KR101572503B1 - 수동 광학 소자를 이용한 광학 접속식 컨트롤러 - Google Patents

수동 광학 소자를 이용한 광학 접속식 컨트롤러 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 광학 접속식 컨트롤러는, 광학적으로 수신되는 다운스트림 광 신호를 분기 광 신호와 통과 광 신호로 분기하는 광학 분배기, 광학 접속식 컨트롤러가 생산한 송신 광 신호 또는 다른 광학 접속식 컨트롤러를 거쳐 광학적으로 수신한 업스트림 광 신호를 광학적으로 결합하여 결합 업스트림 광 신호를 생성하는 광학 결합기, 분기 광 신호를 수신하여 수신 전기 신호로 변환하며 통신 제어부에 전달하는 광 수신부, 통신 제어부로부터 송신 전기 신호를 수신하고 송신 광 신호로 변환하는 광 송신부 및 수신 전기 신호에 포함된 어드레스를 해독하고, 어드레스에 따라, 수신 전기 신호로부터 추출되는 제어 명령 또는 데이터를 로컬 통신 인터페이스를 통해 출력하거나 또는 수신 전기 신호를 폐기하며, 또한 로컬 통신 인터페이스를 통해 전달되는 데이터에 기초하여 송신 전기 신호를 생성하고, 생성된 송신 전기 신호를 광 송신부로 출력하는 통신 제어부를 포함할 수 있다.

Description

수동 광학 소자를 이용한 광학 접속식 컨트롤러{OPTICALLY CONNECTED CONTROLLER USING PASSIVE OPTICAL ELEMENTS}
본 발명은 광학 접속식 컨트롤러에 관한 것이다.
종래에 EIA-485/422와 같은 통신 전기 규격은 1:N 또는 N:N 디지털 통신을 위한 전기 규격으로 널리 이용되고 있다. EIA-485/422는 차동 신호를 이용하기 때문에 잡음에 강하고 상대적으로 긴 거리 예를 들어 1.5 Km 정도의 거리에서도 어느 정도 고속의 데이터 통신을 지원할 수 있다. EIA-485는 두 가닥의 전송선을 이용하는 반이중 방식(half-duplex)이므로 어느 한 순간에 송신 또는 수신만 가능하며, 반면에 EIA-422는 적어도 네 가닥의 전송선을 이용하는 전이중 방식(full-duplex)으로서, 어느 한 순간에 송신 또는 수신이 모두 가능하다. 다만 EIA-485/422 방식은 모두, 한 차례에 하나의 기기만 통선 선로를 독점할 수 있다.
권고안에 따르면 최대 32 개의 기기들이 접속될 수 있지만, 32 개 이상의 기기를 연결하거나, 하나의 기기가 게이트웨이 역할을 하여 하위에 32 개의 기기를 더 확장 연결하는 식으로 접속 기기의 수를 늘릴 수 있어서 실제 현장에서는 더 많은 수의 기기들을 연결하여 사용되고 있다.
최근까지 건물, 공장, 가정, 대규모 단지, 공연장 등의 다양한 영역에서 EIA-485/422 또는 이더넷에 기초한 자동화 네트워크가 사용되어 왔다. 그러나, 애초에 EIA-485/422에 기초한 네트워크가 수십 개의 기기들을 제어하기 위한 용도로 적용되기 시작하였던 것에 비하여, 현재는 심지어 수백 개의 기기들이 최대 수 Km 길이의 전기 와이어로 연결되는 실정이다. 이렇게 연결된 경우에, 현실적으로 각 말단 기기들로 또는 각 말단 기기들로부터 데이터의 전송은 매우 느려지며, 데이터의 손실 확률이 크게 높아진다는 문제점이 있다. 특히 데이터의 손실 시에 데이터를 보낸 기기 측에서는 데이터의 손실 여부를 알 수 없고, 데이터를 받는 측에서는 데이터를 보낸 사실 자체를 알 수 없기 때문에 재송신이 불가능하며, 시스템의 신뢰성이 크게 떨어질 수 있다.
특히 화재, 방범 경보 시스템과 같은 경우에 실시간성과 신뢰성이 특히 중요한 경우에, 대규모의 네트워크로 구성되어 속도가 느려진다는 점이나 데이터 손실로 인한 낮은 신뢰성은 중대한 문제이다.
