KR20130074901A - 해상 통신 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해상 통신 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 통신 시스템의 선박국은 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 포함하는 해상 배치 정보를 해상 방송 기지국으로부터 수신하고, 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하면 무선링크를 설정하고, 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하지 않고 무선링크 설정 가능한 인접 선박국을 통해 무선링크를 설정하고, 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하지 않고 무선링크 설정 가능한 인접 선박국도 존재하지 않으면 INMARSAT 또는 MVSAT와 무선링크를 설정한다.

Description

해상 통신 시스템 및 방법{Maritime Communication System and Method}
본 발명은 해상에서 다양한 무선 통신 기술들을 이용하여 해상 기지국 접속 방법 및 주변의 존재하는 선박국을 이용하여 인터넷 서비스를 제공하는 방법 및 절차를 제공하는 기술이다.
최근 세계 조난 안전 시스템(GMDSS: Global Maritime Distress and Safety System)의 도입 이후 조선 및 조선기자재 산업에서 각국이 앞 다투어 전략과 정의를 개발하고 있는 e-Navigation이 화두가 되고 있다. e-Navigation은 국제항로표지협회가 제출한 보고서에 따라 계류지 간의 항해, 관련 서비스, 해상에서의 안전과 보안, 해상환경의 보호를 향상시키기 위한 전자적인 수단으로 선박 및 육상에서 해상 정보를 조화롭게 수집, 통합, 교환, 표현 및 분석하는 것이다.
해상 무선 통신은 선박의 안전을 위한 인식, 추적, 감시 기능이 가장 중요하고, 선박간의 정보 전송, e-mail, SMS(Short Message Service) 등의 서비스를 제공한다. 이를 위해서 현재 해상통신에서는 VHF(Very High Frequency) 대역과 MF(Medium Frequency)/HF(High Frequency) 대역을 통한 무선 통신 서비스 및 MVSAT(Maritime Very Small Aperture Terminal)을 이용한 해상 통신 서비스를 제공하고 있다.
VHF 대역을 통한 해상 무선통신의 경우 AIS(Automatic Identification System)를 도입하여 사용 중에 있으며, 이는 항해 중인 선박이 자동으로 발신하는 위치, 침로, 속력 등 항해관련 정보를 수신하여 처리하고, 타 선박에 중계함으로써 연안해역의 해상교통안전을 확보하고 항만 내 해상교통관제와 조난선박의 수색 및 구조활동을 지원을 목적으로 한다. 이러한 목적을 가진 용도로 사용되는 AIS는 VHF 대역의 156MHz, 162MHz 에서 Self-Organized TDMA(SOTDMA) 방식에 기반하여 동작하며 최대 9.6kbps의 전송속도를 제공하며 전송거리는 30km 이내이다.
MF/HF 대역의 경우 VHF 대역 전송거리인 30km 이내에 선박이 없는 경우를 위한 장거리 데이터 전송을 위해 사용된다. 현재 HF 대역 모뎀으로는 독일에서 개발한 PACTOR-III 모뎀이 널리 사용되고 있으며, 이는 약 4,000km ~ 40,000km의 전송거리를 제공한다. PACTOR-III 모뎀은 FSK(Frequency Shift Keying) 방식을 사용하여 최대 9.6kbps의 전송속도를 지원하며, 최대 거리인 40,000km 를 벗어나는 경우에 다른 국가의 기지국을 이용하는 WinLink 서비스가 지원되고 있다.
MVSAT은 기존 선박 통신의 대명사인 INMARSAT(Internal Maritime Satellite)을 대신 할 차세대 선박용 초고속 위성 통신시스템으로써, 최대 전송속도가 1Mbps로 육상 수준의 초고속 통신 속도로 통신서비스를 제공할 수 있어 선원 혹은 여행객들이 해상의 선박 내에서 육상처럼 인터넷 서비스를 제공받을 수 있다.
앞 서 기술한 내용들과 더불어 현재 해상에서 무선 인터넷 서비스를 제공하기 위한 여러 형태의 해상 통신 시스템들이 개발되고 있으며 이들이 혼재되어 있는 상황이다. 특히, 싱가포르의 TRITON 프로젝트에서는 IEEE802.16 WIMAX 시스템을 이용하여 Mesh 네트워크를 구성하고 이를 이용하여 Ship to Ship 및 Ship to Shore간의 고속의 인터넷 서비스를 제공하기 위한 연구를 진행 중에 있다.
