KR101809042B1 - 재난안전용 광대역 공공안전통신망 ps-lte와 tetra 동시 서비스를 위한 통합시스템 - Google Patents

재난안전용 광대역 공공안전통신망 ps-lte와 tetra 동시 서비스를 위한 통합시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 재난안전용 광대역 공공안전통신망 PS-LTE와 TETRA 동시 서비스를 위한 통합시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 TETRA통신망과 PS-LTE통신망을 모두 사용할 수 있도록 통신신호를 연결하고, 각각의 통신모듈을 주장비와 예비장비로 구성하여 주장비가 고장난 경우에 자동으로 예비장비가 동작하면서 통신망의 단절이 일어나지 않도록 하는 재난안전용 광대역 공공안전통신망 PS-LTE와 TETRA 동시 서비스를 위한 통합시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 하나의 광중계시스템을 사용하여 TETRA통신망과 PS-LTE통신망에 동시에 접속이 가능해지며, 통신서비스 지역을 확장하면서 음영지역을 해소하여 양질의 통화서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

재난안전용 광대역 공공안전통신망 PS-LTE와 TETRA 동시 서비스를 위한 통합시스템{AN INTEGRATED SYSTEM FOR SIMULTANEOUS SERVICE PROVIDING PS-LTE AND TETRA FOR DISASTER}
본 발명은 재난안전용 광대역 공공안전통신망 PS-LTE와 TETRA 동시 서비스를 위한 통합시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 TETRA통신망과 PS-LTE통신망을 모두 사용할 수 있도록 통신신호를 연결하고, 각각의 통신모듈을 주장비와 예비장비로 구성하여 주장비가 고장난 경우에 자동으로 예비장비가 동작하면서 통신망의 단절이 일어나지 않도록 하는 재난안전용 광대역 공공안전통신망 PS-LTE와 TETRA 동시 서비스를 위한 통합시스템에 관한 것이다.
일반적으로, TETRA(Terrestrial Trunked Radio; 유럽형 개방형 디지털 공용무선통신)시스템은 소정 영역내에서 이동이 활발한 소정의 가입자들이 무선 단말기를 휴대하고 무선교환망을 통하여 무선통신 서비스 영역내의 가입자들간의 통화로 형성이나 공중통신망의 연계를 통하여 국선가입자와의 통화로를 형성하는 방식을 적용한 새로운 개념의 선교환망 시스템이다.
이러한 TETRA시스템은 소정영역 내에서 통화 또는 데이터의 전송을 가능하게 하기 위해 중계기지국을 필수적으로 설치해야 하는데, 상기 중계기지국은 고정형 중계기지국과 이동형 중계기지국으로 나뉘어질 수 있다.
한편, 전국 규모의 광대역 공공 안전 통신망을 구축하기 위한 PS-LTE(Public Safety LTE) 기술은 군이나 경찰청, 소방방재청, 지방자치단체 등 재난 관련 기관의 무선통신망을 하나로 통합한 국가무선통신망을 말한다. PS-LTE에서는 음성이나 문자, 동영상 등의 멀티미디어 서비스가 가능하며, 국가적인 재난사태에 대비하기 위한 4세대 무선통신기술로 개발되었다.
이는 상용 기술의 장점(규모의 경제 편승, 지속적이고 빠른 기술 진화, 표준의 개방성 등)을 활용하여 국가 비상사태나 대규모 재난상황에서 전국 규모의 광대역 공공 안전망 구축이 가능하다는 점 때문에 적용되었다.
PS-LTE는 일반적인 상용 이동통신망과 연결이 용이하며, TETRA에 비해 보다 많은 단말기가 보급된 상태이므로, 국가재난통신망에서는 점차 PS-LTE로 교체하는 작업을 진행중이다. 그런데, 기존에 설치된 TETRA망을 모두 없앨 경우, 새로운 장비로 구축되기 전에 통신망의 단절이 일어날 수 있다. 따라서 기존에 설치된 TETRA망과 새로 교체될 PS-LTE망을 모두 사용할 수 있도록 하여 통신망을 원활하게 유지할 수 있도록 하는 장비가 필요한데, 기존의 장비는 어느 한 통신망에만 접속하여 이용할 수 있기 때문에 이러한 통합 장비가 요구되고 있다.
