KR19990079403A - 전자 경비시스템에서 이중화 구조를 가지는 다중화기와 그의이중화 동작방법 - Google Patents

전자 경비시스템에서 이중화 구조를 가지는 다중화기와 그의이중화 동작방법 Download PDF

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
전자 경비시스템에서 하위 기기로부터 전송되는 신호를 수신하여 상위 기기로 전송함과 아울러 하위 기기로 응답 메시지를 전송하는 다중화기에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
신뢰성을 향상시킴과 아울러 이상이 발생할 경우에도 신호의 분실을 최소화할 수 있는 다중화기와 그의 이중화 동작방법을 제공한다.
다. 발명의 해결방법의 요지
전자 경비시스템의 다중화기가 상,하위 기기의 송,수신 포트에 각각 대응되게 연결되는 송,수신 포트를 구비하고 이중화에 따른 동작보드와 예비보드 중에 상대적으로 어느 한가지로 동작되는 제1,제2 양방향 수신기를 구비한다. 제1,제2 양방향 수신기 각각은 동작보드로 된 경우에는 하위 기기로부터 전송되는 신호를 수신하여 상위 기기로 전송함과 아울러 하위 기기로 응답메시지를 전송하고, 예비보드로 된 경우에는 상,하위 기기에 대한 자신의 송신 포트만을 디제이블시킨 상태에서 동작보드와 동일하게 동작하여 상,하위 기기에 대해 셰도우 동작을 한다.
라. 발명의 중요한 용도
전자 경비시스템에 이용한다.

Description

전자 경비시스템에서 이중화 구조를 가지는 다중화기와 그의 이중화 동작방법
본 발명은 전자 경비시스템의 데이터 전송장비에 관한 것으로, 특히 상,하위 기기간에 접속되어 하위 기기로부터 전송되는 신호를 수신하여 상위 기기로 전송함과 아울러 하위 기기로 응답 메시지를 전송하는 다중화기(multiplexer)에 관한 것이다.
통상적으로 전자 경비시스템은 하위 기기로부터 전송되는 신호를 집산하기 위한 양방향 수신기인 다중화기를 구비한다. 다중화기는 하위 기기로부터 전송되는 신호를 수신하여 상위 기기로 전송한다. 이러한 전자 경비시스템에서 하위 기기는 예를 들어 가입자 댁내에 설치되는 단말기에 해당하고, 상위기기는 다중화기를 통해 하위 기기로부터 전송되는 신호를 수신하여 처리하고 대처 요원에게 지령을 내리는 중앙 컴퓨터에 해당한다.
이러한 전자 경비시스템에 있어서 하위 기기로부터 전송된 신호가 중앙에 있는 상위 기기로 신속하고 정확하게 전송되는 것이 절대적으로 중요하다. 만일 상,하위 기기 간에 접속되는 다중화기가 이상이 발생한다면, 하위 기기에서 비상상황을 알리는 신호가 발생된다해도 상위 기기에서 이를 알 수 없으므로 비상상황에 대처할 수 없게 된다.
상술한 바와 같이 전자 경비시스템에 있어서 상,하위 기기 간에 접속되는 다중화기가 이상이 발생할 경우에는 하위 기기에서 발생되는 비상상황에 대처할 수 없게 되었었다.
