KR100500906B1 - 전력선 통신에서의 데이터 송신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력선 통신에서의 데이터 송신 방법에 관한 것이다. 본 발명의 데이터 패킷은 헤더 부분에 위치하며, 해당 송신 노드를 식별할 수 있는 코드의 데이터 비트를 서로간에 상관성이 없는 심벌 I와 심벌 Q로 분해하여 이루어진 바이페이즈 코드와, 설정된 코드 길이를 가지는 뮤트 신호인 뮤트 구간과, 상기 뮤트 구간 이후에 존재하는 상기 종래의 데이터 패킷을 포함하는 구조로 이루어지는데, 상기 종래의 데이터 패킷은 종래의 전력선 통신에서 사용된 모든 데이터 패킷중 하나이다. 본 발명의 전력선 통신에서의 데이터 통신 방법은 상기 본 발명의 데이터 패킷을 이용하는 방법으로서, 수신되는 바이페이즈 코드와 전송한 바이페이즈 코드의 일치 여부에 따라 일치하면 계속 전송하고, 일치하지 않으면 전송을 잠시 중지한 후 전력선이 프리한 상태일 때 재차 전송을 하는 방법이다.

Description

전력선 통신에서의 데이터 송신 방법{Data transmission method in PLC}

본 발명은 양방향 전력선 통신에 관한 것으로, 특히, 단일 전력선상에서의 데이터 충돌을 회피하여 고속의 데이터 전송을 가능하게 하는 데이터 송신 방법에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 사무실 또는 공장 등에서 구비하고 있는 다수의 기기 또는 장치들을 원격 조정하기 위하여 최근에는 전력선 통신을 이용한 제어 방법이 그 편리성으로 인해 널리 이용되고 있다.

상기 전력선 통신은 단일 전력선을 통해 다수의 전기장치들을 제어하게 되므로, 단일 전력선 상에서 다수의 제어기기에서 전송한 데이터들이 충돌하여 원격 제어가 이루어지지 않는 문제가 있다.

종래에는 이러한 문제를 해결하기 위한 전력선 통신 방법으로, 본 출원인이 이미 출원하여 등록받은 1) '양 방향 전력선 통신을 이용한 원격 제어 장치 및 그 제어 방법'(공개번호:10-2000-002198) 및 2) '전력선의 제로 크로스 포인트를 이용한 우선 순위 데이터 통신 방법'(공개번호: 10-1999-053820)이 있다

상기 1) 및 2) 특허는 다른 제어기기가 송신중인지를 감지하여 라인 상에 데이터가 없으면 자신의 데이터를 전송하는 방식인 CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 방식을 채택하고 있는데, 상기 1)특허는 CDCR(Collision Detection Collision Resolution) 방식 즉, 전력상의 데이터 충돌을 감시하고 충돌 회수를 카운터한 후, 카운터한 충돌회수를 일정공식에 적용하여 난수를 발생하고 난수에 대응하는 시간만큼을 지연시켜 데이터의 충돌을 피하는 내용이고, 상기 2)특허는 데이터 충돌이 발생하면 설정된 제어기기의 우선순위에 따라 데이터를 순차적으로 전송하여 데이터의 충돌을 피하는 내용이다.

그러나, 상기 1)특허의 경우는 충돌회수에 비례하는 지연시간을 가지게 되므로, 데이터 충돌이 많으면 지연시간이 너무 길어지게 되어 통신속도가 떨어지는 문제가 있고, 2)특허의 경우는 데이터 충돌이 발생하면 일시에 모든 제어기기가 데이터 전송을 멈추는 과정을 가지므로 통신속도가 떨어지고 우선순위 설정을 위해 별도의 조작을 가해야하는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 데이터 충돌에 따른 비효율적인 지연시간을 없애고 별도의 조작없이 제어기기간의 데이터 송신이 원활히 이루어지게 하는 것을 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 다른 노드에서 전송한 데이터 패킷과의 데이터 충돌을 고려하여 구비된 바이페이즈(biphase) 코드를 포함하는 데이터 패킷을 만들어 전력선 상에 전송한 후, 수신 및 전송한 바이페이즈 코드를 비교하여 충돌 여부 및 송신 여부를 결정한다. 이때, 송신되는 데이터 패킷은 종래의 전력선 통신에서 사용한 데이터 패킷 내에 상기 바이페이즈 코드를 포함한 것 또는, 상기 종래의 데이터 패킷의 앞에 상기 바이페이즈 코드가 부가된 것이다.

