KR100288598B1

KR100288598B1 - 인터넷폰 겸용을 위한 비대칭 디지털 가입자라인 모뎀ㄱ

Info

Publication number: KR100288598B1
Application number: KR1019980052283A
Authority: KR
Inventors: 김민석
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1998-12-01
Publication date: 2001-05-02
Anticipated expiration: 2018-12-01
Also published as: KR20000037650A

Abstract

본 발명은 비대칭 통신용 모뎀에 관한 것으로 특히, 통상의 ADSL 모뎀에 키패드를 통해 입력되는 전화번호를 통해 상대방과의 호접속이 성립되었는가를 판단하고 그에따라 호접속이 이루어진 경우 음성 입출력 핸드셋을 통해 발생되는 음성을 출력하거나 수신되는 음성을 음성 입출력 핸드셋측으로 전달하는 폰 제어기와, 폰 제어기에서 발생되는 음성 및 전화번호에 대한 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 출력하거나 수신되는 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 폰 제어기측으로 전달하는 코덱과, 코덱에서 발생되는 디지털 데이터를 패킷의 형태로 변환하여 출력하거나 수신되는 패킷형태의 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 코덱측에 제공하는 패킷 변환/환원기, 및 ADSL물리 계층에서 발생되는 데이터와 패킷 변환/환원기에서 발생되는 데이터를 혼합하여 비동기식 전송모드 계층으로 전달하거나 비동기식 전송모드 계층에서 입력되는 데이터중 음성관련 패킷을 분리하여 패킷 변환/환원기로 전달하는 혼합/분배기를 구비시킴으로써 스플릿터를 사용하지 않고서도 ADSL자체의 특성을 이용하여 전화통신이 가능하도록 하는 효과가 있다.

Description

인터넷폰 겸용을 위한 비대칭 디지털 가입자 라인 모뎀(ADSL modem for combination of internet phone module)

본 발명은 비대칭 통신용 모뎀에 관한 것으로 특히, 데이터 통신용으로만 사용되고 있는 디지털 가입자 라인(Asymmetric Digital Subscriber Line; 이하, ADSL이라 칭함) 모뎀에 인터넷 전화용 모듈을 결합시킨 인터넷폰 겸용을 위한 비대칭 디지털 가입자 라인 모뎀에 관한 것이다.

일반적으로, 전자기술의 발전은 통신기술과 컴퓨터 분야의 비약적인 발전을 거듭하게 함으로써, 데이터 통신이라는 새로운 통신형태가 생활의 일부분으로 자리잡아 가고 있다.

종래의 음성-대역(voice-band) 모뎀은 공중 교환 전화망(PSTN)을 통해 사용자들을 종단간에 접속시킬 수 있다. 그러나, 대역여파기(bandpass filter) 및 PSTN 인터페이스 포인트들에서의 코드들에 의해 제한된 3.5 KHz 대역폭으로 인해 음성-대역 모뎀의 송신 처리량(transmission throughput)은 약 40 Kbps 이하로 제한된다. 다른 한편으로 컴퓨터 사용자의 트위스트-페어 전화 가입자 루프(twisted-pair telephone subscriber loop)는 사용가능한 대역폭이 더욱 넓다.

가입자 루프의 길이에 따라, 50dB의 손실에서의 대역폭은 1 MHz의 폭일 수 있다. 로컬 가입자 루프(local subscriber loop)들에따른 송신 시스템은 일반적으로 디지털 가입자 라인(DSL)이라고 호칭된다.

디지털 포맷의 연예[예, 주문형 비디오(video-on-dimend)] 및 정보(인터넷)로의 대화형 전자 접속(interactiveelectronic access)에 대한 수요자의 요구가 증가함에 따라, 이러한 요구는 사실상 종래의 음성-대역 모뎀들의 능력을 한계를 초과했다. 그 결과, 각 가정으로의 광섬유 링크, 직접 위성 송신, 및 광대역 동축케이블 등의 다양한 전송 방법들이 제안되었다.

그러나, 이러한 방법들은 종종 너무 비싸고, 기존의 가정으로의 동축케이블 접속을 사용하는 케이블 모뎀 및 가정과 전화 회사 중앙국(CO)을 접속시키는 기존 동선의 트위스트-페어를 사용하는 고속 전송(high bit rate) 디지털 가입자 라인(DSL) 같은 더 싼 대체 방안들이 등장하였다.

