KR20060124451A - 전력선 통신 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PLC 모뎀을 전력선 통신용 단말 장치 내부에 내장하여 전력선 통신용 단말 장치 주변의 배선을 간소화할 수 있는 단말 장치 내장형 전력선 통신 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 전력선 통신 장치는 전력선 통신용 단말 장치가 전력선을 이용하여 데이터를 송수신 하는데 필요한 전력선 통신 장치에 있어서, 전력선 통신용 단말 장치에 내장되고, 상기 전력선 통신용 단말 장치의 마더보드에 실장된 USB 포트에 플러그인 되는 신호라인 및 상기 전력선과의 연결을 위해 상기 전력선 통신용 단말 장치의 외부로 노출되는 소켓을 구비하는 것을 특징으로 한다.

전력선 통신, USB 포트, 소켓

Description

전력선 통신 장치{Communication device using a power line}

도 1 내지 도 2는 일반적인 전력선 통신을 설명하기 위한 개념도

도 3은 종래 전력선 통신 장치를 설명하기 위한 개념도

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전력선 통신 장치를 설명하기 위한 개념도

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전력선 통신 장치를 설명하기 위한 전력선 통신용 단말 장치의 내부 구성도

도 6 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전력선 통신 장치의 전력선 연결 상태를 설명하기 위한 전력선 통신용 단말 장치의 배선 상태도

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전력선 통신 장치의 블록 다이어그램

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 전력선 통신용 단말 장치 100a : 하우징

200, 200a : 전력선 400 : 콘센트

500 : 전력선 통신 장치 500a : 소켓

500b : 신호라인 600 : USB 포트

본 발명은 전력선 통신 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는, 단말 장치 내장형 전력선 통신 장치에 관한 것이다.

최근, 가정에서 사용되고 있는 정보가전기기들을 하나로 연결하는 홈 네트워크(Home Network)의 구축에 대한 수요가 날로 증가하고 있으며, 이를 계기로 비록 초보적인 수순이라고 할 수 있는 홈오토메이션 네트워크(Home Automation Network)가 이미 일반 가정에도 보급되고 있는 추세에 있다.

이러한 홈오토메이션 네트워크의 보급은 다양한 통신 시스템의 등장을 유도한 디지털 통신 기술의 발전과 그 맥락을 함께 하고 있으며, 최근에는 상당히 빠른 데이터 전송과 다양한 서비스를 제공할 수 있는 통신 시스템들이 제안 및 상용화되고 있다. 예컨대, 케이블 TV망을 이용하여 최대 30Mbps의 전송속도를 구현한 케이블 통신이나, 전화선을 그대로 이용하면서 엠펙(MPEG: Moving Picture Experts Group) 수준의 비디오 신호를 실시간으로 전송할 수 있는 디지털 가입자 망(XDSL) 혹은 무선으로 데이터 및 전화망을 구현하는 무선 가입자 망(WLL) 등을 들 수 있다.

이처럼, 홈 네트워크에 대한 수요와 디지털 통신 기술의 발달은 급기야 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 전기 콘센트, 즉 전력선(10)만으로 초고속 인터넷과 음성, 문자데이터 및 영상 등을 전송할 수 있는 전력선 통신(PLC: Power Line Communications)이라는 분야로까지 확대되었다.

이러한 전력선 통신 기술은 인터넷 통신, 인터넷 전화, 홈 네트워킹 등 다양한 분야에까지 활용할 수 있는 기술로서 기존의 전화회선, 동축케이블, 광케이블 등과 같은 전용회선을 이용하여 통신신호를 전송하는 것과 비교하여 설치비용이 저렴할 뿐만 아니라, 통신요금도 거의 들지 않는다는 장점을 가진다.

또한, 전력선 통신 기술이 상용화되면 인터넷을 이용하여 냉난방의 원격조정을 비롯하여 집안의 모든 전자제품을 제어할 수가 있음은 물론, 비용부담이 큰 근거리통신망(LAN)을 따로 설치할 필요가 없어지고, 농어촌이나 도서벽지 등 전력선이 공급되는 곳이라면 어느 곳이라 이용될 수 있다는 통신의 확장성 측면에서도 큰 장점을 가진다.

