KR20050098982A

KR20050098982A - 대중교통 차량 및 역사에서의 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스 제공 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20050098982A
Application number: KR1020040023935A
Authority: KR
Inventors: 차명근
Original assignee: 차명근
Priority date: 2004-04-08
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2005-10-12

Abstract

본 발명은 대중교통 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지하철, 기차 나아가 버스나 비행기 등의 대중교통 객차와 지하철역, 기차역, 정류장 등에서 휴대폰, PDA, 노트북을 이용하여 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 대중교통 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템 및 방법은 차량 내 무선 인터넷 및 콘텐츠 제공 시스템과, 역사 내 무선 인터넷 및 콘텐츠 제공 시스템과, 역사간 중계 네트워크와, 코어 네트워크와, 위성을 포함하여 이루어지며, 관리서버 및 여러가지 서비스 서버를 차량 및 역사 내에 배치하고, 이러한 서버가 제공하는 서비스에 대한 이용자의 인증 및 과금 방법을 제공한다.

본 발명에 의한 대중교통 차량 및 역사 내에서의 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스 제공 시스템 및 방법을 이용함으로써 대중교통 차량 내에서 승객들이 휴대폰, PDA, 노트북 등의 무선 데이터 통신 단말기를 이용하여 간편하고 경제적이고 안정적으로 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 이용할 수 있는 대중교통 차량 및 역사 내에서의 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스제공 시스템 및 방법을 제공할 수 있게 된다.

Description

대중교통 차량 및 역사에서의 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스 제공 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR WIRELESS INTERNET AND CONTENT SERVICE INSIDE A PUBLIC TRANSPORTATION}

종래, 이동중인 차량에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 이용하기 위해서는 공중 셀룰러망을 이용하는 방법이 있었으나 비용이 많이 들고 접속 끊김도 많아 서비스 활성화가 원활하게 진행되지 못하였다.

한편, 이를 개선하기 위하여 이동 차량 내에서 무선랜을 이용한 경제적인 서비스가 제안되었으나 무선랜을 지원하는 PDA나 노트북을 휴대하는 사람이 많지 않고 설사 휴대한다고 하더라도 가방에서 꺼내어 써야 하기 때문에 이용자층이 넓지 않고 시장성이 제한적일 수 밖에 없다. 또한 실시간 인터넷 서비스를 타겟으로 하고 있어 외부망 구축비용 또한 천문학적인 비용을 요구한다.

따라서, 이용자가 지하철이나 기차 등의 대중교통을 이용하여 이동을 하는 중에도 자신이 원하는 무선 데이터 통신 단말기, 즉 휴대폰, PDA, 노트북 등을 이용하여 간편하고 경제적이고 안정적으로 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 이용할 수 있는 시스템 및 방법의 발명에 대한 요청이 꾸준히 제기되어 왔다.

