KR101290231B1 - 무선네트워크의 통신방법 및 무선네트워크 시스템, 차량용단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량과 관련된 단말기들 사이에서 데이터 전송이 가능한 무선네트워크의 통신방법 및 무선네트워크 시스템에 관한 것이다.

차량용 텔레매틱스, UWB(Ultra Wide Band), 경유

Description

무선네트워크의 통신방법 및 무선네트워크 시스템, 차량용 단말기{WIRELESS NETWORK COMMUNICATION METHOD, WIRELESS NETWORK SYSTEM AND VEHICLE TERMINAL}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선네트워크 시스템이 구현된 차량의 개념도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선네트워크 시스템의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량과 관련된 단말기들이 WiNET 표준에 따라 연결되는 과정의 흐름도이다.

도 4는 도 2에 도시한 연결과정을 통해 서로 연결된 차량에 장착된 단말기들이 데이터를 전송하는 과정을 개념적으로 설명한 도면이다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 무선네트워크에서 통신방법의 데이터 흐름도이다.

본 발명은 차량과 관련된 단말기들 사이 데이터 전송이 가능한 무선네트워크에서 통신방법 및 무선네트워크 시스템에 관한 것이다.

자동차와 같은 차량이 발전하면서, 차량의 일반적인 전자장치들 이외에 다양 한 기능들이 제공되는 차량용 텔레매틱스가 추가되었다. 차량은 일반적인 전자장치들을 서로 연결하는 케이블 뿐만 아니라 차량용 텔레매틱스까지 연결하는 케이블들까지 차량 내에 설치되어야 하였다.

차량의 일반적인 전자장치들 간에 또는 차량용 텔레매틱스를 연결하는 케이블들이 차량에 설치됨에 따라, 차량 자체의 설계를 어렵게 하면서 복잡한 케이블들로 인해 고장의 위험성도 높아졌다.

이에 따라, 본 발명은 차량과 관련된 다양한 단말기들이 서로 케이블 없이 무선연결되어 데이터를 주고받을 수 있는 무선네트워크 시스템 및 무선네트워크에서 통신방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 적어도 하나의 어드레스가 포함된 데이터를 수신하는 단계와, 수신된 데이터에 포함된 어드레스를 확인하는 단계와, 데이터에 포함된 어드레스가 경유 어드레스인 경우, 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 통신방법을 제공할 수 있다.

또다른 측면에서, 본 발명은 데이터를 송수신하는 통신모듈과, 통신모듈을 통해 적어도 하나의 어드레스가 포함된 데이터를 수신하며, 수신된 데이터에 포함된 어드레스를 판단하며, 데이터에 포함된 어드레스가 경유 어드레스인 경우 통신모듈을 통해 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 단말기를 제공할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선네트워크 시스템이 구현된 차량의 개념도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무선네트워크 시스템이 구현된 차량(10)은 일반적인 자동차나 버스, 기차 등 사람이나 물건의 이동이 가능한 모든 운반체를 의미한다. 본 명세서에서는, 사람의 이동에 주로 목적을 둔 자동차를 위주로 본 발명의 일실시예들에 따른 무선네트워크 시스템을 설명하나 이에 제한되지 않는다.

차량(10)은 차체(12)와 핸들(14), 바퀴(16)와 같은 일반적인 구성요소와 함께, 다양한 기능들을 제공하는 헤드 유닛(Head Unit)(18), RSE(Rear Seat Entertainment) 장치(20), 카 피시(Car Personal Computer)(22)를 포함한다.

헤드 유닛(18)은 차량용 텔레매틱스(TELEMATICS) 시스템이 포함된 단말기일 수 있다. 이 차량용 텔레매틱스 시스템은 운전자에게 오디오 및 비디오를 제공하는 AV 모듈과, 이동통신 단말기 등을 핸즈프리(Hands Free) 상태로 통화로가 연결된 상대방과 통화할 수 있는 핸즈프리 모듈 및, 경로 안내 등과 같은 교통 정보를 제공하는 차량정보 모듈 등이 통합되어 있다.

도1 및 도2를 참조하면, 헤드유닛(18)은 메인보드(24)와 오디오보드(26)를 포함하고 있다.

메인보드(24)는 시스템을 전체적으로 제어하는 제어부 또는 중앙처리장 치(28)와, 각종 정보를 저장하는 메모리(30), 각종 키신호의 제어를 위한 키제어부(32), 영상장치에 표시하는 것을 제어를 위한 영상제어부(34)를 포함하고 있다.

특히, 메인보드(24)는 UWB(Ultra Wide Band, 이하 'UWB' 라 함) 모듈(36)을 포함하고 있다. 따라서 헤드 유닛(18)은 UWB모듈(36)을 통해 다른 단말기들, 예를 들어 RSE(20)나 카피시(22)와 무선네트워크로 연결될 수 있다.

