KR100754213B1 - Ｐｌｃ 네트워크상에서 데이터를 멀티캐스팅하여 전송하는방법 및 장치 - Google Patents

Ｐｌｃ 네트워크상에서 데이터를 멀티캐스팅하여 전송하는방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보다 효율적으로 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 PLC 네트워크(Power Line Communication Network) 상에서 스테이션간에 데이터를 전송하는 경우에, 송신 스테이션으로부터 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션으로 이루어진 일 그룹에 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 데이터 전송 방법은, 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션을 묶어 일 그룹을 형성하고, 송신 스테이션으로부터 상기 그룹에 데이터를 한꺼번에 전송하는 것을 특징으로 하며, 이와 같은 방법으로 데이터를 전송함으로써, 채널 대역폭의 낭비를 방지하고 데이터 수신을 의도하지 않은 스테이션의 데이터 수신을 방지할 수 있다.

Description

ＰＬＣ 네트워크상에서 데이터를 멀티캐스팅하여 전송하는 방법 및 장치{Method and Apparatus for transmitting data on PLC network by multicasting data}
도 1(a)는 스테이션간 일대일 통신 방식인 유니캐스트 방식을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1(b)는 송신 스테이션에서 PLC 셀 내의 전체 스테이션으로 데이터를 전송하는 브로드캐스트 방식을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 PLC 셀(Power Line Communication cell) 내에서 코디네이터(coordinator)와 스테이션(station) 간의 명령 프레임 교환을 통해 멀티캐스트 방식(multicast method)으로 데이터를 송수신하는 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 PLC 셀 내에서 멀티캐스트 방식으로 데이터를 송수신하기 위한 코디네이터와 스테이션간 명령 프레임 교환의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4는 PLC 셀 내에서 멀티캐스트 방식으로 데이터를 송수신하기 위한 코디네이터와 스테이션간 교환되는 명령 프레임의 필드 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 멀티캐스트 그룹을 형성하여 데이터를 송수신하도록 구성된 코디네이터 장치를 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발 명의 바람직한 일 실시예에 따라 멀티캐스트 그룹을 형성하여 데이터를 송수신하도록 구성된 스테이션 장치를 나타낸 도면이다.
도 7 (a) 내지 도 7 (f)는 PLC 셀 내에서 송신 스테이션, 수신 스테이션 및 코디네이터 간의 명령 프레임 교환을 통해 멀티캐스트 방식으로 데이터를 송수신하는 구성을 나타낸다.
도 8은 PLC 셀 내에서 멀티캐스트 방식으로 데이터를 송수신하기 위한 송신 스테이션, 수신 스테이션 및 코디네이터 사이의 명령 프레임 교환의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 9는 송신 스테이션, 수신 스테이션 및 코디네이터간에 교환되는 각 명령 프레임의 필드 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10 (a)는 코디네이터와 송신 스테이션 사이에서 채널 할당 요청/응답이 이루어지는 모습을 나타낸 도면이다.
도 10 (b)는 코디네이터와 송신 스테이션 사이에서 채널 갱신 요청/응답이 이루어지는 모습을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10의 채널 할당/갱신 요청 명령 프레임과 채널 할당/갱신 응답 명령 프레임의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 멀티캐스트 그룹을 형성하여 데이터를 송수신하도록 구성된 코디네이터를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 멀티캐스트 그룹을 형성하여 데이터를 송신하도록 구성된 송신 스테이션을 나타낸다.
본 발명은 보다 효율적으로 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 PLC 네트워크(Power Line Communication Network) 상에서 스테이션간에 데이터를 전송하는 경우에, 송신 스테이션으로부터 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션으로 이루어진 일 그룹에 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근, 홈 네트워크의 통신망 구성방식 중의 하나로 PLC 네트워크 기술이 각광받고 있다. PLC 네트워크 기술은 이미 배선되어 있는 기존의 전력선을 이용하기 때문에 이더넷과 달리 별도의 배선을 추가할 필요가 없으며 무선 통신 방식과 달리 지하나 전파 비도달 영역까지 용이하게 커버할 수 있다는 장점이 있다.
종래에, PLC 네트워크내의 스테이션간 통신을 위해 크게 두 가지 통신 방식이 존재하였다. 그 두 가지 방식은, 채널 추정(Channel Estimation)과 그 결과인 톤 맵(Tone Map)을 이용하는 스테이션간 일대일 통신 방식인 유니캐스트 방식(Unicast Method)과, 채널을 부채널(sub-channel)로 나누지 않고 채널 전부를 이용하여 송신 스테이션에서 PLC 네트워크 전체로 데이터를 전송하는 브로드캐스트 방식(Broadcast Method)이다. 스테이션간 데이터 전송은 주로 유니캐스트 방식을 통해 이루어지고 관리 정보나 제어 정보 등은 주로 브로드캐스트 방식을 통해 이루어진다.도 1(a)는 스테이션간 일대일 통신 방식인 유니캐스트 방식을 개략적으로 나타낸 도면이다. 송신 스테이션은 수신 스테이션 3 내지 5에 데이터 프레임을 전 송한다. 송신 스테이션과 각각의 수신 스테이션은 일대일로 데이터를 송수신한다. 따라서 송신 스테이션과 스테이션 3 사이에서 채널 추정을 통해 선택된 데이터 전송 부채널과, 송신 스테이션과 스테이션 4 사이에서 채널 추정을 통해 선택된 데이터 전송 부채널은 서로 별개의 채널이다. 그리고 송신 스테이션과 데이터를 송수신하지 않는 다른 스테이션들(2, 6)도 PLC 셀 내에 존재할 수 있다.
도 1(b)는 송신 스테이션에서 PLC 셀 내에 포함된 전체 스테이션(2 내지 6)으로 데이터를 전송하는 브로드캐스트 방식을 개략적으로 나타낸 도면이다. 송신 스테이션은 PLC 셀 내에 존재하는 모든 수신 스테이션(2 내지 6)에 데이터를 전송한다. 따라서 송신 스테이션이 스테이션 3 내지 5에만 데이터를 전송하고자 하는 경우에도 이를 수신할 의도가 없는 스테이션 2와 6이 다른 스테이션들(3 내지 5)과 동일한 데이터를 수신하게 된다. 유니캐스트 방식에 의하면, 송신 스테이션이 다수의 수신 스테이션에 동일한 데이터를 전송하는 경우 동일한 데이터 프레임을 반복 전송해야 하므로 채널 대역폭을 낭비하게 된다. 그리고 브로드캐스트 방식에 의하면, PLC 셀 내에 존재하는 모든 스테이션에 데이터 프레임을 전송해야 하므로 데이터 수신을 의도하지 않은 스테이션에도 데이터가 도달하게 된다.
따라서 PLC 네트워크상에서 데이터를 전송하는 경우, 다수의 스테이션에 동일한 데이터를 전송하는 경우에도 데이터 프레임의 반복적 전송에 의한 채널 대역폭의 낭비를 방지하고 데이터 수신을 의도하지 않은 스테이션에는 데이터 프레임을 전송하지 않을 필요가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, PLC 네트워크 상에서 데이터를 전송하는 경우에, 동일한 데이터를 수신하는 스테이션들을 묶어 일 그룹을 형성하고, 송신 스테이션이 데이터를 그룹마다 한 번만 전송함으로써, 채널 대역폭의 낭비를 방지하고 데이터 수신을 의도하지 않은 스테이션의 데이터 수신을 방지하는 데이터 전송 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 데이터 전송 방법은, 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션을 묶어 일 그룹을 형성하는 단계; 및 송신 스테이션으로부터 상기 그룹에 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 데이터 전송 방법은, 상기 그룹 형성 단계 후에, 적어도 하나의 별도의 수신 스테이션을 상기 그룹에 참가시키는 단계를 더 포함할 수도 있다.
상기 수신 스테이션의 참가는 수신 스테이션의 참가 요청에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 수신 스테이션의 참가 여부는 수신 스테이션으로부터 참가 요청을 수신한 코디네이터에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.
