KR101535913B1 - 방향성 안테나 기반의 차량용 애드혹 네트워크를 위한 매체 접속 제어 방법 및 이를 이용한 차량용 애드혹 네트워크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예들에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법은 방향성 안테나를 각각 가지는 소스 차량 노드와 목적 차량 노드를 포함하는 차량용 애드혹 네트워크에서, 소스 차량 노드가, 유효 통신 범위 중에서 목적 차량 노드의 방향으로는 송신될 데이터의 양에 관한 RDF 메시지를 송신하고, 유효 통신 범위 중에서 나머지 방향으로는 송신될 데이터의 양에 관한 SDF 메시지를 송신하는 단계, 목적 차량 노드의 방향으로 데이터를 송신하는 단계 및 데이터 송신이 끝난 후에, 만약 목적 차량 노드로부터 ACK 메시지가 수신되면, 목적 차량 노드에 대한 통신을 종료하는 단계를 포함하고, 방향성 안테나는 차량의 진행 방향에 관련된 일부 방향들에 상응하는 유효 통신 범위를 가질 수 있다.

Description

방향성 안테나 기반의 차량용 애드혹 네트워크를 위한 매체 접속 제어 방법 및 이를 이용한 차량용 애드혹 네트워크 장치{METHOD FOR MEDIA ACCESS CONTROL FOR VEHICULAR AD-HOC NETWORK BASED ON DIRECTIONAL ANTENNA AND APPARATUS FOR VEHICULAR AD-HOC NETWORK}

본 발명은 차량용 애드혹 네트워크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 차량용 애드혹 네트워크를 위한 매체 접근 제어 프로토콜에 관한 것이다.

차량 애드혹 네트워크(Vehicular Ad-hoc Network, VANET)는 모바일 애드혹 네트워크(Mobile Ad-hoc Network, MANET)의 일부 내지 변용 기술로서, 공공 안전과 지능형 교통 서비스(Intelligent Transport System, ITS)를 위한 차량 대 차량(Vehicle to Vehicle, V2V) 또는 차량 대 인프라스트럭처(Vehicle to Infrastructure, V2I) 통신을 지원하는 차량 애드혹 네트워킹 기술은 IEEE 802.11p 및 IEEE 1609 표준을 포함하는 프로토콜 스택인 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)로 표준화되었다.

한편, 미국 교통부 산하 국가도로교통안전국(NHTSA)는 V2V 통신의 궁극적인 목적을 차량간 통신을 이용하여 사고를 방지하고 도로 교통의 전체적인 안정성을 높이는 것에 두고 있다. 이 기관은 이를 위해 2016년에 차량의 V2V 기능 탑재를 강제하는 법안을 목표로 하고 있다. 이에 따라 VANET 환경에서 라우팅 기법에 대한 관심이 높아지고 있다.

이동 노드들이 무작위적으로 움직이는 환경인 MANET과 달리, VANET에서는, 이동하는 차량 노드들이 도로와 교통량, 제한속도 및 교통신호 등에 따라 통제된 움직임을 보이는 환경에서 차량 노드 사이의 통신(V2V), 또는 이동하는 차량 노드와 고정된 노변 기지국 사이의 통신(V2I)을 제공하며, 차량 노드의 고속 이동성 및 빈번한 토폴로지 변화를 수용할 수 있도록, 통신 프로토콜의 세부적인 규칙들이 정해질 수 있다.

이러한 특징을 고려하여, 차량 노드들 사이의 효율적인 통신을 위해 VANET의 매체 접근 제어(MAC, Media Access Control) 프로토콜이 제안되어 있다.

