KR101709685B1 - 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템 및 방법 - Google Patents

선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템 및 방법

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KR101709685B1 KR1020150182150A KR20150182150A KR101709685B1 KR 101709685 B1 KR101709685 B1 KR 101709685B1 KR 1020150182150 A KR1020150182150 A KR 1020150182150A KR 20150182150 A KR20150182150 A KR 20150182150A KR 101709685 B1 KR101709685 B1 KR 101709685B1
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유선진
이성화
문석환
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Abstract

본 발명은 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 이동하는 선박을 무선 기지국 중계노드로 설정하여 원양에 있는 선박에 원활한 이동통신 서비스를 제공하는 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 이동통신 시스템의 서비스 영역이 아닌 원양에 위치하는 선박에 대해서 육지에 위치하는 기지국과의 통신을 통해 신호를 중계하며 해상을 이동하는 복수의 중계 선박 중 가장 신호가 좋고 오랫동안 사용 가능한 최적의 중계 선박을 무선 기지국 중계 노드로 이용하여 이동통신 서비스를 요청하는 선박에 대한 이동통신 서비스의 중계가 이루어지도록 지원할 수 있으며, 이를 통해 원양에 위치하는 선박에 대한 고품질의 이동통신 서비스를 제공할 수 있는 동시에 이동통신 서비스 영역을 해상으로 확대시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템 및 방법{Mobile communication relay service system and method for ship}
본 발명은 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 이동하는 선박을 무선 기지국 중계노드로 설정하여 원양에 있는 선박에 원활한 이동통신 서비스를 제공하는 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재 원양을 항해하는 크루즈, 컨테이너선, 유조선 등과 같은 선박에서는 육상에 있는 기지국과의 통신이 어려우므로, 해당 선박 내에 위치하는 이동 통신 가입자는 이동통신망의 접속을 통한 인터넷 이용 뿐만 아니라 전화 사용에 제한이 발생한다.
뿐만 아니라, 장기간 동안 원양으로 항해가 이루어지는 대형 선박의 경우 사용자가 장기간 동안 이동통신망에 접속할 방도가 없어 이동통신 서비스 이용에 대한 편의 개선을 지속적으로 요구하고 있는 실정이다.
최근 이를 개선하여 원양에 위치한 선박에서 위성통신을 이용한 수Mbps의 저대역 인터넷 서비스를 선내에 위치한 단말에 제공하고 있으나, 위성통신의 특성상 저대역폭 제약으로 인해서 사용자가 만족할만한 이동통신 서비스를 제공하는데 한계가 있다.
따라서, 원양에 있는 선박에 탑승한 사용자에게 전화 서비스를 비롯한 원활한 이동통신 서비스를 제공하기 위한 시스템 개발이 요구되고 있다.
한국공개특허 제10-2010-0042163호
상기한 문제점을 개선하기 위하여, 본 발명은 이동하는 선박을 무선 기지국 중계노드로 설정하여 원양에 있는 선박에 원활한 무선통신 서비스를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 선박이 중계노드로 역할을 할 수 없을 때 태양광 기반의 무인 중계기 부표를 설치하여 중계 노드로 역할을 수행할 수 있도록 함으로써, 원양에 있는 선박에 탑승한 사용자에게 이동통신 서비스를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템은 해상에 위치하며 이동통신 서비스를 중계하는 각 중계 선박의 항로정보 및 위치정보를 포함하는 항해정보를 외부 서버로부터 수집하고, 이동통신 서비스를 요청하는 종단 선박으로부터 수신한 서비스 요청 메시지와 상기 각 중계선박의 항해 정보를 기초로 미리 설정된 알고리즘에 따라 최적의 중계선박을 선택하고, 선택된 중계선박으로 상기 종단 선박에 대한 이동통신 서비스를 중계하도록 요청하기 위한 중계 요청 메시지를 이동통신망을 통해 전송하며 상기 중계 요청 메시지에 대한 중계 응답 메시지 수신시 상기 종단 선박으로 위성통신을 통해 상기 서비스 요청 메시지에 응답하기 위한 서비스 응답 메시지를 전송하는 관리 서버와, 상기 관리 서버로 상기 위성통신을 통해 상기 서비스 요청 메시지를 전송하고, 상기 서비스 응답 메시지 수신시 지향성 안테나를 상기 서비스 응답 메시지에 따른 상기 선택된 중계 선박이 위치하는 방향으로 설정하여 상기 선택된 중계선박의 중계에 따라 상기 이동통신망에 접속하는 종단 선박 및 상기 관리 서버로부터 이동통신망을 통해 상기 중계 요청 메시지를 수신하고, 상기 중계 요청 메시지를 기초로 상기 종단 선박이 위치하는 방향으로 지향성 안테나를 설정하여 육상에 위치하는 기지국과 상기 종단 선박의 통신을 중계하여 상기 종단 선박에 대한 이동통신 서비스를 중계하는 중계 선박을 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 서비스 요청 메시지는 상기 종단 선박의 식별정보, 위치정보, 항로정보, 사용 주파수, 지원 가능한 이동통신 서비스 종류, 요구 대역폭 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 관리 서버는
Figure 112015124658714-pat00001
에 의해 종단 선박의 수신 전력(
Figure 112015124658714-pat00002