메인보드(24)에는, 차량의 위치 안내, 출발지에서부터 목적지까지의 경로 추적 등을 위한 GPS 신호를 수신하는 GPS(38), CD 신호의 재생을 위한 CD 데크(40) 등이 케이블을 통해서나 직접 연결되어 있다. GPS(38)는 안테나(42)를 통해서 GPS 신호를 수신한다.

메인보드(24)에는 텔레매틱스 서비스를 위한 통신모듈인 CDMA(44)와 안테나(46)가 연결되고 있다. CDMA(44)는, 차량항법시스템에 전원이 공급되는 상태에서 항상 수신 대기상태가 되며, 차량정보센터에서 제공하는 거리정보 및 현재 시각정보 등을 수신한다.

또한, 메인보드(24)에는, TV신호 수신을 위한 TV 모듈(48)이 연결되고, TV 모듈(48)은 TV 안테나(50)를 통해서 TV 신호를 수신한다.

메인보드(24)에는, 인터페이스(52)를 통해서 영상제어부(34)의 제어를 받는 영상장치(54)와, 키제어부(32)의 제어를 받는 프론트보드(56)가 연결되고 있다. 영상장치(54)는, 각종 비디오신호, 문자신호를 표시한다. 프론트보드(56)는, 각종 키신호 입력을 위한 버튼을 구비하고, 사용자 선택이 이루어진 버튼에 해당하는 키신호를 메인보드(24) 측으로 제공한다.

헤드유닛(18)은 메인보드(227)와 연결되어, 각종 오디오신호의 처리를 수행하는 오디오보드(26)가 연결되고 있다. 오디오 보드(26)에는, 오디오 보드(26)의 제어를 위한 마이크로컴퓨터(58), 라디오신호 수신을 위한 튜너(60), 각종 음성신호의 출력을 위한 신호처리를 수행하는 신호처리부(62)를 포함하고 있다.

그리고 오디오 보드(26)에는, 라디오 신호의 수신을 위한 라디오 안테나(64)와, 오디오 테이프의 재생을 위한 테이프 데크(66) 등이 연결되어 있다. 오디오 보드(242)는, 인테페이스(52)에도 연결되어 있다. 오디오 보드(26)에는, 오디오 보드(26)에서 신호처리된 음성신호를 출력하기 위한 앰프(68)가 연결되어 있다.

다시 도1 및 도2를 참조하면, RSE 장치(20)는 차량(10)의 뒤좌석에서 탑승자가 영상을 볼 수 있는 디스플레이가 포함된 단말기이다.

RSE 장치(20)는 헤드유닛(18)과 마찬가지로 제어부(70), 메모리(72), 키제어부(74), 영상제어부(76), UWB모듈(78)을 포함하고 있다. 키제어부(74)와 영상제어부(76)는 인터페이스(79)를 통해 각각 영상장치(80)와 프론트보드(82)와 연결되어 있다.

RSE 장치(20)는 위에서 설명한 UWB 모듈(78)을 포함하고 있으므로 앞에서 설명한 헤드유닛(18)과 UWB 무선네트워크를 통해 무선연결될 수 있다.

카피시(22)는 헤드유닛(18)이나 RSE 장치(20), 차량(10) 자체의 동작이나 운행을 제어하는 각종 처리를 담당하는 차량용 전용 정보처리장치이다.

카피시(22)는 일반적인 퍼스널컴퓨터나 서버, 노트북과 같은 일반적인 컴퓨터 장치와 마찬가지로 제어부(80)와 메모리(82)를 포함하고 있다. 이때 카피시(22) 는 일반적인 컴퓨터 장치가 구비한 영상장치나 키보드와 같은 입출력장치를 구비할 수도 있고, 구비하지 않을 수도 있다.

카피시(22)도 헤드유닛(18)이나 RSE 장치(20), 일반적인 차량의 전자장치와 데이터를 주고받기 위해 UWB모듈(86)을 포함할 수 있다. 따라서, 카피시(22)도 헤드유닛(18)과 RSE 장치(20)와 UWB모듈(86)을 이용하여 무선네트워크를 통해 무선연결될 수 있다.

여기서, UWB모듈(36, 78, 84)이 사용하는 통신기술인 UWB는 짧은 임펄스를 변조하여 신호를 전송하는 시스템의 통신기술이다. UWB는 수 내지 수십 GHz대의 넓은 주파수 대역을 사용하는 것에 반해, 전력 소비가 낮다.

UWB모듈(36, 78, 84)은 UWB(Ultra Wide Band)를 기반으로 USB 전송 기술을 담당하는 Wireless USB기술과 UWB를 기반으로 IP 통신을 할 수 있는 WiNET 기술들을 이용할 수 있다. 다만, UWB모듈은 Wireless USB기술과 WiNET 기술 뿐만 아니라 현재 또는 장래에 개발되었거나 개발될 다양한 UWB를 기반으로 하는 무선네트워크 통신기술을 이용할 수도 있다.

