KR20190058199A - 케이블 인터페이스 장치, 케이블 응급복구 시스템 및 케이블 응급복구 방법 - Google Patents

케이블 인터페이스 장치, 케이블 응급복구 시스템 및 케이블 응급복구 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 끊어진 케이블과 관련 금속체 통신장치와의 통신을 수행할 수 있도록 하여 끊어진 케이블에 연결된 통신장치가 원래 통신을 수행하고 있던 타 통신장치와 케이블 없이 응급으로 통신을 수행할 수 있도록 하는 케이블 인터페이스 장치, 케이블 응급복구 시스템 및 케이블 응급복구 방법을 제공하는 것에 있다. 상기 케이블 인터페이스 장치는, 시리얼 신호 입출력포트, 이더넷신호 입출력포트, 변조기, 복조기, 패커, 데이터 분석장치, 언패커, WPS 장치 및 무선통신모듈을 포함한다.

Description

케이블 인터페이스 장치, 케이블 응급복구 시스템 및 케이블 응급복구 방법 {A cable interface unit, system and method for cable emergency restoration}
본 발명은 선박의 운항 중 발생하는 사고에 의해 단선 통신 케이블을 응급으로 복구하는 케이블 응급복구 시스템에 관한 것으로, 특히, 2개의 케이블 인터페이스 장치와 2개의 금속체 통신장치를 이용하여 사고로 발생한 통신 케이블의 단선시 응급으로 통신 네트워크를 복구하는데 사용하는 케이블 인터페이스 장치, 상기 케이블 인터페이스 장치를 이용하는 케이블 응급복구 시스템 및 케이블 응급복구 방법에 관한 것이다.
선박 내부에서 선장과 선원은 물론이고 선원 간의 통신은 선박을 정상적으로 운행하는데 필수적이라 할 수 있다. 선박 내부에서는 무선 통신 수단을 이용하여 신호를 송수신하는 것도 가능하지만, 선박의 운항에 필요한 통상적인 통신은 유선 케이블로 연결된 통신망을 사용하는 것이 일반적이다. 선박의 운항 중 케이블의 노후 또는 선박 사고 등 다양한 원인에 의해 통신 케이블에 단선이 발생할 수 있는데, 이때에는 단선 케이블을 찾아 연결하거나 필요한 경우 케이블을 교체하여야 한다.
선박의 운항 중 발생하는 단선은 선박의 운항에 위험을 초래할 수 있으므로 단선 사고의 발생 즉시 단선을 복구하여야 하는데, 단선 사고가 발생한 케이블을 찾는 것은 물론, 단선 사고가 발생한 케이블의 어느 지점에서 단선이 발생하였는가를 파악하는 것은 쉬운 일이 아니며, 따라서 케이블 전체를 교체하는 것이 일반적으로 사용하는 조치방법이다. 그렇지만, 단선이 발생한 케이블의 길이가 긴 때에 이를 교체하는 것도 시간이 상당히 소요되며 특히 선박의 운항 중 케이블을 교체하는 것이 쉽지 않다는 문제가 있다.
대한민국 공개특허 10-2017-0112067호(2017년 10월 12일)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 끊어진 케이블과 관련 금속체 통신장치와의 통신을 수행할 수 있도록 하여 끊어진 케이블에 연결된 통신장치가 원래 통신을 수행하고 있던 타 통신장치와 케이블 없이 응급으로 통신을 수행할 수 있도록 하는 케이블 인터페이스 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 끊어진 케이블과 관련 금속체 통신장치와의 통신을 수행할 수 있도록 하여 끊어진 케이블에 연결된 통신장치가 원래 통신을 수행하고 있던 타 통신장치와 케이블 없이 응급으로 통신을 수행할 수 있도록 하는 케이블 인터페이스 장치 및 금속체 통신장치를 이용하여 연결하고 있던 케이블이 단선 된 2개의 통신장치 사이의 통신을 응급으로 복구할 수 있는 케이블 응급복구 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 끊어진 케이블과 관련 금속체 통신장치와의 통신을 수행할 수 있도록 하여 끊어진 케이블에 연결된 통신장치가 원래 통신을 수행하고 있던 타 통신장치와 케이블 없이 응급으로 통신을 수행할 수 있도록 하는 케이블 인터페이스 장치 및 금속체 통신장치를 이용하여 연결하고 있던 케이블이 단선 된 2개의 통신장치 사이의 통신을 응급으로 복구할 수 있는 케이블 응급복구 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 케이블 인터페이스 장치는, 시리얼 신호 입출력포트, 이더넷신호 입출력포트, 변조기, 복조기, 패커, 데이터 분석장치, 언패커, WPS 장치 및 무선통신모듈을 포함한다. 