한편, 수동 PLC(passive Planar Lightwave Circuit) 소자 또는 수동 FBT(Fused Biconic Taper) 소자는 광학 분배기(optical splitter) 또는 광학 결합기(optical combiner)과 같이, 예를 들어 Y자로 분기된 광 도파로 또는 광 전이 현상을 이용하는 방향성 커플링 도파로를 이용하는 광학 소자들이다. PLC 소자는 기판 상에 리소그래피(lithography) 방식으로 도파관과 클래드를 형성하는 방식으로 제조되고 FBT 소자는 광섬유(fiber)에 열을 가해 늘리면서(taper) 접합시켜(fused) 이중의 삼각뿔(biconic) 형태로 만드는 방식으로 제조된다.
수동 광학 소자들은 전기 신호를 광 신호로 변환하는 능동 소자들에 비해 구조가 간단하고 약간의 결합 손실 등을 감당하여야 하기는 하지만 저렴하게 제조할 수 있고 에너지를 추가로 소비하지 않으면서 신호를 분기하거나 결합할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 수동 광학 소자를 이용한 광학 접속식 컨트롤러를 제공하는 데에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 구조가 간단하고 저렴한 수동 광학 소자를 이용한 광학 접속식 컨트롤러를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 광학 접속식 컨트롤러는
광학적으로 수신되는 다운스트림 광 신호를 분기 광 신호와 통과 광 신호로 분기하는 광학 분배기;
광학 접속식 컨트롤러가 생산한 송신 광 신호 또는 다른 광학 접속식 컨트롤러로부터 광학적으로 수신한 업스트림 광 신호를 광학적으로 결합하여 결합 업스트림 광 신호를 생성하는 광학 결합기;
상기 분기 광 신호를 수신하여 수신 전기 신호로 변환하며 통신 제어부에 전달하는 광 수신부;
상기 통신 제어부로부터 송신 전기 신호를 수신하고 상기 송신 광 신호로 변환하는 광 송신부; 및
상기 수신 전기 신호에 포함된 어드레스를 해독하고, 어드레스에 따라, 상기 수신 전기 신호로부터 추출되는 제어 명령 또는 데이터를 로컬 통신 인터페이스를 통해 출력하거나 또는 상기 수신 전기 신호를 폐기하며, 또한 상기 로컬 통신 인터페이스를 통해 전달되는 데이터에 기초하여 상기 송신 전기 신호를 생성하고, 상기 생성된 송신 전기 신호를 상기 광 송신부로 출력하는 통신 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 광학 분배기는,
상기 다운스트림 광 신호를 수신하는 다운스트림 입력 도파로;
상기 다운스트림 입력 도파로로 인가된 상기 다운스트림 광 신호를 상기 분기 광 신호와 상기 통과 광 신호로 광학적으로 분기하는 분기부;
상기 분기 광 신호를 상기 광 수신부로 출력하는 분기 출력 도파로; 및
상기 통과 광 신호를 출력하는 통과 출력 도파로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 광학 결합기는,
다른 광학 접속식 컨트롤러를 통해 전달된 업스트림 광 신호를 수신하는 업스트림 입력 도파로;
상기 광 송신부로부터 상기 송신 광 신호를 수신하는 송신 입력 도파로;
상기 업스트림 입력 도파로로 인가된 상기 업스트림 광 신호와 상기 송신 광 신호를 광학적으로 결합하여 결합 업스트림 광 신호를 생성하는 결합부; 및
상기 결합 업스트림 광 신호를 출력하는 결합 출력 도파로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 광학 분배기 또는 상기 광학 결합기는
PLC 기반의 또는 FBT 기반의 수동 광학 소자로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 광학 분배기 또는 상기 광학 결합기는
Y자 도파로 또는 방향성 커플링 결합기로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 다운스트림 광 신호는 적어도 하나의 마스터 장치에서 생성되어 직접 또는 적어도 하나의 다른 광학 접속식 컨트롤러의 광 분배기를 거쳐 당해 광학 접속식 컨트롤러의 상기 광 분배기에 인가되고,
상기 결합 업스트림 광 신호는 적어도 하나의 마스터 장치로 직접 또는 적어도 하나의 다른 광학 접속식 컨트롤러의 광 결합기를 거쳐 전송될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 멀티 드롭 마스터 슬레이브 시스템은,
멀티 드롭 네트워크의 마스터로 동작하는 마스터 서버; 및
다운스트림 광 케이블 및 업스트림 광 케이블을 통해 상기 마스터 서버와 멀티 드롭 연결된 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들을 포함하며,
상기 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러는,
상기 다운스트림 광 케이블을 통해 광학적으로 수신되는 다운스트림 광 신호를 분기 광 신호와 통과 광 신호로 분기하는 광학 분배기;
