KR101468513B1 - 전력선을 이용한 층간 고속 통신 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 층간 고속 통신 시스템은 복수의 전력선과, 상기 전력선과 각각에 접속되는 적어도 하나의 커플러와, 상기 복수의 전력선을 통해 수신된 통신 신호들을 모아서 하나의 외부 링크로 전달하거나, 상기 외부 링크로부터 수신된 통신 신호를 분배하여 상기 복수의 전력선 각각으로 전달해주는 링크 처리 장치와, 상기 링크 처리 장치로부터 전달된 통신 신호를 수신하는 통신 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전력선을 이용한 층간 고속 통신 시스템{HIGH SPEED TELECOMMUNICATION SYSTEM BETWEEN FLOORS USING POWER LINE}

본 발명은 전원 공급을 위해 건물 내에 구축된 전력선을 데이터 통신을 위한 선로로 이용하는 전력선 통신 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 건물의 각 층에 전력을 공급하기 위해 3상 4선식의 전력선을 사용하는 경우에 3상의 각 전력선을 모두 활용하여 3개의 통신 신호들을 하나로 취합하여 전송함으로써 높은 속도를 보장하여 주변 노이즈 또는 선로 감쇄 현상을 줄여서 좋은 품질의 통신 특성을 유지할 수 있는 전력선을 이용한 층간 고속 통신 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 전력선통신(Power Line Communication; 이하, PLC라 함)은 건물 내에 설치되며, 전력을 공급하는 전력선을 매개체로 음성과 데이터를 수백 KHz~ 수십 MHz 이상의 고주파 신호에 실어 통신한다. 이러한 전력선통신은 같은 건물 내 또는 학교나 공장의 구내와 같은 한정된 지역 내에 분산 설치되어 각종 컴퓨터 및 기타 장치를 통신선으로 연결하여 하나의 장치가 다른 어떤 장치와도 상호 작용할 수 있게 하는 근거리 통신망(Local Area Network; LAN) 구축에도 사용될 수 있다.

또한, 전력선통신은 별도의 통신 라인을 부설할 필요없이 기존의 전력선을 통해 홈 네트워킹, 정보가전, 전력망 관리 등이 가능하다. 또한, 기존의 전력선을 그대로 이용하여 불필요한 케이블링 공사를 최소화하여 실내 미관에 도움이 되고, 구축 비용도 절감된다. 그리고, 장치의 전원 케이블과 통신 케이블을 하나로 사용하여 복잡한 배선 없이 장치를 설치할 수 있다.

이러한 전력선 통신(PLC)에서는 전력선의 기본 주파수 60Hz에 전력선 통신을 위한 주파수, 예로 들어, 100KHz~400KHz의 통신 신호를 합성 또는 분해하는 커플링(Coupling) 기술을 이용해 전력선에 통신 주파수를 실어주거나 이를 다시 분리한다.

