KR20180012316A - 역전력 공급을 사용하는 새로운 광대역 통신 서비스들의 제공 - Google Patents

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KR20180012316A
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바트 힐래트
윔 트로치
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알까뗄 루슨트
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Abstract

본 발명은 새로운 광대역 통신 서비스(G.fast)를 제공하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 방법은 가입자 루프(62)를 따라 액세스 노드(100)를 삽입하는 단계로서, 액세스 노드는 가입자 루프의 단말 세그먼트(64)를 가입자 루프의 네트워크 세그먼트(63)로 처음으로 연결하기 위한 바이패스 스위치(150)를 포함하는, 상기 액세스 노드(100)를 삽입하는 단계; 가입자 루프를 거쳐 레거시 통신 서비스(POTS; VDSL2)를 동작시키는 단계; 및 새로운 광대역 통신 서비스를 동작시키기 위해 새로운 가입자 디바이스(70) 및 액세스 노드의 역전력 공급을 위해 PSE(200)를 단말 세그먼트에 연결하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 PSE에 의해, 전력 공급 신호의 삽입 전에 단말 세그먼트를 통해 연속적인 명령 신호들의 시퀀스(AC_cmd_signals)를 송신하는 단계; 상기 액세스 노드에 의해 및 그렇게 축적된 전하에 의해, 연속적인 명령 신호들의 시퀀스에서 유효한 명령 신호를 검출하고, 그에 의해 단자 세그먼트를 새로운 광대역 통신 서비스를 동작시키도록 적응된 송수신기(120) 및 전력 공급 신호로부터 액세스 노드에 전력을 공급하도록 적응된 PSU(140)에 연결하기 위해 바이패스 스위치를 구성하는 단계; PSE에 의해, 액세스 노드의 역전력 공급을 위해 단자 세그먼트를 거쳐 전력 공급 신호를 주입하는 단계; 및 단자 세그먼트를 거쳐 새로운 광대역 통신 서비스를 동작시키는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 액세스 노드, PSE, 및데이터 통신 시스템에 관한 것이다.

Description

역전력 공급을 사용하는 새로운 광대역 통신 서비스들의 제공
본 발명은 구리 플랜트들(copper plants)을 거친 새로운 광대역 통신 서비스들의 제공에 관한 것이다.
광대역 통신 서비스들(예를 들면, G.fast)을 위한 새로운 구리 액세스 기술들에 의한 분배점 유닛들(Distribution Point Units; DPU) 서빙 가입자들은 일반적으로 예상된 높은 데이터 레이트들(예를 들면, G.fast에 대한 집합된 데이터 레이트들로서 1 Gbps 대해 200m)을 달성하기 위해 가입자 구내들로부터 수백 미터의 최대 거리(예를 들면, G.fast에)에 배치된다. 이는 DPU가 현재 배치들에 비하여 가입자 구내들에 더 가깝게 위치될 것임을 의미한다. DPU에 전력을 공급하기 위한 로컬 전원은 DPU 위치에서 항상 이용 가능하지는 않다. 따라서, 운영자들은 역전력 공급(RPF)을 통해 DPU에 공급하기 위한 방법들을 요청하고 있다.
가입자 구내들에 설치된 전력 소싱 장비(Power Sourcing Equipment; PSE)는 광대역 통신을 위해 사용되는 동일한 구리 쌍을 통해 DPU에 전력을 공급하기 위해 DC 전류를 제공한다. PSE는 가정의 AC 메인들에 의해 전력 공급된다. DPU 내 전원 장치(PSU)는 PSE, 일반적으로 구리 쌍을 따라 DC 저항에 의해 야기된 57V 마이너스 DC 전압 드롭을 DPU 내에 사용된 다수의 더 낮은 DC 전압들(예를 들면, 12V, 5V, 3V3 등)로 변환한다.
운영자들이 레거시 통신 서비스로부터 DPU에 의해 제공된 새로운 광대역 통신 서비스로 그들의 가입자들을 점차적으로 업그레이드할 것이 예상된다. 이들 레거시 통신 서비스들을 일반적으로 기존 전화 시스템(Plain Old Telephone System; POTS)의 존재와 함께 또는 기존 전화 시스템 없이 다양한 디지털 가입자 회선 플레이버들(xDSL)을 말한다. 레거시 통신 서비스들은 일반적으로 중앙 사무소(CO) 캐비닛으로부터 배치되고, 예를 들면, 원격 유닛(RU)로부터 ADSL 또는 ADSL2+ 통신 서비스들이고, 예를 들면, VDSL2 통신 서비스들이거나 로컬 교환(Local Exchange; LEX)으로부터이고, 예를 들면, POTS 통신 서비스들이다.
주어진 시간에, 특정 가입자는 (긴) 레거시 구리 쌍을 거친 네트워크 장비로부터 배치된 레거시 통신 서비스로부터 구리 쌍의 (짧은) 단말 세그먼트를 거친 DPU로부터 배치된 새로운 광대역 통신 서비스로 업그레이드된다.
이를 위하여, 바이패스 스위치가 DPU 내에서 제공된다. 바이패스 스위치는 일반적으로 두 개의 스위칭 상태들에 의해 지속적인 중계를 구성한다. 즉:
- 최종 사용자가 레거시 통신 서비스의 지원을 위해 (긴) 레거시 구리 쌍을 통해 DPU를 통해 레거시 네트워크 장비로 투명하게 연결되는 바이패스 상태; 또는
- 구리 쌍의 (짧은) 단말 세그먼트(즉, DPU로부터 가입자 구내들로 이르는 세그먼트)는 새로운 광대역 통신 서비스의 동작을 위해 DPU의 송수신기에 연결되고, 구리 쌍의 네트워크 세그먼트(즉, DPU로부터 레거시 네트워크 장비까지 이르는 세그먼트)는 DPU측에서 접속 해제되고 개방 회로이다.
주어진 시간에, 바이패스 중계는 따라서 상기 특정 가입자에 대해 바이패스 상태로부터 종단 상태로 스위칭되어야 한다. 바람직하게는, 임의의 인간 상호 작용 없이 달성된다(제로-터치 설치(zero-touch installation)).
그러나, 서비스 업그레이 동안 극복할 다수의 기술적인 장애물들이 존재한다.
처음에, 맨 먼저 사용자가 레거시 통신 서비스로부터 새로운 광대역 통신 서비스로 스위칭할 때, 사용자가 또한 DPU를 공급하기 위한 맨 처음 사용자이기 때문에 DPU는 언파워링된다. 따라서, 바이패스 중계를 어느 하나로 스위칭하기 위해 DPU에서 이용 가능한 전력은 없다.
또한, POTS 서비스가 구리 쌍에 존재할 때, LEX(일반적으로 48V, 53V 또는 60V)로부터 DC 전원과 모순되기 때문에 DC 공급이 PSE에 의해 구리 쌍에 삽입될 수 없다. DPU가 후자로부터 전력을 직접 획득할 수 있지만, LEX에서 ONHOOK -> OFFHOOK 상태 전이 및 다이얼 톤의 삽입을 트리거하지 않도록 ONHOOK 상태(일반적으로 수 백 ㎂로부터 수 ㎃까지) 동안 아주 적은 전류만을 드레인할 수 있고, 바이패스 중계를 스위칭하고 그의 제어 로직에 전력을 공급하기 위해 충분한 에너지를 축적하기 위해 너무 긴 시간을 초래한다.
사용자에게 전달된 POTS 서비스가 존재하지 않는 경우, 구리 쌍 어느 한쪽상에 존재하는 DC 전압이 없고, PSE는 바이패스 중계를 스위칭하기 위해 DPU에 대하여 한번 DC 전력을 전달하기를 시작할 수 있다. 그러나, 일부 기본 초기화 프로토콜은 이용가능한 매우 적은 전력을 갖는 LEX로부터의 DC 전력과 이용 가능한 전력의 양을 갖는 PSE로부터의 DC 전력 사이를 구별하기 위해 DPU에 대하여 여전히 요구된다.