KR 10-1614807 B1
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 TETRA통신망과 PS-LTE통신망을 모두 사용할 수 있도록 통합적으로 모듈을 구비하고, TETRA단말기와 PS-LTE단말기로부터 통신신호를 받아서 각각의 기지국으로 전송할 수 있도록 하는 재난안전용 광대역 공공안전통신망 PS-LTE와 TETRA 동시 서비스를 위한 통합시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 각각의 통신신호를 처리하는 모듈을 주장비와 예비장비로 이중화하고, 주장비의 신호처리상태를 실시간으로 감지하면서 이상 발생시 자동으로 예비장비로 동작을 전환하여 통신망의 단절이 발생하지 않도록 하는 재난안전용 광대역 공공안전통신망 PS-LTE와 TETRA 동시 서비스를 위한 통합시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 주장비와 예비장비로 이중화된 각각의 모듈을 탈부착이 가능한 구조로 설계하여 장비의 이상시에 전체 시스템의 전원을 끄지 않은 상태에서도 교체나 유지, 보수가 가능해지도록 하는 재난안전용 광대역 공공안전통신망 PS-LTE와 TETRA 동시 서비스를 위한 통합시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 누설동축케이블을 설치하여 단말기와의 신호 연결망을 구축하고, 누설동축케이블의 신호 송수신 상태를 감시하여 장비의 이상 유무를 원격에서 확인할 수 있도록 하는 재난안전용 광대역 공공안전통신망 PS-LTE와 TETRA 동시 서비스를 위한 통합시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 TETRA통신망과 PS-LTE통신망을 사용할 수 있도록 연결하고, TETRA단말기(30) 및 PS-LTE단말기(40)와 통신신호를 송수신할 수 있도록 하는 광중계시스템으로서, TETRA기지국(10) 및 PS-LTE기지국(20)과 TETRA케이블(11) 및 PS-LTE케이블(21)을 통해 연결되어 RF신호를 수신하고, 상기 RF신호를 광신호로 변환하여 송신하는 모장치(110)와; 상기 모장치(110)로부터 송신되는 광신호를 RF신호로 변환하고, 안테나(120q)를 통해 상기 RF신호를 무선으로 상기 TETRA단말기(30) 및 상기 PS-LTE단말기(40)에 송신하는 자장치(120)와; 상기 모장치(110)와 상기 자장치(120)를 연결하여 광신호를 송수신하는 광케이블(130);을 포함한다.
상기 모장치(110)는 상기 TETRA케이블(11)에 연결되어 상기 TETRA기지국(10)으로부터 전송되는 RF신호를 수신하여 출력하는 제1듀플렉서(110a)와; 상기 PS-LTE케이블(21)에 연결되어 상기 PS-LTE기지국(20)으로부터 전송되는 RF신호를 수신하여 출력하는 제2듀플렉서(110b)와; 상기 제1듀플렉서(110a)에서 출력된 RF신호를 증폭시키고 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제1주통합모듈(110g)과; 상기 제2듀플렉서(110b)에서 출력된 RF신호를 증폭시키고 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제2주통합모듈(110i)과; 상기 제1주통합모듈(110g)과 상기 제2주통합모듈(110i)에서 출력된 RF신호를 수신하여 전달하는 분배결합기(110k)와; 상기 분배결합기(110k)에서 출력된 RF신호를 광신호로 변환하여 주광케이블(131)을 통해 출력하는 주광모듈(110l);을 포함한다.
상기 자장치(120)는 상기 주광케이블(131)에 연결되며, 상기 주광케이블(131)을 통해 수신한 광신호를 RF신호로 변환하여 출력하는 주광모듈(120a)과; 상기 주광모듈(120a)이 출력한 RF신호를 수신하고, 상기 RF신호에서 TETRA통신망의 RF신호와 PS-LTE통신망의 RF신호를 분리하여 출력하는 분배결합기(120c)와; 상기 분배결합기(120c)가 출력한 TETRA통신망의 RF신호를 수신하여 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제1주통합모듈(120d)과; 상기 분배결합기(120c)가 출력한 PS-LTE통신망의 RF신호를 수신하여 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제2주통합모듈(120f)과; 상기 제1주통합모듈(120d)과 상기 제2주통합모듈(120f)에서 출력된 RF신호를 안테나(120q)로 출력하는 멀티플렉서(120p);를 포함한다.
상기 모장치(110)는 상기 제1듀플렉서(110a)에서 출력된 RF신호를 증폭시키고 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제1예비통합모듈(110h)과; 상기 제2듀플렉서(110b)에서 출력된 RF신호를 증폭시키고 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제2예비통합모듈(110j)과; 상기 제1듀플렉서(110a)에서 출력된 RF신호를 상기 제1주통합모듈(110g) 또는 상기 제1예비통합모듈(110h)로 선택적으로 출력하는 제1분배기(110c)와; 상기 제2듀플렉서(110b)에서 출력된 RF신호를 상기 제2주통합모듈(110i) 또는 상기 제2예비통합모듈(110j)로 선택적으로 출력하는 제2분배기(110e)와; 상기 제1예비통합모듈(110h)과 상기 제2예비통합모듈(110j)에서 출력된 RF신호를 수신하여 전달하는 분배결합기(110k)와; 상기 분배결합기(110k)에서 출력된 RF신호를 광신호로 변환하여 예비광케이블(132)을 통해 출력하는 예비광모듈(110m);을 추가로 포함한다.
