KR20140028710A - 통신 품질을 관리하는 전력선 통신 장치, 중계 설비 및 방법 - Google Patents

통신 품질을 관리하는 전력선 통신 장치, 중계 설비 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 전력선을 통해 데이터 신호를 송수신하는 전력선 통신부, 복수의 중계 설비 각각으로부터 수신되는 데이터 신호의 세기 혹은 데이터 신호의 수신 유무를 통해 복수의 중계 설비 각각의 통신 품질을 모니터링하는 통신 품질 모니터링부 및 복수의 중계 설비 중 통신상으로 연결된 제1 중계 설비의 통신 품질이 통신 연결 변경 기준에 해당되는 경우 제2 중계 설비로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하는 연결 승인 요청부를 포함하는 통신 품질을 관리하는 전력선 통신 장치를 제공한다. 이러한 본 발명에 의하면, 전력선 통신에서 다양한 환경의 변화로 인한 통신 품질의 저하나 통신 불능 상태를 파악하여 보다 좋은 환경으로 천이할 수 있고, 전력 소모를 줄여 유지 관리 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

통신 품질을 관리하는 전력선 통신 장치, 중계 설비 및 방법{Power line communication apparatus, access point equipment and method for managing quality of communication service}
본 발명은 전력선 통신 장치 및 중계 설비에 관한 것이다.
전력선을 통해 데이터 신호를 송수신하는 것을 전력선 통신이라고 한다. 전력을 필요로 하는 대부분의 제품은 유선으로 된 전력선에 연결되어 있기 때문에 이러한 전력선을 통해 데이터 신호를 송수신하게 되면 대부분의 가전제품이 별도의 통신선을 구비하지 않고도 데이터 통신을 할 수 있게 된다.
이러한 전력선 통신은 통신의 중간 단계에 중계 설비를 두고 통신을 하게 된다. 말단의 전력선 통신 장치에서 전력선을 통해 데이터 신호를 송신하면 중계 설비는 전력선을 통해 수신되는 데이터 신호를 유무선 네트워크로 중계하게 된다. 전력선 통신만으로 장치들 간에 정보를 교환할 수도 있으나 원거리에 설치되어 있는 서버와 정보를 주고 받거나 혹은 전력선 통신 방식을 사용하지 않고 일반 유무선 네트워크 방식을 사용하는 장비와 정보를 주고 받기 위해서는 이러한 중계 설비가 필수적이다.
그런데, 종래의 기술을 보면, 전력선 통신 장치는 고정된 하나의 중계 설비와만 연결되어 있다. 이러한 단일 연결 구조는 몇 가지 문제를 발생시키는데, 첫 째는 중계 설비가 고장나는 경우 전력선 통신 장치는 더 이상 네트워크에 연결되어 있는 다른 장치와 정보를 교환할 수 없게 된다는 것이다. 전력선 통신 장치 중에는 전력망의 운영과 관련된 장치들이 있을 수 있는데, 이러한 장치들과 정보 교환이 실패하는 경우 전력망이 불안정해지거나 비효율적으로 될 가능성이 있다.
두 번째 문제는 중계 설비로의 전력선 통신 라인이 열화되어 통신상에 데이터 손실이 많이 발생하는 경우 정보를 신뢰하기 어렵고 통신 불량에 따른 반복된 데이터 처리로 인해 많은 전력 소모를 일으킬 수 있다는 것이다. 특히, 전력선 통신 장치 혹은 중계 설비가 배터리를 내부 전원으로 사용하는 경우 전력 소모가 크게 되면 배터리의 수명이 단축되는 문제가 발생하고 이로 인해 이러한 장치들의 유지 관리 비용이 증가되는 문제가 더불어 발생하게 된다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 전력선 통신에서 다양한 환경의 변화로 인한 통신 품질의 저하나 통신 불능 상태를 파악하여 보다 좋은 환경으로 천이할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
다른 측면에서, 본 발명의 목적은 유지 관리 비용을 줄이기 위해 전력 소모를 줄이는 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 전력선을 통해 데이터 신호를 송수신하는 전력선 통신부; 복수의 중계 설비 각각으로부터 수신되는 상기 데이터 신호의 세기 혹은 상기 데이터 신호의 수신 유무를 통해 상기 복수의 중계 설비 각각의 통신 품질을 모니터링하는 통신 품질 모니터링부; 및 상기 복수의 중계 설비 중 통신상으로 연결된 제1 중계 설비의 상기 통신 품질이 통신 연결 변경 기준에 해당되는 경우 제2 중계 설비로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하는 연결 승인 요청부를 포함하는 통신 품질을 관리하는 전력선 통신 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 전력선을 통해 복수의 중계 설비 각각으로부터 데이터 신호를 수신하는 단계; 상기 데이터 신호의 세기 혹은 상기 데이터 신호의 수신 유무를 통해 상기 복수의 중계 설비 각각의 통신 품질을 모니터링하는 단계; 및 상기 복수의 중계 설비 중 통신상으로 연결된 제1 중계 설비의 상기 통신 품질이 통신 연결 변경 기준에 해당되는 경우 제2 중계 설비로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하는 단계를 포함하는 전력선 통신 장치가 통신 품질을 관리하는 방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 전력선을 통해 송수신하는 데이터 신호를 유무선 네트워크로 중계하는 중계 설비에 있어서, 멀티캐스트 데이터 신호를 생성하고 하나 이상의 전력선 통신 장치로 상기 멀티캐스트 데이터 신호를 송신하는 멀티캐스트 데이터 신호 송신부; 및 상기 멀티캐스트 데이터 신호의 수신 세기를 통해 통신 품질을 모니터링한 제1 전력선 통신 장치로부터 통신 연결 승인 요청 신호를 수신하고 통신 연결 승인 신호를 상기 제1 전력선 통신 장치로 송신함으로써 상기 제1 전력선 통신 장치와 통신상으로 연결하는 전력선 통신 연결부를 포함하는 통신 품질을 관리하는 중계 설비를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 전력선을 통해 송수신하는 데이터 신호를 유무선 네트워크로 중계하는 중계 설비가 통신 품질을 관리하는 방법에 있어서, 멀티캐스트 데이터 신호를 생성하고 하나 이상의 전력선 통신 장치로 상기 멀티캐스트 데이터 신호를 송신하는 단계; 상기 멀티캐스트 데이터 신호의 수신 세기를 통해 통신 품질을 모니터링한 제1 전력선 통신 장치로부터 통신 연결 승인 요청 신호를 수신하는 단계; 및 상기 통신 연결 승인 요청 신호에 대응하여 통신 연결 승인 신호를 상기 제1 전력선 통신 장치로 송신함으로써 상기 제1 전력선 통신 장치와 통신상으로 연결하는 단계를 포함하는 중계 설비가 통신 품질을 관리하는 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전력선 통신에서 다양한 환경의 변화로 인한 통신 품질의 저하나 통신 불능 상태를 파악하여 보다 좋은 환경으로 천이할 수 있고, 전력 소모를 줄여 유지 관리 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 시스템의 연결도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 장치의 내부 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신부의 내부 블록도이다.
