KR101843404B1 - 무전기용 무선통신 보조설비 - Google Patents

Abstract

무전기용 무선통신 보조설비는, 동일 주파수를 사용하여 송신과 수신을 수행하는 무전기용 무선통신 보조설비로서, 마이크로 컨트롤러 유니트에 의해 제공되며, 소정의 공간이 하나 이상의 구역으로 미리 분할되어 형성된 각 구역의 지역 코드를 변환하여 고유 코드를 생성하고, 생성된 고유 코드를 각 구역에 할당한 후, 할당된 고유 코드가 무전기의 송신 신호에 포함되도록 하는 부호기, 및 중계기를 거쳐 온 송신 신호 내의 고유 코드를 지역 코드로 변환하고, 변환된 지역 코드를 마이크로 컨트롤러 유니트에 제공하여 마이크로 컨트롤러 유니트가 제공된 지역 코드와 송신 신호를 발신한 송신 구역의 지역 코드를 비교하도록 함으로써, 송신 신호가 송신 구역으로 재송신되는 것을 차단하여 선택 재송신이 이루어지도록 하는 복호기를 포함한다.

Description

무전기용 무선통신 보조설비 {RADIO COMMUNICATION AUXILIARY EQUIPMENT FOR RADIO RECEIVER}

본 발명은 무전기용 무선통신 보조설비로서, 보다 구체적으로는 화재안전기준(NFSC 505)에 의해 일정규모 이상의 건축물에 설치해야 하는 법정설비이며, 특히 초고층빌딩, 대형쇼핑몰, 대규모공간의 지하상가, 장거리터널 등, 내부에서 기존 아날로그 소방용무전기를 이용하는 소방관 상호 간 무전교신을 원활하게 중계할 수 있는 무전기용 무선통신 보조설비에 관한 것이다.

소규모 건축물 및 대규모 건축물을 포함한 다양한 크기와 형태를 갖는 건축물에는 화재 대비 및 진압을 위해 소방관무전기가 사용될 수 있다. 이러한 소방관무전기는 송신과 수신시에 동일한 주파수를 사용하며, 그 결과, 신호루프현상으로 인해 건물 내에서 신호를 송신한 소방용무전기는 무선접속단자와 방재실에 위치한 중계기의 무선접속단자로만 신호를 전송하고 방재실을 제외한 그 외의 실내에는 재전송을 하지 못한다.

이러한 문제로 소방관무전기의 자체 송신 출력만을 이용하여 실내에서 무전교신을 수행하기도 하였으나 규모가 크고 다양한 형태의 구조를 갖는 대규모 복합 건축물에서는 이마저도 원활하지 못하다는 문제가 있다.

한편, 종래의 소방관무전기의 무전통신 발명(한국공개특허 제10-2017-0100688호 참조)은 통신 설비의 유지 및 보수에만 관심을 갖고 이와 관련된 해결책을 제시하고 있으나, 전술한 신호루프현상에 따른 소방관 간의 통신 장애에 대한 해결책을 제시하고 있지는 않다.

따라서, 화재 현장 내부에서 화재 진압을 하는 소방관 상호 간의 무전교신이 원활하지 못하여 소방관의 안전 및 생명이 위태로운 상황이다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 화재 현장 내부에서 화재 진압을 하는 소방관 상호 간의 무전교신이 원활하도록 하여 소방관의 안전 및 생명을 지킬 수 있는 무전기용 무선통신 보조설비의 필요성이 대두되고 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 동일 주파수를 사용하는 소방용무전기의 무전통신에서 발생하는 신호루프현상을 해결함으로써, 화재 현장 내부에서 화재 진압을 하는 소방관 상호 간의 무전교신이 원활하도록 하여 소방관의 안전 및 생명을 지킬 수 있는 무전기용 무선통신 보조설비를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비는, 동일 주파수를 사용하여 송신과 수신을 수행하는 무전기용 무선통신 보조설비로서, 마이크로 컨트롤러 유니트에 의해 제공되며, 소정의 공간이 하나 이상의 구역으로 미리 분할되어 형성된 각 구역의 지역 코드를 변환하여 고유 코드를 생성하고, 생성된 고유 코드를 각 구역에 할당한 후, 할당된 고유 코드가 무전기의 송신 신호에 포함되도록 하는 부호기, 및 중계기를 거쳐 온 송신 신호 내의 고유 코드를 지역 코드로 변환하고, 변환된 지역 코드를 마이크로 컨트롤러 유니트에 제공하여 마이크로 컨트롤러 유니트가 제공된 지역 코드와 송신 신호를 발신한 송신 구역의 지역 코드를 비교하도록 함으로써, 송신 신호가 송신 구역으로 재송신되는 것을 차단하여 선택 재송신이 이루어지도록 하는 복호기를 포함한다.

