KR102077503B1 - 일반 단말 및 철도 전용 단말의 통신망 접속 관리 방법 - Google Patents

일반 단말 및 철도 전용 단말의 통신망 접속 관리 방법 Download PDF

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Abstract

단말의 통신망 접속 관리 방법에 관한 것으로, 통신망 접속 관리 방법은 단말의 고유 ID에 기초하여 철도전용 무선통신망에 인접한 단말이 일반 단말인지 또는 철도 전용 단말인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 상기 철도전용 무선통신망에 인접한 단말을 접속이 가능한 서로 다른 통신망에 핸드오버 하는 단계를 포함한다.

Description

일반 단말 및 철도 전용 단말의 통신망 접속 관리 방법{NETWORK ACCESS CONTROL METHOD OF COMMON TERMINAL AND RAILWAY DEDICATED TERMINAL}
아래의 설명은 일반 단말 및 철도 전용 단말의 통신망 접속 관리 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 철도전용 무선통신망으로 할당된 주파수 대역을 범용이용통신망 용도로 지역에 따라 차별적으로 공유하는 일반 단말 및 철도 전용 단말의 통신망 접속 관리 방법에 관한 것이다.
최근에는 전자공학과 통신공학이 급속도로 발전함에 따라, 이를 타 분야에 접목하는 융합연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 특히 기계식 철도제어에 통신기술을 접목함으로써 철도신호분야에 혁신을 가져왔다. 초기에 궤도회로를 통해 적은 양의 데이터를 주고받던 철도통신에 무선통신기술이 도입되면서 철도망 운영이 용이해지고 유지보수비용을 크게 감소시킨다.
또한, GSM을 변형하여 철도통신 전용으로 구성한 GSM-R 기술은 현재 중국과 유럽 전 지역에 걸쳐서 사용되고 있다. 또한, 이중으로 구성된 GSM-R 통신망은 하나의 기지국에서 오작동이 발생하여 정상적인 데이터 송수신이 불가하더라도 남은 하나의 망을 통해 우회하여 통신함으로써 안정성을 높였다. 다시 말해, 이중으로 구성된 GSM-R 통신망은 800~900 KHz 대역에 GSM-R 전용 주파수를 할당 받아서 열차제어를 위한 데이터를 송수신하고 음성통신을 제공한다.
그러나, 2세대 무선통신기술에 해당하는 GSM-R은 현재 철도산업에서 요구되고 있는 승객서비스, 무선영상정보 등의 고도화된 철도서비스를 수용할 수 없는 한계를 가진다. 이를 극복하기 위하여 광대역 무선통신기술인 WCDMA, WiMAX, LTE등이 철도통신용으로 고려되었으며, 현재 LTE의 변형인 LTE-R이 차세대 열차제어용 무선통신기술로 주목 받고 있다.
철도전용 무선통신망으로 할당된 주파수대역을 철도전용 무선통신망이 설치되지 않은 타 지역에서 일반통신용으로 사용할 수 있도록 하는 망을 구성 방법을 제안함으로써, 단말이 동일한 주파수대역을 사용하는 철도전용 무선통신망과 이동통신망 사이를 유기적으로 넘나들며 사용할 수 있는 단말의 통신망 접속 관리 방법을 제공하는 것이다.
철도전용 무선통신망이 비 설치된 지역에서 이동통신망의 트래픽이 폭주하는 경우, 철도전용 주파수를 사용하는 이동통신망에 단말의 접속을 우회시킴으로써, 이동통신망의 트래픽을 분산시킬 수 있는 단말의 통신망 접속 관리 방법을 제공하는 것이다.
한정된 지역에서 제한적인 목적으로 사용되는 철도전용 무선통신망의 철도전용 주파수대역을 철도가 지나지 않는 지역에서 일반통신용으로 사용 가능하게 함으로써 기존에 이동통신망에서 발생하는 부하를 감소시키고 철도전용 무선통신망으로 할당된 철도전용 주파수대역을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 단말의 접속 관리 방법을 제공하는 것이다.
단말의 통신망 접속 관리 방법은 단말의 고유 ID에 기초하여 철도전용 무선통신망에 인접한 단말이 일반 단말인지 또는 철도 전용 단말인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 상기 철도전용 무선통신망에 인접한 단말을 접속이 가능한 다른 통신망에 핸드오버하는 단계를 포함할 수 있다.
일반 단말의 통신망 접속 방법은 일반 단말에서 사용이 가능한 통신용 주파수 대역을 사용하는 제1 통신망에 접속하는 단계; 상기 제1 통신망의 트래픽 상황에 기초하여 상기 제1 통신망에서 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제2 통신망에 접속하는 단계; 상기 제2 통신망의 기지국에서 발생하는 S 파일럿에 기초하여 접속 상태를 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
철도 전용 단말의 통신망 접속 방법은 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제3 통신망으로 접속하는 단계; 상기 제3 통신망의 기지국에서 발생하는 R 파일럿에 기초하여 접속 상태를 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
통신망 접속 관리 장치는 철도전용 무선통신망에 인접한 단말의 고유 ID에 기초하여 상기 단말이 일반 단말인지 또는 철도 전용 단말인지 여부를 판단하는 단말 판단부; 상기 판단 결과에 따라 상기 철도전용 무선통신망에 인접한 단말을 접속이 가능한 서로 다른 통신망에 핸드오버하는 핸드오버부를 포함할 수 있다.