몇 가지 디지털 가입자 라인(DSL)에 관한 기술들이 각기 다른 응용분야를 위해 개발되었다. 오리지널 2B1Q 디지털 가입자 라인 기술은 ISDN 기본 속도 접속 채널(Basic Rate Access channel) U-interface로서 사용되었다. 고속 전송 디지털 가입자 라인(HDSL) 기술은 무중계 T1(repeaterless T1) 서비스로서 사용되었다.

DSL 기술을 사용한 종래 기술의 예가 거주지로부터 CO(업스트림)로의 저속 데이터 스트림, 및 CO로부터 거주지(다운스트림)로의 고속 데이터를 제공하는 통신 시스템 규약으로서의 표준 규격에 의해 정의된 전화기 루프에 대해 신호를 전송하는 비대칭 디지털 가입자 라인(ADSL)이다.

상기 ADSL 방식을 간략히 설명하면 기존의 전화 회선(트위스트 페어의 동선)을 이용해 전화국부터 가정까지의 아래 방향으로 단위시간(초)당 1.5M비트(또는 6M비트)의 전송 속도를 가지며, 가정에서 전화국까지의 윗방향으로는 단위시간(초)당 16K비트의 전송 속도를 유지할 수 있는 비대칭 통신 방식을 칭하는 것이다.

상기 ADSL 통신 방식의 특징은 같은 전화회선으로 기존의 전화나 ISDN의 기본 인터페이스(2B+D)를 공존시켜 이용할 수 있으므로, 미지역 전화회사의 영상 전송 서비스인 비디오 다이얼톤의 실험 서비스등으로 이용되고 있는데, 상기 ADSL 통신 방식은 ″벨 코어″가 제안한 것으로 전화의 음성보다도 높은 주파수 대역인 50∼100KHz이상의 주파수에서 대역폭 400KHz를 이용하는 것이다.

상술한 ADSL을 이용하여 데이터 통신을 할 경우 일반 가정에서는 스플릿터(splitter)라는 분리기를 통하여 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 일반전화와 ADSL모뎀을 구분하고 있다.

그러나, 전술한 바와 같이 ADSL 모뎀은 음성 대역 주파수보다 높은 주파수에서 동작하기 때문에, ADSL 모뎀은 음성-대역 모뎀 또는 전화 통화가 동시에 동작할 수 있음에도 불구하고 그에 적합한 모듈이 제공되지 않음으로 인해 스플릿터라는 고가의 장비를 사용하여야하는 문제점이 발생되었다.

상술한 바와같은 문제점을 해소하기위한 본 발명의 목적은 데이터 통신용으로만 사용되고 있는 디지털 가입자 라인 모뎀에 인터넷 전화용 모듈을 결합시킨 인터넷폰 겸용을 위한 비대칭 디지털 가입자 라인 모뎀을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 비대칭 디지털 가입자 라인 모뎀을 사용하는 일반 가입자측의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 인터넷폰 겸용을 위한 비대칭 디지털 가입자 라인 모뎀의 구성 예시도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : ADSL물리 계층 20 : 혼합/분배기

30 : 비동기식 전송모드 계층 40 : 비동기 전송모드 인터페이스

51 : 패킷 변환/환원기 52 : 코덱

53 : 키패드 54 : 음성 입출력 핸드셋

55 : 폰 제어기

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 전화선망과 데이터의 송수신을 위한 정합부로서의 비동기 전송모드 인터페이스와, 상기 비동기 전송모드 인터페이스를 통해 전송되거나 수신되는 데이터를 전송시 비동기식으로 전환하며 수신시 비동기방식의 데이터를 동기 방식의 데이터로 전환하는 비동기식 전송모드 계층, 및 상기 비동기식 전송모드 계층을 통해 디지털 데이터 통신을 수행하는 ADSL물리 계층으로 구성되는 ADSL모뎀에 있어서:

