KR100917361B1 - 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법, 그 시스템, 선박의 메시지 클라이언트장치, 및 육상의 메시지 서버 - Google Patents

위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법, 그 시스템, 선박의 메시지 클라이언트장치, 및 육상의 메시지 서버 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법, 그 시스템, 선박의 메시지 클라이언트장치, 및 육상의 메시지 서버에 관한 것이다. 본 발명에 따른 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법은 선박과 육상 간의 통신에 사용된 기존의 메시지를 분석하여 사용 빈도 수가 높은 어휘들을 추출하는 단계; 상기 추출된 어휘들에 인덱스를 부여하는 단계; 상기 어휘들 및 상기 어휘들에 부여된 인덱스를 어휘사전으로 구축하는 단계; 작성된 메시지에 포함된 어휘들을 상기 어휘사전에 기초하여 상기 인덱스들로 변환함으로써 상기 메시지를 인코딩하여 상기 위성을 통해 송신하는 단계; 및 상기 위성을 통해 수신된 메시지에 포함된 인덱스들을 추출하고 상기 어휘사전에 기초하여 상기 어휘들로 변환함으로써 상기 메시지를 디코딩하는 단계를 포함한다.
이에 따라, 위성을 통하여 선박과 육상 간에 이루어지는 메시지를 획기적으로 압축하여 데이터의 전송량을 줄이고 전송시간을 단축하여 전송함으로써, 저비용으로 손실 없이 빠르게 메시지를 전달할 수 있다.
위성통신, 선박, 어휘사전, 인코딩, 압축

Description

위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법, 그 시스템, 선박의 메시지 클라이언트장치, 및 육상의 메시지 서버{A message transmission method and the system of ship and land by a satellite communications, message client appratus on a ship and message server on land}
본 발명은 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법, 그 시스템, 선박의 메시지 클라이언트장치, 및 육상의 메시지 서버에 관한 것이다.
선박은 항해 시 다양한 정보를 육상과 서로 주고 받는다. 예컨대, 주변 해역의 해양 환경 정보(파향, 파고, 풍향, 풍속, 기압 등), 선박 내부의 주요 시스템의 정보, 선박의 위치 정보, 선적 정보 등의 교환이 그 예가 될 수 있다. 또한 육상에서 긴급 정보를 전송하거나 선박에서 긴급 처리를 요하는 정보도 서로 교환하게 된다.
이러한 선박과 육상 간의 통신은 위성을 통해 이루어지므로, 선박은 위성통신을 위한 장비를 마련하여야 하며, 최근에는 인말세트(Inmarsat) 서비스가 활성화 되어 이를 이용하여 팩스, 음성, 데이터 통신을 이용하는 선박이 늘어가고 있는 추세이다.
그러나, 위성을 이용하는 통신은 느리고 비용이 비싸다는 단점이 있다. 이에 따라, 위성통신에 적용되는 통신시스템 및 통신 소프트웨어들을 개발함에 있어서 여러 가지 압축기법을 동원하여 데이터 전송량을 최소화함에 동시에 전송시간을 단축하기 위한 노력을 기울이고 있다.
그러나, 문서나 전자메일을 손실 없이 일정수준 이하로 압축하는데 한계가 있으며, 방법에 따라 다소 차이가 있으나 종래의 압축 방법으로는 획기적으로 전송량을 줄일 수 있는 방법이 없다.
한편, 선박과 육상 간에 이루어지는 통신 내용은 업무적으로 일정한 패턴을 가지고 있다. 본 발명은 이러한 점에 착안하여 이루어진 발명으로서 획기적인 데이터 압축이 기대된다.
따라서, 본 발명의 목적은 위성을 통하여 선박과 육상 간에 이루어지는 메시지를 획기적으로 압축하여 데이터의 전송량을 줄이고 전송시간을 단축하여 전송함으로써, 저비용으로 손실 없이 빠르게 메시지를 전달하는 것이다.
또한, 리턴 메시지를 이용하여 간단하고 신속하게 선박측과 육상측의 어휘사전을 동기화하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법에 있어서, 선박과 육상 간의 통신에 사용된 기존의 메시지를 분석하여 사용 빈도 수가 높은 어휘들을 추출하는 단계; 상기 추출된 어휘들에 인덱스를 부여하는 단계; 상기 어휘들 및 상기 어휘들에 부여된 인덱스를 어휘사전으로 구축하는 단계; 작성된 메시지에 포함된 어휘들을 상기 어휘사전에 기초하여 상기 인덱스들로 변환함으로써 상기 메시지를 인코딩하여 상기 위성을 통해 송신하는 단계; 및 상기 위성을 통해 수신된 메시지에 포함된 인덱스들을 추출하고 상기 어휘사전에 기초하여 상기 어휘들로 변환함으로써 상기 메시지를 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법에 의해 달성될 수 있다.
상기 위성을 통해 상기 선박으로부터 수신된 메시지에 포함된 인덱싱되지 않은 어휘를 추출하는 단계; 상기 추출된 어휘가 상기 육상의 어휘사전에 포함되어 있는지 확인하는 단계; 상기 육상의 어휘사전에 포함되어 있지 않은 경우 상기 어휘에 인덱스를 부여하여 상기 육상의 어휘사전에 추가등록하는 단계; 상기 어휘 및 상기 인덱스에 관한 정보를 사전등록정보로 생성하는 단계; 및 상기 사전등록정보를 상기 수신된 메시지의 리턴 메시지로서 상기 위성을 통해 상기 선박으로 송신하는 단계; 상기 수신된 사전등록정보에 따라 상기 선박의 어휘사전에 상기 어휘와 상기 인덱스를 등록함으로써 상기 육상의 어휘사전과 동기화시키는 단계를 더 포함 할 수 있다.
