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KR100773469B1 - 광 동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템 및 상기전력선 통신 시스템에서 사용되는 통신 장비 - Google Patents

광 동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템 및 상기전력선 통신 시스템에서 사용되는 통신 장비 Download PDF

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KR100773469B1
KR100773469B1 KR1020060118869A KR20060118869A KR100773469B1 KR 100773469 B1 KR100773469 B1 KR 100773469B1 KR 1020060118869 A KR1020060118869 A KR 1020060118869A KR 20060118869 A KR20060118869 A KR 20060118869A KR 100773469 B1 KR100773469 B1 KR 100773469B1
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optical
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ethernet
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박동영
한관희
문성욱
최형석
이완윤
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엘에스전선 주식회사
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  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

본 발명은 PLC(Power Line Communication) 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit), PLC 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier), PLC 분배 증폭기(DA: Distribution Amplifier), 및 PLC 커플링 장치를 포함하는 광동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial)을 이용한 전력선 통신 시스템에서 사용되는 통신 장비에 관한 것이다. 본 발명의 상기 통신 장비 중, 상기 PLC 광통신망 유닛(ONU)에 따르면, 광 파이버를 통해 소정의 광신호 전송장치로부터 수신하는 광신호를 소정의 PLC 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하여 동축 케이블을 통해 하나 이상의 수용가로 전송함으로써, 상기 각 수용가에서 케이블 모뎀 및 PLC 모뎀에 의한 이더넷 신호의 PLC 프로토콜 변환을 필요로 하지 않고 PLC 이더넷 신호를 그대로 이용하여 각 수용가 및 통신 단말기 간의 PLC 통신을 가능하도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
PLC, 전력선 통신, HFC, ONU, TBA, DA

Description

광 동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템 및 상기 전력선 통신 시스템에서 사용되는 통신 장비{POWER LINE COMMUNICATION SYSTEM USING HYBRID-FIBER COAXIAL AND COMMUNICATION DEVICE USED IN THE SYSTEM}
도 1은 종래 기술에 따라 광 동축 혼합망을 이용한 가입자망과 댁내 전력선 통신 시스템의 네트워크 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광 동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템의 전체 네트워크 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 광통신망 유닛(ONU)의 구성을 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 광통신망 유닛(ONU) 전송 제어부의 구성을 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLC 간선 분기 증폭기(TBA)의 구성을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLC 분배 증폭기(DA)의 구성을 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 커플링 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 커플링 장치의 회로를 도시한 도면
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 간선 분기 증폭기(TBA)의 구성을 도시한 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
300: PLC 광통신망 유닛(ONU) 310: 제1 통신 포트부
320: 매체 변환부 330: PLC 변환부
331: 맥 어드레스 변환부 332: 물리계층 변환부
340: 전송 제어부 350: 제2 통신 포트부
360: 모니터링 제어부 370: 하향 링크 모듈
371: 스위치 372: 광전 변환부
373: 증폭기
본 발명은 PLC(Power Line Communication) 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit), PLC 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier), PLC 분배 증폭기(DA: Distribution Amplifier), 및 PLC 커플링 장치를 포함하는 광동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial)을 이용한 전력선 통신 시스템에서 사용되는 통신 장비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래의 광통신망 유닛, 간선 분기 증폭기, 또는 분배 증폭기의 상향 링크(Uplink) 모듈을 소정의 PLC 변환 장치로 대체하여 소정의 광신호 또는 이더넷 신호를 PLC 이더넷 신호로 변환하여 동축 선로를 통해 수용가로 전송하고, 상기 수용가에 설치되는 상기 PLC 커플링 장치가 상기 PLC 이더넷 신호를 전력선에 커플링하여 하나 이상의 통신 단말기로 상기 전력선을 통해 전송하는 광 동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템에서 사용되는 통신 장비에 관한 것이다.
전력선 통신(Power Line Communication: PLC)이란 가정이나 사무실에 전력 공급용으로 배선 되어 있는 전력선을 통하여 데이터 신호를 송수신 하는 통신 방식을 지칭한다. 즉 AC 라인에 데이터 신호를 고주파 신호로 변조하여 전송하고, 이 신호를 50Hz 또는 60Hz 차단 주파수를 갖고 있는 고주파 필터를 이용하여 분리해 수신함으로써, 상기 전력선 통신이 구현될 수 있다.
전력선 통신 기술은 기존의 배선을 이용하여 네트워크를 구축할 수 있기 때문에 추가 배선 공사에 따르는 비용의 부담이 없다는 장점이 있다. 또한, 네트워크 망이 구축 된 후에도 추가 기기를 플러그 인(Plug In)만으로 네트워크에 추가 시킬 수 있는 확장성이 보장되므로, 각종 유무선 네트워크 솔루션에 널리 적용 되고 있다.
또한, 상기 전력선 통신 기술과 더불어 현재 광 동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial)이 널리 사용되고 있다. HFC 망은 광 파이버(Optical Fiber)와 동축 케이블(Coaxial cable)로 구성된 망으로서, 방송국과 광단국(ONU)까지는 광파이버를 이용하고 광단국에서 가입자까지는 동축케이블을 이용하여 데이터 신호(인터넷, 케이블TV, 방범, 방재, 원격검침, 자동제어)를 전송할 수 있는 광대역 전송망 이다. 상기 HFC 망은 이론상 6MHz 대역폭의 1개 채널당 9600bps ~ 42Mbps의 전송 속도로 연결할 수 있는 넓은 전송 대역을 지원할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따라 광 동축 혼합망을 이용한 가입자망과 댁내 전력선 통신 시스템의 네트워크 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 종래 기술의 광 동축 혼합망을 이용한 가입자망과 댁내 전력선 통신 시스템에 따르면, 케이블 모뎀 종단 장치(CMTS: Cable Modem Terminal System)(111)는 VOD 시스템, VoIP 시스템, 또는 인터넷 망으로부터 수신한 데이터 신호를 데이터 패킷 신호로 변환하여 케이블 TV 시스템(112)으로부터 전송되는 케이블 TV 신호와 함께 광신호 전송장치(OTX: Optical Transmitter)(114)로 전송된다. 이때, 상기 케이블 모뎀 종단 장치, 케이블 TV 시스템, 및 광신호 전송장치는 동축 케이블(113)을 통해 서로 연결된다. 즉, 상기 데이터 패킷 신호는 동축 케이블(113)을 통해 광신호 전송장치(114)로 전송될 수 있다.
광신호 전송장치는 상기 수신한 데이터 패킷 신호를 광신호로 변환하여 광파이버(121)을 통해 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit)(120)으로 전송한다. 광통신망 유닛(120)은 상기 광신호를 다시 상기 데이터 패킷 신호로 변환하여 간선 분기 증폭기(TBA)(130)를 통해 수용가(140)의 케이블 모뎀(141)으로 전송한다. 이 때, 상기 데이터 패킷 신호 중 케이블 TV 신호는 주파수 대역이 분리되어, 셋톱박스를 통해 TV로 전송될 수 있다.
케이블 모뎀(141)은 상기 데이터 패킷 신호를 데이터 신호로 변환하여 PLC 모뎀(142)로 전송한다. PLC 모뎀(142)은 상기 데이터 신호를 소정의 PLC 프로토콜 에 대응하는 신호로 변환하고 전력선(143)에 커플링시켜, 수용가(140)에 설치된 하나 이상의 통신 단말기로 전송한다.
상기 하나 이상의 통신 단말기에는 각각 PLC 모뎀(144)이 설치된다. PLC 모뎀(144)은 전력선(143)을 통해 전송된 PLC 신호로부터 상기 데이터 신호를 추출하고, 상기 추출한 데이터 신호를 각 통신 단말기로 전송한다. 상기 통신 단말기는 홈 오토메이션 장치, PC, 게임기, 보안 시스템 등으로 구현될 수 있다.
이러한 종래 기술의 전력선 통신 시스템에 따르면, 가입자단에서 별도의 배선 공사를 하지 않고, 기존에 설치된 전력선만으로도 광 동축 혼합망(HFC)을 이용한 홈 네트워크를 구현할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 상기 전력선 통신 서비스의 가입자는 도 1에서 설명한 바와 같이, 댁내에 케이블 모뎀(141)과 PLC 모뎀(142)을 별도로 각각 설치하여야만 상기 광 동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 서비스를 제공 받을 수 있다. 또한, 케이블 모뎀(141)과 PLC 모뎀(142)은 수용가(140)에서 서로의 통신 규약에 따른 프로토콜 변환을 항상 수행하여야만 외부와 신호를 송수신할 수 있다.
또한, 상기와 같이 광 동축 혼합망을 이용하여 전력선 통신 시스템을 구축하는 경우, 간선 분기 증폭기(TBA)(130)를 통해 데이터 패킷 신호를 송수신하여야 하므로, 상기 신호의 감쇄가 크게 발생한다는 단점이 있다.
또한, 수용가 1에 설치된 통신 단말기가 수용가 2에 설치된 통신 단말기와 통신을 수행하기 위해서는, 각 가입자단에 설치된 PLC 모뎀을 통해 프로토콜 변환을 수행하고, 상기 프로토콜 변환된 신호가 항상 CMTS(111)를 경유하여야만 가능하 다는 단점이 있다.
