KR100796941B1 - 무선통신용 다중신호 원격제어시스템 및 그 원격제어방법 - Google Patents

무선통신용 다중신호 원격제어시스템 및 그 원격제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원격싸이트와 운영센터에 설치되는 복수의 장치마다 아날로그 전용회선을 독립 연결하여 원격제어시스템을 구성하는 기술로서, 단일 전용회선으로 「음성통신 등의 '정보신호'」와 「송수신기 원격제어감시 등의 '제어감시신호'」를 상호 충돌없이 통합/분리하여 동시전송이 가능토록 하고, 나아가 그 운영센터에 인터넷포트를 연동시킴으로써 복수의 다른 운영센터에서도 다중접속으로 원격운용할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은, 종래기술 즉 원격싸이트와 운영센터 간의 '정보신호'를 아날로그 전용회선으로 연결함과 아울러 '제어감시신호'를 별도의 데이터전용회선으로 연결하던 구조 또는 상기 '정보신호'와 '제어감시신호'를 단일선로로 통합하기 위하여 각 신호를 시차적·선택적으로 전송하던 구조를 개량하여, 단일선로 상에서 상기 '정보신호'와 '제어감시신호'를 동시통신으로 취급함으로써 고품질통신 및 다목적 활용이 가능한 원격제어가 가능토록 시스템을 구성하고, 나아가 상기 동시통신원격제어시스템의 일단에 인터넷을 단순히 확장 연동시키도록 함으로써, 보다 시스템 비용절감, 작동안정화 및 운영관리에 원활을 기하는 인터넷연동 무선통신원격시스템을 제공한다.
[색인어]
원격싸이트, 로칼운용센터, 리모트운용센터, 아날로그선로(아날로그전용회선), 무선장치(무선송신기, 무선수신기 또는 무선송수신기), 원격제어시스템, 인터 넷, 인터넷음성전송(VoIP), 데이터전용회선, 네트웍제어장치, 모뎀(MODEM), 디지털서비스유닛트(DSU), 음성통신(정보신호), 원격제어감시(제어감시신호), 다중접속(multi connection), 송수제어신호(PTT tone), 경보신호(Alarm signal), 방화벽, 원격조종장치, 인터페이스, 디지털/아날로그변환기(D/A변환기), 아날로그/디지털변환기(A/D변환기), 스펙트럼, 진폭변조신호(ASK신호), 주파수변조신호(FSK신호), 코덱(CODEC).

Description

무선통신용 다중신호 원격제어시스템 및 그 원격제어방법{ A remote-control system which multiple signal using for wireless-telecommunication, and a control method for the remote-control system }
제1도는 종래 복수의 아날로그선로 이용 무선장치 원격제어시스템의 일례를 도시한 블록다이어그램.
제2도는 제1도에서의 송수신기에 연동되는 원격싸이트의 정합인터페이스 회로구성을 좀더 상세히 묘사한 블록다이어그램.
제3도는 제1도에서의 로칼운용센터의 원격조종장치 회로구성을 좀더 상세히 묘사한 블록다이어그램.
제4도는 종래 단일 아날로그선로 이용 무선장치 원격제어시스템의 또 다른 일례를 도시한 블록다이어그램.
제5도는 제4도에서의 송수신기에 연동되는 원격싸이트의 정합인터페이스 회로구성을 좀더 상세히 묘사한 블록다이어그램.
제6도는 제4도에서의 로칼운용센터의 원격조종장치 회로구성을 좀더 상세히 묘사한 블록다이어그램.
제7도는 제5도 및 제6도에서 송수제어신호(PTT-signal)와 정보신호를 연속진 폭변조신호(AM 또는 ASK)로 처리함에 따른 신호전송특성상의 대역왜곡을 나타낸 스펙트럼도.
제8도는 제7도에 대비하여 본 발명에 따른 무왜곡 신호전송특성을 나타낸 스펙트럼도.
제9도는 제5도의 정합인터페이스 회로구성을 동시통신용으로 개량한 본 발명의 정합인터페이스 실시 일례를 도시한 블록다이어그램.
제10도는 제9도의 다른 실시 일례를 도시한 블록다이어그램.
제11도는 제6도의 원격조종장치 회로구성을 동시통신용으로 개량한 본 발명의 실시 일례를 도시한 블록다이어그램.
제12도는 제11도의 다른 실시 일례를 도시한 블록다이어그램.
제13도는 제9도 내지 제12도로서 개량된 본 발명의 회로구성을 통하여 제4도의 구성 중 일단인 로칼운용센터의 원격조종장치가 인터넷에 확장 연동되는 원리를 도시한 블록다이어그램.
제14도는 제13도의 실시 일례 구성을 좀더 상세히 묘사한 블록다이어그램.
제15도는 제13도 및 제14도의 실시 일례 구성이 원격싸이트와 로칼운용센터 간에는 각 장치마다 복수로 연결되고, 그 연결점의 일단인 로칼운용센터에서 통합되어 인터넷에 확장 연동되는 구성을 원리적으로 도시한 블록다이어그램.
제16도는 제15도의 구성 중 로칼운용센터의 원격조종장치에 연동되는 인터페이스 및 네트웍제어장치의 구성을 좀더 상세히 묘사한 블록다이어그램.
제17도는 제15도의 구성 중 리모트운용센터의 원격조종장치 및 네트웍제어장 치의 구성을 좀더 상세히 묘사한 블록다이어그램.
제18도는 로칼운용센터에서 본 발명이 운용되는 작용의 흐름도.
제19도는 제18도에 도시된 로칼운용센터에서의 운용에 대응하여 원격싸이트의 정합인터페이스가 작동되는 작용의 흐름도.
제20도는 로칼운용센터에 인터넷이 연동되어 리모트운용센터에서 원격조종할 때의 작용흐름도.
제21도는 제18도 내지 제20도가 연동되어서 원격제어되는 흐름을 계층적으로 묘사한 계층구조도.
제22도는 제21도를 부계층으로 좀더 상세히 묘사한 계층구조도.
제23도는 송수신작동 개시/종료/지속에 따라 송수제어신호(PTT)가 트리거형태로 전송되는 작용을 타임시켄스도로서 묘사한 도면.
제24도는 제9, 10, 11, 12, 14도의 구성이 아날로그선로상에서 음성 등 정보신호와 송수제어신호(PTT) 까지도 디지털신호로 전송되도록 하는 원격싸이트의 정합인터페이스 구성을 대표적으로 도시한 블록다이어그램.
제25도는 상기 제24도의 구성과 쌍으로 되는 로칼운영센터의 원격조종장치 구성을 대표적으로 도시한 블록다이어그램.
본 발명은 아날로그선로를 이용하는 원격싸이트와 운영센터 간의 무선통신원 격제어 구성에 있어서, 무선통신신호와 원격감시제어신호 간에 충돌없이 동시전송이 가능토록 하며, 나아가 이를 기반으로 그 일단인 운용센터를 인터넷에 확장 연동시킴으로써 "보다 안정된 아날로그선로+인터넷망의 직렬 중계"에 의하여 복수의 다른 운영센터에서도 원격운용 할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
무선장치 원격제어시스템의 초기기술은 제1도의 (1-1, 1-3, 1-4, 3-1, 2-1, 2-3, 2-4)로서 보듯이 송신소(Radio Frequency transmission site), 수신소(RF receive site) 또는 중계소(RF communication relay site)를 원격제어하기 위하여 운영센터(2 ; control center)와 원격싸이트(1 ; remote site, 이하 원격싸이트라 함은 상기 송신소, 수신소 또는 송수신 기능의 중계소 중 어느 하나를 지칭한다)에 각 무선장치마다 독립된 선로 구성의 아날로그 전용회선(3-1)을 구비하고 그 무선장치(송신기, 수신기 또는 송수신기 중 어느 하나 이상을 말함; 1-3)에 연동되는 단순한 폰 패치형(phone patch type) 인터페이스(1-1)를 원격싸이트의 선로종단에 연결 및 아날로그신호 증폭기(amplifier & line matching circuit)를 포함하는 원격조종장치(2-1)를 운영센터의 선로종단에 연결함으로써, 사용자가 운용센터에 설치된 원격제어장치의 마이크(2-3)와 스피커(2-4)로서 원격싸이트의 무선장치를 작동 제어하여 송신 또는 그로부터 신호를 수신하도록 되어 있었다.
이와 같은 방식에서는 원격싸이트(1)와 운용센터(2) 간에 실시간으로 신호가 전달되는 특징이 있으나, 무인원격싸이트에 적합한 원격제어기능 구현을 위하여는 원격제어대상 무선장치마다 복수의 전용회선이 구성되어야 하는 문제점이 있다.
즉, 유인(有人) 원격싸이트를 대상으로 음성통신 등의 정보데이터만을 송신 또는 수신코자 하는 초기개발 당시에는 하나의 전용회선(3-1 ; 2wire방식 또는 4wire방식)만 필요하였지만, 점차 원격싸이트가 무인화(無人化) 됨에 따라, 상기 정보데이터(이하 이를 정보신호라고 함) 외에도 제어데이터 및 감시데이터(이하 이를 제어감시신호라고 함)를 송·수신기(1-3)로부터 운용센터에 추가 전달토록 함으로써 사용자가 원격싸이트의 송신기 또는 수신기의 동작을 제어하거나 환경 등을 감시하기 위한 별도의 디지털서비스유니트(DSU; Digital Service Unit 1-2, 2-2) 및 그 연결을 위한 데이터전용회선(3-2)이 필요하게 된 바, 결국 원격싸이트의 송신장치(또는 수신장치)와 운영센터의 조종장치 간에는 실질적으로 각 무선장치마다 독립된 3회선(No.1 3-1, No.1 3-2 ..... No.n 3-1, No.n 3-2 ; 즉 2wire를 기준으로 하여 무선장치마다 정보/제어/감시에 각 1회선)이 필요하게 된 것이다.
그 후 그러한 '무선장치마다 3회선의 구성'을 개량코자 하는 목적에서, 데이터전용회선 하나로 복수의 제어데이터와 감시데이터를 통합토록 하는 소위 중앙집중제어방식(복수의 제어데이터와 감시데이터를 MUX로서 집중화 전송하는 방식, 대한민국 특허출원 10-2000-0040469 (2000. 07. 14) 참조)이 연구되었으나, 이를 운용해본 결과 특히 통합 집중화된 데이터전용회선계통에 장애가 발생될 경우 모든 장치가 기능 불통되며, 또한 그 통합회로의 복잡성으로 인하여 고도의 전문가가 각각의 현장에서 필히 유지보수를 하여야 하는 설치장소 종속형 유지보수(즉 중앙집중제어장치로부터 각각의 폰패치 또는 원격조종장치를 탈거하면 시스템통합 작동시험이 불가하여 중앙집중제어장치가 설치된 현장에서만 유지보수를 실시해야 하는 설치장소 종속형 유지보수를 일컬음)의 치명적인 문제점이 있어, 유지보수에 있어 서는 오히려 장치마다 3회선인 과거 방식보다 못하다는 지적이 있어 온 실정이다.
또한 이러한 아날로그 선로를 이용하는 구성에서는 선로상 혼입되는 험(hum)이 음질을 저하시키는 문제점도 있었다.
한편, 제4도로 도시한 대한민국 등록특허 제10-0429253호(2004. 4. 29.자 공고, 이하 제1선행기술이라 함)는 상기 '장치마다 3회선의 문제점'을 해결하는 수단으로 장치마다 단일선로로서 제어감시신호를 통합 취급토록 개량하고 있으나, 후술하는 종래기술의 회로작동설명으로 나타나듯이 그 신호통합 회로구성 수단은 통신/제어/감시 신호의 선택적 작동으로 인한 수신 신호의 청수가 미흡한 문제점을 포함하고 있으며, 그러한 문제점이 인터넷을 이용하는 통합신호전송 방식과의 부조화 및 원격 다중접속에서의 신호제어 불완전성을 내포하게 되어 그대로 인터넷에 연동시키기는 매우 곤란한 확장불능의 문제점이 있다.(따라서 제1선행기술에는 인터넷 확장 언급이 당연히 없음)
또한, 제1선행기술은 음성통신만을 고려하여서 정보신호와 제어감시신호를 단일선로로 통합한 것이므로 제7도에 의거 후술함에서 보듯이 전송되는 종합대역특성이 왜곡되어, 보다 엄격한 규격으로서 무선데이터통신용 데이터신호를 전송하는 데에는 실질적으로 적용이 불가능한 문제점을 가지고 있다.
한편, 정보통신기술의 발전과 더불어 최근에는 이 분야도 인터넷통신에서의 인터넷음성전송/가상전용회선(VoIP/VPN; Voice over Internet Protocol / Virtual Private Network)을 도입하여 원격싸이트와 운영센터 간의 연결에 적용함으로써 무인 원격싸이트를 복수개의 운영센터에서 공동으로 이용토록 함과 아울러 원격싸이 트와 로칼운영센터 간의 전용회선을 단일 인터넷회선으로 통합하는 방안이 연구된 바, 본 발명의 출원시점에서 인터넷음성전송(VoIP) 및 보안시스템을 구성하는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0035614(2004. 4. 29.자 공개, 이하 제2선행기술이라 함)호로 공지되어 있다.
그러나, 제2선행기술은 원격싸이트와 운영센터 간에 각각의 고정주소(FTP방식의 신호전송에 필요한 고정IP) 또는 이에 대응되는 인터넷전용회선을 구축하여야 하므로, 그 통신비가 이중으로 됨과 아울러 특히 오지(전파잡음원이 없는 해안 또는 산간의 벽지 등)에 설치되는 원격싸이트는 초고속정보통신 기반시설이 상당수 갖추어지지 못함에 따라 인터넷회선 그 자체의 구성이 대부분의 경우 불가능한 문제점이 있다.
