KR20120031764A - 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치 및 그 데이터 처리 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 제1통신 장치가 서비스 서버로부터 전달받은 데이터를 라디오 주파수 대역으로 주파수 편이 변조 및 위상 편이 변조하여 송출하고 제2통신 장치가 송출된 데이터를 변조 및 복조하여 출력하는 기술에 관한 것이다.
본 발명의 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치는 데이터를 상기 라디오 주파수 대역으로 주파수 편이 변조 및 위상 편이 변조하여 변조된 데이터 신호를 생성하는 데이터 변조 모듈; 및 상기 변조된 데이터 신호를 다른 통신 장치로 송출하는 데이터 송출 모듈을 포함하는 것을 특징적 구성으로 한다.

Description

라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치 및 그 방법{A data communication apparatus using radio frequency and method thereof}
본 발명은 라디오 주파수를 이용하여 교통정보, 길 안내 데이터를 통신하는 데이터 통신 장지 및 그 방법에 관한 것이다.
DARC(Data Radio Channel)는 FM 전파대역의 여유분(76Khz 대역)에 뉴스, 증권, 기상정보 등의 디지털 문자신호를 섞어 전송하는 방송서비스를 말한다. 여기서 상기 DARC는 디지털 문자신호를 FM 전파대역으로 전송하기 위해 LMSK(Level Controlled Minimum Shift Keying) 변조 방식을 사용한다. 그러나 LMSK 전송 방식은 스펙 상 전송속도가 16000bps에 불과하고 노이즈 및 에러에 취약한 문제점이 있다.
본 발명은 전송 속도가 개선되고 에러 및 노이즈에 강한 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치는 데이터를 상기 라디오 주파수 대역으로 주파수 편이 변조 및 위상 편이 변조하여 변조된 데이터 신호를 생성하는 데이터 변조 모듈; 및 상기 변조된 데이터 신호를 다른 통신 장치로 송출하는 데이터 송출 모듈을 포함하는 것을 특징적 구성으로 한다.
여기서 본 발명의 상기 데이터 변조 모듈은 기 설정된 주파수 대역에서 상기 데이터의 비트들을 주파수별 및 위상별로 각각 할당하여 상기 변조된 데이터 신호를 생성한다.
한편 본 발명은 서비스 서버 또는 입력 모듈로부터 상기 데이터를 수신하는 수신 모듈; 상기 수신한 데이터의 에러 검출 및 정정을 위해 채널 코딩을 수행하는 채널코딩 모듈; 및 채널 코딩된 데이터의 동기화를 위해 상기 데이터에 프리앰블 및 포스트앰블을 추가하는 동기화 모듈을 더 포함한다.
한편 본 발명은 서비스 서버 또는 별도의 입력 모듈로부터 전달받은 음성 신호를 FM(frequency modulation) 변조하여 출력하는 FM 변조 모듈; 상기 변조된 음성 신호를 일반 라디오 방송 신호와 함께 송출하는 음성 송출 모듈; 및 상기 서비스 서버로부터 데이터 전송 개시 신호 또는 음성 전송 개시 신호를 전달받아 데이터 전송 모드 및 음성 전송 모드 간을 전환하는 모드 제어 모듈을 더 포함하고, 상기 모드 제어 모듈은 상기 데이터 전송 모드일 경우에는 상기 데이터 변조 모듈을 동작시키고 상기 음성 전송 모드일 경우에는 상기 FM 변조 모듈을 동작시킨다.
한편 본 발명의 상기 라디오 주파수 대역은 53Khz 내지 100Khz이고, 상기 주파수 간의 간격은 150hz이다.
한편 본 발명은 상기 변조된 데이터 신호를 일반 라디오 방송 신호와 함께 수신하는 수신 모듈; 상기 변조된 데이터 신호와 일반 라디오 방송 신호에서 주파수 대역을 기준으로 분리하여 상기 변조된 데이터 신호를 추출하는 분리 모듈; 추출한 변조된 데이터 신호를 디지털 데이터로 복조하는 데이터 복조 모듈; 및 복조된 디지털 데이터를 출력하는 서비스 모듈을 더 포함한다.