상기 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러가 생산한 송신 광 신호 또는 다른 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러로부터 상기 업스트림 광 케이블을 통해 광학적으로 수신한 업스트림 광 신호를 광학적으로 결합하여 결합 업스트림 광 신호를 생성하는 광학 결합기;
상기 분기 광 신호를 수신하여 수신 전기 신호로 변환하며 통신 제어부에 전달하는 광 수신부;
상기 통신 제어부로부터 송신 전기 신호를 수신하고 상기 송신 광 신호로 변환하는 광 송신부; 및
상기 수신 전기 신호에 포함된 어드레스를 해독하고, 어드레스에 따라, 상기 수신 전기 신호로부터 추출되는 제어 명령 또는 데이터를 로컬 통신 인터페이스를 통해 출력하거나 또는 상기 수신 전기 신호를 폐기하며, 또한 상기 로컬 통신 인터페이스를 통해 전달되는 데이터에 기초하여 상기 송신 전기 신호를 생성하고, 상기 생성된 송신 전기 신호를 상기 광 송신부로 출력하는 통신 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 마스터 서버와 상기 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들은 시간 동기화된 상태에서 시분할 방식에 따라 동작하여, 소정의 시분할 알고리즘에 따라 매 시구간마다 어느 한 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러가 업스트림 광 케이블을 통해 업스트림 광 신호를 상기 마스터 서버로 출력하도록 동작할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 마스터 서버와 상기 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들은 폴링 방식에 따라 동작하여, 마스터 서버가 소정의 폴링 알고리즘에 따라 특정한 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러를 호출하고, 호출받은 특정 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러가 업스트림 광 케이블을 통해 업스트림 광 신호를 상기 마스터 서버로 출력하도록 동작할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 마스터 서버와 상기 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들은 인터럽트 방식에 따라 동작하여, 이벤트가 발생한 특정 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러가 인터럽트를 생성하고 생성된 인터럽트를 광학적으로 상기 마스터 서버로 출력하면, 상기 마스터 서버가 인터럽트에 상응하는 업스트림 광 신호를 수신하고 인터럽트를 생성한 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러에 데이터 송신 허가를 포함하는 다운스트림 광 신호를 보내며, 데이터 송신 허가를 받은 상기 특정 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러가 업스트림 광 케이블을 통해 업스트림 광 신호를 상기 마스터 서버로 출력하도록 동작할 수 있다.
본 발명의 수동 광학 소자를 이용한 광학 접속식 컨트롤러에 따르면, 광학 분배기와 광학 결합기만으로 광 통신 중계 기능을 실현하므로 구조가 간단하고 저렴하게 광학 접속식 컨트롤러를 구현할 수 있다.
본 발명의 수동 광학 소자를 이용한 광학 접속식 컨트롤러에 따르면, 광 입출력 소자 대신 광 입력 소자 또는 광 출력 소자를 이용할 수 있게 되므로 저렴하게 광학 접속식 컨트롤러를 구현할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 접속식 컨트롤러를 예시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 복수의 광학 접속식 컨트롤러들을 연결하여 구성한 멀티 드롭 마스터 슬레이브 시스템을 예시한 도면이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 접속식 컨트롤러를 예시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 광학 접속식 컨트롤러(10)는 광학 분배기(11), 광학 결합기(12), 광 수신부(13), 광 송신부(14), 통신 제어부(15), 로컬 통신 인터페이스(16) 및 설정 인터페이스(17)를 포함할 수 있다.
광학 접속식 컨트롤러(10)는 적어도 하나의 마스터 장치로부터 다운스트림 광 신호(downstream optical signal)를 직접 또는 적어도 하나의 다른 광학 접속식 컨트롤러를 거쳐 광학적으로 수신하거나, 또는 스스로 생산한 송신 광 신호 또는 다른 광학 접속식 컨트롤러를 거쳐 광학적으로 수신한 업스트림 광 신호(upstream optical signal)를 적어도 하나의 마스터 장치로 직접 또는 적어도 하나의 다른 광학 접속식 컨트롤러를 거쳐 광학적으로 송신할 수 있다.
또한 광학 접속식 컨트롤러(10)는 적어도 하나의 마스터 장치와 다수의 슬레이브로서의 다른 광학 접속식 컨트롤러들 사이에서 광 신호를 중계할 수 있다.
