KR20130022363A

KR20130022363A - 전력선 시스템용 단말기, 통신장치, 및 통신방법

Info

Publication number: KR20130022363A
Application number: KR1020120014685A
Authority: KR
Inventors: 김현종; 김일수; 양기혁
Original assignee: 주식회사 유틸링크
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2013-03-06
Also published as: KR101337384B1

Abstract

전력선에 연결되는 단말기에서 통신하는 방법으로서, 요청신호를 유선 또는 무선으로 수신하는 단계, 및 요청신호를 수신한 수신시점에서의 전력선의 파형의 위상을 검출하는 단계를 포함하며, 미리 결정된 위상과 검출된 위상의 차이 값이 미리 결정된 값 이하인 경우에만 요청신호에 의해 유발되는 후속 처리과정을 수행하도록 되어 있는 통신방법을 공개한다.

Description

전력선 시스템용 단말기, 통신장치, 및 통신방법{Communication apparatus and terminal for powerline system, and communication method for the same}

본 발명은 전력선에 연결될 수 있는 통신장치들 및 이들 간의 통신기술에 관한 것으로서, 특히 여러 개의 상을 갖는 복수 개의 전력선의 상(phase) 정보를 다루기 위해 사용될 수 있는 기술에 관한 것이다.

전력은 서로 다른 상을 갖는 복수 개의 전력선을 통해 송전될 수 있다. 예를 들어 60Hz의 주파수를 갖는 교류 전력이, 서로 120˚의 위상차이를 갖는 R상, S상, T상의 전력선, 즉, 3상-전력선을 통해 송전될 수 있다. 고전압 송전로에서는 R상, S상, T상의 전력선이 나란히 연장되어 배선될 수 있다. 고전압 전력은 전력변환장치(변압기 등)에 의해 중전압 전력 또는 저전압 전력으로 변환될 수 있다. 전력 수용가는 사용하는 전력 수준에 따라 고전압 전력, 중전압 전력, 및 저전압 전력 중 어느 하나를 공급받을 수 있다. 전력 수용가에는 3상-전력선이 모두 연결될 수도 있지만, 이 중 하나의 전력선, 즉, 단상 전력선 하나만이 인입될 수도 있다. 보통 전력변환장치는 전봇대에 설치되거나 또는 지상/지하에 설치될 수 있다. 전봇대에서는 전력변환장치에 의해 R상, S상,및 T상의 3상의 고전압이 R상, S상,및 T상의 3상의 저전압으로 변환되는데, 일반 가정 수용가에는 이 중 어느 하나의 저전압 전력선만이 인입되는 경우가 많다. 이때, R상, S상,및 T상은 상대적인 위상에 따른 명칭이기 때문에, 위의 3상 저전압 전력선을 임의로 선택하였을 때에, 이 선택된 저전압 선이 R상, S상, 및 T상 중 어느 상을 갖는지 쉽게 알 수 없다. 확인을 위해 선택된 저전압 전력선을 전력변환장치까지 시각적으로 역추적하여 확인해야 한다. 3상의 저전압 전력선 중 어느 하나의 전력선에 연결된 수용가의 개수가 다른 저전압 전력선에 연결된 수용가의 개수보다 현저히 많다면, 이 어느 하나의 전력선에 연결된 전력변환장치는 전력 과부하로 인해 고장 날 수 있다. 따라서, 임의의 저전압 전력선을 선택하였을 때에, 이 선택된 저전압 전력선이 R상, S상,및 T상 중 어느 상에 해당하는지를 미리 용이하게 알아낼 필요가 있다.

본 발명에서는 복수 개의 상을 갖는 복수 개의 전력선 중 임의의 어느 하나의 전력선이 상기 복수 개의 상 중 어느 상을 갖는지를 알아내는 기술을 제공하고자 한다. 본 발명이 상술한 과제에 의해 제한되는 것은 아니다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 통신방법은, 서로 다른 위상을 갖는 복수 개의 전력선 중 임의의 전력선에 연결된 단말기에서, 위의 복수 개의 전력선 중 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 송신된 상-정보 요청신호를 처리하는 통신방법이다. 이 방법은, 위의 상-정보 요청신호를 수신한 수신시점에서의 위의 임의의 전력선의 파형의 위상(θ_d)을 검출하는 단계, 및 위의 미리 결정된 값(θ_p)과 위의 검출된 위상(θ_d)이 식 (1)의 관계를 만족하는지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 이때, 위의 식 (1)을 만족하는 경우에만 위의 상-정보 요청신호에 대한 응답신호를 생성하기 위한 과정을 수행하도록 되어 있다.

식 (1): abs[mod(|θ_p- θ_d|, 360˚)] < α˚, 단, α는 미리 결정된 상수.

이때, 위의 미리 결정된 값(θ_p)은 0˚이고, 위의 검출하는 단계는 위의 임의의 전력선의 파형의 영점-교차(zero crossing)를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따른 통신방법은, 전력선에 연결되는 단말기에서 통신하는 방법이다. 이 방법은, 요청신호를 유선 또는 무선으로 수신하는 단계, 및 위의 요청신호를 수신한 수신시점에서의 위의 전력선의 파형의 위상(θ_d)을 검출하는 단계를 포함한다. 이때, 미리 결정된 위상(θ_p)과 위의 검출된 위상(θ_d)의 차이 값이 미리 결정된 값 이하인 경우에만 위의 요청신호에 의해 유발되는 후속 처리과정을 수행하도록 되어 있다.

이때, 위의 후속 처리과정은 위의 요청신호에 대한 응답신호를 무선 또는 유선으로 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 위의 응답신호에는 위의 요청신호를 송신한 장치의 식별정보가 포함될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 통신방법은, 서로 다른 위상을 갖는 N개의 전력선에 연결된 통신장치에서, 위의 N개의 전력선 중 임의의 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 송신된 상-정보 확인요청신호를 처리하는 통신방법이다. 이 방법은, 위의 상-정보 확인요청신호를 수신한 수신시점에서의 위의 N개의 전력선 중 하나 이상의 파형의 위상(θ_dk, k는 N이하의 자연수)을 검출하여 식 (2)의 관계를 만족하는 k값을 결정하는 단계, 및 위의 N개의 전력선 중 위의 결정된 k값에 대응하는 전력선에 관한 정보를 포함하는 상-정보 확인신호를 위의 상-정보 확인요청신호에 대한 응답으로서 송신하는 단계를 포함한다.

식 (2): abs[mod(|θ_p- θ_dk|, 360˚)] < α˚, 단, α는 미리 결정된 상수.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 통신방법은, 서로 다른 위상을 갖는 제1 전력선 및 제2 전력선에 연결되도록 되어 있는 통신장치에서 통신하는 방법이다. 이 방법은, 요청신호를 유선 또는 무선으로 수신하는 단계, 위의 요청신호를 수신한 수신시점에서의 위의 제1 전력선의 파형의 제1 위상(θ_d1)과 위의 요청신호를 수신한 수신시점에서의 위의 제2 전력선의 파형의 제2 위상(θ_d2) 중에서, 미리 결정된 위상(θ_p)과의 차이 값이 더 작은 위상(θ_dk, k=1 또는 2)을 결정하는 단계, 및 위의 제1 전력선 및 위의 제2 전력선 중 위의 결정된 위상(θ_dk)에 대응하는 전력선에 관한 정보를 위의 요청신호를 송신한 장치에 전송하는 단계를 포함한다.