본 발명의 목적은 전술한 문제들을 극복하면서 최소 인간 상호 작용을 갖고/인간 상호 작용 없이 구리 플랜트들을 거쳐 새로운 광대역 통신 서비스들을 완전하게 공급하는 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따라, 새로운 광대역 통신 서비스를 공급하기 위한 방법은 가입자 루프를 따라 새로운 광대역 통신 서비스를 동작시키도록 적응된 액세스 노드를 삽입하는 단계; 제 1 초기 스위칭 상태에서 액세스 노드의 스위치를 구성하는 단계로서, 가입자 루프의 단자 세그먼트를 통해 레거시 가입자 디바이스에 결합된 제 1 쌍의 단자들은 가입자 루프의 다른 세그먼트를 통해 레거시 네트워크 장비에 결합된 제 2 쌍의 단자들로 연결되는, 상기 액세스 노드의 스위치를 구성하는 단계; 스위치가 제 1 스위칭 상태에 있는 동안 가입자 루프를 통해 적어도 하나의 레거시 통신 서비스를 동작시키는 단계; 및 액세스 노드의 역 전력 공급을 위한 전력 공급 신호를 주입하도록 적응된 전력 소싱 장비 및 새로운 광대역 통신 서비스를 동작시키도록 적응된 새로운 가입자 디바이스를 가입자 루프의 단자 세그먼트로 연결하는 단계를 포함한다. 방법은, 전력 소싱 장비에 의해, 전력 공급 신호의 삽입 전에 가입자 루프의 단자 세그먼트를 통해 연속적인 명령 신호들의 시퀀스를 송신하는 단계; 액세스 노드에 의해, 연속적인 명령 신호들의 시퀀스 중 적어도 하나의 명령 신호로부터 전하를 축적하는 단계; 액세스 노드에 의해 및 그렇게 축적된 전하에 의해, 연속적인 명령 신호들의 시퀀스에서 유효한 명령 신호를 검출하고 그 결과로 제 2 스위칭 상태에서 스위치를 구성하는 단계로서, 제 1 쌍의 단자들은 새로운 광대역 통신 서비스에 적응된 송수신기 및 전력 공급 신호로부터 액세스 노드로 전력을 공급하도록 적응된 전원 장치에 결합된 제 3 쌍의 단자들에 연결되는, 상기 유효한 명령 신호를 검출하고 상기 스위치를 구성하는 단계; 전력 소싱 장비에 의해, 액세스 노드의 역전력 공급을 위한 가입자 루프의 단자 세그먼트를 거쳐 전력 공급 신호를 주입하는 단계; 및 가입자 루프의 단자 세그먼트를 거쳐 새로운 광대역 통신 서비스를 동작시키는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 명령 신호들은 전력 소싱 장비에 예비 동작 상태를 나타낸다.
일 실시예에서, 명령 신호는 명령 신호의 페이로드가 주어진 패턴에 일치할 때 유효한 것으로 검출된다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 레거시 통신 서비스는 비대칭 디지털 가입자 회선(ADSL) 통신 서비스, 확장된 대역폭을 가진 비대칭 디지털 가입자 회선(ADSL2+) 통신 서비스, 초고속 디지털 가입자 회선(VDSL2) 통신 서비스, 및 기존 전화 서비스(POTS) 중 적어도 하나를 포함한다.
일 실시예에서, 명령 신호들은 적어도 하나의 AC 캐리어들의 변조에 의해 생성된다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 AC 캐리어들은 적어도 하나의 레거시 통신 서비스에 의해 현재 사용되지 않는 주파수 대역에 위치된다.
일 실시예에서, 주파수 대역은 기존 전화 서비스(POTS)의 음성 대역이다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 액세스 노드는 가입자 루프의 단자 세그먼트를 거쳐 새로운 광대역 통신 서비스를 동작시키도록 적응된 송수신기; 가입자 루프의 단자 세그먼트를 거쳐 전력 소싱 장비에 의해 주입된 전력 공급 신호로부터 액세스 노드로 전력을 공급하도록 적응된 전원 장치; 가입자 루프의 단자 세그먼트에 결합하기 위한 제 1 쌍의 단자들, 가입자 루프의 다른 세그먼트에 결합하기 위한 제 2 쌍의 단자들, 및 송수신기 및 전원 장치에 결합된 제 3 쌍의 단자들을 갖는 스위치; 및 제 1 쌍 및 제 2 쌍의 단자들이 서로 연결되는 제 1 스위칭 상태로 또는 제 1 쌍 및 제 3 쌍의 단자들이 서로 연결되는 제 2 스위칭 상태로 스위치를 구성하도록 적응된 스위치 제어기를 포함한다. 액세스 노드는 스위치가 제 1 스위칭 상태로 구성되는 동안 전력 소싱 장비에 의해 가입자 루프의 단자 세그먼트를 거쳐 송신된 연속적인 명령 신호들의 시퀀스 중 적어도 하나의 명령 신호로부터 전하를 축적하도록 적응된 전력 어큐뮬레이터(power accumulator)를 더 포함한다. 액세스 노드는 전력 어큐뮬레이터에 결합되어 그렇게 축적된 전하에 의해 연속적인 명령 신호들의 시퀀스에서 유효한 명령 신호를 검출하도록 적응된 수신기를 더 포함한다. 스위치 제어기는 전력 어큐뮬레이터에 결합되고, 유효한 명령 신호의 검출시, 그렇게 축적된 전하에 의해 제 2 스위칭 상태로 스위치를 구성하도록 또한 적응된다.
이러한 액세스 노드는 일반적으로 DPU라고 불리지만, 대안적으로 구리 플랜트를 통해 가입자들에게 새로운 광대역 통신 서비스들을 제공하는 임의의 네트워크 장비라고 불릴 수 있고, 이는 RPF를 이용하는 원격 배치된 디지털 가입자 회선 액세스 멀티플렉서(DSLAM)와 같은 동일한 구리 플랜트를 통해 가입자 구내들로부터 원격으로 공급된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 전력 소싱 장비는 액세스 노드의 역전력 공급을 위해 가입자 루프의 단자 세그먼트를 거쳐 전력 공급 신호를 주입하도록 적응된 전력 인젝터(power injector)를 포함한다. 전력 소싱 장비는 전력 공급 신호의 주입 전에 가입자 루프의 단자 세그먼트를 거쳐 연속적인 명령 신호들의 시쿠너스를 송신하도록 적응된 송신기를 더 포함한다. 연속적인 명령 신호들의 시퀀스는 액세스 노드의 처음 및 부분적 역전력 공급을 위해, 및 또한 전력 공급 신호로부터 액세스 노드에 전력을 공급하도록 적응된 액세스 노드의 전원 장치에 및 새로운 광대역 통신 서비스를 동작시키도록 적응된 액세스 노드의 송수신기에 가입자 루프의 단자 세그먼트의 접속을 위해 송신된다.
일 실시예에서, 전력 소싱 장비는, 연속적인 명령 신호들의 시퀀스의 송신 후, 가입자 루프의 측정된 DC 부하 임피던스가 주어진 특성 저항(signature resistance)에 일치하는지의 여부를 결정하고, 주어진 명령 저항이 성공적으로 검출되는 경우 가입자 루프를 거쳐 전력 공급 신호를 삽입하고, 그밖에 주어진 특성 저항이 성공적으로 검출될 때까지 가입자 루프의 단자 세그먼트를 거쳐 연속적인 명령 신호들의 시퀀스를 반복적으로 송신하도록 또한 적응된다.
