KR101089370B1 - 해양 디지털 데이터 교환을 위한 다중대역 통신 시스템과 이를 이용한 초단파 대역에서의 애드 혹 통신 방법, 다중 대역 통신 방법, 및 통합 네트워크 - Google Patents

해양 디지털 데이터 교환을 위한 다중대역 통신 시스템과 이를 이용한 초단파 대역에서의 애드 혹 통신 방법, 다중 대역 통신 방법, 및 통합 네트워크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해양 디지털 데이터 교환을 위한 다중대역 통신 시스템과 이를 이용한 초단파 대역에서의 애드 혹 통신 방법, 다중 대역 통신 방법, 및 통합 네트워크를 개시한다. 본 발명의 해양 디지털 데이터 교환을 위한 다중대역 통신 시스템은 육상 광대역 인터넷 통신망에 접속 가능한 육상 광대역 통신장치, 중파 대역 통신장치, 단파 대역 통신장치, 초단파 대역 통신장치 또는 위성 통신장치 중 하나 이상의 통신 장치를 구비하며, 상기 통신 장치 중에서 이용 가능한 통신 장치를 미리 설정된 우선 순위에 따라 순차적으로 선택하여 통신 대역 선택을 수행하며, 육상에 배치된 중계국과 정보 데이터를 무선으로 교환하는 다중 대역 통신부; 및 상기 다중 대역 통신부와 연결되며, 상기 중계국으로부터 상기 다중 대역 통신부를 통하여 전달되는 상기 정보 데이터를 수신하고, 상기 중계국으로 상기 정보 데이터 전송 시 상기 다중 대역 통신부를 통하여 상기 통신 장치 중에서 이용 가능한 통신 장치를 검출하며, 상기 이용 가능한 통신 장치를 기반으로 상기 우선 순위를 설정하고, 상기 설정된 우선 순위에 따라 상기 이용 가능한 통신 장치를 순차적으로 선택하여 통신 대역 선택을 수행하도록 제어하는 통신 제어부를 포함한다.
해양 디지털 통신, 다중 대역 통신, 해양 네트워크

Description

해양 디지털 데이터 교환을 위한 다중대역 통신 시스템과 이를 이용한 초단파 대역에서의 애드 혹 통신 방법, 다중 대역 통신 방법, 및 통합 네트워크{Multiband communication system, ad hoc communication method in very high frequency band using the same, multiband communication method, and combined network for interchanging sea digital data}
본 발명은 해양 디지털 데이터 교환을 위한 다중대역 통신 시스템과 이를 이용한 초단파 대역에서의 애드 혹 통신 방법, 다중 대역 통신 방법, 및 통합 네트워크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 본 발명은 선박과 육상간 및 선박과 선박간 양방향 디지털 데이터 통신을 해상에서 가능하도록 하기 위한 다중대역 통신 시스템과 이를 이용한 초단파 대역에서의 애드 혹 통신 방법, 다중 대역 통신 방법 및 이를 이용하여 육상 네트워크에 연동되는 해양 네트워크가 통합된 통합 네트워크에 관한 것이다.
해상통신은 지구의 모든 해상에 있는 선박과 통신이 가능해야 하므로 국제항행을 하는 선박들은 매우 다양한 통신설비를 갖추고 있다. 국제 해사 기구(International Maritime Organization ;IMO)에서는 지역을 A1, A2, A3, A4 로 분류하고 있다. A1, A2 지역은 연근해로써 자국의 선박 특히 어선, 보트 등이 운항되는 매우 복잡한 지역이며, A1 지역은 육상에서 20~30 nm(nautical mile) 거리 이내의 지역으로 VHF 대역을 이용한 통신설비가 사용되고 있으며, A2 지역은 A1 지역밖에서 100 nm 정도의 거리 이내의 지역으로 MF 대역을 이용한 통신설비가 사용되고 있다. A3, A4는 원양으로 국제 선박들이 운항하는 지역이며, 위성 및 HF 대역을 이용한 통신설비들이 사용되고 있다. 이러한 통신설비들은 주로 음성통신을 위한 것으로 육상국과 선박국간 통신을 위해 주로 사용되어 오다가 최근 들어 디지털 통신을 새로이 도입하여 디지털 데이터 통신이 가능하도록 하기 위한 통신장치들의 적용을 위한 새로운 국제표준들이 제정되고 있다. VHF 대역 및 MF/HF 대역을 통하여 디지털 데이터를 교환하기 위한 방법 개발을 위한 노력은 다음과 같다.
해상이동업무에 분배된 초단파(Very-High Frequency;VHF) 주파수대에서 새로운 디지털 기술을 사용할 필요성이 급속하게 증대되고 있고, 또 이것의 사용이 새로운 해상이동업무에 대한 효율적인 처리에 더 잘 부응할 수 있다는 판단에 따라 국제전기통신연합에서는 국제 통신 연합 권고(International Telecommunication Union-Radiocommunication recommendation; ITU-R)결의 342(WRC-2000 개정, 해상이동업무국에서 156∼174MHz 대역 사용시 효율을 개선하기 위한 신기술)로 VHF대에서 해상이동업무에서 새로운 디지털 기술을 사용할 것을 고려토록 결의하였다. ITU-R 결의342는 2003년 및 2007년도에 개최된 세계전파통신회의(WRC-03, WRC-07)에서 국제전파규칙(RR; Radio Regulation) 부록18(VHF 해상이동대역 송신주파수표)을 개정하여 새로운 디지털 기술의 초기 실험 및 도입시 자발적인 범주에서 RR 부록18에 있는 82-86, 01, 60번 주파수 채널(대역)을 사용할 수 있도록 하였다. 또한, VHF 주파수 대역에서 새로운 디지털 기술 개발을 위하여 ITU-R 8연구반(SG8, 2008년부터 SG5로 개편됨) 작업반 WP8B(WP5B로 개편됨)을 중심으로 디지털 데이터와 e-mail의 교환을 위한 연구가 진행중에 있다. VHF 대역에서 디지털 데이터를 교환하는 통신은 현재까지는 선박 자동 식별시스템 (automatic identification system ;AIS)이 유일한 장치이나, 이는 선박의 충돌을 방지하기 위하여 선박의 위치, 속도, 항로 등의 운항 정보를 주위 항행선박들에게 방송하기 위한 장치로 안전관련 정보의 전달을 목적으로 하고 있어 디지털 데이터 전송에는 부적합하다.
또한, WRC-97에서 해상이동업무의 규격 및 HF 방송계획 개정(결의서 351)하였으며 WRC-03에서 결의서 351에 따라 해상이동통신에 할당된 MF/HF 주파수 대역에서 새로운 디지털 기술도입을 위해 자발적으로 다양하게 채널 및 대역을 사용할 수 있도록 RR 부록 17을 수정하기로 하였으며, 이에 따라 MF/HF대역에서 e-mail 등을 사용할 수 있는 시스템을 개발하거나 사용 중에 있으며 RR 부록 17을 수정해서 성능 및 용도를 다양화시키려고 노력하고 있다. HF 대역에서 데이터 전송용 무선 모뎀으로 독일 SCS사의 PTC-II가 가장 널리 사용되고 있으며 매체접근제어 방법으로 PACTOR 시리즈(I, II, III)가 사용되고 있다. 경로 설정 절차는 호출 모뎀에서 PACTOR-I의 FSK 신호로 연결 프레임을 보내고, 호출된 모뎀은 호출에 응답한 후, 두 모뎀에서 가능한 전송속도를 협의하여 전송속도를 설정하여 경로 설정한다. HF대역서 PACTOR-II/III 프로토콜을 이용하여 Email, Crew mail, Email to SMS/FAX, 날씨정보 수신, 선박추적 등 간단한 디지털 데이터 교환을 위한 데이터 서비스가 제공 되고 있으며, 그중 대표적인 예가 Global Link Network 이다. 네트웍 제어 센터는 독일의 Kiel에 있으며, 제어 센터는 고속 인터넷망과 연결되어 있으며, 육상국은 스위스, 독일, 노르웨이, 앙골라, 남아프리카 공화국, 케냐, 호주, 마닐라, 중국, 미국, 파타고니아, 아르헨티나에 설치되어 있다. HF 대역의 선박 통신 장치는 HF 대역 육상국과 점대다 통신 방식을 사용한다.
