KR100338602B1 - 레이저 및 마이크로파 복합 통신방법 및 장치 - Google Patents

레이저 및 마이크로파 복합 통신방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저 통신의 장점을 이용하면서 레이저 통신의 취약점을 완전히 해결한 레이저광통신과 마이크로파통신을 혼합한 (LaserM/W Hybrid) 통신방식과 전송기기를 제공하려는 것이다.
레이저 및 마이크로파 복합 통신장치의 기본장비운용 개념은 레이저 통신장치에 의한 통신을 전제로 하나, 짙은 안개 등에 의해서 통신이 두절될 경우에 일시적으로 보조 통신수단인 마이크로파에 의한 통신 채널(channel)을 개통하므로써 부득이하게 발생할 수 있는 통신의 두절을 예방함으로써 신뢰성 높은 완벽한 무선통신 기기를 구현하고자 한다.
본 발명의 장치는 두 지점 사이에 전기 통신 신호를 전송하고 수신하기 위한 통신 장비로서, 한 쌍의 레이저광통신용 전송기기와, 한 쌍의 마이크로파통신용 전송기기와, 레이저 통신장치의 수신신호의 세기를 항상 모니터링하여 신호감도에 따라 통신하고자하는 신호가 입력되는 통신선을 레이저 통신장치 또는 마이크로파 통신장치로 선택적으로 연결하는 스위칭수단을 포함한다.
또 본 발명의 방법은 두 지점 사이에 전기 통신 신호를 전송하고 수신하기 위한 통신 방식으로서, 통신 신호를 레이저광 신호로 변조하여 레이저 광을 발사하고, 발사된 레이저 광을 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 레이저광 통신을 하는 단계와; 상기 레이저광의 신호감도가 일정치 이상이 되는지를 체크하는 방식으로, 레이저광 통신이 가능한지를 항상 모니터링하는 단계와; 상기 모니터링 단계에서 레이저광의 신호감도가 일정치 이하인 경우에는 통신신호를 마이크로파 통신장치를 이용하여 두 지점 사이에 통신 신호를 송/수신하고, 레이저광의 신호감도가 일정치 이상인 경우에는 통신신호를 레이저 통신장치를 이용하여 두 지점 사이에 통신 신호를 송/수신하도록 이루어져,
심한 안개 등과 같은 기상환경에서도 통신의 두절없이 신뢰성 높은 통신시스템을 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

레이저 및 마이크로파 복합 통신방법 및 장치{Laser and M/W Communication Method and Apparatus}
본 발명은 레이저광통신과 마이크로파통신을 혼합한 (LaserM/W Hybrid) 통신방식과 전송기기에 관한 것이다.
무선통신방법으로는 마이크로파 통신과 레이저통신이 있다. 마이크로파 통신 방법은 RF(Radio Frequency) 등의 마이크로 웨이브(Microwave) 전파를 이용한 무선통신 방법이고, 레이저(Laser)통신은 주로 반도체 레이저 광을 이용한 통신방법으로 각 방법은 장점과 단점을 가지고 있다.
레이저 통신은 주파수가 테라헬즈대역인 극극초단파 반도체 레이저 광을 이용하므로 전파간섭현상이 없고, 주파수 대역에 대한 행정규제가 없으며, 통화품질이 매우 우수하고, 장비의 가격이 저렴한 점, 등의 장점이 있지만 안개에 약한 단점이 있다. 심한 안개 하에서는 레이저 광의 감쇠가 심하여 통신 두절이 발생하는 문제점이 있다.
마이크로파 통신의 경우는 안개에는 대체적으로 강하지만 주파수 간섭이 많이 일어나고, 주파수대역이 이미 포화상태에 이르고 있으며, 지향성이 있긴 하여도 전파경로가 광범위하게 되고, 인체에 조사되면 해로운 문제점이 있다.
이와 같이, 레이저 통신방법이 상기와 같은 장점들을 보유하고 있으나 안개의 취약한 단점 때문에 중·장거리 무선통신 망 구축에는 사용하기 어렵다.