이러한 전력 소싱 장비는 독립형 장비로서 제작될 수 있거나, 또는 모뎀, 라우터 등과 같은 가입자 디바이스의 일부일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 데이터 통신 시스템은 본 발명에 따라 전력 소싱 장비 및 액세스 노드를 포함한다.
본 발명은 POTS와 함께 또는 POTS 없이 레거시 배치들에 적용가능한 RPF를 사용하는 새로운 광대역 통신 서비스들을 자동으로 제공하기 위한 해결책을 제안한다. 이는 RPF 동작을 개시하기 위해 요구된 프로토콜 정보, 뿐만 아니라 검출 모듈에 전력을 공급하고 DPU에 바이패스 중계를 스위칭하기 위해 충분한 전기 에너지 양쪽 모두를 포함하는 구리 쌍에 대한 연속적인 명령 신호들을 사전에 전송하는 PSE에 의해 달성된다.
PSE는 예를 들면, 구리 쌍을 거쳐 존재하는 임의의 DC 전압이 있는지의 여부를 결정함으로써, RPF 동작을 개시하기 전에 구리 쌍을 거친 POTS의 존재를 검출할 것을 먼저 시도한다. 검출한 경우, PSE는 바이패스 중계를 스위칭할 것을 DPU에 명령하기 위해 구리 쌍을 거쳐 연속적인 명령 신호들의 시퀀스를 전송한다. 명령 신호들은 바이패스 스위치의 제어 로직 및 기본 검출 회로에 전력을 공급하지만, LEX에서 부적합한 OFFHOOK 검출을 야기함으로써 POTS 레거시 통신 서비스에 영향을 주지 않기 위해 비교적 짧은 시간량(수십 초까지) 내에 충분한 전하를 축적하기 위해 DPU에 대해 충분한 RMS 전력을 갖도록 설계된다.
PSE는 다음으로 바이패스 중계가 구리 쌍의 DC 부하 임피던스를 측정함으로써 및 측정된 임피던스가 주어진 특성 전항에 일치하는지의 여부를 결정함으로써 DPU측에 적절하게 스위칭되었는지를 결정한다. 바이패스 중계가 DPU 측에 적절하게 스위칭된 경우, PSU는 구리 쌍의 먼 단부에 정확하게 연결된 것이 가정되고, PSE는 POTS 동작과 더 이상 충돌하지 않기 때문에 DPU의 원격 전력 공급을 위해 DC 전력 공급 신호를 주입하기를 시작할 수 있다.
심지어 POTS가 구리 쌍을 거쳐 존재하지 않더라도(예를 들면, POTS 없는 xDSL 레거시 배치들), PSU는 구리 쌍에 대한 유효한 특성 저항을 의무적으로 검출하고 바이패스 중계를 DC 전력 공급 신호를 주입하기 전에 DPU 측에 적절하게 구성되는 것을 확실하게 해야 한다.
바람직하게는, 명령 신호들은 구리 쌍을 거쳐 배치된 임의의 레거시 통신 서비스에 의해 현재 사용되지 않은 주파수 대역에 위치된 하나 이상의 AC 캐리어들의 변조에 의해 생성된다.
예를 들면, 명령 신호들은 회선이 ONHOOK이라고 가정하면(이는 POTS가 상기 가입자에 대해 해제되는 경우일 가능성이 있는), POTS 음성 대역, 즉 [300㎐; 3400㎐] 주파수 범위를 사용할 수 있다. 음성 호가 진행 중이고 OFFHOOK 상태가 검출될 때, 명령 신호들이 송신되지 않아야 한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적들 및 특징들은 더 명백해질 것이고, 본 발명 자체는 수반하는 도면들과 함께 취해진 실시예의 다음의 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 것이다.
도 1 내지 도 4는 레거시 통신 서비스로부터 새로운 광대역 통신 서비스로 업그레이드되고 있는 통신 네트워크를 도시하는 도면들.
도 5 및 도 6은 액세스 노드에서 바이패스 검출 모듈에 관한 다른 상세들을 도시하는 도면들.
도 7a, 도 7b, 및 도 7c는 바이패스 검출 모듈 내에서 시간에 대한 다양한 전압/전류 플롯들을 나타내는 도면들.
도 8은 PSE 동작을 위한 상태도.
다음 네트워크 요소들을 포함하는 레거시 통신 네트워크가 도 1에 도시된다:
- LEX(10);
- RU(20);
- 스플리터(30);
- 전화 핸드셋(40); 및
- 레거시 고객 구내 장비(CPE)(50)(또는 LCPE).
LEX(10)는 제 1 구리 쌍 세그먼트(61)를 통해 RU(20)에 결합되고, POTS를 동작시키기 위한 것이다.
RU(20)는 레거시 광대역 통신 서비스, 현재 VDSL2 통신 서비스를 동작시키기 위한 것이고, 일반적으로 가입자 구내들에 더 가까운 폴 캐피닛(pole cabinet) 또는 먼거리에 위치된다. RU(20)는 제 2 (더 짧은) 구리 쌍 세그먼트(62)를 통해 스플리터(30)에 결합된다.
RU(20)는 POTS 신호 및 VDSL2 신호를 제 2 구리 쌍 세그먼트(62)를 통해 이동하는 조합된 POTS/VDSL2 신호로/로부터 각각 멀티플렉싱/디멀티플렉싱하기 위해 저역 통과 필터(21) 및 고역 통과 필터(22)를 수용한다. 저역 통과 필터(21)는 제 2 구리 쌍 세그먼트(62)에 결합되고 제 1 구리 쌍 세그먼트(61)를 통해 LEX(10)에 원격으로 결합된다. 고역 통과 필터(22)는 제 2 구리 쌍 세그먼트(62)에 결합되고 VDSL2 송수신기(23)(또는 VTU-O)에 로컬로 결합된다.
스플리터(30)는 제 2 구리 쌍 세그먼트(62)에 결합된 저역 통과 필터(31)를 포함하고, POTS 신호를 제 2 구리 쌍 세그먼트(62)를 통해 이동하는 조합된 POTS/VDSL2 신호로/로부터 멀티플렉싱/디멀티플렉싱하기 위한 것이다. POTS 신호들은 전화 핸드셋(40)에 공급되고, 반면에 조합된 POTS/VDSL2 신호는 레거시 CPE(50)에 투명하게 전달된다.
레거시 CPE(50)는 VDSL2 신호를 제 2 구리 쌍 세그먼트(62)를 통해 이동하는 조합된 POTS/VDSL2 신호로/로부터 멀티플렉싱/디멀티플렉싱하기 위해 제 2 구리 쌍 세그먼트(62)에 결합된 고역 통과 필터(51) 및 고역 통과 필터(51)에 결합된 VDSL2 송수신기(52)(또는 VTU-R)를 포함한다.
저역 통과 필터들(21, 31)의 차단 주파수(f1)는 일반적으로 약 4㎑이고, 고역 통과 필터들(22, 51)의 차단 주파수(f2)는 일반적으로 약 25㎑이다.
VDSL2 송수신기들(23, 52)은 구리 쌍 세그먼트(62)를 거쳐 양방향 VDSL2 광대역 통신 채널을 동작시킨다. LEX(10) 및 전화 핸드셋(40)은 구리 쌍 세그먼트들(61, 62)을 통해 양방향 음성 채널을 동작시킨다.
LEX(10), RU(20) 및 레거시 CPE(50)는 전력 공급에 이용 가능한 각각의 로컬 전원들, 일반적으로 110-240V AC 또는 48-60V DC을 구비한다.
가입자 기반을 더 높은 데이터 레이트들을 제공하는 새로운 광대역 통신 서비스, 현재 G.fast 통신 서비스로 업그레이드하기 위해 새로운 네트워크 장비의 설치가 도 2에 도시된다.