한편, 전력선 통신은 구리선에 물리적으로 연결되어 있는 공유 구조이기 때문에 RF 신호가 연결된 모든 전력선 구간으로 전달된다. 이에 따라, 가전기기에서 전달된 노이즈(noise)들이 전력선 전 구간에 인가되며, 데이터용으로 전송되는 신호도 전구간으로 전달된다. 이 결과, 외부 노이즈에 의한 신호 간섭이 심각하며 전송거리에 따른 감쇄가 큰 편이기 때문에, 실제로 전력선 통신(PLC)를 사용해서 전송할 수 있는 통신 속도는 인터넷 서비스를 제공하기에는 미약한 상태이다. 이를 개선하기 위해, 전력선 통신은 전송 속도를 증가시킴과 동시에 안정성 확보가 필요하다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 건물의 각 층에 전력을 공급하기 위해 3상 4선식의 전력선을 사용하는 경우에 3상의 각 전력선을 모두 활용하여 3개의 통신 신호들을 하나로 취합하여 전송함으로써 높은 속도를 보장하여 주변 노이즈 또는 선로 감쇄 현상을 줄여서 좋은 품질의 통신 신호를 유지할 수 있는 층간 고속 통신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따르면, 전력선을 이용한 층간 고속 통신 시스템은 복수의 전력선과, 상기 전력선과 각각에 접속되는 적어도 하나의 커플러와, 상기 복수의 전력선을 통해 수신된 통신 신호들을 모아서 하나의 외부 링크로 전달하거나, 상기 외부 링크로부터 수신된 통신 신호를 분배하여 상기 복수의 전력선 각각으로 전달해주는 링크 처리 장치와, 상기 링크 처리 장치로부터 전달된 통신 신호를 수신하는 통신 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 측면에 따르면, 전력선을 건물의 층간 연결 및 층내 연결에 사용하는 경우에 있어서, 전력선을 이용한 층간 고속 통신 시스템은 복수의 전력선과, 상기 전력선과 각각에 접속되는 적어도 하나의 커플러와, 상기 복수의 전력선을 통해 수신된 통신 신호들을 모아서 하나의 외부 링크로 전달하거나, 상기 외부 링크로부터 수신된 통신 신호를 분배하여 상기 복수의 전력선 각각으로 전달해주는 링크 처리 장치와, 상기 링크 처리 장치와 접속되며, 상기 링크 처리 장치로부터 전달되는 통신 신호를 통신 장치로 전달해주거나 상기 통신 장치로부터 전달되는 통신 신호를 상기 링크 처리 장치로 전달해주는 집선 커플러와, 상기 집선 커플러와 접속되는 통신 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 측면에 따르면, 건물 각 층마다 전력선 공급부가 별도로 구축되어 있는 층간 고속 통신 시스템은 각 층의 전력선 공급부와 연결된 복수의 전력선과, 상기 전력선과 각각에 접속되는 적어도 하나의 커플러와, 상기 복수의 전력선을 통해 수신된 서로 다른 상들의 통신 신호들을 모아서 하나의 외부 링크로 전달하거나, 상기 외부 링크로부터 수신된 통신 신호를 분배하여 상기 복수의 전력선 각각으로 전달해주는 링크 처리 장치와, 상기 링크 처리 장치로부터 전달된 통신 신호를 수신하는 통신 장치와, 상기 건물의 각층의 전력선을 서로 연결해주는 층간 연결 커플러부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4 측면에 따르면, 복수의 전력선과 통신 장치를 연결하는 링크 처리 장치에 있어서, 링크 처리 장치는 복수의 전력선 모뎀을 포함하는 전력선 모뎀부와, 상기 전력선 모뎀부로부터 전달된 통신 신호들을 하나로 모아서 전달하거나, 통신 장치로부터 수신된 통신 신호를 분배하여 상기 복수의 전력선 모뎀 각각으로 전달해주는 프레임 통합 및 배분부와, 상기 프레임 통합 및 배분부로부터 전달되는 통신 신호를 외부 링크로 전달해주며, 상기 통신 장치로부터 전달되는 통신 신호를 상기 프레임 통합 및 배분부로 전달해주는 브리지와, 상기 외부 링크와 연결되는 외부 링크 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전원 공급을 위해 건물 내에 구축된 전력선을 데이터 통신을 위한 선로로 이용할 경우, 종래 전력선 통신은 주변 노이즈에 취약하고 선로 감쇄가 심하여 좋은 품질의 통신 특성을 유지하기 어려웠으나, 본 발명에 의하면 3상 4선식의 전력선을 사용하는 경우에 3상의 각 전력선을 모두 활용하여 3상의 통신 신호들을 하나로 취합하여 전송함으로써 높은 속도를 보장하여 주변 노이즈 또는 선로 감쇄 현상을 줄여서 좋은 품질의 통신 특성을 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 층간 통신선이 미구축되어 있거나 선로 확보가 불가능한 경우, 건물의 층내 및 층간의 전력선 간에 기 구축된 전력선을 활용하더라도 블로킹 필터 및 누전 차단부를 이용하여 각 전력선 간의 통신 신호들을 독립적으로 전송할 수 있으며, 간섭을 제거할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 전송 라인으로서 전력선을 이용하는 네트워크 나타내고 있는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전력선 통신 시스템을 나타내고 있는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 링크 처리 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 링크 처리 장치의 원리를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 링크 처리 장치의 통합(Aggregation) 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 4b는 링크 처리 장치의 배분(Distribution) 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 링크 처리 장치의 서로 다른 실시 예를 나타낸 블록도이다.
도 6은 전송 라인으로서 전력선을 이용하는 네트워크 나타내고 있는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전력선 통신 시스템을 나타내고 있는 도면이다.
도 7은 전송 라인으로서 전력선을 이용하는 네트워크 나타내고 있는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전력선 통신 시스템을 나타내고 있는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성 요소에 대해서는 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.