구체적으로, 광학 분배기(11) 및 광학 결합기(12)는 PLC(Planar Lightwave Circuit) 기반 또는 FBT(Fused Biconic Taper) 기반의 수동 광학 소자이다.
광학 분배기(11)는 적어도 하나의 마스터 장치(미도시)로부터 직접 또는 적어도 하나의 다른 광학 접속식 컨트롤러(미도시)를 거쳐 광학적으로 수신되는 다운스트림 광 신호(DNO)를 분기 광 신호(ORx)와 통과 광 신호(TDNO)로 분기한다.
구체적으로, 광학 분배기(11)는 다운스트림 입력 도파로(111)에서 다운스트림 광 신호(DNO)를 수신하고, 다운스트림 광 신호(DNO)를 분기부(114)에서 분기 광 신호(ORx)와 통과 광 신호(TDNO)로 분기하며, 분기 출력 도파로(112)에서 분기 광 신호(ORx)를 출력하고, 통과 출력 도파로(113)에서 통과 광 신호(TDNO)를 출력한다.
통과 광 신호(TDNO)는 이어서 연결된 다른 광학 접속식 컨트롤러에 대해 다운스트림 광 신호로서 역할을 할 수 있다.
광학 분배기(11)는 분기된 두 도파관의 각 코어 폭이 서로 다른, 즉 비대칭인 분기부(114)를 가질 수 있고, 분기 광 신호(ORx)의 세기와 통과 광 신호(TDNO)의 세기가 예를 들어 1: N이 되도록 하는 비균등 분배율을 가지고 다운스트림 광 신호(DNO)를 분기할 수 있다. 이 경우에, 분배율은 이어서 통과 광 신호(TDNO)를 수신할 다른 광학 접속식 컨트롤러들(10)이 충분한 세기의 광 신호를 분배받을 수 있는 정도의 분배율로 결정될 수 있다.
분기부(114)는 Y자 도파로로 구현될 수도 있고 방향성 커플링 결합기로 구현될 수도 있다.
분기된 분기 광 신호(ORx)는 광학 분배기(11)의 분기 출력 도파로(112)에 광학적으로 결합된, 바람직하게는 직결된 광 수신부(13)에 입력되고, 통과 광 신호(TDNO)는 광학 분배기(11)의 통과 출력 도파로(113)에서 광학적으로 출력된다.
광 수신부(13)는 광 수신부(13)에 광학적으로 결합된, 바람직하게는 직결된 분기 출력 도파로(112)로부터 분기 광 신호(ORx)를 수신하여 수신 전기 신호(Rx)로 변환하며 통신 제어부(15)에 전달한다.
한편 광학 결합기(12)는 광학 접속식 컨트롤러(10)가 스스로 생산한 송신 광 신호(OTx) 또는 다른 광학 접속식 컨트롤러(미도시)를 거쳐 광학적으로 수신한 업스트림 광 신호(UPO)를 광학적으로 결합하여 결합 업스트림 광 신호(CUPO)를 생성하고, 생성된 결합 업스트림 광 신호(CUPO) 적어도 하나의 마스터 장치(미도시)로 직접 또는 적어도 하나의 다른 광학 접속식 컨트롤러(미도시)를 거쳐 송신할 수 있다.
구체적으로, 광학 결합기(12)는 업스트림 입력 도파로(121)에서 다른 광학 접속식 컨트롤러를 통해 전달된 업스트림 광 신호(UPO)를 수신하고, 송신 입력 도파로(122)에서 송신 광 신호(OTx)를 수신하며, 업스트림 광 신호(UPO)와 송신 광 신호(OTx)를 예를 들어 Y자 형태의 결합부(124)에서 광학적으로 결합하여 결합 업스트림 광 신호(CUPO)를 생성하고, 결합 출력 도파로(123)에서 결합 업스트림 광 신호(CUPO)를 출력한다.
광학 결합기(12)는 결합되는 두 도파관의 각 코어 폭이 서로 같은, 즉 대칭적인 결합부(124)를 가질 수 있다.
결합부(124)는 Y자 도파로로 구현될 수도 있고 방향성 커플링 결합기로 구현될 수도 있다.
