KR102516194B1 - System for monitoring, analyzing, and identifying maritime microwave dataling integrity inhibitors, and control method thereof - Google Patents

System for monitoring, analyzing, and identifying maritime microwave dataling integrity inhibitors, and control method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102516194B1
KR102516194B1 KR1020220076789A KR20220076789A KR102516194B1 KR 102516194 B1 KR102516194 B1 KR 102516194B1 KR 1020220076789 A KR1020220076789 A KR 1020220076789A KR 20220076789 A KR20220076789 A KR 20220076789A KR 102516194 B1 KR102516194 B1 KR 102516194B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
message
station
data link
identifying
coast
Prior art date
Application number
KR1020220076789A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
서원복
나화진
나현진
문형진
이정훈
Original Assignee
엔에스원소프트 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엔에스원소프트 주식회사 filed Critical 엔에스원소프트 주식회사
Priority to KR1020220076789A priority Critical patent/KR102516194B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102516194B1 publication Critical patent/KR102516194B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/12Applying verification of the received information
    • H04L63/123Applying verification of the received information received data contents, e.g. message integrity
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/10Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H04L67/1097Protocols in which an application is distributed across nodes in the network for distributed storage of data in networks, e.g. transport arrangements for network file system [NFS], storage area networks [SAN] or network attached storage [NAS]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/22Parsing or analysis of headers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Disclosed is a control method of a control station for monitoring datalink integrity inhibitors of a very-high-frequency band data exchange system of a coastal station which makes communications with one or more ships. The control method includes the steps of: receiving a datalink message from the very-high-frequency band data exchange system of the coastal station; based on a header of a datalink message packet, classifying and storing the datalink message according to the type of receiving device, whether the coast station performs transmission and reception, and channel information; reconstructing the classified and stored datalink messages into a column family of a dataset matched to a plurality of different judgment criteria; and identifying datalink integrity inhibitors based on the reconstructed column family. The presence of the integrity inhibitors can be systematically and automatically identified.

Description

해상 초단파대 데이터링크 무결성 저해요소 감시·분석·식별 시스템, 및 그 제어 방법 { SYSTEM FOR MONITORING, ANALYZING, AND IDENTIFYING MARITIME MICROWAVE DATALING INTEGRITY INHIBITORS, AND CONTROL METHOD THEREOF }Maritime microwave data link integrity impediment monitoring/analysis/identification system and its control method

본 개시는 선박의 안전 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 선박 내지는 해안국 간의 통신에 있어 데이터링크 무결성 저해요소를 모니터링하는 시스템에 관한 기술이다.The present disclosure relates to a safety management system for a ship, and more particularly, to a system for monitoring data link integrity deterioration factors in communication between ships or coast stations.

국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)는 국제해상인명안전협약(SOLAS, International Convention for the Safety of Life at Sea)을 통해 2002년 7월부터 국제 항해에 종사하는 총톤수 300톤 이상의 선박과 국제 항해에 종사하지 않는 500톤 이상의 화물선 그리고 모든 여객선을 대상으로 자동 식별 시스템(AIS, Automatic Identification System)의 단계적 의무 설치를 규정했다.The International Maritime Organization (IMO), through the International Convention for the Safety of Life at Sea (SOLAS), since July 2002, ships with a gross tonnage of 300 tons or more engaged in international voyages and international voyages It stipulates the phased mandatory installation of AIS (Automatic Identification System) for cargo ships of 500 tons or more and all passenger ships not engaged in

자동 식별 시스템의 도입 취지는 선박 충돌 회피, 선박 및 화물 정보 수집, 선박 교통 관리를 위한 것이 주 목적으로 당시 조난용으로 할당된 디지털 선택 호출(DSC, Digital Selective Calling) 주파수를 제외하고는 해상에서 데이터 통신을 할 수 있는 유일한 기술이었고, 때문에 이러한 자동 식별 시스템 기술을 이용한 각종 응용 장비와 서비스들이 속속 등장했다.The purpose of introduction of the automatic identification system is for ship collision avoidance, ship and cargo information collection, and ship traffic management. It was the only technology that could communicate, so various application equipment and services using this automatic identification system technology appeared one after another.

최초 도입 후 현재까지 20여년 동안 운영되어 오고 있는 자동 식별 시스템은 해마다 증가하는 각종 응용 장비와 서비스들로 인해 한국, 미국, 일본 등 몇몇 국가의 주요 항구에서는 자동 식별 시스템의 본래 도입 목적이 퇴색될 정도로 자원 활용도가 포화 상태에 이르렀는데, 국제해사기구는 이와 같은 자동 식별 시스템의 최초 도입 목적을 되살리고, 해상에서도 보다 빠른 전송속도를 갖는 디지털 통신 서비스를 제공하고자 종래의 기술이 갖는 데이터 전송속도(9.6kbps)보다 최소 2배(19.2kbps)에서 최대 32배(307.2kbps) 빠른 데이터 전송속도를 갖는 차세대 해상 디지털 무선통신기술의 도입을 결정했다.The automatic identification system, which has been in operation for more than 20 years since its initial introduction, has been used to the extent that the original purpose of introduction of the automatic identification system has faded in major ports of several countries, including Korea, the United States, and Japan, due to various application equipment and services that increase every year. Resource utilization has reached a saturation point, and the International Maritime Organization revives the original purpose of introducing such an automatic identification system and provides a digital communication service with a faster transmission speed even at sea. It was decided to introduce a next-generation maritime digital wireless communication technology with a data transmission speed that is at least 2 times (19.2 kbps) and up to 32 times (307.2 kbps) faster than

초단파대 데이터 교환 시스템(VDES, VHF Data Exchange System)이라 명명된 이 차세대 해상 디지털 무선통신기술은 선박의 정적 정보 (선명, 선종, 식별부호 등) 와 동적 정보(대지속력, 대지침로, 위도, 경도 등) 외에 선박의 안전운항을 위해 필요한 정보를 제공 또는 요청하거나 데이터링크의 관리 목적으로 원격에서 제어하는 AIS 메시지와 국제적 또는 지역적으로 정의된 응용 서비스에 활용하기 위한 ASM 메시지(응용 특정 메시지), 그 외 16종으로 구분된 해사서비스(Maritime Service)와 향후 저궤도 위성을 이용한 상용 서비스를 제공하는 수단인 VDE 메시지를 전송하기 위해 기존 AIS 주파수 2개 채널(AIS 1 및 AIS 2)과 장거리 AIS 주파수 2개 채널(75 및 76) 외에 추가로 할당된 ASM 주파수 2개 채널(ASM 1 및 ASM 2), VDE 주파수 12개 채널(1024, 1084, 1025, 1085, 1026, 1086, 2024, 2084, 2025, 2085, 2026, 2086)을 포함하여 총 18개의 주파수 채널을 이용하여 선박 대 선박, 선박 대 해안, 해안 대 선박, 선박 대 위성, 위성 대 선박간 단신 또는 복신 방식의 데이터 통신을 제공한다.This next-generation maritime digital wireless communication technology, named VDES (VHF Data Exchange System), provides static information (name of ship, ship type, identification code, etc.) and dynamic information (speed over ground, course on ground, latitude, longitude, etc.), AIS messages that provide or request information necessary for safe navigation of ships, or are remotely controlled for data link management purposes, and ASM messages (application-specific messages) for use in internationally or regionally defined application services. In addition, two existing AIS frequency channels (AIS 1 and AIS 2) and long-distance AIS frequency 2 are used to transmit VDE messages, which are a means of providing Maritime Service classified into 16 types and commercial services using low-orbit satellites in the future. 2 channels of ASM frequencies (ASM 1 and ASM 2) additionally assigned to channels (75 and 76), 12 channels of VDE frequencies (1024, 1084, 1025, 1085, 1026, 1086, 2024, 2084, 2025, 2085 , 2026, 2086), it provides simplex or duplex data communication between ship-to-ship, ship-to-shore, coast-to-ship, ship-to-satellite, and satellite-to-ship using a total of 18 frequency channels.

종래의 해상 통신 기술은 2진 데이터의 급격한 변화를 제거하면서 신호의 대역폭을 감소시킬 수 있는 GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying) 변조 방식을 이용하여 단위 시간(26.667ms)동안 168 bits의 데이터 페이로드를 전송하고 그 이상의 데이터는 여러 개(최대 5개)의 슬롯 자원을 쓸 수 밖에 없는 기술적 한계를 지니고 있으나, pi/4 QPSK, 8PSK, 16QAM과 같은 다치 변조 방식과 채널 코딩 기법, 다수의 채널 대역폭을 규합하여 사용할 수 있는 초단파대 데이터 교환 시스템은 같은 시간 동안 적게는 352 bits의 데이터 페이로드부터 많게는 5,584 bits의 데이터 페이로드를 전송할 수 있게 함으로써 전파 자원의 효율성을 높여 자동 식별 시스템의 주 목적을 이루게 하고 이와 더불어 많은 양의 데이터를 필요로 하는 해사안전정보(MSI, Maritime Safety Information)를 비롯한 다양한 해양 정보 서비스를 보다 원활하게 제공할 수 있도록 한다.Conventional maritime communication technology transmits a data payload of 168 bits for a unit time (26.667 ms) by using a GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) modulation method that can reduce the bandwidth of a signal while removing abrupt changes in binary data. However, multi-level modulation schemes such as pi/4 QPSK, 8PSK, and 16QAM, channel coding techniques, and multiple channel bandwidths are integrated. The microwave band data exchange system that can be used in this way can transmit data payloads of as little as 352 bits and as much as 5,584 bits during the same time, thereby achieving the main purpose of the automatic identification system by increasing the efficiency of radio wave resources. In addition, it enables smooth provision of various maritime information services, including Maritime Safety Information (MSI), which requires a large amount of data.

하지만 차세대 해상 디지털 무선통신기술이 이와 같은 많은 장점이 있음에도 불구하고, 늘어난 자원을 체계적이고 효율적으로 활용할 방법이 복잡하고 그로 인한 데이터링크 혼선에 의한 영향에 더 취약할 수 있다는 우려가 있다.However, despite the many advantages of the next-generation maritime digital wireless communication technology, there are concerns that it is complicated to systematically and efficiently utilize the increased resources, and that it may be more vulnerable to the effects of data link interference.

본 개시는 데이터링크의 혼선을 효과적으로 감시·분석할 수 있는 솔루션을 바탕으로 운영되는 시스템을 제공한다.The present disclosure provides a system operated based on a solution capable of effectively monitoring and analyzing data link interference.

본 개시의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 개시의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 개시의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 개시의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present disclosure are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present disclosure not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the embodiments of the present disclosure. Further, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present disclosure may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.

본 개시의 일 실시 예에 따라 하나 이상의 선박과 통신을 수행하는 해안국의 초단파대 데이터 교환 시스템의 데이터링크 무결성 저해요소를 모니터링하는 제어국의 제어 방법은, 상기 해안국의 초단파대 데이터 교환 시스템으로부터 데이터링크 메시지를 수신하는 단계, 데이터링크 메시지 패킷의 헤더를 바탕으로, 상기 데이터링크 메시지를 수신 장치의 종류, 해안국의 송수신 여부, 및 채널 정보에 따라 분류하여 저장하는 단계, 상기 분류되어 저장된 데이터링크 메시지를, 서로 다른 복수의 판단 기준에 각각 매칭되는 데이터셋의 컬럼 패밀리(column family)로 재구성하는 단계, 상기 재구성된 컬럼 패밀리를 바탕으로 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present disclosure, a control method of a control station for monitoring data link integrity impediments of a VHF data exchange system of a coast station communicating with one or more ships includes: Receiving a data link message, classifying and storing the data link message according to the type of receiving device, transmission/reception status of the coast station, and channel information based on the header of the data link message packet, the classified and stored data Reconstructing the link message into a column family of a dataset that matches a plurality of different criterion, respectively, and identifying a data link integrity impediment based on the reconstructed column family.

상기 데이터링크 메시지를 분류하여 저장하는 단계는, 메시지의 수신 시간, 메시지를 전송하는데 사용된 첫 번째 슬롯 번호, 메시지의 전계 강도, 메시지의 신호대잡음비에 대한 정보를 첨가하고, 상기 메시지가 포함된 프레임의 이전 프레임의 평균 잡음 레벨 수치에 대한 정보를 첨가할 수 있다.In the step of classifying and storing the data link message, information on the reception time of the message, the first slot number used to transmit the message, the electric field strength of the message, and the signal-to-noise ratio of the message is added, and the frame including the message is added. Information on the average noise level value of the previous frame of can be added.

상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 상기 제어국이 관리하는 해안국이 송신 또는 수신한 메시지들 중 제어 메시지를 식별하고, 상기 제어 메시지의 번호, 식별부호, 위도, 및 경도를 포함하는 데이터셋으로 구성된 컬럼 패밀리를 분석하여, 상기 제어 메시지의 식별부호가 상기 해안국의 식별부호와 일치하지 않는 경우, 상기 제어 메시지의 식별부호가 상기 해안국의 식별부호와 일치하지만 상기 해안국에서 상기 제어 메시지를 송신한 이력이 없는 경우, 상기 제어 메시지의 식별부호가 상기 제어국이 관리하는 해안국과 통신 커버리지 영역이 중첩되며 다른 제어국의 관리 하에 있는 다른 해안국의 식별부호와 일치하지 않는 경우, 및 상기 제어 메시지의 식별부호가 상기 다른 해안국의 식별부호와 일치하지만 상기 다른 해안국에서 상기 제어 메시지를 송신한 이력이 없는 경우 중 적어도 하나에 해당하는지 판단할 수 있다.The step of identifying the data link integrity impediment may include identifying a control message among messages transmitted or received by a coast station managed by the control station, and including a number, identification code, latitude, and longitude of the control message. When the identification code of the control message does not match the identification code of the coast station by analyzing the column family composed of the data set, the identification code of the control message matches the identification code of the coast station, but the coast station When there is no history of transmitting a control message, when the identification code of the control message overlaps with the coast station managed by the control station and the communication coverage area does not match the identification code of another coast station under the management of another control station It may be determined whether at least one of: , and a case where the identification code of the control message matches the identification code of the other coast station but there is no history of transmitting the control message from the other coast station.

상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 상기 제어국이 관리하는 해안국이 송신 또는 수신한 메시지의 제어 설정 정보로 구성된 컬럼 패밀리를 분석하여, 매개변수 할당 한계 설정을 초과하거나 미래 사용을 위해 예약된 설정을 사용하는 경우, 증분에 대해 권장하는 값에 해당하지 않는 경우, 예약 블록의 연속 슬롯 수가 일정 수를 초과하는 경우, 타임 아웃 설정을 1씩 감소시키거나 갱신하지 않는 경우, 지리적 영역 경계의 교차점이 3개를 초과하는 경우, 게시판 버전이 일치하지 않거나 유효기간이 일정 기간을 초과한 경우, 및 TDMA 프레임 크기가 권장하는 값에 해당하지 않는 경우 중 적어도 하나에 해당하는지 판단할 수 있다. 이때, 상기 제어 설정 정보는, 메시지의 번호, 슬롯 오프셋, 슬롯 증분, 슬롯의 수, 타임 아웃, 지리적 영역, 무선국 등급, 선박 종류, 보고 간격, 게시판 버전, 및 버전의 유효성을 포함할 수 있다.The step of identifying the data link integrity impediment may include analyzing a column family composed of control setting information of a message transmitted or received by a coast station managed by the control station to exceed a parameter allocation limit setting or for future use. When the reserved setting is used, when the recommended value for the increment is not met, when the number of consecutive slots in the reserved block exceeds a certain number, when the timeout setting is decreased by 1 or not renewed, when the geographic area boundaries It can be determined whether at least one of the cases in which the intersection points of is exceeded 3, the bulletin board version does not match, the validity period exceeds a certain period, and the TDMA frame size does not correspond to the recommended value. In this case, the control setting information may include message number, slot offset, slot increment, number of slots, timeout, geographical area, radio station class, vessel type, reporting interval, bulletin board version, and version validity.

