WO2016204333A1 - 해상용 안테나 장치 및 이의 운용 방법 - Google Patents

해상용 안테나 장치 및 이의 운용 방법 Download PDF

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WO2016204333A1
WO2016204333A1 PCT/KR2015/007000 KR2015007000W WO2016204333A1 WO 2016204333 A1 WO2016204333 A1 WO 2016204333A1 KR 2015007000 W KR2015007000 W KR 2015007000W WO 2016204333 A1 WO2016204333 A1 WO 2016204333A1
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antenna
ship
base station
marine
vessel
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PCT/KR2015/007000
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English (en)
French (fr)
Inventor
정재학
Original Assignee
(주)에이엠플러스
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/34—Adaptation for use in or on ships, submarines, buoys or torpedoes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole

Definitions

  • the present invention relates to an antenna, and more particularly, to an antenna device mounted on a means such as a ship, and an operation method thereof.
  • the donor antenna mounted on the ship is fixedly installed.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, and to provide a marine antenna system and its operation method that can provide a wireless environment of a predetermined level or more.
  • the maritime antenna device of the present invention is a memory for storing at least one base station position information, a position information collection module for collecting the current position of the vessel, a specific position based on the current position information of the vessel
  • a controller for controlling the ship antenna to be directed toward a base station of the ship a motor control module rotating according to the controller control, a ship antenna connected to the motor control module and rotating according to the rotation of the motor, and forming a communication channel based on the ship antenna Characterized in that it comprises a communication module.
  • the controller selects a base station located at a recent distance from the position of the ship, and controls the ship antenna to be directed toward the selected base station.
  • the controller calculates a moving direction of the ship and calculates an angle at which the ship antenna is directed to a specific base station direction based on the moving direction of the ship.
  • the controller controls the rotation of the ship antenna in response to the movement of the ship so as to be directed in real time to a specific base station direction.
  • the marine antenna apparatus further includes a communication module for forming a communication channel based on the ship antenna, and the controller is configured to direct the direction of the ship antenna according to whether a wireless signal environment of the communication module satisfies a specified condition. Control to adjust.
  • the controller may be configured to control the ship antenna to be directed to a base station at a new location when the radio signal environment of the communication module is less than a specified condition.
  • the motor control module may include an encoder for detecting a current rotation angle of the ship antenna, and a motor connected to the ship antenna to operate the ship antenna to rotate at a predetermined rotation angle.
  • the marine antenna device may further include a display for outputting a screen related to at least one of displaying, correcting and collecting the base station location information.
  • the process of collecting the current position information of the ship including the ship antenna arranged to be rotatable, the ship antenna is directed toward a specific base station based on the collected current position information
  • Comprising a step of calculating the direction to be characterized in that it comprises the step of adjusting the direction of the ship antenna based on the calculated direction value.
  • the calculating may further include selecting a base station at a recent distance from the ship position information among a plurality of base station positions.
  • the calculating may further include calculating a moving direction of the vessel based on the position information of the vessel, and calculating a direction in which the vessel antenna is directed to a specific base station according to the moving direction.
  • the marine antenna device and its operation method proposed in the present invention can provide a good level of wireless environment regardless of the moving direction or staying state of the ship, and can support a good communication service. .
  • FIG. 1 is a view schematically showing a marine antenna system operating environment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view schematically showing a ship according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view schematically showing a beam pattern of a ship antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view schematically showing the configuration of a marine antenna device installed in a ship according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing in more detail the configuration of a controller according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a method of operating a marine antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a method of operating a marine antenna according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a screen interface associated with the operation of marine vessel antennas according to an embodiment of the present invention.
  • 9A and 9B are diagrams illustrating a comparison of a wireless environment according to the marine vessel antenna operation.
  • FIGS. 10A to 10E are diagrams showing simulation operation results of a marine antenna apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a marine antenna system operating environment according to an embodiment of the present invention.
  • a marine antenna system operating environment may include a vessel 100 and at least one base station 200_1 or 200_2.
  • the at least one base station 200_1, 200_2 may be arranged at a certain point of the land, for example.
  • the base stations 200_1 and 200_2 disposed at a predetermined point of the land may include at least one base station antenna.
  • the at least one base station antenna may transmit a signal in a specific direction and collect a signal transmitted in the specific direction.
  • the base stations 200_1 and 200_2 of the present invention may transmit signals in a certain direction on the sea side and collect signals of devices transmitted in the predetermined direction.
  • the base stations 200_1 and 200_2 may transmit information (eg, system information) about a wireless signal environment to a specific device.
  • a plurality of base stations 200_1 and 200_2 may be arranged at predetermined point intervals on land. At least one antenna included in the plurality of base stations may be directed to transmit a signal in a certain direction toward the sea.
  • the vessel 100 may be provided to be movable at sea.
  • the vessel 100 may include a marine antenna device for communication.
  • the ship 100 may adjust the ship antenna direction included in the marine antenna device according to the wireless environment.
  • the vessel 100 may perform communication through a device capable of collecting its location information, a device capable of storing or collecting location information of the base stations 200_1, 200_2, and a base station 200_1, 200_2. Communication devices, etc., which may be used.
  • the vessel 100 may adjust the position of the vessel antenna to a specific position in response to the radio environment measurement value of the communication device. Based on this, the ship 100 may support to maintain a situation where the wireless environment is above a certain standard.
  • FIG. 2 is a view schematically showing a ship according to an embodiment of the present invention.
  • the ship 100 of the present invention may include a marine antenna device 102 and a ship structure 101.
  • the ship structure 101 is provided in a form in which the ship 100 can float in the sea, for example, in a streamlined shape, and controls the hull, the ship 100, and the like, including a flat deck on which a person can move or load things.
  • tower buildings The ship antenna 121 and the maritime antenna device 102 of the present invention may be disposed at a predetermined position of the tower building, the bow portion of the hull, or may be disposed in the rear portion of the hull.
  • the vessel antenna 121 may be located at the rear portion of the vessel 100 or the rear of the tower building to secure a view related to the progress of the vessel 100.
  • the marine antenna device 102 may include, for example, a controller 180 and a marine antenna 121.
  • the controller 180 may adjust the rotation of the ship antenna 121.
  • the controller 180 may include a motor for adjusting the direction of the ship antenna 121 by rotation after the ship antenna 121 is fixed, and an encoder for determining a current position state of the motor.
  • the controller 180 that adjusts the rotation of the ship antenna 121 is disposed at a lower position of the ship antenna 121 to fix the ship antenna 121, while directing the ship antenna 121 according to the motor operation. You can adjust the direction.
  • the ship antenna 121 may be disposed at a predetermined position of the ship structure 101.
  • the ship antenna 121 may be designed to receive a signal transmitted in one direction or transmitted in one direction.
  • the donor antenna of the ship antenna 121 may be provided in a parabolic shape as a directional antenna.
  • At least one vessel antenna 121 and controller 180 may be installed in one vessel at the time of installation. When one vessel antenna 121 and the controller 180 are installed, the vessel antenna 121 and the controller 180 may be installed to be oriented in any direction regardless of the direction of the vessel.
  • the vessel 100 of the present invention described above can improve the performance of the mounted donor antenna (eg, the vessel antenna 121).
  • the mounted donor antenna may be installed to be rotatable on the vessel 100 by the controller 180 as a directional antenna.
  • the donor antenna can be rotated in a certain angular range (eg within a 360 degree range) to have maximum gain based on GPS information and modem signal quality when the ship is rotated by sailing. Accordingly, the beam direction of the donor antenna coincides with the base station, thereby improving call quality.
  • FIG. 3 is a view schematically showing a beam pattern of a ship antenna according to an embodiment of the present invention.
  • the ship antenna 121 may be provided as a directional antenna capable of transmitting and receiving signals in one direction. Accordingly, the antenna beam pattern by the ship antenna 121 may represent a beam pattern in one direction as shown.
  • FIG. 4 is a view schematically showing the configuration of a marine antenna device installed in a ship according to an embodiment of the present invention.
  • the marine antenna device 102 includes a location information collection module such as a GPS module 110, a communication module 120, a motor control module 130, an input / output interface 140, a display 150, and a power supply unit. 160, a memory 170, and a controller 180.
  • a location information collection module such as a GPS module 110, a communication module 120, a motor control module 130, an input / output interface 140, a display 150, and a power supply unit. 160, a memory 170, and a controller 180.
  • Device specifications of the marine antenna device 102 according to an embodiment may be as shown in Table 1 below.
  • the GPS module 110 may be used to check the position (latitude, longitude) of the vessel 100 in real time to calculate the direction angle of the ground transmitting base station.
  • the GPS module 110 may be connected to the GPS antenna 111.
  • the GPS module 110 may include, for example, GPS / QZSS, GLONASS type, and the like.
  • the GPS module 110 may be used to calculate the position information of the vessel 100 using the RF signal received by the GPS antenna 111.
  • the GPS module 110 may be used to calculate heading information using the position of the vessel 100 and the movement information of the vessel 100 using the latitude / longitude position information.
  • the controller 180 calculates heading information (or moving direction) of the vessel 100 and controls the rotation of the vessel antenna 121 in response to movement of the vessel 100 to direct a specific base station in real time.