일반적으로 널리 쓰이는 무선 안테나는 전방향성(omni-directional antenna)로서 무선 안테나의 유효 거리 내에 모든 차량 노드들이나 기타 노드들과 통신할 수 있다. 기본적으로 VANET은 차량들의 진행 방향에 따라 차량 노드들이 데이터를 자발적으로 생성하거나 전달하는 네트워크라고 할 수 있기 때문에, 이러한 전방향성 무선 안테나는 차량들의 진행 방향이 아닌 영역에서 불필요한 충돌을 일으킬 수 있다. 나아가 차량들이 밀집해 있는 경우에 정체된 차량들 사이에서 예상치 못한 은닉 노드 문제(hidden node problem)가 발생하거나, 노변 기지국에 부하가 급증하는 문제가 발생할 수 있다. 은닉 노드 문제는 노드 A가 노드 B에 전송을 하는 중에 노드 A의 클러스터 바깥에 존재하여 노드 A의 존재를 알지 못하는 노드 C도 노드 B에 전송을 시도할 때에 발생하는 문제이다. 노드 A와 노드 C는 서로에게 보이지 않아 상대의 존재를 알지 못하고 노드 B에게 전송을 하므로 각 노드 입장에서는 원인을 알 수 없는 전송 실패를 겪는다.

이에 따라, 방향성인 무선 안테나를 이용하여, 유효 통신 범위를 제한하는 방향성 VANET이 제안되었다.

방향성 VANET 기법은 다른 차량 노드들에 대한 탐색 범위를 자동차의 이동 방향에 따라 제한할 수 있으므로 상술한 여러 문제점들을 줄일 수 있다.

하지만, 여러 논문들에 보고된 바에 따르면, 방향성 VANET은 다음과 같은 문제점들을 발생시킬 가능성이 있다.

방향성 안테나의 불규칙한 통신 로브(Lobe)는 비대칭 통신 범위로 인한 은닉 노드 현상을 일으키고 예상치 못한 통신 범위 교차 현상을 일으킬 수 있다.

두 노드들 사이에 통신 채널을 수립하기 위해 일반적으로 노드들 사이에 수행되는 RTS/CTS (request to send/clear to send) 메시지 교환 절차가 실패하면서 방향성 은닉 노드 문제가 빈번하게 일어나 통신이 불가능하게 될 수 있다.

방향성 안테나를 이용한 네트워크에서 널리 알려진 귀머거리 또는 난청 현상(Deafness)은, 어떤 노드 A가 다른 노드 B와 사이의 제1 방향에서 통신 절차를 진행하는 중에 제2 방향에서 또다른 노드 C로부터 전송되는 통신 시도를 인지하지 못하고 응답하지 않을 경우에, 노드 C가 백오프(Backoff) 시간을 늘리면서 계속 통신을 시도하는 문제이다.

교통 상황과 흐름이 빈번하게 바뀌고 차량들의 경로는 제각각이므로 VANET 토폴로지는 동적으로 변한다. 데이터의 전송과 수신 확인(ACK) 신호의 수신으로 구성되는 일반적인 통신 프로토콜은 만약 어떤 노드들 사이에 ACK 메시지 교환이 원활히 이루어지지 않으면 다른 노드들이 계속 대기하게 되는 노출 노드 문제(exposed node problem)를 일으킬 수 있다. 노출 노드 문제는 클러스터 밖의 노드 A에 노드 B가 전송을 하고 있는 것이 감지되는데, 노드 A로부터 노드 B가 수신하는 ACK 메시지를 노드 C는 받지 못하므로, 노드 C가 노드 D에 전송을 하지 못하고 대기하는 문제이다.

통상적 은닉 노드 문제를 해결하기 위해, 만약 어떤 노드가 자신이 보내지 않은 RTS에 대한 CTS 메시지를 수신하면 그 노드는 어떤 다른 노드에 채널 우선권을 뺏겼음을 인지하게 할 수 있다.

이러한 문제들을 해결하기 위해 많은 MAC 프로토콜들이 제안되어 왔다.

한편, 방향성 안테나를 이용하지 않고 전방향성 안테나를 이용하면서 은닉 노드 문제를 해결하기 위해 MACAW(Multiple Access with Collision Avoidance for Wireless) 프로토콜이 제안되어 있다.

MACAW 프로토콜은 RTS/CTS 메시지 교환 후에, 처리될 예정인 데이터(DF, Data Fragment)의 양에 상응하는 전송 시간 정보를 DS(Data Sending) 메시지에 탑재하여 주변 노드들에 알림으로써, 주변의 노드들이 통신할 노드들 사이에 통신이 끝날 시간을 예측할 수 있게 한다.