이때, 위의 미리 결정된 위상(θ_p)은 0˚이고, 위의 결정하는 단계는 위의 제1 전력선 및 위의 제2 전력선 중 하나 이상의 전력선의 파형의 영점-교차(zero crossing)를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 통신방법은, 서로 다른 상(phase)을 갖는 복수 개의 전력선, 위의 복수 개의 전력선 중 하나 이상에 연결되는 통신장치, 및 통신 단말기를 포함하는 시스템에 있어서, 위의 통신장치가 위의 통신 단말기와 통신하는 방법이다. 이 방법은, 위의 통신 단말기로부터 전력선 상태 확인요청신호를 수신하는 단계, 위의 복수 개의 전력선 중 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 위의 복수 개의 전력선에 연결된 하나 이상의 단말기들에게 상-정보 요청신호(phase-information request signal)를 송신하는 단계, 및 위의 하나 이상의 단말기들 중 위의 상-정보 요청신호에 대한 응답신호를 보내온 단말기에 관한 정보를 위의 제1 전력선에 대한 상태정보로서 위의 통신 단말기에게 송신하는 단계를 포함한다.

이때, 위의 파형은 전류의 파형 또는 전압의 파형일 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 단말기는, 전력선에 연결되는 단말기이다. 이 단말기는, 요청신호를 무선 또는 유선으로 수신하도록 되어 있는 통신부, 위의 요청신호를 수신한 수신시점에서의 위의 전력선의 파형의 위상(θ_d)을 검출하도록 되어 있는 위상 검출부, 및 미리 결정된 위상(θ_p)과 위의 검출된 위상(θ_d)의 차이 값이 미리 결정된 값 이하인 경우에만 위의 요청신호에 의해 유발되는 후속 처리과정을 수행하도록 되어 있는 처리부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 통신장치는, 서로 다른 위상을 갖는 제1 전력선 및 제2 전력선에 연결되도록 되어 있는 통신장치이다. 이 통신장치는, 요청신호를 유선 또는 무선으로 수신하도록 되어 있는 통신부, 위의 제1 전력선의 위상 및 위의 제2 전력선의 위상을 검출하도록 되어 있는 위상 검출부, 및 위의 요청신호를 수신한 수신시점에서의 위의 제1 전력선의 파형의 제1 위상(θ_d1)과 위의 요청신호를 수신한 수신시점에서의 위의 제2 전력선의 파형의 제2 위상(θ_d2) 중에서, 미리 결정된 위상(θ_p)과의 차이 값이 더 작은 위상(θ_dk, k=1 또는 2)을 결정하도록 되어 있는 처리부를 포함한다. 이때, 위의 처리부는, 위의 제1 전력선 및 위의 제2 전력선 중 위의 결정된 위상(θ_dk)에 대응하는 전력선에 관한 정보를 위의 요청신호를 송신한 장치에 전송하도록 되어 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 통신방법은, 서로 다른 상(phase)을 갖는 복수 개의 전력선, 위의 복수 개의 전력선 중 하나 이상에 연결되는 통신장치, 및 위의 복수 개의 전력선에 연결되는 하나 이상의 단말기를 포함하는 시스템에 있어서, 위의 통신장치가 위의 하나 이상의 단말기와 통신하는 통신방법이다. 이 방법은, 위의 복수 개의 전력선 중 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 상-정보 요청신호(phase-information request signal)를 송신하는 단계, 위의 하나 이상의 단말기들 중 위의 상-정보 요청신호에 대한 응답신호인 상-정보 응답신호를 보내온 단말기를 위의 제1 전력선에 연결된 단말기인 것으로 결정하는 단계를 포함한다.

이때, 위의 상-정보 요청신호 또는 위의 상-정보 응답신호 중 하나 이상은, 위의 복수 개의 전력선을 포함하는 유선 통신채널 및 무선 통신채널 중 하나 이상의 통신채널을 통해 교환될 수 있다.

