KR100542019B1 - 해양사고 방지를 위한 무선통신 중계서비스방법,중계처리방법 및 중계시스템 - Google Patents

Abstract

해양사고를 보다 효율적으로 방지하기 위한 정보기술에 관한 것으로서 중·단파대 무선주파수의 SSB변조방식을 사용하는 어선과 초단파대 무선주파수의 FM변조방식을 사용하는 일반선박 간 유기적으로 정보를 연계하여 상호간 이동하는 동태를 알 수 있도록 하거나 충돌이 우려되는 위급상황에서 신속히 교신설정이 가능토록 하며, 또한 좌초사고를 예방하기 위한 항행정보를 보다 효율적으로 제공토록 하는 수단으로 이 기종 시스템을 정보통신 중계시스템에 의하여 연계함으로써, 어선과 상선간 상호 충돌을 예방하고 연안항해중의 좌초 사고도 예방하는 효율적 수단을 제공하는 바, 모든 선박 및 선박의 운항관리와 관련된 육상 시설에 활용될 수 있음.

선박자동식별장치(AIS), 디지털어업통신망(DFN), 무선송수신기, 경보신호발신기, 자동경보수신기, NAVTEX, 문자/음성변환기, 전자해도, GPS, 프로토콜변환기, 음성녹음/재생기능, AM/FM중계시스템, GMDSS, nonGMDSS, 제어신호용 톤(tone).

Description

해양사고 방지를 위한 무선통신 중계서비스방법, 중계처리방법 및 중계시스템{ A radio relay service method and radio relay processor and radio relay system for prevent a accident at sea by wireless communication technology }

제1도 및 제2도는 국제해사기구(IMO)에서 규정한 상선을 위한 선박자동식별시스템(AIS)의 네트웍 구성의 일례를 도시한 블록다이어그램 및 그 화면 표시의 일례를 나타낸 그림

제3도 및 제4도는 국내에서 개발중인 어선을 위한 디지털 어업통신망(DFN)의 체계를 도시한 블록다이어그램 및 그 화면 표시의 일례를 나타낸 그림

제5도는 선박용 송수신기의 일례를 나타낸 그림

제6도는 선박자동식별장치와 디지털 어업통신망을 정보통신기술로 결합한 본 발명 실시의 일례를 도시한 블록다이어그램.

제7도는 미지의 어선과 상선간 교신 설정이 가능토록 하는 시스템 구성의 일례를 도시한 블록다이어그램.

제8도, 제9도 및 제10도는 어선과 상선간 채널중계를 수행하는 중계개념과 시스템 구성의 일례를 도시한 블록다이어그램.

제11도는 문자/음성 변환장치를 이용하여 이기종간 시스템을 결합함으로써 항행정보를 다기능으로 제공토록 하는 시스템 구성의 일례를 도시한 블록다이어그 램.

제12도 및 제13도는 제6도의 중계서비스 및 중계처리 방법을 도시한 흐름도 및 계층구조도

제14도 및 제15도는 제7도의 교신설정방법을 도시한 흐름도 및 계층구조도.

제16도는 제7도에서 일어나는 경보신호 일례의 패킷 구조도.

제17도, 제18도 및 제19도는 제8도 내지 제10도에서의 중계시스템에 의한 교신설정방법을 도시한 흐름도 및 계층구조도.

제20도 및 제21도는 제11도에서의 문자/음성 항행정보 다기능 제공방법을 도시한 흐름도 및 계층구조도.

제22도, 제23도, 제24도, 제25도 및 제26도는 제10도의 작용과 관련된 이해를 증진시키기 위하여 도식적으로 설명하는 도면.

본 발명은 충돌, 좌초 등 해양사고를 보다 효율적으로 방지하기 위하여 정보통신분야의 무선통신기술로서 정보의 중계 또는 통신링크를 처리하는 방법 및 그 시스템 등에 관한 것이다.

바다는 해상교역의 통로로서 중요한 역할을 수행할 뿐만 아니라 국민의 식량 조달원으로서도 중요한 터전임은 주지의 사실이다.

바다에서 일어나는 해양사고는 후손에게 물려줄 해양생태계에까지 영향을 미 친다는 점에서 반드시 줄여야 하는 것만은 분명하나, 선박용 항해장비의 현대화 및 종사자의 인식향상에도 불구하고 해양사고는 쉽게 줄어들지 않고 있는 바, 본 발명은 정보기술로서 어선과 상선간 정보를 교류하거나 항행정보를 효율적으로 제공토록 하여 해난사고를 최소화할 수 있는 기술이다.

바다에서의 상선이나 어선은 움직이는 자체가 곧 경제활동이라 할 것이지만 그 목적이 상이함으로 짐작할 수 있듯이 상호간 움직이는 속성이 다르며, 이는 곧 어선과 상선의 충돌사고가 근본적으로 해결되지 않는 요인이기도 하다.

일반적으로 상선은 정해진 항로를 따라 항해하는 반면, 어선은 어로작업을 위하여 해상의 어느 위치에서든 임의로 작업할 수 있고, 또한 어선은 그 어로작업의 특성상 항상 어구를 사용함으로 한 어선의 어로작업 반경이 수 Km의 범위에 이르는 경우도 흔히 볼 수 있다.

만약 이 상황에서 비교적 대형선박인 상선이 어선측으로 접근해 온다면 어구를 파손하거나 상호 충돌하는 사고가 발생하게 될 것인데, 어선의 경우는 어군탐색이 주요 관심사항일 뿐 상선이 다니는 항로에 무관심하고, 상선의 경우는 다양한 어구어법을 이해하기 지난하다는 점에서 해상충돌에 관한 취약점이 있는 것이나, 이 경우 자동 견시시스템(Watch System)에 갈음될 "전자파 이용 물표탐지기(Radar)"도 마이크로웨이브의 직진성 전파를 이용하는 관계로 해수면 밑에 잠겨있는 어구는 탐지할 수 없어 실질적으로 무용하다는 문제점을 발견하게 된다.

이를 보완하기 위한 수단은 결국 쌍방간 정보교류체제를 구축하여 위급시 즉 각 연락을 취할 수 있어야 하나 어선과 상선에 설치된 기존 통신체제를 분석하면 쌍방간 정보소통이 용이하지 못함을 알 수 있는 것으로, 현재 어선 및 상선에 설치된 재래식 통신장비는 상호간 목적한 바가 상이한 통신체제로 구성되어 있다.

즉, 어선의 경우는 인근 어선과 어로작업 반경을 확보하기 위한 목적 및 어군탐색에 참고될 어업정보를 취득하기 위한 목적으로 설치된 SSB송수신기(중단파대 진폭변조의 일종인 단측파대 억압반송파 통신방식)로서 2MHz(2183.4 KHz 등), 27MHz(27822.4KHz 등) 및 기타 단파대(8114.4KHz 등)를 주로 사용하며, 상선은 육상과 연락하기 위한 목적으로 설치된 VHF송수신기(초단파대 주파수변조 송수신기)로서 156MHz대(156.8MHz 등)를 주로 사용하므로, 상호간 연락할 수 있는 공통 통신채널(즉, 무선전화인 경우 2183.4KHz와 2639.4KHz와 27822.4KHz)이 일부 할당되어 있다 하더라도 평상시 각각 별개의 채널을 사용하고 있음으로 인하여 실질적인 상호 교신설정은 기대하기 곤란한 실정이다.

상선의 경우 국제해사기구(IMO)에서 제정한 세계해상조난안전제도(GMDSS; Global Maritime Distress Safety System)의 선택호출장치(DSC; Digital Selective Calling, 이하 "DSC"라 함)는 모든 선박에 특정한 식별기호(ID; Identification Data, 이하 "ID"라 함)를 부여한 디지털 통신방식이며, 주기적으로 위치를 보고토록 함으로써 평상시 모든 선박의 위치를 중앙관제실에서 파악할 수 있도록 하는 장비이나 동 DSC는 특정한 선박을 호출하기에는 용이하지만, 상대 선박의 ID를 알 수 없는 미지의 선박과 통신을 설정하기 위하여는 모든 선박을 호출해야 되므로 이러한 경우, 조난통신에 간주되어 통신망 전체가 교란될 우려가 있는 미흡함이 있으며, 이것은 DSC 기술이 선박의 조난통신 및 SAR(search and rescue : 수색 및 구조)에 우선하여 제안된 기술이기 때문이다.

다른 한편으로 재래식 송수신장치에 부가적으로 구비되는 2-tone(삐-뽀-) 방식의 경보신호는 그 경보신호를 모든 선박에 단순하게 알릴 뿐 어느 선박에서 발신된 것인지 알릴 수 없는 미흡함이 있다.

상기 DSC를 개량한 선박자동식별장치(AIS; Automatic Identification System)는 선박의 ID와 위성항법시스템(GPS; Global Positioning System, 이하 "GPS"라 함)으로 측정된 선박의 위치, 침로, 속도, 선박상태, 기타정보 등을 포함하여 전송함과 아울러 이 정보를 모든 선박에 배포토록 구성한 시스템으로서 해상에서의 모든 선박이 상호간의 동태를 파악할 수 있도록 제정된 것이다.

동 선박자동식별장치(AIS)는 초단파대(VHF Band)를 이용하는 시분할통신방식(TDMA; Time Division Multiple Access)으로 1분당 2,250척의 선박 대 선박 또는 선박 대 육상의 관제시스템간 통신을 가능하게 하고 그 표시방법으로서 전자해도 (Electronic Navigation Chart) 상에 선박을 나타나게 하는 구조를 채택하고 있으므로 상선의 경우에 있어서는 적어도 6분 주기로 항행관련 정보가 보고되어 종래에비하여 탁월한 기능을 수행하는 바 이러한 시스템 구조와 화면을 예시하면 제1도 및 제2도와 같다.

그러나, 어선의 경우에 이러한 시설을 적용함에는 장비가 고가일 뿐 아니라 연안을 항행하는 상선과 달리 먼 바다를 항해할 경우 초단파대 통신이 미치지 못하는 문제점이 있고 특히 어선은 생업과 관련된 조업장소의 노출을 꺼리는 속성을 직 접적으로 저해만 시킬 뿐, 어장에서 필요로 하는 정보를 제공할 수 없다는 점에서 어선에 적용함에는 무리가 있으며, 실제로 국제해사기구에서도 상선에 동 시스템을 의무적으로 시설토록 강제화시키고 있으나, 어선에는 전혀 적용을 검토하지 않음은 바로 이러한 점을 해소하지 못하기 때문이다.

어선의 속성을 감안하여 그 요구를 만족시키는 미래 정보통신시설로는 대한민국 특허출원 특1997-022694 (1997. 6. 2. 출원), 동 특1998-0000155(1998. 1. 7. 출원), 동 10-1998-0000632(1998. 1. 13. 출원), 동 특1998-035454(1998. 8. 31. 출원), 동 특1998- 035455(1998. 1. 31. 출원), 동 특1998-043267(1998. 10. 16. 출원) 및 동 특1999-0005438 (1999. 2. 18. 출원)에 의하여 구축되는 단파대(HF Band)를 이용한 무선데이터통신 기능의 디지털 어업통신망(DFN; Digital Fishing Network)이 있으며, 이는 어선에 적합한 약 4시간의 주기로 GPS측위된 어선위치와 각종 어로상황을 자동적으로 수집함과 아울러 문자와 그림으로 표현되는 첨단어업정보를 방송으로 제공하고 또한 E-mail을 가능하게 하는 기능으로서, 그 표현방법이 선박자동식별장치(AIS)와 유사하게 전자해도를 바탕으로 하여서 그 위에 각종 정보를 표현하고 있으며, 실제로 어선에 장착되어 활용되고 있는 기술이므로 이를 이용할 경우 해양사고 방지에 기여할 수 있는 기초적 여건을 확보할 수 있음을 알 수 있게 된다.

