JP4792538B2 - バス方式をベースにしたホーム・ゲートウェイサブシステム及びデジタルホームシステム - Google Patents

Description

本発明はバス方式をベースにしたホーム・ゲートウェイサブシステム及びデジタルホームシステムに関連し、特にバス方式をベースにした外部ネットワークと内部ネットワーク間での情報伝送を行うホスト設備とユーザー操作設備により構成されたホーム・ゲートウェイサブシステム及び、ホーム・ゲートウェイサブシステムとホーム内部における無線信号送受信機により構成されたデジタルホームシステムに関する。

ネットワーク技術と情報家電産業の進歩とに伴い、従来の単なる家電設備をネットワークにアクセスして、ネットワーク家電とも呼ばれる情報家電を開発できるようになってきた。

家電設備をインターネットに接続させるために欠かせないホーム・ゲートウェイ装置は、ＴＶを制御するセットトップボックスと、コンピュータと、主にホーム外部へのアクセス及びホーム内部のネットワーキングを行ない、情報家電設備に対する制御能力の弱い通信ゲートウェイと、の３種類を有する。

従来技術における情報家電をホーム・ゲートウェイのみによりインターネットに接続しても良いし、複数の家電を一括的に一つの家電ゲートウェイを介してインターネットに接続しても良い。複数の情報家電をホーム・ゲートウェイに接続させ、ホーム・ゲートウェイにより共同通信管理を行うことにより、デジタルホームシステムを構成する。従来の家電システムは主にＬＡＮ方式を採用し、各家電設備が小型コンピュータである。「ＩＰｖ４」のアドレス個数は有限であるため、一般の家電設備はプライベートＩＰアドレスを利用する。即ち、家電設備ごとに自分のＩＰアドレスを持っているため、外部ネットワークとの間でＩＰ通信を行う場合、ホーム・ゲートウェイによるネットワーク・アドレス変換（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ，以下ＮＡＴと略称）処理を経由しなければならない。このような処理は複雑である上、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、以下ＴＣＰ／ＩＰと略称）プロトコルスタックを利用したので、家電コストが高くなり、家電設備ごとに通信処理用のＣＰＵプロセッサを備えることが必要になる。

従って、従来のホーム・ゲートウェイ及びデジタルホームシステムには下記のような欠陥がある。

（１）従来技術において、数多くの家電設備が独自のホーム・ゲートウェイを通して外部ネットワークと通信する。例えば、ＴＶ用セットトップボックスは、ＴＶ専用のゲートウェイであり、他の家電に対する制御能力が比較的に弱い。このような方式は家電設備の共同管理に不便である。

（２）従来技術のデジタルホームシステムにおいて、ゲートウェイ設備と外部通信ネットワークとの通信はホーム・ゲートウェイのＮＡＴ処理を経てから情報家電に送信する。このようなＬＡＮ通信方式は、家電システムにおいて必要ではなく、家電設備とゲートウェイ設備の負荷を増加し、情報安全管理にも不利である。具体的には、下記の通りである。

例えば、ユーザーの移動端末により送信された制御指令に対して、情報家電は高度な安全認証を行うと、計算オーバーヘッドが高くなり、コストも増えてしまう。逆に、当該指令に対する安全認証レベルがそれほど高くなければ、情報家電の計算オーバーヘッドが節約できるが、ホーム情報の安全性は確保できなくなる。

（３）一方、ユーザー操作用光ドライブ設備、ユニバーサル・シリアル・バス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ、以下ＵＳＢと略称）インターフェース等は一般にホーム・ゲートウェイのホスト設備に直接設置されているため、操作利便性に欠ける。

外付け光ドライブとＵＳＢインターフェースを提供できるホーム・ゲートウェイは、ユーザー操作の利便性を高めたが、専用ケーブル（例えばＵＳＢケーブル、ＰＣＩ−Ｅケーブル）により上述の光ドライブとＵＳＢインターフェースをホスト設備に接続しなければならない。又、従来のホーム・ゲートウェイのキーボードとマウスをホスト設備に接続する時には、信号ケーブル（例えばＵＳＢケーブル）又は無線インターフェース（例えばブルートゥース、赤外線）を利用しなければならない。

信号ケーブルを利用してホスト設備に接続する方式において、ユーザー操作用設備（例えば、ＵＳＢインターフェース、シリアルインターフェース、パラレルインターフェースにより接続された設備、例えばキーボード、マウス、光ドライバ、小型液晶ディスプレー、スピーカー、イヤホン・マイクロフォンの差込口、シミュレーション電話機（シミュレーションフォークスプリング、シミュレーション電話受話器、シミュレーション電話キーボードにより構成される））とホスト設備の間に一定の距離が存在すると、ユーザー操作用設備とゲートウェイホスト設備間の接続ケーブルは配置の妨げになる。例えば、ホスト設備をＴＶのある壁側に置き、ユーザー操作用設備はソファのある壁側に置くと，美感と操作利便性を共に図ることができるケーブル配置が難しいのである。

「ＵＳＢインターフェースをベースにした電力線搬送通信モジュールに関するデザイン」という題名の文献は、電力線によるＵＳＢ信号搬送に関連する内容を公開した。この文献において、ＵＳＢインターフェースをベースにした電力線搬送通信モジュールをＵＳＢ信号回路と電力線変復調機回路という二部分に分けた。ＵＳＢ信号回路においては、ＵＳＢバスシリアル信号に対する受信、復号、トークンパケット（Ｔｏｋｅｎ Ｐａｃｋｅｔ）の解釈、フォーマット検査、伝送エラー処理等は、すべてハードウェアのインターフェースチップにより実施される。電力線変復調機回路の設計パッケージは、入力フィルター回路、出力キャッシュ回路、出力フィルター回路、出力パワー拡大回路及び結合回路を含み、そのうち、結合回路は電力線信号を電力線から減結合し、或いは信号を電力線に結合させる。

無線インターフェースを利用してホスト設備に接続する方式を採用すれば、外付けの光ドライブとＵＳＢインターフェースに対して、ホスト設備モジュールと通信する時に、高い通信速度（１０Ｍｂｐｓ以上）が要求される。無線ＬＡＮネットワーク、又はブルートゥース（登録商標）方式を採用すると、付近の他の同じ周波数又は類似周波数の無線設備との間の無線干渉を引き起こして、データ伝送速度と品質を低下させる可能性がある。

一部の無線インターフェースを採用した外付け光ドライブとインターフェース装置はバッテリー駆動型であるが、バッテリーの充電回数が所定値を超えると、待機時間と通話時間が著しく短縮されてしまう。バッテリーを交換すれば、ユーザーのコストを増やし、エネルギーの無駄遣いになってしまう。

