KR100675469B1 - 시분할 동기 무선 모뎀 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 통신 슬롯의 사용 효율이 높은 시분할 동기 무선 모뎀 장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 관한 시분할 동기 무선 모뎀 장치는, 복수의 무선국의 사이에서 하나의 무선 채널을 통하여 송신 주기를 단위 송신시간으로 시분할한 통신 슬롯마다 헤더를 포함하는 통신 패킷을 송수신하는 무선 시스템의 무선국에 각각 마련되고, 통신 패킷을 송수신하는 모뎀부와, 수신한 통신 패킷의 헤더에 포함되는 정보로부터 송신 주기와 빈 통신 슬롯을 구하는 통신 상황 판정부와, 하나의 송신 주기에 걸쳐 통신 패킷이 수신되지 않는 때에는 다음의 송신 주기의 임의의 통신 슬롯을 선정하고, 수신된 때에는 이 통신 패킷의 헤더로부터 다음의 송신 주기의 빈 통신 슬롯을 추정하여 사용하는 통신 슬롯을 선정하는 송신 타이밍 제어부를 갖는다.

시분할 동기 무선 모뎀 장치

Description

시분할 동기 무선 모뎀 장치{TIME-DIVISION SYNCHRONOUS WIRELESS MODEM DEVICE}

본 발명은, 이미 설치된 단파 무선 시스템의 무선국에 부가하여 시분할 동기 통신을 행하는 시분할 동기 무선 모뎀 장치에 관한 것이다.

종래의 데이터 전송 시스템은, 예를 들면 특개평8-130774호 공보에 나타나 있는 바와 같이 각각의 터미널국에 공통되는 기준 타임 베이스를 마련하고, 터미널국마다 상기 기준 타임 베이스의 주기 내의 소정 시각을 할당하여 각각의 터미널국마다의 고유의 송신 타이밍으로 하고, 각각의 터미널국이 데이터의 송신시에 상기 고유의 송신 타이밍에 의거하여 소정 시간 내의 송신 동작을 행하고 있기 때문에, 기지국으로부터의 제어에 의하는 일 없이 시분할 송신 제어를 실현할 수 있다. 이 시스템에서는 송신 타이밍 발생부에서 생성되는 기준 타이밍에 의거한 자국의 송신 타이밍 신호에 의거하여 데이터의 송신을 행한다. 따라서, 다른 터미널국과 송신 타이밍의 중복 없이 기지국에 대해 데이터의 송신을 행할 수 있다. 즉, 기지국으로부터의 제어에 의하지 않기 때문에 시분할 송신 제어를 실현할 수 있다.

그러나, 복수의 터미널국에 공통되는 기준 타임 베이스를 마련하고, 터미널국마다 기준 타임 베이스의 주기 내의 소정 시각을 할당하고 있기 때문에, 필요에 따라, 고유 송신 타이밍을 동적으로 변경할 수 없다.

또한, 대용량 데이터를 송신하는데는, 자국에 할당된 송신 주기의 범위에서 밖에, 데이터를 송신할 수 없고, 다른 국이 사용하지 않는 통신 슬롯을 유효하게 활용할 수 없다.

또한, 복수의 터미널국에 공통되는 기준 타임 베이스를 마련하고, 터미널국마다 기준 타임 베이스의 주기 내의 소정 시각을 할당하고 있기 때문에, 연속한 기준 타임 베이스의 주기 이상을 오래 연속한 통신을 행할 수 없다.

본 발명의 목적은, 통신 슬롯의 사용 효율이 높은 시분할 동기 무선 모뎀 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 시분할 동기 무선 모뎀 장치는, 복수의 무선국의 사이에서 하나의 무선 채널을 통하여 미리 정해진 송신 주기를 미리 정해진 단위 송신시간으로 시분할한 통신 슬롯마다 헤더를 포함하는 통신 패킷을 송수신하는 무선 시스템의 무선국에 각각 마련된 시분할 동기 무선 모뎀 장치로서, 상기 통신 패킷을 송수신하는 모뎀부와, 상기 수신한 통신 패킷의 헤더에 포함되는 송신 주기와 사용중의 통신 슬롯을 얻는 통신 상황 판정부와, 하나의 상기 송신 주기에 걸쳐 통신 패킷이 수신되지 않을 때에는 다음의 송신 주기의 임의의 통신 슬롯을 선정하고, 통신 패킷이 수신된 때에는 상기 통신 상황 판정부에서 얻어진 송신 주기와 사용중의 통신 슬롯으로부터 다음의 송신 주기의 빈 통신 슬롯을 추정하여 사용하는 통신 슬롯을 선정하는 송신 타이밍 제어부를 갖는다.

도 1은 본 발명에 관한 무선 모뎀 장치를 이미 설치된 무선 시스템의 무선국에 접속한 시스템의 전체를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 관한 무선 모뎀 장치와 그것에 부수되는 장치와 구성을 도시한 블록도.

도 3은 본 발명에 관한 지도 표시 장치의 구성을 도시한 블록도.

도 4는 도 3의 궤적 추적 표시 패널에 표시되는 지도 정보.

도 5는 본 발명에 관한 통신 패킷의 구성을 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 실시예 1에 관한 무선 모뎀 장치의 송신 타이밍도.

도 7은 단말국이 개국에 성공한 때의 송신 타이밍도.

도 8은 단말국이 개국에 실패한 때의 송신 타이밍도.

도 9는 2개의 단말국이 동시에 개국하려고 하는 때의 송신 타이밍도.

도 10은 본 발명의 실시예 2에 관한 무선 모뎀 장치의 송신 타이밍도.

도 11은 통신 슬롯의 사용 상황이 표시 패널에 표시되어 있는 양상을 도시한 도면.

도 12는 본 발명의 실시예 4에 관한 무선 모뎀 장치의 송신 타이밍 제어부에서의 통신 슬롯의 선택 방법을 설명하는 도면.

도 13은 본 발명의 실시예 5에 관한 무선 모뎀 장치의 송신 타이밍도.

도 14는 본 발명의 실시예 6에 관한 무선 모뎀 장치의 송신 타이밍도.

도 15는 본 발명의 실시예 7에 관한 무선 모뎀 장치의 송신 타이밍도.