따라서 본 발명의 목적은 전자 경비시스템에서 신뢰성을 향상시킴과 아울러 이상이 발생할 때 신호의 분실을 최소화할 수 있는 다중화기와 그의 이중화 동작방법을 제공함에 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 구조를 가지는 다중화기를 포함한 시스템 블록구성도,
도 2는 도 1의 이중화를 위한 하드웨어 신호 연결관계를 보인 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 동작 흐름도.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다중화기는 상,하위 기기의 송,수신 포트에 각각 대응되게 연결되는 송,수신 포트를 구비하고 이중화에 따른 동작보드와 예비보드 중에 상대적으로 어느 한가지로 동작되는 제1,제2 양방향 수신기를 구비한다. 이러한 제1,제2 양방향 수신기 각각은 동작보드로 된 경우에는 하위 기기로부터 전송되는 신호를 수신하여 상위 기기로 전송함과 아울러 하위 기기로 응답메시지를 전송하고, 예비보드로 된 경우에는 상,하위 기기에 대한 자신의 송신 포트만을 디제이블(disable)시킨 상태에서 동작보드와 동일하게 동작하여 상,하위 기기에 대해 셰도우 동작(shadow operation)을 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 구체적인 신호 명이나 처리 흐름과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한 하기 설명에서 도면들 중에 동일한 구성요소들은 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 구조를 가지는 다중화기를 포함한 시스템 블록구성도로서, 전자 경비시스템에서 상,하위 기기(100,112) 간에 접속되는 다중화기(102)를 2개의 제1,제2 양방향 수신기(104,106)를 사용하여 이중화시킨 예를 보인 것이다. 제1,제2 양방향 수신기(104,106) 각각은 통상적인 전자 경비시스템에서 이중화되지 않은 다중화기로 단독적으로 사용되었던 양방향 수신기와 기본적으로 동일하다.
도 1에서 다중화기(102)의 제1,제2 양방향 수신기(104,106)는 상,하위 기기(100,112)의 송,수신 포트 Tx,Rx에 각각 대응되게 연결되는 송신 포트 Tx1,Tx2와 수신 포트 Rx1,Rx2를 가진다. 제1,제2 양방향 수신기(104,106) 각각의 송신 포트 Tx1는 하위 기기(112)의 수신 포트 Rx에 공통으로 연결되고, 각각의 수신 포트 Rx1는 하위 기기(112)의 송신 포트 Tx에 공통으로 연결된다. 또한 제1,제2 양방향 수신기(104,106) 각각의 송신 포트 Tx2는 상위 기기(110)의 수신 포트 Rx에 공통으로 연결되고, 각각의 수신 포트 Rx2은 상위 기기(110)의 송신 포트 Tx에 공통으로 연결된다.
또한 제1 양방향 수신기(104)는 전환 스위치(108)와 연결되고 제2 양방향 수신기(106)는 전환 스위치(110)와 연결된다. 제1,제2 양방향 수신기(104,106)는 전환 스위치들(108,110) 중에 어느 하나의 입력이 있을 경우에는 동작상태가 서로 전환된다. 그리고 제1,제2 양방향 수신기(104,106)는 서로간에 통신을 위한 SIO(Serial Input/Output interface) 포트를 가진다. 이러한 SIO 포트를 도 1에서는 Tx3,Rx3로 나타내었다.
도 2는 이와 같은 도 1의 이중화를 위한 제1,제2 양방향 수신기(104,106)간의 하드웨어 신호 연결관계를 보인 도면이다. 상기 도 2에서 상대편 보드 탈장신호 OALM(Off Alarm)은 상대편 보드의 탈장을 나타내는 신호이다. 상대편 보드 기능 이상신호 FALM(Function Alarm)은 상대편 보드 기능 이상을 나타내는 신호이다. 전환 스위치신호 CHSW(Change Switch)는 운용자가 전환 스위치들(108,110) 중 하나를 누를 때, 이를 나타내는 신호이다. 자기(self)보드 동작모드신호 SSACT(Self Side Active/Standby mode)는 자기보드의 동작모드가 동작(active)보드인지 아니면 예비(standby)보드인지를 나타내는 신호이다. 상대보드 동작모드신호 OSACT(Other Side Active/Standby mode) 신호는 상대보드의 동작모드가 동작보드인지 아니면 예비보드인지를 나타내는 신호이다. 그리고 SIO는 도 1에서의 송,수신 포트 Tx3,Rx3에 대응된다. 이러한 신호들의 전달방식은 인터럽트(interrupt)방식으로 전달한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 처리 흐름도를 보인 것으로, 상기한 도 1 및 도 2에 보인 바와 같은 제1,제2 양방향 수신기(104,106)에서 각각 수행되는 이중화 동작과정을 (200)∼(214)단계로 보인 것이다. 초기 전원이 "온"되면 제1,제2 양방향 수신기(104,106)는 각자 데이터 베이스(data base)를 포함한 초기화 동작을 하게 된다. 이때 제1,제2 양방향 수신기(104,106)는 이중화에 따른 동작보드와 예비보드 중에 상대적으로 어느 한가지로 동작되기 시작하는데, 각각의 초기상태는 동작보드와 예비보드 중에 상대적으로 어느 한가지로 동작하도록 디폴트(default) 설정된다. 이에따라 제1,제2 양방향 수신기(104,106)는 도 3의 (200)단계에서 초기 상태를 확인하는데, 초기 상태가 동작보드로 설정되어 있는 경우에는 (202)단계로 진행하고, 예비보드로 설정되어 있는 경우에는 (208)단계로 진행한다.
