KR20170114431A - Wireless communication multiplexing system - Google Patents

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KR20170114431A
KR20170114431A KR1020160041201A KR20160041201A KR20170114431A KR 20170114431 A KR20170114431 A KR 20170114431A KR 1020160041201 A KR1020160041201 A KR 1020160041201A KR 20160041201 A KR20160041201 A KR 20160041201A KR 20170114431 A KR20170114431 A KR 20170114431A
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최진규
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한국전자통신연구원
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Abstract

데이터 패킷의 우선 순위 결정 기준 정보를 저장하는 우선 순위 DB; 상기 우선 순위 결정 기준 정보를 기반으로 전송할 데이터 패킷의 우선 순위를 결정하고, 상기 전송할 데이터 패킷에 결정된 우선 순위를 할당하는 우선 순위 결정부; 상기 결정된 우선 순위에 따라 상기 전송할 데이터 패킷을 분배하는 제어 데이터 분배 및 합성부; 분배된 데이터 패킷 각각을 전송하는 서로 상이한 주파수 및/또는 대역폭을 갖는 복수의 통신 시스템을 포함하는 무선 통신 다중화 시스템.A priority DB for storing priority information of a data packet; A priority determination unit for determining a priority of a data packet to be transmitted based on the priority determination criterion information and assigning a determined priority to the data packet to be transmitted; A control data distribution and composition unit for distributing the data packet to be transmitted according to the determined priority; And a plurality of communication systems having different frequencies and / or bandwidths to transmit each of the distributed data packets.

Description

무선 통신 다중화 시스템{WIRELESS COMMUNICATION MULTIPLEXING SYSTEM}[0001] WIRELESS COMMUNICATION MULTIPLEXING SYSTEM [0002]

본 발명은 무선 통신 다중화 기술에 관한 것으로서, 구체적으로는 무선 통신의 신뢰성을 향상 시키기 위하여 다수의 통신 시스템이나 다수의 주파수 대역을 사용하는 무선 통신망을 다중화함에 있어, 제어 데이터와 같이 높은 신뢰성과 안정성이 요구되는 데이터 패킷에 대하여 스케줄링 혹은 QoS(Quality of Service)의 우선 순위를 할당하거나 다수의 경로로 제어 데이터를 분배 및 할당하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless communication multiplexing technique, and more particularly, to multiplexing a plurality of communication systems or a wireless communication network using a plurality of frequency bands in order to improve the reliability of wireless communication, To a technique for assigning a priority of a scheduling or a QoS (Quality of Service) to a requested data packet or distributing and assigning control data to a plurality of paths.

하나의 무선 통신 경로를 사용하는 무선 통신 시스템 구조에 있어서, 높은 신뢰성과 통신 안정성을 획득하기 위한 기술은 안테나 설계 기술로부터 RF 선형화 기술, RF 왜곡 보상 기술, 변복조 기술, 무선 채널 추정 기술, 채널 부호화 기술, 다중 안테나 기술 등 무수히 많은 연구가 진행되어 왔다. 현재의 무선 통신 시스템은 이러한 기술들이 집대성되어 상용화되고 있고, 차량이나 열차와 같은 고속 이동체에서도 통신이 가능할 정도로 발전되었다. 이에 따라, 이미 다수의 국가에서 상용화가 진행된 LTE 통신 시스템을 이용하여, LTE 기반의 열차 제어 시스템을 구축하려는 연구 및 개발이 진행되고 있다. LTE 통신 시스템도 무선통신 시스템이기 때문에 이를 이용하여 열차제어 시스템을 구축함에 있어서는 무선통신 경로를 다중화하여 열차제어 데이터를 무선통신으로 송수신함에 있어서 높은 신뢰성과 안정성을 확보할 필요가 있다. In order to obtain high reliability and communication stability in a wireless communication system structure using one wireless communication path, a technique for obtaining high reliability and communication stability is required from an antenna designing technique to an RF linearization technique, an RF distortion compensation technique, a modulation and demodulation technique, , Multi-antenna technology, and so on. Current wireless communication systems have been developed to such a degree that these technologies are integrated and commercialized, and communication is possible even in a high-speed mobile body such as a vehicle or a train. Accordingly, research and development are underway to build an LTE-based train control system using an LTE communication system that has already been commercialized in a number of countries. Since the LTE communication system is also a wireless communication system, it is necessary to secure high reliability and stability in transmitting and receiving train control data by wireless communication by multiplexing a wireless communication path in constructing a train control system using the same.