本発明は以上のような課題に鑑みてなされたものであり、ホスト設備とユーザー操作設備により構成され、デジタルバスをベースにしたホーム・ゲートウェイサブシステムを提供し、ホームネットワークと外部ネットワークを互いに分離させ、ホームネットワークの安全性を高める一方、ホームネットワークにおけるすべて家電製品の共同管理を実現することを第一目的とする。

本発明は、従来技術における欠陥を解決し、ホーム・ゲートウェイサブシステムと無線送受信機により構成されたデジタルホームシステムを提供し、ホーム内部ネットワークにデジタルバスをベースにしたインターフェースを提供し、ホーム内の情報家電とデジタルバス信号受信可能な家電設備をホーム・ゲートウェイサブシステムの外部設備にすることにより、ホームの内部ネットワークを外部ネットワークから不可視のものにすることを第二目的とする。

上記の第一目的を達成するため、本発明の実施形態はホーム・ゲートウェイサブシステムを提供したが、当該ホーム・ゲートウェイサブシステムは
外部ネットワークをホーム内部にアクセスさせ、デジタルバス方式をベースにしてホーム内部の各情報家電を制御するホスト設備と、
デジタルバスインターフェースを介して前記ホスト設備と通信し、各種のユーザー操作インターフェースと制御ユニットを提供するユーザー操作設備と、を含む。

上記の第二目的を達成するため、本発明の実施形態はデジタルホームシステムを提供し、当該デジタルホームシステムは
ＩＰアクセスにより外部通信ネットワークと接続し、各種の制御信号を提供するホーム・ゲートウェイサブシステムと、
前記ホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるホスト設備と接続し、ＰＬＣ搬送信号と無線信号を送受信し、ＰＬＣ搬送信号・無線信号の双方転換に対応する複数の無線信号送受信機とを含み、
そのうち、前記ホーム・ゲートウェイサブシステムは、外部ネットワークをホーム内にアクセスさせ、デジタルバス方式をベースにしてホーム内部を制御するホスト設備と、デジタルバスインターフェースを介して前記ホスト設備と通信し、各種のユーザー操作インターフェースと制御ユニットを提供するユーザー操作設備とを更に含む。

上記の技術案により、本発明の実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステム及び当該ホーム・ゲートウェイサブシステムをベースにしたデジタルホームシステムは、デジタルバス（例えば、ＵＳＢバス）方式をベースにした家電製品制御を実施し、内部におけるすべての情報家電はホスト設備モジュールのコンピュータ外部設備である。そのため、外部ネットワークにとって、ホームの内部ネットワークは不可視であり、ホームネットワークにおけるホスト設備自体だけ見える。そうすると、全ての安全認証機能はホスト設備に集中されるようになった。ホスト設備は汎用計算リソースを提供するため、情報家電の計算オーバーヘッドを増加しない限り、情報家電の高い安全性を確保できることになる。

電力線と電源ソケットは最も広く分布されたケーブルシステムである。本発明の実施形態に係るホーム・ゲートウェイシステムを採用すれば、ユーザー操作設備とホスト設備間の通信は直接に電力線を介して実現できる。又、無線インターフェースを配置することにより、電力線を接続されていない場合のユーザー操作設備とホスト設備の無線通信を可能にし、その場合のユーザー操作設備は内部バッテリーにより給電される。そうすると、本ホーム・ゲートウェイシステムの配置と操作は一層行いやすくなる。

本発明の第１実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムの構造を示した図である。 本発明の第２実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムの構造を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムの構造を示す図である。 本発明の実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるホスト設備の第１の構造を示した図である。 本発明の実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるホスト設備の第２の構造を示した図である。 本発明の実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるホスト設備の第３の構造を示した図である。 本発明の実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるホスト設備の第４の構造を示した図である。 本発明の実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるホスト設備の第５の構造を示した図である。 本発明の実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるホスト設備の第６の構造を示した図である。 本発明の実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるホスト設備のＭＡＣ層フレーム処理ユニットの具体的な構造を示した図である 本発明の実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるユーザー操作設備の１つの具体的な構造を示した図である。 本発明の実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるユーザー操作設備のまた別の構造を示した図である。 本発明の第１実施形態に係るデジタルホームシステムの構造を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るデジタルホームシステムの構造を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るデジタルホームシステムの構造を示す図である。 本発明の第４実施形態に係るデジタルホームシステムの構造を示す図である。 本発明の第５実施形態に係るデジタルホームシステムの構造を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。

本発明の実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムは主にホスト設備とユーザー操作設備により構成され、ホーム内部ネットワークとホーム外部の通信ネットワークを分離し、ホームネットワークの安全性を高め、ホーム内部ネットワークにおけるすべての情報家電に対して共同管理する。

図１は本発明の第１実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムの構造図である。記憶媒体（例えば、ハード・ドライブ２）を有するホスト設備１は、外部ネットワークをホーム内部にアクセスさせ、コンピュータバス方式（例えば、ＵＳＢバス方式、１３９４バス方式）又は他のバス方式によりホーム内の情報家電を制御する。ユーザー操作設備４は、コンピュータインターフェース１００１（例えば、電力線搬送通信のＰＬＣインターフェース又は無線ＵＳＢ搬送方式の無線インターフェース）により、上記ホスト設備１と通信し、各種のインターフェースと制御ユニットを提供する。図１に示したホーム・ゲートウェイサブシステムはＰＬＣインターフェースを介して信号を伝送するものであり、電源インターフェースを介して電源ソケットに接続するだけで作動できる。電源ソケットに異変がある場合、例えば、緩んでいたり、通電できなかったりすると、当該ホーム・ゲートウェイサブシステムは自身の予備バッテリーを起用することができる。即ち、ホスト設備１に第１バッテリー及び電源モジュール３を設置し、ユーザー操作設備４に第２バッテリー及び電源モジュール５を設置して、それぞれと第１電力線フィルターと第２電力線フィルターと接続し、フィルターにより電源を出力して上記二つ電源モジュールに給電し、二つのバッテリーを充電する。その二つの予備電池モジュールによれば、ホーム・ゲートウェイサブシステムでは終始通電状態を保持でき、異常問題の発生を防ぐことができる。

図１に示したホーム・ゲートウェイサブシステムの構造図に基づき、図２は本発明の第２実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムの構造図である。図２におけるホーム・ゲートウェイサブシステムは、ＴＶインターフェース１００２によりホスト設備１と接続するディスプレー６を更に含む。ディスプレーは、アナログＴＶであっても良いし、デジタルＴＶであっても良く、コンピュータのディスプレー機能を兼備するデジタルＴＶをも含む。ＴＶスクリーンはホスト設備から出力されたビデオ情報を表示し、ＴＶスピーカーはホスト設備から出力された聴覚情報を放送する。ＴＶは情報家電として利用できるだけではなく、ホーム・ゲートウェイサブシステムのディスプレー設備としても併用できる。

