KR20040104304A - 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 홈 네트워크 관리 시스템에 관한 것으로서, 특히 복수 종류의 다수의 홈 어플라이언스와 통신가능한 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들리 장치에 관한 것이다.
본 발명인 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치는 적어도 하나 이상의 홈 어플라이언스와 제1네트워크를 통하여 연결되고 적어도 하나 이상의 클라이언트 디바이스와 상기 제1네트워크와 분리된 제2네트워크를 통하여 연결되는 홈 마스터 디바이스 내에 구비되고, 상기 홈 마스터 디바이스의 중앙처리장치에 의해 제어되되, 상기 홈 어플라이언스와 상기 홈 마스터 디바이스 내의 제1장치 간에 제1형식의 패킷이 송수신되도록 한다.

Description

홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치{CHANNEL HANDLING APPARATUS OF HOME NETWORK MANAGEMENT SYSTEM}
본 발명은 홈 네트워크 관리 시스템에 관한 것으로서, 특히 복수 종류의 다수의 홈 어플라이언스와 통신가능한 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들리 장치에 관한 것이다.
현재 각 가정 또는 원격에서 가정에 있는 가전기기들을 자동으로 제어하기 위한 홈 오토메이션은 거의 상용화단계에 이르러 있다. 초기의 홈 오토메이션의 경우 전화 또는 적외선을 이용하여 각 기기를 별도로 제어하는 수준이었고 각 기기 간의 연계는 이루어지지 않았으나, 이제는 통신수단을 이용하여 가전기기간의 네트워크를 구축하여 이 네트워크를 제어하는 제어기를 두어 통합 관리하도록 하는 방법이 이용되고 있다.
도 1은 일반적인 전체 홈 네트워크 시스템의 구성도이다. 도시된 바와 같이, 홈 네트워크란 다양한 디지털 가전제품들이 서로 연결되어 집안과 밖에서 언제든지 편리하고 안전하며 경제적인 생활 서비스를 즐길 수 있는 것을 말한다.
이러한 홈 네트워크가 등장하게 된 배경에는 그 동안 백색 가전으로 불리던 냉장고나 세탁기 등이 디지털 신호처리 기술의 발전으로 인해 점차 디지털화 되고있으며, 여기에다 가전용 운용체제 기술과 고속 멀티미디어 통신 기술 등의 급속한 발전으로 인해 이들 기술들이 집약된 새로운 정보 가전의 형태로 등장하고 있기 때문이다.
여기서, IT 네트워크는 개인용 컴퓨터와 주변 장치들 간의 데이터 교환이나 인터넷 서비스 제공 등을 위해 구축되는 네트워크 유형을 말하며, AV 네트워크는 오디오나 비디오 정보를 다루는 가전 기기들 간의 네트워크 유형을 말한다. 그리고, 리빙 네트워크는 홈 오토메이션이나 원격 검침과 같이 가전 기기들의 단순한 제어를 목적으로 하여 구축되는 네트워크로서, 냉장고, 세탁기, 전자레인지, 전등, 가스 경보기, 에어컨, 전화 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 가정 내에 구성된 홈 네트워크 시스템은 다른 홈 어플라이언스의 동작을 제어하거나 상태를 모니터링할 수 있는 홈 어플라이언스인 마스터 장치와, 홈 어플라이언스의 특성이나 기타 요인에 의하여 마스터 장치의 요구에 응답하는 기능과 자신의 상태 변화에 대한 정보를 알리는 기능을 갖는 홈 어플라이언스인 슬레이브 장치로 이루어진다. 본 명세서에서 사용되는 홈 어플라이언스는 세탁기, 냉장고 등과 같은 상술된 리빙 네트워크 서비스를 위한 가전기기뿐만 아니라, IT 네트워크 서비스 및 AV 네트워크 서비스를 위한 가전기기를 모두 포함하는 것을 의미한다.
이러한 종래 기술은 홈 네트워크 시스템 내의 홈 어플라이언스에 대한 모니터링 명령, 제어 명령 등을 위해, 홈 네트워크 시스템 내의 마스터 장치와, 이 마스터 장치에 이러한 명령을 송수신하는 원격 제어 서버 등의 클라이언트 디바이스 간의 소정의 형식으로 정의된 메시지를 제공하고 있지 못하다.
또한, 종래 기술은 마스터 장치와 슬레이브 장치 간의 소정의 형식으로 정의된 메시지를 제공하고 있지 못하다.
또한, 종래 기술은 클라이언트 디바이스와 마스터 장치 간의 메시지와, 마스터 장치와 슬레이브 장치 간의 메시지가 서로 상이한 형식으로 이루어진 경우, 이 메시지들을 처리하는 시스템을 제공하지 못하고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 다수의 클라이언트 디바이스와 마스터 장치 간의 소정의 형식으로 정의된 메시지와, 마스터 장치와 슬레이브 장치 간의 소정의 형식으로 정의된 메시지를 제공하는 홈 네트워크 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 홈 어플라이언스에 대한 모니터링 명령 및 제어 명령 등에 대한 정보를 포함하는 기정의된 메시지를 사용하도록 하여 정규화된 메시지를 통하여 홈 네트워크 시스템의 운영의 정규화를 성취하도록 하는 홈 네트워크 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 서로 상이한 메시지 구조를 사용하는 홈 네트워크 시스템 내에서 이들 메시지의 처리, 변환 및 전송을 수행하는 홈 네트워크 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 종류의 통신 접속 방법에 의해 다수의 홈 어플라이언스와 통신 가능하도록 하는 홈 네트워크 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로한다.
