KR101335282B1 - 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜 및 그 관리정보 베이스 설정방법 - Google Patents

차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜 및 그 관리정보 베이스 설정방법 Download PDF

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    • H04L69/162—Implementation details of TCP/IP or UDP/IP stack architecture; Specification of modified or new header fields involving adaptations of sockets based mechanisms

Abstract

본 발명은 통신 프로토콜 관련 기술을 개시한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 국제표준화기구(ISO : International Standard for Organization)에서 정의한 개방시스템 인터페이스(OSI : Open System Interface) 프로토콜 구조 내의 데이터링크 계층에서 구성되는 프로토콜 데이터 단위, PDU : Protocol Data Unit)의 헤더(Header)에 포함되는 응용 파라미터(Parameter)들을 정의한다.
본 발명에서 제안된 구성방식은 어플리케이션 계층으로부터 전달된 고용량의 실시간 정보를 통과시키는 인터넷 프로토콜(IP : Internet Protocol) 기반으로 데이터링크 계층에 구성된 프로토콜 데이터 단위를 수정변경함에 따라 발생할 수 있는 모든 경우에 적용될 수 있으며, LLC 계층, UMAC 계층 및 LMAC 계층을 통과하는 고용량의 실시간정보에 포함된 헤더에 붙는 다수의 응용 파라미터 정보를 최적화시킴으로써, 차량통신용 유비쿼터스 시스템에서 진행되는 전체 신호처리 속도가 더욱 빨라진 웨이브 통신망을 구축한다.

Description

차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜 및 그 관리정보 베이스 설정방법{Datalink Protocol in a Car Sensing Communications Network and Setting Method for Management Information Base of the Same}
본 발명은 통신 프로토콜 기술에 관한 것으로, 특히 MAC 계층 자원관리 응용 실체부와 LLC 계층 자원관리 응용 실체부를 이용해 웨이브 통신시 LLC 계층, UMAC 계층 및 LMAC 계층에 존재하는 서로 다른 헤더에 붙는 다수의 파라미터 정보를 최적화시키는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜 및 그 관리정보 베이스 설정방법에 관한 것이다.
유비쿼터스 교통(u-Transportation)은 유비쿼터스 환경하에서 여행자, 교통시설, 교통수단이 실시간으로 네트워킹하여 안전성과 이동성에 기여하는 인간중심의 미래형 교통 서비스 및 시스템을 제공하는 새로운 교통공간이다. 유비쿼터스 교통 환경을 제공하기 위해서는 유비쿼터스 교통 센서 네트워크(ubiquitous Transportation Sensor Network)를 통해 교통에 관련된 정보가 실시간으로 모니터링되어 신속하고 안전하게 저장, 분석, 예측될 수 있어야 한다. 유비쿼터스 교통 센서 네트워크 환경에서는 차량이 고속으로 이동하면서 차량(Vehicle)과 차량, 차량과 노변 장치(infrastructure)간의 통신이 원활하게 이루어져야 하고, 센터에서 개별 차량의 정보를 실시간으로 수집해야 한다.
종래기술에 따른 차량센싱 시스템(1000)은 도 1에서 보여지는 바와 같이, 복수의 차량 단말들(110~140), 복수의 노변 장치들(210~230), 및 정보 수집 센터(300)를 포함한다.
차량 단말들(110~140) 각각은 차량에 장착되고, 교통 정보를 생성한다. 여기서 생성된 교통 정보는 예를 들어, 주기적인 교통 정보, 돌발 상황에 따른 교통 정보, 혹은 인접한 차량 단말로부터 수집한 교통 정보일 수 있다.
차량 단말들(110~140)은 정밀위성 측위 시스템(Differential Global Positioning System : DGPS)로부터 차량의 위치 정보, 시각에 대한 정보를 입력받아 주기적인 교통 정보를 생성할 수 있다. 차량 단말들(110~140) 각각은 주기적인 교통 정보를 정보 수집 센터(300)로 전송한다.
차량 단말들(110~140) 각각은 차량 사고를 감지하고, 돌발 상황에 따른 교통 정보를 생성할 수 있다. 차량 단말들(110~140) 각각은 돌발 상황 발생시 다른 차량 단말들, 적어도 하나의 인접한 노변 장치 혹은 정보 수집 센터(300)로 돌발 상황에 따른 교통 정보를 전송한다.
차량 단말들(110~140) 각각은 인접한 차량으로부터 교통 정보를 수집하고, 수집된 교통 정보를 통하여 새로운 교통 정보를 생성할 수 있으며, MAC(Media Access Control) 주소를 기반으로 하는 비연결성 통신 인터페이스의 대표격인 IEEE 802.11p(WAVE) 인터페이스를 이용하여 서로 통신할 수 있다.
여기서 IEEE 802.11p 인터페이스는 5GHz 대역의 무선랜 규격인 IEEE 802.11a와 동일한 물리계층 규격을 갖고, 차량의 고속 이동환경에서 도플러 효과를 개선하기 위한 대역폭을 무선랜의 반으로 줄인 10MHz를 사용한다. IEEE 802.11p 인터페이스가 이용될 때, 차량 속도가 100Km/h 이상에서도 데이터 송수신이 가능하다.
