FC 망구성및장치 2004. 5. 31 기술연구소기술개발팀 작성자 안병준 bjahn@powercomm.com 1. FC 망유래및사업연혁 1949 년미국 Oregon 주의 TV 전파수신이곤란한산간지대에서, 전파가미약한지역의가까운산위또는양청지역에 Master Antenna 를설치하여수신된공중파를유선 Cable 로전송하여각각의가입자에게분배하는방식으로난시청해소기능을갖는공동수신 System (CATV Common Antenna Television System 으로부터유래됨 FC 망은 TV 의공동수신을위한동축케이블망에서시작하여차별화된채널을제공하는 Cable TV 전송망으로발전되었고, 광신호전송기술을결합한 FC 망으로발전하면서인터넷가입자망으로도각광받고있음 1995 종합유선방송 ( 케이블 TV 상업방송시작으로 FC 망시설 사업형태 투자수익을고려 3 분할구도로사업권부여 (PP, SO, NO 전송망사업자 (FC 망 한국전력, 한국통신 1998 케이블모뎀을이용한고속인터넷사업추진 한국전력의양방향서비스및케이블모뎀시범서비스성공 두루넷의케이블모뎀사업개시로고속인터넷가입자망견인차 99 년하나로통신, 00 년온세등다수사업자사업참여 2000-2002 FC 망사업자변화및고속가입자망사업활성화 한국통신시설분 SO 매각및중계유선의 SO 전환 한국전력은자회사 파워콤을발족 FC 망을포함한통신분야분리 인터넷가입자의폭발적증가로데이터전용 FC 망시설폭증
2. FC 망구성체계 PP PPPP 위성방송 (KDB FC 망 (SO 권역단위 NC NC NC NC SO NC 유선방송 (SO TBA 공동주택 인터넷망 인터넷 (ISP 분배센터 ( 파워콤 광케이블 동축케이블 TO VoIP VOD 단독주택 PP PP Program Program Provider( Provider( 프로그램공급사프로그램공급사 Optical Optical Node Node Unit( Unit( 옥외광송수신기옥외광송수신기 SO SO System System Operator( Operator( 지역방송국지역방송국 TBA TBA Trunk Trunk Bridge Bridge Amplifier( Amplifier( 간선분기증폭기간선분기증폭기 KDB KDB Korea Korea Digital Digital satellite satellite Broadcast( Broadcast( 한국위성방송사한국위성방송사 TO TO Tap Tap Off( Off( 분기기분기기 ISP ISP Internet Internet Service Service Provider( Provider( 인터넷서비스공급사인터넷서비스공급사 3. FC 망구성 FC 망이란 - 분배센터 (SO 로부터주요간선인 까지광케이블을이용하고 부터가입자단말장치까지는동축케이블을이용하는광동축혼합망 (ybrid Fiber Coaxial Network - 대규모가입자에게광대역방송서비스와인터넷서비스를동시제공함에특히유리함 구성도 광전송구간 동축전송구간 인입구간 셀 (Cell #N 분배센터 셀 (Cell #1 유선방송 (SO 인터넷 (ISP / E C M T S 광수신기 PI UPS TBA Tap-Off STB CM
3. FC 망구성 구 분 분배센터 ~ ~ TAP TAP ~ 가입자단말장치 형 태 Star 형 Tree&Branch Tree&Branch 케이블종류 光케이블 (Cell 당 1~2 코아사용 동축케이블 ( 규격 12C/17C 동축케이블 ( 인입선 ( 규격 5C/7C 전송장치 ㅇ능동기기 광수신기ㅇ수동기기 광분기기 / 결합기 ㅇ능동기기 옥외광송수신기 ( 증폭기 (TBA,DA,EA ㅇ수동기기 (Splitter 방향성결합기 (DC 분기기 (Tap-Off ㅇ전력공급장치 전력공급기 (UPS 전력삽입기 (PI ㅇ능동기기 구내증폭기 ( 공동주택 ㅇ수동기기 구내ㅇ상향필터 ( 잡음제거용 서비스용장비 인터넷용 - CMTS - DCP - Upconverter - Router(S/W CATV 용 - 헤드엠프 PP 용 - DV6000 수신기 - 디코더 - 케이블모뎀 (CM 컨버터 (CATV 시설및관리주체 파워콤 ( 망사업자 -NO 파워콤 ( 망사업자 -NO CATV 지역방송국 -SO 인터넷 인터넷사업자 - ISP 3. FC 망구성 분배센터 구성 하향신호 서비스별할당된주파수대역를결합하고를통하여광신호로 변환하여 로전송함 상향신호 에서전송된광신호를광수신기기를통하여고주파신호로변환하고 CMTS, NMS 등에신호를분배함 유선방송 (SO 인터넷 (SISP 국사 인터넷 (MISP 국사 주파수대역사용현황 A GBS 모니터 DCP RAS NMS /E Amp CMTS Up- Converter Avantron 분배센터 A 결합기 결합기 광수신기 광수신기 O F D O F D 광케이블 #1 #n