상술한 여러 형태의 해상 무선 통신 기술들은 육상에서의 제공하는 인터넷 서비스와 같은 서비스를 해상에서 제공하기 위해서는 여러 문제점이 존재한다. VHF 대역을 이용한 AIS의 경우에는 해상 교통의 안전을 위해서 사용되고 있으므로 사용용도에 문제가 있으며 제공하는 전송속도가 너무 낮아서 인터넷 서비스를 제공할 수 없다. 또, MF/HF 대역을 이용한 PACTOR-III 모뎀의 경우 서비스 영역이 넓은 장점이 있지만 낮은 대역폭으로 인해 다양한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 없는 단점이 존재한다. INMARSAT 혹은 MVSAT등의 위성을 이용한 인터넷 서비스는 서비스 비용이 많이 요구되는 단점이 있으므로 범용 인터넷 서비스를 제공하기에는 한계가 있다. 또, TRITON 프로젝트에서 제시한 것처럼 연안의 선박 및 근해의 선박들의 인터넷 서비스를 위해서 IEEE802.16 WIMAX 시스템을 이용하는 방안은 지역 및 국가별로 다른 표준의 무선접속 규격을 사용하여 해상 무선망을 구성할 경우 서비스 제공에 제한이 발생한다.
본 발명의 실시예는 해상에 존재하는 선박국에서 해안 기지국(Shore BS) 및 인접 선박국 (Neighbor Ship)을 이용하여 무선링크를 설정하고 무선 인터넷 서비스를 제공받기 위한 절차 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예는 최근 대두되고 있는 SDR(Software Defined Radio) 기술과 통신 노드간의 Relay기술을 이용하여 통신환경에 적응적인 무선링크를 구성하여 효율적인 인터넷 서비스 제공을 위한 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 해상 통신 시스템의 해상 배치 서버는, 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 수신하는 통신부와, 상기 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 상기 선박국들의 설정정보들을 포함하는 해상 배치 정보를 저장하고 관리하는 데이터베이스 및 해상 방송 기지국을 통해 상기 해상 배치 정보를 주기적으로 방송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 해상 통신 시스템의 선박국은, 선박의 위치와 동기를 확인하기 위해 위성항법 신호를 수신하는 위성항법부와, 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 포함하는 해상 배치 정보를 해상 방송 기지국으로부터 수신하고, 인접 선박국들과 통신하는 해상 배치 정보 수신부와, 적어도 하나 이상의 무선 접속 규격으로 무선링크를 설정하는 무선 통신부 및 상기 해상 배치 정보를 이용해서 무선링크 설정 가능한 해안 기지국을 검색하고, 상기 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하면 무선링크를 설정하도록 상기 무선 통신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 해상 통신 시스템에서 중계기로 동작하는 선박국은, 선박의 위치와 동기를 확인하기 위해 위성항법 신호를 수신하는 위성항법부와, 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 포함하는 해상 배치 정보를 해상 방송 기지국으로부터 수신하고, 인접 선박국들과 통신하는 해상 배치 정보 수신부와, 적어도 하나 이상의 무선 통신 기술로 무선링크를 설정하는 무선 통신부 및 상기 무선링크가 설정된 상태에서 인접 선박국으로부터 중계를 요청 받으면, 상기 인접 선박국과 무선링크를 설정하도록 상기 무선 통신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 해상 통신 시스템의 해상 배치 서버에서 해상 통신 서비스를 제공하는 방법은, 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 수신하는 단계와, 상기 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 상기 선박국들의 설정정보들을 포함하는 해상 배치 정보를 저장하고 관리하는 단계 및 해상 방송 기지국을 통해 상기 해상 배치 정보를 주기적으로 방송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 해상 통신 시스템의 선박국에서 해상 통신 서비스를 제공하는 방법은, 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 포함하는 해상 배치 정보를 해상 방송 기지국으로부터 수신하는 단계와, 상기 해상 배치 정보를 이용해서 무선링크 설정 가능한 해안 기지국을 검색하는 단계 및 상기 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하면 무선링크를 설정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 해상 통신 시스템의 선박국에서 해상 통신 서비스를 위해 중계하는 방법은, 무선링크가 설정된 상태에서 인접 선박국으로부터 후보 측정 요청 메시지를 수신하는 단계와, 채널 품질을 측정한 결과를 포함하는 후보 측정 응답 메시지 생성해서 상기 인접 선박국으로 송신하는 단계 및 상기 인접 선박국으로부터 중계를 요청 받으면, 상기 인접 선박국과 무선링크를 설정해서 상기 무선링크 설정을 중계하는 단계를 포함한다.