  • the controller 180 may calculate a moving direction of the ship 100 and calculate an angle at which the ship antenna is directed to a specific base station direction based on the moving direction of the ship 100. In addition, the controller 180 may control the rotation of the vessel antenna 121 to correspond to the movement of the vessel 100 so that the controller 180 may be directed in real time to a specific base station direction.
  • Device specifications of the GPS module 110 according to an embodiment may be as shown in Table 2.
  • the communication module 120 may include a modem and a coupler.
  • the communication module 120 may be connected to the ship antenna 121.
  • the modem may include at least one communication chip capable of supporting a communication scheme such as 3G, 4G, LTE, and the like.
  • the modem may include, for example, a communication chip capable of forming a communication channel based on a communication scheme supported by a specific communication service provider (eg, KT).
  • the modem may demodulate the base station signal input from the donor antenna and analyze the data to measure signal quality.
  • the modem uses a 3G modem and a directional coupler may be used to input a base station signal to the modem.
  • the device specifications of the modem may be as shown in Table 3 below.
  • the coupler may receive and transmit a signal of a predetermined frequency band transmitted by the base station to the modem.
  • the coupler is applied to the 700 ⁇ 2700MHz band, and may have a -10dB signal characteristics.
  • the coupler may be a directional coupler used to receive the base station signal from the donor antenna.
  • the coupler may be operated in consideration of power, linearity, and the like. Device specifications of the coupler may be as shown in Table 4 below.
  • the ship antenna 121 may be disposed on one side of the motor control module 130.
  • the ship antenna 121 may be connected to the communication module 120 to support signal transmission and reception.
  • the ship antenna 121 may be provided as a directional antenna. Electrical characteristics of the ship antenna 121 may be as shown in Table 5 below.
  • Mechanical characteristics of the ship antenna 121 may be as shown in Table 6 below.
  • the motor control module 130 may include a motor 131 and an encoder 133.
  • the axis of the motor 131 may be connected to the central axis of the ship antenna 121.
  • the rotational force of the motor 131 is transmitted to the ship antenna 121 connected to the shaft, and thus the ship antenna 121 may be rotated to face a predetermined direction.
  • the motor 131 may be rotated according to a control signal transmitted from the controller 180.
  • the motor 131 uses a brushless motor (BLDC) in consideration of lifespan and responsiveness, and may be selected in consideration of the controlling force and weight.
  • BLDC brushless motor
  • Device specifications of the motor 131 may be as shown in Table 7 below.
  • the input / output interface 140 may include an interface (for example, a keyboard, etc.) for inputting a user input required for operating the marine antenna device 102.
  • the input / output interface 140 may include a wired interface (eg, a USB input interface, a UART input interface, etc.) capable of inputting information (eg, base station location information) necessary for operating the marine antenna device 102.
  • the input / output interface 140 may include an audio device for audio processing related to the operation of the marine antenna device 102. The audio device may output audio information related to the operation of the marine antenna device 102.
  • the display 150 may output at least one screen required for operating the marine antenna device 102.
  • the display 150 may output an initial screen, a setting screen, and the like of the marine antenna device 102.
  • the display 150 may output the location information of the location information vessel 100 of the currently connected base station.
  • the display 150 may output location information of another base station adjacent to the currently connected base station, location information of the ship 100, and the like on a map.
  • the display 150 may output a base station information input screen or a base station information output screen.
  • the power supply unit 160 may supply power for operating the marine antenna device 102.
  • the power supply unit 160 may be a generator of the ship 100. Alternatively, the power supply unit 160 may be a secondary battery disposed on the ship 100.
  • the power supply unit 160 may convert the AC power generated from the generator into DC power and supply the converted AC power to the marine antenna device 102.
  • the power supply unit 160 may be designed according to a specific communication service provider (eg, KT PSU) design criteria.
  • the power supply unit 160 may supply power of, for example, a 24V voltage. Device specifications of the power supply unit 160 may be as shown in Table 8 below.
  • the memory 170 may store various programs or OS necessary for operating the marine antenna device 102.
  • the memory 170 of the present invention may store, for example, location information of the base station (eg, 2000 base station location information).
  • the memory 170 may provide the base station location information to the controller 180.
  • the memory 170 for storing the base station location information may have, for example, a size of 32 Kbytes.
  • the controller 180 may transmit, process, and control signals necessary for operating the marine antenna device 102.
  • the controller 180 may be operated, for example, in a CPU 512 Kbyte, 8 bit format.
  • the controller 180 may control the direction of the ship antenna 121 using the motor 131 to control the beam direction of the ship antenna 121 to match the base station.
  • the controller 180 calculates base station information necessary for the control angle of the ship antenna 121 using the GPS module 110 and a communication module (eg, a modem).
  • the controller 180 may calculate a heading by operating a search function. The amount of change in heading is used as the main variable to calculate the heading angle of the base station.
  • the controller 180 may also operate a search function to collect the position (latitude / longitude coordinates) of the transmitting base station to be directed according to the position of the vessel 100 through the input / output interface 140 (eg, a USB port).
  • the controller 180 searches for the nearest base station location using the latitude / longitude / heading data and the base station location data of the ship 100 using the GPS signal. Through this, the controller 180 may select the nearest base station to minimize the loss according to the distance between the ship antenna 121 and the antenna of the base station.
  • the controller 180 drives and directs the ship antenna 121 to the base station found by the search function.
  • the controller 180 may operate a tracking function that continuously calculates and tracks a change in position according to the movement of the ship 100 and a direction angle according to the change in the direction of the ship 100 in real time.
  • the controller 180 analyzes RSCP and RSSI information that can be determined as a standard of signal quality by demodulating a base station signal inputted from a donor antenna to a modem and directing the ship antenna 121 to a recent distance base station. If the communication state is good, the controller 180 continuously tracks using the tracking function. When the communication state reaches a threshold, the controller 180 may search for location data to find a nearby base station to change antenna orientation and maintain tracking.
  • the controller 180 continuously calculates the communication state and the directivity angle to direct the base station having a good communication state.
  • the controller 180 described above may adjust the directing direction of the ship antenna 121 based on, for example, the configurations described with reference to FIG. 5 below.
  • FIG. 5 is a view showing in more detail the configuration of a controller according to an embodiment of the present invention.
  • the controller 180 may include a location information collector 181, a direction calculator 183, and an antenna controller 185.
  • the location information collection unit 181 may collect location information of the vessel 100 and location information of the base station. In relation to the ship 100 location information, the location information collection unit 181 may collect the current location information of the ship 100 by operating the GPS module 110 periodically or in real time. The location information collection unit 181 may provide the location information of the collected vessel 100 to the direction calculation unit 183. In addition, the location information collection unit 181 may receive base station location information from a user input or an external device. According to an embodiment of the present disclosure, when the memory device storing the base station location information is connected through the input / output interface 140, the location information collecting unit 181 may collect location information of the base station stored in the memory device. Alternatively, the location information collection unit 181 may collect base station information corresponding to a user input input through a keyboard or the like. In this regard, the location information collection unit 181 may output a screen related to base station location information collection.
  • the direction calculating unit 183 may accumulate and store a current position of the ship 100 based on the information transmitted from the position information collecting unit 181.
  • the direction calculator 183 may calculate a navigation direction (or a moving direction) of the ship 100 based on the accumulated position information of the ship 100.
  • the direction calculator 183 may calculate a base station closest to the ship 100 based on the location information of the ship 100.
  • the direction calculator 183 may calculate base stations located within a predetermined distance based on the position information of the ship 100.
  • the direction calculator 183 may calculate a direction to which the ship antenna 121 should be directed based on the positions of the selected base station and the ship 100.
  • the direction calculator 183 may transfer the calculated direction value to the antenna controller 185.
  • the antenna controller 185 may calculate the rotation distance of the ship antenna 121 based on the direction value provided by the direction calculator 183. For example, the antenna controller 185 may calculate a rotation control angle value based on the current rotation state of the ship antenna 121 and the direction in which the ship antenna 121 should be directed. In this regard, the antenna controller 185 may collect a rotation state (angle) value of the ship antenna 121 through the encoder 133. The antenna controller 185 may transmit the calculated rotation control angle value to the motor control module (eg, the motor 131). The motor 131 of the motor control module 130 may be rotated according to the transmitted rotation control angle value to control the ship antenna 121 to indicate a specific direction.
  • the motor control module eg, the motor 131
  • FIG. 6 is a view showing a method of operating a marine antenna according to an embodiment of the present invention.
  • the marine antenna device 102 may perform antenna operation according to a setting or a user input in step 601.
  • the marine antenna device 102 may supply power to a module related to the ship antenna 121, perform initialization, and then perform antenna operation.
  • the maritime antenna device 102 may perform antenna operation when the ship 100 is located at a position spaced a predetermined distance or more from the land.
  • the marine antenna device 102 may collect base station position information and ship position information.
  • the base station location information may collect base station location information stored in the memory 170. Alternatively, the base station location information may be input through the input / output interface 140. Ship position information may be collected using the GPS module 110.
  • the maritime antenna device 102 may be a base station located on the land of the current distance and the point currently located in the vessel (100).
  • the marine antenna apparatus 102 may adjust the ship antenna directing direction toward the base station. For example, the marine antenna apparatus 102 may calculate a direction to be directed by the ship antenna 121 based on the current moving direction of the ship 100, the previous direction of the ship antenna 121, and a point where the base station is disposed. have. The marine antenna device 102 may adjust the motor 131 of the motor control module 130 so that the marine antenna 121 is directed in a designated direction.
