KR100927817B1

KR100927817B1 - Ship's communication system using multiplex line communication

Info

Publication number: KR100927817B1
Application number: KR1020090031165A
Authority: KR
Inventors: 강대명; 김정수
Original assignee: 강대명; (주)에스디아이엔
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2009-11-23

Abstract

PURPOSE: A communication system in a ship using multiplex line communication is provided to perform communication in a ship itself using a power line without a separate communication line in the ship. CONSTITUTION: A PLC(Power line carrier) modem(120) is connected to an outlet in a ship(100) to transmit a data signal of TCP/IP type to a power line pre-constructed on the same phase. An MLC(Multiplex line carrier) modem transmits a data signal of TCP/IP type using a broadcasting line in the ship. A master control unit(110) bridges a data signal of the PLC modem and a data signal of the MLC modem through an Ethernet switch by receiving a power line signal or a telephone line signal through the PLC modem or the MLC modem.

Description

Ship's Communication System Using Multiplex Line Communication

본 발명은 멀티플렉스 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3상전력을 사용하는 선박 내의 전력선통신 또는 전화선통신이 가능한 멀티플렉스 라인 통신(MLC; Multiplex line carrier)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to multiplex communication, and more particularly, to multiplex line carrier (MLC) capable of power line communication or telephone line communication in a ship using three-phase power.

선박에서는 통신에 필요한 설비와 통신만에 한계가 있어서 정보화와 동떨어진 상태로 기술전파속도가 미진하다.In ships, there are limitations on only the equipment and communication necessary for communication, and the speed of technology propagation is low.

선박 내에 랜을 구축하는데 필요한 선로의 포설은 선박의 구조상 매우 복잡한 작업이 된다. 따라서 전력선을 이용하여 이를 실현한다면 공사비 절감, 공사의 편의성, 미관상 매우 유용한 방법이 된다.The laying of tracks needed to build a LAN in a ship is a very complex task in the ship's structure. Therefore, if you realize this by using the power line is a very useful way to reduce the cost of construction, convenience of construction, aesthetics.

현재 국내외적으로 전력선을 이용한 초고속 통신망의 구축에 대한 연구와 개발이 매우 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 전력선통신 방식은 전력선을 이용하기 때문에 별도의 통신선로를 포설하지 않아도 된다는 장점 때문에 그 개발이 날로 활성화되는 추세이다.At present, research and development on the construction of high speed communication network using power lines are very active at home and abroad. The power line communication method is a trend that the development is being activated day by day because of the advantage of not having to install a separate communication line because the power line is used.

일반적으로 선박은 단일 구조체이기 때문에 기관실에서부터 출발한 전원선이 각 선실 등으로 변압기를 거치지 않고 연결되며 그 거리도 육상에 비하여 근거리이기 때문에 실용성이 매우 높다고 볼 수 있다.In general, since a ship is a unitary structure, power lines starting from the engine room are connected to each cabin without going through a transformer, and the distance is also close to that of land, so the practicality is very high.

특히, 이미 건조되어 운항중인 선박에 랜 케이블을 설치하는 것은 작업공정이나 경비, 미관상 매우 불편한 문제가 있다.In particular, the installation of a LAN cable to a ship already in operation is a very uncomfortable work process, expense, aesthetics.

또한, 선박 내의 전력규정을 살펴보면, 선박에서 직류식은 2선식과 3선식을 채용하고 있으나, 교류로서는 3상3선식과 3상4선식 그리고 단상 2선식과 단상 3선식을 주로 사용한다. 3상3선식은 고압측 및 정압 동력선으로 주로 사용하며 단상은 주로 전등선에 사용한다. 보통 사용전압은 3상에서는 동력은 380V 또는 440V, 단상에서는 220V이다. 따라서 보통 컴퓨터를 연결하여 사용하는 전원은 220V인 경우가 대부분이다.In addition, when looking at the power regulation in the ship, the direct current type of the vessel is used two-wire and three-wire type, but the three-phase three-wire and three-phase four-wire and single-phase two-wire and single-phase three-wire type as the AC. Three phase three wire type is mainly used for high voltage side and constant voltage power line, and single phase is mainly used for light line. Normally, the operating voltage is 380V or 440V in three phases and 220V in single phase. Therefore, the power used to connect a computer is usually 220V.

그러나, 이렇게 상용전원으로 사용되는 220V의 전원은 분전반까지는 3상의 R, S, T 신호이고, 분전반에서 각 선실로 상이 나누어져 공급되므로 각 선실로 공급되는 전력은 단상이기 때문에, 각 선실에서 단상으로 신호를 송신하여도 다른 상을 사용하고 있는 터미널로 신호를 전달하는데 왜곡이나 감쇄 등이 발생하게 된다.However, 220V power used as commercial power is R, S, T signal of three phases up to the distribution panel, and the phase is divided into each cabin from the distribution panel, so the power supplied to each cabin is single phase. Even if a signal is transmitted, distortion or attenuation occurs when the signal is transmitted to a terminal using another phase.

