KR101029796B1 - Radio communication system of train by transmission channel controlling - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 무선링크정보를 송신하고, 복수 개의 무선 채널을 통해 전송되는 데이터들을 각각 수신하여 결합하는 지상 무선통신장치와, 상기 지상 무선통신장치에서 무선링크정보를 수신하고, 상기 무선링크정보를 통해 무선 데이터의 송수신이 허용되면 주채널로 무선 링크를 구성하는 차상 무선통신장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a wireless communication system through a control of a transmission channel of a train, and a terrestrial radio communication device for transmitting radio link information and receiving and combining data transmitted through a plurality of radio channels, respectively, and the terrestrial radio communication device. Receiving the radio link information, and if the transmission and reception of the radio data through the radio link information is characterized in that it comprises a next-generation wireless communication device constituting a radio link to the main channel.

따라서, 본 발명은 비정상적인 전파 과밀 조건이 발생할 경우에 주채널과 예비채널을 통해 무선 통신이 이루어지도록 송신채널을 제어함으로써 복수 개의 열차에 있는 차상 무선통신장치와 각 역에 설치된 지상장치의 지상 무선통신장치 간에 모두 정상적인 통신이 가능하도록 하여 비상 상황에서의 안정적인 시스템 운영에 기여할 수 있고, 전파 과밀 조건에서도 밀집된 2대의 열차가 모두 지상 무선통신장치와 각기 다른 채널로 무선 통신이 이루어져 통신이 안정적으로 유지될 수 있어 비정상적인 열차 과밀 지역에서도 열차가 안정적으로 운행될 수 있도록 한다.Therefore, the present invention controls the transmission channel so that wireless communication is carried out through the main channel and the reserve channel when abnormal radio wave congestion conditions occur, and thus, terrestrial radio communication of on-board radio communication devices in a plurality of trains and terrestrial devices installed at each station. Normal communication is possible between devices, contributing to stable system operation in an emergency situation, and even in overcrowded conditions, two trains that are densely packed can communicate with each other over the land radio communication device and different channels. This allows trains to run reliably even in unusually overcrowded areas.

무선 통신 시스템. 지상 무선통신장치, 차상 무선통신장치, 무선링크정보 생성기, 송신채널 제어기 Wireless communication system. Terrestrial radio, onboard radio, radio link information generator, transmission channel controller

Description

열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템{Radio communication system of train by transmission channel controlling}Radio communication system of train by transmission channel controlling

본 발명은 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수 개의 열차가 밀집되어 전파 과밀 조건이 발생하더라도 주채널과 예비채널을 통해 복수 개의 열차가 모두 정상적인 무선 통신이 이루어지도록 하는 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless communication system through a control of a transmission channel of a train, and more particularly, even if a plurality of trains are densely packed to cause overcrowding conditions, a plurality of trains can perform normal wireless communication through a main channel and a reserve channel. The present invention relates to a wireless communication system through transmission channel control of a train.

근래 들어 산업 달달 및 경제 성장으로 인하여 급증하고 있는 자동차의 수량과 도로시설 공급의 한계로 대도시의 교통난이 갈수록 심화되고 있으므로, 이를 완화시킬 수 있는 효과적인 수단으로 수송효율이 높은 도시철도가 각광을 받고 있다.In recent years, due to the rapid increase in the number of automobiles and the supply of road facilities, which are rapidly increasing due to industrial delivery and economic growth, the traffic shortage in large cities is intensifying. .

도시철도란 도시 교통의 원활한 소통을 위하여 이용되는 궤도를 따라 달리는 교통시설 및 교통수단을 의미하는 것으로서, 예를 들면 도시 교통 권역에서 건설 및 운영하는 지하철, 전철, 또는 중소 도시에서 추진하는 경량전철, 모노레일 등이 있다.Urban railroads refer to traffic facilities and means of transportation that run along tracks used for smooth communication of urban traffic. For example, subways, subways, or light rail trains promoted in small and medium cities, Monorail and the like.

최근, 통신 기반의 열차제어 방식은 지상의 일정한 거점에 위치한 통신장치가 각 열차로부터 열차의 위치와 속도를 주기적으로 수집하고, 선행 열차와 속도제한제점까지의 거리를 후행 열차로 전송하면, 차상의 컴퓨터가 이를 연산하여 열차의 상황에 맞는 최적의 속도로 열차가 운행될 수 있도록 열차의 속도를 제어함으로서 고밀도로 열차를 운행할 수 있도록 한다. Recently, a communication-based train control method collects the position and speed of a train periodically from each train, and transmits the distance from the preceding train to the speed limit to the following train. The computer calculates this to control the speed of the train so that it can run at the optimum speed for the train's situation, allowing the train to run at high density.

상기한 열차제어 방식은 인공위성이나 무선통신 시스템을 이용하여 열차의 속도를 제어할 수 있는 무선주파수(Radio Frequency, RF) 통신 시스템의 개발이 선행되어야 한다. The train control method should be preceded by the development of a radio frequency (RF) communication system capable of controlling the speed of a train using a satellite or a wireless communication system.

도 1은 종래 기술에 의한 열차의 무선전송 시스템의 구성이 도시된 도면이고, 도 2는 종래 기술에 의한 열차 밀집 지역에서 전파의 과밀 조건이 도시된 도면이다.1 is a view showing the configuration of a wireless transmission system of a train according to the prior art, Figure 2 is a view showing the overcrowding conditions of radio waves in a train dense area according to the prior art.

