KR100935367B1

KR100935367B1 - 홈 게이트웨이 장치

Info

Publication number: KR100935367B1
Application number: KR20087025980A
Authority: KR
Inventors: 한 리; 얀 장; 진글레이 리우; 콩샹 오우양; 빙 우에이; 유홍 후앙
Original assignee: 차이나 모바일 커뮤니케이션즈 코포레이션
Priority date: 2006-04-30
Filing date: 2007-04-29
Publication date: 2010-01-06
Also published as: KR20090007360A; CN100438517C; EP2015531A4; JP4654316B2; US8036235B2; JP2009535946A; WO2007128237A1; EP2015531A1; US20100008370A1; EP2015531B1; CN1848826A

Abstract

본 발명은 일종의 홈 게이트웨이 장치를 제공하는데 정보 처리 및 제어의 신호를 발생하는 메인 프로세스 플레이트, 상기 메인 프로세스 플레이트와 연결되고 컴퓨터 버스 신호와 이더넷 신호 사이에서 신호 전환을 진행하는 컴퓨터 버스 신호 이더넷 적응 수단, 컴퓨터 버스 신호 이더넷 적응 수단과 연결되고 미리 설정한 프레임 처리 전략에 근거하여 접수한 이더넷 프레임을 재전송하는 이더넷 프레임 처리 수단, 이더넷 프레임 처리 수단과 연결되고 내부 네트워킹 장치를 연결하는 내부 인터페이스 수단, 및 메인 프로세스 플레이트와 이더넷 프레임 처리 수단에 연결되는 외부 통신 모듈을 포함한다. 본 발명의 홈 게이트웨이 장치의 집중적인 제어는 가전 지능화에 대한 요구를 낮출 수 있어 제어가 보다 용이하게 하고 비용을 절약하며 미리 설정한 전략을 이용하여 상행과 하행의 이더넷 신호를 제어하여 컴퓨터 넷 서핑에 이용되는 이더넷 신호와 정보 가전 장치의 이더넷 신호의 분리를 실현하여 불안정한 요소로 인한 위협을 피면한다.

Description

홈 게이트웨이 장치{A HOME GATEWAY DEVICE}

본 발명은 일종의 홈 게이트웨이 장치에 관한 것으로서, 특히 일종의 외부와 내부의 액세스 신호를 구분하는 것을 통해 넷 서핑 채널(net surfing channel)과 정보 가전(information home appliance) 제어 채널의 분리를 실현하는 홈 게이트웨이 장치에 관한 것이다.

현재 정보화 시대에 들어서고 네트워크가 보편화 됨에 따라 가정의 지능화와 네트워크화가 점차 실현되고 있다. 목전에 이미 각종 지능화 가정 네트워크에 관련한 연구가 출현했는데 이런 연구는 다수가 현존하는 컴퓨터 네트워크 기술에 기초하여 가정 내의 각종 가전과 장치를 네트워킹한 후 네트워크를 통해 사용자에게 각종 풍부하고 다양하고 개성적이고 간단하고 편안하고 안전하며 능률적인 서비스를 제공한다. 가정의 내부 정보와 외부 정보의 교환은 연구중의 하나의 중요한 과제로서 즉 날로 발달하는 네트워크를 이용하여 사용자로 하여금 외부장치를 통해 가정 내부의 장치에 대해 관리하고 제어를 진행하게 하는데 이런 관리와 제어는 1개의 이상적인 홈 게이트웨이가 필요하다.

홈 게이트웨이는 외부 액세스 네트워크를 가정 내부에 연결되고, 가정 내부 네트워크를 외부에 연결되는 일종의 물리적인 인터페이스이며 동시에 일종의 주택 사용자가 각종 가정 서비스(현존하는 서비스와 앞으로 나타날 수 있는 서비스를 포함)를 향유할 수 있게 하는 플랫폼이며, 이는 외부 네트워크로부터 통신 신호를 접수하고 홈 게이트웨이를 통해 신호를 임의의 소비 장치에 전달한다. 홈 게이트웨이의 응용은 다만 고속 인터넷의 액세스에 제한되지 않으며, 앞으로 광대역이 가정에 액세스하게 되면 더 많은 서비스를 가져다주게 된다. 예를 들어 비디오와 오디오 정보 흐름을 혼합한 영상전화와 기타 인터랙티브(interactive)형 오락서비스 예를 들어 네트워크 게임 등을 제공한다. 홈 게이트웨이는 지능화된 라우팅 알고리즘을 진행하여 이런 정보 흐름(데이터)을 각종 전화, 지능 가전, 디지털 텔레비전과 음향 등 장치에 분배한다. 예를 들어 고급적인 홈 게이트웨이는 호출자 ID 정보를 이용하여 전화 호출을 가정 내의 모 전화에 발송하는데 어린이의 전화는 그들의 방에만 발송하게 하며 또는 저녁 10시 이후의 전화 호출(긴급전화는 제외)은 침실과 멀리 떨어져 있는 곳에만 발송한다.

현존하는 홈 게이트웨이는 보통 컴퓨터의 넷 서핑 능력과 가정 내부 지능 가전의 제어 능력을 겸비 하지만 아래와 같은 몇 가지 결함이 있다. 우선 외부 통신 네트워크를 통해 가정 내부 지능 가전에 대해 제어를 진행할 때 통상적으로 가정 내부의 구체적인 장치에 대해 직접적인 제어를 진행하는 방식을 채용하지만 이런 방식은 가정 내부 장치가 비교적 많은 상황에서는 홈 게이트웨이의 조작의 복잡성과 비용을 증가시키고, 둘째로는 컴퓨터의 넷 서핑 신호와 가정 내부 지능화 가전의 제어 신호가 홈 게이트웨이에 들어올 때 정보의 확실한 격리를 실현할 수 없어 일정한 안전 문제가 존재하며 외부의 불법사용자가 인터넷을 통해 가정 내부 지능 가전을 제어하거나 파괴성적인 조작을 진행하여 가정 사용자에게 물질적 및 정신적인 손실을 가져올 수 있으며, 마지막으로 내부 지능 가전의 제어 신호가 홈 게이트웨이에 들어올 때 홈 게이트웨이는 넷 서핑 신호와 제어 신호를 효과적으로 구분할 수 없어 넷 서핑의 중단 혹은 제어 정보의 에러를 초래할 수 있다.