)을 산출하며, (fc는 종단 선박의 사용 주파수이며, dt는 t 시점에 중계선박과의 거리이며, Pt는 송신전력, Gt는 송신 안테나 이득, Rt는 수신 안테나 이득, c는 빛의 속도)
Figure 112015124658714-pat00003
에 의해 상기 종단 선박과 중계 선박이 현재 위치에서 △t만큼 이동한 위치에서 예측되는 수신전력을 산출하고,
Figure 112015124658714-pat00004
에 의해 상기 중계 선박의 항로정보에 따른 항로에서 미리 설정된 시간간격마다 산출되는 상기 중계선박에 대한 상기 종단 선박의 수신 전력의 합을 계산하며, 상기 종단 선박의 위치를 기준으로 미리 설정된 반경 내에 위치하는 k개의 중계 선박을 대상으로
Figure 112015124658714-pat00005
에 의해 상기 수신전력의 합이 최대인 중계 선박을 최적의 중계 선박으로 선택하는 상기 알고리즘을 이용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 관리 서버는 서비스 요청 메시지에 포함된 정보와 상기 종단 선박의 속도와 상기 중계 선박의 항로정보를 기초로 각 중계 선박의 서비스 가능 시간을 연산하고, 각 중계 선박에 대응되는 상기 수신전력의 합과 상기 서비스 가능 시간을 미리 설정된 서비스 측정 알고리즘에 대입하여 각 중계 선박의 서비스 측정치를 연산하며, 상기 서비스 측정치가 최대인 중계 선박을 상기 최적의 중계 선박으로 선택하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 관리 서버는 상기 알고리즘을 통해 현재 중계 선박보다 서비스 측정치가 더 높은 타 중계선박이 존재하는 경우 상기 중계 선박 및 타 중계 선박으로 상기 종단 선박의 핸드오버를 위한 정보를 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 중계 선박은 상기 종단 선박의 신호세기가 미리 설정된 기준치 이하이거나 미리 설정된 핸드오버 발생 조건을 만족시키는 경우 상기 관리 서버로 핸드오버 요청 메시지를 전송하며, 상기 관리 서버는 상기 핸드오버 요청 메시지 수신시 상기 알고리즘을 통해 선택된 타 중계 선박에 상기 중계 요청 메시지를 전송하여 상기 타 중계 선박의 지향성 안테나가 상기 종단 선박의 방향으로 설정되도록 하고, 상기 종단 선박의 핸드오버를 위한 상기 타 중계선박의 주파수 정보를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 상기 중계선박으로 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 중계 선박은 상기 핸드오버 응답 메시지를 상기 종단 선박으로 전송하여 상기 종단 선박의 지향성 안테나가 상기 타 중계 선박이 위치하는 방향으로 설정되도록 하고, 상기 핸드오버 응답 메시지에 포함된 상기 타 중계 선박의 주파수 정보에 따라 상기 종단 선박의 핸드오버가 수행되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템은 이동통신 서비스를 중계하며, 해상에서 자체 운항이 가능한 무인 선박을 더 포함하며, 상기 관리 서버는 상기 각 중계 선박의 항해정보 및 상기 서비스 요청 메시지에 따라 상기 종단 선박에 대한 이동통신 서비스의 중계가 가능한 중계 선박이 없는 경우 이동통신망을 통해 상기 무인 선박을 상기 종단 선박과 미리 설정된 거리 내로 이동시키기 위한 제어정보를 생성하여 상기 무인 선박에 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 무인 선박은 부표 장치로 구성되며, 상기 부표 장치는 태양광 발전을 위한 태양광 패널과, 지향성 안테나와, 상기 부표 장치를 이동시키는 구동모듈 및 상기 태양광 패널을 통해 생성된 전력을 충전하거나 해당 전력으로 동작하며, 상기 지향성 안테나를 통해 수신된 제어정보를 기초로 상기 구동모듈을 구동시켜 상기 종단 선박과 미리 설정된 거리 내로 이동시키고, 상기 기지국과의 통신을 통해 상기 종단 선박에 대한 이동통신 서비스를 중계하는 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 방법은 관리 서버가 해상에 위치하며 이동통신 서비스를 중계하는 각 중계 선박의 항로정보 및 위치정보를 포함하는 항해정보를 외부 서버로부터 수신하는 단계와, 상기 관리 서버가 이동통신 서비스를 요청하는 종단 선박으로부터 서비스 요청 메시지를 수신하면, 상기 서비스 요청 메시지와 각 중계선박의 항해 정보를 기초로 미리 설정된 알고리즘에 따라 최적의 중계선박을 선택하는 단계와, 상기 관리 서버가 선택된 중계선박으로 상기 종단 선박에 대한 이동통신 서비스를 중계하도록 요청하기 위한 중계 요청 메시지를 이동통신망을 통해 전송하여 상기 중계 선박의 지향성 안테나가 상기 종단 선박이 위치하는 방향으로 설정되도록 하는 단계 및 상기 관리 서버가 상기 선택된 중계 선박으로부터 중계 요청 메시지에 대한 중계 응답 메시지 수신시 상기 종단 선박으로 위성통신을 통해 상기 서비스 요청 메시지에 응답하기 위한 서비스 응답 메시지를 전송하여 상기 서비스 응답 메시지를 수신한 상기 종단 선박이 지향성 안테나를 상기 선택된 중계 선박이 위치하는 방향으로 설정하여 상기 이동통신망에 접속되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이동통신 시스템의 서비스 영역이 아닌 원양에 위치하는 선박에 대해서 육지에 위치하는 기지국과의 통신을 통해 신호를 중계하며 해상을 이동하는 복수의 중계 선박 중 가장 신호가 좋고 오랫동안 사용 가능한 최적의 중계 선박을 무선 기지국 중계 노드로 이용하여 이동통신 서비스를 요청하는 선박에 대한 이동통신 서비스의 중계가 이루어지도록 지원할 수 있으며, 이를 통해 원양에 위치하는 선박에 대한 고품질의 이동통신 서비스를 제공할 수 있는 동시에 이동통신 서비스 영역을 해상으로 확대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 이동통신 서비스를 제공받는 선박이 이동하는 경우에도 해상에서의 핸드오버를 지원하여 끊김없는 이동통신 서비스가 이루어지도록 지원할 수 있는 효과가 있다.