상기 사전등록정보를 생성하는 단계는, 상기 어휘사전에 상기 어휘가 포함된 경우 상기 어휘사전에 등록된 인덱스에 기초하여 상기 사전등록정보를 생성할 수 있다.
상기 사전등록정보는 상기 어휘의 시작위치, 길이, 및 인덱스에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 인코딩된 메시지를 반복하여 인코딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명에 따라, 위성통신을 위한 선박의 메시지 클라이언트장치에 있어서, 사용자로부터 입력을 받기 위한 사용자인터페이스부; 메시지의 작성, 저장, 송수신 및 관리를 위한 메시지 관리부; 위성을 통해 육상의 메시지 서버와 통신하기 위한 통신 모듈; 선박과 육상 간에 송수신 되었던 메시지의 분석을 통해 사용 빈도 수가 높은 어휘들에 부여된 인덱스에 관한 정보가 구축된 어휘사전; 작성된 메시지를 상기 어휘사전에 기초하여 인코딩하여 상기 통신 모듈로 전달함으로써 상기 위성을 통해 상기 메시지 서버로 전송하도록 하고, 수신된 메시지를 상기 어휘사전에 기초하여 디코딩하여 상기 메시지 관리부로 전달하는 컨버터; 및 상기 위성을 통해 상기 메시지 서버로부터 전송되는 사전등록정보에 따라 대응하는 어휘 및 상기 어휘에 대한 인덱스를 상기 어휘사전에 추가, 삭제, 또는 변경함으로써 상기 메시지 서버의 어휘사전과 동기화시키는 사전동기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 메시지 송수신장치에 의해 달성될 수 있다.
상기 사전등록정보는 상기 새로운 어휘의 시작위치, 길이, 및 인덱스에 관한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명에 따라, 위성통신을 위한 육상의 메시지 서버에 있어서, 메시지의 송수신 및 관리를 위한 메시지 관리부; 선박과 육상 간에 송수신 되었던 메시지의 분석을 통해 사용 빈도 수가 높은 어휘들에 부여된 인덱스에 관한 정보가 구축된 어휘사전; 상기 위성 및 위성지구국을 통해 상기 선박과 통신하기 위한 통신 모듈; 및 상기 선박으로부터 수신된 메시지를 상기 어휘사전에 기초하여 디코딩하여 상기 메시지 관리부로 전달하고, 상기 통신 모듈을 통해 상기 선박으로 전송될 메시지를 상기 어휘사전에 기초하여 인코딩하는 컨버터; 및 상기 위성을 통해 상기 선박으로부터 전송된 메시지에서 인덱싱되지 않은 어휘를 추출하여 상기 어휘사전에 포함되어 있는지 확인하고, 포함되지 않은 경우 상기 어휘에 인덱스를 부여하여 상기 어휘사전에 추가 등록하며, 상기 어휘 및 상기 인덱스에 관한 정보를 사전등록정보로 생성하여 상기 통신 모듈을 통해 리턴 메시지로서 상기 선박에 전송하도록 하는 사전관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성을 통하여 선박과 메시지를 송수신하는 메시지 서버에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 사전등록정보는 상기 어휘의 시작위치, 길이, 및 인덱스에 관한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명에 따라, 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 시스템에 있어서, 상기 선박과 상기 육상의 메시지 서버 각각에 마련되는 것으로, 선박과 메시지 서버 간에 송수신 되었던 메시지의 분석에 의해 사용 빈도 수가 높은 어휘들에 부여된 인덱스에 관한 정보가 구축된 어휘사전; 상기 선박과 상기 메시지 서버 각각에 마련되는 것으로, 수신될 메시지를 상기 어휘사전에 기초하여 인코딩하여 전송하고 수신된 메시지를 상기 어휘사전에 기초하여 디코딩하는 컨버터; 상기 위성을 통해 상기 선박으로부터 전송된 메시지에서 인덱싱되지 않은 어휘를 추출하여 상기 어휘사전에 포함되어 있는지 확인하고, 포함되지 않은 경우 상기 어휘에 인덱스를 부여하여 상기 메시지 서버에 마련된 상기 어휘사전에 추가 등록하며, 상기 어휘 및 상기 인덱스에 관한 정보를 사전등록정보로 생성하여 상기 통신 모듈을 통해 리턴 메시지로서 상기 선박에 전송하도록 하는 사전관리부; 및 상기 리턴 메시지에 기초하여 상기 어휘 및 상기 인덱스를 상기 선박에 마련된 상기 어휘사전에 등록하여 상기 메시지 서버에 마련된 상기 어휘사전과 동기화하는 사전동기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성을 통한 선박과 메시지 서버 간의 메시지 송수신 시스템에 의해 달성될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 위성을 통하여 선박과 육상 간에 이루어지는 메시지를 획기적으로 압축하여 데이터의 전송량을 줄이고 전송시간을 단축하여 전송함으로써, 저비용으로 손실 없이 빠르게 메시지를 전달할 수 있다.
또한, 리턴 메시지를 이용하여 간단하고 신속하게 선박측과 육상측의 어휘사전을 동기화할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 육상의 메시지 서버와 선박이 위성을 이용하여 통신하는 것을 개략적으로 설명하기 위한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성을 통한 선박(2)과 육상 간의 메시지 송수신 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 육상의 메시지 서버(200)와 선박(2)은 인공위성(1) 및 위성지구국(3)을 통해 통신한다. 현재 위성통신 서비스는 음성, 팩스, 및 데이터 위주로 서비스가 이루어지고 있으며, 본 발명은 그 중에서 데이터 서비스(예, 메일 또는 문자)에 적용된다.