상기 바이페이즈 코드는 데이터 충돌시 송신 노드의 우선 순위를 결정할 수 있도록 해당 식별 노드를 식별할 수 있는 코드인 것이 바람직하고, 특히 데이터 비트를 두 개의 상관성이 없는 심벌로 분해(또는 확장)한 것이 바람직하다. 보다 상세히는, 상기 심벌은 120kHz의 1msec인 심벌 I와 신호가 없는 1msec의 심벌 Q인 것이 양호하며, 데이터 비트 1은 QI로 분해되고, 데이터비트 0은 IQ로 분해되는 것이 양호하다.

따라서, 본 발명은 상기 단일 전력선의 상태가 데이터 전송이 가능한 상태인지를 감시하는 제1 단계와, 데이터 전송이 가능한 상태이면, 전송하고자 하는 데이터를 바이페이즈 코드가 포함된 데이터 패킷으로 만들고 이를 아날로그 신호로 변환하여 하여 상기 단일 전력선 상을 통해 전송하는 제2 단계와, 수신되는 바이페이즈 코드와 전송한 바이페이즈 코드를 비교하여 데이터 충돌을 감시하는 제3 단계와, 상기 제3 단계의 감시를 통해 충돌이라고 판단하면, 데이터 전송을 중지한 후 상기 단일 전력선의 상태가 전송 가능한 상태가 될 때 재차 전송하는 제4 단계를 포함하며, 이때 상기 바이페이즈 코드는 해당 노드를 식별할 수 있는 코드의 데이터 비트를 서로간에 상관성이 없는 심벌 I와 심벌 Q로 분해한 것인 것을 특징으로 하는 전력선 통신에서의 데이터 송신 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 단일 전력선의 상태가 데이터 전송이 가능한 상태인지를 감시하는 단계, 데이터 전송이 가능한 상태이면, 전송하고자 하는 데이터를 바이페이즈 코드가 포함된 데이터 패킷으로 만들고 이를 아날로그 신호로 변환하여 하여 상기 단일 전력선 상을 통해 전송하는 단계, 수신되는 바이페이즈 코드와 전송한 바이페이즈 코드를 비교하여 데이터 충돌을 감시하는 단계, 및 데이터 충돌이라고 판단하면, 데이터 전송을 중지한 후 상기 단일 전력선의 상태가 전송 가능한 상태가 될 때 재차 전송하는 단계를 실행시킬 수 있는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신에서의 데이터 송신 방법을 보다 상세히 설명한다.

우선, 본 발명은 본 출원인이 기 출원한 특허에 기재된 장치들을 본 발명의 방법에 따라 데이터 처리 및 변환시키거나 또는, 본 출원인이 이미 판매하고 있는 Z256 칩(chip)의 구동 프로그램을 본 발명의 방법으로 프로그램밍(programming)함으로써 달성된다.

상기 Z256 칩에 구성되어 있거나 또는, 기 출원된 기재된 장치 중에서 본 발명을 달성하기 위한 장치는 데이터 신호를 발생시키는 장치, 발생된 데이터를 RS232c 프로토콜에 부합하는 본 발명의 패킷 구조로 변환시키는 장치, 상기 데이터 패킷을 캐리어 반송파 신호로 변환시키는 장치, 전원신호의 제로 크로스 포인트를 검출하는 장치, 상기 제로 크로스 포인트에 상기 데이터 패킷의 캐리어 반송파 신호를 동기화시켜 전력선에 전송하는 장치, 데이터를 수신하는 장치, 데이터 충돌을 감시하는 장치, 마이크로프로세서 등이다.

