KR102082205B1 - 패킷기반 주파수 도약시스템 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패킷기반 주파수 도약시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주파수 간섭없이 복수 개의 망을 동시에 운용할 수 있는 패킷기반 주파수 도약시스템 및 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템은 복수 개의 망 사이의 주파수 도약 통신을 제어하기 위해서, 복수개의 망 사이의 시간정보를 공유하기 위한 동기시간을 설정하는 동기시간 설정부; 복수 개의 망 사이의 주파수 도약 통신을 제어하기 위해서, 설정된 동기시간 별로 기준 동기주파수와 기준 데이터주파수를 설정하는 기준주파수 설정부; 복수 개의 망에서 각각 운용되는 동기주파수는, 설정된 동기시간 별로 할당된 기준 동기주파수를 이용하도록 구성하고, 각 망 별로 기설정된 주파수 오프셋 값을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 동기주파수 생성부; 복수 개의 망에서 각각 운용되는 데이터주파수는, 설정된 동기시간 별로 할당된 기준 데이터주파수를 이용하도록 구성하고, 각 망 별로 기설정된 주파수 오프셋 값을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 데이터주파수 생성부; 및 동기주파수 생성부와 데이터주파수 생성부에서 생성된 동기주파수와 데이터주파수를 이용하여 패킷기반 송수신을 제어하는 송수신 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

패킷기반 주파수 도약시스템 및 제어방법{The frequency hopping communication system and method for using multichannel based on packet transmission}

본 발명은 패킷기반 주파수 도약시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주파수 간섭없이 복수 개의 망을 동시에 운용할 수 있는 패킷기반 주파수 도약시스템 및 제어방법에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

현대전은 디지털전으로 설명될 수 있고, 디지털 전장에서의 Netwk Centric Warfare 및 C2OTM(Command&Control On The Move)를 위한 네트워크 인프라로 고속 대용량 멀티미디어 정보를 실시간 유동시킬 수 있는 육/해/공 통합 종합정보통신체계의 구축이 현실화 되고 있다. 이와 같은 여건에서 네트워크 중심으로, 전장에서 정보를 신속하게 주고받으며, 지휘결심을 통해 효과적인 작전수행을 가능하게 하고, 다양한 전장 자원간 정보통신을 가능하게 하여 실시간 정보공유를 가능하게 하는 통신 시스템이 요구된다.

종래 통신시스템에서 직교 도약 통신을 위하여 망 구성 전에 동기를 설정하는 과정을 수행하거나 매 패킷(프레임) 송신시마다 망 간 동기 정보를 공유하는 방법을 사용하고 있다.

데이터를 전송하는 프레임은 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 동기를 위한 동기부와 데이터부로 구성된다. 동기부는 동기주파수(Fs)를 사용하고, 강건성을 위해 복수개의 동기주파수(Fs1,Fs2,....FsX)를 사용하고 있으며, 망 간 동기를 위해 공용주파수(Fc)를 사용하였다.

종래 기술에서 망 구성 전에 사전 동기 설정 과정을 수행하는 방법은, 초반에 맞춘 동기를 계속해서 사용하기 때문에 안정적인 망에서만 사용 가능하고, 망의 가입과 탈퇴가 빈번하게 발생하는 통신시스템에서는 활용하기가 어려운 문제점이 있다. 또한 사전 동기 설정과정을 위한 초기시간이 소요되어 동작 시작과 동시에 통신을 하기가 힘든 문제점도 있다.

종래 기술에서 매 패킷 송신시마다 망 간 동기 정보를 공유하는 방법은, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 동기를 위한 주파수가 망 간 간섭을 발생할 수 있는 문제가 있다. 특히, 패킷 기반 통신 시스템에서는 매 패킷마다 동기주파수에 의한 충돌이 발생할 수 있고, 이러한 점은 동기 실패 및 데이터 오류를 유발할 수 있는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-0111642호(발명의 명칭 : 주파수 도약 무전기의 직교통신방법)

