KR101049079B1 - 전대역 도약통신을 위한 2채널 통신장치 및 통신방법 - Google Patents

전대역 도약통신을 위한 2채널 통신장치 및 통신방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 충돌 홉을 예측하여 이를 회피하여 신호를 전송하는 전대역 도약통신용 2채널 통신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 제1 통신망과 제1 신호를 송/수신하는 제1 채널부; 제2 통신망과 제2 신호를 송/수신하는 제2 채널부; 및 상기 제1 채널부에서 수신된 메시지를 분석하여 송신채널과 코사이트가 발생하는 충돌 홉을 예측하고 상기 예측된 충돌 홉이 아닌 비충돌 홉에서 데이터를 송신하도록 상기 제2 채널부를 제어하는 도약 시퀀스 제어부를 포함함으로써, 운용되는 주파수의 전대역 도약통신을 수행하는 경우에도 코사이트 현상없이 도약통신을 수행할 수 있다.

Description

전대역 도약통신을 위한 2채널 통신장치 및 통신방법{2-channel communication apparatus for full band hopping communication and communication method thereof}
본 발명은 전대역 도약통신용 2채널 통신장치 및 통신방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 충돌 홉을 예측하여 이를 회피하여 신호를 전송하는 전대역 도약통신용 2채널 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 주파수 도약(frequency hopping) 방식은 송수신측이 일정 시간 간격마다 동일하게 같은 주파수로 변경하면서 데이터 프레임을 송수신하는 통신 방법을 의미하는 것으로, 직접확산(Direct Sequence) 방식과 함께 대표적인 확산 스펙트럼(Spread Spectrum) 변조방식이다.
직접확산(Direct Sequence) 방식은 디지털 부호계열(의사잡음계열)에 의해 반송파를 변조하는 것임에 비해, 주파수 도약(Frequency hopping) 방식은 부호계열에 의해 정해진 패턴으로 반송주파수가 불연속적으로 편이된다.
이와 같은 주파수 도약(FH) 방식은 주어진 대역폭을 많은 수의 도약 채널(Hopping Channel)로 나누고, 송신 측에서는 1차 변조된 신호(중간주파수)를 RF주파수대로 변환할 때 미리 정해진 순서에 따라 서로 다른 도약 채널에 할당시키고, 수신단에서는 여러 도약 채널에 분산된 수신신호들을 송신 측과 같은 순서로 연결하여 원 신호를 복원한다.
주파수 도약통신을 위해서는 송수신 측이 동일한 웨이브폼 운용대역 안에서 전송대역폭만큼 나누어진 주파수 자원에서 도약 주파수 셋(SET) 생성 알고리즘을 이용해 선정된 n개의 주파수로 이루어진 도약 주파수 셋 Si를 장입하고 있어야 하며, 송수신 측은 같은 시점에서 x번째 같은 fx 주파수로 일치해야만 한다. 또한 송수신되는 일정시간 동안 d의 간격(홉; hop)마다 선택되는 도약 주파수 fx는 도약 주파수 셋 Si, PN코드, 시각정보 등을 이용하는 도약 주파수선택 알고리즘에 의해 실시간으로 다음과 같은 주파수 셋 Si에서 선택된다.
Si = { f1, f2, …. fn -1, fn }
도 1(a)은 종래의 주파수 도약 2 채널 통신 장치의 블록도이고, 도 1(b)는 도 1(a)의 2 채널 통신 장치가 각각의 채널에서 신호를 송수신하는 경우에 각각 채널에서 송수신되는 신호를 도시한 것이다.
주파수 도약통신은 도약 시퀀스의 다양화를 통해 고정 주파수 통신보다 피탐지 가능성이 낮으며, 모뎀이 데이터 송수신 중 매 홉마다 다른 주파수를 이용하므로 특정 주파수 환경이 좋지 못한 상황에서도 모뎀의 에러정정 기능을 이용한 데이터 복구가 가능한 장점이 있다.