도 1은 전송 라인으로서 전력선을 이용하는 네트워크를 나타내고 있는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전력선 통신 시스템을 나타내고 있다. 도 1에서, 층내 배선은 별도로 구축되어 있고, 층간 연결에만 전력선을 사용하는 전력선 통신 시스템을 나타내고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에서는 가옥 및 집합 주택 등의 주택이나, 공장 및 빌딩 등의 큰 건물에서 이용되는 층간 전력선 또는 층내 전력선 통신을 설명하기로 한다.

전력선 통신(Power Line Communication; 이하, PLC라 함)은 가정이나 사무실에 전력 공급용으로 배선되어 있는 전력선을 통하여 데이터 신호(또는 통신 신호)를 송수신하는 통신 방식을 지칭한다. 즉, AC 라인에 데이터 신호를 고주파 신호로 변조하여 전송하고, 이 신호를 50Hz 또는 60Hz 차단 주파수를 갖고 있는 고주파 필터를 이용하여 분리해 수신함으로써, 전력선 통신이 구현된다.

전력선 통신(PLC)은 기존의 배선을 이용하여 네트워크를 구축할 수 있기 때문에 추가 배선 공사에 따르는 비용의 부담이 없다. 또한, 네트워크 망이 구축된 후에도 추가 기기를 플로그 인(Plug In)만으로 네트워크에 추가시킬 수 있는 확장성이 보장되므로, 각종 유무선 네트워크 솔루션에 적용된다.

도 1를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 통신 시스템은 복수의 전력선과, 각 전력선과 접속되는 적어도 하나의 커플러(152,154,156)와, 커플러(152,154,156)를 통해 전력선에 접속되는 링크 처리 장치(100)와, 링크 처리 장치(100)로부터 생성된 통신 신호를 수신하거나, 링크 처리 장치(100)로부터 통신 신호를 송신하는 통신 장치(200)를 포함한다.

복수의 전력선은 교류 전원 라인으로 제1 내지 제3 전력선을 포함하며, 접지 라인으로 제4 전력선을 포함하며, 도 1에 도시된 전력선은 3상 4선식 구조를 가진다. 제1 내지 제4 전력선은 R, S, T 3상(phase)이 독립적으로 전달되며, 각 상에 인가된 통신 신호는 독립적으로 동작한다. 이와 같이, 본 발명의 실시 예로 복수의 전력선을 3상 4선식 구조를 예로 들어 설명하지만, 이에 한정하지 않는다.

적어도 하나의 커플러(152,154,156)는 제1 내지 제3 전력선 각각에 접속되며, 각 전력선에 실려있는 전원 신호와 통신 신호 중 통신 신호만 추출하여 통신 신호를 링크 처리 장치(100)에 전송한다. 이를 위해, 제1 커플러(152)는 제1 전력선과 접속되어 제1 전력선으로 전달되는 전원 신호와 통신 신호 중 통신 신호만을 추출하여 링크 처리 장치(100)의 제1 전력선 모뎀(122)에 전송하며, 제2 커플러(154)는 제2 전력선과 접속되어 제2 전력선으로 전달되는 전원 신호와 통신 신호 중 통신 신호만을 추출하여 링크 처리 장치(100)의 제2 전력선 모뎀(124)에 전송하며, 제3 커플러(156)는 제3 전력선과 접속되어 제3 전력선으로 전달되는 전원 신호와 통신 신호 중 통신 신호만을 추출하여 링크 처리 장치(100)의 제3 전력선 모뎀(156)에 전송한다. 또한, 커플러(152,154,156)는 층간 상을 연결한다.