따라서 본 발명의 목적은 통신을 위한 동기부와 데이터부에서 간섭없이 복수개의 망 동시 운용이 가능한 패킷기반 주파수 도약시스템 및 제어방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 코사이트 환경 등 인접한 채널에서 강한 신호에 의한 간섭이 발생할 경우, 최대한 주파수를 이격하여 간섭없이 복수개의 망 동시 운용이 가능한 패킷기반 주파수 도약시스템 및 제어방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템은 복수 개의 망 사이의 주파수 도약 통신을 제어하기 위해서, 복수개의 망 사이의 시간정보를 공유하기 위한 동기시간을 설정하는 동기시간 설정부; 복수 개의 망 사이의 주파수 도약 통신을 제어하기 위해서, 설정된 동기시간 별로 기준 동기주파수와 기준 데이터주파수를 설정하는 기준주파수 설정부; 복수 개의 망에서 각각 운용되는 동기주파수는, 설정된 동기시간 별로 할당된 기준 동기주파수를 이용하도록 구성하고, 각 망 별로 기설정된 주파수 오프셋 값을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 동기주파수 생성부; 복수 개의 망에서 각각 운용되는 데이터주파수는, 설정된 동기시간 별로 할당된 기준 데이터주파수를 이용하도록 구성하고, 각 망 별로 기설정된 주파수 오프셋 값을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 데이터주파수 생성부; 및 동기주파수 생성부와 데이터주파수 생성부에서 생성된 동기주파수와 데이터주파수를 이용하여 패킷기반 송수신을 제어하는 송수신 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 동기주파수 생성부는 특정 동기시간에 망 간 동기부가 겹칠 때, 해당 동기시간에 설정되고 있는 기준 동기주파수에 각 망 별 주파수 오프셋을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 기준 동기주파수에 적용되는 주파수 오프셋은, 복수 개의 망 별로 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 데이터주파수 생성부는 특정 동기시간에 망 간 동기부와 데이터부가 겹칠 때, 해당 동기시간에 설정되고 있는 기준 동기주파수를 이용하여 복수 개의 망에 할당되는 동기주파수를 계산하고, 계산된 복수 개의 망에 할당된 동기주파수를 제외한 주파수 중에서 기준 데이터주파수에 각 망 별 주파수 오프셋을 적용하여 복수개의 망 간 다른 데이터 주파수를 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 기준 데이터주파수에 적용되는 주파수 오프셋은 복수 개의 망 별로 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 기준 데이터주파수에 적용되는 주파수 오프셋은 기준 동기주파수에 적용되는 주파수 오프셋과 같은 값으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 동기주파수 생성부는 각 망의 동기주파수를 생성함에 있어서, 전체 도약주파수 대역에 고르게 분포되도록 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 데이터주파수 생성부는 특정 망의 데이터주파수를 생성할 때, 해당 망의 동기주파수와 인접한 구역에서 데이터주파수를 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 동기주파수 생성부와 데이터주파수 생성부에서 생성되는 동기주파수와 데이터주파수는 공용주파수를 피해서 생성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 특정 망의 기준동기주파수가 공용주파수일 때, 데이터주파수 생성부는 공용주파수와 인접하지 않은 구역에서 데이터주파수를 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 기준주파수, 동기주파수, 데이터주파수는 패킷기반 주파수 도약시스템에 사용이 허가된 전체 도약주파수 대역에서 생성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템의 제어방법은 복수 개의 망 사이의 주파수 도약 통신을 제어하기 위해서, 복수개의 망 사이의 시간정보를 공유하기 위한 동기시간을 설정하는 단계; 복수 개의 망 사이의 주파수 도약 통신을 제어하기 위해서, 설정된 동기시간 별로 기준 동기주파수와 기준 데이터주파수를 설정하는 단계; 복수 개의 망에서 각각 운용되는 동기주파수는, 설정된 동기시간 별로 할당된 기준 동기주파수를 이용하도록 구성하고, 각 망 별로 기설정된 주파수 오프셋 값을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 단계; 복수 개의 망에서 각각 운용되는 데이터주파수는, 설정된 동기시간 별로 할당된 기준 데이터주파수를 이용하도록 구성하고, 각 망 별로 기설정된 주파수 오프셋 값을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 단계; 및 생성된 동기주파수와 데이터주파수를 이용하여 패킷기반 송수신을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 복수 개의 망 운용시에, 특정 동기시간에 망 간 동기부가 겹칠 때, 해당 동기시간에 설정되고 있는 기준 동기주파수에 각 망 별 주파수 오프셋을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 복수 개의 망 운용시에, 특정 동기시간에 망 간 동기부와 데이터부가 겹칠 때, 해당 동기시간에 설정되고 있는 기준 동기주파수를 이용하여 복수 개의 망에 할당되는 동기주파수를 계산하고, 계산된 복수 개의 망에 할당된 동기주파수를 제외한 주파수 중에서 기준 데이터주파수에 각 망 별 주파수 오프셋을 적용하여 복수개의 망 간 다른 데이터 주파수를 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 복수 개의 망 운용 시에, 각 망의 동기주파수를 생성함에 있어서, 전체 도약주파수 대역에 고르게 분포되도록 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 복수 개의 망 운용 시에, 특정 망의 데이터주파수를 생성할 때, 해당 망의 동기주파수와 인접한 구역에서 데이터주파수를 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 복수 개의 망 운용 시에, 특정 망의 기준동기주파수가 공용주파수일 때, 데이터주파수는 공용주파수와 인접하지 않은 구역에서 생성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템 및 제어방법은 복수 개의 망을 운용함에 있어서 통신을 위한 동기부와 데이터부에서 주파수 충돌이 발생되지 않고, 간섭없이 주파수 도약 통신이 제어 가능하다. 특히, 본 발명은 복수 개의 망에서 운용되는 동기주파수 자체를 동기화하여 타 망의 동기주파수를 예측 가능하도록 한다. 이러한 구성을 통해서 본 발명은 복수 개의 망을 운용함에 있어서 동기부와 동기부의 충돌, 동기부와 데이터부의 충돌, 데이터부와 데이터부의 충돌 등을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 군 운용환경에서 무전기를 사용함에 있어서, 아군 무전기 사이에서 주파수 도약시스템을 적용하여 통신을 수행하므로써, 적군으로부터 통신내용을 보호하는 것이 용이해진다.