이때, 위의 상-정보 응답신호는, 위의 상-정보 응답신호를 생성한 단말기에 연결된 전력 수용가가 사용하는 순시전력에 관한 정보를 포함하며, 위의 상-정보 응답신호를 기초로, 위의 제1 전력선에 연결된 전력 수용가들이 사용하는 총 순시전력에 관한 제1 전력선 순시전력을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 통신방법은, 서로 다른 상(phase)을 갖는 복수 개의 전력선, 위의 복수 개의 전력선 중 하나 이상에 연결되는 통신장치, 및 위의 복수 개의 전력선에 연결되는 하나 이상의 단말기를 포함하는 시스템에 있어서, 통신 단말기가 위의 통신장치와 통신하는 방법이다. 이 방법은, 위의 통신장치에게 전력선 상태 확인요청신호를 송신하는 단계, 및 위의 통신장치로부터 위의 복수 개의 전력선 중 제1 전력선에 대한 전력선 상태 확인신호를 수신하는 단계를 포함한다. 이때, 위의 제1 전력선에 대한 전력선 상태 확인신호는, 위의 통신장치가, 위의 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 위의 하나 이상의 단말기에게 상-정보 요청신호를 송신한 후, 위의 상-정보 요청신호에 대한 응답신호를 수신하여, 위의 응답신호를 보내온 단말기에 관한 정보로부터 생성한 것이다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 통신방법은, 서로 다른 상(phase)을 갖는 N개의 전력선, 위의 N개의 전력선에 연결되는 통신장치, 및 위의 N개의 전력선에 연결되는 하나 이상의 단말기를 포함하는 시스템에 있어서, 위의 하나 이상의 단말기 중 임의의 단말기가 위의 통신장치와 통신하는 방법이다. 이 방법은, 상-정보 확인요청신호를 위의 통신장치에게 송신하는 단계, 및 위의 통신장치로부터, 위의 임의의 단말기가 연결된 전력선이 위의 N개의 전력선 중 어느 전력선인지에 관한 정보를 포함하는 상-정보 확인신호를 수신하는 단계를 포함한다. 이때, 위의 상-정보 확인신호는, 위의 통신장치가, 위의 상-정보 확인요청신호를 수신한 수신시점에서의 위의 N개의 전력선 중 하나 이상의 전력선의 파형의 위상(θ_dk, k는 N이하의 자연수)을 검출하여, 위의 식 (2)의 관계를 만족하는 k값을 결정하는 단계를 통해 생성된다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 단말기는, 서로 다른 위상을 갖는 복수 개의 전력선 중 임의의 전력선에 연결된 단말기이다. 이 단말기는, 위의 복수 개의 전력선 중 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 송신된 상-정보 요청신호를 수신하도록 되어 있는 통신부, 위의 상-정보 요청신호를 수신한 수신시점에서의 위의 임의의 전력선의 파형의 위상(θ_d)을 검출하도록 되어 있는 위상 검출부, 및 위의 미리 결정된 값(θ_p)과 위의 검출된 위상(θ_d)이 식 (1)의 관계를 만족하지 결정하는 처리부를 포함한다. 이때, 위의 처리부는 위의 식 (1)을 만족하는 경우에만 위의 상-정보 요청신호에 의해 유발되는 후속 처리과정을 수행하도록 되어 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 통신장치는, 서로 다른 위상을 갖는 N개의 전력선에 연결될 수 있다. 이 통신장치는, 위의 N개의 전력선 중 임의의 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 송신된 상-정보 확인요청신 호를 수신하도록 되어 있는 통신부, 및 위의 상-정보 확인요청신호를 수신한 수신시점에서의 위의 N개의 전력선 중 하나 이상의 전력선의 파형의 위상(θ_dk, k는 N이하의 자연수)을 검출하여 위의 식 (2)의 관계를 만족하는 k값을 결정하는 처리부를 포함한다. 이때, 위의 처리부는, 위의 N개의 전력선 중 위의 결정된 k값에 대응하는 전력선에 관한 정보를 포함하는 상-정보 확인신호를 위의 상-정보 확인요청신호에 대한 응답으로서 송신하도록 되어 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 통신장치는, 서로 다른 상(phase)을 갖는 복수 개의 전력선, 및 위의 복수 개의 전력선에 연결되는 하나 이상의 단말기를 포함하는 시스템에 있어서, 위의 복수 개의 전력선 중 하나 이상에 연결되며 위의 하나 이상의 단말기와 통신하는 통신장치이다. 이 통신장치는, 통신부, 및 위의 복수 개의 전력선 중 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 위의 통신부로 하여금 상-정보 요청신호(phase-information request signal)를 송신하도록 되어 있는 처리부를 포함한다. 이때, 위의 처리부는, 위의 하나 이상의 단말기들 중 위의 상-정보 요청신호에 대한 응답신호인 상-정보 응답신호를 보내온 단말기를 위의 제1 전력선에 연결된 단말기인 것으로 결정하도록 되어 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 통신장치는, 서로 다른 상(phase)을 갖는 복수 개의 전력선, 및 위의 복수 개의 전력선에 연결되는 하나 이상의 단말기를 포함하는 시스템에 있어서, 통신 단말기와 통신하며 위의 복수 개의 전력선 중 하나 이상에 연결되는 통신장치이다. 이 통신장치는, 위의 통신 단말기로부터 전력선 상태 확인요청신호를 수신하도록 되어 있는 통신부, 및 위의 복수 개의 전력선 중 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 위의 통신부로 하여금 상-정보 요청신호(phase-information request signal)를 위의 하나 이상의 단말기에게 송신하도록 되어 있는 처리부를 포함한다. 이때, 위의 처리부는, 위의 하나 이상의 단말기들 중 위의 상-정보 요청신호에 대한 응답신호를 보내온 단말기에 관한 정보를 위의 제1 전력선에 대한 상태정보로서 위의 통신 단말기에게 송신하도록 되어 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 통신 단말기는, 서로 다른 상(phase)을 갖는 복수 개의 전력선, 위의 복수 개의 전력선 중 하나 이상에 연결되는 통신장치, 및 위의 복수 개의 전력선에 연결되는 하나 이상의 단말기를 포함하는 시스템에 있어서, 위의 통신장치와 통신하는 통신 단말기이다. 이 통신 단말기는, 통신부, 및 위의 통신부로 하여금 위의 통신장치에게 전력선 상태 확인요청신호를 송신하도록 하는 처리부를 포함한다. 이때, 위의 처리부는, 위의 통신장치로부터 위의 복수 개의 전력선 중 제1 전력선에 대한 전력선 상태 확인신호를 수신하도록 되어 있고, 위의 제1 전력선에 대한 전력선 상태 확인신호는, 위의 통신장치가, 위의 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 위의 하나 이상의 단말기에게 상-정보 요청신호를 송신한 후, 위의 상-정보 요청신호에 대한 응답신호인 상-정보 응답신호를 수신하여, 위의 상-정보 응답신호를 보내온 단말기에 관한 정보로부터 생성한 것이다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 단말기는, 서로 다른 상(phase)을 갖는 N개의 전력선, 위의 N개의 전력선에 연결되는 통신장치, 및 위의 N개의 전력선에 연결되는 하나 이상의 단말기를 포함하는 시스템에 있어서, 위의 하나 이상의 단말기 중 위의 통신장치와 통신하는 단말기이다. 이 단말기는, 통신부, 및 위의 통신부로 하여금 상-정보 확인요청신호를 위의 통신장치에게 송신하도록 하는 처리부를 포함한다. 이때, 위의 처리부는, 위의 통신장치로부터 위의 임의의 단말기가 연결된 전력선이 위의 N개의 전력선 중 어느 전력선인지에 관한 정보를 포함하는 상-정보 확인신호를 수신하도록 되어 있고, 위의 상-정보 확인신호는, 위의 통신장치가, 위의 상-정보 확인요청신호를 수신한 수신시점에서의 위의 N개의 전력선 중 하나 이상의 전력선의 파형의 위상(θ_dk, k는 N이하의 자연수)을 검출하여, 위의 식 (2)의 관계를 만족하는 k값을 결정하는 단계를 통해 생성된다.

본 발명에 따르면 복수 개의 상을 갖는 복수 개의 전력선 중 임의의 어느 하나의 전력선이 상기 복수 개의 상 중 어느 상을 갖는지를 알아내는 기술을 제공할 수 있다. 본 발명이 상술한 효과에 의해 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 시스템의 구성도의 예를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신방법을 설명하기 위하여, 3상-전력선의 상대적인 위상을 나타낸 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 전력선의 상을 알아내는 방법을 설명하기 위한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영점-교차 검출(zero-crossing detection) 회로이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 전력선의 상을 알아내는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신방법을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신방법을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기의 구성을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 단말기의 구성을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신장치의 구성을 나타낸 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 이하에서 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 시스템의 구성도를 나타낸 것이다.

도 1은 참조하면, 고전압 전력선(40)을 통해 송전되는 고전압 전력은 전봇대(20)에 설치되어 있는 변압기(전력변환장치)(30)를 통해 서로 다른 상을 갖는 3상의 저전압 전력으로 변환될 수 있다. 3상의 저전압 전력은 각각 R상-전력선(10R), S상-전력선(10S), 및 T상-전력선(10T)을 통해 수용가에 전달될 수 있다. R상-전력선(10R)은 수용가(HR1, HR2)와 연결되어 있고, S상-전력선(10S)은 수용가(HS1, HS2)에 연결되어 있고, T상-전력선(10T)은 수용가(HT1 ~ HT99)에 연결되어 있다.

한편, 통신장치(100)는 R상-단자(DTR), S상-단자(DTS), 및 T상-단자(DTT)를 통해 각각 R상-전력선(10R), S상-전력선(10S), 및 T상-전력선(10R)에 연결되어 있을 수 있다. 통신장치(100)는 한국등록특허 10-1052206(2011.07.21)에 기재되어 있는 커플링 장치 및/또는 한국공개특허 10-2011-0038922(2011.04.15)에 기재되어 있는 인터페이스 장치를 포함할 수 있다. 위의 한국등록특허 10-1052206(2011.07.21) 및 한국공개특허 10-2011-0038922(2011.04.15)의 내용을 본 명세서에 참조로서 포함한다. 통신장치(100)는 전력선을 포함하는 유선통신채널 및/또는 무선통신채널을 통해 통신하도록 되어 있을 수 있다.

각 수용가에는 단말기가 설치되어 있다. 이 중 단말기(TR1, TR2)는 수용가(HR1, HR2)에 연결되고, 단말기(TS1, TS2)는 수용가(HS1, HS2)에 연결되고, 단말기(TT1 ~ TT99)는 수용가(HT1 ~ HT99)에 연결될 수 있다. 이하 단말기(TR1, TR2, TS1, TS2, TT1 ~ TT99)들을 통칭하여 단말기(200)로 지칭할 수 있다. 단말기(200)는 전력선을 포함하는 유선통신채널 및/또는 무선통신채널을 통해 통신할 수 있도록 되어 있을 수 있다.