한편 본 발명의 상기 데이터 복조 모듈은 분리된 변조된 데이터 신호의 ISI(Inter-symbol Interference)를 최소화하여 신호 대 잡음비를 최대화하는 매치 필터; 신호 대 잡음비를 최대화된 변조된 데이터 신호를 복조하여 주파수별로 디지털 데이터를 추출하는 데이터 복조 모듈; 추출한 변조된 데이터 신호의 프리앰블 및 포스트앰블을 이용하여 상기 디지털 데이터를 동기화하는 동기화 모듈; 및 동기화된 상기 변조된 데이터 신호의 역 채널코딩을 수행하는 역 채널 코딩 모듈을 포함한다.
한편 본 발명은 다른 통신 장치로부터 수신한 음성 신호를 복조하는 음성 복조 모듈을 더 포함한다.
한편 본 발명의 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 방법은 (a) 데이터를 상기 라디오 주파수 대역으로 주파수 편이 변조 및 위상 편이 변조하여 데이터 신호를 생성하는 단계; 및 (b) 상기 변조된 데이터 신호를 다른 통신 장치로 송출하는 단계를 포함한다.
한편 본 발명의 상기 (a) 단계는, 기 설정된 주파수 대역에서 상기 데이터의 비트들을 주파수별 및 위상별로 각각 할당하는 단계를 포함한다.
한편 본 발명의 상기 (a) 단계 이전에는, (a-1) 서비스 서버 또는 입력 모듈로부터 상기 데이터를 수신하는 단계; (a-2) 상기 수신한 데이터의 에러 검출 및 정정을 위해 채널 코딩을 수행하는 단계; 및 (a-3) 채널 코딩된 데이터의 동기화를 위해 상기 데이터에 프리앰블 및 포스트앰블을 추가하는 단계를 더 포함한다.
한편 본 발명은 (c) 서비스 서버 또는 별도의 입력 모듈로부터 전달받은 음성 신호를 FM(frequency modulation) 변조하여 출력하는 단계; (d) 상기 변조된 음성 신호를 일반 라디오 방송 신호와 함께 송출하는 단계; (e) 상기 서비스 서버로부터 데이터 전송 개시 신호 또는 음성 전송 개시 신호를 전달받아 데이터 전송 모드 및 음성 전송 모드 간을 전환하는 단계; 및 (f) 상기 모드 제어 모듈은 상기 데이터 전송 모드일 경우에는 상기 데이터 변조 모듈을 동작시키고 상기 음성 전송 모드일 경우에는 상기 FM 변조 모듈을 동작시키는 단계를 더 포함한다.
한편 본 발명은 (g) 상기 변조된 데이터 신호를 일반 라디오 방송 신호와 함께 수신하는 단계; (h) 상기 변조된 데이터 신호와 일반 라디오 방송 신호에서 주파수 대역을 기준으로 분리하여 상기 변조된 데이터 신호를 추출하는 단계; (i) 추출한 변조된 데이터 신호를 디지털 데이터로 복조하는 단계; (j) 복조된 디지털 데이터를 출력하는 단계를 더 포함한다.
한편 본 발명의 상기 (i) 단계는 (i-1) 분리된 변조된 데이터 신호의 ISI(Inter-symbol Interference)를 최소화하여 신호 대 잡음비를 최대화하는 단계; (i-2) 신호 대 잡음비를 최대화된 변조된 데이터 신호를 복조하여 주파수별로 디지털 데이터를 추출하는 단계; (i-3) 추출한 변조된 데이터 신호의 프리앰블 및 포스트앰블을 이용하여 상기 디지털 데이터를 동기화하는 단계; 및 (i-4) 동기화된 상기 변조된 데이터 신호의 역 채널코딩을 수행하는 단계를 포함한다.
