KR101818929B1 - 위성네트워크 기반의 스마트디바이스를 이용한 긴급통신방법 - Google Patents

위성네트워크 기반의 스마트디바이스를 이용한 긴급통신방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위성네트워크 기반의 스마트디바이스를 이용한 긴급통신시스템 및 이를 이용한 긴급통신방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대형 위성통신기기 및 이와 연결되는 무선 데이터 통신용 안테나, 스마트디바이스 및 이를 구동하는 어플리케이션의 유기적인 구동을 통하여 국내 및 국외에서 재난, 재해, 전쟁, 사고 등과 같은 비상 상황에 기인한 지상통신망 및 유무선 통신망 이용 불능 시 원활한 통신서비스를 사용 가능하게 하는 긴급통신시스템 및 긴급통신방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 위성네트워크 기반의 스마트디바이스를 이용한 긴급통신시스템은 긴급상황과 조우한 사용자가 소지한 스마트디바이스; 위성통신을 위한 인공위성; 이동통신기지국, 이동통신중계기, 이동통신교환기로 구성되는 이동통신영역; 와이파이안테나, 펨토셀안테나, 신호증폭/중계기, 제1전원모듈로 구성되는 사설이동통신영역; VSAT, 셋톱박스, 위성안테나, 제2전원모듈로 구성되는 위성통신영역; 휴대형발전기, 태양광판넬, 대용량배터리로 구성되는 전원공급부; 지상의 위성국인 중앙관리시스템;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

위성네트워크 기반의 스마트디바이스를 이용한 긴급통신방법 {Emergency Communication method by smart device and satellite}
본 발명은 위성네트워크 기반의 스마트디바이스를 이용한 긴급통신방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대형 위성통신기기 및 이와 연결되는 무선 데이터 통신용 안테나, 스마트디바이스 및 이를 구동하는 어플리케이션의 유기적인 구동을 통하여 국내 및 국외에서 재난, 재해, 전쟁, 사고 등과 같은 비상 상황에 기인한 지상통신망 및 유무선 통신망 이용 불능 시 원활한 통신서비스를 사용 가능하게 하는 긴급통신방법에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 위성통신 신호를 송수신하는 VSAT장치의 단말기는 인공위성 신호를 송/수신하기 위한 전용 단말기로서 주로 12~4GHz의 주파수를 사용하고 있다. 전지구적 상용 서비스가 가능한 위성네트워크로는 글로벌스타(GlobalStar)와 인말새트(Inmarsat)가 있고 국지적으로 단독의 인공위성을 통한 서비스 등도 제공되어 종래의 전지구적 위성네트워크과의 연동으로 전체적인 위성통신 서비스를 제공하고 있는 상황이나 이동통신기기의 발달과 지상파 중계 장비의 투자로 국가간 로밍 서비스가 대두되어 위성통신서비스에 대한 요구는 그리 많지 않았고 해양통신이나 오지에서의 서비스로 국한된 특수용도의 목적으로만 사용되는 것으로 인식되고 있다. 이는 지상파 이동통신과 비교해보면 대중적 인식이 저조하여 사용자의 사용비용에 대한 부담과 최근에 대중화된 스마트 디바이스와 같은 기기의 개발도 부족하였고 기 사용되는 위성전용 단말기 등은 보급되고 있는 스마트 디바이스에 비해 기능과 용도가 제한될 뿐만 아니라 위성통신서비스를 제공하는 회사의 전용 장비만을 사용하여야 하기에 위성통신서비스를 사용하기 위해서는 위성통신용 단말기를 구매하거나 임차하는 형식으로 사용하고 있어 이동통신방식에 비해 가격이나 기능적인 부분에서 경쟁력이 떨어지고 있다. 