더하여, 본 발명은 해상에서 자율 운행이 가능하며 이동통신 서비스의 중계가 가능한 무인 부표를 이용하여 중계 선박을 통한 중계가 어려운 위치에 있는 선박의 인근으로 이동시킴으로써, 중계 선박의 통신 커버리지를 벗어난 선박에 대해서도 용이하게 이동통신 서비스를 지원할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 중계 선박의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 종단 선박의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템의 중계 서비스 과정에 대한 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템의 최적 중계 선박 선택시 이용하는 알고리즘에 대한 예시도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템의 핸드오버 과정에 대한 예시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 부표 장치의 구성도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 방법에 대한 순서도.
본 발명은 지상에 있는 이동 통신 시스템의 서비스 반경에 도달하지 않는 원양에 있는 선박이 전화 서비스 뿐만 아니라 고속의 이동 통신 서비스를 받을 수 있도록 지원한다.
일반적으로, GSM(Global System for Mobile communication)의 경우 서비스 영역으로 최대 75Km까지 지원이 가능하고 LTE(Long Term Evolution)의 경우는 100Km까지 지원하기 때문에 해안에 기지국을 설치하면 75Km(GSM)과 100Km(LTE)이내에 있는 선박의 이동통신 가입자는 이동 통신 서비스를 받을 수 있다.
그러나, 이 기지국의 통신 범위에 도달하지 않는 위치에 있는 선박의 경우 이동통신 서비스를 받을 수 없으므로, 본 발명은 해상에 위치하여 이동통신 서비스를 중계하는 중계 선박을 중계 기지국과 같은 중계 노드로서 이용하여 이동통신 서비스를 요청하는 종단 선박에 대해서 이동통신 서비스를 중계하도록 설정함으로써, 육지에서 100Km가 넘는 범위에 위치하는 종단 선박에 대해서 지속적인 이동 통신 서비스의 제공이 가능하도록 하여 용이하게 이동통신 서비스 영역을 확대시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 종단 선박의 인근에 중계 기지국 역할을 할 중계 선박이 없는 경우 태양열 기반의 자율 항해가 가능한 무인 부표 장치와 같은 무인 선박을 종단 선박의 인근으로 이동시켜서 중계 노드로서 역할을 수행하도록 제어할 수 있다.
더하여, 상기 해상에 위치하는 복수의 중계 선박을 이동통신망을 통해 관리하는 관리 서버가 종단 선박의 이동 통신 서비스 요청시 각 중계 선박의 위치 정보와 항로 정보를 이용하여 종단 선박에 대하여 가장 신호가 좋고 오랫동안 사용가능한 최적의 중계 선박을 자동 선택하여 종단 선박에 대한 최적의 이동통신 서비스 중계가 이루어지도록 함으로써, 양질의 서비스를 제공할 수 있다.
이하, 상술한 구성을 토대로 도면을 참고하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템의 구성도로서, 도시된 바와 같이 해상에 위치하며 지정된 항로를 운항하며, 육지에 위치하는 기지국(1)과 이동통신망을 통해 통신하고, 상기 이동통신망을 통한 이동통신 서비스를 중계하는 중계 선박(20)과, 상기 각 중계 선박(20)과 상기 이동통신망을 통해 통신하며, 외부 서버로부터 모든 선박의 항로정보 및 현재 위치정보를 포함하는 항해정보를 수신하여 저장하는 관리 서버(10)와, 상기 관리 서버(10)와 위성통신을 통해 통신하며 상기 관리 서버(10)로 상기 중계 선박(20)을 통한 이동통신 서비스의 중계를 요청하는 종단 선박(30)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 관리 서버(10)는 해상교통 관제센터와 같은 외부 서버와의 통신을 통해 상기 항해정보를 수신할 수 있다.
또한, 본 발명에서 설명하는 이동통신 서비스에 따른 이동통신망의 일례로 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS), 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), 인접 자장 통신(Near Field Communication: NFC), 초음파 통신(Ultra Sound Communication: USC), 가시광 통신(Visible Light Communication: VLC), 와이 파이(Wi-Fi), 와이 파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 등을 포함할 수 있다.
한편, 상기 중계 선박(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 지향성 안테나(21)와, 상기 지향성 안테나(21)를 통해 수신된 신호를 증폭하며 상기 지향성 안테나(21)를 통해 수신측에 증폭된 신호를 전송하고, 상기 지향성 안테나(21)의 방향(또는 방향성)을 제어하는 기지국 장치(22)가 구성될 수 있다.
또한, 상기 중계 선박(20)의 선내에 위치하는 단말로 신호를 송수신하기 위한 별도의 로컬 안테나(23)가 상기 중계 선박(20) 내에 구성되어 상기 기지국 장치(22)에 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 중계 선박(20)의 기지국 장치(22)는 상기 육상에 위치하는 기지국(1)과 이동통신망을 통해 통신할 수 있으며, 이를 통해 육상에 위치하는 기지국(1)과 상기 종단 선박(30) 사이에 송수신되는 신호를 중계하거나 상기 기지국(1)과 상기 중계 선박(20) 내에 위치하는 단말과 송수신되는 신호를 중계할 수 있다.
또한, 상기 종단 선박(30)은 도 3에 도시된 바와 같이 지향성 안테나(31)와, 상기 지향성 안테나(31)의 방향을 조절하고 상기 지향성 안테나(31)를 통해 수신된 신호를 상기 종단 선박(30) 내에 위치하는 단말로 전송하거나 상기 단말로부터 수신된 신호를 상기 지향성 안테나(31)를 통해 전송하기 위한 통신장치(32)가 구성될 수 있다.
