이하, 상기와 같은 본 발명, 지하공동구의 다중통신 장치 및 그 방법의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 지하공동구의 다중통신 장치의 블록구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 지하공동구 내에 설치되어 다중 통신을 수행하는 지 하공동구 다중 모뎀(40)과; 상기 지하공동구 다중 모뎀(40)에 대한 다중 통신을 제어하고 원격 단말부(Remote Terminate Unit, RTU)(30)의 전반적인 동작을 제어하는 CPU(50)와; 상기 CPU(50)의 제어를 받고, 외부와의 통신시 인터페이스를 수행하는 인터페이스부(60);를 포함하여 상기 원격 단말부(RTU)(30)를 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기 지하공동구 다중 모뎀(40)은, 상기 CPU(40)의 제어를 받고, 지하공동구 내에 설치되어 PLC 통신에 의한 데이터 송수신을 수행하는 지하공동구 PLC 모뎀(41)과; 상기 CPU(40)의 제어를 받고, 지하공동구 내에 설치되어 광통신에 의한 데이터 송수신을 수행하는 지하공동구 광통신 모뎀(42)과; 상기 CPU(40)의 제어를 받고, 지하공동구 내에 설치되어 CDMA(Code Division Multiple Access, 부호 분할 다원 접속) 통신에 의한 데이터 송수신을 수행하는 지하공동구 CDMA 모뎀(43)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 지하공동구 PLC 모뎀(41)은, 상기 지하공동구 다중 모뎀(40)에서 다중통신을 수행할 때 프라이머리 모드(Primary Mode)로 동작하는 것을 특징으로 한다.
상기 CPU(50)는, 상기 지하공동구 다중 모뎀(40)에 대한 제어시 프라이머리 모드와 세컨더리 모드(Secondary Mode)로 상기 지하공동구 다중 모뎀(40)에 대한 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 CPU(50)는, 상기 지하공동구 다중 모뎀(40)에 대한 제어시 상기 지하공동구 다중 모뎀(40) 내의 지하공동구 PLC 모뎀(41)을 통해 통신을 수행하도록 하고, 상기 지하공동구 PLC 모뎀(41)에서 에러가 발생하면 상기 지하공동구 다중 모 뎀(40) 내의 지하공동구 광통신 모뎀(42)을 통해 통신을 수행하도록 하며, 상기 지하공동구 광통신 모뎀(42)에서 에러가 발생하면 상기 지하공동구 다중 모뎀(40) 내의 지하공동구 CDMA 모뎀(43)을 통해 통신을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 인터페이스부(60)는, 상기 CPU(50)의 제어를 받고, 아날로그 신호를 입력받아 처리하는 아날로그 입력부(AIM)(61)와; 상기 CPU(50)의 제어를 받고, 디지털 신호를 입력받아 처리하는 디지털 입력부(DIM)(62)와; 상기 CPU(50)의 제어를 받고, 디지털 신호를 출력하는 디지털 출력부(DOM)(63)와; 상기 CPU(50)의 제어를 받고, RS-232C 통신을 수행하는 SIM(Surface Inductive Modem)(64)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 지하공동구의 다중통신 장치는, 상기 원격 단말부(RTU)(30)와 네트워크를 통해 연결되어 다중통신을 수행하는 다중 모뎀(20)과; 상기 다중 모뎀(20)과 연결되어 통신 기능을 수행하는 통신 단말기(10)를 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 다중 모뎀(20)은, 상기 원격 단말부(30)와 네트워크를 통해 연결되어 PLC 통신을 수행하는 PLC 모뎀(21)과; 상기 원격 단말부(30)와 네트워크를 통해 연결되어 광통신을 수행하는 광통신 모뎀(22)과; 상기 원격 단말부(30)와 네트워크를 통해 연결되어 CDMA 통신을 수행하는 CDMA 모뎀(23)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 지하공동구의 다중통신 방법을 보인 흐름 도이다.