한편 본 발명은 (k) 다른 통신 장치로부터 수신한 음성 신호를 복조하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치는 데이터를 상기 라디오 주파수 대역으로 주파수 편이 변조 및 위상 편이 변조하고 변조한 데이터 신호를 방송망을 통해 다른 통신 장치로 송출한다. 이에 본 발명은 라디오 방송에 사용되는 주파수를 제외한 나머지 여유분의 주파수인 53Khz 내지 100Khz 대역에서 313개의 주파수(채널)를 생성할 수 있고 주파수(채널)별로 각각 3비트씩 6ms마다 데이터 전송이 가능하기 때문에 전송속도가 156000bps로서 종래의 DARC의 데이터 신호의 전송속도인 16000bps와 대비하면 10배 가까이 전송속도가 증가한다는 효과를 제공한다. 또한 본 발명은 주파수 편이 변조 및 위상 편이 변조 방식을 이용하여 데이터를 변조하므로 그 변조 방식의 특징인 에러 및 노이즈에 강한 신뢰성 있는 통신 시스템을 구축할 수 있다는 효과를 제공한다.
또한 본 발명의 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치는 모드 제어 모듈이 서비스 서버로부터 데이터 전송 개시 신호 또는 음성 전송 개시 신호를 전달받아 데이터 전송 모드 및 음성 전송 모드 간을 전환한다. 이에 라디오 방송에 사용되는 주파수를 제외한 나머지 여유분의 주파수 대역에서도 데이터 또는 음성 신호를 선택적으로 통신할 수 있다는 효과를 제공한다.
또한 본 발명의 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치는 라디오 방송망을 통해서도 통신 장치 간에 데이터 또는 음성을 양방향 통신할 수 있다는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 네트워크의 전체 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 네트워크의 서비스 서버의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 네트워크의 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 네트워크의 이용 주파수 대역을 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 네트워크의 이용 주파수 대역에서 복수의 주파수를 생성한 모습을 나타내는 그래프.
도 6은 위상 편이 변조 방식에서 위상별로 데이터 비트를 할당한 모습을 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명의 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 방법을 나타내는 순서도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 네트워크(1000)의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명에 따른 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 네트워크(1000)는 서비스 서버(100), 제1통신 장치(200a), 제2통신 장치(200b) 등을 포함한다.
서비스 서버(100)는 제1통신 장치(200a)가 제2통신 장치(200b)로 전송할 전송 대상 데이터를 생성한다.
제1통신 장치(200a)는 상기 서비스 서버(100)로부터 상기 데이터를 전달받고 전달받은 상기 데이터를 상기 라디오 주파수 대역으로 주파수 편이 변조 및 위상 편이 변조하여 변조된 데이터 신호를 생성한다. 그리고 상기 제1통신 장치(200a)는 생성한 변조된 데이터 신호를 라디오 주파수 즉 일반 라디오 방송 신호와 함께 라디오 방송망을 통해 송출한다.
제2통신 장치(200b)는 변조된 데이터 신호를 라디오 방송망을 통해 수신하고 수신한 변조된 데이터 신호를 디지털 데이터로 복조하여 출력한다.
이하 본 발명에 따른 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 네트워크(1000)를 구성 요소별로 더욱 구체적으로 설명한다.
- 서비스 서버(100)의 구성 -
도 2는 본 발명에 따른 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 네트워크(1000)의 서비스 서버(100)의 구성을 나타내는 블록도이다.
서비스 서버(100)는 데이터 생성 모듈(102), 송신 모듈(104), 제어 모듈(106) 등을 포함한다.
서비스 서버(100)는 바람직하게는 교통정보, 길 안내 정보, 증권 정보 등의 음성 (오디오)신호 또는 데이터를 생성하는 서비스 제공자 서버로 마련된다. 여기서 상기 서비스 서버(100)는 외부의 데이터 생성 시스템으로부터 상기 데이터를 전달받을 수도 있다.
송신 모듈(104)은 상기 음성 신호 또는 데이터를 후술하는 제1통신 장치(200a)로 전달한다.
