KR101279016B1 - 다중 인터페이스 광 네트워크 장치 및 그 제공방법 - Google Patents

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Abstract

다중 인터페이스 광 네트워크 장치 및 그 제공방법이 개시된다. 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치는 적어도 하나의 카메라로부터 수신된 영상신호를 광 신호로 변환하기 위한 상향 신호 생성부, 상기 상향 신호 생성부에 의해 생성된 상기 광 신호를 광 케이블을 통해 상향 출력하기 위한 송수신부, 상기 영상신호를 보조 통신 채널을 통해 목표 시스템으로 출력하기 위한 보조 통신 장치, 상기 송수신부에 의해 상향 통신이 정상적으로 수행되는지를 판단하고 판단결과 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 영상신호를 상기 보조 통신 채널을 통해 상기 목표 시스템으로 출력하기 위한 제어부를 포함한다.

Description

다중 인터페이스 광 네트워크 장치 및 그 제공방법{Duplex optical network apparatus and providing method therof}
본 발명은 다중 인터페이스 광 네트워크 장치 및 그 제공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 네트워크 시스템에 있어서, 광 통신이 단절 등의 이유로 정상적으로 수행되지 않는 경우 보조 통신 채널을 통해 지속적 서비스 제공을 가능케 하는 시스템 및 그 제공방법에 관한 것이다.
카메라(예컨대, 폐쇄회로티비(CCTV) 등)은 재난 감시, 교통정보, 방범 등 다양한 곳에서 사용되고 있는 영상기반 감시시스템으로 중요 사회 간접자본으로 사용되고 있다. 하지만, 카메라는 보통 카메라와 관제실(또는 제어실)의 위치가 먼 경우가 대부분이다. 예컨대, 교통정보를 수집하는 경우, 카메라는 고속도로변 또는 국도변 등에 설치되어 관제실로부터 매우 먼 거리에 위치하게 된다. 또는, 각각의 카메라들 역시 서로 먼 거리에 위치할 경우가 대부분이다. 이러한 경우 신호전송을 위해 무선통신기술을 사용하거나, 기존의 신호전송선을 이용하게 되면, 상대적으로 많은 비용이 드는 문제점이 발생한다.
근래에는 광통신 기술이 발전함에 따라 광통신기술을 사용하여 10 km 이상의 거리에 대해서도 거리에 따른 추가비용증가 없이 카메라 네트워크를 설치할 수 있게 되었다. 하지만, 광통신을 이용해 카메라 네트워크를 구현하는 경우에서도, 자연재해 또는 공사 등 다양한 원인에 의해 네트워크 절체의 가능성은 존재한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 환형 네트워크(ring) 네트워크를 구축하여 어느 하나의 네트워크 경로가 단절되어도 다른 네트워크 경로를 통해 통신을 수행하여 네트워크 생존성을 유지하는 방식이 존재하였다. 하지만, 이러한 환형 네트워크를 구축하기 위해서는 실제 필요한 노드 또는 장치에 비해 많은 리소스를 사용하게 되는 문제점이 존재한다.
또한, 종래의 네트워크 장치는 복수 개의 인터페이스를 구비하고 있지만, 상기 복수 개의 인터페이스가 동일한 종류의 인터페이스여서 네트워크 생존성 개선을 위해서는 서로 다른 경로 및 서로 다른 물리적 공간을 필요로 하는 문제점이 있었다.
따라서, 보다 저렴하고 효과적이 방법으로 네트워크 생존성을 개선하는 방식이 절실히 요구된다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 광 네트워크 장치를 이중화하여 광 통신이 단절되는 경우에 보조 네트워크(통신) 채널을 통해 통신을 수행하도록 하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
특히, USB 디바이스와 광통신(예컨대, optical USB 인터페이스) 사이의 인터페이스 아키텍쳐를 제공하고, 광 통신이 단절되어도 이더넷(ethenet) 등과 같은 보조 네트워크 또는 프로토콜을 이용하여 복잡하고 고 비용의 환형 네트워크를 구축하지 않아도 네트워크 생존성을 개선할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 다중 인터페이스 광 네트워크 장치는 적어도 하나의 카메라로부터 수신된 영상신호를 광 신호로 변환하기 위한 상향 신호 생성부, 상기 상향 신호 생성부에 의해 생성된 상기 광 신호를 광 케이블을 통해 상향 출력하기 위한 송수신부, 상기 영상신호를 보조 통신 채널을 통해 목표 시스템으로 출력하기 위한 보조 통신 장치, 상기 송수신부에 의해 상향 통신이 정상적으로 수행되는지를 판단하고 판단결과 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 영상신호를 상기 보조 통신 채널을 통해 상기 목표 시스템으로 출력하기 위한 제어부를 포함한다.
