KR20140124621A

KR20140124621A - 마을 방송 시스템

Info

Publication number: KR20140124621A
Application number: KR20130042372A
Authority: KR
Inventors: 홍 최
Original assignee: 주식회사 세일시스템
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2014-10-27
Also published as: KR101485664B1

Abstract

본 발명은 아날로그 신호와 디지털 신호를 선택적으로 이용하여 마을 단위의 개별 가정에서 음성 신호를 듣기 위한 마을 방송 시스템의 무선 송수신 장치에 있어서, 디지털 방식 또는 아날로그 방식의 신호를 입력받아 신호 증폭부로 전달하는 RF 수신부, 상기 RF 수신부로부터 입력받은 신호를 증폭하여 신호 출력부로 전달하는 신호 증폭부, 신호 증폭부로부터 증폭된 신호를 수신하여 신호를 출력하는 신호 출력부, RF 수신부로부터 수신한 음성을 녹음하였다가 요청이 있을 시 신호출력부로 전달하는 음성녹음부, RF 수신부로부터 제어부를 통해 긴급호출 신호를 수신하는 긴급호출 모듈, 신호증폭부를 통해 증폭된 긴급호출 신호를 출력하는 호출신호 송신부 및 상기 무선 송수신 장치를 제어하기 위한 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 아날로그 신호 또는 디지털 신호의 강도를 인식하고, 하나의 신호 강도가 일정 강도 이하로 내려가는 경우 다른 방식의 신호를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 마을 방송 시스템의 무선 송수신 장치에 관한 것이다.

Description

마을 방송 시스템의 무선 송수신 장치{Wireless communication device of village broadcasting system}

본 발명은 농어촌 마을 방송 시스템에 관한 것으로, 보다 명확하고 효율적으로 마을방송을 청취할 수 있으며 마을 내 응급상황이 발생할 때 주변에 긴급한 상황을 알릴 수 있는 무선 송수신 장치의 시스템에 관한 것이다.

마을회관에서 마이크 방송을 하면 마을 곳곳에 배치된 유선형 나팔 스피커에서 마을 전체로 음향 방송이 된다. 기존의 시스템은 노후화로 인하여 성능 저하가 일어나며 우천 시 난청과 메아리 현상 등으로 가청권내 부재중일 경우 방송정보를 들을 수가 없다. 그리고 방송 녹음을 할 수 없는 장치로 인하여 다시 듣기를 할 수 없는 불편함이 따른다.

또한 보통 교외의 마을은 자연으로 형성된 부락이므로 각 가구간 거리가 상당히 먼 경우가 많다. 이러한 환경이 마을 업무를 보는 책임자에게는 매우 불편하고 화재나 위급 상황이 발생되면 위급상황에 대한 전파가 늦어지게 될 수 있어 시간과 인력낭비가 많았다. 기존에 마을 단위로 방송시설을 갖추고 있는 마을들이 많은데 이러한 방송시설은, 마을회관에 방송용 앰프를 설치하고 다수의 스피커를 각각 떨어진 장소에 유선으로 연결하여 구성된다. 다수의 스피커를 방송용 앰프에 유선으로 연결해야 하므로 설치비용도 부담되지만, 그 유지 관리의 부담이 매우 커지게 된다. 다수의 스피커를 여러개 연결하여 사용하다 보니 앰프에 걸리는 부하가 커져서 앰프 출력단의 고장이 잦은 편이며, 유선 선로 또한 대기 중에 노출되기 때문에 비, 눈, 동물, 공해 등에 의해 그 수명이 크게 단축될 뿐만 아니라, 타업체의 작업(전기공사, 통신공사 등)으로 인한 부주의로 선로가 파손되고 끊어지는 경우가 많이 발생하여 유지관리비가 많이 소요되는 문제점이 존재하였다.