上記ホーム・ゲートウェイサブシステムはリモコン７を更に含むことができる。図３に示した第３実施形態に係る構造図のように、リモコン７はホーム内の無線インターフェース１００３（例えば、無線ＵＳＢインターフェース、ブルートゥース（登録商標）インターフェース、赤外線インターフェース等）を介してホスト設備１とデータ通信を行い、ホスト設備によりデジタルホーム内の各応用サブシステムに対する一定の制御機能を働かせる。当該リモコン７には複数の専用キー、ひとつのミニカラー液晶ディスプレーとひとつのスピーカーを有する。ホーム・ゲートウェイサブシステムにとって、当該リモコン７はＵＳＢバスをベースにしたコンピュータ外部設備であり、当該ＵＳＢバス信号は無線信号に変調されて、リモコン７とホスト設備１との無線通信を実施し、又、当該無線信号は無線ＵＳＢ信号である。

図４はホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるホスト設備の第１種の構造を示す図である。図４に示したように、当該ホスト設備１は、メインボード１０１、コンピュータバス信号とロジック信号適応ユニット１０２、第１電力線変復調ユニット１０３、第１電力線フィルター１０４と外部通信モジュール１０５を含む。メインボード１０１に設置された汎用ＣＰＵプロセッサは情報処理、信号制御、認証、家電設備へのアドレス割り当て、デジタルホームへの汎用計算リソースの提供に用いられる。コンピュータバス信号とロジック信号適応ユニット１０２はコンピュータバスインターフェース（例えば、ＵＳＢインターフェース）を介して、メインボード１０１と接続し、同時に第１電力線変復調ユニット１０３と相互に信号を伝送し、ロジック信号とデジタルバス信号（例えば、ＵＳＢ信号）との転換を行い、転換されたデジタルバス信号（例えば、ＵＳＢ信号）をキャッシュし、ＵＳＢの適当なバスタイムにメインボード１０１に返送して信号を復号する。コンピュータバス信号とロジック信号適応ユニット１０２は、バス信号とロジック信号との転換を完成する。簡易な家電設備の場合、当該ユニットにより信号の復号を完成できる。更に、当該ユニットはデジタルバス信号の終端であり、全ての簡易家電からのフィードバック信号がＵＳＢ信号に転換された後、当該ユニットにキャッシュされ、メインボード１０１にフィードバックされる。第１電力線（ＰＬＣ）変復調ユニット１０３は、コンピュータバス信号とロジック信号適応ユニット１０２と接続し、電力線信号とロジック信号を転換し、制御信号を伝送する。第１電力線フィルター１０４は、上記第１電力線変復調ユニット１０３と接続し、電力信号に対してフィルタリングし、電源及びＰＬＣ搬送信号を出力する。外部通信モジュール１０５は、コンピュータバス１００５を介して上記メインボード１０１に接続され、情報のプロトコル変換を行い、外部通信ネットワークと通信する。上記のコンピュータバスはＵＳＢバス、１３９４バス、又は他のバス方式を採用することができる。具体的実施において、コンピュータバス信号とロジック信号適応ユニット１０２はＵＳＢバス方式を採用して、ＵＳＢバス信号処理ユニットに作成する。

ホスト設備１と外部通信ネットワーク間の外部通信モジュール１０５はカード挿入型のデザインを採用し、コンピュータバス（ＰＣＩ、ＰＣＩ−Ｅ、又はＵＳＢ）を介してメインボード１０１と接続する。ホスト設備１と外部通信ネットワークとの通信はＩＰプロトコルに基づいて行う。物理層のアクセス技術は、無線方式（例えば、ＨＳＤＰＡ、ＷｉＭＡＸ等）、カテゴリー５ケーブル方式、ファイバー方式、有線テレビ同軸ケーブル方式、ＤＳＬ方式、電力線をベースにしたＰＬＣ方式等の多様な方式を含む。外部通信モジュール１０５をカード挿入型のデザインにする趣旨は、ホーム・ゲートウェイのモジュール化程度とシステムの保全性を高め、アップグレードの改善に便利であることである。ホーム・ゲートウェイは外部通信ネットワークとの間の物理層アクセス方式を構築・変更する際、ホスト設備に実装された対応な通信基板を挿し抜きすれば、ハードウェアの配置要求を満足できる。

図５はホスト設備の第２種の構造を示す図である。図５に示したように、当該ホスト設備は、デジタルバス信号処理ユニット１０６を更に含む。デジタルバス信号処理ユニット１０６は、コンピュータバスインターフェースを介して前記メインボード１０１と接続し、デジタルバス信号内容を分析・処理し、ロジックポートとレベル変動等の情報をシミュレートし、ロジックポートとアドレスを関連付け、それらの情報をメインボード１０１に通知する。即ち、ＵＳＢハブの機能を擬似し、ソフトウェア処理により、ロジックポートとレベル情報を取得し、ハブのポート変化をシミュレートして、メインボード１０１に通知する。又、ロジックポートと家電設備のアドレスを関連付け、ＵＳＢ信号をキャッシュし、ＵＳＢバスの正しいタイムスロットに、その信号をメインボード１０１に伝送又は次の所に転送する。具体的には、ダウンリンクポートが空いている時に、ＭＡＣ層フレーム処理ユニット１０７から送信されたＵＳＢ信号を受信し、信号内容を分析する。電源オン信号であれば、ポート変化等の情報をシミュレートして、メインボード１０１に通知し、一般のＵＳＢ信号であれば、メインボード１０１に渡して直接に処理する。又は、メインボード１０１上のルートハブ（バスインターフェースに相当する）から送信されたＵＳＢ信号をＭＡＣ層フレーム処理ユニット１０７に伝送する。ＭＡＣ層フレーム処理ユニット１０７は、前記外部通信モジュール１０５及びデジタルバス信号処理ユニット１０６と接続し、主にデジタルバス信号フレームとイーサネット（登録商標）フレームを区別・分流する。通信接続選択配置ユニット１１０は、前記ＭＡＣ層フレーム処理ユニット１０７及び第１電力線変復調ユニット１０３と接続し、自己適応的に家電通信リンクを選択することに用いられる。

図６はホスト設備の第３種の構造を示す図である。図６に示したように、当該ホスト設備は、図５の元に、ミニ基地局ユニット１１１を更に含む。前記ミニ基地局ユニット１１１は、通信接続選択配置ユニット１１０と接続し、無線信号を利用して家電と通信する。当該ミニ基地局ユニット１１１は、無線ＬＡＮアクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ、ＡＰと略称する）、無線ＵＳＢ信号送受信装置、又は赤外線・ブルートゥース（登録商標）等他の無線通信方式を利用する送受信装置であっても良い。