따라서, 본 발명은 LTE 통신 시스템을 포함하는 무선통신 시스템을 이용하여 차량이나 열차의 운행 정보, 위치 정보, 제어 데이터와 같은 높은 신뢰성과 안정성이 필요한 데이터 패킷을 스케줄링하거나 혹은 QoS(Quality of Service)의 우선 순위를 할당하고, 다수의 경로로 제어 데이터를 분배 및 할당하는 기술을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention provides a method and apparatus for scheduling data packets requiring high reliability and stability, such as driving information, location information, and control data of a vehicle or a train, using a wireless communication system including an LTE communication system, Assigning priorities, and distributing and assigning control data to a plurality of paths.

본 발명의 일 측면에 따르면, 데이터 패킷의 우선 순위 결정 기준 정보를 저장하는 우선 순위 DB; 상기 우선 순위 결정 기준 정보를 기반으로 전송할 데이터 패킷의 우선 순위를 결정하고, 상기 전송할 데이터 패킷에 결정된 우선 순위를 할당하는 우선 순위 결정부; 상기 결정된 우선 순위에 따라 상기 전송할 데이터 패킷을 분배하는 제어 데이터 분배 및 합성부; 분배된 데이터 패킷 각각을 전송하는 서로 상이한 주파수 및/또는 대역폭을 갖는 복수의 통신 시스템을 포함하는 무선 통신 다중화 시스템 이 제공된다.According to an aspect of the present invention, a priority DB for storing priority information of a data packet; A priority determination unit for determining a priority of a data packet to be transmitted based on the priority determination criterion information and assigning a determined priority to the data packet to be transmitted; A control data distribution and composition unit for distributing the data packet to be transmitted according to the determined priority; There is provided a wireless communication multiplexing system comprising a plurality of communication systems having different frequencies and / or bandwidths for transmitting each of the distributed data packets.

본 발명의 실시예에 따르면, 무선통신 시스템을 이용하여 무선통신 경로를 다중화 하는 구조에 있어서 차량이나 열차의 운행 정보, 위치 정보, 제어 데이터와 같은 데이터 패킷에 대하여 스케줄링 상의 우선 순위를 높게 할당하고, 다수의 경로로 제어 데이터를 분배 및 할당하여 높은 통신 신뢰성과 안정성을 획득하는 것이 가능하게 된다.According to an embodiment of the present invention, in a structure for multiplexing a wireless communication path using a wireless communication system, a scheduling priority is assigned to data packets such as vehicle information, position information, and control data, It becomes possible to obtain high communication reliability and stability by distributing and allocating control data to a plurality of paths.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 다중화 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 도 1에 도시된 통신 시스템의 주파수를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 5는 도 1에 도시된 A 통신 시스템 및 B 통신 시스템의 커버리지 영역을 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 도 1에 도시된 무선 통신 다중화 시스템의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 8의 A 통신 시스템의 주파수를 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 다중화 시스템을 철도 차량 제어에 적용한 예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 우선 순위 할당의 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 패킷의 전송의 예를 나타낸 도면이다.
도 14 내지 도 17은 발명의 일 실시예에 따른 데이터 패킷의 전송 시간을 나타낸 도면이다.
도 18 내지 도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 패킷의 전송 시간을 나타낸 도면이다.
도 21 내지 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 패킷을 중복하여 전송하는 예를 나타낸 도면이다. 1 is a block diagram of a wireless communication multiplexing system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating the frequency of the communication system shown in FIG. 1 for one embodiment of the present invention.
Figs. 3 to 5 are diagrams showing the coverage areas of the A communication system and the B communication system shown in Fig. 1. Fig.
6 to 8 are views showing another example of the wireless communication multiplexing system shown in FIG.
9 is a diagram illustrating the frequency of the A communication system of FIG. 8 according to an embodiment of the present invention.
10 and 11 are views showing an example of applying a wireless communication multiplexing system according to an embodiment of the present invention to railway vehicle control.
12 is a flowchart of priority assignment according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram illustrating an example of transmission of a data packet according to an embodiment of the present invention.
14 to 17 are diagrams illustrating transmission time of a data packet according to an embodiment of the present invention.
18 to 20 are diagrams illustrating transmission time of a data packet according to another embodiment of the present invention.
FIGS. 21 to 23 are diagrams illustrating an example in which data packets are repeatedly transmitted according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서 및 청구항에서 사용되는 단수 표현은, 달리 언급하지 않는 한 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the singular phrases used in the present specification and claims should be interpreted generally to mean "one or more " unless otherwise stated.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or corresponding components throughout. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 다중화 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a wireless communication multiplexing system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 무선 통신 다중화 시스템은 우선 순위 DB, 우선 순위 결정부, 게이트웨이, 제어 데이터 분배 및 합성부, 제어 데이터 암호화 및 복호화부, A통신 시스템 기지국, B통신 시스템 기지국, A통신 시스템 단말국(1), A통신 시스템 단말국(2), B통신 시스템 단말국을 포함한다. 1, the wireless communication multiplexing system includes a priority DB, a priority determination unit, a gateway, a control data distribution and synthesis unit, a control data encryption and decryption unit, an A communication system base station, a B communication system base station, Station 1, an A communication system terminal 2, and a B communication system terminal.