그러나, 도 1(a),(b)을 참조하면, 종래 전대역 주파수 도약 통신장치(10)는 수신채널(12)과 송신채널(11)에서 발생하는 코사이트 현상이 문제가 된다. 즉, 전대역 주파수 도약 2채널 통신장치(10)에서는 각각의 채널(송신채널과 수신채널)이 서로 다른 통신망에 가입되어 도약 통신을 수행하면 필연적으로 송신중인 채널1(11)에서 방사한 송신신호가 수신중인 인접 채널2(12)의 RF 패스(path)로 강하게 인입되어 수신채널(12)의 강한 RF 잡음층을 형성하기 때문에 수신신호의 감도를 현저하게 저하시키게 되는 코사이트 현상이 발생한다.
본 발명의 목적은, 수신채널로 수신된 신호를 분석하여 송신채널과의 충돌 홉을 예측하여 이를 회피하도록 주파수 도약하여 신호를 전송함으로써, 코사이트 현상을 방지하는 전대역 도약통신용 2채널 통신장치 및 통신방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 송수신채널간의 코사이트 현상을 회피하기 위하여 주파수 자원을 분리 할당할 필요없이 전대역 도약이 가능한 전대역 도약통신용 2채널 통신장치 및 통신방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신장치는 제1 통신망과 제1 신호를 송/수신하는 제1 채널부; 제2 통신망과 제2 신호를 송/수신하는 제2 채널부; 및 상기 제1 채널부에서 수신된 메시지를 분석하여 송신채널과 코사이트가 발생하는 충돌 홉을 예측하고 상기 예측된 충돌 홉이 아닌 비충돌 홉에서 데이터를 송신하도록 상기 제2 채널부를 제어하는 도약 시퀀스 제어부를 포함한다.
상기 제1 채널부는, 상기 제1 통신망으로부터 상기 제1 신호를 송수신하는 제1 안테나부; 상기 제1 안테나부를 통해 송수신되는 제1 신호를 증폭하는 제1 증폭부; 및 상기 제1 증폭부에서 출력되는 신호를 입력받아 변조한 후에 상기 도약 시퀀스 제어부로 전송하는 제1 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 채널부는, 상기 제2 통신망과 상기 제2 신호를 송수신하는 제2 안테나부; 상기 제2 안테나부를 통해 송수신되는 제1 신호를 증폭하는 제1 증폭부; 및 상기 제2 증폭부에서 출력되는 신호를 입력받아 변조한 후에 상기 도약 시퀀스 제어부로 전송하는 제2 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 도약 시퀀스 제어부는, 상기 제1 채널부에서 데이터를 수신한 후에 상기 제2 채널부에서 데이터를 전송하는 경우에는 상기 예측된 충돌 홉에서는 상기 제2 채널부가 적어도 하나의 홉이 지난 후에 데이터를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 도약 시퀀스 제어부는, 상기 제1 채널부에 대하여 상기 제2 채널부를 홉동기시킨 후에 상기 제2 채널부가 주파수 도약하여 데이터를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 도약 시퀀스 제어부는, 상기 제2 채널부에서 데이터를 전송한 후에 상기 제1 채널부가 데이터를 수신하는 경우에는 상기 예측된 충돌 홉에서는 상기 제2 채널부가 적어도 두개의 홉이 지난 후에 데이터를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 도약 시퀀스 제어부는, 상기 제1 채널부에서 수신한 데이터의 프리앰블(preamble)를 분석하여 상기 제2 채널부의 데이터 송신시 발생하는 상기 충돌 홉을 예측하는 것을 특징으로 한다.
상기 도약 시퀀스 제어부는, 상기 제2 채널부의 데이터 송신시에 도약 홉에 충돌홉 예측 정보를 삽입하여 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신방법은 (a) 제1 통신망과 연결된 제1 채널부에서 제1 신호를 수신하여 상기 수신된 제1 신호를 증폭 및 변조하는 단계; (b) 상기 제1 신호를 분석하여 송신채널과 코사이트가 발생하는 충돌 홉을 예측하는 단계; (c) 상기 예측된 충돌 홉이 아닌 비충돌 홉에서 데이터를 송신하도록 도약 시퀀스 제어신호를 생성하는 단계; 및 (d) 제2 통신망과 연결된 제2 채널부에서 상기 제어신호에 따라 제2 신호를 증폭 및 변조하여 송신하는 단계를 포함한다.