図７はホスト設備の第４種の構造を示す図である。図７に示したように、当該ホスト設備は、ＴＶ信号処理ユニット１０８とＴＶ信号制御及びチャネル選択ユニット１０９を更に含み、
前記ＴＶ信号処理ユニット１０８はメインボード１０１と接続し、デジタルＴＶ信号を復号し、アナログＴＶ信号とデジタルＴＶ信号との転換を行い、
前記ＴＶ信号制御及びチャネル選択ユニット１０９は、メインボード１０１及びＴＶ信号処理ユニット１０８と接続し、ＴＶ信号を受信・制御し、チャネルを選択する。
メインボード１０１は、コンピュータバス（例えば、ＰＣＩ、ＰＣＩ−Ｅ、又はＵＳＢ）を介して、有線ＴＶ信号処理ユニット１０８及びＴＶ信号制御及びチャネル選択ユニット１０９と接続する。

ＴＶ信号制御及びチャネル選択ユニット１０９、ＴＶ信号処理ユニット１０８とＴＶ信号を処理するメインボード１０１より提供されたＴＶ信号処理機能の３者の組み合わせは、セットトップボックスに類似した機能を形成し、ＴＶ信号を提供し、ＴＶを制御することができる。

又、ホスト設備１のＶＧＡ表示信号とオーディオ出力信号はＴＶ信号処理ユニット１０８により適応変調された後、当該ＴＶ信号処理ユニット１０８が提供した複数のインターフェースに伝送し、多種のＴＶ設備に適用させる。上記のインターフェースは、少なくとも下記のようなものを含む。
（１）Ｓ−ＶＩＤＥＯインターフェースは、Ｓビデオ信号を出力するが、個別に配置されたオーディオケーブルにより、ＡＵＤＩＯ ＡＶ信号を出力することもできる。
（２）ＶＩＤＥＯインターフェースは、復合ビデオ信号を出力し、個別に配置されたオーディオケーブルにより、ＡＵＤＩＯ ＡＶ信号を出力することもできる。
（３）１５フレーム／秒のＶＧＡインターフェースは、コンピュータディスプレーカードのアナログＲＧＢ信号を出力し、又は、個別に配置されたＶＧＡ−コンポーネント変換ケーブルにより、ＹＰｂＰｒの高解像度のコンポーネントビデオ信号を出力する。
（４）ＡＵＤＩＯ ＡＶインターフェースとＡＵＤＩＯ ＰＣ インターフェースは、オーディオ信号を出力する。
（５）ＴＶアンテナインターフェースは、アナログＴＶの高周波信号を出力する。

ホスト設備１が受信したＴＶ・ラジオ信号はアナログＴＶ・ラジオ信号である場合、当該アナログ信号は依然として、有線ケーブルを介してＴＶ設備に直に送信される。ホスト設備１が受信したＴＶ・ラジオ信号はデジタルＴＶ・ラジオ信号である場合、デジタルＴＶ設備に対しては、依然として有線ケーブルを介して当該デジタル信号をＴＶ設備に直に送信できる。アナログＴＶ設備に対しては、ホスト設備１に設置された上記３ユニットの組み合わせから獲得されたセットトップボックス機能により、当該デジタル信号を復調してからＴＶ設備に入力する。

図７に示したホスト設備の構造は図６を元にＴＶ信号処理ユニット１０８とＴＶ信号制御及びチャネル選択ユニット１０９を増やしたものである。勿論、当該ＴＶ信号処理ユニット１０８とＴＶ信号制御及びチャネル選択ユニット１０９は、図４と図５に示したホスト設備の構造の元に増設されることもできるが、接続手順は図７に示した通りであり、ここでは、当該接続手順の図示を省略する。

図８はホスト設備の第５種の構造を示した図である。当該ホスト設備１は、
ＣＰＵプロセッサが設置され、信号処理、制御信号の発生及び認証などを行い、家電設備にアドレスを割り当てるメインボード１０１と、
コンピュータバスインターフェースを介してメインボード１０１と接続し、デジタルバス信号内容を分析し、ロジックポートと信号レベル変化等の情報をシミュレートし、ロジックポートとアドレスを関連付け、これらの情報を上記ホスト設備に通知し、図５に示したデジタルバス信号処理ユニットと同一機能を持つデジタルバス信号処理ユニット１０６と、
デジタルバス信号処理ユニット１０６と接続し、デジタルバス信号フレームとイーサネット（登録商標）を区別・分流するＭＡＣ層フレーム処理ユニット１０７と、
ＭＡＣ層フレーム処理ユニット１０７と接続し、有線信号又は無線信号を選択して通信する通信接続選択配置ユニット１０８と、
通信接続選択配置ユニット１０８と接続し、電力線信号とデジタルバス信号を転換し、制御信号を伝送する第１電力線変復調ユニット１０３と、
第１電力線変復調ユニット１０３と接続し、電力信号のフィルタリングと結合を行い、電源及びＰＬＣ搬送信号を出力する第１電力線フィルター１０４と、
コンピュータバスを介してメインボード１０１及びＭＡＣ層フレーム処理ユニット１０７と接続し、情報に対してプロトコル変換を行い、外部通信ネットワークと通信する外部通信モジュール１０５とを含む。

図８に示したホスト構造図には、又、１つのコンピュータバス信号ロジック信号適応ユニット１０２を増やすこともできる。当該ユニット１０２は、コンピュータバスインターフェース（例えば、ＵＳＢ方式により信号を搬送する無線インターフェース）を介してメインボード１０１と接続し、同時に第１電力線変復調ユニット１０３と相互に信号を伝送し、ロジック信号とデジタルバス信号（例えば、ＵＳＢ信号）との転換を行い、転換されたＵＳＢ信号をキャッシュし、信号を復号する。当該ユニット１０２は、デジタルバス信号とロジック信号との転換機能を具備する。簡易の家電の場合、当該ユニットにより信号の復号を完成できる。図８に示した構造図には、更に、通信接続選択配置ユニット１０８と接続し、無線信号を利用して家電と通信するミニ基地局ユニット１０９を増やすこともできる。当該ミニ基地局ユニット１０９は、無線ＬＡＮアクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）、無線ＵＳＢ信号送受信装置、赤外線、又はブルートゥース（登録商標）等他の無線通信方式を採用する送受信装置であっても良い。コンピュータバス信号ロジック信号適応ユニット１０２とミニ基地局ユニット１１１は図８に示した構造図に同時に増設することもできる。図５に示したホスト設備の構造図には、メインボード１０１と接続するＴＶ信号処理ユニット１０８と、ＴＶ信号制御及びチャネル選択ユニット１０９を増設することができる。上記ユニット１０９は、メインボード１０１及びＴＶ信号処理ユニット１０８と接続し、ＴＶ信号を受信・制御し、チャネルを選択する。具体的な説明は図７を参照し、ここでは省略する。図９に示したホスト構造図６には、ＰＣＬバスを介してメインボード１０１及び外部通信モジュール１０５と接続し、ホスト設備のＩＤ認証情報をネットワーク側に提供する移動通信装置ＩＤ認証カードモジュール１１２が更に増設された。ホスト設備に当該移動通信装置ＩＤ認証カードモジュール１１２を増設した後、ネットワーク側はホスト設備のＩＤ認証を行うことにより、認証に成功したホスト設備に対してサービスを提供するようになる。