상기 코디네이터는, 상기 참가를 요청한 스테이션들과 참가 요청을 수신한 코디네이터 사이에서 채널 추정을 실시하고, 채널 추정 결과에 따라 상기 그룹에 데이터를 전송할 최적의 채널들을 선택하는 것을 특징으로 한다.
상기 그룹에 데이터를 전송할 채널은 상기 최적의 채널들 중 상기 그룹에 포함된 모든 스테이션이 통신 가능한 채널 범위로 선정되는 것을 특징으로 한다.
상기 참가 요청 전에, 상기 수신 스테이션은 PLC 셀 내에 포함된 그룹들에 대한 정보를 요청하는 것을 특징으로 한다.
상기 수신 스테이션은 상기 그룹들에 대한 정보를 기초로 그룹 참가 여부를 결정하되, 참가할 그룹이 없는 경우에는 신규 그룹 생성을 코디네이터에 요청하고 참가할 그룹이 존재하는 경우에는 기존 그룹 참가를 코디네이터에 요청하는 것을 특징으로 한다.
상기 수신 스테이션은 그룹의 탈퇴를 요청할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 데이터 전송 방법은, 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션을 묶어 일 그룹을 형성하는 단계; 및 송신 스테이션으로부터 상기 그룹에 데이터를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 그룹 형성 단계 후에 적어도 하나의 별도의 수신 스테이션을 상기 그룹에 참가시키는 단계를 더 포함할 수도 있다. 그리고 상기 수신 스테이션의 참가 여부는 수신 스테이션으로부터 참가 요청을 수신한 송신 스테이션에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.
상기 참가 요청을 수신한 송신 스테이션은 코디네이터에 상기 그룹에 데이터를 전송할 채널을 갱신하여 줄 것을 요청하는 것을 특징으로 한다.
상기 코디네이터는, 상기 참가를 요청한 스테이션들과 상기 송신 스테이션 사이에서 채널 추정을 실시하고, 채널 추정 결과에 따라 상기 그룹에 데이터를 전 송할 최적의 채널들을 선택하는 것을 특징으로 한다.
상기 그룹에 데이터를 전송할 채널은 상기 최적의 채널들 중 상기 그룹에 포함된 모든 스테이션이 통신 가능한 채널 범위로 선정되는 것을 특징으로 한다.
상기 참가 요청 전에, 상기 수신 스테이션은 코디네이터에 PLC 셀 내에 포함된 그룹들에 대한 정보를 요청하는 것을 특징으로 한다.
상기 수신 스테이션은 상기 그룹들에 대한 정보를 기초로 그룹 참가 여부를 결정하되, 참가할 그룹이 없는 경우에는 신규 그룹 생성을 코디네이터에 요청하고 참가할 그룹이 존재하는 경우에는 기존 그룹 참가를 송신 스테이션에 요청하는 것을 특징으로 한다.상기 수신 스테이션은 상기 송신 스테이션에 그룹의 탈퇴를 요청할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 탈퇴 요청을 수신한 송신 스테이션은 코디네이터에 상기 그룹에 데이터를 전송할 채널을 갱신하여 줄 것을 요청하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 데이터 전송 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 코디네이터 장치는, 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션으로 이루어진 그룹의 형성을 요청하는 스테이션으로부터의 요청 프레임에 응답하여, 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션을 묶어 일 그룹을 형성하는 그룹 생성부; 및 상기 요청 프레임에 대응하는 응답 프레임을 생성하여 상기 스테이션으로 전송하는 응답 프레임 생성 및 전 송부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 코디네이터 장치는, 적어도 하나의 스테이션이 상기 그룹에 참가를 요청한 경우에 상기 스테이션의 참가 여부를 결정하는 그룹 참가 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 코디네이터 장치는, 상기 참가를 요청한 스테이션들과 참가 요청을 수신한 코디네이터 장치 사이에서 채널 추정을 실시하고, 채널 추정 결과에 따라 상기 그룹에 데이터를 전송할 최적의 채널들을 선택하는 채널 추정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 그룹에 데이터를 전송할 채널은 상기 최적의 채널들 중 상기 그룹에 포함된 모든 스테이션이 통신 가능한 채널 범위로 선정되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 코디네이터 장치는, 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션으로 이루어진 그룹의 형성을 요청하는 스테이션으로부터의 요청 프레임에 응답하여, 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션을 묶어 일 그룹을 형성하는 그룹 생성부; 및 상기 요청 프레임에 대응하는 응답 프레임을 생성하여 상기 스테이션으로 전송하는 응답 프레임 생성 및 전송부;를 포함하되, 적어도 하나의 스테이션이 상기 그룹에 참가를 요청한 경우에, 상기 참가를 요청한 스테이션들과 참가 요청을 수신한 송신 스테이션 사이에서 채널 추정을 실시하고, 채널 추정 결과에 따라 상기 그룹에 데이터를 전송할 최적의 채널들을 선택하는 채널 추정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 그룹에 데이터를 전송할 채널은 상기 최적의 채널들 중 상기 그룹에 포 함된 모든 스테이션이 통신 가능한 채널 범위로 선정되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 코디네이터 장치는, PLC 셀 내에 포함된 모든 그룹들의 정보를 저장하는 그룹 정보 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 스테이션 장치는, 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션으로 이루어진 그룹의 형성을 요청하는 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 요청 프레임 생성부; 상기 요청 프레임을 코디네이터 장치에 전송하는 요청 프레임 전송부; 및 상기 코디네이터 장치로부터 상기 요청 프레임에 대응하는 응답 프레임을 수신하는 응답 프레임 수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 요청 프레임 생성부는, 기존 그룹에 참가를 요청하는 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 요청 프레임 생성부는, 기존 그룹으로부터 탈퇴를 요청하는 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 요청 프레임 생성부는, PLC 셀 내에 포함된 모든 그룹들에 대한 정보를 요청하는 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 스테이션 장치는, 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션으로 이루어진 그룹에 데이터를 전송하는 스테이션 장치로서, 수신 스테이션으로부터 그룹의 참가 또는 그룹의 탈퇴를 요청하는 필드를 포함하는 데이터 프레임을 수신하는 프레임 수신부; 상기 참가 또는 탈퇴 요청에 대한 승인 여부를 통지하는 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 프레임 생성부; 및 상기 생성된 프레임을 상기 수신 스테이션에 전송하는 프레임 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 PLC 셀(Power Line Communication cell) 내에서 코디네이터(coordinator)와 스테이션(station) 간의 명령 프레임 교환을 통해 멀티캐스트 방식(multicast method)으로 데이터를 송수신하는 구성을 나타낸다.스테이션 3 내지 5는 송신 스테이션으로부터 동일한 데이터를 수신하는 하나의 멀티캐스트 그룹(multicast group)을 형성한다. 가령 스테이션 1이 스테이션 3 내지 5로 이루어진 멀티캐스트 그룹에 데이터를 송신하는 경우, 스테이션 1은 먼저 코디네이터로 데이터를 송신한다. 코디네이터는 PLC 셀 내에 존재하는 모든 멀티캐스트 그룹에 대한 정보와 각 그룹의 데이터 전송 경로에 대한 정보를 포함한다. 코디네이터는 이러한 정보를 바탕으로 데이터를 수신할 멀티캐스트 그룹과 송신 스테이션간의 데이터 전송 경로를 선정한 후, 스테이션 1로부터 멀티캐스트 그룹으로 데이터를 한번에 전송한다. 이와 같은 방식으로 데이터를 전송하면, 스테이션 1로부터 멀티캐스트 그룹에 데이터를 한번만 전송하면 되므로, 스테이션 1로부터 스테이션 3 내지 5에 개별적으로 데이터를 전송하는 방식(유니캐스트 방식) 보다 채널 대역폭을 덜 소비하면서 데이터를 전송할 수 있다. 또한, PLC 셀 내의 모든 스테이션에 데이터를 전송하는 방식(브로드캐스트 방식)과 달리 데이터 수신을 원하지 않는 스테이션에는 데이터가 전송되지 아니하므로 데이터 프레임 처리와 채널 대역폭의 낭비를 방지할 수 있다.