해상에서 넓은 지역을 커버하며 육상과 음성 및 디지털 데이터를 교환하는 방법 중 하나로 위성통신을 사용하고 있다. 해상에서는 INMASAT(International Maritime Satellite Organization)을 주로 사용하였으며, 최근에는 다른 상용 위성을 이용하여 해상국과 육상국간 신뢰성이 보장되는 장거리 통신이 가능하도록 할 수 있으나, 통신비용이 고가로 인하여 매우 제한적인 용도로 사용하고 있다.
해상에서 디지털 데이터 통신은 근래에 들어 표준화가 진행되었거나 진행중이어서 아직 활성화가 되어 있지 않으며, 해상안전 및 긴급상황 등을 알리기 위한 용도와 선박의 충돌을 예방하기 위한 데이터 방송 등 선박의 안전과 관련된 매우 제한적인 용도로 사용되고 있으며, 위성을 이용한 데이터 통신은 고가의 통신비용으로 인하여 매우 제한적인 용도 내에서 사용하고 있다. 그러나, 최근들어 항만뿐만 아니라 운항중인 선박에서도 인터넷 접속의 필요성이 증가하고 있으며, 비안전관련 메시지 전송을 위한 새로운 디지털 전송장치 및 네트워크에 대한 필요성이 증가하고 있다. 또한, 선박의 안전 운항 및 물류 활동 등을 위해 선박과 육상간에 전송해야하는 정보의 종류와 양이 급속히 증가하고 있으나, 고비용의 위성통신망을 이용한 정보 교환으로 인한 비용 증가로 인하여 저비용의 대체 해상 데이터 통신망 에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위하여 적은 비용으로 육상과 선박간 및 선박과 선박간에 가용한 무선 주파수 대역에서 사용할 새로운 시스템과 네트워크를 설계할 필요가 있다.
본 발명은 여러 대역의 통신을 수행할 수 있는 다중대역 통신 장치를 통하여 해상 선박이 해양 디지털 데이터를 수신하며 송신시에는 다중대역 통신 장치에 미리 설정된 우선 순위에 따라 이용 가능한 통신 장치를 선택하여 정보 데이터를 무선 송신할 수 있는 해양 디지털 데이터 교환을 위한 다중대역 통신 시스템과 이를 이용한 초단파 대역에서의 애드 혹 통신 방법, 다중 대역 통신 방법 및 이를 이용하여 육상 네트워크에 연동되는 해양 네트워크가 통합된 통합 네트워크를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일례에 따른 해양 네트워크를 위한 다중 대역 통신 시스템은 육상 광대역 인터넷 통신망에 접속 가능한 육상 광대역 통신장치, 중파(Medium Frequency:MF) 대역 통신장치, 단파(High Frequency;HF) 대역 통신장치, 초단 파(Very High Frequency;VHF) 대역 통신장치 또는 위성 통신장치 중 하나 이상의 통신 장치를 구비하며, 구비된 통신 장치 중에서 이용 가능한 통신 장치를 미리 설정된 우선 순위에 따라 순차적으로 선택하여 통신 대역 선택을 수행하며, 육상에 배치된 중계국 또는 다른 선박과 정보 데이터를 무선 송수신하는 다중 대역 통신부; 및 다중 대역 통신부 및 선내 네트워크와 연결되며, 다중 대역 통신부를 통하여 항해 선박으로 전달되는 정보 데이터를 선내 네트워크를 통하여 목적지 사용자 및 시스템으로 전달하고, 선박 내 사용자 및 시스템에서 선박외부로 정보 테이터 송신시 이용 가능한 통신 장치를 검출하고, 이용 가능한 통신 장치를 기반으로 우선 순위를 설정하며, 구비된 통신 장치 중에서 이용 가능한 통신 장치를 미리 결정된 우선 순위에 따라 순차적으로 선택하여 통신 대역 선택을 수행하도록 제어하는 통신 제어부;를 포함한다.
이와 같은, 다중 대역 통신 시스템은 항해 선박 내에 구비되어 항해 선박 내의 네트워크를 통하여 연결된 선박 단말기 또는 시스템과 중계국 또는 다른 선박 간에 정보 데이터를 무선으로 교환하기 위한 통신 장치로 이용될 수 있다.
여기서, 중계국은 중파, 단파 및 초단파 대역 통신 장치와 통신이 가능한 육상국, 육상 광대역 통신 장치와 통신이 가능한 광대역 기지국 또는 위성 통신 장치와 통신이 가능한 지구국 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 육상국은 육상 광대역 인터넷 통신망을 포함하는 육상 제어네크워크에 연결되고, 광대역 기지국 또는 지구국은 육상 광대역 인터넷 통신망을 포함하는 육상 네트워크에 연결될 수 있다.
또한, 통신 제어부는 다중 대역 통신부에 구비된 각 통신 장치로 동작 여부 에 대한 질의 데이터를 출력하고, 각 통신 장치로부터 동작 여부 질의에 대한 응답 데이터를 일정시간 이내에 입력받아 이용 가능한 통신 장치를 검출할 수 있다.
구체적으로, 중파 및 단파 대역 통신 장치는 통신 제어부의 동작 여부 질의 데이터에 따라 육상국과의 통신 경로 연결 가능 여부를 검사하고, 동작 여부 질의에 대한 응답 데이터로 검사 결과를 통신 제어부로 출력할 수 있다.
또한, 육상 광대역 통신 장치는 통신 제어부의 동작 여부 질의 데이터에 따라 광대역 기지국과의 통신 경로 연결 가능 여부를 검사하고, 동작 여부 질의에 대한 응답 데이터로 검사 결과를 통신 제어부로 출력할 수 있다.
그리고, 초단파 대역 통신 장치는 통신 제어부의 동작 여부 질의 데이터에 따라 애드 혹 네트워크(Ad-hoc Network) 방법을 이용하여 항해 선박과 이웃하는 이웃 선박을 통해 육상국 또는 상기 목적지 선박과의 통신 경로 연결 가능 여부를 검사하고, 동작 여부 질의에 대한 응답 데이터로 검사 결과를 통신 제어부로 출력할 수 있다.
이 후, 통신 제어부는 동작 여부 질의에 대한 일정시간 이내의 응답 데이터로 검사 결과를 주기적 또는 비주기적으로 입력받아 갱신할 수 있다.
그리고, 통신 제어부는 이용 가능한 통신 장치에 대한 정보를 선박 단말기로 출력하고, 선박 단말기로부터 사용자에 의해 입력된 우선 순위에 대한 정보를 입력받아 정보 데이터가 우선 순위에 따라 송신되도록 우선 순위를 설정하고, 이후의 정보 데이터 전송을 위하여 상기의 우선순위를 적용한다.
그리고, 육상 광대역 통신 장치는 휴대 인터넷 통신(Wireless Broadband;Wibro), WIMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 통신 또는 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access;CDMA) 통신 중 적어도 어느 하나의 통신을 포함하는 무선 이동 광대역 통신을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일례에 따라 항해 중인 선박에서 다중 대역 통신을 수행하는 방법은 (a) 육상 광대역 인터넷 통신망에 접속 가능한 육상 광대역 통신장치, 중파(Medium Frequency:MF) 대역 통신장치, 단파(High Frequency;HF) 대역 통신장치, 초단파(Very High Frequency;VHF) 대역 통신장치 또는 위성 통신장치 중 하나 이상의 통신 장치에 대해 이용 가능한 통신 장치를 검출하는 단계; (b) 이용 가능한 통신 장치를 기반으로 항해 중인 선박 내의 선박 단말기로부터 미리 입력된 우선 순위에 따라 통신 대역 전환 동작을 수행하도록 제어하는 단계; (c) 선박 단말기로부터 외부로 전송하고자 하는 정보 데이터를 이용 가능한 통신 장치에 우선 순위에 따라 출력한 후 출력된 정보 데이터를 통신 대역 전환 동작에 따라 육상에 배치된 중계국으로 무선 송신하는 단계; 및 (d) 정보 데이터가 상기 육상에 배치된 중계국에 전달되었는지를 판단하는 단계를 포함한다.