상기와 같은 전력선을 이용한 통신 기술은 데이터를 단상 또는 3상의 일반 가정용 전원선에 커플링(Coupling)하여 전송이 이루어지기 때문에 데이터를 변조 및 복조하는 모뎀(Modem)이 반드시 필요하며, 지금까지는 도 3에 도시된 바와 같이, 전력선 통신용 단말 장치 예를 들면, PC 본체(20)와 별도로 연결된 외장형 모뎀(이하, "PLC 모뎀"이라 함)(30)을 설치하여 사용하고 있다.

그러나 상기와 같은 외장형 PLC 모뎀은 전원 콘센트와 PC 사이에 설치되기 때문에 콘센트와 PLC 모뎀을 연결하는 전력선이 필요하고, 또한 상기 PLC 모뎀과 전력선 통신용 단말 장치를 연결하는 신호선을 필요로 하므로, PC 주변이 그만큼 번잡해질 뿐만 아니라, 최근 소비자가 직접 PC를 조립하여 사용하고 있는 추세임을 감안하면 설치상의 자유도에 있어서도 불편함을 느낄 수밖에 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, PLC 모뎀을 전력선 통신용 단말 장치 내부에 내장하여 전력선 통신용 단말 장치 주변의 배선을 간소화할 수 있는 단말 장치 내장형 전력선 통신 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전력선 통신 장치는 전력선 통신용 단말 장치가 전력선을 이용하여 데이터를 송수신 하는데 필요한 전력선 통신 장치에 있어서, 전력선 통신용 단말 장치에 내장되되, 상기 전력선 통신용 단말 장치의 마더보드에 실장된 USB 포트에 플러그인 되는 신호라인을 구비하고, 상기 전력선과의 연결을 위해 상기 전력선 통신용 단말 장치의 외부로 소켓이 노출되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 신호라인은 전원선, +/- 데이터선 및 접지선으로 구성된다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 전력선 통신 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전력선 통신 장치를 설명하기 위한 개념도로서, 도면부호 "100"은 본 발명의 실시 예에 따른 전력선 통신 장치를 내장하고 있는 전력선 통신용 단말 장치를 지시한다.

도면에 도시된 바와 같이, 전력선 통신용 단말 장치(100)에는 전력선 통신 장치가 내장되며, 이러한 단말 장치 내장형 전력선 통신 장치는 상기 전력선 통신 용 단말 장치(100)의 마더보드(Mother Board)에 실장된 USB 포트와 연결되며, 전력선(200)과의 연결을 위해서 상기 전력선 통신용 단말 장치(100)의 하우징 외부로 노출되는 소켓을 구비한다.

이처럼, 마더보드의 USB 포트에 연결되는 전력선 통신 장치가 전력선 통신용 단말 장치(100)에 내장됨으로써 상기 전력선 통신용 단말 장치(100)는 도 3과는 달리 콘센트(400)와 다이랙트(Direct)로 연결된다. 이때, 상기 전력선 통신 장치는 바람직하게는 PCB 기판에 구현되고, 상기 전력선 통신용 단말 장치(100)는 상기 전력선 통신 장치에 연결되는 전력선(200)과는 별도로 또 다른 전력선(미도시)에 의해 동작 전원을 입력받는다.

