본 발명의 방법과 장치는 정보 신호를 송신 및 수신하여 정보원과 목적지 사이에 정보 네트워크를 생성하는 방법과 시스템을 포함하고 있으며, 목적지는 다른 통신 신호들이 목적지에 유효한지 또는 그렇지 않은지 간에 정보원의 신호 커버리지 영역 내에 있지 않다. 일반적으로, 방법은 정보원에 위치하고 있는 송신기로 정보 신호를 송신하는 단계와, 제1 송신기/수신기 유닛으로 정보 신호를 수신하고 이 수신된 정보 신호를 목적지에 위치하고 있는 수신기에 제1 송신기/수신기 유닛으로 재송신하는 단계를 포함하며, 상기 제1 송신기/수신기 유닛은 이동 플랫폼에 위치하고 있다. 방법은 또한 정보원과 목적지 사이의 복수의 추가 송신기/수신기 유닛으로 신호를 수신 및 재송신하는 단계를 포함할 수도 있다. 이들 송신기/수신기 유닛들 중 어느 것이나 이동 플랫폼에 위치할 수도 있다. 이들 송신기/수신기 유닛들 중 일부는 고정 플랫폼에 위치할 수도 있다.
본 발명의 방법은 신호의 수신이 가능하지 않은 영역에 위치하고 있는 이동 플랫폼과 관련된 승객에게 관련 신호를 제공하는데 이용될 수 있다. 본 실시예에서, 이 방법은, 신호의 수신이 가능한 영역에 있는 이동 플랫폼에 연결된 제1 송신기/수신기 유닛으로 관련 신호를 수신하는 것과, 신호가 유효하지 않은 영역에 있는 이동 플랫폼에 연결된 수신기에 신호를 재송신하는 것을 포함한다. 또한, 이 방법은 이동 플랫폼이 이동하는 신호 경로를 따라 이동 플랫폼에 연결된 임의의 수의 추가 송신기/수신기로 신호를 수신하고 재송신하는 단계를 반복하는 것을 포함할 수 있다. 각 이동 플랫폼은 관련 신호를 수신하고 이를 그 이동 플랫폼과 관련된 승객에게 제시한다. 이동 플랫폼은 경로 상에 위치할 수 있고 유사하거나 또는 다른 방향으로 이동할 수 있다. 이동 플랫폼은 지상, 공기 중, 또는 수상 또는 수중에서 이동가능한 임의의 종류의 이동 플랫폼일 수 있다. 이러한 이동 플랫폼의 몇몇 특정한 예는 열차, 기동차, 보트, 비행기, 자동차, 오토바이, 자전거, 스케이트보드, 휠체어, 골프 카트, 트럭, 트랙터-트레일러, 버스, 경찰차, 구급차, 소방차, 건설차, 배, 잠수함, 수중익선(hydrofoil), 바지선 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 통신 시스템 및 방법을 나타낸다. 관련 신호(10)는 정보원으로부터 송신되고 경로(52) 상에 위치하는 이동 플랫폼(20)에 의해 수신된다. 이동 플랫폼(20)에는, 이동 플랫폼(20)에 관련된 승객(26)이 사용할 수 있도록, 신호를 수신하고, 경로(52)를 따라 및/또는 평행 경로(54)를 따라 신호를 송신하는 안테나(21)가 설치되어 있다. 경로(52 및 54)에 대한 주 이동 방향은 화살표(89 및 99)에 의해 도시된다. 이동 플랫폼(20)은 신호(10)를 수신하고 동일한 경로(52) 상에 위치하는 이동 플랫폼(30)으로 신호(12)를 송신한다. 이동 플랫폼(30)에는, 이동 플랫폼(30)에 관련된 승객(36)이 사용할 수 있도록, 신호를 수신하고, 및/또는 경로(52)를 따라 및/또는 평행 경로(54)를 따라 신호를 송신하는 안테나(31)가 설치되어 있다. 이동 플랫폼(30)은 신호(12)를 수신하고 평행한 경로(54) 상에 위치하는 이동 플랫폼(40)으로 신호(14)를 송신한다. 이동 플랫폼(40)에는, 이동 플랫폼(40)에 관련된 승객(46)이 사용할 수 있도록, 신호를 수신하고, 및/또는 경로(52)를 따라 및/또는 평행 경로(54)를 따라 신호를 송신하는 안테나(41)가 설치되어 있다. 본 실시예에서 이동 플랫폼(30 및 40)은, 모두 관련 신호(10)의 수신이 가능한 영역을 나타내는 경계선(11)으로 나타낸 바와 같이 송신된 관련 신호(10)의 소스의 범위 밖에 있다. 본 실시예에서, 이동 플랫폼(20, 30, 및 40)은 동일한 주 이동 방향을 갖는 평행한 경로 상에 위치한다. 본 발명의 방법 및 시스템은 모든 이동 플랫폼 또는 임의의 특정 이동 플랫폼이 본 통신 시스템 및 방법에 관련될 것을 요구하고 있지 않을뿐만 아니라, 모든 이동 플랫폼 또는 임의의 특정 이동 플랫폼이 수신기 및/또는 송신기로서 작용하도록 이동할 것을 요구하고 있지도 않다.
