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응석 위
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1 전력선통신망을위한네트워크관리시스템의설계및구현 (Design and Implementation of Network Management System for Power Line Communication Network) 강준명 1, 박창근 1, 김은희 1, 홍원기 1 1 포항공과대학교컴퓨터공학과분산처리및네트워크관리연구실 {eliot, pck1982, della, jwkhong}@postech.ac.kr 임용훈 2, 주성호 2, 최문석 2, 이범석 2, 현덕화 2 2 한국전력공사전력연구원 {adsac, shju1052, , leebs, hyundh}@kepco.co.kr 요 약 전력선통신 (Power Line Communication, PLC) 은기존에사용되어왔던전력선을통하여, 원격자동검침서비스, 초고속인터넷서비스는물론홈네트워킹까지가능하게해주는현재주목받고있는기술이다. 국내외적으로도전력선통신에대한표준화및상용화에많은단체및산업체가활발하게활동을하고있다. 특히국내에서는정부가전력 IT 프로젝트를통해서전력선통신유비쿼터스기술개발을추진하고있다. 이러한전력선통신의성장과더불어초고속인터넷이가능한전력선통신망의급격한발달로인해서전력선통신망내의자원을효율적으로관리하기위한네트워크관리시스템을필요로한다. 그러나현재전력선통신망구축및서비스에대한것은활발히진행되고있으나구성관리, 장애관리, 성능관리등의네트워크관리에대한것은활발히연구가되고있지않다. 본논문에서는전력선통신및통신망에대해서간략하게알아보고, 전력선통신망에서의관리요소에대한관리정보 (MIB, Management Information Base) 를정의한다. 그리고이러한전력선통신망을관리하기위한네트워크관리시스템인 i- NetMSuite4PLC 를위한설계와구현에대해서설명한다. 그리고전력선통신망을구축하여기능테스트및검증결과도설명한다. 본연구의결과물은현재전력선통신망에대한관리를체계적으로할수있는표본이될수있다. Keywords: Power Line Communication, PLC Network, PLC MIB, PLC NMS 1. 서론최근전력선을이용한전력선통신 (Power Line Communication, PLC) 이많은관심을받고있다 [1, 2]. 이는우선배전선을비롯한전력망의구조는이미수용가까지연결되어있기때문에통신용으로사용될경우가입자망구성이용이하고별도의옥내용데이터회선이불필요하기때문에비용절감효과가크다는장점이있다. 그리고전력선통신은기존 본연구는산업자원부의전력산업연구개발 (R ) 의연구결과로수행되었음 에는홈네트워크, 원격자동검침, 원격제어및감시쪽에서주로각광을받았지만, 앞으로는이를이용한데이터통신의발전으로초고속인터넷시장에서도경제성을가지고많이이용하게될것이다이러한전력선통신망에대해서국제단체및산업체에서도표준화활동이진행이되고있다. 대부분의표준화작업은주로 Physical Layer 및 MAC Layer 를다루고있다. IEEE P1975 [3] 는주로 PLC 신호를위한하드웨어를다루고있고, IEEE P1901 [4] 은 8