또한, 제2선행기술은 통합된 단일 인터넷회선을 이용하므로 만약 그 전용회선 또는 라우터 등 네트웍장비가 고장나면 모든 기능이 불통되는 바(상기 중앙집중제어방식의 경우 참조), 이를 보완하기 위하여 상기 아날로그선로를 부가하여 백업선로를 보강하여야 되는 데, 여기에서 아날로그 방식과 인터넷(디지털) 방식은 완전히 상이한 구성이므로 이는 결국 전혀 별개의 정합인터페이스 등 회로를 단일 원격제어시스템에 각각 이중으로 구비하는 병렬구조의 듀얼시스템으로 되어 장애발생빈도 상승 및 유지보수 난해를 수반하는 회로복잡성, 그리고 장비가격이 2배로 되는 원인으로 되었으며, 한편 제2선행기술에서는 백업수단인 아날로그 방식으로 운용시에는 제어감시데이터 처리가 불가능한 문제점마저 있었다.
또 하나, 제2선행기술에서 아날로그선로를 부가하여 백업선로를 구성하였다 하더라도 우선적인 작동이 네트웍장비인 중앙집중제어 컴퓨터에 의존하므로 동 컴퓨터가 고장날 경우 극히 최소한의 송수신기능만 가능한 문제점을 피할 수 없었다.
또한, 무인화 된 원격싸이트일지라도 인터넷에 관한한 방화벽(firewall) 등 보안시스템이 구성되어야 할 것은 당연하나 제2선행기술로서 원격싸이트를 무인화 하면 유사시 보안망의 접속허용제어가 곤란하고(운용자가 없으므로), 또 제2선행기술은 유사시에만 아날로그 방식으로 작동될 뿐 인터넷으로 통신운용 및 제어·감시를 수행함을 기본구성으로 하므로 인터넷상에서의 전송지연(압축/신장에 필요한 종합적 응답지연을 말하며 통상 0.5초 정도)을 배제할 수 없어 로칼운용센터(원격싸이트를 관할하는 운영센터, 이하 같음) 또는 리모트운용센터(다중접속코자 하는 제3의 운영센터, 이하 같음)에 불구하고 운용센터에서의 통신운용이 부조화(송·수신 전환 부자유스러움, 신호지연에 수반되는 반향현상 등) 되는 문제점이 있는 것이다.
더욱이, 제2선행기술에서의 전송지연은 송신과 수신의 전환에 상당한 시차를 두게 하고 또 인터넷의 라우팅 과정이 변경될 때 또는 IP가 재차 세팅될 때는 그 전송지연이 불특정하게 되는 실정이므로, 설정된 고정시간간격으로 송신과 수신을 자동 전환하여서 통신을 수행하는 무선데이터통신용에는 당연히 적용 불가능한 문제점을 가지고 있다.
한편, 본 발명 출원이전에 연구·발표된 "광역다중접속 무선통신 원격제어기술(본 발명의 출원 시점에서 이미 출원 된 것으로 사료되며, 이하 이를 제3선행기술이라 함)"은 인터넷의 전송원리로 수신상황을 파악하여 상대방 위치에 근접한 송 신장치(또는 그 방향에 적합한 지향성 안테나)를 자동으로 선택 제어하는 기술인 바, 이러한 응용기술 출현과 관련하여 금후 인터넷을 이용하는 무선통신원격제어시스템이 확산될 것은 자명하다 할 것인 데, 상기 제2선행기술에서의 제반 문제점은 그러한 인터넷 원격제어 확산을 오히려 저해하는 실정이므로 새로운 기술을 연구할 필요성이 대두되었다.
이와 관련하여, 설령 상기 제1선행기술과 제2선행기술을 병렬 혼합하는 제3의 발명을 가정해 본다하더라도, 제2선행기술에 있어서 백업라인인 아날로그선로로서도 제어감시가 가능하다는 장점만 얻을 수 있을 뿐, 제1선행기술상에서의 통신과 제어의 시차운용에 따른 수신부자유/대역왜곡/수신신호유실의 문제점 및 제2선행기술상에서의 중앙집중컴퓨터 장애시 모든 기능 불통/신호지연/인터넷회선 구성곤란 등의 문제점을 해소할 수 없으며, 또 다르게 만약 이를 직렬 혼합할 경우는 특히 상기 제1선행기술의 '수신부자유/대역왜곡'과 제2선행기술의 '신호지연'이 상호 악영향으로 작용하여 리모트운용센터에서는 통신품질저하 또는 제어·감시에 사용자의 혼란을 초래하여 그 통신운용이 더욱 더 부자유스러워짐은 물론 특히 제1선행기술로는 정보신호의 쌍방향 원격 송수신이 미흡(수신용 정보신호의 전송작용은 불명확하고 그 대신 평상시에는 감시신호를 수신하는 것으로 명시됨)하여 또 다른 백업선로 등의 이중구성으로 보강하여야 되는 등 그대로는 중계국 원격제어시스템으로 적용되기에 곤란한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 제1선행기술을 보다 현저한 고품질통신으로서 근본적으로 개량하면서 정보신호의 쌍방향 송수신이 가능토록 함과 아울러 나아가 이를 기초로 하여서 제2선행기술과는 전혀 다른 독립된 직렬방식의 아날로그선로 릴레이형 인터넷 연동 원격제어시스템을 구성함으로써, 보다 완벽한 원격제어시스템을 통하여 제3선행기술이 원만하게 확산될 수 있도록 하는 기술기반을 제공하는 것을 목표로 하며,
이러한 본 발명의 착상은 통상적으로 원격싸이트와 운용센터 간에는 아날로그선로 구축이 용이하고 그러한 아날로그 방식은 오히려 송·수신 전환 및 신호전송에서 실시간특성을 가진다는 점과, 그러한 아날로그선로 특히 본 발명에 적합한 시내전용회선의 통신비는 인터넷전용회선에 대비 1/100∼1/10 정도로 대폭 저렴하다는 점과, 상기 아날로그선로는 원격싸이트와 로칼운영센터 간에 가시거리가 유지되는 범위 내에서 전용회선비가 소요되지 않는 사설 마이크로웨이브 중계통신(여기에는 패시브형 또는 액티브형 반사기로 다중 중계하는 수단을 포함)으로도 가능하다는 점과, 또한 운용센터에는 통상업무용 인터넷(예를 들어 초고속정보통신망)이 필수적으로 구비되어 있는 등의 일반적인 여건을 충분히 조사 및 이를 활용하여 현저한 목적과 효과로서 종래기술을 개량코자 연구한 원인해명과정의 기술사상에서 비롯된 것이다.
본 발명의 제1목적은 원격싸이트와 로칼운용센터에 설치되는 장치마다의 독립된 단일 전용회선으로 정보신호와 제어감시신호를 동시 전송하되 그 종합대역특성이 정보신호대역 내의 실시간 전송 및 무왜곡 조건을 만족시키는 구성 방법 내지 수단을 제공코자 함에 있다.
본 발명의 제2목적은 상기 제1목적이 유지되는 범위 내에서 상기 원격제어시스템의 일단인 로칼운영센터에 인터넷포트를 확장 연동함으로써 인터넷과 아날로그선로가 직렬 연동되어서 제3의 리모트운영센터에서도 원격싸이트의 무선장치를 공동 활용하는 방법 내지 수단을 제공코자 함에 있다.
본 발명의 제3목적은 상기 제3의 리모트운용센터에서 다중접속으로 공동 사용할 수 있는 구성에서도 주운용처인 원격싸이트와 로칼운영센터 간의 정보신호 전송시에는 인터넷 이용에서 발생되는 신호지연현상 그 자체가 없도록 하여서, 송수신전환의 부조화를 방지하고 실시간성, 안전성 등이 확보되어 주운용처의 통신운영에 대하여 전통적인 친숙성을 도모하는 기술적 방법 내지 수단을 제공코자 함에 있다.
본 발명의 제4목적은 오지에 불구하고 원격싸이트와 로칼운영센터 간의 선로 구성 및 변경이 용이토록 하고 유지보수가 원활토록 하는 원격제어시스템 구성 방법 내지 수단을 제공코자 함을 목적으로 하며, 나아가 실선구간의 전용회선뿐만 아니라 통상적인 마이크로웨이브 중계구간의 중계시스템에도 적용될 수 있는 방법 내지 수단을 제공함에 있다.
본 발명의 제5목적은 원격싸이트와 로칼운영센터 간의 통신비용을 최대한 절감하고 통상적으로 친숙한 유지보수 환경(예를 들면 시스템에서 쉽게 탈착하여 공장보수 용이)이 유지되는 원격제어시스템 구성 방법 내지 수단을 제공코자 함에 있다.
본 발명의 제6목적은 원격싸이트와 로칼운영센터 간에 구축된 복수의 아날로 그선로에 연동되는 독립된 무선통신장치 및 원격제어시스템 그 자체로서 별도의 선로 등 보강없이 백업수단을 겸하도록 하는 원격제어시스템 구성방법 내지 구성수단을 제공코자 함에 있다.
본 발명의 제7목적은 무인 원격싸이트에 불구하고 인터넷 연동에서 필수적인 보안시스템을 유인 운용센터에서 자유롭게 운용할 수 있는 원격제어시스템 구성 방법 내지 수단을 제공코자 함에 있다.
본 발명의 제8목적은 나아가 본 발명의 용도를 음성통신뿐만 아니라 무선데이터통신용 원격제어시스템에도 활용하는 기술적 방법 내지 수단을 제공코자 함에 있다.
본 발명의 제9목적은 다량의 트래픽을 처리하는 해안국 또는 어업용해안국에서 유사시의 긴급·조난·비상 통신의 완벽한 수신을 포함하여 효율적인 통신이 유지되도록 하는 기술적 방법 내지 수단을 제공코자 함에 있다.
본 발명의 제10목적은 아날로그선로를 이용하는 구성에서도 험(hum)을 완벽히 해소할 수 있는 전송기술을 제공코자 함에 있다.
이와 같은 목적의 본 발명은, 원격싸이트에서 무선장치와 연동되고 로칼운영센터에서 원격조종장치와 연동되도록 설치되는 각 인터페이스장치마다 단일 아날로그 전용회선을 독립 연결하는 실시간 정보신호 전송형 분산원격제어장치로서, 정보신호의 품질저하가 일어나지 않는 범위 내에서 정보신호와 제어감시신호를 동시전송하는 수단으로 특히 PTT제어신호(송·수신전환을 위한 송수제어신호, 이하 같음)와 제어감시신호의 전송기간점유율을 대폭 축소하여서 원격통신능력을 현저히 개량 하는 새로운 아날로그 분산형 원격제어시스템 기술을 제공한다.
또한 본 발명은, 그와 같은 새로운 아날로그 분산형 원격제어시스템 기술을 기초로 로칼운영센터에서 인터넷에 연동시켜 제3의 운영센터인 복수의 리모트운영센터에서 임의 접속하는 다중접속기술을 제공함으로써, 원격싸이트와 리모트운영센터간 실시간제어 및 자연적으로 백업선로가 구축되는 아날로그선로 릴레이형 인터넷연동 다중접속 기술을 제공한다.
상기 기술구현을 위한 구체적인 방법 내지 수단으로서, 원격싸이트와 로칼운영센터 간에는 단측파대 반송파 억압통신방식(SSB; Single Side Band, 이하 SSB라 함) 또는 주파수변조 방식의 초단파대통신(VHF; Very High Frequency, 이하 VHF라 함)에 적합한 전송대역이 유지되는 범위 내에서 송수제어신호(PTT)를 그 대역 내에서 트리거방식으로 전송처리하고, 제어감시신호를 그 대역 외에서 전송처리토록 할 수 있다.
또 다른 구체적 방법 내지 수단으로서, 극소의 점유기간동안 제어감시신호를 전송토록 제어감시신호를 알람형태로 변환함으로써 정보신호와 제어감시신호를 모두 정보신호대역 내에서 전송처리토록 할 수 있다.
세부적인 회로에 있어서 상기 송수제어신호와 감시신호는 2주파혼합신호(DTMF; Dual Tone Multi Frequency)에 의한 특정메시지 또는 디지털신호처리기술(DSP; Digital Signal Process) 혹은 마이크로프로세서(MPU; Micro Process Unit)를 이용하여 동기 또는 비동기 통신을 수행하는 디지털비트(bit) 처리로서 구성할 수 있다.
본 발명에서 아날로그선로를 이용하여 원격싸이트와 로칼운영센터 간에 신호를 전송하는 구성에는 음성신호와 송수제어신호를 아날로그신호 그대로 전송하고 제어감시신호를 디지털변조된 모뎀신호로 전송할 수 있으며, 여기에서 음성신호와 송수제어신호도 코덱(CODEC)으로 모뎀에 연동시켜 모든 신호를 디지털변조된 모뎀신호로 일괄 전송 및 수신토록 함으로써 아날로그선로상의 험을 해소토록 구성할 수도 있다.
또한 본 발명은, 상기 로칼운영센터에서 연동되는 구성에는 허브, 게이트웨이, 방화벽 및 응용소프트웨어가 포함되는 아날로그선로 릴레이형 인터넷연동수단을 구비하여 다른 리모트운영센터에서 접속하는 신호가 그와 같은 기술기반 위에서 원격싸이트로 자동중계 또는 로칼운영센터를 경유하여 수동중계 연동되는 구성을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술개념을 종래기술에 대비하면서 차례로 설명하면 다음과 같다.
〈 종래기술 〉
제1도는 종래 아날로그형 무선장치 원격제어시스템 구성의 일례를 도시한 블록다이어그램으로서, 제1도에 의하면 무선장치에 대한 원격신호전송은 무선장치(송신기, 수신기 또는 송수신장치; 1-3, 1-4)가 수용되는 원격싸이트(1)와, 원격 통신운용 원격조종장치(2-1)가 수용되는 로칼운용센터(2)와, 원격싸이트(1)와 로칼운용센터(2)를 물리적으로 연결하는 전용회선 등의 아날로그선로(3-1)를 기본으로 한다.
원격싸이트(1)의 내부구성으로서 아날로그선로(3-1)와 무선장치(1-3)의 사이에는 선로와 무선장치 입출력단을 정합시키는 폰패치 원리의 정합인터페이스(1-1)가 연결되고, 운용센터(2)의 내부구성으로서 아날로그선로(3-1)에는 역시 폰패치 원리의 인터페이스가 포함되는 원격조종장치(2-1)가 연결됨으로써, 사용자가 원격조종장치(2-1)에 연동되는 송수제어(PTT) 스위치 포함 마이크(2-3)와 스피커(2-4)로서 원격운용하도록 되어 있다.