이러한 위성통신용 단말기 등은 기존의 지상파 단말기들이 사용하는 허가된 주파수 대역과는 다른 고주파 대역으로 주로 12~14GHz가 일반적으로 사용되고 있고 지상파 이동통신용 주파수 대역인 900MHz~2GHz와는 큰 차이를 갖고 있어 상기 이동통신용 주파수 대역의 수신 안테나를 내장한 이동통신용 모바일 단말기로는 인공위성용 전파를 사용할 수 없다. 더불어 현재 주로 사용되는 상기 인공위성용 주파수 대역은 포화단계에 있어 세계 각국은 더 높은 주파수 대역인 20~30GHz를 활용하기 위하여 기술개발과 주파수 확보 경쟁에 돌입했다. 고주파수 대역의 신호를 사용하기 위해서는 약 1m 크기의 위성용 안테나를 구비하거나 인공위성 자체에 송수신 안테나의 크기가 18~20m정도의 대형 안테나가 장착되어야 하고 이를 수신하기 위한 전용의 인공위성용 수신칩과 고주파수 대역까지 활용할 수 있는 안테나가 지상파 이동 통신용 단말기 등에 내장되어야 한다. 이처럼 이동통신 단말기내에 위성수신칩 및 고주파대역의 안테나를 내장해야 할 뿐만 아니라 원활한 송수신을 위한 대형의 인공위성의 추가발사라는 전제가 필요하기 때문에 위성통신서비스 사업자나 이를 사용할 사용자 등은 추가적인 투자비용이 필요하고 사실상 많은 기술개발투자와 장기간의 시간이 소요되므로 현실적인 방안이라고 보기가 어렵다. 현재에서도 위성을 통한 방송 수신은 실외형 고정방식의 위성안테나와 이와 연결된 셋톱박스(SET-TOP BOX) 및 디스플레이 출력기기를 통하여 위성방송을 수신하고 있으나 긴급 시 대피가 필요한 경우 이동이 불가하고 방송사의 방송이나 통신의 경우 고가의 위성중계용 중계차를 이용하고 있으나 이는 주로 방송사 등이 전용 차량에 설치된 공중파 방송기기를 통한 방송위주로 되어있어서 재난 및 재해의 긴급 상황 발생 시 해당 지역으로 차량을 이동시켜야 하는 제한점이 있다. 만약 도로시설이 미비하거나 파괴되었을 경우 고립지역으로의 이동이 원천적으로 불가능해질 수도 있다.
본 발명에 따른 위성네트워크 기반의 스마트디바이스를 이용한 긴급통신시스템 및 이를 이용한 긴급통신방법을 개시하려는 유사 선행기술에는 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0085402호 '개인 신상정보를 이용하는 해외 긴급 대응 지원 시스템 및 해외 긴급 대응 지원 방법', 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0007220호 '휴대형 위성통신기와 이동 통신망에 사용되는 무선데이타통신용 안테나 및 스마트 모바일 단말기의 앱 프로그램으로 구성되는 위성통신망을 이용한 긴급통신 및 위성방송 송수신 방법', 대한민국 등록특허공보 제10-1168659호 '자국민에게 비상 정보를 전달하기 위한 자국민 메시지 전송 시스템 및 그 방법' 등이 있다. 그러나 상기한 종래의 유사 선행 기술은 휴대형 위성통신기기 및 이와 연결되는 무선 데이터 통신용 안테나, 스마트디바이스 및 이를 구동하는 어플리케이션의 유기적인 구동을 통하여 국내 및 국외에서 재난, 재해, 전쟁, 사고 등과 같은 비상 상황에 기인한 지상통신망 및 유무선 통신망 이용 불능 시 원활한 통신서비스를 사용 가능하게 하는 긴급통신시스템 및 긴급통신방법을 제공하지 못하였다.