한편, 본 발명의 실시 예로 커플러(152,154,156)는 비접촉식 커플러를 예로 들었지만, 통신 신호를 물리적으로 인가하는 방법에는 접촉식 방법과 비접촉식 방법으로 나눠진다. 여기서, 접촉식은 전력선에 직접 데이터 통신 장비를 연결하여 용량성 커플링(Capacitive Coupling) 기술을 이용해 전력 신호에 통신 신호를 첨가하는 방식이다. 비접촉식은 전력선과 통신 장비가 직접 접촉하지 않은 상태에서 유도성 커플링(Inductive Coupling)을 사용하여 유도 전류를 통해 전력 신호에 통신 신호를 첨가하는 방식이다. 따라서, 본 발명은 접촉식 커플러 또는 비접촉식 커플러 중 어느 하나로 사용할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

링크 처리 장치(100)는 제1 내지 제3 전력선의 각 전력선을 모두 활용하여 통신 신호들을 통신 장치(200)로 전송하여 기존 방식 대비 3배의 속도를 제공할 수 있다. 다시 말하여, 링크 처리 장치(100)는 제1 내지 제3 전력선 각 상 별로 서로 다른 통신 신호를 전달하고 수신측에서 이를 어그리게이션하는 방식으로 한 선로를 사용하는 것에 비해 3배에 가까운 통신 속도를 보장할 수 있다. 도 1에서는, 링크 처리 장치(100)와 통신 장치(200)가 직접 연결된 것처럼 도시되어 있으나, 일반적으로 스위치 장치를 통해 다수의 통신 장치(200)가 링트 처리 장치(100)에 연결될 수 있다. 스위치 장치 등 네트워크 장치를 통한 다수의 통신 장치(200) 연결은 후술하는 도 6 및 도 7에서도 동일하게 적용될 수 있다.

이를 위해, 링크 처리 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 전력선과 접속된 전력선 모뎀부(120), 프레임 통합 및 배분부(110), 브리지(130), 통신장치(200)와 접속된 외부 링크 연결부(134)를 포함한다.

전력선 모뎀부(120)는 제1 내지 제3 전력선 각각과 접속되는 제1 내지 제3 전력선 모뎀(122,124,126)를 포함한다. 다시 말하여, 전력선 모뎀부(120)는 제1 커플러(152)와 전력선을 통해 접속된 제1 전력선 모뎀(122)와, 제2 커플러(154)와 전력선을 통해 접속된 제2 전력선 모뎀(124)와, 제3 커플러(156)과 전력선을 통해 접속된 제3 전력선 모뎀(126)를 포함한다.

이러한, 전력선 모뎀부(120)는 전력선과 연결되는 인터페이스부로, 전력선을 통해 수신된 전력선 신호를 이더넷(Ethernet) 신호로 변환해 주고, 역으로 이더넷(Ethernet) 신호를 전력선 신호로 변환해준다. 본 발명의 실시 예에서 전력선 모뎀부(120)는 3상 4선식 구조의 전력선에 따라 제1 내지 제3 전력선 모뎀(122,124,126)를 포함하나, 전력선 모뎀부(120)는 건물 내에 설치된 전력선의 수에 따라 전력선과 접속된 전력선 모뎀부(120)의 수가 달라질 수 있다.

프레임 통합 및 배분부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 내지 제3 전력선 모뎀(122,124,126)로부터 수신되어 변환된 이더넷 신호를 하나로 취합하여 브리지(130)로 전달하고, 역으로 브리지(130)로부터 전달된 하나의 이더넷 신호를 세 개의 이더넷 신호로 배분해준다.

구체적으로, 프레임 통합(Aggregation) 원리는 전력선 모뎀부(120)를 통해서 수신된 패킷을 모아서 하나의 외부 링크로 전달해는 것으로, 도 4a에 도시된 바와 같이 전력선 모뎀부(120)를 통해 전달된 수신된 신호들을 순서대로 모아주면 된다.