가입자 구내들에 더 가까운 일부 지점에서, 구리 쌍 세그먼트(62)는 DPU(100)의 삽입을 위해 두 개의 세그먼트들(63, 64)로 분리된다. 가입자 구내들로 DPU(100)를 연결하는 구리 쌍 세그먼트(64)는 단자 세그먼트라 지칭되고, RU(20)로 및 또한 LEX(10)로 DPU(100)를 연결하는 구리 쌍 세그먼트(63)는 네트워크 세그먼트라고 지칭된다.
DPU(100)는:
- G.fast 신호를 단자 세그먼트(64)를 거쳐 이동하는 조합된 DC/G.fast 신호들로/로부터 멀티플렉싱/디멀티플렉싱을 위한 고역 통과 필터(110);
- G.fast 송수신기(120)(또는 FTU-O);
- DC 전력 공급 신호를 단자 세그먼트(64)를 거쳐 이동하는 조합된 DC/G.fast 신호들로/로부터 멀티플렉싱/디멀티플렉싱을 위한 저역 통과 필터(130);
- 다양한 활성 가입자들에 의해 공급된 DC 전력 공급 신호들로부터 전력을 추출 및 DPU(100)의 동작을 위해 필요한 내부 전압 레벨들을 생성하기 위한 PSU(140);
- 래칭 중계와 같은 두 개의 스위칭 상태들(S1, S2)을 갖는 바이패스 스위치(150)(또는 SW);
- 바이패스 스위치(150)를 제어하기 위한 바이패스 검출 모듈(160)(또는 BP_MOD).
저역 통과 필터(130)의 차단 주파수(f3)는 일반적으로 4㎑보다 크고, 고역 통과 필터(110)의 차단 주파수는 일반적으로 약 2㎒이다.
처음에, 스플리터(30) 및 레거시 CPE(50)는 가입자 측에서 여전히 존재한다. DPU(100)는 따라서 바이패스(또는 투과) 모드로 구성된다: 바이패스 스위치(150)는 스위칭 상태(S1)로 구성되고, 단자 세그먼트(64)는 DPU(100)가 최종 사용자들에게 완전히 투명하도록 네트워크 세그먼트(63)에 연결된다. 가입자들은 핸드셋(40)과 음성 호들을 행하는 것 및 레거시 CPE(50)를 통해 인터넷에 연결하는 것과 같이 레거시 통신 서비스들을 계속 사용할 수 있다.
나중 시간에, 새로운 G.fast 통신 서비스를 지원하는 새로운 CPE(70)(또는 NCPE)는 PSE(200)와 함께 가입자에게 전달된다. CPE(70) 및 PSE(200)는 하나의 단일 장비 내에 병합될 수 있다. 레거시 네트워크 장비(30, 40, 50)는 가입자 측에서 해제되고, 새롭게 공급된 네트워크 장비(70, 200)로 교체된다. 새로운 네트워크 토폴로지는 도 3에 도시된다.
새로운 CPE(70)는 G.fast 신호를 단자 세그먼트(64)를 거쳐 이동하는 조합된 DC/G.fast 신호로/로부터 멀티플렉싱/디멀티플렉싱하기 위해 단자 세그먼트(64)에 결합된 고역 통과 필터(71), 및 고역 통과 필터(71)에 결합된 G.fast 송수신기(72)(또는 FTU-R)를 포함한다. 고역 통과 필터(71)는 차단 주파수로서 f4를 갖는다.
PSE(200)는:
- 저역 통과 필터(210);
- 전력 인젝터(220)(또는 RPF);
- AC 시그널링 수단(230); 및
- 측정 수단(240)(또는 MEAS + MDSU)을 포함한다.
저역 통과 필터(210)는 차단 주파수로서 f3를 갖고, 새로운 CPE(70)와 병렬로 단자 세그먼트(64)에 결합된다. 저역 통과 필터(210)는 또한 전력 인젝터(220), AC 시그널링 수단(230) 및 측정 수단(240)에 결합된다.
전력 인젝터(220)는 DPU(100)의 원격 전력 공급을 위해 단자 세그먼트(64)를 거쳐 DC 전력 공급 신호(DC_RPE_signal)를 주입하기 위한 것이다.
AC 시그널링 수단(230)은 가입자측에 RPF 기능의 이용 가능성에 관하여 DPU(100)에 명령하기 위해 및 스위칭 상태(S2)로 바이패스 스위치(150)를 구성할 것을 DOU에 요청하기 위해 단자 세그먼트(64)를 거쳐 연속적인 AC 명령 신호들(AC_cmd_signals)의 시퀀스를 송신하기 위한 것이다. 스위칭 상태(S2)에서, 단자 세그먼트(64)는 새로운 G.fast 통신 서비스가 단자 세그먼트(64)를 거쳐 동작될 수 있도록 송수신기(120) 및 PSU(140)(즉, DPU(100)는 단자 세그먼트(64)를 한정한다)에 연결된다.
명령 신호들은 기준 주파수들로서 1300㎐ 및 2100㎐를 갖고 주파수 시프트 키잉(FSK) 변조에 의해 생성된다. 이들 두 개의 주파수들은 POTS 음성 대역 내에 위치되고, PSE(200)는 OFFHOOK 상태가 긴급 호와 같이 진행하는 전화 호를 방해하지 않도록 이러한 명령 신호들을 송신하기 전에 구리 쌍(64)을 거쳐 활성화되지 않은지를 먼저 확인한다.
AC 시그널링 수단(230)은 1300㎐과 2100㎐ 사이의 주파수들을 통과시키고 이러한 대역 외의 주파수들을 감쇠시키기 위해 대역 통과 필터(도시되지 않음)를 더 수용한다.
물론, 명령 신호들은 BPSK 또는 4/16 QAM과 같은 다른 변조 방식, 및 POTS 음성 대역(3400㎐)의 상한으로부터 VDSL2 주파수 대역의 하한에 걸친 주파수 범위 내에 위치된 반송 주파수들과 같은 다른 반송 주파수들, 또는 POTS 음성 대역의 하한 이하(300㎐ 이하)에 위치된 반송 주파수들을 사용할 수 있다.
그러나, POTS 음성 대역에서 주파수들의 사용은 하드웨어 구현을 위해 이롭다. 사실상, 결합 캐퍼시터들은 높은 DC 전압들을 유지할 필요가 있고, 더 높은 주파수들을 사용하는 것은 더 작은 값의 캐퍼시터들을 허용하고, 이는 장비의 크기 및 비용을 감소시킨다.
명령 신호들(AC_cmd_signals)에 의해 전달될 필요가 있는 에너지의 양은 전력이 단지 두 개의 기능들, 즉 단자 세그먼트(64)를 거쳐 PSE(200)에 의해 송신된 명령 신호들(AC_cmd_signals) 중 하나를 디코딩하기 위해, 및 바이패스 스위치(150)를 스위칭 상태(S2)로 스위칭하기 위해 필요한 전류를 제공하기 위해서만 필요되기 때문에 매우 제한된다.
그러나, 명령 신호들(AC_cmd_signals)의 RMS 전압은 LEX(10)에서 안전한 보호를 작동시키지 않기 위해 충분히 낮아야 한다. POTS 회선에 대해 900Ω의 입력 임피던스를 가정하고 루프 삽입 손실을 무시하면, 예를 들면 RMS 전류를 30㎃ 이하로 유지하기 위해 구리 쌍의 팁과 링 사이에 27VRMS(또는 36Vp 또는 76Vpp)를 인가할 수 있다.
측정 수단(240)은 구리 쌍(64)의 팁과 링 사이에 존재하는 DC 전압을 측정하기 위한 것 및 소위 금속성 검출 스타트-업(MDSU) 절차에 후속하는 구리 쌍(64)의 DC 임피던스 부하를 측정하기 위한 것이다.