도 2A-2H는 동일한 주 이동 방향을 갖는 평행한 경로 상에 위치하는 이동 플랫폼에 대하여 신호 소스의 신호 커버리지 영역 내에 있지 않은 적어도 하나의 목적지로 신호를 제공하는 신호의 라우팅의 추가적인 예를 나타낸다. 도 2A는 관련 신호가 유효한 영역 내에 있는 경로(72) 상에 위치하는 제1 이동 플랫폼(50)을 포함한다. 이 이동 플랫폼은 이동 플랫폼과 관련된 제1 송신기/수신기 유닛을 갖는 신호 전달(도시 안됨)을 수신하고 동일한 경로를 따라 위치하는 제2 이동 플랫폼(60)과 관련되는 제2 송신기/수신기 유닛에 송신기/수신기 유닛에 의해 수신된 신호(16)를 재송신한다. 이 예에서, 제2 이동 플랫폼(60)은 최초 관련 신호(original signal of interest)가 유효한 영역 내에 있지 않다. 제2 이동 플랫폼(60)은 최초 관련 신호의 커버리지 영역 내에 있지 않고 동일한 주 이동 방향을 갖는 평행한 경로(74)를 따라 위치하는 제3 이동 플랫폼(70)에 관련 신호(18)를 재송신할 수 있다. 이 방법은 경로를 따라 위치하는 임의의 수의 추가 이동 플랫폼으로부터 그리고 이 이동 플랫폼으로 신호를 수신하고 재송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 2B-2H는 본 발명의 방법 및 시스템으로 추가 신호 라우팅 가능성을 도시한다. 신호 라우팅은 예를 들어, 경로(72) 상의 제1 이동 플랫폼(50)에서 인접하는 또는 동일한 경로 상의 이동 플랫폼(60)으로 송신된 신호(16)로서, 그리고 이동 플랫폼(60)에서 도 2A 내지 2F에 나타낸 바와 같이 이동 플랫폼(60)에서 동일한 또는 평행한 경로 상의 추가 이동 플랫폼(70)으로 송신된 신호(18)로서 일어날 수 있다. 또한, 신호 라우팅은 예를 들어, 경로(72) 상의 이동 플랫폼(50)에서 도 2G에 나타낸 바와 같이 인접하지 않고 평행한 경로 상의 이동 플랫폼(60)으로 일어날 수 있다. 또한, 신호 라우팅은 예를 들어, 도 2B, 2D, 및 2E에 나타낸 바와 같이 제1 경로 상의 이동 플랫폼에서 제2 경로 상의 이동 플랫폼으로, 제1 경로 상의 다른 이동 플랫폼으로 일어날 수 있다. 본 발명의 방법 및 시스템에 따라, 복수의 재송신된 신호(17, 18)를 통해 도 2H에 나타낸 바와 같이 동일한(72) 또는 평행한(74) 경로를 따라 위치하는 복수의 이동 플랫폼(70, 80)에 수신된 신호를 재송신할 수 있다. 따라서, 도 2A 내지 2H는 평행한 경로를 따라 동일한 방향에서 이동하는 이동 플랫폼에 대한 통신 송신 경로의 몇몇 예를 나타낸다. 그러나, 본 발명의 방법 및 시스템은 모든 이동 플랫폼 또는 임의의 특정 이동 플랫폼이 본 통신 시스템 및 방법에 관련될 것을 요구하고 있지 않을뿐만 아니라, 모든 이동 플랫폼 또는 임의의 특정 이동 플랫폼이 수신기 및/또는 재송신기로서 동작하면서 이동할 것을 요구하고 있지도 않다.
도 3A-3I는, 반대의 주 이동 방향을 갖는 평행한 경로 상의 이동 플랫폼에 대하여, 소스의 신호 커버리지 영역 내에 있지 않은 적어도 하나의 목적지로 신호를 제공하기 위한 신호 라우팅의 추가적인 예를 나타낸다. 도 3A는 이동 플랫폼과 관련된 승객이 사용할 수 있도록, 경로(72)를 따라 위치하고 관련 신호가 유효한 영역에 있는 제1 송신기/수신기 유닛으로 관련 신호(도시 안됨)를 수신하고, 동일한 경로(72)를 따라 위치하고 최초 관련 신호가 유효하지 않은 영역 내에 있는 제2 이동 플랫폼(60) 상에 위치하는 제2 송신기/수신기에 제1 송신기/수신기 유닛에 의해 수신된 관련 신호(16)를 재송신하는 제1 이동 플랫폼(50)을 나타낸다. 제2 이동 플랫폼(60)은 반대의 주 이동 방향을 갖는 경로(74) 상에 위치하고, 최초 관련 신호(18)가 유효하지 않은 영역 내의 제3 이동 플랫폼(70)에 관련 신호(18)를 재송신할 수 있다. 이 통신 시스템 및 방법은 임의의 수의 경로를 따라 위치하는 다중의 이동 플랫폼으로 관련 신호를 제공하는데 사용될 수 있다. 신호 라우팅은 예를 들어, 도 3A, 3B, 3D, 3E, 3F, 3G, 3H, 및 3I에 나타낸 바와 같이, 한 경로 상의 이동 플랫폼(50)에서 반대의 주 이동 방향을 갖는 다른 인접한 경로 상의 이동 플랫폼(60)으로 일어날 수 있다, 또한, 신호 라우팅은 예를 들어, 도 3에 나타낸 바와 같이 한 경로 상의 이동 플랫폼에서 다른 인접하지 않지만 평행한 경로 상의 이동 플랫폼으로 일어날 수 있다. 또한, 신호 라우팅은 예를 들어, 도 3B, 3E, 및 3F에 나타낸 바와 같이, 한 경로(72) 상의 제1 이동 플랫폼(50)에서 다른 경로(74) 상의 제2 이동 플랫폼(60)으로, 제1 경로 상의 제3 이동 플랫폼(70)으로 일어날 수 있다. 도 3I에 나타낸 바와 같이, 임의의 이동 플랫폼이 수신된 신호를 동일한 또는 다른 경로를 따라 복수의 이동 플랫폼에 재송신할 수 있다는 것이 주목된다. 따라서, 도 3A 내지 3I는 평행한 경로를 따라 반대의 방향에서 이동하는 이동 플랫폼에 대한 통신 송신 경로의 몇몇 예를 나타낸다. 그러나, 본 발명의 방법 및 시스템은 모든 이동 플랫폼 또는 임의의 특정 이동 플랫폼이 본 통신 시스템 및 방법에 관련될 것을 요구하고 있지 않을뿐만 아니라, 모든 이동 플랫폼 또는 임의의 특정 이동 플랫폼이 수신기 및/또는 재송신기로서 동작하면서 이동할 것을 요구하고 있지도 않다.