본 발명은 상기한 바와 같은 요청에 부응하여 착안된 것으로서, 지하철 또는 기차 등과 같은 대중교통 차량 및 역사에서 승객들이 휴대전화, PDA, 노트북 등의 무선 데이터 통신 단말기를 이용하여 간편하고 경제적이고 안정적으로 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 이용할 수 있도록 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 경제성을 고려하여 실시간 인터넷 서비스보다는 준실시간 인터넷 서비스를 우선적으로 고려하며, 콘텐츠서비스, 어플리케이션서비스, 게임서비스, 커뮤니케이션서비스, 인터넷서비스, 위치기반서비스, 스토리지서비스 등을 제공하는 방법 및 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 대중교통 차량 및 역사 내에서의 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스 제공 시스템 및 방법은, 차량 내 무선 인터넷 및 콘텐츠 제공 시스템과, 역사 내 무선 인터넷 및 콘텐츠 제공 시스템과, 역사간 중계 네트워크와, 코어 네트워크와, 위성을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 차량 내 무선 인터넷 및 콘텐츠 제공 시스템은, 주통신부와, 하나 이상의 부통신부를 포함하고, 상기 주통신부는, 코어 네트워크에 위치하는 중앙서버와 역사 내에 위치하는 역사서버의 주요 콘텐츠 및 차량 내에서의 서비스 이용자 정보를 미러링(mirroring)하여 저장하는 차량서버와, 차량 내의 셀룰러망(cellular network), 무선랜망(wireless local area network), 유선랜망(local area network)등 이기종의 망을 연동하고 차량 내의 패킷(packet)을 라우팅(routing)하는 차량 게이트웨이(gateway)와, 차량 내부적으로는 사설무선교환기(WPABX : wireless private automatic branch exchange)의 역할을 수행하고 차량 외부적으로는 여러 대의 휴대단말의 역할을 수행하는 차량기지국과, 상기 차량기지국의 차량 외부망 인터페이스로서 차량 외부의 셀룰러망에 대해서 하나 이상의 휴대단말의 역할을 수행하는 통신안테나와, 차량 외부의 무선랜망과 데이터를 교신하는 통신 액세스포인트(AP : access point)와, 위성수신 가능 구간에서 위성 데이터를 수신하는 위성수신기를 포함하고, 상기 부통신부는, 상기 주통신부의 사설무선교환기 역할을 하는 차량기지국의 안테나로서 셀룰러 휴대단말과 통신하는 차량안테나와, 차량 내부의 개인정보단말(PDA : personal data assistant) 및 노트북과 통신하여 차량 내부의 무선랜망을 구성하는 차량 액세스포인트와, 차량 내부의 서비스 이용자가 사용하는 휴대단말과, 개인정보단말과, 노트북을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 역사 내 무선 인터넷 및 콘텐츠 제공 시스템은, 코어 네트워크에 위치하는 상기 중앙서버의 주요 콘텐츠 및 역사 내에서의 서비스 이용자 정보를 미러링하여 저장하는 역사서버와, 역사 내의 셀룰러망, 무선랜망, 유선랜망 등 이기종의 망을 연동하고 역사 내의 패킷을 라우팅하는 역사 게이트웨이와, 공중 셀룰러망과 사설 셀룰러망을 동시에 구축하는 역사기지국과, 공중 셀룰러망을 구축하고 상기 차량에 위치하는 통신안테나와 통신하는 일반안테나와, 역사 내에서 본 발명이 제공하는 서비스를 이용하는 휴대단말을 위한 사설 셀룰러망을 구축하기 위한 역사안테나와, 상기 차량의 주통신부 내의 통신 액세스포인트와 데이터를 송수신하는 통신 액세스포인트와, 상기 역사서버의 콘텐츠를 실시간으로 업데이트하기 위해 필요에 따라 위성으로부터 데이터를 수신하는 위성수신기와, 역사 내부의 개인정보단말 및 노트북과 통신하여 역사 내부의 무선랜망을 구성하는 역사 액세스포인트와, 역사 내부의 서비스 이용자가 사용하는 휴대단말과, 개인정보단말과, 노트북을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 역사간 중계 네트워크는, 역사와 역사 사이에 위치하여 공중 셀룰러망을 구성하는 일반기지국과, 일반기지국의 안테나 역할을 하는 일반안테나와, 필요에 따라 차량이 지나는 경로에 위치하여 차량이 역사와 역사 사이를 이동하는 경우에도 차량과 무선랜망을 구축하는 통신 액세스포인트를 포함하고, 상기 코어 네트워크는, 모든 서비스를 총괄하는 중앙서버와, 상기 역사 내에 위치하는 역사 게이트웨이와 상기 역사간 중계 네트워크에 위치하는 통신 액세스포인트와 중앙서버를 연결하는 유선망과, 상기 역사 내에 위치하는 역사기지국 및 상기 역사간 중계 네트워크에 위치하는 일반기지국 및 유선망과 연결되는 공중 셀룰러망을 포함하고, 상기 위성은, 상기 차량 내의 위성수신기, 상기 역사 내의 위성수신기를 통해 콘텐츠를 동시에 실시간으로 갱신하는 데 사용되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차량기지국은, 동작을 제어하고 총괄하는 제어부와, 차량 게이트웨이와 이더넷(ethernet) 또는 ATM (asynchronous transfer mode) 방식으로 연결되는 차량게이트웨이 연결부와, 차량안테나와 기존의 기지국과 안테나의 연결방식으로 연결되는 차량안테나 연결부와, 하나 이상의 휴대단말 역할을 하는 통신안테나와 연결되는 통신안테나 연결부를 포함하여 이루어지는 통신 시스템으로서, 상기 제어부, 차량게이트웨이 연결부, 차량안테나 연결부를 합치면 기존의 사설무선교환기를 구성하며, 상기 통신안테나 연결부는, 차량 외부의 공중 셀룰러망에서 하나 이상의 휴대단말 역할을 수행하는 상기 통신안테나와 연결되어, 상기 역사 내의 일반안테나 또는 상기 역사간 중계 네트워크의 일반안테나로부터 수신한 파일롯 채널(pilot channel), 동기 채널(sync channel), 페이징 채널(paging channel), 트래픽 채널(traffic channel) 정보를 받아 제어부로 보내게 되는데, 제어부는 여러 가지 채널 정보를 처리하여 차량안테나 연결부를 거쳐 차량안테나를 통해 차량 내부의 휴대단말에 재송신하고, 인증 및 과금 등의 패킷은 차량게이트웨이 연결부를 거쳐 차량게이트웨이를 통해 차량서버와 송수신하며, 이 때 상기 통신안테나는 일반 휴대단말을 하나 이상 합쳐 놓은 것과 같은 역할을 하므로 여러 개의 주파수 할당 (FA : frequency allocation)을 동시에 사용할 수 있으며, 통신안테나 연결부와 통신안테나 연결에는 기존의 휴대단말과 PC의 연결방식인 USB (universal serial bus), 시리얼통신 및 이더넷 또는 ATM 방식을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 역사기지국은, 역사 게이트웨이 연결부와, 역사안테나 연결부와, 일반안테나 연결부와, 공중 셀룰러망 연결부를 포함하여 역사 내에 사설 셀룰러망과 공중 셀룰러망을 동시에 구축하는 시스템으로서, 상기 사설 셀룰러망은 상기 제어부와, 상기 역사 게이트웨이 연결부와, 상기 역사안테나 연결부를 포함하여 구성되며, 상기 공중 셀룰러망은 제어부와, 상기 일반안테나 연결부와 상기 공중 셀룰러망 연결부를 포함하여 구성되며, 상기 제어부는, 필요에 따라 사설 셀룰러망과 공중 셀룰러망 간에 패킷 라우팅을 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차량기지국과 상기 역사기지국은 사설 셀룰러망을 구축함에 있어 다른 주파수 할당을 사용하여 주파수 간섭을 피하거나, 송수신 파워를 조절하여 공중 셀룰러망으로부터의 영향 및 공중 셀룰러망으로의 영향을 최소화하며, 만약 하나의 주파수 할당으로 용량이 부족할 경우 여러 개의 주파수 할당을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차량기지국과 상기 역사기지국은 사설 셀룰러망을 구축함에 있어, 이용자의 분포가 기지국을 중심으로 매우 가깝다는 특징을 활용하여 셀용량을 크게 소비하지 않고 셀룰러 통신의 호출 채널 및 트래픽 채널을 통해 방송 서비스를 제공할 수 있으며, 코드분할다중방식(CDMA : code division multiple access)의 경우 동일한 코드를 사용하고, 시분할다중방식(TDMA : time division multiple access)의 경우 동일한 시간분할(time slot)을 사용하여 효과적으로 방송서비스를 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 셀룰러 통신은 800MHz 이동통신 또는 1,800MHz 이동통신(PCS : personal communication service)에만 국한되지 않고, IMT-2000(international mobile telecommunication - 2000) 및 2GHz 대역을 사용하는 광대역 이동통신(WCDMA : wideband code division multiple access) 및 2.3GHz 대역을 사용하는 휴대인터넷(Pi : portable internet)을 포함하고, 상기 휴대단말은 800MHz 이동통신 또는 1,800MHz 이동통신의 휴대단말에만 국한되지 않고, 상기 셀룰러 통신을 이용하는 단말로 확대 적용되며, 휴대단말과 개인정보단말 및 노트북은 일반적인 구분으로서 실제적으로는 셀룰러망을 이용하는 단말을 휴대단말, 액세스포인트로 구성된 무선랜망을 이용하는 단말을 개인정보단말 및 노트북으로 나눌 수 있으며, 두 가지 망을 동시에 이용할 수 있는 단말의 경우 해당 단말이 어느 망을 이용하느냐에 따라 휴대단말과 개인정보단말 및 노트북으로 구분되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차량서버는, 내부에 각각의 기능에 따라 여러 가지 서버로 기능이 나누어지는 것을 특징으로 하며, 인증 및 과금, 콘텐츠 갱신 및 관리 등 본 발명에서 제공하는 서비스와 관련된 모든 것을 총괄하는 관리서버와, 방송, 주문형 영상(VOD : video on demand), 주문형 음악(MOD : music on demand), 벨소리, 캐릭터, 이미지, 만화, e-북, 뉴스, 교육 등의 콘텐츠 및 휴대단말에 다운로드 받아 수행하는 프로그램을 제공하는 콘텐츠서버와, 휴대단말이나 개인정보단말의 처리 능력이 부족해 실행할 수 없는 어플리케이션에 대해 휴대단말이나 개인정보단말에서 파라메터를 입력하여 요청하게 되면 이를 실행하여 휴대단말이나 개인정보단말로 실행결과를 알려주는 것을 특징으로 하며 비즈니스 어플리케이션을 주 대상으로 하는 어플리케이션서버와, 네크워크 게임을 담당하는 게임서버와, 문자 및 화상채팅을 담당하고 커뮤니티(community) 기능 및 음성통화도 지원하며, 일례로, 기입력된 이상형의 정보에 따라 이상형이 현재 대중교통 차량에 탑승하고 있으면 알려주고 채팅을 하거나 메시지를 보낼수 있는 이상형 찾기 등의 기능도 제공하는 커뮤니케이션서버와, 증권, 생활정보, 예약, 쇼핑, 뱅킹 등의 서비스에 대해 월드 가든 (walled garden) 형태로 준실시간 위주의 인터넷 포털 서비스를 제공하며 이용자의 요청에 따라서는 요금이 더 비싼 실시간 인터넷 서비스 역시 제공이 가능한 인터넷서버와, 상기 차량 및 상기 역사에 존재하는 위성수신기의 위치정보 시스템(GPS : global psitioning system), 상기 차량 및 상기 역사에 존재하는 기지국의 식별 ID (identification) 및 수신신호 세기 또는 상기 차량 및 상기 역사에 존재하는 액세스포인트의 위치 등을 이용하여 추출된 위치정보를 바탕으로 지하철과 열차, 버스 등이 이동함에 따라 지역정보, 쿠폰서비스, 이벤트정보, 알람 서비스 등을 제공하는 위치기반서비스(LBS : location based service)서버와, 이용자에게 계정을 할당하고 메일, 개인정보관리(PIMS : personal information management system) 등의 서비스 및 저장공간을 제공하여 이용자가 자신의 데이터 및 프로그램을 저장할수 있도록 하며 아웃룩(Outlook) 등의 일정관리 소프트웨어와의 싱크(sync)기능 등을 제공하는 스토리지(storage)서버와, 실제 서비스 제공에 있어 관리서버의 제어 하에 서로간에 연동하여 서비스를 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 이용자가 서비스를 요청하게 되면, 상기 관리서버는 이용자의 단말 종류를 파악하여 휴대단말일 경우 휴대단말 번호(MIN : mobile identification number), 휴대단말 전자일련번호(ESN : electronic serial number) 등을 이용하여 기존 공중 셀룰러망 데이터베이스와 연동하여 인증을 수행하고, 개인정보단말이나 노트북의 경우 기등록된 이용자일 경우 ID와 패스워드를 입력받아 인증을 수행하고, 미등록된 개인정보단말이나 노트북 이용자의 경우 휴대단말로 인증번호를 보내 인증번호를 입력받는 방법을 통해 인증하거나, 이용권의 번호를 입력 받아 관리 서버에 제한 시간 및 제한 조건을 등록하는 방법으로 인증을 수행하는 인증 단계와, 인증된 이용자에 대해 중앙서버에서 역사서버 및 차량서버의 관리서버로 이용자 정보, 서비스 종류, 과금 방법 등으로 구성된 서비스 프로파일을 가져와 서비스를 준비하는 서비스 준비 단계와, 이용자가 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 이용하는 이용 단계와, 서비스 이용 후 서비스 종료를 신청하면 중앙서버의 이용자 프로파일을 갱신하고 과금을 수행한 후 역사서버 및 차량서버의 이용자 프로파일을 삭제하고 서비스를 종료하는 종료 단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 차량에서 휴대단말을 이용하여 본 서비스를 이용하는 경우, 일반기지국에서 차량기지국 및 역사기지국으로 핸드오프(hand off) 수행후 서비스를 이용하는 서비스 이용 단계와, 차량에 있을 경우 상기 통신안테나부터 수신한 페이징 채널 정보를 상기 차량기지국을 거쳐 상기 차량안테나를 통해 재송신 받아 전화가 온 사실을 알게되고, 역사에 있을 경우 상기 역사기지국의 제어부를 통해 공중 셀룰러망으로부터 온 전화를 역사안테나로 전달받아 전화가 온 사실을 알게되는 전화 수신 확인 단계와, 전화를 수신하게되는 전화 수신 단계와, 이용중인 서비스의 상태 정보를 저장 후에 차량기지국 및 역사기지국과의 연결을 끊고 일반 기지국으로 핸드오프를 수행하여 전화 통화를 하는 전화 통화 단계와, 전화 통화 완료 후 일반기지국에서 다시 차량기지국 및 역사기지국으로 핸드오프를 수행하여 기존의 서비스 정보를 복원한 후 서비스를 다시 이용하는 서비스 복원 단계와, 서비스 이용을 마치는 서비스 이용 종료 단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 이용자가 역사에서 차량에 승차하거나 차량에서 역사로 하차하는 경우, 상기 역사기지국과 상기 차량기지국 또는 상기 역사 액세스포인트와 상기 차량 액세스포인트는 연속적인 신호세기의 변화를 측정하는 측정 단계와, 상기 역사기지국 및 상기 역사 액세스포인트의 신호세기가 작아질 경우, 상기 차량기지국 및 상기 차량 액세스포인트로 이용자의 정보를 전송 하고 중앙서버에 정보를 갱신하고 로그를 남긴 후, 현재 이용중인 서버의 종류에 따라 관리서버, 콘텐츠서버, 어플리케이션서버, 위치기반서비스서버, 스토리지서버일 경우 중단없이 서비스를 제공하고, 게임서버, 커뮤니케이션서버, 인터넷서버일 경우 서비스에 대한 제한 사항이 있음을 알린 후 최대한 중단없이 서비스를 제공하는 역사로부터 차량으로의 핸드오프 단계와, 상기 차량기지국 및 상기 차량 액세스포인트의 신호세기가 작아질 경우, 상기 역사기지국 및 상기 역사 액세스포인트로 이용자의 정보를 전송 하고 중앙서버에 정보를 갱신하고 로그를 남긴 후, 현재 이용중인 서버의 종류에 따라 관리서버, 콘텐츠서버, 어플리케이션서버, 위치기반서비스서버, 스토리지서버, 인터넷서버일 경우 중단없이 서비스를 제공하고, 게임서버, 커뮤니케이션서버일 경우 서비스에 대한 제한 사항이 있음을 알린 후 최대한 중단없이 서비스를 제공하는 차량으로부터 역사로의 핸드오프 단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 차량서버의 콘텐츠 갱신 및 차량 외부로부터 데이터를 수신해야 하는 경우, 상기 차량 게이트웨이는 현재 차량이 위치하고 있는 지역의 통신상황을 파악하는 상황 파악 단계와, 위성수신을 이용하고 위성수신 가능한 상황일 경우, 위성망을 통해 콘텐츠 및 외부 데이터를 수신하는 위성망 이용 단계와, 위성수신을 이용하지 않거나 위성수신이 불가한 경우 무선랜 통신이 가능한 상황인지 파악하여 가능할 경우, 무선랜망을 통해 콘텐츠 및 외부 데이터를 요청하고 수신하는 무선랜망 이용 단계와, 위성수신 및 무선랜망 통신이 불가하고 휴대인터넷, 광대역 이동통신 및 IMT-2000 등 고속 셀룰러 통신이 가능할 경우, 인증, 과금, 관리 데이터보다 낮은 우선 순위로 필요 대역폭을 예상하여 가능할 경우, 고속 셀룰러망을 통해 콘텐츠 및 외부 데이터를 요청하고 수신하는 고속 셀룰러망 이용 단계와, 위성수신, 무선랜망, 고속 셀룰러망 통신이 불가하고 800MHz 및 1,800MHz 등 저속 셀룰러 통신만이 가능할 경우, 인증, 과금, 관리 데이터보다 낮은 우선 순위로 필요 대역폭을 예상하여 가능할 경우, 저속 셀룰러망을 통해 콘텐츠 및 외부 데이터를 요청하고 수신하는 저속 셀룰러망 이용 단계와, 콘텐츠 및 외부 데이터가 추가로 필요한지 확인하여 추가로 필요할 경우 다시 콘텐츠 및 외부 데이터 수신 과정을 반복하는 추가 요청 확인 단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 차량 게이트웨이는 차량 게이트웨이의 동작을 제어하고, 이기종 망을 연동하며, 스위칭 및 라우팅을 수행하는 제어부와, 이더넷을 통해 차량서버와 연결되는 차량서버 연결부와, 차량기지국과 연결되는 차량기지국 연결부와, 차량 내부의 개인정보단말 및 노트북과 통신하는 차량 액세스포인트와 연결되는 차량 액세스포인트 연결부와, 차량 외부 통신을 위한 통신 액세스포인트와 연결되는 통신 액세스포인트 연결부와, 위성수신기와 연결되는 위성수신기 연결부를 포함하며, 상기 차량기지국의 상기 통신안테나와, 상기 통신 액세스포인트와 상기 위성수신기는 통신 상황에 따라 항상 가용하지는 않기 때문에 상기 차량기지국 연결부와, 상기 통신 액세스포인트연결부와, 상기 위성수신기 연결부는 통신 가능 여부를 주기적으로 상기 제어부에 보고하여 제어부가 통신 가용 링크(link)를 파악할 수 있도록 하며, 상기 제어부에는 데이터 패킷을 중요도, 실시간성 등에 따라 구분하여 인터페이스 별로 큐(queue)를 구성함으로써 링크가 사용 불가 상황에서 사용 가능 상황으로 복구되었을 경우 우선순위에 따라 순차적으로 처리될 수 있도록 하며, 휴대단말이나 개인정보단말 및 노트북에서 발생하는 트래픽의 목적지 주소를 검사하여 차량서버를 경유하지 않는 개인적인 데이터를 차단함으로써 불필요한 내부트래픽을 방지하고 보안성을 높이는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차량 게이트웨이의 제어부는 패킷을 수신하게 되면 패킷의 목적지 주소를 확인하여 목적지 주소가 차량서버이면 차량서버로 라우팅하는 제1 라우팅 단계와, 상기 패킷의 목적지 주소가 차량서버가 아닐 경우 다시 차량 내부 주소인지 확인하여 목적지 주소가 차량 내부 주소이면 패킷의 적법성 여부를 확인하여 적법한 경우에만 차량 내부로 라우팅하는 제2 라우팅 단계와, 상기 패킷의 목적지 주소가 차량 외부일 때, 상기 패킷이 실시간을 요구하거나 소용량의 회신 패킷을 요구하거나 또는 관리, 인증, 과금에 해당하는 패킷이면 상기 차량기지국과 상기 통신안테나를 거쳐 공중 셀룰러망으로 라우팅하고, 상기 패킷이 비실시간을 요구하거나 대용량의 회신 패킷을 요구할 경우 차량 내의 통신 액세스포인트로 라우팅을 준비하는 제3 라우팅 단계와, 상기 통신 액세스포인트가 현재 외부 무선랜망과 통신 가능한 지를 파악하여 가능하면 상기 통신 액세스포인트로 라우팅하고, 그렇지 않으면 자신의 버퍼에 저장하여 두었다가 상기 통신 액세스포인트가 외부 무선랜망과 통신이 가능해졌을 때 라우팅을 수행하는 제4 라우팅 단계를 포함하여 이루어진다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 시스템 구성의 일실시예를 나타낸 구성도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 무선 데이터 통신 시스템은 이동하는 차량 내부에 탑승한 승객 및 역사에서 차량을 대기하는 승객에게 무선 데이터 통신 서비스를 제공하기 위하여 크게 세 가지의 수단, 즉 셀룰러 통신, 근거리 무선 데이터 통신 및 위성 통신의 수단을 사용하게 된다.