도 1에 제시한 구성 예에서, R상-전력선(10R) 및 S상-전력선(10S)에는 각각 2개의 수용가가 연결되어 있다. 그러나 T상-전력선(10T)에는 99개의 수용가가 연결되어 있다. 따라서, T상-전력선(10T)을 통해 많은 양의 전력이 배전될 수 있으며, 이로 인해 변압기(30) 중 T상-전력선(10T) 연결되어 있는 부분은 과부하로 인한 고장의 우려가 있다. 이러한 상황에서 새로운 수용가(NH)를 변압기(30)에 연결하고자 한다면, T상-전력선(10T)을 제외한 R상-전력선(10R) 및 S상-전력선(10S) 중 어느 하나에 연결하는 것이 바람직할 것이다. 그런데, 변압기(30)로부터 연장되어 있는 저압의 전력선에는, 이 전력선이 어떤 상(phase)을 갖는 전력선인지가 적혀있지 않을 수 있다. 따라서 수용가(NH)에 전력선을 연결하기 위하여 선택한 임의의 전력선이 어떤 상의 전력선인지 알 수 없다는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 사상을 이하 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신방법을 설명하기 위하여, 3상-전력선의 상대적인 위상을 나타낸 것이다.

도 2의 (a)는 단말기(TR1, TR2) 및 통신장치(100)의 R상-단자(DTR)에 연결되어 있는 R상-전력선(10R)에 흐르는 전류의 파형(WR)을 나타낸다. 도 2의 (b)는 단말기(TS1, TS2) 및 통신장치(100)의 S상-단자(DTS)에 연결되어 있는 S상-전력선(10S)에 흐르는 전류의 파형(WS)을 나타낸다. 도 2의 (c)는 단말기(TT1 ~ TT99) 및 통신장치(100)의 T상-단자(DTT)에 연결되어 있는 T상-전력선(10T)에 흐르는 전류의 파형(WT)을 나타낸다. 이 그래프에서 가로축은 시간을 나타내고 세로축은 파형의 크기를 나타낸다. 도 2의 그래프는 상술한 바와 같이 전류의 파형을 나타낸 것일 수도 있고, 다르게는 전압의 파형을 나타낸 것일 수도 있다. R상-전력선(10R)의 파형(WR)과 S상-전력선(10S)의 파형(WS)은 +120˚의 위상 차를 갖는다. 또한, R상-전력선(10R)의 파형(WR)과 T상-전력선(10T)의 파형(WT)은 +240˚의 위상 차를 갖는다.

도 2의 (d)에 나타낸 시점(t1) 및 시점(t4)은 파형(WR)의 위상 θ_R이 0˚이 되는 시점이고, 시점(t2)은 파형(WS)의 위상 θ_s이 0˚이 되는 시점이고, 시점(t3)은 파형(WT)의 위상 θ_T이 0˚이 되는 시점을 나타낸다. 이때, 3상의 전력선에 '연결'되어 있는 단말기(200) 또는 통신장치(100)가 통신신호(50)를 임의의 시점, 예컨대 시점(t1)에 전송할 수 있다. 통신신호(50)는 무선 또는 유선의 채널을 통해 전송될 수 있으며, 유선 채널은 전력선이거나 BNC 케이블과 같은 별도의 유선통신채널일 수도 있다. 여기서 '연결'되어 있다라는 것은, 최소한 전력선을 통해 흐르는 전류 또는 전압의 위상정보를 알 수 있을 정도로 연결되어 있음을 의미할 수 있다. 예컨대, 통신채널이 유선인 경우에, 유선라인에 직접 접촉하여 연결되거나 또는 유선라인 주위에 근접하여 배치됨으로써 유선라인에 흐르는 전파를 RF 방식으로 검출할 수도 있다. 또한, 예컨대, 통신신호(50)는 무선으로 전송될 수 이도 있으며, 이를 위하여 단말기(200) 및 통신장치(100)는 무선통신 모듈을 포함할 수 있다. 즉, 어떠한 기술적 방식을 이용해서라도 전력선을 통해 흐르는 전류 또는 전압의 위상정보를 알 수 있으면 된다.

통신신호(50)는 3상의 전력선에 연결되어 있는 장치에 시점(t1+ΔT)에 도달하게 된다. 여기서 ΔT(미도시)는 통신신호(50)의 전파지연시간이다. 일반적으로 교류전력은 50Hz 또는 60Hz의 주파수를 갖는데, 60Hz의 주파수를 갖는 경우 한 주기는 1/60(sec)로서 약 16.7msec의 값을 갖는다. 한 주기는 360˚의 위상각에 대응하기 때문에, 120˚의 위상 차이는 약 5.6msec의 시간 차이에 대응된다. 따라서, 60Hz의 주파수를 갖는 경우 도 2의 (d)에서 시점(t1)과 시점(t2)은 약 5.6msec의 차이 값을 갖는다. 이와 비교하여, 통신신호(50)가 전자기파인 경우에는 ΔT값은 5.6msec보다 매우 작은 무시할 수 있을 정도의 값이 된다. 즉, 통신신호(50)는 사실상 송신된 시점에 즉시 수신될 수 있다.

실시예에 따라서는 통신신호(50)가 전력선 채널을 통해 전달될 수도 있다. 이때, R상-전력선(10R), S상-전력선(10S), 및 T상-전력선(10T)이 Y-결선, 또는 Δ-결선된 경우에는 3개의 전력선이 서로 연결되기 때문에, 예컨대 R상-전력선(10R)에서 송신된 통신신호(50)가 R상-전력선(10R) 뿐만 아니라 S상-전력선(10S) 및 T상-전력선(10T)에 연결된 장치에도 전달될 수 있다. 다른 실시예에서는 통신신호(50)가 무선 채널을 통해 전달될 수도 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 전력선의 상을 알아내는 방법을 설명하기 위한 것이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 단계(S301)에서, 통신장치(100)는 R상-전력선(10R), S상-전력선(10S), T상-전력선((10T) 중 어느 하나의 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점(t5)에 통신신호(50)의 일종인 '상-정보 요청신호'(55)를 전송한다. 도 3은 기준 전력선으로 R상-전력선(10R)이 선택되었으며, R상-전력선(10R)의 위상(θ_R)이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점(t5)에 '상-정보 요청신호'(55)를 전송한 예를 나타낸다. '상-정보 요청신호'(55)는 도 1에 설명한 단말기(200)들이 수신할 수 있다.

그 다음 단계(S302)에서, 단말기(200)는 각각 '상-정보 요청신호'(55)를 수신한 시점( t5 + Δt ≒ t5 )에서의, 자신에 연결된 전력선의 파형의 위상(θ_d)을 검출한다. 이때, '상-정보 요청신호'(55)를 수신한 시점(t5)은 '상-정보 요청신 호'(55)를 수신한 이후에야 알 수 있기 때문에, 각 단말기(200)는 시점(t5) 이전부터 미리 자신에 연결된 전력선의 파형의 위상을 계속해서 검출하고 있어야 한다. 그런데 이 방법은 장치의 자원을 낭비할 수 있다. 따라서, 실시예에 따라서는 시점(t5)에서의 위상(θ_d)과 한 주기 이후인 시점(t6)에서의 위상이 동일하다는 점을 이용할 수 있다. 예를 들어, 각 단말기(200)는, 전력 주파수가 60Hz인 경우에 시점(t5)으로부터 한 주기(=1/60 sec)가 경과한 시점(t6)에서 자신에 연결된 전력선의 파형의 위상을 검출할 수 있다. 이렇게 하면, 각 단말기(200)는 자신에 연결된 전력선의 파형의 시점(t5)에서의 위상(θ_d)에 대응하는 값을 검출할 수 있다.

