KR20090082746A - Power 3-phase power line communication routers and packet transmission methods - Google Patents

Power 3-phase power line communication routers and packet transmission methods Download PDF

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Abstract

A PLC(Power Line Communication) 3-phase router and a power packet transmission method are provided to configure networks so that a home power line modem can be connected to the best network, thus plural power line modems can maintain regular speeds. A router block(110) configures two virtual networks consisting of WANs and LANs, and connects the WANs with the LANs. The LANs are divided into ports corresponding to each phase of 3-phase and 4-line type power lines, and switch routing technology and PHY(Physical) layers for the LAN side ports corresponding to 3 phases. A power line modem block(120) performs modulation and demodulation of carrier frequencies to perform communication in the power lines, and enables power packets of classified networks to be delivered to the 3-phase power lines.

Description

전력선통신 3상 라우터 및 파워패킷 전송 방법{Power 3-phase power line communication routers and packet transmission methods}Power 3-phase power line communication routers and packet transmission methods

본 발명은 전력선통신 3상 라우터 및 파워패킷 전송 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력선통신 라우터 내에 3개의 전력선모뎀을 내장하여 3개의 상에 동시에 3개의 전력선모뎀으로 분리된 가상의 네트워크(V-LAN)를 구성하는 한편, 전력선 하단에 설치 사용되는 가정용 전력선모뎀은 상태가 제일 양호한 네트워크로 접속되도록 네트워크를 구성 배분하여 동일 트랜스(변압기) 하단에 다수의 전력선모뎀이 일정한 속도를 유지할 수 있도록 하는 전력선통신 3상 라우터 및 파워패킷 전송 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power line communication three-phase router and a power packet transmission method, and more particularly, a virtual network (V-) divided into three power line modems simultaneously in three phases by embedding three power line modems in a power line communication router. LAN (Wireless LAN), and the home power line modem installed at the bottom of the power line is configured to distribute the network so as to be connected to the network with the best condition, so that the power line modem at the bottom of the same transformer (transformer) can maintain a constant speed. The present invention relates to a communication three-phase router and a power packet transmission method.

일반적으로 전력선통신(Power Line Communication: PLC)이란 상용 교류전원을 공급하는 전력선을 전송매체(media)로 하여 음성 및 데이터를 OFDM(Orthognal Frequency Division Multiplex), DMT(Discrete Multi Tone) 등의 모듈레이션 방식을 이용하며, 하드웨어 주소(MAC : Media Access Control)와 병행하여 통신하는 기술을 이름하는 것이다.In general, power line communication (PLC) refers to a modulation method such as orthogonal frequency division multiplex (OFDM) or discrete multi tone (DMT) for voice and data using a power line for supplying commercial AC power as a media. It refers to a technology for communicating in parallel with a hardware address (MAC: Media Access Control).

전술한 바와 같은 전력선통신(PLC)은 가정 또는 사무실 내의 모든 전원선이 통신선로가 되어 별도의 통신선로를 설치하지 않아도 통신망을 구축할 수 있는 이점이 있다.Power line communication (PLC) as described above has the advantage that all the power line in the home or office can be a communication line to establish a communication network without installing a separate communication line.

한편, 전력선을 이용한 데이터 통신기술은 중전압으로 배전되어 전신주나 건물 내부에 설치되는 변압기(Bse Station)의 분배기를 기점으로 중전압에서 사용되는 고속전력선통신 기술과 변압기 하위에 공급되는 수용가 측의 일반가옥, 빌딩, 공장 등에 설치 사용되는 단말장치 간의 통신망을 구성하기 위한 저압측 전력선통신 기술로 구분되어진다.On the other hand, the data communication technology using the power line is a high-speed power line communication technology used at medium voltage and the consumer side supplied to the transformer based on the distributor of the transformer (Bse Station) that is distributed to the medium voltage and installed inside the building. It is divided into low-voltage power line communication technology for forming a communication network between terminal devices used in houses, buildings, factories, and the like.

전술한 바와 같은 전력선통신 기술에서 통상 ATM, IP망, ADSL, VDSL 등의 광역망을 연결하는 전력선통신용 라우터는 라우팅기법을 활용하여 WAN과 LAN을 구분한 후, 상위망은 WAN 포트에 하위망인 전력선 모뎀은 LAN 포트에 연결되도록 하는 특징을 가지게 된다.In the power line communication technology as described above, a power line communication router that connects a wide area network such as ATM, IP network, ADSL, VDSL, etc. usually divides WAN and LAN by using a routing technique, and the upper network is a power line that is a lower network at the WAN port. The modem has the feature of being connected to a LAN port.

그리고, 전술한 바와 같은 전력선통신에서 사용되는 전력선통신용 라우터는 LAN 포트와 연결된 전력선 모뎀을 통해 동일 선로 상에 설치된 하위 즉, 각 가정 또는 사무실의 전력선 모뎀과 통신하는 특징을 갖는다.In addition, the power line communication router used in the power line communication as described above has a feature of communicating with the power line modem of the lower, that is, each home or office installed on the same line through the power line modem connected to the LAN port.

한편, 통상의 전력선통신용 라우터는 통신하는 각 가정 또는 사무실의 전력선 모뎀이 어떤 상에 접속되어 있는지를 확인하기 어려운 문제로 인해 3상의 전기를 분할하여 공급하는 배전함 근처에 전력선통신용 라우터를 설치한 후, R상과 S상 및 T상의 3상에서 각 단상의 AC 전원을 분류하고, 분류된 AC 전원에 전력선통신용 라우터로부터의 통신신호를 포함시키고 있다.On the other hand, since a power line communication router has a power line communication router installed near a power distribution box that divides and supplies three-phase electricity, because it is difficult to determine which phase the power line modem of each home or office is communicating. The AC power of each single phase is classified into three phases of R phase, S phase, and T phase, and the classified AC power source includes a communication signal from a power line communication router.

현재, AC 전원에 통신신호를 포함시키는 방법으로 여러 방법들이 제시되고 있으며, 그 중 대표적인 방법이 배전함의 전선 접속용 단자에 직접 결선하여 전달하는 방법이 있으나, 이 경우 통상 작업을 행할 경우 공급되는 전기를 단전시킨 후 안전하게 설치하여야 하는 문제점이 있다. 즉, 전기 단전시 수용가에 사전 통보를 하고 작업할 수 있는 시간을 사전에 배당받아야 하는 불편함을 야기시킨다.At present, various methods have been proposed as a method of including a communication signal in an AC power source, and a representative method thereof is a method of directly connecting to a wire connection terminal of a distribution box and transmitting it. In this case, electricity supplied when a normal work is performed. There is a problem that should be installed safely after powering off. In other words, it causes inconvenience to be notified in advance during the power cut and to be allotted time to work.

따라서, 전술한 바와 같은 방법을 개선하여 접속단자에 자석 등을 이용한 접속방법이 있으나, 이는 장기간 사용시에 부식 등으로 단자의 접속성이 떨어져 신호의 전달이 확실시되지 않는 폐단이 있다.Therefore, there is a connection method using a magnet or the like to improve the method as described above, but there is a closed end that the connection of the terminal is poor due to corrosion or the like when the long-term use, the signal transmission is not sure.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전력선통신용 라우터 내에 3개의 전력선모뎀을 내장하여 3개의 상에 동시에 3개의 전력선모뎀으로 분리된 가상의 네트워크(V-LAN)를 구성하는 한편, 전력선 하단에 설치 사용되는 가정용 전력선모뎀은 상태가 제일 양호한 네트워크로 접속되도록 네트워크를 구성 배분하여 동일 트랜스(변압기) 하단에 다수의 전력선모뎀이 일정한 속도를 유지할 수 있는 효과를 제공함으로써 하단의 전력선모뎀의 수량 확장을 제공할 수 있도록 하는 전력선통신 3상 라우터 및 파워패킷 전송 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, a virtual network (V-LAN) divided into three power line modems simultaneously on three by embedding three power line modems in a power line communication router On the other hand, the home power line modem installed at the bottom of the power line is configured to distribute the network so as to be connected to the network with the best condition, thereby providing the effect that a plurality of power line modems at the bottom of the same transformer (transformer) can maintain a constant speed. The purpose of the present invention is to provide a power line communication three-phase router and a power packet transmission method that can provide a quantity expansion of the power line modem at the bottom.