일반 단말은 일반통신용 주파수 대역을 사용하는 제1 통신망에 접속하는 제1 통신망 접속부; 상기 제1 통신망의 트래픽 상황에 기초하여 상기 제1 통신망에서 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제2 통신망에 접속하는 제2 통신망 접속부; 및 상기 제2 통신망의 기지국에서 발생하는 S 파일럿에 기초하여 접속 상태를 전환하는 접속 상태 전환부를 포함할 수 있다.
철도 전용 단말은 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제3 통신망으로 접속하는 제3 통신망 접속부; 및 상기 제3 통신망의 기지국에서 발생하는 R 파일럿에 기초하여 접속 상태를 전환하는 접속 상태 전환부를 포함할 수 있다.
단말의 통신망 접속 관리 방법은 철도전용 무선통신망으로 할당된 주파수대역을 철도전용 무선통신망이 설치되지 않은 타 지역에서 일반통신용으로 사용할 수 있도록 하는 망을 구성 방법을 제안함으로써, 단말이 동일한 주파수대역을 사용하는 철도전용 무선통신망과 이동통신망 사이를 유기적으로 넘나들며 사용할 수 있다.
단말의 통신망 접속 관리 방법은 철도전용 무선통신망이 비 설치된 지역에서 이동통신망의 트래픽이 폭주하는 경우, 철도전용 주파수를 사용하는 이동통신망에 단말의 접속을 우회시킴으로써, 이동통신망의 트래픽을 분산시킬 수 있다.
단말의 통신망 접속 관리 방법은 한정된 지역에서 제한적인 목적으로 사용되는 철도전용 무선통신망의 철도전용 주파수대역을 철도가 지나지 않는 지역에서 일반통신용으로 사용 가능하게 함으로써 기존에 이동통신망에서 발생하는 부하를 감소시키고 철도전용 무선통신망으로 할당된 철도전용 주파수대역을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따라 단말의 종류에 대응하여 연결이 가능한 서로 다른 통신망을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 단말의 통신망 접속 관리 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 철도전용 주파수 대역을 일반통신용으로 사용하기 위한 통신망 배치도이다.
도 4는 일실시예에 따른 통신망에 따라 서로 다른 파일럿이 발생함을 나타내는 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 철도전용 주파수대역을 일반통신용으로 사용하여 일반 단말과 정상적으로 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 일실시예에 따른 일반 단말을 도시한 도면이다.
도 7은 일실시예에 따른 철도전용 주파수 대역과 정상적으로 연결된 철도 전용 단말의 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 일실시예에 따른 철도 전용 단말을 도시한 도면이다.
도 9는 일실시예에 따른 일반통신용 주파수 대역을 사용하는 일반 단말의 연결 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 일실시예에 따른 일반 단말의 비정상적으로 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 일실시예에 따른 단말의 통신망 접속 관리 방법을 도시한 도면이다.
도 12는 일실시예에 따른 일반 단말의 통신 접속 방법을 도시한 도면이다.
도 13은 일실시예에 따른 철도 전용 단말의 통신 접속 방법을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 일실시예에 따라 단말의 종류에 대응하여 연결이 가능한 서로 다른 통신망을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참고하면, 통신망 접속 관리 장치는 철도전용 무선통신망에 인접한 단말의 종류를 판단하여 판단된 단말의 종류에 따라 접속이 가능한 서로 다른 통신망에 핸드오버 할 수 있다. 통신망은 제1 통신망(102), 제2 통신망(103) 및 제3 통신망(101)을 포함할 수 있다.
제1 통신망(102)은 일반 단말에서 사용이 가능한 일반통신용 주파수 대역을 사용하는 통신망일 수 있다. 제1 통신망(102)은 일실시예에 따라 F(First) 통신망으로 기재될 수 있다. 여기서, 일반통신용 주파수 대역은 범용이동 통신망으로써, 이동통신사의 셀 플래닝(Cell Planning)에 의해 전국적으로 설치된 통신망에서 사용되는 주파수 대역일 수 있다. 또한, 제1 통신망(102)이 위치한 지역은 일반통신용 통신망 서비스를 제공할 수 있는 지역일 수 있다.
제2 통신망(103)은 철도전용 주파수 대역으로 일반 단말(104)에서 사용이 가능한 통신망일 수 있다. 제2 통신망(103)은 일실시예에 따라 S(Second) 통신망으로 기재될 수 있다. 다시 말해, 제2 통신망(103)은 철도전용 무선통신망이 설치되지 않은 영역에서 철도전용 주파수 대역을 일반통신용으로 단말에서 사용할 수 있는 통신망일 수 있다. 그리고, 제2 통신망(103)이 위치한 지역은 철도전용 주파수 대역을 이용하는 일반통신망 설치 지역일 수 있다.