또한, 본 발명은 리빙 네트워크 제어 프로토콜(living network control protocol: LnCP)에 따른 패킷 및 메시지를 처리하는 홈 네트워크 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 일반적인 전체 홈 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 홈 네트워크 관리 시스템이 적용되는 홈 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 3a 내지 3c는 LnCP 구조 및 LnCPa에 따른 제1형식의 패킷 구조이다.
도 4는 LnCPb에 따른 제2형식의 메시지 구조이다.
도 5는 본 발명에 따른 채널 핸들링 모듈이 적용된 홈 네트워크 관리 시스템의 구성도이다.
도 6은 도 5의 채널 핸들링 모듈의 구성도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 홈 어플라이언스 12: 제1네트워크
20: 홈 마스터 디바이스 30: 제2네트워크
40: 원격 제어 서버 50: 사용자 단말기
200: 홈 네트워크 관리 시스템 210: 채널 핸들링 모듈
230: 트랜스미션 핸들링 모듈 240: 서비스 관리 모듈
270: 커넥션 핸들링 모듈 290: 시스템 관리 모듈
본 발명인 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치는 적어도 하나 이상의 홈 어플라이언스와 제1네트워크를 통하여 연결되고 적어도 하나 이상의 클라이언트 디바이스와 상기 제1네트워크와 분리된 제2네트워크를 통하여 연결되는 홈 마스터 디바이스 내에 구비되고, 상기 홈 마스터 디바이스의 중앙처리장치에 의해 제어되되, 상기 홈 어플라이언스와 상기 홈 마스터 디바이스 내의 제1장치 간에 제1형식의 패킷이 송수신되도록 한다.
이때, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 메시지를 상기 홈 마스터 디바이스 내에 구비된 메시지 큐를 통하여 송수신하되, 상기 제1장치에 대응하는 타입을 포함하는 상기 제1형식의 패킷을 상기 메시지 큐에 전송하고, 상기 메시지 큐에 저장된 상기 채널 핸들링 장치에 대응하는 타입을 포함하는 상기 제1형식의 패킷을 획득하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 메시지의 전달통로인 하나의 메시지 큐를 포함하고, 상기 제1장치에 대응하는 타입을 포함하는 상기 제1형식의 패킷을 상기 제1장치의 메시지 큐에 저장하여 전송하고, 상기 채널 핸들링 장치의 메시지 큐에 저장된 대응하는 타입을 포함하는 상기 제1형식의 패킷을 획득하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1장치는 트랜스미션 핸들링 모듈인 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 홈 어플라이언스와 하나 이상의 통신포트를 통하여 연결된 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 제1장치로부터 전송된 제1형식의 패킷을 상기 통신포트에 대응하는 드라이버 모듈로 전송하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 드라이버 모듈로서 전력선 통신 모뎀과의 인터페이스를 제공하는 비동기 직렬 통신 규격에 따른 전력선 통신 인터페이스 핸들링 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 드라이버 모듈로서 상기 홈 어플라이언스와 직접 통신을 제공하는 비동기 직렬 통신 규격에 따른 RS-232C 인터페이스 핸들링 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 드라이버 모듈로서 RS-485어댑터와의 인터페이스를 제공하는 비동기 직렬 통신 규격에 따른 RS-485 인터페이스 핸들링 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 드라이버 모듈로서 무선 모뎀과의 인터페이스를 제공하는 비동기 직렬 통신 규격에 따른 무선통신 인터페이스 핸들링 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 드라이버 모듈로서 상기 홈 어플라이언스 중에서 홈 오토메이션 관련 홈 어플라이언스를 제어하기 위한 어뎁터와의 인터페이스를 제공하는 홈 오토메이션 인터페이스 핸들링 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 핸들링 장치는 하나의 인터페이스 핸들링 수단으로부터 수신된 제1형식의 패킷을 다른 인터페이스 핸들링 수단으로 전송시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 핸들링 장치는 송수신되는 제1형식의 패킷을 상기 홈 마스터 디바이스에 구비된 로그파일 핸들링 수단으로 전송하는 것이 바람직하다.
본 발명은 본 발명의 실시예들 및 첨부도면에 기초하여 홈 네트워크 시스템을 예로 들어 상세하게 설명되었다. 그러나, 이하의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 홈 네트워크 관리 시스템이 적용되는 홈 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 홈 네트워크 시스템(100)은 다수의 홈 어플라이언스(10)와, 제1네트워크(12)를 통하여 다수의 홈 어플라이언스(10)와 연결되어 모니터링하고 제어하는 홈 마스터 디바이스(20)와, 홈 마스터 디바이스(20)와 원격 제어 서버(40) 및 사용자단말기(50) 간의 통신을 가능하게 하는 제2네트워크(30)와, 홈 마스터 디바이스(20)로 소정의 모니터링 및 제어 명령 등을 생성하여 제2네트워크(30)를 통하여 전송하는 원격 제어 서버(40)와, 사용자로 하여금제2네트워크(30)를 통하여 원격 제어 서버(40)에 접속하여 홈 어플라이언스(10) 및/또는 홈 마스터 디바이스(20)를 모니터링하거나 제어하도록 하는 사용자 단말기(50)로 이루어진다.
자세하게는, 홈 어플라이언스(10)는 제1네트워크(12)를 통하여 홈 마스터 디바이스(20)와 리빙 네트워크 제어 프로토콜 a(living network control protocol a:LnCPa)에 따른 제1형식의 패킷을 사용하여 통신되고, 이때, 각 홈 어플라이언스(10)는 홈 마스터 디바이스(20)에 등록되어 유일한 논리번지(예를 들면, Ox00, Ox01 등)를 부여받게 되어, 이를 이용하여 식별된다.
