KR20170097316A - 댁내 케이블을 통한 WiFi 확장 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 댁내 케이블을 통한 WiFi 확장 방법 및 그 장치에 관한 것으로, ONT나 기타 무선접속장치(AP)를 통해 제공되는 WiFi를 댁내의 각 방이나 사무실이나 빌딩 내의 각 개별 공간으로 분배함에 있어서, WiFi 신호를 동축케이블을 통해 전송 가능한 케이블신호에 대한 주파수 대역으로 변환한 후 방송신호와 결합하여 각 방에 배선되어 있는 동축 케이블의 단자를 통해 전달되도록 함으로써, WiFi를 댁내의 각 개별 공간으로 확장하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

Description

댁내 케이블을 통한 WiFi 확장 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR EXPANDING WiFi THROUGH CABLES AT HOME}

본 발명은 댁내 케이블을 통한 WiFi 확장 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ONT(Optical Network Terminal)나 기타 무선접속장치(Access Point, AP)를 통해 제공되는 WiFi를 댁내의 각 방이나 사무실이나 빌딩 내의 각 개별 공간으로 분배함에 있어서, WiFi 신호를 동축케이블을 통해 전송 가능한 케이블신호에 대한 주파수 대역으로 변환한 후 방송신호와 결합하여 각 방에 배선되어 있는 동축 케이블의 단자를 통해 전달되도록 함으로써, WiFi를 댁내의 각 개별 공간으로 확장하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

WiFi는 기존 네트워크 케이블이나 일반 전화선 등 일련의 케이블 대신에 전파를 이용해 컴퓨터 간의 네트워크를 구축하는 방식을 말한다. WiFi는 케이블을 이용하지 않으므로 설치 공간의 제한을 받지 않으며, 단말기의 위치 변동 시에도 선로의 증설이나 변경이 필요 없기 때문에 구축시간과 경비를 유선랜에 비해 대폭 절감할 수 있다. 또한 전파의 도달범위 안에서 자유롭게 이동하면서 네트워크에 접속할 수 있는 편리함을 제공하고, 광대역 전파 사용(2.4GHz, 5GHz 등)으로 초고속 데이터통신(11Mbps∼54Mbps)이 가능하다.

IEEE 802.11 표준에 따른 WiFi는 라디오 주파수(RF-Radio Frequency) 대역 중 2.4GHz (2.4G ~ 2.4835GHz ISM 대역의 주파수)또는 5GHz(5.725 ~ 5.850GHz ISM 대역의 주파수) 주파수 신호를 이용한다. 그리고 신호의 세기는 1W이하로 제한되기 때문에 신호의 도달 거리는 아무런 장애물이 없는 공간에서 약 200m 정도이나, 벽과 같은 구조물이 있는 경우에는 수십 미터 이내로 도달 거리가 제한되는 문제가 있다.

또한 EPON, GPON 등의 PON 시스템에서 ONT가 가입자 댁내까지 도달하였으나, 실제 가입자 측의 ONT 설치장소는 아파트나 사무실의 일정 공간에 마련된 통신단자함에 위치하는 것이 일반적이다. 이 경우에는 상기 차단된 통신단자함 밖으로 WiFi 신호가 전달되지 않아서, 통신단자함으로부터 직접적으로 WiFi 신호를 제공받는 것이 불가능하고, 따라서 상기 통신단자함 밖에서 상기 ONT의 이더넷 포트에 별도의 와이파이 공유기를 연결하여 실내 공간에 WiFi 환경을 제공하여야 하는 문제가 있다.

이 문제를 해결하기 위해 동축케이블망을 이용하여 WiFi 신호를 확장하는 방안을 제시하는 일부 선행발명이 있으나 동축케이블은 2.4GHz나 5GHz 대역의 고주파를 전송할 수 없는 문제가 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자, ONT나 기타 무선접속장치(AP)를 통해 제공되는 WiFi를 댁내의 각 방이나 사무실이나 빌딩 내의 각 개별 공간으로 분배함에 있어서, WiFi 신호를 동축케이블을 통해 전송 가능한 케이블신호에 대한 주파수 대역으로 변환한 후 방송신호와 결합하여 각 방에 배선되어 있는 동축 케이블의 단자를 통해 전달되도록 함으로써, WiFi를 댁내의 각 개별 공간으로 확장하는 방법 및 그 장치를 제시하고자 한다.

