WO2018012820A1 - 간섭 완화 장치 및 이를 이용한 간섭 완화 방법 - Google Patents

간섭 완화 장치 및 이를 이용한 간섭 완화 방법 Download PDF

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WO2018012820A1
WO2018012820A1 PCT/KR2017/007347 KR2017007347W WO2018012820A1 WO 2018012820 A1 WO2018012820 A1 WO 2018012820A1 KR 2017007347 W KR2017007347 W KR 2017007347W WO 2018012820 A1 WO2018012820 A1 WO 2018012820A1
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signal
interference
synchronization
synchronization signal
line
Prior art date
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PCT/KR2017/007347
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English (en)
French (fr)
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정인택
김종학
박노욱
박형진
윤광열
이경주
하태우
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주식회사 케이티
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/02—Details
    • H04B3/28—Reducing interference caused by currents induced in cable sheathing or armouring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/02—Details
    • H04B3/32—Reducing cross-talk, e.g. by compensating
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/50—Systems for transmission between fixed stations via two-conductor transmission lines

Definitions

  • the present invention relates to an interference mitigation device and an interference mitigation method using the same.
  • Representative methods for providing 100 mega broadband Internet service include x Digital Subscriber Line (xDSL) using copper wire and FTTx (Fiber To The x) using optical cable.
  • xDSL Digital Subscriber Line
  • FTTx Fiber To The x
  • ISPs Internet Service Providers
  • GiGA Wire based on G.hn to convert the existing high-speed Internet into the Giga Internet. Or a technique such as G.fast is used.
  • both GiGA Wire and G.fast to provide Giga Internet are technologies that can provide Giga Internet on a telephone line, but there are different ways to mitigate interference, and each technology uses a fixed synchronous clock.
  • each technology uses a fixed synchronous clock.
  • the problem to be solved by the present invention is an interference mitigation device and interference using the same to allow heterogeneous network providing technology to coexist in the same bundle cable by minimizing interference signals coming from adjacent lines in the same bundle cable for providing a giga Internet METHOD AND APPARATUS FOR ARRANGEMENT FOR MITIGATION.
  • detecting an interference signal introduced into a synchronization change target transmission line from an adjacent line transmitting a signal signal interval and receiving the interference signal Estimating a synchronization signal of the adjacent line by extracting a signal section, and applying a synchronization signal of the adjacent line as a synchronization signal of the synchronization change target transmission line.
  • the synchronization signal of the synchronization change target transmission line may be generated using a period of the synchronization signal of the adjacent line and a vertical transmission rate of the synchronization signal of the adjacent line.
  • the estimating a synchronization signal of the adjacent line may include classifying the interference signal into an interference signal due to the transmission signal provided to the adjacent line and an interference signal due to the received signal provided to the adjacent line.
  • the method may include extracting a vertical transmission rate of the synchronization signal of the adjacent line using the interference signal interval and the interference signal interval ratio due to the received signal, and extracting a period of the synchronization signal of the adjacent line.
  • the dividing of the interference signal may be classified into an interference signal due to the transmission signal and a signal having an intensity greater than or equal to a threshold and an interference signal due to the received signal as an interference signal due to the received signal. .
  • the interference mitigation device may be installed in a concentrating device for providing an Internet service to a terminal through a bundle cable within an access period.
  • the method for mitigating the interference may further include transmitting data to the terminal according to a synchronization signal of the synchronization change target transmission line.
  • the method for mitigating interference may include transmitting synchronization signal information including a period of a synchronization signal of the synchronization change target transmission line and an up / down transmission rate to the terminal, and a synchronization signal of the synchronization change target transmission line from the terminal.
  • the method may further include receiving the transmitted data.
  • the interference mitigation device may be installed in a terminal located in a customer's home that receives an Internet service.
  • the method for mitigating the interference may further include transmitting data to the concentrator according to a synchronization signal of the synchronization change target transmission line.
  • the method for mitigating interference may include transmitting synchronization signal information including a period of a synchronization signal of the synchronization change target transmission line and an up / down transmission rate to the concentrator, and transmitting the synchronization change target transmission line from the aggregation device.
  • the method may further include receiving data transmitted according to the synchronization signal.
  • An interference mitigation device for mitigating interference in a home network transmission line includes an interference signal detection unit for detecting an interference signal introduced into a transmission line for synchronization change from an adjacent line, and a transmission signal interval of the interference signal; And a synchronization signal extraction unit for extracting a reception signal section and estimating a synchronization signal of the adjacent line, and a synchronization signal generator for applying the synchronization signal of the adjacent line as a synchronization signal of the synchronization change target transmission line.
  • the synchronization signal extracting unit extracts a period of the synchronization signal of the adjacent line and up and down transmission rate information of the synchronization signal of the adjacent line, and extracts a period of the synchronization signal of the adjacent line and the up and down transmission ratio of the synchronization signal of the adjacent line. By using this, it is possible to generate a synchronization signal of the synchronization change target transmission line.
  • the sync signal extractor divides the interference signal into an interference signal due to the transmission signal provided to the adjacent line and an interference signal due to the reception signal provided to the adjacent line, and the interference signal section and the received signal due to the transmission signal.
  • the sync signal extractor may classify a signal whose intensity of the interference signal is greater than or equal to a threshold value into an interference signal due to the transmission signal, and divide the signal whose intensity of the interference signal is below a threshold into an interference signal due to the received signal.
  • the interference mitigation device may be installed inside a concentrating device for providing an Internet service to a terminal through a bundle cable within an access period.
  • the interference mitigation device may further include a transceiver that transmits and receives data with the terminal, and the transceiver may transmit the data to the terminal according to a synchronization signal of the synchronization change target transmission line.
  • the transceiver may transmit synchronization signal information including a period of the synchronization signal of the synchronization change target transmission line and an up / down transmission rate to the terminal.
  • the transceiver may receive the data transmitted according to a synchronization signal of the synchronization change target transmission line from the terminal.
  • the interference mitigation device may be installed in a terminal located in a customer's home that receives an Internet service.
  • the interference mitigation device transmits data to the concentrator according to a synchronization signal of the synchronization change target transmission line, and collects synchronization signal information including a period of the synchronization signal of the synchronization change target transmission line and an up / down transmission rate. Can be sent to the device.
  • the interference in the bundle cable is mitigated and mutually within the same bundle cable. Minimize the interference to provide users with giga-class communication service technology.
  • FIG. 1 is an exemplary diagram of a giga internet providing network environment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating crosstalk occurring in a bundle cable.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a synchronization signal provided to minimize interference in a network providing scheme using a TDD scheme.
  • FIG. 4 is a block diagram briefly illustrating a configuration of an interference mitigation device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exemplary diagram of the strength of an interference signal applied to a transmission path according to a distance from a concentrator.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram of an interference signal detected by an interference mitigation device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary configuration diagram of an interference mitigation device 100 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram of the strength of an interference signal applied to a transmission path according to a distance from a concentrator.
  • FIG 9 is an exemplary diagram of an interference signal detected by an interference mitigation device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exemplary flowchart of a method for mitigating interference in a bundle cable by an interference mitigation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an exemplary diagram of a hardware configuration of an interference mitigation device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a network structure for providing a giga internet
  • FIG. 2 is a diagram illustrating crosstalk occurring in a bundle cable
  • FIG. 3 is provided to minimize interference in a network providing scheme using a TDD scheme. It is a figure which shows the example of a synchronization signal.
  • a network structure for providing a giga internet includes a transmitter 10, a first terminal 20A, and a first concentrator 10A and a second concentrator 10B.
  • the receiver 20 includes a second terminal 20B, and a bundle cable 30.
  • the first concentrator 10A and the second concentrator 10B are for providing home network services to the first terminal 20A and the second terminal 20B in the access network, respectively. , Respectively, are connected to the upper communication devices 40A and 40B.
  • first condenser 10A and the second concentrator 10B are concentrators that do not share a synchronization signal.
