KR102561829B1 - Fault management system of structured cabling system - Google Patents
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Abstract
통합 배선반의 장애 관리 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 통합 배선반의 장애 관리 시스템은, 통합 배선반 내 장치들을 연결하기 위한 복수의 회선 인터페이스를 제공하는 패치 판넬, 상기 패치 판넬과 연결되어, 상기 패치 판넬로부터 차동 증폭 신호의 특성 정보를 포함하는 회선 상태 정보를 수신하고, 상기 특성 정보를 이용하여 해당 회선의 장애를 검출하는 회선 감시 장치를 포함하고, 상기 복수의 회선 인터페이스는, PCB 기판에 패터닝되고, 차동 신호가 흐르는 두 개의 차동 신호선을 포함하는 신호 라인 쌍, 상기 PCB 기판에서 상기 두 개의 차동 신호선에 동일한 간격을 두고 패터닝되고 동일한 길이 및 동일한 폭을 가지는 두 개의 신호 유기선을 포함하여, 상기 두 개의 차동 신호선으로부터 두 개의 크로스 토크 신호가 유기되는 유기 라인 쌍, 상기 신호 라인 쌍 및 상기 패치 판넬에 연결되는 상위 장치와 접속하는 인렛 커넥터, 및, 상기 신호 라인 쌍 및 상기 패치 판넬에 연결되는 하위 장치가 접속하는 아웃렛 커넥터를 포함한다.Disclosed is a failure management system of an integrated wiring board. A failure management system of an integrated wiring board according to the present invention includes a patch panel providing a plurality of line interfaces for connecting devices in an integrated wiring board, connected to the patch panel, and including characteristic information of a differential amplification signal from the patch panel. and a line monitoring device for receiving line state information and detecting a failure of a corresponding line using the characteristic information, wherein the plurality of line interfaces include two differential signal lines patterned on a PCB board and through which differential signals flow. A pair of signal lines, including two signal guiding lines patterned at equal intervals on the two differential signal lines on the PCB board and having the same length and same width, wherein two crosstalk signals are induced from the two differential signal lines An organic line pair, an inlet connector connected to an upper device connected to the signal line pair and the patch panel, and an outlet connector connected to a lower device connected to the signal line pair and the patch panel.
Description
본 발명은, 패치 판넬 상에 설치되는 신호 라인 쌍에 유기 라인 쌍을 근접 배치하여 크로스토크 신호를 유기시킨 후, 크로스토크 신호를 이용하여 통합 배선반 내 장애를 검출할 수 있는, 통합 배선반의 장애 관리 시스템에 관한 것이다.According to the present invention, a crosstalk signal is induced by arranging an organic line pair adjacent to a signal line pair installed on a patch panel, and then a failure in an integrated wiring board can be detected using the crosstalk signal. It's about the system.
회선의 장애를 검출하는 방법으로, 회선을 흐르는 전류를 측정하는 방법을 들 수 있다. 일 예로, 도 1에서 도시한 바와 같이, 신호 라인에 센서 저항(Ra, Rb)을 삽입한 후 센서 저항(Ra, Rb)의 양단 전압을 측정하고, 양단 전압을 센서 저항(Ra, Rb)의 저항값으로 나누어 전류를 측정하는 방식이 있다. 이러한 방식은 정확한 측정이 가능하나, 저항이 회선의 임피던스에 영향 미쳐 신호 손실이 발생하는 문제가 있으며, 임피던스에 대한 영향을 최소화 하기 위해서는 매우 작은 저항값을 가지는 저항을 사용해야 한다는 한계가 존재한다. 다른 예로, 회선의 Hall Effect를 이용하여 전류를 측정하는 방식이 있으나, 이러한 방식은 측정의 정확도가 떨어진다는 한계가 존재한다.As a method of detecting a line failure, a method of measuring the current flowing through the line is exemplified. For example, as shown in FIG. 1, after inserting the sensor resistors Ra and Rb into the signal line, the voltages of both ends of the sensor resistors Ra and Rb are measured, and the voltages of both ends of the sensor resistors Ra and Rb are measured. There is a way to measure the current by dividing it by the resistance value. Although this method enables accurate measurement, there is a problem in that resistance affects the impedance of the line, resulting in signal loss, and there is a limitation that a resistor having a very small resistance value must be used to minimize the effect on impedance. As another example, there is a method of measuring the current using the Hall Effect of the line, but this method has a limitation that the measurement accuracy is lowered.
회선의 장애를 검출하는 방법으로, 회선에 걸리는 전압을 측정하는 방법을 들 수 있다. 일 예로, 도 1에서 도시한 바와 같이, 신호 라인에 로드 저항(Rc, Rd)을 병렬로 삽입하고, 로드 저항(Rc, Rd)의 양단 전압을 측정하는 방식이 있다. 이러한 방식은, 정확한 측정이 가능하나, 저항이 회선의 임피던스에 영향 미쳐 신호 손실이 발생하는 문제가 있으며, 저항이 회선의 임피던스에 영향을 미치는 것을 최소화 하기 위해 매우 큰 저항값과 정격용량(Watt)을 사용해야 한다는 한계가 있다. 따라서 회선의 임피던스에 영향을 주지 않고 신호에 손실을 주지 않으면서, 회선의 장애 여부를 검출할 수 있는 방법이 요구된다.As a method of detecting a line failure, a method of measuring the voltage applied to the line is exemplified. For example, as shown in FIG. 1 , there is a method of inserting load resistors Rc and Rd in parallel into signal lines and measuring voltages of both ends of the load resistors Rc and Rd. In this method, accurate measurement is possible, but there is a problem that resistance affects the impedance of the line and signal loss occurs. In order to minimize the effect of resistance on the impedance of the line, a very large resistance value and rated capacity (Watt) There is a limit to the use of . Therefore, there is a need for a method capable of detecting whether a line is faulty without affecting the line impedance and without causing signal loss.
또한 종래의 방식은 전압의 크기 또는 전류의 크기를 측정하고, 그 크기를 이용하여 회선의 장애를 검출한다. 다만 회선에는 일정한 주파수를 가지는 교류 파형을 가지는 신호가 흐를 수 있으며, 전압의 크기 또는 전류의 크기만으로는 본래에 흘러야 하는 신호가 제대로 흐르고 있는지를 판단하기가 어렵다는 한계가 존재한다. 따라서, 이더넷 신호, 오디오 신호, 비디오 신호, 데이터 신호, 네트워크 신호 등 주파수를 가지는 신호가 회선을 통과하는 환경에서, 신호가 유효하게 흐르고 있는지를 정확히 파악할 방법이 요구된다.In addition, the conventional method measures the size of voltage or current, and detects line failure using the size. However, a signal having an AC waveform with a constant frequency may flow in the line, and there is a limit in that it is difficult to determine whether a signal that should originally flow is properly flowing only with the magnitude of the voltage or the magnitude of the current. Therefore, in an environment where signals having frequencies such as Ethernet signals, audio signals, video signals, data signals, and network signals pass through lines, a method for accurately determining whether signals are effectively flowing is required.
또한 기존의 통합 배선반에서는 패치 판넬이 사용되었으나, 기존의 패치 판넬은 단순히 네트워크 등의 선로를 용이하게 재연결하는 것에 불과하고, 해당 회선에 대한 관리는 운용자에 의해 수동으로 수행되어야 했다. 그리고 다수의 통신 장치, 사용자 장치, 랜 케이블 등이 복잡하게 연결되는 통합 배선반의 환경에서, 운용자가 매우 많은 회선들의 회선 번호를 관리하고 장애를 모니터링하는데 매우 큰 어려움이 있었다. 예를 들어 운용자는, 케이블간 결선 오류 등의 이유로 회선에 장애가 발생한 경우에도 장애를 실시간 검출할 수 없었고, 장애가 발생함을 인지한 경우에도 장애가 발생한 회선 번호를 자동으로 인식할 수 없었으며, 매우 복잡한 회선들의 연결을 이해 및 관리하기가 매우 어려운 문제가 있었다.In addition, patch panels have been used in conventional integrated wiring boards, but conventional patch panels simply reconnect lines such as networks, and management of corresponding lines has to be performed manually by an operator. In addition, in an integrated wiring board environment in which a number of communication devices, user devices, LAN cables, etc. are complicatedly connected, it is very difficult for an operator to manage line numbers of many lines and monitor failures. For example, the operator could not detect the failure in real time even when a failure occurred in the line due to a wiring error between cables, etc., and even when the failure was recognized, the operator could not automatically recognize the line number where the failure occurred. It was very difficult to understand and manage the connection of lines.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 패치 판넬 상에 설치되는 신호 라인 쌍에 유기 라인 쌍을 근접 배치하여 크로스토크 신호를 유기시킨 후, 크로스토크 신호를 이용하여 통합 배선반 내 장애를 검출할 수 있는, 통합 배선반의 장애 관리 시스템을 제공하기 위함이다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to induce a crosstalk signal by arranging an organic line pair adjacent to a signal line pair installed on a patch panel, and then integrate using the crosstalk signal. It is to provide a failure management system of an integrated wiring board capable of detecting failures in a wiring board.
본 발명에 따른 통합 배선반의 장애 관리 시스템은, 통합 배선반 내 장치들을 연결하기 위한 복수의 회선 인터페이스를 제공하는 패치 판넬, 상기 패치 판넬과 연결되어, 상기 패치 판넬로부터 차동 증폭 신호의 특성 정보를 포함하는 회선 상태 정보를 수신하고, 상기 특성 정보를 이용하여 해당 회선의 장애를 검출하는 회선 감시 장치를 포함하고, 상기 복수의 회선 인터페이스는, PCB 기판에 패터닝되고, 차동 신호가 흐르는 두 개의 차동 신호선을 포함하는 신호 라인 쌍, 상기 PCB 기판에서 상기 두 개의 차동 신호선에 동일한 간격을 두고 패터닝되고 동일한 길이 및 동일한 폭을 가지는 두 개의 신호 유기선을 포함하여, 상기 두 개의 차동 신호선으로부터 두 개의 크로스 토크 신호가 유기되는 유기 라인 쌍, 상기 신호 라인 쌍 및 상기 패치 판넬에 연결되는 상위 장치와 접속하는 인렛 커넥터, 및, 상기 신호 라인 쌍 및 상기 패치 판넬에 연결되는 하위 장치가 접속하는 아웃렛 커넥터를 포함한다.A failure management system of an integrated wiring board according to the present invention includes a patch panel providing a plurality of line interfaces for connecting devices in an integrated wiring board, connected to the patch panel, and including characteristic information of a differential amplification signal from the patch panel. and a line monitoring device for receiving line state information and detecting a failure of a corresponding line using the characteristic information, wherein the plurality of line interfaces include two differential signal lines patterned on a PCB board and through which differential signals flow. A pair of signal lines, including two signal guiding lines patterned at equal intervals on the two differential signal lines on the PCB board and having the same length and same width, wherein two crosstalk signals are induced from the two differential signal lines An organic line pair, an inlet connector connected to an upper device connected to the signal line pair and the patch panel, and an outlet connector connected to a lower device connected to the signal line pair and the patch panel.
이 경우 상기 패치 판넬은, 상기 두 개의 크로스토크 신호를 차동 증폭하여 차동 증폭 신호를 출력하는 차동신호 증폭부, 및, 상기 차동 증폭 신호의 크기 정보 및 주파수 정보를 포함하는 상기 특성 정보를 추출하여 통신부를 통하여 상기 회선 감시 장치에 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.In this case, the patch panel includes a differential signal amplifying unit that differentially amplifies the two crosstalk signals and outputs a differential amplified signal, and a communication unit that extracts the characteristic information including amplitude information and frequency information of the differential amplified signal. It may include a control unit for transmitting to the line monitoring device through.
이 경우 상기 복수의 회선 인터페이스는, 8개의 핀을 포함하여 RJ45 방식의 통신을 지원하는 인렛 커넥터 및 아웃렛 커넥터를 포함하고, 상기 두 개의 신호 유기선은, 상기 인렛 커넥터 및 상기 아웃렛 커넥터를 연결하는 복수의 신호 라인 중, 차동 신호가 흐르는 상기 두 개의 차동 신호선에 근접하여 배치되고, 상기 두 개의 차동 신호선은, RJ45 방식에서의 TX 신호 라인 쌍 또는 RX 신호 라인 쌍일 수 있다.In this case, the plurality of line interfaces include an inlet connector and an outlet connector including eight pins and supporting RJ45 type communication, and the two signal routing lines connect the inlet connector and the outlet connector to each other. Among the signal lines, a differential signal is disposed adjacent to the two differential signal lines flowing, and the two differential signal lines may be a TX signal line pair or an RX signal line pair in the RJ45 method.
이 경우 상기 복수의 회선 인터페이스는, 상기 인렛 커넥터 및 상기 아웃렛 커넥터를 연결하는 제2 신호 라인 쌍, 및, 상기 제2 신호 라인 쌍으로부터 두 개의 크로스토크 신호가 유기되는 두 개의 신호 유기선을 포함하는 제2 유기 라인 쌍을 더 포함할 수 있다.In this case, the plurality of line interfaces include a second signal line pair connecting the inlet connector and the outlet connector, and two signal eliminator lines from which two crosstalk signals are induced from the second signal line pair. 2 organic line pairs may be further included.
한편 상기 회선 감시 장치는, 복수의 패치 판넬과 연결되고, 상기 제어부는, 상기 특성 정보, 상기 특성 정보가 추출된 회선 인터페이스의 식별 정보 및 상기 제어부가 설치된 패치 판넬의 식별 정보를 포함하는 회선 상태 정보를 상기 회선 감시 장치에 전송할 수 있다.Meanwhile, the line monitoring device is connected to a plurality of patch panels, and the control unit includes line state information including the characteristic information, identification information of a line interface from which the characteristic information is extracted, and identification information of a patch panel in which the control unit is installed. may be transmitted to the line monitoring device.
이 경우 상기 복수의 패치 판넬은 체인 방식으로 연결되고, 상기 제어부는, 상기 제어부가 설치된 패치 판넬과 연결된 이전 패치 판넬로부터 회선 상태 정보를 수신하고, 상기 이전 패치 판넬로부터 수신한 회선 상태 정보 및 상기 제어부가 설치된 패치 판넬의 회선 상태 정보를 다음 패치 판넬 또는 상기 회선 감시 장치에 전송할 수 있다.In this case, the plurality of patch panels are connected in a chain manner, and the control unit receives line status information from a previous patch panel connected to the patch panel in which the control unit is installed, and receives line status information from the previous patch panel and the control unit. The line status information of the installed patch panel can be transmitted to the next patch panel or the line monitoring device.
한편 상기 회선 감시 장치는, 상기 회선 상태 정보를 수신하고, 메모리에 저장된 회선 별 정상 특성 정보 중 상기 패치 판넬의 식별 정보 및 상기 회선 인터페이스의 식별 정보에 상응하는 정상 특성 정보를 추출하고, 상기 수신된 회선 상태 정보 내 특성 정보와 상기 추출된 정상 특성 정보를 이용하여 해당 회선의 장애를 검출할 수 있다.Meanwhile, the line monitoring apparatus receives the line state information, extracts normal characteristic information corresponding to the identification information of the patch panel and the identification information of the line interface from among the normal characteristic information for each line stored in a memory, and A failure of a corresponding line can be detected using the characteristic information in the line state information and the extracted normal characteristic information.
이 경우 상기 특성 정보는, 상기 차동 증폭 신호가 일정 시간 동안 특정 전압을 지난 횟수를 포함하는 ZCR 정보와, 일정 시간 내 피크의 발생 여부 또는 피크의 발생 횟수를 포함하는 피크 정보를 포함할 수 있다.In this case, the characteristic information may include ZCR information including the number of times the differential amplification signal passed a specific voltage for a predetermined time, and peak information including whether or not a peak occurred or the number of occurrences of a peak within a predetermined time.
한편 하나 이상의 회선감시 장치와 연결되어 장애가 발생한 회선의 식별 정보를 포함하는 회선 장애 상태 정보를 수신하고, 장애 발생 시 장애가 발생한 회선의 식별 정보를 운용자에게 전송하는 운용관리 서버를 더 포함할 수 있다.On the other hand, it is connected to one or more line monitoring devices to receive line failure state information including identification information of a failed line, and to transmit the identification information of a failed line to an operator when a failure occurs. It may further include an operation management server.
본 발명에 따르면, 다수의 통신 장치, 다수의 랜 케이블로 매우 복잡하게 구성되는 통합 배선반에서, 회선의 장애를 실시간 검출하고, 장애가 발생한 회선의 선번을 정확하게 파악하여 운용자에게 통보할 수 있다. 이에 따라 통합 배선 관리의 편의성을 증대시키며, 선로의 유지 보수 비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, in an integrated wiring board composed of a number of communication devices and a number of LAN cables, it is possible to detect a line failure in real time, accurately determine the line number of the line where the failure occurs, and notify the operator. Accordingly, there is an advantage of increasing the convenience of integrated wiring management and reducing the maintenance cost of the line.
본 발명에 따르면 회선의 장애를 검출하기 위한 구성 요소를 다수의 회선이 통과하는 패치 판넬에 설치함으로써, 회선 장애를 간단하고 쉽게 검출할 수 있는 장점이 있다. 또한 본래의 패치 판넬에 형성되는 신호 라인 옆에 신호 유기 라인을 패터닝하는 저 비용의 간단한 방식으로, 회선 장애를 검출할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, by installing a component for detecting a line failure in a patch panel through which a plurality of lines pass, there is an advantage in that a line failure can be detected simply and easily. In addition, there is an advantage in that a line failure can be detected by a low-cost and simple method of patterning a signal induced line next to a signal line formed on an original patch panel.
도 1은 종래의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른, 크로스토크 신호를 이용한 회선 장애 검출 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 크로스토크 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 두 개의 차동 신호선을 포함하는 신호 라인 쌍 및 두 개의 신호 유기선을 포함하는 유기 라인 쌍을 도시한 도면이다.
도 5는 크로스토크 검출부의 세부 구성 및 차동신호 증폭부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른, 제1 크로스토크 신호, 제2 크로스토크 신호 및 차동 증폭 신호를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 특성 추출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른, 차동 증폭 신호가 특정 전압을 지나는 횟수 및 차동 증폭 신호가 임계 전압보다 높은 레벨을 가지는 구간에 기초하여 장애를 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 크로스토크 신호를 이용한 회선 장애 검출 방법이 적용되는 통합 배선반을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른, 통합 배선반의 장애 관리 시스템을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 패치 판넬 및 회선 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른, 회선 인터페이스, 신호 유기선 및 크로스토크 신호를 검출 및 전송하기 위한 회로를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 회선 감시 장치의 구성요소를 설명하기 위한 블록도이다.
도 14는 본 발명에 따른, 회선 감시 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는 본 발명에 따른, 통합 배선반의 장애 관리 시스템의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a diagram for explaining a conventional problem.
2 is a block diagram for explaining a line failure detection apparatus using a crosstalk signal according to the present invention.
3 is a diagram for explaining a crosstalk signal according to the present invention.
4 is a diagram illustrating a signal line pair including two differential signal lines and a organic line pair including two signal induced lines according to the present invention.
5 is a diagram for explaining a detailed configuration of a crosstalk detector and a differential signal amplifier.
6 is a diagram illustrating a first crosstalk signal, a second crosstalk signal, and a differential amplification signal according to the present invention.
7 is a diagram for explaining a feature extraction method according to the present invention.
8 is a diagram for explaining a method of detecting a failure based on the number of times a differential amplification signal passes a specific voltage and a section in which the amplified differential signal has a level higher than a threshold voltage according to the present invention.
9 is a diagram illustrating an integrated wiring board to which a line failure detection method using a crosstalk signal is applied.
10 is a diagram showing a failure management system of an integrated wiring board according to the present invention.
11 is a diagram for explaining a patch panel and line interface according to the present invention.
12 is a diagram showing a circuit for detecting and transmitting a line interface, a signal loss line, and a crosstalk signal according to the present invention.
13 is a block diagram for explaining the components of the line monitoring device according to the present invention.
14 is a flowchart for explaining the operation of the circuit monitoring device according to the present invention.
15 is a flowchart for explaining the operation of the failure management system of the integrated wiring board according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar elements are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used together in consideration of ease of writing the specification, and do not have meanings or roles that are distinct from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the embodiment disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, the technical idea disclosed in this specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention , it should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다. In implementing the present invention, components may be subdivided for convenience of description, but these components may be implemented in one device or module, or one component may be divided into multiple devices or modules may be implemented in
도 2는 본 발명에 따른, 크로스토크 신호를 이용한 회선 장애 검출 장치를 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram for explaining a line failure detection apparatus using a crosstalk signal according to the present invention.
본 발명에 따른 크로스토크 신호를 이용한 회선 장애 검출 장치(10)(이하, ‘장치(10)’라 함)는 크로스토크 발생부(100), 차동신호 증폭부(200), 제어부(300), 입력부(400), 통신부(500), 상태 출력부(600) 및 메모리(700)를 포함할 수 있다. 도 2에서 설명하는 장치(10)의 구성요소가 모두 필수적인 것은 아니어서, 장치(10)는 더 적은 구성요소 또는 더 많은 구성요소를 포함할 수도 있다.An apparatus 10 for detecting line failure using a crosstalk signal according to the present invention (hereinafter referred to as 'device 10') includes a crosstalk generator 100, a differential signal amplifier 200, a control unit 300, It may include an input unit 400, a communication unit 500, a status output unit 600, and a memory 700. Not all of the components of device 10 described in FIG. 2 are essential, and device 10 may include fewer or more components.
