KR200180276Y1 - Laser and m/w transmitting apparatus - Google Patents
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Abstract
본 고안은 레이저 통신방법의 장점을 이용하면서 레이저 통신방법의 취약점을 완전히 해결한 레이저광통신과 마이크로파통신을 혼합한 (Laser＆M/W Hybrid) 통신방식과 전송기기를 제공하려는 것이다.The present invention aims to provide a laser and M / W hybrid communication method and a transmission device that combines laser light communication and microwave communication which completely solves the weak points of the laser communication method while taking advantage of the laser communication method.
Laser·M/W Hybrid 전송기기 기본장비운용 개념은 Laser 통신기기에 의한 통신을 전제로 하나 짙은 안개에 의해서 통신이 두절된 경우에 일시적으로 back-up 통신수단인 M/W에 위한 통신 channel을 개통하므로서 순간적이나마 통신의 두절이라는 실제적 또는 가상적 경우를 완전히 제거함으로서 완벽한 무선통신 기기를 구현하고자 한다.The basic equipment operation concept of the Laser / M / W Hybrid transmission device presupposes communication by the laser communication device, but when communication is lost due to heavy fog, it opens a communication channel for M / W, which is a back-up communication means. Therefore, we want to realize the perfect wireless communication device by completely eliminating the actual or virtual case of instantaneous disruption of communication.
본 고안의 장비는 두지점 사이에 전기 통신 신호를 전송하고 수신하기 위한 통신 장비로서, 한 쌍의 레이저광통신용 전송기기와, 한 쌍의 마이크로파통신용 전송기기와, 레이저광통신의 가능성을 항상 체크하고 있다가 그 결과에 따라 통신하고자하는 신호가 입력되는 통신선을 레이저광통신용 전송기기 또는 마이크로파 통신용 전송기기로 연결하는 선택수단을 포함한다. 또 본 고안의 방법은 두지점 사이에 전기 통신 신호를 전송하고 수신하기 위한 통신 방식으로서, 통신 신호를 레이저광 신호로 변조하여 레이저광을 발사하고, 발사된 레이저광을 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 레이저광 통신을 하는 단계와, 레이저광 통신에 장애가 있는지를 검출하는 단계와, 상기 레이저광 통신에 장애가 있다고 검출되면 통신신호를 마이트로파 신호로 변조하여 마이크로파를 발사하고, 발사된 마이크로파를 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 마이크로파통신을 하는 단계와, 레이저광 통신이 가능한지를 검출하고 레이저광 통신이 가능하지 아니하면 상기 마이크로파통신을 계속하고, 만약 레이저광통신이 가능하여 지면 레이저광통신을 하는 단계로 전환하는 단계를 포함하여 이루어지는 레이저광 통신과 마이크로파 통신을 복합적으로 실시하는 통신 방식이다.The device of the present invention is a communication device for transmitting and receiving an electric communication signal between two points, and always checks the possibility of a pair of laser light communication transmitters, a pair of microwave communication transmitters, and laser light communication. And selection means for connecting the communication line to which the signal to be communicated is inputted according to the result to a laser optical communication transmitter or a microwave communication transmitter. In addition, the method of the present invention is a communication method for transmitting and receiving an electric communication signal between two points, and modulates the communication signal into a laser light signal to emit a laser light, and receives the emitted laser light to modulate the communication signal Performing laser beam communication to demodulate and reproduce a communication signal; detecting whether there is a failure in the laser light communication; and if it is detected that the laser light communication is disturbed, modulate the communication signal into a microwave signal to emit microwaves. Receiving the emitted microwaves, demodulating the modulated communication signal to reproduce the communication signal, detecting whether the laser light communication is possible, and continuing the microwave communication if the laser light communication is not possible. If the laser light communication is possible, switch to the step of laser light communication A communication method carried out in combination with a laser made of optical communication and the microwave communication system including.
Description
본 고안은 레이저광통신과 마이크로파통신을 혼합한 (Laser＆M/W Hybrid) 통신방식과 전송기기에 관한 것이다.The present invention relates to a communication system and a transmission device that combines laser light communication and microwave communication (Laser & M / W Hybrid).