도 3은 PLC 셀 내에서 멀티캐스트 방식으로 데이터를 송수신하기 위한 코디네이터와 스테이션간 명령 프레임 교환의 흐름을 나타내는 도면이다. 그리고 도 4는 코디네이터와 스테이션간에 교환되는 각 명령 프레임의 필드 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
먼저 스테이션(1, 2)은 코디네이터에 해당 PLC 셀 내에 포함되어 있는 멀티캐스트 그룹들에 대한 정보를 요청하는 멀티캐스트 그룹 정보 요청 명령 프레임을 전송한다. 코디네이터는 이러한 스테이션(1, 2)의 요청에 응답하여 응답 명령 프레임을 스테이션(1, 2)에 전송한다. 여기에서 멀티캐스트 그룹들에 대한 정보라 함은 해당 PLC 셀 내에 포함되어 있는 멀티캐스트 그룹의 그룹 ID, 그룹 속성, 그룹내에 포함된 스테이션의 목록 등 멀티캐스트 그룹에 관한 제정보를 지칭한다. 도 4(a)는 스테이션(1, 2)으로부터 코디네이터로 전송되는 멀티캐스트 그룹 정보 요청 명령 프레임을 개략적으로 나타내며, 멀티캐스트 그룹 정보 요청 명령 프레임에는 멀티캐스트 그룹 정보를 요청하는 내용이 기재된 멀티캐스트 그룹 정보 요청 필드가 포함된다. 그리고 도 4(b)는 코디네이터로부터 스테이션(1, 2)으로 전송되는 멀티캐스트 그룹 정보 응답 명령 프레임을 개략적으로 나타내며, 멀티캐스트 그룹 정보 응답 명령 프레임에는 멀티캐스트 그룹 정보가 기재된 멀티캐스트 그룹 정보 필드가 포함된다. 스테이션(1, 2)은 코디네이터로부터 전송된 멀티캐스트 그룹 정보를 통해 멀티캐스트 그룹의 존재 여부, 존재하는 멀티캐스트 그룹의 속성과 그룹 ID, 그룹내에 포함된 스테이션의 목록 등을 파악하는데, 이와 같이 파악된 정보를 근거 로 기존의 멀티캐스트 그룹에 참가를 요청할지 아니면 새로운 멀티캐스트 그룹의 생성을 요청할지를 결정한다. 스테이션(1, 2)이 새로운 멀티캐스트 그룹의 생성을 요청하기로 결정한 경우, 스테이션(1, 2)은 코디네이터로 멀티캐스트 그룹의 생성을 요청하는 멀티캐스트 그룹 생성 요청 명령 프레임을 전송한다. 그리고 코디네이터는 이러한 스테이션(1, 2)의 멀티캐스트 그룹 생성 요청에 응답하여 멀티캐스트 그룹 생성 응답 명령 프레임을 스테이션(1, 2)에 전송한다. 도 4(c)는 스테이션(1, 2)으로부터 코디네이터로 전송되는 멀티캐스트 그룹 생성 요청 명령 프레임을 개략적으로 나타내며, 멀티캐스트 그룹 생성 요청 명령 프레임에는 멀티캐스트 그룹 생성을 요청하는 내용이 기재된 멀티캐스트 그룹 생성 요청 필드가 포함된다. 그리고 도 4(d)는 코디네이터로부터 스테이션(1, 2)으로 전송되는 멀티캐스트 그룹 생성 응답 명령 프레임을 개략적으로 나타낸다. 멀티캐스트 그룹 생성 응답 명령 프레임에는 요청에 의해 생성된 멀티캐스트 그룹에 대한 정보 필드가 포함되는데, 그 필드에는 요청된 멀티캐스트 그룹의 생성 여부, 생성된 그룹의 속성, 생성된 그룹의 그룹 ID 등에 관한 정보가 기입된다. 스테이션(1, 2)이 기존의 멀티캐스트 그룹에 참가를 요청하기로 결정한 경우, 스테이션(1, 2)은 코디네이터로 멀티캐스트 그룹에 참가를 요청하는 멀티캐스트 그룹 참가 요청 명령 프레임을 전송한다. 도 4(e)는 스테이션(1, 2)으로부터 코디네이터로 전송되는 멀티캐스트 그룹 참가 요청 명령 프레임을 개략적으로 나타낸다. 참가 요청 명령 프레임에는 그룹 참가 요청에 관한 정보 필드가 포함되는데, 이에는 참가하고자 하는 멀티캐스트 그룹 ID, 멀티캐스트 그룹 속성 등이 기입될 수 있다. 코디네이터는 이러한 스테이션(1, 2)의 멀 티캐스트 그룹 참가 요청에 응답하여 멀티캐스트 그룹 참가 응답 명령 프레임을 스테이션(1, 2)에 전송한다. 도 4(f)는 코디네이터로부터 스테이션(1, 2)으로 전송되는 멀티캐스트 그룹 참가 응답 명령 프레임을 개략적으로 나타낸다. 멀티캐스트 그룹 참가 응답 명령 프레임에는 참가 요청 승인 여부에 대한 정보 필드와 스테이션이 데이터를 전송하는데 사용할 부채널 목록(sub-channel list)에 대한 정보 필드가 포함되는데, 부채널 목록 정보 필드에는 스테이션이 데이터를 전송하는데 사용할 부채널의 목록과 상태에 관한 정보가 기입된다.
코디네이터는 멀티캐스트 그룹 참가 응답 명령 프레임을 스테이션(1, 2)에 전송하기 전에, 스테이션의 참가 여부를 결정한다. 코디네이터는 참가를 요청한 스테이션들과 참가 요청을 수신한 코디네이터 사이에 채널 추정(channel estimation)을 실시하고 채널 추정 결과에 따라 해당 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 최적의 부채널들을 선택한다. 그리고 앞서 선택된 최적의 부채널들 중에서 해당 멀티캐스트 그룹에 포함된 모든 스테이션이 통신 가능한 채널 범위로, 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 채널을 선정한다.
멀티캐스트 그룹 참가 요청이 승인되거나 멀티캐스트 그룹 생성 요청이 승인되어 멀티캐스트 그룹에 포함되게 된 스테이션은, 해당 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송하도록 선정된 부채널을 통해 멀티캐스트 통신을 수행한다. 이 때 코디네이터는 비콘(beacon)을 통해 멀티캐스트 통신이 수행되는 부채널 목록을 해당 PLC 셀 내의 모든 스테이션들에 통지하여, 멀티캐스트 그룹에 속하지 않는 스테이션이 해당 멀티캐스트 그룹을 위해 선정된 부채널을 이용하는 것을 방지한다. 이를 통해 멀티캐스트 그룹에 속하는 스테이션과 멀티캐스트 그룹에 속하지 않는 스테이션간의 채널 이용상 충돌이 방지된다. 스테이션(1, 2)은 코디네이터에 멀티캐스트 그룹의 탈퇴를 요청할 수 있다. 스테이션(1, 2)이 멀티캐스트 그룹의 탈퇴를 요청하기로 결정한 경우, 스테이션(1, 2)은 코디네이터로 멀티캐스트 그룹의 탈퇴를 요청하는 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청 명령 프레임을 전송한다. 도 4(g)는 스테이션(1, 2)으로부터 코디네이터로 전송되는 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청 명령 프레임을 개략적으로 나타내며, 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청 명령 프레임에는 멀티캐스트 그룹 탈퇴를 요청하는 내용이 기재된 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청 필드가 포함된다. 그리고 코디네이터는 이러한 스테이션(1, 2)의 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청에 응답하여 멀티캐스트 그룹 탈퇴 응답 명령 프레임을 스테이션(1, 2)에 전송한다. 도 4(h)는 코디네이터로부터 스테이션(1, 2)으로 전송되는 멀티캐스트 그룹 탈퇴 응답 명령 프레임을 개략적으로 나타낸다. 멀티캐스트 그룹 탈퇴 응답 명령 프레임에는 멀티캐스트 그룹 탈퇴에 대한 정보 필드가 포함되는데, 그 필드에는 그룹 탈퇴 승인 여부, 탈퇴하는 멀티캐스트 그룹의 그룹 ID 등에 관한 정보가 기입될 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 멀티캐스트 그룹을 형성하여 데이터를 송수신하도록 구성된 코디네이터를 나타낸다.