도 4는 중계 설비를 변경하는 통신 연결 변경 기준을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 전력선 통신 장치에 부가적으로 여러 가지 통신 인터페이스가 추가된 실시예의 내부 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 장치가 통신 품질을 관리하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 7은 반복되는 루프 내에서 통신 품질을 관리하는 방법을 구현한 실시예에 대한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 설비의 내부 블록도이다.
도 9는 중계 설비의 내부 블록을 부품 단위로 표현한 부품 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 설비가 통신 품질을 관리하는 방법에 대한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 시스템의 연결도이다.
도 1을 참조하면 전력선 통신 시스템(100)은 전력선 통신 장치(110), 중계 설비(120), 네트워크(140), 네트워크 관리 장비(150) 등을 포함할 수 있다.
전력선 통신 장치(110)는 전력선을 통해 데이터 신호를 송수신하는 장치이다.
중계 설비(120)는 전력선을 통해 송수신하는 데이터 신호를 유무선 네트워크(140)로 중계하는 설비로서, 전력선 통신 장치(110)로부터 수신되는 데이터 신호를 네트워크(140)로 중계하여 네트워크 관리 장비(150)로 전달하거나 네트워크 관리 장비(150)로부터 네트워크(140)를 통해 수신하는 데이터를 전력선을 통해 전력선 통신 장치(110)로 전달한다. 여기서, 네트워크 관리 장비(150)는 게이트웨이와 같은 네트워크(140) 상에서의 통신을 관리하는 장비를 의미한다.
중계 설비(120)는 위치 상으로 변압기가 설치되어 있는 곳에 함께 설치될 수 있다. 전력선이 집중되어 있고 저전압으로 구성된 배전망의 최상단에 해당되는 곳이 변압기이기 때문에 통상적으로 이러한 변압기와 함께 설치될 수 있으나 본 발명은 이로 제한되는 것은 아니며 중계 설비(120)는 전력선이 연결되어 있는 어느 곳에도 설치될 수 있고 또한 위치와 상관없이 동일한 기능을 수행할 수 있다.
네트워크(140)는 네트워크 장치들을 연결해 주는 망(Network)으로서, LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network)등의 폐쇄형 네트워크일 수도 있으나, 인터넷(Internet)과 같은 개방형 네트워크일 수도 있다. 여기서, 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스, 즉 HTTP(HyperText Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service)를 제공하는 전 세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미한다.
네트워크(140)는 유선 방식으로 연결되어 있을 수도 있으나 무선 방식으로 연결되어 있을 수도 있다. 무선 방식으로 연결되는 경우, 네트워크(140)는 이동 통신망이나 와이파이(WiFi) 망 등의 무선 액세스 망을 더 포함할 수도 있다.
도 1을 참조하면 중계 설비(120)는 변압기 중 (130a), (130c), (130f), (130g)에 해당되는 변압기에 설치되어 있다. 다른 변압기(130b, 130d, 130e)에도 중계 설비(120)가 설치될 수 있으나 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 설비(120)가 모든 변압기단에 설치될 필요가 없다는 것을 나타내기 위해 도 1에 도시된 실시예에서는 중계 설비(120)가 일부의 변압기(130a, 130c, 130f, 130g)에만 설치되어 있다.
도 1의 좌측부터 제1 변압기(130a), 제2 변압기(130b), 제3 변압기(130c), 제4 변압기(130d), 제5 변압기(130e), 제6 변압기(130f), 제7 변압기(130g)라고 하고 다시 좌측부터 제1 중계 설비(120), 제2 중계 설비(120), 제3 중계 설비(120), 제4 중계 설비라고 할 때, 제1 중계 설비(120)는 제1 변압기(130a)와 같은 위치에 설치되어 있고, 제2 중계 설비(120)는 제3 변압기(130c)에 설치되어 있으며, 제3 중계 설비(120)는 제6 변압기(130f), 제4 중계 설비(120)는 제7 변압기(130g)에 각각 설치되어 있다.
제1 변압기(130a)의 배전망에 연결된 제1 전력선 통신 장치(110)는 제1 중계 설비(120)와 통신상으로 연결되어 있다. 따라서, 제1 전력선 통신 장치(110)에서 전력선을 통해 송신된 데이터 신호는 제1 중계 설비(120)를 통해 네트워크(140)로 중계된다.
제2 변압기(130b)의 배전망에 연결된 제2 전력선 통신 장치(110)는 제1 중계 설비(120)와 통신상으로 연결되어 있을 수 있다. 제2 전력선 통신 장치(110)는 최초 연결의 설정에 따라 제1 중계 설비(120)에 연결될 수도 있고 제2 중계 설비(120)에 연결될 수도 있다.
제3 변압기(130c), 제4 변압기(140d), 제5 변압기(130e), 제6 변압기(130f) 및 제7 변압기(130g)의 배전망에 각각 연결되어 있는 제3 전력선 통신 장치(110), 제4 전력선 통신 장치(110), 제5 전력선 통신 장치(110), 제6 전력선 통신 장치(110) 및 제7 전력선 통신 장치(110)도 각각 제1 전력선 통신 장치(110) 혹은 제2 전력선 통신 장치(110)와 마찬가지로 위치상으로 가장 근접한 중계 설비(120), 통신 품질이 가장 좋은 중계 설비(120) 혹은 관리자의 설정에 의해 선택된 중계 설비(120)에 각각 통신상으로 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 장치(110)는 어느 한 중계 설비(120)와 통신상으로 연결된 후에 다른 중계 설비(120)로 통신 연결을 변경할 수도 있다. 제2 전력선 통신 장치(110)를 예를 들어, 설명한다.
제2 전력선 통신 장치(110)는 먼저 관리자의 설정에 따라 제1 변압기(130a)에 설치되어 있는 제1 중계 설비(120)와 통신상으로 연결될 수 있다. 그런데, 제1 중계 설비(120)의 고장 혹은 제2 전력선 통신 장치(110)와 제1 중계 설비(120) 사이의 전력선 상의 문제로 인해 제2 전력선 통신 장치(110)가 제1 중계 설비(120)로부터 데이터 신호를 받지 못하게 되는 경우, 제2 전력선 통신 장치(110)는 제3 변압기(130c)에 설치되어 있는 제2 중계 설비(120)와 통신상으로 연결될 수 있다.