이하, 본 발명의 알맞는 실시예에 관해 도면을 참조하여 설명한다.

실시예 1

도 1은, 본 발명에 관한 시분할 동기 무선 모뎀 장치(이하, 무선 모뎀 장치라고 칭한다)를 이미 설치된 무선 시스템의 무선국에 접속한 시스템의 전체를 도시한 도면이다.

이미 설치된 무선 시스템은, 단파 무선 통신을 이용하여 복수의 무선국(지상에 마련된 기지국(5)과 항공기 또는 선박에 탑재된 단말국(4)) 사이에서 단파 무선 통신을 행하는 시스템이다. 또한, 이하의 설명에서는 항공기에 탑재된 단말국에 대해 행한다. 또한, 본 발명은 단파에 한하는 것이 아니라 중파, 극단파 등의 이미 설치된 통신 시스템에 적용할 수 있다. 또한, 항공기에 탑재한 단말국에 관해 설명하지만, 선박·자동차 등 이동체에 탑재된 통신 시스템이라면, 그것들에 본 발명의 무선 모뎀 장치를 적용할 수 있다.

상기 이미 설치된 무선 시스템의 무선 장치(이하, 기 설치된(旣設) 무선 장치라 칭한다)(1)는, 단파를 반송파로서 이용하여 송수신하는 장치이다.

무선 모뎀 장치(2)에는, 지도상에 자타(自他)의 항공기의 위치 및 관계되는 항공기 등의 항해 궤적 등을 표시하는 지도 표시 장치(3)가 접속되어 있다.

이 시스템 전체로서 무선 모뎀 장치(2)를 통하여 기지국(5) 및 단말국(4)에 설치한 지도 표시 장치(3) 사이에서 정보의 공유를 실현하는 시스템 구성으로 되어 있다.

한편, 무선 모뎀 장치(2)는, 기 설치 무선 장치(1)에 접속되고, 그 기 설치 무선 장치(1)에서 복조된 시리얼 신호를 패럴렐 신호로, 또한 정보를 시리얼 신호로 변환하고 있다. 그 시리얼 신호를 이용하여 기 설치 무선 장치(1)는 반송파를 변조하여 송신하고 있다.

각 단말국(4)으로부터 기지국(5), 또는 각 단말국(4)의 사이에서 3종류의 정보를 통신한다. 그 정보는, GPS 안테나(6)로부터 정기적으로 입수할 수 있는 단말국(4)의 위치 정보로 이루어지는 정기 통신 정보, 디지털 스틸 카메라 또는 디지털 비디오 카메라 등의 영상 촬영 장치(7)에서 촬영한 영상 정보로 이루어지는 대용량 정보, 각 단말국(4)간 또는 각 단말국(4)과 기지국(5)의 사이에서 행하여지는 음성 비화(秘話) 통화 등에 관한 부정기 연속 정보이다.

위치 정보는, 항공기가 작전을 행하는 공역(空域)까지 이동할 때의 이동중 위치 정보와 항공기가 작전 공역에서 재빨리 방향을 전환하는 작전 행동중 위치 정보로 이루어진다.

도 2는, 기지국(5)과 각 단말국(4)에 각각 접속되어 있는 무선 모뎀 장치(2)와 그것에 부수되는 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

무선 모뎀 장치(2)는, 무선 모뎀부(8), GPS 수신부(9), 정보 가공부(10), 암호화 처리부(11)를 갖는다.

무선 모뎀 장치(2)에는, GPS 안테나(6) 외에 표시 패널(12), 마이크로폰(13), 스피커(14)와 이서넷(등록상표)10BaseT15가 접속되어 있다.

무선 모뎀부(8)는, 기 설치 무선 장치(1)에서 수신된 수신 신호를 복조하여 RS232C 형식의 데이터로서 암호화 처리부(11)에 보내고, 또한 암호화 처리부(11)에서 암호화된 위치 정보와 대용량 정보 등을 송신 신호로 변조하는 모뎀부(16), 복조된 수신 신호의 헤더부를 해독하여 통신 상황을 판정하는 통신 상황 판정부(17), 그 통신 상황 및 후술하는 외부로부터 행하여지는 송신 주기의 설정에 의거하여 각 정보의 송신의 타이밍을 제어하는 송신 타이밍 제어부(18), 통신 상황을 표시 패널(12)에 표시하는 표시부(19)를 갖고 있다. 이 통신 상황에는, 송신 주기와 통신 슬롯의 사용상황 등을 포함하고 있다.

GPS 수신부(9)는, GPS 안테나(6)를 통하여 RS232C 형식의 데이터로서 입력된 GPS 신호를 위치 정보로 변환한다. 이 위치 정보는, 이서넷 10BaseT15를 통하여 지도 표시 장치(3)에 송신됨과 동시에 암호화 처리부(11)에 보내진다.

정보 가공부(10)는, 후술하는 바와 같이 이서넷 10BaseT15를 통하여 지도 표시 장치(3)로부터 입력된 활동 보고 중의 대용량 정보를 송신할 수 있도록 데이터 열로 가공하여 일시 보존한다. 그 가공한 정보를 암호화 처리부(11)에 송신한다. 또한, 암호화 처리부(11)에서 복호화된 데이터 열을 재합성하여 원래의 대용량 정보로 되돌린다.

암호화 처리부(11)는, 송신하는 위치 정보 및 활동 보고를 암호화하고, 또한 기 설치 무선 장치(1)에서 수신된 기지국(5) 및 다른 단말국(4)으로부터의 활동 정보 등을 복호화하고, 또한 암호화와 복호화를 행하기 위한 암호 키를 생성한다.

또한, 무선 모뎀 장치(2)는, 마이크로폰(13)을 이용한 음성 비화 통화를 제어하는 음성 통화 제어부(20)를 갖고 있다.

또한, 지도 표시 장치(3)로부터 무선 모뎀 장치(2)에 대해, 자국(自局) 번호, 기지국 번호, 상태 표시 항목, 비행 위치 데이터 보존 설정, 수신 비행 위치, 영상 파일 보존 기간, 암호화 키 설정, 위치 정보 송신 주기, 화상 송신 사이즈가 입력된다.

