KR102158749B1 - 전력선 통신 음영지역에 배치된 전력선 통신장치의 시스템 등록방법 및 이를 이용한 시스템 트리 구성 방법 - Google Patents

전력선 통신 음영지역에 배치된 전력선 통신장치의 시스템 등록방법 및 이를 이용한 시스템 트리 구성 방법 Download PDF

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Abstract

DCU가, 제2마스터 전력선 통신장치가 발송한 제2마스터 등록요청 메시지를, 제2보완통신장치, 제1보완통신장치, 및 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제2마스터 전력선 통신장치를 상기 DCU가 포함되어 있는 전력선 통신시스템에 등록하도록 하는 전력선 통신시스템을 구성하는 방법을 공개한다. 이때, 상기 일 군의 전력선 통신장치 및 상기 제2마스터 전력선 통신장치는 전력선을 통신매체로 이용하여 통신을 수행할 수 있도록 되어 있고, 상기 제2보완통신장치와 상기 제1보완통신장치 간에는 상기 전력선이 아닌 다른 통신매체를 이용하여 통신을 수행하도록 되어 있다.

Description

전력선 통신 음영지역에 배치된 전력선 통신장치의 시스템 등록방법 및 이를 이용한 시스템 트리 구성 방법{Method for registering a PLC device located in power line communication shadow area into a power line communication system and configuring a system node tree}
본 발명은 전력선 통신에 관한 것으로서, 특히 음영지역에서의 통신을 가능하게 하도록 하는 네트워크 구성을 가능하게 하는 것이다.
일 구성에 따른 전력선 통신시스템에는 DCU, 제1마스터 전력선 통신장치, 제1슬레이브 전력선 통신장치, 제2슬레이브 전력선 통신장치, 제3슬레이브 전력선 통신장치, 및 제4슬레이브 전력선 통신장치가 포함될 수 있다. 본 명세서에서 DCU는 데이터 중앙 유닛 장치로 지칭될 수도 있다.
DCU는 다른 통신장치와 이더넷 패킷을 교환할 수 있다. 예컨대 DCU는 제1마스터 전력선 통신장치와 이더넷 패킷을 교환할 수 있다.
전력선 통신장치는 마스터 타입과 슬레이브 타입으로 구분될 수 있다.
마스터 전력선 통신장치와 슬레이브 전력선 통신장치는 전력선 통신을 이용하여 이더넷 패킷 또는 MMI(Mac Management Interface) 패킷을 서로 교환할 수 있다. 하나의 슬레이브 전력선 통신장치와 다른 하나의 슬레이브 전력선 통신장치는 전력선 통신을 이용하여 이더넷 패킷 또는 MMI 패킷을 서로 교환할 수 있다. 즉, 전력선 통신을 수행하는 전력선 통신장치는, 그것이 마스터 타입인지 또는 슬레이브 타입인지를 가리지 않고 전력선을 통해서는 이더넷 패킷 또는 MMI 패킷을 교환할 수 있다.
상기 전력선 통신시스템에 참여하는 장치들이 서로 교환하는 이더넷 패킷 및 MMI 패킷은 헤더 및 페이로드를 포함할 수 있다.
상기 헤더에는 패킷의 타입을 나타내는 타입필드가 포함될 수 있다.
상기 헤더에 포함되어 있는 타입필드가 이더넷 패킷이라는 정보를 포함하는 경우에, 상기 헤더를 뒤따르는 상기 페이로드는 이더넷 프로토콜을 따를 수 있다. 이와 달리, 상기 헤더에 포함되어 있는 타입필드가 MMI 패킷이라는 정보를 포함하는 경우에, 상기 헤더를 뒤따르는 상기 페이로드는 MMI 프로토콜을 따를 수 있다.
마스터 전력선 통신장치 또는 슬레이브 전력선 통신장치가 상기 전력선 통신시스템에 참여하려면 DCU에 등록해야 한다. DCU에 등록한다는 것은 등록하고자 하는 장치의 어드레스를 DCU에 제공하여 상기 어드레스를 갖는 장치가 상기 전력선 통신시스템의 구성원이 되었다는 사실을 DCU가 인식할 수 있도록 하는 것일 수 있다. 상기 어드레스는 예컨대 상기 장치의 장치 어드레스, 예컨대 MAC 어드레스일 수 있다. DCU에 등록된 전력선 통신장치는 DCU에 마련된 테이블에 의해 관리될 수 있다.
마스터 전력선 통신장치 또는 슬레이브 전력선 통신장치는 전력선 통신시스템에 등록을 하기 위해 필요한 정보를 포함하는 등록요청 메시지를 DCU에 전달함으로써 DCU에 자신을 등록할 수 있다.
상기 등록요청 메시지에는 등록을 원하는 전력선 통신장치의 어드레스 및 상기 전력선 통신장치가 마스터 타입인지 또는 슬레이브 타입인지 여부를 나타내는 정보가 포함될 수 있다.
상기 등록요청 메시지는 이더넷 패킷을 이용하여 전달되거나 또는 MMI 패킷을 이용하여 전달될 수도 있다.
<제1마스터 전력선 통신장치의 시스템 등록 과정>
이하 제1마스터 전력선 통신장치가 자신을 전력선 통신시스템에 등록하는 방법을 설명한다. 제1마스터 전력선 통신장치는 자신을 전력선 통신시스템에 등록하기 위해 DCU에게 제1마스터 등록요청 메시지를 이더넷 패킷을 이용하여 전달할 수 있다. 이때, 상기 제1마스터 등록요청 메시지에는 제1마스터 전력선 통신장치의 어드레스인 제1마스터 어드레스, 및 제1마스터 어드레스가 나타내는 통신장치가 마스터 타입이라는 정보가 포함되어 있을 수 있다.
DCU에 상기 제1마스터 전력선 통신장치가 등록되면 DCU는, DCU 바로 밑에 제1마스터 전력선 통신장치가 연결되는 전력선 통신시스템 트리를 생성할 수 있다.
<제1슬레이브 전력선 통신장치의 시스템 등록>
제1마스터 전력선 통신장치가 전력선 통신시스템에 등록된 상태에서, 이하 제1마스터 전력선 통신장치와 직접 전력선통신이 가능한 제1슬레이브 전력선 통신장치가 자신을 전력선 통신시스템에 등록하는 방법을 설명한다.
제1슬레이브 전력선 통신장치가 자신을 전력선 통신시스템에 등록하기 위해서는 제1마스터 전력선 통신장치에게 전력선통신을 이용하여 직접 제1슬레이브 등록요청 메시지를 MMI 패킷을 이용하여 전달할 수 있다. 그러면 제1마스터 전력선 통신장치는 상기 제1슬레이브 등록요청 메시지의 내용을 이더넷 패킷으로 전환하여 DCU에게 전달할 수 있다. 이때, 상기 제1슬레이브 등록요청 메시지에는 제1슬레이브 전력선 통신장치의 어드레스인 제1슬레이브 어드레스 및, 제1슬레이브 어드레스가 나타내는 통신장치가 슬레이브 타입이라는 정보가 포함되어 있을 수 있다.
DCU는 전달된 상기 제1슬레이브 등록요청 메시지의 패킷 분석을 통해 상기 제1슬레이브 등록요청 메시지가 제1마스터 전력선 통신장치를 통해 전달된 것을 확인할 수 있다. 따라서, DCU는, 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치가 상기 제1마스터 전력선 통신장치를 통해 등록되면, DCU 바로 밑에 제1마스터 전력선 통신장치가 연결되어 있고, 그리고 상기 제1마스터 전력선 통신장치의 바로 밑에 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치가 연결되는 전력선 통신시스템 트리를 생성할 수 있다.