제2 전력선 통신 장치(110)가 먼저 연결되어 있던 제1 중계 설비(120)로부터 데이터 신호를 받지 못하는 경우 이외에도 제2 전력선 통신 장치(110)는 제1 중계 설비(120)와 제2 중계 설비(120)에서 송신되는 데이터 신호의 세기를 비교하여 제1 중계 설비(120)에서 송신되는 데이터 신호의 세기가 원활한 통신을 수행하기에 적합한 기준(예를 들어, 미리 설정한 일정 크기 수준)에 미달되고 또한 제2 중계 설비(120)로부터 수신되는 데이터 신호의 세기가 제1 중계 설비(120)로부터 수신되는 데이터 신호 세기보다 충분히 큰 경우(예를 들어, 미리 설정한 일정 dB이상으로 큰 경우), 제2 전력선 통신 장치(110)는 먼저 연결된 제1 중계 설비(120) 이외에 제2 중계 설비(120)로 통신상 연결을 시도할 수 있다.
위와 같이 전력선 통신 장치(120)가 먼저 연결되어 있는 중계 설비(120)보다 통신 품질이 뛰어난 다른 중계 설비(120)로 통신상 연결을 시도하기 위해서는 다른 중계 설비(120)의 통신 상태를 모니터링할 수 있어야 한다. 이를 위해, 중계 설비(120)들은 전력선에 연결되어 있는 전력선 통신 장치(110)들의 일부 혹은 전부가 받을 수 있는 멀티캐스트(multicast) 데이터 신호를 송신한다.
중계 설비(120)가 송신하는 데이터 신호는 크게 유니캐스트(unicast) 데이터 신호와 멀티캐스트 데이터 신호로 나눌 수 있는데, 유니캐스트 데이터 신호는 특정 전력선 통신 장치(110)를 대상으로 특정한 정보를 전달하기 위해 사용하는 데이터 신호이고, 멀티캐스트 데이터 신호는 하나 이상의 전력선 통신 장치(110)를 대상으로 하나 이상의 전력선 통신 장치(110)에게 공통적으로 전달할 수 있는 정보를 전달하기 위해 사용하는 데이터 신호이다.
중계 설비(120)는 주기적으로 혹은 비주기적으로 멀티캐스트 데이터 신호를 전력선을 통해 송신한다. 이러한 멀티캐스트 데이터 신호를 수신한 전력선 통신 장치(110)는 이 신호의 세기를 분석하여 송신한 중계 설비(120)와의 통신 품질을 모니터링할 수 있게 된다.
예를 들어, 제1 변압기(130a)에 연결되어 있는 제1 중계 설비(120)는 주기적으로 멀티캐스트 데이터 신호를 송신할 수 있다. 이러한 멀티캐스트 데이터 신호는 제1 변압기(130a), 제2 변압기(130b) 및 제3 변압기(130c)에 각각 연결되어 있는 전력선 통신 장치(110)들에 모두 전달될 수 있다. 또한, 제3 변압기(130c)에 연결되어 있는 제2 중계 설비(120)도 주기적으로 멀티캐스트 데이터 신호를 송신할 수 있다. 이 멀티캐스트 데이터 신호 또한 제1 변압기(130a), 제2 변압기(130b) 및 제3 변압기(130c)에 각각 연결되어 있는 전력선 통신 장치(110)들에 모두 전달될 수 있다. 각각의 멀티캐스트 데이터 신호에는 중계 설비의 식별 번호 정보가 포함되어 있어 수신자는 각각의 멀티캐스트 데이터 신호가 어느 중계 설비(120)로부터 송신된 것인지 판단할 수 있다.
따라서, 제2 전력선 통신 장치(110)는 수신되는 멀티캐스트 데이터 신호의 세기 혹은 신호의 수신 유무를 통해 제1 중계 설비 및 제2 중계 설비 각각의 통신 품질을 모니터링할 수 있고, 이러한 모니터링 결과를 기준으로 위와 같이 통신상으로 연결된 제1 중계 설비(120)의 통신 품질이 통신 연결 변경 기중에 해당되는 경우 제2 중계 설비(120)로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하여 제2 중계 설비(120)와의 통신상 연결을 시도할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 장치(110)의 내부 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전력선 통신 장치(110)는 전력선을 통해 데이터 신호를 송수신하는 전력선 통신부(210), 복수의 중계 설비(120) 각각으로부터 수신되는 데이터 신호의 세기 혹은 데이터 신호의 수신 유무를 통해 복수의 중계 설비(120) 각각의 통신 품질을 모니터링하는 통신 품질 모니터링부(220) 및 복수의 중계 설비(120) 중 통신상으로 연결된 제1 중계 설비(120)의 통신 품질이 통신 연결 변경 기준에 해당되는 경우 제2 중계 설비(120)로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하는 연결 승인 요청부(230) 등을 포함할 수 있다.
또한 전력선 통신 장치(110)는 선택적으로, 전력 소모를 줄이기 위해 아이들 모드(idle mode) 기간과 슬립 모드(sleep mode) 기간으로 한 주기를 구성하고 이러한 주기가 반복되도록 제어하는 모드 제어부(240) 및 통신 품질이 연결 가능 통신 품질 기준에 해당되는 중계 설비(120)를 인접 중계 설비 목록으로 저장하는 인접 중계 설비 목록 구성부(250)를 더 포함할 수 있다.
전력선 통신부(210)는 전력선 통신 장치(110)가 전력선을 통해 데이터를 송수신할 수 있게 해 주는 부분으로 도 3에 좀더 상세한 구성 예시가 도시되어 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신부(210)의 내부 블록도이다.
도 3을 참조하면, 전력선 통신부(210)는 AC 전력을 커플링(coupling)하는 트랜스포머(310), 트랜스포머(310)를 통해 추출된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/DC 컨버터(320), 이러한 A/DC 컨버터를 통해 획득한 디지털 신호를 데이터로 복원하는 콘트롤러(330) 및 콘트롤러(330)에서 생성된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 트랜스포머(310)를 통해 전력선으로 송신하는 라인 드라이버(340, Line driver) 등을 포함할 수 있다.