우선 순위 DB는 전송할 데이터 패킷의 우선 순위를 결정하는데 기준이되는 정보를 저장한다. 예를 들어, 우선 순위 DB는 제어 데이터를 다른 데이터 패킷 보다 높은 우선 순위를 적용한다는 정보를 저장할 수 있다.The priority DB stores information serving as a reference for determining the priority of a data packet to be transmitted. For example, the priority DB may store information that the control data applies a higher priority than other data packets.

우선 순위 결정부는 우선 순위 DB에 저장된 우선 순위 기준 정보를 기반으로 수신된 데이터 패킷의 우선 순위를 결정한다. 구체적으로, 우선 순위 결정부는 제어 데이터가 수신되면, 가장 높은 통신 우선 순위 또는 QoS 우선 순위를 할당하여, 제어 데이터 송신시 가장 안정적이고 신뢰성이 높게 통할 수 있도록 한다. 예를 들어, 우선 순위 결정부는 통화 및 일반 데이터 보다 제어 데이터의 우선 순위를 높게 결정할 수 있다. 또한, 우선 순위 결정부는 음성 통화, 영상 통화 등의 일반 데이터 중에서도 상대적으로 우선 순위가 높은 긴급 통화를 제어 데이터 다음 순위의 우선 순위로 결정한다. The priority determining unit determines the priority of the received data packet based on the priority reference information stored in the priority DB. Specifically, when the control data is received, the priority determining unit allocates the highest communication priority or the QoS priority so that the control data can be transmitted most reliably and reliably when transmitting the control data. For example, the priority determining unit can determine the priority of the control data to be higher than that of the call and general data. Also, the priority determining unit determines an emergency call having a relatively high priority among general data such as voice call and video call as a priority order of the next rank of control data.

제어 데이터 암호화 및 복호화부는 수신된 데이터를 암호화하거나, 암호화된 데이터가 수신되면 암호화된 데이터를 복호화한다. 예를 들어, 제어 데이터 암호하 및 복호화부는 차량이나 열차 제어 데이터와 같이 외부 간섭이나 재밍(jamming)에도 안정적인 무선 통신 환경이 필요한 경우, 다양한 방법으로 제어 데이터를 암호화할 수 있다. The control data encryption and decryption unit encrypts the received data or decrypts the encrypted data when the encrypted data is received. For example, the control data encryption and decryption unit may encrypt control data in various manners if a stable wireless communication environment is required even in case of external interference or jamming such as vehicle or train control data.

제어 데이터 분배 및 합성부는 다중 무선 통신 시스템을 통해 전송할 데이터 패킷을 통신 규칙에 따라 분배한다. 또한, 제어 데이터 분배 및 합성부는 상기 통신 규칙에 따라 분배된 데이터 패킷들이 수신되면 이들 데이터 패킷을 합성하여 원 데이터 패킷으로 복원한다.The control data distribution and composition unit distributes data packets to be transmitted through the multiple wireless communication system according to the communication rule. In addition, the control data distribution and composition unit combines the data packets received according to the communication rule and restores them into original data packets.

A통신 시스템 기지국은 데이터 패킷을 A통신 시스템 단말국(1) 및 A통신 시스템 단말국(2)에 전송한다.A communication system The base station transmits the data packet to the A communication system terminal (1) and the A communication system terminal (2).

B통신 시스템 기지국은 데이터 패킷을 B통신 시스템 단말국에 전송한다.B communication system The base station transmits the data packet to the B communication system terminal station.