  • the marine antenna device 102 may determine whether the radio signal reception environment is greater than or equal to a specified condition. For example, the maritime antenna device 102 may determine whether the radio signal reception strength is greater than or equal to a predetermined size. Alternatively, the maritime antenna device 102 may check information related to the wireless environment received from the base station to determine whether at least one of the parameters representing the wireless signal reception environment is greater than or equal to a specified size.
  • the maritime antenna device 102 may maintain the current state in step 609. For example, the marine antenna device 102 may maintain the direction of the ship antenna 121 in the current state.
  • the maritime antenna device 102 may branch to step 605 to perform the following operation again.
  • the maritime antenna device 102 may inspect a wireless signal reception environment at regular intervals and check whether a test result satisfies a specified condition.
  • the marine antenna device 102 may maintain the current state or branch to step 605 to perform the following operation according to the result of the cycle.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a method of operating a marine antenna according to another embodiment of the present invention.
  • the marine antenna device 102 may collect vessel position information in step 701.
  • the maritime antenna device 102 may collect the latitude and longitude information of the vessel 100 by operating the GPS module 110 for a predetermined period or real time.
  • the marine antenna apparatus 102 may adjust the ship antenna direction in the direction of the base station at a specific position.
  • the maritime antenna device 102 may collect location information of at least one base station.
  • the maritime antenna device 102 may collect location information of a base station located at a recent distance based on the current ship 100 location information.
  • the maritime antenna device 102 may collect location information of at least one base station located within a specified distance based on the current location information of the ship 100.
  • the maritime antenna device 102 extracts location information of base stations within a predetermined rank based on a recent distance, and randomly selects one of them (or base stations in order of latest distance). You can choose.
  • the marine antenna device 102 may adjust the motor 131 of the motor control module 131 so that the ship antenna 121 is directed in the direction of the location information of the selected base station.
  • the marine antenna device 102 may determine whether the wireless signal reception environment is less than a specified condition. If the wireless signal reception environment is less than a specified condition, the maritime antenna device 102 may adjust the ship antenna 121 directing direction toward the base station of another position in step 707. For example, the maritime antenna device 102 may adjust the direction in which the ship antenna 121 is directed based on the location information of the base station located next to the next most recent distance among the base stations detected in the distance order. When base station location information of the same distance is detected, the maritime antenna device 102 may randomly select a base station or any one of the remaining base stations except for the previously selected base station.
  • the marine antenna device 102 may control to maintain the current state in step 709. In operation 711, the marine antenna device 102 may check whether there is an input signal or a scheduled setting related to the termination of the function. If there is no function termination related input signal or setting, the marine antenna device 102 may branch to step 705 to perform the following operation again.
  • the maritime antenna apparatus 102 may perform a predetermined range scan including the direction of a base station of a corresponding location when a wireless signal reception environment is less than a specified condition with respect to the direction of a base station of a specific location.
  • the maritime antenna device 102 may calculate radio environment measurement values of a plurality of adjacent base stations including base stations of a specific location through a range scan.
  • the maritime antenna device 102 may select a base station showing the best radio environment measurement value among them, and adjust the direction of the ship antenna 121 to match the location information of the base station.
  • the maritime antenna device 102 can adjust the direction of the ship antenna to be aligned with the direction of the base station of the other position.
  • the base station of the other location may be, for example, another base station adjacent to the base station of the specific location.
  • the direction of the ship antenna 121 may be adjusted to align with the direction of the base station disposed relatively closer to the ship among other adjacent base stations of the base station at a specific position.
  • FIG. 8 is a view showing a screen interface associated with the operation of marine vessel antennas according to an embodiment of the present invention.
  • the maritime antenna device 102 may output a screen related to base station location information through the display 150.
  • the base station location information related screen displayed on the display 150 may be, for example, a screen for editing, transmitting, and storing location data of the base station.
  • the file open item 801 may be a virtual button related to a function of reading base station data from a file.
  • the location data transmission item 802 may be a virtual button related to a function for opening a created data file and transmitting data to the direction calculator 183 of the controller 180.
  • the location data request item 803 may be a virtual button that performs a function of obtaining location information of a base station stored in the memory 170.
  • the data storage item 804 may be a virtual button for reading data from a file and storing the data in the memory 170.
  • the data add / delete item 805 may be a virtual button that performs a data add and delete function so that data can be edited.
  • the base station location information related screen may include a version item 806 indicating a controller 180 version, an item 807 related to location selection, and the like. The above functions can be used for control setup and maintenance during initial installation of the equipment.
  • 9A and 9B are diagrams illustrating a comparison of a wireless environment according to the marine vessel antenna operation.
  • the first vessel 100a which is not capable of adjusting the vessel antenna may have a state in which the vessel antenna is fixedly installed so that the vessel antenna is directed in the rear direction of the vessel.
  • the vessel antenna of the first vessel (100a) is directed in a direction perpendicular to the first base station 200_1 or the second base station 200_2.
  • the ship antenna of the first vessel 100a may have a gain reduction of 20 dB or more. In this case, the communicable distance can be reduced to 1/10.
  • the vessel antenna may be adjusted even if the vessel antenna is located at the rear of the vessel, as in 902.
  • the vessel antenna 121 of the second vessel 100b is oriented so as to be oriented in the direction of the first base station 200_1 or the second base station 200_2. This can be As a result, since the ship antenna of the second vessel 100b and the first base station 200_1 or the second base station 200_2 are located side by side, a decrease in communication gain may not occur.
  • the first vessel 100a that is not capable of adjusting the vessel antenna may have a state in which the vessel antenna is fixedly installed so that the vessel antenna is directed in the rear direction of the vessel.
  • the ship antenna of the first ship 100a is oriented in a direction opposite to the first base station 200_1 or the second base station 200_2.
  • the ship antenna of the first vessel 100a may have a gain reduction of 20 dB or more. In this case, the communicable distance can be reduced to 1/32.
  • the vessel antenna may be adjusted even if the vessel antenna is located at the rear of the vessel, as in the state 904.
  • the vessel antenna 121 of the second vessel 100b may be oriented so as to be oriented in the direction of the first base station 200_1 or the second base station 200_2. Can be.
  • the ship antenna of the second vessel 100b and the first base station 200_1 or the second base station 200_2 are located side by side, a decrease in communication gain may not occur.
  • the communication gain characteristic has a large influence according to the beam pattern of the antenna.
  • the signal level at a point 90 degrees away from the main beam direction of the antenna occurs 20 dB from the main beam, the signal level of the antenna is 20 dB different. May occur.
  • the communication can be performed normally only up to 5Km of the antenna facing each other, when the ship antenna and the base station is directed at an angle of 90 degrees, only normal communication up to 0.5Km, which is 1/10 of this distance, is possible.
  • the RF signal has a 6dB loss when the distance is doubled due to free space loss. If the ship antenna and the base station are directed at an angle of 12 dB, the communication range is reduced by half again (1.25 km).
  • FIGS. 10A to 10E are diagrams showing simulation operation results of a marine antenna apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the maritime antenna device 102 may be movable along a predetermined route on a map.
  • the illustrated figure shows the location information collected using the real-time GPS module 110 with respect to the route 1000 moved by the maritime antenna device 102.
  • the three points (1000a, 1000b, 1000c) displayed on the map represent the points where the base stations are disposed.
  • the marine antenna device 102 when the vessel equipped with the marine antenna device 102 is located at the first moving point 1001, the marine antenna device 102 has the first base station point 1000a in the direction in which the marine antenna is directed. Can be adjusted to match.
  • the marine antenna device 102 is a vessel in a state in which information about the first base station point 1000a, the second base station point 1000b, and the third base station point 1000c is stored in the memory 170. By collecting the current position information of the, the first base station point (1000a) that is located at a recent distance from the current position of the ship can be detected.
  • the maritime antenna apparatus 102 when the vessel equipped with the marine antenna apparatus 102 is located at the second moving point 1002, the maritime antenna apparatus 102 has the first direction of the base station 1000a in the direction in which the marine antenna is directed. Can be adjusted to match.
  • the marine antenna device 102 stores a ship in a memory 170 with information about the first base station point 1000a, the second base station point 1000b, and the third base station point 1000c. By collecting the current location information of the, it is possible to select the first base station point (1000a) that is at the latest distance from the current location of the ship.
  • the maritime antenna device 102 when the vessel equipped with the maritime antenna device 102 is located at the third moving point 1003, the maritime antenna device 102 has a second base station point 1000b in the direction in which the ship antenna is directed. Can be adjusted to match.
  • the marine antenna device 102 is a vessel in a state in which information about the first base station point 1000a, the second base station point 1000b, and the third base station point 1000c is stored in the memory 170. By collecting the current position information of the, it is possible to detect the second base station point (1000b) that is at the latest distance from the current position of the ship.
  • the maritime antenna device 102 when the vessel equipped with the maritime antenna device 102 is located at the fourth moving point 1004, the maritime antenna device 102 has a third base station point 1000c in the direction in which the ship antenna is directed. Can be adjusted to match.