본 발명의 목적은 현재의 홈 게이트웨이에 존재하는 여러 가지 결함을 극복하기 위해, 일종의 홈 게이트웨이 장치를 제공하여 내부 연결 장치를 제어하는 복잡도를 낮추고 가정 내부 네트워크의 안정성을 보장하며 외부 불법 사용자의 접근과 제어를 방지하며 또한 넷 서핑 신호와 제어신호를 구분하여 초래될 가능성이 있는 넷 서핑의 중지와 제어 정보의 에러를 피면할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 일종의 홈 게이트웨이 장치를 제공하는데 정보 처리 및 제어의 신호를 발생하는 메인 프로세스 플레이트와, 상기 메인 프로세스 플레이트와 연결되고 컴퓨터 버스 신호와 이더넷 신호 사이에서 신호 전환을 진행하는 컴퓨터 버스 신호 이더넷 적응 수단과, 상기 컴퓨터 버스 신호 이더넷 적응 수단에 연결되고 미리 설정한 프레임 처리 전략에 근거하여 접수한 이더넷 프레임을 재전송하는 이더넷 프레임 처리 수단과, 상기 이더넷 프레임 처리 수단과 연결되고 내부 네트워킹 장치를 연결하는 내부 인터페이스 수단과, 상기 메인 프로세스 플레이트와 이더넷 프레임 처리 수단에 연결되고 내부 네트워크와 외부 통신망 사이의 어드레스 전환과 데이터의 전송을 진행하는 외부 통신 모듈을 포함한다.

상기 기술 방안 중 상기 내부 인터페이스 수단은, 전력선 통신 변조/복조 수단, 이더넷 인터페이스 수단, 무선랜 액세스 포인트의 하나 혹은 임의의 조합이고, 상기 전력선 통신 변조/복조 수단은 전력 반송파 신호와 데이터 신호에 대해 변조와 복조 조작을 진행하고, 상기 이더넷 인터페이스 수단은 이더넷을 통해 넷 서핑이 가능한 가정 전기 기구에 연결되고, 상기 무선랜 액세스 포인트는 무선 통신을 통해 가정 전기 기구에 연결된다.

상기 컴퓨터 버스 신호 이더넷 적응 수단은 USB 신호 이더넷 적응 수단 혹은 PCI 버스 이더넷 적응 수단이고,

상기 USB 신호 이더넷 적응 수단은 USB 신호와 이더넷 신호 사이에서 신호 전환을 진행하며, 상기 PCI 버스 이더넷 적응 수단은 PCI 신호와 이더넷 신호 사이에서 신호 전환을 진행한다.

상기 전력선 통신 변조/복조 수단과 메인 프로세스 플레이트에 연결되고 USB 신호와 직렬 논리 신호를 전환하는 USB 신호 논리 신호 적응 수단을 더 포함한다.

그중 상기 이더넷 프레임 처리 수단은,

상기 외부 통신 모듈을 통해 이더넷 신호를 전송하며, 상기 외부 통신 모듈과 연결되는 제 1 포트,

USB 포맷 패킹을 거친 이더넷 신호를 전송하며, 상기 USB 신호 이더넷 적응 수단과 연결되는 제 2 포트, 및

내부 네트워크에 연결되는 장치와 상기 메인 프로세스 플레이트 사이의 이더넷 신호를 전송하며, 상기 내부 인터페이스 수단과 연결되는 제 3 포트를 포함한다.

상기 이더넷 프레임 처리 수단은 예정한 전략에 근거하여 접수한 이더넷 프레임에 대해 프레임 재전송 처리를 진행한다. 그중 전략은 아래와 같다.

1) 제 1 포트로부터 접수한 이더넷 프레임은 제 3 포트에만 재전송할 수 있다. 제 2 포트에는 재전송할 수 없다.

2) 제 2 포트로부터 접수한 이더넷 프레임은 제 3 포트에만 재전송할 수 있다. 제 1 포트에는 재전송할 수 없다.

3) 제 3 포트로부터 접수한 이더넷 프레임에 대해 이더넷 프레임 처리 수단은 이더넷 프레임이 패킹한 데이터 내용의 데이터 포맷(패킹 포맷으로 약칭)을 읽는다. 만일 1개의 이더넷 프레임의 패킹 포맷이 USB 버스 프레임이면 이 이더넷 프레임은 제 2 포트에만 재전송한다. 만일 이더넷 프레임의 패킹 포맷이 IP 패킷이면 이 이더넷 프레임은 제 1 포트에만 재전송한다.

그중 상기 외부 통신 모듈은,

PCI 버스와 상기 메인 프로세스 플레이트에 연결되고 PCI 신호와 이더넷 신호 사이에서 신호 전환을 진행하는 PCI 버스 이더넷 적응 수단,

상기 PCI 버스 이더넷 적응 수단에 연결되고 미리 설정된 포트 제어 재전송 전략에 근거하여 접수한 이더넷 프레임을 재전송하는 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단, 및

상기 외부통신 이더넷 프레임 처리 수단에 연결되고 외부 통신망과 통신을 진행하는 외부 통신 적응 수단을 포함한다.

상기 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단은,

상기 외부 통신 적응 수단을 통해 이더넷 신호를 전송하며, 상기 외부 통신 적응 수단과 연결된 제 4 포트,

PCI 패킹을 거친 이더넷 신호를 전송하며, 상기 PCI 버스 이더넷 적응 수단과 연결된 제 5 포트, 및

외부 통신 네트워크와 개인 컴퓨터 사이의 이더넷 신호를 전송하며, 상기 이더넷 프레임 처리 수단과 연결된 제 6 포트를 포함한다.

외부 통신망과 가정 내부 네트워크가 통신을 시작하기 전에 네트워크 어드레스 전환（NAT，Network Address Translation）을 진행해야 하는데 즉 외부 통신 적응 수단은 어드레스 전환의 배치를 진행한다. 즉 한 장의 공공 IP 어드레스, 공공 포트와 전용 IP 어드레스, 전용 포트의 대응 관계표를 수립한다. 설명해야 할 것은 이 대응관계표는 외부 통신 적응 수단에 배치할 수 있고 독립적인 모듈에 배치할 수도 있다. 이렇게 되어 공공 포트를 통해 내부 네트워크의 유일한 한대의 장치를 식별할 수 있어 공공 네트워크의 유일한 IP 어드레스와 내부 네트워크 전용 IP 어드레스의 전환을 완성한다.

외부 통신망의 패킷이 외부 통신 적응 수단을 경과할 때 패킷의 전송 계층 포트의 정보를 해석 해낼 수 있어 라우팅 표를 검색하는 것을 통해 목적 IP 어드레스를 내부 네트워크 장치 혹은 모 넷 서핑이 가능한 컴퓨터의 IP 어드레스로 전환하며 동시에 공공 포트를 전용 포트로 전환한다.