본 발명에 따르면, 동일 주파수를 사용하는 소방용무전기의 무전통신에서 발생하는 신호루프현상에 따른 무전불능을 해결함으로써, 화재 현장 내부에서 화재 진압을 하는 소방관 상호 간의 무전교신이 원활하도록 하여 소방관의 안전 및 생명을 지킬 수 있는 무전기용 무선통신 보조설비를 제공할 수 있다.

도 1 은 소규모 건축물의 소방용무전기 신호전달을 보여주는 도면이다.
도 2 는 대규모 복합 건축물의 소방용 무전기 신호전달을 보여주는 도면이다.
도 3 은 소방용무전기의 신호 전달 과정을 나타낸 도면이다.
도 4 는 상업용 디지털무전기의 신호 전달 과정을 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비의 계통도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호기의 블록도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호기의 회로도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 복호기의 블록도이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 복호기의 회로도이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 디텍터의 블록도이다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 디텍터의 회로도이다.
도 12 는 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비가 차량터널에 적용된 상태를 나타낸 도면이다.
도 13 는 도 12 의 재송신 조건도이다.
도 14 은 본 발명의 일 실시예에 따른 어느 구역 내의 증폭기 및 안테나의 구성을 나타낸 도면이다.
도 15 은 대규모 건축물의 구역을 분할한 형태의 예시도이다.
도 16 는 도 15 의 재송신 조건도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 제시되고 있는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 1 내지 4 를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비를 설명하기 전에, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비를 발명하게 된 배경을 설명한다. 도 1 은 소규모 건축물의 소방용무전기 신호전달을 보여주는 도면이다. 도 2 는 대규모 복합 건축물의 소방용 무전기 신호전달을 보여주는 도면이다. 도 3 은 소방용무전기의 신호 전달 과정을 나타낸 도면이다. 도 4 는 상업용 디지털무전기의 신호 전달 과정을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 4 를 참조하면, 소규모 건축물 및 대규모 건축물을 포함한 다양한 크기와 형태를 갖는 건축물에 소방관무전기(30, 40, 50, 60, 210, 220)가 사용될 수 있다. 이 때, 소방관무전기용 무선통신 보조설비는 지상에 위치한 무선접속단자(10)와 방재실(20)에 위치한 중계기(80) 간에 무전교신이 가능하도록 한다. 또한, 무선접속단자(10)와 건물내 소방관이 사용하는 소방관무전기(30, 40, 50, 60, 210, 220)도 무전교신이 가능하다.

한편, 도 4 에 도시된 바와 같이 상업용 디지털무전기(90)는 수신용과 송신용 주파수가 구분되어 있으나, 도 3 에서와 같이 소방용무전기(100)는 송신과 수신이 동일 주파수로 운용된다. 그 결과, 실내에서 신호를 수신한 소방용무전기(100)는 지상의 무선접속단자(10)와 방재실(20)에 위치한 중계기(80)에만 신호를 전송하고 방재실(20)을 제외한 그 외의 실내에는 재전송을 하지 못한다.

그 이유는 실내에 위치하면서 현재 송신 중인 어느 소방용무전기(100)에서 송신되는 신호와 중계기(80)를 통하여 전송되는 신호가 동일 주파수를 사용하기 때문에 신호루프현상이 생겨 무전불능 상태가 되기 때문이다.

이러한 문제로 소방용무전기(100)의 자체 송신 출력만을 이용하여 실내에서 무전교신을 수행하기도 하였으나 규모가 크고 다양한 형태의 구조를 갖는 대규모 복합 건출물에서는 이마저도 원활하지 못하다는 문제가 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 소방용무전기(100)는 송신과 수신을 위해 동일한 주파수를 사용하는바 신호루프현상이 발생하고, 그에 따라 화재 현장 내부에서 화재 진압을 하는 소방관 상호 간의 무전교신이 원활하지 못하여 소방관의 안전 및 생명이 위태로운 상황이다.