디지털 어업통신망(DFN)의 블록다이어그램 및 그 화면의 일례를 그림으로 나타내면 제3도 및 제4도와 같다.

또 하나 중요한 해상사고는 연안을 항해할 때 일어나는 좌초사고이며, 이는 주로 등대의 불빛이나 음향을 이용하는 항로표지에 대한 이해부족 또는 제 기능을 발휘하지 못하는 장애사실을 항행중인 선박에 제대로 전달하지 못할 때 일어나기 쉬운 것이다.

국제해사기구(IMO)에서는 항행정보문자방송(NAVTEX; NAVigation TelEX, 이하 "NAVTEX"라 함)으로서 항행중인 선박에 이와 관련된 문자방송을 하도록 함으로써 우리나라 해양경찰청에서 제공하는 해상교통방송을 비롯하여 세계 각국에서 시행되고 있지만, 항행정보를 포함하는 오직 적은 량의 해사안전정보만 취급할 수밖에 없는 기능적 한계점으로 말미암아 새로운 장비의 설치비 부담에 비하여 큰 효과를 얻을 수 없다는 점에서 앞으로도 연근해 어선에서는 그 이용이 저조할 수밖에 없는 실정이다.

한편, 우리나라 어선의 전용 통신망인 어업통신을 관장하는 어업무선국에서도 음성통신으로 항행정보를 제공하고 있지만, 해난구조만 관장하는 전담기관(해양경찰청)과는 상이한 체제로 운영되는 어업생산지원 및 해난사고예방지원 기관이므로 양자 정보를 취급하는 방법이나 정보제공의 질에 있어서 상당부분 상이하게 운영되고 있는 바, 이는 곧 NAVTEX가 설치되지 않은 어선의 경우 실질적으로 항행정보서비스를 받지 못함을 뜻하는 것이다.

기존 음성통신용 어업통신과 연락하는 수단으로의 의무설비인 어선 송수신기의 일례를 그림으로 나타내면 제5도와 같다.

위에서 살펴 본 문제점을 개선하기 위하여는 새로운 시스템을 연구할 필요성이 대두되며, 동 문제점을 모두 개선할 경우 특히 절대 다수인 어선에 바로 정보화 효과가 미치게 되므로 해양사고 방지에 획기적으로 기여할 것은 너무나 당연한 것이다.

본 발명의 제1목적은 상선의 실정에 알맞는 선박자동식별시스템(AIS)과 어선의 실정에 알맞는 디지털 어업통신망(DFN)을 정보기술로 상호 결합하여 이 기종 선박인 상선과 어선이 바다에서 상호 이동상황을 관찰할 수 있도록 하는 해양사고 예방적 수단을 제공코자 함에 있으며,

본 발명의 제2목적은 바다에서 상이한 통신체제를 구성하는 상선과 어선이 위급상황에서 신속히 교신을 설정할 수 있도록 하는 기술적 수단을 제공함으로써 위급상황에 즉각 대처할 수 있는 기술적 수단을 제공하고자 함에 있으며,

본 발명의 제3목적은 문자방송으로 제공되는 항행정보를 음성으로 자동변환하여 이 기종 송신장치로도 병행 제공토록 함으로써 운영기관의 인력팽창 없이 서비스이용자를 바로 확대하는 정보기술 수단을 제공코자 함에 있으며,

본 발명의 제4목적은 이와 같은 수단을 구성함에 있어서 기존 통신 단말장치를 최대한 활용토록 함으로써 적은 비용으로 즉각적 시행할 수 있도록 하여 비용절감 및 서비스 조기시행의 효과를 얻도록 하고자 함에 있으며,

본 발명의 제5목적은 이질적 관리체제를 극복하여 각각 다른 환경의 단말장치 이용자에게 고른 서비스가 주어질 수 있도록 더 나아가 관련 시스템을 취사선택적으로 일괄 통합하는 여건을 제공코자 함에 있다.

이와 같은 목적의 본 발명은 이질적 정보통신망인 선박자동식별장치(AIS)와 디지털 어업통신망(DFN)을 프로토콜 자동변환장치(Protocol Converter)로 결합함으로써 디지털 어업통신망(DFN)을 통하여 어선으로부터 수집되는 제반 조업정보 및 운항정보 중 상선의 운항안전과 관계되는 운항정보만 선별적으로 추출한 후 선박자동식별장치(AIS)를 경유하여 상선으로 제공하고, 선박자동식별장치(AIS)를 통하여 상선으로부터 수집되는 제반 상태정보 및 운항정보 중 어선의 운항안전과 관계되는 운항정보만 선별적으로 추출한 후, 디지털 어업통신망(DFN)을 경유하여 어선에 제공함으로써 각각의 조건을 만족하는 이질적 무선통신환경을 상호 접속하여 그 목적에 저해됨이 없이 안전정보만 선별적으로 중계하는 수단을 제공한다.

여기에서 본 발명은 필요시 상선과 접할 우려가 높은 해역 또는 특정한 위치 내에서 어선의 보고주기가 자동적으로 빨라지거나 중지되도록 하는 어선의 동정과 관련된 보고주기 자동가변 수단도 제공한다.

또한 본 발명은 연근해 및 원해를 불구하고 바다에서 상이한 통신체제로 구성된 어선과 상선을 공통 채널로서 호출하여 링크할 수 있도록 하는 수단을 제공하는 것으로, 위급상황에서 수동적으로 채널을 선택하여 경보신호를 발생하면 관련된 채널을 자동적으로 번갈아 감시(Scan Watch)하는 자동경보수신기가 이를 수신하여 적절한 경보 및 상대방 정보를 표시함으로써 이후부터는 인위적으로 교신을 설정할 수 있도록 하는 수단을 제공하며,

나아가, 위급상황 발생시 GPS로 측위된 위치는 물론, 송신채널을 자동적으로 번갈아가면서(scanning) 경보신호를 발생하면, 이를 수신한 상대방이 자동경보수신장치의 출력을 이용하여 공간적으로 위치를 분석한 후 자신의 주변에서 발생된 위 급신호인지를 판별함으로써 신속하고도 정확한 교신설정이 이루어지도록 하는 여러가지의 복합적 정보기술 및 제어수단을 제공한다.

이에 본 발명은 더욱 나아가 상기 이를 수신한 상대방이 자동으로 경보신호 수신여부를 응답하는 수단을 제공함은 물론, 연안과 비교적 근접한 해역에서 이용될 수 있는 방안으로서 GMDSS의 상선에서 주로 이용하는 FM(Frequency Modulation) 방식의 통신기기와 비 GMDSS 선박의 어선에서 이용하는 SSB(Sing Side Band) 방식의 통신기기가 육상의 중계시스템을 경유하여 서로 교신이 가능토록 하는 수단을 제공하면서도 여기에 통신채널의 교란까지 줄일 수 있는 수단도 제공한다.

또한 본 발명은 문자/음성변환장치(TTS; Tex To Speech)를 이용하여 NAVTEX 서버와 음성통신용 어업통신 장치를 연결함으로써 문자방송으로 제공되는 항행정보가 음성으로도 아울러 제공되는 수단을 제공하며,

나아가 정해진 시간에 정해진 방송정보가 송출되도록 하는 수단을 구비하여 기존 어업통신에 혼신을 주지 않고 주기적으로 방송되도록 하는 수단을 제공하며, 이를 별도의 송신장치로도 구성할 수 있는 수단을 제공한다.

또한 본 발명은 한 걸음 더 나아가 상기 제반 수단을 통합 연계하여 모든 상황을 수집하고 모든 선박이 서비스를 받을 수 있도록 구성하되, 이와 같은 시설을 함에 있어서 기존 어선에 시설된 장비 및 운용체제를 그대로 이용할 수 있도록 연관된 통신망을 취향에 따라 선택적으로 상호 연동시킴으로써 비용절감 및 신속히 보급 활용될 수 있도록 하는 수단을 제공한다.

제6도는 상기 선박자동식별장치(AIS)와 디지털 어업통신망(DFN)을 정보기술로 연계시킨 실시 일례를 블록다이어그램으로 도시한 것으로서,

어선(1)으로부터 각종 정보를 수집하고 또한 어선(1)에 각종 정보를 제공토록 구성되는 수단의 대어선 디지털 어업통신망(2);

상선(3)으로부터 각종 정보를 수집하고 또한 상선(3)에 각종 정보를 제공토록 구성되는 수단의 선박자동식별시스템(4);

상기 디지털 어업통신망(2)과 선박식별시스템(4)의 정보 중 상호 연계될 정보만 선별적으로 추출하고 상호 송수신조건에 알맞는 환경으로 제공하는 프로토콜 변환기(5);

상기 프로토콜변환기(5)를 이용하여 디지털 어업통신망(2)과 선박자동식별시스템(4)을 정보통신망으로 연결함으로써 바다의 어선과 상선이 상호 필요정보를 연계하도록 구성된 것이다.

이와 같이 구성된 제6도에 있어서 더욱 상세한 구성은 추가적으로 설계될 수 있으나 개념적인 구성을 도시한 제6도에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.

평상시 상선은 국제해사기구에서 강제화하고 있는 바와 같이 제1도에 도시 설명한 선박자동식별시스템(AIS)으로 거의 1분의 주기로서 자신의 선명, 선박제원, 위치, 침로, 속도, 항해상황, 적재화물, 기타 상황정보 등을 중앙관제센터 및 다른 모든 선박에게 알리게 되며, 다른 상선에서는 이 정보를 이용하여 다른 선박의 동태를 주시함으로써 자신과의 위험성 여부를 미리 예측할 수 있게 된다.

이는 상선의 경제활동에서 자신이 항해하는 정보가 다른 선박에 알려진다 하 여도 그다지 문제점이 없기에 가능한 것이다.

그러나, 어선은 이동하는 상세한 상황이나 적재된 화물(어획물)을 다른 어선들에게 알리는 행위를 대부분 원치 않고 있으므로 어선은 국제해사기구의 GMDSS의 적용선박에도 포함되어 있지 않으며, 이는 많은 어획고를 올렸거나 올릴 가능성이 있는 정보를 주변의 다른 어선들에게 알리게 되면 자신의 생업에 치명적인 결과를 초래할 수 있음을 감안하였기 때문이다.

디지털 어업통신망(DFN)은 이러한 점을 포괄하여 제3도에 도시 설명한 바와 같이 주로 어선안전/어업자원관리를 위한 자료수집과 어선의 작업 능률을 향상시키기 위한 첨단어업정보(문자와 그림)를 서비스하기 위한 목적으로 운용된다.

여기에서 어선안전/어업자원관리를 위하여 수집되는 정보에는 어선의 선명, 선박제원, 위치, 침로, 속도, 업종, 어종, 어획량, 투망횟수(노력량), 기타정보가 당연히 포함되고, 다만 자료를 수집하는 주기는 적어도 4시간 이상의 간격을 두어서 가능한 기밀을 유지하고자 하는 어선의 입장을 충분히 반영하고 있으며, 수집된 정보 중 업종, 어종, 노력량, 어획량 등에 대하여는 개별적 보안을 유지토록 하고 있다.

이는 곧 선박자동식별장치와 디지털 어업통신망이 정보의 기밀유지 및 기능적 측면에서 전혀 다른 이질적 시스템임을 알 수 있게 하는 것으로, 이러한 상태로 그대로 방치할 경우 해상에서 어선과 상선이 서로 인접 교행하는 일이 있다 하더라도 상호간 동태를 미리 파악하기는 어려운 것이다.

이에 제6도 실시예의 본 발명은 프로토콜변환기(5)로서 상호간 필요정보만 선별하여 연계시키는 작용을 수행하는 것으로, 어선에서 수집된 정보 중 선박제원과 위치만 선박자동식별장치(AIS)로 제공하거나 필요시 침로와 속도를 추가하여 최소한의 정보만 선박자동식별장치(AIS)로 제공함으로써 이러한 정보가 상선에 전달되도록 한다.

