(57)【要約】【課題】本発明は、電力線通信（PLC）を用いた無線ネットワークシステムに関し、より詳細には、超広帯域（Ultra Wide−Band）中継器を介して一つ以上の超広帯域ネットワークを電力線で連結し、互いに異なる超広帯域ネットワーク間の通信を支援する無線ネットワークシステムに関する。【解決手段】本発明の一実施例に係る電力線通信を用いた無線ネットワークシステムは、超広帯域（Ultra−Wideband；UWB）データ信号を生成する一つ以上のデバイスを含む第１ピコネットと、前記超広帯域データ信号をＰＬＣデータ信号に変換する超広帯域中継器部と、前記第１ピコネットと第２ピコネットを物理的に連結し、前記変換されたＰＬＣデータ信号を前記第２ピコネットに送信するための電力線部と、を含むことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超広帯域データ信号を生成する一つ以上のデバイスを含む第１ピコネットと、
前記超広帯域データ信号をＰＬＣデータ信号に変換する超広帯域中継器部と、
前記第１ピコネットと第２ピコネットを物理的に連結し、前記変換されたＰＬＣデータ信号を前記第２ピコネットに送信するための電力線部と、
を含むことを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項２】
前記一つ以上のデバイスで生成される前記超広帯域データ信号は、ピコネット識別子と目的地情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線ネットワークシステム。
【請求項３】
前記超広帯域中継器部は、
前記第１ピコネットに属する前記デバイス間の前記超広帯域データ信号の送受信を担当するアンテナ部と、
前記超広帯域データ信号を前記ＰＬＣデータ信号に変換する信号変換器と、
前記超広帯域データ信号のピコネット識別子を確認し、前記ピコネット識別子に従って前記超広帯域データ信号をルーティングする超広帯域モジュール部と、
前記変換されたＰＬＣデータ信号を多重化して前記電力線部に送信する高速ＰＬＣモデム部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線ネットワークシステム。
【請求項４】
無線ネットワーク送信システムの中継器手段において、
第１ピコネットに属する一つ以上のデバイス間に送信される超広帯域データ信号の送受信を担当するアンテナ部と、
前記超広帯域データ信号を前記ＰＬＣデータ信号に変換する信号変換器と、
前記超広帯域データ信号のピコネット識別子を確認し、前記ピコネット識別子に従って前記超広帯域データ信号をルーティングする超広帯域モジュール部と、
前記変換されたＰＬＣデータ信号を多重化して前記電力線部に送信する高速ＰＬＣモデム部と、
を含むことを特徴とする超広帯域中継器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線通信（PLC）を用いた無線ネットワークシステムに関し、より詳細には、超広帯域（Ultra Wide−Band）中継器を介して一つ以上の超広帯域ネットワークを電力線で連結し、互いに異なる超広帯域ネットワーク間の通信を支援する無線ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超広帯域（UWB）通信の応用は、１９６０年度から軍事的な目的として開発しているレーダー分野や地下埋設物のイメージ識別分野、安全分野などで持続的に研究・開発され、１９９０年度以後には通信用として研究され始めた。現在、超広帯域通信は、４８０Ｍｂｐｓ以上の無線送信速度を提示することができる技術であり、電気電子学会（Institute of Electrical and Electronics Engineers；IEEE）の８０２．１５．３ａおよび８０２．１５．３ｂで標準化が進行されている。
【０００３】
超広帯域通信は、ピコネット（Pico−net）内のデバイス間の通信のみを支援するため、マルチホップ（Multi−hop）を支援しない。従って、超広帯域通信では、互いに異なる超広帯域ネットワーク間のデータ送信が支援されない。また、このように、同一のピコネット（超広帯域ネットワーク）内に属したデバイス間の通信のみが可能であるため、データ送信距離が短く、通信可能範囲が狭いという短所があった。
【０００４】
