KR101986286B1 - Apparatus and method for controlling base station in VHF data exchange system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해상 통신 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래의 해상 통신을 위한 AIS(Automatic Identification System, 선박 자동 식별 장치)는 25KHz 대역폭으로 지정된 2개의 채널 중 하나를 선택하여 9.6Kbps의 고정된 전송속도로 256bit의 데이터를 전송한다. 이때, AIS는 1분을 한 프레임으로 하여 2,250개의 26.667ms로 분할된, 하나의 슬롯 자원을 활용하여 전송하도록 되어 있다. 예외적으로, AIS가 가지는 27종의 메시지 중 6번(Addressed binary message), 8번(Binary broadcast message), 26번(Mult. slot binary message with Communications State)과 같은 우선순위가 떨어지는 응용 메시지(6번, 8번, 26번 메시지의 경우 우선순위가 4번째 임)는 하나 이상의 슬롯을 필요로 한다. AIS는 최대 5개의 연속된 슬롯을 사용하여 데이터를 전송할 수 있도록 규정되어 있다(ITU-R M.1371-5 3.2.2.11 참조).Conventional Automatic Identification System (AIS) for maritime communication selects one of two channels designated by a 25 KHz bandwidth and transmits 256-bit data at a fixed transmission rate of 9.6 Kbps. At this time, the AIS is configured to transmit using one slot resource divided into 2,250 26.667ms with one frame as one frame. Exceptionally, an application message having a low priority such as 6 (Addressed binary message), 8 (Binary broadcast message), 26 (Multislot binary message with Communications State) , 8th, 26th messages have a priority of 4) requires one or more slots. AIS is defined to transmit data using up to five consecutive slots (see ITU-R M.1371-5, 3.2.2.11).
하기의 [표 1]은 상기 응용 메시지들 중 6번 메시지의 구성을 나타낸 것이다.Table 1 below shows the configuration of the sixth message among the application messages.
하지만, 이 우선순위는 수신된 메시지와 송신될 메시지 모두에 적용되나, 프리젠테이션 인터페이스(Presentation Interface, PI)로 주고받는 전송계층에 국한된 것이다. 타선이 보내는 메시지의 우선순위가 자선의 응용메시지를 전송하는데 영향을 미치지 못한다. 따라서, 이러한 응용 메시지의 사용량이 증가하면 정작 1번 메시지(Position report - Scheduled position report), 2번 메시지(Position report - Assigned scheduled position report), 3번 메시지(Position report - Special position report)와 같은 우선순위(1번, 2번, 3번 메시지는 우선순위가 1번째 임)가 높은 필수 메시지들이 이용할 슬롯 자원이 부족해진다. 따라서 통신 트래픽 과부하 문제가 발생할 수 있다. 또한, 가용한 슬롯 자원이 충분하지 않은 경우는 접속방식(Access Scheme)에 따라 슬롯 충돌이 일어날 가능성이 빈번해질 수 있다. 슬롯 할당 재시도(retry) 등을 통해 여러 슬롯을 반복적으로 점유함에 따라 필수 메시지들의 데이터 전송 지연이 생길 수 있다.However, this priority is applied to both the received message and the message to be transmitted, but is limited to the transmission layer to and from the presentation interface (PI). The priority of the message sent by the other line does not affect the transmission of the application message of the charity. Therefore, when the amount of usage of the application message increases, a priority is given to a message such as a position report, a position report, an assigned position report, and a position report (special position report) The slot resources to be used by the mandatory messages having a high ranking (the first, second and third messages have the priority of 1) becomes insufficient. Therefore, communication traffic overload problem may occur. In addition, when the available slot resources are not sufficient, there is a possibility that a slot collision occurs frequently according to an access scheme. Slot retransmission and so on, the data transmission delay of essential messages may occur.
이에 대한 대책으로 국제해사기구(International Maritime Organization, IMO)에서는 ASM(Application Specific Message) 메시지와 같이 멀티슬롯을 필요로 하고 우선순위가 낮은 메시지를 처리하기 위한 전용의 ASM 채널을 할당하여 서비스할 수 있게 하였다. 국제해사기구는 더욱 높은 수준의 해상 통신 서비스를 제공하기 위해 필수적 서비스로 16개의 MSP(Maritime Service Portfolio)를 지정하여 이를 처리하기 위해 듀플렉스(Duplex) 채널로 구성된 지상 및 위성 VDE(VHF Data Exchange) 채널을 신설하였다. 이들 AIS(Automatic Identification System, 선박 자동 식별 장치), ASM(Application Specific Messages, 응용 특정 메시지) 및 VDE(VHF data exchange, 초단파 데이터 교환)를 VDES(VHF Data Exchange System, 초단파 데이터 교환 시스템)로 명명하고 관련 규정을 제정하기 위한 국제 협약이 진행 중이다.As a countermeasure against this, the International Maritime Organization (IMO) has been able to provide services such as ASM (Application Specific Message) messages by allocating a dedicated ASM channel for processing multi-slot and low priority messages Respectively. The International Maritime Organization designated 16 MSP (Maritime Service Portfolio) as an essential service to provide a higher level of maritime communication service, and a ground and satellite VDE Data Exchange (VDE) channel . These AIS (Automatic Identification System), ASM (Application Specific Messages) and VDE (VHF data exchange) are referred to as VDES (VHF Data Exchange System) International conventions are underway to establish relevant regulations.
이 중 VDE는 동영상 서비스와 같이 기존 AIS에서 지원하지 못했던 대용량 데이터 패킷을 넓은 대역폭으로 고속 전송할 수 있다. 이를 위해, VDE는 QPSK, 8PSK, 16QAM 등의 다치 변조(multilevel modulation) 방식을 선택적으로 취해 최대 4개 채널 100KHz의 대역폭으로 초당 307.2Kb까지 전송할 수 있도록 하는 특징을 가진다. Among them, VDE can transmit large data packets, such as video service, which are not supported by the existing AIS at a high bandwidth in a high speed. To do this, VDE has a feature that it can selectively transmit a multilevel modulation method such as QPSK, 8PSK, and 16QAM, and can transmit up to 307.2 Kb per second with a bandwidth of up to four channels of 100 KHz.
VDE는 이러한 대용량 데이터 패킷을 전송하기 위해 기지국이나 위성으로부터 채널 자원을 할당받아 이용할 수 있다. 그런데 이 채널 자원 할당 정보는 게시판(bulletin board)이라고 하는 기지국의 공고 메시지에 포함되어 있으며, 이 기지국 공고 메시지는 매 프레임의 시작 시점에 발생한다. 또한, 가용한 채널 자원 내에서 주파수와 슬롯을 지정받아 사용할 수 있도록 규정되었고, 이 정보는 공고(Announcement)라는 기지국의 알림 메시지를 통해 주변 선박에 전파된다.VDE can allocate channel resources from base stations or satellites to transmit these large data packets. However, this channel resource allocation information is included in the announcement message of the base station called a bulletin board, and this base station announcement message occurs at the beginning of each frame. In addition, it is specified that frequencies and slots can be specified and used within the available channel resources, and this information is propagated to surrounding vessels through a notification message of the base station called an announcement.
VDES는 AIS 위치 보고, 안전 관련 정보에 대한 최우선권을 주어야 하며, ITU-R 관련 권고에 의해 명시된 모든 특정 디지털 메시지 및 지정 호출을 수신하고 처리할 수 있는 능력이 있도록 설치되어야 한다. 또한, VDES는 요청에 따라서 추가적인 안전 정보를 송신할 수 있는 능력이 있어야 한다. VDES는 순항 중이거나 정박해 있으면서도 계속해서 운용될 수 있어야 한다. VDES는 ITU-R 권고 M.1371에 명시된 대로 동기적 방법에 의한 TDMA 기술, 액세스 방식, 데이터 전송 방법을 활용해야 한다. VDES는 자율 모드(autonomous mode), 할당 모드(assigned mode), 폴드 모드(polled mode)를 포함한 다양한 운용 모드를 가진다. 일반적으로 VDES 시스템은 AIS(Automatic Identification System), ASM(Application Specific Message), VDE(VHF Digital Exchange), SAT(Satellite) 기능으로 구성된다(ITU-R M.2092참조).VDES should be given the highest priority on AIS location reporting, safety-related information, and should be capable of receiving and processing all specific digital messages and designated calls specified by ITU-R-related recommendations. In addition, the VDES shall be capable of transmitting additional safety information on request. The VDES should be able to continue to operate while cruising or anchoring. VDES shall utilize TDMA technology, access method and data transmission method by synchronous method as specified in Recommendation ITU-R M.1371. VDES has various operating modes including an autonomous mode, an assigned mode, and a polled mode. Generally, the VDES system consists of AIS (Automatic Identification System), ASM (Application Specific Message), VDE (VHF Digital Exchange) and SAT (Satellite) functions (see ITU-R M.2092).
AIS는 선박국, 해안국, 위성국에서 VDES의 일부이다. AIS는 VDES에서 가장 높은 우선순위를 가져야 한다. 그리고 다른 모든 기능은 AIS가 역으로 방해받지 않으며 전송 스케줄이 지연되지 않도록 구성되어야 한다. 선박 VDES의 AIS 부분은 채널 스위칭이 사용되지 않는 것을 제외하고 ITU-R 권고 M.1371에 기술된 SOTDMA 기술을 사용하는 클래스 A 선박 이동 장비를 위한 요구사항에 적합해야 한다. 해안국 VDES의 AIS 부분은 채널 스위칭이 VDES와 접속해서 사용되지 않는 것을 제외하고 ITU-R 권고 M.1371에 기술된 AIS 기지국을 위한 요구사항에 적합해야 한다. AIS 는 VDES 해안 기지국에서 모든 기능에 대한 최고의 우선순위를 가진다. 또한, 다른 모든 기능들은 AIS가 역으로 영향을 받지 않고 전송 스케줄이 지연되지 않도록 구성되어야 한다.AIS is part of VDES in ship stations, coast stations, and satellites. AIS should have the highest priority in VDES. And all other functions must be configured so that the AIS is not interrupted and the transmission schedule is not delayed. The AIS portion of the ship VDES shall conform to the requirements for Class A shipborne equipment using the SOTDMA technology described in Recommendation ITU-R M.1371, except that channel switching is not used. The AIS portion of the coast station VDES shall conform to the requirements for the AIS base station described in Recommendation ITU-R M.1371, except that channel switching is not used in connection with the VDES. AIS has the highest priority for all functions at the VDES coastal base stations. In addition, all other functions must be configured so that the AIS is not adversely affected and the transmission schedule is not delayed.