상기 (202)단계에서는 동작보드로 동작하게 되는데. 동작보드로 되면 하위 기기(112)로부터 전송되는 신호를 수신하여 상위 기기(100)로 전송함과 아울러 하위 기기(112)로 응답메시지를 전송한다. 이와 같이 동작보드로 된 경우에는 주기적으로 상위 기기(100)로 전송하는 송신 버퍼의 어드레스와 전송할 데이터 카운터를 SIO 포트를 통하여 예비보드로 전송하여 송신 버퍼의 동기를 일치시킨다. 이러한 상태에서 (204)단계에서 전환 스위치(108,110)로부터의 입력 여부를 확인하여, 전환 스위치 입력이 없으면 상기 (202)단계를 계속 수행하고 전환 스위치 입력이 있으면 (206)단계로 진행한다. 상기 (206)단계에서는 예비보드로 전환 스위치 입력을 통지한 다음에 상기한 (208)단계로 진행하여 자신이 예비보드로 동작하게 된다.
상기 (208)단계에서는 예비보드로 동작하게 되는데, 이와 같이 예비보드로 된 경우에는 상,하위 기기(100,112)에 대한 자신의 송신 포트 Tx1,Tx2만을 디제이블시킨 상태에서 동작보드와 동일하게 동작하여 상,하위 기기(100,112)에 대해 셰도우 동작을 한다. 이와 같이 예비보드로 된 경우에는 (210)단계에서 동작보드의 이상 발생 여부를 확인하여, 이상이 발생하지 않은 경우에는 (212)단계로 진행하고 이상이 발생한 경우에는 (214)단계로 진행한다. 상기 (212)단계에서는 전환 스위치(108,110)로부터의 입력 여부를 확인하여, 전환 스위치 입력이 없으면 상기 (208)단계를 계속 수행하고 전환 스위치 입력이 있으면 (214)단계로 진행한다. 상기 (214)단계에서는 자신이 동작보드로 전환하여 상기한 (202)단계로 진행한다.
그러므로 예비보드로 동작하는 경우에는 동작보드를 감시하여 이상이 발생할 경우 동작보드로부터 제어권을 강제로 빼앗아 자신이 동작보드로 동작함과 아울러 동작보드를 예비보드로 동작시킨다. 또한 동작보드의 이상이 발생할 경우에는 동작상태가 서로 전환된다. 이뿐만 아니라 전환 스위치들(108,110) 중에 어느 하나가 눌려질 경우에는 동작상태가 서로 전환된다.