본 발명은 해상통신 시스템에 포함되는 기능노드(Shore BS 및 선박국)의 위치/설치 정보를 방송하는 방법을 제시하고 선박국 간의 중계(Relay) 기능을 이용하여 효율적인 무선 인터넷 서비스를 제공하는 해상통신 시스템에 관한 것으로, 선박국의 위치에 따라 다양한 무선 링크설정 방식을 제공함으로써 선박국에서도 고속의 인터넷 서비스를 제공할 수 있다. 또한 통신환경에 가변적으로 동작할 수 있는 SDR기반의 무선 접속 인터페이스 구성방법을 제공함으로써 단일 플랫폼상에서 다양한 무선 접속 규격들이 유연하게 동작할 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 통신을 위한 해상 통신 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 배치 서버와 해상 방송 기지국의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박국의 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 해상 배치 서버에서 관리되는 해안 기지국의 설정정보의 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 해상 배치 서버에서 관리되는 선박국의 설정정보의 예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 배치 서버에서 해상 배치 정보를 방송하는 흐름을 도시한 흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박국에서 무선링크를 설정하는 흐름을 도시한 흐름도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박국에서 인접 선박국과의 무선링크 설정하는 과정을 구체화한 흐름도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박국에서 인접 선박국으로 무선링크 설정을 중계하는 과정을 도시한 흐름도 및,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박국에서 무선링크 설정을 갱신하는 흐름을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에서는 해상에 존재하는 선박국에서 해안 기지국(Shore BS) 및 인접 선박국(Neighbor Ship)의 정보를 이용하여 무선 인터넷 서비스를 제공받기 위한 절차 및 방법을 제시한다. 이를 위해서 본 발명에서는 아래와 같은 기본적인 시스템 및 절차를 이용하여 해안 기지국 및 선박국의 위치/설정 정보의 관리 및 위치/설정정보의 전달방법, 그리고 수신된 설정 정보를 이용하여 선박국에서 인터넷 서비스를 위한 무선 링크를 설정하는 절차를 제시한다. 본 발명에서 제시하는 무선 링크 절차는 접속 가능한 해안 기지국이 존재하는 경우와 그렇지 않은 경우로 나누어서 기술하며, 특히 해안 기지국이 존재하지 않을 경우에는 인접한 선박국을 이용하는 방법과 기존의 위성 혹은 PACTOR-III 모뎀을 이용하여 접속할 하는 방법으로 나누어 기술한다. 이를 위해서 본 발명에서는 무선접속을 위해서 사전에 구현된 H/W(Hardware)기반의 장비를 이용하지 않고 SDR(Software Defined Radio) 기반의 S/W(Software)장비를 이용함으로써 통신환경에 따라 유연하게 무선접속 방식을 변경할 수 있는 방법을 제시한다. 이때, SDR(Software Defined Radio)이란 주파수 범위나 변조 방식, 무선 출력 등 주요 무선 특성이 소프트웨어적으로 변경할 수 있는 무선 송수신 장치를 의미한다.