통신 품질 모니터링부(220)는 복수의 중계 설비(120) 각각으로부터 수신되는 데이터 신호의 세기 혹은 데이터 신호의 수신 유무를 통해 복수의 중계 설비(120) 각각의 통신 품질을 모니터링하게 되는데, 통신 품질을 모니터링하기 위한 데이터 신호는 중계 설비(120)가 하나 이상의 전력선 통신 장치(110)로 송신하는 멀티캐스트 데이터 신호일 수 있다. 다시 말해, 통신 품질 모니터링부(220)는 이러한 멀터캐스트 데이터 신호를 통해 통신 품질을 모니터링할 수 있다.
통신 품질 모니터링부(220)는 멀티캐스트 데이터 신호의 세기를 측정하여 RSSI(Received signal strength indicator)를 분석하고 멀티캐스트 데이터 신호에 포함된 중계 설비 식별 번호를 분석함으로써 복수의 중계 설비(120) 각각의 통신 품질을 모니터링할 수 있다.
연결 승인 요청부(230)는 연결되어 있는 제1 중계 설비(120)의 통신 품질이 통신 연결 변경 기준에 해당되는 경우 제2 중계 설비(120)로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신한다. 도 4를 통해 통신 연결 변경 기준의 예시를 살펴 본다.
도 4는 중계 설비를 변경하는 통신 연결 변경 기준을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4를 참조할 때, 굵은 실선(410)은 전력선 통신 장치(110)와 연결되어 있는 제1 중계 설비(120)의 데이터 신호 세기를 RSSI 값으로 dBm 단위로 나타낸 것이고, 가로 방향의 점선(450)은 제2 중계 설비(120)의 데이터 신호 세기를 RSSI 값으로 dBm 단위로 나타낸 것이다.
도 4에서 볼 수 있는 것과 같이 초기에는 제1 중계 설비(120)의 데이터 신호 세기가 제2 중계 설비(120)의 데이터 신호 세기보다 세다. 전력선 통신 장치(110)는 각각 중계 설비(120)의 데이터 신호 세기를 디스플레이 장치(미도시)로 출력할 수 있는 화면 출력부(미도시)를 더 포함하고 있으면서 관리자로 하여금 이러한 화면 출력 내용에 따라 수동으로 최적의 중계 설비(120)를 선택할 수 있도록 유도할 수도 있다.
도 4를 계속해서 참조하면, 제1 중계 설비(120)의 데이터 신호 세기는 시간이 지남에 따라 약해지고 있다. 이렇게 데이터 신호 세기가 약해지는 것은 중계 설비(120) 자체의 문제일 수도 있고 전력선의 라인 문제일 수도 있다. 문제의 원인을 떠나서 결과적으로 제1 중계 설비(120)의 데이터 신호 세기는 점점 약해 지다가 시간축의 첫번째 점선(420)에 해당되는 시간에서 T_DROP 기준 값보다 작아지게 된다. T_DROP 기준 값은 관리자의 설정에 따라 변경될 수 있는 값으로 데이터 신호의 세기가 정상적인 통신을 수행하기에 적당하지 않다는 기준 값이다. 시간이 더 흘러감에 따라 제1 중계 설비(120)의 데이터 신호 세기는 더 약해 지다가 시간축의 두번째 점선(440)에 해당되는 시간에서 T_HANDOVER 기준 값보다 작아지게 된다. T_HANDOVER 기준 값은 데이터 신호의 세기가 너무 약해 통신을 수행할 수 없으므로 즉각적으로 다른 중계 설비(120)로 통신 연결을 변경해야 한다는 기준 값이다.
연결 승인 요청부(230)가 전술한 T_DROP 기준 값과 T_HANDOVER 기준 값을 통신 연결 변경 기준으로 사용하는 방식은 다음과 같다. 먼저, 연결 승인 요청부(230)는 연결되어 있는 제1 중계 설비(120)의 데이터 신호의 세기에 대한 모니터링 값을 기준으로 제1 중계 설비(120)의 데이터 신호 세기가 T_DROP 기준 값보다 작아지는지 체크한다. 일단, 제1 중계 설비(120)의 데이터 신호의 세기가 T_DROP 기준 값보다 작다면 연결 승인 요청부(230)는 통신 연결 승인 요청 신호를 송신할 제2 중계 설비(120)의 데이터 신호의 세기를 확인한다. 제1 중계 설비(120)의 데이터 신호의 세기가 T_DROP 기준 값보다 작지만 통신을 완전히 수행하지 못할 정도는 아니고 또한 새로운 통신상의 연결을 위해 통신 연결 승인 요청 신호를 송신할 제2 중계 설비(120)의 데이터 신호의 세기가 충분히 크지 않다면 통신 연결을 변경하는 것이 더 좋지 않은 결과를 만들 수도 있으므로 연결 승인 요청부(230)는 통신 연결 승인 요청 신호를 송신할 제2 중계 설비(120)의 데이터 신호의 세기를 확인하게 된다.
제1 중계 설비(120)의 데이터 신호의 세기가 T_DROP 기준 값보다 작고 제2 중계 설비(120)의 데이터 신호의 세기가 일정 기준 값(도 4에서는 TH(dB), 430)보다 큰 경우 연결 승인 요청부(230)는 통신상의 연결을 제1 중계 설비(120)에서 제2 중계 설비(120)로 변경하기 위해 제2 중계 설비(120)로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하게 된다. 다시 말해 연결 승인 요청부(230)는 제1 중계 설비(120)로부터 수신되는 데이터 신호의 세기가 미리 설정된 통신 연결 변경 기준 신호 세기(도 4에서는 T_DROP 기준 값)보다 작고 상기 제2 중계 설비(120)로부터 수신되는 데이터 신호의 세기와 일정 정도(도 4에서는 TH(dB)) 이상의 신호 세기 차이에 해당되는 경우 이러한 제2 중계 설비(120)로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신한다.
제1 중계 설비(120)의 데이터 신호의 세기가 T_HANDOVER 기준 값보다 작아지면 제1 중계 설비(120)와 더 이상 통신을 수행하기 어려움으로 연결 승인 요청부(230)는 제1 중계 설비(120)의 데이터 신호 세기와 제2 중계 설비(120)의 데이터 신호 세기를 비교하지 않고 바로 제2 중계 설비(120)로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신할 수도 있다.
연결 승인 요청부(230)가 중계 설비(120)로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하면 중계 설비(120)는 통신 연결 승인 신호 혹은 통신 연결 거절 신호를 전력선 통신 장치(110)로 송신한다. 통신 연결 승인 신호가 전력선 통신 장치(110)로 송신되는 경우, 전력선 통신 장치(110)와 중계 설비(120)는 통신상으로 연결되는 것이다.
