KR100714544B1 - Radio frequency modem for home network system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀에 관한 것으로서, 특히 홈 네트워크 시스템 내의 댁내 네트워크를 무선으로 구현하기 위한 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless modem for a home network system, and more particularly, to a wireless modem for a home network system for wirelessly implementing a home network in a home network system.

본 발명인 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀은 전기 기기로부터 외부 전원을 공급받아 소정의 크기의 동작전압으로 변압하여 공급하는 전원공급부와, 데이터의 송신 및 수신을 무선으로 수행하는 무선 송수신부와, 전기 기기 내의 제어부와의 통신을 수행하는 통신부와, 상기 전원공급부로부터 전원을 인가받고, 상기 무선 송수신부와 상기 통신부를 제어하여, 상기 제어부로부터 수신된 데이터를 통신부로부터 수신하여 상기 무선 송수신부를 통하여 송신하고, 상기 무선 송수신부로부터 데이터를 수신하여 상기 통신부를 통하여 상기 제어부로 송신하는 마이컴으로 이루어진다. The wireless modem for a home network system according to the present invention includes a power supply unit which receives external power from an electrical device, transforms and supplies it to an operating voltage of a predetermined size, a wireless transceiver for wirelessly transmitting and receiving data, and A communication unit performing communication with a control unit, receiving power from the power supply unit, controlling the wireless transmission / reception unit and the communication unit, receiving data received from the control unit from the communication unit, and transmitting the data through the wireless transmission / reception unit, The microcomputer receives data from a wireless transceiver and transmits the data to the controller through the communication unit.

Description

홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀{RADIO FREQUENCY MODEM FOR HOME NETWORK SYSTEM} Wireless modem for home network system {RADIO FREQUENCY MODEM FOR HOME NETWORK SYSTEM}             

도 1은 일반적인 홈 네트워크 시스템의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a general home network system.

도 2는 본 발명에 따른 무선 모뎀이 적용된 홈 네트워크 시스템의 구성도이다. 2 is a block diagram of a home network system to which a wireless modem according to the present invention is applied.

도 3은 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀의 구성도이다. 3 is a block diagram of a wireless modem for a home network system according to the present invention.

도 4는 도 3의 무선 송수신부의 실시예이다. 4 is an embodiment of a wireless transceiver of FIG. 3.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10, 40: 전기 기기 11, 41: 제어장치10, 40: electrical equipment 11, 41: control device

12, 42: 전력선 13, 43: 신호선12, 42: power line 13, 43: signal line

20: 모뎀 21: 전원부20: modem 21: power supply

22: 마이컴 23: RS-23222: Micom 23: RS-232

30: 무선 송수신부 30: wireless transceiver

본 발명은 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀에 관한 것으로서, 특히 홈 네트워크 시스템 내의 댁내 네트워크를 무선으로 구현하기 위한 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless modem for a home network system, and more particularly, to a wireless modem for a home network system for wirelessly implementing a home network in a home network system.

현재 각 가정 또는 원격에서 가정에 있는 가전기기들을 자동으로 제어하기 위한 홈 오토메이션은 거의 상용화단계에 이르러 있다. 초기의 홈 오토메이션의 경우 전화 또는 적외선을 이용하여 각 기기를 별도로 제어하는 수준이었고 각 기기 간의 연계는 이루어지지 않았으나, 이제는 통신수단을 이용하여 가전기기 간의 네트워크를 구축하여 이 네트워크를 제어하는 제어기를 두어 통합 관리하도록 하는 방법이 이용되고 있다. At present, home automation for automatic control of home appliances in each home or remote is almost commercialized. In the early days of home automation, each device was controlled separately using a telephone or infrared ray, and there was no linkage between the devices, but now there is a controller that controls the network by establishing a network between home appliances using communication means. A method for integrated management is used.

도 1은 일반적인 홈 네트워크 시스템의 개념도이다. 도시된 바와 같이, 홈 네트워크란 다양한 디지털 가전제품들이 서로 연결되어 집안과 밖에서 언제든지 편리하고 안전하며 경제적인 생활 서비스를 즐길 수 있는 것을 말한다. 1 is a conceptual diagram of a general home network system. As shown, a home network means that various digital home appliances can be connected to each other to enjoy convenient, safe and economical living services at home and at any time.

이러한 홈 네트워크가 등장하게 된 배경에는 그 동안 백색 가전으로 불리던 냉장고나 세탁기 등이 디지털 신호처리 기술의 발전으로 인해 점차 디지털화 되고 있으며, 여기에다 가전용 운용체제 기술과 고속 멀티미디어 통신 기술 등의 급속한 발전으로 인해 이들 기술들이 집약된 새로운 정보 가전의 형태로 등장하고 있기 때문이다. In the background of the appearance of the home network, refrigerators and washing machines, which have been called white household appliances, have been gradually digitized due to the development of digital signal processing technology. Also, due to the rapid development of home appliance operating system technology and high-speed multimedia communication technology, This is because these technologies are emerging as a form of integrated new information appliances.