MACAW 프로토콜은 은닉 노드 문제를 해결하기 위해, RRTS(Request for RTS) 메시지를 도입하여, 데이터를 수신 중인 노드가 DS 시간이 끝나는 시점에 RRTS를 주변 노드들에 알림으로써, 충돌을 방지할 수 있는 시점에 주변 노드가 RTS를 보낼 수 있게 한다.

하지만 MACAW 프로토콜은 노출 노드 문제와 귀머거리 현상을 해결하지 못한다. 예를 들어, 노드 A, 노드 B, 노드 C 및 노드 D가 있고, 노드 B의 전송 범위 안에 노드 A와 노드 C가 있지만 노드 D는 노드 B의 전송 범위 밖에 있다고 하자. 노드 B가 노드 A에 전송하는 동안, 노드 C는, 노드 D로부터 CTS를 받더라도, 노드 B가 노드 A에 전송을 마칠 때까지, 노드 D로 전송을 시작하지 못하고 대기하여야 하는 노출 노드 문제가 여전히 일어나고 있다.

다음으로, 노드 D는 노드 C가 계속 노드 B의 통신 범위에 놓여 노드 D에 대해 응답하지 않음으로써 백오프 시간을 늘려가며 계속 노드 C에 대해 통신을 시도하는 귀머거리 현상이 일어난다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 방향성 안테나 기반의 차량용 애드혹 네트워크를 위한 매체 접속 제어 방법 및 이를 이용한 차량용 애드혹 네트워크 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 방향성 안테나 기반의 차량용 애드혹 네트워크를 위해 은닉 노드 문제, 노출 노드 문제 및 귀머거리 현상을 해소할 수 있는 매체 접속 제어 방법 및 이를 이용한 차량용 애드혹 네트워크 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법은,

방향성 안테나를 각각 가지는 소스 차량 노드와 목적 차량 노드를 포함하는 차량용 애드혹 네트워크에서, 상기 소스 차량 노드가,

유효 통신 범위 중에서 상기 목적 차량 노드의 방향으로는 송신될 데이터의 양에 관한 RDF 메시지를 송신하고, 상기 유효 통신 범위 중에서 나머지 방향으로는 송신될 데이터의 양에 관한 SDF 메시지를 송신하는 단계;

상기 목적 차량 노드의 방향으로 데이터를 송신하는 단계; 및

데이터 송신이 끝난 후에, 만약 상기 목적 차량 노드로부터 ACK 메시지가 수신되면, 상기 목적 차량 노드에 대한 통신을 종료하는 단계를 포함하고,

상기 방향성 안테나는 차량의 진행 방향에 관련된 일부 방향들에 상응하는 상기 유효 통신 범위를 가질 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 차량용 애드혹 네트워크가 방향성 안테나를 각각 가지는 제1 및 제2 차량 노드들을 더 포함하는 경우에, 상기 제1 차량 노드가,

유효 통신 범위 내에서 상기 소스 차량 노드로부터 상기 RDF 메시지가 수신되었는지 판정하는 단계;

상기 RDF 메시지에 기초하여 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 또는 메시지 송신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 회피하여야 하는 대기 시간을 추정하는 단계; 및

상기 추정된 대기 시간 동안 대기하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 차량용 애드혹 네트워크가 방향성 안테나를 각각 가지는 제1 및 제2 차량 노드들을 더 포함하는 경우에, 상기 제1 차량 노드가,

유효 통신 범위 내에서 상기 소스 차량 노드로부터 상기 SDF 메시지가 수신되었는지 판정하는 단계;

상기 SDF 메시지에 기초하여, 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 또는 메시지 송수신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 일으키지 않고 수행될 수 있는 통신 가능 시간을 추정하는 단계; 및

상기 제2 차량 노드와 사이에서, 상기 추정된 통신 가능 시간 동안 데이터 또는 메시지를 송수신하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 소스 차량 노드가,

상기 데이터 송신이 끝난 후에, 만약 상기 목적 차량 노드로부터 RDS 메시지가 수신되면, 상기 목적 차량 노드로부터 후속 데이터를 수신하는 단계; 및