이미 언급한 바와 같이, 본 발명의 방법을 달성하기 위한 장치들은 본 출원인이 보유한 특허에 기재된 장치 및 판매하고 있는 칩을 용이하게 변경하여 달성할 수 있으므로, 구체적인 설명은 하지 않는다.

이하, 도 1을 참조로 하여 본 발명이 적용되는 전력선을 이용한 통신망을 설명한다. 도 1은 각 가정을 서브넷으로 한 전력선을 이용한 통신망의 일반적인 구성도이다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 전력선(PL)에는 각 가정을 단위로 하는 서브넷(100 내지 109)이 연결된다. 여기서, OCR로 지칭된 영역은 본 실시예에서 예시적으로 설명하는 가정의 서브넷(100)에 수용된 어느 한 제어기기(이하 '노드'라고 칭한다)가 방송한 데이터 패킷의 도달 범위 즉, 개방통신범위를 지칭한다.

각 서브넷은 동일 전력선에 연결되어 있다. 그러므로, 하나의 서브넷에서 전송하는 데이터 패킷은 자신과 더불어 주변 서브넷에 도달되어 주변 서브넷의 동작에 영향을 미치는 문제가 야기될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 각각의 서브넷은 고유의 식별자 즉, 하우스코드(house code)를 가지며, 하나의 서브넷에서 전송되는 데이터 패킷에는 고유 하우스코드를 식별자로 포함되어 전송된다. 따라서, 데이터 패킷은 하우스코드에 의해 자신의 서브넷에서만 이용되고 하우스코드가 다른 서브넷에서는 이용되지 않게 된다.

상기 각 서브넷(100 내지 109)은 도 2에 도시된 바와 같이 인용부호 111 내지 119로 표기된 노드들을 수용하고 있다. 상기 노드들은 RS232c 프로토콜에 따라 데이터 패킷을 생성하고 전력선에 전송한다. 도 2에서는 서브넷(100)을 일 예로 하고 있다.

본 실시예와 같이 가정에 구축된 경우에는 조명장치, 가스장치, 컴퓨터, 냉장고, 난방기, 주방용품 등과 같은 가전제품을 포함하여 옥내전원으로부터 급전되는 것들 일 수 있고, 사무실 등과 같은 공간에 구축된 경우에는 그러한 공간 내에서 사용되는 전기제품일 수 있다.

상기에서 서브넷(100)은 다수의 노드를 수용하고 있고, 다수의 노드들은 단일 전력선에 연결되어 있다. 그러므로, 단일 노드에서 전송되는 데이터 패킷이 어느 노드로 전달되어야 할 것인지를 구별하는 것이 필요하다. 이를 위해 서브넷(100)에 수용된 각 노드들은 각각의 식별자인 고유 어드레스를 가지고 있으며, 전송하는 데이터 패킷에 상기 하우스코드와 더불어 상기 고유 어드레스를 식별자로 포함하여 전력선에 전송한다. 상기 식별자중 하나인 상기 고유 어드레스를 이하에서는 '장치 코드'라고 명명한다.

이때, 전력선에 전송하는 데이터 패킷에는 하우스코드와 장치코드 이외에 제어할 장치에 대한 명령 코드 및 상태 변화 등을 지시하는 데이터 코드가 포함되어야 하고, 패킷의 시작을 알리는 스타트 코드를 가져야 한다.

따라서, 전력선 통신에서 데이터 패킷을 구성할 때 요구되는 상술한 코드에 의해, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 패킷은 도 3에 도시된 바와 같이 스타트 코드(2), 장치 코드(3), 하우스코드(4)와 데이터 코드(5)를 포함하고, 본 발명의 목적 달성을 위해 바이페이즈(biphase) 코드(1)를 포함한다. 여기서, 바이페이즈 코드(1)와 스타트 코드(2)를 제외한 나머지 코드는 그 배열 순서가 사용자에 의해 임의적일 수 있다.