도 1에 나타난 바와 같이, 본 실시예에 의한 시스템은, 이동차량에 있어서는 주객차 내에 설치되는 주통신부(100)와, 일반객차 내에 설치되는 부통신부(200)를 포함하여 이루어지며, 이동차량 외부에서는 역사(300)와 역사간 중계 네트워크(400), 코어 네트워크(500)와 위성(600) 등의 구성요소를 포함한다.

주객차 내에 설치되는 주통신부(100)는 본 서비스 제공을 위해 차량서버(101), 차량GW(gateway)(102), 차량기지국(103), 통신안테나(104), 통신AP(access point)(105), 위성수신기(106)를 구비한다. 차량서버(101)는 콘텐츠와 이용자를 관리하며 일반객차 내의 휴대단말, PDA(personal data assistant), 노트북 등에서 발생한 서비스 요청을 처리하는 역할을 하게 된다. 또한 회원정보를 저장하여 인증 및 과금 등의 기능을 수행하며 콘텐츠를 갱신하는 역할 또한 수행한다. 차량게이트웨이(102)는 일반적으로 사용되는 라우터에 각각의 링크가 통신 가능한지를 파악하는 기능이 추가된 장치로서 주객차(100)에 위치하는 차량서버(101), 차량기지국(103), 통신AP(105), 위성수신기(106)와 일반객차(200)에 위치하는 차량AP(202)를 연결하여 스위칭 및 라우팅을 수행한다. 차량기지국(103)은 일반적으로 빌딩, 캠퍼스 등에 사용되는 사설무선교환기(WPABX : Wireless Private Automatic Branch Exchange)의 기능과 한대 이상의 휴대단말 기능을 동시에 수행하는데, 일반객차 내의 부통신부(200)에 위치하는 차량안테나(201)는 휴대단말(203)과 통신하는 사설 셀룰러망을 구성하고, 주객차 내의 주통신부(100)에 위치하는 통신안테나(104)는 한대 이상의 휴대단말 기능을 수행하여 역사(300)내에 위치하는 역사기지국(303)의 일반안테나(304) 또는 역사간 중계 네트워크(400)에 위치하는 일반기지국(401)의 일반안테나(402)와 통신하게 된다. 통신안테나(104)를 통해 주로 송수신되는 트래픽은 실시간성을 요하는 관리, 인증 및 과금 트래픽이며 소용량의 실시간 트래픽 역시 가능할 수 있다.

통신AP(105)는 차량이 역사(300)에 정차하였을 때 역사 내의 통신AP(306)와 고속의 통신을 통해 준실시간 인터넷 요구를 처리하고 위성수신이 불가능한 지역에서 콘텐츠를 갱신한다. 또한 통신안테나(104)를 통해 수행되는 관리, 인증 및 과금 트래픽 역시 정차 중에는 통신AP(105)를 통해 전송될 수 있다. 위성수신기(106)는 위성수신이 가능한 지역에서 위성을 통해 콘텐츠를 갱신하는 역할을 한다.

일반객차 및 일반객차 내에 설치되는 부통신부(200)는 여러 개가 있을 수 있으며 차량안테나(201), 차량 AP(202)가 설치되며 차량안테나(201)는 이용자의 휴대단말(203)과, 차량 AP(202)는 PDA(204), 노트북(205)과 통신하게 된다. 이 때 차량안테나(201)와 차량 AP(202)는 발생 트래픽에 따라 하나의 일반객차에 여러 대가 또는 몇 대의 일반객차에 한 대가 설치될 수 있다. 차량안테나(201)는 주통신부(100)의 차량기지국(103)에 연결되어 사설 셀룰러망을 구축하게 되며, 차량 AP(202)는 유선랜을 통해 차량게이트웨이(102)에 바로 연결될 수 있다. 차량안테나(201)의 위치에는 경우에 따라 차량중계기가 설치될 수 있으며 가입자수가 많아져 여러 대의 차량안테나(201)가 필요할 경우 2개 이상의 FA(Frequency Allocation)를 이용하여 주파수를 재활용할 수 있도록 하는 것이 좋다.