이 때, 제2 통신망(103)은 일반 단말(104)과 접속될 수 있다. 여기서 일반 단말(104)은 일반적으로 일반통신용 주파수 대역에서 사용이 가능한 단말일 수 있다. 그리고, 일반 단말(104)은 제1 통신망(102)에 초기접속을 한 후, 경우에 따라 제2 통신망으로 핸드오버 되어 접속될 수 있다.
제3 통신망(101)은 철도전용 주파수 대역으로 철도 전용 단말(105)에서 사용이 가능한 통신망일 수 있다. 제3 통신망(101)은 일실시예에 따라 R(Railway) 통신망으로 기재될 수 있다. 그리고, 제3 통신망(101)은 철도전용 주파수 대역으로써, 철도 전용 단말(105) 이외의 단말과의 접속이 불가능한 통신망일 수 있다. 또한, 제3 통신망(101)이 위치한 지역은 철도전용 무선통신망이 설치된 지역으로 일반통신망 위에 일정한 경로를 따라 설치될 수 있다.
그리고, 제3 통신망(101)은 철도전용 무선통신망이 설치된 지역 내에서 동일 주파수 대역을 사용함에 따른 간섭 증가로 인한 통신 신회도 저하를 원천적으로 막기 위해 일반 단말의 철도전용 주파수 대역 사용이 금지할 수 있다. 그래서, 제2 통신망(103)과 제3 통신망(101)은 통신망에 대한 천이 조건을 따를 수 있다. 통신망 대한 천이 조건은 도 6 및 도 8의 접속 상태를 전환하는 과정을 통해 설명하도록 한다.
이 때, 제1 통신망(102), 제2 통신망(103) 및 제3 통신망(101)은 단말의 원활한 통신망 전환을 위해 동일한 이동통신 시스템을 포함할 수 있다. 또한, 제2 통신망(103) 및 제3 통신망(101)은 동일한 철도용 주파수 대역을 사용하기 때문에 제2 통신망(103) 및 제3 통신망(101)의 설치 범위가 서로 겹치지 않도록 배치될 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 단말의 통신망 접속 관리 장치를 도시한 도면이다.
도 2를 참고하면, 통신망 접속 관리 장치(201)는 단말 판단부(202), 핸드오버부(203)를 포함할 수 있다. 통신망 접속 관리 장치(201)는 일반통신망의 트래픽 상황에 따라 일반통신망에서 사용 중인 단말을 철도전용 주파수 대역에서 사용할 수 있도록 오버핸드 할 수 있다.
구체적으로, 단말 판단부(202)는 단말의 고유 ID에 기초하여 철도전용 무선통신망에 인접한 단말이 일반 단말인지 또는 철도 전용 단말인지 여부를 판단할 수 있다. 다시 말해, 단말 판단부(202)는 철도전용 무선통신망이 설치된 영역 및 철도전용 무선통신망이 설치되지 않은 영역에 위치한 복수의 단말을 추출할 수 있다. 그리고, 단말 판단부(202)는 추출된 단말의 고유 ID를 확인하여 단말의 종류를 판단할 수 있다. 여기서, 고유 ID는 단말에 포함된 USIM number 등과 같이 단말을 식별할 수 있는 ID일 수 있다. 그리고, 단말의 종류는 철도 전용 단말 또는 일반 단말일 수 있다. 철도 전용 단말은 철도전용 무선통신망의 철도전용 주파수 대역을 이용하여 통신하는 단말일 수 있다. 일반 단말은 일반통신망의 주파수 대역을 이용하여 통신하는 단말로써, 통신망 접속 관리 장치(201)를 통해 철도전용 주파수 대역으로도 통신을 할 수 있는 단말일 수 있다.
그리고, 단말은 판단된 종류에 따라 핸드오버 되는 통신망 내에 속하는 단말의 용도를 구분하기 위해 서로 다른 프리앰블(preamble)을 포함할 수 있다. 여기서, 서로 다른 프리앰블은 일반 단말 및 철도 전용 단말을 설명하기 위한 도 5 및 도 7을 통해 보다 자세히 설명하도록 한다.
핸드오버부(203)는 판단 결과에 따라 상기 철도전용 무선통신망에 인접한 단말을 접속이 가능한 서로 다른 통신망에 핸드오버할 수 있다. 상세하게, 핸드오버부(203)는 단말이 일반 단말로 판단된 경우, 판단된 일반 단말을 제2 통신망으로 핸드오버 할 수 있다. 이 때, 일반 단말은 일반적으로 일반통신망의 주파수 대역을 사용하기 때문에 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제2 통신망으로 초기 접속이 불가능하다. 그래서, 일반 단말은 제1 통신망으로 초기 접속이 된 상태에서 제1 통신망의 트래픽 상황에 따라 제2 통신망으로 핸드오버 할 수 있다. 일례로, 일반 단말은 통신을 위해 제1 통신망으로 초기 접속할 수 있다. 이 때, 제1 통신망의 폭주로 인해 트래픽을 분산할 필요가 있다고 판단되는 경우, 일반 단말은 제1 통신망에서 제2 통신망으로 핸드오버 할 수 있다.