다시 말하여, 전력선 모뎀부(120)를 통해 첫번째로 제1 전력선 모뎀(122)을 통해 전달된 제1 이더넷 신호, 제2 전력선 모뎀(124)을 통해 두번째로 전달된 제2 이더넷 신호, 제3 전력선 모뎀부(124)를 통해 세번째로 전달된 제3 이더넷 신호, 이후, 제1 전력선 모뎀(122)를 통해 네번째로 전달된 제4 이더넷 신호, 제2 전력선 모뎀(124)를 통해 다섯번째로 전달된 제5 이더넷 신호와 같이 제1 내지 제5 이더넷 신호가 순차적으로 프레임 통합 및 배분부(110)에 전달되면, 프레임 통합 및 배분부(110)에 전달된 순서대로 제1 내지 제5 이더넷 신호가 하나로 취합되어 브리지(130)로 전달된다.

또한, 프레임 배분(Distribution) 원리는 외부 링크로부터 수신된 신호를 적절한 배분 알고리즘(Distridution Algorithm)을 사용해 제1 내지 제3 전력선으로 분배하여 전달하는 것으로, 도 4b에 도시된 바와 같이 첫번째로 들어온 제1 이더넷 신호는 제1 전력선 모뎀(122)로, 두번째로 들어온 제2 이더넷 신호는 제2 전력선 모뎀(124)로, 세번째로 들어온 제3 이더넷 신호는 제3 전력선 모뎀(126)로, 네번째로 들어온 제4 이더넷 신호는 제1 전력선 모뎀(122)로, 다섯번째로 들어온 제5 이더넷 신호는 제2 전력선 모뎀(124)로 분배되어 전달된다. 상술한 바와 같이, 프레임의 통합 및 배분이 도 4a 및 도 4b와 같은 방식으로 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 알고리즘을 적용하여 수행될 수 있다.

브리지(130)는 프레임 통합 및 배분부(110)와 전력선 링크 연결부(132)를 연결해주는 부분으로, 프레임 통합 및 배분부(110)와 전력선 링크 연결부(132) 중 어느 한쪽으로 들어온 신호를 둘 중 한 인터페이스부에 전송해준다. 다시 말하여, 브리지(130)는 프레임 통합 및 배분부(110)로부터 신호가 들어오면 전력선 링크 연결부(132)로 전달해주며, 전력선 링크 연결부(132)로부터 신호가 들어오면 프레임 통합 및 배분부(110)로 신호를 전달해준다.

외부 링크 연결부(134)는 도 2에 도시된 바와 같이 외부 링크와 연결되는 인터페이스부다. 외부 링크 연결부(134)는 PC(Personal computer)와 같은 통신 장치(200)와 직접 연결되거나, 전력선(PLC)를 통해 통신 장치(200)와 연결될 수 있다. 외부 링크 연결부(134)는 통신 장치(200)와 직접 연결될 경우에 도 5a에 도시된 바와 같이 이더넷 링크 연결부(136)로 될 수 있으며, 전력선을 통해 통신 장치(200)와 연결될 경우에는 전력선 링크 연결부(132)로 될 수 있다. 이와 같이, 외부 링크 연결부(134)는 링크 처리 장치(100)와 연결되는 외부 링크에 따라 달라질 수 있다.

도 6은 전송 라인으로서 전력선을 이용하는 네트워크 나타내고 있는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 통신 시스템을 나타내고 있다. 여기서, 도 6는 전력선을 층내 배선 및 층간 연결에 동시 사용하는 전력선 통신 시스템을 나타내고 있다.

도 6를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 통신 시스템은 복수의 전력선과, 각 전력선과 접속되는 적어도 하나의 커플러(152,154,156)와, 커플러(152,154,156)를 통해 전력선에 접속되는 링크 처리 장치(100)와, 링크 처리 장치(100)로부터 생성된 통신 신호를 수신하는 집선 커플러(160)와, 집선 커플러(160)와 연결된 통신 장치(200)와, 복수의 전력선 중 두 선과 연결된 블로킹 필터부(182) 및 누전 차단부(184)를 포함한다.