여기서, IT 네트워크는 개인용 컴퓨터와 주변 장치들 간의 데이터 교환이나 인터넷 서비스 제공 등을 위해 구축되는 네트워크 유형을 말하여, AV 네트워크는 오디오나 비디오 정보를 다루는 가전 기기들간의 네트워크 유형을 말한다. 그리고, 리빙 네트워크는 홈 오토메이션이나 원격 검침과 같이 가전 기기들의 단순한 제어를 목적으로 하여 구축되는 네트워크로서, 냉장고, 세탁기, 전자레인지, 전등 가스 경보기, 에어컨, 전화 등으로 이루어질 수 있다. Here, the IT network refers to a network type established for exchanging data or providing Internet services between a personal computer and peripheral devices, and the AV network refers to a network type between home appliances that handle audio or video information. And, the living network is a network constructed for the purpose of simple control of home appliances, such as home automation or remote meter reading, and may include a refrigerator, a washing machine, a microwave oven, a light gas alarm, an air conditioner, a telephone, and the like.

이러한 가정 내에 구성된 홈 네트워크 시스템은 다른 전기 기기의 동작을 제어하거나 상태를 모니터링 할 수 있는 전기 기기인 마스터 디바이스와, 전기 기기의 특성이나 기타 요인에 의하여 마스터 디바이스의 요구에 응답하는 기능과 자신의 상태 변화에 대한 정보를 통지하는 기능을 갖는 전기 기기인 슬레이브 디바이스로 이루어진다. 본 명세서에서 사용되는 전기 기기는 세탁기, 냉장고 등과 같은 상술된 리빙 네트워크 서비스를 위한 가전기기뿐만 아니라, IT 네트워크 서비스 및 AV 네트워크 서비스를 위한 가전기기를 모두 포함하는 것을 의미한다.A home network system configured in such a home is a master device, which is an electric device capable of controlling or monitoring the operation of other electric devices, and a function of responding to a request of the master device by the characteristics or other factors of the electric device, and its status. It consists of a slave device, which is an electrical appliance having a function of notifying information about a change. As used herein, the electric appliance is meant to include not only home appliances for living network services described above, such as a washing machine and a refrigerator, but also home appliances for IT network services and AV network services.

이러한 종래의 홈 네트워크 시스템에서 개인용 컴퓨터(PC)가 탑재된 인터넷 냉장고가 마스터 기능을 수행하고, 전력선을 통하여 개별 전기 기기를 제어하는 방식이 적용되고 있다. 홈 네트워크 시스템에서 댁내의 네트워크 매체로 전력선이 사용되고 있으나, 이 전력선 통신은 전력선에 잡음(noise)이 있을 경우에 데이터 전송의 신뢰성이 현저하게 떨어지게 된다. 또한, 전력선에 별도의 부하가 연결된 경우, 전력선에 흐르는 전력이 불안정하게 되어 원활한 데이터 전송이 이루어지지 않는 문제가 발생한다. In such a conventional home network system, a method in which an Internet refrigerator equipped with a personal computer (PC) performs a master function and controls individual electric devices through a power line has been applied. In a home network system, a power line is used as a network medium in a home, but this power line communication significantly reduces the reliability of data transmission when there is noise in the power line. In addition, when a separate load is connected to the power line, power flowing to the power line becomes unstable, which causes a problem in that data is not smoothly transmitted.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 잡음을 처리하기 용이한 무선을 활용한 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve this problem, it is an object of the present invention to provide a wireless modem for a home network system utilizing a radio that is easy to handle noise.

또한, 본 발명은 댁내의 부하의 변화(전기 기기의 개수의 변화)에 관계없이 신뢰성 높은 데이터 전송을 성취하는 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀을 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is also an object of the present invention to provide a wireless modem for a home network system that achieves reliable data transmission regardless of a change in load in a home (change in the number of electrical devices).

본 발명인 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀은 전기 기기로부터 외부 전원을 공급받아 소정의 크기의 동작전압으로 변압하여 공급하는 전원공급부와, 데이터의 송신 및 수신을 무선으로 수행하는 무선 송수신부와, 전기 기기 내의 제어부와의 통신을 수행하는 통신부와, 상기 전원공급부로부터 전원을 인가받고, 상기 무선 송수신부와 상기 통신부를 제어하여, 상기 제어부로부터 수신된 데이터를 통신부로부터 수신하여 상기 무선 송수신부를 통하여 송신하고, 상기 무선 송수신부로부터 데이터를 수신하여 상기 통신부를 통하여 상기 제어부로 송신하는 마이컴으로 이루어진다. The wireless modem for a home network system according to the present invention includes a power supply unit which receives external power from an electrical device, transforms and supplies it to an operating voltage of a predetermined size, a wireless transceiver for wirelessly transmitting and receiving data, and A communication unit performing communication with a control unit, receiving power from the power supply unit, controlling the wireless transmission / reception unit and the communication unit, receiving data received from the control unit from the communication unit, and transmitting the data through the wireless transmission / reception unit, The microcomputer receives data from a wireless transceiver and transmits the data to the controller through the communication unit.