코디네이터(500)는 스테이션으로부터 요청 명령 프레임을 수신하는 요청 명령 프레임 수신부(501), 수신된 요청 명령 프레임과 멀티캐스트 그룹 정보를 토대로 멀티캐스트 요청을 처리하는 멀티캐스트 요청 처리부(503), 멀티캐스트 요청 처리부의 처리 결과에 기초하여 스테이션에 전송할 응답 명령 프레임을 생성하고 이 를 스테이션에 전송하는 응답 프레임 생성 및 전송부(505)를 포함한다. 그리고 멀티캐스트 요청 처리부(503)는 멀티캐스트 그룹 정보 저장부(507), 멀티캐스트 그룹 생성부(509), 채널 추정부(511), 멀티캐스트 그룹 참가 결정부(513) 및 멀티캐스트 그룹 탈퇴 결정부(515)를 포함한다. 요청 프레임 수신부(501)에 수신된 요청 명령 프레임은 멀티캐스트 요청 처리부(503)에 전달되어, 요청 명령 프레임의 요청 명령 내용에 따라 요청이 처리된다. 요청 프레임 수신부(501)에 멀티캐스트 그룹 정보 요청 명령 프레임이 수신된 경우, 멀티캐스트 요청 처리부(503)는 그룹 ID나 그룹 속성과 같은 멀티캐스트 그룹 정보가 저장된 멀티캐스트 그룹 정보 저장부(507)로부터 PLC 셀 내의 멀티캐스트 그룹에 대한 정보를 독출하고 독출된 정보를 응답 프레임 생성 및 전송부(505)에 전달한다. 그리고 응답 프레임 생성 및 전송부(505)는 독출된 정보를 멀티캐스트 그룹 정보 응답 명령 프레임에 삽입하여 응답 명령 프레임을 생성하고 생성된 응답 명령 프레임을 스테이션에 전송한다.
요청 프레임 수신부(501)에 멀티캐스트 그룹 생성 요청 명령 프레임이 수신된 경우, 멀티캐스트 그룹 생성부(509)는 새로운 멀티캐스트 그룹을 생성한다. 그리고 응답 프레임 생성 및 전송부(505)는 생성된 멀티캐스트 그룹에 관한 정보를 멀티 캐스트 그룹 생성 응답 명령 프레임에 삽입하여 응답 명령 프레임을 생성하고 생성된 응답 명령 프레임을 스테이션에 전송한다.요청 프레임 수신부(501)에 멀티캐스트 그룹 참가 요청 명령 프레임이 수신된 경우, 멀티캐스트 그룹 참가 결정부(513)는 참가를 요청한 스테이션의 그룹 참가 여부를 결정한다. 그리고 응답 프레임 생성 및 전송부(505)는 참가 승인 여부와 참가시 데이터 전송에 사용할 부채 널 목록에 관한 정보를 멀티캐스트 그룹 참가 응답 명령 프레임에 삽입하여 응답 명령 프레임을 생성하고 생성된 응답 명령 프레임을 스테이션에 전송한다.
코디네이터(500)는 멀티캐스트 그룹 참가 응답 명령 프레임을 스테이션에 전송하기 전에, 참가를 요청한 스테이션들과 참가 요청을 수신한 코디네이터(500) 사이에 채널 추정을 실시하고 채널 추정 결과에 따라 해당 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 최적의 부채널들을 선택한다. 그리고 앞서 선택된 최적의 부채널들 중에서 해당 멀티캐스트 그룹에 포함된 모든 스테이션이 통신 가능한 채널 범위로, 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 부채널을 선정한다.
요청 프레임 수신부(501)에 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청 명령 프레임이 수신된 경우, 멀티캐스트 그룹 탈퇴 결정부(515)는 탈퇴를 요청한 스테이션의 그룹 탈퇴 여부를 결정한다. 그리고 응답 프레임 생성 및 전송부(505)는 탈퇴 승인 여부에 관한 정보를 멀티 캐스트 그룹 탈퇴 응답 명령 프레임에 삽입하여 응답 명령 프레임을 생성하고 생성된 응답 명령 프레임을 스테이션에 전송한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 멀티캐스트 그룹을 형성하여 데이터를 송수신하도록 구성된 스테이션을 나타낸다.
스테이션(600)은 코디네이터에 전송할 요청 명령 프레임을 생성하는 요청 프레임 생성부(601), 생성된 요청 명령 프레임을 코디네이터로 전송하는 요청 프레임 전송부(603) 및 코디네이터로부터 응답 명령 프레임을 수신하는 응답 명령 프레임 수신부(605)를 포함한다. 응답 프레임 수신부(605)에 수신된 응답 명령 프레임은 요청 프레임 생성부(601)에 전달되어, 응답 명령 프레임의 응답 내용에 따라 다른 요청이 필요한 경우 새로운 요청 명령 프레임을 생성하게 된다. 도 7은 PLC 셀 내에서 송신 스테이션, 수신 스테이션 및 코디네이터 간의 명령 프레임 교환을 통해 멀티캐스트 방식으로 데이터를 송수신하는 구성을 나타낸다.
도 7(a)에 도시된 바와 같이, 송신 스테이션(St.1)이 코디네이터(Co.)에 멀티캐스트 그룹 생성을 요청하면, 코디네이터(Co.)는 동일한 데이터를 수신하는 수신 스테이션들(St.1, St.2, St.3)을 하나로 묶어 멀티캐스트 그룹을 생성한다. 그리고 송신 스테이션(St.1)은 생성된 멀티캐스트 그룹에 동일한 데이터를 한꺼번에 전송하게 된다(도 7(b) 참조). 만일 별개의 수신 스테이션(St.5)이 기존에 이미 생성되어 있는 멀티캐스트 그룹에 참가하고자 하는 경우, 수신 스테이션(St.5)은 송신 스테이션(St.1)에 그룹 참가를 요청하는 명령 프레임을 전송한다(도 7(c) 참조). 그룹 참가를 요청하는 명령 프레임을 수신한 송신 스테이션(St.1)은 코디네이터(Co.)에게 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 채널을 선택하여 줄 것을 요청한다. 그러면 코디네이터(Co.)는 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 채널을 선택하여 선택된 채널에 대한 정보를 포함하는 명령 프레임을 송신 스테이션(St.1)에 전송한다. 그러면 송신 스테이션(St.1)은 수신 스테이션(St.5)의 그룹 참가 여부를 결정하고, 그룹 참가 승인 여부에 대한 정보와 선택된 전송 채널에 대한 정보를 포함하는 명령 프레임을 수신 스테이션(St.5)에 전송한다. 그리고 송신 스테이션(St.1)은 수신 스테이션(St.5)이 포함된 멀티캐스트 그룹에 동일한 데이터를 한꺼번에 전송하게 된다(도 7(d) 참조).
