KR101534761B1 - 통합 열차 무전기 및 이를 포함하는 시스템 - Google Patents

통합 열차 무전기 및 이를 포함하는 시스템 Download PDF

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Abstract

통합 열차 무전기 및 이를 포함하는 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 통합 열차 무전기 시스템은, 적어도 하나의 열차 전용 무선통신망에 존재하는 무전기 또는 단말과 무선 패킷 망에 존재하는 무전기 간의 무선통신을 중계하는 무선 게이트웨이와, 무선 게이트웨이와 연결되고 무전기 간 호를 설정하고 채널을 형성하여 무전기 간 인터넷 프로토콜(IP) 기반 푸시 투 토크(PTT) 서비스를 제공하는 무전기 제어 서버와, 무전기 제어 서버와 연결되는 적어도 하나의 무선접속장치와, 무선접속장치에 접속하여 무전기 제어 서버로부터 무선 패킷 망을 통해 IP 기반 푸시 투 토크 서비스를 제공받는 무전기를 포함한다.

Description

통합 열차 무전기 및 이를 포함하는 시스템 {Integrated railway radio set and system thereof}
본 발명은 열차 내에서 푸시 투 토크(push-to-talk: PTT) 기능을 가진 무전기를 이용한 무선통신 기술에 관한 것이다.
고속철도에는 열차와 지상 간, 열차와 열차 간 또는 지상 상호 간에 정보를 교환하여 열차운전 및 유지보수업무를 수행하기 위한 열차무선시스템이 구축되어 있다. 고속으로 주행 중인 열차에서 관제센터, 역사, 기관차 등과 통신할 수 있는 유일한 수단으로서, 사고상황 보고 및 대책 지시, 승객대피, 안내방송 등을 가능하게 하여 열차운행의 안전성을 확보해주는 주요 설비로 활용되고 있다.
국내 철도 무선통신 인프라는 VHF, TRS-ASTRO, TRS-TETRA 방식으로 구축되어 상호 연동되지 않으므로 철도 안전 및 운행 효율성 등에 다양한 문제점을 발생시키고 있다. 특히, 혼재된 철도 무선통신 구축으로 인한 비효율적인 열차 운행이 야기된다. 예를 들어, 열차 무선통신방식으로 VHF, TRS-ASTRO, TRS-TETRA 3개가 혼재되어 운영 중이어서 기관사, 승무원 및 역무원은 3개의 무전기를 소지해야 하는 등의 불편함이 있다.
일 실시 예에 따라, 다양한 통신방식이 혼재된 열차 전용 무선통신망에 상관없이 단일의 무전기를 이용하여 푸시 투 토크 음성통화 서비스를 제공하는 통합 열차 무전기 시스템을 제안한다.
일 실시 예에 따른 통합 열차 무전기 시스템은, 적어도 하나의 열차 전용 무선통신망에 존재하는 무전기 또는 단말과 무선 패킷 망에 존재하는 무전기 간의 무선통신을 중계하는 무선 게이트웨이와, 무선 게이트웨이와 연결되고 무전기 간 호를 설정하고 채널을 형성하여 무전기 간 인터넷 프로토콜(IP) 기반 푸시 투 토크(PTT) 서비스를 제공하는 무전기 제어 서버와, 무전기 제어 서버와 연결되는 적어도 하나의 무선접속장치와, 무선접속장치에 접속하여 무전기 제어 서버로부터 무선 패킷 망을 통해 IP 기반 푸시 투 토크 서비스를 제공받는 무전기를 포함한다. 적어도 하나의 열차 전용 무선통신망은 VHF, Astro 또는 테트라(Tetra) 방식을 이용하고, 무전기는 와이파이(Wi-Fi) 방식을 이용하여 무선접속장치에 접속할 수 있다.
일 실시 예에 따른 각 무선접속장치는 SSID를 숨기며, 숨긴 SSID는 소정의 문자열과 열차번호로 구성된다. 이때, 각 무선접속장치는 서로 동일한 SSID를 가짐에 따라 무전기가 현재 접속된 제1 무선접속장치의 신호세기가 서비스를 제공하기 어려운 정도로 약한 경우에는 신호세기가 우수한 제2 무선접속장치로 로밍이 가능하다. 무선접속장치의 IP 주소 및 무전기의 IP 주소는 무전기 제어서버 내 DHCP 서버에서 할당하므로 제1 무선접속장치에서 제2 무선접속장치로 접속 대상이 변경되더라도 IP 주소가 변경되지 않으므로 빠른 L2 로밍 기능이 지원된다.