도 5 내지 11 을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비를 설명한다. 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비의 계통도이다. 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호기의 블록도이다. 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호기의 회로도이다. 도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 복호기의 블록도이다. 도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 복호기의 회로도이다. 도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 디텍터의 블록도이다. 도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 디텍터의 회로도이다.

도 5 내지 11 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비(120)는, 동일 주파수를 사용하여 송신과 수신을 수행하는 무전기용 무선통신 보조설비(120)로서, 부호기(130), 선택부(190), 복호기(140), 디텍터(110), 및 코드 스켈치 회로(150)를 포함한다.

부호기(130)는 소정의 공간이 하나 이상의 구역으로 미리 분할되어 형성된 각 구역에 대응하는 고유 코드를 할당하는 장치이다. 구체적으로, 소규모 건축물, 대규모 건축물, 차량터널과 같은 소정의 공간이 미리 하나 이상의 구역으로 분할된 후, 부호기(130)는 이 분할된 하나 이상의 구역에 지역 코드에 해당하는 고유 코드를 할당할 수 있다. 이때 부호기(130)는 무전기의 신호 변조나 주파수 천이 없이 별도의 고유 코드를 부여할 수 있다.

부호기(130)는 고유 코드를 할당하기 위해, CW(Continuous Wave) 제너레이터(133), ASK(Amplitude Shift Keying) 변조기(135), 및 이득조정기(137)를 포함할 수 있다. CW 제너레이터(133)는 RF 신호원이 되는 연속파(지속파)를 발생하는 장치이며, 여기서 발생된 신호는 일종의 반송파 역할을 할 수 있다.

ASK 변조기(135)는 CW 제너레이터(133)에서 발생시킨 연속파의 진폭을 마이크로 컨트롤러 유니트(Micro Controller Unit; MCU)(300)에서 할당한 지역 코드의 진폭으로 조절하여 디지털 신호인 지역 코드를 아날로그 신호인 고유 코드, 즉 아날로그 ASK 신호로 변환할 수 있다. 이득조정기(137)는 아날로그 ASK 신호를 전송하기 전에 이후의 감쇄를 감안하여 신호를 증폭하는 역할을 할 수 있다.

즉, 부호기(130)는 마이크로 컨트롤러 유니트(300)에서 제공하는 지역 코드인 디지털 신호를 아날로그 신호인 고유 코드로 변환하는 역할을 수행함으로써, 분할된 각 구역에 대응하는 고유 코드를 할당하는 역할을 할 수 있다.

여기서, 고유 코드를 할당하는 부호기(130)는 송신자가 위치한 실내의 부호기(130)일 수 있다.

이렇게 부호기(130)가 고유 코드를 할당함에 따라 송신 신호원의 출처를 파악할 수 있어, 송신 신호를 발신한 송신 무전기가 위치한 구역과 그 이외의 구역이 명확히 구별될 수 있다.

추가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비(120)는 고유 코드를 설정하고 표시하는 장치를 포함할 수 있다.

한편, 소정의 공간이 하나 이상의 구역으로 분할되는 방식을 살펴보면, 동일 지역, 구조물 내지 건물 내에서 수평 방향을 따라 하나 이상의 구역으로 분할되거나, 수직 방향을 따라 하나 이상의 구역으로 분할되거나, 수평 방향과 수직 방향 함께 분할될 수 있다.

또한, 분할된 공통 구역은 인접 공간만으로 이루어질 수 있으나, 경우에 따라서는 분할된 공통 구역은 별도의 전송라인을 설치하지 않고 장치 부과만으로 수평 방향으로 또는 수직 방향으로 서로 떨어져 있는 공간이 포함될 수도 있다. 즉, 소정의 공간을 하나 이상의 구역으로 분할하는 방식은 얼마든지 다양할 수 있다.

선택부(190)는 부호기(130)가 할당한 고유 코드를 송신 신호의 선두에 위치시켜 중계기(80)를 거쳐 후술할 복호기(140)로 전송되도록 할지, 아니면 고유 코드를 별도의 주파수에 할당하여 중계기(80)를 거쳐 복호기(140)로 전송되도록 할지를 선택하는 장치이다. 이 때 고유 코드를 별도의 주파수에 할당할 경우에는 복호기(140)로 송신 신호뿐만 아니라 고유 코드가 할당된 주파수도 전송될 수 있다.

