 지원한다.
방 2에 배치된 허브(230)는 컴바이너(310), 두 개의 리피터(220), 및, 1394a 모듈(340)을 포함한다.
컴바이너(310)는 스플리터(210)과 연결된 동축 케이블(240)를 통해 전송되는 데이터를 분리/조합할 수 있다.
두 개의 리피터(220)는 방 1 및 방 3의 리피터(220)에 접속된 단말 기기의 데이터를 송수신할 수 있다.
1394a 모듈(340)은 두 개의 리피터(220)를 연결할 수 있다. 즉, 1394a 모듈(340)은 유선으로 두 개의 리피터(220)를 연결하여 방 1의 리피터(220)과 방 3의 리피터(220)간의 데이터 통신을 공용하여 사용할 수 있도록 한다.
이하에서는, 데이터 통신이 이루어질 때 사용 주파수 대역을 예를 들어 설명한다.
방 1의 리피터(220)에 접속된 단말 기기의 데이터를 방 2의 허브(230)에 접속된 단말 기기로 전송하고자 하는 경우, 방 1의 데이터 송신 주파수 대역은 band 1-a이고, 방 2의 데이터 수신 주파수 대역은 band 1-a가 된다. 이와 반대인 경우에는 방 2의 데이터 송신 주파수 대역은 band 1-b가 되고, 방 1의 데이터 수신 주파수 대역은 1-b가 된다.
그리고, 방 2의 허브(230)에 접속된 단말 기기의 데이터를 방 3의 리피터(220)에 접속된 단말 기기로 전송하고자 하는 경우, 방 2의 데이터 송신 주파수 대역은 band 2-a이고, 방 3의 데이터 수신 주파수 대역은 band 2-a가 된다. 이와 반대인 경우에는 방 3의 데이터 송신 주파수 대역은 band 2-b가 되고, 방 2의 데이터 수신 주파수 대역은 2-b가 된다.
한편, 방 1의 리피터(220)에 접속된 단말 기기의 데이터를 방 3의 리피터(220)에 접속된 단말 기기로 전송하고자 하는 경우, 방 1의 데이터 송신 주파수 대역은 band 3-a이고, 방 3의 데이터 송신 주파수 대역은 band 3-b가 되는 것이 아니라, 허브(230) 내부에서 두 개의 리피터가 유선으로 연결되어 있으므로, 데이터를 공용하여 사용할 수 있다.
이에, 방 1의 데이터 송신 주파수 대역은 band 1-a이고, 방 3의 데이터 수신 주파수 대역은 band 2-a가 된다. 이와 반대인 경우에는 방 3의 데이터 송신 주파수 대역은 band 2-b가 되고, 방 1의 데이터 수신 주파수 대역은 1-b가 된다.
도 4는 본 발명의 홈 네트워크 통신 시스템에서의 데이터 통신 사용 주파수 대역을 나타내는 모식도이다.
도 4를 참조하면, 복수 개의 구역으로 구분되는 홈 네트워크 통신 시스템에서 일반적으로 케이블 텔레비전 신호는 0.05GHz 내지 0.86GHz의 주파수 대역을 사용하고, 위성 신호는 0.95GHz 내지 2.15GHz의 주파수 대역을 사용하여 각 구역의 단말 기기로 전송된다.
그리고, 각 구역에서 즉, 방n과 방n+1에서의 단말 기기 간의 통신이 이루어질 때 사용되는 주파수 대역은 케이블 텔레비전 신호와 위성 신호의 간섭을 피하기 위하여 2.5GHz이상의 주파수 대역으로 0.5GHz씩 사용된다.
이에 따라, 각 구역의 단말 기기 간의 데이터 통신을 원활히 수행할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 복수 개의 구역에 배선된 동축 케이블에 연결하여 허브 및 리피터를 배치함으로써, 홈 네트워크를 구축하기 위한 설치비를 절감시키고, 설치 편의를 도모할 수 있다.
또한, 허브 및 리피터를 이용하여 데이터 통신을 수행함으로써, 고속 데이터 전송이 가능하며, 사용자의 편의를 도모할 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (7)

  1. 복수 개의 구역으로 구분되는 홈 네트워크 통신 시스템에 있어서,
    상기 복수 개의 구역 중 일부 구역에 각각 배치된 복수 개의 리피터;
    상기 복수 개의 리피터와 동축케이블로 연결된 스플리터; 및,
    상기 복수 개의 구역 중 하나의 구역에 배치되며, 상기 스플리터와 동축케이블로 연결되어, 상기 복수 개의 리피터 간의 데이터 통신을 중계하는 허브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 허브는,
    단말 기기 간의 데이터 통신을 수행하도록 연결하는 두 개의 리피터; 및,
    상기 두 개의 리피터를 연결하는 1394a 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 통신 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 리피터는,
    상기 데이터의 주파수 대역을 변환하는 양방향 통신 모듈; 및,
    상기 주파수 대역이 변환된 데이터를 상기 단말 기기로 송수신하는 1394b 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 통신 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 양방향 통신모듈은 UWB(Ultra Wide Band) 전송 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 통신 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 리피터는, 고주파 대역을 이용하여 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 홈네트워크 통신 시스템.
  6. 복수 개의 구역 중 하나의 구역에 배치된 허브에 있어서,
    상기 하나의 구역에 설치된 동축 케이블을 통해 스플리터와 연결되는 컴바이너;
    상기 복수 개의 구역 중 타 구역에 배치되어 상기 스플리터에 연결된 타 리피터에 접속된 단말 기기로부터 데이터를 송수신하는 복수 개의 리피터; 및,
    상기 복수 개의 리피터를 연결하는 1394a 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 허브.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수 개의 리피터 각각은,
    상기 데이터의 주파수 대역을 변환하는 양방향 통신 모듈; 및,
    상기 주파수 대역이 변환된 데이터를 상기 단말 기기로 송수신하는 1394b 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 허브.
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