상기 목적 차량 노드로부터 상기 후속 데이터의 수신이 끝난 후에, ACK 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신하는 단계를 더 포함하고,

상기 ACK 메시지는 데이터의 수신 완료를 알리는 메시지이고 상기 RDS 메시지는 상기 소스 차량 노드에 송신할 상기 후속 데이터의 양에 관하여 생성하는 메시지일 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 소스 차량 노드가 상기 목적 차량 노드의 방향으로 데이터를 송신하는 단계에 이어,

상기 목적 차량 노드가,

만약 데이터의 수신이 완료된 때에 상기 소스 차량 노드로 송신할 후속 데이터가 없으면, 상기 ACK 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신하는 단계;

만약 데이터의 수신이 완료된 때에 상기 소스 차량 노드로 송신할 후속 데이터가 있다면, RDS 메시지를 상기 소스 차량 노드의 방향으로 송신하고, 상기 후속 데이터의 양에 관한 SDS 메시지를 유효 통신 범위 내의 다른 방향으로 송신하는 단계;

상기 후속 데이터를 상기 소스 차량 노드의 방향으로 송신하는 단계; 및

상기 후속 데이터 수신 완료에 관한 ACK 메시지를 소스 차량 노드로부터 수신하는 단계를 포함하고,

상기 ACK 메시지는 데이터를 수신한 상기 목적 차량 노드가 상기 소스 차량 노드에 데이터의 수신 완료를 알리는 메시지이고, 상기 RDS 메시지는 상기 소스 차량 노드에 송신할 상기 후속 데이터의 양에 관하여 생성하는 메시지일 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 차량용 애드혹 네트워크가 방향성 안테나를 각각 가지는 제1 및 제2 차량 노드들을 더 포함하는 경우에, 상기 제1 차량 노드가,

유효 통신 범위 내에서 상기 RDS 메시지가 수신되었는지 판정하는 단계;

상기 수신된 RDS 메시지에 기초하여 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 또는 메시지 송신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 회피하여야 하는 대기 시간을 추정하는 단계; 및

추정된 대기 시간 동안 대기하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법은

상기 제1 차량 노드가, 추정된 대기 시간 동안 대기한 후에, 상기 제2 차량 노드에 RRTS(Request for RTS) 메시지를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 차량 노드가,

유효 통신 범위 내에서 상기 SDS 메시지가 수신되었는지 판정하는 단계;

상기 수신된 SDS 메시지에 기초하여 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 또는 메시지 송수신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 일으키지 않고 수행될 수 있는 통신 가능 시간을 추정하는 단계; 및

상기 제2 차량 노드와 사이에서, 추정된 통신 가능 시간 동안 데이터 또는 메시지를 송수신하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법은

상기 RDF 메시지 및 상기 SDF 메시지의 송신 단계에 앞서,

상기 소스 차량 노드가, 상기 유효 통신 범위 내에 RTS(Request to Send) 메시지를 송신하는 단계; 및

상기 목적 차량 노드로부터 CTS(Clear to Send) 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 애드혹 네트워크 장치는

소스 차량 노드와 목적 차량 노드로서 각각 동작하는 복수의 차량용 애드혹 네트워크 장치들을 포함하는 차량용 애드혹 네트워크에서, 상기 차량용 애드혹 네트워크 장치는

방향성 안테나 및 매체 접근 제어부를 각각 포함하고,

상기 소스 차량 노드의 매체 접근 제어부는,

유효 통신 범위 중에서 상기 목적 차량 노드의 방향으로는 송신될 데이터의 양에 관한 RDF 메시지를 송신하고, 상기 유효 통신 범위 중에서 나머지 방향으로는 송신될 데이터의 양에 관한 SDF 메시지를 송신하고,

