KR20200082741A - Epon 망 구조의 olt 시스템 연동형 무선중계 서비스 지원하는 홈 게이트웨이 구현 방법 - Google Patents

Abstract

통신 사업자가 EPON 망을 적용하여 OLT 시스템 연동을 통한 광대역 인터넷 신호와 4G LTE 무선 신호를 융합해서 전송하면, 수신단에서 단일 플랫폼으로 서비스를 제공할 수 있는 홈 게이트웨이에 대한 것이다.

Description

EPON 망 구조의 OLT 시스템 연동형 무선중계 서비스 지원하는 홈 게이트웨이 구현 방법{Method for implementation of home gateway supporting EPON network based OLT system interworking wireless relay service}

본 발명은 EPON 망 구조의 OLT 시스템 연동형 무선중계 서비스 지원하는 홈 게이트웨이 구현 방법에 관한 것이다.

각 가정 및 사무실 등 실내 공간에서의 고정통신 서비스는 종류가 증가하면서, 수요와 품질은 이동하면서 사용하는 이동통신 대비 더욱 빠르고 안정적인 속도를 요구하고 있으며 데이터 트래픽의 사용량 또한 전체 통신의 80% 이상을 차지하고 있다. 특히 실내 방송까지도 IPTV와 같은 통신을 이용한 서비스가 공중파를 통한 직접 방송 서비스 대비 지속적으로 수요가 증가하고 있기 때문에 실내에서의 통신 서비스 품질은 더욱 안정적인 공급을 필요로 하고 있다.

또한 WCDMA, LTE와 같은 이동통신 시스템은 이동하면서 사용하는 통신시스템 수준을 넘어 이동통신과 고정통신을 동시에 제공하는 종합 통신시스템으로 급부상하고 있으며, 일례로 가정에서도 대부분 이동통신을 이용한 통화가 증가하면서 유선전화의 수요가 급감하고 있고 PC를 이용한 인터넷 사용보다 휴대용단말기(스마트폰)를 이용한 인터넷 사용이 급증하고 있지만 기존 유선을 이용한 초고속 인터넷 서비스는 IPTV가 제공하는 초고화질(UHDTV) 서비스를 위해 더욱 빠르고 많은 데이터를 사용하고 있다.

이러한 통신의 수요 증가에 따라 각 가정과 실내에는 우수한 품질을 제공하는 WiFi AP, 유선 초고속인터넷 서비스, LTE 소형 기지국 또는 중계기, IPTV 용 Settop Box가 사용되며 각 가정의 한 부분엔 4대 이상의 소형 통신장비가 존재하게 되었다.

또한, 다수의 장비들은 장비 수의 문제점, 장비 수의 증가에 따르는 다수의 배선으로 인한 문제점, 설치를 위한 건물의 손상 등 많은 문제점들이 발생하고 통신사업자들은 우수하고 안정적인 서비스 품질을 제공하면서 여러 가지 문제점들을 동시에 해결할 수 있는 새로운 기술과 제품을 요구하게 되었다.

상기한 문제점들은 국내 일부 통신사업자 및 사용자뿐만 아니라 전 세계 대부분 통신사업자 및 사용자가 고민하는 사항으로 통신서비스의 종류가 증가할수록 서비스를 제공하는 장비는 증가되고 문제점들 또한 더욱 증가하리라 예상된다.

따라서, 본 발명은 통신사업자가 기 구축한 EPON 망을 적용하여 OLT 시스템 연동을 통한 광대역 인터넷 신호와 4G LTE 무선 신호를 융합해서 전송하고 이를 수신단에서 단일 플랫폼으로 서비스를 제공할 수 있는 홈 게이트웨이 시스템을 구현하는 방법에 대한 것이다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징인 홈 게이트웨이로서, 통신 사업자가 전송하는 광대역 인터넷 신호와 4G LTE 무선 신호가 융합된 신호를 전송하면, 이를 수신단에서 단일 플랫폼으로 서비스를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면 통신 사업자 및 가입자를 동시에 만족시킬 수 있는 최적의 솔루션을 제공하여, 댁내 가입자 입장에서는 단일 플랫폼으로 기가비트 이더넷, 기가급 무선랜 및 LTE 중계 기능을 동시에 지원하게 됨으로 스마트 기기 무선 데이터 성능 향상 및 LTE 음영지역 해결하게 되고, 댁내 통신 기기의 과다 설치로 인한 문제점 해결(무선랜 AP, IP Settop Box, LTE 소형 중계기 등)을 해결하는 장점이 있다.

통신사업자 입장에서는 기존 구축된 광 전달망 인프라를 최대한 활용하는 기술(시설비 최대 절감효과)이 될 것이며, 고객의 불만(VoC)는 통신사업자의 최우선 해결 과제인 바 댁내 통신 기기들의 과다 설치로 인한 문제점 지속적 제기에 대한 해결 방안을 제시할 수 있으며, 데이터 요금제 출시로 가입자의 LTE 망 적용한 데이터 사용량 증대로 인해 수익성 확대가 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 홈 게이트웨이 장치 서비스 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광 파장 다중화 신호의 분기 장치 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 EPON 광통신망 적용 홈 게이트웨이 장치 내 ONT(Optical Network Terminal) 연동 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 4G LTE 소형 중계장치에 대한 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 블록에 대한 구성도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

다수 4G LTE 펨토셀 구축에 의한 신호간섭문제와 통신품질저하 문제 발생 및 경쟁력 있는 해결방안 모색 필요성 대두되고 있는데 4G LTE 데이터 및 통화품질 향상을 위해 음영지역을 중심으로 다수 설치한 인빌딩 및 댁내용 소형기지국(펨토셀)로 인해 역으로 펨토셀 간 및 매크로셀과의 신호간섭 문제가 발생함으로 통신서비스 품질저하가 발생하고 있다.