그리고 UWB에 따른 시스템의 전송 속도는 현재 가장 빠른 무선 랜(LAN)의 표준인 IEEE802.11a(54Mbps) 보다 10배 이상 빠른 500Mbps 내지 1Gbps에 이르며, 보안 기능과 다른 무선 네트워킹 기술과의 공존이 가능하다. 따라서, 위에서 설명한 헤드유닛(18)과 RSE 장치(20), 카피시(22)는 UWB모듈(36, 78, 84)을 통해 무선네트워크로 연결될 뿐만 아니라 무선랜이나 브루투스, 와이맥스(와이브로) 등 다양한 무선네트워크 기술에 의해 연결될 수도 있다.

도1을 참조하여 설명한 헤드유닛(18)과 RSE 장치(20), 카피시(22)는 UWB모듈(36, 78, 84)을 이용하여 서로 무선네트워크로 연결될 수 있다. 아울러, 이들 이외에 이들의 UWB모듈(36, 78, 84)과 연결될 수 있는 영역 내에 진입한 다른 단말기, 예를 들어 운전자의 이동통신단말기(mobile terminal)도 UWB모듈을 포함하고 있다면, 이들과 서로 무선네트워크로 연결될 수 있다. 이외에 차량용 스피커(speaker), 차량 전후면의 충돌방지용 레이더들, 도로상태 감지용 레이더, 차량용 게이트웨이 등 텔레메틱스나 차량 자체의 전자장치들이 UWB모듈을 포함하고 있다면, 서로 무선네트워크로 연결될 수 있다.

위에서 설명한 차량(10)에 장착되거나 차량(10) 내에 위치하는 단말기 뿐만 아니라, 차량(10)과 근접하게 위치하여 차량(10)에 장착되거나 차량(10) 내에 위치하는 단말기들과 UWB모듈을 통해 서로 무선네트워크로 연결될 수 있는 단말기들도 본 명세서에서 무선네트워크 시스템의 단말기로 볼 수 있다.

예를 들어 다른 차량에 장착된 헤드유닛과 도1에 도시한 차량에 장착되거나 차량 내에 위치하는 단말기들이 UWB모듈로 연결될 수 있도록 근접하게 위치한 경우 서로 무선네트워크로 연결되어 본 발명의 일실시예에 따라 무선네트워크에서 통신방법으로 데이터를 주고받을 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 차량과 관련된 단말기란 차량에 장착되거나 차량 내에 위치하는 단말기 뿐만 아니라 차량과 UWB모듈을 이용하여 무선네트워크로 연결될 수 있는 모든 단말기들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량과 관련된 단말기들이 WiNET 표준에 따라 연결되는 과정의 흐름도이다. 도2는 WiNET 표준에 따라 차량과 관련된 단말기들이 UWB모듈(36, 78, 84)을 통해 서로 연결되는 과정을 설명하고 있으나, 본 발명의 일실시예에 따른 단말기들은 도2에 도시한 연결과정에 한정되지 않고, 현재 또는 장래에 표준화되거나 사용되거나 적용될 어떠한 방식의 연결과정에 의해 서로 연결될 수 있다.

도2에 도시된 등록 단말기(Registrar)와 요청 단말기(Enrollee)는 WiNET 표준 스펙 상에서 정의된 용어이다. 등록 단말기(Registrar)는 이미 존재하고 있는 WSS(WiNET Service Set)에 등록되어 있는 단말기이며, 요청 단말기(Enrollee)는 WSS에 등록하기 위하여 WSS를 찾는 단말기로 정의되어 있다.

즉, WiNET 기술이 적용된 단말기는 WSS를 생성하고 해당 WSS에 자신의 단말기를 등록하거나, 이미 존재하고 있는 WSS에 등록을 요청할 수 있다.

예를 들어, 차량(10) 내부에 적용된 헤드유닛(18)과 RSE 장치(20)는 등록 단말기(Registrar)가 되거나 요청 단말기(Enrollee)가 될 수 있다. 등록 단말기(Registrar), 요청 단말기(Enrollee)는 연결/인증 과정에서만 사용된다. 한번 등록되면 두 개의 서로 다른 단말기는 동등한 레벨의 단말기로 상호간 데이터 통신을 수행한다.

도2를 참조하면, WiNET이 지원되는 단말기, 예를 들어 헤드유닛(18)과 RSE 장치(20)는 상호간의 연결/인증 단계를 수행하기 위해서 D1 ~ C2 까지의 다수의 메시지를 교환하는 과정을 수행해야 한다. C2 단계 이후에 WiMedia MAC 표준 스펙에 서 정의하고 있는 4-way handshake라는 과정은 도2에 도시하지 않았다.

D1, D2과정은 WiNET을 지원하는 네트워크가 존재하는지 요청 단말기(Enrollee)가 찾는 과정이다. 즉 WSS가 존재하고 있는지, 존재한다면 어떠한 WSSID(WiNET Service Set Identifier)를 가지고 있는지 찾는 과정이다.