이러한 전력선통신은 전력선을 이용하므로 별도의 선로 배선은 필요 없으나, 전력 통신 사업자와 일반 통신 사업자 사이의 업무 영역의 문제로 국내에서는 유선통신 사업자가 사용하기에 어려움이 있고, 전력신호로 인한 통신신호의 왜곡현상이 자주 발생하여 통신 노이즈가 자주 발생되는 문제가 있다. Since the power line communication uses a power line, a separate line wiring is not necessary, but due to a problem in the work area between the power communication service provider and the general communication service provider, it is difficult to use the wire communication service provider in Korea. Distortion often occurs, causing communication noise to occur frequently.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 단일구조체인 선박내에서 통신선로 구축없이 전력선을 이용하여 선박 자체 내의 통신이 가능하고, 또한 선박내에의 전화선로를 이용하여 선박 자체 내의 통신이 가능한 전력선 및 전화선을 이용한 선박 내의 통신시스템을 제공하고자 한다.An object of the present invention for solving the above-described problems, the communication within the ship itself by using the power line without the communication line construction in the ship as a single structure, and also the communication within the ship itself by using the telephone line in the ship It is intended to provide a communication system in ship using this possible power line and telephone line.

본 발명의 다른 목적은, 현재 선박내의 전력선 구조상 3상전력을 배전받아 각 선실에 단상전원을 공급함에 따라 단상전원은 각각 3개의 상을 사용하고 있어, 다른 상간에도 신호 감쇄 및 장애가 없는 통신이 이루어질 수 있도록 하는 것과 함께 선박내의 전화선로를 이용한 통신방식을 채택하여 선박 내의 멀티플렉스 통신시스템을 제공하고자 한다. Another object of the present invention is to supply three-phase power to each cabin by distributing three-phase power in the current power line structure in the ship, the single-phase power is using three phases, respectively, communication between the different phases without signal attenuation and failure In addition, the present invention intends to provide a multiplex communication system in a ship by adopting a communication method using a telephone line in the ship.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 멀티플렉스 라인 통신(MLC)을 이용한 선박내의 통신시스템은, 선박 내의 각각의 콘센트에 연결되어 동일한 상(Phase)간에 기설된 전력선에 TCP/IP 형태의 데이터 신호(전력선신호)를 전송하는 PLC(Power line carrier)모뎀과; 선박 내의 방송선로를 이용하여 TCP/IP 형태의 데이터 신호(텔레폰선신호, TLC(Telephone line carrier))를 전송하며, 상기 PLC모뎀으로부터 전송된 신호를 전달하는 MLC(Multiplex line carrier)모뎀과; 상기 MLC모뎀을 통해 전송되는 전력선신호 또는 텔레폰선신호를 전송받아 이더넷 스위치를 매개로 하여 통신장비와 통신이 가능하게 하는 MLC 마스터 제어부;를 포함하여 이루어진다.In the ship communication system using multiplex line communication (MLC) according to the present invention for solving the above-described problems, the data in the form of TCP / IP on the power line established between the same phase (Phase) connected to each outlet in the ship A PLC (Power line carrier) modem for transmitting a signal (power line signal); A multiplex line carrier (MLC) modem that transmits a data signal (telephone line signal, telephone line carrier (TLC)) of a TCP / IP type using a broadcasting line in a ship, and transmits a signal transmitted from the PLC modem; And an MLC master controller configured to receive a power line signal or a telephone line signal transmitted through the MLC modem so as to communicate with a communication device through an Ethernet switch.

여기서, 상기 MLC 마스터 제어부는, OFDM(orthogonal Frequency Division Multiplex) 변복조를 담당하는 OFDM 모뎀칩과; 상기 OFDM모뎀칩을 통해 변복조된 신호를 아날로그 신호로 변환하는 AFE(Analog-front end chip)와; 상기 아날로그 신호를 전화선로 또는 전력선로로 전송하기 위한 임피던스 매칭 트랜스포머(Impedance matching transformer)와; OFDM 변조신호와 음성전화신호를 결합하는 하이브리드 트랜스포머(Hybrid transformer);를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the MLC master control unit includes: an OFDM modem chip for performing OFDM (orthogonal frequency division multiplex) modulation and demodulation; An analog-front end chip (AFE) for converting the demodulated signal through the OFDM modem chip into an analog signal; An impedance matching transformer for transmitting the analog signal to a telephone line or a power line; And a hybrid transformer for combining the OFDM modulated signal and the voice telephone signal.

또한, 본 발명에 따른 멀티플렉스 라인 통신(MLC)을 이용한 선박내의 통신시스템은, 선박 내의 각각의 콘센트에 연결되어 동일한 상(Phase)간에 기설된 전력선에 TCP/IP 형태의 데이터 신호(전력선신호)를 전송하는 PLC(Power line carrier)모뎀과; 선박 내의 방송선로를 이용하여 TCP/IP 형태의 데이터 신호(텔레폰선신호, TLC(Telephone line carrier))를 전송하며, 상기 PLC모뎀으로부터 전송된 신호를 전달하는 MLC(Multiplex line carrier)모뎀과; 상기 MLC모뎀을 통해 전송되는 전력선신호 또는 텔레폰선신호를 전송받아 이더넷 스위치를 매개로 하여 통신장비와 통신이 가능하게 하는 MLC모듈과; 선박 내의 배전반으로부터 각 상별로 전력선통신이 가능하도록 하며 슬래브 PLC모뎀과 통신이 가능하도록 전력신호를 통신신호로 변환하는 R, S 및 T상 마스터 PLC 모듈과, 상기 R, S 및 T상 마스터 PLC 모듈로부터 신호를 받아 각각 R, S 및 T상 전원을 사용하는 상기 슬래브 PLC모뎀의 다른 상간 통신이 가능하도록 스위칭하는 이더넷스위치를 포함하는 3상 전력선통신장치인 PLC모듈;를 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, a communication system in a ship using multiplex line communication (MLC) according to the present invention, the data signal (power line signal) of the TCP / IP type to the power line established between the same phase (Phase) connected to each outlet in the ship PLC (Power line carrier) modem for transmitting a; A multiplex line carrier (MLC) modem that transmits a data signal (telephone line signal, telephone line carrier (TLC)) of a TCP / IP type using a broadcasting line in a ship, and transmits a signal transmitted from the PLC modem; An MLC module for receiving a power line signal or a telephone line signal transmitted through the MLC modem to enable communication with a communication device through an Ethernet switch; R, S and T phase master PLC module for enabling power line communication for each phase from switchboard in ship and converting power signal into communication signal to enable communication with slab PLC modem, and the R, S and T phase master PLC module And a PLC module, which is a three-phase power line communication device including an Ethernet switch that receives signals from the Slave PLC modem and uses the R, S, and T phase power to switch between different phases of communication.