상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치는 상기 송수신부를 통해 수신된 하향 광 신호를 상기 카메라를 제어하기 위한 하향신호로 변환하기 위한 하향 신호 생성부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 하향 신호 생성부로부터 출력된 신호를 상기 적어도 하나의 카메라로 전송할 수 있다.
상기 제어부는 상기 보조 통신 장치를 통해 상기 하향신호를 수신하고, 수신된 상기 적어도 하나의 카메라로 전송할 수 있다.
상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치는 상기 적어도 하나의 카메라로부터 수신되는 상기 영상신호를 선택적으로 상기 상향 신호 생성부로 출력하기 위한 선택부를 더 포함할 수 있다.
상기 상향 신호 생성부는 상기 광 신호를 생성하기 위한 레이저 다이오드 및 상기 영상신호에 기초하여 상기 레이저 다이오드의 출력을 제어하는 드라이버를 포함할 수 있다.
상기 하향 신호 생성부는 상기 하향 광 신호를 전류로 변환하는 포토 다이오드 및 상기 전류를 전압신호로 변환하고 증폭하기 위한 트랜스 임피던스 증폭기를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 적어도 하나의 카메라가 USB 3.0 디바이스인 경우 수신된 상기 영상신호를 저장하기 위한 제1버퍼, 상기 제1버퍼에 저장된 신호를 상기 광 신호를 생성하기 위한 레벨로 레벨 쉬프트하고, 레벨 쉬프트된 신호를 상기 상향 신호 생성부로 출력하기 위한 제1레벨 쉬프터, 상기 하향 신호 생성부로부터 출력된 신호를 상기 하향신호를 생성하기 위한 레벨로 레벨 쉬프트하기 위한 제2레벨 쉬프터, 상기 제2레벨 쉬프터로부터 수신된 신호를 저장하기 위한 제2버퍼, 및 상기 제1버퍼에 저장된 정보를 선택적으로 상기 보조통신 장치로 출력하기 위한 컨트롤러를 구비할 수 있다.
한편, 상기 제어부는 상기 적어도 하나의 카메라가 USB 2.0 디바이스인 경우 수신된 상기 영상신호를 저장하기 위한 제1버퍼, 상기 제1버퍼에 저장된 신호를 상기 광 신호를 생성하기 위한 레벨로 레벨 쉬프트하고, 레벨 쉬프트된 신호를 상기 상향 신호 생성부로 출력하기 위한 제1레벨 쉬프터, 상기 하향 신호 생성부로부터 출력된 신호를 상기 제어신호를 생성하기 위한 레벨로 레벨 쉬프트하기 위한 제2레벨 쉬프터, 상기 제2레벨 쉬프터로부터 수신된 신호를 저장하기 위한 제2버퍼, 및 상향경로 통신 또는 하향경로 통신 중 어느 하나를 선택적으로 수행하도록 하거나, 상기 제1버퍼에 저장된 정보를 선택적으로 상기 보조 통신 장치로 출력하도록 제어하기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 보조 통신 장치로부터 하향신호를 수신하고, 수신된 상기 하향신호를 상기 적어도 하나의 카메라로 출력할 수 있다.
