KR102671341B1 - 중계기 직렬 연결방식에 의한 다채널 무선통신 신호 중계 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건축물의 화재나 재난 발생시 화재진압 및 구호 활동을 위하여 현장에서 활동하는 소방대와 지상 또는 지하의 소방대원간의 원활한 무선통신이 가능하도록 하는 소방활동에 필요한 무선통신보조설비에 있어서 중계기 직렬 연결방식에 의한 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 건축물의 화재나 재난 발생시 화재진압 및 구호 활동을 위하여 현장에서 활동하는 소방대와 지상 또는 지하의 소방대원간의 원활한 무선통신이 가능하도록 하는 소방활동에 필요한 중계기 직렬 연결방식에 의한 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 무선통신보조설비는 소화 및 구조 활동시에 소방대원간 상호 무전기 통신을 위한 소화활동설비로써, 일정 규모 이상의 건축물에는 무선통신보조설비의 화재안전기준을 충족하는 설비를 반드시 설치하여야 한다.
도7은 종래 기술에 따른 무선통신 신호 중계방식을 도시한 블록도이다.
도7을 참조하면, 종래의 무선통신 보조설비는 주중계장치(100)와 중계기(200)가 상호 성형방식(Star type, Star Topology)으로 연결되는 구조를 갖고 있다. 즉, 종래의 무선통신 보조설비용 중계기(200)는 중앙방재실에 위치한 주중계장치(100)와 성형 배선방식에 의하여 1:1로 연결되는 구조로 주중계장치(100)와의 연결을 위한 동축케이블이 많이 소요되고, 전송 거리가 길어짐에 따른 중계기 수량 증가 등에 따른 비용 증가 등의 문제점이 발생되는 가운데 확장 또는 증설이 곤란한 문제점이 있었다.
또한, 소방용 무전기 신호를 440~450㎒ 대역의 1개 채널로 중계함에 따라, 동일 주파수 대역에서 사용하는 업무용 무전기 또는 다른 용도의 무선신호 입력에 따른 신호 간섭으로 인하여 소방용 무선통신에 많은 지장을 주고 있으며, 단일 주파수 전송 방식으로서 송신 신호와 수신 신호를 구분하지 않고 전송함에 따라 송수신 주파수가 다른 전 이중전송(Full Duplex) 방식의 무전기 신호는 중계하지 못하는 문제점이 있었다.
한편, 이러한 종래 기술로 공개특허공보 제10-2003-0046577호(2003.06.18)의 무선 중계시스템의 다채널 송수신장치가 제안되었고, 제안된 다채널 송수신장치는 송수신기용 어레이 안테나로부터 방사된 신호를 채널별로 동일한 위상을 갖도록 하여 다채널 수신기에 의해 고출력의 방사가 이루어질 수 있도록 하는 가운데 커버리지 에어리어도 충분히 확보할 수 있도록 하였으나, 이 역시 동일한 문제점이 있었다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서 중계기와 중계기간을 직렬 방식(Bus Network)의 연결이 가능하도록 하여 무선통신 보조설비 도입 및 유지관리 비용이 감소되고, 증설 또는 변경이 용이하도록 하는 가운데 반 이중전송(Half Duplex) 방식의 다채널 전송과 전 이중전송(Full Duplex) 방식의 무전기 신호의 중계가 가능하도록 하여 통신 품질과 기능이 향상된 중계기 직렬 연결방식에 의한 다채널 무선통신 신호 중계 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 무선통신 신호 중계 시스템의 원격감시 및 제어를 위하여 중계기와 분배기에서 전송한 중계기의 입출력 레벨 조정값, 전원 ON/OFF 제어 및 상태 신호, 무선통신 신호 전송용 케이블의 단선 또는 단락 여부 확인 신호, 중계기 및 분배기의 고장 여부 및 상태 감시신호, 분배기 포트의 ON/OFF 제어 신호 등을 주중계장치로 전송하는 기능의 중계기를 통해 제공될 수 있는 중계기 직렬 연결방식에 의한 다채널 무선통신 신호 중계 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건축물의 화재나 재난 발생시 화재 진압 및 구호 활동을 위하여 현장에서 활동하는 소방대와 지상 또는 지하의 소방대원간의 원활한 무선통신이 가능하도록 하는 직렬 연결방식에 의한 다채널 무선통신 신호를 중계하는 중계기(300)에 있어서, 상기 중계기(300)는 주중계장치(400)에서 낮은 주파수의 IF신호(f11, f21)로 변환하여 전송된 소방용 무전기 신호를 수신한 후에 이를 원래의 무전기 신호(F1, F2)로 복원하여 전송하거나, 안테나(121)를 통하여 수신한 소방용 무전기 신호(F1, F2)를 수신하여 이를 낮은 주파수의 IF신호(f12, f22)로 변화하여 상기 주중계장치(400)로 전송하는 기능을 포함하고; 상기 중계기(300)는 소방용 무전기 신호(F1, F2)와 무전기 신호를 낮은 주파수로 변환한 IF신호(f11, f21 또는 f12, f22)의 다채널 동시 전송이 가능하고; 상기 중계기(300)는 주중계장치(400)에서 전송한 기준신호와 중계기(300) 내부의 국부발진기(L/O : Local Oscillator) 신호를 자동 선택하여 IF신호(f11, f21 또는 f12, f22)와 소방용 무전기 신호(F1, F2)로 주파수 변환할 수 있는 기능과 주중계장치(400)와의 통신에 의한 원격제어기능과 중계기(300)와 분배기(110)의 동작 상태 및 선로 상태 감시신호를 전송하는 기능을 포함하는 것으로서; 상기 중계기(300)와 중계기(300)는 직접 연결되거나 분배기(110)를 통하여 연결되어 건축물의 화재나 재난 발생시 화재진압 및 구호 활동을 위하여 현장에서 활동하는 소방대와 지상 또는 지하의 소방대원간의 원활한 무선통신이 가능하도록 구성된다.