ASM은 기존 AIS의 12번, 13번, 14번, 6번, 7번, 8번, 25번, 및 26번을 통한 텍스트 및 바이너리 형태의 응용서비스 메시지의 증가에 따라 별도 2개의 채널을 할당하고, 종래의 AIS-ASM보다 더 많은 용량(예컨대, 2 내지 8배속 이내)의 데이터 통신이 가능하도록 개발된 통신 방식이며 VDES의 통신시스템 일부를 구성한다.The ASM allocates two additional channels in accordance with the increase of text and binary application service messages through 12, 13, 14, 6, 7, 8, 25 and 26 of the existing AIS , A communication system developed to enable data communication with a capacity larger than that of the conventional AIS-ASM (for example, within 2 to 8 times speed), and constitutes a part of VDES communication system.
VDE는 해상 및 연안에서 최대 약 300Kb/s로 AIS 통신과 비교하여 30배의 속도를 제공하며, 1 내지 4개의 채널을 이용하여 통신을 수행할 수 있으며, 위성통신 방식으로도 사용할 수 있다. 하기의 [표 2]는 신규 개발되는 ASM과 VDE의 데이터통신속도를 보여주고 있다. VDE provides about 30 times faster speed than AIS communication at sea and coast, up to about 300Kb / s, can communicate with 1 ~ 4 channels, and can also be used as a satellite communication method. Table 2 below shows the data communication speed of newly developed ASM and VDE.
기지국용 AIS 송수신 장치를 관리 및 제어하기 위하여 AIS 송수신 장치 전용의 기지국 제어 장치를 구축하여 운영하고 있다.In order to manage and control the AIS transceiver for the base station, a base station controller dedicated to the AIS transceiver is constructed and operated.
신규로 도입되는 육상 기지국용 초단파 데이터 교환 시스템(VHF Data Exchange System, VDES)은 종래의 AIS(Automatic Identification System) 선박자동식별장치, ASM 및/또는 VDE를 통합하는 차세대 AIS 장치로 개발될 예정이다. 또한, 장비의 이상발생을 대비하여 이중화 운영이 기본 방침으로 되어 있다. 이때, 문제점 및 고려사항은 다음과 같다.The newly introduced VHF Data Exchange System (VDES) for the land base station will be developed as a next generation AIS device integrating a conventional AIS (Automatic Identification System) ship automatic identification device, ASM and / or VDE. In addition, the basic policy is to operate the redundant system in case of an error in the equipment. The problems and considerations are as follows.
종래의 2개의 VHF 안테나 이외에 4개의 안테나(ASM용 2식, VDE용 2식)를 추가로 육상 기지국에 설치해야 하므로 설치공간이 부족해지는 상황이 발생된다. 필요 시, 고가의 철탑공사가 수행되어야 한다.In addition to the conventional two VHF antennas, four antennas (two for ASM and two for VDE) must be additionally installed on the land base station, resulting in a situation in which the installation space becomes insufficient. If necessary, expensive steel tower construction should be carried out.
육상 기지국용으로 사용하는 두꺼운 RF 케이블을 추가로 공사하기 위하여 상당한 비용이 발생한다.Significant costs are incurred in constructing additional thick RF cables for land base stations.
종래의 2개의 AIS 송수신용 GNSS 안테나 이외에 4개의 GNSS 안테나를 설치해야 한다. GNSS 정보 수신의 장애 발생시, TDMA 통신에서의 송신기능에 장애가 함께 발생한다.In addition to the conventional two GNSS antennas for transmitting and receiving AIS, four GNSS antennas must be installed. When a failure occurs in reception of the GNSS information, a failure occurs in the transmission function in the TDMA communication.
전술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 실시 예들은 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서 육상의 VDES 기지국 통신 시스템을 무인으로 운영할 수 있고, 육상의 VDES 기지국 통신 시스템을 효율적으로 구축하고 운영할 수 있는, 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.In order to solve the above-described problems, embodiments of the present invention are capable of operating an on-land VDES base station communication system unattended in a maritime microwave data exchange system, and capable of efficiently constructing and operating a VDES base station communication system on the land And a base station control apparatus and method in a maritime microwave data exchange system.
본 발명의 실시 예들은 육상의 VDES 기지국 통신시스템을 구성하는 AIS, ASM 및/또는 VDE 송수신 장치의 VHF 안테나 및 GNSS 안테나 설치를 최소화하여 운영할 수 있는, 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are directed to a base station control device in a maritime microwave data interchange system capable of operating with minimal installation of a VHF antenna and a GNSS antenna of an AIS, ASM and / or VDE transceiver constituting a terrestrial VDES base station communication system And methods.
또한, 본 발명의 실시 예들은 GNSS 수신의 장애 발생시, 시각 동기 장치를 이용하여 새로운 GNSS 신호를 육상의 VDES 기지국 통신 시스템으로 제공할 수 있는, 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.In addition, embodiments of the present invention can provide a base station control apparatus and method in a maritime superfrequency data exchange system capable of providing a new GNSS signal to a VDES base station communication system on the land using a time synchronization apparatus when a failure of GNSS reception occurs .
또한, 본 발명의 실시 예들은 해상관제 센터(VTS) 또는 육상운영 센터와 기지국 간 유선통신망 장애로 상호 정보교환이 어려울 때, AIS 데이터, ASM 데이터를 VDE 통신을 이용하여 중계할 수 있는, 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.In addition, the embodiments of the present invention can be applied to a navigation system capable of relaying AIS data and ASM data using VDE communication when mutual information exchange is difficult due to a fault of a wired communication network between a maritime control center (VTS) And to provide a base station control apparatus and method in a microwave data exchange system.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 해상용 초단파 데이터 교환 시스템(VHF Data Exchange System)에서의 기지국 제어 장치에 있어서, 복수의 송수신 장치와 데이터 교환을 위한 입출력 통신부; 복수의 송수신 안테나 및 단일 수신 안테나를 상기 복수의 송수신 장치와 스위칭을 통해 각각 연결시키는 스위칭부; 상기 스위칭부에서의 스위칭을 제어하는 입출력 컨트롤러; 해상교통관제 센터 또는 육상운영 센터와 육상망을 통해 통신하는 육상 통신부; 및 상기 기지국 제어 장치를 제어 및 운영하되, 상기 복수의 송수신 장치를 제1 송수신 장치 및 제2 송수신 장치로 나누어 송신 모드 및 수신 모드로 각각 동작시키는 메인 컨트롤러를 포함하는 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a base station control apparatus in a VHF Data Exchange System for maritime, comprising: an input / output communication unit for exchanging data with a plurality of transceivers; A switching unit connecting a plurality of transmitting and receiving antennas and a single receiving antenna to each of the plurality of transmitting and receiving devices through switching; An input / output controller for controlling switching in the switching unit; A maritime traffic control center or an onshore communication center that communicates with the land operation center through a land network; And a main controller for controlling and operating the base station control device and dividing the plurality of transmitting and receiving devices into a first transmitting and receiving device and a second transmitting and receiving device and respectively operating the transmitting and receiving devices in a transmitting mode and a receiving mode, A base station control apparatus may be provided.
상기 스위칭부는, 상기 제1 송수신 장치가 송신 모드로 동작하도록 상기 제1 송수신 장치 및 상기 복수의 송수신 안테나를 연결시키는 제1 스위치; 상기 제1 스위치와 연결되고, 상기 제2 송수신 장치가 수신 모드로 동작하도록 상기 제2 송수신 장치 및 상기 단일 수신 안테나를 연결시키는 제2 스위치; 및 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 제어하되, 상기 복수의 송수신 장치의 통신 모드를 전환하는 스위칭 제어부를 포함할 수 있다.Wherein the switching unit comprises: a first switch for connecting the first transceiver and the plurality of transmission / reception antennas so that the first transceiver operates in a transmission mode; A second switch connected to the first switch and connecting the second transceiver and the single receive antenna so that the second transceiver operates in a receive mode; And a switching control unit for controlling the first switch and the second switch, and switching the communication modes of the plurality of transceivers.
상기 스위칭 제어부는, 상기 제1 송수신 장치가 고장이면, 상기 제2 송수신 장치가 송수신 모드로 동작하도록 상기 제2 송수신 장치 및 상기 단일 수신 안테나의 연결을 스위칭시켜, 상기 제2 송수신 장치를 상기 제2 스위치 및 상기 제1 스위치를 통해 상기 복수의 송수신 안테나와 연결시킬 수 있다.Wherein the switching controller switches the connection of the second transceiver and the single reception antenna so that the second transceiver operates in a transmission / reception mode if the first transceiver is in failure, and switches the connection of the second transceiver to the second transceiver, And can be connected to the plurality of transmission / reception antennas through the switch and the first switch.
상기 스위칭 제어부는, 상기 제2 송수신 장치가 고장이면, 상기 제2 송수신 장치 및 상기 단일 수신 안테나와의 연결을 해제하고, 상기 메인 컨트롤러는 상기 제1 송수신 장치를 송수신 모드로 동작시킬 수 있다.If the second transceiver is out of order, the switching controller releases the connection with the second transceiver and the single reception antenna, and the main controller can operate the first transceiver in the transmission / reception mode.
상기 기지국 제어 장치는, 단일 GNSS(Global Navigation Satellite System) 안테나로부터 수신된 GNSS 신호를 분배하는 GNSS 신호 분배부; 및 상기 분배된 GNSS 신호를 분석하여 시각 동기화 정보로 변환하고 상기 변환된 시각 동기화 정보를 상기 복수의 송수신 장치에 제공하는 신호 분석 및 시각 동기화부를 더 포함할 수 있다.The base station controller includes: a GNSS signal distributor for distributing a GNSS signal received from a single Global Navigation Satellite System (GNSS) antenna; And a signal analysis and time synchronizing unit for analyzing the distributed GNSS signal to convert it into time synchronization information and providing the converted time synchronization information to the plurality of transceivers.
상기 신호 분석 및 시각 동기화부는, 상기 GNSS 안테나의 장애 발생시, 시각 동기화 정보를 이용하여 GNSS 발생 신호를 발생시키고, 상기 GNSS 발생 신호를 시각 동기화 정보로 변환하여 상기 복수의 송수신 장치에 제공할 수 있다.The signal analysis and time synchronization unit may generate a GNSS generation signal using time synchronization information when a failure occurs in the GNSS antenna and may convert the GNSS generation signal into time synchronization information and provide the time synchronization information to the plurality of transceivers.
