KR20150135572A - 그룹 통신 시스템 및 방법 - Google Patents

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최성진
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Abstract

본 발명은 그룹 통신 시스템 및 방법에 관한 것으로, 마스터와 슬레이브를 갖는 그룹 통신 시스템에 있어서, 모바일 단말기와 통신하는 제 1 무선 모듈과 무선 중계 장치와 통신하는 제 2 무선 모듈과, 음성 처리부와 전원부를 구비하는 무선 중계 장치 및 제 1 RF부와 제 2 RF부 그리고, 음성처리부, UI부, MCU부 및 전원부를 구비하는 모바일 단말기를 포함하는 그룹 통신 시스템 및 방법을 제공한다.

Description

그룹 통신 시스템 및 방법{GROUP COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 그룹 통신 시스템 및 방법에 관한 것으로, 통신 거리 확장과 통신 가능 단말 수를 확장할 수 있는 그룹 통신 시스템 및 방법을 제공한다.
기존의 2.4GHz 나 900MHz 인터컴 시스템은 마스터/슬레이브 구조를 이용한 단일 홉(1hop)의 통신 방식을 가진다. 그러나 이와 같은 통신 방법의 확장을 위해서는 별도의 중계 장치가 필요한 단점이 있고, 이와 같은 중계 장치를 사용하더라고 통신 거리만을 확장하는 기능만을 갖는 불편함이 있었다.
(특허 문헌 1) 한국공기특허 제10-2005-0071610호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 마스터/슬레이브 구조의 통신 방식에서 거리확장은 물론 통신 가능 단말의 수를 확장할 수 있는 그룹 통신 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 마스터와 슬레이브를 갖는 그룹 통신 시스템에 있어서, 모바일 단말기와 통신하는 제 1 무선 모듈과 무선 중계 장치와 통신하는 제 2 무선 모듈과, 음성 처리부와 전원부를 구비하는 무선 중계 장치 및 제 1 RF부와 제 2 RF부 그리고, 음성처리부, UI부, MCU부 및 전원부를 구비하는 모바일 단말기를 포함하는 그룹 통신 시스템을 제공한다.
상기 제 1 RF부는 음성 통신을 수행하고, 제 2 RF부는 무선 중계 장치 검색을 실시하는 것을 특징으로 한다.
비콘을 수신한 슬레이브 장치는 수신된 비콘의 슈퍼프레임 정보를 이용하여 슈퍼프레임 구조대로 스케쥴링을 변경하고, 이때부터 자원 할당 및 통화 연결을 시도하여 그룹 통신에 참여하고, 스캔 프레임은 슈퍼프레임 구조의 2배로 할당되며, 비콘을 수신하기 전까지 주파수를 변경하여 스캔 프레임 구조를 반복하여 수행되는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 하여 본 발명은 마스터/슬레이브 구조의 통신 방식에서 거리확장은 물론 통신 가능 단말의 수를 확장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그룹 통신 시스템의 개념도.
도 2는 일 실시예에 따른 무선 중계 장치의 블록도.
도 3은 일 실시예에 따른 모바일 단말기의 블록도.
도 4는 일 실시예에 따른 슈퍼프레임 구조의 개념도.
도 5는 일 실시예에 따른 마스터와 슬레이브 간의 통신을 설명하기 위한 개념도.
도 6은 일 실시예에 따른 슬레이브 장치의 통신 개념도.
도 7은 일 실시예에 따른 무선 중계장치와 단말기 간의 통신을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석 되어야 할 것이다. 이러한 이유로 본 발명의 그룹 통신 시스템 및 방법의 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그룹 통신 시스템의 개념도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 무선 중계 장치의 블록도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 모바일 단말기의 블록도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 슈퍼프레임 구조의 개념도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 마스터와 슬레이브 간의 통신을 설명하기 위한 개념도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 슬레이브 장치의 통신 개념도이다. 도 7은 일 실시예에 따른 무선 중계장치와 단말기 간의 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 그룹 통신 시스템은 마스터와 슬레이브를 갖는다. 이때, 마스터 장치는 통신의 기준이 되는 비콘(Beacon) 신호를 송신하고, 슬레이브 장치는 마스터에서 송신하는 비콘(Beacon)에 동기화되어 통신을 시작한다.
이와 같은 그룹 통신 시스템은 무선 중계 장치와 모바일 단말기를 구비한다.