이에, 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하고, 기존의 광 동축 혼합망 및 전력선을 그대로 이용하고, 각 수용가에서 PLC 프로토콜 전환을 수행하지 않고 PLC 프레임을 그대로 적용하면서 보다 안정적인 통신을 수행하도록 하고, 간선 분기 증폭기로 인한 신호의 감쇄를 예방하고 수용가 댁내의 PLC 망과 연동이 용이한 광 동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 광 파이버를 통해 소정의 광신호 전송장치로부터 수신하는 광신호를 소정의 PLC 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하여 동축 케이블을 통해 하나 이상의 수용가로 전송함으로써, 상기 각 수용가에서 케이블 모뎀 및 PLC 모뎀에 의한 이더넷 신호의 PLC 프로토콜 변환을 필요로 하지 않고 PLC 이더넷 신호를 그대로 이용하여 각 수용가 및 통신 단말기 간의 PLC 통신을 가능하도록 하는 PLC 광통신망 유닛(ONU)을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 소정의 광통신망 유닛으로부터 동축 케이블을 통해 수신하는 이더넷 신호를 소정의 PLC 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하여 동축 케이블을 통해 하나 이상의 수용가로 전송함으로써, 상기 각 수용가에서 케이블 모뎀 및 PLC 모뎀에 의한 이더넷 신호의 PLC 프로토콜 변환을 필요로 하지 않고 PLC 이더넷 신호를 그대로 이용하여 각 수용가 및 통신 단말기 간의 PLC 통신을 가 능하도록 하는 PLC 간선 분기 증폭기(TBA)를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 소정의 광통신망 유닛 또는 간선 분기 증폭기로부터 동축 케이블을 통해 수신하는 이더넷 신호를 소정의 PLC 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하여 동축 케이블을 통해 하나 이상의 수용가로 전송함으로써, 상기 각 수용가에서 케이블 모뎀 및 PLC 모뎀에 의한 이더넷 신호의 PLC 프로토콜 변환을 필요로 하지 않고 PLC 이더넷 신호를 그대로 이용하여 각 수용가 및 통신 단말기 간의 PLC 통신을 가능하도록 하는 PLC 분배 증폭기(DA)를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 PLC 광통신망 유닛(ONU), PLC 간선 분기 증폭기(TBA), 또는 PLC 분배 증폭기(DA)로부터 수용가에 연결되는 동축 케이블을 통해 전송되는 PLC 이더넷 신호를 전력선에 커플링한 후 상기 수용가에 설치된 하나 이상의 통신 단말기로 상기 전력선을 통해 전송함으로써, 이더넷 신호의 프로토콜 변환 동작 및 별도의 전원 공급 없이도 기존의 동축 케이블 및 전력선을 이용한 전력선 통신을 구현할 수 있는 PLC 커플링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 PLC 광통신망 유닛(ONU), PLC 간선 분기 증폭기(TBA), 또는 PLC 분배 증폭기(DA)의 하향 신호 및 PLC 이더넷 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 감지하고 이를 소정치로 보정하여 송수신함으로써, 상기 하향 신호 및 PLC 이더넷 신호의 감쇄를 최대한 방지할 수 있는 광 동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 수용가에 PLC 이더넷 신호에 대하여 동축 케이블 및 전력선 간의 매체 변환(Medium Conversion)만을 수행하는 PLC 커플링 장치를 설치함으로써, PLC 프로토콜의 변환 없이 수용가 댁내의 PLC 망과 외부 통신망과의 연동을 보다 용이하게 지원할 수 있도록 하는 광 동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 PLC 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit)은, 소정의 광 파이버(Optical Fiber)와 연결되고, 상기 광 파이버를 통해 소정의 광 이더넷 장치로부터 광 이더넷 신호를 수신하는 제1 통신 포트부; 하나 이상의 동축 케이블(Coaxial Cable)과 연결되는 제2 통신 포트부; 상기 수신한 광 이더넷 신호를 이더넷(Ethernet) 신호로 변환하는 매체 변환부; 상기 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 PLC 변환부; 및 상기 PLC 이더넷 신호가 상기 제2 통신 포트부와 연결된 상기 하나 이상의 동축 케이블을 통해 수용가로 각각 전송되도록 제어하는 전송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 PLC 간선 분기 증폭기는, 소정의 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit) 또는 광 이더넷 장치와 광 파이버(Optical Fiber)를 통해 연결되고, 상기 광통신망 유닛 또는 광 이더넷 장치로부터 소정의 광 이더넷(Ethernet) 신호를 수신하는 제1 통신 포트부; 하나 이상의 동축 케이블과 연결되는 제2 통신 포트부; 상기 수신한 광 이더넷 신호를 이더넷 신호로 변환하는 매체 변환부; 상기 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 PLC 변환부; 및 상기 PLC 이더넷 신호가 상기 제2 통신 포트부에 연결된 상기 하나 이상의 동축 케이블을 통해 수용가로 전송되도록 제어하는 전송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier)는, 소정의 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit)과 동축 케이블(Coaxial Cable)을 통해 연결되고, 상기 광통신망 유닛으로부터 전송되는 PLC 이더넷 신호를 고대역 PLC 이더넷 신호 및 저대역 PLC 이더넷 신호로 분리하는 제1 통신 포트부; 하나 이상의 동축 케이블을 통해 수용가와 연결되고, 상기 수용가로부터 전송되는 PLC 이더넷 신호를 고대역 PLC 이더넷 신호 및 저대역 PLC 이더넷 신호로 분리하는 제2 통신 포트부; 상기 제1 통신 포트부를 통해 분리된 상기 고대역 PLC 이더넷 신호를 증폭하여 상기 제2 통신 포트부를 통해 상기 수용가로 전송하는 증폭부; 및 상기 제1 통신 포트부 또는 제2 통신 포트부를 통해 분리된 상기 저대역 PLC 이더넷 신호가 상기 광통신망 유닛 또는 상기 수용가로 각각 전송되도록 제어하는 저대역 통과부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 PLC 분배 증폭기는, 소정의 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit), 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier), 또는 광 이더넷 장치와 광 파이버(Optical Fiber)를 통해 연결되고, 상기 광통신망 유닛, 상기 간선 분기 증폭기, 또는 광 이더넷 장치로부터 소정의 광 이더넷(Ethernet) 신호를 수신하는 제1 통신 포트부; 하나 이상의 동축 케이블(Coaxial Cable)과 연 결되는 제2 통신 포트부; 상기 수신한 광 이더넷 신호를 이더넷 신호로 변환하는 매체 변환부; 상기 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 PLC 변환부; 및 상기 PLC 이더넷 신호가 상기 제2 통신 포트부와 연결된 상기 하나 이상의 동축 케이블을 통해 수용가로 각각 전송되도록 제어하는 전송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 분배 증폭기(DA: Distribution Amplifier)는, 소정의 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit) 또는 간선 분기 증폭기와 동축 케이블(Coaxial Cable)을 통해 연결되고, 상기 광통신망 유닛으로부터 전송되는 PLC 이더넷 신호를 고대역 PLC 이더넷 신호 및 저대역 PLC 이더넷 신호로 분리하는 제1 통신 포트부; 하나 이상의 동축 케이블을 통해 수용가와 연결되고, 상기 수용가로부터 전송되는 PLC 이더넷 신호를 고대역 PLC 이더넷 신호 및 저대역 PLC 이더넷 신호로 분리하는 제2 통신 포트부; 상기 제1 통신 포트부를 통해 분리된 상기 고대역 PLC 이더넷 신호를 증폭하여 상기 제2 통신 포트부를 통해 상기 수용가로 전송하는 증폭부; 및 상기 제1 통신 포트부 또는 제2 통신 포트부를 통해 분리된 상기 저대역 PLC 이더넷 신호가 상기 광통신망 유닛 또는 상기 수용가로 각각 전송되도록 제어하는 저대역 통과부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 PLC 커플링 장치는, 소정의 동축 케이블과 연결되고, 상기 동축 케이블을 통해 소정의 PLC 이더넷 신호를 수신하는 동축 케이블 포트부; 상기 수용가에 설치된 하나 이상의 통신 단말기와 전력선을 통해 연결되는 전력선 포트부; 및 상기 PLC 이더넷 신호를 상기 전력선에 커플링(Coupling)하여 상기 하 나 이상의 통신 단말기로 전송하는 커플링 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 광 동축 혼합망 전력선 통신 시스템은, 소정의 IP 네트워크로부터 수신하는 이더넷 신호를 광 이더넷 신호로 변환하는 광 이더넷 장치; 소정의 케이블 TV 시스템으로부터 수신하는 CATV 신호를 CATV 광신호로 변환하는 광신호 전송장치(OTX: Optical Transmitter); 상기 광신호 전송장치로부터 광파이버를 통해 수신하는 상기 CATV 광신호를 CATV 신호로 변환하고, 상기 광 이더넷 장치로부터 수신하는 상기 광 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit); 및 상기 광통신망 유닛으로부터 상기 CATV 신호 또는 상기 PLC 이더넷 신호를 수신하여, 상기 CATV 신호가 수용가에 설치된 하나 이상의 영상 단말기로 전송되도록 제어하고, 상기 PLC 이더넷 신호가 상기 수용가에 설치된 하나 이상의 통신 단말기로 전력선을 통해 전송되도록 제어하는 PLC 커플링 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 광 동축 혼합망 전력선 통신 시스템은, 소정의 IP 네트워크로부터 수신하는 이더넷 신호를 광 이더넷 신호로 변환하는 광 이더넷 장치; 상기 광 이더넷 장치 또는 소정의 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit)으로부터 수신하는 상기 광 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier); 및 상기 간선 분기 증폭기로부터 상기 PLC 이더넷 신호를 수신하여, 상기 PLC 이더넷 신호가 상기 수용가에 설치된 하나 이상의 통신 단말기로 전력선 을 통해 전송되도록 제어하는 PLC 커플링 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 광 동축 혼합망 전력선 통신 시스템은, 소정의 IP 네트워크로부터 수신하는 이더넷 신호를 광 이더넷 신호로 변환하는 광 이더넷 장치; 상기 광 이더넷 장치, 소정의 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit), 또는 소정의 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier)로부터 수신하는 상기 광 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 분배 증폭기(DA: Distribution Amplifier); 및 상기 분배 증폭기로부터 상기 PLC 이더넷 신호를 수신하여, 상기 PLC 이더넷 신호가 상기 수용가에 설치된 하나 이상의 통신 단말기로 전력선을 통해 전송되도록 제어하는 PLC 커플링 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 광동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial)을 이용한 전력선 통신 시스템은 PLC(Power Line Communication) 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit), 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier), 분배 증폭기(DA: Distribution Amplifier), 및 PLC 커플링 장치를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 광동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템은 광통신망 유닛, PLC 간선 분기 증폭기, 분배 증폭기, 및 PLC 커플링 장치를 포함하여 구성될 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 광동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템은 광통신망 유닛, 간선 분기 증폭기, PLC 분배 증폭기, 및 PLC 커플링 장치를 포함하여 구성될 수도 있다.