무선통신방법으로는 마이크로파 통신과 레이저통신이 있다. 마이크로파(M/W) 통신 방법은 마이크로 웨이브 전파를 이용한 무선통신방법이고 레이저(Laser)통신은 주로 반도체 레이저 광을 이용한 통신방법으로 각 방법은 장점과 단점을 가지고 있다.Wireless communication methods include microwave communication and laser communication. The microwave (M / W) communication method is a wireless communication method using microwave radio waves, and laser communication is mainly a communication method using semiconductor laser light, and each method has advantages and disadvantages.
레이저 통신은 주파수가 테라헬즈대역인 극극초단파 반도체 레이저 광을 이용하므로 전파간섭현상이 없고, 주파수 대역에 대한 행정규제가 없으며, 통화품질이 매우 우수 하고, 장비의 가격이 저렴한 점, 등의 장점이 있지만 안개에 약한 단점이 있다. 심한 안개 하에서는 레이저 광의 감쇠가 심하여 통신이 두절되는 문제점이 발생하는 문제점이 있다.The laser communication uses the microwave microwave laser light of the terra-held band, so there is no radio interference, there is no administrative regulation on the frequency band, the call quality is excellent, and the price of the equipment is low. But there is a weak point in fog. Under severe fog, laser light is attenuated severely, causing communication problems.
마이크로파 통신은 안개에는 대체적으로 강하지만 주파수 간섭이 많이 일어나고, 주파수대역이 포화상태이며, 지향성이 있긴하여도 전파경로가 광범위하게 되고, 인체에 조사되면 해로운 문제점이 있다.Microwave communication is generally strong in fog, but a lot of frequency interference occurs, the frequency band is saturated, the directivity of the radio wave path is widespread, and harmful to the human body when irradiated.
레이저 통신방법이 상기와 같은 장점들을 보유하고 있으나 안개의 취약한 단점때문에 중·장거리 무선통신 망 구축에는 사용하기 어렵다.Although the laser communication method possesses the above advantages, it is difficult to use the medium and long distance wireless communication network due to the weakness of the fog.
본 고안은 레이저 통신방법의 장점을 이용하면서 레이저 통신방법의 취약점을 완전히 해결한 레이저광통신과 마이크로파 통신을 혼합한 (Laser＆M/W Hybrid) 통신방식과 전송기기를 제공하려는 것이다.The present invention aims to provide a laser and M / W hybrid communication method and a transmission device that combines laser and telecommunications, which completely solves the weak points of the laser communication method while taking advantage of the laser communication method.
Laser·M/W Hybrid 전송기기 기본장비운용 개념은 Laser 통신기기에 의한 통신을 전제로 하나 짙은 안개에 의해서 통신이 두절된 경우에 일시적으로 back-up 통신수단인 M/W에 위한 통신 channel을 개통하므로서 순간적이나마 통신의 두절이라는 실제적 또는 가상적 경우를 완전히 제거함으로서 완벽한 무선통신 기기를 구현하고자 한다.The basic equipment operation concept of the Laser / M / W Hybrid transmission device presupposes communication by the laser communication device, but when communication is lost due to heavy fog, it opens a communication channel for M / W, which is a back-up communication means. Therefore, we want to realize the perfect wireless communication device by completely eliminating the actual or virtual case of instantaneous disruption of communication.
본 고안의 장비는 두지점 사이에 전기 통신 신호를 전송하고 수신하기 위한 통신 장비로서, 입출력선 I/O에 입력되는 통신 신호를 레이저광 신호로 변조하여 레이저 광을 발사하고, 발사된 레이저 광을 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 한 쌍의 레이저광통신용 전송기기와, 통신 신호를 마이크로파 신호로 변조하여 마이크로파를 발사하고 발사된 마이크로파를 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 한 쌍의 마이크로파 통신용 전송기기와, 레이저광통신의 가능성을 항상 체크하고 있다가 그 결과에 따라 통신하고자하는 신호가 입력되는 통신선을 레이저광통신용 전송기기 또는 마이크로파 통신용 전송기기로 연결하는 선택수단을 구비하여서, 레이저광통신이 가능할 때는 언제든지 상기 선택수단이 입력 통신선을 레이저광 통신용 전송기기에 연결하고, 만약 레이저광 통신용 전송기기의 동작에 장애가 발생되어 레이저광통신이 불가능하여지면 입력되는 통신선을 상기 마이크로파 전송용 전송기기에 연결하도록 동작한다.The device of the present invention is a communication device for transmitting and receiving an electric communication signal between two points, and modulates the communication signal inputted to the input / output line I / O into a laser light signal to emit a laser light, and the emitted laser light A pair of laser optical communication transmitters for demodulating and reproducing the modulated communication signal to reproduce the communication signal, modulating the communication signal into a microwave signal, firing microwaves, receiving the emitted microwaves, and demodulating the modulated communication signal. A pair of microwave communication transmitters for reproducing a communication signal and the possibility of laser light communication are always checked and a communication line to which a signal to be communicated is input is connected to a laser optical communication transmitter or a microwave communication transmitter according to the result. And means for selecting at any time when laser light communication is possible. Select means is connected to the input communication line to a laser light transmitting communication device, and if the failure occurs in the operation of laser light for communication transmission device operable to connect the communication line to be input when the laser optical communications is not possible for the microwave transmission equipment for transmission.