상기 보조 통신 채널은 이더넷 통신인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다중 인터페이스 광 네트워크 장치는 USB 카메라로부터 USB 프로토콜을 통해 수신된 영상신호를 광 신호로 변환하기 위한 상향 신호 생성부, 상기 광 신호를 광 케이블을 상향 출력하는 송수신부, 상기 송수신부를 통해 수신된 하향 광 신호를 USB 포로토콜 신호로 변환하기 위한 하향 신호 생성부, 상기 영상신호를 수신하여 보조 통신 채널 신호로 변환하여 출력하기 위한 보조 통신 장치, 및 상기 광 케이블을 통한 광 통신 상태에 따라 상기 영상 신호를 상기 상향 신호 생성부 또는 상기 보조 통신 장치 중 어느 하나로 선택적으로 출력하기 위한 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 상기 광 케이블을 통한 광 통신 상태에 따라, 상기 하향 신호 생성부로부터 상기 USB 프로토콜 신호를 수신하여 상기 USB 카메라로 출력하거나, 상기 보조 통신 장치로부터 상기 USB 프로토콜 신호를 수신하여 상기 USB 카메라로 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다중 인터페이스 광 네트워크 장치 제공방법은 다중 인터페이스 광 네트워크 장치가 복수의 카메라들 중 적어도 하나의 카메라로부터 수신되는 영상신호를 광 신호로 변환하여 상향 출력하는 단계, 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치가 상향통신이 정상적으로 수행되는지를 판단하고 판단하는 단계, 및 판단 결과 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 적어도 하나의 카메라로부터 수신된 영상신호를 보조 통신 채널을 통해 상향 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 다중 인터페이스 광 네트워크 장치 및 그 제공방법은 다수의 카메라로부터 획득되는 영상감시정보를 하나의 광 섬유(케이블)을 통해 간단하고 신속하게 송수신할 수 있는 효과가 있다.
또한, 광 통신(네트워크)에 문제가 생겨 서비스를 지속할 수 없는 경우, 이를 감지하여 보조 네트워크(예컨대, 이더넷)을 통해 전송할 수 있으므로, 환형 네트워크와 같이 대체 경로를 구축하는데 드는 비용을 획기적으로 줄일 수 있으면서도, 전체 네트워크의 생존성을 개선할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 인터페이스 광 네트워크 장치 제공방법의 개념을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 인터페이스 광 네트워크 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 인터페이스 광 네트워크 장치가 USB 3.0 디바이스와 연결되는 경우의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 인터페이스 광 네트워크 장치 USB 2.0 디바이스와 연결되는 경우의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
또한, 본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '전송'하는 경우에는 상기 구성요소는 상기 다른 구성요소로 직접 상기 데이터를 전송할 수도 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 상기 데이터를 상기 다른 구성요소로 전송할 수도 있는 것을 의미한다.
반대로 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '직접 전송'하는 경우에는 상기 구성요소에서 다른 구성요소를 통하지 않고 상기 다른 구성요소로 상기 데이터가 전송되는 것을 의미한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 인터페이스 광 네트워크 장치 제공방법의 개념을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다중 인터페이스 광 네트워크 장치 제공방법은 적어도 하나의 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)를 포함한다. 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1) 각각은 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210, 200-1, 210-1)로부터 획득되는 영상신호를 광 네트워크(통신)를 통해 컨트롤 시스템(400)으로 출력할 수 있다. 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210, 200-1, 210-1)는 USB(Universal Serial Bus) 디바이스일 수 있으며, 상기 광 네트워크를 위한 광 케이블 역시 광 USB(Optical USB) 케이블일 수 있다. 설명의 편의를 위해 본 명세서에서는, 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210, 200-1, 210-1)가 USB 디바이스이고 광 USB 네트워크를 통해 광 통신을 수행하는 일 예를 설명하지만 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지는 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 적용할 수 있는 다양한 실시 예가 가능함을 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가는 용이하게 추론할 수 있을 것이다.
상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)와 상기 컨트롤 시스템(400)사이에는 소정의 게이트 웨이(300)가 포함될 수 있다. 상기 게이트 웨이(300)와 상기 컨트롤 시스템(400)은 반드시 광 통신을 수행할 필요는 없으며, 기존의 이더넷 통신, UTP통신 등 다양한 프로토콜로 통신을 수행할 수 있다.
또한, 도 1에는 도시되지 않았지만, 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)와 상기 컨트롤 시스템(400)의 거리가 먼 경우에는 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)와 상기 게이트 웨이(300) 사이에 광 통신을 위한 중계장치(미도시)가 소정의 개수만큼 더 구비될 수도 있다.
상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1) 각각은 상기 컨트롤 시스템(400)으로 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210, 200-1, 210-1)로부터 수신된 영상신호를 상기 컨트롤 시스템(400) 방향으로 출력하는 상향 링크를 수행할 수 있다. 상향 링크는 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)로부터 상기 게이트 웨이(300) 까지는 적어도 광 네트워크를 통해 통신을 수행할 수 있다.