이러한 송신 신호는 중계기(80)로 보내질 수 있고, 중계기(80)에서 다시 다른 신호(예를 들어, FM 라디오, 관리 무선 등)와 합성되어 건물 내외부의 송신 안테나로 재송신이 될 수 있다. 한편, 중계기(80)에서 출력되는 신호는 모든 신호를 포함할 수 있고, 이러한 신호 중에서 특정신호를 소정의 구역에서 차단할지 여부를 결정할 수 있다.

복호기(140)는 분할된 하나 이상의 구역 중에서 송신 신호를 발신한 송신 구역의 고유 코드를 디지털 신호인 지역 코드로 변환하여 변환된 지역 코드를 마이크로 컨트롤러 유니트(300)에 제공하는 역할을 할 수 있다. 이후, 마이크로 컨트롤러 유니트(300)는 변환된 지역 코드를 판별하여 송신 신호가 송신 구역으로 재송신되는 것을 차단할 수 있다. 여기서, 복호기(140)는 수신단에 위치한 복호기(140)일 수 있다.

이를 위해, 복호기(140)는 지역코드 주파수 필터(143), 가변감쇄기(145), RF 증폭기(147), 및 ASK 변조기(149)를 포함할 수 있다. 지역코드 주파수 필터(143)는 아날로그 지역 코드(즉, 고유 코드)의 주파수 대역만 통과시키는 필터로서, 중계기(80)를 거쳐 온 송신 신호 내의 아날로그 신호인 고유 코드만을 통과시킬 수 있다.

가변감쇄기(145)는 유입되는 RF 신호 중 과도신호를 차단함으로써 높은 RF 신호가 들어오면 일정 이하의 신호로 감쇄시켜 내부 회로를 보호하는 기능을 할 수 있다. RF 증폭기(147)는 ASK 변조기(149)에 신호를 보내기 전 충분한 신호게인을 갖도록 신호를 증폭시킬 수 있다.

ASK 변조기(149)는 아날로그 신호로 변환된 신호를 검파하여 비교기를 통해 디지털 신호로 변환하고, 신호의 상승 및 하강 펄스 끝단에서 오버슈트 노이즈를 해소하기 위해 슈미트 트리거 버퍼를 이용하여 디지털 신호를 보다 샤프한 형태로 가공한 후 마이크로 컨트롤러 유니트(300)로 보내는 역할을 할 수 있다.

즉, 복호기(140)는 부호기(130)에서 생성된 아날로그 신호인 고유 코드를 다시 마이크로 컨트롤러 유니트(300)가 인식할 수 있는 디지털 신호로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.

다시 도 5 를 참조하면, 미리 소정의 공간이 하나 이상의 구역으로 분할되어 있는 상태에서, 수신 안테나로부터 무전기의 송신 신호를 수신하게 되면 후술할 디텍터(110)는 송신 신호가 소방용 무전기 신호인지 여부를 판단하고, 마이크로 컨트롤러 유니트(300)에게 판단 결과를 제공할 수 있다.

송신 신호가 소방용 무전기 신호일 경우, 부호기(130)는 마이크로 컨트롤러 유니트(300)가 제공하는 지역 코드를 이용하여 아날로그 신호인 고유 코드를 생성함으로써 분할된 구역에 고유 코드를 할당할 수 있으며, 수신 안테나로부터 수신된 무전기 신호와 생성된 고유 코드는 함께 전송될 수 있고, 전송된 신호는 중계기(80)를 거친 후 수신단을 통해 복호기(140)로 전달될 수 있다.

복호기(140)는 중계기(80)를 거쳐 온 전송 신호를 수신한 후 전송 신호 내에 포함된 고유 코드를 디지털 신호인 지역 코드로 변환하고, 변환된 지역 코드를 마이크로 컨트롤러 유니트(300)에 제공할 수 있다. 이후 마이크로 컨트롤러 유니트(300)는 제공받은 송신 구역의 지역 코드와 재송신할 예정인 구역의 지역 코드를 비교하여, 송신 구역의 지역 코드와 재송신할 구역의 지역 코드가 일치할 경우에는 해당 구역으로 재송신되는 것을 차단할 수 있다. 이때 마이크로 컨트롤러 유니트(300)는 재송신 차단을 위해 코드 스켈치 회로(150)를 이용할 수 있다.