본 발명은 레이저 통신방법의 장점을 이용하면서 레이저 통신방법의 취약점을 보완한 레이저 통신과 마이크로파 통신을 혼합한 (LaserM/W Hybrid) 통신방법과 통신장치를 제공하려는 것이다.
본 발명의 통신장치는 전송할 전기신호를 입력받아 레이저광 신호로 변조하여 타지점으로 송출하고, 타지점으로부터 송출된 레이저광 신호를 수신하여 전기신호로 복조하여 출력하는 레이저 통신장치에, 전송할 전기신호를 입력받아 마이크로파 신호로 변조하여 타지점으로 송출하고, 타지점으로부터 송출된 마이크로파 신호를 수신하여 전기신호로 복조하여 출력하는 마이크로파 통신장치를 추가로 구비하여, 레이저 통신장치의 수신신호의 세기가 일정수준 이하인 경우, 상기 마이크로파 통신장치를 통하여 통신신호를 송/수신하도록 이루어진다.
본 발명에 따른 레이저 및 마이크로파 복합 통신장치의 기본장비운용 개념은 레이저 통신장치에 의한 통신을 전제로 하고, 짙은 안개 등의 이유로 통신이 두절될 수 있는 경우에 일시적으로 back-up 통신수단인 마이크로파에 의한 보조 통신 채널(channel)을 개통하므로서 순간적이나마 통신의 두절이라는 실제적 또는 가상적 경우를 완전히 제거함으로서 완벽한 무선통신 장치를 구현하고자 한다.
본 발명의 장치는 두 지점 사이에 전기 통신 신호를 전송하고 수신하기 위한 통신 장치로서, 데이터의 입출력선에 입력되는 통신 신호를 레이저광 신호로 변조하여 레이저 광을 발사하고, 발사된 레이저 광을 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 한 쌍의 레이저광통신용 전송장치와, 통신 신호를 마이크로파 신호로 변조하여 마이크로파를 발사하고 발사된 마이크로파를 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 한 쌍의 마이크로파 통신용 전송장치와, 레이저광통신의 가능성을 항상 모니터링하고 있다가 그 결과에 따라 통신하고자하는 신호가 입/출력되는 입/출력선을 레이저 통신장치 또는 마이크로파 통신장치로 연결하는 스위칭수단을 구비하여서, 레이저광통신이 가능할 때는 언제든지 상기 스위칭수단이 입/출력선을 레이저 통신장치의 입/출력단에 연결하고, 만약 레이저 통신장치의 동작에 장애가 발생될 정도로 수신신호의 세기가 약한 경우에는 상기 입/출력선을 상기 마이크로파 통신장치의 입/출력단에 연결하도록 동작한다.
또 본 발명에 따른 통신방법은 두 지점 사이에 전기 통신 신호를 전송하고 수신하기 위한 통신 방식으로서, 통신 신호를 레이저광 신호로 변조하여 레이저 광을 발사하고, 발사된 레이저 광을 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 레이저광 통신을 하는 단계와; 상기 레이저광의 신호감도가 일정치 이상이 되는지를 체크하는 방식으로, 레이저광 통신이 가능한지를 항상 모니터링하는 단계와; 상기 모니터링 단계에서 레이저광의 신호감도가 일정치 이하인 경우에는 통신신호를 마이크로파 통신장치를 이용하여 두 지점 사이에 통신 신호를 송/수신하고, 레이저광의 신호감도가 일정치 이상인 경우에는 통신신호를 레이저 통신장치를 이용하여 두 지점 사이에 통신 신호를 송/수신하도록 이루어져, 외부 통신환경에 따라 레이저 통신과 마이크로파 통신을 복합적으로 실시하는 통신 방법이다.
도1은 본 발명의 개략적인 시스템을 설명하기위한 블럭도이다.
도2는 레이저 통신 방식을 설명하기위한 개략도이다.
도3은 본 발명에 따른 복합 전송 장비를 스위칭 수단을 중심으로 도시한 블럭도이다.