본 발명에 따른 무선통신 신호 중계 시스템의 중계기와 다른 중계기가 직렬 연결이 가능하도록 함으로써, 동축케이블 및 중계기 수량 감소에 따른 무선통신 보조설비의 도입 및 유지관리 비용의 감소와 증설 및 변경이 용이한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 다채널 전송에 따라 소방용 무전기와 업무용 무전기 또는 복수 채널의 소방용 무전기의 동시 사용이 가능할 수 있도록 한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 다른 용도의 무선신호에 의한 소방용 무선통신에 장해가 발생되지 않는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 송수신 주파수가 다른 전 이중전송(Full Duplex) 방식의 무전기 통신신호의 중계가 가능한 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 중계기는 중계기와 분배기에서 전송한 중계기의 입출력 레벨 조정값, 전원 ON/OFF 제어 및 상태 신호, 무선통신 신호 전송용 케이블의 단선 또는 단락 여부 확인 신호, 중계기 및 분배기의 고장 여부 및 상태 감시신호, 분배기 포트의 ON/OFF 제어 신호가 중앙방재실의 주중계장치로 실시간 전송됨으로써, 유지보수가 편리한 가운데 소화활동 설비인 무선통신 보조설비를 항상 최적의 상태로 운영할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 무선통신 신호 중계방식을 도시한 블록도이다.
도2는 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 무선통신 중계기를 도시한 블록도이다.
도3은 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 무선통신 중계기의 내부 회로를 도시한 블록도이다.
도4는 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 반 이중전송(Half Duplex) 방식 다채널 무선통신 신호 중계를 도시한 블록도이다.
도5는 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 전 이중전송(Full Duplex) 방식 무선통신 신호 중계를 도시한 블록도이다.
도6은 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 전 이중전송(Full Duplex) 방식 무선통신 신호 중계시의 중계기 동작을 도시한 블록도이다.
도7은 종래 기술에 따른 무선통신 신호 중계방식을 도시한 블록도이다.
도2는 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 무선통신 중계기를 도시한 블록도이다.
도3은 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 무선통신 중계기의 내부 회로를 도시한 블록도이다.
도4는 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 반 이중전송(Half Duplex) 방식 다채널 무선통신 신호 중계를 도시한 블록도이다.
도5는 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 전 이중전송(Full Duplex) 방식 무선통신 신호 중계를 도시한 블록도이다.
도6은 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 전 이중전송(Full Duplex) 방식 무선통신 신호 중계시의 중계기 동작을 도시한 블록도이다.
도7은 종래 기술에 따른 무선통신 신호 중계방식을 도시한 블록도이다.
이하, 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있으며, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서, "포함하다" 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.
우선, 본 발명은 건축물의 화재나 재난 발생시 화재 진압 및 구호 활동을 위하여 현장에서 활동하는 소방대와 지상 또는 지하의 소방대원간의 원활한 무선통신이 가능하도록 하는 무선통신보조설비에 있어서 중계기(300)의 직렬 연결방식에 따라 다채널 무선통신 신호가 중계될 수 있게 구성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 무선통신 신호 중계방식을 도시한 블록도이다.
도1을 참조하면,
본 발명의 따른 무선통신 신호 중계방식은 중앙방재실에 위치한 주중계장치(400)와 중계기(300), 또 다른 중계기(300)는 직렬로 연결될 수 있게 구비된 것으로, 이러한 상기 중계기(300)와 중계기(300) 간을 직접 연결하거나, 상기 중계기(300) 사이에 있는 분배기(110)를 통하여 중계기(300)와 중계기(300) 간에 직렬로 연결될 수 있다.
이러한 상기 구성은 일예에 불과하고, 상기 중계기(300)와 상기 분배기(110)의 배열 순서 및 수량은 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다.
도2는 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 무선통신 중계기를 도시한 블록도이고, 도3은 본 발명에 따른 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 무선통신 중계기의 내부 회로를 도시한 블록도이다.
도2 및 도3을 참조하면,
본 발명에 따른 중계기(300)는 복수 채널의 소방용 무전기 통신용 RF신호(F1, F2)와 낮은 주파수로 변환된 IF신호(f11, f21 또는 f12, f22)를 동시에 송수신할 수 있도록 구비된 것으로, 소방용 무전기A 신호의 중계를 위한 소방용A IF신호(f11) 수신부(302), 소방용A IF신호(f11) 송신부(303), 소방용A 무전기 신호 주파수(F1) 변환부(304), 소방용A 무전기 신호(F1) 송신부(305), 제1기준신호 수신제어부(306), 제1기준신호 분배부(307), 제1기준신호 송신부(308), 소방용A 무전기 신호(F1) 수신부(309), 소방용A IF신호 주파수(f12) 변환부(310), 소방용A IF신호(f12) 수신부(311) 및 소방용A IF신호(f12) 송신부(312)가 포함될 수 있다.