이때, 상기 무선 송수신부는 안테나와, 상기 안테나로부터의 무선주파수 신호를 트랜시버로 전달하는 수신 경로와, 상기 트랜시버로부터 무선 주파수 신호를 상기 안테나로 전달하는 송신 경로와, 상기 트랜시버의 제어에 의해 상기 수신 경로와 송신 경로가 택일적으로 상기 안테나에 연결되도록 하는 스위치와, 상기 마이 컴으로부터 수신된 데이터의 변조를 수행하여 소정의 무선 주파수 신호를 생성하여 상기 송신 경로를 통하여 상기 안테나에 전달하고, 상기 무선 주파수 신호를 상기 수신 경로를 통하여 수신하여 소정의 데이터로 복조를 수행하여 상기 마이컴으로 송신하는 트랜시버와, 상기 트랜시버에 클록 신호를 제공하는 오실레이터로 이루어진 것이 바람직하다. In this case, the wireless transceiver unit, an antenna, a reception path for transmitting a radio frequency signal from the antenna to the transceiver, a transmission path for transmitting a radio frequency signal from the transceiver to the antenna, and the reception path under control of the transceiver And a switch for selectively transmitting a transmission path to the antenna, and modulating data received from the microcomputer to generate a predetermined radio frequency signal and transmit the predetermined radio frequency signal to the antenna through the transmission path. The transceiver may be configured to receive a signal through the reception path, demodulate predetermined data, and transmit the signal to the microcomputer, and an oscillator for providing a clock signal to the transceiver.

또한, 상기 수신 경로와 송신 경로는 정합회로를 각각 포함하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the reception path and the transmission path each include a matching circuit.

또한, 상기 수신 경로는 상기 무선 주파수 신호를 증폭하면서 잡음을 감소시키는 저잡음 증폭기를 추가적으로 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the receiving path preferably further includes a low noise amplifier which reduces noise while amplifying the radio frequency signal.

또한, 상기 마이컴은 데이터의 송수신 상태에 따라 상기 저잡음 증폭기를 제어하는 것이 바람직하다. In addition, the microcomputer preferably controls the low noise amplifier according to the state of transmitting and receiving data.

또한, 상기 송신 경로는 상기 무선 주파수 신호를 소정의 주파수 대역으로 통과시키는 필터를 추가적으로 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the transmission path preferably further includes a filter for passing the radio frequency signal in a predetermined frequency band.

또한, 상기 무선 송수신부는 상기 트랜시버에 의한 변조 및/또는 복조시에 사용되는 캐리어 주파수를 생성하기 위한 상기 오실레이터의 클록 신호의 위상을 고정하거나 정확하게 가변하는 위상동기루프 필터를 추가적으로 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the wireless transceiver preferably further includes a phase-locked loop filter for fixing or accurately varying the phase of the clock signal of the oscillator for generating a carrier frequency used for modulation and / or demodulation by the transceiver.

또한, 상기 캐리어 주파수는 424.7MHz인 것이 바람직하다. In addition, the carrier frequency is preferably 424.7MHz.

이하에서, 본 발명은 본 발명의 실시예들 및 첨부도면에 기초하여 상세하게 설명된다. 그러나, 이하의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술되는 청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한되어야 한다. In the following, the invention is explained in detail on the basis of the embodiments of the invention and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the following embodiments and drawings, and the scope of the present invention should be limited only by the contents described in the claims to be described later.

도 2는 본 발명에 따른 모뎀이 적용된 홈 네트워크 시스템의 구성도이다. 2 is a block diagram of a home network system to which a modem according to the present invention is applied.

도 2에 도시된 바와 같이, 홈 네트워크 시스템은 고유의 기능을 수행하는 전기 기기(10, 40)(마스터 디바이스 및/또는 슬레이브 디바이스)와, 이들 전기 기기(10, 40)에 전력을 공급하는 전력선(100, 101, 102)으로 이루어진다. As shown in FIG. 2, a home network system includes electrical devices 10 and 40 (master devices and / or slave devices) that perform inherent functions, and power lines that supply power to these electrical devices 10 and 40. FIG. (100, 101, 102).

자세하게는, 전기 기기(10)는 전력선(101)을 통하여 전원을 공급받아 제어장치(11)를 동작시키고, 전력선(12)이 전력선(101)과 연결되어 전원을 공급받아 제어장치(11)와 데이터를 송수신하여 무선 주파수(Radio Frequency: RF) 통신을 수행하는 모뎀(20)을 포함한다. 이 모뎀(20)과 제어장치(11)는 신호선(13)에 의해 연결되어 통신한다. 이 모뎀(20)은 내장형이거나 외장형이 가능하고, 도시된 바와 같이 교류인 외부전원(예를 들면, 220V)을 그대로 입력받아 필요한 전원(예를 들면, 3V 또는 5V)을 공급하며, 제어장치(11)로부터 정류되거나 변압된 전원을 공급받지 않는다. In detail, the electric device 10 is supplied with power through the power line 101 to operate the control device 11, and the power line 12 is connected to the power line 101 to be supplied with power to the control device 11. Modem 20 for transmitting and receiving data to perform radio frequency (RF) communication. The modem 20 and the control device 11 are connected and communicated by a signal line 13. The modem 20 may be internal or external, and as necessary, an external power source (eg, 220V) may be input as it is and supply necessary power (eg, 3V or 5V), and a control device ( 11) Do not receive rectified or transformed power.