본 발명은 유지보수가 간편하면서도 상황전파의 효율이 좋은 마을방송 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 아날로그 신호와 디지털 신호를 선택적으로 이용하여 마을 단위의 개별 가정에서 음성 신호를 듣기 위한 마을 방송 시스템의 무선 송수신 장치에 있어서, 디지털 방식 또는 아날로그 방식의 신호를 입력받아 신호 증폭부로 전달하는 RF 수신부, 상기 RF 수신부로부터 입력받은 신호를 증폭하여 신호 출력부로 전달하는 신호 증폭부, 신호 증폭부로부터 증폭된 신호를 수신하여 신호를 출력하는 신호 출력부, RF 수신부로부터 수신한 음성을 녹음하였다가 요청이 있을 시 신호출력부로 전달하는 음성녹음부, RF 수신부로부터 제어부를 통해 긴급호출 신호를 수신하는 긴급호출 모듈, 신호증폭부를 통해 증폭된 긴급호출 신호를 출력하는 호출신호 송신부 및 상기 무선 송수신 장치를 제어하기 위한 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 아날로그 신호 또는 디지털 신호의 강도를 인식하고, 하나의 신호 강도가 일정 강도 이하로 내려가는 경우 다른 방식의 신호를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 마을 방송 시스템의 무선 송수신 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 마을방송 시스템이 무선 송수신 방송 장치를 갖추게 되면 선진적인 마을방송 시스템을 활용할 수 있다. 안내방송, 농사정보, 행정방송 등 각종 정보가 신속 정확하게 전달됨으로 행정의 신뢰성이 향상되고, 현장의 농업인에게 효율적인 농어업 정보 전달 기능으로 활용할 수 있다. 마을 방송 책임자의 업무 효율성 증대를 기대할 수도 있다.

또한 농어촌 복지 시스템의 증가를 불러올 수 있다. 농어촌 현실에 맞는 정보화 및 독거노인 비상 호출 시스템을 활성화 할 수 있고, 효과적인 정보전달과 농어촌 소외감 해소 기대로 주민화합에 기여할 수 있다.

마을에 재난 시 상황전파 향상시킬 수 있다. 06년 태풍 위니아의 경우 강원도 인제군에 사망 12명, 실종 23명으로 인명 피해가 발생하였다. 이는 새로운 마을방송 시스템의 도입이 필요하다는 것을 증명한 예로 볼 수 있다. 가정 내에 설치된 스피커의 긴급버튼으로 주변 가정에 서로 위급상황을 알려 긴급 대피를 하여 재난사고를 미연에 방지 할 수 있을 것으로 예상된다.

무엇보다 디지털 신호와 아날로그 신호 중 혼선이 생기는 경우 다른 신호로 스위칭 하여 안정적인 상황전파 능력을 갖춘다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 유선방식의 마을 방송 시스템을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 무선 송수신 장치의 블록도를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 무선 송수신 장치의 외관을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 무선 송수신 장치의 수신부와 출력부를 중심으로 표현한 회로도.
도 5는 본 발명의 무선 송수신 장치의 수신부와 출력부를 중심으로 표현한 또다른 회로도.
도 6은 본 발명에 따른 무선 송수신 장치를 이용한 마을 방송 시스템을 나타내는 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1은 종래의 유선방식의 마을 방송 시스템을 나타내는 도면이다.

기존에는 마을회관에서 방송을 하면 유선을 통해 마을에 설치된 스피커를 통해 방송을 전달하였다. 그러나 이러한 방식은 유선 장치의 노후 때문에 유지비용이 계속 발생하였고 관리의 어려움이 있어왔다.

도 2는 본 발명에 따른 무선 송수신 장치의 블록도를 나타내는 도면이다.

본 발명은 아날로그 신호와 디지털 신호를 선택적으로 이용하여 마을 단위의 개별 가정에서 음성 신호를 수신 가능하게 한다. 추가적으로 음성 신호 외에 호출 신호 등의 전달 또한 가능하다.

