KR101408079B1 - 공용데이터링크 통신시스템의 데이터 통신장치 및 이의 동작방법 - Google Patents

Abstract

공용데이터링크 시스템의 데이터 통신장치 및 이의 동작방법이 개시된다. 본 발명의 실시예들에 의하면, 하나 이상의 센서들로부터 수신되는 영상 및 신호 데이터에 패킷 식별 정보를 추가하여 패킷을 생성하는 패킷 생성부와, 생성된 패킷을 시간적으로 다중화하여 출력하는 패킷 다중화부와, 결정된 초당 프레임수로, 상기 출력된 패킷의 데이터 비트를 순서대로 할당하여 가변 프레임을 생성하는 가변 프레임 생성부와, 결정된 초당 프레임수로, 상기 생성된 가변 프레임을 가변 전송속도로 지상 통신 장치에 전송하는 가변 전송속도 송신부와, 제어부를 포함한다. 제어부는, 패킷 다중화부에서 출력되는 데이터 량에 근거하여 초당 프레임 수를 결정하고, 상기 결정된 초당 프레임수로 상기 가변 프레임 생성부 및 가변 전송속도 송신부에서의 초당 프레임수를 선택하도록 제어한다.

Description

공용데이터링크 통신시스템의 데이터 통신장치 및 이의 동작방법{DATA COMMUNICATION DEVICE OF COMMON DATA LINK COMMUNICATION SYSTEM AND OPERATION METHOD OF THE SAME}

본 발명은 감시정찰체계의 플랫폼에서 영상 및 신호탐지 센서가 획득한 영상 및 신호 데이터를 무선으로 지상 통신장치로 송신하는 것이 가능한 공용데이터링크 통신시스템의 데이터 통신장치 및 이의 동작방법에 관한 것이다.

공용데이터링크(CDL: Common Data Link)는 감시정찰 비행플랫폼에서 촬영한 영상정보와 탐지한 신호정보를 먼 거리에 떨어진 지상통신장치에 무선으로 전송하기 적합하도록 개발된 통신방식 및 통신시스템으로 수십 ~ 최대 수백Mbps 고속의 전송속도를 수십 ~ 수백km의 장거리에 걸쳐 통신한다.

이러한 공용데이터링크(CDL: Common Data Link)는 군사, 전장환경, 소방, 교통, 의료, 환경감시, 빌딩제어, 홈네트워크 등 산업전반에서 일상생활에 이르기까지 다양한 분야에 걸쳐 응용될 수 있다.

한편, 기존의 전통적인 공용데이터링크 통신시스템의 데이터 통신장치(이하 통신장치)는 감시정찰 플랫폼의 여러 센서가 획득한 영상 및 신호 데이터를 받아 이를 다중화하여 프레임을 생성한다. 이 때 감시정찰에 사용되는 영상 및 신호 데이터는 지상통신장치에서 정밀하게 분석할 수 있도록 압축되지 않는 원 데이터 행태(Raw Data)로 송신하기 때문에 영상 및 신호 데이터의 데이터양이 항상 일정하다. 따라서 기존의 감시정찰 체계는 플랫폼에 탑재될 센서의 종류와 수량이 결정되면 모든 센서가 발생할 수 있는 최대의 데이터 량을 한꺼번에 전송할 수 있는 전송속도가 고정된 통신장치가 필요했다.

데이터 량이 다른 다수의 센서로부터 영상 및 신호 데이터를 수신한 통신장치는 무선링크에서 전송할 수 있도록 영상 및 신호 데이터를 다중화하여 하나의 프레임으로 구성한다. 이 때 기존 통신장치에서는 센서에 따라 프레임 내에서의 데이터의 위치와 데이터 량이 고정적으로 할당되며 지상통신장치는 수신된 프레임에서 데이터의 위치와 량으로부터 어느 센서에서 발생한 데이터인지를 판단할 수 있다.

기존 통신장치는 전송속도와 프레임 구조가 고정되기 때문에 일부 센서를 사용할 필요가 없더라도 항상 최대의 전송속도로 전송되어 무선 주파수 대역을 낭비하는 문제점이 있다. 또한, 기존에 사용하는 센서와 데이터 량이 동일한 센서로만 교체가 가능하고 데이터 량이 더 많은 고 해상도의 센서로 교체할 경우에는 프레임 구조를 변경하고 변경된 프레임 구조에 맞게 통신장치를 개조하는 불편이 있다.