  • each of the first concentrator 10A and the second concentrator 10B may be connected to a communication device operated by different communication providers.
  • each of the first concentrator 10A and the second concentrator 10B may provide an Internet service using different communication standards, and GiGA Wire and G based on G.hn as a communication standard.
  • GiGA Wire and G based on G.hn as a communication standard.
  • the first concentrator 10A and the second concentrator 10B may be network devices that transmit and receive data according to a time division duplexing (TDD) scheme.
  • TDD time division duplexing
  • the first terminal 20A and the second terminal 20B are terminal devices of the first condenser 10A and the second condenser 10B, and the first condenser 10A and the second condenser 10B. And are physically connected via the bundle cable 30 and are located on the user side.
  • the bundle cable 30 provides a physical connection between the at least one first concentrator 10A and the second concentrator 10B and the plurality of first terminals 20A, and the second terminal 20B, A plurality of copper wires are provided in a bundled form.
  • some access networks may consist of more than 24 pairs of bundled cables.
  • crosstalk may occur due to leakage of signal current from an adjacent line, and may be classified into near end crosstalk (NEXT) and far end crosstalk (FEXT).
  • NEXT near end crosstalk
  • FXT far end crosstalk
  • near-end crosstalk is a phenomenon in which the signal current transmitted from the transmitting end 10 provides an interference component to a line near the transmitting end 10.
  • Crosstalk is a phenomenon caused by the signal current transmitted from the transmitter 10 providing an interference component to a line near the receiver 20.
  • near-end crosstalk has a large impact on adjacent lines because the transmitter transmits a relatively large signal.
  • far-end crosstalk has a small effect on the adjacent line because the receiving side receives a signal having a smaller size than the transmission signal of the adjacent line.
  • TX / RX synchronization technology is applied in time division duplexing (TDD).
  • the data transmission technology to which the time division transmission scheme is applied switches the transmission / reception interval of the data signal at short time intervals.
  • a section in which a transmission section Tx of a transmission line overlaps with a reception section Rx of an adjacent line occurs.
  • the transmission / reception period and the transmission / reception interval may be matched by providing a synchronization signal such as a MAC cycle to the plurality of concentrators 10.
  • the present invention is to provide an interference mitigation device and an interference mitigation method using the same, which can provide excellent network services by minimizing interference signals coming from adjacent lines even when sharing the same bundle cable with heterogeneous network service providers.
  • FIG. 4 is a block diagram briefly illustrating a configuration of an interference mitigation device according to an embodiment of the present invention.
  • the interference mitigation device 100 shows only a schematic configuration necessary for explanation according to an embodiment of the present invention, but is not limited to this configuration.
  • the interference mitigation device 100 may be installed in the concentrators 10A and 10B or may operate in conjunction with the concentrators 10A and 10B to control the concentrators 10A and 10B.
  • the interference mitigation device 100 is an apparatus that interoperates with the first concentrator 10A in a network structure in which the first concentrator 10A transmits and receives data with the first terminal 20A through a transmission line.
  • the second concentrator 10B transmits and receives data to and from the second terminal 20B, and a data signal leaks from an adjacent line to which the second concentrator 10B and the second terminal 20B are connected. Assume that it causes interference.
  • an interference mitigation device 100 includes an interference signal detector 110, a synchronization signal extractor 120, and a synchronization signal generator 130.
  • the interference signal detecting unit 110 detects an interference signal derived from an adjacent line of the transmission line to be synchronized, while there is no transmission / reception of traffic on the transmission line to be synchronized.
  • the interference signal may be received from the bundle-side transceiver 13 in the first concentrator 10A that is connected to the bundle cable 30 and transmits and receives a signal with the receiver 20.
  • the transmission line may be, for example, a transmission medium such as a telephone line, UTP, coaxial cable, or optical cable.
  • the synchronization signal extractor 120 may filter and signal process the interference signal detected by the interference signal detector 110 to extract characteristics of the synchronization signal applied to the adjacent line.
  • the characteristics of the synchronization signal may include a period, a frequency and an up / down transmission rate of the synchronization signal.
  • the sync signal generator 130 may generate a sync signal to be provided to the transmission line by using the sync signal characteristic applied to the adjacent line extracted by the sync signal extractor 120.
  • the sync signal generator 130 may transmit the sync signal to the signal processor 12 in the first concentrator 10A.
  • the signal processor 12 may transmit a signal transmitted from the communication device 40 to the bundle cable 30 through the bundle side transceiver 13 through a predetermined process.
  • the synchronization signal generator 130 may generate the synchronization signal of the transmission line by applying the characteristics of the synchronization signal applied to the adjacent line as it is.
  • the present invention is not limited thereto, and a separate clock may be generated that may not interfere with a synchronization signal applied to an adjacent line.
  • the interference mitigation device 100 detects and analyzes an interference signal generated or induced on a transmission line connected to the first concentrator 10A in cooperation with the first concentrator 10A, thereby detecting and analyzing a second interference signal.
  • the synchronization signal provided by the concentrator 10B can be extracted.
  • the synchronization signal as the synchronization clock of the first concentrator 10A, the synchronization signal with the adjacent line can be matched, and interference in the bundle cable can be alleviated.
  • FIG. 5 is an exemplary diagram of the strength of an interference signal applied to a transmission path according to a distance from a concentrator
  • FIG. 6 is an exemplary diagram of an interference signal detected by an interference mitigation device according to an embodiment of the present invention.
  • an interference signal applied to a transmission path according to a distance from a concentrator may be a component in which two kinds of signal components are combined.
  • One of the second concentrators 10B is a second terminal 20B.
  • the interference signal due to the transmission signal transmitted from the second concentrator 10B to the second terminal 20B is attenuated according to the transmission distance, and thus the signal strength is increased as the distance from the transmitting end 10 becomes longer. Decreases.
  • the interference signal due to the received signal transmitted from the second terminal 20B to the second concentrating device 10B is attenuated according to the transmission distance, so that the closer the distance to the transmitter 10 is, the stronger the signal is. Decreases.
  • the interference signal measured by the first concentrator 10A side has a relatively large intensity due to the attenuation characteristic of the signal and is caused by the transmission signal of the second concentrator 10B.
  • the interference signal induced by the received signal of the second concentrator 10B has a relatively small intensity.
  • the interference signal measured by the interference mitigation device 100 on the transmission line on the side of the first concentrator 10A has a relatively large time as shown in FIG. 6. It may have a strength, and a certain time may have a square wave shape in which a section having a relatively small intensity is mixed.
  • a section having a relatively high strength of a signal is a transmission section transmitted from the second concentrator 10B to the second terminal 20B, and has a signal strength. Can be determined as a reception section transmitted from the second terminal 20B to the second concentrating device 10B.
  • the interference mitigation apparatus 100 may detect the ratio and the period of the transmission section and the reception section, and extract the characteristic information of the synchronization signal applied to the adjacent line.
  • the temporal ratio of the section where the signal strength is relatively large and the section which is relatively small may vary depending on the up / down transmission rate provided to the adjacent line.
  • FIG. 7 is an exemplary configuration diagram of an interference mitigation device 100 according to another embodiment of the present invention.
  • the interference mitigation device 100 shows only a schematic configuration necessary for explanation according to an embodiment of the present invention, but is not limited to this configuration.
  • the interference mitigation apparatus 100 includes an interference signal detector 110, a synchronization signal extractor 120, and a synchronization signal generator 130.
  • the interference signal detecting unit 110 is connected to the bundle cable 30 and is a transmission line connected to the terminal 20 from the bundle side transmitting and receiving unit 23 in the first terminal 20A that transmits and receives a signal with the first concentrator 10A.
  • interference preferences induced from adjacent lines can be detected from transmission media such as telephone lines, UTP, coaxial cables, and optical cables.
  • the signal processor 22 may filter and signal process the interference signal detected by the interference signal detector 110 to extract a characteristic of the synchronization signal applied to the neighboring preference. That is, it is possible to analyze the characteristics of the synchronization signal, such as the period, frequency and up and down transmission rate of the synchronization signal.