상기 (b) 단계에서는, 상기 제1 채널부에서 수신한 데이터의 프리앰블(preamble)를 분석하여 상기 제2 채널부의 데이터 송신시 발생하는 상기 충돌 홉을 예측하는 것을 특징으로 한다.
상기 (c) 단계에서는, 상기 제1 채널부에서 데이터를 수신한 후에 상기 제2 채널부에서 데이터를 전송하는 경우에는 상기 예측된 충돌 홉에서는 상기 제2 채널부가 적어도 하나의 홉이 지난 후에 데이터를 전송하도록 상기 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 (c) 단계에서는, 상기 제2 채널부에서 데이터를 전송한 후에 상기 제1 채널부가 데이터를 수신하는 경우에는 상기 예측된 충돌 홉에서는 상기 제2 채널부가 적어도 두개의 홉이 지난 후에 데이터를 전송하도록 상기 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 (c) 단계에서는, 상기 제2 채널부의 데이터 송신시에 도약 홉에 충돌홉 예측 정보를 삽입하여 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예들에 따른 전대역 도약통신을 위한 2채널 통신장치 및 통신방법은, 운용되는 주파수의 전대역 도약통신을 수행하는 경우에도 코사이트 현상없이 도약통신을 수행할 수 있어 주파수 자원을 절약할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 전대역 도약통신을 위한 2채널 통신장치 및 통신방법은, 전대역 도약통신시에 종래의 2채널 무전기에 비하여 동일시간 내에 많은 데이터를 전송할 수 있는 효과가 있다.
도 1(a)은 종래의 주파수 도약 2 채널 통신 장치의 블록도이고,
도 1(b)는 도 1(a)의 2 채널 통신 장치의 각 채널에서 송수신되는 신호를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전대역 도약통신용 2채널 통신장치의 블록도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전대역 도약통신용 2채널 통신방법의 순서도이고,
도 4는 송수신채널을 구성하는 필터뱅크와, 필터뱅크 통과 전후의 신호의 파형도이고,
도 5 및 도 6은 임의 필터 뱅크와 이와 동일하거나 인접한 필터뱅크에서 신호의 송수신이 일어나는 경우와, 이 경우에 충돌이 발생하는 홉의 예시도이고,
도 7은 수신채널에서 수신이 먼저 일어난 후 송신채널이 송신할 경우 충돌주파수 배제 방안을 도시한 것이고,
도 8은 도 7의 충돌주파수 배제방안에 따라 충돌주파수 배제시 데이터 전송 방안을 도시한 것이고,
도 9는 송신채널에서 송신이 먼저 일어난 후 수신채널이 수신할 경우 충돌주파수 배제 방안을 도시한 것이고,
도 10은 코사이트 문제 발생 홉 사전 예측 정보를 이용한 데이터 송수신 절차를 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하며, 단수로 기재된 용어도 복수의 개념을 포함할 수 있다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전대역 도약통신용 2채널 통신장치의 블록도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예들에 따른 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신장치(100)는 제1 통신망과 제1 신호를 송/수신하는 제1 채널부(110)와, 제2 통신망과 제2 신호를 송/수신하는 제2 채널부(120)와, 상기 제1 채널부에서 수신된 메시지를 분석하여 송신채널과 코사이트가 발생하는 충돌 홉을 예측하고 상기 예측된 충돌 홉이 아닌 비충돌 홉에서 데이터를 송신하도록 상기 제2 채널부를 제어하는 도약 시퀀스 제어부(130)를 포함한다.