2 Physical Layer 에서 100Mbps 이상의속도를제공하는고속 PLC 를위한표준을다루며, IEEE P1775 [5] 는 PLC 장비및측정방법을주로다루고있다. OPERA [6] 는유럽내에서의 PLC 시스템및비즈니스계획을통한서비스배포를주로담당하고있다. 국내에서는한국전력공사전력연구원과한국전기연구원이공동으로총괄하여 2005 년부터 5 년간전력선통신유비쿼터스기술개발이라는프로젝트를수행하여전력통신망기반확립을추진하고있다. 이프로젝트는전력선통신모뎀개발, 전력망설계및관리시스템구축, 전력선통신응용칩개발과응용부가서비스개발로이루어져있다. 이를통해서전력망고도화, 설비의효율적관리화및전력선통신의상용화를이룰수있게된다. 이러한전력선통신을이용한네트워크도기존의네트워크와마찬가지로안전하고효율적인서비스를제공하기위해서는모니터링과제어를통한관리가필요하다. 그리고이를통한다양한부가서비스가제공되고다양한전력선통신장비들도출현하게될것이다. 이러한측면에서전력선통신망을위한네트워크요소관리가필요하다. 현재전력선통신망을위한네트워크관리시스템의국내외적인연구는아직미미한실정이며, 특히전력선통신장비들을관리하기위한관리정보 (MIB, Management Information Base) 의정의도제대로이루어지지않고있다. 간단하게전력선통신모뎀의상태관리를하기위한 EMS (Element Management System) 형태로연구및개발되고있지만, 전체망을관리하기위한네트워크관리시스템의연구는활발하게진행되지못하고있다. 그러나전체망에대한관리는다음과같은이유에서반드시필요하고연구되어야하는분야이다. 첫째, 망의트래픽을사전에모니터링하는것은망의결함을발견하거나망의결함시복구에드는비용을최소화할수있다. 둘째, 네트워크관리자는전력선통신네트워크관리시스템을통해전체통신망에서어느곳에장애가발생했는지알수있을뿐만아니라성능상에어떤문제가있는지알수있으며, 여러가지구성에대한정보등을얻어서효율적으로네트워크를관리할수있다. 본논문에서는이러한전력선통신망을관리하기위한시스템의요구사항을정리하였고, 전력선통신망을관리하기위한네트워크관리 시스템으로 i-netmsuite4plc 라는시스템을 Web 기반으로설계및구현을하였다. 그리고실제로전력선통신망을전력선장비를생산하는국내업체인젤라인 [8] 의장비를이용하여구축하였으며 i-netmsuite4plc 를테스트하고실효성을검증하였다. 본논문의구성은다음과같다. 2 장에서는관련연구로써전력선통신기술및기존의전력선통신망을위한네트워크관리시스템에대해서알아본다. 3 장에서는 i- NetMSuite4PLC 시스템의설계를설명한다. 4 장에서는설계를바탕으로해서시스템의구현에대해서설명한다. 5 장에서는실제전력선통신망을구축하여시스템을테스트한결과를소개한다. 끝으로 6 장에서는결론과향후연구에대해기술한다. 2. 관련연구이장에서는전력선통신기술, 통신망및전력선통신망을위한네트워크관리시스템에대한관련연구를소개한다. 전력선통신이란가정이나사무실에포설되어있는전력선을통하여통신신호를 100KHz 300KHz 의고주파신호로바꿔실어보내고이를고주파필터를이용, 따로분리해신호를수신하는방식을말한다. 국내에서사용되는전력은 60Hz 의교류신호로서가전제품은이를전력변환기 (Transformer) 를통해직류로바꿔사용하며, 전력선통신에서의고주파신호는저출력의신호이므로일반가전기기작동에는어떠한영향을미치지않는다. 전력선통신기술은리모콘을이용하여전자기기를원격으로제어하거나외부에서이동전화나인터넷을통한가전기기제어를가능하게해주며, 조명제어, 침입탐지와같은방범, 가스밸브원격차단과같은방재, 냉난방기기의제어와같은홈오토메이션, 자동원격검침, 원격모니터링에적합한기술로주목받고있다. 특히최근들어사이버아파트설립붐을타고고가의아파트에기본설비로장착되는등가파른성장세를보이고있다. 즉, 전력선통신이란 AC 전원선을통신선으로사용하여송수신을하는방식이며홈오토메이션, 원격자동검침등에주로사용되어온기술이다. 최근통신기술의발달로인해고속전력선통신시스템이본격등장하고있다. 9