상기 자장치(120)는 상기 예비광케이블(132)에 연결되며, 상기 예비광케이블(132)을 통해 수신한 광신호를 RF신호로 변환하여 출력하는 예비광모듈(120b)과; 상기 예비광모듈(120b)이 출력한 RF신호를 수신하고, 상기 RF신호에서 TETRA통신망의 RF신호와 PS-LTE통신망의 RF신호를 분리하여 출력하는 분배결합기(120c)와; 상기 분배결합기(120c)가 출력한 TETRA통신망의 RF신호를 수신하여 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제1예비통합모듈(120e)과; 상기 분배결합기(120c)가 출력한 PS-LTE통신망의 RF신호를 수신하여 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제2예비통합모듈(120g)과; 상기 제1예비통합모듈(120e)과 상기 제2예비통합모듈(120g)에서 출력된 RF신호를 안테나(120q)로 출력하는 멀티플렉서(120p);를 추가로 포함한다.
상기 광중계시스템에 포함된 장치의 동작을 위한 전원을 공급하는 주전원부(310)와 예비전원부(320)를 더 포함하며, 상기 주전원부(310)와 상기 예비전원부(320)는 상기 장치의 동작을 위한 전원을 각각 절반씩 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 하나의 광중계시스템을 사용하여 TETRA통신망과 PS-LTE통신망에 동시에 접속이 가능해지므로, 기존의 TETRA통신망을 PS-LTE통신망으로 교체하는 과정에서도 두 개의 장비 및 단말기를 모두 사용할 수 있어서 통신망의 단절없이 원활하게 통신망을 교체할 수 있는 효과가 있다.
또한 두 개의 통신망에 동시에 접속할 수 있는 중계장치를 이용함으로써 통신서비스 지역을 확장하면서 음영지역을 해소하여 양질의 통화서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한 하나의 광중계시스템 내부에 주장비와 예비장비를 이중으로 설치하고, 주장비의 상태가 정상적이지 않은 경우에 예비장비로 신호망을 전환하여 통신망의 단절 없이 원활한 서비스가 이루어지도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 광중계시스템의 연결구조를 나타낸 블럭도.
도 2는 모장치의 구성을 나타낸 블럭도.
도 3은 자장치의 구성을 나타낸 블럭도.
도 4는 주통합모듈과 예비통합모듈의 내부구성과 동작 내용을 나타낸 블럭도.
도 5는 주전원부와 예비전원부의 내부구성과 동작 내용을 나타낸 블럭도.
도 6은 누설동축케이블을 사용하는 경우에 신호발생기의 구성을 나타낸 블럭도.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "재난안전용 광대역 공공안전통신망 PS-LTE와 TETRA 동시 서비스를 위한 통합시스템"(이하, '통합시스템'이라 함)을 설명한다.
도 1은 본 발명의 광중계시스템의 연결구조를 나타낸 블럭도이며, 도 2는 모장치의 구성을 나타낸 블럭도, 도 3은 자장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.
본 발명의 통합시스템(100)은 기지국과 RF케이블로 연결되어 통신신호를 주고받으며, 무선으로 단말기와 연결된다. 통합시스템(100)이 연결되는 기지국은 TETRA기지국(10)과 PS-LTE기지국(20)으로서 각각 TETRA통신망과 PS-LTE통신망에 포함된다. 그리고 단말기 역시 TETRA단말기(30)와 PS-LTE단말기(40)를 포함한다. TETRA단말기(30)와 PS-LTE단말기(40)는 각각의 통신망을 통해 다른 단말기와 통화를 할 수 있으며, 본 발명에 의해서 TETRA단말기(30)와 PS-LTE단말기(40) 사이에도 통신회선이 형성된다.
통합시스템(100)은 TETRA케이블(11) 및 PS-LTE케이블(21)을 통해 TETRA기지국(10) 및 PS-LTE기지국(20)과 각각 연결되며, TETRA기지국(10) 및 PS-LTE기지국(20)으로부터 RF신호를 수신한다.
통합시스템(100)의 내부에는 모장치(110)와 자장치(120)가 설치되는데, 모장치(110)와 자장치(120)는 광케이블(130)로 연결되어 광신호를 주고받는다. 통합시스템(100)에는 복수의 자장치(120)가 설치될 수 있으며, 자장치(120)의 수에 따라 여기에 연결되는 단말기의 수가 달라진다. 통상적으로는 하나의 모장치(110)에 최대 6개의 자장치(120)가 연결되는 것이 일반적이지만, 기술적인 설정에 따라서는 자장치(120)의 수가 늘어날 수도 있다.