내부 네트워크의 패킷이 외부 통신 적응 수단을 경과할 때도 상기 대응표를 검색하여 내부 네트워크 전용 IP 어드레스와 전용 포트를 공공 IP 어드레스와 공공 포트로 전환한다.

NAT 어드레스 전환을 진행하는 이외 또 MAC 어드레스 전환을 진행해야 한다.

외부 통신 적응 수단은 제 4 포트(3a)로부터 들어오는 패킷 정보를 해석하는 것을 통해 패킷 중의 소스 MAC 어드레스, 소스 IP 어드레스를 학습하고 이 정보의 대응 관계를 한 장의 IP/MAC의 대응표 중에 저장한다.

외부 통신망의 패킷이 외부 통신 적응 수단을 경과할 때 먼저 상기 NAT 전환을 통해 내부 네트워크 전용 IP 어드레스를 찾고 다시 IP/MAC의 대응표를 통해 패킷의 목적 MAC 어드레스를 이 내부 네트워크 IP에 대응하는 장치 MAC 어드레스로 전환한다. 내부 네트워크로부터 오는 패킷이 외부 통신 적응 수단을 통과할 때 패킷의 소스 MAC 어드레스를 외부 통신 적응 수단의 MAC 어드레스로 전환한다.

상기 NAT 어드레스 전환과 MAC 어드레스 전환을 통해 외부 통신 적응 수단은 내부 네트워크와 외부 네트워크의 정확한 재전송을 실현한다.

외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단의 프레임 처리시의 구체적인 처리 전략은:

제 6 포트로부터 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단의 프레임이 들어오고 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단은 아무런 수정도 거치지 않고 직접 제 4 포트로부터 재전송한다.

제 5 포트로부터 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단의 프레임이 들어오고 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단은 아무런 수정도 안 하고 직접 제 4 포트로부터 재전송한다.

제 4 포트로부터 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단의 프레임이 들어오고 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단은 아래와 같은 판별을 진행한다: 1. 만일 프레임의 목적 어드레스가 컴퓨터 MAC 어드레스일 때 직접 제 6 포트로부터 재전송한다, 2. 만일 프레임의 목적 어드레스가 메인 프로세스 플레이트 MAC 어드레스일 때 직접 제 5 포트로부터 재전송한다.

만일 여러 대의 컴퓨터가 모두 홈 게이트웨이 장치에 연결되어 넷 서핑할 때 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단의 프레임 처리 전략은:

제 4 포트로부터 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단의 프레임이 들어오고 목적 어드레스가 컴퓨터의 MAC 어드레스면 모두 제 6 포트로부터 재전송하여 통신 연결 선택 배치 수단에 들어간다.

상술한 기술안에 의하면 본 발명은 아래와 같은 이점이 있다.

1. 본 발명의 홈 게이트웨이 장치의 집중적인 제어는 정보 가전 지능화에 대한 요구를 낮출 수 있어 제어가 보다 용이하게 하고 가정 지능화의 배치 비용을 절약한다.

2. 본 발명의 홈 게이트웨이 장치는 미리 설정한 프레임 처리 전략과 포트 제어 재전송 전략을 이용하여 상행과 하행의 이더넷 신호를 제어하여 컴퓨터 넷 서핑에 이용되는 이더넷 신호와 정보 가전 장치의 이더넷 신호의 분리를 실현하여 외부로부터 오는 불안정한 요소로 인한 위협을 피면한다.

아래에 도면과 실시예를 통해 본 발명의 기술방안에 대해 진일보로 상세한 설명을 진행한다.

도 1은 본 발명 제 1 실시예가 제시한 홈 게이트웨이 장치의 구조 사시도이고,

도 2는 본 발명의 홈 게이트웨이 장치의 이더넷 프레임 처리 수단의 포트 사시도이며,

도 3은 본 발명의 홈 게이트웨이 장치의 외부 통신 모듈의 구조 사시도이며,

도 4는 본 발명 제 2 실시예가 제시한 홈 게이트웨이 장치의 구조 사시도이며,

도 5는 본 발명 제 3 실시예가 제시한 홈 게이트웨이 장치의 구조 사시도이며,

도 6은 본 발명 제 4 실시예가 제시한 홈 게이트웨이 장치의 구조 사시도이며,

도 7은 본 발명 제 4 실시예가 제시한 홈 게이트웨이 장치의 응용 시스템의 사시도 이다.

본 발명의 홈 게이트웨이 장치는 미리 설정된 프레임 처리 전략과 포트 제어 재전송 전략을 이용하여 상행과 하행의 이더넷 신호를 제어하여 컴퓨터 넷 서핑에 이용되는 이더넷 신호와 정보 가전 장치의 이더넷 신호의 분리를 실현하여 내부 네트워크중의 정보 가전 장치의 조작신호가 순조롭게 메인 프로세스 플레이트에 들어가게 하고 넷 서핑 신호는 직접 외부 통신망에 연결되게 하여 두 가지 신호는 서로 영향을 주지 않는다.

홈 게이트웨이 장치는 정보 처리 및 제어의 신호를 발생하는 메인 프로세스 플레이트와, 메인 프로세스 플레이트와 연결되고 컴퓨터 버스 신호와 이더넷 신호 사이에서 신호 전환을 진행하는 컴퓨터 버스 신호 이더넷 적응 수단과, 컴퓨터 버스 신호 이더넷 적응 수단과 연결되고 미리 설정한 프레임 처리 전략에 근거하여 접수한 이더넷 프레임을 재전송하는 이더넷 프레임 처리 수단과, 이더넷 프레임 처리 수단과 연결되고 내부 네트워크 중의 가전 장치를 연결하는 내부 인터페이스 수단과, 메인 프로세스 플레이트와 이더넷 프레임 처리 수단에 연결되고 내부 네트워크와 외부 통신망 사이의 어드레스 전환과 데이터의 전송을 진행하는 외부 통신 모듈을 포함한다.

홈 게이트웨이 장치중의 컴퓨터 버스 신호 이더넷 적응 수단은 각종 컴퓨터 버스를 사용하여 이더넷과 적응할 수 있는데, 예를 들어 PCI(Peripheral Component Interface; 주변 요소 인터페이스) 버스, IDE（Integrated Drive Electronics）, USB(Universal Serial Bus; 범용직렬버스)등을 채용할 수 있으며, USB 버스는 플러그 앤 플레이(plug and play)를 하고, 전송 속도가 높고, 자원 점유가 작고, 백여 개의 포트를 접속할 수 있는 등 특징을 구비하여 이미 범용 컴퓨터 버스로 사용되고 있다. 본 발명의 아래와 같은 실시예 중의 컴퓨터 버스는 USB 버스를 예로 하여 설명한다. 구체적인 홈 게이트웨이 장치는 아래의 실시예를 참조하면 된다.