노변 장치들(210~230) 각각은 통신 반경 내에 속하는 복수의 차량 단말들 중 적어도 하나와 WAVE 인터페이스로 통신하고, IP(Internet Protocol) 주소 기반으로 하는 종단간 연결성 통신 인터페이스의 대표격인 IEEE 802.11g(TCP/IP)를 이용하여 서로 통신한다.
노변 장치들(210~230) 각각은 도로의 일측면에 소정의 간격으로 이격되어 설치된다. 여기서 이격 거리는 통신반경에 따라 결정된다. 예를 들어, IEEE 802.11g 인터페이스가 이용될 때, 노변 장치들(210~230) 사이의 통신 반경은 최대 1Km이다. 이때 이격 거리는 1Km가 될 수 있다.
한편, 노변 장치들(210~230) 각각은 차량 단말들(110~140) 중 적어도 하나와 IEEE 802.11p(WAVE) 인터페이스를 이용하여 통신하고, 이웃한 노변 장치들 중 적어도 하나와 IEEE 802.11g(TCP/IP) 인터페이스를 이용하여 통신하고, 정보 수집 센터(300)과 유선 통신 인터페이스(TCP/IP)를 이용하여 통신할 수 있다.
여기서, 유선망으로 연결되는 노변 장치(220)는 게이트웨이 기능을 담당하기도 한다. 실시 예에 있어서, 유선 통신 인터페이스는 이더넷(Ethernet) 인터페이스일 수 있다.
따라서, 종래의 유비쿼터스 교통 센서 네트워크(1000)는 차량 단말들(110~140)로부터 IEEE 802.11p 인터페이스를 이용하여 교통 정보를 수집하고, 수집된 교통 정보를 IEEE 802.11g 인터페이스를 이용하여 인접한 노변 장치로 전송하거나 혹은 유선망을 통하여 정보 수집 센터(300)로 전송하는 노변 장치들(210~230)을 구비함으로써, 이종망간 교통 정보 전송을 가능케 한다.
허나, 종래의 유비쿼터스 교통 센서 네트워크(1000)는 운전 중 빠르게 이동하는 차량 단말들(110~140)을 대상으로 차량 속도, 차량 위치 등을 차량의 주행 상태 정보인 주기적인 교통 정보, 혹은 교통 사고 등과 같은 돌발 문제에 대한 경고 정보라 할 수 있는 돌발 상황 교통 정보를 그때 그때마다 빠르고 정확하게 송수신할 목적으로 설계된 망임을 염두해 두었을 때, 웨이브 통신망에서의 보다 진보된 처리속도의 향상을 규정한 프로토콜의 명시는 반드시 필요하며, 이를 위해 계속적으로 연구되어져 오고 있다 하겠다.
네트워크 통신 전반을 관장하는 국제표준기구인 ISO의 표준은 OSI 모델이다. 개방형 시스템(Open System)은 기반 구조에 관계없이 서로 다른 두 시스템 간에 통신을 가능케 하는 프로토콜을 모아 놓은 것이다. 이러한 OSI 모델의 목적은 하드웨어나 소프트웨어의 논리상의 변경 없이 서로 다른 시스템 간의 통신을 개방시키는 것이다. 상기 OSI 모델의 계층구조는 제 1 계층은 물리계층(Physical Layer:L1), 제 2 계층은 데이터링크계층(Data Link Layer:L2), 제 3 계층은 네트워크계층(Network Layer:L3), 제 4 계층은 전송계층(Transport Layer:L4), 제5계층은 세션계층(Session Layer:L5), 제6계층은 표현계층(Presentation Layer:L6), 그리고 제7계층은 응용계층(Application Layer:L7)으로 구성되어 있다. 일반적으로, 네트워크 장비는 OSI에서 제안하는 제7계층과 비교하여 물리적 계층(L1)에서 데이터 링크계층(L2)까지를 이중화하는 형태로 고려되어 있다. 그러나, 패킷망이 주류를 이루고 있는 현재 네트워크의 안정성을 위해서는 실제 패킷의 전송을 담당하는 네트워크 계층(L3) 및 전송계층(L4) 이상의 전반적인 네트워크 전송장비의 이중화가 고려되어야 하며, 이를 위해서는 하드웨어 및 소프트웨어의 연동하에 이중화가 고려되어야 한다. 패킷망이 주류를 이루고 있는 인터넷 망에서 각각의 패킷들은 계층별 프로토콜의 영향을 받으면서 라우팅 되고 있다. 일반적인 IP망에서는 패킷 라우팅 정보의 처리와 망의 제어를 위하여, MAC, IP, TCP/UDP, ARP, RARP, 그리고 ICMP 등의 프로토콜이 존재하고, 망 관리자의 요구에 의하여 TCP 혹은 UDP에 기반하는 상위 애플리케이션 프로토콜들이 존재한다. 통신 시스템에서 이중화에 대한 선행특허의 일례로서, 대한민국 특허출원 제2000-70723호에는 통신 시스템에서 이중화 프로세싱 보드의 절체방법이 개시되어 있다. 상기 선행특허는, 활성 보드와 대기 보드를 구비한 통신 시스템에서, 대기 보드가 처음 부팅되면 활성 보드에게 자신의 부팅을 알리고, 상기 활성 보드가 상기 두 보드의 동기화를 시도하기 위한 메시지를 상기 대기 보드에 전송함으로써, 상위 프로토콜과 하위 하드웨어 간의 종합적인 이중화를 실현한다. 그러나, 이는 사용자의 필요에 의해 생성되는 프로토콜에는 적용이 가능하지만 일반적인 라우팅 프로토콜 등에는 적용이 힘들며, 일반적인 패킷의 이중화를 통해서 투명한 계층적 분리가 불가능하다는 문제가 있었다. 이중화로 구성된 통신 시스템에서, 네트워크를 제어하는 프로토콜들은 활성프로세서 보드와 인접한 대기 프로세서 보드 사이에서 구동되며, 사용자가 감지하지 못하는 매 순간에도 메시지를 주고 받으면서 데이터를 처리하고 있다. 하지만, 하드웨어적 혹은 소프트웨어적인 장애로 인하여 활성 프로세서 보드는 오류를 발생할 수 있으며, 동시에 프로토콜을 수행하는 태스크(쓰레드)는 특별한 조치를 취하지 못하고 무응답 상태로 존재하게 된다. 이때, 대기 프로세서 보드는 기존의 활성 프로세서 보드의 프로토콜의 상태유지를 위하여 상기 장애가 발생한 활성 프로세서 보드와 같은 프로토콜이 바로 다음 동작을 이어서 수행할 수 있어야 한다.