또한, 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)는 상기 컨트롤 시스템(400)으로부터 출력된 소정의 하향 신호(예컨대, 카메라의 제어신호)를 상기 광 네트워크를 통해 수신할 수도 있다. 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)는 수신된 상기 하향 신호를 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210, 200-1, 210-1)로 출력할 수도 있다. 이처럼 하향신호가 전달되는 통신 경로는 하향 링크로 정의될 수 있다.
상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210, 200-1, 210-1) 각각은 미리 설정된 모니터링 영역을 감시하고, 감시결과 획득된 영상신호를 자신과 연결된 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)로 출력할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 의하면, 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210, 200-1, 210-1) 각각은 USB 디바이스 즉, USB 인터페이스를 통하여 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)와 연결될 수 있다. 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210, 200-1, 210-1)는 상기 영상신호를 획득할 수 있는 모든 형태의 카메라(예컨대, 돔 형 카메라, 네트워크 카메라, 및/또는 디지털 파노라마 카메라 등)을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의하면, 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)는 상향링크 또는 하향링크를 광 네트워크를 통해 수행하다가, 상기 광 네트워크가 단절되는 경우, 보조 네트워크(예컨대, 이더넷 등)를 통해 상향링크 또는 하향링크를 수행할 수 있다. 도 1에서는 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)가 각각 상기 컨트롤 시스템(400)과 직접 보조 네트워크(예컨대, 이더넷 등)를 통해 연결되는 경우를 예시하고 있지만, 필요에 따라서는 소정의 중계장치(미도시)로 상향링크 또는 하향링크를 수행할 수도 있다. 이러한 경우에는, 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)는 상향링크 또는 하향링크를 수행할 중계장치(미도시) 또는 상기 컨트롤 시스템(400)에 대한 주소정보(예컨대, URI(Unifor Resource Identifier))를 미리 저장하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 소정의 중계 장치가 광 네트워크에 포함되는 경우에는, 상기 중계장치 역시 본 발명의 기술적 사상에 따라 광 네트워크를 통해 상향링크 또는 하향링크를 수행하다가, 광 네트워크가 단절되는 경우에는 자신이 상향링크 또는 하향링크를 수행할 장치에 상기 보조 네트워크(예컨대, 이더넷 등)를 통해 접속하여 통신을 수행할 수도 있다. 또한, 상기 중계장치 또는 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)는 광 네트워크가 단절된 경우, 상기 보조 네트워크(예컨대, 이더넷 등)를 통해 상향링크 또는 하향링크를 수행할 장치를 검색할 수도 있다. 이러한 경우, 각각의 중계장치가 자신으로부터 상향 또는 하향으로의 광 통신이 정상적으로 수행되고 있는지를 판단할 수도 있다. 또는 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)가 상기 보조 네트워크(예컨대, 이더넷 등)를 통해 상향(또는 하향)신호를 전송할 장치 모두에게 소정의 신호를 전송하고, 상기 신호가 정상적으로 상기 컨트롤 시스템(400)으로 전달되는지를 판단하여 자신이 상기 보조 네트워크(예컨대, 이더넷 등)를 통해 상향신호를 전송할 장치를 검색할 수도 있다. 이하에서는, 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)가 상기 컨트롤 시스템(400)으로 직접 상향신호를 전송하는 경우를 일 예로 설명한다.
한편, 본 발명의 실시 예에 의하면, 상기 보조 네트워크(예컨대, 이더넷 등)는 반드시 광 네트워크가 단절되었을 때에만 사용될 필요는 없다. 필요한 경우, 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100, 100-1)는 광 네트워크가 단절되지 않은 경우에도 상기 보조 네트워크(예컨대, 이더넷 등)를 통해 상향링크 또는 하향링크를 수행할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 인터페이스 광 네트워크 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100)는 제어부(110), 상향신호 생성부(120), 송수신부(130), 및 보조 통신 장치(150)를 포함한다. 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100)는 하향신호 생성부(140) 및/또는 상기 선택부(160)를 더 포함할 수 있다.
상기 상향신호 생성부(120)는 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)로부터 수신된 영상신호를 광 신호로 변환할 수 있다. 상기 상향신호 생성부(120)가 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)로부터 상기 영상신호를 수신한다고 함은, 상기 제어부(110)를 통하여 수신하는 경우를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
상기 상향신호 생성부(120)에 의해 생성된 상기 광 신호는 상기 송수신부(130)에 의해 광 케이블을 통해 상향출력 즉, 상향링크될 수 있다. 도 1에서는 상기 상향링크의 대상이 상기 게이트 웨이(300)인 경우를 도시하고 있지만, 전술한 바와 같이 소정의 중계장치(미도시)가 상향링크의 대상이 될 수도 있다.