제 1 실시예

도 1은 본 발명의 제 1 실시예가 제시한 홈 게이트웨이 장치의 구조 사시도 이다. 홈 게이트웨이 장치는 메인 프로세스 플레이트(1), USB 신호 이더넷 적응 수단(2), 외부 통신 모듈(3), 이더넷 프레임 처리 수단(4), PLC(Power Line Communication; 전력선 통신）변조/복조 수단(5)를 포함한다. 그중 메인 프로세스 플레이트(1)는 USB 인터페이스를 구비하고 정보 처리 및 제어의 신호를 발생하고 USB 버스를 통해 홈 게이트웨이 장치중의 기타 모듈에 연결한다. USB 신호 이더넷 적응 수단(2)은 메인 프로세스 플레이트(1)의 USB 인터페이스에 연결되고 USB 신호와 이더넷 신호 사이의 신호 전환을 진행하며, 가정 내부의 모든 정보 가전에 있어서 호스트 장치는 메인 제어 컴퓨터이고 가정 내부의 모든 정보 가전은 모두 호스트 장치가 USB 버스에 기초한 컴퓨터 외부 장치이다. 이 호스트 장치와 본 발명의 아래와 같은 각 실시예에 언급하는 호스트 장치는 모두 본 발명의 실시예가 제기하는 홈 게이트웨이이다. 때문에 가정 내부의 장치와 메인 프로세스 플레이트 사이의 통신은 최종적으로 모두 USB에 기초한 통신으로 전환되며 이렇게 되어 내부 네트워킹 장치의 통일적인 통신과 관리에 유리하며 가정 내부 네트워크와 외부 네트워크를 격리하는 작용이 있다.

외부 통신 모듈(3)은 이더넷 프레임 처리 수단(4)과 메인 프로세스 플레이트(1)에 연결되고 내부 네트워크와 외부 통신망 사이의 어드레스 전환과 데이터의 전송을 진행한다. 외부 통신 모듈(3)은 카드 삽입식 디자인을 채용할 수 있고 외부 통신 모듈과 메인 프로세스 플레이트는 컴퓨터 버스（PCI, PCI-E, 혹은 USB로 연결된다. 호스트 장치와 외부 통신 네트워크의 통신은 IP 프로토콜에 기초한다. 물리층 액세스 기술은 여러 가지 통신을 채용할 수 있는데 무선 통신（예를 들어 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access; 고속 하행 패킷 액세스), WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access; 마이크로파 액세스를 위한 전세계 상호적 운영） 등）, 카테고리 5 통신, 광섬유 통신, 유선 텔레비전(CATV) 동축 케이블, DSL(Digital Subscriber Line; 디지털 가입자 회선）통신, 전력 공급선에 기초한 PLC 통신 등을 포함한다. 외부 통신 모듈이 카드 삽입식 디자인을 채용하는 것은 홈 게이트웨이의 모듈화 정도를 높이고 시스템의 유지 보수성을 제고하며 업그레이드에 편리하게 하기 위해서이다. 가정 네트워크가 외부 통신 네트워크의 물리층과의 액세스 통신을 창설하거나 변동할 때 호스트 장치에서 상응한 통신 플레이트 카드（Network Card）를 삽입/뽑는 것을 통해 필요한 하드웨어 배치 요구를 만족한다. 본 실시예에서 내부 인터페이스 수단은 PLC 변조/복조 수단(5)만 포함하며 이더넷 프레임 처리 수단(4)과 연결되며 전력선으로부터 전송되어 오는 전력 반송파 신호를 이더넷 신호로 복조하여 이더넷 프레임 처리 수단(4)에 전송하며 이더넷 프레임 처리 수단(4)에서 전송되어 오는 이더넷 신호를 변조하여 전력선 상에서 전송하며, 일반적인 가정에는 모두 구석구석 설치된 전력선이 있으므로 전력선을 이용하여 데이터를 전송하여 사용상에서 극대한 편이성을 구비하며 방안에 전원 소켓이 있는 곳이면 모두 사용할 수 있다. PLC 변조/복조 수단은 전력 반송파 신호를 이더넷 신호로 복조하고 이더넷 신호를 전력 반송파 신호로 변조하는 것을 실현하는데 즉 전력 반송파 신호와 이더넷 신호의 변조와 복조 조작을 실현한다.

이더넷 프레임 처리 수단(4)은 USB 신호 이더넷 적응 수단(2), 외부 통신 모 듈(3), PLC 변조/복조 수단(5)과 각각 연결되고 미리 설정한 전략에 근거하여 접수한 이더넷 프레임을 재전송하는데 이 3가지 연결 통신은 도 2를 참조하면 된다. 도 2는 본 발명의 홈 게이트웨이 장치의 이더넷 프레임 처리 수단의 포트 사시도 이다. 이더넷 프레임 처리 수단(4)은 3개 포트가 설치되어 있는데 외부 통신 모듈(3)을 통해 외부 통신 네트워크로 이더넷 신호를 전송하는 외부 통신 모듈(3)과 연결되는 제 1 포트(4a)와, USB 패킹을 거친 이더넷 신호를 전송하는 USB 신호 이더넷 적응 수단(2)과 연결되는 제 2 포트(4b)와, 내부 네트워킹 장치와 메인 프로세스 플레이트 사이의 이더넷 신호를 전송하는 PLC 변조/복조 수단(5)과 연결되는 제 3 포트(4c)를 포함한다.

본 실시예에서 호스트 장치와 통신이 필요한 모든 정보 가전은 그 이더넷 프레임중에 USB버스 프레임만 패킹한다. 모든 정보 가전이 발송한 이더넷 프레임은 호스트 장치의 메인 프로세스 플레이트에만 발송하면 된다. 모든 정보 가전은 모두 IP 프로토콜을 지지하지 않으며 이런 정보 가전이 발송한 이더넷 프레임도 외부 통신망에 발송될 수 없다.

외부 통신망과 통신이 필요한 모든 컴퓨터(PC와 노트북)는 발송하는 이더넷 프레임에 IP 패킷만 패킹한다. 넷 서핑 능력을 갖춘 모든 컴퓨터가 발송하는 이더넷 프레임은 모두 호스트 장치의 메인 프로세스 플레이트에 발송할 수 없고 다만 외부 통신 모듈에만 발송할 수 있다.