만일 수신 스테이션(St.5)이 멀티캐스트 그룹에서 탈퇴하고자 하는 경우, 수신 스 테이션(St.5)은 송신 스테이션(St.1)에 그룹 탈퇴를 요청하는 명령 프레임을 전송한다(도 7(e) 참조). 그룹 탈퇴를 요청하는 명령 프레임을 수신한 송신 스테이션(St.1)은 코디네이터(Co.)에게 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 채널을 갱신하여 줄 것을 요청한다. 그러면 코디네이터(Co.)는 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 채널을 갱신하고 갱신된 채널에 대한 정보를 포함하는 명령 프레임을 송신 스테이션(St.1)에 전송한다. 그러면 송신 스테이션(St.1)은 수신 스테이션(St.5)의 그룹 탈퇴 여부를 결정하고, 그룹 탈퇴 승인 여부에 대한 정보와 갱신된 채널에 대한 정보를 포함하는 명령 프레임을 수신 스테이션(St.5)에 전송한다. 그리고 송신 스테이션(St.1)은 수신 스테이션(St.5)이 탈퇴한 멀티캐스트 그룹에 데이터를 한꺼번에 전송하게 된다(도 7(f) 참조).도 8은 PLC 셀 내에서 멀티캐스트 방식으로 데이터를 송수신하기 위한 송신 스테이션, 수신 스테이션 및 코디네이터 사이의 명령 프레임 교환의 흐름을 나타내는 도면이다. 그리고 도 9는 송신 스테이션, 수신 스테이션 및 코디네이터간에 교환되는 각 명령 프레임의 필드 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
먼저 송신 스테이션(St.1)은 코디네이터에 해당 PLC 셀 내에 포함되어 있는 멀티캐스트 그룹들에 대한 정보를 요청하는 멀티캐스트 그룹 정보 요청(MGI Request, Multicast Group Information Request) 명령 프레임을 전송한다. 코디네이터는 이러한 송신 스테이션(St.1)의 요청에 응답하여 응답(MGI Response, Multicast Group Information Request) 명령 프레임을 송신 스테이션(St.1)에 전송한다. 여기에서 멀티캐스트 그룹들에 대한 정보라 함은 해당 PLC 셀 내에 포함되어 있는 멀티캐스트 그룹의 그룹 ID, 그룹 속성, 그룹내에 포함된 스테이션의 목록 등 멀티캐스트 그룹에 관한 제정보를 지칭한다. 도 9(a)는 송신 스테이션(St.1)으로부터 코디네이터로 전송되는 멀티캐스트 그룹 정보 요청 명령 프레임을 개략적으로 나타내며, 멀티캐스트 그룹 정보 요청 명령 프레임에는 멀티캐스트 그룹 정보를 요청하는 내용이 기재된 멀티캐스트 그룹 정보 요청 필드가 포함된다. 그리고 도 9(b)는 코디네이터로부터 송신 스테이션(St.1)으로 전송되는 멀티캐스트 그룹 정보 응답 명령 프레임을 개략적으로 나타내며, 멀티캐스트 그룹 정보 응답 명령 프레임에는 멀티캐스트 그룹 정보가 기재된 멀티캐스트 그룹 정보 필드가 포함된다. 송신 스테이션(St.1)은 코디네이터로부터 전송된 멀티캐스트 그룹 정보를 통해 멀티캐스트 그룹의 존재 여부, 존재하는 멀티캐스트 그룹의 속성과 그룹 ID, 그룹내에 포함된 스테이션의 목록 등을 파악하는데, 이와 같이 파악된 정보를 근거로 기존의 멀티캐스트 그룹에 참가를 요청할지 아니면 새로운 멀티캐스트 그룹의 생성을 요청할지를 결정한다. 송신 스테이션(St.1)이 새로운 멀티캐스트 그룹의 생성을 요청하기로 결정한 경우, 송신 스테이션(St.1)은 코디네이터로 멀티캐스트 그룹의 생성을 요청하는 멀티캐스트 그룹 생성 요청(MGC Request, Multicast Group Creation Request) 명령 프레임을 전송한다. 그리고 코디네이터는 이러한 송신 스테이션(St.1)의 멀티캐스트 그룹 생성 요청에 응답하여 멀티캐스트 그룹 생성 응답(MGC Response, Multicast Group Creation Response) 명령 프레임을 송신 스테이션(St.1)에 전송한다. 도 9(c)는 송신 스테이션(St.1)으로부터 코디네이터로 전송되는 멀티캐스트 그룹 생성 요청 명령 프레임을 개략적으로 나타내며, 멀티캐스트 그룹 생성 요청 명령 프레임에는 멀티캐스트 그룹 생성을 요청하는 내용이 기재된 멀티캐스트 그룹 생성 요청 필드가 포함된다. 그리고 도 9(d)는 코디네이터로부터 송신 스테이션(St.1)으로 전송되는 멀티캐스트 그룹 생성 응답 명령 프레임을 개략적으로 나타낸다. 멀티캐스트 그룹 생성 응답 명령 프레임에는 요청에 의해 생성된 멀티캐스트 그룹에 대한 정보 필드가 포함되는데, 그 필드에는 요청된 멀티캐스트 그룹의 생성 여부, 생성된 그룹의 속성, 생성된 그룹의 그룹 ID 등에 관한 정보가 기입된다.
수신 스테이션(St.2)이 이와 같은 과정으로 생성된 멀티캐스트 그룹에 참가하고자 하는 경우, 수신 스테이션(St.2)은 송신 스테이션(St.1)으로 멀티캐스트 그룹에 참가를 요청하는 멀티캐스트 그룹 참가 요청(MGJ Request, Multicast Group Join Request) 명령 프레임을 전송한다. 도 9(e)는 수신 스테이션(St.2)으로부터 송신 스테이션(St.1)으로 전송되는 멀티캐스트 그룹 참가 요청 명령 프레임을 개략적으로 나타낸다. 참가 요청 명령 프레임에는 그룹 참가 요청에 관한 정보 필드가 포함되는데, 이에는 참가하고자 하는 멀티캐스트 그룹 ID, 멀티캐스트 그룹 속성 등이 기입될 수 있다. 송신 스테이션(St.1)은 이러한 수신 스테이션(St.2)의 멀티캐스트 그룹 참가 요청에 응답하여 멀티캐스트 그룹 참가 응답(MGJ Response, Multicast Group Join Response) 명령 프레임을 수신 스테이션(St.2)에 전송한다. 도 9(f)는 송신 스테이션(St.1)으로부터 수신 스테이션(St.2)으로 전송되는 멀티캐스트 그룹 참가 응답 명령 프레임을 개략적으로 나타낸다. 멀티캐스트 그룹 참가 응답 명령 프레임에는 참가 요청 승인 여부에 대한 정보 필드와 스테이션이 데이터 를 전송하는데 사용할 부채널 목록(sub-channel list)에 대한 정보 필드가 포함되는데, 부채널 목록 정보 필드에는 송신 스테이션(St.1)이 데이터를 전송하는데 사용할 부채널의 목록과 상태에 관한 정보가 기입된다. 송신 스테이션(St.1)은 멀티캐스트 그룹 참가 응답 명령 프레임을 수신 스테이션(St.2)에 전송하기 전에, 코디네이터(Co.)에 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 채널을 선택하여 줄 것을 요청한다. 그러면 코디네이터(Co.)는 참가를 요청한 수신 스테이션(St.2)과 참가 요청을 수신한 송신 스테이션(St.1) 사이에 채널 추정을 실시하고 채널 추정 결과에 따라 해당 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 최적의 부채널들을 선택한다. 그리고 앞서 선택된 최적의 부채널들 중에서 해당 멀티캐스트 그룹에 포함된 모든 스테이션이 통신 가능한 채널 범위로, 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 채널을 선정한다.
도 10 (a)는 코디네이터와 송신 스테이션 사이에서 채널 할당 요청/응답이 이루어지는 모습을 나타낸 도면이다. 송신 스테이션(St.1)으로부터 코디네이터(Co.)로 채널 할당 요청(CFS 요청, Contention Free Slot Request) 명령 프레임이 전송되면, 코디네이터(Co.)는 그 요청 명령 프레임 내에 포함된 채널 할당 요청 정보를 기초로 채널 할당 응답(CFS 응답, Contention Free Slot Response) 명령 프레임을 형성하고 이를 송신 스테이션(St.1)에 역전송한다. 도 11은 도 10의 채널 할당 요청(CFS 요청) 명령 프레임과 채널 할당 응답(CFS 응답) 명령 프레임의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다. 송신 스테이션(St.1)에서 코디네이터(Co.)로 전송되는 CFS 요청 명령 프레임은 도 11(b)의 CFS 요청 패이로드를 명령 프레임의 패이 로드 영역에 포함하고, 코디네이터(Co.)에서 송신 스테이션(St.1)으로 전송되는 CFS 응답 명령 프레임은 도 11(c)의 CFS 응답 패이로드를 명령 프레임의 패이로드 영역에 포함한다. 각 패이로드에는 패이로드의 타입 필드, 즉 패이로드가 CFS 요청 패이로드인지 CFS 응답 패이로드인지를 판별하는 타입 필드와 패이로드의 크기 정보가 기입되는 길이 필드가 결합되어 명령 프레임 바디를 형성한다. 이와 같은 명령 프레임 바디에는 프레임 헤더(MAC 헤더), 패딩 필드(BPAD), CRC 필드(FCS) 등이 결합되어 도 11(a)에서와 같은 CFS 요청/응답 명령 프레임을 형성하게 된다. 그리고 이렇게 형성된 CFS 요청/응답 명령 프레임들은 코디네이터()와 송신 스테이션(St.1) 사이에서 전송된다.
