KR20120038877A - 비접촉식 커플러를 통해 연결된 다수의 통신 단말기를 구비한 통신 시스템 - Google Patents

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KR20120038877A
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Abstract

본 발명은 기 설치된 통신 선로에 비접촉식으로 새로운 통신 단말기를 접속함으로써 다중 통신이 가능한 통신 시스템을 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 의한 통신 시스템은, 통신 신호를 전송하기 위한 통신 선로, 통신 선로의 일단에 연결되는 제 1 통신 단말기, 제 1 통신 단말기와 통신 선로를 통해 통신할 수 있도록 통신 선로의 타단에 연결되는 제 2 통신 단말기, 통신 선로와 통신 신호를 주고 받을 수 있도록 통신 선로의 중간에 통신 선로를 감싸도록 설치되는 비접촉 커플러, 비접촉 커플러와 연결되어 통신 선로에 비접촉식으로 연결되는 부가 통신 단말기를 포함한다. 본 발명에 의한 통신 시스템은 하나의 통신 선로와 복수의 비접촉 커플러를 이용하여 브릿지 형식의 전송매체를 구성함으로써 다중 시스템을 구현할 수 있다.

Description

비접촉식 커플러를 통해 연결된 다수의 통신 단말기를 구비한 통신 시스템{Communication system comprising multiple terminals connected by contactless coupler}
본 발명은 전송매체로 유선을 이용하여 데이터를 전송하는 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 새로운 통신 선로의 필요없이 기 설치된 통신 선로에 다수의 통신 단말기를 비접촉식 커플러를 이용하여 연결할 수 있는 통신 시스템에 관한 것이다.
통신은 송신자와 수신자 사이에 전송매체인 전파나 선로 등을 통하여 정보를 전달하는 과정으로, 통신 방식으로는 단방향 방식, 반이중 방식, 전이중 방식이 있다. 단방향 방식은 라이오나 텔레비젼과 같이 데이터의 흐름이 한방향으로만 전송되는 것이고, 반이중 방식은 무전기와 같이 데이터의 흐름이 한방향으로의 전송이 끝나면 다시 역방향으로 전송이 가능한 것이다. 전이중 방식은 대부분의 통신에 해당하는 것으로 데이터의 흐름이 양방향으로 흘러 동시에 송?수신이 가능한 것이다.
통신의 종류로는 케이블이나 통신 선로를 이용하는 유선 통신, 전선을 통하지 않고 전파를 이용하여 신호, 부호, 영상, 음성 등의 정보를 송?수신하는 무선 통신, 전기 통신 회선을 사용하여 문서, 영상, 음향 등의 정보를 송?수신하는 데이터 통신이 있다. 데이터 통신은 2진 부호로 표현된 정보를 통신 회선을 통해 정보의 수집, 가공, 처리, 분배 등의 기능을 수행하는 기계와 기계 간의 통신이다.
통신 시스템은 하나의 통신 시설을 구성하는 하드웨어, 소프트웨어, 전송로의 결합을 일컫는 것으로, 화상 전송, 데이터 전송과 같이 멀리 떨어져 있는 장소에서 보낸 전기 신호를 그대로 받아서 재생시키는 시스템이다. 통신 시스템은 기본적으로 송신부, 전송매체, 수신부로 구성된다. 송신부는 정보를 발생하는 정보원, 입력 변환기, 정보를 전기 신호로 변환하는 송신기 등을 포함하고, 수신부는 전송 신호를 원래 신호로 변환하는 수신기, 수신된 신호를 정보의 형태로 변환하는 출력 변환기 등을 포함한다.
전송매체로 유선을 이용하는 통신 시스템은 무선 통신 시스템에 비해 안정된 고품질의 통신 품질을 얻을 수 있는 특징이 있다. 그런데 전송매체로 유선을 이용하는 경우 통신 단말기가 통신 선로의 양단에만 설치될 수 있어서, 새로운 통신 단말기를 추가하고자 할 경우에는 별도의 통신 선로를 추가로 설치해야 한다. 따라서, 구형 건물이나, 발전소, 군경계시설, 공항, 항만, 선박, 철책선 등의 시설에는 신규 선로 구축이 쉽지 않아 통신 단말기의 추가가 어렵다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 새로이 통신 선로를 추가할 필요가 없이 기 설치된 통신 선로에 비접촉식 커플러를 이용하여 새로운 통신 단말기를 접속함으로써 다중 통신이 가능한 통신 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 통신 시스템은, 통신 신호를 전송하기 위한 통신 선로, 상기 통신 선로의 일단에 연결되는 제 1 통신 단말기, 상기 제 1 통신 단말기와 상기 통신 선로를 통해 통신할 수 있도록 상기 통신 선로의 타단에 연결되는 제 2 통신 단말기, 상기 통신 선로와 통신 신호를 주고 받을 수 있도록 상기 통신 선로의 중간에 상기 통신 선로를 감싸도록 설치되는 비접촉 커플러, 상기 비접촉 커플러와 연결되어 상기 통신 선로에 비접촉식으로 연결되는 부가 통신 단말기를 포함하고, 상기 부가 통신 단말기는 상기 비접촉 커플러 및 상기 통신 선로를 통해 상기 제 1 통신 단말기 또는 상기 제 2 통신 단말기와 통신하는 것을 특징으로 한다.