도 3을 보면, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 패킷의 구조 중에서 상술하지 않은 바이페이즈 코드(1)가 있다. 상기 바이페이즈 코드(1)는 다른 데이터 패킷과의 충돌에 대비하기 위한 것이며, 다른 데이터 패킷과의 충돌이 발생하면 노드간의 우선 순위가 결정되어지도록 설계된다. 다시 말해, 바이페이즈 코드(1)는 다른 노드에서 전송하는 패킷과 충돌할 때 본연의 기능(노드간의 우선순위 결정)을 수행하게 하지만 다른 노드에서 전송하는 패킷과의 충돌이 없을 때에는 별다른 기능을 하지 않는다.

여기서, 바이페이즈 코드(1)는 다른 코드(2 내지 5)에 우선하여 패킷의 헤더부분에 위치하는 것이 바람직하고, 또한 충돌시 데이터가 손상될 경우에 수신측에서 데이터 손상에 무관하게 동작할 수 있도록 더미 코드(dummy code)인 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 데이터 패킷은 종래의 데이터 패킷을 오리지널(original) 패킷이라고 하면 상기 오리지널 패킷 앞에 바이페이즈 코드(1)가 부착된 구조를 가진다고 할 수 있다.

도 4 내지 도 7을 참조로 하여 상기 도 3에 도시된 본 발명의 데이터 패킷의 구조를 실제로 응용한 일 예를 설명한다.

도 4는 도 3에 도시된 데이터 패킷의 구조를 X10 프로토콜에 호환되게 응용한 일 예시도로서, 도 4의 (a)는 커맨드 모드(command mode)에 따른 데이터 패킷 구조도이고, 도 4의 (b)는 어드레스 모드(address mode)에 따른 데이터 패킷 구조도이다. 상기 커맨드 모드는 제어할 장치를 초기화 내지 특정 명령을 주입할 경우에 사용되는 단방향 통신 모드이고, 어드레스 모드는 양방향 통신시에 사용되는 모드이다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 커맨드 모드에서의 데이터 패킷은 호환코드(6), 더미장치코드(11)와 더미하우스코드(12)로 이루어진 바이페이즈 코드(1), 뮤트(mute) 구간(7), 스타트코드(2), 장치코드(3), 하우스코드(4), 데이터코드(5)와, 동작지시코드(8)로 이루어진다. 호환코드(6)는 X10 프로토콜과 본 출원인이 제공하는 프로토콜인 Z256 프로토콜과의 호환이 이루어질 수 있도록 하는 코드이고, 뮤트 구간(7)은 바이페이즈 코드(1)와 오리지널 패킷을 구분할 수 있게 하는 구간으로, 신호가 없는 구간이다.

그리고, 데이터코드(5)는 각종 명령, 패킷의 해당 모드 등의 정보를 나타내는 코드이고, 동작지시코드(8)는 수신측 장치가 실제 동작을 시작하도록 지시하는 코드이다. 또한, 더미장치코드(11)는 상기 장치코드(3)를 본 발명의 목적에 부합하도록 변형시킨 것이고, 더미하우스코드(12) 또한 상기 하우스코드(4)를 본 발명의 목적에 부합하도록 변경시킨 것이다.

도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 어드레스 모드에서의 데이터 패킷은 호환코드(6), 더미장치코드(11)와 더미 하우스코드(12)로 이루어진 바이페이즈 코드(1), 뮤트구간(7a), 스타트코드(2a), 장치코드(3a), 하우스코드(4a), 데이터코드(5a), 뮤트구간(7b), 스타트코드(2b), 장치코드(3b), 하우스코드(4b), 데이터코드(5b)와 동작지시코드(8)로 이루어진다. 도 4에서, 뮤트구간(7a)과 뮤트구간(7b)은 동일한 코드길이를 가지며, 이전 데이터와 이후 데이터간을 구별할 수 있도록 하는 동일한 기능을 가지는 것이다.