상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 상기 제어국이 관리하는 하나 이상의 해안국이 송신 또는 수신한 메시지의 제어 설정 정보로 구성된 컬럼 패밀리를 분석하여, 인접한 둘 이상의 해안국이 동일한 지리적 영역에 대해 설정한 송수신 모드가 상반되는 경우, 인접한 둘 이상의 해안국이 동일한 지리적 영역에 대해 설정한 송신 출력의 세기가 상반되는 경우, 인접한 둘 이상의 해안국이 동일한 지리적 영역에서 무선국 등급 또는 선박 종류에 대해 설정한 송수신 모드가 상반되는 경우, 인접한 둘 이상의 해안국이 동일한 지리적 영역에서 무선국 등급 또는 선박 종류에 대해 설정한 보고 간격이 상반되는 경우, 및 인접한 둘 이상의 해안국이 동일한 지리적 영역에서 무선국 등급 또는 선박 종류에 대해 설정한 침묵 시간이 상반되는 경우 중 적어도 하나에 해당하는지 판단할 수 있다. 이때, 상기 제어 설정 정보는, 메시지의 번호, 지리적 영역, 송수신 모드, 송신 출력의 세기, 무선국 등급, 선박 종류, 보고 간격, 및 침묵 시간을 포함할 수 있다.The step of identifying the data link integrity impediment may include analyzing a column family composed of control setting information of a message transmitted or received by one or more coast stations managed by the control station, so that two or more adjacent coast stations are located in the same geographical area. If the transmit/receive modes set for the same geographic area are conflicting, or if the transmit power strengths set by two or more adjacent coast stations for the same geographic area are conflicting, the radio station class or vessel type set by two or more adjacent coast stations in the same geographic area In the case of conflicting transmission/reception modes, when two or more adjacent coast stations have conflicting reporting intervals set for radio station classes or ship types in the same geographic area, and when two or more adjacent coast stations have radio station classes or ship types in the same geographical area. It may be determined whether the silence time set for . corresponds to at least one of contradictory cases. In this case, the control setting information may include message number, geographic area, transmission/reception mode, transmission power intensity, radio station class, ship type, reporting interval, and silence time.

상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신된 메시지의 통신 상태 정보로 구성된 컬럼 패밀리를 분석하여, 데이터링크 최초 접속 선박의 보고 메시지가 AIS 메시지 3번이 아닌 경우, 데이터링크 최초 접속 선박이 슬롯 증분을 계산 또는 갱신하면서 보고하지 않은 경우, 데이터링크 최초 접속 선박이 슬롯 증분을 0으로 지정한 이후 다음 전송에서 AIS 메시지 1번으로 보고하지 않은 경우, 및 해안국의 AIS 메시지 16번과 23번에 의해 할당 모드로 지정된 선박의 보고 메시지가 2번이 아닌 경우 중 적어도 하나의 해당 여부를 판단할 수 있다. 이때, 상기 통신 상태 정보는, 메시지의 번호, 동기 상태, 슬롯 타임 아웃, 메시지를 수신한 다른 선박의 수, 슬롯 번호, UTC 시분, 슬롯 오프셋, 슬롯 증분, 연속 슬롯의 수, 및 할당 유지 플래그를 포함할 수 있다.The step of identifying the data link integrity impediment may include analyzing a column family composed of communication state information of a message transmitted or received within a communication coverage area of a coast station managed by the control station, and reporting a data link first access vessel. If the message is not AIS message No. 3, if the data link first access vessel does not report while calculating or updating the slot increment, the data link first access vessel sets the slot increment as 0 and reports it as AIS message No. 1 in the next transmission It is possible to determine whether at least one of the following cases is not applicable, and the case where the report message of the ship designated as the allocation mode by AIS messages 16 and 23 of the coast station is not 2. At this time, the communication state information includes message number, synchronization state, slot timeout, number of other ships receiving the message, slot number, UTC time, slot offset, slot increment, number of consecutive slots, and allocation maintenance flag. can include

상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 메시지의 수신 시간 및 메시지를 전송하는데 사용된 첫 번째 슬롯 번호를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 단일 슬롯을 통해 전송된 메시지의 수신 시간이 소수점 3번째 자리 이하까지 식별된 시간이 상기 첫 번째 슬롯 번호 및 슬롯 클럭 주기를 바탕으로 계산된 값보다 일정 시간 이상 큰 경우, 및 연속 슬롯을 통해 전송된 메시지의 수신 시간이 소수점 3번째 자리 이하까지 식별된 시간이 상기 첫 번째 슬롯 번호 및 슬롯 클럭 주기를 바탕으로 계산된 값보다 일정 시간 이상 큰 경우 중 적어도 하나의 해당 여부를 판단할 수 있다.The step of identifying the data link integrity impediment may include a column family including a reception time of a message transmitted or received within a communication coverage area of a coast station managed by the control station and a first slot number used to transmit the message. is analyzed, if the time identified to the third decimal place of the reception time of the message transmitted through a single slot is greater than the value calculated based on the first slot number and slot clock cycle by a certain time or more, and consecutive slots It is possible to determine whether at least one of the cases in which the reception time of the message transmitted through the 3rd decimal place is greater than the value calculated based on the first slot number and the slot clock cycle by a predetermined time or more. there is.

상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 동적 정보 메시지 또는 정적 정보 메시지를 식별하고, 상기 동적 정보 메시지 또는 상기 정적 정보 메시지의 번호, 채널 번호, 무선국 등급, 해상이동업무 식별부호, 항해 상태, 대지 속력, 및 대지 침로를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 동적 보고를 한 선박이 선박의 등급 별 동적 상태에 따른 공칭 보고 간격으로 보고하지 않은 경우, 및 정적 보고를 한 선박이 기설정된 보고 간격으로 보고하지 않은 경우 중 적어도 하나의 해당 여부를 판단할 수 있다.The step of identifying the data link integrity impediment may include identifying a dynamic information message or a static information message transmitted or received within a communication coverage area of a coast station managed by the control station, and the dynamic information message or the static information message. By analyzing the column family including number, channel number, radio station class, maritime mobile service identification code, navigation status, ground speed, and ground course, the nominal reporting interval according to the dynamic status of each class of vessel It is possible to determine whether or not at least one of the cases where the ship has not been reported as , and the case where the ship that has made a static report does not report at a predetermined reporting interval.

상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 질의 메시지 및 응답 메시지를 식별하고, 상기 질의 메시지의 번호, 상기 질의 메시지를 송신한 선박의 해상이동업무 식별부호, 상기 질의 메시지의 질의 대상의 해상이동업무 식별부호, 요청 메시지 번호, 및 슬롯 오프셋을 포함하는 질의응답 요청 정보를 획득하고, 상기 응답 메시지의 번호, 채널 번호, 상기 응답 메시지를 송신한 선박의 해상이동업무 식별부호, 및 상기 응답 메시지의 응답 대상의 해상이동업무 식별부호를 포함하는 질의응답 정보를 획득하고, 상기 질의응답 요청 정보를 포함하는 컬럼 패밀리 및 상기 질의응답 정보를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 질의 메시지에 대한 응답 메시지가 없는지 여부를 판단할 수 있다.The step of identifying the data link integrity impediment may include identifying an inquiry message and a response message transmitted or received within a communication coverage area of the coast station managed by the control station, and transmitting the inquiry message number and the inquiry message. Obtain query response request information including the maritime mobile service identification code of one vessel, the maritime mobile service identification code of the query target of the query message, the request message number, and the slot offset, and the number of the response message, the channel number, the Obtain query response information including the maritime mobile service identification code of the ship that sent the response message and the maritime mobile service identification code of the response target of the response message, and obtain a column family including the query response request information and the query response It is possible to determine whether there is no response message to the query message by analyzing a column family including information.

상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 동적 정보 메시지, 정적 정보 메시지, 및 응용 특정 메시지를 식별하고, 상기 동적 정보 메시지, 상기 정적 정보 메시지, 및 상기 응용 특정 메시지 각각의 채널 번호, 메시지 번호, 및 해상이동업무 식별부호를 포함하는 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 동일한 해상이동업무 식별부호를 갖는 선박의 동적 정보 메시지가 두 개의 채널을 교차하면서 전송되지 않은 경우, 동일한 해상이동업무 식별부호를 갖는 선박의 정적 정보 메시지가 두 개의 채널을 교차하면서 전송되지 않은 경우, 및 동일한 해상이동업무 식별부호를 갖는 선박의 응용 특정 메시지가 두 개의 채널을 교차하면서 전송되지 않은 경우 중 적어도 하나의 해당 여부를 판단할 수 있다.The step of identifying the data link integrity impediment may include identifying a dynamic information message, a static information message, and an application-specific message transmitted or received within a communication coverage area of a coast station managed by the control station, and the dynamic information message , By analyzing the column family including the channel number, the message number, and the maritime mobile service identification code of each of the static information message and the application-specific message, the dynamic information message of the ship having the same maritime mobile service identification code is obtained. When not transmitted across two channels, static information messages of ships with the same maritime mobile service identification code are not transmitted across two channels, and application-specific messages from ships with the same maritime mobile service identification code It is possible to determine whether at least one of the cases in which is not transmitted while crossing two channels.

상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 동적 정보 메시지를 식별하고, 상기 동적 정보 메시지의 번호, 해상이동업무 식별부호, 대지 속력, 대지 침로, 위도, 경도, 선회율, 선수 방위, 및 고도를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 주변 장치 미설치 또는 연결 불량 여부를 판단할 수 있다.The step of identifying the data link integrity impediment may include identifying a dynamic information message transmitted or received within a communication coverage area of a coast station managed by the control station, a number of the dynamic information message, a maritime mobile service identification code, By analyzing a column family including speed over ground, course over ground, latitude, longitude, turn rate, heading, and altitude, it is possible to determine whether a peripheral device is not installed or has a poor connection.

상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 안전 관련 메시지를 식별하고, 상기 안전 관련 메시지의 번호, 해상이동업무 식별부호, 및 6bit-ASCII 문자 내용을 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 상기 안전 관련 메시지에 조난 상황을 암시하는 텍스트가 포함되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.The step of identifying the data link integrity impediment may include identifying a safety-related message transmitted or received within a communication coverage area of the coast station managed by the control station, the number of the safety-related message, a maritime mobile service identification code, and 6-bit-ASCII character contents, and by analyzing a column family, it is possible to determine whether text suggesting a distress situation is included in the safety-related message.

상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 상기 제어국이 관리하는 해안국이 송신 또는 수신한 위치보정 메시지를 식별하고, 상기 위치보정 메시지의 번호, 해상이동업무 식별부호, 위도, 및 경도를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 상기 위치보정 메시지의 식별부호가 상기 해안국의 식별부호와 일치하지 않는 경우, 상기 위치보정 메시지의 식별부호가 상기 해안국의 식별부호와 일치하지만 상기 해안국이 상기 위치보정 메시지를 송신한 이력이 없는 경우, 및 상기 위치보정 메시지의 식별부호가 상기 해안국과 통신 커버리지 영역이 중첩되며 다른 제어국의 관리 하에 있는 다른 해안국의 식별부호와 일치하지만 상기 다른 해안국에서 상기 위치보정 메시지를 송신한 이력이 없는 경우 중 적어도 하나의 해당 여부를 판단할 수 있다.The step of identifying the data link integrity impediment may include identifying a location correction message transmitted or received by a coast station managed by the control station, and determining the number, maritime mobile service identification code, latitude, and longitude of the location correction message. When the identification code of the location correction message does not match the identification code of the coast station by analyzing the column family including the location correction message, the identification code of the location correction message matches the identification code of the coast station, but the coast station does not match the identification code of the coast station. When there is no history of transmitting the positioning correction message, and the identification code of the positioning correction message overlaps with the coast station and the communication coverage area and matches the identification code of another coast station under the management of another control station, but the other coast station It is possible to determine whether at least one of the cases where there is no history of transmitting the location correction message is applicable.

상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 동적 정보 메시지 또는 정적 정보 메시지를 식별하고, 상기 동적 정보 메시지 또는 상기 정적 정보 메시지의 번호, 해상이동업무 식별부호, 항해 상태, 및 목적지 정보를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 선박의 위치가 일시적으로 상기 해안국의 통신 커버리지 영역 밖의 지점을 나타내는 경우, 일정 속도로 항해 중인 선박의 항해 상태가 계류, 묘박, 정박, 좌초 등 다른 상태를 나타내는 경우, 및 목적지의 철자가 틀리거나 일부 누락된 경우 중 적어도 하나의 해당 여부를 판단할 수 있다.The step of identifying the data link integrity impediment may include identifying a dynamic information message or a static information message transmitted or received within a communication coverage area of a coast station managed by the control station, and the dynamic information message or the static information message. By analyzing the column family including the number, maritime mobile service identification code, voyage status, and destination information, if the position of the ship temporarily indicates a point outside the communication coverage area of the coast station, the ship sailing at a constant speed It may be determined whether at least one of a case in which the voyage state indicates another state such as mooring, anchoring, anchoring, or stranding, and a case in which the spelling of the destination is misspelled or partially omitted.

상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 동적 정보 메시지의 번호, 해상이동업무 식별부호, 위도, 및 경도를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 등록되지 않은 해상이동업무 식별부호로 위치 보고를 전송하는 무선국이 존재하는 경우, 및 등록된 해상이동업무 식별부호로 서로 다른 위치 정보를 전송하는 둘 이상의 무선국이 존재하는 경우 중 적어도 하나의 해당 여부를 판단할 수 있다.The step of identifying the data link integrity impediment may include a column including a number of a dynamic information message transmitted or received within a communication coverage area of a coast station managed by the control station, a maritime mobile service identification code, latitude, and longitude. After analyzing the family, at least one of a case where there is a radio station transmitting a location report with an unregistered maritime mobile service identification code and a case where there are two or more radio stations transmitting different location information with a registered maritime mobile service identification code. It can be determined whether one is applicable.

상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 매 프레임의 시작 시점에, 수신 장치로부터 제공되는 FSR(Frame summary of AIS reception) sentence에 포함된 채널 번호 및 이전 프레임의 평균 잡음 레벨 수치에 대한 정보를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 프레임 단위의 고의적 또는 악의적인 다량의 방송 메시지의 존재 여부를 판단할 수 있다.The step of identifying the data link integrity impediment may include, at the start of each frame, information about a channel number included in a frame summary of AIS reception (FSR) sentence provided from a receiving device and an average noise level value of a previous frame. By analyzing the included column family, it is possible to determine whether a large number of intentional or malicious broadcast messages in frame units exist.

본 개시에 따라 무결성 저해요소를 모니터링하는 시스템, 제어국, 내지는 제어 방법은, 메시지의 패킷에 따라 데이터를 분류하는 한편 각 판단 기준에 맞는 컬럼 패밀리를 구성함으로써 무결성 저해요소의 존재를 체계적으로 자동 식별할 수 있다.According to the present disclosure, a system, a control station, or a control method for monitoring integrity-compromising elements systematically and automatically identifies the existence of integrity-compromising elements by classifying data according to message packets and constructing a column family that meets each criterion. can do.

도 1은 우리나라 해역을 기준으로 선박국, 해안국, 제어국, 및 상황관제실을 도시한 도면,
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 해상 초단파대 데이터링크 무결성 저해요소 감시·분석·식별 시스템의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 해상 초단파대 데이터링크 무결성 저해요소 감시·분석·식별 시스템의 분산 데이터 처리 방법을 도시한 도면, 그리고
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 자동 식별 시스템(AIS)을 사용하는 A 등급(Class A)의 선박의 데이터링크 접속 알고리즘을 도시한 도면이다.
1 is a view showing a ship station, a coast station, a control station, and a situation control room based on Korean waters;
2 is a diagram showing the configuration of a system for monitoring, analyzing, and identifying maritime microwave data link integrity impediments according to an embodiment of the present disclosure;
3 is a diagram showing a distributed data processing method of a system for monitoring, analyzing, and identifying maritime microwave data link integrity impediments according to an embodiment of the present disclosure; and
4 is a diagram illustrating a data link access algorithm of a Class A vessel using an automatic identification system (AIS) according to an embodiment of the present disclosure.

