KR20000076736A

KR20000076736A - 시임레스 양방향 도로 통신 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20000076736A
Application number: KR1020000009376A
Authority: KR
Inventors: 이마이마사하루; 유모또노부오
Original assignee: 오카야마 노리오; 스미토모덴키고교가부시키가이샤
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2000-12-26
Also published as: US6546249B1; EP1032231A2; EP1032231A3

Abstract

본 발명의 도로 통신 시스템 및 방법은, 이동 장치가 고정 장치들의 셀 경계를 가로질러 이동하고 있는 동안, 하나의 고정 장치와 이동 장치사이에서 상이한 데이터 세트의 정보를 시임레스하게 통신한다. 더욱이, 본 발명의 도로 통신 시스템 및 방법은 데이터를 실질적으로 캐리어 및 코드 간섭 없이 시임레스하게 통신하기 위하여 공통 주파수를 이용한다.

Description

시임레스 양방향 도로 통신 시스템 및 그 방법{SEAMLESS TWO-WAY ROADWAY COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 이동 장치(mobile unit)와 고정 장치(stationary unit)간의 양방향 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차와 도로를 따라 배치된 정보 지국(information station)간의 양방향 통신 시스템에 관한 것이다.

도로 교통 시스템은 자동차와 같은 육상 차재가 교통 또는 도로 상황에 관한 정보를 뿌려주거나 수집하는 교통 통제소(traffic control) 또는 도로 관리본부(road administration)와 통신하도록 할 수 있다. 이러한 정보는 도로를 따라 배치된 고정 장치들에 의해 모여지며 또한 자동차에 장착된 각종 센서에 의해 수집되기도 한다. 정보의 교환은 운전자들에게 사고를 방지하는데 도움을 줄 뿐 아니라 인간의 개입 없이도 자동차가 자동적으로 운행할 수 있도록 설계된다. 전술한 도로 통신 시스템의 일례가 일본 공개 특허 출원 Hei 8-241495 호에 개시되어 있다. 도로 정보 시스템을 구현하기 위해 도로를 따라서 통신 셀 또는 고정 장치를 연속하여 배열하는 것이 필요하다. 비록 누설 동축케이블이 도로를 따라 배치될 수도 있을 지라도, 그 구성은 중요할 뿐만 아니라 무선 신호는 케이블의 낮은 위치로 인하여 횡방향으로 짧은 거리만을 진행할 뿐이다. 케이블의 단점에 대비하여, 도로를 따라서 자동차들과 통신하는 안테나가 기설정 간격마다 배치된다. 각각의 안테나는 비교적 넓은 기설정된 전송 영역 또는 셀을 커버한다. 각각의 안테나는 광섬유를 통하여 도로 관리본부의 베이스 장치에 연결될 수도 있다.

종래 기술에 있어서, 각각의 셀은 통신 신호가 캐리어간 간섭 및/또는 심볼간 간섭을 받지 않도록 상이한 주파수를 사용하고 있다. 비록 전술한 시스템은 고정 장치들간의 통신에는 유익할 지라도, 전술한 시스템은 도로 통신 시스템에는 유익하지 않을 수 있다. 도로 통신 시스템은 고속으로 이동하고 짧은 기간동안 다수의 셀들을 통과하는 자동차 내에서 사용되는 것과 같은 이동 장치(mobile unit)를 포함하기 때문에, 자동차에는 고속으로 수신 주파수를 스위칭하는 장치가 갖추어져 있는 것이 필요하다. 결과적으로, 이동 장치는 고속의 발진기 또는 다수의 발진기를 필요로 한다. 부가적으로 필요한 하드웨어는 비싸고 또는 물리적인 공간을 차지한다. 전술한 이유 때문에, 캐리어간 간섭 및 심볼간 간섭이 발생되지 않고 방지된다면, 도로 통신 시스템에 공통 주파수(common frequency)를 사용하는 것이 바람직하였다. 일본 공개 특허 출원 Hei9-358581호에는 자동차가 셀들을 이동하는 동안 동일한 데이터를 유지하는 안정한 신호를 제공하는 방법이 개시되어 있다. 다시 말해서, 모든 고정 장치마다 동일한 정보가 전송된다는 것이다. 일본 특허 공개 출원 Hei11-266194호에 개시된 내용의 일부는 모출원 Hei9-358581호에 개시된 내용에 비추어 종래 기술이지만 Hei11-266194호에 개시된 다른 부분은 종래 기술이 아니다.

전술한 종래 기술은 이동 장치가 고정 장치의 셀 경계를 횡단하는 동안 고정 장치와 이동 장치간의 상이한 종류의 정보를 시임레스하게(seamlessly) 통신하는 기술에 관한 설명이 부족하다. 더욱이, 도로 통신 시스템에 공통 주파수를 사용하여 캐리어 및 코드 간섭없이 상이한 데이터를 실질적으로 시임레스하게 통신하도록 하는 것이 바람직하였다.

전술한 문제점과 다른 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 양태에 따르면, 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법은: 제1 고정 장치와 상기 이동 장치사이에서 기설정된 제1 전송 영역 내에서 통신하기 위하여 제1 데이터를 기설정된 제1 서브-캐리어로 전송하고 제2 데이터를 기설정된 제2 서브-캐리어로 전송하는 단계와, 제2 고정 장치와 상기 이동 장치사이에서 기설정된 제2 전송 영역 내에서 통신하기 위하여 제3 데이터를 상기 기설정된 제1 서브-캐리어로 전송하고 상기 제2 데이터를 상기 기설정된 제2 서브-캐리어로 전송하는 단계로서, 상기 제2 고정 장치는 상기 제1 고정 장치에 가까이에 배치되어 있고, 상기 기설정된 제1 전송 영역과 상기 기설정된 제2 전송 영역은 부분적으로 중첩되어 있는 상기 단계와, 상기 이동 장치가 상기 기설정된 제1 전송 영역으로부터 상기 기설정된 제2 전송 영역으로 이동하는 동안 상기 이동 장치, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치와 통신을 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법은 제1 고정 장치와 상기 이동 장치사이에서 기설정된 제1 전송 영역 내에서 통신하기 위하여 직교 주파수 분할 다중 변조 기법에 의해 변조된 정보 신호를 전송하는 단계와, 제2 고정 장치와 상기 이동 장치사이에서 기설정된 제2 전송 영역 내에서 통신하기 위하여 상기 직교 주파수 분할 다중 변조 기법에 의해 변조된 상기 정보 신호를 전송하는 단계로서, 상기 제2 고정 장치는 상기 제1 고정 장치에 가까이 배치되어 있으며, 상기 기설정된 제1 전송 영역 및 상기 기설정된 제2 전송 영역은 부분적으로 중첩되어 있는 상기 단계와, 상기 이동 장치가 상기 기설정된 제1 전송 영역으로부터 상기 기설정된 제2 전송 영역으로 이동하는 동안 상기 이동 장치, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치와 통신을 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템은 기설정된 제1 전송 영역 내에서 제1 데이터를 기설정된 제1 서브-캐리어로 전송하고 제2 데이터를 기설정된 제2 서브-캐리어로 전송하는 제1 고정 장치와, 기설정된 제2 전송 영역 내에서 제3 데이터를 상기 기설정된 제1 서브-캐리어로 전송하고 상기 제2 데이터를 상기 기설정된 제2 서브-캐리어로 전송하는 상기 제1 고정 장치에 가까이 배치된 제2 고정 장치로서, 상기 기설정된 제1 전송 영역과 상기 기설정된 제2 전송 영역은 부분적으로 중첩되어 있는 상기 제2 고정 장치와, 상기 기설정된 제1 전송 영역으로부터 상기 기설정된 제2 전송 영역으로 이동하는 동안, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치와 통신을 유지하는 이동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4 양태에 따르면, 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템은 기설정된 제1 전송 영역 내에서 직교 주파수 분할 다중 변조 기법에 의해 변조된 정보 신호를 전송하는 제1 고정 장치와, 기설정된 제2 전송 영역 내에서 상기 직교 주파수 분할 다중 변조 기법에 의해 변조된 상기 정보 신호를 전송하는 제2 고정 장치로서, 상기 기설정된 제1 전송 영역 및 상기 기설정된 제2 전송 영역은 부분적으로 중첩되어 있는 상기 제2 고정 장치와, 상기 기설정된 제1 전송 영역으로부터 상기 기설정된 제2 전송 영역으로 이동하는 동안, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치사이에서 통신을 유지하는 이동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 도로 통신 시스템의 바람직한 제1 실시예를 설명하는 블록 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 제어 시스템의 바람직한 실시예의 구성 요소를 도시하는 블록 구성도,

도 3은 직교 주파수 분할 다중[orthogonal frequency division multiplex(OFDM)] 변조 기술에 근거한 심볼 전송을 설명하는 주파수축 및 시간축을 갖는 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 이동 제어 시스템의 바람직한 실시예의 구성 요소를 도시하는 블록 구성도,

도 5는 본 발명에 따라서 자동차가 한 지점에서 다른 지점으로 이동할 때 고정 제어 장치로부터 신호를 수신하는 바람직한 제1 실시예를 도시하는 블록 구성도,

도 6은 본 발명에 따른 양방향 도로 통신 시스템의 바람직한 제2 실시예를 도시하는 블록 구성도,

도 7은 본 발명에 따른 양방향 도로 통신 시스템에서 사용된 고정 제어 장치 또는 지상국(ground station)의 바람직한 제3 실시예를 도시하는 블록 구성도,

도 8은 본 발명에 따른 고정 장치의 바람직한 제3 실시예에 의해 전송된 예시적인 무선 신호를 도시하는 도면,

도 9a 및 도 9b는 주파수축을 따라서 변화하는 진폭(U)에 응답하는 주파수 선택 패이딩 특성을 보여주는 도면,

도 10은 서브-캐리어에 실린 한 세트의 데이터를 에러 정정 코딩 및 인터리빙(interleaving)하는데 사용된 버퍼 영상을 도시하는 테이블,

