KR101701868B1

KR101701868B1 - 시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 장치 및 병합 방법

Info

Publication number: KR101701868B1
Application number: KR1020160114777A
Authority: KR
Inventors: 김재민; 고광렬; 이상범
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2017-02-02

Abstract

본 발명은 네트워크를 통해 다수의 계측 신호를 수신하고, 프레임 동기를 찾는 다중 계측신호 수신 및 동기화 모듈, 상기 프레임 동기 신호를 기준으로 프레임을 구성하고, CRC로 프레임 오류를 확인하는 (지연)프레임 구성 모듈, 오류 없는 정상 프레임이 저장된 큐를 관리하고, 실시간으로 정상 프레임을 병합하는 프레임 병합 모듈 및 상기 프레임 병합 모듈에 의한 병합 결과 프레임을 네트워크로 전송하는 병합 프레임 전송 모듈을 포함하는 시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 장치로서, 본 발명에 의하면, 시공간 다이버시티를 활용하여 실시간으로 병합된 데이터를 사용자에게 네트워크를 통해 제공할 수 있다.

Description

시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 장치 및 병합 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REAL-TIME TELEMETRY DATA MERGER FOR SPACE-TIME DIVERSITY SYSTEM}

본 발명은 무선통신링크를 통해 수신시스템이 수신한 데이터를 실시간으로 병합하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

원격측정장치는 비행체의 다양한 계측정보를 무선통신링크를 통하여 지상에 있는 수신시스템으로 전송하는 역할을 수행한다.

그런데, 송수신기 간의 가시선이 확보가 불가하거나, 안테나 특성으로 인한 쉐도잉(shadowing), 다중경로 간섭으로 인한 페이딩(fading) 등의 무선통신링크의 물리적 한계로 인해 원격측정장치로부터 계측 신호를 수신하는데 제약이 따를 수 있다.

따라서 시공간 다이버시티를 활용하여 여러 수신 사이트로부터 수신된 자료를 사후 처리 하거나, best source selector를 사용하여 원격측정 신호 수신 데이터의 질을 향상시킨다.

하지만 기존의 병합방식인 best source selector를 사용하는 경우, 데이터의 중복 삽입이나 누락이 발생하여 데이터 후처리가 불가피한 한계가 있다.

이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 시공간 다이버시티를 활용하여 실시간으로 병합된 데이터를 사용자에게 네트워크를 통해 제공할 수 있는 시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 장치 및 병합 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 관점에 의한 시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 장치는, 네트워크를 통해 다수의 계측 신호를 수신하고, 프레임 동기를 찾는 다중 계측신호 수신 및 동기화 모듈, 상기 프레임 동기 신호를 기준으로 프레임을 구성하고, CRC로 프레임 오류를 확인하는 (지연)프레임 구성 모듈, 오류 없는 정상 프레임이 저장된 큐를 관리하고, 실시간으로 정상 프레임을 병합하는 프레임 병합 모듈 및 상기 프레임 병합 모듈에 의한 병합 결과 프레임을 네트워크로 전송하는 병합 프레임 전송 모듈을 포함한다.

상기 (지연)프레임 구성 모듈은, 상기 프레임 동기 신호를 기준으로 마이너프레임을 구성하고, CRC 오류를 확인하여 오류 없는 정상프레임을 만든 후, 오류 없는 지연프레임과 병합하여 큐에 저장하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 프레임 병합 모듈은, 상기 프레임 구성 모듈에서 저장한 계측 데이터를 기반으로 순차적으로 정렬 및 병합하되, 프레임이 유실된 경우 빈 프레임을 전송하고, 데이터 큐 내에 병합이 끝난 프레임을 제거하여 한정된 데이터 큐의 저장 용량을 관리하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 관점에 의한 시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 방법은, 네트워크를 통해 다수의 계측 신호를 수신하고, 프레임 동기를 찾는 단계, 상기 프레임 동기 신호를 기준으로 프레임을 구성하고, CRC 프레임 오류를 확인하는 단계, 오류 없는 정상 프레임이 저장된 큐를 관리하고, 실시간으로 정상 프레임을 병합하는 단계 및 병합된 프레임을 네트워크로 전송하는 단계를 포함한다.