그 다음 단계(S303)에서, 각 단말기(200)는 미리 결정된 값(θ_p)과 위의 검출된 위상(θ_d)이 [수학식 1]을 만족하는지 여부를 결정한다. [수학식 1]은 '상-정보 요청신호'(55)와 이를 수신한 단말기(200)에 연결된 전력선의 파형이 동기화되었는지를 결정하기 위한 수식이다. 이때, 각 단말기(200)에는 미리 결정된 값(θ_p)이 저장되어 있을 수 있다. 이를 위해 단말기(200)와 통신장치(100)는 미리 결정된 값(θ_p)을 공유하고 있을 수 있다. 이때, 각 장치의 메모리에 함께 미리 저장하여 놓거나 또는 통신을 통해 이 값을 전달 또는 교환하는 방식으로 공유할 수도 있다.

[수학식 1]

abs[mod(|θ_p- θ_d|, 360˚)] < α˚

단, α는 미리 결정된 상수, abs[x]: x의 절대값, mod(m, n)는 m을 n으로 나누었을 때의 나머지 값.

[수학식 1]에서 α값은 최적화의 대상이기 때문에 본 발명이 이 α의 구체적인 값에 의해 제한되는 것은 아니다. [수학식 1]을 만족하는 경우, '상-정보 요청신호'(55)를 수신한 단말기(200)는 통신장치(100)와 동일한 위상의 전력선에 연결된 것으로 간주할 수 있다. 이때, 이 단말기(200)는 후속 절차를 수행할 수 있다. 후속 절차는 미리 결정된 절차이며, 통신장치(100)에게 '상-정보 요청신호'(55)를 수신하였음을 알리는 '상-정보 응답신호'를 전송하는 절차를 포함할 수 있다. 이때 '상-정보 응답신호'에는 각 단말기(200)의 식별정보를 포함할 수 있다.

이하, 상술한 단계(S301 ~ S303)를 구체적인 예를 들어 설명한다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 통신장치(100)는 R상-전력선(10R)의 파형의 위상(θ_R)이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점(t5)에 '상-정보 요청신호'(55)를 전송한다. 그 다음, 단말기(TR1, TS1, TT1)는 각각 '상-정보 요청신호'(55)를 수신한 시점(t5)에서의, 자신에 연결된 전력선의 파형의 위상(θ_R1, θ_S1, θ_T1)을 검출한다. 이때, θ_p=45˚, θ_R1=45˚ θ_S1=285˚, θ_T1=165˚일 수 있다. 이때, [수학식 1]의 α의 값을 예컨대 60으로 설정하였다면, 단말기(TR1)에서는 [수학식 1]을 만족하지만([수학식 2] 참조), 단말기(TS1)에서는 [수학식 1]을 만족하지 못하고([수학식 3] 참조), 단말기(TT1)에서도 [수학식 1]을 만족하지 못한다([수학식 4] 참조). 따라서, 단말기(TR1)만이 통신장치(100)에게 '상-정보 응답신호'를 송신하게 된다. '상-정보 요청신호'(55)의 도달시간은 매우 짧기 때문에 α의 값을 60보다 매우 작은 수로 설정하더라도 본 발명이 목적을 달성할 수 있다.

[수학식 2]

abs[mod(|θ_p- θ_d|, 360˚)]

= abs[mod(|θ_p- θ_R1|, 360˚)]

= abs[mod(|45˚- 45˚|, 360˚)] = 0˚ < 60˚

[수학식 3]

abs[mod(|θ_p- θ_d|, 360˚)]

= abs[mod(|θ_p- θ_S1|, 360˚)]

= abs[mod(|45˚- 285˚|, 360˚)] = 240˚ > 60˚

[수학식 4]

abs[mod(|θ_p- θ_d|, 360˚)]

= abs[mod(|θ_p- θ_T1|, 360˚)]

= abs[mod(|45˚- 165˚|, 360˚)] = 120˚ > 60˚

이와 같이 R상-전력선(10R)의 파형의 위상(θ_R)이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점(t5)에 통신장치(100)가 '상-정보 요청신호'(55)를 전송하면, R상-전력선(10R)에 연결된 단말기(TR1, TR2)들만이 '상-정보 응답신호'를 보내오게 된다. 즉, 통신장치(100)가 X상 전력선(10R)(X = R, S, T)의 파형의 위상(θ _X )이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 '상-정보 요청신호'(55)를 전송하면, X상 전력선(10X)에 연결된 단말기들만이 '상-정보 응답신호'를 보내오게 된다. 상술한 바와 같이 '상-정보 응답신호'에는 각 단말기의 식별정보가 포함될 수 있다. 따라서, 통신장치(100)는 단계(S301 ~ S303)를 통해 어떤 단말기가 어떤 상(phase)에 연결되었는지를 알 수 있고, 따라서 각 상(phase)의 전력선에 몇 개의 단말기가 연결되어 있는지도 알 수 있다.

상술한 실시예에서는 θ_p=45˚로 설정하였는데, θ_p는 예컨대 0˚, 90˚, 180˚, 270˚로 설정할 수 있다.

한편, 통신장치(100)와 단말기(200)는 각자에 연결된 전력선의 파형의 영점-교차(zero-crossing)를 검출하고, 이를 이용하여 자신에게 연결된 전력선의 파형의 위상을 측정할 수 있다. 즉, 측정된 영점-교차 시점과 임의의 시점 간의 시간 간격을 이용하면, 위의 임의의 시점에서의 전력선 파형의 위상을 알아낼 수 있다는 것은 쉽게 이해할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영점-교차 검출 회로이다.

도 5의 (a)를 참조하면, Vin(101)은 위상을 측정하고자 하는 전력선으로부터의 입력신호이다. Vin(101)은 도 5의 (b)와 같이 정현파형을 하고 있는데, 발광 다이오드(103)에서는 Vin(101)이 양의 값을 가질 때에만, 또는 양의 값을 갖는 임계값을 초과할 때에만 빛을 방출한다. 발광 다이오드(103)에서 방출된 빛에 의해 작동하는 광 스위치(104)에 의해 출력전압(Vo)(106)이 발생될 수 있다. 출력전압(106)의 상승-에지(rising edge) 또는 하강-에지(falling edge)를 영점-교차점으로 정의할 수 있다.

상술한 영점-교차를 이용하여 전력선 파형의 위상을 알아내는 방법은, 본 발명의 이해를 돕기 위해 예를 든 것이며, 다양한 다른 방법으로 전력선 파형의 위상을 알아낼 수 있다. 도한, 도 5에 설명한 영점-교차 검출회로는 예시에 불과하며, 다른 회로가 사용될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 전력선의 상을 알아내는 방법을 나타낸 순서도이다.

이 실시예는 3상-전력선 중 R상-전력선(10R)에 연결된 단말기(200)가 자신이 연결된 전력선의 상이 무엇인지를 통신장치(100)에게 문의하는 경우에 사용될 수 있다. 이때, 단말기(200)는 자신이 R상-전력선(10R)에 연결되었다는 사실을, 문의하기 전에는 모르고 있다.