  • the marine antenna device 102 is a vessel in a state in which information about the first base station point 1000a, the second base station point 1000b, and the third base station point 1000c is stored in the memory 170. By collecting the current position information of the, it is possible to detect the third base station point (1000c) that is at the latest distance from the current position of the ship.

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 해상용 안테나 장치 및 이의 운용 방법에 관한 것으로, 선박의 이동 방향이나 체류 상태에 관계없이 일정 수준 이상의 무선 환경을 제공함으로써 양호한 통신 서비스를 이용할 수 있도록 지원하기 위한 것이다. 본 발명은 적어도 하나의 기지국 위치 정보를 저장하는 메모리, 선박의 현재 위치를 수집하는 위치 정보 수집 모듈, 선박의 현재 위치 정보를 기준으로 특정 위치의 기지국 방향으로 선박 안테나가 지향되도록 제어하는 제어기, 제어기 제어에 따라 회전하는 모터 제어 모듈, 모터 제어 모듈에 연결되어 모터 회전에 따라 회전하는 선박 안테나, 선박 안테나를 기반으로 통신 채널을 형성하는 통신 모듈을 포함하는 해상용 안테나 장치 및 이의 운용 방법을 개시한다.

Description

해상용 안테나 장치 및 이의 운용 방법
본 발명은 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해상에서 이동 가능한 수단 예컨대 선박에 장착되는 안테나 장치 및 이의 운용 방법에 관한 것이다.
선박에 탑재된 도너 안테나는 고정으로 설치된다.
안테나의 빔 방향이 기지국과 일치할 때는 통신에 어려움이 없으나, 선박의 회전으로 인해 빔 방향이 불일치 할 경우 통신이 되지 않거나 통화품질이 저하된다.
또한 선박이 육지로부터 멀리 항해하면 기지국으로부터 손실이 많이 발생하여 안테나의 이득특성이 중요한 지표가 된다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
한국공개특허 제2014-0005438호(2014.01.15.)
본 발명은 상기와 같은 문제 해결을 위해 제안된 것으로, 일정 수준 이상의 무선 환경을 제공할 수 있는 해상용 안테나 시스템 및 이의 운용 방법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 해상용 안테나 장치는 적어도 하나의 기지국 위치 정보를 저장하는 메모리, 선박의 현재 위치를 수집하는 위치 정보 수집 모듈, 상기 선박의 현재 위치 정보를 기준으로 특정 위치의 기지국 방향으로 선박 안테나가 지향되도록 제어하는 제어기, 상기 제어기 제어에 따라 회전하는 모터 제어 모듈, 상기 모터 제어 모듈에 연결되어 모터 회전에 따라 회전하는 선박 안테나, 상기 선박 안테나를 기반으로 통신 채널을 형성하는 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어기는 상기 선박의 위치에서 최근 거리에 위치한 기지국을 선택하고, 선택된 기지국 방향으로 상기 선박 안테나가 지향되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어기는 상기 선박의 이동 방향을 산출하고, 상기 선박에 이동 방향을 기반으로 상기 선박 안테나가 특정 기지국 방향에 지향되는 각도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어기는 상기 선박의 이동에 대응하여 상기 선박 안테나의 회전을 제어하여 특정 기지국 방향에 실시간 지향되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 해상용 안테나 장치는 상기 선박 안테나를 기반으로 통신 채널을 형성하는 통신 모듈을 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 통신 모듈의 무선 신호 환경이 지정된 조건을 만족하는지 여부에 따라 상기 선박 안테나의 지향 방향을 조정하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어기는 상기 통신 모듈의 무선 신호 환경이 지정된 조건 이하인 경우 상기 선박 안테나가 새로운 위치의 기지국에 지향되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 모터 제어 모듈은 상기 선박 안테나의 현재 회전 각도를 검출하는 엔코더, 상기 선박 안테나에 연결되어 상기 선박 안테나가 지정된 회전 각도로 회전되도록 동작하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 해상용 안테나 장치는 상기 기지국 위치 정보 표시, 수정, 수집 중 적어도 하나와 관련한 화면을 출력하는 디스플레이를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 해상용 안테나 운용 방법은 회동 가능하도록 배치된 선박 안테나를 포함하는 선박의 현재 위치 정보를 수집하는 과정, 상기 수집된 현재 위치 정보를 기준으로 특정 기지국 방향으로 선박 안테나가 지향되어야 할 방향을 산출하는 과정, 산출된 방향 값을 기반으로 선박 안테나의 지향 방향을 조정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 산출하는 과정은 복수개의 기지국 위치 정보 중 상기 선박의 위치 정보와 최근 거리에 있는 기지국을 선택하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 산출하는 과정은 상기 선박의 위치 정보를 기반으로 선박의 이동 방향을 산출하는 과정, 상기 이동 방향에 따라 상기 선박 안테나가 특정 기지국에 지향되는 방향을 산출하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에서 제시하는 해상용 안테나 장치 및 이의 운용 방법은 선박의 이동 방향이나 체류 상태에 관계없이 일정 수준 이상의 무선 환경을 제공할 수 있어, 양호한 통신 서비스를 이용할 수 있도록 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해상용 안테나 시스템 운용 환경을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 선박을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 선박 안테나의 빔 패턴을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 선박에 설치되는 해상용 안테나 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제어기의 구성을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 실시 예에 다른 해상용 안테나 운용 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 해상 안테나 운용 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 해상용 선박 안테나 운용과 관련한 화면 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 해상용 선박 안테나 운용에 따른 무선 환경의 비교를 설명하는 도면이다.
도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 실시 예에 따른 해상용 안테나 장치의 시뮬레이션 운용 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해상용 안테나 시스템 운용 환경을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 해상용 안테나 시스템 운용 환경은 선박(100) 및 적어도 하나의 기지국(200_1, 200_2)을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 기지국(200_1, 200_2)은 예컨대 육상의 일정 지점에 배치될 수 있다. 육상의 일정 지점에 배치된 기지국(200_1, 200_2)은 적어도 하나의 기지국 안테나를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 기지국 안테나는 특정 방향으로 신호를 송출하고, 특정 방향에서 전송되는 신호를 수집할 수 있다. 본 발명의 기지국(200_1, 200_2)은 해상 쪽 일정 방향으로 신호를 송출하고, 상기 일정 방향에서 전송되는 장치의 신호를 수집할 수 있다. 상기 기지국(200_1, 200_2)은 특정 장치에 무선 신호 환경에 대한 정보(예: 시스템 정보)를 전송할 수 있다. 상기 기지국(200_1, 200_2)은 육상의 일정 지점 간격으로 복수개가 배치될 수 있다. 복수개의 기지국들이 포함하는 적어도 하나의 안테나들은 해상 쪽 일정 방향으로 신호를 송출하도록 지향될 수 있다.
상기 선박(100)은 해상에서 이동 가능하도록 마련될 수 있다. 선박(100)은 통신을 위하여 해상용 안테나 장치를 포함할 수 있다. 선박(100)은 해상용 안테나 장치에 포함된 선박 안테나 방향을 무선 환경에 따라 조정할 수 있다. 이와 관련하여, 선박(100)은 자신의 위치 정보를 수집할 수 있는 장치, 기지국(200_1, 200_2)의 위치 정보를 저장 또는 수집할 수 있는 장치, 기지국(200_1, 200_2)을 통해 통신을 수행할 수 있는 통신 장치 등을 포함할 수 있다. 선박(100)은 통신 장치의 무선 환경 측정값에 대응하여 선박 안테나의 위치가 특정 위치가 되도록 조정할 수 있다. 이를 기반으로 선박(100)은 무선 환경이 일정 기준 이상이 되는 상황이 유지되도록 지원할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 선박을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 선박(100)은 해상용 안테나 장치(102) 및 선박 구조물(101)을 포함할 수 있다. 선박 구조물(101)은 선박(100)이 해상에서 부유할 수 있는 형태 예컨대 유선형의 형상으로 마련되며 사람이 이동하거나 물건 등이 적체될 수 있는 평평한 갑판을 포함하는 선체, 선박(100) 제어 등을 위한 타워 건물 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 선박 안테나(121) 및 해상용 안테나 장치(102) 중 타워 건물 일정 위치에 배치되거나 선체의 선수 부분에 배치되거나 또는 선체의 후미 부분에 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 선박(100) 진행과 관련한 시야 확보를 위하여 선박 안테나(121)는 선박(100)의 후미 부분 또는 타워 건물의 후방에 위치할 수 있다.
해상용 안테나 장치(102)는 예컨대, 제어기(180) 및 선박 안테나(121)를 포함할 수 있다. 상기 제어기(180)는 선박 안테나(121)의 회전을 조정할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제어기(180)는 선박 안테나(121)이 고정된 후 회전에 의해 선박 안테나(121)의 방향을 조정하는 모터, 모터의 현재 위치 상태를 판단하는 엔코더를 포함할 수 있다. 상기 선박 안테나(121)의 회전을 조정하는 제어기(180)는 선박 안테나(121)의 하부 일정 위치에 배치되어, 선박 안테나(121)를 고정하는 한편, 모터 동작에 따라 선박 안테나(121)의 지향 방향을 조정할 수 있다.
