KR101686417B1 - 3g/lte 무선망에서의 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결 지속성을 제공하는 게이트웨이 서버 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

3g/lte 무선망에서의 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결 지속성을 제공하는 게이트웨이 서버 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3G/LTE 무선망에서의 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결 지속성을 제공하는 게이트웨이 서버 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 차량의 위치 이동에 따른 무선 기지국 간의 핸드오프 시 차량 단말기의 IP 주소가 변경되어 현재 연결되어 있는 관제 서버와의 데이터 통신이 끊어지는 것을 감지하여 다시 연결을 맺고 통신을 재개할 수 있도록 함으로써, 연결 지속성을 유지하기 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 관제 서버와 통신 가능한 적어도 하나의 차량 단말기를 포함하는 3G 또는 LTE 무선망에서, 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결을 제공하는 네트워크 시스템에 있어서, 3G 또는 LTE 무선망에서 이동 중인 적어도 하나의 차량 단말기와 관제 서버 사이에 통신 가능하게 구비되며, 차량 단말기의 기지국 전환에 따른 핸드오프 시 차량 단말기의 IP 주소 접속정보 변경 요청에 따라 연결 가능한 예비 IP 주소를 해당 차량 단말기에 할당하고, 할당된 예비 IP 주소와 포트를 통해 차량 단말기의 새로운 IP 주소로 접속정보를 변경하여, IP 기반 통신환경에서 차량 단말기와 관제 서버 간에 연결을 지속적으로 유지시키는 게이트웨이 서버를 포함하는, 3G/LTE 무선망에서의 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결 지속성을 제공하는 게이트웨이 서버 시스템 및 그 제어방법을 제공하여, 차량 단말기와 관제 서버 간에 연결 상태를 지속적으로 유지할 수 있게 한다.

Description

3G/LTE 무선망에서의 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결 지속성을 제공하는 게이트웨이 서버 시스템 및 그 제어방법{Gateway server system for providing connection maintenance between central control server and terminal of vehicle in the 3G/LTE wireless networks and control method thereof}
본 발명은 카쉐어링 서비스 관제 서버와 차량 단말기 간에 IP 기반 통신환경의 연결 지속성을 제공할 수 있는 게이트웨이 서버 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3G 또는 LTE와 같은 무선망에서 차량 단말기가 관제 서버와 통신 중인 상태에서, 차량의 위치 이동에 따른 무선 기지국 간의 핸드오프시 차량 단말기의 IP 주소 변경으로 인해 관제 서버와 데이터 통신이 끊어지는 것을 감지하여 다시 연결을 맺고 신속하게 통신을 재개함으로써, IP 기반 통신환경에서 카쉐어링 서비스용 차량 단말기와 관제 서버 간에 연결 상태를 지속적으로 유지할 수 있게 하는 3G/LTE 무선망에서의 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결 지속성을 제공하는 게이트웨이 서버 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
최근 IoT(Internet Of Things) 기술의 발달로 인해 모바일 단말기뿐만 아니라 버스, 택시, 렌터카, 카 쉐어링 차량 등에 다양한 목적의 차량 단말기가 부착되어 3G, LTE 망에서 운용되고 있다.
이러한 차량 단말기들은 카쉐어링 서비스, FMS(Fleet Management System), 위치 추적, 시동 제어 등을 위해 차량의 여러 가지 운행 정보를 주기적으로 관제 서버로 전송하거나, 관제 서버에서 제어 코드를 내려 받아 차량 제어에 사용하는데, 이러한 차량 단말기들이 장착된 자동차들은 대부분의 경우 빠른 속도로 먼 거리를 이동하게 되므로, 차량 단말기들은 3G, LTE 망에서 관제 서버와 통신하는 동안 이동 통신 기지국 간의 핸드오프가 빈번하게 발생하는 환경에서 운용된다.