그런데, 중계 설비(120)가 다른 여러 전력선 통신 장치(110)와 이미 연결되어 있어 더 이상 새로운 전력선 통신 장치(110)를 추가적으로 더 연결할 수 없는 이유 등으로 전력선 통신 장치(110)는 통신 연결 거절 신호를 수신하거나 통신 연결 승인 요청 신호를 송신한 중계 설비(120)와의 통신이 원활하지 않아 일정 시간 동안 통신 연결 관련 신호(예를 들어, 통신 연결 승인 신호)를 수신하지 못할 수도 있다. 이런 경우, 전력선 통신 장치(110)는 다른 중계 설비로 순차적으로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신할 수 있다.
전술한 예에서 연결 승인 요청부(230)는 제2 중계 설비(120)로부터 통신 연결 거절 신호를 수신하거나 제2 중계 설비(120)로부터 일정 시간 동안 통신 연결 관련 신호를 수신하지 못하는 경우 복수의 중계 설비 중 다른 중계 설비로 순차적으로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하게 된다. 다른 중계 설비로는 도 1에 도시된 제3 중계 설비(120), 제4 중계 설비(120) 등이 해당될 수 있다. 전술한 내용에서 순차적이라는 것은 연결 승인 요청부(230)가 중계 설비(120)로부터 수신되는 데이터 신호의 세기를 크기에 따라 미리 순서를 정해 놓고 그러한 순서에 따라 통신 연결 승인 요청 신호를 송신한다는 것을 의미한다.
이러한 연결 승인 요청부(230)가 통신 연결 승인 요청 신호를 송신한 중계 설비(120)로부터 통신 연결 거절 신호를 수신하거나 일정 시간 동안 통신 연결 관련 신호를 수신하지 못하는 통신 실패 상태가 일정 횟수 이상 반복되는 경우, 모드 제어부(240)는 전력 소모를 줄이기 위해 미리 설정된 시간 동안 슬립 모드(sleep mode)로 제어할 수 있다. 이러한 경우를 딥 슬립 모드(deep sleep mode)라고 하고, 앞서 설명한 주기적으로 반복되는 슬립 모드보다 더 오랜 시간 동안 유지되도록 할 수 있다.
모드 제어부(240)는 전력 소모를 줄이기 위해 아이들 모드 기간과 슬립 모드 기간으로 한 주기를 구성하고 이러한 주기가 반복되도록 제어할 수 있는데, 특정한 상황에서는 위와 같이 딥 슬립 모드가 되도록 제어할 수도 있다. 슬립 모드에서는 전력선 통신 장치(110)의 일부 구성이 전력을 소모하지 않거나 작게 소모하게 된다.
통신 품질 모니터링부(220)는 위에서 언급한 아이들 모드 기간에 수신된 데이터 신호를 통해 통신 품질을 모니터링할 수 있다. 이렇게 할 경우, 전력선 통신 장치(110)는 주기적으로 통신 품질을 모니터링할 수 있는 것과 더불어 또한 주기적으로 슬립 상태에 돌입함으로써 전력 소모도 줄일 수 있다.
인접 중계 설비 목록 구성부(250)는 통신 품질이 연결 가능 통신 품질 기준에 해당되는 중계 설비를 인접 중계 설비 목록으로 저장하게 되는데, 앞서 설명한 연결 승인 요청부(230)은 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하는 제2 중계 설비(120)를 이러한 인접 중계 설비 목록에 저장되어 있는 어느 한 중계 설비로 정할 수 있다.
도 5는 전력선 통신 장치(110)에 부가적으로 여러 가지 통신 인터페이스가 추가된 실시예의 내부 블록도이다.
도 5를 참조하면, 전력선 통신 장치(110)는 RS232 인터페이스부(510), USB 인터페이스부(520), I2C(Inter-Integrated Circuit, 아이-스퀘어-씨) 인터페이스부(530), JTAG(Joint Test Action Group) 인터페이스부(540) 등을 더 포함할 수 있다.
전력선 통신 장치(110)는 노드(Node)로서 기능하면서 검침기나 센서(sensor)로부터 데이터를 받아 전력선 통신부(210)를 통해 이러한 데이터를 네트워크(140) 상에 있는 서버(미도시) 등으로 송신할 수 있다. 검침기나 센서의 데이터를 시리얼 통신의 일종인 RS232 통신을 통해 획득할 수 있게 해 주는 것이 RS232 인터페이스부(510)이다. PC와 같은 USB 통신 장치와 데이터를 주고 받기 위한 것이 USB 인터페이스부(520)이며, 메모리의 일종인 EEPROM(Electrically erasable and programmable ROM)이 외부에 더 설치되어 있는 경우 이러한 EEPROM으로부터 데이터를 송수신할 수 있도록 하기 위한 것이 I2C 인터페이스부(530)이고, 전력선 통신 장치(110) 내부에 설치된 프로그램의 디버깅을 위한 것이 JTAG 인터페이스부(540)이다.
이상에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신 장치(110)에 대하여 설명하였으며, 이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신 장치(110)가 통신 품질을 관리하는 방법에 대하여 설명한다. 후술하게 될 본 발명의 실시예에 따른 통신 품질을 관리하는 방법은, 도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신 장치(110)에 의해 모두 수행될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 장치(110)가 통신 품질을 관리하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 전력선 통신 장치(110)는 전력선을 통해 복수의 중계 설비 각각으로부터 데이터 신호를 수신한다(S620). 그리고, 전력선 통신 장치(110)는 수신한 데이터 신호의 세기 혹은 데이터 신호의 수신 유무를 통해 복수의 중계 설비 각각의 통신 품질을 모니터링한다(S622). 이러한 모니터링을 통해 복수의 중계 설비 중 통신상으로 연결된 제1 중계 설비(120)의 통신 품질이 통신 연결 변경 기준에 해당되는 경우 제2 중계 설비(120)로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신한다(S624).
도 7은 반복되는 루프 내에서 통신 품질을 관리하는 방법을 구현한 실시예에 대한 흐름도이다. 앞서 설명한 통신 품질을 관리하는 방법은 전력선 통신 장치(110) 내에서 반복적으로 수행될 수 있고, 이렇게 반복적으로 이러한 방법을 수행하기 위해 반복되는 루프를 사용할 경우의 실시예가 도 7에 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, 전력선 통신 장치(110)는 슬립 모드 기간을 가질 수 있다(S610). 주기적으로 일정 시간 동안 슬립 모드 기간을 가짐으로서 전력선 통신 장치(110)는 전력 소모를 줄일 수 있다. 슬립 모드 기간이 경과하면 전력선 통신 장치(110)는 아이들 모드 기간을 가질 수 있다(S612). 전력선 통신 장치(110)는 이러한 아이들 모드 기간에 수신된 데이터 신호를 통해 통신 품질을 모니터링할 수 있다.