반면에, 마이크로 컨트롤러 유니트(300)는 지역 코드를 비교한 결과, 송신 구역의 지역 코드와 재송신할 구역의 지역 코드가 일치하지 않을 경우에는 재송신 신호가 송신부(송신 안테나)를 통해 재송신할 구역으로 재송신되도록 할 수 있다.

이렇게 함으로써 송신자의 위치로는 수신된 신호가 재송되지 않기 때문에 신호루프현상에 따른 무전 불능을 방지할 수 있다. 또한, 동일 주파수를 사용하여 송신과 수신을 수행하는 무전기를 사용한다고 하더라도 원활한 무전교신이 가능하다.

또한, 마이크로 컨트롤러 유니트(300)는 추가적으로 차단할 구역의 고유 코드가 설정되도록 할 수 있어 후술할 도 13 와 도 16 에서 나타낸 바와 같이 인접구역까지도 차단 여부를 선택할 수 있다.

한편, 신호루프현상을 간단히 예를 들어 설명하면, 공연장에서 한 사람이 노래를 부르고 있다는 가정하에, 노래를 부르는 사람이 마이크를 스피커로 가져가거나 그 사람이 스피커 전면에 위치할 때면 삐라는 잡음이 생기는 현상이 신호루프현상이라고 이해할 수 있다.

이때 노래를 부르는 사람이 마이크를 스피커 방향과 반대로 돌리거나 마이크가 스피커에서 멀어지면 점점 이러한 현상이 줄어드는데, 본 발명은 이런 원리를 이용하여 송신자가 위치한 실내에서 재송되는 신호를 제한하여 신호루프현상이 없어지도록 하고, 그에 따라 실내에서도 재송신이 가능하도록 한 것이다.

디텍터(110)는 송신 구역의 무전기 신호를 탐지하고 탐지된 무전기 신호가 소방용 신호일 경우 송신 신호가 송신 구역으로 재송신되는 것을 차단하는 장치이다.

이를 위해, 디텍터(110)는 소방무선대역 통과필터(111), 상용무선대역 통과필터(113), 가변감쇄기(115), RF 증폭기(117), 및 로그디텍터(119)를 포함할 수 있다. 소방무선대역 통과필터(111)는 440~450Mhz 대역의 소방관용 무전기 신호만 통과시키고, 상용무선대역 통과필터(113)는 420~439Mhz 대역의 상용 무전기 신호만을 통과시킬 수 있다.

가변감쇄기(115)는 유입되는 RF 신호 중 과도신호를 차단하는 것으로서, 높은 RF 신호가 들어오면 일정 이하의 신호로 감쇄시켜 내부 회로를 보호하는 역할을 할 수 있다. RF 증폭기(117)는 로그디텍터(119)에 신호를 보내기 전에 충분한 신호게인을 갖도록 신호를 증폭시킬 수 있다. 로그디텍터(119)는 비선형인 RF 신호를 A/D 컨버터(250)에서 계량할 수 있는 로그스케일로 변환하는 역할을 할 수 있다.

즉, 디텍터(110)는 수신되는 RF 신호가 소방용인지 아니면 상용인지를 구분하고, 또한 신호의 세기 내지 강도를 감지하여, 이에 대한 정보를 마이크로 컨트롤러 유니트(300)에 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 한편, 디텍터(110)를 통해 수신된 RF 신호는 A/D 컨버터(250)를 거쳐 마이크로 컨트롤러 유니트(300)에 전달될 수 있다.

다시 도 5 를 참조하면, 소정의 공간이 하나 이상의 구역으로 미리 분할되어 형성된 후, 송신 구역에 설치된 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비(120)의 디텍터(110)는 송신 구역의 RF 신호를 수신한 후 이 신호가 소방용 신호인지 상용 신호인지를 판단하고, 이에 대한 정보를 마이크로 컨트롤러 유니트(300)에게 제공할 수 있다.

송신 신호가 소방용 신호일 경우, 마이크로 컨트롤러 유니트(300)는 부호기(130)에게 고유 코드 할당을 지시하고, 이후 중계기(80)를 거쳐 온 신호 내의 고유 코드를 복호기(140)가 디지털 신호인 지역 코드로 변환하여 마이크로 컨트롤러 유니트(300)에게 전달할 수 있다.

마이크로 컨트롤러 유니트(300)는 제공된 지역 코드와 재송신될 구역의 지역 코드가 동일할 경우 코드 스켈치 회로(150)를 조작하여 송신 신호가 송신 구역으로 재송신되는 것을 차단할 수 있다.