선박(2)에는 위성통신을 위한 모듈이 마련되어 있으며, 예컨대, 위성안테나, 위성단말기가 그 예가 된다. 또한, 컴퓨터가 위성단말기에 연결되어 설치될 수 있다. 선박(2)에 설치되는 메시지 클라이언트장치(100)는 메일 또는 문자를 전송하 기 위한 모듈을 의미하는 것으로, 다수의 연동 가능한 모듈을 포함하여 구성되거나 하나로 통합된 장치로 구현될 수 있다. 예컨대, 메시지 클라이언트장치(100)는 하드웨어적으로 위성안테나, 위성단말기, 및/또는 컴퓨터를 포함하여 구성될 수 있다.
육상의 메시지 서버(200)는 위성통신 예컨대, 인말세트 서비스 사업자가 운용하는 서버, 선박(2)의 회사가 운용하는 서버, 또는 메일 서비스 사업자가 운용하는 서버 등이 될 수 있다. 본 발명에서 메시지라는 용어는 음성 및 팩스를 제외한 데이터로서 예컨대, 메일 및 문자를 포함하는 의미로 사용된다.
도 2를 참조하면, 선박(2)에 설치되는 메시지 클라이언트장치(100)는 사용자인터페이스부(101), 메시지 관리부(103), 통신 모듈(105), 어휘사전(107), 및 컨버터(109)를 포함한다.
사용자인터페이스부(101)는 사용자의 명령 및 입력을 받기 위한 것으로, 버튼, 스위치, 키보드, 터치스크린, 디스플레이, 또는 마우스 등으로 구현될 수 있다. 사용자는 사용자인터페이스부(101)를 통해 문자 및 메일을 작성하거나 확인할 수 있다.
메시지 관리부(103)는 메일의 송수신, 저장, 및 관리 등을 위한 것으로, 메일 클라이언트 프로그램, 및 메일 저장부를 포함하여 구현될 수 있다.
통신 모듈(105)은 위성통신을 위한 모듈로서, 위성 안테나, 위성통신 스펙에 따라 데이터를 처리하는 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하여 구현된다.
어휘사전(107)은 선박(2)과 육상 간에 송수신 되었던 기존의 메시지를 분석 하여 사용 빈도 수가 높은 어휘들에 인덱스를 부여하는 방식에 의해, 어휘 대 인덱스에 대한 DB를 구축해 놓은 것이다.
전술한 바와 같이, 실제 선박(2)과 육상의 회사 간에 사용되는 메일의 내용은 일정한 형식을 가지며, 특정 용어를 반복해서 사용하는 경향이 있다. 예컨대, 회사명, 선박이름, 선박, 선적, 항구, 항목, 물건, 요청 등의 용어는 거의 모든 메일에 포함되어 있는 어휘이다. 본 발명은 기존의 메시지를 분석해서 빈도 수가 높은 단어를 인덱싱하여 사전DB로 구축하고, 이를 이용하여 작성된 메시지를 획기적으로 압축하여 전송한다.
선박(2)과 육상 간의 통신에 반복적으로 사용되는 어휘들은 제한적이다. 따라서, 어휘사전(107)은 그 데이터 용량이 크지 않아 저장 및 관리에 많은 메모리를 차지하지 않으며, 또한 인코딩 및 디코딩을 빠르게 처리할 수 있기 때문에 빠르고 손실 없이 저렴한 비용으로 통신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 어휘사전(107, 205) 구축방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 선박(2)과 육상 간의 위성통신에 사용된 기존의 메시지를 분석하여, 사용 빈도 수가 높은 어휘들을 추출한다(S10).
이때, 어휘 추출에 사용되는 통계분석 프로그램에 따라 어휘 추출 방법이 달라질 수 있는데, 예컨대, 어간과 어미를 구별하고, 조사와 특수문자는 제외하는 방식을 취할 수 있다. 또한, 어휘는 단어를 비롯하여 구를 포함할 수 있으며, 경우에 따라서는 어휘와 그 어휘가 들어간 구를 다르게 식별할 수도 있을 것이다.
본 발명은 모든 어휘를 어휘사전(107, 205)으로 구축하는데 목적이 있는 것이 아니라, 어휘사전(107, 205)을 이용하여 데이터를 압축하는데 목적이 있으므로, 일정 비트 이하의 문자는 코딩에서 제외한다. 어휘 추출 프로그램에는 종래의 단어, 형태소 분석의 다양한 방식이 적용될 수 있다.
사용 빈도 수가 높은 어휘가 추출되면, 추출된 어휘들에 인덱스, 즉 키 코드를 부여한다(S11). 이때 부여되는 키 코드는 어휘에 대체하여 전송되는 정보이다. 키 코드는 사용 빈도 수가 높은 어휘부터 순차적으로 부여하는 것이 바람직하다. 빈도 수가 높을수록 간단한 키 코드가 부여될 수 있어 데이터 압축에 효율적이다.
어휘들에 인덱스가 부여되면, 어휘 대 인덱스에 관한 정보를 어휘사전(107, 205)으로 구축하고(S12), 이렇게 구축된 어휘사전은 육상의 메시지 서버(200)와 선박(2)의 메시지 클라이언트장치(100)에 적용되어 활용된다(S13). 선박(2)의 메시지 클라이언트장치(100)와 육상의 메시지 서버(200)는 구축된 어휘사전(107, 205)을 이용하여 전송되는 데이터를 상당부분 압축하여 전송할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명은 반복 사용되는 어휘를 미리 어휘사전으로 구축함으로써 메시지 전송 시 상당한 데이터 압축을 기대할 수 있다.