또한, 제1네트워크(12)는 별도의 회선을 설치하거나 각 가정 및/또는 건물에 이미 설치되어 있는 전력선이나 전화선과 같은 유선 매체일 수도 있으며, 또한, 무선 기반의 전송 매체일 수도 있다.
홈 마스터 디바이스(20)는 상술된 마스터 장치와 같이, 연결된 슬레이브 장치인 홈 어플라이언스(10)에 대한 모니터링 및 제어 동작 등을 수행하기 위해, LnCPa에 따른 제1형식의 패킷을 사용하여 통신한다. 이 홈 마스터 디바이스(20)는 기본적인 통신(예를 들면, 로그인 요청 및 응답, 더미 신호, 로그아웃 요청 및 응답 등)과, 모니터링에 대한 응답 또는 제어 명령 및 이에 대한 응답 등을 위해 제2네트워크(30)를 통하여 리빙 네트워크 제어 프로토콜 b(living network control protocol b: LnCPb)에 따른 제2형식의 확장 메시지를 사용하여 원격 제어 서버(40)에 통신한다.
이때, 홈 마스터 디바이스(20)는 전원이 공급되거나 동작개시명령을 사용자로부터 입력받은 때, 자동으로 또는 사용자의 명령에 의해 원격 제어 서버(40)에 제2네트워크(20)를 통하여 소정의 로그인 절차를 통하여 접속한다. 이 로그인 절차는 일반적인 아이디와 패스워드(홈 마스터 디바이스(20)와 원격 제어 서버(40)에 각각 저장된 식별 정보)를 통하여 이루어지되, 홈 마스터 디바이스(20)가 원격 제어 서버(40)로 로그인 요청 메시지를 전송하고, 원격 제어 서버(40)에 이를 처리하여 로그인 응답 메시지를 홈 마스터 디바이스(20)로 전송한다. 또한, 이러한 로그인 절차에 의해, 홈 마스터 디바이스(20)가 원격 제어 서버(40)에 접속된 이후에는, 소정의 시간 간격으로 더미 신호(또는 메시지)를 원격 제어 서버(40)로 전송하여 그 통신 연결 상태를 확인한다. 또한, 소정의 로그아웃 절차에 의해 홈 마스터 디바이스(20)는 로그아웃 요청 메시지를 원격 제어 서버(40)로 전송하고, 원격 제어 서버(40)가 이를 처리하고 로그아웃 응답 메시지를 홈 마스터 디바이스(20)로 전송하게 된다.
다음으로, 제2네트워크(30)는 예를 들면 인터넷을 포함하고, 사용자 단말기(50)의 종류에 따라 다른 구성소자들을 추가적으로 구비한다. 즉, 이 제2네트워크(30)는 예를 들면, 사용자 단말기(50)가 컴퓨터인 경우에는, 제2네트워크(30)와 사용자 단말기(50) 사이에 웹 서버(Web sever)(도시되지 않음)를 구비하고, 사용자 단말기(50)가 인터넷 폰인 경우에는, 제2네트워크와 사용자 단말기(50) 사이에 왑 서버(Wap sever)(도시되지 않음)를 구비한다.
이때, 제1네트워크(12)와 제2네트워크(30)는 서로 분리된 네트워크로 이루어지고, 즉, 제1네트워크(12)는 유선 혹은 무선 전송 매체로 연결하는 폐쇄형 네트워크(즉, 제2네트워크와 분리된 네트워크)를 구성하게 된다. 여기서 폐쇄형 네트워크는 물리적으로 연결되어 있으나 논리적으로 분리된 네트워크를 포함하는 것으로 한다.
다음으로, 원격 제어 서버(40)는 소정의 로그인 및 로그아웃 절차에 따라 홈 마스터 디바이스(20) 및 사용자 단말기(50)와 접속되어, 클라이언트 단말기(50)로부터 모니터링 및 제어 명령 등을 수신하여, 이를 홈 마스터 디바이스(20)에 LnCPb에 따른 제2형식의 메시지로 제2네트워크(30)를 통하여 전송한다. 또한, 원격 제어 서버(40)는 LnCPb에 따른 제2형식의 메시지를 홈 마스터 디바이스(20)로부터 수신하여 저장하거나 사용자 단말기(50)로 전송한다.
다음으로, 사용자 단말기(50)는 제2네트워크(30)에 접속가능한 모든 장치를 포함하며, 예를 들면 개인용 컴퓨터, 이동무선 단말기, 개인 휴대용 단말기(PDA), 웹 패드, 홈 오토메이션 장치 등을 포함한다. 이러한 이유로, 이하에서는, 원격 제어 서버(40)와 사용자 단말기(50)를 클라이언트 디바이스로 통칭하고, 이 클라이언트 단말기가 제2네트워크(30)를 통하여 홈 마스터 디바이스(20)에 접속하는 것으로 한다.
이하에서, LnCPa에 따른 제1형식의 패킷 구조와 LnCPb에 따른 제2형식의 메시지 구조에 대하여 살펴본다.
도 3a 내지 3c는 LnCP 구조 및 LnCPa에 따른 제1형식의 패킷 구조이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LnCP는 어플리케이션계층, 네트워크 계층, 데이터링크 계층 및 물리계층으로 구성된다. 각 계층 간의 인터페이스는 상위계층으로부터 전달받은 프로토콜 정보 단위(Protocol Data Unit: PDU)를 기준으로 하여 헤더 및/또는 트레일러 정보를 합쳐 하위계층으로 전달하기 위한 새로운 프로토콜 정보 단위를 생성하는 방식으로 이루어진다.
어플리케이션 계층과 네트워크 계층 간에는 APDU(Application layer PDU)로, 그리고, 네트워크 계층과 데이터링크 계층 간에는 NPDU(Network layer PDU)를 기본으로 하여 계층간 인터페이스가 이루어지며, 데이터링크 계층과 물리계층 간에는 데이터 프레임 단위로 인터페이스가 이루어진다.