여기서, (a) 단계는 하나 이상의 통신 장치로 동작 여부에 대한 질의 데이터를 출력하는 단계; 및 하나 이상의 통신 장치로부터 동작 여부 질의에 대한 응답 데이터를 일정시간 이내에 입력받아 이용 가능한 통신 장치를 검출하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 다중 대역 통신 방법은 이용 가능한 통신 장치에 대한 정보를 선박 단말기로 출력하고, 선박 단말기로부터 사용자에 의해 입력된 우선 순위에 대한 정보 를 입력받아 정보 데이터가 우선 순위에 따라 송신되도록 우선 순위를 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일례에 따라 초단파 대역에서의 애드 혹 통신을 수행하는 방법은 (a) 선박에서 전송하고자 하는 정보 데이터가 통신 제어부에서 초단파 대역 통신 장치로 입력되면 목적지로의 전송이 가능한지 여부를 검사하는 단계; (b) 정보 데이터의 목적지가 육상 네트워크에 연결된 육상 단말기나 서비스 시스템인 경우 초단파 대역에서 항해 선박과 이웃 선박 간에 멀티 홉(Multi-hop) 중계를 통하여 육상국까지 정보 데이터 전송이 가능한지 여부를 검사하며, 정보 데이터의 목적지가 다른 항해 선박에 존재하는 선박 단말기인 경우 육상 중계를 포함하는 멀티 홉(Multi-hop) 중계를 통하여 선박 단말기까지 정보 데이터 전송이 가능한지를 검사하는 단계; 및 (c) 정보 데이터 전송이 가능한 경우 육상 네트워크에 연결된 육상 단말기나 서비스 시스템 또는 다른 항해 선박에 존재하는 선박 단말기에 정보 데이터를 전송하는 단계; 및 (d) 정보 데이터의 목적지인 통신 장치는 정보 데이터를 수신 했음을 확인하는 수신확인 데이터를 선박에 회신하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일례에 따른 통합 네트워크는 전술한 다중 대역 통신 시스템을 통하여 정보 데이터를 송수신하는 항해 선박; 중파, 단파 및 초단파 대역 통신 장치와 통신이 가능한 육상국, 육상 광대역 통신 장치와 통신이 가능한 광대역 기지국 또는 위성 통신 장치와 통신이 가능한 지구국 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 항해 선박과 정보 데이터를 무선 송수신하는 중계국; 육상국과 네트워크 제 어 센터간의 정보 및 제어 데이터를 교환하는 육상제어 네트워크; 육상 광대역 인터넷 통신망을 포함하며 지구국 및 육상 광대역 통신망과 정보 데이터를 송수신하는 육상 네트워크; 및 정보 데이터의 최종 목적지가 육상 네트워크에 연결된 육상 단말기인 경우 중계국으로 수신된 정보 데이터가 육상네트워크를 통하여 육상 단말기로 전송하고, 정보 데이터의 최종 목적지가 항해 선박과 다른 목적지 선박인 경우, 목적지 선박과 통신 경로를 형성하는 중계국으로 정보 데이터를 전송하고, 중계국을 통하여 정보 데이터가 목적지 선박으로 무선 송신되도록 중계국을 제어하는 네트워크 제어 센터;를 포함한다.
여기서, 육상국은 중파, 단파 및 초단파 대역의 통신 장치를 구비하며, 육상국에 구비된 각 대역의 통신 장치들은 각각 독립적으로 정보 데이터를 수신하여 네트워크 제어 센터로 보내며, 네트워크 제어 센터는 정보 데이터의 최종 목적지로 보낼 수 있다.
또한, 정보 데이터의 최종 목적지가 목적지 선박인 경우, 네트워크 제어 센터는 목적지 선박과 통신 경로 연결이 가능한 육상국으로 정보 데이터를 전송하며, 상기 육상국은 네트워크 제어 센터의 제어에 따라 중파, 단파 및 초단파 대역의 통신 장치 중 어느 하나를 선택하여, 선택된 통신 장치를 통하여 정보 데이터를 송신할 수 있다.
여기서, 육상 단말기의 육상 사용자가 정보 데이터를 목적지 선박으로 전송하려고 하는 경우, 육상 단말기는 육상 사용자의 정보 데이터를 육상 네트워크를 통하여 네트워크 제어 센터로 전송할 수 있다.
이때, 육상 사용자의 정보 데이터가 실시간 전송을 요구하는 경우, 네트워크 제어 센터는 목적지 선박과 통신 경로를 형성하는 육상국으로 육상 사용자의 정보 데이터를 실시간으로 전송할 수 있다.
그러나, 네트워크 제어 센터는 목적지 선박과 통신 경로를 형성하는 다른 육상국이 없는 경우, 데이터 전송 불능 정보를 육상 단말기로 전송하고, 육상 사용자의 정보 데이터를 폐기할 수 있다.
또한, 만약 육상 사용자의 정보 데이터가 실시간 전송을 요구하지 않는 경우, 네트워크 제어 센터는 육상 사용자의 정보 데이터를 저장하여 대기 중에 육상국이 목적지 선박과 경로가 형성될 때 육상 사용자의 정보 데이터를 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 다중 대역 통신 시스템 및 방법은 다중대역 통신시스템이 장착된 선박과 육상간 및 선박과 선박간의 디지털 데이터 통신 통합 네트워크의 기본 구조를 제공하며, 해상에서 저비용으로 e-mail, SMS, 팩스 전송뿐만 아니라 인터넷 연결 서비스 제공이 가능할 것으로 예상되어 새로운 형태의 디지털 데이터 통신 서비스 제공을 위한 통신장치로 활용할 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 통합 네트워크의 일례를 설명하기 위한 도이다.
본 발명에 따른 통합 네트워크는 도시된 바와 같이, 육상 네트워크(300)와 연동되며, 항해 선박(100)에 포함되는 다중 대역 통신 시스템(110)(도3 참조)을 이용한 해양 네트워크를 포함하는 개념이다.
이와 같은 통합 네트워크는 항해 선박(100), 중계국(200), 육상 네트워크(300), 육상 제어네트워크(350), 네트워크 제어 센터(400)를 포함하며, 이외에도, 육상 네트워크(300)에 연결된 육상 단말기(500), 서비스 시스템(600) 또는 인공 위성(800)을 더 포함할 수 있다.
항해 선박(100)은 다중 대역 통신 시스템(110)을 이용하여 이웃 선박(700) 또는 인공 위성(800)을 통하여 중계국(200)과 통신을 수행할 수 있으며, 또는 중계국(200)과 직접 통신을 수행할 수 있다. 이와 같은 통신은 다중 대역 통신을 이용하여 이루어지며, 다중 대역 통신의 일례는 육상 광대역 인터넷 통신망을 포함하는 육상 네트워크에 접속 가능한 육상 광대역 통신, 중파(Medium Frequency:MF) 대역 통신, 단파(High Frequency;HF) 대역 통신, 초단파(Very High Frequency;VHF) 대역 통신 또는 위성 통신이 있을 수 있으며, 이외에도 극초단파(Ultra High Frequency;UHF) 통신 등 여러 가지 형태로 구현될 수 있다.
여기서, 초단파(VHF) 대역의 통신범위는 약 20~30 nm(Nautical mile) 정도이고, 중파(MF) 대역의 통신범위는 약 100 nm, 단파(HF) 대역 통신은 남극과 북극권에서도 통신이 가능하며, 이와 같은 단파, 중파, 초단파 대역의 통신은 육상국(220a, 220b, 220c)과 통신을 수행한다. 그리고, 위성통신은 남극과 북극권을 제외한 모든 지역에 걸쳐 통신이 가능하며, 지구국(210)과 통신을 수행한다.
또한, 육상 광대역 통신은 휴대 인터넷 통신(Wireless Broadband;Wibro), WIMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 통신 또는 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access;CDMA) 통신 중 적어도 어느 하나의 통신을 포함할 수 있으며, 이외에도 육상에서 인터넷 통신 네트워크에 연동되어 무선 이동 광대역 통신을 수행하는 것이면 다른 형태의 통신도 포함할 수 있으며, 이와 같은 육상 광대역 통신은 육상에 설치된 광대역 기지국(230)과 통신이 가능한 근해에서 사용 가능하다.