무선 중계 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 모바일 단말기와 통신하는 제 1 무선 모듈과 무선 중계 장치와 통신하는 제 2 무선 모듈과, 음성 처리부와 전원부를 구비한다. 제 1 및 제 2 무선 모듈은 RF부와 음성 처리부, MCU부 및 UI부를 구비한다.
모바일 단말기(200)는 무선 중계장치와 연결되어 사용되고, 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 RF부와 제 2 RF부 그리고, 음성처리부, UI부, MCU부 및 전원부를 구비한다. 제 1 RF부는 음성 통신을 위한 것이고, 제 2 RF부는 무선 중계 장치 검색용으로 사용된다.
본 실시예에서는 TDMA 방식을 이용하여 슈퍼프레임 단위로 스캐줄링이 구성된다. 슈러프레임은 도 4에 도시된 바와 같이 비콘 구간, 제어신호 구간 데이터 구간으로 구성된다.
이때, 비콘 구간은 마스터 장치가 비콘 신호를 전송하는 구간이다. 모든 슬레이브 장치들은 마스터 장치가 전송하는 비콘을 수신하여 마스터장치와 동기화된다.
제어신호 구간은 제어신호를 송수신하는 구간이다. 제어신호는 통화 연결 요청 및 응답, 통화 연결 변경 요청 및 응답, 자원 할당 요청 및 응답 등으로 구성된다. 제어신호의 타임 슬롯(Time Slot) 개수는 RF 트랜시버(RF Transceiver)의 전송속도에 따라 N개로 구성된다. 이는 데이터 구간의 채널 수와 동일한 것이 효과적이다.
본 실시예의 그룹 통신 장치들은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 마스터 장치의 비콘을 수신하여 동기화를 이룬다. 비콘을 수신한 슬레이브 장치는 수신된 비콘의 슈퍼프레임 정보를 이용하여 슈퍼프레임 구조대로 스케쥴링을 변경하고, 이때부터 자원 할당 및 통화 연결을 시도하여 그룹 통신에 참여한다. 슬레이브 장치들은 스캔 프레임을 이용하여 비콘을 수신한다. 스캔 프레임은 슈퍼프레임 구조의 2배로 할당되며, 비콘을 수신하기 전까지 주파수를 변경하여 스캔 프레임 구조를 반복하여 수행한다.
본 실시예의 음성 통신 구조는 도 7에 도시된 바와 같이 무선 중계 장치들 간의 음성 통신과 무선 중계 장치와 모바일 단말기간의 음성 통신으로 구분된다.
무선 중계 장치간 통신에서 무선 중계 장치는 무선 중계 장치들간에 중계 통신 프로토콜을 이용하여 연결된다. 중계 프로토콜을 이용하여 무선 중계 장치들은 하나의 무선 망을 이룬다.
모바일 단말기와 무선 중계 장치간 통신에서 모바일 단말기는 주변의 무선 중계 장치를 검색하여 통신 가능한 무선 중계기와 연결한 후 통신이 가능하다. 이를 위해 모바일 단말기는 무선 중계 장치를 검색하기 위한 스캔 기능을 가진다.
그리고, 모바일 단말기는 무선 중계 장치를 검색하기 위한 스캔 기능을 가진다. 이때 전체 주파수에 대하여 스캔을 진행하고 가장 자신과 링크 연결상태가 좋은 단말 중 비어있는 채널이 있는 무선 중계 장치와 연결한다.
모바일 단말기가 이동하여 현재 링크된 단말과 연결상태가 나빠졌을 때 모바일 단말기는 다른 중계 장치를 선정하여 연결요청을 한다. 이때 다른 중계 장치와의 연결상태와 비어있는 채널을 고려하여 연결을 변경한다.
모바일 단말기는 무선 중계 장치 검색용 제 2 RF부를 이용하여 자신과 연결되지 않은 주변의 무선 중계 장치를 검색하고 링크 연결 상태, 사용 가능한 링크 등을 모니터링 한다. 이를 이용하여 모바일 단말기가 현재의 무선 중계 장치와 멀어졌을 경우 자신과 가장 가까이 있는 무선 중계 장치를 대체하여 연결할 수 있다.
링크 연결 상태는 RSSI와 통신 에러율을 이용하여 모니터링한다. RSSI가 높고 통신 에러율이 낮은 무선 중계 장치를 가장 우선으로 자신 주변의 무선 중계 장치의 순위를 결정하여 이를 테이블로 작성한다. 연결 변경 시 상위에 있는 무선 중계 장치를 우선적으로 선정하는 것이 바람직하다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 무선 중계 장치
200 : 모바일 단말기

Claims (3)

  1. 마스터와 슬레이브를 갖는 그룹 통신 시스템에 있어서,
    모바일 단말기와 통신하는 제 1 무선 모듈과 무선 중계 장치와 통신하는 제 2 무선 모듈과, 음성 처리부와 전원부를 구비하는 무선 중계 장치; 및
    제 1 RF부와 제 2 RF부 그리고, 음성처리부, UI부, MCU부 및 전원부를 구비하는 모바일 단말기를 포함하는 그룹 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 RF부는 음성 통신을 수행하고, 제 2 RF부는 무선 중계 장치 검색을 실시하는 것을 특징으로 하는 그룹 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    비콘을 수신한 슬레이브 장치는 수신된 비콘의 슈퍼프레임 정보를 이용하여 슈퍼프레임 구조대로 스케쥴링을 변경하고, 이때부터 자원 할당 및 통화 연결을 시도하여 그룹 통신에 참여하고, 스캔 프레임은 슈퍼프레임 구조의 2배로 할당되며, 비콘을 수신하기 전까지 주파수를 변경하여 스캔 프레임 구조를 반복하여 수행되는 것을 특징으로 하는 그룹 통신 시스템.
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