KR880002161B1 - 배전망 통신시스템 - Google Patents

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KR880002161B1
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에치.요오크 데오도어
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죠오지 메크린
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Abstract

내용 없음.

Description

배전망 통신시스템
제 1 도는 본 발명의 원리에 따라 구성되고 전력 베전망 상에 설치된 배전망 통신 시스템의 개략도.
제 2 도는 자동 배전 시스템 중앙스테이숀으로부터 제2서브 스테이숀 통신 범위내의 부하 관리 터미널(LMT)들까지의 신호 경로를 나타내는 제 1 도의 부분도.
제 3 도는 자동 배전 시스템 중앙스테이숀으로부터 4번 부하관리 터미널(LMT4)까지의 신호 경로를 나타내는 제 1 도의 부분도.
제 4 도는 자동 배전 시스템 중앙스테이숀으로부터 5번 부하관리 터미널(LMT5)까지의 신호 경로를 나타내는 제 1 도의 부분도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 배전망 통신시스템 12 : 자동 배전시스템 중앙스테이숀
14 : 중앙제어 스테이숀 컴퓨터 16, 19, 23 : 모뎀
17, 20, 24 : 전용 전화선 21 : 제 2 서브 스테이숀
26 : 캐리어 제어 유닛 28 : 신호 결합 유닛
30 : 커패시터 32 : 주 급전선
33 : 커패시터 뱅크 34 : 커패시터 블록킹 유닛
36 : 전력 배전망
본 발명은 일반적으로 배전망 통신시스템에 관한 것으로서, 특히 중앙스테이숀과 원격 장치들 사이에 양방향 신호 전송을 제공하기 위해 양방향으로 어드레스 가능한 중계기들을 갖고 있는 배전망 전력 라인 통신 시스템에 관한 것이다.
전력 계량기와 같은 공공 계량기의 자동 판독, 선택적 부하 제어(관리)및 부하의 연속 검색 실행등과 같은 특정의 자동화된 기능들을 수행하는 배전망 통신 시스템을 개발하려는 노력이 최근 활발히 진행되고 있다. 그런데, 전력 배전망을 통신 링크로서 이용함에 있어서는 통신 신호들만을 위한 경로들을 통한 전송의 경우에나 기존의 고전압 전송 라인 통신 시스템의 경우에서는 발생하지 않는 몇가지 독특한 문제가 존재한다. 배전 라인은, 거기에 부착된 다수의 배전 변압기와 함께, 60Hz전력 전송을 위해 설계된다. 이 배전 라인은 불량하고 불규칙하게 변동하는 고주파 임피던스 특성을 나타내어, 통신 신호들을 급속히 감쇠시키게 된다. 더우기, 전기적 잡음 및 신호 간섭이 유도되어 신뢰성을 현저히 저하시킨다.
영국 특허 제 1,535,834호와, 미합중국 특허 제 3,942,168호 및 제 3,911,415호는 공공전력 배전망을 통한 몇가지 형태의 통신시스템을 개시하고 있다. 이들은 모두 본원 발명의 양수인인 본원 출원인에게 양도된 것이다. 그중에서, 미합중국 특허 제 3,911,415호는 배전망의 도선들에 결합된 신호 재조절 및 주파수 변환신호 중계기들을 갖는 전력 라인 시스템을 개시하고 있다. 여기서는, 어드레스 코딩을 간략화하고 신호 간섭의 가능성이 있는 캐리어 신호들을 격리시키기 위하여 서로 다른 지리적 영역에 있는 원격 가정용 터미널들이 서로 다른 주파수로 어드레스 가능하다.
영국 특허 제 1,535,834호는 상응하는 지리적 영역 또는 부지역(subregion)내에 원격터미널들을 포함하고 있는 통신 지역들을 한정하도록 어드레스 가능한 중계기들을 통해 캐리어 통신 신호들을 전송하는 전력 라인 시스템을 개시하고 있다. 여기서, 독자적으로 어드레스된 중계기들은 중앙 제어 터미널과 독자적으로 어드레스된 원격 터미널들 사이에 중계된 전송이 전파됨에 따라 전송된 신호중 그들 자신의 어드레스를 나타내는 세그먼트들을 변경시킨다. 중계기 재전송중의 시간 지연은 간섭신호의 수신을 회피하고, 각 중계 사이클 동안 단일의 중계기만이 동작을 유지하도록 보장한다. 원격 터미널들로부터의 응답을 위해 중계기들에 의해서 시간 대기가 제공된다. 원격 터미널 로직은 중계기 코드 없이도 작동된다. 중계기 수신기는 재전송 중에는 항상 제외 상태로 있다.