본 발명에서는 제시하는 무선링크 설정방식은 3GPP LTE, WIMAX, WiFi와 같이 고속의 서비스가 가능한 무선 접속방식을 우선적으로 선택하고, 기존의 해상통신에서 고려하는 무선접속 방식(e.g. 위성이용 혹은 PACTOR-III 모뎀을 이용)은 상기 기술한 고속의 무선접속 방식을 사용할 수 없을 경우 Default로 사용하는 형태로 운영된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 통신을 위한 해상 통신 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 해상 통신을 위한 해상 통신 시스템 구성은 육지 혹은 해안에 해상 통신을 위한 해안 기지국(Shore BS)(140, 150)가 설치되어 있으며, 해상에는 다수의 선박국(Ship)들(161-169)이 운행을 하거나 정박되어 있다. 또, 위성을 통해서 서비스를 제공하기 위한 위성과 위성과 통신하는 지구국(Land Sation)(130)이 존재하며 이들은 사업자 망 혹은 인터넷 망에 연동되어 있으며, 사업자 망 혹은 인터넷 망에는 해안 기지국들(140, 150) 및 선박국들(161-169)의 위치 및 설정정보를 관리하는 해상 배치 서버(Maritime Configuration Server)(110)가 존재한다. 해상 배치 서버(110)는 각 해안 기지국들(140, 150)의 위치/설정정보 및 각 선박국들(161-169)의 위치/설정 정보들을 관리하며 해상 방송 기지국(Maritime Broadcast BS)(120)과 연동한다. 해상 방송 기지국(120)은 해상 배치 서버(110)에서 제공하는 해안 기지국들(140, 150) 및 선박국들(161-169)의 해당 위치/설정정보를 주기적으로 전역적으로 방송하는 역할을 수행한다. 앞 서 기술한 바와 같이 각각의 선박국들(161-169)은 SDR을 이용하여 통신환경에 따라 해안 지기구국, 인접 선박국, 위성, 그리고, PACTOR-III 모뎀을 이용한 다양한 무선 링크를 설정 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 배치 서버와 해상 방송 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 해상 배치 서버(110)는 통신부(210), 데이터베이스(220) 및 제어부(230)를 포함하고, 해상 방송 기지국(120)은 방송부(240)를 포함할 수 있다.
해상 배치 서버(110)의 통신부(210)는 사업자 망 혹은 인터넷을 접속하기 위한 기능을 수행해서 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 수신한다.
데이터베이스(220)는 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보들을 포함하는 해상 배치(Maritime Configuration) 정보를 저장하고 관리한다.
제어부(230)는 해상 방송 기지국(120)을 통해 해상 배치 정보를 주기적으로 방송하도록 제어한다.
또한, 제어부(230)는 수신하는 해안 기지국들의 설정정보 또는 해상의 선박국들의 설정정보가 변경되면, 데이터베이스(220)에 저장된 상기 해상 배치 정보가 갱신되도록 제어한다.
해상 방송 기지국(120)의 방송부(240)는 해상 배치 서버(110)로부터 해상 배치 정보를 수신하면, 주기적으로 기설정된 주파수(Out-band 채널)를 이용해서 해상 방송 기지국(120)의 셀 영역에 방송한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 해상 배치 서버에서 관리되는 해안 기지국의 설정정보의 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 해안 기지국의 설정정보는, 무선링크의 주파수(Link Frequency), 무선링크 설정할 때 무선 접속 규격 종류(RAT; Radio Access Technology), 해안 기지국의 위치 및 해안 기지국의 셀 영역에 관한 정보를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 해상 배치 서버에서 관리되는 선박국의 설정정보의 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 선박국의 설정정보는 무선링크의 주파수(Link Frequency), 무선링크 설정할 때 무선 접속 규격 종류(RAT; Radio Access Technology), 중계시의 주파수(Relay Frequency), 중계할 때 무선 접속 규격 종류 및 운행중인 항로에 관한 정보를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박국의 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 선박국(161)은 제어부(310), 위성항법부(320), 해상배치정보 수신부(330), 위성 통신부(340) 및 무선 통신부(350)를 포함할 수 있다.
위성항법부(GPS; Global Positioning System)(320)는 선박의 위치와 동기를 확인하기 위해 위성항법 신호를 수신한다.
해상배치정보 수신부(330)는 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 포함하는 해상 배치 정보를 해상 방송 기지국으로부터 수신하고, 인접 선박국들과 통신한다.
위성 통신부(340)는 INMARSAT(Internal Maritime Satellite) 또는 MVSAT(Maritime Very Small Aperture Terminal)와 무선링크를 설정한다.
무선 통신부(350)는 적어도 하나 이상의 무선 접속 규격으로 무선링크를 설정한다. 이때, 무선 접속 규격에는 3GPP LTE, WIMAX, Wife 등이 가능하다.
제어부(310)는 해상 배치 정보를 이용해서 무선링크 설정 가능한 해안 기지국을 검색하고, 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하면 무선링크를 설정하도록 무선 통신부(350)를 제어할 수 있다.
제어부(310)는 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하지 않으면 무선링크 설정 가능한 인접 선박국이 존재하는지 검색하고, 무선링크 설정 가능한 인접 선박국이 존재하면 무선링크 설정 가능한 인접 선박국을 통해 무선링크를 설정하도록 무선 통신부(350)를 제어할 수 있다.