즉, 이더넷 신호를 소정의 PLC 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 동작을 광통신망 유닛(ONU), 간선 분기 증폭기(TBA), 또는 분배 증폭기(DA) 중 어느 하나가 수행할 수 있다. 본 명세서에서는 광통신망 유닛이 상기 PLC 이더넷 신호 변환 동작을 수행하는 경우, 상기 광통신망 유닛을 PLC 광통신망 유닛으로 칭하고, 상기 간선 분기 증폭기가 상기 PLC 이더넷 신호 변환 동작을 수행하는 경우, 상기 간선 분기 증폭기를 PLC 간선 분기 증폭기라 칭하며, 분배 증폭기가 상기 PLC 이더넷 신호 변환 동작을 수행하는 경우, 상기 분배 증폭기를 PLC 분배 증폭기라 칭하기로 한다.
또한, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 상기 PLC 광 이더넷 신호 변환 동작을 수행하는 주체가 광통신망 유닛인 경우, 즉, 본 발명에 따른 광동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템이 PLC 광통신망 유닛을 포함하여 구성되는 경우에 대해 우선 설명한 후, 다른 구성에 대해 부가적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광 동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템의 전체 네트워크 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 전력선 통신 시스템은, 서비스 공급단(210)에 설치되는 광 이더넷 장치(211), 케이블 TV 시스템(212), 및 광신호 전송장치(OTX: Optical Transmitter)(213)와, 수용가(240)에 설치되는 PLC 커플링 장치(241), 전력선(242), 및 PLC 모뎀(243)을 포함한다. 또한, 서비스 공급단(210) 및 수용가(214) 사이의 구간에는 PLC 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit)(220), 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier)(230)가 설치될 수 있다
광 이더넷 장치(211)는 소정의 IP 네트워크와 연결된다. 광 이더넷 장치(211)는 상기 IP 네트워크를 통해 수신하는 VOD 신호 또는 VoIP 신호 등을 광 이더넷 신호로 변환한다. 광 이더넷 장치(211)는 상기 광 이더넷 신호를 광 파이버(Optical Fiber)를 통해 PLC 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit)(220)으로 전송한다.
광신호 전송장치(213)는 케이블 TV 시스템(212)로부터 수신하는 CATV 신호를 CATV 광신호로 변환한다. 광신호 전송장치(213)는 상기 CATV 광신호를 광 파이버를 통해 PLC 광통신망 유닛(220)으로 전송한다.
PLC 광통신망 유닛(220)은 하향 링크 모듈(221)을 통해 광신호 전송장치(213)로부터 상기 CATV 광신호를 수신한다. 또한, PLC 광통신망 유닛(220)의 매체 변환부(222)를 통해 광 이더넷 장치(211)로부터 상기 광 이더넷 신호를 수신한다. 즉, PLC 광통신망 유닛(220)은 하향 링크 모듈(221)을 통해 광신호 전송장치(213)와 광 파이버로 연결될 수 있고, 매체 변환부(222)를 통해 광 이더넷 장치(211)와 광 파이버로 연결될 수 있다.
또한, 파장 분할 다중화(Wavalength Division Multiplexing, 이하, WDM) 기법이 사용되는 경우, 광신호 전송장치(213)와 연결된 광 파이버 및 광 이더넷 장치(211)와 연결된 광 파이버는 하나의 광 파이버로 결합되고, 상기 결합된 하나의 광 파이버가 PLC 광통신망 유닛(220)과 연결될 수 있다. 이러한 경우, PLC 광통신망 유닛(220)으로 전송된 상기 광 이더넷 신호 및 상기 CATV 광신호는 소정의 분배기를 통해 분리되어 각각 매체 변환부(222) 및 하향 링크 모듈(221)로 각각 전송될 수 있다.
광통신망 유닛(220)은 광 파이버를 통해 광 이더넷 장치(211)로부터 수신하는 상기 광 이더넷 신호를 이더넷 신호로 변환한다. 광통신망 유닛(220)은 PLC 변환부(223)을 통해 상기 이더넷 신호를 소정의 PLC 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환한다. 이후, 광통신망 유닛(220)은 상기 PLC 이더넷 신호를 간선 분기 증폭기(230)로 전송한다.
또한, 광통신망 유닛(220)은 광신호 전송장치(213)로부터 수신하는 상기 CATV 광신호를 하향 링크 모듈(221)을 통해 CATV 신호로 변환한다. 광통신망 유닛(220)은 상기 CATV 신호를 간선 분기 증폭기(230)로 전송한다. 광통신망 유닛(220)의 상기 구성 및 동작에 대해서는 도 3을 참조하여 차후 상세히 설명한다.
간선 분기 증폭기(230)는 상기 PLC 이더넷 신호 또는 상기 CATV 신호를 증폭하여 수용가(240)로 전송한다.
수용가(240)로 전송된 상기 CATV 신호는 셋탑 박스(STB)를 통해 TV로 전송되거나, PC 등으로 전송될 수 있다. 또한, 상기 PLC 이더넷 신호는 PLC 커플링 장치(241)로 전송될 수 있다.
PLC 커플링 장치(241)는 동축 케이블을 통해 간선 분기 증폭기(230)로부터 상기 PLC 이더넷 신호를 수신한다. PLC 커플링 장치(241)는 상기 수신한 PLC 이더넷 신호를 전력선(242)에 커플링하여 각 PLC 모뎀(243)으로 전송한다. 이에 대해서는 도 7를 참조하여 차후 설명하기로 한다.
PLC 커플링 장치(241)에 의해 전력선(242)에 커플링된 PLC 이더넷 신호는 수 용가(240)에 위치한 하나 이상의 통신 단말기와 연결되는 PLC 모뎀(243)으로 각각 전송된다. PLC 모뎀(243)은 전력선(242)으로부터 전송되는 전력 신호 및 PLC 이더넷 신호로부터 상기 PLC 이더넷 신호를 추출하고, 상기 추출한 PLC 이더넷 신호를 소정의 프로토콜로 변환하여 각 통신 단말기로 전송한다. PLC 모뎀(243)은 일반적인 전력선 통신 시스템에 사용되는 PLC 모뎀으로 구현될 수 있다. 상기 통신 단말기는 홈 오토메이션 장치, PC, TV, 게임기, 또는 보안 시스템 등으로 구현될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광 동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템에 따르면, 수용가에는 PLC 프로토콜 변환을 수행하는 별도의 케이블 모뎀을 설치할 필요가 없다. 또한, 이더넷 신호를 PLC 이더넷 신호로 변환하는 별도의 케이블 모뎀을 수용가에 설치할 필요가 없으므로 수용가의 전력선 통신 시스템을 보다 간단하게 구성할 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 전력선 통신 시스템에서는 광통신망 유닛(220)이 이더넷 신호를 전력선 통신에 적합한 PLC 이더넷 신호로 변환하여 수용가로 전송한다. 따라서, 수용가에서는 이더넷 신호를 PLC 프로토콜로 변환하는 동작을 수행하지 않고, 단순히 통신 단말기에 PLC 모뎀을 설치하기만 하여도 상기 전력선 통신 서비스를 제공 받을 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 상기 PLC 이더넷 신호의 변환은 광통신망 유닛뿐(220)만 아니라, 간선 분기 증폭기(230) 또는 분배 증폭기(도시되지 아니함)가 수행할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 광 동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템을 구축 하는 경우, 가입자 간의 댁내 통신 단말기의 상호 연결이 가능하고, 별도의 추가 장비의 설치 없이도 기존에 설치된 PLC 망과 연동이 용이하게 시스템을 구축할 수 있다는 장점이 있다.
도 2를 통해 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전력선 통신 시스템은 PLC 광통신망 유닛을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력선 통신 시스템은 PLC 간선 분기 증폭기를 포함하여 구성될 수도 있고, PLC 분배 증폭기를 포함하여 구성될 수도 있다. 이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 PLC 광통신망 유닛, PLC 간선 분기 증폭기, 및 PLC 분배 증폭기의 구성 및 동작에 대하여 각각 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 광통신망 유닛(ONU)의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 PLC 광통신망 유닛(ONU)(300)은 제1 통신 포트부(310), 매체 변환부(MC: Medium Converter)(320), PLC 변환부(330), 전송 제어부(340), 및 제2 통신 포트부(350), 모니터링 제어부(360)를 포함하고, 하향 링크 모듈(370)을 더 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 매체 변환부(MC: Medium Converter)(320), PLC 변환부(330), 전송 제어부(340), 및 모니터링 제어부(360)는 기존 광통신망 유닛(ONU)의 구성 중 상향 링크 모듈을 대체하여 구성될 수 있다. 즉, 기존의 광통신망 유닛은 일반적으로 하향 링크 모듈 및 상향 링크 모듈을 포함하여 구성된다. 본 발명에 따른 PLC 광통신망 유닛은 상기 상향 링크 모듈을 매체 변환부(MC: Medium Converter)(320), PLC 변환부(330), 전송 제어부(340), 및 모니터링 제어부(360)로 대체하여 구성될 수 있다.