図９は移動通信装置ＩＤ識別カードモジュール１１２が増設したホスト設備の第６種の構造を示した図である。勿論当該移動通信装置ＩＤ識別カードモジュール１１２は上記のいずれかのホスト設備の構造図に増設することができ、接続手順は図９に示した通りである。添付図には、当該モジュール１１２の構造を省略した。

図５〜図９に示したホスト設備構造図におけるハードドライブ２もＰＣＬバスを介してメインボード１０１と接続する。

上記ＭＡＣ層フレーム処理ユニット１０７（図１０参照）は、ＭＡＣ層フレーム制御サブユニット１０７０、第１ポート１０７１、第２ポート１０７２と第３ポート１０７３を含む。第３ポート１０７３は、ＭＡＣ層フレーム制御サブユニット１０７０及び通信接続選択配置ユニット１１０と通信し、通信接続選択配置ユニット１１０からのデータパケットを受信し、ＭＡＣ層フレーム制御サブユニット１０７０は、受信したデータパケットに対して、イーサネット（登録商標）フレームと非イーサネット（登録商標）フレームの判断を含む分析を行い、それぞれと異なるポートに伝送する。イーサネット（登録商標）フレームと判断すれば、当該データパケットを第１ポート１０７１に伝送する。第１ポート１０７１は、ＭＡＣ層フレーム制御サブユニット１０７０及び外部通信モジュール１０５と接続し、ＭＡＣ層フレーム制御サブユニット１０７０からのイーサネット（登録商標）フレームを外部通信モジュール１０５に伝送し、そして、外部通信モジュール１０５により外部ネットワークに伝送し、或いは、逆処理を行う。非イーサネット（登録商標）フレームと判断すれば、当該データパケットを第２ポート１０７２に伝送する。第２ポート１０７２は、ＭＡＣ層フレーム制御サブユニット１０７０及びデジタルバス信号処理ユニット１０６と通信し、ＭＡＣ層フレーム制御サブユニット１０７０からの非イーサネット（登録商標）フレームをデジタルバス信号処理ユニット１０６に伝送して処理させる。

上記の３ポート構造のＭＡＣ層フレーム処理ユニット１０７を利用することにより、ホーム内部のネットワーキングからイーサネット（登録商標）層を除去でき、プロトコルスタックモデルを単純化できる。ホスト設備における該当機能処理ユニットもより簡潔化される同時に、より下位層のパケット分析判断を通して、処理速度を高め、パケット配分能力を向上させる。層の構造の単純化により、各層の間におけるアドレスマッピングが簡単になり、アドレッシング過程もより簡易になる。

図１１はユーザー操作設備４の具体的な構造図である。ユーザー操作設備４は、
電力線を介してホスト設備１の第１電力線フィルター１０４と接続し、電力信号のフィルタリングを行い、電源をとＰＬＣ搬送信号を出力する第２電力線フィルター４１と、
第２電力線フィルター４１と接続し、ＰＬＣ搬送信号とデジタルバス信号（例えば、ＵＳＢ信号）を転換する第２電力線（ＰＬＣ）変復調ユニット４２と、
第２電力線変復調ユニット４２と接続し、各種のＵＳＢインターフェースを提供し、ＵＳＢ信号を一括的にアクセス・制御するデジタルバス信号ハブ４３とを含む。

ユーザー操作設備４・ホスト設備１間の通信はコンピュータバス方式（例えば、ＵＳＢ信号を搬送するＰＬＣ方式）に基づいたものである。ユーザー操作設備４は無線方式で搬送できるように設置しても良く、即ち、当該設備において、第２電力線フィルター４１と接続する第２電力線変復調ユニット４２のほか、デジタルバス信号ハブ４３と接続して、ホスト設備との信号交流を行う無線信号送受信ユニットも設置されている。そのように設置されたユーザー操作設備４はホスト設備１と有線・無線両方接続できるようになり、特に停電などの異常状況の場合、有線接続方式から自動的に無線接続方式に切り換えられる。

分離するように設置されたユーザー操作設備４とホスト設備１によると、ユーザーが各種のインターフェースと機能ユニットに対する操作は行いやすくなる。ユーザー操作設備４とホスト設備１との通信はコンピュータバス方式（例えば、ＵＳＢ信号を搬送するＰＬＣ方式）に基づくものである。ユーザー操作設備４は各種のインターフェースを更に提供する。図１２は各種のインターフェースを提供するユーザー操作設備４の構造を示す１例である。光ドライブ、ＵＳＢインターフェース、シリアルポート、パラレルポート、コンピュータキーボード、マウス、ミニ液晶ディスプレー、スピーカー、イヤホンマイクソケット、及び／又はシミュレーション電話機を含む。そのうち、シミュレーション電話機は、シミュレーションフォークスプリング、シミュレーション電話受話器、シミュレーション電話キーパッドを含む。これらの設備は全てＵＳＢインターフェースを基にするものであっても良い。

ユーザー設備４はユーザー操作用各種のインターフェースと機能ユニットを含む。具体的に、光ドライブ、ＵＳＢインターフェース、シリアルポート、パラレルポート、コンピュータキーボード、マウス、ミニ液晶ディスプレー、スピーカー、イヤホンマイクソケット、シミュレーション電話及び／又はシミュレーションフォークスプリング、シミュレーション電話受話器、シミュレーション電話キーパッドにより形成されたシミュレーション電話機を含む。

ユーザー操作の便宜を図るため、本発明の実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムにおいて、ユーザー操作設備とホスト設備１は分離するように設置されている。ユーザー操作設備４における各種のインターフェースと機能ユニットは、一括的にコンピュータバスインターフェース（例えば、ＵＳＢバスインターフェース）を介して、設備１のメインボード１０１に接続される。ユーザー操作設備４とホスト設備１のメインボード１０１間のデジタルバス信号（例えば、ＵＳＢバス信号）は、第２電力線変復調ユニット４２により電力線に復調されてから、ユーザー操作設備４に伝送される。