  • the sync signal generator 130 may generate a sync signal to be provided to the transmission line by using the sync signal characteristic applied to the adjacent line extracted by the sync signal extractor 120. In addition, the sync signal generator 130 may transmit the sync signal to the signal processor 22 in the terminal 20.
  • the signal processor 22 may set a data transmission schedule to the concentrator 10 according to the sync signal generated by the sync signal generator 130, and transmit the data signal to the concentrator 10 in accordance with the transmission schedule.
  • the set transmission schedule information is included in the header of the data packet to be transmitted to the first concentrator 10A, and the first concentrator 10A transmits the data signal to the first terminal 20A in accordance with the transmission schedule.
  • the data transmission period between the first condenser 10A and the first terminal 20A can be more accurately matched.
  • the interference mitigation apparatus 100 detects and analyzes an interference signal generated or induced in a transmission line connected to the first terminal 20 first by interworking with the first terminal 20A. By extracting the synchronization signal applied to the adjacent line and providing the extracted synchronization signal to the synchronization clock of the first terminal 20A, the synchronization signal with the adjacent line can be matched to minimize the occurrence of interference in the bundle cable.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram of the strength of an interference signal applied to a transmission path according to a distance from a concentrator
  • FIG. 9 is an exemplary diagram of an interference signal detected by an interference mitigation device according to another embodiment of the present invention.
  • an interference signal applied to a transmission line may be a signal in which two kinds of signal components are combined.
  • one is an interference signal due to a transmission signal transmitted by the second concentrator 10B to the second terminal 20B side, and the other is a reception transmitted from the second terminal 20B to the second concentrator 10B. It may be an interference signal due to the signal.
  • the interference signal due to the transmission signal transmitted from the second concentrating device 10B to the second terminal 20B side decreases according to the transmission distance and decreases as the distance from the transmitting end 10 increases. That is, it decreases as the distance from the receiving end 20 gets closer.
  • the interference signal due to the received signal transmitted from the second terminal 20B to the second concentrator 10B is attenuated according to the transmission distance, and is reduced as the distance from the receiving terminal 20 increases. . That is, it decreases as the distance from the transmitting end 10 gets closer.
  • the interference signal measured by the first terminal 20A has a relatively small intensity due to the signal attenuation characteristic of the interference signal induced by the transmission signal of the second concentrator 10B.
  • the interference signal induced by the received signal of the second concentrator 10B has a relatively large intensity.
  • the interference signal measured by the interference mitigation device 100 on the transmission line of the first terminal 20A side has a relatively large time as shown in FIG. 9. It may have a strength, and a certain time may have a square wave shape in which a section having a relatively small intensity is mixed.
  • a section having a relatively high strength of a signal is a reception section transmitted from the second terminal 20B to the second concentrating device 10B, and has a signal strength. Can be determined as a transmission section transmitted from the second concentrator 10B to the second terminal 20B.
  • the interference mitigation apparatus 100 may detect the ratio and the period of the transmission section and the reception section, and extract the characteristic information of the synchronization signal applied to the adjacent line.
  • the ratio of time between the sections where the signal strength is relatively large and the sections where the signal strength is relatively small may vary according to the up and down transmission rates provided to adjacent lines.
  • the interference signal detected by the interference mitigation apparatus 100 may be a waveform having a symmetric square wave shape.
  • FIG. 10 is an exemplary flowchart of a method for mitigating interference in a bundle cable by an interference mitigation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • an interference mitigation device 100 may include a first embodiment.
  • the interference mitigation apparatus 100 detects an interference signal introduced into a transmission line from an adjacent line (S110).
  • the transmission line may be a transmission medium such as a telephone line, a UTP, a coaxial cable, an optical cable, or the like, and may be any one line in a bundled cable in which a plurality of transmission lines are bundled.
  • a transmission line may leak signal current from an adjacent line to generate an interference signal.
  • the interference signal includes a near-end crosstalk component in which the signal current transmitted from the second concentrator 10B to the second terminal 20B via the adjacent line is transmitted to the transmitter 10, and the adjacent line from the second terminal 20B.
  • the signal current transmitted to the second concentrator 10B may include a far-end crosstalk component transmitted to the receiver.
  • the interference mitigation apparatus 100 extracts a synchronization signal provided to an adjacent line from the interference signal (S120). As described with reference to FIG. 5, the transmission signal has a characteristic of attenuating according to a signal transmission distance.
  • the interference signal flowing into the transmitting terminal 10 has the strength of the near-end crosstalk component signal due to the transmission signal transmitted by the second concentrator 10B through the adjacent line to the second terminal 20B. It may have a relatively larger value than the far-end crosstalk component signal strength due to the received signal transmitted from the second line to the second concentrator 10B through the adjacent line.
  • an interference signal measured by the first concentrator 10 has a square wave having a relatively high intensity for a predetermined time and a relatively small intensity for a predetermined time. (Square Wave) may have a form.
  • a section having a relatively high strength is a transmission section transmitted from the second concentrator 10B to the second terminal 20B, and a section having a relatively small strength. May be determined as a reception section transmitted from the second terminal 20B to the second concentrating device 10A.
  • the characteristic information of the synchronization signal applied to the adjacent line may be extracted. Can be.
  • the interference mitigation device 100 generates a synchronization signal to be provided to the transmission line using the synchronization signal provided to the adjacent line (S130).
  • the interference mitigation device 100 may generate a synchronization signal applying the characteristics of the synchronization signal applied to the adjacent line as it is.
  • a new synchronization signal may be generated to generate a transmission schedule that can minimize interference with the adjacent line by using the synchronization signal applied to the adjacent line.
  • FIG. 11 is an exemplary diagram of a hardware configuration of an interference mitigation device according to an embodiment of the present invention.
  • an interference mitigation device 100 may include hardware including a memory device 102, a storage device 104, a communication device 106, a processor 108, and the like.
  • a program that is configured and executed in conjunction with hardware is stored in a designated place.
  • Processor 108 communicates with and controls memory device 102 and communication device 106.
  • the processor 108 loads a program stored in the memory device 102 and is connected via the communication device 106, in this embodiment, the concentrator 10 and the terminal 20 while exchanging data with the terminal 20 in a bundled cable.
  • a synchronization signal may be generated to mitigate the interference.
  • the processor 108 may generate a synchronization signal while reading and writing data necessary for the operation of the concentrator 10 and the terminal 20 to the storage device 104.
  • the memory device 102 is hardware that stores various kinds of information necessary for the operation of the processor 108.
  • the memory device 102 may store an operating system (OS) for driving the processor 108, a concentrator 10 described in the present invention, and a program for various operations of the terminal 20.
  • OS operating system
  • the communication device 106 is hardware for physical connection with an external device.
  • the communication device 106 is connected to the aggregation device 10 and the terminal 20 to generate a synchronization signal for a data transmission / reception schedule of the terminal 20. It may include a wireless communication interface.
  • the interference mitigation device is an interference induced by adjacent lines in a system in which at least two aggregation devices providing different communication technologies provide communication services to subscribers using the same bundle cable.
  • the interference mitigation device By detecting a signal, analyzing a synchronization signal applied to the adjacent line from the interference signal, and generating a new synchronization signal using the synchronization signal to mitigate mutual interference to provide an optimal communication service.
  • the embodiments of the present invention described above are not only implemented through the apparatus and the method, but may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiments of the present invention or a recording medium on which the program is recorded.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Abstract

본 발명은 간섭 완화 장치가 홈 네트워크 전송 선로에서 간섭을 완화하는 방법에서, 인접 선로로부터 동기 변경 대상 전송 선로에 유입된 간섭 신호를 검출하는 단계, 상기 간섭 신호의 송신 신호 구간과 수신 신호 구간을 추출하여 상기 인접 선로의 동기 신호를 추정하는 단계, 그리고 상기 인접 선로의 동기 신호를 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호로 적용하는 단계를 포함한다.