도4는 본 발명의 레이저 통신기기의 수광부의 구성을 도시한 블럭도이다.
도5는 본 발명의 스위칭박스의 전환 시퀀스를 도시한 타이밍도 이다.
레이저 및 마이크로파 복합 통신장치는 기능상으로 분류하면 레이저 통신장치, 마이크로파 통신장치와 스위칭수단으로 구성된 새로운 개념의 무선통신방법을 실현시키기 위한 통신장치이다.
즉, 레이저 통신장치가 주요 통신 수단이 되고, 마이크로파 통신장치는 레이저 통신장치가 심한 안개 등으로 통신이 두절될 경우에만 작동 사용되는 보조통신수단으로 이용된다.
여기서 스위칭수단은 본 발명의 두뇌로서 레이저 통신장치의 통신이 가능한지를 계속 모니터링하고 있다가 레이저 통신의 환경이 양호하지 못하면, 즉각적으로 레이저 통신장치에서 보조 통신수단인 마이크로파 통신장치로 신호전송 통로를 전환한다. 그리고 back-up 통신수단인 마이크로파 통신장치의 작동이 원활할지라도, 레이저 통신의 환경이 양호하게 회복되면 신호전송 통로를 레이저 통신장치로 원상복귀 시키는 스마트 교통정리자의 역할을 수행하게 된다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명의 구성 및 동작을 구체적으로 설명한다.
도1은 본 발명의 개략적인 시스템을 설명하기 위한 블럭도이다.
본 발명의 통신장치는 입/출력선(I/O)에 입력되는 통신 신호를 레이저광 신호로 변조하여 타지점으로 레이저광을 발사하고, 타지점으로부터 발사된 레이저광을 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 레이저 통신장치(LA)를 A지점과 B지점에 서로 마주 보게 설치하고, 통신 신호를 마이크로파 신호로 변조하여 마이크로파를 타지점으로 송출하고 타지점으로부터 송출된 마이크로파를 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 마이크로파 통신장치(MW)를 A지점과 B지점에 서로 마주 보게 설치하고, 레이저 통신의 가능성을 항상 모니터링하고 있다가 그 결과에 따라 통신하고자하는 신호가 입력되는 입/출력선(I/O)을 레이저 통신장치(LA) 또는 마이크로파 통신장치(MW) 중 어느 한쪽으로 선택적으로 연결하는 스위칭수단(SW)을 구비한다.
레이저광통신이 가능할 때는 언제든지 스위칭수단(SW)이 입/출력선(I/O)을 레이저 통신장치(LA)의 입/출력단에 연결하고, 만약 레이저 통신장치(LA)의 수신신호의 세기가 일정수준 이하로 떨어져 정상적인 송/수신동작이 곤란해지는 경우는 입/출력선(I/O)을 상기 마이크로파 통신장치(MW)의 입/출력단에 연결하도록 동작된다.
레이저 전송기기(LA)는 양방향 통신을 위하여 레이저 광 신호를 발사하는 발광부(Tx)와 레이저광 신호를 수신하는 수광부(Rx)를 가지고 있다. 그래서 입력된 전기적신호가 레이저 통신장치(LA)의 입력단(Input port)으로 인가되면 전기신호가 레이저 빛으로 변조되어서 발광부(Tx)를 통하여 타지점에 위치한 상대방 사이트를 향하여 대기중으로 전파된다. 대기중으로 전파된 레이저 빛은 A지점에서 발사된 것이면 B지점의 레이저 통신장치(LA)의 수광부(RX)의 수신 렌즈로 집광이 되어서 변환 모듈에서 빛에너지가 전기적 신호를 변환되고 수신회로에서 복조되어서 입력된 전기신호 형태로 원상복귀 되어서 A 또는 B점의 입/출력선(I/O)을 통하여 외부 통신망에 접속이 된다.
간혹, 일기의 갑작스런 변화로 인해서 짙은 안개 등이 발생한다든지 하면 레이저 광 통신은 일시적으로 통신두절 상태가 될 수 있다.