여기서, 제어장치(11)는 전기 기기(10)의 본래 기능을 수행하기 위한 것으로, 전원부, 제어부(미도시) 등을 포함하는 총괄적인 명칭이다. 이에 모뎀(20)은 RF 통신을 수행하며, 네트워크 관리와 관련된 데이터 처리(예를 들면, 번지의 설정, 더미 신호의 송수신, 전송된 신호의 전송오류검사 등)를 독자적으로 수행할 수 있으며, 다만 전기 기기(10)의 제어 및/또는 상태확인과 관련된 데이터를 제어장치(11)로 송신하여 처리되도록 한다. Here, the control device 11 is to perform the original function of the electric device 10, it is a generic name including a power supply, a control unit (not shown). Accordingly, the modem 20 performs RF communication and independently performs data processing related to network management (for example, setting of addresses, transmitting and receiving dummy signals, and checking transmission errors of transmitted signals). Data related to control and / or status check of the electric device 10 is transmitted to the control device 11 for processing.

이에 대응하여 전기 기기(40)도 동일한 구성으로 이루어지며, 모뎀(20)과 모뎀(50) 간에 RF 통신이 수행된다. 따라서, 별도의 전송매체를 댁내에 설치할 필요가 없으며, 그에 따라 설치 비용 등을 감소시킬 수 있다. 또한, 모뎀이 장착된 다수의 전기 기기가 홈 네트워크 시스템 내에서 동작하더라도, 무선 통신에서 과부하가 야기되지 않으므로 전송 상 중의 신뢰성이 향상된다. Correspondingly, the electrical device 40 has the same configuration, and RF communication is performed between the modem 20 and the modem 50. Therefore, it is not necessary to install a separate transmission medium in the house, thereby reducing installation costs and the like. In addition, even if a large number of electric devices equipped with a modem operate in a home network system, overload is not caused in wireless communication, thereby improving reliability during transmission.

도 3은 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀의 구성도이다. 도시된 바와 같이, 모뎀(20)은 외부 전원(교류전원)을 전기 기기(10)로부터 전력선(12)을 통하여 인가받고, 이 외부 전원을 직류 전원(예를 들면, 5V)으로 변환하는 전원부(21)와, 무선 통신을 통하여 제어장치(11)로부터 수신된 데이터를 타 전기 기기로 송신하고, 타 전기 기기로부터 송신된 데이터를 제어장치(11)로 송신하고, 네트워크와 관련된 제어를 독자적으로 수행하는 마이컴(22)과, 마이컴(22)과 제어장치(11) 간의 네트워크를 위해 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)를 통하여 데이터의 변환 및 송수신을 수행하는 RS-232(23)와, 마이컴(22)으로부터 송신될 데이터를 수신하여 무선 주파수 신호로 변환하여 타 전기기로 송신하고, 타 전기 기기로부터 수신된 무선 주파수 신호를 데이터로 변환하여 마이컴(22)으로 송신하는 무선 송수신부(30)로 이루어진다. 3 is a block diagram of a wireless modem for a home network system according to the present invention. As shown, the modem 20 receives an external power supply (AC power supply) from the electric device 10 through the power line 12, and converts the external power supply into a DC power supply (for example, 5V) ( 21) and transmits data received from the control device 11 to another electric device through wireless communication, transmits data transmitted from the other electric device to the control device 11, and independently performs control related to the network. RS-232 (23) for performing data conversion and transmission and reception through the UART (Universal Asynchronous Receiver / Transmitter) for the network between the microcomputer 22 and the microcomputer 22 and the control device 11, and the microcomputer 22 And a radio transmitter / receiver 30 for converting the data to be transmitted from the radio frequency signal to another electric machine, converting the radio frequency signal received from the other electric device into data, and transmitting the data to the microcomputer 22.

자세하게는, 전원부(21)는 전력선(12)을 통하여 교류인 외부 전원(예를 들면, 220V)을 인가받아, 모뎀(20) 내의 전원이 요구되는 모든 구성요소를 위해 소정의 크기의 전압(예를 들면, 5V)으로 정류 및 변압하여 공급한다. 여기서, 전력선(12)은 전력선(101)에 연결되는 것이며, 전력선(101)은 콘센트(미도시)를 통하여 전력선(100)에 연결된다. 즉, 전기 기기(10)는 하나의 플러그(미도시)를 지니며, 이 플러그가 콘센트에 결합되어 전원이 인가되고, 이 인가된 전원이 바로 전원부(21)에 전력선(12)을 통하여 공급된다. 따라서, 전원부(21)와 제어장치(11)의 전원부(미도시)의 분리로 인하여, 모뎀(20)의 소비전력과 제어장치(11)의 소비전력은 서로 어떠한 영향을 미치지 않게 되어, 모뎀(20)은 다양한 소비전력을 지니도록 설계될 수 있다. In detail, the power supply unit 21 receives an external power supply (for example, 220V) that is alternating current through the power line 12 to supply a voltage having a predetermined magnitude for all components requiring power supply in the modem 20. For example, it is rectified and transformed to 5V) and supplied. Here, the power line 12 is connected to the power line 101, the power line 101 is connected to the power line 100 through an outlet (not shown). That is, the electric device 10 has one plug (not shown), and the plug is coupled to an outlet to supply power, and the applied power is directly supplied to the power supply unit 21 through the power line 12. . Therefore, due to the separation of the power supply unit 21 and the power supply unit (not shown) of the control apparatus 11, the power consumption of the modem 20 and the power consumption of the control apparatus 11 do not have any influence on each other. 20 may be designed to have various power consumptions.