이와 같은 신호간섭 문제를 해결하기 위해 통신사업자는 펨토셀 전용 교환장치를 설치해서 매크로 셀과 데이터 분리를 통해 신호간섭을 감소하는 방안을 사용하거나 한 개의 펨토셀에 최대 16개의 하위 기지국을 구축하여 한 개의 펨토셀로부터 단일 신호를 수신하는 형태로 신호간섭을 감소하는 방식을 사용하고 있다.

상기 2가지 방식 공통적으로 대규모 장비 인프라 구축이 필요한 방안으로 가격경쟁력 있는 4G 소형 중계장치 구축 필요성 대두되고 있다.

이런 문제점을 해결하기 위해 기 구축된 광 전달망 EPON 구조를 통해 LTE 중계기 융합형 홈 게이트웨이 시스템 구현 방안을 제시하고자 한다.

즉, 홈 및 인빌딩 내 LTE 통신서비스 품질 향상을 위해 가격 경쟁력을 보유한 소형 중계기를 융합한 홈 게이트웨이 장치를 개발하여 구축함으로 펨토셀로 인한 신호간섭문제 방지 가능하며 이와 같은 장비를 통신사업자가 필수적으로 요구하고 있는 상황이다. 따라서, 기존 댁내 망에는 LTE 펨토셀, 무선랜 AP, 이더넷 스위치 등 별도의 장치가 구성되어 있는 바 이를 통합한 단일 플랫폼을 통한 LTE 중계기 융합형 홈 게이트웨이 시스템 개발이 절실하게 필요한 상황이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 홈 게이트웨이 장치 서비스 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 EPON 광 전달망을 통해 4G LTE 기지국 신호와 인터넷 트래픽을 동시에 광 파장 다중화 기술로 전송하게 되면 수신단에 있는 무선중계 서비스를 지원하기 위해 소형 중계장치를 내장한 홈 게이트웨이 장치를 구현하는 기술이다.

본 홈 게이트웨이 장치를 통해 제공되는 서비스는 다음과 같다.

- 댁내 망 및 인빌딩 중계기 방식을 적용한 LTE 서비스 제공

- GbE 유선 인터넷 서비스 제공

- Giga WiFi AP를 이용한 GbE 무선 인터넷 서비스 제공

- Set top Box 포함 시 IPTV 서비스 제공

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광 파장 다중화 신호의 분기 장치 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 기 구축된 EPON 망을 통해 전달되는 광 파장 다중화 신호를 4G LTE 트래픽, 광대역 인터넷 트래픽으로 광 스플리터를 통해 분기할 수 있다. 즉, EPON 망을 통해 광 대역 인터넷 신호와 4G LTE 신호가 결합되어 전달되면, 광 파장 다중화 신호를 4G LTE 트래픽, 광대역 인터넷 트래픽으로 분기할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 EPON 광통신망 적용 홈 게이트웨이 장치 내 ONT(Optical Network Terminal) 연동 블록 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 광 파장 다중화 신호가 4G LTE 트래픽, 광대역 인터넷 트래픽으로 분기되면, 4G LTE 트래픽은 연동한 4G LTE 블록을 통해 900MHz와 1.8GHz 신호로 송출된다. 그리고 광대역 인터넷 트래픽은 홈 게이트웨이 장치 내 연동한 기가비트 무선랜 블록을 통해 2.4GHz와 5.8GHz 신호로 송출된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 4G LTE 소형 중계장치에 대한 블록 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, Optical 필터를 통해 LTE 신호 접속부와 연동되고 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하고 전송 주파수로 변조하여 최종적으로 900MHz 및 1.8GHz 무선 RF 출력을 MIMO 구조로 방사된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 블록에 대한 구성도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 홈 게이트웨이 장치 내 기가비트 이더넷을 지원하기 위하여, 5GHz IEEE802.11n/ac 및 2.4GHz IEEE802.11b/g/n 무선랜을 사용한다.

본 발명으로 단일 플랫폼으로 4G LTE 무선중계 서비스 불가 지역에 의한 음영지역 해결, 기가비트 무선랜 제공 및 기가비트 이더넷 등을 포함한 서비스를 동시에 제공할 수 있다.

방송통신융합이 활성화 되면서 통신사업의 구조가 점차 초광대역화, 융합화, 개방화, 지능화, 개인화 등으로 발전해 가고 있으며 기존의 인터넷 환경도 100Mbps 이하의 BcN에서 100Mbps 이상의 대역폭이 요구되고 있고 3D 영화가 보편화 되고 UHD급 스마트 IPTV 서비스를 위한 망 환경(150M ~ 300Mbps)에 대한 요구와 3D 기반 원격 교육 등 전 산업의 3D화로 발전함에 따른 기가비트급 망 구축이 필요하다. 이와 같은 고용량 멀티미디어 콘텐츠를 인터넷 망을 통하여 안전하게 전달하기 위해서는 100Mbps 이하의 BcN 망으로는 한계로 인해 100Mbps이상의 초광대역화 즉, Giga인터넷 망이 요구되고 단일 플랫폼인 홈 게이트웨이 장치를 통해 이를 해결할 수 있는 구조이다. 또한 기 구축된 EPON 망을 통해 기가비트 무선랜과 4G LTE 소형 중계 기능을 포함한 형태의 서비스를 제공하게 됨으로 획기적인 댁내형 솔루션이 될 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (1)

1. 통신 사업자가 EPON 망을 적용하여 OLT 시스템 연동을 통한 광대역 인터넷 신호와 4G LTE 무선 신호를 융합해서 전송하면, 수신단에서 단일 플랫폼으로 서비스를 제공하는 홈 게이트웨이.

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