전력선 통신 장치(110)는 아이들 모드 기간에 도 6에서 설명한 바와 같이 전력선을 통해 복수의 중계 설비 각각으로부터 데이터 신호를 수신하고(S620), 수신한 데이터 신호의 세기 혹은 데이터 신호의 수신 유무를 통해 복수의 중계 설비 각각의 통신 품질을 모니터링한다(S622). 그리고, 전력선 통신 장치(110)는 이러한 모니터링된 통신 품질을 분석하여 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하게 되는데(S624), 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하는 단계(S624)는 도 7에 도시된 것과 같이 세부적으로 여러 하부 단계로 구분될 수 있다.
도 7을 계속해서 참조하면, 전력선 통신 장치(110)는 연결되어 있는 제1 중계 설비(120)로부터 수신되는 데이터 신호의 세기(RSSI 값)가 미리 설정된 통신 연결 기준 신호(T_DROP 기준 값)보다 작은지 판단한다(S630). 제1 중계 설비(120)로부터 수신되는 데이터 신호의 세기(RSSI 값)가 미리 설정된 통신 연결 기준 신호(T_DROP 기준 값)보다 크거나 같은 경우(S630에서 아니오), 제1 중계 설비(120)의 통신 품질에 문제가 없으므로 전력선 통신 장치(110)는 다시 슬립 모드(S610)으로 돌아간다.
제1 중계 설비(120)로부터 수신되는 데이터 신호의 세기(RSSI 값)가 미리 설정된 통신 연결 기준 신호(T_DROP 기준 값)보다 작은 경우(S630에서 예), 전력선 통신 장치(110)는 제1 중계 설비(120)로부터 수신되는 데이터 신호의 세기(RSSI 값)가 미리 설정된 통신 연결 두번째 기준 신호(T_HANDOVER 기준 값)보다 작은지 판단한다(S632). 제1 중계 설비(120)로부터 수신되는 데이터 신호의 세기(RSSI 값)가 미리 설정된 통신 연결 두번째 기준 신호(T_HANDOVER 기준 값)보다 작은 경우(S632에서 예), 제1 중계 설비(120)의 통신 품질이 통신을 수행하기에 부적합한 상태임으로 전력선 통신 장치(110)는 제2 중계 설비(120)로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신한다(S636).
제2 중계 설비(120)가 통신 연결 거절 신호를 송신하거나 일정 시간 동안 통신 연결 관련 신호를 송신하지 않는 경우(S636에서 NOK), 전력선 통신 장치(110)는 제3 중계 설비(120)로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하고(S637), 제3 중계 설비(120)가 통신 연결 거절 신호를 송신하거나 일정 시간 동안 통신 연결 관련 신호를 송신하지 않는 경우(S637에서 NOK), 전력선 통신 장치(110)는 제4 중계 설비(120)로 순차적으로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하고(S638).
제4 중계 설비(120)도 통신 연결 거절 신호를 송신하거나 일정 시간 동안 통신 연결 관련 신호를 송신하지 않는 경우(S638에서 NOK), 전력선 통신 장치(110)는 딥슬립 모드로 들어가게 되고(S640), 딥슬립 모드는 일정 시간이 지난 후 해제되어 전력선 통신 장치(110)는 다시 아이들 모드에서 데이터 신호를 수신하게 된다(S620).
제2 중계 설비(120), 제3 중계 설비(120) 혹은 제4 중계 설비(120)에서 통신 연결 승인 신호를 수신하게 되면(S636에서 OK, S637에서 OK 혹은 S638에서 OK), 전력선 통신 장치(110)는 통신 연결 승인 신호를 송신한 중계 설비와 연결이 설정되게 되고(S650), 다시 슬립 모드로 진입한다(S610).
다시 도 7의 S632단계로 돌아가서, 제1 중계 설비(120)로부터 수신되는 데이터 신호의 세기(RSSI 값)가 미리 설정된 통신 연결 두번째 기준 신호(T_HANDOVER 기준 값)보다 크거나 같은 경우(S632에서 아니오), 전력선 통신 장치(110)는 제1 중계 설비(120)의 데이터 신호 세기와 제2 중계 설비의 데이터 신호 세기의 차이(Δ)가 일정 정보 이상의 신호 세기 차이(TH(dB))보다 큰 지 판단한다(S634).
제1 중계 설비(120)의 데이터 신호 세기와 제2 중계 설비의 데이터 신호 세기의 차이(Δ)가 일정 정보 이상의 신호 세기 차이(TH(dB))보다 큰 경우, 전력선 통신 장치(110)는 제2 중계 설비(120)로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하여(S636), S636이하의 단계를 수행하게 된다.
제1 중계 설비(120)의 데이터 신호 세기와 제2 중계 설비의 데이터 신호 세기의 차이(Δ)가 일정 정보 이상의 신호 세기 차이(TH(dB))보다 크지 않은 경우, 제1 중계 설비(120) 이외의 다른 대안을 찾지 못한 것임으로 전력선 통신 장치(110)는 슬립모드(S610)로 다시 돌아가게 된다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 통신 품질을 관리하는 방법이 도 6 내지 도 7에서와 같은 절차로 수행되는 것으로 설명되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 본질적인 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서, 구현 방식에 따라 각 단계의 수행 절차가 바뀌거나 둘 이상의 단계가 통합되거나 하나의 단계가 둘 이상의 단계로 분리되어 수행될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 설비(120)의 내부 블록도이다.
도 8을 참조하면, 중계 설비(120)는 전력선을 통해 데이터 신호를 송수신하는 전력선 통신부(810), 전력선을 통해 송수신한 데이터 신호를 유무선 네트워크(140)로 중계하는 네트워크 통신부(820), 멀티캐스트 데이터 신호를 생성하고 하나 이상의 전력선 통신 장치(110)로 멀티캐스트 데이터 신호를 송신하는 멀티캐스트 데이터 신호 송신부(830), 멀티캐스트 데이터 신호의 수신 세기를 통해 통신 품질을 모니터링한 제1 전력선 통신 장치(110)로부터 통신 연결 승인 요청 신호를 수신하고 통신 연결 승인 신호를 제1 전력선 통신 장치(110)로 송신함으로써 제1 전력선 통신 장치와 통신상으로 연결하는 전력선 통신 연결부(840) 등을 포함할 수 있다.