본 발명의 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜 및 그 관리정보 베이스 설정방법은 앞서 본 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 MAC 계층 자원관리 응용 실체부와 LLC 계층 자원관리 응용 실체부를 이용해 인터넷 프로토콜(IP) 기반 하에 웨이브 통신시 LLC 계층, UMAC 계층 및 LMAC 계층을 통과하는 고용량의 실시간정보에 포함된 헤더에 붙는 다수의 응용 파라미터 정보를 최적화시킴으로써, 차량통신용 유비쿼터스 시스템에서 진행되는 전체 신호처리 속도를 더욱 향상시키는 위함이다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 LLC 계층, UMAC 계층 및 LMAC 계층을 통과하는 고용량의 실시간 정보에 포함된 헤더에 붙는 다수의 응용 파라미터 정보를 최적화시킬 수 있는 방안으로 MAC 계층 자원관리 응용 실체부와 LLC 계층 자원관리 응용 실체부 각각에 형성된 제 1, 2 관리정보 베이스를 활용해 다수의 응용 파라미터 정보를 IP 프로토콜에 접근한 사용자에 맞게 쉽게 간편하게 수정변경 혹은 업데이트 가능하도록 데이터링크 프로토콜을 설계하여 차량통신용 유비쿼터스 시스템에 적합한 운영방침을 새롭게 제안하고, 이를 통해 어플리케이션 서비스의 질이 더욱 향상된 차량통신용 유비쿼터스 시스템을 이용하는 다수의 고객들의 기대치 부응에 따른 어플리케이션 서비스의 사용율 증가 및 기업 매출에도 크게 기여하기 위함이다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜은, 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보를 매개변수로 설정함에 따라 제 1 관리정보 베이스 내 존재하는 IP-기반 디폴트 테이블에 기저장된 상기 매개변수를 호출한 후, 상기 제 1 관리정보 베이스 내 더 존재하는 IP-기반 셋팅 테이블에 상기 매개변수를 복사하는 MAC 계층 자원관리 응용 실체부; 및 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보를 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부에게 요청함에 따라, 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부로부터 전달된 상기 매개변수를 수신한 후 상기 매개변수로부터 파악되는 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보 내 기재된 응용데이터 값들을 제 2 관리정보 베이스 내 각기 할당된 다수의 레지스트 테이블에 적용시켜 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 생성시키는 LLC 계층 자원관리 응용 실체부를 포함하며, 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부는 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보와 상기 제 1 관리정보 베이스에 더 존재하는 IP-기반 서포트 테이블 내 사전 규약된 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보를 비교함에 따라, 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보 내 기재된 사용자선택 응용데이터 값들이 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보 내 기재된 설정데이터 값들에 포함될 경우에 한해 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 적어도 하나의 응용 파라미터 사용정보로 확정해 상기 IP-기반 셋팅 테이블에 셋팅시키고 상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부 간의 SCH 무선채널 연결을 허가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜의 관리정보 베이스 설정방법은, MAC 계층 자원관리 응용 실체부가 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보를 매개변수로 설정함에 따라 제 1 관리정보 베이스 내 존재하는 IP-기반 디폴트 테이블에 기저장된 상기 매개변수를 호출한 후, 상기 제 1 관리정보 베이스 내 더 존재하는 IP-기반 셋팅 테이블에 상기 매개변수를 복사하는 단계; LLC 계층 자원관리 응용 실체부가 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보를 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부에게 요청함에 따라, 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부를 통해 상기 매개변수를 수신하는 단계; 상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부가 상기 매개변수로부터 파악되는 상기 적어도 하나의 파라미터 초기정보 내 기재된 응용데이터 값들을 제 2 관리정보 베이스 내 각기 할당된 다수의 레지스트 테이블에 적용시켜 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 생성시키는 단계; 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부가 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보와 상기 제 1 관리정보 베이스에 더 존재하는 IP-기반 서포트 테이블 내 사전 규약된 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보를 비교하는 단계; 및 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부가 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보 내 기재된 사용자선택 응용데이터 값들이 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보 내 기재된 설정데이터 값들에 포함될 경우에 한해, 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 적어도 하나의 응용 파라미터 사용정보로 확정해 상기 IP-기반 셋팅 테이블에 셋팅시키고 상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부 간의 SCH 무선채널 연결을 허가하는 단계를 포함한다.
