KR19990060046A - 양방향 재생형 전력선통신 중계기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양방향 재생형 전력선통신 중계기에 관한 것으로, 전력선을 경유하여 전송되는 통신정보신호를 쌍방향으로 변조혹은 복조하는 제 1 트랜시버와, 이 제 1 트랜시버의 일단에 연결되어 중계기능을 제어하는 중앙연산처리장치부와, 이 중앙연산처리장치부와 전력선사이에 연결되어 전력선을 경유하여 전송되는 통신정보신호를 쌍방향으로 변조 혹은 복조하는 제 2 트랜시버와, 상기 제 1,2 트랜시버가 연결된 전력선사이에 연결되어 이 제 1,2 트랜시버사이로 통신정보신호가 전송되는 것을 차단하는 신호분리필터로 구성된다.

상기와같은 양방향 재생형 전력선통신 중계기는 전력선과 전력선사이에 설치되어 양방향으로 인입되는 통신정보신호를 원래의 신호로 복원중계시키도록 되므로써, 전력선통신 실행중에 통신정보신호가 왜곡되더라도 원래의 신호로 복원되어 중계되므로 이에따라 통신정보신호의 전송신뢰성을 상당히 향상시키게 됨은물론 디지탈방식으로 신호를 중게하게 되므로 이에따라 장거리송신시 발생되는 데이터오류 발생률이 상당히 저감되게 된다.

Description

양방향 재생형 전력선통신 중계기

본 발명은 양방향 재생형 전력선통신 중계기에 관한 것으로, 특히 전력선과 전력선사이에 설치되어 양방향으로 인입되는 통신정보신호를 원래의 신호로 복원중계시키도록 되므로써, 전력선통신 실행중에 통신정보신호가 왜곡되더라도 원래의 신호로 복원되어 중계되므로 이에따라 통신정보신호의 전송신뢰성을 상당히 향상시키게 됨은물론 디지탈방식으로 신호를 중게하게 되므로 이에따라 장거리송신시 발생되는 데이터오류 발생률이 상당히 저감되는 양방향 재생형 전력선통신 중계기에 관한것이다.

일반적으로 전력선 통신 시스템은 수용가에 설치된 전력선을 그대로 이용하여 통신을 행하는 시스템을 말하는데, 예를들어, 전력선 통신을 이용한 근거리 통신망을 구성하여 가정 자동화(Home Automation)나 공장 자동화(Factory Automation)등에 사용된다. 그런데, 이와같은 전력선 통신시스템이 연결되는 전력선(70)에는 도 1에 도시된 바와같이 텔레비젼(71, TV)이나 컴퓨터(72) 등과 같은 많은 부하가 연결되어 있어서, 이 전력선(70)에는 상기 부하들로 인하여 각종 잡음이 방출되기 때문에 통신정보신호가 정상적으로 전송되기가 어려웠다. 또한, 상기 통신정보신호가 전력선(70)을 통해 전송될 경우 신호감쇄가 일어나게 된다. 따라서, 이러한 점을 개선하기위해 통상 전력선(70)에는 중계기(73)가 설치되게 된다.

그러면, 상기와 같은 종래 중계기를 도 1을 참고로 살펴보면, 전력선(70)으로부터 인입되는 통신정보신호를 일정대역으로 필터링하는 예컨데, 10-450[KHZ]대역이외의 신호는 모두 제거하는 대역통과필터(74)와, 이 대역통과필터(74)로부터 출력된 아날로그의 통신정보신호를 일정레벨로 증폭하는 아날로그증폭기(75)로 구성된다.

여기서, 상기 중계기(73)는 단방향( One-way )으로만 중계가 가능한 시스템이다.