본 개시에 대하여 구체적으로 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 도면의 기재 방법에 대하여 설명한다.Prior to a detailed description of the present disclosure, the method of describing the present specification and drawings will be described.

먼저, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 개시의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당해 기술 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다. First, terms used in the present specification and claims are general terms in consideration of functions in various embodiments of the present disclosure. However, these terms may vary depending on the intention of a technician working in the art, legal or technical interpretation, and the emergence of new technologies. In addition, some terms are arbitrarily selected by the applicant. These terms may be interpreted as the meanings defined in this specification, and if there is no specific term definition, they may be interpreted based on the overall content of this specification and common technical knowledge in the art.

또한, 본 명세서에 첨부된 각 도면에 기재된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 설명 및 이해의 편의를 위해서 서로 다른 실시 예들에서도 동일한 참조번호 또는 부호를 사용하여 설명한다. 즉, 복수의 도면에서 동일한 참조 번호를 가지는 구성요소를 모두 도시되어 있다고 하더라도, 복수의 도면들이 하나의 실시 예를 의미하는 것은 아니다. In addition, the same reference numerals or numerals in each drawing attached to this specification indicate parts or components that perform substantially the same function. For convenience of description and understanding, the same reference numerals or symbols are used in different embodiments. That is, even if all components having the same reference numerals are shown in a plurality of drawings, the plurality of drawings do not mean one embodiment.

또한, 본 명세서 및 청구범위에서는 구성요소들 간의 구별을 위하여 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 사용될 수 있다. 이러한 서수는 동일 또는 유사한 구성요소들을 서로 구별하기 위하여 사용하는 것이며 이러한 서수 사용으로 인하여 용어의 의미가 한정 해석되어서는 안 된다. 일 예로, 이러한 서수와 결합된 구성요소는 그 숫자에 의해 사용 순서나 배치 순서 등이 제한되어서는 안 된다. 필요에 따라서는, 각 서수들은 서로 교체되어 사용될 수도 있다. Also, in the present specification and claims, terms including ordinal numbers such as “first” and “second” may be used to distinguish between elements. These ordinal numbers are used to distinguish the same or similar components from each other, and the meaning of the term should not be construed as being limited due to the use of these ordinal numbers. For example, the order of use or arrangement of elements associated with such ordinal numbers should not be limited by the number. If necessary, each ordinal number may be used interchangeably.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "consist of" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other It should be understood that the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

본 개시의 실시 예에서 "모듈", "유닛", "부(part)" 등과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 구성요소를 지칭하기 위한 용어이며, 이러한 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈", "유닛", "부(part)" 등은 각각이 개별적인 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 경우를 제외하고는, 적어도 하나의 모듈이나 칩으로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.In the embodiments of the present disclosure, terms such as “module,” “unit,” and “part” are terms used to refer to components that perform at least one function or operation, and these components are hardware or software. It may be implemented or implemented as a combination of hardware and software. In addition, a plurality of "modules", "units", "parts", etc. are integrated into at least one module or chip, except for cases where each of them needs to be implemented with separate specific hardware, so that at least one processor can be implemented as

또한, 본 개시의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결뿐 아니라, 다른 매체를 통한 간접적인 연결의 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다는 의미는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, in an embodiment of the present disclosure, when a part is said to be connected to another part, this includes not only a direct connection but also an indirect connection through another medium. In addition, the meaning that a certain part includes a certain component means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail using the accompanying drawings.

도 1은 우리나라 해역을 기준으로 선박국, 해안국, 제어국, 및 상황관제실을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a ship station, a coast station, a control station, and a situation control room based on the sea area of Korea.

선박(100-1, 2, 3, …)은, 국제적 협약에 의해 자동식별시스템(AIS) 또는 초단파대 데이터 교환 시스템(VDES)과 연동되어 운항, 정박 또는 계류 중이며, 다양한 외부 장치와 통신을 수행하기 위한 장치 내지는 시스템을 포함하여 선박국으로 지칭될 수 있다.Vessels (100-1, 2, 3, …) are operating, anchored or moored in conjunction with the Automatic Identification System (AIS) or VDES (Very Short Band Data Exchange System) according to international agreements, and communicate with various external devices It may be referred to as a ship station, including a device or system for doing so.

해안국(200)은, 관할 영역 내 선박국의 정보를 수신하거나 선박국으로 정보를 전송하는 장치 내지는 시스템에 해당한다.The coast station 200 corresponds to a device or system that receives information of ship stations within its jurisdiction or transmits information to ship stations.

제어국(300. 운영 센터)은, 관할 영역 내 해안국 및 선박국의 통항량을 비롯하여 안전한 운항을 제어·관리하는 장치 내지는 시스템에 해당한다. 제어국은 전국 내 각 지역 별로 구비될 수 있다.The control station (300. Operation Center) corresponds to a device or system that controls and manages safe navigation, including the amount of traffic of coast stations and ship stations within its jurisdiction. The control station may be provided for each region in the country.

상황관제실(400)은, 전국 각 지역을 담당하는 제어국으로부터 정보를 수집하고 이를 통합 모니터링하는 장치 내지는 시스템에 해당한다.The situation control room 400 corresponds to a device or system that collects information from control stations in charge of each region nationwide and monitors the information in an integrated manner.

도 1에 도시된 바와 같이 상황관제실(400)은 하나 이상의 제어국을 관할하고, 각 제어국은 다시 하나 이상의 해안국을 관할하며, 각 해안국은 통신 커버리지 영역 내 선박국을 해안국의 정보 교환 대상으로 한다. 각각의 해안국은 인접한 두 개의 해안국 간에 일정 부분 중첩된 통신 커버리지 영역을 갖도록 시설된다. 이는 지속적이면서 안정적인 해상교통관제를 위해 통신 커버리지 경계 부분에서 발생할 수 있는 음영을 해소하고 가블링(Garbling, 전파 및 시간 자원 충돌) 영향에 의한 미수신율을 줄이기 위함이다. 또한, 각각의 해안국은 주 장치와 예비 장치로 구성된 통신 장치와 전용회선 및 상용 LTE 이동통신망을 이용한 회선 이중화를 통해 정보 수집의 연속성을 보장하도록 구현될 수 있다.As shown in FIG. 1, the situation control room 400 has jurisdiction over one or more control stations, and each control station has jurisdiction over one or more coast stations, and each coast station exchanges information with ship stations within a communication coverage area. to target Each coast station is installed to have a communication coverage area that partially overlaps between two adjacent coast stations. This is to eliminate shadows that may occur at the boundary of communication coverage for continuous and stable maritime traffic control and to reduce the non-receipt rate due to the effect of garbling (propagation and time resource collision). In addition, each coast station may be implemented to ensure continuity of information collection through line redundancy using a communication device composed of a main device and a spare device, a dedicated line, and a commercial LTE mobile communication network.

도 1을 참조하면, 해안국의 통신 커버리지 영역이 각각 도시되었으며, 커버리지 영역 내의 선박(선박국)과 통신 커버리지 영역 밖의 선박(선박국)이 각각 도시되었다. Referring to FIG. 1 , each communication coverage area of a coast station is shown, and a ship (ship station) within the coverage area and a ship (ship station) outside the communication coverage area are respectively shown.

또한, 점선으로 표시된 원은 각 선박국의 통신 커버리지 영역을 나타내며, 각 선박국의 통신 커버리지 영역 내의 다른 선박, 각 선박국의 통신 커버리지 밖의 다른 선박 등이 각각 도시되었다.In addition, circles indicated by dotted lines represent the communication coverage area of each ship station, and other ships within the communication coverage area of each ship station, other ships outside the communication coverage area of each ship station, and the like are respectively shown.

도 1의 예시에서, 선박(100-1) 은 데이터링크에 영향을 주거나 받지 않는 무해한 선박을 뜻하며, 선박(100-2)은 데이터링크 저해요소 중 어느 하나 이상의 유형을 포함하는 선박을 뜻하고, 선박(100-3)은 데이터링크 저해요소 중 어느 하나 이상의 유형을 포함하는 선박(ex. 100-2)의 통신 커버리지 영역 안에 있어 데이터링크에 피해를 받는 선박이다.In the example of FIG. 1, the ship 100-1 refers to a harmless ship that is not affected or not affected by the data link, and the ship 100-2 refers to a ship that includes one or more types of data link impairing elements, The ship 100-3 is within the communication coverage area of the ship (ex. 100-2) including any one or more types of data link impediments and is damaged by the data link.

도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 해상 초단파대 데이터링크 무결성 저해요소 감시·분석·식별 시스템의 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram showing the configuration of a system for monitoring, analyzing, and identifying maritime microwave data link integrity impediments according to an embodiment of the present disclosure.

해안국용 초단파대 데이터 교환 시스템(11, 12, …)은 관할 영역 내 통신 커버리지 영역 안쪽의 다른 무선국(ex. 다른 선박국)의 정보를 수신하거나 주기적인 해안국 정보 또는 제어/관리 서비스를 제공하기 위한 목적의 정보를 발송하는 역할을 수행한다.The microwave band data exchange system (11, 12, ...) for coast stations receives information from other radio stations (ex. other ship stations) inside the communication coverage area within its jurisdiction or provides periodic coast station information or control/management services. It plays the role of sending information for the purpose of

본 개시에 따라 데이터링크 무결성을 감시/분석/식별하는 시스템(20)은, 해안국용 초단파대 데이터 교환 시스템으로부터 수신된 타 무선국의 정보를 수신 장치의 종류(AIS, ASM, VDE-TER)별로 스트림 처리 후 이를 분산 스토리지에 저장하고, 시간 연속성을 갖는 지속적인 데이터의 스트림을 적절한 단위로 쪼개어 7가지 유형의 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하기 위해 정의한 16가지 유형 판단에 용이한 데이터셋의 집합체들로 데이터 마트를 구성하는 분산 데이터 처리를 한 후 이를 통해 유형별 판단 기준에 대한 해당 여부를 식별 및 분석하여 결과값을 도출할 수 있다.According to the present disclosure, the system 20 for monitoring/analyzing/identifying data link integrity streams the information of other radio stations received from the VHF data exchange system for coast stations by type of receiving device (AIS, ASM, VDE-TER). After processing, it is stored in distributed storage, and the stream of continuous data with time continuity is divided into appropriate units to identify 7 types of data link integrity impediments. After processing the distributed data constituting the mart, it is possible to derive the result value by identifying and analyzing whether it corresponds to the judgment criteria for each type.

VDL의 무결성을 위협할 수 있는 유형은 종래부터 이하와 같이 7가지로 나열될 수 있었으나, 7가지 유형의 나열에 그친 종래의 규약과 달리, 본 시스템(20)은 유형 별로 무결성을 구체적으로 분석/식별하기 위한 알고리즘을 활용하는 특징이 있다.Conventionally, the types that can threaten the integrity of the VDL could be listed as 7 types as follows, but unlike the conventional rules that only listed 7 types, the present system 20 specifically analyzes / There is a feature that utilizes an algorithm for identification.

- 유형 1: 승인되지 않은 데이터링크 제어 신호의 전달 여부- Type 1: Transmission of unauthorized data link control signals

- 유형 2: 적어도 하나의 장치의 국제 성능 표준 미달 여부- Type 2: Failure of at least one device to international performance standards

- 유형 3: 적어도 하나의 장치의 잘못된 구성 및 설치 여부- Type 3: Incorrect configuration and installation of at least one device

- 유형 4: 승인되지 않은 해안국의 서비스 메시지의 송수신 여부- Type 4: Whether or not service messages from unauthorized coast stations are transmitted or received.

- 유형 5: 스푸핑(도용) 메시지의 송수신 여부- Type 5: Whether spoofing (stealing) messages are sent or received

- 유형 6: DOS(서비스 거부 공격) 메시지의 송수신 여부- Type 6: Whether to send or receive DOS (Denial of Service Attack) messages

- 유형 7: 프로토콜의 악용 여부- Type 7: Abuse of the protocol

시스템(20)을 구성하는 후술할 각 구성들(21, 22, 23, 24, 25)은 적어도 하나의 제어국에 포함될 수 있다. 이 경우, 제어국은 해당 구성들을 활용하여 데이터링크의 무결성을 감시 및 분석할 수 있다. 또한, 시스템(20)을 구성하는 구성들(21, 22, 23, 24, 25) 각각은 상황관제실, 제어국, 해안국 중 적어도 하나에 구비될 수도 있다.Each of the components 21, 22, 23, 24, and 25 constituting the system 20, which will be described later, may be included in at least one control station. In this case, the control station can monitor and analyze the integrity of the data link using the corresponding configurations. In addition, each of the components 21, 22, 23, 24, and 25 constituting the system 20 may be provided in at least one of a situation control room, a control station, and a coast station.

시스템(20)에 있어서, 분산 스트림 처리 모듈(21)은 수신된 데이터링크 메시지 패킷의 헤더 부분에 포함된 형식자(formatter)와 채널 코드를 바탕으로, 각각의 메시지를 수신 장치의 종류(AIS, ASM, VDE-TER), 해안국 송신/수신 여부, 사용된 채널 정보로 분류하여 각각의 데이터링크 메시지 원문을 해당 분산 스토리지(22)에 저장한다. 분산 스트림 처리시 메시지 패킷의 헤더 부분에 포함된 정보를 이용하면 메시지 패킷 내 데이터 페이로드 구간을 6bit 바이너리 필드로 변환하여 메시지 구조에 따른 비트 단위로 쪼개어 재구성하는 복잡한 파싱(parsing) 과정을 거치지 않고도 신속하고 정확하게 메시지를 분류할 수 있다.In the system 20, the distributed stream processing module 21 converts each message based on the formatter and channel code included in the header part of the received data link message packet, to the type of receiving device (AIS, ASM, VDE-TER), coast station transmission/reception status, used channel information, and the original text of each data link message is stored in the corresponding distributed storage 22. When processing distributed streams, using the information included in the header part of the message packet, the data payload section in the message packet is converted into a 6-bit binary field and can be split into bits according to the message structure and reconstructed quickly without going through a complicated parsing process. and accurately classify messages.

또한, 분산 스트림 처리를 통해 각 데이터링크 메시지 원문을 분산 스토리지(22)에 저장할 때, 수신 장치로부터 매 수신 메시지와 함께 쌍(pair)으로 제공되는 VSI(VDL signal information) sentence에 포함된 각 메시지 수신 시간(hhmmss.sss)과 메시지를 전송하는데 사용된 첫 번째 슬롯 번호, 수신된 메시지의 전계 강도, 신호대잡음비(SNR)에 대한 정보를 첨가하고, 매 프레임의 시작 시점에 수신 장치로부터 제공되는 FSR(Frame summary of AIS reception) sentence에 포함된 이전 프레임의 평균 잡음 레벨 수치에 대한 정보를 첨가한다. 이는 데이터링크 메시지 패킷 내 데이터 페이로드에 포함된 정보만으로는 명확히 구분할 수 없는 시계열 데이터 정렬과 통신 채널의 배경 잡음(Background Noise) 또는 가블링(Garbling)으로 인한 데이터링크 무결성 저해요소의 존재 유무를 판단하는 근거로 활용된다.In addition, when the original text of each data link message is stored in the distributed storage 22 through distributed stream processing, each message included in a VDL signal information (VSI) sentence provided in a pair with every received message is received from the receiving device. Information on the time (hhmmss.sss), the first slot number used to transmit the message, the electric field strength of the received message, and the signal-to-noise ratio (SNR) are added, and the FSR provided from the receiving device at the start of each frame ( Frame summary of AIS reception) adds information about the average noise level value of the previous frame included in the sentence. This is a time-series data alignment that cannot be clearly distinguished only by the information contained in the data payload in the data link message packet, and the presence or absence of data link integrity deterioration factors due to background noise or garbling of the communication channel. used as a basis

분산 스토리지(22)에 저장된 데이터링크 메시지 원문은 분산 데이터 처리 모듈(23)의 분산 데이터 처리 과정에서 AIS/ASM/VDE 메시지 파서(parser)를 통해 6bit 바이너리 필드로 변환되고 각기 다른 메시지 구조에 따른 비트 단위로 쪼개어진 후 매개변수 및 해당 값에 대한 키(key)/밸류(value) 쌍으로 구성되고, 이것은 TDMA 프레임 동기화의 기본 단위인 1분 간격으로 다시 7가지 유형의 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하기 위해 정의한 16가지 유형의 판단 기준에 대한 해당 여부를 분석하는데 용이한 구성의 데이터셋의 집합체, 즉, 컬럼 패밀리(column family) 또는 컬럼 패밀리들간의 결합으로 이뤄진 수퍼 컬럼 패밀리(super column family)로 재구성되어 데이터 마트(24)에 저장된다.The original data link message stored in the distributed storage 22 is converted into a 6-bit binary field through the AIS/ASM/VDE message parser in the distributed data processing process of the distributed data processing module 23, and the bits according to each different message structure After being broken down into units, it is composed of key/value pairs for parameters and corresponding values, which identifies 7 types of data link integrity impediments again in 1-minute intervals, which are the basic unit of TDMA frame synchronization. It is a collection of datasets that are easy to analyze whether or not the 16 types of criteria defined for It is reconstructed and stored in the data mart 24.