본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 상이 다른 전력선모뎀 간 통신이 이루어지도록 라우터 내의 LAN포트를 스위칭 포트로 구성하여 전력선 라우터 내의 전력선 모뎀이 LAN포트와 연결시 동일 네트워크로 합치는 효과에 의해 다른 상에 설치된 전력선모뎀이 상호 통신이 이루어질 수 있도록 함에 그 목적이 있다.Another object of the technique according to the present invention is to configure the LAN port in the router as a switching port so that communication between different power line modems is performed, and when the power line modem in the power line router connects to the LAN port, The purpose is to allow the installed power line modem to communicate with each other.

아울러, 본 발명에 따른 기술의 또 다른 목적은 전력선 라우터 내의 3개의 전력선모뎀의 전력선에 신호전달을 3개의 인덕터 타입의 커플러 장치를 통해 3상에 전달되도록 하여 전력선통신 신호로 제공되는 네트워크 파워패킷이 AC 전선의 절단 없이 각 단상의 전력선에 유도되도록 함에 그 목적이 있다.In addition, another object of the technique according to the present invention is to transmit the signal to the power line of the three power line modem in the power line router through the three inductor-type coupler device three phase network power packet provided as a power line communication signal Its purpose is to guide each single-phase power line without breaking the AC line.

전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 전력선통신 3상 라우터는 전력선에 모뎀을 연결하여 인터넷 통신을 할 수 있도록 하는 전력선통신(Power Line Communication Network : PLC)용 라우터에 있어서, 전력선통신용 라우터는 WAN과 LAN으로 이루어진 가상의 2개 네트워크를 구성하여 WAN과 LAN을 연결하되 LAN측이 3상 4선식 전력선의 각 상에 대응되는 수의 포트로 분류되어 3상에 대응되는 LAN측 포트에 대한 라우팅기술과 PHY를 스위칭하는 라우터 블록; 및 전력선 상에서 통신이 되도록 캐리어주파수의 변조·복조를 수행하되 3상에 대응되는 LAN 포트와 연결된 PHY를 전력선 모뎀에서 각각의 MAC에 네트워크를 분류할 수 있는 네임을 수록하여 분류된 네트워크의 파워패킷이 3상의 전력선으로 송출되도록 하는 전력선모뎀 블록을 포함한 구성으로 이루어진다.The present invention configured to achieve the above object is as follows. In other words, the power line communication three-phase router is a power line communication network (PLC) router that connects a modem to a power line for internet communication, and the power line communication router is a virtual two network consisting of a WAN and a LAN. A router block connecting the WAN and the LAN, wherein the LAN side is classified into a number of ports corresponding to each phase of the three-phase four-wire power line, and switching the routing technology and the PHY for the LAN-side port corresponding to the three phases; And modulating and demodulating the carrier frequency to communicate on the power line, but the PHY connected to the LAN port corresponding to the three phases contains a name for classifying the network to each MAC in the power line modem. It consists of a configuration including a power line modem block to be sent to the power line of three phases.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 전력선모뎀 블록은 분류되는 각 네트워크의 회로 하단에 매칭트랜스가 구성되어지되 매칭트랜스를 통해 해당 네트워크 파워패킷이 3상의 전력선으로 송출되도록 하여 네트워크 상호 간의 통신이 수행되도 록 하는 구성으로 이루어질 수 있고, 라우터 블록은 LAN측에 대하여 3상에 대응되는 3개의 스위칭 포트와 연결된 전력선 모뎀이 각각의 상에 설치된 모뎀과 통신할 수 있도록 응용프로그램에 의해 네트워크 네임이 별개로 구성되어 각 로컬 네트워크를 바꾸고 저장하는 하나의 세팅 포트로 구성될 수 있다.In the power line modem block of the present invention configured as described above, a matching transformer is configured at a lower circuit of each classified network, and the corresponding network power packet is transmitted to three phase power lines through the matching transformer so that communication between networks is performed. The router block may be configured to have a separate network name by an application so that a power line modem connected with three switching ports corresponding to three phases on the LAN side can communicate with a modem installed in each phase. It can be configured with one setting port that changes and stores each local network.

한편, 전술한 바와 같은 전력선통신 3상 라우터에는 환형 모양의 구조를 가지는 코어로 이루어지되 환형 내측에 각 단상의 전력선이 통과되도록 하여 전력선모뎀 블록으로부터 송출되는 네트워크 파워패킷을 제공받는 한편, 전력선 내 동선에 제공받은 네트워크 파워패킷이 유도에 의한 신호유입으로 실리도록 하는 인덕터 커플러가 더 구성될 수 있다. 이때, 인덕터 커플러는 설치의 용이성을 제공하기 위하여 환형의 코어는 반으로 절개된 구성으로 이루어지되 외부는 절연성을 갖는 구성으로 이루어지고, 그 전체적인 형태는 탄성이 있는 재료를 이용한 클립 형태의 환형을 갖는 외형으로 이루어지며, 설치시 삽입 전에 클립을 벌려 기존의 전력선에 별도의 가공이나 취부없이 환형의 코어 내측에 전선을 통과시켜 이를 다시 클립에 의해 환형 형태로 절단된 코어가 링 모양으로 형성되어질 수 있다.On the other hand, the power line communication three-phase router as described above is composed of a core having an annular structure, but the power line is passed through each single-phase power line inside the annular to receive a network power packet transmitted from the power line modem block, while the copper wire in the power line An inductor coupler may be further configured to allow the network power packet provided to be loaded with signal induction by induction. At this time, the inductor coupler is made of a configuration in which the annular core is cut in half in order to provide ease of installation, but the outside is made of an insulating structure, the overall shape of the inductor coupler has an annular shape of the clip using an elastic material It is made in shape, and the core cut into an annular shape by the clip can be formed by passing the wire inside the annular core without additional processing or mounting to the existing power line by opening the clip before installation. .

본 발명의 다른 특징인 전력선통신 3상 라우터의 파워패킷 전송 방법은 전력선에 모뎀을 연결하여 인터넷 통신을 할 수 있도록 하는 전력선통신(Power Line Communication Network : PLC)용 라우터를 이용한 파워패킷 전송 방법에 있어서, (a) WAN과 LAN으로 구분된 가상의 2개의 네트워크를 구비한 전력선통신 3상 라우터의 WAN은 상위망으로 LAN은 하위망으로 구분되는 각각의 하드웨어 주소인 MAC으로 WAN과 LAN을 연결하는 단계; (b) 전력선통신 3상 라우터의 LAN을 3상 4선식 전력선 의 각 상에 대응되는 포트 수로 분류하는 단계; (c) 분류된 포트별로 구성되는 전력선통신(PLC) 상의 로컬 네트워크를 위한 하드웨어 주소인 MAC과 네트워크 파워패킷을 대응되는 인덕터 커플러를 통해 3상의 각 단상으로 송출하는 단계; 및 (d) 각 인덕터 커플러의 환형 내측에 각 단상의 전력선을 통과시켜 전력선 내 동선에 상기 전력선통신 3상 라우터로부터 송출되는 MAC과 네트워크 파워패킷이 유도에 의한 신호유입으로 실리도록 하는 단계를 포함한 구성으로 이루어진다.In another aspect of the present invention, a power packet transmission method of a power line communication three-phase router includes a power packet transmission method using a router for a power line communication network (PLC) to connect a modem to a power line for internet communication. (a) connecting WAN and LAN by MAC, each hardware address of which WAN of power line communication three-phase router having two virtual networks divided into WAN and LAN is the upper network and LAN is the lower network. ; (b) classifying a LAN of a power line communication three-phase router into the number of ports corresponding to each phase of the three-phase four-wire power line; (c) transmitting MAC and network power packets, which are hardware addresses for a local network on a power line communication (PLC) configured for each classified port, to each of the three phases through corresponding inductor couplers; And (d) passing each single-phase power line inside the annular portion of each inductor coupler so that the MAC and network power packets transmitted from the power line communication three-phase router are loaded on the copper line in the power line as a signal induction by induction. Is done.

전술한 바와 같은 본 발명의 구성에는 서로 다른 단상과 연결되는 각 네트워크 상호 간에 통신이 수행되도록 하는 단계가 더 구성될 수 있다.In the configuration of the present invention as described above may be further configured to perform communication between each network connected to different single phase.