일 실시 예에 따른 무선접속장치는 무전기 제어 서버의 전송 요청에 따라 자신의 SSID 정보를 무전기 제어 서버에 전송하고, 무전기 제어 서버의 변경 요청에 따라 자신의 SSID를 변경한다.
일 실시 예에 따른 무전기 제어 서버는 무전기가 접속한 무선접속장치에 요청하여 해당 무선접속장치의 SSID를 획득하고, 무선접속장치로부터 수신된 SSID에 포함되어 있는 열차번호가 해당 열차의 열차번호와 일치하는지 여부를 확인한다. 이때, 무전기 제어 서버는 열차번호가 서로 상이하면 무선접속장치에 SSID 변경을 요청하여 열차 내 각 무선접속장치의 SSID를 동기화시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 무전기 제어 서버는 무전기에 IP 주소를 할당한다. 일 실시 예에 따른 무전기 제어 서버는 발신 무전기의 요청에 대응하여 세션 개시 프로토콜(SIP)을 통해 적어도 하나의 수신 무전기와 호를 설정하고 발신 무전기와 적어도 하나의 수신 무전기 간의 세션을 제어하여 발신 무전기로부터 적어도 하나의 수신 무전기로 실시간 전송 프로토콜(RTP) 패킷을 전송한다.
일 실시 예에 따른 무선접속장치는 무전기 제어 서버로부터 자신의 IP 주소를 할당받아 무전기 제어 서버와 통신 채널을 유지하고, 자신의 SSID 정보, IP 주소 및 동작상태를 무전기 제어 서버에 보고한다. 일 실시 예에 따른 무선 접속장치는 무전기의 MAC 주소를 인증하고 인증된 MAC 주소를 가진 무전기에 한하여 접속을 허가한다. 일 실시 예에 따른 무전기는 푸시 투 토크 기능을 가진 스마트폰이다.
다른 실시 예에 따른 무전기는, 무선접속장치에 접속하여 무선접속장치와 연결된 무전기 제어 서버로부터 무선 패킷 망을 통해 IP 기반 음성통신 서비스를 제공받고, 적어도 하나의 열차 전용 무선통신망에 연결되는 경우 무선 패킷 망과 연동하여 음성통신 서비스를 제공받는 통신모듈과, 통신모듈을 통해 음성통신 서비스를 제공받기 위해서 음성신호 송신 모드 또는 음성신호 수신 모드에 대한 사용자 조작명령을 입력받는 PTT 스위치를 포함한다. 통합 열차 무전기는 푸시 투 토크 기능을 가진 모바일 단말일 수 있다. 통신모듈은 무전기 제어 서버로부터 무전기의 IP 주소를 할당받을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 열차 내 VHF, Astro, Tetra 등의 열차 전용 무선통신망이 혼재된 상황에서 VHF 전용 무전기, Astro 전용 무전기, Tetra 전용 무전기 등을 각각 별개로 가질 필요 없이 단일 개의 무전기를 이용하여 IP 기반 음성통화 서비스를 제공할 수 있다.
나아가, 미리 설정된 MAC 정보를 가진 무전기만 접속을 허용하여 무전기가 소속된 열차편성의 AP에만 접속 가능하도록 설정하고, 문자열과 열차번호로 구성된 AP의 SSID를 자동으로 설정하고 열차편성 내에서는 객차가 추가 또는 대체되더라도 해당 열차편성 내에서 AP가 동일한 SSID를 유지하도록 하여 사용자가 무전기를 가지고 객차 내를 이동하더라도 연속된(Seamless) 음성통화 서비스를 제공받을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통합 열차 무전기 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 개별통화 실시 예를 도시한 흐름도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 그룹통화 실시 예를 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 열차편성 내 동일한 SSID로 동기화되어 서비스가 구동되는 예를 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 SSID 관리 및 IP 주소 할당 예를 설명하기 위한 구성도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통합 열차 무전기 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 통합 열차 무전기 시스템은 무선 게이트웨이(Radio Gateway)(100), 무전기 제어 서버(102), 무선접속장치(Access Point: AP, 이하 AP라 칭함)(104) 및 무전기(106)를 포함하며, 자동전환장치(Auto Communication System: 이하 ACS라 칭함)(101), L3 스위치(116), LTE 게이트웨이(118)를 더 포함할 수 있다.