또한, GPS 수신부(9), 정보 가공부(10), 암호화 처리부(11), 통신 상황 판정부(17), 송신 타이밍 제어부(18), 음성 통화 제어부(20), 표시부(19)는 중앙 연산 처리 유닛, 파일, 인터페이스 회로 등을 갖는 컴퓨터에 의해 구성되어 있다.

다음에, 도 3을 참조하여 지도 표시 장치(3)의 구성에 관해 설명한다. 또한, 무선 모뎀 장치(2)와의 사이에서 송수신되는 정보에 관한 내용을 중심으로 하여 설명하고, 그 밖은 간단하게 기능명만 기재한다.

지도 표시 장치(3)는, 설정 입력부(21), 지도 표시부(22), 입력 처리부(23), 영상 표시부(24), 활동 보고 송신부(25), 위치·활동 정보 수신부(26), 비행 궤적 추적 표시부(27), 위치 정보 배신 송수신부(28)를 갖고 있다.

또한, 지도 표시 장치(3)는, 수서(手書, 손으로 쓴) 정보 파일(29), 화상 파일(30), 시인(視認, 눈으로 본) 정보 파일(31), 이동체 위치 정보 파일(32)를 갖고 있다.

설정 입력부(21)는, 키보드 등으로 이루어지는 입력 설정 수단(33)으로부터 입력되는 정보에 의거하여, 자국 번호, 기지국 번호, 상태 표시 항목, 비행 위치 데이터 보존 설정, 수신 비행 위치, 영상 파일 보존 기간, 암호화 키 설정, 위치 정보 송신 주기, 화상 송신 사이즈를 설정하고, 무선 모뎀 장치(2)에 송신한다.

지도 표시부(22)는, 전자 지도(34)에 보관되어 있는 정보를 이용하여 지도 표시 패널(35)에 필요한 영역의 지도를 표시한다.

입력 처리부(23)는, 태블릿(36) 등으로부터 입력되는 활동에 관한 수서 도형 정보와, 디지털 스틸 카메라 및 디지털 비디오 카메라 등의 영상 촬영 장치(7)로부터 입력되는 활동의 양상을 촬영한 영상 정보와, 선박 등을 발견한 때의 그 선박의 시인 정보 등을 지도 표시 장치(3)에 받아들인다. 이들 정보는, 각각 수서 정보 파일(29), 화상 파일(30), 시인 정보 파일(31)에 보존된다.

영상 표시부(24)는, 화상 파일(30)에 보존된 영상 정보를 영상 표시 패널(37)에 표시한다.

활동 보고 송신부(25)는, 수서 도형 정보와 영상 정보를 무선 모뎀 장치(2)의 정보 가공부(10)에 송신한다.

위치·활동 정보 수신부(26)는, 무선 모뎀 장치(2)의 정보 가공부(10)로부터 입력된 자국의 위치 정보와, 무선 모뎀 장치(2)의 암호화 처리부(11)에서 복호화된 기지국(5) 또는 각 단말국(4)으로부터 보내진 위치·활동 정보를 수신하고, 그것을 이동체 위치 정보 파일(32)에 보존한다.

비행 궤적 추적 표시부(27)는, 이동체 위치 정보 파일(32)에 보존되어 있는 항공기 등의 비행 물체의 궤적을 비행 궤적 표시 패널(38)에 표시한다. 또한, 주목하고 있는 비행 물체를 추적하고 있는 것도 합쳐서 표시한다. 도 4에 비행 궤적 표시 패널의 표시의 일예를 도시한다.

다음에, 이 무선 모뎀 장치(2)에 의해 송수신할 수 있는 정보에 관해 설명한 다. 정보로서는, 정기 통신 정보, 대용량 정보와 부정기 연속 정보의 3종류의 정보이다.

정기 통신 정보는, 미리 결정된 주기로 정기적으로 송신하는 필요한 위치 정보 등이며, 이 정기 통신 정보의 1회의 량은 하나의 통신 슬롯으로 송신할 수 있는 량이다.

대용량 정보는, 영상 정보 및 음성 정보 등이며, 정기적으로 송신할 필요는 없는 정보이다. 이 대용량 정보의 1회의 량은 하나의 통신 슬롯으로 송신할 수 없는 대용량의 정보이다. 단, 리얼타임으로 정보를 송신한 필요가 없기 때문에 정보를 분할하여 복수의 통신 슬롯을 사용하여 송신할 수 있다.

부정기 연속 정보는, 대용량 정보와 마찬가지로 부정기로 송신 요구가 발생하는 정보이지만, 리얼타임으로 계속하여 1회의 송신을 행할 것이 필요한 정보이다. 그 때문에, 1회의 송신의 동안에는 연속한 복수의 통신 슬롯에 걸쳐 송신을 행한다. 정기 통신 정보 또는 대용량 정보의 송신을 시작하기 전에, 통신 충돌 확인 시간이 마련되어 있기 때문에 그 시간에 부정기 연속 정보의 송신의 유무를 확인하고, 부정기 연속 정보의 송신이 행하여지고 있는 때는, 정기 통신 정보 또는 대용량 정보의 송신을 행하지 않고 부정기 연속 정보를 우선적으로 송신한다.

다음에, 이미 설치된 무선 시스템은 시스템 구성상 이하의 시스템적인 제한 조건이 존재한다.

각 송신은, 1초 이하와 같은 단시간의 동안에는 정상적으로 행할 수 없다. 이 설명에서는, 이 제한 조건을 고려하여 최단 송신 주기로서 5초로 고정하고, 이 것을 단위 송신 주기로 하고 있다. 이 최단 송신 주기로 시간을 시분할하고, 그 최단 송신 주기를 통신 슬롯이라고 규정하고, 이 통신 슬롯마다 정보를 송신하고 있다.

또한, 이 최단 송신 주기를 단위로 하여, 그 최단 송신 주기의 일정한 회수를 송신 주기로서 설정된다. 이 설명에서는, 송신 주기로서 180초로 정하고, 이것을 기본 송신 주기라고 칭한다. 그래서, 이 기본 송신 주기에 포함되는 통신 슬롯은 36개이다. 송신자는, 이들의 통신 슬롯을 이용하여 송신할 수 있기 때문에, 36회의 송신 타이밍이 있는 것이 된다. 송신 타이밍 제어부(18)는, 이 송신 타이밍을 제어하여 적절한 송신 타이밍에 소망하는 통신 패킷을 보낸다.