Description

간섭 완화 장치 및 이를 이용한 간섭 완화 방법
본 발명은 간섭 완화 장치 및 이를 이용한 간섭 완화 방법에 관한 것이다.
100메가급 초고속 인터넷 서비스를 제공하기 위한 대표적인 방식으로 동선을 활용한 xDSL(x Digital Subscriber Line)과 광케이블을 이용한 FTTx(Fiber To The x)가 있다.
최근에는 속도의 장벽을 넘어 초고속 인터넷에서 기가 인터넷으로 더 빠른 속도를 제공하기 위해 ISP(Internet Service Provider) 업체들이 경쟁하고 있으며, 기존 초고속 인터넷을 기가 인터넷으로 전환하는데 G.hn을 기반으로 한 GiGA Wire 또는 G.fast 등의 기술이 사용되고 있다.
그러나 동선을 통한 서비스 제공시 간섭, 보다 구체적으로는 크로스톡(Crosstalk)에 대한 속도 저하 이슈가 오래전부터 제시되어 왔으며, 이러한 간섭을 줄이기 위한 연구가 전 세계에서 오랜 시간 진행되어 왔지만 여전히 존재하고 있다.
액세스 네트워크에서 다수의 동선이 다발로 묶여 있는 번들 케이블을 사용하여 많은 가입자를 수용하는 경우 번들 케이블 내에서 동선 간에 더 많은 간섭이 발생하게 된다.
특히 기가 인터넷을 제공하기 위한 GiGA Wire와 G.fast 양 기술은 전화선 기반으로 기가 인터넷을 제공할 수 있는 기술이지만, 간섭을 완화하기 위한 방법이 상이하며, 각 기술은 고정된 동기 클럭을 사용하고 있어, 번들 케이블 내에 이종 전송 장비의 신호가 혼재하는 경우 송/수신 동기가 불일치하여 상호유도 간섭 신호가 발생한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기가 인터넷을 제공하기 위한 동일한 번들 케이블 내에서 인접 선로로부터 유입되는 간섭 신호를 최소화하여 이종 네트워크 제공 기술이 동일한 번들 케이블 내에서 공존 가능하도록 하는 간섭 완화 장치 및 이를 이용한 간섭 완화 방법(METHOD AND APPARATUS FOR ARRANGEMENT FOR MITIGATION)을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치가 홈 네트워크 전송 선로에서 간섭을 완화하는 방법은 인접 선로로부터 동기 변경 대상 전송 선로에 유입된 간섭 신호를 검출하는 단계, 상기 간섭 신호의 송신 신호 구간과 수신 신호 구간을 추출하여 상기 인접 선로의 동기 신호를 추정하는 단계, 그리고 상기 인접 선로의 동기 신호를 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호로 적용하는 단계를 포함한다.
상기 동기 신호를 적용하는 단계는 상기 인접 선로의 동기 신호의 주기, 그리고 상기 인접 선로의 동기 신호의 상하향 전송 비율을 이용하여 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호를 생성할 수 있다.
상기 인접 선로의 동기 신호를 추정하는 단계는 상기 간섭 신호를 상기 인접 선로에 제공된 상기 송신 신호로 인한 간섭 신호와 상기 인접 선로에 제공된 상기 수신 신호로 인한 간섭 신호로 구분하는 단계, 상기 송신 신호로 인한 간섭 신호 구간과 상기 수신 신호로 인한 간섭 신호 구간 비율을 이용하여 상기 인접 선로의 동기 신호의 상하향 전송 비율을 추출하는 단계, 그리고 상기 인접 선로의 동기 신호의 주기를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 간섭 신호를 구분하는 단계는 상기 간섭 신호의 세기가 임계치 이상인 신호는 상기 송신 신호로 인한 간섭 신호로 구분하고, 상기 간섭 신호의 세기가 임계치 이하인 신호는 상기 수신 신호로 인한 간섭 신호로 구분할 수 있다.
상기 간섭 완화 장치는 액세스 구간 내에서 번들 케이블을 통해 단말로 인터넷 서비스를 제공하기 위한 집선 장치 내부에 설치할 수 있다.
상기 간섭을 완화하는 방법은 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호에 따라 상기 단말로 데이터를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 간섭을 완화하는 방법은 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호의 주기, 그리고 상하향 전송 비율을 포함하는 동기 신호 정보를 상기 단말로 전송하는 단계, 그리고 상기 단말로부터 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호에 따라 전송된 데이터를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 간섭 완화 장치는 인터넷 서비스를 제공받는 고객 댁내에 위치하는 단말에 설치될 수 있다.
상기 간섭을 완화하는 방법은 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호에 따라 상기 집선 장치로 데이터를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 간섭을 완화하는 방법은 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호의 주기, 그리고 상하향 전송 비율을 포함하는 동기 신호 정보를 상기 집선 장치로 전송하는 단계, 그리고 상기 집선 장치로부터 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호에 따라 전송된 데이터를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 홈 네트워크 전송 선로에서 간섭을 완화하기 위한 간섭 완화 장치는 인접 선로로부터 동기 변경 대상 전송 선로에 유입된 간섭 신호를 검출하는 간섭 신호 검출부, 상기 간섭 신호의 송신 신호 구간과 수신 신호 구간을 추출하여 상기 인접 선로의 동기 신호를 추정하는 동기 신호 추출부, 그리고 상기 인접 선로의 동기 신호를 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호로 적용하는 동기 신호 생성부를 포함한다.
상기 동기 신호 추출부는 상기 인접 선로의 동기 신호의 주기, 그리고 상기 인접 선로의 동기 신호의 상하향 전송 비율 정보를 추출하고, 상기 인접 선로의 동기 신호의 주기, 상기 인접 선로의 동기 신호의 상하향 전송 비율을 이용하여 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호를 생성할 수 있다.
상기 동기 신호 추출부는 상기 간섭 신호를 상기 인접 선로에 제공된 상기 송신 신호로 인한 간섭 신호와 상기 인접 선로에 제공된 상기 수신 신호로 인한 간섭 신호로 구분하고, 상기 송신 신호로 인한 간섭 신호 구간과 상기 수신 신호로 인한 간섭 신호 구간 비율을 이용하여 상기 인접 선로의 동기 신호 상하향 전송 비율 정보를 추출할 수 있다.
상기 동기 신호 추출부는 상기 간섭 신호의 세기가 임계치 이상인 신호는 상기 송신 신호로 인한 간섭 신호로 구분하고, 상기 간섭 신호의 세기가 임계치 이하인 신호는 상기 수신 신호로 인한 간섭 신호로 구분할 수 있다.
상기 간섭 완화 장치는 액세스 구간 내에서 번들 케이블을 통해 단말로 인터넷 서비스를 제공하기 위한 집선 장치 내부에 설치될 수 있다.
상기 간섭 완화 장치는 상기 단말과 데이터를 송수신하는 송수신부를 더 포함하고, 상기 송수신부는 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호에 따라 상기 단말로 상기 데이터를 전송할 수 있다.
상기 송수신부는 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호의 주기, 그리고 상하향 전송 비율을 포함하는 동기 신호 정보를 상기 단말로 전송할 수 있다.
상기 송수신부는 상기 단말로부터 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호에 따라 전송된 상기 데이터를 수신할 수 있다.
상기 간섭 완화 장치는 인터넷 서비스를 제공받는 고객 댁내에 위치하는 단말에 설치될 수 있다.
상기 간섭 완화 장치는 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호에 따라 상기 집선 장치로 데이터를 송신하고, 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호의 주기, 그리고 상하향 전송 비율을 포함하는 동기 신호 정보를 상기 집선 장치로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 서로 다른 통신 기술을 제공하는 적어도 두 개의 집선 장치가 동일 번들 케이블을 이용하여 가입자에게 통신 서비스를 제공하는 시스템에서, 번들 케이블 내의 간섭을 완화하고 동일 번들 케이블 내에서 상호 간 간섭을 최소화하여 사용자에게 기가급 통신 서비스 기술을 제공할 수 있다.　