도 1을 참고하면, 종래 기술의 열차의 무선전송 시스템은 복수 개의 지상 무선통신장치(15)를 각 역에 설치되어 있는 지상장치(10)와 연결하고, 각 역에 설치된 지상장치(10)는 네트워크로 통합하여 연결한 후 종합사령실(40)에 연결되도록 하며, 열차(T1, T2)에는 차상 무선통신장치(30)를 설치하고 이를 차상장치(20)와 연결한다.Referring to FIG. 1, the conventional wireless transmission system of a train connects a plurality of terrestrial radio communication devices 15 with a ground device 10 installed at each station, and the ground device 10 installed at each station is provided. After integration by connecting to the network to be connected to the general command room (40), trains (T1, T2) to install the on-board wireless communication device 30 and connect it with the on-board device (20).

따라서, 상기 종합 사령실(40)이나 지상장치(10)에서는 상기 지상 무선통신장치(15)와 차상 무선통신장치(30)를 매개로 무선통신방식에 의해 선로 상을 운행하는 모든 열차의 위치를 추적하면서 열차의 운행을 제어할 수 있다. Therefore, the general command room 40 or the ground apparatus 10 tracks the positions of all trains running on the track by a wireless communication method via the terrestrial wireless communication device 15 and the on-board wireless communication device 30. You can control the operation of the train.

그런데 상기 차상 무선통신장치(30)와 지상 무선통신장치(15) 간의 무선 통 신 영역이 수백 미터 정도이며, 열차의 운행간격도 정상 운행의 경우에 수백 미터 이상 이격되어 있으므로 열차1(T1)과 열차2(T2)는 서로 다른 무선 통신 영역에서 네트워크를 구성하게 된다.However, since the wireless communication area between the on-board radio communication device 30 and the terrestrial radio communication device 15 is about several hundred meters, and the operating interval of the train is more than several hundred meters apart in the normal operation, the train 1 (T1) and Train 2 (T2) forms a network in different wireless communication areas.

그러나, 사고 또는 제어 오류 등으로 인하여 비정상적으로 열차1(T1)과 열차2(T2)가 근접하여 운행되는 경우에, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 지상 무선통신장치(15)에 2대의 열차(T1, T2)가 무선통신 영역(21)에 속하게 되는 비정상적인 전파 과밀 조건이 발생하게 된다.However, when the train 1 (T1) and the train 2 (T2) are abnormally operated due to an accident or a control error, etc., two trains in one terrestrial radio communication device 15 as shown in FIG. An abnormal radio wave congestion condition occurs in which T1 and T2 belong to the wireless communication area 21.

이 경우에, 상기 지상 무선통신장치(15)에서 차상 무선통신장치(30)로 송신되는 지상무선송신 신호는 열차1(T1)과 열차2(T2)에 모두 수신이 가능하지만, 열차1(T1)과 열차2(T2)의 차상 무선통신장치(30)에서 송신하는 차상 무선송신신호는 동일한 주파수로 신호를 송신하게 되므로 지상 무선통신장치(15)에서 신호 수신시 충돌을 일으켜 열차1(T1) 및 열차2(T2)에서 송신하는 차상 무선송신신호의 수신이 불가능하다는 문제점이 발생하게 된다. In this case, the ground radio transmission signal transmitted from the terrestrial radio communication device 15 to the onboard radio communication device 30 can be received by both the train 1 (T1) and the train 2 (T2), but the train 1 (T1). ) And the on-board radio transmission signal transmitted from the on-board radio communication device 30 of the train 2 (T2) transmits signals at the same frequency, causing a collision when the terrestrial radio communication device 15 receives a signal, thereby causing a train 1 (T1). And there is a problem that it is impossible to receive the on-vehicle wireless transmission signal transmitted from the train 2 (T2).

따라서, 본 발명의 목적은 비정상적인 전파 과밀 조건이 발생할 경우에 주채널과 예비채널을 통해 무선 통신이 이루어지도록 함으로써 복수 개의 열차에 있는 차상 무선통신장치와 각 역에 설치된 지상장치의 지상 무선통신장치 간에 모두 정상적인 통신이 가능하도록 하고, 그로 인해 밀집된 복수 개의 열차의 차상 무선통 신장치와 지상 무선통신장치의 통신이 안정적으로 유지될 수 있도록 하는 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide wireless communication through a main channel and a spare channel in the event of an abnormal radio wave congestion condition. It is to provide a wireless communication system through the control of the transmission channel of the train to ensure that the normal communication is possible, so that the communication between the on-board wireless communication device and the ground radio communication device of a plurality of dense trains can be stably maintained.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템은, 무선링크정보를 송신하고, 복수 개의 무선 채널을 통해 전송되는 데이터들을 각각 수신하여 결합하는 지상 무선통신장치와, 상기 지상 무선통신장치에서 무선링크정보를 수신하고, 상기 무선링크정보를 통해 무선 데이터의 송수신이 허용되면 주채널로 무선 링크를 구성하는 차상 무선통신장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the wireless communication system through the transmission channel control of the train according to the present invention for achieving the above object of the present invention, a terrestrial radio for transmitting radio link information, receiving and combining data transmitted through a plurality of radio channels, respectively And a next-generation wireless communication device configured to receive wireless link information from the terrestrial wireless communication device, and configure a wireless link to a main channel when the transmission and reception of wireless data is allowed through the wireless link information.