이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 5는 전력선 통신용 단말 장치가 일예로 PC인 경우를 가정하여 본 발명의 실시 예에 따른 전력선 통신 장치가 상기 전력선 통신용 단말 장치 내부에서 어떻게 구성되는지를 보여주기 위해 상기 전력선 통신용 단말 장치의 내부 구성을 간략하게 도시한 것이고, 도 6 내지 도 7은 전력선 통신용 단말 장치 및 상기 전력선 통신용 단말 장치에 내장된 전력선 통신 장치에 전원을 공급하는 전력선의 연결 상태를 설명하기 위한 것이다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 전력선(200)의 일단이 플러그인 되는 소켓(500a)을 구비한 전력선 통신 장치(500)는 전력선 통신용 단말 장치(100)에 내장된다. 이때, 상기 소켓(500a)은 바람직하게는 2-prong 타입으로서, 전력선 통신용 단말 장치(100)의 하우징(100a) 외부로 노출되어 타단이 콘센트에 연결된 전력선 (200)의 일단과 접속되며, 상기 전력선 통신 장치(500)는 브라켓(100b)에 의해 전력선 통신용 단말 장치(100)의 하우징(100a) 내측에 고정된다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전력선 통신 장치(500)는 전력선 통신용 단말 장치(100)의 마더보드에 실장된 USB 포트(600)와의 접속을 위한 신호라인(500b)을 구비하는데, 이러한 신호라인(500b)은 전원선(Vcc), +/- 데이터선(D+/D-) 및 접지선(GND)으로 구성된다. 참고로, 도 5에서는 전력선 통신 장치(500)를 구성하는 PCB 기판 위에 아무것도 도시되지 않았으나, 실제로는 코일 및 커패시터, 마이크로 칩 등 전력선 통신을 위한 각종 회로 및 소자들이 실장된다.

상기의 소켓(500a)은 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 전력선 통신용 단말 장치(100)의 하우징 외부로 노출되며, 노출된 소켓(500a)에는 도 7에 나타낸 바와 같이, 전력선(200)의 일단이 플러그인 되며, 상기 전력선(200)의 타단은 콘센트(400)에 연결된다. 이때, 상기 전력선(200)은 전력선 통신용 단말 장치(100)에 내장된 전력선 통신 장치(500)로 전원 및 통신 신호를 공급하며, 상기 전력선 통신용 단말 장치(100)는 상기의 전력선(200)과는 별도의 선(200a)을 통해서 동작 전원을 공급받는다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 전력선 통신 장치가 내장된 전력선 통신용 단말 장치(100)에는 도 7에 도시된 바와 같이, 두 개의 전력선(200)(200a)이 연결된다.

한편, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전력선 통신 장치를 블록 다이아그램(Diagram)으로 나타낸 것으로서, 크게, 전력선 접속부(800a)와, 전력선 커플링부(800b)와, 변/복조부(800c)와, 인터페이스부(800d) 및 상기 인터페이스부(800d)와 마더보드에 실장된 USB 포트(600)를 연결하는 신호라인(500b)을 포함하여 구성되며, 이들은 모두 PCB 기판에 구현된다.

여기서, 상기 전력선 접속부(800a)는 기설명한 전력선(200)의 일단이 플러그인 될 수 있도록 2-Prong 타입으로 구성된 소켓에 해당되며, 상기 전력선 커플링부(800b)는 전력선(200)에 커플링(Coupling)되어 입력되는 통신 신호를 추출하는 것으로서, 도면에는 도시하지 않았지만, 전력선(200)에 커플링되어 입력된 통신 신호를 추출하기 위한 코일 및 커패시터를 포함하여 구성된다.

상기 변/복조부(800c)는 전력선(200)에 커플링될 수 있도록 통신 신호의 주파수를 변조(Modulation)하고, 아울러 전력선(200)에 커플링되어 입력되는 통신 신호의 주파수를 원래의 신호로 복조(Demodulation)하는 것으로서, 상기 복조된 신호를 소정의 폭으로 증폭하는 증폭기를 더 포함하여 구성된다.

상기 인터페이스부(800d)는 상기 변/복조부(800c)와 마더보드의 USB 포트(600) 사이에서 상기 변/복조부(800c)에서 출력되는 복조된 통신 신호를 마더보드가 인식할 수 있는 신호 형태로 변환하여 USB 포트(600)로 전달하고, 상기 USB 포트(600)를 통해 출력되는 통신 신호가 변조되어 전력선(200)에 커플링될 수 있도록 상기 변/복조부(800c)로 전달하는 역할을 하며, A/D 컨버터 및 D/A 컨버터를 더 포함하여 구성된다.

이와 같은 본 발명의 실시 예에 따르면, 전력선 접속부(800a)에 접속된 전력선(200)을 통해 외부의 AC전원 및 통신 신호가 입력되면, 코일 및 커패시터 등으로 구성된 전력선 커플링부(800b)는 통신 신호만을 추출하여 변/복조부(800c)로 전달 한다.