7가지 유형의 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하기 위해 정의한 16가지 유형의 판단 기준은 다음과 같다.The 16 types of criteria defined to identify 7 types of data link integrity impediments are as follows.

- 기준 1: AIS 제어 메시지 및 위치보정 메시지의 출처와 진위,- Criterion 1: Origin and authenticity of AIS control messages and positioning messages;

- 기준 2: VDE-TER 제어 메시지의 출처와 진위,- criterion 2: origin and authenticity of VDE-TER control messages;

- 기준 3: 해당 제어 메시지의 내용 및 유효기간의 적절성,- criterion 3: adequacy of the content and validity period of the control message;

- 기준 4: 상반된 제어 메시지의 존재 여부,- criterion 4: existence of conflicting control messages;

- 기준 5: 데이터링크 접속 규정 준수 여부,- Criterion 5: compliance with data link access regulations;

- 기준 6: 슬롯 접속 규정 준수 여부,- Criterion 6: compliance with slot access regulations;

- 기준 7: 보고 간격 준수 여부,- Criterion 7: compliance with reporting intervals;

- 기준 8: 특정 메시지에 대한 응답, Re-action 기능 준수 여부,- Criterion 8: Response to specific message, compliance with Re-action function,

- 기준 9: 채널 교차 전송 준수 여부,- Criterion 9: compliance with cross-channel transmission;

- 기준 10: 센서, 위성항법수신기 등 주변장치 미설치 또는 연결 불량 여부,- Criterion 10: Peripheral devices such as sensors and satellite navigation receivers are not installed or are not properly connected;

- 기준 11: 안전 관련 메시지의 출처와 진위,- Criterion 11: Origin and authenticity of safety-related messages;

- 기준 12: 위치보정 메시지의 출처와 진위,- Criterion 12: Origin and authenticity of geolocation messages;

- 기준 13: 비의도적인 잘못된 정보를 포함한 동적, 정적, 항해 관련 데이터 포함 여부,- Criterion 13: Inclusion of dynamic, static and voyage-related data, including unintentional misinformation;

- 기준 14: 의도적인 거짓으로 꾸며진 동적, 정적, 항해 관련 데이터 포함 여부,- Criterion 14: Inclusion of dynamic, static or voyage-related data that is deliberately false;

- 기준 15: 고의·악의적인 다량의 방송 (Broadcast) 메시지 존재 여부,- Criterion 15: Existence of intentional and malicious broadcast messages,

- 기준 16: 프로토콜 악용 사례 존재 여부- Criterion 16: Existence of protocol abuse

예를 들어, 기준 1 내지 4는 상술한 유형 1의 판단을 위한 구체적인 과정이 될 수 있고, 기준 5 내지 9는 상술한 유형 2의 판단을 위한 구체적인 과정이 될 수 있고, 기준 10은 상술한 유형 3의 판단을 위한 구체적인 과정이 될 수 있고, 기준 11 내지 12는 상술한 유형 4의 판단을 위한 구체적인 과정이 될 수 있고, 기준 13 내지 14는 상술한 유형 5의 판단을 위한 구체적인 과정이 될 수 있고, 기준 15는 상술한 유형 6의 판단을 위한 구체적인 과정이 될 수 있다.For example, criteria 1 to 4 may be specific procedures for the above-described type 1 determination, criteria 5 to 9 may be specific procedures for the above-described type 2 determination, and criterion 10 may be the above-described type 3 can be a specific process for the determination, criteria 11 and 12 can be a specific process for the above-described type 4 determination, and criteria 13 and 14 can be a specific process for the above-described type 5 determination and criterion 15 can be a specific process for determining the above-mentioned type 6.

상기 기준 1과 기준 2에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서, In the method for analyzing whether the criterion 1 and criterion 2 are applicable,

AIS 메시지 16번(할당 모드 명령), 메시지 20번(데이터링크 관리), 메시지 22번(채널관리) 내지 23번(그룹할당명령)과 VDE-TER(지상 VDE) 메시지 0번(매체접속제어), 메시지 20번 내지 22번(게시판)은 해안국 통신 커버리지 영역 내 데이터링크를 제어하는데 사용할 수 있도록 규정된 해안국 전용 메시지에 해당한다.AIS message no. 16 (assignment mode command), message no. 20 (data link management), message no. 22 (channel management) to no. 23 (group assignment command) and VDE-TER (terrestrial VDE) message no. 0 (media access control) , Message Nos. 20 to 22 (bulletin board) correspond to coast station-only messages defined to be used to control the data link within the coast station's communication coverage area.

여기서, 제어국은, 시스템(20)을 통해,Here, the control station, through the system 20,

해당 제어국이 관리하는 해안국에서 송신한 메시지(VDO 또는 EDO sentence) 또는 불특정 다수로부터 수신한 메시지(VDM 또는 EDM sentence) 중 제어 메시지에 해당하는 데이터링크 메시지의 데이터 페이로드 구간을 파싱(parsing)하여 얻은 매개변수 값을 통해 승인된 해안국 제어 메시지 해당 여부를 판별할 수 있다. 즉, 제어국이 관리하는 해안국이 송신했거나 수신한 AIS 메시지 16번, 메시지 20번, 메시지 22번 내지 23번과 VDE-TER 메시지 0번, 메시지 20번 내지 22번을 파싱하여 데이터 마트 내 메시지 번호, 해상이동업무 식별부호(MMSI), 위도, 경도와 같은 정적 정보를 포함하는 데이터셋으로 재구성된 컬럼 패밀리의 키/밸류 분석을 통해, 이하 경우들 중 적어도 하나의 해당 여부를 결과로 도출할 수 있다.Parsing the data payload section of the data link message corresponding to the control message among the messages sent from the coast station managed by the control station (VDO or EDO sentence) or messages received from unspecified numbers (VDM or EDM sentence) It is possible to determine whether or not the approved coast station control message corresponds to the value of the parameter obtained through the above process. That is, by parsing AIS message no. 16, message no. 20, message no. 22 to 23 and VDE-TER message no. 0, message no. 20 to 22 transmitted or received by the coast station managed by the control station, the message in the data mart Through key/value analysis of the column family reconstructed into a dataset including static information such as number, MMSI, latitude, and longitude, whether or not at least one of the following cases is applicable can be derived as a result. can

- 해당 제어국이 관리하는 해안국 식별부호와 일치하지 않는 경우,- If it does not match the identification code of the coast station managed by the control station,

- 해당 제어국과 인접한 제어국이 관리하는 통신 커버리지 영역이 중첩된 해안국 식별부호와 일치하지 않는 경우(ex. 제1 제어국(: 해당 제어국)의 제1 해안국과 제2 제어국의 제2 해안국 간에 통신 커버리지 영역이 중첩된 상태에서, 메시지가 제2 해안국의 식별부호와 일치하지 않는 경우),- If the communication coverage area managed by the control station adjacent to the control station does not match the overlapping coast station identification code (ex. the first coast station of the first control station (: the corresponding control station) and the second control station In a state where the communication coverage area overlaps between the second coast stations, if the message does not match the identification code of the second coast station),

- 해당 제어국이 관리하는 해안국 식별부호와 일치하나 실제 해당 제어국이 관리하는 해안국에서 송신한 이력이 없거나 해안국의 위치 정보 등 다른 매개변수 값이 일치하지 않는 경우,- If it matches the coast station identification code managed by the control station, but there is no transmission history from the coast station managed by the control station, or other parameter values such as location information of the coast station do not match,

- 해당 제어국과 인접한 제어국이 관리하는 통신 커버리지 영역이 중첩된 해안국 식별부호와 일치하나 실제 인접한 제어국이 관리하는 해안국에서 송신한 이력이 없거나 해안국의 위치 정보 등 다른 매개변수 값이 일치하지 않는 경우,- Although the communication coverage area managed by the control station adjacent to the control station matches the overlapping coast station identification code, there is no transmission history from the coast station managed by the actual adjacent control station, or other parameter values such as location information of the coast station If they don't match,

상기 기준 3에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서, 제어국은, 시스템(20)을 통해,In the method for analyzing whether criterion 3 is applicable, the control station, through the system 20,

제어국이 관리하는 해안국이 송신했거나 수신한 AIS 메시지 16번, 메시지 20번, 메시지 22번 내지 23번과 VDE-TEST 메시지 0번, 메시지 20번 내지 22번을 파싱하여 데이터 마트 내 메시지 번호, 슬롯 오프셋, 슬롯 증분, 슬롯의 수, 타임 아웃, 지리적 영역(북동-남서 좌표), 무선국 등급(Class), 선박 종류, 보고 간격, 게시판 버전, 버전의 유효성과 같은 제어 설정 정보를 포함하는 데이터셋으로 재구성된 컬럼 패밀리의 키/밸류 분석을 통해, 이하 경우들 중 적어도 하나에 대한 해당 여부를 결과로 도출할 수 있다.AIS message no. 16, message no. 20, message no. 22 to 23 and VDE-TEST message no. 0, message no. 20 to 22 sent or received by the coast station managed by the control station are parsed and the message number in the data mart, Dataset containing control setting information such as slot offset, slot increment, number of slots, timeout, geographical area (north-south-west coordinates), station class, vessel type, reporting interval, bulletin board version, and version validity. Through the key/value analysis of the column family reconstructed as , whether or not at least one of the following cases is applicable can be derived as a result.

- 매개변수 할당 한계 설정을 초과하거나 미래 사용(future use)을 위해 예약된 설정을 사용하는 경우,- exceeding parameter assignment limit settings or using settings reserved for future use;

- 증분에 대해 권장하는 값들(2, 3, 5, 6, 9, 10, 15, 18, 25, 30, 45, 50, 75, 90, 125, 150, 225, 250, 375, 450, 750, 1125) 중 어느 것에도 해당하지 않는 경우,- recommended values for increments (2, 3, 5, 6, 9, 10, 15, 18, 25, 30, 45, 50, 75, 90, 125, 150, 225, 250, 375, 450, 750, 1125), if none of them apply,

- 예약 블록의 연속 슬롯 수가 5개를 초과하는 경우,- If the number of consecutive slots in the reserved block exceeds 5,

- 타임 아웃 설정을 1씩 감소시키거나, 갱신하지 않는 경우,- If the timeout setting is decreased by 1 or not renewed,

- 지리적 영역 경계의 교차점이 3개를 초과하는 경우,- if there are more than three points of intersection of the boundaries of a geographical area;

- 게시판 버전이 일치하지 않거나 유효기간이 45일을 초과하는 경우,- If the bulletin board version does not match or the validity period exceeds 45 days,

- TDMA 프레임 크기가 권장하는 값들(2, 3, 5, 6, 9, 10, 15) 중 어느 것에도 해당하지 않는 경우- If the TDMA frame size does not correspond to any of the recommended values (2, 3, 5, 6, 9, 10, 15)

상기 기준 4에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서, 제어국은, 시스템(20)을 통해,In the method for analyzing whether criterion 4 is applicable, the control station, through the system 20,

AIS 메시지 22번 내지 23번을 파싱하여 데이터 마트 내 메시지 번호, 개별 주소 지정 또는 지리적 영역, 송수신 모드, 송신 출력의 세기, 무선국 등급, 선박 종류, 보고 간격, 침묵 시간과 같은 제어 설정 정보를 포함하는 데이터셋으로 재구성된 컬럼 패밀리의 키/밸류 분석을 통해, 이하 경우들 중 적어도 하나의 해당 여부를 도출할 수 있다.AIS messages 22 and 23 are parsed to obtain control setting information such as message number within the data mart, individual addressing or geographic area, transmit/receive mode, transmit power strength, radio station class, vessel type, report interval, and silence time. Through key/value analysis of the column family reconstructed into the dataset, whether or not at least one of the following cases is applicable may be derived.

인접한 둘 이상의 해안국이 AIS 메시지 22번을 이용하여 개별 주소 지정한 해상이동업무 식별부호나 동일한 지리적 영역에 대해 설정한 송수신 모드가 상반되는 경우,If two or more adjacent coast stations have conflicting maritime mobile service identification codes assigned to individual addresses using AIS message No. 22 or transmission/reception modes set for the same geographical area,

인접한 둘 이상의 해안국이 AIS 메시지 22번을 이용하여 개별 주소 지정한 해상이동업무 식별부호나 동일한 지리적 영역에 대해 설정한 송신 출력의 세기가 상반되는 경우,If two or more adjacent coast stations have conflicting maritime mobile service identification codes assigned to individual addresses using AIS message No. 22 or the strength of transmit power set for the same geographical area,

인접한 둘 이상의 해안국이 AIS 메시지 23번을 이용하여 동일한 지리적 영역에서 무선국 등급 또는 선박의 종류에 대해 설정한 송수신 모드가 상반되는 경우,If two or more adjacent coast stations have conflicting transmission/reception modes set for the radio station class or ship type in the same geographical area using AIS message No. 23,

인접한 둘 이상의 해안국이 AIS 메시지 23번을 이용하여 동일한 지리적 영역에서 무선국 등급 또는 선박 종류에 대해 설정한 보고 간격이 상반되는 경우,If two or more adjacent coast stations have conflicting reporting intervals set for radio station class or ship type in the same geographic area using AIS message No. 23,

인접한 둘 이상의 해안국이 AIS 메시지 23번을 이용하여 동일한 지리적 영역에서 무선국 등급 또는 선박 종류에 대해 설정한 침묵 시간이 상반되는 경우,If two or more adjacent coast stations have conflicting silence times set for radio station classes or ship types in the same geographic area using AIS message No. 23,

중 어느 하나에 대한 해당 여부를 결과로 도출할 수 있다.Whether or not any one of them is applicable can be derived as a result.

상기 기준 5에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서, 데이터링크 접속 규정 준수 여부는 이하와 같이 판단된다.In the method for analyzing whether criterion 5 is applicable, whether or not data link access regulations are observed is determined as follows.

제어국은, AIS 메시지 1번 내지 3번과 같은 RATDMA(임의접속 시분할 다중접속), ITDMA, SOTDMA 접속 체계를 사용하는 이동국 동적 정보 메시지를 파싱하여 데이터 마트 내 메시지 번호, 동기 상태, 슬롯 타임 아웃, 수신한 타 무선국 수(: 해당 메시지를 수신한 다른 선박들의 수), 슬롯 번호, UTC 시분, 슬롯 오프셋, 슬롯 증분, 연속 슬롯의 수, 할당 유지 플래그(Keep Flag)와 같은 통신 상태(Communication State) 정보를 포함하는 데이터셋으로 재구성된 컬럼 패밀리의 키/밸류 분석을 통해, 이하 경우들 중 적어도 하나에 대한 해당 여부를 결과로 도출할 수 있다.The control station parses the dynamic information message of the mobile station using RATDMA (random access time division multiple access), ITDMA, or SOTDMA access schemes such as AIS message No. 1 to No. 3 to obtain message number, synchronization status, slot timeout, Communication State, such as the number of other radio stations received (number of other ships that received the message), slot number, UTC time, slot offset, slot increment, number of consecutive slots, allocation keep flag Through key/value analysis of a column family reconstructed into a dataset including information, whether or not at least one of the following cases is applicable may be derived as a result.

