KR101023061B1 - 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템의 대체지령 통신시스템 - Google Patents

기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템의 대체지령 통신시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 기지국을 무선통신 제어하는 중앙제어국을 구비한 교환기와 기지국간의 회선장애 시에도 복구 시까지 독립기지국 범위 내에서 독립적으로 통화실행가능한 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템에 있어서, 별도의 대체지령실에서 별도로 이루어진 대체지령회선의 유선통신으로 다수의 기지국 중에 기지국범위를 선택적으로 별도의 단일통화권으로 형성하여서, 비장애모드 시에 무선지령 대용으로 열차대체지령을 제어처리하고, 중앙제어국의 장애나 교환기와 기지국간의 회선장애가 발생한 장애모드 시에는 자동 절체 작동수행 변환하여 열차대체지령을 제어처리하는 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템의 대체지령 통신시스템에 관한 것이다. 특히, 무선통신 단말기와 TCP/IP 통신단말기들 간의 TCP/IP 통신을 위해 연결된 이더넷 기반의 TCP/IP 회선을 통해 통신을 수행하도록 함으로써, 안정적이고 저렴한 비용으로 통신이 가능하게 된다.

Description

기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템의 대체지령 통신시스템 {Fallback command system by communication system in independent wireless communication system of trains' command}
열차무선통신시스템에 관한 것으로서, 특히 다수의 기지국을 무선통신 제어하는 중앙제어국을 구비한 교환기와 기지국간의 회선장애 시에도 복구 시까지 독립기지국 범위 내에서 독립적으로 통화실행가능한 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템에 있어서, 별도의 대체지령실에서 별도로 이루어진 대체지령회선의 TCP/IP 통신으로 다수의 기지국 중에 기지국범위를 선택적으로 별도의 단일통화권으로 형성하여서, 비장애모드 시에 무선지령 대용으로 열차대체지령을 제어처리하고, 중앙제어국의 장애나 상기 교환기와 기지국간의 회선장애가 발생한 장애모드 시에는 자동 절체 작동수행 변환하여 열차대체지령을 제어처리하는 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템의 대체지령 통신시스템에 관한 것이다.
일반적으로 열차무선통신시스템은 여러개의 기지국과 여러개의 기지국을 각각 무선으로 통신제어하는 중앙제어국을 구비한 교환기로 이루어지는데, 중앙제어국의 장애나 상기 교환기와 기지국간의 회선장애가 발생한 경우에는 모든 기지국간의 열차지령 수행 작동이 불가능하고 되고, 이에 따라 지하철 및 경전철 등의 열차운행에서 다음 열차와의 추돌사고 등의 대형참사가 일어날 수 있다는 문제점이 있다.
한편 중앙제어국의 장애나 상기 교환기와 기지국간의 회선장애가 발생한 경우에도 해당 장애의 복구 시까지 독립기지국의 해당사이트 범위 내에서 독립적으로 통화 실행이 가능한 기지국 독립실행가능열차무선통신시스템, 예를 들어 테트라시스템(TETRA System)이 개발되어 있다. TETRA시스템은 ETSI(European Telecommunication Standard Institute 유럽 통신규격 위원회)의 주도 하에 전 유럽지역 국가의 공공통신망 규격 설정을 목표로 결성되었던 TETRA위원회가 전 세계의 사용자, 통신학계, 시스템 제조사, 국가기관, 공공기관, 상업망 운영자, 각종 회사 등의 참여를 받아들여 새로운 공공통신망 규격으로 확정된 국제 표준으로 널리 사용되고 있다.
그러나 독립실행가능 열차무선통신시스템에서, 중앙제어국의 장애나 상기 교환기와 기지국간의 회선장애가 발생한 경우에도 해당 장애의 복구 시까지 독립기지국의 해당사이트 범위 내에서 독립적으로 통화실행이 가능하더라도 다른 기지국간의 열차지령 수행 작동은 여전히 불가능하고 되고, 이에 따라 열차운행에서 다음 열차와의 추돌사고 등의 대형참사는 여전히 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 열차무선통신시스템에 관한 것으로서, 특히 다수의 기지국을 무선통신 제어하는 중앙제어국을 구비한 교환기와 기지국간의 회선장애 시에도 복구 시까지 독립기지국 범위 내에서 독립적으로 통화실행가능한 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템에 있어서, 별도의 대체지령실에서 별도로 이루어진 대체지령회선의 TCP/IP 통신으로 상기 다수의 기지국 중에 기지국범위를 선택적으로 별도의 단일통화권으로 형성하여서, 비장애모드 시에 무선지령 대용으로 열차대체지령을 제어처리하고, 중앙제어국의 장애나 교환기와 기지국간의 회선장애가 발생한 장애모드 시에는 자동 절체 작동수행 변환하여 열차대체지령을 제어처리하는 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템의 대체지령 통신시스템을 제공하는 데에 있다.