<슬레이브 전력선 통신장치의 리피터로서의 이용>
이하, 제1마스터 전력선 통신장치와 제1슬레이브 전력선 통신장치가 전력선 통신시스템에 등록된 상태에서, 제1슬레이브 전력선 통신장치를 리피터로 삼아 제1마스터 전력선 통신장치와 간접적으로 통신하는 제2슬레이브 전력선 통신장치가 자신을 전력선 통신시스템에 등록하는 방법을 설명한다. 이때, 상기 제2슬레이브 전력선 통신장치와 제1마스터 전력선 통신장치 간의 전력선 통신이 불가능하거나 또는 그 통신상태가 상당히 좋지 않아서 상기 제2슬레이브 전력선 통신장치와 제1마스터 전력선 통신장치가 서로 직접 전력선통신 방식으로 통신하는 것이 권장되지 않다고 가정하며, 상기 제2슬레이브 전력선 통신장치와 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치 간의 전력선 통신이 가능한 것으로 가정할 수 있다. 이는, 만일 제2슬레이브 전력선 통신장치와 상기 제1마스터 전력선 통신장치 간의 전력선 통신 상태가 양호하다면 제2슬레이브 전력선 통신장치와 제1마스터 전력선 통신장치 간의 전력선통신을 위해 제1슬레이브 전력선 통신장치를 리피터로 활용할 이유가 없기 때문이다.
제2슬레이브 전력선 통신장치가 자신을 전력선 통신시스템에 등록하기 위해서는 제1슬레이브 전력선 통신장치를 리피터로 삼아 제1마스터 전력선 통신장치에게 간접적으로 제2슬레이브 등록요청 메시지를 MMI 패킷을 이용하여 전달할 수 있다. 이때, 제1슬레이브 전력선 통신장치와 제2슬레이브 전력선 통신장치 간에는 MMI 패킷이 교환되고, 제1슬레이브 전력선 통신장치와 제1마스터 전력선 통신장치 간에는 MMI 패킷이 교환될 수 있다. 그러면 제1마스터 전력선 통신장치는 상기 제2슬레이브 등록요청 메시지의 내용을 이더넷 패킷으로 전환하여 DCU에게 전달할 수 있다. 이때, 상기 제2슬레이브 등록요청 메시지에는 상기 제2슬레이브 전력선 통신장치의 어드레스인 제2슬레이브 어드레스, 및, 상기 제2슬레이브 어드레스가 나타내는 통신장치가 슬레이브 타입이라는 정보가 포함되어 있을 수 있다.
DCU에 상기 제2슬레이브 전력선 통신장치가 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치 및 상기 제1마스터 전력선 통신장치를 통해 등록되면 DCU는, DCU는 상기 제2슬레이브 전력선 통신장치와 상기 제1마스터 전력선 통신장치가 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치를 리피터로 활용하여 서로 통신한다는 사실을, DCU에 전달된 메시지의 패킷 분석을 통해 알아낼 수 있다. 그리고 DCU는, DCU 바로 밑에 제1마스터 전력선 통신장치가 연결되어 있고, 상기 제1마스터 전력선 통신장치의 바로 밑에 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치가 연결되며, 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치 바로 밑에 제2슬레이브 전력선 통신장치가 연결되는 전력선 통신시스템 트리를 생성할 수 있다.
<트리구조에서 페어런트-차일드 구조>
한편, 상기 전력선 통신시스템 트리구조에서 상기 제1마스터 전력선 통신장치 바로 밑에 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치가 있고, 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치 밑에 상기 제2슬레이브 전력선 통신장치가 있는 경우, 상기 제1마스터 전력선 통신장치는 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치의 페어런트이고, 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치는 상기 제1마스터 전력선 통신장치의 차일드로 취급될 수 있다. 그리고 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치는 상기 제2슬레이브 전력선 통신장치의 페어런트이고, 상기 제2슬레이브 전력선 통신장치는 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치의 차일드로 취급될 수 있다.
<슬레이브 전력선 통신장치의 등록을 위한 전력선 통신채널 확인 과정>
상술한 바와 같이 제2슬레이브 전력선 통신장치가 제1슬레이브 전력선 통신장치를 리피터로 삼기 위해서는, 제2슬레이브 전력선 통신장치와 제1슬레이브 전력선 통신장치 간의 제1전력선 통신 채널의 상태가 양호하다는 점을 확인해야 한다. 그리고 상기 제2슬레이브 전력선 통신장치가, 제2슬레이브 전력선 통신장치와 제1마스터 전력선 통신장치 간의 제2전력선 통신 채널의 상태가 상기 제1전력선 통신 채널의 상태보다 좋지 않다는 점을 확인해야 한다.
따라서 제2슬레이브 전력선 통신장치가 전력선 통신시스템에 참여하여 등록하는 과정에서, 제2슬레이브 전력선 통신장치는, 다른 슬레이브 전력선 통신장치들과 제2슬레이브 전력선 통신장치 간의 전력선 통신채널의 통신품질 상태, 또는 다른 마스터 전력선 통신장치들과 제2슬레이브 전력선 통신장치 간의 전력선 통신채널의 통신품질 상태를 MMI 패킷을 이용한 전력선 통신 메시지 교환을 통해 확인해야 한다. 제2슬레이브 전력선 통신장치와 일정 수준 이상의 전력선 통신품질을 확보할 수 있는 다른 전력선 통신 장치들 중 상기 전력선 통신시스템 트리 상에서 가장 높은 시스템 레벨을 갖는 전력선 통신장치들 중 하나가 제2슬레이브 전력선 통신장치의 페어런트인 것으로 결정될 수 있다. 상기 시스템 레벨은 상기 전력선 통신시스템 트리구조에서의 하이어라키에 의해 결정되는 것일 수 있다. 한편, 상기 전력선 통신시스템 트리 상에서 가장 레벨이 높은 전력선 통신장치는 제1마스터 전력선 통신장치일 수 있다.
이와 같이 전력선 통신시스템에 새로운 슬레이브 전력선 통신장치가 참여하여 그 새로운 슬레이브 전력선 통신장치가 전력선 통신시스템에 등록되는 과정에서, 상기 새로운 슬레이브 전력선 통신장치의 페어런트 장치가 될 다른 전력선 통신장치과 상기 새로운 슬레이브 전력선 통신장치 간의 전력선 통신품질을 확인하는 필수 절차가 필수적으로 실행될 필요가 있다.
<음영지역에서의 타 통신방식을 이용한 보완 및 이에 따른 새로운 문제점>
한편, 상기 제2슬레이브 전력선 통신장치와 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치 간의 전력선 통신 채널의 통신품질이 임계수준 이하인 경우 제2슬레이브 전력선 통신장치와 제1슬레이브 전력선 통신장치 간의 전력선 통신이 사실상 어려울 수 있다. 그리고 상기 제2슬레이브 전력선 통신장치가 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치의 시스템 레벨과 동일하거나 더 상위 레벨을 갖는 전력전 통신장치들과의 전력선 통신이 사실상 어려울 수 있다.
이 경우 제2슬레이브 전력선 통신장치와 제1슬레이브 전력선 통신장치 간의 통신을, 상기 전력선 통신방식이 아닌, 통신 품질이 보장된 다른 종류의 유선통신 또는 무선통신 방식으로 보완할 수 있다. 이를 위해 상기 전력선 통신장치들 이외의 다른 장치를 시스템 내에 더 설치할 수 있다.
예컨대 제1슬레이브 전력선 통신장치에 제1마스터 보완통신장치를 로컬로 연결하고, 제2슬레이브 전력선 통신장치에는 제1슬레이브 보완통신장치를 로컬로 연결할 수 있다. 그리고 이때 상기 제1마스터 보완통신장치와 상기 제1슬레이브 보완통신장치 간에는 원하는 수준 이상의 통신 품질이 보장될 수 있다. 제2슬레이브 전력선 통신장치와 제1슬레이브 전력선 통신장치는 상기 제1마스터 보완통신장치와 상기 제1슬레이브 보완통신장치를 통해 서로 전력선통신 방식이 아닌 다른 통신 방식(유선 또는 무선)으로 메시지를 교환할 수 있다.