또한 프로토콜 변환기(5)는 상선으로부터 수집된 정보 중 화물의 운송정보를 제외한 거의 모든 정보 즉, 선명, 선박제원, 위치, 침로, 속도, 항해상태 등을 디지털 어업통신망(DFN)으로 제공하여 모든 어선에 이를 알리게 된다.

다만, 여기에서 디지털 어업통신망(DFN)은 그 자체 통신망으로 수집된 다른 어선의 운항상태도 함께 포함하여 알릴 수는 있으나, 어선은 실제로 운항하는 때보다도 작업을 위하여 정지하는 상태가 더 많고, 또한 어선의 생업과도 관련되어 있는 것이므로 상황에 따라 가변적으로 적용할 수 있다.

상기 프로토콜변환기(5)는 물리적으로 존재하는 것이 아니라 컴퓨터 소프트웨어인 패킷데이터 작성 알고리즘으로 구성되는 것이므로 위 상황에 따라 가변된다 함은 별도의 부가장치를 연결하거나 제거함을 뜻하는 것이 아니라 간단한 프로그램에 의한 원텃치식 조작으로 패킷데이터의 프레임을 더 추가하거나 제거하는 의미를 포함하는 것이다.

이러한 정보연계는 일견 간단한 것으로 보이나, 별도의 고가 장비이면서도 어선과는 별개 기능의 선박자동식별장치(AIS)를 어선에 구비하지 않고도 디지털 어업통신단말장치만을 이용하여 빠른 속도로 이동하는 상선의 운항상황을 모든 어선에서 신속 정확히 관찰할 수 있다는 점에서 현저한 실질적 효과를 얻을 수 있고, 이질적인 초단파대 통신망(선박자동식별장치(AIS))과 단파대 통신망(디지털 어업통신망(DFN))을 상호 연결하여 각각의 통신망을 이용하는 많은 수의 사용자에게 별도의 단말장치 구입 등 비용부담이 없게 함으로써 이는 곧 적은 비용으로 최대의 효과를 얻도록 하는 발명인 것이다.

여기에서 이질적 통신망이라 함은 FM(주파수변조)과 SSB(억압반송파방식의 진폭변조)로서 변조방식이 상이하거나, 또는 동종의 변조방식이라도 모뎀에서 변·복조되는 특성이 다른 등 직접적으로 상호 호환되지 아니한 통신망을 뜻한다.

어선의 동적 상황을 상선에 효율적으로 알리기 위한 수단으로는 어선이 상선과 접할 우려가 높은 해역을 항해할 때 자동적으로 보고의 주기가 빠르게 설정되도록 하고, 그 범위를 벗어났을 때 본래의 설정으로 되돌아오도록 할 수도 있는 바, 이는 주로 어선에 설치되는 단말장치의 지리정보시스템(GIS; Geographical Information System)이 공간분석 기능으로 구동될 때 쉽게 구현된다.

이러한 공간분석 기능은 해상충돌을 예방하는데 유효할 뿐만 아니라 전력·통신등 해저케이블을 보호함에도 유효하게 작동할 수 있는 것으로, 미리 기억된 좌표에 의하여 자신이 항해하는 위치에 해저케이블 등이 있음을 인식하였을 경우, 단말장치 자체적으로 경보를 발생함과 아울러 통신으로 그 좌표를 빠른 주기로서 보고토록 할 수도 있고, 항구에 정박하였을 때는 상기 보고 작동 자체를 중지시킬 수도 있는 것이므로, 본 발명은 상기 프로토콜 변환기(5)로서 연계되는 구성에 또 다른 관제센터와 네트웍으로 연결되는 연동구성을 추가하여 다목적으로도 활용될 수 있는 것이다.

제7도는 해상에서 접한 미지의 선박간 상호 교신설정이 용이토록 하는 본 발명 실시 일례를 도시한 블록다이어그램으로서,

선박에 설치되는 재래식 제1송수신기(6) 및 제2송수신기(7);

필요시 선박에 설치되는 위성측위장치(8);

필요시에는 위성측위장치(8)에 연결되어 그 측위데이터도 포함할 수 있으며, 제1송수신기의 입력단에 연결되어 위급상황 발생시 특정한 경보신호를 발생하는 수단으로 구성되는 경보신호발신기(9);

제1송수신기에서 송출되는 신호를 감시할 수 있는 기능을 구비하여 평상시 설정된 채널의 신호를 감시하다가 위급상황에서 제1송수신기(6)로부터 발생되는 특정한 경보신호를 포착함으로써 경보신호 포착 사실을 메시지로 알리거나 필요시 전자해도(11)로 그 사실을 알리거나 필요시 자동적인 음성재생 기능을 수행하도록 구성되는 수단의 자동경보수신기(10);

필요시 자동경보수신기에 연결되어 위성측위장치(8)로부터의 측위데이터를 전자해도 위에 좌표로 표시하고, 자신의 위치 부근에서 발생된 신호인지를 분석하여 그 결과를 메시지로 나타내고 필요시 자동적으로 상대방에 응답신호를 발생하는 기능을 수행하는 전자해도시스템(11);

상기 경보신호발신기(9)에 의한 경보신호가 포착되었을 경우 인위적으로 제2송수신기(7)를 이용하여 상대방을 호출 또는 자동적으로 응답하도록 구성된 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 다음과 같이 그 작용이 설명된다.

해상에서 충돌시 피해가 큰 어선은 그 크기가 작음으로 인하여 상선에서는 특별히 주의하지 않는 한 레이더(Radar)로도 발견하기가 용이하지 않고, 또한 어선은 불특정 장소를 떠돌아다니는 관계로 상선에서 미리 예측하기가 어려운 문제점이 있다.

이러한 상황에서 어선 종사자는 육안 또는 레이더(Radar)로서 비교적 큰 물체인 상선을 발견하기가 용이한 바, 만약 상선이 자신에게 피해를 가할 우려가 있는 침로(방향)로 접근해 온다면 이를 인지한 어선은 본 발명의 경보신호발신기(9)를 조작하게 된다.

이러한 조작에 의하여 경보신호발신기는 특정신호로서 경보신호를 송출하게 되는데, 동 경보신호는 주로 가청주파수를 이용한 "삐-뽀-" 또는 FSK(Frequency Shift Keying) 또는 DTMF(Dual Tone Multi Frequency) 등의 신호로 발생하게 된다.

다만, 이러한 경보신호를 구체적으로 구성하는 수단은 기존 조난신호만 방송하던 DSC의 기능에 동 방송수단으로서의 통신링크 설정요구 신호를 더 부가하거나 가청주파수 경보신호로서 통신링크 설정요구 신호를 더 부가한 것에 해당되는 것으로, 정보통신분야의 전문가라면 이러한 개념적 설명만으로 잘 알 수 있는 사항이므로 특별히 자세하게 설명하지 않으나, 이미 알려진 어느 한 방식의 특정한 부호로 한정되는 것은 아니며, 또한 경보신호를 구동하는 방법에 있어서도 인위적인 수단과 레이더로 감시된 물표가 자신에게 접근해 옴을 인식하여 자동적으로 경보신호가 구동되는 수단도 포함하는 바, 이 역시 어느 하나의 수단으로 한정되는 것은 아니다.

상기 경보신호는 제1송수신기에 공급되어 여러 선박이 공통적으로 수신할 수 있는 채널 또는 국제법으로 청수의무가 주어진 특정한 채널로 변조되어 송출되는데, 이와 같이 제1송신기를 제어함에 있어서도 경보신호발신기(9)가 제1송신기의 채널을 자동적으로 변경해 가면서 여러 채널 또는 특정한 채널로 전송토록 할 수도 있으므로 한정된 것은 아니다.

상기 경보신호에는 자동중계 조치 또는 자동응답 조치 등이 수반되는 조난신호와는 다른 수단으로서의 긴급 통신링크 설정요구 신호가 포함되며, 필요시 여기에 위성측위장치(8, GPS)로 측위된 자신의 좌표와 자신의 식별기호(선박번호, 호출명칭등)와 기타 충돌/조난/ 등 위급상황을 담은 메시지를 가청주파수, 음성 또는 데이터신호로 함께 전달할 수도 있다.

이러한 제1송신기(6)로부터의 변조된 출력은 인근에 항해중인 여러 선박의 자동경보수신기(10)에 전달되는데, 자동경보수신기(10)가 작동되어 경보신호를 포착하게 된 때에는 주위를 견시하거나 레이더 감시를 보다 철저하게 하여 위급선박이 어디에 있는지 인위적으로 검사하게 된다.

만약, 경보신호발신기(9)가 자신의 좌표와 식별기호를 아울러 송출하였다면, 이를 수신한 선박에서는 자동경보수신기의 메시지를 이용하여 어느 선박에서 발신된 것인지 즉각 알 수 있고, 어울러 자신이 항해하는 인근의 선박인지 여부도 알 수 있으므로 상황판단에 따라 채널을 추적하여 발신된 선박을 쉽게 호출할 수 있는 것이며, 여기에서 아래 와 같이 특정한 상대방 운항과 관련된 경보신호라면 그 특정한 상대방 시스템이 이를 인지하여 자동적인 응답체제를 구동함으로써 상호간 분 명한 교신설정을 확보할 수 있게 되는 것이다.

고급 장비를 갖춘 대형 상선인 경우 바람직하게는 자동경보수신기(10)의 출력을 전자해도(11)에 연결하여 전자해도의 지리정보시스템(GIS; Geographical Information System) 기능으로 공간분석을 함으로써 자신이 설정한 범위 내에 있는 선박에서 발생된 것인지 까지도 판단토록 하면 자동제어 기능에 의한 신속 정확성도 확보되는 것으로, 이러한 공간분석 기능은 기존의 전자해도시스템(ECDIS; Electronic Chart Display and Information System)을 인터페이스와 소프트웨어적 데이터 연결기능으로 확장한 것에 해당하여 결국 선박자동식별장치(AIS)와도 연동됨을 뜻한다.

상기 제7도의 본 발명은 접근하는 선박이 어떠한 선박인지 알지 못하는 상황 즉, 미지의 선박 상호간을 간단한 시설로서 직접 교신 설정할 수 있으므로 육지와 거리가 먼 경우에 불구하고 활용되는 효과가 있는 것으로, 여기에서 자동경보수신기는 경보신호를 수신하였을 때 이를 메시지로서 래치(Latch)시킨 후 연속적으로 다른 채널을 검사하거나 그 경보신호가 검출된 채널에서 자동적으로 대기하도록 구성할 수도 있는 것이다.

상기 경보신호가 특정한 코드 규칙으로 생성되는 점을 이용하면 이를 수신한 자동경보수신기가 특정한 코드에 해당하는 음성경보메시지를 발생 및 이를 이용하여 자동응답도 가능하도록 하며, 동 코드 신호는 다국적 언어로도 재생되도록 구성할 수도 있으므로 본 발명은 전 세계 어느 장소에서나 음성정보를 수신하는 장치로도 활용될 수 있는 것이다.

제8도 및 제9도는 제6, 7도의 개념을 통합 연계한 또 다른 구성으로, 쌍방향중계시스템을 이용하여 상기 상선과 어선간에 정보를 소통시키는 구성을 나타낸 블록다이어그램으로서, 이를 좀더 구체화 한 것이 제10도이다.

제10도 실시 일례의 본 발명은,

어선에 설치되는 AM통신수단으로 구성된 SSB송수신기(20);

상선에 설치되는 FM통신수단으로 구성된 VHF송수신기(21);

상기 SSB송수신기(20)와 VHF송수신기(21)의 원시정보 입·출력단에 유기적으로 연결되고, 주어진 조건에 따라 제어됨으로써 이질적 채널 상호간을 신호 중계하는 수단의 중계인터페이스(22);

상기 중계대상인 SSB송수신기(20)와 VHF송수신기(21)의 사이에 유기적으로 연결되고, 원시정보를 검출하여 중계여부를 결정 및 동 결과로서 중계대상 장비를 작동관계로 연동시키도록 제어하되, 채널 장애가 일어나지 않는 수단으로 중계처리가 가능하게 함과 아울러 필요시 24시간 중에서 예약설정에 의한 동작시간의 제어 및 외부에서의 원격제어도 가능토록 구성되는 수단의 중계제어장치(23);로서 연계 구성된 것이다.