また、従来の技術には、ＰＬＣ（Power Line Communication）で連結されたデータサーバと無線デバイス間の通信システムもあったが、これは超広帯域ネットワーク間の通信ではないＰＬＣと超広帯域ネットワークを備えたシステムであり、無線デバイス間の通信を解決することができるものではなかった。このような従来技術による超広帯域ネットワークシステムの一例が図１に示されている。
【０００５】
図１は、従来の一般的な超広帯域ネットワーク通信システムの概略的な構成を示した図である。
【０００６】
図１を参照すると、一つのピコネット１１０、１２０は、超広帯域チップを内蔵している一つ以上の超広帯域デバイス１１１、１１２、１１３、１２１、１２２、１２３で構成されており、同一のピコネットに属するデバイス間では通信の遂行が可能である。しかし、上述したように、従来技術によると、このような超広帯域ネットワークシステムにおいて、異なる識別子を有するピコネットに属するデバイス間（例えば、１１１と１２１との間）の通信は不可能であった。
【０００７】
本出願明細書では、このようなピコネット間の通信が成されないマルチホップの不可能性の問題を克服し、電力線通信を用いて超広帯域信号を送信することができるシステムと、既存の一つ以上の超広帯域ネットワークとを相互連結する場合に発生する恐れのある陰影地域を最小化して超広帯域通信の活用範囲を拡張することができる無線ネットワークシステムの構成を提示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記のような従来技術を改善するために案出されたものであって、高速ＰＬＣを用いてピコネット間の通信のための無線ネットワークシステムを提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、超広帯域中継器を提供することで、超広帯域ピコネット間の通信が成されないマルチホップの不可能性の問題を克服する無線ネットワークシステムを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、ＰＬＣを用いて電力線が連結された場所であれば超広帯域信号の送信が可能であるため、追加的な配線がなくても既存の電力線を用いて無線ネットワークシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、無線信号を用いるネットワーキング時に発生する恐れのある陰影地域を最小化することができるシステムを提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、高速ＰＬＣを用いることで超広帯域の活用範囲を拡張することができるシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の目的を達成し、上述した従来技術の問題点を解決するために、本発明は、超広帯域（Ultra−Wideband；UWB）データ信号を生成する一つ以上のデバイスを含む第１ピコネットと、前記超広帯域データ信号をＰＬＣデータ信号に変換する超広帯域中継器部と、前記第１ピコネットと第２ピコネットを物理的に連結し、前記変換されたＰＬＣデータ信号を前記第２ピコネットに送信するための電力線部と、を含むことを特徴とする無線ネットワークシステムを提供する。
【００１４】
また、本発明の一側に係る無線ネットワーク送信システムの中継器（relay）手段において、第１ピコネットに属する一つ以上のデバイス間に送信される超広帯域（UWB）データ信号の送受信を担当するアンテナ部と、前記超広帯域データ信号を前記ＰＬＣデータ信号に変換する信号変換器と、前記超広帯域データ信号のピコネット識別子を確認し、前記ピコネット識別子に従って前記超広帯域データ信号をルーティングする超広帯域モジュール部と、前記変換されたＰＬＣデータ信号を多重化（multiplexing）して前記電力線部に送信する高速ＰＬＣモデム部と、を含むことを特徴とする超広帯域中継器が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、高速ＰＬＣを用いてピコネット間の通信のための無線ネットワークシステムが提供される。
【００１６】
また、本発明によると、超広帯域中継器を提供することで、超広帯域ピコネット間の通信が成されないマルチホップの不可能性の問題を克服する無線ネットワークシステムが提供される。
【００１７】
また、本発明によると、ＰＬＣを用いて電力線が連結された場所であれば超広帯域信号を送信することができるため、追加的な配線がなくても既存の電力線を用いて無線ネックワークシステムが提供される。
【００１８】