도 11은 서브-캐리어에 실린 두 세트의 데이터 A 및 B를 에러 정정 코딩 및 인터리빙하는데 사용된 버퍼 영상을 도시하는 테이블,

도 12는 3차원 영상의 전송 데이터의 일부가 서브-캐리어에 맵핑되고 시간축, 주파수축 및 파워축을 따라서 도시된 것을 도시하는 도면,

도 13은 이미 인터리빙된 두 세트의 데이터 A 및 B를 디인터리빙(de-interleaving)하는데 사용된 버퍼 영상을 도시하는 테이블,

도 14는 기설정된 알고리즘에 따라 분포된 두 세트의 데이터 A 및 B의 예시적인 버퍼 영상을 도시하는 테이블,

도 15는 또 다른 3차원 영상의 전송 데이터의 일부가 서브-캐리어에 맵핑되고 시간축, 주파수축 및 파워축을 따라서 도시된 것을 도시하는 도면,

도 16은 본 발명에 따른 차재 수신 장치의 바람직한 실시예의 구성 요소를 도시하는 블록 구성도,

도 17은 전송 신호내 프레임의 구성 성분을 도시하는 도면,

도 18은 한 쌍의 기설정된 임계값 Th1 및 Th2에 대하여 시간 경과에 따른 에러 프레임 발생률의 변동을 도시하는 그래프,

도 19는 본 발명에 따라 상대 위치를 검출하는 바람직한 과정 중에 수반된 동작을 도시하는 플로우차트,

도 20a 및 도 20b는 각기 본 발명에 따른 수신 장치와 송신 장치의 또 다른 바람직한 실시예를 도시하는 도면,

도 21a∼도 21d은 우선 순위로 세그먼트된 서브-캐리어의 전송 및 수신을 도시하는 도면,

도 22a∼도 22c는 주파수 대역을 사용하는 효율에 있어서 개선된 점을 예시적으로 도시하는 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1, 6a∼6c, 66a, 66b, 106 : 고정 장치

2 : 이동 장치

5 : 동축케이블

7, 200 : 송신 장치

109, 209 : 수신 장치

이러한 본 발명의 장점 및 기타 다른 장점과 본 발명을 특징짓는 신규한 특징은 본 명세서에 첨부되고 그의 일부를 구성하는 특허청구범위에서 상세하게 지적된다. 그러나, 본 발명, 본 발명의 장점 및 본 발명을 사용하여 얻어진 대상을 보다 잘 이해하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 기술하는 본 명세서의 도면과 설명부분을 참조하여야 한다.

이제 도면을 참조하면, 전체 도면을 통하여 동일한 참조부호는 대응하는 구성을 지칭한다. 특히 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 도로 통신 시스템의 바람직한 일 실시예를 도시하는 블록 구성도가 도시된다. 본 발명의 바람직할 실시예는 적어도 두 개의 지상국 또는 고정 장치(1) 및 이동 장치 또는 자동차(2)를 포함한다. 자동차(2)가 위치(2A) 및 (2B)에서 도시된 바와 같이 고정 장치(1)에 가까이에서 도로를 따라 운행하고 있을 때, 자동차(2)와 적어도 하나의 고정 장치(1)사이에서 일정한 통신이 이루어진다. 자동차(2)가 상이한 고정 장치(1)로부터 데이터를 수신할 때 그 정보 또는 데이터의 내용은 아마도 변한다.

계속하여 도 1을 참조하면, 각각의 고정 장치 또는 셀(1)은 각기 대응하는 제어 장치 또는 제어 시스템(6a∼6c)과, 각기 대응하는 안테나(4a∼4b) 및 동축케이블(5)을 더 포함한다. 각각의 안테나(4a∼4b)는 기설정된 전송 방향 및 그에 대응하는 전송 영역 또는 셀 영역, 즉 도로 방향을 따라서 점선으로 표시된 바와 같이 전송이 미치는 영역을 가지고 있으며, 인접한 전송 영역(E)은 부분적으로 중첩하고 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 각각의 안테나(4a∼4c)는 대략 10 미터의 높이를 가지며, 전송 영역은 도로 방향을 따라서 약 100 미터의 직경 또는 길이를 갖는다. 안테나(4a∼4c)는 무선 신호를 상기 기술된 전송 영역(E)내에서 공통 또는 단일 주파수로 전송한다. 예를 들면, 안테나(4a∼4c)는 모두 6GHz 신호를 전송한다. 그래서, 이동 장치 또는 자동차(2)가 셀(E)을 통해 지나갈 때, 자동차(2)는 전방 또는 후방으로부터 무선 신호를 수신한다. 한편, 자동차(2)는 자동차(2)가 안테나(4a∼4c)중의 어느 한 안테나의 아래에 있을 때, 대략 그로부터 무선 신호를 수신한다.

동축케이블(5)은 안테나(4a∼4c)를 각기 그에 대응하는 제어 장치(6a∼6c)에 연결한다. 각각의 동축케이블(5)은 각각의 안테나(4a∼4c)와 그에 대응하는 제어 장치(6a∼6c)사이에서 기설정된 방향으로 정보를 전송하는 한 쌍의 업 케이블과 다운 케이블을 구비한다. 이와 다른 실시예에 있어서, 동축케이블(5) 대신에 광섬유 케이블이 사용될 수 있다. 광신호의 전송에 있어서는 "Fiber/Radio For the Provision of Cordless/Mobile Elephony Services in The Access Network," Electron. Lett., Vol 26, No.24(Nov.1990)와 같은 논문이 본 명세서의 외부 참조문헌으로 인용된다.

각각의 제어 장치(6a∼6c)는 동축케이블(5)을 통하여 대응하는 안테나(4a∼4c)로 운전자에게 운전을 용이하게 하는 교통 정보를 구비하는 교통 데이터를 포함하는 변조된 신호를 출력한다. 그 외에, 제어 장치(6a∼6c)는 또한 자동차(2)로부터 차재 ID 및 도로 표면 상태에 관한 정보를 수신하기도 한다. 센서는 자동차(2)에 장착되어 있으며 도로 표면 상태를 수집한다. 제어 장치(6a∼6c)는 (A, B),(C, B) 또는 (C, D)과 같은 상술한 정보를 내포하는 기설정된 무선 신호를 발생하고 그 무선 신호를 공통 주파수로 전송한다. 공통 주파수 신호를 사용하기 때문에, 자동차(2)가 제어 장치(6a), (6b) 또는 (6c)의 전송 영역으로부터 다른 전송 영역으로 이동할 때 자동차(2)에 장착된 발진기의 주파수를 변화시킬 필요가 없다. 자동차(2)가 여러 주파수 신호를 취급하는 값비싸고 부피가 나가는 발진기를 갖추고 있지 않기 때문에, 본 발명의 바람직한 실시예는 자동차(2)에 발진기를 장치하는 부가적인 비용과 공간을 절약할 수 있다.

이제 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 제어 시스템(6)의 바람직한 실시예의 구성 성분을 도시하는 블록도가 도시된다. 일반적으로, 제어 시스템(6)은 송신 장치(7)와 수신 장치(9)를 포함하며 다수의 직교 주파수 캐리어를 멀티플렉스하여 분할된 데이터를 전송하는 직교 주파수 분할 다중[orthogonal frequency division multiplex(OFDM)] 변조 기술을 이용한다. 송신 장치(7)는 역 푸리에 함수 변환[inverse Fourier function transformation(IFFT)] 회로(71), 4상 시프트 키잉[quadrature phase shift keying(QPSK)] 변조 회로(73) 및 업 컨버터(74)를 포함한다. IFFT 회로(71)는 병렬 입력 신호(S1 및 S2)의 각각에 대하여 역 푸리에 변환을 수행하며 역 변환된 데이터를 다시 직렬 데이터로 직렬로 변환한다. 마지막으로, IFFT 회로(71)는 직렬 데이터를 시간 압축하고 후방의 심볼을 전방위치에 배치함으로써 가드 시간(guard time)을 결정한다. IFFT 회로(71)는 두 개의 신호를 QPSK 회로(73)로 출력한다. 그중 한 신호는 0°또는 180°위상을 가지며, 다른 신호는 90°또는 270°위상을 갖는다.

계속 도 2를 참조하면, QPSK 회로(73)는 IFFT 회로(71)로부터의 출력 신호를 변조하며, 업 컨버터(74)는 무선 신호를 생성한다. QPSK 회로(73)는 한 쌍의 디지털-아날로그 변환기(D/A)(73a 및 73b)와 한 쌍의 승산기(73c 및 73d)를 더 포함한다. 제1 D/A 변환기(73a)는 승산기(73c)로 신호를 출력하며 승산기(73c)는 사인 신호를 승산하여 0°또는 180°위상을 갖는 출력 신호를 생성한다. 유사하게, 제2 D/A 변환기(73b)는 승산기(73d)로 신호를 출력하며 승산기(73d)는 코사인 신호를 승산하여 90°또는 270°위상을 갖는 출력 신호를 생성한다. 승산된 신호들은 가산된 다음 출력된다. 업 컨버터(74)는 QPSK 회로(73)로부터의 출력 신호를 무선 주파수로 변환한다. 업 컨버터(74)는 국부 발진기(74a), 위상 고정 루프(PLL)(74b) 및 승산기(74c)를 구비한다. 국부 발진기(74a)의 정밀도(precision)는 운행중인 자동차에 의해 발생되는 도플러효과에 견주어 볼 때 자동차 속도를 무선 신호 속도로 나눈 지수와 동일한 등급인 것이 바람직하다. 상업상 입수 가능한 발진기는 위에서 언급한 필요로 하는 정밀도를 충분히 만족한다. 발진기(74a)는 신호를 PLL(74b)로 출력하며 PLL(74b)의 출력은 업 컨버터(74)로부터의 출력 신호와 승산된 다음 제어 장치(6)를 통하여 출력된다. 업 컨버터(74)로부터의 출력 신호는 케이블(5)을 통하여 안테나(4)로 입력되고 그 안테나(4)로부터 무선 신호로서 전송된다.

본 발명에 따른 제어 시스템(6)의 다른 실시예에 있어서, 제어 시스템(6)은 에러 정정 부호화 회로, 차분 부호화 회로 및 시간 및/또는 주파수를 인터리빙하는 인터리빙 회로를 부가적으로 구비한다. 다른 실시예에 있어서, QPSK 회로(73) 대신으로 4상 진폭 변조[quadrature amplitude modulation(QAM)], 이진 위상 시프트 키잉[binary phase shift keying(BPSK)] 및 8상 시프트 키잉[8 phase shift keying(8PSK)]과 같은 다른 변조 기술을 이용하는 회로가 사용된다. 더욱이, 케이블(5) 대신 광섬유가 사용되는 경우에는 업 컨버터(74)로부터 출력된 전기 신호를 광신호로 변환한 다음 광케이블(5)을 통하여 전송하는 전-광[electro-optical(E/O)] 변환기가 필요하다. 또한 광 신호를 다시 전기 신호로 변환한 다음 안테나(4)를 통하여 전송하는 광-전[optical-electro(O/E)] 변환기가 필요하다.