도 3 및 도 6을 참조하여 설명하면, 단계(S601)에서, 단말기(200)는 자신이 연결된 전력선의 상(phase)이 어떤 것인지를 문의하는 '상-정보 확인요청신호'(55)를, 자신이 연결된 전력선(10R)의 파형(WR)의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점(t5)에 통신장치(100)에게 송신한다. 이때, '상-정보 확인요청신호'(55)에는 단말기(200)의 식별정보가 포함될 수 있다.

그 다음 단계(S602)에서, 통신장치(100)는 '상-정보 확인요청신호'(55)를 수신한 수신시점(t5+Δt)에서의, R상-전력선(10R)의 파형의 위상(θ_d1), S상-전력선(10S)의 파형의 위상(θ_d2), 및 T상-전력선(10T)의 파형의 위상(θ_d3) 중 하나 이상을 검출한다.

그 다음 단계(S603)에서, 위상(θ_d1), 위상(θ_d2), 및 위상(θ_d3) 중 [수학식 5]의 관계를 만족하는 것을 찾아낸다. 즉 [수학식 5]를 만족하는 k값을 찾아낸다.

[수학식 5]

abs[mod(|θ_p- θ_dk|, 360˚)] < α˚, 단, α는 미리 결정된 상수.

단, α는 미리 결정된 상수, abs[x]: x의 절대값, mod(m, n)는 m을 n으로 나누었을 때의 나머지 값, k는 N이하의 자연수.

이 실시예에서 예컨대 α=60으로 결정할 수 있다. 이때, 단말기(200)가 R상-전력선(10R)에 연결되어 있었기 때문에 '상-정보 확인요청신호'(55)를 수신한 수신시점(t5+Δt)에서의 R상-전력선(10R)의 파형의 위상(θ_d1)이 [수학식 5]를 만족하게 된다. 반면 위상(θ_d2) 및 위상(θ_d3)은 [수학식 5]를 만족하지 않는다.

단계(S603)는 위상(θ_d1), 위상(θ_d2), 및 위상(θ_d3)을 모두 측정한 다음에 수행될 수도 있지만, 위상(θ_d1), 위상(θ_d2), 및 위상(θ_d3)을 각각 순차적으로 측정한 즉시 개별적으로 수행될 수도 있다. 따라서, 위의 3개의 위상 중 위상(θ_d1)을 가장 먼저 측정한 경우, 다른 두 개의 위상을 측정하지 않아도 [수학식 5]를 만족하는 k값(k=1)을 결정할 수 있다. 이와 달리, 만일 위의 3개의 위상 중 위상(θ_d1)을 두 번째로 측정한 경우에는, 남은 다른 하나의 위상을 측정하지 않아도 [수학식 5]를 만족하는 k값(k=1)을 결정할 수 있다.

그 다음 단계(S604)에서, 통신장치(100)는, 단말기(200)가 보내온 상술한 식별정보를 이용하여, 위의 결정된 k값(k=1)에 대응하는 전력선인 R상-전력선(10R)에 관한 정보를 포함하는 '상-정보 확인신호'를 '상-정보 확인요청신호'(55)에 대한 응답으로서 단말기(200)에게 보낼 수 있다. 이때, '상-정보 확인신호'에는, 예컨대 R상-전력선(10R) 연결된 다른 단말기의 개수 및/또는 식별정보가 포함될 수 있다. 이러한 정보를 준비하기 위하여, 통신장치(100)는 '상-정보 확인요청신호'(55)를 수신하기 이전에 도 4를 통해 설명한 작업을 미리 수행해 놓거나, 또는 '상-정보 확인요청신호'(55)를 수신한 이후에 수행할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신방법을 나타낸 것이다.

단계(S701)에서 통신장치(100)는 자신에게 연결되어 있는 복수 개의 전력선 중 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점(t5)을 검출한다.

단계(S702)에서는, 통신장치(100)가 상술한 '상-정보 요청신호'(55)를 위의 검출한 시점(t5) 직후에 하나 이상의 단말기(200)에게 송신한다. 이때, 단말기(200)들 중 상기 제1 전력선에 연결된 단말기들만이 도 4에 설명한 알고리즘에 따라 상술한 '상-정보 응답신호'를 회신할 것이다.

단계(S703)에서는, 통신장치(100)가 '상-정보 응답신호'를 회신한 단말기들만을 상기 제1 전력선에 연결된 단말기인 것으로 결정할 수 있다.

위의 단계(S701 ~ S703)을 R상-전력선(10R), S상-전력선(10S) 및 T상-전력선(10T)에 대해서 반복하면, 통신장치(100)는 R상-전력선(10R), S상-전력선(10S), 및 T상-전력선(10T)에 연결된 단말기들을 모두 구별할 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신방법을 나타낸 것이다.

도 3 및 도 8을 참조하면, 단계(S801)에서 통신 단말기(300)는 통신장치(100)에게 '전력선 상태 확인요청신호'를 송신할 수 있다. 이때, 통신 단말기(300)는 전력선에 연결되어 있거나 연결되도록 되어 있는 단말기(200) 중 하나일 수도 있고, 또는 단말기(200)와는 별도의 유무선 통신 단말기일 수 있다.

단계(S802)에서, 통신장치(100)는 '상-정보 요청신호'(55)를 R상, S상, T상에 연결된 단말기(200)들에게 R상-전력선(10R)의 파형(WR)의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점(t10)에 전송한다. 그러면 이 중 R상-전력선(10R)에 연결된 단말기만이 '상-정보 응답신호'를 회신할 수 있다. 그러면, 단계(S803)에서, 통신장치(100)는 '상-정보 응답신호'를 회신한 단말기(200)들을 R상-전력선(10R)에 연결된 단말기로 결정할 수 있다. 이 과정은 S상-전력선(10S) 및 T상-전력선(10T)에 대해서도 마찬가지로 수행될 수 있다(단계 S804 ~ S807). 단계(S807)가 종료되면 통신장치(100)는 R상, S상, T상에 연결된 단말기(200)들을 모두 구별할 수 있다.

단계(S808)에서, 통신장치(100)는 단계(S802), 단계(S804) 및 단계(S806)에서 송신한 '상-정보 요청신호'(55)에 대한 응답신호를 보내온 단말기에 관한 정보를, 각각 R상-전력선(10R), S상-전력선(10S), 및 T상-전력선(10T)에 대한 상태정보로서 통신 단말기(300)에게 송신할 수 있다. 예컨대, 위의 단말기에 관한 정보는 단말기의 식별정보 또는 개수일 수 있다.

도 8에 나타낸 것과 달리, 상술한 단계(S802 ~ S807)는 단계(S801) 이전에 미리 수행될 수도 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기의 구성을 나타낸다.

도 9를 참조하면, 단말기(200)는 통신부(210), 위상 검출부(220), 및 처리부(230)를 포함할 수 있다. 통신부(210)는, 예컨대 도 4의 단계(S301)에서 전송되는 '상-정보 요청신호'(55)를 수신할 수 있다. 위상 검출부(220)는 도 5의 (a)에 나타낸 구조를 가질 수 있으며, 위의 '상-정보 요청신호'(55)를 수신한 수신시점을 포함한 임의의 시점에서 자신에 연결된 전력선의 파형의 위상(θ_d)을 검출할 수 있다. 처리부(230)는 단말기(200)에 저장된 미리 결정된 값(θ_p)과 위의 검출된 위상(θ_d)이 [수학식 1]을 만족하는 경우에는 위의 '상-정보 요청신호'(55)에 의해 유발되는 후속 처리과정을 수행할 수 있다. 이 후속 처리과정은, 예컨대 '상-정보 요청신호'(55)에 대해 응답하는 '상-정보 응답신호'를 전송하는 과정을 포함할 수 있다.