모장치(110)와 자장치(120)에는 외부 신호를 수신하여 증폭한 후 통신데이터를 추출하여 다시 전송하는 구성을 포함한다. 모장치(110)는 기지국으로부터 수신된 RF신호를 광신호로 변환하여 광케이블(130)을 통해 자장치(120)로 전송한다. 자장치(120)는 수신된 광신호를 RF신호로 변환하여 안테나를 통해 TETRA단말기(30) 또는 PS-LTE단말기(40)로 전송한다.
모장치(110)에는 제1듀플렉서(110a)와 제2듀플렉서(110b)가 설치되어 TETRA케이블(11)과 PS-LTE케이블(21)에 각각 연결된다. 제1듀플렉서(110a)와 제2듀플렉서(110b)는 입력되는 기지국의 RF신호를 분리하거나 결합하여 출력한다.
제1듀플렉서(110a)에서 출력된 TETRA통신망의 RF신호는 제1분배기(110c)에 의해 2개로 나뉘어져 제1주통합모듈(110g)과 제1예비통합모듈(110h)로 선택적으로 입력된다. 또한 제2듀플렉서(110b)에서 출력된 PS-LTE통신망의 RF신호는 제2분배기(110e)에 의해 2개로 나뉘어져 제2주통합모듈(110i)과 제2예비통합모듈(110j)로 선택적으로 입력된다. 분배기에서 출력되는 RF신호가 어느 쪽으로 입력될 것인지는 장비의 상태에 따라 달라지는데, 장비가 정상적으로 동작할 때에는 주통합모듈로 신호를 전달하지만, 주통합모듈에 이상이 발생한 상태에서는 제어부의 제어에 따라 예비통합모듈로 신호를 전달한다.
분배기를 통과해서 주통합모듈 또는 예비통합모듈로 전달되는 신호경로는 모장치(110)에서 자장치(120)로 신호가 전달되는 경로이며, 반대 경로는 주통합모듈 또는 예비통합모듈에서 출력되어 결합기를 거쳐서 듀플렉서로 입력되는 경로이다.
제1결합기(110d)는 제1주통합모듈(110g)과 제1예비통합모듈(110h)에서 입력되는 RF신호를 제1듀플렉서(110a)로 전달한다. 또한 제2결합기(110f)는 제2주통합모듈(110i)과 제2예비통합모듈(110j)에서 입력되는 RF신호를 제2듀플렉서(110b)에 전달한다.
신호가 자장치(120)에서 모장치(110)로 전달되는 경로에서도 주통합모듈 또는 예비통합모듈 중에서 어느 장치가 동작할 지는 제어부의 판단에 따라 결정된다. 기본적으로는 주통합모듈이 동작을 하도록 설정되며, 주통합모듈에 이상이 발생한 경우에 예비통합모듈이 동작을 대신하게 된다.
제1주통합모듈(110g)과 제1예비통합모듈(110h)은 출력된 RF신호를 증폭시키고 주파수 대역을 변화시켜 출력한다.
제1주통합모듈(110g)과 제2주통합모듈(110i)에서 출력되어 자장치(120)로 전송될 RF신호는 분배결합기(110k)에 입력되며, 자장치(120)에서 입력된 RF신호는 분배결합기(110k)에서 출력되어 모장치(110)로 입력된다.
분배결합기(110k)는 RF신호를 주광모듈(110l)로 출력하며, 주광모듈(110l)은 입력된 RF신호를 광신호로 변환하여 주광케이블(131)을 통해 자장치(120)로 전달한다. 예비광모듈(110m)은 주광모듈(110l)의 동작이 정상적이지 못한 상태에서 동작하며, 예비광케이블(132)을 토해 자장치(120)로 광신호를 전달한다.
예비광모듈(110m)과 예비광케이블(132)은 주광모듈(110l)과 주광케이블(131)이 정상적으로 동작하지 못하는 상태에서 동작하며, 앞서와 같이 제어부의 제어에 따라 동작 여부가 결정된다.
본 발명의 제어부는 주제어부(110n)와 예비제어부(110o)로 구성되는데, 다른 장비와 같이 기본적으로는 주제어부(110n)가 동작을 하면서 다른 장비를 제어하며, 주제어부(110n)의 기능이 정상적이지 못한 경우에 예비제어부(110o)가 동작을 대신하게 된다.