상기 보조 통신 장치(150)는 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)로부터 출력된 상기 영상신호를 보조 통신 채널(또는 보조 네트워크)를 통해 목표 시스템으로 출력할 수 있다. 상기 목표 시스템은 도 1에서는 상기 컨트롤 시스템(400)일 수 있지만, 상기 보조 통신 채널을 통해 상향링크하는 대상 역시 소정의 중계장치(미도시)일 수 있음은 전술한 바와 같다. 또한, 상기 보조 통신 채널이 이더넷인 경우, 상기 보조 통신 장치(150)는 인터넷을 통해 상기 상향링크 대상 장치와 통신을 수행하므로, 상기 상향링크 대상장치 역시 인터넷에 접속할 수 있는 소정의 이더넷 인터페이스(예컨대, 랜카드 등)을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)가 USB 디바이스인 경우, 상기 보조 통신 장치(150)는 USB 인터페이스를 통해 수신된 영상신호를 이더넷 인터페이스 신호로 변환하는 기능을 수행할 수도 있다.
상기 제어부(110)는 상기 송수신부(130)에 의해 상향 통신이 정상적으로 수행되는지를 판단하고 판단결과 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 영상신호를 상기 보조 통신 채널을 통해 상기 목표 시스템으로 출력할 수 있다. 상기 제어부(110)가 상향 통신이 정상적으로 수행되는지를 판단하는 방식은 다양할 수 있다. 예컨대, 상기 송수신부(130)는 상향통신이 단절된 경우, 데이터를 상향출력하지 않을 수 있으며, 이러한 경우, 상기 제어부(110)는 상기 송수신부(130)의 출력을 모니터링 하여 상향통신의 단절여부를 판단할 수 있다. 또는, 상기 제어부(110)가 상기 보조 통신 채널(예컨대, 이더넷) 또는 하향통신 경로를 통해 상향 통신이 수행되지 않았음을 나타내는 소정의 신호를 수신할 수도 있다. 기타 다양한 방식으로 상기 제어부(110)는 상기 상향통신의 단절 여부를 판단할 수 있다. 판단결과 상향통신이 단절된 경우, 상기 제어부(110)는 광 네트워크를 통해 상기 영상신호를 상향링크할 수 없으므로, 상기 보조 통신 채널(예컨대, 이더넷 등)을 통해 상기 영상신호를 상향링크할 수 있다. 따라서, 상기 컨트롤 시스템(400)은 지속적으로 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)이 모니터링 하는 영역을 감시할 수 있고, 광 네트워크의 단절이 있더라도 네트워크가 생존하는 효과가 있다.
또한, 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100)는 상기 송수신부(130)를 통해 수신된 하향 광 신호를 상기 카메라를 제어하기 위한 하향신호로 변환하기 위한 하향신호 생성부(140)를 더 포함할 수도 있다. 상기 하향 광 신호는 도 1에서는 상기 게이트 웨이(300)로부터 출력되는 것을 도시하고 있지만, 전술한 바와 같이 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100)와 상기 게이트 웨이(300) 사이에 포함된 소정의 중계장치(미도시)로부터 출력될 수도 있다. 상기 컨트롤 시스템(400)상기 하향신호는 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)를 제어하기 위한 소정의 제어신호(예컨대, 줌, 회전, 등)일 수 있다. 그러면, 상기 제어부(110)는 상기 하향신호 생성부(140)로부터 출력된 신호를 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)로 전송할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의하면, 이러한 하향링크 경로에서 소정의 광 네트워크가 단절된 경우에도, 상기 보조 통신 채널(예컨대, 이더넷 등)을 통해 하향링크를 수행할 수 있는 기술적 사상을 제공한다. 즉, 상기 하향 광 신호를 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100)로 출력하는 소정의 장치(예컨대, 상기 게이트 웨이(300) 또는 중계장치(미도시)는 하향통신이 단절되었다고 판단하는 경우, 상기 보조 통신 채널(예컨대, 이더넷 등)을 통해 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100)에 하향링크할 수 있다. 그러면, 상기 제어부(110)는 상기 보조 통신 장치(150)를 통해 수신된 하향신호를 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)의 카메라로 출력할 수 있다. 따라서, 하향링크에서도 적은 비용으로 네트워크 생존성이 개선되는 효과가 있다. 물론, 상기 보조 통신 채널(예컨대, 이더넷 등)을 통해 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100)에 하향링크를 수행하는 장치 역시 상기 보조 통신 채널(예컨대, 이더넷 등)을 통해 통신을 수행하기 위한 소정의 장치(예컨대, 이더넷 카드 등)가 구비될 수 있다.