이에, 본 발명의 실시예들은, 공용데이터링크 통신시스템의 데이터 통신장치에 연결된 센서의 종류와 데이터 량에 따라서 통신장치를 개조하지 않고 프레임 구조와 전송속도를 변경할 수 있는 공용데이터링크 통신시스템의 데이터 통신장치 및 이의 동작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 공용데이터링크 시스템의 데이터 통신장치는, 하나 이상의 센서들로부터 수신되는 영상 및 신호 데이터에 패킷 식별 정보를 추가하여 다수의 패킷을 생성하는 패킷 생성부와; 상기 생성된 패킷을 시간적으로 다중화하여 출력하는 패킷 다중화부와; 결정된 초당 프레임수로, 상기 출력된 패킷의 데이터 비트를 순서대로 할당하여 가변 프레임을 생성하는 가변 프레임 생성부와; 결정된 초당 프레임수로, 상기 생성된 가변 프레임을 가변 전송속도로 지상 통신 장치에 전송하는 가변 전송속도 송신부와; 상기 패킷 다중화부에서 출력되는 데이터 량에 근거하여 초당 프레임 수를 결정하고, 상기 결정된 초당 프레임수로 상기 가변 프레임 생성부 및 가변 전송속도 송신부에서의 초당 프레임수를 선택하도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

일 실시예에서, 상기 센서에서 발생한 총 데이터 량보다 상기 가변 전송속도 송신부에서의 전송속도가 높아서 상기 패킷 다중화부로부터 상기 가변 프레임 생성부로 출력할 패킷의 데이터 비트가 없는 경우, 임의값을 생성하여 상기 가변 프레임 생성부에 제공하는 임의값 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 패킷 생성부가 생성한 다수의 패킷의 각 사용 유무를 결정하고, 상기 패킷 다중화부에서 상기 패킷 생성부에 의한 다수의 패킷과 상기 임의값 생성부에 의한 임의값을 다중화하는 순서를 결정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 패킷 다중화부는, 상기 가변 프레임 생성부로 출력되는 패킷의 전송속도를 상기 패킷 생성부로부터 상기 패킷 다중화부로 입력되는 총 데이터 량보다 높게 설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 가변 프레임 생성부는, 프레임의 길이는 동일하게 유지하면서 초당 프레임 수를 변경하여 전송속도를 결정하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 가변 프레임 생성부는, 최대 전송속도에 해당하는 초당 최대 프레임 수를 포함하고, 초당 최대 프레임 수를 기초로 점진적 단계로 초당 프레임 수를 변경하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 가변 프레임 생성부에서 선택되는 초당 프레임수는, 상기 센서의 전송속도의 총합보다 큰 초당 프레임수 중에서 가장 적은 값인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 공용데이터링크 시스템의 데이터 통신장치의 동작방법은, 하나 이상의 센서들로부터 수신되는 영상 및 신호 데이터에 패킷 식별 정보를 추가하여 다수의 패킷을 생성하는 단계와; 상기 생성된 패킷을 시간적으로 다중화하여 출력하는 단계와; 상기 다중화되어 출력되는 데이터 량에 근거하여 초당 프레임 수를 결정하는 단계와; 상기 결정된 초당 프레임수로, 상기 출력된 패킷의 데이터 비트를 순서대로 할당하여 가변 프레임을 생성하는 단계와; 상기 결정된 초당 프레임수로, 상기 생성된 가변 프레임을 가변 전송속도로 지상 통신 장치에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 공용데이터링크 통신시스템의 데이터 통신장치에 의하면, 연결된 센서의 종류와 데이터의 량에 따라 영상 및 신호 데이터의 비트위치를 변경할 수 있도록 함으로써, 기존의 센서와 종류 및 데이터 량이 다른 센서로의 교체가 용이하다. 나아가, 초당 프레임 수를 단계적으로 선택함으로써, 프레임의 전송속도와 점유 주파수 대역폭을 변경할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 공용데이터링크 통신시스템의 통신장치의 개략적인 구조를 보인 블록도이다.
도 2는 일반적인 공용데이터링크 통신시스템의 통신장치에 의해 생성되는 고정된 프레임의 구조를 보인 도면이다.
도 3은 본 발명과 관련된 공용데이터링크 통신시스템의 통신장치의 개략적인 구조를 보인 블록도이다.
도 4는 본 발명과 관련된 공용데이터링크 통신시스템의 통신장치에 의해 생성되는 가변 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명과 관련된 공용데이터링크 통신시스템의 통신장치의 동작방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 통신장치는 감시정찰 플랫폼에서 다수의 센서로부터 획득된 데이터를 무선으로 전송하는 것이 필요한 모든 시스템에 적용될 수 있다.