제어부(310)는 무선링크 설정 가능한 인접 선박국을 통해 무선링크를 설정하도록 무선 통신부를 제어할 때, 해상 배치 정보 수신부를 통해 채널 품질 정보를 요청하는 후보 측정 요청 메시지를 인접 선박국들로 송신하고, 인접 선박국들 각각으로부터 채널 품질을 측정한 결과를 포함하는 후보 측정 응답 메시지를 수신하고, 인접 선박국들 중에서 채널 품질이 가장 높은 인접 선박국을 통해 무선 링크를 설정하도록 제어할 수 있다.
제어부(310)는 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하지 않고 무선링크 설정 가능한 인접 선박국도 존재하지 않으면, INMARSAT 또는 MVSAT와 무선링크를 설정하도록 위성 통신부(340)를 제어할 수 있다.
제어부(310)는 무선링크가 설정되면, 무선링크가 설정됐음을 알리는 연결 설정 보고 메시지를 해상 배치 서버(110)로 송신한다.
한편, 무선링크 설정이 완료된 선박국은 인접 선박국에게 무선링크 설정을 중계할 수 있다.
제어부(310)는 무선링크가 설정된 상태에서 인접 선박국으로부터 중계를 요청 받으면, 인접 선박국과 무선링크를 설정하도록 무선 통신부(350)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(310)는 인접 선박국과 무선링크를 설정하기 전에, 인접 선박국으로부터 해상 배치 정보 수신부를 통해 후보 측정 요청 메시지를 수신하면 채널 품질을 측정한 결과를 포함하는 후보 측정 응답 메시지를 해상 배치 정보 수신부를 인접 선박국으로 송신한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 해상 통신 시스템에서 선박국의 무선링크를 설정하는 방법을 아래에서 도면을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 배치 서버에서 해상 배치 정보를 방송하는 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 해상 배치 서버는 610단계에서 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 수신한다.
그리고, 해상 배치 서버는 612단계에서 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 포함하는 해상 배치 정보를 일정주기로 해상 방송 기지국을 통해 방송한다.
그리고, 해상 배치 서버는 614단계에서 해안 기지국들의 설정정보 또는 해상의 선박국들의 설정정보가 변경되었는지 확인한다.
614단계의 확인결과 기지국들의 설정정보 또는 해상의 선박국들의 설정정보가 변경되지 않았으면, 해상 배치 서버는 612단계로 돌아간다.
614단계의 확인결과 기지국들의 설정정보 또는 해상의 선박국들의 설정정보가 변경되었으면, 해상 배치 서버는 616단계에서 해상 배치 정보를 갱신하고, 612단계로 돌아간다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박국에서 무선링크를 설정하는 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 선박국은 710단계에서 해상 방송 기지국을 통해서 기지국들의 설정정보 또는 해상의 선박국들의 설정정보를 포함하는 해상 배치 정보를 수신한다.
그리고, 선박국은 712단계에서 무선링크 설정 가능한 해안 기지국을 검색한다. 무선링크 설정 가능한 해안 기지국은 복수개 존재할 수도 있다.
그리고, 선박국은 714단계에서 검색결과 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 하나이상 존재하는지 확인한다.
714단계의 확인결과 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 적어도 하나 존재하면, 선박국은 716단계에서 무선링크를 설정할 해안기지국을 선택해서 무선링크를 설정한다. 이때, 선택된 해안 기지국은 무선링크 설정 가능한 해안 기지국들 중에서 채널 품질이 가장 좋은 해안 기지국이 될 수 있다.
714단계의 확인결과 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하지 않으면, 선박국은 718단계에서 무선링크 설정 가능한 인접 선박국을 검색한다.
그리고, 선박국은 720단계에서 검색결과 무선링크 설정 가능한 인접 선박국이 하나이상 존재하는지 확인한다.
720단계의 확인결과 무선링크 설정 가능한 인접 선박국이 적어도 하나 존재하면, 선박국은 722단계에서 무선링크를 설정할 인접 선박국을 선택해서 무선링크를 설정한다. 이때, 선택된 인접 선박국은 무선링크 설정 가능한 인접 선박국들 중에서 채널 품질이 가장 좋은 인접 선박국이 될 수 있다.