한편, 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100)는 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210) 수신되는 상기 영상신호를 선택적으로 상기 상향신호 생성부(120)로 출력하기 위한 선택부(160)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 선택부(160)는 하향링크를 통해 수신된 하향신호를 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)에 선택적으로 출력하는 기능을 수행할 수도 있다. 상기 선택부(160)는 예컨대, 다중화기/역다중화기(MUX(Multiplexer)/DEMUX(Demultiplexer)) 등으로 구현될 수 있다.
한편, 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100)의 보다 구체적인 구성은 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 인터페이스 광 네트워크 장치가 USB 3.0 디바이스와 연결되는 경우의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 인터페이스 광 네트워크 장치 USB 2.0 디바이스와 연결되는 경우의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100)의 상향신호 생성부(120)는 LD 드라이버(Laser Diode Driver, 121) 및 LD(Laser Diode. 122)를 포함한다. 상기 LD(122)는 광 신호를 생성할 수 있다. 상기 LD 드라이버(121)는 상기 LD(122)가 생성하는 광 신호를 제어할 수 있다. 상기 LD 드라이버(121)는 수신된 상기 영상신호에 기초하여 상기 LD(122)의 출력을 제어할 수 있다. 또한, 상기 상향신호 생성부(120)에는 상기 LD(122)에 의해 출력되는 광을 다시 전류신호로 변환하기 위한 소저의 포토 다이오드(photo diode) 즉, 모니터 포토 다이오드(미도시)가 더 포함될 수도 있다. 그러면, 상기 LD 드라이버(121)는 상기 모니터 포토 다이오드의 출력 값에 기초하여 상기 LD(122)를 제어할 수도 있다.
상기 하향신호 생성부(140)는 광 케이블 및 상기 송수신부(130)를 통해 수신된 하향 광 신호를 상응하는 세기의 전류로 변환하는 포토 다이오드(Photo diode, 141) 및 상기 전류를 전압신호로 변환하고 증폭하기 위한 트랜스 임피던스 증폭기(TransImpedence Amplifier, TIA, 142)를 포함할 수 있다. 이외에도 상기 상향신호 생성부(120) 및/또는 상기 하향신호 생성부(140)에는 필요에 따라 광 통신을 위한 소정의 구성(예컨대, 리미팅 증폭기 등)이 더 포함될 수 있음은 널리 공지되어 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 제어부(110)는 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)가 USB 3.0 디바이스이거나 USB 2.0 디바이스인 경우 모두에, 공통적으로 제1버퍼(111), 제1레벨 쉬프터(112), 제2버퍼(113), 제2레벨 쉬프터(114), 및 컨트롤러(115)를 공통적으로 포함할 수 있다.
상기 제1버퍼(111)는 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)로부터 출력된 영상신호를 저장할 수 있다. 그러면, 상기 제1레벨 쉬프터(112)는 상기 제1버퍼(111)에 저장된 신호를 상기 광 신호를 생성할 수 있는 레벨로 레벨 쉬프트할 수 있다. 그리고, 레벨 쉬프트 된 신호를 상기 상향신호 생성부(120)로 출력할 수 있다.
상기 제2레벨 쉬프터(114)는 상기 하향신호 생성부(140)로부터 출력된 신호를 상기 하향신호를 생성하기 위한 레벨로 레벨 쉬프트할 수 있다. 그러면, 레벨 쉬프트된 신호는 상기 제2버퍼(113)로 출력되어 저장될 수 있다.