도1에 도시한 스위칭수단(SW)은, 레이저광통신이 가능한지를 항상 모니터링하는 역할을 하고, 레이저광통신이 두절되는 현상이 발생되면 레이저 통신장치(LA)와 마이크로파 통신장치(MW) 사이를 스위칭(Switching) 해주는 역할을 한다.
마이크로파 통신장치(MW) 역시 스위칭수단(SW)에 의해 선택 연결된 경우는, 그 입력단(Input Port)으로 입력된 전기 신호를 마이크로파로 변조하여 안테나를 통하여 대기 중으로 전파한다. 대기 중으로 전파된 마이크로 전파는 타지점에 위치한 상대측의 마이크로파 통신장치(MW)의 수신부에서 전기적 신호로 변환, 복조되어서 A 지점에서 송신된 것이면 B지점에서 또 B지점에서 송신된 것이면 A지점에서 입/출력선(I/O)을 통하여 통신망에 전달하게 된다.
이하, 도2를 참조하여 레이저 통신의 일반적인 특징을 설명한다.
레이저 빛은 짙은 안개로 구성된 대기층을 통과 할 때 심하게 감쇄한다. 이러한 심한 감쇄현상은 레이저 통신장치의 유효거리를 제한하게 되고 경우에 따라서는 통신두절의 사태를 유발 할 수도 있다.
두 지점 A점에서 B점으로 또 B점에서 A점으로 양방향 통신을 레이저 광을 이용하여 통신하려고 하면, A점과 B점에서 입력된 전기적신호가 레이저 통신장치(LA)의 입/출력단으로 접수되고 전기적신호가 레이저 빛으로 변조되어서 대기중으로 전파된다. 대기중으로 전파된 레이저 빛은 A, B점의 레이저 통신장치의 수신부(RX)의 수신 렌즈로 집광이 되어서 내부에 구비된 APD (Avalanche Photo-diode) 모듈과 리미터회로에서 레이저광의 빛에너지가 전기 신호로 변환 복조되어 송출 지점에서 입력된 전기신호 형태로 원상복귀 되어서 A, B점의 외부 통신망에 접속이 된다.
도2에서 보인 바와 같이, 발광부(Tx)에서 대기중으로 변조된 레이저 광을 발사하여 수신할 때에, 송출된 레이저는 대기 중에 전파되면서 먼지나 안개와 같은 미립자에 의하여 에너지가 손실된다. 또 대기 중으로 보낸 에너지가 발산각도(Diverging Angle)와 수신측의 렌즈 크기에 따라 에너지 손실이 발생된다. 일반적으로, 전자는 기상조건손실이라 하고 후자는 수신면적손실이라고 한다.
레이저 통신이 가능하여 지기 위하여는 기상조건에 의한 기상손실과 수신면적손실을 합한 것이 -90 dB 이하가 되어서는 아니된다.
여기서 수신면적손실은 송신측과 수신측의 거리가 1 km 일때 수신측의 레이지 광의 면적(또는 직경 S)과 수광부 렌즈의 면적(또는 직경)의 상관 관계로 결정되는 수치이다. 예를 들면 확산각도 α가 1 (mRd) 이고, 거리 L이 1 km 이면, 송신측 ⓐ에서 발사된 레이저 광이 1km 떨어진 수신측 ⓑ에서의 레이저 빔 스포트 사이즈(S)가1m가 된다. S가 1m이고 레이저 출력이 20 mW인 경우 수광부에서의 수신 렌즈 직경이 100 mm 인 경우에 레이저 출력의 스포트사이즈 손실은 수신측의 레이저 에너지가:
"송신측 레이저 출력 X (수광렌즈의 면적 ÷ 레이저 빔 면적)"
으로 주어지므로 계산하여 보면 약 -27 dB 가 된다.
짙은 안개에 의한 기상조건손실이 시정이 270m 일때 약 -50dB/km 이고 시정이 200m 일 경우에는 약 -70dB/km 가된다. 따라서 시정이 270m 이하의 안개시에,
수신면적손실 + 기상조건손실 = -27 dB + ( -50 내지 -70 dB) = 대략 -77 내지 -99 dB의 손실이 발생된다.