- 데이터링크 최초 접속 선박의 보고 메시지가 AIS 메시지 3번이 아닌 경우,- If the report message of the first data link access vessel is not AIS message No. 3,

- 데이터링크 최초 접속 선박이 이후 1분간 AIS 메시지 3번으로 통신 상태 정보 중 슬롯 증분을 계산/갱신하면서 보고하지 않은 경우,- If the first data link access vessel does not report while calculating/updating the slot increment among the communication status information through AIS message No. 3 for one minute,

- AIS 메시지 3번으로 통신 상태 정보 중 슬롯 증분을 '0'으로 지정한 선박이 다음 전송에서 AIS 메시지 1번으로 보고하지 않은 경우,- In the case where the ship that designated the slot increment as '0' among the communication status information in AIS message No. 3 did not report it in AIS message No. 1 in the next transmission,

- 해안국의 AIS 메시지 16번과 메시지 23번에 의해 할당 모드로 지정된 선박의 보고 메시지가 AIS 메시지 2번이 아닌 경우- If the report message of the vessel designated as the allocation mode by AIS message No. 16 and message No. 23 of the coast station is not AIS message No. 2

상기 기준 6에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서, 슬롯 접속 규정 준수 여부는 이하와 같이 판단된다.In the method for analyzing whether criterion 6 is applicable, whether or not the slot access regulation is observed is determined as follows.

제어국은, 모든 수신 메시지에 대해 해안국 장치로부터 매 송수신 메시지와 함께 쌍(pair)으로 제공되는 VSI(VDL signal information) sentence에 포함된 각 메시지 수신시간과 메시지를 전송하는데 사용된 첫 번째 슬롯 번호에 대한 정보 분석을 통해, 이하 경우들 중 적어도 하나의 해당 여부를 결과로 도출할 수 있다.The control station determines the reception time of each message and the first slot number used to transmit the message included in the VDL signal information (VSI) sentence provided as a pair with each transmitted/received message from the coast station device for all received messages. Through information analysis on , whether or not at least one of the following cases is applicable may be derived as a result.

- 단일 슬롯을 사용하여 전송한 메시지 수신시간의 소수점 3째자리 이하를 포함한 초 단위(ss.sss)가 {(메시지를 전송하는데 사용된 첫 번째 슬롯 번호 + 1) x 슬롯 클럭 주기(1/37.5 ms)}로 계산된 값보다 현저히(수십 ms 이상) 큰 경우,- The second unit (ss.sss) including the third decimal place of the message reception time transmitted using a single slot is {(the first slot number used to transmit the message + 1) x slot clock period (1/37.5 ms)} is significantly larger (tens of ms or more) than the calculated value,

- 연속 슬롯을 사용하여 전송한 메시지 수신시간의 소수점 3째자리 이하를 포함한 초 단위(ss.sss)가 {(메시지를 전송하는데 사용된 첫 번째 슬롯 번호 + 연속 슬롯 수 - 1) x 슬롯 클럭 주기(1/37.5 ms)}로 계산된 값보다 현저히(수십 ms 이상) 큰 경우- The second unit (ss.sss) including the third decimal place of the message reception time transmitted using consecutive slots is {(the first slot number used to transmit the message + the number of consecutive slots - 1) x slot clock cycle (1/37.5 ms)} significantly (tens of ms or more) larger than the calculated value

표 1은 자동 식별 시스템을 사용하는 무선국의 동적 상태에 따른 자동 식별 시스템 보고 간격과 이를 토대로 환산한 보고율 및 슬롯 증분, 후보슬롯 선택 범위를 나타낸 표이다. 국제 표준에서 선박의 보고 간격은 선박의 항해 상태나 속력, 침로 변경 여부에 따라 최소 2초에서 최대 3분 간격으로 동적 정보를 보고하고, 매 6분마다 정적 정보를 보고하도록 규정하고 있고, 해안국과 자동 식별 시스템을 사용하는 수색구조용 항공기의 보고 간격은 10초를 기본 설정값으로 규정하고 있다.Table 1 is a table showing the automatic identification system reporting interval according to the dynamic state of the wireless station using the automatic identification system, the reporting rate converted based on the automatic identification system, the slot increment, and the candidate slot selection range. The international standard stipulates that the reporting interval of a ship is to report dynamic information at a minimum interval of 2 seconds to a maximum of 3 minutes depending on the sailing condition, speed, and course change of the ship, and report static information every 6 minutes. 10 seconds is the default setting for the reporting interval of search and rescue aircraft using the automatic identification system.

Figure 112022065742765-pat00001
Figure 112022065742765-pat00001

도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 자동 식별 시스템(AIS)을 사용하는 A 등급(Class A)의 선박의 데이터링크 접속 알고리즘을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a data link access algorithm of a Class A vessel using an automatic identification system (AIS) according to an embodiment of the present disclosure.

자동 식별 시스템은 데이터링크에 접속하기 전 1분 동안 데이터링크를 모니터링하고 1분이 경과되면 데이터링크 접속을 위해 현재 슬롯(Current Slot)과 공칭 증분(Nominal Increment) 사이에서 무작위로 공칭 시작 슬롯(Nominal Start Slot)을 선택한다. 최초 접속을 위한 공칭 시작 슬롯은 공칭 슬롯(Nominal Slot)과 같은 값을 갖고, 이 공칭 슬롯을 기준으로 한 선택 간격(Selection Interval)이 결정되면 선택 간격 안에서 후보슬롯 선택 조건에 적합한 4개 이상의 자유 상태의 빈 슬롯 존재 여부를 판별하여 이들 중 무작위로 공칭 전송 슬롯(Nominal Transmission Slot)을 선택하고 다음 공칭 전송 슬롯에 대한 증분(이번 전송에 사용할 슬롯부터 다음 전송에 사용할 슬롯까지의 오프셋)을 계산하여 저장한다. 이와 같이 데이터링크 최초 접속을 위한 공칭 전송 슬롯이 결정되면 1분간의 첫 번째 프레임 단계동안 공칭 전송 슬롯 및 다음 전송 슬롯을 지속적으로 할당/계산하며 ITDMA(증분 시분할 다중접속) 접속 체계를 사용하여 메시지 3번(특수 위치 보고)을 전송하고, 한 프레임 후 모든 할당이 이루어진 경우 마지막 전송에서 슬롯 증분을 0으로 설정하여 더 이상의 할당이 이루어지지 않음을 표시 후 연속 동작 단계로 진입한다. 연속 동작 단계는 자동 식별 시스템이 종료 또는 할당 모드에 진입하거나 보고 간격을 변경할 때까지 유지되며, SOTDMA(자율구성 시분할 다중접속) 접속 체계를 사용하여 메시지 1번을 전송한다. 메시지 2번은 해안국의 할당 모드 명령 또는 그룹 할당 명령에 의해 할당 모드로 동작 시 사용한다.The automatic identification system monitors the datalink for 1 minute before accessing the datalink, and after 1 minute elapses, it randomly selects the Nominal Start Slot between Current Slot and Nominal Increment for datalink access. Slot). The nominal start slot for initial access has the same value as the nominal slot, and if the selection interval based on this nominal slot is determined, four or more free states suitable for the candidate slot selection conditions are determined within the selection interval. Determines whether or not there is an empty slot, randomly selects a nominal transmission slot among them, calculates and stores the increment for the next nominal transmission slot (the offset from the slot to be used for this transmission to the slot to be used for the next transmission) do. In this way, if the nominal transmission slot for the first data link access is determined, the nominal transmission slot and the next transmission slot are continuously assigned/calculated during the first frame phase of 1 minute, and message 3 (special location report) is transmitted, and if all allocations are made after one frame, the slot increment is set to 0 in the last transmission to indicate that no more allocations are made, and then the continuous operation step is entered. The continuous operation phase is maintained until the automatic identification system terminates, enters allocation mode, or changes the reporting interval, and transmits message #1 using the SOTDMA (autonomous time division multiple access) access scheme. Message No. 2 is used when operating in the allocation mode by the coast station's allocation mode command or group allocation command.

자동 식별 시스템을 사용하는 A 등급(Class A) 선박의 동적 정보 보고 메시지(AIS 메시지 1번 내지 3번)의 구성은 표 2에 기재되었고, ITDMA 접속 체계를 사용하는 메시지의 통신 상태와 SOTDMA 접속 체계를 사용하는 메시지의 통신 상태는 각각 표 3과 표 4에 기재되었다. 표 5는 SOTDMA 접속 체계를 사용하는 메시지의 통신 상태 중 슬롯 타임 아웃 번호에 따른 서브 메시지의 종류 및 내용을 설명한 표이다.The composition of the dynamic information report message (AIS messages 1 to 3) of a Class A vessel using the automatic identification system is listed in Table 2, and the communication status of the message using the ITDMA access system and the SOTDMA access system The communication states of messages using are listed in Table 3 and Table 4, respectively. Table 5 is a table explaining types and contents of submessages according to slot timeout numbers among communication states of messages using the SOTDMA access scheme.

Figure 112022065742765-pat00002
Figure 112022065742765-pat00002

Figure 112022065742765-pat00003
Figure 112022065742765-pat00003

Figure 112022065742765-pat00004
Figure 112022065742765-pat00004

Figure 112022065742765-pat00005
Figure 112022065742765-pat00005

상기 기준 7에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서, 보고 간격 준수 여부는 이하와 같이 판단된다.In the method for analyzing whether criterion 7 is applicable, whether or not the reporting interval is observed is determined as follows.

제어국은, AIS의 메시지 1번, 메시지 4번, 메시지 9번, 메시지 18번, 메시지 21번과 같은 동적 정보 메시지와 메시지 5번, 메시지 24번과 같은 정적 정보 메시지를 파싱하여 데이터 마트 내 메시지 번호, 채널 번호, 무선국 등급, 해상이동업무 식별부호, 항해 상태(Navigational Status), 대지 속력(Speed over Ground), 대지 침로(Corse over Ground)와 같은 정보를 포함하는 데이터셋으로 재구성된 컬럼 패밀리의 키/밸류 분석을 통해, 이하 경우들 중 적어도 하나에 대한 해당 여부를 결과로 도출할 수 있다.The control station parses dynamic information messages such as message 1, message 4, message 9, message 18, and message 21 of the AIS and static information messages such as message 5 and message 24 to obtain messages in the data mart. A family of columns reconstructed into datasets containing information such as number, channel number, station class, maritime mobile service identification, navigational status, speed over ground, and corse over ground. Through key/value analysis, whether or not at least one of the following cases is applicable may be derived as a result.

- AIS 메시지 1번, 메시지 4번, 메시지 9번, 메시지 18번, 메시지 21번을 이용하여 동적 보고를 한 무선국이 표 1에 나타낸 무선국 등급별 동적 상태에 따른 공칭 보고 간격으로 보고하지 않은 경우,- If a station that made a dynamic report using AIS message No. 1, message No. 4, message No. 9, message No. 18, or message No. 21 does not report at the nominal reporting interval according to the dynamic status of each station class shown in Table 1,

- AIS 메시지 5번과 메시지 24번을 이용하여 정적 보고를 한 무선국이 6분의 보고 간격으로 보고하지 않은 경우- In the case where a station that made a static report using AIS message No. 5 and message No. 24 did not report within a reporting interval of 6 minutes

자동 식별 시스템은 AIS 메시지 10번을 이용하여 타 무선국에게 UTC 정보(시/분/초)와 날짜 정보(연/월/일)를 요청할 수 있고, 이를 수신한 무선국은 메시지 11번(해안국인 경우 메시지 4번)으로 응답하도록 규정하고 있다. 또한, 메시지 15번을 이용하여 타 무선국의 동적·정적 정보를 질의할 있고, 이를 수신한 무선국은 지정된 슬롯 오프셋 정보을 이용하여 해당 질의가 수신된 채널과 같은 채널로 타 무선국에서 요청한 동적 또는 정적 메시지를 응답하도록 규정하고 있다. 단, B 등급(Class B) 장치와 항로표지용(AtoN) 장치는 타 무선국에 질의할 수 없다.The automatic identification system can request UTC information (hour/minute/second) and date information (year/month/day) from other wireless stations by using AIS message No. 10. Message No. 4) is specified to respond. In addition, the dynamic/static information of other radio stations can be queried using Message No. 15, and the radio station receiving the query transmits the dynamic or static message requested by the other radio stations through the same channel as the channel on which the query was received using the designated slot offset information. are required to respond. However, Class B devices and AtoN devices cannot query other stations.

상기 기준 8에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서, 특정 메시지에 대한 응답, Re-action 기능 준수 여부는 이하와 같이 판단된다.In the method for analyzing whether criterion 8 is applicable, whether a response to a specific message and a reaction function are observed is determined as follows.

제어국은, AIS 메시지 10번, 메시지 15번과 같은 질의 메시지를 파싱하여 메시지 번호, 자선의 해상이동업무 식별부호, 질의 대상의 해상이동업무 식별부호, 요청 메시지 번호, 슬롯 오프셋과 같은 질의응답 요청 정보를 포함하는 데이터셋으로 재구성된 컬럼 패밀리의 키/밸류와 이에 상응하는 응답 메시지를 파싱하여 메시지 번호, 채널 번호, 자선의 해상이동업무 식별부호, 응답 대상의 해상이동업무 식별부호와 같은 질의응답 정보를 포함하는 데이터셋으로 재구성 컬럼 패밀리의 키/밸류 분석을 통해, 이하 경우들 중 적어도 하나의 해당 여부를 결과로 도출할 수 있다.The control station parses query messages such as AIS message No. 10 and message No. 15 to request a query response such as the message number, the maritime mobile service identification code of the own ship, the maritime mobile service identification code of the query target, the request message number, and the slot offset. Query response such as message number, channel number, maritime mobile service identification code of the ship, and maritime mobile service identification code of the response target by parsing the key/value of the column family reconstructed as a data set including information and the corresponding response message. Whether or not at least one of the following cases is applicable may be derived as a result through key/value analysis of the reconstructed column family with a data set including information.

- UTC 정보(시/분/초) 및 날짜 정보(연/월/일) 질의 메시지에 대한 응답 메시지가 없는 경우,- If there is no response message to the UTC information (hour/minute/second) and date information (year/month/day) query message,

- 동적/정적 정보 질의 메시지에 대한 응답 메시지가 없는 경우,- If there is no response message to the dynamic/static information query message,

자동 식별 시스템의 동적 정보 메시지와 정적 정보 메시지는 질의 또는 개별/그룹 할당 또는 채널관리 메시지를 통해 별도 지정하지 않은 경우, 두 개의 채널을 교차하면서 메시지를 전송하도록 규정하고 있고, 초단파대 데이터교환 시스템의 응용 특정 메시지(ASM) 역시 두 개의 채널을 교차하면서 메시지를 전송하도록 규정하고 있다. 단, B 등급 장치의 정적 정보 메시지 24A, 24B는 같은 채널로 전송하여야 하고, 초단파대 데이터교환 시스템의 응용 특정 메시지(ASM) 중 MITDMA(다중증분 시분할 다중접속) 접속 체계를 사용하여 연쇄 전송을 하는 경우에는 같은 채널로 전송하여야 한다.The dynamic information message and the static information message of the automatic identification system stipulate that the message be transmitted while crossing two channels, unless otherwise specified through a query or individual/group assignment or channel management message. Application Specific Messages (ASM) also stipulate that messages be transmitted while crossing two channels. However, the static information messages 24A and 24B of the B class device must be transmitted on the same channel, and chain transmission using the MITDMA (multiple incremental time division multiple access) access scheme among the application specific messages (ASM) of the microwave band data exchange system. In this case, they must be transmitted on the same channel.

상기 기준 9에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서, 채널 교차 전송 준수 여부는 이하와 같이 판단된다.In the method for analyzing whether criterion 9 is applicable, whether cross-channel transmission is compliant is determined as follows.