Tap off 구성 3. FC 망구성 동축전송구간은가입자분포, 지리적인구조, 전송장치의특성등에따라다양하게조합되며, 를중심으로증폭기,, Tap 등으로구성됨 신호분배에의한신호감쇄 (Slope 와다단증폭 (Cascade 에의한왜곡 (Distortion 특성에유의해야함 증폭기 동축케이블 증폭기 방향성결합기 광케이블상향하향대역 5 42 54 750Mz 전력공급기 전력삽입기 Tap-off Tap off 가입자단말장치 구성 3. FC 망구성 인입구간은 Tap off, 동축케이블 (5c,7c, 구내등으로구성되어있으며, 신호분배는품질기준과단말장치의송수신허용범위를고려하여적정하게분배함 < 단독주택 > 증폭기 Tap 인입선 (5C, 7C < 단독주택 > < 단독주택 > 컨버터 Tv (CATV 케이블모뎀 PC ( 인터넷 전송신호품질기준과단말장치의송수신허용범위 전송신호레벨변화표 ( 하향
4. FC 망전송장비 OTX (Optical Transmitter 케이블 TV 시스템의 Modulator, 또는 CMTS(Up-Converter 로부터전송된하향 RF Signal 을 Optical Signal 로변환하여 로전송하는장치 ( 광출력 6/8/10/12dBm 광수신기 ORX (Optical Receiver 로부터상향전송된 Optical Signal 을 RF Signal 로변환하여 CMTS, 망감시시스템등으로전송하는장치 ( 광수신 -10dBm ㅇ전송시스템납품사 동양텔레콤, 넷웨이브, SA, Augat, C-cor 광전송방식 구분 장점 다채널수용 Demodulation 불필요 비용저가 AM 방식 FM 방식 S/N 비가우수 원거리전송가능 S/N 비우수 디지털방식 무중계원거리전송가능 원거리전송이어렵다 비용고가 비용고가 단점 AGC 기능필요 다채널전송이어렵다 다채널전송이어렵다 CN 비가낮다 AFC 기능필요 Multi-Point 구성어렵다 주사용처 다채널근거리망 FC 광망 원거리중계방송 방송중계용 PP 망 4. FC 망전송장비 (Optical Node Unit 옥외형광송수신장치 하향전송의경우, /E의로부터전송된 Optical Signal을 RF Signal로변환하여가입자측으로전송 상향전송의경우, 가입자측에서전송된 RF Signal을 Optical Signal로변환하여 /E의광수신기로전송 종류 일반형, 2 4 배형, 다기능형등 동축케이블 -3dBm 광케이블 5dBm 하향광RX모듈상향 40dBmV 20dBmV 광 TX 모듈 동축포트 3 4 개 < 블록도 >
4. FC 망전송장비 간선분기증폭기 (TBATrunk Bridge Amplifier 동축선로에사용되는증폭기로써 RF신호손실을보상하며 2개이상의신호를분배하는데사용하는장치 종류 간선증폭기 (TA, 분배증폭기 (DA, 연장증폭기 (EA 동축케이블 45dBmV 10dBmV 35dBmV 20dBmV 포트 1 개 < 블록도 > 4. FC 망전송장비 TBA(Trunk Bridge Amp 라부르며상 하향신호를증폭하고분기하는기능
4. FC 망전송장비 (SP Splitter 입력신호를 2 개이상의신호로분배하기위하여사용되는설비 종류 2way, 3way( 균등, 3way( 불균등 분배손실 P1 P2 2way 3wayB 3wayUB 분배이론적분배손실 = -10log 1/n = 10log n n = 분배수 ex 2way = 10log 2 = 3.01dB, 3way = 10log 3 = 4.77dB, 4way = 10log 4 = 6.02dB 4. FC 망전송장비 방향성결합기 (DCDirectional Coupler 입력신호를차등분배하기위하여사용되는설비 종류 ( 삽입손실상향 / 하향 8 db (1.7/2.7dB, 12 db (1.1/2.3dB, 16 db (0.9/2.0dB 삽입손실 (1 2dB P1 P2 분기손실 (8,12,16dB P3
4. FC 망전송장비 분기기 (T/OTap Off 선로의신호를가입자에게분기하기위하여사용되는설비 종류 ( 분기손실 4way(11 32dB, 8way (14 32dB, 16way (17 32dB 삽입손실 (1 4dB RF/AC RF/AC 분기손실 (11 29dB 29dB RF #1 2 3 4 5 6 7 8 역결합손실 (40dB이상 단자간결합손실 (22dB db이상 4. FC 망전송장비 Tap-off 의각단자에인입선을연결하여각가입자장치를 FC 망에접속함 Tap off 인입선