따라서, 기지국 무선통신단말기를 최적화된 기지국 위치에 장착 후 TCP/IP 통신을 통해 대체지령회선을 구성하여 통합된 단말기를 하나로 연결 통화하는 별도의 단일통화권으로 형성하고 하나로 통합하여 운영 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
다수의 기지국을 무선통신 제어하는 중앙제어국을 구비한 교환기;
상기 다수의 기지국에 무선통신을 하도록 각각 근접 상응하여 설치되는 다수의 기지국 무선통신단말기;
통신망에 의해 상기 다수의 기지국무선통신단말기에 각각 대응하여 유선으로 송수신하기 위한 대체지령실 측의 TCP/IP 통신단말기;
상기 TCP/IP 통신단말기 소정개수를 통합연결하고 희망하는 기지국과 연결통화하기위해 필요로 하는 개수만큼 연결되어 선택적 기지국범위를 별도의 단일통화권으로 형성하는 대체지령회선을 이루는 통합연결스위칭부;
상기 통합연결스위칭부에 의한 대체지령회선을 이용하여 상기 다수의 기지국 중의 선택적 기지국범위를 별도의 단일통화권으로 형성하도록 선택하고, 비장애모드 시에 무선지령 대용으로 열차대체지령을 제어처리하고, 상기 중앙제어국의 장애나 상기 교환기와 기지국간의 회선장애가 발생한 장애모드 시에는 자동으로 절체동작을 수행하여 열차대체지령을 제어처리하는 대체지령실 제어처리기;
상기 무선통신 단말기와 TCP/IP 통신단말기들 간의 TCP/IP 통신을 위해 연결된 이더넷 기반의 TCP/IP 회선을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 원만한 열차지령업무를 할 수 없을 경우를 대비하여 기지국의 독립적 사이트 운영 기능과 함께 별도의 대체지령실을 이용하여 단독 백업시스템 구축하고 광역지역의 단일 통화권을 확보하여 안정적인 열차지령업무를 수행할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 비장애시인 평상시는 무선 지령대용으로 사용이 가능하고, 장애시인 비상시에도 통합 비상통신기능으로 작동하여 다른 기지국간의 열차지령 수행 작동은 가능하므로써 열차운행에서 다음의 열차와의 추돌사고 등의 대형참사가 발생할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 대체지령회선으로서 이더넷 기반의 TCP/IP 통신을 사용하고 IP 튜브를 사용함으로써, 보다 안정되고 저렴한 가격으로 시스템을 구축 및 운용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 열차무선통신시스템의 구성을 나타내는 전체 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 대체지령 통신시스템의 일실시예에 대한 전체 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 대체지령회선인 TCP/IP 통신으로 대체지령실 제어처리기가 제어 처리하는 상세 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 대체지령 TCP/IP 통신방법의 일실시예에 대한 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
본 발명에 따른 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템의 대체지령 통신시스템의 기본적인 동작 원리는 본 출원인이 기 출원한 특허 2008-0083247호의 동작원리와 유사하다. 하지만, 무선통신단말기와 대체지령실간의 통신이 상기 특허 2008-0083247호에서는 광통신을 사용하는 반면, 본 발명에서는 이더넷(ethernet) 기반의 TCP/IP 통신을 한다는 점이 다른 점이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 열차무선통신시스템의 구성을 나타내는 전체 블록도로서, 열차무선통신시스템은 여러개의 기지국(B1,...,Bn)과 여러개의 기지국(B1,...,Bn)을 무선통신 제어하는 중앙제어국(50)을 구비한 교환기(M)로 이루어진다.