그리고, 핸드오버부(203)는 단말이 철도 전용 단말로 판단된 경우, 판단된 철도 전용 단말을 제3 통신망으로 핸드오버 할 수 있다. 이 때, 철도 전용 단말은 철도 전용 단말에 부여되는 CDMA 코드를 사용함으로써, 제3 통신망으로 초기 접속이 가능할 수 있다. 여기서, 제3 통신망은 철도 전용 단말에 부여되는 CDMA 코드 이외의 코드를 사용하는 단말과의 접속이 불가능할 수 있다. 다시 말해, 일반 단말은 USIM number 등의 고유 ID를 사용하기 때문에 제3 통신망으로 초기 접속 및 핸드오버가 불가능할 수 있다.
또한, 철도 전용 단말은 지역마다 설치된 철도전용 무선통신망에 따른 철도전용 주파수 대역 내에서만 핸드오버가 가능할 수 있다. 일례로, 철도 전용 단말은 일정 경로에 따라 설치된 철도전용 무선통신망을 기초하여 A 지역의 제3 통신망에서 B 지역의 제3 통신망으로 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제3 통신망 사이에서만 핸드오버가 가능할 수 있다. 그렇기 때문에, 철도 전용 단말은 제1 통신망 및 제2 통신망으로의 핸드오버가 불가능할 수 있다.
다시 말해, 단말은 단말의 종류에 따라 접속이 가능한 통신망 이외에는 서로 다른 통신망 간의 핸드오버가 불가능할 수 있다.
통신망 접속 관리 장치(201)는 철도전용 주파수 대역을 일반통신망의 용도로 지역에 따라 차별적으로 공유할 수 있다. 또한, 통신망 접속 관리 장치(201)는 철도전용 주파수 대역을 일반통신망 용도로 공유함으로써, 철도에서 한정적으로 사용하던 철도전용 주파수 대역을 재사용하여 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 철도전용 주파수 대역을 일반통신용으로 사용하기 위한 통신망 배치도이다.
도 3을 참고하면, 제3 통신망(301)은 일정한 경로에 따라 설치될 수 있다. 이 때, 제3 통신망(301)은 제1 통신망(303)이 설치된 영역 위에 설치되어 철도전용 주파수 대역을 형성할 수 있다.
그리고, 제2 통신망(302)은 철도전용 무선통신망인 제3 통신망이 설치되지 않은 지역에서 제3 통신망과 일정 간격을 두고 형성될 수 있다. 이 때, 제2 통신망(302)은 제3 통신망(301)과 동일한 철도전용 주파수 대역으로 형성될 수 있다. 그리고, 제2 통신망(302)은 철도전용 주파수 대역을 사용하는 일반통신망으로 구성될 수 있다.
제2 통신망(302)와 제3 통신망(301)은 동일한 철도전용 주파수 대역을 사용하지만, 통신망의 사용 용도가 서로 다르기 때문에 각 통신망을 구분할 필요가 있다. 따라서, 제2 통신망(302)와 제3 통신망(301)은 서로 셀이 겹치지 않도록 일반통신망 서비스 제공 지역 상에서 서로 배타적으로 구성될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 것과 같이 제1 통신망(403), 제2 통신망(402) 및 제1 통신망(401)의 각각의 기지국은 각 통신망의 기지국에 따라 주기적으로 서로 다른 파일럿(Pilot)을 발생할 수 있다. 서로 다른 파일럿을 발생하는 이유는, 각 통신망의 기지국에서 발생되는 서로 다른 파일럿을 통해 각 통신망의 기지국의 사용 용도를 구분하기 위함일 수 있다.
구체적으로, 제1 통신망(403)의 기지국은 주기적으로 발생시키는 파일럿들의 서브셋(subset)을 F 파일럿(Pilot)으로 발생시킬 수 있다. F 파일럿은 일반통신망의 주파수 대역을 사용하는 것으로, 일반통신망 서비스를 제공하는 제1 통신망(403)의 기지국에서 발생되는 신호로 판단될 수 있다.
제2 통신망(402)의 기지국은 주기적으로 발생시키는 파일럿들의 서브셋(subset)을 S 파일럿(Pilot)으로 발생시킬 수 있다. S 파일럿은 철도전용 주파수 대역을 사용하는 것으로, 일반통신망 서비스를 제공하는 제2 통신망(402)의 기지국에서 발생되는 신호로 판단될 수 있다.
제3 통신망(401)의 기지국은 주기적으로 발생시키는 파일럿들의 서브셋(subset)을 R 파일럿(Pilot)으로 발생시킬 수 있다. R 파일럿은 철도전용 주파수 대역을 사용하는 것으로, 철도전용 서비스를 제공하는 제3 통신망(401)의 기지국에서 발생되는 신호로 판단될 수 있다.
단말은 각각의 통신망의 기지국에서 발생된 파일럿을 수신하여 단말과 접속이 가능한 통신망인지를 판단하여 핸드오버 또는 접속 상태를 전환할 수 있다.