본 발명에 따른 제어 시스템(6)의 상기 기술한 바람직한 실시예 및 다른 대안의 실시예에 있어서, 자동차로부터의 데이터를 수신하는 제어 시스템(6)내 구성 성분을 예시하는 도면은 제시되지 않는다. 그러나, 자동차(2)로부터 데이터를 수신하는 제어 시스템(6)내 구성 성분은 도 4와 관련하여 설명되는 바와 같이 자동차(2)내의 구성 성분들과 실질적으로 유사하다. 마찬가지로, 자동차(2)에서 데이터를 전송하는 구성 성분은 제어 장치(6)내의 구성 성분과 실질적으로 유사하다.

이제 도 3을 참조하면, 주파수축(f)과 시간축(t)을 갖는 그래프는 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 변조 기술에 근거한 심볼 전송을 설명한다. 유효 심볼의 길이는 Ts로 표현되고 가드 시간의 길이는 △t로 표현된다. 그래서, 시간 압축율은 (Ts+△t)/Ts로 표현된다. 본 발명에 따른 바람직한 제1 실시예에 있어서, 가드 시간 △t은 다중 경로(multi pass) 전송에 기인하여 지연 시간량보다 길게 설정된다. 가드 시간 △t이 길어지기 때문에, 심볼 중첩에 무관하게 수신된 신호를 복조하는 것이 가능하다. 다중 경로 지연 시간은 측정 또는 계산에 의해 결정된다. 전송 영역이 100 미터의 길이를 갖는 경우, 다중 경로 지연 시간은 대략 500㎱일 것으로 예상된다. 데이터가 자동차(2)로부터 제어 장치(6)로 전송된다고 가정하면, 수신된 신호는 검출된 다음 다운 컨버팅되고 디코딩된다. 검출 기술에 있어서, QPSK, BPSK 및 8PSK와 같은 위상 변조 기술이 사용되는 경우, 지연 회로는 현재 신호와 현재 신호 앞의 1비트인 신호를 승산함으로써 지연 검출 단계를 수행한다. 반면, QAM 위상 변조 기술을 사용하는 경우에는 복조 캐리어를 이용하여 검출한다. 지연 검출에 있어서, 데이터는 차분 부호화된 다음 전송된다.

이제 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이동 제어 시스템(11)의 바람직한 실시예의 구성 성분의 블록도가 도시된다. 일반적으로, 이동 제어 시스템(11)은 송신 장치(7) 및 수신 장치(9)를 포함한다. 수신 장치(9)는 안테나(4), 다운 컨버터(91), QPSK 변조 회로(92), 푸리에 함수 변환(FFT) 회로(93), 스위치 회로(94) 및 스위치 제어 회로(95)를 포함한다. 안테나(4)는 제어 장치(6)로부터 전송된 무선 신호를 수신하고 다운 컨버터(91)로 출력한다. 다운 컨버터(91)는 수신된 무선 신호를 아날로그 신호로 변환하고 QPSK 회로(92)로 출력한다. QPSK(92)는 한 쌍의 승산기(92a 및 92b)와 한 쌍의 아날로그-디지털 변환기(A/D)(92c 및 92d)를 포함한다. 승산기(92a 및 92b)는 제각기 아날로그 신호를 사인 신호 및 코사인 신호와 승산하며, 그 출력은 제각기 A/D 변환기(92c 및 92d)에 의해 디지털 신호로 변환된다. QPSK 회로(92)는 디지털 신호를 복조하고 두 개의 복조된 디지털 신호를 FFT 회로(93)로 출력하며, FFT 회로(93)는 병렬로 입력된 각각의 신호를 푸리에 변환하여 출력 신호(S1 및 S2)를 생성한다. 신호(S1 및 S2)는 각기 유효 심볼 길이 Ts를 갖는다. 마지막으로, 스위치 제어 회로(95)는 스위치 회로(94)를 제어하여 출력 신호(S1 및 S2)중의 하나를 선택하도록 한다. 스위치 회로(94)의 한가지 구현예는 반도체이다. 스위치 제어 회로(95)는 도 5를 참조하여 설명되는 바와 같이 신호를 선택하기 위한 입력 신호를 수신한다. 상기 기술된 바와 같이, 이동 제어 시스템(11)의 송신 장치(7)는 도 2에 도시된 제어 시스템(6)의 송신 장치와 실질적으로 동일하다.

본 발명에 따른 차재 수신 장치(9)의 다른 실시예는 다음과 같은 부가적인 구성 성분, 즉 에러 정정 부호화 회로, 차분 부호화 회로 및 시간 및/또는 주파수를 인터리빙하는 인터리빙 회로와 각기 대응하는 에러 정정 복호화 회로, 차분 복호화 회로 및 시간 및/또는 주파수를 디인터리빙하는 디인터리빙 회로를 포함한다.

도 5를 참조하면, 자동차(2)가 위치(21)에서 위치(23)로 이동할 때 고정 장치 또는 제어 시스템(6A∼6C)으로부터 신호를 수신하는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예의 블록도가 도시된다. 고정 장치(6A, 6B, 및 6C)는 각기 제1 데이터 신호(A), 제2 데이터 신호(B) 및 제3 데이터 신호(C)를 전송한다. 각각의 데이터 신호(A, B 및 C)는 기설정된 전송 영역 내에서 전송되며, 두 개의 인접한 전송 영역은 병렬로 중첩하는 영역을 가지고 있다. 고정 장치(6A)는 데이터 신호 (A 및 B)를 두 개의 서브 캐리어(S1 및 S2)를 통하여 전송한다. 제1 서브-캐리어(S1)는 연대순으로 데이터 세트(A1∼A4)를 직렬방식으로 전송한다. 제1 서브-캐리어 전송과 동시에, 제2 서브-캐리어(S2)는 연대순으로 데이터 세트(B1∼B4)를 직렬방식으로 전송한다. 고정 장치(6A)는 대략 차재 위치(20 및 22)를 커버하는 기설정된 전송 영역 내에서 데이터 세트(A 및 B)를 제각기 서브 캐리어(S1 및 S2)를 통하여 전송한다. 유사하게, 고정 장치(6B)는 데이터 신호(B 및 C)를 동일한 두 서브-캐리어(S1 및 S2)를 통하여 전송한다. 제1 서브-캐리어(S1)는 연대순으로 데이터 세트(C1∼C4)를 직렬 방식으로 전송한다. 제1 서브-캐리어 전송과 동시에, 제2 서브-캐리어(S2)는 연대순으로 데이터 세트(B1∼B4)를 직렬 방식으로 전송한다. 고정 장치(6B)는 대략 차재 위치(22 및 24)를 커버하는 기설정된 전송 영역 내에서 데이터 세트(C 및 B)를 제각기 서브 캐리어(S1 및 S2)를 통하여 전송한다. 마지막으로, 고정 장치(6C)는 데이터 신호(C 및 D)를 동일한 두 서브-캐리어(S1 및 S2)를 통하여 전송한다. 제1 서브-캐리어(S1)는 연대순으로 데이터 세트(C1∼C4)를 직렬 방식으로 전송한다. 제1 서브-캐리어 전송과 동시에, 제2 서브-캐리어(S2)는 연대순으로 데이터 세트(A1∼A4)를 직렬 방식으로 전송한다. 고정 장치(6C)는 대략 차재 위치(24 및 26)를 커버하는 기설정된 전송 영역 내에서 데이터 세트(C 및 D)를 제각기 서브 캐리어(S1 및 S2)를 통하여 전송한다.

계속 도 5를 참조하면, 기설정된 전송 영역에 대하여 자동차(2)의 위치에 따라, 자동차(2)는 본 발명에 따른 고정 장치(6A∼6C)로부터 상이한 데이터를 수신한다. 예로, 자동차(2)가 제어 장치(6a)의 전송 영역의 대략 중심 위치(21)에 있을 때, 자동차(2)는 서브-캐리어(S1 및 S2)를 통하여 각기 데이터 세트(A 및 B)를 수신한다. 마커(maker)(M1)는 전송 영역에 대하여 도로 표면 위에 또는 도로에 가까이에서 기설정된 위치에 배치된다. 마커(M1)는 자석 마커, 컬러-코디드 반사기(color-coded reflector) 및/또는 발광원으로서 구현된다. 자동차(2)는 마커(M1)를 검출하는 대응하는 센서를 가지고 있다. 본 실시예에서, 마커(M1)는 대략 전송 영역의 중간 위치에 배치되며, 자동차(2)가 마커(M1)에 도달하기 전에, 데이터 세트(A 및 B)는 실질적으로 안정하게 수신된다. 자동차(2)는 서브-캐리어(S1)를 통하여 운전자에게 교통 및 도로 상태에 관한 정보를 제공하는 데이터(A)를 포함하는 데이터 신호를 선택한다. 자동차(2)가 마커(M1)를 지나갈 때, 자동차(2)에 장착된 검출기는 마커(M1)를 검출하고 검출 신호를 도 4에 도시된 바와 같은 스위치 제어 회로(95)에 전달한다. 스위치 회로(94)는 서브-캐리어(S2)를 통하여 데이터(B)를 가지고 있는 데이터 신호를 선택하여 운전자에게 교통 및 도로 상태에 관한 정보를 제공한다.

자동차(2)가 위치 마커(M1)를 지나갈 때, 자동차(2)는 제어 장치(6A) 및 제어 장치(6B)의 전송 영역이 부분적으로 중첩하는 위치(22)를 향하여 이동한다. 자동차(2)가 제어 장치(6A)의 전송 영역의 에지를 향하여 이동할 때, 자동차(2)는 데이터(A)를 서브-캐리어(S1)를 통하여 수신하고 데이터(B)를 서브-캐리어(S2)를 통하여 수신하지만 데이터(B)를 선택하여 사용한다. 위치(22)에서, 자동차(2)는 이제고정 장치(6A)로부터 서브-캐리어(S1 및 S2)를 통한 데이터(A 및 B)와 고정 장치(6B)로부터 서브-캐리어(S1 및 S2)를 통한 데이터(C 및 B)를 포함하는 네 개의 데이터 신호를 수신하게 된다. 데이터 세트(B)는 위치(22)에 가까이에서 서브-캐리어(S2)를 통하여 전송되기 때문에, 자동차(2)가 전송 영역의 경계를 가로지를 때 자동차(2)가 연속하여 데이터 세트(B)를 안정되게 수신하는 것이 가능하다. 데이터 세트(B)를 수신하게 되면 바람직하지 않은 다중 경로 페이딩 효과로부터 실질적으로 벗어난다. 한편, 고정 장치(6A 및 6B)로부터의 서브-캐리어(S1)는 전송 영역 경계 가까이에 있는 자동차(2)에게도 수신 가능하다. 두 가지 상이한 세트의 데이터(A 및 C)가 셀 경계 가까이에서 서브-캐리어(S1)를 통하여 전송되기 때문에, 두 가지 데이터 세트(A 및 C)가 합성되어 복호한 후에는 터무니없는 데이터로 만들어지므로 스위치 회로(94)에 의해 선택되지 않는다.