도 1은 기가 인터넷 제공 네트워크 환경의 예시도이다.
도 2는 번들 케이블 내 발생하는 누화를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 TDD 방식을 이용하는 네트워크 제공 방식에서 간섭을 최소화하기 위해 제공하는 동기 신호의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치의 구성을 간략히 도시한 블록도이다.
도 5는 집선 장치로부터의 거리에 따른 전송로에 인가되는 간섭 신호의 세기의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치가 검출한 간섭 신호의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 완화 장치(100)의 예시적인 구성도이다.
도 8은 집선 장치로부터의 거리에 따른 전송로에 인가되는 간섭 신호의 세기의 예시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 완화 장치가 검출한 간섭 신호의 예시도이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치가 번들 케이블 내 간섭을 완화하는 방법의 예시적 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치의 하드웨어 구성의 예시도이다.
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. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 기가 인터넷을 제공하기 위한 네트워크 구조의 예시도이고, 도 2는 번들 케이블 내 발생하는 누화를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 TDD 방식을 이용하는 네트워크 제공 방식에서 간섭을 최소화하기 위해 제공하는 동기 신호의 예를 도시한 도면이다.
일반적으로 기가 인터넷을 제공하기 위한 네트워크 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 집선 장치(10A), 그리고 제2 집선 장치(10B)를 포함하는 송신단(10), 제1 단말(20A) 그리고 제2 단말(20B)을 포함하는 수신단(20), 그리고 번들 케이블(30)을 포함한다.
제1 집선 장치(10A) 및 제2 집선 장치(10B)는 액세스 네트워크에서 각각 제1 단말(20A), 및 제2 단말(20B)로 홈 네트워크 서비스를 제공하기 위한 것으로, 네트워크 운영자 측에 위치하며, 각각 상위의 통신 장치(40A, 40B)와 연결된다.
제1 집선 장치(10A)와 제2 집선 장치(10B)는 동기 신호를 공유하지 않는 집선 장치라고 가정한다. 예를 들면, 제1 집선 장치(10A)와 제2 집선 장치(10B) 각각은 서로 다른 통신 사업자가 운영하는 통신 장치와 연결될 수 있다. 본 실시예에서 제1 집선 장치(10A)와 제2 집선 장치(10B) 각각은 서로 다른 통신 규격을 이용하여 인터넷 서비스를 제공할 수 있고, 통신 규격으로서 G.hn을 기반으로 한 GiGA Wire와 G.fast를 그 예로 들었으나, 본 발명은 반드시 이에 한하는 것은 아니다. 제1 집선 장치(10A)와 제2 집선 장치(10B)는 시분할 전송(Time Division Duplexing, TDD) 방식에 따라 데이터를 송수신하는 네트워크 장치일 수 있다.
제1 단말(20A), 및 제2 단말(20B)은 제1 집선 장치(10A) 및 제2 집선 장치(10B)의 단말 장치로서, 제1 집선 장치(10A) 및 제2 집선 장치(10B)와는 번들 케이블(30)을 통해 물리적으로 연결되며, 사용자 측에 위치한다.
번들 케이블(30)은 적어도 하나의 제1 집선 장치(10A) 및 제2 집선 장치(10B)와 복수의 제1 단말(20A), 및 제2 단말(20B) 사이의 물리적인 연결을 제공하며, 복수의 동선이 묶여 있는 형태로 제공된다. 예를 들어 일부 액세스 네트워크에서는 24페어(pair) 이상의 번들 케이블로 구성될 수 있다.
도 2를 참고하면 동선 선로는 인접한 선로로부터 신호 전류가 누설되어 누화가 발생할 수 있는데, 크게 근단 누화(Next End Crosstalk, NEXT) 그리고 원단 누화(Far End Crosstalk, FEXT)로 구분할 수 있다.
송신단(10)과 수신단(20) 사이에 동선 선로로 연결된 구조에서, 근단 누화는 송신단(10)에서 전송된 신호 전류가 송신단(10) 근처의 선로에 간섭 성분을 제공하여 발생하는 현상이고, 원단 누화는 송신단(10)에서 전송된 신호 전류가 수신단(20) 근처의 선로에 간섭 성분을 제공하여 발생하는 현상이다.
일반적으로 근단 누화는 송신측에서 상대적으로 크기가 큰 신호를 전송하기 때문에 인접 선로에 미치는 영향이 크다. , 반대로 원단 누화는 수신측에서 인접 선로의 송신 신호보다 상대적으로 크기가 작은 신호를 수신하기 때문에 인접 선로에 미치는 영향이 작다.
인접한 동선 선로로부터 유입되는 근단 누화를 최소화하기 위하여 시분할전송 (Time Division Duplexing, TDD)방식에서는 TX/RX 동기화(synchronization, 同期化) 기술을 적용하고 있다.
즉, 도 3을 참고하면, 시분할 전송 방식이 적용된 데이터 전송 기술은 짧은 시간 간격을 두고 데이터 신호의 송수신 구간을 전환한다. 이때 복수의 전송 선로를 통해 제공되는 각 데이터가 서로 다른 전송 방식으로 제공되는 경우, 전송 선로의 송신 구간(Tx)과 인접 선로의 수신 구간(Rx)이 중첩하는 구간이 발생하게 된다. 어느 하나의 전송로가 데이터를 수신할 때, 인접 선로가 데이터를 전송하는 경우 인접 선로로부터 누설된 신호가 전송로로 유입되며, 누설 신호는 전송로의 데이터 전송에 간섭을 일으키게 된다.
이에, 번들 케이블을 통해 가입자에게 우수한 품질의 네트워크 서비스를 제공하기 위해서는 동기 신호를 이용하여 복수의 전송 선로의 데이터 신호의 송수신 주기 및 송수신 구간을 맞추어야 한다.
네트워크 서비스 제공자가 번들 케이블을 독점하여 단독으로 사용하는 경우에는 복수의 집선 장치(10)로 맥 사이클(MAC cycle) 등의 동기 신호를 제공함으로써 송수신 주기 및 송수신 구간을 맞출 수 있다.
그러나 네트워크 서비스 제공자가 이종 네트워크 서비스 제공자와 번들 케이블을 공유하는 경우에는 네트워크 서비스 제공자가 제공하는 동기 신호와 이종 네트워크 서비스 제공자의 동기 신호 특성이 상이하기 때문에 송수신 주기 및 송수신 구간을 맞추기 어렵다.
이로 인하여 번들 케이블을 공유하는 경우 서로 다른 네트워크 서비스 제공자와 공존하여 우수한 특성의 네트워크 서비스를 제공하기 어려운 문제점이 있다.
이에 따라 본 발명은 이종 네트워크 서비스 제공자와 동일 번들 케이블을 공유하더라도 인접 선로로부터 유입되는 간섭 신호를 최소화하여 우수한 네트워크 서비스를 제공할 수 있는 간섭 완화 장치 및 이를 이용한 간섭 완화 방법을 제공하고자 한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치의 구성을 간략히 도시한 블록도이다. 이때, 간섭 완화 장치(100)는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위하여 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치(100)는 집선 장치(10A, 10B) 내에 설치되거나, 집선 장치(10A, 10B)와 연동하여 집선 장치(10A, 10B)를 제어할 수 있다. 본 실시예에서 간섭 완화 장치(100)는 제1 집선 장치(10A)가 전송 선로를 통하여 제1 단말(20A)과 데이터를 송수신하기 위한 네트워크 구조에서, 제1 집선 장치(10A)와 연동하는 장치로 가정한다.
이때, 제2 집선 장치(10B)가 제2 단말(20B)과 데이터를 송신 및 수신하고, 제2 집선 장치(10B)와 제2 단말(20B)이 연결된 인접 선로로부터 데이터 신호가 누설되어 전송 선로에 간섭을 일으키는 것으로 가정한다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치(100)는 간섭 신호 검출부(110), 동기 신호 추출부(120), 그리고 동기 신호 생성부(130)를 포함한다.