본 발명에 따른 장치는 디지털 방식 또는 아날로그 방식의 신호를 입력받아 신호 증폭부로 전달하는 RF 수신부, 상기 RF 수신부로부터 입력받은 신호를 증폭하여 신호 출력부로 전달하는 신호 증폭부, 신호 증폭부로부터 증폭된 신호를 수신하여 신호를 출력하는 신호 출력부, RF 수신부로부터 수신한 음성을 녹음하였다가 요청이 있을 시 신호출력부로 전달하는 음성녹음부, RF 수신부로부터 제어부를 통해 긴급호출 신호를 수신하는 긴급호출 모듈, 신호증폭부를 통해 증폭된 긴급호출 신호를 출력하는 호출신호 송신부 및 상기 무선 송수신 장치를 제어하기 위한 제어부를 포함한다.

또한 상기 제어부는 아날로그 신호 또는 디지털 신호의 강도를 인식하고, 하나의 신호 강도가 일정 강도 이하로 내려가는 경우 다른 방식의 신호를 수신하도록 제어할 수 있도록 하여 특정 주파수 대에서 아날로그 신호 또는 디지털 신호가 송수신시 혼선이 발생하는 경우 "아날로그 신호에서 디지털 신호"로 또는 "디지털 신호에서 아날로그 신호"로 스위칭 하는 것을 가능하게 한다.

도 3은 본 발명에 따른 무선 송수신 장치의 외관을 나타낸다.

외관에는 신호출력부 또는 호출신호 송신부와 대응하는 스피커가 장착되어 있고 마이크를 통해 무선 송수신 장치를 통해 다른 무선 송수신 장치로 상황 전달을 가능하게 한다. 긴급 버튼을 누르는 경우 다른 무선 송수신 장치로 바로 긴급 호출 프로세스를 가동하게 하는데, 이는 제어부를 통해 마을 내의 다른 무선 송수신 장치 내에 긴급호출 모듈을 통해 긴급 호출 신호를 출력하게 하여 긴급 상황을 전파하는 것이다. 이때 방송의 녹음을 원한다면 녹음할 수 있는 음성 녹음부의 MP3를 동작시켜 원하는 방송을 선택하여 녹음 및 다시 들을 수가 있다.

본 장치에는 재생과 반복, 넘기기 등의 기능 등이 탑재되어 있으며 음성 신호를 녹음하였다가 이를 나중에도 전파하도록 사용할 수 있는 기능이 탑재되어 있다.

장치의 일측에는 전원버튼과 확장 카드 슬롯(USB, SD카드 등등)이 있고, 볼륨 조절 장치가 부착되어 있다.

도 4는 본 발명의 무선 송수신 장치의 수신부와 출력부를 중심으로 표현한 회로도이다.

회로도의 가장 왼쪽에는 외부 안테나가 표시되어 있고, 회로도의 중심에는 리시버(RX receiver)가 존재한다. 리시버는 400~470Mhz 사이의 주파수 신호를 수신하며 DCS(Digital Coded Squelch) 방식의 제어가 수반된다.

DCS는 CTCSS의 디지털 버젼이라고 볼 수 있다. CTCSS는 Continuous Tone Coded Squelch System의 약자로 모토로라에서는 PL(Private Line)이라고도 하며, GE사에서는 CG(Channel Guard)라고도 한다. CTCSS란 연속톤 스퀄치 제어기능으로 일반적으로 38개의 톤코드 중 하나를 지정하여 톤코드가 일치하는 기기로부터 송신되는 신호만을 수신하는 기능이다. 원치않는 수신신호를 통제하고 배터리의 소모를 줄일 수 있는 기능이라 할 수 있다. 결국 DCS는 동일한 주파수를 이용하여 송수신할 때 코드를 달리하여 혼선을 방지하기 위한 방식이다.