제어국은, AIS 메시지 1번 내지 5번, 메시지 9번, 메시지 18번, 메시지 21번, 메시지 24번과 같은 동적·정적 정보 메시지와 ASM 메시지 0번, 메시지 2번, 메시지 4번, 메시지 6번과 같은 응용 특정 메시지를 파싱하여 채널 번호, 메시지 번호, 해상이동업무 식별부호와 같은 네트워크 접속 정보 및 정적 정보를 포함하는 데이터셋으로 재구성된 컬럼 패밀리의 키/밸류 분석을 통해, 이하 경우들 중 적어도 하나에 대항 해당 여부를 결과로 도출할 수 있다.The control station transmits dynamic and static information messages such as AIS message Nos. 1 to 5, message No. 9, message No. 18, message No. 21, and message No. 24, and ASM message No. 0, message No. 2, message No. 4, and message 6. Through key/value analysis of column families reconstructed into a dataset including network access information and static information such as channel number, message number, and maritime mobile service identification code by parsing application-specific messages such as Whether or not at least one is applicable can be derived as a result.

- 동일한 해상이동업무 식별부호를 갖는 선박의 동적 정보 메시지가 두 개의 채널을 교차하면서 전송하지 않은 경우,- when the dynamic information message of a ship with the same maritime mobile service identification code is not transmitted across the two channels;

- 동일한 해상이동업무 식별부호를 갖는 선박의 정적 정보 메시지가 두 개의 채널을 교차하면서 전송하지 않은 경우,- when static information messages from ships with the same maritime mobile service identification code are not transmitted across the two channels;

- 동일한 해상이동업무 식별부호를 갖는 선박의 응용 특정 메시지가 두 개의 채널을 교차하면서 전송하지 않은 경우- When application-specific messages from ships with the same maritime mobile service identification code are not transmitted while crossing two channels

상기 기준 10에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서, 센서, 위성항법 수신기 등 주변장치 미설치 또는 연결 불량 여부는 이하와 같이 판단될 수 있다.In the method for analyzing whether criterion 10 is applicable, whether a peripheral device such as a sensor or a satellite navigation receiver is not installed or has a poor connection can be determined as follows.

제어국은, AIS 메시지 1번 내지 4번, 메시지 9번, 메시지 18번과 같은 동적 정보 메시지를 파싱하여 메시지 번호, 해상이동업무 식별부호, 대지 속력, 대지 침로, 위도, 경도, 선회율, 선수 방위, 고도와 같은 센싱 정보를 포함하는 데이터셋으로 재구성된 컬럼 패밀리의 키/밸류 분석을 통해, 이하 경우들 중 적어도 하나에 대한 해당 여부를 결과로 도출할 수 있다.The control station parses dynamic information messages such as AIS message Nos. 1 to 4, message No. 9, and message No. 18 to parse the message number, maritime mobile service identification code, speed over ground, course over ground, latitude, longitude, rate of turn, and heading. Through key/value analysis of a column family reconstructed into a dataset including sensing information such as , altitude, whether or not at least one of the following cases is applicable may be derived as a result.

- 대지속력이 1,023 인 경우,- If the ground speed is 1,023,

- 대지침로가 3,600인 경우,- If the ground course is 3,600,

- 위도가 91인 경우,- If the latitude is 91,

- 경도가 181인 경우,- If the longitude is 181,

- 선회율이 -128인 경우,- If the turn rate is -128,

- 선수방위가 511인 경우,- If the forward defense is 511,

- 고도가 4,095인 경우- If the altitude is 4,095

자동 식별 시스템은 AIS 메시지 12번과 메시지 14번을 이용하여 특정 무선국의 해상이동업무 식별부호를 지정하거나 방송을 통해 1개 내지 5개의 슬롯 길이로 안전 관련 메시지를 전송할 수 있고, 개별 지정된 해상이동업무 식별부호가 자국의 해상이동업무 식별부호와 일치하는 무선국은 메시지 13번을 이용하여 안전 관련 메시지에 대한 수신 응답(ACK)을 전송할 수 있다. 안전 관련 메시지의 주요 내용은 6bit-ASCII 문자로 구성된 텍스트 형식을 사용한다. The automatic identification system can designate the maritime mobile service identification code of a specific radio station using AIS message 12 and message 14 or transmit safety-related messages with a length of 1 to 5 slots through broadcasting, and can transmit individually designated maritime mobile service A radio station whose identification code matches its own maritime mobile service identification code can transmit an acknowledgment (ACK) to the safety-related message using message #13. The main content of the safety-related message uses a text format consisting of 6-bit-ASCII characters.

상기 기준 11에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서, 안전 관련 메시지의 출처와 진위는 이하와 같이 판단될 수 있다.In the method for analyzing whether criterion 11 is applicable, the origin and authenticity of the safety-related message can be determined as follows.

제어국은, AIS 메시지 12번, 메시지 14번을 파싱하여 메시지 번호, 해상이동업무 식별부호, 6bit-ASCII 문자 내용을 포함하는 데이터셋으로 재구성된 컬럼 패밀리의 키/밸류 분석을 통해, 이하 경우에 대한 해당 여부를 결과로 도출할 수 있다.The control station parses AIS message No. 12 and message No. 14 and analyzes the key/value of the column family reconstructed into a data set including the message number, maritime mobile service identification code, and 6-bit-ASCII text contents, in the following cases. Whether or not it is applicable can be derived as a result.

- 6bit-ASCII 문자의 내용 중 “MAYDAY”, “SOS”, “DISTRESS”, “CRASH”, “AGROUND”, “FIRE”, “FLOOD” 등의 조난상황을 암시하는 텍스트를 포함한 경우- Among the contents of 6bit-ASCII characters, if the text implying a distress situation such as “MAYDAY”, “SOS”, “DISTRESS”, “CRASH”, “AGROUND”, “FIRE”, “FLOOD” is included

상기 기준 12에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서,In the method for analyzing whether the criterion 12 is applicable,

AIS 메시지 17번(이진GNSS방송)은 해안국 통신 커버리지 영역 내 타 무선국에게 위치보정 정보를 서비스하는데 사용할 수 있도록 규정한 해안국 전용 메시지이다. 제어국은, 해당 제어국이 관리하는 해안국에서 송신한 메시지(VDO 또는 EDO sentence) 또는 불특정 다수로부터 수신한 메시지(VDM 또는 EDM sentence) 중 위치보정 메시지에 해당하는 데이터링크 메시지의 데이터 페이로드 구간을 파싱(parsing)하여 얻은 매개변수 값을 통해 승인된 해안국 서비스 메시지 해당 여부를 판별할 수 있다. 즉, 제어국이 관리하는 해안국이 송신했거나 수신한 AIS 메시지 17번을 파싱하여 데이터 마트 내 메시지 번호, 해상이동업무 식별부호, 위도, 경도와 같은 동적·정적 정보를 포함하는 데이터셋으로 재구성된 컬럼 패밀리의 키/밸류 분석을 통해, 이하 경우들 중 적어도 하나에 대한 해당 여부를 결과로 도출할 수 있다.AIS message No. 17 (binary GNSS broadcasting) is a coastal station-only message that can be used to provide location correction information to other wireless stations within the coastal station's communication coverage area. The control station controls the data payload section of the data link message corresponding to the position correction message among the messages (VDO or EDO sentence) transmitted from the coast station managed by the control station or the messages (VDM or EDM sentence) received from many unspecified persons. It is possible to determine whether or not the approved coast station service message corresponds to a parameter value obtained by parsing . That is, AIS message No. 17 transmitted or received by the coast station managed by the control station is parsed and reconstructed into a dataset including dynamic and static information such as message number in the data mart, maritime mobile service identification code, latitude, and longitude. Through key/value analysis of the column family, whether or not at least one of the following cases is applicable may be derived as a result.

- 해당 제어국이 관리하는 해안국 식별부호와 일치하지 않는 경우,- If it does not match the identification code of the coast station managed by the control station,

- 해당 제어국과 인접한 제어국이 관리하는 통신 커버리지 영역이 중첩된 해안국 식별부호와 일치하지 않는 경우,- If the communication coverage area managed by the control station adjacent to the control station does not match the overlapping coast station identification code,

- 해당 제어국이 관리하는 해안국 식별부호와 일치하나 실제 해당 제어국이 관리하는 해안국에서 송신한 이력이 없거나 해안국의 위치 정보 등 다른 매개변수 값이 일치하지 않는 경우,- If it matches the coast station identification code managed by the control station, but there is no transmission history from the coast station managed by the control station, or other parameter values such as location information of the coast station do not match,

- 해당 제어국과 인접한 제어국이 관리하는 통신 커버리지 영역이 중첩된 해안국 식별부호와 일치하나 실제 인접한 제어국이 관리하는 해안국에서 송신한 이력이 없거나 해안국의 위치 정보 등 다른 매개변수 값이 일치하지 않는 경우- Although the communication coverage area managed by the control station adjacent to the control station matches the overlapping coast station identification code, there is no transmission history from the coast station managed by the actual adjacent control station, or other parameter values such as location information of the coast station In case of mismatch

상기 기준 13에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서, 비의도적인 잘못된 정보를 포함한 동적, 정적, 항해 관련 데이터 포함 여부는 이하와 같이 판단될 수 있다.In the method for analyzing whether criterion 13 is applicable, whether or not dynamic, static, and voyage-related data including unintentional erroneous information are included can be determined as follows.

제어국은, AIS 메시지 1번 내지 3번, 메시지 5과 같은 이동국 동적·정적 정보 메시지를 파싱하여 메시지 번호, 해상이동업무 식별부호를 비롯하여 항해 상태(Navigational Status), 목적지 정보와 같은 사용자가 MKD(Minimum Keyboard Display)를 통해 오기입할 수 있는 동적·항해 관련 정보를 포함하는 데이터셋으로 재구성된 컬럼 패밀리의 키/밸류 분석을 통해, 이하 경우들 중 적어도 하나에 대한 해당 여부를 결과로 도출한다.The control station parses mobile station dynamic/static information messages such as AIS message Nos. 1 to 3 and message 5 so that users such as message number, maritime mobile service identification code, navigational status, and destination information are MKD ( Through the key/value analysis of the column family reconstructed as a dataset that includes dynamic and navigation-related information that can be mistyped through Minimum Keyboard Display), whether or not at least one of the following cases is applicable is derived as a result.

- 선박의 위치가 일시적으로 해안국 통신 커버리지 영역 밖의 지점을 나타내는 경우,- if the position of the vessel represents a point temporarily outside the area of communication coverage of the coast station;

- 일정 속도로 항해 중인 선박의 항해 상태가 계류, 묘박, 정박, 좌초 등 다른 상태를 나타내는 경우,- If the sailing condition of a vessel sailing at a constant speed indicates another condition, such as mooring, anchoring, anchoring, or aground;

- 목적지의 철자가 틀리거나 일부 누락된 경우- If the destination is misspelled or partially missing

상기 기준 14에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서, 의도적인 거짓으로 꾸며진 동적, 정적, 항해 관련 데이터 포함 여부는 이하와 같이 판단된다.In the method for analyzing whether criterion 14 is applicable, it is determined as follows whether or not dynamic, static, and voyage-related data decorated with intentional falsehood are included.

제어국은, AIS 메시지 1번 내지 3번, 메시지 18번과 같은 동적 정보 메시지를 파싱하여 메시지 번호, 해상이동업무 식별부호, 위도, 경도와 같은 정보를 포함하는 데이터셋으로 재구성된 컬럼 패밀리의 키/밸류 분석을 통해, 이하 경우들 중 적어도 하나에 대한 해당 여부를 결과로 도출한다.The control station parses dynamic information messages such as AIS message Nos. 1 to 3 and message No. 18 and reconstructs a column family key into a dataset including information such as message number, maritime mobile service identification code, latitude, and longitude. / Through value analysis, whether or not at least one of the following cases is applicable is derived as a result.

- 등록되지 않은 해상이동업무 식별부호로 위치 보고를 전송하는 무선국이 존재하는 경우,- if there is a station transmitting position reports with an unregistered maritime mobile service identification code;

- 등록된 해상이동업무 식별부호로 서로 다른 위치 정보를 전송하는 둘 이상의 무선국이 존재하는 경우- When there are two or more radio stations transmitting different location information with registered maritime mobile service identification codes

상기 기준 15에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서, 고의·악의적인 다량의 방송 (Broadcast) 메시지 존재 여부는 이하와 같이 판단된다.In the method for analyzing whether criterion 15 is applicable, the presence or absence of intentional or malicious broadcast messages is determined as follows.

구체적으로, 제어국은, 매 프레임의 시작 시점에 수신 장치로부터 제공되는 FSR(Frame summary of AIS reception) sentence에 포함된 채널 번호, 이전 프레임의 평균 잡음 레벨 수치에 대한 정보를 포함하는 데이터셋으로 재구성된 컬럼 패밀리의 키/밸류 분석을 통해, 프레임 단위의 고의·악의적인 다량의 방송 메시지 존재 여부를 결과로 도출할 수 있다.Specifically, the control station reconstructs the channel number included in the frame summary of AIS reception (FSR) sentence provided from the receiving device at the start of each frame into a dataset including information on the average noise level value of the previous frame. Through the key/value analysis of the column family, it is possible to derive a result of whether a large number of intentional or malicious broadcast messages exist in frame units.

상기 기준 16에 대한 해당 여부 분석 방법에 있어서, 프로토콜 악용 사례 존재 여부를 판단하는 과정은, 제어국이 기준 1 내지 기준 3, 기준 10, 기준 12, 기준 14에 대한 해당 여부 통계를 프로토콜 악용 사례의 결과로 도출할 수 있다.In the method for analyzing whether or not the criterion 16 is applicable, in the process of determining whether there is a case of protocol abuse, the control station calculates whether the standard 1 to criterion 3, criterion 10, criterion 12, and criterion 14 are applicable to the protocol abuse case. results can be derived.

한편, 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 상술한 과정들은, 일정 조건 하에 수행될 수도 있다.Meanwhile, the above-described processes for identifying data link integrity impediments may be performed under certain conditions.

구체적인 예로, 데이터링크 메시지의 신호대잡음비가 임계 수치 이상인 경우, 제어국은 상술한 바와 같이 데이터링크 메시지가 재구성된 컬럼 패밀리를 바탕으로 데이터링크 무결성 저해요소를 식별할 수 있다.As a specific example, when the signal-to-noise ratio of the data link message is greater than or equal to the critical value, the control station can identify the data link integrity impairing factor based on the column family in which the data link message is reconstructed as described above.

여기서, 임계 수치는 기설정된 것일 수 있으며, 일정 주기에 따라 업데이트될 수도 있다. 예를 들어, 이전 프레임의 평균 잡음 레벨 수치가 높을수록 낮게 설정되고, 이전 프레임의 평균 잡음 레벨 수치가 낮을수록 높게 설정될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Here, the threshold value may be preset and may be updated according to a predetermined period. For example, it may be set lower as the average noise level of the previous frame is higher and higher as the average noise level of the previous frame is lower, but is not limited thereto.

반면, 데이터링크 메시지의 신호대잡음비가 임계 수치 미만인 경우, 제어국은 데이터링크 메시지가 수신된 프레임의 다음 프레임에 수신된 데이터링크 메시지가 재구성된 컬럼 패밀리를 바탕으로 데이터링크 무결성 저해요소를 식별할 수 있다.On the other hand, if the signal-to-noise ratio of the data link message is less than the critical value, the control station can identify the data link integrity impediment based on the column family in which the data link message received in the next frame of the frame in which the data link message is received is reconstructed. there is.

다만, 연속된 일정 수의 프레임들 내에 송수신된 하나 이상의 데이터링크 메시지의 신호대잡음비가 모두 임계 수치 미만인 경우, 제어국은 연속된 프레임들에 포함된 하나 이상의 데이터링크 메시지 중 신호대잡음비가 가장 큰 데이터링크 메시지가 재구성된 컬럼 패밀리를 바탕으로 데이터링크 무결성 저해요소를 식별할 수도 있다.However, if the signal-to-noise ratios of one or more data link messages transmitted and received within a certain number of consecutive frames are all less than the critical value, the control station determines that the signal-to-noise ratio of one or more data link messages included in the consecutive frames is the largest. Based on the column family from which the message is reconstructed, data link integrity impediments may be identified.

