KR101772257B1 - 전력 공급 네트워크 모뎀 장치 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력 공급 네트워크 모뎀 장치 및 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전력 공급 네트워크 모뎀 장치는, 동축 케이블이 연결될 수 있는 동축 커넥터와, 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 데이터 변환 유닛과, 상용 전압을 입력받아 전압 변환 유닛에 필요한 소정의 직류 전압 이상의 직류 전압을 생성하여 출력하는 직류 전압 생성 유닛과, 및 직류 전압 생성 유닛에서 출력된 직류 전압을 입력받아 전력 공급 네트워크 모뎀 장치에 필요한 복수의 정격 전압으로 변환하는 전압 변환 유닛을 포함하고, 동축 커넥터에는 데이터 변환 유닛에서 출력된 아날로그 신호와 직류 전압 생성 유닛에서 출력된 직류 전압이 함께 공급됨으로써, 통신 거리를 연장할 수 있다.

Description

전력 공급 네트워크 모뎀 장치 및 시스템{POWER SUPPLY NETWORK MODEM APPARATUS AND SYSTEM}
본 발명은 전력 공급 네트워크 모뎀 장치 및 시스템에 관한 것으로, 특히 아날로그 카메라 대신 디지털 카메라로 교체해도 기존의 동축 케이블을 그대로 사용 가능하고, 또한 네트워크 모뎀 장치 간의 통신 거리에 따라 공급되는 직류 전압을 가변하여 출력할 수 있는 전력 공급 네트워크 모뎀 장치 및 시스템에 관한 것이다.
종래에는 아날로그 카메라가 많이 사용되었고, 아날로그 카메라에서 촬영한 영상은 동축 케이블을 통해 관리 장치로 전송되었다. 그러나 최근, 아날로그 카메라는 고화질을 요구하는 사용자의 요구에 따라 디지털 카메라로 점차 대체되고 있다.
아날로그 카메라를 디지털 카메라로 교체하는 경우, 아날로그 카메라만 교체하면 되는 것이 아니라 기존에 설치되어 있던 아날로그 관련 동축 케이블 대신에 디지털 전송에 적합한 새로운 케이블을 설치해야 한다. 이 경우 새로운 설치 및 공사 비용의 증가로 인해 업그레이드가 용이하지 않다.
한편, 데이터를 송수신하기 위해 전력선 통신(Power Line Communication : PLC)이 사용되고 있다. 전력선 통신이란 가정이나 사무실에 전력 공급용으로 배선되어 있는 전력선을 통하여 데이터를 송수신하는 통신 방식을 일컫는다. 즉, 전원선에 데이터 정보를 고주파 신호로 변조하여 전송하고 이 신호를 50Hz 또는 60Hz 차단 주파수를 갖는 필터를 이용하여 고주파 신호를 분리해 수신함으로써 전력선 통신이 구현될 수 있다.
이러한 전력선 통신을 이용하여 아날로그 신호와 디지털 신호를 전송하는 방법이 한국공개특허 제2013-0042086호에 기재되어 있다. 그러나 이러한 전력선 통신 방식은 실제로 동축 케이블에 적합하지 않을 뿐만 아니라 전력선 통신 방식을 적용하기 위해서는 또 다른 비용 증가가 발생하게 된다.
또한, 새로운 네트워크 모뎀 장치 간에 광케이블을 사용하여 새로운 네트워크 모뎀 시스템을 구축할 수 있으나, 이 경우 광케이블을 통하여 다른 네트워크 모뎀 장치에 파워를 공급할 수 없다는 문제점이 발생한다.
특허문헌 1 : 한국공개특허 제2013-0042086호
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 아날로그 카메라 대신 디지털 카메라로 교체해도 기존의 동축 케이블을 그대로 사용 가능하고, 또한 네트워크 모뎀 장치 간의 통신 거리에 따라 공급되는 직류 전압을 가변하여 출력할 수 있는 전력 공급 네트워크 모뎀 장치 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급 네트워크 모뎀 장치는 동축 케이블이 연결될 수 있는 동축 커넥터와, 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 데이터 변환 유닛과, 상용 전압을 입력받아 전압 변환 유닛에 필요한 소정의 직류 전압 이상의 직류 전압을 생성하여 출력하는 직류 전압 생성 유닛과, 및 상기 직류 전압 생성 유닛에서 출력된 직류 전압을 입력받아 전력 공급 네트워크 모뎀 장치에 필요한 복수의 정격 전압으로 변환하는 전압 변환 유닛을 포함할 수 있고, 상기 동축 커넥터에는 상기 데이터 변환 유닛에서 출력된 아날로그 신호와 상기 직류 전압 생성 유닛에서 출력된 직류 전압이 함께 공급될 수 있다.