실시예에 따라, 복수의 슬레이브들로 동작하는 광학 접속식 컨트롤러들(10)은 폴링(polling) 방식으로 마스터에 의해 호출을 받은 후부터 주어진 시간 동안에, 비경쟁적으로, 다시 말해 독점적으로 마스터와 통신하도록 제어될 수 있으므로, 광학 결합기(12)에서 동시에 업스트림 광 신호(UPO)와 송신 광 신호(OTx)가 인가되어 광학적으로 혼합될 가능성은 배제할 수 있다.
실시예에 따라, 복수의 슬레이브들로 동작하는 광학 접속식 컨트롤러들(10)은 인터럽트(interrupt) 방식으로 소정의 이벤트가 발생할 때에 마스터에 이벤트의 발생을 알리고, 마스터로부터 허가를 받은 시간 동안에, 비경쟁적으로, 다시 말해 독점적으로 마스터와 통신하도록 제어될 수 있다.
여기서, 실질적으로, 결합 업스트림 광 신호(CUPO)는, 업스트림 광 신호(UPO)의 광파와 송신 광 신호(OTx)의 광파가 혼합된 광 신호라기보다는, 단지 업스트림 입력 도파로(121)에 인가되는 업스트림 광 신호(UPO)와 구별하기 위한 용어로서, 서로 중첩되지 않고 생성되는 업스트림 광 신호(UPO) 또는 송신 광 신호(OTx) 중 어느 한 광 신호를 가리키는 표현이라고 할 수 있다.
광학 분배기(11) 및 광학 결합기(12)는 수동 광학 소자이므로 해당 광학 접속식 컨트롤러(10)가 전원 불량이거나 절전 모드로 동작을 멈추더라도 상관없이 다운스트림 광 신호 또는 업스트림 광 신호를 다른 광학 접속식 컨트롤러나 마스터로 전달할 수 있다.
또한 본 발명의 광학 분배기(11) 및 광학 결합기(12)를 이용한 광학 접속식 컨트롤러(10)는 종래에 광 신호를 전기 신호로 변환 후에 전기 신호를 다시 광 신호로 변환하면서 광 신호를 업스트림 또는 다운스트림으로 전달하였던 방식에 비해 시간 지연이 거의 없다.
광 송신부(14)는 통신 제어부(15)로부터 송신 전기 신호(Tx)를 수신하고 송신 광 신호(OTx)로 변환하며, 광 송신부(14)와 광학적으로 결합된, 바람직하게는 직결된 광학 결합기(12)의 송신 입력 도파로(122)에 송신 광 신호(OTx)를 인가할 수 있다.
통신 제어부(15)는 광 분배기(11) 및 광 수신부(13)를 거쳐 입력된 수신 전기 신호(Rx)에 포함된 어드레스, 제어 명령 및 데이터를 해독하여, 만약 해독된 어드레스가 해당 광학 접속식 컨트롤러(10)에 상응하는 어드레스로 판정되면, 수신 전기 신호로부터 추출된 제어 명령 또는 데이터를 로컬 통신 인터페이스(16)를 통해 출력한다. 그렇지 않고 해독된 어드레스가 해당 광학 접속식 컨트롤러(10)와 무관한 경우에는, 통신 제어부(15)는 수신된 제어 명령 및 데이터를 무시하고 버린다.
통신 제어부(15)는 로컬 통신 인터페이스(16)를 통해 전달되는 생성 데이터에 기초하여 송신 전기 신호(Tx)를 생성하고, 수신 전기 신호로부터 추출된 제어 명령 중 송신 허가에 관련된 제어 명령에 따라, 송신 전기 신호(Tx)를 광 송신부(14)로 출력할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 제어부(15)는 예를 들어 종래의 멀티 드롭 EIA-485/422 네트워크와 호환성을 가질 수 있도록, 필요에 따라 전이중/반이중 통신 방식 또는 동기식/비동기식 통신 방식을 지원하도록 설계될 수 있다.
로컬 통신 인터페이스(16)는 내부적으로 통신하기 위한 내장 버스일 수도 있고, 예를 들어 외부와 통신할 수 있는 RS-232C, EIA-485, EIA-422, 이더넷 등의 유선 통신 규격이나, 예를 들어 블루투스, 무선랜 다이렉트(WiFi Direct), 지그비(ZigBee) 등의 무선 통신 규격을 지원하는 통신 인터페이스일 수도 있다.
설정 인터페이스(17)는 DIP(dual in-line package) 스위치 등을 통해 구현되며 사용자가 설정 인터페이스(17)를 통해 통신 제어부(15)가 참조할 어드레스 등을 설정할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 복수의 광학 접속식 컨트롤러들을 연결하여 구성한 멀티 드롭 마스터 슬레이브 시스템을 예시한 도면이다.