여기서 동작보드는 다중화기(102) 측면에서 볼 때 상,하위 기기(100,112)와 통신 서비스를 하는 기기이며, 예비보드는 동작보드의 장애 발생시 제어권을 넘겨받아 동작보드로 전환되면서 통신 서비스권을 넘겨받아 상,하위 기기(100,112)와 중단없는 서비스를 하기 위한 백업 보드이다. 그리고 동작보드 및 데이터 백업을 위한 이중화를 구현하기 위하여 다중화기(102)는 제1도와 같이 하드웨어적으로 하위 기기(112)에서 전송되는 신호는 동작보드와 예비보드가 모두 수신한다. 동작보드와 예비보드는 각각 수신한 신호를 검사하여 하위 기기(112)에 응답 메시지를 전송하는데, 정상신호이면 긍정응답 ACK(Acknowledge)를 전송하고 비정상신호이면 부정응답 NAK(Negative acknowledge)를 전송한다. 그런데 다중화기(102)에서 전송한 동작보드의 신호는 하위 기기(112)로 전송되지만, 예비보드의 송신 포트 Tx1가 디제이블됨에 따라 예비보드의 신호는 하위 기기(112)로 전송되지 않는다. 그러므로 예비보드는 동작보드와 동일하게 동작하지만 하위 기기(112)에 전혀 영향을 미치지 못하고 단지 셰도우 동작을 할 뿐이다.
이와 동일한 원리가 상위 기기(100)와 통신을 할 때에도 그대로 적용된다. 즉, 다중화기(102)의 상위 기기(100)에서 전송한 신호는 다중화기(102)의 동작보드와 예비보드에 모두 전송된다. 그러나 다중화기(102)에서 상위 기기(100)로 전송한 신호의 경우, 동작보드의 신호는 상위 기기(100)로 전송되지만, 예비보드의 송신 포트 Tx2가 디제이블됨에 따라 예비보드의 신호는 상위 기기(100)로 전송되지 않는다. 그러므로 예비보드는 동작보드와 동일하게 동작하지만 상위 기기(100)에 전혀 영향을 미치지 못하고 단지 셰도우 동작을 할 뿐이다.
그러므로 동작보드가 정상적으로 통신 서비스를 하는한 예비보드는 상위 기기(100)와 하위 기기(112) 모두에 대하여 셰도우 동작을 할 뿐이다. 그리고 예비보드에서 동작보드를 감시하는 중에 동작보드에 이상이 발생하는 경우 동작보드로부터 제어권을 강제로 빼앗아 자신이 동작보드로 동작하고, 동작보드를 예비보드로 동작하도록 한다. 이때 동작보드의 이상을 감시하는 하드웨어 신호는 전술한 바와 같다.
따라서 동작보드의 이상이 발생하여 다운(down)되는 경우에도 예비보드가 제어권을 넘겨 받되 데이터 백업(data backup)이 이루어지므로 하위 기기(112)로부터 받은 신호의 분실이 발생하지 않고 제어권을 이양받아 동작함으로써 계속적으로 정상적인 시스템 동작이 이루어지게 된다.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 특히 본 발명의 실시 예에서는 이상 상태의 종류나 동작모드를 전환하게 되는 경우를 여러 가지로 적용하는 예를 보였으나, 이는 필요에 따라 얼마든지 달리 적용할 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 전자 경비시스템에서 다중화기를 이중화 구조로 구성함으로써 신뢰성을 향상시킴과 아울러 이상이 발생할 경우에도 신호의 분실을 최소화할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (8)

  1. 하위 기기로부터 전송되는 신호를 수신하여 처리하는 상위 기기를 구비하는 전자 경비시스템에 있어서,
    상기 상,하위 기기의 송,수신 포트에 각각 대응되게 연결되는 송,수신 포트를 가지며 이중화에 따른 동작보드와 예비보드 중에 상대적으로 어느 한가지로 동작되는 제1,제2 양방향 수신기를 구비하고,