간섭 신호 검출부(110)는 동기 변경 대상인 전송 선로에서 트래픽 송수신이 없는 동안, 동기 변경 대상인 전송 선로의 인접 선로로부터 유도된 간섭 신호를 검출한다. 간섭 신호는 번들 케이블(30)에 접속되어 수신단(20)과의 신호를 송수신하는 제1 집선 장치(10A) 내의 번들 측 송수신부(13)로부터 수신할 수 있다.
전송 선로는 예컨대 전화선, UTP, 동축 케이블, 광케이블 등의 전송 매체일 수 있다.
동기 신호 추출부(120)는 간섭 신호 검출부(110)에서 검출한 간섭 신호를 필터링 및 신호 처리하여 인접 선로에 적용된 동기 신호의 특성을 추출할 수 있다. 동기 신호의 특성은 동기 신호의 주기, 주파수 및 상하향 전송 비율 등을 포함할 수 있다.
동기 신호 생성부(130)는 동기 신호 추출부(120)에서 추출한 인접 선로에 적용된 동기 신호 특성을 이용하여 전송 선로에 제공할 동기 신호를 생성할 수 있다. 그리고 동기 신호 생성부(130)는 동기 신호를 제1 집선 장치(10A) 내의 신호 처리부(12)로 전달할 수 있다.
신호 처리부(12)는 통신 장치(40)로부터 전송되는 신호를 소정의 처리를 거쳐 번들측 송수신부(13)를 통해서 번들 케이블(30)로 전송할 수 있다.
동기 신호 생성부(130)는 인접 선로에 적용된 동기 신호 특성을 그대로 적용하여 전송로의 동기 신호를 생성할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한하는 것은 아니며, 인접 선로에 적용된 동기 신호와 간섭을 일으키지 않을 수 있는 별도의 클럭을 생성할 수도 있다.
즉, 본 실시예에 따른 간섭 완화 장치(100)는 제1 집선 장치(10A)와 연동하여, 제1 집선 장치(10A)와 연결된 전송 선로에 발생 또는 유도된 간섭 신호를 검출 및 분석하여 제2 집선 장치(10B)가 제공한 동기 신호를 추출할 수 있다. 그리고 동기 신호를 통해 제1 집선 장치(10A)의 동기 클럭으로 이용함으로써 인접 선로와의 동기 신호를 맞출 수 있어 번들 케이블 내의 간섭을 완화할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치가 전송 선로로부터 추출한 간섭 신호를 이용하여 인접 선로에 적용된 동기 신호를 추출하는 방법을 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 5는 집선 장치로부터의 거리에 따른 전송로에 인가되는 간섭 신호의 세기의 예시도이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치가 검출한 간섭 신호의 예시도이다.
도 5를 참고하면, 집선 장치로부터의 거리에 따른 전송로에 인가되는 간섭 신호는 크게 두 종류의 신호 성분이 결합된 성분일 수 있는데, 하나는 제2 집선 장치(10B)가 제2 단말(20B)로 전송하는 송신 신호로 인한 간섭 신호이고, 다른 하나는 제2 단말(20B)로부터 제2 집선 장치(10B)에게 전송된 수신 신호로 인한 간섭 신호일 수 있다.
도 5a를 참고하면, 제2 집선 장치(10B)로부터 제2 단말(20B)로 전송되는 송신 신호로 인한 간섭 신호는 전송 거리에 따라 감쇄하여 송신단(10)으로부터의 거리가 길어짐에 따라 신호의 세기가 감소한다. 그리고 도 5b를 참고하면 제2 단말(20B)로부터 제2 집선 장치(10B)에게 전송된 수신 신호로 인한 간섭 신호는 전송 거리에 따라 감쇄하여 송신단(10)과의 거리가 가까워질수록 신호의 세기가 감소한다.
도 5c를 참고하면, 결국 제1 집선 장치(10A) 측에서 측정한 간섭 신호는 신호의 감쇄 특성에 따라 제2 집선 장치(10B)의 송신 신호로 인해 유도된 간섭 신호는 상대적으로 큰 세기를 갖고, 제2 집선 장치(10B)의 수신 신호로 인해 유도된 간섭 신호는 상대적으로 작은 세기를 갖는다.
이에 따라 TDD 전송 방식에 따라 데이터를 송수신하는 인터넷 제공 시스템에서, 간섭 완화 장치(100)가 제1 집선 장치(10A)측의 전송 선로에서 측정한 간섭 신호는 도 6과 같이 일정 시간은 상대적으로 큰 세기를 갖고, 일정 시간은 상대적으로 작은 세기를 갖는 구간이 혼재된 구형파(Square Wave) 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치(100)는 신호의 세기가 상대적으로 큰 세기를 갖는 구간은 제2 집선 장치(10B)로부터 제2 단말(20B)로 전송되는 송신 구간으로, 신호 세기가 상대적으로 작은 세기를 갖는 구간은 제2 단말(20B)로부터 제2 집선 장치(10B)로 전송되는 수신 구간으로 판단할 수 있다.
그리고 간섭 완화 장치(100)는 송신 구간과 수신 구간의 비율 및 주기를 검출하여, 인접 선로에 적용된 동기 신호의 특성 정보를 추출할 수 있다.
신호의 세기가 상대적으로 큰 구간과 상대적으로 작은 구간의 시간적 비율은 인접 선로에 제공된 상하향 전송 비율에 따라 달라질 수 있다. 도 6은 인접 선로에 제공된 상하향 전송 비율이 Tx:Rx = 8:2이고, 이에 따라 간섭 신호는 8:2 듀티비를 갖는 비대칭 구형파가 검출된 것을 그 예로 도시하였으나, 인접 선로에 제공된 상하향 전송 비율이 1:1인 경우 간섭 완화 장치(100)에서 검출된 간섭 신호는 대칭 구형파 형태의 파형일 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 완화 장치(100)의 예시적인 구성도이다. 이때, 간섭 완화 장치(100)는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위하여 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 완화 장치(100)는 간섭 신호 검출부(110), 동기 신호 추출부(120), 그리고 동기 신호 생성부(130)를 포함한다.
간섭 신호 검출부(110)는 번들 케이블(30)에 접속되어 제1 집선 장치(10A)와의 신호를 송수신하는 제1 단말(20A) 내의 번들 측 송수신부(23)로부터 단말(20)과 연결된 전송 선로, 예컨대 전화선, UTP, 동축 케이블, 광케이블 등의 전송 매체로부터 인접 선로로부터 유도된 간섭 선호를 검출할 수 있다.
신호 처리부(22)는 간섭 신호 검출부(110)에서 검출한 간섭 신호를 필터링 및 신호 처리하여 인접 선호에 적용된 동기 신호의 특성을 추출할 수 있다. 즉, 동기 신호의 주기, 주파수 및 상하향 전송 비율 등의 동기 신호 특성을 분석할 수 있다.
동기 신호 생성부(130)는 동기 신호 추출부(120)에서 추출한 인접 선로에 적용된 동기 신호 특성을 이용하여 전송 선로에 제공할 동기 신호를 생성할 수 있다. 그리고 동기 신호 생성부(130)는 동기 신호를 단말(20) 내의 신호 처리부(22)로 전달할 수 있다.
신호 처리부(22)는 동기 신호 생성부(130)에서 생성된 동기 신호에 따라 집선 장치(10)로의 데이터 전송 스케쥴을 설정하고, 전송 스케쥴에 맞추어 데이터 신호를 집선 장치(10)로 전송할 수 있다.