MDSU는 구리 쌍(64)에 원격으로 연결된 PSU를 나타내는 특정 특성 저항을 검출하기 위해 구리 쌍(64)을 거쳐 하나 이상의 중간 DC 전압을 주입하고, 다음에 대응하는 DC 부하 임피던스를 측정을 요구한다.
MDSU 테스트가 성공적이면, PSE(200)는 예를 들면, ETSI 101548v010101에 설명되는 표준화된 RPE 스타트-업 프로토콜에 의해 시작할 수 있다.
이러한 마지막 단계는 도 4에 도시되고, DC 전력 공급 신호(DC_RPE_signal)는 PSE(200)에 의해 단자 세그먼트(64)를 거쳐 삽입된다. DC_RPE_signal는 필요한 내부 DC 전압들(예를 들면, 12V, 5V, 및 3V3)의 생성을 위해 PSU(140)(가능하게는 다른 가입자들로부터 다른 DC 전력 공급 신호들과 함께)에 의해 사용된다. 이들 전압들은 이후 DPU(100)의 정규 동작 동안 DPU(100)의 각각의 활성 회로들에 분배된다. 그래서, G.fast 양방향 통신 채널은 단자 세그먼트(64)를 거쳐 송수신기들(120, 72) 사이에 확립될 수 있다.
바이패스 검출 모듈(300)에 관한 다른 상세들이 도 5 및 도 6에 도시된다.
바이패스 검출 모듈(300)은 서로에 직렬로 결합된 다수의 상이한 하드웨어 블록들로 구성된다. 즉:
- 절연 및 부하 회로(301),
- DC 블로킹 회로(302);
- 정류기(303);
- 전력 어큐뮬레이터(304);
- DC 레귤레이터(305); 및
- 마이크로제어기(또는 마이크로프로세서)(306).
마이크로제어기(306)의 출력은 래칭 중계(150)의 제어 입력에 결합되고, 이는 전력이 부족할 때 그의 이전 스위칭 상태를 유지한다.
바이패스 검출 모듈(300)은 DC 블로킹 회로(302)의 출력에서 AC 차분 신호를 프로토콜 검출을 위해 마이크로제어기(306)의 입력에 공급된 단선 신호로 변환하기 위한 트랜스코더(307)를 더 포함한다. 트랜스코더(307)는 AC 명령 신호들(AC_cmd_signals)을 기저대역 신호로 복조하기 위한 복조기를 더 포함할 수 있다.
DC 블로킹 회로(302)와 함께 절연 및 부하 회로(301)는 절연부를 형성한다. 이러한 부분은 구리 쌍과 집적 접촉한다. POTS 및 XDSL 레거시 서비스들에 대한 영향을 제한하기 위해, 높은 입력 임피던스를 갖는 것이 요구된다. 이는 일반적으로 와이어당 8㏀의 크기로(이는 또한 XDSL 주파수들에 대해 구리 쌍에 로딩하지 않기에 충분하다) 구리 쌍에 직렬로 결합된 두 개의 절연 저항기들(R1)에 의해 달성된다.
DC 블로킹 회로(302)는 일반적으로 저항기들(R1)에 직렬로 결합된 두 개의 캐퍼시터들(C1)을 포함하고, 구리 쌍에 존재하는 POTS DC 전압으로부터 절연을 제공한다.
R1 및 C1의 값들은 이것이 충전 캐퍼시터(C2)의 충전 시간에 영향을 주기 때문에 신중하게 선택되어야 한다.
정류기(303) 및 전력 어큐뮬레이터(304)는 에너지 저장부를 형성한다. 전파 정류기 브리지(full wave rectifier bridge)는 AC 명령 신호들(AC_cmd_signals)의 음의 스윙들을 정류한다. 전파 정류기는 설치 전에 극성이 알려지지 않을 때 요구된다. 브리지 정류기의 출력은 충전 캐퍼시터(C2)에 연결된다. 증가하는 DC 전압(V2)은 따라서 AC 명령 신호들(AC_cmd_signals)이 PSE(200)로부터 수신되고 있는 동안 충전 캐퍼시터(C2)를 거쳐 전개한다.
DC 레귤레이터(305), 마이크로제어기(306) 및 바이패스 스위치(150)는 로드부를 형성한다. 로우-드롭 선형 레귤레이터(low-drop linear regulator)는 마이크로제어기에 전력을 공급하기 위해 충전 캐퍼시터(C2)를 거친 전압을 더 낮은 전압으로 변환한다. 로우-드롭 선형 레귤레이터는 값비싸고 부피가 큰 인덕터들을 피하기 위해 스위칭 모드 레귤레이터를 거치는 것이 바람직하다. 작은 전류(< 1㎃ 일반적으로 저전력 제어기에 대하여)에 의해, 로우-드롭 선형 레귤레이터에서 전력 손실들이 최소화될 수 있다. 전력이 공급되면, 마이크로제어기는 차분 모니터링 블록에 의해 트랜스코딩된 하나 이상의 AC 명령 신호들(AC_cmd_signals)을 디코딩하기 시작한다. 유효한 패턴이 검출될 때, 마이크로제어기는 사용자를 G.fast 송수신기 및 PSU에 연결하기 위해 바이패스 중계들을 조종할 것이다. 바이패스 중계를 구동하기 위해 필요한 에너지는 충전 캐퍼시터(C2)로부터 직접 취해진다.
크기 및 비용은 DPU에 대해 매우 중요하다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 바이패스 중계, 절연부, 정류기 및 트랜스코더는 회선당 요구되지만, 충전 캐퍼시터, DC 레귤레이터 및 마이크로 제어기는 멀티-포트 DPU 유닛들의 다수의 가입자 회선 포트들을 거쳐 공유될 수 있다.
DC 레귤레이터(305)는 요구된 에너지가 전력 어큐뮬레이터(304)로부터 직접 소모될 수 있기 때문에 선택적인 블록이다. 이러한 구성은 마이크로제어기(306)가 큰 전력 공급 범위(예를 들면, 1.8V - 5.5V)를 허용할 수 있을 때 가능하다. 이러한 디바이스들은 상업적으로 이용 가능하다. 로우-드롭 선형 레귤레이터를 피하는 것은 추가의 비용 절약을 초래한다.
도 7a는 바이패스 검출 모듈(300)의 입력에서 전압(V1) 및 충전 캐퍼시터(C2)에 거쳐 전개하는 전압(V2)의 시간 플롯을 나타낸다.
PSE(200)는 구리 쌍(64)에 연속적인 AC 명령 신호들(AC_cmd_signals)을 전송하고, 이는, 존재하는 경우, DC POTS 전압(V1 ,dc)에 중첩되는 진폭(V1 ,ac)을 갖는 주어진 신호를 초래한다(편의상, AC 명령 신호들은 변조되지 않고 플로팅된다).
전파 정류기 브리지의 입력에 존재하는 AC 신호는 충전 캐퍼시터(C2)를 거쳐 DC 전압을 저장하게 한다. 주어진 시간량 후, 캐퍼시터(C2)는 전압(V2 ,charged)에 대해 충전된다. 로우-드롭 선형 레귤레이터가 시작되지 않는 한, 충전 캐퍼시터(C2)로부터 전류가 취해지지 않고(일부 누설 전류를 제외하고), 따라서 캐퍼시터 전압(V2)은 시간 맞춰 증가할 수 있다.
전압(V2)이 미리 규정된 레벨과 동일할 때, 로우-드롭 선형 DC/DC 레귤레이터는 전압 분압기(R2a, R2B)를 거쳐 인에이블된다(도 6을 참조). 로우-드롭 선형 레귤레이터는 캐퍼시터(C2)를 거쳐 전압(V2)을 더 낮은 전압(V3)로 변환하고, 이는 마이크로제어기에 전력을 공급한다. 로우-드롭 선형 레귤레이터에서 히스테리시스는 캐퍼시터(C2)가 방전되는 동안 출력이 여전히 인에이블할 것이 요구된다.
