WO2013058518A2 - 분산 무선 송수신 시스템 및 확장 무선 네트워크 - Google Patents

분산 무선 송수신 시스템 및 확장 무선 네트워크 Download PDF

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WO2013058518A2
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이석호
김덕중
김용신
이재생
최형석
장동운
백해현
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국방과학연구소
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Definitions

  • the present invention relates to a distributed wireless transmit / receive system, and more particularly, to a distributed wireless transmit / receive system using a plurality of radios and an extended wireless network using the system.
  • the first network is in wireless communication with an external second network
  • a method of using a relay technology and increasing the radio transmission power of the radio to increase the communication distance of the radio A method of allowing a network to be connected may be used.
  • the cooperative communication technology uses a plurality of relay devices to transmit the same transmission data to different paths, thereby allowing the receiving side to select one of the plurality of signals or to effectively combine the plurality of signals, thereby providing link reliability and quality. It is a technique to increase the power, and the diversity effect is used.
  • the signal when the first network is in wireless communication with an external second network, the signal can be easily transmitted when the second network is within the communication distance of the first network, but when the first network is outside the communication distance, the signal is transmitted. It's hard to be. In this case, in order for a signal to be transmitted to a second network outside the communication distance, there is a problem that the first network must transmit a signal using a radio having a large output.
  • the distributed transmission / reception system of the present invention may include a distributed transmission system, a distributed reception system, and a distributed relay system.
  • the distributed transmission system outputs a transmission signal, selects first jump relays corresponding to the number of the signal groups when the transmission signal is divided into a plurality of signal groups, and An outgoing radio for designating a signal group to which the first jump relay radios respectively transmit, and extracting the designated signal group from the outgoing signal output from the outgoing radio, and each of the extracted signal groups includes an external destination radio And the first jump relay radios transmitting to an external network.
  • the distributed transmission system may further include a first jump transmission radio receiving the transmission signal from the transmission radio and transmitting the transmission signal to the first jump relay radios.
  • the source radio, the first jump source radio and the first jump relay radio may belong to the same network.
  • the calling radio may establish a link with the external network including the destination radio and exchange an address with the destination radio.
  • the transmitting radio may establish a link with the external network or transmit data to the external network by using orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the first jump relay radios may selectively amplify the extracted signal group and transmit the selected signal groups to the external network including the target radio.
  • the distributed reception system may receive the plurality of signal groups from the second jump relay radios and the second jump relay radios respectively receiving a plurality of signal groups from the outside. And a first jump destination radio for recovering a transmission signal using signal groups, and a destination radio for receiving the restored transmission signal from the first jump destination radio.
  • the destination radio, the first jump destination radio and the second jump relay radio can belong to the same network.
  • the first jump purpose radio may restore the transmission signal by combining the received signal groups.
  • the distributed relay system may receive the plurality of signal groups from third jump relays and the third jump relay radios respectively receiving a plurality of signal groups from the outside.
  • a second jump destination radio for recovering a transmission signal using signal groups, a second jump originating radio receiving the restored transmission signal from the second jump destination radio, and transmitting the transmission signal from the second jump originating radio
  • a fourth jump relay transceiver for extracting a predetermined signal group from the transmission signal and transmitting the extracted signal group to an external network including a target radio.
  • the second jump destination radio, the second jump originating radio, and the third and fourth jump relay radios may belong to the same network.
  • the destination radio may receive the transmission signal in which the signal groups are restored.
  • An extended wireless network includes the distributed transmission system, the distributed reception system, and the distributed relay system, and the distributed transmission system may connect to a wireless network spaced apart using radios. .
  • the distributed transmission system transmits a plurality of signal groups to a second network by using first jump relay radios of a first network so that transmission power of each of the first jump relay radios is summed. .
  • the communication distance of the first network can be improved.
  • a signal may be transmitted to a second network that is outside the communication distance.
  • a distributed relay system When the distributed transmission system and the distributed reception system according to an embodiment of the present invention are performed in one network, a distributed relay system is constructed.
  • the distributed relay system relays signals arriving from another network to be transmitted to another network, thereby extending the wireless network area.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a distributed transmission system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a distributed reception system according to the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a distributed transmission system according to FIG. 1 and a distributed reception system according to FIG. 2.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a distributed relay system using a distributed transmission / reception system according to the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating an extended wireless network using a distributed relay system according to FIG. 4.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a distributed transmission system according to the present invention.
  • the distributed transmission system includes an outgoing radio 100, a first jump outgoing radio 200 and first jump relay radios 300.
  • the outgoing radio 100, the first jump outgoing radio 200 and the first jump relay radios 300 may belong to the same network (hereinafter referred to as 'first network').
  • the transmitting transceiver 100 selects the first jump relay radios 300 corresponding to the number of signal groups (S110). Proceeds.
  • the calling transceiver 100 may establish a link with an external network (hereinafter referred to as a 'second network').
  • the source transceiver 100 may establish a link with the second network or transmit data to the second network by using orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • orthogonal frequency division multiplexing refers to a method of dividing a signal having a high data rate into a large number of signal groups having a low data rate, multiplexing them using a plurality of subcarriers, and simultaneously transmitting them.
  • the calling radio 100 may control all the first jump relay radios of the first network to attempt to connect wirelessly with the radios of the second network using the transmission power of each of the first jump relay radios. .
  • the first jump relays of the first network may transmit a transmission rate of 1/10 to 1/100 to wirelessly connect the radios of the second network. Should be lowered.
  • some of the first jump relay radios 300 among the first jump relay radios of the first network may be wirelessly connected to the radios of the second network. At this time, the first jump relay radios 300 of the first network connected to the radios in the second network will then transmit signal groups to the second network.
  • the originating radio 100 of the first network and the destination radio of the second network are addressed to each other.