상기 선박 안테나(121)는 선박 구조물(101)의 일정 위치에 배치될 수 있다. 선박 안테나(121)는 한 방향으로 신호가 송출되거나 또는 한 방향으로 전송되는 신호를 수신하도록 설계될 수 있다. 예컨대, 선박 안테나(121)의 도너 안테나는 지향성 안테나로 파라볼릭 형상으로 마련될 수 있다.
상기 선박 안테나(121) 및 제어기(180)는 설치 시 한 대의 선박에 적어도 한 대가 설치될 수 있다. 한 대의 선박 안테나(121)와 제어기(180)가 설치되는 경우 선박의 방향에 상관없이 어느 방향으로 지향이 가능하도록 설치될 수 있다.
상술한 본 발명의 선박(100)은 탑재된 도너(Donor) 안테나(예: 상기 선박 안테나(121))의 성능을 향상 시킬 수 있다. 탑재된 도너 안테나는 지향성을 갖는 안테나로서 제어기(180)에 의해 선박(100) 상에 회동 가능하도록 설치될 수 있다. 도너 안테나는 항해에 의해 선박이 회전하는 경우 GPS 정보 및 모뎀 신호 품질을 기반으로 최대의 이득을 갖도록 일정 각도 범위(예: 360도 범위 내)에서 회동될 수 있다. 이에 따라, 도너 안테나의 빔 방향은 기지국과 일치됨으로써 통화 품질이 향상될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 선박 안테나의 빔 패턴을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 위에서 언급한 바와 같이, 선박 안테나(121)는 일 방향으로 신호를 송수신할 수 있는 지향성 안테나로 마련될 수 있다. 이에 따라, 선박 안테나(121)에 의한 안테나 빔 패턴은 도시된 바와 같이 일 방향으로의 빔 패턴을 나타낼 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 선박에 설치되는 해상용 안테나 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 해상용 안테나 장치(102)는 위치 정보 수집 모듈 예컨대 GPS 모듈(110), 통신 모듈(120), 모터 제어 모듈(130), 입출력 인터페이스(140), 디스플레이(150), 전원부(160), 메모리(170), 제어기(180)을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따른 해상용 안테나 장치(102)의 장치 규격은 아래 표 1과 같을 수 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2015007000-appb-I000001
상기 GPS 모듈(110)은 실시간으로 선박(100)의 위치(위도, 경도)를 확인하여 지상 송출 기지국의 지향각을 계산하기 위해 사용될 수 있다. GPS 모듈(110)은 GPS 안테나(111)와 연결될 수 있다. GPS 모듈(110)은 예컨대, GPS/QZSS, GLONASS 타입 등을 포함할 수 있다. GPS 모듈(110)은 GPS 안테나(111)가 수신한 RF 신호를 이용하여 선박(100)의 위치 정보를 산출하는데 이용될 수 있다. GPS 모듈(110)은 위도/경도의 위치 정보를 사용하여 선박(100)의 위치와 선박(100)의 이동 정보를 이용하여 Heading 정보를 산출하는데 이용될 수 있다. 상기 제어기(180)는 상기 선박(100)의 Heading 정보(또는 이동 방향)를 산출하고, 상기 선박(100)에 이동에 대응하여 상기 선박 안테나(121)의 회전을 제어하여 특정 기지국 방향에 실시간 지향되도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어기(180)는 상기 선박(100)의 이동 방향을 산출하고, 상기 선박(100)에 이동 방향을 기반으로 상기 선박 안테나가 특정 기지국 방향에 지향되는 각도를 산출할 수 있다. 또한 상기 제어기(180)는 상기 선박(100)의 이동에 대응하여 상기 선박 안테나(121)의 회전을 제어하여 특정 기지국 방향에 실시간 지향되도록 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따른 GPS 모듈(110)의 장치 규격은 표 2와 같을 수 있다.
[표 2]
Figure PCTKR2015007000-appb-I000002
상기 통신 모듈(120)은 모뎀 및 커플러 등을 포함할 수 있다. 통신 모듈(120)은 선박 안테나(121)와 연결될 수 있다. 모뎀은 예컨대 3G, 4G, LTE 등의 통신 방식을 지원할 수 있는 적어도 하나의 통신칩을 포함할 수 있다. 모뎀은 예컨대 특정 통신 서비스 사업자(예: KT)가 지원하는 통신 방식을 기반으로 통신 채널을 형성할 수 있는 통신 칩을 포함할 수 있다. 모뎀은 도너 안테나로부터 입력되는 기지국 신호를 복조하며 데이터를 분석하여 신호 품질을 측정할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 모뎀은 3G 모뎀을 사용하며 모뎀에 기지국신호를 입력하기 위해 Directional coupler가 이용될 수 있다. 모뎀의 장치 규격은 아래 표 3과 같을 수 있다.
[표 3]
Figure PCTKR2015007000-appb-I000003
커플러는 기지국이 송출한 일정 주파수 대역의 신호를 수신하여 모뎀에 전달할 수 있다. 예컨대, 커플러는 700~2700MHz 대역에 적용되며, -10dB 신호 특성을 가질 수 있다. 커플러는 도너 안테나로부터 기지국 신호를 수신하기 위하여 Directional coupler가 이용될 수 있다. 커플러는 파워, 선형성 등을 고려하여 운용될 수 있다. 상기 커플러의 장치 규격은 아래 표 4와 같을 수 있다.
[표 4]
Figure PCTKR2015007000-appb-I000004
선박 안테나(121)는 모터 제어 모듈(130) 일측에 배치될 수 있다. 선박 안테나(121)는 통신 모듈(120)과 연결되어, 신호 송수신을 지원할 수 있다. 선박 안테나(121)는 지향성 안테나로 마련될 수 있다. 선박 안테나(121)의 전기적 특성은 아래 표 5와 같을 수 있다.
[표 5]
Figure PCTKR2015007000-appb-I000005
선박 안테나(121)의 기구적 특성은 아래 표 6과 같을 수 있다.
[표 6]
Figure PCTKR2015007000-appb-I000006
상기 모터 제어 모듈(130)은 모터(131)와 엔코더(133)를 포함할 수 있다. 모터(131)의 축은 선박 안테나(121)의 중심축과 연결될 수 있다. 모터(131) 회전력은 축에 연결된 선박 안테나(121)에 전달되고, 이에 따라 선박 안테나(121)이 일정 방향을 지향하도록 회전될 수 있다. 모터(131)는 제어기(180)가 전달하는 제어 신호에 따라 회전될 수 있다. 모터(131)는 수명성 및 반응성 등을 고려하여 BLDC(Brushless motor)를 사용하며 제어하는 힘과 무게를 고려하여 선정될 수 있다. 모터(131)의 장치 규격은 아래 표 7과 같을 수 있다.
[표 7]
Figure PCTKR2015007000-appb-I000007
상기 입출력 인터페이스(140)는 해상용 안테나 장치(102) 운용에 필요한 사용자 입력을 입력할 수 있는 인터페이스(예: 키보드 등)를 포함할 수 있다. 또한 입출력 인터페이스(140)는 해상용 안테나 장치(102) 운용에 필요한 정보(예: 기지국 위치 정보)를 입력할 수 있는 유선 인터페이스(예: USB 입력 인터페이스, UART 입력 인터페이스 등)를 포함할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스(140)는 해상용 안테나 장치(102) 운용과 관련한 오디오 처리를 위한 오디오 장치를 포함할 수 있다. 오디오 장치는 해상용 안테나 장치(102) 운용과 관련한 오디오 정보를 출력할 수 있다.
상기 디스플레이(150)는 해상용 안테나 장치(102) 운용에 필요한 적어도 하나의 화면을 출력할 수 있다. 예컨대, 디스플레이(150)는 해상용 안테나 장치(102)의 초기 화면, 세팅 화면 등을 출력할 수 있다. 또한 디스플레이(150)는 현재 연결된 기지국의 위치 정보 선박(100)의 위치 정보를 출력할 수 있다. 또한 디스플레이(150)는 현재 연결된 기지국에 인접된 다른 기지국의 위치 정보, 선박(100)의 위치 정보 등을 지도 상에 출력할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 디스플레이(150)는 기지국 정보 입력 화면 또는 기지국 정보 출력 화면을 출력할 수 있다.
상기 전원부(160)(Power supply)는 해상용 안테나 장치(102) 운용에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 상기 전원부(160)는 선박(100)의 발전기일 수 있다. 또는 전원부(160)는 선박(100)에 배치된 2차 전지일 수 있다. 전원부(160)는 발전기 등에서 발생한 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 해상용 안테나 장치(102)에 공급할 수 있다. 전원부(160)는 특정 통신 서비스 사업자(예: KT PSU) 설계 기준에 맞게 설계될 수 있다. 전원부(160)는 예컨대, 24V 전압의 전원을 공급할 수 있다. 전원부(160)의 장치 규격은 아래 표 8과 같을 수 있다.
[표 8]
Figure PCTKR2015007000-appb-I000008
상기 메모리(170)는 해상용 안테나 장치(102) 운용에 필요한 다양한 프로그램 또는 OS 등을 저장할 수 있다. 본 발명의 메모리(170)는 예컨대, 기지국의 위치 정보(예: 2000개의 기지국 위치 정보)를 저장할 수 있다. 메모리(170)는 기지국 위치 정보를 제어기(180)에 제공할 수 있다. 기지국 위치 정보를 저장하기 위한 메모리(170)는 예컨대 32Kbyte 크기를 가질 수 있다.