즉, 도 1의 종래 카쉐어링 네트워크 개략도에 예시된 바와 같이 현재 대부분의 차량 단말기(100)들은 TCP(Transmission control protocol)/UDP(User datagram protocol) 기반 소켓 통신 또는 HTTP(hypertext transfer protocol) 방식으로 관제 서버(300)에 데이터를 전송하고, 관제 서버(300)는 SMS(Short Message Service) 서버(210)를 통해 SMS 방식으로 차량 단말기(100)에 데이터를 전송하고 있다. 이때 관제 서버(300)가 SMS를 사용하여 차량 단말기(100)로 데이터를 전송하는 이유는 전술한 대로 빠른 속도로 이동하는 차량에 장착된 차량 단말기(100)가 빈번하게 기지국의 핸드오프를 거치는 환경에서 운용되고, 이에 따라 한 기지국에서 할당받은 IP 주소가 핸드오프 과정에서 다른 IP 주소로 변경되기 때문에 원활한 IP 기반 데이터 통신을 사용할 수 없기 때문이다. 따라서 관제 서버에서 차량 단말기로 데이터를 전송할 경우는 핸드오프와 관계없이 특정 단말기를 식별하기 위해 각 차량 단말기에 할당된 전화번호로 SMS를 이용해 제어 코드를 내려 보내는 방법을 널리 사용하고 있다.
그러나 상기와 같은 종래 카쉐어링 네트워크에서는 LTE 망에서 서비스 구축시 이동통신사에서 제공하는 별도의 IOT 서비스의 연동을 필요로 하게 되어 추가로 개발비용이 발생될 우려가 있었다.
또한 상기와 같은 종래 카쉐어링 네트워크에서는, 차량 단말기가 TCP/UDP 기반 소켓 통신 또는 HTTP 방식을 이용하여 관제 서버로 데이터 전달시, 차량 단말기가 전송한 데이터를 관제서버가 100% 수신했는지 확인할 수 있는 방법이 없었다. 그 이유는 이동통신사의 패킷관문지원노드(Gateway GPRS Support Node; 이하는 'GGSN'이라 약칭하기로 함)에서 사설 IP 주소와 공인 IP 주소 매칭을 유지하는 단계에서 통상 UDP의 경우 1분, TCP의 경우 1시간 동안 연결이 이루어지지 않으면 이후 다시는 해당 IP 주소로의 연결을 지원하지 않게 되는데, 차량 단말기가 TCP 연결을 한 상태(메시지를 보내는 단계)에서 서비스 음영 지역으로 진입하여 GGSN에 할당된 TCP 포트가 열린 상태에서 1시간 이상 서비스 음영 지역에 차량이 머물 경우 해당 IP 주소를 가진 관제 서버와 재 연결할 수 없는 상황이 발생할 수 있기 때문이다.
또한 상기와 같은 종래 카쉐어링 네트워크에서는, 관제 서버가 SMS 서버를 통해 차량 단말기로 SMS를 전달시, 하나의 SMS에 담을 수 있는 데이터 크기가 제한적일 뿐만 아니라 텍스트 형태의 데이터만을 전송할 수 있으므로, 이미지, 동영상과 같은 멀티미디어 또는 바이너리 데이터 등을 전송할 수 없는 한계가 있고, 데이터의 암호화도 불가능한 단점이 있었다. 또한 SMS를 사용하는 데이터 전달방식은 IP 기반 데이터 통신에 비해 응답 대기 시간 및 수신까지 약 10~14초의 지연이 발생할 뿐만 아니라 국가 별, 사업자 별로 상이하기 때문에 범용적으로 사용할 수 없는 단점이 있으며, 서비스 규모가 증가하는 경우 과다한 SMS 비용 발생의 우려가 있었다.