한편, 상기와같은 종래 전력선의 중계기의 동작을 살펴보면, 먼저, 전력선을 이용하여 통신정보신호를 전송하기를 원하는 사용자가 자신의 전력선통신장비를 통해 전력선(70)으로 통신정보신호를 전송하게 된다. 그리고, 이 전송된 통신정보신호는 전력선(70)을 경유하여 전송되다가 중계기(74)의 대역통과필터(74)로 입력되게 된다. 그러면, 이 대역통과필터(74)에서는 입력된 통신정보신호를 대역필터링하게 되는데, 이때 이 대역통과필터(74)는 10-450[KHZ]의 통신정보신호대역이외의 대역은 모두 제거한다음 아날로그증폭기(75)로 입력시킨다. 그리고, 이 아날로그증폭기(75)는 입력된 아날로그의 통신정보신호를 일정레벨로 증폭하여 전력선(70)으로 방출한다. 그러면, 이 전력선(70)으로 방출된 통신정보신호는 설정된 수용가의 전력선통신장비로 입력되게 되어 통상의 통신기능을 실행하게 된다.

그러나, 상기와같은 종래 전력선 중계기는 단방향 통신만이 가능하기 때문에 양방향통신이 요구되는 데이터통신에 전혀 사용할 수 없으므로 이에따라 시스템의 기능성을 상당히 저하시키게됨은 물론 통신정보신호를 아날로그신호로만 재생하기 때문에 신호중계시 잡음성분까지 함께 증폭되게 되므로 그에따라 통신정보신호의 전송오류가 상당히 발생되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와같은 제반 문제점을 해결하기위해 발명된 것으로, 전력선과 전력선사이에 설치되어 양방향으로 인입되는 통신정보신호를 원래의 신호로 복원중계시키도록 되므로써, 전력선통신 실행중에 통신정보신호가 왜곡되더라도 원래의 신호로 복원되어 중계되므로 이에따라 통신정보신호의 전송신뢰성을 상당히 향상시키는 양방향 재생형 전력선통신 중계기를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또다른 목적은 디지탈방식으로 신호를 중게하게 되므로 이에따라 장거리송신시 발생되는 데이터오류 발생률이 상당히 저감되는 양방향 재생형 전력선통신 중계기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명은 전력선을 경유하여 전송되는 통신정보신호를 쌍방향으로 변조혹은 복조하는 제 1 트랜시버와, 이 제 1 트랜시버의 일단에 연결되어 중계기능을 제어하는 중앙연산처리장치부와, 이 중앙연산처리장치부와 전력선사이에 연결되어 전력선을 경유하여 전송되는 통신정보신호를 쌍방향으로 변조 혹은 복조하는 제 2 트랜시버와, 상기 제 1,2 트랜시버가 연결된 전력선사이에 연결되어 이 제 1,2 트랜시버사이로 통신정보신호가 전송되는 것을 차단하는 신호분리필터로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 전력선 중계기를 설명하는 설명도.

도 2는 본 발명의 전력선통신 중계기를 설명하는 볼록도.

도 3는 도 2의 트랜시버를 설명하는 볼록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 전력선 2 : 제 1 트랜시버

3 : 중앙연산처리장치부 4 : 제 2 트랜시버

5 : 신호분리필터 6a,6b : 입력필터

7a,7b : A/D컨버터 8a,8b : 모뎀

9a,9b : D/A컨버터 10a,10b: 전브리지 증폭기

11a,11b: 펄스성형필터

이하, 본 발명을 첨부된 에시도면에의거 상세히 설명한다.

본 발명 중계기는 도 2에 도시된 바와같이 전력선(1)을 경유하여 전송되는 통신정보신호를 쌍방향으로 변조혹은 복조하는 제 1 트랜시버(2)와, 이 제 1 트랜시버(2)의 일단에 연결되어 중계기능을 제어하는 중앙연산처리장치부(3)와, 이 중앙연산처리장치부(3)와 전력선(1)사이에 연결되어 전력선(1)을 경유하여 전송되는 통신정보신호를 쌍방향으로 변조 혹은 복조하는 제 2 트랜시버(4)와, 상기 제 1,2 트랜시버(2,4)가 연결된 전력선(1)사이에 연결되어 이 제 1,2 트랜시버(2,4)사이로 통신정보신호가 전송되는 것을 차단하는 신호분리필터(5)로 구성된다.