가정 내부 네트워킹의 안정성을 강화하기 위하여 이더넷 처리 전략은 아래와 같다:

1) 정보 가전이 발송한 이더넷 프레임의 목적 어드레스는 오직 하나밖에 없으며 즉 이더넷 프레임 처리 수단(4)의 제 2 포트(4b)에 연결한 USB 신호 이더넷 적응 수단(2)의 MAC（Media Access Control; 매체 접속 제어) 어드레스이다. USB 신호 이더넷 적응 수단(2)은 USB버스를 통해 메인 프로세스 플레이트(1)에 연결된다.

2) 정보 가전이 접수한 이더넷 프레임의 소스 어드레스도 오직 하나밖에 없으며 즉 이더넷 프레임 처리 수단(4)의 제 2 포트(4b)에 연결한 USB 신호 이더넷 적응 수단(2)의 MAC 어드레스이다. 만일 탐측해낸 이더넷의 MAC 소스 어드레스는 USB 신호의 이더넷 적응 수단의 MAC 어드레스가 아니면 목적 어드레스가 자체일지라도 이 이더넷 프레임은 당연히 버려야 한다.

구체적으로 이더넷 프레임 처리 수단에 대해 그 프레임 처리 전략은 아래와 같다:

1) 제 1 포트(4a)로부터 접수한 이더넷 프레임은 제 3 포트(4c)에만 재전송할 수 있다. 제 2 포트(4b)에는 재전송할 수 없다.

2) 제 2 포트(4b)로부터 접수한 이더넷 프레임은 제 3 포트(4c)에만 재전송할 수 있다. 제 1 포트(4a)에는 재전송할 수 없다.

3) 제 3 포트(4c)로부터 접수한 이더넷 프레임에 대해 이더넷 프레임 처리 수단은 이더넷 프레임이 패킹한 데이터 내용의 데이터 포맷을 읽는다. 만일 1개 이더넷 프레임의 패킹 포맷이 USB 버스 프레임이면 이 이더넷 프레임은 제 2 포트(4b)에만 재전송한다. 만일 이더넷 프레임의 패킹 포맷이 IP 패킷이면 이 이더넷 프레임은 제 1 포트(4a)에만 재전송한다.

이렇게 되어 이더넷 처리 수단을 통한 프레임 처리 전략은 가정 내부 네트워크와 외부 네트워크가 격리된 정보 격리를 실현한다.

외부 통신 모듈(3)과 메인 프로세스 플레이트 사이는 컴퓨터 버스로 연결된다. 도 3은 본 발명의 홈 게이트웨이 장치의 외부 통신 모듈의 구조 사시도 인데 외부 통신 모듈(3)은 PCI 버스와 상기 메인 프로세스 플레이트에 연결되고 PCI 신호와 이더넷 신호 사이에서 신호 전환을 진행하는 PCI 버스 이더넷 적응 수단(33)과, 상기 PCI 버스 이더넷 적응 수단과 연결되고 미리 설정된 포트 제어 재전송 전략에 근거하여 접수한 이더넷 프레임을 재전송하는 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단(32)과, 상기 외부통신 이더넷 프레임 처리 수단에 연결되고 외부 통신망과 통신을 진행하는 외부 통신 적응 수단(31)을 포함한다.

그중 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단(32)은 3개 포트, 즉 제 4 포트(3a), 제 5 포트(3b), 제 6 포트(3c)를 포함한다. 제 4 포트(3a)는 외부 통신 적응 수단(31)에 연결되고 상기 외부 통신 적응 수단을 통해 이더넷 신호를 전송하며, 제 5 포트(3b)는 PCI 버스 이더넷 적응 수단에 연결되고 PCI 패킹을 거친 이더넷 신호를 전송하며, 제 6 포트(3c)는 이더넷 프레임 처리 수단의 제 6 포트에 연결되고 외부 통신망과 개인 컴퓨터 사이의 이더넷 신호를 전송한다.

외부 통신망과 가정 내부 네트워크가 통신을 시작하기 전에 네트워크 어드레스 전환（NAT，Network Address Translation）을 진행해야 하는데 즉 외부 통신 적응 수단은 어드레스 전환의 배치를 진행한다. 즉 한 장의 공공 IP 어드레스, 공공 포트와 전용 IP 어드레스, 전용 포트의 대응 관계표를 수립한다. 설명해야할 것은 이 대응관계표는 외부 통신 적응 수단에 배치할 수 있고 독립적인 모듈에 배치 할 수도 있다. 이렇게 되어 공공 포트를 통해 내부 네트워크의 유일한 한대의 장치를 식별할 수 있어 공공 네트워크의 유일한 IP 어드레스와 내부 네트워크 전용 IP 어드레스의 전환을 완성한다.

내부 네트워크의 패킷이 외부 통신 적응 수단을 경과할때도 상기 대응표를 검색하여 내부 네트워크 전용 IP 어드레스와 전용 포트를 공공 IP 어드레스와 공공 포트로 전환한다.

외부 통신망의 패킷이 외부 통신 적응 수단을 경과할 때 먼저 상기 NAT 전환을 통해 내부 네트워크 전용 IP 어드레스를 찾고 다시 IP/MAC의 대응표를 통해 패킷의 목적 MAC 어드레스를 이 내부 네트워크 IP에 대응하는 장치 MAC 어드레스로 전환한다. 내부 네트워크로부터 오는 패킷이 외부 통신 적응 수단을 통과할 때 패 킷의 소스 MAC 어드레스를 외부 통신 적응 수단의 MAC 어드레스로 전환한다.

조작 중에서 홈 게이트웨이 장치에 전기가 통하기 전에 외부 통신 이더넷 프레임 처리수단중에 MAC 어드레스와 포트의 대응표가 저장되어 있고 이 대응표는 빈 것으로서 자기 학습을 통해 각 포트에서 오는 프레임의 소스 MAC 어드레스를 기록하고 포트와 대응한다.

예를 들어: 네트워크에 액세스할 때의 어드레스 분배 통신이 다름에 따라 메인 프로세스 플레이트는 자동적으로 IP 어드레스를 획득할 수 있고 또는 수동으로 IP 어드레스를 배치할 수 있다. 제 5 포트(3b)는 학습을 통해 메인 프로세스 플레이트 MAC 어드레스를 획득할 수 있다. 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단은 메인 프로세스 플레이트 MAC 어드레스를 기록하고 이 MAC 어드레스와 제 5 포트(3b)의 대응관계를 대응표에 적어 넣는다.

넷 서핑이 가능한 컴퓨터가 발송한 패킷이 제 6 포트(3c)로부터 들어올 때 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단은 컴퓨터의 MAC 어드레스와 제 6 포트(3c)의 대응관계를 기록하고 이를 대응표에 적어 넣는다. 동시에 여러 대의 넷 서핑이 가능한 컴퓨터가 존재할 때 제 6 포트(3c)는 모든 넷 서핑이 가능한 컴퓨터의 MAC 어드레스를 기록하고 이들과 제 6 포트(3c)의 대응관계를 대응표에 적어 넣는다.