여기서, 상기 R상 마스터 PLC 모듈은 Group1, S상 마스터 PLC 모듈은 Group2, T상 마스터 PLC 모듈은 Group3으로 그룹화되며, 상기 R, S 및 T상 슬래브 PLC 모뎀은 각 상별로 수개가 추가될 수 있으며, 상기 수개의 R상 슬래브 PLC 모뎀은 Group1, 상기 수개의 S상 슬래브 PLC 모뎀은 Group2, 상기 수개의 T상 슬래브 PLC 모뎀은 Group3으로 그룹화되고, 상기 R, S 및 T상 마스터 PLC 모듈과 R, S 및 T상 슬래브 PLC 모뎀간의 통신은 동일 그룹에서는 상기 R, S 및 T상 마스터 PLC 모듈과 R, S 및 T상 슬래브 PLC 모뎀간에 직접통신이 이루어지고, 다른 그룹간에는 상기 이더넷 스위치를 통해 통신이 이루어지도록 구현하는 것이 바람직하다.Here, the R phase master PLC module is Group1, the S phase master PLC module is Group2, and the T phase master PLC module is grouped into Group3, and a plurality of R, S and T phase slab PLC modems may be added for each phase. The several R-phase slab PLC modems are grouped into Group1, the several S-phase slab PLC modems into Group2, and the several T-phase slab PLC modems are grouped into Group3, wherein the R, S, and T-phase master PLC modules and R, Communication between the S and T phase slab PLC modems is performed in the same group directly between the R, S, and T phase master PLC modules and the R, S, and T phase slab PLC modems. It is desirable to implement so that.

여기서, 상기 배전반으로부터 전력을 분전하는 분전반으로부터 상용전원을 인가받도록 구성된 상기 선박의 각층별로 설치되며, 상기 R, S 및 T상 슬래브 PLC 모뎀을 전력선과 연결되도록 하는 매개체인 R, S 및 T상 전원콘센트를 더 포함하 며, 상기 R, S 및 T상 슬래브 PLC 모뎀은 상기 R, S 및 T상 전원콘센트에 꽂는 타입의 플러그인 타입의 PLC 모뎀인 것이 바람직하다.Here, the R, S and T phase power supply, which is installed for each floor of the vessel configured to receive commercial power from the distribution panel that distributes power from the distribution panel, is a medium for connecting the R, S, and T phase slab PLC modems to the power line. Further comprising an outlet, the R, S and T phase slab PLC modem is preferably a plug-in type PLC modem of the type plugged into the R, S and T phase power outlet.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 단일구조체인 선박내에서 통신선로 구축없이 전력선을 이용하여 선박 자체 내의 통신이 가능하고, 또한 선박내에의 전화선로를 이용하여 선박 자체 내의 통신이 가능한 전력선 및 전화선을 이용한 선박 내의 통신시스템을 제공하는 것이 가능하게 된다.According to the above-described configuration of the present invention, a power line and a telephone line capable of communication within the vessel itself using a power line without a communication line construction within the vessel, which is a single structure, and also capable of communication within the vessel itself using a telephone line within the vessel. It is possible to provide a communication system in a used ship.

또한, 현재 선박내의 전력선 구조상 3상전력을 배전받아 각 선실에 단상전원을 공급함에 따라 단상전원은 각각 3개의 상을 사용하고 있어, 다른 상간에도 신호 감쇄 및 장애가 없는 통신이 이루어질 수 있도록 하는 것과 함께 선박내의 전화선로를 이용한 통신방식을 채택하여 선박 내의 멀티플렉스 통신시스템을 제공하는 것이 가능하게 된다. In addition, since three-phase power is distributed in the ship's power line structure and single-phase power is supplied to each cabin, single-phase power is used in three phases, so that communication between other phases can be performed without signal attenuation and obstacles. It is possible to provide a multiplex communication system in a ship by adopting a communication method using a telephone line in a ship.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 멀티플렉스 라인 통신(MLC)을 이용한 선박내의 통신시스템의 구성 및 작용효과를 살펴보기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the configuration and effect of the communication system in the ship using multiplex line communication (MLC) according to the present invention.

본 발명에서 명시한 MLC(Multiplex line carrier)는 PLC(Power line carrier, 전력선통신)와 TLC(Telephone line carrier, 텔레폰선 통신)의 하나 또는 둘 이상의 통신이 가능한 통칭을 의미하는 것으로 해석된다.The MLC (Multiplex Line Carrier) specified in the present invention is interpreted to mean a general name capable of one or more communication of PLC (Power line carrier, power line communication) and TLC (Telephone line carrier, telephone line communication).