  • Information exchange is in progress.
  • step S120 the originating radio 100 designates a signal group to be transmitted by the first jump relay radios 300, respectively.
  • the transmission transceiver 100 may divide the plurality of signal groups and the first jump relay radios 300 when the output transmission signal is inverse multiplexed, demultiplexed, or demuxed into a plurality of signal groups. You can match one to one.
  • multiplexing refers to the process of integrating two or more low level signals into one high level signal
  • demultiplexing refers to the reverse process.
  • step S130 the transmitting radio 100 transmits a transmission signal to the first jump transmitting radio 200.
  • the first jump transmission radio 200 may transmit (S140) the transmission signals received from the transmission radio 100 to the first jump relay radios 300.
  • the outgoing radio 100 may replace the first jump outgoing radio 200.
  • the transmitting radio 100 may directly transmit the transmission signal to the first jump relay radios 300.
  • a step (S150) of extracting a predetermined signal group from the transmitted signals received by the first jump relays 300 is performed.
  • the first jump relays 300 may extract only a predetermined signal group from the received transmission signals in order to intensively transmit only a predetermined signal group to the second network.
  • the first jump relay transceivers 300 transmit the extracted signal group to the second network.
  • the first jump relay radios 300 may amplify the extracted signal group and transmit the amplified signal groups to second jump relay radios (not shown) of the second network. As a signal is transmitted through the first jump relays 300, the transmission power is increased by the number of the first jump relay radios 300. As a result, a signal may be transmitted to a second network including a destination radio (not shown), which is beyond the communication distance of the first network.
  • the signal group transmission rates of the first jump relays 300 may be all the same, all may be different, and only some of the radios may be the same.
  • the distributed transmission system transmits a plurality of signal groups to the second network by using the first jump relays 300 of the first network, thereby the first jump relay radio.
  • the transmit power of each of the 300 is summed. As a result, the communication distance of the first network can be improved.
  • a signal may be transmitted to a second network that is outside the communication distance.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a distributed reception system according to the present invention.
  • the distributed reception system includes second jump relay radios 400, a first jump purpose radio 500 and a destination radio 600.
  • the second jump relay radios 400, the first jump purpose radio 500 and the destination radio 600 may belong to the same network (hereinafter referred to as 'second network').
  • the second jump relay radios 400 receive a plurality of signal groups from an external network (hereinafter, referred to as a “first network”).
  • the second jump relay radios 400 may be selected from second jump relay radios belonging to the second network as second jump relay radios having excellent reception characteristics with respect to wireless signals transmitted from the first network. have.
  • the second jump relay radios 400 transmit the plurality of signal groups to the first jump purpose radio 500, respectively.
  • the step S230 of restoring the transmission signal is performed by the first jump destination radio 500 which has received the plurality of signal groups.
  • the first jump purpose radio 500 may restore the transmission signal by combining the received signal groups.
  • the first jump destination radio 500 transmits the restored transmission signal to the destination radio 600 (S240). Accordingly, a transmission signal may be transmitted from the originating radio (not shown) of the first network to the destination radio 600 of the second network.
  • the destination radio 600 may replace the first jump purpose radio 500.
  • the second jump relay radio 400 may transfer a plurality of signal groups directly to the destination radio 600.
  • the signal groups may be combined and the transmission signal may be restored in the destination radio 600.
  • the distributed reception system may receive a transmission signal by restoring a plurality of signal groups received from the first network, even if it is outside the communication distance of the first network to which the transmission radio belongs. have.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a distributed transmission system according to FIG. 1 and a distributed reception system according to FIG. 2.
  • the distributed transmission system includes a source radio (SR), a first jump source radio (JSR1) and a first jump relay radios (Jump Relay Radios 1, JRRs1).
  • the source radio SR, the first jump source radio JSR1 and the first jump relay radios JRRs1 may belong to the same network (hereinafter referred to as 'first network').
  • the distributed reception system includes second jump relay radios (Jump Relay Radios 2, JRRs2), a first jump destination radio (JDR1), and a destination radio (Destination Radio, DR).
  • the second jump relay radios JRRs2, the first jump destination radio JDR1 and the destination radio DR may belong to the same network (hereinafter referred to as 'second network').
  • the calling radio SR may transmit a transmission signal to the first jump calling radio JSR1.
  • the originating radio SR assumes that the transmission signal is divided into a plurality of signal groups, and thus the first jump relay radios JRRs1 of the first network corresponding to the number of signal groups. And select the signal group to which the first jump relays JRRs1 transmit.
  • the first jump originating radio JSR1 may transmit a transmission signal received from the originating radio SR to the first jump relay radios JRRs1.
  • the first jump relays JRRs1 extract a predetermined signal group from the transmission signal received from the first jump originating radio JSR1, and extract the extracted signal group from each of the second jump relay transceivers of the second network. Can be sent to the JRRs2.
  • the second jump relay radios JRRs2 of the second network may deliver the received signal groups to the first jump purpose radio JDR1, respectively.
  • the first jump destination radio JDR1 may restore the transmission signal by combining the signal groups received from the second jump relay radios JRRs2.
  • the first jump destination radio JDR1 may transfer the recovered transmission signal to the destination radio DR.
  • the transmission signal output from the originating radio SR of the first network may be transmitted to the destination radio DR of the second network.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a distributed relay system using a distributed transmission / reception system according to the present invention.
  • the distributed relay system includes third jump relay radios 100, a second jump purpose radio 200, a second jump origination radio 300 and fourth jump relay radios 400.
  • the third jump relay radios 100, the second jump purpose radio 200, the second jump origination radio 300 and the fourth jump relay radios 400 are referred to as the same network (hereinafter referred to as 'third network'). May belong to).