크로스토크 발생부(100)는 크로스토크 신호를 발생시킬 수 있다. 구체적으로 크로스토크 발생부(100)는 차동 신호가 흐르는 신호 라인 쌍에 근접하게 배치되어, 라인 간 결합 캐패시턴스에 의해 크로스토크 신호가 유기되는 유기 라인 쌍(110) 및 유기 라인 쌍(110)에 발생한 크로스토크 신호를 검출하는 크로스토크 검출부(120)를 포함할 수 있다. 또한 크로스토크 검출부(120)는 크로스토크 신호로부터 노이즈를 제거하기 위한 수동 필터, 예를 들어 RLC 필더를 더 포함할 수 있다.The crosstalk generator 100 may generate a crosstalk signal. Specifically, the crosstalk generating unit 100 is disposed close to the signal line pair through which the differential signal flows, and the crosstalk signal is induced by the coupling capacitance between the lines 110 and the organic line pair 110 are generated. A crosstalk detection unit 120 for detecting a crosstalk signal may be included. In addition, the crosstalk detection unit 120 may further include a passive filter for removing noise from the crosstalk signal, for example, an RLC filter.
차동신호 증폭부(200)는 두 개의 차동 신호선으로 구성되는 신호 라인 쌍으로부터 유기되는 두 개의 크로스토크 신호를 차동 증폭하여 하나의 차동 증폭 신호를 생성할 수 있다. 이를 위해 차동신호 증폭부(200)는 두 개의 입력 신호의 차에 비례하는 출력 신호를 출력하는 차동 증폭기를 포함할 수 있다.The differential signal amplifier 200 may differentially amplify two crosstalk signals derived from a signal line pair composed of two differential signal lines to generate one differential amplification signal. To this end, the differential signal amplifier 200 may include a differential amplifier that outputs an output signal proportional to the difference between two input signals.
제어부(300)는 장치(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.The controller 300 may control overall operations of the device 10 .
또한 제어부(300)는 차동 증폭 신호를 이용하여 차동 증폭 신호의 크기 정보 및 주파수 정보를 포함하는 특성 정보를 추출할 수 있다. 또한 제어부(300)는 차동 증폭 신호의 특성 정보와 메모리(700)에 기 저장된 정상 특성 정보를 비교하여 두 개의 차동 신호선을 포함하는 회선의 장애를 검출할 수 있다. 제어부(300)는 특징 추출부(310), 푸리에 변환부(320) 및 회선 감시부(330)를 포함할 수 있다.In addition, the control unit 300 may extract characteristic information including magnitude information and frequency information of the differential amplification signal using the differential amplification signal. In addition, the control unit 300 may compare characteristic information of the differential amplified signal with normal characteristic information pre-stored in the memory 700 to detect a failure of a line including two differential signal lines. The control unit 300 may include a feature extraction unit 310, a Fourier transform unit 320, and a convolution monitoring unit 330.
특징 추출부(310)는 차동 증폭 신호로부터 차동 증폭 신호의 크기 정보 및 주파수 정보를 포함하는 특성 정보를 추출할 수 있다. The feature extractor 310 may extract characteristic information including amplitude information and frequency information of the differential amplification signal from the differential amplification signal.
여기서 차동 증폭 신호의 크기 정보는, 차동 증폭 신호의 실효값, 평균값, 최대값, 최소값, 중간값(최대값과 최소값의 중간 값으로써 차동 증폭 신호의 오프셋 값) 등을 포함할 수 있다. 또한 차동 증폭 신호의 크기 정보는, 일정 시간 내 피크의 발생 여부, 일정 시간 내 발생한 피크의 횟수를 포함하는 피크 정보를 포함할 수 있다.Here, the magnitude information of the differential amplification signal may include an effective value, an average value, a maximum value, a minimum value, a median value (an offset value of the differential amplification signal as an intermediate value between the maximum value and the minimum value) of the differential amplification signal. In addition, the magnitude information of the differential amplification signal may include peak information including whether a peak occurs within a certain time period and the number of peaks occurring within a certain time period.
또한 차동 증폭 신호의 주파수 정보란, 차동 증폭 신호의 주파수, ZCR(Zero-crossing rate) 정보를 포함할 수 있다. 여기서 ZCR(Zero-crossing rate) 정보란 일정 시간 동안 차동 증폭 신호(구체적으로 차동 증폭 신호의 전압)가 특정 전압을 지난 횟수를 의미하는 것으로, ZCR(Zero-crossing rate)는 차동 증폭 신호의 주파수를 산출하는데 사용될 수 있다.Also, the frequency information of the differential amplification signal may include the frequency of the differential amplification signal and zero-crossing rate (ZCR) information. Here, ZCR (Zero-crossing rate) information refers to the number of times a differential amplified signal (specifically, the voltage of a differential amplified signal) passes a specific voltage during a certain period of time. can be used to calculate
또한 특징 추출부(310)는 아날로그-디지털 변환기(digital to analog converter)를 포함하고, 아날로그 신호인 차동 증폭 신호를 디지털 데이터로 변환할 수 있다. 이와 같은 디지털 데이터는, 푸리에 변환에 이용되거나 운용자에게 제공되는 등, 차동 증폭 신호의 상세 분석을 위해 사용될 수 있다.In addition, the feature extractor 310 may include a digital to analog converter and convert a differential amplification signal, which is an analog signal, into digital data. This digital data can be used for detailed analysis of the differential amplified signal, such as used in a Fourier transform or provided to an operator.
푸리에 변환부(320)는 DFT(Discrete Fourier Transform), FFT(Fast Fourier transform) 등의 푸리에 변환 알고리즘에 기반하여 차동 증폭 신호를 변환함으로써 푸리에 스펙트럼을 생성할 수 있다. 이 경우 회선 감시부(330)는 푸리에 스펙트럼으로부터 차동 증폭 신호의 크기 정보 및 주파수 정보를 추출할 수 있다.The Fourier transform unit 320 may generate a Fourier spectrum by transforming the differential amplified signal based on a Fourier transform algorithm such as discrete Fourier transform (DFT) or fast Fourier transform (FFT). In this case, the line monitoring unit 330 may extract magnitude information and frequency information of the differential amplification signal from the Fourier spectrum.
회선 감시부(330)는 MCU 또는 CPU로 구성되고, 차동 증폭 신호의 크기 정보 및 주파수 정보를 포함하는 특성 정보를 이용하여 회선의 장애를 검출할 수 있다. 이 경우 회선 감시부(330)는 차동 증폭 신호의 특성 정보와 메모리(700)에 기 저장된 정상 특성 정보를 비교하여 두 개의 차동 신호선을 포함하는 회선의 장애를 검출할 수 있다The line monitoring unit 330 is composed of an MCU or a CPU, and may detect line failure using characteristic information including magnitude information and frequency information of the differential amplified signal. In this case, the line monitoring unit 330 compares the characteristic information of the differential amplified signal with the normal characteristic information pre-stored in the memory 700 to detect a failure of the line including the two differential signal lines.
메모리(700)는 장치(10)의 동작을 위한 프로그램 또는 명령어를 저장할 수 있다. 또한 메모리(700)는 정상 특성 정보를 저장할 수 있다. 여기서 정상 특성 정보란 차동 신호가 두 개의 차동 신호선을 정상적으로 흐를 때 발생하는 차동 증폭 신호의 크기 정보 및 주파수 정보 중 적어도 하나일 수 있다.The memory 700 may store programs or instructions for operating the device 10 . Also, the memory 700 may store normal characteristic information. Here, the normal characteristic information may be at least one of magnitude information and frequency information of a differential amplified signal generated when a differential signal normally flows through two differential signal lines.
입력부(410)는 버튼 또는 터치 패드 등을 포함하여 사용자 입력을 직접 수신하거나, RS-232, RS-422, RS-485, CAN, Ethernet, 기타 디지털 통신 등 다양한 통신 방법에 의해 외부 장치와 통신하여 외부 장치로부터 사용자 입력울 수신할 수 있다.The input unit 410 directly receives user input, including buttons or touch pads, or communicates with external devices through various communication methods such as RS-232, RS-422, RS-485, CAN, Ethernet, and other digital communications. A user input may be received from an external device.
통신부(500)는 외부 장치와 통신하기 위한 인터페이스를 제공하고, RS-232, RS-422, RS-485, CAN, Ethernet, 기타 디지털 통신 등 다양한 통신 방법에 의해 외부 장치와 데이터를 송/수신할 수 있다. The communication unit 500 provides an interface for communication with an external device and transmits/receives data with the external device by various communication methods such as RS-232, RS-422, RS-485, CAN, Ethernet, and other digital communication. can
또한 통신부(500)는 제어부(300)의 제어 하에, 차동 증폭 신호의 특성 정보 및 회선의 상태 정보 중 적어도 하나를 외부 장치에 전송할 수 있다. 여기서 회선의 상태 정보는, 정상 상태 및 장애 상태 중 하나를 포함할 수 있다.In addition, the communication unit 500 may transmit at least one of characteristic information of the differential amplification signal and line state information to an external device under the control of the control unit 300 . Here, the state information of the line may include one of a normal state and a failure state.
상태 출력부(600)는 회선의 상태 정보를 외부로 출력할 수 있다. 예를 들어 상태 출력부(600)는 디스플레이 모듈을 포함하고 장치(10)의 상태를 디스플레이 하거나, LED 등의 발광 소자를 포함하여 장애 발생 시 발광하거나, 스피커를 포함하여 장애 발생 시 장애 알림 사운드를 출력할 수 있다.The status output unit 600 may output line status information to the outside. For example, the status output unit 600 includes a display module to display the state of the device 10, includes a light-emitting element such as an LED to emit light when a failure occurs, or includes a speaker to emit a failure notification sound when a failure occurs. can be printed out.
한편 장치(10)는 기판 및, 기판에 형성되고 차동 신호가 흐르는 두 개의 차동 신호선을 포함하는 신호 라인 쌍을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the device 10 may further include a substrate and a signal line pair including two differential signal lines formed on the substrate and through which a differential signal flows.
도 3은 본 발명에 따른 크로스토크 신호를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a crosstalk signal according to the present invention.
크로스토크(Corsstalk)는, 어느 라인의 전기 신호가 다른 라인과 전자기적으로 결합하여 다른 라인에 대해 영향을 미치는 것으로, 라인 간 결합에 의한 신호 또는 노이즈의 전파를 의미한다.Crosstalk refers to propagation of a signal or noise due to coupling between lines, in which an electrical signal of one line electromagnetically couples to another line to affect the other line.
도 3a를 참고하면, 하나의 라인(310)과 다른 라인(320)이 일정 간격을 유지하며 배치되고 소정의 조건을 만족하는 경우, 라인 간에는 부유 용량(기생 캐패시터)에 의한 용량 결합이 발생하며, 하나의 라인(310)에 흐르는 신호에 의해 다른 라인(320)에는 노이즈가 유기된다. 본 발명에서는 라인 간 결합 캐패시턴스(coupling capacitance)(도 3a의 C)에 의해, 다른 라인(320)에 유기되는 노이즈를 크로스토크 신호라 명칭한다. 즉 하나의 라인(310)에 신호가 흐르는 경우, 결합 캐패시턴스 효과(coupling capacitance effect)에 의해, 다른 라인(320)에는 크로스토스 신호가 유기될 수 있다.Referring to FIG. 3A , when one line 310 and another line 320 are arranged at regular intervals and satisfy a predetermined condition, capacitance coupling by stray capacitance (parasitic capacitor) occurs between the lines, Noise is induced in another line 320 by a signal flowing through one line 310 . In the present invention, noise induced in another line 320 by a coupling capacitance (C in FIG. 3A) between lines is called a crosstalk signal. That is, when a signal flows through one line 310, a cross-toss signal may be induced in another line 320 due to a coupling capacitance effect.
이하에서는 결합 캐패시턴스 효과(coupling capacitance effect)에 의해 크로스토스 신호가 유기되는 것으로 설명하나 이에 한정되지 않으며, 라인 간 상호 인덕턴스에 의해 유도 결합이 발생하는 경우에도 크로스토크 신호가 유기될 수 있다.Hereinafter, it will be described that a crosstalk signal is induced by a coupling capacitance effect, but is not limited thereto, and a crosstalk signal may be induced even when inductive coupling occurs due to mutual inductance between lines.
도 3b은, 도 3a의 라인(310)을 흐르는 신호의 전압(Vs), 라인 간 결합 캐패시턴스(C) 및 다른 라인(320)에 연결되는 저항(Rs)을 등가 회로로 나타낸 도면이다. 여기서 저항(Rs)은 크로스토크 신호의 전압을 측정하기 위한 로드 센서 저항일 수 있다. 결합 캐패시턴스(coupling capacitance)에 의해 저항(Rs)에 인가되는 전압(Vc), 즉 크로스토크 신호의 전압은 아래와 같은 수학식으로 표현할 수 있다. w는 라인(310)을 흐르는 신호의 주파수이다.FIG. 3B is a diagram showing a voltage (Vs) of a signal flowing through the line 310 of FIG. 3A, a coupling capacitance (C) between lines, and a resistance (Rs) connected to another line 320 in an equivalent circuit. Here, the resistance Rs may be a load sensor resistance for measuring the voltage of the crosstalk signal. The voltage (Vc) applied to the resistor (Rs) by the coupling capacitance (coupling capacitance), that is, the voltage of the crosstalk signal can be expressed by the following equation. w is the frequency of the signal flowing on line 310.
한편 결합 캐패시턴스(C)를 계산하기 위해서는 아래와 같은 수학식이 사용될 수 있다.Meanwhile, in order to calculate the coupling capacitance (C), the following equation may be used.
(d: 라인간 거리, L: 라인의 길이, W: 라인의 폭, e0: 공기의 유전율, er: 유전체의 유전율)(d: distance between lines, L: length of line, W: width of line, e 0 : permittivity of air, e r: permittivity of dielectric)
라인이 PCB 기판 등에 패터닝되는 경우, 유전체의 유전율(er)은 기판을 구성하는 물질(또는 기판의 코팅을 구성하는 물질)일 수 있다, 그리고 크로스토크 신호를 유기하기 위한 신호 유기선을 기존의 신호 라인에 근접시켜 배치함으로써, 신호 유기선 상에서 크로스토크 신호를 인위적으로 발생시킬 수 있다. 이 경우 크로스토크 신호가 발생할 수 있도록, 기존의 신호 라인과 신호 유기선의 거리(d), 신호 유기선의 길이(L) 및 신호 유기선의 폭(W)이 적절하게 조절될 수 있다.When a line is patterned on a PCB substrate or the like, the permittivity (e r ) of the dielectric may be the material constituting the substrate (or the material constituting the coating of the substrate), and the signal induced line for inducing the crosstalk signal is converted to the existing signal. By arranging them close to the line, it is possible to artificially generate a crosstalk signal on the signal guiding line. In this case, the distance (d) between the existing signal line and the signal guiding line, the length (L) of the signal guiding line, and the width (W) of the signal guiding line may be appropriately adjusted so that a crosstalk signal may be generated.
도 4는 본 발명에 따른 두 개의 차동 신호선을 포함하는 신호 라인 쌍 및 두 개의 신호 유기선을 포함하는 유기 라인 쌍을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a signal line pair including two differential signal lines and a organic line pair including two signal induced lines according to the present invention.
신호 라인 쌍(411, 422)은 장치와 장치를 연결하는 회선의 일부로써, 하나의 장치로부터 다른 장치로 전송되는 신호가 신호 라인 쌍(411, 422)을 통과할 수 있다. 예를 들어 신호 라인 쌍(411, 422)은 기판에 형성되고, 기판은 통합 배선반 내 장치(더욱 구체적으로 장치와 연결된 케이블)와 다른 장치(더욱 구체적으로 다른 장치와 연결된 케이블)를 연결하기 위한 패치 판넬 상에 배치될 수 있다. 이 경우 통합 배선반 내 하나의 장치에서 발생한 신호가 신호 라인 쌍(411, 422)을 통하여 통합 배선반 내 다른 장치로 전달될 수 있다.The pair of signal lines 411 and 422 are part of a line connecting the devices, and a signal transmitted from one device to another device may pass through the pair of signal lines 411 and 422 . For example, signal line pairs 411 and 422 are formed on a board, and the board is a patch for connecting a device (more specifically, a cable connected to the device) and another device (more specifically, a cable connected to the other device) in the integrated wiring board. Can be placed on a panel. In this case, a signal generated by one device in the integrated wiring board can be transferred to another device in the integrated wiring board through the pair of signal lines 411 and 422 .
한편 신호 라인 쌍(411, 422)은 형성되는 기판은 PCB 기판일 수 있으며, 이 경우 신호 라인 쌍(411, 422)은 PCB 기판 상에 패터닝 될 수 있다.Meanwhile, a substrate on which the signal line pairs 411 and 422 are formed may be a PCB substrate. In this case, the signal line pairs 411 and 422 may be patterned on the PCB substrate.
한편 신호 라인 쌍(411, 422)에는 차동 신호(Differential Signal)가 흐를 수 있다. 구체적으로 신호 라인 쌍(411, 422)은 제1 차동 신호선(411) 및 제2 차동 신호선(412)을 포함하고, 제1 차동 신호선(411)에는 제1 신호가, 제2 차동 신호선(412)에는 제1 신호가 흐를 수 있다. 여기서 제1 신호 및 제2 신호는, 진폭 및 주파수가 동일하고, 180도의 위상 차를 가질 수 있다. 신호 라인 쌍(411, 422)이 RJ45 규격을 따르는 경우, 제1 차동 신호선(411) 및 제2 차동 신호선(412)은, TX+ 선 및 TX- 선이거나, RX+ 선 및 RX- 선일 수 있다. Meanwhile, a differential signal may flow through the pair of signal lines 411 and 422 . Specifically, the pair of signal lines 411 and 422 include a first differential signal line 411 and a second differential signal line 412, and the first signal is connected to the first differential signal line 411, and the second differential signal line 412 A first signal may flow. Here, the first signal and the second signal may have the same amplitude and frequency, and may have a phase difference of 180 degrees. When the pair of signal lines 411 and 422 follow the RJ45 standard, the first differential signal line 411 and the second differential signal line 412 may be a TX+ line and a TX- line, or an RX+ line and an RX- line.
도 4를 참고하면, 제1 차동 신호선(411) 및 제2 차동 신호선(412)은 직선이고, 기판 상에서 서로 평행하게 형성될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 제1 차동 신호선(411) 및 제2 차동 신호선(412)은 반드시 직선일 필요는 없으며 서로 평행하지 않아도 무방하다.Referring to FIG. 4 , the first differential signal line 411 and the second differential signal line 412 are straight and may be formed parallel to each other on the substrate. However, it is not limited thereto, and the first differential signal line 411 and the second differential signal line 412 do not necessarily have to be straight and may not be parallel to each other.
한편 유기 라인 쌍(110)은 제1 신호 유기선(111) 및 제2 신호 유기선(112)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the organic line pair 110 may include a first signal organic line 111 and a second signal organic line 112 .
제1 신호 유기선(111)은 기판에 형성되는 복수의 신호 라인 중 제1 차동 신호선(411)에 가장 근접하게 배치될 수 있다. 또한 제1 신호 유기선(111)은 제1 차동 신호선(411)과의 제1 간격을 일정하게 유지할 수 있다. 예를 들어 제1 차동 신호선(411)이 직선인 경우, 제1 신호 유기선(111) 역시 제1 차동 신호선(411)과의 제1 간격을 일정하게 유지하며 직선으로 형성될 수 있다. 또 다른 예를 들어 제1 차동 신호선(411)이 곡선인 경우, 제1 신호 유기선(111) 역시 제1 차동 신호선(411)과의 제1 간격을 일정하게 유지하며 곡선으로 형성될 수 있다. 제1 차동 신호선(411)에 제1 신호가 흐르는 경우, 제1 신호 유기선(111)에는 제1 차동 신호선(411)과 제1 신호 유기선(111) 간의 결합 캐패시턴스 효과(coupling capacitance effect)에 의해 제1 크로스토크 신호가 유기될 수 있다.The first signal guiding line 111 may be disposed closest to the first differential signal line 411 among the plurality of signal lines formed on the substrate. In addition, the first signal guiding line 111 may maintain a constant first distance from the first differential signal line 411 . For example, when the first differential signal line 411 is a straight line, the first signal guiding line 111 may also be formed as a straight line while maintaining a constant first distance from the first differential signal line 411 . For another example, when the first differential signal line 411 is curved, the first signal guiding line 111 may also be formed in a curved shape while maintaining a constant first distance from the first differential signal line 411 . When the first signal flows through the first differential signal line 411, the first signal guiding line 111 has a coupling capacitance effect between the first differential signal line 411 and the first signal guiding line 111. 1 crosstalk signal can be induced.