상기 신호 분석 및 시각 동기화부는, 상기 GNSS 안테나의 장애 발생 시, 시각 동기화 정보를 이용하여 시각 신호를 생성하는 시각 신호 생성기; 상기 생성된 시각 신호를 이용하여 GNSS 발생 신호를 발생시키는 GNSS 신호 발생기; 및 상기 시각 신호 생성기 및 상기 GNSS 신호 발생기를 제어하되, 상기 GNSS 발생 신호를 시각 동기화 정보로 변환하여 상기 복수의 송수신 장치에 제공하는 시각 동기 제어기를 포함할 수 있다.The signal analysis and time synchronization unit includes: a time signal generator for generating a time signal using time synchronization information when a failure of the GNSS antenna occurs; A GNSS signal generator for generating a GNSS generation signal using the generated time signal; And a time synchronization controller for controlling the time signal generator and the GNSS signal generator, and converting the GNSS generation signal into time synchronization information and providing the time synchronization information to the plurality of transceivers.
상기 복수의 송수신 장치는 AIS(Automatic Identification System) 송수신 장치, ASM(Application Specific Message) 송수신 장치 및 VDE(VHF Digital Exchange) 송수신 장치를 포함하고, 상기 메인 컨트롤러는, 육상망 통신에 이상이 발생하면, 상기 VDE 송수신 장치를 이용하여 상기 해상교통관제 센터 또는 상기 육상운영 센터에 육상망 장애 메시지를 전송할 수 있다.The plurality of transceivers include an AIS (Automatic Identification System) transceiver, an ASM (Application Specific Message) transceiver, and a VDE (VHF Digital Exchange) transceiver. The main controller, when an error occurs in the terrestrial network communication, The VDE transceiver may be used to transmit the terrestrial network fault message to the maritime traffic control center or the onshore operation center.
상기 메인 컨트롤러는, 상기 육상 통신부에서의 육상 통신에 이상이 발생하면, 수신된 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 구비된 메모리에 저장하고, 상기 저장된 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 VDE 데이터로 인코딩하여 상기 VDE 송수신 장치를 통해 상기 해상교통관제 센터 또는 상기 육상운영 센터로 전송할 수 있다.The main controller stores the received AIS data or ASM data in a memory equipped with the AIS data or the ASM data when it encounters an abnormality in the terrestrial communication in the terrestrial communication unit, encodes the stored AIS data or ASM data into VDE data, To the maritime traffic control center or the onshore operation center.
상기 메인 컨트롤러는, 상기 VDE 송수신 장치를 통해 상기 저장된 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 전송하기 위한 육상국 슬롯예약 정보를 방송하고, 상기 육상국 슬롯예약 정보에 따라 예약된 예약 슬롯을 이용하여 상기 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 상기 VDE 송수신 장치를 통해 상기 해상교통관제 센터 또는 상기 육상운영 센터로 전송할 수 있다.The main controller broadcasts the land station slot reservation information for transmitting the stored AIS data or ASM data through the VDE transceiver, and transmits the AIS data or the ASM data using the reserved slot reserved according to the land station slot reservation information. ASM data to the maritime traffic control center or the onshore operation center via the VDE transceiver.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치에 의해 수행되는 기지국 제어 방법에 있어서, 복수의 송수신 장치와 데이터를 교환하는 단계; 복수의 송수신 안테나 및 단일 수신 안테나를 상기 복수의 송수신 장치와 스위칭을 통해 각각 연결시키는 단계; 및 해상교통관제 센터 또는 육상운영 센터와 육상망을 통해 통신하는 단계를 포함하고, 상기 스위칭을 통해 각각 연결시키는 단계는, 상기 복수의 송수신 장치를 제1 송수신 장치 및 제2 송수신 장치로 나누어 송신 모드 및 수신 모드로 각각 동작시키는 기지국 제어 방법이 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a base station control method performed by a base station control apparatus in a maritime microwave data exchange system, comprising: exchanging data with a plurality of transmission / reception apparatuses; A plurality of transmitting and receiving antennas and a single receiving antenna are connected to the plurality of transmitting and receiving devices through switching; And communicating with a maritime traffic control center or a land operation center via a land network, wherein each of the plurality of transmitting and receiving devices is divided into a first transmitting and receiving device and a second transmitting and receiving device, And a receiving mode, respectively.
상기 스위칭을 통해 각각 연결시키는 단계는, 상기 제1 송수신 장치가 송신 모드로 동작하도록 상기 제1 송수신 장치 및 상기 복수의 송수신 안테나를 연결시키는 단계; 상기 제2 송수신 장치가 수신 모드로 동작하도록 상기 제2 송수신 장치 및 상기 단일 수신 안테나를 연결시키는 단계; 및 상기 복수의 송수신 장치의 통신 모드를 전환하는 단계를 포함할 수 있다.The step of connecting through the switching may include connecting the first transceiver and the plurality of transmission / reception antennas so that the first transceiver operates in a transmission mode; Connecting the second transceiver and the single receive antenna so that the second transceiver operates in a receive mode; And switching the communication modes of the plurality of transceivers.
상기 복수의 송수신 장치의 통신 모드를 전환하는 단계는, 상기 제1 송수신 장치가 고장이면, 상기 제2 송수신 장치가 송수신 모드로 동작하도록 상기 제2 송수신 장치 및 상기 단일 수신 안테나의 연결을 스위칭시켜, 상기 제2 송수신 장치를 상기 복수의 송수신 안테나와 연결시킬 수 있다.Wherein the switching of the communication modes of the plurality of transceivers switches the connection of the second transceiver and the single reception antenna so that the second transceiver operates in the transmission / reception mode if the first transceiver fails, And can connect the second transceiver to the plurality of transceiver antennas.
상기 복수의 송수신 장치의 통신 모드를 전환시키는 단계는, 상기 제2 송수신 장치가 고장이면, 상기 제2 송수신 장치 및 상기 단일 수신 안테나와의 연결을 해제하고, 상기 제1 송수신 장치를 송수신 모드로 동작시킬 수 있다.The switching of the communication modes of the plurality of transceivers may include releasing the connection between the second transceiver and the single reception antenna when the second transceiver is out of order and switching the first transceiver in the transceiving mode .
상기 방법은, 단일 GNSS(Global Navigation Satellite System) 안테나로부터 수신된 GNSS 신호를 분배하는 단계; 및 상기 분배된 GNSS 신호를 분석하여 시각 동기화 정보로 변환하고 상기 변환된 시각 동기화 정보를 상기 복수의 송수신 장치에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method includes distributing a GNSS signal received from a single Global Navigation Satellite System (GNSS) antenna; And analyzing the distributed GNSS signal to convert it into time synchronization information, and providing the converted time synchronization information to the plurality of transceivers.
상기 방법은, 상기 GNSS 안테나의 장애 발생시, 시각 동기화 정보를 이용하여 GNSS 발생 신호를 발생시키고, 상기 GNSS 발생 신호를 시각 동기화 정보로 변환하여 상기 복수의 송수신 장치에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include generating a GNSS generation signal using time synchronization information when the GNSS antenna fails, converting the GNSS generation signal into time synchronization information, and providing the GNSS generation signal to the plurality of transceivers .
상기 방법은, 상기 GNSS 안테나의 장애 발생 시, 시각 동기화 정보를 이용하여 시각 신호를 생성하는 단계; 상기 생성된 시각 신호를 이용하여 GNSS 발생 신호를 발생시키는 단계; 및 상기 GNSS 발생 신호를 시각 동기화 정보로 변환하여 상기 복수의 송수신 장치에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method includes generating a time signal using time synchronization information when a failure of the GNSS antenna occurs; Generating a GNSS generation signal using the generated time signal; And converting the GNSS generation signal into time synchronization information and providing the time synchronization information to the plurality of transceivers.
상기 방법은, 상기 복수의 송수신 장치는 AIS(Automatic Identification System) 송수신 장치, ASM(Application Specific Message) 송수신 장치 및 VDE(VHF Digital Exchange) 송수신 장치를 포함하고, 육상망 통신에 이상이 발생하면, 상기 VDE 송수신 장치를 이용하여 상기 해상교통관제 센터 또는 상기 육상운영 센터에 육상망 장애 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method includes the steps of: (a) transmitting and receiving an AIS (Automatic Identification System) transmission / reception device, an ASM (Application Specific Message) transmission / reception device, and a VDE (VHF Digital Exchange) transmission / reception device, Transmitting the terrestrial network fault message to the maritime traffic control center or the land operation center using the VDE transceiver.
상기 방법은, 수신된 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 구비된 메모리에 저장하는 단계; 및 상기 저장된 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 VDE 데이터로 인코딩하여 상기 VDE 송수신 장치를 통해 상기 해상교통관제 센터 또는 상기 육상운영 센터로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method comprises the steps of: storing received AIS data or ASM data in a memory; And encoding the stored AIS data or ASM data into VDE data and transmitting the encoded AIS data or ASM data to the maritime traffic control center or the land operation center through the VDE transceiver.
상기 방법은, 상기 VDE 송수신 장치를 통해 상기 저장된 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 전송하기 위한 육상국 슬롯예약 정보를 방송하는 단계를 더 포함하고, 상기 해상교통관제 센터 또는 상기 육상운영 센터로 전송하는 단계는, 상기 육상국 슬롯예약 정보에 따라 예약된 예약 슬롯을 이용하여 상기 저장된 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 상기 VDE 송수신 장치를 통해 상기 해상교통관제 센터 또는 상기 육상운영 센터로 전송할 수 있다.The method may further comprise broadcasting the land station slot reservation information for transmitting the stored AIS data or ASM data through the VDE transceiver, wherein the transmitting to the maritime traffic control center or the land operation center comprises: And transmit the stored AIS data or ASM data to the maritime traffic control center or the land operation center through the VDE transceiver using the reserved slot reserved according to the land station slot reservation information.
본 발명의 실시 예들은 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서 육상의 VDES 기지국 통신 시스템을 무인으로 운영할 수 있고, 육상의 VDES 기지국 통신 시스템을 효율적으로 구축하고 운영할 수 있다.Embodiments of the present invention can operate an off-shore VDES base station communication system unattended and a land-based VDES base station communication system efficiently in an offshore microwave data exchange system.
본 발명의 실시 예들은 VDES 기지국 통신시스템을 구성하는 AIS, ASM 및/또는 VDE 송수신 장치의 VHF 안테나 및 GNSS 안테나 설치를 최소화하여 운영할 수 있다.Embodiments of the present invention can operate VHF antennas and GNSS antennas of AIS, ASM and / or VDE transceivers constituting a VDES base station communication system with minimum installation.