즉, 제1마스터 전력선 통신장치가 전력선 통신시스템에 등록된 후에, 제1마스터 보완통신장치와 결합된 제1슬레이브 전력선 통신장치가 전력선 통신시스템에 등록될 수 있다. 이때, 제1슬레이브 전력선 통신장치와 제1마스터 전력선 통신장치 간의 전력선 통신채널의 품질은 양호한 경우를 가정하면, 제1슬레이브 전력선 통신장치가 종래 방식에 의하여 전력선 통신시스템에 등록되는 과정에 문제가 발생하지 않는다.
그런데 제1마스터 보완통신장치와 결합된 제1슬레이브 전력선 통신장치가 전력선 통신시스템에 등록된 후에, 제1슬레이브 보완통신장치와 결합된 제2슬레이브 전력선 통신장치가 전력선 통신시스템에 등록되는 과정에는 문제가 발생할 수 있다. 즉, 종래 방식에 따라 제2슬레이브 전력선 통신장치가 전력선 통신시스템에 등록되기 위해서는, 제2슬레이브 전력선 통신장치의 페어런트가 될 가능성이 매우 높은 제1슬레이브 전력선 통신장치와 제2슬레이브 전력선 통신장치 간의 전력선 통신채널의 통신품질에 관한 정보를 제2슬레이브 전력선 통신장치가 얻을 수 있어야 한다. 그런데 위에서 가정하였듯이, 제2슬레이브 전력선 통신장치와 제1슬레이브 전력선 통신장치 간의 전력선 통신 채널은 매우 좋지 않은 상황이고, 제2슬레이브 전력선 통신장치와 제1슬레이브 전력선 통신장치 간에는 상기 제1마스터 보완통신장치와 상기 제1슬레이브 보완통신장치를 통해 전력선 통신방식이 아닌 다른 통신방식으로 메시지를 교환할 수 있는 양호한 상태의 유선/무선통신채널이 존재할 뿐이다. 따라서 제2슬레이브 전력선 통신장치가, 제2슬레이브 전력선 통신장치와 제1슬레이브 전력선 통신장치 간의 전력선 통신채널의 통신품질 상태를 얻을 수 없게 되는데, 이렇게 되면 제2슬레이브 전력선 통신장치가 전력선 통신시스템에 등록하는 과정에서 수행되어야 하는 종래기술에 따른 상기 필수 단계를 실행할 수 없게 되는 문제가 발생한다.
즉, 제2슬레이브 전력선 통신장치와 제1슬레이브 전력선 통신장치 간의 전력선 통신이 사실상 어려운 상황에서, 제2슬레이브 전력선 통신장치와 제1슬레이브 전력선 통신장치 간을 통신을 통신 품질이 보장된 다른 종류의 유선통신 또는 무선통신 방식으로 보완하는 방식을, 가장 기초적인 수준으로 도입하는 경우에는, 제2슬레이브 전력선 통신장치가 종래의 방식을 그대로 이용하여 전력선 통신시스템에 등록하는 것이 불가능하다는 문제가 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 전력선 통신시스템 등록을 위한 프로토콜을 개발할 수도 있지만, 이는 전력선 통신시스템이 복잡성을 증가시킨다는 단점이 새롭게 발생한다.
따라서, 열악한 전력선 통신채널을 통신품질이 보장된 다른 종류의 유무선 통신방식으로 보완하면서도, 종래의 마스터 전력선 통신장치 및 슬레이브 전력선 통신장치의 전력선 통신시스템 등록 과정을 그대로 사용하여, 전력선 통신 모듈의 전력선 통신시스템 등록을 가능하게 하는 기술을 제공할 필요가 있다.
본 발명에서는, 열악한 전력선 통신채널을 통신품질이 보장된 다른 종류의 유무선 통신방식으로 보완하면서도, 종래의 마스터 전력선 통신장치 및 슬레이브 전력선 통신장치의 전력선 통신시스템 등록 과정을 그대로 사용하여, 전력선 통신 모듈의 전력선 통신시스템 등록을 가능하게 하는 기술을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 관점에 따른 전력선 통신시스템을 구성하는 방법은, DCU가, 제2마스터 전력선 통신장치(6)가 발송한 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)를, 제2보완통신장치(5), 제1보완통신장치(4), 및 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제2마스터 전력선 통신장치를 상기 DCU가 포함되어 있는 전력선 통신시스템(100)에 등록하는 제3단계를 포함하며, 상기 일 군의 전력선 통신장치 및 상기 제2마스터 전력선 통신장치는 전력선을 통신매체로 이용하여 통신을 수행할 수 있도록 되어 있고, 상기 제2보완통신장치와 상기 제1보완통신장치 간에는 상기 전력선이 아닌 다른 통신매체를 이용하여 통신을 수행하도록 되어 있을 수 있다.
이때, 상기 제3단계 이전에, 상기 DCU(Data Central Unit)(1)가, 상기 제1보완통신장치가 발송한 제1보완장치 등록요청 메시지(M_CMRR1)를, 상기 일 군의 전력선 통신장치를 경유하여 수신하고, 상기 제1보완통신장치를 상기 전력선 통신시스템(100)에 등록하는 제1단계; 및 상기 DCU가, 상기 제2보완통신장치가 발송한 제2보완장치 등록요청 메시지(M_CSRR1)를, 상기 제1보완통신장치 및 상기 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제2보완통신장치를 상기 전력선 통신시스템에 등록하는 제2단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 DCU가, 제3슬레이브 전력선 통신장치(7)가 발송한 제3슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR3)를, 상기 제2마스터 전력선 통신장치, 상기 제2보완통신장치, 상기 제1보완통신장치, 및 상기 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제3슬레이브 전력선 통신장치를 상기 전력선 통신시스템에 등록하는 제4단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 일 군의 전력선 통신장치는, 상기 DCU에 로컬로 연결된 제1마스터 전력선 통신장치(2)를 포함하거나, 또는 상기 일 군의 전력선 통신장치는, 상기 DCU에 로컬로 연결된 제1마스터 전력선 통신장치(2)와 상기 제1마스터 전력선 통신장치와 전력선 통신을 수행하는 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1보완장치 등록요청 메시지(M_CMRR1)는 상기 제1보완통신장치(4)가 제1타입의 패킷으로 발송한 것이고, 상기 제2보완장치 등록요청 메시지(M_CSRR1)는 상기 제2보완통신장치(5)가 상기 제1타입의 패킷으로 발송한 것이고, 상기 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)는 상기 제2마스터 전력선 통신장치(6)가 상기 제1타입의 패킷으로 발송한 것이며, 상기 제3슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR3)는 상기 제3슬레이브 전력선 통신장치(7)가 제2타입의 패킷으로 발송한 것일 수 있다.
이때, 상기 제1타입의 패킷은 이더넷 패킷이고, 상기 제2타입의 패킷은 MMI 패킷일 수 있다.
이때, 상기 일 군의 전력선 통신장치는, 상기 DCU에 로컬로 연결된 제1마스터 전력선 통신장치(2)와 상기 제1마스터 전력선 통신장치와 전력선 통신을 수행하는 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)를 포함하며, 상기 DCU, 상기 제2보완통신장치, 및 상기 제1보완통신장치는 각각 다른 통신장치들과 제1타입의 패킷으로 원격으로 통신하도록 되어 있고, 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치와 상기 제1보완통신장치는 서로 상기 제1타입의 패킷을 로컬로 직접 통신하도록 되어 있고, 상기 제2마스터 전력선 통신장치와 상기 제2보완통신장치는 서로 상기 제1타입의 패킷으로 로컬로 직접 통신하도록 되어 있으며, 상기 일 군의 전력선 통신장치, 상기 제2마스터 전력선 통신장치, 및 상기 제3슬레이브 전력선 통신장치는, 상기 제1타입의 패킷 및 제2타입의 패킷으로 원격으로 통신할 수 있도록 되어 있을 수 있다.