역사(300)에는 주객차(100)와 일반객차(200)에 설치되는 장비가 모두 설치되어 차량에서와 같은 서비스를 제공하게 된다. 역사서버(301)는 차량서버(101)와 유사한 기능을 하는데 역사GW(302)를 통해 항상 코어네트워크(500)의 유선망(503) 및 중앙서버(501)와 연결되어 있으므로 실시간 콘텐츠 갱신이 가능하다는 점이 다르다. 역사GW(302) 역시 차량GW(102)와 유사한 기능을 하는데 역사서버(301)와 같이 유선망(502)에 상시 연결되어 실시간으로 인터넷 트래픽을 처리할 수 있다는 점이 다르다. 역사기지국(303) 역시 역사안테나(305)를 통해 휴대단말(309)과 연결되어 사설 셀룰러망을 구성하는 점은 차량기지국(103)과 같지만 일반안테나(304)와 공중 셀룰러망(503)에 연결되는 점은 다르다. 통신AP(306)는 차량이 정차시 차량과 고속통신을 하는 역할을 수행하며, 위성수신기(307)는 위성수신이 가능한 곳에서 일괄적으로 콘텐츠 등을 갱신하는데 사용될 수 있다. 역사AP(308)는 PDA(310), 노트북(311)과 연결되어 무선랜망을 구성한다.

역사간 중계 네트워크(400)는 역사와 역사 사이로만 국한되지는 않으며 역사와 차량을 제외한 어떤 지역도 될 수 있다. 일반기지국(401)과 일반안테나(402)는 주통신부(100)의 통신안테나(104)와 실시간으로 통신하여 차량이 이동 중일 때의 관리, 인증 및 과금 정보를 송수신하게 되며, 경우에 따라 통신AP(403)가 놓여 차량 내의 통신AP(105)와 실시간으로 통신을 할 수도 있는데 이 경우 망에 소요되는 통신AP(403)의 개수가 너무 많이 필요할 수 있다.

코어 네트워크(500)에는 서비스를 총괄하는 중앙서버(501), 유선망(502), 공중 셀룰러망(503)이 위치하게 되는데 유선망(502)은 중앙서버(501), 공중 셀룰러망(503), 통신AP(403)와 연결되며, 공중 셀룰러망(503)은 유선망(502), 일반기지국(401)과 연결된다. 여기서 유선망(502)은 꼭 공중 유선망일 필요는 없다.

위성(600)은 중앙서버(501)로부터 콘텐츠 등의 정보를 전송받아 일괄적으로 송신함으로써 차량내 위성수신기(106)와 역사내 위성수신기(307)를 통해 각각 주통신부(100)의 차량서버(101)와 역사(200)의 역사서버(201)의 콘텐츠 및 이용자 정보 등을 갱신하는 역할을 한다.

도 2는 차량기지국(103) 구성의 일예를 나타낸 구성도이다. 가운데 있는 제어부(111)를 중심으로 차량GW 연결부(112), 차량안테나 연결부(113), 통신안테나 연결부(114)로 구성된다. 차량GW 연결부(112)는 차량GW(102)와 이더넷 또는 ATM (Asynchronous Transfer Mode) 방식으로 연결되며 차량안테나 연결부(113)는 차량안테나(201)와 기존의 셀룰러망 방식으로 연결된다. 제어부(111), 차량GW 연결부(112), 차량안테나 연결부(113)를 합치면 기존의 WPABX의 기능을 수행하게 된다. 한편, 통신안테나 연결부(114)는 휴대단말 역할을 수행하는 통신안테나(104)와 연결되어 통신안테나(104)가 일반안테나(304) 또는 일반안테나(402)로부터 수신한 파일롯 채널, 동기 채널, 페이징 채널, 트래픽 채널 정보를 받아 제어부(111)로 보내게 되는데, 제어부는 여러 가지 채널 정보를 처리하여 차량안테나 연결부(113)를 통해 차량안테나(201)에서 휴대단말(203)에 재송신하게 된다. 또한 인증 및 과금 등의 트래픽은 차량GW 연결부(112)를 거쳐 차량GW(102)를 통해 차량서버(101)의 관리서버(121)와 송수신하게 된다. 이 때 통신안테나(104)는 일반 휴대단말을 여러 개 합쳐 놓은 것과 같아 여러 개의 FA를 동시에 사용할 수 있으며 통신안테나 연결부(114)와 통신안테나(104)의 연결에는 기존의 휴대단말과 PC의 연결방식인 USB (Universal Serial Bus), 시리얼통신 등이 사용될 수 있으며, 이더넷 또는 ATM 방식 역시 사용 가능하다.

도 3은 역사기지국(303) 구성의 일예를 나타낸 구성도이다. 가운데 있는 제어부(321)를 중심으로 역사GW 연결부(322), 역사안테나 연결부(323), 일반안테나 연결부(324), 셀룰러망 연결부(325)로 구성되며, 역사GW 연결부(322)와 역사안테나 연결부(323)는 각각 차량기지국(103)의 차량GW 연결부(112), 차량안테나 연결부(113)와 같은 역할을 하여 제어부(321)를 거쳐 기존의 WPABX의 기능을 수행하게 된다. 한편, 차량기지국(103)에서와 달리 역사기지국(303)은 일반안테나(304)를 갖는데 이는 일반적인 공중 셀룰러망의 안테나로서 차량기지국(103)의 통신안테나(104)와 무선으로 송수신한다. 일반안테나 연결부(324), 제어부(321), 셀룰러망 연결부(325)를 합치면 일반적인 셀룰러통신 기지국을 구성하게 되므로 역사기지국은 공중 셀룰러망과 사설 셀룰러망을 동시에 구성하게 된다. 공중 셀룰러망과 사설 셀룰러망은 제어부(321)를 통해 서로 연결되는데 일예로, 인증 및 과금 등의 트래픽은 역사GW 연결부(322), 제어부(321), 일반안테나 연결부(324)를 거쳐 중앙서버(501)와 차량서버(101)간에 교환되게 된다.

도 4는 차량서버(101) 구성의 일예를 나타낸 구성도이다. 차량서버(101)는 내부에 각각의 기능에 따라 여러 가지 서버를 갖게 된다. 관리서버(121)는 인증 및 과금, 콘텐츠 갱신 및 관리 등 본 서비스와 관련된 모든 것을 총괄하는 서버이다.

콘텐츠서버(122)는 방송, VOD(Video On Demand), MOD(Music On Demand), 벨소리, 캐릭터, 이미지, 만화, e-북, 뉴스, 교육 등의 콘텐츠 및 매직앤 멀티팩과 같이 휴대단말에 다운로드 받아 수행하는 프로그램도 제공한다.

어플리케이션 서버(123)는 휴대단말이나 PDA의 컴퓨팅 능력이 부족해 실행할 수 없는 프로그램에 대해 휴대단말이나 PDA에서 파라메터를 입력하여 요청하게 된면 이를 실행하여 휴대단말이나 PDA로 실행결과를 알려주는 서버로 비즈니스 어플리케이션이 주대상이 될 수 있다.

게임서버(124)는 온라인 네트워크게임을 담당하는 서버로서 일예로, 여럿이 하는 고스톱 게임 등이 이에 해당된다.

커뮤니케이션 서버(125)는 문자 및 화상채팅을 담당하는 서버로서 커뮤니티 기능 및 음성통화도 지원할 수 있으며 일예로, 기입력된 이상형의 정보에 따라 이상형이 현재 같은 지하철이나 기차에 탑승하고 있으면 알려주고 채팅을 하거나 메시지를 보낼수 있는 이상형 찾기 등의 기능도 제공할 수 있다.

인터넷서버(126)는 준실시간 인터넷을 제공하는 서버로서 Walled Garden 형태로 포털을 제공함으로써 증권, 생활정보, 예약, 쇼핑, 뱅킹 등의 서비스를 준실시간으로 제공할 수 있다. 그러나 이용자의 요청에 따라서는 요금이 더 비싼 실시간 인터넷 역시 제공 가능하다.

위치기반서비스(LBS : location based service) 서버(127)는 위성수신기(106,307)의 GPS(Global Positioning System), 셀룰러망의 기지국 ID 및 수신신호 세기 또는 무선랜망의 위치 등을 이용하여 추출된 위치정보를 바탕으로 지하철과 열차가 이동함에 따라 지역정보, 쿠폰서비스, 이벤트정보, 알람 서비스 등을 제공하는 역할을 한다.

스토리지서버(128)는 이용자에게 계정을 할당하고 메일, PIMS(Personal Information Management System) 등의 서비스 및 저장공간을 제공하여 이용자가 자신의 데이터 및 프로그램을 저장할수 있도록 하며 아웃룩(Outlook) 등의 일정관리 소프트웨어와의 싱크기능 등을 제공한다.

각각의 서버는 서로간에 연결되어 서비스를 제공하게 되는데 일예로 온라인게임을 다운로드 받아 실행하는 경우, 이용자가 관리서버에 접속하여 인증 등의 절차를 마치고 대가를 지불하게 되면 관리서버는 콘텐츠서버로 하여금 이용자가 온라인게임 프로그램을 다운로드 받을 수 있도록 하고 이용자가 온라인게임을 설치하여 접속하게 되면 게임서버로 연결되어 서비스를 제공하고 사용시간 등의 데이터는 다시 관리서버를 거쳐 요금지불 등의 절차를 마치게 되는 것이다.

상기 관리서버(121)에서 인증 및 과금 기능은 회원제와 일시제로 나누어 제공 가능한데 회원제는 미리 일정액을 지불하고 ID를 등록하여 사용하는 반면, 일시제는 서비스를 요청하게 되면 향후 휴대단말의 요금청구서에 합산하는 방법을 이용할 수 있다. PDA나 노트북을 이용하여 무선랜을 이용하는 경우 휴대단말과 달리 일시제에 대해 인증을 수행할 적법한 방법이 마땅치 않으므로 휴대단말로 인증문자를 보내주고 인증문자를 통해 접속하면 이용할 수 있게 한 후에 향후 휴대단말의 요금청구서를 통해 요금을 청구하는 방법 등을 이용할 수 있다.