도 4의 아래에서 묘사된 RF 캐리어의 작동 방식은 시간에 따라 신호가 처리되는 모습을 나타내는데 송신(TX) 및 수신(RX)은 각각 DTMF 신호와 오디오 신호 형태로 신호를 처리하게 된다. 추가적으로 음성 녹음부(Recoder)와 재생부(player)가 부가될 수 있다. 수신되어 처리된 신호는 수신부의 스피커(RX speaker)에서 출력되게 된다.

DTMF(이중 톤 다중 주파수)는 Dual tone multifrequency의 약어로 두 개의 음성 주파수의 음을 조합시켜 다이얼하는 방식으로, 푸시 폰에 대응되는 기술이다.

도 5는 본 발명의 무선 송수신 장치의 수신부와 출력부를 중심으로 표현한 또다른 회로도이다.

회로도의 가장 왼쪽에는 외부 안테나가 표시되어 있고, 회로도의 중심에는 리시버(RX receiver)가 존재한다. 이 실시예에서 리시버는 앞선 실시예와 동일하게 400~470Mhz 사이의 주파수 신호를 수신한다. 디지털 캐리어의 작동 방식은 도 5 아래 부분에 나타내어진다.

도 5의 아래에서 묘사된 디지털 캐리어의 작동 방식은 시간에 따라 신호가 처리되는 모습을 나타내는데, 디지털 캐리어는 일방향이 아닌 듀얼 송수신을 가능하게 해 바로 수신부 스피커(RX 스피커)에서 출력을 가능하게 한다. 추가적으로 음성 녹음부(Recoder)와 재생부(player)가 부가될 수 있다. 수신 후 처리된 신호는 수신부의 스피커(RX speaker)에서 출력되게 된다.

위급 상황 발생시, 비상 재난 상황시 이러한 디지털 송수신 방식을 이용하게 되면 더욱 빠른 상황 전파가 가능하게 되므로 인명과 재산의 피해를 조기에 방지할 수 있게 된다.

참고로 TDMA(time division multiple access)는 하나의 중계기를 매개로 하여 다수의 기지국이 다원접속하여 동일 주파수대를 시간적으로 분할하여 신호가 겹치지 않도록 상호통신을 하는 시분할다중접속 방식을 말하며, 디지털 셀룰러폰 통신에 사용되는 기술로 동기식(syncronous) TDMA와 비동기식(asynchonous) TDMA가 있다. 동기식은 신호의 송수신 기본주기가 되는 시간 프레임이 고정된 길이를 가지므로 연결된 모든 기지국이 각각에게 할당된 시간에 데이터를 전송하는 것이 보장된다. 비동기식은 각각의 기지국이 임의의 접속권을 가지고 있기 때문에 이들을 조절하는 특별한 방식을 적용한다.

TDMA 방식은 하나의 중계장치로 다원접속할 때 반송파가 일시에 증폭되어도 1개파이기 때문에 접속하는 국수가 증가해도 중계기를 포화영역에서 동작시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 반면 실제 전송할 데이터의 양에 상관없이 한 전송로의 데이터 전송시간을 일정한 시간폭으로 나누므로 효율이 떨어지는 단점이 있다.

다중화(multiplexing)는 여러 개의 단말장치가 하나의 통신회선을 통하여 결합된 형태로 신호를 전송하고 이를 수신측에서 원래의 형태로 분리해 주는 것을 의미하는데 한정된 전송로를 경제적으로 이용하기 위한 것이다. TDMA 외에 FDMA(주파수분할다중접속) 방식, CDMA(부호분할다중접속) 방식이 있다.

FHMA(주파수 도약 다중 접속)는 디지털 통신 기술과 주파수 도약 확산 스펙트럼 기술을 이용한 디지털 무선 통신 기술이다. 스펙트럼 확산 기술은 점유 주파수 대역보다 넓은 주파수 대역을 일정 주파수 단위로 주파수 도약을 하여 신호를 확산시키는 기술로서 도청 및 전파 방해에 강하고 동일 주파수 대역에서 동시 다중 통화를 가능하게 한다.