이러한 기술적 내용과 관련한 기존의 선행기술문헌으로, 한국등록특허 제0735136호(2007.06.27.)는 케이블 티브이-무선 랜 통합 아울렛 시스템에 관한 것으로, CATV 신호와 무선 랜 신호를 통합하여 입출력할 수 있는 통합 아울렛을 사용함으로써, 각 세대가 거주하는 지역마다 무선접속장치를 설치할 필요가 없는 CATV-무선 랜 통합 아울렛 시스템을 제공하는 것을 특징으로 하는 발명이다.

또한, 한국등록특허 제1034931호(2011.05.06.)는 광 동축 혼합망을 이용한 실외용 무선 엑세스 포인트 장치 및 와이파이 서비스 시스템에 관한 것으로,광 동축 혼합망에서 마스터 장치를 통해 상위 이더넷의 유선망과 연결하고, 상기 마스터 장치와 통신하여 선정된 커버리지 내에서 무선의 와이파이 서비스를 제공하는 실외용 무선 엑세스 포인트 장치를 포함하는 와이파이 서비스 시스템에 관한 발명이다.

또한, 한국등록특허 제1237921호(2013.02.21.)는 댁내 동축망을 이용한 홈네트워크시스템에 관한 것으로,댁내 동축망을 이용하여 서로 다른 공간에 위치하는 다수 통신단말기에 대해 외부망을 통한 온라인서비스를 용이하게 제공할 수 있도록 해주는 댁내 동축망을 이용한 홈네트워크시스템에 관한 발명이다.

상기 선행기술문헌들은 비록 동축 케이블망을 이용한 WiFi의 확장 방법에 대해서 일부 제시하고 있으나, 동축케이블에 2.4GHz나 5GHz에 해당하는 고주파를 전송하는 방법을 제시하고 있지 못하여 상기 언급된 문제점를 해결하지 못하고 있다.