도 1은 본 발명에 따른 멀티플렉스 라인 통신(MLC)을 이용한 선박내의 통신시스템의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a communication system in a ship using multiplex line communication (MLC) according to the present invention.

선박(100) 내에는 각종의 전화선로(즉, 인터폰이나 스피커라인)가 기설되어 있으며, 선박(100) 내의 전원콘센트에 각각 연결되는 슬래브 모뎀인 PLC모뎀(120)과 선박(100) 내의 전화선로에 연결되는 슬래브 모뎀인 TLC모뎀(130)과 선박(100) 내의 인터폰 각각에 연결되는 슬래브 모뎀인 TLC 모뎀(140)들이 MLC 마스터 제어부(110)에 각각 연결된다. MLC 마스터 제어부(110)는 슬래브 모뎀(120, 130, 140)을 통해 전력선과 전화선을 이용하여 선박(100) 내에 위치하는 각각의 개소마다 통신이 가능하도록 하며, 전력선통신 및 전화선 통신시스템 구성과 동작은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.Various telephone lines (that is, interphones or speaker lines) are established in the vessel 100, and PLC modems 120, which are slab modems connected to power outlets in the vessel 100, and telephone lines in the vessel 100, respectively. TLC modem 130, which is a slab modem connected to the TLC modem 140, which is a slab modem connected to each of the intercoms in the ship 100, is connected to the MLC master control unit 110, respectively. The MLC master control unit 110 enables communication at each point located in the ship 100 using the power line and the telephone line through the slab modems 120, 130, and 140, and configures and operates the power line communication and telephone line communication systems. Will be described with reference to FIGS. 2 to 4.

도 2는 본 발명의 멀티플렉스 라인 통신(MLC)을 이용한 선박내의 통신시스템의 TLC 통신을 위한 시스템 구성도이다.2 is a system configuration diagram for TLC communication of a communication system in a ship using multiplex line communication (MLC) of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 멀티플렉스 라인 통신(MLC)을 이용한 선박내의 통신시스템의 TLC 통신을 위한 시스템은, 선박 내의 전화선 라인에 각각 연결된 다수의 MLC모뎀(211a, 211b, 211c…)을 포함하는 MLC슬래브 모뎀부(210)와, 각각의 MLC모뎀(211a, 211b, 211c…)과 연결되어 MLC통신이 가능하도록 하는 MLC 마스터 제어부(220)와, 통신신호를 외부의 장치로 전송하기 위한 이더넷 스위치(230)를 포함하여 이루어진다.As shown in Fig. 2, a system for TLC communication of a communication system in a ship using multiplex line communication (MLC) of the present invention comprises a plurality of MLC modems 211a, 211b, 211c... MLC slab modem unit 210, including; and MLC master control unit 220 connected to each of the MLC modem (211a, 211b, 211c ...) to enable MLC communication, and transmits a communication signal to an external device Ethernet switch 230 to be made.

단자대(260)로부터 공급된 전원은 내포된 여러가지 노이즈를 제거하기 위해 라인필터(250, 기본적으로는 코일과 콘덴서로 구성된 패스필터)를 통해 상용전원으 로부터 공급되는 교류전원을 이더넷 스위치(230)에 맞도록 변환시켜 주는 모듈형의 전원공급장치인 스위칭 모드 파워서플라이(240, SMPS, Switching mode power supply)로부터 전원을 공급받아 활성화된다.The power supplied from the terminal block 260 is connected to the Ethernet switch 230 by AC power supplied from commercial power through the line filter 250 (basically, a pass filter composed of a coil and a condenser) to remove various noises. It is activated by receiving power from a switching mode power supply (240, SMPS), a modular power supply that converts to fit.

이더넷 스위치(230)를 통해 전송되는 신호는 OFDM 모뎀칩(225)에 의해 OFDM(orthogonal Frequency Division Multiplex) 변조 및 복조가 이루어지고, AFE(Analog-front end chip, 224)에 의해 OFDM 모뎀칩(225)을 통해 변복조된 신호를 아날로그 신호로 변환되며, 임피던스 매칭 트랜스포머(Impedance matching transformer, 229)에 의해 변환된 아날로그 신호를 전화선로로 전송하며, 하이브리드 트랜스포머(Hybrid transformer, 221)는 OFDM 변조신호와 음성전화신호를 결합하여 슬래브 MLC모뎀부(210)의 각각의 MLC 모뎀(211a)으로 전송하여 전화선로를 이용하여 선박 내의 전화선이 연결된 각각의 기기들의 통신이 가능하게 한다.The signal transmitted through the Ethernet switch 230 is orthogonal frequency division multiplex (OFDM) modulation and demodulation by the OFDM modem chip 225, OFDM modem chip 225 by the analog-front end chip (AFE) 224 The modulated demodulated signal is converted into an analog signal, and the analog signal converted by the impedance matching transformer 229 is transmitted to a telephone line. The hybrid transformer 221 transmits an OFDM modulated signal and a voice. The telephone signals are combined and transmitted to the respective MLC modems 211a of the slab MLC modem unit 210 to enable communication of respective devices connected to the telephone lines in the ship by using the telephone lines.