일반적으로 광동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial)에서 사용되는 이더넷 신호는 상향 링크 대역의 신호와 하향 링크 대역의 신호로 구분될 수 있다. 상기 상향 링크 대역의 신호는 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드를 갖고, 상기 하향 링크 대역의 신호는 54MHz 내지 870MHz의 주파수 밴드를 갖는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 광통신망 유닛(300)은 고대역 통과 필터(High Pass Filter) 및 저대역 통과 필터(Low Pass Filter)로 구성되는 하나 이상의 포트를 구비하는 제2 통신 포트부(350)를 포함하여 구성될 수 있다. 비록 도 3에 도시되어 있지는 않지만, 제1 통신 포트부(310) 또한 고대역 통과 필터 및 저대역 통과 필터로 구성되는 하나 이상의 포트를 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 경우, 상기 각 포트로 유입되는 신호는 저대역 신호 및 고대역 신호로 분리되어 각각 상향 링크 모듈 및 하향 링크 모듈로 전송될 수 있다. 즉, 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드를 갖는 저대역 신호는 상향 링크 모듈로 전송되고, 54MHz 내지 870MHz의 주파수 밴드를 갖는 고대역 신호는 하향 링크 모듈로 전송될 수 있다.
일반적으로 상기 54MHz 내지 870MHz의 고대역에서는 전송 과정에서 손실(Loss)이 크게 발생할 수 있으므로, 5MHz 내지 42MHz의 저대역 신호를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에 따른 PLC 광통신망 유닛(300)은 저대역 신호를 사용하는 상향 링크 모듈의 구성을 매체 변환부(MC: Medium Converter)(320), PLC 변환부(330), 전송 제어부(340), 및 모니터링 제어부(360)의 구성으로 대체하여 구성될 수 있다.
상기와 같이 PLC 광통신망 유닛(300)을 구성하는 경우, 상기 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드를 양방향 전송으로 사용할 수 있다. 즉, 단방향 증폭기를 포함하여 구성되는 기존의 상향 링크 모듈을 제거하고 매체 변환부(MC: Medium Converter)(320), PLC 변환부(330), 전송 제어부(340), 및 모니터링 제어부(360)의 구성으로 대체함으로써, 상향 링크 모듈의 상기 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드를 갖는 저대역 신호의 양방향 전송을 구현할 수 있다.
또한, 광신호 전송장치(213)으로부터 전송되는 CATV 광신호는 하향링크 모듈(370)로 유입되고, 광 이더넷 장치(211)로부터 전송되는 광 이더넷 신호는 제1 통신 포트부(310)으로 유입될 수 있다. 즉, CATV 신호와 광 이더넷 신호를 각각 분리하여 수신함으로써, 수용가의 전력선 통신에 사용되는 광 이더넷 신호만을 PLC 이더넷 신호로 변환하여 수용가로 전송할 수 있다.
따라서, 상기 CATV 광신호는 하향 링크 모듈(370)을 통해 CATV 신호로 변환하여 수용가로 전송할 수 있다. 또한, 광 이더넷 신호라 할지라도, 전력선 통신을 사용하지 않는 수용가로는 PLC 이더넷 신호로 변환하지 않고, 하향 링크 모듈을 통해 이더넷 신호로 변환하여 전송할 수도 있다.
이러한 PLC 광통신망 유닛(300)의 구성 및 동작은 PLC 간선 분기 증폭기 및 PLC 분배 증폭기에도 유사하게 적용될 수 있다.
제1 통신 포트부(310)는 광 파이버(Optical Fiber)를 통해 연결된 광신호 전송장치(OTX: Optical Transmitter)로부터 광 이더넷 신호를 수신한다. 제1 통신 포트부(310)는 상기 광 파이버와의 연결 및 상기 광신호의 수신을 위하여 소정의 광신호 전송 규약에 대응하는 다양한 종류의 포트를 포함하여 구성될 수 있다.
매체 변환부(320)는 제1 통신 포트부(310)를 통해 수신하는 상기 광 이더넷 신호를 이더넷(Ethernet) 신호로 변환한다. 즉, 매체 변환부(320)는 상기 광 파이버를 통해 수신하는 광 이더넷 신호를 광전 변환(Optical-Electrical Conversion)하여 이더넷 신호로 변환한다.
PLC 변환부(330)는 매체 변환부(320)를 통해 변환된 상기 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환한다. PLC 변환부(330)는 맥 어드레스 변환부(331) 및 물리 계층 변환부(332)를 포함하여 구성될 수 있다.
맥 어드레스 변환부(331)는 상기 이더넷 신호의 맥 어드레스를 상기 PLC 프로토콜에 대응하는 맥 어드레스(MAC Address)로 변환한다. 상기 PLC 프로토콜은 당업계에서 전력선 통신 프로토콜로 사용되는 모든 종류의 프로토콜을 모두 포함할 수 있다. 따라서, 맥 어드레스 변환부(331)는 상기 이더넷 신호를 상기 각 PLC 프로토콜에 대응하는 다양한 종류의 맥 어드레스를 갖는 이더넷 신호로 변환할 수 있다.
물리 계층 변환부(332)는 상기 맥 어드레스 변환된 이더넷 신호를 상기 PLC 프로토콜에 대응하는 물리 계층을 갖는 PLC 이더넷 신호로 변조(Modulation)한다. 즉, 물리 계층 변환부(332)는 상기 맥 어드레스 변환된 이더넷 신호의 채널을 상기 PLC 프로토콜에 따라 커플링하고, 변조 또는 복조(Demodulation)할 수 있다. 상기와 같이, 채널 커플링 및 변조를 수행함으로써, 물리 계층 변환부(332)는 상기 이더넷 신호를 상기 PLC 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환할 수 있다.
또한, PLC 변환부(330)는 상기 이더넷 신호를 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드를 갖는 PLC 이더넷 신호로 변환한다. 즉, 기존 광통신망 유닛의 상향 링크 모듈에 의한 상향 신호의 주파수 대역과 유사한 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드를 갖는 PLC 이더넷 신호로 변환함으로써, 본 발명에 따른 PLC 광통신망 유닛(300)은 상기 상향 링크 모듈을 매체 변환부(MC: Medium Converter)(320), PLC 변환부(330), 전송 제어부(340), 및 모니터링 제어부(360)로 대체하여 용이하게 구성할 수 있다.
전송 제어부(340)는 상기 PLC 이더넷 신호를 제2 통신 포트부(350)와 연결된 하나 이상의 동축 케이블을 통해 간선 분기 증폭기(TBA)로 전송한다. 전송 제어부(340)는 상기 PLC 이더넷 신호를 상기 동축 케이블에 아날로그 신호로 커플링하여 전송할 수 있다. 상기 동작을 위하여, 전송 제어부(340)는 도 4에 도시된 바와 같이, 소정의 커플링 필터(410) 및 커플러(420)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 전송 제어부(430)는 커플러(420)를 통해 상기 PLC 이더넷 신호를 복수 개의 PLC 이더넷 신호로 분배하여 제2 통신 포트부(430)의 각 포트로 각각 전송할 수 있다. 역으로, 커플러(420)는 제2 통신 포트부(430)의 각 포트로부터 전송되는 복수 개의 PLC 이더넷 신호를 하나의 PLC 이더넷 신호로 커플링할 수도 있다.
다시 도 3에서, 제2 통신 포트부(350)는 하나 이상의 동축 케이블과 연결된다. 제2 통신 포트부(350)는 상기 하나 이상의 동축 케이블과 연결되도록 하나 이상의 동축 케이블 단자를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 하나 이상의 동축 케이블은 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier)를 통해 하나 이상의 수용가로 각각 연결된다. 이러한 경우, PLC 변환부(330)로부터 출력되는 PLC 이더넷 신호는 전송 제어부(340)에 의해 각각 커플링 된 후, 제2 통신 포트부(350)가 포함하는 각 동축 케이블 단자를 통해 각각 간선 분기 증폭기로 전송될 수 있다.
또한, 상기 간선 분기 증폭기는 상기 PLC 이더넷 신호를 증폭하여 소정의 수용가에 설치된 PLC 커플링 장치로 전송하며, 상기 PLC 커플링 장치는 상기 PLC 이더넷 신호를 전력선에 커플링(Coupling)하여 상기 수용가에 설치된 하나 이상의 통신 단말기로 상기 전력선을 통해 전송할 수 있다.
하향 링크 모듈(370)은 제1 통신 포트부(310)를 통해 수신하는 CATV 광신호를 CATV 신호로 변환하고, 상기 CATV 신호를 증폭 및 등화(Equalizing)하여 제2 통신 포트부(350)를 통해 상기 간선 분기 증폭기로 전송한다. 상기 동작을 위하여, 하향 링크 모듈(370)은 스위치(371), 광전 변환부(372), 및 증폭기(373)를 포함하여 구성될 수 있다.
스위치(371)는 하나 이상의 광 파이버와 연결될 수 있고, 상기 하나 이상의 광 파이버를 통해 수신하는 하나 이상의 CATV 광신호 중 어느 하나를 선택하여 광전 변환부(372)로 전송한다. 상기 CATV 광신호의 선택은 당업자의 판단에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
광전 변환부(372)는 상기 CATV 광신호를 CATV 신호로 변환한다. 즉, 광전 변환부(372)는 상기 CATV 광신호를 광전 변환(Optical-Electrical Conversion))하여 CATV 신호로 변환한다.