이때, 상기 일 군의 전력선 통신장치는, 상기 DCU에 로컬로 연결된 제1마스터 전력선 통신장치(2)를 포함하며, 상기 DCU는 상기 전력선 통신시스템을 구성하는 통신장치들의 계층구조를 나타내는 전력선 통신시스템 트리(50)를 구성하도록 되어 있으며, 상기 제1마스터 전력선 통신장치 및 상기 제2마스터 전력선 통신장치는 상기 전력선 통신시스템 트리에서 서로 동일한 레벨의 위치를 가질 수 있다.
이때, 상기 전력선 통신시스템에 등록하고자 하는 슬레이브 타입의 모든 전력선 통신장치들 각각은, 상기 전력선 통신시스템이 사용하는 통신 미디어인 전력선에 인스톨되어 초기화될 때에, 자신과 전력선으로 통신 가능한 모든 다른 전력선 통신장치들과의 전력선 통신 품질을 측정하도록 되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따라 이더넷 통신 인터페이스(11); 및 전력선 통신시스템 등록 모듈(12)을 포함하는 데이터 중앙 유닛 장치를 제공할 수 있다. 데이터 중앙 유닛 장치는, 제2마스터 전력선 통신장치(6)가 발송한 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)를, 제2보완통신장치(5), 제1보완통신장치(4), 및 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제2마스터 전력선 통신장치를 상기 DCU가 포함되어 있는 전력선 통신시스템(100)에 등록하도록 되어 있으며, 상기 일 군의 전력선 통신장치 및 상기 제2마스터 전력선 통신장치는 전력선을 통신매체로 이용하여 통신을 수행할 수 있도록 되어 있고, 상기 제2보완통신장치와 상기 제1보완통신장치 간에는 상기 전력선이 아닌 다른 통신매체를 이용하여 통신을 수행하도록 되어 있을 수 있다.
이때, 상기 제2마스터 전력선 통신장치를 등록하기 이전에, 상기 제1보완통신장치가 발송한 제1보완장치 등록요청 메시지(M_CMRR1)를, 상기 일 군의 전력선 통신장치를 경유하여 수신하고, 상기 제1보완통신장치를 상기 전력선 통신시스템(100)에 등록하고, 그리고 상기 제2보완통신장치가 발송한 제2보완장치 등록요청 메시지(M_CSRR1)를, 상기 제1보완통신장치 및 상기 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제2보완통신장치를 상기 전력선 통신시스템에 등록하도록 되어 있을 수 있다.
본 발명에 따르면, 열악한 전력선 통신채널을 통신품질이 보장된 다른 종류의 유무선 통신방식으로 보완하면서도, 종래의 마스터 전력선 통신장치 및 슬레이브 전력선 통신장치의 전력선 통신시스템 등록 과정을 그대로 사용하여, 전력선 통신 모듈의 전력선 통신시스템 등록을 가능하게 하는 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신시스템의 구조의 일 부를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신시스템 트리를 나타낸 것이다.
도 3은 제1슬레이브 전력선 통신장치의 어드레스를 구성하는 비트들과 제1마스터 보완통신장치의 어드레스를 구성하는 비트들을 도식화한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 전력선 통신시스템에 참여하는 장치들이 DCU에 등록하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4에 따라 통신장치들을 DCU에 등록함에 따라 DCU가 생성하는 전력선 통신시스템 트리의 확장 과정을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 DCU가 전력선 통신시스템을 구성하는 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다. 그러나 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신시스템의 구조의 일 부를 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신시스템(100)은, DCU(1), DCU(1)에 연결된 제1마스터 전력선 통신장치(1st Master Power Line Communication Device; 1st MPLCD)(2), 제1마스터 전력선 통신장치(2)와 직접 전력선으로 통신하는 제1슬레이브 전력선 통신장치(1st Slave Power Line Communication Device; 1st SPLCD)(3)를 포함할 수 있다.
<전력선 통신시스템 트리 및 시스템 레벨>
DCU(1)는 전력선 통신시스템(100)에 참여하는 통신장치들 간의 하이어라키 관계를 나타내는 전력선 통신시스템 트리(50)를 정의하여 생성할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신시스템 트리를 나타낸 것이다.
DCU(1)의 전력선 통신시스템 트리(50) 상에서의 시스템 레벨은 '0', 제1마스터 전력선 통신장치(1)의 시스템 레벨은 '1', 제1슬레이브 전력선 통신장치(2)의 시스템 레벨은 '2'로 설정될 수 있다. 시스템 레벨의 숫자의 절대값이 작을수록 더 상위의 레벨이다. 상기 시스템 레벨의 숫자의 차이값이 1인 두 개의 장치에 있어서, 시스템 레벨의 숫자가 더 작은 장치가 페어런트로 설정되고, 시스템 레벨의 숫자가 더 큰 장치는 차일드로 설정되는 페어런트-차일드 관계를 가질 수 있다. 예컨대 상기 제1마스터 전력선 통신장치(2)의 시스템 레벨과 상기 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)의 시스템 레벨의 차이값은 1이며, 이때 제1마스터 전력선 통신장치(2)는 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)에 대한 페어런트이고, 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)는 제1마스터 전력선 통신장치(2)에 대한 차일드이다.
상기 전력선 통신시스템(100)은, 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)와 로컬로 결합된 제1마스터 보완통신장치(4)(1st Master Compensation Communication Device); 1st MCCD)(4)를 더 포함할 수 있다. 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)와 제1마스터 보완통신장치(4)는 예컨대 한 개의 하우징 내에 PCB 커넥터에 의해 결합된 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력선 통신장치 뿐만 아니라 마스터 보완통신장치 및 슬레이브 보완통신장치도 상기 시스템 레벨을 가질 수 있으며, 상기 전력선 통신시스템 트리구조(50)에서 하나의 리프(leaf)로 동작할 수 있다.
상기 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)와 상기 제1마스터 보완통신장치 (4) 간에는 예컨대 PCB 상의 데이터 버스 또는 커넥터를 이용하여 베이스밴드 통신을 할 수 있다. 이를 본 명세서에는 로컬로 통신한다고 지칭할 수 있다.
반면, 제1마스터 보완통신장치(4)와 제1슬레이브 보완통신장치(5) 간에는 베이스 밴드 신호로부터 변조된 신호를 이용하여 통신이 수행될 수 있는데, 본 명세서에서는 이를 원격으로 통신한다고 지칭할 수 있다.
마찬가지로, 모든 전력선 통신장치들 간에는 베이스 밴드 신호로부터 변조된 신호를 이용하여 통신이 수행될 수 있는데, 본 명세서에서는 이를 원격으로 통신한다고 지칭할 수 있다.
<슬레이브 전력선 통신장치와 결합된 마스터 보완통신장치의 어드레스 설정>
도 3은 제1슬레이브 전력선 통신장치의 어드레스를 구성하는 비트들과 제1마스터 보완통신장치의 어드레스를 구성하는 비트들을 도식화한 것이다.
제1슬레이브 전력선 통신장치(3)의 어드레스(31)와 제1마스터 보완통신장치(4)의 어드레스(41)는 지정된 위치(111)의 일부 비트의 값만 서로 다르고, 나머지 위치(112)의 다른 비트들의 값은 서로 동일하게 설정되어 있을 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 전력선 통신시스템에 참여하는 장치들이 DCU에 등록하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4에 따라 통신장치들을 DCU에 등록함에 따라 DCU가 생성하는 전력선 통신시스템 트리의 확장 과정을 나타낸 것이다.