미합중국 특허 제 3,942,168호에 개시된 캐리어 통신 시스템에 있어서는, 신호 중계기들이 각 배전 변압기측에 있는 배전망 전력 라인 도선들과 신호 통신하도록 배치된다. 이 시스템에서, 중계기는 신호를 증폭하는 이외에도, 통신신호들의 주파수를 현저히 감쇠시키는 관련 배전 변압기 주위에, 특히 1차측으로부터 2차측 권선방향으로 검색 및 응답 신호들을 위한 바이패스 회로를 제공한다. 이 중계기들은 또한 증폭된 신호가 전력 라인에 인가되지 않도록 함과 동시에 그 중계기가 다른 신호를 수신할 수 있도록 선택된 지연 시간만큼 수신된 신호를 지연시키기 위한 장치를 포함한다. 각 중계기는 중앙 통신 터미널과 수요가측에 있는 원격 통신 터미널들 사이에서 검색 및 응답신호들의 양방향 흐름을 조절하기 위해 각기 수신기와, 로직 및 송신기부로 구성된 2개의 채널을 포함한다.
역시 본원 발명의 양수인인 본원 출원인에게 양도된 미합중국 특허 제 4,250,489호는 분기 또는 피라미드 배열을 갖는 전력 라인 통신 시스템을 개시하고 있다. 여기서, 양방향으로 어드레스 가능한 중계기들은 중앙 제어 터미널로부터 하나 또는 그 이상의 중계기를 거쳐 예정된 원격 장소로 전송되는 검색 메시지에 의한 구동시 그와 시간 일치된 시퀀스로 동작되는 어드레스 인식 및 수신 제어 로직과 송신 제어 로직을 포함한다. 중계기들의 분기 구성은 각 그룹이 한 지역의 중계기들을 한정하도록 배전망의 전력 라인 도선들에 접속된 중계기들의 그룹들을 포함한다. 각 중계기 지역은 중계기들의 피라미드형 분기 구성의 기부 또는 정점을 이루는 중앙 제어 터미널로부터 점진적으로 먼 거리에 있는 지리적 영역들내의 원격 단말기들과 관련된다.
제 1 또는 지역 A중계기 그룹은 주 분기 경로들을 형성하고, 그 각각은 주 분기 경로들만큼 많은 제 2 또는 지역 B중계기들의 그룹들을 포함하는 별도 그룹의 중간 분기 경로들로 확장한다. 제 3 또는 C중계기 그룹들을 포함하는 후속 분기 경로들이 마찬가지로 별도의 중간 분기 경로들의 각각으로부터 확장하여 형성된다. 후자의 분기 경로들은 양호한 일실시예에 있어서 가장 먼 터미널 분기 경로들이다. 원격 통신 터미널들은 전력 라인들에 대한 원격 터미널들과 중계기들의 서로 유사한 지리적 위치에 따라 어떤 지역내의 인접 중계기와의 사이에서 신호들을 수신 및 송신하기 위하여 전력 라인 도선들과 신호 통신하도록 결합한다.
이 종래 기술의 통신 시스템에서, 중앙 제어 터미널로부터 발생하는 검색 메시지는 메시지 포맷의 미리 결정된 데이타 비트들의 세그먼트로 중계기 어드레스들의 그룹들을 갖는 중계기 어드레스 정보를 포함한다. 그 각 그룹은 하나의 중계기 지역과 관련되고, 각 그룹의 2진 코딩은 다른 중계기 그룹과 관련된다. 그래서, 데이타 비트의 수가 감소되고, 많은 수의 중계기들이 동일한 중계기 어드레스를 가질 수 있으면서도 그들은 상이한 중계기 어드레스 그룹내에 있고 또 선행 중계기 어드레스 그룹과는 다른 중계기 어드레스로 되어 구별이 가능하기 때문에 어드레스 인식 로직을 간략화 할 수 있다. 또, 각 중계기는 재전송된 검색 메시지중 그 자신의 중계기 어드레스 세그먼트를 미리 결정된 무효 코드, 예컨대 전부 0 비트인 코드로 변형함으로써 중계기의 오동작을 방지한다.
종래 기술의 전력 배전 통신 시스템의 주요한 결점은 공공전력 배전 시스템이 통신 시스템의 요구된 배열에 맞도록 재구성되어야 한다는 것이다. 다시 말해서, 통신 지역, 지리적 영역등은 공공 전력 배전 시스템이 종래 기술의 통신 시스템에 의해서 요구된 피라미드형 구조 또는 매트릭스형 구조를 따르도록 한정되지 않으면 안된다. 이것은 전력 배전 시스템들이 전력 배전 통신 시스템의 필요성에 대한 아무런 고려도 없이 수 십년간에 걸쳐 신장되어 왔다는 사실 때문에 종종 시간 및 비용을 소모하는 작업이 된다.