이때, 설정한 전송 스케쥴 정보를 데이터 패킷의 헤더 내에 포함하여 제1 집선 장치(10A)로 전송하고, 제1 집선 장치(10A)는 전송 스케쥴에 맞추어 데이터 신호를 제1 단말(20A)로 전송하도록 함으로써, 제1 집선 장치(10A)와 제1 단말(20A)간의 데이터 전송 주기를 보다 정확하게 맞출 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 완화 장치(100)는 제1 단말(20A)과 연동하여, 제1 단말(20 제1)과 연결된 전송 선로에 발생 또는 유도된 간섭 신호를 검출 및 분석하여 인접 선로에 적용된 동기 신호를 추출하고, 추출한 동기 신호를 제1 단말(20A)의 동기 클럭으로 제공함으로써 인접 선로와의 동기 신호를 맞출 수 있어 번들 케이블 내의 간섭 발생을 최소화할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 완화 장치가 전송 선로로부터 추출한 간섭 신호를 이용하여 인접 선로에 적용된 동기 신호를 추출하는 방법을 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 8은 집선 장치로부터의 거리에 따른 전송로에 인가되는 간섭 신호의 세기의 예시도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 완화 장치가 검출한 간섭 신호의 예시도이다.
도 8을 참고하면, 도 5에서 설명한 바와 같이, 전송 선로에 인가되는 간섭 신호는 크게 두 종류의 신호 성분이 결합된 신호일 수 있다.
즉, 하나는 제2 집선 장치(10B)가 제2 단말(20B) 측으로 전송하는 송신 신호로 인한 간섭 신호이고, 다른 하나는 제2 단말(20B)로부터 제2 집선 장치(10B)에게 전송된 수신 신호로 인한 간섭 신호일 수 있다.
도 8a를 참고하면, 제2 집선 장치(10B)로부터 제2 단말(20B)측으로 전송된 송신 신호로 인한 간섭 신호는 전송 거리에 따라 감쇄하여 송신단(10)으로부터의 거리가 멀어짐에 따라 감소한다. 즉, 수신단(20)과의 거리가 가까워질수록 감소한다.
그리고 도 8b를 참고하면, 제2 단말(20B)로부터 제2 집선 장치(10B)에게 전송된 수신 신호로 인한 간섭 신호는 전송 거리에 따라 감쇄하여 수신단(20)과의 거리가 멀어질수록 감소한다. 즉, 송신단(10)과의 거리가 가까울수록 감소한다.
도 8c를 참고하면, 결국 제1 단말(20A) 측에서 측정한 간섭 신호는 신호의 감쇄 특성에 따라 제2 집선 장치(10B)의 송신 신호로 인해 유도된 간섭 신호는 상대적으로 작은 세기를 갖고, 제2 집선 장치(10B)의 수신 신호로 인해 유도된 간섭 신호는 상대적으로 큰 세기를 갖는다.
이에 따라, TDD 전송 방식에 따라 데이터를 송수신하는 인터넷 제공 시스템에서, 간섭 완화 장치(100)가 제1 단말(20A) 측의 전송 선로에서 측정한 간섭 신호는 도 9와 같이 일정 시간은 상대적으로 큰 세기를 갖고, 일정 시간은 상대적으로 작은 세기를 갖는 구간이 혼재된 구형파(Square Wave) 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 완화 장치(100)는 신호의 세기가 상대적으로 큰 세기를 갖는 구간은 제2 단말(20B)로부터 제2 집선 장치(10B)로 전송되는 수신 구간으로, 신호 세기가 상대적으로 작은 세기를 갖는 구간은 제2 집선 장치(10B)로부터 제2 단말(20B)로 전송되는 송신 구간으로 판단할 수 있다.
그리고 간섭 완화 장치(100)는 송신 구간과 수신 구간의 비율 및 주기를 검출하여, 인접 선로에 적용된 동기 신호의 특성 정보를 추출할 수 있다.
신호의 세기가 상대적으로 큰 구간과 상대적으로 작은 구간의 시간 비율은 인접 선로에 제공된 상하향 전송 비율에 따라 달라질 수 있다. 도 6은 인접 선로에 제공된 상하향 전송 비율이 Tx:Rx = 8:2 이고, 이에 따라 간섭 신호는 8:2 듀티비(duty ratio)를 갖는 비대칭 구형파가 검출된 것을 그 예로 도시하였으나, 인접 선로에 제공된 상하향 전송 비율이 1:1인 경우 간섭 완화 장치(100)에서 검출된 간섭 신호는 대칭 구형파 형태의 파형일 수 있다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치가 번들 케이블 내 간섭을 완화하는 방법의 예시적 흐름도이다.
도 10을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치(100)는 제1
집선 장치(10A)의 외부 또는 내부에 설치되어, 제1 집선 장치(10A)를 제어할 수 있다.
먼저, 간섭 완화 장치(100)는 인접 선로로부터 전송 선로에 유입된 간섭 신호를 검출한다(S110).
전송 선로는 예컨대 전화선, UTP, 동축 케이블, 광케이블 등의 전송 매체일 수 있고, 복수의 전송선이 묶여 있는 번들 케이블 내의 어느 하나의 선로일 수 있다.
번들 케이블 내에서 전송 선로는 인접한 선로로부터 신호 전류가 누설되어 간섭 신호가 발생할 수 있다. 이때, 간섭 신호는 제2 집선 장치(10B)로부터 인접 선로를 통해 제2 단말(20B)로 전송된 신호 전류가 송신단(10)으로 전해진 근단 누화 성분, 그리고 제2 단말(20B)로부터 인접 선로를 통해 제2 집선 장치(10B)로 전송된 신호 전류가 수신단으로 전해진 원단 누화 성분을 포함할 수 있다.
간섭 완화 장치(100)는 간섭 신호로부터 인접 선로에 제공된 동기 신호를 추출한다(S120). 도 5에서 설명한 바와 같이, 전송 신호는 신호 전달 거리에 따라 감쇄하는 특성을 갖는다.
따라서, 송신단(10) 측으로 유입되는 간섭 신호는 제2 집선 장치(10B)이 인접 선로를 통해 제2 단말(20B)로 전송하는 송신 신호로 인한 근단 누화 성분 신호의 세기가 제2 단말(20B)로부터 인접 선로를 통해 제2 집선 장치(10B)로 전송하는 수신 신호로 인한 원단 누화 성분 신호 세기보다 상대적으로 큰 값을 가질 수 있다.
TDD 방식에 따라 데이터 신호를 제공하는 네트워크 구조에서, 제1 집선 장치(10)에서 측정한 간섭 신호는 일정 시간은 상대적으로 큰 세기를 갖고, 일정 시간은 상대적으로 작은 세기를 갖는 구간이 혼재된 구형파(Square Wave) 형태를 가질 수 있다.
간섭 완화 장치(100)는 신호의 세기가 상대적으로 큰 세기를 갖는 구간은 제2 집선 장치(10B)로부터 제2 단말(20B)로 전송되는 송신 구간으로, 신호 세기가 상대적으로 작은 세기를 갖는 구간은 제2 단말(20B)로부터 제2 집선 장치(10A)로 전송되는 수신 구간으로 판단할 수 있는데 송신 구간과 수신 구간의 비율 및 주기를 검출함으로써, 인접 선로에 적용된 동기 신호의 특성 정보를 추출할 수 있다.
그리고 간섭 완화 장치(100)는 인접 선로에 제공된 동기 신호를 이용하여 전송 선로에 제공할 동기 신호를 생성한다(S130).
이때, 간섭 완화 장치(100)는 인접 선로에 적용된 동기 신호 특성을 그대로 적용한 동기 신호를 생성할 수 있다.
그러나 반드시 이에 한하는 것은 아니며, 인접 선로에 적용된 동기 신호를 이용하여 인접 선로와의 간섭을 최소화할 수 있는 전송 스케쥴을 생성하기 위한 새로운 동기 신호를 생성할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치의 하드웨어 구성의 예시도이다.
도 11을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 간섭 완화 장치(100)는 메모리 장치(102), 저장 장치(104), 통신 장치(106), 그리고 프로세서(108) 등을 포함하는 하드웨어로 구성되고, 지정된 장소에 하드웨어와 결합되어 실행되는 프로그램이 저장된다.
