KR20010098125A - 랜 원거리 전송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존에 설치된 4선식 전화 가입자망을 이용하여 상대적으로 원거리의 랜가입자에게 음성신호와 함께 랜 데이터신호를 전송할 수 있는 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 구내에 기설된 4선식 전화선을 이용하여 랜 데이터신호와 음성신호를 함께 송수신하는 랜 데이터 원거리 전송장치에 있어서, 스위칭허브 또는 PC에 접속되며 랜 데이타용 송수신단자가 구비되는 제1 인터페이스부(10)와, 상기 제1 인터페이스부(10)의 송신단자의 후단에 접속되는 임피던스정합부(20)와, 상기 임피던스정합부(20)의 후단에 접속되는 신호증폭부(30)와, 상기 신호증폭부(30)의 후단에 접속되며 신호를 미분처리하는 미분회로부(40)와, 상기 미분회로부(40)의 후단에 접속되며 입력되는 음성신호를 랜 데이터신호와 결합하는 제1 필터부(50)와, 상기 제1 필터부(50)의 후단에 접속되어 구내선로와 연결되며 랜 데이타용 송수신단자와 음성신호 단자가 구비되는 제2 인터페이스부(60)와, 상기 제2 인터페이스부(60)의 수신단자에 접속되며 랜 데이터신호와 음성신호가 결합된 신호를 분리하는 제2 필터부(70)와, 상기 제2 필터부(70)의 후단에 접속되며 랜 데이터신호를 보상하는 신호보상부(80)와, 상기 신호보상부(80)의 후단에 접속되는 신호증폭부(90)와, 상기 신호증폭부(90)의 후단에 접속되며 상기 제1 인터페이스부(10)의 수신단자에 연결되는 임피던스정합부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜데이터 원거리 전송장치가 제공된다.

Description

랜 원거리 전송장치 {Device for LAN Long Term Transmission}

본 발명은 랜 원거리 전송장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는, 기존에 설치된 4선식 전화 가입자망을 이용하여 상대적으로 원거리의 랜가입자에게 음성신호와 함께 랜 데이터신호를 전송할 수 있는 장치에 관한 것이다.

인터넷 서비스는 다양한 정보의 수집 및 정보전달의 수단으로서 널리 확산되고 있다. 이와 같은 인터넷 서비스를 이용하기 위해서는 인터넷 망에 접속해야 한다. 현재, 고속의 인터넷 서비스를 방법으로 직접 스위칭 허브로부터 랜 케이블을 통해 가입자까지 연결하는 방법이 있으나, 이는 수용할 수 있는 가입자의 수 및 거리에 제한이 있을 뿐만 아니라, 새롭게 가입자망을 구성해야 하므로 코스트가 상승되는 문제점이 있다.

또 다른 방법으로 가입자망에 존재하는 2선식 전화선을 이용한 DSL 모뎀과 동축케이블을 이용한 케이블모뎀을 이용하거나, 광 가입자 및 무선 가입자망을 이용하는 방법이 있는데, 이중에서 전화선을 이용하여 데이터를 전송하기 위해서는 데이터 신호를 일정 주파수 신호의 진폭이나 주파수, 위상정보로 매핑한 후 전화선 매체를 이용하여 보내는 방식을 주로 사용한다. QPSK, QAM, DMT와 같은 변조기술이 이러한 전화선을 이용한 디지털 통신 장치에 많이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 기술을 적용한 장치는 변조처리중에 매우 복잡하고 많은 신호를 처리할 뿐만 아니라 신호전송로의 감쇄나 왜곡, 잡음 유입에 대한 에러정정기능을 갖기 위해 물리계층 및 링크계층에서의 프레임헤더 또는 트레일러구조를 갖게 되고, 이를 위한 펌웨어나 소프트웨어가 복잡해지고 아울러, 고가의 장비를 요하는 문제점이 있다.