증폭기(372)는 상기 CATV 신호를 증폭하여 제2 통신 포트부(350)를 통해 간선 분기 증폭기로 전송한다. 또한, 하향 링크 모듈은 상기 CATV 신호의 등화(Equalizing)를 위하여 소정의 등화기(Equalizer)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
모니터링 제어부(360)는 하향 링크 모듈(370)의 상기 CATV 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 감지하여 하향 링크 모듈(370)의 상기 CATV 신호 증폭을 제어한다. 또한, 모니터링 제어부(360)는 PLC 변환부(330)를 통해 변환되는 상기 PLC 이더넷 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 제어할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 PLC 광통신망 유닛(300)은 CATV 신호 및 PLC 이더넷 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 감지하고 이를 소정치로 보정하여 송수신함으로써, 상기 CATV 신호 및 PLC 이더넷 신호의 감쇄를 최대한 방지할 수 있다.
전송 제어부(340)는 상기 PLC 이더넷 신호 및 상기 CATV 신호를 하나의 신호로 커플링하여 제2 통신 포트부(350)의 각 포트와 연결된 동축 케이블을 통해 간선 분기 증폭기로 전송할 수 있다.
또한, 전송 제어부(340)는 제2 통신 포트부(350)를 통해 수신하는 하나 이상의 PLC 이더넷 신호를 하나의 PLC 이더넷 신호로 커플링하고, PLC 변환부(330)는 상기 PLC 이더넷 신호를 이더넷 전기 신호로 변환하며, 매체 변환부(320)는 상기 이더넷 전기 신호를 광신호로 변환하여 제1 통신 포트부(310) 및 상기 광파이버를 통해 상기 광신호 전송장치로 전송할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 PLC 광통신망 유닛(300)은 양방향 통신을 지원할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 통해 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르른 전력선 통신 시스템은 PLC 광통신망 유닛, 간선 분기 증폭기를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 도 2에 도시되지는 않았지만 분배 증폭기 또한 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 이더넷 신호의 PLC 이더넷 신호로의 변환을 PLC 광통신망 유닛이 수행하도록 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 이더넷 신호의 PLC 이더넷 신호로의 변환을 간선 분기 증폭기 또는 분배 증폭기가 수행할 수도 있다. 상기 이더넷 신호의 PLC 이더넷 신호로의 변환을 간선 분기 증폭기가 수행하는 경우, 본 발명에 따른 전력선 통신 시스템은 광통신망 유닛, PLC 간선 분기 증폭기, 및 분배 증폭기를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 이더넷 신호의 PLC 이더넷 신호로의 변환을 분배 증폭기가 수행하는 경우, 본 발명에 따른 전력선 통신 시스템은 광통신망 유닛, 간선 분기 증폭기, 및 PLC 분배 증폭기를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 각각의 경우에 따른 전력선 통신 시스템은 PLC 변환 동작 주체만 변경될 뿐, 도 2의 경우와 유사하게 구현될 수 있다. 이하에서는 상기 각각의 경우에 따른 PLC 간선 분기 증폭기 및 PLC 분배 증폭기의 구성 및 동작에 대해서 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLC 간선 분기 증폭기(TBA)의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 PLC 간선 분기 증폭기(TBA)(500)는 제1 통신 포트부(510), PLC 변환부(520), 매체 변환부(570), 전송 제어부(530), 제2 통신 포트부(540), 모니터링 제어부(550)를 포함하고, 하향 링크 모듈(560)을 더 포함할 수 있다. PLC 변환부(520)는 맥 어드레스 변환부(521) 및 물리계층 변환부(522)를 포함한다.
도 5에 도시된 매체 변환부(570), PLC 변환부(520), 전송 제어부(530), 및 모니터링 제어부(550)는 기존 간선 분기 증폭기(TBA)의 구성 중 상향 링크 모듈을 대체하여 구성될 수 있다. 즉, 기존의 간선 분기 증폭기는 일반적으로 하향 링크 모듈 및 상향 링크 모듈을 포함하여 구성된다. 본 발명에 따른 PLC 간선 분기 증폭기는 상기 상향 링크 모듈을 매체 변환부(570), PLC 변환부(520), 전송 제어부(530), 및 모니터링 제어부(550)로 대체하여 구성될 수 있다. 상기 구성 및 동작은 앞서 광통신망 유닛(300)의 구성을 통해 설명한 바와 같이 동일하게 적용될 수 있다.
제1 통신 포트부(510)는 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit)과 광 파이버를 통해 연결되고, 상기 광통신망 유닛으로부터 광 이더넷 신호를 수신한다. 또한, 제1 통신 포트부(510)는 광 이더넷 장치와 직접 광 파이버를 통해 연결되어, 상기 광 이더넷 장치로부터 광통신망 유닛을 통하지 않고 광 이더넷 신호를 직접 수신할 수도 있다.
매체 변환부(570)는 제1 통신 포트부(510)를 통해 수신한 상기 광 이더넷 신호를 이더넷 신호로 변환한다. 즉, 매체 변환부(570)는 상기 광 이더넷 신호를 광 전 변환하여 상기 이더넷 신호로 변환할 수 있다.
PLC 변환부(520)는 상기 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환한다. PLC 변환부(520)는 맥 어드레스 변환부(521) 및 물리 계층 변환부(522)를 포함하여 구성될 수 있다. PLC 변환부(520)의 구성 및 동작은 도 3을 통해 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 광통신망 유닛(300)에 포함되는 PLC 변환부(330)의 구성 및 동작과 동일하게 구현될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다만, PLC 변환부(520)는 상기 이더넷 신호를 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드를 갖는 PLC 이더넷 신호로 변환한다. 즉, 기존 간선 분기 증폭기의 상향 링크 모듈에 의한 상향 신호의 주파수 대역과 유사한 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드를 갖는 PLC 이더넷 신호로 변환함으로써, 본 발명에 따른 PLC 간선 분기 증폭기(500)는 용이하게 상기 상향 링크 모듈을 PLC 변환부(520), 전송 제어부(530), 및 모니터링 제어부(550)로 대체하여 구성할 수 있다.
전송 제어부(530)는 상기 PLC 이더넷 신호를 제2 통신 포트부(540)와 연결된 하나 이상의 동축 케이블을 통해 소정의 수용가에 설치된 PLC 커플링 장치로 전송한다. 전송 제어부(540)는 상기 PLC 이더넷 신호를 상기 동축 케이블에 아날로그 신호로 커플링하여 전송할 수 있다. 상기 동작을 위하여, 전송 제어부(540)는 도 4에 도시된 바와 같이, 소정의 커플링 필터(410) 및 커플러(420)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 전송 제어부(540)는 도 4를 통해 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 광통신망 유닛(300)에 포함되는 전송 제어부(340)의 구성 및 동작과 동일 하게 구현될 수 있다.
제2 통신 포트부(540)는 하나 이상의 동축 케이블과 연결된다. 제2 통신 포트부(540)는 상기 하나 이상의 동축 케이블과 연결되도록 하나 이상의 동축 케이블 단자를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 하나 이상의 동축 케이블은 소정의 수용가에 설치된 PLC 커플링 장치로 각각 연결된다. 이러한 경우, 각 PLC 변환부로부터 출력되는 PLC 이더넷 신호는 전송 제어부(530)에 의해 각각 커플링 된 후, 제2 통신 포트부(540)가 포함하는 각 동축 케이블 단자를 통해 각각 PLC 커플링 장치로 전송될 수 있다.
또한, 상기 PLC 커플링 장치는 상기 PLC 이더넷 신호를 전력선에 커플링(Coupling)하여 상기 수용가에 설치된 하나 이상의 통신 단말기로 상기 전력선을 통해 전송할 수 있다.
하향 링크 모듈(560)은 광통신망 유닛과 동축 케이블로 연결될 수 있다. 하향 링크 모듈(560)은 상기 동축 케이블을 통해 상기 광통신망 유닛으로부터 CATV 신호를 수신한다. 하향 링크 모듈(560)은 상기 CATV 신호를 소정의 대역으로 필터링하거나 증폭하여 제2 통신 포트부(540)를 수용가로 전송할 수 있다. 하향 링크 모듈(560)은 상기 동작을 위하여 소정의 고대역 통과 필터, 저대역 통과 필터, 또는 증폭기 등을 포함하여 구성될 수 있다.
모니터링 제어부(550)는 하향 링크 모듈(560)의 상기 CATV 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 감지하여 하향 링크 모듈(560)의 상기 CATV 신호 증폭을 제어한다. 또한, 모니터링 제어부(550)는 PLC 변환부(520)를 통해 변환되는 상기 PLC 이더넷 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 제어할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 PLC 간선 분기 증폭기(500)는 CATV 신호 및 PLC 이더넷 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 감지하고 이를 소정치로 보정하여 송수신함으로써, 상기 CATV 신호 및 PLC 이더넷 신호의 감쇄를 최대한 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 간선 분기 증폭기는 광통신망 유닛이 PLC 신호 변환 동작을 수행하는 경우 도 5를 통해 설명한 PLC 간선 분기 증폭기와 같이 PLC 신호 변환 동작을 수행하지 않고, 단지 하향 링크 고대역 신호의 증폭 또는 저대역 신호의 바이패스(Bypass) 동작만을 수행하도록 구성될 수도 있다.
이러한 경우, 간선 분기 증폭기의 상향 링크 모듈은 제1 통신 포트부, 제2 통신 포트부, 증폭부, 및 저대역 통과부를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 간선 분기 증폭기의 구성은 도 9에 도시되어 있다.
제1 통신 포트부는 소정의 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit)과 동축 케이블(Coaxial Cable)을 통해 연결되고, 상기 광통신망 유닛으로부터 전송되는 PLC 이더넷 신호를 고대역 PLC 이더넷 신호 및 저대역 이더넷 PLC 신호로 분리한다.