  • step S310 is performed in which the third jump relays 100 respectively receive a plurality of signal groups from an external network (hereinafter, referred to as a “first network”).
  • first network an external network
  • the third jump relay radios 100 transmit a plurality of signal groups to the second jump purpose radio 200, respectively.
  • the step S330 of restoring the transmission signal is performed by the second jump destination radio 200 which has received the plurality of signal groups.
  • the second jump purpose radio 200 may restore the transmission signal by combining the received signal groups.
  • the second jump destination radio 200 transmits the restored transmission signal to the second jump transmission radio 300.
  • the second jump transmission radio 300 may transmit the transmission signals received from the second jump purpose radio 200 to the fourth jump relay radios 400, respectively (S350).
  • step S360 of extracting a predetermined signal group from the transmission signals received by the fourth jump relays 400 is performed.
  • step S370 of transmitting the signal group extracted by the fourth jump relays 400 to an external network (hereinafter, referred to as a “second network”) is performed.
  • the fourth jump relay radios 400 may amplify the extracted signal group and transmit the amplified signal groups to second jump relay radios (not shown) in the second network.
  • the signal of the outgoing radio included in the first network is signaled to the destination radio (not shown) of the second network beyond the communication distance of the first and third networks, using the radios of the third network. Can be transmitted.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating an extended wireless network using a distributed relay system according to FIG. 4.
  • the distributed relay system includes a third jump relay radio (Jump Relay Radios 3, JRRs3), a second jump destination radio (JDR2), a second jump source radio (JSR2) and a fourth jump Relay relays (Jump Relay Radios 4, JRRs4).
  • the third jump relay radios JRRs3, the second jump destination radio JDR2, the second jump origination radio JSR2 and the fourth jump relay radios JRRs4 are referred to as the same network (hereinafter referred to as 'third network'). May belong to).
  • a source radio (SR) of a first network may transmit a first jump originating radio (Jump) of a first network to transmit a transmission signal to a destination radio (DR) of a second network.
  • the transmission signal can be output to Source Radio 1 (JSR1).
  • the output transmission signal may be divided into a plurality of signal groups, and may be transmitted to third jump relays JRRs3 of a third network through first jump relay radios 1 and JRRs1.
  • the third jump relay radios JRRs3 may deliver the received signal groups to the second jump purpose radio JDR2, respectively.
  • the second jump destination radio JDR2 may restore the transmission signal by combining signal groups received from the third jump relays JRRs3.
  • the second jump purpose radio JDR2 may transmit the recovered transmission signal to the second jump originating radio JSR2.
  • the second jump originating radio JSR2 may deliver the restored transmission signals received from the originating radio SR to the fourth jump relay radios JRRs4, respectively.
  • the fourth jump relay radios JRRs4 extract a predetermined signal group from the restored transmission signal received from the second jump source radio JSR2, and extract the extracted signal group from the second jump of the second network. Each may transmit to the relay radios JRRs2.
  • JRRRs2 Jump Relay Radios 2
  • JDR1 Jump Destination Radio 1
  • the originating radio SR of the first network may transmit a transmission signal to the destination radio DR of the second network by using the radios of the third network.
  • a distributed relay system is constructed.
  • the distributed relay system may relay the signal arriving from another network to be transmitted to another network, thereby expanding the wireless network area.
  • the distributed transmission / reception system and the extended wireless network described above are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments may be all or part of each of the embodiments so that various modifications may be made. It may be configured in combination.

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Abstract

본 발명은 분산 송수신 시스템 및 확장 무선 네트워크에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 분산 송수신 시스템은 분산 송신 시스템, 분산 수신 시스템 및 분산 중계 시스템을 포함한다. 발신 무전기의 발신 신호는 분산 송신 시스템을 거쳐 복수 개로 나누어지고, 동료 무전기를 통해 중계되어 통달 거리 밖에 있는 다른 네트워크에 분산되어 전송될 수 있다. 다른 네트워크에 위치한 목적 무전기는 분산 수신 시스템을 거쳐 동료 무전기의 중계 도움을 받아 발신 무전기의 원래 신호를 복원해 낼 수 있다. 중계를 도와주는 동료 무전기가 원 발신 신호의 일부분만을 선별하여 증폭하므로 신호 강도가 강해질 수 있다. 이에 따라, 중계를 도와주는 동료 무전기의 출력을 합치면 동료 무전기의 합은 고출력 무전기 역할을 하여 원래 통달 거리 능력보다 더 큰 능력을 갖는다. 분산 송신 시스템과 분산 수신 시스템을 하나의 네트워크 내에서 수행하게 되면 분산 중계 시스템이 구축된다. 분산 중계 시스템은 다른 네트워크에서 도달한 신호가 또 다른 네트워크로 전송되도록 중계하여, 결과적으로 무선 네트워크 영역을 확장시킨다.

Description

분산 무선 송수신 시스템 및 확장 무선 네트워크
본 발명은 분산 무선 송수신 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 복수 개의 무전기들을 이용하는 분산 무선 송수신 시스템과, 그 시스템을 이용하는 확장 무선 네트워크에 관한 것이다.
제 1 네트워크가 외부의 제 2 네트워크와 무선 통신을 할 때, 제 1 네트워크의 통신 영역을 확장하기 위해, 중계 기술을 사용하는 방법과 무전기의 송신 전력을 크게 하여 무전기의 통달 거리를 늘임으로써, 두 네트워크가 연결되도록 하는 방법 등이 사용될 수 있다.
협력 통신 기술은, 복수 개의 중계 장치들을 이용하여 동일한 전송 데이터가 각각 다른 경로로 전송되도록 함으로써, 수신 측이 복수 개의 신호들 중 하나를 선택하도록 하거나 복수 개의 신호들을 효과적으로 결합하도록 하여, 링크 신뢰성과 품질을 높일 수 있도록 하는 기술이며, 다이버시티(diversity) 효과가 이용된다.