도 11(b)의 CFS 요청 패이로드에는 채널 할당에 대한 요청 정보 필드가 포함된다. 도 11(c)의 CFS 응답 패이로드에는 채널 할당 결과 코드가 기입되어 스테이션에 채널 할당 성공/실패를 안내한다. 가령 채널 할당 결과 코드가 1 이면 채널 할당 성공을 가리키고 채널 할당 결과 코드가 0 이면 채널 할당 실패를 가리키는 것으로 설정할 수 있다.
멀티캐스트 그룹 참가 요청이 승인되거나 멀티캐스트 그룹 생성 요청이 승인되어 멀티캐스트 그룹에 포함되게 된 송신 스테이션과 수신 스테이션은, 해당 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송하도록 선정된 부채널을 통해 멀티캐스트 통신을 수행한다. 이 때 코디네이터는 비콘(beacon)을 통해 멀티캐스트 통신이 수행되는 부채널 목록을 해당 PLC 셀 내의 모든 스테이션들에 통지하여, 멀티캐스트 그룹에 속하지 않는 스테이션이 해당 멀티캐스트 그룹을 위해 선정된 부채널을 이용하는 것을 방지한다. 이를 통해 멀티캐스트 그룹에 속하는 스테이션과 멀티캐스트 그룹에 속하지 않는 스테이션간의 채널 이용상 충돌이 방지된다.
수신 스테이션(St.2) 이외의 다른 수신 스테이션(St.5)이 멀티캐스트 그룹에 참가하고자 하는 경우, 수신 스테이션(St.5)은 송신 스테이션(St.1)으로 멀티캐스트 그룹에 참가를 요청하는 멀티캐스트 그룹 참가 요청 명령 프레임을 전송한다. 도 9(e)는 수신 스테이션(St.5)으로부터 송신 스테이션(St.1)으로 전송되는 멀티캐스트 그룹 참가 요청 명령 프레임을 개략적으로 나타낸다. 참가 요청 명령 프레임에는 그룹 참가 요청에 관한 정보 필드가 포함되는데, 이에는 참가하고자 하는 멀티캐스트 그룹 ID, 멀티캐스트 그룹 속성 등이 기입될 수 있다. 송신 스테이션(St.1)은 이러한 수신 스테이션(St.5)의 멀티캐스트 그룹 참가 요청에 응답하여 멀티캐스트 그룹 참가 응답 명령 프레임을 수신 스테이션(St.5)에 전송한다. 도 9(f)는 송신 스테이션(St.1)으로부터 수신 스테이션(St.5)으로 전송되는 멀티캐스트 그룹 참가 응답 명령 프레임을 개략적으로 나타낸다. 멀티캐스트 그룹 참가 응답 명령 프레임에는 참가 요청 승인 여부에 대한 정보 필드와 스테이션이 데이터를 전송하는데 사용할 부채널 목록(sub-channel list)에 대한 정보 필드가 포함되는데, 부채널 목록 정보 필드에는 송신 스테이션(St.1)이 데이터를 전송하는데 사용할 부채널의 목록과 상태에 관한 정보가 기입된다. 송신 스테이션(St.1)은 멀티캐스트 그룹 참가 응답 명령 프레임을 수신 스테이션(St.5)에 전송하기 전에, 코디네이터(Co.)에 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 채널을 갱신하여 줄 것을 요청한다. 그러면 코디네이터(Co.)는 참가를 요청한 수신 스테이션(St.5)과 참가 요청을 수신한 송신 스테이션(St.1) 사이에 채널 추정을 실시하고 채널 추정 결과에 따라 해당 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 최적의 부채널들을 선택한다. 그리고 앞서 선택된 최적의 부채널들 중에서 해당 멀티캐스트 그룹에 포함된 모든 스테이션이 통신 가능한 채널 범위로, 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 채널을 선정한다.
도 10 (b)는 코디네이터와 송신 스테이션 사이에서 채널 갱신 요청/응답이 이루어지는 모습을 나타낸 도면이다. 송신 스테이션(St.1)으로부터 코디네이터(Co.)로 채널 할당 갱신 요청(CFS Modify 요청, Contention Free Slot Modify Request) 명령 프레임이 전송되면, 코디네이터(Co.)는 그 요청 명령 프레임 내에 포함된 채널 할당 갱신 요청 정보를 기초로 채널 할당 갱신 응답(CFS Modify 응답, Contention Free Slot Modify Response) 명령 프레임을 형성하고 이를 송신 스테이션(St.1)에 역전송한다.
도 11은 도 10의 채널 할당 갱신 요청(CFS Modify 요청) 명령 프레임과 채널 할당 갱신 응답(CFS Modify 응답) 명령 프레임의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다. 송신 스테이션(St.1)에서 코디네이터(Co.)로 전송되는 CFS Modify 요청 명령 프레임은 도 11(b)의 CFS Modify 요청 패이로드를 명령 프레임의 패이로드 영역에 포함하고, 코디네이터(Co.)에서 송신 스테이션(St.1)으로 전송되는 CFS Modify 응답 명령 프레임은 도 11(c)의 CFS Modify 응답 패이로드를 명령 프레임의 패이로드 영역에 포함한다. 각 패이로드에는 패이로드의 타입 필드, 즉 패이로드가 CFS Modify 요청 패이로드인지 CFS Modify 응답 패이로드인지를 판별하는 타입 필드와 패이로드의 크기 정보가 기입되는 길이 필드가 결합되어 명령 프레임 바디를 형성한다. 이와 같은 명령 프레임 바디에는 프레임 헤더(MAC 헤더), 패딩 필드(BPAD), CRC 필드(FCS) 등이 결합되어 도 11(a)에서와 같은 CFS Modify 요청/응답 명령 프레임을 형성하게 된다. 그리고 이렇게 형성된 CFS Modify 요청/응답 명령 프레임들은 코디네이터(Co.)와 송신 스테이션(St.1) 사이에서 전송된다. 도 11(b)의 CFS Modify 요청 패이로드에는 채널 갱신에 대한 요청 정보 필드가 포함된다. 도 11(c)의 CFS Modify 응답 패이로드에는 채널 갱신 결과 코드가 기입되어 스테이션에 채널 갱신 성공/실패를 안내한다. 가령 채널 갱신 결과 코드가 1 이면 채널 갱신 성공을 가리키고 채널 갱신 결과 코드가 0 이면 채널 갱신 실패를 가리키는 것으로 설정할 수 있다.