図１〜図１２に示したホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるホスト設備は中央制御の役目を働き、デジタルホームに汎用計算リソースと通信ゲートウェイのような機能を提供する。ホスト設備１は、ホームの外部ネットワークにとっては、デジタルホームネットワークのアクセスポイントであるが、ホーム内部における全ての家電にとっては、中央制御コンピュータである。即ち、ホーム内部における全ての家電は、コンピュータバス（例えば、ＵＳＢバス、又は１３９４バス、又は他のバス）方式を基にしたホスト設備のコンピュータ外部設備である。ホーム・ゲートウェイサブシステム自身にとって、ＴＶ（ホスト設備として利用するディスプレー）を除外して、ユーザー操作設備とリモコンを含む全て設備は、ホスト設備のコンピュータバス（例えば、ＵＳＢバス）を基にしたコンピュータ外部設備である。従って、ホーム内部ネットワークとホーム外部の通信ネットワーク（例えば、ＩＰアクセスネットワーク）を分離することにより、全てのホーム内部の情報家電又は無線信号受信可能な無線家電設備は、外部ネットワークの見えないものになるので、ホーム・ゲートウェイサブシステムによりホーム内部の安全性を確保できるようになった。

本発明の実施形態に係るホーム・ゲートウェイサブシステムはモジュール化の構造を採用し、サブシステムを構成する各設備は分散的に配置できる。１台のホスト設備、１台のＴＶ設備、１台のユーザー操作設備、１つ又は複数のリモコンにより構成される。

図１３は本発明の第１実施形態に係るデジタルホームシステムの構造図である。デジタルホームシステム１００は、ホーム・ゲートウェイサブシステム２０と複数の無線信号送受信機１１により構成される。ホーム・ゲートウェイサブシステム２０はＩＰアクセスネットワーク１０により外部通信ネットワークにアクセスし、各種の制御信号を提供するし、複数の無線信号送受信機１１は、上記ホーム・ゲートウェイサブシステムのホスト設備１と接続し、ＰＬＣ搬送信号と無線信号を送受信し、且つＰＬＣ搬送信号と無線信号との相互転換を完成する。上記ホーム・ゲートウェイサブシステム２０は、ホスト設備１とユーザー操作設備４を含む。ホスト設備１には、記憶媒体、例えば、ハードドライブが配置され、外部ネットワークをホーム内部にアクセスさせ、コンピュータバス方式（例えば、ＵＳＢバス方式）に基づいてホーム内部を制御する。ユーザー操作設備４は、コンピュータバス方式により上記ホスト設備と通信し、各種のユーザー操作インターフェースと制御ユニットを提供する。当該デジタルバス方式としては、例えば、ＵＳＢ信号をＰＬＣ又は無線インターフェースに搬送する。図１２に示したホーム・ゲートウェイサブシステムは、ＰＬＣを利用して信号を伝送し、電源インターフェースにより電源ソケットに接続するだけで当該システムを作動できる。電源ソケットに異変がある場合、例えば、緩んでいたり、通電できなかったりすると、当該ホーム・ゲートウェイサブシステムは予備バッテリーを起用することができる。即ち、ホスト設備１に第１バッテリー及び電源モジュール３を設置し、ユーザー操作設備４に第２バッテリー及び電源モジュール５を設置する。その二つの予備電源モジュールを利用することにより、ホーム・ゲートウェイサブシステムは終始に通電状態を保持でき、異常問題の発生を防ぐ。

図１４は本発明の第２実施形態に係るデジタルホームシステム１００を示した図である。図１４において、複数の無線信号受信可能な家電設備１２は、無線信号インターフェース１００６（例えば、ＵＳＢインターフェース）を介して、前記無線信号送受信機と接続する。図１５は本発明の第３実施形態に係るデジタルホームシステムを示した図である。電力線を介してホスト設備とデジタルバス信号通信を行う情報家電１３と、直接にコンピュータバスインターフェースを介してホスト設備と接続する複数の無線信号受信可能な家電設備１２を含むこともできる。家電設備１２の場合、デジタルバスインターフェースは、ホスト設備におけるミニ基地局ユニットにより提供されたインターフェースであり、無線ＵＳＢ送受信機であっても良い。図１６は本発明の第４実施形態に係るデジタルホームシステムを示した図である。コンピュータのネットワークインターフェース１００７を介して前記ホスト設備と接続するネットワークコンピュータ１４を更に含むことができる。本発明の第４実施形態に係るデジタルホームシステムは第３実施形態の基にネットワークコンピュータ１４を増設したものである。勿論、当該ネットワークコンピュータ１４は、第１実施形態と第２実施形態に係るデジタルホームシステムの基に増設されることもでき、接続手順は第４実施形態と同じようであるため、添付図には、構造を省略した。図１７は本発明の第５実施形態に係るデジタルホームシステムを示した図である。移動ＩＰ１００８を介してＩＰアクセスネットワークにアクセスし、ＩＰアクセスネットワークとホスト設備により各種家電設備を制御する遠隔制御機１５を更に含む。

無線信号受信可能な家電設備は、無線制御信号を受信できる無線信号処理ユニットを具備する。無線制御信号を受信した後、家電設備の中央処理ユニットは当該無線制御信号により家電設備（例えば、無線空調、冷蔵庫、電子レンジ、給湯器等）を制御する。

ここで、情報家電とは、無線信号受信可能な家電に対するものであり、即ち、無線通信方式を採用していない家電のことを指す。例えば、直にＣＡＢＬＥと接続するＴＶ、電力線と接続する電燈スイッチなどである。

上記無線信号受信可能な家電には無線機能を持たない場合、電力線により信号を伝送しても良い。

当該デジタルホームシステムにおけるホーム・ゲートウェイサブシステムの構造図は、図１ないし図１２に示した通りであり、ここでは説明を省略する。当該デジタルホームシステムを利用するユーザーはホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるリモコンを利用して、無線インターフェースを介して制御情報をホスト設備に送信する。そして、ホスト設備は当該無線制御信号を電力線信号に転換して、該当情報家電を確定し、且つそれを制御する。デジタルホームシステムには、様々な無線信号受信可能な家電があり、それらの家電は、部屋、ガレージ、又は庭に設置された無線信号送受信機により、無線信号をホスト設備側の無線信号送受信機に送信する。又、無線信号送受信機により、ホスト設備の無線信号処理ユニットから送信された無線信号を受信したりして、上記の家電を制御する。制御信号は、直にリモコンによりホスト設備のメインボードＣＰＵプロセッサに送信することができ、当該メインボードＣＰＵプロセッサは受信した各種の制御信号を判断・分析して、無線信号処理ユニットにより処理された後の制御信号を家電設備に送信して家電設備を制御する。ユーザーは又、移動通信装置、例えば、携帯電話を利用してデジタルホームシステム中の家電設備を制御しても良く、メインボード、無線信号処理ユニット、第１電力線変復調ユニットと電力線フィルターにより、当該制御信号をホーム内の家電に送信する。当該デジタルホームシステムにおいて、ホスト設備がネットワークサーバーにアクセスする場合、ネットワークサーバーはホスト設備における移動通信装置識別モジュール内のホスト設備のＩＤ識別情報により、当該ホスト設備のＩＤ認証を行い、アクセス権限を確認する。