중계 설비(120)는 또한 선택적으로 통신상으로 연결된 제1 전력선 통신 장치(110)의 네트워크 정보를 유무선 네트워크(140) 상의 네트워크 관리 장비(150)로 전송하고 다른 중계 설비(120)와 연결된 제2 전력선 통신 장치(110)의 네트워크 정보를 네트워크 관리 장비(150)로부터 수신하여 통신상으로 연결된 전력선 통신 장치의 목록을 관리하는 전력선 통신 장치 목록 관리부(850)를 더 포함할 수 있다.
전력선 통신 장치 목록 관리부(850)에 대해 좀더 설명하면, 중계 설비(120)는 새롭게 통신상 연결을 요청하는 제1 전력선 통신 장치(110)와의 연결 정보는 제1 전력선 통신 장치(110)로부터 수신되는 통신 연결 승인 요청 신호를 통해 파악할 수 있다. 하지만, 기존에 연결되어 있던 제2 전력선 통신 장치(120)가 연결을 해제하고 다른 중계 설비(120)와 통신하고 있다는 것에 대해 중계 설비(120)는 직접적으로 알기 어렵다. 왜냐하면, 기존에 연결되어 있던 제2 전력선 통신 장치(120)는 연결되어 있는 중계 설비(120)와의 통신 품질이 나쁘기 때문에 다른 중계 설비(120)로 새로운 통신 연결을 시도한 것이기 때문에 기존에 연결되어 있는 중계 설비(120)로 정상적인 통신 해제 승인 요청 신호를 송신하기 어렵다.
전력선 통신 장치 목록 관리부(850)는 새롭게 통신상으로 연결 요청이 들어온 전력선 통신 장치(110)의 정보를 네트워크 관리 장비(150)로 송신함으로써 위와 같은 문제를 해결한다. 네트워크 관리 장비(150)는 이러한 새롭게 연결 관계를 형성하게 된 전력선 통신 장치(110)의 네트워크 정보를 어느 한 중계 설비(120)로부터 받아 기존에 연결 관계를 형성하고 있던 다른 한 중계 설비(120)로 이러한 네트워크 정보를 송신해 줌으로써 기존에 연결 관계를 형성하고 있던 다른 한 중계 설비(120)가 연결 관계를 형성하고 있는 전력선 통신 장치(110)의 목록을 업데이트할 수 있게 하고 이를 통해 리소스 낭비를 제거할 수 있게 해 준다.
도 9는 중계 설비(120)의 내부 블록을 부품 단위로 표현한 부품 블록도이다.
중계 설비(120)는 전력선 통신부(810)로서 모듈화되어 있는 PLC(Power line communication) 모뎀을 사용할 수 있다. PLC 모뎀은 도 3과 함께 설명한 전력선 통신 장치(110)의 전력선 통신부(210)와 같은 구성일 수 있다.
중계 설비(120)는 네트워크 통신부(820)로서 이더넷(Ethernet) 모듈(822)과 GPRS(General packet radio service)/CDMA(Code division multiple access) 모듈(824)을 포함할 수 있다. 이더넷 모듈(822)은 유선 네트워크(140)를 이용하여 통신을 하기 위한 것이고, GPRS/CDMA 모듈(824)은 공중 무선망을 이용하여 통신을 하기 위한 것이다.
중계 설비(120)의 멀티캐스트 데이터 신호 송신부(830), 전력선 통신 연결부(840) 및 전력선 통신 장치 목록 관리부(850)는 CPU(801) 및 메모리 블럭(870)이 결합된 형태의 로직으로 구현될 수 있다.
메모리 블럭(870)은 DDR2(Double data rate 2) 메모리, 병렬 플래쉬(Parallel Flash) 메모리 및 직렬 플래쉬(Serial Flash) 메모리 등을 포함할 수 있다.
중계 설비(120)는 프로그램 삽입, 디버깅, 정보 교환 등을 위한 외부 인터페이스부(860)을 더 포함할 수 있는데, 외부 인터페이스부(860)는 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 인터페이스, EEPROM(Electrically erasable and programmable ROM) 인터페이스, USB 인터페이스 및 JTAG(Joint Test Action Group) 인터페이스 등을 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 설비(120)가 통신 품질을 관리하는 방법에 대한 흐름도이다. 본 발명의 실시예에 따른 중계 설비(120)가 통신 품질을 관리하는 방법은, 도 8에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 중계 설비(120)에 의해 모두 수행될 수 있다.
도 10을 참조하면, 중계 설비(120)는 멀티캐스트 데이터 신호를 생성하고 하나 이상의 전력선 통신 장치(110)로 멀티캐스트 데이터 신호를 송신한다(S1010).
중계 설비(120)는 이렇게 송신된 멀티캐스트 데이터 신호의 수신 세기를 통해 통신 품질을 모니터링한 제1 전력선 통신 장치(110)로부터 통신 연결 승인 요청 신호를 수신하고(S1020), 이러한 통신 연결 승인 요청 신호에 대응하여 통신 연결 승인 신호를 제1 전력선 통신 장치(110)로 송신함으로써 제1 전력선 통신 장치와 통신상으로 연결한다(S1020).
앞서 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신 시스템(100), 전력선 통신 장치(110), 전력선 통신 장치(110)가 통신 품질을 관리하는 방법, 중계 설비(120) 및 중계 설비(120)가 통신 품질을 관리하는 방법에 대해 살펴 보았다.
이러한 실시예에서 알 수 있는 바와 같이, 전력선 통신 장치(110)는 제1 중계 설비(120)와 연결되어 있다가 제1 중계 설비(120)의 통신 품질이 나빠지면 능동적으로 제2 중계 설비(120)로 통신 연결을 변경하게 된다. 이러한 구성으로 인해 전력선 통신에서 양호한 통신 상태를 유지할 수 있게 되고, 긴급 재난 상황에서 요구되는 실시간 데이터 전송이 가능하며 또한 통신 불량에 따른 반복된 데이터 처리로 인한 전력 소모, 배터리 수명 단축을 방지할 수 있게 된다.
전력선 통신 장치(110)는 또한, 주기적으로 아이들 모드 기간과 슬립 모드 기간을 반복하면서 아이들 모드 기간에 통신 품질을 체크하고 슬립 모드 기간에는 전력 사용을 줄임으로써 전체적인 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.
중계 설비(120)는 멀티캐스트 데이터 신호를 하나 이상의 전력선 통신 장치(110)로 전송하여 전력선 통신 장치(110)들이 통신 품질을 모니터링할 수 있게 하고, 또한, 통신상으로 연결된 전력선 통신 장치(110)의 네트워크 정보를 네트워크 관리 장비(150)로 전송하여 연결이 끊긴 전력선 통신 장치(110)로 리소스를 낭비하지 않도록 제어한다.