또 본 고안의 방법은 두지점 사이에 전기 통신 신호를 전송하고 수신하기 위한 통신 방식으로서, 통신 신호를 레이저광 신호로 변조하여 레이저광을 발사하고, 발사된 레이저광을 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 레이저광 통신을 하는 단계와,In addition, the method of the present invention is a communication method for transmitting and receiving an electric communication signal between two points, and modulates the communication signal into a laser light signal to emit a laser light, and receives the emitted laser light to modulate the communication signal Demodulating and performing laser beam communication to reproduce a communication signal;
레이저광 통신에 장애가 있는지를 검출하는 단계와, 상기 레이저광 통신에 장애가 있다고 검출되면 통신신호를 마이크로파로 변조하여 마이크로파를 발사하고, 발사된 마이크로파를 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 마이크로파 통신을 하는 단계와, 레이저광 통신이 가능한지를 검출하고 레이저광 통신이 가능하지 아니하면 상기 마이크로파 통신을 계속하고, 만약 레이저광통신이 가능하여 지면 즉각적으로 레이저광통신을 하는 단계로 전환하는 단계를 포함하여 이루어지는 레이저광 통신과 마이크로파 통신을 복합적으로 실시하는 통신 방식이다.Detecting whether there is a failure in the laser light communication, and when detecting that there is a failure in the laser light communication, modulating the communication signal into microwaves to emit microwaves, and receiving the emitted microwaves to demodulate the modulated communication signals to reproduce the communication signals. Performing microwave communication, detecting whether the laser light communication is possible, and continuing the microwave communication if the laser light communication is not possible, and switching to the step of performing the laser light communication immediately when the laser light communication is enabled. It is a communication method for performing a combination of laser light communication and microwave communication comprising a.
도1은 본 고안의 개략적인 시스템을 설명하기위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a schematic system of the present invention.
도2는 레이저 통신 방식을 설명하기위한 개략도이다.2 is a schematic diagram for explaining a laser communication scheme.
Laser·M/W Hybrid 전송 기기는 기능상으로 분류하면 Laser 통신 기기, M/W 통신기기와 스위칭수단으로 구성된 새로운 개념의 무선통신방법을 실현시키기위한 전송 기기이다.Laser · M / W Hybrid transmission device is classified as functional and is a transmission device to realize a new concept of wireless communication method composed of laser communication device, M / W communication device and switching means.
Laser 통신 기기가 주요통신 수단이 되고, M/W 통신 기기는 Laser 통신 기기가 심한 안개 등으로 통신이 두절된 경우에만 작동 사용되는 보조통신수단이다.The laser communication device becomes the main communication means, and the M / W communication device is an auxiliary communication means used only when the communication is interrupted due to heavy fog.
여기서 스위칭수단은 Laser·M/W Hybrid 전송 기기의 두뇌로서 Laser 통신기기의 통신이 가능한지를 계속 체크하고 있다가 레이저 통신이 두절되면 즉각적으로 Laser 통신 기기에서 back-up 통신수단 M/W 통신 기기로 신호전송 통로를 절환한다. 그리고 back-up 통신수단인 M/W 통신기기의 작동이 원활할지라도 Laser 통신기기로 원상복귀 시키는 스마트 교통정리자의 역할을 수행하게 된다.Here, the switching means is the brain of the Laser / M / W Hybrid transmission device, and it keeps checking whether the laser communication device can communicate. If the laser communication is interrupted, the switching means immediately goes from the laser communication device to the back-up communication device M / W communication device. Switch the signaling path. And even though the M / W communication device, which is a back-up communication device, works smoothly, it plays the role of smart traffic organizer to return to the laser communication device.