이하, 도 4, 도 5a, 및 도 5b를 함께 참조하여 설명한다.
<제1마스터 전력선 통신장치의 시스템 등록>
이때, 전력선 통신시스템(100)에서, DCU(1)가 최초 설치된 이후, 제1마스터 전력선 통신장치(2)가 전력선 통신시스템(100)에 참여할 수 있다. 이때, 제1마스터 전력선 통신장치(2)는 제1마스터 등록요청 메시지(M_MRR1)를 이더넷 패킷으로 DCU(1)에게 전달할 수 있다.
제1마스터 등록요청 메시지(M_MRR1)는 제1마스터 전력선 통신장치(2)의 어드레스인 제1마스터 어드레스 및 제1마스터 전력선 통신장치가 마스터 타입이라는 정보를 포함할 수 있다.
DCU(1)는, DCU(1)만 포함되어 있던 전력선 통신시스템 트리(50)(도 5a의 (a) 참조)를 확장하여 정의할 수 있다. 즉, DCU(1) 바로 밑의 레벨에 제1마스터 전력선 통신장치(2)가 배치된 전력선 통신시스템 트리를 생성할 수 있다(도 5a의 (b) 참조).
<제1슬레이브 전력선 통신장치의 시스템 등록>
제1마스터 전력선 통신장치(2)가 전력선 통신시스템(100)에 등록된 이후, 제1마스터 보완통신장치(4)와 결합된 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)가 전력선 통신시스템(100)에 참여할 수 있다. 이때, 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)는 제1슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR1)를 MMI 패킷을 이용하여 제1마스터 전력선 통신장치(2)에게 전달하고, 제1마스터 전력선 통신장치(2)는 제1슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR1)의 내용을 이더넷 패킷으로 변환하여 DCU(1)에게 전달할 수 있다.
본 발명에서 상기 이더넷 패킷은 제1타입의 패킷으로 지칭되고, 상기 MMI 패킷은 제2타입의 패킷으로 지칭될 수 있다. 본 발명에서 상기 이더넷 패킷은 상기 제1타입의 패킷의 일 예이고, 상기 MMI 패킷은 상기 제2타입의 패킷의 일 예로 간주될 수 있다.
제1슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR1)는 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)의 어드레스인 제1슬레이브 어드레스 및 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)가 슬레이브 타입이라는 정보를 포함할 수 있다. DCU(1)는, 제1마스터 전력선 통신장치(2)가 이더넷 패킷으로 전달한 패킷을 분석하여 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)가 제1마스터 전력선 통신장치(2)를 통해 제1슬레이브 어드레스를 전송했음을 확인할 수 있다. 그리고 DCU(1)는, DCU(1)와 제1마스터 전력선 통신장치(2)가 포함되어 있던 전력선 통신시스템 트리(50)를 확장하여 정의할 수 있다. 즉, 제1마스터 전력선 통신장치(2)의 바로 밑의 레벨에 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)가 배치된 전력선 통신시스템 트리를 생성할 수 있다(도 5a의 (c) 참조).
<제1마스터 보완통신장치(4)의 시스템 등록>
제1슬레이브 전력선 통신장치(3)가 전력선 통신시스템(100)에 등록된 이후, 제1마스터 보완통신장치(4)는 제1보완통신 마스터 등록요청 메시지(M_CMRR1)를 이더넷 패킷을 이용하여 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)에게 전달하고, 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)는 이더넷 패킷을 이용하여 제1보완통신 마스터 등록요청 메시지(M_CMRR1)를 제1마스터 전력선 통신장치(2)에게 전달하고, 제1마스터 전력선 통신장치(2)는 이더넷 패킷을 이용하여 제1보완통신 마스터 등록요청 메시지(M_CMRR1)를 DCU(1)에게 전달할 수 있다.
본 명세서에서 상기 제1보완통신 마스터 등록요청 메시지(M_CMRR1)는 제1보완장치 등록요청 메시지로 지칭될 수도 있다.
제1보완통신 마스터 등록요청 메시지(M_CMRR1)는 제1마스터 보완통신장치(4)의 어드레스인 제1보완통신 마스터 어드레스 및 제1마스터 보완통신장치(4)가 슬레이브 타입이라는 정보를 포함할 수 있다.
DCU(1)는, 제1마스터 전력선 통신장치(2)가 이더넷 패킷으로 전달한 메시지를 분석하여 제1마스터 보완통신장치(4)가 제1슬레이브 전력선 통신장치(3) 및 제1마스터 전력선 통신장치(2)를 통해 제1보완통신 마스터 등록요청 메시지(M_CMRR1)를 전송했음을 확인할 수 있다.
그리고 DCU(1)는, DCU(1)와 제1마스터 전력선 통신장치(2) 및 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)가 포함되어 있던 전력선 통신시스템 트리(50)를 확장하여 정의할 수 있다. 즉, 제1마스터 보완통신장치(4)에게 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)의 시스템 레벨보다 한 단계 하위의 시스템 레벨을 할당할 수 있다. 이로써, 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)보다 한 단계 아래의 시스템 레벨에 제1마스터 보완통신장치(4)가 배치된 전력선 통신시스템 트리(50)를 생성할 수 있다 (도 5a의 (d) 참조).
이를 위하여, DCU(1)는 전달된 상기 제1보완통신 마스터 어드레스를, DCU(1)에 이미 등록된 여러 개의 어드레스들과 비교하여, 상기 나머지 위치(112)에서의 비트값은 서로 동일하되 상기 지정된 위치(111)에서의 비트값만 다른 어드레스를 검색할 수 있다. 이 예에서는 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)의 어드레스인 상기 제1슬레이브 어드레스와 제1마스터 보완통신장치(4)의 어드레스인 상기 제1보완통신 마스터 어드레스는 상기 지정된 위치(111)의 일부 비트만 서로 다르고 상기 나머지 위치(112)에서의 비트값들은 서로 동일하게 설정되어 있으므로, DCU(1)가 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)의 어드레스와 짝을 이루는 어드레스로서 찾아낸 것은 상기 제1마스터 보완통신장치(4)의 어드레스일 수 있다.
즉, DCU(1)는 슬레이브 타입으로 지정되어 있는 통신장치의 어드레스인 제1어드레스를 전력선 통신시스템(100)에 등록할 때에, DCU(1)에 이미 등록된 어드레스들 중에서 상기 제1어드레스와 상기 지정된 위치(111)의 일부 비트만이 서로 다르고 상기 나머지 위치(112)에서의 비트들은 서로 동일한 값을 갖는, 다른 제2어드레스를 찾아낼 수 있다. 그리고 상기 제1어드레스를 갖는 제1통신장치와 상기 제2어드레스를 갖는 제2통신장치가 서로 짝인 것으로 간주할 수 있다. 그리고 상기 제1통신장치와 상기 제2통신장치 중 더 먼저 전력선 통신시스템(100)에 등록된 통신장치의 시스템 레벨이 L인 경우, 더 나중에 전력선 통신시스템(100)에 등록되는 통신장치의 시스템 레벨을 L+1로 설정할 수 있다.
<마스터 전력선 통신장치와 결합된 슬레이브 보완통신장치의 어드레스 설정>
제1슬레이브 전력선 통신장치(3) 및 제1마스터 보완통신장치(4)가 전력선 통신시스템(100)에 등록된 이후, 제1슬레이브 보완통신장치(5)와 결합된 전력선 통신 모듈이 전력선 통신시스템(100)에 참여할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 상기 제1슬레이브 보완통신장치(5)와 결합된 전력선 통신장치는 슬레이브 전력선 통신장치가 아니라 마스터 전력선 통신장치라는 점에 특징이 있다. 상기 제1슬레이브 보완통신장치(5)와 결합된 전력선 통신장치를 제2마스터 전력선 통신장치(6)라고 지칭할 수 있다.