상기 목적 차량 노드의 방향으로 데이터를 송신하며,

데이터 송신이 끝난 후에, 만약 상기 목적 차량 노드로부터 ACK 메시지가 수신되면, 상기 목적 차량 노드에 대한 통신을 종료하도록 동작하고,

상기 방향성 안테나는 차량의 진행 방향에 관련된 일부 방향들에 상응하는 상기 유효 통신 범위를 가질 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 차량용 애드혹 네트워크가 제1 및 제2 차량 노드로서 각각 동작하고 방향성 안테나 및 매체 접근 제어부를 각각 포함하는 복수의 차량용 애드혹 네트워크 장치들을 더 포함하는 경우에,

상기 제1 차량 노드의 매체 접근 제어부가,

유효 통신 범위 내에서 상기 소스 차량 노드로부터 상기 RDF 메시지가 수신되었는지 판정하고,

상기 RDF 메시지에 기초하여 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 또는 메시지 송신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 회피하여야 하는 대기 시간을 추정하며,

상기 추정된 대기 시간 동안 대기하도록 동작할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 차량용 애드혹 네트워크가 제1 및 제2 차량 노드로서 각각 동작하고 방향성 안테나 및 매체 접근 제어부를 각각 포함하는 복수의 차량용 애드혹 네트워크 장치들을 더 포함하는 경우에,

상기 제1 차량 노드의 매체 접근 제어부가,

유효 통신 범위 내에서 상기 소스 차량 노드로부터 상기 SDF 메시지가 수신되었는지 판정하고,

상기 SDF 메시지에 기초하여, 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 또는 메시지 송수신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 일으키지 않고 수행될 수 있는 통신 가능 시간을 추정하며,

상기 제2 차량 노드와 사이에서, 상기 추정된 통신 가능 시간 동안 데이터 또는 메시지를 송수신하도록 동작할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 소스 차량 노드의 매체 접근 제어부는,

상기 데이터 송신이 끝난 후에, 만약 상기 목적 차량 노드로부터 RDS 메시지가 수신되면, 상기 목적 차량 노드로부터 후속 데이터를 수신하고,

상기 목적 차량 노드로부터 상기 후속 데이터의 수신이 끝난 후에, ACK 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신하도록 동작하고,

상기 ACK 메시지는 데이터의 수신 완료를 알리는 메시지이고 상기 RDS 메시지는 상기 소스 차량 노드에 송신할 상기 후속 데이터의 양에 관하여 생성하는 메시지일 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 목적 차량 노드의 매체 접근 제어부는,

상기 소스 차량 노드가 상기 목적 차량 노드의 방향으로 데이터를 송신한 후에, 만약 데이터의 수신이 완료된 때에 상기 소스 차량 노드로 송신할 후속 데이터가 없으면, 상기 ACK 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신하고,

만약 데이터의 수신이 완료된 때에 상기 소스 차량 노드로 송신할 후속 데이터가 있다면, RDS 메시지를 상기 소스 차량 노드의 방향으로 송신하며, 상기 후속 데이터의 양에 관한 SDS 메시지를 유효 통신 범위 내의 다른 방향으로 송신하고,

상기 후속 데이터를 상기 소스 차량 노드의 방향으로 송신하며,

상기 후속 데이터 수신 완료에 관한 ACK 메시지를 소스 차량 노드로부터 수신하도록 동작하고,

상기 ACK 메시지는 데이터를 수신한 상기 목적 차량 노드가 상기 소스 차량 노드에 데이터의 수신 완료를 알리는 메시지이고, 상기 RDS 메시지는 상기 소스 차량 노드에 송신할 상기 후속 데이터의 양에 관하여 생성하는 메시지일 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 차량용 애드혹 네트워크가 제1 및 제2 차량 노드로서 각각 동작하고 방향성 안테나 및 매체 접근 제어부를 각각 포함하는 복수의 차량용 애드혹 네트워크 장치들을 더 포함하는 경우에,

상기 제1 차량 노드의 매체 접근 제어부가,

유효 통신 범위 내에서 상기 RDS 메시지가 수신되었는지 판정하고,

상기 수신된 RDS 메시지에 기초하여 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 또는 메시지 송신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 회피하여야 하는 대기 시간을 추정하며

추정된 대기 시간 동안 대기하도록 동작할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 차량 노드의 매체 접근 제어부가,