마이컴(22)은 무선 송수신부(30)로부터 전송된 데이터를 제어장치(11)로 전송하고, 제어장치(11)로부터 수신된 데이터를 무선 송수신부(30)로 송신하여 타 전기 기기(40)로 송신되도록 한다. 또한, 마이컴(22)은 무선 송수신부(30)로부터 전송된 데이터의 내용을 판독하여, 제어장치(11)에 대하여 독립적으로 이러한 데이터(예를 들면, 네트워크 관리와 직접적으로 관련된 데이터)를 처리할 수도 있다. 여기서, 마이컴(22)과 제어장치(11) 간의 데이터 통신을 위한 RS-232(23)가 구비되어, 신호선(13)과 연결됨으로써, 이들 간의 데이터 송수신을 담당한다. The microcomputer 22 transmits the data transmitted from the wireless transceiver 30 to the control device 11, and transmits the data received from the controller 11 to the wireless transceiver 30 to transmit the other electronic device 40. To be sent to. In addition, the microcomputer 22 reads the contents of the data transmitted from the wireless transmission / reception unit 30 to process such data (for example, data directly related to network management) independently of the control device 11. It may be. Here, an RS-232 (23) for data communication between the microcomputer (22) and the control device (11) is provided and connected to the signal line (13), which is responsible for data transmission and reception between them.

다음으로, 데이터의 무선 통신을 수행하는 무선 송수신부(30)는 마이컴(22)으로부터 수신된 데이터를 소정의 방식에 따라 변조하여 무선 주파수 신호를 생성하고, 이를 타 전기 기기로 송신되도록 송신 경로로 전송하고, 수신 경로를 통하여 타 전기 기기로부터 수신된 무선 주파수 신호를 소정의 방식에 따라 복조하고, 이에 복조된 데이터를 마이컴(22)으로 전송하는 RF 트랜시버(31)와, RF 트랜시버(31)에 소정의 주파수의 클록을 제공하는 오실레이터(32)와, 캐리어 주파수의 위상을 고정하거나 정확하게 가변하는 위상동기루프(PLL) 필터(33)를 포함한다. Next, the wireless transceiver 30 performing wireless communication of data modulates the data received from the microcomputer 22 according to a predetermined method to generate a radio frequency signal, and transmits it to a transmission path to be transmitted to another electric device. The RF transceiver 31 for transmitting and demodulating the radio frequency signal received from another electric device through a reception path according to a predetermined method, and transmitting the demodulated data to the microcomputer 22, and the RF transceiver 31. An oscillator 32 providing a clock of a predetermined frequency, and a phase locked loop (PLL) filter 33 that locks or accurately varies the phase of the carrier frequency.

또한, 무선 송수신부(30)는 송신되는 무선 주파수 신호의 크기(amplitude) 및/또는 위상(phase)의 오류를 최소화하는 정합회로(34)와, 정합된 송신되는 무선 주파수 신호를 소정의 주파수 대역으로 통과시키는 LC 필터(35)로 이루어진 송신 경로와, 수신되는 무선 주파수 신호를 증폭하면서 잡음을 감소시키는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier: LNA)와, 증폭된 수신되는 무선 주파수 신호의 크기(amplitude) 및/또는 위상(phase)의 오류를 최소화하는 정합회로(39)로 이루어진 수신 경로를 포함하고, 이 송신 경로와 수신 경로를 택일적으로 선택하여 안테나(37)와 연결되도록 하여, 송신 과정 또는 수신 과정을 수행하도록 하는 스위치(36)를 포함한다. In addition, the wireless transceiver 30 may include a matching circuit 34 for minimizing an error in amplitude and / or phase of a transmitted radio frequency signal, and a predetermined frequency band for matching the transmitted radio frequency signal. A transmission path composed of an LC filter 35 passing through the circuit, a low noise amplifier (LNA) for reducing noise while amplifying the received radio frequency signal, an amplitude of the amplified received radio frequency signal, and And / or a receiving path comprising a matching circuit 39 which minimizes phase error, and selectively selects the transmitting path and the receiving path so as to be connected to the antenna 37, thereby transmitting or receiving. And switch 36 to perform the operation.