이에 본 발명은 상기 언급한 바와 같이, ONT나 기타 무선접속장치(AP)를 통해 제공되는 WiFi를 댁내의 각 방이나 사무실이나 빌딩 내의 각 개별 공간으로 분배함에 있어서, WiFi 신호를 동축케이블을 통해 전송 가능한 케이블신호에 대한 주파수 대역으로 변환한 후 방송신호와 결합하여 각 방에 배선되어 있는 동축 케이블의 단자를 통해 전달되도록 함으로써, WiFi를 댁내의 각 개별 공간으로 확장하는 방법 및 그 장치를 제시하고자 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작 된 것으로서, ONT나 기타 무선접속장치(AP)를 통해 제공되는 WiFi를 댁내의 각 방이나 사무실이나 빌딩 내의 각 개별 공간으로 분배함에 있어서, WiFi 신호를 동축케이블을 통해 전송 가능한 케이블신호에 대한 주파수 대역으로 변환한 후 방송신호와 결합하여 각 방에 배선되어 있는 동축 케이블의 단자를 통해 전달되도록 함으로써, WiFi를 댁내의 각 개별 공간으로 확장하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 WiFi 신호를 차폐된 통신단자함의 내부에서 외부로 전달하기 위해서, 본 발명에서는 각 공간에 설치된 케이블 단자를 WiFi 안테나처럼 활용하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 댁내 케이블을 통한 WiFi신호 확장장치는 WiFi신호의 주파수대역을 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역으로 변환하는 제1 주파수변환부, 상기 변환한 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역에 방송신호의 주파수대역을 결합하여 댁내 케이블을 통해서 전송하는 방송데이터결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 WiFi신호 확장장치는, 상기 댁내 케이블을 통해서 전송된 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역을 WiFi신호의 주파수대역으로 역변환하는 제1 주파수역변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 WiFi신호 확장장치는, 방송신호의 주파수 대역과 적어도 하나 이상의 케이블 신호의 주파수 대역은 사이에 밴드갭을 두어 상기 주파수 대역간에 상호 간섭이 생기지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 댁내 케이블을 통한 WiFi신호 확장어댑터는 댁내 케이블을 통해서 전송된 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역과 방송신호의 주파수대역을 분리하는 방송데이터분리부 및 상기 분리한 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역 중 하나를 WiFi신호의 주파수대역으로 역변환하는 제2 주파수역변환부를 포함하며, 상기 분리한 방송신호는 방송수신단말로 출력하고, 상기 역변환한 WiFi신호는 안테나를 통해서 무선신호로 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 WiFi신호 확장 어댑터는, 상기 안테나를 통해서 입력되는 WiFi신호의 주파수대역을 케이블신호에 대한 특정 주파수대역으로 변환하는 제2 주파수변환부;를 더 포함하며, 상기 변환한 특정 주파수대역의 케이블신호는 댁내 케이블을 통해서 전송하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 댁내 케이블을 통한 WiFi신호 확장 방법은 WiFi신호의 주파수대역을 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역으로 변환하는 제1 주파수변환단계, 상기 변환한 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역에 방송신호의 주파수대역을 결합하여 댁내 케이블을 통해서 전송하는 방송데이터결합단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 WiFi신호 확장방법은, 상기 댁내 케이블을 통해서 전송된 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역을 WiFi신호의 주파수대역으로 역변환하는 제1 주파수역변환단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 WiFi신호 확장방법은, 방송신호의 주파수 대역과 적어도 하나 이상의 케이블 신호의 주파수 대역은 사이에 밴드갭을 두어 상기 주파수 대역간에 상호 간섭이 생기지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 댁내 케이블을 통한 WiFi신호 확장 방법은, 댁내 케이블을 통해서 전송된 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역과 방송신호의 주파수대역을 분리하는 방송데이터분리단계 및 상기 분리한 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역 중 하나를 WiFi신호의 주파수대역으로 역변환하는 제2 주파수역변환단계를 포함하며, 상기 분리한 방송신호는 방송수신단말로 출력하고, 상기 역변환한 WiFi신호는 안테나를 통해서 무선신호로 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 WiFi신호 확장 방법은, 상기 안테나를 통해서 입력되는 WiFi신호의 주파수대역을 케이블신호에 대한 특정 주파수대역으로 변환하는 제2 주파수변환단계;를 더 포함하며, 상기 변환한 특정 주파수대역의 케이블신호는 댁내 케이블을 통해서 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 댁내 케이블을 통한 WiFi 확장 방법 및 그 장치에 관한 것으로, ONT나 기타 무선접속장치(AP)를 통해 제공되는 WiFi를 댁내의 각 방이나 사무실이나 빌딩 내의 각 개별 공간으로 분배함에 있어서, WiFi 신호를 동축케이블을 통해 전송 가능한 케이블신호에 대한 주파수 대역으로 변환한 후 방송신호와 결합하여 각 방에 배선되어 있는 동축 케이블의 단자를 통해 전달되도록 함으로써, WiFi를 댁내의 각 개별 공간으로 확장하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 댁내에서 ONT 이외에 다른 장치를 구비하지 않아도 무선 환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 댁내의 여러 장소에 골고루 양질의 무선환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 하나의 매체를 통해서 방송과 통신을 융합하여 서비스를 제공할 수 있는 환경을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 댁내 케이블을 통한 WiFi 확장장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 댁내 케이블을 통한 WiFi 확장장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 댁내 케이블을 통한 WiFi 확장장치의 주파수 변환/역변환을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 댁내 케이블을 통한 WiFi신호 확장장치로부터 WiFi신호 확장어댑터로의 신호처리과정을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 댁내 케이블을 통한 WiFi신호 어댑터로부터 WiFi신호 확장장치로의 신호처리과정을 나타내는 흐름도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 댁내 케이블을 통한 WiFi 확장장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 댁내 케이블을 통한 WiFi 확장장치의 WiFi신호 확장장치(100)는 일반적으로 건물의 통신단자함 측에 설치되어 있으며, 상기 통신단자함은 ONT나 기타 무선접속장치(AP)등 네트워크 장비나 각종 방송설비가 설치되어 있다. WiFi신호 확장장치(100)는 통신단자함에 설치된 ONT나 기타 무선접속장치(AP)로부터 입력되는 2.4GHz나 5GHz대의 하향 WiFi신호를 상기 동축케이블(300)을 통해 전송 가능한 다채널의 중간주파수대(Intermediate Frequency, IF)로 변환하고 이를 방송설비로부터 입력되는 방송신호와 결합하여 전송한다. 또한 상기 WiFi신호 확장어댑터(200)로부터 전송되어 오는 상향의 중간주파수를 상기 ONT나 기타 무선접속장치(AP)로 출력하기 위한 2.4GHz나 5GHz대의 주파수로 역변환하여 출력한다.