KR 10-2006-0127571 A 2006.12.13. 공개
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 3G 또는 LTE와 같은 무선망에서 차량 단말기가 관제 서버와 통신 중인 상태에서, 차량의 위치 이동에 따른 무선 기지국 간의 핸드오프로 인해 차량 단말기의 IP 주소가 변경되어 현재 연결되어 있는 관제 서버와의 데이터 통신이 끊어질 경우 이를 감지하여 빠르게 다시 연결을 맺고 통신을 재개할 수 있도록 함으로써, 카쉐어링 서비스용 차량 단말기와 관제 서버 간에 IP 기반 통신환경의 연결 상태를 지속적으로 유지할 수 있게 하는 3G/LTE 무선망에서의 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결 지속성을 제공하는 게이트웨이 서버 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 관제 서버와 통신 가능한 적어도 하나의 차량 단말기를 포함하는 3G 또는 LTE 무선망에서, 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결을 제공하는 네트워크 시스템에 있어서, 3G 또는 LTE 무선망에서 이동 중인 적어도 하나의 차량 단말기와 관제 서버 사이에 통신 가능하게 구비되며, 차량 단말기의 기지국 전환에 따른 핸드오프 시 차량 단말기의 IP 주소 접속정보 변경 요청에 따라 연결 가능한 예비 IP 주소를 해당 차량 단말기에 할당하고, 할당된 예비 IP 주소와 포트를 통해 차량 단말기의 새로운 IP 주소로 접속정보를 변경(재연결)하여, IP 기반 통신환경에서 차량 단말기와 관제 서버 간에 연결을 지속적으로 유지시키는 게이트웨이 서버를 포함하는, 3G/LTE 무선망에서의 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결 지속성을 제공하는 게이트웨이 서버 시스템이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 형태는, 3G 또는 LTE 무선망에서 이동 중인 차량 단말기와 관제 서버 간에 IP 기반의 통신환경을 지원하는 게이트웨이 서버를 구비한 네트워크 시스템에서의 연결 유지 제어방법에 있어서, (a) 차량 단말기가, 무선 기지국 간의 핸드오프 시 IP 주소가 변경되는 것을 확인하여 게이트웨이 서버에 새로운 IP 주소로 재연결(접속정보의 변경)을 요청하는 제1단계, (b) 게이트웨이 서버가, 차량 단말기로부터 새로운 IP 주소로 재연결(접속정보의 변경) 요청을 확인하여 해당 차량 단말기의 접속정보를 새로운 IP 주소로 변경하는 제2단계; 및 (c) 차량 단말기가 관제 서버 간의 연결을 재개하는 제3단계;를 포함하여, IP 기반 통신환경에서 차량 단말기와 관제 서버 간에 연결을 지속적으로 유지시키는, 3G/LTE 무선망에서의 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결 지속성을 제공하는 게이트웨이 서버 시스템 제어방법이다.
본 발명에 따르면, 3G 또는 LTE와 같은 무선망에서 통신 중인 다양한 차량 단말기가 기지국 간 전환에 따른 핸드오프시 IP 주소가 변경되는 것을 확인하여 차량 단말기의 접속 정보를 변경하여 빠르게 다시 연결을 맺고 통신을 재개할 수 있게 되므로, 차량 이동에 따른 무선 기지국 간의 핸드오프 시 연결 유지, 이동 통신 서비스 망의 변경 시 신속한 접속을 보장할 수 있으며, 따라서 차량 단말기와 관제 서버와의 데이터 통신이 끊어지지 않도록 하여 차량 단말기와 관제서버 간에 연결 상태의 지속성을 제공할 수 있게 된다.
또한 발명에 의하면, 차량 단말기와 관제 서버 간의 데이터 암호화가 가능하게 되며, SMS 대비 빠른 전송속도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 SMS 미사용에 따른 비용 절감, 및 다양한 형태의 데이터 전송, 음악, 영상 스트리밍과 같은 다양한 부가 서비스가 가능하게 되는 이점이 있고, 또한 통신 사업자에 의한 독립적인 서비스환경 구현이 가능하게 되는 등의 이점을 제공한다.
도 1은 종래 카쉐어링 네트워크의 구성을 예시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 3G/LTE 무선망에서의 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결 지속성을 제공하는 게이트웨이 서버 시스템을 간략히 예시한 개략도이다.
도 3은 도 2의 게이트웨이 서버의 내부 구성을 예시한 블록도이다.