상기 직류 전압 생성 유닛은 상기 전압 변환 유닛에 필요한 소정의 직류 전압을 기준으로 복수의 직류 전압을 선택할 수 있는 전압 선택부를 포함할 수 있다.
상기 전압 선택부는 다른 네트워크 모뎀 장치에서 검출된 직류 전압 정보를 수신받아 자동으로 희망하는 직류 전압을 선택할 수 있다.
상기 직류 전압 생성 유닛은 소정의 직류 전압 이상의 직류 전압을 상기 전압 변환 유닛에 필요한 소정의 직류 전압으로 변환하여 출력하는 전압 레귤레이터를 포함할 수 있다.
상기 데이터 변환 유닛은 디지털 데이터로 이더넷 패킷 데이터를 입력받아 아날로그 신호로 OFDM 신호를 출력할 수 있다.
상기 데이터 변환 유닛은 이더넷 패킷 데이터를 동축 케이블용 OFDM 신호로 변환하는 데이터 변환 칩과, 상기 데이터 변환 칩에서 출력된 동축 케이블용 OFDM 신호를 증폭하여 출력하는 아날로그 프런트엔드 칩을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른, 동축 케이블이 연결될 수 있는 동축 커넥터와 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 데이터 변환 유닛을 각각 구비하는 제1 네트워크 모뎀 장치와 제2 네트워크 모뎀 장치가 상기 동축 케이블을 통해 연결되는 전력 공급 네트워크 모뎀 시스템은, 상기 제1 네트워크 모뎀 장치는, 상기 제2 네트워크 모뎀 장치로부터 상기 동축 케이블을 통해 제공된 직류 전압을 입력받아 상기 제1 네트워크 모뎀 장치에 필요한 복수의 정격 전압으로 변환하는 전압 변환 유닛과, 상기 직류 전압을 외부 근거리 통신망을 통해 외부 단말 장치에 공급하기 위한 외부 전원 공급 유닛을 포함하고, 상기 제2 네트워크 모뎀 장치는, 상용 전압을 입력받아 상기 전압 변환 유닛에 필요한 소정의 직류 전압 이상의 직류 전압을 생성하여 출력하는 직류 전압 생성 유닛을 포함함으로써, 상술한 목적을 달성할 수 있다.
상기 외부 전원 공급 유닛은 상기 외부 단말 장치에 상용 전원이 공급되고 있는지를 검출하기 위한 단말기 전원 검출부를 포함할 수 있다.
상기 외부 전원 공급 유닛은, 상기 직류 전압을 상기 외부 단말 장치로 공급하기 위한 스위칭부와, 상기 스위칭부를 턴온 또는 턴오프시키는 스위칭 구동부와, 상기 단말기 전원 검출부에서 검출된 검출 전압에 의해 상기 외부 단말 장치에 상용 전원이 공급되고 있지 않다고 결정되면 상기 스위칭 구동부에 턴온 신호를 출력하는 마이컴부를 더 포함할 수 있다.
상술한 구성에 의해, 본 발명은 아날로그 카메라 대신 디지털 카메라로 교체되어도 기존의 동축 케이블을 그대로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 광케이블을 이용하는 경우에 발생하는 전력 공급 문제를 해소할 수 있다.
또한, 본 발명은 네트워크 모뎀 장치들 간의 통신 거리에 따라 출력 전압을 선택할 수 있어 통신 거리를 연장할 수 있다.
또한, 본 발명은 상용 전원이 공급되지 아니한 지역에서도 설치되어 통신을 할 수 있다.