본 명세서에서 제1마스터 보완통신장치(4)는 제1보완통신장치라고 지칭될 수도 있다. 그리고 제1슬레이브 보완통신장치(5)는 제2보완통신장치라고 지칭될 수도 있다.
상기 제2마스터 전력선 통신장치(6)와 상기 제1슬레이브 보완통신장치(5) 간에는 예컨대 PCB 상의 데이터 버스 또는 커넥터를 이용하여 베이스밴드 통신을 할 수 있다. 이를 본 명세서에는 로컬로 통신한다고 지칭할 수 있다.
제2마스터 전력선 통신장치(6)의 어드레스인 제2마스터 어드레스와 제1슬레이브 보완통신장치(5)의 어드레스인 제1보완통신 슬레이브 어드레스는 상기 지정된 위치(111)의 일부 비트만 서로 다르고, 상기 나머지 위치(112)의 비트들을 서로 동일하게 설정되어 있을 수 있다.
<제1슬레이브 보완통신장치(5)의 시스템 등록>
이때, 제1슬레이브 보완통신장치(5)는 제1보완통신 슬레이브 등록요청 메시지(M_CSRR1)를 이더넷 패킷을 이용하여 제1마스터 보완통신장치(4)에게 전달할 수 있다. 제1슬레이브 보완통신장치(5)와 제1마스터 보완통신장치(4)는 전력선통신이 아닌 다른 통신방식으로 서로 통신할 수 있다. 예컨대 상기 다른 통신방식은 Wi-SUN 통신 규격을 따르는 것일 수 있다.
본 명세서에서 상기 제1보완통신 슬레이브 등록요청 메시지(M_CSRR1)는 제2보완장치 등록요청 메시지로 지칭될 수도 있다.
제1마스터 보완통신장치(4)는 제1보완통신 슬레이브 등록요청 메시지(M_CSRR1)를 이더넷 패킷을 이용하여 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)에게 전달하고, 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)는 제1보완통신 슬레이브 등록요청 메시지(M_CSRR1)를 이더넷 패킷을 이용하여 제1마스터 전력선 통신장치(2)에게 전달할 수 있다. 제1마스터 전력선 통신장치(2)는 제1보완통신 슬레이브 등록요청 메시지(M_CSRR1)를 이더넷 패킷을 이용하여 DCU(1)에게 전달할 수 있다. 제1보완통신 슬레이브 등록요청 메시지(M_CSRR1)는 제1슬레이브 보완통신장치(5)의 어드레스인 제1보완통신 슬레이브 어드레스, 및 제1슬레이브 보완통신장치(5)가 슬레이브 타입이라는 정보를 포함할 수 있다.
DCU(1)는, 제1마스터 전력선 통신장치(2)가 이더넷 패킷으로 전달한 패킷을 분석하여 제1슬레이브 보완통신장치(5)가 제1슬레이브 전력선 통신장치(3), 제1마스터 보완통신장치(4), 및 제1마스터 전력선 통신장치(2)를 통해 제1보완통신 슬레이브 등록요청 메시지(M_CSRR1)를 전송했음을 확인할 수 있다. 그리고 DCU(1)는, DCU(1)와 제1마스터 전력선 통신장치(2), 제1슬레이브 전력선 통신장치(3), 제1마스터 보완통신장치(4)가 포함되어 있던 전력선 통신시스템 트리(50)을 확장하여 정의할 수 있다. 즉, 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)의 하위 시스템 레벨, 즉, 제1마스터 보완통신장치(4)과 동일한 시스템 레벨(Level 3)에 제1슬레이브 보완통신장치(5)가 배치된 전력선 통신시스템 트리(50)를 생성할 수 있다 (도 5a의 (e) 참조).
<제2마스터 전력선 통신장치(6)의 시스템 등록>
그 다음, 제2마스터 전력선 통신장치(6)는 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)를 이더넷 패킷을 이용하여 제1슬레이브 보완통신장치(5)에게 전달할 수 있다. 제1슬레이브 보완통신장치(5)는 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)를 이더넷 패킷을 이용하여 제1마스터 보완통신장치(4)에게 전달할 수 있다. 제1마스터 보완통신장치(4)는 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)를 이더넷 패킷을 이용하여 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)에게 전달하고, 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)는 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)를 이더넷 패킷을 이용하여 제1마스터 전력선 통신장치(2)에게 전달할 수 있다. 제1마스터 전력선 통신장치(2)는 이더넷 패킷을 이용하여 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)를 DCU(1)에게 전달할 수 있다.
제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)는 제2마스터 전력선 통신장치(6)의 어드레스인 제2마스터 어드레스 및 제2마스터 전력선 통신장치(6)가 마스터 타입이라는 정보를 포함할 수 있다. DCU(1)는, 이더넷 패킷을 이용하여 DCU(1)에 전달된 패킷이 마스터 타입이라는 정보를 포함하고 있으므로, 제2마스터 어드레스를 갖는 장치를 DCU(1) 바로 밑의 시스템 레벨에 위치시키도록 전력선 통신시스템 트리(50)를 확장할 수 있다. 도 5b의 (a)에 예시한 제2마스터 전력선 통신장치(6)의 시스테 레벨은 '1'이다.
제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)가 비록, 제1마스터 전력선 통신장치(2), 제1슬레이브 전력선 통신장치(3), 제1마스터 보완통신장치(4), 및 제1슬레이브 보완통신장치(5)를 통해 DCU(1)에게 전송되었지만, DCU(1) 입장에서는 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)가 DCU(1)에 제2마스터 전력선 통신장치(6)로부터 직접 전송된 것으로 간주할 수 있다. 즉, 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)의 전송과 관련하여, DCU(1)에게 제1마스터 전력선 통신장치(2), 제1슬레이브 전력선 통신장치(3), 제1마스터 보완통신장치(4), 및 제1슬레이브 보완통신장치(5)는 숨겨진 장치로 취급될 수 있다.
DCU(1)는 전달된 상기 제2마스터 어드레스를, DCU(1)에 이미 등록된 여러 개의 어드레스들과 비교하여, 상기 지정된 위치(111)에서의 비트값만 서로 다르고 상기 나머지 위치(112)에서의 비트값들은 서로 동일한 어드레스를 검색할 수 있다. 이 예에서는 제2마스터 어드레스와 상기 제1보완통신 슬레이브 어드레스는 상기 지정된 위치의 일부 비트만 다르고 다른 비트들을 동일하게 설정되어 있으므로, DCU(1)가 상기 제2마스터 어드레스와 짝을 이루는 어드레스로서 찾아낸 것은 상기 제1보완통신 슬레이브 어드레스일 수 있다.
<제3슬레이브 전력선 통신장치의 시스템 등록>
제2마스터 전력선 통신장치(6)가 전력선 통신시스템(100)에 등록된 이후, 제3슬레이브 전력선 통신장치(7)가 전력선 통신시스템(100)에 참여할 수 있다. 이때, 제3슬레이브 전력선 통신장치(7)와 제2마스터 전력선 통신장치(6) 간의 전력선 통신품질은 양호한 것으로 가정한다. 이때, 제3슬레이브 전력선 통신장치(7)는 제3슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR3)를 MMI 패킷을 이용하여 제2마스터 전력선 통신장치(6)에게 전달하고, 제2마스터 전력선 통신장치(6)는 제3슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR3)의 내용을 이더넷 패킷으로 변환하여 DCU(1)에게 전달할 수 있다. 이때, 실제로 제3슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR3)는, 제3슬레이브 전력선 통신장치(7), 제2마스터 전력선 통신장치(6), 제1슬레이브 보완통신장치(5), 제1마스터 보완통신장치(4), 제1슬레이브 전력선 통신장치(3), 및 제1마스터 전력선 통신장치(2)를 순차적으로 거쳐 DCU(1)에게 전달될 수 있다. 그러나 DCU(1) 입장에서는 제3슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR3)의 수신과 관련하여, 제1슬레이브 보완통신장치(5), 제1마스터 보완통신장치(4), 제1슬레이브 전력선 통신장치(3), 및 제1마스터 전력선 통신장치(2)는 숨겨진 것으로 간주할 수 있다.