도 4a와 도 4b는 도 2의 차량 단말기와 관제 서버 간 연결 유지를 위한 제어 동작 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 3G/LTE 무선망에서의 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결 지속성을 제공하는 게이트웨이 서버 시스템 및 그 제어방법의 구성과 동작 및 그에 의한 작용 효과를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 3G/LTE 무선망에서의 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결 지속성을 제공하는 게이트웨이 서버 시스템의 전체적인 구성을 예시한 개략도이고, 도 3은 도 2의 게이트웨이 서버의 상세 구성을 예시한 블록도로서, 이들 도면에서는 본 발명의 주요부인 게이트웨이 서버(500)가 각 차량에 탑재되는 차량 단말기(100)와, 카쉐어링 서비스를 중앙에서 전체적으로 제어하는 관제 서버(300) 사이에서 3G 또는 LTE 망을 통해 통신 가능하게 구현되는 카쉐어링 서비스 시스템에 적용된 경우를 예시하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 아님을 미리 밝혀두기로 한다.
도 2에 예시된 바와 같이 본 발명은, 3G 또는 LTE 무선망에서 이동 중인 각 차량에 탑재되는 적어도 하나의 차량 단말기(100), 각각의 차량 단말기(100)와 통신을 수행하고 차량 단말기(100)와 데이터를 송수신하여 각각의 차량을 제어하는 관제 서버(300), 및 각각의 차량 단말기(100)와 관제 서버(300)를 3G 또는 LTE 망에서 통신 가능하게 연결하는 게이트웨이 서버(500)를 포함하여 구성되며, 이러한 본 발명의 게이트웨이 서버 시스템은 관제 서버(300)와 통신 가능한 적어도 하나의 차량 단말기(100)를 포함하는 3G 또는 LTE 무선망에서, 관제 서버(300)와 차량 단말기(100) 간의 연결을 제공하는 네트워크 시스템에 적용되어 구현될 수 있다.
도 3에 예시된 바와 같이 차량 단말기(100)는 관제 서버(300)와의 연결을 유지하기 위해 하트비트(heartbeat)을 주기적으로 게이트웨이 서버(500)에 전송하여 연결이 유지됨을 보고하며, 기지국 전환에 따른 핸드오프 시 IP 주소 변경 여부를 확인하여 변경된 새로운 IP 주소 정보를 게이트웨이 서버(500)에 전송하여 새로운 IP 주소로 접속정보의 변경(재 연결)을 요청하고 재 연결 시 기존의 데이터 전송을 재개한다. 이를 위하여 차량 단말기(100)는 연결 관리부(110)를 포함하여 구성되며, 이러한 연결 관리부(110)는 연결 유지 보고부(111), IP 주소변경 확인부(112), 재연결 요청부(113), 및 전송 재개부(114)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 연결 관리부(110)의 구성요소는 하드웨어 모듈 또는 소프트웨어 모듈 중의 어느 하나 또는 둘의 혼합으로 구현될 수 있다. 여기서 Heartbeat의 전송 주기는 이미 연결이 수립된 상태에서는 패킷 통신에 의한 접속 관리가 진행되기 때문에 통상 40~60분 정도로 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 필요에 따라서는 더 짧은 주기로 전송할 수도 있다.
연결 유지 보고부(111)는 관제 서버(300)와 연결이 유지됨을 보고하기 위한 하트비트(heartbeat)를 게이트웨이 서버(500) 내의 단말 연결부(511)에 주기적으로 전송한다.
IP 주소변경 확인부(112)는 차량의 이동에 의해 차량 단말기(100)가 접속되어 있는 3G 또는 LTE 망을 구성하는 기지국 전환에 따른 핸드오프 시 IP 주소 변경 여부를 확인한다.
재 연결 요청부(113)는 IP 주소변경 확인부(112)의 확인 결과 IP 주소 변경이 있을 경우, 변경된 새로운 IP 주소 정보를 게이트웨이 서버(500) 내의 단말 연결부(511)에 전송하여 변경된 새로운 IP 주소로 접속정보의 변경, 즉 재 연결을 요청한다.
전송 재개부(114)는 재 연결 요청부(113)에 의한 재 연결 요청 결과, 변경된 IP 주소로의 재 연결 시 기존의 데이터 전송을 재개한다. 이때 차량 단말기(100)가 전송하는 데이터는 차량의 배터리 전압 및 비인가 탈거여부의 감시정보, 차량 주행에 따른 상태정보(기어, 배터리 전압, 미등, 시동 상태 등), 위치정보, 영상 촬영정보, 및 차량 사용 이력 정보 등일 수 있다.