본 발명의 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜 및 그 관리정보 베이스 설정방법은 MAC 계층 자원관리 응용 실체부와 LLC 계층 자원관리 응용 실체부를 이용해 인터넷 프로토콜(IP) 기반 하에 웨이브 통신시 LLC 계층, UMAC 계층 및 LMAC 계층을 통과하는 고용량의 실시간정보에 포함된 헤더에 붙는 다수의 응용 파라미터 정보를 최적화시킴으로써, 차량통신용 유비쿼터스 시스템에서 진행되는 전체 신호처리 속도를 더욱 향상시키는 제 1 효과를 준다.
또한, 본 발명은 LLC 계층, UMAC 계층 및 LMAC 계층을 통과하는 고용량의 실시간 정보에 포함된 헤더에 붙는 다수의 응용 파라미터 정보를 최적화시킬 수 있는 방안으로 MAC 계층 자원관리 응용 실체부와 LLC 계층 자원관리 응용 실체부 각각에 형성된 제 1, 2 관리정보 베이스를 활용해 다수의 응용 파라미터 정보를 IP 프로토콜에 접근한 사용자에 맞게 쉽게 간편하게 수정변경 혹은 업데이트 가능하도록 데이터링크 프로토콜을 설계하여 차량통신용 유비쿼터스 시스템에 적합한 운영방침을 새롭게 제안하고, 이를 통해 어플리케이션 서비스의 질이 더욱 향상된 차량통신용 유비쿼터스 시스템을 이용하는 다수의 고객들의 기대치 부응에 따른 어플리케이션 서비스의 사용율 증가 및 기업 매출에도 크게 기여하는 제 2 효과를 준다.
도 1은 종래기술에 따른 차량센싱 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜에 적용되는 실체를 당업자가 이해하기 쉽도록 블록화시킨 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜을 규정하는데 사용되는 자원관리 응용 실체부들과 관리정보 베이스를 나타낸 계층도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜의 관리정보 베이스 설정방법을 당업자가 메카트로닉적으로 이해하기 쉽게 나타낸 절차도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜의 관리정보 베이스 설정방법을 당업자가 시계열적으로 이해하기 쉽게 나타낸 순서도이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 차량통신용 유비쿼터스 시스템을 나타낸 도면이다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜에 적용되는 실체를 당업자가 이해하기 쉽도록 블록화시킨 도면이다.
도 2를 참조하면, 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜(2000)은 LLC 계층, UMAC 계층 및 LMAC 계층을 통과하는 고용량의 실시간 정보에 포함된 헤더에 붙는 다수의 응용 파라미터 정보를 최적화시킬 수 있는 방안으로 MAC 계층 자원관리 응용 실체부와 LLC 계층 자원관리 응용 실체부 각각에 형성된 제 1, 2 관리정보 베이스를 활용해 다수의 응용 파라미터 정보를 IP 프로토콜에 접근한 사용자에 맞게 쉽게 간편하게 수정변경 혹은 업데이트 가능하도록 제안한 통신 프로토콜 중 하나로, MAC 계층 자원관리 응용 실체부(100), 제 1 관리정보 베이스(110), LLC 계층 자원관리 응용 실체부(200) 및 제 2 관리정보 베이스(210)를 포함한다.
본 발명에 관해 좀 더 상세히 설명하자면 다음과 같다.
즉, MAC 계층 자원관리 응용 실체부(100)는 부팅 구동시, 제 1 관리정보 베이스(110)와 연결된 포트를 자동으로 오픈시키며, 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보를 매개변수로 설정함에 따라 제 1 관리정보 베이스(110) 내 존재하는 IP-기반 디폴트 테이블에 기저장된 매개변수를 호출한 후, 제 1 관리정보 베이스(110) 내 더 존재하는 IP-기반 셋팅 테이블에 매개변수를 복사한다.
이때, 매개변수가 IP-기반 셋팅 테이블에 복사됨으로 인해, MAC 계층 자원관리 응용 실체부(100)와 LLC 계층 자원관리 응용 실체부(200) 간에 존재하는 서로 다른 통신 소켓이 자동 연결된다.
LLC 계층 자원관리 응용 실체부(200)는 적어도 하나의 파라미터 초기정보를 MAC 계층 자원관리 응용 실체부(100)에게 요청함에 따라, MAC 계층 자원관리 응용 실체부(100)로부터 매개변수를 수신한 후 매개변수로부터 파악되는 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보 내 기재된 응용데이터 값들을 기구비된 제 2 관리정보 베이스(210)에 내 각기 할당된 다수의 레지스트 테이블에 적용시켜 응용데이터 값들이 사용자선택 응용데이터 값들로 변경된 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 생성시킨다.