위와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 시스템(100), 전력선 통신 장치(110), 전력선 통신 장치(110)가 통신 품질을 관리하는 방법, 중계 설비(120) 및 중계 설비(120)가 통신 품질을 관리하는 방법은 전력선 통신의 품질을 높은 수준으로 관리하고 시스템이 전체적으로 효율적으로 작동할 수 있게 하는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 전력선을 통해 데이터 신호를 송수신하는 전력선 통신부;
    복수의 중계 설비 각각으로부터 수신되는 상기 데이터 신호의 세기 혹은 상기 데이터 신호의 수신 유무를 통해 상기 복수의 중계 설비 각각의 통신 품질을 모니터링하는 통신 품질 모니터링부; 및
    상기 복수의 중계 설비 중 통신상으로 연결된 제1 중계 설비의 상기 통신 품질이 통신 연결 변경 기준에 해당되는 경우 제2 중계 설비로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하는 연결 승인 요청부
    를 포함하는 통신 품질을 관리하는 전력선 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    전력 소모를 줄이기 위해 아이들 모드(idle mode) 기간과 슬립 모드(sleep mode) 기간으로 한 주기를 구성하고 상기 주기가 반복되도록 제어하는 모드 제어부를 더 포함하고,
    상기 통신 품질 모니터링부는,
    상기 아이들 모드 기간에 수신된 상기 데이터 신호를 통해 상기 통신 품질을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 통신 품질을 관리하는 전력선 통신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통신 품질 모니터링부는,
    수신된 상기 데이터 신호 중 멀티캐스트(multicast) 데이터 신호를 통해 상기 통신 품질을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 통신 품질을 관리하는 전력선 통신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 통신 품질 모니터링부는,
    상기 멀티캐스트 데이터 신호의 세기를 측정하여 분석하고 상기 멀티캐스트 데이터 신호에 포함된 중계 설비 식별 번호를 분석함으로써 상기 복수의 중계 설비 각각의 통신 품질을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 통신 품질을 관리하는 전력선 통신 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 통신 품질이 연결 가능 통신 품질 기준에 해당되는 중계 설비를 인접 중계 설비 목록으로 저장하는 인접 중계 설비 목록 구성부를 더 포함하고,
    상기 연결 승인 요청부에서 상기 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하는 상기 제2 중계 설비는 상기 인접 중계 설비 목록에 저장되어 있는 어느 한 중계 설비인 것을 특징으로 하는 통신 품질을 관리하는 전력선 통신 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연결 승인 요청부는,
    상기 제1 중계 설비로부터 수신되는 데이터 신호의 세기가 미리 설정된 통신 연결 변경 기준 신호 세기보다 작고 상기 제2 중계 설비로부터 수신되는 데이터 신호의 세기와 일정 정도 이상의 신호 세기 차이에 해당되는 경우 상기 제2 중계 설비로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 통신 품질을 관리하는 전력선 통신 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연결 승인 요청부는,
    상기 제2 중계 설비로부터 통신 연결 거절 신호를 수신하거나 상기 제2 중계 설비로부터 일정 시간 동안 통신 연결 관련 신호를 수신하지 못하는 경우 상기 복수의 중계 설비 중 다른 중계 설비로 순차적으로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 통신 품질을 관리하는 전력선 통신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연결 승인 요청부가 통신 연결 승인 요청 신호를 송신한 중계 설비로부터 통신 연결 거절 신호를 수신하거나 일정 시간 동안 통신 연결 관련 신호를 수신하지 못하는 통신 실패 상태가 일정 횟수 이상 반복되는 경우,
    전력 소모를 줄이기 위해 미리 설정된 시간 동안 슬립 모드(sleep mode)로 제어하는 모드 제어부를 더 포함하는 통신 품질을 관리하는 전력선 통신 장치.
  9. 전력선을 통해 복수의 중계 설비 각각으로부터 데이터 신호를 수신하는 단계;
    상기 데이터 신호의 세기 혹은 상기 데이터 신호의 수신 유무를 통해 상기 복수의 중계 설비 각각의 통신 품질을 모니터링하는 단계; 및
    상기 복수의 중계 설비 중 통신상으로 연결된 제1 중계 설비의 상기 통신 품질이 통신 연결 변경 기준에 해당되는 경우 제2 중계 설비로 통신 연결 승인 요청 신호를 송신하는 단계
    를 포함하는 전력선 통신 장치가 통신 품질을 관리하는 방법.
  10. 전력선을 통해 송수신하는 데이터 신호를 유무선 네트워크로 중계하는 중계 설비에 있어서,
    멀티캐스트 데이터 신호를 생성하고 하나 이상의 전력선 통신 장치로 상기 멀티캐스트 데이터 신호를 송신하는 멀티캐스트 데이터 신호 송신부; 및
    상기 멀티캐스트 데이터 신호의 수신 세기를 통해 통신 품질을 모니터링한 제1 전력선 통신 장치로부터 통신 연결 승인 요청 신호를 수신하고 통신 연결 승인 신호를 상기 제1 전력선 통신 장치로 송신함으로써 상기 제1 전력선 통신 장치와 통신상으로 연결하는 전력선 통신 연결부
    를 포함하는 통신 품질을 관리하는 중계 설비.
  11. 제10항에 있어서,
    통신상으로 연결된 상기 제1 전력선 통신 장치의 네트워크 정보를 상기 유무선 네트워크 상의 네트워크 관리 장비로 전송하고 다른 중계 설비와 연결된 제2 전력선 통신 장치의 네트워크 정보를 상기 네트워크 관리 장비로부터 수신하여 통신상으로 연결된 전력선 통신 장치의 목록을 관리하는 전력선 통신 장치 목록 관리부를 더 포함하는 중계 설비.
  12. 전력선을 통해 송수신하는 데이터 신호를 유무선 네트워크로 중계하는 중계 설비가 통신 품질을 관리하는 방법에 있어서,
    멀티캐스트 데이터 신호를 생성하고 하나 이상의 전력선 통신 장치로 상기 멀티캐스트 데이터 신호를 송신하는 단계;
    상기 멀티캐스트 데이터 신호의 수신 세기를 통해 통신 품질을 모니터링한 제1 전력선 통신 장치로부터 통신 연결 승인 요청 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 통신 연결 승인 요청 신호에 대응하여 통신 연결 승인 신호를 상기 제1 전력선 통신 장치로 송신함으로써 상기 제1 전력선 통신 장치와 통신상으로 연결하는 단계
    를 포함하는 중계 설비가 통신 품질을 관리하는 방법.
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