상기 중계기(300)는 다른 소방용 무전기 채널 주파수의 중계를 위한 소방용B IF신호(f21) 수신부(313), 소방용B IF신호(f21) 송신부(314), 소방용B 무전기 신호 주파수(F2) 변환부(315), 소방용B 무전기 신호(F2) 송신부(316), 제2기준신호 수신제어부(317), 제2기준신호 분배부(318), 제2기준신호 송신부(319), 소방용B 무전기 신호(F2) 수신부(320), 소방용B IF신호 주파수(f22) 변환부(321), 소방용B IF신호(f22) 수신부(322) 및 소방용B IF신호(f22) 송신부(323)가 포함될 수 있다.
상기 중계기(300)는 소방용A IF신호(f11) 수신부(302) 및 소방용B IF신호(f21) 수신부(313), 소방용A IF신호(f11) 송신부(303) 및 소방용B IF신호(f21) 송신부(314), 소방용A 무전기 신호(F1) 수신부(309) 및 소방용B 무전기 신호(F2) 수신부(320), 소방용A 무전기 신호(F1) 송신부(305) 및 소방용B 무전기 신호(F2) 송신부(316), 제1기준신호 수신제어부(306) 및 제2기준신호 수신제어부(317), 제1기준신호 분배부(307) 및 제2기준신호 분배부(318), 제1기준신호 송신부(308) 및 제2기준신호 송신부(319), 소방용A 무전기 신호 주파수(F1) 변환부(304) 및 소방용B 무전기 신호 주파수(F2) 변환부(315), 소방용A IF신호 주파수(f12) 변환부(310) 및 소방용B IF신호 주파수(f22) 변환부(321)를 중앙방재실의 주중계장치(400)에서 원격제어하기 의한 NMS신호 송수신부(324), RF 모뎀(MODEM)(325) 및 제어부(MCU)(326)를 포함할 수 있으며, 송수신 신호의 분배 및 결합을 위한 분배부(301)와 결합부(327)를 포함할 수 있다.
상기 분배부(301)는 주중계장치(400)에서 전송한 낮은 주파수의 IF신호(f11, f21 신호)와 주파수 변환에 필요한 제1기준신호 또는 제2기준신호 및 NMS신호를 수신하여 분배하거나, 반대로 소방용A IF신호 주파수(f12) 변환부(310), 소방용B IF신호 주파수(f22) 변환부(321)에서 주파수 변환한 IF신호(f12, f22 신호)와 또는 직렬 연결된 다른 중계기(300)에서 주파수 변환하여 전송한 동일한 주파수의 IF신호(f12, f22 신호)를 재전송하고, 제어부(MCU)(326)서 수행한 제어 상태 피드백(Feedback) 신호와 상기 중계기(300) 또는 직렬 연결된 다른 중계기(300)와 분배기(110)에서 전송한 동작 상태감시 신호 및 선로상태 감시신호를 결합하여 주중계장치(400)에 전송한다.
상기 소방용A IF신호(f11) 수신부(302)는 주중계장치(400)에서 소방용A 무전기 채널 주파수(F1)를 낮은 주파수로 변환하여 전송한 IF신호(f11)를 수신하여 필터링한 후 증폭하여 소방용A IF신호 (f11) 송신부(303)와 소방용A 무전기 신호 주파수(F1) 변환부(304)로 전송한다.
상기 소방용A IF신호 (f11) 송신부(303)는 주중계장치(400)에서 전송한 IF신호(f11)를 직렬 연결된 다른 중계기(300)에 재전송하기 위한 것으로서, 상기 소방용A IF신호(f11) 수신부(302)에서 전송한 IF신호를 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 자동이득조절(AGC)한 후 결합부(327)로 출력한다.
상기 소방용A 무전기 신호 주파수(F1) 변환부(304)는 상기 소방용A IF신호(f11) 수신부(302)에 전송한 IF신호를 제1기준신호 분배부(307)에서 전송한 기준신호와 합성(Mixing)하여 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 원래의 소방용 무전기 신호 주파수(F1)로 변환한다.
상기 소방용A 무전기신호(F1) 송신부(305)는 상기 소방용A 무전기신호 주파수(F1) 변환부(304)에서 주파수 변환하여 전송한 소방용 무전기 신호(F1)를 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 자동이득조절(AGC)한 후 결합부(327)로 출력한다.
상기 제1기준신호 수신제어부(306)는 주중계장치(400)에서 전송한 주파수 변환에 필요한 제1기준신호를 수신하여 필터링한 후 증폭하여 제1기준신호 분배부(307)에 전송한다. 상기 중계기(300)에 있어서, 국부발진기(L/O: Local Oscillator) 신호만을 사용하여 주파수 변환할 경우 각 중계기 회로 구성용 소자의 특성 차이에 의하여 주파수 편차가 발생하고, 다수의 중계기가 하나의 시스템에 연결된 경우에 주파수 편차에 의한 발진(Oscillation) 현상으로 통신장애가 발생한다. 이를 방지하기 위하여 주중계장치(400)에서 각 중계기에 주파수 변환용 기준신호를 동일하게 공급하는 구성을 하고 있다. 또한, 기준신호의 수신이 안 될 경우를 대비하여 국부발진기(L/O: Local Oscillator)에서 주파수 변환용 신호를 생성하여 공급하고, 이때에는 Auto S/W의 동작으로 국부발진기(L/O: Local Oscillator) 신호를 선택하여 제1기준신호 분배부(307)에 전송한다.