종래 기술의 전력 배전 통신 시스템의 또 다른 주요한 결점은 배전망이 물리적으로나 전기적으로나 매우 동적인 시스템이라는 사실에서 초래된다. 이러한 시스템은 시스템 및 그 이외의 다른 구성에 대한 나쁜 기후 조건 및 파손등으로 인하여 초래되는 사고들 때문에 물리적으로 동적이다. 또, 이러한 시스템은 공공전력 배전 시스템이 스위치 세트들의 개. 폐를 통해 전력의 흐름을 완전히 뒤바꿀 수 있는 능력을 갖기 때문에 전기적으로 동적이다. 그래서, 종래 기술의 통신 시스템의 요구된 배열에 맞도록 재구성된 전력 배전 시스템은 시스템의 동적인 성질로 인해 요구된 배열을 유지하도록 종종 확장 변경을 필요로 하는 수가 있다.
본 발명의 주 목적은 종래 기술의 시스템들에 의해서 요구된 것과 같은 특수한 배열을 전혀 필요로 하지 않고, 시간 및 인력 낭비를 절감할 수 있으며, 상당한 유연성을 갖는 배전망 통신 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 전술한 목적 및 기타의 목적과, 그 장점들에 관해서는 첨부 도면을 참조로 한 이하의 양호한 실시예에 대한 설명을 통해 명확히 이해할 수 있을 것이다.
제 1 도에는 본 발명에 따라 구성된 통신 시스템(10)이 도시되어 있다. 이 통신 시스템(10)은 공공전력 배전망에 연결하여 사용되도록 의도되었으나, 반드시 그것만으로 제한시킬 필요는 없다. 자동 배전 시스템 중앙 스테이숀(12)이 이 통신 시스템(10)의 제 1 장치이다. 이 중앙 스테이숀(12)은 데이타 수집 및 통신 시스템(10)을 제어하는 데 필요한 정보 유지를 위한 중앙 제어점으로 되는 중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)를 포함한다. 이 중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)에 의해서 발생되는 통신 신호는 유출(outgoing)신호로서 간주되고, 반면에 이 중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)에 수신되는 통신 신호는 유입(incommiong)신호로서 간주된다. 이 중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)은 통신 시스템(10)을 적절히 동작시키는 데 필요한 코드화된 정보를 포함하는 유출 통신 신호들을 신뢰적으로 발생시킬 수 있다. 중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)에 의해서 발생된 통신 신호들은 제 1 모뎀(16) 및 제 1 전용 전화선(17)을 통해 제 1 서브 스테이숀(도시 안함) 또는 다른 신호 인입점으로 전달된다. 마찬가지로, 이 통신 신호들은 제 2 모뎀(19) 및 제 2 전용 전화선(20)을 통해 제 2 서브 스테이숀(21)으로, 또한 제 N 모뎀(23) 및 제 N 전용전화선(24)를 통해 제 N 서브 스테이숀(도시 안함) 또는 다른 신호 인입점으로 전달된다.
제 2 서브 스테이숀(21)에 설치된 통신 장비는 다른 신호 인입점에 설치된 장비를 대표하는 것이다. 제 2 서브 스테이숀(21)에 설치된 통신 장비로는 캐리어 제어 유닛(26), 신호 결합 유닛(28) 및 커패시터(30)가 있다. 캐리어 제어 유닛(26)은 주로 프로토콜 변환기로서 작용하여 전화선으로부터 직렬 문자 모드의 정보를 받아 들이고, 그것을 전력 라인 캐리어 상에 사용되는 보다 큰 직렬 워드 구조로 변환한다. 반대 모드시, 그 캐리어 제어 유닛(26)은 전력 라인 캐리어에 의해서 복귀된 유입 정보를 받아들이고, 그것을 변형된 프로토콜로 전화선(20)상에 다시 배치하여 중앙 스테이숀(12)으로 복귀시킨다. 신호 결합 유닛(28)과 커패시터(30)는 캐리어 제어 유닛(26)을 주 급전선(32)에 결합시키기 위한 주 결합 어셈블리를 구성한다. 일실시예에 있어서, 각 캐리어 제어 유닛(26)은 8개의 개별 결합 어셈블리를 통해 최대 8개의 주 급전선에 결합될 수 있다. 제 2 모뎀(19)과, 제 2 전용 전화선(20) 및 제 2 서브 스테이숀(21)에 설치된 통신 장비는 중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)를 주 급전선(32)에 결합시키기 위한 통신 링크를 구성한다.
커패시터 뱅크(33)와 커패시터 블록킹 유닛(34)이 주 급전선(32)과 접지 사이에 연결된다. 커패시터 블록킹 유닛(34)은 캐리어 통신 신호의 에너지에 대한 고 임피던스로서 작용하여 캐리어 통신 신호가 접지에 쇼트(단락)되는 것을 방지한다. 일반적으로 참조 번호(36)으로 나타낸 제 1 도의 나머지 부분은 공공 전력 배전망을 나타낸다. 이 전력 배전망(36)은 주 급전선(32)과, 복수의 2차 급전선, 복수의 신호 중계기 및 부하 관리 터미널(LMT)로 대표되는 복수의 수요가로 구성된다. 제 1 도에 도시한 전력 배전망(36)은 상당히 간략화된 것이고, 실제로 각 중계기에 의해서 서비스되는 수요가의 수는 수백 군데 달함을 유의하기 바란다. 또, 각 수요가는 어떤 유형의 원격 장비를 포함하고 있고, 그것은 반드시 LMT로 제한될 필요는 없다.