한편, 어휘사전(107, 205)은 메시지 사용 언어에 따라 한국어, 영어, 일본어, 또는 불어 등 다양한 언어에 적용되어 구축될 수 있을 것이다.
컨버터(109)는 사용자가 작성한 메시지를 어휘사전(107)에 기초하여 대응하는 인덱스로 변환함으로써 메시지를 인코딩하거나, 수신된 메시지를 어휘사전(107)에 기초하여 대응하는 어휘들로 변환함으로써 메시지를 디코딩한다. 컨버터(109)는 소프트웨어 프로그램과 이 프로그램이 저장 및 실행되는 메모리로 구현된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(2)의 메시지 클라이언트장치(100)는 종래에 메시지 전송 시 메시지를 일정 형식의 문자코드 예컨대, KSC-5601로 변환하는 과정을 동일하게 적용할 수 있다. 예컨대, 메시지의 내용 중 어휘사전(107)에 등록되어 있는 어휘들을 인덱스로 대체하여 전체 메시지를 바이트 스트림으로 생성한 후, 이를 KSC-5601 형식으로 변환하여 전송한다. 또한, 인덱스로 대체되어 인코딩된 메시지를 종래의 압축기법을 사용하여 재차 압축하여, 압축효율을 더욱 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(2)의 메시지 클라이언트장치(100)는 사전동기부(111)를 더 포함할 수 있다. 사전동기부(111)는 육상의 메시지 서버(200)로부터 보낸 메시지의 리턴 메시지로 수신되는 사전등록정보에 따라 새로운 어휘에 관한 인덱스 정보를 어휘사전(107)에 추가 등록하여 육상의 어휘사전(205)과 동기화하는 것으로 소프트웨어 알고리즘으로 구현된다. 이에 따라, 어휘사전(107)은 선박(2)에서 새롭게 사용한 어휘와 이에 대응하는 인덱스를 육상의 메시지 서버(200)와 간단히 동기화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2의 선박(2)의 메시지 클라이언트장치(100)에서 육상의 메시지 서버(200)로 메시지를 전송하는 흐름도이다.
사용자가 사용자인터페이스 및 메시지관리부의 프로그램을 이용하여 선박(2)의 메시지 클라이언트장치(100)에서 메시지를 작성하고(S20), 작성된 메시지의 전송을 선택하면(S21), 컨버터(109)는 작성된 메시지에 포함된 어휘들을 추출하 고(S22), 추출된 어휘들을 어휘사전(107)에 기초하여 인덱스로 변환하여 인코딩한다(S23). 이때, 어휘사전(107)에 등록되지 않은 어휘들은 인덱스를 부여하거나 인덱스 변환 과정 없이 전송된다.
이렇게 인코딩된 메시지는 일정한 메시지 전송 형식에 맞게 변경된 후, 위성(1)을 통해 육상의 메시지 서버(200)로 전송된다(S24).
이와 같이, 본 발명은 어휘들을 인덱스로 변환하여 인코딩함으로써 전송되는 데이터 용량을 상당부분 압축할 수 있다.
한편, 메시지 전송 후, 메시지에 포함된 새로운 어휘에 대해서는 육상의 메시지 서버(200)에서 처리하여 이에 대한 인덱스 정보를 리턴 메시지로서 선박(2)으로 리턴한다(S25). 만약 이러한 사전등록정보가 리턴 메시지로서 전송되면(S25), 사전동기부(111)는 사전등록정보에 포함된 어휘와 인덱스를 어휘사전(107)에 추가하여 육상의 메시지 서버(200)에 마련된 어휘사전(205)과 동기화를 수행한다(S26). 이렇게 등록된 어휘는 차후 전송 시에는 해당 인덱스로 인코딩되어 전송될 것이다. 따라서, 메시지를 전송하면 할수록 사전에 등록되는 어휘의 개수가 늘어나기 때문에 압축률이 시간 및 사용에 따라 향상될 수 있다. 리턴 메시지로서 전송되는 사전등록정보에 관한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2의 선박(2)의 메시지 클라이언트장치(100)에서 육상의 메시지 서버(200)로부터 메시지를 수신하는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 선박(2)의 메시지 클라이언트장치(100)가 육상의 메시지 서버(200)로부터 메시지를 수신하면(S30), 컨버터(109)는 통신 모듈(105)로부터 전 달받은 메시지에서 인덱스를 추출한다(S31). 그리고, 추출된 인덱스를 어휘사전(107)에 기초하여 대응하는 어휘로 변환함으로써 메시지를 디코딩한 후(S32), 메시지 관리부(103)로 전달한다.
이에 따라, 수신된 메시지가 디스플레이에 표시 또는 인쇄되어 사용자가 수신된 메시지를 확인하게 된다(S33).
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 육상의 메시지 서버(200)는 메시지 관리부(201), 통신 모듈(203), 어휘사전(205), 및 컨버터(207)를 포함한다.
메시지 관리부(201)는 위성(1)을 통해 송수신 되는 메시지의 저장 및 관리를 위한 것으로, 메시지 서버 프로그램에 상응한다. 통신 모듈(203)은 위성지구국(3)과 인터페이스 하기 위한 것으로, 통신 스펙에 따른 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하여 구현된다.