KR 10-2009-0085402(A) KR 10-2013-0007220(A) KR 10-1168659(B1)
본 발명은 상기한 발명의 배경으로부터 요구되는 기술적 필요성을 충족하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로, 본 발명의 목적은 휴대형 위성통신기기 및 이와 연결되는 무선 데이터 통신용 안테나, 스마트디바이스 및 이를 구동하는 어플리케이션의 유기적인 구동을 통하여 국내 및 국외에서 재난, 재해, 전쟁, 사고 등과 같은 비상 상황에 기인한 지상통신망 및 유무선 통신망 이용 불능 시 원활한 통신서비스를 사용 가능하게 하는 긴급통신시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위성네트워크 기반의 스마트디바이스를 이용한 긴급통신시스템은 긴급상황과 조우한 사용자가 소지한 스마트디바이스; 위성통신을 위한 인공위성; 이동통신기지국, 이동통신중계기, 이동통신교환기로 구성되는 이동통신영역; 와이파이안테나, 펨토셀안테나, 신호증폭/중계기, 제1전원모듈로 구성되는 사설이동통신영역; VSAT, 셋톱박스, 위성안테나, 제2전원모듈로 구성되는 위성통신영역; 휴대형발전기, 태양광판넬, 대용량배터리로 구성되는 전원공급부; 지상의 위성국인 중앙관리시스템;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명은 휴대형 위성통신기기 및 이와 연결되는 무선 데이터 통신용 안테나, 스마트디바이스 및 이를 구동하는 어플리케이션의 유기적인 구동을 통하여 국내 및 국외에서 재난, 재해, 전쟁, 사고 등과 같은 비상 상황에 기인한 지상통신망 및 유무선 통신망 이용 불능 시 원활한 통신서비스를 사용 가능하게 하는 긴급통신시스템 및 긴급통신방법을 제공함으로써 지상의 상용 유무선 통신망의 파손이나 고장 등의 문제에 대처할 수 있는 효과가 있고 위성네트워크 기반의 긴급통신시스템을 구축하는 효과가 있다. 그리고 재난이나 전쟁 등의 긴급한 상황으로 인한 경우는 일정의 한시적 통화시간만큼 위성통신망을 사용하고 상용의 이동통신서비스가 연결되었을 시 위성통신서비스를 사용한 만큼 정산되는 후불방식으로 비상시 통화할 수 있도록 하여 재난, 전쟁, 통신고립 등으로 발생되는 위험한 상황에서도 1대의 휴대형 VSAT 위성송수신기로 주변의 다수의 사람들이 연결 가능한 VSAT장치를 확인하고 대체 통신망을 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 VSAT장치과 스마트 모바일 단말기 연결이 가능한 다양한 안테나로 신호가 전달되는 범위 내에서 전용 앱 프로그램이 설치된 스마트 디바이스 간 통신이 가능하도록 하여 VSAT장치를 근간으로 구성되는 일체의 장비구성이 휴대 및 이동형 초소형 중계국으로 사용할 수 있도록 활용할 수 있는 효과도 있어 비상위성통신은 물론 중동지역과 같은 해외에서 공사중인 현장 등지의 상용 이동통신이 지원되지 않는 장소에서 구내 전화 기능이나 무전기 기능을 동시에 수용하고 위성방송을 수신하여 다양한 위성통신망의 혜택을 동시 수행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위성네트워크 기반의 스마트디바이스를 이용한 긴급통신시스템의 구성도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위성네트워크 기반의 스마트디바이스를 이용한 긴급통신방법의 실시 흐름도이다.
이하에서는, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 각 구성 단계에 대한 상세한 설명에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 위성네트워크 기반의 스마트디바이스를 이용한 긴급통신시스템의 구성을 도식화 한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 위성네트워크 기반의 스마트디바이스를 이용한 긴급통신시스템은,
긴급상황과 조우한 사용자가 소지한 스마트디바이스(10); 위성통신을 위한 인공위성(20); 이동통신기지국(110), 이동통신중계기(120), 이동통신교환기(130)로 구성되는 이동통신영역(100); 와이파이안테나(210), 펨토셀안테나(220), 신호증폭/중계기(230), 제1전원모듈(240)로 구성되는 사설이동통신영역(200); VSAT(310), 셋톱박스(320), 위성안테나(330), 제2전원모듈(340)으로 구성되는 위성통신영역(300); 휴대형발전기(410), 태양광판넬(420), 대용량배터리(430)로 구성되는 전원공급부(400); 지상의 위성국인 중앙관리시스템(500);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