또한, 본 발명의 실시 예들은 GNSS 수신의 장애 발생시, 시각 동기 장치를 이용하여 새로운 GNSS 신호를 VDES 기지국 통신 시스템으로 제공할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention can provide a new GNSS signal to the VDES base station communication system using a time synchronization device when a failure of GNSS reception occurs.
또한, 본 발명의 실시 예들은 해상관제 센터(VTS) 또는 육상운영 센터와 기지국 간 유선통신망 장애로 상호 정보교환이 어려울 때, AIS 데이터, ASM 데이터를 VDE 통신을 이용하여 중계할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention can relay AIS data and ASM data using VDE communication when it is difficult to mutually exchange information due to a fault of a wired communication network between a maritime control center (VTS) or a land operation center and a base station.
이와 같이, 본 발명의 실시 예들은 신규 도입하는 육상의 VDES 기지국 통신 시스템의 구성을 용이하게 하고, 장애 발생시 즉각적으로 대응할 수 있다.As described above, the embodiments of the present invention facilitate the construction of a newly introduced on-land VDES base station communication system and can respond immediately when a fault occurs.
도 1은 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서 일반적인 기지국 통신 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 통신 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 장치의 스위칭부의 구성도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 방법에서 송신 장치의 장애 발생시 수신 장치가 송수신 장치로 전환하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 방법에서 수신 장치의 장애 발생시 송신 장치가 송수신 장치로 전환하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 장치의 GNSS 신호 분배부의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 장치의 신호 분석 및 시각 동기화부의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 방법에서 시각 동기화 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 방법에서 시각 동기화 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 방법에서 육상 통신망의 장애 발생시 AIS, ASM 데이터를 VDE로 중계하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 방법에서 육상 통신망의 장애 발생시 AIS, ASM 데이터를 VDE로 중계하는 과정을 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram of a general base station communication system in a maritime microwave data exchange system.
2 is a configuration diagram of a base station communication system in a maritime microwave data exchange system according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a base station control apparatus in a maritime microwave data exchange system according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram of a switching unit of a base station control apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are diagrams illustrating a process of switching from a receiving apparatus to a transmitting and receiving apparatus when a failure occurs in a transmitting apparatus in a base station control method according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a process of switching from a transmitting apparatus to a transmitting / receiving apparatus when a failure of the receiving apparatus occurs in the base station controlling method according to an embodiment of the present invention.
8 is a configuration diagram of a GNSS signal distribution unit of a base station control apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a block diagram of a signal analysis and time synchronization unit of the base station control apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating a time synchronization process in a base station control method according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating a time synchronization process in a base station control method according to an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart illustrating a process of relaying AIS and ASM data to a VDE when a terrestrial communication network failure occurs in a base station control method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart illustrating a process of relaying AIS and ASM data to a VDE when a failure occurs in a land-based communication network in a BS control method according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.
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.It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 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 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
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 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
본 명세서의 기지국은 ABS(Advanced Base Station), HR-BS, 사이트 제어기, BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point; AP) 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 임의의 다른 타입의 인터페이싱 디바이스를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되진 않는다. The base station of the present disclosure may be any type of interfacing device such as an Advanced Base Station (ABS), an HR-BS, a Site Controller, a Base Transceiver System (BTS), an Access Point (AP), or any other type of interfacing device But are not limited to these.
기지국은 기지국 제어기(Base Station Controller; BSC), 라디오 네트워크 제어기(Radio Network Controller; RNC), 중계 노드들 등과 같은 다른 기지국들 및/또는 네트워크 엘리먼트들(도시되지 않음)을 또한, 포함할 수 있는 RAN(Remote Area Network)의 일부일 수 있다. 기지국은 셀(도시되지 않음)로서 지칭될 수 있는 특정한 지리적인 영역 내에서 무선 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. A base station may also include other base stations and / or network elements (not shown), such as a base station controller (BSC), a radio network controller (RNC), relay nodes, (Remote Area Network). The base station may be configured to transmit and / or receive wireless signals within a particular geographic area, which may be referred to as a cell (not shown).
기지국은 해안국, 육상 기지국, 위성 기지국, 베이스 스테이션 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. A base station may be referred to as a coast station, a land base station, a satellite base station, a base station, or some other terminology.
도 1은 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서 일반적인 기지국 통신 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a general base station communication system in a maritime microwave data exchange system.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 기지국 통신 시스템(10)은 복수의 통신 장치 및 기지국 제어 장치(100)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a general base
일반적인 기지국 통신 시스템(10)은 일반적인 제1 및 제2 AIS 송수신 장치(110 및 120)에 추가로 제1 ASM 송수신 장치(130), 제2 ASM 송수신 장치(140), 제1 VDE 송수신 장치(150) 및 제2 VDE 송수신 장치(160)가 설치되는 형태로 구축되고 운영할 예정이다. 또한, 장비의 이상발생을 대비하여 이중화 운영이 기본 방침으로 되어 있다. 이때, 문제점 및 고려사항은 다음과 같다.The general base
일반적인 제1 및 제2 AIS 송수신 장치(110 및 120)는 AIS 통신용인 2개의 VHF 안테나를 포함한다. 이때, 일반적인 기지국 통신 시스템(10)에는 2개의 VHF 안테나 이외에 4개의 안테나(ASM용 2식, VDE용 2식)가 추가로 설치 즉, 6개의 VHF 안테나(111, 121, 131, 141, 151, 161)가 설치되어야 하므로 설치공간이 부족해지는 상황이 발생될 수 있다. 필요 시, 고가의 철탑공사가 수행되어야 한다.Typical first and
그리고 기지국용으로 사용하는 두꺼운 RF 케이블을 추가로 공사하기 위하여 상당한 비용도 발생할 수 있다.Significant costs may also be incurred to construct additional thick RF cables for base stations.
또한, 일반적인 기지국 통신 시스템(10)에는 2개의 AIS 송수신용 GNSS 안테나 이외에 4개의 GNSS 안테나가 추가로 설치 즉, 6개의 GNSS 안테나(112, 122, 132, 142, 152, 162)가 설치되어야 한다. GNSS 정보 수신의 장애 발생시, TDMA 통신에서의 송신기능에 장애가 함께 발생한다.In addition, in the general base
이와 같이, 일반적인 기지국 통신 시스템(10)에서의 복수의 송수신 장치는 데이터 송수신을 위한 6개의 VHF 안테나(111, 121, 131, 141, 151, 161) 및 6개의 GNSS 안테나(112, 122, 132, 142, 152, 162)가 설치되어야 한다. 즉, 일반적인 VDES 기지국 통신 시스템(10)의 구성을 위해서는 도 1과 같이 VHF 안테나 6식과 GNSS 안테나 6식이 필요하다.As described above, the plurality of transceivers in the general base
그러나 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 장치(200)가 적용된 기지국 통신 시스템(20)은 4개의 VHF 안테나(201 내지 204)와 1개의 GNSS 안테나(205)를 포함한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 통신 시스템(20)은 안테나 개수의 감소로 인해 구축이 매우 용이하다. 여기서, 본 발명에서는 우리나라의 연안통신환경을 고려하여 SAT 기능, 즉 위성통신 구성은 제외하여 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에서는 위성통신 구성이 제외되는 것으로 한정되지 않고, 위성통신 구성이 포함될 수 있다. However, the base station communication system 20 to which the base
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 통신 시스템의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a base station communication system in a maritime microwave data exchange system according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 육상 기지국용 기지국 통신 시스템(20)은 복수의 송수신 장치(110 내지 160) 및 기지국 제어 장치(200)를 포함한다.2, the land-based base station communication system 20 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of
이하, 도 2의 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 통신 시스템(20)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.The specific configuration and operation of each component of the base station communication system 20 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described below.