상기 WiFi신호 확장어댑터(200)는 건물의 사무실이나 방에 설치된 동축단자함에 간단히 꼽기만 하면 상기 ONT나 기타 무선접속장치(AP)의 WiFi 신호를 각 개별공간으로 확장해주고 또한 WiFi신호 확장어댑터(200)에 TV나 모니터를 연결하여 방송을 시청할 수 있다. 상기 WiFi신호 확장장치(100)로부터 전송되어 오는 방송과 다채널의 WiFi 신호를 방송과 WiFi 신호로 분리해주고, 다채널의 WiFi 신호 중에서 개별공간에 설치되어 있는 WiFi신호 확장어댑터(200)에 할당된 특정채널에 해당하는 주파수만을 필터링하게 된다. 상기 필터링된 WiFi 신호는 앞서 WiFi신호 확장장치(100)에 의해 중간주파수대로 변환되어 전송되어 오기 때문에 이 신호를 다시 2.4GHz나 5GHz대의 WiFi 주파수로 역변환해주고, 이 신호를 각 개별공간에 전파해 줌으로써 상기 ONT나 기타 무선접속장치(AP)의 WiFi 신호를 각 개별공간으로 확장해주는 것이다. 상기 WiFi신호 확장어댑터(200)는 역으로 스마트폰이나 태블릿, 노트북 컴퓨터 등 다양한 단말기로부터 전송되어 올라오는 WiFi 신호를 상향 방송신호에 인접한 중간주파수대로 변환하여 상기 동축케이블(300)을 통해 WiFi신호 확장장치(100)로 전송한다.

상기 동축케이블(300)는 건물의 내벽에 배선되어 있으며 상기 WiFi신호 확장장치(100)가 설치되어 있는 통신단자함과 상기 WiFi신호 확장어댑터(200)를 연결할 수 있는 동축단자함이 설치된 각 사무실이나 방을 연결해 준다.

물론 기존의 무선접속장치에서 WiFi 포트를 통해 본 발명에 따른 WiFi신호 확장장치(100)를 케이블 방송 인입구에 설치하여 WiFi신호를 댁내의 전 영역으로 확장하도록 적용하는 것도 가능하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 댁내 케이블을 통한 WiFi 확장장치의 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 댁내 케이블을 통한 WiFi 확장 장치는 방송신호와 WiFi 신호를 결합하여 전송하는 WiFi신호 확장장치(100), 상기 전송된 방송/WiFi 신호를 다시 방송신호와 WiFi 신호로 분리하여 방송신호와 WiFi 신호를 각 공간에 출력해 주는 WiFi신호 확장어댑터(200), 상기 WiFi신호 확장장치(100)와 WiFi신호 확장어댑터(200)를 연결해 주는 동축케이블(300)을 포함하여 구성된다. 구체적으로 상기 WiFi신호 확장장치(100)는 방송입력부(110), WiFi인터페이스부(120), 제1 주파수변환/역변환부(130), 방송/데이터결합부(140)를 포함하여 구성되며, 상기 WiFi신호 확장어댑터(200)는 상기 WiFi신호 확장장치(100)를 구성하는 각 요소와 상호 대응하는 방송출력부(210), WiFi인터페이스부(220), 제2 주파수변환/역변환부(230), 방송/데이터분리부(240)를 포함하여 구성된다.

상기 WiFi신호 확장장치(100)의 방송입력부(110)는 일반 공중파나 케이블방송, 위성방송 등 88MHz~1002MHz에 해당하는 주파수 대의 방송에 대한 입출력 인터페이스를 제공한다.

상기 WiFi인터페이스부(120)는 ONT나 기타 무선접속장치(AP)의 2.4GHz나 5GHz 주파수 대역의 WiFi 신호에 대한 입출력 인터페이스를 제공한다. 상기 WiFi인터페이스부(120)는 밴드패스필터와 증폭회로를 통해 수신된 WiFi 신호의 불필요한 주파수성분을 제거하여 상기 제1 주파수변환/역변환부(130)로 전송한다.