이때, 상기 종단 선박 내에는 상기 지향성 안테나(31)를 통해 수신된 신호를 증폭하여 상기 단말로 전송하거나 상기 단말로부터 신호를 수신하기 위한 로컬 안테나(33)가 구성되어 상기 통신 장치(32)와 연결될 수 있으며, 상기 통신 장치(32)는 AP(Access Point), 중계기 등과 같은 다양한 장치로 구성될 수 있다.
또한, 상기 종단 선박(30)에 구성된 통신 장치(32)는 위성 통신을 지원할 수 있으며, 이를 통해 육상에 위치하는 관리 서버(10)와 위성 통신망을 통해 상호 통신할 수 있다.
이때, 본 발명에서 설명하는 종단 선박(30)의 각종 기능은 상기 종단 선박(30)에 구성된 통신 장치(32)에서 수행하는 것일 수 있으며, 상기 중계 선박(20)의 각종 기능은 상기 중계 선박(20)에 구성된 기지국 장치(22)에서 수행하는 것일 수 있다.
한편, 상기 관리 서버(10)는 상기 종단 선박(30)으로부터 위성 통신을 통해 이동통신 중계 서비스에 대한 중계 서비스 요청을 수신한 경우 상기 외부 서버로부터 각 중계 선박(20) 및 종단 선박(30)의 항해정보를 취합하고, 상기 종단 선박(30)의 현재 위치와 사용 주파수, 이동통신 서비스 종류 등과 같은 다양한 파라미터 및 상기 각 중계 선박(20)의 항해정보를 고려하여 상기 종단 선박(30)에 가장 신호 세기가 좋으며 오랜 시간 동안 이동통신 서비스를 지속할 수 있는 최적의 중계 선박(20)을 선택하여 해당 중계 선박(20)이 종단 선박(30)에 대한 이동통신 서비스를 중계하도록 제어할 수 있다.
이를 통해, 종단 선박(30)에 위치하는 단말에 전화 서비스를 포함하는 최적의 이동통신 서비스가 제공되도록 할 수 있다.
상술한 구성을 토대로, 이하 본 발명에 따른 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템의 중계 과정에 대한 다양한 실시예를 이하 도면을 참고하여 설명한다.
우선, 도 4는 이동통신 중계 서비스 과정에 대한 예시도로서, 도시된 바와 같이 종단 선박(30)이 선박의 식별정보, 위치 정보, 항로 정보(운항 정보), 사용 주파수, 지원하는 이동통신 서비스의 종류(GSM, WCDMA, LTE 등), 요구 대역폭 등에 대한 정보를 포함하는 중계 서비스를 요청하기 위한 서비스 요청 메시지를 생성하여 위성통신망을 통해 상기 관리 서버(10)로 전송할 수 있다.
이후, 관리 서버(10)는 서비스 요청 메시지를 위성통신망을 통해 수신하고, 상기 외부 서버로부터 유무선 통신망을 통해 수신하여 저장된 각 중계 선박(20)의 항해정보와 상기 서비스 요청 메시지에 포함된 정보를 기초로 미리 설정된 알고리즘에 따라 최적의 중계 선박(20)을 선택할 수 있다.
다음, 관리 서버(10)는 상기 종단 선박(30)의 서비스 요청 메시지에 포함된 정보를 포함하며 종단 선박(30)에 대한 이동통신 서비스 중계를 요청하기 위한 중계 요청 메시지를 생성하여 상기 선택된 중계 선박(20)으로 이동통신망을 통해 해당 중계 요청 메시지를 전송할 수 있다.
이에 따라, 중계 선박(20)은 이동통신망을 통해 상기 중계 요청 메시지를 수신하고, 상기 중계 요청 메시지에 포함된 정보를 기초로 상기 중계 선박(20) 내에 구성된 지향성 안테나의 방향을 상기 종단 선박(30)이 위치하는 방향으로 설정하며, 중계 설정 완료시 상기 중계 요청 메시지에 응답하기 위한 중계 응답 메시지를 생성하여 상기 관리 서버(10)로 전송할 수 있다.
이때, 상기 중계 선박(20)은 상기 중계 요청 메시지 수신시 상기 종단 선박(30)에 대한 이동통신 중계를 위한 가용 자원을 검색하여 가용한 자원이 존재하는 경우 상기 종단 선박(30)과의 통신을 위한 가용 자원에 따른 채널을 설정한 후 이에 대한 정보를 상기 중계 응답 메시지에 포함시켜 상기 관리 서버(10)로 이동통신망을 통해 전송할 수 있다.
또한, 상기 중계 선박(20)은 가용 자원이 없는 경우 중계 연결의 실패에 대한 정보를 포함하는 상기 중계 응답 메시지를 생성하여 상기 관리 서버(10)로 전송할 수 있다.
한편, 상기 관리 서버(10)는 상기 중계 응답 메시지를 수신하여 중계 선박(20)의 중계 서비스가 가능하다고 판단되면 상기 서비스 요청 메시지에 응답하기 위한 서비스 응답 메시지를 상기 종단 선박(30)에게 위성 통신망을 통해 전달하여 중계 선박(20)의 안테나 설정 완료를 알릴 수 있다. 이때, 상기 서비스 응답 메시지는 상기 중계 응답 메시지에 포함된 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 종단 선박(30)은 상기 서비스 응답 메시지 수신시 상기 종단 선박(30)에 구성된 지향성 안테나의 방향을 상기 중계 선박(20)이 위치하는 방향으로 설정하며, 통신 채널을 상기 서비스 응답 메시지에 따른 중계 선박(20)에 의해 설정된 채널로 설정하여 중계 선박(20)의 중계에 따라 이동통신망에 접속할 수 있다.
이에 따라, 상기 종단 선박(30)은 상기 종단 선박(30)의 선내에 위치하는 단말에 대하여 원활한 이동통신 서비스를 제공할 수 있다.