이와 같이 다중 대역 통신을 구현하는 다중 대역 통신 시스템(110)은 다중 대역 통신부(112)(도3 참조)와 통신 제어부(111)(도3 참조)를 통하여 정보 데이터의 송수신을 시도하게 된다. 이와 같은 다중 대역 통신 시스템(110) 에 대한 보다 상세한 설명은 도 2, 3, 4를 통하여 한다. 여기서, 정보 데이터는 e-mail, 팩스, 기상 정보 뿐만 아니라 인터넷 데이터 등을 포함한다.
여기서, (1) 만약 항해 선박(100)이 단파 대역 통신을 이용하여 다른 항해 선박과 통신을 수행하려고 하는 경우, 네트워크 제어 센터(400)의 제어에 따라 육상국(220a)이 이를 중계하여 항해 선박(100)과 다른 항해 선박간의 통신이 가능하도록 하며, (2) 중파 대역 통신을 이용하여 다른 항해 선박과 통신을 수행하려고 하는 경우, 항해 선박(100)은 육상국(220b)과 통신 경로가 연결되는 경우에 한하여, 네트워크 제어 센터(400)의 제어에 따라 육상국(220b)의 중계로 다른 항해 선박과 통신을 수행할 수 있으며, (3) 초단파 대역 통신을 이용하여 다른 항해 선박과 통신을 수행하려고 하는 경우, 항해 선박(100)은 이웃한 선박들과 애드 혹 네트워크 방법을 이용하여 다른 항해 선박과 통신을 수행하거나 또는 다른 항해 선박까지 애드혹 네트워크 경로를 연결하지 못하는 경우에는 이웃한 선박들과 애드 혹 네트워크 방법을 이용하여 육상국(220c)까지 통신 경로를 연결하고, 육상국(220c)과 네트워크 제어 센터(400)의 제어에 따른 중계로 다른 항해선박과 경로설정이 가능한 육상국을 통하여 다른 항해 선박과 통신을 수행할 수 있다.
그리고, (4) 항해 선박(100)이 인공위성 통신을 이용하여 육상 단말기(500)의 사용자 및 서비스 시스템(600)과 통신을 수행하려고 하는 경우, 지구국(210) 및 육상 네트워크(300)를 통하여 육상 단말기(500) 및 서비스 시스템(600)과 통신을 수행할 수 있는 것이다.
또한, (5) 마지막으로 항해 선박이 육상 광대역 통신을 이용하여 육상의 단말기 사용자와 통신을 수행하려고 하는 경우, 항해 선박(900)이 광대역 기지국(230)과 통신 경로가 형성되는 경우에 한하여, 광대역 기지국(230) 및 육상 네트 워크(300)를 통하여 육상 단말기(500) 및 서비스 시스템(600)과 통신을 수행할 수 있는 것이다.
다음, 중계국(200)은 중파, 단파 및 초단파 대역 통신 장치와 통신이 가능한 육상국(220a, 220b, 220c), 육상 광대역 통신 장치와 통신이 가능한 광대역 기지국(230) 또는 위성 통신 장치와 통신이 가능한 지구국(210) 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 육상국(220a, 220b, 220c)은 육상 광대역 인터넷 통신망을 포함하는 육상 제어네트워크(350)에 연결될 수 있고, 광대역 기지국(230) 또는 지구국(210)은 육상 광대역 인터넷 통신망을 포함하는 육상 네트워크(300)에 연결될 수 있다.
이와 같은 중계국(200)에 포함되는 육상국(220a, 220b, 220c), 광대역 기지국(230), 지구국(210) 각각에는 각 통신 대역에 따른 통신을 수행하기 위한 통신 장치가 구비되며, 육상국(220a,220b,220c)은 육상 제어네트워크(350)를 통하여 네트워크 제어 센터(400)의 제어에 따라 통신을 수행하며, 광대역 기지국(230) 및 지구국(210)은 각각의 통신을 위한 전용 네트워크를 통하여 통신을 수행하며, 육상 네트워크(300)를 통하여 네트워크 제어 센터(400)와도 연결 가능하다.
여기서, 육상국(220a, 220b, 220c)은 중파, 단파 및 초단파 대역의 해상 디지털 통신 장치를 구비할 수 있으며, 육상국(220a, 220b, 220c)에 구비된 각 대역의 통신 장치들은 각각 독립적으로 정보 데이터를 수신하고, 네트워크 제어 센터(400)의 제어 명령에 따라 정보 데이터를 최종 목적지 방향으로 송신할 수 있다. 이를 위하여, 육상국(220a, 220b, 220c)은 항해 선박(100)으로부터 수신된 각 대역의 정보 데이터를 육상 제어네트워크(350)를 통하여 네트워크 제어 센터(400)로 전 송하고, 네트워크 제어 센터(400)는 수신된 정보 데이터의 최종 목적지에 따라 정보 데이터를 처리할 수 있다.
예를 들어, 정보 데이터의 최종 목적지가 항해 선박(100)과 다른 목적지 선박인 경우, 네트워크 제어 센터(400)는 육상 제어네트워크(350)를 통하여 목적지 선박으로 통신 경로 설정이 가능한 목적지 선박에 가장 가까이 있는 육상국으로, 육상국이 송신할 정보 데이터와 송신 대역을 결정하여 보내고, 해당 육상국은 네트워크 제어 센터(400)의 제어에 따라 중파, 단파 및 초단파 대역의 통신 장치 중 어느 하나를 선택하여, 선택된 통신 장치를 통하여 정보 데이타를 무선 송신할 수 있는 것이다.
그리고, 정보 데이터의 최종 목적지가 육상 네트워크(300)와 연결되는 육상 단말기(500) 또는 특정 서비스를 제공하는 서비스 시스템(600)인 경우에는 네트워크 제어 센터(400)는 육상 네트워크(300)를 통하여 육상 단말기(500) 또는 서비스 시스템(600)으로 정보 데이터를 전송할 수 있는 것이다.
지구국(210)은 육상 네트워크(300)에 연결되며, 인공 위성(800)과 통신을 수행하기 위한 통신 장치를 구비한다. 이와 같은 지구국(210)은 인공 위성(800)으로부터 최종 목적지가 육상 단말기(500)인 정보 데이터를 수신받은 경우, 지구국(210)은 육상 네트워크(300)를 통하여 육상 단말기(500)로 정보 데이터를 전송할 수 있다.
만약 항해 선박(100)이 위성 통신을 이용하여 다른 항해 선박과 통신을 수행하려고 하는 경우, 항해 선박(100)과 다른 항해 선박 간에는 다중 대역 통신 시스 템에 포함되는 위성 통신 장치를 이용하여 정보 데이터를 교환할 수 있는 것이다.
그리고, 만약 육상국(220a, 220b, 220c)이 위성 통신 장치를 구비하고 있고 항해 선박(100)과 육상국(220a, 220b, 220c)이 위성 통신을 통하여 정보를 교환하려고 하는 경우에는 육상국(220a, 220b, 220c)을 통하는 정보 데이터를 네트워크 제어 센터(400)를 경유하여 최종 목적지까지 전달될 수 있는 것이다.
다음, 광대역 기지국(230)은 육상 네트워크(300)에 접속할 수 있는 육상 광대역 통신 장치를 구비하고 있으며, 항해 선박(900)이 육상 광대역 통신 장치와 통신 경로를 형성하는 근해에 위치하는 경우, 항해 선박(900)과의 육상 광대역 통신을 통하여 정보 데이터를 교환할 수 있다.
다음, 육상 네트워크(300)는 육상 광대역 인터넷 통신망을 포함하며 네트워크 제어 센터(400)와 중계국(200) 중 지구국(210) 또는 광대역 기지국(230)과 정보 데이터를 송수신하는 기능을 한다.
다음, 육상 제어 네트워크(350)는 육상 광대역 인터넷 통신망을 포함하며 네트워크 제어 센터(400)와 중게국(200) 중 육상국(220a,220b,220c)과 정보 데이터를 송수신하는 기능을 한다.