어휘사전(205)은 메시지 클라이언트장치(100)의 어휘사전(107)에 대응하는 것으로, 어휘사전(205) 구축방법 및 구체적인 설명은 전술한 것으로 대체한다. 다만, 육상의 메시지 서버(200)는 다수의 선박(2)과 통신하기 때문에, 어휘사전(205)에 구축된 어휘의 개수가 더 많을 수 있다.
컨버터(207)는 메시지 클라이언트장치(100)의 컨버터(109)에 해당하는 것으로, 이에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 육상의 메시지 서버(200)는 사전관리부(209)를 더 포함할 수 있다. 사전관리부(209)는 육상의 메시지 서버(200)의 어휘사전(205)의 전반적인 관리를 위한 것으로 소프트웨어 알고리즘으로 구현 가능하 다. 사전관리부(209)는 선박(2)으로부터 수신된 메시지에 인덱스가 아닌 어휘를 추출하여 사전에 기등록되어 있지 않은 어휘라면 새로운 인덱스를 부여하여 사전에 추가 등록한다. 어휘추출은 사전 구축 시 사용했던 어휘추출방법 예컨대, 어간과 어미 구별, 조사 구별 방법 등을 적용한다.
또한, 사전관리부(209)는 추출된 어휘 및 이에 대응하는 인덱스를 사전등록정보로 생성하여 수신한 메시지의 리턴 메시지로서 해당 선박(2)에 전송하도록 한다. 이에 따라 육상의 어휘사전(205)과 선박(2)의 어휘사전(107)이 동기화될 수 있도록 한다.
여기서, 사전등록정보는 어휘의 위치, 길이, 및 인덱스 정보를 포함하는 간단한 형태를 갖는 것이 바람직하다. 예컨대, 사전등록정보는 어휘의 위치를 가리키는 데이터, 길이정보를 나타내는 데이터, 인덱스 정보를 나타내는 데이터로 할당될 수 있으며, 그 데이터 크기는 총 7byte(56비트)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사전등록정보의 데이터 할당은 다음과 같다.
ㆍ00 ~ 07 bit (08): 어휘(단어 또는 구)의 길이 최대 255자 => 1 Byte,
ㆍ08 ~ 31 bit (24): 문서 내에서 어휘시작위치( 최대문서 크기:16777215 byte) => 3Byte,
ㆍ32 ~ 51 bit (20): 사전에서의 인덱스 번호 (약 100만개의 어휘) => 20bit
ㆍ52 ~ 53 bit (02): 캐릭터 크기(Character Size), 00:1byte, 01:2 bytes, 02:3 bytes, 03:4 bytes => 2bit,
ㆍ54 ~ 55 bit (02): 명령어(Command 0~7) 00:인덱스 추가(Add Index), 01: 인덱스 삭제(delete Index), 02:인덱스 이동(Move Index), 03:인덱스 검사(Test Index(Existency Test)) => 2bit
여기서, 어휘의 시작위치란 메시지에서의 해당 어휘가 시작되는 위치를 의미하고, 어휘의 길이는 어휘가 차지하는 데이터 크기를 의미한다. 또한 캐릭터 ㅋ크크기는 컴퓨터에 설정된 캐릭터 세트(Character Set)가 무엇이냐에 따라 전달되는 파라미터로, 문자 하나의 단위를 1Byte, 2Byte 등으로 구분하기 위한 것으로, 일반적으로 ASCII Code는 문자 사이즈가 1 Byte 단위이다.
이를 통해, 선박(100)의 사전동기부(111)는 인코딩된 메시지 데이터를 바이트 스트림으로 펼쳐서 해당 어휘의 위치와 길이를 통해 해당 어휘를 추출할 수 있을 것이다.
여기서, 할당 내역은 명령어(Command)에 따라 bit 00 ~ 51bit까지 그 구성이 변경될 수 있다.
또한, 위 명령어에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 육상의 사전관리부(209)에서 전송하는 사전등록정보는 새로운 어휘(인덱스)를 추가하는 것 이외에, 삭제, 이동, 및 검사를 위한 명령어를 포함할 수 있다. 예컨대, 사전관리부(209)는 경우에 따라 필요에 의해 선박(100)의 어휘사전(107)에 기 등록된 어휘(인덱스)를 삭제하거나 다른 인덱스로 이동 및 변경 또는 어휘(인덱스)가 존재하는지 여부의 검사 등을 위한 명령어를 사전등록정보를 통해 전송할 수 있다.
한편, 선박(100)의 사전동기부(111)는 사전관리부(209)로부터 전송되는 사전등록정보에 포함된 명령어에 따라 어휘(인덱스)를 추가, 삭제, 이동, 또는 검사 등 을 수행하게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2의 육상의 메시지 서버(200)가 선박(2)의 메시지 클라이언트로부터 메시지를 수신하는 흐름도이다.
메시지 서버(200)는 선박(2)으로부터 메시지가 수신되면(S40), 수신된 메시지에 포함된 인덱스를 추출하고(S41), 추출된 인덱스들을 어휘사전(205)에 기초하여 어휘로 변환함으로써 메시지를 디코딩한다(S41).
디코딩된 메시지는 메시지 관리부(201)로 전달되고, 이후 수신처로 전송된다(S43).
한편, 사전관리부(209)는 수신된 메시지에 포함된 어휘들을 추출한다(S50). 예컨대, 선박(2)으로부터 메시지를 수신하면, 사전관리부(209)는 수신한 메시지를 바이트스트림(또는 비트스트림)으로 변환한 후, 인코딩되지 않은 어휘 즉, 인덱스가 부여되지 않은 어휘를 추출하고, 이 어휘들이 사전에 기등록되어 있는지를 확인한다(S51).