프로세서(108)는 메모리 장치(102), 그리고 통신 장치(106)와 통신하고, 이들을 제어한다. 프로세서(108)는 메모리 장치(102)에 저장된 프로그램을 로드하여 통신 장치(106)를 통해 연결되는 장치, 본 실시예에서는 집선 장치(10), 그리고 단말(20)과 데이터를 주고받으면서 번들 케이블 내 간섭을 완화하기 위한 동기 신호를 생성할 수 있다.
이때, 프로세서(108)는 집선 장치(10), 그리고 단말(20)의 동작 수행에 필요한 데이터를 저장 장치(104)에 읽고 쓰면서 동기 신호를 생성할 수 있다.
메모리 장치(102)는 프로세서(108)의 동작에 필요한 각종 정보를 저장하는 하드웨어이다. 메모리 장치(102)는 프로세서(108)의 구동을 위한 운영체제(OS), 그리고 본 발명에서 설명하는 집선 장치(10), 그리고 단말(20)의 각종 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있다.
통신 장치(106)는 외부 장치와의 물리적 연결을 위한 하드웨어이다. 본 실시예에서 통신 장치(106)는 집선 장치(10), 그리고 단말(20)의 데이터 송수신 스케쥴을 위한 동기 신호를 생성하기 위해 집선 장치(10)와 단말(20)과의 접속을 위한 유/무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 간섭 완화 장치는 서로 다른 통신 기술을 제공하는 적어도 두 개의 집선 장치가 동일 번들 케이블을 이용하여 가입자에게 통신 서비스를 제공하는 시스템에서, 인접 선로로 인해 유도된 간섭 신호를 검출하고, 간섭 신호로부터 상기 인접 선로에 적용된 동기 신호를 분석하고, 동기 신호를 이용하여 새로운 동기 신호를 생성함으로써 상호 간 간섭을 완화하여 최적의 통신 서비스를 제공하도록 한다.　
이에 따라　TDD 방식을 이용하는 통신 서비스 제공 기술에서, 동일 번들 케이블 내에서 상호 간 간섭을 최소화하여 사용자에게 기가급 통신 서비스 기술을 제공할 수 있다.　
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
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 (20)

  1. 간섭 완화 장치가 홈 네트워크 전송 선로에서 간섭을 완화하는 방법에서,
    인접 선로로부터 동기 변경 대상 전송 선로에 유입된 간섭 신호를 검출하는 단계,
    상기 간섭 신호의 송신 신호 구간과 수신 신호 구간을 추출하여 상기 인접 선로의 동기 신호를 추정하는 단계, 그리고
    상기 인접 선로의 동기 신호를 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호로 적용하는 단계를 포함하는 간섭 완화 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 동기 신호를 적용하는 단계는
    상기 인접 선로의 동기 신호의 주기, 그리고 상기 인접 선로의 동기 신호의 상하향 전송 비율을 이용하여 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호를 생성하는 간섭 완화 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 인접 선로의 동기 신호를 추정하는 단계는
    상기 간섭 신호를 상기 인접 선로에 제공된 상기 송신 신호로 인한 간섭 신호와 상기 인접 선로에 제공된 상기 수신 신호로 인한 간섭 신호로 구분하는 단계,
    상기 송신 신호로 인한 간섭 신호 구간과 상기 수신 신호로 인한 간섭 신호 구간 비율을 이용하여 상기 인접 선로의 동기 신호의 상하향 전송 비율을 추출하는 단계, 그리고
    상기 인접 선로의 동기 신호의 주기를 추출하는 단계를 포함하는 간섭 완화 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 간섭 신호를 구분하는 단계는
    상기 간섭 신호의 세기가 임계치 이상인 신호는 상기 송신 신호로 인한 간섭 신호로 구분하고,
    상기 간섭 신호의 세기가 임계치 이하인 신호는 상기 수신 신호로 인한 간섭 신호로 구분하는 간섭 완화 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 간섭 완화 장치는
    액세스 구간 내에서 번들 케이블을 통해 단말로 인터넷 서비스를 제공하기 위한 집선 장치 내부에 설치되는 간섭 완화 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호에 따라 상기 단말로 데이터를 송신하는 단계를 더 포함하는 간섭 완화 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호의 주기, 그리고 상하향 전송 비율을 포함하는 동기 신호 정보를 상기 단말로 전송하는 단계, 그리고
    상기 단말로부터 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호에 따라 전송된 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하는 간섭 완화 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 간섭 완화 장치는
    인터넷 서비스를 제공받는 고객 댁내에 위치하는 단말에 설치되는 간섭 완화 방법.
  9. 제8항에서
    상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호에 따라 상기 집선 장치로 데이터를 송신하는 단계를 더 포함하는 간섭 완화 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호의 주기, 그리고 상하향 전송 비율을 포함하는 동기 신호 정보를 상기 집선 장치로 전송하는 단계, 그리고
    상기 집선 장치로부터 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호에 따라 전송된 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하는 간섭 완화 방법.
  11. 홈 네트워크 전송 선로에서 간섭을 완화하기 위한 간섭 완화 장치로서,
    인접 선로로부터 동기 변경 대상 전송 선로에 유입된 간섭 신호를 검출하는 간섭 신호 검출부,
    상기 간섭 신호의 송신 신호 구간과 수신 신호 구간을 추출하여 상기 인접 선로의 동기 신호를 추정하는 동기 신호 추출부, 그리고
    상기 인접 선로의 동기 신호를 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호로 적용하는 동기 신호 생성부를 포함하는 간섭 완화 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 동기 신호 추출부는
    상기 인접 선로의 동기 신호의 주기, 그리고 상기 인접 선로의 동기 신호의 상하향 전송 비율 정보를 추출하고,
    상기 인접 선로의 동기 신호의 주기, 상기 인접 선로의 동기 신호의 상하향 전송 비율을 이용하여 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호를 생성하는 간섭 완화 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 동기 신호 추출부는
    상기 간섭 신호를 상기 인접 선로에 제공된 상기 송신 신호로 인한 간섭 신호와 상기 인접 선로에 제공된 상기 수신 신호로 인한 간섭 신호로 구분하고, 상기 송신 신호로 인한 간섭 신호 구간과 상기 수신 신호로 인한 간섭 신호 구간 비율을 이용하여 상기 인접 선로의 동기 신호 상하향 전송 비율 정보를 추출하는 간섭 완화 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 동기 신호 추출부는
    상기 간섭 신호의 세기가 임계치 이상인 신호는 상기 송신 신호로 인한 간섭 신호로 구분하고,
    상기 간섭 신호의 세기가 임계치 이하인 신호는 상기 수신 신호로 인한 간섭 신호로 구분하는 간섭 완화 장치.
  15. 제11항에서,
    상기 간섭 완화 장치는
    액세스 구간 내에서 번들 케이블을 통해 단말로 인터넷 서비스를 제공하기 위한 집선 장치 내부에 설치되는 간섭 완화 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 단말과 데이터를 송수신하는 송수신부를 더 포함하고,
    상기 송수신부는
    상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호에 따라 상기 단말로 상기 데이터를 전송하는 간섭 완화 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 송수신부는
    상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호의 주기, 그리고 상하향 전송 비율을 포함하는 동기 신호 정보를 상기 단말로 전송하는 간섭 완화 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 송수신부는
    상기 단말로부터 상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호에 따라 전송된 상기 데이터를 수신하는 간섭 완화 장치.
  19. 제11항에서,
    상기 간섭 완화 장치는
    인터넷 서비스를 제공 받는 고객 댁내에 위치하는 단말에 설치되는 간섭 완화 장치.
  20. 제19항에서,
    상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호에 따라 상기 집선 장치로 데이터를 송신하고,
    상기 동기 변경 대상 전송 선로의 동기 신호의 주기, 그리고 상하향 전송 비율을 포함하는 동기 신호 정보를 상기 집선 장치로 전송하는 간섭 완화 장치.
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