도 9의 변형된 실시예에서, 단말기(200)의 처리부(230)는 통신부(210)로 하여금 도 6과 같이 '상-정보 확인요청신호'를 통신장치(100)에게 송신하도록 할 수 있다. 그리고, 처리부(230)는, 단말기(200)가 연결된 전력선이 통신장치(100)에 연결된 N개의 전력선 중 어느 전력선인지에 관한 정보를 포함하는 '상-정보 확인신호'를 통신장치(100)로부터 수신할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 단말기의 구성을 나타낸다.

도 8 및 도 10을 참조하면, 통신 단말기(300)는 통신부(310) 및 처리부(330)를 포함할 수 있다. 이때 처리부(330)는 통신부(330)로 하여금 통신장치(100)에게 '전력선 상태 확인요청신호'를 송신하는 단계(S801)를 수행하도록 할 수 있다. 또한, 통신부(310) 및 처리부(330)는, 통신장치(100)로부터 통신장치(100)에 연결되어 있는 복수 개의 전력선 중 제1 전력선에 대한 '전력선 상태 확인신호'를 수신하도록 되어 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신장치의 구성을 나타낸 것이다.

도 6 및 도 11을 참조하면, 통신장치(100)는 통신부(110), 위상 검출부(120), 및 처리부(130)를 포함할 수 있다. 통신장치(100)는 서로 다른 위상을 갖는 N개의 전력선에 연결될 수 있다. 통신부(110)는 N개의 전력선 중 임의의 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 송신된 '상-정보 확인요청신호'를 수신하도록 되어 있을 수 있다. 위의 '상-정보 확인요청신호'는 단말기(200)가 송신한 것일 수 있다. 처리부(130)는 '상-정보 확인요청신호'를 수신한 수신시점에서의 N개의 전력선 중 하나 이상의 전력선의 파형의 위상(θ_dk, k는 N이하의 자연수)을 검출하여 [수학식 2]의 관계를 만족하는 k값을 결정할 수 있다. 또한, 처리부(130)는 N개의 전력선 중 위의 결정된 k값에 대응하는 전력선에 관한 정보를 포함하는 '상-정보 확인신호'를 위의 '상-정보 확인요청신 호'에 대한 응답으로서 송신할 수 있다(단계(S604)).

도 11에 따른 통신장치의 변형된 실시예에서는, 통신장치(100)의 처리부(130)는 통신장치(100)에 연결된 복수 개의 전력선 중 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 통신부(110)로 하여금 '상-정보 요청신호'를 송신할 수 있다(도 7의 단계(S702) 참조). 또한, 처리부(130)는 위의 복수 개의 전력선에 연결된 하나 이상의 단말기들 중 상기 '상-정보 요청신호'에 대한 응답신호인 '상-정보 응답신호'를 보내온 단말기를 상기 제1 전력선에 연결된 단말기인 것으로 결정할 수 있다(도 7의 단계(S703) 참조).

도 11에 따른 통신장치의 또 다른 변형된 실시예에서는, 통신장치(100)의 통신부(110)는 통신 단말기(300)로부터 '전력선 상태 확인요청신호'를 수신하도록 되어 있다(도 8의 단계(S801) 참조). 또한 처리부(130)는 복수 개의 전력선 중 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 통신부(110)로 하여금 '상-정보 요청신호'를 송신하도록 되어 있다. 또한 처리부(130)는 위의 복수 개의 전력선에 연결된 하나 이상의 단말기들 중 위의 '상-정보 요청신호'에 대한 응답신호인 '상-정보 응답신호'를 보내온 단말기에 관한 정보를 상기 제1 전력선에 대한 상태정보로서 통신 단말기(300)에게 송신하도록 되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신방법을 도 4를 참조하여 설명한다. 이 통신방법은 전력선에 연결되는 단말기(200)에서 통신하는 방법일 수 있다. 이 방법은, 요청신호를 유선 또는 무선으로 수신하는 단계를 포함한다. 이때, 요청신호는 상술한 '상-정보 요청신호'일 수 있다. 그 다음, 위의 요청신호를 수신한 수신시점에서의 상기 전력선의 파형의 위상(θ_d)을 검출하는 단계를 포함한다. 이때, 미리 결정된 위상(θ_p)과 상기 검출된 위상(θ_d)의 차이 값이 미리 결정된 값 이하인 경우에만 상기 요청신호에 의해 유발되는 후속 처리과정을 수행하도록 되어 있을 수 있다. 여기서 '미리 결정된 값'은 [수학식 1] 또는 [수학식 5]의 α에 대응될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신방법을 도 6을 참조하여 설명한다. 이 방법은 서로 다른 위상을 갖는 제1 전력선 및 제2 전력선에 연결되도록 되어 있는 통신장치에서 통신하는 방법이다. 여기서 제1 전력선 및 제2 전력선은 각각 상술한 3상 전력선 중 어느 하나일 수 있다. 이 방법은, 요청신호를 유선 또는 무선으로 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 요청신호는 상술한 '상-정보 확인요청신호'일 수 있다. 그 다음, 상기 요청신호를 수신한 수신시점에서의 상기 제1 전력선의 파형의 제1 위상(θ_d1)과 상기 요청신호를 수신한 수신시점에서의 상기 제2 전력선의 파형의 제2 위상(θ_d2) 중에서, 미리 결정된 위상(θ_p)과의 차이 값이 더 작은 위상(θ_dk, k=1 또는 2)을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 결정을 위하여 상술한 [수학식 5]의 관계를 이용할 수 있으나, 이 방법에만 한정되는 것은 아니다. 그 다음, 상기 제1 전력선 및 상기 제2 전력선 중 상기 결정된 위상(θ_dk)에 대응하는 전력선에 관한 정보를 상기 요청신호를 송신한 장치에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 언급한 통신 단말기(300)는 단말기(200)와 동일한 구조를 갖는 것일 수 있으나, 실시예에 따라서는 그렇지 않을 수도 있다.

본 발명에서 사용되는 전력선을 통해 흐르는 전력의 크기는 제한되지 않는다.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 특허청구범위의 각 청구항의 내용은 본 명세서를 통해 이해할 수 있는 범위 내에서 인용관계가 없는 다른 청구항에 결합될 수 있다.