여기서, 어드레스 모드에서의 데이터 패킷에는 뮤트구간(7b)을 전후로 하여 동일 코드가 중복하고 있는데, 이는 양방향 통신을 위해 뮤트구간(7b)의 코드로서 전력선 상의 데이터 전송 상태 즉, 비지(busy) 또는 프리(free)를 확인하고, 이후에 프리한 경우에 뮤트구간(7b) 이후의 코드를 전송하기 위한 것이다.

도 5는 도 3에 도시된 데이터 패킷의 구조를 Z256 프로토콜에 호환되게 응용한 일 예시도로서, 도 5의 (a)는 커맨드 모드에 따른 데이터 패킷 구조도이고, 도 5의 (b)는 어드레스 모드에 따른 데이터 패킷 구조도이다. 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 커맨드 모드에서의 데이터 패킷은 호환코드(6), 더미장치코드(11)와 더미하우스코드(12)로 이루어진 바이페이즈 코드(1), 뮤트구간(7), 스타트코드(2), 일부 하우스코드(41), 장치코드(3), 데이터코드(5), 잔부 하우스코드(42)와, 동작지시코드(8)로 이루어진다. 여기서, 일부 하우스코드(41)와 잔부 하우스코드(42)의 합이 실제 하우스코드(4)이다.

도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 어드레스 모드에서의 데이터 패킷은 호환코드(6), 더미장치코드(11)와 더미하우스코드(12)로 이루어진 바이페이즈 코드(1), 뮤트구간(7a), 스타트코드(2a), 일부 하우스코드(41a), 장치코드(3a), 모드식별코드(9a), 잔부 하우스코드(42a), 제2 뮤트코드(7b), 스타트코드(2b), 일부 하우스코드(41b), 장치코드(3b), 데이터코드(5), 모드식별코드(9b), 잔부 하우스코드(42b)와 동작지시코드(8)로 이루어진다. 여기서, 모드식별코드(9a, 9b)는 패킷의 모드가 어드레스 모드인지 커맨드 모드인지를 지시하는 것이며 같은 패킷내에서는 동일한 값을 가지고, 모든 데이터 패킷 내에 존재하며 특히, 데이터코드(5) 내에 존재한다.

상기 도 4와 도 5에 도시된 데이터 구조에는 뮤트구간(7)이 존재하는데, 뮤트신호를 심벌 Q로 사용하는 경우에는 신호가 중복되기 때문에 뮤트구간(7)을 사용하지 않는 것이 양호하다.

상술한 바에 따르면, 상기 바이페이즈 코드(1)는 충돌을 대비하기 위한 것이며 송신 노드들간의 우선 순위를 결정할 수 있게 한 것이라고 하였다. 이러한 바이페이즈 코드(1)의 기능은 이하의 설명을 통해 쉽게 이해될 것이다.

바이페이즈 코드(1)는 도 6에 도시된 (a)와 (b)와 같이 데이터 비트 0과 1을 연관성이 없는 2개의 심벌(symbol) 쌍으로 표현한 코드이다. 상기 2개의 심벌은 심벌 I(inphase)와 심벌 Q(quadrature)이며, 심벌 I와 심벌 Q는 서로간에 확연히 구별되는 심벌이다. 일예로, 심벌 I를 120Khz 사인파 중 1msec의 출력이라면, 심벌 Q는 신호가 없는 뮤트 신호이거나, 심벌 I와 위상차가 발생되는 소정의 주파수 중 1msec의 출력일 수 있다.

이하, 심벌 I가 120KHz 사인파중 1msec의 출력이고, 심벌 Q가 뮤트 신호일 경우를 일 예로 설명한다.

도 6의 (a)와 (b)에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 데이터 비트 1은 QI로 분해되고, 데이터 비트 0은 IQ로 분해된다. 따라서, 하나의 노드 즉, 제1 기기에서 (1011)이라는 데이터를 발생시키면 최종 전력선에 실리는 데이터는 (QIIQQIQI)로 표현되는 아날로그 신호가 된다. 그리고, 다른 노드 즉, 제2 기기에서 1100이라는 데이터를 발생시키면 최종 전력선에 실리는 데이터는 (QIQIIQIQ)로 표현되는 아날로그 신호가 된다.