전송손실 -90dB 는 현재 사용가능한 APD 검출기(레이전빔 전송신호의 검출기)로서 사용가능한 최저 감도이다.
이와 같은 분석을 통하여 유추할 수 있는, 레이저만을 이용한 통신장치의 통신신뢰도는 통달거리 ( 송신측과 수신측과의 거리)에 대하여 반비례 적으로 낮아지고 전송장비의 가격은 통달거리에 대하여 비례적으로 증가하게 되는데, 현재의 기술 수준으로 보면 신뢰도와 가격의 타협점은 약 1 km 가 된다.
실험적으로 측정된 반도체 레이저 빛의 안개 대 감쇄의 관계는 시정 약 270m 에서 약 -50dB/km 이고, 시정이 200m 일 경우에는 약 -70dB/km, 시정이 420m 일때 약 -27dB/km, 시정이 900m 일 경우에는 약 -18dB/km, 옅은 안개시 시정이 1,500m 일때 약 -10dB/km 되는 것으로 관측되었다.
서울과 같은 도심 지역에서 년중 안개가 발생하는 시간을 합산하여 보면 시정이420m 이하로 심하게 안개가 끼는 날씨는 년간수일 미만이고 시정이 420m 일때 약 -27dB/km, 시정이 900m 일 경우에는 약 -18dB/km, 옅은 안개시 시정이 1,500m 일때 약 -10dB/km 되는 점을 감안하면 통신신뢰도를 99.99 %가 되도록 할 때 레이저 통신장치가 사용되는 시간이 99%정도되고 마이크로파 통신장치가 사용되는 시간이 약 1%정도 되도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 복합 통신장치는 레이저 통신장치(LA)에 의해서 작동이 되고, 일기의 악화로 인해서 레이저 통신의 두절이 예상될 때 레이저 통신에서 마이크로파 통신으로 전환되며, 마이크로파 통신중에도 레이저 통신장치의 수신신호의 세기를 항시 모니터링하며 레이저 통신이 가능하면 즉각적으로 마이크로파 통신에서 레이저 통신으로 전환되도록 구성된다.
레이저 통신장치의 통신두절을 감지하는 방식은 여러 가지가 있겠으나 한 예로서는 송수신하고 있는 신호의 감도를 체크하여 일정한 레벨 이상으로 유지되고 있는지 감지하는 방식을 사용할 수 있다.
이하, 도3 내지 도5를 참조하여 본 발명에서의 레이저 통신과 마이크로파 통신의 전환 동작을 설명한다.
도3는 본 발명에 따른 복합 통신장치를 스위칭 수단(SW)을 중심으로 도시한 블럭도이다.
본 발명에 따른 복합 통신장치는 레이저 통신장치(LA)와 마이크로파 통신장치(MW)와 스위칭 수단(SW)으로 이루어진다.
여기서, 스위칭 수단(SW)은 수광부(Rx)에서 복조되어 출력되는 전기신호를 입력받아 수신신호의 세기에 비례하는 전압신호를 발생시키는 수신신호 세기측정부(RSSI)와; 이 수신신호 세기측정부(RSSI: Received Signal Strength Indicator)로부터 출력된 전압신호의 전압레벨을 임의로 설정된 특정전압과 비교하여 그 대소관계에 따른 논리레벨을 갖는 전압신호(LOS)를 출력하는 비교부(Comp.)와; 이 비교부(Comp.)로부터 출력된 전압신호(LOS)의 논리레벨에 따라 스위칭 제어신호(SC)를 발생시켜 스위칭부(SB)로 인가하는 제어부(CC)와; 이 제어부(CC)로부터 인가되는 스위칭 제어신호(SC)에 따라, 통신하고자하는 신호가 인가되는 입/출력선(I/O)을 레이저 통신장치(LA)의 입/출력단 또는 마이크로파 통신장치(MW)의 입/출력단에 선택적으로 연결시키는 스위칭부(SB)로 이루어진다.