상기 제1기준신호 분배부(307)는 상기 제1기준신호 수신제어부(306)에서 전송한 제1기준신호를 분배하여 소방용A 무전기 신호 주파수(F1) 변환부(304)와 소방용A IF신호 주파수(f12) 변환부(310)에 전송하고, 이와 동시에 직렬 연결된 다른 중계기(300)에서도 동일한 기준신호롤 사용하여 주파수 변환할 수 있도록 분배하여 제1기준신호 송신부(308)로 전송한다.
상기 제1기준신호 송신부(308)는 상기 제1기준신호 분배부(307)에 전송한 기준신호를 수신하여 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 자동이득조절(AGC)한 후 결합부(327)로 출력한다.
상기 소방용A 무전기신호(F1) 수신부(309)는 안테나(121)에서 수신하여 결합부(327)를 통하여 전송한 소방용A 채널 무전기 신호(F1)를 수신하여 필터링한 후 증폭한다.
상기 소방용A IF신호 주파수(f12) 변환부(310)는 상기 소방용A 무전기 신호(F1) 수신부(309)에서 전송한 소방용 무전기 신호(F1)를 상기 제1기준신호 분배부(307)에서 전송한 기준신호와 합성(Mixing)하여 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 낮은 주파수의 IF신호(f12)로 변환한다.
상기 소방용A IF신호(f12) 수신부(311)는 다른 중계기(300)에서 낮은 주파수로 변환하여 전송한 IF신호(f12)를 주중계장치(400)에 재전송하기 위한 수신부이다.
상기 소방용A IF신호(f12) 송신부(312)는 소방용A IF신호 주파수(f12) 변환부(310)에서 주파수 변환하여 전송한 낮은 주파수의 IF신호(f12), 또는 직렬 연결된 다른 중계기에서 전송한 동일 주파수의 IF신호(f12)를 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 자동이득조절(AGC)한 후 분배부(301)를 통하여 주중계장치(400) 또는 앞단에 연결된 다른 중계기로 전송한다.
상기 소방용B IF신호(f21) 수신부(313)는 주중계장치(400)에서 소방용B 무전기 채널 주파수(F2)를 낮은 주파수로 변환하여 전송한 IF신호(f21)를 수신하여 필터링한 후 증폭하여 소방용B IF신호(f21) 송신부(314)와 소방용B 무전기신호 주파수(F2) 변환부(315)로 전송한다.
상기 소방용B IF신호(f21) 송신부(314)는 주중계장치(400)에서 전송한 IF신호(f21)를 직렬 연결된 다른 중계기에 재전송하기 위한 것으로서, 상기 소방용B IF신호(f21) 수신부(313)에서 전송한 IF신호(f21)를 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 자동이득조절(AGC)한 후 결합부(327)로 출력한다.
상기 소방용B 무전기신호 주파수(F2) 변환부(315)는 상기 소방용B IF신호(f21) 수신부(313)에서 전송한 IF신호를 제2기준신호 분배부(318)에서 전송한 제2기준신호와 합성(Mixing)하여 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 원래의 소방용 무전기 신호 주파수(F2)로 변환한다.
상기 소방용B 무전기 신호(F2) 송신부(316)는 소방용B 무전기 신호 주파수(F2) 변환부(315)에서 주파수 변환하여 전송한 소방용 무전기 신호(F2)를 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 자동이득조절(AGC)한 후 결합부(327)로 출력한다.
상기 제2기준신호 수신제어부(317)는 주중계장치(400)에서 전송한 주파수 변환에 필요한 제2기준신호를 수신하여 필터링한 후 증폭하여 제2기준신호 분배부(318)에 전송한다. 상기 중계기(300)에 있어서, 국부발진기(L/O: Local Oscillator) 신호만을 사용하여 주파수 변환할 경우 각 중계기 회로 구성용 소자의 특성 차이에 의하여 주파수 편차가 발생하고, 다수의 중계기가 하나의 시스템에 연결된 경우에 주파수 편차에 의한 발진(Oscillation) 현상으로 통신장애가 발생한다. 이를 방지하기 위하여 주중계장치(400)에서 각 중계기에 주파수 변환용 기준신호를 동일하게 공급하는 구성을 하고 있다. 또한, 기준신호의 수신이 안 될 경우를 대비하여 국부발진기(L/O: Local Oscillator)에서 주파수 변환용 신호를 생성하여 공급하고, 이때에는 Auto S/W의 동작으로 국부발진기(L/O: Local Oscillator) 신호를 선택하여 제2기준신호 분배부(318)에 전송한다.
상기 제2기준신호 분배부(318)는 상기 제2기준신호 수신제어부(317)에서 전송한 제2기준신호를 분배하여 소방용B 무전기 신호 주파수(F2) 변환부(315)와 소방용B IF신호(f22) 변환부(321)에 전송하고, 이와 동시에 직렬 연결된 다른 중계기에서도 동일한 기준신호롤 사용하여 주파수 변환할 수 있도록 분배하여 제2기준신호 송신부(319)로 전송한다.
상기 제2기준신호 송신부(319)는 상기 제2기준신호 분배부(318)에 전송한 기준신호를 수신하여 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 자동이득조절(AGC)한 후 결합부(327)로 출력한다.
상기 소방용B 무전기신호(F2) 수신부(320)는 안테나(121)에서 수신하여 결합부(327)를 통하여 전송한 소방용B 무전기 채널 신호(F2)를 수신하여 필터링 한 후 증폭한다.