WSS를 찾게 된다면, 요청 단말기(Enrollee)는 해당 WSS에 연결하는 과정에서 사용할 수 있는 방법을 등록 단말기(Registrar)와 협상하는 단계로 E1, E2 메시지 교환 과정을 수행한다.

E1, E2 단계에서 연결 방법이 선택되어 지면 해당 방법을 통하여 M1 ~ M8까지의 메시지 교환 과정을 수행한다.

M1 ~ M8까지의 메시지 교환 과정에서는 다수의 암호화 알고리즘과 해쉬 알고리즘이 사용되고 있지만, 최종 목표는 등록 단말기(Registrar)가 보유하고 있는 WSS Property와 관련된 정보를 안전하게 교환하는 것이며, 특히 WSS 마스터 키(Master Key)를 교환하는 것이 최종 목표이다.

E1 ~ E2단계에서 사용자는 Enrollee-display method, Regitrar-display method, Numeric Comparison, User-provided Password 중 하나의 연결 방법(Association Method)을 선택하여 수행한다.

도2와 같은 연결/인증 과정은 보안 WSS 환경에서 필요한 것이며 설정에 따라서는 비보안 WSS환경으로 WSS를 구성할 수 있으며, 해당 WSS에 속한 장치들은 암호화되지 않은 환경에서 데이터 통신을 수행할 수 있다.

만약 비보안 WSS 환경이라면 연결/인증과정에서 E1 ~ M8의 단계는 필요하지 않다. 보안 WSS인지 비보안 WSS 환경인지는 D2 메시지에서 WSS Information 필드를 통하여 확인할 수 있다.

도3은 도2에 도시한 연결과정을 통해 서로 연결된 차량에 장착된 단말기들이 데이터를 전송하는 과정을 개념적으로 설명한 도면이다. 이때 도2에 도시한 단말기A 내지 D는 위에서 설명한 헤드유닛(18)과 RSE 장치(20), 카피시(22), 차량용 스피커(speaker), 차량 전후면의 충돌방지용 레이더들, 도로상태 감지용 레이더, 차량용 게이트웨이 등일 수 있다.

도3을 참조하면, 차량(10) 내의 단말기인 단말기 A, 예를 들어 카피시(22)에서 단말기 C, 예를 들어 헤드유닛(18)으로 데이터 전송 시 (또는 그 반대로) 차량(10)의 노이즈, 사람의 존재 및 신호의 미약함으로 인해 전송 장애가 발생할 수 있다. 따라서 도3의 단말기 D, 예를 들어 RSE 장치와 같이 UWB모듈이 포함된 무선장치를 차량(10)의 천장에 배치하고, 단말기 A와 단말기 C 사이 데이터를 주고받을 때 단말기 D를 경유하여 데이터를 주고받을 수 있다. 이에 따라 위에서 설명한 차량 환경의 문제점을 극복하고 단말기 A와 단말기 C 사이 효율적으로 데이터를 주고받을 수 있다.

또한, 차량(10)에서 UWB모듈이 내장된 단말기 B, 예를 들어 운전자의 이동통신단말기가 존재한다면 단말기 B도 단말기 D와 동일하게, 단말기 A와 단말기 C 사이 데이터를 주고받을 때 단말기 D를 경유하여 데이터를 주고받을 수 있다.

이때 단말기 A와 단말기 C 사이 데이터를 주고받을 때 경유하는 단말기 B 및 /또는 단말기 D는 위에서 설명한 RSE 장치나 이동통신단말기와 같이 UWB모듈 이외에 따른 구성요소들을 포함할 수도 있으나, UWB모듈과 이 UWB모듈이 작동하도록 제어하는 제어부만을 포함할 수도 있다. 후자의 경우, 경유하는 단말기들은 단말기 A와 단말기 C 사이 데이터를 주고받을 때 경유하는 기능만을 수행할 수 있다.

여기서 단말기 A와 단말기 C가 다른 단말기B, D 중 어떤 단말기를 경유하여 서로 데이터를 주고받을지 결정하는 방법은 다양할 수 있다.

예를 들어, 단말기 A와 단말기 C가 데이터를 주고받을 때, 무선네트워크의 상태에 따라 단말기B, D 중 하나를 경유 단말기로 선택하거나, 데이터를 주고받는 중에 경유 단말기를 변경할 수도 있다. 즉, 단말기 A와 단말기 C가 단말기 D를 통해 통신하는 중 단말기 D가 다른 이동통신단말기와 호연결된 경우, 단말기 D가 단말기 A와 단말기 C 사이 데이터를 중계하는 역할을 중단할 수도 있고, 단말기 A와 단말기 C가 주체적으로 단말기 B를 통해 통신할 수도 있다.

또한, 도3의 구조(topology)에서 데이터 통신의 성능을 보장받기 위하여 표1과 같이 WiNET 프레임 타입(WiNET Frame Type)에 새로운 Vehicle Data를 추가하여 경유하는 단말기를 지정할 수도 있다.