여기서, 상기 제 1, 2 트랜시버(2,4)는 제 1 트랜시버(2)에서 변조한 신호를 중앙연산처리장치부(3)를 경유하여 제 2 트랜시버(4)에서 복조처리하고, 반면에 제 2 트랜시버(4)에서 변조한 신호는 중앙연산처리장치부(3)를 경유하여 제 1 트랜시버(2)에서 복조처리하는 쌍방향신호처리동작을 갖는다.

그리고, 상기 신호분리필터(5)는 LC필터가 사용될 수도 있고, 제 1,2 트랜시버(2,4)사이에서 신호를 분리할 수 있는 필터면 어느것이나 사용될 수 있다.

그리고, 상기 제 1,2 트랜시버(2,4)는 그 내부구성회로가 동일한데, 도 3을 참고로 제 1 트랜시버(2)를 먼저 설명하면, 전력선(1)으로부터 입력된 통신정보신호를 일정주파수 대역 예컨데, 10-450[KHZ]대역이외에는 필터링하는 입력필터(6a)와, 이 입력필터(6a)로부터 입력된 아날로그의 통신정보신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D컨버터(7a)와, 이 A/D컨버터(7a)로부터 입력된 디지탈의 통신정보신호를 변조하거나 혹은 중앙연산처리장치부(8)로부터 입력되는 통신정보신호를 복조하는 모뎀(8a)과, 이 모뎀(8a)으로부터 복조된 디지탈의 통신정보신호를 아날로그신호로 변환하는 D/A컨버터(9a)와, 이 D/A컨버터(9a)에의해 출력된 아날로그의 통신정보신호를 일정출력레벨로 증폭하는 전 브리지 증폭기(10a, FULL BRIDGE POWER AMPLIFIER)와, 이 전 브리지 증폭기(10a)로부터 입력된 통신정보신호을 정현파펄스형태로 펄스성형(Pulse-shaping)하는 펄스성형필터(11a)로 구성된다. 그리고, 상기 제 2 트랜시버(4) 역시 전력선(1)으로부터 입력된 통신정보신호를 일정주파수 대역 예컨데, 10-450[KHZ]대역이외에는 필터링하는 입력필터(6b)와, 이 입력필터(6b)로부터 입력된 아날로그의 통신정보신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D컨버터(7b)와, 이 A/D컨버터(7b)로부터 입력된 디지탈의 통신정보신호를 변조하거나 혹은 중앙연산처리장치부(8)로부터 입력되는 통신정보신호를 복조하는 모뎀(8b)과, 이 모뎀(8b)으로부터 복조된 디지탈의 통신정보신호를 아날로그신호로 변환하는 D/A컨버터(9b)와, 이 D/A컨버터(9b)에의해 출력된 아날로그의 통신정보신호를 일정출력레벨로 증폭하는 전 브리지 증폭기(10b, FULL BRIDGE POWER AMPLIFIER)와, 이 전 브리지 증폭기(10b)로부터 입력된 통신정보신호을 정현파펄스형태로 펄스성형(Pulse-shaping)하는 펄스성형필터(11b)로 구성된다.

여기서, 상기 전 브리지 전력증폭기(10a,10b)는 스위칭증폭기가 사용되게 되는데, 본 발명의 스위칭증폭기는 트랜지스터의 포화영역(Saturation region)이나 컷오프 영역(Cut-Off region)에서 동작하므로 출력 저항을 거의 0에 가깝게 만들 수 있어서 출력단에서의 전압손실이 거의 없어진다.

다음에는 상기와같은 구성으로된 본 발명의 동작을 설명한다.