각 계층에서 생성되는 정보 단위에는 헤더를 가지게 된다. 예를 들면, 네트워크 계층이 어플리케이션 계층으로부터 APDU(메시지 헤더와 메시지로 구성)를 받게 되면, 여기에다 송신자의 번지, 목적지의 번지 그리고, 전송할 메시지의 중요도에 따른 패킷의 종류 등의 정보를 담은 패킷 헤더와 트레일러를 덧붙여 NPDU를 생성하여 이를 데이터링크 계층으로 전달하게 된다. 마찬가지로 데이터링크 계층에서는 상위 네트워크 계층으로부터 NPDU를 받게 되면, 여기에다 시리얼 인터페이스 헤더 및 프레임 트레일러를 추가하여 물리계층으로 전달할 프레임을 생성하게 된다.
도 3b는 LnCPa에 따른 제1형식의 패킷의 제1실시예의 구성도이다.
도시된 바와 같이, LnCPa에 따른 제1형식의 패킷은 패킷 헤더 필드와 향후 패킷 기능 추가를 위한 필드(필드)로 이루어진 헤더 영역과, 메시지 헤더 필드와 향후 메시지 기능 추가 필드와 메시지 필드로 이루어진 바디(body) 영역 및 트레일러(trailer) 영역으로 구성된다.
그리고 패킷 중 요청 또는 통지 패킷은 패킷의 시작을 나타내는 8비트의 에스엘피(SLP) 필드, 16 비트로 이루어져 수신자를 표시하기 위한 수신자 번지(Receiver address)(RA) 필드, 16 비트로 이루어져 송신자를 표시하기 위한 송신자 번지(Sender address)(SA) 필드, 8 비트로 이루어져 패킷의 길이를 표시하기 위한 패킷 길이(Packet Length)(PL) 필드, 3 비트로 이루어져 전송 우선순위를 표시하기 위한 서비스 우선순위(Service Priority)(SP) 필드, 5 비트로 이루어져 패킷 헤더의 길이를 표시하기 위한 패킷 헤더 길이(Packet Header Length)(PHL) 필드, 8 비트로 이루어져 프로토콜의 버전을 표시하기 위한 프로토콜 버전(Protocol Version)(PV) 필드, 4 비트로 이루어져 패킷 타입을 표시하기 위한 패킷 타입(packet Type)(PT) 필드, 2 비트로 이루어져 재전송 횟수를 표시하기 위한 전송 계수기(Transmission Counter)(TC) 필드, 그리고 2 비트로 이루어져 새로운 패킷 전송을 표시하기 위한 패킷 번호(Packet Number)(PN) 필드, 8 비트의 메시지 길이(Message Length)(ML) 필드, 8 비트의 메시지 헤더 길이(Message Header Length)(MHL) 필드, 8 비트의 메시지 옵션(Message Option)(MO) 필드로 구성됨을 특징으로 하는 가전기기 네트워크 제어시스템. 8 비트의 코멘드 코드(Command Code)(CC) 및 비트수가 가변되는 아규먼트(Argument)(ARG), 16 비트의 에러체크(CRC) 및 8 비트로 이루어져 패킷의 끝을 표시하기 위한 이엘피(ELP) 필드를 포함하여, 최소 17-Byte, 최대 255-Byte로 구성된다. 여기서, 서비스 우선순위(SP)와, 패킷 헤더 길이(PHL)와, 프로토콜 버전(PV)과, 패킷 타입(PT)과, 전송 계수기(TC) 및 패킷 번호(PN)는 네트워크 계층에서의 네트워크 계층 제어(Network Layer Control)(NLC)를 위한 필드들이다.
또한 응답 패킷은 도 3c에 도시된 바와 같이, 바디 부분에 8 비트의 ACK/NAK가 포함되는 것을 제외하고는 도 3b의 응답/통지 패킷과 동일하다.
에스엘피(SLP)(0x02)는 패킷의 시작을 알리는 필드로 패킷의 에러를 검출하기 위한 잉여 필드이다.
수신자 번지(RA)는 송신자 번지(SA) 앞에 위치하며, 이는 수신자가 패킷을 수신하기 시작할 때 계속 수신할 것인지 아니면 무시할 것인지를 조기에 판단하기 위함이다. 상위 Bit부터 차례로 2Bit는 네트워크의 종류, 6Bit는 세탁기, 냉장고 등 독립적인 기능을 가지는 제품을 구분하며, 하위 8Bit는 같은 종류의 제품들이 다수 개 있을 때 서로 구분하기 위하여 할당된다.
패킷 길이(PL)는 홈 코드부터 ELP까지 패킷의 Byte단위로 계산된 수를 저장하고 있는 1-Byte로 구성된다. 수신자는 패킷 길이(PL) 데이터 값을 받은 후에 이 값만큼의 데이터만 수신하여 이후의 단계를 처리한다. 따라서 패킷 길이(PL) 값은 수신 시 필요한 버퍼의 크기를 미리 알게 해주고, 수신 된 패킷 데이터의 오류를 검출하는 데 이용된다. 즉, 패킷의 마지막 Byte를 읽고 나서 그 값이 ELP가 아니면 패킷 에러로 판단할 수 있다.
서비스 우선순위(SP)는 응용 계층에서 긴급한 메시지를 보내야 하거나 전송에 실패하여 재전송해야 하는 패킷, 또는 일반 통신보다 중요하지 않은 메시지 등 전송에 우선 순위를 주어야 하는 메시지에 우선 순위를 주어 물리 계층에서 CSMA/CD 기능을 수행할 수 있도록 전송 우선 순위를 표시하는 필드(field)이다. 이 필드는 CSMA/CD 기능을 수행하는 어뎁터에서 우선 순위에 따른 전송이 가능할 때의미가 있고, 그 외의 경우에는 무시한다. 각 통신 경우에 따르는 서비스 우선순위(SP) 값은 다음과 같다.