또한, 상기 콘텐츠서버(122)에서 제공하는 방송서비스의 경우 CBS(Cell Broadcasting Service)를 이용하여 휴대단말의 경우 CDMA(Code Division Multiple Access)는 코드를 TDMA(Time Division Multiple Access)는 타임슬롯을 공유함으로써 여러 개의 휴대단말이 동시에 같은 다운로드 트래픽 정보를 받아보게 할 수 있으며, PDA나 노트북의 경우 무선랜의 브로드캐스팅 능력을 이용하여 자연스레 제공 가능하다.

역사서버(301)와 중앙서버(501) 역시 차량서버(101)와 유사한 기능을 가지나 역사서버(301)와 중앙서버(501)로 갈수록 더 큰 처리용량 및 저장공간을 갖는다.

도 5는 서비스 이용 요청에 따른 인증, 서비스 이용 및 그에 대한 과금 방법을 나타낸다. 먼저 가입자가 서비스 이용요청(S100)을 하게 되면 관리서버(121)는 이용자의 단말 종류를 확인하고(S110) 단말이 휴대단말일 경우 휴대단말 번호(MIN : mobile identification number) 및 휴대단말 전자일련번호(ESN : electronic serial number)를 이용하여 기존 셀룰러망 데이터베이스와 연동하여 인증을 수행하고(S120), 만약 이용자가 PDA나 노트북을 이용하고 있을 경우(S111), 등록된 사용자라면 ID 및 패스워드를 입력받아 인증을 수행하고(S121), 그렇지 않은 사용자라면 결제방법을 선택하여(S112) 휴대단말로 인증번호를 보내 인증번호를 입력받는 방법으로 인증하거나(S122), 이용권 번호 입력 후 관리서버(121)에 이용권 번호에 기설정된 제한 시간 및 제한 조건을 설정하는 방법으로 인증을 수행하게 된다(S123).

위의 과정에 따라 인증된 이용자에 대해서는, 이용자가 역사에 있을 경우 역사서버(201)로, 차량에 있을 경우 차량서버(101)로 이용자 정보, 서비스 종류, 과금방법 등으로 구성된 서비스 프로파일을 가져오게 되며(S130) 이에 따라 이용자는 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 이용하게 된다(S140). 이용자가 서비스 종료를 신청하게 되면(S150), 중앙서버의 이용자 프로파일을 갱신하고 과금을 수행한 후 역사서버 및 차량서버의 이용자 프로파일을 삭제(S160)하고 서비스 이용을 종료하게 된다(S170)

도 6은 차량내에서 휴대단말로 본 서비스를 개시하여 이용하는 도중에 전화를 수신한 경우의 처리방법을 나타낸 흐름도이다. 먼저 이용자가 휴대단말(203)을 이용하여 서비스 개시를 요청하게 되면(S200), 기존의 역사 내 일반안테나(304) 또는 역사간 일반안테나(402)에 연결되어 있던 휴대단말(203)은 차량안테나(201)를 통해 위치변경등록을 요청하게 되고 차량기지국(103)은 요청을 받아 휴대단말(203)을 자신에게 등록한 후 가능하다면 기존에 사용하던 FA와 다른 FA를 사용하여 본 서비스를 제공하게 된다(S210). 이 때 휴대단말(203)이 기존에 수신하고 있던 페이징채널 정보는 통신안테나(104)를 통해 차량기지국(103)으로 수신되어 차량안테나(201)를 통해 재송출된다(S220). 서비스 이용 중인 휴대단말(203)에 대해 전화가 걸려오게 되면(S230) 휴대단말(203)과 차량서버(101)는 현재의 서비스 관련 정보를 저장한 후 다시 역사 내 일반안테나(304) 또는 역사간 일반안테나(402)로 핸드오프를 수행하여(S240) 전화통화를 하게 된다(S250). 이 때 역사 내 일반안테나(304)와 역사간 일반안테나(402)는 차량의 이동에 따라 달라질 수 있다. 전화통화가 끝나게 되면 휴대단말(203)은 다시 차량안테나(201)로 핸드오프를 수행하여 저장되어 있던 서비스 정보를 복원하여 본 서비스를 받게 되고(S260) 서비스 이용 후 서비스를 종료하게 된다(S270). 도 6에서는 전화를 수신하는 경우를 예로 들었지만, 실제로는 트래픽채널을 이용하는 다른 경우에도 확대 적용 가능하다. 또한 역사(300)에서 휴대단말(309)을 이용하는 경우에도 같은 방법으로 처리가 가능한데 이 경우 역사기지국(303)의 제어부(321)가 공중 셀룰러망과 사설 셀룰러망을 연동하므로 공중 셀룰러망으로 행해지는 페이징 정보를 사설 셀룰러망으로 전달하는 방법으로 자연스럽게 이루어질 수 있다.

도 7은 역사와 차량간 핸드오프 처리방법을 나타낸 흐름도이다. 먼저 휴대단말(203,309)과 역사안테나(305) 및 차량안테나(201), PDA(204,310) 또는 노트북(205,311)과 역사AP(308) 및 차량AP(202) 사이에 신호세기에 변화가 감지되면(S300), 연속적으로 신호변화를 측정하여(S310), 만약 역사쪽보다 차량쪽으로 신호가 계속 커진다면 이는 역사에서 차량으로 이동하는 것이므로 역사서버(301)에서 차량서버(101)로 이용자의 서비스 정보를 전송하고 중앙서버(501)에 이용자의 위치변화를 알린다(S320). 또한 이동하는 중에 이용하는 서비스 서버를 조사하여(S330) 관리서버(121), 콘텐츠서버(122), 어플리케이션서버(123), LBS서버(127), 스토리지서버(128)라면 중단없는 서비스를 제공하고(S340), 이용하는 서비스 서버가 게임서버(124), 커뮤니케이션서버(125), 인터넷서버(126)라면 서비스가 중단가능함을 이용자에게 화면이나 소리등을 통해 알린 후 최대한 중단없는 서비스를 제공한다(S341). 이는 게임서버(124), 커뮤니케이션서버(125), 인터넷서버(126)의 경우 차량으로 이동함에 따라 실시간 통신이 불가능해지기 때문이다. 이와 같은 과정에 의해 역사와 차량간 핸드오프가 완료되게 된다(S350). 만약 차량에서 역사로 이동하는 경우라면 위와는 반대로 차량서버(101)에서 역사서버(301)로 이용자의 서비스 정보를 전송하고 중앙서버(501)에 이용자의 위치변화를 알린 후(S321), 이동하는 중에 이용하는 서비스 서버를 조사하여(S330) 관리서버(121), 콘텐츠서버(122), 어플리케이션서버(123), 인터넷서버(126), LBS서버(127), 스토리지서버(128)라면 중단없는 서비스를 제공하고(S342), 이용하는 서비스 서버가 게임서버(124), 커뮤니케이션서버(125)라면 서비스가 중단될 수 있음을 이용자에게 화면이나 소리등을 통해 알린 후 최대한 중단없는 서비스를 제공한다(S342). 이는 게임서버(124), 커뮤니케이션서버(125)의 경우 역사로 이동함에 따라 차량내에서 함께 통신하던 상대와의 실시간 통신이 불가능해지기 때문이다.

도 8은 차량서버의 콘텐츠 갱신 및 차량 외부로부터의 데이터를 수신하는 방법을 나타낸다. 먼저 차량GW(102)는 현재 차량이 위치하고 있는 지역의 통신상황을 파악한 후(S400), 위성수신을 이용하고 위성수신이 가능한 상황일 경우(S410), 위성망을 통해 콘텐츠 및 외부 데이터를 수신하고(S430), 위성수신이 불가하고 무선랜 통신이 가능할 경우(S411), 무선랜망을 통해 콘텐츠 및 외부 데이터를 요청하여(S421) 수신하고(S431),

위성수신 및 무선랜망 통신이 불가하고 휴대인터넷, 광대역 이동통신 및 IMT-2000 등 고속 셀룰러 통신이 가능하다면(S412), 인증, 과금, 관리 데이터보다 낮은 우선 순위로 필요 대역폭을 예상하여 가능할 경우, 고속 셀룰러망을 통해 콘텐츠 및 외부 데이터를 요청하여(S422) 수신하고(S432),

위성수신, 무선랜망, 고속 셀룰러망 통신이 불가하고 800MHz 및 1,800MHz 등 저속 셀룰러 통신만이 가능할 경우, 인증, 과금, 관리 데이터보다 낮은 우선 순위로 필요 대역폭을 예상하여 가능할 경우, 저속 셀룰러망을 통해 콘텐츠 및 외부 데이터를 요청하여(S423) 수신하게 된다(S433).

만약 콘텐츠 및 외부 데이터가 추가로 필요한지 확인하여 추가로 필요할 경우(S440) 다시 콘텐츠 및 외부 데이터 수신 과정을 반복하게 된다.