상기 도약 시퀀스 제어부(130)는 상기 제2 채널부에서 수신된 신호를 주파수 도약하여 상기 제1 채널부에서 전송하는 경우에는 상기 제2 채널부에서 수신된 메시지를 분석하여 송신채널과 코사이트가 발생하는 충돌 홉을 예측하고 상기 예측된 충돌 홉이 아닌 비충돌 홉에서 데이터를 송신하도록 상기 제1 채널부를 제어하는 것이 가능하다.
제1 채널부(110)는, 상기 제1 통신망으로부터 상기 제1 신호를 송수신하는 제1 안테나부(111)와, 상기 제1 안테나부를 통해 송수신되는 제1 신호를 증폭하는 제1 증폭부(112)와, 상기 제1 증폭부에서 출력되는 신호를 입력받아 변조한 후에 상기 도약 시퀀스 제어부로 전송하며, 이와 아울러 상기 제1 채널부의 각 구성요소 및 신호 송수신을 제어하는 제1 제어부(113)를 포함하여 구성된다. 또한, 제2 채널부(120)도, 상기 제2 통신망과 상기 제2 신호를 송수신하는 제2 안테나부(121)와, 상기 제2 안테나부를 통해 송수신되는 제1 신호를 증폭하는 제1 증폭부(122)와, 상기 제2 증폭부에서 출력되는 신호를 입력받아 변조한 후에 상기 도약 시퀀스 제어부로 전송하며, 이와 아울러 상기 제2 채널부의 각 구성요소 및 신호 송수신을 제어하는 제2 제어부(123)를 포함하여 구성된다.
도약 시퀀스 제어부(130)는 제1 채널부(110)에서 데이터를 수신한 후에 제2 채널부(120)에서 데이터를 전송하는 경우에는 상기 예측된 충돌 홉에서는 적어도 하나의 홉이 지난 후에 데이터를 전송하도록 제2 채널부(120)를 제어하며, 제2 채널부(120)에서 데이터를 전송한 후에 제1 채널부(110)가 데이터를 수신하는 경우에는 상기 예측된 충돌 홉에서는 적어도 두개의 홉이 지난 후에 데이터를 전송하도록 제2 채널부(120)를 제어한다.
도약 시퀀스 제어부(130)는 제1 채널부(110)에서 수신한 데이터의 프리앰블(preamble)를 분석하여 제2 채널부(120)의 데이터 송신시 발생하는 상기 충돌 홉을 예측한다. 또한, 도약 시퀀스 제어부(130)는 제2 채널부(120)의 데이터 송신시에 도약 홉에 충돌홉 예측 정보를 삽입하여 데이터를 전송하는 것이 가능하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전대역 도약통신용 2채널 통신방법의 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신방법은 (a) 제1 통신망과 연결된 제1 채널부에서 제1 신호를 수신하여 상기 수신된 제1 신호를 증폭 및 변조하는 단계(S10)와, (b) 상기 제1 신호를 분석하여 송신채널과 코사이트가 발생하는 충돌 홉을 예측하는 단계(S20)와, (c) 상기 예측된 충돌 홉이 아닌 비충돌 홉에서 데이터를 송신하도록 도약 시퀀스 제어신호를 생성하는 단계(S30))와, (d) 제2 통신망과 연결된 제2 채널부에서 상기 제어신호에 따라 제2 신호를 증폭 및 변조하여 송신하는 단계(S40)를 포함하여 수행된다.
이하에서는 도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신방법을 상세히 설명하겠다.
여기서, 2채널 무선 통신장치의 일실시예로서 군용 2채널 무전기가 이용된다. 2채널 무전기(100)는 서로 다른 망과 통신을 수행하는 두개의 채널을 포함하고 있으며, 각각의 채널은 각각의 망에 포함된 무전기들과 데이터 송수신이 가능하며, 어느 하나의 채널(110 또는 120)로 수신된 데이터를 전대역 주파수 도약을 통하여 다른 채널(120 또는 110)에서 데이터를 전송한다.