자세하게는, RF 트랜시버(31)는 오실레이터(32)의 클록에 따라 동작하여, 마이컴(22)으로부터 수신된 데이터를 클록에 의존하는 소정의 캐리어 주파수로 변조하여 무선 주파수 신호를 생성하여 송신 경로인 정합회로(34)로 전송하고, 스위치(36)를 제어하여 송신 경로가 안테나(37)와 연결되도록 하여, 생성된 무선 주파수 신호를 안테나(37)를 통하여 무선 송신한다. 또한, RF 트랜시버(31)는 마이컴(22)으로부터 수신된 데이터가 없을 경우, 스위치(36)를 수신 경로가 동작되도록 하여, 안테나(37)를 통하여 무선 주파수 신호가 수신된 때, 정합회로(39)로부터 무선 주파수 신호를 전송받아 클록에 의존하는 소정의 캐리어 주파수로 복조하여 데이터를 생성하고, 이 생성된 데이터를 마이컴(22)으로 전송한다. 여기서, 송신시의 캐리어 주파수와 수신시의 캐리어 주파수는 동일하거나 서로 상이할 수 있다. In detail, the RF transceiver 31 operates according to the clock of the oscillator 32, modulates the data received from the microcomputer 22 to a predetermined carrier frequency depending on the clock to generate a radio frequency signal to match the transmission path. And transmits the generated radio frequency signal through the antenna 37 by controlling the switch 36 so that the transmission path is connected to the antenna 37. In addition, when there is no data received from the microcomputer 22, the RF transceiver 31 causes the switch 36 to operate the reception path so that the matching circuit 39 is received when the radio frequency signal is received through the antenna 37. Receiving the radio frequency signal, demodulating at a predetermined carrier frequency depending on a clock to generate data, and transmitting the generated data to the microcomputer 22. Here, the carrier frequency at the time of transmission and the carrier frequency at the time of reception may be the same or different from each other.

여기서, 오실레이터(32)는 석영의 작동성능을 좋게 하기 위해 온도보상회로 를 사용해 작동 온도변화에 따른 출력 주파수 변화를 제한하는 온도보상 결정 발진기(Temperature Compensated X-stal Oscillator: TCXO)가 사용되는 것이 바람직하다. 이 RF 트랜시버(31)는 오실레이터(32)에 의해 생성된 클록(기준주파수)(예를 들면, 19.68MHz)을 입력받아, 소정의 주파수의 캐리어 주파수(예를 들면, 424.7MHz)를 생성하여(이때, RF 트랜시버(31)에 구현된 펄스-전압 변환기(미도시)가 사용됨) 데이터를 변조하거나 복조하는데, 이러한 클록(기준주파수)이 안정되지 않으면, 그 출력 주파수인 캐리어 주파수도 불안정하게 된다. 이에 무선 송수신부(30)는 클록(기준주파수)의 위상을 고정하거나 소정의 크기로 정확하게 가변하도록 위상동기루프(Phase Locked Loop) 필터(33)을 추가적으로 포함한다. Here, the oscillator 32 preferably uses a temperature compensated crystal oscillator (TCXO) that limits the output frequency change according to the change in operating temperature by using a temperature compensation circuit to improve the operation performance of the quartz. Do. The RF transceiver 31 receives a clock (reference frequency) (for example, 19.68 MHz) generated by the oscillator 32 and generates a carrier frequency (for example, 424.7 MHz) of a predetermined frequency ( At this time, a pulse-to-voltage converter (not shown) data implemented in the RF transceiver 31 is modulated or demodulated. If such a clock (reference frequency) is not stabilized, the carrier frequency, which is its output frequency, becomes unstable. The wireless transceiver 30 further includes a phase locked loop filter 33 to fix the phase of the clock (reference frequency) or to accurately change the signal to a predetermined size.

다음으로, 정합회로(34), (39)는 임피던스 매칭 네트워크로서, 수신된 무선 주파수 신호 및 송신되는 무선 주파수 신호의 크기나 위상에 발생될 수 있는 오류를 최소화하기 위한 회로이다. Next, matching circuits 34 and 39 are impedance matching networks, which are circuits for minimizing errors that may occur in the magnitude or phase of a received radio frequency signal and a transmitted radio frequency signal.

또한, 정합회로(34)와 함께 송신 경로를 구성하는 LC 필터(35)는 인덕터와 캐패시터의 조합으로 이루어진 소자로서, 데이터를 송신하는 캐리어 주파수(예를 들면, 424.7MHz)를 또는 이 캐리어 주파수를 포함하는 소정의 주파수 영역을 필터링하는 기능을 수행한다. In addition, the LC filter 35 constituting the transmission path together with the matching circuit 34 is a device composed of a combination of an inductor and a capacitor, and has a carrier frequency (for example, 424.7 MHz) or a carrier frequency for transmitting data. It performs a function of filtering a predetermined frequency domain including.

또한, 스위치(36)는 RF 트랜시버(31)로부터의 제어신호에 의해, 무선 주파수 신호의 송신 시에는 송신경로와 안테나(37)가 하나의 패스를 형성하도록 하고, 무선 주파수 신호의 수신 시에는 수신경로와 안테나(37)가 하나의 패스를 형성하도록 하여, 무선 주파수 신호의 송신 및 수신을 수행한다. 여기서, 안테나(37)는 헤리컬(Helical) 안테나가 사용된다. In addition, the switch 36 causes the transmission path and the antenna 37 to form one path when the radio frequency signal is transmitted by the control signal from the RF transceiver 31, and receives when the radio frequency signal is received. The path and the antenna 37 form one path to perform transmission and reception of radio frequency signals. Here, the antenna 37 is a helical antenna is used.