また、本発明によると、無線信号を用いるネットワーキング時に発生する恐れのある陰影地域を最小化することができるシステムが提供される。
【００１９】
また、本発明によると、高速ＰＬＣを用いることで超広帯域の活用範囲を拡張するシステムが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る高速ＰＬＣを用いた無線ネットワークシステムに対して詳しく説明する。
【００２１】
図２は、本発明が適用される超広帯域ピコネット間の通信のためにＰＬＣを用いた無線ネットワークシステムの一例を示した図である。
【００２２】
図２を参照すると、本発明の（高速）ＰＬＣを用いた無線ネットワークシステムは、一つ以上のピコネット２５０、２６０、２７０と、超広帯域中継器部２２０、２３０、２４０と、電力線部２１０と、で構成される。
【００２３】
図２を参照すると、無線ネットワークシステムの一つ以上のピコネット２５０、２６０、２７０は、それぞれ超広帯域デバイス２５１、２５２、２５３、２６１、２６２、２６３、２７１、２７２、２７３を含み、当業者にとっては周知のように、ピコネット２５０、２６０、２７０は、それぞれ固有のピコネット識別子によって識別される。
【００２４】
第１ピコネット２５０で発生した超広帯域信号を第２ピコネット２６０に送信するために、既存の電力線部２１０がピコネットネットワーク間を連結する役割を遂行する。超広帯域信号の電力線部２１０を介して送信するため、超広帯域中継器部２２０、２３０、２４０が超広帯域データ信号をＰＬＣデータ信号に変換し、ピコネット識別子に従って超広帯域データ信号をルーティング（Routing）して、変換されたＰＬＣデータ信号を送信する。このように変換されたＰＬＣデータ信号は、電力線部２１０を介して第２ピコネット２６０に送信される。
【００２５】
以下、図３に示された超広帯域中継器部の詳細な構成を説明すると次のようになる。
【００２６】
図３は、図２の超広帯域中継器部の一例を示した図である。
【００２７】
図３を参照すると、超広帯域中継器部３２０は、ＰＬＣモデム部３２１と、信号変換器３２２と、超広帯域モジュール部３２３と、アンテナ部３３０と、を含んで構成される。
【００２８】
アンテナ部３３０は、超広帯域中継器部内のデバイスと同一のピコネットに属するデバイス間の超広帯域ＲＦ信号の送受信を担当する。
【００２９】
超広帯域モジュール部３２３は、超広帯域通信プロトコルによる通信を遂行するための無線通信モジュール機能および送受信されるデータの目的地情報（destination address）によるデータ送受信機能を遂行する。
【００３０】
信号変換器３２２は、超広帯域データ信号とＰＬＣデータ信号間の信号を変換するものであって、超広帯域データ信号のフォーマットをＰＬＣデータ信号のフォーマットに変換し、前記変換されたＰＬＣデータ信号は、高速ＰＬＣモデム部３２１から電力線部３１０を介して他のピコネットに送信される。
【００３１】
図３に示された本発明に係る高速ＰＬＣを用いた無線ネットワークシステムの送受信の動作を、図４および図５を参照して詳しく説明する。
【００３２】
図４は、図２および図３に示されたＰＬＣを用いた無線ネットワークシステムのデータ送信方法の一例を示したフローチャートである。
【００３３】
図４を参照して、本発明に係る高速ＰＬＣを用いた無線ネットワークシステムの送信動作を詳しく説明すると次のようになる。
【００３４】
段階４１０で、第１ピコネットに含まれたデバイスで第２ピコネットに属するデバイスに送信されるデータが発生する。
【００３５】
段階４２０で、発生した超広帯域データ信号は、アンテナ部３３０を経て超広帯域中継器部３２０の超広帯域モジュール部３２３に送信される。
【００３６】
段階４３０で、超広帯域モジュール部３２３は、受信した超広帯域データ信号のピコネット識別子を確認し、ピコネット識別子が自分の識別子、すなわち、現在超広帯域中継器部３２０が位置しているピコネットのピコネット識別子と同一である場合、段階４４０で、同一のピコネット内のデバイス間の通信として判断する。
【００３７】
また、段階４３０で、超広帯域データ信号のピコネット識別子が現在超広帯域中継器部３２０が位置しているピコネットのピコネット識別子と相違している場合には、段階４５０に遷移する。
【００３８】
段階４５０で、超広帯域モジュール部３２３は、信号変換器で超広帯域データ信号を中継（relay）する。信号変換器３２２は、受信した超広帯域データ信号をＰＬＣデータ信号に変換し、変換されたＰＬＣデータ信号を高速ＰＬＣモデム部３２１に送信する。高速ＰＬＣモデム部３２１は、変換されたＰＬＣデータ信号を電力線部３１０を介して他のピコネットに送信する。