전술한 바와 같은 본 발명에 따르면 전력선통신신호로 제공되는 네트워크 파워패킷이 인덕터 커플러에 의해 전력선의 절단 없이 유도되도록 함으로써 전력선통신 구현이 용이하도록 하는 효과를 가진다.According to the present invention as described above, the network power packet provided as the power line communication signal is induced by the inductor coupler without cutting off the power line, thereby making it easy to implement power line communication.

또한, 전술한 바와 같은 본 발명에 따르면 구현되는 각 네트워크 상호 간에도 통신이 수행되도록 함으로써 사용자의 서비스 만족도를 향상시키고, 보다 넓은 네트워크 구성이 수행되도록 하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention as described above, communication is also performed between each network to be implemented to improve the service satisfaction of the user, there is an effect that a wider network configuration can be performed.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요 하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing in detail the operating principle of the preferred embodiment of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.In addition, the same reference numerals are used for parts having similar functions and functions throughout the drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 고속 전력선통신에 있어서 3상의 전기선로에 네트워크 파워패킷이 전송되도록 하는 전력선통신 3상 라우터를 보인 회로 구성도이다.1 is a circuit diagram illustrating a power line communication three-phase router for transmitting a network power packet to a three-phase electric line in a high-speed power line communication according to the present invention.

도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전력선통신 3상 라우터(100)는 크게 라우터 블록(110), 전력선모뎀 블록(120) 및 전원블록(130)을 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 1, the power line communication three-phase router 100 according to the present invention may be configured to include a router block 110, a power line modem block 120, and a power block 130.

먼저, 본 발명에 따른 전력선통신 3상 라우터(100)의 구성에서 라우터 블록(110)은 WAN 연결부(111), LAN 연결부(112), MCU 스위치(113), EEPROM(114) 및 SDRAM(115)을 포함하여 상위망의 WAN과 하위망의 LAN을 연결하는 라우팅기술과 PHY를 스위칭하는 라우터 기능을 수행한다. 이와 같은 라우터 블록(110)에는 2개의 가상 LAN에 대하여 각 LAN에 부여되는 MAC을 통해 상위망의 WAN과 하위망의 LAN이 연결되도록 하며, WAN 연결부(111)에는 광역망이 WAN이 LAN 연결부(112)에는 전력선 상의 전력선 모뎀(300)과 통신을 위한 LAN 포트에 전력선모뎀 블록(120)이 연결되어진다.First, in the configuration of the power line communication three-phase router 100 according to the present invention, the router block 110 includes a WAN connection 111, a LAN connection 112, an MCU switch 113, an EEPROM 114, and an SDRAM 115. It performs routing function that connects WAN of upper network and LAN of lower network, including router and router that switches PHY. The router block 110 is connected to the LAN of the upper network and the lower network through the MAC given to each LAN for the two virtual LAN, WAN connection 111 is a wide area network WAN is connected to the LAN ( The power line modem block 120 is connected to a LAN port for communication with the power line modem 300 on the power line.

그리고, 전술한 바와 같은 라우터 블록(110)에서 LAN 연결부(112)는 4개의 스위칭 포트(112a∼112d)로 구성되며, 이 중 3개의 포트(112a∼112c)는 후술하는 전력선모뎀 블록(120)에 접속되고, 나머지 하나의 포트(112d)는 본 발명의 실시하기 위해 제공되는 응용프로그램에 의해 네트워크 네임을 바꾸고 저장할 수 있는 세 팅 포트의 기능을 수행한다.In the router block 110 as described above, the LAN connection unit 112 includes four switching ports 112a to 112d, and three of the ports 112a to 112c are the power line modem block 120 to be described later. Is connected to, and the other port 112d performs the function of a setting port that can rename and store the network name by an application provided for practicing the present invention.

한편, 본 발명을 구성하는 전력선모뎀 블록(120)은 전력선 상에서 통신이 되도록 캐리어주파수의 변조와 복조를 수행하는 것으로, 이는 디지털신호를 전력선에 실어주기 위한 PHY 기술로 OFDM(Orthognal Frequency Division Multiplex), DMT(Discrete Multi Tone) 등의 모듈레이션 방식을 이용하되 하드웨어 주소(MAC : Media Access Control)와 병행하여 통신이 이루어지도록 한다. 이때, 전력선모뎀 블록(120)은 3개의 모뎀부(121∼123)를 포함하여 각 모뎀이 PHY-MAC을 가지고 있어 해당 MAC에 네트워크를 분류할 수 있는 주소를 수록하도록 한다. 이는 전력선 상에서 각각 다른 네트워크로 분류 사용하기 위함이다.On the other hand, the power line modem block 120 constituting the present invention performs modulation and demodulation of the carrier frequency so that communication on the power line, which is Orthognal Frequency Division Multiplex (OFDM) as a PHY technology for loading a digital signal to the power line, Modulation such as Discrete Multi Tone (DMT) is used, but communication is performed in parallel with a hardware address (MAC). In this case, the power line modem block 120 includes three modem units 121 to 123 so that each modem has a PHY-MAC so that an address for classifying a network can be included in a corresponding MAC. This is to classify and use different networks on the power line.

아울러, 본 발명의 전력선통신 3상 라우터(100)를 구성하는 전력선모뎀 블록(120)의 각 모뎀부(121∼123)는 매칭트랜스(124∼126)를 구성하는데, 이러한 매칭트랜스(124∼126)를 통해 해당 모뎀부(121∼123)가 포함된 네트워크 파워패킷이 3상의 전력선으로 송출되도록 하며, 상호 모뎀부(121∼123) 간의 통신 또한 수행되도록 한다.In addition, each modem unit 121 to 123 of the power line modem block 120 constituting the power line communication three-phase router 100 of the present invention constitutes matching transformers 124 to 126. The network power packets including the modem parts 121 to 123 are transmitted to the three-phase power lines through the communication circuit, and communication between the modem parts 121 to 123 is also performed.

그리고, 전술한 바와 같이 3상의 전력선으로 송출된 각 네트워크 파워패킷은 인덕터 커플러(200)를 통해 각 단상의 전력선 내의 동선에 전력선통신 신호로 유기될 수 있다. 즉, 인덕터 커플러(200)는 환형의 모양을 가지는 구조의 코어(이는 페라이트, 아르니코, 퍼머로이드 등)로 유도밀도가 높은 재료를 사용하는 것으로, 전선 내의 동선에 전력선통신 신호가 유기되도록 1∼2회 권선된 코어로 환형 내측에 전력선을 통과시킴으로써 매칭트랜스(124∼126)를 통해 전달되는 네트워크 파워 패킷이 유도에 의한 신호유입으로 전력선에 실리도록 하는 것이다. As described above, each network power packet transmitted to the three-phase power line may be induced as a power line communication signal to a copper line in each single-phase power line through the inductor coupler 200. That is, the inductor coupler 200 uses a material having a high induction density as a core having an annular shape (that is, ferrite, arnico, and permoid), and is 1 to 1 so as to induce a power line communication signal to a copper wire in a wire. By passing the power line inside the annulus with the two winding cores, the network power packet transmitted through the matching transformers 124 to 126 is loaded on the power line by induction signal induction.

전술한 바와 같은 인덕터 커플러(200)는 설치의 용이성을 제공하기 위하여 환형의 코어를 반으로 절개되어지되 외부는 플라스틱 등 절연성으로 이루어지고, 탄성이 있는 재료를 이용한 클립 형태의 환형으로 이루어진 외형을 갖는 구성으로 이루어진다. 이러한 인덕터 커플러(200)는 설치시 삽입 전 클립을 벌려 기존의 전력선에 별도의 가공이나 취부없이 환형의 코어 내측에 전선을 통과시켜 이를 다시 클립에 의해 환형 형태로 절단된 코어가 링 모양으로 형성되도록 구성된다.The inductor coupler 200 as described above is cut in half in an annular core in order to provide ease of installation, but the outside is made of insulation such as plastic, and has an outer shape made of an annular shape of a clip using an elastic material. Consists of the configuration. The inductor coupler 200 opens a clip before insertion at installation and passes the wire inside the annular core without any additional processing or mounting on the existing power line so that the core cut in the annular shape by the clip is formed in a ring shape. It is composed.

다음으로, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 전력선통신 3상 라우터의 동작에 대해 자세히 살펴보도록 한다.Next, the operation of the power line communication three-phase router having the configuration as described above will be described in detail.