관제 서버(300)는 카쉐어링 서비스를 관제하는 서버인 경우, 서비스 이용 요청에 따라 차량 조회 및 예약정보를 입력받아 사용 가능한 차량정보와 그 위치정보를 조회하여 제시하고, 사용자의 차량 예약정보를 확인하여 해당 차량 내에 탑재된 차량 단말기(100)로 해당 예약정보를 무선 전송하며, 차량 단말기(100)에서 송신되는 차량의 사용 이력 정보 등을 수신하여 해당 사용 이력 정보와 초기 예약정보로 서비스 이용요금을 정산 처리할 수 있다.
게이트웨이 서버(500)는 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 3G 또는 LTE 무선망에서 이동 중인 적어도 하나의 차량 단말기(100)와 관제 서버(300) 사이에 구비되어, 3G 또는 LTE 무선망에서 이동 중인 적어도 하나의 차량 단말기(100)와 관제 서버(300)를 IP 기반의 통신환경에서 양방향으로 통신 가능하게 연결하며, 기지국 전환에 따른 핸드오프 시 차량 단말기(100)의 IP 주소 접속정보 변경 요청에 따라 연결 가능한 예비 IP 주소를 해당 차량 단말기(100)에 할당하고, 할당된 예비 IP 주소와 포트를 통해 차량 단말기(100)의 변경된 새로운 IP 주소로 접속정보를 변경(재연결)하여, IP 기반 통신환경에서 차량 단말기(100)와 관제 서버(300) 간에 연결을 지속적으로 유지시킨다.
이를 위하여 게이트웨이 서버(500)는 재연결 설정부(510), 데이터 처리부(520), 단말 데이터 캐쉬부(530), 및 외부 데이터 어댑터부(540)를 포함하여 구성될 수 있다.
재연결 설정부(510)는 적어도 하나 이상의 자동차에 장착된 차량 단말기(100)와 3G 또는 LTE 망을 통한 접속을 관리하는 단말 연결부(511)와, 차량 단말기(100)의 IP 주소와 연결 관리를 위해 단말 연결부(511)에 연결되고 디바이스 데이터 캐쉬부(530)와 연동하는 IP 조작부(512)를 포함하여, 차량 단말기(100)와 게이트웨이 서버(500) 간의 연결 상태를 유지시킨다.
데이터 처리부(520)는 단말 연결부(511)에 연결되어 차량 단말기(100)에서 전송되는 패킷 데이터를 수신하여 암호화 처리하고 암호화 처리된 데이터를 외부 데이터 어댑터부(540)에 전달하여 관리한다.
단말 데이터 캐쉬부(530)는 신속한 데이터의 전송을 위해 차량 단말기(100)에서 수신되는 데이터를 저장하고 IP 조작부(512)와 연동하여 변경 사항을 체크한다.
외부 데이터 어댑터부(540)는 차량 단말기(100)와 관제 서버(300) 간의 프로토콜 데이터를 처리하며 연결에 따른 양방향 데이터를 유지 및 관리한다.
도 4a와 도 4b는 도 2의 카쉐어링 네트워크에서 차량 단말기와 게이트웨이서버에서 연결 유지를 위해 수행되는 동작 흐름을 예시한 도면으로서, 본 발명의 연결 유지 제어방법은 차량 단말기(100)가 처리하는 제1단계(a)와, 게이트웨이 서버(500)가 처리하는 제2단계(b), 및 차량 단말기(100)가 처리하는 제3단계(c)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 이러한 본 발명의 연결 유지 제어방법은 3G 또는 LTE 무선망에서 이동 중인 차량 단말기(100)와 관제 서버(300) 간에 IP 기반의 통신환경을 지원하는 게이트웨이 서버(500)를 구비한 네트워크 시스템에 적용되어 구현될 수 있다.