도 1 내지 3에 나타낸 이동 플랫폼이 자동차로서 묘사되었지만, 본 발명의 시스템 이외의 임의의 이동 플랫폼은 어떤 종류의 이동 플랫폼일 수 있고, 본 발명의 통신 방법 및 시스템은 자동차에 한정되지 않는다. 이동 플랫폼의 몇몇 예는 상술된 임의의 종류의 이동 플랫폼을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
도 4는, 경로(52)의 주 이동 방향(89)에 수직인 주 이동 방향(99)을 갖는 경로(54) 상의 이동 플랫폼(30 및 40)에 대한 본 발명의 방법 및 시스템의 추가적인 실시예를 나타낸다. 도 4는 경로(52)를 따라 신호(10)가 유효하지 영역(11) 내에 위치하는, 제1 이동 플랫폼(20) 상의 승객(26)이 사용할 수 있도록, 제1 이동 플랫폼과 관련된 제1 송신기/수신기 유닛(21)으로 관련 신호(10)를 수신하는 제1 이동 플랫폼(20)을 포함한다. 제1 이동 플랫폼(20)은 최초 신호(10)가 유효하지 않은 영역(11) 내에 있지 않고 주 이동 방향(99)을 갖는 수직의 경로(54)를 따라 위치하는 제2 이동 플랫폼(30)과 관련된 제2 송신기/수신기 유닛(31)에 제1 송신기/수신기 유닛(21)에 의해 수신된 관련 신호(12)를 재송신한다. 또한, 제2 이동 플랫폼은 이동 플랫폼(40) 상에 있는 승객(46)이 사용할 수 있도록, 최초 신호(10)가 유효한 영역(11) 내에 있지 않고, 동일한 수직의 경로(54)를 따라 위치하는 제3 이동 플랫폼과 관련된 제3 송신기/수신기 유닛(41)에 관련 신호(14)를 재송신할 수 있다. 본 발명의 방법 및 통신 네트워크는 이들 이동 플랫폼과 관련된 승객이 사용할 수 있도록, 평행 및/또는 수직한 경로를 따라 임의의 다중의 이동 플랫폼으로 관련 신호를 제공할 수 있다는 것이 주목된다.
도 5A-5F는, 수직의 경로 상에 위치하는 이동 플랫폼에 대한 본원 발명의 방법 및 시스템에 따라 구현될 수 있는, 정보원의 신호 커버리지 영역 내에 있지 않은 적어도 하나의 목적지로 신호를 제공하는 신호의 라우팅의 몇몇 예를 나타낸다. 신호 라우팅은 예를 들어, 도 5A, 5B, 및 5D에 나타낸 바와 같이, 경로(72) 상의 제1 이동 플랫폼(50)에서, 동일한 경로 상의 제2 이동 플랫폼(60)으로, 수직의 경로(74) 상의 제3 이동 플랫폼(70)으로 일어날 수 있다. 신호 라우팅은 예를 들어, 도 5C, 5E, 및 5F에 나타낸 바와 같이, 한 경로(72) 상의 이동 플랫폼(50)에서, 평행한 경로(74) 상의 이동 플랫폼(60)으로, 수직의 경로(76) 상의 이동 플랫폼(70)으로 일어날 수 있다. 임의의 이동 플랫폼이, 도 5G 및 5H에 나타낸 바와 같이, 동일한 또는 수직의 경로 상의 복수의 이동 플랫폼에 신호를 재송신할 수 있다는 것이 주목된다. 따라서, 도 5A 내지 5H는 평행 및 수직의 경로를 따라 다양한 방향으로 이동하는 이동 플랫폼에 대한 통신 송신 경로의 몇몇 예를 나타낸다. 그러나, 본 발명의 방법 및 시스템은 모든 이동 플랫폼 또는 임의의 특정 이동 플랫폼이 본 통신 시스템 및 방법에 관련될 것을 요구하고 있지 않을뿐만 아니라, 모든 이동 플랫폼 또는 임의의 특정 이동 플랫폼이 수신기 및/또는 재송신기로서 동작하면서 이동할 것을 요구하고 있지도 않다.