복수의 송수신 장치(110 내지 160)는 제1 AIS 송수신 장치(110), 제2 AIS 송수신 장치(120), 제1 ASM 송수신 장치(130), 제2 ASM 송수신 장치(140), 제1 VDE 송수신 장치(150), 제2 VDE 송수신 장치(160)와, 데이터 송수신을 위한 단일 수신 안테나 및 복수의 송수신 안테나(201 내지 204)를 포함한다.The plurality of
전술된 바와 같이, 일반적인 VDES 기지국 통신 시스템(20)의 구성을 위해서는 도 1과 같이 VHF 안테나 6식과 GNSS 안테나 6식이 필요하다. 그러나 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 장치(200)가 적용된 기지국 통신 시스템(20)은 4개의 VHF 안테나(201 내지 204)와 1식의 단일 GNSS 안테나(205)를 포함한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 통신 시스템(20)은 안테나 개수의 감소로 인해 구축이 매우 용이하다.As described above, for the construction of the general VDES base station communication system 20, six VHF antennas and six GNSS antennas are required as shown in FIG. However, the base station communication system 20 to which the base
VDES(VHF Digital Exchange System)의 일례로, 복수의 송수신 장치는 2식의 AIS 송수신 장치인 제1 및 제2 AIS(Automatic Identification System) 송수신 장치(110 및 120), 2식의 ASM 송수신 장치인 제1 및 제2 ASM(Application Specific Message) 송수신 장치(130 및 140), 및 2식의 VDE 송수신 장치인 제1 및 제2 VDE(VHF Digital Exchange) 송수신 장치(150 및 160)를 포함한다.As an example of the VDES (VHF Digital Exchange System), a plurality of transceivers include first and second AIS (Automatic Identification System)
여기서, 4개의 VHF 안테나(201 내지 204) 중에서 VHF 안테나 3식은 송신전용으로 이용된다. VHF 안테나 1식은 수신전용으로 이용된다. 기지국 통신 시스템(20)은 VHF 안테나 3식 및 VHF 안테나 1식을 포함함으로써, VDES를 위한 기지국 제어 장치(200)와 선박 장치 간의 통신이 슬롯 충돌이나 송신출력에 의한 수신불가 상태를 사전에 예방할 수 있다.Here, among the four
기지국 제어 장치(200)는 해상용 초단파 데이터 교환 시스템(20)에서의 육상 기지국을 전제적으로 관리하고 제어한다. 이를 위해, 기지국 제어 장치(200)는 4개의 VHF 안테나(201 내지 204)와 1개의 단일 GNSS 안테나(205)와 연결된다. 또한, 기지국 제어 장치(200)는 제1 AIS 송수신 장치(110), 제2 AIS 송수신 장치(120), 제1 ASM 송수신 장치(130), 제2 ASM 송수신 장치(140), 제1 VDE 송수신 장치(150), 제2 VDE 송수신 장치(160)와 연결되어, VHF, GNSS, RS-2322, 랜(lan) 등의 통신을 통해 데이터를 교환하고, 복수의 송수신 장치(110 내지 160)를 제어하고 운영한다. 또한, 기지국 제어 장치(200)는 해상관제 센터(11) 및 육상운영 센터(12)와 통신망을 통해 통신하되, 복수의 송수신 장치(110 내지 160)에서 발생하는 고장이나 이상 상황 등과 처리 정보 등을 보고할 수 있다.The base
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a base station control apparatus in a maritime microwave data exchange system according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 육상용 기지국 제어 장치(200)는 입출력 통신부(210), 스위칭부(220), 입출력 컨트롤러(230), GNSS 신호 분배부(240), 신호 분석 및 시각 동기화부(250), 육상 통신부(260) 및 메인 컨트롤러(270)를 포함한다. 여기서, 기지국 제어 장치(200)는 무정전 전원 보조부(280) 및 랙팬(290)을 더 포함할 수 있다.3, the land-based base
이하, 도 3의 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치(200)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.Hereinafter, the specific configuration and operation of each component of the base
입출력 통신부(210)는 복수의 송수신 장치(110 내지 160)와 데이터를 교환한다. 입출력 통신부(210)는 VDES 프리젠테이션 인터페이스(Presentation interface)를 통해 데이터를 교환하는 VDES PI 통신부로 구현될 수 있다. 일례로, 입출력 통신부(210)는 6식의 송수신 장치(AIS 2식, ASM 2식, VDE 2식)와 데이터 교환을 위한 것이다.The input /
스위칭부(220)는 복수의 송수신 장치(110 내지 160)와 복수의 송수신 장치(110 내지 160)의 데이터 송수신을 위한 단일 수신 안테나 및 복수의 송수신 안테나(201 내지 204)를 스위칭을 통해 각각 연결시킨다. 일례로, 스위칭부(220)는 6식의 송수신 장치를 위한 VHF 안테나를 연결하기 위한 VHF RF 스위치 장치로 구현될 수 있다.The
입출력 컨트롤러(230)는 스위칭부(220)에서의 스위칭을 제어한다. 일례로, 입출력 컨트롤러(230)는 I/O(Input/Output)을 제어하되, VHF RF 신호를 스위칭하는 VHF RF 스위치 장치를 제어한다.The input /
GNSS 신호 분배부(240)는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 안테나(205)로부터 수신된 GNSS 신호를 분배한다. 일례로, GNSS 신호 분배부(240)는 6식의 송수신 장치에 GNSS 신호를 분배하기 위해 단일 GNSS 안테나(205)로부터 GNSS 신호를 수신한다.The
신호 분석 및 시각 동기화부(250)는 GNSS 신호 분배부(240)에서 분배된 GNSS 신호를 분석하여 시각 동기화 정보로 변환하고 그 변환된 시각 동기화 정보를 복수의 송수신 장치(110 내지 160)에 제공한다. 신호 분석 및 시각 동기화부(250)는 번개 등으로 인한 GNSS 안테나(205)의 수신 장애가 발생하는 경우, 구비된 시각 신호 생성기(251) 및 GNSS 신호 발생기(252)를 이용하여 GNSS 발생 신호를 발생하고, 그 발생된 GNSS 발생 신호를 NMEA0183 형식의 시각 동기화 정보로 변환하여 복수의 송수신 장치(110 내지 160)에 제공한다.The signal analysis and
육상 통신부(260)는 해상교통관제 센터(VTS, (Vessel Traffic Service System) 또는 육상운영 센터(12)와 육상망을 통해 통신한다.The
메인 컨트롤러(270)는 입출력 통신부(210), 입출력 컨트롤러(230), 신호 분석 및 시각 동기화부(250) 및 육상 통신부(260)와 연결되어 기지국 제어 장치(200)의 각 구성요소를 제어한다. 메인 컨트롤러(270)는 기지국 제어 장치(200)의 각 구성요소를 제어 및 운영하되, 복수의 송수신 장치(110 내지 160)를 제1 송수신 장치 및 제2 송수신 장치로 나누어 송신 모드 및 수신 모드로 각각 동작시킨다. 일례로, 제1 송수신 장치에는 제1 AIS 송수신 장치(110), 제1 ASM 송수신 장치(130) 및 제1 VDE 송수신 장치(150)가 포함될 수 있다. 제2 송수신 장치에는 제2 ASM 송수신 장치(140), 제2 AIS 송수신 장치(120) 및 제2 VDE 송수신 장치(160)가 포함될 수 있다. 여기서, 제1 송수신 장치 및 제2 송수신 장치는 특정 송수신 장치로 나누어진 그룹으로 한정되지 않는다. 메인 컨트롤러(270)는 VDE 송수신 장치를 송신모드로 동작하는 제1 VDE 송수신 장치(150)와 수신모드로 동작하는 제1 VDE 송수신 장치(150)로 나누어 각각 동작시킬 수 있다.The
무정전 전원 보조부(280)는 기지국 제어 장치(200)의 내부 구성요소에 전원을 제공한다.The uninterruptible power supply
랙팬(290)은 무정전 전원 보조부(280)를 냉각시키기 위한 팬으로 이루어진다.The
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 장치의 스위칭부의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a switching unit of a base station control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 장치(200)의 스위칭부(220)는 제1 스위치(221), 제2 스위치(222) 및 스위칭 제어부(223)를 포함한다.4, the
이하, 도 4의 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 장치(200)의 스위칭부(220)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.The specific configuration and operation of each element of the
제1 스위치(221)는 복수의 송수신 장치(110 내지 160) 중에서 제1 송수신 장치가 송신 모드로 동작하도록 제1 송수신 장치 및 복수의 송수신 안테나(201 내지 203)를 연결시킨다. 일례로, 제1 스위치(221)는 제1 AIS 송수신 장치(110), 제1 ASM 송수신 장치(130) 및 제1 VDE 송수신 장치(150)를 송수신전용인 3개의 VHF 송수신 안테나(201 내지 203)와 각각 연결하고, 제1 AIS 송수신 장치(110), 제1 ASM 송수신 장치(130) 및 제1 VDE 송수신 장치(150)를 송신전용 모드로 전환시켜 준다.The
제2 스위치(222)는 제1 스위치(221)와 연결된다. 제2 스위치(222)는 복수의 송수신 장치(110 내지 160) 중에서 제2 송수신 장치가 수신 모드로 동작하도록 제2 송수신 장치 및 수신전용인 단일 수신 안테나(204)를 연결시킨다. 일례로, 제2 스위치(222)는 제2 AIS 송수신 장치(120), 제2 ASM 송수신 장치(140) 및 제2 VDE 송수신 장치(160)를 수신전용인 VHF 단일 수신 안테나(204)와 연결하고, 제2 AIS 송수신 장치(120), 제2 ASM 송수신 장치(140) 및 제2 VDE 송수신 장치(160)를 수신전용 모드로 전환시켜 준다.The
스위칭 제어부(223)는 제1 스위치(221) 및 제2 스위치(222)를 제어하여 복수의 송수신 장치(110 내지 160)의 통신 모드를 전환시킨다. 일례로, 스위칭 제어부(223)는 구비된 두 개의 RF 스위치인 제1 스위치(221) 및 제2 스위치(222)를 외부 신호에 따라 스위칭 연결을 전환한다.The switching
제1 송수신 장치가 고장이거나 제2 송수신 장치가 고장일 때, 송신 모드 및 수신 모드가 포함된 통신 모드의 전환 과정을 구체적으로 살펴보기로 한다.The switching process of the communication mode including the transmission mode and the reception mode when the first transceiver is in failure or the second transceiver is in failure will be described in detail.
우선, 제1 송수신 장치가 고장인 경우를 살펴보기로 한다. 스위칭 제어부(223)는 제1 송수신 장치가 고장이면, 제2 송수신 장치가 송수신 모드로 동작하도록 제2 송수신 장치 및 단일 수신 안테나(204)의 연결을 스위칭시킨다. 이러한 스위칭을 통해, 스위칭 제어부(223)는 제2 송수신 장치를 제2 스위치(222) 및 제1 스위치(221)를 통해 복수의 송수신 안테나(201 내지 203)와 연결시킨다.First, a case where the first transceiver is failed will be described. The switching
다음으로, 제2 송수신 장치가 고장인 경우를 살펴보기로 한다. 스위칭 제어부(223)는 제2 송수신 장치가 고장이면, 제2 송수신 장치 및 단일 수신 안테나(204)와의 연결을 해제한다. 그리고 메인 컨트롤러(270)는 제1 송수신 장치를 송수신 모드로 동작시킨다.Next, a case where the second transceiver is failed will be described. When the second transceiver is out of order, the switching
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 방법에서 송신 장치의 장애 발생시 수신 장치가 송수신 장치로 전환하는 과정을 나타낸 도면이다.5 and 6 are diagrams illustrating a process of switching from a receiving apparatus to a transmitting and receiving apparatus when a failure occurs in a transmitting apparatus in a base station control method according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, S101 단계에서, 기지국 제어 장치(200)의 메인 컨트롤러(270)는 복수의 송수신 장치(110 내지 160) 중에서 송신모드로 동작하는 송신 장치의 이상발생을 확인한다. 예컨대, 복수의 송수신 장치(110 내지 160)에서 제1 AIS 송수신 장치(110)가 송신모드로 동작하는 송신 장치이고, 제2 AIS 송수신 장치(120)가 수신모드로 동작하는 수신 장치일 수 있다. AIS 이외의 ASM 및 VDE에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 여기서, 메인 컨트롤러(270)는 송신 장치의 알람 메시지를 확인하여 이상발생을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 5, in step S101, the
S102 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 송신 장치에 이상이 발생하는지 여부를 확인한다.In step S102, the
S103 단계에서, 상기 확인결과(S102), 송신 장치에 이상이 발생하는 경우, 메인 컨트롤러(270)는 입출력 컨트롤러(230)에 장애가 발생한 송신 장치의 RF를 수신 장치로 전환할 것을 명령한다. 반면, 상기 확인결과(S102), 송신 장치에 이상이 발생하지 않으면, 메인 컨트롤러(270)는 송신 장치에 이상이 발생하는지 여부를 확인하는 S102 단계를 다시 수행한다.If it is determined in step S103 that the error has occurred in the transmission apparatus, the
S104 단계에서, 입출력 컨트롤러(230)는 스위칭부(220)에 장애가 발생한 송신 장치의 RF를 수신 장치로 전환할 것을 명령한다.In step S104, the input /
S105 단계에서, 스위칭부(220)는 구비된 제1 스위치(221) 및 제2 스위치(222)를 스위칭시켜 장애가 발생한 송신 장치의 RF를 수신 장치로 전환하는 것을 수행한다. 즉, 스위칭부(220)는 장애가 발생한 송신 장치와 연결된 송수신 안테나를 장애가 발생하지 않은 수신 장치로 전환시킬 수 있다. 이때, 장애가 발생한 송신 장치와 송수신 안테나 간의 연결을 해제시킨다.In step S105, the
도 6에 도시된 바와 같이, S201 단계에서, 스위칭부(220)는 장애발생의 송신 장치를 수신 장치로 전환완료했음을 입출력 컨트롤러(230)를 경유하여 메인 컨트롤러(270)에 보고한다.6, in step S201, the
S202 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 장애가 없는 수신 장치에 송수신 모드로 전환할 것을 명령한다.In step S202, the
S203 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 장애가 없는 수신 장치가 송수신 모드로 전환한 것을 확인하고 육상센터에 전환상태를 보고한다.In step S203, the
S204 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 송수신 모드로 전환한 수신 장치의 송수신 메시지를 중계한다.In step S204, the
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 방법에서 수신 장치의 장애 발생시 송신 장치가 송수신 장치로 전환하는 과정을 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a process of switching from a transmitting apparatus to a transmitting / receiving apparatus when a failure of the receiving apparatus occurs in the base station controlling method according to an embodiment of the present invention.