일예로서 도시한 독립기지국(B2)는 중앙제어국(50)의 장애나 교환기(M)와 기지국(B1,...,Bn) 간의 회선장애 시에도 장애회선의 복구 시까지 독립기지국(B2) 범위 내에서 독립적으로 통화실행가능한 기지국인데, 이러한 독립기지국(B2) 들로 이루어진 열차무선통신시스템을 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템이라한다.
본 발명은 이러한 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템에 추가적으로 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 대체지령 통신시스템(C)의 일실시예에 대한 전체 구성을 나타내는 블록도이고, 도 3은 본 발명의 대체지령회선인 이더넷 기반의 TCP/IP 통신으로 대체지령실 제어처리기가 제어 처리하는 상세 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2에 도시한 것은 독립기지국(B1,...,Bn)으로서, 도 1에 도시한 바와 같은 교환기(M)의 중앙제어국(50)에 의해 제어를 받아 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템을 이룬다.
본 발명은 기지국(B1,...,Bn) 측의 기지국 무선통신단말기(BT1,...,BTn), 대체지령실(10), 상기 기지국 무선통신단말기(BT1,...,BTn)와 대체지령실(10) 간의 TCP/IP 통신을 위한 TCP/IP 회선(31) 및 IP튜브(31A-31D)로 구성되며, 대체지령실(10)은 , 대체지령실(10) 측의 TCP/IP 통신단말기(CT1,...,CTn), 통합연결스위칭부(S1...,Sn), 대체지령실 제어처리기(20)를 구비한다.
기지국 무선통신단말기(BT1,...,BTn)는 다수의 기지국(B1,...,Bn)에 무선통신을 하도록 각각 근접 상응하여 여러개로 설치된다.
즉, 각각의 기지국 무선통신단말기(BT1,...,BTn)는 각각의 해당 사이트로 별로 기지국(B1,...,Bn) 분포 인접지역 역사에 근접하여 최적의 위치에 설치한다.
기지국 무선통신단말기(BT1)는 무선송수신부(1), 무선인터페이스부(2), 데이터/음성멀티플렉서(3) 및 TCP/IP 통신인터페이스부(4)를 구비한다.
무선송수신부(1)및 무선인터페이스부(2)는 데이터/음성멀티플렉서(3)로 데이터/음성을 무선통신하기 위한 것이다.
TCP/IP 인터페이스부(4)는 변환기로서 데이터/음성멀티플렉서(3)의 데이터/음성을 이더넷 기반의 TCP/IP 회선(31) 및 IP튜브(31A-31D)을 통하여 대체지령실의 TCP/IP 통신단말기(CT1)의 TCP/IP 통신인터페이스부(14)와 TCP/IP 통신하는데 적당한 형태로 변환하기 위한 것이다.
이더넷 기반의 TCP/IP 회선(31) 및 IP튜브(31A-31D)는 기지국 무선통신단말기(BT1,...,BTn)와 해당되는 대체지령실 측의 TCP/IP 통신단말기(CT1,...,CTn)를 각각 TCP/IP 회선으로 연결하여 TCP/IP 통신으로서 기지국(B1,...,Bn)에서 원거리에 있는 대체지령실(10)로의 원격의 대체지령회선을 구성하므로써 각각에 대응하여 TCP/IP 통신 송수신을 한다.
상기 기지국 무선통신단말기(BT1,...,BTn)와 해당되는 대체지령실 측의 TCP/IP 통신단말기(CT1,...,CTn) 간을 이더넷 기반의 TCP/IP 회선(31)으로 연결하여 이더넷 기반의 TCP/IP 통신이 가능하다.
그런데, 상기 TCP/IP 회선(31)의 양측 종단측에 IP튜브(31A-31D)를 연결한 이유는 전체 또는 프랙셔널(Fractional) E1 TDM 서킷 채널들을 캡슐화하여 TCP/IP 회선(31)을 통해 전송하기 위한 것이다. 이렇게 함으로써,TCP/IP 통신의 안정성이 향상되고, 운용비용이 절감된다.
대체지령실 측의 TCP/IP 통신단말기(CT1,...,CTn)는 소정개수, 예시한 바와 같이 4개의 TCP/IP 통신단말기(CT1,...,CT4)가 1개의 통합연결스위칭부(S1)에 의해 통합 연결되도록 대체지령실(10) 내의(rack)장치에 장착된다.