도 1에는 무선 통신 경로를 다중화 하기 위한, A통신 시스템의 기지국 및 단말국, B통신 시스템의 기지국 및 단말국이 도시되어 있으나, 실시예에 따라서는 3개 이상의 통신 시스템을 포함할 수 있다. 또한, 통신 시스템은 주파수 및/또는 대역폭이 상이하거나 동일할 수 있다.1 shows a base station and a terminal of an A communication system, a base station and a terminal of a B communication system for multiplexing a wireless communication path, but may include three or more communication systems depending on the embodiment. Also, the communication system may have different frequencies and / or bandwidths or be the same.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 도 1에 도시된 통신 시스템의 주파수를 나타낸 도면이다. 2 is a diagram illustrating the frequency of the communication system shown in FIG. 1 for one embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 A통신 시스템 및 B통신 시스템은 통신에 이용하는 주파수 및 대역폭이 상이하다. 구체적으로 A 통신 시스템은 대역폭이 상대적으로 큰 광대역 통신 시스템이고, B 통신 시스템은 대역폭이 상대적으로 작은 협대역 통신 시스템이다. 즉, A 통신 시스템은 음성 통화, 영상 통화, 데이터 서비스가 가능하다. B 통신 시스템은 데이터 서비스만 가능할 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 A 통신 시스템은 통화, 일반 데이터, 제어 데이터 모두를 송수신할 수 있고, B 통신 시스템은 제어 데이터만 송수신한다. 따라서, 제어 데이터와 같이 높은 신뢰성과 안정성이 요구되는 데이터는 A 통신 시스템과 B 통신 시스템 모두를 통해 전송될 수 있으므로, 도 1에서는 A 통신 시스템 및 B 통신 시스템을 이용하여 제어 데이터 송수신의 통신 경로를 다중화하는 것이다. Referring to FIG. 2, the A communication system and the B communication system shown in FIG. 1 have different frequencies and bandwidths used for communication. Specifically, the A communication system is a broadband communication system having a relatively large bandwidth, and the B communication system is a narrowband communication system having a relatively small bandwidth. That is, the A communication system is capable of voice call, video call, and data service. B communication system may be only data service. For example, in FIG. 1, the A communication system can transmit / receive both call, general data, and control data, and the B communication system transmits / receives only control data. Therefore, data requiring high reliability and stability such as control data can be transmitted through both the A communication system and the B communication system. Therefore, in FIG. 1, the communication path of the control data transmission / reception using the A communication system and the B communication system Multiplexing.

도 3 내지 도 5는 도 1에 도시된 A 통신 시스템 및 B 통신 시스템의 커버리지 영역을 도시한 도면이다. Figs. 3 to 5 are diagrams showing the coverage areas of the A communication system and the B communication system shown in Fig. 1. Fig.

도 3을 참조하면, A 통신 시스템의 커버리지 영역의 일부와 B 통신 시스템의 커버리지 영역의 일부가 중첩된다. 도 4를 참조하면, A 통신 시스템의 두 개의 서로 중첩되지 않는 커버리지 영역 각각의 일부와 B 통신 시스템의 커러버리지 영역 일부가 중첩된다. 도 5를 참조하면, A 통신 시스템의 세 개의 서로 중첩되지 않는 커버리 영역과 B 통신 시스템의 2 개의 서로 중첩되지 않는 커버리 영역 및 A 통신 시스템의 커버리지 영역과 B 통신 시스템의 커버리지 영역의 중첩이 도시되어 있다. 이상 도 3 내지 도 5를 이용하여 표현한 A 통신 시스템과 B 통신 시스템의 커버리지 영역의 중첩은 일 예에 불과하므로, 다른 형태의 다양한 중첩 관계가 있을 수 있다. Referring to FIG. 3, a part of the coverage area of the A communication system and a part of the coverage area of the B communication system are overlapped. Referring to FIG. 4, a portion of each of the two non-overlapping coverage areas of the A communication system is overlapped with a portion of the coverage area of the B communication system. 5, the overlapping of three non-overlapping coverage areas of the A communication system and two non-overlapping coverage areas of the B communication system and the coverage area of the A communication system and the B communication system Respectively. Since the overlapping of the coverage areas of the A communication system and the B communication system expressed using the above Figs. 3 to 5 is merely an example, there may be various other overlapping relations.

도 6 내지 도 8은 도 1에 도시된 무선 통신 다중화 시스템의 다른 예를 나타낸 도면이다. 6 to 8 are views showing another example of the wireless communication multiplexing system shown in FIG.

도 6을 참조하면, 제어 데이터 암호화 및 복호화부를 포함하지 않으며, A 통신 시스템은 하나의 A 통신 시스템 단말국을 포함한다. 즉, 도 6에 도시된 무선 통신 다중화 시스템은 제어 데이터를 다중화 경로를 통해 전송시 암호화 및 복호화하지 않는 다는 것이 도 1에 도시된 무선 통신 다중화 시스템과의 차이가 있다.Referring to FIG. 6, the control data encryption and decryption unit is not included, and the A communication system includes one A communication system terminal. That is, the wireless communication multiplexing system shown in FIG. 6 differs from the wireless communication multiplexing system shown in FIG. 1 in that the control data is not encrypted and decrypted in transmission through the multiplexing path.