일반적으로, 제 1 네트워크가 외부의 제 2 네트워크와 무선 통신을 할 때, 제 2 네트워크가 제 1 네트워크의 통달 거리 내에 있는 경우에는 신호가 쉽게 전송될 수 있으나, 통달 거리 밖에 있는 경우에는 신호가 전송되기 어렵다. 이때, 통달 거리 밖에 있는 제 2 네트워크에 신호가 전송되도록 하기 위해서는 제 1 네트워크가 출력이 큰 무전기를 이용하여 신호를 전송해야만 하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 중계기나 고출력 무전기를 사용하지 않고, 통달 거리 밖에 있는 외부의 네트워크에 신호가 전송될 수 있는 분산 무선 송수신 시스템과 확장된 무선 네트워크를 제공하는 데 있다.
본 발명의 분산 송수신 시스템은 분산 송신 시스템, 분산 수신 시스템 및 분산 중계 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 분산 송신 시스템은, 송신 신호를 출력하고, 상기 송신 신호를 복수 개의 신호 그룹들로 나누었을 때 상기 신호 그룹들의 개수와 대응하는 제 1 점프 중계 무전기들을 선택하며, 상기 제 1 점프 중계 무전기들이 각각 송신할 신호 그룹을 지정하는 발신 무전기, 및 상기 발신 무전기에서 출력된 상기 송신 신호에서 상기 지정된 신호 그룹을 추출하고, 상기 추출된 신호 그룹을 각각 외부의 목적 무전기가 포함된 외부 네트워크로 송신하는 상기 제 1 점프 중계 무전기들을 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 분산 송신 시스템은, 상기 발신 무전기로부터 상기 송신 신호를 전달받으며, 상기 송신 신호를 상기 제 1 점프 중계 무전기들에 전달하는 제 1 점프 발신 무전기를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 발신 무전기, 상기 제 1 점프 발신 무전기 및 상기 제 1 점프 중계 무전기들은 동일 네트워크 내에 속할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 발신 무전기는, 상기 목적 무전기가 포함된 상기 외부 네트워크와 링크를 설정하고, 상기 목적 무전기와 주소를 교환할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 발신 무전기는, 직교 주파수 분할(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)을 이용하여 상기 외부 네트워크와 링크를 설정하거나 상기 외부 네트워크로 데이터를 전송할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제 1 점프 중계 무전기들은, 상기 추출된 신호 그룹을 선별증폭하여 각각 상기 목적 무전기가 포함된 상기 외부 네트워크로 송신할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 분산 수신 시스템은, 외부로부터 복수 개의 신호 그룹들을 수신하는 제 2 점프 중계 무전기들, 상기 제 2 점프 중계 무전기들로부터 상기 복수 개의 신호 그룹들을 각각 전달받고, 상기 전달받은 신호 그룹들을 이용하여 송신 신호를 복원하는 제 1 점프 목적 무전기, 및 상기 제 1 점프 목적 무전기로부터 상기 복원된 송신 신호를 전달받는 목적 무전기를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 목적 무전기, 상기 제 1 점프 목적 무전기 및 상기 제 2 점프 중계 무전기들은 동일 네트워크 내에 속할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제 1 점프 목적 무전기는, 상기 전달받은 신호 그룹들을 조합하여 상기 송신 신호를 복원할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 분산 중계 시스템은, 외부로부터 복수 개의 신호 그룹들을 각각 수신하는 제 3 점프 중계 무전기들, 상기 제 3 점프 중계 무전기들로부터 상기 복수 개의 신호 그룹들을 전달받고, 상기 전달받은 신호 그룹들을 이용하여 송신 신호를 복원하는 제 2 점프 목적 무전기, 상기 제 2 점프 목적 무전기로부터 상기 복원된 송신 신호를 전달받는 제 2 점프 발신 무전기, 및 상기 제 2 점프 발신 무전기로부터 상기 송신 신호를 전달받고, 상기 송신 신호에서 기 지정된 신호 그룹을 추출하며, 상기 추출된 신호 그룹을 각각 목적 무전기가 포함된 외부 네트워크로 송신하는 제 4 점프 중계 무전기들을 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제 2 점프 목적 무전기, 상기 제 2 점프 발신 무전기, 상기 제 3 및 제 4 점프 중계 무전기들은 동일 네트워크 내에 속할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 목적 무전기는, 상기 신호 그룹들이 복원된 형태의 상기 송신 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 확장 무선 네트워크는, 상기 분산 송신 시스템, 상기 분산 수신 시스템, 및 상기 분산 중계 시스템을 포함하고, 상기 분산 송신 시스템은, 무전기들을 이용하여 이격된 무선 네트워크와 접속할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 분산 송신 시스템은, 제 1 네트워크의 제 1 점프 중계 무전기들을 이용하여 복수 개의 신호 그룹들을 제 2 네트워크로 송신함으로써, 제 1 점프 중계 무전기들 각각의 송신 전력이 합산되도록 한다. 이로써, 제 1 네트워크의 통달 거리가 향상될 수 있다.
이에 따라, 제 1 네트워크에서 출력이 큰 무전기를 이용하지 않더라도, 복수 개의 출력이 작은 무전기들을 이용하면, 통달 거리 밖에 있는 제 2 네트워크에 신호가 전송될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 분산 송신 시스템과 분산 수신 시스템을 하나의 네트워크 내에서 수행하게 되면 분산 중계 시스템이 구축된다. 분산 중계 시스템은 다른 네트워크에서 도달한 신호가 또 다른 네트워크로 전송되도록 중계하여, 결과적으로 무선 네트워크 영역을 확장시킨다.