도 9는 차량GW(102) 구성의 일예를 나타낸 구성도이다. 가운데 있는 제어부(131)를 중심으로 차량서버 연결부(132), 차량기지국 연결부(133), 차량AP 연결부(134), 통신AP 연결부(135), 위성수신기 연결부(136)로 구성된다. 차량GW는 기본적으로 일반적인 라우터와 유사하나 통신안테나(104)와 일반안테나(304,402), 차량 내 통신AP(105)와 역사내 통신AP(306) 및 역사간 통신AP(403), 위성수신기(106)과 위성(600) 사이의 연결은 항상 가능한 연결은 아니기 때문에 각각 차량기지국 연결부(133), 통신AP 연결부(135), 위성수신기 연결부(136)에서 모니터링을 통해 링크가 가능한지를 파악하여 제어부(131)에 보고함으로써 제어부(131)가 어느 링크를 통해 데이터를 송수신할 지를 파악하도록 한다. 제어부(131)에는 각각의 트래픽별로 우선순위를 두어 큐(Queue)를 구성함으로써 이동시 발생하는 실시간성 트래픽은 차량기지국(103)을 통해 통신안테나(104)로 송수신하고 정차시 발생하는 실시간트래픽 및 비실시간 트래픽은 통신AP(105)를 통해 송수신하게 된다. 또한 일괄적인 갱신을 요구하는 트래픽은 위성수신가능한 구간에서는 위성수신기(106)를 통해서 그렇지 못할 경우에는 정차 시에 통신AP(105)을 통해 수신하게 된다. 또한 휴대단말(203)이나 PDA(204), 노트북(205)에서 발생하는 트래픽은 목적지 주소를 차량서버(101)로 제한하고 그렇지 않은 트래픽은 조건적으로 제한할 수 있도록 하여 불필요한 내부트래픽을 방지하고 보안성을 높일 수 있다.

역사GW(302)의 경우 차량GW(102)와 유사하나 유선망(502)을 통해 중앙서버(501)와 상시 연결된다는 점이 다르다.

도 10은 차량 게이트웨이의 라우팅 방법을 나타낸 것으로서 패킷이 수신되면(S500) 먼저 패킷의 목적지 주소를 확인하여 그 주소가 차량서버(101)이면(S510), 차량서버(101)로 라우팅하고(S511),

그 주소가 차량서버(101)가 아니면 다시 차량 내부 주소인지 확인하여 목적지 주소가 차량 내부 주소이면(S520) 패킷의 적법성 여부를 확인하여 적법한 경우에만 차량 내부로 라우팅하고(S521),

목적지 주소가 차량 외부일 때, 그 패킷이 실시간을 요구하거나 소용량의 회신 패킷을 요구하거나 또는 관리, 인증, 과금에 해당하는 패킷이면(S530) 차량기지국(103)과 통신안테나(104)를 거쳐 공중 셀룰러망으로 라우팅하고, 해당 패킷이 비실시간을 요구하거나 대용량의 회신 패킷을 요구할 경우 외부 무선랜망이 사용가능한지 확인하여(S540) 사용 가능할 경우 통신AP(105)로 라우팅하고(S541), 그렇지 않을 경우 버퍼링하여 두었다가 무선랜망이 사용가능해지면 라우팅을 수행하고(S542), 라우팅 작업을 종료하게 된다(S550).

이상에서 설명한 셀룰러망은 일반적으로 얘기되는 800MHz 이동통신 또는 1,800MHz 이동통신(PCS : personal communication service)에만 국한되지 않고, IMT-2000(international mobile telecommunication - 2000) 및 2GHz 대역을 사용하는 광대역 이동통신(WCDMA : wideband code division multiple access) 및 2.3GHz 대역을 사용하는 휴대인터넷(Pi : portable internet)을 포함할 수 있다.

또한 휴대단말(203,309)은 800MHz 이동통신 또는 1,800MHz 이동통신의 휴대단말에만 국한되지 않고, 상기 셀룰러 통신을 이용하는 단말로 확대 적용 가능하며, 휴대단말(203,309)과 PDA(204,310) 및 노트북(205,311)은 일반적인 구분으로서 실제적으로는 셀룰러망을 이용하는 단말을 휴대단말(203,309), 액세스포인트로 구성된 무선랜망을 이용하는 단말을 PDA(204,310) 및 노트북(205,311)으로 나눌 수 있으며, 두 가지 망을 동시에 이용할 수 있는 단말의 경우 해당 단말이 어느 망을 이용하느냐에 따라 휴대단말(203,309)과 PDA(204,310) 및 노트북(205,311)으로 구분되어야 할 것이다.

또한 휴대인터넷의 고속통신 능력을 이용하면 통신안테나(104)와 일반안테나(304,402), 차량 내 통신AP(105)와 역사 내 통신AP(306) 및 역사간 통신AP(403) 구간을 휴대인터넷을 이용하여 대치하거나 병용할 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 차량 및 역사 내 무선 인터넷 및 콘텐츠 제공 시스템을 이용함으로써 한해 수십억명이 이용하는 지하철, 십억여명이 이용하는 기차, 버스, 비행기 내에서 승객들에게 휴대전화, PDA, 노트북 등의 무선 데이터 통신 단말기를 이용하여 간편하고 경제적이고 안정적으로 방송 서비스를 비롯한 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공할 수 있게 된다.

일반적으로 휴대전화를 이용한 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스의 경우, 휴대성이 뛰어나 수요는 많았지만, 가격이 매우 비싸 보급 확대에 걸림돌로 작용해왔는데 본 발명을 이용할 경우 내부에 콘텐츠 서버를 두고 사설 셀룰러망을 구축하였기 때문에 매우 낮은 가격으로 제공이 가능하다.

대중교통의 경우 앉아있는 시간이 많고 서비스 파급효과가 높아 매우 빠른 속도로 서비스가 보급될 것으로 예상되며, 특히 거의 전국민이 보유하고 있는 휴대전화를 대상으로 한 서비스이기 때문에 이용자층이 획기적으로 증가하여 대규모의 수익 창출이 가능하며, 단순 통신 수익의 몇 배로 예상되는 콘텐츠 수익까지 감안한다면 향후 틈새시장을 넘어 캐시카우(Cash Cow)로서 자리매김할 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 차량 및 역사 간에 중단없는 서비스가 가능하여 지하철이나 열차, 버스를 기다리면서도 이용 가능하며 위치기반서비스가 가능하여 출퇴근 또는 여행 중의 고객들에게 많은 호응을 얻을 수 있을 것이며, 기지국과 휴대단말의 거리가 가까워 끊기지 않고 안정적이며, 전력소모가 적어 오랜 시간 사용할 수 있는 것도 큰 장점이 될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 시스템 구성의 일실시예를 나타낸 도면,

도 2는 차량기지국 구성의 일예를 나타낸 구성도,

도 3은 역사기지국 구성의 일예를 나타낸 구성도,

도 4는 차량서버 구성의 일예를 나타낸 구성도,

도 5는 서비스 이용 요청에 따른 인증, 서비스 이용, 과금방법을 나타낸 흐름도,

도 6은 차량 내에서 휴대단말로 서비스를 이용 도중에 전화를 수신한 경우의 처리방법을 나타낸 흐름도,

도 7은 역사와 차량간 핸드오프 처리방법을 나타낸 흐름도,

도 8은 차량서버의 콘텐츠 갱신 및 차량 외부로부터의 데이터수신 방법을 나타낸 흐름도,

도 9는 차량 게이트웨이 구성의 일예를 나타낸 구성도,

도 10은 차량 게이트웨이의 라우팅 방법을 나타낸 흐름도이다.

(도면 주요 부분의 부호에 대한 설명)

100 : 주통신부, 200 : 부통신부,

300 : 역사, 400 : 역사간 중계 네트워크,

500 : 코어 네트워크, 600 : 위성.

Claims

대중교통 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템으로서, 차량 내 무선 인터넷 및 콘텐츠 제공 시스템과, 역사 내 무선 인터넷 및 콘텐츠 제공 시스템과, 역사간 중계 네트워크와, 코어 네트워크와, 위성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대중교통 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템.
제1항에 있어서,

상기 차량 내 무선 인터넷 및 콘텐츠 제공 시스템은, 주통신부와, 하나 이상의 부통신부를 포함하고,

상기 주통신부는, 코어 네트워크에 위치하는 중앙서버와 역사 내에 위치하는 역사서버의 주요 콘텐츠 및 차량 내에서의 서비스 이용자 정보를 미러링(mirroring)하여 저장하는 차량서버와, 차량 내의 셀룰러망(cellular network), 무선랜망(wireless local area network), 유선랜망(local area network)등 이기종의 망을 연동하고 차량 내의 패킷(packet)을 라우팅(routing)하는 차량 게이트웨이(gateway)와, 차량 내부적으로는 사설무선교환기(WPABX : wireless private automatic branch exchange)의 역할을 수행하고 차량 외부적으로는 여러 대의 휴대단말의 역할을 수행하는 차량기지국과, 상기 차량기지국의 차량 외부망 인터페이스로서 차량 외부의 셀룰러망에 대해서 하나 이상의 휴대단말의 역할을 수행하는 통신안테나와, 차량 외부의 무선랜망과 데이터를 교신하는 통신 액세스포인트(AP : access point)와, 위성수신 가능 구간에서 위성 데이터를 수신하는 위성수신기를 포함하고,

상기 부통신부는, 상기 주통신부의 사설무선교환기 역할을 하는 차량기지국의 안테나로서 셀룰러 휴대단말과 통신하는 차량안테나와, 차량 내부의 개인정보단말(PDA : personal data assistant) 및 노트북과 통신하여 차량 내부의 무선랜망을 구성하는 차량 액세스포인트와, 차량 내부의 서비스 이용자가 사용하는 휴대단말과, 개인정보단말과, 노트북을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 인터넷 및 콘텐츠 제공 시스템.
제1항에 있어서,