또한, 본 발명은 아날로그 신호의 출력 세기를 조절할 수 있어 네트워크 모뎀 장치 간의 동축 케이블 길이를 길게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 모뎀 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 네트워크 모뎀 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 외부 전원 공급 유닛의 회로도를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 제2 네트워크 모뎀 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 직류 전압 생성 유닛의 블록도를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전력 공급 네트워크 모뎀 장치 및 시스템의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성 요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 모뎀 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 네트워크 모뎀 시스템은 IP 카메라 장치(110), 제1 네트워크 모뎀 장치(120), 제2 네트워크 모뎀 장치(130) 및 컴퓨터(140)를 포함한다. 그리고 IP 카메라 장치(110)와 제1 네트워크 모뎀 장치(120)는 근거리 통신망인 랜선(150)으로 연결되고, 제1 네트워크 모뎀 장치(120)와 제2 네트워크 모뎀 장치(130)는 동축 케이블(160)로 연결되고, 제2 네트워크 모뎀 장치(130)와 컴퓨터(140)는 다시 랜선(150)으로 연결된다.
IP 카메라 장치(110)는 유무선 인터넷에 연결하여 사용할 수 있는 카메라 장치로, 카메라 모듈, 영상 압축 칩, CPU 및 네트워크 전송 칩 등으로 이루어진다. 카메라 모듈로부터 받은 아날로그 신호는 영상 압축 칩에서 디지털로 변환된 후 압축되고 네트워크 전송 칩을 통해 제1 네트워크 모뎀 장치(120)로 송신된다. 본 발명에서는 IP 카메라 장치(110)에서 출력되는 디지털 데이터로 이더넷 패킷 데이터를 예를 들어 설명한다.
제1 네트워크 모뎀 장치(120)는 IP 카메라 장치(110)로부터 송신된 디지털 데이터를 수신하여 동축 케이블(160)에 적합한 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 제1 네트워크 모뎀 장치(120)로부터 송신된 아날로그 신호는 동축 케이블(160)을 통해 제2 네트워크 모뎀 장치(130)에서 수신된다. 제2 네트워크 모뎀 장치(130)는 수신한 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하여 출력한다.
제2 네트워크 모뎀 장치(130)는 상용 전원을 입력받아 소정의 직류 전압을 생성하고, 이 생성된 소정의 직류 전압을 이용하여 필요한 내부 전압들을 생성하며, 또한 동축 케이블(160)을 통해 이 생성된 소정의 직류 전압을 제1 네트워크 모뎀 장치(120)에 공급한다. 또한 제1 네트워크 모뎀 장치(120)는 제2 네트워크 모뎀 장치(130)로부터 공급된 소정의 직류 전압을 이용하여 필요한 내부 전압들을 생성하며, 또한 IP 카메라 장치(110)에도 이 소정의 직류 전압을 공급할 수 있다.
컴퓨터(140)는 제2 네트워크 모뎀 장치(130)로부터 송신된 디지털 데이터를 랜선(150)을 통해 수신하고, 수신된 데이터를 메모리에 저장한다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 네트워크 모뎀 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 네트워크 모뎀 장치(120)는 외부 연결부(210), 데이터 변환 유닛(220), 전압 변환 유닛(230) 및 외부 전원 공급 유닛(240)을 포함한다. 여기서 유닛은 구성을 물리적으로 구분하기 위해 도입된 용어가 아니라 구성의 이해를 돕기 위해 도입된 용어이다.
외부 연결부(210)는 도 1에 도시된 바와 같이 외부 단말 장치인 IP 카메라 장치(110)와 랜선(150)으로 연결시키기 위한 RJ-45 커넥터(212)와 다른 네트워크 모뎀 장치, 예를 들면 제2 네트워크 모뎀 장치(130)에 동축 케이블(160)을 통해 연결시키기 위한 동축 커넥터(214)를 포함한다.
데이터 변환 유닛(220)은 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하고 또한 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하기 위해, 이더넷 PHY 칩(221), 데이터 변환 칩(222), 플래시 메모리(223), DRAM(224), 보안 버튼(225), 아날로그 프런트엔드 칩(226), 송신 필터(227), 수신 필터(228) 및 매칭 트랜스(229)를 포함한다.
이더넷 PHY 칩(221)은 RJ-45 커넥터(212)로부터 입력된 디지털 데이터, 즉 이더넷 패킷 데이터를 수신하여 데이터 변환 칩(222)에 제공한다.
데이터 변환 칩(222)은 이더넷 PHY 칩(221)으로부터 입력된 이더넷 패킷 데이터를 다수의 직교하는 협대역 반송파로 다중화시키는 동축 케이블용 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호로 변환한다.