이에, 상기 변/복조부(800c) 상기 전력선 커플링부(800b)에서 출력되는 통신 신호를 받아 원래의 신호로 복조한 후, 소정의 폭으로 증폭하여 인터페이스부(800d)로 출력하고, 상기 인터페이스부(800d)는 이를 마더보드에서 인식할 수 있는 신호 형태로 변환하여 신호라인(500b)을 통해서 마더보드에 실장된 USB 포트(600)로 출력한다. 반대로, 상기 USB 포트(600)에서 출력되는 통신 신호는 상기 인터페이스부(800d)를 거쳐 변/복조부(800c)로 전달되어 전력선에 커플링될 수 있도록 주파수 변조된 후, 상기 전력선 커플링부(800b)에 의해 전력선(200)에 커플링되어 외부로 전송된다.

이처럼, 본 발명의 실시 예에서는 PLC 모뎀이라고 하는 전력선 통신 장치를 전력선 통신용 단말 장치에 내장함으로써, 전력선 통신용 단말 장치와 PLC 모뎀이 시리얼 통신 케이블이나 USB 케이블 등 별도의 신호선에 의해 연결되지 않고, 전력선 통신 단말 장치와 콘센트가 전력선에 의해 다이랙트(Direct)로 연결되도록 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수가 있고, 상기 실시 예들을 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수가 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기의 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전력선 통신 장치는 다음 과 같은 효과가 있다.

전력선 통신 장치(PLC 모뎀)가 전력선 통신용 단말 장치에 내장되기 때문에 콘센트와 전력선 통신용 단말 장치간 배선을 간소화할 수 있다. 즉, 전력선 통신 장치를 외장형으로 구성하는 경우, 콘센트와 전력선 통신 장치간을 연결하는 전력선과 더불어 상기 전력선 통신 장치와 전력선 통신용 단말 장치를 연결하는 신호라인이 각각 필요한 반면에, 본 발명을 이용하면, 콘센트에 연결된 전력선을 상기 전력선 통신용 단말 장치의 하우징 외부로 노출된 소켓에 끼우기만 하면 되므로 전력선 통신용 단말 장치 주변의 배선을 간략화할 수가 있게 된다.

Claims (4)

1. 전력선 통신용 단말 장치가 전력선을 이용하여 데이터를 송수신 하는데 필요한 전력선 통신 장치에 있어서,

   전력선 통신용 단말 장치에 내장되되, 상기 전력선 통신용 단말 장치의 마더보드에 실장된 USB 포트에 플러그인 되는 신호라인을 구비하고, 상기 전력선과의 연결을 위해 상기 전력선 통신용 단말 장치의 외부로 소켓이 노출되는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 장치.
2. 제 1전력선에 의해 동작 전원을 공급받는 전력선 통신용 단말 장치에 내장되는 전력선 통신 장치로서,

   상기 전력선 통신용 단말 장치의 하우징 외부로 노출되어 제 2전력선과 연결되는 전력선 접속부와;

   상기 전력선에 커플링되어 입력되는 통신 신호를 추출하고, 상기 전력선을 통해 출력될 통신 신호를 상기 전력선에 커플링하는 전력선 커플링부와;

   상기 추출된 통신 신호를 복조하고, 상기 출력될 통신 신호를 변조하는 변/복조부와;

   상기 변/복조부에 의해 복조된 통신 신호를 상기 전력선 통신용 단말 장치가 인식할 수 있는 신호 형태로 변환하여 신호라인을 통해 상기 마더보드에 실장된 USB 포트로 출력하는 인터페이스부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 선 통신 장치.
3. 제 1항 또는 제 2에 있어서, 상기 USB 포트에는 전원선, +/- 데이터선, 접지선이 플러그인 되는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 전력선 접속부, 전력선 커플링부, 변/복조부 및 인터페이스부는 PCB 기판에 구현되되, 상기 PCB 기판은 브라켓에 의해 상기 전력선 통신용 단말 장치의 하우징 내측에 고정되는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 장치.

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