만약, 제1 기기와 제2 기기가 상기 도 6의 a와 b의 신호를 동시에 송신하는 경우가 발생하면, 단일 전력선 상을 통해 실제 전송되는 신호는 도 6의 c와 같이 된다.

T1 구간에서는 제1 기기 및 제2 기기 모두 심벌 Q를 전송하게 하는데, 전송하는 심벌이 같기 때문에 두 기기 모두 데이터 송신을 계속한다. 여기서, 심벌이 같다는 것은 동일한 데이터라는 것을 의미하며, 데이터가 동일하기 때문에 수신측에 영향을 주지 않는다. 따라서, 두 기기 모두 데이터 송신을 해도 무방하다.

T2 구간에서는 제1 기기 및 제2 기기 모두 심벌 I를 전송하며, 이 경우도 상기 T1 구간과 동일한 조건이므로 두 기기 모두 데이터 송신을 계속한다.

T3 구간에서는 제1 기기가 심벌 I를 전송하고 제2 기기가 심벌 Q를 전송한다. 이때, 제1 기기는 자신이 송신한 심벌 I를 수신부(상기 데이터를 수신하는 장치에 해당)를 통해 수신하기 때문에 데이터 전송을 계속하고, 제2 기기는 자신이 뮤트 신호인 심벌 Q를 송신하지만 수신부를 통해 심벌 I를 수신하기 때문에 데이터 충돌이라고 판단하여 데이터 전송을 중단한다.

결국, T3 구간에서 전력선을 통해 전송되는 실제 데이터는 심벌 I가 된다. 그리고, T3 구간 이후부터 제1 기기의 패킷 전송이 끝나는 구간까지 제2 기기는 데이터 전송을 하지 않고 제1 기기만 데이터를 전송하게 되므로 실제 전송되는 데이터는 제1 기기의 송신 데이터가 된다.

이후, 제2 기기는 제1 기기의 데이터 전송이 끝나는 시점이 되면, 전력선 상이 프리한 상태임을 확인한 후 자신의 데이터를 송신하게 된다.

여기서, 다른 노드의 심벌과의 충돌시에 충돌되는 데이터가 심벌 I인 노드를 우선적으로 송신되도록 한다. 한편, 심벌 I와 심벌 Q간의 우선 순위는 심벌 I가 우선이 되도록 할 수 있고, 심벌 Q가 우선이 되도록 할 수 있으나, 뮤트 신호인 심벌 Q보다 실제 데이터인 심벌 I를 우선으로 하는 것이 양호하다.

본 발명은 상기 바이페이즈 코드(1)를 별도로 부가하는 이용을 하지 않고, 실제 데이터 패킷(즉, 오리지널 패킷; 스타트 코드에서부터 동작시작코드까지) 내의 코드를 이용하여 이루어질 수 있다. 이 경우, 바이페이즈 코드(1)는 실제 데이터 패킷 내의 하우스코드(4) 또는/및 장치코드(3)의 데이터 비트를 심벌 I와 심벌 Q로 분해하여 만들면 된다. 따라서, 바이페이즈 코드(1)는 본 발명의 목적을 달성하는 코드의 기능과 더불어, 실제 데이터로서의 기능을 가지게 된다.

그런데, 상술한 바와 같이 바이페이즈 코드(1)를 실제 데이터 패킷 내에 존재시키게 되면, 수신측에서는 바이페이즈 코드(1)를 심벌로 분해되기 전의 코드로 변환시키는 기능을 수행하여야 하므로 수신측에서의 처리 속도가 떨어지게 되고, 더욱이 바이페이즈 코드(1)가 충돌하여 데이터가 손실하면 패킷에 대한 신뢰성이 떨어지게 된다.