데이터 변환 칩(222)은 내부적으로 이더넷 기반의 MAC/PHY를 내장하고 있으며, 홈 플러그 AV 표준을 만족하고 최대 200Mbps의 PHY 속도를 지원할 수 있다. 데이터 변환 칩(222)은 또한 멀티캐스트 세션을 지원하기 위한 IGMP(Internet Group Management Protocol) 지원과 각 형태의 다양한 품질을 위한 QoS(Quality of Service) 기능도 지원할 수 있다. 데이터 변환 칩(222)은 또한 내부적으로 DAC 및 ADC를 내장하고 있다.
플래시 메모리(223)는 데이터 통신과 관련된 펌웨어를 저장하고 있을 뿐만 아니라 아날로그 신호 송신시 출력 세기를 정할 수 있는 값들을 저장할 수 있다.
DRAM(224)은 이더넷 PHY 칩(221)으로부터 제공된 이더넷 패킷 데이터를, 데이터 변환 칩(222)에서 동축 케이블용 OFDM 신호로 변환하는 과정 동안 일시적으로 저장한다.
보안 버튼(225)은 패스워드, 예를 들어 1234567로 패스워드가 동일한 네트워크 모뎀 장비들만이 동축 케이블(160) 아날로그 신호를 통신할 수 있게 하는 보안 설정을 가능하게 하는 버튼이다.
아날로그 프런트엔드 칩(226)은 데이터 변환 칩(222)에서 출력된 동축 케이블용 OFDM 신호를 증폭하여 송신 필터(227)로 출력하거나 수신 필터(228)에서 제공된 동축 케이블용 OFDM 신호를 증폭하여 데이터 변환 칩(222)으로 출력한다. 한편, 아날로그 프런트엔드 칩(226)은 이득을 제어하여 OFDM 신호의 출력 세기를 조절할 수 있다,
송신 필터(227)는 아날로그 프런트엔드 칩(226)으로부터 증폭된 OFDM 신호를 매칭 트랜스(229)에 전달하고, 또한 잡음을 제거하기 위한 필터이다. 수신 필터(228)는 매칭 트랜스(229)로부터 제공된 OFDM 신호를 아날로그 프런트엔드 칩(226)으로 전달하고, 또한 잡음을 제거하기 위한 필터이다.
매칭 트랜스(229)는 외부의 동축 케이블(160)과 임피던스 매칭을 가능하게 하고, 또한 송신 필터(227)를 통해 제공된 OFDM 신호를 동축 커넥터(214)에 전달하고, 외부의 동축 케이블(160)를 통해 동축 커넥터(214)에 제공된 OFDM 신호를 수신 필터(228)에 결합시키는 구성이다.
전압 변환 유닛(230)에는 도 1에 도시된 직류 전압 생성 장치(140)로부터 또는 동축 케이블(160)을 통해 48V의 전압이 공급된다. 전압 변환 유닛(230)은 48V의 전압을 변환하여 아날로그 프런트엔드 칩(226)에 공급될 12V 전압과, 데이터 변환 칩(222)에 공급될 1.26V 전압과, 및 나머지 구성들에 제공될 3.3V 전압을 얻는다.
전압 변환 유닛(230)의 경우 소정의 직류 전압, 예를 들면 48V가 입력되는 정격 전압이나 동축 케이블(160)이 길어지면 전압 강하가 많이 생기므로, 이러한 전압 강하를 고려하여 설계하는 것이 바람직하다.
외부 전원 공급 유닛(240)은 랜선(150)에 전원을 실어 공급하기 위한 유닛으로, 외부 단말 장치, 예를 들면 IP 카메라 장치(110)에 상용 전원이 공급되지 않는 경우 이를 자동으로 감지하여 전원을 공급해주는 유닛이다. 외부 전원 공급 유닛(240)은 외부 단말 장치의 필요 전력을 검출하여 두 가지 전력 레벨, 예를 들면 15W 및 30W 중 어느 하나를 공급할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 외부 전원 공급 유닛의 회로도를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 외부 전원 공급 유닛(240)은 단말기 전원 검출부(310), 스위칭부(320), 스위칭 구동부(330), 단말기 전력 레벨 검출부(340) 및 마이컴부(350)를 포함한다.
단말기 전원 검출부(310)는 IP 카메라 장치(110)에 상용 전원이 공급되고 있는지를 검출한다. 이를 위해 단말기 전원 검출부(310)는 마이컴부(350)의 Input_PD 단자에 연결된 저항 R1과, 3.3V 전압에 연결된 저항 R2와, 저항 R1 및 저항 R2의 노드와 외부 단자 Power+에 연결된 다이오드 D1을 포함한다. 단말기 전원 검출부는 외부 단자 Power+에 IP 카메라 장치(110)의 27KΩ의 저항이 연결되므로, IP 카메라 장치(110)에 상용 전원이 공급되고 있는지를 검출할 수 있게 된다.