도 1은 본 발명에 따른 분산 송신 시스템을 보여주는 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 분산 수신 시스템을 보여주는 순서도이다.
도 3은 도 1에 따른 분산 송신 시스템 및 도 2에 따른 분산 수신 시스템을 보여주는 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 분산 송수신 시스템을 이용한 분산 중계 시스템을 보여주는 순서도이다.
도 5는 도 4에 따른 분산 중계 시스템을 이용한 확장된 무선 네트워크를 보여주는 개념도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 하지만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통해 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명에 따른 분산 송신 시스템을 보여주는 순서도이다.
분산 송신 시스템은 발신 무전기(100), 제 1 점프 발신 무전기(200) 및 제 1 점프 중계 무전기들(300)을 포함한다. 발신 무전기(100), 제 1 점프 발신 무전기(200) 및 제 1 점프 중계 무전기들(300)은 동일한 네트워크(이하, '제 1 네트워크'라고 칭함) 내에 속할 수 있다.
도 1을 참조하면, 송신 신호가 복수 개의 신호 그룹들로 나뉜다고 가정했을 때, 발신 무전기(100)가 신호 그룹들의 개수와 대응하는 제 1 점프 중계 무전기들(300)을 선택하는 단계(S110)가 진행된다.
이를 위해, 우선, 발신 무전기(100)는 외부의 네트워크(이하, '제 2 네트워크'라고 칭함)와 링크를 설정할 수 있다. 이때, 발신 무전기(100)는 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)를 이용하여 제 2 네트워크와 링크를 설정하거나 제 2 네트워크로 데이터를 전송할 수 있다.
여기에서, 직교 주파수 분할 다중화란, 고속의 전송률을 갖는 신호를 낮은 전송률을 갖는 많은 수의 신호 그룹들로 나누고, 이들을 다수의 부반송파(subcarrier)를 이용하여 다중화하여 동시에 전송하는 방식을 말한다.
구체적으로, 발신 무전기(100)는 제 1 네트워크의 모든 제 1 점프 중계 무전기들이 제 1 점프 중계 무전기들 각각의 송신 전력을 이용하여 제 2 네트워크의 무전기들과 무선으로 연결을 시도하도록 제어할 수 있다. 이때, 제 2 네트워크는 제 1 네트워크의 통달 거리를 벗어나기 때문에, 제 1 네트워크의 제 1 점프 중계 무전기들은 제 2 네트워크의 무전기들과 무선으로 연결되기 위하여, 전송 속도를 1/10~1/100로 낮추어야 한다.
일반적으로, 전송 속도가 낮아지면 전송 시간이 길어지면서 에너지가 높아지므로, 통달 거리가 증가하게 된다. 이에 따라, 제 1 네트워크의 제 1 점프 중계 무전기들 중에서 일부 제 1 점프 중계 무전기들(300)은 제 2 네트워크의 무전기들과 무선으로 연결될 수 있다. 이때, 제 2 네트워크 내의 무전기들과 연결된 제 1 네트워크의 제 1 점프 중계 무전기들(300)이 이후에 제 2 네트워크로 신호 그룹들을 송신하게 된다.
제 1 네트워크의 일부 제 1 점프 중계 무전기들(300)이 제 2 네트워크의 무전기들과 연결되면, 제 1 네트워크의 발신 무전기(100)와 제 2 네트워크의 목적 무전기(미도시됨)가 서로의 주소 정보를 주고받는 단계가 진행된다.
다음으로, 발신 무전기(100)가 제 1 점프 중계 무전기들(300)이 각각 송신할 신호 그룹을 지정하는 단계(S120)가 진행된다.
구체적으로, 발신 무전기(100)는 출력되는 송신 신호가 복수 개의 신호 그룹들로 역다중화(inverse multiplexing, demultiplexing, demuxing)되었을 때의 복수 개의 신호 그룹들과, 제 1 점프 중계 무전기들(300)을 1 대 1로 매치할 수 있다. 여기에서, 다중화(multiplexing)란, 두 개 이상의 저 수준의 신호들을 하나의 고 수준의 신호로 통합하는 과정을 말하며, 역다중화는 그 반대 과정을 말한다.
이후, 발신 무전기(100)가 제 1 점프 발신 무전기(200)로 송신 신호를 전달하는 단계(S130)가 진행된다.
제 1 점프 발신 무전기(200)는 발신 무전기(100)로부터 전달받은 송신 신호를 제 1 점프 중계 무전기들(300)에 전달(S140)할 수 있다.
한편, 비록 도시되지는 않았지만, 발신 무전기(100)가 제 1 점프 발신 무전기(200)를 대체할 수도 있다. 구체적으로, 발신 무전기(100)가 송신 신호를 제 1 점프 중계 무전기들(300)에 바로 전달할 수도 있다.
다음으로, 제 1 점프 중계 무전기들(300)이 전달받은 송신 신호에서 기 지정된 신호 그룹을 추출하는 단계(S150)가 진행된다.
구체적으로, 제 1 점프 중계 무전기들(300)은 발신 무전기(100)에서 기 지정된 신호 그룹만 집중적으로 제 2 네트워크에 전송하기 위해, 전달받은 송신 신호 중 기 지정된 신호 그룹만 추출할 수 있다.
이후, 제 1 점프 중계 무전기들(300)이 추출된 신호 그룹을 제 2 네트워크로 송신하는 단계(S160)가 진행된다.
구체적으로, 제 1 점프 중계 무전기들(300)은 추출된 신호 그룹을 증폭(amplification)하여 각각 제 2 네트워크의 제 2 점프 중계 무전기들(미도시됨)에 송신할 수 있다. 제 1 점프 중계 무전기들(300)을 통해 신호가 송신됨에 따라, 송신 전력이 제 1 점프 중계 무전기들(300)의 개수만큼 증가하게 된다. 이로 인해, 제 1 네트워크의 통달 거리를 벗어난, 목적 무전기(미도시됨)가 포함된 제 2 네트워크에 신호가 전송될 수 있다.