도 4a는 차량 단말기(100)의 동작 흐름도로서, 도 4a에 예시된 바와 같이, 제1단계(a)는 차량 단말기(100)가 차량 이동에 따른 무선 기지국 간의 핸드오프 시 IP 주소가 변경되는지의 여부를 확인하는 단계(S108), 핸드오프에 따른 IP 주소 정보의 변경이 있는 경우 게이트웨이 서버(500)에 연결 가능한 예비 IP 주소가 있는지를 탐색하는 단계(S109,S110), 탐색 결과 게이트웨이 서버(500)에 연결 가능한 예비 IP 주소가 있는 경우 차량 단말기(100)의 변경된 새로운 IP 주소 정보를 게이트웨이 서버(500)로 전송하여 게이트웨이 서버(500)에 변경된 새로운 IP 주소로의 접속정보의 변경(재연결)을 요청하는 단계(S111)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이러한 제1단계(a)는 차량 단말기(100)에 전원이 인가(S101)되고 최초 3G 또는 LTE GGSN에서 IP 주소가 할당(S102)되어 대기중인 상태(S103)에서 게이트웨이 서버(500)에 주기적으로 연결 유지 보고를 위한 하트비트를 전송(S104,S105)하면서 이벤트 발생시마다 해당 이벤트 데이터를 게이트웨이 서버(500)에 전송(S106,S107)하는 상태에서 수행될 수 있다.
도 4b는 게이트웨이 서버(500)의 동작 흐름도로서, 도 4b에 예시된 바와 같이, 제2단계(b)는 게이트웨이 서버(500)가 차량 단말기(100)로부터 새로운 IP 주소로 접속정보의 변경(재 연결) 요청을 확인하는 단계(S506), 확인결과, 차량 단말기(100)로부터 새로운 IP 주소로 접속정보의 변경 요청이 있는 경우 게이트웨이 서버(500)가 해당 차량 단말기(100)의 접속정보를 새로운 IP 주소로 변경하는 단계(S507)를 포함하여 이루어진다. 이러한 제2단계(a)는 게이트웨이 서버(500)가 차량 단말기(100)의 모니터링을 시작(S501)하여 차량 단말기(100)에서 데이터 수신을 대기(S502)하고 데이터 수신시(S503)마다 데이터 처리부(520)에서 해당 데이터의 전송을 위해 암호화 등의 전처리를 실시(S504)하고 외부 데이터 어댑터부(540)를 통해 관제 서버(300)에 데이터를 전송(S505)하는 상태에서 수행될 수 있다.
제3단계(c)는 차량 단말기(100)가 게이트웨이 서버(500)에서 예비 IP 주소 목록을 수신하여 갱신하고 예비 IP 주소와 포트를 통해 접속 변경된 새로운 IP 주소로 관제 서버(300)와의 연결을 재개하는 단계(S112)이다.
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의한 3G/LTE 무선망에서의 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결 지속성을 제공하는 게이트웨이 서버 시스템 및 그 제어방법의 상세 동작 및 그에 의한 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 차량 단말기(100)는 전원이 인가(S101)되고 최초 3G 또는 LTE GGSN에서 IP 주소가 할당(S102)되면 대기중인 상태(S103)에서 미리 지정된 시간 경과 여부를 체크(S104)하면서, 게이트웨이 서버(500)에 주기적으로 하트비트를 전송(S105)하여, 연결 유지됨을 보고하고, 아울러 이벤트 발생 여부를 확인(S106)하여, 차량 단말기(100)에서 이벤트 발생시마다 해당 이벤트 데이터를 게이트웨이 서버(500)에 전송(S107)하는 동작을 수행하게 된다.
이러한 상태에서 차량 단말기(100)는 제1단계(a)에서, 차량 이동에 따른 무선 기지국 간의 핸드오프 시 IP 주소가 변경되는지의 여부를 확인(S108)하고, 핸드오프에 따른 IP 주소 정보의 변경이 있는 경우(S108의 Y분기) 게이트웨이 서버(500)의 예비 IP 주소가 있는지를 탐색(S109)하여, 탐색된 예비 IP 주소가 연결 가능한 상태인지를 확인(S110)한다.