자동차(2)가 셀 경계 위치(22)로부터 고정 장치(6B)의 전송 영역내 위치(23)를 향하여 이동할 때, 자동차(2)는 이제 서브-캐리어(S1 및 S2)를 통하여 데이터 신호 세트(C 및 B)를 수신하게 된다. 자동차(2)가 위치(23)에 있는 마커(M2)를 검출할 때까지는 데이터 세트(B)가 계속 선택되어 사용된다. 마커(M2)가 검출될 때, 자동차(2)는 이제 사용하는 데이터 세트를 (B)에서 (C)로 스위칭한다. 자동차(2)가 데이터 세트 신호(A, B 및 C)의 수신을 유지하고 있는 동안, 자동차(2)는 자동차(2)가 또 다른 마커(M3)를 검출할 때까지 고정 장치(6B)의 전송 영역으로부터 고정 장치(6C)의 전송영역으로 이동할 때 셀 경계 위치(24)를 통하여 데이터 세트(C)를 계속 선택한다. 마커(M3)가 검출될 때, 자동차(2)는 자동차(2)가 위치(25)에서 위치(26)로 이동할 때 다시 다른 서브-캐리어(S2)를 선택한다. 상기 기술한 바와 같이, 자동차(2)는 자동차가 상이한 전송 영역들과 그 셀 경계를 이동하는 동안 다수개의 고정 장치(6A∼6C)와 시임레스하게 통신을 유지한다. 자동차(2)는 또한 고정 장치(6A∼6C)중의 대응하는 한 고정 장치로 끈김없이 데이터를 전송한다. 그러므로, 상기 기술한 본 발명에 따른 도로 통신 시스템의 바람직한 실시예는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 명확하고 또는 균일한 데이터 세트를 시임레스하게 전송하고 수신한다.

본 발명에 따른 도로 통신 시스템의 다른 실시예에 있어서, 고정 장치(6A∼6C)는 데이터내의 기설정된 위치에 검출 코드가 있는 두 데이터 신호를 각기 전송한다. 자동차(2)는 검출 코드를 복호하는 대응하는 검출기 뿐 아니라 검출 코드를 복호할 때 에러율을 비교하는 비교기를 갖추고 있다. 비교 결과에 따라, 자동차(2)는 스위치를 제어하여 에러율이 최소인 데이터 신호를 수신하도록 한다. 더욱이, 본 발명의 또 다른 실시예에서, 고정 장치는 두 개 이상의 서브-캐리어를 통하여 복수개의 데이터를 전송하고 자동차는 자동 선택 방식 또는 운전자 수동조작 선택 방식에 의해 아무 때라도 이들 데이터 세트중의 하나를 선택하도록 한다.

본 발명에 따른 도로 통신 시스템의 또 다른 실시예에 있어서, 마커(M1 및 M3)는 각기 두 개의 인접하는 베이스 지국 사이의 중간에 배치된다. 예를 들면, 마커(M1)는 제어 장치(6A) 및 제어 장치(6B)로부터 등간격 지점 근방에 배치된다. 자동차(2)가 제어 장치(6A)의 전송 영역으로부터 제어 장치(6B)의 전송 영역으로 이동할 때, 자동차(2)는 새로운 전송 소스(6B)로부터 동일한 또는 상이한 데이터를 수신한다. 이러한 절환은 마커(M1)를 검출함으로써 성취된다.

이제 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 양방향 도로 통신 시스템의 바람직한 제2 실시예의 블록도가 도시된다. 바람직한 제2 실시예는 기설정된 개수의 제어 시스템과 각각의 고정 장치에 연결된 복수개의 안테나를 포함한다. 바람직한 제2 실시예의 예시적인 구현예에 있어서, 제1 고정 시스템(66a)은 일련의 세 개의 안테나(41∼43)에 연결된다. 각각의 안테나(41∼43)는 대응하는 기설정된 전송 영역 또는 셀(E1∼E3)을 가지고 있다. 전송영역(E1∼E3)이 중복되는 영역은 본 발명에 따른 도로 통신 시스템의 제1 제어 시스템(66a)의 전송 영역과 대략적으로 동일하다. 셀(E1∼E3)중의 인접한 두 셀은 부분적으로 중첩하는 영역을 갖는다. 유사하게, 제2 제어 시스템(66b)은 일련의 세 개의 안테나(44∼46)에 연결된다. 각각의 안테나(44∼46)는 대응하는 기설정된 전송 영역 또는 셀(E4∼E6)을 가지고 있다. 셀(E4∼E6)중의 인접한 두 셀은 부분적으로 중첩하는 영역을 갖는다. 또한, 두 개의 인접한 셀(E3 및 E4)도 부분적으로 중첩되어 있다. 바람직한 제1 실시예의 전송 영역은 다수개의 보다 작은 서브 전송 영역 또는 셀(E1∼E6)로 나뉘어져 있기 때문에, 각각의 안테나(41∼46)의 파워 소비는 감소된다. 상기 기술된 본 발명에 따른 도로 통신 시스템의 바람직한 제2 실시예도 또한 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 명확한 또는 균일한 데이터 세트를 시임레스하게 전송하고 수신한다.

이제 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 양방향 도로 교통 시스템에서 사용된 고정 장치 또는 지상국의 바람직한 제3 실시예의 블록도가 도시된다. 제어 장치(106)는 역 푸리에 함수 변환(IFFT) 회로(171), QPSK 변조 회로(173) 및 케이블(5)을 통하여 안테나(4)에 연결된 업 컨버터(174)를 포함한다. 제3 실시예의 이들 구성 요소는 도 2에 도시된 바람직한 실시예의 구성 요소들과 실질적으로 동일하므로, 대응하는 부분의 설명은 생략하며 그 부분은 본 명세서에서 참조문헌으로 인용한다. IFFT 회로(171)는 적어도 두 종류의 디지털 신호(S1 및 S2)를 수신하며, 두 디지털 신호(S1 및 S2)는 실선과 점선으로 도시된 바와 같이 교번적으로 배열된다. 입력 디지털 신호(S1 및 S2)가 연속하여 배열된 결과로서, 제어 장치(106)는 제1 서브-캐리어에 실린 데이터 세트(A)와 제2 서브-캐리어 실린 데이터 세트(B)가 교번적으로 배열된 무선 신호를 안테나(4)로 전송한다. 수신단은 교번적으로 배열된 두 무선 신호중의 하나를 버리기 때문에, 두 서브-캐리어간의 간격은 교번하지 않은 배열보다 실제로 두배의 간격을 갖는다.

계속 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 양방향 도로 통신 시스템의 고정 장치의 바람직한 제3 실시예에서 OFDM과 같은 다중-캐리어 전송 기술을 사용하기 위해서는 부가적인 회로가 필요하다. 각각의 서브-캐리어가 동기화되지않으면, 성능레벨(performance level)은 저하된다. 특히, 시스템이 고속의 이동 통신에 사용되는 경우, 도플러효과로 인하여 야기된 시프트 때문에, 서브-캐리어를 동기화시키기 가 어려워진다. 서브-캐리어들을 정확하게 동기화시키기 위하여, 자동 주파수 제어(AFC) 회로가 필요하다. 두 개의 인접한 서브-캐리어의 주파수가 협소할 때, AFC 회로는 교정된 서브-캐리어가 저고주파수 측 또는 저주파수 측에 속하는지를 판단할 수 있어야 하기 때문에 복잡해진다. AFC 회로가 복잡해지는 것을 방지하기 위하여, 제어 회로(107)는 서브-캐리어 간격들간의 거리가 충분히 커지도록 설계된다. 그러나, 이러한 설계는 데이터가 필요로 하는 주파수 간격보다 서브-캐리어 간격을 더 크게 해줄 것을 요한다. 실질적으로 상술한 낭비적인 설계를 줄이기 위하여, 서브-캐리어들은 서브-캐리어 간격이 협소해지도록 서로 인터리빙된다. 인터리빙된 배열로 인하여 하드웨어가 간단해지며 AFC 회로에서 상술한 판단을 행함으로써 주파수 대역이 더욱 유익하게 사용된다.

이제 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 고정 장치의 바람직한 제3 실시예에의해 전송된 예시적인 무선 신호가 도시된다. 입력 디지털 신호(S1 및 S2)가 연속적으로 배열된 결과로서, 제어 장치(106)는 제1 서브-캐리어에 실린 데이터 세트(A)와 제2 서브-캐리어에 실린 데이터 세트(B)가 교번적으로 배열된 무선 신호를 안테나(4)를 통하여 전송한다. 두 디지털 신호(S1 및 S2)는 실선과 점선으로 도시된 바와 같이 교번적으로 배열되어 있다. 이러한 교번적인 배열 때문에, 실선으로 표시된 두 서브-캐리어들간의 주파수 간격 Δf는 교번적인 아닌 배열의 간격보다 실제로 두배이다.

도 9a 및 도 9b는 교번적인 아닌 배열보다 주파수 선택 페이딩(frequency selective fading)에 대하여 우수한 교번적인 배열을 극적으로 예시한다. 도 9a 및 도 9b에는 주파수축을 따라서 진폭 변동 U에 반응하는 주파수 선택 페이딩 특성이 예시된다. 도 9a는 서브-캐리어(A 및 B)가 주파수축을 따라서 인터리빙 또는 교번적으로 배열된 것을 나타내며, 도 9b는 서브-캐리어(A 및 B)가 주파수축을 따라서 두 블록으로 나뉘어진 것을 나타낸다. 주파수 선택 페이딩(U)이 발생할 때, 도 9b에 도시된 바와 같이 통신용으로 사용되는 서브-캐리어(A)의 대부분이 실질적으로 영향을 받기 때문에, 통신 간섭이 관측된다. 한편, 마찬가지로 주파수 선택 페이딩 (U)이 발생할 때, 도 9a에 도시된 바와 같이 통신용으로 사용되는 서브-캐리어(A) 또는 (B)의 일부만이 영향을 받기 때문에, 통신 간섭이 관측되지 않을 것 같다. 그 결과 도 9a에 도시된 바와 같은 바람직한 실시예는 바람직하지 못한 페이딩 영향으로 인한 통신 간섭에 응대할 만한 도로 통신 시스템이다.