제1도에는 상기 원격전송하는 신호, 즉 정보신호와는 별도로 제어감시신호를 전송하는 계통을 하나 더 포함하게 되는 데, 이는 주로 원격싸이트가 무인화 되었을 때 그 내부의 무선장치 또는 환경설비에 대한 이상상태를 파악코자 하는 것으로, 디지털서비스유니트(1-2, 2-2)와 제2선로(3-2)를 통한 제어감시데이터신호로서 원격싸이트 내부 무선장치의 제어·감시 입출력단과 원격조종장치의 제어기구 및 모니터를 연동시킨다.
이와 같은 제1도의 구성에서 그 작동의 한 예를 단측파대 억압반송파 통신방식(SSB)으로 들어서 설명하면, 채널(channel)/주파수(frequency)/명료도(clarifier)/전원(source power)/감도설정(gain)/출력설정(RF power out) 등의 무선장치 기능을 원격조작(운용센터에서 원격싸이트로 조작신호 송신) 하고, 전원전압(source power voltage)/종단전압(PA voltage)/채널설정상태(channel status)/주파수설정상태(frequency status)/출력상태(forward RF power & reverse RF power) 등 무선장치 작동상태를 원격감시(즉, 운용센터에서 원격싸이트로부터의 감시신호를 수신) 하게 된다.
이와 같은 제1도에서 음성통신 등의 정보신호 전송작용은, 사용자가 송수제어(PTT; Press To Talk, 통상적으로 마이크에 부착된 송/수신 누름버튼)를 이용하여 송신/수신으로 작동시킴에 대응하여 실시간 송신 또는 수신으로 선택되며 이에 따라 송신시에는 마이크에 공급되는 정보신호가 원격싸이트로 전송되어 안테나(1-4)로 송출되고 수신시에는 운용센터의 스피커(2-4)에서 원격싸이트로부터의 수신신호가 출력되는 것으로, 이러한 구성은 송·수신의 빠른 전환에도 지연현상이 없는 점에서 특히 음성통신에 적합하다고 알려져 있다. (무선데이터에 활용되는 경우에는 마이크와 스피커 대신 무선모뎀이 연결되나 이에 대한 설명은 생략한다.)
제1도에 도시된 (No.1 장치 ....... No.n 장치)는 같은 원격싸이트 내에 여러 무선장치가 포함되고 또 그 장치마다 독립적인 정보신호 선로(3-1)와 제어감시신호 선로(3-2)가 구성되므로 결국 장치마다 '2가닥 1회선 방식(2wire line)'을 기준으로 할 때 3회선(6가닥의 선)을 이루고 있음을 나타낸다.
제2도는 제1도의 정합인터페이스 등(1-1) 원격싸이트 내부 구성을 좀 더 상세히 도시한 블록다이어그램으로서, 로칼운용센터로부터 전송되어온 정보신호는 전용회선(3-1), 선로정합기(1-5), 초단증폭기(1-1-1), 송수제어신호및정보신호분배기(1-1-2), 버퍼증폭기(1-1-3)를 순차적으로 통하여 무선장치(1-3)에 공급된다.
이때 선로(3-1)로부터 초단증폭기(1-1-1)까지의 신호는 음성정보 등 정보신호와 송수제어신호가 합성 혼합된 연속적인 진폭변조신호(AM 또는 ASK)가 되는데, 송수제어신호및정보신호분배기(1-1-2)에서 이를 분할 추출함으로써, 송수제어신호(PTT-tone)는 송수제어신호검출기(1-1-2-2)를 경유하여 무선장치 송수제어부에 디 지털 H/L신호로서 공급되고, 정보신호는 송수제어신호감쇄기(1-1-2-1)를 경유하여 송수제어신호가 제거된 순수한 아날로그 음성신호(원시정보)로서 무선장치의 송신입력단에 공급되도록 한다.
사용자가 송수제어(PTT)를 해제하면 무선장치(1-3)는 수신상태로 되며, 그때의 정보신호가 수신증폭기(1-1-4)와 선로정합기(1-5)를 거쳐 전용회선(3-1), 즉 로칼운용센터(2) 측으로 역방향 전달된다.
상기 초단증폭기(1-1-1)에는 송신용 정보신호와 수신용 정보신호를 각각 손실없이 전달하도록 하는 방향성결합기(hybrid)를 포함할 수 있다.
한편, 무인화시에 있어서 '해당되는 무선장치(1-3)를 감시하기 위한 감시데이터'는 무선장치(1-3)의 제어감시입력단으로부터 아날로그/디지털변환기(1-2-2)와 디지털서비스유니트(1-2-1)를 거쳐 또 다른 선로(3-2)로 전송되는 것으로, 이는 정보신호와 제어감시신호를 동시에 전송할 경우 그 신호의 분리 및 통합이 종래에는 곤란하였기 때문이다.
제3도는 제1도의 원격조종기 등 운용센터의 구성을 좀더 상세히 도시한 블록다이어그램으로서, 사용자가 (S1)로 조작하는 송수제어신호에 의하여 송수제어신호발신기(2-1-1)는 예를 들면 2,400Hz의 톤 신호(tone signal)를 발생하여 결합기(2-1-3)와 버퍼증폭기(2-1-4)와 선로정합기(2-5)를 통하여 원격싸이트(1)로 전송되는데, 이때 사용자는 (S1)의 조작에 뒤이어 음성신호(통상적으로 300Hz∼2,800Hz)를 입력하므로 결국 송수제어(PTT)가 조작된 조금 뒤에는 바로 마이크증폭기(2-1-2)를 통한 음성신호와 송수제어신호가 혼합되는 연속된 진폭변조신호가 원격싸이트로 전 송되는 것이며, 그 후의 무선장치 동작은 앞서 제2도의 설명과 같다.
제3도에서 송수제어(PTT)를 해제하면 원격싸이트로부터의 수신신호는 선로정합기(2-5)→ 증폭기(2-1-4)→ 수신출력증폭기(2-1-5)→ 스피커(2-4)를 통하여 사용자에게 전달되며, 여기에서 버퍼증폭기(2-1-4)는 수신 때에 방향성결합기(hybrid)로 작용하는 수단을 포함할 수 있다.
제3도의 구성에는 앞서 제2도의 선로(3-2)와 연동되는 디지털서비스유니트(2-2-1)를 구비하고, 그로부터 수신되는 감시신호를 디지털/아날로그변환기(2-1-6) 등을 거쳐 사용자가 인식할 수 있도록 하는 디스플레이(2-1-8)가 포함되어 있으며, 그 디스플레이 종류는 앞서 설명한 바와 같은 전원전압(source power voltage)/종단전압(PA voltage)/채널설정상태(channel status)/주파수설정상태(frequency status)/출력상태(forward RF power & reverse RF power) 중 어느 하나 이상이 된다.
한편, 제3도에 있어서 제어기(2-1-7)로서 사용자가 조작하는, 채널(channel)/주파수(frequency)/명료도(clarifier)/전원(source power)/감도설정(gain)/출력설정(RF power out) 중 어느 하나 이상의 신호는, 제3도의 아날로그/디지털변환기(2-1-6)→ 디지털서비스유니트(2-2-1)→ 선로(3-2)→ 제2도의 디지털서비스유니트(1-2-1)→ 디지털/아날로그변환기(1-2-2)를 통하여 무선장치(1-3)의 제어입력단에 공급됨으로써, 무선장치의 당해 기능을 제어하거나, 그 제어결과의 응답(answer back) 또는 제어결과에 따른 감시값을 역방향으로 전송하여 제3도에서 디스플레이(2-1-8)토록 할 수 있게 되는 것으로, 이들에 관한 구성 및 작동은 이 분야 알려져 있는 것이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제1도 내지 제3도의 구성으로 알 수 있듯이 이러한 구성에서는 무선장치마다 각각 별도의 2∼3회선 정도가 구성되어야 하므로 원격싸이트와 로칼운영센터 간에 원격제어코자 하는 장치가 많아질수록 선로구성이 복잡해지며, 그에 따라 유지보수가 난해하고 통신비 부담이 늘어나는 미흡함이 있음을 알 수 있을 것이다.
한편, 제1도에 있어서 송수제어신호(PTT-tone)와 정보신호를 같은 선로로 전송하는 이유는 만약 이를 별도의 선로(3-2)로서 구분 제어할 경우 아날로그선로로 전송되는 정보신호와 시차적으로 매칭되지 않을 우려 및 장애발생시 아날로그선로(3-1) 계통에서 장애가 난 것인지 또는 데이터선로(3-2) 계통에서 장애가 난 것인지를 사용자가 판단하기 곤란한 문제가 있어 1990년대 중반 이후의 기술은 대체적으로 이러한 구조를 이용한다.
여기에서, 송수제어신호를 제2선로(3-2)로서 전송 및 처리토록 하여서, 제1선로(3-1)에 연관되는 송수제어신호및정보신호분배기(1-1-2)와 송수제어신호발신기(2-1-1) 등을 배제할 경우는, 상기와 같이 송수신 지연현상이 없고, 또 전화망의 전송대역으로서 무선장치의 허용대역특성을 대부분 만족시킬 수 있어 음성통신은 물론 무선데이터통신에도 적합하므로, 무선데이터통신의 경우는 일반적으로 상기 송수제어신호및정보신호분배기(1-1-2)와 송수제어신호발신기(2-1-1) 등을 사용하지 않으며, 그 대신 별도의 선로(또 다른 3-2)로서 송수제어(PTT) 하거나 또는 송신장치를 원격조종함에 국한하여 리버스톤 원격제어방식을 사용한다. (reverse tone remote control ; 휴지중에 송신기를 작동중지시키는 톤을 발생, 송신중에는 그 톤 을 중지시키고 정보신호를 전송하는 원격제어방식을 말하나, 이는 단일선로로 역방향신호를 수신할 수 없는 또 다른 단점이 있음)
상기 이외의 상세사항은 주지기술이나 공지기술로 갈음하여 설명 생략하기로 하며, 상기 설명한 것 중에서 "단일선로로 정보신호와 제어감시신호를 통합하여도 지연현상이 없으면서 그 적용범위가 단방향 음성통신 및/또는 쌍방향 음성통신으로 될 수 있도록 기능 개량되는 것"을 본 발명의 상세한 설명에서는 "실시간 전송 및 무왜곡 조건"이라 정의하기로 한다.
제4도는 이와 같은 '선로구성 복잡'의 미흡함을 개선하기 위하여 그 후 연구된 상기 제1선행기술로서, 도면 그 자체로 쉽게 알 수 있듯이 각 장치마다 독립된 1회선으로 모든 처리, 즉 정보신호와 제어감시신호를 처리하는 구조이다.(도면기호에 의한 구체적 설명은 제1도 참조)
제5도 및 제6도는 그러한 기능을 구현하는 상세 블록다이어그램을 나타낸 것으로, 제5도 및 제6도는 제2도 및 제3도의 구성에 정보신호와 제어감시신호를 통합하기 위한 결합기(1-1-7 및 2-1-10)를 부가하여 단일선로로 정보신호와 제어감시신호를 송·수신하고, 또한 제어감시신호의 전송을 정보신호가 전송되는 아날로그선로를 공동 이용하기 때문에 이에 적합하도록 종래 디지털서비스유니트(1-2-1, 2-2-1)를 모뎀(1-1-6, 2-1-9)으로 치환하여서 구성된 것이다.
제5도 및 제6도는 그 제1선행기술 명세서로 보듯이 정보신호(정보신호에 송수제어신호인 PTT신호가 포함된다)와 제어감시신호를 단일 전송선로상의 같은 신호대역 내에서 취급토록 하고 있으므로, 만약 그 둘 신호가 혼성되면 정보신호 또는 제어감시신호를 분리할 수 없음을 감안하여 원격조종장치(2-1)에 제어신호판단수단(2-1-11)을 더 포함하도록 함으로써, 사용자가 무선장치 작동제어용 제어신호와 송신용 송수제어신호를 구분 조작하여 어느 하나가 선택적으로 작동되도록 하고 있으며, 송수제어가 작동되지 않는 기간에는 감시신호가 수신되도록 함과 아울러 송수제어신호(PTT)는 음성신호와 합성된 연속 진폭변조신호(AM 또는 ASK 변조신호)로 전송되도록 하고 있다.
이러한 구성에 따라, 비록 제4도는 원격싸이트(1)와 로칼운용센터(2) 간 전용회선이 약 1/2∼1/3로 축소된 장점은 있을지라도, 통신운용과 제어감시운용을 시차적으로 적용함에 따른 유사시 정보신호 유실("감시신호의 통상적인 수신" 또는 "제어신호 송출 및 이에 회신하는 감시신호의 수신" 도중에는 정보신호가 수신불능)로서 통신이 부자유스럽게 된 새로운 문제점이 발생되었으며, 이는 특히 특정한 시간대에 다량의 트래픽을 처리하는 때 또는 긴급·조난·비상 통신의 청수를 위하여 상시 수신상태로 유지되어야 하는 해안국이나 어업용해안국에서 두드러진 문제점으로 나타난다.
제7도는 상기 제1도 내지 제6도에서 사용되는 전송신호의 특성을 주파수축의 스펙트럼상으로 도해함으로써, 단일선로로서 정보신호와 송수제어신호를 전송하는 종래기술에서는 또 하나의 근본적인 문제점이 있음을 설명코자 하는 것이다.
먼저, 제2도 및 제5도는 그에 포함된 송수제어신호감쇄기(1-1-2)에 의하여 제7도의 '종합대역특성'에 나타낸 바와 같이 기본적으로 대역 중 일정부분(a-1)이 감쇄 왜곡되고 나머지가 통과대역(a)으로 되는 특성을 가진다.