제어 모듈(106)은 상기 서비스 서버(100)에서 전송할 정보가 음성 신호인지 아니면 데이터인지 파악한다. 그리고 상기 제어 모듈(106)은 상기 서비스 서버(100)에서 전송할 정보가 음성 신호일 경우에는 후술하는 통신장치로 음성 전송 개시 신호를 전달하고 상기 서비스 서버(100)에서 전송할 정보가 데이터일 경우에는 후술하는 통신장치로 데이터 전송 개시 신호를 전달한다. 이에 후술하는 제1통신 장치(200a)가 상기 서비스 서버(100)로부터 데이터 전송 개시 신호를 전달받으면 상기 제1통신 장치(200a)에서 데이터를 변조하기 위한 장치(데이터 변조 모듈(208))를 동작시키고 상기 서비스 서버(100)로부터 음성 전송 개시 신호를 전달받으면 상기 제1통신 장치(200a)에서 음성 신호를 변조하기 위한 장치(통상의 FM 변조 모듈(212))를 동작시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제1통신 장치(200a) 및 제2통신 장치(200b)는 서로 동일한 구성 요소를 갖지만 본 발명의 명확한 설명을 위해 송신 역할을 수행하는 통신 장치를 제1통신 장치(200a)로 지칭하고 수신역할을 수행하는 통신 장치를 제2통신 장치(200b)로 지칭한다.
- 제1통신 장치(200a)의 구성 -
도 3은 본 발명에 따른 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 네트워크(1000)의 제1통신 장치(200a) 및 제2통신 장치(200b)의 구성을 나타내는 블록도이다.
제1통신 장치(200a)는 수신 모듈(202), 채널코딩 모듈(204), 동기화 모듈(206), 데이터 변조 모듈(208), 데이터 송출 모듈(210), FM 변조 모듈(212), 음성 송출 모듈(214), 모드 제어 모듈(216) 등을 포함한다.
수신 모듈(202)은 상기 서비스 서버(100)로부터 데이터 또는 음성 신호를 전달받는다.
채널코딩 모듈(204)은 상기 서버로부터 수신한 데이터의 에러 검출 및 정정 즉 FEC(전진에러수정, Forward Error Correction)를 위해 칸벌루셔널 부호화(Convolutional Coding) 또는 터보 부호화(Turbo Coding) 등의 공지된 방법을 이용하여 채널 코딩을 수행한다. 여기서 상기 채널코딩 모듈(204)은 제2통신 장치(200b)에서의 상기 데이터에 대한 복조 과정에서 특정 부분에 집중된 버스트(burst) 에러를 더욱 감소시키기 위해 에러를 분산시키는 공지된 인터리버(interleaver) 방법을 더 이용할 수 있다.
동기화 모듈(206)은 채널 코딩된 데이터를 제2통신 장치(200b)와 동기화하기 위해 상기 데이터에 프리앰블(preamble) 및 포스트앰블(postamble)을 추가한다.
도 4는 본 발명에 따른 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 네트워크(1000)의 이용 주파수 대역을 나타내는 그래프이고, 도 5는 본 발명에 따른 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 네트워크(1000)의 이용 주파수 대역에서 복수의 주파수를 생성한 모습을 나타내는 그래프이고, 도 6은 위상 편이 변조 방식에서 위상별로 데이터 비트를 할당한 모습을 나타내는 그래프이다.
데이터 변조 모듈(208)은 상기 데이터를 상기 라디오 주파수 대역 즉 기 설정된 라디오 주파수 대역으로 주파수 편이 변조(FSK, Frequence-Shift Keying) 및 위상 편이 변조(PSK, Phase-Shift Keying)한다. 주파수 편이 변조는 반송파를 신호파의 크기에 따라 진폭은 일정하게 유지시키면서 주파수를 변화시키는 변조방식이고, 위상 편이 변조는 반송파를 신호의 크기에 따라 위상 예를 들어 8등분(45도 위상차)하여 변화시키는 변조방식이다. 이러한 주파수 편이 변조 및 위상 편이 변조 방식을 이용하면 주파수(채널)별로 8등분 위상차의 변화를 통해 3비트의 데이터 전송이 가능하다.
여기서 기 설정된 라디오 주파수 대역은 일반적인 라디오 방송에 사용되는 주파수(L+R, 19, L-R 대역)를 제외한 나머지 여유분의 주파수(A 부분)를 활용하는 것으로서 53Khz 내지 100Khz 즉 47Khz 대역폭을 이용한다. 상기 47Khz 대역폭에서 주파수(채널) 간의 간격을 150hz로 하여 복수개의 주파수(채널)를 생성할 경우 약 313개 정도의 주파수(채널)를 사용(생성)할 수 있게 된다. 여기서 주파수(채널) 간의 간격이 너무 좁으면 주파수 간에 간섭이 생기게 되고 주파수 간의 간격이 너무 멀면 주파수 이용 효율이 떨어지게 되므로 상기 150hz은 간섭 및 이용효율을 극대화할 수 있는 간격 값이 된다.