720단계의 확인결과 무선링크 설정 가능한 인접 선박국이 존재하지 않으면, 선박국은 724단계에서 INMARSAT(Internal Maritime Satellite) 또는 MVSAT(Maritime Very Small Aperture Terminal)와 무선링크를 설정한다.
716단계, 722단계 및 724단계 이후에, 선박국은 726단계에서 무선링크 설정을 했음을 알리는 연결 설정 보고 메시지(connection setup report)를 해상 배치 서버로 송신한다.
한편, 선박국은 716단계, 722단계 및 724단계에서 무선링크를 설정할 때, 무선 접속 규격이 다르면 SDR(Software Defined Radio) 기술을 이용해서 통신 인터페이스를 재구성 한다.
도 7의 718단계, 720단계 및 722단계를 아래 도 8을 통해 상세히 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박국에서 인접 선박국과의 무선링크 설정하는 과정을 구체화한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 선박국은 810단계에서 인접 선박국을 검색한다. 보다 상세히 설명하면, 선박국은 아래 <수학식 1>을 이용해서 인접 선박국과의 신호세기를 측정해서 신호세기가 기설정된 임계값보다 큰 인접 선박국들을 검색한다.
[수학식 1]
Figure pat00001
그리고, 선박국은 812단계에서 인접 선박국 과의 신호세기가 기설정된 임계값보다 큰 인접 선박국들이 존재하는지 확인한다.
812단계의 확인결과 인접 선박국 과의 신호세기가 기설정된 임계값보다 큰 인접 선박국들이 존재하면, 선박국은 814단계에서 채널 품질 정보를 요청하는 후보 측정 요청 메시지를 인접 선박국들로 송신한다.
그리고, 선박국 816단계에서 인접 선박국들 각각으로부터 채널 품질을 측정한 결과를 포함하는 후보 측정 응답 메시지를 수신한다.
그리고, 선박국은 818단계에서 채널품질이 기설정된 임계값을 초과하는 후보 선박국이 존재하는지 확인한다.
818단계의 확인결과 채널품질이 기설정된 임계값을 초과하는 후보 선박국이 존재하면, 선박국은 820단계에서 후보 선박국에 포함된 인접 선박국들 중에서 무선링크 연결할 인접 선박국을 선택한다. 이때, 선박국은 아래 <수학식 2><수학식 3><수학식 4>를 이용해서 후보 선박국에 포함된 인접 선박국들을 평가하고, 평가결과 그 값이 가장 큰 인접 선박국을 무선링크 연결할 인접 선박국으로 선택한다.
[수학식 2]
Figure pat00002
[수학식 2]
Figure pat00003
[수학식 4]
Figure pat00004
820단계에서 무선링크 연결할 인접 선박국이 선택되면, 선박국은 824단계에서 선택된 인접 선박국과 무선링크를 설정한다.
824단계에서 무선링크를 설정할 때, 무선 접속 규격이 다르면 SDR(Software Defined Radio) 기술을 이용해서 통신 인터페이스를 재구성 한다.
812단계의 확인결과 812단계의 확인결과 인접 선박국 과의 신호세기가 기설정된 임계값보다 큰 인접 선박국들이 존재하지 않거나, 또는 818단계의 확인결과 채널품질이 기설정된 임계값을 초과하는 후보 선박국이 존재하지 않으면, 선박국은 도 7의 724단계로 진행한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박국에서 인접 선박국으로 무선링크 설정을 중계하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 선박국은 910단계에서 무선링크가 설정된 상태에서 인접 선박국으로부터 채널 품질 정보를 요청하는 후보 측정 요청 메시지를 수신하면, 912단계에서 해당 무선 접속 규격을 통한 인접 선박국과의 채널 품질을 측정한다.
그리고, 선박국은 914단계에서 채널 품질 측정결과를 포함하는 후보 측정 응답 메시지를 인접 선박국으로 송신한다.
그리고, 선박국은 916단계에서 인접 선박국으로부터 무선링크 설정의 중계를 요청하는 연결 요청 메시지를 수신하는지 확인한다.
916단계의 확인결과 연결 요청 메시지를 수신하면, 선박국은 918단계에서 연결 응답 메시지를 송신하고 인접 선박국과의 무선링크를 설정한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박국에서 무선링크 설정을 갱신하는 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 선박국은 1010단계에서 무선링크가 설정된 상태에서 주기적으로 설정된 무선링크의 품질을 측정한다.