    상기 제1,제2 양방향 수신기 각각이, 상기 동작보드로 된 경우에는 상기 하위 기기로부터 전송되는 신호를 수신하여 상기 상위 기기로 전송함과 아울러 상기 하위 기기로 응답메시지를 전송하고, 상기 예비보드로 된 경우에는 상기 상,하위 기기에 대한 자신의 송신 포트만을 디제이블시킨 상태에서 상기 동작보드와 동일하게 동작하여 상기 상,하위 기기에 대해 셰도우 동작을 함을 특징으로 하는 이중화 구조를 가지는 다중화기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1,제2 양방향 수신기 각각이, 초기상태는 동작보드와 예비보드 중에 상대적으로 어느 한가지로 디폴트 설정되고, 상기 동작보드의 이상이 발생할 경우에는 동작상태가 서로 전환됨을 특징으로 하는 이중화 구조를 가지는 다중화기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1,제2 양방향 수신기 각각이, 하나씩 대응하는 전환 스위치와 연결되며, 상기 전환 스위치들 중에 어느 하나의 입력이 있을 경우에는 동작상태가 서로 전환됨을 특징으로 하는 이중화 구조를 가지는 다중화기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1,제2 양방향 수신기 각각이, 서로간에 통신을 위한 SIO 포트를 가지며, 상기 동작보드로 된 경우에는 주기적으로 상기 상위 기기로 전송하는 송신 버퍼의 어드레스와 전송할 데이터 카운터를 상기 SIO 포트를 통하여 상기 예비보드로 전송하여 상기 송신 버퍼의 동기를 일치시키고, 상기 예비보드로 된 경우에는 상기 동작보드를 감시하여 이상이 발생할 경우 상기 동작보드로부터 제어권을 강제로 빼앗아 자신이 동작보드로 동작함과 아울러 상기 동작보드를 상기 예비보드로 동작시킴을 특징으로 하는 이중화 구조를 가지는 다중화기.
  5. 하위 기기로부터 전송되는 신호를 수신하여 처리하는 상위 기기와, 상기 상,하위 기기의 송,수신 포트에 각각 대응되게 연결되는 송,수신 포트를 가짐과 아울러 서로간에 통신을 위한 SIO 포트를 가지는 제1,제2 양방향 수신기를 가지는 다중화기를 구비하는 전자 경비시스템에 있어서,
    상기 제1,제2 양방향 수신기 각각이 초기에 이중화에 따른 동작보드와 예비보드 중에 디폴트 설정된 상태에 따라 서로 다른 어느 한가지 보드로 동작하기 시작하는 초기 동작과정과,
    상기 동작보드로 된 경우에는 상기 하위 기기로부터 전송되는 신호를 수신하여 상기 상위 기기로 전송함과 아울러 상기 하위 기기로 응답메시지를 전송하는 동작보드 동작과정과,
    상기 예비보드로 된 경우에는 상기 상,하위 기기에 대한 자신의 송신 포트만을 디제이블시킨 상태에서 상기 동작보드와 동일하게 동작하여 상기 상,하위 기기에 대해 셰도우 동작을 하는 예비보드 동작과정과,
    상기 동작보드의 이상이 발생할 경우에는 동작상태가 서로 전환되는 동작 전환과정을 구비함을 특징으로 하는 이중화 구조를 가지는 다중화기의 이중화 동작방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1,제2 양방향 수신기 각각이, 각각 하나씩 대응하는 전환 스위치의 입력이 있을 경우에는 동작상태가 서로 전환되는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 이중화 구조를 가지는 다중화기의 이중화 동작방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 동작보드 동작과정이, 주기적으로 상기 상위 기기로 전송하는 송신 버퍼의 어드레스와 전송할 데이터 카운터를 상기 SIO 포트를 통하여 상기 예비보드로 전송하여 상기 송신 버퍼의 동기를 일치시키는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이중화 구조를 가지는 다중화기의 이중화 동작방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 예비보드 동작과정이, 상기 동작보드를 감시하여 이상이 발생할 경우 상기 동작보드로부터 제어권을 강제로 빼앗아 자신이 동작보드로 동작함과 아울러 상기 동작보드를 상기 예비보드로 동작시키는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이중화 구조를 가지는 다중화기의 이중화 동작방법.
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