기지국과 단말국은, GPS 신호로부터 받아들인 시간을 기준 시간으로 하고, 그 기준 시간을 이용하여 송신 타이밍을 제어한다.

각 송신에서는, 통신 패킷을 이용한다. 통신 패킷은, 도 5에 도시한 바와 같이 헤더와 데이터로 구성되어 있다. 헤더에는 송신국 번호, 송신 주기, 동시 운행 대수에 관한 정보가 포함되어 있다. 데이터에는 송신하는 정보가 포함되어 있다. 이 통신 패킷은, 하나의 통신 슬롯의 시작부터 통신 충돌 확인 시간으로서의 1초간 지연되어 송신된다. 이 1초간의 동안에 타국으로부터의 송신의 유무를 검출하고, 통신 충돌을 방지한다.

다음에, 이 무선 모뎀 장치(2)를 이용하여 행할 수 있는 통신의 종류를 설명한다.

통신의 종류로서, 정기 통신, 대용량 통신, 부정기 연속 통신의 3종류가 있 다.

정기 통신은, 미리 정해진 복수의 송신 주기로부터 하나의 송신 주기를 선택하고, 그 송신 주기 중의 통신 슬롯을 선정하고, 그것을 이용하여 정기적으로 정보를 송신한다.

송신 주기에는, 기본 송신 주기와 기본 송신 주기의 정수분의1인 적어도 하나의 단축 송신 주기가 있다. 이 설명에서는, 최단 송신 주기를 5초로 하여, 최단 송신 주기로 이루어지는 통신 슬롯을 36개 갖는 기본 송신 주기, 그 6분의1인 단축 송신 주기(1)와 3분의1인 단축 송신 주기(2)를 이용한다. 이 최단 송신 주기는 무선 모뎀 장치(2)의 특성으로부터 정해진다. 이 설명에서는 3개의 송신 주기를 이용하고 있지만, 기본 송신 주기의 정수분의1이라면 어떤 주기라도 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있다.

정기 통신을 3개의 단말국(4)이 행하는 때는, 단말국(4)은 각각 하나의 기본 송신 주기의 최초로부터 제 1의 통신 슬롯, 제 2의 통신 슬롯, 제 3의 통신 슬롯을 순번대로 이용한다.

기본 송신 주기의 최단 송신 주기에서의 수신 상태를 확인하고, 기본 송신 주기 또는 단축 송신 주기(1 및 2)에서의 빈 통신 슬롯을 확인하여 송신 타이밍을 결정한다.

대용량 통신은, 부정기로 하나의 송신 주기 중의 빈 통신 슬롯을 이용하여 통신이 행하여진다. 이 대용량 통신은, 대용량의 영상 정보 등을 분할하여 송신하는 것이 특징이다.

정기 통신과 대용량 통신의 송신을 시작할 때에는, 각각의 통신 슬롯의 처음부터 통신 충돌 확인 시간으로서 설정되어 있는 사이에 다른 무선국으로부터의 통신 패킷의 수신을 확인하고 수신이 없는 때 송신을 시작한다.

부정기 연속 통신은, 부정기로 행하여지는 통신이지만, 그 정보는 분할할 수 없기 때문에, 이 통신이 시작되면 다른 무선국으로부터의 통신을 행할 수 없다. 즉, 통신 채널을 어떤 소망하는 동안 점유하는 통신이기 때문에 우선 통신으로 된다.

부정기 연속 통신(음성 송신)의 시작 타이밍은, 통신 충돌 확인 시간에 맞추어서 발신을 시작하거나, 기본 송신 주기의 판정에서 빈 통신 슬롯으로 추정된 통신 슬롯의 시작부터 송신을 시작한다.

다음에, 이 시분할 동기 무선 모뎀 장치를 이용하여 행하는 시분할 동기 통신 순서에 관해 도 6, 7, 8, 9를 참고로 하여 설명한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 정보를 송신하려고 하는 단말국(4)(이 경우, 1번국)은, 하나의 기본 송신 주기(A)의 동안에 걸쳐 기지국(5) 또는 다른 단말국(4)으로부터의 송신의 유무를 체크한다. 이 경우, 송신 기본 주기는 180초이기 때문에, 180초 동안 기 설치 무선 장치(1)로부터의 입력을 조사하여 통신 패킷의 유무를 확인한다.

만약, 기지국(5) 또는 다른 단말국(4)으로부터의 통신 패킷이 없는 때에는, 개국(開局) 희망의 1번국은, 다음의 기본 송신 주기(B)의 1번째의 통신 슬롯을 이용하여 송신을 행한다. 이때, 그 통신 슬롯의 시작부터 1초간의 통신 충돌 확인 시간 동안 다른 단말국(4)으로부터의 신호를 수신하고 있는지 확인한다. 수신하고 있 지 않다고 확인한 때는, 이 1번째의 통신 슬롯을 이용하여 송신을 행한다. 이때 송신하는 통신 패킷은, 송신하려고 하는 정보를 데이터로 하고, 합쳐서 헤더 정보를 헤더로서 구성하고 있다. 헤더 정보로서, 송신국 번호로서 1, 송신국 총수로서 1, 송신 주기로서 180초를 설정한다. 이 송신국 번호, 송신국 총수와 송신 주기는 지도 표시 장치(3)의 설정 입력부(21)로부터 입력할 수 있다.

한편, 통신 슬롯의 통신 충돌 확인 시간 동안에 신호가 수신된 것이 확인된 때는, 그 통신 슬롯에서의 송신을 중지하고, 다른 무선국으로부터의 송신이 있는 경우에 대응하여 도 7에 도시한 바와 같이 하여 송신한다.