멀티캐스트 그룹 참가 요청이 승인되어 멀티캐스트 그룹에 포함되게 된 수신 스테이션(St.5)은, 해당 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송하도록 선정된 부채널을 통해 멀티캐스트 통신을 수행한다. 이 때 코디네이터는 비콘(beacon)을 통해 멀티캐스트 통신이 수행되는 부채널 목록을 해당 PLC 셀 내의 모든 스테이션들에 통지하여, 멀티캐스트 그룹에 속하지 않는 스테이션이 해당 멀티캐스트 그룹을 위해 선정된 부채널을 이용하는 것을 방지한다. 이를 통해 멀티캐스트 그룹에 속하는 스테이션과 멀티캐스트 그룹에 속하지 않는 스테이션간의 채널 이용상 충돌이 방지된다. 그리고 송신 스테이션(St.1)은 자신의 멀티캐스트 그룹에 속한 수신 스테이션(St.2, St.3, St. 4, St.5)에 자신의 멀티캐스트 그룹에 대한 정보, 즉 멀티캐스트 그룹의 그룹 ID, 그룹 속성, 그룹내에 포함된 스테이션의 목록, 멀티캐스팅에 사용되는 채널의 톤맵(tone map) 정보 등을 제공한다. 도 9(g)는 송신 스테이션(St.1)으로부터 수신 스테이션(St.2, St.3, St.4, St.5)으로 전송되는 멀티캐스트 그룹 정보 통지 프레임을 개략적으로 나타낸다. 멀티캐스트 그룹 정보 통지 프레임에는 그룹 ID, 그룹 속성, 그룹내에 포함된 스테이션의 목록, 멀티캐스팅에 사용되는 채널의 톤맵(tone map) 등 멀티캐스트 그룹에 대한 정보 필드가 포함된다. 또한, 수신 스테이션(St.5)은 송신 스테이션(St.1)에 멀티캐스트 그룹의 탈퇴를 요청할 수 있다. 수신 스테이션(St.5)이 멀티캐스트 그룹의 탈퇴를 요청하고자 하는 경우, 수신 스테이션(St.5)은 송신 스테이션(St.1)으로 멀티캐스트 그룹의 탈퇴를 요청하는 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청(MGL Request, Multicast Group Leave Request) 명령 프레임을 전송한다. 도 9(h)는 수신 스테이션(St.5)으로부터 송신 스테이션(St.1)으로 전송되는 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청 명령 프레임을 개략적으로 나타내며, 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청 명령 프레임에는 멀티캐스트 그룹 탈퇴를 요청하는 내용이 기재된 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청 필드가 포함된다. 그리고 송신 스테이션(St.1)은 이러한 수신 스테이션(St.5)의 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청에 응답하여 멀티캐스트 그룹 탈퇴 응답(MGL Response, Multicast Group Leave Response) 명령 프레임을 수신 스테이션(St.5)에 전송한다. 도 9(i)는 송신 스테이션(St.1)으로부터 스테이션(St.5)으로 전송되는 멀티캐스트 그룹 탈퇴 응답 명령 프레임을 개략적으로 나타낸다. 멀티캐스트 그룹 탈퇴 응답 명령 프레임에는 멀티캐스트 그룹 탈퇴에 대한 정보 필드가 포함되는데, 그 필드에는 그룹 탈퇴 승인 여부, 탈퇴하는 멀티캐스트 그룹의 그룹 ID 등에 관한 정보가 기입될 수 있다.
송신 스테이션(St.1)은 멀티캐스트 그룹 탈퇴 응답 명령 프레임을 수신 스테이션(St.5)에 전송하기 전에, 코디네이터(Co.)에 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 채널을 갱신하여 줄 것을 요청한다. 그러면 코디네이터(Co.)는 멀티캐스트 채널에 남아 있는 수신 스테이션들(St.2, St.3, St.4)과 탈퇴 요청을 수신한 송신 스테이션(St.1) 사이에 채널 추정을 실시하고 채널 추정 결과에 따라 해당 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 최적의 부채널들을 선택한다. 그리고 앞서 선택된 최적의 부채널들 중에서 해당 멀티캐스트 그룹에 포함된 모든 스테이션이 통신 가능한 채널 범위로, 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 채널을 선정한다.도 10 (b)는 코디네이터와 송신 스테이션 사이에서 채널 갱신 요청/응답이 이루어지는 모습을 나타낸 도면이다. 송신 스테이션(St.1)으로부터 코디네이터(Co.)로 채널 할당 갱신 요청(CFS Modify 요청, Contention Free Slot Modify Request) 명령 프레임이 전송되면, 코디네이터(Co.)는 그 요청 명령 프레임 내에 포함된 채널 할당 갱신 요청 정보를 기초로 채널 할당 갱신 응답(CFS Modify 응답, Contention Free Slot Modify Response) 명령 프레임을 형성하고 이를 송신 스테이션(St.1)에 역전송한다.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 멀티캐스트 그룹을 형성하여 데이터를 송수신하도록 구성된 코디네이터를 나타낸다.
코디네이터(1200)는 스테이션으로부터 요청 명령 프레임을 수신하는 요청 명령 프레임 수신부(1201), 수신된 요청 명령 프레임과 멀티캐스트 그룹 정보를 토대로 멀티캐스트 요청을 처리하는 멀티캐스트 요청 처리부(1203), 멀티캐스트 요청 처리부(1203)의 처리 결과에 기초하여 스테이션에 전송할 응답 명령 프레임을 생성 하고 이를 스테이션에 전송하는 응답 프레임 생성 및 전송부(1205)를 포함한다. 그리고 멀티캐스트 요청 처리부(1203)는 멀티캐스트 그룹 정보 저장부(1207), 멀티캐스트 그룹 생성부(1209) 및 채널 추정부(1211)를 포함한다. 요청 프레임 수신부(1201)에 수신된 요청 명령 프레임은 멀티캐스트 요청 처리부(1203)에 전달되어, 요청 명령 프레임의 요청 명령 내용에 따라 요청이 처리된다. 요청 프레임 수신부(1201)에 멀티캐스트 그룹 정보 요청 명령 프레임이 수신된 경우, 멀티캐스트 요청 처리부(1203)는 그룹 ID나 그룹 속성과 같은 멀티캐스트 그룹 정보가 저장된 멀티캐스트 그룹 정보 저장부(1207)로부터 PLC 셀 내의 멀티캐스트 그룹에 대한 정보를 독출하고 독출된 정보를 응답 프레임 생성 및 전송부(1205)에 전달한다. 그리고 응답 프레임 생성 및 전송부(1205)는 독출된 정보를 멀티캐스트 그룹 정보 응답 명령 프레임에 삽입하여 응답 명령 프레임을 생성하고 생성된 응답 명령 프레임을 스테이션에 전송한다.
요청 프레임 수신부(1201)에 멀티캐스트 그룹 생성 요청 명령 프레임이 수신된 경우, 멀티캐스트 그룹 생성부(1209)는 새로운 멀티캐스트 그룹을 생성한다. 그리고 응답 프레임 생성 및 전송부(1205)는 생성된 멀티캐스트 그룹에 관한 정보를 멀티 캐스트 그룹 생성 응답 명령 프레임에 삽입하여 응답 명령 프레임을 생성하고 생성된 응답 명령 프레임을 스테이션에 전송한다.요청 프레임 수신부(1201)에 채널 할당/갱신 요청 명령 프레임이 수신된 경우, 채널 추정부(1211)는 참가를 요청한 수신 스테이션들(또는 탈퇴를 요청하지 않은 수신 스테이션들)과 참가/탈퇴 요청을 수신한 송신 스테이션(St.1) 사이에 채널 추정을 실시하고 채널 추정 결과에 따라 해당 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 최적의 부채널들을 선택한다. 그리고 앞서 선택된 최적의 부채널들 중에서 해당 멀티캐스트 그룹에 포함된 모든 스테이션이 통신 가능한 채널 범위로, 멀티캐스트 그룹에 데이터를 전송할 부채널을 선정한다. 그리고 응답 프레임 생성 및 전송부(1205)는 데이터 전송에 사용할 부채널 목록에 관한 정보를 채널 할당/갱신 응답 명령 프레임에 삽입하여 응답 명령 프레임을 생성하고 생성된 응답 명령 프레임을 송신 스테이션(St.1)에 전송한다.
도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 멀티캐스트 그룹을 형성하여 데이터를 송신하도록 구성된 송신 스테이션을 나타낸다.