다음, 네트워크 제어 센터(400)는 육상국(220a,220b,220c)이 수신한 데이터를 육상 제어네트워크(350)를 통하여 전달받고, 항해선박(100)이 송신한 정보 데이터의 최종 목적지가 육상 네트워크(300)에 연결된 육상 단말기(500) 또는 시스템(600)인 경우 수신된 데이터를 육상 네트워크(300)를 통하여 육상 단말기(500) 또는 시스템(600)으로 전달하며, 정보 데이터의 최종 목적지가 항해 선박(100)과 다른 목적지 선박인 경우, 목적지 선박과 통신 경로를 형성하는 중계국(200)으로 육상 네트워크(300) 또는 육상 제어네트워크(350)를 통하여 데이터와 송신하는 대역 정보를 전달하고, 중계국(200)을 통하여 정보 데이터가 목적지 선박으로 무선 송신되도록 중계국(200)을 제어하는 기능을 한다.
이를 위해 네트워크 제어 센터(400)는 중계국(200)에서 연결 가능한 항해 선박(100)에 관한 정보를 관리하고 있어야 한다. 여기서 만약, 네트워크 제어 센터(400)는 육상 단말기(500)나 시스템(600) 또는 목적지 선박으로 정보 데이터를 전달할 수 없는 경우, 정보 데이터를 전송할 수 없음을 정보 데이터의 출발지인 항해 선박(100)으로 알리고, 정보 데이터를 폐기할 수 있다.
또한, 육상 단말기(500)의 육상 사용자 또는 서비스 시스템(600)이 정보 데이터를 목적지 선박으로 전송하려고 하는 경우, 육상 단말기(500)의 육상 사용자 또는 서비스 시스템(600)은 정보 데이터를 육상 네트워크(300)를 통하여 네트워크 제어 센터(400)로 전송할 수 있다. 네트워크 제어 센터(400)는 앞에서 기술한 방식과 동일한 방법을 사용하여 목적지 선박으로 전달한다.
여기서, 만약 육상 단말기(500)의 육상 사용자 또는 서비스 시스템(600)의 정보 데이터가 실시간 전송을 요구하는 경우, 네트워크 제어 센터(400)는 목적지 선박과 통신 경로를 형성하는 육상국으로 육상 단말기(500)의 육상 사용자 또는 서비스 시스템(600)의 정보 데이터를 실시간으로 전송할 수 있으며, 목적지 선박과 통신 경로를 형성하는 육상국이 없는 경우, 네트워크 제어 센터(400)는 데이터 전송 불능 정보를 육상 단말기(500)의 육상 사용자 또는 서비스 시스템(600)으로 전 송하고, 육상 단말기(500)의 육상 사용자 또는 서비스 시스템(600)의 정보 데이터를 폐기할 수도 있는 것이다.
또한, 육상 단말기(500)의 육상 사용자 또는 서비스 시스템(600)의 정보 데이터가 실시간 전송을 요구하지 않는 경우, 네트워크 제어 센터(400)는 육상 단말기(500)의 육상 사용자 또는 서비스 시스템(600)의 정보 데이터를 저장하여 대기 중에 육상국 과 목적지 선박 간 통신 경로가 형성될 때 육상 단말기(500)의 육상 사용자 또는 서비스 시스템(600)의 정보 데이터를 전송할 수도 있는 것이다.
다음, 도 2는 도 1에 도시된 항해 선박 내에 포함되는 선박 단말기 및 다중 대역 통신 시스템의 구성 일례를 설명하기 위한 도이다.
도시된 바와 같이 다중 대역 통신 시스템은 항해 선박(100) 내에 구비되어 항해 선박(100) 내의 선내 통신망인 네트워크를 통하여 복수 개의 선박 단말기 및 시스템(120 내지 150)와 연결될 수 있으며, 선박 내 단말기 및 시스템과 중계국(200)간 무선 송수신하기 위한 통신 장치로 이용될 수 있는 것이다.
여기서, 복수 개의 선박 단말기 및 시스템(120 내지 150) 각각은 사용자에 의해 입력된 정보 데이터 및 우선 순위 정보를 다중 대역 통신 시스템으로 전송하여 각각의 정보 데이터를 무선 송신할 때 독립적으로 통신 대역 선택 동작을 수행할 수 있도록 다중 대역 통신 시스템을 제어할 수도 있다.
다음, 도 3은 도 2에 도시된 다중 대역 통신 시스템의 구성 일례를 설명하기 위한 도이다.
도시된 바와 같이, 다중 대역 통신 시스템(110)은 다중 대역 통신부(112) 및 통신 제어부(111)를 포함한다.
이와 같은 다중 대역 통신 시스템(110)은 도 2에서 도시된 바와 같이 항해 선박(100) 내에 구비되어 항해 선박(100) 내의 네트워크를 통하여 연결된 선박 단말기 또는 시스템(120 내지 150)과 육상에 설치된 중계국(200)간에 무선으로 데이터를 교환하기 위한 통신장치로 이용될 수 있을 것이다.
다중 대역 통신부(112)는 육상 광대역 인터넷 통신망에 접속 가능한 육상 광대역 통신장치(112e), 중파(Medium Frequency:MF) 대역 통신장치(112b), 단파(High Frequency;HF) 대역 통신장치(112a), 초단파(Very High Frequency;VHF) 대역 통신장치(112c) 또는 위성 통신장치(112d) 중 하나 이상의 통신 장치를 구비하며, 통신 장치 중에서 이용 가능한 통신 장치를 통신 제어부(111)의 제어에 따라 육상에 배치된 중계국(200) 또는 다른 선박과 정보 데이터를 무선으로 교환하는 기능을 한다.
여기서, 다중 대역 통신부(112)에 포함되는 통신 장치는 전술한 모든 통신 장치를 구비할 수도 있지만, 일부 장치만 구비할 수도 있다.
또한, 통신 제어부(111)는 선내 통신망과 다중 대역 통신부(112)와 연결되며, 다중 대역 통신부(112)를 통하여 이용 가능한 통신 장치를 검출하고, 선박내 각 장치 및 시스템에서 선박 외부로 전송하는 정보 데이터에 대하여 선박 내 각 장치 및 시스템 별로 미리 정해진 통신장치의 우선 순위에 따라 이용 가능한 통신장치를 사용하여 정보 데이터를 전송하도록 제어하는 기능과 다중 대역 통신부(112)로부터 선박 외부에서 항해 선박(100)으로 전달되는 정보 데이터를 선내 통신망에 전달하는 기능을 담당한다.
여기서, 통신 제어부(111)는 이용 가능한 통신 장치를 검출하기 위하여 다중 대역 통신부(112)에 구비된 각 통신 장치로 동작 여부에 대한 질의 데이터를 출력하고, 각 통신 장치로부터 동작 여부 질의에 대한 응답 데이터를 일정시간 이내에 입력받아 이용 가능한 통신 장치를 검출할 수 있는 것이다.
보다 구체적으로, 중파 및 단파 대역 통신 장치(112b,112a)는 통신 제어부(111)의 동작 여부 질의 데이터에 따라 육상국과의 통신 경로 연결 가능 여부를 검사하고, 동작 여부 질의에 대한 일정시간 이내의 응답 데이터로 검사 결과를 통신 제어부(111)로 출력할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 통신 제어부(111)는 검사 결과를 기반으로 이용 가능한 통신 장치를 검출할 수 있는 것이다.
또한, 육상 광대역 통신장치(112e)는 통신 제어부(111)의 동작 여부 질의 데이터에 따라 광대역 기지국과의 통신 경로 연결 가능 여부를 검사하고, 동작 여부 질의에 대한 응답 데이터로 일정시간 이내에 검사 결과를 통신 제어부(111)로 출력함으로써, 통신 제어부(111)에 육상 광대역 통신장치(112e)가 이용 가능한 통신 장치인지 여부를 알려준다. 예를 들어 육상 광대역 통신장치(112e)는 항해 선박(100)이 육상과 통신 경로 연결이 가능한 거리 이내에 있을 때만 동작하고, 통신 경로 연결이 불가능한 거리 밖에 있을 때에는 동작을 불능 상태로 인식하고, 이를 통신 제어부(111)에 응답 데이터로 일정시간 이내에 출력할 수 있는 것이다.