이때, 상기 지상 무선통신장치는, 현재 무선 링크가 연결된 차상 무선통신장치의 ID를 포함하는 무선링크정보를 생성하는 무선링크정보 생성기와, 상기 무선링크정보와 지상 무선송신 데이터를 결합하는 제1 데이터 결합기와, 상기 제1 데이터 결합기를 통해 무선링크정보와 지상 무선송신 데이터를 상기 차상 무선통신장치로 송신하는 지상무선송신기와, 상기 복수 개의 무선 채널을 통해 전송되는 차상 무선송신 데이터를 수신하는 지상무선수신기와, 상기 지상무선수신기에서 전송되는 복수 개의 차상 무선송신 데이터를 채널별 수신 및 복원하여 지상 무선수신 데이터로 출력하는 데이터 처리기로 이루어진 것을 특징으로 한다.In this case, the terrestrial radio communication device includes a radio link information generator for generating radio link information including an ID of a next-generation radio communication device to which a radio link is currently connected, and first data for combining the radio link information and terrestrial radio transmission data. A terrestrial radio transmitter for transmitting radio link information and terrestrial radio transmission data to the on-board radio communication device through the first data combiner, and terrestrial radio receiver for receiving on-board radio transmission data transmitted through the plurality of radio channels; A receiver and a data processor for receiving and restoring a plurality of on-vehicle wireless transmission data transmitted from the groundless radio receiver for each channel and outputting the ground wireless reception data.

상기 데이터 처리기는, 지상무선수신기에서 전송되는 복수 개의 차상 무선송신 데이터를 채널별 수신하여 복원하는 복수 개의 데이터 수신기와, 상기 복수 개 의 데이터 수신기에서 복원된 데이터를 결합하여 지상 무선수신 데이터로 출력하는 제2 데이터 결합기로 이루어진 것을 특징으로 한다.The data processor may be configured to combine a plurality of data receivers for receiving and restoring a plurality of on-board radio transmission data transmitted from a groundless radio receiver for each channel, and to restore the plurality of data receivers to the ground radio reception data. And a second data combiner.

또한, 상기 제2 데이터 결합기에서 출력되는 지상 무선수신 데이터는 지상장치 또는 종합사령실에 전달되어 열차의 운행이 제어되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the terrestrial radio reception data output from the second data combiner is transmitted to the ground apparatus or the general command room to control the operation of the train.

한편, 상기 차상 무선통신장치는, 상기 지상 무선송신 데이터와 무선링크정보를 수신하는 차상무선수신기와, 상기 무선링크정보를 통해 무선 데이터의 송수신이 허용되면 주채널로 무선링크를 구성하고, 상기 무선 데이터의 송수신이 허용되지 않으면 채널을 변경하여 예비 채널로 무선 데이터를 송수신하도록 하는 송신채널 제어기와, 상기 송신채널 제어기의 제어에 의해 지정된 채널로 차상 무선송신 데이터를 송신하는 차상무선송신기로 이루어진 것을 특징으로 한다.On the other hand, the on-vehicle wireless communication device, the next-generation radio player receiving the terrestrial radio transmission data and radio link information, and if the transmission and reception of radio data through the radio link information is allowed to configure a radio link to the main channel, the radio A transmission channel controller configured to change a channel to transmit and receive wireless data through a spare channel if transmission and reception of data are not allowed, and a next-generation wireless transmitter that transmits on-board radio transmission data to a channel designated by the control of the transmission channel controller. It is done.

이때, 상기 송신채널 제어기는, 상기 차상무선수신기에서 무선링크정보만 추출하여 입력하는 수신모듈과, 상기 수신모듈에서 무선링크정보를 전달받아 신호를 분석 및 비교하여 채널 변경 또는 유지 신호를 출력하는 신호처리모듈과, 상기 신호 처리 모듈에서 전달되는 채널 변경 신호 또는 채널 유지 신호에 따라 송신 채널을 결정하는 채널제어모듈로 구성된 것을 특징으로 한다.At this time, the transmission channel controller, a receiving module for extracting and inputting only the radio link information from the next commercial player, and receiving the radio link information from the receiving module to analyze and compare the signal to output a channel change or maintenance signal And a channel control module configured to determine a transmission channel according to a channel change signal or a channel holding signal transmitted from the signal processing module.

여기서, 상기 송신채널 제어기는 상기 무선링크정보에 포함된 차상 무선통신장치의 ID와 현재 신호를 수신한 차상 무선통신장치의 ID가 일치하면 무선 데이터의 송수신을 허용하고, 상기 ID가 일치하지 않으면 무선 데이터의 송수신을 허용하지 않고 채널 변경을 수행하는 것을 특징으로 한다.Here, the transmission channel controller permits the transmission and reception of wireless data when the ID of the on-board wireless communication device included in the radio link information and the ID of the next-order wireless communication device receiving the current signal match, and if the ID does not match, A channel change is performed without allowing data to be transmitted and received.

또한, 상기 무선링크정보 생성기는 주채널과 예비채널을 통해 무선 통신이 이루어지는 전파 과밀조건이 해소되면 무선링크정보를 갱신하고, 상기 송신채널 제어기는 상기 갱신된 무선링크정보가 전송받아 상기 예비채널로 통신을 수행하던 열차의 차상 무선통신장치와 주채널로 무선링크를 구성하도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the radio link information generator updates radio link information when the overcrowding conditions for radio communication through the primary channel and the reserve channel are eliminated, and the transmission channel controller receives the updated radio link information to the spare channel. Characterized in that the radio link to the on-board wireless communication device and the main channel of the train performing the communication.