즉, LLC 계층 자원관리 응용 실체부는 다수의 레지스트 테이블 중 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보에 부여된 주소와 일치하는 번지 테이블과 매칭시켜 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보 내 기재된 응용데이터 값들이 번지 테이블 내 기재된 사용자선택 응용데이터 값들로 변경된 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 번지 테이블에 임시 저장한다.
적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보가 다수의 레지스트 테이블 중 하나인 번지 테이블에 임시 저장되는 이유는 어플리케이션 서비스를 이용하는 사용자의 선택에 따라 시용자선택 응용데이터 값들이 수시로 변동되기 때문에 사용자선택 응용데이터 값들이 기재된 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 고정적으로 저장시킬 수 없다 하겠다.
이어서, MAC 계층 자원관리 응용 실체부(100)는 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보와 제 1 관리정보 베이스(110)에 더 존재하는 IP-기반 서포트 테이블 내 사전 규약된 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보를 비교함에 따라, 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보 내 기재된 사용자선택 응용데이터 값들이 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보 내 기재된 설정데이터 값들에 포함될 경우에 한해 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 적어도 하나의 응용 파라미터 사용정보로 확정해 IP-기반 셋팅 테이블에 셋팅한다.
또한, MAC 계층 자원관리 응용 실체부(100)는 LLC 계층 자원관리 응용 실체부 간의 SCH 무선채널 연결을 허가한다.
만약, 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보 내 기재된 사용자선택 응용데이터 값들이 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보 내 기재된 설정데이터 값들 내에 미포함될 경우, MAC 계층 자원관리 응용 실체부(100)는 매개변수를 LLC 계층 자원관리 응용 실체부(200)에 재전송한다.
이에 따라, 적어도 하나의 응용 파라미터 사용정보는 어플리케이션 서비스에 따른 고용량의 실시간정보 송수신시, LLC(Logical link Control) 계층, UMAC(Upper Medium Access Control) 계층 및 LMAC(Low Medium Access Control) 계층을 통과하는 실시간 정보 내 포함된 헤더에 부착된다.
여기서, 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보는 SCH 무선채널의 사용주파수 대역, 사용전력, 변복조 채택방식, 안테나 모듈, 상기 SCH 무선채널의 변경타임, 상기 SCH 무선채널의 감지시간, 상기 SCH 무선채널의 심볼 감지시간 및 패킷 전송율 중 적어도 하나를 포함하는 것임에 유의한다.
MAC 계층 자원관리 응용 실체부(100)는 LLC 계층 자원관리 응용 실체부(200) 간의 SCH 무선채널에 대한 연결 허가를 LLC 계층 자원관리 응용 실체부(200)에 통지에 따라, 인터넷상에서 독립적으로 운영되고 있는 통신망들을 경로 제어하는 규약이면서 다른 네트워크 간의 데이터 전송을 가능하게 하는 인터넷 프로토콜(IP : Internet Protocol)을 기반으로 실시되는 웨이브 통신(IEEE 802.11p) 상의 어플리케이션 서비스가 적어도 하나의 응용 파라미터 사용정보 내에서 새롭게 업데이트된 사용자선택 응용데이터 값들에 의해 구현된다.
부가설명으로 웨이브 통신에 의해 구현되는 통신 장치들은 도 6에서 보여지는 바와 같이, 다수의 차량 단말(OBU, On Board Unit), 다수의 노변 장치(RSU, Remote Service Unit), 정보 수집 센터(UTC, Ubiquitious Transportation Center, 미도시)를 포함하여 구성된다 하겠다.
차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜은 도 3에서 보여지는 바와 같이, 교통망 체계 정보를 갖는 인터넷 프로토콜(IP) 계층 이하에 LLC(Logical Link Control) 계층 및 UMAC(Upper Media Access Control), LMAC(Low Media Access Control) 계층으로 구성됨으로써, 사용자선택에 따라 수시로 교체되는 TV, 인터넷, 메신저, 멀티미디어 다운로드 등과 같은 어플리케이션 서비스를 제공시 손쉽게 교통망 체계정보가 이용되게 한다.
예를 들어, 어플리케이션 서비스가 제공될 때, LLC 계층 및 MAC 계층에 포함된 교통망 체계정보를 통하여 손쉽게 V2I(Vehicle to Infrastructure)에 해당하는 TV, 인터넷, 메신저, 멀티미디어 다운로드 등 비안전 서비스를 실시한다. 이때, 차량센싱 통신망이 열려도 수시로 무선환경을 변동시키는 SCH 무선채널이 채택된다.
그 결과로써, 차량센싱 통신망에 이용되는 데이터링크 프로토콜은 일반적인 교통 시스템과 비교하여 어플리케이션 서비스 제공시 응용데이터 패킷의 중복 전송을 현저하게 줄일 수 있다.
몇 가지 용어를 정의하면 다음과 같다. WAVE(Wireless Access In Vehicular Environment)는 IEEE 802.11p와 IEEE 1609을 통합한 차량 네트워크 무선전송 기술이다.