상기 제어기(180)는 해상용 안테나 장치(102) 운용에 필요한 신호의 전달과 처리 및 제어를 수행할 수 있다. 상기 제어기(180)는 예컨대 CPU 512Kbyte, 8bit 포맷으로 운용될 수 있다. 제어기(180)는 모터(131)를 이용하여 선박 안테나(121)의 지향 방향을 제어하여, 선박 안테나(121)의 빔 방향을 기지국과 일치시키도록 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 제어기(180)는 선박 안테나(121) 제어 각도에 필요한 기지국 정보를 GPS 모듈(110)과 통신 모듈(예: 모뎀)을 사용하여 계산한다.
제어기(180)는 탐색 기능을 운용하여 Heading(선박의 진행 방향)을 산출할 수 있다. Heading의 변화량은 기지국의 지향각을 계산하는 주요 변수로 사용된다. 제어기(180)는 또한 탐색 기능을 운용하여 선박(100)의 위치에 따른 지향할 송출 기지국의 위치(위/경도 좌표)를 입출력 인터페이스(140)(예: USB 포트)를 통해 수집할 수 있다. 제어기(180)는 GPS 신호를 사용한 선박(100)의 위도/경도/Heading 데이터와 기지국 위치 데이터를 사용하여 가장 가까운 기지국 위치를 탐색한다. 이를 통해 제어기(180)는 선박 안테나(121)과 기지국의 안테나의 거리에 따른 손실을 최소화하기 위해 가장 가까운 기지국을 선택할 수 있다.
제어기(180)는 탐색 기능으로 찾은 기지국으로 선박 안테나(121)를 구동하여 지향한다. 제어기(180)는 선박(100)의 이동에 따른 위치 변화 및 선박(100)의 방향 변화에 따른 지향 각도를 실시간으로 계산하여 계속적으로 추적하도록 하는 추적 기능을 운용할 수 있다. 제어기(180)는 선박 안테나(121)를 최근 거리 기지국에 지향하고 도너 안테나로부터 입력되는 기지국 신호를 모뎀으로 복조하여 신호 품질의 기준으로 판단할 수 있는 RSCP, RSSI 정보를 분석한다. 통신 상태가 양호하면 제어기(180)는 계속적으로 추적 기능을 사용하여 추적한다. 통신 상태가 임계치에 도달하면 제어기(180)는 위치 데이터를 탐색하여 근접 기지국을 찾아 안테나 지향을 바꾸고 추적 상태를 유지할 수 있다. 제어기(180)는 계속적으로 통신 상태 및 지향각도를 계산하여 통신 상태가 양호한 기지국으로 지향한다. 상술한 제어기(180)는 예컨대 아래 도 5에서 설명하는 구성들을 기반으로 선박 안테나(121)의 지향 방향을 조정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제어기의 구성을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 제어기(180)는 위치 정보 수집부(181), 방향 연산부(183), 안테나 제어부(185)를 포함할 수 있다.
상기 위치 정보 수집부(181)는 선박(100)의 위치 정보 및 기지국의 위치 정보를 수집할 수 있다. 선박(100) 위치 정보와 관련하여, 위치 정보 수집부(181)는 GPS 모듈(110)을 주기적으로 또는 실시간으로 운용하여 선박(100)의 현재 위치 정보를 수집할 수 있다. 위치 정보 수집부(181)는 수집된 선박(100)의 위치 정보를 방향 연산부(183)에 제공할 수 있다. 또한, 상기 위치 정보 수집부(181)는 기지국 위치 정보를 사용자 입력 또는 외부 장치로부터 수신할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 기지국 위치 정보를 저장하는 메모리 장치가 입출력 인터페이스(140)를 통해 연결되면 위치 정보 수집부(181)는 메모리 장치에 저장된 기지국의 위치 정보를 수집할 수 있다. 또는 위치 정보 수집부(181)는 키보드 등을 통해 입력되는 사용자 입력에 대응하는 기지국 정보를 수집할 수도 있다. 이와 관련하여, 위치 정보 수집부(181)는 기지국 위치 정보 수집과 관련한 화면을 출력할 수 있다.
상기 방향 연산부(183)는 위치 정보 수집부(181)이 전달하는 정보를 기반으로 선박(100)의 현재 위치를 누적하여 저장할 수 있다. 방향 연산부(183)는 누적된 선박(100) 위치 정보를 기반으로 선박(100)의 항해 방향(또는 이동 방향)을 산출할 수 있다. 또한, 방향 연산부(183)는 선박(100)의 위치 정보를 기준으로 선박(100)과 가장 가까운 기지국을 산출할 수 있다. 또는 방향 연산부(183)는 선박(100)의 위치 정보를 기준으로 일정 거리 이내에 위치한 기지국들을 산출할 수 있다. 방향 연산부(183)는 선택된 기지국과 선박(100)의 위치를 기준으로 선박 안테나(121)가 지향해야 하는 방향을 산출할 수 있다. 방향 연산부(183)는 산출한 방향 값을 안테나 제어부(185)에 전달할 수 있다.
상기 안테나 제어부(185)는 방향 연산부(183)가 제공한 방향 값을 기준으로 선박 안테나(121)의 회동 거리를 산출할 수 있다. 예컨대, 안테나 제어부(185)는 현재 선박 안테나(121)의 회전 상태 및 선박 안테나(121)가 지향해야 하는 방향을 기준으로 회전 제어 각도 값을 산출할 수 있다. 이와 관련하여, 안테나 제어부(185)는 엔코더(133)를 통하여 선박 안테나(121)의 회전 상태(각도) 값을 수집할 수 있다. 안테나 제어부(185)는 산출한 회전 제어 각도 값을 모터 제어 모듈(예: 모터(131))에 전달할 수 있다. 모터 제어 모듈(130)의 모터(131)는 전달된 회전 제어 각도 값에 따라 회동하여, 선박 안테나(121)가 특정 방향을 지시하도록 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 한 실시 예에 다른 해상용 안테나 운용 방법을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 해상용 안테나 운용 방법과 관련하여, 해상용 안테나 장치(102)는 과정 601에서 설정에 따라 또는 사용자 입력에 따라 안테나 운용을 수행할 수 있다. 예컨대, 해상용 안테나 장치(102)는 선박 안테나(121)와 관련한 모듈에 전원을 공급하고, 초기화를 수행한 후 안테나 운용을 수행할 수 있다. 또는 해상용 안테나 장치(102)는 선박(100)이 육지로부터 일정 거리 이상 이격된 위치에 있는 경우 안테나 운용을 수행할 수도 있다.
과정 603에서, 해상용 안테나 장치(102)는 기지국 위치 정보 및 선박 위치 정보를 수집할 수 있다. 기지국 위치 정보는 메모리(170)에 저장된 기지국 위치 정보를 수집할 수 있다. 또는 기지국 위치 정보는 입출력 인터페이스(140)를 통하여 입력받을 수 있다. 선박 위치 정보는 GPS 모듈(110)을 이용하여 수집할 수 있다. 해상용 안테나 장치(102)는 현재 선박(100)에 위치한 지점과 최근 거리의 육상에 있는 기지국이 선택될 수 있다.
과정 605에서, 해상용 안테나 장치(102)는 기지국 방향으로 선박 안테나 지향 방향을 조정할 수 있다. 예컨대, 해상용 안테나 장치(102)는 현재 선박(100)의 이동 방향, 선박 안테나(121)의 이전 지향 방향, 기지국이 배치된 지점을 토대로 선박 안테나(121)이 지향해야 할 방향을 산출할 수 있다. 해상용 안테나 장치(102)는 지정된 방향으로 선박 안테나(121)가 지향되도록 모터 제어 모듈(130)의 모터(131)를 조정할 수 있다.
과정 607에서, 해상용 안테나 장치(102)는 무선 신호 수신 환경이 지정된 조건 이상인지 확인할 수 있다. 예컨대, 해상용 안테나 장치(102)는 무선 신호 수신 세기가 지정된 크기 이상인지 확인할 수 있다. 또는 해상용 안테나 장치(102)는 기지국으로부터 수신된 무선 환경과 관련한 정보를 확인하여 무선 신호 수신 환경을 나타내는 파라메터들 중 적어도 하나가 지정된 크기 이상인지를 확인할 수 있다.
무선 신호 수신 환경이 지정된 조건 이상인 경우, 해상용 안테나 장치(102)는 과정 609에서 현재 상태를 유지할 수 있다. 예컨대, 해상용 안테나 장치(102)는 선박 안테나(121)의 방향을 현재 상태로 유지할 수 있다.
무선 신호 수신 환경이 지정된 조건 이하인 경우, 해상용 안테나 장치(102)는 과정 605로 분기하여 이하 동작을 재수행할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 해상용 안테나 장치(102)는 일정 주기로 무선 신호 수신 환경을 검사하고, 검사 결과가 지정된 조건을 만족하는지 확인할 수 있다. 그리고 해상용 안테나 장치(102)는 해당 주기 결과에 따라 현재 상태를 유지하거나 과정 605로 분기하여 이하 동작을 재수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 해상 안테나 운용 방법을 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 해상 안테나 운용 방법에 있어서, 해상용 안테나 장치(102)는 과정 701에서 선박 위치 정보를 수집할 수 있다. 이와 관련하여, 해상용 안테나 장치(102)는 GPS 모듈(110)을 일정 주기 또는 실시간 운용하여 선박(100)의 위도 및 경도 정보를 수집할 수 있다.