한편, 상기 차상무선송신기는 차상 무선송신 데이터의 위상을 동기시키는 위상동기회로와, 상기 위상이 동기된 차상 무선송신 데이터의 채널을 변경하여 전파를 송신하는 주파수 상향 변환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the on-board wireless transmitter is characterized in that it comprises a phase synchronization circuit for synchronizing the phase of the on-board wireless transmission data, and the frequency up-converter for changing the channel of the on-board wireless transmission data synchronized with the phase to transmit radio waves.

상기와 같은 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템에 따르면, 비정상적인 전파 과밀 조건이 발생할 경우에 주채널과 예비채널을 통해 무선 통신이 이루어지도록 송신채널을 제어함으로써 복수 개의 열차에 있는 차상 무선통신장치와 각 역에 설치된 지상장치의 지상 무선통신장치 간에 모두 정상적인 통신이 가능하도록 하여 비상 상황에서의 안정적인 시스템 운영에 기여할 수 있는 효과가 있다. According to the wireless communication system through the control of the transmission channel of the train as described above, in-vehicle wireless communication device in a plurality of trains by controlling the transmission channel so that wireless communication is performed through the primary channel and the reserve channel when abnormal radio wave overload conditions occur. It is possible to contribute to stable system operation in an emergency situation by enabling normal communication between the ground radio communication device and the ground radio communication device installed at each station.

또한, 본 발명의 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템에 따르면, 전파 과밀 조건에서도 밀집된 2대의 열차가 모두 지상 무선통신장치와 각기 다른 채널로 무선 통신이 이루어져 통신이 안정적으로 유지될 수 있어 비정상적인 열차 과밀 지역에서도 열차가 안정적으로 운행될 수 있도록 하는 효과도 있다. In addition, according to the wireless communication system through the control of the transmission channel of the train of the present invention, the two trains are concentrated in the radio wave overcrowding conditions, both radio communication to the ground radio communication device and different channels, so that the communication can be stably maintained and abnormal It also has the effect of keeping trains running steadily in crowded areas.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 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. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템의 구성이 도시된 전체 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지상 무선통신장치의 구성이 도시된 블록도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차상 무선통신장치의 구성이 도시된 블록도이다. 3 is a block diagram showing the configuration of a wireless communication system through the control of the transmission channel of the train according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a block showing the configuration of a terrestrial wireless communication device according to an embodiment of the present invention 5 is a block diagram showing the configuration of the on-vehicle wireless communication apparatus according to the embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템은, 무선링크정보를 송신하고 복수 개의 무선 채널을 통해 전송되는 데이터들을 각각 수신하여 결합하는 지상 무선통신장치(200)와, 상기 지상 무선통신장치(200)에서 무선링크정보를 수신한 후 상기 무선링크정보를 통해 무선 데이터의 송수신이 허용되면 주채널로 무선 링크를 구성하는 차상 무선통신장치(300)로 구성된다. 3 to 5, the wireless communication system through the control of the transmission channel of the train according to an embodiment of the present invention, terrestrial for transmitting radio link information and receiving and combining data transmitted through a plurality of wireless channels, respectively After receiving the radio link information from the radio communication device 200 and the terrestrial radio communication device 200, the next-generation radio communication device constituting a radio link to the main channel when the transmission and reception of radio data through the radio link information is allowed ( 300).

먼저, 상기 지상 무선통신장치(200)는 무선링크정보 생성기(210), 제1 데이터 결합기(220), 지상무선송신기(230), 지상무선수신기(240), 데이터 처리기(250)로 이루어진다.First, the terrestrial radio communication device 200 includes a radio link information generator 210, a first data combiner 220, a terrestrial radio transmitter 230, a terrestrial radio receiver 240, and a data processor 250.

상기 무선링크정보 생성기(210)는 현재 무선 링크가 연결된 차상 무선통신장치(300)의 ID를 포함하는 무선링크정보를 생성하여 제1 데이터 결합기(220)에 전송한다. The radio link information generator 210 generates radio link information including the ID of the on-vehicle wireless communication device 300 to which the radio link is currently connected, and transmits the radio link information to the first data combiner 220.

그리고, 상기 제1 데이터 결합기(220)는 상기 무선링크정보와 지상 무선송신 데이터를 결합하여 지상무선송신기(230)에 전달하고, 상기 지상무선 송신기(230)는 상기 제1 데이터 결합기(220)에서 전송되는 무선링크정보와 지상 무선송신 데이터를 상기 차상 무선통신장치(300)로 송신한다. The first data combiner 220 combines the radio link information and the terrestrial radio transmission data and transmits the combined data to the terrestrial radio transmitter 230, and the terrestrial radio transmitter 230 is connected to the first data combiner 220. The transmitted radio link information and the terrestrial radio transmission data are transmitted to the onboard wireless communication device 300.

한편, 지상무선수신기(240)는 상기 복수 개의 무선 채널을 통해 전송되는 차상 무선송신 데이터를 수신하고, 상기 데이터 처리기(250)는 상기 지상무선수신기(240)에서 전송되는 복수 개의 차상 무선송신 데이터를 채널별 수신 및 복원하여 지상 무선수신 데이터로 출력한다.On the other hand, the ground athletes 240 receives the on-board radio transmission data transmitted through the plurality of wireless channels, the data processor 250 receives the plurality of on-board radio transmission data transmitted from the ground athletes 240 It receives and restores each channel and outputs it as terrestrial radio reception data.