즉, 제7도의 '종합대역특성'의 기반 위에서 정보신호를 전송하면 그 하단부의 '정보신호분포'로 나타낸 바와 같이 일정부분이 왜곡된 신호통과대역(a) 특성이 나타나는 것으로, 이를 수치적으로 설명하면 송수제어신호를 2,400Hz로 한 경우 그 2,400Hz를 중심으로 -6dB 저하점에서의 ±200Hz(a-1)의 폭, 즉 2,200Hz∼2,600Hz는 정상치 0∼±3dB보다 신호가 특히 감쇄되는 -6dB∼-60dB의 대역왜곡 현상이 발생되는 것이다.
이는 상기 억압반송파 통신방식(SSB)에서 400Hz∼2,800Hz를 그 음성정보신호의 최소분포범위로 하여 전체적으로 (2,800Hz-400Hz=2,400Hz)의 대역폭이상이 되어야 양호한 통신음질 재현이 가능하다고 권고하고 있는 점에 비추어보면(국제적으로도 SSB의 대역필터특성은 -6dB점을 기준으로 2,400Hz로 되어 있음), 상기 송수제어신호감쇄기(1-1-2)로 인한 신호분포 400Hz∼2,200Hz, 즉 신호통과대역(a)은 (2,200Hz-400Hz=1,800Hz)의 원리로서 알 수 있듯이 규정대역폭 미달인 1,800Hz로 되어 매우 미흡함을 알 수 있다.
더욱이, 이러한 원격싸이트와 로칼운영센터의 구조에서 만약 다른 리모트운영센터가 추가적으로 접속하여 제5도의 송수제어신호및정보신호분배기(1-1-2)를 추가 작동시킬 경우는 가장 오른쪽에 도시된 신호통과대역(b)으로 되는 바(제2선행기술로서 인터넷을 연동시키는 기술에도 같은 원리로서 송수제어신호 포함 연속된 진폭변조로서 정보신호를 전송토록 되어 있음), 이 경우는 동일특성의 스펙트럼이 2단 중첩됨에 따라 상기 ±200Hz 감쇄특성은 ±400Hz 감쇄특성으로 나타나고 그에 따라 동일한 원리로서 정보신호의 -6dB 저하점 통과대역폭은 (2,000Hz- 400Hz=1,600Hz)로 떨어질 것이므로, 그 정보신호의 원형손실은 더욱 더 크게 나타나며, 따라서 이러한 종래기술 그 자체 원리로는 아날로그선로 직렬 릴레이형 인터넷연동을 실현하기가 매우 곤란해진다.
여기에서 상기 2,400Hz의 송수제어신호를 전화망의 통과대역폭이 허용하는 만큼 정보신호대역 이외로 배치할 수 있을 것으로도 생각할 수 있으나, 이 경우 전화망의 통과대역폭 중 고주파영역은 감쇄율이 높기 때문에 주파수변조와 달리 연속된 진폭변조신호에서 고레벨의 음성신호로부터 구분하여 선별적으로 검출함에는 미흡하므로 통상적인 전화망을 이용하여 연속된 진폭변조신호를 전송하는 한 정보신호대역 외에는 배치가 매우 곤란한 실정이다.
제7도에서 '송수제어신호분포' 도면은 상기 감쇄대역폭 내에 송수제어신호를 위치시킴으로써 주파수적으로 정보신호와 스펙트럼이 상이한 송수제어신호 스펙트럼을 혼합하여 진폭변조신호를 만들거나 또 그로부터 그 각 스펙트럼을 분할할 수 있는 원리를 도시한 것이다.
한편, 제7도에서의 '주파수변조신호분포' 도면은 제1선행기술에서 그 주파수변조의 마-크(mark)와 스페이스(space) 신호를 정보신호와 동일한 스펙트럼에 위치시킴에 따라 정보신호와 혼합 내지는 분할할 수 없음을 나타내고, 그에 따라 제4도인 제1선행기술이 부득이 하게 정보신호와 제어감시신호를 선택적으로 택일 전송토록 하고 있음을 원리적으로 도식하여 이해하기 쉽도록 한 것이다.
여기에서 모뎀신호로서 제어 또는 감시신호를 쌍방향 전송하는 기술은 종래 모뎀장치에서의 전이중통신방식과 같으므로 이에 대한 설명은 생략하였다.
상기 제1도 내지 제6도의 구성에서 또 하나 확인되는 단점은, 상기 왜곡된 '종합대역특성'에 의하여 이를 최근 단파대에서 사용되고 있는 무선데이터용 원격제어시스템에는 적용할 수 없다는 것인데, 이는 단파대용 무선모뎀이 400Hz∼2,600Hz(즉 대역폭 2,200Hz)까지의 평탄한 특성을 요구하는 직교주파수분할다중화(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplex) 방식 또는 전대역에 고루 분포되는 다중주파수(multi-tone) 변조방식을 주로 사용하고 있기 때문에 만약 이에 사용한다면 기본적으로 변조용 심볼(symbol)이 (2,600Hz-2,200Hz=400Hz) 부분만큼 유실되어 전체적으로 1,800Hz가 되므로 결국 고속전송은 불가능하게 된다.
따라서, 본 발명은 '종합대역특성'의 평탄성을 통하여 임의의 원격다중접속 및 다목적으로 활용할 수 있으면서도 서두에서 개진한 바와 같은 여러 가지 장점을 가진 새로운 구성을 제공하고자 함을 알 수 있을 것으로, 이를 스펙트럼적으로 축약 묘사한 것이 제8도이다.
우선 본 발명은 아날로그선로인 전화망의 통과대역폭(300Hz∼3,400Hz) 내에서 정보신호 대역인 400Hz∼2,800Hz를 확보하는 수단을 제공하며(제8도의 '종합대역특성' 및 '정보신호분포' 참조), 이를 위하여 주파수변조신호를 대역외로서 처리(제8도의 '주파수변조신호분포' 도면 참조) 함과 아울러, 송수제어신호는 대역 내이되 극히 짧은 시간을 전송점유기간으로 하는 트리거신호로서 처리(제8도의 '송수제어신호분포' 도면 참조) 하거나, 혹은 이에 더하여 제어감시용 신호를 극히 짧은 시간동안 전송하는 알람신호로 처리하여 송수제어신호와 같은 원리로 전송처리토록 함으로써, 대역내 손상이 없는 범위 내에서 정보신호와 제어감시신호를 동시에 전 송하도록 하는 것이며, 제9도 이하는 이러한 기술을 구현하기 위한 본 발명의 실시 일례를 하나씩 들어 묘사한 블록다이어그램이다.
한편 제24도 및 제25도는 아날로그선로상에서의 음성대역(300Hz∼3400Hz) 전체를 이용하여 전이중 방식으로 통신을 수행하는 모뎀으로서 전송토록 구성한 것이나, 이 역시 코덱(CODEC)을 이용하여 원시신호를 디지털화 하는 과정에서 원시정보인 송수제어신호와 음성신호와 알람신호를 스펙트럼적으로 분할 할 수 있으므로, 모뎀 이후 선로상 전송되는 신호를 대역 내에 동일하게 배치하는지에 불구하고 코덱 이전에 원시정보 그 자체를 분리하는 점에서는 동일하다.
〈 구성을 통한 본 발명의 작용설명 〉
먼저, 본 발명의 장치구성을 통한 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 일례인 제9도는 제5도의 구성에서 송수제어신호감쇄기(1-1-2)를 삭제하여 대역내 특성을 평탄하게 함과 동시 그 대신 송수제어 트리거 신호를 전송 및 이를 수신하는 측에서 그 송수제어신호를 검출 및 랫치(latch)하여서 송수신 작동시키는 송수제어랫치수단(1-1-8)을 포함한다.
제9도의 송수제어랫치(1-1-8)는 세트트리거(set trigger)에서 송신으로 작동하고 리세트트리거(reset trigger)에서 송신작동을 해제하며, 그 회로수단은 통상적인 마이크로프로세서(MPU) 또는 DSP(Digital Signal Processor) 혹은 톤검출기와 랫치를 조합한 하드웨어조합(hardwired) 회로로서 구성할 수 있다.
이를 작동시키기 위한 세트트리거와 리세트트리거는 제11도 및 제12도에서 후술하기로 하나, 그와 같은 세트 혹은 리세트 트리거는 정보신호 대역내 또는 정 보신호 대역외에 배치하여 전송 및 수신될 수 있는 바, 도시 생략하였지만 정보신호 대역외인 경우 (1-1-8)의 연결점은 (1-1-1)의 후단에서 (1-1-9-2) 또는 (1-1-7)의 후단에 치환 연결될 수 있으며, 제어감시신호는 예를 들어 동기 또는 비동기 통신방식으로 처리토록 할 수 있다.
또한, 제9도에는 모뎀(1-1-6)의 마크(mark) 신호와 스페이스(space) 신호를 예를 들면 300Hz이하, 2,900Hz이상으로서 각각 대역외 신호로 배치하고 그 신호를 정보신호와 구별토록 주파수변조신호검출기(1-1-9-2) 및 주파수변조신호감쇄기(1-1-9-1)를 포함하는 정보신호및주파수변조신호분배기(1-1-9)를 더 구비함으로써, 서로 다른 스펙트럼 구조로서 정보신호와 제어감시신호를 동시전송토록 할 수 있다.
그와 같은 원리는 제어 또는 감시 데이터의 양으로 보아 제어감시신호가 극히 저속(예를 들면 100baud 이하)으로 전송되더라도 그 감시와 제어를 위한 소기의 목적을 달성할 수 있고, 그러한 저속통신의 경우에는 마크(mark)와 스페이스(space) 신호간격을 전화망 대역이 허용하는 한 매우 넓게 벌릴 수 있기 때문이다.
제9도는 여기에 만족하지 않고, 알람신호발생부(1-1-10)를 더 구비하고 있는 바, 이 알람신호는 평상시에는 모뎀(1-1-6)이 감시신호를 전송하지 않도록 하다가 무선장치로부터 이상신호가 입수되었을 때 그 경보상태를 특정메시지를 전송하도록 하여서 감시신호의 전송기간점유율을 대폭적으로 축소한다.
물론, 알람신호발생부(1-1-10)에는 감시범위의 설정과 변경이 가능하고 그러한 범위를 이탈하는 감시값이 입수되었을 때만 '0100' 등의 디지털 데이터 경보신호를 발생하는 수단으로서 마이크로프로세서 및 그 주변 디스플레이 수단 등을 포 함한다.
상기 제9도의 알람신호는 예를 들어 100baud 전송속도의 모뎀을 이용한다 하더라도 통상적으로 40ms 이내에 전송이 가능하고, 만약 이를 수신증폭기(1-1-4)에 그대로 공급하였을 때는 실시간에 준한 전송속도(2ms 정도)로 그대로 전송이 가능하게 되므로, 알람신호의 원리를 적용하는 경우 필요에 따라서는 주파수변조신호감쇄기(1-1-9)는 배제하여 일반적인 결합기(1-1-7)만으로 구성할 수도 있다.
상기 미 설명된 이외의 구성요소는 이미 제3도 또는 제5도에서 설명한 구성요소의 수단 및 기능과 동일 내지 유사한 것으로, 이는 이하 다른 도면의 실시 예에도 그대로 준용하여 중복된 설명을 생략하고자 한다.
제10도는 상기 본 발명 제9도의 다른 실시 일례를 도시한 블록다이어그램으로서, 제9도의 송수제어랫치수단(1-1-8)에 공급되는 송수제어트리거(trigger)를 검출출력하는 수단을 구비함과 아울러 초단증폭기(1-1-1)와 버퍼증폭기(1-1-3)의 사이에 트리거신호감쇄기(1-1-11)의 입출력단을 개재한 후 상기 송수제어 트리거 검출 출력을 트리거신호감쇄기(1-1-11)의 제어입력단에 연결하여서 구성한 것이다.
이는 제9도의 구성에 있어서 송수제어 트리거 신호를 정보신호 대역내에서 전송 및 수신하는 경우에는 아무리 짧은 시간 내에 송수제어신호를 전송한다 하더라도 정보신호에 잡음으로서 영향을 미치고 특히 무선데이터통신인 경우 비정상적인 변조 심볼로서 무선통신 상대방이 인식할 수도 있으므로, 이러한 영향을 배제하기 위하여 송수제어신호 수신당시의 그 송수제어신호로 인한 잡음을 소거하기 위한 뮤트(mute) 회로가 송수제어트리거신호감쇄기(1-1-11)이다.
그 동작을 설명하자면, 정보신호와 함께 송수제어-트리거 신호가 공급된 경우 그 세트(set) 또는 리세트(reset) 트리거 신호에 의하여 송수제어랫치수단(1-1-8)이 랫치 또는 해제됨과 아울러 송수제어랫치수단(1-1-8)이 트리거 신호 그 자체의 공급여부를 검출하여 트리거신호감쇄기(1-1-11)를 제어함으로써 무선장치로 송신되는 정보신호에 그 트리거신호가 전달되지 않도록 차단하는 것이다.
여기에서 송수제어랫치수단(1-1-8)이 트리거신호를 검출하는 출력은 디지털적인 H/L 레벨신호이며, 이는 정보신호에 포함된 특정한 아날로그 톤을 검출하여 그 아날로그 톤이 지속되는 기간동안 디지털적인 H 또는 L 레벨의 신호를 출력함으로써 그 기간동안은 송수제어트리거신호감쇄기(1-1-11)가 정보신호의 경로를 차단하는 것으로, 그 회로구성은 하드웨어조합(hardwired), 단일 디지털신호처리기(DSP) 또는 단일 마이크로프로세서 칩(MPU chip)으로 구성될 수 있다.
제11도는 상기 제9도 또는 제10도와 일체적으로 결합되어서 작동되는 로칼운용센터 원격조종장치의 회로를 블록다이어그램으로 도시한 것으로, 제11도는 제6도의 구성에서 제어신호판단수단(2-1-11)을 제거하고, 그 대신 트리거신호발생부(2-1-12)를 포함하는 송수제어트리거발신기(2-1-13)와, 정보신호및주파수변조신호분배기(2-1-15)와 트리거신호감쇄기(2-1-14)를 더 포함하여서 구성된 것이다.