또한 본 발명은 코사이트 환경 등 인접한 채널에서 강한 신호에 의한 간섭이 발생할 경우, 최대한 주파수를 이격하여 간섭없이 복수개의 망 동시 운용이 가능하도록 구성 가능하다. 본 발명은 인접 채널간의 간섭 영향을 배제할 수 있도록 망 간 주파수는 가능한 멀리 떨어지도록 설정한다. 따라서 본 발명은 인접 채널에 의한 간섭을 배제하여 통신신호의 정확한 전달을 가능하게 한다.

도 1은 패킷기반 데이터 구조의 프레임 구조를 도시하고 있다.
도 2는 종개 기술에 의한 망 간 충돌이 발생되는 예시도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템의 전체적인 구성도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템에서 동기주파수를 예측할 수 있도록 동기부를 설계한 예시도를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템에서 동기부와 동기부 간 간섭을 회피할 수 있도록 설계한 예시도를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템에서 동기부와 데이터부 간 간섭을 회피할 수 있도록 설계한 예시도를 도시하고 있다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템에서 인접채널 간의 간섭을 최소화할 수 있도록 설계한 예시도를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템에서 직교 도약을 수행하는 예시도를 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템에서 주파수 도약을 위한 동작 흐름도를 도시하고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"와 "기", "모듈"과 "부", "유닛"과 "부", "장치"와 "시스템", "단말"과 "노드"와 "디지털 무전기" 등은 명세서 작성의 용이함 만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템의 전체적인 구성도를 도시하고 있다.

본 발명의 패킷기반 주파수 도약시스템은, 군 운용 환경에서 사용하는 레이더 체계 또는 통신기에 사용되는 전자 보호(EP) 기술로서, 어떤 특정 주파수 대역 내를 주기적 또는 계속적으로 이동하면서 펄스화된 반송파를 송신하고 사용 중인 주파수가 전파 방해를 받을 때 방해받지 않은 주파수로 송신하는 기법이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템은 복수 개의 망 사이의 주파수 도약 통신을 제어하기 위해서, 복수개의 망 사이의 시간정보를 공유하기 위한 동기시간을 설정하는 동기시간 설정부를 포함한다.

동기시간 설정부는 본 발명의 시스템에서 운용되는 모든 망에 동일한 동기시간이 적용될 수 있도록 한다. 이를 위해서 GPS, 표준시간 제공부, 등을 통해서 시간을 조절 가능하다.

일 예로 본 발명의 시스템이 전장에서 운용되는 무전기 시스템에 적용될 경우, 통신을 위한 모든 무전기 시스템은 동기시간 설정부에서 설정되는 동기시간에 의해서 운용이 되도록 구성될 수 있다. 또한 이하 본 발명의 패킷기반 주파수 도약시스템을 포함하는 모든 구성들은 모든 무전기 시스템에 구성되어서 적용되어진다.

본 발명은 복수 개의 망 사이의 주파수 도약 통신을 제어하기 위해서, 설정된 동기시간 별로 기준 동기주파수와 기준 데이터주파수를 설정하는 기준주파수 설정부를 포함한다. 기준주파수 설정부는, 기준 동기주파수와 기준 데이터주파수를 미리 설정하고 저장되는 것이 바람직하다.

본 발명은 복수 개의 망에서 각각 운용되는 동기주파수는, 설정된 동기시간 별로 할당된 기준 동기주파수를 이용하도록 구성하고, 각 망 별로 기설정된 주파수 오프셋 값을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 동기주파수 생성부를 포함한다.

동기주파수 생성부는 각 망의 동기주파수 설정시에 이용될 망 별 주파수 오프셋 값을 저장한다. 망 별 주파수 오프셋 값은 다른 값으로 설정된다.

본 발명은 복수 개의 망에서 각각 운용되는 데이터주파수는, 설정된 동기시간 별로 할당된 기준 데이터주파수를 이용하도록 구성하고, 각 망 별로 기설정된 주파수 오프셋 값을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 데이터주파수 생성부를 포함한다.

데이터주파수 생성부는 각 망의 데이터주파수 설정시에 이용될 망 별 주파수 오프셋 값을 저장한다. 망 별 주파수 오프셋 값은 다른 값으로 설정된다.

본 발명은 동기주파수 생성부와 데이터주파수 생성부에서 생성된 동기주파수와 데이터주파수를 이용하여 패킷기반 송수신을 제어하는 송수신 제어부를 포함한다.

도 3에 도시되고 있는 구성은, 일 실시예의 구성으로서, 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 주파수 도약시스템에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다. 또한 도시되고 있는 구성은 모두 포함해서 하나의 모듈로 구현 가능하다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템에서 동기주파수를 예측할 수 있도록 동기부를 설계한 예시도를 도시하고 있다.

종래 방식에서는 망 간 데이터부 간에는 직교 도약을 통해 간섭 회피가 가능하지만, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이 동기부에 의한 간섭을 회피할 수는 없었다. 이것은 동기부는 동기화가 되어 있지 않기 때문에, 동기부 발생시점 및 주파수 파악이 불가능하여 회피해야 할 대상을 모르기 때문이다.