주전원부(110p)는 모장치(110)의 동작을 위한 전원을 공급하는데, 주전원부(110p)의 동작이 정상적이지 못하거나 전류나 전압의 조절이 어려운 경우에는 예비전원부(110q)가 동작하면서 정상적인 전원을 공급한다.
모장치(110)에서 광케이블을 통해 전달되는 TETRA통신망과 PS-LTE통신망의 광신호는 자장치(120)에 입력되어 단말기에 전달된다. 반대로 자장치(120)에서 전달되는 광신호도 광케이블을 통해 모장치(110)에 입력되어 기지국으로 전달된다.
자장치(120)에는 모장치(110)와 동일하게 주광모듈(120a)과 예비광모듈(120b)이 설치되어 주광케이블(131)과 예비광케이블(132)에 각각 연결된다.
주광모듈(120a) 또는 예비광모듈(120b)을 통해 입력된 광신호는 RF신호로 변환되어 분배결합기(120c)에 입력된다. 분배결합기(120c)는 TETRA통신망의 RF신호와 PS-LTE통신망의 RF신호를 분리하여 출력한다.
TETRA통신망의 RF신호는 제1주통합모듈(120d) 또는 제1예비통합모듈(120e)에 입력되며, PS-LTE통신망의 RF신호는 제2주통합모듈(120f) 또는 제2예비통합모듈(120g)에 입력된다.
제1주통합모듈(120d)에서 출력된 RF신호는 제1주증폭기(120h)를 거쳐서 제1결합기(120l)에 입력된다. 제1예비통합모듈(120e)에서 출력된 RF신호는 제1예비증폭기(120i)를 거쳐서 제1결합기(120l)에 입력된다.
제2주통합모듈(120f)에서 출력된 RF신호도 동일하게 제2주증폭기(120j)를 거쳐서 제2결합기(120n)에 입력되며, 제2예비통합모듈(120g)에서 출력된 RF신호는 제2예비증폭기(120k)를 거쳐서 제2결합기(120n)에 입력된다.
제1결합기(120l)와 제2결합기(120n)에서 각각 출력된 TETRA통신망과 PS-LTE통신망의 RF신호는 멀티플렉서(120p)를 통해서 안테나(120q)로 전달되어 출력된다.
신호의 수신경로에서는 먼저 멀티플렉서(120p)로 RF신호가 입력되며, 제1분배기(120m) 또는 제2분배기(120o)를 통해서 출력된다. 제1분배기(120m)를 통해 출력된 TETRA통신망의 RF신호는 제1주통합모듈(120d) 또는 제1예비통합모듈(120e)에 입력되며, 제2분배기(120o)를 통해 출력된 PS-LTE통신망의 RF신호는 제2주통합모듈(120f) 또는 제2예비통합모듈(120g)에 입력된다.
통합모듈에 입력된 RF신호는 분배결합기(120c)를 거쳐서 광모듈에 입력되며, 광모듈에 의해 광신호로 변환된 후, 주광케이블(131) 또는 예비광케이블(132)을 통해 모장치(110)로 전송된다.
자장치(120)에 설치된 주제어부(120r)와 예비제어부(120s)도 정상적인 동작 여부에 따라서 전환되며, 주전원부(120t)와 예비전원부(120u)도 같은 방식으로 제어된다.
한편, 모장치(110)에서 제1듀플렉서(110a)와 제2듀플렉서(110b) 사이에는 게이트웨이(110r)가 설치된다. 게이트웨이(110r)는 TETRA통신망의 RF신호와 PS-LTE통신망의 RF신호를 서로 변환하여 전송하는 기능을 한다.
TETRA통신망의 RF신호를 전달하는 경로와 PS-LTE통신망의 RF신호를 전달하는 경로가 분리되어 있다면 각각의 서비스를 위한 단말기 사이에서만 통신이 이루어진다. 그러나 게이트웨이(110r)를 설치함으로써 이 기종 간의 통신망 연결이 가능해진다. 따라서 기존에 설치된 TETRA통신망을 완전히 PS-LTE통신망으로 교체하기 전이라도 원활한 통신서비스를 제공할 수 있고, 순차적으로 망 변경을 할 수 있게 된다.
한편, 도 4는 주통합모듈과 예비통합모듈의 내부구성과 동작 내용을 나타낸 블럭도이다.
주통합모듈(210)과 예비통합모듈(220)은 모장치(110)와 자장치(120)에 설치된 통합모듈을 포함한다. 주통합모듈(210)은 모장치(110)의 제1주통합모듈(110g)과 제2주통합모듈(110i), 자장치(120)의 제1주통합모듈(120d)과 제2주통합모듈(120f)을 의미한다. 그리고 예비통합모듈(220)은 모장치(110)의 제1예비통합모듈(110h)과 제2예비통합모듈(110j), 자장치(120)의 제1예비통합모듈(120e)과 제2예비통합모듈(120g)을 의미한다.