과정 703에서, 해상용 안테나 장치(102)는 특정 위치의 기지국 방향으로 선박 안테나 지향 방향을 조정할 수 있다. 이를 위하여, 해상용 안테나 장치(102)는 적어도 하나의 기지국의 위치 정보를 수집할 수 있다. 복수개의 기지국 위치 정보가 포함된 경우, 해상용 안테나 장치(102)는 현재 선박(100) 위치 정보를 기준으로 최근 거리에 위치한 기지국의 위치 정보를 수집할 수 있다. 또는 해상용 안테나 장치(102)는 현재 선박(100)의 위치 정보를 기준으로 지정된 거리 이내에 위치한 적어도 하나의 기지국의 위치 정보를 수집할 수 있다. 복수개의 기지국의 위치 정보가 수집되면, 해상용 안테나 장치(102)는 최근 거리를 기준으로 일정 순위 이내에 있는 기지국의 위치 정보들을 추출하고, 이 중 어느 하나를 랜덤하게 선택(또는 최근 거리 순의 기지국 선택)할 수 있다. 해상용 안테나 장치(102)는 선택된 기지국의 위치 정보 방향으로 선박 안테나(121)가 지향되도록 모터 제어 모듈(131)의 모터(131)를 조정할 수 있다.
과정 705에서, 해상용 안테나 장치(102)는 무선 신호 수신 환경이 지정된 조건 이하인지 확인할 수 있다. 무선 신호 수신 환경이 지정된 조건 이하인 경우, 해상용 안테나 장치(102)는 과정 707에서 다른 위치의 기지국 방향으로 선박 안테나(121) 지향 방향을 조정할 수 있다. 예컨대, 해상용 안테나 장치(102)는 이격 거리 순으로 검출된 기지국 중 차순위 최근 거리에 위치한 기지국의 위치 정보를 기준으로 선박 안테나(121) 지향 방향을 조정할 수 있다. 동일한 거리의 기지국 위치 정보들이 검출되면 해상용 안테나 장치(102)는 랜덤하게 기지국을 선택하거나 이전에 선택한 기지국을 제외하고 나머지 기지국들 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
무선 신호 수신 환경이 지정된 조건 이상인 경우, 해상용 안테나 장치(102)는 과정 709에서 현재 상태를 유지하도록 제어할 수 있다. 과정 711에서, 해상용 안테나 장치(102)는 기능 종료와 관련한 입력 신호 또는 스케줄링된 설정이 있는지 확인할 수 있다. 기능 종료 관련 입력 신호 또는 설정이 없으면, 해상용 안테나 장치(102)는 과정 705 이전으로 분기하여 이하 동작을 재수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 해상용 안테나 장치(102)는 특정 위치의 기지국 방향과 관련하여 무선 신호 수신 환경이 지정된 조건 이하인 경우, 해당 위치의 기지국 방향을 포함하는 일정 범위 스캔을 수행할 수 있다. 해상용 안테나 장치(102)는 일정 범위 스캔을 통하여 특정 위치의 기지국을 포함하는 인접된 복수의 기지국들의 무선 환경 측정값을 산출할 수 있다. 해상용 안테나 장치(102)는 이중 가장 양호한 무선 환경 측정값을 나타내는 기지국을 선택하고, 해당 기지국의 위치 정보와 일치되도록 선박 안테나(121)의 지향 방향을 조정할 수 있다. 그리고 일정 범위 스캔에서도 무선 신호 수신 환경이 지정된 조건 이하이면, 해상용 안테나 장치(102)는 다른 위치의 기지국 방향과 정렬되도록 선박 안테나의 방향을 조정할 수 있다. 상기 다른 위치의 기지국은 예컨대, 상기 특정 위치의 기지국에 인접된 다른 기지국일 수 있다. 여기서, 특정 위치의 기지국의 인접된 다른 기지국들 중 선박과 상대적으로 더 가깝게 배치된 기지국 방향에 정렬되도록 선박 안테나(121) 방향을 조정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 해상용 선박 안테나 운용과 관련한 화면 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 해상용 안테나 장치(102)는 디스플레이(150)를 통하여 기지국 위치 정보와 관련한 화면을 출력할 수 있다. 디스플레이(150)에 표시된 기지국 위치 정보 관련 화면은 예컨대, 기지국의 위치 데이터를 편집, 전송, 저장 기능 수행하기 위한 화면일 수 있다. File Open 항목(801)은 기지국 데이터를 파일로부터 읽어오는 기능과 관련한 가상 버튼일 수 있다. 위치 데이터 전송 항목(802)은 작성된 데이터 파일을 열어 제어기(180)의 방향 연산부(183)로 데이터를 전송하기 위한 기능과 관련한 가상 버튼일 수 있다. 위치 데이터 요청 항목(803)은 메모리(170)에 저장된 기지국의 위치 정보를 가져오는 기능을 수행하는 가상 버튼일 수 있다. 데이터 저장 항목(804)은 파일로부터 데이터를 읽어 메모리(170)에 저장하는 기능을 수행하는 가상 버튼일 수 있다. 데이터 추가/삭제 항목(805)은 데이터를 편집이 가능하도록 데이터 추가 및 삭제 기능을 수행하는 가상 버튼일 수 있다. 추가적으로, 기지국 위치 정보 관련 화면은 제어기(180) 버전을 나타내는 버전 항목(806) 및 위치 선택과 관련한 항목(807) 등을 포함할 수 있다. 위의 기능은 장비 초기 설치 시 제어 셋업 및 유지 보수 시 사용할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 해상용 선박 안테나 운용에 따른 무선 환경의 비교를 설명하는 도면이다.
도 9a를 참조하면, 선박 안테나 조정이 불가능한 제1 선박(100a)은 901 상태에서와 같이 선박 안테나가 선박의 후미 방향으로 지향되도록 고정 설치된 상태를 가질 수 있다. 한편, 제1 선박(100a)이 육상에 대하여 나란한 방향으로 이동 중인 경우 제1 선박(100a)의 선박 안테나는 제1 기지국(200_1) 또는 제2 기지국(200_2)에 대하여 수직한 방향을 지향하게 된다. 결과적으로 제1 선박(100a)의 선박 안테나는 20dB 이상의 이득 저하가 발생할 수 있다. 이 경우, 통신 가능 거리는 1/10로 줄어들 수 있다.
선박 안테나 조정이 가능한 제2 선박(100b)은 902 상태에서와 같이, 선박 안테나가 선박의 후미에 위치하더라도, 선박 안테나의 방향이 조정될 수 있다. 예컨대, 제2 선박(100b)이 육상에 대하여 나란한 방향으로 이동 중인 경우 제2 선박(100b)의 선박 안테나(121)는 제1 기지국(200_1) 또는 제2 기지국(200_2) 방향으로 지향되도록 방향 조정이 될 수 있다. 결과적으로, 제2 선박(100b)의 선박 안테나와 제1 기지국(200_1) 또는 제2 기지국(200_2)은 나란하게 위치하기 때문에 통신 이득 저하가 발생하지 않을 수 있다.
도 9b를 참조하면, 선박 안테나 조정이 불가능한 제1 선박(100a)은 903 상태에서와 같이 선박 안테나가 선박의 후미 방향으로 지향되도록 고정 설치된 상태를 가질 수 있다. 한편, 제1 선박(100a)이 육상에 방향으로 이동 중인 경우 제1 선박(100a)의 선박 안테나는 제1 기지국(200_1) 또는 제2 기지국(200_2)에 대하여 대향된 방향을 지향하게 된다. 결과적으로 제1 선박(100a)의 선박 안테나는 20dB 이상의 이득 저하가 발생할 수 있다. 이 경우, 통신 가능 거리는 1/32로 줄어들 수 있다.
선박 안테나 조정이 가능한 제2 선박(100b)은 904 상태에서와 같이, 선박 안테나가 선박의 후미에 위치하더라도, 선박 안테나의 방향이 조정될 수 있다. 예컨대, 제2 선박(100b)이 육상에 방향으로 이동 중인 경우 제2 선박(100b)의 선박 안테나(121)는 제1 기지국(200_1) 또는 제2 기지국(200_2) 방향으로 지향되도록 방향 조정이 될 수 있다. 결과적으로, 제2 선박(100b)의 선박 안테나와 제1 기지국(200_1) 또는 제2 기지국(200_2)은 나란하게 위치하기 때문에 통신 이득 저하가 발생하지 않을 수 있다.