또한, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 설명되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 즉, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구서요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항복들 중의 어느 항목을 포함한다.

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

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 일반적인 공용데이터링크 통신시스템의 통신장치의 개략적인 구조를 보인 블록도이다. 도 1에 도시된 통신장치(20)는 감시정찰체계의 플랫폼에서 여러 센서들(10)이 획득한 영상 및 신호 데이터를 입력 퍼버들(21)을 통해 수신한다. 그리고, 프레임 생성기(22)를 통해, 상기 수신된 영상 및 신호 데이터에 대한 프레임을 생성하여 다중화하고, 이를 고정 속도 송신기(24)에 출력하여, 지상 통신 장치에 전달하게 하였다.

이러한, 종래 통신장치(20)는 감시정찰체계에 사용되는 영상 및 신호 데이터는 지상 통신장치에서 수신하여 정밀하게 분석할 수 있도록 하기 위해, 압축되지 않는 원 데이터(Raw Data) 행태로 송신하기 때문에, 영상 및 신호 데이터의 데이터 량이 항상 일정하다. 따라서, 종래 통신장치(20)는, 종래의 감시정찰체계의 플랫폼에 탑재되는 센서의 종류와 수량이 결정되면 모든 센서에서 발생되는 데이터를 한꺼번에 전송할 수 있는 고정된 전송속도를 갖도록 구현되었다.

이와 관련하여, 도 2는 일반적인 공용데이터링크 통신시스템의 통신장치에 의해 생성되는 고정된 프레임의 구조를 보여주고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 통신장치(20)는 데이터 량이 다른 다수 센서로부터 수신한 영상 및 신호 데이터를 다중화하여 무선 네트워크에서 전송할 수 있는 형태인 프레임을 생성한다. 이때, 종래의 통신장치(20)에 의해 생성되는 프레임은 각 비트의 위치마다 센서의 종류와 센서에서 발생한 데이터 비트의 수가 고정적으로 할당되며 지상통신장치는 수신된 프레임에서 데이터의 위치와 량으로부터 어느 센서에서 발생한 데이터인지를 판단할 수 있다.

통신장치의 전송속도는 초당 프레임 수와 매 프레임에 포함된 비트 수의 곱으로 나타내므로, 종래 통신장치(20)에 의해 생성된 프레임의 구조와 데이터 비트의 수는 항상 고정적이므로 전송속도 또한 항상 일정하다. 그에 따라, 점유하는 무선 주파수대역도 항상 고정적이였다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 생성되는 프레임 구조가 고정적으로 할당되기 때문에, 종래 통신장치(20)의 운용 중에 일부의 센서에 고장이 발생하여 불필요한 데이터가 입력되더라도, 고정적으로 프레임 구조가 할당되어 지상 통신장치로 전송되므로, 점유 주파수대역이 낭비되었다.

또한, 종래 공용데이터링크 통신시스템에서 센서를 교체할 필요가 있는 경우, 기존에 사용하던 센서와 데이터 량이 동일한 센서로만 교체가 가능하고, 사용하던 센서보다 데이터 량이 큰 센서로 교체하는 경우에는, 종래 통신장치(20)의 프레임 구조를 변경한 다음, 고정속도 전송기의 전송속도를 증가시키고, 점유 무선주파수 대역폭도 더 많이 할당해야 하는 작업들을 수행해야만 했다.

초기에 공용데이터링크 통신시스템이 개발되어 운용되는 시기에는 감시정찰체계의 플랫폼의 수가 많지 않았기 때문에, 공용데이터링크 통신시스템의 주파수 대역도 부족하지 않았으나, 최근에는 무인감시정찰에 대한 요구가 더욱 증가함에 따라 다양한 감시정찰체계의 플랫폼이 필요하게 되었다.