상기 시리얼 신호 입출력포트는 시리얼 신호가 입출력한다. 상기 이더넷 신호 입출력포트는 이더넷 신호가 입출력한다. 상기 무선통신모듈은 금속체 통신장치와 무선으로 통신을 수행한다. 상기 변조기는 상기 시리얼 신호 입출력포트를 통해 입력된 시리얼 신호를 변조한다. 상기 복조기는 수신한 신호를 복조한 후 시리얼 화하여 상기 시리얼 신호 입출력포트에 전달한다. 상기 패커는 상기 변조기를 거친 신호 및 상기 이더넷 신호 입출력포트를 통해 입력되는 신호 중 하나를 패킷화하여 상기 무선통신모듈로 전송한다. 상기 언패커는 금속체 통신장치로부터 출력되어 상기 무선통신모듈을 경유하여 인가된 패킷신호를 원래의 신호로 재조립한다. 상기 데이터 분석장치는 상기 언패커에서 재조립된 신호가 시리얼 신호인지 이더넷 신호인지를 분석하여, 시리얼 신호라고 판단한 경우에는 상기 복조기로 전달하고 이더넷 신호라고 판단한 경우에는 상기 이더넷 신호 입출력포트로 전송한다. 상기 WPS 장치는 상기 무선통신모듈을 이용하여 타 케이블 인터페이스 장치와 쌍을 형성하는 기능을 수행한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 케이블 응급복구 시스템은, 청구항 제1항에 기재된 2개의 케이블 인터페이스 장치를 이용하여, 케이블이 끊어진 상태의 제1통신장치와 제2통신장치가 임시로 통신을 수행할 수 있도록 하는 기능을 수행하는 것으로, 일단이 상기 제1통신장치와 연결되었다가 끊어진 케이블의 다른 일 단과 연결되는 제1 케이블 인터페이스 장치, 일단이 상기 제2통신장치와 연결되었다가 끊어진 케이블의 다른 일 단과 연결되는 제2 케이블 인터페이스 장치, 상기 제1 케이블 인터페이스 장치와 무선으로 통신을 수행하는 제1 금속체 통신장치 및 상기 제2 케이블 인터페이스 장치와 무선으로 통신을 수행하는 제2 금속체 통신장치를 포함하며, 상기 제1 금속체 통신장치와 상기 제2 금속체 통신장치는 철구조물을 통해 신호를 송수신한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 케이블 응급복구 방법은 제3항에 기재된 상기 케이블 응급복구 시스템을 이용하여 케이블이 끊어진 상태의 제1통신장치와 제2통신장치가 임시로 통신을 수행할 수 있도록 하는 케이블 응급복구 방법으로써, 단선 케이블 처리단계, 입출력포트 연결단계 및 페어링 단계를 수행한다. 상기 단선 케이블 처리단계에서는 끊어진 케이블의 각각의 일단을 상기 시리얼 신호 입출력포트 또는 상기 이더넷 신호 입출력포트와 연결될 수 있는 제1 포트 및 제2 포트에 연결한다. 상기 입출력포트 연결단계에서는 상기 제1 포트를 상기 제1 케이블 인터페이스 장치의 상기 시리얼 신호 입출력포트 또는 상기 이더넷 신호 입출력포트와 연결하고, 상기 제2 포트를 상기 제2 케이블 인터페이스 장치의 상기 시리얼 신호 입출력포트 또는 상기 이더넷 신호 입출력포트와 연결한다. 상기 페어링 단계에서는 상기 제1 케이블 인터페이스 장치 및 상기 제2 케이블 인터페이스 장치에 포함된 상기 WPS 장치를 번갈아가면서 활성화하여 상기 제1 케이블 인터페이스 장치와 상기 제2 케이블 인터페이스 장치가 타 통신수단의 간섭없이 통신을 수행할 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 케이블 인터페이스 장치, 케이블 응급복구 시스템 및 케이블 응급복구 방법은, 다양한 형태의 통신을 수행하던 케이블의 끊어진 종단을 연결하여 통신을 복구할 수 있으므로, 케이블을 즉시 교체하여야 하는 불편을 최소로 할 수 있으며, 통신의 복구에 소요되는 시간도 최소로 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 케이블 응급복구 시스템의 개념을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 케이블 인터페이스 장치의 블록 다이어그램이다.
도 3은 본 발명에 따른 케이블 응급복구 방법을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 케이블 인터페이스 장치의 일면을 나타낸다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 케이블 응급복구 시스템의 개념을 나타낸다.