일반적으로 전봇대 또는 집단설비의 전원 공급은 중전압(M/V)의 229,000V를 사용전압인 220V의 단상으로 수용가에 수전하기 위해 전압 강하용 트랜스(변압기)를 이용하여 3상의 380V/60Hz로 전압 강하된 통상 R상, S상, T상과 중성점인 N상 방식의 3상 4선식으로 공급된다. 그리고, 각 상에 전류를 골고루 배전하기 위하여 배전반이 설치된 일정 위치까지 4선이 유입되어 적산전력계를 통해 220V의 단상으로 수용가의 가정에서 N상과 R상, S상, T상 중 하나의 220V 단상을 공급받게 된다.In general, the power supply of power pole or group equipment is 380V / 60Hz of three phases using voltage drop transformer (transformer) to receive 229,000V of medium voltage (M / V) into single phase of 220V which is used voltage. It is supplied by the three-phase four-wire system of the N-phase system which is normally dropped R phase, S phase, T phase, and a neutral point. In order to distribute the current evenly in each phase, 4 wires flows to a certain position where the switchboard is installed, and 220V single phase of N, R, S, and T phases in the customer's home to 220V single phase through the integrated power meter. Will be supplied.

이에, 본 발명은 3상이 한 개소에 위치한 분전함 근처 즉, 변압기 하단에 전력선통신 3상 라우터(100)를 구성시켜 적게는 30가구 많게는 200가구 이상이 사용되는 시설물에 대하여 전력선을 이용한 고속전력선통신을 전화나 전용선 등의 광역망으로 연결하도록 할 수 있다.Accordingly, the present invention is to configure the power line communication three-phase router 100 in the vicinity of the distribution box located in one place of three phases, that is, high-speed power line communication using a power line for a facility where at least 30 households, 200 households or more are used It can be connected to a wide area network such as a telephone or a dedicated line.

전술한 바를 위해 전력선통신 3상 라우터(100)는 분전함 근처에서 2개의 가 상랜으로 연결되어 상위망으로는 WAN을 하위망으로는 LAN을 구분 사용하되 LAN에 구성되는 4개의 포트(112a∼112d) 중 3개의 포트(112a∼112c)가 전력선모뎀 블록(120)에 의해 각각 서로 다른 가상 네트워크로 분류되도록 하여 각 가상 네트워크의 파워패킷이 매칭트랜스(124∼126)와 인덕터 타입의 커플러(이하, 인덕터 커플러 : 200)를 통해 220V 3상의 각 단상에 실리도록 한다.For the foregoing, the power line communication three-phase router 100 is connected to two virtual LANs near the distribution box, and the four ports 112a to 112d are configured in the LAN using WAN as the upper network and LAN as the lower network. The three ports 112a to 112c are classified into different virtual networks by the power line modem block 120 so that the power packets of each virtual network are matched with the matching transformers 124 to 126 and the inductor type coupler (hereinafter referred to as inductor). Coupler: It is loaded on each phase of 220V 3 phase through 200).

여기서, 전력선통신 3상 라우터(100)는 통신 손실이 적은 동축케이블을 이용하되 각 매칭트랜스(124∼~126)가 인덕터 커플러(200)에 연결되도록 하여 각 단상의 전력선에 네트워크 파워패킷이 유도되도록 하는데, 인덕터 커플러(200)는 환형의 모양을 가지는 구조의 코어(이는 페라이트, 아르니코, 퍼머로이드 등)로 유도밀도가 높은 재료를 사용한다. 즉, 이러한 인덕터 커플러(200)는 전선 내의 동선에 전력선통신 신호가 유기되도록 1∼2회 권선된 코어로 환형 내측에 전력선을 통과시킴으로써 매칭트랜스(124∼126)를 통해 전달되는 네트워크 파워패킷이 유도에 의한 신호유입으로 전력선에 실리도록 하는 것이다. Here, the power line communication three-phase router 100 uses a coaxial cable with low communication loss, but each matching transformer 124 to 126 is connected to the inductor coupler 200 so that the network power packet is induced to the power line of each single phase. In this case, the inductor coupler 200 uses a material having a high induction density as a core having an annular shape (that is, ferrite, arnico, permaroid, etc.). That is, the inductor coupler 200 is a network power packet delivered through the matching transformer (124 to 126) by passing the power line inside the annular to the core wound around one or two times so that the power line communication signal is induced on the copper wire in the wire. It is to be loaded on the power line by the signal inflow by.

또한, 전술한 바와 같은 인덕터 커플러(200)는 설치의 용이성을 제공하기 위하여 환형의 코어를 반으로 절개한 구성으로 이루어지는 한편 외부는 플라스틱 등과 같은 절연성을 갖는 구성으로 이루어진다. 또한, 인덕터 커플러(200)는 탄성이 있는 재료를 이용한 클립 형태의 환형으로 이루어진 외형을 갖고 있으며, 설치시 삽입 전 클립을 벌려 기존의 전력선에 별도의 가공이나 취부가 없이 환형의 코어 내측에 전선을 통과시킨 후, 이를 다시 클립에 의해 환형 형태로 절단된 코어가 링 모양으로 형성되도록 구성되어진다.In addition, the inductor coupler 200 as described above has a configuration in which the annular core is cut in half in order to provide ease of installation, while the outside has a configuration having insulation such as plastic. In addition, the inductor coupler 200 has an outer shape made of an annular shape of a clip using an elastic material, and the wire is opened inside the annular core without any additional processing or attachment to the existing power line by opening the clip before insertion. After passing, it is configured such that the core cut into the annular shape by the clip is formed into a ring shape.

도 2 는 본 발명에 따른 구성에서 인덕터 커플러의 설치 방법을 보인 사시 구성도이다.2 is a perspective configuration diagram showing a method of installing an inductor coupler in a configuration according to the present invention.

도 2 에 도시된 바와 같이 인덕터 커플러(200)를 사용하는 경우 전력선통신 3상 라우터(100)로부터 송출되는 네트워크 파워패킷은 전선의 절단없이 전력선의 각 단상에 유도될 수 있다. 이때, 가정에 공급되는 전선은 인덕터 커플러(200)에 의해 네트워크 파워패킷이 포함된 2선의 단상전기가 가설된 전력선을 통해 수전된다.As shown in FIG. 2, when the inductor coupler 200 is used, the network power packet transmitted from the power line communication three-phase router 100 may be induced on each stage of the power line without cutting the wire. At this time, the electric wire supplied to the home is received by the inductor coupler 200 through a power line on which two-phase single phase electrics including a network power packet are installed.

한편, 가정 또는 사무실에서 전력선을 통해 인터넷 등의 통신을 수행하고자 할 경우에는 공급된 전력선에 통신을 위한 전력선 모뎀(이하, 통칭하여 가정용 전력선 모뎀)을 연결하여 인덕터 커플러(200)로부터 제공된 네트워크 파워패킷이 가정용 전력선 모뎀 내부 MAC/PHY에서 설정된 파워라인 네트워크에 접속되도록 한다.On the other hand, if you want to perform communication, such as the Internet through the power line in the home or office, a network power packet provided from the inductor coupler 200 by connecting a power line modem (hereinafter, commonly referred to as home power line modem) for communication to the supplied power line The home power line modem is connected to the internal power line network set by the MAC / PHY.

도 3 은 본 발명에 따른 전력선 모뎀을 보인 회로 구성도이다.3 is a circuit diagram showing a power line modem according to the present invention.

도 3 에 도시된 바와 같이 가정용 전력선 모뎀(300)은 전력선통신 3상 라우터(100)의 각 전력선 모뎀부(121∼123)와 동일한 구성으로 이루어지되 매칭트랜스(310), 라인 드라이브, AFE 및 PHY-MAC을 포함하며, 3상에서 분기된 단상의 전력선으로부터 유입되는 전력선통신 신호가 본 발명을 실시하기 위해 제공되는 응용프로그램에 의해 상태가 양호한 네트워크 네임을 찾아 이를 설정하고, 변조·복조 기능에 의해 디지털 신호가 RJ45 포트(320)를 통해 컴퓨터 단말기(400) 간에 제공되도록 하는 기능을 수행한다.As shown in FIG. 3, the home power line modem 300 has the same configuration as each power line modem unit 121 to 123 of the power line communication three-phase router 100, but includes a matching transformer 310, a line drive, an AFE, and a PHY. The power line communication signal, which includes the MAC and flows in from the single-phase power line branched in three phases, finds and sets a good network name by an application provided to implement the present invention, and digitally modulates the demodulation / demodulation function. A signal is provided between the computer terminal 400 through the RJ45 port 320.