상기 비접촉 커플러는, 중공의 원통형 형태의 자성체, 상기 자성체에 권선되는 신호선 및 상기 자성체를 감싸는 절연체를 포함하고, 상기 자성체에 의한 유도기전력을 이용하여 상기 통신 선로와 통신 신호를 주고 받을 수 있다.
상기 통신 선로는 2선식 선로로 이루어질 수 있다.
상기 통신 선로는 동축 케이블, 전화선, 전력선, 야전선 중 어느 하나일 수 있다.
상기 제 1 통신 단말기, 상기 제 2 통신 단말기 및 상기 부가 통신 단말기는 반송파 감지 다중 접속(carrier sense multiple access: CSMA) 방식으로 다중 접속될 수 있다.
상기 제 1 통신 단말기, 상기 제 2 통신 단말기 및 상기 부가 통신 단말기는 시분할 다중화(time-division multiplexing: TDM) 방식으로 다중 접속될 수 있다.
본 발명에 의한 통신 시스템은 하나의 통신 선로와 복수의 비접촉 커플러를 이용하여 브릿지 형식의 전송매체를 구성함으로써 다중 시스템을 구현할 수 있다. 따라서, 새로운 통신 단말기를 추가하기 위해 새로운 통신 선로를 설치할 필요가 없다.
또한, 본 발명에 의한 통신 시스템은 기 설치된 통신 선로의 중간에 통신 선로를 감싸도록 설치되는 비접촉 커플러를 이용함으로써, 새로운 통신 단말기를 통신 선로에 비접촉식으로 손쉽게 접속할 수 있다. 따라서, 기 설치된 통신 선로를 변경할 필요가 없어, 작업 시간을 단축할 수 있고, 비용 부담을 줄일 수 있으며, 신규 통신 선로의 설치가 어려운 구형 건물이나, 발전소, 군경계시설, 공항, 항만, 선박, 철책선 등에 유용하게 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 통신 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 통신 시스템의 비접촉 커플러를 확대하여 나타낸 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 통신 시스템에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 통신 시스템(100)은 복수의 감시 카메라(160)를 통해 촬영한 영상 데이터를 이용하여 원격적으로 특정 지역을 모니터링할 수 있는 방법 통신 시스템으로, 통신 신호를 전송하기 위한 통신 선로(110), 통신 선로(110)의 일단 및 타단에 연결되는 제 1 통신 단말기(120) 및 제 2 통신 단말기(130), 복수의 비접촉 커플러(140)를 통해 통신 선로(110)에 비접촉식으로 접속되는 복수의 부가 통신 단말기(150)를 포함한다.
통신 선로(110)는 제 1 통신 단말기(120)와 제 2 통신 단말기(130)를 직접 연결한다. 전기적으로 신호를 전송하기 위해 통신 선로(110)는 제 1 통신 단말기(120)와 제 2 통신 단말기(130)를 연결하는 폐쇄회로를 구성해야 한다. 이러한 이유로 통신 선로(110)는 2선식 선로로 이루어질 수 있다. 물론, 통신 선로(110)는 2선식 선로 이외에 4선식 선로 등 다른 선로 형태를 취할 수 있다. 이러한 통신 선로(110)로는 동축 케이블, 전화선, 전력선, 야전선 등 신호 전송이 가능한 다양한 유선이 이용될 수 있다.
제 1 통신 단말기(120)는 감시 카메라(160)의 영상 정보를 전기 신호로 변환하고 제 2 통신 단말기(130)에서 전송되는 전송 신호를 원래 신호로 변환하는 등 데이터 통신을 위한 신호를 처리하는 역할을 한다. 관리자는 제2 통신 단말기에 접속되어 있는 개인 컴퓨터(170)를 통해 원격지에 배치되어 있는 감시용 카메라(160)를 통해 촬영한 영상 데이터를 모니터링하거나, 통신 선로(110)를 통해 제1 통신 단말기(120)로 관리자 제어 명령을 전송하여 감시용 카메라(160)의 동작을 원격적으로 제어한다.
부가 통신 단말기(150)는 비접촉 커플러(140)를 통해 통신 선로(110)에 비접촉식으로 접속되며, 비접촉 커플러(140) 및 통신 선로(110)를 통해 제 1 통신 단말기(120) 및 제 2 통신 단말기(130)와 통신 신호를 주고 받을 수 있다. 부가 통신 단말기(150)는 이와 연결된 감시 카메라(160)의 영상 정보를 전기 신호로 변환하고, 변환한 영상 정보를 비접촉 커플러(140)에 연결된 통신 선로(110)를 통해 제 2 통신 단말기(130)로 전송하거나 개인 컴퓨터(170)를 통해 입력된 관리자 제어 명령을 통신 선호(110)에 접속되어 있는 비접촉 커플러(140)를 통해 수신한다.