한편, 상기 종단 선박(30)은 서비스 응답 메시지 수신에 따라 이동통신망 접속이 완료된 경우 이동통신망 또는 위성통신망을 통해 접속 완료에 따른 완료 메시지를 생성하여 상기 관리 서버(10)로 전송할 수 있다.
상술한 구성에서, 상기 관리 서버(10)는 미리 설정된 알고리즘을 통해 상기 종단 선박(30)의 현재 위치 및 항로와 외부 서버로부터 수집한 각 중계 선박(20)의 항로 및 현재 위치를 고려하여 상기 각 중계 선박(20) 중에서 상기 종단 선박(30)에 대하여 최적의 이동통신 서비스를 제공할 수 있는 최적의 중계 선박(20)을 선택할 수 있는데, 이하 해당 알고리즘에 대한 상세 구성을 도 5를 참고하여 설명한다.
상기 관리 서버(10)는 도시된 바와 같이 상기 종단 선박(30)으로부터 수신된 서비스 요청 메시지에 포함되는 종단 선박(30)(선박 C)의 현재 위치와 상기 외부 서버로부터 수신된 각 중계 선박(20)의 항해 정보를 기초로 지향성 안테나의 방향 설정시 중계 가능한 선박(선박 A, 선박 B)을 추출할 수 있다.
이때, 상기 관리 서버(10)는 신호 세기가 가장 좋고 이동통신 서비스 제공시 예측되는 서비스 제공 시간이 가장 긴 선박을 최적의 중계 선박(20)으로 선택할 수 있다.
우선, 상기 관리 서버(10)가 신호 세기를 기반으로 최적의 중계 선박(20)을 추출하는 상기 알고리즘은 다음과 같으며, 상기 관리 서버(10)는 종단 선박(30)(선박 C)과 중계 선박(20)(선박 A, 선박 B) 각각에 대하여 이하에서 설명하는 알고리즘을 적용할 수 있다.
우선, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 fc주파수를 사용하는 종단 선박(30)에서 t 시점에 중계 선박(20)과 dt만큼 떨어져 있다고 할 때 종단 선박의 수신 전력(
Figure 112015124658714-pat00006
)을 하기 수학식 1을 통해 산출할 수 있다.
Figure 112015124658714-pat00007
이때, fc는 종단 선박의 사용 주파수이며, dt는 t 시점에 중계 선박과의 거리이며, Pt는 송신전력, Gt는 송신 안테나 이득, Rt는 수신 안테나 이득, c는 빛의 속도이다.
이때, 상기 관리 서버(10)는 상기 중계 선박(20) 및 종단 선박(30)과의 통신을 통해 송신 출력 및 지향성을 판단하여 상기 송신전력, 송신 안테나 이득 및 수신 안테나 이득을 산출할 수 있다.
또한, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 상기 관리 서버(10)는 상기 종단 선박(30)과 상기 중계 선박(20)의 항로정보를 기초로 상기 종단 선박(30) 및 중계 선박(20)이 현재 위치에서 △t의 시간만큼 이동한 위치를 판단하고, 해당 각 선박의 위치에서 예측되는 상기 종단 선박(30)의 수신 전력을 하기 수학식 2를 통해 산출할 수 있다.
Figure 112015124658714-pat00008
또한, 상기 관리 서버(10)는 하기 수학식 3에 의해 상기 종단 선박(30) 및 중계 선박(20)의 항로정보에 따른 항로에서 미리 설정된 시간(또는 시간간격)마다 산출되는 상기 중계 선박(20)에 대한 상기 종단 선박(30)의 수신 전력의 합을 계산할 수 있다.
Figure 112015124658714-pat00009
이를 통해, 상기 관리 서버(10)는 상기 종단 선박(30)(선박 C)의 위치를 기준으로 미리 설정된 반경 내에 위치하는 k개의 중계 선박(20)(선박 A, 선박 B)을 추출하고, 추출된 서로 다른 각 중계 선박(20)에 대하여 상술한 구성을 통해 상기 종단 선박(30)(선박 C)의 수신전력의 합을 연산할 수 있다.
또한, 상기 관리 서버(10)는 하기 수학식 4에 의해 상기 수신전력의 합이 최대인 중계 선박(20)을 최적의 중계 선박(20)으로 선택할 수 있다.
Figure 112015124658714-pat00010
또한, 상기 관리 서버(10)는 상기 종단 선박(30)으로부터 수신된 서비스 요청 메시지에 포함된 정보를 기초로 상기 종단 선박(30)의 속도와 상기 중계 선박(20)의 항로정보를 고려하여 상기 각 중계 선박(20)의 상기 종단 선박(30)에 대한 서비스 가능 시간을 연산할 수 있다.
이를 통해, 상기 관리 서버(10)는 각 중계 선박(20)에 대응되는 상기 수신전력의 합과 상기 서비스 가능 시간을 미리 설정된 서비스 측정 알고리즘에 대입하여 서비스 측정치를 연산하고, 상기 서비스 측정치가 최대인 중계 선박(20)을 최적의 중계 선박(20)으로 선택할 수도 있다.
이에 따라, 상기 관리 서버(10)는 상기 최적의 중계 선박(20)으로 선택된 중계 선박(20)에 대하여 상기 중계 요청 메시지를 전송하여 상술한 중계 과정에 따라 상기 종단 선박(30)에 대한 이동통신 서비스의 중계가 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 상기 관리 서버(10)는 상기 종단 선박(30)에 대한 상기 중계 선박(20)의 중계 과정에서 상기 중계 선박(20)의 신호 세기가 약해지는 경우 신호 세기가 강한 타 중계 선박(40)으로의 핸드오버(hand over)를 지원하여 서비스 품질이 유지되도록 지원할 수 있는데 이를 도 6 및 도 7을 참고하여 상세히 설명한다.