복수의 전력선은 교류 전원 라인으로 제1 내지 제3 전력선을 포함하며, 접지 라인으로 제4 전력선을 포함하며, 도 6에 도시된 전력선은 3상 4선식 구조를 가진다.

적어도 하나의 커플러(152,154,156)는 제1 내지 제3 전력선 각각에 접속되며, 각 전력선에 실려있는 전원 신호와 통신 신호 중 통신 신호만 추출하여 통신 신호를 링크 처리 장치(100)에 전송한다. 이를 위해, 제1 커플러(152)는 제1 전력선과 접속되어 제1 전력선으로 전달되는 전원 신호와 통신 신호 중 통신 신호만을 추출하여 링크 처리 장치(100)의 제1 전력선 모뎀(122)에 전송하며, 제2 커플러(154)는 제2 전력선과 접속되어 제2 전력선으로 전달되는 전원 신호와 통신 신호 중 통신 신호만을 추출하여 링크 처리 장치(100)의 제2 전력선 모뎀(124)에 전송하며, 제3 커플러(156)는 제3 전력선과 접속되어 제3 전력선으로 전달되는 전원 신호와 통신 신호 중 통신 신호만을 추출하여 링크 처리 장치(100)의 제3 전력선 모뎀(156)에 전송한다. 또한, 커플러(152,154,156)는 층간 상을 연결한다.

링크 처리 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 내지 제3 전력선 각각을 통해 수신된 서로 다른 상들의 통신 신호들을 모아서 하나의 전력선으로 전달해주거나, 전력선으로부터 수신된 신호를 분배하여 전달해준다.

구체적으로, 링크 처리 장치(100)는 제1 내지 제3 전력선을 통해 전달된 각 상들의 통신 신호들을 모아서 집선 커플러(160)로 전달하면, 집선 커플러(160)는 집선 커플러(160)와 연결된 통신 장치(200)로 통신 신호을 전달한다. 또한, 통신 장치(200)로부터 전달된 통신 신호는 집선 커플러(160)를 통해 링크 처리 장치(100)로 전달되어 하나의 통신 신호가 분배되어 제1 내지 제3 전력선 각 상으로 전달된다.

이에 따라, 제1 내지 제3 전력선은 각 상 별로 서로 다른 통신 신호를 링크 처리 장치(100)에 전달하고 링크 처리 장치(100)의 수신측에서 이를 어그리게이션하는 방식으로 한 선로를 사용하는 것에 비해 3배에 가까운 통신 속도를 보장할 수 있다.

이를 위해, 링크 처리 장치(100)는 복수의 전력선과 접속된 전력선 모뎀부(120), 프레임 통합 및 배분부(110), 브리지(130), 외부의 집선 커플러(160)와 접속된 전력선 링크 연결부(132)를 포함할 수 있다. 여기서, 링크 처리 장치(100)의 각 블럭에 대한 설명은 위에서 설명한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.

집선 커플러(160)는 일측은 통신 장치(200)와 연결되며, 타측은 링크 처리 장치(100)와 연결된다. 이에 따라, 집선 커플러(160)는 통신 장치(200)로부터 전달되는 통신 신호를 링크 처리 장치(100)로 전달하며, 링크 처리 장치(100)로부터 전달된 통신 신호를 통신 장치(200)로 전달한다.

블로킹 필터부(182)는 집선 커플러(160)와 누전 차단기(184) 사이에 연결되며, 전력선을 통해 수신된 신호 중 전력 신호만을 통과시키고, 통신 신호를 블로킹(Blocking)한다.

누전 차단기(184)는 복수의 전력선 중 두 전력선과 연결되며, 누전을 방지한다.