同時に、デジタルホームシステムにおいて、ＴＶは公知のＴＶとして利用され、有線ＴＶ番組を直放送することができる。又、ＴＶをホーム・ゲートウェイサブシステムにおける一つのディスプレー設備としても利用でき、即ち、ホスト設備のディスプレーとするＴＶと、ユーザー操作設備から提供されたキーボード・マウス・光ドライブ・音響装置等の設備により、分散配置のコンピュータ装置を構成し、ユーザーに使用利便性を提供した。例えば、ユーザー操作設備をソファ付近に、ホスト設備ディスプレーとするＴＶをソファの向こう側に置いておくと、ユーザーはソファに座って、配線せず、ユーザー操作設備上のキーボードを操作するのみで、デジタルホームを制御でき、配線問題を無視できる。従来の方式であれば、キーボード、マウスとディスプレー間の配線を簡単に配置できず、距離及びホーム内の他の設備の制限を受ける。

当該デジタルホームシステムにおいて、ＴＶ信号制御及びチャネル選択ユニット、ＴＶ信号処理ユニット及びメインボードによるＴＶ信号処理機能の３者の組み合わせはセットトップボックスに類似した機能を形成したため、ホーム・ゲートウェイサブシステムのホスト設備によりＴＶ番組を視聴できる。

当該デジタルホームシステムにおいて、ユーザーはコンピュータを利用してインターネットを登録する。コンピュータをホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるネットワークインターフェースに接続してインターネットを登録できる。

本発明の実施形態に係るデジタルホームシステムのネットワーキングには、イーサネット（登録商標）の構造を除去し、最も簡単・便利な方式を採用した。即ち、一番汎用された家庭用電力線を信号搬送路とし、デジタルバス信号（例えば、ＵＳＢ信号）を直接に電力線に適応させる。各部屋・ガレージと庭などの所に無線信号の送受信機が配置され、近距離の家電設備は直接に無線信号通信方式を採用することができる。電力線と無線信号送受信機との接続は、無線信号の通信距離を延長することになる。

本発明の実施形態に係るデジタルバスはＵＳＢバス、１３９４バス又は他のバスを採用することができる。

本明細書では上述した実施形態を参照し本発明を詳しく解説したが、当業者により、上述した技術的な解決手段を改造し、またはその中の一部の技術要素を置換することもできる。そのような改造と置換は本発明の各実施形態の技術の範囲から逸脱するとは見なされない。

Claims (13)