상기 제1 주파수변환/역변환부(130)는 WiFi신호를 수신한 다음 이를 동축케이블로 전송하기에 적합한 신호로 주파수를 변환하거나 반대로 동축케이블에 실려 온 신호를 다시 WiFi신호로 역변환하여 WiFi인터페이스부(120)를 통해서 출력하는 역할을 한다. 상기 주파수를 변환하는 것은 WiFi신호를 케이블로 전송하기에 적합하도록 주파수 밴드만 변환하는 것으로, 별도의 베이스밴드 신호를 처리할 필요가 없으므로, 간단하게 구현하는 것이 가능하다. 또한 케이블방송 신호와 비슷한 정도의 주파수 대역으로 변환되어 동축케이블을 통해서 송수신되는 신호는 다시 WiFi신호로 출력되는 것이 바람직하다.

또한 상기 방송/데이터결합부(140)는 방송신호와 WiFi신호를 서로 결합하여 동축케이블로 전송하기 위한 것이고, 반대로 동축케이블을 통해서 전송되어온 신호는 방송신호와 WiFi신호를 분리할 필요가 없이 바로 제1 주파수역변환부를 통해서 WiFi신호로 출력하면 된다.

또한 상기 WiFi신호 확장어댑터(200)는 각 룸이나 개별 장소로 확장된 WiFi신호를 각 방이나 장소에 위치한 TV, 단말, 모바일 단말 등을 포함한 개별 단말로 송신하거나 이들로부터 수신한 신호를 다시 케이블에 실어서 전송하는 역할을 한다.

상기 방송출력부(210)는 케이블을 통해서 수신한 방송신호를 개별 방이나 장소에 위치한 단말에 출력하는 역할을 한다.

또한 방송/데이터분리부(240)는 댁내 케이블을 통해서 수신되어 각 방이나 개별 장소로 출력되는 방송신호를 WiFi신호와 분리하는 역할을 수행한다.

또한 제2 주파수변환/역변환부(230)는 방송/데이터분리부(240)를 통해서 분리된 케이블로 전송된 다운 컨버전되었던 WiFi신호를 다시 업컨버전하여 WiFi신호로 만들어 출력하는 역할을 수행한다. 또한 반대로 WiFi인터페이스부(220)를 통해서 수신된 WiFi신호를 다시 WiFi신호 확장장치(100)로 전송하기 위해서 케이블로 전송하기에 적합한 주파수 대역으로 변환하는 역할을 한다.

WiFi인터페이스부(220)는 각 방이나 개별 장소에 위치한 모바일 단말과 WiFi인터페이스를 제공하기 위한 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 댁내 케이블을 통한 WiFi 확장장치의 주파수 변환/역변환을 설명하기 위한 그래프이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 WiFi인터페이스부(120)으로부터 입력받은 WiFi 신호의 주파수의 중심주파수는 2.4GHz나 5GHz대로 이는 상기 동축케이블(300)을 통해 바로 전송이 불가하다. 따라서 상기 제1 주파수변환/역변환부(130)는 고주파의 WiFi 신호를 상기 동축케이블(300)을 통해 전송할 수 있는 하향의 방송신호 전송주파수와 인접한 중간 주파수 대역으로 변환해 준다.

WiFi의 표준을 규정한 802.11에 따른 일반적인 WiFi의 하드웨어 구조는 802.11 MAC/Baseband(기저대역), D/A컨버터, A/D 컨버터, RF회로를 기본적으로 포함하여 구성되며, 하향은 802.11 MAC/Baseband(기저대역) -> D/A컨버터 -> RF회로 -> 안테나, 상향은 그 역으로 안테나 -> RF회로 -> A/D 컨버터 -> 802.11 MAC/Baseband(기저대역)의로의 데이터가 처리되게 된다. 상기 제1 주파수변환/역변환부(130)는 상기 WiFi인터페이스부(120)에서 입력되는 고주파의 RF신호를 A/D 컨버팅하여 Baseband의 저주파로 변환하기 전에 A/D 컨버팅하지 않고 RF신호를 하향 케이블신호(일반적으로 케이블방송을 전송하기 사용되는 주파수대인 88MHz~1002MHz대의 주파수 사용)인접의 중간주파수로 변환해 주어서 상기 동축케이블(300)로 전송될 수 있도록 변환해준다. 또한 역으로, 상기 WiFi신호 확장어댑터(200)로부터 동축케이블(300)을 통해 입력되는 중간주파수 대의 WiFi 신호를 역시 D/A 컨버팅하는 과정을 거치지 않고 2.4GHz나 5GHz의 고주파로 변환해준다. 이와 같이 주파수 변환에 있어 A/D 컨버팅이나 D/A 컨버팅을 거치지 않고, 또한 대역폭을 변환 시키지 않으므로 데이터의 손실을 줄일 수 있으며 회로의 구성이 간단한 효과가 있다.