이에 도시된 바와 같이, 원격 단말부(RTU)(30)의 각종 하드웨어를 초기화시키는 제 1 단계(ST11)와; 상기 제 1 단계 후 입/출력 데이터를 초기화시키는 제 2 단계(ST12)와; 상기 제 2 단계 후 데이터를 수신하면, 프라이머리 모드와 세컨더리 모드에 의한 다중 통신에 의해 데이터 전송을 수행하는 제 3 단계(ST13 ~ ST17)를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 3 단계(ST13 ~ ST17)는, 상기 제 2 단계 후 상기 원격 단말부(30) 내의 지하공동구 다중 모뎀(40)에서 하나의 모뎀을 선택하는 제 11 단계(ST13)와; 상기 제 11 단계 후 데이터를 수신하면, 상기 제 11 단계에서 선택된 모뎀의 시간적 통계 분석을 수행하는 제 12 단계(ST14)(ST15)와; 상기 제 12 단계에서의 시간적 통계 분석에 따라 에러 발생 여부를 판별하는 제 13 단계(ST16)와; 상기 제 13 단계에서 에러가 발생했다고 판별하면 상기 제 11 단계로 리턴하고, 상기 제 13 단계에서 에러가 발생하지 않았다고 판별하면 데이터 전송을 수행하는 제 14 단계(ST17)를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
도 5는 도 4에서 제 3 단계(ST13 ~ ST17)의 상세흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 단계는, 상기 원격 단말부(30) 내의 지하공동구 다중 모뎀(40)에서 지하공동구 PLC 모뎀(41)을 선택하여 프라이머리 모드로 통신이 수행되도록 하는 제 20 단계(ST21 ~ ST25)와; 상기 제 20 단계 수행 중 상기 지하공동구 PLC 모뎀(41)에 에러가 발생하면, 상기 지하공동구 다중 모뎀(40)에서 지하공동구 광통신 모뎀(42)을 선택하여 통신이 수행되도록 하는 제 30 단계 (ST31 ~ ST35)와; 상기 제 30 단계에서 상기 지하공동구 광통신 모뎀(43)에 에러가 발생하면, 상기 지하공동구 다중 모뎀(40)에서 CDMA 모뎀(43)을 선택하여 통신이 수행되도록 하는 제 40 단계(ST41 ~ ST46)를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 20 단계(ST21 ~ ST25)는, 상기 지하공동구 PLC 모뎀(41)을 선택한 다음 데이터 수신 여부를 판별하는 제 21 단계(ST21)(ST22)와; 상기 제 21 단계에서 데이터를 수신한 것으로 판별되면, 상기 지하공동구 PLC 모뎀(41)의 시간적 통계 분석을 수행하여 상기 지하공동구 PLC 모뎀(41)의 통신에서 에러가 발생했는지 판별하는 제 22 단계(ST23)(ST24)와; 상기 제 22 단계에서의 판별결과 에러가 발생하면 상기 제 30 단계로 리턴하고, 상기 제 22 단계에서의 판별결과 에러가 발생하지 않았으면 데이터 전송을 수행하는 제 23 단계(ST25)를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 30 단계(ST31 ~ ST35)는, 상기 지하공동구 광통신 모뎀(42)을 선택한 다음 상기 지하공동구 광통신 모뎀의 시간적 통계 분석을 수행하여 상기 지하공동구 광통신 모뎀(42)의 통신에서 에러가 발생했는지 판별하는 제 31 단계(ST31 ~ ST33)와; 상기 제 31 단계에서의 판별결과 에러가 발생하였으면 상기 제 40 단계로 리턴하고, 상기 제 31 단계에서 판별결과 에러가 발생하지 않았으면 상기 지하공동구 PLC 모뎀(41)의 통신기능이 복구되었는지 판별하는 제 32 단계(ST34)와; 상기 지하공동구 PLC 모뎀(41)의 통신기능이 복구되었으면 상기 제 20 단계로 리턴하고, 상기 지하공동구 PLC 모뎀(41)의 통신기능이 복구되지 않았으면 상기 지하공동구 광통신 모뎀(42)으로 데이터 전송을 수행하는 제 33 단계(ST35)를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 40 단계(ST41 ~ ST46)는, 상기 지하공동구 CDMA 모뎀(43)을 선택한 다음 상기 지하공동구 CDMA 모뎀(43)의 시간적 통계 분석을 수행하여 상기 지하공동구 CDMA 모뎀(43)의 통신에서 에러가 발생했는지 판별하는 제 41 단계(ST41 ~ ST43)와; 상기 제 41 단계에서의 판별결과 에러가 발생하지 않았으면 상기 지하공동구 PLC 모뎀(41)의 통신기능이 복구되었는지 판별하는 제 42 단계(ST44)와; 상기 지하공동구 PLC 모뎀(41)의 통신기능이 복구되었으면 상기 제 20 단계로 리턴하고, 상기 지하공동구 PLC 모뎀(41)의 통신기능이 복구되지 않았으면 상기 지하공동구 광통신 모뎀(42)의 통신기능이 복구되었는지 판별하는 제 43 단계(ST45)와; 상기 지하공동구 광통신 모뎀(42)의 통신기능이 복구되었으면 상기 제 30 단계로 리턴하고, 상기 지하공동구 광통신 모뎀(42)의 통신기능이 복구되지 않았으면 상기 지하공동구 CDMA 모뎀(43)으로 데이터 전송을 수행하는 제 44 단계(ST46)를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 지하공동구의 다중통신 장치 및 그 방법의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명은 지하공동구내의 열악한 통신환경에서도 다중통신 기능을 사용하여 최적의 통신경로 설정이 가능하도록 하고자 한 것이다.
그래서 지하공동구에 설치되는 원격 단말부(30)에 PLC 모뎀, 광통신 모뎀, CDMA 모뎀을 내장한다. 그리고 평상시에는 PLC 모뎀을 통하여 통신서버와 연결을 하여 로컬의 상태를 감시제어하고, 통신에 문제가 발생시 광통신 모뎀으로 자동 전환하며, 이 통신 또한 문제 발생시 CDMA 모뎀을 이용해 통신을 하는 구조로 구성되어 있어 어떠한 상황에서도 안정된 통신로를 구축할 수 있도록 한다.