따라서 본 발명에서는 동기부 간섭을 해결하기 위해서 망 간 동기주파수(Fs) 자체를 동기화하고, 타 망의 동기주파수(Fs)를 예측 가능하도록 한다. 즉, 공용주파수(Fc)를 통해서 망 간 시간정보를 공유하여 동기시간을 맞추고, 특정 동기시간에는 미리 약속된 주파수만 송신하도록 한다. 따라서 동기부를 구성하는 주파수의 순서는 송신 시마다 변경될 수 있다.

도 4에 도시되고 있는 예시도는 송신시의 구성이다. 본 발명은 동기시간에 따라 기준주파수를 결정하고, 어떤 시점에 송신하든지 해당 동기부에서는 기준주파수만을 송신하도록 구성한다. 다중 망 동시 운용시에도 송신 예1과 송신 예2에 도시하고 있는 바와 같이, 각 망은 모두 동일한 동기시간과 기준주파수를 갖게 된다. 따라서 타 망이 어떤 동기주파수를 송신하는지 알 수 있게 된다.

반면, 하단의 종래 송신의 경우는 동기시간과 상관없이 정해진 패턴의 주파수로 송신을 수행하기 때문에, 타 망에서 송신주파수를 예측하는 것이 불가능함을 보여주고 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템에서 동기부와 동기부 간 간섭을 회피할 수 있도록 설계한 예시도를 도시하고 있다.

본 발명은 동기시간에 따라 기준주파수를 결정하고, 어떤 시점에 송신하든지 해당 동기부에서는 기준주파수만을 송신하도록 구성한다. 따라서 동기부와 동기부가 겹칠 경우, 해당 동기시간의 기준주파수가 모든 망에 동일한 상태가 된다. 이때, 각 망의 동기주파수(Fs)는 망 별로 주파수 오프셋 등을 적용하여 서로 다른 주파수를 사용함으로서 망 간 주파수 간섭을 회피할 수 있다.

즉, 망 1 경우, 동기시간1에서, 기준주파수(Fs1)로부터 오프셋값(1)을 적용하여 주파수(Fs1 +1)를 설정할 수 있다. 마찬가지로 망 2 경우, 동기시간1에서, 기준주파수(Fs1)로부터 오프셋값(2)을 적용하여 주파수(Fs1+2)를 설정할 수 있다. 여기서 망 별로 주파수 오프셋값은 미리 기설정하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명은 동일한 동기시간 대에 기준주파수에 오프셋값이 적용된 주파수를 설정하여, 망 간 이격을 제어하는 것이 가능하다. 여기서 망 간 간섭을 최소화하기 위해서 망 별로 동기주파수(Fs)는 전체 도약 대역에 고르게 분포되도록 오프셋값을 선정하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템에서 동기부와 데이터부 간 간섭을 회피할 수 있도록 설계한 예시도를 도시하고 있다.

본 발명은 동기시간에 따라 기준주파수를 결정하고, 어떤 시점에 송신하든지 해당 동기부에서는 기준주파수만을 송신하도록 구성한다. 또한, 본 발명은 도시하고 있는 바와 같이, 동기시간에 따라 기준데이터주파수를 결정해 둔다.

이와 같이 동기시간에 따라 기준주파수와 기준 데이터 주파수를 결정해 두고, 동기부와 데이터부가 겹칠 경우 망 간 간섭을 회피하기 위해 현재 동기시간의 기준주파수를 기준으로 각 망의 동기주파수(Fs)를 계산하고, 이들의 합을 동기주파수(Fs) 그룹으로 설정한다.

여기서 각 망의 동기주파수 계산은, 도 5에서 언급한 바와 같이, 기준이 되는 동기주파수에 각 망의 기설정된 주파수 오프셋값을 더해서 전 대역에 걸친 모든 망의 동기주파수를 계산해 낼 수 있다. 따라서 동기주파수(Fs) 그룹은, 동기주파수(Fs2)를 기준으로 Fs2+1, Fs2+2, Fs2+3,... 등이 포함되어진다.

그리고 공용주파수(Fc) 및 동기주파수(Fs) 그룹을 제외한 주파수 중에서 기준 데이터주파수(Fd)를 기준으로 망 별로 주파수 오프셋값을 이용하여 주파수를 할당한다. 이렇게 해서 특정 시점의 동기부와 데이터부의 주파수는 서로 다르게 설정 가능하여 신호 간섭을 회피할 수 있다.

이때 기준 데이터 주파수를 기준으로 가산되어지는 주파수 오프셋값은, 기준 동기 주파수를 기준으로 가산되는 주파수 오프셋값과 같은 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 그러나 이 두개의 오프셋값은 다르게 설정 가능하고, 단지 시스템 상에서 미리 기설정하고, 동기주파수와 데이터주파수를 결정할 때 이용하도록 하는 것이 바람직하다.