도 6A-6E는 수직 및/또는 평행 경로 상의 이동 플랫폼에 대한 본 발명의 통신 방법 및 네트워크로 제공될 수 있는 신호 라우팅의 추가적인 예를 나타낸다. 도 6A는 제1 경로(72) 상에 관련 신호가 유효한 영역 내에 위치하고, 제1 이동 플랫폼과 관련된 제1 송신기/수신기 유닛으로 관련 신호의 송신(도시 안됨)을 수신하고, 평행한 경로(74) 상에 최초 관련 신호가 유효하지 않은 영역 내에 위치하는 제2 이동 플랫폼(60)과 관련된 제2 송신기/수신기 유닛에 제1 송신기/수신기 유닛에서 수신된 관련 신호(16)를 재송신하는 제1 이동 플랫폼을 포함한다. 또한, 제2 이동 플랫폼(60)은 최초 통신 신호가 유효한 영역 내에 있지 않고 수직의 경로(76)를 따라 위치하는 제3 이동 플랫폼(70)에 관련 신호(18)를 재송신한다. 본 발명의 방법 및 통신 네트워크에서, 관련 신호는 이동 플랫폼과 관련된 승객이 사용할 수 있도록, 평행 또는 수직의 경로를 따라 위치하는 임의의 수의 복수의 이동 플랫폼에 관련 신호가 제공될 수 있다. 신호 라우팅은 예를 들어, 도 6A, 6B 및 6C에 나타낸 바와 같이, 한 경로(72) 상의 이동 플랫폼(50)에서 평행한 경로(74) 상의 이동 플랫폼(60)으로, 수직한 경로(75) 상의 이동 플랫폼(70)으로 일어날 수 있다. 제1 및 제2 평행 경로의 주 이동 방향은 동일하거나 반대일 수 있고, 수직의 경로 상의 이동 플랫폼은 제1, 제2, 또는 제3 경로 중 하나의 교점으로부터 접근하거나 멀어질 수 있다. 또한, 신호 라우팅은 예를 들어, 도 6E에 나타낸 바와 같이, 한 경로(72) 상의 이동 플랫폼(50)으로부터 경로(74, 76, 및 78) 및 제1 경로(72) 상의 이동 플랫폼(60, 70, 80, 85 및 90)으로 일어날 수 있다. 이동 플랫폼(80)과 같은 임의의 이동 플랫폼이 도 6E에 나타낸 바와 같이, 임의의 경로 상의 복수의 이동 플랫폼(85, 90)에 신호(17)를 재송신할 수 있다는 것이 주목된다. 따라서, 도 6A 내지 6E는 평행한 경로 및/또는 수직의 경로를 다른 유사한 또는 반대의 방향으로 이동하는 이동 플랫폼에 대한 통신 송신 경로의 몇몇 예를 나타낸다. 그러나, 본 발명의 방법 및 시스템은 모든 이동 플랫폼 또는 임의의 특정 이동 플랫폼이 본 통신 시스템 및 방법에 관련될 것을 요구하고 있지 않을뿐만 아니라, 모든 이동 플랫폼 또는 임의의 특정 이동 플랫폼이 수신기 및/또는 재송신기로서 동작하면서 이동할 것을 요구하고 있지도 않다.
도 7A-7G는 다른 경로에 대하여 비스듬한 경로 상의 이동 플랫폼에 대하여 본 발명의 통신 네트워크 및 방법으로 제공될 수 있는 신호 라우팅의 몇몇 추가적인 예를 나타낸다. 도 7A는 제1 이동 플랫폼과 관련된 제1 송신기/수신기 유닛으로 관련 신호 송신(도시 안됨)을 수신하고, 최초 관련 신호가 유효하지 않은 영역에서 동일한 경로를 따라 위치하는 제2 이동 플랫폼(60)과 관련된 제2 송신기/수신기 유닛에 제1 송신기/수신기로 송신된 관련 신호(16)를 재송신하는 제1 이동 플랫폼(50)을 포함한다. 또한, 제2 이동 플랫폼(60)은 제1 경로 및 주 이동 방향(89)에 대하여 비스듬한 경로(74)를 따라 위치하는 제3 이동 플랫폼(70)에 관련 신호(18)를 재송신할 수 있다. 본 발명의 통신 방법 및 네트워크에서, 이동 플랫폼과 관련된 승객이 사용할 수 있도록, 평행 및 비스듬한 경로를 따라 위치하는 다중의 이동 플랫폼에 관련 신호가 제공될 수 있다. 라우팅은 예를 들어, 도 7A 및 7B에 나타낸 바와 같이, 제1 경로(72) 상의 이동 플랫폼(50)으로부터 제1 경로(72)의 주 이동 방향(89)에 대하여 비스듬한 제2 경로(74) 상의 이동 플랫폼(60)으로 일어날 수 있다. 또한, 신호의 라우팅은, 예컨대 도 7c 및 7d에 나타낸 바와 같이, 제1 경로(72) 상의 이동 플랫폼(50)으로부터, 평행 경로(74) 상의 제2 이동 플랫폼(60), 제2 경로(74)에 대해 비대칭(skewed) 경로(76) 상의 이동 플랫폼(70 및 80)으로 일어날 수도 있다. 또한, 신호의 라우팅은, 예컨대 도 7e 및 7f에 나타낸 바와 같이, 하나의 경로 상의 이동 플랫폼으로부터, 다중의 경로, 즉 서로 평행 또는 비대칭 경로 상의 이동 플랫폼들로 일어날 수도 있다.