S301 단계에서, 기지국 제어 장치(200)의 메인 컨트롤러(270)는 복수의 송수신 장치(110 내지 160)에서 수신 장치의 이상발생을 확인한다. 여기서, 메인 컨트롤러(270)는 수신 장치의 알람 메시지를 확인하여 이상발생을 확인할 수 있다.In step S301, the
S302 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 수신 장치에 이상 발생이 있는지 여부를 확인한다.In step S302, the
S303 단계에서, 상기 확인 결과(S302), 수신 장치에 이상 발생이 있는 경우, 메인 컨트롤러(270)는 장애가 없는 송신 장치에 송수신 모드로 전환할 것을 명령한다. 반면, 상기 확인 결과(S302), 수신 장치에 이상 발생이 없는 경우, 메인 컨트롤러(270)는 수신 장치에 이상 발생이 있는지 여부를 확인하는 S302 단계를 수행한다.If it is determined in step S303 that the error has occurred in the receiving apparatus, the
S304 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 장애가 없는 송신 장치가 송수신 모드로 전환한 것을 확인하고 육상센터에 전환상태를 보고한다.In step S304, the
S305 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 송수신 모드로 전환한 송신 장치의 송수신 메시지를 중계한다.In step S305, the
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 장치의 GNSS 신호 분배부의 구성도이다.8 is a configuration diagram of a GNSS signal distribution unit of a base station control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 장치(200)의 GNSS 신호 분배부(240)는 GNSS 신호 분배기(241), 제1 GNSS 신호 증폭기(242), 제2 GNSS 신호 증폭기(243) 및 GNSS 신호 스위칭 제어기(244)를 포함한다.8, the
제1 GNSS 신호 증폭기(242)는 GNSS 안테나로부터 수신된 GNSS 신호를 증폭시킨다. 제1 GNSS 신호 증폭기(242)는 GNSS 안테나로부터 수신된 GNSS 신호를 증폭시켜 6개의 송수신 장치로 전달할 수 있다.The first
GNSS 신호 분배기(241)는 복수의 스위치를 구비하고, 구비된 복수의 스위치를 스위칭시켜 제1 GNSS 신호 증폭기(242)에서 증폭된 GNSS 신호를 복수의 송수신 장치(110 내지 160)로 분배한다. GNSS 신호 분배기(241)는 GNSS 안테나로부터 수신된 GNSS 신호와 GNSS 안테나의 장애 발생시 시각 동기화 정보를 이용한 제2 GNSS 발생 신호를 6식의 송수신 장치로 분배한다.The
제2 GNSS 신호 증폭기(243)는 신호 분석 및 시각 동기화부(250)로부터 수신된 GNSS 발생 신호를 증폭시킨다. 제2 GNSS 신호 증폭기(243)는 신호 분석 및 시각 동기화부(250)로부터 수신된 GNSS 발생 신호를 증폭시켜 6개의 송수신 장치로 전달할 수 있다.The second
GNSS 신호 스위칭 제어기(244)는 GNSS 신호 분배기(241)에 구비된 스위치의 신호 스위칭을 제어한다. GNSS 신호 스위칭 제어기(244)는 외부 시리얼 통신을 통하여 구비된 스위치의 신호 분기를 제어할 수 있다.The GNSS
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 장치의 신호 분석 및 시각 동기화부의 구성도이다.9 is a block diagram of a signal analysis and time synchronization unit of the base station control apparatus according to an embodiment of the present invention.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 장치(200)의 신호 분석 및 시각 동기화부(250)는 시각 신호 생성기(251), GNSS 신호 발생기(252) 및 시각 동기 제어기(253)를 포함한다.9, the signal analysis and
시각 신호 생성기(251)는 GNSS 안테나의 장애 발생으로 인해 시각 동기화 정보가 제공되지 않는 경우, 기설정된 시각 동기화 정보를 이용하여 시각 신호를 생성한다. 즉, 시각 신호 생성기(251)는 GNSS 안테나가 번개 등에 의하여 장애 발생시, 정밀시간 주파수를 생성하여 새로운 GNSS 발생 신호를 생성할 수 있다. The time signal generator 251 generates the time signal using the preset time synchronization information if the time synchronization information is not provided due to the occurrence of the failure of the GNSS antenna. That is, the time signal generator 251 can generate a new GNSS generation signal by generating a precise time frequency when the GNSS antenna fails due to a lightning or the like.
GNSS 신호 발생기(252)는 시각 신호 생성기(251)에서 생성된 시각 신호를 이용하여 GNSS 발생 신호를 발생시킨다. GNSS 신호 발생기(252)는 시각 신호 생성기(251)로부터 제공된 시각 신호를 변환하여 GNSS 발생 신호를 발생시킨다.The
시각 동기 제어기(253)는 시각 신호 생성기(251)에서의 시각 생성 과정 및 GNSS 신호 발생기(252)에서의 신호 발생 과정을 제어한다. 시각 동기 제어기(253)는 시각 신호 생성기(251) 및 GNSS 신호 발생기(252)를 제어하되, GNSS 발생 신호를 제2 시각 동기화 정보로 변환하여 복수의 송수신 장치(110 내지 160)에 제공한다.The
또한, 시각 동기 제어기(253)는 GNSS 신호를 분석하여 NMEA0183 형태의 시각 동기화 정보로 변환하여 6식의 송수신 장치로 제공한다. 이러한 시각 동기화 정보는 기지국 통신 시스템(20)에서 운영하는 모든 장치의 시각 동기화 정보로 활용될 수 있다.Further, the
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 방법에서 시각 동기화 과정을 나타낸 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a time synchronization process in a base station control method according to an embodiment of the present invention.
S401 단계에서, 기지국 제어 장치(200)의 메인 컨트롤러(270)는 GNSS 수신 시, 이상발생을 확인한다. 여기서, 메인 컨트롤러(270)는 알람 메시지를 확인하여 GNSS 수신의 이상발생을 확인할 수 있다.In step S401, the
S402 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 GNSS 수신의 이상발생이 있는지 여부를 확인한다.In step S402, the
S403 단계에서, 상기 확인 결과(S402), GNSS 수신의 이상발생이 있는 경우, 메인 컨트롤러(270)는 신호 분석 및 시각 동기화부(250)에 GNSS 안테나로부터 수신된 GNSS 신호 대신 새로운 GNSS 발생 신호로 전환할 것을 명령한다. 반면, 상기 확인 결과(S402), GNSS 수신의 이상발생이 없는 경우, 메인 컨트롤러(270)는 GNSS 수신의 이상발생이 있는지 여부를 확인하는 S402 단계를 수행한다.If there is an abnormality in GNSS reception in step S403, the
그리고 S404 단계에서, 신호 분석 및 시각 동기화부(250)는 GNSS 신호 분배부(240)로 신호 분석 및 시각 동기화부(250)와 연동하는 것을 명령한다.In step S404, the signal analysis and
S405 단계에서, GNSS 신호 분배부(240)는 GNSS 안테나로부터 수신되는 신호 수신을 취소하고, 신호 분석 및 시각 동기화부(250)로 전환을 수행한다.In step S405, the GNSS
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 방법에서 시각 동기화 과정을 나타낸 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a time synchronization process in a base station control method according to an embodiment of the present invention.
도 11에 도시된 바와 같이, S501 단계에서, 신호 분석 및 시각 동기화부(250)는 GNSS 안테나로부터 수신신호를 수신하는 수신 모드로 전환이 되었는지 확인한다.As shown in FIG. 11, in step S501, the signal analysis and
S502 단계에서, 신호 분석 및 시각 동기화부(250)는 메인 컨트롤러(270)의 상태전환을 보고한다.In step S502, the signal analysis and
도 12 및 도 13은 기지국 통신 시스템(20)이 해상관제 센터(11) 또는 육상운영 센터(12)와 육상망 즉, 유선망을 통해 연결되어 있는 경우, 육상망에 장애 발생시 해상관제 센터(11) 또는 육상운영 센터(12)와 중계통신을 통해 해상교통 및 안전목적의 AIS 데이터와 ASM 데이터를 VDE 통신을 통해 해상관제 센터(11) 또는 육상운영 센터(12)에 제공하는 기지국 제어 방법이 도시되어 있다. 이하, 도 12 및 도 13을 참조하여 이러한 기지국 제어 방법에 대해서 살펴보기로 한다.12 and 13 are diagrams for explaining the operation of the
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 방법에서 육상 통신망의 장애 발생시 AIS, ASM 데이터를 VDE로 중계하는 과정을 나타낸 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a process of relaying AIS and ASM data to a VDE when a terrestrial communication network failure occurs in a base station control method according to an embodiment of the present invention.