이하 도면을 참조하면서 본 고안을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 고안의 개략적인 시스템을 설명하기위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a schematic system of the present invention.
본 고안의 전송장비는 입출력선 I/O에 입력되는 통신 신호를 레이저광 신호로 변조하여 레이저광을 발사하고, 발사된 레이저광을 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 레이저광통신용 전송기기 LA를 A지점과 B지점에 서로 마주 보게 설치하고, 통신 신호를 마이크로파 신호로 변조하여 마이크로파를 발사하고 발사된 마이크로파를 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 마이크로파 통신용 전송기기 MW를 A지점과 B지점에 서로 마주 보게 설치하고, 레이저광통신의 가능성을 항상 체크하고 있다가 그 결과에 따라 통신하고자하는 신호가 입력되는 통신선을 레이저광통신용 전송기기 또는 마이크로파 통신용 전송기기 중 어느 한쪽으로 연결하는 선택수단을 구비한다.The transmission equipment of the present invention modulates a communication signal input to the input / output line I / O into a laser light signal to emit a laser light, and receives the emitted laser light to demodulate the modulated communication signal to reproduce the communication signal. Microwave transmitters for optical communication equipment LA are installed at points A and B to face each other, modulate the communication signal into a microwave signal to emit microwaves, and receive the emitted microwaves to demodulate the modulated communication signals to reproduce the communication signals. Communication equipment MW is installed at point A and B facing each other, and the possibility of laser light communication is always checked, and according to the result, a communication line for inputting a signal to communicate is laser transmitter or microwave communication transmitter. Selecting means for connecting to any one of the.
레이저광통신이 가능할 때는 언제든지 선택수단이 입력 통신선을 레이저광 통신용 전송기기에 연결하고, 만약 레이저광 통신용 전송기기의 동작에 장애가 발생되어 레이저광통신이 불가능하여지면 입력되는 통신선을 상기 마이크로파 전송용 전송기기에 연결하도록 동작된다.When the laser light communication is possible, the selection means connects the input communication line to the laser light communication transmitter, and if the operation of the laser light communication transmitter is disturbed and the laser light communication is impossible, the input communication line is transmitted to the microwave transmission device. To operate.
레이저 전송기기 LA는 양방향 통신을 위하여 Laser광 신호를 발사하는 발신부Tx와 레이저광 신호를 수신하는 수신부 Rx를 가지고 있다. 그래서 입력된 전기적신호가 전송기기 LA의 입력포트(Input port)로 입력되면 전기신호가 레이저 빛으로 변조되어서 Tx를 통하여 상대방 사이트를 향하여 대기중으로 전파된다. 대기 중으로 전파된 레이저 빛은 A지점에서 발사된 것이면 B지점의 레이저 통신기기LA의 수신부(RX)의 수신 렌즈로 집광이 되어서 집광이 모듈에서 빛에너지가 전기적 신호를 변환되고 수신회로에서 복조되어서 입력된 전기신호 형태로 원상복귀 되어서 A 또는 B점의 입출력선 I/O를 통하여 외부 통신망에 접속이 된다.The laser transmitter LA has a transmitter Tx for emitting a laser light signal and a receiver Rx for receiving a laser light signal for bidirectional communication. Therefore, when the input electrical signal is input to the input port (Input port) of the transmission device LA, the electrical signal is modulated by laser light and propagated to the air toward the other site through the Tx. When the laser light propagated to the atmosphere is emitted from the point A, it is condensed by the receiving lens of the receiver R X of the laser communication device LA at the point B, and the light is converted by the light energy in the module and the demodulated in the receiving circuit. It is returned to its original form in the form of input electrical signal and connected to external communication network through I / O line of A or B point.
일기의 갑작스런 변화로 인해서 발생한 갑작스럽게 짙은 안개가 발생한다든지 하면 레이저 광 통신은 일시적으로 통신두절 상태가 된다.When sudden dense fog occurs due to a sudden change of weather, laser light communication is temporarily lost.