스위칭부(320)는 소정의 직류 전압을 IP 카메라 장치(110)로 공급하기 위해, 48V 전압에 연결된 스위칭 소자 Q1과, 스위칭 소자 Q1의 드레인 단자와 소스 단자에 연결된 커패시터 C1을 포함한다.
스위칭 구동부(330)는 스위칭부(320)를 턴온 또는 턴오프시키기 위해, 마이컴부(350)의 DRV 단자에 연결된 저항 R3과, 커패시터 C2와, 비교기 OP1과, 비교기 OP1에 기준 전압을 공급하기 위한 저항 R4 및 저항 R5와, 비교기 OP1의 출력 단자에 연결된 저항 R6과, 스위칭 트랜지스터 TR1과 48V 전압에 연결된 저항 R8과, 스위칭 트랜지스터 TR1의 컬렉터 단자에 연결되어 스위칭 트랜지스터 TR1의 출력을 스위칭 소자 Q1의 베이스에 제공하는 저항 R9를 포함한다.
단말기 전력 레벨 검출부(340)는 IP 카메라 장치(110)에서 필요한 전력 레벨을 검출하기 위해, 외부 단자 Power+와 외부 단자 Power-에 연결된 제너 다이오드 ZD1과, 외부 단자 Power-에 연결된 저항 R10 및 저항 R11과, 3.3V 전압에 연결된 저항 R12와, 비교기 OP2와, 비교기 OP2의 출력 단자에 연결된 커패시터 C3과, 저항 R13 및 저항 R15와, 저항 R13과 그라운드 사이에 연결된 저항 R14를 포함한다.
단말기 전력 레벨 검출부(340)는 IP 카메라 장치(110)로부터 입력되는 타이밍 신호의 시간 차를 이용하여 IP 카메라 장치(110)에 필요한 전력 레벨을 검출하기 위한 것으로, 예를 들면 제1 전력 레벨은 15W 및 제2 전력 레벨은 30W일 수 있다.
마이컴부(350)는 단말기 전원 검출부(310)에서 검출된 검출 전압에 의해 IP 카메라 장치(110)에 상용 전원이 공급되고 있지 않다고 결정되면 스위칭 구동부(330)에 턴온 신호를 출력한다.
마이컴부(350)는 또한 단말기 전력 레벨 검출부(340)에서 검출된 전력 레벨이 제1 전력 레벨이면 스위칭 구동부(330)에 연속적인 턴온 신호를 공급하고, 제2 전력 레벨이면 스위칭 구동부(330)에 소정의 듀티비를 갖는 턴온 신호를 공급할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 제2 네트워크 모뎀 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2 네트워크 모뎀 장치(130)는 외부 연결부(410), 데이터 변환 유닛(420), 전압 변환 유닛(430) 및 직류 전압 생성 유닛(440)을 포함하며, 외부 연결부(410)는 RJ-45 커넥터(412)와 동축 커넥터(414)를 포함한다.
여기서 외부 연결부(410), 데이터 변환 유닛(420) 및 전압 변환 유닛(430)은 도 2에 도시된 외부 연결부(210), 데이터 변환 유닛(220) 및 전압 변환 유닛(230)과 실질적으로 동일하므로, 이들 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
직류 전압 생성 유닛(440)은 상용 전원을 입력받아 소정의 직류 전압 이상, 즉, 제1 네트워크 모뎀 장치에서 요구되는 48V 이상의 전압을 생성하여 출력한다.
도 5는 도 4에 도시된 직류 전압 생성 유닛의 블록도를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 직류 전압 생성 유닛(440)은 상용 전원 정류부(510), 전압 트랜스 T1(520), 스위칭부(530), 스위칭 제어부(532), 출력 전압 정류부(540), 출력 전압 검출부(550), 포토 커플러 PC1(552), 출력 전압 선택부(560), 출력 전압 평활부(570) 및 전압 레귤레이터부(580)를 포함한다.
상용 전원 정류부(510)는 상용 전원의 교류 전압을 정류하여 정류된 직류 전압을 출력한다. 이 경우 교류 전압의 정류를 위해 브리지 다이오드가 사용될 수 있다.