도 3은 본 발명의 멀티플렉스 라인 통신(MLC)을 이용한 선박내의 통신시스템의 PLC 통신 및 TLC 통신을 위한 시스템 구성도이다.3 is a system configuration diagram for PLC communication and TLC communication of a communication system in a ship using multiplex line communication (MLC) of the present invention.

도 3에 도시된 통신시스템은 도 2에 도시된 통신시스템에서 전력선통신이 가능하도록 선박각층에 장착된 콘센트에 각 상(Phase)별로 PLC모뎀(311)을 구성한 통신시스템이다. The communication system shown in FIG. 3 is a communication system in which a PLC modem 311 is configured for each phase in an outlet mounted on each floor of a ship to enable power line communication in the communication system shown in FIG.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 멀티플렉스 라인 통신(MLC)을 이용한 선박내의 통신시스템의 TLC 통신을 위한 시스템은, 선박 각층에 장착된 콘센트에 각 상별로 연결된 PLC모뎀(311, 312, 313…)을 포함하는 PLC슬래브 모뎀부(310)와, 선박 내의 전화선 라인에 각각 연결된 다수의 MLC모뎀(211a, 211b, 211c…)을 포함 하는 MLC슬래브 모뎀부(210)와, 각각의 MLC모뎀(211a, 211b, 211c…)과 연결되어 MLC통신이 가능하도록 하는 MLC 마스터 제어부(220)와, 통신신호를 외부의 장치로 전송하기 위한 이더넷 스위치(230)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 3, a system for TLC communication of a communication system in a ship using multiplex line communication (MLC) of the present invention includes PLC modems 311 and 312 connected to respective phases to outlets mounted on each floor of the ship. PLC slab modem unit 310 including 313..., MLC slab modem unit 210 including a plurality of MLC modems 211a, 211b, 211c... And an MLC master control unit 220 connected to (211a, 211b, 211c ...) to enable MLC communication, and an Ethernet switch 230 for transmitting a communication signal to an external device.

단자대(260)로부터 공급된 전원은 내포된 여러가지 노이즈를 제거하기 위해 라인필터(250)를 통해 상용전원으로부터 공급되는 교류전원을 이더넷 스위치(230)에 맞도록 변환시켜 주는 모듈형의 전원공급장치인 스위칭 모드 파워서플라이(240, SMPS, Switching mode power supply)로부터 전원을 공급받아 활성화된다.The power supplied from the terminal block 260 is a modular power supply device that converts AC power supplied from commercial power through the line filter 250 to match the Ethernet switch 230 in order to remove various noises contained therein. It is activated by receiving power from a switching mode power supply (SMPS, 240).

이더넷 스위치(230)를 통해 전송되는 신호는 OFDM 모뎀칩(225)에 의해 OFDM(orthogonal Frequency Division Multiplex) 변조 및 복조가 이루어지고, AFE(Analog-front end chip, 224)에 의해 OFDM 모뎀칩(225)을 통해 변복조된 신호를 아날로그 신호로 변환되며, 임피던스 매칭 트랜스포머(Impedance matching transformer, 229)에 의해 변환된 아날로그 신호를 전화선로 및 전력선로로 전송한다.The signal transmitted through the Ethernet switch 230 is orthogonal frequency division multiplex (OFDM) modulation and demodulation by the OFDM modem chip 225, OFDM modem chip 225 by the analog-front end chip (AFE) 224 The modulated demodulated signal is converted into an analog signal, and the analog signal converted by the impedance matching transformer 229 is transmitted to a telephone line and a power line.

하이브리드 트랜스포머(Hybrid transformer, 221)는 OFDM 변조신호와 음성전화신호를 결합하여 슬래브 MLC모뎀부(210)의 각각의 MLC 모뎀(211a)으로 전송하여, 전화선로를 이용하여 선박 내의 전화선이 연결된 각각의 기기들의 통신이 가능하게 하거나, 슬래브 MLC모뎀부(210) 각각의 MLC 모뎀(211a)을 통해 각각의 PLC모뎀(311, 312, 313…)으로 통신신호를 전달하여 선박 각층의 전력라인과 연결된 기기들과의 통신이 가능하게 한다.The hybrid transformer 221 combines the OFDM modulated signal and the voice telephone signal and transmits them to each MLC modem 211a of the slab MLC modem unit 210, and each telephone line in the ship is connected using a telephone line. Devices connected to power lines on each floor of the ship by enabling communication of devices or by transmitting communication signals to respective PLC modems 311, 312, 313 through the MLC modem 211a of the slab MLC modem unit 210. Enable communication with the fields.

여기서, PLC모뎀(311, 312, 313…)을 통한 통신 방식은 3상전력에서 동일한 상간의 통신만이 가능한 구성을 갖으며, 이러한 동일상간의 통신은 PLC모뎀(311, 312, 313…)에서 각각 RST 각상에 연결된 PLC모뎀(311a, 311b, 311c)에 의해 이루어진다. 그 외 3상전력에서 다른 상간의 통신이 가능한 전력선통신시스템은 이하 도 4를 통해 설명된다.Here, the communication method through the PLC modem (311, 312, 313 ...) has a configuration capable of only the communication between the same phase in the three-phase power, the communication between the same phase in the PLC modem (311, 312, 313 ...) Each is made by PLC modems 311a, 311b, and 311c connected to each RST phase. Other power line communication system capable of communicating between different phases in three-phase power is described below with reference to FIG.