2채널 무전기(100)에서 도약 통신운용 중 채널간 코사이트 문제을 회피 하기 위에서는 각각 채널의 송신 RF 경로와 수신 RF 경로에 코사이트 필터를 가지고 있어야 하며, 코사이트 필터는 전체 주파수 운용대역을 N개로 구분하여, 각각의 안테부(111,121)와 연결되는 부위 전단에 장착된다. 송신 경로쪽에 있는 코사이트 필터는 송신하려는 주파수 이외에 주변 고조파 신호나 불요신호를 억압하는 역할을 하고, 수신 경로쪽에 있는 코사이트 필터는 수신하려는 주파수만을 통과시키고 나머지는 차단하는 역할을 한다.
우선, 도약통신에는 전체 운용주파수 대역을 모두 이용하는 전대역 도약통신과 전체 운용주파수 대역 중 일부만을 사용해서 도약하는 부분 도약통신으로 구분되며, 서로 다른 도약 망이 주파수 도약 범위를 서로 상이하게 구분하여 도약한다면 코사이트 문제은 발생하지 않는다. 하지만, 전체 주파수대역을 도약범위로 하는 전대역도약을 수행하면, 인접 채널 간에는 코사이트 문제가 발생한다. 도약통신은 도약하려는 주파수 범위 안에서 특정한 알고리즘을 이용하여 매 도약 때마다 새롭게 주파수를 선정 한 후, 송수신 무전기 간에 선정된 도약 주파수로 송수신을 수행한다. 도약통신 중에는 매 프레임마다 다수의 도약을 수행한다.
먼저, 본 발명의 실시예에서 적용되는 전대역 도약통신의 경우에는 매 도약하는 홉마다 송신과 수신측이 같은 주파수로 일치되어야 하며, 홉간 주파수 도약 시점도 일치되어야 한다. 이를 두 채널간 도약 동기화되었다고 하며, 이 경우에만 도약 송수신이 가능해진다. 도약 동기화 과정은 먼저 수신측 채널이 도약동기주파수(fc)로 대기하고 있으며, 송신측 채널이 도약동기주파수(fc)로 도약에 필요한 정보 및 도약 동기 신호(Preamble)를 수신측으로 송신하면, 수신측은 이를 수신하여 송신측에 도약 동기화되어 송신 신호를 수신하게 된다. 전대역 도약통신 운용을 하게 되면 매 홉마다 전대역의 서브채널을 건너뛰며 이동하며 송신 또는 수신을 수행하게 된다. 이때 매 홉마다 사용되는 주파수는 N개의 코사이트 필터 중에 서브채널 1개를 순간 순간 점유하며 통신을 수행한다.
도 4는 송수신채널을 구성하는 필터뱅크와, 필터뱅크 통과 전후의 신호의 파형도이고, 도 5 및 도 6은 임의 필터 뱅크와 이와 동일하거나 인접한 필터뱅크에서 신호의 송수신이 일어나는 경우와, 이 경우에 충돌이 발생하는 홉의 예시도이다. 도 7은 수신채널에서 수신이 먼저 일어난 후 송신채널이 송신할 경우 충돌주파수 배제 방안을 도시한 것이고, 도 8은 도 7의 충돌주파수 배제방안에 따라 충돌주파수 배제시 데이터 전송 방안을 도시한 것이고, 도 9는 송신채널에서 송신이 먼저 일어난 후 수신채널이 수신할 경우 충돌주파수 배제 방안을 도시한 것이고, 도 10은 코사이트 문제 발생 홉 사전 예측 정보를 이용한 데이터 송수신 절차를 도시한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 코사이트 필터는 2채널 무전기(100)는 총 N개까지 전체 운용주파수 대역을 구분할 수 있도록 설계되어 있고, 또한, 각 코사이트 필터에는 송수신할 때 사용하는 중심주파수 및 순시대역폭 크기만큼 구분하여 나누어진 서브채널이 존재한다. 즉, 1개의 코사이트필터 대역을 순시대역폭 크기만큼으로 나눌 때 X개의 서브채널을 가질 수 있다. 각 서브채널은 무전기의 한 채널이 실제 통신을 위해 사용되는 중심주파수 및 순시대역폭을 포함하는 주파수 자원이다. 도 4(a)와 같은 주파수 형태를 갖는 신호가 도 4(b)에 도시된 특정 코사이트 필터 뱅크, 즉 3번 필터뱅크를 통과하게 되면, 도 4(c)에 도시된 바와 같이 3번 필터 뱅크에 할당된 주파수 대역의 신호만 통과하고 나머지 필터 뱅크 대역의 신호들은 제거된다. 그리고, 각각의 필터 뱅크는 다시 X 개의 서브 채널을 갖도록 설계되고, 각 서브 채널은 고유의 중심주파수를 갖는다. 2채널 무전기(100)를 구성하는 2개의 채널부의 각각은 상기와 같은 송수신 신호에 대한 주파수 특성을 갖도록 설계되어 있다.