중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)로 하여금 개개의 LMT와 통신하게 하기 위해서는, 중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)로부터 원하는 LMT까지 경로(route)를 설정할 필요가 있다. 만일 그 LMT가 캐리어 제어 유닛의 통신범위내에 위치되어 있는 것이 아니라면, 하나 또는 그 이상의 중계기가 그 경로내에 포함되어야 한다. 그 경로내에 하나 또는 그 이상의 중계기가 포함될 때에는, 각 중계기에 대해 예정된 경로내에서 그것이 수행할 역할(role)을 알려줄 필요가 있다. 따라서, 중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)에 의해서 발생된 통신 신호는 경로 및 역할 정보를 포함하여야 하고, 각 중계기는 그것이 참여하는 각 경로내에서 자신의 역할을 인식할 수 있어야 한다.
일실시예에 있어서, 유출 통신 신호는 다른 정보 이외에 5비트의 경로 코드와 3비트의 역할 코드를 포함한다. 그 통신 신호내에 포함된 5비트의 경로 코드는 고정적인 것이고, 그 통신 신호가 전력 배전망(36)을 통해 전파하더라도 변하지 않는다. 그러나, 역할 코드는 한 경로내의 각 장치가 그 경로내에서 독자적인 역할을 수행하여야 하기 때문에, 그 통신 신호가 전력 배전망(36)을 통해 전파함에 따라 변화하게 된다. 5비트의 경로 코드는 32가지(=25)의 독자적인 경로 코드의 할당을 혀용한다. 3비트의 역할 코드는 8가지(=23)의 독자적인 역할 코드의 할당을 허용한다. 각 경로내에서 8가지의 역할이 가능하므로, 하나의 경로는 최대 7개의 중계기와 적어도 한개의 최종 장치를 포함할 수 있다.
경로 및 역할 코드의 실제적인 할당은 전적으로 임의적인 것이어서, 전력 배전망(36)의 기존의 구성에 통신 시스케(10)을 구성하는 경우에 최대의 유연성을 허용한다. 경로 코드 및 역할 코드의 할당이 임의적이라고는 해도, 특정의 규칙은 따라야 한다. 중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)로부터 한 LMT까지 하나의 경로가 설정될 때, 그 경로내의 각 중계기는 동일한 경로 코드로 할당되지 않으면 안된다. 각 중계기는 원격에서 변경시킬 수 있는 복수의 경로 코드를 저장하고 있어서, 사용 가능한 메모리 기억장치내에 기억될 수 있을만큼 많은 경로에 참여할 수 있다. 한 중계기에 의해 저장된 각 경로 코드에 대해 원격에서 변경시킬 수 있는 인 디텍트(in-detect)비트 및 아웃 디텍트(out-detect)들의 세트가 또한 저장된다. 이 인 디텍트 비트 및 아웃 디텍트 비트들은 그 중계기가 참여하고 있는 각 경로내에서 그 자신의 역할을 결정하는 데 사용된다.
한 중계기가 어떤 유출 통신 신호를 수신할 때, 그것은 원격 변경가능한 경로 코드들 및 관련 아웃 디텍트 비트들을 수신된 경로 코드 및 역할 코드와 각각 비교한다. 일치가 발견되면, 그 중계기는 수신된 통신 신호로부터 자신의 아웃 디텍트 비트 또는 역할 코드를 제거하고, 그 대신 자신의 인 디텍트 비트 또는 새로운 역할 코드로 대치한다. 따라서, 주어진 경로내에서 중계기들이 순차적으로 동작하기 위해서는, 제 1 중계기의 아웃 디텍트 비트들이 수신된 유출 통신 신호의 역할 코드와 일치하여야만 한다. 제 1 중계기에 의해서 유출 통신 신호에 삽입된 인 디텍트 비트들은 그 경로내의 제 2 중계기의 아웃 디텍트 비트들과 일치하여야 한다. 마찬가지로, 제 2 중계기에 의해서 변형된 유출 통신 신호내에 삽입된 인 디텍트 비트들은 그 경로내의 제 3 중계기의 아웃 디텍트 비트들과 일치하여야 한다. 이와같은 방식으로, 정보가 예정된 루트를 통해 전파한다.
요약하면, 경로 및 역할 코드 할당을 위한 두가지 기본적인 규칙은, 한 경로내의 각 장치가 동일한 경로 번호를 가져야 하고, 또 주어진 경로내에서 한 장치의 인디텍트 비트들이 그에 뒤따르는 장치의 아웃 디텍트 비트들과 일치하여야 한다는 것이다. 이러한 규칙을 이용하는 다음의 몇가지 예는 본 발명을 이해하는데 도움이 될 것이다.