휴대용 위성통신기기인 상기 VSAT(310), 셋톱박스(320) 및 위성안테나(330) 일체가 신호증폭/중계기(230)와 연결되고 상기 신호증폭/중계기(230)는 이동통신신호를 송수신하는 와이파이안테나(210) 및 펨토셀안테나(220)와 연결되어 사설이동통신영역(200)이 구성되어 무선신호로 송수신할 수 있도록 하고 이러한 신호를 GUI로 구성하는 어플리케이션 프로그램이 내장된 스마트디바이스(10)와 접속되어 위성통신을 이동통신 형식으로 구성되도록 하는 위성통신망을 이용할 수 있는 사설이동통신영역(200)이 구비된다. 또한, 상기 위성통신영역(300), 상기 사설이동통신영역(200), 그리고 상기 스마트디바이스(10)의 상호 물리적 연결과 접속으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 먼저 스마트디바이스(10) 사용자는 이동통신영역(100)상에서 위성네트워크의 송수신기지국 역할을 수행하는 상기 VSAT(310)를 상기 위성네트워크를 통한 일정 구역 내에서의 상기 사설이동통신영역(200)을 사용할 수 있도록 사용자 등록을 수행한다. 그리고 상기 스마트디바이스(10)는 일반적인 스마트폰에만 한정되는 것은 아니며 어플리케이션의 설치가 가능하고 상기 어플리케이션을 통하여 데이터 송수신 및 비상 연락 서비스가 가능하며 휴대가 가능한 장치라면 테블릿PC와 스마트 워치 등과 같이 어떠한 장치라도 사용 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 VSAT(310)을 이용한 위성통신망이 일정 구역 내에서 사설이동통신영역(200)으로 구성되고 이러한 시스템의 서비스 이용 시 선불카드 또는 후불정산 방식으로 상기 위성통신영역(300)을 통하여 상기 이동통신영역(100)에서 이동통신을 수행하는 것을 특징으로 한다. 여기서 일반적인 유선망으로 통신을 할 경우 상기 중앙관리시스템(500)에서 일반 상용망인 PSTN망을 이용하면 이동통신방식과 같은 구조의 통신형태로 일반 유선망으로의 통신도 가능한 것을 특징으로 한다.
긴급상황 발생 시 기존 유무선 상용망의 사용 불능에 따른 위성통신망의 사용이 가능하도록 하기 위해서는 연속적이고 원활한 전원공급이 중요하므로 일반 전원망 또한 재난에 따라 전원공급이 단절되기에 이에 대비한 독립적인 전원공급부(400)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 자체적인 전원은 대용량배터리(430)로서 상기 VSAT본체(310)와 상기 셋톱박스(320) 및 상기 위성안테나(330)로 구성된 상기 위성통신영역(300)이 기본적으로 운영될 수 있도록 해야 하므로 외부전원이 인가되는 경우에는 외부전원을 사용하지만 통상적으로 위급한 상황인 경우 상기 대용량배터리(430)만으로 운영되는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위성네트워크 기반의 스마트디바이스를 이용한 긴급통신방법의 실시 흐름도이다.
긴급통신시스템을 이용한 서비스를 희망하는 이용자로부터 긴급대응대상자 정보를 입력받는 단계(S100); 상기 입력된 긴급대응대상자 정보에 해당되는 이용자로부터 긴급상황 발생시 상기 입력된 정보가 긴급대응서비스에 이용되는 것을 인증받는 단계(S200); 상기 긴급대응대상자 정보를 데이터베이스에 저장하는 단계(S300); 위성통신망을 이용하여 해외에서 발신된 긴급대응요청 신호를 수신하는 단계(S400); 상기 긴급대응대상자로부터 긴급대응요청 내용을 접수하는 단계(S500); 상기 긴급대응요청 내용으로부터 상기 긴급대응대상자 신원을 파악하는 단계(S600); 상기 데이터베이스에서 상기 긴급대응대상자 정보를 조회하는 단계(S700); 상기 긴급대응대상자가 위치하는 국가와 장소를 파악하는 단계(S800); 상기 긴급대응대상자가 위치한 국가의 긴급대응기관에 설치된 단말로 긴급대응대상자의 정보, 긴급대응 요청내용 및 긴급대응대상자의 상세 위치 정보를 통보하여 긴급대응출동을 요청하는 단계(S900);로 실시흐름이 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 긴급대응대상자 정보는 성명, 주민등록번호, 성별, 나이, 신장, 체중, 혈액형, 질병, 장애 여부, 연락처 및 보호자 연락처를 포함하는 개인 신상정보인 것을 특징으로 한다.