무선 게이트웨이(100)는 다양한 열차 전용 무선통신망에 존재하는 무전기를 포함한 단말과 무선 패킷 망에 존재하는 무전기 간의 무선통신을 중계한다. 열차 전용 무선통신망은 VHF(Very High Frequency), Astro 또는 Tetra(TErrestrial Trunked RAdio) 통신방식을 이용할 수 있다. VHF는 초단파를 이용하는 통신기술로서 일대일 통신방식에 이용된다. 초단파를 이용하는 주파수의 특성상 직진성이 강해 근거리 전송에 주로 사용된다. TETRA는 이동통신과 무전기를 결합한 통신방식으로 한 사람이 말하면 여러 사람이 한꺼번에 듣는 무전기와 비슷한 것으로 개별 및 그룹통화가 가능하다. 본 발명은 VHF, Astro, Tetra 등과 같은 다양한 열차 전용 무선통신망이 혼재된 상황에서 VHF 전용 무전기, Astro 전용 무전기, Tetra 전용 무전기를 각각 가지는 것이 아니라, 다양한 열차 전용 무선통신망을 모두 수용할 수 있는 단일 개의 무전기를 이용하여 무선통신 서비스를 제공할 수 있는 기술이다.
무선 게이트웨이(100)가 열차 전용 무선통신망을 이용하여 음성신호를 송수신하는 대상은 관제센터(108), 역사(110) 등이다. 예를 들어, 열차 운행 중에 관제센터(108)의 CAD(Computer Aided Dispatch)나 역사(110) 등의 무전기로부터 음성신호를 수신하거나 송신할 수 있다. 이때, 무선 게이트웨이(100)는 수신된 음성신호를 대상으로 신호 처리 및 미디어 변환을 수행한다. 예를 들어, 무선 게이트웨이(100)는 열차 전용 무선통신망을 통해 수신된 음성신호로부터 아날로그(analog) 음성신호를 복원한다.
ACS(101)는 무선 게이트웨이(100)와 연결되어 GPS 정보 등을 통해 VHF, Astro, Tetra 통신망 중 적절한 통신망을 자동 선택하여 무선 게이트웨이(100)로부터 음성신호를 전달받고, 음성신호를 전달할 수신 무전기의 단말 정보와 함께 음성신호를 무전기 제어 서버(102)에 전달한다. 이때, 음성신호를 전달할 수신 무전기는 단일 개일 수 있고 그룹 내 다수의 무전기일 수 있다.
무전기 제어 서버(102)는 ACS(101)를 통해 무선 게이트웨이(100)와 연결되어 음성신호와 음성신호를 전달할 대상에 대한 제어정보를 송수신한다. 그리고, 무전기 제어 서버(102)는 발신 무전기와 수신 무전기 간 호를 설정하고 음성통화 채널을 형성하여 무전기 간 음성통화 서비스를 제공한다. 이때, 수신 무전기는 개별적일 수 있고 그룹 내 다수 개일 수 있다. 무전기 제어 서버(102)는 수신 무전기에 발언통지 메시지를 전송하거나 발신 무전기로부터 발언요청 메시지를 수신하는 경우 해당 무전기와 호를 설정할 수 있다.
무전기(106)에 제공하는 음성통화 서비스는 인터넷 프로토콜(IP) 기술을 사용하여 제공하는 VoIP(Voice Over Internet Protocol) 서비스를 기반으로 하는 푸시 투 토크(push-to-talk: 이하 PTT라 칭함) 기능을 이용하여 음성신호를 무전기(106)에 제공하는 PTT 서비스이다. VoIP 서비스는 송수신기들 간에서 음성신호를 패킷 데이터로서 운반하는 패킷 데이터 통신이다. PTT 서비스는 다이얼 작업이나 전화 연결 등의 과정을 거치지 않고 송수신 전환 버튼인 PTT 버튼을 누르고 말함으로써 손쉽고 빠른 의사소통을 가능하게 한다. 통화 송수신 전환 기능을 가진 PTT 버튼은 VOX(Voice activated Transmission) 기능 등으로 대체될 수 있다. 한편, 음성통화 서비스를 한정하여 설명하였으나, 문자 메시지 서비스 등 다른 통신 서비스로 확장 가능하다.