또한 제어부(230)는 모장치(110)의 주제어부(110n)와 예비제어부(110o), 자장치(120)의 주제어부(120r)와 예비제어부(120s)를 모두 포함한다.
또한 스위치부(240)는 모장치(110)의 분배결합기(110k), 자장치(120)의 분배결합기(120c)와 멀티플렉서(120p)를 모두 포함한다.
주통합모듈(210)에는 제1증폭기(211)와 필터(212), 제2증폭기(213), 가변감쇄기(214), 커플러(215), 전류량감시부(216), 출력감시부(217)가 설치된다.
전류량감시부(216)는 제1증폭기(211)와 제2증폭기(213)에서 출력되는 RF신호의 전류량을 감시하여 제어부(230)에 전달한다. 또한 출력감시부(217)는 커플러(215)에 의해 분기된 RF신호의 출력레벨을 감시하여 제어부(230)에 전달한다.
예비통합모듈(220)에도 동일하게 제1증폭기(221)와 필터(222), 제2증폭기(223), 가변감쇄기(224), 커플러(225), 전류량감시부(226), 출력감시부(227)가 설치된다.
전류량감시부(226)와 출력감시부(227)가 각각 측정한 전류량과 출력레벨은 제어부(230)에 전달된다.
제어부(230)는 각각의 통합모듈에서 입출력되는 RF신호의 특성을 측정하여 장비의 정상 동작 여부를 확인하며, 감지결과에 따라서 주장비 또는 예비장비의 동작을 선택하게 된다.
또한 제어부(230)는 광신호 전달 거리에 따른 손실을 측정하고, 손실된 양만큼 광신호를 보상하는 기능을 실행할 수 있다.
한편, 도 5는 주전원부와 예비전원부의 내부구성과 동작 내용을 나타낸 블럭도이다.
본 발명의 통합시스템(100)에 포함된 신호처리장치(330)의 동작을 위한 전원을 주전원부(310)와 예비전원부(320)가 공급하는데, 제어부(230)의 감시 결과에 따라서 어느 장비를 동작시킬지를 결정하게 된다. 신호처리장치는 RF신호를 발생시키거나 변환하는 RF모듈과, RF신호의 출력을 증폭하는 증폭기를 모두 포함한다.
주전원부(310)에는 주PSU(Power Supply Unit; 311)와 주다이오드(312)가 설치된다. 예비전원부(320)에도 예비PSU(321)와 예비다이오드(322)가 설치된다. 주전원부(310)와 예비전원부(320)는 병렬로 설계되는데, 각 장비들이 정상동작하는 상태에서는 주전원부(310)와 예비전원부(320)가 각각 절반씩 소모전력을 공급한다.
이때 주다이오드(312)와 예비다이오드(322)가 없다면, 주PSU(311)에서 출력된 전원이 예비PSU(321)에 입력될 수 있고, 반대로 예비PSU(321)에서 출력된 전원도 주PSU(311)에 입력될 수 있다. 이를 방지하기 위해 주다이오드(312)와 예비다이오드(322)를 주PSU(311)와 예비PSU(321)의 출력부에 순방향으로 설치한다.
제어부(230)의 감시 결과에 따라 어느 한쪽의 전원부가 정상적으로 동작하지 않는 경우, 고장난 쪽을 차단하고 다른 한쪽의 전원부가 전체 전력을 공급함으로써 통합시스템(100)이 끊김없이 정상적으로 동작할 수 있도록 한다.
만약, 어느 한쪽의 전원부가 전체 전원을 공급하도록 하다가, 고장 발생시에 다른 쪽으로 전환시킨다면 짧은 시간이라도 장비가 실행되지 않는 순간이 발생한다. 통신망의 경우에는 짧은 시간의 단절로도 전체 시스템의 동작이 멎을 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해서 두 개의 전원부가 절반씩 전원을 공급하다가 비상시에 어느 한쪽으로 완전히 전환되도록 한다.
한편, 도 6은 누설동축케이블을 사용하는 경우에 신호발생기의 구성을 나타낸 블럭도이다.
자장치(120)에는 안테나(120q)가 설치되어 TETRA단말기(30)와 PS-LTE단말기(40)에 무선으로 신호를 전송하며, 다시 무선으로 신호를 수신하여 기지국에 전달한다. 그런데, 자장치(120)의 무선신호를 안테나(120q) 대신 누설동축케이블(120v)로 사용할 수 있는데, 이런 경우에 누설동축케이블(120v)을 점검하기 위해서 신호발생기와 신호수신기를 사용한다.