3 그림 1. 전력선통신망개요 그림 1 은전력선통신망의개요를간략하게보여주고있다. 전력선통신은크게변전소에서출발하여각변압기까지오는 22.9kV 의고압전력선과변압기에서가정까지오는 220V 의저압전력선으로나눌수있다. 표 1. 전력선통신의응용분야 응용분야자동검침에너지관리보안서비스 의료경보 인터넷접속 홈오토메이션 구내전화연결 유형 - 전기, 가스, 수도원격검침 - 전기사용부하제어 - 도난, 화재, 가스누출경보 - 감시카메라제어 - 의료기기모니터링을통한경보서비스 - 인터넷접속 - 다수 PC 를연결하는홈네트워킹 - 에어컨, 냉장고, 전등, 보일러등을원격제어 - 구내전화서비스 전력선통신은구내에설치된전원콘센터를통신단자로활용할수있다는장점으로그응용분야가풍부하다. 최근에는최대 200Mbps 속도의전송기술이개발되어낮은비용으로고속인터넷이나디지털전화등다양한고속정보통신서비스가가능하게되었으며디지털가전시대를맞아, TV, 디지털냉장고, PC, 전등등각종전자기기들을하나로연동해고속의홈오토메이션시스템을구축하고, 이를원격제어하는일도가능하게되었다. 전력분야에서사용되면검침원없이원격검침및직접부하제어가가능하며수용가서비스를위한선진전력사업용통신망으로도활용할수있다. 표 1은전력선통신의다양한응용분야를보여준다. 본연구의목적과같이전력선통신망을관리하기위한네트워크관리시스템도국내외적으로연구가되고있다. 국내의젤라인 (Xeline) [8] 에서는 SEMS 라는시스템을통하여셀단위로관리를할수있는 EMS 수준의소프트웨어를만들었다. 이를통하여전력선모뎀의설치, 구성관리, 성능관리, 장애관리, 보안관리를할수있지만, 대규모의네트워크를관리하기에는부족하다. 한국전기연구원에서는의왕시소재의청계산고압배전선로를이용한고속전력선통신가입자망을구축하여고속및저속의전력선통신망을관리할수있는네트워크관리시스템을구축하였다 [10]. 본연구의최종목표는이연구결과를수용하여보다큰전력선통신망을구축하고이를관리하기위한네트워크관리시스템을개발하는것이다. 그리고국외에서는 DCI [11] 의 IAP OMS-PLC 라는네트워크관리시스템이있다. 이는이탈리아회사인 DS2 [12] 의전력선모뎀을관리하기위한네트워크관리시스템이며규칙 (rule) 기반의높은융통성 (flexibility) 을가지고있고, 다른네트워크도같이관리할수있는확장성도지니고있다. 그러나아직까지대규모전력선통신망을관리한사례는나오고있지않다. 그리고 Avisto Telecom [13] 의 NemSiS Powerline 은가정내 (In-home) 의전력선통신망을관리하기위한시스템으로 HomePlug [14] 표준을따르는가전장비를관리하는것이주된목적이다. 그래서주로저속전력선통신망에만국한되어있다. 3. i-netmsuite4plc 의설계이장에서는본연구에서개발한네트워크관리시스템인 i-netmsuite4plc 의요구사항분석및설계를설명한다. 일반적으로이시스템은네트워크관리시스템이가져야하는기본기능들을지원하면서특히전력선통신망에최적화된기능들을추가로제공하고있다 요구사항분석본논문에서제안하는시스템은그림 2 와같은토폴로지를가지는전력선통신망을관리하는시스템이다. 크게전력선통신망에서는인터넷과전력선을연결해주는마스터모뎀 (Master Modem) 이있고, 마스터모뎀과마스터모뎀사이에는리피터 (Repeater) 가존재하여먼거리까지증폭을시켜주며, 마스터모뎀아래에는슬레이브모뎀 (Slave Modem) 들이 10

존재하여하나의셀을이루고있다. 여기서관심이되는것은이러한모뎀들및장비들을 SNMP [15, 16] 를통하여어떻게관리하게할것인가이다. 그러나이러한장비들은 SNMP 를지원하지않기때문에그앞에프록시에이전트 (Proxy Agent) 를가진시스템을설치하여각 PLC 모뎀들로부터정보를수집하여 MIB 에저장해두고 SNMP 를지원할수있도록제공해야한다. 3.2.

4 존재하여하나의셀을이루고있다. 여기서관심이되는것은이러한모뎀들및장비들을 SNMP [15, 16] 를통하여어떻게관리하게할것인가이다. 그러나이러한장비들은 SNMP 를지원하지않기때문에그앞에프록시에이전트 (Proxy Agent) 를가진시스템을설치하여각 PLC 모뎀들로부터정보를수집하여 MIB 에저장해두고 SNMP 를지원할수있도록제공해야한다 관리정보정의매니저와에이전트는 SNMP 을이용하여통신한다. 각장비의관리될정보는객체 (Object) 형태로표현되는데, 이러한객체들의계층적트리를기반으로구조화된집합이 MIB 이다. SNMP 에서이 MIB 은데이터베이스구조또는데이터베이스정의이다. 관리될네트워크의모든시스템들은자신이관리할정보를알려줄수있는 MIB 을갖는다. 그림 2. 전력선통신망 (PLC Network) 구성도 이시스템은일반적인 NMS 가지원해야하는기능인 FCAPS ( 장애관리, 구성관리, 과금관리, 성능관리및보안관리 ) 기능중에서장애관리, 구성관리및성능관리를지원하는시스템이다. 장애관리는비정상적인동작에대해감시, 고립및수정이가능해야한다. 즉비정상적인동작이발생하면트랩 (Trap) 을이용하여로그를저장해두고이메일이나 SMS 로관리자에게문제를알려주도록한다. 장애관리에서는인터페이스와전력선에대한장애모니터링, 장애데이터통계및관리자에게보고하는기능이있어야한다. 구성관리는관리대상장비의구성정보를관리자에게보여주고, 관리자가장비의구성정보를설정한다. 구성관리에서는 PLC 장비들의자동검출 (Auto Discovery), 네트워크맵및장비에대한설정기능이제공되어야한다. 성능관리는전력선통신장비로부터성능정보를수집하고, 통계정보를생성시키는기능을제공한다. 여기에서는스케줄링에따라발견된장비로부터의데이터수집, 저장및실시간그래프제공기능이있어야한다. 그림 3. PLC MIB 정의 본연구에서설계한 MIB 은 MIB-2 (RFC 1213)[17] 를포함하여, PLC 장비들의 Common Private MIB 으로구성되어있다. 설계된 MIB 의대략적인 Node 들은다음과같다. System Node: System 에관한통용적인정보 Basic Node: 일반적인전력선구성에관한정보 11