상기 소방용B IF신호 주파수(f22) 변환부(321)는 소방용B 무전기 신호(F2) 수신부(320)에서 전송한 소방용 무전기 신호(F2)를 상기 제2기준신호 분배부(318)에서 전송한 기준신호와 합성(Mixing)하여 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 낮은 주파수의 IF신호(f22)로 변환한다.
상기 소방용B IF신호(f22) 수신부(322)는 다른 중계기에서 낮은 주파수로 변환하여 전송한 IF신호(f22)를 주중계장치(400)에 재전송하기 수신부이다.
상기 소방용B IF신호(f22) 송신부(323)는 소방용B IF신호 주파수(f22) 변환부(321)에서 주파수 변환하여 전송한 낮은 주파수의 IF신호(f22), 또는 직렬 연결된 다른 중계기에서 전송한 동일 주파수의 IF신호(f22)를 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 자동이득조절(AGC)한 후 분배부(301)를 통하여 주중계장치(400) 또는 앞단에 연결된 다른 중계기로 전송한다.
상기 NMS신호 송수신부(324)는 중계기(300) 제어를 위한 NMS(Network Management System)신호를 수신하여 필터링 및 증폭한 후 RF모뎀(MODEM)(325)에 전송하고, 직렬 연결된 다른 중계기(300) 또는 분배기(110)의 상태감시 및 제어를 위하여 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 자동이득조절(AGC)한 후 결합부(327)로 출력한다.
상기 NMS신호 송수신부(324)는 원격감시 및 제어를 위하여 주중계장치(400)와 연결된 다른 중계기(300)와 분배기(110)에서 전송한 중계기(300)의 입출력 레벨 조정값, 전원 ON/OFF 제어 및 상태 신호, 무선통신 신호 전송용 케이블의 단선 또는 단락 여부 확인 신호, 중계기(300) 및 분배기(110)의 고장 여부 및 상태 감시신호, 분배기 포트의 ON/OFF 제어 신호 등을 수신하여 주중계장치(400)로 전송한다.
상기 RF모뎀(325)은 주중계장치(400)에서 전송한 중계기(300) 제어를 위한 NMS신호용 FSK 모뎀(Modem) 신호를 수신하거나, 중계기(300)의 고장 여부 및 동작 상태 신호 등을 상기 NMS신호 송수신부(324)를 통하여 주중계장치(400)로 전송한다.
상기 제어부(MCU)(326)는 주중계장치(400)의 제어신호에 따라 상기 소방용A IF신호(f11) 수신부(302) 및 소방용B IF신호(f21) 수신부(313), 소방용A IF신호(f11) 송신부(303) 및 소방용B IF신호(f21) 송신부(314), 소방용A 무전기 신호(F1) 수신부(309) 및 소방용B 무전기 신호(F2) 수신부(320), 소방용A 무전기 신호(F1) 송신부(305) 및 소방용B 무전기 신호(F2) 송신부(316), 제1기준신호 수신제어부(306) 및 제2기준신호 수신제어부(317), 제1기준신호 분배부(307) 및 제2기준신호 분배부(318), 제1기준신호 송신부(308) 및 제2기준신호 송신부(319), 소방용A 무전기 신호 주파수(F1) 변환부(304) 및 소방용B 무전기 신호 주파수(F2) 변환부(315), 소방용A IF신호 주파수(f12) 변환부(310) 및 소방용B IF신호 주파수(f22) 변환부(321)의 동작을 제어한다.
상기 결합부(327)는 낮은 주파수의 IF신호(f11, f21)와 소방용 무전기 RF신호(F1, F2) 및 NMS신호를 결합하여 송신하거나, 또는, 안테나(121)로부터 수신한 소방용 무전기 RF신호(F1, F2), 직렬 연결된 다른 중계기(300)에서 주파수 변환하여 전송한 낮은 주파수의 IF신호(f12, f22) 및 직렬 연결된 다른 중계기(300)와 분배기(110)에서 전송한 NMS신호를 수신하여 분배한다.
본 발명의 중계기(300)는 복수 채널 무전기 신호의 중계가 가능하며, 주중계장치(400)의 제어신호에 따라 송수신 주파수가 동일한 반 이중전송(Half Duplex) 방식의 1주파수 소방용 무전기 신호뿐만 아니라, 송신 및 수신 주파수가 각각 다른 2주파수의 전 이중전송(Full Duplex) 방식 소방용 무전기 신호의 양방향 동시 중계도 가능하다.
도4는 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 반 이중전송(Half Duplex) 방식 다채널 무선통신 신호 중계를 도시한 블록도이다.
도4를 참조하면, 서로 다른 채널의 무선통신 주파수를 갖는 무전기A(150)(151)와 무전기B(152)(153)의 무선통신 신호를 반 이중전송(Half Duplex) 방식으로 다채널로 중계할 수가 있어서 2개의 서로 다른 주파수를 갖는 무전기의 동시 사용이 가능하다.
또한, 본 발명의 다채널 중계방식에 따라 소방용 무전기와 업무용 무전기 신호를 간섭없이 동시에 중계할 수가 있어서 소방대의 화재진압 및 재난 구호 활동시 업무용 무전기 신호에 의한 소방 무선통신에 지장을 주지 않는다.
도5는 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 전 이중전송(Full Duplex) 방식 무선통신 신호 중계를 도시한 블록도이다.
도6은 본 발명에 따른 직렬 연결방식의 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어 전 이중전송(Full Duplex) 방식의 무선통신 신호 중계시의 중계기 동작을 도시한 블록도이다.