스위칭수단 SW는 레이저광통신이 가능한지를 항상 감지하고 있는 역할을 하고, 레이저광통신이 두절되는 현상이 발생되면 레이저통신기기와 M/W 통신 기기 사이를 스위칭(Switching) 해주는 역할을 한다.The switching means SW plays a role of always detecting whether laser light communication is possible, and switches between a laser communication device and a M / W communication device when a phenomenon in which the laser light communication is interrupted occurs.
레이저 통신기기의 통신두절을 감지하는 방식은 여러 가지가 있겠으나 한 예로서는 송수신하고 있는 신호의 감도를 체크하여 일정한 레벨 이상으로 유지되고 있는지 감지하는 방식을 사용하면 된다.There are many ways to detect the communication loss of the laser communication device. However, as an example, a method of detecting whether the signal is being kept above a certain level by checking the sensitivity of the signal being transmitted and received.
마이크로 통신기기 MW는 Input Port로 입력된 전기 신호가 M/W 주파로 변조하여 안테나를 통하여 대기 중으로 전파한다. 대기 중으로 전파된 마이크로 전파는 상대측의 마이크로 통신기기의 수신부에서 전기적 신호로 변환, 복조되어서 A 지점에서 송신된 것이면 B지점에서 또 B지점에서 송신된 것이면 A지점에서 입출력선을 통하여 통신망에 전달된다.The micro communication device MW modulates the electric signal input through the input port into M / W frequency and propagates to the air through the antenna. Microwaves propagated to the atmosphere are converted into electrical signals at the receiver of the other side of the microcommunication device and demodulated, and transmitted from point A to point B, and from point A to point I through the I / O line.
레이저 통신에 대하여 좀더 설명한다.The laser communication is further described.
레이저 빛은 짙은 안개로 구성된 대기층을 통과 할 때 심하게 감쇄한다. 이러한 심한 감쇄현상은 레이저 통신기기의 유효거리를 제한하게 되고 경우에 따라서는 통신두절의 사태를 유발 할 수도 있다.Laser light attenuates badly as it passes through the atmospheric layer of dense fog. This severe attenuation will limit the effective distance of the laser communication device, and in some cases may cause a communication failure.
두지점 A점에서 B점으로 또 B점에서 A점으로 양방향 통신을 Laser광을 이용하여 통신하려고 하면, A점과 B점에서 입력된 전기적신호가 Laser 기기의 Input port로 접수되고 전기적신호가 레이저 빛으로 변조되어서 대기중으로 전파된다. 대기 중으로 전파된 레이저 빛은 A, B점의 레이저 통신기기의 수신부(RX)의 수신 렌즈로 집광이 되어서 APD (Avalanche Photo-diode) 모듈에서 빛에너지가 전기적 신호로 변환되고 수신회로에서 복조되어서 입력된 전기신호 형태로 원상복귀 되어서 A, B점의 외부 통신망에 접속이 된다.If you try to communicate with laser light from two points A to B and B to A point by using laser light, the electrical signals input from A and B are received through the input port of the laser device and the electrical signals are laser. It is modulated by light and propagates into the atmosphere. The laser light propagated to the air is collected by the receiving lens of the receiving unit R X of the laser communication device of point A and B, and the light energy is converted into an electrical signal in the APD (Avalanche Photo-diode) module and demodulated in the receiving circuit. It is returned to its original form in the form of input electric signal and connected to external communication network of point A and B.
도2는 레이저 통신 방식을 설명하기위한 개략도이다.2 is a schematic diagram for explaining a laser communication scheme.
대기 중으로 도2에서 보인 바와 같이 Tx 에서 발사하여 대기 중으로에서 수신할 때에 대기 중에 전파되면서 먼지나 안개와 같은 미립자에 의하여 에너지가 손실된다. 또 대기 중으로 보낸 에너지가 발산각도(Diverging Angle)와 수신측의 렌즈 크기에 따라 에너지 손실이 발생된다. 전자는 기상조건손실이라 하고 후자는 수신면적손실이라고 한다.As shown in FIG. 2 in the atmosphere, energy is lost by particulates such as dust and fog as it propagates in the atmosphere when fired from Tx and received in the atmosphere. In addition, energy sent to the air causes energy loss depending on the diverging angle and the lens size of the receiver. The former is called weather condition loss and the latter is called reception area loss.
레이저 통신이 가능하여 지기 위하여는 기상조건에 의한 기상손실과 수신면적손실을 합한 것이 90 dB 이상되어서는 아니된다.In order to enable laser communication, the sum of weather loss and reception area loss due to weather conditions should not exceed 90 dB.