도 4는 본 발명의 멀티플렉스 라인 통신(MLC)을 이용한 선박내의 통신시스템의 PLC 통신, TLC 통신 및 3상전력선통신을 위한 시스템 구성도이다.4 is a system configuration diagram for PLC communication, TLC communication, and three-phase power line communication of a communication system in a ship using multiplex line communication (MLC) of the present invention.

도 4에 도시된 통신시스템은 도 3에 도시된 통신시스템에 3상전력선통신에서 다른 상간 통신이 가능하도록 하는 PLC모듈이 추가된 통신시스템이다. The communication system shown in FIG. 4 is a communication system in which a PLC module is added to the communication system shown in FIG. 3 to enable another inter-phase communication in three-phase power line communication.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 멀티플렉스 라인 통신(MLC)을 이용한 선박내의 통신시스템의 TLC 통신을 위한 시스템은, 선박 각층에 장착된 콘센트에 각 상별로 연결된 PLC모뎀(311, 312, 313…)을 포함하는 PLC슬래브 모뎀부(310)와, 선박 내의 전화선 라인에 각각 연결된 다수의 MLC모뎀(211a, 211b, 211c…)을 포함하는 MLC슬래브 모뎀부(210)와, MLC슬래브 모뎀부(210) 및 PLC슬래브 모뎀부(310)와 연결되어 MLC통신이 가능하도록 하는 MLC 모듈(220)과 타상간 통신이 가능하도록 구성되는 PLC 모듈(410)를 포함하는 MLC 마스터 제어부(400)와, 통신신호를 외부의 장치로 전송하기 위한 이더넷 스위치(230)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 4, a system for TLC communication of a communication system in a ship using multiplex line communication (MLC) of the present invention includes PLC modems 311 and 312 connected to respective phases to outlets mounted on each floor of the ship. PLC slab modem unit 310 including 313..., MLC slab modem unit 210 including a plurality of MLC modems 211a, 211b, 211c..., And MLC slab modem unit. An MLC master control unit 400 including a PLC module 410 connected to the 210 and the PLC slab modem unit 310 to enable MLC communication, and the communication between other phases; Ethernet switch 230 for transmitting a communication signal to an external device is made.

MLC모듈(220)은 슬래브 PLC모뎀부(310)와 슬래브 MLC모뎀부(210)와의 전력선통신 및 전화선통신이 가능하도록 하며, 이더넷 스위치(230)를 통해 전송되는 신호는 OFDM 모뎀칩(225)에 의해 OFDM(orthogonal Frequency Division Multiplex) 변조 및 복조가 이루어지고, AFE(Analog-front end chip, 224)에 의해 OFDM 모뎀칩(225)을 통해 변복조된 신호를 아날로그 신호로 변환되며, 임피던스 매칭 트랜스포머(Impedance matching transformer, 229)에 의해 변환된 아날로그 신호를 전화선로 및 전력선로로 전송한다.The MLC module 220 enables power line communication and telephone line communication between the slab PLC modem unit 310 and the slab MLC modem unit 210, and the signal transmitted through the Ethernet switch 230 is transmitted to the OFDM modem chip 225. Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) modulation and demodulation are performed, and the signal demodulated through the OFDM modem chip 225 by an analog-front end chip (AFE) 224 is converted into an analog signal, and an impedance matching transformer (Impedance) The analog signal converted by the matching transformer 229 is transmitted to the telephone line and the power line.

하이브리드 트랜스포머(Hybrid transformer, 221)는 OFDM 변조신호와 음성전화신호를 결합하여 슬래브 MLC모뎀부(210)의 각각의 MLC 모뎀(211a)으로 전송하여, 전화선로를 이용하여 선박 내의 전화선이 연결된 각각의 기기들의 통신이 가능하게 하거나, 슬래브 MLC모뎀부(210) 각각의 MLC 모뎀(211a)을 통해 각각의 PLC모뎀(311, 312, 313…)으로 통신신호를 전달하여 선박 각층의 전력라인과 연결되 기기들과의 통신이 가능하게 한다.The hybrid transformer 221 combines the OFDM modulated signal and the voice telephone signal and transmits them to each MLC modem 211a of the slab MLC modem unit 210, and each telephone line in the ship is connected using a telephone line. It is possible to communicate with each other, or transfer communication signals to each PLC modem (311, 312, 313…) through the MLC modem 211a of each slab MLC modem unit 210 is connected to the power line of each floor of the ship. Enable communication with devices.

또한, 이더넷 스위치(230)는 PLC모듈(410)의 RJ45(422)와 연결되어 MLC모듈(220)과 공유하게 된다. 이는 3상전력의 타상간의 통신이 가능하도록 하기 위한 데이터 공유장치로서의 역할을 한다.In addition, the Ethernet switch 230 is connected to the RJ45 (422) of the PLC module 410 is shared with the MLC module 220. This serves as a data sharing device for enabling communication between other phases of three-phase power.

PLC모듈(410)은 3상 전력선을 이용한 선박내의 통신시스템으로서, 3상전력을 공급받는 배전반에 연결되어 3상 전력선통신 특히 타상간의 통신이 가능하도록 하는 3상 전력선통신장치로서의 역할을 담당한다. 여기서 3상전력은 3상3선식 또는 3상4선식을 포함하는 개념이며 이하에서는 3상전력으로 통일하여 설명한다.The PLC module 410 is a communication system in a ship using a three-phase power line, and is connected to a switchboard that receives three-phase power, and serves as a three-phase power line communication device that enables three-phase power line communication, in particular, communication between other phases. Here, three-phase power is a concept including three-phase three-wire or three-phase four-wire, and will be described below unified as three-phase power.