도 7b는 V2 및 V3 전압들 대 시간을 도시한다. 로우-드롭 레귤레이터가 인에이블될 때, C2를 거친 전압(V2)은 시간(t2)까지 증가하기 시작한다. 상기 시간 이후로부터, 더 낮은 전압(V3)은 로우-드롭 선형 레귤레이터의 출력에서 생성되고, 이는 저전력 마이크로제어기에 공급된다. 마이크로제어기 및 로우-드롭 선형 레귤레이터로부터 취해진 전류에 의해, C2를 거친 전압(V2)이 감소하기 시작한다.
전력이 공급되면, 마이크로제어기는 정류기 브리지 전에 감지되고 PSE에 의해 송신된 프로토콜 정보를 디코딩하기 위해 차분 모니터링 블록에 의해 트랜스코딩되는 AC 신호를 디코딩하는 것을 시작한다. 각각의 AC 캐리어들상에 변조된 프로토콜 정보는 하나 이상의 HDLC 플래그들의 존재와 같이 매우 기본적일 수 있거나, 일부 다른 정보 요소들, 뿐만 아니라 일부 패리티 체크를 포함할 수 있다.
마이크로제어기가 유효한 코드를 검출할 때, MOSFET 트랜지스터의 게이트가 인에이블된다: 전류(ISW)는 바이패스 중계를 통해 흐르고, 그의 스위칭 상태는 S1으로부터 S2로 변경된다. 바이패스 중계를 구동하기 위한 전류(일반적으로 장하 코일(loading coil))는 충전 캐퍼시터(C2)로부터 직접 전달된다. 바이패스 중계를 구동 및 공급하기 위한 다른 수단이 사이리스터(thyristor), 저전압 중계 등과 같이 또한 가능하다.
이는 도 7b 및 도 7c에 도시된다. 시간(t2) 후, 마이크로제어기는 정류기 브리지 전에 AC 신호를 디코딩할 것을 시작한다. 시간(t3)에 유효한 코드가 검출되고, 중계 제어 신호는 바이패스 중계를 스위칭 상태(S2)로 스위칭하기 위해 토글링된다. 시간(t3)으로부터, 추가의 전류(ISW)는 바이패스 중계를 구동하기 위해 취해진다. 전류(ISW)는 충전 캐퍼시터(C2)에 의해 직접 전달되고, 따라서 V2는 t3 후에 빠르게 감소하고 있다. C2가 로우-드롭 선형 레귤레이터가 더 이상 인에이블되지 않은 지점 이하로 방전되는 경우 및 유효한 코드가 지금까지 검출되지 않은 경우, 마이크로제어기는 셧 다운되고 프로세스는 캐퍼시터(C2)가 다시 충전된 후 얼마의 시간 이후에 자동으로 재시작한다.
라이트닝 보호(lightning protection) 및 링잉 전압들(ringing voltage)에 대한 보호를 위해 추가의 구성 요소들이 일반적으로 추가되어야 한다. 이들은 본 발명에 대해 직교하고, 설계 프로세스의 일부이어야 한다.
링잉 전압이 회선상에 인가될 때 충전 캐퍼시터(C2)가 또한 충전되는 것이 주의되어야 한다. 마이크로 제어기는 (링잉) 신호를 디코딩하는 것을 시작할 것이지만, 유효 코드가 검출되지 않기 때문에, 바이패스 중계들이 스위칭되지 않는다.
바이패스 검출 모듈(300)은 바이패스 스위치(150)와 네트워크 세그먼트(63) 사이에 연결된다. 바이패스 중계(150)가 스위칭 상태(S2)로 스위칭되면, POTS 바이패스 검출 모듈은 구리선에 더이상 부착되지 않는다. 이는 바이패스 검출 모듈(300)이 17㎒ 또는 30㎒ (VDSL2에 대하여)까지 투과로 구성될 수 있고, G.fast 통신 서비스들이 동작되는 구리 쌍들에 결코 연결되지 않기 때문에 106㎒ 또는 212㎒(G.fast에 대하여)까지는 투과하지 않도록 구성될 수 있는 이점을 추가한다.
대안적인 구현들이 가능하고, 바이패스 검출 모듈(300)은 바이패스 스위치(150)와 단말 세그먼트(64) 사이에 연결된다. 이러한 제 2 구현의 이점은 검출 회로가 예를 들면, 배터리 상태, 일련 번호, 전력 성능들 등을 공유하기 위해 PSE(200)와 DPU(100) 사이에 업스트림 통신을 위해 또한 사용될 수 있다는 것이다.
PSE 동작을 위한 상태도가 도 8에 도시된다.
도입으로서, 상이한 전압 임계치들(VT, V1, V2, V3, V4)은 VT < V1 < V2 < V3 < V4를 갖는 수직축상에 플로팅된다. 이들 전압 임계치들은 가입자 회선의 POTS 동작 상태에 액세스하기 위해 사용된다.
VDC를 구리 쌍(64)의 팁과 링 사이에 PSE(200)에 의해 측정되는 DC 전압이라 표시하자. V3≤VDC ≤V4인 경우, POTS 서비스는 회선을 거쳐 동작 가능한 것으로 가정되고 회선은 음성 호가 형성되지 않는 것을 의미하는 ONHOOK 상태에 있다고 가정된다. V1≤VDC ≤V2인 경우, POTS 서비스는 회선을 거쳐 동작 가능한 것으로 가정되고 회선은 음성 호가 회선을 거쳐 진행중인 것을 의미하는 OFFHOOK 상태에 있는 것으로 가정된다(이러한 상황은 핸드셋(40)이 PSE(200)에 접속할 때 가입자 측에서 해제될 것이 예상되기 때문에 거의 발생하지 않는다). 최종적으로, VDC ≤VT인 경우, POTS 서비스는 더 이상 회선을 거쳐 동작 가능하지 않다고 가정된다. 이는 바이패스 스위치가 이미 오른쪽 위치에 있다는 것 및 DPU가 회선을 거쳐 새로운 광대역 통신 서비스를 동작시킬 것을 준비한다는 것을 반드시 의미하지는 않는다. 사실상, 레거시 XDSL 통신 서비스는 POTS 없이 상기 회선을 거쳐 배치되었을 수 있고, 바이패스 스위치는 여전히 상기 회선에 대해 적절하게 구성될 것이다.
PSE(200)가 시작할 때 통과하는 단계들을 지금 설명한다.
단계(1001)에서, PSE(200)는 그것이 동작을 위해 준비된 것을 확인하기 위해 일부 내장된 테스트들을 통해 시작 및 구동한다.
단계(1002)에서, 구리 쌍(64)의 팁과 링 사이의 DC 전압은 측정 수단(240)에 의해 측정되어, 그에 의해 측정된 전압값(VDC)을 산출한다.
측정된 DC 전압(VDC)이 V3과 V4 사이에 있는 경우, POTS 서비스가 동작 가능하고 회선은 OFFHOOK 상태에 있다. PSE(200)는 단계(1003)로 진행하고, AC 시그널링 수단(230)은 DPU측에서 바이패스 스위치를 스위칭 상태(S2)로 강제하기 위해 T1초 동안 구리 쌍(64)을 거쳐 연속적인 AC 명령 신호들의 시퀀스를 송신한다. T1초 후, PSE(200)는 단계(1002)로 리턴하고, DC 전압을 다시 측정한다.
측정된 DC 전압(VDC)이 V1과 V2 사이에 있는 경우, POTS 서비스가 동작 가능하고 회선은 OFFHOOK 상태에 있다. PSE(200)는 진행중인 음성 호(AC 신호들이 POTS 음성 대역을 사용하는 경우에만)와 충돌하기 때문에 AC 명령 신호들을 송신할 수 없다. 따라서, PSE(200)는 단계(1005)로 이동하고, T2초 동안 대기하고, 다음으로 새로운 측정 라운드 동안 단계(1002)로 리턴한다.