한편, 공용데이터링크 통신시스템에 할당된 주파수 대역은 제한되어 있으므로, 감시정찰체계의 플랫폼들은 다른 감시정찰체계의 플랫폼들과 주파수 대역을 나누어 사용해야하고, 이러한 경우 탑재되어 있는 전체 센서 중에서 우선적으로 필요한 센서를 선택적으로 운용해야한다. 그러나, 이와 같이 우선적으로 필요한 센서를 선택적으로 운용하더라도, 초당 프레임 수와 각 프레임에서 센서별 데이터 비트의 위치가 고정적이기 때문에, 여전히 점유 주파수 대역폭을 변경할 수가 없다.

이에, 본 발명의 실시예에 따른 공용데이터링크 통신시스템의 통신장치는, 센서들로부터 수신되는 영상 및 신호 데이터에 패킷 식별 정보를 추가하여 패킷을 생성하고, 다중화된 패킷의 데이터 량에 근거하여 초당 프레임 수를 결정하고, 결정된 초당 프레임 수에 근거하여, 가변 프레임을 생성하고 가변 전송속도로 프레임을 지상 통신 장치로 전송할 수 있도록 구현하였다. 그에 따라, 기존 센서와 데이터양이 다른 센서로의 교체가 용이하고, 초당 프레임수를 선택하여 전송속도를 변경함으로써 점유 주파수 대역폭을 변경할 수 있는 공용데이터링크 통신시스템 환경을 제공할 수 있다.

도 3은 본 발명과 관련된 공용데이터링크 통신시스템의 통신장치의 개략적인 구조를 보인 블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 공용데이터링크 통신시스템의 통신장치(100)는 감시정찰을 수행하는 다양한 센서들(10)로부터 영상 및 신호 데이터를 수신하여 처리한 다음, 지상 통신 장치(200)에 감시정찰 데이터를 제공한다. 이를 위해, 상기 통신장치(100)는 패킷 생성부(100)와, 패킷 다중화부(120)와, 가변 프레임 생성부(130)와, 가변 전송속도 송신부(140)와, 제어부(150)를 포함한다.

패킷 생성부(110)는, 하나 이상의 센서들(10)로부터 수신되는 영상 및 신호 데이터에 식별 정보를 추가하여 다수의 패킷을 생성한다. 구체적으로, 상기 패킷 생성부(110)는, 센서들(10)로부터 수신된 영상 또는 신호 데이터의 헤더(head)부분에 데이터의 시작패턴, 센서 식별자, 패킷의 전체 길이 등과 같이, 지상통신장치(200)에서 패킷을 식별할 수 있는 부가정보를 추가하여 패킷을 생성한다. 즉, 생성된 패킷의 헤더에 추가된 식별 정보는 지상통신장치(200)에서 각 패킷에 포함된 데이터를 어느 센서가 송신했는지 식별할 수 있게 해준다.

한편, 패킷 생성부(110)는, 제어부(150)에 의해 제어되며, 센서들(10)로부터 제공받은 영상 또는 신호 데이터를 사용하지 않을 경우에는, 패킷으로 변환하지 않고 패킷 다중화부(120)로 출력하지도 않는다.

패킷 다중화부(120)는, 생성된 패킷을 시간적으로 다중화하여 출력한다. 즉,패킷 생성부(110)에 의해 생성된 패킷은 동일 무선 네트워크에서 동시에 전송될 수 없으므로, 패킷 다중화부(120)는 순차적으로 또는 동시에 생성된 패킷을 시작적으로 다중화하여 순차적으로 정렬한다.

한편, 일 실시예에서, 상기 패킷 다중화부(120)는, 이하의 가변 프레임 생성부(130)로 출력되는 초당 데이터 량을 상기 패킷 생성부(110)로부터 패킷 다중화부(120)로 입력되는 초당 데이터 량보다 높게 설정하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 패킷 다중화부(120)로 입력되는 데이터 량보다 가변 프레임 생성부(130)로 출력되는 전송속도가 늦게 설정되면, 패킷 다중화부(120)에 입력된 패킷 데이터의 일부가 유실될 수 있기 때문이다.

한편, 모든 센서들(10)로부터 입력되는 총 데이터의 량이 통신장치(100)의 전송속도보다 낮으면, 특정 시점에는 통신장치(100)로 보낼 센서의 영상 또는 신호 데이터가 없는 경우가 있다. 이러한 경우에도, 무선 네트워크를 통해 특정 신호를 전송해야 하므로, 센서(10)의 데이터 대신에 임의의 데이터를 전송하도록 프레임을 구성하는 것이 바람직하다.

이에, 상기 통신장치(100)는 센서(10)에서 발생한 총 데이터 량보다 가변 전송속도 송신부(140)에서의 전송속도가 높아서, 특정 시점에서 패킷 다중화부(120)로부터 가변 프레임 생성부(130)로 출력할 패킷의 데이터 비트가 없는 경우에는, 임의값을 생성하여 가변 프레임 생성부(130)에 제공할 수 있다. 이를 위해, 상기 통신장치(100)는 이러한 임의값을 생성하기 위한 임의값 생성부(115)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 패킷 다중화부(120)에 입력되는 데이터 양보다는 가변 프레임 생성부(130)로 출력되는 전송속도가 높게 설정되면, 이 경우에는 패킷 다중화부(120)로부터 가변 프레임 생성부(130)로 출력할 데이터가 없게 되는 경우가 발생하게 되어 시스템의 오류가 야기될 수 있다.

이를 방지하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 통신장치(100)는, 패킷 다중화부(120)가 가변 프레임 생성부(130)로 출력할 데이터가 없는 경우에는 임의값 생성부(115)로부터 출력된 임의의 값(예, 비트 0, 1)을 가변 프레임 생성부(130)에 출력하도록 한다.

또한, 상기 가변 프레임 생성부(130)는, 프레임의 길이는 동일하게 유지하면서, 초당 프레임 수를 변경하여 전송속도를 다르게 결정할 수 있다. 프레임의 길이가 변경되면 전송속도가 변경됨에 따라, 가변 전송속도 송신부(140)의 처리 방법이 매번 변경되기 때문이다.

또한, 상기 가변 프레임 생성부(130)는, 최대 전송속도에 해당하는 초당 최대 프레임 수를 포함하고, 초당 최대 프레임 수를 기초로 하여 점진적 단계로 초당 프레임 수를 변경함으로써, 전송속도를 다르게 결정할 수 있다.

종래의 통신장치(20, 도1)가 초당 프레임 수와 프레임에 포함된 데이터 비트 수의 곱인 전송속도가 고정된 것과 달리, 본 발명의 통신장치(100)는 초당 프레임 수를 여러 단계로 조정함으로서, 전송속도를 변경할 수 있다.

이때, 초기의 초당 프레임 수는, 실제 사용 중인 센서(10)가 영상 및 신호 데이터에 식별 정보(또는, 부가 정보)를 포함하여 만든 패킷의 총 데이터 양보다 크게 설정한다. 그리고 초당 프레임 수를 단계적으로 조정한다. 예를 들어, 가변 프레임 생성부(130) 한 프레임의 길이는 동일하게 유지하면서 초당 발생하는 프레임의 수를 변경하여 전송속도를 결정할 수 있다.

즉, 가변 프레임 생성부(130)는 통신장치(100)의 최대 전송속도에 해당하는 초당 최대 프레임 수를 포함하고, 최대 프레임 수의 1/2, 1/3, 2/5 등과 같이 여러 단계로 초당 프레임수를 변경하여서, 전송속도를 다르게 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 4에서 초당 프레임수는 N으로 표현되어 있으며, 이 N의 값을 여러 단계 중의 하나로 선택하여, 전송속도를 변경할 수 있고, 그에 따라 점유하는 주파수 대역폭도 변경할 수 있다.

이때, 가변 프레임 생성부(130)에서 선택되는 초당 프레임 수는, 효율적인 운용을 위해, 센서(10)의 전송속도의 총합보다 큰 초당 프레임 수 중에서 가장 적은 값을 선택하도록 할 수 있다. 또한, 이러한 초당 프레임 수의 결정은 제어부(150)를 통해 수행될 수 있다.

가변 전송속도 송신부(140)는, 결정된 초당 프레임수로, 가변 프레임 생성부(130)에 의해 생성된 가변 프레임을 가변 전송속도로 지상통신장치(200)에 전송한다. 즉, 상기 가변 전송속도 송신부(140)는, 많은 센서가 동시에 운용되어 높은 전송속도가 필요할 경우, 또는 일부 센서만 운용되어서 요구되는 전송속도가 낮은 경우, 그에 따라 가변된 전송속도로 프레임을 전송한다.

또한, 가변 속도 송신부(140)는, 제어부(150)에 의해 선택된 초당 프레임 수와 프레임 데이터 비트 수의 곱인 전송속도로, 가변 프레임 생성부(130)로부터 출력인 데이터 비트(0, 1)를 무선링크에 적합한 통신신호로 변조한 다음, 지상 통신 장치(200)로 송신한다. 이때, 변조된 무선신호는 주파수 대역폭을 차지하는 통신방식에 따라서 점유 대역폭이 차이가 있을 수 있으나, 동일한 통신방식에서는 일반적으로 전송속도에 비례하여 증가한다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 통신장치(100)의 가변 속도 송신기부(140) 의해 송신되는 무선신호는 초당 프레임 수에 따라 전송속도가 가변되고, 그에 따라 점유하는 주파수 대역폭도 가변된다.

제어부(150)는 상기 통신장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 상기 제어부(150)는 상기 패킷 다중화부(120)에서 출력되는 데이터 량에 근거하여 초당 프레임 수를 결정할 수 있다.

또한, 상기 제어부(150)는 결정된 초당 프레임수를 제공하여, 상기 가변 프레임 생성부(130)와 상기 가변 전송속도 송신부(140)가 제어부(150)에 의해 결정된 초당 프레임수를 선택하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부(150)는 패킷 생성부(110)가 생성한 다수의 패킷의 각 사용 유무를 결정할 수 있다. 또한, 상기 제어부(150)는 센서(100)의 사용 유무와 해상도를 결정할 수 있으며, 이로부터 모든 운용되는 센서의 전송속도의 총 합을 인식할 수 있다.

또한, 상기 제어부(150)는 상기 패킷 다중화부(120)에서 상기 패킷 생성부(110)에 의해 생성된 다수의 패킷과 그리고 임의값 생성부(115)에 의한 임의값을 다중화하는 순서를 결정할 수 있다.

도 4는 본 발명과 관련된 공용데이터링크 통신시스템의 통신장치에 의해 생성되는 가변 프레임 구조를 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 센서들(10)로부터 입력된 영상 또는 신호 데이터는, 각각 식별 정보가 추가된 패킷들로 변환된다(110_A). 도시된 바와 같이, 수신된 영상 또는 신호 데이터가 없으면, 임의값이 입력될 수 있다. 그리고, 생성된 패킷들은 추가된 식별 정보에 기초하여, 사용하는 센서의 종류와 데이터 량에 따라, 센서의 데이터 비트 위치가 가변되는 프레임을 생성한다(130_A). 이때, 가변 프레임 생성부(130)에서 생성하는 프레임의 수(#N)은 상기 패킷 다중화부(120)에서 출력되는 데이터 량에 근거하여 제어부가 결정한다.

한편, 이하에서는, 도 5를 참조하여, 본 발명과 관련된 공용데이터링크 통신시스템의 통신장치의 동작방법을 설명하기로 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 공용데이터링크 통신시스템의 통신장치(100, 도 3)는 먼저, 하나 이상의 센서들(10, 도 3)로부터 수신되는 영상 및 신호 데이터에 식별 정보를 추가하여서, 다수의 패킷을 생성하는 단계를 진행한다(S510). 그리고, 생성된 패킷을 시간적으로 다중화하여 출력한다(S520).