입/출력선(I/O)으로부터의 데이터 입력(In)과 출력(Out)은 스위칭부(SB)의 스위칭 동작에 따라, 레이저 통신장치(LA) 또는 마이크로파 통신장치(MW)를 통해 선택적으로 통신이 이루어진다.
레이저 통신장치(LA)의 수광부(Rx)는, 도4에 도시한 바와 같이, 타지점으로부터 대기를 통해서 전파된 레이저 빛을 수집광하는 수광렌즈와; 이 수광렌즈를 통해 수집광된 레이저광 신호를 전기신호로 변환하여 출력하는 APD모듈과 리미터회로로 이루어지며, 이 수광부의 출력은 스위칭수단(SW)을 통해 입/출력선(I/O)으로 인가되도록 구성된다.
본 발명에서는, APD 모듈과 리미터회로(Limiter)로부터, 수광된 신호의 Level 정도를 전압(Voltage)의 형태로 나타내는 수신신호 세기측정부(RSSI)를 구성할 수 있으며, 이 전압신호의 레벨(RSSI Level)이 임의의 설정치(임계 레벨: ThresholdLevel) 이하일 때는 "하이" 레벨의 논리값을 발생하는 제어신호(LOS: Loss-of-Signal)를 출력하는 비교부(Comp.)를 구비한다.
이러한 비교부와 수신신호 세기측정부는 필요에 따라, 레이저 통신장치의 수광부(Rx)나 스위칭수단의 제어부(CC)등에 함께 구비된다.
일반적으로, 상술한 RSSI Level이 얼마나 낮은 값에서도 레이저 통신장치가 작동할 수 있느냐를 측정함으로서 레이저 통신장치의 감도 성능(Sensitivity)을 나타낼 수 있다. 잘 디자인되어 제조된 레이저 통신장치는 RSSI Level이 1.6V 이하에서도 무난히 작동된다.
레이저 통신장치의 연구실에서와 현장시험에서의 시험결과를 바탕으로 하여서 적절한 임계 레벨(Threshold Level)을 결정하고 설정함으로써, 제어신호(LOS)의 발생 정도를 결정할 수 있다.
예를 들면, 전송손실이 -90dB 이하가 되면 레이저통신이 불가능한 것으로 판단하도록 임계레벨을 설정시킬 수 있다.
즉, 일기의 악화로 인해서 레이저 통신장치의 수신신호강도, 즉 RSSI Level이 양호하게 동작할 수 있는 통상적인 Level에서 점차적으로 내려가서 미리 설정된 임계 레벨(Threshold Level) 이하에까지 도달하면 "하이" 레벨의 제어신호(Los)가 발생된다.
레이저 통신장치(LA)에서 "하이" 레벨의 LOS 신호가 발생되면 이를 입력받는 제어부(CC)는 즉각 마이크로파 통신기기(MW)의 구동전원을 인가시키게 된다(전원공급에 관련회로 도시생략함).
마이크로파 통신장치(MW)의 전원이 On 되면 마이크로파 통신장치(MW)는 마이크로파 통신을 위한 일련의 작동절차를 거치게 되며 마이크로파 통신이 Stand-by되면, 레이저 통신장치에서와 마찮가지로, 마이크로 통신장치(MW)로부터 RSSI-M/W 신호가 발생되어 스위칭수단(SW)의 제어부(CC)가 이를 감지하게 되면 일정시간이 경과 후, 본 발명의 통신의 채널이 레이저 통신에서 마이크로파 통신으로 전환되도록 스위칭부(SB)로 스위칭 제어신호(SC)를 발생시키게 된다.
도5는 상술한 스위칭부(SB)의 전환 시퀀스(Sequence)를 도시한 타이밍도이다.
본 발명은 레이저 통신에서 마이크로파 통신으로 전환이 되어도 레이저 통신기기(LA)는 계속해서 작동하며, 수광부(Rx)를 통해 수신되는 신호의 세기를 설정치와 비교함으로서, 레이저 통신환경을 모니터링하게 된다.