도 7은 전송 라인으로서 전력선을 이용하는 네트워크 나타내고 있는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 통신 시스템을 나타내고 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 통신 시스템은 N층의 건물 각층에 전력선 공급부(170,172)가 별도로 구축되어 있으며, 각 층에는 각 층의 전력선 공급부(170,172)와 연결된 복수의 전력선과, 각 전력선과 접속되는 적어도 하나의 커플러(152,154,156)와, 커플러(152,154,156)를 통해 전력선에 접속되는 링크 처리 장치(100)와, 링크 처리 장치(100)로부터 생성된 통신 신호를 수신하는 통신 장치(200)와, 서로 다른 층의 전력선과 연결해주는 층간 연결 커플러부(174)를 포함한다.

복수의 전력선은 교류 전원 라인으로 제1 내지 제3 전력선을 포함하며, 접지 라인으로 제4 전력선을 포함하며, 도 1에 도시된 전력선은 3상 4선식 구조를 가진다.

적어도 하나의 커플러(152,154,156)는 제1 내지 제3 전력선 각각에 접속되며, 각 전력선에 실려있는 전원 신호와 통신 신호 중 통신 신호만 추출하여 통신 신호를 링크 처리 장치(100)에 전송한다. 이를 위해, 제1 커플러(152)는 제1 전력선과 접속되어 제1 전력선으로 전달되는 전원 신호와 통신 신호 중 통신 신호만을 추출하여 링크 처리 장치(100)의 제1 전력선 모뎀(122)에 전송하며, 제2 커플러(154)는 제2 전력선과 접속되어 제2 전력선으로 전달되는 전원 신호와 통신 신호 중 통신 신호만을 추출하여 링크 처리 장치(100)의 제2 전력선 모뎀(124)에 전송하며, 제3 커플러(156)는 제3 전력선과 접속되어 제3 전력선으로 전달되는 전원 신호와 통신 신호 중 통신 신호만을 추출하여 링크 처리 장치(100)의 제3 전력선 모뎀(156)에 전송한다.

층간 연결 커플러부(174)는 서로 다른 층의 전력선과 연결해주도록 각 전력선에 연결 커플러들(162,164,166,262,264,266)을 포함한다. 구체적으로, 층간 연결 커플러부(174)는 N(여기서, N층은 2보다 큰 자연수)층의 전력선과 N-1층의 전력선과 서로 접속할 수 있도록 N층 층간 커플러들(162,164,166)과, N-1층 층간 커플러들(262,264,266)을 포함할 수 있다. 여기서, N층과 N-1 층으로 표시하여 1층 간격임을 나타내고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 층간이 2층 이상일 수 있다.

링크 처리 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 내지 제3 전력선 각각을 통해 수신된 서로 다른 상들의 통신 신호들을 모아서 하나의 외부 링크로 전달해주거나, 외부 링크로부터 수신된 신호를 분배하여 전달해준다.

구체적으로, 링크 처리 장치(100)는 제1 내지 제3 전력선을 통해 전달된 각 상들의 통신 신호들을 모아서 통신 장치(200)로 전달하며, 통신 장치(100)로부터 전달된 통신 신호는 링크 처리 장치(100)로 전달되어 하나의 통신 신호가 분배되어 제1 내지 제3 전력선 각 상으로 전달된다.

이에 따라, 제1 내지 제3 전력선은 각 상 별로 서로 다른 통신 신호를 링크 처리 장치(100)에 전달하고 링크 처리 장치(100)의 수신측에서 이를 어그리게이션하는 방식으로 한 선로를 사용하는 것에 비해 3배에 가까운 통신 속도를 보장할 수 있다.

이를 위해, 링크 처리 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 전력선과 접속된 전력선 모뎀부(120), 프레임 통합 및 배분부(110), 브리지(130), 통신 장치(200)와 접속된 외부 링크 연결부(134)를 포함할 수 있다. 여기서, 링크 처리 장치(100)의 각 블럭에 대한 설명은 위에서 설명한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.