한편, 고유 코드 할당 방식을 사용하지 않을 경우, 디텍터(110)는 송신 신호가 소방용 신호임을 인지하고 이를 마이크로 컨트롤러 유니트(300)에 통보하며, 이후 마이크포 프로세서(300)는 중계기(80)를 거쳐 온 송신 신호를 코드 스켈치 회로(150)를 사용하여 재송신을 차단할 수도 있다.

단, 이러한 독립방식에서는 도 13 와 도 16 에서 나타낸 인접 구역 차단 방식과는 달리, 디텍터(110)에 송신 신호가 감지된 구역(즉, 송신 구역)만 차단되므로, 인접 구역 차단이 이루어지기 위해서는 디텍터(110)의 감도를 적절히 조절하여 송신 구역에 인접한 인접 구역에서 디텍터(110)가 작동하도록 할 필요가 있다.

한편, 도 13 와 16 에서 나타낸 바와 같이 명확히 차단 구역과 재송신 구역을 나누고 싶다면, 부호기(130)를 사용하여 고유 코드를 할당하는 연동 시스템을 사용하는 것을 추천할 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 소방용 송신 신호가 송신 구역으로 재송신되는 것을 제한하기 위해서, 부호기(130)를 사용하여 고유 코드를 설정하고 부여하는 연동 방식을 적용하거나, 다르게는 별치형 또는 내장형의 디텍터(110)를 독립적으로 사용하는 독립 방식이 적용될 수 있다.

코드 스켈치 회로(150)는 복호기(140) 또는 디텍터(110)로부터 제공받은 지역 코드와 재송신될 구역의 지역 코드가 동일할 경우 소방용 신호가 재송신되지 못하도록 하는 회로이다.

추가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비(120)는 국가재난망 대역통과필터(160), 지상파 DMB 대역통과필터(170), 무전기신호 대역통과필터, 전원 및 비상전원부(180), 의사 부하(Dummy Load)(200), 및 TEST POINT를 더 포함할 수 있다.

국가재난망 대역통과필터(160) 및 지상파 DMB 대역통과필터(170)는 향후 증설을 대비한 보조회로일 수 있다.

무전기신호 대역통과필터는 쌍방향 통신이 이루어지는 무전기와 달리, 단방향 통신을 하는 FM 라디오 및 지상파 DMB를 포함하는 장비로부터의 재수신을 차단할 수 있고, 이러한 무전기신호 대역통과필터는 수신안테나 입력측에 위치할 수 있다.

전원 및 비상전원부(180)의 경우는 소방법에 명시된 화재안전기준에 따라 인입되는 전원이 정전시에도 복구되는 비상전원으로 설계되어 있을 경우와 신호선에 전원을 포함하는 라인입력방식에는 배터리를 제외해도 무방하나, 일반전원이 인입되는 경우에는 배터리가 내장되어 30분 이상 유효하게 동작이 되어야 한다.

아울러, 의사 부하(200)는 무전기용 무선통신 보조설비(120)의 성능을 시험하기 위해, 입/출력단자가 개방되어 있을 때, 신호반사를 방지하기 위한 것으로, 평소에는 의사 부하(200)와 단자가 연결되어 있고, 신호 측정기를 연결하고 푸시버튼을 누르면 단자로 신호가 연결되도록 하는 회로가 사용될 수 있다.

추가적으로, TEST POINT를 더 포함할 수 있어며, 이 TEST POINT는 입출력 단자를 분리하지 않고 계측기를 연결할 수 있고, 신호품질 저하를 방지하기 위해 푸시버튼을 누르고 있는 동안에만 TEST POINT로 신호가 연결될 수 있다.

전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비(120)는 공간을 임의로 구분할 수 있는, 에어리어 매트릭스 스위칭 시스템일 수 있으며, 이 에어리어 매트릭스 스위칭 시스템은 종래의 무선통신 보조설비를 구성하는 주요 부분 중에서 증폭기, 분배기, 중계기, 커플링에 그 기능을 부과하는 형태가 될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비(120)는 송신과 수신을 동일 주파수로 교신하는 디지털 또는 아날로그 소방용무전기에 적용될 수 있지만, 다른 용도로도 얼마든지 활용될 수 있다.

이상 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비(120)를 설명하였으며, 이하 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비가 실제로 적용되는 구체적인 예를 살펴본다.