도 8a 내지 8d는 본 발명의 통신 시스템 및 방법에 제공될 수 있는 평행 또 는 비대칭 경로 상의 이동 플랫폼에 대한 또 다른 신호 라우팅의 예를 나타낸 것이다. 도 7a 내지 7g 및 도 8a 내지 8d는 평행 및 비대칭 경로를 따라 동일 또는 반대 방향으로 진행하는 이동 플랫폼에 대한 신호 라우팅의 각종 예를 나타낸 것이다. 그러나, 본 발명의 방법 및 시스템은 모든 이동 플랫폼 또는 임의의 특정 이동 플랫폼이 본 통신 시스템 및 방법에 관련될 것을 요구하고 있지 않을뿐만 아니라, 모든 이동 플랫폼 또는 임의의 특정 이동 플랫폼이 수신기 및/또는 재송신기로서 동작하면서 이동할 것을 요구하고 있지도 않다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 통신 시스템 및 방법의 실시예로서 이동 플랫폼이 경로 상에 위치할 필요가 없는 경우를 도시하고 있다. 도 1과 동일한 참조부호를 사용하여 도시하고 있는 바와 같이, 경계선(11)으로 지시된 관련 신호가 유효한 영역 내에 위치하는 제1 이동 플랫폼(20)은 제1 송신기/수신기 유닛(21)에 의해 정보원으로부터 송신된 관련 신호(10)를 수신하고, 관련 신호(10)가 유효한 영역(11) 내에 위치하고 있지 않은 제2 이동 플랫폼(30)에 관련 신호(12)를 재송신한다. 제2 이동 플랫폼(30)은 송신기/수신기 유닛(31)에 의해 수신한 관련 신호(14)를, 관련 신호(10)가 유효하지 않은 영역 내에 위치하는 제3 이동 플랫폼(40)에 접속된 제3 송신기/수신기 유닛에 재송신할 수도 있다. 따라서, 여기서 주목할 점은, 본 발명의 통신 방법 및 네트워크에 있어서, 관련 신호(10)가 유효하지 않은 영역 내에 위치하는 임의의 개수의 이동 플랫폼들도 그 관련 신호를 수신하여 그 이동 플랫폼에 접속되어 있는 승객(26, 36 또는 46)에게 제공할 수 있다는 점이다. 또한, 여기서 주목할 점은, 본 발명의 방법 및 시스템은 모든 이동 플랫폼 또는 임의의 특정 이동 플랫폼이 본 통신 시스템 및 방법에 관련될 것을 요구하고 있지 않을뿐만 아니라, 모든 이동 플랫폼 또는 임의의 특정 이동 플랫폼이 수신기 및/또는 재송신기로서 동작하면서 이동할 것을 요구하고 있지도 않다는 것이다. 또한, 본 발명의 방법 및 시스템에서는 이동 플랫폼이 경로 상에 위치하여 송신기 및/또는 수신기로서 동작할 필요가 없다는 것이다.
본 발명의 통신 방법 및 시스템의 이점으로는, 특히 하나의 이동 플랫폼으로부터 다른 이동 플랫폼까지의 거리가 짧은 트래픽 밀집 지역에서 비교적 전력이 낮다는 것을 들 수 있다. 저전력의 신호는 고전력의 신호에 비하여 사용자의 건강에 훨씬 덜 위험하다. 또한, 본 발명의 통신 방법 및 시스템은, 특히 밀집 지역에서는 고가이고 경관을 해치게 되어 바람직하지 않으며, 기타 지역에서는 구현이 어려운, 거대한 및/또는 다수의 기지국 또는 셀 타워를 필요로 하지 않는다. 본 발명의 방법 및 시스템에서는, 관련 신호를 제공받는 이동 플랫폼이 통신 네트워크를 구성한다.
도 11은 본 발명의 방법 및 시스템의 다른 실시예로서, 이동 플랫폼이 여객기인 경우를 도시하고 있다. 정보원(95)의 커버리지 영역 내에 위치하는 제1 여객기(81)는 제1 여객기(81) 상에 위치하는 제1 송신기/수신기 유닛에 의해 정보원으로부터 관련 신호(10)를 수신하고, 정보원(95)의 커버리지 영역 내에 위치하고 있지 않은 제1 송신기/수신기 유닛에 의해 수신한 관련 신호(12)를 제2 여객기(82) 상에 배치된 제2 송신기/수신기 유닛에 재송신한다. 제2 여객기(82)는 관련 신호(14)를, 최초 관련 신호가 유효하지 않은 영역 내에 위치하는 여객기(83)와 같은 임의의 복수의 여객기에 재송신할 수도 있다. 이 복수의 여객기는 육상 또는 수상에 위치하는 평행한 비행 경로 상에 위치하고 있을 수도 있다. 여기서 주목할 점은, 본 발명의 통신 방법 및 네트워크에 있어서, 모든 여객기 또는 특정 여객기가 통신 시스템과 관련될 것을 요구하고 있지 않을뿐만 아니라, 특정 여객기가 각각 동일한 고도에 위치하고 있도록 요구하고 있지도 않다. 예컨대, 여객기는 그 비행 경로에서 보다 위 및/또는 아래의 비행 경로 상에 위치하여, 그 경로가 층상 구조를 이루는 것이 보통이다. 또한, 여기서 주목할 점은, 각 여객기가 고정된 경로 상에 위치할 필요는 없다는 것이다.
본 발명의 방법 및 시스템의 또 다른 실시예는 본 발명의 방법 및 시스템을 증강할 보조 통신 시스템(supplemental communication system)을 사용하는 것을 포함한다. 예컨대, 경우에 따라서는, 위성 통신 시스템 또는 셀룰러 통신 시스템을 이용하여 이동 플랫폼에 신호를 제공할 충분한 차량 트래픽이 존재하지 않는 영역 내에 위치하는 이동 플랫폼과 직접 통신할 수도 있다. 이 실시예에 따르면, 이동 플랫폼에 신호를 재송신할 송신기/수신기 유닛를 구비하고 있는 다른 이동 플랫폼이 충분하지 않은 영역으로 이동 플랫폼이 진입하는 경우에는, 본 발명의 차량 통신 방법 및 네트워크를 이용하여 이동 플랫폼이 신호를 통신할 수도 있다.
이 실시예의 예로는, 대양 상공의 비행 경로에 있는 여객기를 들 수 있는데, 이 여객기는 예컨대 위성 또는 선박을 이용하여 다른 이동 플랫폼에서는 유효하지 않은 관련 신호를 수신하며, 본 발명의 통신 방법 및 네트워크를 실현 가능하도록 하는 다른 여객기가 충분히 존재하는 경우에는, 이 여객기는 본 발명의 통신 방법 및 네트워크를 이용하여 상공 또는 육상에 있는 다른 여객기에 신호를 통신할 수 있게 된다. 본 발명의 방법 및 시스템에서는, 모든 상공 또는 수상의 이동 플랫폼 또는 특정 상공 또는 수상의 이동 플랫폼이 통신 시스템과 관련될 것을 요구하고 있지 않을뿐만 아니라, 모든 여객기 또는 특정 여객기가 수신기 또는 재송신기로서 동작하면서 이동할 것을 요구하고 있지는 않다.