외부 통신망의 패킷이 “외부 통신 적응 수단”을 통해 “외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단”에 들어올 때, 패킷의 소스 MAC 어드레스와 제 4 포트(3a)의 대 응관계를 기록하고 이를 대응표중에 적어넣는다.

상기 자기 학습 과정을 통해 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단이 기록한 대응관계표는 아래표와 같다:

소스 MAC 어드레스 포트 번호

메인 프로세스 플레이트 모듈의 MAC 어드레스 3b

외부 통신 적응 수단의 MAC 어드레스 3a

넷 서핑이 가능한 컴퓨터1의 MAC 3c

넷 서핑이 가능한 컴퓨터k의 MAC 3c

외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단(32)이 프레임 처리시의 구체적인 처리 전략은: 제 6 포트(3c)로부터 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단의 프레임이 들어오고 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단은 아무런 수정도 거치지 않고 직접 제 4 포트(3a)로부터 재전송한다.

제 5 포트 3b로부터 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단의 프레임이 들어오고 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단은 아무런 수정도 안 하고 직접 제 4 포트(3a)로부터 재전송한다.

제 4 포트(3a)로부터 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단의 프레임이 들어오고 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단은 아래와 같은 판별을 진행한다: 1. 만일 프레임의 목적 어드레스가 컴퓨터 MAC 어드레스일 때 직접 제 6 포트(3c)로부터 재전송한다, 2. 만일 프레임의 목적 어드레스가 메인 프로세스 플레이트 MAC 어드레스일 때 직접 제 5 포트 3b로부터 재전송한다.

제 4 포트 3a로부터 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단의 프레임이 들어오고 목적 어드레스가 컴퓨터의 MAC 어드레스면 모두 제 6 포트(3c)로부터 재전송하여 통신 연결 선택 배치 수단에 들어간다.

통신 연결 선택 배치 수단은 응당 액세스한 넷 서핑중인 컴퓨터가 목전에 어떤 액세스 통신을 채용했는지를 장악해야 하는데 예를 들어: 카테고리 5 넷 서핑 혹은 무선랜（WLAN，Wireless Local Area Network）을 채용하여 넷 서핑한다. 때문에 통신 연결 선택 배치 수단은 응당 제 6 포트(3c)로부터 접수한 프레임을 정확하게 넷 서핑 컴퓨터 목전에 액세스한 인터페이스 수단에 재전송하는데 예를 들어: 이더넷 인터페이스 수단 혹은 WLAN 액세스 포인트(AP; Access Point)이다.

본 실시예는 한대의 기본적인 홈 게이트웨이에 사용되는 호스트 장치를 제공 하고 호스트 장치는 전체 디지털 홈 네트워크 시스템 중에서 핵심 제어 작용을 하는데 디지털 홈 네트워크에 범용 계산기 자원과 통신 게이트웨이 허브 성능을 제공한다. 외부 통신망에 대해 호스트 장치는 홈 게이트웨이 장치의 네트워크 액세스 포인트이다. 가정 내부의 모든 정보 가전에 대해 호스트 장치는 메인 제어 계산기이고 가정 내부의 모든 정보 가전은 모두 호스트 장치가 USB버스에 기초한 계산기 외부 장치이다.

제 2 실시예

도 4는 본 발명 제 2 실시예가 제시한 홈 게이트웨이 장치의 구조 사시도 이 며 제 1 실시예와 다른 점이라면 내부 인터페이스 수단은 PLC 변조/복조 수단(5), 이더넷 인터페이스 수단(6), WLAN AP(7)과 및 액세스 수단(8)을 포함하며 이더넷 프레임 처리 수단(4)과 내부 인터페이스 수단 사이에 통신 연결 선택 배치 수단을 설치하며 통신 연결 선택 배치 수단은 이더넷 프레임 처리 수단(4)과 PLC 변조/복조 수단(5), 이더넷 인터페이스 수단(6), WLAN AP(7), 광 액세스 수단(8)과 연결되고 상기 이더넷 인터페이스 수단은 이더넷을 통해 내부 네트워크의 네트워킹 장치에 연결하는데 사용하며, 상기 무선랜 액세스 포인트 WLAN AP(7)은 무선 통신을 통해 내부 네트워크중의 네트워킹 장치와 통신을 진행하며, 상기 광 액세스 수단은 광 신호를 광-전 변환 하여 전기 신호를 획득하여 통신하는데 사용한다. 통신 연결 선택 배치 수단은 통신 연결의 자동 배치와 교환에 사용되어 PLC 변조/복조 수단(5), 이더넷 인터페이스 수단(6), WLAN AP(7), 광 액세스 수단(8) 및 이더넷 프레임 처리 수단(4)의 데이터 통신을 조정한다.

만일 내부 네트워크 연결 통신이 비교적 많으면 예를 들어 내부 네트워킹 장치가 동시에 이더넷 인터페이스와 무선 인터페이스가 구비하면 PLC 변조/복조 수단(5)과 이더넷 인터페이스 수단(6)을 포함한 내부 인터페이스 수단을 채용할 수 있으며 그중 이더넷 인터페이스 수단(6)은 이더넷 통신을 통해 내부 네트워크 중의 네트워킹 장치에 연결할 수 있다. 통신 연결 선택 배치 수단은 미리 설정한 우선 순위 파라미터에 근거하여 두 가지 연결 통신(PLC 연결과 이더넷 연결)에 대해 선택을 진행한다. 그리고 이더넷 인터페이스 수단(6)과 WLAN AP(7)을 채용할 수도 있는데 그렇게 되면 통신 연결 선택 배치 수단은 이 두 가지 연결 통신(이더넷 연결 과 무선 연결)에서 선택을 진행할 수 있으며 그 중에서 WLAN AP(7)은 무선 통신을 통해 내부 네트워크 중의 네트워킹 장치와 통신을 진행한다. 만일 가정 내부 네트워킹 장치는 또 케이블 액세스 통신을 설치하여 광 액세스 수단(8)을 가입할 수 있어 선택할 수 있는 연결 통신중의 하나로 한다.