도 5는 일실시예에 따른 철도전용 주파수대역을 일반통신용으로 사용하여 일반 단말과 정상적으로 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 5를 참고하면, 제2 통신망의 기지국(501)은 통신망의 기지국의 사용 용도를 구분하기 위한 S 파일럿을 주기적으로 발생시킬 수 있다. 그리고, 일반 단말(502)은 제2 통신망의 기지국(501)으로부터 발생된 S 파일럿을 수신하여 단말과 접속이 가능한 통신망인지를 판단할 수 있다. 그리고, 일반 단말(502)는 판단 결과에 따라 제2 통신망에 핸드오버 될 수 있다. 이 때, 일반 단말(502)은 일반통신용 주파수 대역을 사용하는 제1 통신망과 초기 접속이 된 상태일 수 있다.
그리고, 일반 단말(502)은 통신망 내에 속하는 단말의 용도를 구분하기 위한 프리앰블을 데이터에 결합시킬 수 있다. 구체적으로, 일반 단말(502)은 철도전용 주파수 대역을 사용하는 일반통신망 서비스를 사용하고 있는 단말이라는 것을 알리기 위해 프리앰블의 서브셋을 S 프리앰블으로 지칭하여 데이터에 결합시킬 수 있다.
위에서 언급한 과정을 통해 일반 단말(502)이 제2 통신망으로 핸드오버 된 경우, 일반 단말(502)은 정상적으로 통신망과 접속되었으며, 데이터 송수신이 가능한 상태일 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른 일반 단말을 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, 일반 단말(601)은 제1 통신망 접속부(602), 제2 통신망 접속부(603) 및 접속 상태 전환부(604)를 포함할 수 있다. 일반 단말(601)은 철도전용 주파수 대역을 공유 받아, 일반통신망으로 사용하는 단말일 수 있다.
제1 통신망 접속부(602)는 일반 단말에서 사용이 가능한 일반통신용 주파수 대역을 사용하는 제1 통신망으로 초기 접속할 수 있다. 일반 단말(601)은 일반적으로 제1 통신망을 통해 통신을 하며, 제2 통신망으로 핸드오버하기 위해서는 제1 통신망으로 초기 접속이 되어 있어야 한다.
제2 통신망 접속부(603)는 제1 통신망의 트래픽 상황에 기초하여 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제2 통신망에 핸드오버할 수 있다. 구체적으로, 제2 통신망 접속부(603)은 제1 통신망의 폭주로 인한 트래픽 분산이 필요한 경우, 제2 통신망으로 핸드오버 될 수 있다. 이 때, 제2 통신망 접속부(603)은 일반 단말(601)의 위치를 기준으로 제2 통신망의 기지국에서 발생되는 S 파일럿을 수신할 수 있다. 그리고, 제2 통신망 접속부(603)은 수신한 S 파일럿의 제2 통신망으로 핸드오버 될 수 있다. 그리고, 제2 통신망에 핸드오버 된 단말(601)은 S 프리앰블을 데이터에 포함하여 데이터 송수신할 수 있다.
접속 상태 전환부(604)는 도 10을 참고하여 설명하도록 한다. 접속 상태 전환부(604)는 제2 통신망의 기지국(1004)에서 발생하는 S 파일럿에 기초하여 접속 상태를 전환할 수 있으면, 이는 통신망의 천의 조건에 따라 전환될 수 있다. 다시 말해, 접속 상태 전환부(604)는 S 파일럿 이외의 서로 다른 통신망의 기지국에서 발생하는 파일럿을 수신하는 경우, 현재 접속된 통신망을 제1 통신망으로 핸드오버 하거나, 통신망과의 접속을 종료할 수 있다. 일례로, 접속 상태 전환부(604)는 철도전용 무선통신망으로 제3 통신망의 기지국(1002)에서 발생되는 R 파일럿(1003)을 수신하는 경우, 제2 통신망에 접속 중이던 일반 단말(1001)이 철도전용 무선통신망이 설치된 지역으로 진입한 것으로 판단될 수 있다. 그리고, 접속 상태 전환부(604)는 판단 결과에 따라 일반 단말(1001)의 통신망을 제1 통신망으로 핸드오버 하거나, 접속을 종료하여 단말의 접속 상태를 전환할 수 있다. 이 때, 일반 단말(1001)은 제1 통신망의 기지국(1005)과 연결되고 일반 프리앰블을 이용하여 통신망과의 통신을 유지할 수 있다
일반 단말(601)은 제1 통신망 및 제2 통신망을 통해 통신이 가능하므로, 철도전용 무선통신망인 제3 통신망의 파일럿을 수신한 경우, 비정상적인 접속 상태인 것으로 판단하여 단말의 접속 상태를 전환할 수 있다.
도 7은 일실시예에 따른 철도전용 주파수 대역과 정상적으로 연결된 철도 전용 단말의 상태를 도시한 도면이다.
도 7을 참고하면, 제3 통신망의 기지국(701)은 통신망의 기지국의 사용 용도를 구분하기 위한 R 파일럿을 주기적으로 발생시킬 수 있다. 그리고, 철도 전용 단말(702)은 제3 통신망의 기지국(701)으로부터 발생된 R 파일럿을 수신하여 단말과 접속이 가능한 통신망인지를 판단할 수 있다. 이 때, 접속이 가능한 통신망인 경우, 철도 전용 단말(702)은 철도 전용 단말(702)에 부여되는 CDMA 코드를 사용하여 제3 통신망에 핸드오버할 수 있다.