다음에, 도 7에 도시한 바와 같이 다른 단말국(4)(이 경우, 1번국)으로부터 정기 정보 통신이 행하여지고 있고, 새롭게 개국 희망의 2번국이 있는 경우를 설명한다. 1번국으로부터 기본 송신 주기(B)의 동안에 송신이 있고, 2번국이 그것을 수신한 때, 개국 희망의 단말국(4)(이 경우, 2번국)은, 그 수신한 1번국으로부터의 통신 패킷에 있는 헤더 정보로부터 송신국 번호(이 경우, 1), 송신국 총수(이 경우, 1), 송신 주기(이 경우, 18O초)를 입수한다. 이들의 정보로부터 다음의 송신 주기(C)에 있어서의 빈 통신 슬롯을 추정한다. 예를 들면, 송신국 총수가 1, 송신 주기가 18O 초인 때는, 통신 슬롯은 35개 비어 있다고 추정하고, 기본 송신 주기의 시작부터 최초의 통신 슬롯이 사용되고 있다고 추정할 수 있기 때문에, 개국 희망의 2번국(4)은 기본 송신 주기(C)의 시작부터 2번째의 통신 슬롯을 선정하고, 그 통신 슬롯을 이용하여 송신한다. 이때, 헤더 정보로서, 송신국 번호를 2, 송신국 총수를 2로 설정하고 통신 패킷을 구성하여 송신한다.

1번국이 동시에 정기 정보 통신을 행하고 있고, 그 1번국은 2번국이 처음으로 송신한 기본 송신 주기(C)에 걸쳐 수신하고 있기 때문에, 만약, 2번국의 송신이 정상적으로 행하여지고 있으면 2번국의 송신의 통신 패킷의 헤더 정보로부터 송신국 총수로서 2를 수신할 수 있다. 2번국이 송신한 후의 기본 송신 주기(D)에서, 1번국은 정기 정보 통신의 통신 패킷의 헤더 정보로서 송신국 번호를 1, 송신국 총수를 2, 송신 주기를 3분(分)으로 하여 송신한다. 만약, 도 8에 도시한 바와 같이 2번국의 송신이 정상적으로 행하여지지 않은 때는, 2번국으로부터 송신된 기본 송신 주기(C)에서의 송신의 통신 패킷의 헤더 정보를 수신할 수 없기 때문에, 다음의 1번국의 기본 송신 주기(D)에서의 송신에서도 헤더 정보는 전의 기본 송신 주기(C)의 통신 패킷과 변함없이 송신국 총수가 1인 채로 송신된다. 2번국도 마찬가지로 정기 정보 통신을 행하고 있기 때문에, 1회째를 송신한 다음의 기본 송신 주기(D)에 걸쳐 수신하고, 1번국의 통신 패킷의 헤더 정보를 수신할 수 있다. 이때, 2번국이 기본 송신 주기(C)에서 정상적으로 송신이 행하여지고 있으면, 1번국의 기본 송신 주기(D)에서의 정기 정보 통신의 통신 패킷의 헤더에는 송신국 총수가 2로 되어 있을 것이기 때문에, 그 변화를 확인함에 의해 자국으로부터의 송신이 정상적으로 행하여지고 있는지의 여부를 알 수 있다.

만약, 정상적으로 송신이 행하여지지 않는다고 확인된 때에는, 2번국은 재차 기본 송신 주기(D)로 랜덤하게 통신 슬롯을 선정하여 송신을 행한다.

다음에, 도 9와 같이 2번국과 3번국이 새롭게 같은 기본 송신 주기(C)로 개국을 행하는 때의 양상을 설명한다. 2번국과 3번국은 하나의 기본 송신 주기(B)에 걸쳐 다른 무선국으로부터의 송신을 체크한다. 이 기본 송신 주기(B)에서는, 1번국만이 개국하고 있기 때문에, 2번국과 3번국은 독립하여 빈 통신 슬롯으로부터 2번째의 통신 슬롯을 선정한다. 이와 같이 하여 헤더 정보로서 똑같이 송신국 번호 2, 송신국 총수 2, 송신 주기 180초로서, 기본 송신 주기(C)에서 새롭게 송신한다. 이와 같이, 같은 통신 슬롯에서 2개 이상의 무선국으로부터 송신되면, 2개 이상의 통신 패킷의 충돌이 발생하고, 송신이 정상적으로 행하여지지 않는다. 이 기본 송신 주기(C)의 양상을 1번국이 체크하고 있기 때문에, 1번국은 자국만이 송신하고 있다고 하여, 기본 송신 주기(D)에서는 헤더 정보의 송신국 총수를 1로 하여 송신한다. 동시에, 기본 송신 주기(D)에서는, 2번국과 3번국은 올바르게 송신되어 있는지 검출하기 위해 1번국의 송신을 체크한다. 이 도 9와 같은 경우는, 1번국의 헤더 정보로부터 올바르게 송신할 수 없었다고 판단한다. 2번국 또는 3번국은 각각 랜덤하게 통신 슬롯을 선정하여 송신을 행한다.

이와 같은 무선 모뎀 장치는, 하나 전의 송신 주기에서 수신된 통신 패킷의 헤더 정보로부터 통신 슬롯의 빈 곳을 추정하여 송신을 행하기 때문에, 어느 특정의 무선국이 송신 타이밍이 조정하는 것이 없다. 또한, 통신 슬롯의 사용 상황에 의거하여 각 무선국이 점유하는 시분할 송신 타이밍을 취득하기 때문에, 통신 슬롯의 수보다 많은 무선국이 하나의 무선 채널을 이용하여 통신을 행할 수 있다.

실시예 2

도 10은, 본 발명의 실시예 2에 관한 무선 모뎀 장치의 송신 타이밍 차트를 도시한다.

1번국은, 이 무선 모뎀 장치(2)가 탑재되어 있는 항공기가 목표 공역에 이동중은 항공기의 위치를 기본 송신 주기로 위치 정보를 기지국(5)에 송신한다. 이 항공기가 목표 공역에 도착하면, 항공기의 위치 정보를 기본 송신 주기보다 짧은 단축 송신 주기(1)로 기지국(5)에 송신한다. 즉, 이동중 위치 정보 송신 주기로서 기본 송신 주기를, 작전 행동중 위치 정보 송신 주기로서 단축 송신 주기(1)(30초 주기)를 이용하고 있다.

작전 행동이 종료 후, 또한 통상의 기본 송신 주기로 위치 정보를 송신한다.