사전에 기등록되어 있지 않은 어휘의 경우 새로운 인덱스를 부여한 뒤(S52), 어휘사전(205)에 등록한다(S53). 한편, 기등록된 어휘라면 어휘사전(205)에서 해당 인덱스를 확인한다(S54).
사전관리부(209)는 추출된 어휘 및 이에 대응하는 인덱스를 사전등록정보로 생성한 후(S55), 수신한 메시지의 리턴 메시지로서 위성(1)을 통해 해당 선박(2)으로 전송한다(S56). 이에 따라, 선박(2)에서는 육상의 메시지 서버(200)와 어휘 사전을 동기화할 수 있게 된다.
유의할 점은 이러한 동기화를 위한 사전등록정보는 육상의 메시지 서버(200)에서만 전송한다는 점이다. 선박(2)에서는 자신이 보유한 사전에 없는 어휘의 경우 인덱스로 인코딩하지 않고 해당 어휘가 포함된 형태로 메시지를 전송하게 되고, 육상의 메시지 서버(200)에서는 해당 어휘의 인덱스 정보를 리턴 메시지로 선박(2)에 전송함으로써 사전의 동기화가 수행되도록 한다.
예컨대, 최초 A 라는 선박(2)에서 "날씨"이라는 어휘를 메시지에 새롭게 사용한 경우, 육상의 서버는 "날씨"이라는 어휘에 인덱스를 부여하여 어휘사전(205)에 추가함과 동시에 "날씨"의 위치, 길이, 및 해당 인덱스 정보를 사전등록정보로 생성하여 A 선박에 리턴 메시지로 전송한다.
이후, B라는 선박에서 "날씨"이라는 어휘를 새롭게 사용하여 전송한 경우, 육상의 서버는 "날씨"이라는 어휘를 어휘사전(205)에서 찾을 수 있을 것이다. 이 경우, 어휘사전(205)에서 찾은 인덱스 정보와 B의 메시지에서 "날씨"의 위치 및 길이 정보를 함께 사전등록정보로 생성하여 B 선박에 리턴 메시지로 전송한다.
이와 같이, 새로운 어휘가 육상의 메시지 서버(200)에 등록되더라도 모든 선박에 이에 대한 정보를 보내지 않고 해당 선박이 그 어휘를 사용한 때에 리턴 메시지로 보낼 뿐이다. 이것은 선박에서 자신이 사용하지 않는 어휘에 대해서는 굳이 사전으로 구축할 필요가 없기 때문에 저장 및 전송의 측면에서 오히려 효율적이다.
즉, 처음 어휘사전(107, 205)을 구축할 때에는 사용 빈도 수가 높은 어휘 위주로 인덱스를 부여하고, 사용 시에는 해당 선박에서 사용하는 어휘들이 어휘사전(107, 205)에 추가됨으로써 효율적으로 어휘사전((107, 205)을 업데이트 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 육상의 메시지 서버(200)에서 사전동기화를 위해 해당 어휘의 직접적인 데이터가 아닌 어휘의 위치, 길이, 및 인덱스 정보만 짧게 리턴 메시지로 전송하여 간단하게 동기화를 수행할 수 있기 때문에, 동기화를 위해 전송하는 데이터의 용량 및 비용을 최소화할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2의 육상의 메시지 서버(200)가 선박(2)의 메시지 클라이언트로 메시지를 송신하는 흐름도이다.
도 2에서는 도시하지 않았지만, 육상의 메시지 서버(200)는 육상의 네트워크와 연결되어 있다. 여기서 육상의 네트워크는 인터넷망, 공중전화망, 및 이동통신망 등을 포함하는 것으로, 이러한 지상망을 통해 육상의 사용자(즉, 육상의 메시지 클라이언트)와 연결된다.
지상망으로부터 선박(2)으로의 메시지가 육상의 메시지 서버(200)에 수신되면(S60), 메시지 서버(200)는 위성(1)을 통한 전송 이전에 작성된 원본 메시지에 포함된 어휘들을 추출한다(S61). 추출된 어휘들은 어휘사전에 기초하여 인덱스로 변환됨으로써 메시지가 인코딩된다(S62). 이렇게 인코딩된 메시지는 통신 규격에 맞게 변환처리되어 위성지구국(3) 및 위성(1)을 통해 선박(2)으로 전송된다(S63).
이와 같이, 어휘들을 간단한 인덱스로 변환하여 인코딩함으로써 상당한 압축효과를 얻을 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 육상의 메시지 서버(200)와 선박(2)의 메시지 클라이언트장치(100) 간에 메시지의 전송 및 사전 동기화 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8을 참조하면, 메시지 클라이언트장치(100)는 사용자가 작성한 원본 메시지의 내용을 어휘사전(107)을 참조하여 인덱스로 변환된다. 도 8에서 어휘사전에는 Hyundai, 선적, 항구, 목록, 및 물건 등 5개의 어휘가 등록되어 있다. 인덱스로 변환된 메시지는 B와 같은 형태를 갖게 될 것이다. 이에 의해 데이터의 양이 많이 줄어든 것을 확인할 수 있다.
이렇게 인코딩된 메시지는 위성(1)을 통해 선박(2)의 메시지 서버(200)로 전송된다. 선박(2)의 메시지 서버(200)는 어휘사전(205)을 참조하여 수신된 메시지를 디코딩하게 되며, 메시지는 C와 같이 복원된다.