0 : 충돌로 재전송 시 또는 긴급 사태일 때
1 : 메시지 분할을 통한 대량 데이터 송신 시
2: 평상시 통신
3 : 네트워크 접속 상태 신고시(충돌인 경우도 Priority를 3으로 유지)
패킷 헤더 길이(PHL)는 패킷 헤더의 확장성을 위한 필드로서, 현 패킷 헤더에 확장 필드를 추가했을 때, 그에 따라 패킷 헤더 길이를 변경한다. 변경 내용이 없을 때에는 9 byte이며, 최대 32 byte까지 확장 가능하다.
프로토콜 버전(PV)은 채용된 프로토콜의 버전을 나타내는 1Byte 필드이다. 버전과 서브 버전은 업데이트되는 순서대로 0 ~ 15의 값을 순서대로 취한다.
패킷 타입(PT)은 패킷을 송신할 때 지정하는 4Bit 필드 값으로 요청패킷과 응답 패킷, 통지 패킷으로 나눈다. 응답 패킷은 다시 Successful 응답과 Failed 응답으로 나눈다. 응답 패킷을 두 가지로 다시 나눈 이유는 데이터 링크 계층에서 메시지 내용을 모르더라도 패킷 헤더에 있는 패킷 타입(PT) 필드만 보고 Failed 응답일 때 응용 계층으로 패킷을 전송하지 않고 바로 재전송하기 위한 것이다. 통지 패킷은 응답을 요구하지 않는 패킷을 나타낸다. 어레이드(Arrayed) 패킷은 대량의 데이터를 고속으로 파일을 전송할 때 각 패킷에 대한 응답이 없이 모든 데이터를 분할하여 보낼 때 이용하며, 그 핵사값은 아래와 같다.
0 : request packet
1 ~ 3: Reserved
4 : Successful response packet
5 : Failed response packet
6 ~ 7: Reserved
8 : Broadcast Notification packet
9 : Arrayed packet
10: End packet of arrayed data
11 ~ 15: Reserved
전송 계수기(TC)는 통신 에러가 발생했을 때 같은 메시지의 중복처리를 방지하기 위한 2Bit 필드 값이다. 홈 마스터 디바이스(20)가 수신한 응답 패킷에 CRC 에러 코드가 포함되어 있거나, 수신 패킷이 CRC 에러, 또는 수신 byte time over이면 최대 3회까지 재전송 가능하며, 초기는 '0'으로 설정되고, 재전송된 후 '1'만큼 증가한다. 홈 어플라이언스(10)는 항상 1회 전송이다.
패킷 번호(PN)는 역시 통신 에러가 발생했을 때 같은 메시지의 중복처리를 방지하기 위한 2Bit 필드 값이다. 홈 마스터 디바이스(20)는 새로운 패킷을 전송할 때마다 패킷 번호를 1씩 증가시키고, 같은 패킷을 재전송할 경우에는 이전과 같은 패킷 번호를 유지한다. 따라서, 홈 어플라이언스(10)는 이전 메시지의 패킷 번호와 송신 번지를 기억하고 있다가 같은 메시지가 다시 수신되면 중복 메시지이므로 무시하고, 다를 경우에는 수행한다. 홈 어플라이언스(10)는 수신한 메시지에 응답할 때 수신 메시지의 패킷 번호를 복사하여 응답 패킷을 구성한다.
이때 홈 코드(Home Code: HC) 필드가 NPDU의 최전방부분에 포함될 수 있으며, 이 홈 코드(HC)는 네트워크가 구성된 가정을 논리적으로 구분하기 위한 코드로서 특히 전력선 같이 각 가정간 전송 선로가 구분되지 않고 연결되어 있을 경우 각 가정을 구분하기 위해 핵사값 0x03 ~ 0xFE 범위내에서 사용된다.
메시지 길이(ML)는 메시지 필드의 길이가 가변적이기 때문에 이를 알기 위한 정보이다. 따라서 응용 계층에서는 메시지 길이를 보고 메시지 필드의 길이를 알아서 처리한다.
메시지 헤더 길이(MHL)는 향후 메시지 필드의 확장을 위한 필드로서 메시지 필드의 암호화, 응용 프로토콜의 변경 등의 경우 메시지 헤더를 추가할 수 있다.
메시지 옵션(MO)은 메시지 set의 확장을 위한 필드로서 메시지 set을 포트별로 구분할 수 있다. 메시지 set의 Version-up, 또는 타 응용 프로토콜과의 호환을 위해 포트별로 메시지 set을 둘 수 있다.
메시지는 홈 마스터 디바이스(20)가 홈 어플라이언스(10)로 기능수행을 요청하기 위한 코멘드(Command) 코드와 이 Command를 수행하는 데 필요한 입력 인자들, 그리고 홈 어플라이언스(10)가 Command를 수행하고 나서 홈 마스터 디바이스(20)로 전송하는 인자들로 구성된다. 또한 8 Bit급 마이컴에서의 프로그램 작업이 용이하도록 구성되고 정의되어야 한다. 즉, 메시지가 첨삭되더라도 쉽게 반영할 수 있도록 모듈화 프로그래밍이 가능해야 한다. 이를 위하여 모든 메시지는 각각에 대해 독립적인 기능을 가지고 있어야 한다. 이는 모든 메시지가 그에 따르는 하위 개념의 메시지를 포함할 수 없고, 또한 S/W 구현에서도 각각의 루틴(Routine)들간의 인과관계는 없다는 것을 의미한다. 메시지들이 서로 독립적인 기능을 가진다면 메시지들을 조합하여 제품을 제어 및 모니터링(Monitoring)을 위한 기능들을 확장할 수 있다. 홈 어플라이언스(10)가 Command를 정상적으로 수행했다면 홈 마스터 디바이스(20)로 전송하는 인자들은 {ACK + Return arguments}이고, 그렇지 않다면 {NAK + 에러 코드}이다. 디바이스별로 최대 256개의 Command를 가질 수 있으며 반드시 포함되는 요소이다. Input Arguments와 Return Arguments는 Command 코드에 따라 유무와 Byte 수가 결정된다.