정보신호및주파수변조신호분배기(2-1-15)는 상기 제9도 또는 제10도에서의 정보신호및주파수변조신호분배기(1-1-9)와 동일한 원리로서 수신되는 정보신호와 감시신호를 분할하기 위한 수단이므로 이에 대하여는 중복된 설명을 생략한다.
나머지 트리거신호발생부(2-1-12)를 포함하는 송수제어트리거발신기(2-1-13) 의 연동작용을 설명하면,
사용자가 조작하는 송수제어스위치(S1)의 ON에 의하여 트리거신호발생부(2-1-12)는 제1신호로 되는 단발성 충격신호 내지는 특정한 비트(예를 들면 '1101')를 발생하고, 송수제어트리거발신기(2-1-13)는 이를 제1주파수로 되는 아날로그 단발성 톤(tone) 신호 내지는 상기 특정한 비트('1101')에 대응되는 아날로그 변조형 송수제어 ON신호를 짧게 발생함으로써 결합기(2-1-3)→ 버퍼증폭기(2-1-4)→ 결합기(2-1-10)→ 선로정합기(2-5)를 경유하여 제9도 또는 제10도의 선로정합기(1-5)로 매우 짧은 시간 내에 전송되며, 이 신호가 세트트리거로서 제9도 또는 제10도의 송수제어랫치수단(1-1-8)에 전달되어 송수제어랫치수단(1-1-8)은 무선장치(1-3)를 송신상태로 전환·유지시킨다.
이후 사용자가 음성신호를 공급하면 그 정보신호는 마이크증폭기(2-1-12)→ 결합기(2-1-3)→ 버퍼증폭기(2-1-4)→ 결합기(2-1-10)→ 선로정합기(2-5)를 경유하여 제9도 또는 제10도의 선로정합기(1-5)로 전송되는 데, 앞서 송수제어신호는 단발성 혹은 특정한 비트로서 매우 짧은 기간내에 전송이 완료되었으므로 그 정보신호는 독립적인 신호로서 앞서 주파수변조신호의 마크(mark) 및 스페이스(space)를 제외한 전체 전송대역을 사용할 수 있게 되며, 따라서 앞서 제2도 내지 제7도에서 열거한 대역왜곡 현상이 자연히 없게 된다.
사용자가 음성신호를 공급완료, 즉 무선통신의 송신작동을 완료하여 송수제어스위치(S1)를 해제(OFF)한 경우, 트리거신호발생부(2-1-12)는 제2신호로 되는 단발성 충격신호 내지는 특정한 비트(예를 들면 '1001')를 발생하고, 송수제어트리거 발신기(2-1-13)는 이를 제2주파수로 되는 아날로그 단발성 톤(tone) 신호 내지는 상기 특정한 비트('1001')에 대응되는 아날로그 변조형 송수제어 OFF신호를 짧게 발생함으로써, 결합기(2-1-3)→ 버퍼증폭기(2-1-4)→ 결합기(2-1-10)→ 선로정합기(2-5)를 경유하여 제9도 또는 제10도의 선로정합기(1-5)로 역시 매우 짧은 시간 내에 전송되며, 이 신호가 리세트트리거로서 제9도 또는 제10도의 송수제어랫치수단(1-1-8)에 전달되어 송수제어랫치수단(1-1-8)은 무선장치(1-3)를 수신상태로 복귀시킨다.
따라서, 송신 또는 수신되는 정보신호는 주파수변조신호대역 이내에서의 모든 대역(예를 들면 400Hz∼2,800Hz)을 정보신호의 대역폭으로 사용할 수 있게 되므로, 제2도 내지 제7도에서와 같은 대역폭왜곡 현상이 방지되는 "실시간 전송 및 무왜곡 조건"을 달성할 수 있게 된다.
한편, 트리거신호감쇄기(2-1-14)는 앞서 제10도의 트리거신호감쇄기(1-1-11)와 동일한 원리로서 상기 ON/OFF 송수제어신호가 수신중인 스피커로 발생되는 것을 방지하기 위한 것이나, 이는 송수제어스위치(S1)와 연동되어 송신 중 수신기능을 차단하는 통상적인 BK(Break in Relay) 회로에 의존하여 배제할 수도 있다.
제12도는 제11도의 구성으로서 정보신호를 장기간 지속적으로 전송하는 경우에 있어서 제9도 또는 제10도의 송수제어랫치수단(1-1-8)이 오작동할 우려를 해소코자 송수제어-ON 또는 송수제어-OFF 신호를 주기적으로 송출하는 구성의 실시 일례를 도시한 것이다.
구체적으로, 제12도는 송수제어스위치(S1)의 작동상태를 검출하는 송신상태 검출기(2-1-12-1-1) 및 그에 연동되어 주기적으로 송수제어 ON신호를 발생하는 송수제어 ON 트리거 반복타이머(2-1-12-1)와, 송수제어스위치(S1)의 해제상태를 검출하는 수신상태검출기(2-1-12-2-1) 및 그에 연동되어 주기적으로 송수제어 OFF신호를 발생하는 송수제어 OFF 트리거 반복타이머(2-1-12-2)를 송수제어신호발신기(2-1-13)에 연동시키는 수단으로 구성된다.
이에 관한 제12도의 도면은 수신상태에서 수신신호가 없을 때만 OFF신호가 발생토록 하는 수단으로 수신상태검출기를 AND논리회로로서 구성하고 있으나, 상기 AND논리회로는 단일 인버터 내지 버퍼(2-1-12-1-1)의 원리로서 송수제어 해제상태만을 검출토록 대체 구성하여도 무방하다.
제10도의 송수제어신호감쇄기(1-1-11) 또는 제12도의 트리거신호감쇄기(2-1-14)를 부가하게 된 착상은 송수제어신호 발생기간동안 신호를 차단하더라도 그 기간이 4ms정도로 극히 짧아 음성통신용 정보신호는 물론, 무선데이터신호의 경우에도 저해요인이 극히 적다는 데에서 비롯된 것이다.
제13도는 상기 제8도 내지 제12도의 본 발명 수단이 포함되는 제4도의 아날로그 분산형 원격제어시스템에 있어서, 로칼운용센터(2)에 인터넷포트(2-6)를 구비함으로써 제3의 리모트운용센터(5)가 인터넷(4)과 아날로그선로(3-1)를 차례로 경유하여 원격싸이트(1) 내의 무선장치 등을 사용할 수 있게 한 구성을 원리적으로 도시한 블록다이어그램이며, 이와 같은 구성에 의하여 종래 인터넷 연동구성에서 원격싸이트(1)와 로칼운영센터(2)에 각각 구성하여야 하던 인터넷회선을 1/2로 축소하고, 복수의 아날로그선로 그 자체를 백업선로로도 활용토록 하는 것이다.
제13도 로칼운용센터(2)의 인터넷포트(2-6)는 아날로그선로용 원격조종장치에 연동시킬 수 있는 인터페이스(2-6-1)와 인터넷 연결 및 보안이 가능토록 되는 네트웍제어장치(2-6-2)를 포함하고, 제13도 리모트운용센터(5)의 내부구성은 상기 로칼운용센터에서의 기능이 발휘되는 원격조종장치(5-2)를 구비함과 아울러 그 원격조종장치(5-2)를 인터넷에 연동시키기 위한 네트웍제어장치(5-1)를 포함한다.
제14도는 이제까지 제11도 또는 제12도로서 도시하고 그 작용을 설명한 로칼운용센터의 원격조종장치회로를 인터넷에 연동하도록 인터넷포트를 구성하는 등의 상세구성을 나타낸 블록다이어그램이다.
제14도에 따르면, 인터넷포트(2-6)의 음성인코더(2-6-1-2) 입력단은 원격조종장치(2-1)의 수신출력증폭기(2-1-5)의 출력단 계통에 연결되며, 톤디코더를 포함하는 음성디코더(2-6-1-1)의 출력은 송수제어스위치(S1) 계통과 마이크증폭기(2-1-2)의 입력단 계통에 연결되어서, 원격조종장치(2-1)를 로칼운영센터의 마이크(2-3, S1)와 스피커(2-4)로서 직접 운용하거나, 인터넷망으로서 제3의 리모트운영센터(5)의 마이크(2-3)와 스피커(2-4)로서도 병렬적으로 운용할 수 있도록 구성된 것이다.
제14도의 음성디코더(2-6-1-1)는 인터넷으로부터 패킷데이터로 전송되는 음성신호를 아날로그형태로 복조하여 원격조종장치의 마이크계통에 공급하는 수단으로서, 여기에는 앞서 설명한 바와 같은 송수제어신호를 트리거 형태로 전송 또는 앞서 제5도에서 설명한 바와 같은 송수제어신호및정보신호분배기(1-1-2)의 원리를 적용하여 일부대역이 왜곡된 상태로 연동시킬 수도 있으며, 이는 리모트운용센터가 음성통신망으로 연동시키고자 할 때 주로 해당되는 것이다.(단, 이 경우에도 제7도 에서 정보신호통과대역은 "a"로만 됨)
여기에서 음성인코더(2-6-1-2)는 원격조종장치로부터의 수신신호를 패킷데이터로 변환하여서 인터넷으로 전송하는 수단이고, 기타 제어신호디코더(2-6-1-3)와 감시신호인코더(2-6-1-4)는 제어감시에 상당하는 신호를 동일한 원리로 인터넷으로서 송수신하기 위한 수단이다.
상기 각 인터페이스(2-6-1-1, 2-6-1-2, 2-6-1-3, 2-6-1-4)의 입출력단은 네트웍제어장치(2-6-2)의 내부구성인 다중화기(2-6-2-3)에 연결되어 다중화기(2-6-2-3)에서 통합된 인터넷 패킷신호를 만들거나 그 패킷신호를 역다중화로 풀어서 각 인터페이스에 전달하게 된다.
다중화기(2-6-2-3) 이후에는 통상적으로 방화벽(2-6-2-2)을 포함하는 라우터(2-6-2-1)에 의하여 인가된 사용자만이 접근을 허락토록 하고 또 쌍방간 신호전송이 가능한 프로토콜을 구비하게 되는 바, 이러한 다중화기, 라우터, 방화벽 등의 통상적인 인터넷 연동 네트웍수단을 네트웍제어장치(2-6-2)라 칭하기로 한다.
제14도에 있어서 리모트운용센터(5)의 내부구성은 상기 로칼운용센터의 인터넷포트(2-6) 내부의 네트웍제어장치(2-6-2)와 동일한 원리의 네트웍제어장치(5-1)를 구비함과 아울러 인터페이스(2-6-1)와 동일한 원리의 인터페이스(5-2)가 구비되어 있고 그 입출력단에 마이크(2-3), 스피커(2-4) 등을 연결함으로써, 리모트운용센터(5)에서도 로칼운영센터(2)의 기능을 병렬적으로 운용할 수 있게 된다.
특히 제14도에서는 복수의 인터페이스(2-6-1, 5-2)를 구비하더라도 인터넷에 연동되는 네트웍제어장치는 하나로 되어서 모든 신호를 인터넷상에서 통합 전송 또 는 수신이 가능토록 되는 바, 이러한 구성의 일례를 제15도에 도시하였다.
제15도는, 원격싸이트(1)와 로칼운용센터(2) 간은 장치마다 복수의 아날로그선로(No.1 3-1, No.2 3-1, ....... No.n 3-1)를 통한 분산방식의 아날로그 원격통신/제어감시신호로 처리하고, 로칼운용센터(2)와 리모트운용센터(5) 간은 단일 인터넷회선을 통한 집중화방식의 디지털 원격통신/제어감시신호로 처리하도록 연동시키는 구성을 나타낸 블록다이어그램이다.(다만, 리모트운용센터 내부의 원격조종장치(5-2)는 장치마다 독립 구성될 수 있다)
제15도에서 복수의 아날로그선로(No.1 3-1, No.2 3-1, ....... No.n 3-1)에 의한 장치마다의 독립된 분산형 원격제어시스템은 그 자체로서 백업수단이 되는 데, 이는 원격으로 채널 등을 변경할 수 있는 구성에서 장애발생시 다른 장치로 지정 전환하여 채널을 매칭시키는 것만으로도 유사시의 비상통신을 수행할 수 있는 해상통신의 특성(예를 들면 채널매칭에 따라 안테나는 자동 동조되는 특성)을 충분히 활용하도록 하였기 때문이다.
제16도 및 제17도는 로칼운용센터의 네트웍제어장치(2-6-2) 및 리모트운용센터의 네트웍제어장치(5-1)에 대한 연동구조를 좀 더 상세히 도시한 블록다이어그램이다.
제16도 및 제17도는 디지털신호를 다루는 랜(LAN, 2-6-2-5)과 아날로그신호를 다루는 무선장치를 연결시키기 위하여 디지털신호처리기(DSP) 또는 마이크로프로세서로 된 아날로그/디지털 변환회로(2-6-1-1/ 2-6-1-2/ 2-6-1-3/ 2-6-1-4 및 5-2-1/ 5-2-2/ 5-2-3/ 5-2-4)로 주로 구성되며, 그 아날로그/디지털 변환회로는 이 분야 알려진 압축프로그램을 포함한 코덱(CODEC; COder and DECoder)을 주로 사용한다.
응용소프트웨어를 위한 컴퓨터 및 그 프로그램 계층구조(2-6-2-4 및 5-1-4)는 랜(LAN)을 연동시키기 위한 계층구조를 나타내는 것으로, 가장 하부인 물리계층은 통신포트와 디지털신호처리기(DSP) 또는 마이크로프로세서로서 구성되며, 사용될 수 있는 매체접근제어(MAC; Medea Access Control) 프로토콜의 하나를 예를 들면 이더넷(ethernet)이다.
사용되는 운영체제(OS; Operation System)를 하나 예로 들면, 통상적인 윈도우(Windows) 계열을 사용하며, 가장 상위계층에는 중앙처리장치(CPU) 또는 마이크로프로세서 이용 다중화프로그램, 응용프로그램, 디스플레이프로그램, 접속허용관리를 포함하는 보안프로그램 등이 포함된다.