홈 게이트웨이 장치와 내부의 가정 네트워크중의 정보 가전 장치로 구성한 시스템은 각종 정보 가전 장치에 여러 가지의 내부 네트워크 액세스 통신을 제공하며 이더넷, PLC전력 반송파, 무선 통신, 광 액세스 통신에 대해 적응을 선택할 수 있으며 내부 네트워킹 장치의 상황에 근거하여 자동적으로 내부 장치와 외부 네트워크의 통신 연결을 개설한다. 예를 들어, 노트북에 대해 말할 때 정상적인 상황에서 전력 전송선을 통해 데이터를 전송할 수 있으나 만약 노트북이 배터리 파워 공급 통신을 채용할 때 전력 전송선에서 데이터를 획득할 수 없어 이때는 무선랜 액세스 포인트를 통해 데이터를 획득하거나 보통 유선을 통해 이더넷 인터페이스 수단에 액세스하여 데이터를 획득한다.

통신 연결 선택 배치 수단은 자동적으로 매개 장치가 사용할 수 있는 연결 통신 통신을 식별하고 우선 순위 설치에 따라 배치한다. 연결 통신이 변화할 때(삽입/뽑기 조작, 전력 공급 중단) 호스트 장치는 자동적으로 기타 사용될 수 있는 연결에 전환되며 자동 배치를 진행한다. 역시 노트북을 예로 하면 노트북의 전력이 오프될때 자동적으로 WLAN AP(7)로부터 데이터를 획득하는 통신에 전환할 수 있다. 이때 홈 게이트웨이 제어에 사용하는 호스트 장치는 연결 통신의 강제 전환도 실현할 수 있는데 즉 강제적으로 낮은 우선 순위 통신을 채용할 수 있다.

우선 순위 파라미터는 통상적으로 미리 설정된 것으로서 생산자가 설정 할 수도 있고 사용자가 설치할 수도 있으며 가정 내의 장식 상황에 근거하여 각종 연결 통신의 우선 순위를 확정할 수 있으며 이런 우선 순위의 배치는 모두 선택 배치 파일 중에 저장할 수 있고 연결 선택 수단에 의해 집어낼 수 있다. 예를 들어, 자동 상태 하에서 연선 우선 순위가 가장 높고 PLC가 다음이고 마지막이 WLAN이며 강제 전환 상태 하에서 제어 필드에 근거하여 제어 통신 신호를 선택한다.

제 3 실시예

도 5는 본 발명의 제 3 실시예가 제시한 홈 게이트웨이 장치의 구조 사시도 이며 본 실시예는 제 1 실시예의 기초상에서 USB 신호 논리 신호 적응 수단(9)을 부가하고 이 USB 신호 논리 신호 적응 수단(9)은 메인 프로세스 플레이트(1)와 PLC 변조/복조 수단(5)에 연결되고 USB 신호를 직렬 논리 제어 신호로 전환한다. 각종 정보 가전 외에 또한 간단한 단지 일정한 논리 성능을 가진 가전, 예를 들어 전등, 전기 제어 수도 꼭지 등이 있는데 이런 가전은 일정한 스위치의 논리 제어 명령만 발송하면 되어 복잡한 정보 인터랙티브가 필요 없다. USB 신호 논리 신호 적응 수단은 메인 프로세스 플레이트가 발송하는 USB 제어 신호를 직렬 논리 제어 신호로 전환하고 PLC 변조/복조 수단(5)을 통해 이 논리 제어 신호를 전력 반송파 신호로 변조한 후 전력선을 통해 가전에 대한 제어를 실현한다.

상기로부터 알 수 있는 바와 같이, PLC 변조/복조 수단은 전력 반송파 신호와 데이터 신호의 변조와 복조 조작을 실현할 수 있고 그 중에서 데이터 신호는 이더넷 신호와 논리 제어 신호일수 있으며 이에 한정되지 않는다.

제 4 실시예

본 실시예는 앞에서 기술한 3개 실시예의 종합으로서 도 6은 본 발명 제 4 실시예가 제시한 홈 게이트웨이 장치의 구조 사시도 이며 이는 가정 응용의 바람직한 방안으로서 제 2 실시예의 기초에서 USB 신호 논리 신호 적응 수단(9)을 부가했는데 이 USB 신호 논리 신호 적응 수단(9)은 메인 프로세스 플레이트(1)와 PLC 변조/복조 수단(5)에 연결되고 USB 신호를 직렬 논리 제어 신호로 전환한다.

본 실시예와 내부 가정 네트워크 및 외부 통신망으로 구성된 응용 시스템은 도 7에 도시된 것과 같으며 도 7은 본 발명 제 4 실시예가 제시한 홈 게이트웨이 장치의 응용 시스템의 사시도 이다. 가정 내부 네트워크의 네트워킹 장치(10)(정보 가전 및 컴퓨터)는 모두 PLC 통신을 통해 이더넷 통신, 무선 통신 또는/혹은 케이블 통신으로 홈 게이트웨이 장치에 액세스한다. 구체적인 네크워킹 장치에 대해 PLC 통신을 채용하여 통신을 진행할 때 네크워킹 장치(10)는 PLC 변조/복조 수단(11)을 통해 전력 반송파 신호/ 이더넷 신호에 대해 변조/복조하여야 하며 PLC 신호의 필터링과 반송파의 작동은 내부 인터페이스 수단 중의 PLC 변조/복조 수단(5)에 의해 완성된다. 그리고 외부 전력 네트워크와 가정 내부 네트워크 사이의 PLC 신호 아이솔레이터(12)는 전력선 중에 설치하고 저주파 전류와 고주파 PLC 신호의 격리를 완성하여 고주파 PLC 신호가 외부 네트워크로 나가는 것을 방지하고 외부의 고주파 PLC 신호가 가정 내부 네트워크에 들어오는 것을 방지한다.

마지막으로 설명할 것은, 상기 실시예는 본 발명의 기술 방안을 설명하기 위해서이지 본 발명을 제한하기 위해서가 아니라는 것이다. 비록 상기 실시예에 근거 하여 본 발명에 대해 상세한 설명을 진행했지만 본 영역의 당업자들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 전제하에서 본 발명에 대해 각종 변동과 변형을 진행할 수 있다는 것을 알아야 하며 또한 본 발명에 대한 이러한 수정과 변형이 본 청구항의 보호범위 및 동등한 기술 범위 내에 있을 때 본 발명은 이러한 변동과 변형을 포함한다.