본 발명의 통신 네트워크 및 방법의 실시예(도시되지 않음)에서는, 네트워크 내의 이동 플랫폼이 네트워크 내의 다른 이동 플랫폼과 정보를 공유할 수 있으며, 그 과정에서 위치정보를 제공하여 네트워크 내에서 상황 인식(Situation Awareness)을 생성한다. 예컨대, 네트워크 내의 이동 플랫폼 A는 그 경로 내의 사고를 관찰하여, 자신의 위치 및 진로에 관한 정보를 포함하는 사고 보고를, 그 경로 또는 인접한 경로를 따라 위치한 이동 플랫폼 B 및 C에 송신할 수 있다. 그러면, 이동 플랫폼 B 및 C는 그 사고를 피하기 위하여 자신의 진로를 조정할 수 있다. 본 발명의 방법 및 시스템이 제공하는 상황 인식 정보의 다른 예로는, 기상 조건 또는 트래픽 혼잡에 관한 정보를 들 수 있다. 이 정보는 송신측 이동 플랫폼의 위치 정보와 함께, 다른 이동 플랫폼에서 이용됨으로써, 그 진로를 조정하여 매우 나쁜 기상 조건이나 트래픽 혼잡을 피할 수 있게 된다.
본 발명의 방법 및 시스템의 다른 실시예(도시되지 않음)에서는, 네트워크 내의 송신기 및 수신기에 대해 다수의 신호를 제공할 수 있으며, 이 다수의 신호들은 동일할 필요도 없으며 또한 동일한 정보를 포함하고 있을 필요는 없다. 예컨대, 제1 신호에는 특정 이동 플랫폼에 전달될 결합된 통신 신호들이 포함되어 있을 수 있다. 제1 목적의 이동 플랫폼과 만나게 되면, 제1 이동 플랫폼에 대해 의도한 내용을 제거하고, 네트워크 내의 다른 이동 플랫폼에 제2 신호를 송신함으로써 제1 신호가 감소될 수 있다. 이 방법은 임의의 개수의 이동 플랫폼에 구현될 수도 있다. 본 발명의 방법 및 네트워크의 응용예는, 하나 또는 복수의 네트워크가 공유 또는 제휴된 이동 플랫폼의 그룹에 통신 서비스를 제공하도록 하는 것이다. 이들 이동 플랫폼은 적어도 하나의 본 발명의 네트워크 및 시스템에 의해 서비스를 제공받는 영역 내의 경로를 따라 위치할 수 있다. 전술한 그룹의 일부가 아니지만, 동일한 이동 네트워크에 의해 서비스를 제공받는 동일 영역 내에 위치하고 있는 다른 이동 플랫폼도, 그 그룹의 동적 경로 네트워크의 일부를 형성하여 비제한 신호를 수신할 수는 있지만, 그 그룹 전용 목적의 신호를 디코딩하는 것은 제한된다. 예컨대 확산 스펙트럼 프로세싱 등의 기술을 이용하여 비인증 사용자가 신호를 관찰하거나 복조할 기회를 제한할 수도 있다. 또한, 확산 스펙트럼 프로세싱은 전력 스펙트럼 밀도를 감소시키고 수신기에서 다른 신호와의 간섭 송신을 제거할 수 있도록 하는 등 다른 이점을 제공한다. 따라서, 여기서 주목할 점은, 본 발명의 방법 및 시스템의 모든 이동 플랫폼이 관련 신호의 의도된 수신처이거나 액세스 권한을 갖고 있을 필요는 없다는 점이다. 이동 플랫폼 중의 일부만을 이용하여 관련 신호를 다른 이동 플랫폼에 중계할 수도 있다.
본 발명의 방법 및 시스템에 따른 다른 실시예에서는, 통신 네트워크가 경로 상에 위치하고 있는 하나 또는 그 이상의 이동 플랫폼에 신호를 제공하는 하나 또는 그 이상의 경로국과; 이 하나 또는 그 이상의 이동 플랫폼에 관련되어, 관련 신호의 수신이 불가능한 영역 내의 복수의 이동 플랫폼에 관련 신호를 제공하도록 하는 대응하는 송신기/수신기 유닛를 포함한다. 도 12는 전술한 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 경로국(PS1 및 PS2), 이동 플랫폼(V1 내지 V9) 및 경로 제어국(CS1)을 포함한다. 여기서 주목할 점은, 경로국(PS1, PS2 및 CS1)은 관련 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있으며, 예컨대 인터넷 또는 공중 전화 네트워크 등의 기존의 통신 네트워크에 결합될 수 있다.