제2 신호 유기선(112)은 기판에 형성되는 복수의 신호 라인 중 제2 차동 신호선(412)에 가장 근접하게 배치될 수 있다. 또한 제2 신호 유기선(112)은 제2 차동 신호선(412)과의 제2 간격을 일정하게 유지할 수 있다. 예를 들어 제2 차동 신호선(412)이 직선인 경우, 제2 신호 유기선(112) 역시 제2 차동 신호선(412)과의 제2 간격을 일정하게 유지하며 직선으로 형성될 수 있다. 또 다른 예를 들어 제2 차동 신호선(412)이 곡선인 경우, 제2 신호 유기선(112) 역시 제2 차동 신호선(412)과의 제2 간격을 일정하게 유지하며 곡선으로 형성될 수 있다. 제2 차동 신호선(412)에 제2 신호가 흐르는 경우, 제2 신호 유기선(112)에는 제2 차동 신호선(412)과 제2 신호 유기선(112) 간의 결합 캐패시턴스 효과(coupling capacitance effect)에 의해 제2 크로스토크 신호가 유기될 수 있다.The second signal guiding line 112 may be disposed closest to the second differential signal line 412 among a plurality of signal lines formed on the substrate. Also, the second signal guiding line 112 may maintain a constant second distance from the second differential signal line 412 . For example, when the second differential signal line 412 is a straight line, the second signal guiding line 112 may also be formed as a straight line while maintaining a constant second distance from the second differential signal line 412 . For another example, when the second differential signal line 412 is curved, the second signal guiding line 112 may also be formed in a curved shape while maintaining a constant second distance from the second differential signal line 412 . When the second signal flows through the second differential signal line 412, the second signal guiding line 112 is suppressed by a coupling capacitance effect between the second differential signal line 412 and the second signal guiding line 112. 2 Crosstalk signals can be induced.
제1 차동 신호선(411)과 제2 차동 신호선(412)의 형상(직선, 곡선, 구불거리는 형상 등)에 관계 없이, 제1 신호 유기선(111)과 제1 차동 신호선(411) 간의 제1 간격은 일정하고, 제2 신호 유기선(112)과 제2 차동 신호선(412) 간의 제2 간격은 일정하며, 제1 간격 및 제2 간격은 서로 동일할 수 있다.Regardless of the shape (straight line, curve, wavy shape, etc.) of the first differential signal line 411 and the second differential signal line 412, the first interval between the first signal guiding line 111 and the first differential signal line 411 is constant, the second interval between the second signal excitation line 112 and the second differential signal line 412 is constant, and the first interval and the second interval may be equal to each other.
또한 제1 신호 유기선(111)은, 제1 신호 유기선(111)이 배치되는 모든 구간에서, 기판에 형성되는 복수의 신호 라인 중 제1 차동 신호선(411)에 가장 근접할 수 있다. 마찬가지로, 제2 신호 유기선(112)은, 제2 신호 유기선(112)이 배치되는 모든 구간에서, 기판에 형성되는 복수의 신호 라인 중 제2 차동 신호선(412)에 가장 근접할 수 있다. 예를 들어 기판에 형성되는 복수의 신호 라인이 서로 평행하게 형성되지 않아 신호 라인 간의 간격이 일정하지 않은 경우에도, 제1 신호 유기선(111)의 모든 구간은 제1 차동 신호선(411)에 가장 근접하고, 제2 신호 유기선(112)의 모든 구간은 제2 차동 신호선(412)에 가장 근접할 수 있다.Also, the first signal guiding line 111 may be closest to the first differential signal line 411 among a plurality of signal lines formed on the substrate in all sections where the first signal guiding line 111 is disposed. Similarly, the second signal guiding line 112 may be closest to the second differential signal line 412 among a plurality of signal lines formed on the substrate in all sections where the second signal guiding line 112 is disposed. For example, even when a plurality of signal lines formed on a substrate are not formed parallel to each other and the intervals between the signal lines are not constant, all sections of the first signal excitation line 111 are closest to the first differential signal line 411. And, all sections of the second signal organic line 112 may be closest to the second differential signal line 412.
한편, 기판 상에서 제1 차동 신호선(411) 및 제2 차동 신호선(412)이 평행하게 형성되는 경우에는, 제1 신호 유기선(111) 및 제2 신호 유기선(112) 역시 평행하게 형성될 수 있다. 구체적으로 제1 신호 유기선(111)은 제1 차동 신호선(411)에 평행하게 형성되고, 제2 신호 유기선(112)은 제2 차동 신호선(412)에 평행하게 형성될 수 있다. 또한 제1 차동 신호선(411) 및 제2 차동 신호선(412)이 서로 평행하게 형성되는 바, 제1 신호 유기선(111) 및 제2 신호 유기선(112) 역시 서로 평행하게 형성될 수 있다.Meanwhile, when the first differential signal line 411 and the second differential signal line 412 are formed in parallel on the substrate, the first signal guiding line 111 and the second signal guiding line 112 may also be formed in parallel. Specifically, the first signal guiding line 111 may be formed parallel to the first differential signal line 411 , and the second signal guiding line 112 may be formed parallel to the second differential signal line 412 . In addition, since the first differential signal line 411 and the second differential signal line 412 are formed parallel to each other, the first signal lead line 111 and the second signal lead line 112 may also be formed parallel to each other.
기판 상에서, 제1 신호 유기선(111) 및 제2 신호 유기선(112)은 두 개의 차동 신호선(411, 412)에 동일한 간격을 두고 형성될 수 있다. 구체적으로 제1 신호 유기선(111)과 제1 차동 신호선(411)간 의 간격(D1)은, 제2 신호 유기선(112)과 제2 차동 신호선(412)간 의 간격(D2)과 동일할 수 있다.On the substrate, the first signal guiding line 111 and the second signal guiding line 112 may be formed at equal intervals on the two differential signal lines 411 and 412 . Specifically, the distance D1 between the first signal guiding line 111 and the first differential signal line 411 may be the same as the distance D2 between the second signal guiding line 112 and the second differential signal line 412. there is.
또한 제1 신호 유기선(111) 및 제2 신호 유기선(112)은 동일한 폭을 가질 수 있다. 구체적으로 제1 신호 유기선(111)의 폭(W1)과 2 신호 유기선(112)의 폭(W2)는 서로 동일할 수 있다. Also, the first signal guiding line 111 and the second signal guiding line 112 may have the same width. Specifically, the width W1 of the first signal guiding line 111 and the width W2 of the 2 signal guiding line 112 may be equal to each other.
제1 신호 유기선(111) 및 제2 신호 유기선(112)은 동일한 길이를 가질 수 있다. 구체적으로 제1 신호 유기선(111)의 길이(L1)과 제2 신호 유기선(112)의 길이(L2)는 서로 동일할 수 있다. The first signal guiding line 111 and the second signal guiding line 112 may have the same length. Specifically, the length L1 of the first signal guiding line 111 and the length L2 of the second signal guiding line 112 may be equal to each other.
또한 제1 신호 유기선(111) 및 제2 신호 유기선(112)은 기판 내에서 차동 신호선이 배치되는 구간 중 일부 구간에 형성될 수 있다. 구체적으로 X축(신호 유기선 및 차동 신호선이 연장되는 방향) 상에서, 제1 신호 유기선(111)의 길이(L1)은 제1 차동 신호선(411)의 길이보다 짧을 수 있으며, 제2 신호 유기선(112)의 길이(L2)은 제2 차동 신호선(412)의 길이보다 짧을 수 있다.Also, the first signal guiding line 111 and the second signal guiding line 112 may be formed in some of the sections in the substrate where the differential signal lines are disposed. Specifically, on the X-axis (the direction in which the signal guiding line and the differential signal line extend), the length L1 of the first signal guiding line 111 may be shorter than the length of the first differential signal line 411, and the second signal guiding line 112 The length L2 of ) may be shorter than the length of the second differential signal line 412 .
또한 제1 신호 유기선(111)의 시작점은 제2 신호 유기선(112)의 시작점에 대응할 수 있다. 구체적으로 X축(신호 유기선 및 차동 신호선이 연장되는 방향) 상에서 제1 신호 유기선(111)의 시작점(X 좌표)은 제2 신호 유기선(112)의 시작점(X 좌표)과 동일할 수 있다.Also, the start point of the first signal lead line 111 may correspond to the start point of the second signal lead line 112 . Specifically, the starting point (X coordinate) of the first signal guiding line 111 on the X axis (the direction in which the signal guiding line and the differential signal line extend) may be the same as the starting point (X coordinate) of the second signal guiding line 112 .
또한 제1 신호 유기선(111) 및 제2 신호 유기선(112)은 상응하는 차동 신호선으로부터 동일한 방향에 배치될 수 있다. 예를 들어 기판 상에서 제1 신호 유기선(111)이 제1 차동 신호선(411)의 상부(기판을 X-Y 평면으로 봤을 때 양의 Y축 방향)에 배치되는 경우, 제2 신호 유기선(112) 역시 제2 차동 신호선(412)의 상부에 배치될 수 있다.Also, the first signal guiding line 111 and the second signal guiding line 112 may be disposed in the same direction from the corresponding differential signal line. For example, when the first signal guiding line 111 is disposed above the first differential signal line 411 on the substrate (positive Y axis direction when viewing the substrate in the X-Y plane), the second signal guiding line 112 is also 2 may be disposed on top of the differential signal line 412 .
제1 신호 유기선(111)과 제2 신호 유기선(112)은 차동 신호선과의 간격(거리), 폭 및 길이가 동일하다. 따라서 수학식 2를 다시 참고하면, 제1 신호 유기선(111)과 제1 차동 신호선(411) 간의 결합 캐패시턴스는, 제2 신호 유기선(112)과 제2 차동 신호선(412) 간의 결합 캐패시턴스와 동일할 수 있다.The first signal guiding line 111 and the second signal guiding line 112 have the same spacing (distance), width, and length as the differential signal line. Therefore, referring to Equation 2 again, the coupling capacitance between the first signal guiding line 111 and the first differential signal line 411 will be equal to the coupling capacitance between the second signal guiding line 112 and the second differential signal line 412. can
또한 제1 차동 신호선(411)을 흐르는 제1 신호와 제2 차동 신호선(412)을 흐르는 제2 신호는 진폭 및 주파수가 동일하고, 180도의 위상 차를 가질 수 있다. 이에 따라 제1 신호 유기선(111)에 유기되는 제1 크로스토크 신호와 제2 신호 유기선(112)에 유기되는 제2 크로스토크 신호 역시, 진폭 및 주파수 역시 동일하고 180도의 위상 차를 가질 수 있다. Also, the first signal flowing through the first differential signal line 411 and the second signal flowing through the second differential signal line 412 may have the same amplitude and frequency, and may have a phase difference of 180 degrees. Accordingly, the first crosstalk signal induced by the first signal guiding line 111 and the second crosstalk signal induced by the second signal guiding line 112 may also have the same amplitude and frequency, and may have a phase difference of 180 degrees.
또한 제1 신호 유기선(111)과 제2 신호 유기선(112)은 길이가 동일하며 동일한 시작 위치를 가지기 때문에, 외부 노이즈가 존재하는 경우 제1 신호 유기선(111)과 제2 신호 유기선(112)에는 거의 동일한 노이즈 신호가 유기되며, 이러한 노이즈 신호는 이후에 설명하는 차동 신호 증폭부(200)의 동작에 의해 제거되게 된다.In addition, since the first signal guiding line 111 and the second signal guiding line 112 have the same length and have the same starting position, in the presence of external noise, the first signal guiding line 111 and the second signal guiding line 112 Almost the same noise signal is induced, and this noise signal is removed by the operation of the differential signal amplifier 200 to be described later.
또한 제1 신호 유기선(111) 및 제2 신호 유기선(112)이 차동 신호선이 배치되는 구간 중 일부 구간에 형성되기 때문에, 결합 캐패시턴스 효과로 인해 제1 차동 신호선(411) 및 제2 차동 신호선(412)을 흐르는 신호에 손실이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.In addition, since the first signal guiding line 111 and the second signal guiding line 112 are formed in some of the sections in which the differential signal lines are disposed, the first differential signal line 411 and the second differential signal line 412 are formed due to the coupling capacitance effect. ) can be minimized.
한편 유기 라인 쌍(111, 112) 역시 PCB 기판 상에 패터닝 될 수 있으며, 차동 신호선과의 간격, 유기 라인 쌍(111, 112)의 폭 및 길이는 크로스토크 신호의 유기에 적합하도록 설계될 수 있다. 또한 도 4에서는 유기 라인 쌍(111, 112)이 신호 라인 쌍(411, 412)과 동일한 수평면 상에(기판을 X-Y 평면으로 봤을 때 X-Y 평면에) 형성되는 것으로 도시하였으나 이에 한정되지 않으며, 유기 라인 쌍(111, 112)과 신호 라인 쌍(411, 412)은 수직면 상에(기판을 X-Y 평면으로 봤을 때 X-Z 평면에) 또는 기타 다양한 배치로 형성될 수 있다.Meanwhile, the organic line pairs 111 and 112 may also be patterned on the PCB substrate, and the spacing from the differential signal line and the width and length of the organic line pairs 111 and 112 may be designed to be suitable for inducing crosstalk signals. . 4 shows that the organic line pairs 111 and 112 are formed on the same horizontal plane as the signal line pairs 411 and 412 (on the X-Y plane when viewing the substrate in the X-Y plane), but is not limited thereto, and the organic line Pairs 111 and 112 and signal line pairs 411 and 412 may be formed in a vertical plane (in the X-Z plane when viewing the substrate in the X-Y plane) or in various other arrangements.
크로스토크 검출부(120)는 제1 차동 신호선(411)으로부터 제1 신호 유기선(111)에 유기되는 제1 크로스토크 신호를 검출하고, 제2 차동 신호선(412)으로부터 제2 신호 유기선(112)에 유기되는 제2 크로스토크 신호를 검출할 수 있다.The crosstalk detector 120 detects the first crosstalk signal induced from the first differential signal line 411 to the first signal guiding line 111, and detects the first crosstalk signal induced from the second differential signal line 412 to the second signal guiding line 112. An induced second crosstalk signal may be detected.
구체적으로 크로스토크 검출부(120)는 유기 라인 쌍(111, 112)에 유기되는 전압(크로스토크 신호의 전압 성분)을 검출함으로써 크로스토크 신호를 검출할 수 있다,Specifically, the crosstalk detection unit 120 may detect the crosstalk signal by detecting the voltage (voltage component of the crosstalk signal) induced in the induced line pair 111, 112.
더욱 구체적으로 크로스토크 검출부(120)는 제1 신호 유기선(111)과 연결되고 제1 신호 유기선(111)과 접지 사이에 배치되는 제1 저항(RS+)을 포함할 수 있다. 제1 신호 유기선(111)으로 유기되는 크로스토크 전류는 제1 저항(RS+)에 전압을 발생시키고, 크로스토크 검출부(120)는 제1 저항(RS+)의 양단 전압(Vc+)을 제1 크로스토크 신호로써 검출할 수 있다. More specifically, the crosstalk detector 120 may include a first resistor R S+ connected to the first signal guiding line 111 and disposed between the first signal guiding line 111 and the ground. The crosstalk current induced by the first signal induced line 111 generates a voltage across the first resistor R S+ , and the crosstalk detector 120 controls the voltage V c+ across the first resistor R S+ . 1 Can be detected as a crosstalk signal.
또한 크로스토크 검출부(120)는 제2 신호 유기선(112)과 연결되고 제2 신호 유기선(112)과 접지 사이에 배치되는 제2 저항(RS-)을 포함할 수 있다. 제2 신호 유기선(112)으로 유기되는 크로스토크 전류는 제2 저항(RS-)에 전압을 발생시키고, 크로스토크 검출부(120)는 제2 저항(RS-)의 양단 전압(Vc-)을 제2 크로스토크 신호로써 검출할 수 있다. 즉 제1 저항(RS+) 및 제2 저항(RS-)은 도 3b에서 설명한 로드 센서 저항(Rs)의 역할을 수행할 수 있다. 또한 제1 저항(RS+)의 저항값 및 제2 저항(RS-)의 저항값은 서로 동일할 수 있다. 이에 따라 크로스토크 검출부(120)에서 검출되는 제1 크로스토크 신호 및 제2 크로스토크 신호 역시 차동 신호의 특성을 가지게 되어, 동일한 진폭 및 주파수를 가지고, 180도의 위상 차를 갖게 된다.Also, the crosstalk detector 120 may include a second resistor R S− connected to the second signal guiding line 112 and disposed between the second signal guiding line 112 and the ground. The crosstalk current induced by the second signal induced line 112 generates a voltage across the second resistor R S- , and the crosstalk detector 120 generates a voltage across the second resistor R S- (V c- ) . ) can be detected as the second crosstalk signal. That is, the first resistor (R S+ ) and the second resistor (R S- ) may serve as the load sensor resistor (Rs) described in FIG. 3B. Also, the resistance value of the first resistor R S+ and the resistance value of the second resistor R S- may be equal to each other. Accordingly, the first crosstalk signal and the second crosstalk signal detected by the crosstalk detection unit 120 also have characteristics of differential signals, have the same amplitude and frequency, and have a phase difference of 180 degrees.
도 5는 크로스토크 검출부의 세부 구성 및 차동신호 증폭부를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a detailed configuration of a crosstalk detector and a differential signal amplifier.
크로스토크 검출부(120)는 제1 크로스토크 신호(510)를 검출 및 증폭하기 위한 제1 검출부(121) 및 제2 크로스토크 신호(520)를 검출 및 증폭하기 위한 제2 검출부(122)를 포함할 수 있다.The crosstalk detector 120 includes a first detector 121 for detecting and amplifying the first crosstalk signal 510 and a second detector 122 for detecting and amplifying the second crosstalk signal 520. can do.
제1 저항(R1S+)의 일단은 제1 유기 라인(111)에, 제1 저항(R1S+)의 타단은 접지에 연결되고, 제1 저항(R1S+)의 일단은 제1 검출부(121)의 제1 증폭기의 입력 단자와 연결될 수 있다. 즉 제1 저항(R1S+)이 제1 증폭기의 입력 단자와 병렬 연결 됨에 따라, 제1 저항(R1S+)의 양단 전압(제1 크로스토크 신호의 제1 크로스토크 전압(VCR+))은 제1 증폭기에 대한 입력 전압으로써 제공될 수 있으며, 제1 증폭기는 제1 크로스토크 전압(VCR+)을 증폭하여 제1 증폭 크로스토크 전압(VC1+)을 출력할 수 있다. 한편 제1 증폭기에는 Rail-to-Rail OP AMP가 사용될 수 있다.One end of the first resistor R 1S+ is connected to the first organic line 111, the other end of the first resistor R 1S+ is connected to ground, and one end of the first resistor R 1S+ is connected to the first detector 121 Can be connected to the input terminal of the first amplifier of. That is, as the first resistor R 1S+ is connected in parallel with the input terminal of the first amplifier, the voltage across the first resistor R 1S+ (the first crosstalk voltage V CR+ of the first crosstalk signal) 1 may be provided as an input voltage to the amplifier, and the first amplifier may output the first amplified crosstalk voltage (V C1+ ) by amplifying the first crosstalk voltage (V CR + ). Meanwhile, a Rail-to-Rail OP AMP may be used for the first amplifier.
제2 저항(R1S-)의 일단은 제2 유기 라인(112)에 제2 저항(R1S-)의 타단은 접지에 연결되고, 제2 저항(R1S-)의 일단은 제2 검출부(122)의 제2 증폭기의 입력 단자와 연결될 수 있다. 즉 제2 저항(R1S-)이 제2 증폭기의 입력 단자와 병렬 연결 됨에 따라, 제2 저항(R1S-)의 양단 전압(제2 크로스토크 신호의 제2 크로스토크 전압(VCR-))은 제2 증폭기에 대한 입력 전압으로써 제공될 수 있으며, 제2 증폭기는 제2 크로스토크 전압(VCR-)을 증폭하여 제2 증폭 크로스토크 전압(VC1-)을 출력할 수 있다. 한편 제2 증폭기에는 Rail-to-Rail OP AMP가 사용될 수 있다. 한편 제1 증폭기의 게인(gain)은 제2 증폭기의 게인(gain)과 동일할 수 있다.One end of the second resistor R 1S- is connected to the second organic line 112 and the other end of the second resistor R 1S- is connected to ground, and one end of the second resistor R 1S- is connected to the second detector ( 122) may be connected to the input terminal of the second amplifier. That is, as the second resistor R 1S- is connected in parallel with the input terminal of the second amplifier, the voltage across both ends of the second resistor R 1S- (the second crosstalk voltage V CR- of the second crosstalk signal) ) may be provided as an input voltage to the second amplifier, and the second amplifier may output a second amplified crosstalk voltage (V C1- ) by amplifying the second crosstalk voltage (V CR- ). Meanwhile, a Rail-to-Rail OP AMP may be used for the second amplifier. Meanwhile, the gain of the first amplifier may be the same as that of the second amplifier.
다음으로, 제1 검출부(121)에서 출력된 제1 증폭 크로스토크 전압(VC1+)은 차동 신호 증폭부(200)의 제1 입력 단자에, 제2 검출부(122)에서 출력된 제2 증폭 크로스토크 전압(VC1-)은 차동 신호 증폭부(200)의 제2 입력 단자에 입력될 수 있다.Next, the first amplification crosstalk voltage V C1+ output from the first detector 121 is applied to the first input terminal of the differential signal amplifier 200 and the second amplification cross output from the second detector 122 The torque voltage (V C1- ) may be input to the second input terminal of the differential signal amplifier 200.
한편 크로스토크 검출부(120)와 차동 신호 증폭부(200) 사이에는 제1 크로스토크 신호 및 제2 크로스토크 신호로부터 노이즈를 제거하기 위한 필터(180)(예를 들어 RLC 필더)가 설치될 수 있으며, 제1 증폭 크로스토크 전압(VC1+) 및 제2 증폭 크로스토크 전압(VC1-)은 필터(180)를 통과한 후 차동 신호 증폭부(200)에 입력될 수 있다.Meanwhile, a filter 180 (for example, an RLC filter) may be installed between the crosstalk detector 120 and the differential signal amplifier 200 to remove noise from the first crosstalk signal and the second crosstalk signal. , the first amplified crosstalk voltage (V C1+ ) and the second amplified crosstalk voltage (V C1− ) may be input to the differential signal amplifier 200 after passing through the filter 180 .