도 6에 도시하고 있는 바를 참조하면, 망1의 경우와 망2의 경우를 비교하면, 동기시간 2에서, 망1의 데이터부(Fd)와 망2의 동기부(Fs2)에 할당된 주파수가 겹칠 수 있다. 이때, 망2의 동기주파수(Fs2)는 이미 기준주파수를 이용하여 알고 있는 상태이므로, 망1의 데이터부(Fd)의 주파수를 결정함에 있어서, 현재 동기시간2에 서의 동기주파수(Fs2)를 포함하는 동기주파수(Fs2) 그룹과 공용주파수(Fc)와는 다른 주파수를 선택함으로써 망 간 간섭을 방지하는 것이 가능해진다.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템에서 인접채널 간의 간섭을 최소화할 수 있도록 설계한 예시도를 도시하고 있다.

앞서 언급하고 있는 도 4 내지 도 6의 제어구성에 의해서 다중 망을 운용하는 경우, 망 간 주파수의 중복에 의한 충돌 간섭을 해결할 수 있다. 그러나 주파수가 충돌되지 않더라도 강한 신호 등으로 인하여 인접한 채널 간에 간섭 영향이 존재할 수 있다. 이러한 이유로 망 간 주파수는 가능한 멀리 떨어뜨리는 것이 바람직하다.

도 7a 내지 도 7c에서는 이러한 문제를 해소하기 위하여 인접한 채널 간에 영향을 줄일 수 있는 주파수 선정 방식을 예시하고 있다.

한 동기시간에 발생할 수 있는 주파수는 공용주파수(Fc), 동기주파수(Fs), 그리고 데이터 주파수(Fd)의 세 종류이다. 망 간 공용으로 사용하는 공용주파수(Fc)를 제외하고, 각 망의 동기주파수(Fs)와 데이터 주파수(Fd)는 최대한 이격되도록 설정할 필요성이 있다.

도 7a는 동기주파수(Fs)를 설정하는 예시도이다.

각 망의 동기주파수(Fs)는 전체 도약주파수 대역에 고르게 분포되도록 생성한다. 이때 공용주파수(Fc)와 중복되지 않도록 동기주파수를 설정한다. 이렇게 해서 각 망의 동기주파수로 인한 인접 채널 간의 영향이 배제된다.

도 7b는 동기주파수(Fs)와 인접한 데이터 주파수(Fd)를 생성하는 예시도이다.

각 망의 데이터 주파수(Fd)는 동일 망 내의 동기주파수(Fs)와 인접한 구역에서 생성한다. 앞서 도 7a에서 각 망의 동기주파수가 인접 채널 간의 영향이 배제되어 전체 도약 주파수 대역에 고르게 분포된 상태에서, 각 망의 데이터 주파수(Fd)는 동일 망 내의 동기주파수와 인접해서 생성이 이루어지고 있다.

따라서 각 망이 사용하는 동기주파수(Fs)와 데이터 주파수(Fd)는 협대역으로 묶이게 되고, 다른 망과의 간섭 범위를 축소할 수 있다. 또한 도 7b에 도시하고 있는 바와 같이, 복수개 망으로 구성시에도 망1과 망2를 동시 운용하는 형태보다는 망1과 망3을 동시 운용하는 형태를 적용하여, 망 간 주파수 이격이 크도록 해서 간섭을 회피할 수 있다.

도 7c는 공용주파수(Fc)와 인접하지 않은 데이터 주파수(Fd)를 생성하는 예시도이다.

이 경우는 동기시간의 기준동기주파수가 공용주파수(Fc)의 경우이다. 도 6에 도시되고 있는 동기시간 0에서, 기준동기주파수는 공용주파수(Fc)를 갖는다. 이 경우, 동기부에서 송신되는 주파수는 어느 망에서든지 간에 모두 공용주파수(Fc)를 갖는다. 따라서 공용주파수(Fc)와 인접하지 않은 구간에서 데이터주파수(Fd)를 생성하여, 인접 채널 간의 간섭 영향을 배제할 수 있다.

다음, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템에서 직교 도약을 수행하는 예시도를 도시하고 있다. 도시되고 있는 예시도는 동기주파수가 3개이고, 인접망은 2개의 경우를 설명하고 있다.

본 발명은 동기시간에 따라서 기준 동기 주파수를 기설정한다. 도시되고 있는 동기시간 1에서 기준동기주파수 FsA를 할당하고, 동기시간 2에서 기준동기주파수 FsB 할당고, 동기시간 3에서 기준동기주파수 FsC를 할당하고 있다. 그리고 동기시간 0에 공용주파수Fc를 할당하고 있다.

또한 두개의 채널(망1, 망2)을 통해서 주파수 도약 통신을 수행하도록 구성하고 있고, 각 망의 운용 상태에서 송신시작 시점이 다르더라도 동일한 동기시간의 경우, 동일한 기준동기주파수가 할당되고 있다.