이때, 상기 데이터 처리기(250)는 상기 지상무선수신기(240)에서 전송되는 복수 개의 차상 무선송신 데이터를 채널별 수신하여 복원한 후 제2 데이터 결합기(253)로 전송하는 복수 개의 데이터 수신기(251, 252)와, 상기 복수 개의 데이터 수신기(251, 252)에서 복원된 데이터를 결합하여 지상 무선수신 데이터로 출력하는 제2 데이터 결합기(253)로 이루어진다.In this case, the data processor 250 receives and restores a plurality of on-vehicle wireless transmission data transmitted from the groundless player 240 for each channel, and then transmits the plurality of data receivers 251 to the second data combiner 253. 252 and a second data combiner 253 which combines the data recovered by the plurality of data receivers 251 and 252 to output terrestrial radio reception data.

상기 제2 데이터 결합기(253)에서 출력되는 상기 지상 무선수신 데이터는 지상장치(100) 또는 종합사령실에 전달되어 열차의 운행이 제어되도록 한다.The terrestrial radio reception data output from the second data combiner 253 is transmitted to the ground apparatus 100 or the general command room to control the operation of the train.

다음, 상기 차상 무선통신장치(300)는 차상무선수신기(310), 송신채널 제어기(320), 차상무선송신기(330)로 이루어진다.Next, the on-vehicle wireless communication device 300 is composed of a car onboard player 310, a transmission channel controller 320, a car onboard radio transmitter 330.

상기 차상무선수신기(310)는 상기 지상무선송신기(230)에서 송출되는 지상 무선송신 데이터와 무선링크정보를 수신하여 송신채널 제어기(320)에 전달한다.The in-vehicle player 310 receives and transmits ground radio transmission data and radio link information transmitted from the ground radio transmitter 230 to the transmission channel controller 320.

그러면, 상기 송신채널 제어기(320)는 상기 무선링크정보를 통해 무선 데이터의 송수신이 허용되면 주채널로 무선링크를 구성하고, 상기 무선 데이터의 송수신이 허용되지 않으면 채널을 변경하여 예비 채널로 무선 데이터를 송수신하도록 한다.Then, the transmission channel controller 320 configures a radio link as a main channel if the transmission and reception of radio data is allowed through the radio link information, and if the transmission and reception of the radio data is not allowed, the transmission channel controller 320 changes the channel to transmit the radio data to the spare channel. Send and receive.

이러한 상기 송신채널 제어기(320)는, 상기 차상무선수신기(310)에서 무선링크정보만 추출하여 입력하는 수신모듈(321)과, 상기 수신모듈(321)에서 무선링크정보를 전달받아 신호를 분석하여 수신 신호의 ID를 비교하고, 상기 수신신호 ID의 일치 여부에 따라 송신 채널의 채널 변경 또는 유지 신호를 출력하는 신호처리모듈(322)과, 상기 신호처리모듈(322)에서 전달되는 채널 변경 신호 또는 채널 유지 신호에 따라 송신 채널을 결정하는 채널제어모듈(323)로 구성된다.The transmission channel controller 320, the receiving module 321 for extracting and input only the radio link information from the car onboard player 310, and receives the radio link information from the receiving module 321 to analyze the signal And a channel change signal transmitted from the signal processing module 322 and the signal processing module 322 for comparing the IDs of the received signals and outputting a channel change or maintenance signal of the transmission channel according to whether the received signal IDs match. The channel control module 323 determines a transmission channel according to the channel holding signal.

즉, 상기 송신채널 제어기(320)의 신호처리모듈(322)은 상기 무선링크정보에 포함된 차상 무선통신장치(300)의 ID와 현재 신호를 수신한 차상 무선통신장치(300)의 ID가 일치하면 무선 데이터의 송수신을 허용하여 채널 유지 신호를 출력하고, 상기 차상 무선통신장치(300)의 ID가 일치하지 않으면 무선 데이터의 송수신을 허용하지 않고 채널 변경을 수행하도록 채널 변경 신호를 출력하게 된다. That is, the signal processing module 322 of the transmission channel controller 320 matches the ID of the on-vehicle wireless communication device 300 included in the radio link information with the ID of the on-vehicle wireless communication device 300 that receives the current signal. When the wireless data is transmitted and received, a channel maintenance signal is output. If the ID of the on-vehicle wireless communication device 300 does not match, the channel change signal is output to perform channel change without allowing wireless data transmission and reception.

그리고, 상기 차상무선송신기(330)는 상기 채널제어모듈(323)의 제어에 의해 지정된 채널로 차상 무선송신 데이터를 송신한다. The onboard wireless transmitter 330 transmits onboard wireless transmission data on a channel designated by the control of the channel control module 323.