【００３９】
図５は、図２および図３に示されたＰＬＣを用いた無線ネットワークシステムのデータ受信方法の一例を示したフローチャートである。
【００４０】
図５を参照して、本発明による高速ＰＬＣを用いた無線ネットワークシステムの受信動作を詳しく説明すると次のようになる。
【００４１】
段階５１０で、高速ＰＬＣモデム部３２１は、電力線部３１０からＰＬＣデータ信号を受信する。
【００４２】
段階５２０で、ＰＬＣモデム部３２１は、前記ＰＬＣデータ信号のピコネット識別子を確認し、自分の識別子、すなわち、現在、超広帯域中継器部３２０が位置しているピコネットのピコネット識別子と同一でない場合、段階５４０で、受信したＰＬＣデータ信号を無視（discard）する。
【００４３】
また、段階５２０で、ＰＬＣデータ信号のピコネット識別子が同一である場合には、ＰＬＣモデム部３２１は、信号変換器３２２でデータを中継する。信号変換器３２２は、ＰＬＣデータ信号を超広帯域データ信号に変換して超広帯域モジュール部３２３に送信する。超広帯域モジュール部３２３は、信号変換器３２２から変換された超広帯域データ信号が受信されると、超広帯域データ信号の目的地情報を確認し、アンテナ部３３０を経て該当目的地デバイスにデータ信号を送信する。
【００４４】
図６は、ＰＬＣを用いた無線ネットワークシステムの実際の活用例を示した図である。
【００４５】
図６を参照すると、図１の従来の超広帯域ネットワークはピコネット間のデータ通信が不可能であるが、本発明に係る高速ＰＬＣを用いた無線ネットワークシステムではピコネット間の通信が可能となる。すなわち、第１ピコネットに属するセットトップボックス６５２とＴＶ６３２、ホームシアター６４２とスピーカ６２２間のデータ通信が可能になる。
【００４６】
また、既存の無線通信は、当業者にとって周知であるように、その特性上、陰影地域を有するようになる。しかし、本発明によるＰＬＣ中継器６２０、６３０、６４０、６５０の設置が可能な地域であれば、前記陰影地域問題は解決される。
【００４７】
また、超広帯域通信は、通信範囲が相対的に狭い短距離通信であり、障害物を通過する時に信号減殺など通信性能の低下を引き起こすことがある。しかし、本発明によると、超広帯域ネットワークの距離制約を克服することができる。すなわち、遠く離れているセットトップボックス６５２とＴＶ６３２、ホームシアター６４２とスピーカ６２２が設置位置とは関係なく連結可能であるため、超広帯域通信の活用範囲が広くなる。
【００４８】
上述したように、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当の技術分野において熟練した当業者にとっては、特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正および変更させることができることを理解することができるであろう。
【００４９】
すなわち、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲に基づいて定められ、発明を実施するための最良の形態により制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来の一般的な超広帯域ネットワーク通信システムの概略的な構成を示した図である。
【図２】本発明が適用される超広帯域ピコネット間の通信のためにＰＬＣを用いた無線ネットワークシステムの一例を示した図である。
【図３】図２の超広帯域中継器部の一例を示した図である。
【図４】図２および図３に示されたＰＬＣを用いた無線ネットワークシステムのデータ送信方法の一例を示したフローチャートである。
【図５】図２および図３に示されたＰＬＣを用いた無線ネットワークシステムのデータ受信方法の一例を示したフローチャートである。
【図６】ＰＬＣを用いた無線ネットワークシステムの実際の活用例を示した図である。
【符号の説明】
【００５１】
２１０  電力線部
２２０、２３０、２４０  超広帯域中継器部
２５０、２６０、２７０  ピコネット
２５１、２５２、２５３、２６１、２６２、２６３、２７１、２７２、２７３  超広帯域デバイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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