(1)의 경우, 동기시간 2에서, 망1과 망2는 동일한 동기주파수(FsB)가 할당되어진다. 도 5에 도시하고 있는 조건에 따라서 동기부와 동기부가 겹칠 경우, 각 망의 동기주파수는 망 별 주파수 오프셋 등을 적용하여 서로 다른 주파수를 사용하도록 하고 있다. 따라서 망1은 동기시간 2에서 기준 동기주파수(FsB)에 주파수 오프셋(+1)을 적용하여, 다른 주파수로 할당 가능해지고, 마찬가지로 망2는 동기시간 2에서 기준 동기주파수(FsB)에 주파수 오프셋(+2)을 적용하여, 다른 주파수로 할당 가능해진다.

또한, 이 경우, 도 7a에 도시하고 있는 조건에 따라서 모든 망의 동기주파수는 전체 도약주파수 대역에 고르게 분포되도록 생성되고 있으므로, 망 간 이격되어진다. 따라서 동기시간2에서 망1과 망2의 동기주파수 사이의 충돌은 발생되지 않는다.

(2)의 경우는 앞의 (1)의 경우와 동일한 예이므로 중복 설명은 생략한다.

(3)의 경우, 동기시간 1에서, 망1은 데이터부가 전송되고 있고, 망2는 동기부가 전송될 수 있다. 즉, 망 사이의 데이터부와 동기부의 충돌이 발생될 우려가 있다.

이 경우에서는 도 6에 도시되고 있는 조건에 따라서 동기부와 데이터부의 간섭을 회피하기 위해서 현재 동기시간의 기준 동기주파수를 기준으로 각 망의 동기주파수를 계산해낸다. 그리고 공용주파수(Fc)와 각 망의 동기주파수(Fs) 그룹을 제외한 주파수 중에서 기준 데이터 주파수를 기준으로 망 별로 데이터 주파수(Fd)를 할당한다.

즉, 동기시간 1에서 망1은 데이터부(Fd1)가 구성되고, 망2는 동기부(FsA)가 구성된다. 따라서 동기시간 1에서 기준 동기주파수(FsA)를 기준으로 망2의 동기주파수(FsA)를 계산해내고, 이를 피해서 망1의 데이터부에서 사용 가능한 데이터 주파수를 할당하는 것이 가능하다.

또한, 이 경우 도 7b에 도시되고 있는 조건에 따라서 망1의 동기주파수와 인접한 구역에서 망1의 데이터주파수가 생성되므로, 동기시간1에서 망1과 망2 사이의 주파수는 이격된다.

(4)의 경우는 앞의 (3)의 경우와 동일한 예이므로 중복 설명은 생략한다.

(5)의 경우, 동기시간 2에서 망 1과 망2는 모두 데이터부가 전송되고 있다. 이 경우, 데이터부의 동기 불일치로 충돌할 우려가 있다. 본 발명에서는 이를 해소하기 위해서 도 7b에 도시하고 있는 바와 같이, 각 망의 데이터주파수(Fd)는 자기 망의 동기주파수(Fs)와 인접한 구역에서 데이터 주파수를 생성하도록 구성하고 있다.

앞서 도 7a에서 각 망의 동기주파수는 전체 도약주파수 대역에 고르게 분포되도록 할당하고 있다. 이러한 상태에서 각 망의 데이터주파수는 해당 망의 동기주파수와 인접한 영역에 할당되어진다.

즉, (5)의 경우를 확인하면, 동기시간 2에서 망1은 데이터(Fd6)이 전송되고, 망2는 데이터(Fd1)이 전송된다. 이때 각 망의 동기주파수(FsB)와 인접하여 데이터주파수가 할당된다. 따라서 망1의 데이터(Fd6)은 동일 망 내의 동기주파수(FsB)의 인접 영역의 주파수가 할당되고, 마찬가지로 망2의 데이터(Fd1)는 동일 망 내의 동기주파수(FsB)의 인접 영역의 주파수가 할당되어진다. 따라서 망1과 망2에서 데이터 전송을 위한 주파수는 망 간 이격이 이루어진다.

(6),(7)의 경우는 앞의 (5)의 경우와 동일한 예이므로 중복 설명은 생략한다.

마지막으로 (8)의 경우는 기준동기주파수가 공용주파수(Fc)인 경우를 도시하고 있다.

동기시간 0에서, 망 2는 공용주파수(Fc)를 전송하고, 망 1은 데이터(Fd4)를 전송한다. 이 경우 도 7c의 경우와 같이, 공용주파수와 인접하지 않은 구역에서 데이터주파수를 생성하여 사용을 유도하므로서, 주파수 간섭 영향을 줄일 수 있다.

(9)의 경우는 앞의 (8)의 경우와 유사한 경우이다. (9)의 경우, 동기시간 0에서 기준동기주파수가 공용주파수(Fc)를 갖는 경우이다. 이때 망1과 망2는 모두 데이터부가 구성되고 있다. 따라서 도 7c의 경우와 같이, 공용주파수(Fc) 인접 구역을 제외하여 데이터주파수를 생성하여 사용하는 것이 가능하다.

이 외에도 (10)의 경우는 공용주파수를 전송하는 예이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷기반 주파수 도약시스템에서 주파수 도약을 위한 동작 흐름도를 도시하고 있다.