이와 같이 구성된 제10도에서 먼저 중계작용을 간략히 설명하면 다음과 같다.

먼저 SSB채널의 신호를 수신하면(즉, 예를 들면 SSB수신기20에 의하여 27822.4 KHz의 신호를 수신하면) 그 신호는 신호레벨검출수단(23-1)에 의하여 디지털레벨로 중앙처리장치(CPU; 23-4)에 전달되고, 이에 따라 CPU(23-4)는 송수신제어 수단(23-6)으로서 VHF송수신기(21)에 PTT신호를 공급하여 VHF송수신기(21)를 송신작동으로 전환시킴과 아울러 중계제어수단(23-3)을 통하여 중계인터페이스(22-2)를 작동시킴으로써 AM통신방식인 SSB신호는 FM통신방식인 VHF신호로 중계되며, 반대로 VHF채널의 신호를 수신하면(즉, 예를 들면 VHF수신기21에 의하여 156.8MHz의 신호를 수신하면) 그 역방향인 (23-1)→ (23-4)→ (23-5)로서 SSB송신기(20)를 작동시킴과 아울러 (23-3)→ (22-2)를 작동시켜 FM통신방식인 VHF신호는 AM통신방식인 SSB신호로 중계된다.

다음으로, 본 발명에서 채널 장애가 일어나지 않는 수단으로 중계처리가 가능하게 한다는 원리를 이해하기 위해서는 이하 두 가지 문제점을 먼저 검토하여야 한다.

첫 번째로, 신호가 미치는 통신권역 내에 단 하나의 중계시스템만 설치되거나 중계시스템마다 별도의 주파수로 운용된다면 중계시스템간의 간섭이 없게 되지만, 여러 중계시스템이 근접되어 설치되고, 또한 SSB채널 및 VHF채널이 각각 하나씩만 운용될 경우에는 SSB→ VHF로 중계된 신호가 다시금 인근 중계시스템에서 VHF→SSB로 피드백 중계됨으로써 2개 이상의 중계시스템간에 "SSB→ VHF→ SSB→VHF....."로 반복 피드백 됨에 따른 하울링 현상이 발생하게 되며, 이는 신호중계가 완료된 이후에도 자체적인 비트음을 지속하게 되므로 결국 채널뿐만 아니라 송신기의 장애원인으로 된다.

상기 하울링은 일반적인 음성신호 변화와 달리 지속적인 비트음이 발생되는 것으로 이는 오디오앰프의 사용시 마이크가 스피커에 근접되었을 때 발생되는 하울 링으로 짐작하면 쉽게 알 수 있다. (제22도의 작용도 참조)

두 번째로, SSB채널 및 VHF채널에서 발생되는 모든 신호를 무조건 중계처리할 경우에는 SSB채널과 VHF채널에서 항상 동일한 신호가 존재하게 되므로 주파수 이용율이 1/2로 저하되는 문제점이 발생되며, 이는 본 발명이 해양사고를 방지하기 위하여 유사시에만 중계함으로써 가능한한 본래의 주파수 이용율을 유지코자 하는 목적에 비추어보면 또 하나 해결해야할 과제이기도 하다.

따라서 본 발명의 "채널 장애가 일어나지 않는 수단으로 중계처리가 가능하게 한다는 원리"는 결국 신호레벨검출수단(23-1)과 중계개시검출수단(23-2)과 CPU수단(23-4)과 중계제어수단(23-3)과 송수신제어수단(23-5, 23-6)을 이용하여 상기와 같은 두 가지 문제점 중 하나를 해결하거나 전부를 해결하는 수단을 제공하는 것이다.

상기 첫 번째 문제점을 해결하는 수단으로서, 본 발명의 신호레벨검출수단(23-1)과 CPU수단(23-4)은 하울링 신호를 검출할 경우 중계제어수단(23-3) 또는 송수신제어수단(23-5,6)을 제어하여 극히 짧은 간격동안만 리세트시킴으로써 이러한 문제점을 해결하는 것으로, 이는 하울링 신호가 일단 리세트된 이후에는 다시 생성될 때 서서히 증가하는 속성을 이용하는 것이며, 따라서 본 발명의 첫 번째 문제점 해결수단은 기본적으로 리세트신호로서 하울링만 제거하고, 원시정보에 영향을 미치지 않는 극히 짧은 신호단속, 신호지연 또는 대역필터 수단으로 구성되는 것이나, 이와는 별도로 이하에서 보듯이 또다른 수단으로서 중계장치간 tone신호를 부가하는 방법으로 처리하는 수단도 포함될 수 있다.

상기 두 번째 문제점을 해결하는 제1수단으로는 사용자 SSB송신기에서 특정한 중계요구신호(예를 들면 100Hz의 tone 신호)를 함께 전송하여서 상기 중계요구 신호를 중계개시신호검출수단(23-2)에서 검출하였을 때만 CPU수단(23-4)이 나머지 과정의 중계를 수행토록 하는 것으로서, 이는 결국 평상시에는 종래의 마이크 버튼만 조작하여 중계없는 통신을 수행하고 유사시에만 중계통신을 수행하는 본 발명의 가장 바람직한 목적에 그대로 부합될 뿐만 아니라, 인근의 중계시스템에서 VHF신호를 수신하여 SSB송수신기로 다시금 중계한다 하더라도 여기에는 중계요구신호가 포함되지 않으므로 상기 하울링이 자연적으로 해결되는 효과도 있다. (제23도 및 제24도의 작용관계 참조)

더욱이 본 발명에는 비록 하드웨어 도시를 생략하였으나, 이 경우 인근의 다른 중계시스템에서 VHF신호를 수신한 후 SSB신호로 중계하지 못하도록 중계제어수단(23-3)에 특정한 중계제어신호용 톤을 실어서 VHF송신기로 중계하는 소프트웨어 수단을 포함하고 있으며, 이에 대한 작용흐름에 대하여는 설명의 효율상 이하 제17도의 설명에서 상술하기로 한다. (제24도의 "156.8MHz+tone" 참조)

여기에서 상기 두 번째 문제점을 해결하는 제1수단이 구비되었다 하더라도 VHF신호를 무조건 SSB신호로 중계하는 문제점에 대하여는 해결되지 못한 바, 이에 관한 본 발명의 제2수단으로는 VHF신호의 경우 마이크 송신 키(PTT) 작동이 인위적 또는 자동적으로 더블 클릭(Double click) 내지 복수의 클릭으로 되는 중계요구신호로서 이에 대처토록 구성한 바, 이는 비록 하드웨어 도시에는 생략되었으나 중계신호개시검출수단(23-2)으로서 VHF송신기의 반송파 신호를 검출하는 등 동 중계요 구신호를 검출하여서 제17, 18도 설명과 같은 이후 과정을 수행하게 된다.

상기 실시 예 중에서 중계인터페이스의 입·출력단(22-1, 22-3)에는 멀티플렉스수단을 포함하며, 또한 중계인터페이스수단(22)과 중계제어수단(23)은 통틀어서 하나의 마이크로프로세서, 하나의 마이크로컴퓨터 또는 별도의 단일 하이브리드로도 구성될 수 있고, 나아가 중계인터페이스 그 자체를 멀티플렉스로만 구성하여 SSB송수신기와 VHF송수신기의 입·출력단을 상시 연결시키고, 그 작동관계만 PTT로 제어할 수도 있는 것으로서 그와 같은 예를 제26도에 도시한 바, 본 발명에서 "중계대상장비를 작동관계로 연동시키도록 제어한다" 함은 그와 같은 구성을 모두 또는 취사 선택적으로 포괄하는 개념이다.

또한, 본 발명에서의 제어신호용 톤(tone)이라 함은 특정한 단일신호 또는 단속적 단일신호 또는 적어도 둘 이상의 복합신호를 포함하며, 나아가 디지털 데이터 형식의 신호도 포함하고, 그 발생수단에 있어서도 예를 들면 0.5초동안 신호개시 초기에 잠시 발생하거나 계속발생토록 지속하거나 혹은 신호의 끝에 잠시 발생토록 하는 제반 수단을 포함하며, 또한 그 레벨에 있어서도 음성신호보다 낮아지도록 대역필터를 이용하는 신호감쇄 수단을 포함한다.

이를 이용하는 상기 중계제어신호용 톤과 VHF반송파를 이용하는 클릭신호(click signal)를 검출하는 구체적인 회로 및 사용자 SSB송신기에서의 중계요구제어신호용 톤의 구성에 대하여는 이 분야의 당업자라면 상식적으로 상세설계할 수 있는 것이기에 더욱 구체적인 도시를 생략하였으나, 본 발명에서의 상세설계 예 중 하나로서의 사용자 단말장치인 SSB송신기에서 발생되는 톤은 신호개시 초 기에 0.5초 동안 잠시 발생되고 VHF중계시스템에서 발생되는 톤은 신호개시 초기에 0.5초와 중계행정 기간 종료 후에 0.5초 정도로 잠시동안 발생함으로써 중계개시와 종료를 다른 중계시스템으로 알리도록 하였다.

제11도는 문자/음성변환장치를 이용하여 기존 NAVTEX용 문자형 항행정보를 음성으로 병행 제공토록 하는 시스템 구성을 도시한 일례로서,

해상의 선박에 구비된 재래식 송수신기(6 또는 7);

육상에 시설된 송신기(12);

해상에 문자정보를 제공하기 위한 NAVTEX시스템(13);

상기 NAVTEX시스템(13)과 송신기(12) 사이에 연결되어 NAVTEX에서 문자로 제공되는 정보를 설정된 규칙의 음성으로 자동 변환하여 송신기(12)로 공급하고 설정된 조건으로 송신기를 구동함으로써 음성신호 전파로서 송출되도록 하는 문자음성 변환장치(14);

상기 송신기(12)로부터 송출되는 음성신호 전파를 송수신기(6 또는 7)로서 수신할 수 있도록 구성된 것이다.

이와 같이 구성된 제11도 본 발명은 문자음성자동변환장치가 NAVTEX의 항행정보를 자동으로 변환하되, 송신기의 송신개시 키 조작 및 필요시 채널까지 자동으로 제어하고, 주어진 방송조건과 남·여 음성 구분 및 음성의 속도까지 설정하므로 문자로 공급된 이후에는 사용자가 설정한 조건대로 자동으로 음성신호를 재생하고 송신기를 제어하여 그 정보를 전파로 방송하게 되는 것이다.

제11도에 있어서, NAVTEX와 문자음성재생장치를 연결한 구성에는 패킷데이터 를 이용하는 정보통신망으로서 원격지에 불구하고 상호연결하는 수단을 모두 포함한다.

이와 같은 제8도 실시예의 효과는 각각 다른 기관에서 운용하는 NAVTEX와 어업통신을 상호 연결하여 동일한 정보를 비록 간이하나마 멀티미디어로 제공하는 효과가 있는 것으로, 특히 NAVTEX의 기능을 다양하게 확장함에 있어서 음성통신용 재래식 어업통신망과 연결함으로써 모든 어선의 시설을 변경하지 않고 그대로 서비스할 수 있는 장점이 있는 것이다.

제11도 실시의 본 발명은 상선을 위한 기타 해안국이나 NAVTEX 방송국에서 별도의 장치를 추가하여 전파 송출할 수 있는 취사 선택적 구성도 포함한다.

상기 본 발명에서 사용된 송신기 또는 송수신기라는 용어는 전파를 송신하거나 수신하는 장치를 말하는 것으로 송수신기는 사용 용도에 따라 송신기만으로도 사용되고 수신기만으로도 구성되는 수단을 모두 포함하는 용어이다.