제 1 도에서, 부하 관리 터미널 1,2,3번(LMT1), (LMT2), (LMT3)은 제 2 서브 스테이숀에 설치된 캐리어 제어 유닛의 통신 범위내에 있는 것이다. 중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)로부터 이들 LMT들 까지의 신호 경로는 임의의 경로 코드 31(2진 11111)로 할당된다. 또, 이들 LMT들은 임의의 역할 코드 7(2진 111)로 할당한다. 경로 31(11111)을 구성하는 제 1 도의 부분이 제 2 도에 알기 쉽게 도시되어 있다. 제 2 도에 도시된 ADS(자동 배전 시스템) 중앙 스테이숀(12)에 의해서 발생된 유출 통신 신호는 경로 코드 31(11111)과 역할 코드 7(111)을 포함한다. 이 역할 코드는 식별된 경로내의 최초의 장치에 해당하는 것이다. 이 예에서는, 경로 31(11111)내의 최초의 장치가 또한 최종 장치이기도 하다. 이 예에서는, 최초 장치가 또한 최종 장치이고, 또 그것이 주로 역할 코드 7(111)에 응답하기 때문에, 경로 코드 31(11111)은 이 경로에서는 아무런 중요성도 없다. LMT1, LMT2 및 LMT3은 그들에 대해 예정된 통신 신호들을 식별할 수 있도록 역할 코드 7(111)로 미리 프로그램된다. 실제 전력 배전망에서는, 수백개의 LMT가 이 역할 코드 7(111)에 응답할 것이다. 그러므로, LMT들은 아울러 후술하는 바와같이 개별적으로 또는 그룹으로 어드레스 될 수 있게된다.
제 1 도로 돌아가서, 중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)로부터 LMT4까지의 신호 경로는 제 1 중계기(R1) 및 제 2 중계기(R2)의 사용을 필요로 한다. 이 신호 경로는 임의의 경로 코드 3(2진 00011)으로 할당되며, 제 3 도에 따로 도시되어 있다. 중앙 스테이숀(12)으로부터 발생된 유출 통신 신호는 경로 코드 3과, 제 1 중계기(R1)의 아웃 디텍트 비트와 일치하는 3비트 역할 코드를 포함한다. 그 통신 신호의 수신시, 제 1 중계기(R1)는 그 통신 신호로부터 자신의 아웃 디텍트 비트들을 제거하고, 새로운 역할 코드를 정의하는 자신의 인 디텍트 비트들을 삽입한다. 제 2 중계기(R2)가 경로 3(00011)내에서 자신의 적절한 역할을 수행하기 위해서는, 제 1 중계기(R1)에 의해 그 통신 신호내에 삽입된 인 디텍트 비트들이 경로 3(00011)에 대한 제 2 중계기(R2)의 아웃 디텍트 비트들과 일치하여야 한다. 제 2 중계기(R2) 다음의 경로 3(00011)내의 장치는 최종 장치이므로, 제 2 중계기(R2)에 의해 그 통신 신호내에 삽입된 역할 코드는 7(111)로 된다. 경로 31(11111)과 관련한 설명을 참조하면, 이 역할 코드 7(111)은 최종 장치를 나타내기 위해 선택된 것임을 알수 있을 것이다. 제조 및 프로그램의 용이화를 위해, 모든 최종 장치는 역할 코드 7(111)을 인식하도록 프로그램된다. 마지막으로, 중앙 스테이숀(12)으로부터 발생된 통신 신호가 LMT4에 적절히 중계되게 하기위해서는, 중계기들(R1) 및 (R2)이 각각 경로 3(00011)에 대한 인 디텍트 비트들 및 아웃 디텍트 비트들의 세트로 다운 로드(down load)되어야 한다(이에 대해서는 후술함). 인 디텍트 비트들 및 아웃 디텍트 비트들은 제 1 중계기(R1)의 인 디텍트 비트들이 제 2 중계기(R2)의 아웃 디텍트 비트들과 일치하는 한 임의적으로 선택될 수 있고, 그 최종 아웃 디텍트 비트들은 7(111)이다.
아래의 표 I은 중계기들(R1) 및 (R2)내에 다운 로드된 정보를 나타낸다.
[표 Ⅰ]
Figure kpo00001
중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)에 의해서 발생된 신호는 다음과 같이 코드화된 정보를 포함한다.
1000011
여기서, 처음 3비트 010은 제 1 중계기(R1)의 역할을 나타내고, 나머지 5비트 00011은 경로 3을 나타낸다. 제 1 중계기(R1)에 의해서 재전송된 신호는 다음과 같이 코드화된 정보를 포함한다.