Phy Node: Physical Layer 에관련된정보 MAC Node: MAC Layer 와관련된객체들에관한정보 Statistics Node: Statistics counters 에관한정보 Traps Node: Trap 에관한정보그림 3 은위의 MIB 요구사항을바탕으로해서실제로구현한 MIB Tree 중 PLC 장비들을위한부분이다. 3.3. 매니저설계이절에서는앞에서설명한기능적인요구사항들을바탕으로해서실제매니저부분에대한설계를설명한다.

Frontend manager: 클라이언트의요구사항에대한서비스를제공하기위한서버와클라이언트사이의통신을관리하는모듈. 3.3.1. High Level 설계시스템의 Context diagram 은개발한시스템과그시스템외부시스템이어떻게연관관계를맺고있는지를보여준다. 그리고서로간의사용관계를나타냄으로써전체시스템의역할을명확하게한다. 그림 5. Manager 의구조 그림 4.

5 Phy Node: Physical Layer 에관련된정보 MAC Node: MAC Layer 와관련된객체들에관한정보 Statistics Node: Statistics counters 에관한정보 Traps Node: Trap 에관한정보그림 3 은위의 MIB 요구사항을바탕으로해서실제로구현한 MIB Tree 중 PLC 장비들을위한부분이다 매니저설계이절에서는앞에서설명한기능적인요구사항들을바탕으로해서실제매니저부분에대한설계를설명한다. 크게 High Level 설계와상세설계로나누어서설명을한다. 터페이스는 TCP 를이용한 Socket 으로할수도있고, RMI(Remote Method Invocation) [18] 를사용하여할수도있다. Backend manager: 구성관리기능, 성능관리기능및장애관리기능등의실질적인매니저의기능을제공하는모듈. Frontend manager: 클라이언트의요구사항에대한서비스를제공하기위한서버와클라이언트사이의통신을관리하는모듈 High Level 설계시스템의 Context diagram 은개발한시스템과그시스템외부시스템이어떻게연관관계를맺고있는지를보여준다. 그리고서로간의사용관계를나타냄으로써전체시스템의역할을명확하게한다. 그림 5. Manager 의구조 그림 4. i-netmsuite4plc 의 Context Diagram 그림 4 에서보듯이 i-netmsuite4plc 는일반사용자와관리자로부터관리명령을받고필요한정보를제공한다. 그리고 PLC 장비로부터필요한데이터를수집하여 Database 에저장하는역할을수행한다. 그림 5 에서보듯이매니저는크게 Backend manager 와 Frontend manager 로나누어진다. 이둘은같은시스템내에존재할수도있고, 다른시스템에존재할수도있다. 둘간의인 Frontend Manager 는 Backend Communication Manager, Session Component Manager, Data Manager, Client Communication Manager, Log Handler 로구성되어있다. Backend Communication Manager: Back-end manager 와통신하는 interface 를가진모듈 Session Component Manager: Web Browser Client 의 request 를기초로 DB 의 View 를제공하거나, back-end Manager 로부터들어오는 commit request 를 Web Browser 에게 Forward 하는 Frontend server 의 12

Core 모듈 Data Manager: DB 를관리하는모듈. Session Bean manager 가 EJB 를쓰는경우는사라지는모듈 Client Communication Manager: HTTP Protocol 을통해서 Web Browser Client 와통신하는모듈 Log Handler: 각모듈에서발생하는 Log 를기록하고처리하는모듈.