한편, 전술한 바와 같은 가정용 전력선 모뎀(300)은 전력선통신 신호를 하나 의 컴퓨터 단말기(400)에만 제공하는 것이 아니라, PHY의 스위칭 기술을 활용하여 다수의 LAN 연결부(112)를 통한 다수의 컴퓨터 단말기(400)를 전력선통신 기술로 제공되는 파워라인 네트워크에 연결시킬 수 있다.On the other hand, the home power line modem 300 as described above does not provide a power line communication signal to only one computer terminal 400, but a plurality of computer terminals through a plurality of LAN connection 112 using a switching technology of the PHY. 400 may be connected to a powerline network provided with powerline communication technology.

도 4 는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 확장형 전력선 모뎀을 보인 회로 구성도이다.4 is a circuit diagram illustrating an extended power line modem according to another embodiment of the present invention.

도 4 에 도시된 바와 같이 가정용 전력선 모뎀(300)은 전력선통신 3상 라우터(100)에 포함된 라우터 블록(330)을 더 포함하여 전력선 모뎀(300)으로부터 다수의 컴퓨터 단말기(400)가 연결되도록 라우터 블록(330)의 PHY 스위칭 기술에 의해 새로운 별개의 네트워크 LAN 포트(이더넷 포트)인 RJ45 포트(320)에 접속되도록 할 수 있다.As shown in FIG. 4, the home power line modem 300 further includes a router block 330 included in the power line communication three-phase router 100 to connect a plurality of computer terminals 400 from the power line modem 300. The PHY switching technology of the router block 330 allows it to be connected to the RJ45 port 320, which is a new separate network LAN port (Ethernet port).

전술한 바는 각 가정에 가설된 전력선은 R상, S상, T상의 3상으로 분류된 N상을 포함한 단상으로 수전되는 같은 상에 위치한 별개의 수용가와 같은 선로에 위치한 별개의 전력선 모뎀(300)이 설치되면 같은 네트워크로 컴퓨터 단말기(400)에서 운용되는 윈도우 등 프로그램에서 나의 네트워크 환경에 표기되고, 또한 접근이 용이하여 각 가정을 별개로 보호하여야 하는 프라이버시가 노출되며, 데이터를 보호할 수 없어 이를 소프트웨어적으로 보호하는 방법이 있으나, 원천적인 차단이 되지 않아 이를 도 5 에서와 같이 구성하면 라우터 블록(330)에서 WAN에 해당되는 MAC이 전력선통신 3상 라우터(100)에서 제공된 전력선모뎀 블록(120) 내 모뎀의 파워패킷과 전력선을 통해 상호 연결되고 라우터 블록(330)에 의해 하드웨어 및 소프트웨어로 분류된 LAN 포트(이더넷 포트)인 RJ45 포트(320)에 컴퓨터 단말기(400)를 연결 사용하여 각 가정의 프라이버시를 보호할 수 있는 것을 제공하는 효과가 있다.As described above, the hypothesis that the power lines hypothesized in each household are separate power line modems 300 located on the same line as separate consumers located in the same phase that receive single phases including N phases classified into R phases, S phases, and T phases. ) Is installed in the same network, such as Windows operating in the computer terminal 400 is displayed in my network environment in the program, and also easy to access privacy to expose each home separately, and can not protect data There is a method for protecting this by software, but since it is not fundamentally blocked and configured as shown in FIG. 5, the MAC corresponding to the WAN in the router block 330 is provided with the power line modem block (provided by the power line communication three-phase router 100). 120) LAN ports interconnected via power packets and power lines of my modem and classified as hardware and software by router block 330 (Ethernet Use connect the computer terminal 400 to the RJ45 port 320 bit) is effective provided that it can protect the privacy of each home.

한편, 일반 가정 또는 사무실 내로 설비되는 전력선 선로는 벽 안 및 건물 내측으로 삽입됨에 따라 사용하고자 하는 전력선 모뎀(300)이 어느 상의 전력선에 연결되어 있는지 파악하기 어려우며, 또한 내부로 삽입된 전력선이 전력선통신 3상 라우터(100) 내에서 최상의 전력선 모뎀부(121∼123)의 어떤 네트워크와 연결되어 있는지 여부를 파악하기 어려운 문제점을 가질 수 있다.On the other hand, as the power line is installed in a general home or office is inserted into the wall and inside the building, it is difficult to determine which phase the power line modem 300 to be used is connected to the power line, and the power line inserted into the power line communication It may be difficult to determine which network of the best power line modem units 121 to 123 is connected in the three-phase router 100.

하지만, 본 발명의 전력선 모뎀(300)은 본 발명을 실시하기 위해 제공되는 응용프로그램에 의해 컴퓨터 단말기(400)에서 이더넷 포트인 RJ45 포트(320)를 통해 전력선 모뎀(300)이 상위망에 연결된 전력선통신 3상 라우터(100)의 전력선모뎀 블록(120)의 가 PHY와 MAC 중 가장 상태가 양호한(이는 동일선로 상에 위치한 모뎀) 네트워크에 부여된 MAC에 접속하도록 세팅하여 전력선 모뎀(300) 내부의 EEPROM에 기록시키는 것으로, 네트워크를 선택 및 접속하도록 함으로써 연결된 전력선의 상을 파악하여 전력선통신 3상 라우터(100) 내 최상의 전력선 모뎀부(121∼123)와 접속된 네트워크를 선택할 수 있다.However, the power line modem 300 of the present invention is the power line modem 300 is connected to the upper network through the RJ45 port 320 which is an Ethernet port in the computer terminal 400 by an application provided to implement the present invention. The power line modem block 120 of the communication three-phase router 100 is set to connect to the MAC given to the network having the best state among the PHY and the MAC (this is a modem located on the same line). By recording to the EEPROM, the network connected to the power line modem units 121 to 123 in the power line communication three-phase router 100 can be selected by identifying the phase of the connected power line by selecting and connecting the network.

또한, 전력선 모뎀(300)은 전력선통신 3상 라우터(100)에서 모뎀부(121∼123) 간의 통신이 수행되도록 하는 매칭트랜스(124∼126)와 인덕터 커플러(200)에 의하여 물리적으로 별개의 선로 즉, 서로 다른 단상에 연결되어 있는 전력선 모뎀(300) 상호 간의 통신을 수행할 수 있는 특징을 가진다.In addition, the power line modem 300 is a physically separate line by the matching transformer 124 to 126 and the inductor coupler 200 to perform communication between the modem units 121 to 123 in the power line communication three-phase router 100. That is, the power line modems 300 connected to the different stages may perform communication with each other.

전술한 바와 같이 구성 및 동작되는 전력선통신 3상 라우터(100)에서 일반 가정 또는 사무실 내의 전력선 모뎀(300), 해당 전력선 모뎀(300)과 연결된 컴퓨터 및 전력선통신 3상 라우터(100) 간의 통신은 여타 통신장비가 통상으로 행하는 방법과 동일하여 모든 통신이 하드웨어주소인 MAC과 통신이 이루어진다.In the power line communication three-phase router 100 configured and operated as described above, communication between the power line modem 300 in a general home or office, a computer connected to the power line modem 300, and the power line communication three-phase router 100 are performed. In the same way that communication equipment normally performs, all communication is performed with MAC, which is a hardware address.

이에, 고속 전력선통신이 전력선 모뎀(300)을 통해 인터넷 통신을 하기 위해서는 컴퓨터에 설치된 이더넷 통신용 랜카드(Network Interface Card : NIC)에서 컴퓨터 내부의 응용 소프트웨어(웹브라우저 등)인 OSI 7 Layer Model의 통신 프로토콜에 의한 통신 패킷이 이더넷카드를 통해 전력선통신 모뎀의 이더넷 통신을 위한 통신단자 즉, RJ45에 전송되나 통상의 이더넷 통신은 유니캐스트(Unicast) 방법으로 통신하도록 되어있어 전송되는 프레임 안에 항상 출발지와 목적지의 주소를 기록한다. Therefore, in order for high-speed power line communication to perform Internet communication through the power line modem 300, a communication protocol of OSI 7 Layer Model, which is an application software (web browser, etc.) inside the computer, from an Ethernet communication LAN card (NIC) installed in the computer. Communication packet is transmitted through the Ethernet card to the communication terminal for the Ethernet communication of the power line communication modem, that is, RJ45, but the general Ethernet communication is to communicate by unicast method. Record the address.