그리고, 선박국은 1012단계에서 무선링크의 품질이 기설정된 임계값 보다 작은지를 확인한다.
1012단계의 확인결과 무선링크의 품질이 기설정된 임계값 보다 작으면, 선박국은 해당 무선링크로 통신을 서비스 받기 어렵다고 판단하고 도 9의 912단계로 진행한다.
한편, 1012단계의 확인결과 무선링크의 품질이 기설정된 임계값 보다 크거나 같으면, 선박국은 1010단계로 돌아가서 무선링크의 품질을 주기적으로 측정한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 수신하는 통신부;
    상기 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 상기 선박국들의 설정정보들을 포함하는 해상 배치 정보를 저장하고 관리하는 데이터베이스; 및
    해상 방송 기지국을 통해 상기 해상 배치 정보를 주기적으로 방송하도록 제어하는 제어부를 포함하는
    해상 통신 시스템의 해상 배치 서버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 해안 기지국들의 설정정보 또는 상기 해상의 선박국들의 설정정보가 변경되면, 상기 데이터베이스에 저장된 상기 해상 배치 정보가 갱신되도록 제어하는
    해상 통신 시스템의 해상 배치 서버.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    무선링크가 설정된 선박국으로 상기 무선링크를 통해 상기 해상 배치 정보를 송신하도록 제어하는
    해상 통신 시스템의 해상 배치 서버.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 해안 기지국의 설정정보는,
    무선링크의 주파수, 무선링크 설정할 때 무선 접속 규격 종류(RAT; Radio Access Technology), 해안 기지국의 위치 및 셀 영역 중에서 적어도 하나의 정보를 포함하는
    해상 통신 시스템의 해상 배치 서버.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 선박국의 설정정보는,
    무선링크의 주파수, 무선링크 설정할 때 무선 접속 규격 종류(RAT; Radio Access Technology), 중계시의 주파수, 중계할 때 무선 접속 규격 종류 및 운행중인 항로 중에서 적어도 하나의 정보를 포함하는
    해상 통신 시스템의 해상 배치 서버.
  6. 선박의 위치와 동기를 확인하기 위해 위성항법 신호를 수신하는 위성항법부;
    해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 포함하는 해상 배치 정보를 해상 방송 기지국으로부터 수신하고, 인접 선박국들과 통신하는 해상 배치 정보 수신부;
    적어도 하나 이상의 무선 접속 규격으로 무선링크를 설정하는 무선 통신부; 및
    상기 해상 배치 정보를 이용해서 무선링크 설정 가능한 해안 기지국을 검색하고, 상기 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하면 무선링크를 설정하도록 상기 무선 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는
    해상 통신 시스템의 선박국.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 무선링크가 설정되면, 무선링크가 설정됐음을 알리는 연결 설정 보고 메시지를 해상 배치 서버로 송신하는
    해상 통신 시스템의 선박국.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하지 않으면 상기 무선링크 설정 가능한 인접 선박국이 존재하는지 검색하고, 상기 무선링크 설정 가능한 인접 선박국이 존재하면 상기 무선링크 설정 가능한 인접 선박국을 통해 무선링크를 설정하도록 상기 무선 통신부를 제어하는
    해상 통신 시스템의 선박국.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 무선링크 설정 가능한 인접 선박국을 통해 무선링크를 설정하도록 상기 무선 통신부를 제어할 때,
    상기 해상 배치 정보 수신부를 통해 채널 품질 정보를 요청하는 후보 측정 요청 메시지를 상기 인접 선박국들로 송신하고, 상기 인접 선박국들 각각으로부터 채널 품질을 측정한 결과를 포함하는 후보 측정 응답 메시지를 수신하고, 상기 인접 선박국들 중에서 채널 품질이 가장 높은 인접 선박국을 통해 무선 링크를 설정하도록 제어하는
    해상 통신 시스템의 선박국.