여기서, 상술한 일정 수는, 최근 기간 동안 무결성 저해요소가 발견된 빈도에 따라 주기적으로 업데이트될 수 있다. 예를 들어, 무결성 저해요소가 발견된 빈도가 높을수록 상술한 일정 수는 작게 업데이트/설정될 수 있다. 그 결과, 신호대잡음비가 좋지 않은 데이터링크 메시지에 대해서도 잦은 검증이 수행될 수 있다.Here, the above-described predetermined number may be periodically updated according to the frequency at which integrity-compromising elements are discovered during the recent period. For example, the above-described predetermined number may be updated/set smaller as the frequency at which integrity-compromising elements are found is higher. As a result, frequent verification can be performed even for data link messages having a poor signal-to-noise ratio.

한편, 이상에서 설명된 다양한 실시 예들은 서로 저촉되지 않는 한 둘 이상의 실시 예가 함께 구현될 수 있다.Meanwhile, as long as the various embodiments described above do not conflict with each other, two or more embodiments may be implemented together.

한편, 이상에서 설명된 다양한 실시 예들은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록 매체 내에서 구현될 수 있다.Meanwhile, various embodiments described above may be implemented in a recording medium readable by a computer or a similar device using software, hardware, or a combination thereof.

하드웨어적인 구현에 의하면, 본 개시에서 설명되는 실시 예들은 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(Programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processor), 제어기(controller), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessor), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛(unit) 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.According to the hardware implementation, the embodiments described in this disclosure are application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), and field programmable gate arrays (FPGAs). ), processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.

일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시 예들이 프로세서 자체로 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상술한 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다.In some cases, the embodiments described herein may be implemented by a processor itself. According to software implementation, embodiments such as procedures and functions described in this specification may be implemented as separate software modules. Each of the software modules described above may perform one or more functions and operations described herein.

한편, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 서버 또는 단말의 처리동작을 수행하기 위한 컴퓨터 명령어(computer instructions)는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer-readable medium)에 저장될 수 있다. 이러한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 명령어는 특정 기기의 프로세서에 의해 실행되었을 때 상술한 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 처리 동작을 상술한 기기가 수행하도록 한다.Meanwhile, computer instructions for performing processing operations of a server or a terminal according to various embodiments of the present disclosure described above may be stored in a non-transitory computer-readable medium. Computer instructions stored in such a non-transitory computer readable medium, when executed by a processor of a specific device, cause the above-described device to perform processing operations of the electronic device according to the various embodiments described above.

비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다. A non-transitory readable medium is not a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, or memory, but a medium that stores data semi-permanently and can be read by a device. Specifically, the various applications or programs described above may be stored and provided in non-transitory readable media such as CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM, and the like.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.In addition, although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications are possible by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.

100: 선박(선박국) 200: 해안국
300: 제어국 400: 중앙관제실
100: ship (ship station) 200: coast station
300: control station 400: central control room

Claims (9)

하나 이상의 선박과 통신을 수행하는 해안국의 초단파대 데이터 교환 시스템의 데이터링크 무결성 저해요소를 모니터링하는 제어국의 제어 방법에 있어서,
상기 해안국의 초단파대 데이터 교환 시스템으로부터 데이터링크 메시지를 수신하는 단계;
데이터링크 메시지 패킷의 헤더를 바탕으로, 상기 데이터링크 메시지를 수신 장치의 종류, 해안국의 송수신 여부, 및 채널 정보에 따라 분류하여 저장하는 단계;
상기 분류되어 저장된 데이터링크 메시지를, 서로 다른 복수의 판단 기준에 각각 매칭되는 데이터셋의 컬럼 패밀리(column family)로 재구성하는 단계; 및
상기 재구성된 컬럼 패밀리를 바탕으로 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계;를 포함하는, 제어국의 제어 방법.
A control method of a control station for monitoring data link integrity impediments of a microwave band data exchange system of a coast station communicating with one or more ships, the method comprising:
receiving a data link message from a very high frequency band data exchange system of the coast station;
Classifying and storing the data link message according to a type of receiving device, transmission/reception status of a coast station, and channel information based on a header of a data link message packet;
reconstructing the classified and stored data link messages into column families of a dataset each matching a plurality of different decision criteria; and
A control method of a control station comprising: identifying a data link integrity impediment based on the reconstructed column family.
제1항에 있어서,
상기 데이터링크 메시지를 분류하여 저장하는 단계는,
메시지의 수신 시간, 메시지를 전송하는데 사용된 첫 번째 슬롯 번호, 메시지의 전계 강도, 메시지의 신호대잡음비에 대한 정보를 첨가하고,
상기 메시지가 포함된 프레임의 이전 프레임의 평균 잡음 레벨 수치에 대한 정보를 첨가하는, 제어국의 제어 방법.
According to claim 1,
The step of classifying and storing the data link message,
adding information about the time of reception of the message, the number of the first slot used to transmit the message, the electric field strength of the message, and the signal-to-noise ratio of the message;
A control method of a control station that adds information about an average noise level value of a frame previous to a frame including the message.
제1항에 있어서,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는,
승인되지 않은 데이터링크 제어 신호의 전달 여부를 식별하고,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 승인되지 않은 데이터링크 제어 신호의 전달 여부를 식별함에 있어서,
상기 제어국이 관리하는 해안국이 송신 또는 수신한 메시지들 중 제어 메시지를 식별하고,
상기 제어 메시지의 번호, 식별부호, 위도, 및 경도를 포함하는 데이터셋으로 구성된 컬럼 패밀리를 분석하여, 상기 제어 메시지의 식별부호가 상기 해안국의 식별부호와 일치하지 않는 경우, 상기 제어 메시지의 식별부호가 상기 해안국의 식별부호와 일치하지만 상기 해안국에서 상기 제어 메시지를 송신한 이력이 없는 경우, 상기 제어 메시지의 식별부호가 상기 제어국이 관리하는 해안국과 통신 커버리지 영역이 중첩되며 다른 제어국의 관리 하에 있는 다른 해안국의 식별부호와 일치하지 않는 경우, 및 상기 제어 메시지의 식별부호가 상기 다른 해안국의 식별부호와 일치하지만 상기 다른 해안국에서 상기 제어 메시지를 송신한 이력이 없는 경우 중 적어도 하나에 해당하는지 판단하고,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 승인되지 않은 데이터링크 제어 신호의 전달 여부를 식별함에 있어서,
상기 제어국이 관리하는 해안국이 송신 또는 수신한 메시지의 제어 설정 정보로 구성된 컬럼 패밀리를 분석하여, 매개변수 할당 한계 설정을 초과하거나 미래 사용을 위해 예약된 설정을 사용하는 경우, 증분에 대해 권장하는 값에 해당하지 않는 경우, 예약 블록의 연속 슬롯 수가 일정 수를 초과하는 경우, 타임 아웃 설정을 1씩 감소시키거나 갱신하지 않는 경우, 지리적 영역 경계의 교차점이 3개를 초과하는 경우, 게시판 버전이 일치하지 않거나 유효기간이 일정 기간을 초과한 경우, 및 TDMA 프레임 크기가 권장하는 값에 해당하지 않는 경우 중 정어도 하나에 해당하는지 판단하고,
상기 제어 설정 정보는,
메시지의 번호, 슬롯 오프셋, 슬롯 증분, 슬롯의 수, 타임 아웃, 지리적 영역, 무선국 등급, 선박 종류, 보고 간격, 게시판 버전, 및 버전의 유효성을 포함하고,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 승인되지 않은 데이터링크 제어 신호의 전달 여부를 식별함에 있어서,
상기 제어국이 관리하는 하나 이상의 해안국이 송신 또는 수신한 메시지의 제어 설정 정보로 구성된 컬럼 패밀리를 분석하여, 인접한 둘 이상의 해안국이 동일한 지리적 영역에 대해 설정한 송수신 모드가 상반되는 경우, 인접한 둘 이상의 해안국이 동일한 지리적 영역에 대해 설정한 송신 출력의 세기가 상반되는 경우, 인접한 둘 이상의 해안국이 동일한 지리적 영역에서 무선국 등급 또는 선박 종류에 대해 설정한 송수신 모드가 상반되는 경우, 인접한 둘 이상의 해안국이 동일한 지리적 영역에서 무선국 등급 또는 선박 종류에 대해 설정한 보고 간격이 상반되는 경우, 및 인접한 둘 이상의 해안국이 동일한 지리적 영역에서 무선국 등급 또는 선박 종류에 대해 설정한 침묵 시간이 상반되는 경우 중 적어도 하나에 해당하는지 판단하고,
상기 제어 설정 정보는,
메시지의 번호, 지리적 영역, 송수신 모드, 송신 출력의 세기, 무선국 등급, 선박 종류, 보고 간격, 및 침묵 시간을 포함하는, 제어국의 제어 방법.
According to claim 1,
The step of identifying the data link integrity impediment,
identify whether an unauthorized data link control signal is transmitted;
In the step of identifying the data link integrity impediment, in identifying whether an unauthorized data link control signal is transmitted,
Identifying a control message among messages transmitted or received by a coast station managed by the control station;
Identification of the control message when the identification code of the control message does not match the identification code of the coast station by analyzing a column family composed of a data set including the number, identification code, latitude, and longitude of the control message If the code matches the identification code of the coast station but there is no history of transmitting the control message from the coast station, the identification code of the control message overlaps the coast station managed by the control station and the communication coverage area, and another control message When the identification code of the control message does not match the identification code of another coast station under the management of the station, and when the identification code of the control message matches the identification code of the other coast station but there is no history of transmitting the control message from the other coast station. determine whether at least one of the
In the step of identifying the data link integrity impediment, in identifying whether an unauthorized data link control signal is transmitted,
By analyzing the column family consisting of the control setting information of messages transmitted or received by coast stations managed by the control station, recommendations for incremental if parameter assignment limit settings are exceeded or settings reserved for future use are used. When the number of consecutive slots in the reserved block exceeds a certain number, when the timeout setting is decreased by 1 or not updated, when the intersection of geographical area boundaries exceeds three, the bulletin board version It is determined whether the correctness also corresponds to one of the case that does not match or the validity period exceeds a certain period, and the case that the TDMA frame size does not correspond to the recommended value;
The control setting information,
number of messages, slot offset, slot increment, number of slots, timeout, geographic area, station class, vessel type, reporting interval, bulletin board version, and validity of the version;
In the step of identifying the data link integrity impediment, in identifying whether an unauthorized data link control signal is transmitted,
By analyzing a column family composed of control setting information of messages transmitted or received by one or more coast stations managed by the control station, if the transmission/reception modes set by two or more adjacent coast stations for the same geographical area are conflicting, two adjacent coast stations When the transmit power strengths set by two or more coast stations for the same geographical area are conflicting, When the transmission/reception modes set by two or more adjacent shore stations for radio station classes or ship types in the same geographical area are conflicting, or two or more adjacent shore stations At least if the reporting intervals established by stations for radio station classes or ship types in the same geographic area are conflicting, and if two or more adjacent coast stations have conflicting silence times established for radio station classes or vessel types in the same geographic area. determine if one of the
The control setting information,
A control method of a control station, including number of messages, geographic area, transmission/reception mode, strength of transmission power, radio station class, vessel type, reporting interval, and silence time.
제1항에 있어서,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는,
적어도 하나의 장치의 국제 성능 표준 미달 여부를 식별하고,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 적어도 하나의 장치의 국제 성능 표준 미달 여부를 식별함에 있어서,
상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신된 메시지의 통신 상태 정보로 구성된 컬럼 패밀리를 분석하여, 데이터링크 최초 접속 선박의 보고 메시지가 AIS 메시지 3번이 아닌 경우, 데이터링크 최초 접속 선박이 슬롯 증분을 계산 또는 갱신하면서 보고하지 않은 경우, 데이터링크 최초 접속 선박이 슬롯 증분을 0으로 지정한 이후 다음 전송에서 AIS 메시지 1번으로 보고하지 않은 경우, 및 해안국의 AIS 메시지 16번과 23번에 의해 할당 모드로 지정된 선박의 보고 메시지가 2번이 아닌 경우 중 적어도 하나의 해당 여부를 판단하고,
상기 통신 상태 정보는,
메시지의 번호, 동기 상태, 슬롯 타임 아웃, 메시지를 수신한 다른 선박의 수, 슬롯 번호, UTC 시분, 슬롯 오프셋, 슬롯 증분, 연속 슬롯의 수, 및 할당 유지 플래그를 포함하고,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 적어도 하나의 장치의 국제 성능 표준 미달 여부를 식별함에 있어서,
상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 메시지의 수신 시간 및 메시지를 전송하는데 사용된 첫 번째 슬롯 번호를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 단일 슬롯을 통해 전송된 메시지의 수신 시간이 소수점 3번째 자리 이하까지 식별된 시간이 상기 첫 번째 슬롯 번호 및 슬롯 클럭 주기를 바탕으로 계산된 값보다 일정 시간 이상 큰 경우, 및 연속 슬롯을 통해 전송된 메시지의 수신 시간이 소수점 3번째 자리 이하까지 식별된 시간이 상기 첫 번째 슬롯 번호 및 슬롯 클럭 주기를 바탕으로 계산된 값보다 일정 시간 이상 큰 경우 중 적어도 하나의 해당 여부를 판단하고,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 적어도 하나의 장치의 국제 성능 표준 미달 여부를 식별함에 있어서,
상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 동적 정보 메시지 또는 정적 정보 메시지를 식별하고,
상기 동적 정보 메시지 또는 상기 정적 정보 메시지의 번호, 채널 번호, 무선국 등급, 해상이동업무 식별부호, 항해 상태, 대지 속력, 및 대지 침로를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 동적 보고를 한 선박이 선박의 등급 별 동적 상태에 따른 공칭 보고 간격으로 보고하지 않은 경우, 및 정적 보고를 한 선박이 기설정된 보고 간격으로 보고하지 않은 경우 중 적어도 하나의 해당 여부를 판단하고,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 적어도 하나의 장치의 국제 성능 표준 미달 여부를 식별함에 있어서,
상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 질의 메시지 및 응답 메시지를 식별하고,
상기 질의 메시지의 번호, 상기 질의 메시지를 송신한 선박의 해상이동업무 식별부호, 상기 질의 메시지의 질의 대상의 해상이동업무 식별부호, 요청 메시지 번호, 및 슬롯 오프셋을 포함하는 질의응답 요청 정보를 획득하고,
상기 응답 메시지의 번호, 채널 번호, 상기 응답 메시지를 송신한 선박의 해상이동업무 식별부호, 및 상기 응답 메시지의 응답 대상의 해상이동업무 식별부호를 포함하는 질의응답 정보를 획득하고,
상기 질의응답 요청 정보를 포함하는 컬럼 패밀리 및 상기 질의응답 정보를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 질의 메시지에 대한 응답 메시지가 없는지 여부를 판단하고,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 적어도 하나의 장치의 국제 성능 표준 미달 여부를 식별함에 있어서,
상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 동적 정보 메시지, 정적 정보 메시지, 및 응용 특정 메시지를 식별하고,
상기 동적 정보 메시지, 상기 정적 정보 메시지, 및 상기 응용 특정 메시지 각각의 채널 번호, 메시지 번호, 및 해상이동업무 식별부호를 포함하는 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 동일한 해상이동업무 식별부호를 갖는 선박의 동적 정보 메시지가 두 개의 채널을 교차하면서 전송되지 않은 경우, 동일한 해상이동업무 식별부호를 갖는 선박의 정적 정보 메시지가 두 개의 채널을 교차하면서 전송되지 않은 경우, 및 동일한 해상이동업무 식별부호를 갖는 선박의 응용 특정 메시지가 두 개의 채널을 교차하면서 전송되지 않은 경우 중 적어도 하나의 해당 여부를 판단하는, 제어국의 제어 방법.
According to claim 1,
The step of identifying the data link integrity impediment,
identify whether at least one device does not meet international performance standards;
In the step of identifying the data link integrity impediment, in identifying whether or not the at least one device does not meet the international performance standard,
By analyzing the column family consisting of the communication state information of the message transmitted or received within the communication coverage area of the coast station managed by the control station, if the report message of the ship that first accessed the data link is not AIS message No. 3, the data link If the first access vessel does not report while calculating or updating the slot increment, if the data link first access vessel does not report AIS message No. 1 in the next transmission after designating the slot increment as 0, and the coast station AIS message No. 16 Determining whether at least one of the cases where the report message of the ship designated as the allocation mode by No. 23 is not No. 2,
The communication state information,
number of messages, synchronization status, slot timeout, number of other ships receiving messages, slot number, UTC time minutes, slot offset, slot increment, number of consecutive slots, and allocation hold flag;
In the step of identifying the data link integrity impediment, in identifying whether or not the at least one device does not meet the international performance standard,
By analyzing the column family including the reception time of the message transmitted or received within the communication coverage area of the coast station managed by the control station and the first slot number used to transmit the message, If the time identified to the third decimal place of the reception time is greater than the value calculated based on the first slot number and the slot clock cycle, and the reception time of the message transmitted through consecutive slots is the third decimal place Determining whether at least one of the cases where the time identified up to the digit or less is greater than a value calculated based on the first slot number and the slot clock cycle by a predetermined time or more;
In the step of identifying the data link integrity impediment, in identifying whether or not the at least one device does not meet the international performance standard,
Identifying a dynamic information message or a static information message transmitted or received within a communication coverage area of a coast station managed by the control station;
By analyzing the column family including number, channel number, radio station class, maritime mobile service identification code, voyage status, ground speed, and ground course of the dynamic information message or the static information message, the ship making the dynamic report Determining whether at least one of the case where the report was not reported at the nominal reporting interval according to the dynamic status of each class and the case where the ship that made the static report did not report at the preset reporting interval was determined;
In the step of identifying the data link integrity impediment, in identifying whether or not the at least one device does not meet the international performance standard,
Identifying an inquiry message and a response message transmitted or received within a communication coverage area of a coast station managed by the control station;
Obtain query response request information including the number of the query message, a maritime mobile service identification code of a ship that sent the query message, a maritime mobile service identification code of a query target of the query message, a request message number, and a slot offset; ,
obtaining query response information including a number of the response message, a channel number, a maritime mobile service identification code of a ship that transmitted the response message, and a maritime mobile service identification code of a response target of the response message;
determining whether there is no response message to the query message by analyzing a column family including the query response request information and a column family including the query response information;
In the step of identifying the data link integrity impediment, in identifying whether or not the at least one device does not meet the international performance standard,
Identify dynamic information messages, static information messages, and application-specific messages transmitted or received within a communication coverage area of a coast station managed by the control station;
By analyzing a column family including a channel number, a message number, and a maritime mobile service identification code of each of the dynamic information message, the static information message, and the application-specific message, a ship having the same maritime mobile service identification code is analyzed. When dynamic information messages are not transmitted across two channels, static information messages of ships with the same maritime mobile service identification code are not transmitted across two channels, and ships with the same maritime mobile service identification code A control method of a control station, which determines whether at least one of the cases in which the application-specific message is not transmitted while crossing two channels.
제1항에 있어서,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는,
적어도 하나의 장치의 잘못된 구성 및 설치 여부를 식별하고,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 적어도 하나의 장치의 잘못된 구성 및 설치 여부를 식별함에 있어서,
상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 동적 정보 메시지를 식별하고,
상기 동적 정보 메시지의 번호, 해상이동업무 식별부호, 대지 속력, 대지 침로, 위도, 경도, 선회율, 선수 방위, 및 고도를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 주변 장치 미설치 또는 연결 불량 여부를 판단하는, 제어국의 제어 방법.
According to claim 1,
The step of identifying the data link integrity impediment,
identify misconfiguration and installation of at least one device;
In the step of identifying the data link integrity impairing element, in identifying incorrect configuration and installation of at least one device,
Identifying a dynamic information message transmitted or received within a communication coverage area of a coast station managed by the control station;
By analyzing the column family including the number of the dynamic information message, maritime mobile service identification code, ground speed, ground course, latitude, longitude, turn rate, heading, and altitude, determining whether peripheral devices are not installed or connection is defective, The control method of the control station.
제1항에 있어서,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는,
승인되지 않은 해안국 서비스 메시지의 송수신 여부를 식별하고,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 승인되지 않은 해안국 서비스 메시지의 송수신 여부를 식별함에 있어서,
상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 안전 관련 메시지를 식별하고,
상기 안전 관련 메시지의 번호, 해상이동업무 식별부호, 및 6bit-ASCII 문자 내용을 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 상기 안전 관련 메시지에 조난 상황을 암시하는 텍스트가 포함되어 있는지 여부를 판단하고,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 승인되지 않은 해안국 서비스 메시지의 송수신 여부를 식별함에 있어서,
상기 제어국이 관리하는 해안국이 송신 또는 수신한 위치보정 메시지를 식별하고,
상기 위치보정 메시지의 번호, 해상이동업무 식별부호, 위도, 및 경도를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 상기 위치보정 메시지의 식별부호가 상기 해안국의 식별부호와 일치하지 않는 경우, 상기 위치보정 메시지의 식별부호가 상기 해안국의 식별부호와 일치하지만 상기 해안국이 상기 위치보정 메시지를 송신한 이력이 없는 경우, 및 상기 위치보정 메시지의 식별부호가 상기 해안국과 통신 커버리지 영역이 중첩되며 다른 제어국의 관리 하에 있는 다른 해안국의 식별부호와 일치하지만 상기 다른 해안국에서 상기 위치보정 메시지를 송신한 이력이 없는 경우 중 적어도 하나의 해당 여부를 판단하는, 제어국의 제어 방법.
According to claim 1,
The step of identifying the data link integrity impediment,
identify whether unauthorized coast station service messages have been sent or received;
In the step of identifying the data link integrity impediment, in identifying whether an unauthorized coast station service message is transmitted or received,
Identifying a safety-related message transmitted or received within a communication coverage area of a coast station managed by the control station;
By analyzing a column family including the number of the safety-related message, a maritime mobile service identification code, and 6-bit-ASCII text content, it is determined whether the safety-related message includes text implying a distress situation,
In the step of identifying the data link integrity impediment, in identifying whether an unauthorized coast station service message is transmitted or received,
Identifying a position correction message transmitted or received by a coast station managed by the control station;
The positioning message number, maritime mobile service identification code, latitude, and longitude of the positioning message are analyzed, and when the identification code of the positioning message does not match the identification code of the coast station, the positioning message If the identification code of matches the identification code of the coast station, but the coast station has no history of transmitting the location correction message, and the identification code of the location correction message overlaps the coast station and the communication coverage area, and other control A control method of a control station, which determines whether at least one of cases matching the identification code of another coast station under the control of the station but having no history of transmitting the location correction message from the other coast station is applicable.
제1항에 있어서,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는,
스푸핑 메시지의 송수신 여부를 식별하고,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 스푸핑 메시지의 송수신 여부를 식별함에 있어서,
상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 동적 정보 메시지 또는 정적 정보 메시지를 식별하고,
상기 동적 정보 메시지 또는 상기 정적 정보 메시지의 번호, 해상이동업무 식별부호, 항해 상태, 및 목적지 정보를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 선박의 위치가 일시적으로 상기 해안국의 통신 커버리지 영역 밖의 지점을 나타내는 경우, 일정 속도로 항해 중인 선박의 항해 상태가 계류, 묘박, 정박, 좌초 등 다른 상태를 나타내는 경우, 및 목적지의 철자가 틀리거나 일부 누락된 경우 중 적어도 하나의 해당 여부를 판단하고,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 스푸핑 메시지의 송수신 여부를 식별함에 있어서,
상기 제어국이 관리하는 해안국의 통신 커버리지 영역 내에서 송신 또는 수신되는 동적 정보 메시지의 번호, 해상이동업무 식별부호, 위도, 및 경도를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 등록되지 않은 해상이동업무 식별부호로 위치 보고를 전송하는 무선국이 존재하는 경우, 및 등록된 해상이동업무 식별부호로 서로 다른 위치 정보를 전송하는 둘 이상의 무선국이 존재하는 경우 중 적어도 하나의 해당 여부를 판단하는, 제어국의 제어 방법.
According to claim 1,
The step of identifying the data link integrity impediment,
identify whether a spoof message was sent or received;
In the step of identifying the data link integrity impediment, in identifying whether a spoofing message is transmitted or received,
Identifying a dynamic information message or a static information message transmitted or received within a communication coverage area of a coast station managed by the control station;
By analyzing the column family including the number, maritime mobile service identification code, voyage status, and destination information of the dynamic information message or the static information message, the location of the vessel indicates a point temporarily outside the communication coverage area of the coast station. In this case, determining whether at least one of the cases where the sailing state of the ship sailing at a certain speed indicates another state such as mooring, anchoring, anchoring, or stranding, and the case where the destination is misspelled or partially omitted,
In the step of identifying the data link integrity impediment, in identifying whether a spoofing message is transmitted or received,
Unregistered maritime mobile services are identified by analyzing column families including number, maritime mobile service identification code, latitude, and longitude of a dynamic information message transmitted or received within the communication coverage area of the coast station managed by the control station. Control of the control station for determining whether at least one of the case where there is a radio station that transmits a location report with a code and the case where there are two or more radio stations that transmit different location information with a registered maritime mobile service identification code exists method.
제1항에 있어서,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는,
서비스 거부 공격 메시지의 송수신 여부를 식별하고,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는, 서비스 거부 공격 메시지의 송수신 여부를 식별함에 있어서,
매 프레임의 시작 시점에, 수신 장치로부터 제공되는 FSR(Frame summary of AIS reception) sentence에 포함된 채널 번호 및 이전 프레임의 평균 잡음 레벨 수치에 대한 정보를 포함하는 컬럼 패밀리를 분석하여, 프레임 단위의 고의적 또는 악의적인 다량의 방송 메시지의 존재 여부를 판단하는, 제어국의 제어 방법.
According to claim 1,
The step of identifying the data link integrity impediment,
identify whether a denial-of-service attack message was sent or received;
In the step of identifying the data link integrity impairing element, in identifying whether a denial of service attack message is transmitted or received,
At the start of each frame, the channel number included in the frame summary of AIS reception (FSR) sentence provided from the receiving device and the column family including information on the average noise level value of the previous frame are analyzed, and the intentional Alternatively, a control method of a control station determining whether a large number of malicious broadcast messages exist.
제2항에 있어서,
상기 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는 단계는,
상기 데이터링크 메시지의 신호대잡음비가 임계 수치 이상인 경우, 상기 재구성된 컬럼 패밀리를 바탕으로 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하고,
상기 데이터링크 메시지의 신호대잡음비가 상기 임계 수치 미만인 경우, 상기 데이터링크 메시지가 수신된 프레임의 다음 프레임에 수신된 데이터링크 메시지가 재구성된 컬럼 패밀리를 바탕으로 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하고,
상기 제어 방법은,
연속된 일정 수의 프레임들 내에 송수신된 하나 이상의 데이터링크 메시지의 신호대잡음비가 모두 상기 임계 수치 미만인 경우, 상기 연속된 프레임들에 포함된 하나 이상의 데이터링크 메시지 중 신호대잡음비가 가장 큰 데이터링크 메시지가 재구성된 컬럼 패밀리를 바탕으로 데이터링크 무결성 저해요소를 식별하는, 제어국의 제어 방법.
According to claim 2,
The step of identifying the data link integrity impediment,
When the signal-to-noise ratio of the data link message is greater than or equal to a critical value, a data link integrity impediment is identified based on the reconstructed column family;
When the signal-to-noise ratio of the data link message is less than the threshold value, a data link integrity impediment is identified based on a column family in which a data link message received in a frame next to a frame in which the data link message is received is reconstructed,
The control method,
When the signal-to-noise ratios of one or more data link messages transmitted and received within a certain number of consecutive frames are all less than the threshold value, the data link message having the largest signal-to-noise ratio among the one or more data link messages included in the consecutive frames is reconstructed. A control method of a control station that identifies data link integrity impediments based on the identified column family.
KR1020220076789A 2022-06-23 2022-06-23 System for monitoring, analyzing, and identifying maritime microwave dataling integrity inhibitors, and control method thereof KR102516194B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220076789A KR102516194B1 (en) 2022-06-23 2022-06-23 System for monitoring, analyzing, and identifying maritime microwave dataling integrity inhibitors, and control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220076789A KR102516194B1 (en) 2022-06-23 2022-06-23 System for monitoring, analyzing, and identifying maritime microwave dataling integrity inhibitors, and control method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102516194B1 true KR102516194B1 (en) 2023-03-30