전화번호를 입력하기 위한 키패드와, 수신되는 통화자의 음성을 청취하거나 화자의 음성을 전송하기 위한 음성 입출력 핸드셋과, 상기 키패드를 통해 입력되는 전화번호를 통해 상대방과의 호접속이 성립되었는가를 판단하고 그에따라 호접속이 이루어진 경우 상기 음성 입출력 핸드셋을 통해 발생되는 음성을 출력하거나 수신되는 음성을 상기 음성 입출력 핸드셋측으로 전달하는 폰 제어기와, 상기 폰 제어기에서 발생되는 음성 및 전화번호에 대한 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 출력하거나 수신되는 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 상기 폰 제어기측으로 전달하는 코덱과, 상기 코덱에서 발생되는 디지털 데이터를 패킷의 형태로 변환하여 출력하거나 수신되는 패킷형태의 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 상기 코덱측에 제공하는 패킷 변환/환원기, 및 ADSL물리 계층에서 발생되는 데이터와 패킷 변환/환원기에서 발생되는 데이터를 혼합하여 상기 비동기식 전송모드 계층으로 전달하거나 상기 비동기식 전송모드 계층에서 입력되는 데이터중 음성관련 패킷을 분리하여 상기 패킷 변환/환원기로 전달하는 혼합/분배기를 포함하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 특징으로 상기 폰 제어기는 H.323 프로토콜이나 SIP 프로토콜을 적용하여 운영되는 데 있다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

우선, ADSL의 기본적인 사항 및 특징을 보다 상세히 살펴보면, ADSL 표준은 예를 들어 재래형 전화서비스(POTS) 같은 종래의 음성 전화 통신에 영향을 끼치지 않고 동작하게 한다. ADSL 업스트림 채널은 단순 제어 기능들 또는 저속 데이터 전송 만을 제공한다. 고속 다운스트림 채널은 더욱 높은 처리량을 제공한다. 이 비대칭 정보 흐름은 주문형 비디오(VOD) 같은 응용 분야에 바람직하다.

ADSL 모뎀들은 보통 쌍으로 설치되어서, 한 모뎀은 가정에 설치되고 다른 것은 전화 회사의 중앙국에 설치되어서 그 가정에 대해서 서비스한다. ADSL 모뎀들의 쌍은 동일한 트위스트-페어의 반대쪽 끝에 접속되고 각 모뎀은 트위스트-페어의다른 끝의 모뎀과만 통신할 수 있으며, 중앙국은 그 ADSL 모뎀으로부터 제공되는 서비스들(예, 영화, 인터넷, 등)로 직접 접속하게 된다.

또한, 전형적인 ADSL-기본 시스템은 CO에 배치되어 영화 또는 다른 데이터-집약적 내용을 제공할 수 있는 서버, 및 거주지에서데이터를 수신하고 재결합시킬 뿐만 아니라 제어 정보를 CO로 역전송할 수 있는 세트-톱-박스를 포함한다. 다운스트림내용의 의미있는 디스플레이 또는 사용은 전형적으로 모뎀을 통한 서스테인된 데이터 레이트를 요구한다. 계속된 데이터속도 요구로 인해, ADSL 시스템들은 기본적으로 특정 동작 조건하에서 특정 속도로만 동작하도록 설계되어있다. 가입자라인이 품질 요구에 부합하는 경우, ADSL 모뎀은 기능할 수 있으며, 그렇치않으면 새로운 라인 설비가 설치되어야 하거나, 또는 라인 품질이 향상되어야 한다.

특히, ANSI 표준 ADSL은 기존의 트위스트-페어 상에서 가정으로 최대 6Mbps의 송신(다운스트림) 및 가정으로부터의 최대640 Kbps의 수신(업스트림)을 요구한다.

ADSL 모뎀은 전화 시스템 상에서 디지털 통신을 위해 현재 사용되는 음성-대역 모뎀들과는 여러 관점에서 다르다. 가정에서의 음성-대역 모뎀은 실질적으로 디지털 비트를 음성-대역(30㎐-3.3KHz) 내의 변조된 톤들로 변화시켜서, 신호들이전화기 세트에서 발생된 보통의 음성 신호들인 것처럼 송신될 수 있다. 이어서 수신 가정에서의 음성-밴드 모뎀은 수신된 신호로부터 디지털 비트들을 복구시킨다. 현재의 ITU V-시리즈 음성-대역 모뎀 표준(예, V.32 및 V.34)은 최대33.6Kbps의 비트 속도의 송신을 요구하는데; 이것조차도 실시간 비디오용으로는 매우 느리며 인터넷 그래픽 용으로도 매우 느리다. 대조적으로, ADSL 모뎀은 음성-대역보다 더 높은 주파수 범위에서 동작하며; 이것은 더 높은 데이터 속도를가능하게 한다.