다음으로, LNA(38)는 수신경로에서 수신된 무선 주파수 신호의 전력은 감쇄 및 잡음의 영향으로 인해 매우 낮은 전력레벨을 갖고 있기 때문에, 이에 대한 증폭이 필요한데, 이미 외부에서 많은 잡음을 포함해서 날아온 무선 주파수 신호이기 때문에 잡음을 최소화하는 증폭기능이 필요하기 때문에, 장착된다. 이 LNA(38)는 NF(잡음지수)가 낮도록 동작점과 매칭포인트를 잡아서 설계된다. 또한, 이 LNA(38)는 마이컴(22)에 제어에 의해 동작되는 소자로서, 이러한 제어를 위해 LNA(38)에 전원부(21)로부터 전원이 공급되는 것을 차단하는 별도의 스위치(미도시)가 장착되어, 이 스위치가 마이컴(22)에 의해 동작하여 전원이 공급 및 차단됨으로써, LNA(38)가 구동될 수 있다. Next, since the power of the radio frequency signal received in the reception path has a very low power level due to the attenuation and the influence of noise, the LNA 38 needs to be amplified. Because it is a radio frequency signal, it is equipped with an amplifier function that minimizes noise. The LNA 38 is designed by catching the operating point and the matching point so that the NF (noise index) is low. In addition, the LNA 38 is an element operated by the control of the microcomputer 22, and for this control, a separate switch (not shown) for blocking the power supply from the power supply unit 21 to the LNA 38 is provided. When the switch is mounted, the switch is operated by the microcomputer 22 to supply and cut off power, thereby driving the LNA 38.

도 4는 도 3의 무선 송수신부의 실시예의 회로도이다.4 is a circuit diagram of an embodiment of a wireless transceiver of FIG. 3.

도시된 바와 같이, RF 트랜시버(31)는 단자(1, 2, 3, 7, 8, 9, 32)를 통하여 마이컴(22)과 연결되고, 오실레이터(32)로부터의 클록(기본주파수)을 단자(10)을 통하여 공급받는다. 이 RF 트랜시버(31)는 하나의 칩 형태로 구현되며, 칩 내의 프로그램에 따라 무선 주파수 신호의 변조 및 복조를 수행한다. As shown, the RF transceiver 31 is connected to the microcomputer 22 through terminals 1, 2, 3, 7, 8, 9 and 32, and the clock (base frequency) from the oscillator 32 is connected to the terminal. Supplied through (10). The RF transceiver 31 is implemented in a single chip form, and modulates and demodulates a radio frequency signal according to a program in the chip.

이 RF 트랜시버(31)는 전원부(21)와 단자(5, 31)를 통하여 연결되어, 직류 전원을 공급받고, 이 공급된 직류 전원을 단자(12, 13, 18, 20, 22, 23, 24)를 통하여 전원이 요구되는 구성요소들에 공급한다. The RF transceiver 31 is connected to the power supply 21 through the terminals 5 and 31 to receive DC power, and to supply the supplied DC power to the terminals 12, 13, 18, 20, 22, 23, 24. Supplies power to the required components.

또한, PLL 필터(33)는 단자(24, 28)와 연결된 회로(R10, R12, C27, C30, C34)로 구성된다. In addition, the PLL filter 33 is composed of circuits R10, R12, C27, C30, and C34 connected to the terminals 24 and 28.

또한, 정합회로(34)는 단자(21)에 연결된 회로(R4, C15, L2)로 구성되며, 이 정합회로(34)에 연결된 LC 필터(35)는 회로(L4, C25, C24)로 구성되어 스위치(36)에 연결된다. In addition, the matching circuit 34 is composed of circuits R4, C15 and L2 connected to the terminal 21, and the LC filter 35 connected to the matching circuit 34 is composed of circuits L4, C25 and C24. And is connected to the switch 36.

이 스위치(36)는 RF 트랜시버(31)의 단자(14, 15)에 각각 연결되어, 단자(14)로부터의 제어신호(uRxC)에 따라 무선 주파수 신호의 수신 과정이 수행되도록 하고, 단자(15)로부터의 제어신호(uTxC)에 따라 무선 주파수 신호의 송신 과정이 수행되도록 한다. 스위치(36)의 단자(5)는 안테나(37)와 연결되며, 단자(14, 15)로 수신되는 제어신호에 따라 단자(5)가 단자(1) 또는 단자(3)와 도통되도록 한다. The switch 36 is connected to terminals 14 and 15 of the RF transceiver 31, respectively, so that the reception process of the radio frequency signal is performed in accordance with the control signal uRxC from the terminal 14, and the terminal 15 In accordance with the control signal (uTxC) from) to perform the radio frequency signal transmission process. The terminal 5 of the switch 36 is connected to the antenna 37 and causes the terminal 5 to conduct with the terminal 1 or the terminal 3 according to a control signal received through the terminals 14 and 15.

또한, LNA(38)는 회로(L1, R6, Q2)로 구성되며, 이 LNA(38)에 전원의 공급을 제어하기 위한 스위치(Q1)가 형성된다. 이 스위치(Q1)는 마이컴(22)으로부터의 제어신호(uEnLNA)에 따라 온/오프됨으로써, 전원이 LNA(38)에 공급 및 차단되도록 한다. 이 LNA(38)은 회로(L3, C17)로 구성된 정합회로(39)에 연결되며, 이 정합회로(39)는 RF 트랜시버(31)의 단자(19)에 연결된다. In addition, the LNA 38 is composed of circuits L1, R6, and Q2, and a switch Q1 for controlling the supply of power to the LNA 38 is formed. The switch Q1 is turned on / off in accordance with the control signal uEnLNA from the microcomputer 22, so that power is supplied to the LNA 38 and cut off. This LNA 38 is connected to a matching circuit 39 consisting of circuits L3 and C17, which is connected to the terminal 19 of the RF transceiver 31.