표1에 도시한 바와 같이, WiNET 단말기 상호간의 연결/인증 과정 수행 후에 데이터 통신을 위한 WiNET 프레임 포맷의 종류를 나타낸 것이다. Standard Data는 다수의 장치 내에 소스 어드레스(source address), 목적 어드레스(destination address)가 존재하는 경우에 사용된다. Abbreviated Data는 1개의 소스 어드레스와 1개의 목적 어드레스가 존재하는 경우에 사용된다. Control은 Bridge, DRP 등의 제어를 하는 경우에 사용된다. Association은 인증, 연결과정을 하는 경우에 사용된다.

Vehicle Data는 표2와 같이 지정된 경유(Bridge) 어드레스를 포함한 vehicle data 프레임 포맷(frame format)으로서, WiNET Frame Type, WSS tag, BA Exist Flag, BA Count, BAdestination address, source address, Type/length, Client data를 포함할 수 있다. 이와 같이 Vehicle Data를 사용하므로, 시스템의 리소스가 많이 요구되는 데이터를 분리하여 데이터를 선택적으로 사용할 수 있다.

여기서 WiNET frame Type는 표1에 도시한 바와 같이 "4"로 세팅된다. WSS tag는 데이터의 WSS 인증을 위해서 사용되고, destination/source address는 받는 주소와 보내는 주소를, Type/length는 Client data의 속성과 길이를 나타낸다. 예를 들어 Type는 표3과 같이 AV Streaming과 Protocol difined by user을 나타낼 수 있다.

또한, BA Exist Flag는 경유 어드레스(Bridge address)의 존재여부를 나타낸다. 이때, BA Exist Flag는, 표4에 도시한 바와 같이, B0을 사용하나, B1~B7로 확장이 가능하다. BA Count는 경유 어드레스 중 사용 중이 아닌 경유 어드레스 개수를 나타낸다. BA는 경유 어드레스 중 사용 중이 아닌 경유 어드레스를 나타낸다.

도3의 구조에서 데이터 통신의 성능을 보장받기 위하여 표1과 같이 WiNET 프레임 타입(WiNET Frame Type)에 새로운 Vehicle Data를 추가하지 않고, 기존의 표1의 Standard Data나 Abbreviated Data를 그대로 이용하여 경유하는 단말기를 지정할 수도 있다. 예를 들어 표5와 같이 기존의 Standard Data를 그대로 이용하되, Type에 경유 단말기를 경유하여 전달되는 것을 나타내고, 경유 단말기에 대한 구체적인 정보들은 Client data에 포함시킬 수도 있다.

이때, BA Exist Flag와 BA Count, BA는 Client data에 포함된다.

여기서, 표5에 도시한 standard Data는 표2에 도시한 vehicle data와 포함하는 정보들은 실질적으로 동일하되 정보들이 포함되는 필드 또는 위치가 다르다.

WiNET frame Type는 표1에 도시한 바와 같이 standard data임을 나타내기 위해 "0"로 세팅된다. Type는 Client data의 속성을 나타낸다. 즉, Type는 다른 단말기를 경유하여 전달됨을 나타낸다. 또한, Client data에 포함되는 BA Exist Flag와 BA Count, BA는 표1과 실질적으로 동일하다. Client data에 포함되는 Type은 BA Exist Flag와 BA Count, BA, Type 이외에 Client data에 포함되는 실질적인 데이터의 타입을 나타낸다. 이 Type은 표3과 같이 AV Streaming과 Protocol difined by user 등을 나타낼 수 있다.

도4 내지 도6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 무선네트워크에서 통신방법의 데이터 흐름도이다. 도4 내지 도6은 다양한 형태로 본 발명의 또다른 실시예에 따른 무선네트워크에서 통신 방법을 도시하고 있다. 도4 내지 도6은 도1 내지 도3에서 도시한 차량과 관련된 단말기들 중 설명의 편의를 위하여 차량을 제외하였다.

도1 및 도4를 참조하면, 차량(10)과 관련된 무선네트워크 시스템은 도3에서 도시한 바와 같이 데이터 통신하는 두개의 단말기 A, C와, 데이터 전송시 경유하는 두개의 단말기 B, D를 포함하고 있다.

무선 통신이므로 데이터를 A에서 C(또는 그 반대)로 전송 시 차량(10) 내부 환경에 따라 B, D를 경유할 수도 있고, 경유하지 않고 바로 C로 전송될 수도 있다.

Vehicle Data의 목적 어드레스(Destination Address)와 경유지의 일치 여부에 따른 각각의 경우는 다음과 같다. 인증/연결 과정을 통하여 각각의 단말기 A,B,C,D는 모두 경유지 정보, 즉 차량 내의 무선네트워크 정보를 가지고 있다.