상기 S800 단계에서 상기 긴급대응대상자의 위치파악은 스마트디바이스(10)에서 전송된 GPS 정보를 이용한 위치추적방식을 이용하거나, 위성통신망으로부터 상기 스마트디바이스(10)와 해외 기지국 사이의 각도 전파전달 시간정보 등을 이용한 위치추적방식이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 스마트디바이스(140);인공위성(350) 시스템이 연계된 통신시스템에서, 상기 스마트디바이스(140)는 이동통신영역부(100)과 사설이동통신영역부(200)과 통신하며, 상기 이동통신영역부(100)는 중앙관리시스템(500)과 연결되어 신호를 주고받는 이동통신교환기MSC(130); 상기 이동통신교환기MSC(130)와 연결된 이동통신중계기BTC(120); 상기 이동통신중계기BTC(120)와 연결된 이동통신기지국 BTS(110)으로 구성되며, 상기 사설이동통신영역부(200)는 와이파이안테나(210); 펨토셀안테나(220), 신호증폭/중계기(230), 제1전원모듈(240)로 구성되며, 휴대용 위성통신기기인 VSAT 본체(310), 셋톱박스(320) 및 위성안테나(330) 일체가 신호증폭/중계기(230)와 연결되고 상기 신호증폭/중계기(230)는 이동통신신호를 송수신하는 와이파이안테나(210) 및 펨토셀안테나(220)와 연결되어 사설이동통신영역(200)이 구성되어 무선신호로 송수신할 수 있도록 하고 이러한 신호를 GUI로 구성하는 어플리케이션 프로그램이 내장된 스마트디바이스(10)와 접속되어 위성통신을 이동통신 형식으로 구성되도록 하는 위성통신망을 이용할 수 있는 사설이동통신영역(200)으로 구성되며, 상기 VSAT본체(310)을 이용한 위성통신망이 일정 구역 내에서 사설이동통신영역(200)으로 구성되고 이러한 시스템의 서비스 이용 시 선불카드 또는 후불정산 방식으로 위성통신영역(300)을 통하여 상기 이동통신영역부(100)에서 이동통신을 수행하며, 유선망으로 통신을 할 경우 상기 중앙관리시스템(500)에서 일반 상용망인 PSTN망을 이용하여 이동통신방식과 같은 구조의 통신형태로 일반 유선망으로의 통신이 가능하며, 인공위성(350)통신부는 위성통신부(300); 중앙관리시스템(500)과 연계하여 통신이 이루어지며, 상기 위성통신부(300)는 VSAT본체(310); 셋톱박스(320); 위성안테나(330); 제2 전원모듈(340)으로 구성되며, 전원공급부(400)는 휴대형발전기(410);태양광판넬(420); 대용량배터리(430)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 긴급통신시스템의 제어방법에 있어서,

    긴급통신시스템을 이용한 서비스를 희망하는 이용자로부터 긴급대응대상자 정보를 입력받는 단계(S100); 상기 입력된 긴급대응대상자 정보에 해당되는 이용자로부터 긴급상황 발생시 상기 입력된 정보가 긴급대응서비스에 이용되는 것을 인증받는 단계(S200); 상기 긴급대응대상자 정보를 데이터베이스에 저장하는 단계(S300); 위성통신망을 이용하여 해외에서 발신된 긴급대응요청 신호를 수신하는 단계(S400); 상기 긴급대응대상자로부터 긴급대응요청 내용을 접수하는 단계(S500); 상기 긴급대응요청 내용으로부터 긴급대응대상자 신원을 파악하는 단계(S600); 상기 데이터베이스에서 상기 긴급대응대상자 정보를 조회하는 단계(S700); 상기 긴급대응대상자가 위치하는 국가와 장소를 파악하는 단계(S800); 상기 긴급대응대상자가 위치한 국가의 긴급대응기관에 설치된 단말로 긴급대응대상자의 정보, 긴급대응 요청내용 및 긴급대응대상자의 상세 위치 정보를 통보하여 긴급대응출동을 요청하는 단계(S900);로 구성되며,
    상기 긴급대응대상자 정보는 성명, 주민등록번호, 성별, 나이, 신장, 체중, 혈액형, 질병, 장애 여부, 연락처 및 보호자 연락처를 포함하는 개인 신상정보이며, 상기 S800 단계에서 상기 긴급대응대상자의 위치파악은 스마트디바이스(10)에서 전송된 GPS 정보를 이용한 위치추적방식을 이용하거나, 위성통신망으로부터 상기 스마트디바이스(10)와 해외 기지국 사이의 각도 전파전달 시간정보 등을 이용한 위치추적방식이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 긴급통신시스템의 제어방법
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