송신 스테이션(1300)은 코디네이터 또는 수신 스테이션에 전송할 데이터 프레임(또는 명령 프레임)을 생성하는 프레임 생성부(1301), 생성된 데이터 프레임(또는 명령 프레임)을 코디네이터 또는 수신 스테이션에 전송하는 프레임 전송부(1303) 및 코디네이터 또는 수신 스테이션으로부터 데이터 프레임(또는 명령 프레임)을 수신하는 프레임 수신부(1305)를 포함한다. 프레임 수신부(1305)에 수신된 프레임은 프레임 생성부(1301)에 전달되어, 수신된 프레임의 내용에 따라 코디네이터 또는 수신 스테이션에 전송할 프레임을 생성하게 된다. 송신 스테이션(1300)의 프레임 수신부(1305)는 수신 스테이션으로부터 그룹의 참가 또는 그룹의 탈퇴를 요청하는 필드를 포함하는 프레임을 수신하여 프레임 생성부(1301)에 전달한다. 그러면 프레임 생성부(1301)는 참가 또는 탈퇴 요청에 대한 승인 여부를 통지하는 필드를 포함하는 프레임을 생성하여 프레임 전송부(1303)에 전달한다. 그리고 프레임 전송부(1303)는 생성된 프레임을 수신 스테이션에 전송한다. 또한 송신 스테이 션(1300)의 프레임 전송부(1303)는 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션으로 이루어진 그룹에 데이터를 한꺼번에 전송(multicasting)하도록 구성된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 당업자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 기재된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 권리청구범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 속하는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따르면, 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션을 묶어 일 그룹을 형성하고 송신 스테이션으로부터 그 그룹에 데이터를 전송함으로써, 채널 대역폭의 낭비를 방지하고 데이터 수신을 원하지 않는 스테이션의 데이터 수신을 방지할 수 있다.

Claims (30)

  1. 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션을 묶어 일 그룹을 형성하는 단계; 및
    송신 스테이션으로부터 상기 그룹에 데이터를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 그룹에 데이터를 전송할 최적의 채널들은, 상기 그룹에 참가를 요청한 스테이션들과 참가 요청을 수신한 코디네이터 사이에서 실시되는 채널 추정에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 그룹 형성 단계 후에, 적어도 하나의 별도의 수신 스테이션을 상기 그룹에 참가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 수신 스테이션의 참가는 수신 스테이션의 참가 요청에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 수신 스테이션의 참가 여부는 수신 스테이션으로부터 참가 요청을 수신한 코디네이터에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 그룹에 데이터를 전송할 채널은 상기 최적의 채널들 중 상기 그룹에 포함된 모든 스테이션이 통신 가능한 채널 범위로 선정되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 참가 요청 전에, 상기 수신 스테이션은 PLC 셀 내에 포함된 그룹들에 대한 정보를 요청하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 수신 스테이션은 상기 그룹들에 대한 정보를 기초로 그룹 참가 여부를 결정하되, 참가할 그룹이 없는 경우에는 신규 그룹 생성을 코디네이터에 요청하고 참가할 그룹이 존재하는 경우에는 기존 그룹 참가를 코디네이터에 요청하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 수신 스테이션은 그룹의 탈퇴를 요청할 수 있는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 수신 스테이션의 참가 여부는 수신 스테이션으로부터 참가 요청을 수신한 송신 스테이션에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 참가 요청을 수신한 송신 스테이션은 코디네이터에 상기 그룹에 데이터를 전송할 채널을 갱신하여 줄 것을 요청하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 코디네이터는, 상기 참가를 요청한 스테이션들과 상기 송신 스테이션 사이에서 채널 추정을 실시하고, 채널 추정 결과에 따라 상기 그룹에 데이터를 전송할 최적의 채널들을 선택하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 그룹에 데이터를 전송할 채널은 상기 최적의 채널들 중 상기 그룹에 포함된 모든 스테이션이 통신 가능한 채널 범위로 선정되는 것을 특징으로 하는 데이 터 전송 방법.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 참가 요청 전에, 상기 수신 스테이션은 코디네이터에 PLC 셀 내에 포함된 그룹들에 대한 정보를 요청하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 수신 스테이션은 상기 그룹들에 대한 정보를 기초로 그룹 참가 여부를 결정하되, 참가할 그룹이 없는 경우에는 신규 그룹 생성을 코디네이터에 요청하고 참가할 그룹이 존재하는 경우에는 기존 그룹 참가를 송신 스테이션에 요청하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  16. 제10 항에 있어서,
    상기 수신 스테이션은 상기 송신 스테이션에 그룹의 탈퇴를 요청할 수 있는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 송신 스테이션은 코디네이터에 상기 그룹에 데이터를 전송할 채널을 갱신하여 줄 것을 요청하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  18. 제1 항 내지 제4 항 및 제6 항 내지 제17 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  19. 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션으로 이루어진 그룹의 형성을 요청하는 스테이션으로부터의 요청 프레임에 응답하여, 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션을 묶어 일 그룹을 형성하는 그룹 생성부;
    상기 요청 프레임에 대응하는 응답 프레임을 생성하여 상기 스테이션으로 전송하는 응답 프레임 생성 및 전송부; 및
    상기 그룹에 참가를 요청한 스테이션들과 참가 요청을 수신한 코디네이터 장치 사이에서 채널 추정을 실시하고, 채널 추정 결과에 따라 상기 그룹에 데이터를 전송할 최적의 채널들을 선택하는 채널 추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코디네이터 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    적어도 하나의 스테이션이 상기 그룹에 참가를 요청한 경우에 상기 스테이션의 참가 여부를 결정하는 그룹 참가 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코디네이터 장치.
  21. 삭제
  22. 제19 항에 있어서,
    상기 그룹에 데이터를 전송할 채널은 상기 최적의 채널들 중 상기 그룹에 포함된 모든 스테이션이 통신 가능한 채널 범위로 선정되는 것을 특징으로 하는 코디네이터 장치.
  23. 제19 항에 있어서,
    적어도 하나의 스테이션이 상기 그룹에 참가를 요청한 경우에, 상기 참가를 요청한 스테이션들과 참가 요청을 수신한 송신 스테이션 사이에서 채널 추정을 실시하고, 채널 추정 결과에 따라 상기 그룹에 데이터를 전송할 최적의 채널들을 선택하는 채널 추정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코디네이터 장치.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 그룹에 데이터를 전송할 채널은 상기 최적의 채널들 중 상기 그룹에 포함된 모든 스테이션이 통신 가능한 채널 범위로 선정되는 것을 특징으로 하는 코디네이터 장치.
  25. 제19 항에 있어서,
    PLC 셀 내에 포함된 모든 그룹들의 정보를 저장하는 그룹 정보 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코디네이터 장치.
  26. 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션으로 이루어진 그룹의 형성을 요청하는 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 프레임 생성부;
    상기 프레임을 코디네이터 장치에 전송하는 프레임 전송부; 및
    상기 코디네이터 장치로부터 상기 프레임에 대응하는 응답 프레임을 수신하는 프레임 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이션 장치.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 프레임 생성부는,
    기존 그룹에 참가를 요청하는 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 것을 특징으로 하는 스테이션 장치.
  28. 제26 항에 있어서,
    상기 프레임 생성부는,
    기존 그룹으로부터 탈퇴를 요청하는 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 것을 특징으로 하는 스테이션 장치.
  29. 제26 항에 있어서,
    상기 프레임 생성부는,
    PLC 셀 내에 포함된 모든 그룹들에 대한 정보를 요청하는 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 것을 특징으로 하는 스테이션 장치.
  30. 동일한 데이터를 수신하는 복수의 수신 스테이션으로 이루어진 그룹에 데이터를 전송하는 스테이션 장치로서,
    수신 스테이션으로부터 그룹의 참가 또는 그룹의 탈퇴를 요청하는 필드를 포함하는 데이터 프레임을 수신하는 프레임 수신부;
    상기 참가 또는 탈퇴 요청에 대한 승인 여부를 통지하는 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 프레임 생성부; 및
    상기 생성된 프레임을 상기 수신 스테이션에 전송하는 프레임 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이션 장치.
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