상술한 바와 같이 통신 이득 특성은 안테나의 빔 패턴에 따라 영향이 크기 나타나는데, 안테나의 메인 빔 방향으로부터 90도 떨어진 지점의 신호 레벨이 메인 빔에 비하여 20dB 차가 발생하면, 안테나의 신호레벨은 20dB 차이가 발생할 수 있다. 서로 마주 보는 안테나의 거리 5Km 까지만 정상적으로 통신이 이루어질 수 있는 경우, 선박 안테나와 기지국이 90도 각도로 지향 시에는 이 거리의 1/10인 0.5Km까지만 정상적인 통신이 가능하다. RF 신호는 자유공간손실에 의해 거리가 두 배 증가하면 6dB의 손실이 증가한다. 만약 12dB 떨어지는 각도로 선박 안테나와 기지국이 지향 된다면 통신 가능 거리는 다시 반(1.25Km)으로 감소하게 된다. 기지국과 반대 방향으로 지향 시에는 약 30dB이득차가 (최대 널 포인트) 발생한다. 상술한 바와 같이 빔 방향에 의해 이득이 12dB 증가 시에는 기존 거리 보다 4배, 18dB 증가 시에는 8배, 24dB 증가하면 16배, 30dB 증가하면 32배의 거리로 증가된다. 기존 3Km 근해에서 통신이 이루어질 경우에는 안테나의 특성에 따라 차이가 발생할 수 있으나, 기본적으로 2배(12Km), 많게는 32배(96Km) 이상의 거리로 통신 가능 거리가 확장될 수 있다. 기존 안테나의 특성 및 새로 설치할 안테나의 특성을 실제로 비교하면 정확히 통신이 확대되는 거리를 계산할 수 있다. 안테나의 특성에 따라 약간의 차이는 발생할 수 있다.
도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 실시 예에 따른 해상용 안테나 장치의 시뮬레이션 운용 결과를 나타낸 도면이다.
도 10a를 참조하면, 해상용 안테나 장치(102)는 지도 상에서 일정 루트를 따라 이동 가능할 수 있다. 도시된 도면은 해상용 안테나 장치(102)가 이동한 루트(1000)에 대하여 실시간 GPS 모듈(110)을 이용하여 수집한 위치 정보를 표시한 것이다. 한편, 지도 상에 표시된 세 지점들(1000a, 1000b, 1000c)은 각각 기지국들이 배치된 지점들을 나타낸 것이다.
도 10b를 참조하면, 해상용 안테나 장치(102)를 장착한 선박이 제1 이동 지점(1001)에 위치한 경우, 해상용 안테나 장치(102)는 선박 안테나의 지향 방향이 제1 기지국 지점(1000a)에 일치되도록 조정할 수 있다. 이와 관련하여, 해상용 안테나 장치(102)는 제1 기지국 지점(1000a), 제2 기지국 지점(1000b) 및 제3 기지국 지점(1000c)에 대한 정보를 메모리(170)에 저장한 상태에서, 선박의 현재 위치 정보를 수집하여, 선박의 현재 위치와 최근 거리에 있는 제1 기지국 지점(1000a)을 검출할 수 있다.
도 10c를 참조하면, 해상용 안테나 장치(102)를 장착한 선박이 제2 이동 지점(1002)에 위치한 경우, 해상용 안테나 장치(102)는 선박 안테나의 지향 방향이 제1 기지국 지점(1000a)에 일치되도록 조정할 수 있다. 이와 관련하여, 해상용 안테나 장치(102)는 제1 기지국 지점(1000a) 및 제2 기지국 지점(1000b), 제3 기지국 지점(1000c)에 대한 정보를 메모리(170)에 저장한 상태에서, 선박의 현재 위치 정보를 수집하여, 선박의 현재 위치와 최근 거리에 있는 제1 기지국 지점(1000a)을 선택할 수 있다.
도 10d를 참조하면, 해상용 안테나 장치(102)를 장착한 선박이 제3 이동 지점(1003)에 위치한 경우, 해상용 안테나 장치(102)는 선박 안테나의 지향 방향이 제2 기지국 지점(1000b)에 일치되도록 조정할 수 있다. 이와 관련하여, 해상용 안테나 장치(102)는 제1 기지국 지점(1000a), 제2 기지국 지점(1000b) 및 제3 기지국 지점(1000c)에 대한 정보를 메모리(170)에 저장한 상태에서, 선박의 현재 위치 정보를 수집하여, 선박의 현재 위치와 최근 거리에 있는 제2 기지국 지점(1000b)을 검출할 수 있다.
도 10e를 참조하면, 해상용 안테나 장치(102)를 장착한 선박이 제4 이동 지점(1004)에 위치한 경우, 해상용 안테나 장치(102)는 선박 안테나의 지향 방향이 제3 기지국 지점(1000c)에 일치되도록 조정할 수 있다. 이와 관련하여, 해상용 안테나 장치(102)는 제1 기지국 지점(1000a), 제2 기지국 지점(1000b) 및 제3 기지국 지점(1000c)에 대한 정보를 메모리(170)에 저장한 상태에서, 선박의 현재 위치 정보를 수집하여, 선박의 현재 위치와 최근 거리에 있는 제3 기지국 지점(1000c)을 검출할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (11)

  1. 적어도 하나의 기지국 위치 정보를 저장하는 메모리;
    선박의 현재 위치를 수집하는 위치 정보 수집 모듈;
    상기 선박의 현재 위치 정보를 기준으로 특정 위치의 기지국 방향으로 선박 안테나가 지향되도록 제어하는 제어기;
    상기 제어기 제어에 따라 회전하는 모터 제어 모듈;
    상기 모터 제어 모듈에 연결되어 모터 회전에 따라 회전하는 선박 안테나;
    상기 선박 안테나를 기반으로 통신 채널을 형성하는 통신 모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 해상용 안테나 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 선박의 위치에서 최근 거리에 위치한 기지국을 선택하고, 선택된 기지국 방향으로 상기 선박 안테나가 지향되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 해상용 안테나 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 선박의 이동 방향을 산출하고, 상기 선박에 이동 방향을 기반으로 상기 선박 안테나가 특정 기지국 방향에 지향되는 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 해상용 안테나 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 선박의 이동에 대응하여 상기 선박 안테나의 회전을 제어하여 특정 기지국 방향에 실시간 지향되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 해상용 안테나 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 통신 모듈의 무선 신호 환경이 지정된 조건을 만족하는지 여부에 따라 상기 선박 안테나의 지향 방향을 조정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 해상용 안테나 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 통신 모듈의 무선 신호 환경이 지정된 조건 이하인 경우 상기 선박 안테나가 새로운 위치의 기지국에 지향되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 해상용 안테나 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 모터 제어 모듈은
    상기 선박 안테나의 현재 회전 각도를 검출하는 엔코더;
    상기 선박 안테나에 연결되어 상기 선박 안테나가 지정된 회전 각도로 회전되도록 동작하는 모터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상용 안테나 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기지국 위치 정보 표시, 수정 및 수집 중 적어도 하나와 관련한 화면을 출력하는 디스플레이;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상용 안테나 장치.
  9. 회동 가능하도록 배치된 선박 안테나를 포함하는 선박의 현재 위치 정보를 수집하는 과정;
    상기 수집된 현재 위치 정보를 기준으로 특정 기지국 방향으로 선박 안테나가 지향되어야 할 방향을 산출하는 과정;
    산출된 방향 값을 기반으로 선박 안테나의 지향 방향을 조정하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 해상용 안테나 운용 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 산출하는 과정은
    복수개의 기지국 위치 정보 중 상기 선박의 위치 정보와 최근 거리에 있는 기지국을 선택하는 과정;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상용 안테나 운용 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 산출하는 과정은
    상기 선박의 위치 정보를 기반으로 선박의 이동 방향을 산출하는 과정;
    상기 이동 방향에 따라 상기 선박 안테나가 특정 기지국에 지향되는 방향을 산출하는 과정;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상용 안테나 운용 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112653524A (zh) * 2020-11-11 2021-04-13 深圳市安视源电子科技有限公司 一种基于单片机的实时修正船用定向天线角度的方法
CN115102599A (zh) * 2022-06-20 2022-09-23 广东海洋大学 一种基于无人艇的中继通信装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11298889A (ja) * 1998-04-08 1999-10-29 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 移動体搭載ｆｐｕの自動方向調整装置
JP2003124835A (ja) * 2001-09-28 2003-04-25 Motorola Inc 小型無線通信装置
EP1553789A2 (en) * 2003-12-23 2005-07-13 TeliaSonera Finland Oyj Data transmission at sea
KR20050091319A (ko) * 2004-03-11 2005-09-15 주식회사 에이스테크놀로지 이동체 탑재용 안테나 제어장치 및 방법
KR20140032664A (ko) * 2012-09-07 2014-03-17 한국전자통신연구원 해상 광대역 무선통신 시스템에서 지향성 안테나를 사용하는 무선 통신 방법 및 그 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11298889A (ja) * 1998-04-08 1999-10-29 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 移動体搭載ｆｐｕの自動方向調整装置
JP2003124835A (ja) * 2001-09-28 2003-04-25 Motorola Inc 小型無線通信装置
EP1553789A2 (en) * 2003-12-23 2005-07-13 TeliaSonera Finland Oyj Data transmission at sea
KR20050091319A (ko) * 2004-03-11 2005-09-15 주식회사 에이스테크놀로지 이동체 탑재용 안테나 제어장치 및 방법
KR20140032664A (ko) * 2012-09-07 2014-03-17 한국전자통신연구원 해상 광대역 무선통신 시스템에서 지향성 안테나를 사용하는 무선 통신 방법 및 그 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112653524A (zh) * 2020-11-11 2021-04-13 深圳市安视源电子科技有限公司 一种基于单片机的实时修正船用定向天线角度的方法
CN115102599A (zh) * 2022-06-20 2022-09-23 广东海洋大学 一种基于无人艇的中继通信装置及方法

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