1. Destination Address가 BA가 아닌 경우

1) 단말기 A에서 단말기 C로 전송

단말기 C에서 확인 시 BA1, BA2를 경유한 데이터가 아니라면 단말기 C의 BA 후보는 BA1, BA2가 존재한다. 단말기 C에서 확인 시 BA1를 경유한 데이터라면 단말기 단의 BA 후보는 BA2가 존재한다. 단말기 C에서 확인 시 BA2를 경유한 데이터라면 단말기 C의 BA 후보는 BA1가 존재한다. 단말기 C에서 확인 시 BA1, BA2 또는 BA2, BA1를 차례대로 경유한 데이터라면 단말기 C의 BA 후보는 없다.

2) 단말기 C에서 단말기 A로 전송

단말기 A에서 확인 시 BA1, BA2를 경유한 데이터가 아니라면 단말기 A의 BA 후보는 BA1, BA2가 존재한다. 단말기 A에서 확인 시 BA1를 경유한 데이터라면 단말기 A의 BA 후보는 BA2 존재한다. 단말기 A에서 확인 시 BA2를 경유한 데이터라면 단말기 A의 BA 후보는 BA1 존재한다. 단말기 A에서 확인 시 BA1, BA2 또는 BA2, BA1를 차례대로 경유한 데이터라면 단말기 A의 BA 후보는 없다.

2. 목적 어드레스(Destination Address)가 BA인 경우

1) BA가 0개인 경우(즉, B, D가 없는 경우)

기존 Standard Data와 유사하다. 다만, BA Exist Flag가 zero, type 부분이 다르다.

2) BA가 1개인 경우

단말기 A에서 단말기 D로, 단말기 C에서 단말기 D로 또는, 단말기 A에서 단말기 B로, 단말기 C에서 단말기 B로 전송하는 경우라면 단말기 D, 단말기 B의 BA 후보는 없다.

3) BA가 2개 이상인 경우

목적지인 BA를 제외한 나머지가 단말기 D의 BA 후보이다.

도1 및 도5를 참조하면, AV 스트리밍 데이터를 단말기 A에서 단말기 D로, 단말기 D에서 단말기 C로 계속 보내고 있는 중에, 단말기 C에서 제어 신호를 사용하지 않고 있는 단말기 B를 통하여 단말기 A로 보낼 수 있다.

즉, 크기가 상대적으로 커서 시스템의 리소스가 많이 요구되는 AV 스트리밍 데이터를 단말기 D를 통해 단말기 C로 보내고 있고 계속해서 단말기 D는 단말기 A의 데이터를 단말기 C로 전달하여 사용되고 있다고 가정한다. 이때 단말기 C에서 사용자의 입력에 의한 크기가 상대적으로 작은 제어 데이터를 사용하고 있지 않은 단말기 B를 통해 단말기 A로 전송하면 차량(10) 내부 환경에서 부하가 없는 단말기를 경유하므로 무선네트워크의 성능을 극대화시킬 수 있다.

표6과 표7은 각각 단말기 A에서 단말기 D로, 단말기 D에서 단말기 C로 전송되는 데이터를 나타낸 것이다.

단말기 A에서 단말기 C로 전송 시 BA 후보는 단말기 B(BA2), 단말기D(BA1)가 될 수 있다. 여기서 단말기 B는 노이즈나 사람의 존재로 인한 전송 장애가 발생하여 단말기 B로는 가지 못하고 단말기 D로 전송된다고 가정한다. 따라서 단말기 D는 단말기 A로부터 전송된 데이터를 수신하고 목적지가 단말기 D가 아니므로, 단말기 D에서 단말기 C로 전송 시 나머지 BA 후보 즉, 단말기 B로 구성한다.

물론 무선환경이므로 단말기 D에서 반드시 단말기 C로 직접 전송된다는 보장은 없다. 예를 들면 단말기 D에서 단말기 B를 거쳐 갈 수도 있다. 단말기 B에서 단말기 C로 재 전송 시 BA 후보가 없는 경우가 될 뿐이다. 여기서는 AV 스트리밍 데이터, 제어 데이터가 분리 전송되는 것을 설명하기 위해서 하나의 경유지를 통해서 간다고 가정한다.

표8과 표9는 사용되지 않은 경유 단말기 B를 이용하여 단말기 C에서 단말기 B로, 단말기 B에서 단말기 A로 데이터 전송을 나타낸다.

단말기 C에서 단말기 B로 전송시 BA count=1, BA=BA2(B), Type=1(control data)로 구성되고, 단말기 B에서 단말기 A로 전송 시 BA 후보는 없으므로 BA Exist flag=zero이고 BA count, BA는 없도록 구성된다.

또한, 표6과 표7에서 D로 BA 후보 선택 시 지금까지 설명한 바와 같이 사용되지 않은 BA를 모두 구성하여 전송할 수도 있고, A ↔ D, A ↔ B의 신호 세기 정보를 이용하여 특정 BA만 선택하여 보낼 수도 있다. 즉, 차량(10) 내의 단말기는 경유지까지의 신호세기 정보를 이용하여 특정 BA를 선택할 수도 있다.