이에 본 발명에서는 313개의 주파수(채널)에서 주파수(채널)별로 각각 3비트씩 6ms마다 데이터 전송이 가능하기 때문에 전송속도 = 313개의 주파수 × 3비트 × 1000/6(한번 전송 시 6ms 가 소요되므로 1초 즉 1000ms 동안 보낼 수 있는 비트 수) = 156000bps가 된다. 즉 종래의 DARC의 데이터 신호의 전송속도가 스펙 상 16000bps인 것을 대비하면 본 발명의 데이터 신호의 전송 속도는 10배 가까이 증가한다.
데이터 송출 모듈(210)은 상기 주파수 편이 변조 및 위상 편이 변조된 데이터 신호를 일반 라디오 방송 신호와 함께 라디오 방송망을 통해 송출한다. 상기 데이터 신호는 상기 일반 라디오 방송 신호와 대역폭이 상이하므로 상기 일반 라디오 방송 신호와 함께 송출되어도 서로 간에 영향을 주지 않는다.
FM 변조 모듈(212)은 상기 서비스 서버(100)로부터 전달받은 음성 신호를 FM(frequency modulation)방식으로 변조하여 출력한다. 여기서 상기 음성 신호의 FM 변조는 일반적인 FM 라디오 방송의 변조 방식과 동일하다.
음성 송출 모듈(214)은 상기 FM 변조 모듈(212)에서 변조된 음성 신호를 일반 라디오 방송 신호와 함께 라디오 방송망을 통해 송출한다.
모드 제어 모듈(216)은 상기 서비스 서버(100)로부터 데이터 전송 개시 신호 또는 음성 전송 개시 신호를 전달받아 데이터 전송 모드 및 음성 전송 모드 간을 전환한다. 즉 상기 모드 제어 모듈(216)은 상기 데이터 전송 모드일 경우에는 상기 데이터 변조 모듈(208)을 동작시키고 상기 음성 전송 모드일 경우에는 상기 FM 변조 모듈(212)을 동작시킨다.
- 제2통신 장치(200b)의 구성 -
제2통신 장치(200b)는 통신 모듈(218), 분리 모듈(220), 데이터 복조 모듈(222), 음성 복조 모듈(224), 서비스 모듈(226) 등을 포함한다.
통신 모듈(218)은 제1통신 장치(200a)로부터 라디오 방송망을 통해 변조된 데이터 신호 및 일반 라디오 방송 신호를 전달받거나 변조된 음성 신호 및 일반 라디오 방송 신호를 전달받는다. 여기서 상기 제2통신 장치(200b)에는 제1통신 장치(200a)로부터 라디오 방송망을 통해 전달받은 신호가 데이터 신호 및 일반 라디오 방송 신호인지 아니면 음성 신호 및 일반 라디오 방송 신호인지 여부를 파악하는 별도의 데이터 파악 수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.
분리 모듈(220)은 상기 변조된 데이터 신호와 일반 라디오 방송 신호에서 주파수 대역을 기준으로(일반적인 라디오 방송에 사용되는 주파수를 제외한 나머지 여유분의 주파수인 53Khz 내지 100Khz 주파수 대역에 상기 데이터 신호가 포함되어 있으므로) 상기 변조된 데이터 신호를 추출한다. 한편 상기 분리 모듈(220)은 상기 변조된 음성 신호와 일반 라디오 방송 신호에서 주파수 대역을 기준으로(일반적인 라디오 방송에 사용되는 주파수를 제외한 나머지 여유분의 주파수인 53Khz 내지 100Khz 주파수 대역에 상기 음성 신호가 포함되어 있으므로) 상기 변조된 음성 신호를 추출한다.
데이터 복조 모듈(222)은 변조된 데이터 신호를 복조하는 것으로서, 매치 필터, 데이터 복조 모듈(222), 동기화 모듈(206), 역 채널코딩 모듈(204) 등을 포함한다.