그러면, 도 3에 도시된 상기 컨트롤러(115) 즉, USB 3.0 디바이스와 인터페이스하는 경우의 상기 컨트롤러(115)는 상기 제1버퍼(111)에 저장된 정보를 선택적으로 상기 보조 통신 장치(150)로 출력할 수 있다. 예컨대, 상기 컨트롤러(115)는 전술한 바와 같이 상향통신이 단절되었는지를 판단할 수 있다. 그러면, 상기 컨트롤러(115)는 상기 제1버퍼(111)로 소정의 제어신호를 출력하여, 상기 제1버퍼(111)에 저장된 정보가 상기 보조 통신 장치(150)로 출력하도록 제어할 수 있다. 구현예에 따라서는, 상기 컨트롤러(115)가 상기 제1버퍼(111)에 저장된 정보를 수신하여 직접 상기 보조 통신 장치(150)로 출력할 수도 있다. 그러면, 상기 보조 통신 장치(150)는 상기 제1버퍼(111)에 저장된 정보를 보조 통신 채널(예컨대, 이더넷 등)를 통해 상향링크할 수 있다.
또한, 상기 보조 통신 장치(150)는 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치(100)로의 하향통신이 단절된 경우, 소정의 장치(예컨대, 상기 컨트롤 시스템(400), 상기 게이트 웨이(300), 또는 소정의 중계장치(미도시))로부터 하향신호를 상기 보조 통신 채널(예컨대, 이더넷 등)을 통해 수신할 수 있다. 그러면, 상기 컨트롤러(115)는 상기 보조 통신 장치(150)로부터 상기 하향신호를 수신하고, 수신된 상기 하향신호를 상기 제2버퍼(113)를 통해 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)로 출력할 수 있다. 물론 구현 예에 따라서는 상기 컨트롤러(115)가 직접 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)로 출력할 수도 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)가 USB 3.0 디바이스인 경우에는 풀 듀플렉스(Full Duplex)가 가능하므로, 상향통신과 하향통신이 동시에 수행될 수 있다. 따라서, 상기 컨트롤러(115)는 상기 제1버퍼(111)에 저장된 정보를 상기 보조 통신 장치(150)로 출력할지 또는 상기 보조 통신 장치(150)로부터 수신되는 신호를 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)로 출력할지 여부를 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
하지만, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)가 USB 2.0 디바이스인 경우, 풀 듀플렉스가 수행되지 않을 수도 있다. 즉, 상향통신 또는 하향 통신 중 어느 하나만이 특정 시점에서 수행될 수 있다. 이러한 경우, 상기 컨트롤러(115)는 상향통신 또는 하향통신 중 어느 하나만을 선택적으로 수행하도록 제어하기 위한 동작을 더 수행할 수 있다. 이를 위해 상기 컨트롤러(115)는 상기 제1버퍼(111) 및/또는 상기 제2버퍼(113)에 소정의 제어신호를 출력함으로써 상기 제1버퍼(111)가 상기 제1레벨 쉬프터(112)로 정보를 출력하도록 하거나, 상기 제2버퍼(113)에 저장된 정보가 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)로 출력되도록 제어할 수 있다. 결국, 상기 적어도 하나의 카메라(예컨대, 200, 210)가 USB 2.0 디바이스인 경우에는, 도 3에서 설명한 상기 컨트롤러(115)의 기능 외에 하프 듀플렉스 통신을 제어하는 기능을 추가적으로 수행할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 적어도 하나의 카메라로부터 수신된 영상신호를 광 신호로 변환하기 위한 상향 신호 생성부;
    상기 상향 신호 생성부에 의해 생성된 상기 광 신호를 광 케이블을 통해 상향 출력하기 위한 송수신부;
    상기 영상신호를 보조 통신 채널을 통해 목표 시스템으로 출력하기 위한 보조 통신 장치;
    상기 송수신부에 의해 상향 통신이 정상적으로 수행되는지를 판단하고 판단결과 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 영상신호를 상기 보조 통신 채널을 통해 상기 목표 시스템으로 출력하기 위한 제어부; 및
    상기 송수신부를 통해 수신된 하향 광 신호를 상기 카메라를 제어하기 위한 하향신호로 변환하기 위한 하향 신호 생성부를 포함하며,
    상기 하향 신호 생성부는,
    상기 하향 광 신호를 전류로 변환하는 포토 다이오드; 및
    상기 전류를 전압신호로 변환하고 증폭하기 위한 트랜스 임피던스 증폭기를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 하향 신호 생성부로부터 출력된 신호를 상기 적어도 하나의 카메라로 전송하며,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 하나의 카메라가 USB 3.0 디바이스인 경우,