한편 차동 신호 증폭부(200)는 차동 증폭기(Differential Amplifier)를 포함하고, 제1 크로스토크 신호(VC3+) 및 제2 크로스토크 신호(VC3-)를 차동증폭하여 차동 증폭 신호를 출력할 수 있다. 차동 신호 증폭부(200)에 입력되는 제1 크로스토크 신호(VC3+) 및 제2 크로스토크 신호(VC3-)는 제1 저항(R1S+) 및 제2 저항(R1S-)에 의해 검출되는 크로스토크 전압(VCR+, VCR-), 제1 증폭기 및 제2 증폭기에서 출력된 증폭 크로스토크 전압(VC1+, VC1-) 또는 필터(180)를 통과한 이후의 증폭 크로스토크 전압 중 어느 하나일 수 있다.Meanwhile, the differential signal amplifier 200 may include a differential amplifier, differentially amplify the first crosstalk signal (V C3+ ) and the second crosstalk signal (V C3- ) to output a differential amplified signal. there is. The first crosstalk signal (V C3+ ) and the second crosstalk signal (V C3- ) input to the differential signal amplifier 200 are detected by the first resistor (R 1S+ ) and the second resistor (R 1S- ). Among the crosstalk voltages (V CR+, V CR- ), the amplified crosstalk voltages (V C1+, V C1- ) output from the first amplifier and the second amplifier, or the amplified crosstalk voltage after passing through the filter 180. can be either
도 6은 본 발명에 따른, 제1 크로스토크 신호, 제2 크로스토크 신호 및 차동 증폭 신호를 도시한 도면이다. 도 5를 함께 참고하여 설명한다.6 is a diagram illustrating a first crosstalk signal, a second crosstalk signal, and a differential amplification signal according to the present invention. A description will be made with reference to FIG. 5 .
차동 신호 증폭부(200)의 차동 증폭기(Differential Amplifier)는 제1 크로스토크 신호(VC3+)(510) 및 제2 크로스토크 신호(VC3-)(520)를 차동증폭하여 차동 증폭 신호(610)를 출력할 수 있다. 이에 따라 차동 증폭 신호(Vd) = 제1 크로스토크 신호(VC3+) - 제2 크로스토크 신호(VC3-)로 표현될 수 있다. 제1 크로스토크 신호(VC3+)(510) 및 제2 크로스토크 신호(VC3-)(520)는 주파수가 동일하고 위상이 반대인 바, 제1 크로스토크 신호(VC3+) 및 제2 크로스토크 신호(VC3-)에 존재하던 외부 요인에 의한 노이즈 성분이 제거될 수 있다. 또한 차동 증폭 신호(Vd)(610)의 주파수는, 제1 크로스토크 신호(VC3+)의 주파수(510) 및 제2 크로스토크 신호(VC3-)(520)의 주파수와 동일할 수 있다.The differential amplifier of the differential signal amplifying unit 200 differentially amplifies the first crosstalk signal (V C3+ ) 510 and the second crosstalk signal (V C3- ) 520 to generate the differential amplified signal 610 ) can be output. Accordingly, the differential amplification signal Vd = the first crosstalk signal V C3+ - the second crosstalk signal V C3- . Since the first crosstalk signal (V C3+ ) 510 and the second crosstalk signal (V C3- ) 520 have the same frequency and opposite phases, the first crosstalk signal (V C3+ ) and the second crosstalk signal (V C3+ ) 520 Noise components due to external factors existing in the torque signal V C3- may be removed. Also, the frequency of the differential amplification signal (Vd) 610 may be the same as the frequency 510 of the first crosstalk signal (V C3+ ) and the frequency of the second crosstalk signal (V C3− ) 520 .
제어부(300)는 차동 증폭 신호(Vd)(610)의 크기 정보 및 주파수 정보를 포함하는 특성 정보를 추출하고, 추출된 특성 정보 및 메모리에 기 저장된 정상 특성 정보를 이용하여 제1 및 제2 차동 신호선(411, 412)을 포함하는 회선의 장애를 검출할 수 있다. 여기서 차동 증폭 신호(Vd)(610)의 크기 정보 및 주파수 정보는, 푸리에 변환부(320)나, 크기 정보 및 주파수 정보를 추출할 수 있는 기타 모듈에 의해 획득될 수 있다.The control unit 300 extracts characteristic information including magnitude information and frequency information of the differential amplification signal (Vd) 610, and uses the extracted characteristic information and normal characteristic information pre-stored in a memory to first and second differential A failure of a line including the signal lines 411 and 412 can be detected. Here, magnitude information and frequency information of the differential amplification signal (Vd) 610 may be obtained by the Fourier transform unit 320 or other modules capable of extracting magnitude information and frequency information.
여기서 장애라 함은, 제1 및 제2 차동 신호선(411, 412)에 본래 흘러야 할 신호가 정상적으로 흐르지 않는 상황을 의미하는 것으로, 라인 장애 및 장치 장애를 포함할 수 있다. Here, the failure refers to a situation in which signals that should originally flow through the first and second differential signal lines 411 and 412 do not normally flow, and may include line failures and device failures.
여기서 라인 장애란, 두 장치를 연결하는 회선(제1 및 제2 차동 신호선(411, 412)을 포함하는 회선)에 훼손(단선 포함)이 발생하여 본래 흘러야 할 신호가 정상적으로 흐르지 않는 상황을 의미할 수 있다. 예를 들어 훼선 장애는, 제1 및 제2 차동 신호선(411, 412)이 훼손되거나, 회선 장애 검출 장치(10)의 제1 및 제2 차동 신호선(411, 412)과 연결되는 케이블이 훼손되거나, 회선 장애 검출 장치(10)와 케이블 간의 접속이 불량하거나 케이블이 접속이 안된 경우 등을 들 수 있다. Here, the line failure may refer to a situation in which a signal that should originally flow does not normally flow due to damage (including disconnection) occurring in a line connecting the two devices (a line including the first and second differential signal lines 411 and 412). there is. For example, line failure occurs when the first and second differential signal lines 411 and 412 are damaged, or cables connected to the first and second differential signal lines 411 and 412 of the line failure detection device 10 are damaged. , a case where the connection between the line failure detection device 10 and the cable is poor or the cable is not connected.
또한 장치 장애란, 회선에 의해 연결되는 두 장치 중 하나 이상에 문제가 발생하여 본래 흘러야할 신호가 정상적으로 흐르지 않는 상황을 의미할 수 있다. 예를 들어 장치 장애는, 케이블과 연결된 장치에 고장이 발생하거나 전원이 오프된 등의 이유로, 장치가 신호를 전송하지 않거나 비정상적인 신호를 전송하는 상황을 의미할 수 있다. In addition, device failure may refer to a situation in which a signal that should originally flow does not normally flow because a problem occurs in one or more of two devices connected by a line. For example, a device failure may refer to a situation in which a device does not transmit a signal or transmits an abnormal signal due to a failure of a device connected to a cable or a power supply being turned off.
한편 메모리(700)에는 정상 특성 정보가 저장될 수 있다. 여기서 정상 특성 정보는, 정상 상태에서(차동 신호가 제1 및 제2 차동 신호선(411, 412)을 정상적으로 흐를 때) 발생하는 차동 증폭 신호의 특성 정보(크기 정보 및 주파수 정보 중 적어도 하나)를 포함할 수 있다.Meanwhile, normal characteristic information may be stored in the memory 700 . Here, the normal characteristic information includes characteristic information (at least one of magnitude information and frequency information) of a differential amplified signal generated in a normal state (when the differential signal normally flows through the first and second differential signal lines 411 and 412). can do.
기 저장된 정상 특성 정보에 포함되는 주파수 정보는, 정상 상태에서 제1 및 제2 차동 신호선(411, 412)을 흐르는 차동 신호의 주파수 정보와 동일할 수 있다. Frequency information included in the pre-stored normal characteristic information may be the same as frequency information of differential signals flowing through the first and second differential signal lines 411 and 412 in a normal state.
또한 기 저장된 특성 정보에 포함되는 크기 정보는, 정상 상태에서 차동 신호가 제1 및 제2 차동 신호선(411, 412)을 흐름에 따라, 크로스토크 검출부(120), 차동신호 증폭부(200)의 동작에 의해 생성되는 차동 증폭 신호의 크기 정보를 포함할 수 있다. 기 저장된 정상 특성 정보에 포함되는 크기 정보는 장치(10)를 구성하는 소자들의 특성(결합 캐패시턴스의 값, 저항(RS+, RS-), 증폭기의 게인 등)에 기초하여 이론적으로 산출될 수 있지만 이에 한정되지 않으며, 정상 상태에서 차동 신호가 제1 및 제2 차동 신호선(411, 412)을 흐를 때 실제 측정된 측정 값에 의해 결정될 수도 있다. In addition, the magnitude information included in the pre-stored characteristic information is, as the differential signal flows through the first and second differential signal lines 411 and 412 in a normal state, the crosstalk detector 120 and the differential signal amplifier 200. It may include magnitude information of a differential amplification signal generated by the operation. Size information included in the pre-stored normal characteristic information can be theoretically calculated based on the characteristics of elements constituting the device 10 (value of coupling capacitance, resistance (R S+, R S- ), amplifier gain, etc.) However, it is not limited thereto, and may be determined by a measurement value actually measured when a differential signal flows through the first and second differential signal lines 411 and 412 in a normal state.
한편 기 저장된 정상 특성 정보는, 제1 및 제2 차동 신호선(411, 412)을 포함하는 회선이 지원 중인 통신 규격에 따라 결정될 수도 있다. Meanwhile, the pre-stored normal characteristic information may be determined according to a communication standard supported by a line including the first and second differential signal lines 411 and 412 .
한편 제어부(300)는 차동 증폭 신호의 크기 정보(실효값, 평균값, 최대값, 최소값, 중간값 등)가 기 저장된 정상 특성 정보의 크기 정보(실효값, 평균값, 최대값, 최소값, 중간값 등)와 일치하지 않거나, 차동 증폭 신호의 주파수 정보가 기 저장된 정상 특성 정보의 주파수 정보와 일치하지 않으면, 장애가 발생한 것으로 결정할 수 있다. 즉 제어부(300)는 차동 증폭 신호의 크기 정보가 기 저장된 정상 특성 정보의 크기 정보와 일치하고, 차동 증폭 신호의 주파수 정보가 기 저장된 정상 특성 정보의 주파수 정보와 일치해야, 장애가 발생하지 않은 정상 상태인 것으로 판단할 수 있다.On the other hand, the control unit 300 controls the magnitude information (RMS value, average value, maximum value, minimum value, median value, etc.) of normal characteristic information (RMS value, average value, maximum value, minimum value, median value, etc.) ) or if the frequency information of the differential amplification signal does not match the frequency information of the pre-stored normal characteristic information, it may be determined that a failure has occurred. That is, the control unit 300 is in a normal state without a failure when the magnitude information of the differential amplification signal matches the magnitude information of the previously stored normal characteristic information and the frequency information of the differential amplification signal matches the frequency information of the previously stored normal characteristic information. can be judged to be
한편 "일치"한다는 것은, 차동 증폭 신호의 크기 정보 또는 주파수 정보가 기 저장된 정상 특성 정보의 크기 정보 또는 주파수 정보와 동일한 것 뿐만 아니라, 임계 범위(오차 범위) 내에 있는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어 기 저장된 특성 정보의 주파수 정보가 100MHz이고 임계 범위가 98MHz 내지 102MHz이며 차동 증폭 신호의 주파수 정보가 99MHz인 경우, 제어부(130)는 차동 증폭 신호의 주파수 정보가 기 저장된 정상 특성 정보의 주파수 정보와 일치하는 것으로 결정할 수 있다.On the other hand, "matching" may include not only the magnitude information or frequency information of the differential amplification signal being identical to the previously stored magnitude information or frequency information of the normal characteristic information, but also that within a threshold range (error range). For example, when the frequency information of the pre-stored characteristic information is 100 MHz, the threshold range is 98 MHz to 102 MHz, and the frequency information of the differential amplified signal is 99 MHz, the controller 130 determines that the frequency information of the differential amplified signal is the frequency of the pre-stored normal characteristic information. information can be determined.
다음으로, 특징 추출부(310)를 간단한 아날로그적 회로로 구성하여, 저 비용으로 장애를 감지하는 방법을 설명한다.Next, a method for detecting a failure at low cost by configuring the feature extractor 310 as a simple analog circuit will be described.
도 7은 본 발명에 따른 특성 추출 방법을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining a feature extraction method according to the present invention.
도 7a를 참고하면, 특징 추출부(310)는 ZCR(Zero-crossing rate) 정보를 추출하기 위한 ZCR 추출기를 포함할 수 있다. 여기서 ZCR(Zero-crossing rate) 정보란 일정 시간 동안 차동 증폭 신호(610)의 전압 성분이 특정 전압(VZ)을 지나는 횟수를 의미할 수 있다. 일 예로, 특정 전압(VZ)은 정상 상태에서 발생하는 차동 증폭 신호의 중간 값(차동 증폭 신호의 오프셋 값)과 동일할 수 있다.Referring to FIG. 7A , the feature extractor 310 may include a ZCR extractor for extracting zero-crossing rate (ZCR) information. Here, zero-crossing rate (ZCR) information may mean the number of times a voltage component of the differential amplification signal 610 passes a specific voltage (V Z ) during a certain period of time. For example, the specific voltage (V Z ) may be equal to an intermediate value (an offset value of the differential amplification signal) of the differential amplification signal generated in a normal state.
이 경우 특징 추출부(310)는 차동 증폭 신호(610)의 전압 성분이 특정 전압(VZ)를 지나는 시점을 나타내는 ZCR 펄스 신호(710)를 생성하고, 일정 시간 동안의 펄스의 개수를 카운트할 수 있다. 이 경우 제어부(120)는 일정 시간 동안 카운트된 펄스의 개수 및 시간을 이용하여 차동 증폭 신호(610)의 주파수를 산출할 수 있다.In this case, the feature extractor 310 generates a ZCR pulse signal 710 indicating a point in time when the voltage component of the differential amplification signal 610 passes a specific voltage (V Z ), and counts the number of pulses for a certain period of time. can In this case, the controller 120 may calculate the frequency of the differential amplification signal 610 using the number and time of pulses counted for a certain period of time.
도 7b를 참고하면, 특징 추출부(310)는 차동 증폭 신호(610)로부터 임계 전압(Vth)보다 높은 레벨을 가지는 구간을 검출하기 위한 피크 검출기를 포함할 수 있다. 구체적으로 피크 검출기는 차동 증폭 신호(610)의 전압이 임계 전압(Vth)보다 높은 레벨을 가질 때 하이값을 가지고, 차동 증폭 신호(610)의 전압이 임계 전압(Vth)보다 낮은 레벨일 때 로우값을 가지는 피크 신호(720)를 생성할 수 있다. 이 경우 특징 추출부(310)는 일정 시간 동안의 펄스의 개수를 카운트할 수 있다.Referring to FIG. 7B , the feature extractor 310 may include a peak detector for detecting a section having a level higher than the threshold voltage V th from the differential amplification signal 610 . Specifically, the peak detector has a high value when the voltage of the differential amplification signal 610 has a level higher than the threshold voltage (V th ), and the voltage of the differential amplification signal 610 is at a level lower than the threshold voltage (V th ) At this time, a peak signal 720 having a low value may be generated. In this case, the feature extractor 310 may count the number of pulses for a certain period of time.
여기서 임계 전압(Vth)은, 정상 상태에서(차동 신호가 제1 및 제2 차동 신호선(411, 412)을 정상적으로 흐를 때) 발생하는 차동 증폭 신호의 크기 정보에 기초하여 결정될 수 있다.Here, the threshold voltage (V th ) may be determined based on magnitude information of a differential amplified signal generated in a normal state (when a differential signal normally flows through the first and second differential signal lines 411 and 412).
구체적으로 도 6b를 다시 참고하면, 임계 전압(Vth)은 정상 상태에서의 차동 증폭 신호의 최대값(Vmax) 및 최소값(Vmin) 사이의 값일 수 있다. 또한 정상 상태에서의 차동 증폭 신호의 최대값(Vmax) 및 최소값(Vmin)은 차동 증폭 신호의 오프셋 값(VOFF)이 반영된 값으로, 따라서 임계 전압(Vth)은 차동 증폭 신호의 오프셋 값(VOFF)과 최대값(Vmax)의 사이의 값이거나, 차동 증폭 신호의 오프셋 값(VOFF)과 최소값(Vmin)의 사이의 값일 수 있다. 일 예로 임계 전압(Vth)은 정상 상태에서의 차동 증폭 신호의 실효값일 수 있다.Specifically, referring again to FIG. 6B , the threshold voltage (V th ) may be a value between the maximum value (V max ) and minimum value (V min ) of the differential amplification signal in a normal state. In addition, the maximum value (V max ) and minimum value (V min ) of the differential amplification signal in the steady state are values that reflect the offset value (V OFF ) of the differential amplification signal, and therefore the threshold voltage (V th ) is the offset of the differential amplification signal It may be a value between the value (V OFF ) and the maximum value (V max ), or a value between the offset value (V OFF ) and the minimum value (V min ) of the differential amplification signal. For example, the threshold voltage (V th ) may be an effective value of the differential amplification signal in a normal state.
한편 차동 증폭 신호의 최대값(Vmax), 최소값(Vmin) 및 오프셋 값(VOFF)은 제1 및 제2 차동 신호선(411, 412)을 흐르는 신호의 유형이나 회선의 규격 등에 따라 달라질 수 있다. 이에 따라 임계 전압(Vth) 역시, 신호의 유형이나 회선의 규격에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 제1 회선에 설치된 장치(10)의 차동 신호선에는 네트워크 신호가 흐르나 제2 회선에 설치된 다른 장치의 차동 신호선에는 오디오 신호가 흐르는 경우, 장치(10)에서의 임계 전압과 다른 장치에서의 임계 전압은 서로 상이할 수 있다.Meanwhile, the maximum value (V max ), minimum value (V min ), and offset value (V OFF ) of the differential amplified signal may vary depending on the type of signal flowing through the first and second differential signal lines 411 and 412 or the standard of the line. there is. Accordingly, the threshold voltage (V th ) may also vary depending on the type of signal or standard of line. For example, if a network signal flows through the differential signal line of the device 10 installed on the first line, but an audio signal flows through the differential signal line of another device installed on the second line, the threshold voltage in the device 10 and that in the other device Threshold voltages may be different from each other.
다음으로, 제어부(300)의 회선 감시부(330)는 차동 증폭 신호가 특정 전압을 지나는 횟수 및 차동 증폭 신호가 임계 전압보다 높은 레벨을 가지는 구간에 기초하여 장애를 검출할 수 있다. 이와 관련해서는 도 8을 참고하여 설명한다.Next, the line monitoring unit 330 of the control unit 300 may detect failure based on the number of times the amplified differential signal passes through a specific voltage and the section in which the amplified differential signal has a level higher than the threshold voltage. This will be described with reference to FIG. 8 .
도 8은 본 발명에 따른, 차동 증폭 신호가 특정 전압을 지나는 횟수 및 차동 증폭 신호가 임계 전압보다 높은 레벨을 가지는 구간에 기초하여 장애를 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram for explaining a method of detecting a failure based on the number of times a differential amplification signal passes a specific voltage and a section in which the amplified differential signal has a level higher than a threshold voltage according to the present invention.
차동 증폭 신호로부터 임계 전압보다 높은 레벨을 가지는 구간이 검출되지 않으면, 회선 감시부(330)는 장애가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 구체적으로 회선 감시부(330)는 일정 기간 동안의 피크 신호(720)로부터 하이 값을 검출할 수 있다(S810). 그리고 하이 값이 검출되지 않으면(또는 하이 값이 임계 값 미만 검출되면), 회선 감시부(330)는 회선에 장애가 발생한 것으로 결정할 수 있다(S820). 예를 들어 제1 및 제2 차동 신호선(411, 412)을 포함하는 회선에 단선이 발생한 경우, 차동 증폭 신호의 전압은 0V로 나타나며 피크 신호(720)로부터 하이 값이 검출되지 않는다. 이 경우 회선 감시부(330)는 단선에 의한 장애가 발생한 것으로 결정할 수 있다.If a section having a level higher than the threshold voltage is not detected from the differential amplification signal, the line monitoring unit 330 may determine that a failure has occurred. Specifically, the line monitoring unit 330 may detect a high value from the peak signal 720 for a certain period of time (S810). And, if the high value is not detected (or if the high value is detected below the threshold value), the line monitoring unit 330 may determine that a line failure has occurred (S820). For example, when a line including the first and second differential signal lines 411 and 412 is disconnected, the voltage of the differential amplified signal appears as 0V and a high value is not detected from the peak signal 720 . In this case, the line monitoring unit 330 may determine that a failure due to disconnection has occurred.