대체지령실 측의 TCP/IP 통신단말기(CT1)는 데이터/음성멀티플렉서(13) 및 TCP/IP 통신인터페이스부(14)를 구비하고, 통합연결스위칭부(S1)에 연결된다.
단일무선통신부(CR)는 무선송수신부(11), 무선인터페이스부(12)를 구비하여 기지국과는 달리 단일의 것으로 통합연결스위칭부(S1)에 연결되어 대체지령실(10)에서 통합적으로 사용할 수있다.
이렇게 하여 통합연결스위칭부(S1)는 대체지령실 측의 TCP/IP 통신단말기(CT1,...,CT4)의 4개를 통합연결하고 또 다른 통합연결스위칭부(S2)는 대체지령실 측의 TCP/IP 통신단말기(CT5,...,CT8)의 4개를 통합연결하며, 통합연결스위칭부(S1)와 다른 통합연결스위칭부(S2)가 연결 접속되어 8개의 기지국(B1,...,B8)이 단일통화권으로 대체지령회선이 이루어 지는 것이다.
통합연결스위칭부(S1)는 음성버스선 및 제어버스선이 하나의 쌍을 이루는 4쌍의 버스선으로 이루어진다. 그래서 통합연결스위칭부(S1)는4개의 기지국(B1,...,B4)에서의 기지국 무선통신단말기(BT1,...,BT4)로부터 TCP/IP 통신인터페이스부를 통하여 대체지령실 측의 TCP/IP 통신단말기(CT1,...,CT4)로 수신되는 데이터/음성멀티플렉서의 음성데이터를 4개를 4쌍의 버스선에 의해 0.3초-0.4초 간의 음성딜레이로 음성을 통합하는 패칭(Patching)방식으로 단일 그룹통화권을 형성한다.
따라서 통합연결스위칭부(S1,...,Sn)는 희망하는 기지국과 연결통화하기 위해 필요로하는 개수만큼 연결되어 선택적 기지국범위를 일정 지역의 그룹으로 패칭(Patching)하여 별도의 단일통화권으로 형성하는 대체지령회선을 이룰 수 있다.
대체지령실 제어처리기(20)는 통합연결스위칭부(S1,...,Sn)에 의한 대체지령회선을 이용하여 상기 다수의 기지국 중의 선택적 기지국범위를 별도의 단일통화권으로 형성하도록 선택하고, 비장애모드 시에 무선지령 대용으로 대체지령 제어처리하고, 상기 중앙제어국의 장애나 상기 교환기와 기지국간의 회선장애가 발생한 장애모드 시에는 자동 절체 작동수행 변환하여 대체지령 제어처리한다.
도 4를 참조하면, 대체지령실 제어처리기(20)는 기지국선택부(21), 대체지령처리부(22), 경보부(23) 및 절체변환부(24)를 구비한다.
기지국선택부(21)는 다수의 기지국 중의 선택적 기지국범위를 별도의 대체지령통화권으로 형성하도록 선택하기 위한 것이다.
대체지령처리부(22)는 기지국선택부(21)에 선택된 대체지령통화권으로 송수신할 열차대체지령을 처리한다.
대체지령처리부(22)는 도시하지 않은 조작부를 통해 조작하도록 GUI구성으로 하며, 기지국 무선통신단말기(BT1,...,BTn)를 대체지령실(10) 측의 TCP/IP 통신단말기(CT1,...,CTn)를 통하여 종합적으로 하나의 GUI CAD화면으로 나타내어 제어 처리할 수 있다.
따라서 모니터링으로 기지국 무선통신단말기(BT1,...,BTn)의 원격지 상태확인, 채널변경 및 기능작동, 선로 이상유무, 무인 원격 영상 감시기능, 영상 데이터감시 경보 기능, 역사 내 유선 무선 통합 제어 기능, 연동 제어 기능. 원격지 자동 녹음 설비 기능, 단말기간 통신 및 음성 녹음 기능, 대체사령실 설비에 녹음 저장 및 확인 기능 등의 다양한 기능을 적용할 수 있다.
경보부(23)는 대체지령처리부(22)가 장애모드 시에 대체지령을 보내도록 경보를 알려준다.