도 12 내지 14 를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비가 장거리터널에 적용된 예를 설명한다. 도 12 는 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비가 차량터널에 적용된 상태를 나타낸 도면이다. 도 13 은 도 12 의 재송신 조건도이다. 도 14 는 본 발명의 일 실시예에 따른 어느 구역 내의 증폭기 및 안테나의 구성을 나타낸 도면이다.

도 12 내지 14 를 참조하면, 차량용 장거리터널은 일반적인 건축물 실내와 달리 단면이 단조롭고 원형에 가까운 형태를 취하고 있어 일반적인 건축물보다는 좀 더 멀리 무전신호가 도달하지만 전술한 문제점을 여전히 가지고 있다.

다시 말해서, 종래의 경우, 무선접속단자(10) 또는 방재실(20)에 위치한 중계기(80)에서 송출된 신호를 터널 내에 재송신하고 터널 내에서 수신된 신호는 중계기(80)와 무선접속단자(10)로만 보내지게 된다.

한편, 터널내에 위치한 소방관(210, 220) 상호간의 거리가 상당히 멀리 있을 경우에는 무전 교신이 되지 않을 수 있다.

이러한 문제점을 해결하고자, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비(120)를 적용하며, 이를 위해 도 12 에 도시된 바와 같이 터널의 특성을 측정하고 시뮬레이션한 결과를 근거로 일정한 간격으로 하나 이상의 구역(ZONE 1, ZONE 2, ZONE 3, …)으로 분할하고, 각 구역마다 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 보조설비(120)를 설치한다.

도 13 에 나타나듯이, 이러한 설치 결과 송신자(또는 송신자가 위치한 송신 구역)에 따른 구역 별 재송신 제한이 나타나는데, 송신 구역 및 그 송신 구역에 인접한 구역에까지 재송신을 제한하여 신호루프현상을 방지하고, 실내로의 재송신이 가능하도록 한다.

예를 들어, 도 13 를 다시 보면, 송신 위치가 ZONE 1이면 ZONE 1 및 ZONE 1에 인접한 ZONE 2에 재송신이 이루어지지 않을 수 있다. 또한, 송신 위치가 ZONE 5이면 ZONE 5 및 ZONE 5에 인접한 ZONE 4와 ZONE 6에도 재송신이 차단될 수 있다.

한편, 도 14 은 어느 구역(ZONE) 내부에 안테나를 일정 간격으로 분포시킬 때 증폭기 및 안테나의 구성을 나타낸 것으로서, 건물 및 터널 내부의 신호측정 및 시뮬레이션 결과에 따라 수량을 가감하여 설치할 수 있다. 하나의 구역은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 보조설비(120)를 구역을 나누고자 하는 초단에 하나만 사용될 수 있고, 안테나 및 증폭기의 부설은 종래의 시스템을 사용할 수도 있다.

도 15 및 16 을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기용 무선통신 보조설비가 대규모 복합 건축물 및 초고층 건물에 적용된 예를 설명한다. 도 15 는 대규모 건축물의 구역을 분할한 형태의 예시도이다. 도 16 은 도 15 의 재송신 조건도이다.

도 15 및 16 을 참조하면, 대규모 건축물을 수평 방향 및 수직 방향으로 함께 하나 이상의 구역으로 분할하고 있으며, 송신 구역으로 재송신되는 것을 제한하여 신호루프현상을 방지하고, 실내로의 재송신이 가능하도록 한다. 한편, 도 13 과는 다르게, 송신 제한은 송신 구역만으로 한정될 수도 있고, 송신 구역 및 송신 구역의 인접 구역까지 한정될 수도 있다. 즉, 송신 제한은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 도 16 을 다시 보면, 송신 위치가 ZONE 1이면 송신 구역인 ZONE 1에만 재송신이 이루어지지 않을 수 있다. 또한, 송신 위치가 ZONE 5이면 ZONE 5 및 ZONE 5에 인접한 ZONE 4에도 재송신이 차단될 수 있다.

다시 말해서, 재송신을 차단하는 구역은 인접 구역이 포함되거나 포함 되지 않을 수 있다.