여기에서 리모트운용센터(5)에는 취사선택적으로서 보안프로그램을 배제할 수 있으며, 이는 무선장치가 없이 다만 운용기능만 있는 경우에 해당될 수도 있는 구성이다.
상기 본 발명의 장치구성을 통한 작용설명에 이어서 방법발명을 통한 작용을 설명하면 다음과 같다.
제18도 내지 제20도는 상기 본 발명의 구성 및 작용을 방법적인 측면에서 정리한 흐름도로서, 제18도는 로칼운용센터에서 원격조종장치가 작동되는 흐름도, 제19도는 그에 대응되는 작용으로서 원격싸이트의 인터페이스가 작동되는 흐름도, 제20도는 인터넷을 통하여 리모트운용센터에서 원격조종되는 구성이 포함되는 로칼운 용센터에서의 작용흐름도이다.
또한, 제21도 및 제22도는 상기 흐름도를 다시금 요약하여 정리한 계층구조도로서, 이제부터 이를 이용하여 본 발명의 방법을 상세히 설명하기로 한다.
제21도 및 제22도로 보듯이, 본 발명은 통상적인 초기화함수를 제외하면 특징적인 3계층의 구조를 이루고 있는 것으로, 각각 정보신호 및 제어감시신호 동시전송단계인 L1계층과, 제어감시신호 전송기간점유율저감단계인 L2계층과, 아날로그/디지털 직렬중계단계인 L3계층으로 구성되어 있으며, 각각의 부계층(L1-1, L2-1, L2-1-1, L3-1, L3-1-1)을 통하여 보다 상세한 방법 발명을 이루고 있다.
먼저 제18도 및 제19도로부터 순차 본 발명을 상세히 설명하면,
본 발명에서 전원을 투입하면 초기화 안정과정을 거친 후 무선장치마다 독립적으로 연결된 원격조종장치, 아날로그선로 및 정합인터페이스를 통하여 통신운용과 무선장치의 동작을 감지·분석하고 상황에 대응하여 정보신호와 감시제어신호의 동시전송을 수행하는 제1계층을 수행한다.(101, 101-1, 109 / 201, 201-1, 208, 213)
이 과정에서는 독립적인 아날로그선로로서 분산형 원격제어시스템 기능을 가짐으로써 사용자가 마이크 송수제어를 조작하면 로칼운용센터에서 공급되는 신호가 원격싸이트 내의 무선장치에 송신신호로 공급되고, 사용자가 마이크 송수제어를 해제하면 원격싸이트 내의 무선장치로부터 수신되는 신호가 해당되는 로칼운용센터 내의 해당 원격조종장치의 스피커로 출력될 수 있는 준비상태로 된다.
또한 본 발명은 이 과정에서 앞서 설명한 대로 정보신호와 제어감시신호를 서로 다른 대역에서 처리하여 간섭을 배제시킴으로써 동시통신을 수행하거나 이하 제2계층의 정보전송기간점유율 축소를 통하여 정보신호와 제어감시신호를 동일 대역에서 동시통신을 수행하는 준비(예비)과정을 수행한다.
본 발명은 여기에서 단일선로를 이용하여 매 무선장치마다 정보신호를 송/수신 및 원격제어감시신호를 송/수신하는 수단을 포함하며, 원격제어시에는 무선장치의 채널 등 앞서 설명한 제반 기능을 그대로 구현하여 결국 원격싸이트 내에 설치된 각 무선장치는 동일한 주파수로서 송신할 수 있는 개별적인 복수의 기능을 갖도록 하는 것으로, 이는 결국 아날로그선로 그 자체가 개별적으로 선로장애시의 완전한 백업시스템을 구현토록 하기 위함이다.
이 과정에 포함된 분산방식원격통신함수 및 분산방식원격제어함수는 아날로그 단일선로를 매 무선장치마다 독립적으로 구비하여 개별장치 및 선로를 백업선로로도 활용할 수 있도록 하는 신호처리 등의 함수이며, 원격통신 및 원격감시신호의 동시전송함수는 단일선로 내의 정보신호대역 내·외 또는 정보신호대역 내에서 원격제어신호/원격감시신호/정보신호를 동시처리토록 신호를 배치하는 등의 함수이다.
또한, 이 과정의 세부루틴에 포함된 통신운용감지함수는 사용자의 통신운용(마이크 송수제어조작 포함)을 감지하는 함수, 수신함수은 무선장치로부터 수신되는 정보를 로칼운용센터에 전송하는 함수, 송신함수는 사용자의 정보신호를 무선장치에 공급하여 전파로 송출토록 하는 함수이며, 수동조작원격제어함수라 함은 제어 또는 감시를 위하여 사용자가 지령하는 함수이다.
또 통신및제어감시신호통합/분리함수라 함은 앞서 설명한 대로의 제어감시신호를 정보신호대역 내·외 등으로 취사선택 구분하여 처리함으로써 단일선로상에서 통합 및 분리하는 함수를 말한다.
다음, 제2계층으로서 본 발명은 사용자의 송신on-off에 따라 원격제어시스템은 송수제어신호를 원격 송신하되, 송수제어신호를 트리거방식으로 전송·랫치 처리하여서 무선장치를 송신 제어하는 전송기간점유율축소 과정을 수행한다.(102→ 103 → 104→ 202→ 203→ 204 / 105→ 106→ 107→ 108→ 205→ 206→ 207)
이 과정에서 본 발명은 정보신호대역 내에서 송수제어신호를 처리하는 가장 효율적인 방법으로 극히 짧은 기간을 전송점유시간으로 하는 트리거신호에 의하여 송수제어신호를 원격 전송하며, 그 신호를 받아서 원격싸이트 내의 정합인터페이스는 다른 상태명령의 트리거신호가 오지 않는 한 송수제어를 송신 혹은 수신 상태로 유지, 즉 랫치(latch) 시킨다.
따라서, 사용자가 송수제어를 작동시킬 때 송수제어 세트(set) 신호가 전송되고, 사용자가 송수제어를 해제할 때 송수제어 리세트(reset) 신호가 송출되는 구성으로 된다.
이에 관한 부계층인 제2a계층으로서 본 발명은 상기 세트(set) 또는 리세트(reset)를 상호간 인식하여 보다 정확히 송수제어의 지령을 전달하는 방법으로 사용자의 송수제어-on 상태에서 주기적인 세트(set) 신호를 전송하고, 사용자의 송수제어-off 상태에서 주기적인 리세트(reset) 신호를 전송하는 수단을 포함할 수 있다.
이 과정의 부계층에 적용되는 송수제어-on함수는 상기 세트(set)신호를 발생하기 위한 함수를 말하고, 송수제어-off함수는 상기 리세트(reset)신호를 발생하기 위한 함수를 말하며, 송수제어 온/오프(on/off) 유지함수라 함은 주기적인 세트(set) 혹은 rest 신호를 발생하는 함수를 말하는 것으로, 그 세트(set)와 리세트(reset) 주기는 서로 다르게 또는 유동적으로 적용될 수도 있다.
또, 제2계층 중 하나인 제2b계층으로서 본 발명은 무선장치의 원격감시결과 설정범위를 이탈하는 이상상태에서 알람신호를 발생, 전송 및 알람디스플레이를 작동시키는 전송기간점유율축소 과정을 더 포함하여서 수행할 수 있다.(213→ 214→ 215→ 216→ 110→ 111)
이 과정에 의하여 본 발명은 로칼운용센터에서 원격싸이트로 전송하는 순방향 송수제어(PTT)신호 뿐만 아니라 그 역방향 감시신호도 전송기간점유율을 대폭적으로 축소시킴으로써 결국 그러한 신호를 정보신호대역 내 또는 외에서 처리함에 불구하고 정보신호대역을 무왜곡 조건으로 확보할 수 있게 되는 것이다.
여기에서 적용되는 감시범위설정함수는 무선장치의 각부 전압/전류 등을 미리 설정하여 그 감시범위 예를 들면 12V 전원으로 작동되는 무선장치에서 10V 이하 또는 14V 이상으로 전압이 공급되었을 때 알람을 발생토록 하거나 동일한 원리로서 전류 등도 감시할 수 있고, 또한 송신을 위한 정보신호가 공급됨에도 불구하고 송신출력이 적정한 수치를 미달하는 경우를 선별하여 알람이 발생하거나 송신출력과 반사파 출력이 비정상으로 되는 것도 인식하여 알람을 발생토록 취사선택 할 수 있는 등 이 함수는 통상적인 무선장치 비정상 상태를 인식하는 함수이다.
알람발생, 전송 및 표시함수는 상기 송수제어(PTT)트리거신호와 유사한 원리 또는 모뎀 등을 통하여 알람신호를 발생하는 디지털 또는 아날로그 신호의 원격 전송을 포함하는 것으로, 여기에는 그 신호에 대응하여 과전압, 과전류, 출력미달, 정합불량 등의 정보를 선별적으로 표시하여 사용자에게 제공 및/또는 오디오로 알람 발생하는 수단도 포함할 수 있다.
본 발명에서는 상기 제2a계층 및 제2b계층에서 수행되는 각 함수의 대표적 명칭을 "원격통신 및 원격제어감시신호 전송기간점유율저감함수"라 한다.
또, 제2계층 중 하나인 제2c계층으로서 본 발명은 사용자가 제어조작 및 감시조작을 시행한 때에 원격제어시스템은 당해 세부적인 제어작동 및 세부적인 감시값을 전송하는 과정을 더 포함하여서 수행할 수 있다.(109→ 112→ 113→ 208→ 209→ 210 / 109→ 114→ 115→ 211→ 212)
이 과정에서 본 발명은 제어조작인 경우 앞서 설명한 대로의 통상적인 제어를 수행하나, 감시의 경우는 감시조작인 때에 한하여 세부적인 작동을 확인토록 하는 것으로서 이는 평상시의 전송신호 미전송 상태에서도 이상상태를 상시 감시하는 상기 알람발생 기능이 있기 때문에 가능하게 된다.
즉, 본 발명의 감시는 평상시 매우 짧은 신호(데이터) 및 매우 적은 알람발생 확률(통상적으로 원격싸이트에는 자동전압조정장치 등이 구비되므로 알람이 발생될 확률이 극히 적음)의 알람신호로서 감시를 수행하여 감시신호의 전송기간점유율을 대폭축소 하고 특이사항 발생시에 한하여 상세한 감시값을 전송토록 하는 것이며, 이는 정보신호와 제어감시신호를 스펙트럼적으로 분리 처리하는 기술의 여부 에 불구하고 다시금 전송기간점유율을 축소토록 하기 위한 것이다.
따라서, 본 발명은 상기 제2a계층 내지 제2c계층에 의하여 스펙트럼적으로 정보신호와 제어감시신호를 분리하지 않고 정보신호대역 내에서 모두 처리하더라도 통신운용에는 그다지 지장이 없게까지 된다.
이하 인터넷망 연동에 있어서는 상기 제2a계층, 제2b계층, 제2c계층은 제2계층에 포괄되는 구성으로서 그 어느 하나 이상을 적용하는 취사선택적 구성이 채택될 수 있음을 염두에 두어서 설명된다.
제20도는 제18도 내지 제19도의 본 발명을 그대로 활용하면서 인터넷에 연동되는 구성을 나타낸 작용인 제3계층(제21도의 L3)의 흐름도로서,
제1계층 및 제2계층에 이은 제3계층으로서, 상기 제1계층의 정보신호 송수신계통 연동점을 인터넷포트를 통하여 인터넷에 확장 연동시킴으로써 그로부터의 송수신데이터에 의하여 상기 제1계층의 정보신호 송수신 연동과정이 리모트운용센터에서도 병렬적으로 수행되도록 하는 구성(103→ 301 / 301→107)을 포함함과 아울러, 상기 제2a계층의 송신on-off제어계통 연동점을 인터넷포트를 통하여 인터넷에 확장 연동시킴으로써 상기 제2a계층의 송수제어(PTT)신호를 트리거방식으로 전송 처리하는 연동과정을 리모트운용센터에서도 병렬적으로 수행토록 하는 구성(301→ 102, 301→ 105)을 포함한다.
또한, 상기 제3계층에서는 부가적인 부계층인 제3a계층으로서 상기 제2b계층의 알람신호 연동점을 인터넷포트를 통하여 인터넷에 확장 연동시킴으로써 그로부터의 송수신데이터에 의하여 상기 제2b계층의 무선장치 원격감시결과 알람신호를 발생/전송/알람디스플레이 하는 연동과정이 리모트운용센터에도 병렬적으로 전달되도록 하는 구성(111→ 301)을 더 포함하고,
또 하나 부가적인 부계층인 제3b계층으로서 상기 제2c계층의 제어조작 및 감시조작 연동점을 인터넷포트를 통하여 인터넷에 확장 연동시킴으로써 그로부터의 송수신데이터에 의하여 상기 제2c계층의 당해 세부적인 제어작동 및 세부적인 감시값을 한정 전송하는 연동과정을 리모트운용센터에서도 병렬적으로 수행토록 하는 구성(301→ 112, 113 / 301→ 114, 115)을 더 포함하여서 전체적으로 인터넷연동 제3계층이 구성된다.
이에 관한 제22도의 「'분산방식 원격통신함수' 및 '통합방식 인터넷 원격통신함수'의 릴레이함수」는 앞서 로칼운용센터에서 설명한 제1계층 및 제2a계층의 작용을 인터넷에 연동시켜 리모트운용센터에서도 병렬적으로 원격 송수신 및 송수제어(PTT)를 수행할 수 있도록 하는 함수이며,
여기에서 리모트운용센터와 로칼운용센터 간의 송수제어(PTT)신호 전송은 정보신호 패킷 등에 포함되는 트리거신호 또는 별도의 제어신호 패킷에 포함되는 트리거신호 또는 대역손실을 감안하거나 감안하지 않는 구성으로서 연속 진폭변조신호로 처리할 수 있다.