또한 상기 본 발명의 용어에 있어서 NAVTEX의 정보를 활용하여 음성정보를 방송한다 함은 NAVTEX의 정보를 그대로 사용하거나 극히 일부분을 사용하는 수단을 모두 포함하는 용어로서 궁극적으로는 NAVTEX에서 사용여부를 불문하고 이러한 용도로 만들어진 문자형태를 모두 포함하는 용어이다.

제12도 및 제13도는 제6도 실시 일례로 도시한 본 발명 정보처리 방법의 흐름도 및 계층구조도를 도시한 것으로서, 이를 이용하여 제6도 실시 예를 방법적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 제13도에 도시한 바와 같이 자료수집단계, 정보추출단계, 상호연 계단계 및 전송단계인 4단계로 구성되어 있다.

각각의 시스템이 정상적으로 운영되는 상황에서

제1단계인 자료수집단계는 각각 별도의 주기로서 각 선박의 각종 상황정보를 수집한다.(101, 102)

이 과정은 제6도 설명시 이미 상술한 바와 같이 각각 어선의 여건과 상선의 여건에 적합하도록 디지털 어업통신망(DFN)과 선박자동식별장치(AIS)에서 정보를 수집하는 과정이다.

또한 여기에는 센서를 이용하는 항로표지 시설로부터 수집된 항로표지 이상여부도 자동 수집하여 이후 단계에서 전송토록 할 수 있다.

제2단계인 정보추출단계는 이러한 수집된 정보 중에서 상호 공통적으로 필요한 운항정보만 추출한다.(103)

이 과정에서는 선박제원, 위치, 침로, 속도가 포함되며, 필요에 따라 가변적으로 취사선택 할 수 있음은 제6도 설명시 이미 상술한 바와 같다.

다만, 선박에 관한 제원은 주로 선박번호(ID)만 전송토록 하는 것이 효율적인데 이는 모든 선박에서 선박번호를 키 값으로 하여 나머지 정적(Static)인 정보는 미리 저장하였다 필요시 검색할 수 있기 때문이다.

만약 항로표지에서 장애가 발생되었다면 상호 정보연계 내용 속에 이러한 정보가 자동 또는 인력으로 추가 삽입된다.

제3단계인 상호연계단계는 선박자동식별장치(AIS)와 디지털 어업통신망(DFN)간 프로토콜로서 정보를 상호교환하는 단계이다.(104)

이 과정에서 사용되는 함수는 주로 정보통신표준규약(OSI-7) 또는 인터넷통신표준규약(TCP/IP)으로 상호 정보를 주고받는 것으로서 양자는 약속된 일례의 구조로서의 Header, Address, Control, Information, FCS 정보를 포함하여 전송하게 된다.

동 프로토콜이 필요한 이유는 원격지 상호간에 손실없이 정보를 전송 및 필요시 이질적 통신체계를 상호 매칭(matching)시키기 위함이다.

제4단계인 전송단계는 각 선박에 적합한 조건으로 디지털 어업통신망(DFN)과 선박자동식별장치(AIS)를 이용하여 정보를 전송한다.(105, 106)

이 과정에서는 각각의 통신망 특성에 맞추어 정보를 전송하는 것으로서 이러한 제반 과정으로 인하여 해상에서 이용하는 별개의 이질적 무선통신망을 육상에 시설되는 정보통신시스템을 매개로 하여 상호 중계할 수 있는 것이다.

여기에서 육상의 선박자동식별장치(AIS), 디지털 어업통신망(DFN) 또는 프로토콜변환기(5)에 연계되는 관제시스템은 제2도 및 제4도에 도시된 전자해도시스템 기능으로 전 어선을 관리하므로 특정한 어선에 위험이 발생될 것으로 예견되면 인위적 또는 자동적으로 그 대상 선박을 호출하여 위험성을 알리거나 경고를 줄 수도 있는 것으로, 이 과정에서는 이러한 수단을 모두 포함한다.

제14도 및 제15도는 제7도 실시 일례의 본 발명에 대한 작용을 도시한 흐름도 및 계층구조도로서, 이에 의하면 본 발명은 경보발신제어단계, 경보발생단계, 송신기제어단계, 경보검출단계 및 교신실행단계인 5단계로 구성됨을 알 수 있다.

제1단계인 경보발신제어단계는 위급상황을 인지하여 통신링크설정요구 경보 를 구동하는 단계이다.(202, 203)

이 과정에서는 육안으로 위급상황을 인지하여 수동으로 발신조작하거나 계기장치로 이를 인식하여 자동으로 발신제어하는 제반 수단을 포함한다.

제2단계인 경보발생단계는 제1단계의 결과에 의거 주어진 조건의 통신링크설정요구용 경보신호를 만든다.(204, 205, 206, 207, 208)

이 과정에서는 만약 아무런 조건을 설정하지 않았거나 별도의 추가적인 기능이 구비되지 않았다면 최소한의 경보신호만 만들지만 기타 다른 정보를 추가적으로 포함하면 더욱 효율을 높일 수 있는 것으로, 여기에서 추가정보는 선박번호, 호출명칭, GPS측정위치, 기타 경보상황 메시지 등의 디지털 데이터이다.

이러한 경보신호를 가장 바람직한 구성의 패킷데이터로 구성하였을 경우의 일례를 도시하면 제16도의 구조도와 같은 바, 이는 당업자라면 쉽게 알 수 있는 것이기에 더 이상 상세한 설명은 생략하나, 여기에서 Channel Control 데이터 블록으로 도시된 용도는 패킷을 전송하기 전에 송신기를 제어하여 특정한 채널로 자동 전환하는 수단을 포함할 수도 있다는 의미이다.

Information Data 블록은 새로운 선박의 제원을 알리는 데에도 사용된다.

제3단계인 송신기제어단계는 경보신호를 전파환경에 맞도록 송신기를 제어하여 송출한다.(209)

이 과정에서는 송신기를 작동시키는 키(PTT; Press To Talk Key)를 제어하여 경보신호를 자동적으로 송출하는 것이나, 동 송신기 키는 설정된 시간동안 몇 회 작동시킨 후 간격을 두어서 다시금 연속적으로 작동되도록 함으로써 연속적인 키 조작으로 사용자가 수신기능을 조작함에 방해하는 일이 없도록 작동된다.

물론, 경보신호발신기 작동 후 상대방과 교신이 설정되면 사용자는 즉시 경보신호발신기의 작동을 멈추게 할 수 있다.

동 송신기제어함수는 원칙적으로 특정한 공통채널로 경보신호를 발사하도록 구성되는 것이 효율적이지만 상대방의 수신능력을 감안하여서는 필요에 따라 전 공통채널 또는 전 채널을 번갈아가면서 송출할 수 있는 수단도 구비될 수 있다.

경보송출을 위한 바람직한 주파수는 2MHz∼3MHz 대역, 4MHz 대역, 8MHz 대역 및 27MHz 대역의 소수 공통채널을 이용함이 효율적이다.

제4단계인 경보검출단계는 제3단계에서 발생된 경보신호를 자동적으로 검출하는 단계이다.(210, 211, 212, 213, 214)

이 과정에서는 서로 약속된 경보신호를 검출하여 메시지를 발생시키는 단계이며, 단순한 경보신호인 경우 수신된 채널을 포함한 시·청각 경보 메시지만 발생하나, 기타 추가정보가 포함된 경우에는 그것을 더불어 표시하는 것으로 만약 최적의 상황이라면, 상대방의 선박번호와 무선 호출명칭을 포함하고, 더욱 바람직하게는 전자해도상에서 자신이 속한 영역인지 아닌지를 구분함과 아울러 화면에 선박번호를 포함한 각종 수신정보 또는 선박제원을 자동검색한 정보를 아울러 표시할 수 있는 것이다.

만약 송신측에서 디지털 데이터로 전송하고 수신측에서 음성으로 경보메시지를 울리고자 할 경우 이 과정에서 미리 저장된 음성신호를 조건별로 검색하여 재생하게 된다.

제5단계인 교신설정단계는 경보검출 결과에 따라 상대방을 호출하여 교신을 설정함으로써 상황종료까지 통신을 수행할 수 있도록 하는 단계이다.(215, 216)

이 과정에서는 경보가 발생된 채널을 이용하여 상대방을 호출하는 것이지만, 자동경보수신기가 경보신호를 검출 후 자동적으로 송신기 채널을 제어하여 사용자가 바로 마이크만 이용하면 교신설정이 되도록 하는 수단 및 자동적으로 응답신호를 발신하는 수단과, 인위적으로 통신채널을 맞추어 교신을 설정하는 제반 수단을 취사선택적으로 모두 포함할 수 있다.

여기까지의 과정으로 기계적인 자동제어 기능으로 초기의 교신설정이 가능토록 하고 그 후부터는 인위적으로 상황에 대처토록 하는 것이나, 제4단계 또는 제5단계에는 이러한 경보검출 상황을 자동 저장하여 추후 필요시 검증데이터로 검색할 수 있는 블랙박스(Black Box) 기능을 부가적으로 적용할 수도 있다.

제17도, 제18도 및 제19도는 제8도 내지 제10도 실시 일례인 본 발명의 작용 흐름도 및 계층구조도로서, 제19도에 따르면 본 발명 제8도 내지 제10도는 사용자 조작단계(L2), 중계판별단계(L1) 및 중계실행단계(L0)의 3단계로 구성되어 있음을 알 수 있으며, 구체적으로 본 발명의 중계처리방법은 제17도의 가장 간단한 구성과 제18도의 확장구성으로 되어 있다.

먼저 제17도에 의한 구성을 설명하기로 한다.

제1단계인 사용자 조작단계는 중계를 원하는 사용자의 신호가 어느 쪽 수신기에서 생성된 것인지 판단하는 단계이다.(301, 302, 303)

이 과정은 제10도에 있어서 멀티플렉서(22-1, 3)의 출력을 이용하여 어느 쪽 수신기에서 발생된 것인지를 판단하는 단계이며 이로써 중계신호의 대상을 선정하되, 평상시에는 가장 먼저 수신된 신호를 우선으로 하여 중계대상으로 하고, 만약 두 개의 신호가 동시에 입력되었을 때는 가장 큰 신호에 우선권을 주어서 이를 중계대상으로 하는 것으로, 이는 제10도의 신호검출수단(23-1)을 포함한 CPU수단(23)에서 수행하게 된다.

제2단계인 중계판별단계는 제1단계에서의 신호에 의하여 중계행정(relay cycle) 기간을 판단함과 아울러 중계행정 기간 중 중계처리하지 않아야 할 신호(즉 미중계대상 신호)를 판별하는 단계이다.(317, 318, 319 및 308, 321, 322)

이 과정 역시 제10도의 신호검출수단(23-1)을 포함한 CPU수단(23)에서 판별하는 것으로, 신호검출수단은 원시정보에 포함된 신호가 음성 또는 데이터에 의한 시간함수로서 정보신호를 포함하는 신호인지 또는 단순한 비트의 지속적 신호인지를 판별하거나 원시정보를 직접 분석하여 동일한 판별을 수행토록 함으로써, 개시와 종료를 유추하는 전체 중계행정(중계싸이클) 기간의 판정 및 중계되지 않아야 할 신호여부를 판별하게 된다.

이 과정에서 중계행정 기간은 신호가 발생된 이후 송화자의 대화가 종료됨을 판단하는 타이머로 일정한 대기시간(예를 들면 0.5∼2초정도)까지 신호가 중지된 경우 이를 중계행정이 종료되었다고 유추하는 것이며, 중계되지 않아야 할 신호의 여부판정은 예를 들면 1∼3초 정도 지속되는 비트음이 포함되었을 때 이는 정적인 중계대상이 아닌 것으로 판정한다.