일 실시 예에 따른 무전기 제어 서버(102)는 SIP 서버, 음성 레코더(voice recorder), DHCP 서버, SNMP 서버를 포함한다. SIP 서버, 음성 레코더(voice recorder), DHCP 서버, SNMP 서버를 각각 분리하여 설명하나, 적어도 하나의 기능이 통합되어 구성될 수 있다.
음성 레코더는 음성통화 내용을 녹음한다. SIP 서버는 세션 개시 프로토콜(Session Initiation Protocol: SIP)을 이용하여 발신 무전기와 수선 무전기 간의 호를 설정하고, 설정된 호를 변경하거나 해제한다. 호 연결된 발신 무전기와 수신 무전기 간에는 음성통화 채널이 형성되어 발신 무전기에서 수신 무전기로 실시간 전송 프로토콜(real-time transport protocol: RTP) 패킷이 전송된다. RTP는 실시간으로 음성신호를 송수신하기 위한 전송 계층 통신 규약이다.
DHCP 서버는 동적 호스트 구성 프로토콜(dynamic host configuration protocol: DHCP)을 이용하여 AP(104)와 무전기(106)에 IP 주소를 할당한다. AP(104)의 IP 주소 및 무전기(106)의 IP 주소가 DHCP 서버에 의해 할당하므로, 무전기(106)가 현재 접속된 AP의 신호세기가 약하여 서비스를 제공받기 어려워 신호세기가 우수한 다른 AP로 로밍하고자 하는 경우에도 IP 주소가 변경되지 않으므로 빠른 L2 로밍이 가능하다.
SNMP 서버는 AP(104)로부터 정기적으로 여러 가지 정보를 자동으로 수집하여 네트워크를 관리한다. 예를 들어, AP(104)의 서비스 셋 식별자(Service Set Identifier: 이하 SSID) 정보, AP(104)의 IP 주소 등의 네트워크 접속정보와, AP(104)의 현재상태 정보 등을 수집할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무전기 제어 서버(102)는 음성 코덱, 예를 들어 Speex를 통해 음성 데이터를 압축한 후 수신 무전기에 전송한다. 수신 무전기는 개별적이거나 그룹 내 다수일 수 있다.
AP(104)는 열차 주변, 예를 들어 역사에 설치될 수 있고, 열차 내, 예를 들어 기관실이나 각 객차에 설치될 수 있다. AP(104)는 도 1에 도시된 바와 같이 다수 개이고, 열차편성의 각 량당 1대씩 설치될 수 있다.
무전기(106)는 PTT 기능을 가진다. 이를 위해 무전기(106)는 PTT 스위치 또는 해당 기능을 가진 인터페이스를 포함한다. 예를 들어, 발신자가 PTT 스위치를 누르면 음성신호를 송신할 차례에 대한 요구가 생성된다.
무전기(106)는 AP(104)에 접속하여 AP(104)와 연결된 무전기 제어 서버(102)로부터 무선 패킷 망을 통해 IP 기반 음성통신 서비스를 제공받고, 열차 전용 무선통신망에 연결되는 경우에는 무선 패킷 망과 연동하여 음성통신 서비스를 제공받는 무선 통신모듈을 포함한다.
일 실시 예에 따른 무전기(106)는 WiFi 모듈 등의 무선통신 모듈과 PTT 기능을 가진 모바일 단말이다. 이 경우, 모바일 단말은 휴대폰, 스마트폰, 노트북, PDA, PMP, MP3, DMB일 수 있다.
무전기(106)는 역사 내에 다수의 열차 편성(기관차와 객차들 일체)이 있더라도 해당 편성의 AP에만 접속되어야 하고, 해당 편성의 객차가 추가 또는 대체되더라도 해당 편성 내에서 동일한 SSID를 유지하여 승무원이 소정의 무전기를 들고 객차 내를 이동하더라도 연속된(Seamless) 서비스를 제공받도록 한다. 이를 위해, AP(104)는 숨긴(Hidden) SSID를 사용한다. 숨긴 SSID는 일반 사용자가 입력할 수 없는 문자열과 열차번호로 구성된다. 문자열은 일반 사용자가 쉽게 입력하기 어려운 문자조합으로 구성된다. 이 경우, 무전기 사용자가 무전기 화면에서 해당 열차편성의 열차번호를 선택하면, 선택된 열차번호와 문자열로 SSID가 조합되어 해당 열차편성의 AP(104)에 연결된다. AP(104)는 미리 설정된 MAC 정보를 가진 무전기만 접속을 허용하는 기능을 가진다.