6 Core 모듈 Data Manager: DB 를관리하는모듈. Session Bean manager 가 EJB 를쓰는경우는사라지는모듈 Client Communication Manager: HTTP Protocol 을통해서 Web Browser Client 와통신하는모듈 Log Handler: 각모듈에서발생하는 Log 를기록하고처리하는모듈. Backend manager 는 Communication Manager, Trap Manager, Configuration Manager, Performance Manager, Fault Manager, Data Manager, Frontend Communication Manager, Log Handler 로구성되어있다. Agent Communication Manager: SNMP Agent 와통신하는인터페이스를가진모듈 Trap Manager: Agent 로부터발생된 Trap 을처리하는모듈 Configuration Manager: 구성관리기능을처리하는모듈 Performance Manager: 성능관리기능을처리하는모듈 Fault Manager: 장애관리기능을처리하는모듈 Data Manager: DB 를관리하는모듈 Frontend Communication Manager: Frontend Manager 와통신하는 interface 를가진모듈 Log Handler: 각모듈에서발생하는 Log 를기록하고처리하는모듈 상세설계이번절에서는본논문에서제안하는시스템의상세설계에대해서설명한다. 관리정보를저장하기위한데이터베이스디자인부터매니저를구성하는상세설계에대해서설명한다. 데이터베이스디자인은그림 6 과같은개체 - 관계도 (Entity-Relation Diagram) 와같은구조를가지고만들었고, 각관리정보들은이런구조에저장되게된다. 주요 Table 로는다음과같은것들이있다. EMS Table: EMS(Element Management System) Unit 에관한정보를가진 Table 이다. Master Table: Master Modem 의정보를가진 Table 이다. Repeater Table: Repeater Modem 의정보를가진 Table 이다. Slave Table: Slave Modem 의정보를가진 Table 이다. Fault Table: 장애와관련된정보를발생한시간별로기록한 Table 이다. User Table: User 에관한 Table 이다. Statistics Table: Polling 을통해얻은통계정보를시간별로기록한 Table 이다. 그림 6. 개체 - 관계도 (Entity-Relationship Diagram) Manager 에대한상세설계도 Frontend manager 와 Backend manager 로나누어서설명한다. 전체적으로 Backend manager 는장애관리, 구성관리및성능관리에대한구체적인기능을제공하고있다. 그리고이를구현하기위해서 AdventNet [7] 에서제공하는 SNMP API 를사용하여설계를하였다. 기본적으로이 API 에서는실제로 SNMP 프로토콜을사용하여지정된 OID 에대한정보를가져올수있는 API 를제공하고있다. SnmpRequestServer, SnmpTarget, SnmpPoller, SnmpTrapReceiver, ResultListener, TrapListener 를제공하여편리하게 Java 에서 SNMP 를사용할수있다. Frontend manager 는 High-Level 설계에서크게다섯개의컴포넌트로나누어졌으며여기서는이미언급된 Log Handler 와웹브라 13

7 우저를이용한사용자인터페이스부분을담당하는부분인 Client communication manager 부분은언급하지않는다. Session component manager 는화면에갱신되어야할데이터와매니저의정보설정과관련된컴포넌트이다. Data manager 는정의된인터페이스를통하여 view 에해당하는부분에서데이터를접근할수있도록처리하는부분이다. Communication manager 는 Remote 인터페이스를상속받아 Frontend manager 가 Backend manager 에등록할때이용하는것이다. 그림 7 은실제 SNMP operation 중 Set operation 을어떻게하는가를명시한것이다. 여기에서사용하는클래스중에서위에서언급한 AdventNet 의 SNMP API 가사용되고있다. client :FrontendMa nager :Communicat ionmanager : BackendManager : ConfigurationManager : SnmpRequestServer : DBManager 1: setdata 2: setparameter 3: setparameter(systemstatus) 4: setsystemstatus( ) 5: addresultlistener( ) 6: setresult( ) 7: set( ) 그림 7. Set operation 실행순서 4. i-netmsuite4plc 의구현이장에서는본논문에서제안하는시스템의구현에대해서설명한다 구현환경크게 i-netmsuite4plc 시스템은매니저와에이전트부분으로나누어진다 매니저매니저를위해서다음과같은구현환경을기반으로개발을하였다. 개발언어 : JDK 1.5.0_06 운영체제 : Windows XP Service Pack 2 IDE : Eclipse 3.1 라이브러리 : AdventNet SNMP API, Lomboz (JSP plugin) JSP 를위한웹서버엔진 : Apache Tomcat 5.5 웹클라이언트 : JSP (Java Server Pages) Database : Oracle database 10g 매니저에서는 Database 접속을위하여 JDK 1.5 와 eclipse 를활용하여구현을하였다. Oracle 10g 가설치되어있는서버를 JDBC 를이용하여접속을하여필요한관리정보를 Backend manager 와 Frontend manager 가접근하여사용할수있게하였다. 그리고 AdventNet [7] 에서제공하는 SNMP API 를사용해서구현을하였다. AdventNet SNMP API 는 SNMP 를개발하기위해서필요한 SNMP 의기본적인 operation ( 예 : SNMPGET, SNMPSET 등 ) 뿐만아니라, 확장된 operation ( 예 : GetTable) 들과같은다양한 Class, Interface 를제공하는 API 이다. 그리고 Frontend manager 와 Backend manager 의통신을위해서는 RMI [18, 19] 를사용을하였다. RMI 는기본적으로 Java 가제공하는분산환경객체의메소드를호출하는방법으로밑단의소켓통신등을고려하지않고원격의객체를자신의 VM 에가지고있는것과마찬가지로사용할수있도록도와준다. RMI 를이용한통신은 Eclipse 3.1 에최적화되어있는 RMI plug-in 인 RMI Plugin for Eclipse (ver ) [20] 의도움을받아구현되었다. 14