Claims

홈 게이트웨이 장치에 있어서,

정보 처리 및 제어의 신호를 발생하는 메인 프로세스 플레이트,

상기 메인 프로세스 플레이트와 연결되고, 컴퓨터 버스 신호와 이더넷 신호 사이에서 신호 전환을 진행하는 컴퓨터 버스 신호 이더넷 적응 수단,

상기 컴퓨터 버스 신호 이더넷 적응 수단에 연결되고, 미리 설정한 프레임 처리 전략에 근거하여 접수한 이더넷 프레임을 재전송하는 이더넷 프레임 처리 수단,

상기 이더넷 프레임 처리 수단에 연결되고, 내부 네트워킹 장치를 연결하는 내부 인터페이스 수단, 및

상기 메인 프로세스 플레이트와 이더넷 프레임 처리 수단에 연결되고, 내부 네트워크와 외부 통신망 사이의 어드레스 전환과 데이터의 전송을 진행하는 외부 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 게이트웨이 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 이더넷 프레임 처리 수단은,

상기 외부 통신 모듈을 통해 이더넷 신호를 전송하며, 상기 외부 통신 모듈과 연결되는 제 1 포트,

컴퓨터 버스 포맷 패킹을 거친 이더넷 신호를 전송하며, 상기 컴퓨터 버스 신호 이더넷 적응 수단과 연결되는 제 2 포트, 및

상기 내부 네트워킹 장치와 상기 메인 프로세스 플레이트 사이의 이더넷 신호를 전송하며, 상기 내부 인터페이스 수단과 연결되는 제 3 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 게이트웨이 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 이더넷 프레임 처리 수단은,

상기 제 1 포트로부터 접수한 이더넷 프레임을 상기 제 3 포트에 재전송하고,

상기 제 2 포트로부터 접수한 이더넷 프레임을 상기 제 3 포트에 재전송하며,

상기 제 3 포트로부터 접수한 이더넷 프레임 패킹 포맷을 판단하고, 이 이더넷 프레임의 패킹 포맷이 컴퓨터 버스 포맷으로 판단될 때 이 이더넷 프레임을 상기 제 2 포트에 재전송하며, 이 이더넷 프레임의 패킹 포맷이 IP 패킷 포맷일 때 이 이더넷 프레임을 상기 제 1 포트에 재전송하는 것을 특징으로 하는 홈 게이트웨이 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 내부 인터페이스 수단은, 전력선 통신 변조/복조 수단, 이더넷 인터페이스 수단, 및 무선랜 액세스 포인트의 하나 혹은 임의의 조합이고,

상기 전력선 통신 변조/복조 수단은 전력 반송파 신호와 데이터 신호에 대해 변조와 복조 조작을 진행하고, 상기 이더넷 인터페이스 수단은 이더넷을 통해 내부 네크워킹 장치에 연결되고, 상기 무선랜 액세스 포인트는 무선 통신을 통해 내부 네트워킹 장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 홈 게이트웨이 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 컴퓨터 버스 신호 이더넷 적응 수단은 USB 신호 이더넷 적응 수단 혹은 PCI 버스 이더넷 적응 수단이고,

상기 USB 신호 이더넷 적응 수단은 USB 신호와 이더넷 신호 사이에서 신호 전환을 진행하며, 상기 PCI 버스 이더넷 적응 수단은 PCI 신호와 이더넷 신호 사이에서 신호 전환을 진행하는 것을 특징으로 하는 홈 게이트웨이 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 전력선 통신 변조/복조 수단과 상기 메인 프로세스 플레이트에 연결되고, USB 신호와 직렬 논리 신호를 전환하는 USB 신호 논리 신호 적응 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 게이트웨이 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 이더넷 프레임 처리 수단과 상기 내부 인터페이스 수단사이에 상기 이더넷 프레임 처리 수단과 상기 내부 인터페이스 수단에 각각 연결되고, 내부 네트워크와 외부 통신 네트워크의 연결 통신의 자동 배치와 전환을 진행하는 통신 연결 선택 배치 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 게이트웨이 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 외부 통신 모듈은,

PCI 버스와 상기 메인 프로세스 플레이트에 연결되고, PCI 신호와 이더넷 신호 사이에서 신호 전환을 진행하는 PCI 버스 이더넷 적응 수단,

상기 PCI 버스 이더넷 적응 수단에 연결되고, 미리 설정된 포트 제어 재전송 전략에 근거하여 접수한 이더넷 프레임을 재전송하는 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단, 및

상기 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단에 연결되고, 외부 통신망과 통신을 진행하는 외부 통신 적응 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 게이트웨이 장치.
청구항 8에 있어서, 상기 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단은,

상기 외부 통신 적응 수단을 통해 이더넷 신호를 전송하며, 상기 외부 통신 적응 수단과 연결된 제 4 포트,

PCI 패킹을 거친 이더넷 신호를 전송하며, 상기 PCI 버스 이더넷 적응 수단과 연결된 제 5 포트, 및

외부 통신 네트워크와 개인 컴퓨터 사이의 이더넷 신호를 전송하며, 상기 이더넷 프레임 처리 수단과 연결된 제 6 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 게이트웨이 장치.
청구항 9에 있어서, 상기 외부 통신 이더넷 프레임 처리 수단은,

상기 제 6 포트로부터 접수한 이더넷 프레임을 상기 제 4 포트에 재전송하고,

상기 제 5 포트로부터 접수한 이더넷 프레임을 상기 제 4 포트에 재전송하며,

상기 제 4 포트로부터 접수한 이더넷 프레임 목적 어드레스를 읽고, 읽어낸 목적 어드레스가 컴퓨터의 매체 접속 제어 MAC 어드레스일 때 상기 이더넷 프레임을 제 6 포트에 재전송하며, 읽어낸 목적 어드레스가 상기 메인 프로세스 플레이트의 MAC 어드레스일 때 상기 이더넷 프레임을 상기 제 5 포트에 재전송하는 것을 특징으로 하는 홈 게이트웨이 장치.
청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 통신 적응 수단은 구체적으로,

데이터 패킷을 접수하는 수단,

상기 접수한 데이터 패킷의 목적 IP 어드레스를 해석하는 수단,

미리 설정한 공공 IP 어드레스와 내부 네트워크 IP 어드레스의 대응관계 및 상기 해석해낸 목적 IP 어드레스에 기초하여 이 목적 IP 어드레스와 대응하는 IP 어드레스를 획득하는 수단, 및

상기 획득한 IP 어드레스에 기초하여 상기 접수한 데이터 패킷을 발송하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 게이트웨이 장치.
청구항 11에 있어서, 상기 획득한 IP 어드레스에 기초하여 상기 접수한 데이터 패킷을 발송하는 수단은,

상기 획득한 IP 어드레스 및 미리 저장한 IP 어드레스와 MAC 어드레스의 대응관계에 근거하여 상기 획득한 IP 어드레스를 MAC 어드레스로 전환하는 서브 모듈, 및

상기 전환해서 얻은 MAC 어드레스에 근거하여 상기 접수한 데이터 패킷을 발송하는 서브 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 게이트웨이 장치.