그리고, 초단파 대역 통신 장치(112c)는 통신 제어부(111)의 동작 여부 질의 데이터에 따라 애드 혹 네트워크(Ad-hoc Network) 방법을 이용하여 항해 선박(100) 과 이웃하는 이웃 선박(700)을 통해 목적지까지 통신 경로 연결 가능 여부를 검사하고, 동작 여부 질의에 대한 응답 데이터로 검사 결과를 통신 제어부(111)로 출력할 수 있는 것이다. 여기서 목적지는 다른 선박이 될 수도 있으며 육상국이 될 수도 있다.
이와 같이 함으로써, 통신 제어부(111)는 동작 여부 질의에 대한 응답 데이터로 검사 결과를 주기적 또는 비주기적으로 입력받아 갱신함으로써 이용 가능한 통신 장치에 대한 정보를 확보함으로써 통신 상태 정보를 유지할 수 있는 것이다.
또한, 통신 제어부(111)는 전술한 바와 같이 이용 가능한 통신 장치에 대한 정보를 입력받으면, 이용 가능한 통신 장치에 대한 정보를 선박 단말기 및 시스템(120 내지 150)으로 출력하고, 선박 단말기 및 시스템(120 내지 150)으로부터 입력된 우선 순위에 대한 정보를 입력받아 우선 순위를 설정하고, 정보 데이터를 다중 대역 통신부(112)의 이용가능한 통신장치 중 우선순위가 높은 장치 순서로 전송을 시도함으로써 다중 대역 통신부(112)가 우선 순위에 따라 순차적으로 통신 장치를 선택하여 육상에 배치된 중계국(200)에 정보 데이터를 무선 송신할 수 있는 것이다.
보다 구체적인 일례로, 항해 선박(100) 내에서 다중 대역 통신 시스템(110)에 연결된 A 단말기는 항해 선박(100) 외부로 정보 데이터를 전송하기 위하여, 우선순위(일례로 VHF대역통신-> HF 대역 통신 -> 위성통신)를 통신제어부(111)에 설정하고 정보 데이터를 항해 선박(100) 내의 네트워크를 통하여 다중 대역 통신 시스템(110)에 전달하고, 다중 대역 통신 시스템(110)은 정보 데이터를 수신하여 우 선 순위 정보에 따라 통신 장치를 이용하여 정보 데이터의 무선 송신을 수행할 수 있다.
구체적으로, 통신 제어부(11)에서 확보하고 있는 통신 상태정보를 참조하여초단파 대역(VHF) 통신 장치를 통하여 정보 데이터가 목적지까지 송신이 가능하면, 초단파대역 통신장치(112a)를 통하여 정보 데이터를 전송하고 수신이 되었음을 확인하고 정보 데이터 전송을 종료할 수 있으며, 초단파 대역(VHF) 통신 장치(112c)에 의한 무선 송신이 실패하는 경우에는, 우선 순위에 따라 통신 대역 선택 동작을 수행하여, 단파 대역(HF) 통신 장치(112a)를 이용하여 무선 송신이 가능한지 여부를 확인하여, 이용 가능한 경우에는 단파 대역(HF) 통신 장치(112a)를 이용하여 정보 데이터를 무선 송신하고, 불가능한 경우에는 우선 순위에 따라 통신 대역 선택 동작을 수행하여 위성 통신 장치(112d)를 이용하여 정보 데이터 전송을 시도할 수 있는 것이다. 만약 통신 우선 순위에 있는 모든 통신 장치를 이용하여 정보 데이터를 전송할 수 없는 경우에는 A 단말기로 정보 데이터를 무선 송신할 수 없음을 알리고, 종료한다.
여기서, 선박 외부에서 다중대역 통신장치를 통하여 선박 내 A라는 시스템에 질의가 전달되었을 경우, 이에 대한 A 시스템의 응답 데이터는 A 시스템의 통신우선순위를 따르는 것이 아니라 질의가 전달된 대역을 통하여 전달되도록 하며; 만일 질의가 전달된 대역을 통하여 응답이 어려울 경우에는 정해진 통신장치 우선순위에 따라 응답 데이터를 전송하도록 한다.
또한, 종래에는 초단파 대역(VHF) 통신 장치는 다른 해상 통신 채널과 같이 육상국과 항해 선박(100)간 통신만 고려되었으며, 항해 선박(100)과 이웃 선박(700) 간의 통신은 고려되지 않았기 때문에 초단파 대역(VHF) 통신 장치는 육상국과 항해 선박(100) 간에 직접 통신 경로가 연결되는 근해에서만 사용하였다.
그러나, 본 발명에 따른 다중 대역 통신 장치에 포함된 초단파 대역(VHF) 통신 장치(112c)는 도 1의 예에서와 같이, 애드 혹(Ad-hoc) 네트워크 기술을 사용하여 육상국과 항해 선박(100) 간 직접 통신 경로가 연결되지 않은 항해 선박(100)과 이웃 선박(700) 간의 통신을 통하여 항해 선박(100)에서 전송하고자 하는 정보 데이터를 초단파 대역(VHF)에서 육상국이나 목적지 선박으로 무선 전송이 가능하도록 하는 효과가 있다.
보다 구체적으로, 통신 제어부(111)로부터 정보 데이터가 다중 대역 통신부(112)에 포함된 초단파 대역(VHF) 통신 장치(112c)로 입력되면, 초단파 대역(VHF) 통신 장치(112c)는 목적지로의 전송이 가능한지 여부를 검사한다. 만약 목적지가 육상 네트워크(300)에 연결된 육상 단말기(500)나 서비스 시스템(600)이면 초단파 대역(VHF)에서 항해 선박(100)과 이웃 선박(700) 간에 멀티 홉(Multi-hop) 중계를 통하여 육상국까지 정보 데이터의 전송이 가능한지 여부를 검사한 이후, 전송이 가능한 경우 정보 데이터를 전송한다.
만약 정보 데이터의 목적지가 다른 항해 선박(100)에 존재하는 선박 단말기(120 내지 150)인 경우 목적지 선박까지 네트워크 제어센터(400)를 포함하는 육상중계를 포함하고 멀티 홉(Multi-hop) 중계를 통하여 전송이 가능한지 여부를 검사한 이후, 가능한 경우 멀티 홉(Multi-hop) 중계를 통하여 목적지 선박까지 정보 데이터를 송신하고, 목적지 선박의 초단파 대역(VHF) 통신 장치는 정보 데이터를 수신했음을 확인하는 수신 확인 데이터를 항해 선박(100)으로 초단파 대역(VHF) 통신 장치를 통하여 회신한다.
항해 선박(100) 내의 초단파 대역(VHF) 통신 장치(112c)는 일정 시간 이내에 수신 확인 데이터를 수신하면 정보 데이터가 성공적으로 전송되었음을 통신 제어부(111)에 보고하고, 요청한 전송을 종료한다. 만약 일정 시간 이내에 정보 데이터를 목적지까지 도달할 경로를 설정할 수 없는 경우에는 초단파 대역(VHF) 통신 장치(112c)는 통신 제어부(111)에 이를 보고하고, 요청한 전송을 종료한다.
일예로 항해 선박(100) C에서 목적지 선박 D로 실시간성이 요구되지 않는 e-mail을 보내는 경우, 항해 선박(100) C에서 작성한 e-mail 은 항해 선박(100)의 다중대역 통신 시스템(110)을 통하여 육상의 네트워크 제어 센터(400)로 전달하고, 네트워크 제어 센터(400)는 네트워크 제어 센터(400) 내의 항해 선박(100) e-mail 서비스를 제공하는 서버로 전달하고, e-mail은 선박 e-mail 서버로부터 네트워크 제어 센터(400)를 경유하여 목적지 선박 D의 다중대역 통신 시스템으로 e-mail을 전송한다. 이때, 항해 선박(100) C에서 보낸 e-mail의 최종 목적지는 목적지 선박 D더라도, 항해 선박(100) C와 네트워크 제어 센터(400) 사이의 통신의 경우에는 e-mail의 출발지는 항해 선박(100) C가 되고, 목적지는 네트워크 제어 센터(400) 내의 선박 e-mail 서버가 되며, 네트워크 제어 센터(400)와 목적지 선박 D 사이의 통신이 이루어지는 경우에는 e-mail의 출발지는 네트워크 제어 센터(400) 내의 선박 e-mail 서버가 되고, 목적지는 목적지 선박 D가 된다. 여기서 항해 선박(100) C와 네트워크 제어 센터(400) 사이의 통신과 네트워크 제어 센터(400)와 목적지 선박 D 사이의 통신은 서로 다른 통신 대역을 사용할 수도 있는 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 다중 대역 통신 시스템의 통신 방법의 일례를 설명하기 위한 도이다.