도시된 바와 같이, 상기 중계 선박(20)은 이동하기 때문에 상기 종단 선박(30)과의 거리가 멀어지는 경우 신호 세기가 약해지게 되므로, 상기 관리 서버(10)는 상기 알고리즘을 기초로 상기 종단 선박(30)에 대한 신호 세기가 현재 중계 중인 중계 선박(20)보다 더 좋은 타 중계 선박(40)이 발생하였거나 상기 중계 선박(20)의 요청이 있는 경우 상기 타 중계 선박(40)으로 상기 종단 선박(30)이 핸드오버하도록 지원할 수 있다.
이때, 상기 관리 서버(10)는 상기 외부 서버로부터 상기 항해정보를 주기적으로 수신하여 상기 종단 선박(30)의 핸드오버가 필요한 시점을 직접 판단하여 핸드오버를 지원하거나 상기 중계 선박(20)의 요청이 있는 경우 상기 종단 선박(30)의 핸드오버를 지원할 수 있다.
우선, 상기 중계 선박(20)의 요청에 따른 핸드오버 과정을 도 6을 통해 설명하면, 중계 선박(20)이 종단 선박(30)의 신호 세기가 미리 설정된 기준치 이하이거나 미리 설정된 핸드오버 발생 조건을 만족하는 경우 상기 관리 서버(10)에 핸드오버 요청 메시지를 전송할 수 있다.
이후, 상기 관리 서버(10)는 상기 핸드오버 요청 메시지 수신시 상기 외부 서버로부터 항해정보를 수신하여 업데이트하고, 중계 가능한 선박의 가용 자원을 확인한 후 상술한 알고리즘을 통해 최적의 중계 선박(20)을 선택하며, 선택된 타 중계 선박(40)(선박 A)으로 상기 중계 요청 메시지를 전송할 수 있다.
이에 따라, 상기 타 중계 선박(40)(선박 A)은 상기 중계 요청 메시지 수신시 상술한 바와 같이 지향성 안테나를 상기 종단 선박(30)이 위치하는 방향으로 설정하고, 중계 요청 메시지에 대응되어 중계 응답 메시지를 상기 관리 서버(10)로 전송할 수 있다.
이후, 상기 관리 서버(10)는 상기 중계 응답 메시지를 수신하면 상기 종단 선박(30)의 핸드오버를 위한 상기 타 중계 선박(40)의 주파수 정보를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 상기 중계 선박(20)으로 전송할 수 있다.
이때, 상기 관리 서버(10)는 상기 타 중계 선박(40)과의 통신을 통해 상기 주파수 정보를 수신할 수 있다.
이에 따라, 상기 종단 선박(30)은 상기 중계 선박(20)과의 통신을 통해 상기 타 중계 선박(40)의 주파수 정보를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 수신하고, 지향성 안테나를 상기 타 중계 선박(40)이 위치하는 방향으로 설정하여 상기 타 중계 선박(40)의 주파수 정보에 따라 핸드오버를 수행할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 관리 서버(10)는 상기 외부 서버로부터 모든 선박의 항해정보를 주기적 또는 실시간으로 수신하여 업데이트할 수 있으며, 상기 알고리즘을 통해 상기 중계 선박(20)보다 서비스 측정치가 더 높은 타 중계 선박(40)(선박 A)이 발생하는 경우 상기 종단 선박(30)을 상기 중계 선박(20)으로 핸드오버시킬 수 있다.
일례로, 상기 관리 서버(10)는 상기 중계 선박(20)보다 서비스 측정치가 더 높은 타 중계 선박(40)이 나타나는 경우 해당 타 중계 선박(40)으로 핸드오버 시키기 위해 상기 타 중계 선박(40)의 주파수 정보를 포함하는 핸드오버 트리거 메시지를 전송할 수 있다.
이에 따라, 상기 중계 선박(20)은 상기 핸드오버 트리거 메시지 수신시 상기 핸드오버 요청 메시지를 상기 관리 서버(10)로 전송하며, 이후 도 6에서 설명한 과정을 거쳐 상기 종단 선박(30)의 핸드오버가 수행되도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 이동통신 서비스를 중계받는 종단 선박(30)에 대한 중계 선박(20)의 신호 세기가 약해지는 경우 상기 종단 선박(30)에 대하여 높은 서비스 품질을 제공할 수 있는 타 중계 선박(40)을 선택하여 해당 타 중계 선박(40)으로 핸드오버가 이루어지도록 지원함으로써 종단 선박(30)에 대한 이동통신 서비스의 서비스 품질이 일정 이상 유지되도록 함으로써 끊김없는 이동통신 서비스를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 관리 서버(10)는 상기 종단 선박(30)의 인근에 상기 종단 선박(30)에 대한 이동통신 서비스의 중계가 가능한 중계 선박(20)이 없는 경우 자율 운행이 가능한 무인 중계 선박(20)을 상기 종단 선박(30)의 인근으로 이동시켜 이동통신 서비스의 중계가 이루어지도록 지원할 수 있다.
우선, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 무인 중계 선박(20)은 자율 운행이 가능한 부표 장치(100)로 구성될 수 있다.
상기 부표 장치(100)는 태양광 발전을 위한 태양광 패널(110)과, 지향성 안테나(120)와, 상기 부표 장치(100)를 이동시키는 구동모듈(140) 및 상기 태양광 패널(110)을 통해 생성된 전력을 충전하거나 해당 전력으로 동작하며, 상기 지향성 안테나(120)를 통해 수신된 제어정보를 기초로 상기 구동모듈(140)을 구동시켜 상기 종단 선박(30)과 미리 설정된 거리 내로 상기 부표 장치(100)를 이동시키는 제어 모듈(130)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제어 모듈(130)은 GPS(Global Positioning System)부를 더 포함할 수 있으며, 미리 설정된 위치정보에 따른 고정된 위치에서 상기 육상에 위치하는 기지국(1)과 통신하여 상기 종단 선박(30)에 대한 이동통신 서비스를 중계할 수 있다.