이외에도, 우측 하단의 회로(B1, R11, C35 내지 C40)는 잡음을 차단하는 회로이다. In addition, the circuits B1, R11, C35 to C40 on the lower right side are circuits for blocking noise.

이러한 구성의 본 발명은 잡음을 처리하기 용이하게 하는 효과가 있다. The present invention having such a configuration has an effect of facilitating noise processing.

또한, 본 발명은 댁내의 부하의 변화(전기 기기의 개수의 변화)에 관계없이 신뢰성 높은 데이터 전송을 성취하는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of achieving a reliable data transmission irrespective of changes in the load of the house (change in the number of electrical devices).

Claims (8)

전기 기기로부터 외부 전원을 공급받아 소정의 크기의 동작전압으로 정류 및 변압하여 공급하는 전원공급부와; A power supply unit which receives external power from an electric device and rectifies and transforms the voltage to a predetermined operating voltage; 상기 동작전압을 공급받아 데이터의 송신 및 수신을 무선으로 수행하는 무선 송수신부와; A wireless transceiver for wirelessly transmitting and receiving data by receiving the operation voltage; 전기 기기 내의 제어부와의 통신을 수행하는 통신부와; A communication unit for communicating with a control unit in the electric device; 상기 전원공급부로부터 동작전압을 인가받고, 상기 무선 송수신부와 상기 통신부를 제어하여, 상기 제어부로부터 수신된 데이터를 통신부로부터 수신하여 상기 무선 송수신부를 통하여 송신하고, 상기 무선 송수신부로부터 데이터를 수신하여 상기 통신부를 통하여 상기 제어부로 송신하는 마이컴으로 이루어진 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀. Receiving an operating voltage from the power supply unit, controlling the wireless transceiver and the communication unit, receiving data received from the controller from the communication unit and transmitting the data through the wireless transceiver, and receiving data from the wireless transceiver; Wireless modem for a home network system, characterized in that consisting of a microcomputer to transmit to the control unit via a communication unit. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 무선 송수신부는 안테나와, 상기 안테나로부터의 무선주파수 신호를 트랜시버로 전달하는 수신 경로와, 상기 트랜시버로부터 무선 주파수 신호를 상기 안테나로 전달하는 송신 경로와, 상기 트랜시버의 제어에 의해 상기 수신 경로와 송신 경로가 택일적으로 상기 안테나에 연결되도록 하는 스위치와, 상기 마이컴으로부터 수신된 데이터의 변조를 수행하여 소정의 무선 주파수 신호를 생성하여 상기 송신 경로를 통하여 상기 안테나에 전달하고, 상기 무선 주파수 신호를 상기 수신 경로를 통하여 수신하여 소정의 데이터로 복조를 수행하여 상기 마이컴으로 송신하는 트랜시버와, 상기 트랜시버에 클록 신호를 제공하는 오실레이터로 이루어진 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀.The wireless transceiver includes an antenna, a reception path for transmitting a radio frequency signal from the antenna to a transceiver, a transmission path for transmitting a radio frequency signal from the transceiver to the antenna, and the reception path and transmission under control of the transceiver. A switch for selectively connecting a path to the antenna, modulating data received from the microcomputer to generate a predetermined radio frequency signal, and transmitting the predetermined radio frequency signal to the antenna through the transmission path; A wireless modem for a home network system, comprising: a transceiver configured to receive through a receiving path, demodulate predetermined data, and transmit the demodulated data to the microcomputer; and an oscillator for providing a clock signal to the transceiver. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 수신 경로와 송신 경로는 정합회로를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀.And the reception path and the transmission path each include a matching circuit. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 수신 경로는 상기 무선 주파수 신호를 증폭하면서 잡음을 감소시키는 저잡음 증폭기를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀. And said receive path further comprises a low noise amplifier for reducing noise while amplifying said radio frequency signal. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 마이컴은 데이터의 송수신 상태에 따라 상기 저잡음 증폭기를 제어하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀. The micom wireless modem for home network system, characterized in that for controlling the low noise amplifier in accordance with the state of transmission and reception of data. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 송신 경로는 상기 무선 주파수 신호를 소정의 주파수 대역으로 통과시키는 필터를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀. And said transmission path further comprises a filter for passing said radio frequency signal in a predetermined frequency band. 제2항에 있어서, 상기 무선 송수신부는 상기 트랜시버에 의한 변조 및 복조시에 사용되는 캐리어 주파수를 생성하기 위한 상기 오실레이터의 클록 신호의 위상을 고정하거나 정확하게 가변하는 위상동기루프 필터를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀. 3. The apparatus of claim 2, wherein the wireless transceiver further comprises a phase-locked loop filter that locks or accurately varies a phase of a clock signal of the oscillator for generating a carrier frequency used for modulation and demodulation by the transceiver. Wireless modem for home network system. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 캐리어 주파수는 424.7MHz인 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템용 무선 모뎀. And said carrier frequency is 424.7 MHz.
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KR19980059090A (en) * 1996-12-30 1998-10-07 김광호 Control device capable of bidirectional communication
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