그리고, 철도 전용 단말(702)은 통신망 내에 속하는 단말의 용도를 구분하기 위한 프리앰블을 데이터에 결합시킬 수 있다. 다시 말해, 철도 전용 단말(702)은 철도전용 주파수 대역을 사용하는 단말이라는 것을 알리기 위해 프리앰블의 서브셋을 R 프리앰블으로 지칭하여 데이터에 결합시킬 수 있다.
위에서 언급한 과정을 통해 철도 전용 단말(702)이 제3 통신망으로 핸드오버 된 경우, 철도 전용 단말(702)은 정상적으로 통신망과 접속되었으며, 데이터 송수신이 가능한 상태일 수 있다.
도 8은 일실시예에 따른 철도 전용 단말을 도시한 도면이다.
도 8을 참고하면, 철도 전용 단말(801)은 제3 통신망 접속부(802) 및 접속 상태 전환부(803)를 포함할 수 있다.
제3 통신망 접속부(802)는 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제3 통신망으로 접속할 수 있다. 제3 통신망 접속부(802)는 철도전용 주파수 대역을 사용하는 서로 다른 제3 통신망으로만 핸드오버가 가능할 수 있다.
접속 상태 전환부(803)는 제3 통신망의 기지국에서 발생하는 R 파일럿에 기초하여 접속 상태를 전환할 수 있으면, 이는 통신망의 천의 조건에 따라 전환될 수 있다. 구체적으로, 접속 상태 전환부(803)는 R 파일럿 이외의 서로 다른 통신망의 기지국에서 발생하는 파일럿을 수신하는 경우, 접속을 종료하여 접속 상태를 전환할 수 있다. 일례로, 접속 상태 전환부(803)는 철도전용 주파수 대역을 사용하는 일반통신망으로 제2 통신망의 기지국에서 발생되는 S 파일럿을 수신하는 경우, 제3 통신망에 접속 중이던 철도 전용 단말(701)이 철도전용 이동통신망의 범위를 벗어나 있는 선로 이탈한 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 접속 상태 전환부(803)는 판단 결과에 따라 제3 통신망과의 통신을 종료 단말의 접속 상태를 전환할 수 있다. 이 때, 선로 이탈은 발생확률이 낮은 케이스에 해당 된다.
철도 전용 단말(701)은 철도전용 무선통신망인 제3 통신망을 통해 통신이 가능하므로, 제1 통신망 또는 제2 통신망의 파일럿을 수신한 경우, 비정상적인 접속 상태인 것으로 판단하여 단말의 접속 상태를 전환할 수 있다.
도 9는 일실시예에 따른 일반통신용 주파수 대역을 사용하는 일반 단말의 연결 상태를 도시한 도면이다.
도 9를 참고하면, 일반 단말(901)은 제1 통신망의 기지국(904)의 파일럿을 수신할 수 있으며, 제1 통신망과 접속되어 데이터를 송수신할 수 있다. 그리고, 일반 단말(901)은 제3 통신망의 기지국에서 발생되는 R 파일럿을 수신할 수 있다. 이 때, 일반 단말(901)은 다른 통신망으로 핸드오버 되지 않고, 현재 접속된 제1 통신망과의 접속을 유지할 수 있다. 이러한 이유는 제1 통신망의 주파수 대역과 제3 통신망의 주파수 대역이 다르게 때문에 주파수 간에 간섭이 일어나지 않기 때문이다.
도 11은 일실시예에 따른 단말의 통신망 접속 관리 방법을 도시한 도면이다.
단계(1101)에서 통신망 접속 관리 장치는 단말의 고유 ID에 기초하여 철도전용 무선통신망에 인접한 단말이 일반 단말인지 또는 철도 전용 단말인지 여부를 판단할 수 있다. 이 때, 통신망 접속 관리 장치는 USIM number 등과 같이 단말을 식별할 수 있는 고유 ID를 이용하여 일반 단말인지 또는 철도 전용 단말인지를 판단 할 수 있다. 철도 전용 단말은 철도 전용 단말에 부여되는 CDMA 코드를 더 포함할 수 있다.
단계(1102)에서 통신망 접속 관리 장치는 판단 결과에 따라 상기 철도전용 무선통신망에 인접한 단말을 접속이 가능한 서로 다른 통신망에 핸드오버할 수 있다. 여기서, 통신망은 제1 통신망, 제2 통신망 및 제3 통신망을 포함할 수 있다. 제1 통신망은 일반 단말에서 사용이 가능한 일반통신용 주파수 대역을 사용하는 통신망으로, 일반통신용 통신망 서비스를 제공할 수 있는 지역에 위치할 수 있다. 제2 통신망은 철도전용 주파수 대역으로 일반 단말에서 사용이 가능한 통신망으로, 철도전용 주파수 대역을 이용하는 일반통신망 설치 지역에 위치할 수 있다. 그리고, 제3 통신망은 철도전용 주파수 대역으로 철도 전용 단말에서 사용이 가능한 통신망이며, 철도전용 무선통신망이 설치된 지역으로 일반통신망 위에 일정한 경로를 따라 설치될 수 있다.