또한, 상기 제어 모듈(130)은 조류에 의해 상기 부표장치(100)의 위치가 상기 위치정보에 따른 위치에서 다른 위치로 변화되는 경우 상기 위치정보에 따른 위치로 상기 부표 장치(100)가 이동되도록 상기 구동모듈(140)을 제어할 수 있다.
이에 따라, 상기 관리 서버(10)는 상기 종단 선박(30)의 인근에 중계 가능한 중계 선박(20)이 없는 경우 상기 부표 장치(100)를 상기 종단 선박(30)과 미리 설정된 거리 내에 위치하도록 이동시키기 위한 제어정보를 상기 부표 장치(100)에 전송할 수 있다.
이를 통해, 상기 부표장치(100)의 제어모듈(130)은 상기 지향성 안테나(120)를 통해 상기 제어정보 수신시 상기 구동모듈(140)을 제어하여 상기 부표 장치(100)를 상기 종단 선박(30)과 미리 설정된 거리 내에 위치하도록 이동시킨 후 상기 종단 선박(30)에 대하여 이동통신망에 접속가능하도록 상기 육상에 위치한 기지국(1)과의 통신을 중계함으로써, 이동통신 서비스를 중계할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 방법에 대한 순서도로서, 도시된 바와 같이 상기 관리 서버(10)는 해상에 위치하며 이동통신 서비스를 중계하는 각 중계 선박(20)의 항로정보 및 위치정보를 포함하는 항해정보를 외부 서버로부터 수집할 수 있다(S1).
이후, 상기 관리 서버(10)는 이동통신 서비스를 요청하는 종단 선박(30)으로부터 서비스 요청 메시지를 수신하면(S2), 상기 서비스 요청 메시지와 각 중계 선박(20)의 항해 정보를 기초로 미리 설정된 알고리즘에 따라 최적의 중계 선박(20)을 선택할 수 있다(S3).
다음, 상기 관리 서버(10)는 선택된 중계 선박(20)으로 상기 종단 선박(30)에 대한 이동통신 서비스를 중계하도록 요청하기 위한 중계 요청 메시지를 이동통신망을 통해 전송하여 상기 중계 선박(20)의 지향성 안테나가 상기 종단 선박(30)이 위치하는 방향으로 설정되도록 할 수 있다(S4).
이후, 상기 관리 서버(10)는 상기 선택된 중계 선박(20)으로부터 중계 요청 메시지에 대한 중계 응답 메시지 수신시(S5) 상기 종단 선박(30)으로 위성통신을 통해 상기 서비스 요청 메시지에 응답하기 위한 서비스 응답 메시지를 전송할 수 있다(S6).
이를 통해, 상기 서비스 응답 메시지를 수신한 상기 종단 선박(30)이 지향성 안테나를 상기 서비스 응답 메시지에 따른 상기 선택된 중계 선박(20)이 위치하는 방향으로 설정하여 상기 선택된 중계 선박(20)의 중계에 따라 상기 이동통신망에 접속할 수 있다.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.
10: 관리 서버 20: 중계 선박
30: 종단 선박 100: 부표 장치

Claims (10)

  1. 해상에 위치하며 이동통신 서비스를 중계하는 각 중계 선박의 항로정보 및 위치정보를 포함하는 항해정보를 외부 서버로부터 수집하고, 이동통신 서비스를 요청하는 종단 선박으로부터 수신한 서비스 요청 메시지와 상기 각 중계선박의 항해 정보를 기초로 미리 설정된 알고리즘에 따라 최적의 중계선박을 선택하고, 선택된 중계선박으로 상기 종단 선박에 대한 이동통신 서비스를 중계하도록 요청하기 위한 중계 요청 메시지를 이동통신망을 통해 전송하며 상기 중계 요청 메시지에 대한 중계 응답 메시지 수신시 상기 종단 선박으로 위성통신을 통해 상기 서비스 요청 메시지에 응답하기 위한 서비스 응답 메시지를 전송하는 관리 서버;
    상기 관리 서버로 상기 위성통신을 통해 상기 서비스 요청 메시지를 전송하고, 상기 서비스 응답 메시지 수신시 지향성 안테나를 상기 서비스 응답 메시지에 따른 상기 선택된 중계 선박이 위치하는 방향으로 설정하여 상기 선택된 중계선박의 중계에 따라 상기 이동통신망에 접속하는 종단 선박; 및
    상기 관리 서버로부터 이동통신망을 통해 상기 중계 요청 메시지를 수신하고, 상기 중계 요청 메시지를 기초로 상기 종단 선박이 위치하는 방향으로 지향성 안테나를 설정하여 육상에 위치하는 기지국과 상기 종단 선박의 통신을 중계하여 상기 종단 선박에 대한 이동통신 서비스를 중계하는 중계 선박을 포함하되,
    해상에서 자체 운항이 가능하고, 상기 종단 선박에 대한 이동통신 서비스를 중계하는 무인 선박을 더 포함하고,
    상기 관리 서버는 상기 각 중계 선박의 항해정보 및 상기 서비스 요청 메시지에 따라 상기 종단 선박에 대한 이동통신 서비스의 중계가 가능한 중계 선박이 없는 경우 이동통신망을 통해 상기 무인 선박을 상기 종단 선박과 미리 설정된 거리 내로 이동시키기 위한 제어정보를 생성하여 상기 무인 선박에 전송하는 것을 특징으로 하는 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 서비스 요청 메시지는 상기 종단 선박의 식별정보, 위치정보, 항로정보, 사용 주파수, 지원 가능한 이동통신 서비스 종류, 요구 대역폭 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 관리 서버는
    Figure 112015124658714-pat00011

    에 의해 종단 선박의 수신 전력(
    Figure 112015124658714-pat00012
    )을 산출하며, (fc는 종단 선박의 사용 주파수이며, dt는 t 시점에 중계선박과의 거리이며, Pt는 송신전력, Gt는 송신 안테나 이득, Rt는 수신 안테나 이득, c는 빛의 속도)