멀티 드롭 마스터 슬레이브 시스템(20)은 마스터 서버(21), 다운스트림 광 케이블(22), 업스트림 광 케이블(23), 멀티 드롭 연결된 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들(24)을 포함할 수 있다.
슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들(24)은 전이중/반이중 방식의 멀티 드롭 방식으로 연결될 수 있다.
마스터 서버(21)에 의해 특정 어드레스의 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러(24)로 출력되는 다운스트림 광 신호는 다운스트림 광 케이블(22)을 따라 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들(24)의 광 분배기의 다운스트림 입력 도파로에 인가된다.
슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들(24)의 각각은 다운스트림 광 신호로부터 분기된 분기 광 신호를 전기적으로 변환한 수신 전기 신호로부터 어드레스를 추출하고, 추출된 어드레스가 자신에게 해당하는 어드레스이면 수신 전기 신호에 포함된 제어 명령 또는 데이터를 처리하고, 그렇지 않으면 수신 전기 신호를 버린다.
또한 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들(24)의 각각이 출력하는 업스트림 광 신호는 업스트림 광 케이블(23)을 따라 마스터 서버(21)에 이르기까지 경로 상에 있는 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들(24)의 광 결합기의 업스트림 입력 도파로에 인가된다.
이때, 업스트림 광 신호는 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들(24)의 광 결합기의 업스트림 입력 도파로에 인가되자마자 곧바로 광 결합기의 결합 출력 도파로를 통해 업스트림 광 케이블(23)로 출력되므로 업스트림 광 신호에 대해 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러(24)가 특별히 처리해야 하는 동작은 없다.
다만, 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들(24)은 자신을 거쳐가는 업스트림 광 신호의 존재에 대해 알기 어려우므로, 매체 접근 제어(MAC) 방식으로서 경쟁(contention) 방식은 채택되기 어렵고, 비경쟁적 방식 중에서 시분할 통신 방식, 폴링 방식 또는 인터럽트 방식을 이용할 수 있다.
일 실시예에서는 업스트림 광 신호와 송신 광 신호의 혼선을 방지하기 위하여, 시분할 통신 방식에 따라, 마스터 서버(21)와 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들(24)이 모두 시간 동기화된 상태에서 소정의 시분할 알고리즘에 따라 매 시구간마다 어느 한 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러(24)가 데이터를 업스트림 광 신호로서 마스터 서버(21)로 출력하게 할 수 있다.
일 실시예에서는 업스트림 광 신호와 송신 광 신호의 혼선을 방지하기 위하여, 폴링 방식에 따라, 마스터 서버(21)가 소정의 폴링 알고리즘에 따라 특정 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러(24)를 호출하고, 호출받은 특정 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러(24)가 데이터를 업스트림 광 신호로서 출력하게 할 수 있다.
다른 실시예에서, 인터럽트 방식에 따라, 이벤트가 발생한 특정 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러(24)가 인터럽트를 생성하고 생성된 인터럽트를 광학적으로 출력할 수 있다.
이 경우에, 마스터 서버(21)가 인터럽트에 상응하는 업스트림 광 신호를 수신하고 인터럽트를 생성한 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러(24)에 데이터 송신 허가를 포함하는 다운스트림 광 신호를 보낼 수 있다. 데이터 송신 허가를 받은 특정 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러(24)만이 데이터를 업스트림 광 신호로서 출력하게 할 수 있다.
마스터 서버(21)는, 특정한 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러(24)가 송신 광 신호를 출력하여 업스트림 광 케이블(23)에 업스트림 광 신호가 발생하는 동안에, 다른 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들이 송신 광 신호를 출력하지 않도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 다운스트림 광 신호는 모든 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들(24)에 공통으로 전달되기 때문에, 데이터 송신 허가를 받은 특정 슬레이브 광학 접속식 CCTV 컨트롤러(24) 외에 다른 장치들은 광 신호 출력을 중지할 수 있다.