이 경우 또한 WiFi의 채널 대역폭이 WiFi의 규격에 따라 차이가 있으므로(예를들어 802.11b는 20MHz, 802.11ac는 20MHz/40MHz/80MHz/160MHz 등), 각 WiFi의 규격에 따라 상기 중간주파수의 중심주파수가 상기 방송신호의 전송 주파수와 최소한의 채널 대역폭 이상 차이를 두고 변환하게 된다. 이 경우 상기 주파수 변환은 각 방이나 사무실의 개수만큼 적어도 하나 이상의 서로 다른 다채널 중간주파수로 변환된다. 상기 방송신호의 주파수 대역과 적어도 하나 이상의 케이블 신호의 주파수 대역은 사이에 밴드갭을 두어 상기 주파수 대역간에 상호 간섭이 생기지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이렇게 원래의 2.4GHz 혹은 5GHz에서 동축케이블을 통해 전송이 가능한 낮은 주파수로 변환을 통해 중심주파수는 이동하지만 실제로 선택해야 하는 채널대역폭은 그대로이기 때문에 필터에서 요구되는 Q값(중심주파수를 3dB Bandwidth로 나눈값)이 작아진다. Q값이 작다는 것은 결국 자기가 원하는 주파수채널을 골라내기 위해 수신받은 주파수를 밴드패스 필터링(bandpass filtering)하는 필터의 크기, 가격, 성능요구도가 덜 심해지는 것을 의미하므로 경제적 효과도 있다.

또한 상기 제1 주파수변환/역변환부(130)는 적어도 하나 이상의 다채널로 변환함으로써 만약 특정 채널이 잡음의 영향을 많이 받는 경우 해당 채널을 제외한 채널만 사용하여 데이터를 전송할 수 있다. 그리고 각각의 채널들이 서로 독립적인 보안코드를 가지도록 함으로써 보안성이 높아지는 장점이 있다.

상기 방송/데이터결합부(140)는 상기 방송입력부(110)로부터 입력되는 방송신호와 상기 제1 주파수변환/역변환부(130)를 통해 변환된 WiFi 신호를 통합하여 상기 동축케이블(300)을 통해 동일한 신호를 각 개별공간으로 분배하여 전송한다. 역으로 각 개별공간으로부터 상향으로 전송되어 오는 방송/데이터 통합신호에서 WiFi 신호에 해당되는 중간주파수 대역의 주파수를 밴드패스 필터링하여 상기 제1 주파수변환/역변환부(130)으로 전송하여 준다.

상기 WiFi신호 확장어댑터(200)의 방송/데이터분리부(240)는 상기 동축케이블(300)과의 인터페이스를 제공하며, 상기 WiFi신호 확장장치(100)로부터 하향으로 전송되어 오는 방송/데이터 통합신호에서 WiFi 신호에 해당되는 중간주파수 대역과 방송신호의 주파수 대역을 각각 밴드패스필터링하여 분리해 주고 각각의 신호를 상기 방송출력부(210)와 제2 주파수변환/역변환부(230)에 제공한다.

상기 WiFi신호 확장어댑터(200)의 제2 주파수변환/역변환부(230)는 상기 방송데이터분리부(240)에 분리된 WiFi 신호에 해당하는 신호를 전송받아 2.4GHz나 5GHz의 고주파로 역변환해준다. 또한 역으로 스마트폰이나 태블릿, 노트북 컴퓨터 등 다양한 단말기로부터 전송되어 올라오는 상향의 WiFi 신호를 상기 동축케이블(300)로 전송가능한 중간주파수대로 변환하여 준다. 상기 WiFi신호 확장어댑터(200)의 제2 주파수변환/역변환부(230)는 상기 WiFi신호 확장장치(100)의 제1 주파수변환/역변환부(130)과 마찬가지로 주파수 변환에 있어서 A/D 컨버팅이나 D/A 컨버팅을 거치지 않고 중심주파수만을 변경하기 때문에 데이터의 손실이 적다.

상기 WiFi신호 확장어댑터(200)의 WiFi인터페이스부(220)는 상기 제2 주파수변환/역변환부(230)에 의해 변환된 2.4GHz나 5GHz 주파수 대역의 WiFi신호에 대한 입출력 인터페이스와 안테나를 제공한다.