100011
여기서, 처음 3비트 001은 제 2 중계기(R2)의 역할을 나타내고, 나머지 5비트 00011은 경로 3을 나타낸다. 제 2 중계기(R2)에 의해서 재전송된 신호는 다음과 같이 코드화된 정보를 포함한다.
11100011
여기서, 처음 3비트 111은 최종장치의 역할을 나타내고, 나머지 5비트 00011은 경로 3을 나타낸다.
전술한 바로부터 알 수 있듯이, 통신 신호가 경로를 통해 전송됨에 따라 역할 코드는 변하지만, 경로 코드는 일정하게 유지된다. 최종 장치들의 역할을 지정하는데 하나의 역할 코드가 사용되기 때문에, 최대 7개 까지의 중계기가 한 경로에 대해 할당될 수 있다. 경로 3(00011)에 할당될 수 있는 모든 중계기가 경로 3(00011)내에서 사용되지 않았기 때문에, 이 경로 3(00011)은 다른 인 디텍트 및 아웃 디텍트 비트들이 개개의 중계기들에 할당되도록 제공된 또 다른 경로를 지정하는 데 사용될 수 있다. 각 중계기의 이용 가능한 메모리 기억 장소들 만큼 많은 경로들내에서 하나의 역할을 수행할 수 있다. 이것은 다음의 예를 통해 설명될 것이다.
제 4 도를 다시 참조로 하면, 중앙 스테이숀(12)으로부터 LMT5까지의 신호 경로를 나타내는 제 1 도의 일부분이 도시되어 있다. 제 4 도에서 알 수 있듯이, 경로 3(00011)에 참여하고 있는 중계기들(R1) 및 (R2)이 중앙 스테이숀(12)로부터 LMT5까지의 경로에도 참여하고 있다. 임의의 경로 코드, 인 디텍트 비트들 및 아웃 디텍트 비트들의 할당 결과 다음의 표 II에 나타낸 바와 같은 정보가 중계기들(R1), (R2) 및 (R3)내에 다운 로드된다.
[표 Ⅱ]
Figure kpo00002
그 유출 통신 신호는 다음과 같은 정보를 포함한다.
중앙 스테이숀(12)에 의한 전송시 01101000
중계기(R1)에 의한 전송시 01001000
중계기(R2)에 의한 전송시 10101000
중계기(R3)에 의한 전송시 11101000
다시 제 1 도로 돌아가서, 중앙 스테이숀(12)로부터 LMT6까지의 경로를 생성하기 위해 마찬가지의 분석이 행해질 수 있다. 다음의 표 III은 중계기를 (R4) 및 (R5)에 다운 로드된 정보를 요약한 것이다.
[표 Ⅲ]
Figure kpo00003
그 유출 통신 신호는 다음과 같은 정보를 포함한다.
중앙 스테이숀(12)에 의한 전송시 01110001
중계기(R4)에 의한 전송시 01010001
중계기(R4)에 의한 전송시 11110001
요약하면, 중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)와 어떤 수요가 측사이의 통신은 중계기들을 식별함으로써, 그리고 만일 통신 신호의 재전송이 필요하다면 그러한 중계기들에 한 경로 번호를 할당하고, 각 중계기에 그 경로내에서의 역할을 할당하며, 또 정보를 각 중계기에 다운 로딩 함으로써 유효화된다. 여기서 소개된 통신 시스템은 그 통신 시스템이 전력 배전망의 기존의 구조 및 배열에 적합화 될 수 있도록 상당한 유연성을 제공한다.
각 중계기는 독자적인 어드레스로 미리 프로그램되어, 그 각 중계기가 최종 장치로서 어드레스 될 수 있도록 한다. 최종장치로서 어드레스 된때, 그 중계기는 필요한 경로 및 역할 코드로 다운 로드된다. 중계기를 다운 로드시키기 위하여, 중앙 스테이숀(12)은 임의의 필요한 경로 및 역할 코드, 중계기의 독자적인 어드레스 및 새로운 경로 코드, 인 디텍트 비트 및 아웃 디텍트 비트들을 포함하는 유출 통신신호를 발생시킨다. 예를 들어, 제 1 도에서, 중계기들(R4) 또는 (R5)중의 하나가 오동작을 일으키거나, 전력 배전망이 경로 17(10001)을 따라 고장을 일으키게 되면, LMT6에 대한 새로운 경로가 생성될 수 있다. LMT6에 대한 새로운 경로는 중계기 (R1), (R2), (R3) 및 (R6)들을 포함한다. 이들 각 중계기는 개별적으로 최종 장치로서 어드레스될 것이고, 또한 새로운 경로 코드 및 이 새로운 경로 코드내에서의 각자의 역할을 인식하도록 다운로드될 것이다. 그에 따라, 여기서 소개된 통신 시스템은 전력 배전망의 동적 특성에도 불구하고 그것의 예정된 기능을 수행할 수 있게 되며, 따라서 종래 기술의 시스템들에서는 발견되지 않았던 중요한 잇점을 제공할 수 있게된다.