도 1a는 케이블(120)이 연결된 2개의 통신장치(110-1, 110-2)가 정상적으로 유선통신을 수행하고 있는 상태를 나타내며, 도 1b는 2개의 통신장치(110-1, 110-2)를 연결하던 케이블(120)이 끊어져서 유선통신이 불가능할 때, 이를 임시로 복구하여 2개의 통신장치(110-1, 110-2)가 통신을 임시로 수행할 수 있도록 하는 본 발명에 따른 케이블 응급복구 시스템(130)을 나타낸다.
도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 케이블 응급복구 시스템(130)은, 2개의 케이블 인터페이스 장치(140-1, 140-2) 및 2개의 금속체 통신장치(150-1, 150-2)가 사용된다는 것을 알 수 있다.
제1 케이블 인터페이스 장치(140-1)는 일단이 제1통신장치(110-1)와 연결되었다가 끊어진 케이블의 다른 일 단과 연결되며, 제2 케이블 인터페이스 장치(110-2)는 일단이 제2통신장치(110-2)와 연결되었다가 끊어진 케이블의 다른 일 단과 연결된다. 제1 금속체 통신장치(150-1)는 제1 케이블 인터페이스 장치(140-1)와 무선으로 통신을 수행하며, 제2 금속체 통신장치(150-2)는 제2 케이블 인터페이스 장치(140-2)와 무선으로 통신을 수행한다.
제1 금속체 통신장치(150-1)와 제2 금속체 통신장치(150-2)는 철구조물(160)을 통해 신호를 송수신한다.
2개의 금속체 통신장치(150-1, 150-2)는 철구조물(160)을 통해 신호를 송수신할 수 있도록 하는 장치로, 본 발명에서는 2017년 2월 8일에 공개된 대한민국 공개특허 10-2017-0014857호에 기재된 무선전력전송 및 통신시스템을 채용할 것이다. 본 발명에 따른 케이블 응급복구 시스템(130)은 선박과 같이 철구조물을 바탕으로 만들어진 구조물에서의 통신을 할 때에 한정되게 사용되는 것을 전제로 하기 때문에, 상술한 바와 같이 대한민국 공개특허 10-2017-0014857호에 기재된 무선전력전송 및 통신시스템을 사용하는데 어떤 어려움이나 곤란이 없을 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 케이블 인터페이스 장치의 블록 다이어그램이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 케이블 인터페이스 장치는, 시리얼 신호 입출력포트(210), 이더넷신호 입출력포트(220), 변조기(230), 복조기(240), 패커(250), 데이터 분석장치(260), 언패커(270), WPS 장치(280) 및 무선통신모듈(290)을 포함한다.
시리얼 신호 입출력포트(210)는 제1통신장치(110-1)와 시리얼 신호가 입출력하는 통로가 된다. 이더넷 신호 입출력포트(220)는 제1통신장치(110-1)와 이더넷 신호가 입출력하는 통로가 된다. 도 2에는 입출력포트가 2개 설치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 송수신하는 데이터의 형태에 따라 이외에도 다양한 형태의 입출력포트를 설치하는 실시 예도 가능하다. 도 2에는 도시되어 있지 않지만, 끊어진 케이블의 일단이 포트와 연결되어 있어야 하며 포트는 대응하는 입출력포트와 전기적으로 연결될 수 있는 형태가 되어야 할 것이다.
무선통신모듈(290)은 인접하는 금속체 통신장치와 무선으로 통신을 수행한다. 무선통신방식은 사용 범위에 따라 결정되겠지만, 블루투스 또는 와이파이 등 설치 장소에 맞도록 설정하면 될 것이다.
변조기(230)는 시리얼 신호 입출력포트(210)를 통해 입력된 시리얼 신호를 변조한다. 여기서 시리얼 신호는 실제로 전송되어야 할 신호가 변형된 상태로 시리얼 신호 입출력포트(210)로 전송된 것이므로, 변조기(2230)에서는 이를 원래 전송하고자 하는 신호로 변환한다. 복조기(240)는 데이터 분석장치(260)로부터 수신한 신호를 복조한 후 시리얼 화하여 시리얼 신호 입출력포트(210)에 전달한다.