상기 역사 내 무선 인터넷 및 콘텐츠 제공 시스템은, 코어 네트워크에 위치하는 상기 중앙서버의 주요 콘텐츠 및 역사 내에서의 서비스 이용자 정보를 미러링하여 저장하는 역사서버와, 역사 내의 셀룰러망, 무선랜망, 유선랜망 등 이기종의 망을 연동하고 역사 내의 패킷을 라우팅하는 역사 게이트웨이와, 공중 셀룰러망과 사설 셀룰러망을 동시에 구축하는 역사기지국과, 공중 셀룰러망을 구축하고 상기 차량에 위치하는 통신안테나와 통신하는 일반안테나와, 역사 내에서 본 발명이 제공하는 서비스를 이용하는 휴대단말을 위한 사설 셀룰러망을 구축하기 위한 역사안테나와, 상기 차량의 주통신부 내의 통신 액세스포인트와 데이터를 송수신하는 통신 액세스포인트와, 상기 역사서버의 콘텐츠를 실시간으로 업데이트하기 위해 필요에 따라 위성으로부터 데이터를 수신하는 위성수신기와, 역사 내부의 개인정보단말 및 노트북과 통신하여 역사 내부의 무선랜망을 구성하는 역사 액세스포인트와, 역사 내부의 서비스 이용자가 사용하는 휴대단말과, 개인정보단말과, 노트북을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 역사 내 무선 인터넷 및 콘텐츠 제공 시스템.
제1항에 있어서,

상기 역사간 중계 네트워크는, 역사와 역사 사이에 위치하여 공중 셀룰러망을 구성하는 일반기지국과, 일반기지국의 안테나 역할을 하는 일반안테나와, 필요에 따라 차량이 지나는 경로에 위치하여 차량이 역사와 역사 사이를 이동하는 경우에도 차량과 무선랜망을 구축하는 통신 액세스포인트를 포함하고,

상기 코어 네트워크는, 모든 서비스를 총괄하는 중앙서버와, 상기 역사 내에 위치하는 역사 게이트웨이와 상기 역사간 중계 네트워크에 위치하는 통신 액세스포인트와 중앙서버를 연결하는 유선망과, 상기 역사 내에 위치하는 역사기지국 및 상기 역사간 중계 네트워크에 위치하는 일반기지국 및 유선망과 연결되는 공중 셀룰러망을 포함하고,

상기 위성은, 상기 차량 내의 위성수신기, 상기 역사 내의 위성수신기를 통해 콘텐츠를 동시에 실시간으로 갱신하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 대중교통 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템.
제2항에 있어서,

상기 차량기지국은, 동작을 제어하고 총괄하는 제어부와, 차량 게이트웨이와 이더넷(ethernet) 또는 ATM (asynchronous transfer mode) 방식으로 연결되는 차량게이트웨이 연결부와, 차량안테나와 기존의 기지국과 안테나의 연결방식으로 연결되는 차량안테나 연결부와, 하나 이상의 휴대단말 역할을 하는 통신안테나와 연결되는 통신안테나 연결부를 포함하여 이루어지는 통신 시스템으로서,

상기 제어부, 차량게이트웨이 연결부, 차량안테나 연결부를 합치면 기존의 사설무선교환기를 구성하며,

상기 통신안테나 연결부는, 차량 외부의 공중 셀룰러망에서 하나 이상의 휴대단말 역할을 수행하는 상기 통신안테나와 연결되어, 상기 역사 내의 일반안테나 또는 상기 역사간 중계 네트워크의 일반안테나로부터 수신한 파일롯 채널(pilot channel), 동기 채널(sync channel), 페이징 채널(paging channel), 트래픽 채널(traffic channel) 정보를 받아 제어부로 보내게 되는데, 제어부는 여러 가지 채널 정보를 처리하여 차량안테나 연결부를 거쳐 차량안테나를 통해 차량 내부의 휴대단말에 재송신하고, 인증 및 과금 등의 패킷은 차량게이트웨이 연결부를 거쳐 차량게이트웨이를 통해 차량서버와 송수신하며,

이 때 상기 통신안테나는 일반 휴대단말을 하나 이상 합쳐 놓은 것과 같은 역할을 하므로 여러 개의 주파수 할당 (FA : frequency allocation)을 동시에 사용할 수 있으며, 통신안테나 연결부와 통신안테나 연결에는 기존의 휴대단말과 PC의 연결방식인 USB (universal serial bus), 시리얼통신 및 이더넷 또는 ATM 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 대중교통 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템.
제3항에 있어서,

상기 역사기지국은, 역사 게이트웨이 연결부와, 역사안테나 연결부와, 일반안테나 연결부와, 공중 셀룰러망 연결부를 포함하여 역사 내에 사설 셀룰러망과 공중 셀룰러망을 동시에 구축하는 시스템으로서,

상기 사설 셀룰러망은 상기 제어부와, 상기 역사 게이트웨이 연결부와, 상기 역사안테나 연결부를 포함하여 구성되며,

상기 공중 셀룰러망은 제어부와, 상기 일반안테나 연결부와 상기 공중 셀룰러망 연결부를 포함하여 구성되며,

상기 제어부는, 필요에 따라 사설 셀룰러망과 공중 셀룰러망 간에 패킷 라우팅을 가능하게 하는 것을 특징으로 하여 이루어지는 대중교통 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템.
제5항 또는 6항에 있어서,

상기 차량기지국과 상기 역사기지국은 사설 셀룰러망을 구축함에 있어 다른 주파수 할당을 사용하여 주파수 간섭을 피하거나, 송수신 파워를 조절하여 공중 셀룰러망으로부터의 영향 및 공중 셀룰러망으로의 영향을 최소화하며, 만약 하나의 주파수 할당으로 용량이 부족할 경우 여러 개의 주파수 할당을 사용하는 것을 특징으로 하는 대중교통 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템.
제5항 또는 제6항 에 있어서,

상기 차량기지국과 상기 역사기지국은 사설 셀룰러망을 구축함에 있어, 이용자의 분포가 기지국을 중심으로 매우 가깝다는 특징을 활용하여 셀용량을 크게 소비하지 않고 셀룰러 통신의 호출 채널 및 트래픽 채널을 통해 방송 서비스를 제공할 수 있으며, 코드분할다중방식(CDMA : code division multiple access)의 경우 동일한 코드를 사용하고, 시분할다중방식(TDMA : time division multiple access)의 경우 동일한 시간분할(time slot)을 사용하여 효과적으로 방송서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 대중교통 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 셀룰러 통신은 800MHz 이동통신 또는 1,800MHz 이동통신(PCS : personal communication service)에만 국한되지 않고, IMT-2000(international mobile telecommunication - 2000) 및 2GHz 대역을 사용하는 광대역 이동통신(WCDMA : wideband code division multiple access) 및 2.3GHz 대역을 사용하는 휴대인터넷(Pi : portable internet)을 포함하고,

상기 휴대단말은 800MHz 이동통신 또는 1,800MHz 이동통신의 휴대단말에만 국한되지 않고, 상기 셀룰러 통신을 이용하는 단말로 확대 적용되며, 휴대단말과 개인정보단말 및 노트북은 일반적인 구분으로서 실제적으로는 셀룰러망을 이용하는 단말을 휴대단말, 액세스포인트로 구성된 무선랜망을 이용하는 단말을 개인정보단말 및 노트북으로 나눌 수 있으며, 두 가지 망을 동시에 이용할 수 있는 단말의 경우 해당 단말이 어느 망을 이용하느냐에 따라 휴대단말과 개인정보단말 및 노트북으로 구분되는 것을 특징으로 하는 대중교통 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템.
제2항에 있어서,

상기 차량서버는, 내부에 각각의 기능에 따라 여러 가지 서버로 기능이 나누어지는 것을 특징으로 하며,

인증 및 과금, 콘텐츠 갱신 및 관리 등 본 발명에서 제공하는 서비스와 관련된 모든 것을 총괄하는 관리서버와,

방송, 주문형 영상(VOD : video on demand), 주문형 음악(MOD : music on demand), 벨소리, 캐릭터, 이미지, 만화, e-북, 뉴스, 교육 등의 콘텐츠 및 휴대단말에 다운로드 받아 수행하는 프로그램을 제공하는 콘텐츠서버와,

휴대단말이나 개인정보단말의 처리 능력이 부족해 실행할 수 없는 어플리케이션에 대해 휴대단말이나 개인정보단말에서 파라메터를 입력하여 요청하게 되면 이를 실행하여 휴대단말이나 개인정보단말로 실행결과를 알려주는 것을 특징으로 하며 비즈니스 어플리케이션을 주 대상으로 하는 어플리케이션서버와,

네크워크 게임을 담당하는 게임서버와,

문자 및 화상채팅을 담당하고 커뮤니티(community) 기능 및 음성통화도 지원하며, 일례로, 기입력된 이상형의 정보에 따라 이상형이 현재 대중교통 차량에 탑승하고 있으면 알려주고 채팅을 하거나 메시지를 보낼수 있는 이상형 찾기 등의 기능도 제공하는 커뮤니케이션서버와,

증권, 생활정보, 예약, 쇼핑, 뱅킹 등의 서비스에 대해 월드 가든 (walled garden) 형태로 준실시간 위주의 인터넷 포털 서비스를 제공하며 이용자의 요청에 따라서는 요금이 더 비싼 실시간 인터넷 서비스 역시 제공이 가능한 인터넷서버와,

상기 차량 및 상기 역사에 존재하는 위성수신기의 위치정보 시스템(GPS : global psitioning system), 상기 차량 및 상기 역사에 존재하는 기지국의 식별 ID (identification) 및 수신신호 세기 또는 상기 차량 및 상기 역사에 존재하는 액세스포인트의 위치 등을 이용하여 추출된 위치정보를 바탕으로 지하철과 열차, 버스 등이 이동함에 따라 지역정보, 쿠폰서비스, 이벤트정보, 알람 서비스 등을 제공하는 위치기반서비스(LBS : location based service)서버와,