본 발명의 동작은 먼저, 사용자가 전력선(1)을 이용하여 상대방 수용가와 데이터통신 하기를 원할 경우 사용자는 통상의 방식대로 각 수용가에 설치된 장비를 사용하여 통신정보신호를 전력선(1)으로 송출한다. 그러면, 이 송출된 통신정보신호는 전력선(1)을 타고 전송되다가 본발명 중계기로 입력되게 된다. 예컨데, 본 발명 중계기의 제 1 트랜시버(2)로 입력될 경우 전력선(1)의 통신정보신호는 제 1 트랜시버(2)의 입력필터(6a)로 입력된다. 그러면, 이 입력필터(6a)는 전력선(1)을 통해 입력된 통신정보신호를 설정된 대역 예컨데, 10-450[KHZ]이외의 대역에 대해서 필터링한다음 A/D컨버터(7a)로 입력시킨다. 그리고, 이 A/D컨버터(7a)에서는 입력된 아날로그의 통신정보신호를 디지탈신호로 변환하여 즉, 샘플링(Sampling)하여 모뎀(8a)으로 입력시킨다. 그러면, 이 모뎀(8a)은 입력된 통화정보신호를 복조하여 정보를 추출해 내게 되는데, 이때, 만일 상기 통화정보신호내에 오류정정부호가 포함되어 있을 경우에는 오류정정(Error Correction)하여 원래의 정보를 정확하게 복원한다.그리고 그 복원된 통화정보신호는 중앙연산처리장치부(3)로 입력시키게되고 그에따라 이 중앙연산처리장치부(3)는 입력된 통화정보신호를 제 2 트랜시버(4)의 모뎀(8b)으로 입력시킨다.따라서 이 제 2 트랜시버(4)의 모뎀(8b)은 이 복조된 통화정보신호를 다시 변조하여 D/A컨버터(9b)로 입력시키게되고 그에따라 이 D/A컨버터(9b)는 입력된 디지탈 통화정보신호를 아날로그의 정현파신호로 변환한다. 그러면, 이 변환된 통화정보신호는 전 브리지 증폭기(10b)로 입력되어 스위칭증폭된 다음 펄스성형필터(11b)로 입력된다. 이때, 이 전 브리지 전력증폭기(10b)에의해 증폭된 통화신호는 대전류를 포함하게 된다.그리고, 상기 펄스성형필터(11b)에서는 전 브리지 증폭기(10b)로부터 입력된 통신정보신호을 정현파펄스형태로 펄스성형(Pulse-shaping)한다음 전력선(1)를 통해 방출한다.

여기서, 상기 전력선(1)을 통해 방출되는 정보통신신호는 전 브리지 증폭기(10b)에의해 스위칭증폭되었기 때문에 원거리전송을 할 수 있게된다.

반면에, 제 2 트랜시버(4)측의 전력선(1)에 연결된 수용가에서 통신신호를 전송할 경우 그 전송된 통신정보신호는 전력선(1)을 경유하여 제 2 트랜시버(4)의 입력필터(6b)로 입력되게 된다. 그러면, 이 입력필터(6b)는 전력선(1)을 통해 입력된 통신정보신호를 설정된 대역 예컨데, 10-450[KHZ]이외의 대역에 대해서 필터링한다음 A/D컨버터(7b)로 입력시킨다. 그리고, 이 A/D컨버터(7b)에서는 입력된 아날로그의 통신정보신호를 디지탈신호로 변환하여 즉, 샘플링(Sampling)하여 모뎀(8b)으로 입력시킨다. 그러면, 이 모뎀(8b)은 입력된 통화정보신호를 복조하여 정보를 추출해 내게 되는데, 이때, 만일 상기 통화정보신호내에 오류정정부호가 포함되어 있을 경우에는 오류정정(Error Correction)하여 원래의 정보를 정확하게 복원한다.그리고 그 복원된 통화정보신호는 중앙연산처리장치부(3)로 입력시키게되고 그에따라 이 중앙연산처리장치부(3)는 입력된 통화정보신호를 제 1 트랜시버(2)의 모뎀(8a)으로 입력시킨다.따라서 이 제 1 트랜시버(2)의 모뎀(8a)은 이 복조된 통화정보신호를 다시 변조하여 D/A컨버터(9a)로 입력시키게되고 그에따라 이 D/A컨버터(9a)는 입력된 디지탈 통화정보신호를 아날로그의 정현파신호로 변환한다. 그러면, 이 변환된 통화정보신호는 전 브리지 증폭기(10a)로 입력되어 스위칭증폭된 다음 펄스성형필터(11a)로 입력된다. 이때, 이 전 브리지 전력증폭기(10a)에의해 증폭된 통화신호는 대전류를 포함하게 된다.그리고, 상기 펄스성형필터(11a)에서는 전 브리지 증폭기(10a)로부터 입력된 통신정보신호을 정현파펄스형태로 펄스성형(Pulse-shaping)한다음 전력선(1)를 통해 방출한다.