패커(250)는 변조기(230)를 거친 신호 및 이더넷 신호 입출력포트(220)를 통해 입력되는 신호 중 하나를 패킷화하여 무선통신모듈(290)로 전송한다. 여기서 패커(250)는 신호를 패킷(packet)화하며, 패킷화 한다는 것은 무선통신을 통해 전송하기 쉽도록 데이터(신호)를 분할하는 것으로, 분할된 각각의 패킷에는 고유의 번호가 부여되고, 목적지의 주소 및 에러 체크 데이터가 포함되는 것이 일반적이다. 언패커(270)는 금속체 통신장치로부터 출력되어 무선통신모듈(290)을 경유하여 인가된 패킷신호를 원래의 신호로 재조립하는데, 재조립은 패킷화의 반대 과정을 의미한다.
데이터 분석장치(260)는 언패커(270)에서 재조립된 신호가 시리얼 신호인지 이더넷 신호인지를 분석하여, 시리얼 신호라고 판단한 경우에는 복조기(240)로 전달하고 이더넷 신호라고 판단한 경우에는 이더넷 신호 입출력포트(220)로 전송한다.
WPS 장치(280)는 무선통신모듈(290)을 이용하여 타 케이블 인터페이스 장치와 쌍을 형성하는 기능을 수행한다. WPS(Wi-Fi Protected Setup)는 무선 네트워크의 쉽고 안전한 설치를 위한 표준으로, 디바이스를 무선 네트워크에 연결하는 과정을 단순화하고, 네트워크를 외부 공격으로부터 보호하기 위한 것이다. 본 발명에서는 기존에 공개되어 있는 WPS 장치를 사용할 것이므로, 여기서는 WPS 장치의 구성 및 동작 특성에 대해서는 자세하게 설명하지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 케이블 응급복구 방법을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 케이블 응급복구 방법(300)은, 단선 케이블 처리단계(310), 입출력포트 연결단계(320), 페어링 단계(330) 및 금속체 통신단계(340)를 수행한다.
단선 케이블 처리단계(310)에서는 끊어진 케이블(120)의 각각의 일단을 시리얼 신호 입출력포트(210) 또는 이더넷 신호 입출력포트(220)와 연결될 수 있는 제1 포트 및 제2 포트에 연결한다. 여기서 제1 포트 및 제2 포트의 형태는 시리얼 신호 입출력포트(210) 또는 이더넷 신호 입출력포트(220)와는 암수의 역할을 하게 될 것이다.
입출력포트 연결단계(320)에서는 제1 포트를 제1 케이블 인터페이스 장치(140-1)의 시리얼 신호 입출력포트(210) 또는 이더넷 신호 입출력포트(220)와 연결하고, 제2 포트를 제2 케이블 인터페이스 장치(104-2)의 시리얼 신호 입출력포트(210) 또는 이더넷 신호 입출력포트(220)와 연결한다. 그렇지만, 실시 예에 따라서는 반대로 제1 포트를 제2 케이블 인터페이스 장치(140-2)의 시리얼 신호 입출력포트(210) 또는 이더넷 신호 입출력포트(220)에 연결하도록 할 수도 있을 것이다.
페어링 단계(330)에서는 제1 케이블 인터페이스 장치(140-1) 및 제2 케이블 인터페이스 장치(140-2)에 포함된 WPS 장치(280)를 번갈아가면서 활성화하여 제1 케이블 인터페이스 장치(140-1)와 제2 케이블 인터페이스 장치(140-2)가 타 통신수단의 간섭없이 통신을 수행할 수 있도록 한다.
금속체 통신단계(340)에서는 제1 금속체 통신장치(150-1)와 제2 금속체 통신장치(150-2)는, 공통으로 연결된 철구조물(160)에 각각 부착한 안테나(미도시)를 통해 철구조물(160)을 매개로 신호를 송수신한다.
도 4는 본 발명에 따른 케이블 인터페이스 장치의 일면을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 케이블 인터페이스 장치는 다양한 형태의 입출력수단이 설치되어 있어, 끊어진 케이블의 전송특징에 따라 선택적으로 사용할 수 있다는 것을 알 수 있다.