종래의 2 채널 무전기가 도 5에 도시된 바와 같이 코사이트 필터 3의 서브 채널 1개를 점유하여 송신하는 경우에 이에 인접한 다른 채널이 필터 2, 필터 3 또는 필터 4를 통하여 신호를 수신하려고 한다면 코사이트 현상이 발생한다. 즉 송신신호(A)의 파워가 수신신호(B,C,D)의 파워보다 강하여, 수신신호(B,C,D)가 정상적으로 수신될 수 없게 되는 문제가 발생한다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 2채널 무전기의 2 채널 중 어느 하나의 채널을 통하여 신호가 수신되고 주파수 도약후 다른 하나의 채널을 통하여 신호가 전송되는 경우에 충돌홉(A,B)이 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 2 채널 무전기(100)는 송수신 채널간 정보를 교환하는 도약 시퀀스 제어부(130)를 포함하여 수신채널을 분석하여 송신채널의 주파수 도약시퀀스를 사전 예측하여 코사이트 현상을 회피할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 제1 채널부(110)가 수신하고(S10), 이와 동시에 제2 채널부(120)가 송신을 수행하는 코사이트 현상의 발생이 예측되는 상황에서, 도약 시퀀스 제어부(130)는 제1 채널부(110)에서 수신한 도약 시퀀스 정보를 분석하여 제2 채널부(120)의 도약 시퀀스 정보와 비교분석하여 충돌 발생 가능한 홉을 미리 예측한 후(S20), 해당 홉 동안에는 데이터를 송신하지 않도록 제2 채널부(120)를 제어하는 신호를 생성하고(S30), 제2 채널부가 그 제어신호에 따라 데이터를 전송하므로서(S40) 코사이트 문제을 회피할 수 있다.
도약 시퀀스 제어부(130)는 제1 채널부(110)에서 신호를 수신한 후에 주파수 도약후 제2 채널부(120)에서 신호를 전송하는 경우와, 제2 채널부(120)에서 먼저 신호를 송신하고 있는 동안에 제1 채널부(110)에서 신호를 수신하는 경우의 각각에 코사이트 현상을 회피하는 방식을 달리한다.
구체적으로 살펴보면, 우선 제1 채널(110)이 먼저 신호를 수신한 후에 제2 채널(120)이 신호를 송신하는 경우이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 도약 시퀀스 제어부(130)는 제1 채널부(110)로부터 수신된 신호의 캐리어 주파수(fc1)을 찾고 이를 통해 획득한 프리앰블(Preamble) 정보를 분석한다.(S10,S20) 이를 통하여 도약 시퀀스 제어부(130)는 제2 채널부(120)가 신호를 전송하는 경우에 제1 채널부(110)에서 획득한 정보를 통해 제1 채널부(110)와의 홉동기를 맞춘 후 예측된 충돌 홉에서는 신호를 송신하지 않고 적어도 한 홉을 건너뛰어 다른 홉에서 신호를 전송함으로써, 코사이트 현상을 방지한다. 이때, 송신하지 않는 홉의 데이터부터는 도 8에 도시된 바와 같이 다음 홉으로 밀려서 전송된다. 여기서, 제2 채널부(120)가 홉 충돌을 회피하기 위하여 건너뛰는 홉은 하나가 바람직하다.