한편 하이 값이 1회 또는 1보다 큰 임계 값 이상 검출되는 경우, 회선 감시부(330)는 ZCR 펄스 신호(710)를 이용하여 차동 증폭 신호의 주파수를 계산할 수 있다(S830). 구체적으로 회선 감시부(330)는 일정 시간 동안의 ZCR 펄스 신호(710)의 펄스의 개수를 카운트하고, 일정 시간 동안 카운트된 펄스의 개수 및 시간을 이용하여 차동 증폭 신호의 주파수를 산출할 수 있다.Meanwhile, when the high value is detected once or more than a threshold value greater than 1, the line monitoring unit 330 may calculate the frequency of the differential amplification signal using the ZCR pulse signal 710 (S830). Specifically, the line monitoring unit 330 counts the number of pulses of the ZCR pulse signal 710 for a certain period of time, and calculates the frequency of the differential amplification signal using the number and time of the counted pulses for a certain period of time. .
다음으로, 회선 감시부(330)는 차동 신호선(411, 412)을 흐르는 신호가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다(S840). 예를 들어 차동 신호선(411, 412)에 전류는 흐르되 주파수를 가지는 신호가 흐르지 않는 상황을 가정한다. 이 경우 피크 신호(720)로부터 하이 값이 검출될 수 있기 때문에, S810으로는 장애가 발생하였는지 여부를 판단할 수 없다. Next, the line monitoring unit 330 may determine whether a signal flowing through the differential signal lines 411 and 412 exists (S840). For example, it is assumed that a current flows through the differential signal lines 411 and 412, but a signal having a frequency does not flow. In this case, since a high value can be detected from the peak signal 720, it is not possible to determine whether a failure has occurred in S810.
다만 회선 감시부(330)는 차동 증폭 신호의 주파수가 검출되는지에 기초하여 장애 여부를 결정할 수 있다. 즉 차동 증폭 신호의 주파수가 검출되지 않는 경우(주파수가 0이거나 임계 값 이하인 경우), 회선 감시부(330)는 회선에 장애가 발생한 것으로 결정할 수 있다(S820).However, the line monitoring unit 330 may determine whether there is a failure based on whether the frequency of the differential amplified signal is detected. That is, when the frequency of the differential amplification signal is not detected (when the frequency is 0 or less than the threshold value), the line monitoring unit 330 may determine that a line failure has occurred (S820).
반면에 차동 증폭 신호의 주파수가 검출되는 경우, 회선 감시부(330)는 S850으로 진행할 수 있다. On the other hand, when the frequency of the differential amplification signal is detected, the line monitoring unit 330 may proceed to S850.
차동 증폭 신호의 주파수가 검출되는 경우, 회선 감시부(330)는 차동 증폭 신호의 특성 정보를 메모리(700)에 기 저장된 정상 특성 정보와 비교할 수 있다(S850). 구체적으로 회선 감시부(330)는 차동 증폭 신호의 주파수를 기 저장된 정상 특성 정보의 주파수와 비교하여 서로 일치하는지 판단할 수 있다.When the frequency of the amplified differential signal is detected, the line monitoring unit 330 may compare characteristic information of the amplified differential signal with normal characteristic information pre-stored in the memory 700 (S850). Specifically, the line monitoring unit 330 may compare the frequency of the differential amplification signal with the frequency of pre-stored normal characteristic information to determine whether they match each other.
한편 차동 증폭 신호의 주파수 정보가 정상 특성 정보 내 주파수 정보와 일치하지 않는 경우(S850), 회선 감시부(330)는 장애가 발생한 것으로 결정할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 차동 증폭 신호의 주파수 정보가 정상 특성 정보 내 주파수 정보와 일치하지 않는 경우, 회선 감시부(330)는 차동 증폭 신호에 대한 상세 분석을 수행할 수 있다.Meanwhile, when the frequency information of the differential amplified signal does not match the frequency information in the normal characteristic information (S850), the line monitoring unit 330 may determine that a failure has occurred. However, it is not limited thereto, and when the frequency information of the differential amplified signal does not match the frequency information in the normal characteristic information, the line monitoring unit 330 may perform a detailed analysis on the differential amplified signal.
구체적으로 도 7c를 다시 참고하면, 특징 추출부(310)는 아날로그-디지털 변환기(digital to analog converter)를 포함하고, 아날로그 신호인 차동 증폭 신호(Vd)(610)를 디지털 데이터(730)로 변환할 수 있다. 또한 푸리에 변환부(320)는 DFT(Discrete Fourier Transform), FFT(Fast Fourier transform) 등의 푸리에 변환 알고리즘에 기반하여 디지털 데이터(730)를 변환함으로써 푸리에 스펙트럼을 생성할 수 있다. 이 경우 회선 감시부(330)는 푸리에 스펙트럼을 분석하여 차동 증폭 신호의 크기 정보 및 주파수 정보를 포함하는 특성 정보를 추출하고(S870), 추출된 특성 정보를 기 저장된 정상 특성 정보와 비교하여 회선의 상태(장애 발생 상태 또는 미 발생 상태)를 결정할 수 있다(S870). 즉, S810 내지 S850을 진행하고, 차동 증폭 신호의 주파수 정보가 정상 특성 정보 내 주파수 정보와 일치하지 않는 경우에만 상세 분석을 수행함으로써 리소스를 절약할 수 있다.Specifically, referring back to FIG. 7C , the feature extraction unit 310 includes a digital-to-analog-converter and converts the differential amplified signal (Vd) 610, which is an analog signal, into digital data 730. can do. In addition, the Fourier transform unit 320 may generate a Fourier spectrum by transforming the digital data 730 based on a Fourier transform algorithm such as discrete Fourier transform (DFT) or fast Fourier transform (FFT). In this case, the line monitoring unit 330 analyzes the Fourier spectrum to extract characteristic information including magnitude information and frequency information of the differential amplified signal (S870), and compares the extracted characteristic information with pre-stored normal characteristic information to determine the quality of the line. A state (failure occurrence state or non-occurrence state) may be determined (S870). That is, resources can be saved by performing detailed analysis only when the frequency information of the differential amplified signal does not match the frequency information in the normal characteristic information after proceeding to S810 to S850.
한편 제1 및 제2 차동 신호선(411, 422)을 흐르는 신호의 유형에 따라, 하나의 신호에 두 개의 주파수가 존재할 수 있다. 이 경우 회선 감시부(330)는, 차동 증폭 신호에서 추출된 제1 주파수 성분의 크기 정보 및 주파수 정보를 정상 특성 정보의 제1 주파수 성분의 크기 정보 및 주파수 정보와 비교하고, 차동 증폭 신호에서 추출된 제2 주파수 성분의 크기 정보 및 주파수 정보를 정상 특성 정보의 제2 주파수 성분의 크기 정보 및 주파수 정보와 비교하여, 회선의 상태(장애 발생 상태 또는 미 발생 상태)를 결정할 수 있다(S870).Meanwhile, two frequencies may exist in one signal according to the type of signals flowing through the first and second differential signal lines 411 and 422 . In this case, the line monitoring unit 330 compares the magnitude information and frequency information of the first frequency component extracted from the differential amplified signal with the magnitude information and frequency information of the first frequency component of the normal characteristic information, and extracts it from the differential amplification signal. The size information and frequency information of the second frequency component obtained may be compared with the size information and frequency information of the second frequency component of the normal characteristic information to determine the state of the line (failure occurrence state or non-occurrence state) (S870).
한편 차동 증폭 신호의 주파수가 검출되는 경우, 회선 감시부(330)는 차동 증폭 신호의 특성 정보를 메모리(700)에 기 저장된 정상 특성 정보와 비교할 수 있다(S850). 그리고 차동 증폭 신호의 주파수 정보가 정상 특성 정보 내 주파수 정보와 일치하는 경우, 회선 감시부(330)는 장애가 발생하지 않은 정상 상태인 것으로 결정할 수 있다. Meanwhile, when the frequency of the differential amplified signal is detected, the line monitoring unit 330 may compare characteristic information of the differential amplified signal with normal characteristic information pre-stored in the memory 700 (S850). In addition, when the frequency information of the differential amplified signal matches the frequency information in the normal characteristic information, the line monitor 330 may determine that the normal state is not caused by a failure.
즉 S810 내지 S840을 통해, 특징 추출부(310)를 간단하고 저비용의 회로로 구성하면서도, 간단하고 저비용의 회로에서 추출된 특성 정보를 이용하여 장애 여부를 용이하게 결정할 수 있다.That is, through S810 to S840, while configuring the feature extraction unit 310 as a simple and low-cost circuit, it is possible to easily determine whether or not there is a failure using characteristic information extracted from a simple and low-cost circuit.
추가적으로, 회선 감시부(330)는 제1 및 제2 차동 신호선(411, 422)을 흐르는 신호의 유형을 결정할 수 있다. 구체적으로 장치(10)는 제1 및 제2 차동 신호선(411, 422)을 흐르는 신호가 무엇인지를 알지 못하는 상태를 가정하며, 메모리(700)에는 복수의 타입의 신호들의 정상 특성 정보들이 저장된 상태이다. 예를 들어 메모리(700)에는 네트워크 신호의 정상 특성 정보, 오디오 신호의 정상 특성 정보 및 비디오 신호의 정상 특성 정보가 저장될 수 있다.Additionally, the line monitoring unit 330 may determine the type of signal flowing through the first and second differential signal lines 411 and 422 . Specifically, it is assumed that the device 10 does not know what signals are flowing through the first and second differential signal lines 411 and 422, and the memory 700 stores normal characteristic information of a plurality of types of signals. am. For example, the memory 700 may store normal characteristic information of a network signal, normal characteristic information of an audio signal, and normal characteristic information of a video signal.
이 경우 회선 감시부(300)는 차동 증폭 신호로부터 검출된 주파수 정보를 복수의 타입의 신호들의 정상 특성 정보와 비교하여, 제1 및 제2 차동 신호선(411, 422)을 흐르는 신호의 유형을 판단할 수 있다. 예를 들어 차동 증폭 신호로부터 검출된 주파수 정보가 오디오 신호의 정상 특성 정보 내 주파수 정보와 일치하는 경우, 회선 감시부(300)는 제1 및 제2 차동 신호선(411, 422)에 오디오 신호가 흐르는 것으로 결정할 수 있다.In this case, the line monitoring unit 300 compares frequency information detected from the differential amplified signal with normal characteristic information of a plurality of types of signals to determine the type of the signal flowing through the first and second differential signal lines 411 and 422. can do. For example, when the frequency information detected from the differential amplified signal matches the frequency information in the normal characteristic information of the audio signal, the line monitor 300 determines whether the audio signal flows through the first and second differential signal lines 411 and 422. can be determined as
이와 같이 본 발명에 따르면, 회선의 임피던스에 영향을 주지 않고 회선을 흐르는 신호에 손실을 주지 않으면서 회선의 장애 여부를 검출할 수 있는 장점이 있다. 또한 단순히 전압의 크기 또는 전류의 크기를 측정하던 종래의 방식과 달리, 회선을 흐르는 신호의 주파수를 검출하여 장애 여부를 판단함으로써, 회선에 본래에 흘러야 하는 신호가 제대로 흐르고 있는지를 정확히 판단할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, there is an advantage in that it is possible to detect whether a line is faulty without affecting the impedance of the line and without causing loss to a signal flowing through the line. In addition, unlike the conventional method of simply measuring the magnitude of voltage or current, by detecting the frequency of the signal flowing through the line and determining whether there is a failure, it is possible to accurately determine whether the signal that should originally flow through the line is flowing properly. There are advantages.
또한 본 발명에 따르면, 특징 추출부(310)를 아날로그적 회로로 간단하게 구성하고, 제로 크로싱의 횟수 및 차동 증폭 신호가 임계 전압보다 높은 레벨을 가지는지에 대한 정보만으로 장애 여부를 판단할 수 있는 알고리즘을 마련함으로써, 저비용/저전력으로 장애 여부를 판단하는 것이 가능하다.In addition, according to the present invention, the feature extraction unit 310 is simply configured as an analog circuit, and the failure can be determined only by information on the number of zero crossings and whether the differential amplified signal has a level higher than the threshold voltage. By providing an algorithm, it is possible to determine whether there is a failure at low cost/low power.
한편 앞선 설명은, 크로스토크 신호를 이용한 회선 장애 검출 방법으로 구현될 수 있다. 본 발명에 따른 크로스토크 신호를 이용한 회선 장애 검출 방법은, 제1 차동 신호선으로부터 제1 신호 유기선에 유기되는 제1 크로스토크 신호를 검출하고, 제2 차동 신호선으로부터 제2 신호 유기선에 유기되는 제2 크로스토크 신호를 검출하는 단계, 상기 제1 크로스토크 신호 및 상기 제2 크로스토크 신호를 차동증폭하여 차동 증폭 신호를 출력하는 단계, 상기 차동 증폭 신호의 크기 정보 및 주파수 정보를 포함하는 특성 정보를 추출하는 단계, 및, 상기 추출된 특성 정보 및 메모리에 기 저장된 정상 특성 정보를 이용하여 상기 제1 및 제2 차동 신호선을 포함하는 회선의 장애를 검출하는 단계를 포함하고, 상기 제1 신호 유기선 및 상기 제2 신호 유기선은, 차동 신호가 흐르는 제1 및 제2 차동 신호선에 동일한 간격을 두고 패터닝되고, 동일한 길이 및 동일한 폭을 가질 수 있다.Meanwhile, the foregoing description may be implemented as a line failure detection method using a crosstalk signal. A line fault detection method using a crosstalk signal according to the present invention detects a first crosstalk signal induced from a first differential signal line to a first signal induced line, and detects a second crosstalk signal induced from a second differential signal line to a second signal induced line. Detecting a crosstalk signal, differentially amplifying the first crosstalk signal and the second crosstalk signal and outputting a differentially amplified signal, extracting characteristic information including amplitude information and frequency information of the differentially amplified signal and detecting a failure of a line including the first and second differential signal lines using the extracted characteristic information and normal characteristic information pre-stored in a memory, The second signal guiding lines may be patterned at equal intervals between the first and second differential signal lines through which the differential signals flow, and may have the same length and the same width.
도 9는 크로스토크 신호를 이용한 회선 장애 검출 방법이 적용되는 통합 배선반을 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating an integrated wiring board to which a line failure detection method using a crosstalk signal is applied.
통합 배선반은 건물 내부와 건물간에 서로 요구되는 각종 통신 장치들을 네트워크 형태로 일원화시켜 음성, 데이터 통신, 건물 관리 등 사용자 또는 회사가 요구하는 다양한 네트워크 시스템 형태로 구현된다. 따라서, 통합 배선반은 복수의 통신 장치들이 서로 그물망 형태로 연결될 수 있다. 또한 통합 배선반은 건물 내부의 각 층(Floor) 또는 건물 외부 또는 다른 건물에 설치된 복수의 통신 장치들을 네트워크 형태로 연결할 수 있다.The integrated wiring board is implemented in the form of various network systems required by users or companies, such as voice, data communication, and building management, by unifying various communication devices required inside and between buildings in the form of a network. Accordingly, in the integrated wiring board, a plurality of communication devices may be connected to each other in the form of a mesh. In addition, the integrated wiring board may connect a plurality of communication devices installed on each floor inside a building or outside a building or in another building in a network form.
통합 배선반은 주배선반(main distribution frame, MDF)(900) 및 중간배선반(intermediate distribution frame, IDF)(1000)을 포함할 수 있다.The integrated distribution board may include a main distribution frame (MDF) 900 and an intermediate distribution frame (IDF) 1000 .
건물 내 또는 건물 외부에는 주배선반(900)이 배치될 수 있다. 주배선반(900)은 외부 회선과 내부 회선이 연결되는 유니트로, 내부 네트워크에 연결되기 위해 건물 내로 들어오는 공중 또는 사설 회선을 위해 존재하고, 집선의 역할을 할 수 있다. The main distribution shelf 900 may be disposed inside or outside the building. The main distribution box 900 is a unit in which external and internal circuits are connected, and exists for public or private circuits entering the building to be connected to the internal network, and can serve as an aggregator.
중간배선반(1000)은 통신 장치나 사용자 장치 상호 간을 접속/분기하며, 주로 각 층(Floor)에 설치될 수 있다. 중간배선반(1100)은 주배선반(900) 내 통신 장치 및 사용자 장치와 연결될 수 있다.The intermediate wiring board 1000 connects/branches between communication devices and user devices, and may be mainly installed on each floor. The intermediate wiring board 1100 may be connected to communication devices and user devices within the main wiring board 900 .
주배선반(900)과 중간배선반(1000) 각각은 랙(Rack)과 랙에 장착된 각종 통신 장치들을 구비할 수 있으며, 각종 통신 장치 및 통신 장치를 연결하는 케이블들을 통해 네트워크 시스템을 구축할 수 있다. 예시적으로, 주배선반(900) 및 중간배선반(1000)에는 라우터, 스위치, 서버 및 기타 네트워크 장치가 보관될 수 있다. 이에 대한 구체적인 기술적 내용은 통상의 기술자에게 자명한 것이므로 상세한 설명은 생략한다.Each of the main distribution box 900 and the intermediate distribution box 1000 may include a rack and various communication devices mounted on the rack, and a network system may be constructed through various communication devices and cables connecting the communication devices. . Exemplarily, routers, switches, servers, and other network devices may be stored in the main distribution box 900 and the intermediate distribution box 1000 . Since specific technical contents thereof are obvious to those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted.
한편 통합 배선반은 사용자 구역(1100)(홈, 오피스 등)에 설치되는 사용자 장치를 더 포함할 수 있다. 사용자 구역(1100) 내 사용자 장치는, PC, 아날로그 전화기, VoIP 전화기, 무선 A/P, 팩스, TV, 팩스, 복사기 등, 사용자가 직접 사용하는 기기를 포함한다. 사용자 구역(1100) 내 사용자 장치는 중간배선반(1100) 내 통신 장치와 연결될 수 있다.Meanwhile, the integrated wiring board may further include user devices installed in the user area 1100 (home, office, etc.). User devices within the user area 1100 include devices directly used by users, such as PCs, analog phones, VoIP phones, wireless A/Ps, fax machines, TVs, fax machines, copy machines, and the like. A user device in the user area 1100 may be connected to a communication device in the intermediate wiring board 1100 .
통합 배선반은 이더넷 통신을 지원하고, 전술한 통신 장치 및 사용자 장치를 연결하는 케이블 또는 통신 링크에는 UTP 케이블과 같은 랜케이블이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 통합 배선반은 이더넷 신호, 오디오 신호, 비디오 신호, 데이터 신호, 네트워크 신호 등의 다양한 신호가 흐르는 환경을 제공할 수 있으며, 흐르는 신호의 유형에 따라 사용되는 케이블은 달라질 수 있다. 따라서, 추후에 설명하는 패치 판넬의 회선 인터페이스는, 이더넷 신호, 오디오 신호, 비디오 신호, 데이터 신호, 네트워크 신호 등의 다양한 신호에 대한 전달 기능을 수행할 수 있으며, 회선 인터페이스를 구성하는 신호 라인, 인렛 커넥터 및 아웃렛 커넥터의 구조도 신호의 유형에 따라 변경될 수 있다.The integrated wiring board supports Ethernet communication, and a LAN cable such as a UTP cable may be used for a cable or communication link connecting the communication device and the user device, but is not limited thereto. That is, the integrated wiring board can provide an environment in which various signals such as an Ethernet signal, an audio signal, a video signal, a data signal, and a network signal flow, and the cable used may vary depending on the type of the flowing signal. Therefore, the line interface of the patch panel, which will be described later, can perform a transmission function for various signals such as Ethernet signals, audio signals, video signals, data signals, and network signals, and the signal lines and inlets constituting the line interface The structure of connectors and outlet connectors can also be changed according to the type of signal.
한편 도 10에서 설명하는 패치 판넬은 통합 배선반에 설치되어, 상위 장치와 하위 장치를 연결하는 인터페이스를 제공할 수 있다. 여기서 상위 장치는 통신 장치일 수 있으며, 하위 장치는 통신 장치 또는 사용자 장치일 수 있다. 또한 패치 판넬은 통합 배선반 내 통신 장치 또는 기타 장치에 장착될 수 있다. Meanwhile, the patch panel described in FIG. 10 may be installed in an integrated wiring board to provide an interface connecting an upper device and a lower device. Here, the upper device may be a communication device, and the lower device may be a communication device or a user device. Also, the patch panel can be mounted on a communication device or other device in an integrated wiring board.
도 10은 본 발명에 따른, 통합 배선반의 장애 관리 시스템을 도시한 도면이다.10 is a diagram showing a failure management system of an integrated wiring board according to the present invention.
도 1 내지 도 8에서의 설명은, 모순되지 않는 범위 내에서, 통합 배선반의 장애 관리 시스템에도 적용될 수 있다.The description in FIGS. 1 to 8 can also be applied to a failure management system of an integrated wiring board within a non-contradictory range.
통합 배선반의 장애 관리 시스템(1)은, 운용 관리 서버(1000), 하나 이상의 회선 감시 장치(1110, 1120, 1130), 하나 이상의 패치 판넬(1210, 1220, 1230, 1240, 1250, 1260)을 포함할 수 있다.The fault management system 1 of the integrated wiring board includes an operation management server 1000, one or more line monitoring devices 1110, 1120, and 1130, and one or more patch panels 1210, 1220, 1230, 1240, 1250, and 1260. can do.