이때 Arguments의 데이타 형식은 다음과 같다.
boolean : 1Byte
char, unsigned char : 1Byte
int, unsigned int, short int, unsigned short int : 2 Byte
long, undigned long : 4Byte
string : NULL을 포함하여 송수신.
또한, Command 코드를 분류하기 위해 다음과 같은 기본 개념을 둔다.
모든 제품은 256개(0x00 ~ 0xFF)의 명령어 코드를 독립적으로 사용하지만, 모든 제품에 공통적으로 사용되는 명령어는 공통 코드를 사용한다. 제품의 기능을 일반화된 구조에 포함시켜 항목의 첨삭이 수월하게 한다.
CRC는 수신된 패킷의 에러를 검출하거나 송신 시 수신자가 패킷 에러를 검출할 수 있도록 하는 값이다. CRC는 16-Bit로 처리하며, ELP부터 CRC 필드 직전의 Byte까지의 Data를 이용하여 그 값을 생성하거나 에러를 검출한다.
ELP(0x03)는 패킷의 끝임을 의미하는 통신 문자로 수신시에 패킷 길이 필드와 함께 CRC를 이용하지 않고 패킷 에러를 검출할 수 있는 방법을 제공한다. 즉, 패킷길이 만큼의 Byte 데이터를 수신할 때, 마지막 Byte가 ELP가 아니면 패킷 에러로 판단할 수 있다. 이때는 CRC를 이용한 패킷 에러 Check를 생략할 수 있다.
도 4는 LnCPb에 따른 제2형식의 메시지 구조이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 메시지는 홈 마스터 디바이스(20)와 클라이언트 디바이스 간에 전송되며, 다수의 파라미터(P0 내지 PN)로 이루어진다. 이들 각 파라미터(PO 내지 PN)는 소정의 구분자(예를 들면, &)에 의해 구분되어지고, 이들 파라미터와 구분자 사이에는 공란이 없도록 구성된다.
여기서, PO는 사용되는 메시지의 종류에 관계없이, 전송자(사용자 단말기)의 식별코드를 나타낸다. 예를 들면, 다수의 클라이언드 디바이스가 홈 마스터 디바이스(20)에 접속한 때, 이를 구별하기 위해 요구되는 것이다. 다만, P0는 메시지 구조에 선택적으로 포함될 수도 있다.
이들 메시지의 종류는 기본적인 통신에 사용되는 메시지와, 모니터링에 사용되는 메시지 및 제어에 사용되는 메시지를 포함할 수 있다. 이들 메시지에서 파라미터(P1)는 제품 코드부이고, 파라미터(P2)는 메시지 코드부이고, 파라미터(P3)는 매개변수의 개수부이고, 파라미터(P4 내지 PN)는 메시지의 정의에 따른 매개 변수부이다.
도 5는 본 발명에 따른 채널 핸들링 모듈이 적용된 홈 네트워크 관리 시스템의 구성도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 홈 네트워크 관리 시스템(200)은 홈 마스터 디바이스 (20) 내에 상주하고, 홈 마스터 디바이스(20)의 중앙처리수단(도시되지 않음)에 의해 제어된다. 이 홈 네트워크 관리 시스템(200)은 홈 마스터 디바이스(20) 내의 저장수단(도시되지 않음)에 상주된 소프트웨어 프로그램이거나 홈 마스터 디바이스(20) 내에 설치된 하드웨어 또는 미들웨어이다.
이 홈 네트워크 관리 시스템(200)은 홈 마스터 디바이스(20)와 홈 어플라이언스(10) 간에 제1형식의 패킷이 송수신되도록 하는 채널 핸들링 모듈(210)과, 채널 핸들링 모듈(210)로부터의 제1형식의 패킷과 서비스 관리 모듈(240)로부터의 제1형식의 메시지 간의 변환을 수행하여 전송되도록 하는 트랜스미션 핸들링 모듈(230)과, 트랜스미션 핸들링 모듈(230)로부터의 제1형식의 메시지와 커넥션 핸들링 모듈(270)로부터의 제2형식의 메시지 간의 변환을 수행하여 전송되도록 하는 서비스 관리 모듈(240)과, 클라이언트 디바이스로부터의 제2형식의 확장 메시지와 서비스 관리 모듈(240)로부터의 제2형식의 메시지 간의 변환을 수행하여 전송되도록 하는 커넥션 핸들링 모듈(270)을 포함한다. 이들 모듈들은 패킷 및/또는 메시지를 수신하여 이 패킷 및/또는 메시지의 대상이 자기 자신이면, 스스로 처리하고, 만약 다른 모듈이면 이를 변환/전송하는 과정을 수행하게 된다.
또한, 홈 네트워크 관리 시스템(200)은 채널 핸들링 모듈(210)과 트랜스미션 핸들링 모듈(230) 및 서비스 관리 모듈(240)의 필요한 변수값들을 사용하여 클라이언트 디바이스 및/또는 홈 어플라이언스(10)와의 통신을 위한 초기화 작업을 수행하는 시스템 관리 모듈(290)을 추가적으로 포함한다.