추정된 대기 시간 동안 대기한 후에, 상기 제2 차량 노드에 RRTS 메시지를 송신하도록 동작할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 차량 노드의 매체 접근 제어부가,

유효 통신 범위 내에서 상기 SDS 메시지가 수신되었는지 판정하고,

상기 수신된 SDS 메시지에 기초하여 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 또는 메시지 송수신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 일으키지 않고 수행될 수 있는 통신 가능 시간을 추정하며,

상기 제2 차량 노드와 사이에서, 추정된 통신 가능 시간 동안 데이터 또는 메시지를 송수신하도록 동작할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 소스 차량 노드의 매체 접근 제어부가,

상기 RDF 메시지 및 상기 SDF 메시지의 송신에 앞서, 상기 유효 통신 범위 내에 RTS 메시지를 송신하고,

상기 목적 차량 노드로부터 CTS 메시지를 수신하도록 동작할 수 있다.

본 발명의 차량용 애드혹 네트워크를 위한 매체 접속 제어 방법 및 이를 이용한 차량용 애드혹 네트워크 장치에 따르면, 방향성 안테나 기반의 차량용 애드혹 네트워크에서 방향성 안테나의 특성 및 노드들의 상대적인 방향을 이용하여 은닉 노드 문제를 해결할 수 있다.

본 발명의 차량용 애드혹 네트워크를 위한 매체 접속 제어 방법 및 이를 이용한 차량용 애드혹 네트워크 장치에 따르면, 방향성 안테나 기반의 차량용 애드혹 네트워크에서 노드가 주변 노드들에게 송신 시간과 수신 시간을 따로 예측할 수 있게 함으로써 노출 노드 문제 및 귀머거리 현상을 해소할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법을 예시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법을 달리 예시한 순서도이다.
도 3은 차량용 애드혹 네트워크 장치가 다른 차량용 애드혹 네트워크 장치로부터 수신된 소정의 메시지들에 따라 충돌을 회피하는 구성을 설명하기 위한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법을 이용한 기본적인 통신 시나리오를 예시한 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법을 이용한 통신 시나리오에서 은닉 노드 문제가 일어나지 않음을 예시하기 위한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법을 이용한 통신 시나리오에서 노출 노드 문제가 일어나지 않음을 예시하기 위한 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법을 이용한 통신 시나리오에서 귀머거리 현상이 해결됨을 예시하기 위한 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크 장치를 예시한 블록도이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

발명의 명세서 전체에 걸쳐, 통신 노드는 통신 절차들 중 하나를 수행하는 각각의 주체를 의미하며, 노드, 차량용 노드, 차량용 통신 노드, 차량용 애드혹 네트워크 장치, 애드혹 네트워크 장치, 또는 네트워크 장치라는 용어들은, 명확히 다르게 이해되는 맥락 하에 사용되는 것이 아니라면, 차량용 애드혹 네트워크 내에서 통신에 참여하는 통신 노드를 의미한다.

본 발명의 실시예들에 따른 차량용 애드혹 네트워크는 차량용 애드혹 네트워크를 구성하는 차량용 네트워크 장치들의 방향성 안테나가 차량의 진행 방향에 관련된 일부 방향들로 제한된, 예를 들어 전방 방향 및 후방 방향에 상응하는 유효 통신 범위와 나머지 방향에 상응하는 비유효 통신 범위를 각각 가지는 것을 전제로 한다. 아래에서 차량용 네트워크 장치는 통신 노드라고도 지칭될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법은 차량용 애드혹 네트워크 장치들이 데이터를 송수신하는 동안 충돌이 일어나지 않도록 주변에 소정의 메시지들을 송신하는 구성과, 차량용 애드혹 네트워크 장치가 다른 차량용 애드혹 네트워크 장치로부터 수신된 소정의 메시지들에 따라 충돌을 회피하는 구성으로 각각 나뉘어 설명된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법을 예시한 순서도이다.

도 1을 참조하면, 데이터를 송신하려는 차량용 애드혹 네트워크 장치, 즉 소스 차량 노드의 입장에서, 차량용 애드혹 네트워크 장치들이 데이터를 송수신하는 동안 충돌이 일어나지 않도록 주변에 소정의 메시지들을 송신하는 구성이 설명된다.