비접촉 커플러(140)는 통신 선로(110)와 통신 신호를 주고 받을 수 있도록 통신 선로(110)의 중간에 통신 선로(110)를 감싸도록 설치된다. 종래의 접촉식 커플러는 통신 선로(110)의 피복을 벗기고 신호선에 직접 연결되어야 하는데 반해, 비접촉 커플러(140)는 통신 선로(110)에 직접 연결되지 않고 클램핑하는 방법으로 통신 선로(110)에 연결되므로, 설치가 용이하고, 안정성이 뛰어난 특징이 있다.
도 2에 도시된 것과 같이, 비접촉 커플러(140)는 중공의 원통형 형태의 자성체(141), 자성체(141)에 권선되는 신호선(142) 및 자성체(141)를 감싸는 절연체(143)를 포함한다. 이러한 비접촉 커플러(140)는 자성체(141)에 의한 유도기전력을 이용함으로써, 통신 선로(110)를 통해 전송되는 전기 신호를 수신할 수 있고, 반대로 부가 통신 단말기(150)의 전기 신호를 통신 선로(110)로 전송할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의한 통신 시스템(100)은 통신 선로(110)의 중간에 통신 선로(110)를 감싸도록 설치되는 비접촉 커플러(140)를 이용함으로써, 복수의 부가 통신 단말기(150)를 통신 선로(110)에 비접촉식으로 접속할 수 있다. 따라서, 부가 통신 단말기(150)를 추가하기 위해 새로운 통신 선로를 추가하거나 기 설치된 통신 선로(110)를 변경할 필요가 없어, 작업 시간을 단축할 수 있고, 비용 부담을 줄일 수 있다.
본 발명에 의한 통신 시스템(100)은 복수의 통신 단말기(120)(130)(150)가 하나의 통신 선로(110)로 연결되므로, 이들 복수의 통신 단말기(120)(130)(150) 사이의 원활한 통신을 위해 시분할 다중화(time-division multiplexing: TDM) 방식을 채택할 수 있다.
시분할 다중화 방식은 하나의 통신 회선을 이용하여 송신하기 위해 다수의 신호들이 결합되는 방식으로, 각 신호는 매우 짧은 지속시간을 갖는 여러 개의 세그먼트들로 나뉘어진다. 즉, 시분할 다중화 방식은 하나의 공통선을 고속으로 시분할하여 각각의 통신 단말기들이 공통선의 시분할 된 타임슬롯을 이용하는 형태이다.
예컨대, 본 발명에 시분할 다중화 방식을 적용함에 있어 통신 선로(110)가 100bps의 통신이 가능하다고 할 때, 각 통신 단말기(120)(130)(150)는 통신 신호를 10bps로 분할하여 통신 선로(110)를 통해 전송할 수 있다. 이렇게 각 통신 단말기(120)(130)(150)가 통신 선로(110)의 통신 가능 용량보다 작은 용량으로 통신 신호를 분할하여 전송하면, 하나의 통신 선로(110)를 통해 각 통신 단말기(120)(130)(150) 사이의 데이터 통신이 가능하다.
통신 선로(110)에 비접촉 커플러(140)를 통해 접속되어 있는 다수의 통신 단말기들이 각각 데이터를 전송하고자 할 때, 각 통신 단말기는 통신 선로(110)에 접속되어 있는 다른 통신 단말기들이 데이터를 전송하는지 여부에 따라 통신 선로(110)의 사용 가능 여부를 판단하고 데이터 전송을 개시하거나 대기한다. 통신 단말기는 데이터를 전송하기에 앞서 다른 통신 단말기가 데이터를 전송하지 않는 경우 즉시 데이터를 보내고, 다른 통신 단말기가 통신 선로(110)를 이용하여 데이터를 전송하는 경우에는 적당한 시간만큼 기다린 다음 다시 시도한다.
앞에서는 본 발명을 설명하기 위해 복수의 감시 카메라(160)를 통해 촬영한 영상 데이터를 이용하여 원격적으로 특정 지역을 모니터링할 수 있는 방법 통신 시스템을 예로 들었으나, 본 발명은 방법 시스템 이외에 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 예컨대, 감시 카메라(160)의 자리에는 다른 형태의 데이터 생성장치가 올 수 있다.
본 발명에 의한 통신 시스템은 통신 선로의 신규 설치가 어려운 구형 건물이나, 발전소, 군경계시설, 공항, 항만, 선박, 철책선 등에 활용될 수 있고, 통신 가능 거리가 2 ~ 3Km에 다다를 수 있으며, 대역폭 사용량에 따라 통신 단말기를 수십대까지 접속할 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명에 의한 통신 시스템(100)은, 하나의 통신 선로(110)와 복수의 비접촉 커플러(140)를 이용하여 브릿지 형식의 전송매체를 구성함으로써 다중 시스템을 구현할 수 있다. 따라서, 통신 단말기를 추가하기 위해 새로운 통신 선로를 설치할 필요가 없으며, 비접촉 커플러(140)를 이용하여 새로운 통신 단말기를 기 설치된 통신 선로에 손쉽게 접속할 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 및 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100 : 통신 시스템 110 : 통신 선로
120, 130 : 제 1, 2 통신 단말기 140 : 비접촉 커플러
141 : 자성체 142 : 신호선
143 : 절연체 150 : 부가 통신 단말기
160 : 감시 카메라 170 : 서버