먼저, S1 단계에서는 통신 제어부(111)가 육상 광대역 인터넷 통신망에 접속 가능한 육상 광대역 통신장치(112e), 중파(Medium Frequency:MF) 대역 통신장치(112b), 단파(High Frequency;HF) 대역 통신장치(112a), 초단파(Very High Frequency;VHF) 대역 통신장치(112c) 또는 위성 통신장치(112d) 중 하나 이상의 통신 장치에 대해 이용 가능한 통신 장치를 검출한다.
보다 구체적으로, S1 단계의 S1a 단계에서는 통신 제어부(111)가 하나 이상의 통신 장치로 동작 여부에 대한 질의 데이터를 다중 대역 통신부(112)로 출력할 수 있으며, S1b단계에서는 하나 이상의 통신 장치로부터 동작 여부 질의에 대한 응답 데이터를 다중 대역 통신부(112)로부터 입력받아 이용 가능한 통신 장치를 검출할 수 있는 것이다.
이후, S2 단계에서는 통신 제어부(111)가 이용 가능한 통신 장치에 대한 정보를 상기 항해 선박(100) 내의 네트워크를 통하여 연결된 선박 단말기로 출력한다.
이후 S3 단계에서는 통신 제어부(111)는 선박 단말기로부터 데이터 이용 가능한 통신 장치를 기반으로 사용자에 의해 입력된 우선 순위에 대한 정보를 입력받는다.
이후, S4 단계에서는 통신 제어부(111)가 우선 순위 정보에 따라 통신 순서를 설정한다.
이후, S5 단계에서는 통신 제어부(111)가 해당 단말의 선박외부로 전송하는 정보 데이터를 우선순위에 따라 다중대역 통신부(112)의 해당 통신장치로 출력한다. 이때, 우선 순위의 마지막 통신 장치까지 시도 후 실패하였을 경우 정보 데이터 전송을 할 수 없음을 해당 단말기에 알린 후 전송을 종료한다.
이후, S6 단계에서는 다중대역 통신부(112)가 통신 대역 전환 동작에 따라 육상에 배치된 중계국(200) 또는 목적지 선박으로 정보 데이터를 무선 송신한 후 정보 데이터가 육상에 배치된 중계국(200) 또는 목적지 선박에 전달되었는지를 판단한다. 이때 정보 데이터의 전달이 성공적으로 이루어졌으면 전송이 성공하였음을 통신 제어부(111)에 보고한 후 전송을 종료하고, 실패하였으면 해당 통신 창치를 이용한 정보 데이터 전송은 실패하였음을 통신 제어부(111)에 보고하고, S5의 단계로 되돌아가 다음 우선순위의 통신장치로 정보 데이터를 출력한다.
이와 같이 본 발명에 따른 다중 대역 통신 시스템 및 방법은 다중대역 통신시스템이 장작된 선박과 육상간 및 선박과 선박간의 디지털 데이터 통신 통합 네트워크의 기본 구조를 제공하며, 해상에서 저비용으로 e-mail, SMS, 팩스 전송뿐만 아니라 인터넷 연결 서비스 제공이 가능할 것으로 예상되어 새로운 형태의 디지털 데이터 통신 서비스 제공을 위한 통신장치로 활용할 수 있는 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질 적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 통합 네트워크의 일례를 설명하기 위한 도.
도 2는 도 1에 도시된 항해 선박 내에 포함되는 선박 단말기 및 다중 대역 통신 시스템의 구성 일례를 설명하기 위한 도.
도 3은 도 2에 도시된 다중 대역 통신 시스템의 구성 일례를 설명하기 위한 도.
도 4는 도 3에 도시된 다중 대역 통신 시스템의 통신 방법의 일례를 설명하기 위한 도.

Claims (16)

  1. 육상 광대역 인터넷 통신망에 접속 가능한 육상 광대역 통신장치, 중파(Medium Frequency:MF) 대역 통신장치, 단파(High Frequency;HF) 대역 통신장치, 초단파(Very High Frequency;VHF) 대역 통신장치 또는 위성 통신장치 중 하나 이상의 통신 장치를 구비하며, 상기 통신 장치 중에서 이용 가능한 통신 장치를 미리 설정된 우선 순위에 따라 순차적으로 선택하여 통신 대역 선택을 수행하며, 육상에 배치된 중계국 또는 다른 선박과 정보 데이터를 무선으로 교환하는 다중 대역 통신부; 및
    상기 다중 대역 통신부와 연결되며, 상기 중계국으로부터 상기 다중 대역 통신부를 통하여 전달되는 상기 정보 데이터를 수신하고, 상기 중계국으로 데이터 전송 시 상기 다중 대역 통신부를 통하여 상기 통신 장치 중에서 이용 가능한 통신 장치를 검출하며, 상기 이용 가능한 통신 장치를 기반으로 상기 우선 순위를 설정하고, 상기 설정된 우선 순위에 따라 상기 이용 가능한 통신 장치를 순차적으로 선택하여 통신 대역 선택을 수행하도록 제어하는 통신 제어부
    를 포함하고, 상기 통신 제어부는 상기 다중 대역 통신부에 구비된 각 통신 장치로 동작 여부에 대한 질의 데이터를 출력하고, 상기 각 통신 장치로부터 상기 동작 여부 질의에 대한 응답 데이터를 일정시간 이내에 입력받아 상기 이용 가능한 통신 장치를 검출하는 것을 특징으로 하는 해양 네트워크를 위한 다중 대역 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다중 대역 통신 시스템은
    항해 선박 내에 구비되어 상기 항해 선박 내의 네트워크를 통하여 연결된 선 박 단말기 또는 시스템과 상기 중계국 또는 상기 다른 선박간에 상기 정보 데이터를 무선으로 교환하기 위한 통신 장치로 이용되는 것을 특징으로 하는 해양 네트워크를 위한 다중 대역 통신 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중계국은
    상기 중파, 단파 및 초단파 대역 통신 장치와 통신이 가능한 육상국, 상기 육상 광대역 통신 장치와 통신이 가능한 광대역 기지국 또는 상기 위성 통신 장치와 통신이 가능한 지구국 중 적어도 어느 하나를 포함하며,
    상기 육상국은 상기 육상 광대역 인터넷 통신망을 포함하는 육상 제어네트워크에 연결되고, 상기 광대역 기지국 또는 상기 지구국은 상기 육상 광대역 인터넷 통신망을 포함하는 육상 네트워크에 연결된 것을 특징으로 하는 해양 네트워크를 위한 다중 대역 통신 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 제어부는 상기 중파 및 단파 대역 통신 장치는 상기 통신 제어부의 동작 여부 질의 데이터에 따라 육상국과의 통신 경로 연결 여부를 검사하고, 상기 동작 여부 질의에 따른 응답 데이터로 상기 검사 결과를 상기 통신 제어부로 출력하고,
    상기 육상 광대역 통신 장치는 상기 통신 제어부의 동작 여부 질의 데이터에 따라 광대역 기지국과의 통신 경로 연결 가능 여부를 검사하고, 상기 동작 여부 질의에 대한 응답 데이터로 상기 검사 결과를 상기 통신 제어부로 출력하며,
    상기 초단파 대역 통신 장치는 상기 통신 제어부의 동작 여부 질의 데이터에 따라 애드 혹 네트워크(Ad-hoc Network) 방법을 이용하여 항해 선박과 이웃하는 이웃 선박을 통해 상기 육상국 또는 목적지 선박과의 통신 경로 연결 가능 여부를 검사하고, 상기 동작 여부 질의에 대한 응답 데이터로 상기 검사 결과를 상기 통신 제어부로 출력하는 것을 특징으로 하는 해양 네트워크를 위한 다중 대역 통신 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 통신 제어부는 상기 동작 여부 질의에 대한 일정시간 이내의 응답 데이터로 상기 검사 결과를 주기적 또는 비주기적으로 입력받아 갱신하는 것을 특징으로 하는 해양 네트워크를 위한 다중 대역 통신 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 통신 제어부는
    상기 이용 가능한 통신 장치에 대한 정보를 상기 선박 단말기로 출력하고, 상기 선박 단말기로부터 입력된 상기 우선 순위에 대한 정보를 입력받아 상기 데이터가 상기 우선 순위에 따라 송신되도록 상기 우선 순위를 설정하고, 상기 데이터 전송을 위하여 상기 우선 순위를 적용하는 것을 특징으로 하는 해양 네트워크를 위한 다중 대역 통신 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 육상 광대역 통신 장치는
    휴대 인터넷 통신(Wireless Broadband;Wibro), WIMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 통신, 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access;CDMA) 통신 중 적어도 어느 하나의 통신을 포함하는 무선 이동 광대역 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 해양 네트워크를 위한 다중 대역 통신 시스템.