이때, 상기 차상무선송신기(330)는 차상 무선송신 데이터의 위상을 동기시키는 위상동기회로(331)와, 상기 위상이 동기된 차상 무선송신 데이터의 채널을 변경하여 전파를 송신하는 주파수 상향 변환기(332)로 구성된다. At this time, the on-board wireless transmitter 330 is a phase synchronizing circuit 331 for synchronizing the phase of the on-board wireless transmission data, and the frequency up-converter 332 for changing the channel of the on-board wireless transmission data whose phase is synchronized to transmit radio waves. It consists of

한편, 상기 무선링크정보 생성기(210)는 주채널로 무선 데이터를 송수신하던 열차가 위치를 옮겨 주채널과 예비채널을 모두 사용하여 무선 통신이 이루어지는 전파 과밀조건이 해소되면, 무선링크정보를 갱신하여 지상무선송신기(230)를 통해 차상 무선통신장치(300)로 전송한다.On the other hand, the radio link information generator 210 updates the radio link information when the overcrowding condition that the radio communication is performed by using both the main channel and the reserve channel is removed by moving the train transmitting and receiving the radio data to the main channel The terrestrial radio transmitter 230 transmits the data to the on-vehicle wireless communication device 300.

그로 인해, 상기 송신채널 제어기(320)는 상기 갱신된 무선링크정보가 전송받아 상기 예비채널로 통신을 수행하던 열차의 차상 무선통신장치(300)와 주채널로 무선링크를 구성하도록 한다.Therefore, the transmission channel controller 320 configures a radio link in the primary channel with the on-vehicle radio communication device 300 of the train that has received the updated radio link information and performs communication in the spare channel.

따라서, 상기 데이터 수신기(251, 252)는 상기 지상무선수신기(240)를 통해 주채널로 수신되는 데이터와 예비채널로 수신되는 데이터를 각각 복원하고, 제2 데 이터 결합기(253)를 통해 시분할 결합하여 최종 출력하게 된다. Accordingly, the data receivers 251 and 252 restore the data received in the primary channel and the data received in the spare channel through the groundless player 240, respectively, and perform time division combining through the second data combiner 253. To the final output.

이렇게 함으로써, 주채널과 예비 채널을 모두 사용하여 무선 통신이 이루어지는 전파 과밀조건에서도 두 대의 열차와 모두 정상적인 통신이 가능하여 안정적인 통신이 유지될 수 있다. In this way, even in overcrowding conditions in which radio communication is performed using both the main channel and the reserve channel, normal communication with both trains is possible, so that stable communication can be maintained.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템의 동작에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an operation of a wireless communication system through transmission channel control of a train according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에 따른 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템은, 열차의 운행 간격이 정상 운행의 경우에 수백 미터 이상 이격되어 있어 하나의 무선 통신 영역 내에서 1대의 열차가 정상적인 무선 통신이 진행되게 된다. 그러나, 비정상 운행의 경우에 2대의 열차가 동시에 하나의 무선 통신 영역에 진입하는 열차 과밀 지역이 발생하게 된다. In the wireless communication system through the control of the transmission channel of the train according to an embodiment of the present invention, when the train interval is more than a few hundred meters apart in the case of normal operation, one train in a wireless communication area is a normal wireless communication It is going to proceed. However, in the case of abnormal operation, a train overcrowded area occurs where two trains simultaneously enter one wireless communication area.

이러한 비정상 운행의 경우에, 지상 무선통신장치(200)의 무선링크정보 생성기(210)에서는 현재 무선 통신이 진행되는 차상 무선통신장치(300)의 ID를 포함하는 무선링크정보를 생성하여 제1 데이터 결합기(220) 및 지상무선송신기(230)를 통해 지상무선송신데이터와 함께 차상 무선통신장치(300)로 전송한다.In the case of such abnormal driving, the radio link information generator 210 of the terrestrial radio communication device 200 generates radio link information including the ID of the on-vehicle radio communication device 300 in which radio communication is currently being performed, thereby generating first data. Through the combiner 220 and the ground radio transmitter 230, the data is transmitted to the on-board wireless communication device 300 together with the ground radio transmission data.

그러면, 상기 차상 무선통신장치(300)는 차상무선수신기(310)를 통해 지상무선송신데이터와 무선링크정보를 수신하여 복원하고, 송신채널 제어기(320)는 상기 무선링크정보에 포함된 ID와 현재 신호를 수신한 차상 무선통신장치(300)의 ID가 일치할 경우에 무선 데이터의 송수신을 허용하여 주채널로 무선 링크를 구성한다.Then, the on-vehicle wireless communication device 300 receives and restores the terrestrial radio transmission data and radio link information through the on-board radio player 310, and the transmission channel controller 320 transmits the ID and the current included in the radio link information. When the IDs of the on-vehicle wireless communication apparatus 300 receiving the signals coincide with each other, the wireless link is configured as a main channel by allowing the transmission and reception of wireless data.

그러나, 상기 송신채널 제어기(320)는 상기 무선링크정보에 포함된 ID와 현재 신호를 수신한 차상 무선통신장치(300)의 ID가 일치하지 않는 경우에 무선 데이터의 송수신을 허용하지 않고, 차상무선송신기(330)의 위상동기회로(331)의 PLL 제어를 통해 채널을 변경하여 예비 채널로 무선 데이터를 송수신하도록 한다. However, the transmission channel controller 320 does not allow transmission and reception of wireless data when the ID included in the radio link information does not match the ID of the on-vehicle wireless communication device 300 that has received the current signal. The PLL control of the phase synchronization circuit 331 of the transmitter 330 changes the channel to transmit / receive wireless data through the spare channel.