이제 도 10을 참조하면, 서브-캐리어에 실린 한 세트의 데이터를 에러 정정 부호화 및 인터리빙하는데 사용된 버퍼 영상의 테이블이 예시된다. 무선 신호가 전송될 때, 서브-캐리어는 주파수축 뿐만 아니라 시간축을 따라서도 배열된다. 본 발명에 따른 도로 통신 시스템의 또 다른 바람직한 실시예는 상술한 바와 같이 이중 인터리빙된 서브-캐리어 신호를 전송한다. 상술한 무선 신호를 발생하기 위하여, 바람직한 실시예는 데이터를 연대순으로 재배열한 다음 역 푸리에 함수 변환을 실행한다. 버퍼 영상에 있어서, 각각의 박스는 8, 16 및 32와 같이 기설정된 데이터 단위를 나타내며 각각의 박스에는 일렬로 번호가 부여되어 있다. 데이터가 버퍼에 기입될 때는 수평 방향으로 박스 1, 2, 3, 4, 5, …, 11, 12, …의 순서로 기입된다. 동시에, 에러 정정용으로 사용된 검출 비트도 또한 기입된다. 나중에, 데이터가 버퍼로부터 판독될 때는 수직 방향으로 박스, 1, 11, 21, 31, …, 2, 12, 22, …의 순서대로 판독된다. 1 FFT 단위(unit)는 OFDM에 근거하여 각각의 역 푸리에 함수 변환 스텝 또는 푸리에 함수 변환 스텝에서 사용된 데이터 양으로서 결정된다. 비록 FFT 단위가 데이터 단위일지라도, FFT 단위는 대체로 데이터 단위의 몇 배이다. 상기 버퍼 영상에서 도시된 예에 있어서, 네 개의 데이터 단위는 하나의 FFT 단위로서 규정된다. 그래서, 네 개의 데이터 단위 또는 하나의 FFT 단위는 한번에 수직 방향으로 판독되며, 이들 네 개의 데이터 단위씩 서브-캐리어에 적용된다. 하나의 데이터 단위는 하나의 서브-캐리어 파에 적용되지 않는 것이 일반적이다. 그 대신에, 한 데이터 단위의 각각의 비트가 하나의 서브-캐리어 파에 적용되는 것이 일반적이다. 그러나, 변조 기술에 따라, 한 서브-캐리어파 당 비트의 개수는 변한다. 예를 들면, QPSK 기술은 두 개의 데이터 비트를 하나의 서브-캐리어 파에 적용하는 것을 이용한다. 상기 기술된 인터리빙 기술에 근거하면, 기입시에 연속하는 데이터는 시간 및 주파수 전역에 걸쳐 분포된다. 이러한 분포 때문에, 데이터가 소정 시간범위 또는 주파수 범위에서 정확하게 전송되지 않을 지라도, 실질적으로 데이터는 수신단에서 재생된다.

이제 도 11을 참조하면, 서브-캐리어에 실린 두 세트의 데이터(A 및 B)를 에러 정정 부호화 및 인터리빙하는데 사용된 버퍼 영상의 테이블이 예시된다. 무선 신호가 전송될 때, 서브-캐리어는 주파수축 뿐만 아니라 시간축을 따라서도 배열된다. 본 발명에 따른 도로 통신 시스템의 또 다른 바람직한 실시예는 복수개의 데이터 세트가 상술한 바와 같이 이중 인터리빙된 서브-캐리어 신호를 전송한다. 일반적으로, 전송측과 수신 측은 서로 통신하기 위하여 여러 세트의 데이터를 서브-캐리어에다 실은 공통적인 인터리빙 또는 분포 기술을 공유하여야 한다. 버퍼 영상에 있어서, 각각의 박스는 기설정된 데이터 단위를 나타낸다. 네 개의 데이터 단위는 하나의 FFT 단위로 규정된다. 수평 방향은 데이터 기입 방향이며, 수직 방향은 데이터 판독 방향이다. 더욱이, 버퍼 영상은 제1 세트의 데이터(A)가 사선 해칭되고 제2 세트의 데이터(B)가 공백으로 된 것을 도시한다. 상기 기술된 바와 같이, 네 개의 데이터 단위 또는 하나의 FFT 단위는 한번에 수직 방향으로 판독되고, 이들 네 개의 데이터 단위는 서브-캐리어에 적용된다. 상기 예시된 분포는 데이터 단위에 근거할 뿐 아니라 비트에도 근거한다.

이제 도 12를 참조하면, 전송 데이터의 3차원 영상의 일부가 서브-캐리어에 맵핑되고 시간축, 주파수축 및 파워축을 따라서 배열된 것이 예시되며, 버퍼 영상은 역 푸리에 함수 변환이 수행된 이후 두 세트의 데이터(A 및 B)를 가지게 된다. 영상은 제1 세트의 데이터(A)가 사선으로 해칭되고 제2 세트의 데이터(B)가 공백으로 되어 있는 것을 도시한다. 소정 시간대에, 데이터 세트(A 및 B)는 소정 패턴으로 주파수축을 따라서 분포된다. 소정 주파수에서, 데이터 세트(A 및 B)는 또 다른 소정 패턴으로 시간축을 따라서 분포된다. 이러한 데이터 분포에 기인하여, 데이터 세트(A 및 B)는 시간축 및 주파수축을 따라서 망상구조를 형성하며, 시간 다이버시티(diversity) 및 주파수 다이버시티의 효과는 증대된다.

이제 도 13을 참조하면, 이미 인터리브된 두 세트의 데이터(A 및 B)를 디인터리빙하는데 사용된 전송 데이터 영상의 테이블이 예시된다. 본 발명에 따른 도로 통신 시스템의 바람직한 실시예는 복수개의 데이터 세트가 상술한 바와 같이 이중 인터리빙된 서브-캐리어 신호를 수신한다. 인터리빙용으로 사용된 도 11의 버퍼 영상과 대조적으로, 수직 방향은 데이터 기입 방향이며, 수평 방향은 데이터 판독 방향이다. 더욱이, 버퍼 영상은 제1 세트의 데이터(A)가 사선 해칭되고 제2 세트의 데이터(B)가 공백으로 된 것을 도시한다. 상기 기술된 바와 같이, 네 개의 데이터 단위 또는 하나의 FFT 단위는 한번에 수평 방향으로 판독되고, 이들 네 개의 데이터 단위에 대하여 푸리에 함수 변환이 수행된다. 이때, 데이터는 디인터리브되며, 분포된 데이터 세트는 기설정된 역 분포 알고리즘에 의거하여 두 데이터 세트(A 및 B)로 분리하기 위하여 재배열된다. 마지막으로, 분리된 데이터 세트(A 및 B)는 스위치에 의해 선택된다. 상기 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예는 시간축 및 주파수축을 따라서 데이터 세트(A 및 B)를 기설정된 패턴에 따라 배열하기 때문에, 시간 다이버시티 및 주파수 다이버시티가 모두 구해진다. 또한, 에러 정정 부호화의 정정 능력이 효율적으로 사용되어 고품질의 통신 데이터를 제공한다.

이제 도 14를 참조하면, 기설정된 알고리즘에 따라 분포된 두 데이터 세트(A 및 B)의 예시적인 전송 데이터 영상의 테이블이 도시된다. 각각의 박스는 기설정된 데이터 단위를 나타낸다. 네 개의 데이터 단위는 하나의 FFT 단위로 규정된다. 수직 방향은 데이터 판독 방향이고 수평 방향은 데이터 기입 방향이다. 더욱이, 버퍼 영상은 제1 세트의 데이터(A)가 사선으로 해칭되고 제2 세트의 데이터(B)가 공백으로 되어 있는 것을 도시한다. 기설정된 알고리즘은 FFT 단위를 데이터 세트(A 및 B)를 분포시키는 반복 사이클로서 이용한다.

이제 도 15를 참조하면, 전송 데이터의 일부의 3차원 영상이 서브-캐리어에 맵핑되고 시간축, 주파수축 및 파워축을 따라서 배열된 것이 예시되며, 버퍼 영상은 역 푸리에 함수 변환이 수행된 이후 두 세트의 데이터(A 및 B)를 가지게 된다. 영상은 제1 세트의 데이터(A)가 사선으로 해칭되고 제2 세트의 데이터(B)가 공백으로 되어 있는 것을 도시한다. 데이터 세트(A 및 B)는 주파수축을 따라서 두 개의 서브-캐리어 주파수 블록으로 분리된다. 블록 분할 패턴은 전체 시간에 걸쳐 일정하다. 비록 단지 두 개의 데이터 세트가 상술한 예에서 사용되었지만, 어떠한 정수배의 데이터 세트라도 다른 실시예에서 사용될 수 있다.

도 16은 본 발명에 따른 차재 수신 장치(109)의 바람직한 실시예의 구성 성분을 예시하는 블록 구성도이다. 차재 수신 장치(109)는 안테나(10), 다운 컨버터(191), QPSK 변조 회로(192), 푸리에 함수 변환(FFT) 회로(193), 한 쌍의 디코더(196a, 196b), 스위치 회로(194), 프레임 에러율(Frame Error Rate : FER) 평가 회로(195) 및 위치 검출 장치(198)를 포함한다. 안테나(10)는 제어 장치(6)로부터 전송된 무선 신호를 수신하고 다운 컨버터(191)로 출력한다. 다운 컨버터(191)는 수신된 무선 신호를 아날로그 신호로 변환하고 QPSK 회로(192)로 출력한다. QPSK(192) 회로는 한 쌍의 승산기(912a 및 192b)와 한 쌍의 아날로그-디지털(A/D) 변환기(92c 및 92d)를 구비한다. 승산기들은 제각기 아날로그 신호를 사인 신호 및 코사인 신호에 승산하며, 그 출력은 각기 A/D 변환기(92c 및 92d)에 의해 디지털 신호로 변환된다. QPSK 회로(192)는 디지털 신호를 변조하고 변조된 두 디지털 신호를 FFT 회로(193)로 출력하며, FFT 회로(193)는 각각의 병렬 입력 신호에 대하여 푸리에 변환을 수행하여 출력 신호(S1 및 S2)를 생성한다. 신호(S1 및 S2)는 각기 유효 심볼 길이 Ts를 갖는다. 마지막으로, FER 평가 회로(195)는 스위치 회로(194)를 제어하여 출력 신호(S1 및 S2)중의 하나를 선택하여 트래픽 및 도로 상태를 포함하는 정보를 제공한다. 스위치 회로(194)의 한가지 구현예는 반도체이다.