상기 WiFi신호 확장어댑터(200)의 방송출력부(210)는 상기 방송데이터분리부(240)에 의해 분리된 방송 신호를 TV나 모니터에 출력할 수 있는 단자와 인터페이스를 제공한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 댁내 케이블을 통한 WiFi신호 확장장치로부터 WiFi신호 확장어댑터로의 신호처리과정을 나타내는 흐름도이다.

도 1 내지 도 4을 참조하여 설명하면, 상기 WiFi신호 확장장치(100)의 방송입력부(110)와 WiFi인터페이스부(120)을 통해 방송신호와 WiFi 신호를 입력받는다(S110). 이중 WiFi 신호는 2.4GHz나 5GHz의 주파수 대역을 가지므로 이는 상기 동축케이블(300)을 통해 전송할 수 없으므로, 2.4GHz나 5GHz의 고주파를 일반적으로 케이블방송을 전송하기 사용되는 주파수대인 88MHz~1002MHz대의 주파수로 변환해준다(S120). 상기 S120의 변환단계에서는 단일 주파수로 변환하지 않고 각 개별공간에 해당하는 수 만큼 방송신호의 전송주파수와 겹치지 않도록 WiFi의 채널 대역폭(20MHz~160MHz) 간격을 두고 변환하게 된다. 이 경우 상기 주파수 변환은 각 방이나 사무실의 개수만큼 적어도 하나 이상의 서로 다른 다채널 중간주파수로 변환된다.

이후 상기 방송입력부(110)을 통해 입력된 방송신호와 중간주파수로 변환된 다 채널의 WiFi 신호를 결합하여 댁내 동축 케이블망을 통해 각 개별공간으로 전송한다(S130). 이후 댁내 동축 케이블망을 통해 각 개별공간에 전송된 통합 신호는 상기 WiFi신호 확장어댑터(200)의 방송데이터분리부(240)에 의해 방송신호와 WiFi 신호로 분리되고, 다 채널로 구성된 WiFi 신호는 각 개별공간에 설치된 WiFi신호 확장어댑터(200)의 고유 할당 채널에 따라 특정 채널이 선택되어 진다(S140). 이후 중간주파수로 구성된 WiFi 신호는 2.4GHz나 5GHz 대의 WiFi 주파수로 역변환된다(S150). 이후 상기 방송출력부(210)를 통해 TV나 모니터 등과 연결되어 방송신호를 출력하거나, WiFi인터페이스부(220)의 안테나를 통해 각 개별공간에 WiFi를 제공한다(S160).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 댁내 케이블을 통한 WiFi신호 어댑터로부터 WiFi신호 확장장치로의 신호처리과정을 나타내는 흐름도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 먼저 각 개별공간에서 설치된 WiFi신호 확장어댑터(200)의 WiFi인터페이스부(220)를 각 공간에서 사용되는 휴대단말기나 컴퓨터로부터로 상향의 WiFi신호가 입력된다(S210). 입력된 상향의 WiFi신호는 상기 WiFi신호 확장어댑터(200)의 제2 주파수변환/역변환부(230)에 의해 일반적으로 케이블방송을 전송하기 사용되는 주파수대인 88MHz~1002MHz대의 중간주파수로 변환된다(S220). 중간주파수로 변환된 WiFi신호는 댁내 동축 케이블망을 통해 상기 WiFi신호 확장장치(100)로 전송된다(S230). 상기 WiFi신호 확장장치(100)의 제1 주파수변환/역변환부(130)는 중간주파수로 구성된 WiFi 신호를 2.4GHz나 5GHz 대의 WiFi 주파수로 역변환하여 ONT나 기타 무선접속장치(AP)로 전송한다(S240).

상기 살펴본 바와 같이 본 발명은 댁내 케이블을 통한 WiFi 확장 방법 및 그 장치에 관한 것으로, ONT나 기타 무선접속장치(AP)를 통해 제공되는 WiFi를 댁내의 각 방이나 사무실이나 빌딩 내의 각 개별 공간으로 분배함에 있어서, WiFi 신호를 동축케이블을 통해 전송 가능한 케이블신호에 대한 주파수 대역으로 변환한 후 방송신호와 결합하여 각 방에 배선되어 있는 동축 케이블의 단자를 통해 전달되도록 함으로써, WiFi를 댁내의 각 개별 공간으로 확장하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 댁내에서 ONT 이외에 다른 장치를 구비하지 않아도 무선 환경을 제공할 수 있으며, 댁내의 여러 장소에 골고루 양질의 무선환경을 제공할 수 있고, 하나의 매체를 통해서 지상파 방송과 통신을 융합하여 서비스를 제공할 수 있는 환경을 제공하는 효과가 있다.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.