  8. 항해 중인 선박에서 다중 대역 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    (a) 육상 광대역 인터넷 통신망에 접속 가능한 육상 광대역 통신장치, 중파(Medium Frequency:MF) 대역 통신장치, 단파(High Frequency;HF) 대역 통신장치, 초단파(Very High Frequency;VHF) 대역 통신장치 또는 위성 통신장치 중 하나 이상의 통신 장치에 대해 이용 가능한 통신 장치를 검출하는 단계;
    (b) 상기 이용 가능한 통신 장치를 기반으로 상기 항해 중인 선박 내의 선박 단말기로부터 미리 입력된 우선 순위에 따라 통신 대역 전환 동작을 수행하도록 제어하는 단계;
    (c) 상기 선박 단말기로부터 외부로 전송하고자 하는 정보 데이터를 상기 이용 가능한 통신 장치에 상기 우선 순위에 따라 출력하는 단계; 및
    (d) 상기 정보 데이터를 상기 통신 대역 전환 동작에 따라 육상에 배치된 중계국으로 무선 송신한 후 상기 정보 데이터가 상기 육상에 배치된 중계국에 전달되었는지를 판단하는 단계
    를 포함하고, 상기 (a) 단계는 상기 하나 이상의 통신 장치로 동작 여부에 대한 질의 데이터를 출력하는 단계; 및 상기 하나 이상의 통신 장치로부터 상기 동작 여부 질의에 대한 응답 데이터를 일정시간 이내에 입력받아 상기 이용 가능한 통신 장치를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 통신 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 다중 대역 통신 방법은
    상기 (a) 단계 이후, 상기 (b) 단계 이전에
    상기 이용 가능한 통신 장치에 대한 정보를 상기 선박 단말기로 출력하고, 상기 선박 단말기로부터 사용자에 의해 입력된 우선 순위에 대한 정보를 입력 받아 상기 정보 데이터가 상기 우선 순위에 따라 송신되도록 상기 우선 순위를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 통신 방법.
  11. 상기 제1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 7항 중 어느 하나에 따른 다중 대역 통신 시스템을 이용한 초단파 대역에서의 애드 혹 통신 방법에 있어서,
    (a) 상기 선박에서 전송하고자 하는 정보 데이터가 상기 통신 제어부로부터 상기 초단파 대역 통신 장치로 입력되면 목적지로의 전송이 가능한지 여부를 검사하는 단계;
    (b) 상기 정보 데이터의 목적지가 상기 육상 네트워크에 연결된 육상 단말기나 서비스 시스템인 경우 초단파 대역에서 항해 선박과 이웃 선박 간에 멀티 홉(Multi-hop) 중계를 통하여 육상국까지 상기 정보 데이터 전송이 가능한지 여부를 검사하며, 상기 정보 데이터의 목적지가 다른 항해 선박에 존재하는 선박 단말기인 경우 상기 육상 중계를 포함하는 멀티 홉(Multi-hop) 중계를 통하여 상기 선박 단말기까지 상기 정보 데이터 전송이 가능한지를 검사하는 단계;
    (c) 상기 정보 데이터 전송이 가능한 경우 상기 육상 네트워크에 연결된 육상 단말기나 서비스 시스템 또는 상기 다른 항해 선박에 존재하는 선박 단말기에 상기 정보 데이터를 전송하는 단계; 및
    (d) 상기 정보 데이터의 목적지인 통신장치는 상기 정보데이터를 수신 했음을 확인하는 수신확인 데이터를 상기 선박에 회신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초단파 대역에서의 애드 혹 통신 방법.
  12. 상기 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 7항 중 어느 하나에 따른 다중 대역 통신 시스템을 통하여 정보 데이터를 송수신하는 항해 선박;
    상기 중파, 단파 및 초단파 대역 통신 장치와 통신이 가능한 육상국, 상기 육상 광대역 통신 장치와 통신이 가능한 광대역 기지국 또는 상기 위성 통신 장치와 통신이 가능한 지구국 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 항해 선박과 상기 정보 데이터를 무선 송수신하는 중계국;
    상기 육상 광대역 인터넷 통신망을 포함하며 상기 중계국 중 상기 육상국과 상기 정보 데이터를 송수신하는 육상 제어네트워크;
    상기 육상 광대역 인터넷 통신망을 포함하며 상기 중계국 중 상기 광대역 기지국 또는 상기 지구국과 상기 정보 데이터를 송수신하는 육상 네트워크; 및
    상기 정보 데이터의 최종 목적지가 상기 육상 네트워크에 연결된 육상 단말기인 경우 상기 육상 네트워크를 통하여 상기 중계국으로 수신된 상기 정보 데이터가 상기 육상 단말기로 전송하고, 상기 정보 데이터의 최종 목적지가 상기 항해 선박과 다른 목적지 선박인 경우, 상기 목적지 선박과 통신 경로를 형성하는 중계국으로 상기 정보 데이터를 전송하고, 상기 중계국을 통하여 상기 정보 데이터가 상기 목적지 선박으로 무선 송신되도록 상기 중계국을 제어하는 네트워크 제어 센터를 포함하는 통합 네트워크.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 육상국은 중파, 단파 및 초단파 대역의 통신 장치를 구비하며, 상기 육상국에 구비된 각 대역의 통신 장치들은 각각 독립적으로 상기 정보 데이터를 수신하여 상기 네트워크 제어 센터에 전달하며, 상기 정보 데이터의 최종 목적지가 상기 목적지 선박인 경우 상기 목적지 선박과 통신 경로 연결이 가능한 다른 육상국으로 상기 정보 데이터를 전송하며, 상기 다른 육상국은 상기 네트워크 제어 센터의 제어에 따라 상기 중파, 단파, 및 초단파 대역의 통신 장치 중 어느 하나를 선택하며, 상기 선택된 통신 장치를 통하여 상기 정보 데이터를 송신하는 것을 포함하는 통합 네트워크.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 육상 단말기의 육상 사용자가 정보 데이터를 상기 목적지 선박으로 전송하려고 하는 경우,
    상기 육상 단말기는 상기 육상 사용자의 정보 데이터를 상기 육상 네트워크를 통하여 상기 네트워크 제어 센터로 전송하는 것을 포함하는 통합 네트워크.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 육상 사용자의 정보 데이터가 실시간 전송을 요구하는 경우,
    상기 네트워크 제어 센터는 상기 목적지 선박과 통신 경로를 형성하는 상기 육상국으로 상기 육상 사용자의 정보 데이터를 실시간으로 전송하며, 상기 목적지 선박과 통신 경로를 형성하는 상기 육상국이 없는 경우, 데이터 전송 불능 정보를 상기 육상 단말기로 전송하고, 상기 육상 사용자의 정보 데이터를 파기하는 것을 포함하는 통합 네트워크.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 육상 사용자의 정보 데이터가 실시간 전송을 요구하지 않는 경우,
    상기 네트워크 제어 센터는 상기 육상 사용자의 정보 데이터를 저장하여 대기 중에 상기 육상국이 상기 목적지 선박과 통신 경로가 형성될 때 상기 육상 사용자의 정보 데이터를 전송하는 것을 포함하는 통합 네트워크.
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