한편, 제 1 점프 중계 무전기들(300)의 신호 그룹 전송 속도는 모두 동일할 수도 있고, 모두 상이할 수도 있으며, 일부 무전기들만 동일할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 분산 송신 시스템은, 제 1 네트워크의 제 1 점프 중계 무전기들(300)을 이용하여 복수 개의 신호 그룹들을 제 2 네트워크로 송신함으로써, 제 1 점프 중계 무전기들(300) 각각의 송신 전력이 합산되도록 한다. 이로써, 제 1 네트워크의 통달 거리가 향상될 수 있다.
이에 따라, 제 1 네트워크에서 출력이 큰 무전기를 이용하지 않더라도, 복수 개의 출력이 작은 무전기들을 이용하면, 통달 거리 밖에 있는 제 2 네트워크에 신호가 전송될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 분산 수신 시스템을 보여주는 순서도이다.
분산 수신 시스템은 제 2 점프 중계 무전기들(400), 제 1 점프 목적 무전기(500) 및 목적 무전기(600)를 포함한다. 제 2 점프 중계 무전기들(400), 제 1 점프 목적 무전기(500) 및 목적 무전기(600)는 동일한 네트워크(이하, '제 2 네트워크'라고 칭함) 내에 속할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제 2 점프 중계 무전기들(400)이 외부의 네트워크(이하, '제 1 네트워크'라고 칭함)로부터 복수 개의 신호 그룹들을 수신하는 단계(S210)가 진행된다.
구체적으로, 제 2 점프 중계 무전기들(400)은, 제 2 네트워크에 속하는 제 2 점프 중계 무전기들 중에서 제 1 네트워크에서 송신된 무선 신호에 대해 수신 특성이 우수한 제 2 점프 중계 무전기들로 선택될 수 있다.
다음으로, 제 2 점프 중계 무전기들(400)이 제 1 점프 목적 무전기(500)로 복수 개의 신호 그룹들을 각각 전달하는 단계(S220)가 진행된다.
이후, 복수 개의 신호 그룹들을 전달받은 제 1 점프 목적 무전기(500)가 송신 신호를 복원하는 단계(S230)가 진행된다. 구체적으로, 제 1 점프 목적 무전기(500)는 전달받은 신호 그룹들을 조합하여 송신 신호를 복원할 수 있다.
다음으로, 제 1 점프 목적 무전기(500)가 복원된 송신 신호를 목적 무전기(600)로 전달하는 단계(S240)가 진행된다. 이에 따라, 송신 신호가 제 1 네트워크의 발신 무전기(미도시됨)로부터 제 2 네트워크의 목적 무전기(600)로 전송될 수 있다.
한편, 비록 도시되지는 않았지만, 목적 무전기(600)가 제 1 점프 목적 무전기(500)를 대체할 수도 있다. 구체적으로, 제 2 점프 중계 무전기(400)는 복수 개의 신호 그룹들을 목적 무전기(600)로 바로 전달할 수도 있다. 이때, 목적 무전기(600)에서 신호 그룹들이 조합되고, 송신 신호가 복원될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 분산 수신 시스템은, 발신 무전기가 속한 제 1 네트워크의 통달 거리 밖에 있더라도, 제 1 네트워크로부터 수신된 복수 개의 신호 그룹들을 복원함으로써, 송신 신호를 전송받을 수 있다.
도 3은 도 1에 따른 분산 송신 시스템 및 도 2에 따른 분산 수신 시스템을 보여주는 개념도이다.
분산 송신 시스템은 발신 무전기(Source Radio, SR), 제 1 점프 발신 무전기(Jump Source Radio 1, JSR1) 및 제 1 점프 중계 무전기들(Jump Relay Radios 1, JRRs1)을 포함한다. 발신 무전기(SR), 제 1 점프 발신 무전기(JSR1) 및 제 1 점프 중계 무전기들(JRRs1)은 동일한 네트워크(이하, '제 1 네트워크'라고 칭함) 내에 속할 수 있다.
또한, 분산 수신 시스템은 제 2 점프 중계 무전기들(Jump Relay Radios 2, JRRs2), 제 1 점프 목적 무전기(Jump Destination Radio 1, JDR1) 및 목적 무전기(Destination Radio, DR)를 포함한다. 제 2 점프 중계 무전기들(JRRs2), 제 1 점프 목적 무전기(JDR1) 및 목적 무전기(DR)는 동일한 네트워크(이하, '제 2 네트워크'라고 칭함) 내에 속할 수 있다.
도 3을 참조하면, 발신 무전기(SR)는 제 1 점프 발신 무전기(JSR1)로 송신 신호를 전달할 수 있다. 이때, 비록 도시되지는 않았지만, 발신 무전기(SR)는, 송신 신호가 복수 개의 신호 그룹들로 나뉜다고 가정했을 때, 신호 그룹들의 개수와 대응하는 제 1 네트워크의 제 1 점프 중계 무전기들(JRRs1)을 선택하고, 제 1 점프 중계 무전기들(JRRs1)이 각각 송신할 신호 그룹을 지정할 수 있다.
다음으로, 제 1 점프 발신 무전기(JSR1)는 발신 무전기(SR)로부터 전달받은 송신 신호를 제 1 점프 중계 무전기들(JRRs1)로 전달할 수 있다.