Family

ID=85985856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220076789A KR102516194B1 (en) 2022-06-23 2022-06-23 System for monitoring, analyzing, and identifying maritime microwave dataling integrity inhibitors, and control method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102516194B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090132787A (en) * 2008-06-23 2009-12-31 전덕조 System and method for intercepting and controling source address spoofed abnormal traffic
KR101024270B1 (en) * 2010-06-11 2011-03-29 엘아이지넥스원 주식회사 Method of datalink for remote control of automated system based on network
KR20120072403A (en) * 2010-12-24 2012-07-04 한국해양연구원 Dgnss integrity monitor system based on ais
KR20160120917A (en) * 2015-04-09 2016-10-19 한국전자통신연구원 Apparatus for verificating automatic identification system using crowd sourcing and method using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090132787A (en) * 2008-06-23 2009-12-31 전덕조 System and method for intercepting and controling source address spoofed abnormal traffic
KR101024270B1 (en) * 2010-06-11 2011-03-29 엘아이지넥스원 주식회사 Method of datalink for remote control of automated system based on network
KR20120072403A (en) * 2010-12-24 2012-07-04 한국해양연구원 Dgnss integrity monitor system based on ais
KR20160120917A (en) * 2015-04-09 2016-10-19 한국전자통신연구원 Apparatus for verificating automatic identification system using crowd sourcing and method using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110226340B (en) Beam failure reporting method, device and storage medium
AU2008258219B2 (en) System and method for decoding Automatic Identification System signals
EP3595233B1 (en) Resource allocation method, identification method, base station, and mobile station
CN113301596B (en) Wireless communication method and device
KR102230050B1 (en) Apparatus and method for managing transmit and receive slot for maritime communication, and VHF Data Exchange System for vessel
Series Technical characteristics for an automatic identification system using time-division multiple access in the VHF maritime mobile band
US20110110322A1 (en) Resource allocation method, identification method, radio communication system, base station, mobile station, and program
US8588086B2 (en) Reverse link data rate indication for satellite-enabled communications systems
US20210105063A1 (en) Location-based wireless communication access over a satellite communication network
RU2678652C1 (en) Data sending method and device
Khandker et al. Cybersecurity attacks on software logic and error handling within AIS implementations: A systematic testing of resilience
AU2023285800A1 (en) Low data volume satellite communication system
KR20010082762A (en) Signalling method and telecommunication system
Ilcev New Aspects for Modernization Global Maritime Distress and Safety System (GMDSS).
CN112369069A (en) Communication method, apparatus, and computer-readable storage medium
KR102516194B1 (en) System for monitoring, analyzing, and identifying maritime microwave dataling integrity inhibitors, and control method thereof
CN101221240A (en) Vessel anti-collision system and corresponding method for actively transmitting sail information
CN112398777B (en) Very high frequency data exchange system
Valčić et al. Analysis of advantages and disadvantages of existing maritime communication systems for data exchange
CN110300388B (en) Power control method and device of sea area communication system
CN114286457B (en) Shipborne terminal multi-mode communication method integrating VDES, beidou No. three and 4G/5G networks
US11349561B2 (en) Low data volume satellite communication system
CN111464229B (en) Multi-channel multi-rate processing system suitable for VDE
Chen Detection probability analysis of space-Based AIS signal by using geometrical model
Eriksen et al. VDE-SAT–Preliminary verification results for proposed satellite component of new maritime communication system

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant