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2홉 VoIP(Voice over IP) 음성 단일 채널 중계를 위한 주파수 도약(FH:Frequency Hopping) 프레임 구조를 포함하는 주파수 도약 무전기에 있어서,주파수 도약(FH) 무전기에서, VoIP 음성코덱에 의해 만들어진 일정한 시간 간격(Tc)의 아날로그 음성 신호를 인코딩하여 디지털 음성 데이타로 변환하고, 하나의 FH cycle 시간(T) 내에서 일정 시간(Tc x N) 동안 일정크기(Dsm)의 N개의 디지털 음성 데이터(Tc는 음성 코덱에서 하나의 샘플링 데이터를 생성하는 시간 크기, N은 샘플링한 데이터를 모으는 총갯수, Dsm은 음성 코덱에서 아날로그 음성 정보를 샘플링하는 단위)를 모으고, 물리 계층/데이타 링크 계층(PHY/MAC)에서 상기 N개의 디지털 음성 데이터 앞에 Ad-hoc 네트워크 프로토콜 헤더를 추가하여 연속적으로 반복되는 구조로 프레임이 구성되며, Ad-hoc 네트워크 프로토콜 헤더 및 음성 패킷(Coded Header, Coded Voice Packet)을 부호화하고, 특정 방식으로 데이터를 변조(Modulation)한 후, 다수의 데이터 홉(데이터홉1~ 데이터홉K)으로 구성되어 변조된 심볼(Symbol M)에 FH 초기동기홉1~L을 추가하고 후미에 Dummy 데이타를 붙여서 생성된 FH 프레임을 전송하는 송신 무전기; 단일 채널로 단일 중계용 무전기로 2홉 VoIP 음성 중계가 가능하도록, 하나의 FH cycle에 소요되는 시간(T) 내에서 일정 시간(Tc x N) 동안 상기 송신 무전기로부터 수신된 Ad-hoc 네트워크 프로토콜 헤더 및 디지탈 음성 데이터가 포함된 FH 프레임을 재전송 방식으로 VoIP 음성 통화를 중계하는 중계 무전기; 및 단일 채널로 상기 중계용 무전기로부터 상기 FH 프레임을 수신받아 디코딩하여 음성 통화를 제공하는 수신 무전기;를 포함하는 2홉 VoIP 음성 단일 채널 중계를 위한 FH 프레임 구조를 포함하는 주파수 도약 무전기
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제1항에 있어서,상기 FH 프레임은 FH 초기동기 홉1,ㆍㆍFH 초기동기 홉L, 데이터 홉1, 데이터 홉2
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제1항에 있어서,상기 FH 초기동기홉1~L은 각각 뮤트(mute:주파수 도약 시간), 프리앰블, 동기 프리앰블로 구성되고, 상기 데이터홉 K은 각각 뮤트(mute), 프리앰블(preamble), 데이터(data)로 구성되는 것을 특징으로 하는 2홉 VoIP 음성 단일 채널 중계를 위한 FH 프레임 구조를 포함하는 주파수 도약 무전기
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주파수 도약 무전기에서 2홉 VoIP 음성 단일 채널 중계를 위한 FH 프레임 구조 및 크기 결정 방법에 있어서,(a) 단일 채널 및 단일 중계용 무전기를 사용하여 2홉 VoIP 음성 중계를 위해 송수신 무전기에서 FH cycle 시간 내에 일정시간(Tc x N) 동안 VoIP 음성코덱에 의해 만들어진 일정한 시간 간격(Tc)의 아날로그 음성정보를 인코딩하여 생성된 N개의 디지털 음성 데이터(Dsm(byte)1, Dsm(byte)2,ㆍㆍㆍDsm(byte)N)를 모으는 단계(여기서, Tc는 음성 코덱에서 하나의 샘플링 데이터를 생성하는 시간 크기, N은 샘플링한 데이터를 모으는 총갯수, Dsm은 음성 코덱에서 아날로그 음성 정보를 샘플링하는 단위); (b) 상기 N개의 디지털 음성 데이터(Dsm(byte)1, Dsm(byte)2,ㆍㆍㆍDsm(byte)N)에 Ad-hoc 네트워크 프로토콜 헤더를 추가하는 단계; (c) 상기 Ad-hoc 네트워크 프로토콜 헤더 및 상기 N개의 디지털 음성 데이터에 각각 부호화율을 다르게 하여 오류 정정을 위한 부호화(Coded Header, Coded Voice Packet, Dummy)를 수행하는 단계; (d) 데이터 변조 후, 최종 길이로 생성된 하나의 FH 프레임당 Dsb 심볼(Symbol M)을 생성하는 단계; (e) FH cycle 시간(T)이 끊김없는 VoIP 음성 통화를 위해 N개의 디지털 음성 데이터를 모은 음성 시간(Tc x N)보다 같거나 작은 범위 안에서 최대값을 가지는 FH 프레임의 크기를 결정하는 단계; (f) 상기 데이터 변조 후, 마지막 심볼에 Dummy 데이터(Ddms), FH cycle의 마지막 데이터 홉에 Dummy 데이터(Ddmh), 여분의 데이터 홉에 Dummy 데이터(Ddmf)를 삽입하는 단계; (g) 송신 싸이클(Tx cycle)에서 FH 프레임이 초기동기홉1-L(mute, preamble, 동기 preamble), N개의 데이터 홉(뮤트, 심볼동기 프리앰블, 디지털 음성 데이터)으로 구성되고, 홉당 심볼수와 FH 프레임당 음성 데이터의 크기를 이용하여 FH 프레임당 데이터 홉 개수(Nhd)를 산출하는 단계; 및 (h) VoIP 음성 통신을 위한 송신 무전기로부터 단일 채널로 FH 프레임을 물리 계층/데이타 링크 계층(PHY/MAC)으로 하나의 중계 무전기를 통해 수신 무전기로 전송하는 단계;를 포함하는 주파수 도약 무전기에서 2홉 VoIP 음성 단일 채널 중계를 위한 FH 프레임 크기 결정 방법
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제4항에 있어서,상기 단계 (e)는, 상기 VoIP 음성통화를 하기 위해 음성 데이터를 여러 개의 패킷으로 나누어 전송되는데, 2홉 VoIP FH cycle(하나의 음성 데이터 패킷이 송신 무전기로부터 중계무전기를 거쳐 송신 무전기에 도착할 때까지의 주기) 구조는 동기 시간과 송신 시간, 휴지기를 포함하며, 상기 휴지기는 동기시간과 송신시간을 합한 시간이 되고, 첫 번째 패킷 송신 이후부터 송신 시간을 단축하기 위해 초기동기보다 짧은 재동기를 이용하여 동기 획득에 필요한 시간을 단축하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서 2홉 VoIP 음성 단일 채널 중계를 위한 FH 프레임 크기 결정 방법
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제5항에 있어서,상기 송신 무전기의 FH cycle 구조는 동기 송신, 송신, 휴지기, Data hop cycle, 송신 FH cycle 등이 반복적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서 2홉 VoIP 음성 단일 채널 중계를 위한 FH 프레임 크기 결정 방법
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제5항에 있어서, 상기 중계 무전기의 FH cycle 구조는 동기 수신, 수신, 동기 송신, 송신, Data hop cycle, 중계 FH cycle 등이 반복적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서 2홉 VoIP 음성 단일 채널 중계를 위한 FH 프레임 크기 결정 방법
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제4항에 있어서,상기 단계 (c)는, 상기 Ad-hoc 네트워크 프로토콜 헤더 및 상기 N개의 디지탈 음성 데이터(Dsm(byte)1, Dsm(byte)2,ㆍㆍㆍDsm(byte)N)(Dv)에 각각 적용하는 부호화율을 다르게 하여 중요도가 높은 프로토콜 헤더의 비트오류 확률을 줄이고, 오류 정정후 길이(Dcd)는 다음 식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서 2홉 VoIP 음성 단일 채널 중계를 위한 FH 프레임 크기 결정 방법
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제4항에 있어서,상기 단계(e)의 상기 FH cycle에 소요되는 시간(T:주파수 도약 프레임 전송 시간)은 상기 음성 코덱에 의해 샘플링된 상기 N개 디지털 음성 데이터 만큼 모은 음성 시간(Tc xN)보다 같거나 작은 범위(최소의 음성 데이터 전송 간격 시간 범위) 안에서 아래 조건식(100)을 만족할 경우, 아래 식 (110), (120)와 같이 Tc ×N 시간 범위 안에서 가장 큰 최대값의 데이터 홉 개수(Nsum_hd)를 갖는 FH 프레임 크기를 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서 2홉 VoIP 음성 단일 채널 중계를 위한 FH 프레임 크기 결정 방법
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제4항에 있어서,상기 단계 (f)는, 상기 FH 프레임의 생성 과정에서 삽입되는 3회의 Dummy 데이터 크기를 계산한 뒤, Dummy 데이터 총합의 크기만큼 미리 데이터 부호화에 적용하여 Dummy 데이터의 크기만큼 부호화율을 다시 상향 조정하는데 활용하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서 2홉 VoIP 음성 단일 채널 중계를 위한 FH 프레임 크기 결정 방법
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제4항 또는 제9항에 있어서,상기 단계 (f)에서, 상기 데이터 변조 후 마지막 심볼의 Dummy 데이터(Ddms)는 아래 식 (130)에 의해 구해지고, 상기 FH cycle의 마지막 데이터홉의 Dummy 데이터(Ddmh)는 아래 식 (140)에 의해 구해지며, 상기 식(110)를 사용하여 여분의 데이터홉 개수 Nhdm을 산출하였고, 하나의 FH 프레임에 삽입해야 할 Dummy 데이터의 총합(Ddm)을 미리 산출하여 데이터 부호화시 Dummy 크기를 활용하여 부호화 가능하도록 FH 프레임 구조를 최종 조정하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서 2홉 VoIP 음성 단일 채널 중계를 위한 FH 프레임 크기 결정 방법
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제11항에 있어서,상기 하나의 FH 프레임에 삽입해야 할 Dummy 데이터의 크기(Ddm)를 산출하기 위해 상기 식(100)까지 설계한 FH 프레임 크기를 통해 초기동기홉 및 뮤트심볼, 홉 초기동기심볼을 제외한 실제 음성 데이터가 담길 수 있는 크기를 아래 식 (150)으로부터 구하고, 변조 및 데이터홉에 실어 전송할 때 발생하는 데이터 비트의 잉여값 및 FH 프레임의 잉여 데이터홉의 총합인 Ddm을 아래 식(160)에 의해 얻은 후, FH 프레임 구조(도12)를 조정한 후, Ddm 값을 활용할 수 있는 부호화율을 다시 적용함으로써 dummy 데이터의 크기를 이용하여 비트오류 확률을 줄이는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서 2홉 VoIP 음성 단일 채널 중계를 위한 FH 프레임 크기 결정 방법
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