동시에 2번국과 3번국이 탑재되어 있는 항공기도 목표 공역에 이동중은, 자국의 위치 정보를 기지국(5)에 기본 송신 주기로 송신한다.

이들의 위치 정보를 송신하는 순서를 도 1O을 참조하여 설명한다.

1번국은, 하나의 이동중 위치 정보 송신 주기 동안 타국으로부터의 송신이 행하여지고 있는지 확인한다. 타국으로부터 송신이 없는 때, 다음의 이동중 위치 정보 송신 주기의 시작부터 1번째의 통신 슬롯을 이용하여 위치 정보를 송신한다.

2번국은, 하나의 이동중 위치 정보 송신 주기 동안 타국으로부터의 송신이 행하여지고 있는지 확인한다. 1번국으로부터의 송신이 확인할 수 있기 때문에, 다음의 이동중 위치 정보 송신 주기의 처음부터 2번째의 통신 슬롯을 이용하여 자국의 위치 정보를 정기 송신한다.

3번국도 마찬가지로 하여 위치 정보를 정기 송신한다.

다음에, 1번국이 탑재되어 있는 항공기가 작전 공역에 도착하면, 세밀하게 항공기의 비행의 방향을 전환할 것이 필요해지기 때문에, 1번국은 작전 행동중 위치 정보 송신 주기로 위치 정보를 송신한다. 도 1O의 경우는, 1번국은 헤더 정보로서 송신국 번호 1, 송신국 총수 3, 송신 주기 30초로서 위치 정보를 송신한다. 2번국은, 1번국의 헤더 정보로부터 빈 통신 슬롯은 짝수번째라고 추정하고, 2번째의 통신 슬롯을 선택한다. 헤더 정보로서 송신국 번호 2, 송신국 총수 2, 송신 주기 180초로서 송신한다. 3번국은, 2번국과 마찬가지로 빈 통신 슬롯은 짝수번째라고 추정하고, 또한 2번국이 2번째의 통신 슬롯을 이용한다고 하여, 자국은 4번째의 통신 슬롯을 이용하여 송신을 행한다.

기지국(5)과 각 단말국(4)이 점유하는 시분할 송신 타이밍을 복수의 송신 주기로 함에 의해, 송신 주기가 다른 정기 통신을 혼재시켜, 통신을 행하는 것이 가능해지고, 필요에 따라 송신 주기가 증감됨에 의해 하나의 주파수의 사용 효율이 향상되고, 하나의 주파수로 다른 보다 많은 단말국(4)의 정보를 공유하는 것이 가능해진다.

실시예 3

도 11은, 본 발명의 실시예 3에 관한 표시 패널에 표시된 통신 슬롯의 사용 상황의 표시이다.

이 도면에서는, 최단 송신시간을 5초로 하고, 단축 송신 주기(1)를 3O초 주기, 단축 송신 주기(2)를 60초 주기, 기본 주기를 18O초 주기로 하여, 3단계의 송신 주기를 설정하고, 어느 통신 슬롯이 사용되고 있는지의 여부를 검은 원과 흰 원 으로 나타내고 있다. 검은 원이 사용중이고, 흰 원은 빈 곳을 나타낸다.

새롭게 개국을 행하려고 하는 단말국(4)은, 하나의 기본 송신 주기에 걸쳐 새롭게 타국에 의한 개국의 유무를 확인한다. 예를 들면, 도 11과 같은 통신 슬롯의 사용 상황이 표시되어 있는 경우, 각 통신 슬롯에 흐르는 통신 패킷의 헤드 정보에서 송신국 총수는 9로 되어 있는 것이다. 그러면, 헤더 정보의 송신국 총수가 9인 채인 때에는, 기본 송신 주기로 정기 정보 통신을 행하려고 하여, 도 11의 흰 원이 붙어 있는 통신 슬롯을 선택한다. 단축 송신 주기(1)로 새롭게 개국하는 것은 타국의 송신의 일부가 끝나지 않는다면 가능하지 않다.

이와 같이 통신 슬롯을 선택하고, 지도 표시 장치(3)의 설정 입력 수단(33)으로부터 필요한 정보를 입력하고, 그것에 의거하여 설정 입력부(21)는 그것에 관련된 정보를 송신 타이밍 제어부(18)에 송신한다.

이와 같은 무선 모뎀 장치(2)는, 하나의 기본 송신 주기에 걸쳐 송신에 사용되고 있는 통신 슬롯의 상황이 일람표로서 표시되어 있기 때문에, 기지국(5) 및 각 단말국(4)에서의 통신 슬롯의 사용 상황을 한눈에 확인하는 것이 가능해진다.

또한, 하나의 기본 송신 주기에 걸쳐서 사용되고 있는 통신 슬롯의 사용 상황을 확인하고, 운용 상태와 대조하여, 빈 통신 슬롯을 수동으로 설정할 수 있다.

실시예 4

도 12는, 본 발명의 실시예 4에 관한 무선 모뎀 장치의 송신 타이밍 제어부에서의 통신 슬롯의 선택 방법을 설명하는 도면이다. 이 실시예 4의 무선 모뎀 장 치(2)는, 실시예 1의 무선 모뎀 장치(2)에 빈 통신 슬롯을 선택하는 수단이 송신 타이밍 제어부에 마련되어 있는 점이 다르다.

이 송신 타이밍 제어부(18)는, 파일 등에 기억되어 있는 송신 주기와 송신국 총수로부터 선정 규칙에 따라 통신 슬롯을 선택한다. 선정 규칙은, 도 12와 같이 단축 송신 주기(1), 단축 송신 주기(2), 기본 송신 주기의 순으로 우선하여 통신 슬롯을 선정한다. 검은 원은 현재 할당되어 있는 통신 슬롯을 나타내고, 흰 원은 새롭게 할당할 수 있는 통신 슬롯을 나타낸다. 이와 같은 상태에서, 예를 들면 기본 송신 주기로 새롭게 개국하려고 하는 때에는, 사용하는 통신 슬롯으로서 10번째의 통신 슬롯을 선정한다. 또한, 단축 송신 주기(2)로 새롭게 개국하려고 하는 때에는, 사용하는 통신 슬롯으로서 10번째, 22번째, 34번째의 통신 슬롯을 선정한다. 그러나, 이 상태에서는 단축 송신 주기(1)로 새롭게 개국할 수 없다.