이때, 메시지 서버(200)의 사전관리부(209)는 수신한 메시지에서 인덱싱되지 않은 어휘를 추출하며, 도 8에서는 선박(2)에서 새롭게 사용한 "요청"이라는 어휘를 추출하게 된다. "요청"이라는 어휘는 어휘사전(205)에 등록되어 있지 않으므로, 사전관리부(209)는 인덱스 6#을 부여하고 이에 대한 사전등록정보를 생성한 후 메시지 클라이언트장치(100)로 리턴 메시지로 전송한다.
메시지 클라이언트장치(100)는 수신한 사전등록정보에 따라 어휘사전(107)에 "요청"이라는 어휘를 새롭게 등록한다.
아래 표는 본 발명의 일 실시예에 따라 메시지 데이터를 압축한 실험 결과를 도시한 것이다.
Figure 112009024125052-pat00001
위 실험은 종래 성능이 좋은 것으로 평가되는 RAR 압축기법과 7ZIP 압축기법을 본 발명에 따른 압축기법을 비교한 것이다. 비교에 사용된 데이터는 선박과 육상간에 실제 사용되었던 메일을 사용하였으며, 메일의 내용은 개인의 사생활 및 회사의 보안상 아래에 일부만 공개하기로 한다.
위 표에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 압축기법은 가장 우수한 종래 압축기법에 비해 평균 13% 이상 압축률이 향상됨을 알 수 있다.
인말새트 최신형 단말기 (FleetBroadband) 기준으로 경제성을 계산하면, 현재 1Mbyte 전송 비용이 한화 기준 14,000원이며, 선박 1천대 평균 1일 메일 통신량 500Kb * 30일 = 15Mbyte 임을 고려할 때,
종래 압축기법을 기준으로 하면, 15M * 14,500 = 217,500 원의 비용이 발생하고, 본 발명에 따른 압축기법을 기준으로 하면, 13.5* 14,500 = 189,225 원의 비용이 발생한다. 따라서, 월 기준으로 28,275 원이 절감되며, 1년 기준으로 339,300 원이 절감된다.
실험에 사용된 데이터 일부
TO : Master of H/UTOPIA, H/GREENPIA, H/TECHNOPIA, H/COSMOPIA, H/AQUAPIA, H/OCEANPIA,- 생략 -
CC : 2nd Officers
FM : -생략- of Safety Management Team
RE : Notification of Update CD distribution for C-MAP (Week 02, January 2009)
1. Safe navigation has been begun by thorough lookout.
2. Update CD for C-MAP will be dispatched to each of your vessel via a pouch of the Marine Affairs Team from 02nd Feb. 2009.
3. Please acknowledge receipt of it including result of update to responsible person
by e-mail mentioned below.
☞ PIC : -생략- (XXXXX@XXX.com)
4. If you can tell me when the expiry message for C-MAP is displaying on the screen, I can send you a new license of it at a later date.
☞ Only the vessel using 93/3 version.
5. Please be advised that the supply interval of update CD for C-MAP had been corrected to monthly base.
-중간 생략-
Please do not hesitate to contact me, if you have any questions concerning ECDIS and C-MAP.
I highly appreciated your continuous dedication for the safety. The end.
Thanks and Best Regards,
-이하 생략-
전술한 실시예들에서는 주로 새로운 어휘를 추가하는 것을 위주로 설명하고 있으나, 추가 이외에, 삭제, 이동, 및 검사 등이 가능함을 유의해야 한다.
또한, 전술한 위성을 통한 선박의 메시지 송수신, 육상의 메시지 송수신, 및 이들 간의 메시지 송수신 방법은 소프트웨어 프로그램으로 구현 가능하며, 본 발명은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
도 1은 육상의 메시지 서버와 선박이 위성을 이용하여 통신하는 것을 개략적으로 설명하기 위한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성을 통한 선박(2)과 육상 간의 메시지 송수신 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 어휘사전(107, 205) 구축방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2의 선박(2)의 메시지 클라이언트장치(100)에서 육상의 메시지 서버(200)로 메시지를 전송하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2의 선박(2)의 메시지 클라이언트장치(100)에서 육상의 메시지 서버(200)로부터 메시지를 수신하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2의 육상의 메시지 서버(200)가 선박(2)의 메시지 클라이언트로부터 메시지를 수신하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2의 육상의 메시지 서버(200)가 선박(2)의 메시지 클라이언트로 메시지를 송신하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 육상의 메시지 서버(200)와 선박(2)의 메시지 클라이언트장치(100) 간에 메시지의 전송 및 사전 동기화 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 것이다.

Claims (10)

  1. 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법에 있어서,
    선박과 육상 간의 통신에 사용된 기존의 메시지를 분석하여 사용 빈도 수가 높은 어휘들을 추출하는 단계;
    상기 추출된 어휘들에 인덱스를 부여하는 단계;
    상기 어휘들 및 상기 어휘들에 부여된 인덱스를 어휘사전으로 구축하는 단계;
    작성된 메시지에 포함된 어휘들을 상기 어휘사전에 기초하여 상기 인덱스들로 변환함으로써 상기 메시지를 인코딩하여 상기 위성을 통해 송신하는 단계; 및
    상기 위성을 통해 수신된 메시지에 포함된 인덱스들을 추출하고 상기 어휘사전에 기초하여 상기 어휘들로 변환함으로써 상기 메시지를 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위성을 통해 상기 선박으로부터 수신된 메시지에 포함된 인덱싱되지 않은 어휘를 추출하는 단계;
    상기 추출된 어휘가 상기 육상의 어휘사전에 포함되어 있는지 확인하는 단계;
    상기 육상의 어휘사전에 포함되어 있지 않은 경우 상기 어휘에 인덱스를 부여하여 상기 육상의 어휘사전에 추가등록하는 단계;
    상기 어휘 및 상기 인덱스에 관한 정보를 사전등록정보로 생성하는 단계; 및
    상기 사전등록정보를 상기 수신된 메시지의 리턴 메시지로서 상기 위성을 통해 상기 선박으로 송신하는 단계;
    상기 수신된 사전등록정보에 따라 상기 선박의 어휘사전에 상기 어휘와 상기 인덱스를 등록함으로써 상기 육상의 어휘사전과 동기화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사전등록정보를 생성하는 단계는, 상기 어휘사전에 상기 어휘가 포함된 경우 상기 어휘사전에 등록된 인덱스에 기초하여 상기 사전등록정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 사전등록정보는 상기 어휘의 시작위치, 길이, 및 인덱스에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 인코딩된 메시지를 반복하여 인코딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법.