도3과 도5 및 도6을 참조하면,
본 발명에 따른 중계기(300)는 송신(Ch-1) 및 수신(Ch-2) 채널 주파수가 각각 다른 2주파수의 전 이중전송(Full Duplex) 방식 무전기C(154)(155)의 무선통신 신호를 중계할 수가 있어서 전 이중전송(Full Duplex) 방식의 소방용 무전기의 사용이 가능하다.
상기 중계기(300)에 있어서, 전 이중방식(Full Duplex)의 무전기 신호 중계시에는 주중계장치(400)의 제어신호에 따라 제어부(MCU)(326)에서 소방용A 무전기 신호(F1) 수신부(309), 소방용A IF신호 주파수(f12) 변환부(310), 소방용A IF신호(f12) 수신부(311), 소방용A IF신호(f12) 송신부(312), 소방용B IF신호(f21) 수신부(313), 소방용B IF신호(f21) 송신부(314), 소방용B 무전기 신호 주파수(F2) 변환부(315) 및 소방용B 무전기 신호(F2) 송신부(316)의 동작을 중지((Off)시킨다.
이와 동시에 상기 중계기(300)에 있어서, 소방용A IF신호(f11) 수신부(302)는 주중계장치(400)에서 전 이중방식(Full Duplex) 소방용 무전기(154)의 송신채널(Ch-1) 신호(F1)를 낮은 주파수로 변환하여 전송한 IF신호(f11)를 수신하여 필터링한 후 증폭하여 소방용A IF신호 (f11) 송신부(303)와 소방용A 무전기 신호 주파수(F1) 변환부(304)로 전송한다.
상기 소방용A IF신호 (f11) 송신부(303)는 주중계장치(400)에서 전송한 송신채널(Ch-1)용 IF신호(f11)를 직렬 연결된 다른 중계기(300)에 재전송하기 위한 것으로서, 상기 소방용A IF신호(f11) 수신부(302)에서 전송한 IF신호를 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 자동이득조절(AGC)한 후 결합부(327)로 출력한다.
상기 소방용A 무전기 신호 주파수(F1) 변환부(304)는 상기 소방용A IF신호(f11) 수신부(302)에 전송한 송신채널(Ch-1)용 IF신호(f11)를 제1기준신호 분배부(307)에서 전송한 기준신호와 합성(Mixing)하여 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 원래의 소방용 무전기의 송신채널(Ch-1)용 RF신호 주파수(F1)로 변환한다.
상기 소방용A 무전기신호(F1) 송신부(305)는 상기 소방용A 무전기신호 주파수(F1) 변환부(304)에서 주파수 변환하여 전송한 소방용 무전기 송신채널(Ch-1)용 RF신호(F1)를 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 자동이득조절(AGC)한 후 결합부(327)로 출력한다.
상기 제1기준신호 수신제어부(306)는 주중계장치(400)에서 전송한 주파수 변환에 필요한 제1기준신호를 수신하여 필터링한 후 증폭하여 제1기준신호 분배부(307)에 전송한다. 상기 중계기(300)에 있어서, 국부발진기(L/O: Local Oscillator) 신호만을 사용하여 주파수 변환할 경우 각 중계기 회로 구성용 소자의 특성 차이에 의하여 주파수 편차가 발생하고, 다수의 중계기가 하나의 시스템에 연결된 경우에 주파수 편차에 의한 발진(Oscillation) 현상으로 통신장애가 발생한다. 이를 방지하기 위하여 주중계장치(400)에서 각 중계기에 주파수 변환용 기준신호를 동일하게 공급하는 구성을 하고 있다. 또한, 기준신호의 수신이 안 될 경우를 대비하여 국부발진기(L/O: Local Oscillator)에서 주파수 변환용 신호를 생성하여 공급하고, 이때에는 Auto S/W의 동작으로 국부발진기(L/O: Local Oscillator) 신호를 선택하여 제1기준신호 분배부(307)에 전송한다.
상기 제1기준신호 분배부(307)는 상기 제1기준신호 수신제어부(306)에서 전송한 제1기준신호를 분배하여 소방용A 무전기 신호 주파수(F1) 변환부(304)에 전송하고, 이와 동시에 직렬 연결된 다른 중계기(300)에서도 동일한 기준신호롤 사용하여 주파수 변환할 수 있도록 분배하여 제1기준신호 송신부(308)로 전송한다.
상기 제1기준신호 송신부(308)는 상기 제1기준신호 분배부(307)에 전송한 기준신호를 수신하여 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 자동이득조절(AGC)한 후 결합부(327)로 출력한다.
또한, 상기 중계기(300)에 있어서, 상기 소방용B 무전기신호(F2) 수신부(320)는 안테나(121)에서 수신하여 결합부(327)를 통하여 전송한 전 이중방식(Full Duplex) 소방용 무전기(155)의 수신채널(Ch-2)용 RF신호(F2)를 수신하여 필터링 한 후 증폭한다.
상기 소방용B IF신호 주파수(f22) 변환부(321)는 소방용B 무전기 신호(F2) 수신부(320)에서 전송한 수신채널(Ch-2)용 RF신호(F2)를 상기 제2기준신호 분배부(318)에서 전송한 기준신호와 합성(Mixing)하여 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 낮은 주파수의 IF신호(f22)로 변환한다.
상기 소방용B IF신호(f22) 수신부(322)는 다른 중계기에서 낮은 주파수로 변환하여 전송한 수신채널(Ch-2)용 IF신호(f22)를 주중계장치(400)에 재전송하기 수신부이다.