전압 트랜스 T1(520)은 스위칭부(530)의 턴온시에 1차측에 공급되는 정류된 직류 전압을 2차측으로 전달한다. 스위칭부(530)는 전압 트랜스 T1(520)의 1차측에 정류된 직류 전압을 공급하기 위한 것으로, 스위칭 소자로 전계효과트랜지스터 FET를 포함할 수 있다. 스위칭 제어부(532)는 스위칭부(530)의 스위칭 소자를 턴온 또는 턴오프시키기 위한 것으로, 스위칭 제어 IC를 포함할 수 있다.
출력 전압 정류부(540)는 전압 트랜스 T1(520)에 생성된 출력 전압을 정류하기 위한 것으로, 다이오드를 포함할 수 있다. 출력 전압 검출부(550)는 정류된 출력 전압이 소정의 희망 전압 이상인지를 검출한다. 출력 전압 검출부(550)에서 정류된 출력 전압이 소정의 희망 전압 이상이면, 포토 커플러 PC1(552)의 포토 다이오드는 발광하고, 포토 트랜지스터를 포토 다이오드에서의 광을 수광하여 그 신호를 스위칭 제어부(532)에 제공한다.
본 발명에 따른 제1 네트워크 모뎀 장치(120) 및 제2 네트워크 모뎀 장치(130)의 데이터 신호는 2km까지 송수신이 제공되나, 제2 네트워크 모뎀 장치(130)에서 제1 네트워크 모뎀 장치(120)의 전압 변환 유닛(230)에서 요구되는 48V 전압만을 공급하면 동축 케이블(160)에서의 전력 손실로 인해 500m 이상에서는 제1 네트워크 모뎀 장치(120)가 동작하지 않는다. 따라서 본 발명에서는 출력 전압 선택부(560)를 구비하여 제1 네트워크 모뎀 장치(120)와 제2 네트워크 모뎀 장치(130) 간의 통신 거리에 따라 출력 전압을 선택할 수 있게 하였다.
출력 전압 선택부(560)는 전압 트랜스 T1(520)의 2차측의 출력 전압을 설정하기 위한 것으로, 통신 거리에 따라 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이 48V, 60V, 72V, 84V 및 96V를 선택할 수 있다. 출력 전압 선택부(560)에서 희망하는 출력 전압이 설정되면, 출력 전압 검출부(550)는 정류된 출력 전압이 새롭게 선택된 희망 전압 이상인지를 검출한다.
한편, 출력 전압 선택부(560)는 자동으로 출력 전압을 설정할 수 있다. 이 경우 제2 네트워크 모뎀 장치(130)는 48V부터 순차적으로 직류 전압을 제1 네트워크 모뎀 장치(120)에 공급하고 제1 네트워크 모뎀 장치(120)로부터 검출된 직류 전압을 수신받아 자동으로 희망하는 출력 전압을 설정할 수 있다.
출력 전압 평활부(570)는 출력 전압 정류부(540)에서 정류된 출력 전압을 평활한다. 출력 전압 평활부(570)에서 평활된 직류 전압은 동축 커넥터(414)를 통해 제1 네트워크 모뎀 장치(120)에 공급된다.
전압 레귤레이터부(580)는 출력 전압 평활부(570)에서 평활된 직류 전압을 전압 변환 유닛(430)에서 필요한 48V 전압으로 변환하여 출력한다.
이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 제2 네트워크 모뎀 장치와 제1 네트워크 모뎀 장치의 동작을 간략하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이 네트워크 모뎀 시스템이 설치되고, 제2 네트워크 모뎀 장치(130)에 상용 전원이 공급되면, 직류 전압 생성 유닛(440)은 출력 전압 선택부(560)에서 선택된 직류 전압, 즉 48V 이상의 전압을 동축 케이블(160)에 공급하고, 48V 전압을 전압 변환 유닛(430)에 공급한다. 동축 케이블(160)에 공급된 48V 이상의 전압은 동축 케이블(160)에서의 전력 손실로 인해 대략 48V 전압으로 제1 네트워크 모뎀 장치(120)에 공급된다.
제2 네트워크 모뎀 장치(130)의 전압 변환 유닛(430)은 대략 48V 전압을 내부 구성에 필요한 전압들로 변환한다. 이에 의해 제2 네트워크 모뎀 장치(130)는 통신 가능한 상태가 된다.