이때, 먼저 무선링크가 구성되었던 열차1이 위치를 옮겨 전파 과밀 조건이 해소되면, 상기 무선링크정보 생성기(210)는 링크정보를 갱신하여 지상무선송신기(230)를 통해 차상 무선통신장치(300)로 전송한다. At this time, when the first radio train is configured to move the position, the radio wave congestion condition is eliminated, the wireless link information generator 210 updates the link information through the terrestrial radio transmitter 230 through the on-board wireless communication device 300 To send.

따라서, 상기 차상 무선통신장치(300)의 송신채널 제어기(320)는 예비 채널로 무선 링크를 구성했던 열차2가 주채널로 무선링크를 구성하도록 한다.Accordingly, the transmission channel controller 320 of the on-board wireless communication device 300 allows the train 2, which constituted the radio link to the spare channel, to configure the radio link to the primary channel.

한편, 지상무선수신기(240)는 주채널로 수신되는 데이터와 예비채널로 수신되는 데이터를 각 채널별로 데이터 수신기(251, 252)를 통해 수신하여 복원하고, 제2 데이터 결합기(253)를 통해 시분할 결합하여 지상무선수신데이터로 최종 출력한다. On the other hand, the groundless player 240 receives and restores the data received in the main channel and the data received in the reserve channel through the data receiver 251, 252 for each channel, and time-division by the second data combiner 253. Combined and finally output as ground incompetent new data.

상기 지상 무선수신 데이터는 지상장치(100) 또는 종합사령실에 전달되어 열차의 운행이 원활하게 진행되도록 제어되도록 한다.The terrestrial radio reception data is transmitted to the ground apparatus 100 or the general command room so that the operation of the train proceeds smoothly.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 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.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.

본 발명은 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수 개의 열차가 밀집되어 전파 과밀 조건이 발생하더라도 주채널과 예비채널을 통해 복수개의 열차가 모두 정상적인 무선 통신이 이루어지도록 하여 비상 상황에서도 안정적으로 시스템을 운영할 수 있도록 하는 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless communication system through a control of a transmission channel of a train, and more particularly, even if a plurality of trains are concentrated and a radio wave congestion condition occurs, a plurality of trains perform normal wireless communication through a main channel and a reserve channel. The present invention relates to a wireless communication system through the control of a transmission channel of a train that enables a stable operation even in an emergency situation.

도 1은 종래 기술에 의한 열차의 무선전송 시스템의 구성이 도시된 도면, 1 is a view showing the configuration of a radio transmission system of a train according to the prior art,

도 2는 종래 기술에 의한 열차 밀집 지역에서 전파의 과밀 조건이 도시된 도면,2 is a diagram showing the overcrowding conditions of radio waves in a crowded area according to the prior art,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템의 구성이 도시된 전체 블록도, 3 is a block diagram showing the configuration of a wireless communication system through the control of the transmission channel of the train according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지상 무선통신장치의 구성이 도시된 블록도, 4 is a block diagram showing the configuration of a terrestrial wireless communication device according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차상 무선통신장치의 구성이 도시된 블록도이다. 5 is a block diagram showing the configuration of an onboard wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

100 : 지상 장치 200 : 지상 무선통신장치100: terrestrial device 200: terrestrial wireless communication device

210 : 무선링크정보생성기 220 : 제1 데이터 결합기210: wireless link information generator 220: first data combiner

230 : 지상무선송신기 240 : 지상무선수신기230: ground radio transmitter 240: ground radio transmitter

251, 252 : 데이터 수신기 253 : 제2 데이터 결합기251, 252: data receiver 253: second data combiner

300 : 차상 무선통신장치 310 : 차상무선수신기300: Onboard wireless communication device 310: Onboard player

320 : 송신채널 제어기 321 : 수신모듈320: transmission channel controller 321: receiving module

322 : 신호처리모듈 323 : 체널제어모듈322: signal processing module 323: channel control module

330 : 차상무선송신기330: car radio transmitter

Claims (9)