제3단계인 중계실행단계는 제2단계에서의 중계행정 기간에 따라 중계를 수행 하되, 중계되지 않아야 할 신호로 판별된 경우 중계행정 기간 이내라도 일시중계정지 작동을 수행한다.(314, 315, 316, 317, 318, 319, 320, 310, 311 또는 305, 306, 307, 308, 309, 321, 322, 310, 311)

이 과정에서의 기본적인 중계작동은 이미 제10도 설명시 알고리즘적으로 설명한바 있어 생략한다.

상기 일시중계정지 작동은 하울링이 일어날 때마다 예를 들면 10mS 정도의 기간동안 중계인터페이스의 연결을 일시 중단하거나 100mS 정도의 기간동안 PTT신호를 일시중지시키는 작동으로 수행하는 것으로, 이러한 신호제어만으로도 하울링제거 목적을 달성할 수 있는 이유는 오디오 분야의 마이크와 스피커의 피드백 현상으로 보듯이 하울링은 그 성립에 장시간 소요되고 해지는 순간적으로 이루어지는 원리를 이용한 것이다.

또한, 여기에는 중계신호의 단방향을 일시 지연시키거나 대역필터를 삽입하여 하울링을 방지하는 또다른 수단도 포함한다.

제18도는 보다 바람직한 본 발명의 중계시스템 처리방법을 도시한 흐름도로서 제18도의 구성에 따르면 본 발명은 다음과 같이 작용된다.

제1단계인 사용자 조작단계는 중계를 원하는 사용자의 신호가 어느 쪽 수신기에서 생성된 것인지 판단하는 단계이다.(301, 302, 303)

이는 제17도의 작용과 같다.

제2단계인 중계판별 단계는 제1단계에서의 신호가 중계처리해야 할 신호인지를 판별하여서 채널의 이용율을 높일 수 있도록 하는 단계이다.(313, 317, 318 및 304, 308, 309)

이 과정에서 신호가 발생된 이후 일정한 대기시간(예를 들면 0.5∼2초정도)까지 신호가 중지된 경우 이를 중계행정 기간이 종료되었다고 판단하거나 중계되지 않아야 할 신호의 여부 판정을 하울링(비트음) 지속으로 판정하는 것은 제17도의 설명에 대응되나, 다만 그 적용에 있어서는 이하의 구성을 취사선택적으로 적용할 수 있다.

그런데, 이 과정은 제17도에 비하여 몇 가지 확장된 기술적 개념이 더 적용되어 제18도에 있어서 사용자는 종래와 다른 방식으로 중계를 요구하는 신호를 생성하게 되는 바, SSB의 경우 마이크의 PTT를 누르면 예를 들면 자동적으로 100Hz tone인 중계요구 신호가 발생되어 중계시스템에서 이를 판별토록 하고(304), VHF의 경우 마이크 PTT 조작시 자동 혹은 수동으로 적어도 두 번 이상의 일정한 간격 예를 들면 0.5초 간격의 클릭(click)이 발생되어 중계시스템에서 반송파 단속 검출수단으로서 이를 판별토록 한다(313).

따라서, 이러한 제2단계의 상세 과정으로 사용자 신호가 복수의 채널을 한꺼번에 점유하는 현상을 적극적으로 방지할 수 있게 되며, 해양사고의 위험시기에만 본 발명의 중계시스템이 작동되는 트래픽으로 볼 때, 이러한 구성으로 인하여 기존 통신망에는 전혀 교란을 주지 않게 되는 것이다. (제23도 및 제24도에서 tone 유무에 따른 작용도 참조)

판단블럭(312)은 인근 중계시스템에서 VHF신호에 의하여 중계작동되는 것을 방지하기 위하여 이하 제3단계에서 송출되는 중계시스템에서의 VHF tone이 포함된 경우 중계를 중지시키는 알고리즘이며, 이는 SSB송수신기에서 중계요구신호로서 tone이 발생되는 것과 상반된다. (제24도의 "156.8MHz+tone"의 작용도 참조)

상기 제2단계에서의 상세한 구성은 당업자의 필요에 따라 취사선택적으로 적용하여 활용할 수 있다.

제3단계인 중계실행단계는 제2단계에서의 결과에 따라 중계를 수행함으로써, 중계해야할 신호만 선별 및 중계행정 기간에 따라 중계하는 작동을 수행한다.(312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 310, 311 또는 304, 305, 306, 307, 308, 309, 310, 311)

이 과정의 구체적인 작동은 제10도의 설명으로 충분할 것이므로 더 이상 설명을 생략하며, 다만 제18도의 종료신호(310)는 중계인터페이스(22)를 제어하는 개념뿐만 아니라 인근 중계시스템과의 하울링 방지를 위하여 하울링방지실행함수로서 중계작동 여부신호를 전송하는 수단(예를 들면 2KHz tone 신호)을 포함한다. (제24도의 "156.8MHz+tone" 참조)

여기까지로 제8도 내지 제10도 실시 예인 본 발명의 중계시스템은 채널장애를 일으키지 않고 효율적으로 이질적인 통신시스템간 교신설정이 가능토록 되는 수단을 제공하게 된다.

구체적인 알고리즘을 이루는 함수로서 설명하면,

사용자 조작단계(L2)는 마이크에서 공급되는 정보신호와 함께 송출되는 중계요구신호를 제어하는 함수로서의 중계요구함수와 상대방과 정보신호를 주고받는 통신실행함수로 구성되고, 이에 따라 평상시에는 단일채널로 운용되다가 유사시에만 중계를 수행토록 하여 하나의 통신운용에서 복수의 채널을 점유하는 현상을 실질적으로 줄일 수 있게 된다.

사용자 단말장치의 마이크 주변에 구성되는 중계요구신호 발생용 tone 발생기의 일례는 제25도에 제시하였으며, 구체적인 설계를 확인코자 할 경우 이를 참조하면 이해가 쉬울 것이다.

다만, 제25도의 tone 발생기는 단말장치의 마이크 PTT버튼을 두 번 이상의 클릭으로 작동되도록 하거나, 별도의 스위치로서 구분하여 평상버튼과 중계요구버튼으로 구분 구성할 수 있다.

중계판별단계(L1)는 상기 중계요구신호를 검출하는 중계요구신호검출함수와, 각 채널신호가 동시에 공급될 때 레벨을 검출하는 레벨검출함수, 중계행정 기간을 판별하는 신호지속판별함수, 하울링을 검출하는 하울링검출함수와 계절예약 또는 시간예약을 가능하게 하는 예약함수, 그리고 원격제어/감시를 포함하여 무인원격시스템 구성이 가능하게 하는 원격제어함수로 구성된다.

중계실행단계(L0)는 상기 각 단계의 결과에 따라 해당방향 각 송수신기의 키(PTT) 제어 및 입·출력단을 제어하는 중계실행함수로 구성되는 것으로, 또한 여기에는 특히 제17도에서 필요한 하울링방지실행함수가 구비되어 있는데, 동 함수는 앞에서 설명한 바와 같은 일시적인 신호단속, 신호지연, 대역필터 수단 및 중계시스템에서 송출되는 상기 제어신호용 tone 중 어느 하나 또는 복수를 부가하는 수단을 포함한다.

상기 세부적 함수는 당업자의 취사선택에 따라 임의로 배제 또는 적절한 부 분만큼 부가할 수 있고, 구체적인 상세설계시 이미 상술한 제6도 내지 제11도의 구성을 채택하여 혼합적으로 구성할 수 있음도 물론이나, 설명의 간략화를 위하여 이에 대하여는 생략한다.

상기 제10도와 관련된 제반 설명은 중계시스템간에 동일한 주파수를 사용하고 또 근접된 상황을 기준으로 하여서 설명한 것이나, 이는 독립된 하나의 중계시스템 또는 여러 중계시스템간에 서로 다른 주파수를 사용하는 구성에 있어서도 당연히 그대로 적용되는 것이므로 본 발명은 채널이 동일한 주파수로 운용되는지 여부에 불구하고 그대로 활용될 수 있다.

제20도 및 제21도는 제11도 실시 일례인 본 발명의 작용 흐름도 및 계층구조도로서, 이에 따르면 본 발명 제11도는 방송조작단계, 전송단계 및 송출단계의 3단계로 구성되어 있음을 알 수 있다.

제1단계인 방송조작단계는 방송될 문자정보를 파일로 만드는 과정과 주어진 방송조건을 설정하는 단계이다.(402, 403)

이 과정에서는 문자음성변환장치에서 부드러운 음성으로 재생되도록 하기 위하여 문서형태의 문자를 언어형태의 문자로 풀어서 자연스럽게 작업하는 과정 또는 방송할 채널을 설정하는 과정과, 방송시간을 설정하는 과정 등 방송시나리오를 작성하는 과정이다.

이 과정에는 부계층인 방송정보 수집단계를 포함하는 것으로, 여기에는 NAVTEX로부터 제공되는 문자정보 수집뿐만 아니라 다른 항로표지시스템(센서)로부터의 장애상황 및 디지털 어업통신망(DFN)이나 선박자동식별시스템(AIS)로부터 바 다의 상황정보도 수집하는 수단을 포함한다.

물론, 이러한 작업은 제2단계에서 또 한번 수행하거나 제1단계에서만 수행토록 구성할 수도 있다.

제2단계인 전송단계는 전파로 송출될 방송시스템을 지정하여서 정보를 전송 및 수신하는 단계이다.(404, 405)

이 과정에서는 제1단계로서 작업된 파일을 수신하여 저장하는 것인데, 바람직하게는 방송데이터 그 자체인 문자파일과, 방송시나리오가 담긴 데이터 파일을 별도로 구분하여 저장하는 것이 효율적이다.

상기 제1단계 및 제2단계는 프로그램 설계에 따라서는 통합될 수도 있다.

제3단계인 송출단계는 제2단계에서 수신된 파일을 이용하여 주어진 조건으로 문자를 음성으로 변환하여서 최종 서비스하는 단계이다.(406, 407, 408, 409)

이 과정에서는 제1단계에서 만들어진 시나리오대로 송신기를 제어하여 그 주어진 시간에 주어진 채널로 문자를 변환한 음성신호로 송출하도록 되는 것이다.

상기 본 발명의 실시 일례는 본 발명이 제시한 기술사상 내에서 실시 가능한 여러 가지 방안 중 일부를 게시하여 설명한 것에 지나지 않으므로 상기 실시 일례에 한정되는 것이 아니며,

상기 제12도, 제17도, 제18도 및 제20도에 있어서도 각각의 부계층이 있을 수 있으나, 이에 대하여는 상기 설명된 내용으로부터 당업자라면 익히 알 수 있을 것으로 사료되어 구체적인 구성을 생략한 것이므로 더욱 세부적인 구성은 상기 실시 일례에 한정되는 것이 아니다.

만약, 제7도 실시의 본 발명에 있어서 경보발신기에 전자녹음장치를 장치하거나 자동경보수신기에 전자녹음장치를 구비하면, 위급상황에서 음성신호로 상대방에 직접 전달되거나 또는 상대방이 수신 후 음성메시지로 위급상황을 알리도록 함과 동시 별도의 음성으로 경보신호에 대한 응답신호를 발신토록 할 수도 있는 것이고, 제11도 실시의 문자/음성변환장치에 다국적 언어 변환기능을 구비하면 국내뿐만 아니라 외국의 선박에게도 쉽게 상호간 항행정보를 알릴 수 있는 기능이 구비된다.

상기 제6도의 구성을 확장하면, 이동체에 설치된 단말장치에서 여러 다른 이동체에 직접 방송으로 위급상황도 알릴 수 있는 것으로, 이 경우 제7도와 같이 이를 수신한 상대방은 전자해도시스템 기능으로 이를 분석 및 메시지를 표시하는 기능까지의 첨단기능도 필요시 자동으로 수행할 수 있는 것이며, 또한 동 경보신호를 수신한 육상은 이를 문자 또는 그래픽 정보로 일목요연하게 정리하여 제6도, 제7도, 제10도 및/또는 제11도의 시스템으로 모든 선박에 전송토록 시스템을 통합적으로 연동시킬 수 있는 바 본 발명은 상기 실시 일례에 한정되는 것이 아니다.