즉, 마이크로파 통신으로 운용중에도, 일기가 호전되어 레이저 통신장치의 RSSI신호가 Pre-set한 임계 레벨 이상으로 회복되면, "로우" 레벨의 제어신호(LOS)가 제어부(CC)로 인가되고 이에 따라, 제어부(CC)는 스위칭부(SB)로 마이크로파 통신에서 레이저 통신으로 재 전환하도록 스위칭 제어신호(SC)를 인가하고 동시에 마이크로파 통신장치(MW)의 전원을 Off 시킨다(전원 온/오프 관련 회로 구성 및 신호는 도시 생략함). 따라서, 마이크로파 통신기기(MW)의 RSSI-MW 신호는 꺼지게 된다.
스위칭수단(SW)의 제어부(CC)는 마이크로프로세서(Microprocessor Chip)로 구성하여 스위칭부(SB)의 전환 시퀀스(Sequence)나 전환 시퀀스를 결정하는 수많은 고려 요인들은 프로그래밍하여서 레이저 및 마이크로파 복합 통신장치의 원활한 운용을 가능케 할 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같은 장비를 이용하면 다음과 같은 통신 방법이 가능하여 진다.
즉 두지점 사이에 전기 통신 신호를 전송하고 수신하기위한 통신 방식으로서, 통신 신호를 레이저광 신호로 변조하여 레이저 광을 발사하고, 발사된 레이저 광을 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 레이저광 통신을 하는 단계와,
이 레이저광 통신에 장애가 있는지를 검출하다가 레이저광 통신에 장애가 있다고 검출되면, 통신신호를 마이크로파 신호로 변조하여 마이크로파를 발사하고 발사된 마이크로파를 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 마이크로파통신을 하게 하는 단계와, 레이저광 통신이 가능한지를 검출하고 레이저광 통신이 가능하지 아니하면 상기 마이크로파통신을 계속하고, 만약 레이저광통신이 가능하여 지면 레이저광통신을 하게 하는 단계로 이루어지는 통신방법을 실현시킬 수가 있다.
레이저 통신장치는 주파수 간섭현상이 없고, 행정규제가 없으며, 통화품질이 우수하며 가격이 저렴하고, 설치가 용이한 등의 많은 장점이 있다. 반면에 짙은 안개 발생시 단순한 통화품질의 열화(degradation)가 아닌 통신두절이라는 큰 단점이 있다.
마이크로파 통신장치는 안개에는 대체적으로 강하나 주파수 간섭현상이라는 크나큰 단점이 있고 주파수 포화상태 및 인체 유해등의 문제점들이 있다.
그러나 본 발명에 따른 레이저 및 마이크로파 복합 통신장치는 상술한 종래의 문제점들을 해결하는데, 즉 레이저 통신장치의 장점들인 주파수 간섭현상이 없고, 행정규제를 받지 않으며 통화품질이 우수하여 가격이 저렴하고 설치가 용이하면서 일시적인 짙은 안개에 의한 통신두절의 문제점이 없고 인체에도 유해하지 않는 획기적인 무선통신 방식을 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 두 지점 사이에 통신 신호를 송/수신하기 위한 통신장치에 있어서,
    전송할 전기신호를 입력받아 레이저광 신호로 변조하여 타지점으로 송출하고, 타지점으로부터 송출된 레이저광 신호를 수신하여 전기신호로 복조하여 출력하는 레이저 통신장치에,
    전송할 전기신호를 입력받아 마이크로파 신호로 변조하여 타지점으로 송출하고, 타지점으로부터 송출된 마이크로파 신호를 수신하여 전기신호로 복조하여 출력하는 마이크로파 통신장치를 추가로 구비하여,
    상기 레이저 통신장치의 수신신호의 세기가 일정수준 이하인 경우, 상기 마이크로파 통신장치를 통하여 통신신호를 송/수신하도록 이루어진 것이 특징인 레이저 및 마이크로파 복합 통신장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저 및 마이크로파 복합 통신장치는 상기 레이저 통신장치를 통해 수신되는 수신신호의 세기를 항상 모니터링하여,