예시적으로 디지털 송신기는 UHF 송신 신호, ISM 대역 등을 이용할 수 있다. UHF는 극초단파를 나타내며 파장은 1m에서 10cm까지, 주파수는 300에서 3000메가사이클까지의 전파이다. VHF(초단파)보다 파장이 짧고 지향성(직진성)이 강하기 때문에 도달범위는 제한되나 보다 많은 채널을 가질 수 있는 특징이 있다.

ISM 밴드는 산업, 과학, 의료용 기기에서 사용 가능한 주파수 대역을 말하며, 최근에는 ISM 대역을 통신 주파수 대역으로 사용하여, 허가가 불필요한 소출력 무선 기기들이 많이 사용되고 있어 이 주파수 대역에 대한 관심이 높아지고 있다. 다만, 이 주파수 대역을 사용하는 통신 장비는 ISM 기기들과 이 대역을 사용하는 통신 장비 간에 간섭을 용인한다는 조건에서 사용할 수 있다. 특히 2.4GHz 대역은 공중 무선 LAN 서비스, 블루투스, 무선 식별 시스템(RFID), 디지털 코드 없는 전화 등 다양한 통신에 사용되고 있다.

도 6은 본 발명에 따른 무선 송수신 장치를 이용한 마을 방송 시스템을 나타내는 도면이다.

본 시스템은 셋톱박스와 송수신할 수 있는 휴대용 단말기, 휴대용 단말기로부터 신호를 송수신 하며, 휴대용 단말기로부터 수신한 신호를 변환하여 RF 수신부와 신호를 송수신할 수 있도록 구성된 셋톱박스, 디지털 방식 또는 아날로그 방식의 신호를 입력받아 신호 증폭부로 전달하는 RF 수신부, 상기 RF 수신부로부터 입력받은 신호를 증폭하여 신호 출력부로 전달하는 신호 증폭부, 신호 증폭부로부터 증폭된 신호를 수신하여 신호를 출력하는 신호 출력부, RF 수신부로부터 수신한 음성을 녹음하였다가 요청이 있을 시 신호출력부로 전달하는 음성녹음부, RF 수신부로부터 제어부를 통해 긴급호출 신호를 수신하는 긴급호출 모듈, 신호증폭부를 통해 증폭된 긴급호출 신호를 출력하는 호출신호 송신부 및 상기 무선 송수신 장치를 제어하기 위한 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 아날로그 신호 또는 디지털 신호의 강도를 인식하고, 하나의 신호 강도가 일정 강도 이하로 내려가는 경우 다른 방식의 신호를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

셋톱박스가 휴대용 단말기로부터 신호를 수신할 때 마을회관 수신기를 이용할 수도 있으며, 휴대용 단말기를 통해 바로 마을회관에서 방송을 전파할 수 있으므로 위급상황시 전파효율이 높아지고 직접 마을회관을 방문할 필요가 없으므로 전파시간이 단축된다.

이후 셋톱박스는 마을회관 송신기를 통해 마을주변 스피커(본 발명에 따른 무선 송수신 장치) 또는 건물 또는 가정 내 스피커(본 발명에 따른 무선 송수신 장치)로 신호를 송신하여 음성 신호 또는 긴급호출 신호가 수신될 수 있도록 한다. 이때 사용자는 무선 송수신 장치에 부착된 긴급 버튼을 눌러서 주변 가정에 마을회관 송신기로부터 전달받은 음성 신호 또는 긴급호출 신호를 전파할 수 있다.