통신망 접속 관리 장치는 단말의 판단 결과가 일반 단말로 판단된 경우, 판단된 일반 단말을 제2 통신망으로 핸드오버 할 수 있다. 이 때, 일반 단말은 제1 통신망으로 초기 접속이 된 상태에서 제1 통신망의 트래픽 상황에 따라 제2 통신망으로 핸드오버 할 수 있다. 그리고, 통신망 접속 관리 장치는 단말의 판단 결과가 철도 전용 단말로 판단된 경우, 판단된 철도 전용 단말을 제3 통신망으로 핸드오버 할 수 있다.
여기서 일반 단말과 철도 전용 단말은 단말의 종류에 따라 접속이 가능한 통신망 이외에는 서로 다른 통신망 간의 핸드오버가 불가능할 수 있다. 다시 말해, 일반 단말은 제1 통신망 또는 제2 통신망으로 핸드오버가 가능하며, 철도 전용 단말은 철도전용 무선통신망이 설치된 지역에 따른 서로 다른 제3 통신망 간에 핸드오버가 가능할 수 있다.
도 12는 일실시예에 따른 일반 단말의 통신 접속 방법을 도시한 도면이다.
단계(1201)에서 일반 단말은 일반 단말에서 사용이 가능한 일반통신용 주파수 대역을 사용하는 제1 통신망으로 초기 접속할 수 있다.
단계(1202)에서 일반 단말은 제1 통신망의 트래픽 상황에 기초하여 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제2 통신망에 핸드오버할 수 있다. 다시 말해, 일반 단말은 초기 접속된 제1 통신망의 폭주로 인한 트래픽 분산이 필요한 경우, 제2 통신망으로 핸드오버 될 수 있다.
단계(1203)에서 일반 단말은 는 제2 통신망의 기지국에서 발생하는 S 파일럿에 기초하여 접속 상태를 전환할 수 있다. 구체적으로, 일반 단말은 S 파일럿 이외의 서로 다른 통신망의 기지국에서 발생하는 파일럿을 수신하는 경우, 현재 접속된 통신망을 제1 통신망으로 핸드오버 하거나, 통신망과의 접속을 종료할 수 있다. 그리고, 일반 단말은 제1 통신망으로 핸드오버 된 경우, 제1 통신망의 기지국과 연결되고 일반 프리앰블을 이용하여 통신망과의 통신을 유지할 수 있다.
도 13은 일실시예에 따른 철도 전용 단말의 통신 접속 방법을 도시한 도면이다.
단계(1301)에서 철도 전용 단말은 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제3 통신망으로 접속할 수 있다.
단계(1302)에서 철도 전용 단말은 제3 통신망의 기지국에서 발생하는 R 파일럿에 기초하여 접속 상태를 전환할 수 있다. 구체적으로, 철도 전용 단말은 R 파일럿 이외의 서로 다른 통신망의 기지국에서 발생하는 파일럿을 수신하는 경우, 접속을 종료하여 접속 상태를 전환할 수 있다. 철도 전용 단말이 서로 다른 통신망의 기지국에서 발생하는 파일럿을 수신하는 것은 철도의 경로 이탈 등의 상황이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
101: 제3 통신망의 기지국
102: 제1 통신망의 기지국
103: 제2 통신망의 기지국
104: 일반 단말
105: 철도 전용 단말
106: 철도전용 무선통신망 설치지역
107: 일반통신망 서비스 제공 지역
108: 철도전용 주파수 대역을 이용하는 일반통신망 설치지역

Claims (20)

  1. 단말의 고유 ID에 기초하여 철도전용 무선통신망에 인접한 단말이 일반 단말인지 또는 철도 전용 단말인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 철도전용 무선통신망에 인접한 단말에 대한 판단 결과에 따라 상기 철도전용 무선통신망에 인접한 단말을 접속이 가능한 서로 다른 통신망에 핸드오버하는 단계
    를 포함하고,
    상기 통신망은,
    상기 일반 단말에서 사용이 가능한 일반통신용 주파수 대역을 사용하는 제1 통신망, 상기 일반 단말에서 사용이 가능하며 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제2 통신망, 상기 철도 전용 단말에서 사용이 가능하며 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제3 통신망을 포함하는 단말의 통신망 접속 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일반 단말 또는 철도 전용 단말은,
    상기 판단된 단말의 종류에 따라 핸드오버 되는 통신망 내에 속하는 상기 단말의 용도를 구분하기 위해 서로 다른 프리앰블(preamble)을 포함하는 단말의 통신망 접속 관리 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 일반 단말 또는 철도 전용 단말은,
    상기 일반 단말인 경우, 프리앰블의 서브셋(subset)으로 S(Second) 프리앰블을 포함하고,
    상기 철도 전용 단말인 경우, 프리앰블의 서브셋으로 R(Railway) 프리앰블을 포함하는 단말의 통신망 접속 관리 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 핸드오버하는 단계는,
    상기 단말이 일반 단말로 판단된 경우, 상기 제2 통신망으로 상기 일반 단말을 핸드오버하는 단말의 통신망 접속 관리 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 일반 단말은,
    상기 제1 통신망으로 초기 접속되어, 제1 통신망의 트래픽 상황에 따라 제2 통신망으로 핸드오버되는 단말의 통신망 접속 관리 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 핸드오버하는 단계는,