도 12에 도시된 바와 같이, S601 단계에서, 기지국 제어 장치(200)의 메인 컨트롤러(270)는 육상통신 상태를 확인한다.As shown in FIG. 12, in step S601, the
S602 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 육상통신 상태에 이상이 발생하는지 여부를 확인한다. 메인 컨트롤러(270)는 주기적으로 육상통신 상태를 확인하여 이상 발생 여부를 확인할 수 있다.In step S602, the
S603 단계에서, 상기 확인결과(S602), 육상통신 상태에 이상이 발생하는 경우, 메인 컨트롤러(270)는 AIS 데이터 및 ASM 데이터를 수신하여 구비된 메모리의 큐(Queue)에 저장한다. 메인 컨트롤러(270)는 육상통신 상태의 이상 또는 장애 발생시, AIS 데이터 및 ASM 데이터를 내부 저장장치인 메모리(Queue)에 저장한다. 반면, 상기 확인결과(S602), 육상통신 상태에 이상이 발생하지 않는 경우, 메인 컨트롤러(270)는 육상통신 상태에 이상이 발생하는지 여부를 확인하는 S602 단계를 수행한다.In step S603, the
S604 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 VDE 송수신 장치를 이용하여 해상관제 센터(11)(VTS) 또는 육상운영 센터(12)에 육상망 장애 발생 메시지를 전송한다. 메인 컨트롤러(270)는 VDE 송수신 장치를 이용하여 VTS 센터 또는 육상운영 센터(12)에 육상망 통신 상태에 이상이 있음을 경보 메시지로 인코딩하여 육상망 장애 발생 메시지를 전송한다.In step S604, the
S605 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 VDE 송수신 장치를 이용하여 주변 선박 또는 주변 기지국에 육상국 슬롯예약 정보를 방송한다. 또한, 메인 컨트롤러(270)는 주변 서비스 권역의 선박에 VDE 송수신 장치를 이용하여 육상국 슬롯예약 정보를 방송할 수 있다. 이를 통하여 특정 시간슬롯 구간은 중계를 위한 예약 슬롯으로 전환된다.In step S605, the
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 제어 방법에서 육상 통신망의 장애 발생시 AIS, ASM 데이터를 VDE로 중계하는 과정을 나타낸 흐름도이다.FIG. 13 is a flowchart illustrating a process of relaying AIS and ASM data to a VDE when a failure occurs in a land-based communication network in a BS control method according to an exemplary embodiment of the present invention.
S701 단계에서, 기지국 제어 장치(200)의 메인 컨트롤러(270)는 큐(Queue)에 저장된 AIS 데이터, AMS 데이터를 VDE 전송데이터로 인코딩한다. 메인 컨트롤러(270)는 예약 슬롯을 활용하여 큐(Queue)에 저장한 AIS 데이터, ASM 데이터를 VDE 전송을 위하여 인코딩 작업을 수행한다.In step S701, the
S702 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 인코딩된 VDE 전송데이터를 VDE 송수신 장치로 전달한다. In step S702, the
이후, S703 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 VTS 센터 또는 육상운영 센터(12)에서 AIS, ASM 정보를 수신했는지 확인한다.Then, in step S703, the
S704 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 육상통신 상태를 다시 확인한다. 메인 컨트롤러(270)는 수신 여부가 확인이 안되면 한 번 더 전송할 수 있다.In step S704, the
S705 단계에서, 메인 컨트롤러(270)는 육상통신에서 계속 이상발생이 되는지를 확인한다. 상기 확인 결과(S705), 육상통신에서 이상 발생이 없으면, 메인 컨트롤러(270)는 AIS, ASM 데이터를 VDE로 중계하는 과정을 종료한다. 반면, 메인 컨트롤러(270)는 육상망 통신 상태를 주기적으로 계속 확인하여 이상 발생시 큐에 저장한 AIS 데이터, ASM 데이터를 육상망을 통해 계속 전송할 수 있다. 즉, 메인 컨트롤러(270)는 육상통신에서 계속 이상발생이 있으면, AIS 데이터, AMS 데이터를 VDE 전송데이터로 인코딩하는 S701 단계부터 다시 수행한다.In step S705, the
이상 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions as defined by the following claims It will be understood that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit and scope of the invention.
10, 20: 기지국 통신 시스템
100, 200; 기지국 제어 장치
110, 120: 제1 AIS 송수신 장치, 제2 AIS 송수신 장치
130, 140: 제1 ASM 송수신 장치, 제2 ASM 송수신 장치
150, 160: 제1 VDE 송수신 장치, 제2 VDE 송수신 장치
111, 121, 131, 141, 151, 161: VHF 안테나
112, 122, 132, 142, 152, 162: GNSS 안테나
11: 해상관제 센터
12: 육상운영 센터
201 내지 204: 단일 수신 안테나 및 복수의 송수신 안테나
205: GNSS 안테나
210: 입출력 통신부
220: 스위칭부
230: 입출력 컨트롤러
240: GNSS 신호 분배부
250: 신호 분석 및 시각 동기화부
260: 육상 통신부
270: 메인 컨트롤러
280: 무정전 전원 보조부
290; 랙팬
221, 222: 제1 스위치, 제2 스위치
223: 스위칭 제어부
241: GNSS 신호 분배기
242, 243: 제1 GNSS 신호 증폭기, 제2 GNSS 신호 증폭기,
244: GNSS 신호 스위칭 제어기
251: 시각 신호 생성기
252: GNSS 신호 발생기
253; 시각 동기 제어기10, 20: base station communication system
100, 200; Base station control device
110, 120: a first AIS transceiver, a second AIS transceiver
130, 140: a first ASM transceiver, a second ASM transceiver
150, 160: a first VDE transceiver, a second VDE transceiver
111, 121, 131, 141, 151, and 161: VHF antennas
112, 122, 132, 142, 152, 162: GNSS antenna
11: Maritime Control Center
12: Athletics Operations Center
201 to 204: Single reception antenna and plural transmission / reception antennas
205: GNSS antenna
210: Input /
220:
230: I / O controller
240: GNSS signal distributor
250: Signal analysis and time synchronization unit
260: Land communication department
270: Main controller
280: Uninterruptible power supply auxiliary
290; Rack fan
221, 222: first switch, second switch
223:
241: GNSS signal distributor
242, 243: a first GNSS signal amplifier, a second GNSS signal amplifier,
244: GNSS signal switching controller
251: Time signal generator
252: GNSS signal generator
253; Time synchronization controller
Claims (20)
복수의 송수신 장치와 데이터 교환을 위한 입출력 통신부;
복수의 송수신 안테나 및 단일 수신 안테나를 상기 복수의 송수신 장치와 스위칭을 통해 각각 연결시키는 스위칭부;
상기 스위칭부에서의 스위칭을 제어하는 입출력 컨트롤러;
해상교통관제 센터 또는 육상운영 센터와 육상망을 통해 통신하는 육상 통신부; 및
상기 기지국 제어 장치를 제어 및 운영하되, 상기 복수의 송수신 장치를 제1 송수신 장치 및 제2 송수신 장치로 나누어 송신 모드 및 수신 모드로 각각 동작시키는 메인 컨트롤러를 포함하고,
상기 스위칭부는,
상기 제1 송수신 장치가 송신 모드로 동작하도록 상기 제1 송수신 장치 및 상기 복수의 송수신 안테나를 연결시키는 제1 스위치;
상기 제1 스위치와 연결되고, 상기 제2 송수신 장치가 수신 모드로 동작하도록 상기 제2 송수신 장치 및 상기 단일 수신 안테나를 연결시키는 제2 스위치; 및
상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 제어하되, 상기 복수의 송수신 장치의 통신 모드를 전환하는 스위칭 제어부를 포함하는 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치.A base station control apparatus in a VHF Data Exchange System,
An input / output communication unit for exchanging data with a plurality of transceivers;
A switching unit connecting a plurality of transmitting and receiving antennas and a single receiving antenna to each of the plurality of transmitting and receiving devices through switching;
An input / output controller for controlling switching in the switching unit;
A maritime traffic control center or an onshore communication center that communicates with the land operation center through a land network; And
And a main controller for controlling and operating the base station control device and dividing the plurality of transmission / reception devices into a first transmission / reception device and a second transmission / reception device, respectively, for operating in a transmission mode and a reception mode,
The switching unit includes:
A first switch for connecting the first transceiver and the plurality of transmission / reception antennas so that the first transceiver operates in a transmission mode;
A second switch connected to the first switch and connecting the second transceiver and the single receive antenna so that the second transceiver operates in a receive mode; And
And a switching control unit for controlling the first switch and the second switch and switching communication modes of the plurality of transmitting and receiving apparatuses.
상기 스위칭 제어부는,
상기 제1 송수신 장치가 고장이면, 상기 제2 송수신 장치가 송수신 모드로 동작하도록 상기 제2 송수신 장치 및 상기 단일 수신 안테나의 연결을 스위칭시켜, 상기 제2 송수신 장치를 상기 제2 스위치 및 상기 제1 스위치를 통해 상기 복수의 송수신 안테나와 연결시키는 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the switching control unit comprises:
Wherein the first transceiver is connected to the first transceiver and the second transceiver is connected to the first transceiver and the second transceiver is connected to the second transceiver, Wherein the plurality of transmission / reception antennas are connected to the plurality of transmission / reception antennas via switches.
상기 스위칭 제어부는, 상기 제2 송수신 장치가 고장이면, 상기 제2 송수신 장치 및 상기 단일 수신 안테나와의 연결을 해제하고,
상기 메인 컨트롤러는 상기 제1 송수신 장치를 송수신 모드로 동작시키는 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the switching controller releases the connection with the second transceiver and the single receiving antenna when the second transceiver is out of order,
And the main controller operates the first transceiver in a transmission / reception mode.
단일 GNSS(Global Navigation Satellite System) 안테나로부터 수신된 GNSS 신호를 분배하는 GNSS 신호 분배부; 및
상기 분배된 GNSS 신호를 분석하여 시각 동기화 정보로 변환하고 상기 변환된 시각 동기화 정보를 상기 복수의 송수신 장치에 제공하는 신호 분석 및 시각 동기화부를 더 포함하는 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치.The method according to claim 1,
A GNSS signal distribution unit for distributing a GNSS signal received from a single Global Navigation Satellite System (GNSS) antenna; And
And a signal analysis and time synchronization unit for analyzing the distributed GNSS signal to convert it into time synchronization information and providing the converted time synchronization information to the plurality of transceivers.
상기 신호 분석 및 시각 동기화부는,
상기 GNSS 안테나의 장애 발생시, 시각 동기화 정보를 이용하여 GNSS 발생 신호를 발생시키고, 상기 GNSS 발생 신호를 시각 동기화 정보로 변환하여 상기 복수의 송수신 장치에 제공하는 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the signal analysis and time synchronization unit comprises:
A base station control unit in a maritime microwave data interchange system for generating a GNSS generation signal using time synchronization information when a failure of the GNSS antenna occurs and converting the GNSS generation signal into time synchronization information and providing the time synchronization information to the plurality of transmission / .