이때, 주소는 예를 들어 한국전력의 홈페이지에 접속코자 할 경우 인터넷 주소 방식의 IP 주소가 있으나 실제 통신에서는 하드웨어 주소인 MAC(Media Access control) 주소를 필요로 한다. 여기서, 상대편 MAC 주소는 실제 통신코자 하는 호스트(Host) 등의 단말장치인 서버의 이더넷카드가 가지고 있는 주소이다.In this case, for example, when the user wants to access the homepage of KEPCO, there is an IP address of the Internet address method, but in actual communication, a MAC (Media Access Control) address, which is a hardware address, is required. Here, the other party's MAC address is an address of the Ethernet card of the server, which is a terminal device such as a host, which is intended for actual communication.

따라서, 초기 통신시에는 상대 단말기의 MAC 주소를 알 수 없는 관계로 통신기법의 하나인 ARP(Address Resolution Proteocol)를 이용하여 상대편 MAC 주소를 알아낸다. 이 ARP가 바로 브로드캐스트로써 동일선로에 설치된 모든 전력선통신장치에 해당 IP를 조회하기 위해 일일이 전송하는 것이다.Therefore, during the initial communication, since the MAC address of the counterpart terminal is unknown, the counterpart MAC address is found using ARP (Address Resolution Protocol), which is one of communication techniques. This ARP is a broadcast that is sent to every power line communication device installed on the same line to query its IP.

전술한 바와 같이 전송된 이더넷 프레임은 동일선로 즉, 동일 단상의 전력선으로 연결된 네트워크에 한국전력의 홈페이지가 운용되는 MAC 주소가 없으므로 전 력선에 설치된 모뎀 중에서 전력선통신 3상 라우터(100)와 연결된 전력선모뎀 블록(120)을 통해 라우터 블록(110)의 WAN 포트를 통해 광역망에 접속하여 인터넷 상에 존재하는 도메인 네임 서버(DNS)로부터 한국전력의 홈페이지가 운용되는 이더넷카드의 주소(MAC)를 제공받으며, 이러한 과정을 거쳐 한국전력의 홈페이지가 운용되는 서버의 이더넷카드(이를 통틀어 단말장치 : DTE)로부터 응답되면 그에 따라 전력선 모뎀(300)과 연결된 컴퓨터 단말기(400) 내의 이더넷카드의 MAC 주소를 보내 인터넷 상에서 통신을 수행하게 된다.As described above, the transmitted Ethernet frame has no MAC address for operating the homepage of KEPCO on a network connected to the same line, that is, a single-phase power line, and thus, a power line modem connected to the power line communication three-phase router 100 among modems installed on the power line. Through the block 120, access to the wide area network through the WAN port of the router block 110 receives an address (MAC) of the Ethernet card on which the homepage of KEPCO operates from a domain name server (DNS) existing on the Internet. After this process, when the KEPCO's homepage is responded from the Ethernet card of the server operating the terminal (collectively, DTE), the MAC address of the Ethernet card in the computer terminal 400 connected to the power line modem 300 is transmitted accordingly. Will communicate on the network.

한편, 이더넷 프레임은 컴퓨터 등 단말기로부터 이더넷카드를 통해 전력선으로 통신하고자 전력선 모뎀(300)에 디지털 신호가 전달되면 전력선 모뎀(300)이 전력선에 통신신호를 실어 보내기 위해 캐리어주파수를 혼합하고, 전력선에 설치된 전력선 모뎀(300)에서 인지되는 전력선 상의 파워라인 PHY-MAC을 변조하여 전력선에 캐퍼시터 방식이나 인덕터 타입의 접속방식에 의하여 전력선에 실리게 된다. 여기서, 전력선통신은 선로의 하드웨어적 구조에 의해 동일선로에 접속된 모든 전력선 모뎀(300)에 전달되어지나 전달된 캐리어주파수와 데이터는 복조되어 전력선 모뎀(300)이 자신과 같은 네트워크에서 보내온 신호를 추출한 후 자신과 접속된 단말기에 전달되어지도록 하거나 자신과 다른 네트워크로부터 유입된 신호는 무시하도록 한다.Meanwhile, when a digital signal is transmitted to the power line modem 300 to communicate with a power line through a Ethernet card from a terminal such as a computer, the power line modem 300 mixes carrier frequencies to send a communication signal to the power line, The power line PHY-MAC on the power line recognized by the installed power line modem 300 is modulated and loaded on the power line by a capacitor method or an inductor type connection method. Here, the power line communication is transmitted to all the power line modems 300 connected to the same line by the hardware structure of the line, but the carrier frequency and the data transmitted are demodulated to transmit a signal transmitted by the power line modem 300 from the same network. After extraction, it is transmitted to the terminal connected to itself or ignores the signal from other network.

전술한 바와 같은 것은 3상의 전력선에 신호를 실어주는 마스터 역할의 전력선통신 3상 라우터(100)의 전력선모뎀 블록(120)에서와 같이 3상에 3개의 각 모뎀으로 분리된 파워라인 상의 네트워크가 3개 존재하나 사전에 통신상태가 양호한 네 트워크로 전송되도록 설정되어 있어 동일 네트워크에서 전송된 이더넷 프레임을 전달받은 전력선 모뎀(300)이 일측에 연결된 라우터 블록(110)의 LAN 포트인 RJ45 포트(320)에 전달되어지고 전달된 이더넷 프레임이 목적지 주소가 자신이 관리하는 주소가 아니므로 이를 상위단으로 라우팅되어 광역망으로 전송되는 것이다.As described above, a network on a power line separated by three modems of three phases in three phases, such as in the power line modem block 120 of the power line communication three-phase router 100 serving as a master, which signals a three-phase power line RJ45 port 320, which is a LAN port of a router block 110, in which a power line modem 300, which has received Ethernet frames transmitted from the same network, is set to be transmitted to a network having a good communication state in advance, Ethernet frames are forwarded to and forwarded to the wide area network because they are routed to the upper end because the destination address is not an address that it manages.

또한, 전달된 이더넷 프레임이 라우터 블록(110)이 관리하는 LAN 네트워크 주소이면 이를 받은 포트를 제외한 다른 포트로 브로드캐스트 하는 것이고, 이를 받은 전력선모뎀 블록(120)의 모뎀부(121∼123) 중 받은 포트를 제외한 다른 전력선 모뎀(300)을 통해 앞서 설명한 방법과 같이 전력선에 설치된 인덕터 커플러(200)를 통해 파워패킷이 전력선에 전달되는 것이다.In addition, if the forwarded Ethernet frame is a LAN network address managed by the router block 110, the Ethernet frame is broadcasted to another port except for the received port, and received from the modem units 121 to 123 of the received power line modem block 120. The power packet is transferred to the power line through the inductor coupler 200 installed in the power line through the power line modem 300 except for the port as described above.

예를 들어 설명하면, T상에 설치된 카메라의 영상을 R상에 접속된 전력선 모뎀(300)의 컴퓨터로 전송받고자하는 경우에는 컴퓨터로부터 T상의 카메라 하드웨어주소인 MAC을 TCP/IP 프로토콜로 전력선 모뎀(300)의 RJ45 포트(320)에 TCP/IP 프레임으로 전송하도록 하며, 이 신호에 전력선 모뎀(300)에서 전력선 상에서 구분되는 네트워크의 PHY/MAC과 전력선 통신을 위한 캐리어주파수를 혼합하여 전력선에 실어주도록 한다. 이후, 동일 네트워크에서 작동되는 라우터(100) 내의 전력선 모뎀(300)이 전달받아 복조하여 데이터를 전력선통신 3상 라우터(100)의 라우터 블록(110)에 송출하면 해당 라우터는 자신이 관리하는 하단의 주소이므로 신호를 전달받은 포트를 제외한 LAN 포트(RJ45 포트)에 다시 브로드캐스트하며, 이 신호는 전력선통신 3상 라우터(100) 내에서 다른 LNA 포트(RJ45 포트)와 연결된 전력선 모뎀부(121∼123) 및 인덕터 커플러(200)를 통해 전력선에 전달되어진다.For example, when the image of the camera installed on the T is to be transmitted to the computer of the power line modem 300 connected to the R phase, the MAC of the camera hardware address of the T phase from the computer is connected to the power line modem (TCP / IP protocol). In order to transmit TCP / IP frame to RJ45 port 320 of 300), mix the carrier frequency for power line communication with the PHY / MAC of the network separated on the power line from the power line modem 300 and put it on the power line. do. Subsequently, when the power line modem 300 in the router 100 operating in the same network is received and demodulated to transmit data to the router block 110 of the power line communication three-phase router 100, the corresponding router manages This address is rebroadcast to a LAN port (RJ45 port) except for the port receiving the signal, and this signal is connected to another LNA port (RJ45 port) in the power line communication three-phase router 100 (121 to 123). And through the inductor coupler 200 to the power line.