도 7을 참조하면, 우선 순위 결정부 및 우선 순위 DB가 게이트웨이와 A 통신 시스템 기지국 사이에 위치한다. 즉, 우선 순위 결정 및 우선 순위 DB은 도 1에서와 동일한 기능을 수행하므로, 도 6에 도시된 무선 통신 다중화 시스템은 도 1에 도시된 무선 통신 다중화 시스템과 동일하게 동작한다. Referring to FIG. 7, the priority determining unit and the priority DB are located between the gateway and the A communication system base station. That is, the prioritization and priority DB performs the same function as in FIG. 1, and thus the wireless communication multiplexing system shown in FIG. 6 operates in the same manner as the wireless communication multiplexing system shown in FIG.

도 8을 참조하면, 도 8의 무선 통신 다중화 시스템은 A 통신 시스템 하나만 포함하고 있으나, A 통신 시스템 내에, 주파수 및/또는 대역폭이 상이한 두 개의 기지국 및 단말국을 포함한다. 따라서, 도 8의 무선 통신 다중화 시스템은 별개의 통신 시스템을 이용하여 무선 통신 다중화를 구현하는 것이 아니라, 하나의 무선 통신 시스템 내에서 주파수 및/또는 대역폭이 상이한 채널을 이용하여 무선 통신 다중화를 구현하는 것이 도 1에 도시된 무선 통신 다중화 시스템과의 다르다.Referring to FIG. 8, the wireless communication multiplexing system of FIG. 8 includes only one A communication system, but includes two base stations and terminal stations having different frequencies and / or bandwidths in the A communication system. Therefore, the wireless communication multiplexing system of FIG. 8 does not implement wireless communication multiplexing using a separate communication system, but rather implements wireless communication multiplexing using a channel having a different frequency and / or bandwidth in one wireless communication system Is different from the wireless communication multiplexing system shown in Fig.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 8의 A 통신 시스템의 주파수를 나타낸 도면이다. 9 is a diagram illustrating the frequency of the A communication system of FIG. 8 according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, A 통신 시스템은 기지국(1) 및 단말국(1), 기지국(2) 및 단말국(2)로 구성되는 두 개의 통신 채널을 제공한다. 구체적으로, 기지국(1) 및 단말국(1)으로 구성되는 통신 채널은 상대적으로 낮은 주파수의 상대적으로 큰 대역폭을 가진다. 기지국(2) 및 단말국(2)로 구성되는 통신 채널은 상대적으로 높은 주파수의 상대적으로 작은 대여폭을 가진다. 9, an A communication system provides two communication channels composed of a base station 1 and a terminal station 1, a base station 2 and a terminal station 2. Specifically, the communication channel composed of the base station 1 and the terminal station 1 has a relatively large bandwidth with a relatively low frequency. The communication channel composed of the base station 2 and the terminal station 2 has a relatively small lending width at a relatively high frequency.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 다중화 시스템을 철도 차량 제어에 적용한 예를 도시한 도면이다. 10 and 11 are views showing an example of applying a wireless communication multiplexing system according to an embodiment of the present invention to railway vehicle control.

도 10을 참조하면, A통신 시스템 단말국(1)은 제어 데이터를 취급하지 않는 단순 통화 및 일반 데이터용 휴대 단말국으로서 본 발명의 필수적 구성 요소는 아니다. A 통신 시스템 단말국(1)과 A 통신 시스템 단말국(2)는 서로 같은 통신 방식이나 통신 시스템으로서 도10에서는 단말국(1)은 휴대 단말기이고, 단말국(2)는 열차에 탑재되어 열차 운행과 관련된 데이터 정보를 취급하는 차상 장치로서 예를 든 것이다. 즉, 모든 단말국이 제어 데이터를 취급하는 것이고 아니라, 제어 데이터를 취급하는 단말국과 그렇지 않은 단말국이 존재할 수 있음을 설명한 것이다.Referring to Fig. 10, the A communication system terminal 1 is a portable terminal for simple communication and general data which does not handle control data, and is not an essential component of the present invention. A communication system terminal 1 and A communication system terminal 2 are the same communication system or communication system as shown in Fig. 10 where terminal station 1 is a portable terminal and terminal station 2 is mounted on a train, An example is given as an on-board device for handling data information related to operation. That is, not all the terminal stations handle control data, but a terminal station that handles control data and a terminal station that does not control data exist.