여기서, 상기 제 1 트랜시버(2)와 제 2 트랜시버(4)사이에 설치된 신호분리필터(5)는 제 1 트랜시버(2)와 제 2 트랜시버(4)로 입출력되는 통신정보신호가 전력선(1)을 경유하여 전송되는 것을 차단하게된다. 그러나, 이 신호분리필터(5)는 예컨데, 60[HZ]의 전력신호는 그대로 통과시키게된다.

뿐만아니라, 상기 설명에서는 본 발명의 중계기를 전력선사이에 연결되는 것으로 설명하였으나, 전화선과 같은 기타의 통신선로상에도 설치사용하면 상기와같은 동일한 작용을 하게 된다.

이상설명에서와 같이 본 발명은 전력선과 전력선사이에 설치되어 양방향으로 인입되는 통신정보신호를 원래의 신호로 복원중계시키도록 되므로써, 전력선통신 실행중에 통신정보신호가 왜곡되더라도 원래의 신호로 복원되어 중계되므로 이에따라 통신정보신호의 전송신뢰성을 상당히 향상시키게 됨은물론 디지탈방식으로 신호를 중게하게 되므로 이에따라 장거리송신시 발생되는 데이터오류 발생률이 상당히 저감되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 전력선(1)을 경유하여 전송되는 통신정보신호를 쌍방향으로 변조혹은 복조하는 제 1 트랜시버(2)와, 이 제 1 트랜시버(2)의 일단에 연결되어 중계기능을 제어하는 중앙연산처리장치부(3)와, 이 중앙연산처리장치부(3)와 전력선(1)사이에 연결되어 전력선(1)을 경유하여 전송되는 통신정보신호를 쌍방향으로 변조 혹은 복조하는 제 2 트랜시버(4)와, 상기 제 1,2 트랜시버(2,4)가 연결된 전력선(1)사이에 연결되어 이 제 1,2 트랜시버(2,4)사이로 통신정보신호가 전송되는 것을 차단하는 신호분리필터(5)로 구성된 것을 특징으로 하는 양방향 재생형 전력선통신 중계기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1,2 트랜시버(2,4)는 전력선(1)으로부터 입력된 통신정보신호를 일정주파수대역으로 필터링하는 입력필터(6a,6b)와, 이 입력필터(6a,6b)로부터 입력된 아날로그의 통신정보신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D컨버터(7a,7b)와, 이 A/D컨버터(7a,7b)로부터 입력된 디지탈의 통신정보신호를 변조하거나 혹은 중앙연산처리장치부(8)로부터 입력되는 통신정보신호를 복조하는 모뎀(8a,8b)과, 이 모뎀(8a,8b)으로부터 복조된 디지탈의 통신정보신호를 아날로그신호로 변환하는 D/A컨버터(9a,8b)와, 이 D/A컨버터(9a,8b)에의해 출력된 아날로그의 통신정보신호를 일정출력레벨로 증폭하는 전 브리지 증폭기(10a,10b)와, 이 전 브리지 증폭기(10a,10b)로부터 입력된 통신정보신호을 정현파펄스형태로 펄스성형하는 펄스성형필터(11a,11b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 재생형 전력선통신 중계기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 전 브리지전력 증폭기(10a,10b)가 스위칭증폭기인 것을 특징으로 하는 양방향 재생형 전력선통신 중계기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 신호분리필터(5)가 로우패스필터인 것을 특징으로 하는 양방향 재생형 전력선통신 중계기.