이에 본 발명자는 주파수 대역이 다른 음성신호와 이더넷 신호를 필터링기법에 의해 결합 또는 분리하는 FTL(Filtered Telephone Line)기법을 적용하여, 기존의 4선식 전화가입망을 이용하여 전화번호와 함께 랜 데이터신호를 전송할 수 있는 랜 데이터 전송장치를 제안한 바 있다(실용신안출원 제1999-33990호). 이것은 랜 데이터 신호와 음성신호를 서로 분리 또는 결합하는 망모듈과 가입자모듈을 구비하고, 가입자모듈에는 음성신호를 결합 또는 분리하는 제1 저역통과필터와 랜 데이터신호를 분리하는 제1 고역통과필터를 각각 구비하고, 망모듈에도 음성신호를 결합 또는 분리하는 제2 저역통과필터와 랜 데이터 신호를 결합 또는 분리하는 제2 고역통과필터를 각각 구비하며, 상기 제2 고역통과필터의 전단에는 랜 데이터 신호의 레벨을 높여주는 레벨증폭부를 구비한 것이다. 이러한 장치는, 10Mbps의 랜 데이터신호를 스위칭허브로부터 4선식 전화가입자망을 이용하여 근거리에 위치한 가입자 댁내까지 전화 음성신호와 동시에 전송할 수 있는 이점이 있다.

그러나, 종래의 이러한 랜 데이터 전송장치는 그 전송거리가 길어지면 신호전달시 신호지연현상으로 인한 파형의 왜곡이나 감쇄가 심해져서 현재의 상용제품의 전송거리는 대체로 200여 미터에 불과하였다. 따라서, 대단위 아파트단지나 건물군에 대한 정보화에는 미흡한 실정이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 랜 데이터통신에 따른 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 종래의 전화선을 이용한 랜 데이터 전송장치의 전송거리를 상대적으로 연장할 수 있는 새로운 구조의 랜 데이타 전송장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 랜 데이터 전송장치의 회로구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 제1 인터페이스부 20. 임피던스정합부

30. 신호증폭부 40. 미분회로부

50. 제1 필터부 60. 제2 인터페이스부

70. 제2 필터부 80. 신호보상부

90. 신호증폭부 100. 임피던스정합부

본 발명에 따르면, 구내에 기설된 4선식 전화선을 이용하여 랜 데이터신호와 음성신호를 함께 송수신하는 랜 데이터 원거리 전송장치에 있어서, 스위칭허브 또는 PC에 접속되며 랜 데이타용 송수신단자가 구비되는 제1 인터페이스부(10)와, 상기 제1 인터페이스부(10)의 송신단자의 후단에 접속되는 임피던스정합부(20)와, 상기 임피던스정합부(20)의 후단에 접속되는 신호증폭부(30)와, 상기 신호증폭부(30)의 후단에 접속되며 신호를 미분처리하는 미분회로부(40)와, 상기 미분회로부(40)의 후단에 접속되며 입력되는 음성신호를 랜 데이터신호와 결합하는 제1 필터부(50)와, 상기 제1 필터부(50)의 후단에 접속되어 구내선로와 연결되며 랜 데이타용 송수신단자와 음성신호 단자가 구비되는 제2 인터페이스부(60)와, 상기 제2 인터페이스부(60)의 수신단자에 접속되며 랜 데이터신호와 음성신호가 결합된 신호를 분리하는 제2 필터부(70)와, 상기 제2 필터부(70)의 후단에 접속되며 랜 데이터신호를 보상하는 신호보상부(80)와, 상기 신호보상부(80)의 후단에 접속되는 신호증폭부(90)와, 상기 신호증폭부(90)의 후단에 접속되며 상기 제1 인터페이스부(10)의 수신단자에 연결되는 임피던스정합부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜 데이터 원거리 전송장치가 제공된다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 장치의 회로구성을 보여준다. 본 장치는 스위칭허브에 접속되는 망모듈이나 PC와 같은 가입자장비에 접속되는 가입자모듈의 양자에 적용할 수 있으며, 서로 대칭적으로 접속되어 전화망을 이용한 구내 랜 데이터 송수신 시스템을 구성하게 된다.