본 발명에 따른 차재 수신 장치(109)의 다른 실시예에 있어서, 다음과 같은 추가적인 구성 성분, 즉, 에러 정정 복호화 회로, 차분 복호화 회로 및 에러 정정 부호화 회로, 차분 부호화 회로 및 시간 및/또는 주파수를 인터리빙하는 인터리빙 회로에 각기 대응하여 시간 및 주파수를 디인터리빙하는 디인터리빙 회로를 포함한다.

도 17을 참조하면, 전송 신호 프레임내 구성 성분의 다이어그램이 도시된다. 각각의 프레임은 헤더 영역, 데이터 영역 및 사이클릭 리던던시 체크(cyclic redundancy check)(CRC) 영역을 포함한다. CRC 코드와 같은 리던던트 코드는 프레임내 기설정 위치에 배치되어서 수신 상태를 평가하며, 프레임은 서브-캐리어(S1 및 S2)를 통하여 전송된다. 복호화된 데이터에서 관련 코드를 판독함으로써 프레임의 에러 발생율이 판단된다. 프레임 에러 발생율은 M2/(M1+M2)로서 규정되는데, 여기서 M1은 기설정된 시간 주기동안 정확하게 수신된 프레임의 개수이고, M2는 동일한 기설정 시간 주기동안 부정확하게 수신된 프레임의 개수이다. 최소 에러 발생율을 갖는 서브-캐리어가 선택된다. 이러한 선택은 본 발명에 따른 차재 수신 장치(109)내 프레임 에러율(FER) 평가 회로(195)에 의해 수행된다. 더욱이, FER 평가 장치(195)는 보다 큰 에러 프레임 발생율을 위치 검출 장치(198)로 출력한다.

이제 도 18을 참조하면, FER 평가 회로(195)로부터의 보다 큰 에러 프레임 발생율에 응답하여, 위치 검출 장치(198)는 시간의 경과에 따른 에러 프레임 발생율의 변화를 기설정 임계값(Th1 및 Th2)과 비교함으로써 상대적 위치를 결정한다. 위치 검출 장치(198)는 에러 프레임 발생율이 제1 기설정값(Th1)을 벗어나 있을 때 자동차 또는 이동 장치(2)가 셀 경계 또는 인접한 전송 영역의 중첩 영역에 가까이 있음을 지시한다. 한편, 위치 검출 장치(198)는 에러 프레임 발생율이 제2 기설정값(Th2)보다 낮은 범위에 있을 때 자동차 또는 이동 장치(2)가 셀 경계 또는 인접한 전송 영역의 중첩 영역에서 벗어나 있음을 지시한다.

도 19는 본 발명에 따른 상대 위치를 검출하는 바람직한 과정에 포함된 동작을 설명하는 플로우차트이다. 이러한 동작은 위치 검출 장치(198)에서 수행된다. 단계 A1에서 메모리 및 플래그가 제로로 초기화된 후, 단계 A2에서 프레임 에러 발생율은 주기적으로 수신된다. 단계 A3에서 프레임 에러 발생율은 이전에 저장된 프레임 에러 발생율과 비교된다. 단계 A4에서 플래그 값이 0이지만 단계 A5에서 새로운 프레임 에러 발생율이 이전에 저장된 프레임 에러 발생율보다 크지 않다면, 본 과정은 단계 A2로 리턴된다. 한편, 단계 A4에서 플래그 값이 0이고 단계 A5에서 새로운 프레임 에러 발생율이 이전에 저장된 프레임 에러 발생율보다 크다면, 단계 A6에서 메모리에는 새로운 프레임 에러 발생율이 기입된다. 단계 A7에서, 메모리내 프레임 에러 발생율은 제1 기설정 임계값(Th1)과 비교된다. 단계 A8에서 메모리내 프레임 에러 발생율이 제1 기설정 임계값(Th1)보다 크지 않다면, 본 과정은 단계 A2로 리턴된다. 단계 A8에서 메모리내 프레임 에러 발생율이 제1 기설정 임계값(Th1)보다 크다면, 단계 A9에서 플래그는 이제 1로 세트된다. 단계 A10에서 위치가 출력되며, 본 과정은 단계 A2로 리턴된다.

계속 도 19를 참조하면, 단계 A4에서 플래그 값이 1이지만 단계 A11에서 새로운 프레임 에러 발생율이 이미 저장된 프레임 에러 발생율보다 작으면, 본 과정은 단계 A2로 리턴된다. 한편, 단계 A4에서 플래그 값이 1이고 단계 A11에서 새로운 프레임 에러 발생율이 이미 저장된 프레임 에러 발생율보다 작다면, 단계 A12에서 메모리는 새로운 프레임 에러 발생율로 기입된다. 단계 A13에서, 메모리내 프레임 에러 발생율은 제2 기설정 임계값(Th2)과 비교된다. 단계 A14에서 메모리내 프레임 에러 발생율이 제2 기설정 임계값(Th2)보다 작지 않다면, 본 과정은 단계 A2로 리턴한다. 한편, 단계 A14에서 메모리내 프레임 에러 발생율이 제2 기설정 임계값(Th2)보다 작다면, 단계 A15에서 플래그는 이제 0으로 세트된다. 단계 A16에서 그 위치가 출력되고, 본 과정은 단계 A2로 리턴한다.

다른 도로 교통 시스템에 있어서, 고정 장치는 동일한 정보 데이터를 공통 캐리어 주파수를 사용하는 자동차로 전송한다. 정보 신호는 각각의 고정 장치에서 기설정된 공통 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 변조 기술에 따라 변조된다. 정보 신호는 또한 시간 차원으로 인터리빙된다. 도 20a 및 도 20b는 각기 본 발명에 따른 수신 장치 및 송신 장치의 또 다른 바람직한 실시예를 도시한다. 도 20a를 참조하면, 본 발명에 따른 송신 장치의 바람직한 실시예의 구성 성분의 블록 구성도가 도시된다. 크게, 송신 장치(200)의 전송 구성 요소는 분할된 데이터를 전송하는 다수개의 직교 주파수 캐리어를 멀티플렉스하는 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 변조 기술을 이용한다. 송신 장치(200)는 크게 인터리브 장치(201), 역 푸리에 함수 변환(IFFT) 회로(202), 4상 시프트 키잉(QPSK) 변조 회로(204) 및 업 컨버터(206)를 포함한다. 인터리브 장치(201)는 입력 신호(S1 및 S2)를 인터리빙한다. IFFT 회로(202)는 병렬 입력 신호(S1 및 S2)의 각각에 대하여 역 푸리에 변환을 수행하고 역 변환된 데이터를 다시 직렬 데이터로 변환한다. 마지막으로, IFFT 회로(202)는 직렬 데이터를 시간 압축하고 후방 심볼을 전방 위치에 배치함으로써 가드 시간을 결정한다. IFFT 회로(202)는 두 개의 신호를 QPSK 회로(204)로 출력한다. 한 신호는 0°또는 180°위상을 가지며, 다른 신호는 90°또는 270°위상을 갖는다.

계속 도 20a를 참조하면, QPSK 회로(204)는 IFFT 회로(202)로부터의 출력 신호를 변조하며 업 컨버터(206)는 무선 신호를 발생한다. QPSK 회로(204)는 한 쌍의 디지털-아날로그 변환기(D/A)(204a 및 204b)와 한 쌍의 승산기(204c 및 204d)를 더 포함한다. 제1 D/A 변환기(204a)는 승산기(204c)로 신호를 출력하며 승산기(204c)는 사인 신호를 승산하여 0°또는 180°위상을 갖는 출력 신호를 생성한다. 유사하게, 제2 D/A 변환기(204b)는 승산기(204d)로 신호를 출력하며 승산기(204d)는 코사인 신호를 승산하여 90°또는 270°위상을 갖는 출력 신호를 생성한다. 승산된 신호들은 가산된 다음 출력된다. 업 컨버터(206)는 QPSK 회로(204)로부터의 출력 신호를 무선 주파수로 변환한다. 업 컨버터(206)는 국부 발진기(206c), 위상 고정 루프(PLL)(206b) 및 승산기(206a)를 구비한다. 국부 발진기(206c)의 정밀도는 운행중인 자동차에 의해 발생되는 도플러효과에 견주어 볼 때 자동차 속도를 무선 신호 속도로 지수와 동일한 등급인 것이 바람직하다. 상업상 입수가능한 발진기는 위에서 언급한 필요로 하는 정밀도를 충분히 만족할 수 있다. 발진기(206c)는 신호를 PLL(206b)로 출력하며 PLL(206b)의 출력은 업 컨버터(206)로부터의 출력 신호와 승산된 다음 송신 장치(200)를 통하여 출력된다. 업 컨버터(206)로부터의 출력 신호는 케이블(205)을 통하여 안테나(204)로 입력되고 그 안테나(204)로부터 무선 신호로서 전송된다.

이제 도 20b를 참조하면, 본 발명에 따른 수신 장치(209)의 바람직한 실시예의 구성 성분의 블록도가 도시된다. 수신 장치(209)는 안테나(210), 다운 컨버터(212), QPSK 변조 회로(214), 푸리에 함수 변환(FFT) 회로(216), 디인터리빙 장치(218) 및 스위치 회로(220)를 포함한다. 안테나(210)는 송신 장치(200)로부터 전송된 무선 신호를 수신하고 다운 컨버터(212)로 출력한다. 다운 컨버터(212)는 수신된 무선 신호를 아날로그 신호로 변환하고 QPSK 회로(214)로 출력한다. 다운 컨버터(212)는 승산기(212A), PLL 장치(212B) 및 발진기(212c)를 구비한다. QPSK(214)는 한 쌍의 승산기(214a 및 214b)와 한 쌍의 아날로그-디지털 변환기(A/D)(214c 및 214d)를 포함한다. 승산기(214a 및 214b)는 제각기 아날로그 신호를 사인 신호 및 코사인 신호와 승산하며, 그 출력은 제각기 A/D 변환기(214c 및 214d)에 의해 디지털 신호로 변환된다. QPSK 회로(214)는 디지털 신호를 복조하고 두 개의 복조된 디지털 신호를 FFT 회로(216)로 출력하며, FFT 회로(216)는 병렬로 입력된 각각의 신호를 푸리에 변환하여 출력 신호(S1 및 S2)를 생성한다. 신호(S1 및 S2)는 각기 유효 심볼 길이 Ts를 갖는다. 디인터리빙 장치(218)는 변조되었지만 아직 인터리빙된 신호(S1 및 S2)를 처리한다. 마지막으로, 스위치 회로(220)는 출력 신호(S1 및 S2)중의 하나를 선택한다. 스위치 회로(220)의 한가지 구현예는 반도체이다.