여기서 수신면적손실은 송신측과 수신측의 거리가 1 km 일때 수신측의 레이지 광의 면적(또는 직경 S)와 수신부 렌즈의 면적(또는 직경)의 상관 관계로 결정되는 수치이다. 예를 들면 확산각도 α가 1 (mRd) 이고, 거리 L이 1 km 이면, 송신측 ⓐ에서 발사된 레이저 광이 1km 떨어진 수신측 ⓑ에서의 레이저 빔 스포트 사이즈(S)가 1m가 된다. S가 1m이고 레이저 출력이 20 mW인 경우 수신부에서의 수신 렌즈 직경이 100 mm 인 경우에 레이저 출력의 스포트사이즈 손실은 수신측의 레이저 에너지가:Here, the reception area loss is a value determined by the correlation between the area (or diameter S) of the laser light on the receiving side and the area (or diameter) of the receiving lens when the distance between the transmitting side and the receiving side is 1 km. For example, when the diffusion angle α is 1 (mRd) and the distance L is 1 km, the laser beam spot size S at the receiving side ⓑ 1 km away from the laser light emitted from the transmitting side ⓐ is 1 m. When S is 1m and the laser power is 20 mW, the spot size loss of the laser output is 100 mm when the receiving lens diameter is 100 mm at the receiver.
'송신측 레이저 출력 X (수신부 렌즈의 면적 ÷레이저 빔 면적)''Transmission side laser output X (area of receiver lens ÷ laser beam area)'
으로 주어지므로 계산하여 보면 약 -27 dB 가 된다.Since it is given by, it is about -27 dB.
짙은 안개에 의한 기상조건손실이 시정이 270m 일때 약 -50dB/km 이고 시정이 200m 일 경우에는 약 -70dB/km 가된다. 따라서 시정이 270m 이하의 안개시에,The loss of weather conditions due to heavy fog is about -50dB / km when the visibility is 270m and about -70dB / km when the visibility is 200m. Therefore, when the visibility is less than 270m fog
수신면적손실 + 기상조건손실 = -27 dB + ( -50 내지 -70 dB) = 대략 -77 내지 -99 dB의 손실이 발생된다.Loss of reception area + weather condition loss = -27 dB + (-50 to -70 dB) = approximately -77 to -99 dB.
전송손실 -90dB 는 현재 사용가능한 APD 검출기(레이전빔 전송신호의 검출기)로서 사용가능한 최저 감도이다.The transmission loss of -90 dB is the lowest sensitivity that can be used as an APD detector (detector of ray beam transmission signal) currently available.
이와 같은 분석을 통하여 유추할 수 있는 레이저 만의 통신기기의 통신신뢰도는 통달거리 ( 송신측과 수신측과의 거리)에 대하여 반비례 적으로 낮아지고 전송장비의 가격은 통달거리에 대하여 비례적으로 증가하게 되는데, 현재의 기술 수준으로 보면 신뢰도와 가격의 타협점은 약 1 km 가 된다.The communication reliability of the laser-only communication device, which can be inferred through this analysis, is inversely lowered with respect to the communication distance (distance between the transmitter and receiver) and the price of the transmitter is increased proportionally to the communication distance. At the current level of technology, the compromise between reliability and price is about 1 km.
실험적으로 측정된 반도체 레이저 빛의 안개 대 감쇄의 관계는 시정 약 270m 에서 약 -50dB/km 이고, 시정이 200m 일 경우에는 약 -70dB/km, 시정이 420m 일때 약 -27dB/km, 시정이 900m 일 경우에는 약 -18dB/km, 옅은 안개시 시정이 1,500m 일때 약 -10dB/km 되는 것으로 관측되었다.The relationship between fog and attenuation of semiconductor laser light measured experimentally is about -50dB / km at about 270m visibility, about -70dB / km when the visibility is 200m, about -27dB / km when the visibility is 420m and 900m In the case of, it is observed that -18dB / km, and -10dB / km at a light fog resolution of 1,500m.