4.1.2. 에이전트에이전트는실제본연구에서제안한 MIB 및 Agent 설계에따라만든부분이아니라전력선통신용장비업체에서제공하는전력선통신장비패키지를사용하였고, 그곳에 EMS Unit 에에이전트가설치되어있기때문에그것을사용하였다.

웹기반으로관리자에게편리한정보를쉽게제공할수있고, 다양한설정이가능하다. 쉽게네트워크의문제점을알고진단할수있는 GUI 를제공하고있다. 5. 실험이장에서는개발한시스템을적용하기위해서전력선통신망을구축하는것과시스템을적용하여실험한결과를제시한다. 5.1.

PLC Master Unit: 1 개 PLC Slave Unit: 5 개 PLC Coupling Unit: 1 개 PLC EMS Unit: 1 개 그리고그림 9 와같이테스트환경을설치를하여 i-netmsuite4plc 시스템으로테스트를하였다.

8 에이전트에이전트는실제본연구에서제안한 MIB 및 Agent 설계에따라만든부분이아니라전력선통신용장비업체에서제공하는전력선통신장비패키지를사용하였고, 그곳에 EMS Unit 에에이전트가설치되어있기때문에그것을사용하였다. 이에이전트는실제전력선장비에들어있는것이아니라프록시에이전트로전력선통신장비들과는업체에서정한프로토콜을사용해서정보를수집하고외부매니저와는표준 SNMP 를지원할수있도록만들어졌다 작동과정의예그림 8 은실제동작하는 i-netmsuite4plc 를보여준다. 웹기반으로관리자에게편리한정보를쉽게제공할수있고, 다양한설정이가능하다. 쉽게네트워크의문제점을알고진단할수있는 GUI 를제공하고있다. 5. 실험이장에서는개발한시스템을적용하기위해서전력선통신망을구축하는것과시스템을적용하여실험한결과를제시한다 실험환경 개발한시스템을실험하기위해서전력선통신장비를활용한 Internet Access 시스템을연구실내에설치를하였다. 장비의목록은다음과같다. PLC Master Unit: 1 개 PLC Slave Unit: 5 개 PLC Coupling Unit: 1 개 PLC EMS Unit: 1 개 그리고그림 9 와같이테스트환경을설치를하여 i-netmsuite4plc 시스템으로테스트를하였다. Coupling Unit 를배전판에설치하고, EMS Unit 을설치하여실제 Manager 는이 EMS Unit 을통하여필요한정보들을제공받게된다. 그림 8. i-netmsuite4plc 의동작화면 기본적으로이시스템은관리하고자하는전력선통신망에서자동으로관리할모뎀들에대한정보들을프록시에이전트로부터받아와서데이터베이스에저장을해둔다. 그리고이를왼쪽에보이는 PLC Device Tree 부분에계층적으로보여주고, 가운데있는 Topology Node Map 에서도보여준다. 특히 Topology node map 에서는관리할대상들에대한상태를전체적으로볼수있는것을제공하고, 마스터모뎀과슬레이브모뎀간의링크사용량을색깔을이용해서나타내는 Network Weather Map 의기능도있다. 그리고아래쪽에는최근 5 개의 Trap 정보들을보여줌으로써관리자가 그림 9. 전력선통신망테스트환경설치 그림 10. 슬레이브모뎀의설치 15

1 번과 2 번은연구실내의배전함에 A 연구실과 B 연구실로가는전력선에커플링을통하여백본과연결을시켜주었다. 그리고 3 번은이것을수행하는 Coupling Unit 이고, 4 번은 Master Modem 과 EMS Unit 을나타낸다. 그림 10 과같이슬레이브모뎀을설치하면인터넷을사용할수있게된다.