상기 소방용B IF신호(f22) 송신부(323)는 소방용B IF신호 주파수(f22) 변환부(321)에서 주파수 변환하여 전송한 낮은 주파수의 수신채널(Ch-2)용 IF신호(f22), 또는 직렬 연결된 다른 중계기에서 전송한 동일 주파수의 수신채널(Ch-2)용 IF신호(f22)를 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 자동이득조절(AGC)한 후 분배부(301)를 통하여 주중계장치(400) 또는 앞단에 연결된 다른 중계기로 전송한다.
상기 제2기준신호 수신제어부(317)는 주중계장치(400)에서 전송한 주파수 변환에 필요한 제2기준신호를 수신하여 필터링한 후 증폭하여 제2기준신호 분배부(318)에 전송한다. 상기 중계기(300)에 있어서, 국부발진기(L/O: Local Oscillator) 신호만을 사용하여 주파수 변환할 경우 각 중계기 회로 구성용 소자의 특성 차이에 의하여 주파수 편차가 발생하고, 다수의 중계기가 하나의 시스템에 연결된 경우에 주파수 편차에 의한 발진(Oscillation) 현상으로 통신장애가 발생한다. 이를 방지하기 위하여 주중계장치(400)에서 각 중계기에 주파수 변환용 기준신호를 동일하게 공급하는 구성을 하고 있다. 또한, 기준신호의 수신이 안 될 경우를 대비하여 국부발진기(L/O: Local Oscillator)에서 주파수 변환용 신호를 생성하여 공급하고, 이때에는 Auto S/W의 동작으로 국부발진기(L/O: Local Oscillator) 신호를 선택하여 제2기준신호 분배부(318)에 전송한다.
상기 제2기준신호 분배부(318)는 상기 제2기준신호 수신제어부(317)에서 전송한 제2기준신호를 분배하여 소방용B IF신호(f22) 변환부(321)에 전송하고, 이와 동시에 직렬 연결된 다른 중계기에서도 동일한 기준신호롤 사용하여 주파수 변환할 수 있도록 분배하여 제2기준신호 송신부(319)로 전송한다.
상기 제2기준신호 송신부(319)는 상기 제2기준신호 분배부(318)에 전송한 기준신호를 수신하여 제어부(MCU)(326)의 제어신호에 따라 자동이득조절(AGC)한 후 결합부(327)로 출력한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 소방용 무전기 신호 중계 채널은 필요에 따라 회로를 추가하면 다채널 중계가 가능하고, 전 이중전송(Full Duplex) 방식의 무선통신 신호 중계가 가능하여, 무선통신보조설비의 도입 및 유지관리 비용을 최소화할 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 바를 바탕으로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 도면에 한정되는 것은 아니다.
110:분배기
120, 121:안테나
150, 151, 152, 153:반 이중전송(Half Duplex) 방식 소방용 무전기
154, 155:전 이중전송(Full Duplex) 방식 소방용 무전기
300:중계기
301:분배부
302:소방용A IF신호(f11) 수신부
303:소방용A IF신호(f11) 송신부
304:소방용A 무전기 신호 주파수(F1) 변환부
305:소방용A 무전기 신호(F1) 송신부
306:제1기준신호 수신제어부
307:제1기준신호 분배부
308:제1기준신호 송신부
309:소방용A 무전기 신호(F1) 수신부
310:소방용A IF신호 주파수(f12) 변환부
311:소방용A IF신호(f12) 수신부
312:소방용A IF신호(f12) 송신부
313:소방용B IF신호(f21) 수신부
314:소방용B IF신호(f21) 송신부
315:소방용B 무전기 신호 주파수(F2) 변환부
316:소방용B 무전기 신호(F2) 송신부
317:제2기준신호 수신제어부
318:제2기준신호 분배부
319:제1기준신호 송신부
320:소방용B 무전기 신호(F2) 수신부
321:소방용B IF신호 주파수(f22) 변환부
322:소방용B IF신호(f22) 수신부
323:소방용B IF신호(f22) 송신부
324:NMS신호 송수신부
325:RF 모뎀(MODEM)
326:제어부(MCU)
327:결합부
400:주중계장치
120, 121:안테나
150, 151, 152, 153:반 이중전송(Half Duplex) 방식 소방용 무전기
154, 155:전 이중전송(Full Duplex) 방식 소방용 무전기
300:중계기
301:분배부
302:소방용A IF신호(f11) 수신부
303:소방용A IF신호(f11) 송신부
304:소방용A 무전기 신호 주파수(F1) 변환부
305:소방용A 무전기 신호(F1) 송신부
306:제1기준신호 수신제어부
307:제1기준신호 분배부
308:제1기준신호 송신부
309:소방용A 무전기 신호(F1) 수신부
310:소방용A IF신호 주파수(f12) 변환부
311:소방용A IF신호(f12) 수신부
312:소방용A IF신호(f12) 송신부
313:소방용B IF신호(f21) 수신부
314:소방용B IF신호(f21) 송신부
315:소방용B 무전기 신호 주파수(F2) 변환부
316:소방용B 무전기 신호(F2) 송신부
317:제2기준신호 수신제어부
318:제2기준신호 분배부
319:제1기준신호 송신부
320:소방용B 무전기 신호(F2) 수신부
321:소방용B IF신호 주파수(f22) 변환부
322:소방용B IF신호(f22) 수신부
323:소방용B IF신호(f22) 송신부
324:NMS신호 송수신부
325:RF 모뎀(MODEM)
326:제어부(MCU)
327:결합부
400:주중계장치
Claims (4)
- 건축물의 화재나 재난 발생시 화재 진압 및 구호 활동을 위하여 현장에서 활동하는 소방대와 지상 또는 지하의 소방대원간의 원활한 무선통신이 가능하도록 하는 중계기(300)의 직렬 연결방식에 의한 다채널 무선통신 신호 중계 시스템에 있어서,
상기 중계기(300)는 주중계장치(400)에서 낮은 주파수의 IF신호(f11, f21)로 변환된 소방용 무전기 신호를 수신하여 증폭 및 자동이득조절한 후 뒷단에 연결된 다른 중계기(300)에 재전송하거나, 주파수 변환부(304)(315)에서 원래의 소방용 무전기 신호 주파수(F1, F2)로 재변환하여 분배기(110) 또는 안테나(121)로 전송하고;