다음은 제2 채널부(120)가 먼저 신호를 송신 중일 때 제1 채널부(110)가 신호를 수신하는 경우이다. 이 경우에는 도약 시퀀스 제어부(130)는 제2 채널부(120)는 신호 송신을 계속 유지하고, 동시에 제1 채널부(110)로부터 캐리어 주파수(fc1)을 통해 획득한 프리앰블(Preamble) 정보를 받아 제2 채널부9120)의 신호 전송시 충돌 발생 홉을 예측한다. 도약 시퀀스 제어부(130)는 제2 채널부(120)가 예측된 결과를 바탕으로 충돌하는 홉을 송신하지 않고 건너뛰도록 제어하여, 코사이트 문제를 방지한다. 상기와 마찬가지로, 송신하지 않는 홉의 데이터부터는 다음 홉으로 밀려 전송된다. 단, 이 경우에는 제2 채널부(120)가 이미 신호 송신 중이므로 제1 채널부(110)와의 홉동기를 맞출 수 없으므로 도 9에 도시된 바와 같이 D에서처럼 두 홉 충돌이 일어날 수도 있다. 따라서 도약 시퀀스 제어부(130)는 제2 채널부(120)가 적어도 두 홉을 건너뛰어 충돌 홉을 회피할 수 있다. 여기서, 제2 채널부(120)가 홉 충돌을 회피하기 위하여 건너뛰는 홉은 두개가 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 2 채널 통신장치 및 통신방법에서는 홉 충돌이 발생하는 홉을 건너뛰고 송신되는 송신신호를 수신하는 무전기는 원활한 데이터 복조를 위해 건너뛰는 홉에 대한 정보를 알 필요가 있다. 따라서 도약 시퀀스 제어부(110)는 송신 채널부(제2 채널부)에서 신호 전송시 전송신호에 코사이트 현상 발생 홉에 대한 사전 예측 정보를 전송신호에 삽입한다. 제2 채널부(120)가 상기와 같은 충돌 발생홉 예측정보를 전송신호에 삽입하는 것도 가능하다. 도약 시퀀스 제어부(100)는 상기와 같은 충돌홉 예측 정보가 데이터의 길이가 정해져 있지 않음을 고려하여 프리앰블(Preamble)이 아닌 도약 홉에 포함되도록 하여 전송함으로써 실시간성을 보장할 수 있다. 인접한 2채널 무전기의 수신채널은 수신된 충돌 홉 예측 정보에 기초하여 해당 홉 수를 고려하여 원 데이터를 복원할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 2 채널 통신장치 및 통신방법에서는 송신시에 충돌홉 예측 정보를 도약홉에 포함하여 수신된 데이터를 재조합 가능하기 때문에, 코사이트 현상의 회피를 위해 송신신호의 중간 홉이 비는 경우에도 수신측에서는 특별히 송신주파수를 고려할 필요없이 기존 도약시퀀스에 따라 주파수를 변경하며 송신신호를 수신할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 2채널 무선 통신장치 110 : 제1 채널부
111 : 제1 안테나부 112 : 제1 증폭부
113 : 제1 제어부 120 : 제2 채널부
121 : 제2 안테나부 122 : 제2 증폭부
123 : 제2 제어부 130 : 도약시퀀스 제어부

Claims (14)

  1. 제1 통신망과 제1 신호를 송수신하는 제1 채널부;
    제2 통신망과 제2 신호를 송수신하는 제2 채널부; 및
    상기 제1 채널부에서 수신된 메시지를 분석하여 송신채널과 코사이트가 발생하는 충돌 홉을 예측하고 상기 예측된 충돌 홉이 아닌 비충돌 홉에서 데이터를 송신하도록 상기 제2 채널부를 제어하는 도약 시퀀스 제어부를 포함하고,
    상기 도약 시퀀스 제어부는 상기 제1 채널부에서 수신한 메시지의 프리앰블(preamble)를 분석하여 상기 제2 채널부로 신호 송신시 발생하는 상기 충돌 홉을 예측하는 것을 특징으로 하는 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1채널부는
    상기 제1 통신망으로부터 상기 제1 신호를 송수신하는 제1 안테나부;
    상기 제1 안테나부를 통해 송수신되는 제1 신호를 증폭하는 제1 증폭부; 및
    상기 제1 증폭부에서 출력되는 신호를 입력받아 변조한 후에 상기 도약 시퀀스 제어부로 전송하는 제1 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 채널부는