측정된 DC 전압(VDC)이 허용된 전압 범위들 밖에 있는 경우, 브랜치(1002 -> 1005 -> 1002)가 또한 사용될 수 있다(도 8에서 해칭 영역들을 참조). 이러한 상황은 발생할 것이 예상되지 않고, 오히려 먼저 식별 및 복구될 필요가 있는 네트워크 장애를 나타낸다.
최종적으로, 측정된 DC 전압(VDC)이 주어진 임계치(VT) 이하인 경우, POTS 서비스는 회선을 통해 더 이상 동작 가능하지 않다. PSE(200)는 단계(1004)로 진행하고, 측정 수단(240)은 구리 쌍(64)을 거쳐 MDSU 테스트를 수행한다. 연속적인 중간 전압 레벨들이 구리 쌍(64)에 인가되고, 구리 쌍(64)의 DC 부하 임피던스는 특정 특성 저항의 검출을 위해 측정된다. DPU측에 바이패스 스위치가 스위칭 상태(S2)에 있고 PSU가 구리 쌍(64)의 원격 단부에 연결되는 것을 의미하는 구리 쌍(64)의 특징 저항이 구리 쌍(64)을 거쳐 성공적으로 검출되는 경우, MDSU 테스트는 통과하고(도 9에서 "통과" 브리지를 참조), PSE(200)는 최종 단계(1006)로 이동할 수 있다. 전력 인젝터(220)는 DPU의 원격 전력 공급을 위해 구리 쌍(64)을 거쳐 DC 전력 공급 신호를 주입한다. 그 밖에, PSE(200)가 구리 쌍을 거쳐 특성 저항을 검출하는 것을 실패한 경우, MDSU 테스트는 실패하고(도 8에서 "실패" 브랜치를 참조), PSE(200)는 구리 쌍(64)을 거쳐 T1 초 동안 AC 명령 신호들의 시퀀스를 송신하기 위해 단계(1003)로 이동한다. 이후, PSE(200)는 단계(1003) 등으로 리턴한다.
물론, 다른 전압 임계치들이 POTS 동작 상태를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 전압 임계치들(V2, V3)은 하나의 단일 임계치로 병합될 수 있고 및/또는 그래서 임계치들(VT, V1)일 수 있다. 상한 전압 임계치(V4)가 유사하게 무시될 수 있다. 이러한 경우에, 측정된 DC 전압이 VT=V1 아래에 있는 경우, POTS는 더 이상 동작 가능하지 않다. 측정된 DC 전압이 VT=V1와 V2=V3 사이에 있는 경우, POTS는 동작 가능하지만 회선은 OFFHOOK이다. 그리고 마지막으로, 측정된 DC 전압이 V2=V3 위에 있는 경우, POTS는 동작 가능하고 회선은 ONHOOK이다.
상기 설명은 주로 데이터 통신 시스템을 VDSL2(POTS가 있거나 POTS가 없이)로부터 G.fast로 업그레이드하는 것에 관한 것이지만, 이는 유사하게 ADSL 또는 ADSL2+에 적용하고(POTS가 있거나 POTS가 없이), DSLAM은 CO에서 LEX에 공통 위치된다. 구리 쌍 세그먼트(61)는 이후 일반적으로 메인 분배 프레임(MDF)을 통해 LEX와 CO 사이에 로컬 접속에 대응하고, 구리 쌍 세그먼트(62)는 CO로부터 가입자 구내들에 걸친 메인 가입자 루프에 대응한다. 이러한 가입자 루프는 이후 본 발명에 따라 DPU의 삽입 및 G.fast 서비스 업그레이드를 위해 두 개의 세그먼트들(세그먼트들(63, 64)에 따라)로 분할된다.
용어 '포함하는'이 이후에 나열된 수단으로 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다는 것이 주의되어야 한다. 따라서, 표현 '수단(A, B)을 포함하는 디바이스'의 범위는 구성 요소들(A, B)만으로 구성되는 디바이스들로 제한되지 않아야 한다. 이는, 본 발명에 관하여, 디바이스의 관련 구성 요소들이 A 및 B라는 것을 의미한다.
용어 '결합된'은 직접 접속들만으로 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다는 것이 또한 주의되어야 한다. 따라서, 표현 '디바이스(B)에 결합된 디바이스(A)'의 범위는 디바이스들 또는 시스템들로 제한되지 않아야 하고, 디바이스(A)의 출력은 디바이스(B)의 입력에 직접 연결되고, 반대도 마찬가지이다. 이는 A의 출력과 B의 입력 사이의 경로가 존재하고, 그 반대도 마찬가지이며, 이는 다른 디바이스들 또는 수단을 포함하는 경로일 수 있다는 것을 의미한다.
설명 및 도면들은 본 발명의 원리들을 단순히 예시한다. 따라서, 당업자들은 여기에 명백하게 설명되거나 도시되지 않지만, 본 발명의 원리들을 구현하는 다양한 장치들을 생각할 수 있을 것임이 이해될 것이다. 또한, 여기에 인용된 모든 예들은 주로 본 기술을 증진시키기 위해 발명자(들)에 의해 기여된 개념들 및 본 발명의 원리들을 독자에게 이해시키기 위한 교육적인 목적들만을 위한 것임이 명백하게 의도되고, 이러한 특별히 인용된 예들 및 상태들에 대한 제한이 없는 것으로 해석되어야 한다. 더욱이, 본 발명의 원리들, 양태들, 및 실시예들을 여기에서 인용하는 진술들, 뿐만 아니라 그의 특정 예들은 그의 동등물들을 포함하도록 의도된다.
도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 적절한 소프트웨어와 연관하여 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어뿐만 아니라 전용 하드웨어의 사용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 기능들은 단일의 전용 프로세서에 의해, 단일의 공유 프로세서에 의해, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별적인 프로세서들에 의해 제공될 수 있다. 더욱이, 프로세서는 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 배타적으로 말하는 것으로 해석되지 않아야 하고, 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 네트워크 프로세서, 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(FPGA) 등을 제한 없이 암시적으로 포함할 수 있다. 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 비휘발성 저장 장치와 같은 종래 및/또는 맞춤형의 다른 하드웨어가 또한 포함될 수 있다.