그러나, 트위스트-페어 가입자 라인은 주파수 및 라인 길이에 따라 왜곡과 손실이 증가하고; 따라서ADSL 표준 데이터 속도는 예를 들어 26 게이지 라인들에 대해서는 9,000 피트(9kft), 또는 24 게이지 라인들에 대해서는12kft의 가입자 라인들의 길이에 대해서 획득가능한 최대 속도에 의해 결정된다.

따라서, 음성-대역 모뎀 데이터 속도는 적어도 다음의 인자들에 의해 제한된다: 1) 중앙국의 라인 카드들의 샘플링률은 겨우 8KHz임; 2) 라인 카드들 상에서 사용된 A/D 및 D/A 컨버터들의 낮은 비트 분해능은 동적 범위를 감소시킴; 3) 가입자 라인(트위스트-페어)의 길이 및 어떤 결합된 전기적 손실. 비록 ADSL 모뎀은 앞서의 2개의 인자는 피할 수 있으나, 그것도 또한가입자 라인 길이 한계 및 전기적 손실을 겪게된다.

이상으로 ADSL의 기본적인 사항 및 특징을 살펴보았는데, 상술한 바와 같이 음성-대역 모뎀 또는 전화 통화가 동시에 동작할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 상술한 ADSL 방식에 따른 데이터 통신 전용 모뎀에 음성통신에 따른 모듈을 결합시켜 스플릿터의 사용을 억제할 수 있는 인터넷폰 겸용을 위한 비대칭 디지털 가입자 라인 모뎀을 제공하고자 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 인터넷폰 겸용을 위한 비대칭 디지털 가입자 라인 모뎀의 구성 예시도로서, 전화선망과 데이터의 송수신을 위한 정합부로서의 비동기 전송모드 인터페이스(40)와, 상기 비동기 전송모드 인터페이스(40)를 통해 전송되거나 수신되는 데이터를 전송시 비동기식으로 전환하며 수신시 비동기방식의 데이터를 동기 방식의 데이터로 전환하는 비동기식 전송모드 계층(30)과, 전화번호를 입력하기 위한 키패드(53)와, 수신되는 통화자의 음성을 청취하거나 화자의 음성을 전송하기 위한 음성 입출력 핸드셋(54)과, 상기 키패드(53)를 통해 입력되는 전화번호를 통해 상대방과의 호접속이 성립되었는가를 판단하고 그에따라 호접속이 이루어진 경우 상기 음성 입출력 핸드셋(54)을 통해 발생되는 음성을 출력하거나 수신되는 음성을 상기 음성 입출력 핸드셋(54)측으로 전달하는 폰 제어기(55)와, 상기 폰 제어기(55)에서 발생되는 음성 및 전화번호에 대한 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 출력하거나 수신되는 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 상기 폰 제어기(55)측으로 전달하는 코덱(52)와, 상기 코덱(52)에서 발생되는 디지털 데이터를 패킷의 형태로 변환하여 출력하거나 수신되는 패킷형태의 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 상기 코덱(52)측에 제공하는 패킷 변환/환원기(51)와, 상기 비동기식 전송모드 계층(30)을 통해 디지털 데이터 통신을 수행하는 ADSL물리 계층(10), 및 ADSL물리 계층(10)에서 발생되는 데이터와 패킷 변환/환원기(51)에서 발생되는 데이터를 혼합하여 상기 비동기식 전송모드 계층(30)으로 전달하거나 상기 비동기식 전송모드 계층(30)에서 입력되는 데이터중 음성관련 패킷을 분리하여 상기 패킷 변환/환원기(51)로 전달하는 혼합/분배기(20)로 구성된다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 인터넷폰 겸용을 위한 비대칭 디지털 가입자 라인 모뎀의 바람직한 동작예를 살펴보면 다음과 같다.

컴퓨터와 연결되어 있는 ADSL물리 계층(10)에서는 컴퓨터에서 발생되는 데이터를 50∼100KHz이상의 주파수에서 대역폭 400KHz인 주파수 대역을 사용하여 디지털 신호로 출력한다.