서울과 같은 도심 지역에서 년중 안개가 발생하는 시간을 합산하여 보면 시정이 420m 이하로 심하게 안개가 끼는 날씨는 년간수일 미만이고 시정이 420m 일때 약 -27dB/km, 시정이 900m 일 경우에는 약 -18dB/km, 옅은 안개시 시정이 1,500m 일때 약 -10dB/km 되는 점을 감안하면In the urban area, such as Seoul, when the fog occurs during the year, the visibility is less than 420m and the severe fog is less than several days a year, and the visibility is about -27dB / km when the visibility is 420m, and about -18dB when the visibility is 900m. / km, considering that the fog is about -10dB / km when the fog is 1,500m
통신신뢰도를 99.99 %가 되도록 할 때 레이저 통신장비가 사용되는 시간이 99%정도되고 마이크로파 통신장비가 사용되는 시간이 약 1%정도 되도록 할 수 있다.When the communication reliability is 99.99%, the laser communication equipment can be used 99% of the time and the microwave communication equipment can be used about 1%.
이와 같은 장비를 이용하면 다음과 같은 통신 방법이 가능하여 진다.Using such equipment, the following communication methods are possible.
즉 두지점 사이에 전기 통신 신호를 전송하고 수신하기위한 통신 방식으로서, 통신 신호를 레이저광 신호로 변조하여 레이저 광을 발사하고, 발사된 레이저 광을 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 레이저광 통신을 하는 단계와,That is, a communication method for transmitting and receiving an electric communication signal between two points, and modulates the communication signal into a laser light signal to emit a laser light, and receives the emitted laser light to demodulate the modulated communication signal and Performing laser beam communication by reproducing,
이 레이저광 통신에 장애가 있는지를 검출하다가 레이저광 통신에 장애가 있다고 검출되면, 통신신호를 마이크로파 신호로 변조하여 마이크로파를 발사하고 발사된 마이크로파를 수신하여 변조된 통신신호를 복조하여 통신신호를 재생하여 내는 마이크로파통신을 하게 하는 단계와,If it is detected that there is a failure in the laser light communication, and if it is detected that there is a failure in the laser light communication, it modulates the communication signal into a microwave signal, emits microwaves, receives the emitted microwaves, demodulates the modulated communication signal, and reproduces the communication signal. Enabling microwave communication,
레이저광 통신이 가능한지를 검출하고 레이저광 통신이 가능하지 아니하면 상기 마이크로파통신을 계속하고, 만약 레이저광통신이 가능하여 지면 레이저광통신을 하게 하는 단계로 이루어 지는 통신방법을 실현 시킬 수가 있다.If the laser beam communication is possible and the laser beam communication is not possible, the microwave communication can be continued, and if the laser beam communication is enabled, the communication method can be realized.
Laser 통신 기기는 주파수 간섭현상이 없고, 행정규제가 없으며, 통화품질이 우수하며 가격이 저렴하고, 설치가 용이한 등의 많은 장점이 있다. 반면에 짙은 안개 발생시 단순한 통화품질의 열화(degradation)가 아닌 통신두절이라는 큰 단점이 있다.Laser communication equipment has many advantages such as no frequency interference, no administrative regulation, excellent call quality, low price, and easy installation. On the other hand, when heavy fog occurs, there is a big disadvantage of communication loss, not simply degradation of call quality.
M/W 통신기기는 안개에는 대체적으로 강하나 주파수 간섭현상이라는 크나큰 단점이 있고 주파수 포화상태 및 인체 유해등의 문제점들이 있다.M / W communication device is generally strong in fog, but has a big disadvantage of frequency interference and problems such as frequency saturation and human harm.
그러나 본 고안의 복합통신 장비인 Laser·M/W Hybrid 통신 기기는 종래의 문제점들을 해결하는데, 즉 Laser 통신기기의 장점들인 주파수 간섭현상이 없고, 행정규제를 받지 않으며 통화품질이 우수하여 가격이 저렴하고 설치가 용이하면서 일시적인 짙은 안개에 의한 완전통신두절의 문제점이 없고 인체에도 유해하지 않는 획기적인 무선통신 방식을 제공한다.However, the Laser · M / W Hybrid communication device, which is the complex communication device of the present invention, solves the conventional problems, that is, the advantages of the laser communication device do not have the frequency interference phenomenon, do not receive administrative regulations, and the call quality is excellent and the price is low. It is easy to install and provides a breakthrough wireless communication method that does not have the problem of complete communication failure due to temporary heavy fog and is not harmful to human body.
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