제3슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR3)는 제3슬레이브 전력선 통신장치(7)의 어드레스인 제3슬레이브 어드레스 및 제3슬레이브 전력선 통신장치(7)가 슬레이브 타입이라는 정보를 포함할 수 있다. DCU(1)는, 제2마스터 전력선 통신장치(6)가 이더넷 패킷으로 전달한 패킷을 분석하여 제3슬레이브 전력선 통신장치(7)가 제2마스터 전력선 통신장치(6)를 통해 제3슬레이브 어드레스를 전송했음을 확인할 수 있다. 그리고 DCU(1)는, DCU(1)와 제2마스터 전력선 통신장치(6)가 포함되어 있던 전력선 통신시스템 트리(50)를 확장하여 정의할 수 있다. 즉, 제2마스터 전력선 통신장치(6)의 바로 밑의 레벨에 제3슬레이브 전력선 통신장치(7)가 배치된 전력선 통신시스템 트리(50)을 생성할 수 있다 (도 5b의 (b) 참조).
도 1을 다시 살펴보면, DCU(1)와 제1마스터 전력선 통신장치(2) 간은 이더넷 통신이 가능한 이더넷 미디어로 연결될 수 있다. 제1마스터 전력선 통신장치(2)와 제1슬레이브 전력선 통신장치(3) 간은 전력선 통신 미디어, 예컨대 전력선으로 연결될 수 있다. 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)와 제1마스터 보완통신장치(4) 사이, 그리고 제1슬레이브 보완통신장치(5)와 제2마스터 전력선 통신장치(6) 사이는 베이스밴드 통신을 이용한 로컬 방식으로 연결될 수 있다. 제1마스터 보완통신장치(4)와 제1슬레이브 보완통신장치(5) 사이는 전력선 통신 미디어가 아닌 다른 제3의 통신 미디어, 예컨대 공기(air)로 연결될 수 있다. 제2마스터 전력선 통신장치(6)와 제3슬레이브 전력선 통신장치(7) 사이는 전력선 통신 미디어, 예컨대 전력선으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상술한 보완통신장치(4, 5)가 DCU(1)에게 전송하는 등록요청 메시지에는 전력선 통신장치(2, 3, 6, 7)과 구분할 수 있는 정보가 포함되어 있을 수 있다. 따라서 임의의 통신장치로부터 DCU(1)가 등록요청 메시지를 수신하는 경우, DCU(1)는 상기 등록요청 메시지를 발송한 통신장치가 전력선 통신장치인지 아니면 보완통신장치인지를 구분할 수 잇다.
<시스템 트리의 확장 및 완성>
전력선 통신시스템 트리(50)은 상술한 방법으로 생성되고 확장되어 완성할 수 있다. 전력선 통신시스템 트리(50)를 통해 이해할 수 있는 시스템 레벨 및 페어런트-차일드 쌍에 관한 정보는 전력선 통신시스템(100)에 등록된 모든 통신장치들에게 전달될 수 있다. 전력선 통신시스템(100) 내에서, 상위 시스템 레벨의 제1통신장치와 상기 상위 시스템 레벨보다 하위의 하위 시스템 레벨의 제2통신장치 간의 메시지 교환은 상기 시스템 트리의 연결 구조를 따라 이루어질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 DCU가 전력선 통신시스템을 구성하는 방법을 나타낸 순서도이다.
단계(S10)에서, DCU(Data Central Unit)(1)가, 제1보완통신장치가 발송한 제1보완장치 등록요청 메시지(M_CMRR1)를, 상기 일 군의 전력선 통신장치를 경유하여 수신하고, 상기 제1보완통신장치를 상기 DCU가 포함되어 있는 전력선 통신시스템(100)에 등록할 수 있다.
단계(S20)에서, 상기 DCU가, 상기 제2보완통신장치가 발송한 제2보완장치 등록요청 메시지(M_CSRR1)를, 상기 제1보완통신장치 및 상기 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제2보완통신장치를 상기 전력선 통신시스템에 등록할 수 있다.
단계(S30)에서, 상기 DCU가, 제2마스터 전력선 통신장치(6)가 발송한 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)를, 제2보완통신장치(5), 제1보완통신장치(4), 및 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제2마스터 전력선 통신장치를 상기 DCU가 포함되어 있는 전력선 통신시스템(100)에 등록할 수 있다.
단계(S40)에서, DCU가, 제3슬레이브 전력선 통신장치(6)가 발송한 제3슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR3)를, 상기 제2마스터 전력선 통신장치, 상기 제2보완통신장치, 상기 제1보완통신장치, 및 상기 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제3슬레이브 전력선 통신장치를 상기 전력선 통신시스템에 등록할 수 있다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 이더넷 통신 인터페이스(11); 및 전력선 통신시스템 등록 모듈(12)을 포함하는 데이터 중앙 유닛 장치를 설명한다.
상기 데이터 중앙 유닛 장치(DCU1)는, 제2마스터 전력선 통신장치(6)가 발송한 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)를, 제2보완통신장치(5), 제1보완통신장치(4), 및 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제2마스터 전력선 통신장치를 상기 DCU가 포함되어 있는 전력선 통신시스템(100)에 등록하도록 되어 있으며, 상기 일 군의 전력선 통신장치 및 상기 제2마스터 전력선 통신장치는 전력선을 통신매체로 이용하여 통신을 수행할 수 있도록 되어 있고, 상기 제2보완통신장치와 상기 제1보완통신장치 간에는 상기 전력선이 아닌 다른 통신매체를 이용하여 통신을 수행하도록 되어 있을 수 있다.
전력선 통신시스템 등록 모듈(12)은 처리용 연산장치(ex: CPU), 및 휘발성 메모리, 및 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들을 이용하여, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 특허청구범위의 각 청구항의 내용은 본 명세서를 통해 이해할 수 있는 범위 내에서 인용관계가 없는 다른 청구항에 결합될 수 있다.