Claims (6)

  1. 통신 신호를 전송하기 위한 통신 선로;
    상기 통신 선로의 일단에 연결되는 제 1 통신 단말기;
    상기 제 1 통신 단말기와 상기 통신 선로를 통해 통신할 수 있도록 상기 통신 선로의 타단에 연결되는 제 2 통신 단말기;
    상기 통신 선로와 통신 신호를 주고 받을 수 있도록 상기 통신 선로의 중간에 상기 통신 선로를 감싸도록 설치되는 비접촉 커플러; 및
    상기 비접촉 커플러와 연결되어 상기 통신 선로에 비접촉식으로 연결되는 부가 통신 단말기;를 포함하고,
    상기 부가 통신 단말기는 상기 비접촉 커플러 및 상기 통신 선로를 통해 상기 제 1 통신 단말기 또는 상기 제 2 통신 단말기와 통신하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비접촉 커플러는, 중공의 원통형 형태의 자성체, 상기 자성체에 권선되는 신호선 및 상기 자성체를 감싸는 절연체를 포함하고, 상기 자성체에 의한 유도기전력을 이용하여 상기 통신 선로와 통신 신호를 주고 받는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 선로는 2선식 선로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 선로는 동축 케이블, 전화선, 전력선, 야전선 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 통신 단말기, 상기 제 2 통신 단말기 및 상기 부가 통신 단말기는 반송파 감지 다중 접속(carrier sense multiple access: CSMA) 방식으로 다중 접속되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 통신 단말기, 상기 제 2 통신 단말기 및 상기 부가 통신 단말기는 시분할 다중화(time-division multiplexing: TDM) 방식으로 다중 접속되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.

KR1020100139597A 2010-10-14 2010-12-30 비접촉식 커플러를 통해 연결된 다수의 통신 단말기를 구비한 통신 시스템 KR20120038877A (ko)

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