매치 필터는 분리된 변조된 데이터 신호의 ISI(Inter-symbol Interference)를 최소화하여 신호 대 잡음비를 최대화한다.
데이터 복조 모듈(222)은 신호 대 잡음비가 최대화된 변조된 데이터 신호를 복조하여 주파수별로 디지털 데이터를 추출한다.
동기화 모듈(206)은 추출한 변조된 데이터 신호의 프리앰블 및 포스트앰블을 이용하여 상기 디지털 데이터를 동기화하고 상기 프리앰블 및 포스트앰블을 제거한다.
역 채널코딩 모듈(204)은 동기화된 상기 변조된 데이터 신호의 역 채널코딩을 수행하고 디인터리버(deinterleaver)를 수행한다.
음성 복조 모듈(224)은 상기 제1통신 장치(200a)로부터 전달받은 음성 신호를 통상의 FM 복조 방법을 이용하여 복조한다.
서비스 모듈(226)은 복조된 디지털 데이터 또는 음성 신호를 사용자에게 출력한다.
앞서 언급한 바와 같이 본 발명에서는 제1통신 장치(200a) 및 제2통신 장치(200b)가 서로 동일한 구성으로 이루어져 있다. 이에 제2통신 장치(200b)는 별도의 데이터/음성 생성장치(서비스 서버(100)와 동일 구성) 또는 데이터/음성 입력 모듈(미도시)을 통해 사용자로부터 입력된 데이터/음성을 상기 제1통신 장치(200a)로 전달할 수 있다. 이에 본 발명에서는 제1통신 장치(200a) 및 제2통신 장치(200b) 간에 라디오 방송망을 이용한 양방향 통신이 가능하다.
이하 본 발명의 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 방법의 순서를 설명한다.
도 7은 본 발명의 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 방법을 나타내는 순서도이다.
우선 서비스 서버(100)의 제어 모듈(106)은 상기 서비스 서버(100)에서 전송(생성)할 정보가 음성 신호인지 아니면 데이터인지 파악한다(S102).
이어서 상기 서비스 서버(100)의 제어 모듈(106)은 상기 서비스 서버(100)에서 전송할 정보가 데이터일 경우에는 후술하는 통신장치로 데이터 전송 개시 신호를 전달한다(S104).
이어서 상기 제1통신 장치(200a)의 모드 제어 모듈(216)은 상기 서비스 서버(100)로부터 데이터 전송 개시 신호를 전달받아 상기 제1통신 장치(200a)를 데이터 전송 모드로 전환한다(S106).
이어서 상기 서비스 서버(100)의 송신 모듈(104)은 데이터를 생성하여 제1통신 장치(200a)로 전달한다(S108).
이어서 상기 제1통신 장치(200a)의 채널코딩 모듈(204)은 상기 서비스 서버(100)로부터 전달받은 데이터의 에러 검출 및 정정을 위해 채널 코딩을 수행한다(S110).
이어서 상기 제1통신 장치(200a)의 동기화 모듈(206)은 채널 코딩된 데이터의 동기화를 위해 상기 데이터에 프리앰블 및 포스트앰블을 추가한다(S112).
이어서 상기 제1통신 장치(200a)의 데이터 변조 모듈(208)은 기 설정된 주파수 대역에서 상기 데이터의 비트들을 주파수별 및 위상별로 각각 할당하는 주파수 편이 변조 및 위상 편이 변조 과정을 통해 변조된 데이터 신호를 생성한다(S114).
이어서 상기 제1통신 장치(200a)의 데이터 송출 모듈(210)은 상기 변조된 데이터 신호를 일반적인 라디오 방송 신호와 함께 라디오 방송망을 통해 송출한다(S116).
이어서 제2통신 장치(200b)의 수신 모듈(202)은 상기 변조된 데이터 신호와 일반 라디오 방송 신호를 수신한다(S118).
이어서 상기 제2통신 장치(200b)의 분리 모듈(220)은 상기 변조된 데이터 신호와 일반 라디오 방송 신호에서 주파수 대역을 기준으로 상기 변조된 데이터 신호를 분리하여 추출한다(S120).
이어서 상기 제2통신 장치(200b)의 데이터 복조 모듈(222)은 추출한 변조된 데이터 신호를 디지털 데이터로 복조한다(S122).