    수신신호의 세기가 임의의 설정치 이하인 경우는 통신하고자하는 신호가 인가되는 입/출력선을 상기 마이크로파 통신장치의 입/출력단에 연결하고,
    수신신호의 세기가 임의의 설정치 이상인 경우는 통신하고자하는 신호가 인가되는 입/출력선을 상기 레이저 통신장치의 입/출력단에 연결하는 스위칭수단을 구비하여이루어진 것이 특징인 레이저 및 마이크로파 복합 통신장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 레이저 통신장치는 상기 스위칭수단을 통하여 인가되는 전송할 전기신호를 입력받아 레이저광 신호로 변조하여 타지점으로 송출하는 발광부와;
    타지점으로부터 송출된 레이저광 신호를 수신하여 수집광하는 수광렌즈와, 상기 수광렌즈를 통해 수집광된 레이저광 신호를 전기신호로 변환하여 출력하는 APD모듈과 리미터회로로 이루어진 수광부를 포함하여 이루어져,
    상기 수광부의 출력은 상기 스위칭수단을 통해 상기 입/출력선으로 인가되도록 구성된 것이 특징인 레이저 및 마이크로파 복합 통신장치.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 스위칭수단은 상기 수광부에서 출력되는 전기신호를 입력받아 수신신호의 세기에 비례하는 전압신호를 발생시키는 수신신호 세기측정부와;
    상기 수신신호 세기측정부로부터 출력된 전압신호의 전압레벨을 임의로 설정된 특정전압과 비교하여 그 대소관계에 따른 논리레벨을 갖는 전압신호(LOS)를 출력하는 비교부와;
    상기 비교부로부터 출력된 전압신호(LOS)의 논리레벨에 따라 스위칭 제어신호(SC)를 발생시켜 스위칭부로 인가하는 제어부와;
    상기 제어부로부터 인가되는 스위칭 제어신호에 따라, 통신하고자하는 신호가 인가되는 상기 입/출력선을 상기 레이저 통신장치의 입/출력단 또는 상기 마이크로파 통신장치의 입/출력단에 선택적으로 연결시키는 스위칭부로 이루어진 것이 특징인 레이저 및 마이크로파 복합 통신장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는 상기 수신신호 세기측정부로부터 출력된 전압신호의 전압레벨을 임의로 설정된 특정전압 보다 작은 경우에만 상기 마이크로파 통신장치에 구동전원을 인가하도록 이루어진 것이 특징인 레이저 및 마이크로파 복합 통신장치.
  6. 두 지점 사이에 전기 통신 신호를 전송하고 수신하기 위한 통신 방식에 있어서,
    통신 신호를 레이저광 신호로 변조하여 레이저 광을 발사하고, 발사된 레이저 광을 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 레이저광 통신을 하는 단계와;
    상기 레이저광의 신호감도가 일정치 이상이 되는지를 체크하는 방식으로, 레이저광 통신이 가능한지를 항상 모니터링하는 단계와;
    상기 모니터링 단계에서 레이저광의 신호감도가 일정치 이하인 경우에는 통신신호를 마이크로파 통신장치를 이용하여 두 지점 사이에 통신 신호를 송/수신하고, 레이저광의 신호감도가 일정치 이상인 경우에는 통신신호를 레이저 통신장치를 이용하여 두 지점 사이에 통신 신호를 송/수신하는 것이 특징인 레이저 통신과 마이크로파 통신을 복합적으로 실시하는 통신 방법.
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JP2002246965A (ja) * 2001-02-15 2002-08-30 Ntt Docomo Inc 情報伝送方法及びシステム、並びに送信装置、及び受信装置
KR20030042916A (ko) * 2001-11-26 2003-06-02 주식회사 부다텍 레이저 및 마이크로파 복합 통신장치 및 그 장치의 채널전환 방법
KR102039780B1 (ko) * 2017-04-18 2019-11-01 홍익대학교세종캠퍼스산학협력단 경로 단절 및 손실 검증 기능을 갖는 가시광 무선통신 시스템
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