    Figure 112015124658714-pat00013

    에 의해 상기 종단 선박과 중계 선박이 현재 위치에서 △t만큼 이동한 위치에서 예측되는 수신전력을 산출하고,
    Figure 112015124658714-pat00014

    에 의해 상기 중계 선박의 항로정보에 따른 항로에서 미리 설정된 시간간격마다 산출되는 상기 중계선박에 대한 상기 종단 선박의 수신 전력의 합을 계산하며,
    상기 종단 선박의 위치를 기준으로 미리 설정된 반경 내에 위치하는 k개의 중계 선박을 대상으로
    Figure 112015124658714-pat00015

    에 의해 상기 수신전력의 합이 최대인 중계 선박을 최적의 중계 선박으로 선택하는 상기 알고리즘을 이용하는 것을 특징으로 하는 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 관리 서버는 서비스 요청 메시지에 포함된 정보와 상기 종단 선박의 속도와 상기 중계 선박의 항로정보를 기초로 각 중계 선박의 서비스 가능 시간을 연산하고, 각 중계 선박에 대응되는 상기 수신전력의 합과 상기 서비스 가능 시간을 미리 설정된 서비스 측정 알고리즘에 대입하여 각 중계 선박의 서비스 측정치를 연산하며, 상기 서비스 측정치가 최대인 중계 선박을 상기 최적의 중계 선박으로 선택하는 것을 특징으로 하는 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 관리 서버는 상기 알고리즘을 통해 현재 중계 선박보다 서비스 측정치가 더 높은 타 중계선박이 존재하는 경우 상기 중계 선박 및 타 중계 선박으로 상기 종단 선박의 핸드오버를 위한 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 중계 선박은 상기 종단 선박의 신호세기가 미리 설정된 기준치 이하이거나 미리 설정된 핸드오버 발생 조건을 만족시키는 경우 상기 관리 서버로 핸드오버 요청 메시지를 전송하며,
    상기 관리 서버는 상기 핸드오버 요청 메시지 수신시 상기 알고리즘을 통해 선택된 타 중계 선박에 상기 중계 요청 메시지를 전송하여 상기 타 중계 선박의 지향성 안테나가 상기 종단 선박의 방향으로 설정되도록 하고, 상기 종단 선박의 핸드오버를 위한 상기 타 중계선박의 주파수 정보를 포함하는 핸드오버 응답 메시지를 상기 중계선박으로 제공하는 것을 특징으로 하는 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 중계 선박은 상기 핸드오버 응답 메시지를 상기 종단 선박으로 전송하여 상기 종단 선박의 지향성 안테나가 상기 타 중계 선박이 위치하는 방향으로 설정되도록 하고, 상기 핸드오버 응답 메시지에 포함된 상기 타 중계 선박의 주파수 정보에 따라 상기 종단 선박의 핸드오버가 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 무인 선박은 부표 장치로 구성되며,
    상기 부표 장치는
    태양광 발전을 위한 태양광 패널;
    지향성 안테나;
    상기 부표 장치를 이동시키는 구동모듈; 및
    상기 태양광 패널을 통해 생성된 전력을 충전하거나 해당 전력으로 동작하며, 상기 지향성 안테나를 통해 수신된 제어정보를 기초로 상기 구동모듈을 구동시켜 상기 종단 선박과 미리 설정된 거리 내로 이동시키고, 상기 기지국과의 통신을 통해 상기 종단 선박에 대한 이동통신 서비스를 중계하는 제어 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 시스템.
  10. 관리 서버가 해상에 위치하며 이동통신 서비스를 중계하는 각 중계 선박의 항로정보 및 위치정보를 포함하는 항해정보를 외부 서버로부터 수신하는 단계;
    상기 관리 서버가 이동통신 서비스를 요청하는 종단 선박으로부터 서비스 요청 메시지를 수신하면, 상기 서비스 요청 메시지와 각 중계선박의 항해 정보를 기초로 미리 설정된 알고리즘에 따라 최적의 중계선박을 선택하는 단계;
    상기 관리 서버가 선택된 중계선박으로 상기 종단 선박에 대한 이동통신 서비스를 중계하도록 요청하기 위한 중계 요청 메시지를 이동통신망을 통해 전송하여 상기 중계 선박의 지향성 안테나가 상기 종단 선박이 위치하는 방향으로 설정되도록 하는 단계; 및
    상기 관리 서버가 상기 선택된 중계 선박으로부터 중계 요청 메시지에 대한 중계 응답 메시지 수신시 상기 종단 선박으로 위성통신을 통해 상기 서비스 요청 메시지에 응답하기 위한 서비스 응답 메시지를 전송하여 상기 서비스 응답 메시지를 수신한 상기 종단 선박이 지향성 안테나를 상기 선택된 중계 선박이 위치하는 방향으로 설정하여 상기 이동통신망에 접속되도록 하는 단계를 포함하되,
    상기 최적의 중계선박을 선택하는 단계에서 상기 종단 선박에 대한 이동통신 서비스의 중계가 가능한 중계 선박이 없는 경우, 상기 관리 서버가 이동통신망을 통해 해상에서 자체 운항이 가능하고 상기 종단 선박에 대한 이동통신 서비스를 중계하는 무인 선박을 상기 종단 선박과 미리 설정된 거리 내로 이동시키기 위한 제어정보를 생성하여 상기 무인 선박에 전송하는 것을 특징으로 하는 선박을 위한 이동통신 중계 서비스 방법.
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