반면에, 상술한 컴퓨터 데이터 통신 이외에 임의의 사용자가 전화통화를 하고자 하는 경우 해당 사용자는 키패드(53)를 통해 전화번호를 입력시키고 그에따라 폰 제어기(55)는 이하에서 설명할 구성들을 통하여 전화선망으로 전달한다.

이후, 상기 전화망을 통해 호접속이 이루어지면 음성 입출력 핸드셋(54)을 통해 호접속된 상대방과 통화를 하게 된다. 이때, 사용자에 의해 발성되는 음성은 상기 폰 제어기(55)를 통해 코덱(52)에 전달되고 상기 코덱(52)은 상기 폰 제어기(55)에서 발생되는 음성 및 전화번호에 대한 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 패킷 변환/환원기(51)로 전달한다.

상기 패킷 변환/환원기(51)에서는 상기 코덱(52)에서 발생되는 디지털 데이터를 패킷의 형태로 변환하여 혼합/분배기(20)로 전달하게된다. 그에따라 상기 혼합/분배기(20)는 상기 ADSL물리 계층(10)에서 발생되는 데이터와 패킷 변환/환원기(51)에서 발생되는 데이터를 혼합하여 상기 비동기식 전송모드 계층(30)으로 전달하게 된다.

이때, 비동기 전송모드 인터페이스(40)는 전화선망과 데이터의 송수신을 위한 정합부를 통해 데이터를 전달하는 비동기식 전송모드 계층(30)는 상기 혼합/분배기(20)를 통해 입력되는 데이터를 비동기식으로 전환하여 상기 비동기 전송모드 인터페이스(40)측으로 전달하게 된다.

수신되는 음성 또는 호접속 요구에 따른 동작은 상술한 전송과정의 역방향으로 진행된다.

또한, 상기 폰 제어기(55)는 H.323 프로토콜이나 SIP 프로토콜을 적용하여 운영되어 진다.

상술한 바와 같이 동작하는 인터넷폰 겸용을 위한 비대칭 디지털 가입자 라인 모뎀을 제공하여 스플릿터를 사용하지 않고서도 ADSL자체의 특성을 이용하여 전화통신이 가능하도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims

전화선망과 데이터의 송수신을 위한 정합부로서의 비동기 전송모드 인터페이스와, 상기 비동기 전송모드 인터페이스를 통해 전송되거나 수신되는 데이터를 전송시 비동기식으로 전환하며 수신시 비동기방식의 데이터를 동기 방식의 데이터로 전환하는 비동기식 전송모드 계층, 및 상기 비동기식 전송모드 계층을 통해 디지털 데이터 통신을 수행하는 ADSL물리 계층으로 구성되는 ADSL모뎀에 있어서:

전화번호를 입력하기 위한 키패드와;

수신되는 통화자의 음성을 청취하거나 화자의 음성을 전송하기 위한 음성 입출력 핸드셋과;

상기 키패드를 통해 입력되는 전화번호를 통해 상대방과의 호접속이 성립되었는가를 판단하고 그에따라 호접속이 이루어진 경우 상기 음성 입출력 핸드셋을 통해 발생되는 음성을 출력하거나 수신되는 음성을 상기 음성 입출력 핸드셋측으로 전달하는 폰 제어기와;

상기 폰 제어기에서 발생되는 음성 및 전화번호에 대한 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 출력하거나 수신되는 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 상기 폰 제어기측으로 전달하는 코덱과;

상기 코덱에서 발생되는 디지털 데이터를 패킷의 형태로 변환하여 출력하거나 수신되는 패킷형태의 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 상기 코덱측에 제공하는 패킷 변환/환원기; 및

ADSL물리 계층에서 발생되는 데이터와 패킷 변환/환원기에서 발생되는 데이터를 혼합하여 상기 비동기식 전송모드 계층으로 전달하거나 상기 비동기식 전송모드 계층에서 입력되는 데이터중 음성관련 패킷을 분리하여 상기 패킷 변환/환원기로 전달하는 혼합/분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷폰 겸용을 위한 비대칭 디지털 가입자 라인 모뎀.
제 1항에 있어서,

상기 폰 제어기는 H.323 프로토콜이나 SIP 프로토콜을 적용하여 운영되는 것을 특징으로 하는 인터넷폰 겸용을 위한 비대칭 디지털 가입자 라인 모뎀.