    상기 단말이 철도 전용 단말로 판단된 경우, 제3 통신망으로 상기 철도 전용 단말을 핸드오버하는 단말의 통신망 접속 관리 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 일반 단말 및 철도 전용 단말은,
    상기 단말의 종류에 따라 접속이 가능한 통신망 이외에는 서로 다른 통신망 간의 핸드오버가 불허하는 단말의 통신망 접속 관리 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 통신망이 제3 통신망인 경우, 제3 통신망에 해당하는 파일럿의 서브셋으로 R 파일럿(pilot)을 발생시키고,
    상기 통신망이 제2 통신망인 경우, 제2 통신망에 해당하는 파일럿의 서브셋으로 S 파일럿(pilot)을 발생시키는 단말의 통신망 접속 관리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 일반 단말은,
    상기 제3 통신망의 기지국으로부터 R 파일럿을 수신하는 경우, 철도전용 무선통신망의 설치지역으로 진입한 것으로 판단하여 상기 일반 단말을 제1 통신망으로 핸드오버 시키거나, 접속을 종료하는 단말의 통신망 접속 관리 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 철도 전용 단말은,
    상기 제2 통신망의 기지국으로부터 S 파일럿을 수신하는 경우, 철도전용 무선통신망의 범위를 벗어난 선로 이탈 또는 비정상 상태로 판단하여 접속을 종료하는 단말의 통신망 접속 관리 방법.
  12. 일반 단말에서 사용이 가능한 일반통신용 주파수 대역을 사용하는 제1 통신망에 접속하는 단계;
    상기 제1 통신망의 트래픽 상황에 기초하여 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제2 통신망에 핸드오버하는 단계;
    상기 제2 통신망의 기지국에서 발생하는 S 파일럿에 기초하여 접속 상태를 전환하는 단계
    를 포함하는 일반 단말의 통신망 접속 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 핸드오버하는 단계는,
    상기 제2 통신망에 속하는 단말로 용도를 구분하기 위해 데이터 송수신 시 사용되는 프리앰블의 서브셋으로 S 프리앰블을 포함하는 일반 단말의 통신망 접속 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 전환하는 단계는,
    상기 S 파일럿 이외의 서로 다른 통신망의 기지국에서 발생하는 파일럿을 수신하는 경우, 단말을 제1 통신망으로 핸드오버하거나, 접속이 종료하여 일반 단말의 접속 상태를 전환하는 일반 단말의 통신망 접속 방법.
  15. 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제3 통신망으로 접속하는 단계;
    상기 제3 통신망의 기지국에서 발생하는 R 파일럿에 기초하여 접속 상태를 전환하는 단계
    를 포함하는 철도 전용 단말의 통신망 접속 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제3 통신망으로 접속하는 단계는,
    상기 제3 통신망에 속하는 단말로 용도를 구분하기 위해 데이터 송수신시 사용되는 프리앰블의 서브셋으로 R 프리앰블을 포함하는 철도 전용 단말의 통신망 접속 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 전환하는 단계는,
    상기 R 파일럿 이외의 서로 다른 통신망의 기지국에서 발생하는 파일럿을 수신하는 경우, 접속을 종료하여 접속 상태를 전환하는 철도 전용 단말의 통신망 접속 방법.
  18. 철도전용 무선통신망에 인접한 단말의 고유 ID에 기초하여 상기 단말이 일반 단말인지 또는 철도 전용 단말인지 여부를 판단하는 단말 판단부; 및
    상기 철도전용 무선통신망에 인접한 단말에 대한 판단 결과에 따라 상기 철도전용 무선통신망에 인접한 단말을 접속이 가능한 서로 다른 통신망에 핸드오버하는 핸드오버부
    를 포함하고,
    상기 통신망은,
    상기 일반 단말에서 사용이 가능한 일반통신용 주파수 대역을 사용하는 제1 통신망, 상기 일반 단말에서 사용이 가능하며 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제2 통신망, 상기 철도 전용 단말에서 사용이 가능하며 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제3 통신망을 포함하는,
    통신망 접속 관리 장치.
  19. 일반 단말에서 사용이 가능한 일반통신용 주파수 대역을 사용하는 제1 통신망에 접속하는 제1 통신망 접속부;
    상기 제1 통신망의 트래픽 상황에 기초하여 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제2 통신망에 접속하는 제2 통신망 접속부; 및
    상기 제2 통신망의 기지국에서 발생하는 S 파일럿에 기초하여 접속 상태를 전환하는 접속 상태 전환부
    를 포함하는 일반 단말.
  20. 철도전용 주파수 대역을 사용하는 제3 통신망으로 접속하는 제3 통신망 접속부; 및
    상기 제3 통신망의 기지국에서 발생하는 R 파일럿에 기초하여 접속 상태를 전환하는 접속 상태 전환부
    를 포함하는 철도 전용 단말.
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