이와 같이, 생성된 패킷이 다중화되면, 통신장치(100)의 제어부(150, 도 3)는 다중화되어 출력되는 데이터 량에 근거하여 프레임의 초당 프레임 수를 결정한다(S530). 계속해서, 상기 통신장치(100)는 결정된 초당 프레임수로, 상기 출력된 패킷의 데이터 비트를 순서대로 할당하여서 가변 프레임을 생성한다(S540). 그런 다음, 결정된 초당 프레임수로, 상기 생성된 가변 프레임을 가변 전송속도로 지상 통신 장치(200, 도 3)에 전송한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 공용데이터링크 통신시스템의 데이터 통신장치에 의하면, 연결된 센서의 종류와 데이터의 량에 따라 영상 및 신호 데이터의 프레임 내에서의 데이터 위치와 데이터 량을 변경할 수 있고 센서들이 발생한 데이터 량의 총합에 맞는 최적의 전송속도를 선택할 수 있다. 이로 인해 통신장치를 개조하지 않고도 종류와 데이터 량이 다른 센서로 교체가 가능하고 실제 사용되는 센서의 데이터 량에 맞는 전송속도를 선택함으로써 무선 주파수 대역을 낭비하지 않을 수 있는 장점이 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다. 또한, 여기에서 기술된 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장매체(예, 단말내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드디스크, 등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예, 단말 내부 마이크로 프로세서)에 의해 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 포함되는 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다.

Claims (8)

1. 하나 이상의 센서들로부터 수신되는 영상 및 신호 데이터에 패킷 식별 정보를 추가하여 패킷을 생성하는 패킷 생성부;
   상기 생성된 패킷을 시간적으로 다중화하여 출력하는 패킷 다중화부;
   결정된 초당 프레임수로, 상기 출력된 패킷의 데이터 비트를 순서대로 할당하여 가변 프레임을 생성하는 가변 프레임 생성부;
   결정된 초당 프레임수로, 상기 생성된 가변 프레임을 가변 전송속도로 지상 통신 장치에 전송하는 가변 전송속도 송신부; 및
   상기 패킷 다중화부에서 출력되는 데이터 량에 근거하여 초당 프레임 수를 결정하고, 상기 결정된 초당 프레임수로 상기 가변 프레임 생성부 및 가변 전송속도 송신부에서의 초당 프레임수를 선택하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공용데이터링크 시스템의 데이터 통신장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 센서에서 발생한 총 데이터 량보다 상기 가변 전송속도 송신부에서의 전송속도가 높아서 상기 패킷 다중화부로부터 상기 가변 프레임 생성부로 출력할 패킷의 데이터 비트가 없는 경우,
   임의값을 생성하여 상기 가변 프레임 생성부에 제공하는 임의값 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공용데이터링크 시스템의 데이터 통신장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 패킷 생성부가 생성한 다수의 패킷의 각 사용 유무를 결정하고, 상기 패킷 다중화부에서 상기 패킷 생성부에 의한 다수의 패킷과 상기 임의값 생성부에 의한 임의값을 다중화하는 순서를 결정하는 것을 특징으로 하는 공용데이터링크 시스템의 데이터 통신장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 패킷 다중화부는,
   상기 가변 프레임 생성부로 출력되는 패킷의 전송속도를 상기 패킷 생성부로부터 상기 패킷 다중화부로 입력되는 총 데이터 량보다 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 공용데이터링크 시스템의 데이터 통신장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 가변 프레임 생성부는,
   프레임의 길이는 동일하게 유지하면서 초당 프레임 수를 변경하여 전송속도를 결정하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 공용데이터링크 시스템의 데이터 통신장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 가변 프레임 생성부는,
   최대 전송속도에 해당하는 초당 최대 프레임 수를 포함하고, 초당 최대 프레임 수를 기초로 점진적 단계로 초당 프레임 수를 변경하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 공용데이터링크 시스템의 데이터 통신장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 가변 프레임 생성부에서 선택되는 초당 프레임수는, 상기 센서의 전송속도의 총합보다 큰 초당 프레임수 중에서 가장 작은 값인 것을 특징으로 하는 공용데이터링크 시스템의 데이터 통신장치.
8. 하나 이상의 센서들로부터 수신되는 영상 및 신호 데이터에 패킷 식별 정보를 추가하여 패킷을 생성하는 단계;
   상기 생성된 패킷을 시간적으로 다중화하여 출력하는 단계;
   상기 시간적으로 다중화되어 출력된 패킷의 데이터 량에 근거하여 초당 프레임 수를 결정하는 단계;
   상기 결정된 초당 프레임수로, 상기 출력된 패킷의 데이터 비트를 순서대로 할당하여 가변 프레임을 생성하는 단계; 및
   상기 결정된 초당 프레임수로, 상기 생성된 가변 프레임을 가변 전송속도로 지상 통신 장치에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공용데이터링크 시스템의 데이터 통신장치의 동작방법.

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