각 중계기가 독자적으로 최종 장치로서 어드레스 될 수 있는 능력은 본 발명의 통신 시스템에 중앙 제어 스테이숀 컴퓨터(14)가 각 중계기를 검색하여 저장된 경로 코드, 인 디텍트 비트들 및 아웃 디텍트 비트들을 확실히 할 수 있다는 부가적인 차원을 제공한다. 이러한 정보는 유입 통신 신호의 응답 코드로 코드화된다. 이러한 정보로써, 중앙 스테이숀(12)으로부터 여러 원격 장치들까지의 신호 경로들이 재구성될 수 있다. 통신 시스템을 통해 상대방 경로를 감지할 수 있는 이러한 능력은 경로 정보를 포함하고 있는 데이타 뱅크들이 우발적으로 고장 또는 파괴되거나, 요구된 데이타 뱅크들이 호출 및 조사될 수 있기 전에 비상 경로 설정이 필요한 경우에 가치가 있다.
각 중계기는 또한 유출 통신 신호들에 의해서 유입 통신 신호의 수신을 제외시키도록 설비될 수 있다. 유입 통신 신호는 유출 통신 신호의 수신에 응답하여 LMT나 중계기에 의해서 발생될 수 있다. 적당한 경로내의 중계기들이 유입 통신 신호들을 제외시키도록 설비되어 왔기 때문에, 유입 통신 신호는 원하는 정보를 포함하고 있는 응답 코드 이외에 단지 필요한 역할 코드만을 포함하도록 하면 된다. 이러한 역방향 전파는 설비된 각 중계기가 적당한 경로에 대한 인 디텍트 및 아웃 디텍트 비트들을 일시적으로 반전시키도록 함으로써 달성된다. 중계기들은 또한 유출 통신 신호에 의해서 보충적인 유출 통신 신호들의 수신 및 재전송에 대비되도록 설비될 수도 있다.
통신 신호는 원하는 메시지와 경로 및 역할 코드들을 반송 하도록 코드화된 정보 이외에, LMT들을 개별적으로 또는 그룹으로 어드레스 하도록 코드화된 정보를 포함하는 것이 좋다. 이렇게 코드화된 정보는 중앙 스테이숀(12)이 개개의 LMT와 통신할 수 있도록 하는 독자적인 어드레스의 형태이거나, 중앙 스테이숀(12)이 LMT들의 그룹들과 통신할 수 있도록하는 블록 또는 범용 어드레스의 형태이다. 각 LMT는 독자적인 어드레스 및 적어도 하나의 블록 어드레스로 미리 프로그램된다.
각 중계기 및 LMT에는 통신 신호의 유형을 인식하고 그에 응답하여 적절한 동작을 취하도록 하는데 필요한 하드웨어가 장치된다. 특별히, 각 중계기는 수신기, 로직제어회로, 증폭기 및 송수신기를 포함한다. 로직 제어 회로는 통신 신호의 필요한 비교, 에러 검색 및 변경을 수행함은 물론 필요시 추가의 통신 신호들을 대기하도록 중계기를 설비시킨다. 로직 제어 회로는 또한 중계가 최종 장치로서 어드레스 될 때를 결정하여 다운로드된 정보를 저항하거나 유입 통신 신호의 발생을 지시하도록 수신된 데이타를 조정한다.
각 LMT는 수신기, 로직 제어 회로 및 송신기를 포함한다. LMT는 수요가측과 전력 배전 시스템 사이의 인터페이스로서의 기능을 하고, 수요가측에 있는 LMT 및 기타의 장치들에 대해 로직 제어 기능 및 회로들이 데이타를 송·수신하기 위한 스위치들을 포함하는 인터페이스로서의 기능도 한다. 로직 제어 회로는 수신된 통신신호에 대한 필요한 비교 및 에러 검색을 수행한다. 로직 제어 회로는 또한 수신된 신호에 대한 응답과 협조하도록 응답할 수 있다. 응답들로서는 중앙스테이숀으로부터 메시지 코드를 포함하는 유출 통신 신호를 수신하거나, 중앙스테이숀으로 응답코드를 포함하는 유입 통신 신호를 전송하거나, 수요가측의 다른 장치들과 데이타를 송·수신하거나, 또는 부하를 차단하는 것 등이 있다.