전술한 본 발명의 다른 실시예에 따른, 경로를 따라 위치하는 이동 플랫폼에 관련 신호를 제공하는 방법의 일례로는, 복수의 경로국 중의 적어도 하나, 예컨대 PS1으로부터 관련 신호(23)를 송신하고; 경로국(PS1)으로부터 관련 신호(23)를 입수할 수 있는 제1 영역 내의 대응하는 이동 플랫폼, 예컨대 이동 플랫폼(V1)에 접속된 복수의 송신기/수신기 유닛 중의 적어도 하나에서 신호를 수신하고; 최초 관련 신호(22)를 입수할 수 있는 제1 영역 내에 존재하지 않으며 경로 상에 위치하는 복수의 이동 플랫폼, 예컨대 이동 플랫폼(V2)에 접속된 제2 조의 수신기 중의 적어도 하나에 수신한 관련 신호(25)를 재송신하는 단계를 포함한다. 전술한 방법은 관련 신호(27)를 수신하여, 최초 신호가 유효한 제1 영역 내에 존재하지 않으며 경로 상에 위치하는 이동 플랫폼들( V3 내지 V6) 중의 어느 하나에 관련 신호(27)를 재송신함으로써, 적절한 장비를 갖춘 각 이동 플랫폼이 관련 신호를 수신하여, 장비를 갖춘 다른 이동 플랫폼에 관련 신호를 재송신할 수 있도록 하는 단계를 더 포함시킬 수 있다. 전술한 방법에 따르면, 각 경로국(PS1)이 로컬 경로를 따른 통신을 모니터링할 수도 있으며, 또한 통신 네트워크를 통하여 하나 또는 그 이상의 추가 경로국에 신호를 중계할 수도 있다. 또한, 여기서 주목할 점은, 경로국(PS1 및 PS2)에 결합된 경로 제어국(CS1)도, 예컨대 인터넷 등의 공중 네트워크(100)로부터 신호(101)를, 최초 신호의 수신이 불가능한 영역 내에 존재하지 않으며 경로 상에 위치하는 임의의 이동 플랫폼에 제공하는데 이용됨으로써, 네트워크 내의 각 이동 플랫폼이 관련 신호를 수신하여 이동 플랫폼에 접속되어 있는 승객에게 그 신호를 제공하도록 하는 통신 네트워크를 제공할 수도 있다는 점이다. 본 발명의 전술한 실시예에 따르면, 경로 제어국(CS1)의 한가지 기능은 하나 또는 그 이상의 이동 플랫폼과 다른 통신 네트워크(100) 사이의 인터페이스를 제공하는 것이며, 여기서 이들 통신 네트워크로는 예컨대 인터넷, 공중 전화 네트워크, 위성 네트워크, 케이블 네트워크 또는 기타 유선 또는 무선 통신 네트워크를 들 수 있다.
여기서 주목할 점은, 경로국이 하나 또는 그 이상의 송신기/수신기 유닛로부터 신호를 수신할 수도 있으며, 신호의 재송신에 개입할 수도 있으며, 또한 이동 플랫폼으로의/에서의 신호의 라우팅을 보조할 수도 있다는 점이다. 또한, 각 경로국이 로컬 경로에서의 신호 및 이동 플랫폼의 동작을 모니터링할 수도 있다. 또한, 경로국이, 양방향 트랙킹 채널 및 시스템을 이용하여, 경로를 따라 위치하는 장비를 갖춘 이동 플랫폼과 신호 통신을 트랙킹할 수도 있다. 본 발명의 경로국 및 네트워크를 이용하여 통신 네트워크 내에 위치하는 이동 플랫폼의 개수, 위치 및 속도를 모니터링할 수 있다. 또한, 경로국은 신호 통신을 모니터링하여 이동 플랫폼 또는 신호 트래픽의 긴급한 문제를 경고하도록 할 수도 있다. 경로국은 GPS(global positioning system) 등의 시스템을 이용하여 이동 플랫폼 및 신호의 모니터링을 보조할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 네트워크 내에서 이용가능한 경로국 및 이동 플랫폼의 최적의 이용을 판정하기 위하여, 예컨대 도 12에 도시된 제어국(CS1) 내의 프로세서(64)에 의해 실행되는 라우팅 소프트웨어와; 이동 플랫폼이 네트워크로부터 접속 해제되는 경우에, 이동 플랫폼이 네트워크에 재접속될 때까지 데이터를 저장하기 위한 랜덤 액세스 메모리와 같은 저장 매체를 포함한다. 이동 플랫폼이 네트워크로부터 접속 해제되는 가능성을 최소화하기 위하여, 경로국 및 경로 제어국은 이동 플랫폼이 한 지역으로부터 다른 지역으로 이동하고 있을 때 이동 플랫폼과 신호를 상호접속시키기 위한 최상의 방법을 끊임없이 모색한다. 예컨대, 이동 플랫폼이 경로에 진입하게 되면, 이동 플랫폼은 자신의 안테나와 송신기/수신기 유닛을 통하여 신호를 위치 파악하여 취득하고 경로국에 신호를 통신할 수 있다. 또한, 경로국은 다중 안테나 또는 멀티빔 안테나를 이용하여 신호를 트랙킹하여 동시에 자신의 경로 상의 적어도 하나의 이동 플랫폼과 신호를 통신할 수도 있으며, 또한 해당 경로를 모니터링하여 그 경로에 진입하는 새로운 이동 플랫폼을 취득할 수도 있다.
도 12에서 경로당 한 경로국이 나타나 있지만, 약간의 경로국 중복성이 본 발명의 네트워크에서 사용될 수 있다는 것이 주목된다. 예를 들어, 경로국 사이의 부정적인 방해를 방지하기 위하여, 다른 주파수 또는 극성 기술과 같은 본 기술 분야에서 숙련된 사람에게 알려진 메커니즘을 각각 사용하는 몇 개의 경로국이 한 경로를 따라 배치될 수 있다. 경로국이 과부하되거나, 네트워크에서 하나 이상의 이동 플랫폼 간의 과도한 통신으로 경로국이 과부하될 것 같다고 판단되는 경우, 제1 경로국의 과부하를 방지하기 위하여, 중복 배치된 경로국이 하나 이상의 이동 플랫폼을 제어할 수 있다. 또한, 제어국(CS1)은 이동 플랫폼 네트워크를 관리하고 네트워크의 품질을 유지하기 위하여 경로국의 과부하 또는 고장이 임박한 것을 검출하는 계속적인 모니터링 프로세스를 수행할 수 있다.
본 발명의 네트워크 및 통신 방법은 단일 이동 플랫폼 형태에 한정되지 않고 혼합 이동 플랫폼 형태에 의해 제공될 수 있다는 것이 주목된다.