제2 통신 포트부는 하나 이상의 동축 케이블을 통해 수용가와 연결되고, 상기 수용가로부터 전송되는 PLC 이더넷 신호를 고대역 PLC 이더넷 신호 및 저대역 PLC 이더넷 신호로 분리한다.
증폭부는 상기 제1 통신 포트부를 통해 분리된 상기 고대역 PLC 이더넷 신호를 증폭하여 상기 제2 통신 포트부를 통해 상기 수용가로 전송한다.
저대역 통과부는 상기 제1 통신 포트부 또는 제2 통신 포트부를 통해 분리된 상기 저대역 PLC 이더넷 신호가 상기 광통신망 유닛 또는 상기 수용가로 각각 전송되도록 제어한다. 즉, 저대역 통과부는 상기 제1 통신 포트부를 통해 분리된 저대역 신호를 소정의 주파수 대역으로 필터링하여 상기 수용가로 전송되도록 제어할 수 있다. 또한, 저대역 통과부는 상기 제2 통신 포트부를 통해 분리된 저대역 PLC 이더넷 신호를 소정의 주파수 대역으로 필터링하여 상기 광통신망 유닛으로 전송되도록 제어할 수 있다. 이에, 저대역 통과부는 상기 저대역 PLC 이더넷 신호를 소정의 주파수 대역으로 필터링하는 저대역 통과 필터(LPF: Low Pass Filter)를 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같이, PLC 변환을 PLC 광통신망 유닛에서 수행하는 경우, 간선 분기 증폭기는 상기 PLC 광통신망 유닛으로부터 수신하는 CATV를 하향 링크 모듈을 통해 바이패스시켜 수용가로 전송할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLC 분배 증폭기(DA)의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 PLC 분배 증폭기(DA)(600)는 제1 통신 포트부(610), 매체 변환부(670), PLC 변환부(620), 전송 제어부(630), 및 제2 통신 포트부(640), 모니터링 제어부(650)를 포함하고, 하향 링크 모듈(660)을 더 포함할 수 있다. PLC 변환부(620)는 맥 어드레스 변환부(621) 및 물리계층 변환부(622)를 포함한다.
도 6에 도시된 매체 변환부(670), PLC 변환부(620), 전송 제어부(630), 및 모니터링 제어부(650)는 기존 분배 증폭기(DA)의 구성 중 상향 링크 모듈을 대체하여 구성될 수 있다. 즉, 기존의 분배 증폭기는 일반적으로 하향 링크 모듈 및 상향 링크 모듈을 포함하여 구성된다. 본 발명에 따른 PLC 분배 증폭기는 상기 상향 링크 모듈을 매체 변환부(670), PLC 변환부(620), 전송 제어부(630)로 대체하여 구성될 수 있다. 이러한 구성은 앞서 광통신망 유닛(300)의 구성을 통해 설명한 바와 동일하게 적용될 수 있다.
제1 통신 포트부(610)는 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit) 또는 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier)와 광 파이버를 통해 연결되고, 상기 광통신망 유닛 또는 간선 분기 증폭기로부터 소정의 광 이더넷 신호를 수신한다. 또한, 제1 통신 포트부(610)는 광 이더넷 장치와 직접 광 파이버를 통해 연결되어, 상기 광 이더넷 장치로부터 광통신망 유닛 또는 간선 분기 증폭기를 통하지 않고 광 이더넷 신호를 직접 수신할 수도 있다.
매체 변환부(670)는 제1 통신 포트부(610)를 통해 수신한 상기 광 이더넷 신호를 이더넷 신호로 변환한다. 즉, 매체 변환부(670)는 상기 광 이더넷 신호를 광전 변환하여 상기 이더넷 신호로 변환할 수 있다.
PLC 변환부(620)는 상기 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환한다. PLC 변환부(620)는 맥 어드레스 변환부(621) 및 물리 계층 변환부(622)를 포함하여 구성될 수 있다. PLC 변환부(620)의 구성 및 동작은 도 3을 통해 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 광통신망 유닛(300)에 포함되는 PLC 변환부(330)의 구성 및 동작과 동 일하게 구현될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다만, PLC 변환부(620)는 상기 이더넷 신호를 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드를 갖는 PLC 이더넷 신호로 변환한다. 즉, 기존 분배 증폭기의 상향 링크 모듈에 의한 상향 신호의 주파수 대역과 유사한 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드를 갖는 PLC 이더넷 신호로 변환함으로써, 본 발명에 따른 PLC 분배 증폭기(600)는 용이하게 상기 상향 링크 모듈을 PLC 변환부(620), 전송 제어부(630), 및 모니터링 제어부(650)로 대체하여 구성할 수 있다.
전송 제어부(630)는 상기 PLC 이더넷 신호를 제2 통신 포트부(640)와 연결된 하나 이상의 동축 케이블을 통해 소정의 수용가에 설치된 PLC 커플링 장치로 전송한다. 전송 제어부(640)는 상기 PLC 이더넷 신호를 상기 동축 케이블에 아날로그 신호로 커플링하여 전송할 수 있다. 상기 동작을 위하여, 전송 제어부(640)는 도 4에 도시된 바와 같이, 소정의 커플링 필터 및 커플러를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 전송 제어부(640)는 도 4를 통해 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 광통신망 유닛(300)에 포함되는 전송 제어부(340)의 구성 및 동작과 동일하게 구현될 수 있다.
제2 통신 포트부(640)는 하나 이상의 동축 케이블과 연결된다. 제2 통신 포트부(640)는 상기 하나 이상의 동축 케이블과 연결되도록 하나 이상의 동축 케이블 단자를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 하나 이상의 동축 케이블은 소정의 수용가에 설치된 PLC 커플링 장치로 각각 연결된다. 이러한 경우, 각 PLC 변환부로부터 출력되는 PLC 이더넷 신호는 전송 제어부(630)에 의해 각각 커플링 된 후, 제2 통 신 포트부(640)가 포함하는 각 동축 케이블 단자를 통해 각각 PLC 커플링 장치로 전송될 수 있다.
또한, 상기 PLC 커플링 장치는 상기 PLC 이더넷 신호를 전력선에 커플링(Coupling)하여 상기 수용가에 설치된 하나 이상의 통신 단말기로 상기 전력선을 통해 전송할 수 있다.
하향 링크 모듈(660)은 광통신망 유닛 또는 간선 분기 증폭기와 동축 케이블로 연결될 수 있다. 하향 링크 모듈(660)은 상기 동축 케이블을 통해 상기 광통신망 유닛으로부터 CATV 신호를 수신한다. 하향 링크 모듈(660)은 상기 CATV 신호를 소정의 대역으로 필터링하거나 증폭하여 제2 통신 포트부(640)를 수용가로 전송할 수 있다. 하향 링크 모듈(560)은 상기 동작을 위하여 소정의 고대역 통과 필터, 저대역 통과 필터, 또는 증폭기 등을 포함하여 구성될 수 있다.
모니터링 제어부(650)는 하향 링크 모듈(660)의 상기 CATV 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 감지하여 하향 링크 모듈(660)의 상기 CATV 신호 증폭을 제어한다. 또한, 모니터링 제어부(650)는 PLC 변환부(620)를 통해 변환되는 상기 PLC 이더넷 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 제어할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 PLC 분배 증폭기(600)는 CATV 신호 및 PLC 이더넷 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 감지하고 이를 소정치로 보정하여 송수신함으로써, 상기 CATV 신호 및 PLC 이더넷 신호의 감쇄를 최대한 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광통신망 유닛 또는 간선 분기 증폭기가 PLC 신호 변환 동작을 수행하는 경우 분배 증폭기는 도 6을 통해 설명한 PLC 분배 증폭기와 같이 PLC 신호 변환 동작을 수행하지 않고, 단지 하향 링크 고대역 신호의 증폭 또는 저대역 신호의 바이패스(Bypass) 동작만을 수행하도록 구성될 수도 있다. 이와 같이, PLC 변환을 PLC 광통신망 유닛 또는 PLC 간선 분기 증폭기에서 수행하는 경우, 분배 증폭기는 상기 PLC 광통신망 유닛 또는 PLC 간선 분기 증폭기로부터 수신하는 CATV를 하향 링크 모듈을 통해 바이패스시켜 수용가로 전송할 수 있다.
이러한 경우, 분배 증폭기의 상향 링크 모듈은 제1 통신 포트부, 제2 통신 포트부, 증폭부, 및 저대역 통과부를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 분배 증폭기의 구성은 도 9를 통해 설명한 본 발명의 다른 실시예에 따른 간선 분기 증폭기의 구성 및 동작과 동일하게 구현될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 커플링 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 PLC 커플링 장치(700)는 동축 케이블 포트부(701), 커플링 제어부(702), 및 전력선 포트부(703)를 포함하여 구성될 수 있다.
동축 케이블 포트부(701)는 동축 케이블을 통해 간선 분기 증폭기 또는 분배 증폭기와 연결된다. 동축 케이블 포트부(701)는 상기 동축 케이블을 통해 상기 간선 분기 증폭기 또는 분배 증폭기로부터 PLC 이더넷 신호를 수신한다.
전력선 포트부(703)은 전력선(710)을 통해 수용가 내에 위치한 하나 이상의 통신 단말기에 설치된 PLC 모뎀과 각각 연결된다.
커플링 제어부(702)는 동축 케이블 포트부(701)를 통해 수신한 상기 PLC 이더넷 신호를 전력선(710)에 커플링하여 상기 하나 이상의 통신 단말기에 설치된 PLC 모뎀으로 전송한다. 커플링 제어부(702)는 일반적인 PLC 모뎀이 수행하는 데이터 신호의 전력선 커플링 제어 동작을 모두 포함하여 동작하도록 구현될 수 있다. 또한, 커플링 제어부(702)는 상기 PLC 이더넷 신호를 전력선(710)의 주파수 밴드(Band)에 대응하여 임피던스 매칭할 수 있다.