또 이에 관한 제22도의 「'분산방식 원격제어감시함수' 및 '통합방식 인터넷 원격제어감시함수'의 릴레이함수」는 앞서 로칼운용센터에서 설명한 제2b계층 및 제2c계층의 작용을 인터넷에 연동시켜 리모트운용센터에서도 병렬적으로 알람수신 및/또는 제어감시신호를 송수신 수행할 수 있도록 하는 함수이다.(본 발명에서 병 렬적이란 용어는 운용에 있어서 로칼운용센터와 리모트운영센터에서 동시에 조작할 수 있다는 의미일 뿐, 기술적으로는 아날로그선로와 인터넷선로가 직렬로 되는 구성을 채택한다)
상기 리모트운용센터와 로칼운용센터 간의 제반 신호 전송은 패킷(TCP/IP 등) 뿐만 아니라 비동기 블록, 셀 통신 등(UDP, ATM 등)으로 전달하는 수단도 포함한다.
또한, 여기에서의 제22도에 도시된 부계층에서의 상세함수인 네트웍제어함수는 내부의 근거리통신망(LAN; Local Area Network) 및 관련 응용소프트웨어로서 인터페이스 간 접속을 제어하거나 복수의 인터페이스 신호를 다중화 처리하는 등의 함수이며, 라우팅함수는 로칼운용센터와 제3의 리모트운용센터 간의 인터넷망 경로를 제어하는 함수로서 여기에는 인터넷 백본과의 전용회선 구성 또는 가상사설망(VPN) 등이 포함될 수 있는 것이고, 네트웍보안함수는 그와 같은 인터넷망에서의 외부 침입자를 차단하는 함수로서 사용자가 유사시 그 접속을 인가할 수 있도록 되는 구성으로서 표시기능 등이 포함되는 프로그램이다.
이상 설명한 제3계층의 구성은 연동작용 그 자체가 인터넷에 확장 접속된 것만 다를 뿐이므로 그 원격싸이트까지 전달되는 최종 원격제어 실행에 관하여는 앞서 제18도 관련 제1계층, 제2a계층, 제2b계층 및 제2c계층의 원격싸이트 작용에 갈음하여 더 이상 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에서 상기 인터넷이라 함은 인트라넷, 익스트라넷 및 인터넷망을 포함하는 용어이다.
본 발명에서 수신상태라 함은 원격싸이트 내의 무선장치로부터 수신되는 정보신호, 감시신호는 물론, 알람신호 또는 리모트운용센터로부터의 제어신호를 수신하는 통상적인 상태를 포함하는 용어이다.
본 발명에서 송신상태라 함은 송수신 원격통신시 신호상태 또는 무신호상태를 통칭함은 물론, 수신상태에서도 제어데이터를 송신하는 상태를 통칭하는 것이다.
본 발명에서 리모트운용센터에서 병렬적으로 운용할 수 있다 함은 로칼운용센터 외의 리모트운용센터에서도 운용할 수 있음을 나타낸 것이므로, 그 병렬운용 자체에는 해당 무선장치에 대하여 로칼운용을 배제하고 리모트운용센터에서만 원격운용토록 하는 구성을 포함하는 용어이다.
본 발명에서 인터넷 중계(릴레이)라는 용어는 상시 중계기능의 연결 또는 리모트운용 요구시 수동중계하는 중계제어함수 프로그램을 선택적으로 포함하는 용어이다.
본 발명에서 정보신호라 함은 음성 또는 데이터 신호와 송수제어(PTT)신호를 포함하는 용어이고, 제어감시신호라 함은 송수신기를 원격제어함에 있어서의 채널/주파수/명료도/전원/감도 설정 중 적어도 둘 이상을 포함하는 제어기능과, 송수신기를 원격감시함에 있어서 전원전압/종단전압/채널설정상태/주파수설정상태/출력상태를 포함하는 감시기능 중 적어도 각각 둘 이상 및 바람직하게는 각각 셋 이상의 제어감시수단을 포함하는 용어이다.
본 발명의 정보신호대역 외에서 주파수변조신호를 배치하는 구성에는 상대방 인 수신측단에서 선로의 감쇄를 보상하는 선택적 자동이득조절회로(AGC; Automatic Gain Control) 또는 송신 또는 수신측단에서의 프리엠파시스나 디엠파시스 회로를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서 주파수변조신호를 배치 및 전송하는 구성에는 2개의 톤으로 데이터를 전송하는 주파수변조(dual tone shift keying) 뿐만 아니라, 단일 톤(single tone)으로 데이터를 전송하는 온-오프 키잉(즉, single tone on-off keying)도 포함하는 의미이다.
본 발명에서 주기적으로 세트(set) 혹은 리세트(reset) 신호를 전송한다 함은 설정된 간격의 주기적인 전송은 물론, 유동적인 주기 또는 간혈적인 간격으로 전송하는 수단을 포함하는 용어이며, 그 전송에 있어서도 상기 송신상태검출기(2-1-12-1-1) 및/또는 수신상태검출기(2-1-12-2-1)의 연결점에, 신호교차상태에서의 영점검출기(zero cross detector) 또는 정보신호(음성 또는 패킷데이터)의 휴지기간을 검출하는 무신호검출기를 부가함으로써, 송신 또는 수신신호가 없는 순간을 포착하여 상기 세트(set) 또는 리세트(reset) 신호가 송출되도록 하여서 정보신호와 송수제어(PTT) 신호의 간섭을 배제 내지는 최소화하도록 구성하는 수단을 포함하는 용어이다.
이에 관한 상기 영점검출기 또는 무신호검출기에 의한 작용을 설명한 도면이 제23도인 바, 제23도는 송수제어(PTT)개시트리거(PTT-on start trigger)에서 송신시켄스로 이동하여 송신작동을 수행하고, 송수제어(PTT)종료트리거(PTT-off start trigger)에서 수신시켄스로 이동하여 수신작동을 수행하되, 시간축(t) 상에서의 정 보신호 휴지기간을 이용하여 송신작동 중에는 규칙 혹은 비규칙적으로 세트(set) 트리거(PTT-on continuous trigger)를 전송, 수신작동 중에는 규칙 혹은 비규칙적으로 리세트(reset) 트리거(PTT-off continuous trigger)를 전송할 수 있음을 도식적으로 나타내는 것으로, 이는 비록 송수제어(PTT) 트리거신호의 전송에 뿐만 아니라 알람신호의 전송원리에도 적용될 수 있다.
본 발명은 원격싸이트와 로칼운용센터 간에는 실시간 전송 및 무왜곡 조건의 송수제어(PTT)신호 전송수단을 이용토록 하고, 로칼운용센터와 리모트운용센터 간에는 종래의 대역 내 또는 대역 외 송수제어(PTT) 신호를 배치하여 연속적인 진폭변조신호로 전송(상기 설명한 소위 대역왜곡신호)토록 구성함으로써 전체적으로는 기존의 인터넷 방식과 호환되도록 구성할 수 있다.
한편, 아날로그선로 상에서 송수제어신호와 음성신호를 원시정보 그대로 전송하는 것으로 주로 설명된 상기 제9, 10, 11, 12, 14도의 구성을, 코덱과 모뎀을 이용한 디지털신호(즉 PCM; Pulse Code Modulation)로 전송하는 구성으로 실시하는 때는, 아날로그선로 상에서 혼입되는 험을 완전히 방지하고, 원시정보의 대역손실이 없도록 송수제어신호를 300Hz 이하 또는 3000Hz 이상으로도 용이하게 배치할 수 있으며, 또한 음성/송수제어.원격제어/원격감시 신호의 동시통신이 가능하게 되는 것으로서, 이러한 구성을 대표적으로 도시한 것이 제24도 및 제25도이다.
제24도 및 제25도에서는 아날로그선로 상의 모든 전송신호가 대역내의 신호로서 극히 적은 에러율의 고속변조(QAM) 신호로 변환되어 전송되므로, 원시정보에서 송수제어신호를 대역 외의 주파수 예를 들면 3300Hz인 높은 주파수로 이격시켜 서 연속전송 하는 방법으로도 실시간 전송 및 무왜곡 전송조건은 달성할 수 있으나, 이때에도 송수제어신호를 앞서 설명한 바와 같은 트리거 신호 형태로 전송하면 선로 및 모뎀을 증속하지 않고도 동시통신이 가능토록 하는 효과가 있는 것이다.
제24도 및 제5도의 작용을 설명하면 다음과 같다.
제24도에서 사용자가 마이크 스위치(S1)를 조작하여 음성신호(2-3)를 공급하면 그 합성된 정보신호는 코덱(2-1-20)을 통하여 모뎀(2-1-9)에 공급되며, 제25도에서 모뎀(1-1-6)은 그 신호를 수신하여 코덱(1-1-9-20)에 공급하고 코덱(1-1-9-20)은 이를 당초의 원시신호인 송수제어신호와 음성정보로 분리하여 앞서 설명한 바와 같이 송수신기(SSB) 연동 회로(1-1-3, 1-1-8)에 공급하게 된다.
사용자가 송수제어스위치(S1)을 해제한 상태에서의 수신신호는 코덱(1-1-9-20)→모뎀(1-1-6)→선로(3-1)→모뎀(2-1-9)→코덱(2-1-20)으로서 스피커(2-4)로 재생되어, 결국 코덱의 변환/역변환 작용과 코덱 간을 연계하는 모뎀의 작용으로서 제9도 내지 제14도의 구성과 동일한 역할을 수행하게 된다.
한편 제24도의 아날로그/디지털변환기(2-1-6)와 제25도의 마이크로프로세서(1-1-10)가 연계되는 제어감시신호 경로 역시 모뎀을 이용하게 되는데, 상기 코덱을 통한 정보신호와의 결합 및 구분은 각각의 헤더(Header)로서 이루어지는 것으로, 이러한 신호의 연계와 구분을 위한 헤더 배치에 대하여는 이 분야 알려진 디지털/아날로그 전송기술 특히 패킷데이터통신 기술이므로 더 이상 상세한 설명은 생략한다.
요약하면, 제24도와 제25도는 음성정보와 송수제어신호를 원시정보의 대역에 서 각각 분할되게 배치한 후 코덱을 경유하면서 이를 혼합한 디지털 데이터로 변환하고, 그 변환된 디지털데이터 체계 내에서 원격제어신호및원격감시신호와 헤더로서 다시금 구분함으로써 모든 전송신호를 아날로그선로상의 대역내에서 전송 처리하되 원시정보의 측면에서는 정보신호와 제어감시신호가 각각 구분되도록 한 것이며, 이러한 구성에 따라 모뎀의 전송특성이 허용하는 한 완전한 동시통신이 가능하게 되는 것으로, 여기에 알람신호 역시 동일한 원리로 적용될 수 있는 것이다.
상기 본 발명의 구성은 복수의 리모트운용센터에서 단일 로칼운용센터에 접속하여 하나의 무선장치를 공동으로 이용할 수 있으며, 동일한 원리로서 하나의 중앙집중 리모트운용센터에서 복수의 로칼운용센터를 접속하여 총괄 감청기능으로도 활용될 수 있는 것이다.
본 발명에서 무선통신원격제어시스템을 생산하는 방법이라 함은, 상기 무선 통신원격제어시스템의 요체를 이루는 원격조종장치·정합인터페이스·인터넷연동장치를 이루는 구성품을 개별적으로 생산하거나, 각 구성품에 포함되는 마이크로프로세서의 프로그램(상기 제어방법이 포함된 프로그램)을 생산하거나, 각 구성품을 외형적으로 유지함과 아울러 사용자가 조작, 확인할 수 있도록 주변구성을 포함한 화면구조, 케-스(case) 등을 생산하는 수단으로서 본 발명의 실시에 있어서 없어서는 아니 될 구성품 내지 본 발명의 실시에만 적용되는 부수적 구성품의 생산을 포함하는 용어이다.
본 발명에 의하면,
원격싸이트와 로칼운영센터에 설치되는 장치마다 단일 아날로그 전용회선을 독립 연결하여 정보신호와 제어감시신호를 통합처리 하는 분산형 원격제어장치로서, 정보신호대역 손실없이 쌍방향 전송기능으로 정보신호와 제어감시신호를 동시 전송하는 진보된 분산형 아날로그 원격제어장치를 제공함으로써, 그 응용범위를 음성통신뿐만 아니라 무선데이터통신으로 확장할 수 있고, 또한 정보대역의 변형을 초래하지 않으면서 단일 아날로그선로 구성을 통한 통신비축소 효과가 있으며, 그와 같은 동시통신 기능에 의하여 다량의 트래픽을 처리하는 해안국 또는 어업용해안국에서 유사시의 긴급·조난·비상 통신의 완벽한 수신으로서 평상시 통신이 원만하게 유지되는 효과가 있다.
여기에서 특히 본 발명은 송수제어(PTT)신호와 제어감시신호의 전송기간점유율을 대폭 단축하여 원격운용 대상인 정보신호, 즉 원시정보의 왜곡 가능성을 현저히 줄임으로써 다단 원격중계가 가능한 새로운 아날로그 분산형 원격제어시스템 회로기술을 제공하는 효과도 있다.
한편, 음성신호와 송수제어신호를 코덱으로 변환 및 역변환 하여 아날로그선로 상에서 모뎀으로 전송토록 하는 구성은 전송대역을 무왜곡 조건으로 완전히 이용 가능함은 물론 아날로그선로 상에서의 아날로그형 험(hum)도 자연적으로 해소하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면,
상기 진보된 분산형 아날로그 원격제어장치로 구성되는 일단의 로칼운영센터에 인터넷포트를 확장 구비하여 아날로그 분산형 원격제어장치와 디지털 통합형 인 터넷 원격제어장치를 직렬 연동시키는 릴레이 기능을 구성함으로써, 복수의 리모트운영센터에서 원격싸이트의 무선장치를 다중접속 공동 활용토록 하되 원격제어장치 내부 회로의 이중화 구성없이 복수의 아날로그선로 그 자체로 유사시의 백업수단을 겸하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면,
상기 리모트운용센터에서의 다중접속기능 구비에도 불구하고, 그 기본적인 로칼운용센터에서 원격싸이트의 무선장치를 원격 운용함에 있어서 인터넷에서 발생되는 신호지연현상 그 자체를 해소함으로써, 인터넷상에서의 송수신전환 부조화를 방지하고 실시간성, 안전성 등이 확보되어 통신운용의 원활을 도모하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면,
오지에 불구하고 원격싸이트와 로칼운영센터 간 선로의 구성·변경 등이 용이함은 물론 나아가 실선구간의 전용회선뿐만 아니라 인터넷이 고려되지 않은 사설 마이크로웨이브 중계구간의 중계시스템에도 적용될 수 있으므로, 원격싸이트와 로칼운용센터 간의 통신비를 대폭 절감하고, 또한 독립된 분산형 개별장치 구조를 이용하여 종래와 다르게 철거 후 공장보수가 용이한 등 유지보수를 원활하게 하는 현저한 효과도 있다.