도 1을 참조하면, 본 장치의 일측에는 스위칭허브나 PC와 같은 장치가 접속되는 제1 인터페이스부(10)가 구비된다. 이 제1 인터페이스부(10)에는 랜 데이터를 송수신하는 송신단자와 수신단자가 구비된다. 이 제1 인터페이스부(10)의 송신단자의 후단에는 임피던스정합부(20)이 접속된다. 이 임피던스정합부(20)는 R1과 R2를 공통으로 하여 임피던스를 정합시키고, R3로 접지처리하여 노이즈의 유입을 억제한다. 이 임피던스정합부(20)의 후단에는 신호증폭부(30)가 접속되어, 신호를 원거리, 예를 들면 600M 이상으로 전송하기 위해 전압을 증폭시킨다.

상기 신호증폭부(30)의 후단에는 미분회로부(40)이 접속된다. 여기서, R12와 R13은 수신부에 신호가 전송되기 위해 최대전력전달조건에 의거한 선로정합용 소자이고 R14는 노이즈 유입 차단용으로 구비된다. 주파수가 커질수록 원거리 신호전달시 신호지연현상을 초래하여 신호가 시간축을 따라 넓게 늘어져서 수신부에서 신호를 올바로 인식할 수 없는 상태가 된다. 이에 대비하여, 미분회로부(40)를 추가하여 미리 신호를 적절히 변형함으로써 수신부에서 정상적인 원래 신호파형을 복원할 수 있도록 한 것이다. 또한, 전송거리에 비해 신호의 증폭율이 너무 높으면 상호간섭이 일어나므로, 거리에 따라 신호의 출력을 조절하기 위해, C2 및 C6의 후단에 점퍼를 삽입하여 각각 R18과 C3 및 R19와 C7 사이에서 선택적으로 접속하도록 한다. 따라서, 근거리인 경우에는 저항 R18과 R19를 접속하여 증폭된 신호의 출력을 감소시키게 된다.

미분회로부(40)의 후단에는 고역필터(52)와 저역필퍼(54)를 포함하는 제1 필터부(50)가 구비된다. 고역필터(52)는 미분회로부(40)에서 출력되는 약 10MHz의 고주파 랜 데이터신호를 통과시키고, 저역필터(54)는 후술하는 제2 인터페이스부(60)의 음성신호 단자에 접속되어 약 4KHz의 저주파 음성신호를 통과시킨다. 따라서, 이 제1 필터부(50)는 고역필터(52)를 통과한 랜 데이터 신호와 저역필터(54)를 통과한 음성신호를 결합하여 제2 인터페이스부(60)의 랜 데이터용 송신단자로 보낸다.

상기 제1 필터부(50)의 후단에는 제2 인터페이스부(60)가 접속되는데, 이 제2 인터페이스부(60)에는 4선식 구내선로와 접속되는 랜 데이터 송수신단자와, 두 대의 전화를 접속하기 위한 음성신호단자가 구비된다.

상기 제2 인터페이스부(60)의 랜 데이타용 수신단자의 후단에는 제2 필터부(70)가 구비된다. 제2 필터부(70)에는 구내선로를 통해 수신된 랜 데이터신호와 음성신호의 합성신호 중에서 고주파 랜 데이터신호를 통과시키는 고역필터(72)와, 저주파 음성신호를 통과시켜서 제2 인터페이스부(60)의 전화단자로 보내는 저역필터(74)를 포함하여 랜 데이터신호와 음성신호를 분리한다.

상기 제2 필터부(70)의 고역필터(72) 후단에는 신호보상부(80)와 신호증폭부(90)가 순차접속된다. 이 신호보상부(80)는 원거리를 통해 전송된 신호를 보상하는 캐패시터와 수신용 선로정합소자인 R15, R16 및 노이즈제거용 R17을 구비한다. 상기 신호증폭부(90)는 수신된 작은 신호를 증폭한다.