운용 관리 서버(1000)는 하나 이상의 회선 감시 장치(1110, 1120, 1130)와 통신하고, 회선 감시 장치와 데이터를 송/수신할 수 있다. 또한 운용 관리 서버(1000)는 회선 감시 장치로부터 장애가 발생한 회선의 식별 정보를 수신하고, 운용자(운용자의 단말)과 통신하여 장애가 발생한 회선의 식별 정보를 운용자(운용자의 단말)에게 전송할 수 있다.The operation management server 1000 may communicate with one or more line monitoring devices 1110, 1120, and 1130 and transmit/receive data with the line monitoring device. In addition, the operation management server 1000 may receive identification information of a faulty line from the line monitoring device, communicate with an operator (operator's terminal), and transmit the identification information of a faulty line to the operator (operator's terminal).
또한 운용 관리 서버(1000)는 통합 배선반의 장애 관리 시스템(1)의 전반적인 동작을 제어하고, 통합 배선반의 장애 관리 시스템(1)의 운용을 위한 정책을 생성 및 전송할 수 있다. 예를 들어 운용 관리 서버(1000)는 특성 정보의 수집 주기를 관리하고, 특성 정보의 수집 명령을 하나 이상의 회선 감시 장치(1110, 1120, 1130)에 전송할 수 있다.In addition, the operation management server 1000 may control overall operations of the fault management system 1 of the integrated wiring board, and generate and transmit policies for operation of the fault management system 1 of the integrated wiring board. For example, the operation management server 1000 may manage a collection period of characteristic information and transmit a characteristic information collection command to one or more line monitoring devices 1110 , 1120 , and 1130 .
하나 이상의 회선 감시 장치(1110, 1120, 1130)는 각각 하나 이상의 패치 판넬과 통신할 수 있다. 일 예로 하나 이상의 회선 감시 장치(1110, 1120, 1130)는 패치 판넬과 4-wire 통신으로 통신할 수 있으나 이에 한정되지 않으며, S-232, RS-422, RS-485, CAN, Ethernet, 기타 디지털 통신 등 다양한 통신 방법에 의해 패치 판넬과 통신할 수 있다.One or more line supervisors 1110, 1120, and 1130 may each communicate with one or more patch panels. For example, one or more line monitoring devices 1110, 1120, and 1130 may communicate with a patch panel through 4-wire communication, but are not limited thereto, and may include S-232, RS-422, RS-485, CAN, Ethernet, and other digital devices. It is possible to communicate with the patch panel through various communication methods such as communication.
패치 판넬은 상위 장치와 하위 장치를 연결하는 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들어 패치 판넬은 주배선반(900) 또는 중간배선반(1000)에 설치되어, 상위 장치인 통신 장치와, 하위 장치인 통신 장치 또는 사용자 장치를 연결하는 인터페이스를 제공할 수 있다.A patch panel may provide an interface connecting an upper device and a lower device. For example, the patch panel may be installed on the main distribution box 900 or the intermediate distribution box 1000 to provide an interface connecting a communication device, which is a higher level device, and a communication device or user device, which is a lower level device.
하나의 회선 감시 장치(1110)에는 하나의 패치 판넬(1210)이 연결되고, 하나의 회선 감시 장치(1110)는 하나의 패치 판넬(1210)과 통신할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 하나의 회선 감시 장치는 복수의 패치 판넬과 통신할 수 있다. 일 예로 하나의 회선 감시 장치(1120)는 복수의 포트를 구비하고, 복수의 포트에 각각 연결되는 복수의 패치 판넬(1220, 1230)과 통신할 수 있다. 다른 예를 들어 하나의 회선 감시 장치(1130)는, 회선 감시 장치(1130)의 하나의 포트에 체인 방식으로 연결되는 복수의 패치 판넬(1240, 1250, 1260)과 통신할 수 있다.One patch panel 1210 is connected to one line monitoring device 1110, and one line monitoring device 1110 can communicate with one patch panel 1210. However, it is not limited thereto, and one line monitoring device can communicate with a plurality of patch panels. For example, one line monitoring device 1120 may have a plurality of ports and communicate with a plurality of patch panels 1220 and 1230 respectively connected to the plurality of ports. For another example, one line monitoring device 1130 may communicate with a plurality of patch panels 1240 , 1250 , and 1260 connected to one port of the line monitoring device 1130 in a chain manner.
도 11은 본 발명에 따른 패치 판넬 및 회선 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for explaining a patch panel and line interface according to the present invention.
도 11a를 참고하면, 패치 판넬은 통합 배선반 내 장치들을 연결하기 위한 복수의 회선 인터페이스(1-1 내지 1-n)을 제공할 수 있다. 여기서 통합 배선반 내 장치란, 앞서 설명한 통신 장치 및 사용자 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11A , the patch panel may provide a plurality of line interfaces 1-1 to 1-n for connecting devices in an integrated wiring board. Here, the device in the integrated wiring board may include at least one of the above-described communication device and user device.
도 11b은 패치 판넬에 배치되는 복수의 회선 인터페이스(1-1 내지 1-n) 중 하나의 회선 인터페이스(1310)을 도시한 도면이다. 회선 인터페이스(1310)에 대한 설명은 패치 판넬에 형성되는 다른 회선 인터페이스에도 적용될 수 있다.FIG. 11B is a diagram showing one line interface 1310 among a plurality of line interfaces 1-1 to 1-n disposed on the patch panel. The description of the line interface 1310 can also be applied to other line interfaces formed in the patch panel.
회선 인터페이스(1310)는 PCB 기판에 패터닝되고 차동 신호가 흐르는 두 개의 차동 신호선을 포함하는 신호 라인 쌍(1320, 1330), 신호 라인 쌍(1320, 1330)이 연결되는 인렛 커넥터(1312) 및 신호 라인 쌍(1320, 1330)이 연결되는 아웃렛 커넥터(1311)을 포함할 수 있다.The line interface 1310 includes signal line pairs 1320 and 1330 including two differential signal lines patterned on a PCB board and through which differential signals flow, an inlet connector 1312 to which the signal line pairs 1320 and 1330 are connected, and a signal line. It may include an outlet connector 1311 to which the pairs 1320 and 1330 are connected.
아웃렛 커넥터(1311)의 일단은 신호 라인 쌍(1320, 1330)과 접속하고, 아웃렛 커넥터(1311)의 타단은 패치 판넬에 연결되는 하위 장치와 접속할 수 있다.One end of the outlet connector 1311 may be connected to the pair of signal lines 1320 and 1330, and the other end of the outlet connector 1311 may be connected to a lower device connected to the patch panel.
아웃렛 커넥터(1311)는 RJ45 방식의 통신을 지원하기 위해 8개의 핀을 포함할 수 있다. 아웃렛 커넥터(1311)에는 RJ45 커넥터를 수용하기 위한 접속 포트가 형성되어, 하위 장치(사용자 장치 또는 통신 장치)로부터 연장된 UPT 케이블 말단의 RJ45 커넥터가 연결될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 아웃렛 커넥터(1311)는 사용자 장치 또는 통신 장치로부터 연장된 UPT 케이블과 직접 연결될 수도 있다. 또한 UPT 케이블 및 RJ45 커넥터 뿐만 아니라, 통합 배선반 내 통신 장치들 간 또는 통신 장치와 사용자 장치 간의 다양한 통신 방식을 지원하는 다양한 케이블 또는 커넥터가 아웃렛 커넥터(1311)에 연결될 수 있다.The outlet connector 1311 may include 8 pins to support RJ45 communication. A connection port for accommodating an RJ45 connector is formed in the outlet connector 1311, and an RJ45 connector at an end of a UPT cable extending from a lower device (user device or communication device) can be connected. However, it is not limited thereto, and the outlet connector 1311 may be directly connected to a UPT cable extended from a user device or a communication device. Also, various cables or connectors supporting various communication methods between communication devices in an integrated wiring board or between communication devices and user devices, as well as UPT cables and RJ45 connectors, may be connected to the outlet connector 1311 .
인렛 커넥터(1312)의 일단은 신호 라인 쌍(1320, 1330)과 접속하고, 인렛 커넥터(1312)의 타단은 패치 판넬에 연결되는 상위 장치와 접속할 수 있다.One end of the inlet connector 1312 may be connected to the pair of signal lines 1320 and 1330, and the other end of the inlet connector 1312 may be connected to a higher level device connected to the patch panel.
인렛 커넥터(1312)는 RJ45 방식의 통신을 지원하기 위해 8개의 핀을 포함할 수 있다. 통신 장치로부터 인출된 랜 케이블이 탈피되어 인렛 커넥터(1312)에 접속할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 또한 UPT 케이블 등의 랜 케이블 뿐만 아니라, 통합 배선반 내 통신 장치들 간 다양한 통신 방식을 지원하는 다양한 케이블 또는 커넥터가 인렛 커넥터(1312)에 연결될 수 있다.The inlet connector 1312 may include 8 pins to support RJ45 communication. The LAN cable pulled out from the communication device may be removed and connected to the inlet connector 1312, but is not limited thereto. Also, not only a LAN cable such as a UPT cable, but also various cables or connectors supporting various communication methods between communication devices in an integrated wiring board may be connected to the inlet connector 1312 .
한편 아웃렛 커넥터(1311)와 인렛 커넥터(1312) 사이에는, 아웃렛 커넥터(1311)의 복수의 핀과 인렛 커넥터(1312)의 복수의 핀을 각각 연결하는 8개의 신호 라인을 포함할 수 있다. 8개의 신호 라인은 아웃렛 커넥터(1311)에 연결되는 커넥터(또는 케이블)과 인렛 커넥터(1312)에 연결되는 커넥터(또는 케이블)을 단순 연결하여 신호 또는 전원을 전달하는 기능을 수행한다.Meanwhile, eight signal lines may be included between the outlet connector 1311 and the inlet connector 1312 to connect the plurality of pins of the outlet connector 1311 and the plurality of pins of the inlet connector 1312, respectively. The eight signal lines perform a function of transmitting signals or power by simply connecting a connector (or cable) connected to the outlet connector 1311 and a connector (or cable) connected to the inlet connector 1312.
통신 장치들 또는 통신 장치-사용자 장치 간 통신 방식에 따라, 8개의 신호 라인 중 일부만이 신호의 전송에 사용될 수도, 8개의 신호 라인 전부가 신호의 전송에 사용될 수도 있다. 예를 들어 해당 회선이 10 Mbps 또는 100 Mbps 이더넷 통신에 사용되는 경우 8개의 신호 라인 중 4개의 신호 라인이 사용될 수 있으며, 해당 회선이 1 기가 이더넷 통신에 사용되는 경우 8개의 신호 라인 모두가 사용될 수 있다.Depending on communication devices or communication methods between communication devices and user devices, only some of the eight signal lines may be used for signal transmission, or all of the eight signal lines may be used for signal transmission. For example, if the line is used for 10 Mbps or 100 Mbps Ethernet communication, 4 out of 8 signal lines can be used, and if the line is used for 1 gigabit Ethernet communication, all 8 signal lines can be used. there is.
한편 두 개의 신호 유기선은, 아웃렛 커넥터(1311)와 인렛 커넥터(1312)를 연결하는 복수의(8개의) 신호 라인 중 차동 신호가 흐르는 두 개의 차동 신호선에 근접하여 배치될 수 있다. 여기서 두 개의 차동 신호선은 RJ45 방식에서의 TX 라인 쌍 또는 RX 라인 쌍일 수 있다.Meanwhile, the two signal guiding lines may be disposed close to two differential signal lines through which differential signals flow among a plurality of (eight) signal lines connecting the outlet connector 1311 and the inlet connector 1312 . Here, the two differential signal lines may be a TX line pair or an RX line pair in the RJ45 method.
도 12는 본 발명에 따른, 회선 인터페이스, 신호 유기선 및 크로스토크 신호를 검출 및 전송하기 위한 회로를 도시한 도면이다.12 is a diagram showing a circuit for detecting and transmitting a line interface, a signal loss line, and a crosstalk signal according to the present invention.
도 1 내지 8에서 설명한 바와 같이, 유기 라인 쌍은 PCB 기판에서 두 개의 차동 신호선에 동일한 간격을 두고 패터닝되고 동일한 길이 및 동일한 폭을 가지는 두 개의 신호 유기선을 포함할 수 있다. 또한 두 개의 신호 유기선으로 구성되는 유기 라인 쌍에는, 두 개의 차동 신호선으로부터 두 개의 크로스토크 신호가 유기될 수 있다.As described with reference to FIGS. 1 to 8 , the organic line pair may include two signal organic lines having the same length and the same width and patterned at the same interval on the two differential signal lines on the PCB substrate. In addition, two crosstalk signals may be induced from two differential signal lines in an induced line pair composed of two signal induced lines.
두 개의 신호 유기선을 포함하는 유기 라인 쌍은, 아웃렛 커넥터(1311)와 인렛 커넥터(1312)를 연결하는 복수의(8개의) 신호 라인 중 차동 신호가 흐르는 두 개의 차동 신호선에 근접하여 배치될 수 있다.An organic line pair including two signal organic lines may be disposed adjacent to two differential signal lines through which differential signals flow among a plurality of (eight) signal lines connecting the outlet connector 1311 and the inlet connector 1312. .
일 례로 두 개의 신호 유기선(1421, 1422)을 포함하는 유기 라인 쌍(1420)은, 아웃렛 커넥터(1311)와 인렛 커넥터(1312)를 연결하는 복수의(8개의) 신호 라인 중 차동 신호가 흐르는 두 개의 차동 신호선(1321, 1322)에 근접하여 배치될 수 있다. 차동 신호가 흐르는 신호 라인 쌍(1320) 중 제1 차동 신호선(1321)은 아웃렛 커넥터(1311)의 1번 핀 및 인렛 커넥터(1312)의 1번 핀을 연결하는 TX+용 신호 라인이고, 차동 신호가 흐르는 신호 라인 쌍(1320) 중 제2 차동 신호선(1322)은 아웃렛 커넥터(1311)의 2번 핀 및 인렛 커넥터(1312)의 2번 핀을 연결하는 TX-용 신호 라인일 수 있다. 이에 따라 신호 라인 쌍(1320)의 제1 차동 신호선(1321) 및 2 차동 신호선(1322)은 TX+ 신호 및 TX- 신호가 흐르는 TX 신호 라인 쌍을 구성할 수 있다.For example, the organic line pair 1420 including two signal organic lines 1421 and 1422 is two of a plurality of (eight) signal lines connecting the outlet connector 1311 and the inlet connector 1312 through which the differential signal flows. It may be disposed close to the two differential signal lines 1321 and 1322. Among the signal line pair 1320 through which the differential signal flows, the first differential signal line 1321 is a signal line for TX+ connecting pin 1 of the outlet connector 1311 and pin 1 of the inlet connector 1312, and the differential signal is Among the pair of flowing signal lines 1320, the second differential signal line 1322 may be a TX-use signal line connecting the second pin of the outlet connector 1311 and the second pin of the inlet connector 1312. Accordingly, the first differential signal line 1321 and the second differential signal line 1322 of the signal line pair 1320 may constitute a TX signal line pair through which a TX+ signal and a TX- signal flow.
다른 예로, 두 개의 신호 유기선(1431, 1432)을 포함하는 유기 라인 쌍(1430)은, 아웃렛 커넥터(1311)와 인렛 커넥터(1312)를 연결하는 복수의(8개의) 신호 라인 중 차동 신호가 흐르는 두 개의 차동 신호선(1331, 1332)에 근접하여 배치될 수 있다. 차동 신호가 흐르는 신호 라인 쌍(1330) 중 제1 차동 신호선(1331)은 아웃렛 커넥터(1311)의 3번 핀 및 인렛 커넥터(1312)의 3번 핀을 연결하는 RX+용 신호 라인이고, 차동 신호가 흐르는 신호 라인 쌍(1330) 중 제2 차동 신호선(1332)은 아웃렛 커넥터(1311)의 6번 핀 및 인렛 커넥터(1312)의 6번 핀을 연결하는 RX-용 신호 라인일 수 있다. 이에 따라 신호 라인 쌍(1330)의 제1 차동 신호선(1331) 및 2 차동 신호선(1332)은 RX+ 신호 및 RX- 신호가 흐르는 RX 신호 라인 쌍을 구성할 수 있다.As another example, in the organic line pair 1430 including two signal organic lines 1431 and 1432, a differential signal among a plurality of (eight) signal lines connecting the outlet connector 1311 and the inlet connector 1312 flows. It may be disposed close to the two differential signal lines 1331 and 1332. Among the signal line pairs 1330 through which differential signals flow, the first differential signal line 1331 is a signal line for RX+ connecting pin 3 of the outlet connector 1311 and pin 3 of the inlet connector 1312, and the differential signal is Among the pair of flowing signal lines 1330, the second differential signal line 1332 may be an RX-use signal line connecting pin 6 of the outlet connector 1311 and pin 6 of the inlet connector 1312. Accordingly, the first differential signal line 1331 and the second differential signal line 1332 of the signal line pair 1330 may form an RX signal line pair through which an RX+ signal and an RX- signal flow.
하나의 회선 인터페이스는 하나의 유기 라인 쌍을 포함할 수 있다. 예를 들어 하나의 유기 라인 쌍은, TX 신호 라인 쌍(1320)에 근접하여 배치되어 TX 신호 라인 쌍(1320)을 흐르는 차동 신호로부터 유기되는 크로스토크 신호를 발생시키거나, RX 신호 라인 쌍(1330)에 근접하여 배치되어 RX 신호 라인 쌍(1330)을 흐르는 차동 신호로부터 유기되는 크로스토크 신호를 발생시킬 수 있다.One line interface may include one organic line pair. For example, one induced line pair is disposed close to the TX signal line pair 1320 to generate a crosstalk signal induced from a differential signal flowing through the TX signal line pair 1320, or the RX signal line pair 1330 ), it is possible to generate a crosstalk signal derived from a differential signal flowing through the RX signal line pair 1330.
다만 이에 한정되지 않으며, 하나의 회선 인터페이스는 인렛 커넥터(1312) 및 아웃렛 커넥터(1311)를 연결하는 제1 신호 라인 쌍(1320)으로부터 두 개의 크로스토크 신호가 유기되는 제1 유기 라인 쌍(1420) 및 제2 신호 라인 쌍(1330)으로부터 두 개의 크로스토크 신호가 유기 되는 제2 유기 라인 쌍(1430)을 포함할 수 있다.However, it is not limited thereto, and one line interface is a first induction line pair 1420 in which two crosstalk signals are induced from the first signal line pair 1320 connecting the inlet connector 1312 and the outlet connector 1311 and a second organic line pair 1430 in which two crosstalk signals are induced from the second signal line pair 1330 .
이와 같이 하나의 회선 인터페이스에 두 개의 유기 라인 쌍(1420, 1430)을 설치하는 경우, 장애의 상세 정보가 파악될 수 있다. 하나의 회선 인터페이스에 하나의 유기 라인 쌍을 설치하는 경우 해당 회선의 장애 여부를 검출할 수 있는데 반해, 하나의 회선 인터페이스에 두 개의 유기 라인 쌍(1420, 1430)을 설치하는 경우 해당 회선의 장애 여부 뿐만 아니라, 회선 내 TX 신호의 전송 루트(또는 TX 신호를 전송하는 장치)에 문제가 생긴것인지 또는 회선 내 RX 신호의 전송 루트(또는 RX 신호를 전송하는 장치)에 문제가 생긴것인지까지 파악이 가능하다.In this way, when the two organic line pairs 1420 and 1430 are installed in one line interface, detailed information of the failure can be grasped. If one organic line pair is installed in one line interface, it is possible to detect whether or not the corresponding line is faulty, whereas if two organic line pairs (1420, 1430) are installed in one line interface, whether or not the corresponding line is faulty In addition, it is possible to determine whether there is a problem with the transmission route of the TX signal within the line (or the device transmitting the TX signal) or the transmission route of the RX signal within the line (or the device that transmits the RX signal). do.
한편 패치 판넬에는 도 2 내지 도 8에서 설명한 회선 장애 검출 장치가 설치될 수 있다. 이에 따라 패치 판넬은, 도 2 내지 8에서 설명한 크로스토크 발생부, 차동신호 증폭부, 제어부, 입력부, 통신부, 상태 출력부 및 메모리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 차동 증폭부는 두 개의 크로스토크 신호를 차동증폭하여 차동 증폭 신호를 출력하고, 제어부는 차동 증폭 신호의 크기 정보 및 주파수 정보를 포함하는 특성 정보를 추출하여 통신부를 통하여 회선 감시 장치에 전송할 수 있다.Meanwhile, the line failure detection device described in FIGS. 2 to 8 may be installed in the patch panel. Accordingly, the patch panel may include at least one of a crosstalk generating unit, a differential signal amplifying unit, a control unit, an input unit, a communication unit, a status output unit, and a memory described with reference to FIGS. 2 to 8 . The differential amplification unit differentially amplifies the two crosstalk signals and outputs a differential amplification signal, and the control unit extracts characteristic information including amplitude information and frequency information of the differential amplification signal and transmits the extracted characteristic information to the line monitoring device through the communication unit.
한편 패치 판넬에 설치되는 회선 장애 검출 장치는 도 2 내지 도 8에서 설명한 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라 패치 판넬은 차동 증폭 신호의 크기 정보 및 주파수 정보를 포함하는 특성 정보를 추출하고, 추출된 특성 정보 및 메모리에 기 저장된 정상 특성 정보를 이용하여 두 개의 차동 신호선을 포함하는 회선의 장애를 검출할 수 있다.Meanwhile, the line failure detection device installed in the patch panel can perform the functions described in FIGS. 2 to 8 . Accordingly, the patch panel extracts characteristic information including magnitude information and frequency information of the differential amplified signal, and detects a failure of a line including two differential signal lines using the extracted characteristic information and normal characteristic information pre-stored in memory. can do.