무선링크정보를 송신하고, 복수 개의 무선 채널을 통해 전송되는 데이터들을 각각 수신하여 결합하는 지상 무선통신장치와,A terrestrial radio communication device which transmits radio link information and receives and combines data transmitted through a plurality of radio channels, respectively; 상기 지상 무선통신장치에서 무선링크정보를 수신하고, 상기 무선링크정보를 통해 무선 데이터의 송수신이 허용되면 주채널로 무선 링크를 구성하는 차상 무선통신장치로 구성되되,Receives radio link information in the terrestrial radio communication device, and if the transmission and reception of radio data through the radio link information is configured as a next-generation radio communication device for configuring a radio link to the main channel, 상기 지상 무선통신장치는,The terrestrial radio communication device, 현재 무선 링크가 연결된 차상 무선통신장치의 ID를 포함하는 무선링크정보를 생성하는 무선링크정보 생성기와,A wireless link information generator for generating wireless link information including an ID of a next-generation wireless communication device to which a wireless link is currently connected; 상기 무선링크정보와 지상 무선송신 데이터를 결합하는 제1 데이터 결합기와, A first data combiner for combining the radio link information and terrestrial radio transmission data; 상기 제1 데이터 결합기를 통해 무선링크정보와 지상 무선송신 데이터를 상기 차상 무선통신장치로 송신하는 지상무선송신기와,A terrestrial radio transmitter for transmitting radio link information and terrestrial radio transmission data to the on-vehicle wireless communication device through the first data combiner; 상기 복수 개의 무선 채널을 통해 전송되는 차상 무선송신 데이터를 수신하는 지상무선수신기와,A groundless walkie-talkie receiver for receiving on-vehicle wireless transmission data transmitted through the plurality of wireless channels; 상기 지상무선수신기에서 전송되는 복수 개의 차상 무선송신 데이터를 채널별 수신 및 복원하여 지상 무선수신 데이터로 출력하는 데이터 처리기로 이루어지고,It is composed of a data processor for receiving and restoring a plurality of on-board radio transmission data transmitted from the groundless walk-in receiver for each channel and outputs it as terrestrial radio reception data, 상기 데이터 처리기는, 상기 지상무선수신기에서 전송되는 복수 개의 차상 무선송신 데이터를 채널별 수신하여 복원하는 복수 개의 데이터 수신기와, 상기 복수 개의 데이터 수신기에서 복원된 데이터를 결합하여 지상 무선수신 데이터로 출력하는 제2 데이터 결합기로 이루어진 것을 특징으로 하는 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템.The data processor may be configured to combine a plurality of data receivers for receiving and restoring a plurality of on-board radio transmission data transmitted from the groundless radio receiver for each channel, and to restore the plurality of data receivers to the ground radio reception data. A wireless communication system through a control channel of a train, characterized in that consisting of a second data combiner. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 데이터 결합기에서 출력되는 지상 무선수신 데이터는 지상장치 또는 종합사령실에 전달되어 열차의 운행이 제어되도록 하는 것을 특징으로 하는 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템. The ground radio reception data output from the second data combiner is transmitted to the ground apparatus or the general command room to control the operation of the train. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차상 무선통신장치는,The in-vehicle wireless communication device, 상기 지상 무선송신 데이터와 무선링크정보를 수신하는 차상무선수신기와,A car injured player receiving the terrestrial radio transmission data and radio link information; 상기 무선링크정보를 통해 무선 데이터의 송수신이 허용되면 주채널로 무선링크를 구성하고, 상기 무선 데이터의 송수신이 허용되지 않으면 채널을 변경하여 예비 채널로 무선 데이터를 송수신하도록 하는 송신채널 제어기와,A transmission channel controller configured to configure a radio link as a primary channel when transmission and reception of radio data is allowed through the radio link information, and to change a channel to transmit and receive radio data through a spare channel when transmission and reception of the radio data are not allowed; 상기 송신채널 제어기의 제어에 의해 지정된 채널로 차상 무선송신 데이터를 송신하는 차상무선송신기로 이루어진 것을 특징으로 하는 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템.And an on-board radio transmitter for transmitting on-board radio transmission data to a channel designated by the control of the transmission channel controller. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 송신채널 제어기는,The transmission channel controller, 상기 차상무선수신기에서 무선링크정보만 추출하여 입력하는 수신모듈과,A receiving module for extracting and inputting only radio link information from the second player; 상기 수신모듈에서 무선링크정보를 전달받아 신호를 분석 및 비교하여 채널 변경 또는 유지 신호를 출력하는 신호처리모듈과,A signal processing module receiving the radio link information from the receiving module and analyzing and comparing signals to output a channel change or maintenance signal; 상기 신호 처리 모듈에서 전달되는 채널 변경 신호 또는 채널 유지 신호에 따라 송신 채널을 결정하는 채널제어모듈로 구성된 것을 특징으로 하는 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템.And a channel control module configured to determine a transmission channel according to a channel change signal or a channel holding signal transmitted from the signal processing module. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 송신채널 제어기는 상기 무선링크정보에 포함된 차상 무선통신장치의 ID와 현재 신호를 수신한 차상 무선통신장치의 ID가 일치하면 무선 데이터의 송수신을 허용하고, 상기 ID가 일치하지 않으면 무선 데이터의 송수신을 허용하지 않고 채널 변경을 수행하는 것을 특징으로 하는 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템.The transmission channel controller permits the transmission and reception of wireless data when the ID of the next-generation wireless communication device included in the wireless link information and the ID of the next-generation wireless communication device receiving the current signal match. A wireless communication system through the control of the transmission channel of the train, characterized in that for changing the channel without allowing transmission and reception. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 무선링크정보 생성기는 주채널과 예비채널을 통해 무선 통신이 이루어지는 전파 과밀조건이 해소되면 무선링크정보를 갱신하고, The radio link information generator updates the radio link information when the overcrowding conditions for radio communication through the primary channel and the reserve channel are eliminated. 상기 송신채널 제어기는 상기 갱신된 무선링크정보가 전송받아 상기 예비채널로 통신을 수행하던 열차의 차상 무선통신장치와 주채널로 무선링크를 구성하도록 하는 것을 특징으로 하는 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템. The transmission channel controller wirelessly controls the transmission channel of the train, wherein the updated radio link information is received to form a radio link with the on-board radio communication device of the train that is communicating with the spare channel. Communication system. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 차상무선송신기는 차상 무선송신 데이터의 위상을 동기시키는 위상동기회로와, 상기 위상이 동기된 차상 무선송신 데이터의 채널을 변경하여 전파를 송신하는 주파수 상향 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차의 송신채널 제어를 통한 무선 통신 시스템.The onboard wireless transmitter includes a phase synchronizing circuit for synchronizing the phase of onboard wireless transmission data and a frequency upconverter for changing a channel of the onboard wireless transmission data whose phase is synchronized and transmitting a radio wave. Wireless communication system through channel control.
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