한편, 본 발명이 바이페이즈 코드(1)로서 더미장치코드(11)와 더미하우스코드(12)를 사용하는 것은 상기 코드로서 송신 노드간의 구별이 가능하기 때문이다. 만약, 송신노드간에 공통으로 사용하는 코드를 바이페이즈 코드(1)로 사용하게 되면 각 시간 구간에서의 데이터가 동일하기 때문에 충돌 감시 및 우선 순위 결정이 이루어지지 않는다.

본 발명은 바이페이즈 코드(1)로 더미장치코드(11)와 더미하우스코드(12)를 사용하였지만, 더미장치코드(11)와 더미하우스코드(12) 중 하나만을 사용하여도 무방하다.

이하, 도 7을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신에서의 데이터 송신 방법을 설명한다.

하나의 송신 노드는 수신부(미도시)를 통해 수신되는 신호로서 연결된 전력선의 상태가 프리(free)한지 비지(busy)한지를 감시한다(S710). 그런 다음, 송신 노드는 감시 결과, 전력선의 상태가 프리한 상태라고 판단하면(S720), 전송하고자 하는 자신의 데이터를 상술한 도 3의 구조로 이루어진 패킷으로 만들고, 이를 아날로그 신호로 전력선의 제로 크로스에 동기시켜 전력선에 전송한다(S730).

만약, 상기 감시(S710)에서 전력선의 상태가 비지이면 송신 노드는 데이터를 송신하지 않는다.

송신 노드는 데이터 패킷을 송신하고 나면, 수신부를 통해 수신되는 데이터가 자신이 송신한 데이터와 일치하는지를 확인하여 충돌 여부를 감시한다(S740). 여기서, 수신부를 통해 수신한 데이터가 자신이 송신한 데이터와 일치하면 충돌이 없다고 판단하고, 자신이 송신한 데이터와 일치하지 않으면 충돌이 발생하였다고 판단한다.

여기서, 도 6에 도시된 c에서의 제1 기기와 같이, 송신 노드는 자신이 송신한 데이터의 심벌과 다른 송신 노드에서 송신한 데이터의 심벌이 일치하거나, 자신이 송신한 데이터의 심벌이 다른 송신 노드에서 송신한 데이터의 심벌에 우선하는 것이라면(S750, S760), 전력선 상에서 두 송신 노드의 데이터가 충돌한 것이지만 자신의 데이터 심벌이 우선하는 것이므로 계속해서 데이터를 전송한다(S780).

만약, 송신 노드는 도 6에 도시된 c에서의 제2 기기와 같이, 자신이 송신한 데이터와 다른 데이터가 수신되면 충돌이라고 감지하고 자신의 데이터 심벌이 다른 데이터 심벌보다 우선 순위가 낮으므로 데이터 송신을 중단한다(S770). 그런 다음, 송신을 중단한 노드는 전력선의 상태를 감시하여 다른 노드에서 데이터 전송이 끝난 것을 감지하면 재차 데이터 송신을 수행한다.

본 발명의 실시예에서는 바이페이즈 코드(1)를 하우스코드(4)와 장치코드(3)가 심벌 I와 심벌 Q로 분해된 코드로 한 것으로 하였지만, 상기 하우스코드(4)와 장치코드(3)중 하나가 심벌 I와 심벌 Q로 분해된 코드인 것일 수 있고, 우선순위를 나타내는 별도의 우선순위코드를 심벌 I와 심벌 Q로 분해한 코드일 수 있다. 또한, 바이페이즈 코드(1)는 그 밖에 해당 노드를 식별할 수 있는 코드가 심벌 I와 심벌 Q로 분해된 코드일 수 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

본 발명은 바이페이즈 코드를 헤더측 정보로 하는 데이터 패킷을 전송하고, 바이페이즈 코드에 의해 충돌감시 및 데이터 전송 우선순위가 결정됨으로써, 데이터 충돌 회수에 따른 불필요한 데이터 전송 지연이 없앴고, 데이터 충돌이 발생하여도 데이터 수신장치가 정확한 데이터를 수신할 수 있게 한 효과가 있다.

도 1은 각 가정을 서브넷으로 한 전력선을 이용한 통신망의 일반적인 구성을 개략적으로 도시한 블록선도.