100 : WiFi신호 확장장치 110 : 방송입력부
120 : WiFi인터페이스부 130 : 제1 주파수변환/역변환부
140 : 방송데이터결합부 200 : WiFi신호 확장어댑터
210 : 방송출력부 220 : WiFi인터페이스부
230 : 제2 주파수변환/역변환부 240 : 방송/데이터분리부
300 : 동축케이블

Claims (10)

1. WiFi신호의 주파수대역을 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역으로 변환하는 제1 주파수변환부; 및
   상기 변환한 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역에 방송신호의 주파수대역을 결합하여 댁내 케이블을 통해서 전송하는 방송/데이터결합부;를 포함하는 케이블을 통한 WiFi신호 확장장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 WiFi신호 확장장치는,
   상기 케이블을 통해서 전송된 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역을 WiFi신호의 주파수대역으로 역변환하는 제1 주파수역변환부;를 더 포함하는 케이블을 통한 WiFi신호 확장장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 WiFi신호 확장장치는,
   방송신호의 주파수 대역과 적어도 하나 이상의 케이블 신호의 주파수 대역은 사이에 밴드갭을 두어 주파수 대역간에 상호 간섭이 생기지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 케이블을 통한 WiFi신호 확장장치.
4. 케이블을 통해서 전송된 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역과 방송신호의 주파수대역을 분리하는 방송데이터분리부; 및
   상기 분리한 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역 중 하나를 WiFi신호의 주파수대역으로 역변환하는 제2 주파수역변환부;를 포함하며,
   상기 분리한 방송신호는 방송수신단말로 출력하고, 상기 역변환한 WiFi신호는 안테나를 통해서 무선신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 케이블을 통한 WiFi신호 확장 어댑터.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 WiFi신호 확장 어댑터는,
   상기 안테나를 통해서 입력되는 WiFi신호의 주파수대역을 케이블신호에 대한 특정 주파수대역으로 변환하는 제2 주파수변환부;를 더 포함하며,
   상기 변환한 특정 주파수대역의 케이블신호는 댁내 케이블을 통해서 전송하는 것을 특징으로 하는 케이블을 통한 WiFi신호 확장 어댑터.
6. WiFi신호의 주파수대역을 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역으로 변환하는 제1 주파수변환단계; 및
   상기 변환한 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역에 방송신호의 주파수대역을 결합하여 댁내 케이블을 통해서 전송하는 방송/데이터결합단계;를 포함하는 케이블을 통한 WiFi신호 확장 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 WiFi신호 확장 방법은,
   상기 케이블을 통해서 전송된 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역을 WiFi신호의 주파수대역으로 역변환하는 제1 주파수역변환단계;를 더 포함하는 케이블을 통한 WiFi신호 확장 방법.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 WiFi신호 확장 방법은,
   방송신호의 주파수 대역과 적어도 하나 이상의 케이블 신호의 주파수 대역은 사이에 밴드갭을 두어 주파수 대역간에 상호 간섭이 생기지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 케이블을 통한 WiFi신호 확장 방법.
9. 케이블을 통해서 전송된 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역과 방송신호의 주파수대역을 분리하는 방송/데이터분리단계; 및
   상기 분리한 적어도 하나 이상의 케이블신호에 대한 주파수대역 중 하나를 WiFi신호의 주파수대역으로 역변환하는 제2 주파수역변환단계;를 포함하며,
   상기 분리한 방송신호는 방송수신단말로 출력하고, 상기 역변환한 WiFi신호는 안테나를 통해서 무선신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 케이블을 통한 WiFi신호 확장 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 WiFi신호 확장 방법은,
    상기 안테나를 통해서 입력되는 WiFi신호의 주파수대역을 케이블신호에 대한 특정 주파수대역으로 변환하는 제2 주파수변환단계;를 더 포함하며,
    상기 변환한 특정 주파수대역의 케이블신호는 케이블을 통해서 전송하는 것을 특징으로 하는 케이블을 통한 WiFi신호 확장 방법.

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