  6. 위성통신을 위한 선박의 메시지 클라이언트장치에 있어서,
    사용자로부터 입력을 받기 위한 사용자인터페이스부;
    메시지의 작성, 저장, 송수신 및 관리를 위한 메시지 관리부;
    위성을 통해 육상의 메시지 서버와 통신하기 위한 통신 모듈;
    선박과 육상 간에 송수신 되었던 메시지의 분석을 통해 사용 빈도 수가 높은 어휘들에 부여된 인덱스에 관한 정보가 구축된 어휘사전;
    작성된 메시지를 상기 어휘사전에 기초하여 인코딩하여 상기 통신 모듈로 전달함으로써 상기 위성을 통해 상기 메시지 서버로 전송하도록 하고, 수신된 메시지를 상기 어휘사전에 기초하여 디코딩하여 상기 메시지 관리부로 전달하는 컨버터; 및
    상기 위성을 통해 상기 메시지 서버로부터 전송되는 사전등록정보에 따라 대응하는 어휘 및 상기 어휘에 대한 인덱스를 상기 어휘사전에 추가, 삭제, 또는 변경함으로써 상기 메시지 서버의 어휘사전과 동기화시키는 사전동기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성통신을 위한 선박의 메시지 클라이언트장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 사전등록정보는 상기 어휘의 시작위치, 길이, 및 인덱스에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성을 통한 위성통신을 위한 선박의 메시지 클라이언트장치.
  8. 위성통신을 위한 육상의 메시지 서버에 있어서,
    메시지의 송수신 및 관리를 위한 메시지 관리부;
    선박과 육상 간에 송수신 되었던 메시지의 분석을 통해 사용 빈도 수가 높은 어휘들에 부여된 인덱스에 관한 정보가 구축된 어휘사전;
    상기 위성 및 위성지구국을 통해 상기 선박과 통신하기 위한 통신 모듈; 및
    상기 선박으로부터 수신된 메시지를 상기 어휘사전에 기초하여 디코딩하여 상기 메시지 관리부로 전달하고, 상기 통신 모듈을 통해 상기 선박으로 전송될 메시지를 상기 어휘사전에 기초하여 인코딩하는 컨버터; 및
    상기 위성을 통해 상기 선박으로부터 전송된 메시지에서 인덱싱되지 않은 어휘를 추출하여 상기 어휘사전에 포함되어 있는지 확인하고, 포함되지 않은 경우 상기 어휘에 인덱스를 부여하여 상기 어휘사전에 추가 등록하며, 상기 어휘 및 상기 인덱스에 관한 정보를 사전등록정보로 생성하여 상기 통신 모듈을 통해 리턴 메시 지로서 상기 선박에 전송하도록 하는 사전관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성통신을 위한 육상의 메시지 서버.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 사전등록정보는 상기 어휘의 시작위치, 길이, 및 인덱스에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성을 통한 위성통신을 위한 육상의 메시지 서버.
  10. 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 시스템에 있어서,
    상기 선박과 상기 육상의 메시지 서버 각각에 마련되는 것으로, 선박과 메시지 서버 간에 송수신 되었던 메시지의 분석에 의해 사용 빈도 수가 높은 어휘들에 부여된 인덱스에 관한 정보가 구축된 어휘사전;
    상기 선박과 상기 메시지 서버 각각에 마련되는 것으로, 수신될 메시지를 상기 어휘사전에 기초하여 인코딩하여 전송하고 수신된 메시지를 상기 어휘사전에 기초하여 디코딩하는 컨버터;
    상기 위성을 통해 상기 선박으로부터 전송된 메시지에서 인덱싱되지 않은 어휘를 추출하여 상기 어휘사전에 포함되어 있는지 확인하고, 포함되지 않은 경우 상기 어휘에 인덱스를 부여하여 상기 메시지 서버에 마련된 상기 어휘사전에 추가 등록하며, 상기 어휘 및 상기 인덱스에 관한 정보를 사전등록정보로 생성하여 상기 위성을 통해 리턴 메시지로서 상기 선박에 전송하도록 하는 사전관리부; 및
    상기 리턴 메시지에 기초하여 상기 어휘 및 상기 인덱스를 상기 선박에 마련된 상기 어휘사전에 등록하여 상기 메시지 서버에 마련된 상기 어휘사전과 동기화하는 사전동기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성을 통한 선박과 메시지 서버 간의 메시지 송수신 시스템.
KR1020090034725A 2009-04-21 2009-04-21 위성을 통한 선박과 육상 간의 메시지 송수신 방법, 그 시스템, 선박의 메시지 클라이언트장치, 및 육상의 메시지 서버 KR100917361B1 (ko)

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