이후, 제 1 점프 중계 무전기들(JRRs1)은 제 1 점프 발신 무전기(JSR1)로부터 전달받은 송신 신호에서, 기 지정된 신호 그룹을 추출하고, 추출된 신호 그룹을 각각 제 2 네트워크의 제 2 점프 중계 무전기들(JRRs2)로 송신할 수 있다.
제 2 네트워크의 제 2 점프 중계 무전기들(JRRs2)은 수신된 신호 그룹들을 각각 제 1 점프 목적 무전기(JDR1)로 전달할 수 있다.
다음으로, 제 1 점프 목적 무전기(JDR1)는 제 2 점프 중계 무전기들(JRRs2)로부터 전달받은 신호 그룹들을 조합하여 송신 신호를 복원할 수 있다. 제 1 점프 목적 무전기(JDR1)는 복원된 송신 신호를 목적 무전기(DR)로 전달할 수 있다.
이에 따라, 제 1 네트워크의 발신 무전기(SR)에서 출력된 송신 신호가 제 2 네트워크의 목적 무전기(DR)로 전달될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 분산 송수신 시스템을 이용한 분산 중계 시스템을 보여주는 순서도이다.
분산 중계 시스템은 제 3 점프 중계 무전기들(100), 제 2 점프 목적 무전기(200), 제 2 점프 발신 무전기(300) 및 제 4 점프 중계 무전기들(400)을 포함한다. 제 3 점프 중계 무전기들(100), 제 2 점프 목적 무전기(200), 제 2 점프 발신 무전기(300) 및 제 4 점프 중계 무전기들(400)은 동일한 네트워크(이하, '제 3 네트워크'라고 칭함) 내에 속할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제 3 점프 중계 무전기들(100)이 외부의 네트워크(이하, '제 1 네트워크'라고 칭함)로부터 복수 개의 신호 그룹들을 각각 수신하는 단계(S310)가 진행된다.
다음으로, 제 3 점프 중계 무전기들(100)이 제 2 점프 목적 무전기(200)로 복수 개의 신호 그룹들을 각각 전달하는 단계(S320)가 진행된다.
이후, 복수 개의 신호 그룹들을 전달받은 제 2 점프 목적 무전기(200)가 송신 신호를 복원하는 단계(S330)가 진행된다. 구체적으로, 제 2 점프 목적 무전기(200)는 전달받은 신호 그룹들을 조합하여 송신 신호를 복원할 수 있다.
다음으로, 제 2 점프 목적 무전기(200)가 복원된 송신 신호를 제 2 점프 발신 무전기(300)로 전달하는 단계(S340)가 진행된다.
제 2 점프 발신 무전기(300)는 제 2 점프 목적 무전기(200)로부터 전달받은 송신 신호를 제 4 점프 중계 무전기들(400)에 각각 전달(S350)할 수 있다.
다음으로, 제 4 점프 중계 무전기들(400)이 전달받은 송신 신호에서 기 지정된 신호 그룹을 추출하는 단계(S360)가 진행된다.
이후, 제 4 점프 중계 무전기들(400)이 추출된 신호 그룹을 외부의 네트워크(이하, '제 2 네트워크'라고 칭함)로 각각 송신하는 단계(S370)가 진행된다.
구체적으로, 제 4 점프 중계 무전기들(400)은 추출된 신호 그룹을 증폭하여 제 2 네트워크 내의 제 2 점프 중계 무전기들(미도시됨)로 각각 송신할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제 1 네트워크에 포함된 발신 무전기의 신호는, 제 3 네트워크의 무전기들을 이용하여, 제 1 및 제 3 네트워크의 통달 거리를 벗어난 제 2 네트워크의 목적 무전기(미도시됨)에 신호를 전송할 수 있다.
도 5는 도 4에 따른 분산 중계 시스템을 이용한 확장된 무선 네트워크를 보여주는 개념도이다.
분산 중계 시스템은 제 3 점프 중계 무전기들(Jump Relay Radios 3, JRRs3), 제 2 점프 목적 무전기(Jump Destination Radio 2, JDR2), 제 2 점프 발신 무전기(Jump Source Radio 2, JSR2) 및 제 4 점프 중계 무전기들(Jump Relay Radios 4, JRRs4)을 포함한다. 제 3 점프 중계 무전기들(JRRs3), 제 2 점프 목적 무전기(JDR2), 제 2 점프 발신 무전기(JSR2) 및 제 4 점프 중계 무전기들(JRRs4)은 동일한 네트워크(이하, '제 3 네트워크'라고 칭함) 내에 속할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제 1 네트워크의 발신 무전기(Source Radio, SR)는 제 2 네트워크의 목적 무전기(Destination Radio, DR)로 송신 신호를 전송하기 위하여, 제 1 네트워크의 제 1 점프 발신 무전기(Jump Source Radio 1, JSR1)로 송신 신호를 출력할 수 있다. 출력되는 송신 신호는 복수 개의 신호 그룹들로 나뉘고, 제 1 점프 중계 무전기들(Jump Relay Radios 1, JRRs1)을 통해 제 3 네트워크의 제 3 점프 중계 무전기들(JRRs3)로 송신될 수 있다.
제 3 점프 중계 무전기들(JRRs3)은 수신된 신호 그룹들을 제 2 점프 목적 무전기(JDR2)로 각각 전달할 수 있다.
다음으로, 제 2 점프 목적 무전기(JDR2)는 제 3 점프 중계 무전기들(JRRs3)로부터 전달받은 신호 그룹들을 조합하여 송신 신호를 복원할 수 있다. 제 2 점프 목적 무전기(JDR2)는 복원된 송신 신호를 제 2 점프 발신 무전기(JSR2)로 전달할 수 있다.
이후, 제 2 점프 발신 무전기(JSR2)는 발신 무전기(SR)로부터 전달받은 복원된 송신 신호를 제 4 점프 중계 무전기들(JRRs4)로 각각 전달할 수 있다.