배전반으로부터 3상전력을 받는 3상 누전차단기가 기본 전력라인과 전력공급 및 차단을 독립적으로 시행하기 위해 별도로 설치되며, 3상 누전차단기로부터 각상(R, S, T상)의 전력라인마다 RST상 마스터 PLC모듈(410)이 연결되어 각상의 전력신호를 통신신호로 변환하여 각 선실 콘센트부에 각각 연결된 슬래브 PLC모뎀(420)과 통신을 이루고, 이더넷 스위치(230)는 각상의 마스터 PLC모듈(410)로부터 통신신호를 수신하여 다른 상간(예를 들면, R-S, S-T, T-R상간 통신)의 통신을 감쇄나 왜곡없이 통신할 수 있도록 각상간의 통신 스위치 역할을 한다. 콘센트와 슬래브 PLC모뎀(420)은 단상(R상 또는 S상 또는 T상)전원에 연결되는 것으로 설명된다. A three-phase earth leakage breaker that receives three-phase power from the switchgear is installed separately to perform power supply and cutoff independently of the main power line, and RST phase for each power line of each phase (R, S, T phase) The master PLC module 410 is connected to convert the power signal of each phase into a communication signal to communicate with the slab PLC modem 420 respectively connected to each cabin outlet, the Ethernet switch 230 is the master PLC module 410 of each phase It serves as a communication switch between each phase so as to receive communication signals from each other and to communicate with each other without loss or distortion. The outlet and slab PLC modem 420 are described as being connected to a single phase (R phase or S phase or T phase) power source.

각각의 단상 슬래브 PLC모뎀(420)은 각각 R상 슬래브 PLC모뎀은 Group1, S상 슬래브 PLC모뎀은 Group2, T상 슬래브 PLC모뎀은 Group3으로 그룹화될 수 있으며, 마찬가지로 각각의 단상 마스터 PLC모듈(122)은 각각 R상 마스터 PLC모듈은 Group1, S상 마스터 PLC모듈은 Group2, T상 마스터 PLC 모듈은 Group3으로 그룹화되어, 이더넷 스위치(230)를 통해 그룹과 그룹간의 통신이 이루어지도록 구성된다.Each single-phase slab PLC modem 420 may be grouped into an R-phase slab PLC modem as Group1, an S-phase slab PLC modem as Group2, and a T-phase slab PLC modem as Group3, and each single-phase master PLC module 122 The R phase master PLC module is Group1, the S phase master PLC module is Group2, and the T phase master PLC module is grouped into Group3, and is configured to communicate between groups through the Ethernet switch 230.

먼저, 배전반으로부터 3상전력을 3상 누전차단기가 공급받아, 각 R, S, T의 단상별로 전력신호를 각각 R, S, T상 마스터 PLC모듈(410)로 송신한다.First, a three-phase earth leakage breaker is supplied from the switchboard, and transmits a power signal for each of the R, S, and T phases to the R, S, and T phase master PLC modules 410, respectively.

R, S, T상 마스터 PLC모듈(410)은 신호의 잡음을 제거하고 필요한 크기로 증폭하는 송/수신부(414, 419)와, 전력선과 슬레이브 PLC모뎀(420) 사이에 통신이 가능하도록 신호를 변환하는 아날로그 디지털 변환부(417) 및 전체적인 동작을 제어하는 제어부(418)로 구성된다. 제어부(418)는 제로크로싱회로(413)를 통해 전원커플러(412)에 연결되어 온오프의 시간옵셋없이 전원을 인가받아 전체적인 제어를 할 수 있도록 한다.R, S, T phase master PLC module 410 removes the noise of the signal and amplifies to the required size and transmit / receive unit 414, 419 and a signal to enable communication between the power line and the slave PLC modem 420 Analog-to-digital converter 417 to convert and a control unit 418 for controlling the overall operation. The control unit 418 is connected to the power supply coupler 412 through the zero crossing circuit 413 to allow the entire control by receiving power without a time offset of on and off.

송신은 OSI 계층의 최상위 계층인 GPIO(General Purpose Input/Output Pin)를 거쳐 인가된 신호가 맥(MAC) 계층으로 전달되고, 맥(MAC) 계층을 거친 데이터는 물리계층(PHY, Physical layer)을 통해 아날로그 디지털 변환부(417)에서 디지털(Digital)신호가 아날로그(Analog)신호로 변환되어 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex;직교 주파수 분할 다중)전송방식으로 전력선 통신 신호를 전력선의 각상에 인가한다. 수신은 전력선의 각상에 인가되어 있는 신호는 아날로그 디지털 변환부(417)에서 아날로그 신호를 디지털 신호로 바뀌게 된다. 변환된 디지털 신호는 다시 물리(PHY) 계층, MAC 계층을 거쳐 OSI 계층의 최상위 계층인 GPIO(Application)로 전달된다.The transmitted signal is transmitted to the MAC layer through the GPIO (General Purpose Input / Output Pin), which is the uppermost layer of the OSI layer, and the data passing through the MAC layer transmits the physical layer (PHY). Through the analog-to-digital converter 417, a digital signal is converted into an analog signal, and the power line communication signal is applied to each phase of the power line by an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) transmission scheme. In the reception, a signal applied to each phase of the power line is converted into an analog signal into a digital signal by the analog-to-digital converter 417. The converted digital signal is transferred to the GPIO (Application), which is the highest layer of the OSI layer, through the physical (PHY) layer and the MAC layer.