그리고, 상기 CRC 프레임 오류를 확인하는 단계는 상기 프레임 동기 신호를 기준으로 마이너프레임을 구성하고, CRC 오류를 확인하여 오류 없는 정상프레임을 만든 후, 오류 없는 지연프레임과 병합하여 큐에 저장하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 주변 장애물 또는 구조물에 의한 쉐도잉(shadowing)이나 다중경로에 의한 페이딩(fading)으로 발생할 수 있는 데이터 오류를, 시공간 다이버시티를 활용하여 실시간으로 병합된 데이터를 사용자에게 네트워크를 통해 제공함으로써, 비행시험 후 데이터 후처리가 불필요하며, 빠른 비행시험 결과분석을 가능하게 한다.

또한 다수의 저비용/저이득 수신안테나로 고가의 안테나와 동일한 성능을 갖는 계측 환경 구성이 가능하다. 계측 수신소의 수, 원격측정장치의 종류와 상관없이 마이너프레임에 프레임 카운터와 CRC가 적용되어있다면 본 기술을 적용할 수 있어 호환성 및 확장성이 높다.

도 1은 본 발명에 의한 시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 장치에 대한 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 방법에 대한 순서도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.

본 발명은 원격측정 수신 시스템에서 실시간으로 데이터를 병합하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 프레임 카운터와 CRC, 데이터 큐를 이용하여 실시간으로 고품질의 원격측정자료를 사용자에게 전송함으로써 비행시험 직후 시험 결과 분석을 가능하게 한다.

도 1은 본 발명에 의한 시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 장치에 대한 구성도로서, 이하 도 1을 참조하여 본 발명에 의한 시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 장치를 설명하기로 한다.

비행체의 계측신호를 각 수신소로부터 네트워크를 통해 수신하여 다중 계측신호 수신 및 동기화 모듈(10)을 통해 각 계측신호들의 프레임 간의 동기신호를 찾아낸다.

(지연)프레임 구성 모듈(20)은 동기화 모듈(10)에서 찾아낸 동기신호를 기준으로 마이너프레임을 구성하고, 마이너 프레임의 CRC 오류를 확인하여 오류 없는 정상프레임을 큐에 저장한다.

이때 지연프레임이 있을 경우 지연프레임과 병합하여 큐에 저장하는 것이 특징이다.

프레임 병합 모듈(30)은 프레임 구성 모듈(20)에서 저장한 데이터를 기반으로 순차적으로 정렬하고 병합한다.

프레임이 유실된 경우 빈 프레임을 전송하여 사용자로 하여금 데이터 오류를 확인 가능하게 한다.

또한 데이터 큐 내에 병합이 끝난 프레임은 제거하여 한정된 데이터 큐의 저장용량을 관리한다.

그리고, 프레임 병합 모듈(30)에서 구성된 병합 프레임을 병합 프레임 전송 모듈(40)을 통해 네트워크로 사용자에게 전송한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 방법에 대한 순서도로서, 이하 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 방법을 설명하기로 한다.

도 2는 (지연)프레임 구성 모듈(120)에서 다중 스레드를 통하여 프레임을 구성하는 과정을 명시한 순서도이다.

원격측정장치가 지연프레임을 사용하지 않는 경우, 수신소 I로부터 계측신호를 수신하고(S11), 다중 계측신호 수신 및 동기화 모듈(10)에서 찾아낸 동기신호를 기준으로 프레임을 구성하여 CRC 오류를 확인한다(S12).

오류가 없는 경우 프레임 병합 모듈(30)에 위치한 큐에 저장한다(S13).

원격측정장치가 지연프레임을 사용하는 경우에는, 각 수신소로부터 들어오는 계측신호를 수신 후(S21), 프레임을 구성하고 CRC를 확인 한 후(S22), 지연프레임인지 구별한다(S23).

지연프레임이 아닌 본 프레임인 경우, 프레임 카운터 값을 최대 프레임 카운터 값임을 기억한 후 본 프레임 큐에 저장하고, 그와 동시에 본 프레임 큐 내에 최대 프레임 카운터임을 기억한다(S24).

지연프레임인 경우, 프레임 카운터가 순차적으로 증가하는지를 확인하고(S25), 순차적이면 프레임 병합 모듈(30)의 큐에 저장한다(S27).

만약 순차적으로 증가하지 않을 경우, 본 프레임 큐에서 유실된 프레임을 검색하여 발견하면 프레임 병합 모듈(30)의 큐에 저장한다(S26).

도 3은 프레임 병합 모듈(30)에서 저장된 데이터를 기반으로 병합하는 과정을 설명하는 순서도이다.

계측신호 수신스레드를 실행시키고 각 계측신호 수신소로부터 받은 모든 프레임 중 프레임 카운터 최소값과 최대값을 기억한다.