일 실시 예에 따른 AP(104)는 자신의 SSID 정보와 IP 주소 및 상태정보를 무전기 제어 서버(102)에 보고한다. 보고 시점은 무전기 제어 서버(102)의 요청 시일 수도 있고, 주기적으로 미리 설정된 시점일 수 있다. AP(104)는 무전기 제어 서버(102)의 요청에 따라 SSID를 변경할 수 있다. SSID 변경 프로세스에 대해서는 후술되는 도 4를 참조로 하여 설명한다.
일 실시 예에 따라, 승무원이 무전기(106)의 화면에서 해당 편성의 열차번호를 선택하면, 특정 문자열과 열차번호로 SSID가 조합되어 해당편성의 AP에만 연결된다.
열차편성 내 AP들의 SSID는 broadcasting하지 않는 Hidden SSID이며 동일하므로 승무원이 무전기를 객차 사이에 이동하여도 동일한 SSID로 동일한 IP 주소를 사용하여 L2 방식으로 로밍(Roaming)이 가능하다. 따라서 로밍 시간이 짧아 연속된(Seamless) 음성통신 서비스를 제공할 수 있게 된다.
LTE 게이트웨이(118)는 외부의 이동 통신망인 LTE(Long Term Evolution) 망에 접속되어 코레일(Korail) 서버 등과 같은 외부 서버(120)와 연결된다. 이 경우, 무전기(106)는 외부 서버(120)와 열차 운행 정보, 예를 들어 코레일 열차 좌석 예약, 발권, 취소, 변경, 열차 편성 현황정보 등을 송수신할 수 있다.
L3 스위치(116)에 이더넷(Ethernet)으로 연결되어 LTE 게이트웨이(118)의 IP 주소를 외부 망으로 라우팅되도록 설정한다. L3 스위치(116)는 각 객차 내 AP(104)와 이더넷으로 접속하고, 무선 게이트웨이(100), ACS(101) 및 무전기 제어 서버(102)와 이더넷으로 접속한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 개별통화 실시 예를 도시한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 그룹통화 실시 예를 도시한 흐름도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 발언자 무전기와 수신자 무전기 간 개별통화 또는 무전기와 그룹 간의 그룹통화가 가능하다. 개별통화 또는 그룹통화의 주체는 관제센터의 CAD, 열차 내 승무원의 무전기, 역사 내 승무원의 무전기, 열차 내 기관사의 무전기가 될 수 있다. 예를 들어, 기관사의 무전기를 통해 열차 내 특정 승무원의 무전기와 통화하거나 그룹 내 승무원들의 무전기와 통화할 수 있다.
도 2를 참조하여 무전기 간 개별통화 실시 예를 설명하면, 발언자 무전기(20)가 무전기 제어 서버(102)에 발언요청(INVITE)(200)하면, 무전기 제어 서버(102)는 수신자 무전기(22)가 수신 가능한지 여부를 확인한다(205). 수신 가능하면, 무전기 제어 서버(102)는 발언자 무전기(20)에 발언수락 응답 메시지를 전송(210)하고, 수신자 무전기(22)에 발언통지(INVITE) 메시지를 전송(220)하여 수락 메시지를 응답받는다. 이어서, 무전기 제어 서버(102)는 발언자 무전기(20)로부터 전송되는 음성신호를 수신자 무전기(22)에 전송하게 된다(230). 이후, 발언자 무전기(20)가 발언을 종료(240)하면, 무전기 제어 서버(102)는 수신자 무전기(22)에 발언 종료를 통지하게 된다(250). 이에 비해, 수신자 무전기(22)가 수신이 불가능하면 발언자 무전기(20)에 발언요청 실패 응답 메시지를 전송한다(260).