이때의 탐색 결과, 게이트웨이 서버(500)에 연결 가능한 예비 IP 주소가 있는 경우(S110의 Y분기) 차량 단말기(100)의 변경된 새로운 IP 주소 정보를 게이트웨이 서버(500)로 전송하여 게이트웨이 서버(500)에 변경된 새로운 IP 주소로의 접속정보의 변경(재연결)을 요청(S111)한다.
한편, 게이트웨이 서버(500)는 단말 연결부(511)를 통해 차량 단말기(100)의 모니터링을 시작(S501)하여 차량 단말기(100)에서 데이터가 수신되기를 대기(S502)하고, 이러한 데이터 수신 대기 상태에서 데이터 수신여부를 확인(S503)하여, 데이터의 수신이 이루어지면(S503의 Y분기) 그때마다 해당 데이터의 전송을 위해 데이터 처리부(520)에서 암호화 등의 전처리를 실시(S504)하여 외부 데이터 어댑터부(540)를 통해 관제 서버(300)에 데이터를 전송(S505)한다.
이러한 동작을 수행하면서 게이트웨이 서버(500)는 차량 단말기(100)로부터 새로운 IP 주소로 접속정보의 변경(재 연결) 요청이 수신되는지를 확인(S506)하고, 확인결과, 차량 단말기(100)로부터 새로운 IP 주소로 접속정보의 변경 요청이 있는 경우(S506의 Y분기) 게이트웨이 서버(500)는 IP 조작부(512)와 단말 데이터 캐쉬부(530)를 연동시켜 해당 차량 단말기(100)의 접속정보를 새로운 IP 주소로 변경(S507)하고, 아울러 예비 IP 주소 목록을 차량 단말기(100)로 전송하는 제2단계를 수행한다.
따라서 마지막으로 차량 단말기(100)는 게이트웨이 서버(500)에서 전송된 예비 IP 주소 목록을 수신하여 갱신하고 예비 IP 주소와 포트를 통해 접속 변경된 새로운 IP 주소로 관제 서버(300)와의 연결을 재개하는 제3단계(S112)를 수행하게 된다.
이러한 본 발명은 3G, LTE 혹은 GPRS(GSM), CDMA 등에 상관없이 패킷 서비스가 지원되는 이동 통신 서비스 환경에 모두 적용할 수 있게 되므로, 게이트웨이 서버를 통해 기지국 간 핸드오프 시 연결 유지, 및 이동 통신 서비스 망의 변경 시 신속한 재접속을 보장해줄 수 있게 되며, 지속적인 차량 단말기에 대한 형상 관리를 가능하게 한다.
또한 본 발명은 차량 단말기와 게이트웨이 서버 간 통신에 AES, DES 등의 암호화 지원이 가능하고 게이트웨이 서버와 관제 서버 간 통신에 HTTPS 혹은 SSL 등으로 구성할 수 있게 하므로, 서비스를 위한 통신 전 구간에 대한 완벽한 암호화 전송이 가능하게 하는 이점을 제공한다.
또한 본 발명은 기존 시스템과 호환을 유지하면서 국내 뿐만 아니라 사업자가 상이한 해외까지 서비스를 확장하기에 용이한 구조를 가지므로, 기존 차량 단말기를 이용하는 렌터카, FMS, 카 쉐어링 서비스 사업자로 하여금 기존에 구축된 차량 단말기과 관제 서버 간 프로토콜을 수정 없이 그대로 사용할 수 있게 하는 이점을 제공한다.