이와 같은 무선 모뎀 장치(2)는, 송신 주기와 송신국 총수로부터 미리 정한 규칙에 따라 빈 통신 슬롯을 선정하기 때문에, 조작자의 판단이 개재하기 때문에 일어나는 잘못된 통신 슬롯을 선택하여 버리는 일은 없다.

실시예 5

도 13은, 본 발명의 실시예 5에 관한 무선 모뎀 장치의 송신 타이밍을 도시한 도면이다.

위치 정보 송신 주기인 기본 송신 주기 내에서, 대용량 정보를 송신하는 순서에 관해 설명한다.

A) 대용량 정보를 기지국(5)에 송신하려고 하는 2번국은, 대용량 정보를 하나의 통신 슬롯으로 송신할 수 있는 송신 사이즈로 분할하고 데이터 열을 작성하고, 그 데이터 열을 암호화 처리부(11)에 보낸다. 암호화 처리부(11)는 그 데이터 열을 암호화한다.

B) 2번국은, 하나의 위치 정보 송신 주기에 걸쳐 타국으로부터의 통신 패킷을 확인하고, 빈 통신 슬롯을 확인한다.

C) 2번국은 빈 통신 슬롯으로 데이터 열을 암호화하여 기지국에 송신한다.

D) 기지국은 보내져 온 데이터 열이 올바르게 수신할 수 있었는지 확인한다. 올바르게 수신할 수 없는 때는, 재차, 그 데이터 열의 재발송 요구를 2번국에 행한다. 올바르게 수신할 수 있는 때는 데이터 열을 통합하여 대용량 정보로서 원래로 되돌린다.

E) 2번국은 기지국(5)로부터 보내져 온 앞서 송신한 대용량 정보의 데이터 열의 수신 상태에 관한 정보를 수신한다.

F) 수신한 수신 상태에 관한 정보에 있어서, 기지국(5)에서 수신이 성공하지 못한 데이터 열을 재차 빈 통신 슬롯을 이용하여 기지국(5)에 송신한다.

또한, 영상 정보의 송신 순서를 설명한다.

A) 대용량 정보를 기지국(5)에 송신하려고 하는 2번국에서, 디지털 카메라, 디지털 비디오 등 영상 촬영 장치(7)로부터 지도 표시 장치(3)에 입력된 촬영 영상을 일단 화상 파일(30)에 축적하고, 그 후 활동 보고 송신부(25)에 의해 무선 모뎀 장치(2)의 정보 가공부(10)에 송신한다.

B) 2번국에 있어서, 정보 가공부(10)가 촬영 영상을 종횡으로 분할하여 데이터 열을 작성하고, 그 데이터 열의 종횡 구성 수를 헤더에 실어 화상 정보 송신 예고로서 기지국(5)에 송신한다. 또한, 2번국에 있어서, 위치 정보 송신 주기의 통신 슬롯의 빈 곳을 조사하고, 그 빈 통신 슬롯을 이용하여 데이터 열을 송신한다. 그 데이터 열은 각각에 헤더가 붙여져 통신 패킷으로서 구성된다.

C) 기지국(5)에 있어서, 화상 정보 송신 예고의 헤더로부터 구한 수신 완료 예정 시간 이후에 데이터 열의 이상의 유무를 확인하고, 이상이 인정된 때에는, 그 이상이 인정된 데이터 열을 재발송하도록 2번국에 재발송 요구를 송신한다. 2번국은 재차 이상이 인정된 데이터 열을 송신한다.

D) 기지국(5)에서, 촬영 영상의 모든 데이터 열이 정상적으로 수신된 후, 화상 정보 송신 예고의 헤더로부터 데이터 열의 종횡 구성 수를 확인하고, 수신한 촬영 영상의 데이터 열을 영상으로 재합성한다.

E) 모든 데이터 열이 정상적으로 수신 완료한 때, 기지국(5)은 영상 수신 완료의 정보를 2번국에 송신한다.

이와 같은 무선 모뎀 장치는, 큰 용량의 정보라도 그것을 통신 슬롯으로 송신할 수 있는 사이즈로 분할하여 비여 있는 통신 슬롯을 이용하여 송신하기 때문에, 정기 정보 통신을 방해하는 일이 없다.

또한, 통신 에러가 발생한 때에 모든 정보를 재발송하는 것이 아니라, 에러가 발생한 데이터 열만을, 빈 통신 슬롯을 이용하여 송신함으로써 짧은 시간에 정상적인 데이터를 송신이 가능해진다.

실시예 6

도 14는, 본 발명의 실시예 6에 관한 무선 모뎀 장치의 송신 타이밍을 도시한 도면이다.

이 실시예 6의 무선 모뎀 장치는, 음성 비통화를 행할 수 있다. 음성 비통화(秘通話)의 송신 순서를 도 14를 참조하여 설명한다. 2번국이 다른 단말국에 통화하는 것을 예로 하여 설명한다.

A) 2번국에 있어서, 마이크로폰 PPT 눌려 음성 비밀 통화가 요구된다.

B) 2번국에 있어서, 마이크로폰 PPT가 눌린 후, 그때의 위치 정보 송신 주기에 있어서의 자타국의 송신을 확인한다. 1번국과 3번국으로부터 위치 정보가 정기 정보 통신되고 있기 때문에, 송신 타이밍 제어부는 다음의 위치 정보 송신 주기의 자국의 송신 후에 송신 시작 타이밍을 선정한다.

C) 2번국에 있어서, 송신 시작 타이밍에 맞추어 디지털 음성 송신을 시작한다.

D) 디지털 음성 비화(秘話) 램프를 점등한다.

송신 타이밍 제어부(18)는, 통신 슬롯의 처음부터 통신 충돌 확인 시간(예를 들면 1초로 설정) 동안에 통신이 행하여지지 않은 것을 확인하고 나서, 정기 통신 정보 및 대용량 정보의 송신을 행한다. 그 때문에 정기 통신의 송신 타이밍을 고려하지 않고도 우선 통신(음성 비밀 통화 등)을 행할 수 있다.