이제 도 21a∼도 21d을 참조하면, 우선 순위가 정해지고 세그먼트된 데이터 전송 및 수신이 예시된다. 세그먼트는 기설정 개수의 서브-캐리어로 이루어지며, 다수의 세그먼트는 개선된 전송 및 수신을 구현하는데 사용된다. 우선 순위 전송의 필요를 설명하기 위하여, 도 21a는 각각의 기지국(base station)(BS1∼BS6)이 두 종류의 데이터를 각기 상위 주파수 측과 하위 주파수 측에서 전송하는 것을 도시한다. 이들 주파수 대역측은 세그먼트로서 구현될 수도 있다. 예로, 기지국(BS1)은 데이터(A)를 상위 주파수로 전송하고 데이터(C)를 하위 주파수로 전송한다. 도 21b에 도시된 바와 같이, 상위 주파수는 두 개의 상이한 데이터 세트(A 및 B)를 전송하며, 이동 수신 장치가 (BS1)로부터 (BS6)의 방향으로 움직일 때, 이동 수신 장치는 데이터 세트(A)에서 데이터 세트(B)로 스위치한다. 한편, 상기 이동 수신 장치는 상기한 바와 동일하게 움직이는 동안 공통 데이터 세트(C)를 수신한다. 예로, 데이터 세트(A 및 B)는 속도 제한과 같은 위치 감지 정보를 포함할 수도 있지만 데이터 세트(C)는 시스템 관련 정보일 수 있다. 그러나, 도 21b는 기지국(BS3 및 BS4) 사이에서 해칭선으로 표시된 바와 같은 간섭이 발생하는 것을 도시한다. 이러한 간섭 때문에, 데이터 세트(A)로부터 (B)로의 전송은 끊기게 되고 중단된다. 이러한 중단은 그래픽과 같은 우선 순위 있는 데이터의 유형에는 중요한 문제이다.

도 21c 및 도 21d는 데이터 전이(data transition)시에 시임레스 수신을 개선하는 한가지 예시적인 방법을 예시한다. 도 21c는 상위 주파수를 통한 데이터 전송을 예시한다. 한편, 기지국(BS3 및 BS4)은 하위 주파수측에서의 원래의 공통 데이터 세트(C)대신에 간섭된 데이터 세트(A)를 전송한다. 상술한 개선된 데이터 전송의 결과로서, 도 21d는 상위 주파수 측에서 데이터 세트(A)로부터 (B)로의 전이시에 간섭이 발생하는 동안 이동 수신 장치는 하위 주파수 측으로 스위치하여 데이터 세트(A)를 수신 할 수 있다. 데이터 세트(B)로 스위치하기 위하여, 이동 수신 장치는 다시 상위 주파수측으로 스위치한다. 이러한 방법은 데이터 세트(C)가 데이터 세트(A) 또는 (B)보다 낮은 우선 순위를 가지고 있다고 가정한 것이며, 기지국(BS3 및 BS4)으로부터 데이터 세트(C)를 받지못한다는 것은 중요치 않다.

이제 도 22a, 도 22b 및 도 22c를 참조하면, 어떠한 방식으로 세그먼트된 전송이 효율을 개선하는지에 관하여 보다 상세히 설명하기 위하여 보다 복잡한 예를 든다. 고정 지국(St0∼St7)은 인접하게 배치되어 있고, 각각의 고정 지국(St0∼St7)은 5개로 세그먼트된 신호 A 내지 E를 이용하여 데이터를 전송한다. 상기 기술한 바와 같이, 세그먼트는 기설정 개수의 서브-캐리어를 포함한다. 예로, 고정 지국은 데이터(X)를 세그먼트(A, B 및 C)를 이용하여 전송하고, 데이터(W)를 세그먼트(D 및 E)를 이용하여 전송한다. 고정 지국(St0∼St7)이 도 22a에 도시된 바와 같이 데이터를 전송할 때, 두 개의 상이한 데이터가 두 개의 인접한 지국으로부터의 동일한 세그먼트된 신호에 실리는 것 때문에 약간의 간섭이 발생한다.

도 22a에 도시된 바와 같은 전송에 근거한 신호 간섭은 도 22b에 예시된다. 세그먼트(A)에서, 인접한 고정 지국(St1 및 St2)이 각기 데이터(X 및 Y)를 전송하기 때문에, 세그먼트(A)에서 두 개의 고정 지국들 사이에는 약간의 간섭이 있으며, 그 간섭은 해칭선으로 표시된다. 데이터(W, X, Y 및 Z)가 도 22a에 도시된 바와 같이 세그먼트들을 통하여 소정의 기설정된 순서로서 전송되기 때문에, 소정의 기설정된 순서에서도 신호 간섭이 발생한다. 숫자 N은 그 순서의 크기를 나타내는 수이다. 세그먼트(A)에서, 고정 지국(St1)은 간섭을 받게되며, 그 다음으로 영향받은 고정 장치(St5) 앞에는 고정 지국(St1)을 포함하는 네 개의 고정 지국이 있다. 이러한 순서에서 숫자 N은 4이다.

상술한 세그먼트된 전송의 예는 소정 주파수 대역이 사용될 때 효율을 개선시켜준다. 개선 사항을 인식하기 위하여, 도 22c를 참조하면, 상기 예는 또 다른 사용예와 비교되어 있다. 도 22c는 두 개의 인접한 고정 지국사이에서 두 개의 세그먼트(A 및 B)를 이용하여 데이터(X, Y)를 전송할 때 약간의 간섭이 표시된 것을 예시한다. 일반적으로 소정 주파수 대역의 이용 효율은 1-1/N으로 규정된다. 도 22c의 예에서 이용 효율은, 1-1/2=50%이다. 한편, 도 22a 및 도 22b의 예에서 이용 효율은, 1-1/4=75%이다. 그래서, 두 개 이상 다섯 개의 세그먼트를 사용하면 소정 주파수 대역의 이용 효율을 25%만큼 개선시킨다.

그러나, 비록 본 발명의 여러 특징들과 장점이 전술한 내용에서 본 발명의 구조 및 기능의 세부사항과 함께 설명되었지만, 본 명세서는 단지 예시적인 것이며, 그리고 특히 부품의 모양, 크기 및 배열 뿐 아니라 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합에 관하여 상세한 변경예가 이루어져 있을 지라도, 그러한 변경은 본 발명의 원리내에서 첨부된 청구범위가 의도하고자 하는 용어의 광범위한 일반적 의미로 나타낸 전반적 범위로 한다.

Claims

이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법에 있어서,

제1 고정 장치와 상기 이동 장치사이에서 기설정된 제1 전송 영역 내에서 통신하기 위하여 적어도 제1 데이터를 기설정된 제1 서브-캐리어로 전송하고 제2 데이터를 기설정된 제2 서브-캐리어로 전송하는 단계;

제2 고정 장치와 상기 이동 장치사이에서 기설정된 제2 전송 영역 내에서 통신하기 위하여 적어도 제3 데이터를 상기 기설정된 제1 서브-캐리어로 전송하고 상기 제2 데이터를 상기 기설정된 제2 서브-캐리어로 전송하는 단계-상기 제2 고정 장치는 상기 제1 고정 장치에 가까이에 배치되어 있고, 상기 기설정된 제1 전송 영역과 상기 기설정된 제2 전송 영역은 부분적으로 중첩되어 있음-; 및

상기 이동 장치가 상기 기설정된 제1 전송 영역으로부터 상기 기설정된 제2 전송 영역으로 이동하는 동안 상기 이동 장치, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치와 통신을 유지하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 이동 장치가 상기 기설정된 제1 전송 영역으로부터 상기 기설정된 제2 전송 영역으로 이동하는 동안 상기 제1 고정 장치에 의해 전송된 상기 제2 데이터의 사용을 상기 제2 고정 장치에 의해 전송된 상기 제2 데이터로 스위칭하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제2항에 있어서, 상기 스위칭은 상기 제1 전송 영역 및 상기 제2 전송 영역을 따라서 기설정된 위치에 배치된 마커(marker)의 검출에 근거하여 수행되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 이동 장치가 상기 기설정된 제1 전송 영역으로부터 상기 기설정된 제2 전송 영역으로 이동하는 동안 상기 제1 고정 장치에 의해 전송된 상기 제2 데이터의 사용을 상기 제2 고정 장치에 의해 전송된 상기 제3 데이터로 스위칭하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 스위칭은 상기 이동 장치에서 상기 통신의 수신 품질에 근거하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 스위칭은 상기 이동 장치에서 통신시의 에러율에 근거하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 이동 장치의 상대적 위치는 상기 수신 품질에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 이동 장치가 상기 기설정된 제1 전송 영역 내에서 이동하는 동안 상기 제1 고정 장치에 의해 전송된 상기 제1 데이터의 사용을 상기 제1 고정 장치에 의해 전송된 상기 제2 데이터로 스위칭하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 서브-캐리어, 상기 제2 서브-캐리어 및 상기 제3 서브-캐리어가 각각 상기 공통 주파수 캐리어를 주파수축을 따라 블록들로 분할함으로써 생성된 상기 공통 주파수 캐리어의 일부인 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터가 주파수축상에서 배열되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터는 시간축상에서 배열되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제11항에 있어서, 데이터는 상기 제1 서브-캐리어 및 상기 제2 서브-캐리어에 의해 기설정된 제1 순서대로 전송되고 기설정된 제2 순서대로 판독되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터가 또한 상기 전송 동작 이전에 역 푸리에 변환에 의해 처리되고, 상기 처리된 제1 및 제2 데이터는 상기 이동 장치에서 나중에 푸리에 변환되고 재배열되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 서브-캐리어 및 상기 제2 서브-캐리어는 직교 주파수 분할 다중 변조 방식으로 전송되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치에서의 상기 전송은 광섬유 무선 신호 전송 기법을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 통신을 유지하는 단계는 이동 장치로부터 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치로의 전송 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제1항에 있어서, 적어도 상기 제1 서브-캐리어 및 상기 제2 서브-캐리어는 기설정된 순서대로 주파수축상에서 교번적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제17항에 있어서, 상기 제1 서브-캐리어 및 상기 제2 서브-캐리어는 위상 시프트 키잉(phase shift keying) 기법에 의해 변조되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터 및 상기 제3 데이터는 각기 기설정된 정보 형태들 중의 하나를 포함하도록 할당되어 있으며, 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터 및 상기 제3 데이터는 상기 기설정된 형태에 근거한 전송 우선 순위를 가지는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 정보의 상기 기설정된 형태들 중의 소정 형태는 상기 전송 중에 상기 기설정된 형태들 중의 다른 형태로 대체되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 제1 서브-캐리어 및 상기 제2 서브-캐리어는 각기 제1 기설정된 개수의 서브-캐리어를 더 포함하고, 제2 기설정된 개수의 서브-캐리어를 포함하는 세그먼트가 규정되고, 상기 제1 기설정된 개수는 상기 제2 기설정된 개수의 적어도 몇 배이고, 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 및 상기 제3 데이터는 상기 세그먼트에 기설정된 순서로 맵핑되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법에 있어서,