LLC(Logical Link Control) 계층은 데이터링크 계층이 가지고 있는 두개의 부계층 중 하나로, 물리적 매체 상에서 논리적인 흐름제어와 계층 내에서의 에러 제어, 오류 복원 등의 트래픽 관리를 관여하고 있다. LLC 계층은 SDLC, NetBIOS 또는 NetWare 등과 같은 회선 프로토콜을 식별하며, 특히 Wave 통신시 LLC 헤더에 일련번호를 매겨서 도착 확인을 추적한다.
매체 접근 제어(MAC, Medium Access Control) 계층은 데이터링크 계층이 가지고 있는 두개의 부계층 중 다른 하나로, MAC 계층(UMAC 계층과 LMAC 계층을 포괄하여 설명)은 다른 계층과 달리 ANSI C(American National Standards Institute C)로 구현되는데, 이는 메모리(DPRAM)를 통한 하드웨어 FPGA(Field Programmable Gate Array)와의 Wave 통신을 신속하고 용이하게 수행하기 위함이라 하겠다.
이러한 MAC 계층은 도로변에 위치한 한 대의 노변 기지국이 자신의 서비스 영역을 통과하는 불특정 다수의 차량과의 단방향 또는 양방향 단거리 통신링크를 제공할 수 있는 수단을 제공한다. 통신 방법은 동기화된 반 이중모드를 사용하며, 차량에서의 링크 초기 접속은 Slotted ALOHA 방식을 근간으로 한다.
또, MAC 계층은 통신 프레임의 구조 및 채널 할당, 매체 접속 제어 부계층의 서비스 및 프리미티브, 노변 장치의 매체 접속 제어 처리 절차, 어드레싱, 통신 매체 제어 절차, 다중 접속 방식, 분리(Fragmentation) 및 결합(De-Fragmentation), 관리 정보 베이스(Management Information Base) 처리, 각종 큐들의 처리 등을 행한다. 특히, MAC 계층은 노변 기지국과 차량 단말 장치를 연결하는 물리 매체의 사용을 관장하는데, 물리 매체의 접속은 노변 장치에 의해 관리되는 중앙 집중형 제어방법을 사용한다.
MAC 계층에서 처리되는 통신 프레임은 시간 축 상에서 여러 개의 슬롯들로 이루어지는데, 각 슬롯들의 길이는 동일하며 데이터의 성격에 따라 프레임 제어 슬롯(FCMS : Frame Control Message Slot), 메시지 데이터 슬롯(MDS : Message Data Slot), 접속 요구 슬롯(ACTS: Activation Slot)으로 나뉘며, 이러한 슬롯으로 구성된 프레임은 각각 제어 프레임 제어 메시지 채널(FCMC), 메시지 데이터 채널(MDC), 접속요구채널(ACTC), 수신완료채널(ACKC)을 통해 전송된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜을 당업자가 메카트로닉적으로 이해하기 쉽게 나타낸 절차도이다.
먼저, MAC 계층 자원관리 응용 실체부는 부팅 구동시, 제 1 관리정보 베이스와 연결된 포트를 자동으로 오픈시킨다(S10).
MAC 계층 자원관리 응용 실체부는 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보를 매개변수로 설정함에 따라 제 1 관리정보 베이스 내 존재하는 IP-기반 디폴트 테이블에 기저장된 매개변수를 호출한 후, 제 1 관리정보 베이스 내 더 존재하는 IP-기반 셋팅 테이블에 매개변수를 복사한다(S20, S30).
매개변수가 IP-기반 셋팅 테이블에 복사됨에 의해, MAC 계층 자원관리 응용 실체부와 LLC 계층 자원관리 응용 실체부 간에 존재하는 서로 다른 통신 소켓이 자동 연결된다(S40).
LLC 계층 자원관리 응용 실체부는 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보를 MAC 계층 자원관리 응용 실체부에게 요청함에 따라, MAC 계층 자원관리 응용 실체부를 통해 매개변수를 수신한다(S50, S60).
LLC 계층 자원관리 응용 실체부는 매개변수로부터 파악되는 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보 내 기재된 응용데이터 값들을 제 2 관리정보 베이스 내 각기 할당된 다수의 레지스트 테이블에 적용시켜 응용데이터 값들을 사용자선택 응용데이터 값들로 변경한 후, 사용자선택 응용데이터 값들이 변경 기재된 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 생성시킨다(S70, S80).
즉, 다수의 레지스트 테이블 적용시, LLC 계층 자원관리 응용 실체부는 다수의 레지스트 테이블 중 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보에 부여된 주소와 일치하는 번지 테이블과 매칭시켜 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보 내 기재된 응용데이터 값들을 번지 테이블 내 기재된 사용자선택 응용데이터 값들로 변경한 다음, 사용자선택 응용데이터 값들이 기재된 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 번지 테이블에 임시 저장시킨다.
MAC 계층 자원관리 응용 실체부는 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보와 제 1 관리정보 베이스에 더 존재하는 IP-기반 서포트 테이블 내 사전 규약된 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보를 비교한다(S90).
MAC 계층 자원관리 응용 실체부는 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보 내 기재된 사용자선택 응용데이터 값들이 적어도 하나의 파라미터 정규정보 내 기재된 설정데이터 값들에 포함될 경우에 한해, 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 적어도 하나의 응용 파라미터 사용정보로 확정해 IP-기반 셋팅 테이블에 셋팅한다(S100). 이에 따라, MAC 계층 자원관리 응용 실체부는 LLC 계층 자원관리 응용 실체부 간의 SCH 무선채널 연결을 허가한다(S110).