101 : RF 수신부
102 : 신호 증폭부
103 : 신호 출력부
104 : 음성 녹음부
105 : 긴급호출 모듈
106 : 신호 증폭부
107 : 호출신호 송신부
108 : 제어부
201 : 마을회관 무선송신장치

Claims

아날로그 신호와 디지털 신호를 선택적으로 이용하여 마을 단위의 개별 가정에서 음성 신호를 듣기 위한 마을 방송 시스템의 무선 송수신 장치에 있어서,
디지털 방식 또는 아날로그 방식의 신호를 입력받아 신호 증폭부로 전달하는 RF 수신부;
상기 RF 수신부로부터 입력받은 신호를 증폭하여 신호 출력부로 전달하는 신호 증폭부;
신호 증폭부로부터 증폭된 신호를 수신하여 신호를 출력하는 신호 출력부;
RF 수신부로부터 수신한 음성을 녹음하였다가 요청이 있을 시 신호출력부로 전달하는 음성녹음부;
RF 수신부로부터 제어부를 통해 긴급호출 신호를 수신하는 긴급호출 모듈;
신호증폭부를 통해 증폭된 긴급호출 신호를 출력하는 호출신호 송신부; 및
상기 무선 송수신 장치를 제어하기 위한 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는 아날로그 신호 또는 디지털 신호의 강도를 인식하고, 하나의 신호 강도가 일정 강도 이하로 내려가는 경우 다른 방식의 신호를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 마을 방송 시스템의 무선 송수신 장치.
제1항에 있어서,
상기 RF 수신부는 400~470MHz 사이의 주파수를 수신하는 것을 특징으로 하는 마을 방송 시스템의 무선 송수신 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부가 제어하는 디지털 신호 송수신 방식은 DCS 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 마을 방송 시스템의 무선 송수신 장치.
제1항에 있어서,
상기 긴급호출 모듈은,
마을회관의 셋톱박스와 연동되는 휴대용 단말기;를 더 포함하며,
상기 휴대용 단말기는 마을회관 수신기를 통해 셋톱박스에 메시지를 전달하고, 셋톱박스는 마을회관 송신기를 통해 마을 구성원에게 상황을 전파하는 것을 특징으로 하는 마을 방송 시스템의 무선 송수신 장치.
제1항에 있어서,
상기 호출신호 송신부와 연결된 긴급 버튼;을 더 포함하며,
긴급상황 발생시 상기 긴급 버튼을 누르는 경우, 상기 제어부가 주변 마을구성원에게 호출신호 송신부를 통해 호출 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 마을 방송 시스템의 무선 송수신 장치.
아날로그 신호와 디지털 신호를 선택적으로 이용하여 마을 단위의 개별 가정에서 음성 신호를 듣기 위한 마을 방송 시스템의 무선 송수신 시스템에 있어서:
셋톱박스와 송수신할 수 있는 휴대용 단말기;
휴대용 단말기로부터 신호를 송수신 하며, 휴대용 단말기로부터 수신한 신호를 변환하여 RF 수신부와 신호를 송수신할 수 있도록 구성된 셋톱박스;
디지털 방식 또는 아날로그 방식의 신호를 입력받아 신호 증폭부로 전달하는 RF 수신부;
상기 RF 수신부로부터 입력받은 신호를 증폭하여 신호 출력부로 전달하는 신호 증폭부;
신호 증폭부로부터 증폭된 신호를 수신하여 신호를 출력하는 신호 출력부;
RF 수신부로부터 수신한 음성을 녹음하였다가 요청이 있을 시 신호출력부로 전달하는 음성녹음부;
RF 수신부로부터 제어부를 통해 긴급호출 신호를 수신하는 긴급호출 모듈;
신호증폭부를 통해 증폭된 긴급호출 신호를 출력하는 호출신호 송신부; 및
상기 무선 송수신 장치를 제어하기 위한 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는 아날로그 신호 또는 디지털 신호의 강도를 인식하고, 하나의 신호 강도가 일정 강도 이하로 내려가는 경우 다른 방식의 신호를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 마을 방송 시스템의 무선 송수신 시스템.