그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

서로 다른 위상을 갖는 복수 개의 전력선 중 임의의 전력선에 연결된 단말기에서, 상기 복수 개의 전력선 중 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 송신된 상-정보 요청신호를 처리하는 통신방법으로서,
상기 상-정보 요청신호를 수신한 수신시점에서의 상기 임의의 전력선의 파형의 위상(θ_d)을 검출하는 단계; 및
상기 미리 결정된 값(θ_p)과 상기 검출된 위상(θ_d)이 식 (1)의 관계를 만족하는지 여부를 결정하는 단계
를 포함하며,
상기 식 (1)을 만족하는 경우에만 상기 상-정보 요청신호에 대한 응답신호를 생성하기 위한 과정을 수행하도록 되어 있는,
통신방법.
식 (1): abs[mod(|θ_p- θ_d|, 360˚)] < α˚, 단, α는 미리 결정된 상수.
제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 값(θ_p)은 0˚이고, 상기 검출하는 단계는 상기 임의의 전력선의 파형의 영점-교차(zero crossing)를 검출하는 단계를 포함하는, 통신방법.
전력선에 연결되는 단말기에서 통신하는 방법으로서,
요청신호를 유선 또는 무선으로 수신하는 단계; 및
상기 요청신호를 수신한 수신시점에서의 상기 전력선의 파형의 위상(θ_d)을 검출하는 단계
를 포함하며,
미리 결정된 위상(θ_p)과 상기 검출된 위상(θ_d)의 차이 값이 미리 결정된 값 이하인 경우에만 상기 요청신호에 의해 유발되는 후속 처리과정을 수행하도록 되어 있는,
통신방법.
제3항에 있어서, 상기 후속 처리과정은 상기 요청신호에 대한 응답신호를 무선 또는 유선으로 송신하는 단계를 포함하는, 통신방법.
제4항에 있어서, 상기 응답신호에는 상기 요청신호를 송신한 장치의 식별정보가 포함된, 통신방법.
서로 다른 위상을 갖는 N개의 전력선에 연결된 통신장치에서, 상기 N개의 전력선 중 임의의 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 송신된 상-정보 확인요청신호를 처리하는 통신방법으로서,
상기 상-정보 확인요청신호를 수신한 수신시점에서의 상기 N개의 전력선 중 하나 이상의 파형의 위상(θ_dk, k는 N이하의 자연수)을 검출하여 식 (2)의 관계를 만족하는 k값을 결정하는 단계; 및
상기 N개의 전력선 중 상기 결정된 k값에 대응하는 전력선에 관한 정보를 포함하는 상-정보 확인신호를 상기 상-정보 확인요청신호에 대한 응답으로서 송신하는 단계
를 포함하는,
통신방법.
식 (2): abs[mod(|θ_p- θ_dk|, 360˚)] < α˚, 단, α는 미리 결정된 상수.
서로 다른 위상을 갖는 제1 전력선 및 제2 전력선에 연결되도록 되어 있는 통신장치에서 통신하는 방법으로서,
요청신호를 유선 또는 무선으로 수신하는 단계;
상기 요청신호를 수신한 수신시점에서의 상기 제1 전력선의 파형의 제1 위상(θ_d1)과 상기 요청신호를 수신한 수신시점에서의 상기 제2 전력선의 파형의 제2 위상(θ_d2) 중에서, 미리 결정된 위상(θ_p)과의 차이 값이 더 작은 위상(θ_dk, k=1 또는 2)을 결정하는 단계; 및
상기 제1 전력선 및 상기 제2 전력선 중 상기 결정된 위상(θ_dk)에 대응하는 전력선에 관한 정보를 상기 요청신호를 송신한 장치에 전송하는 단계
를 포함하는, 통신방법.
제7항에 있어서, 상기 미리 결정된 위상(θ_p)은 0˚이고, 상기 결정하는 단계는 상기 제1 전력선 및 상기 제2 전력선 중 하나 이상의 전력선의 파형의 영점-교차(zero crossing)를 검출하는 단계를 포함하는, 통신방법.
서로 다른 상(phase)을 갖는 복수 개의 전력선, 상기 복수 개의 전력선 중 하나 이상에 연결되는 통신장치, 및 통신 단말기를 포함하는 시스템에 있어서, 상기 통신장치가 상기 통신 단말기와 통신하는 방법으로서,
상기 통신 단말기로부터 전력선 상태 확인요청신호를 수신하는 단계;
상기 복수 개의 전력선 중 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 상기 복수 개의 전력선에 연결된 하나 이상의 단말기들에게 상-정보 요청신호(phase-information request signal)를 송신하는 단계; 및
상기 하나 이상의 단말기들 중 상기 상-정보 요청신호에 대한 응답신호를 보내온 단말기에 관한 정보를 상기 제1 전력선에 대한 상태정보로서 상기 통신 단말기에게 송신하는 단계를 포함하는,
통신방법.
제9항에 있어서, 상기 파형은 전류의 파형 또는 전압의 파형인, 통신방법.
전력선에 연결되는 단말기로서,
요청신호를 무선 또는 유선으로 수신하도록 되어 있는 통신부;
상기 요청신호를 수신한 수신시점에서의 상기 전력선의 파형의 위상(θ_d)을 검출하도록 되어 있는 위상 검출부; 및
미리 결정된 위상(θ_p)과 상기 검출된 위상(θ_d)의 차이 값이 미리 결정된 값 이하인 경우에만 상기 요청신호에 의해 유발되는 후속 처리과정을 수행하도록 되어 있는 처리부
를 포함하는, 단말기.
제11항에 있어서, 상기 후속 처리과정은 상기 요청신호에 대한 응답신호를 무선 또는 유선으로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말기.
서로 다른 위상을 갖는 제1 전력선 및 제2 전력선에 연결되도록 되어 있는 통신장치로서,
요청신호를 유선 또는 무선으로 수신하도록 되어 있는 통신부;
상기 제1 전력선의 위상 및 상기 제2 전력선의 위상을 검출하도록 되어 있는 위상 검출부; 및
상기 요청신호를 수신한 수신시점에서의 상기 제1 전력선의 파형의 제1 위상(θ_d1)과 상기 요청신호를 수신한 수신시점에서의 상기 제2 전력선의 파형의 제2 위상(θ_d2) 중에서, 미리 결정된 위상(θ_p)과의 차이 값이 더 작은 위상(θ_dk, k=1 또는 2)을 결정하도록 되어 있는 처리부
를 포함하며,
상기 처리부는, 상기 제1 전력선 및 상기 제2 전력선 중 상기 결정된 위상(θ_dk)에 대응하는 전력선에 관한 정보를 상기 요청신호를 송신한 장치에 전송하도록 되어 있는,
통신장치.
서로 다른 상(phase)을 갖는 복수 개의 전력선, 상기 복수 개의 전력선 중 하나 이상에 연결되는 통신장치, 및 상기 복수 개의 전력선에 연결되는 하나 이상의 단말기를 포함하는 시스템에 있어서, 상기 통신장치가 상기 하나 이상의 단말기와 통신하는 통신방법으로서,
상기 복수 개의 전력선 중 제1 전력선의 파형의 위상이 미리 결정된 값(θ_p)을 갖는 시점에 상-정보 요청신호(phase-information request signal)를 송신하는 단계;
상기 하나 이상의 단말기들 중 상기 상-정보 요청신호에 대한 응답신호인 상-정보 응답신호를 보내온 단말기를 상기 제1 전력선에 연결된 단말기인 것으로 결정하는 단계
를 포함하는,
통신방법.
제14항에 있어서, 상기 상-정보 요청신호 또는 상기 상-정보 응답신호 중 하나 이상은, 상기 복수 개의 전력선을 포함하는 유선 통신채널 및 무선 통신채널 중 하나 이상의 통신채널을 통해 교환되는, 통신방법.
제14항에 있어서,
상기 상-정보 응답신호는, 상기 상-정보 응답신호를 생성한 단말기에 연결된 전력 수용가가 사용하는 순시전력에 관한 정보를 포함하며,
상기 상-정보 응답신호를 기초로, 상기 제1 전력선에 연결된 전력 수용가들이 사용하는 총 순시전력에 관한 제1 전력선 순시전력을 산출하는 단계를 더 포함하는,
통신방법.