이에, 인덕터 커플러(200)에서는 전력선의 3상에 모두 신호를 실어 보내게 되고, T상에 연결된 카메라와 접속된 전력선 모뎀(300)은 전력선통신 3상 라우터(100)에서 보내는 3개의 네트워크 중 자신과 동일한 네트워크 모뎀으로부터 전달받은 신호를 카메라의 MAC에 전달하여 통신이 이루어지도록 한다. 그리고, 카메라로부터 영상을 전달받고자 하는 컴퓨터는 동일 선로 상에 위치되어 있는 경우에는 전력선 모뎀(300)의 PHY/MAC에 의해 연결되고, 다른 상에 연결되어 있는 경우에는 전술한 바와 같이 각 상을 연결하는 전력선통신 3상 라우터(100)의 전력선모뎀 블록(120)과 라우터 블록(110)의 스위칭 기술에 의한 브로드캐스트로 연결된다.Accordingly, the inductor coupler 200 sends signals on all three phases of the power line, and the power line modem 300 connected to the camera connected to the T phase transmits its own signal among three networks transmitted by the power line communication three-phase router 100. Communication from the same network modem is transferred to the camera's MAC. And, if the computer to receive the image from the camera is located on the same line is connected by the PHY / MAC of the power line modem 300, if it is connected to the other phase, each phase is connected as described above Power line communication is connected to the power line modem block 120 of the three-phase router 100 and the broadcast by the switching technology of the router block 110.

전술한 바와 같은 것으로 인해 서로 다른 상에 설치된 전력선 모뎀(300)도 통신을 할 수 있도록 통신 선로를 제공하여 주는 것이다.As described above, the power line modems 300 installed on different phases provide communication lines so that they can communicate with each other.

다음으로, 전술된 전력선통신 3상 라우터(100)의 동작을 도면을 참조하여 간단히 살펴보도록 한다.Next, the operation of the above-described power line communication three-phase router 100 will be briefly described with reference to the drawings.

도 5 는 본 발명에 따른 전력선통신 3상 라우터 시스템에서 동작 흐름도와 본 발명을 실시하기 위해 제공되는 응용프로그램에 의해 네트워크 네임을 전력선 모뎀의 동작을 보인 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an operation of a power line modem with a network name by an application program provided for implementing the present invention and an operation flowchart in a power line communication three-phase router system according to the present invention.

도 5 에 도시된 바와 같이 전력선통신 3상 라우터(100)를 이용한 파워패킷 전송 방법은 먼저, WAN과 LAN으로 구분되는 2개의 가상 네트워크를 구성하되 스위칭과 라우팅 기술로 WAN과 LAN이 연결되도록 한다(S101).As shown in FIG. 5, the power packet transmission method using the power line communication three-phase router 100 first configures two virtual networks, which are divided into WAN and LAN, so that the WAN and the LAN are connected by switching and routing technology. S101).

그리고, 전술한 바와 같이 WAN과 LAN을 한 후에는 LAN측을 3상 4선식 전력선의 각 상에 대응되는 포트 수로 분류한다(102).As described above, after the WAN and the LAN are established, the LAN side is classified into the number of ports corresponding to each phase of the three-phase four-wire power line (102).

한편, 전술한 바와 같이 LAN측을 3상 4선식 전력선의 각 상에 대응되는 포트 수로 분류한 후에는 분류된 포트별로 구성되는 로컬 네트워크 파워패킷이 3상의 각 단상으로 송출되도록 한다(S103).Meanwhile, as described above, after classifying the LAN side into the number of ports corresponding to each phase of the three-phase four-wire power line, the local network power packet configured for each classified port is transmitted to each single phase of the three phases (S103).

다음으로, 분류된 포트별로 구성되는 로컬 네트워크 파워패킷이 3상의 각 단상으로 송출되도록 한 후에는 환형 모양의 구조를 가지는 다수의 인덕터 커플러(200)를 이용하여 각 인덕터 커플러(200) 환형 내측에 각 단상의 전력선을 통과시킴으로써 전력선 내 동선에 전력선통신 3상 라우터(100)로부터 송출되는 네트워크 파워패킷이 유도에 의한 신호유입으로 실리도록 한다(S104).Next, after the local network power packet configured for each classified port is transmitted to each single phase of each of three phases, each inductor coupler 200 has an annular shape by using a plurality of inductor couplers 200 having an annular structure. By passing the single-phase power line, the network power packet transmitted from the power line communication three-phase router 100 is loaded on the copper line in the power line as a signal induction by induction (S104).

전술한 바와 같이 과정을 통해 파워패킷을 전송하는 방식은 전력선 상에서 네트워크를 3개로 분류하기 위해 전력선통신 3상 라우터(100)의 라우터 블록(110) 일측에 위치한 LAN 포트인 스위칭 포트(112a∼112d) 중 112d의 스위칭 포트에 연결하여 컴퓨터 등 단말기에서 본 발명을 실시하기 위해 제공되는 응용프로그램에 의해 전력선통신 3상 라우터(100) 내 전력선모뎀 블록(120)의 PHY/MAC에 각각의 네트워크 네임을 지정, 이를 PHY/MAC과 연결된 메모리장치(EEPROM)에 각각 저장하여 세팅하고, 이후 각 상에 설치된 가입자용 모뎀이 최적의 파워패킷과 연결되는 네트워크 네임으로 단말기에 설치된 전력선 모뎀(300)에도 앞서와 같은 방식으로 저장하여 전력선통신 3상 라우터(100)의 전력선모뎀 블록(120)의 모뎀과 전력의 공급을 위해 기 설치 사용 중인 전력선을 이용한 통신을 하는 것이다.As described above, a method of transmitting a power packet through the process includes switching ports 112a to 112d which are LAN ports located at one side of the router block 110 of the power line communication three-phase router 100 in order to classify the network into three on the power line. Each network name is assigned to the PHY / MAC of the power line modem block 120 in the power line communication three-phase router 100 by an application program provided for implementing the present invention in a terminal such as a computer by connecting to a switching port of 112d. And store and set them in a memory device (EEPROM) connected to the PHY / MAC, respectively, and then the power line modem 300 installed in the terminal with a network name in which the subscriber modem installed in each phase is connected to the optimal power packet. By using a power line that is already installed and used to supply power to the modem of the power line modem block 120 of the three-phase router 100 by power line communication. God is.

이상에서와 같이 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.The present invention as described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that the present invention may be substituted, modified, and changed without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.

도 1 은 본 발명에 따른 고속 전력선통신에 있어서 3상의 전기선로에 네트워크 파워패킷이 전송되도록 하는 전력선통신 3상 라우터를 보인 회로 구성도.1 is a circuit diagram illustrating a power line communication three-phase router for transmitting a network power packet to a three-phase electric line in high speed power line communication according to the present invention.

도 2 는 본 발명에 따른 구성에서 인덕터 커플러의 설치 방법을 보인 사시 구성도.2 is a perspective configuration diagram showing a method of installing an inductor coupler in a configuration according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 따른 전력선 모뎀을 보인 회로 구성도.3 is a circuit diagram showing a power line modem according to the present invention.

도 4 는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 확장형 전력선 모뎀을 보인 회로 구성도.4 is a circuit diagram illustrating an extended power line modem according to another embodiment of the present invention.