1: DCU
2: 제1마스터 전력선 통신장치
3: 제1슬레이브 전력선 통신장치
4: 제1마스터 보완통신장치, 제1보완통신장치
5: 제1슬레이브 보완통신장치, 제2보완통신장치
6: 제2마스터 전력선 통신장치
7: 제3슬레이브 전력선 통신장치
M_MRR1: 제1마스터 등록요청 메시지
M_MRR2: 제2마스터 등록요청 메시지
M_SRR1: 제1슬레이브 등록요청 메시지
M_SRR3: 제3슬레이브 등록요청 메시지
M_CMRR1: 제1보완통신 마스터 등록요청 메시지, 제1보완장치 등록요청 메시지
M_CSRR1: 제1보완통신 슬레이브 등록요청 메시지, 제2보완장치 등록요청 메시지

Claims (11)

  1. DCU(Data Central Unit)가, 제2마스터 전력선 통신장치(6)가 발송한 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)를, 제2보완통신장치(5), 제1보완통신장치(4), 및 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제2마스터 전력선 통신장치를 상기 DCU가 포함되어 있는 전력선 통신시스템(100)에 등록하는 제3단계;
    를 포함하며,
    상기 일 군의 전력선 통신장치 및 상기 제2마스터 전력선 통신장치는 전력선을 통신매체로 이용하여 통신을 수행할 수 있도록 되어 있고,
    상기 제2보완통신장치와 상기 제1보완통신장치 간에는 상기 전력선이 아닌 다른 통신매체를 이용하여 통신을 수행하도록 되어 있는,
    전력선 통신시스템을 구성하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계 이전에,
    상기 DCU가, 상기 제1보완통신장치가 발송한 제1보완장치 등록요청 메시지(M_CMRR1)를, 상기 일 군의 전력선 통신장치를 경유하여 수신하고, 상기 제1보완통신장치를 상기 전력선 통신시스템(100)에 등록하는 제1단계; 및
    상기 DCU가, 상기 제2보완통신장치가 발송한 제2보완장치 등록요청 메시지(M_CSRR1)를, 상기 제1보완통신장치 및 상기 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제2보완통신장치를 상기 전력선 통신시스템에 등록하는 제2단계;
    를 더 포함하는,
    전력선 통신시스템을 구성하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 DCU가, 제3슬레이브 전력선 통신장치(7)가 발송한 제3슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR3)를, 상기 제2마스터 전력선 통신장치, 상기 제2보완통신장치, 상기 제1보완통신장치, 및 상기 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제3슬레이브 전력선 통신장치를 상기 전력선 통신시스템에 등록하는 제4단계를 더 포함하는, 전력선 통신시스템을 구성하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 일 군의 전력선 통신장치는, 상기 DCU에 로컬로 연결된 제1마스터 전력선 통신장치(2)를 포함하거나, 또는
    상기 일 군의 전력선 통신장치는, 상기 DCU에 로컬로 연결된 제1마스터 전력선 통신장치(2)와 상기 제1마스터 전력선 통신장치와 전력선 통신을 수행하는 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)를 포함하는,
    전력선 통신시스템을 구성하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계 이전에, 상기 DCU(Data Central Unit)(1)가, 상기 제1보완통신장치가 발송한 제1보완장치 등록요청 메시지(M_CMRR1)를, 상기 일 군의 전력선 통신장치를 경유하여 수신하고, 상기 제1보완통신장치를 상기 전력선 통신시스템(100)에 등록하는 제1단계; 및 상기 DCU가, 상기 제2보완통신장치가 발송한 제2보완장치 등록요청 메시지(M_CSRR1)를, 상기 제1보완통신장치 및 상기 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제2보완통신장치를 상기 전력선 통신시스템에 등록하는 제2단계;를 더 포함하며,
    상기 DCU가, 제3슬레이브 전력선 통신장치(7)가 발송한 제3슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR3)를, 상기 제2마스터 전력선 통신장치, 상기 제2보완통신장치, 상기 제1보완통신장치, 및 상기 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제3슬레이브 전력선 통신장치를 상기 전력선 통신시스템에 등록하는 제4단계를 더 포함하고,
    상기 제1보완장치 등록요청 메시지(M_CMRR1)는 상기 제1보완통신장치(4)가 제1타입의 패킷으로 발송한 것이고,
    상기 제2보완장치 등록요청 메시지(M_CSRR1)는 상기 제2보완통신장치(5)가 상기 제1타입의 패킷으로 발송한 것이고,
    상기 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)는 상기 제2마스터 전력선 통신장치(6)가 상기 제1타입의 패킷으로 발송한 것이며,
    상기 제3슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR3)는 상기 제3슬레이브 전력선 통신장치(7)가 제2타입의 패킷으로 발송한 것인,
    전력선 통신시스템을 구성하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1타입의 패킷은 이더넷 패킷이고, 상기 제2타입의 패킷은 MMI 패킷인, 전력선 통신시스템을 구성하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 DCU가, 제3슬레이브 전력선 통신장치(7)가 발송한 제3슬레이브 등록요청 메시지(M_SRR3)를, 상기 제2마스터 전력선 통신장치, 상기 제2보완통신장치, 상기 제1보완통신장치, 및 상기 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제3슬레이브 전력선 통신장치를 상기 전력선 통신시스템에 등록하는 제4단계를 더 포함하며,
    상기 일 군의 전력선 통신장치는, 상기 DCU에 로컬로 연결된 제1마스터 전력선 통신장치(2)와 상기 제1마스터 전력선 통신장치와 전력선 통신을 수행하는 제1슬레이브 전력선 통신장치(3)를 포함하며,
    상기 DCU, 상기 제2보완통신장치, 및 상기 제1보완통신장치는 각각 다른 통신장치들과 제1타입의 패킷으로 원격으로 통신하도록 되어 있고,
    상기 제1슬레이브 전력선 통신장치와 상기 제1보완통신장치는 서로 상기 제1타입의 패킷을 로컬로 직접 통신하도록 되어 있고,
    상기 제2마스터 전력선 통신장치와 상기 제2보완통신장치는 서로 상기 제1타입의 패킷으로 로컬로 직접 통신하도록 되어 있으며,
    상기 일 군의 전력선 통신장치, 상기 제2마스터 전력선 통신장치, 및 상기 제3슬레이브 전력선 통신장치는, 상기 제1타입의 패킷 및 제2타입의 패킷으로 원격으로 통신할 수 있도록 되어 있는,
    전력선 통신시스템을 구성하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 일 군의 전력선 통신장치는, 상기 DCU에 로컬로 연결된 제1마스터 전력선 통신장치(2)를 포함하며,
    상기 DCU는 상기 전력선 통신시스템을 구성하는 통신장치들의 계층구조를 나타내는 전력선 통신시스템 트리(50)를 구성하도록 되어 있으며,
    상기 제1마스터 전력선 통신장치 및 상기 제2마스터 전력선 통신장치는 상기 전력선 통신시스템 트리에서 서로 동일한 레벨의 위치를 갖는,
    전력선 통신시스템을 구성하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 전력선 통신시스템에 등록하고자 하는 슬레이브 타입의 모든 전력선 통신장치들 각각은, 상기 전력선 통신시스템이 사용하는 통신 미디어인 전력선에 인스톨되어 초기화될 때에, 자신과 전력선으로 통신 가능한 모든 다른 전력선 통신장치들과의 전력선 통신 품질을 측정하도록 되어 있는, 전력선 통신시스템을 구성하는 방법.
  10. 이더넷 통신 인터페이스(11); 및 전력선 통신시스템 등록 모듈(12)을 포함하는 데이터 중앙 유닛 장치로서,
    제2마스터 전력선 통신장치(6)가 발송한 제2마스터 등록요청 메시지(M_MRR2)를, 제2보완통신장치(5), 제1보완통신장치(4), 및 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제2마스터 전력선 통신장치를 DCU(Data Central Unit)가 포함되어 있는 전력선 통신시스템(100)에 등록하도록 되어 있으며,
    상기 일 군의 전력선 통신장치 및 상기 제2마스터 전력선 통신장치는 전력선을 통신매체로 이용하여 통신을 수행할 수 있도록 되어 있고,
    상기 제2보완통신장치와 상기 제1보완통신장치 간에는 상기 전력선이 아닌 다른 통신매체를 이용하여 통신을 수행하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는,
    데이터 중앙 유닛 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2마스터 전력선 통신장치를 등록하기 이전에,
    상기 제1보완통신장치가 발송한 제1보완장치 등록요청 메시지(M_CMRR1)를, 상기 일 군의 전력선 통신장치를 경유하여 수신하고, 상기 제1보완통신장치를 상기 전력선 통신시스템(100)에 등록하고, 그리고
    상기 제2보완통신장치가 발송한 제2보완장치 등록요청 메시지(M_CSRR1)를, 상기 제1보완통신장치 및 상기 일 군의 전력선 통신장치를 순차적으로 경유하여 수신하고, 상기 제2보완통신장치를 상기 전력선 통신시스템에 등록하도록 되어 있는,
    데이터 중앙 유닛 장치.
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