도 2는 도 1에 도시된 통신망을 이루는 한 서브넷의 구성을 개략적으로 도시한 블록선도,

도 3은 본 발명에 적용되는 각 노드들로부터 전송되는 데이터 패킷의 기본 구조도,

도 4는 도 3에 도시된 데이터 패킷의 구조를 X10 프로토콜에 호환되게 응용한 일 예시도,

도 5는 도 3에 도시된 데이터 패킷의 구조를 Z256 프로토콜에 호환되게 응용한 일 예시도,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 바이페이즈 코드의 생성 및 충돌시의 역할을 보인 도면,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신에서의 데이터 송신 방법을 보인 순서도.

Claims (6)

1. 단일 전력선을 통신 매체로 이용한 양방향 데이터 전송 방법에 있어서,

   상기 단일 전력선의 상태가 데이터 전송이 가능한 상태인지를 감시하는 제1 단계;

   데이터 전송이 가능한 상태이면, 전송하고자 하는 데이터를 바이페이즈 코드가 포함된 데이터 패킷으로 만들고 이를 아날로그 신호로 변환하여 하여 상기 단일 전력선 상을 통해 전송하는 제2 단계;

   수신되는 바이페이즈 코드와 전송한 바이페이즈 코드를 비교하여 데이터 충돌을 감시하는 제3 단계; 및

   상기 제3 단계의 감시를 통해 충돌이라고 판단하면, 데이터 전송을 중지한 후 상기 단일 전력선의 상태가 전송 가능한 상태가 될 때 재차 전송하는 제4 단계를 포함하며,

   상기 바이페이즈 코드는 해당 노드를 식별할 수 있는 코드의 데이터 비트를 서로간에 상관성이 없는 심벌 I와 심벌 Q로 분해한 코드인 것을 특징으로 하는 전력선 통신에서의 데이터 송신 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 바이페이즈 코드가 포함된 데이터 패킷은

   해당 송신 노드를 식별할 수 있는 제1 코드의 데이터 비트를 서로간에 상관성이 없는 심벌 I와 심벌 Q로 분해하여 이루어져 헤더 부분에 위치하는 바이페이즈 코드, 상기 바이페이즈 코드 이후에 존재하는 종래의 데이터 패킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신에서의 데이터 송신 방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 바이페이즈 코드가 포함된 데이터 패킷은

   종래의 데이터 패킷 내에서, 해당 송신 노드를 식별할 수 있는 제1 코드의 데이터 비트를 서로간에 상관성이 없는 심벌 I와 심벌 Q로 분해하여 바이페이즈 코드로 만들어진 것을 특징으로 하는 전력선 데이터 통신에서의 데이터 송신 방법.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 제1 코드는 서브넷에 대한 고유 식별자인 하우스 코드와, 해당 장치에 대한 고유 식별자인 장치 코드 중 하나인 것을 특징으로 하는 전력선 통신에서의 데이터 송신 방법.
5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 제1 코드는 상기 서브넷에 대한 고유 식별자인 하우스 코드와 상기 해당 장치에 대한 고유 식별자인 장치 코드로 이루어진 것을 특징으로 하는 전력선 통신에서의 데이터 송신 방법.
6. 컴퓨터에,

   상기 단일 전력선의 상태가 데이터 전송이 가능한 상태인지를 감시하는 단계;

   데이터 전송이 가능한 상태이면, 전송하고자 하는 데이터를 바이페이즈 코드가 포함된 데이터 패킷으로 만들고 이를 아날로그 신호로 변환하여 하여 상기 단일 전력선 상을 통해 전송하는 단계;

   수신되는 바이페이즈 코드와 전송한 바이페이즈 코드를 비교하여 데이터 충돌을 감시하는 단계; 및

   상기 제3 단계의 감시를 통해 충돌이라고 판단하면, 데이터 전송을 중지한 후 상기 단일 전력선의 상태가 전송 가능한 상태가 될 때 재차 전송하는 단계를 실행시킬 수 있는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.