도 5 는 본 발명에 따른 전력선통신 3상 라우터 시스템에서 동작 흐름도와 본 발명을 실시하기 위해 제공되는 응용프로그램에 의해 네트워크 네임을 전력선 모뎀의 동작을 보인 흐름도.5 is a flowchart illustrating an operation of a power line modem with a network name by an application program provided for implementing the present invention and an operation flowchart in a power line communication three-phase router system according to the present invention.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]

100. 전력선통신 3상 라우터 110. 라우터 블록100. Power Line 3 Phase Router 110. Router Block

11. WAN 연결부 112. LAN 연결부11.WAN connection 112.LAN connection

113. MCU 스위치 114. EEPROM113.MCU Switch 114.EEPROM

115. SDRAM 120. 전력선모뎀 블록115.SDRAM 120. Powerline Modem Block

121∼123. 모뎀부 124∼126. 매칭트랜스121-123. Modem section 124 to 126. Matching transformer

130. 전원블록 200. 인덕터 커플러130. Power block 200. Inductor coupler

300. 가정용 전력선 모뎀 400. 컴퓨터 단말기300. Home Powerline Modem 400. Computer Terminal

Claims (7)

전력선에 모뎀을 연결하여 인터넷 통신을 할 수 있도록 하는 전력선통신(Power Line Communication Network : PLC)용 라우터에 있어서,In a router for a power line communication network (PLC) for connecting a modem to a power line for internet communication, 상기 전력선통신용 라우터는 WAN과 LAN으로 이루어진 가상의 2개 네트워크를 구성하여 상기 WAN과 LAN을 연결하되 상기 LAN측이 3상 4선식 전력선의 각 상에 대응되는 수의 포트로 분류되어 상기 3상에 대응되는 LAN측 포트에 대한 라우팅기술과 PHY를 스위칭하는 라우터 블록; 및The power line communication router comprises two virtual networks consisting of a WAN and a LAN to connect the WAN and the LAN, and the LAN side is classified into a number of ports corresponding to each phase of a three-phase four-wire power line. A router block for switching routing technology and PHY for a corresponding LAN-side port; And 상기 전력선 상에서 통신이 되도록 캐리어주파수의 변조·복조를 수행하되 상기 3상에 대응되는 상기 LAN 포트와 연결된 PHY를 전력선 모뎀에서 각각의 MAC에 네트워크를 분류할 수 있는 네임을 수록하여 분류된 네트워크의 파워패킷이 3상의 전력선으로 송출되도록 하는 전력선모뎀 블록을 포함한 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전력선통신 3상 라우터.Carry out the modulation and demodulation of the carrier frequency to communicate on the power line, but the PHY connected to the LAN port corresponding to the three phases includes a name capable of classifying the network to each MAC in the power line modem, and thus the power of the classified network. Power line communication three-phase router, characterized in that consisting of a configuration including a power line modem block for transmitting packets to the three-phase power line. 제 1 항에 있어서, 상기 전력선모뎀 블록은 상기 분류되는 각 네트워크의 회로 하단에 매칭트랜스가 구성되어지되 상기 매칭트랜스를 통해 해당 네트워크 파워패킷이 상기 3상의 전력선으로 송출되도록 하여 네트워크 상호 간의 통신이 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 전력선통신 3상 라우터.According to claim 1, The power line modem block is a matching transformer is configured at the lower end of the circuit of each classified network, through the matching transformer to transmit the network power packet to the three-phase power line through the communication between the network to perform Power line communication three-phase router, characterized in that. 제 2 항에 있어서, 상기 라우터 블록은 상기 LAN측에 대하여 상기 3상에 대 응되는 3개의 스위칭 포트와 연결된 전력선 모뎀이 각각의 상에 설치된 모뎀과 통신할 수 있도록 응용프로그램에 의해 네트워크 네임이 별개로 구성되어 상기 각 로컬 네트워크를 바꾸고 저장하는 하나의 세팅 포트로 구성된 것을 특징으로 하는 전력선통신 3상 라우터.3. The router of claim 2, wherein the router block has a separate network name by an application so that a power line modem connected to the three switching ports corresponding to the three phases with respect to the LAN side can communicate with a modem installed in each phase. The power line communication three-phase router, characterized in that consisting of one setting port for changing and storing each of the local network. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력선통신 3상 라우터에는 환형 모양의 구조를 가지는 코어로 이루어지되 환형 내측에 상기 각 단상의 전력선이 통과되도록 하여 상기 전력선모뎀 블록으로부터 송출되는 네트워크 파워패킷을 제공받는 한편, 상기 전력선 내 동선에 상기 제공받은 네트워크 파워패킷이 유도에 의한 신호유입으로 실리도록 하는 인덕터 커플러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선통신 3상 라우터.According to any one of claims 1 to 3, wherein the power line communication three-phase router is composed of a core having an annular structure but is transmitted from the power line modem block by passing the power line of each single phase inside the annular. And a inductor coupler configured to receive a network power packet and cause the provided network power packet to be carried by signal induction on a copper line in the power line. 제 4 항에 있어서, 상기 인덕터 커플러는 설치의 용이성을 제공하기 위하여 환형의 코어는 반으로 절개된 구성으로 이루어지되 외부는 절연성을 갖는 구성으로 이루어지고, 그 전체적인 형태는 탄성이 있는 재료를 이용한 클립 형태의 환형을 갖는 외형으로 이루어지며, 설치시 삽입 전에 클립을 벌려 기존의 전력선에 별도의 가공이나 취부없이 환형의 코어 내측에 전선을 통과시켜 이를 다시 클립에 의해 환형 형태로 절단된 코어가 링 모양으로 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 전력선통신 3상 라우터The clip of claim 4, wherein the inductor coupler has an annular core cut in half to provide easy installation, and the outside of the inductor coupler is made of an insulating material. It is made of an outer shape having an annular shape, and the core cut into an annular shape by the clip is opened by passing the electric wire inside the annular core without any additional processing or mounting on the existing power line by opening the clip before installation. Power line communication three-phase router, characterized in that formed as 전력선에 모뎀을 연결하여 인터넷 통신을 할 수 있도록 하는 전력선통신(Power Line Communication Network : PLC)용 라우터를 이용한 파워패킷 전송 방법에 있어서,In the power packet transmission method using a router for a power line communication network (PLC) to connect the modem to the power line for Internet communication, (a) WAN과 LAN으로 구분된 가상의 2개의 네트워크를 구비한 전력선통신 3상 라우터의 WAN은 상위망으로 LAN은 하위망으로 구분되는 각각의 하드웨어 주소인 MAC으로 WAN과 LAN을 연결하는 단계;(a) connecting a WAN and a LAN with MACs, each hardware addresses of which a WAN of a power line communication three-phase router having two virtual networks divided into a WAN and a LAN is an upper network and the LAN is a lower network; (b) 상기 전력선통신 3상 라우터의 LAN을 3상 4선식 전력선의 각 상에 대응되는 포트 수로 분류하는 단계;(b) classifying a LAN of the power line communication three-phase router into the number of ports corresponding to each phase of a three-phase four-wire power line; (c) 상기 분류된 포트별로 구성되는 전력선통신(PLC) 상의 로컬 네트워크를 위한 하드웨어 주소인 MAC과 네트워크 파워패킷을 대응되는 인덕터 커플러를 통해 3상의 각 단상으로 송출하는 단계; 및(c) transmitting MAC and network power packets, which are hardware addresses for a local network on a power line communication (PLC) configured for each of the classified ports, to each of the three phases through corresponding inductor couplers; And (d) 상기 각 인덕터 커플러의 환형 내측에 각 단상의 전력선을 통과시켜 전력선 내 동선에 상기 전력선통신 3상 라우터로부터 송출되는 상기 MAC과 네트워크 파워패킷이 유도에 의한 신호유입으로 실리도록 하는 단계를 포함한 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전력선통신 3상 라우터의 파워패킷 전송 방법.(d) passing each single-phase power line inside the annular inside of each inductor coupler such that the MAC and network power packet transmitted from the power line communication three-phase router are loaded on the copper line in the power line as a signal induction by induction. Power packet transmission method of the power line communication three-phase router, characterized in that consisting of. 제 6 항에 있어서, 상기 서로 다른 단상과 연결되는 각 네트워크 상호 간에 통신이 수행되도록 하는 단계가 더 구성된 것을 특징으로 하는 전력선통신 3상 라우터의 파워패킷 전송 방법.7. The method of claim 6, further comprising the step of performing communication between the networks connected to the different single phases.
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