또한 본 발명은 IP 기반의 통신환경에서 연결 지속성을 유지할 수 있게 되므로, 대량의 멀티미디어 데이터를 자유롭고 원활하게 송수신 할 수 있어, 고속 데이터 전송을 통한 멀티미디어, 이진 데이터 등 다양한 형태의 데이터를 빠르게 전송할 수 있는 이점을 제공한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 차량 단말기 110 : 연결 관리부
111 : 연결 유지 보고부 112 : IP 주소 변경 확인부
113 : 재 연결 요청부 114 : 전송 재개부
300 : 관제서버 500 : 게이트웨이 서버
510 : 재 연결 설정부 511 : 단말 연결부
512 : IP 조작부 520 : 데이터 처리부
530 : 단말 데이터 캐쉬부 540 : 외부 데이터 어댑터부

Claims (7)

  1. 관제 서버(300)와 통신 가능한 적어도 하나의 차량 단말기(100)를 포함하는 3G 또는 LTE 무선망에서, 상기 관제 서버(300)와 차량 단말기(100) 간의 연결을 제공하는 네트워크 시스템에 있어서,
    3G 또는 LTE 무선망에서 이동 중인 적어도 하나의 차량 단말기(100)와 관제 서버(300) 사이에 통신 가능하게 구비되며, 차량 단말기(100)의 기지국 전환에 따른 핸드오프 시 차량 단말기(100)의 IP 주소 접속정보 변경 요청에 따라 연결 가능한 예비 IP 주소를 해당 차량 단말기(100)에 할당하고, 할당된 예비 IP 주소와 포트를 통해 상기 차량 단말기(100)의 새로운 IP 주소로 접속정보를 변경(재연결)하여, IP 기반 통신환경에서 차량 단말기(100)와 관제 서버(300) 간에 연결을 지속적으로 유지시키는 게이트웨이 서버(500);를 포함하여 구성되며,
    상기 게이트웨이 서버(500)는,
    적어도 하나 이상의 자동차에 장착된 차량 단말기(100)와 3G 또는 LTE 망을 통한 접속을 관리하여 차량 단말기(100)와의 연결을 유지하는 단말 연결부(511)와, 상기 차량 단말기(100)의 IP 주소와 연결 관리를 위해 디바이스 데이터 캐쉬부(530)와 연동하는 IP 조작부(512)를 포함하여 구성되는 재연결 설정부(510);
    상기 차량 단말기(100)에서 전송되는 패킷 데이터를 수신하여 암호화 처리하고 관리하는 데이터 처리부(520);
    신속한 데이터의 전송을 위해 상기 차량 단말기(100)에서 수신되는 데이터를 저장하고 변경 사항을 체크하는 단말 데이터 캐쉬부(530); 및
    상기 차량 단말기(100)와 관제 서버(300) 간의 프로토콜 데이터를 처리하며 연결에 따른 데이터를 유지 및 관리하는 외부 데이터 어댑터부(540);를 포함하고,
    상기 차량 단말기(100)는,
    연결이 유지됨을 보고하기 위한 하트비트(heartbeat)을 주기적으로 상기 게이트웨이 서버(500) 내의 단말 연결부(511)에 전송하며,
    차량의 이동에 의해 차량 단말기(100)가 접속되어 있는 3G 또는 LTE 망을 구성하는 기지국 전환에 따른 핸드오프 시 IP 주소 변경 여부를 확인하고, IP 주소 변경이 있을 경우, 상기 게이트웨이 서버(500) 내의 단말 연결부(511)에 변경된 IP 주소 정보를 전송하여 변경된 IP 주소로 재 연결을 요청하며, 재 연결 시 기존의 데이터 전송을 재개하는 연결 관리부(110);를 포함하고,
    상기 연결 관리부(110)는,
    관제서버와 연결이 유지됨을 보고하기 위한 하트비트(heartbeat)를 상기 게이트웨이 서버(500) 내의 단말 연결부(511)에 주기적으로 전송하는 연결 유지 보고부(111);
    차량의 이동에 의해 차량 단말기(100)가 접속되어 있는 3G 또는 LTE 망을 구성하는 기지국 전환에 따른 핸드오프 시 IP 주소 변경 여부를 확인하는 IP 주소변경 확인부(112);
    상기 IP 주소변경 확인부(112)의 확인 결과 IP 주소 변경이 있을 경우, 상기 게이트웨이 서버(500) 내의 단말 연결부(511)에 변경된 IP 주소 정보를 전송하여 변경된 IP 주소로 재 연결을 요청하는 재연결 요청부(113); 및
    상기 재연결 요청부(113)에 의한 재연결 요청 결과, 변경된 IP 주소로의 재 연결 시 기존의 데이터 전송을 재개하는 전송 재개부(114);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3G/LTE 무선망에서의 관제 서버와 차량 단말기 간의 연결 지속성을 제공하는 게이트웨이 서버 시스템
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