또한 원격 단말부(30) 내의 CPU(50)는 평상시에는 통신서버와 각각 독립된 다중 모뎀들을 통하여 파일럿(Pilot) 신호를 전달하여 안정된 통신로가 어디인지 확인하다가, 최우선적으로 프라이머리 모드인 PLC 모뎀을 통하여 통신을 한다. 그리고 CPU(50)는 패리티 검출과 CRC(Cyclic Redundancy Check) 에러 검출 등으로 인한 비트 에러율의 증가를 시간적 통계에 의한 검사를 통하여 적정수준 이상 발생시 즉시 PLC 모뎀을 통한 통신을 중단하고 다음의 안정된 광통신 모뎀 또는 CDMA 모뎀으로 절환하여 통신을 수행하도록 한다.
또한 세컨더리 통신모드에서도 같은 방식으로 통신 에러율의 증가가 발생되면 또다시 다른 안정된 통신로를 찾을 수 있도록 한다. 그래서 CPU(50)는 세컨더리 통신모드일 때 프라이머리 통신모드인 PLC 모뎀을 통한 통신로의 안정성이 확보되었을 때 즉시 PLC 모뎀으로 복원하여 통신서버와 통신을 수행하도록 한다.
이러한 본 발명의 동작을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 지하공동구에 설치되는 원격 단말부(40)의 지하공동구 다중 모뎀(40)에 지하공동구 PLC 모뎀(41), 지하공동구 광통신 모뎀(42), 그리고 지하공동구 CDMA 모뎀(43)을 내장한다. 여기서 지하공동구 다중 모뎀(40)은 이러한 모뎀들(41 ~ 43) 이외에도 다른 모뎀을 구비할 수도 있다.
그리고 원격 단말부(30) 내의 아날로그 입력부(AIM)(61), 디지털 입력부 (DIM)(62), 디지털 출력부(DOM)(63)와 같은 입출력(Input/Output, I/O) 모듈은 지하공동구내 각종 제어기나 설비, 센서류에 대하여 접점 또는 4 ~ 20mA 방식으로 직접 연결하여 이를 입출력(I/O) 모듈의 전처리 장치에 의하여 입력신호를 샘플링(sampling)하여 디지털화하는 작업과 CPU(50)의 메모리내의 출력신호를 물리적인 접점형태로 출력을 주는 작업을 수행하게 된다.
또한 CPU(50)의 메모리에는 입출력(I/O) 신호가 실시간으로 적재되며, CPU(50)는 통신서버에 의하여 디지털이나 아날로그의 값의 감시 또는 제어를 위하여 질의 메시지(Query message)에 따라 응답 메시지(Response message)를 만들어 전달한다.
그래서 CPU(50)는 하드웨어 초기화와 입출력 데이터의 초기화 후에 모뎀을 선택하여 데이터 전송을 수행하게 된다.
그리고 CPU(50)는 평상시에는 통신서버와 각각 독립된 지하공동구 다중 모뎀(40)을 통하여 파일럿(Pilot) 신호를 전달하여 안정된 통신로가 어디인지 확인하다가 최우선적으로 프라이머리(primary) 모드인 지하공동구 PLC 모뎀(41)을 통하여 통신을 수행하도록 한다.
그런 다음 데이터 수신이 있으면, CPU(50)는 시간적 통계 분석에 의한 검사를 수행하여 지하공동구 PLC 모뎀(41)의 통신기능에 에러가 있는지를 판별한다.
그래서 패리티 검출과 CRC 에러 검출 등으로 인한 비트 에러율의 증가를 검사하여 적정수준 이상 발생시에는 지하공동구 PLC 모뎀(41)의 통신기능에 에러가 발생한 것으로 판단한다.
이렇게 지하공동구 PLC 모뎀(41)의 통신기능에 에러가 발생하면, 즉시 지하공동구 PLC 모뎀(41)을 통한 통신을 중단하고, 다음의 안정된 지하공동구 광통신 모뎀(42) 또는 지하공동구 CDMA 모뎀(43)으로 전환하여 통신을 수행하도록 한다.
또한 세컨더리(secondary) 통신모드에서도 같은 방식으로, 통신 에러율의 증가가 발생되면 또다시 다른 안정된 통신로를 찾게 된다.
그리고 CPU(50)는 세컨더리 통신모드에서 프라이머리 통신모드인 지하공동구 PLC 모뎀(41)을 통한 통신로의 안정성이 확보되었을 때 즉시 지하공동구 PLC 모뎀(41)으로 복원하여 통신서버와 통신을 수행할 수 있도록 한다.
이러한 동작은 다중 모뎀(20)의 PLC 모뎀(21), 광통신 모뎀(22), CDMA 모뎀(23)에서 동일한 방식으로 수행되도록 한다.
이처럼 본 발명은 지하공동구내의 열악한 통신환경에서도 다중통신 기능을 사용하여 최적의 통신경로 설정이 가능하도록 하게 되는 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.