또한, 본 발명에 의하면,
사람이 상주하는 로칼운용센터에서 보안시스템(방화벽)의 접속허용관리업무 전체를 수행할 수 있게 되므로, 인터넷 연동에서 필수적인 보안시스템을 자유롭게 운용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면,
중단파대·단파대·초단파대 주파수의 SSB(억압반송파) 통신 또는 초단파대 주파수 이상의 주파수변조(FM) 통신에 있어서, 임의의 복수의 원격싸이트를 복수의 리모트운용센터에서 인터넷을 통하여 시스템을 공동 활용토록 하는 기술기반을 제공하는 효과가 있다.
나아가 상기 본 발명의 구성은 복수의 리모트운용센터에서 단일 로칼운용센터에 접속하여 하나의 무선장치를 공동으로 이용할 수 있는 원리를 확장하여 하나의 중앙집중 리모트운용센터에서 복수의 로칼운용센터 전체를 총괄 감청하는 기능으로서의 통제업무에도 활용될 수 있다.

Claims (26)

  1. 원격싸이트 내의 무선장치와 로칼운영센터 내의 원격조종장치를 아날로그 단일선로와 정합인터페이스로서 연동시킴으로써 정보신호와 제어감시신호를 통하여 원격통신을 수행하는 분산형 아날로그 원격제어시스템 및 이를 기본으로 인터넷에 확장 연동코자 하는 원격제어시스템 구성에 있어서,
    음성통신대역 내의 실시간 및 무왜곡 조건을 유지하면서 단일 아날로그선로 상에서 정보신호와 제어감시신호를 혼합 전송하는 동시통신수단이 내재된 정합인터페이스 및 원격조종장치를 아날로그선로를 경유시켜서 원격싸이트 및 로칼운영센터에 각각 설치·연동하고;
    상기 로칼운용센터 내에 설치되는 원격조종장치에 인터넷포트를 구성하여 상기 원격싸이트와 로칼운용센터 간의 실시간 전송 및 무왜곡 조건을 인터넷에 확장 연동시킬 수 있도록 함으로써 아날로그선로+인터넷의 직렬중계를 통하여 제3의 리모트운용센터에서도 확장 운용할 수 있는 연동기반을 구성하는 수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  2. 제1항에 있어서, 동시통신수단은, 송수제어(PTT)신호를 트리거방식으로 전송 및 이를 수신하여 송신·수신을 작동시키는 랫치수단을 연동하여서 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  3. 제1항에 있어서, 동시통신수단은, 무선장치의 이상상태를 검출하여 알람신호를 발생·전송하도록 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  4. 제2항 또는 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 동시통신수단에는, 사용자가 송수제어(PTT)를 조작 혹은 해제한 기간동안 송수제어(PTT)신호를 세트 혹은 리세트로서 적어도 1회 이상 주기적으로 전송하거나, 알람신호를 적어도 1회 이상 주기적으로 전송토록 하는 안정적 신호전달수단을 더 포함하여서 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  5. 제2항 또는 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 동시통신수단은, 정보신호의 휴지기간을 이용하여 세트 혹은 리세트 트리거신호로 송수제어(PTT)신호를 전송하거나 알람신호를 간혈적으로 전송하도록 구성되는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 동시통신수단에는, 사용자가 감시값 확인을 요구한 때에 무선장치의 상세 동작상태 감시신호가 전송·표시되도록 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 무선장치의 상세 동작상태 감시신호가 정보신호와 혼 신없이 전송되도록 하는 신호결합/분리 구성으로서 정보신호와 제어감시신호를 정보신호대역의 내·외로 각각 구분 배치하도록 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 동시통신수단은, 정보신호와 송수제어신호를 결합 후 코덱을 통하여 디지털데이터로 변환하고, 변환된 코덱 출력데이터를 모뎀에 공급하여 아날로그선로를 이용하는 디지털변조로서 전송하며, 그 아날로그선로의 상대측단에 연결된 모뎀 및 코덱이 그 반대의 경로로 정보신호와 송수제어신호를 역변환 해석하여 정보신호와 송수제어신호로 분리된 아날로그 원시정보를 복원토록 함으로써, 단일 아날로그선로상에서 디지털변복조신호로 동시전송 처리하도록 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 동시통신수단은, 정보신호와 송수제어신호를 아날로그 주파수 스펙트럼상에서 구분배치 후 코덱과 모뎀을 통하여 아날로그선로를 이용하는 디지털변조신호로 일괄 전송하고 그 아날로그선로의 상대측단에 연결된 모뎀과 코덱이 이를 수신 후 역변환토록 함으로써, 단일 아날로그선로를 이용하는 통합된 디지털변조신호 전송에 불구하고 아날로그 원시정보에서는 주파수 스펙트럼적으로 정보신호와 송수제어신호간 간섭이 없이 전송되도록 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 동시통신수단은, 정보신호와 송수제어신호를 아날로그 주파수 스펙트럼상에서 중첩되게 배치하되 송수제어신호를 트리거형태로 전송토록 한 후 코덱과 모뎀을 통하여 아날로그선로를 이용하는 디지털변조신호로 일괄 전송하고, 그 아날로그선로의 상대측단에 연결된 모뎀과 코덱이 이를 수신 후 역변환토록 함으로써, 단일 아날로그선로를 이용하는 통합된 디지털변조신호 전송에 불구하고 아날로그 원시정보에서는 시간축상으로 정보신호와 송수제어신호간 간섭이 없이 전송되도록 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기 동시통신수단은, 모뎀의 입출력단에 원격제어감시신호를 패킷구조로 결합하여 연동시킴으로써 단일 모뎀으로서 정보신호와 송수제어신호와 원격제어감시신호를 전송 처리토록 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 인터넷포트는 복수개의 원격조종장치에 개별적으로 구성되고, 디지털원격제어계통이 포함된 인터넷원격조종장치로서 이를 통합 연동시켜서 복수개의 아날로그원격제어시스템과 단일 디지털원격제어시스템이 직렬로 중계되는 한편, 그 디지털원격제어계통을 통하여 인터넷으로서 제3의 리모트운용센터에 설치된 인터넷원격조종장치가 연동됨으로써, 아날로그선로+인터넷의 직렬중계를 통하여 적어도 하나 이상의 제3의 리모트운영센터에서도 원격싸이트 내의 무선장치를 운용할 수 있도록 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 디지털원격제어계통은, 로칼운용센터의 디지털원격제어계통 구성으로서, 인터넷망의 전송경로를 제어하는 라우터와 그 경로상에서 원격제어정보의 다중화 및 역다중화를 수행하는 다중화기를 연동하는 네트웍제어장치가 포함됨과 아울러, 제3의 리모트운용센터로부터의 송신신호를 원격싸이트에 공급토록 하기 위하여 상기 인터넷포트의 마이크 계통에 연결되는 아날로그 디코더와, 로칼운용센터로부터의 수신신호를 제3의 리모트운용센터로 전송토록 하기 위하여 상기 인터넷포트의 스피커 계통에 연결되는 아날로그 인코더를 연동하는, 인터페이스로서 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 디지털원격제어계통에는 원격싸이트 내의 무선장치를 원격제어토록 하기 위하여 상기 인터넷포트에 연동되는 디지털 디코더와 원격싸이트 내의 무선장치를 감시하기 위하여 상기 인터넷포트의 디스플레이 계통에 연결되는 디지털 인코더를 연동하는 인터페이스로서 구성되는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  15. 제12항에 있어서, 상기 디지털원격제어계통은, 리모트운용센터의 디지털원격 제어계통 구성으로서, 인터넷망의 전송경로를 제어하는 라우터와 그 경로상에서 원격제어정보의 다중화 및 역다중화를 수행하는 다중화기를 연동하는 네트웍제어장치를 포함함과 아울러, 로칼운용센터에 송신신호를 공급토록 하기 위하여 마이크 계통에 연결되는 아날로그 인코더와 로칼운용센터로부터의 신호를 수신하기 위하여 스피커 계통에 연결되는 아날로그 디코더를 포함하는 원격운용센터의 원격조종장치로 구성되어서, 상기 마이크와 스피커를 사용자가 조작함에 따라 리모트운영센터에서 인터넷과 로칼운영센터와 아날로그선로를 경유하여 원격싸이트의 송수신장치를 제어토록 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 디지털원격제어계통에는 원격싸이트 내의 무선장치를 원격제어토록 하기 위하여 사용자가 조작할 수 있도록 되는 디지털 인코더와 원격싸이트 내의 무선장치를 감시하기 위하여 디스플레이 되는 디지털 디코더를 연동하는 리모트운용센터의 원격조종장치로서 구성되는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어시스템.
  17. 삭제
  18. 원격싸이트 내의 무선장치와 로칼운영센터 내의 원격조종장치를 아날로그 단일선로와 정합인터페이스로서 연결함으로써 정보신호와 제어감시신호를 통하여 원격통신을 수행코자 하는 원격제어시스템의 제어방법에 있어서,
    초기화 안정과정을 거친 후 무선장치마다 독립적으로 연결된 원격조종장치, 아날로그선로 및 정합인터페이스를 통하여 통신운용과 무선장치의 동작을 각각 감지·분석함으로써 상황에 대응하여 정보신호와 감시신호의 동시전송을 수행하는 정보신호 및 감시신호 동시전송단계(제1단계);
    제1단계 이후 사용자의 송수신조작에 따라 원격제어시스템은 송수제어(PTT)신호로 각각의 무선장치를 원격 제어하되, 정보신호와 송수제어(PTT)신호를 실시간 전송 및 음성통신대역 내의 무왜곡 전송 조건으로 대역간 상호간섭 없도록 전송하여서 무선장치를 원격 제어하는 송수제어신호전송단계(제2단계);의 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제2단계에는 송수제어(PTT) 작동을 위하여 로칼운용센터의 원격조종장치가 "송수제어-온(PTT-on)" 상태에서 적어도 1회 이상 세트(set) 신호를 트리거신호로 전송함과 아울러 "송수제어-오프(PTT-off)" 상태에서 적어도 1회 이상 리세트(reset) 신호를 트리거신호로 전송하며, 이를 수신한 원격 싸이트의 정합인터페이스가 랫치 처리하여 무선장치를 제어함으로써 시간축상에서 대역간 지속적인 간섭 없이 송수제어신호를 전송하는 송수제어(PTT)신호 전송기간점유율저감단계를 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어방법
  20. 제19항에 있어서, 상기 세트(set) 혹은 리세트(reset) 트리거는 당해 송수제어 온 또는 오프 기간 중 주기적으로 전송하는 세부단계를 더 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어방법.
  21. 제18항에 있어서, 상기 제2단계에는 무선장치의 원격감시결과 설정범위를 이탈하는 이상상태에서 트리거 형태의 알람신호를 전송하여서 알람디스플레이를 작동시킴으로써 시간축상에서 대역간 지속적인 간섭 없이 감시신호를 전송하는 감시신호 전송기간점유율저감단계를 더 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어방법.
  22. 제18항에 있어서, 상기 제1단계에는 사용자가 감시조작한 때에 원격제어시스템은 당해 세부적인 감시값을 전송하는 세부적인 감시신호 전송기간점유율저감단계를 더 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어방법.
  23. 제18항에 있어서, 상기 제2단계에는, 정보신호와 송수제어신호를 아날로그 주파수 스펙트럼상에서 구분배치 후 코덱과 모뎀을 통하여 아날로그선로를 이용하는 디지털변조신호로 일괄 전송하고, 그 아날로그선로의 상대측단에 연동되는 모뎀의 수신출력단에서 코덱을 통하여 이를 역변환토록 함으로써, 단일 아날로그선로를 이용하는 통합된 디지털변조신호 전송에 불구하고 아날로그 원시정보에서는 주파수 스펙트럼적으로 정보신호와 송수제어신호간 간섭이 없이 전송되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어방법.
  24. 제18항에 있어서, 상기 제2단계에는, 정보신호와 송수제어신호를 아날로그 주파수 스펙트럼상에서 중첩되게 배치하되 송수제어신호를 트리거형태로 전송토록 한 후 코덱과 모뎀을 통하여 아날로그선로를 이용하는 디지털변조신호로 일괄 전송하고, 그 아날로그선로의 상대측단에 연결된 모뎀과 코덱이 이를 역변환토록 함으로써, 단일 아날로그선로를 이용하는 통합된 디지털변조신호 전송에 불구하고 아날로그 원시정보에서는 시간축상으로 정보신호와 송수제어신호간 간섭이 없이 전송되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어방법.
  25. 제18항 내지 제24항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1단계의 정보신호 송수신계통 및 상기 제2단계의 송신 온-오프 제어계통 연동점을 인터넷포트를 통하여 인터넷망에 확장 연동시킴으로써, 그 연동되는 송수신데이터에 의하여 상기 원격제어 송수신 작동을 리모트운용센터에서도 병행적으로 조작할 수 있도록 하는 아 날로그·디지털 직렬중계단계(제3단계);를 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 제3단계에는, 로칼운용센터와 리모트운용센터 간에 전송되는 송수제어(PTT)신호를 연속적인 진폭변조신호로서 처리한 후 그 결과를 상기 제2단계의 로칼운영센터의 송신 온-오프 제어계통에 연동시키는 세부적인 아날로그/디지털 직렬중계단계를 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신용 다중신호 원격제어방법.
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