상기 안테나(121)로부터 소방용 무전기 신호 주파수(F1, F2)를 수신하여 주파수 변환부(310)(321)에서 낮은 주파수의 IF신호(f12, f22)로 변환하여 상기 주중계장치(400)로 전송하며;
상기 중계기(300)는 소방용 무전기 신호(F1, F2)와 소방용 무전기 신호를 낮은 주파수로 변환한 IF신호(f11, f21 또는 f12, f22)를 다채널 동시 전송하고;
상기 중계기(300)는 주중계장치(400)에서 전송한 기준신호와 중계기(300) 내부의 국부발진기 신호를 기준신호 수신제어부(306)(317)에서 자동 선택하여 분배부(307)(318)에서 분배하고, 주파수 변환부(304)(310)(315)(321)는 상기 선택된 기준신호에 따라 주파수 변환하며;
상기 분배부(307)(318)에서 분배한 기준신호는 기준신호 송신부(308)(319)에서 증폭 및 자동이득조절한 후 직렬 연결된 다른 중계기에 재전송하고;
주중계장치(400)에서 전송한 NMS신호를 수신하여 RF모뎀(325)을 통하여 제어부(MCU)(327)에 전달하고, 증폭 및 자동이득조절하여 뒷단에 연결된 다른 중계기(300) 또는 분배기(110)에 재전송하며, 상기 중계기(300)를 포함한 뒷단에 연결된 다른 중계기(300) 또는 분배기(110)에서 전송한 중계기의 입출력 레벨 조정값, 전원 On/Off 제어 및 상태 신호, 무선통신 신호 전송용 케이블의 단선 또는 단락 여부 확인 신호, 중계기 및 분배기의 고장 여부 및 상태 감시신호, 분배기 포트의 On/Off 제어 신호 등을 수신하여 주중계장치(400)로 전송하도록 하고;
상기 중계기(300)와 중계기(300)는 직접 연결하거나 분배기(110)를 통하여 연결됨을 특징으로 하는 중계기 직렬 연결방식에 의한 다채널 무선통신 신호 중계 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 중계기(300)는 소방용A 무전기 신호(F1)와 소방용B 무전기 신호(F2)를 동시에 전송할 수 있도록 중계회로를 각각 별도 구성하여 반 이중전송(HalfDuplex) 방식의 무전기 신호를 다채널로 동시에 전송되도록 구비됨을 특징으로 하는 중계기 직렬 연결방식에 의한 다채널 무선통신 신호 중계 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 중계기(300)의 제어부(MCU)(327)는 주중계장치(400)에서 전송한 제어신호(NMS)에 따라 소방용A 무전기 신호(F1) 수신부(309), 소방용A IF신호 주파수(f12) 변환부(310), 소방용A IF신호(f12) 수신부(311), 소방용A IF신호(f12) 송신부(312), 소방용B IF신호(f21) 수신부(313), 소방용B IF신호(f21) 송신부(314), 소방용B 무전기 신호 주파수(F2) 변환부(315) 및 소방용B 무전기 신호(F2) 송신부(316)의 동작을 제어할 수 있도록 하여 송수신 주파수가 다른 전 이중방식(Full Duplex) 방식의 무전기 통신 신호의 중계가 이루어지도록 구비됨을 특징으로 하는 중계기 직렬 연결방식에 의한 다채널 무선통신 신호 중계 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020230111817A KR102671341B1 (ko) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 중계기 직렬 연결방식에 의한 다채널 무선통신 신호 중계 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020230111817A KR102671341B1 (ko) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 중계기 직렬 연결방식에 의한 다채널 무선통신 신호 중계 시스템 |
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| KR102671341B1 true KR102671341B1 (ko) | 2024-05-31 |
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ID=91330082
Family Applications (1)
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| KR1020230111817A KR102671341B1 (ko) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 중계기 직렬 연결방식에 의한 다채널 무선통신 신호 중계 시스템 |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR102671341B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20030046577A (ko) | 2001-12-05 | 2003-06-18 | 포유텔레콤 주식회사 | 무선 중계시스템의 다채널 송수신장치 |
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| KR102363767B1 (ko) * | 2021-04-23 | 2022-02-16 | 주식회사 젠알에프티 | 중앙 통제실의 메인 장비와 이동체 내의 무전기 간 무선통신 중계 시스템 및 그 중계 방법 |
| KR102488758B1 (ko) * | 2022-02-09 | 2023-01-17 | 삼성넥스텍(주) | 소방용 무선중계기 및 이를 포함하는 소방용 무선통신보조설비 |
-
2023
- 2023-08-25 KR KR1020230111817A patent/KR102671341B1/ko active IP Right Grant
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