도 11을 참조하면, A 통신 시스템은 LTE와 같이 음성 통신, 영상 통신, 데이터통신이 가능한 광대역 통신 방식을 사용하고 B 통신 시스템은 디지털 무전기나 무선랜(WLAN)과 같은 또 다른 통신 방식이나 통신 시스템을 사용할 수 있음을 예로 나타낸 것이다. Referring to FIG. 11, the A communication system uses a broadband communication system capable of voice communication, video communication, and data communication like LTE, and the B communication system uses another communication system such as a digital radio or a wireless LAN (WLAN) As shown in FIG.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 우선 순위 할당의 흐름도이다. 12 is a flowchart of priority assignment according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 단 S1210에서, 게이트웨이에 전송할 데이터 패킷이 유입된다. Referring to Fig. 12, in step S1210, a data packet to be transmitted to the gateway is input.

단계 S1220에서, 우선 순위 결정부는 우선 순위 DB를 기반으로 유입된 데이터 패킷의 우선순위를 결정한다. 구체적으로 유입된 데이터 패킷이 제어 데이터에 해당하는 지 판단한다. In step S1220, the priority determining unit determines the priority of the incoming data packet based on the priority DB. Specifically, it is determined whether the incoming data packet corresponds to the control data.

단계 S1230에서, 유입된 데이터 패킷이 제어 데이터에 해당하는 경우, 제어 데이터는 가장 높은 우선 순위(A)를 할당 받는다. In step S1230, when the incoming data packet corresponds to the control data, the control data is assigned the highest priority (A).

단계 S1240에서, 우선 순위 결정부는 유입된 데이터 패킷이 제어 데이터에 해당하지 않으면, 유입된 데이터 패킷이 긴급 통화에 해당하는 지 판단한다. In step S1240, if the incoming data packet does not correspond to the control data, the priority determining unit determines whether the incoming data packet corresponds to the emergency call.

단계 S1250에서, 우선 순위 결정부는 유입된 데이터 패킷이 제어 데이터 및 긴급 통화에 해당하지 않으면 가장 늦은 우선 순위 (C)를 유입된 데이터 패킷에 할당한다. In step S1250, the priority determining unit assigns the lowest priority C to the incoming data packet if the incoming data packet does not correspond to the control data and the emergency call.

단계 S1260에서, 우선 순위 결정부는 유입된 데이터 패킷이 제어 데이터는 아니나 긴급 통화에 해당하면, 2번째로 높은 우선 순위 (B)를 유입된 데이터 패킷에 할당한다. In step S1260, if the incoming data packet is not the control data but corresponds to the emergency call, the priority determining unit assigns the second highest priority (B) to the incoming data packet.

단계 S1270에서, 우선 순위 결정부는 할당된 우선 순위에 따른 패킷 전송 정보를 생성한다.In step S1270, the priority determination unit generates packet transmission information according to the assigned priority.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 패킷의 전송의 예를 나타낸 도면이다. 13 is a diagram illustrating an example of transmission of a data packet according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 도 13의 (a)에서 제어 데이터는 제어 데이터 암호화 및 복호화부에 의해 암호화된다. 암호화된 제어 데이터는 제어 데이터 분배 및 합성부에 의해 다중 무선 통신 시스템을 통해 전송하기 위해 분배된다. 분배된 제어 데이터는 A 통신 시스템 및 B 통신 시스템을 통해 전송된다. 도 13의 (b)에서, 제어 데이터는 제어 데이터 분배 및 합성부에 의해 다중 무선 통신 시스템을 통해 전송하기 위해 분배된다. 분배된 제어 데이터는 A 통신 시스템 및 B 통신 시스템을 통해 전송된다. 도 13의 (c)에서, 제어 데이터는 제어 데이터 분배 및 합성부에 의해 다중 무선 통신 시스템을 통해 전송하기 위해 분배된다. 분배된 제어 데이터는 하나의 통신 시스템 내에서 상이한 채널을 구성하는 기지국(1) 및 단말국(1), 기지국(2) 및 단말국(2) 각각의 채널을 통해 전송된다. Referring to FIG. 13, the control data is encrypted by the control data encryption and decryption unit in FIG. 13 (a). The encrypted control data is distributed by the control data distribution and composition unit for transmission over multiple wireless communication systems. The distributed control data is transmitted through the A communication system and the B communication system. In Fig. 13 (b), the control data is distributed by the control data distribution and synthesis unit for transmission through the multiple wireless communication system. The distributed control data is transmitted through the A communication system and the B communication system. In (c) of FIG. 13, the control data is distributed by the control data distribution and synthesis unit for transmission through the multiple wireless communication system. The distributed control data is transmitted through the channel of each of the base station 1 and the terminal station 1, the base station 2 and the terminal station 2 constituting different channels in one communication system.