이용자에게 계정을 할당하고 메일, 개인정보관리(PIMS : personal information management system) 등의 서비스 및 저장공간을 제공하여 이용자가 자신의 데이터 및 프로그램을 저장할수 있도록 하며 아웃룩(Outlook) 등의 일정관리 소프트웨어와의 싱크(sync)기능 등을 제공하는 스토리지(storage)서버와,

실제 서비스 제공에 있어 관리서버의 제어 하에 서로간에 연동하여 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 대중교통 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템.
이용자가 서비스를 요청하게 되면, 상기 관리서버는 이용자의 단말 종류를 파악하여 휴대단말일 경우 휴대단말 번호(MIN : mobile identification number), 휴대단말 전자일련번호(ESN : electronic serial number) 등을 이용하여 기존 공중 셀룰러망 데이터베이스와 연동하여 인증을 수행하고, 개인정보단말이나 노트북의 경우 기등록된 이용자일 경우 ID와 패스워드를 입력받아 인증을 수행하고, 미등록된 개인정보단말이나 노트북 이용자의 경우 휴대단말로 인증번호를 보내 인증번호를 입력받는 방법을 통해 인증하거나, 이용권의 번호를 입력 받아 관리 서버에 제한 시간 및 제한 조건을 등록하는 방법으로 인증을 수행하는 인증 단계와,

인증된 이용자에 대해 중앙서버에서 역사서버 및 차량서버의 관리서버로 이용자 정보, 서비스 종류, 과금 방법 등으로 구성된 서비스 프로파일을 가져와 서비스를 준비하는 서비스 준비 단계와,

이용자가 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 이용하는 이용 단계와,

서비스 이용 후 서비스 종료를 신청하면 중앙서버의 이용자 프로파일을 갱신하고 과금을 수행한 후 역사서버 및 차량서버의 이용자 프로파일을 삭제하고 서비스를 종료하는 종료 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법.
차량에서 휴대단말을 이용하여 본 서비스를 이용하는 경우,

일반기지국에서 차량기지국 및 역사기지국으로 핸드오프(hand off) 수행후 서비스를 이용하는 서비스 이용 단계와,

차량에 있을 경우 상기 통신안테나부터 수신한 페이징 채널 정보를 상기 차량기지국을 거쳐 상기 차량안테나를 통해 재송신 받아 전화가 온 사실을 알게되고, 역사에 있을 경우 상기 역사기지국의 제어부를 통해 공중 셀룰러망으로부터 온 전화를 역사안테나로 전달받아 전화가 온 사실을 알게되는 전화 수신 확인 단계와,

전화를 수신하게되는 전화 수신 단계와,

이용중인 서비스의 상태 정보를 저장 후에 차량기지국 및 역사기지국과의 연결을 끊고 일반 기지국으로 핸드오프를 수행하여 전화 통화를 하는 전화 통화 단계와,

전화 통화 완료 후 일반기지국에서 다시 차량기지국 및 역사기지국으로 핸드오프를 수행하여 기존의 서비스 정보를 복원한 후 서비스를 다시 이용하는 서비스 복원 단계와,

서비스 이용을 마치는 서비스 이용 종료 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법.
이용자가 역사에서 차량에 승차하거나 차량에서 역사로 하차하는 경우,

상기 역사기지국과 상기 차량기지국 또는 상기 역사 액세스포인트와 상기 차량 액세스포인트는 연속적인 신호세기의 변화를 측정하는 측정 단계와,

상기 역사기지국 및 상기 역사 액세스포인트의 신호세기가 작아질 경우, 상기 차량기지국 및 상기 차량 액세스포인트로 이용자의 정보를 전송 하고 중앙서버에 정보를 갱신하고 로그를 남긴 후, 현재 이용중인 서버의 종류에 따라 관리서버, 콘텐츠서버, 어플리케이션서버, 위치기반서비스서버, 스토리지서버일 경우 중단없이 서비스를 제공하고, 게임서버, 커뮤니케이션서버, 인터넷서버일 경우 서비스에 대한 제한 사항이 있음을 알린 후 최대한 중단없이 서비스를 제공하는 역사로부터 차량으로의 핸드오프 단계와,

상기 차량기지국 및 상기 차량 액세스포인트의 신호세기가 작아질 경우, 상기 역사기지국 및 상기 역사 액세스포인트로 이용자의 정보를 전송 하고 중앙서버에 정보를 갱신하고 로그를 남긴 후, 현재 이용중인 서버의 종류에 따라 관리서버, 콘텐츠서버, 어플리케이션서버, 위치기반서비스서버, 스토리지서버, 인터넷서버일 경우 중단없이 서비스를 제공하고, 게임서버, 커뮤니케이션서버일 경우 서비스에 대한 제한 사항이 있음을 알린 후 최대한 중단없이 서비스를 제공하는 차량으로부터 역사로의 핸드오프 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법.
상기 차량서버의 콘텐츠 갱신 및 차량 외부로부터 데이터를 수신해야 하는 경우,

상기 차량 게이트웨이는 현재 차량이 위치하고 있는 지역의 통신상황을 파악하는 상황 파악 단계와,

위성수신을 이용하고 위성수신 가능한 상황일 경우, 위성망을 통해 콘텐츠 및 외부 데이터를 수신하는 위성망 이용 단계와,

위성수신을 이용하지 않거나 위성수신이 불가한 경우 무선랜 통신이 가능한 상황인지 파악하여 가능할 경우, 무선랜망을 통해 콘텐츠 및 외부 데이터를 요청하고 수신하는 무선랜망 이용 단계와,

위성수신 및 무선랜망 통신이 불가하고 휴대인터넷, 광대역 이동통신 및 IMT-2000 등 고속 셀룰러 통신이 가능할 경우, 인증, 과금, 관리 데이터보다 낮은 우선 순위로 필요 대역폭을 예상하여 가능할 경우, 고속 셀룰러망을 통해 콘텐츠 및 외부 데이터를 요청하고 수신하는 고속 셀룰러망 이용 단계와,

위성수신, 무선랜망, 고속 셀룰러망 통신이 불가하고 800MHz 및 1,800MHz 등 저속 셀룰러 통신만이 가능할 경우, 인증, 과금, 관리 데이터보다 낮은 우선 순위로 필요 대역폭을 예상하여 가능할 경우, 저속 셀룰러망을 통해 콘텐츠 및 외부 데이터를 요청하고 수신하는 저속 셀룰러망 이용 단계와,

콘텐츠 및 외부 데이터가 추가로 필요한지 확인하여 추가로 필요할 경우 다시 콘텐츠 및 외부 데이터 수신 과정을 반복하는 추가 요청 확인 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대중교통 차량 및 역사에 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법.
제2항에 있어서,

상기 차량 게이트웨이는 차량 게이트웨이의 동작을 제어하고, 이기종 망을 연동하며, 스위칭 및 라우팅을 수행하는 제어부와, 이더넷을 통해 차량서버와 연결되는 차량서버 연결부와, 차량기지국과 연결되는 차량기지국 연결부와, 차량 내부의 개인정보단말 및 노트북과 통신하는 차량 액세스포인트와 연결되는 차량 액세스포인트 연결부와, 차량 외부 통신을 위한 통신 액세스포인트와 연결되는 통신 액세스포인트 연결부와, 위성수신기와 연결되는 위성수신기 연결부를 포함하며,

상기 차량기지국의 상기 통신안테나와, 상기 통신 액세스포인트와 상기 위성수신기는 통신 상황에 따라 항상 가용하지는 않기 때문에 상기 차량기지국 연결부와, 상기 통신 액세스포인트연결부와, 상기 위성수신기 연결부는 통신 가능 여부를 주기적으로 상기 제어부에 보고하여 제어부가 통신 가용 링크(link)를 파악할 수 있도록 하며,

상기 제어부에는 데이터 패킷을 중요도, 실시간성 등에 따라 구분하여 인터페이스 별로 큐(queue)를 구성함으로써 링크가 사용 불가 상황에서 사용 가능 상황으로 복구되었을 경우 우선순위에 따라 순차적으로 처리될 수 있도록 하며,

휴대단말이나 개인정보단말 및 노트북에서 발생하는 트래픽의 목적지 주소를 검사하여 차량서버를 경유하지 않는 개인적인 데이터를 차단함으로써 불필요한 내부트래픽을 방지하고 보안성을 높이는 것을 특징으로 하는 대중교통 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템.
상기 차량 게이트웨이의 작동 방법으로서,

상기 제어부는 패킷을 수신하게 되면 패킷의 목적지 주소를 확인하여 목적지 주소가 차량서버이면 차량서버로 라우팅하는 제1 라우팅 단계와,

상기 패킷의 목적지 주소가 차량서버가 아닐 경우 다시 차량 내부 주소인지 확인하여 목적지 주소가 차량 내부 주소이면 패킷의 적법성 여부를 확인하여 적법한 경우에만 차량 내부로 라우팅하는 제2 라우팅 단계와,

상기 패킷의 목적지 주소가 차량 외부일 때, 상기 패킷이 실시간을 요구하거나 소용량의 회신 패킷을 요구하거나 또는 관리, 인증, 과금에 해당하는 패킷이면 상기 차량기지국과 상기 통신안테나를 거쳐 공중 셀룰러망으로 라우팅하고, 상기 패킷이 비실시간을 요구하거나 대용량의 회신 패킷을 요구할 경우 차량 내의 통신 액세스포인트로 라우팅을 준비하는 제3 라우팅 단계와,

상기 통신 액세스포인트가 현재 외부 무선랜망과 통신 가능한 지를 파악하여 가능하면 상기 통신 액세스포인트로 라우팅하고, 그렇지 않으면 자신의 버퍼에 저장하여 두었다가 상기 통신 액세스포인트가 외부 무선랜망과 통신이 가능해졌을 때 라우팅을 수행하는 제4 라우팅 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대중교통 차량 및 역사에서 무선 인터넷 및 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법.