도 3을 참조하여 무전기 간 그룹통화 실시 예를 설명하면, 발언자 무전기(30)가 무전기 제어 서버(102)에 발언요청(INVITE)(300)하면, 무전기 제어 서버(102)는 제1 수신자 무전기(31)와 제2 수신자 무전기(32)로 구성된 그룹의 수신상태를 확인(310)하고, 확인 결과, 그룹의 수신이 가능하면, 발언자 무전기(30)에 발언수락 응답 메시지를 전송한다(320). 이어서, 무전기 제어 서버(102)는 그룹 멤버인 각 제1 수신자 무전기(31)와 제2 수신자 무전기(32) 별 수신상태를 확인한다(330). 확인 결과에 따라, 수신 가능한 수신자 무전기를 대상으로 발언통지 메시지를 전송한다(340,350). 이어서, 무전기 제어 서버(102)는 발언자 무전기(30)로부터 전송되는 음성신호를 수신 가능한 무전기에 전송(360)하며, 이후 발언자 무전기(30)가 발언을 종료(370)하면, 무전기 제어 서버(102)는 해당되는 수신자 무전기에 발언 종료를 통지하게 된다(380,390).
도 4는 본 발명의 일 실시 예로 열차편성 내 동일한 SSID로 동기화되어 서비스가 구동되는 예를 도시한 흐름도이다.
도 1과 도 4를 참조하면, 전원이 인가되면 무선 게이트웨이(100), L3 스위치(116), PA(114)가 구동(Power on)된다(400). 이어서, AP(104), ACS(101), 무전기 제어 서버(102)가 차례대로 구동된다(402,404,406). 이어서, 무전기 제어 서버(102)는 AP(104)로부터 AP(104)의 IP 주소와 SSID 정보를 획득한다(408). 그리고, ACS(101)로부터 열차편성의 열차번호를 획득한다(410). 이어서, 획득된 SSID의 열차번호와 획득된 열차번호가 매핑되는지 여부를 확인한다(412). 확인 결과, 매핑되면 해당 차량의 AP(104)가 정상임을 ACS(101)에 보고한다(416). 이에 비해, AP(104)가 정상이 아닌 경우 무전기 제어 서버(102)는 ACS(101)에 AP(104)의 동작상태 오류를 보고(418)하고, 열차편성의 열차번호와 AP(104)의 SSID의 열차번호가 서로 상이한 경우 AP(104)에 올바른 열차편성 SSID로의 변경을 요청하여 SSID를 자동 조정한다(420). 전술한 프로세스는 열차편성 내 모든 AP의 SSID가 올바르게 동기화될 때까지 반복될 수 있고, 동기화됨을 확인하면 무전기 제어 서버(102)는 ACS(101)에 이를 보고하고 대기(Ready) 상태로 진입한다(422).
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 SSID 관리 및 IP 주소 할당 예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, AP(104)가 구동되면 AP(104)는 무전기 제어 서버(102)로부터 자신의 IP 주소를 할당받아 무전기 제어 서버(102)와 통신채널을 유지한다. 그리고, 무전기(106-1,106-2)가 통신을 위해 각 AP(104-1,104-2)에 접속하면, 무전기 제어 서버(102)는 각 무전기(106-1,106-2)의 IP 주소를 할당하도록 조치한다. 즉, 각 AP(104-1,104-2)는 무전기 제어 서버(102), 예를 들어 DHCP 서버로부터 자신의 IP 주소를 할당받고, AP(104-1,104-2)는 스위치 모드(switch mode)로 동작하므로 각 무전기(106-1,106-2)에 IP 주소를 할당하지 않는다. 대신에, 무전기 제어 서버(102)가 무전기(106-1,106-2)에 각 무전기의 IP 주소를 할당하게 된다. 따라서, 무전기(106-1,106-2)는 AP(104-1,104-2)가 아닌 무전기 제어 서버(102)로부터 IP 주소를 할당받게 된다.