다음으로, 제 4 점프 중계 무전기들(JRRs4)은 제 2 점프 발신 무전기(JSR2)로부터 전달받은 복원된 송신 신호에서, 기 지정된 신호 그룹을 추출하고, 추출된 신호 그룹을 제 2 네트워크의 제 2 점프 중계 무전기들(JRRs2)로 각각 송신할 수 있다.
제 2 네트워크의 제 2 점프 중계 무전기들(Jump Relay Radios 2, JRRs2)에서 수신된 신호 그룹들은 제 2 네트워크의 제 1 점프 목적 무전기(Jump Destination Radio 1, JDR1)에서 복원되어, 목적 무전기(DR)로 전달될 수 있다.
이에 따라, 제 1 네트워크의 발신 무전기(SR)는 제 3 네트워크의 무전기들을 이용하여, 제 2 네트워크의 목적 무전기(DR)로 송신 신호를 전달할 수 있다.
상술한 바와 같이, 분산 송신 시스템과 분산 수신 시스템을 하나의 네트워크 내에서 수행하게 되면 분산 중계 시스템이 구축된다. 분산 중계 시스템은 다른 네트워크에서 도달한 신호가 또 다른 네트워크로 전송되도록 중계하여, 결과적으로 무선 네트워크 영역을 확장시킬 수 있다.
상기와 같이 설명된 분산 송수신 시스템 및 확장 무선 네트워크는 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (13)

  1. 송신 신호를 출력하고, 상기 송신 신호를 복수 개의 신호 그룹들로 나누었을 때 상기 신호 그룹들의 개수와 대응하는 제 1 점프 중계 무전기들을 선택하며, 상기 제 1 점프 중계 무전기들이 각각 송신할 신호 그룹을 지정하는 발신 무전기; 및
    상기 발신 무전기에서 출력된 상기 송신 신호에서 상기 지정된 신호 그룹을 추출하고, 상기 추출된 신호 그룹을 각각 목적 무전기가 포함된 외부 네트워크로 송신하는 상기 제 1 점프 중계 무전기들을 포함하는 분산 송신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발신 무전기로부터 상기 송신 신호를 전달받으며, 상기 송신 신호를 상기 제 1 점프 중계 무전기들에 전달하는 제 1 점프 발신 무전기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 송신 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 발신 무전기, 상기 제 1 점프 발신 무전기 및 상기 제 1 점프 중계 무전기들은 동일 네트워크 내에 속하는 것을 특징으로 하는 분산 송신 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 발신 무전기는,
    상기 목적 무전기가 포함된 상기 외부 네트워크와 링크를 설정하고, 상기 목적 무전기와 주소를 교환하는 것을 특징으로 하는 분산 송신 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 발신 무전기는,
    직교 주파수 분할(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)을 이용하여 상기 외부 네트워크와 링크를 설정하거나 상기 외부 네트워크로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 분산 송신 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 점프 중계 무전기들은,
    상기 추출된 신호 그룹을 증폭하여 각각 상기 목적 무전기가 포함된 상기 외부 네트워크로 송신하는 것을 특징으로 하는 분산 송신 시스템.
  7. 외부로부터 복수 개의 신호 그룹들을 수신하는 제 2 점프 중계 무전기들;
    상기 제 2 점프 중계 무전기들로부터 상기 복수 개의 신호 그룹들을 각각 전달받고, 상기 전달받은 신호 그룹들을 이용하여 송신 신호를 복원하는 제 1 점프 목적 무전기; 및
    상기 제 1 점프 목적 무전기로부터 상기 복원된 송신 신호를 전달받는 목적 무전기를 포함하는 분산 수신 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 목적 무전기, 상기 제 1 점프 목적 무전기 및 상기 제 2 점프 중계 무전기들은 동일 네트워크 내에 속하는 것을 특징으로 하는 분산 수신 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 점프 목적 무전기는,
    상기 전달받은 신호 그룹들을 조합하여 상기 송신 신호를 복원하는 것을 특징으로 하는 분산 수신 시스템.
  10. 외부로부터 복수 개의 신호 그룹들을 수신하는 제 3 점프 중계 무전기들;
    상기 제 3 점프 중계 무전기들로부터 상기 복수 개의 신호 그룹들을 각각 전달받고, 상기 전달받은 신호 그룹들을 이용하여 송신 신호를 복원하는 제 2 점프 목적 무전기;
    상기 제 2 점프 목적 무전기로부터 상기 복원된 송신 신호를 전달받는 제 2 점프 발신 무전기; 및
    상기 제 2 점프 발신 무전기로부터 상기 송신 신호를 전달받고, 상기 송신 신호에서 기 지정된 신호 그룹을 추출하며, 상기 추출된 신호 그룹을 각각 목적 무전기가 포함된 외부 네트워크로 송신하는 제 4 점프 중계 무전기들을 포함하는 분산 중계 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 점프 목적 무전기, 제 2 상기 점프 발신 무전기, 상기 제 3 및 제 4 점프 중계 무전기들은 동일 네트워크 내에 속하는 것을 특징으로 하는 분산 중계 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 목적 무전기는,
    상기 신호 그룹들이 복원된 형태의 상기 송신 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 분산 중계 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나를 따르는 분산 송신 시스템;
    제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 하나를 따르는 분산 수신 시스템; 및
    제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 하나를 따르는 분산 중계 시스템을 포함하고,
    상기 분산 송신 시스템은,
    무전기들을 이용하여 이격된 무선 네트워크와 접속하는 것을 특징으로 하는 확장 무선 네트워크.
PCT/KR2012/008436 2011-10-19 2012-10-16 분산 무선 송수신 시스템 및 확장 무선 네트워크 WO2013058518A2 (ko)

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