KR20030079050A - 전력선 통신방법 - Google Patents

Abstract

신호인식 효율저하를 방지하고 통신선로의 과부하 발생을 방지할 수 있도록 한 전력선 통신방법에 관한 것으로, 송신측에서 원(原) 디지털 신호의 전체 경우의 수와 동일하고 동일한 길이를 갖으며 각각 다른 파형의 기준신호들중 현재 디지털 신호에 해당하는 기준신호를 전송하고, 수신측에서 송신신호를 수신하고 기준신호들과 비교하여 송신신호를 인식하므로 전송시간을 단축하고 신호인식 효율을 향상시키며 과부하에 따른 시스템 성능저하를 방지할 수 있다.

Description

전력선 통신방법{Method of Power Line Communication}

본 발명은 통신방법에 관한 것으로서, 특히 전력선 통신방법에 관한 것이다.

현재 각 가정 또는 원격에서 가정에 있는 가전기기들을 자동으로 제어하기 위한 홈 네트워크 시스템이 상용화단계에 이르러 있다.

이와 같은 홈 네트워크 시스템의 경우, 가전기기 및 이를 제어하기 위한 네트워크 제어기기간의 신호교환을 위한 통신라인 구축이 필수적인 요소인데, 별도의 통신라인을 이용하여 네트워크 망을 구축할 수도 있지만, 현재 모든 가정에 전기를 공급하기 위해 연결된 전력선을 이용하여 네트워크 망을 구축하는 것이 가장 합리적인 방법이고 현재 이 분야의 기술개발이 상당히 이루어진 실정이므로 향후 홈 네트워크 시스템은 전력선을 이용한 통신방식을 채택할 것이다.

또한 이와 같은 전력선 통신방식을 이용한 경우 통신이 이루어지는 가전기기 및 네트웍 제어기에는 각각 내부의 디지털 신호를 전력선을 통해 전송 가능한 형태의 신호(Chirp)로 변환하고 외부에서 입력된 상기 신호(Chirp)를 다시 디지털 신호로 변환하기 위한 전력선 통신모뎀이 필요하다.

이와 같은 전력선 통신방식은 가전기기 및 네트워크 제어기 내부의 디지털 신호를 전력선을 통해 전송할 수 있는 형태로 상술한 전력선 통신모뎀에 의해 변환되어야 하는데, 그 변환된 신호를 보면, 도 1과 같은 형태이다.

즉, 전력선 통신신호(chirp)는 슈피어리어(Superior)와 인피어리어(Inferior)가 교대로 전송되는데, 가전기기 및 네트워크 제어기 내부의 디지털 신호인 '1'과 '0'를 기설정된 기준값에 맞도록 슈피어리어(Superior)와 인피어리어(Inferior) 각 구간별로 기설정된 시간동안 주파수가 증가하거나 감소하는 선형적인 변화로 이루어지는 신호형태이다.

다시 말해, 종래기술의 한 예를 도시한 도 1과 같이, 디지털 신호 '1'에 대해서는 기준값으로 100㎲를 할당하고, 디지털 신호 '0'에 대해서는 기준값으로 200㎲를 할당하는 것이다. 따라서 4bit 단위의 신호를 전송할 경우 최소 400㎲(디지털 신호가 '1111'일 경우)에서 최대 800㎲(디지털 신호가 '0000'일 경우)의 시간이 소요된다.

그리고 수신측에서는 송신측의 신호를 입력받고 상술한 기준값과 비교하여 상관(correlation)되면 해당 값 즉, '1' 또는 '0'으로 인식하는 것이다.

따라서 종래의 전력선 통신방식에서는 신호값에 따라 전송속도가 다르고 과부하를 초래할 수 있다.

종래의 기술에 따른 전력선 통신방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 신호값에 따라 전송시간이 다르고 신호의 길이를 기준으로 전송 및 인식하므로 신호인식 효율이 떨어진다.