한편, LTE 게이트웨이(118)는 LTE 망을 통해 외부 서버와 무전기를 중계하고, L3 스위치(116)에 이더넷(Ethernet)으로 연결되어 LTE 게이트웨이(118)의 IP 주소를 외부 망으로 라우팅되도록 설정한다. L3 스위치(116)는 AP(104-1,104-2)와 이더넷으로 접속하고, 무전기 제어 서버(102)와 이더넷으로 접속한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 무선 게이트웨이 102: 무전기 제어 서버
104: AP 106: 무전기
108: ACS 116: L3 스위치
118: LTE 게이트웨이

Claims (17)

  1. 적어도 하나의 열차 전용 무선통신망에 존재하는 무전기 또는 단말과 무선 패킷 망에 존재하는 무전기 간의 무선통신을 중계하는 무선 게이트웨이;
    상기 무선 게이트웨이와 연결되고, 무전기 간 호를 설정하고 채널을 형성하여 무전기 간 인터넷 프로토콜(IP) 기반 푸시 투 토크(PTT) 서비스를 제공하는 무전기 제어 서버;
    상기 무전기 제어 서버와 연결되는 적어도 하나의 무선접속장치; 및
    상기 무선접속장치에 접속하여 상기 무전기 제어 서버로부터 무선 패킷 망을 통해 IP 기반 푸시 투 토크 서비스를 제공받는 무전기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 열차 전용 무선통신망은 VHF, Astro 또는 테트라(Tetra) 방식을 이용하고, 상기 무전기는 와이파이(Wi-Fi) 방식을 이용하여 상기 무선접속장치에 접속하는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 각 무선접속장치는
    SSID를 숨기며, 숨긴 SSID는 소정의 문자열과 열차번호로 구성되는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    각 무선접속장치는 서로 동일한 SSID를 가짐에 따라 상기 무전기가 현재 접속된 제1 무선접속장치에서 제2 무선접속장치로 로밍하고자 하는 경우 각 무선접속장치의 동일한 SSID를 사용하여 L2 로밍이 가능한 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 무선접속장치는
    상기 무전기 제어 서버의 전송 요청에 따라 자신의 SSID 정보를 상기 무전기 제어 서버에 전송하고, 상기 무전기 제어 서버의 변경 요청에 따라 자신의 SSID를 변경하는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 무전기 제어 서버는
    상기 무전기가 접속한 무선접속장치에 요청하여 해당 무선접속장치의 SSID를 획득하고, 무선접속장치로부터 수신된 SSID에 포함되어 있는 열차번호가 해당 열차의 열차번호와 일치하는지 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 무전기 제어 서버는
    열차번호가 서로 상이하면, 무선접속장치에 SSID 변경을 요청하여 열차 내 각 무선접속장치의 SSID를 동기화시키는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 무전기 제어 서버는
    상기 무선접속장치 및 상기 무전기에 IP 주소를 할당하는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 무전기 제어 서버는
    발신 무전기의 요청에 대응하여 세션 개시 프로토콜(SIP)을 통해 적어도 하나의 수신 무전기와 호를 설정하고 발신 무전기와 적어도 하나의 수신 무전기 간의 세션을 제어하여 발신 무전기로부터 적어도 하나의 수신 무전기로 실시간 전송 프로토콜(RTP) 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 무선접속장치는
    상기 무전기 제어 서버로부터 자신의 IP 주소를 할당받아 상기 무전기 제어 서버와 통신 채널을 유지하고, 자신의 SSID 정보, IP 주소 및 동작상태를 상기 무전기 제어 서버에 보고하는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 무선 접속장치는
    상기 무전기의 MAC 주소를 인증하고 인증된 MAC 주소를 가진 무전기에 한하여 접속을 허가하는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 통합 열차 무전기 시스템은
    LTE 망을 통해 외부 서버와 상기 무전기를 중계하는 LTE 게이트웨이; 및
    상기 LTE 게이트웨이, 무선 게이트웨이, 무전기 제어 서버 및 각 무선접속장치와 연결되는 L3 스위치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 무전기는
    상기 LTE 게이트웨이를 이용하여 LTE 망의 외부 서버에 접속하여 외부 서버와 열차 운행 정보를 송수신하는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기 시스템.
  14. 무선접속장치에 접속하여 상기 무선접속장치와 연결된 무전기 제어 서버로부터 무선 패킷 망을 통해 IP 기반 음성통신 서비스를 제공받고, 적어도 하나의 열차 전용 무선통신망에 연결되는 경우 상기 무선 패킷 망과 연동하여 음성통신 서비스를 제공받는 통신모듈; 및
    상기 통신모듈을 통해 음성통신 서비스를 제공받기 위해서 음성신호 송신 모드 또는 음성신호 수신 모드에 대한 사용자 조작명령을 입력받는 PTT 스위치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 통합 열차 무전기는
    푸시 투 토크 기능을 가진 모바일 단말인 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 통신모듈은
    상기 무전기 제어 서버로부터 상기 무전기의 IP 주소를 할당받는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 통신모듈은
    LTE 망을 통해 외부 서버에 접속하여 외부 서버와 열차 운행 정보를 송수신하는 것을 특징으로 하는 통합 열차 무전기.
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