이를 위해서 제1출력모듈(410)과 제2출력모듈(430)의 내부에 점검신호발생기(411, 431)를 설치한다. 그리고 제1수신모듈(420)과 제2수신모듈(440)의 내부에 점검신호수신기(421, 441)를 설치한다.
제1출력모듈(410)은 제1주통합모듈(120d)과 제1예비통합모듈(120e)의 신호 송신경로를 의미하며, 제1수신모듈(420)은 제1주통합모듈(120d)과 제1예비통합모듈(120e)의 신호 수신경로를 의미한다.
또한 제2출력모듈(430)은 제2주통합모듈(120f)과 제2예비통합모듈(120g)의 신호 송신경로를 의미하며, 제2수신모듈(440)은 제2주통합모듈(120f)과 제2예비통합모듈(120g)의 신호 수신경로를 의미한다.
점검신호발생기(411, 431)에서 출력된 점검신호는 누설동축케이블(120v)에 전달된다. 그리고 점검신호수신기(421, 441)는 발생된 신호의 누설동축케이블(120v) 피드백 신호를 분석하여 누설동축케이블(120v)의 상태를 파악한다.
피드백 신호의 시간 및 레벨을 분석함으로써 누설동축케이블(120v)의 이상 발생 유무와 이상 발생 위치를 파악할 수 있고, 원격지에서 즉각적으로 시설 점검을 할 수 있다. 본 발명에서는 TETRA통신망과 PS-LTE통신망에 사용되는 주파수 대역에 해당하는 신호만을 발생시켜 점검 정확도를 높이도록 구성된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : TETRA기지국 11 :TETRA케이블
20 : PS-LTE기지국 21 : PS-LTE케이블
30 : TETRA단말기 40 : PS-LTE단말기
100 : 광중계시스템 110 : 모장치
110a : 제1듀플렉서 110b : 제2듀플렉서
110c : 제1분배기 110d : 제1결합기
110e : 제2분배기 110f : 제2결합기
110g : 제1주통합모듈 110h : 제1예비통합모듈
110i : 제2주통합모듈 110j : 제2예비통합모듈
110k : 분배결합기 110l : 주광모듈
110m : 예비광모듈 110n : 주제어부
110o : 예비제어부 110p : 주전원부
110q : 예비전원부 110r : 게이트웨이
120 : 자장치 120a : 주광모듈
120b : 예비광모듈 120c : 분배결합기
120d : 제1주통합모듈 120e : 제1예비통합모듈
120f : 제2주통합모듈 120g : 제2예비통합모듈
120h : 제1주증폭기 120i : 제1예비증폭기
120j : 제2주증폭기 120k : 제2예비증폭기
120l : 제1결합기 120m : 제1분배기
120n : 제2결합기 120o : 제2분배기
120p : 멀티플렉서 120q : 안테나
120r : 주제어부 120s : 예비제어부
120t : 주전원부 120u : 예비전원부
120v : 누설동축케이블 130 : 광케이블
131 : 주광케이블 132 : 예비광케이블
210 : 주통합모듈 220 : 예비통합모듈
230 : 제어부 240 : 스위치부
310 : 주전원부 320 : 예비전원부
330 : 신호처리장치 410 : 제1출력모듈
420 : 제1수신모듈 430 : 제2출력모듈
440 : 제2수신모듈

Claims (6)

  1. TETRA통신망과 PS-LTE통신망을 사용할 수 있도록 연결하고, TETRA단말기(30) 및 PS-LTE단말기(40)와 통신신호를 송수신할 수 있도록 하는 광중계시스템으로서,
    TETRA기지국(10) 및 PS-LTE기지국(20)과 TETRA케이블(11) 및 PS-LTE케이블(21)을 통해 연결되어 RF신호를 수신하고, 상기 RF신호를 광신호로 변환하여 송신하는 모장치(110)와;
    상기 모장치(110)로부터 송신되는 광신호를 RF신호로 변환하고, 안테나(120q)를 통해 상기 RF신호를 무선으로 상기 TETRA단말기(30) 및 상기 PS-LTE단말기(40)에 송신하는 자장치(120)와;
    상기 모장치(110)와 상기 자장치(120)를 연결하여 광신호를 송수신하는 광케이블(130);을 포함하며,
    상기 모장치(110)는
    상기 TETRA케이블(11)에 연결되어 상기 TETRA기지국(10)으로부터 전송되는 RF신호를 수신하여 출력하는 제1듀플렉서(110a)와;
    상기 PS-LTE케이블(21)에 연결되어 상기 PS-LTE기지국(20)으로부터 전송되는 RF신호를 수신하여 출력하는 제2듀플렉서(110b)와;
    상기 제1듀플렉서(110a)에서 출력된 RF신호를 증폭시키고 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제1주통합모듈(110g)과;
    상기 제2듀플렉서(110b)에서 출력된 RF신호를 증폭시키고 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제2주통합모듈(110i)과;
    상기 제1주통합모듈(110g)과 상기 제2주통합모듈(110i)에서 출력된 RF신호를 수신하여 전달하는 분배결합기(110k)와;