4. FC 망전송장비 전원공급기 (PSPower Supply 선로에설치된 Active 소자에전원을공급하기위하여 220V 상용전원을 AC60V 또는 AC90V 로변환하여주는설비 종류 Battery 내장형 (UPS 기능, Battery 비내장형구분 모듈별세부내역 주전원모듈 상용전원 AC 220V를입력하여철심공진변압기를이용하여 AC 60V 구형파를출력하고배터리충전을위한 AC 55V를출력함 충방전모듈 AC 55V로입력된전원을배터리충전을위해 DC 40.5V (13.5V 3 로충전하는기능과상용전원을감지하여이상발생시배터리전원을 AC 60V로변환하여출력하는 DC/AC 인버터기능을함 상태감시모듈 출력전압 / 전류, 배터리전압등운영상태감지과과전류차단기능을함 배터리 무보수형 12V 45A 3개로구성, 정전시 30분이상예비전원을공급함 상태감시모듈 충방전모듈 주전원모듈 배터리 Battery 비내장형 Battery 내장형 4. FC 망전송장비 전력삽입기 (PIPower Inserter 전원공급기로부터변환된 60V 전원을 FC 망에 ( 전송로 공급하기위한수동소자
4. FC 망전송장비 지능형전력삽입기 (IPI Intelligent Power Inserter 전원공급기로부터변환된 60V 전원을 FC 망에공급하고이상전원발생시차단및자동복구기능을가진능동소자 4. FC 망전송장비 와 TBA 에전력공급 (AC220V 를받아서 AC60V 로동축케이블을통해전력공급 전력삽입기 전력공급기
4. FC 망전송장비 전원계통 [ 참고 주파수대역사용현황 ㅇ지역별사용가능주파수대역 FC 망지역 (33 개 2차SO 지역 (9 개 1차SO 지역 (33 개 주파수대역 (Mz 상향대역 상향대역 5-30 상향대역 ( 인터넷 UP 진행중 42-54 - 65 하향 ( 아날로그방송 하향 ( 아날로그방송 - 88-450 하향대역 ( 인터넷 하향 ( 방송 / 인터넷 하향 ( 방송 / 인터텟 - 552 하향 ( 디지털방송 - 750 ㅇ주파수대역사용현황 상향대역 1. 초고속인터넷ㅇ S-ISP( 두루넷, 하나로등 와협정에따라 3.2 Mz주파수대역을고정할당ㅇ M-ISP( 두루넷, 하나로, 온세등 는대상지역에따라 S-ISP 할당이외주파수대역할당 장애대역 (5~16 Mz 가입자구내, 외부유입잡음등으로사용불가 2. 유선방송 없음 3. NMS 일부지역사용 하향대역 1. 초고속인터넷ㅇ S-ISP( 두루넷, 하나로등 과협정에따라 12 Mz주파수대역을고정할당ㅇ M-ISP ( 두루넷, 하나로, 온세등 는지역에따라 S-ISP 할당이외주파수대역할당 (1 차,2 차 450-552 552Mz 8ch, FC 망 54-750 750Mz 2. 유선방송 1,2 차지역 54-450 450Mz 3. NMS 일부지역사용
[ 참고 주파수대역사용현황 ㅇ주파수대역분할방식 구분 상향대역 하향대역 특징 비 고 Sub-split 5 30 Mz 54 450/750 Mz 초기 CATV 망 1차so 지역 Extended 5 42 Mz 54 750 Mz 보통 CATV 망 1차so 업그레이드지역, 2 차so 지역 Sub-split 5 65 Mz 88 750 Mz 데이터통신망 FC 망지역 Mid-split 5 108 Mz 174 750 Mz IEEE-802 데이터통신망권장 - igh-split 5 178 Mz 234 750 Mz 대용량데이터통신적합 - [ 참고 주파수대역사용현황 ㅇ셀분할과주파수대역활용 가입자및트래픽증가에따른속도저하시셀내가입자수를기준으로셀지역을 2 분할하고셀중심에각각 및광케이블을시설하여트래픽속도및망품질개선 분배센터 분배센터 광케이블 광케이블 셀 #1 셀 분 셀 #1 셀 #2 할 상향 하향대역 상향 하향대역 상향 하향대역 5 42 54 750 Mz 5 42 54 750 Mz 5 42 54 750Mz
[ 참고 전송신호품질기준과단말장치의송수신허용범위 전송신호품질기준 구분 항목 주파수범위 기준값 비 고 하향 출력레벨 C/N 550 (750 Mz 550 (750 Mz 14dBmv 이상 43dB 이상 측정위치 분기기 (TAP Noise 16 ~ 42(65 Mz -15dBmV Noise Floor 기준 상향 Carrier - 20dBmV - C/N 16 ~ 42(65 Mz 35dB 이상 측정위치 분배센터광수신기 * 상향 C/N 은케이블 TV 방송겸용망기준 ( 인터넷전용 FC 망에서는 40dB 이상 단말장치수신허용범위 구 분 수신레벨범위 주파수대역 서비스 케이블 TV 컨버터 -5 +15dBmV 54 450Mz 종합유선방송 케이블모뎀 -15 +15dBmV 450 550Mz 초고속인터넷 디지털 TV 셋탑 -15 +15dBmV 550 750Mz 디지털유선방송 케이블모뎀에서 CMTS 간운영기준 구분 주파수대역 케이블모뎀출력파워레벨 CMTS 수신파워레벨 C/N 비 범위 ( 값 5 42z +8 +58dBmV (QPSK기준 -7 +23dBmV (1,280ksym/s기준 25dB [ 참고 신호레벨변화표 ( 하향