9 1 번과 2 번은연구실내의배전함에 A 연구실과 B 연구실로가는전력선에커플링을통하여백본과연결을시켜주었다. 그리고 3 번은이것을수행하는 Coupling Unit 이고, 4 번은 Master Modem 과 EMS Unit 을나타낸다. 그림 10 과같이슬레이브모뎀을설치하면인터넷을사용할수있게된다. UTP 케이블을이용하여백본에바로물리지않고, 연구실내에있는콘센트에모뎀의전원만연결해주면전력선을통하여통신이가능하다 시스템기능검증 i-netmsuite4plc 를통하여실제전력선통신망을관리하는것을각각테스트하였다. 구현한기능은관리자의접속을통한구성관리, 성능관리및장애관리기능의구현이었다. 실제해당기능들을테스트한것을여기에서제시한다. 그림 11 에서보듯이이시스템은다양한기능들을제공하고있다. 로그인화면에서사용자이름과패스워드를넣고로그인을하면된다. 여기서관리자로로그인을하면관리자의기능을행하게되고, 일반사용자로로그인을하면설정기능은할수없게된다. 로그인을하고들어가면 Network topology map 화면이뜨고, 이것은현재관리하고있는전체 Network topology 를토대로해서각장비들의상태를보여준다. 실제이부분에서각 PLC Device 및링크에마우스를가져가게되면해당노드에대한정보를보여줄수있는반투명이창이뜨고, 정보를보여준다. 그리고 Master Modem 과 Slave Modem 은그사이의링크사용량을계산하여색깔로표시를하여좀더동적으로네트워크상태를알수있게된다. 실제반투명창에나타나는정보들은해당 PLC Device 의 Type, Mac Address 및관련정보들을나타내게되고, 각 Device 들을클릭하면해당 Device 정보를위한페이지로이동하게되고, 링크를클릭하게되면그링크의통계정보를보여줄수있는페이지로이동을하게된다. 그리고각장비들에대한구성정보를보여주고, 설정이가능한것에대해서는설정도할수있다. 그리고각장비의현재상태및과거의상태정보를이용해서들어오는패킷과나가는패킷을토대로해서그래프로상태변화를보여준다. 그리고들어오는바이트량과나가는바이트량에대한정보도보여준다. 그림 11. i-netmsuite4plc 의실험결과 16

6. 결론및향후과제본논문에서는전력선통신에대해서간략히알아보고, 이를관리할수있는 i- NetMSuite4PLC 라는시스템에대해서설계, 구현및테스트결과를제시했다. 이시스템을통하여전력선통신망을효율적으로관리할수있게되고, 현재각전력선통신용장비가제공할수있는다양한값들을다반영하여실제관리자가사용할수있는구조를제시하였다.

10 6. 결론및향후과제본논문에서는전력선통신에대해서간략히알아보고, 이를관리할수있는 i- NetMSuite4PLC 라는시스템에대해서설계, 구현및테스트결과를제시했다. 이시스템을통하여전력선통신망을효율적으로관리할수있게되고, 현재각전력선통신용장비가제공할수있는다양한값들을다반영하여실제관리자가사용할수있는구조를제시하였다. 그리고이를테스트하기위해서전력선통신용장비들을연구실내에설치하고, 해당시스템을실제모니터링하여그결과값을데이터베이스에저장을하였으며, 웹기반의관리시스템을이용하여사용자가편하게관리를할수있도록하였다. 테스트환경은포항공과대학교정보통신연구소 4 층의배전판에전력선통신장비들을설치하여만들었다. 이번연구에서는전력선통신환경을테스트하기위해서전력선통신업체에서정의한 MIB 을기반으로해서테스트를수행하였는데, 다음연구에서는본연구에서정의한일반적인 PLC 장비들을위한표준적인 MIB 을정의하고그것을바탕으로다양한업체의전력선통신장비들을지원하는전력선통신망을관리하는에이전트및매니저를개발할것이다. 그리고대구및대전에설치되어운용되고있는원격검침서비스를위한대규모전력선통신망을대상으로해서필드테스트를수행하여좀더실제적이며유용한결과를제시할수있도록할것이다. 참고문헌 [1] Niovi Pavlidou, A.J. Han Vinck, Javad Yazdani, Power Line Communications: State of the Art and Future Trends, IEEE Communications Magazine, April 2003, pg [2] A. Majumder and J. Caffery, Power line communications, IEEE Potentials, Vol. 23, Issue 4, Oct-Nov 2004, pp [3] IEEE, Standard for Broadband over Power Line Hardware, IEEE P1675, [4] IEEE, Draft Standard for Broadband Over Power Line Networks: Medium Access Control and Physical Layer Specifications, IEEE P1901, [5] IEEE, Standard for Powerline Communication Equipment - Electromagnetic Compatibility (EMC) Requirements - Testing and Measurement Methods, IEEE P1775, [6] OPERA (Open PLC European Research Alliance), [7] AdventNet, [8] 젤라인 (Xeline), [9] 카이콤 (KAICOM), [10] Jae-Jo Lee, Choong Seon Hong, Joon-Myung Kang, and James Won-Ki Hong, Power line communication network trial and management in Korea, Int. Journal of Network Management, Vol. 13, Issue 6, pp , November [11] DCI (Dynamic Consulting International), [12] DS2, [13] Avisto Telecom, [14] HomePlug Alliance, [15] W. Stallings, SNMP, SNMPv2, SNMPv3 and RMON 1 and 2, 3rd edition, Addision-Wesley, Reading, MA, USA, [16] A Simple Network Management Protocol (SNMP), RFC1157, [17] Management Information Base for Network Management of TCP/IP-based internets: MIB-II, RFC1213, [18] RMI (Remote Method Invocation), [19] 최영관, 소설같은자바 Chap 18. RMI, [20] Genady, RMI Plugin for Eclipse, 강준명 2000 ~ 2004 알티캐스트, 연구소, 전임연구원 2005 포항공과대학교, 컴퓨터공학과학사 2005 ~ 현재포항공과대학교, 컴퓨터공학과석사과정 < 관심분야 > 네트워크및시스템관리, 무선이동단말기관리, Autonomic Computing 17