반면에, 패치 판넬에 설치되는 회선 장애 검출 장치는 도 2 내지 도 8에서 설명한 회선 장애 검출 장치의 일부 구성 요소를 포함하지 않거나, 일부 기능을 수행하지 않을 수도 있다. 예를 들어 패치 판넬에 설치되는 회선 장애 검출 장치는 두 개의 신호 유기선에 유기되는 두 개의 크로스토크 신호를 검출하고, 두 개의 크로스토크 신호를 차동증폭하여 차동 증폭 신호를 생성하고, 차동 증폭 신호의 크기 정보 및 주파수 정보를 포함하는 특성 정보를 추출할 수 있다. 다만 회선 장애 검출 장치가 특성 정보를 이용하여 회선의 장애를 검출하는 대신 특성 정보를 회선 감시 장치에 전송하고, 회선 감시 장치가 특성 정보를 이용하여 회선의 장애를 검출하는 방식으로 구현될 수 있다.On the other hand, the line failure detection device installed in the patch panel may not include some components or perform some functions of the line failure detection device described in FIGS. 2 to 8 . For example, a line fault detection device installed in a patch panel detects two crosstalk signals induced by two signal induced lines, differentially amplifies the two crosstalk signals to generate a differential amplified signal, and generates a differential amplified signal. Characteristic information including information and frequency information may be extracted. However, it may be implemented in such a way that the line failure detection device transmits the characteristic information to the line monitoring device instead of detecting the line failure using the characteristic information, and the line monitoring device detects the line failure using the characteristic information.
또한 제1 유기 라인 쌍(1420)은 제1 회선 장애 검출 장치의 일 구성이고, 제2 유기 라인 쌍(1420)은 제2 회선 장애 검출 장치의 일 구성일 수 있다. 다만 제1 회선 장애 검출 장치와 제2 회선 장애 검출 장치가 모든 구성 요소를 독립적으로 구비할 필요는 없으며, 일부 구성 요소는 서로 공유할 수 있다. 예를 들어 제1 회선 장애 검출 장치와 제2 회선 장애 검출 장치는 크로스토크 발생부 및 차동 신호 증폭부는 독립적으로 구비하되, 나머지 구성요소(제어부, 입력부, 메모리, 통신부 및 상태 출력부)는 공유할 수 있다.Also, the first organic line pair 1420 may be a component of a first line failure detection device, and the second organic line pair 1420 may be a component of a second line failure detection device. However, the first line failure detection device and the second line failure detection device need not independently include all components, and some components may be shared with each other. For example, the first line failure detection device and the second line failure detection device are independently provided with a crosstalk generation unit and a differential signal amplification unit, but share the remaining components (control unit, input unit, memory, communication unit, and status output unit). can
또한 하나의 패치 판넬에 복수의 회선 인터페이스가 설치되는 경우, 복수의 회선 인터페이스 각각에 회선 장애 검출 장치가 설치될 수 있다. 다만 복수의 회선 인터페이스에 설치되는 복수의 회선 장애 검출 장치가 모든 구성 요소를 독립적으로 구비할 필요는 없으며, 일부 구성 요소는 서로 공유할 수 있다. 예를 들어 유기 라인 쌍 및 크로스토크 검출부를 포함하는 크로스토크 발생부는 각 회선 인터페이스에 독립적으로 설치하되, 차동신호 증폭부, 제어부, 입력부, 메모리, 통신부 및 상태 출력부 등은 여러 회선 장애 검출 장치가 공유하는 방식으로 구현될 수 있다. 이 경우, 각 회선에 대한 특성 정보의 검출은 시간 차로 수행될 수 있다. 예를 들어 패치 판넬의 제1 회선 인터페이스에서의 특성 정보 추출이 먼저 수행되고, 다음으로 패치 판넬의 제2 회선 인터페이스에서의 특성 정보 추출이 수행될 수 있다.Also, when a plurality of line interfaces are installed in one patch panel, a line failure detection device may be installed in each of the plurality of line interfaces. However, a plurality of line failure detection devices installed in a plurality of line interfaces do not have to independently include all components, and some components may be shared with each other. For example, a crosstalk generation unit including an organic line pair and a crosstalk detection unit is installed independently on each line interface, but a differential signal amplification unit, a control unit, an input unit, a memory, a communication unit, and a status output unit are various line failure detection devices. It can be implemented in a shared way. In this case, detection of characteristic information for each line may be performed with a time difference. For example, characteristic information may be first extracted from the first line interface of the patch panel, and then characteristic information may be extracted from the second line interface of the patch panel.
또한 패치 판넬이 통합 배선반 내 통신 장치 또는 기타 장치에 장착되는 경우, 패치 판넬이 장착되는 통신 장치 또는 기타 장치는 패치 판넬에 설치되는 회선 장애 검출 장치와 일부 구성 요소를 공유할 수 있다.Also, when a patch panel is mounted on a communication device or other device in an integrated wiring cabinet, the communication device or other device on which the patch panel is mounted may share some components with a line fault detection device installed on the patch panel.
도 13은 본 발명에 따른 회선 감시 장치의 구성요소를 설명하기 위한 블록도이다.13 is a block diagram for explaining the components of the line monitoring device according to the present invention.
본 발명에 따른 회선 감시 장치(1500)는 제1 통신부(1510), 제어부(1520), 메모리(1530), 출력부(1540) 및 제2 통신부(1550)를 포함할 수 있다. 도 13에서 설명하는 회선 감시 장치(1500)의 구성요소가 모두 필수적인 것은 아니어서, 회선 감시 장치(1500)는 더 적은 구성요소 또는 더 많은 구성요소를 포함할 수도 있다.The line monitoring apparatus 1500 according to the present invention may include a first communication unit 1510, a control unit 1520, a memory 1530, an output unit 1540, and a second communication unit 1550. Not all of the components of the line monitoring device 1500 described in FIG. 13 are essential, so the line monitoring device 1500 may include fewer or more components.
제1 통신부(1510)는 4-wire 통신, RS-232, RS-422, RS-485, CAN, Ethernet, I2C, SPI 등 다양한 통신 방법으로 복수의 패치 판넬과 통신할 수 있다. 구체적으로 제1 통신부(1510)는 패치판넬과 연결되는 하나 이상의 포트(Port-1 내지 Port-m)을 구비하고, 패치 판넬과 데이터를 송신 및 수신할 수 있다.The first communication unit 1510 may communicate with a plurality of patch panels through various communication methods such as 4-wire communication, RS-232, RS-422, RS-485, CAN, Ethernet, I2C, and SPI. In detail, the first communication unit 1510 includes one or more ports (Port-1 to Port-m) connected to the patch panel, and can transmit and receive data with the patch panel.
제어부(1520)는 회선 감시 장치(1500)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 또한 제어부(1520)은 회선 감시 장치(1500)로부터 수신된 특성 정보를 이용하여, 특성 정보가 검출된 회선의 장애를 검출할 수 있다.The control unit 1520 may control overall operations of the line monitoring device 1500 . Also, the control unit 1520 may use the characteristic information received from the line monitoring apparatus 1500 to detect a failure of the line on which the characteristic information is detected.
메모리(1530)는 회선 감시 장치(1500)의 동작을 위한 프로그램 또는 명령어를 저장할 수 있다. 또한 메모리(1530)는 회선 별 정상 특성 정보를 저장할 수 있다. 여기서 회선 별 정상 특성 정보란, 해당 회선에서 차동 신호가 두 개의 차동 신호선을 정상적으로 흐를 때 발생하는 차동 증폭 신호의 크기 정보 및 주파수 정보 중 적어도 하나일 수 있다.The memory 1530 may store programs or instructions for operating the circuit monitoring device 1500 . Also, the memory 1530 may store normal characteristic information for each line. Here, the normal characteristic information for each line may be at least one of magnitude information and frequency information of a differential amplified signal generated when a differential signal normally flows through two differential signal lines in a corresponding line.
제2 통신부(1550)는 운용관리 서버(1000)와 통신하기 위한 인터페이스를 제공하고, RS-232, RS-422, RS-485, CAN, Ethernet, 기타 디지털 통신 등 다양한 통신 방법에 의해 운용관리 서버(1000)와 데이터를 송/수신할 수 있다. The second communication unit 1550 provides an interface for communication with the operation management server 1000, and the operation management server by various communication methods such as RS-232, RS-422, RS-485, CAN, Ethernet, and other digital communication. (1000) and data can be transmitted/received.
출력부(1540)는 회선 별 상태 정보를 외부로 출력할 수 있다. 예를 들어 출력부(1540)는 디스플레이 모듈을 포함하고 회선 별 상태를 디스플레이 하거나, LED 등의 발광 소자를 포함하여 장애 발생 시 발광하거나, 스피커를 포함하여 장애 발생 시 장애 알림 사운드를 출력할 수 있다.The output unit 1540 may output state information for each line to the outside. For example, the output unit 1540 may include a display module to display the status of each line, include a light emitting device such as an LED to emit light when a failure occurs, or include a speaker to output a failure notification sound when a failure occurs. .
한편 패치 판넬의 제어부는 차동 증폭 신호의 특성 정보를 포함하는 회선 상태 정보를 회선 감시 장치(1500)에 전송할 수 있다. 여기서 차동 증폭 신호의 특성 정보는 차동 증폭 신호의 크기 정보 및 주파수 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 차동 증폭 신호의 크기 정보는 차동 증폭 신호의 실효값, 평균값, 최대값, 최소값, 중간값(최대값과 최소값의 중간 값으로써 차동 증폭 신호의 오프셋 값) 등을 포함할 수 있다. Meanwhile, the control unit of the patch panel may transmit line state information including characteristic information of the differential amplified signal to the line monitoring device 1500 . Here, the characteristic information of the differential amplification signal may include at least one of magnitude information and frequency information of the differential amplification signal. The magnitude information of the differential amplification signal may include an effective value, an average value, a maximum value, a minimum value, a median value (an offset value of the differential amplification signal as an intermediate value between the maximum value and the minimum value) of the differential amplification signal.
다른 실시 예로, 차동 증폭 신호의 크기 정보는, 일정 시간 내 피크의 발생 여부(예를 들어 도 7의 피크 신호(720)에서 하이값의 발생 여부) 또는 일정 시간 내 발생한 피크의 발생 횟수(예를 들어 도 7의 피크 신호(720)에서 하이값의 발생 횟수)를 포함하는 피크 정보를 포함할 수 있다. 또한 차동 증폭 신호의 주파수 정보는, 차동 증폭 신호의 전압 성분이 일정 시간 동안 특정 전압을 지나는 횟수(예를 들어 도 7의 ZCR 펄스 신호(710)의 펄스 개수)를 카운트한 결과인 ZCR 정보 또는 ZCR 정보를 이용하여 산출된 주파수를 포함할 수 있다. 차동 증폭 신호의 특성 정보로 피크 정보 및 ZCR 정보가 사용되는 경우, 패치 판넬에 설치되어야 하는 구성 요소를 단순화 시키고 사양을 낮추는 것이 가능하기 때문에, 비용 절감에 유리할 수 있다.In another embodiment, the magnitude information of the differential amplification signal may include whether a peak occurs within a certain time (eg, whether a high value occurs in the peak signal 720 of FIG. 7) or the number of occurrences of a peak within a certain time (eg, For example, peak information including the number of occurrences of a high value in the peak signal 720 of FIG. 7 may be included. In addition, the frequency information of the differential amplification signal is ZCR information or ZCR that is a result of counting the number of times the voltage component of the differential amplification signal passes a specific voltage for a certain period of time (for example, the number of pulses of the ZCR pulse signal 710 of FIG. 7) It may include a frequency calculated using the information. When peak information and ZCR information are used as characteristic information of a differential amplification signal, it is possible to simplify components to be installed in a patch panel and lower specifications, which can be advantageous for cost reduction.
한편 패치 판넬의 제어부는, 특성 정보가 추출된 회선 인터페이스의 식별 정보 및 특성 정보를 포함하는 회선 상태 정보를 회선 감시 장치에 전송할 수 있다. 예를 들어 패치 판넬에 10개의 회선 인터페이스가 설치되고, 10개의 회선 인터페이스 중 제1 회선 인터페이스에서 특성 정보를 검출한 경우, 패치 판넬의 제어부는 제1 회선 인터페이스의 식별 정보 및 제1 회선 인터페이스에서 추출된 특성 정보를 회선 감시 장치(1500)에 전송할 수 있다.Meanwhile, the control unit of the patch panel may transmit, to the line monitoring device, identification information of the line interface from which the characteristic information is extracted, and line state information including characteristic information. For example, when 10 line interfaces are installed in a patch panel and characteristic information is detected from a first line interface among the 10 line interfaces, the control unit of the patch panel extracts the identification information of the first line interface and the first line interface. The characteristic information may be transmitted to the line monitoring device 1500.
한편 하나의 회선 감시 장치에는 복수의 패치 판넬이 연결될 수 있다. 따라서 특성 정보를 전송하는 패치 판넬이 판별되도록, 패치 판넬의 제어부는 인터페이스 식별 정보, 특성 정보 및 제어부가 설치된 패치 판넬의 식별 정보를 포함하는 회선 상태 정보를 회선 감시 장치(1500)에 전송할 수 있다. Meanwhile, a plurality of patch panels may be connected to one line monitoring device. Accordingly, the control unit of the patch panel may transmit line state information including interface identification information, characteristic information, and identification information of the patch panel in which the control unit is installed to the line monitoring device 1500 so that the patch panel transmitting the characteristic information is identified.
한편 회선 감시 장치(1500)는, 복수의 패치 판넬이 설치된 랙에 복수의 패치 판넬과 함께 설치될 수 있다. 즉 복수의 패치 판넬과 회선 감시 장치가 동일한 랙에 설치됨으로써, 회선 감시 장치와 패치 판넬을 연결하는 케이블이 불필요하게 길어지고 복잡해지는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, the line monitoring device 1500 may be installed together with a plurality of patch panels in a rack in which a plurality of patch panels are installed. That is, since a plurality of patch panels and line monitoring devices are installed in the same rack, unnecessarily long and complicated cables connecting the line monitoring devices and patch panels can be prevented.
한편 케이블이 길어지고 복잡해지는 것을 방지하기 위한 또 다른 방법으로, 복수의 패치 판넬은 체인 방식으로 연결될 수 있다. 예를 들어 회선 감시 장치의 제1 포트(Port-1)에는 제1 패치 판넬이 연결되고, 제1 패치 판넬은 제2 패치 판넬과, 제2 패치 판넬은 제3 패치 판넬과, 제3 패치 판넬은 제4 패치 판넬과, 제4 패치 판넬은 제5 패치 판넬과 연결되어 통신할 수 있다.Meanwhile, as another method to prevent the cable from being lengthy and complicated, a plurality of patch panels may be connected in a chain manner. For example, the first patch panel is connected to the first port (Port-1) of the circuit monitoring device, the first patch panel is connected to the second patch panel, the second patch panel is connected to the third patch panel, and the third patch panel is connected to the first patch panel. The fourth patch panel may be connected to and communicate with the fifth patch panel.
이 경우 패치 판넬에 설치된 제어부는, 자신이 설치된 패치 판넬과 연결된 이전 패치 판넬로부터 회선 상태 정보를 수신하고, 이전 패치 판넬로부터 수신한 회선 상태 정보 및 자신이 설치된 패치 판넬의 회선 상태 정보를 다음 패치 판넬 또는 회선 감시 장치에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제3 패치 판넬은 이전 패치 판넬인 제4 패치 판넬로부터 회선 상태 정보를 수신할 수 있으며, 제4 패치 판넬로부터 수신되는 회선 상태 정보는 제4 패치 판넬의 회선 상태 정보 및 제5 패치 판넬의 회선 상태 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 제3 패치 판넬은 제4 패치 판넬로부터 수신된 회선 상태 정보 및 자신의(제3 패치 판넬의) 회선 상태 정보 중 적어도 하나를 제2 패치 판넬로 전송할 수 있다.In this case, the control unit installed in the patch panel receives line status information from the previous patch panel connected to the patch panel on which it is installed, and transmits the line status information received from the previous patch panel and the line status information of the patch panel on which it is installed to the next patch panel. Alternatively, it can be transmitted to the line monitoring device. For example, the third patch panel may receive line state information from the previous patch panel, the fourth patch panel, and the line state information received from the fourth patch panel may include the line state information of the fourth patch panel and the fifth patch panel. It may include at least one of line state information of the panel. Also, the third patch panel may transmit at least one of the line state information received from the fourth patch panel and its own line state information (of the third patch panel) to the second patch panel.
다른 예로, 제1 패치 판넬은 이전 패치 판넬인 제2 패치 판넬로부터 회선 상태 정보를 수신할 수 있으며, 제2 패치 판넬로부터 수신되는 회선 상태 정보는 제2패치 판넬의 회선 상태 정보 및 제5 패치 판넬의 회선 상태 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 제1 패치 판넬은 제2 패치 판넬로부터 수신된 회선 상태 정보 및 자신의(제1 패치 판넬의) 회선 상태 정보 중 적어도 하나를 회선 감시 장치(1500)에 전송할 수 있다.As another example, the first patch panel may receive line state information from a previous patch panel, that is, a second patch panel, and the line state information received from the second patch panel is the line state information of the second patch panel and the fifth patch panel. may include at least one of line state information of Also, the first patch panel may transmit at least one of the line state information received from the second patch panel and its own line state information (of the first patch panel) to the line monitoring device 1500 .
한편 패치 판넬이 회선 감시 장치에 전송하는 회선 상태 정보는, 회선 인터페이스에 케이블(또는 케이블의 커넥터)가 삽입되었는지 여부에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 패치 판넬이 회선 감시 장치에 전송하는 회선 상태 정보는, 패치 판넬의 제어부에서 판단한 장애 발생 여부에 대한 정보를 더 포함할 수도 있다.Meanwhile, the line status information transmitted from the patch panel to the line monitoring device may further include information on whether or not a cable (or cable connector) is inserted into the line interface. In addition, the line status information transmitted by the patch panel to the line monitoring device may further include information on whether or not a failure has occurred determined by the control unit of the patch panel.
도 14는 본 발명에 따른, 회선 감시 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.14 is a flowchart for explaining the operation of the circuit monitoring device according to the present invention.
회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 제1 통신부(1510)를 통하여, 패치 판넬로부터 차동 증폭 신호의 특성 정보를 포함하는 회선 상태 정보를 수신할 수 있다(S1405).The control unit 1520 of the line monitoring device 1500 may receive line state information including characteristic information of the differential amplification signal from the patch panel through the first communication unit 1510 (S1405).
그리고 나서 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 회선 상태 정보 내 특성 정보를 후 처리할 수 있다(S1410). 일 예로 특성 정보에 ZCR 정보가 포함되는 경우, 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 ZCR 정보 및 ZCR 정보가 수집된 시간 정보를 이용하여 주파수 정보를 산출할 수 있다. Then, the control unit 1520 of the line monitoring device 1500 may post-process the characteristic information in the line state information (S1410). For example, when the characteristic information includes ZCR information, the control unit 1520 of the line monitoring apparatus 1500 may calculate frequency information using the ZCR information and time information at which the ZCR information is collected.
다른 예로, 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 동일 패치 판넬 내 동일 회선 인터페이스의 복수의 특성 정보를 수신하고, 복수의 특성 정보 내 복수의 크기 정보를 가중 평균하여 가중 평균 값을 산출할 수 있다. 이 경우 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 복수의 크기 정보 중 최근의 크기 정보에 높은 가중치를 부여하고 이전의 크기 정보에 낮은 가중치를 부여하는 방식으로, 가중 평균 값을 산출할 수 있다.As another example, the control unit 1520 of the line monitoring apparatus 1500 receives a plurality of characteristic information of the same line interface within the same patch panel, and calculates a weighted average value by performing a weighted average of a plurality of size information within the plurality of characteristic information. can In this case, the control unit 1520 of the line monitoring device 1500 may calculate the weighted average value by assigning a high weight to recent size information and a low weight to previous size information among a plurality of pieces of size information. .
또 다른 예로, 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 동일 패치 판넬 내 동일 회선 인터페이스의 복수의 특성 정보를 수신하고, 복수의 특성 정보 내 복수의 주파수 정보를 가중 평균하여 가중 평균 값을 산출할 수 있다. 이 경우 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 복수의 주파수 정보 중 최근의 주파수 정보에 높은 가중치를 부여하고 이전의 주파수 정보에 낮은 가중치를 부여하는 방식으로, 가중 평균 값을 산출할 수 있다As another example, the control unit 1520 of the line monitoring device 1500 receives a plurality of characteristic information of the same line interface within the same patch panel, weights a plurality of frequency information within the plurality of characteristic information, and calculates a weighted average value can do. In this case, the control unit 1520 of the line monitoring apparatus 1500 may calculate a weighted average value by assigning a high weight to recent frequency information and a low weight to previous frequency information among a plurality of frequency information.
다음으로, 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 패치 판넬로부터 수신된 특성 정보를 이용하여 해당 회선의 장애를 검출할 수 있다. 구체적으로 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 회선 상태 정보 내 특성 정보를 해당 패치 판넬 및 회선 인터페이스의 정상 특성 정보와 비교할 수 있다(S1415).Next, the control unit 1520 of the line monitoring device 1500 may detect a failure of the corresponding line using the characteristic information received from the patch panel. Specifically, the control unit 1520 of the line monitoring device 1500 may compare characteristic information in the line state information with normal characteristic information of the corresponding patch panel and line interface (S1415).