본 발명의 통신 시스템의 전술한 설명은 공공전력 배전망과 관련하여 이루어진 것이다. 이 특정의 응용은 단지 설명을 위한 것이고, 반드시 그것만으로 제한되는 것은 아니다. 당 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 명세서에 소개된 통신 시스템의 유연성을 인식하여, 그것을 예를 들면 케이블 텔레비젼 시스템과 같은 다른 배점망들에도 적용시킬 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 전력 배전망을 위한 통신 시스템으로서, 각 원격 터미널이 그 원격 터미널을 최종 장치로서 식별하는 복수의 어드레스 코드와 각자의 역할 코드를 포함하고 있는 복수의 원격 터미널(LMT1,2등)을 구비하는 전력 배전망용 통신 시스템에 있어서, 각 신호 중계기가 그 신호 중계기를 최종 장치로서 식별하는 복수의 경로 및 역할 코드를 저장하고 있음과 동시에 미리 프로그램된 독자적인 어드레스 코드를 포함하고 있고, 또 상기 배전망이 상기 각 신호 중계기를 상기 원격 터미널들 중의 어떤것에 각각 연결시키고 있는 복수의 신호 중계기 (R1, R2)와, 예정된 최종 장치에 대하여, 상기 예정된 최종 장치까지의 신호 경로를 식별하는 경로 코드와, 상기 식별된 경로 내에서 최초의 장치를 식별하는 역할 코드와, 어드레스 코드 및 메시지 코드를 포함하고 있는 유출 통신 시호를 발생시키는 중앙 스테이숀(12)과, 상기 중앙 스테이숀을 상기 배전망에 결합시키는 통신 링크(20, 21)로 구성되고, 상기 각 신호 중계기가, 상기 유출 통신 신호를 수신하는 장치, 수신된 어드레스 코드를 상기 미리 프로그램된 독자적인 어드레스 코드와 비교하는 장치, 상기 비교 결과에 따라 상기 메시지 코드에 응답하는 장치, 수신된 경로 및 역할 코드들을 상기 저장된 경로 및 역할 코드들과 비교하는 장치, 상기 비교 결과에 따라 유출 통신 신호로부터 각자의 역할 코드를 제거하고 상기 예정된 경로내의 다음 장치의 역활 코드를 삽입하는 장치, 그리고 상기 메시지 코드가 궁극적으로 상기 예정된 최종 장치에 의해서 수신되도록 변경된 유출 통신 신호를 재전송하는 장치를 포함하며, 또, 상기 각 원격 터미널이, 수신된 역할 코드 및 어드레스 코드를 각자의 상기 역할 코드 및 상기 복수의 어드레스 코드와 비교하는 장치, 그리고 상기 비교 결과에 따라 상기 메시지 코드에 응답하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 배전망용 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 유출 통신 신호의 어드레스 코드가 신호 중계기를 예정된 최종 장치로서 식별하는 미리 프로그램된 독자적인 어드레스 코드를 포함하고, 또 메시지 코드가 새로운 경로 및 역할 코드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 배전망용 통신시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 메시지 코드에 응답하는 신호 중계기 장치가 새로운 경로 및 역할 코드들을 저장하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 배전망용 통신 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 메시지 코드에 응답하는 신호 중계기 장치가 중앙 스테이션으로의 유입 통신 신호를 발생시키는 장치를 포함하고, 상기 유입 통신 신호가 식별된 경로내의 다음 장치를 식별하는 역할 코드와 저장된 경로 및 역할 코드들의 리스팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 배전망용 통신 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 메시지 코드에 응답하는 원격 터미널 장치가 중앙 스테이숀으로의 유입 통신 신호를 발생시키는 장치를 포함하고, 상기 유입 통신 신호가 식별된 경로내의 다음 장치를 식별하는 역할 코드와 응답 코드를 포함하는 것을 특징으로하는 전력 배전망용 통신 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서, 신호 중계기들이 유출 통신 신호들 중의 어떤 것에 응답하여 유입 신호들을 수신하도록 그 신호 중계기들을 대비시키는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 배전망용 통신 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 중앙 스테이숀이 보충적인 유출 통신 신호들을 발생시키고, 신호 중계기들을 대비시키는 장치가 유출 통신 신호들중의 어떤것에 응답하여 상기 보충적인 유출 통신 신호들을 수신하도록 그 신호 중계기들을 대비시키는 것을 특징으로 하는 전력 배전망용 통신 시스템.
  8. 제 1 항 또는제 2 항에 있어서, 중앙 스테이숀이 동일한 신호 중계기에 의해서 서비스된 특정의 원격 터미널들의 그룹들과 통신하도록 유출 통신 신호의 어드레스 코드가 복수의 어드레스 코드중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 배전망용 통신 시스템.
  9. 제 8 항에있어서, 중앙 스테이숀이 원격 터미널들의 개개의 것들과 통신하도록 복수의 어드레스 코드가 독자적인 어드레스 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 배전망용 통신 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 역할 코드가 각 경로 코드에 대하여 한 세트의 인 디텍트 및 아웃 디텍트 비트들을 포함하고, 신호 중계기가 수신된 역할 코드를 각자의 아웃 디텍트 비트들과 비교하여, 상기 비교 결과에 따라 유출 통신 신호로부터 역할 코드를 제거하고 각자의 인 디텍트 비트들을 삽입하도록 하는 것을 특징으로 하는 전력 배전망용 통신 시스템.
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