즉, PLC 커플링 장치(700)는 동축 케이블을 통해 수신하는 PLC 이더넷 신호를 전력선의 전력 신호에 커플링하여 각 PLC 모뎀으로 전송하는 동작을 수행한다. 따라서, PLC 커플링 장치(700)는 도 8에 도시된 바와 같이, 소정의 임피던스 매칭 회로, 코일, 및 콘덴서를 포함하는 회로로 간단히 구현될 수 있다.
이와 같이, PLC 커플링 장치(700)에 의해 전력선(710)에 커플링된 PLC 이더넷 신호는 수용가에 위치한 하나 이상의 통신 단말기와 연결되는 PLC 모뎀으로 각각 전송된다. PLC 모뎀은 전력선(710)으로부터 전송되는 전력 신호 및 PLC 이더넷 신호로부터 상기 PLC 이더넷 신호를 추출하고, 상기 추출한 PLC 이더넷 신호를 소정의 프로토콜로 변환하여 각 통신 단말기로 전송한다. PLC 모뎀은 일반적인 전력선 통신 시스템에 사용되는 PLC 모뎀으로 구현될 수 있다. 상기 통신 단말기는 홈 오토메이션 장치, PC, TV, 보안 시스템 등을 포함하여 구현될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 수용가에는 케이블 모뎀을 별도로 설치할 필요가 없다. 또한, 상기 이더넷 신호를 PLC 이더넷 신호로 변환하는 PLC 모뎀을 상기 케이블 모뎀과 같이 상기 수용가에 설치할 필요가 없으므로 수용가의 전력선 통 신 시스템을 보다 간단하게 구성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 PLC(Power Line Communication) 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit), PLC 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier), PLC 분배 증폭기(DA: Distribution Amplifier), 또는 PLC 커플링 장치를 포함하는 광동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial)을 이용한 전력선 통신 시스템을 구축하는 경우, 가입자 간의 댁내 통신 단말기의 상호 연결이 가능하고, 별도의 추가 장비의 설치 없이도 기존에 설치된 PLC 망과 연동이 용이하게 시스템을 구축할 수 있다는 장점이 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명의 PLC 광통신망 유닛(ONU)에 따르면, 광 파이버를 통해 소정의 광신호 전송장치로부터 수신하는 광신호를 소정의 PLC 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하여 동축 케이블을 통해 하나 이상의 수용가로 전송함으로써, 상기 각 수용가에서 케이블 모뎀 및 PLC 모뎀에 의한 이더넷 신호의 PLC 프로토콜 변환을 필요로 하지 않고 PLC 이더넷 신호를 그대로 이용하여 각 수용가 및 통신 단말기 간의 PLC 통신을 가능하도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 PLC 간선 분기 증폭기(TBA)에 따르면, 소정의 광통신망 유닛으로부터 수신하는 광 이더넷 신호를 소정의 PLC 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하여 동축 케이블을 통해 하나 이상의 수용가로 전송함으로써, 상기 각 수용가에서 케이블 모뎀 및 PLC 모뎀에 의한 이더넷 신호의 PLC 프로토콜 변환을 필요로 하지 않고 PLC 이더넷 신호를 그대로 이용하여 각 수용가 및 통신 단말기 간의 PLC 통신을 가능하도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 PLC 분배 증폭기(DA)에 따르면, 소정의 광통신망 유닛 또는 간선 분기 증폭기로부터 수신하는 광 이더넷 신호를 소정의 PLC 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하여 동축 케이블을 통해 하나 이상의 수용가로 전송함으로써, 상기 각 수용가에서 케이블 모뎀 및 PLC 모뎀에 의한 이더넷 신호의 PLC 프로토콜 변환을 필요로 하지 않고 PLC 이더넷 신호를 그대로 이용하여 각 수용가 및 통신 단말기 간의 PLC 통신을 가능하도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 PLC 커플링 장치에 따르면, 상기 PLC 광통신망 유닛(ONU), PLC 간선 분기 증폭기(TBA), 또는 PLC 분배 증폭기(DA)로부터 수용가에 연결되는 동축 케이블을 통해 전송되는 PLC 이더넷 신호를 전력선에 커플링한 후 상기 수용가에 설치된 하나 이상의 통신 단말기로 상기 전력선을 통해 전송함으로써, 이더넷 신호의 프로토콜 변환 동작 및 별도의 전원 공급 없이도 기존의 동축 케이블 및 전력선을 이용한 전력선 통신을 구현할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 광 동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템에 따르면, 상기 PLC 광통신망 유닛(ONU), PLC 간선 분기 증폭기(TBA), 또는 PLC 분배 증폭기 (DA)의 하향 신호 및 PLC 이더넷 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 감지하고 이를 소정치로 보정하여 송수신함으로써, 상기 하향 신호 및 PLC 이더넷 신호의 감쇄를 최대한 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 광 동축 혼합망을 이용한 전력선 통신 시스템에 따르면, 수용가에 PLC 이더넷 신호에 대하여 동축 케이블 및 전력선 간의 매체 변환(Medium Conversion)만을 수행하는 PLC 커플링 장치를 설치함으로써, PLC 프로토콜의 변환 없이 수용가 댁내의 PLC 망과 외부 통신망과의 연동을 보다 용이하게 지원할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (22)

  1. 광동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial) 통신 시스템의 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit)에 있어서,
    소정의 광 파이버(Optical Fiber)와 연결되고, 상기 광 파이버를 통해 소정의 광 이더넷 장치로부터 광 이더넷 신호를 수신하는 제1 통신 포트부;
    하나 이상의 동축 케이블(Coaxial Cable)과 연결되는 제2 통신 포트부;
    상기 수신한 광 이더넷 신호를 이더넷(Ethernet) 신호로 변환하는 매체 변환부;
    상기 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 PLC 변환부; 및
    상기 PLC 이더넷 신호가 상기 제2 통신 포트부와 연결된 상기 하나 이상의 동축 케이블을 통해 수용가로 각각 전송되도록 제어하는 전송 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 광통신망 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 PLC 변환부는 상기 이더넷 신호를 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드 또는 5MHz 내지 85MHz의 주파수 밴드를 갖는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 PLC 광통신망 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전송 제어부는 상기 제2 통신 포트부를 통해 수신하는 하나 이상의 PLC 이더넷 신호를 하나의 PLC 이더넷 신호로 커플링하고, 상기 PLC 변환부는 상기 PLC 이더넷 신호를 이더넷 신호로 변환하며, 상기 매체 변환부는 상기 이더넷 신호를 광 이더넷 신호로 변환하여 상기 제1 통신 포트부 및 상기 광 파이버를 통해 상기 광신호 전송장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 PLC 광통신망 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    소정의 광신호 전송장치(OTX: Optical Transmitter)로부터 상기 제1 통신 포트부를 통해 수신하는 CATV(Cable TV) 광신호를 CATV 신호로 변환하고, 상기 CATV 신호를 증폭 또는 등화(Equalizer)시켜 상기 제2 통신 포트부와 연결된 동축 케이블을 통해 상기 수용가로 전송되도록 제어하는 하향 링크 모듈; 및
    상기 CATV 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 감지하여 상기 하향 링크 모듈의 상기 CATV 신호 증폭을 제어하는 모니터링 제어부
    를 더 포함하고,
    상기 모니터링 제어부는 상기 PLC 변환부를 통해 변환되는 상기 PLC 이더넷 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 제어하고, 상기 CATV 신호는 54MHz 내지 870MHz의 주파수 밴드 또는 100MHz 내지 870MHz의 주파수 밴드를 갖는 것을 특징으로 하는 PLC 광통신망 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 PLC 변환부는,
    상기 이더넷 신호의 맥 어드레스를 상기 PLC 프로토콜에 대응하는 맥 어드레스(MAC Address)로 변환하는 맥 어드레스 변환부; 및
    상기 맥 어드레스 변환된 이더넷 신호를 상기 PLC 프로토콜에 대응하는 물리 계층을 갖는 PLC 이더넷 신호로 변조(Modulation)하는 물리 계층 변환부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 광통신망 유닛.
  6. 광동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial) 통신 시스템의 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier)에 있어서,
    소정의 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit) 또는 광 이더넷 장치와 광 파이버(Optical Fiber)를 통해 연결되고, 상기 광통신망 유닛 또는 광 이더넷 장치로부터 소정의 광 이더넷(Ethernet) 신호를 수신하는 제1 통신 포트부;
    하나 이상의 동축 케이블과 연결되는 제2 통신 포트부;
    상기 수신한 광 이더넷 신호를 이더넷 신호로 변환하는 매체 변환부;
    상기 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 PLC 변환부; 및
    상기 PLC 이더넷 신호가 상기 제2 통신 포트부에 연결된 상기 하나 이상의 동축 케이블을 통해 수용가로 전송되도록 제어하는 전송 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 간선 분기 증폭기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 PLC 변환부는 상기 이더넷 신호를 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드 또는 5MHz 내지 85MHz의 주파수 밴드를 갖는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 PLC 간선 분기 증폭기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 광 통신망 유닛으로부터 수신하는 소정의 CATV(Cable TV) 신호를 증폭 또는 등화(Equalizer)하여 상기 제2 통신 포트부를 통해 상기 수용가로 전송하는 하향 링크 모듈; 및
    상기 CATV 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 감지하여 상기 하향 링크 모듈의 상기 CATV 신호 증폭을 제어하는 모니터링 제어부
    를 더 포함하고,
    상기 모니터링 제어부는 상기 PLC 변환부를 통해 변환되는 상기 PLC 이더넷 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 제어하고, 상기 CATV 신호는 54MHz 내지 870MHz의 주파수 밴드 또는 100MHz 내지 870MHz의 주파수 밴드를 갖는 것을 특징으로 하는 PLC 간선 분기 증폭기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 PLC 변환부는,
    상기 이더넷 신호의 맥 어드레스를 상기 PLC 프로토콜에 대응하는 맥 어드레스(MAC Address)로 변환하는 맥 어드레스 변환부; 및
    상기 맥 어드레스 변환된 이더넷 신호를 상기 PLC 프로토콜에 대응하는 물리 계층을 갖는 PLC 이더넷 신호로 변조(Modulation)하는 물리 계층 변환부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 간선 분기 증폭기.