본 발명의 통신 네트워크 내의 적어도 몇몇 이동 플랫폼은 관련 통신 신호를 수신하는 이동 플랫폼에 연결된 수신기를 가지는 것이 이해될 것이다. 또한, 네트워크 내의 임의의 이동 플랫폼 또는 경로국은 송신기/수신기 유닛을 포함할 수 있지만, 각 이동 플랫폼이 송신기/수신기 유닛을 포함할 필요는 없다. 또한 임의의 차량 또는 경로국이 최초 신호의 소스 또는 목적지일 수 있다는 것이 주목된다.
본 발명에 따라, 본 발명의 상술된 실시예에 설명된 경로는, 예를 들어, 상술된 임의의 이동 플랫폼에 의한 사용을 위하여 유지되는 임의의 도로, 수로 또는 항로이라는 것이 이해될 것이다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 방법 및 네트워크는 경로 상에 위치하는 이동 플랫폼에 한정되지 않고, 경로에 한정되지 않는 이동 플랫폼을 포함한다는 것이 주목된다. 또한, 본 발명의 통신 네트워크 및 방법은, 임의의 특정 경로 상의 차량의 사용 및 밀도가 계속적인 네트워크를 형성하는데 충분하지 않은 경우에도 사용될 수 있다는 것이 주목된다. 예를 들어, 본 발명의 신호 라우팅은 원하는 이동 플랫폼 또는 경로국으로 신호를 송신하는데 필요한 경로에서 경로 사이의 다양한 방향으로의 신호 라우팅을 제공할 수 있다. 때때로 직접 라우팅이 정보원, 이동 플랫폼 및 목적지 사이에 사용될 수 있고, 다른 경우 보다 간접적인 라우팅이 필요할 수 있다. 또한, 위성 송신이 본 발명의 네트워크 및 방법을 수행하는데 사용될 수 있다는 것이 주목된다.
본 발명의 방법, 시스템 및 네트워크에서는, 본 발명의 네트워크 및 시스템을 구성하는 복수의 이동 플랫폼 및 경로국 간의 관련 신호의 송신 및 수신을 제공하기 위하여, 송신기, 수신기 및 송신기/수신기 유닛에 연결된 지향성 안테나 또는 전방향성 안테나를 사용하여 구현될 수 있다는 것이 주목된다. 이동 플랫폼에는 복수개, 예컨대 2개의 안테나가 장착되어, 하나는 신호를 수신하고 다른 하나는 신호를 송신하도록 할 수도 있다. 예컨대, 이동 플랫폼은 제1 안테나를 이용하여 한 주파수의 신호를 수신하고, 제2 안테나를 이용하여 다른 한 주파수의 신호를 송신할 수도 있다. 또한, 이 실시예는 신호들을 동시에 수신하는 복수개의 안테나와, 이 신호들을 동시에 재송신하는 예컨대 수개의 방향으로 정렬된 지향성 안테나와 같은 복수개의 안테나를 구비할 수도 있다. 다른 방법으로, 이동 플랫폼에는 복수개의 신호를 동시에 송신 및/또는 수신할 수 있는 하나의 멀티빔 안테나가 장착될 수도 있다. 여기서 주목할 점은, 본 발명의 통신 방법 및 네트워크에 있어서, 특정 안테나는 특정 주파수에서 동작하도록 하고, 또한 다중 안테나 또는 멀티빔 안테나의 각 빔들은 동일 또는 상이한 주파수에서 동작하도록 할 수도 있다는 점이다. 또한, 여기서 주목할 점은, 상이한 안테나 분극화(polarization)를 이용하여 동일한 동작 주파수를 갖는 빔들 또는 안테나들간의 원하지 않는 상쇄 간섭을 방지할 수 있다는 점이다.
여기서 주목할 점은, 본 발명의 통신 방법 및 네트워크를 이용하여, 비동기식 송신 모드(ATM) 및 인터넷 프로토콜(IP) 등과 같은 각종 공지의 네트워크 모드를 지원하는 네트워크를 형성할 수 있다는 점이다. 또한, 본 발명의 방법 및 시스템은 예컨대, 시분할 다중 접속(TDMA) 또는 코드분할 다중 접속(CDMA) 등의 각종 디지털 암호화 기술의 이용을 지원하여, 본 발명의 통신 네트워크에서의 전체적인 효율 및 주파수 스펙트럼의 이용을 향상시킬 수 있다. 이들 및 기타 암호화 기술을 이용하여 이동 플랫폼에 다중 채널 접속을 제공할 수도 있다. 에러 정정 코딩 및 효율적인 데이터 변조 타입을 이용하여 네트워크에서의 데이터 품질을 보장할 수도 있다.
또한, 여기서 주목할 점은, 본 발명의 방법 및 네트워크의 다른 실시예들에서도, 다중 경로를 따라 데이터를 중복하여 송신할 수 있도록 하는 병렬 및 중복 신호 루트의 형성을 포함함으로써, 데이터의 손실을 방지하고 낮은 등급의 루트를 피하고 네트워크 내의 소정의 경로를 따른 혼잡을 방지할 수 있다는 점이다.
여기서 주목할 점은, 본 발명의 임의의 실시예에 있어서, 예컨대 적외선 신호, 레이저 빔, 마이크로웨이브 신호, 무선 신호 또는 광 신호를 이용하여, 네트워크의 이동 플랫폼, 소스, 목적지 및 기타 송신기/수신기 유닛으로부터 대상의 정보 신호를 송신할 수 있다는 점이다. 예컨대, 적외선 스펙트럼을 이용하는 경우에는, 사람이 직접 그 빔을 보는 경우에도 눈의 안전에 아무런 문제가 없다는 이점이 있다.