박창근 2006 포항공과대학교, 컴퓨터공학과학사 2006 ~ 현재포항공과대학교, 컴퓨터공학과통합과정 < 관심분야 >

2000 ~ 현재한전전력연구원선임연구원 < 관심분야 > PLC, 통신망 제어 / 관리, 배전 자동화 김은희 1999

주성호 2002 서울대전기컴퓨터공학부석사 2004 ~ 현재한전전력연구원연구원 < 관심분야 > PLC, 통신망 제어

of Western Ontario, BSc in Computer Science 1985 Univ.

of Western Ontario, Lecturer 1986 ~ 1991 Univ.

of Waterloo, Post-Doc Fellow 1992 ~ 1995 Univ.

ComSoc CNOM Chair < 관심분야 > 네트워크트래픽모니터링, 네트워크및시스템관리, Network

11 박창근 2006 포항공과대학교, 컴퓨터공학과학사 2006 ~ 현재포항공과대학교, 컴퓨터공학과통합과정 < 관심분야 > 네트워크및시스템관리, 홈네트워크관리 임용훈 1996 명지대전자공학과석사 1996 ~ 2000 한국전력공사직원 2000 ~ 현재한전전력연구원선임연구원 < 관심분야 > PLC, 통신망 제어 / 관리, 배전 자동화 김은희 1999 대구대학교, 전자공학과학사 2005 ~ 현재포항공과대학교, 정보통신학과석사과정 < 관심분야 > 네트워크및시스템관리 주성호 2002 서울대전기컴퓨터공학부석사 2004 ~ 현재한전전력연구원연구원 < 관심분야 > PLC, 통신망 제어 / 관리, 배전 자동화 홍원기 1983 Univ. of Western Ontario, BSc in Computer Science 1985 Univ. of Western Ontario, MS in Computer Science 1985 ~ 1986 Univ. of Western Ontario, Lecturer 1986 ~ 1991 Univ. of Waterloo, PhD in Computer Science 1991 ~ 1992 Univ. of Waterloo, Post-Doc Fellow 1992 ~ 1995 Univ. of Western Ontario, 연구교수 1995 ~ 현재포항공과대학교컴퓨터공학과교수 2005 ~ 현재 IEEE ComSoc CNOM Chair < 관심분야 > 네트워크트래픽모니터링, 네트워크및시스템관리, Network Security. 최문석 2005 한국과기원전파공학과석사 2005 ~ 현재한전전력연구원연구원 < 관심분야 > PLC, 배전자동화, 센서네트워크 이범석 1984 원광대학교, 전자공학과학사 1995 충남대학교, 전자공학과석사 1996 ~ 2005 한국전력공사, 부장 2005 ~ 현재한전전력연구원, 책임연구원 18

12 < 관심분야 > PLC, 위성통신 현덕화 1983 단국대학교, 전기공학과학사 1991 연세대학교, 전기공학과석사 1998 ~ 2002 한전전력연구원, 선임연구원 2002 ~ 현재한전전력연구원, 전력통신그룹장 < 관심분야 > 배전자동화및전력선통신기술 19

歯홍원기.PDF

歯홍원기.PDF WWW (World-Wide Web), 1, 1969 ARPANET[1], MRTG[2], Etherfind[3],, WWW TCPdump[4], WebTrafMon[5] (World-Wide Web) WWW MIB SNMP agent SNMP manager,, SNMP agent SNMP manager , NT manager, [8], WebTrafMon[5]