이때, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 N층 건물의 통신 신호 전달 흐름을 설명하자면, N층의 통신 장치(200)로부터를 통해 하나의 통신 신호가 링크 처리 장치(100)로 전달된다.(S1) N층의 링크 처리 장치(100)로 전달된 하나의 통신 신호는 N층의 링크 처리 장치(100)를 통해 3개의 통신 신호로 분배되어 N층의 전력선 공급부(170)와 연결된 제1 전력선 내지 제3 전력선을 통해 전달된다.(S2) 이후, N층의 전력선과 N-1층의 전력선과 연결된 층간 연결 커플러부(174)를 통해 통신 신호가 전달된다.(S4) 층간 연결 커플러부(174)를 통해 전달된 통신 신호를 N-1층의 3상 전력선으로 전달된 후, N-1층의 전력선을 통해 N-1층의 링크 처리 장치(100)로 전달된다.(S5) 이에 따라, N층의 통신 신호가 N-1층의 통신 장치(200)로 전달된다.

본 발명의 제3 실시 예는 본 발명의 제2 실시 예와 같이 집선 커플러(160), 블로킹 필터부(182), 누전 차단부(184)를 포함할 수 있으며, 이에 대한 설명은 본 발명의 제2 실시 예와 동일하므로 생략하기로 한다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.

종래 건물 내에 전력선 통신을 이용할 경우에 주변 노이즈에 취약하고 선로 감쇄가 심하기 때문에 좋은 품질의 통신 특성을 유지하기 어려웠으나, 본 발명은 3상의 전력선을 모두 활용하여 3개의 통신 신호들을 하나로 취합하여 전송함으로써 높은 속도를 보장하여 사용자로 하여금 좋은 품질의 통신 특성을 가지는 전력선 통신 시스템을 제공하여 보다 전력선 통신 시스템을 활성화시킬 수 있다.

100: 링크 처리 장치 110: 프레임 통합 및 배분부
120: 전력선 모뎀부
122,124,126: 제1 내지 제3 전력선 모뎀
130: 브리지 132: 전력선 링크 연결부
134: 외부 링크 연결부 152,154,156: 제1 내지 제3 커플러
160: 집선 커플러 170,172: 건물 각층의 전력선 공급부
174: 층간 연결 커플러부 182: 블로킹 필터부
184: 누전 차단부 200: 통신 장치

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 복수의 전력선;
   상기 전력선과 각각에 접속되는 적어도 하나의 커플러;
   상기 복수의 전력선을 통해 수신된 통신 신호들을 모아서 하나의 외부 링크로 전달하거나, 상기 외부 링크로부터 수신된 통신 신호를 분배하여 상기 복수의 전력선 각각으로 전달해주는 링크 처리 장치;
   상기 링크 처리 장치와 접속되며, 상기 링크 처리 장치로부터 전달되는 통신 신호를 통신 장치로 전달해주거나 상기 통신 장치로부터 전달되는 통신 신호를 상기 링크 처리 장치로 전달해주는 집선 커플러; 및
   상기 집선 커플러와 접속되는 통신 장치
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 층간 고속 통신 시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 복수의 전력선은 층간 연결 및 층내 연결에 동시 사용하는 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 층간 고속 통신 시스템.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 집선 커플러와 연결되며, 상기 전력선을 통해 수신된 신호 중 전력 신호만을 통과시키고, 통신 신호를 블로킹하는 블로킹 필터; 및
   상기 전력선의 누전을 방지하는 누전 차단부
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 층간 고속 통신 시스템.
   
7. 제4항에 있어서,
   상기 링크 처리 장치는,
   상기 적어도 하나의 커플러 각각과 접속된 복수의 전력선 모뎀을 포함하는 전력선 모뎀부;
   상기 전력선 모뎀부로부터 전달된 통신 신호들을 하나로 모아서 전달하거나, 상기 통신 장치로부터 수신된 통신 신호를 분배하여 상기 복수의 전력선 모뎀 각각으로 전달해주는 프레임 통합 및 배분부;
   상기 프레임 통합 및 배분부로부터 전달되는 통신 신호를 상기 외부 링크로 전달해주며, 상기 통신 장치로부터 전달되는 통신 신호를 상기 프레임 통합 및 배분부로 전달해주는 브리지; 및
   상기 집선 커플러와 전력선을 통해 연결되는 전력선 링크 연결부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 층간 고속 통신 시스템.
   
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