자세하게는, 채널 핸들링 모듈(270)과, 서비스 관리 모듈(240) 및 트랜스미션 핸들링 모듈(230)은 각각의 변수를 지닌다. 채널 핸들링 모듈(270)은 통신포트 번호, 통신매체 및 데이터링크계층과 물리계층에서 정의되는 매개변수를 지니고, 서비스 관리 모듈(240)은 메시지 블로킹 핸들링 수단(243)(하기에서 개시됨)에서 사용되는 송신/수신차단할 홈 어플라이언스(10)의 번지와 제어명령 및 응용계층에서 정의되는 매개변수를 지니고, 트랜스미션 핸들링 모듈(230)은 네트워크계층에서 정의되는 매개변수를 지닌다. 이러한 변수들은 시스템 관리 모듈(290)에 의해 설정되고 변경가능하게 된다.
또한, 시스템 관리 모듈(290)은 홈 네트워크 통신을 위한 초기화 작업으로서 통신포트를 열고 통신속도를 정하고, 상술된 변수값들을 초기화시키고, 연결된 홈 어플라이언스(10)의 목록 및 동작상태를 확인하는 과정 등을 수행한다.
또한, 홈 네트워크 관리 시스템(200)은 채널 핸들링 모듈(210)을 통하여 송수신되는 제1형식의 패킷을 저장하는 로그파일 핸들링 모듈(220)을 추가적으로 포함한다.
또한, 홈 네트워크 관리 시스템(200)은 제1형식의 메시지와 제2형식의 메시지 간의 변환을 직접 수행하는 디바이스 핸들링 모듈(250)을 추가적으로 포함하되, 이 디바이스 핸들링 모듈(250)은 서비스 관리 모듈(240) 내의 부속적인 모듈로 포함될 수도 있다.
또한, 홈 네트워크 관리 시스템(200)은 홈 어플라이언스(10)의 상태와 정보를 저장하는 네트워크 데이터베이스 핸들링 모듈(260)을 추가적으로 포함한다.
또한, 홈 네트워크 관리 시스템(200)은 커넥션 핸들링 모듈(270)을 통하여송수신되는 제2형식의 확장 메시지를 저장하는 로그파일 핸들링 모듈(280)을 추가적으로 포함한다.
또한, 홈 네트워크 관리 시스템(200)은 모든 패킷 및/또는 메시지의 전달통로인 메시지 큐(도시되지 않음)를 포함한다. 이 메시지 큐는 홈 마스터 디바이스(20) 내의 저장수단(도시되지 않음)에 저장되거나 홈 네트워크 관리 시스템(200) 내의 저장수단(도시되지 않음)에 저장된다. 이 메시지 큐를 사용하여 패킷 및/또는 메시지를 전달하는 방법은 하기와 같이 2방법이 있다.
첫번째 방법으로, 메시지 큐는 하나가 존재하고, 이 메시지 큐는 상술된 모듈 중의 임의의 모듈로부터 패킷 및/또는 메시지를 수신할 모듈에 대응하는 타입(message type)을 포함하는 패킷 및/또는 메시지를 수신하여 저장하고, 각 모듈들은 메시지 큐를 소정의 시간 간격으로 검색하여 각 모듈에 대응하는 타입을 포함하는 패킷 및/또는 메시지를 메시지 큐로부터 획득하는 것이다. 이때, 메시지 큐는 각 모듈에 의해 획득된 패킷 및/또는 메시지를 삭제한다.
두번째 방법으로, 메시지 큐는 다수 개의 존재하여 각 모듈들에 대응하는 개수의 메시지 큐가 존재하고, 상술된 모듈 중의 임의의 모듈이 패킷 및/또는 메시지를 수신할 모듈에 대응하는 타입을 포함하는 패킷 및/또는 메시지를 수신할 모듈의 메시지 큐에 전송하여 저장하도록 하고, 수신할 모듈이 자신의 메시지 큐를 검색하여 대응하는 타입을 포함하는 패킷 및/또는 메시지를 획득하는 것이다. 이때, 각 메시지 큐는 모듈에 의해 획득된 패킷 및/또는 메시지를 삭제한다.
상술된 바와 같이, 홈 네트워크 관리 시스템(200)은 패킷 및/또는 메시지를전송하기 위해 메시지 큐를 사용하나, 하기에서는 다만 각 모듈 간에 직접적으로 패킷 및/또는 메시지가 전송되는 것으로 편의상 기재하도록 한다.
도 6은 도 5의 채널 핸들링 모듈의 구성도이다.
이 채널 핸들링 모듈(210)은 다수의 통신 포트를 제어하고, 이러한 제어를 위해 통신 포트와의 인터페이스를 위한 다수의 모듈을 구비한다. 이 홈 마스터 디바이스(20)는 홈 어플라이언스(10)와 제1네트워크(12)를 통하여 연결되되, 이 제1네트워크(12)는 전력선 통신(PLC), RS-232C, RS-485 및 무선 통신 중의 하나이며, 채널 핸들링 모듈(210)은 제1형식의 패킷을 통신 방식에 대응하는 드라이버 모듈로 전송한다.
또한, 채널 핸들링 모듈(210)은 이러한 통신과의 인터페이스를 위한 드라이버 모듈로서, 전력선 통신을 위해 전력선 통신 모뎀(도시되지 않음)과의 인터페이스를 제공하는 비동기 직렬 통신 규격에 따른 전력선 통신 인터페이스 핸들링 수단(211)과, 홈 어플라이언스(10)와 직접 통신을 제공하는 비동기 직렬 통신 규격에 따른 RS-232C 인터페이스 핸들링 수단(212)과, RS-485 어댑터(도시되지 않음)와의 인터페이스를 제공하는 비동기 직렬 통신 규격에 따른 RS-485 인터페이스 핸들링 수단(213) 및, 무선 모뎀(도시되지 않음)과의 인터페이스를 제공하는 비동기 직렬 통신 규격에 따른 무선통신 인터페이스 핸들링 수단(214)을 포함한다.