도1 및 도6을 참조하면, 도4 및 도5와 동일한 무선네트워크 구조에서 단말기 A가 단말기 C에 하나의 데이터의 일부, 예를 들어 데이터의 일부 패킷 1, 3은 단말기 D를 경유하고, 다른 일부 패킷 2, 4는 단말기 C를 경유할 수 있다.

따라서, 도4 내지 도6을 통해 알 수 있는 바와 같이, 두개의 단말기 A, C가 데이터를 주고받는 방법은 도4 및 도5에 도시한 바와 같이 서로 다른 종류의 데이터가 서로 다른 단말기들 B, D를 경유하는 방법도 있고, 도6에 도시한 바와 같이 하나의 데이터의 일부분들이 서로 다른 단말기들 B, D를 경유하는 방법도 있고, 이들이 조합될 수 있음을 알 수 있다.

위에서 설명한 다양한 방법으로, UWB 모듈을 포함하는 두개의 단말기들이 적어도 하나의 단말기를 경유하여 데이터를 주고받으므로 수많은 노이즈, 사람 존재 등이 존재하는 차량 환경에서 다수의 단말기들이 안전하고 효율적으로 데이터를 주고받을 수 있다.

특히, 차량(10) 뒷쪽의 무선장치가 장착된 단말기, 예를 들어 도1의 카피시가 차량(10)의 앞쪽에 장착된 헤드 유닛, 예를 들어 텔레매틱스에 무선 전송시 차량(10)의 노이즈 또는 사람의 존재 등의 가혹한 차량환경에서 최대 출력 전력이 3.1GHz부터 10.6GHz까지 총 7.5GHz 대역에서 -41.25 dBm/MHz의 요구조건의 UWB 기반 무선통신이 가능할 수 있다.

이상 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

위 실시예에서, UWB모듈을 통해 차량과 관련된 단말기들이 서로 또는 각각 연결되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. UWB모듈 뿐만 아니라 무선 랜(wireless LAN)이나 와이브로(wibro) 또는 와이맥스(wimax) 등 현재 또는 미래에 존재하거나 가능한 어떠한 무선네트워크 통신기술을 이용하여 서로 연결될 수 있다. 물론, 두가지 이상의 무선네트워크 통신기술을 동시에 또는 선택적으로 사용할 수도 있다.

위 실시예에서, 경유 단말기들이 한개 또는 두개인 것으로 설명하였으나 세개 이상일 수도 있다. 경유 단말기들의 개수가 커질 수록 선택할 수 있는 경로도 다양해 질 수 있다.

위 실시예에서, 두개의 단말기들이 경유 단말기를 통하여 데이터를 주고받거나 통신하는 것으로 설명되었으나, 상황에 따라서 두개의 단말기들이 다른 단말기를 경유하지 않고 직접 통신할 수도 있다. 물론, 전자와 후자가 스위치될 수도 있다. 예를 들어 두개의 단말기들이 다른 단말기를 경유하여 통신하다가 다른 단말기의 통신상태가 나빠질 경우 두개의 단말기들이 직접 통신할 수도 있다. 물론, 그 반대일 수도 있다.

위 실시예에서, 단말기들이 WiNET 표준에 따라 연결되는 것으로 설명하였으나, wireless USB 등의 다른 통신기술에 따라 연결될 수도 있다. 또한, WiNET 표준을 참조하되 다양한 방법의 변형이 가능할 수도 있다. 또한, 단말기들은 보안 연결되지 않고 비보안 연결될 수도 있다.

위 실시예에서, 데이터의 크기에 따라 다른 단말기를 경유하여 데이터를 전송하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 데이터의 중요도에 따라 다른 단말기를 경유하여 데이터를 전송할 수도 있다.

도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이에 따라, 본 발명은 차량과 관련된 다양한 단말기들이 서로 케이블 없이 무선연결되어 데이터를 주고받을 수 있는 효과가 있다.

Claims (29)

1. 차량을 중심으로 형성된 무선 통신 네트워크에 포함된 제1 단말기가 상기 무선 통신 네트워크에 포함된 다른 단말기들과 통신을 수행하는 통신방법에 있어서,

   상기 다른 단말기들 중 하나인 제2 단말기로부터 적어도 하나의 어드레스가 포함된 데이터를 수신하는 단계와;

   상기 수신된 데이터에 포함된 목적 어드레스를 확인하는 단계와;

   상기 확인된 목적 어드레스가 상기 제1 단말기의 어드레스가 아닌 경우, 상기 데이터를 상기 다른 단말기들 중 하나인 제3 단말기로 전송하는 단계를 포함하는 통신방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제3 단말기의 어드레스는 상기 목적 어드레스인 것을 특징으로 하는 통신방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제3 단말기의 어드레스는 상기 데이터에 포함된 경유 어드레스인 것을 특징으로 하는 통신방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 데이터는 초광대역 무선네트워크를 통해 수신하거나 전송하는 것을 특징으로 하는 통신방법.
5. 차량을 중심으로 형성된 무선 통신 네트워크에 포함된 단말기로써, 상기 무선 통신 네트워크에 포함된 다른 단말기들과 통신을 수행하는 단말기에 있어서,