또한, 어느 구역 내부의 안테나 부설은 도 14 와 같이 할 수 있으며, 건물 내부의 측정 및 시뮬레이션의 결과에 따라 수량을 가감하여 설치할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 무선접속단자 20: 방재실
30, 40, 50, 60, 210, 220: 소방관무전기 70: 기계실
80: 중계기 90: 상업용 디지털무전기
100: 소방용무전기 110: 디텍터
120: 무전기용 무선통신 보조설비 130: 부호기
140: 복호기 150: 코드 스켈치 회로
160: 국가재난망 대역통과필터
170: 지상파 DMB 대역통과필터
180: 전원 및 비상전원부 190: 선택부
200: 의사 부하 300: 마이크로 컨트롤러 유니트

Claims (12)

1. 동일 주파수를 사용하여 송신과 수신을 수행하는 무전기용 무선통신 보조설비로서,
   마이크로 컨트롤러 유니트에 의해 제공되며, 소정의 공간이 하나 이상의 구역으로 미리 분할되어 형성된 각 구역의 지역 코드를 변환하여 고유 코드를 생성하고, 생성된 고유 코드를 각 구역에 할당한 후, 할당된 고유 코드가 무전기의 송신 신호에 포함되도록 하는 부호기; 및
   중계기를 거쳐 온 송신 신호 내의 고유 코드를 지역 코드로 변환하고, 변환된 지역 코드를 마이크로 컨트롤러 유니트에 제공하여 마이크로 컨트롤러 유니트가 제공된 지역 코드와 송신 신호를 발신한 송신 구역의 지역 코드를 비교하도록 함으로써, 송신 신호가 송신 구역으로 재송신되는 것을 차단하여 선택 재송신이 이루어지도록 하는 복호기를 포함하는 무전기용 무선통신 보조설비.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 마이크로 컨트롤러 유니트는,
   제공된 지역 코드와 재송신할 구역의 지역 코드가 일치할 경우 재송신의 차단을 결정하고,
   제공된 지역 코드와 재송신할 구역의 지역 코드가 일치하지 않을 경우 재송신을 수행하는 무전기용 무선통신 보조설비.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 마이크로 컨트롤러 유니트는 코드 스켈치 회로를 사용하여 재송신을 차단하는 무전기용 무선통신 보조설비.
4. 제 1 항에 있어서,
   고유 코드를 송신 신호의 선두에 위치시켜 중계기를 거쳐 복호기로 전송되도록 할지, 아니면 고유 코드를 별도의 주파수에 할당하여 중계기를 거쳐 복호기로 전송되도록 할지를 선택하는 선택부를 더 포함하는 무전기용 무선통신 보조설비.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 부호기는,
   반송파를 생성하는 CW 제너레이터; 및
   생성된 반송파의 진폭을 지역 코드의 진폭으로 조절하여, 지역 코드를 고유 코드로 변환하는 ASK 변조기를 포함하는 무전기용 무선통신 보조설비.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 복호기는,
   아날로그 신호의 주파수 대역만 통과시키는 지역코드 주파수필터; 및
   아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ASK 복조기를 포함하는 무전기용 무선통신 보조설비.
7. 제 1 항에 있어서,
   무전기의 송신 신호가 소방용 신호인지 여부를 판단하고, 판단 결과를 마이크로 컨트롤러 유니트에 제공함으로써 마이크로 컨트롤러 유니트가 부호기에게 고유 코드 할당을 지시하도록 하는 디텍터를 더 포함하는 무전기용 무선통신 보조설비.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 디텍터는,
   소방관용 무전기 신호만 통과시키는 소방무선대역 통과필터;
   상용 무전기 신호만 통과시키는 상용무선대역 통과필터; 및
   비선형인 신호를 로그스케일로 변환시키는 로그디텍터를 포함하는 무전기용 무선통신 보조설비.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 소정의 공간을 하나 이상의 구역으로 분할할 때, 분할된 어느 구역은 서로 떨어져 있는 공간을 포함하는 무전기용 무선통신 보조설비.
10. 제 1 항에 있어서,
    국가재난망 대역통과필터를 더 포함하는 무전기용 무선통신 보조설비.
11. 제 1 항에 있어서,
    단방향 통신을 하는 FM 라디오 및 지상파 DMB를 포함하는 장비로부터의 재수신을 차단하는 무전기신호 대역통과필터를 더 포함하는 무전기용 무선통신 보조설비.
12. 제 1 항에 있어서,
    입출력 단자를 분리하지 않고 계측기가 연결되고, 푸시버튼을 누르고 있는 동안에만 신호가 연결되는 TEST POINT를 더 포함하는 무전기용 무선통신 보조설비.

Images