이어서 상기 제2통신 장치(200b)의 서비스 모듈(226)은 복조된 디지털 데이터를 출력한다(S124).
한편 S102에서 상기 서비스 서버(100)의 제어 모듈(106)은 상기 서비스 서버(100)에서 전송할 정보가 음성 신호일 경우에는 후술하는 통신장치로 음성 전송 개시 신호를 전달한다(S105).
이어서 상기 제1통신 장치(200a)의 모드 제어 모듈(216)은 상기 서비스 서버(100)로부터 음성 전송 개시 신호를 전달받아 상기 제1통신 장치(200a)를 음성 전송 모드로 전환한다(S107).
이어서 상기 서비스 서버(100)의 송신 모듈(104)은 음성 신호를 생성하여 제1통신 장치(200a)로 전달한다(S109).
이어서 상기 제1통신 장치(200a)의 FM 변조 모듈(212)은 상기 서비스 서버(100)로부터 전달받은 음성 신호를 FM 변조하여 출력한다(S111).
이어서 상기 제1통신 장치(200a)의 음성 송출 모듈(214)은 상기 변조된 음성 신호를 일반 라디오 방송 신호와 함께 송출한다(S113).
이어서 제2통신 장치(200b)의 수신 모듈(202)은 상기 변조된 음성 신호와 일반 라디오 방송 신호를 수신한다(S115).
이어서 제2통신 장치(200b)의 분리 모듈(220)은 상기 변조된 음성 신호와 일반 라디오 방송 신호에서 주파수 대역을 기준으로 상기 변조된 음성 신호를 추출한다(S117).
이어서 제2통신 장치(200b)의 음성 복조 모듈(224)은 상기 추출한 음성 신호를 FM 방식으로 복조한다(S119).
이어서 상기 제2통신 장치(200b)의 서비스 모듈(226)은 복조된 음성 신호를 출력한다(S121).
이상, 본 발명은 비록 한정된 구성과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
1000: 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 네트워크
100: 서비스 서버
200a: 제1통신 장치
200b: 제2통신 장치

Claims (15)

  1. 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치로서,
    데이터를 상기 라디오 주파수 대역으로 주파수 편이 변조 및 위상 편이 변조하여 변조된 데이터 신호를 생성하는 데이터 변조 모듈; 및
    상기 변조된 데이터 신호를 다른 통신 장치로 송출하는 데이터 송출 모듈을 포함하는 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 변조 모듈은
    기 설정된 주파수 대역에서 상기 데이터의 비트들을 주파수별 및 위상별로 각각 할당하여 상기 변조된 데이터 신호를 생성하는 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    서비스 서버 또는 입력 모듈로부터 상기 데이터를 수신하는 수신 모듈;
    상기 수신한 데이터의 에러 검출 및 정정을 위해 채널 코딩을 수행하는 채널코딩 모듈; 및
    채널 코딩된 데이터의 동기화를 위해 상기 데이터에 프리앰블 및 포스트앰블을 추가하는 동기화 모듈을 더 포함하는 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    서비스 서버 또는 별도의 입력 모듈로부터 전달받은 음성 신호를 FM(frequency modulation) 변조하여 출력하는 FM 변조 모듈;
    상기 변조된 음성 신호를 일반 라디오 방송 신호와 함께 송출하는 음성 송출 모듈; 및
    상기 서비스 서버로부터 데이터 전송 개시 신호 또는 음성 전송 개시 신호를 전달받아 데이터 전송 모드 및 음성 전송 모드 간을 전환하는 모드 제어 모듈을 더 포함하고,
    상기 모드 제어 모듈은 상기 데이터 전송 모드일 경우에는 상기 데이터 변조 모듈을 동작시키고 상기 음성 전송 모드일 경우에는 상기 FM 변조 모듈을 동작시키는 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 라디오 주파수 대역은 53Khz 내지 100Khz이고, 상기 주파수 간의 간격은 150hz인 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 변조된 데이터 신호를 일반 라디오 방송 신호와 함께 수신하는 통신 모듈;
    상기 변조된 데이터 신호와 일반 라디오 방송 신호에서 주파수 대역을 기준으로 분리하여 상기 변조된 데이터 신호를 추출하는 분리 모듈;
    추출한 변조된 데이터 신호를 디지털 데이터로 복조하는 데이터 복조 모듈; 및
    복조된 디지털 데이터를 출력하는 서비스 모듈을 더 포함하는 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 데이터 복조 모듈은
    분리된 변조된 데이터 신호의 ISI(Inter-symbol Interference)를 최소화하여 신호 대 잡음비를 최대화하는 매치 필터;
    신호 대 잡음비를 최대화된 변조된 데이터 신호를 복조하여 주파수별로 디지털 데이터를 추출하는 데이터 복조 모듈;
    추출한 변조된 데이터 신호의 프리앰블 및 포스트앰블을 이용하여 상기 디지털 데이터를 동기화하는 동기화 모듈; 및
    동기화된 상기 변조된 데이터 신호의 역 채널코딩을 수행하는 역 채널 코딩 모듈을 포함하는 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    다른 통신 장치로부터 수신한 음성 신호를 복조하는 음성 복조 모듈을 더 포함하는 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 장치.