  10. 제8항에 있어서,
    INMARSAT(Internal Maritime Satellite) 또는 MVSAT(Maritime Very Small Aperture Terminal)와 무선링크를 설정 위성 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하지 않고 상기 무선링크 설정 가능한 인접 선박국도 존재하지 않으면, 상기 INMARSAT 또는 상기 MVSAT와 무선링크를 설정하도록 상기 위성 통신부를 제어하는
    해상 통신 시스템의 선박국.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 해안 기지국들의 설정정보는,
    무선링크의 주파수, 무선링크 설정할 때 무선 접속 규격 종류(RAT; Radio Access Technology), 해안 기지국의 위치 및 셀 영역 중에서 적어도 하나의 정보를 포함하는
    해상 통신 시스템의 선박국.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 선박국의 설정정보는,
    무선링크의 주파수, 무선링크 설정할 때 무선 접속 규격 종류(RAT; Radio Access Technology), 중계시의 주파수, 중계할 때 무선 접속 규격 종류 및 운행중인 항로 중에서 적어도 하나의 정보를 포함하는
    해상 통신 시스템의 선박국.
  13. 선박의 위치와 동기를 확인하기 위해 위성항법 신호를 수신하는 위성항법부;
    해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 포함하는 해상 배치 정보를 해상 방송 기지국으로부터 수신하고, 인접 선박국들과 통신하는 해상 배치 정보 수신부;
    적어도 하나 이상의 무선 통신 기술로 무선링크를 설정하는 무선 통신부; 및
    상기 무선링크가 설정된 상태에서 인접 선박국으로부터 중계를 요청 받으면, 상기 인접 선박국과 무선링크를 설정하도록 상기 무선 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는
    해상 통신 시스템에서 중계기로 동작하는 선박국.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 인접 선박국과 무선링크를 설정하기 전에, 상기 인접 선박국으로부터 상기 해상 배치 정보 수신부를 통해 후보 측정 요청 메시지를 수신하면 채널 품질을 측정한 결과를 포함하는 후보 측정 응답 메시지를 상기 해상 배치 정보 수신부를 상기 인접 선박국으로 송신하는
    해상 통신 시스템에서 중계기로 동작하는 선박국.
  15. 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 수신하는 단계;
    상기 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 상기 선박국들의 설정정보들을 포함하는 해상 배치 정보를 저장하고 관리하는 단계; 및
    해상 방송 기지국을 통해 상기 해상 배치 정보를 주기적으로 방송하는 단계를 포함하는
    해상 통신 시스템의 해상 배치 서버에서 해상 통신 서비스를 제공하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    수신하는 상기 해안 기지국들의 설정정보 또는 상기 해상의 선박국들의 설정정보가 변경되면, 상기 해상 배치 정보가 갱신하는 단계를 더 포함하는
    해상 통신 시스템의 해상 배치 서버에서 해상 통신 서비스를 제공하는 방법.
  17. 해안 기지국들의 설정정보와 해상의 선박국들의 설정정보를 포함하는 해상 배치 정보를 해상 방송 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 해상 배치 정보를 이용해서 무선링크 설정 가능한 해안 기지국을 검색하는 단계; 및
    상기 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하면 무선링크를 설정하는 단계를 포함하는
    해상 통신 시스템의 선박국에서 해상 통신 서비스를 제공하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하지 않으면,
    상기 무선링크 설정 가능한 인접 선박국이 존재하는지 검색하는 단계; 및
    상기 무선링크 설정 가능한 인접 선박국이 존재하면 상기 무선링크 설정 가능한 인접 선박국을 통해 무선링크를 설정하는 단계를 더 포함하는
    해상 통신 시스템의 선박국에서 해상 통신 서비스를 제공하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 무선링크 설정 가능한 해안 기지국이 존재하지 않고 상기 무선링크 설정 가능한 인접 선박국도 존재하지 않으면,
    INMARSAT(Internal Maritime Satellite) 또는 MVSAT(Maritime Very Small Aperture Terminal)와 무선링크를 설정하는 단계를 더 포함하는
    해상 통신 시스템의 선박국에서 해상 통신 서비스를 제공하는 방법.
  20. 무선링크가 설정된 상태에서 인접 선박국으로부터 후보 측정 요청 메시지를 수신하는 단계;
    채널 품질을 측정한 결과를 포함하는 후보 측정 응답 메시지 생성해서 상기 인접 선박국으로 송신하는 단계; 및
    상기 인접 선박국으로부터 중계를 요청 받으면, 상기 인접 선박국과 무선링크를 설정해서 상기 무선링크 설정을 중계하는 단계를 포함하는
    해상 통신 시스템의 선박국에서 해상 통신 서비스를 위해 중계하는 방법.
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