    수신된 상기 영상신호를 저장하기 위한 제1버퍼;
    상기 제1버퍼에 저장된 신호를 상기 광 신호를 생성하기 위한 레벨로 레벨 쉬프트하고, 레벨 쉬프트된 신호를 상기 상향 신호 생성부로 출력하기 위한 제1레벨 쉬프터;
    상기 하향 신호 생성부로부터 출력된 신호를 상기 하향신호를 생성하기 위한 레벨로 레벨 쉬프트하기 위한 제2레벨 쉬프터;
    상기 제2레벨 쉬프터로부터 수신된 신호를 저장하기 위한 제2버퍼; 및
    상기 제1버퍼에 저장된 정보를 선택적으로 상기 보조통신 장치로 출력하기 위한 컨트롤러를 구비하고,
    상기 보조 통신 채널은,
    상기 광 신호를 이용한 광통신과는 다른 통신 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 다중 인터페이스 광 네트워크 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 보조 통신 장치를 통해 상기 하향신호를 수신하고, 수신된 상기 적어도 하나의 카메라로 전송하는 다중 인터페이스 광 네트워크 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 다중 인터페이스 광 네트워크 장치는,
    상기 적어도 하나의 카메라로부터 수신되는 상기 영상신호를 선택적으로 상기 상향 신호 생성부로 출력하기 위한 선택부를 더 포함하는 다중 인터페이스 광 네트워크 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 상향 신호 생성부는,
    상기 광 신호를 생성하기 위한 레이저 다이오드; 및
    상기 영상신호에 기초하여 상기 레이저 다이오드의 출력을 제어하는 드라이버를 포함하는 다중 인터페이스 광 네트워크 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 적어도 하나의 카메라로부터 수신된 영상신호를 광 신호로 변환하기 위한 상향 신호 생성부;
    상기 상향 신호 생성부에 의해 생성된 상기 광 신호를 광 케이블을 통해 상향 출력하기 위한 송수신부;
    상기 영상신호를 보조 통신 채널을 통해 목표 시스템으로 출력하기 위한 보조 통신 장치; 및
    상기 송수신부에 의해 상향 통신이 정상적으로 수행되는지를 판단하고 판단결과 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 영상신호를 상기 보조 통신 채널을 통해 상기 목표 시스템으로 출력하기 위한 제어부; 및
    상기 송수신부를 통해 수신된 하향 광 신호를 상기 카메라를 제어하기 위한 하향신호로 변환하기 위한 하향 신호 생성부를 포함하며,
    상기 하향 신호 생성부는,
    상기 하향 광 신호를 전류로 변환하는 포토 다이오드; 및
    상기 전류를 전압신호로 변환하고 증폭하기 위한 트랜스 임피던스 증폭기를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 하향 신호 생성부로부터 출력된 신호를 상기 적어도 하나의 카메라로 전송하며,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 하나의 카메라가 USB 2.0 디바이스인 경우,
    수신된 상기 영상신호를 저장하기 위한 제1버퍼;
    상기 제1버퍼에 저장된 신호를 상기 광 신호를 생성하기 위한 레벨로 레벨 쉬프트하고, 레벨 쉬프트된 신호를 상기 상향 신호 생성부로 출력하기 위한 제1레벨 쉬프터;
    상기 하향 신호 생성부로부터 출력된 신호를 상기 하향신호를 생성하기 위한 레벨로 레벨 쉬프트하기 위한 제2레벨 쉬프터;
    상기 제2레벨 쉬프터로부터 수신된 신호를 저장하기 위한 제2버퍼; 및
    상향경로 통신 또는 하향경로 통신 중 어느 하나를 선택적으로 수행하도록 하거나, 상기 제1버퍼에 저장된 정보를 선택적으로 상기 보조 통신 장치로 출력하도록 제어하기 위한 컨트롤러를 포함하고,
    상기 보조 통신 채널은,
    상기 광 신호를 이용한 광통신과는 다른 통신 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 다중 인터페이스 광 네트워크 장치.
  9. 제1항 또는 제8항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 보조 통신 장치로부터 하향신호를 수신하고, 수신된 상기 하향신호를 상기 적어도 하나의 카메라로 출력하는 다중 인터페이스 광 네트워크 장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 보조 통신 채널은,
    이더넷 통신인 것을 특징으로 하는 다중 인터페이스 광 네트워크 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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