둘째, 특정 신호값의 경우 신호 전송에 과다한 시간이 소요되어 통신선로의 과부하를 초래할 수 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 신호인식 효율저하를 방지하고 통신선로의 과부하 발생을 방지할 수 있도록 한 전력선 통신방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 전력선 통신의 신호형태를 나타낸 파형도

도 2는 본 발명에 따른 전력선 통신의 신호형태를 나타낸 파형도

본 발명은 송신측에서 원(原) 디지털 신호의 전체 경우의 수와 동일하고 동일한 길이를 갖으며 각각 다른 파형의 기준신호들중 현재 디지털 신호에 해당하는 기준신호를 전송하고, 수신측에서 송신신호를 수신하고 기준신호들과 비교하여 송신신호를 인식함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전력선 통신방법의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 전력선 통신의 신호형태를 나타낸 파형도이다.

먼저, 본 발명에 따른 전력선 통신신호의 생성원리를 설명하면 다음과 같다.

예를 들어, 4bit 전송신호의 경우 16가지의 경우의 수('0000', '0001' ……'1110', '1111')가 존재한다. 따라서 경우의 수 16가지에 1:1 대응되는 16가지의 기준신호를 정하는 것이다.

이때 16개 기준신호는 4it 신호를 기준으로 한 도 2와 같이, 서로 구분할 수 있도록 독립적인 파형임과 동시에 모두 동일한 시간 즉, 최소시간인 400㎲를 갖도록 한다.

이와 같은 통신신호를 전송 및 인식하는 방법을 4bit 신호를 예로 들어, 설명하면 다음과 같다.

송신측의 전력선 통신 모뎀이 해당 가전기기에서 출력환 4bit 디지털 신호를 기저장된 도 2와 같은 16가지의 기준신호중 상기 디지털 신호에 해당하는 하나로 변환하여 전력선을 통해 송신한다.

이어서 해당 수신측의 전력선 통신모뎀은 상기 전력선을 통해 송신된 신호를 기저장된 16가지 기준신호와 비교한다.

이때 비교단계는 16가지 기준신호와 입력된 신호를 직렬방식에 의거 순차적으로 비교할 수도 있고, 16가지 기준신호와 입력된 신호를 병렬방식에 의거 동시에 비교할 수도 있다. 현재는 가전기기 위주로 그다지 대량의 데이터가 전송되지 않아 직렬방식이 주로 이용되므로 직렬통신에 따른 순차비교가 주로 사용될 것이다.

그리고 기준신호와 입력된 신호가 선로특성 및 주변환경에 따른 약간의 변동을 고려한 문턱치(Threshold) 이상으로 상관(Correlation)되면 해당 신호값을 인식하고 디지털 값으로 변환하여 자신과 연결된 전자기기로 전송한다.

따라서 종래기술의 통신방식에 따른면 디지털 4bit 신호 '0000'을 전송할 때 800㎲가 소요된데 반하여, 본 발명의 통신방식에 따르면 신호값에 상관없이 모든 4bit 디지털 신호 전송시 400㎲가 소요된다.

상술한 본 발명의 실시예는 4bit 신호를 기준으로 기술한 것이지만, 신호의 bit수에 상관없이 전체 경우의 수에 해당하는 기준신호를 서로 독립적으로 생성하는 본 발명의 원리를 적용하면 모든 신호를 동일한 시간내에 정확하게 전송할 수 있음은 명백한 사실이다.

본 발명에 따른 전력선 통신방법은 독립된 기준신호를 이용하여 모든 신호를 동일한 시간 그리고 최저의 시간에 전송할 수 있으므로 수신측의 신호인식 효율을 향상시키고 과부하에 따른 시스템 성능저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 송신측에서 원(原) 디지털 신호의 전체 경우의 수와 동일하고 동일한 길이를 갖으며 각각 다른 파형의 기준신호들중 현재 디지털 신호에 해당하는 기준신호를 전송하고, 수신측에서 상기 송신신호를 수신하고 상기 기준신호들과 비교하여 송신신호를 인식하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신방법.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 기준신호들과 비교하는 방법은 입력된 신호를 기준신호들과 순차적으로 비교하는 방법임을 특징으로 하는 전력선 통신방법.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 기준신호들과 비교하는 방법은 입력된 신호를 기준신호들과 동시에 비교하는 방법임을 특징으로 하는 전력선 통신방법.