상기 신호 분석 및 시각 동기화부는,
상기 GNSS 안테나의 장애 발생 시, 시각 동기화 정보를 이용하여 시각 신호를 생성하는 시각 신호 생성기;
상기 생성된 시각 신호를 이용하여 GNSS 발생 신호를 발생시키는 GNSS 신호 발생기; 및
상기 시각 신호 생성기 및 상기 GNSS 신호 발생기를 제어하되, 상기 GNSS 발생 신호를 시각 동기화 정보로 변환하여 상기 복수의 송수신 장치에 제공하는 시각 동기 제어기를 포함하는 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the signal analysis and time synchronization unit comprises:
A time signal generator for generating a time signal using time synchronization information when a failure of the GNSS antenna occurs;
A GNSS signal generator for generating a GNSS generation signal using the generated time signal; And
And a time synchronization controller for controlling the time signal generator and the GNSS signal generator to convert the GNSS generation signal into time synchronization information and providing the time synchronization information to the plurality of transceivers.
상기 복수의 송수신 장치는 AIS(Automatic Identification System) 송수신 장치, ASM(Application Specific Message) 송수신 장치 및 VDE(VHF Digital Exchange) 송수신 장치를 포함하고,
상기 메인 컨트롤러는, 육상망 통신에 이상이 발생하면, 상기 VDE 송수신 장치를 이용하여 상기 해상교통관제 센터 또는 상기 육상운영 센터에 육상망 장애 메시지를 전송하는 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치.The method according to claim 1,
The plurality of transceivers include an AIS (Automatic Identification System) transceiver, an ASM (Application Specific Message) transceiver, and a VDE (VHF Digital Exchange) transceiver,
Wherein the main controller transmits a terrestrial network fault message to the maritime traffic control center or the onshore operation center using the VDE transceiver when an abnormality occurs in the terrestrial network communication, .
상기 메인 컨트롤러는,
상기 육상 통신부에서의 육상 통신에 이상이 발생하면, 수신된 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 구비된 메모리에 저장하고, 상기 저장된 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 VDE 데이터로 인코딩하여 상기 VDE 송수신 장치를 통해 상기 해상교통관제 센터 또는 상기 육상운영 센터로 전송하는 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치.9. The method of claim 8,
The main controller includes:
The AIS data or the ASM data is stored in the memory, and the AIS data or the ASM data is encoded into the VDE data to transmit the AIS data or the ASM data through the VDE transceiver, Base station control device in a maritime microwave data exchange system transmitted to a control center or the land operation center.
상기 메인 컨트롤러는,
상기 VDE 송수신 장치를 통해 상기 저장된 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 전송하기 위한 육상국 슬롯예약 정보를 방송하고, 상기 육상국 슬롯예약 정보에 따라 예약된 예약 슬롯을 이용하여 상기 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 상기 VDE 송수신 장치를 통해 상기 해상교통관제 센터 또는 상기 육상운영 센터로 전송하는 해상용 초단파 데이터 교환 시스템에서의 기지국 제어 장치.10. The method of claim 9,
The main controller includes:
Broadcasts the AIS data or ASM data to the VDE transceiver through the VSS transceiver, and transmits the AIS data or ASM data to the VDE And transmits the data to the maritime traffic control center or the onshore operation center through a transceiver.
복수의 송수신 장치와 데이터를 교환하는 단계;
복수의 송수신 안테나 및 단일 수신 안테나를 상기 복수의 송수신 장치와 스위칭을 통해 각각 연결시키는 단계; 및
해상교통관제 센터 또는 육상운영 센터와 육상망을 통해 통신하는 단계를 포함하고,
상기 스위칭을 통해 각각 연결시키는 단계는, 상기 복수의 송수신 장치를 제1 송수신 장치 및 제2 송수신 장치로 나누어 송신 모드 및 수신 모드로 각각 동작시키고,
상기 제1 송수신 장치가 송신 모드로 동작하도록 상기 제1 송수신 장치 및 상기 복수의 송수신 안테나를 연결시키는 단계;
상기 제2 송수신 장치가 수신 모드로 동작하도록 상기 제2 송수신 장치 및 상기 단일 수신 안테나를 연결시키는 단계; 및
상기 복수의 송수신 장치의 통신 모드를 전환하는 단계를 포함하는 기지국 제어 방법.A base station control method performed by a base station control apparatus in a maritime microwave data exchange system,
Exchanging data with a plurality of transceivers;
A plurality of transmitting and receiving antennas and a single receiving antenna are connected to the plurality of transmitting and receiving devices through switching; And
Comprising the steps of communicating with a maritime traffic control center or a land operation center via a land network,
Wherein the step of connecting through the switching respectively comprises dividing the plurality of transmitting and receiving devices into a first transmitting and receiving device and a second transmitting and receiving device and operating them in a transmission mode and a receiving mode,
Connecting the first transceiver and the plurality of transceivers so that the first transceiver operates in a transmission mode;
Connecting the second transceiver and the single receive antenna so that the second transceiver operates in a receive mode; And
And switching communication modes of the plurality of transceivers.
상기 복수의 송수신 장치의 통신 모드를 전환하는 단계는,
상기 제1 송수신 장치가 고장이면, 상기 제2 송수신 장치가 송수신 모드로 동작하도록 상기 제2 송수신 장치 및 상기 단일 수신 안테나의 연결을 스위칭시켜, 상기 제2 송수신 장치를 상기 복수의 송수신 안테나와 연결시키는 기지국 제어 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the switching of the communication modes of the plurality of transceivers comprises:
Wherein the second transceiver switches the connection of the second transceiver and the single reception antenna so that the second transceiver operates in the transmission / reception mode if the first transceiver is out of order, and connects the second transceiver to the plurality of transceivers A base station control method.
상기 복수의 송수신 장치의 통신 모드를 전환시키는 단계는,
상기 제2 송수신 장치가 고장이면, 상기 제2 송수신 장치 및 상기 단일 수신 안테나와의 연결을 해제하고, 상기 제1 송수신 장치를 송수신 모드로 동작시키는 기지국 제어 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the switching of the communication modes of the plurality of transceivers comprises:
And disconnects the second transceiver from the single reception antenna and operates the first transceiver in a transmission / reception mode if the second transceiver is out of order.
단일 GNSS(Global Navigation Satellite System) 안테나로부터 수신된 GNSS 신호를 분배하는 단계; 및
상기 분배된 GNSS 신호를 분석하여 시각 동기화 정보로 변환하고 상기 변환된 시각 동기화 정보를 상기 복수의 송수신 장치에 제공하는 단계를 더 포함하는 기지국 제어 방법.12. The method of claim 11,
Distributing a GNSS signal received from a single Global Navigation Satellite System (GNSS) antenna; And
Analyzing the distributed GNSS signal to convert it into time synchronization information, and providing the converted time synchronization information to the plurality of transceivers.
상기 GNSS 안테나의 장애 발생시, 시각 동기화 정보를 이용하여 GNSS 발생 신호를 발생시키고, 상기 GNSS 발생 신호를 시각 동기화 정보로 변환하여 상기 복수의 송수신 장치에 제공하는 단계를 더 포함하는 기지국 제어 방법.16. The method of claim 15,
Generating a GNSS generation signal using time synchronization information when a failure occurs in the GNSS antenna and converting the GNSS generation signal into time synchronization information and providing the time synchronization information to the plurality of transceivers.
상기 GNSS 안테나의 장애 발생 시, 시각 동기화 정보를 이용하여 시각 신호를 생성하는 단계;
상기 생성된 시각 신호를 이용하여 GNSS 발생 신호를 발생시키는 단계; 및
상기 GNSS 발생 신호를 시각 동기화 정보로 변환하여 상기 복수의 송수신 장치에 제공하는 단계를 더 포함하는 기지국 제어 방법.16. The method of claim 15,
Generating a time signal using time synchronization information when a failure of the GNSS antenna occurs;
Generating a GNSS generation signal using the generated time signal; And
And converting the GNSS generation signal into time synchronization information and providing the time synchronization information to the plurality of transceivers.
상기 복수의 송수신 장치는 AIS(Automatic Identification System) 송수신 장치, ASM(Application Specific Message) 송수신 장치 및 VDE(VHF Digital Exchange) 송수신 장치를 포함하고,
육상망 통신에 이상이 발생하면, 상기 VDE 송수신 장치를 이용하여 상기 해상교통관제 센터 또는 상기 육상운영 센터에 육상망 장애 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 기지국 제어 방법.12. The method of claim 11,
The plurality of transceivers include an AIS (Automatic Identification System) transceiver, an ASM (Application Specific Message) transceiver, and a VDE (VHF Digital Exchange) transceiver,
Further comprising transmitting the terrestrial network fault message to the maritime traffic control center or the onshore operation center using the VDE transceiver when an abnormality occurs in the terrestrial network communication.
수신된 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 구비된 메모리에 저장하는 단계; 및
상기 저장된 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 VDE 데이터로 인코딩하여 상기 VDE 송수신 장치를 통해 상기 해상교통관제 센터 또는 상기 육상운영 센터로 전송하는 단계를 더 포함하는 기지국 제어 방법.19. The method of claim 18,
Storing the received AIS data or ASM data in a memory provided; And
Encoding the stored AIS data or ASM data into VDE data and transmitting the encoded AIS data or ASM data to the maritime traffic control center or the land operation center through the VDE transceiver.
상기 VDE 송수신 장치를 통해 상기 저장된 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 전송하기 위한 육상국 슬롯예약 정보를 방송하는 단계를 더 포함하고,
상기 해상교통관제 센터 또는 상기 육상운영 센터로 전송하는 단계는, 상기 육상국 슬롯예약 정보에 따라 예약된 예약 슬롯을 이용하여 상기 저장된 AIS 데이터 또는 ASM 데이터를 상기 VDE 송수신 장치를 통해 상기 해상교통관제 센터 또는 상기 육상운영 센터로 전송하는 기지국 제어 방법.20. The method of claim 19,
Broadcasting the land station slot reservation information for transmitting the stored AIS data or ASM data through the VDE transceiver,
And transmitting the stored AIS data or ASM data to the maritime traffic control center or the land operation center through the VDE transceiver using the reserved slots reserved according to the land station slot reservation information, Or to the onshore operation center.
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KR1020170168572A KR101986286B1 (en) | 2017-12-08 | 2017-12-08 | Apparatus and method for controlling base station in VHF data exchange system |
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KR1020170168572A KR101986286B1 (en) | 2017-12-08 | 2017-12-08 | Apparatus and method for controlling base station in VHF data exchange system |
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KR1020170168572A KR101986286B1 (en) | 2017-12-08 | 2017-12-08 | Apparatus and method for controlling base station in VHF data exchange system |
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