여기에서 제7도의 경보신호발신기 및 자동경보수신기 역시 세계해상조난안전제도(GMDSS)에 포함된 선택호출장치(DSC)에 통신링크설정을 위한 프로토콜을 보강(기존 조난신호가 자동중계 및 자동응답하는 구성과 상이한 체제)하여 이용 또는 별도의 데이터 모뎀을 이용하는 구성으로 할 수도 있으며, 이러한 구성으로부터 발생되는 신호를 제8도 내지 제10도의 중계시스템으로 중계 전송할 수도 있다.

상기 제6도, 제7도, 제10도 및 제11도의 개별적 구성 및 작용을 각각 간략히 요약하면,

제6도는 해상에서의 이동체가 필요시 육상의 서버를 통하여 디지털적으로 정보연계토록 연결(중계)되는 것이고,

제7도는 해상에서의 이동체 간 터미널을 필요시 사용자가 직접 조작하여 아나로그 정보를 연계토록 연결하되, 육상의 매개체를 이용하지 않음으로써 장소에 불문하고 활용되는 것이며,

제10도는 제6도와 제7도가 통합된 개념으로 이동체간의 이질적 채널이 중계시스템을 통하여 그대로 신호 중계되도록 연계되는 것이고,

제11도는 육상의 이 기종 시스템을 연계하여 해상에서의 각각의 터미널을 구비한 이용자가 동일한 정보를 각각 다른 방법으로 서비스 받을 수 있도록 정보 연계시키는 것이며,

제6도, 제7도, 제10도 및 제11도를 통합하면 바다에서 일어나는 모든 상황 및 항행정보 등을 신속히 수집하여 무선데이터 기능 또는 음성방송 또는 기타 경보메시지 기능으로 전 선박에 신속히 알릴 수 있는 것으로 이 경우 프로토콜변환기(5)는 이러한 모든 시스템을 연계하여 필요정보를 추출 및 중계/전송/수신하는 제반 기능을 수행하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 제6도, 제7도 및 제10도의 본 발명에 의하면 이동하는 상선과 어선이 당초 통신망을 이용하는 각각의 목적을 저해하지 않으면서도 효율적으로 정보를 교류할 수 있는 매개수단 및 자동교신설정 수단을 구비함으로써 상대방의 동태를 상시 파악할 수 있을 뿐만 아니라 위급한 상황에서 조난통신과 같이 이를 수신한 모든 선박이 자동중계하거나 자동응답하는 등의 통신망에 소란을 주지않는 통신링크설정요구신호만 전송하여서 즉시 상대방을 선택 호출할 수 있으므로 해상에 있어서 충돌사고를 예방하거나 충돌사고에 접하여 신속한 대응조치를 취할 수 있게 되는 바 저렴한 비용 및 효율적인 방법으로 해양사고를 현저히 감소시키고 주파수 이용의 효율을 높일 수 있는 것이다.

또한 제11도의 본 발명에 의하면 방송으로 항행정보를 제공하는 분야에 있어서 문자방송과 음성방송을 동시에 시행할 수 있으면서도 아나운서와 통신인력이 불필요하므로 서비스를 확대하여도 추가비용이 소요되지 않는 장점이 있는 것으로, 이는 곧 다양한 환경으로 항행자료를 수집 방송하는 NAVTEX를 기존 음성통신체계에 그대로 접목하여 다방면으로 활용함으로써 별도 비용없이 사용자층을 기하급수적으로 확대하는 효과를 얻게 되는 것이다.

상기 제6도, 제7도, 제10도 및 제11도를 통합하는 구성은 바다에서 일어나는 상황을 모든 수단으로 수집하여 모든 수단으로 제공하는 바 바다에서 운항중인 모든 선박이 운항안전에 만전을 기할 수 있게 된다.

본 발명은 항만관리(PTMS; Port Traffic Management Service), 해양분야의 구난시스템, 어선관리 및 상선관리시스템 분야에 다목적으로 적용될 수 있으며, 특히 세계해상안전시스템 규격인 GMDSS 선박과 비 GMDSS 선박이 효율적으로 상호 통신이 가능토록 교신설정, 정보교류 및 중계를 수행함으로써 관련되는 전 해상분야에서 지금까지 없었던 새로운 방법에 따른 효율적인 정책수립 및 안전을 도모할 수 있게 된다.

Claims (45)

1. 초단파대의 FM변조방식을 사용하는 무선데이터통신망인 선박자동식별시스템과 중·단파대의 SSB변조방식을 사용하는 무선데이터통신망인 디지털어업통신망을 연동시키는 수단으로 육상의 각 서버시스템을 연결하여서 해상의 이용자에게 정보서비스를 제공하는 중계서비스 방법에 있어서,

   선박자동식별시스템의 조건 및 디지털어업통신망의 조건으로 되는 각각의 변·복조 특성으로서 그 무선데이터통신망에 접속된 이용자의 상황정보를 적어도 1일 1회 이상 수집하는 자료수집단계와;

   상기 수집된 자료를 복조 후 데이터로 해석하고 선박자동식별시스템 이용자인 일반선박 및 디지털어업통신망 이용자인 어선에 필요한 정보만을 각각 추출·재편성하는 정보추출단계와;

   상기 추출된 각각의 정보를 기반으로 하여서 선박자동식별시스템으로부터의 정보를 디지털어업통신망 서버로 제공하고, 디지털어업통신망으로부터의 정보를 선박자동식별시스템 서버로 제공토록 각 서버시스템을 상호 연계하는 상호연계단계와;

   상기 연계된 정보를 각각의 무선데이터통신시스템 이용자 환경에 맞는 변조 조건으로 재 변환하여 각각의 무선데이터통신망을 이용하는 이용자 단말장치로 자동 전송토록 하는 전송단계로 되어서, 상기 정보추출을 기반으로 하는 상호연계단계 및 재변조 전송단계를 통하여 이 기종 무선데이터통신망을 직접 중계하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계서비스 방법
2. 초단파대의 FM변조방식을 사용하는 무선데이터통신망인 선박자동식별시스템과 중·단파대의 SSB변조방식을 사용하는 무선데이터통신망인 디지털어업통신망을 연동시키는 수단으로 육상의 각 서버시스템을 연결하여서 해상의 이용자에게 정보를 제공하는 중계처리 방법에 있어서,

   선박자동식별시스템의 조건 및 디지털어업통신망의 조건으로 되는 각각의 변·복조 특성으로서 그 무선데이터통신망에 접속된 이용자의 상황정보를 적어도 1일 1회 이상 수집하는 자료수집단계와;

   상기 수집된 자료를 복조 후 데이터로 해석하고 선박자동식별시스템 이용자인 일반선박 및 디지털어업통신망 이용자인 어선에 필요한 정보만을 각각 추출·재편성하는 정보추출단계와;

   상기 추출된 각각의 정보를 기반으로 하여서 선박자동식별시스템으로부터의 정보를 디지털어업통신망 서버로 제공하고, 디지털어업통신망으로부터의 정보를 선박자동식별시스템 서버로 제공토록 각 서버시스템을 상호 연계하는 상호연계단계와;

   상기 연계된 정보를 각각의 무선데이터통신시스템 이용자 환경에 맞는 변조 조건으로 재 변환하여 각각의 무선데이터통신망을 이용하는 이용자 단말장치로 자동 전송토록 하는 전송단계로 되어서, 상기 정보추출을 기반으로 하는 상호연계단계 및 재변조 전송단계를 통하여 이 기종 무선데이터통신망을 직접 중계·결합하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계처리 방법
3. 제2항에 있어서, 상기 자료수집단계에는 이용자 단말장치가 해상의 특정한 위치에 진출·진입하는 경우 무선데이터통신망으로 보고되는 주기가 자동적으로 변경되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계처리 방법.
4. 초단파 무선주파수대의 FM변조방식 음성통신을 사용하는 일반선박과 중·단파 무선주파수대의 SSB변조방식 음성통신을 사용하는 어선 간 유사시 상호교신설정이 가능토록 연동시키는 수단으로 해상 이용자와 통신할 수 있는 육상의 각 송수신장치를 상호 연결하여서 해상의 이용자 간 정보를 중계하는 무선통신 중계서비스 방법에 있어서,

   유사시 이용자가 중계를 요구한 중계대상 신호가 초단파 FM 또는 중·단파 SSB 중 어느 쪽에서 생성된 것인지 판단하는 제1단계;

   상기 제1단계로서 중계대상신호 및 중계행정기간(중계지속시간)을 판별하는 제2단계;

   상기 제2단계에서 판별된 중계대상신호 및 중계행정시간에 따라 당해 송수신장치를 입력단 연결 및 작동시킴으로써 변조 특성이 서로 다른 FM수신신호를 SSB송신 또는 SSB수신신호를 FM송신으로 변환 중계하되, 음성통신의 특성에 적합하게 비동기 시차적으로 어느 한 방향을 중계하는 제3단계;로 되어서, 육상의 중계시스템을 통하여 상기 이 기종 변조방식의 해상 무선통신신호를 직접 중계하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계서비스 방법.
5. 초단파 무선주파수대의 FM변조방식 음성통신을 사용하는 일반선박과 중·단파 무선주파수대의 SSB변조방식 음성통신을 사용하는 어선 간 유사시 상호교신설정이 가능토록 연동시키는 수단으로 해상 이용자와 통신할 수 있는 육상의 각 송수신장치를 상호 연결하여서 해상의 이용자 간 정보를 중계하는 무선통신 중계처리 방법에 있어서,

   유사시 이용자가 중계를 요구한 중계대상 신호가 초단파 FM 또는 중·단파 SSB 중 어느 쪽에서 생성된 것인지 판단하는 제1단계;

   상기 제1단계로서 중계대상신호 및 중계행정기간(중계지속시간)을 판별하는 제2단계;

   상기 제2단계에서 판별된 중계대상신호 및 중계행정기간에 따라 당해 송수신장치의 입력단 연결 및 작동시킴으로써 변조 특성이 서로 다른 FM수신신호를 SSB송신 또는 SSB수신신호를 FM송신으로 변환 중계하되, 음성통신의 특성에 적합하게 비동기 시차적으로 어느 한 방향을 중계하는 제3단계;로 되어서, 육상의 중계시스템을 통하여 상기 이 기종 변조방식의 해상 무선통신신호를 직접 중계하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계처리 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제1단계 내지 상기 제3단계에는 SSB수신신호 또는 FM수신신호 중 가장 먼저 수신된 신호에 우선권을 주어서 이를 반대측 송신의 중계대상으로 하고, 만약 두 개의 신호가 동시에 입력되었을 때는 가장 큰 신호에 우선권을 주어서 이를 반대측 중계대상으로 하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계처리 방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 제1단계는 사용자 단말에서의 부가적인 톤 및/또는 더블클릭을 포함하는 특정한 중계요구신호가 포함되고,

   상기 제2단계에서 상기 부가적인 톤 및/또는 더블클릭으로 되는 특정한 중계요구신호를 선별·판단함으로써, 상기 제3단계로서 중계를 수행토록 하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계처리 방법.
8. 제5항에 있어서,

   상기 제1단계 내지 상기 제3단계는 30MHz대 이하의 억압반송파(SSB)신호와 140MHz∼170MHz대의 주파수변조(FM)신호를 중계처리토록 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 중계처리 방법.
9. 제5항에 있어서,

   상기 제2단계 및 상기 제3단계에는 원시정보에 포함된 신호의 특징 및/또는 지속시간을 검출하여 중계대상 신호를 판별하고, 미중계대상 신호에서는 중계작동을 중지시키는 하울링방지실행함수의 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계처리 방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 하울링방지실행함수는 극히 짧은 신호단속, 신호지연, 대역필터 및/또는 부가적인 톤을 삽입하여서 하울링을 방지토록 되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계처리 방법.
11. 제9항에 있어서,