구체적으로 회선 감시 장치(1500)의 메모리(1530)에는 회선 별 정상 특성 정보가 저장될 수 있다. 예를 들어 메모리(1530)에는, 제1 패치 판넬의 제1 회선 인터페이스의 정상 특성 정보, 제1 패치 판넬의 제2 회선 인터페이스의 정상 특성 정보, 제2 패치 판넬의 제1 회선 인터페이스의 정상 특성 정보 등이 저장될 수 있다.In detail, normal characteristic information for each line may be stored in the memory 1530 of the line monitoring device 1500 . For example, the memory 1530 includes normal characteristic information of the first line interface of the first patch panel, normal characteristic information of the second line interface of the first patch panel, and normal characteristic information of the first line interface of the second patch panel. etc. can be stored.
이 경우 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는, 메모리에 저장된 회선별 정상 특성 정보 중, 패치 판넬의 식별 정보 및 회선 인터페이스에 상응하는 정상 특성 정보를 추출할 수 있다. 예를 들어 제1 패치 판넬의 식별 정보 및 제1 회선 인터페이스의 식별 정보를 포함하는 회선 상태 정보가 수신된 경우, 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 메모리(1530)로부터 제1 패치 판넬의 제1 회선 인터페이스의 정상 특성 정보를 추출할 수 있다.In this case, the control unit 1520 of the line monitoring device 1500 may extract identification information of the patch panel and normal characteristic information corresponding to the line interface from the normal characteristic information for each line stored in the memory. For example, when line state information including identification information of the first patch panel and identification information of the first line interface is received, the control unit 1520 of the line monitoring device 1500 controls the first patch panel from the memory 1530. Normal characteristic information of the first line interface of can be extracted.
이 경우 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 수신된 회선 상태 정보 내 특성 정보 및 추출된 정상 특성 정보를 이용하여 해당 회선의 장애를 검출할 수 있다.In this case, the control unit 1520 of the line monitoring apparatus 1500 may detect a failure of the corresponding line using characteristic information in the received line state information and extracted normal characteristic information.
구체적으로 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 특성 정보 내 크기 정보가 임계 범위 내인지 결정할 수 있다(S1420). 또한 특성 정보 내 크기 정보가 임계 범위 밖이면, 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 해당 회선 상태가 비정상인 것으로 판단할 수 있다(S1435). 여기서 임계 범위란 정상 특성 정보에 포함되는 크기 정보를 포함하되 오차 범위까지 포함하는 구간을 의미할 수 있다. 예를 들어 정상 특성 정보의 크기 정보가 5V이고 임계 범위가 4.8V 내지 5.2V이며 특성 정보내 크기 정보가 4V인 경우, 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 해당 회선 상태가 비정상인 것으로 판단할 수 있다.Specifically, the control unit 1520 of the line monitoring device 1500 may determine whether size information in characteristic information is within a threshold range (S1420). In addition, if the size information in the characteristic information is outside the threshold range, the control unit 1520 of the line monitoring apparatus 1500 may determine that the corresponding line state is abnormal (S1435). Here, the threshold range may mean a section including size information included in normal characteristic information and including an error range. For example, if the magnitude information of the normal characteristic information is 5V, the threshold range is 4.8V to 5.2V, and the magnitude information in the characteristic information is 4V, the control unit 1520 of the line monitoring device 1500 determines that the corresponding line state is abnormal. can judge
다음으로, 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 특성 정보 내 주파수 정보가 임계 범위 내인지 결정할 수 있다(S1425). 또한 특성 정보 내 주파수 정보가 임계 범위 밖이면, 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 해당 회선 상태가 비정상인 것으로 판단할 수 있다(S1435). 여기서 임계 범위란 정상 특성 정보에 포함되는 주파수 정보를 포함하되 오차 범위까지 포함하는 구간을 의미할 수 있다. 예를 들어 정상 특성 정보의 주파수 정보가 100MHz이고 임계 범위가 98MHz 내지 102MHz이며 특성 정보내 크기 정보가 60MHz인 경우, 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 해당 회선 상태가 비정상인 것으로 판단할 수 있다.Next, the control unit 1520 of the line monitoring device 1500 may determine whether the frequency information in the characteristic information is within a threshold range (S1425). In addition, if the frequency information in the characteristic information is outside the threshold range, the control unit 1520 of the line monitoring apparatus 1500 may determine that the corresponding line state is abnormal (S1435). Here, the critical range may mean a section including frequency information included in the normal characteristic information and including an error range. For example, if the frequency information of the normal characteristic information is 100 MHz, the threshold range is 98 MHz to 102 MHz, and the size information in the characteristic information is 60 MHz, the control unit 1520 of the line monitoring device 1500 may determine that the corresponding line state is abnormal. can
한편 특성 정보 내 크기 정보가 임계 범위 내이고(S1420), 특성 정보 내 주파수 정보가 임계 범위 내인 경우(S1425), 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 해당 회선 상태가 정상인 것으로 판단할 수 있다(S1430).On the other hand, when the size information within the characteristic information is within the critical range (S1420) and the frequency information within the characteristic information is within the critical range (S1425), the control unit 1520 of the line monitoring device 1500 may determine that the corresponding line state is normal. Yes (S1430).
한편 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 특성 정보 내 피크 정보 및 ZCR 정보를 이용하여, 도 8에서 설명한 방식(차동 증폭 신호가 특정 전압을 지나는 횟수 및 차동 증폭 신호가 임계 전압보다 높은 레벨을 가지는 구간에 기초하여 장애를 검출하는 방식)으로 장애를 검출할 수도 있다. 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)가 특성 정보 내 피크 정보 및 ZCR 정보를 이용하여 장애를 검출하는 경우, 패치 판넬에 설치되는 회선 장애 검출 장치의 구성이 매우 단순화되며, 복수의 패치 판넬에서의 장애가 하나의 회선 감시 장치(1500)에서 판단되기 때문에, 구성의 단순화 및 비용 절감을 실현할 수 있다.Meanwhile, the control unit 1520 of the line monitoring device 1500 uses the peak information and ZCR information in the characteristic information to use the method described in FIG. A failure may be detected by a method of detecting a failure based on a section having . When the controller 1520 of the line monitoring device 1500 detects a fault using the peak information and ZCR information in the characteristic information, the configuration of the line fault detection device installed in the patch panel is greatly simplified, and in a plurality of patch panels Since the failure of the line monitoring device 1500 is determined, simplification of the configuration and cost reduction can be realized.
다음으로, 회선 감시 장치(1500)의 제어부(1520)는 제2 통신부(1550)를 통하여, 운용관리 서버(1000)에 회선 장애 상태 정보를 전송할 수 있다(S1440). Next, the control unit 1520 of the line monitoring device 1500 may transmit line failure state information to the operation management server 1000 through the second communication unit 1550 (S1440).
도 15는 본 발명에 따른, 통합 배선반의 장애 관리 시스템의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.15 is a flowchart for explaining the operation of the failure management system of the integrated wiring board according to the present invention.
패치 판넬(1300)은 회선 상태 정보를 획득하여 회선 감시 장치에 전송할 수 있다(S1510). 패치 판넬(1300)은 주기적으로 회선 상태 정보를 획득하여 전송할 수 있지만 이에 한정되지 않다.The patch panel 1300 may acquire line state information and transmit it to the line monitoring device (S1510). The patch panel 1300 may periodically acquire and transmit line state information, but is not limited thereto.
일 예로 운용관리 서버(1000)는 운용자(운용자 단말)로부터 수집 명령을 수신하고, 수집 명령을 패치 판넬(1300)에 전송할 수 있다. 이 경우 패치 판넬(1300)은 운용관리 서버(1000)의 수집 명령에 의해 회선 상태 정보를 획득 및 전송할 수 있다. 운용관리 서버(1000)가 수집 명령을 전송하는 경우, 수집 명령은 회선 감시 장치(1500)를 통하여 패치 판넬(1300)에 전달될 수 있다.For example, the operation management server 1000 may receive a collection command from an operator (operator terminal) and transmit the collection command to the patch panel 1300 . In this case, the patch panel 1300 may obtain and transmit line state information according to a collection command of the operation management server 1000 . When the operation management server 1000 transmits a collection command, the collection command may be transmitted to the patch panel 1300 through the line monitoring device 1500 .
다음으로, 회선 감시 장치(1500)는 회선 상태 정보를 수신하고, 회선 상태 정보를 이용하여 회선의 장애 상태를 결정할 수 있다(S1520). 또한 여기서 회선 장애 상태 정보는, 장애 발생 여부에 대한 정보, 장애가 발생한 회선의 식별 정보(패치 판넬의 식별 정보 및 회선 인터페이스의 식별 정보)를 포함할 수 있다. 또한 회선 장애 상태 정보는 장애가 발생한 회선의 회선 상태 정보(특성 정보, 회선 인터페이스에 케이블(또는 케이블의 커넥터)가 삽입되었는지 여부에 대한 정보 등)을 더 포함할 수 있다. 또한 회선 장애 상태 정보는 장애가 발생한 패치 판넬이 연결된 포트에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.Next, the line monitoring apparatus 1500 may receive line state information and determine a failure state of the line using the line state information (S1520). Also, here, the line failure status information may include information on whether a failure has occurred and identification information of a line where a failure has occurred (identification information of a patch panel and identification information of a line interface). In addition, the line failure state information may further include line state information (characteristic information, information on whether a cable (or cable connector) is inserted into a line interface, etc.) of a line where a failure occurs. In addition, the line failure state information may further include information about a port to which a patch panel having a failure is connected.
또한 하나의 운용관리 서버(1000)는 복수의 회선 감시 장치와 연결될 수 있다. 따라서 회선 감시 장치(1500)는 자신의 식별 정보를 포함하는 회선 장애 상태 정보를 운용관리 서버(1000)에 전송할 수 있다.In addition, one operation management server 1000 may be connected to a plurality of line monitoring devices. Accordingly, the line monitoring device 1500 may transmit line failure state information including its own identification information to the operation management server 1000 .
운용관리 서버(1000)는 회선 장애 상태 정보를 수신하고, 회선 장애 상태 정보들이 기록된 데이터베이스를 갱신하고, 회선 장애 상태 정보를 그래픽화 하여 GUI 요소를 출력할 수 있다(1530). 즉 운용관리 서버(1000)는 통합 배선반 내 복수의 회선 감시 장치, 복수의 패치 판넬, 복수의 회선 인터페이스에 대한 모니터링 결과를 데이터베이스에 실시간으로 반영하고 디스플레이 할 수 있다.The operation management server 1000 may receive line failure state information, update a database in which the line failure state information is recorded, and output a GUI element by graphically displaying the line failure state information (1530). That is, the operation management server 1000 may reflect and display monitoring results of a plurality of line monitoring devices, a plurality of patch panels, and a plurality of line interfaces in the integrated wiring board in real time to the database.
또한 장애 발생 시, 운용관리 서버(1000)는 장애가 발생한 회선의 식별 정보(패치 판넬의 식별 정보 및 회선 인터페이스의 식별 정보)를 운용자(운용자 단말)에 전송할 수 있다(1540).In addition, when a failure occurs, the operation management server 1000 may transmit identification information (identification information of a patch panel and identification information of a line interface) of a line in which a failure occurs to an operator (operator terminal) (1540).
이와 같이 본 발명에 따르면, 다수의 통신 장치, 다수의 랜 케이블로 매우 복잡하게 구성되는 통합 배선반에서, 회선의 장애를 실시간 검출하고, 장애가 발생한 회선의 선번을 정확하게 파악하여 운용자에게 통보할 수 있다. 이에 따라 통합 배선 관리의 편의성을 증대시키며, 선로의 유지 보수 비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. As described above, according to the present invention, in an integrated wiring board composed of a number of communication devices and a number of LAN cables, it is possible to detect line failure in real time, accurately determine the line number of the line where the failure occurs, and notify the operator. Accordingly, there is an advantage of increasing the convenience of integrated wiring management and reducing the maintenance cost of the line.
또한 본 발명에 따르면 회선의 장애를 검출하기 위한 구성 요소를 다수의 회선이 통과하는 패치 판넬에 설치함으로써, 회선 장애를 간단하고 쉽게 검출할 수 있는 장점이 있다. 또한 본래의 패치 판넬에 형성되는 신호 라인 옆에 신호 유기 라인을 패터닝하는 저 비용의 간단한 방식으로, 회선 장애를 검출할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, by installing a component for detecting a line failure in a patch panel through which a plurality of lines pass, there is an advantage in that line failure can be detected simply and easily. In addition, there is an advantage in that a line failure can be detected by a low-cost and simple method of patterning a signal induced line next to a signal line formed on an original patch panel.
또한 본 발명에 따르면, 패치 판넬을 아날로그적 회로로 단순하게 구성하고, 회선 감시 장치에서 ZCR 정보 및 피크 정보를 이용하여 장애 여부를 판단함으로써, 설치 비용 절감, 전원 절감 등의 효과를 달성할 수 있다.In addition, according to the present invention, by simply configuring the patch panel as an analog circuit and determining whether there is a failure using ZCR information and peak information in the line monitoring device, effects such as reduction of installation cost and power saving can be achieved. .
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above-described present invention can be implemented as computer readable code on a medium on which a program is recorded. The computer-readable medium includes all types of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. there is Also, the computer may include a control unit. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.
Claims (9)
통합 배선반 내 장치들을 연결하기 위한 복수의 회선 인터페이스를 제공하는 패치 판넬;
상기 패치 판넬과 연결되어, 상기 패치 판넬로부터 차동 증폭 신호의 특성 정보를 포함하는 회선 상태 정보를 수신하고, 상기 특성 정보를 이용하여 해당 회선의 장애를 검출하는 회선 감시 장치;를 포함하고,
상기 복수의 회선 인터페이스는,
PCB 기판에 패터닝되고, 차동 신호가 흐르는 두 개의 차동 신호선을 포함하는 신호 라인 쌍;
상기 PCB 기판에서 상기 두 개의 차동 신호선에 동일한 간격을 두고 패터닝되고 동일한 길이 및 동일한 폭을 가지는 두 개의 신호 유기선을 포함하여, 상기 두 개의 차동 신호선으로부터 두 개의 크로스 토크 신호가 유기되는 유기 라인 쌍;
상기 신호 라인 쌍 및 상기 패치 판넬에 연결되는 상위 장치와 접속하는 인렛 커넥터; 및
상기 신호 라인 쌍 및 상기 패치 판넬에 연결되는 하위 장치가 접속하는 아웃렛 커넥터;를 포함하고,
상기 상위 장치는, 통신 장치이고,
상기 하위 장치는, 통신 장치 또는 사용자 장치이고,
상기 특성 정보는, 상기 차동 증폭 신호의 크기 정보 및 주파수 정보를 포함하는
통합 배선반의 장애 관리 시스템.In the failure management system of the integrated wiring board,
a patch panel providing a plurality of line interfaces for connecting devices in an integrated wiring board;
A line monitoring device connected to the patch panel, receiving line state information including characteristic information of a differential amplification signal from the patch panel, and detecting a failure of a corresponding line using the characteristic information; includes,
The plurality of line interfaces,
a signal line pair patterned on a PCB substrate and including two differential signal lines through which differential signals flow;
an organic line pair including two signal induced lines having the same length and the same width and patterned at equal intervals on the two differential signal lines on the PCB board, wherein two crosstalk signals are induced from the two differential signal lines;
an inlet connector connected to an upper device connected to the signal line pair and the patch panel; and
An outlet connector to which the signal line pair and a lower device connected to the patch panel are connected;
The upper device is a communication device,
The lower device is a communication device or a user device,
The characteristic information includes magnitude information and frequency information of the differential amplified signal.
Fault management system of integrated wiring board.
상기 패치 판넬은,
상기 두 개의 크로스토크 신호를 차동 증폭하여 차동 증폭 신호를 출력하는 차동신호 증폭부; 및
상기 특성 정보를 추출하여 통신부를 통하여 상기 회선 감시 장치에 전송하는 제어부;를 포함하는
통합 배선반의 장애 관리 시스템.According to claim 1,
The patch panel,
a differential signal amplifier configured to differentially amplify the two crosstalk signals and output a differential amplified signal; and
A controller for extracting the characteristic information and transmitting it to the line monitoring device through a communication unit;
Fault management system of integrated wiring board.
상기 복수의 회선 인터페이스는,
8개의 핀을 포함하여 RJ45 방식의 통신을 지원하는 인렛 커넥터 및 아웃렛 커넥터를 포함하고,
상기 두 개의 신호 유기선은,
상기 인렛 커넥터 및 상기 아웃렛 커넥터를 연결하는 복수의 신호 라인 중, 차동 신호가 흐르는 상기 두 개의 차동 신호선에 근접하여 배치되고,
상기 두 개의 차동 신호선은,
RJ45 방식에서의 TX 신호 라인 쌍 또는 RX 신호 라인 쌍인
통합 배선반의 장애 관리 시스템.According to claim 2,
The plurality of line interfaces,
It includes an inlet connector and an outlet connector that supports RJ45 type communication including 8 pins,
The two signal organic lines,
Among the plurality of signal lines connecting the inlet connector and the outlet connector, it is disposed adjacent to the two differential signal lines through which the differential signal flows;
The two differential signal lines,
TX signal line pair or RX signal line pair in RJ45 method
Fault management system of integrated wiring board.
상기 복수의 회선 인터페이스는,
상기 인렛 커넥터 및 상기 아웃렛 커넥터를 연결하는 제2 신호 라인 쌍; 및
상기 제2 신호 라인 쌍으로부터 두 개의 크로스토크 신호가 유기되는 두 개의 신호 유기선을 포함하는 제2 유기 라인 쌍;을 더 포함하는
통합 배선반의 장애 관리 시스템.According to claim 3,
The plurality of line interfaces,
a second signal line pair connecting the inlet connector and the outlet connector; and
A second organic line pair including two signal induced lines in which two crosstalk signals are induced from the second signal line pair; further comprising
Fault management system of integrated wiring board.
상기 회선 감시 장치는, 복수의 패치 판넬과 연결되고,
상기 제어부는,
상기 특성 정보, 상기 특성 정보가 추출된 회선 인터페이스의 식별 정보 및 상기 제어부가 설치된 패치 판넬의 식별 정보를 포함하는 회선 상태 정보를 상기 회선 감시 장치에 전송하는
통합 배선반의 장애 관리 시스템.According to claim 2,
The line monitoring device is connected to a plurality of patch panels,
The control unit,
Transmitting line state information including the characteristic information, identification information of a line interface from which the characteristic information is extracted, and identification information of a patch panel in which the control unit is installed to the line monitoring device
Fault management system of integrated wiring board.
상기 복수의 패치 판넬은 체인 방식으로 연결되고,
상기 제어부는,
상기 제어부가 설치된 패치 판넬과 연결된 이전 패치 판넬로부터 회선 상태 정보를 수신하고, 상기 이전 패치 판넬로부터 수신한 회선 상태 정보 및 상기 제어부가 설치된 패치 판넬의 회선 상태 정보를 다음 패치 판넬 또는 상기 회선 감시 장치에 전송하는
통합 배선반의 장애 관리 시스템.According to claim 5,
The plurality of patch panels are connected in a chain manner,
The control unit,
Receives line state information from the previous patch panel connected to the patch panel in which the control unit is installed, and transmits the line state information received from the previous patch panel and the line state information of the patch panel in which the control unit is installed to the next patch panel or the line monitoring device. transmitting
Fault management system of integrated wiring board.
상기 회선 감시 장치는,
상기 회선 상태 정보를 수신하고, 메모리에 저장된 회선 별 정상 특성 정보 중 상기 패치 판넬의 식별 정보 및 상기 회선 인터페이스의 식별 정보에 상응하는 정상 특성 정보를 추출하고, 상기 수신된 회선 상태 정보 내 특성 정보와 상기 추출된 정상 특성 정보를 이용하여 해당 회선의 장애를 검출하는
통합 배선반의 장애 관리 시스템.According to claim 5,
The line monitoring device,
The line state information is received, and normal characteristic information corresponding to the identification information of the patch panel and the identification information of the line interface is extracted from the normal characteristic information for each line stored in a memory, and the characteristic information in the received line state information and Detecting the failure of the corresponding line using the extracted normal characteristic information
Fault management system of integrated wiring board.
상기 특성 정보는,
상기 차동 증폭 신호가 일정 시간 동안 특정 전압을 지난 횟수를 포함하는 ZCR 정보와, 일정 시간 내 피크의 발생 여부 또는 피크의 발생 횟수를 포함하는 피크 정보를 포함하는
통합 배선반의 장애 관리 시스템.According to claim 7,
The characteristic information is
ZCR information including the number of times the differential amplification signal passed a specific voltage for a predetermined time, and peak information including whether or not a peak occurred or the number of occurrences of a peak within a predetermined time
Fault management system of integrated wiring board.
하나 이상의 회선감시 장치와 연결되어 장애가 발생한 회선의 식별 정보를 포함하는 회선 장애 상태 정보를 수신하고, 장애 발생 시 장애가 발생한 회선의 식별 정보를 운용자에게 전송하는 운용관리 서버;를 더 포함하는
통합 배선반의 장애 관리 시스템.
According to claim 7,
An operation management server that is connected to one or more line monitoring devices to receive line failure status information including identification information of a failed line and transmits the identification information of a failed line to an operator when a failure occurs.
Fault management system of integrated wiring board.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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