본 발명의 패킷기반 주파수 도약시스템은 주파수 도약 통신을 제어하기 위해서 필요한 도약 파라미터 등을 입력한다. 그리고 공용주파수(Fc)를 생성한다(100). 공용주파수는 본 발명의 패킷기반 주파수 도약시스템에서 사용 가능한 전체 도약 주파수 대역에 포함되고 있고, 모든 망에서 공통으로 이용되어진다. 송수신 제어부는 공용주파수가 다른 주파수와 혼용되지 않도록 제어한다.

송수신 제어부는 동기시간 설정부를 제어하여 본 발명의 패킷기반 주파수 도약시스템에서 복수 개의 망 사이의 주파수 도약 통신을 제어하기 위하여, 복수개의 망 사이의 시간정보를 공유하기 위한 동기시간을 설정한다(110).

송수신 제어부는 기준주파수 설정부를 제어하여 동기시간 설정부에서 설정된 모든 동기시간 별로 기준이 되는 기준 동기주파수와 기준 데이터주파수를 설정한다. 도 6에 도시하고 있는 바와 같이, 모든 동기시간에 대해서 기준 동기주파수와 기준 데이터주파수가 기설정되어진다(120).

송수신 제어부는 동기주파수 생성부를 제어하여 모든 동기시간 별로 할당된 기준 동기주파수를 이용하여 망 별 동기주파수의 생성이 이루어질 수 있도록 제어한다. 이때, 각 망 별로 기설정된 주파수 오프셋 값이 기준 동기주파수에 적용되어서, 복수 개의 망 간 다른 주파수 생성이 이루어질 수 있도록 제어한다(130,140).

송수신 제어부는 데이터주파수 생성부를 제어하여 데이터주파수의 생성을 제어한다. 복수 개의 망에서 각각 운용되는 데이터주파수는, 설정된 동기시간 별로 할당된 기준 데이터주파수를 이용하도록 구성하고, 각 망 별로 기설정된 주파수 오프셋 값을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하도록 한다.

송수신 제어부는 복수 개의 망이 운용되도록 제어하고, 복수 개의 망이 운용될 때, 특정 동기시간에 망 간 동기부가 겹치는지 확인한다. 또는 복수 개의 망이 운용될 때, 특정 동기시간에 망 간 동기부와 데이터부가 겹치는지 확인한다(150).

송수신 제어부는 특정 동기시간에 망 간 동기부가 겹칠 때, 해당 동기시간에 설정되고 있는 기준 동기주파수에 각 망 별 주파수 오프셋을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성을 제어한다.

송수신 제어부는 특정 동기시간에 망 간 동기부와 데이터부가 겹칠 때, 해당 동기시간에 설정되고 있는 기준 동기주파수를 이용하여 복수 개의 망에 할당되는 동기주파수를 계산하고, 계산된 복수 개의 망에 할당된 동기주파수를 제외한 주파수 중에서 기준 데이터주파수에 각 망 별 주파수 오프셋을 적용하여 복수개의 망 간 다른 데이터 주파수를 생성한다.

이때, 송수신 제어부는 해당 동기시간에 공용주파수(Fc)가 할당되었는지를 확인하고(160), 특정 망의 기준동기주파수가 공용주파수일 때, 데이터주파수 생성부를 제어하여 공용주파수와 인접하지 않은 구역에서 데이터주파수를 생성하도록 한다(170,180). 또한 특정 망의 동기주파수가 공용주파수가 아닐 때, 해당 망의 동기주파수와 인접한 구역에서 데이터주파수가 생성되도록 제어한다(190,180).

이와 같은 제어를 통해서 본 발명의 시스템이 운용 가능한 전체 주파수 대역 내에서 공용주파수, 동기주파수, 데이터주파수 간의 간섭이 배제되도록 제어가 이루어지고, 이렇게 생성된 주파수를 통해서 패킷기반의 데이터 송수신의 제어가 이루어진다.

이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (17)

1. 복수 개의 망 사이의 주파수 도약 통신을 제어하기 위해서, 복수개의 망 사이의 시간정보를 공유하기 위한 동기시간을 설정하는 동기시간 설정부;
   복수 개의 망 사이의 주파수 도약 통신을 제어하기 위해서, 설정된 동기시간 별로 기준 동기주파수와 기준 데이터주파수를 설정하는 기준주파수 설정부;
   복수 개의 망에서 각각 운용되는 동기주파수는, 설정된 동기시간 별로 할당된 기준 동기주파수를 이용하도록 구성하고, 각 망 별로 기설정된 주파수 오프셋 값을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 동기주파수 생성부;
   복수 개의 망에서 각각 운용되는 데이터주파수는, 설정된 동기시간 별로 할당된 기준 데이터주파수를 이용하도록 구성하고, 각 망 별로 기설정된 주파수 오프셋 값을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 데이터주파수 생성부; 및
   동기주파수 생성부와 데이터주파수 생성부에서 생성된 동기주파수와 데이터주파수를 이용하여 패킷기반 송수신을 제어하는 송수신 제어부를 포함하는 패킷기반 주파수 도약시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   동기주파수 생성부는 특정 동기시간에 망 간 동기부가 겹칠 때, 해당 동기시간에 설정되고 있는 기준 동기주파수에 각 망 별 주파수 오프셋을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 패킷기반 주파수 도약시스템.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   기준 동기주파수에 적용되는 주파수 오프셋은, 복수 개의 망 별로 다르게 설정되는 패킷기반 주파수 도약시스템.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   데이터주파수 생성부는 특정 동기시간에 망 간 동기부와 데이터부가 겹칠 때, 해당 동기시간에 설정되고 있는 기준 동기주파수를 이용하여 복수 개의 망에 할당되는 동기주파수를 계산하고,
   계산된 복수 개의 망에 할당된 동기주파수를 제외한 주파수 중에서 기준 데이터주파수에 각 망 별 주파수 오프셋을 적용하여 복수개의 망 간 다른 데이터 주파수를 생성하는 패킷기반 주파수 도약시스템.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   기준 데이터주파수에 적용되는 주파수 오프셋은 복수 개의 망 별로 다르게 설정되는 패킷기반 주파수 도약시스템.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   기준 데이터주파수에 적용되는 주파수 오프셋은 기준 동기주파수에 적용되는 주파수 오프셋과 같은 값으로 설정되는 패킷기반 주파수 도약시스템.
   