Claims (14)

  1. 새로운 광대역 통신 서비스(G.fast)를 제공하기 위한 방법에 있어서,
    가입자 루프(62)를 따라 상기 새로운 광대역 통신 서비스를 동작시키도록 적응된 액세스 노드(100)를 삽입하는 단계;
    제 1 초기 스위칭 상태(S1)로 상기 액세스 노드의 스위치(150)를 구성하는 단계로서, 상기 가입자 루프의 단자 세그먼트(terminal segment; 64)를 통해 레거시 가입자 디바이스(40; 50)에 결합된 제 1 쌍의 단자들은 상기 가입자 루프의 다른 세그먼트(63)를 통해 레거시 네트워크 장비(10; 20)에 결합된 제 2 쌍의 단자들에 연결되는, 상기 액세스 노드의 스위치(150)를 구성하는 단계;
    상기 스위치가 상기 제 1 스위칭 상태에 있는 동안 상기 가입자 루프를 통해 적어도 하나의 레거시 통신 서비스(POTS; VDSL2)를 동작시키는 단계;
    상기 액세스 노드의 역전력 공급을 위해 전력 공급 신호(DC_RPF_signal)를 주입하도록 적응된 전력 소싱 장비(200) 및 상기 새로운 광대역 통신 서비스를 동작시키도록 적응된 새로운 가입자 디바이스(70)를 상기 가입자 루프의 상기 단자 세그먼트에 연결하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은:
    상기 전력 소싱 장비에 의해, 상기 전력 공급 신호의 삽입 전에 상기 가입자 루프의 상기 단자 세그먼트를 거쳐 연속적인 명령 신호들(AC_cmd_signals)의 시퀀스를 송신하는 단계;
    상기 액세스 노드에 의해, 상기 연속적인 명령 신호들의 시퀀스 중 적어도 하나의 명령 신호로부터 전하를 축적하는 단계;
    상기 액세스 노드에 의해 및 상기 그렇게 축적된 전하에 의해, 상기 연속적인 명령 신호들의 시퀀스에서 유효 명령 신호를 검출하고, 또한 제 2 스위칭 상태(S2)로 상기 스위치를 구성하는 단계로서, 상기 제 1 쌍의 단자들은 상기 새로운 광대역 통신 서비스를 동작시키도록 적응된 송수신기(120) 및 상기 전력 공급 신호로부터 상기 액세스 노드에 전력을 공급하도록 적응된 전원 장치(140)에 결합된 제 3 쌍의 단자들에 연결되는, 상기 유효한 명령 신호를 검출하고 상기 스위치를 구성하는 단계;
    상기 전력 소싱 장비에 의해, 상기 액세스 노드의 역전력 공급을 위해 상기 가입자 루프의 상기 단자 세그먼트를 거쳐 상기 전력 공급 신호를 주입하는 단계; 및
    상기 가입자 루프의 상기 단자 세그먼트를 거쳐 상기 새로운 광대역 통신 서비스를 동작시키는 단계를 더 포함하는, 새로운 광대역 통신 서비스(G.fast)를 제공하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 명령 신호들은 상기 전력 소싱 장비에서 예비 동작 상태를 나타내는, 새로운 광대역 통신 서비스(G.fast)를 제공하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 명령 신호는 상기 명령 신호의 페이로드가 주어진 패턴에 일치할 때 유효한 것으로 검출되는, 새로운 광대역 통신 서비스(G.fast)를 제공하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 레거시 통신 서비스는 비대칭 디지털 가입자 회선(ADSL) 통신 서비스, 확장된 대역폭을 가진 비대칭 디지털 가입자 회선(ADSL2+) 통신 서비스, 초고속 디지털 가입자 회선(VDSL2) 통신 서비스, 및 기존 전화 서비스(Plain Old Telephony Service; POTS) 중 적어도 하나를 포함하는, 새로운 광대역 통신 서비스(G.fast)를 제공하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 명령 신호들은 적어도 하나의 AC 캐리어들의 변조에 의해 생성되는, 새로운 광대역 통신 서비스(G.fast)를 제공하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 AC 캐리어들은 상기 적어도 하나의 레거시 통신 서비스에 의해 현재 사용되지 않는 주파수 대역에 위치되는, 새로운 광대역 통신 서비스(G.fast)를 제공하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 주파수 대역은 기존 전화 서비스(POTS)의 음성 대역인, 새로운 광대역 통신 서비스(G.fast)를 제공하기 위한 방법.
  8. 액세스 노드(100)에 있어서,
    가입자 루프(62)의 단자 세그먼트(64)를 거쳐 새로운 광대역 통신 서비스(G.fast)를 동작시키도록 적응된 송수신기(120);
    상기 가입자 루프의 상기 단자 세그먼트를 거쳐 전력 소싱 장비(200)에 의해 주입된 전력 공급 신호(DC_RPF_signal)로부터 상기 액세스 노드에 전력을 공급하도록 적응된 전원 장치(140);
    상기 가입자 루프의 상기 단자 세그먼트에 결합하기 위한 제 1 쌍의 단자들, 상기 가입자 루프의 다른 세그먼트(63)에 결합하기 위한 제 2 쌍의 단자들, 및 상기 송수신기 및 상기 전원 장치에 결합된 제 3 쌍의 단자들을 구비하는 스위치(150); 및
    상기 스위치를 제 1 스위칭 상태(S1)로 구성하도록 적응된 스위치 제어기(300)로서, 상기 제 1 쌍 및 상기 제 2 쌍의 단자들은 서로 연결되거나, 또는 상기 스위치를 제 2 스위칭 상태(S2)에 있고, 상기 제 1 쌍 및 상기 제 3 쌍의 단자들이 서로 연결되는, 상기 스위치 제어기(300)를 포함하고,
    상기 액세스 노드는 상기 스위치가 상기 제 1 스위칭 상태로 구성되는 동안 상기 전력 소싱 장비에 의해 상기 가입자 루프의 상기 단자 세그먼트를 거쳐 송신된 연속적인 명령 신호들(AC_cmd_signals)의 시퀀스 중 적어도 하나의 명령 신호로부터 전하를 축적하도록 적응된 전력 어큐뮬레이터(power accumulator; 303+304)를 더 포함하고,
    상기 액세스 노드는 상기 전력 어큐뮬레이터에 결합되고 상기 그렇게 축적된 전하에 의해 상기 연속적인 명령 신호들의 시퀀스에서 유효한 명령 신호를 검출하도록 적응된 수신기(300)를 더 포함하고,
    상기 스위치 제어기는 상기 전력 어큐뮬레이터에 결합되고, 상기 유효한 명령 신호의 검출시, 상기 그렇게 축적된 전하에 의해 상기 제 2 스위칭 상태로 상기 스위치를 구성하도록 또한 적응되는, 액세스 노드.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 액세스 노드는 분배점 유닛(DPU; 100)인, 액세스 노드.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 액세스 노드는 원격 전력 공급을 이용하는 원격 배치된 디지털 가입자 회선 액세스 멀티플렉서(DSLAM)인, 액세스 노드.
  11. 액세스 노드(100)의 역전력 공급을 위해 가입자 루프(62)의 단자 세그먼트(64)를 거쳐 전력 공급 신호(DC_signal)를 주입하도록 적응된 전력 인젝터(220)를 포함하는 전력 소싱 장비(200)에 있어서,
    상기 전력 소싱 장비는 상기 전력 공급 신호의 삽입 전에 상기 가입자 루프의 상기 단자 세그먼트를 거쳐 연속적인 명령 신호들(AC_cmd_signals)의 시퀀스를 송신하도록 적응된 송신기(239)를 더 포함하고,
    상기 연속적인 명령 신호들의 시퀀스는 상기 액세스 노드의 초기 및 부분적인 역전력 공급을 위해, 및 또한 새로운 광대역 통신 서비스(G.fast)를 동작시키도록 적응된 상기 액세스 노드의 송수신기(120) 및 상기 전력 공급 신호로부터 상기 액세스 노드로 전력을 공급하도록 적응된 상기 액세스 노드의 전원 장치(140)에 상기 가입자 루프의 상기 단자 세그먼트의 접속을 위해 송신되는, 전력 소싱 장비.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 전력 소싱 장비는, 상기 연속적인 명령 신호들의 시퀀스의 송신 후, 상기 가입자 루프의 측정된 DC 부하 임피던스가 주어진 특성 저항(signature resistance)에 일치하는지의 여부를 결정하고, 상기 주어진 특성 저항이 성공적으로 검출되면 상기 가입자 루프를 거쳐 상기 전력 공급 신호를 삽입하고, 또한 상기 주어진 특성 저항이 성공적으로 검출될 때까지 상기 가입자 루프의 상기 단자 세그먼트를 거쳐 상기 연속적인 명령 신호들의 시퀀스를 반복적으로 송신하도록 또한 적응되는, 전력 소싱 장비.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 따른 전원 소싱 장비(200)를 포함하는, 가입자 디바이스.
  14. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 액세스 노드(100), 및 제 11 항 또는 제 12 항에 따른 전력 소싱 장비(200)를 포함하는, 데이터 통신 시스템.
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