상부의 원은 전원, 페어링 상태, Tx (송신 상태) 또는 Rx (수신 상태)를 구분하는 데 사용될 수 있는 LED 램프이다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
110-1, 110-2: 통신장치
120: 케이블
130: 케이블 인터페이스 시스템
210: 시리얼 신호 입출력포트 220: 이더넷 신호 입출력포트
230: 변조기 240: 복조기
250: 패커 260: 데이터 분석장치
270: 언패커 280: WPS 장치
290: 무선통신모듈

Claims (5)

  1. 시리얼 신호가 입출력하는 시리얼 신호 입출력포트;
    이더넷 신호가 입출력하는 이더넷 신호 입출력포트;
    금속체 통신장치와 무선으로 통신을 수행하는 무선통신모듈;
    상기 시리얼 신호 입출력포트를 통해 입력된 시리얼 신호를 변조하는 변조기;
    수신한 신호를 복조한 후 시리얼 화하여 상기 시리얼 신호 입출력포트에 전달하는 복조기;
    상기 변조기를 거친 신호 및 상기 이더넷 신호 입출력포트를 통해 입력되는 신호 중 하나를 패킷화하여 상기 무선통신모듈로 전송하는 패커;
    금속체 통신장치로부터 출력되어 상기 무선통신모듈을 경유하여 인가된 패킷신호를 원래의 신호로 재조립하는 언패커;
    상기 언패커에서 재조립된 신호가 시리얼 신호인지 이더넷 신호인지를 분석하여, 시리얼 신호라고 판단한 경우에는 상기 복조기로 전달하고 이더넷 신호라고 판단한 경우에는 상기 이더넷 신호 입출력포트로 전송하는 데이터 분석장치; 및
    상기 무선통신모듈을 이용하여 타 케이블 인터페이스 장치와 쌍을 형성하는 기능을 수행하는 WPS 장치; 를
    포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 인터페이스 장치.
  2. 청구항 제1항에 기재된 2개의 케이블 인터페이스 장치를 이용하여, 케이블이 끊어진 상태의 제1통신장치와 제2통신장치가 임시로 통신을 수행할 수 있도록 하는 기능을 수행하는 것으로,
    일단이 상기 제1통신장치와 연결되었다가 끊어진 케이블의 다른 일 단과 연결되는 제1 케이블 인터페이스 장치;
    일단이 상기 제2통신장치와 연결되었다가 끊어진 케이블의 다른 일 단과 연결되는 제2 케이블 인터페이스 장치;
    상기 제1 케이블 인터페이스 장치와 무선으로 통신을 수행하는 제1 금속체 통신장치; 및
    상기 제2 케이블 인터페이스 장치와 무선으로 통신을 수행하는 제2 금속체 통신장치; 를 포함하며,
    상기 제1 금속체 통신장치와 상기 제2 금속체 통신장치는 철구조물을 통해 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 케이블 응급복구 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 케이블 인터페이스 장치에 설치된 WPS 장치를 활성화한 후 상기 제2 케이블 인터페이스 장치에 설치된 WPS 장치를 활성화함으로써, 상기 제1 케이블 인터페이스 장치와 상기 제2 케이블 인터페이스 장치가 쌍으로 동작하도록 하거나,
    상기 제2 케이블 인터페이스 장치에 설치된 WPS 장치를 활성화한 후 상기 제1 케이블 인터페이스 장치에 설치된 WPS 장치를 활성화함으로써, 상기 제1 케이블 인터페이스 장치와 상기 제2 케이블 인터페이스 장치가 쌍으로 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 케이블 응급복구 시스템.
  4. 제3항에 기재된 상기 케이블 응급복구 시스템을 이용하여 케이블이 끊어진 상태의 제1통신장치와 제2통신장치가 임시로 통신을 수행할 수 있도록 하는 케이블 응급복구 방법으로써,
    끊어진 케이블의 각각의 일단을 상기 시리얼 신호 입출력포트 또는 상기 이더넷 신호 입출력포트와 연결될 수 있는 제1 포트 및 제2 포트에 연결하는 단선 케이블 처리단계;
    상기 제1 포트를 상기 제1 케이블 인터페이스 장치의 상기 시리얼 신호 입출력포트 또는 상기 이더넷 신호 입출력포트와 연결하고, 상기 제2 포트를 상기 제2 케이블 인터페이스 장치의 상기 시리얼 신호 입출력포트 또는 상기 이더넷 신호 입출력포트와 연결하는 입출력포트 연결단계; 및
    상기 제1 케이블 인터페이스 장치 및 상기 제2 케이블 인터페이스 장치에 포함된 상기 WPS 장치를 번갈아가면서 활성화하여 상기 제1 케이블 인터페이스 장치와 상기 제2 케이블 인터페이스 장치가 타 통신수단의 간섭없이 통신을 수행할 수 있도록 하는 페어링 단계; 를
    수행하는 것을 특징으로 하는 케이블 응급복구 방법.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 금속체 통신장치와 상기 제2 금속체 통신장치는, 상기 제1 금속체 통신장치와 상기 제2 금속체 통신장치에 공통으로 연결된 철구조물에 각각 부착한 안테나를 통해 상기 철구조물을 매개로 신호를 송수신하는 금속체 통신단계; 를
    더 수행하는 것을 특징으로 하는 케이블 응급복구 방법.
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