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 청구항에 있어서,
   동기주파수 생성부는 각 망의 동기주파수를 생성함에 있어서, 전체 도약주파수 대역에 고르게 분포되도록 생성하는 패킷기반 주파수 도약시스템.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   데이터주파수 생성부는 특정 망의 데이터주파수를 생성할 때, 해당 망의 동기주파수와 인접한 구역에서 데이터주파수를 생성하는 패킷기반 주파수 도약시스템.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   동기주파수 생성부와 데이터주파수 생성부에서 생성되는 동기주파수와 데이터주파수는 공용주파수를 피해서 생성되는 패킷기반 주파수 도약시스템.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    특정 망의 기준동기주파수가 공용주파수일 때, 데이터주파수 생성부는 공용주파수와 인접하지 않은 구역에서 데이터주파수를 생성하는 패킷기반 주파수 도약시스템.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    기준주파수, 동기주파수, 데이터주파수는 패킷기반 주파수 도약시스템에 사용이 허가된 전체 도약주파수 대역에서 생성되는 패킷기반 주파수 도약시스템.
    
12. 복수 개의 망 사이의 주파수 도약 통신을 제어하기 위해서, 복수개의 망 사이의 시간정보를 공유하기 위한 동기시간을 설정하는 단계;
    복수 개의 망 사이의 주파수 도약 통신을 제어하기 위해서, 설정된 동기시간 별로 기준 동기주파수와 기준 데이터주파수를 설정하는 단계;
    복수 개의 망에서 각각 운용되는 동기주파수는, 설정된 동기시간 별로 할당된 기준 동기주파수를 이용하도록 구성하고, 각 망 별로 기설정된 주파수 오프셋 값을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 단계;
    복수 개의 망에서 각각 운용되는 데이터주파수는, 설정된 동기시간 별로 할당된 기준 데이터주파수를 이용하도록 구성하고, 각 망 별로 기설정된 주파수 오프셋 값을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 단계; 및
    생성된 동기주파수와 데이터주파수를 이용하여 패킷기반 송수신을 제어하는 단계를 포함하는 패킷기반 주파수 도약시스템의 제어방법.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    복수 개의 망 운용시에, 특정 동기시간에 망 간 동기부가 겹칠 때, 해당 동기시간에 설정되고 있는 기준 동기주파수에 각 망 별 주파수 오프셋을 적용하여 복수 개의 망 간 다른 주파수를 생성하는 패킷기반 주파수 도약시스템의 제어방법.
    
14. 청구항 12에 있어서,
    복수 개의 망 운용시에, 특정 동기시간에 망 간 동기부와 데이터부가 겹칠 때, 해당 동기시간에 설정되고 있는 기준 동기주파수를 이용하여 복수 개의 망에 할당되는 동기주파수를 계산하고,
    계산된 복수 개의 망에 할당된 동기주파수를 제외한 주파수 중에서 기준 데이터주파수에 각 망 별 주파수 오프셋을 적용하여 복수개의 망 간 다른 데이터 주파수를 생성하는 패킷기반 주파수 도약시스템의 제어방법.
    
15. 청구항 12에 있어서,
    복수 개의 망 운용 시에, 각 망의 동기주파수를 생성함에 있어서, 전체 도약주파수 대역에 고르게 분포되도록 생성하는 패킷기반 주파수 도약시스템의 제어방법.
    
16. 청구항 12에 있어서,
    복수 개의 망 운용 시에, 특정 망의 데이터주파수를 생성할 때, 해당 망의 동기주파수와 인접한 구역에서 데이터주파수를 생성하는 패킷기반 주파수 도약시스템의 제어방법.
    
17. 청구항 12에 있어서,
    복수 개의 망 운용 시에, 특정 망의 기준동기주파수가 공용주파수일 때, 데이터주파수는 공용주파수와 인접하지 않은 구역에서 생성되는 패킷기반 주파수 도약시스템의 제어방법.

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