  10. 광동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial) 통신 시스템의 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier)에 있어서,
    소정의 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit)과 동축 케이블(Coaxial Cable)을 통해 연결되고, 상기 광통신망 유닛으로부터 전송되는 PLC 이더넷 신호를 고대역 PLC 이더넷 신호 및 저대역 PLC 이더넷 신호로 분리하는 제1 통신 포트부;
    하나 이상의 동축 케이블을 통해 수용가와 연결되고, 상기 수용가로부터 전송되는 PLC 이더넷 신호를 고대역 PLC 이더넷 신호 및 저대역 PLC 이더넷 신호로 분리하는 제2 통신 포트부;
    상기 제1 통신 포트부를 통해 분리된 상기 고대역 PLC 이더넷 신호를 증폭하여 상기 제2 통신 포트부를 통해 상기 수용가로 전송하는 증폭부; 및
    상기 제1 통신 포트부 또는 제2 통신 포트부를 통해 분리된 상기 저대역 PLC 이더넷 신호가 상기 광통신망 유닛 또는 상기 수용가로 각각 전송되도록 제어하는 저대역 통과부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 간선 분기 증폭기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 저대역 PLC 이더넷 신호는 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드 또는 5MHz 내지 85MHz의 주파수 밴드를 갖고, 상기 고대역 PLC 이더넷 신호는 54MHz 내지 870MHz의 주파수 밴드 또는 100MHz 내지 870MHz의 주파수 밴드를 갖는 것을 특징으로 하는 간선 분기 증폭기.
  12. 광동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial) 통신 시스템의 분배 증폭기(DA: Distribution Amplifier)에 있어서,
    소정의 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit), 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier), 또는 광 이더넷 장치와 광 파이버(Optical Fiber)를 통해 연결되고, 상기 광통신망 유닛, 상기 간선 분기 증폭기, 또는 광 이더넷 장치로부터 소정의 광 이더넷(Ethernet) 신호를 수신하는 제1 통신 포트부;
    하나 이상의 동축 케이블(Coaxial Cable)과 연결되는 제2 통신 포트부;
    상기 수신한 광 이더넷 신호를 이더넷 신호로 변환하는 매체 변환부;
    상기 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 PLC 변환부; 및
    상기 PLC 이더넷 신호가 상기 제2 통신 포트부와 연결된 상기 하나 이상의 동축 케이블을 통해 수용가로 각각 전송되도록 제어하는 전송 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 분배 증폭기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 PLC 변환부는 상기 이더넷 신호를 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드 또는 5MHz 내지 85MHz의 주파수 밴드를 갖는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 PLC 분배 증폭기.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit) 또는 상기 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier)로부터 수신하는 소정의 CATV(Cable TV) 신호를 증폭 또는 등화(Equalizer)하여 상기 제2 통신 포트부를 통해 상기 수용가로 전송하는 하향 링크 모듈; 및
    상기 CATV 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 감지하여 상기 하향 링크 모듈의 상기 CATV 신호 증폭을 제어하는 모니터링 제어부
    를 더 포함하고,
    상기 모니터링 제어부는 상기 PLC 변환부를 통해 변환되는 상기 PLC 이더넷 신호의 증폭 또는 감쇄 레벨을 제어하고, 상기 CATV 신호는 54MHz 내지 870MHz의 주파수 밴드 또는 100MHz 내지 870MHz의 주파수 밴드를 갖는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 PLC 분배 증폭기.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 PLC 변환부는,
    상기 이더넷 신호의 맥 어드레스를 상기 PLC 프로토콜에 대응하는 맥 어드레스(MAC Address)로 변환하는 맥 어드레스 변환부; 및
    상기 맥 어드레스 변환된 이더넷 신호를 상기 PLC 프로토콜에 대응하는 물리 계층을 갖는 PLC 이더넷 신호로 변조(Modulation)하는 물리 계층 변환부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 분배 증폭기.
  16. 광동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial) 통신 시스템의 분배 증폭기(DA: Distribution Amplifier)에 있어서,
    소정의 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit) 또는 간선 분기 증폭기와 동축 케이블(Coaxial Cable)을 통해 연결되고, 상기 광통신망 유닛으로부터 전송되는 PLC 이더넷 신호를 고대역 PLC 이더넷 신호 및 저대역 PLC 이더넷 신호로 분리하는 제1 통신 포트부;
    하나 이상의 동축 케이블을 통해 수용가와 연결되고, 상기 수용가로부터 전송되는 PLC 이더넷 신호를 고대역 PLC 이더넷 신호 및 저대역 PLC 이더넷 신호로 분리하는 제2 통신 포트부;
    상기 제1 통신 포트부를 통해 분리된 상기 고대역 PLC 이더넷 신호를 증폭하여 상기 제2 통신 포트부를 통해 상기 수용가로 전송하는 증폭부; 및
    상기 제1 통신 포트부 또는 제2 통신 포트부를 통해 분리된 상기 저대역 PLC 이더넷 신호가 상기 광통신망 유닛 또는 상기 수용가로 각각 전송되도록 제어하는 저대역 통과부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 증폭기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 저대역 PLC 이더넷 신호는 5MHz 내지 42MHz의 주파수 밴드 또는 5MHz 내지 85MHz의 주파수 밴드를 갖고, 상기 고대역 PLC 이더넷 신호는 54MHz 내지 870MHz의 주파수 밴드 또는 100MHz 내지 870MHz의 주파수 밴드를 갖는 것을 특징으로 하는 분배 증폭기.
  18. 광 동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial) 통신 시스템의 수용가에 설치되는 커플링(Coupling) 장치에 있어서,
    소정의 동축 케이블과 연결되고, 상기 동축 케이블을 통해 소정의 PLC 이더넷 신호를 수신하는 동축 케이블 포트부;
    상기 수용가에 설치된 하나 이상의 통신 단말기와 전력선을 통해 연결되는 전력선 포트부; 및
    상기 PLC 이더넷 신호를 상기 전력선에 커플링(Coupling)하여 상기 하나 이상의 통신 단말기로 전송하는 커플링 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 커플링 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 커플링 제어부는 상기 수신한 PLC 이더넷 신호를 상기 전력선 주파수 밴드(Band)에 대응하여 임피던스 매칭(Impedance Matching)하는 것을 특징으로 하는 PLC 커플링 장치.
  20. 광 동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial) 통신 시스템에 있어서,
    소정의 IP 네트워크로부터 수신하는 이더넷 신호를 광 이더넷 신호로 변환하는 광 이더넷 장치;
    소정의 케이블 TV 시스템으로부터 수신하는 CATV 신호를 CATV 광신호로 변환하는 광신호 전송장치(OTX: Optical Transmitter);
    상기 광신호 전송장치로부터 광파이버를 통해 수신하는 상기 CATV 광신호를 CATV 신호로 변환하고, 상기 광 이더넷 장치로부터 수신하는 상기 광 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit); 및
    상기 광통신망 유닛으로부터 상기 CATV 신호 또는 상기 PLC 이더넷 신호를 수신하여, 상기 CATV 신호가 수용가에 설치된 하나 이상의 영상 단말기로 전송되도록 제어하고, 상기 PLC 이더넷 신호가 상기 수용가에 설치된 하나 이상의 통신 단말기로 전력선을 통해 전송되도록 제어하는 PLC 커플링 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 동축 혼합망 전력선 통신 시스템.
  21. 광 동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial) 통신 시스템에 있어서,
    소정의 IP 네트워크로부터 수신하는 이더넷 신호를 광 이더넷 신호로 변환하는 광 이더넷 장치;
    상기 광 이더넷 장치 또는 소정의 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit)으로부터 수신하는 상기 광 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier); 및
    상기 간선 분기 증폭기로부터 상기 PLC 이더넷 신호를 수신하여, 상기 PLC 이더넷 신호가 상기 수용가에 설치된 하나 이상의 통신 단말기로 전력선을 통해 전송되도록 제어하는 PLC 커플링 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 동축 혼합망 전력선 통신 시스템.
  22. 광 동축 혼합망(HFC: Hybrid-Fiber Coaxial) 통신 시스템에 있어서,
    소정의 IP 네트워크로부터 수신하는 이더넷 신호를 광 이더넷 신호로 변환하는 광 이더넷 장치;
    상기 광 이더넷 장치, 소정의 광통신망 유닛(ONU: Optical Network Unit), 또는 소정의 간선 분기 증폭기(TBA: Trunk Bridge Amplifier)로부터 수신하는 상기 광 이더넷 신호를 소정의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜에 대응하는 PLC 이더넷 신호로 변환하는 분배 증폭기(DA: Distribution Amplifier); 및
    상기 분배 증폭기로부터 상기 PLC 이더넷 신호를 수신하여, 상기 PLC 이더넷 신호가 상기 수용가에 설치된 하나 이상의 통신 단말기로 전력선을 통해 전송되도 록 제어하는 PLC 커플링 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 동축 혼합망 전력선 통신 시스템.
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