    상기 제2 통신망과 상기 제2 신호를 송수신하는 제2 안테나부;
    상기 제2 안테나부를 통해 송수신되는 제1 신호를 증폭하는 제1 증폭부; 및
    상기 제2 증폭부에서 출력되는 신호를 입력받아 변조한 후에 상기 도약 시퀀스 제어부로 전송하는 제2 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도약 시퀀스 제어부는, 상기 제1 채널부에서 데이터를 수신한 후에 상기 제2 채널부에서 데이터를 전송하는 경우에는 상기 예측된 충돌 홉에서는 상기 제2 채널부가 적어도 하나의 홉이 지난 후에 데이터를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 도약 시퀀스 제어부는, 상기 제1 채널부에 대하여 상기 제2 채널부를 홉동기시킨 후에 상기 제2 채널부가 주파수 도약하여 데이터를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도약 시퀀스 제어부는, 상기 제2 채널부에서 데이터를 전송한 후에 상기 제1 채널부가 데이터를 수신하는 경우에는 상기 예측된 충돌 홉에서는 상기 제2 채널부가 적어도 두개의 홉이 지난 후에 데이터를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신장치.
  7. 제4항 또는 제6항에 있어서,
    상기 도약 시퀀스 제어부는, 상기 제1 채널부에서 수신한 데이터의 프리앰블(preamble)를 분석하여 상기 제2 채널부의 데이터 송신시 발생하는 상기 충돌 홉을 예측하는 것을 특징으로 하는 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신장치.
  8. 제4항 또는 제6항에 있어서,
    상기 도약 시퀀스 제어부는, 상기 제2 채널부의 데이터 송신시에 도약 홉에 충돌홉 예측 정보를 삽입하여 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신장치.
  9. (a) 제1 통신망과 연결된 제1 채널부에서 제1 신호를 수신하여 상기 수신된 제1 신호를 증폭 및 변조하는 단계;
    (b) 상기 제1 신호를 분석하여 송신채널과 코사이트가 발생하는 충돌 홉을 예측하는 단계;
    (c) 상기 예측된 충돌 홉이 아닌 비충돌 홉에서 데이터를 송신하도록 도약 시퀀스 제어신호를 생성하는 단계; 및
    (d) 제2 통신망과 연결된 제2 채널부에서 상기 제어신호에 따라 제2 신호를 증폭 및 변조하여 송신하는 단계;를 포함하고,
    상기 (b) 단계에서는, 상기 제1 채널부에서 수신한 데이터의 프리앰블(preamble)를 분석하여 상기 제2 채널부의 데이터 송신시 발생하는 상기 충돌 홉을 예측하는 것을 특징으로 하는 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서는, 상기 제1 채널부에서 데이터를 수신한 후에 상기 제2 채널부에서 데이터를 전송하는 경우에는 상기 예측된 충돌 홉에서는 상기 제2 채널부가 적어도 하나의 홉이 지난 후에 데이터를 전송하도록 상기 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서는, 상기 제2 채널부에서 데이터를 전송한 후에 상기 제1 채널부가 데이터를 수신하는 경우에는 상기 예측된 충돌 홉에서는 상기 제2 채널부가 적어도 두개의 홉이 지난 후에 데이터를 전송하도록 상기 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서는, 상기 제2 채널부의 데이터 송신시에 도약 홉에 충돌홉 예측 정보를 삽입하여 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 전대역 도약통신용 2채널 무선 통신방법.
  14. 삭제
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