도 14 내지 도 17은 발명의 일 실시예에 따른 데이터 패킷의 전송 시간을 나타낸 도면이다. 14 to 17 are diagrams illustrating transmission time of a data packet according to an embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 무선 통신 다중화 시스템은 각 통신 시스템을 통해 전송되는 데이터 패킷의 전송 시간을 다르게 설정한다. 도 14에서는 A통신 시스템은 광대역 통신 시스템으로서 P와 같은 제어 데이터뿐만 아니라 일반 음성 통화, 영상 통화, 일반 데이터 서비스를 제공하기 위한 G와 같이 데이터 패킷 전송 구간을 가질 수 있다. 상대적으로 B통신 시스템은 협대역 통신 시스템으로 제어 데이터 송수신 전용 시스템으로서 도 14에서 P와 같이 제어 데이터만을 전송할 수도 있다.Referring to FIG. 14, the wireless communication multiplexing system sets a transmission time of a data packet transmitted through each communication system differently. In Fig. 14, the A communication system is a broadband communication system and can have a data packet transmission interval such as G for providing general voice call, video call, and general data service as well as control data such as P. Relatively, the B communication system may transmit only control data as shown in P in Fig. 14 as a system for transmitting and receiving control data in a narrowband communication system.

도 15를 참조하면, A 통신 시스템 및 B 통신 시스템은 제어 데이터만 전송하는 예를 도시한 것이다. 또한, A 통신 시스템과 B 통신 시스템은 서로 다른 데이터 패킷 전송 구간과 전송 시간 길이를 가질 수 있다. 도 16을 참조하면, 도 15의 B 통신 시스템에서 전송하는 제어 데이터의 전송 시간 순서를 변경한 예를 도시한 것이다. 도 17을 참조하면, 통신 시스템의 패킷 전송 순서와 B통신 시스템의 패킷전송 순서가 서로 엇갈려서 전송되는 주기는 2개, 3개뿐만 아니라 다수의 패킷을 묶어서 서로 엇갈려 전송할 수 있음이 표현되어 있다. Referring to FIG. 15, the A communication system and the B communication system transmit only control data. In addition, the A communication system and the B communication system can have different data packet transmission periods and transmission time lengths. Referring to FIG. 16, there is shown an example in which the order of transmission time of control data transmitted in the B communication system of FIG. 15 is changed. Referring to FIG. 17, a packet transmission order of the communication system and a packet transmission order of the B communication system are shifted from each other, so that not only two, three but also a plurality of packets can be bundled and transmitted in a staggered manner.

도 18 내지 도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 패킷의 전송 시간을 나타낸 도면이다. 18 to 20 are diagrams illustrating transmission time of a data packet according to another embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, A통신 시스템의 패킷 전송을 위한 패킷의 전송 시간과 B통신 시스템의 패킷 전송 시간이 일치하지 않을 수 있음을 보인다. 즉 A통신 시스템과 B통신 시스템을 시간적으로 동기를 일치시키지 않을 수 있다. 이 경우에는 P라는 제어 데이터 패킷의 특정 위치에 패킷의 번호나, 패킷의 전송 시간, 혹은 열차의 위치와 같이 다중화된 경로로 송신된 다수의 패킷에 대해서 서로 어느 패킷이 같은 정보를 가지고 있는 패킷인지를 수신부에서 인지할 수 있도록 할 수 있다. 즉 도 18에서 A통신 시스템 기지국에서 P(1)을 송신한 시간과 B통신 시스템 기지국에서 P(1)을 송신한 시간은 서로 다르지만 패킷정보(Q)에 있는 패킷의 번호나, 패킷의 전송 시간, 혹은 열차의 위치와 같은 패킷의 식별할 수 있는 정보를 이용하여 차량에 탑재된 단말국에서 A통신 시스템에서 전송된 P(1)과 B통신 시스템에서 전송된 P(1)을 찾을 수 있도록 구성한다.Referring to FIG. 18, it can be seen that the packet transmission time for the packet transmission in the A communication system may not match the packet transmission time in the B communication system. That is, the A communication system and the B communication system may not synchronize in time. In this case, for a plurality of packets transmitted in a multiplexed path such as a packet number, a packet transmission time, or a train position at a specific position of a control data packet P, Can be recognized by the receiving unit. That is, although the time when P (1) is transmitted from A communication system base station and the time when P (1) is transmitted from B communication system base station in FIG. 18 are different from each other, the number of packet in packet information (Q) (1) transmitted from the A communication system and P (1) transmitted from the B communication system in the terminal station mounted on the vehicle using the identifiable information of the packet such as the position of the train do.