제1 네트워크 모뎀 장치(120)의 전압 변환 유닛(230) 역시 동축 케이블(160)을 통해 공급된 대략 48V 전압을 내부 구성에 필요한 전압들로 변환한다. 이에 의해 제1 네트워크 모뎀 장치(120)도 통신 가능한 상태가 된다.
이어서, 제1 네트워크 모뎀 장치(120)의 외부 전원 공급 유닛(240)에 있는 단말기 전원 검출부(310)는 IP 카메라 장치(110)에 상용 전원이 공급되어 동작하고 있는지를 검출하고, 마이컴부(350)는 단말기 전원 검출부(310)에서 검출된 검출 전압에 의해 IP 카메라 장치(110)에 상용 전원이 공급되고 있지 않다고 결정되면 스위칭 구동부(330)에 턴온 신호를 출력한다. 이에 의해 스위칭부(320)가 턴온되어 48V 전압이 랜선(150)을 통해 IP 카메라 장치(110)에 공급된다.
이어서 단말기 전력 레벨 검출부(340)는 IP 카메라 장치(110)로부터 입력되는 타이밍 신호의 시간 차를 이용하여 IP 카메라 장치(110)에 필요한 전력 레벨을 검출한다. 마이컴부(350)는 단말기 전력 레벨 검출부(340)에서 검출된 전력 레벨이 제1 전력 레벨이면 스위칭 구동부(330)에 연속적인 턴온 신호를 공급하고, 제2 전력 레벨이면 스위칭 구동부(330)에 소정의 듀티비를 갖는 턴온 신호를 공급할 수 있다.
외부 전원 공급 유닛(240)에 의해 공급된 48V 전압에 의해 IP 카메라 장치(110)가 동작 가능한 상태가 되면, IP 카메라 장치(110)는 카메라 모듈로부터 아날로그 신호를 입력받아 영상 압축 칩에서 디지털로 변환된 후 압축되어 네트워크 전송 칩을 통해 제1 네트워크 모뎀 장치(120)로 송신한다.
제1 네트워크 모뎀 장치(120)는 이더넷 패킷 데이터를 동축 케이블용 OFDM 신호로 변환하여 제2 네트워크 모뎀 장치(130)로 출력한다. 제2 네트워크 모뎀 장치(130)는 동축 케이블용 OFDM 신호를 디지털 데이터로 변환하여 컴퓨터(140)로 출력한다.
컴퓨터(140)는 제2 네트워크 모뎀 장치(130)로부터 송신된 디지털 데이터를 랜선(150)을 통해 수신하고, 수신된 데이터를 메모리에 저장한다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: IP 카메라 장치 120: 제1 네트워크 모뎀 장치
130: 제2 네트워크 모뎀 장치 140: 컴퓨터
150: 랜선 160: 동축 케이블
210: 외부 연결부 220: 데이터 변환 유닛
230: 전압 변환 유닛 240: 외부 전원 공급 유닛
310: 단말기 전원 검출부 320: 스위칭부
330: 스위칭 구동부 340: 단말기 전력 레벨 검출부
350: 마이컴부 410: 외부 연결부
420: 데이터 변환 유닛 430: 전압 변환 유닛
440: 직류 전압 생성 유닛 510: 상용 전원 정류부
520: 전압 트랜스 530: 스위칭부
532: 스위칭 제어부 540: 출력 전압 정류부
550: 출력 전압 검출부 552: 포토 커플러
560: 출력 전압 선택부 570: 출력 전압 평활부
580: 전압 레귤레이터부

Claims (10)

  1. 동축 케이블이 연결될 수 있는 동축 커넥터와,
    디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 데이터 변환 유닛과,
    상용 전압을 입력받아 전압 변환 유닛에 필요한 제1 직류 전압을 생성하여 출력하는 제1 직류 전압 출력부와 상기 제1 직류 전압의 이상의 제2 직류 전압을 생성하여 출력하는 제2 직류 전압 출력부를 구비한 직류 전압 생성 유닛과, 및
    상기 직류 전압 생성 유닛의 상기 제1 직류 전압 출력부에서 출력된 제1 직류 전압을 입력받아 전력 공급 네트워크 모뎀 장치에 필요한 복수의 정격 전압으로 변환하는 전압 변환 유닛을 포함하고,
    상기 동축 커넥터에는 상기 데이터 변환 유닛에서 출력된 아날로그 신호와 상기 직류 전압 생성 유닛의 제2 직류 전압 출력부에서 출력된 제2 직류 전압이 함께 공급되고,
    상기 직류 전압 생성 유닛은 다른 네트워크 모뎀 장치에 전원을 공급하기 위해 복수의 직류 전압 중 어느 하나의 직류 전압을 제2 직류 전압으로 선택할 수 있는 전압 선택부를 포함하고,