    상기 분배결합기(110k)에서 출력된 RF신호를 광신호로 변환하여 주광케이블(131)을 통해 출력하는 주광모듈(110l);로 구성되며,
    상기 자장치(120)는
    상기 주광케이블(131)에 연결되며, 상기 주광케이블(131)을 통해 수신한 광신호를 RF신호로 변환하여 출력하는 주광모듈(120a)과;
    상기 주광모듈(120a)이 출력한 RF신호를 수신하고, 상기 RF신호에서 TETRA통신망의 RF신호와 PS-LTE통신망의 RF신호를 분리하여 출력하는 분배결합기(120c)와;
    상기 분배결합기(120c)가 출력한 TETRA통신망의 RF신호를 수신하여 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제1주통합모듈(120d)과;
    상기 분배결합기(120c)가 출력한 PS-LTE통신망의 RF신호를 수신하여 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제2주통합모듈(120f)과;
    상기 제1주통합모듈(120d)과 상기 제2주통합모듈(120f)에서 출력된 RF신호를 안테나(120q)로 출력하는 멀티플렉서(120p);로 구성되며,
    상기 모장치(110)는
    제1듀플렉서(110a)와 제2듀플렉서(110b) 사이에 설치되어 상기 TETRA통신망의 RF신호와 상기 PS-LTE통신망의 RF신호를 서로 변환하여 전송하는 게이트웨이(110r)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 재난안전용 광대역 공공안전통신망 PS-LTE와 TETRA 동시 서비스를 위한 통합시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모장치(110)는
    상기 제1듀플렉서(110a)에서 출력된 RF신호를 증폭시키고 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제1예비통합모듈(110h)과;
    상기 제2듀플렉서(110b)에서 출력된 RF신호를 증폭시키고 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제2예비통합모듈(110j)과;
    상기 제1듀플렉서(110a)에서 출력된 RF신호를 상기 제1주통합모듈(110g) 또는 상기 제1예비통합모듈(110h)로 선택적으로 출력하는 제1분배기(110c)와;
    상기 제2듀플렉서(110b)에서 출력된 RF신호를 상기 제2주통합모듈(110i) 또는 상기 제2예비통합모듈(110j)로 선택적으로 출력하는 제2분배기(110e)와;
    상기 제1예비통합모듈(110h)과 상기 제2예비통합모듈(110j)에서 출력된 RF신호를 수신하여 전달하는 분배결합기(110k)와;
    상기 분배결합기(110k)에서 출력된 RF신호를 광신호로 변환하여 예비광케이블(132)을 통해 출력하는 예비광모듈(110m);을 추가로 포함하는, 재난안전용 광대역 공공안전통신망 PS-LTE와 TETRA 동시 서비스를 위한 통합시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 자장치(120)는
    상기 예비광케이블(132)에 연결되며, 상기 예비광케이블(132)을 통해 수신한 광신호를 RF신호로 변환하여 출력하는 예비광모듈(120b)과;
    상기 예비광모듈(120b)이 출력한 RF신호를 수신하고, 상기 RF신호에서 TETRA통신망의 RF신호와 PS-LTE통신망의 RF신호를 분리하여 출력하는 분배결합기(120c)와;
    상기 분배결합기(120c)가 출력한 TETRA통신망의 RF신호를 수신하여 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제1예비통합모듈(120e)과;
    상기 분배결합기(120c)가 출력한 PS-LTE통신망의 RF신호를 수신하여 주파수 대역을 변화시켜 출력하는 제2예비통합모듈(120g)과;
    상기 제1예비통합모듈(120e)과 상기 제2예비통합모듈(120g)에서 출력된 RF신호를 안테나(120q)로 출력하는 멀티플렉서(120p);를 추가로 포함하는, 재난안전용 광대역 공공안전통신망 PS-LTE와 TETRA 동시 서비스를 위한 통합시스템.
  6. 제1항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광중계시스템에 포함된 장치의 동작을 위한 전원을 공급하는 주전원부(310)와 예비전원부(320)를 더 포함하며,
    상기 주전원부(310)와 상기 예비전원부(320)는 상기 장치의 동작을 위한 전원을 각각 절반씩 공급하는 것을 특징으로 하는, 재난안전용 광대역 공공안전통신망 PS-LTE와 TETRA 동시 서비스를 위한 통합시스템.
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