도 19를 참조하면, 다중화된 무선통신 경로를 이용하여 서로 패킷을 전송한 시간이 다르게 비동기식으로 전송하면서 패킷을 보내는 순서를 서로 엇갈려 전송할 수 있음이 표현되어 있다.Referring to FIG. 19, it is expressed that the order of sending packets while transmitting asynchronously is different from the time of transmitting the packets using the multiplexed wireless communication path.

도 20을 참조하면, 도19와 같이 다중화된 무선통신 경로를 이용하여 서로 패킷을 전송한 시간이 다르게 비동기식으로 전송하면서 패킷을 보내는 순서를 서로 엇갈려 전송함에 있어서 서로 엇갈려 보내는 패킷의 개수가 임의의 n 일 수 있음이 표현되어 있다. Referring to FIG. 20, in the case where the number of packets that are staggered from each other in the asynchronous transmission and the transmission order of the packets are different from each other in the random n Can be expressed.

도 21 내지 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 패킷을 중복하여 전송하는 예를 나타낸 도면이다. FIGS. 21 to 23 are diagrams illustrating an example in which data packets are repeatedly transmitted according to an embodiment of the present invention.

도 21을 참조하면, B통신 시스템이 비록 제어 데이터 전용으로 구성된 통신 시스템이라고 하더라도 제어 데이터를 다수 중복하여 전송할 수 있는 시간적 자원이 있다면 제어 데이터를 다수 중복하여 송수신할 수 있음이 표현되어 있다. 즉, 이렇게 제어 데이터를 다수 중복하여 전송함으로서 제어 데이터 서비스의 신뢰성과 통신 안정성을 높일 수 있게 된다.Referring to FIG. 21, even though the communication system of the B communication system is configured for exclusive use of control data, it is expressed that a plurality of control data can be transmitted and received redundantly if there is a temporal resource capable of transmitting a plurality of control data redundantly. That is, by transmitting a plurality of control data redundantly, reliability and communication stability of the control data service can be improved.

도 22를 참조하면, 도 21의 제어 데이터를 다수 중복해서 보내는 경우에 있어서 일정 시간 이후에 A통신 시스템과 B통신 시스템에서 데이터를 엇갈려 보내는 방법이 서로 뒤바뀔 수 있음이 도시되어 있다..Referring to FIG. 22, it is shown that when a plurality of control data of FIG. 21 are redundantly transmitted, a method of shifting data in the A communication system and the B communication system after a predetermined time can be reversed.

도 23을 참조하면, 도 22의 제어 데이터 패킷 전송 방법에 있어서 단순이 패킷을 보내는 구간만 엇갈려 보내는 것이 아니고 패킷의 수신 에러를 낮추기 위하여 주기적으로 패킷에 특정 코드를 곱하는 등의 부호화를 하여 전송할 수 있음이 도시되어 있다.Referring to FIG. 23, in the control data packet transmission method shown in FIG. 22, a simple transmission of a packet may be performed by cyclically multiplying a packet with a specific code in order to lower a receiving error of the packet. Respectively.

본 발명의 실시예에 따른 장치 및 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. The apparatus and method according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.

컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.Program instructions to be recorded on a computer-readable medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be known and available to those of ordinary skill in the computer software arts. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Includes hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments of the present invention have been described above. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

Claims (1)

데이터 패킷의 우선 순위 결정 기준 정보를 저장하는 우선 순위 DB;
상기 우선 순위 결정 기준 정보를 기반으로 전송할 데이터 패킷의 우선 순위를 결정하고, 상기 전송할 데이터 패킷에 결정된 우선 순위를 할당하는 우선 순위 결정부;
상기 결정된 우선 순위에 따라 상기 전송할 데이터 패킷을 분배하는 제어 데이터 분배 및 합성부;
분배된 데이터 패킷 각각을 전송하는 서로 상이한 주파수 및/또는 대역폭을 갖는 복수의 통신 시스템;
을 포함하는 무선 통신 다중화 시스템.
A priority DB for storing priority information of a data packet;
A priority determination unit for determining a priority of a data packet to be transmitted based on the priority determination criterion information and assigning a determined priority to the data packet to be transmitted;
A control data distribution and composition unit for distributing the data packet to be transmitted according to the determined priority;
A plurality of communication systems having different frequencies and / or bandwidths to transmit each of the distributed data packets;
And a wireless communication multiplexing system.
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