또한, MAC 계층 자원관리 응용 실체부는 상기 SCH 무선채널에 대한 연결을 허가함을 LLC 계층 자원관리 응용 실체부에 통지함에 따라(S120), 인터넷 프로토콜(IP : Internet Protocol)을 기반으로 실시되는 웨이브 통신(IEEE 802.11p) 상의 어플리케이션 서비스는 적어도 하나의 파라미터 사용정보 내 기재된 사용자선택 응용데이터 값들에 의해 구현된다(S120).
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜의 관리정보 베이스 설정방법을 당업자가 시계열적으로 이해하기 쉽게 나타낸 순서도로, 내용상 도 4와 대동소위함으로 중복기재를 피하도록 한다.
이어서, 본 발명의 실시예에 따른 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜의 관리정보 베이스 설정방법에 대한 추가적인 동작은 이하 기재된 바와 같이 설명 용이하다.
즉, 어플리케이션 서비스에 따른 고용량 실시간정보 송수신시, 적어도 하나의 응용 파라미터 사용정보는 LLC(Logical link Control) 계층, UMAC(Upper Medium Access Control) 계층 및 LMAC(Low Medium Access Control) 계층을 통과하는 실시간 정보 내 포함된 헤더에 부착시킴으로써 다수의 응용 파라미터 정보를 최적화시킬 수 있다.
다시 말해, 다수의 응용 파라미터 정보가 최적화된 차량통신용 유비쿼터스 시스템은 [표 1]에서 보여지는 바와 같이, 응용 파라미터 정보 변경에 따라 실시되는 실제 응용데이터 패킷의 전송속도로 나타남을 알 수 있다.
실제 전송속도
MAC 계층 자원관리
응용 실체부		 UMAC 계층 251.79ms
LMAC 계층 505.63ms
본 발명은 MAC 계층 자원관리 응용 실체부와 LLC 계층 자원관리 응용 실체부 각각에 형성된 제 1, 2 관리정보 베이스를 활용해 다수의 응용 파라미터 정보를 IP 프로토콜에 접근한 사용자에 맞게 쉽게 간편하게 수정변경 혹은 업데이트 가능하도록 데이터링크 프로토콜을 설계함으로써, 웨이브 통신시 LLC 계층, UMAC 계층 및 LMAC 계층을 통과하는 고용량의 실시간 정보에 포함된 헤더에 붙는 다수의 응용 파라미터 정보를 최적화하고 차량통신용 유비쿼터스 시스템에서 진행되는 전체 신호처리 속도, 특히 응용데이터 패킷의 전송속도를 더욱 향상시킨다 하겠다.
또한, 만약 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보 내 기재된 사용자선택 응용데이터 값들이 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보 내 기재된 설정데이터 값들 내에 미포함될 경우, MAC 계층 자원관리 응용 실체부는 매개변수를 LLC 계층 자원관리 응용 실체부에 재전송하여 LLC 계층 자원관리 응용 실체부로 하여금 매개변수로 설정된 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보 내 기재된 응용데이터 값들을 재수정하도록 유도한다.
2000 : 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜
100 : MAC 계층 자원관리 응용 실체부 110 : 제 1 관리정보 베이스
200 : LLC 계층 자원관리 응용 실체부 210 : 제 2 관리정보 베이스

Claims (16)

  1. 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보를 매개변수로 설정함에 따라 제 1 관리정보 베이스 내 존재하는 IP-기반 디폴트 테이블에 기저장된 상기 매개변수를 호출한 후, 상기 제 1 관리정보 베이스 내 더 존재하는 IP-기반 셋팅 테이블에 상기 매개변수를 복사하는 MAC 계층 자원관리 응용 실체부; 및
    상기 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보를 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부에게 요청함에 따라, 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부로부터 전달된 상기 매개변수를 수신한 후 상기 매개변수로부터 파악되는 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보 내 기재된 응용데이터 값들을 제 2 관리정보 베이스 내 각기 할당된 다수의 레지스트 테이블에 적용시켜 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 생성시키는 LLC 계층 자원관리 응용 실체부를 포함하며,
    상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부는 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보와 상기 제 1 관리정보 베이스에 더 존재하는 IP-기반 서포트 테이블 내 사전 규약된 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보를 비교함에 따라, 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보 내 기재된 사용자선택 응용데이터 값들이 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보 내 기재된 설정데이터 값들에 포함될 경우에 한해 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 적어도 하나의 응용 파라미터 사용정보로 확정해 상기 IP-기반 셋팅 테이블에 셋팅시키고 상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부 간의 SCH 무선채널 연결을 허가하는 것을 특징으로 하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부는,
    부팅 구동시, 상기 제 1 관리정보 베이스와 연결된 포트를 자동으로 오픈시키는 것을 특징으로 하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 매개변수가 상기 IP-기반 셋팅 테이블에 복사됨으로 인해, 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부와 상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부 간에 존재하는 서로 다른 통신 소켓이 자동 연결되는 것을 특징으로 하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부는 상기 SCH 무선채널에 대한 연결을 허가함을 상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부에 통지에 따라, 인터넷 프로토콜(IP : Internet Protocol)을 기반으로 실시되는 웨이브 통신(IEEE 802.11p) 상의 어플리케이션 서비스가 상기 사용자선택 응용데이터 값들에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 인터넷 프로토콜을 기반으로 한 통신장치들은,
    다수의 차량 단말기, 다수의 노변 장치 및 정보수집 센터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 사용정보는,
    상기 어플리케이션 서비스에 따른 고용량의 실시간정보 송수신시, LLC(Logical link Control) 계층, UMAC(Upper Medium Access Control) 계층 및 LMAC(Low Medium Access Control) 계층을 통과하는 상기 실시간 정보 내 포함된 헤더에 부착되는 것을 특징으로 하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보는,
    상기 SCH 무선채널의 사용주파수 대역, 사용전력, 변복조 채택방식, 안테나 모듈, 상기 SCH 무선채널의 변경타임, 상기 SCH 무선채널의 감지시간, 상기 SCH 무선채널의 심볼 감지시간 및 패킷 전송율 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자선택 응용데이터 값들이 상기 설정데이터 값들에 미포함될 경우, 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부는 상기 매개변수를 상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부에 재전송하는 것을 특징으로 하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부는,
    상기 다수의 레지스트 테이블 중 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보에 부여된 주소와 일치하는 번지 테이블과 매칭시켜 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보 내 기재된 응용데이터 값들이 상기 번지 테이블 내 기재된 사용자선택 응용데이터 값들로 변경된 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 상기 번지 테이블에 임시 저장하는 것을 특징으로 하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜.