만약 마스터 서버(21)가 수신한 업스트림 광 신호에 충돌이 있어 마스터 서버(21)가 ACK 신호를 보내지 않을 경우에, 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러(24)는 소정 시간 내에 ACK 신호가 수신되지 않으면 광 신호를 재송신해야 한다. 하지만 광 통신의 전송 속도가 매우 빠르므로, 재송신이 있더라도 전체적으로 전송 속도에 영향이 크지 않다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
10 광학 접속식 컨트롤러
11 광학 분배기
111 다운스트림 입력 도파로
112 분기 출력 도파로
113 통과 출력 도파로
114 분기부
12 광학 결합기
121 업스트림 입력 도파로
122 송신 입력 도파로
123 결합 출력 도파로
124 결합부
13 광 수신부
14 광 송신부
15 통신 제어부
16 로컬 통신 인터페이스
17 설정 인터페이스
20 멀티 드롭 마스터 슬레이브 시스템
21 마스터 서버
22 다운스트림 광 케이블
23 업스트림 광 케이블
24 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러

Claims (10)

  1. 광학적으로 수신되는 다운스트림 광 신호를 분기 광 신호와 통과 광 신호로 분기하는 광학 분배기;
    광학 접속식 컨트롤러가 생산한 송신 광 신호 또는 다른 광학 접속식 컨트롤러로부터 광학적으로 수신한 업스트림 광 신호를 광학적으로 결합하여 결합 업스트림 광 신호를 생성하는 광학 결합기;
    상기 분기 광 신호를 수신하여 수신 전기 신호로 변환하며 통신 제어부에 전달하는 광 수신부;
    상기 통신 제어부로부터 송신 전기 신호를 수신하고 상기 송신 광 신호로 변환하는 광 송신부; 및
    상기 수신 전기 신호에 포함된 어드레스를 해독하고, 어드레스에 따라, 상기 수신 전기 신호로부터 추출되는 제어 명령 또는 데이터를 로컬 통신 인터페이스를 통해 출력하거나 또는 상기 수신 전기 신호를 폐기하며, 또한 상기 로컬 통신 인터페이스를 통해 전달되는 데이터에 기초하여 상기 송신 전기 신호를 생성하고, 상기 생성된 송신 전기 신호를 상기 광 송신부로 출력하는 통신 제어부를 포함하고,
    상기 다운스트림 광 신호는 제1 다운스트림 광 케이블을 통해 상기 광학 분배기에 인가되고,
    상기 통과 광 신호는 상기 광학 분배기에서 제2 다운스트림 광 케이블로 출력되며,
    상기 결합 업스트림 광 신호는 상기 광학 결합기에서 제1 업스트림 광 케이블로 출력되고,
    상기 업스트림 광 신호는 제2 업스트림 광 케이블를 통해 상기 광학 결합기에 인가되는 것을 특징으로 하는 광학 접속식 컨트롤러.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 광학 분배기는,
    상기 다운스트림 광 신호를 수신하는 다운스트림 입력 도파로;
    상기 다운스트림 입력 도파로로 인가된 상기 다운스트림 광 신호를 상기 분기 광 신호와 상기 통과 광 신호로 광학적으로 분기하는 분기부;
    상기 분기 광 신호를 상기 광 수신부로 출력하는 분기 출력 도파로; 및
    상기 통과 광 신호를 출력하는 통과 출력 도파로를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 접속식 컨트롤러.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 광학 결합기는,
    다른 광학 접속식 컨트롤러를 통해 전달된 업스트림 광 신호를 수신하는 업스트림 입력 도파로;
    상기 광 송신부로부터 상기 송신 광 신호를 수신하는 송신 입력 도파로;
    상기 업스트림 입력 도파로로 인가된 상기 업스트림 광 신호와 상기 송신 광 신호를 광학적으로 결합하여 결합 업스트림 광 신호를 생성하는 결합부; 및
    상기 결합 업스트림 광 신호를 출력하는 결합 출력 도파로를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 접속식 컨트롤러.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 광학 분배기 또는 상기 광학 결합기는
    PLC 기반의 또는 FBT 기반의 수동 광학 소자로 구현되는 것을 특징으로 하는 광학 접속식 컨트롤러.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 광학 분배기 또는 상기 광학 결합기는
    Y자 도파로 또는 방향성 커플링 결합기로 구현되는 것을 특징으로 하는 광학 접속식 컨트롤러.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 다운스트림 광 신호는 적어도 하나의 마스터 장치에서 생성되어 직접 또는 적어도 하나의 다른 광학 접속식 컨트롤러의 광 분배기를 거쳐 당해 광학 접속식 컨트롤러의 상기 광 분배기에 인가되고,
    상기 결합 업스트림 광 신호는 적어도 하나의 마스터 장치로 직접 또는 적어도 하나의 다른 광학 접속식 컨트롤러의 광 결합기를 거쳐 전송되는 것을 특징으로 하는 광학 접속식 컨트롤러.