그리고, 현재 병합해야할 프레임 카운터(NowFC)를 초기화한 후(S31), 큐에 저장된 프레임 중 NowFC 이전 프레임은 큐에서 제거를 하고(S32), 큐에서 NowFC와 일치하는 프레임이 존재하는지를 확인하여(S33), 존재하면 해당 프레임을 네트워크로 송신하고 다음에 살펴볼 프레임 카운터 값을 입력한다(S35).

만약 NowFC와 일치하는 프레임이 존재하지 않는다면, 현재 큐에 저장된 최대 프레임 카운터 값(MaxFC)과 NowFC 간의 차를 구해 최대 허용 편차(jitter)를 넘어서는지 확인한다(S34).

값이 클 경우엔 해당 프레임 카운터(NowFC)를 가진 프레임을 찾는데 실패했으므로 네트워크로 빈 프레임을 송신하고, 다음 살펴볼 프레임 카운터 값을 입력한다(S36).

최대 허용 편차를 넘어서지 않을 경우, 그 이후에 원하는 프레임 카운터가 들어올 때까지 대기 후 S33 단계로 다시 들어간다.

이상과 같이 본 발명은 다수의 수신 데이터를 실시간으로 누락없이 병합하여 사용자에게 제공함으로써, 비행시험 후 데이터 후처리가 불필요하며, 빠른 비행시험 결과분석을 가능하게 한다.

이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

10 : 다중 계측신호 수신 및 동기화 모듈
20 : (지연)프레임 구성 모듈
30 : 프레임 병합 모듈
40 : 병합 프레임 전송 모듈

Claims

삭제
네트워크를 통해 다수의 계측 신호를 수신하고, 프레임 동기를 찾는 다중 계측신호 수신 및 동기화 모듈;
상기 프레임 동기 신호를 기준으로 프레임을 구성하고, CRC로 프레임 오류를 확인하는 (지연)프레임 구성 모듈;
오류 없는 정상 프레임이 저장된 큐를 관리하고, 실시간으로 정상 프레임을 병합하는 프레임 병합 모듈; 및
상기 프레임 병합 모듈에 의한 병합 결과 프레임을 네트워크로 전송하는 병합 프레임 전송 모듈을 포함하고,
상기 (지연)프레임 구성 모듈은,
상기 프레임 동기 신호를 기준으로 마이너 프레임을 구성하고, CRC 오류를 확인하여 오류 없는 정상프레임을 만든 후, 오류 없는 지연프레임과 병합하여 큐에 저장하되,
(지연)프레임인 경우, 프레임 카운터가 순차적으로 증가하는지를 확인하여 순차적이면 프레임 병합 모듈의 큐에 저장하고, 순차적으로 증가하지 않을 경우에는 본 프레임 큐에서 유실된 프레임을 검색하여 발견하면 프레임 병합 모듈의 큐에 저장하는 것을 특징으로 하는,
시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 프레임 병합 모듈은, 상기 (지연)프레임 구성 모듈에서 저장한 계측 데이터를 기반으로 순차적으로 정렬 및 병합하되,
프레임이 유실된 경우 빈 프레임을 전송하고, 데이터 큐 내에 병합이 끝난 프레임을 제거하여 한정된 데이터 큐의 저장 용량을 관리하는 것을 특징으로 하는,
시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 장치.
삭제
네트워크를 통해 다수의 계측 신호를 수신하고, 프레임 동기를 찾는 단계;
상기 프레임 동기 신호를 기준으로 프레임을 구성하고, CRC 프레임 오류를 확인하는 단계;
오류 없는 정상 프레임이 저장된 큐를 관리하고, 실시간으로 정상 프레임을 병합하는 단계; 및
병합된 프레임을 네트워크로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 CRC 프레임 오류를 확인하는 단계는,
상기 프레임 동기 신호를 기준으로 마이너 프레임을 구성하고, CRC 오류를 확인하여 오류 없는 정상프레임을 만든 후, 오류 없는 지연프레임과 병합하여 큐에 저장하되,
(지연)프레임인 경우, 프레임 카운터가 순차적으로 증가하는지를 확인하여 순차적이면 프레임 병합 모듈의 큐에 저장하고, 순차적으로 증가하지 않을 경우에는 본 프레임 큐에서 유실된 프레임을 검색하여 발견하면 프레임 병합 모듈의 큐에 저장하는 것을 특징으로 하는,
시공간 다이버시티 구현을 위한 실시간 원격측정 데이터 병합 방법.