이러한 송수신과정을 거친 신호는 이더넷 스위치(230)의 이더넷 포트에 각각 연결되고, 이더넷 스위치(230)는 마스터 PLC모듈(410)과 슬래브 PLC모뎀(420)간에 그룹별로 통신이 가능하게 함과 동시에 다른 그룹간의 통신이 가능하도록한다. 이더넷 스위치(230)는 그룹(Group1, Group2, Group3)간 통신이 가능하도록 인터페이스와, 이더넷스위치와 가입자인터페이스를 정합하기 위한 이더넷정합부와, 포트단위로 스위칭제어하는 크로스바 및 크로스바로 전송할 데이터패킷과 함께 스위칭제어정보를 알려주어 그룹의 경로에 해당하는 포트로 데이터패킷이 전송되도록 제어하는 제어부를 포함한다. The signals passed through the transmission and reception process are respectively connected to the Ethernet ports of the Ethernet switch 230, and the Ethernet switch 230 enables the communication between the master PLC module 410 and the slab PLC modem 420 by group and at the same time. Enable communication between groups. Ethernet switch 230 is an interface to enable communication between groups (Group1, Group2, Group3), Ethernet matching unit for matching the Ethernet switch and subscriber interface, crossbar for switching control by port unit and data packet to be transmitted to the crossbar and It includes a control unit for notifying the switching control information to control the data packet is transmitted to the port corresponding to the path of the group.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명 의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the above-described technical configuration of the present invention may be embodied by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that the present invention may be practiced as. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

본 발명은 전력선통신분야에 이용가능하며, 특히 3상전력을 사용하는 공장, 사무실, 빌딩 특히 선박내의 3상 전력선통신이 필요한 분야에 산업적으로 널리 이용될 수 있는 발명이다. The present invention is an invention that can be widely used in the field of power line communication, especially in the field requiring three-phase power line communication in factories, offices, buildings, especially ships using three-phase power.

Claims

A PLC (power line carrier) modem connected to each outlet in the ship and transmitting a data signal (power line signal) of TCP / IP type to power lines established between the same phases;

A multiplex line carrier (MLC) modem for transmitting a data signal (telephone line signal, telephone line carrier (TLC)) of TCP / IP type using a broadcasting line in a ship;

Receives a power line signal or a telephone line signal transmitted through the PLC modem or the MLC modem to bridge and transmit the data signal of the PLC modem and the data signal of the MLC modem via an Ethernet switch to enable communication with communication equipment. An MLC master control unit;

The MLC master control unit,

An OFDM modem chip responsible for orthogonal frequency division multiplex (OFDM) modulation and demodulation; An analog-front end chip (AFE) for converting the demodulated signal through the OFDM modem chip into an analog signal; An impedance matching transformer for transmitting the analog signal to a telephone line or a power line; And a hybrid transformer for combining an OFDM modulated signal and a voice telephone signal.

delete

An MLC module for receiving a power line signal or a telephone line signal transmitted through the MLC modem to enable communication with a communication device through an Ethernet switch;

R, S and T phase master PLC module for enabling power line communication for each phase from switchboard in ship and converting power signal into communication signal to enable communication with slab PLC modem, and the R, S and T phase master PLC module A PLC module which is a three-phase power line communication device sharing the Ethernet switch which receives a signal from the Slave PLC modem and uses the R, S and T phase power to switch between different phases of communication;

The data signal of the PLC modem is transmitted through the PLC module, and the data signal of the MLC modem is communicated by bridging and transmitting the data signal of the PLC modem and the data signal of the MLC modem through the Ethernet switch via the MLC module. And, MLC master control unit for enabling communication with the equipment, comprising a, multiplex line communication (MLC) in ship communication system.

The method of claim 3,

The MLC module,

An OFDM modem chip responsible for orthogonal frequency division multiplex (OFDM) modulation and demodulation;

An analog-front end chip (AFE) for converting the demodulated signal through the OFDM modem chip into an analog signal;

An impedance matching transformer for transmitting the analog signal to a telephone line or a power line;

A hybrid transformer for combining an OFDM modulated signal and a voice telephone signal, comprising: a multiplex line communication (MLC) in-vessel communication system.

The method of claim 3,

The R phase master PLC module is grouped into Group1, the S phase master PLC module to Group2, and the T phase master PLC module to Group3,

The R, S and T phase slab PLC modem may be added to each phase, the several R phase slab PLC modem is Group1, the several S phase slab PLC modem is Group2, the several T phase slab PLC Modems are grouped in Group3,

The communication between the R, S, and T phase master PLC modules and the R, S, and T phase slab PLC modems is a direct communication between the R, S, and T phase master PLC modules and the R, S, and T phase slab PLC modems. And communication between the other groups is made through the Ethernet switch.

The method of claim 3,

The R, S and T phase power outlets, which are installed on each floor of the vessel configured to receive commercial power from the distribution panel that distributes the power from the distribution panel, connect the R, S and T phase slab PLC modems to the power lines. More,

The R, S and T phase slab PLC modem is a plug-in type PLC modem of the type plugged into the R, S and T phase power outlets.