또한, 홈 마스터 디바이스(20)가 홈 오토메이션 장치(도시되지 않음)와의 통신을 위해, 채널 핸들링 모듈(210)은 홈 어플라이언스(10) 중에서 홈 오토메이션 관련 홈 어플라이언스(10)를 제어하기 위한 어뎁터(도시되지 않음)와의 인터페이스를 제공하는 홈 오토메이션 인터페이스 핸들링 수단(215)을 추가적으로 포함한다.
이 채널 핸들링 모듈(210)은 이들 인터페이스를 위한 다수의 수단을 통하여 수신된 제1형식의 패킷을 트랜스미션 핸들링 모듈(230)로 전송하고, 또한, 수신된 제1형식의 패킷을 다른 인터페이스 핸들링 수단으로 전송하여, 이 채널 핸들링 모듈(210)이 소정의 중계자 역할을 할 수 있다.
또한, 채널 핸들링 모듈(210)은 송수신되는 제1형식의 패킷을 로그파일 핸들링 수단(220)으로 전송하여 저장되도록 한다.
이러한 구성의 본 발명은 다수의 클라이언트 디바이스와 마스터 장치 간의 소정의 형식으로 정의된 메시지와, 마스터 장치와 슬레이브 장치 간의 소정의 형식으로 정의된 패킷 및/또는 메시지를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 홈 어플라이언스에 대한 모니터링 명령 및 제어 명령 등에 대한 정보를 포함하는 기정의된 메시지를 사용하도록 하여 정규화된 패킷 및/또는 메시지를 통하여 홈 네트워크 시스템의 운영의 정규화를 성취하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 서로 상이한 메시지 구조를 사용하는 홈 네트워크 시스템 내에서 이들 패킷 및/또는 메시지의 처리, 변환 및 전송을 수행하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다수의 클라이언트 디바이스와 다수의 홈 어플라이언스를서로 다른 네트워크를 사용하여 통신 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 복수의 종류의 통신 접속 방법에 의해 다수의 홈 어플라이언스와 통신 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 리빙 네트워크 제어 프로토콜(living network control protocol: LnCP)에 따른 패킷 및 메시지를 처리하는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 적어도 하나 이상의 홈 어플라이언스와 제1네트워크를 통하여 연결되고 적어도 하나 이상의 클라이언트 디바이스와 상기 제1네트워크와 분리된 제2네트워크를 통하여 연결되는 홈 마스터 디바이스 내에 구비되고, 상기 홈 마스터 디바이스의 중앙처리장치에 의해 제어되되, 상기 홈 어플라이언스와 상기 홈 마스터 디바이스 내의 제1장치 간에 제1형식의 패킷이 송수신되도록 하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 메시지를 상기 홈 마스터 디바이스 내에 구비된 메시지 큐를 통하여 송수신하되, 상기 제1장치에 대응하는 타입을 포함하는 상기 제1형식의 패킷을 상기 메시지 큐에 전송하고, 상기 메시지 큐에 저장된 상기 채널 핸들링 장치에 대응하는 타입을 포함하는 상기 제1형식의 패킷을 획득하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 메시지의 전달통로인 하나의 메시지 큐를 포함하고, 상기 제1장치에 대응하는 타입을 포함하는 상기 제1형식의 패킷을 상기 제1장치의 메시지 큐에 저장하여 전송하고, 상기 채널 핸들링 장치의메시지 큐에 저장된 대응하는 타입을 포함하는 상기 제1형식의 패킷을 획득하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제1장치는 트랜스미션 핸들링 모듈인 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 홈 어플라이언스와 하나 이상의 통신포트를 통하여 연결된 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 제1장치로부터 전송된 제1형식의 패킷을 상기 통신포트에 대응하는 드라이버 모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 드라이버 모듈로서 전력선 통신 모뎀과의 인터페이스를 제공하는 비동기 직렬 통신 규격에 따른 전력선 통신인터페이스 핸들링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 드라이버 모듈로서 상기 홈 어플라이언스와 직접 통신을 제공하는 비동기 직렬 통신 규격에 따른 RS-232C 인터페이스 핸들링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치.
  9. 제6에 있어서, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 드라이버 모듈로서 RS-485어댑터와의 인터페이스를 제공하는 비동기 직렬 통신 규격에 따른 RS-485 인터페이스 핸들링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 드라이버 모듈로서 무선 모뎀과의 인터페이스를 제공하는 비동기 직렬 통신 규격에 따른 무선통신 인터페이스 핸들링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치.
  11. 제6항에 있어서, 상기 채널 핸들링 장치는 상기 드라이버 모듈로서 상기 홈 어플라이언스 중에서 홈 오토메이션 관련 홈 어플라이언스를 제어하기 위한 어뎁터와의 인터페이스를 제공하는 홈 오토메이션 인터페이스 핸들링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치.
  12. 제7항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 채널 핸들링 장치는 하나의 인터페이스 핸들링 수단으로부터 수신된 제1형식의 패킷을 다른 인터페이스 핸들링 수단으로 전송시키는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 채널 핸들링 장치는 송수신되는 제1형식의 패킷을 상기 홈 마스터 디바이스에 구비된 로그파일 핸들링 수단으로 전송하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 관리 시스템의 채널 핸들링 장치.
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