신호증폭부(90)의 후단에는 임피던스정합부(100)가 접속되고, 이 임피던스정합부(100)의 후단에는 전술한 제1 인터페이스부(10)의 랜 데이터용 수신단가 접속된다.

이러한 구성의 장치의 동작을 설명하면, 스위칭허브나 PC에서 송신된 랜데이타 신호는 제1 인터페이스(10)의 단자를 통해 본 장치로 입력되어 임피던스정합부(20)를 거치고 신호증폭부(30)에서 원거리 송신이 가능하도록 증폭된 후에, 미분회로부(40)로 입력되어 신호의 시간지연에 따른 파형왜곡에 대비하여 미리 신호파형을 미분처리한다. 이어서, 제1 필터부(50)의 고역필터(52)를 통과하고, 제2 인터페이스부(60)의 음성신호 단자로 입력되어 저역필터(54)를 통과한 저주파 음성신호와 합성되어 제2 인터페이스부(60)의 랜 데이터 송신단자를 통해 구내 4선식 전화선을 거쳐 송신된다.

한편, 구내선로를 거쳐서 제2 인터페이스부(60)로 입력된 랜 데이터신호와 음성신호의 합성신호는 제2 필터부(70)의 고역필터(72)와 저역필터(74)에 의해 신호가 분리되어, 고주파 랜데이타 신호는 고역필터(72)를 통해 신호보상부(80)로 입력되고, 저주파 음성신호는 저역필터(74)를 통해 전화국선으로 송출된다. 랜 데이터신호는 신호보상부(80)에서 원거리를 통해 송신된 신호가 보상되고, 신호증폭부(90)에서 증폭된 후에, 임피던스정합부(100)와 제1 인터페이스부(10)의 랜 데이터 송수신단자를 거쳐서 스위칭허브나 PC등으로 전송된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 4선식 전화선을 이용한 랜 데이터의 장거리 송수신시에 발생되는 신호의 지연현상 및 감쇄현상을 증폭회로와 미분회로 및 신호보상부를 통해, 미리 신호를 적절히 변형하고 정상적인 신호파형으로 복원함으로써, 600M 이상의 원거리 송수신이 가능하게 되어, 전화선을 이용하는 저렴한 방식으로 대단지 아파트나 빌딩군에서 랜 네트워크를 구성하여, 정보화를 앞당길 수 있는 획기적인 랜 데이터 전송장치를 제공할 수 있다.

Claims (1)

1. 구내에 기설된 4선식 전화선을 이용하여 랜 데이터신호와 음성신호를 함께 송수신하는 랜 데이터 원거리 전송장치에 있어서, 스위칭허브 또는 PC에 접속되며 랜 데이타용 송수신단자가 구비되는 제1 인터페이스부(10)와, 상기 제1 인터페이스부(10)의 송신단자의 후단에 접속되는 임피던스정합부(20)와, 상기 임피던스정합부(20)의 후단에 접속되는 신호증폭부(30)와, 상기 신호증폭부(30)의 후단에 접속되며 신호를 미분처리하는 미분회로부(40)와, 상기 선로정합부(40)의 후단에 접속되며 입력되는 음성신호를 랜 데이터신호와 결합하는 제1 필터부(50)와, 상기 제1 필터부(50)의 후단에 접속되어 구내선로와 연결되며 랜 데이타용 송수신단자와 음성신호 단자가 구비되는 제2 인터페이스부(60)와, 상기 제2 인터페이스부(60)의 수신단자에 접속되며 랜 데이터신호와 음성신호가 결합된 신호를 분리하는 제2 필터부(70)와, 상기 제2 필터부(70)의 후단에 접속되며 랜 데이터신호를 보상하는 신호보상부(80)와, 상기 신호보상부(80)의 후단에 접속되는 신호증폭부(90)와, 상기 신호증폭부(90)의 후단에 접속되며 상기 제1 인터페이스부(10)의 수신단자에 연결되는 임피던스정합부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 랜 데이터 원거리 전송장치.