  7. 멀티 드롭 네트워크의 마스터로 동작하는 마스터 서버; 및
    제1 다운스트림 광 케이블 및 제1 업스트림 광 케이블을 통해 상기 마스터 서버와 멀티 드롭 연결된 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들을 포함하며,
    상기 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러는,
    상기 제1 다운스트림 광 케이블을 통해 광학적으로 수신되는 다운스트림 광 신호를 분기 광 신호와 통과 광 신호로 분기하는 광학 분배기;
    상기 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러가 생산한 송신 광 신호 또는 다른 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러로부터 제2 업스트림 광 케이블을 통해 광학적으로 수신한 업스트림 광 신호를 광학적으로 결합하여 결합 업스트림 광 신호를 생성하는 광학 결합기;
    상기 분기 광 신호를 수신하여 수신 전기 신호로 변환하며 통신 제어부에 전달하는 광 수신부;
    상기 통신 제어부로부터 송신 전기 신호를 수신하고 상기 송신 광 신호로 변환하는 광 송신부; 및
    상기 수신 전기 신호에 포함된 어드레스를 해독하고, 어드레스에 따라, 상기 수신 전기 신호로부터 추출되는 제어 명령 또는 데이터를 로컬 통신 인터페이스를 통해 출력하거나 또는 상기 수신 전기 신호를 폐기하며, 또한 상기 로컬 통신 인터페이스를 통해 전달되는 데이터에 기초하여 상기 송신 전기 신호를 생성하고, 상기 생성된 송신 전기 신호를 상기 광 송신부로 출력하는 통신 제어부를 포함하고,
    상기 다운스트림 광 신호는 상기 제1 다운스트림 광 케이블을 통해 상기 광학 분배기에 인가되고,
    상기 통과 광 신호는 상기 광학 분배기에서 제2 다운스트림 광 케이블을 통해 상기 다른 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러로 출력되며,
    상기 결합 업스트림 광 신호는 상기 광학 결합기에서 상기 제1 업스트림 광 케이블로 출력되고,
    상기 업스트림 광 신호는 상기 제2 업스트림 광 케이블를 통해 상기 광학 결합기에 인가되는 것을 특징으로 하는 멀티 드롭 마스터 슬레이브 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 마스터 서버와 상기 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들은 시간 동기화된 상태에서 시분할 방식에 따라 동작하여, 소정의 시분할 알고리즘에 따라 매 시구간마다 어느 한 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러가 업스트림 광 케이블을 통해 업스트림 광 신호를 상기 마스터 서버로 출력하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 멀티 드롭 마스터 슬레이브 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 마스터 서버와 상기 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들은 폴링 방식에 따라 동작하여, 마스터 서버가 소정의 폴링 알고리즘에 따라 특정한 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러를 호출하고, 호출받은 특정 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러가 업스트림 광 케이블을 통해 업스트림 광 신호를 상기 마스터 서버로 출력하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 멀티 드롭 마스터 슬레이브 시스템.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 마스터 서버와 상기 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러들은 인터럽트 방식에 따라 동작하여, 이벤트가 발생한 특정 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러가 인터럽트를 생성하고 생성된 인터럽트를 광학적으로 상기 마스터 서버로 출력하면, 상기 마스터 서버가 인터럽트에 상응하는 업스트림 광 신호를 수신하고 인터럽트를 생성한 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러에 데이터 송신 허가를 포함하는 다운스트림 광 신호를 보내며, 데이터 송신 허가를 받은 상기 특정 슬레이브 광학 접속식 컨트롤러가 업스트림 광 케이블을 통해 업스트림 광 신호를 상기 마스터 서버로 출력하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 멀티 드롭 마스터 슬레이브 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040039083A (ko) * 2002-10-31 2004-05-10 국제전자제어 주식회사 양방향 전력선통신을 이용한 가로등 감시 제어시스템 및감시 제어방법
FI20031104A0 (fi) * 2003-07-25 2003-07-25 Nokia Corp Yksikuituinen suojaus tietoliikenneverkoissa
JP5845462B2 (ja) * 2011-11-07 2016-01-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 通信システムおよびそれに用いる伝送ユニット

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11316350B2 (en) 2019-09-11 2022-04-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Battery management apparatus and operating method thereof, and battery management system

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