1. 外部ネットワークをホーム内部にアクセスさせ、デジタルバス方式をベースにしてホーム内部における各種の情報家電を制御するホスト設備と、
   デジタルバスインターフェースを介して前記ホスト設備と通信し、各種のユーザー操作インターフェースと制御ユニットを提供するユーザー操作設備と
   を含み、
   前記ホスト設備は、
   主にデジタルバス信号フレームとイーサネット（登録商標）フレームを区別・分流するＭＡＣ層フレーム処理ユニットと、
   ＣＰＵプロセッサを設置し、情報処理、制御信号の発生、認証及び家電設備へのアドレス割り当てを行うメインボードと、
   前記メインボード及び第１電力線変復調ユニットと接続し、ロジック信号とデジタルバス信号との転換を行い、転換されたデジタルバス信号をキャッシュ・復号するコンピュータバス信号及びロジック信号適応ユニットと、
   前記コンピュータバス信号及びロジック信号適応ユニットと接続し、電力線信号とロジック信号との転換を行い、制御信号を伝送する第１電力線変復調ユニットと、
   前記第１電力線変復調ユニットと接続し、電力信号に対してフィルタリング・結合を行い、電源及びＰＬＣ搬送信号を出力する第１電力線フィルターと、
   コンピュータバスを介して前記ＭＡＣ層フレーム処理ユニットと前記メインボードと接続し、情報に対してプロトコル変換を行い、外部通信ネットワークと通信する外部通信モジュールと
   を含むことを特徴とするホーム・ゲートウェイサブシステム。
2. 外部ネットワークをホーム内部にアクセスさせ、デジタルバス方式をベースにしてホーム内部における各種の情報家電を制御するホスト設備と、
   デジタルバスインターフェースを介して前記ホスト設備と通信し、各種のユーザー操作インターフェースと制御ユニットを提供するユーザー操作設備と
   を含み、
   前記ホスト設備は、
   主にデジタルバス信号フレームとイーサネット（登録商標）フレームを区別・分流するＭＡＣ層フレーム処理ユニットと、
   ＣＰＵプロセッサを設置し、情報処理、制御信号の発生、認証及び家電設備へのアドレス割り当てを行うメインボードと、
   前記ＭＡＣ層フレーム処理ユニットに接続され、コンピュータバスインターフェースを介して前記メインボードと接続し、デジタルバス信号内容を分析・処理し、ロジックポートとレベル変動情報をシミュレートし、ロジックポートとアドレスを関連付け、それらの情報をメインボードに通知するデジタルバス信号処理ユニットと、
   前記ＭＡＣ層フレーム処理ユニットと接続し、自己適応的に家電通信リンクを選択する通信接続選択配置ユニットと、
   前記通信接続選択配置ユニットと接続し、電力線信号とデジタルバス信号との転換を行い、制御信号を伝送する第１電力線変復調ユニットと、
   前記第１電力線変復調ユニットと接続し、電力信号に対してフィルタリング・結合を行い、電源及びＰＬＣ搬送信号を出力する第１電力線フィルターと、
   コンピュータバスを介して前記メインボード及びＭＡＣ層フレーム処理ユニットと接続し、情報に対してプロトコル変換を行い、外部通信ネットワークと通信する外部通信モジュールと、
   を含むことを特徴とするホーム・ゲートウェイサブシステム。
3. 前記ホスト設備は、前記通信接続選択配置ユニットと接続し、無線信号を利用して通信するミニ基地局ユニットを更に含むことを特徴とする請求項２記載のホーム・ゲートウェイサブシステム。
4. 前記ホスト設備は、前記メインボード及び第１電力線変復調ユニットと接続し、ロジック信号とデジタルバス信号との転換を行い、転換されたデジタルバス信号をキャッシュ・復号するコンピュータバス信号とロジック信号適応ユニットを更に含むことを特徴とする請求項２記載のホーム・ゲートウェイサブシステム。
5. 前記ホスト設備は、ＰＣＩバスを介して前記メインボード及び外部通信モジュールと接続し、ホスト設備のＩＤ認証を行う移動通信装置ＩＤ識別カードモジュールを更に含むことを特徴とする、請求項１記載のホーム・ゲートウェイサブシステム。
6. 前記ユーザー操作設備は、
   前記ホスト設備と接続し、電力信号のフィルタリングと結合を行い、電源及びＰＬＣ搬送信号を出力する第２ＰＬＣフィルターと、
   前記ＰＬＣフィルターと接続し、ＰＬＣ搬送信号とデジタルバス信号を転換する第２ＰＬＣ変復調ユニットと、
   前記ＰＬＣ変復調ユニットと接続し、コンピュータバスインターフェースを提供し、バス信号に対して統一的にアクセスと制御を行うデジタルバス信号ハブと
   を含むことを特徴とする請求項１又は２記載のホーム・ゲートウェイサブシステム。
7. ＩＰアクセスを介して外部通信ネットワークと接続し、各種の制御信号を提供するホーム・ゲートウェイサブシステムと、
   前記ホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるホスト設備と接続し、ホスト設備から送信されたＰＬＣ信号を受信し、前記ＰＬＣ信号を無線信号に転換して家電に送信し、又は、逆処理を行う複数の無線信号送受信機と、
   を含み、前記ホーム・ゲートウェイサブシステムは、
   外部ネットワークをホーム内にアクセスさせ、コンピュータバス方式をベースにしてホーム内部を制御するホスト設備と、
   デジタルバスインターフェースを介して前記ホスト設備と通信し、各種のユーザー操作インターフェースと制御ユニットを提供するユーザー操作設備と、
   を含み、
   前記ホスト設備は、
   主にデジタルバス信号フレームとイーサネット（登録商標）フレームを区別・分流するＭＡＣ層フレーム処理ユニットと、
   ＣＰＵプロセッサを設置し、情報処理、制御信号の発生、認証及び家電設備へのアドレス割り当てを行うメインボードと、
   前記メインボード及び第１電力線変復調ユニットと接続し、ロジック信号とデジタルバス信号との転換を行い、転換されたデジタルバス信号をキャッシュ・復号するコンピュータバス信号及びロジック信号適応ユニットと、
   前記コンピュータバス信号及びロジック信号適応ユニットと接続し、電力線信号とロジック信号との転換を行い、制御信号を伝送する第１電力線変復調ユニットと、
   前記第１電力線変復調ユニットと接続し、電力信号に対してフィルタリング・結合を行い、電源及びＰＬＣ搬送信号を出力する第１電力線フィルターと、
   コンピュータバスを介して前記ＭＡＣ層フレーム処理ユニットと前記メインボードと接続し、情報に対してプロトコル変換を行い、外部通信ネットワークと通信する外部通信モジュールと
   を含むことを特徴とするデジタルホームシステム。
8. ＩＰアクセスを介して外部通信ネットワークと接続し、各種の制御信号を提供するホーム・ゲートウェイサブシステムと、
   前記ホーム・ゲートウェイサブシステムにおけるホスト設備と接続し、ホスト設備から送信されたＰＬＣ信号を受信し、前記ＰＬＣ信号を無線信号に転換して家電に送信し、又は、逆処理を行う複数の無線信号送受信機と、
   を含み、前記ホーム・ゲートウェイサブシステムは、
   外部ネットワークをホーム内にアクセスさせ、コンピュータバス方式をベースにしてホーム内部を制御するホスト設備と、
   デジタルバスインターフェースを介して前記ホスト設備と通信し、各種のユーザー操作インターフェースと制御ユニットを提供するユーザー操作設備と、
   を含み、
   前記ホスト設備は、
   主にデジタルバス信号フレームとイーサネット（登録商標）フレームを区別・分流するＭＡＣ層フレーム処理ユニットと、
   ＣＰＵプロセッサを設置し、情報処理、制御信号の発生、認証及び家電設備へのアドレス割り当てを行うメインボードと、
   前記ＭＡＣ層フレーム処理ユニットに接続され、コンピュータバスインターフェースを介して前記メインボードと接続し、デジタルバス信号内容を分析・処理し、ロジックポートとレベル変動情報をシミュレートし、ロジックポートとアドレスを関連付け、それらの情報をメインボードに通知するデジタルバス信号処理ユニットと、
   前記ＭＡＣ層フレーム処理ユニットと接続し、自己適応的に家電通信リンクを選択する通信接続選択配置ユニットと、
   前記通信接続選択配置ユニットと接続し、電力線信号とデジタルバス信号との転換を行い、制御信号を伝送する第１電力線変復調ユニットと、
   前記第１電力線変復調ユニットと接続し、電力信号に対してフィルタリング・結合を行い、電源及びＰＬＣ搬送信号を出力する第１電力線フィルターと、
   コンピュータバスを介して前記メインボード及びＭＡＣ層フレーム処理ユニットと接続し、情報に対してプロトコル変換を行い、外部通信ネットワークと通信する外部通信モジュールと、
   を含むことを特徴とするデジタルホームシステム。
9. 無線信号インターフェースを介して、前記無線信号送受信機と接続し、電力線を介してホスト設備とデジタルバス信号通信を行う複数の無線信号受信可能な家電設備を更に含むことを特徴とする請求項７又は８記載のデジタルホームシステム。
10. 前記ホスト設備は、前記通信接続選択配置ユニットと接続し、無線信号を利用して通信するミニ基地局ユニットを更に含むことを特徴とする請求項８記載のデジタルホームシステム。
11. 前記ホスト設備は、前記メインボード及び第１電力線変復調ユニットと接続し、ロジック信号とデジタルバス信号との転換を行い、転換されたデジタルバス信号をキャッシュ・復号するコンピュータバス信号とロジック信号適応ユニットを更に含むことを特徴とする請求項８記載のデジタルホームシステム。
12. 前記ホスト設備は、ＰＣＩバスを介して前記メインボード及び外部通信モジュールと接続し、ホスト設備のＩＤ認証を行う移動通信装置ＩＤ識別カードモジュールを更に含むことを特徴とする、請求項７に記載のデジタルホームシステム。
13. 前記ユーザー操作設備は、
    前記ホスト設備と接続し、電力信号のフィルタリングを行い、電源及びＰＬＣ搬送信号を出力する第２ＰＬＣフィルターと、
    前記ＰＬＣフィルターと接続し、ＰＬＣ搬送信号とデジタルバス信号を転換する第２ＰＬＣ変復調ユニットと、
    前記ＰＬＣ変復調ユニットと接続し、コンピュータバスインターフェースを提供し、デジタルバス信号に対して統一的にアクセスと制御を行うデジタルバス信号ハブと
    を含むことを特徴とする請求項７又は８記載のデジタルホームシステム。

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