  9. 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 방법으로서,
    (a) 데이터를 상기 라디오 주파수 대역으로 주파수 편이 변조 및 위상 편이 변조하여 데이터 신호를 생성하는 단계; 및
    (b) 상기 변조된 데이터 신호를 다른 통신 장치로 송출하는 단계를 포함하는 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    기 설정된 주파수 대역에서 상기 데이터의 비트들을 주파수별 및 위상별로 각각 할당하는 단계를 포함하는 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 (a) 단계 이전에는,
    (a-1) 서비스 서버 또는 입력 모듈로부터 상기 데이터를 수신하는 단계;
    (a-2) 상기 수신한 데이터의 에러 검출 및 정정을 위해 채널 코딩을 수행하는 단계; 및
    (a-3) 채널 코딩된 데이터의 동기화를 위해 상기 데이터에 프리앰블 및 포스트앰블을 추가하는 단계를 더 포함하는 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    (c) 서비스 서버 또는 별도의 입력 모듈로부터 전달받은 음성 신호를 FM(frequency modulation) 변조하여 출력하는 단계;
    (d) 상기 변조된 음성 신호를 일반 라디오 방송 신호와 함께 송출하는 단계;
    (e) 상기 서비스 서버로부터 데이터 전송 개시 신호 또는 음성 전송 개시 신호를 전달받아 데이터 전송 모드 및 음성 전송 모드 간을 전환하는 단계; 및
    (f) 상기 모드 제어 모듈은 상기 데이터 전송 모드일 경우에는 상기 데이터 변조 모듈을 동작시키고 상기 음성 전송 모드일 경우에는 상기 FM 변조 모듈을 동작시키는 단계를 더 포함하는 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    (g) 상기 변조된 데이터 신호를 일반 라디오 방송 신호와 함께 수신하는 단계;
    (h) 상기 변조된 데이터 신호와 일반 라디오 방송 신호에서 주파수 대역을 기준으로 분리하여 상기 변조된 데이터 신호를 추출하는 단계;
    (i) 추출한 변조된 데이터 신호를 디지털 데이터로 복조하는 단계;
    (j) 복조된 디지털 데이터를 출력하는 단계를 더 포함하는 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 (i) 단계는
    (i-1) 분리된 변조된 데이터 신호의 ISI(Inter-symbol Interference)를 최소화하여 신호 대 잡음비를 최대화하는 단계;
    (i-2) 신호 대 잡음비를 최대화된 변조된 데이터 신호를 복조하여 주파수별로 디지털 데이터를 추출하는 단계;
    (i-3) 추출한 변조된 데이터 신호의 프리앰블 및 포스트앰블을 이용하여 상기 디지털 데이터를 동기화하는 단계; 및
    (i-4) 동기화된 상기 변조된 데이터 신호의 역 채널코딩을 수행하는 단계를 포함하는 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 방법.
  15. 청구항 9에 있어서,
    (k) 다른 통신 장치로부터 수신한 음성 신호를 복조하는 단계를 더 포함하는 라디오 주파수를 이용한 데이터 통신 방법.
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