    상기 하울링방지실행함수는 중계시스템 출력에 제어신호용 톤이 포함됨으로써 중계시스템 간 이를 검출·판별하여서 중계시스템간 피드백 재중계 되는 현상을 방지토록 되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계처리 방법.
12. 초단파 주파수대의 FM변조방식 음성통신을 사용하는 일반선박 및/또는 중·단파 주파수대의 SSB변조방식 음성통신을 사용하는 어선에 방송정보를 제공하기 위하여 문자방송용 NAVTEX와 음성방송용 송신장치를 연계하는 중계서비스 방법에 있어서,

    항행정보방송용 NAVTEX 문자방송시스템 서버로부터 수집되는 문자정보를 음성방송용으로 정렬하는 제1단계와;

    상기 정렬된 방송용 문자정보를 문자/음성자동변환프로그램에 의하여 변환하는 제2단계와;

    상기 제2단계의 결과로서 송신기 입력단에 공급하여 송신기를 작동시킴으로써 전파매개체 경유 이용자 단말장치로 음성정보를 최종 서비스토록 송출하는 제3단계;로 되어서, NAVTEX 문자정보를 음성으로 직접 변환 후 초단파대 및/또는 중·단파대 음성무선방송으로서 전파하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계서비스 방법.
13. 초단파 주파수대의 FM변조방식 음성통신을 사용하는 일반선박 및/또는 중·단파 주파수대의 SSB변조방식 음성통신을 사용하는 어선에 방송정보를 제공하기 위하여 문자방송용 NAVTEX와 음성방송용 송신장치를 연계하는 중계처리 방법에 있어서,

    항행정보방송용 NAVTEX 문자방송시스템 서버로부터 수집되는 문자정보를 음성방송용으로 정렬하는 제1단계와;

    상기 정렬된 방송용 문자정보를 문자/음성자동변환프로그램에 의하여 변환하는 제2단계와;

    상기 제2단계의 결과로서 송신기 입력단에 공급하여 송신기를 작동시킴으로써 전파매개체 경유 이용자 단말장치로 음성정보를 최종 서비스토록 송출하는 제3단계;로 되어서, NAVTEX 문자정보를 음성으로 직접 변환 후 초단파대 및/또는 중·단파대 음성무선방송으로서 전파하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계처리 방법.
14. 초단파대의 FM변조방식을 사용하는 무선데이터통신망과 중·단파대의 SSB통신방식을 사용하는 무선데이터통신망을 연동시키는 수단으로 육상의 각 서버시스템을 연결하여서 각각의 해상 통신이용자에게 적합한 환경으로 서비스를 제공하기 위한 정보연동시스템 구성에 있어서,

    원거리 어선(1)으로부터 각종 정보를 수집하고 또한 원거리 어선(1)에 각종 정보를 제공하기에 적합하도록 중·단파대 SSB변조방식의 저속 무선데이터통신망으로서 적어도 하나 이상의 어선이 접속할 수 있도록 구성되는 디지털어업통신망(2);

    근거리 상선(3)으로부터 각종 정보를 수집하고 또한 근거리 상선(3)에 각종 정보를 제공하기에 적합하도록 초단파대 FM변조방식의 고속 무선데이터통신망으로서 적어도 하나 이상의 일반선박이 접속할 수 있도록 구성되는 선박자동식별시스템(4);

    상기 디지털어업통신망(2) 서버와 선박자동식별시스템(4) 서버에 각각 연결됨과 아울러 위치·속도·침로·식별번호 중 어느 둘 이상으로 되는 상호 필요정보만을 선별적으로 추출 및 패킷 재구성으로 상호 통신망프로토콜에 알맞은 환경으로 변환 제공할 수 있도록 하는 통신망프로토콜변환기(5);

    상기 통신망프로토콜변환기(5)를 이용하여 디지털어업통신망(2)과 선박자동식별시스템(4)을 중계토록 함으로써 상호 공개를 원하지 않는 정보를 보호하면서 디지털어업통신망으로부터 선박자동식별시스템 및/또는 선박자동식별시스템으로부터 디지털어업통신망으로 해양사고예방을 위한 필요정보가 공유되도록 중계하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
15. 제14항에 있어서,

    상기 통신망프로토콜변환기(5)에는 어선 및/또는 일반선박에 문자정보를 제공하기 위하여 구성되는 NAVTEX시스템(13) 서버가 연결되어서 그 NAVTEX시스템(13)서버로부터의 문자정보가 상호 프로토콜에 알맞은 환경으로 추가 변환 제공됨으로써, 상기 NAVTEX시스템(13)으로부터의 문자정보가 디지털어업통신망 및/또는 선박자동식별시스템으로 직접 전송·중계되는 구성 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
16. 초단파 무선주파수대의 FM변조방식 음성통신을 사용하는 일반선박과 중·단파 무선주파수대의 SSB변조방식 음성통신을 사용하는 어선 간 유사시 상호교신설정이 가능토록 연동시키는 수단으로 해상 이용자와 통신할 수 있는 육상의 각 송수신장치를 상호 연결하여서 해상의 이용자 간 정보를 중계하는 무선통신 중계시스템 구성에 있어서,

    중·단파 무선주파수대의 SSB변·복조방식으로 음성통신이 가능토록 구성된 SSB송수신기(20);

    초단파 무선주파수대의 FM변·복조방식으로 음성통신이 가능토록 구성된 VHF송수신기(21);

    상기 SSB송수신기(20)와 VHF송수신기(21)의 원시정보 입·출력단에 각각 연결되어, SSB송수신기 또는 VHF송수신기로부터 수신되는 신호에 따라 연동 제어됨으로써, SSB송수신기로부터의 신호를 VHF송수신기의 입력으로, 또는 VHF송수신기로부터의 신호를 SSB송수신기의 입력으로 공급하는 중계인터페이스(22);

    상기 SSB송수신기(20)와 VHF송수신기(21)의 사이에 연결되어 SSB송수신기 또는 VHF송수신기로부터의 신호를 검출하여 중계여부를 결정 및 그 결과로서 대향되는 중계대상 SSB송수신기 또는 VHF송수신기를 송신작동으로 연동 제어하되, 채널장애를 방지하는 수단으로 중계처리가 가능하게 하는 중계제어장치;로서 구성되어서 VHF를 사용하는 일반선박 또는 SSB를 사용하는 어선의 요구에 따라 상기 중계제어장치와 중계인터페이스가 중계작동을 수행토록 연결 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
17. 제16항에 있어서,

    상기 SSB송수신기(20)는 30MHz대역 이하의 억압반송파 변·복조방식으로 송수신 되고 상기 VHF송수신기(21)는 140MHz∼170MHz대역에서 주파수 변·복조방식으로 송수신 되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
18. 제16항에 있어서,

    상기 중계제어장치에는, 채널장애를 방지하기 위하여, 하울링이 검출된 상태에서는 극히 짧은 신호단속, 신호지연, 대역필터 및/또는 부가적인 톤을 삽입하여 중계시스템의 작동을 제어하는 하울링방지실행수단을 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
19. 제16항에 있어서,

    상기 중계제어장치에는, 수신신호로서 중계여부를 결정토록 하기 위하여, 신호에 포함된 제어신호용 톤의 유무 및/또는 신호수신 초기과정에서 반송파신호가 단속되는 유무로서 중계여부를 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
20. 제16항에 있어서,

    상기 중계제어장치에는 중계대상 송수신기를 송신작동으로 연동제어하기 위하여, 송수신기 작동전환용 키(PTT) 제어로 상기 어선용 송신 또는 상기 일반선박용 송신으로 작동 전환시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
21. 제16항에 있어서,

    상기 중계제어장치에는, 중계대상 송수신기를 송신작동으로 연동 제어하기 위하여, 상기 인터페이스를 통한 송수신기 입·출력단의 원시정보 공급경로를 일방차단·일방연결의 시-소-(seesaw) 방식으로 제어하여서 상기 어선용 송신 또는 일반선박용 송신으로 작동 전환시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
22. 제16항에 있어서,

    상기 SSB송수신기, VHF송수신기, 중계인터페이스 및/또는 상기 중계제어장치에는 원격지 운용자가 거주하는 장소에서 원격제어 및/또는 원격감시가 가능토록 유선선로를 이용하여 증폭 및 제어되는 원격제어장치를 추가적으로 연결하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
23. 중·단파 무선주파수대의 SSB변·복조방식으로 해상 이용자와 음성통신이 가능토록 구성된 SSB송수신기(20)와, 초단파 무선주파수대의 FM변·복조방식으로 해상 이용자와 음성통신이 가능토록 구성된 VHF송수신기(21)와, 상기 SSB송수신기(20) 및 VHF송수신기(21)의 원시정보 입·출력단에 각각 연결됨과 아울러 SSB송수신기 또는 VHF송수신기로부터 수신되는 신호에 따라 연동 제어되어 SSB송수신기로부터의 신호를 VHF송수신기의 입력으로, 또는 VHF송수신기로부터의 신호를 SSB송수신기의 입력으로 공급하는 중계인터페이스(22)와, 상기 SSB송수신기(20)와 VHF송수신기(21)의 사이에 연결되어 SSB송수신기 또는 VHF송수신기로부터의 신호를 검출하여 중계여부를 결정 및 그 결과로서 중계대상 SSB송수신기 또는 VHF송수신기를 송신 작동시키되 채널장애를 방지하여 중계처리토록 연결되는 중계제어장치로 육상의 무선통신 중계시스템이 구성됨으로써, 초단파 무선주파수대의 FM변조방식 음성통신을 사용하는 해상의 일반선박 및/또는 중·단파 무선주파수대의 SSB변조방식 음성통신을 사용하는 해상의 어선이 요구에 따라 그 무선통신 중계시스템을 사용할 수 있도록 되는 단말장치의 구성에 있어서,

    상기 채널장애를 방지하는 수단을 달성하기 위하여 상기 해상 어선에서의 중계요구신호는 제어용 톤이 포함된 SSB신호로서 발생되도록 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템용 사용자 단말장치.
24. 초단파 주파수대의 FM변조방식 음성통신을 사용하는 일반선박 및/또는 중·단파 주파수대의 SSB변조방식 음성통신을 사용하는 어선에 방송정보를 제공하기 위하여 문자방송용 NAVTEX와 음성방송용 송신장치를 연계하는 중계시스템 구성에 있어서,

    어선 및/또는 일반선박에 방송정보를 제공하기 위하여 구성되는 SSB송신기 및/또는 VHF송신기(12);

    어선 및/또는 일반선박에 문자정보를 제공하기 위하여 구성되는 NAVTEX시스템(13)의 서버;

    상기 NAVTEX시스템(13)의 서버와 SSB송신기 및/또는 VHF송신기(12) 사이에 연결되어 NAVTEX시스템 서버에서 제공되는 문자정보를 문자/음성자동변환프로그램으로서 음성정보로 변환하여 SSB송신기 및/또는 VHF송신기(12)에 공급함과 아울러, 설정되는 작동조건으로 SSB송신기 및/또는 VHF송신기를 구동함으로써 NAVTEX시스템 서버로부터의 문자정보가 음성정보로 변환되어 SSB송신기 및/또는 VHF송신기로 자동 송출시키는 문자음성변환장치(14);

    상기 문자음성변환장치의 입력단을 NAVTEX시스템 서버의 출력단에 연결하고, 문자음성변환장치의 출력을 SSB송신기 및/또는 VHF송신기의 원시정보입력단과 제어입력단에 연결하여서 문자정보를 음성정보로 변환 송출함으로써, NAVTEX시스템 서버의 문자정보를 어선 및/또는 일반선박에서 음성정보로 수신할 수 있도록 구성되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
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