절체변환부(24)는 경보부(23)의 경보와 함께 장애모드 시에도 대체지령를 하도록 자동 절체하여 작동을 수행하도록 변환하기 위한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 대체지령 TCP/IP 통신방법의 일실시예에 대한 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
대체지령실(10)에서 다수의 기지국(B1,...,Bn) 중의 선택적 기지국범위를 패칭(Patching)에 의해 통합하여 별도의 대체지령통화권으로 형성하도록 대체지령실 제어처리기(20)의 기지국선택부(21)에 의해 다수의 기지국(B1,...,Bn) 중에서 필요로 하는 기지국을 선택한다(S10).
대체지령실 제어처리기(20)의 대체지령처리부(22)에서 장애모드인지를 판단한다(S11).
S11 단계에서 장애모드가 아닌 경우 대체지령통화권으로 대체지령실 제어처리기(20)의 대체지령처리부(22)에 의해 열차대체지령을 처리하여 TCP/IP 통신으로 송수신한다(S12).
S11 단계에서 대체지령처리부(22)는 중앙제어국(M)의 장애나 상기 교환기(50)와 기지국(B1,...,Bn) 간의 회선장애가 발생한 경우 장애모드로 판단하고 경보부(23)에 의해 장애모드를 알리도록 경보한다(S13).
S13 단계에서의 경보에 따른 장애모드 시에도 대체지령실 제어처리기(20)를 통하여 열차대체지령을 하도록 절체변환부(24)에 의해 자동 절체하여 작동을 수행하도록 변환한다(S14).
또한 본 발명은 공항의 무선통신시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 대체지령실
20: 대체지령실 제어처리기
31 : TCP/IP 회선
31A-31D : IP튜브
B1, ... ,Bn: 독립기지국
BT1, ... ,BTn: 기지국 무선통신단말기
S1, ... ,Sn: 통합연결스위칭부
CT1, ... ,CTn: TCP/IP 통신단말기

Claims (2)

  1. 다수의 기지국을 무선통신 제어하는 중앙제어국을 구비한 교환기;
    상기 다수의 기지국에 무선통신을 하도록 각각 근접 상응하여 설치되는 다수의 기지국 무선통신단말기;
    통신망에 의해 상기 다수의 기지국무선통신단말기에 각각 대응하여 유선으로 송수신하기 위한 대체지령실 측의 TCP/IP 통신단말기;
    상기 TCP/IP 통신단말기 소정개수를 통합연결하고 희망하는 기지국과 연결통화하기위해 필요로 하는 개수만큼 연결되어 선택적 기지국범위를 별도의 단일통화권으로 형성하는 대체지령회선을 이루는 통합연결스위칭부;
    상기 통합연결스위칭부에 의한 대체지령회선을 이용하여 상기 다수의 기지국 중의 선택적 기지국범위를 별도의 단일통화권으로 형성하도록 선택하고, 비장애모드 시에 무선지령 대용으로 열차대체지령을 제어처리하고, 상기 중앙제어국의 장애나 상기 교환기와 기지국간의 회선장애가 발생한 장애모드 시에는 자동으로 절체동작을 수행하여 열차대체지령을 제어처리하는 대체지령실 제어처리기;를 구비하여 상기 교환기와 기지국간의 회선장애 시에도 복구 시까지 독립기지국 범위 내에서 독립적으로 통화실행가능한 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템의 대체지령 통신시스템에 있어서,
    상기 대체지령 통신시스템은 상기 기지국 무선통신 단말기와 TCP/IP 통신단말기들 간의 TCP/IP 통신을 위해 연결된 이더넷 기반의 TCP/IP 회선을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템의 대체지령 통신시스템.
  2. 제1항에 있어서, 이더넷 기반의 TCP/IP 회선은 양측 종단에 IP튜브를 더 구비한 것을 특징으로 하는 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템의 대체지령 통신시스템.
KR1020100081824A 2010-08-24 2010-08-24 기지국 독립실행가능 열차무선통신시스템의 대체지령 통신시스템 KR101023061B1 (ko)

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KR101652980B1 (ko) * 2016-03-11 2016-09-09 한국철도공사 열차 통신용 상호연동시스템

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