   상기 다른 단말기들과 데이터를 송수신하는 통신모듈과;

   상기 다른 단말기들 중 하나인 제1 단말기로부터 상기 통신모듈을 통해 적어도 하나의 어드레스가 포함된 데이터를 수신하며, 상기 수신된 데이터에 포함된 목적 어드레스를 확인하며, 상기 확인된 목적 어드레스가 상기 단말기의 어드레스가 아닌 경우, 상기 통신모듈을 통해 상기 데이터를 상기 다른 단말기들 중 하나인 제2 단말기로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 단말기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 데이터에 포함된 경유 어드레스는 상기 단말기의 어드레스이며, 상기 제2 단말기의 어드레스는 상기 확인된 목적 어드레스인 것을 특징으로 하는 단말기.
7. 제5항에 있어서,

   상기 데이터에 포함된 경유 어드레스가 복수인 경우, 상기 복수의 경유 어드레스 중 하나는 상기 단말기의 어드레스이며, 상기 복수의 경유 어드레스 중 다른 하나는 상기 제2 단말기의 어드레스인 것을 특징으로 하는 단말기.
8. 제5항에 있어서,

   상기 통신모듈은 초광대역 무선네트워크를 통해 상기 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 단말기.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 차량을 중심으로 형성된 무선 통신 네트워크에 포함된 단말기로써, 상기 무선 통신 네트워크에 포함된 다른 단말기와 통신을 수행하는 단말기에 있어서,

    상기 다른 단말기들과 데이터를 송수신하는 통신 모듈; 및

    상기 다른 단말기들 중 하나인 제1 단말기가 전송한 제1 데이터가 상기 다른 단말기들 중 하나인 제2 단말기를 경유하여 상기 통신 모듈을 통해 수신되고 있는 경우, 상기 제1 단말기로 상기 통신 모듈을 통해 제2 데이터를 전송할 때, 상기 제2 데이터는 상기 제2 단말기와 다른 제3 단말기를 경유하도록 제어하는 제어부를 포함하는 단말기.
19. 제18항에 있어서,

    상기 제1데이터 및 상기 제2 데이터는 경유 단말기에 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
20. 제18항에 있어서, 상기 제어부는,

    상기 무선 통신 네트워크의 상태에 대한 정보에 기초하여, 상기 제3 단말기를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말기.
21. 제18항에 있어서, 상기 제어부는,

    상기 제3 단말기를 경유하여 제2 데이터를 전송하던 중 상기 무선 통신 네트워크의 상태가 변경되는 경우, 상기 제2 데이터의 전송이 상기 제3 단말기와 다른 제4 단말기를 경유하여 전송되도록 제어하며,

    상기 변경된 무선 통신 네트워크의 상태에 기초하여, 상기 제4 단말기를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말기.
22. 제20항 및 제21항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 무선 통신 네트워크의 상태는, 상기 단말기와 상기 다른 단말기들 사이의 신호세기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
23. 제18항에 있어서,

    상기 무선 통신 네트워크는 초광대역 무선 네트워크인 것을 특징으로 하는 단말기.
24. 차량을 중심으로 형성된 무선 통신 네트워크에 포함된 제1 단말기가 상기 무선 통신 네트워크에 포함된 다른 단말기들과 통신을 수행하는 통신방법에 있어서,

    상기 다른 단말기들 중 하나인 제2 단말기로부터 제1 데이터를 수신하는 단계;

    상기 제1 데이터가 상기 다른 단말기들 중 하나인 제3 단말기를 경유하여 수신되고 있는 경우, 상기 제2 단말기로 전송할 제2 데이터를 상기 제3 단말기와 다른 제4 단말기를 경유하도록 전송하는 단계를 포함하는 무선네트워크에서 통신방법.
25. 제24항에 있어서,

    상기 제1데이터 및 상기 제2 데이터는 경유 단말기에 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 통신방법.
26. 제24항에 있어서,

    상기 무선 통신 네트워크의 상태에 대한 정보에 기초하여, 상기 제4 단말기를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 통신방법.
27. 제24항에 있어서,

    상기 제4 단말기를 경유하여 제2 데이터를 전송하던 중 상기 무선 통신 네트워크의 상태가 변경되는 경우, 상기 제2 데이터의 전송이 상기 제4 단말기와 다른 제5 단말기를 경유하여 전송하는 단계를 더 포함하며,

    상기 변경된 무선 통신 네트워크의 상태에 기초하여, 상기 제5 단말기를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 통신방법.
28. 제26항 및 제27항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 무선 통신 네트워크의 상태는, 상기 제1 단말기와 상기 다른 단말기들 사이의 신호세기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 통신방법.
29. 제24항에 있어서,

    상기 무선 통신 네트워크는 초광대역 무선 네트워크인 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 통신방법.

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