제1 고정 장치와 상기 이동 장치사이에서 기설정된 제1 전송 영역 내에서 통신하기 위하여 직교 주파수 분할 다중 변조 기법에 의해 변조된 제1 정보 신호를 전송하는 단계-상기 제1 정보 신호는 제1 데이터 세트 및 제2 데이터 세트를 포함하고, 상기 제1 데이터 세트 및 상기 제2 데이터 세트는 기설정된 패턴으로 배열되어 있음-;

제2 고정 장치와 상기 이동 장치사이에서 기설정된 제2 전송 영역 내에서 통신하기 위하여 상기 직교 주파수 분할 다중 변조 기법에 의해 변조된 제2 정보 신호를 전송하는 단계-상기 제2 정보 신호는 제2 데이터 세트 및 제3 데이터 세트를 포함하고, 상기 제2 데이터 세트 및 상기 제3 데이터 세트는 상기 기설정된 패턴으로 배열되어 있고, 상기 제2 고정 장치는 상기 제1 고정 장치에 가까이 배치되어 있으며, 상기 기설정된 제1 전송 영역 및 상기 기설정된 제2 전송 영역은 부분적으로 중첩되어 있음-; 및

상기 이동 장치가 상기 기설정된 제1 전송 영역으로부터 상기 기설정된 제2 전송 영역으로 이동하는 동안 상기 이동 장치, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치와 통신을 유지하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제22항에 있어서, 상기 기설정된 패턴은 주파수축을 따라서 있는 것을 특징으로 하는 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
제22항에 있어서, 상기 기설정된 패턴은 시간축을 따라서 있는 것을 특징으로 하는 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법에 있어서,

제1 고정 장치와 상기 이동 장치사이에서 기설정된 제1 전송 영역 내에서 통신하기 위하여 직교 주파수 분할 다중 변조 기법에 의해 변조된 정보 신호를 전송하는 단계;

제2 고정 장치와 상기 이동 장치사이에서 기설정된 제2 전송 영역 내에서 통신하기 위하여 상기 직교 주파수 분할 다중 변조 기법에 의해 변조된 상기 정보 신호를 전송하는 단계-상기 제2 고정 장치는 상기 제1 고정 장치에 가까이 배치되어 있고, 상기 기설정된 제1 전송 영역과 상기 기설정된 제2 영역은 부분적으로 중첩되어 있음-; 및

상기 이동 장치가 상기 기설정된 제1 전송 영역으로부터 상기 기설정된 제2 전송 영역으로 이동하는 동안 상기 이동 장치, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치와 통신을 유지하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 방법.
이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템에 있어서,

기설정된 제1 전송 영역 내에서 적어도 제1 데이터를 기설정된 제1 서브-캐리어로 전송하고 제2 데이터를 기설정된 제2 서브-캐리어로 전송하는 제1 고정 장치;

기설정된 제2 전송 영역 내에서 적어도 제3 데이터를 상기 기설정된 제1 서브-캐리어로 전송하고 상기 제2 데이터를 상기 기설정된 제2 서브-캐리어로 전송하는 상기 제1 고정 장치에 가까이 배치된 제2 고정 장치-상기 기설정된 제1 전송 영역과 상기 기설정된 제2 전송 영역은 부분적으로 중첩되어 있음-; 및

상기 기설정된 제1 전송 영역으로부터 상기 기설정된 제2 전송 영역으로 이동하는 동안, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치와 통신을 유지하는 이동 장치

를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 이동 장치는 상기 이동 장치가 상기 기설정된 제1 전송 영역으로부터 상기 기설정된 제2 전송 영역으로 이동하는 동안 상기 제1 고정 장치에 의해 전송된 상기 제2 데이터의 사용을 상기 제2 고정 장치에 의해 전송된 상기 제2 데이터로 스위칭하는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제27항에 있어서, 상기 스위치는 상기 제1 전송 영역 및 상기 제2 전송 영역을 따라서 기설정된 위치에 배치된 마커(marker)의 검출에 따라 구동되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 이동 장치가 상기 이동 장치가 상기 기설정된 제1 전송 영역으로부터 상기 기설정된 제2 전송 영역으로 이동하는 동안 상기 제1 고정 장치에 의해 전송된 상기 제2 데이터의 사용을 상기 제2 고정 장치에 의해 전송된 상기 제3 데이터로 스위칭하는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제29항에 있어서, 상기 스위치가 상기 이동 장치에서 상기 통신의 수신 품질에 근거하여 구동되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제30항에 있어서, 상기 시스템은 상기 이동 장치의 상대적 위치를 상기 수신 품질에 근거하여 결정하는 위치 검출 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제29항에 있어서, 상기 스위치는 상기 이동 장치에서 상기 통신의 에러율에 근거하여 구동되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 이동 장치는 상기 이동 장치가 상기 기설정된 제1 전송 영역 내에서 이동하는 동안 상기 제1 고정 장치에 의해 전송된 상기 제1 데이터의 사용을 상기 제1 고정 장치에 의해 전송된 상기 제2 데이터로 스위칭하는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치는 상기 제1 서브-캐리어 및 상기 제2 서브-캐리어를 직교 주파수 분할 다중 변조하여 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 제1 고정 장치와 상기 제2 고정 장치는 전송기, 안테나 및 상기 전송기를 상기 안테나에 연결하는 광섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 이동 장치는 데이터를 상기 제1 고정 장치와 상기 제2 고정 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치는 적어도 상기 제1 서브-캐리어 및 상기 제2 서브-캐리어를 주파수축상에서 기설정된 순서로 교번적으로 배열하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제37항에 있어서, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치는 상기 제1 서브-캐리어 및 상기 제2 서브-캐리어를 위상 시프트 키잉(phase shift keying) 기법을 사용하여 변조하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치는 상기 공통 주파수 캐리어를 주파수축을 따라서 블록들로 분할하여 생성된 상기 제1 서브-캐리어, 상기 제2 서브-캐리어 및 상기 제3 서브-캐리어를 발생하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치는 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 주파수축상에 배열하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제39항에 있어서, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치는 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 시간축상에 배열하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제41항에 있어서, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치는 상기 제1 서브-캐리어, 상기 제2 서브-캐리어 및 상기 제3 서브-캐리어를 기설정된 제1 순서로 전송하고 기설정된 제2 순서로 판독되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제42항에 있어서, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치가 각기 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터에 대하여 상기 전송 이전에 역 푸리에 변환을 또한 실행하고, 상기 이동 장치는 상기 처리된 제1 데이터 및 상기 제2 데이터에 대하여 푸리에 변환과 재배열을 실행하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제26항에 있어서, 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터 및 상기 제3 데이터가 각각 기설정된 정보 형태들 중의 하나를 포함하도록 할당되고, 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터 및 상기 제3 데이터는 상기 기설정된 형태에 근거한 전송 우선 순위를 가지는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제44항에 있어서, 상기 정보의 상기 기설정된 형태들 중의 소정 형태는 상기 전송 중에 상기 기설정된 형태들 중의 다른 형태로 대체되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제44항에 있어서, 상기 제1 서브-캐리어 및 상기 제2 서브-캐리어가 각각 제1 기설정된 개수의 서브-캐리어를 더 포함하고, 제2 기설정된 개수의 서브-캐리어를 포함하는 세그먼트가 규정되며, 상기 제1 기설정된 개수는 상기 제2 기설정된 개수의 적어도 몇 배이고, 상기 제1 데이터, 상기 제2 데이터, 및 상기 제3 데이터가 기설정된 순서로 상기 세그먼트에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템에 있어서,

기설정된 제1 전송 영역 내에서 직교 주파수 분할 다중 변조에 의해 변조된 제1 정보 신호를 전송하는 제1 고정 장치-상기 제1 정보 신호가 제1 데이터 세트 및 제2 데이터 세트를 포함하고, 상기 제1 데이터 세트 및 상기 제2 데이터 세트는 기설정된 패턴으로 배열되어 있음-;

기설정된 제2 전송 영역 내에서 상기 직교 주파수 분할 다중 변조에 의해 변조된 제2 정보 신호를 전송하는 제2 고정 장치-상기 기설정된 제1 전송 영역 및 상기 기설정된 제2 전송 영역은 부분적으로 중첩되고, 상기 제2 정보 신호는 상기 제2 데이터 세트 및 제3 데이터 세트를 구비하며, 상기 제2 데이터 세트 및 상기 제3 데이터 세트는 상기 기설정된 패턴으로 배열되어 있음-; 및

상기 기설정된 제1 전송 영역으로부터 상기 기설정된 제2 전송 영역으로 이동하는 동안, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치와 통신을 유지하는 이동 장치

를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제47항에 있어서, 상기 기설정된 패턴이 주파수축을 따라서 있는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
제47항에 있어서, 상기 기설정된 패턴이 시간축을 따라서 있는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.
이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템에 있어서,

기설정된 제1 전송 영역 내에서 직교 주파수 분할 다중 변조 기법에 의해 변조된 정보 신호를 전송하는 제1 고정 장치;

기설정된 제2 전송 영역 내에서 상기 직교 주파수 분할 다중 변조 기법에 의해 변조된 상기 정보 신호를 전송하는 제2 고정 장치-상기 기설정된 제1 전송 영역과 상기 기설정된 제2 영역은 부분적으로 중첩되어 있음-;

상기 기설정된 제1 전송 영역으로부터 상기 기설정된 제2 전송 영역으로 이동하는 동안, 상기 제1 고정 장치 및 상기 제2 고정 장치와 통신을 유지하는 이동 장치

를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 장치와 일련의 고정 장치들 사이에서 공통 주파수 캐리어를 통하여 정보를 전송하는 시스템.