이와 같은 무선 모뎀 장치는, 시분할 동기 방식의 통신을 행하고 있어도 음 성 통신 등의 비동기로 임의 기간의 통신을 행할 수 있다.

실시예 7

도 15는, 본 발명의 실시예 7에 관한 무선 모뎀 장치의 송신 타이밍을 도시한 도면이다.

실시예 7의 무선 모뎀 장치는, 실시예 6에 관한 무선 모뎀 장치와 음성 비화 통신에 계속해서 정기 통신 정보를 연속하여 송신하는 것만이 다르다. 그 외는 마찬가지이므로 설명은 생략한다.

이와 같은 무선 모뎀 장치는, 우선 통신에 의해 중단된 정기 통신의 정보를, 우선 통신의 말미에 추가하여 송신함에 의해, 중단하고 있는 정기 통신의 정보의 갱신을 행할 수 있다.

본 발명의 시분할 동기 무선 모뎀 장치에 관한 효과는, 통신 슬롯을 기지국 및 각 단말국에 고정하지 않고, 개국하려고 하는 시점에서 비어 있는 통신 슬롯을 자유롭게 사용할 수 있도록 하였기 때문에, 통신 슬롯의 사용 효율이 향상되고, 많은 단말국으로부터의 송신이 가능하게 되었다.

본 발명에 관한 시분할 동기 무선 모뎀 장치는, 이미 무선 채널이 마련되어 있는 시스템이라면, 이것을 부가함에 의해 시분할 동기 방식의 정보 전송이 가능해진다.

Claims (10)

1. 복수의 무선국의 사이에서 하나의 무선 채널을 통하여 미리 정해진 송신 주기를 미리 정해진 단위 송신시간으로 시분할한 통신 슬롯마다 헤더를 포함하는 통신 패킷을 송수신하는 무선 시스템의 무선국에 각각 마련된 시분할 동기 무선 모뎀 장치에 있어서,

   상기 통신 패킷을 송수신하는 모뎀부와,

   상기 수신한 통신 패킷의 헤더에 포함되는 송신 주기와 사용중의 무선국의 총수를 얻는 통신 상황 판정부와,

   하나의 상기 송신 주기에 걸쳐 통신 패킷이 수신되지 않는 때에는 다음의 송신 주기의 임의의 통신 슬롯을 선정하고, 통신 패킷이 수신된 때에는 상기 통신 상황 판정부에서 얻어진 상기 송신 주기와 상기 사용중의 무선국의 총수로부터 다음의 송신 주기의 빈 통신 슬롯을 추정하여 사용하는 통신 슬롯을 선정하는 송신 타이밍 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 시분할 동기 무선 모뎀 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 송신 주기의 정수분의1로 되는 적어도 하나의 단축 송신 주기가 미리 정하여지고, 상기 송신 주기 및 단축 송신 주기의 어느 하나에 의거하여 송수신이 행하여지고,

   상기 송신 타이밍 제어부가, 상기 송신 주기 및 상기 단축 주기중에서 하나 선택하고, 선택한 상기 송신 주기 또는 상기 단축 주기에 걸쳐 통신 패킷이 수신되지 않는 때에는 다음의 선택한 상기 송신 주기 또는 상기 단축 주기의 임의의 통신 슬롯을 선정하고, 통신 패킷이 수신된 때에는 상기 통신 상황 판정부에서 얻어진 송신 주기와 사용중의 무선국의 총수로부터 다음의 선택한 상기 송신 주기 또는 상기 단축 주기의 빈 통신 슬롯을 추정하여 사용하는 통신 슬롯을 선정하는 것을 특징으로 하는 시분할 동기 무선 모뎀 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 송신 주기 및 상기 단축 주기와 상기 사용하고 있는 통신 슬롯을 표시하는 표시부를 갖는 것을 특징으로 하는 시분할 동기 무선 모뎀 장치.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 송신 타이밍 제어부가, 외부로부터 입력된 정보에 의거하여 다음의 상기 송신 주기 또는 상기 단축 주기에 있어서의 사용하는 통신 슬롯을 선정하는 것을 특징으로 하는 시분할 동기 무선 모뎀 장치.
5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 송신 타이밍 제어부가, 상기 선택한 상기 송신 주기 또는 상기 단축 주기와 상기 수신한 통신 슬롯으로부터 미리 결정된 선정 규칙에 따라 다음의 송신 주기 또는 단축 주기의 사용하는 통신 슬롯을 선정하는 것을 특징으로 하는 시분할 동기 무선 모뎀 장치.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 송신 타이밍 제어부가, 송신 후 다른 무선국으로부터 송신된 통신 패킷의 헤더에 포함되는 무선국의 총수의 정보로부터 자신의 송신이 정상적으로 행하여졌는지의 여부 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 시분할 동기 무선 모뎀 장치.
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   하나의 상기 통신 슬롯으로 송신할 수 없는 큰 용량의 정보를 하나의 통신 슬롯으로 송신할 수 있는 데이터 열로 분할하는 정보 가공부를 가지며,

   상기 송신 타이밍 제어부는, 상기 데이터 열을 빈 통신 슬롯을 이용하여 송신하도록 송신 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 시분할 동기 무선 모뎀 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 정보 가공부가, 수신한 상기 데이터 열의 이상의 유무를 확인하고, 이상이 인정된 때에는 재발송을 요구하고, 이상이 인정되지 않는 때에는 상기 데이터 열을 재 합성하는 것을 특징으로 하는 시분할 동기 무선 모뎀 장치.
9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 송신 타이밍 제어부가, 외부로부터 입력된 부정기 연속 정보의 송신 요구에 의거하여 상기 부정기 연속 정보를 위해 다른 통신에 우선하여 통신 슬롯을 연속하여 이용하도록 송신 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 시분할 동기 무선 모뎀 장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 송신 타이밍 제어부가, 상기 부정기 연속 정보의 송신이 완료 후, 상기 부정기 연속 정보의 송신에 의해 송신할 수 없었던 송신 주기마다 송신하는 정보를 계속해서 송신하는 것을 특징으로 하는 시분할 동기 무선 모뎀 장치.

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