    상기 전압 선택부는 상기 다른 네트워크 모뎀 장치에 복수의 직류 전압 중 제1 직류 전압에 해당하는 최저 직류 전압으로부터 순차적으로 직류 전압을 선택하고, 상기 다른 네트워크 모뎀 장치로부터 검출된 직류 전압 정보를 수신받아 자동으로 상기 제2 직류 전압을 선택하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 네트워크 모뎀 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 직류 전압 생성 유닛은 상기 제2 직류 전압을 상기 전압 변환 유닛에 필요한 제1 직류 전압으로 변환하여 출력하는 전압 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 네트워크 모뎀 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 변환 유닛은 디지털 데이터로 이더넷 패킷 데이터를 입력받아 아날로그 신호로 OFDM 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 네트워크 모뎀 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 데이터 변환 유닛은 이더넷 패킷 데이터를 동축 케이블용 OFDM 신호로 변환하는 데이터 변환 칩과, 상기 데이터 변환 칩에서 출력된 동축 케이블용 OFDM 신호를 증폭하여 출력하는 아날로그 프런트엔드 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 네트워크 모뎀 장치.
  7. 동축 케이블이 연결될 수 있는 동축 커넥터와 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 데이터 변환 유닛을 각각 구비하는 제1 네트워크 모뎀 장치와 제2 네트워크 모뎀 장치가 상기 동축 케이블을 통해 연결되는 전력 공급 네트워크 모뎀 시스템에 있어서,
    상기 제1 네트워크 모뎀 장치는, 상기 제2 네트워크 모뎀 장치로부터 상기 동축 케이블을 통해 제공된 직류 전압을 입력받아 상기 제1 네트워크 모뎀 장치에 필요한 복수의 정격 전압으로 변환하는 제1 전압 변환 유닛과, 상기 직류 전압을 외부 근거리 통신망을 통해 외부 단말 장치에 공급하기 위한 외부 전원 공급 유닛을 포함하고,
    상기 제2 네트워크 모뎀 장치는, 상용 전압을 입력받아 전압 변환 유닛에 필요한 제1 직류 전압을 생성하여 출력하는 제1 직류 전압 출력부와 상기 제1 직류 전압의 이상의 제2 직류 전압을 생성하여 출력하는 제2 직류 전압 출력부를 구비한 직류 전압 생성 유닛과, 및 상기 직류 전압 생성 유닛의 상기 제1 직류 전압 출력부에서 출력된 제1 직류 전압을 입력받아 전력 공급 네트워크 모뎀 장치에 필요한 복수의 정격 전압으로 변환하는 제2 전압 변환 유닛을 포함하고,
    상기 직류 전압 생성 유닛은 상기 제1 네트워크 모뎀 장치에 전원을 공급하기 위해 복수의 직류 전압 중 어느 하나의 직류 전압을 제2 직류 전압으로 선택할 수 있는 전압 선택부를 포함하고,
    상기 전압 선택부는 상기 제1 네트워크 모뎀 장치에 복수의 직류 전압 중 제1 직류 전압에 해당하는 최저 직류 전압으로부터 순차적으로 직류 전압을 선택하고, 상기 제1 네트워크 모뎀 장치로부터 검출된 직류 전압 정보를 수신받아 자동으로 상기 제2 직류 전압을 선택하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 네트워크 모뎀 시스템.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 외부 전원 공급 유닛은 상기 외부 단말 장치에 상용 전원이 공급되고 있는지를 검출하기 위한 단말기 전원 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 네트워크 모뎀 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 외부 전원 공급 유닛은, 상기 직류 전압을 상기 외부 단말 장치로 공급하기 위한 스위칭부와, 상기 스위칭부를 턴온 또는 턴오프시키는 스위칭 구동부와, 상기 단말기 전원 검출부에서 검출된 검출 전압에 의해 상기 외부 단말 장치에 상용 전원이 공급되고 있지 않다고 결정되면 상기 스위칭 구동부에 턴온 신호를 출력하는 마이컴부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 네트워크 모뎀 시스템.
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