  10. MAC 계층 자원관리 응용 실체부가 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보를 매개변수로 설정함에 따라 제 1 관리정보 베이스 내 존재하는 IP-기반 디폴트 테이블에 기저장된 상기 매개변수를 호출한 후, 상기 제 1 관리정보 베이스 내 더 존재하는 IP-기반 셋팅 테이블에 상기 매개변수를 복사하는 단계;
    LLC 계층 자원관리 응용 실체부가 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보를 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부에게 요청함에 따라, 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부를 통해 상기 매개변수를 수신하는 단계;
    상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부가 상기 매개변수로부터 파악되는 상기 적어도 하나의 파라미터 초기정보 내 기재된 응용데이터 값들을 제 2 관리정보 베이스 내 각기 할당된 다수의 레지스트 테이블에 적용시켜 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 생성시키는 단계;
    상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부가 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보와 상기 제 1 관리정보 베이스에 더 존재하는 IP-기반 서포트 테이블 내 사전 규약된 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보를 비교하는 단계; 및
    상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부가 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보 내 기재된 사용자선택 응용데이터 값들이 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 정규정보 내 기재된 설정데이터 값들에 포함될 경우에 한해, 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 적어도 하나의 응용 파라미터 사용정보로 확정해 상기 IP-기반 셋팅 테이블에 셋팅시키고 상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부 간의 SCH 무선채널 연결을 허가하는 단계를 포함하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜의 관리정보 베이스 설정방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보가 매개변수로 설정되기 전 단계로,
    상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부가 부팅 구동시, 상기 제 1 관리정보 베이스와 연결된 포트를 자동으로 오픈시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜의 관리정보 베이스 설정방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 매개변수가 상기 IP-기반 셋팅 테이블에 복사됨으로 인해, 상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부와 상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부 간에 존재하는 서로 다른 통신 소켓이 자동 연결되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜의 관리정보 베이스 설정방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 SCH 무선채널의 연결이 허가되는 단계 이후,
    상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부가 상기 SCH 무선채널에 대한 연결을 허가함을 상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부에 통지하는 단계; 및
    인터넷 프로토콜(IP : Internet Protocol)을 기반으로 실시되는 웨이브 통신(IEEE 802.11p) 상의 어플리케이션 서비스가 상기 사용자선택 응용데이터 값들에 의해 구현되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜의 관리정보 베이스 설정방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 어플리케이션 서비스에 따른 고용량 실시간정보 송수신시, 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 사용정보가 LCC(Logical link Control) 계층, UMAC(Upper Medium Access Control) 계층 및 LMAC(Low Medium Access Control) 계층을 통과하는 상기 실시간 정보 내 포함된 헤더에 부착되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜의 관리정보 베이스 설정방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 사용자선택 응용데이터 값들이 상기 설정데이터 값들에 미포함될 경우,
    상기 MAC 계층 자원관리 응용 실체부가 상기 매개변수를 상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부에 재전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜의 관리정보 베이스 설정방법.
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 다수의 레지스트 테이블 적용시,
    상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부가 상기 다수의 레지스트 테이블 중 상기 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보에 부여된 주소와 일치하는 번지 테이블과 매칭시키는 단계;
    상기 적어도 하나의 응용 파라미터 초기정보 내 기재된 응용데이터 값들이 상기 번지 테이블 내 기재된 사용자선택 응용데이터 값들로 변경되는 단계; 및
    상기 LLC 계층 자원관리 응용 실체부가 상기 사용자선택 응용데이터 값들이 기재된 적어도 하나의 응용 파라미터 수정정보를 상기 번지 테이블에 임시 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량센싱 통신망 상의 데이터링크 프로토콜의 관리정보 베이스 설정방법.
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