소스 차량 노드가 데이터를 목적 차량 노드에 송신하고자 할 경우에, 단계(S11)에서, 소스 차량 노드는 유효 통신 범위 내에 RTS(Request to Send) 메시지를 송신한다. 이때, 소스 차량 노드는 만약 목적 차량 노드가 유효 통신 범위 중 어느 방향에 있는지 정확히 알지 못한다면 전체 유효 통신 범위에, 예를 들어 전방 방향과 후방 방향에 동시에, 또는 순차적으로 RTS 메시지를 송신할 수 있다. 소스 차량 노드가 만약 유효 통신 범위 중 후방 방향에 목적 차량 노드가 있음을 알고 있다면 후방 방향에만 RTS 메시지를 송신할 수도 있다.

단계(S12)에서, 목적 차량 노드로부터 CTS(Clear to Send) 메시지가 수신되면, 단계(S13)에서, 소스 차량 노드는 유효 통신 범위 중에서 목적 차량 노드의 방향으로는 송신될 데이터의 양에 관한 RDF(Received Data Fragment) 메시지를 송신하고, 유효 통신 범위 중에서 나머지 방향으로는 송신될 데이터의 양에 관한 SDF(Sent Data Fragment) 메시지를 송신한다. RDF 메시지와 SDF 메시지는 동일한 정보를 가지지만 서로 다른 방향으로 전송되는 메시지라고 할 수 있다.

주변의 다른 차량 노드들은, 만약 목적 차량 노드가 송신한 CTS 메시지가 수신되면, RTS 메시지를 송신한 소스 차량 노드와 CTS 메시지를 송신한 목적 차량 노드 사이에서 곧 통신이 있을 것임을 알 수 있다. 이에 따라, 주변의 차량 노드들은 RTS 메시지와 CTS 메시지를 주고 받는 소스 및 목적 차량 노드들에게 새로운 RTS 메시지를 송신하지 않게 된다.

이어서 주변의 다른 차량 노드들은, 만약 소스 차량 노드로부터 RDF 메시지가 수신되면, 자신이 위치한 방향으로, RDF 메시지를 송신한 소스 차량 노드가 목적 차량 노드로 RDF 메시지로부터 유추할 수 있는 시간 동안 무선 송신을 할 것임을 알게 된다.

반면에 만약 SDF 메시지가 수신되면, 주변의 다른 차량 노드들은, SDF 메시지를 송신한 소스 차량 노드에서 목적 차량 노드로 SDF 메시지로부터 유추할 수 있는 시간 동안 무선 송신이 있겠지만 자신이 위치한 방향이 아니어서 자신이 무선 송신을 하더라도 소스 차량 노드와 사이에 무선 충돌이 일어나지 않을 것으로 판단할 수 있다.

만약 단계(S12)에서, 목적 차량 노드로부터 CTS 메시지가 수신되지 않으면, 소스 차량 노드는 소정의 알고리즘에 따라 주어지는 백오프(backoff) 시간만큼 대기한 후에 단계(S11)로 되돌아가서 다시 RTS 메시지를 송신할 수 있다.

다만, 소스 차량 노드는, 예를 들어 다른 차량 노드들이 이미 채널을 점유한 상황과 같이 미응신의 원인을 알 수 있는 경우에는, 앞서 설명된 RDF 메시지 또는 SDF 메시지와, 아래에서 설명될 RDS(Received Data Sending) 메시지 또는 SDS(Sent Data Sending) 메시지를 기초로 데이터 송수신 시간을 유추한 후에 유추된 시간이 경과한 후에 RRTS(Request for RTS) 메시지를 송신할 수 있다.

단계(S14)에서, 소스 차량 노드는 목적 차량 노드의 방향으로 데이터를 송신한다.

데이터 송신이 끝난 후에, 단계(S15)에서 만약 목적 차량 노드로부터 ACK(Acknowledgement) 메시지가 수신되면, 소스 차량 노드는 목적 차량 노드에 대한 통신을 종료할 수 있다.

하지만, 단계(S15)에서, 만약 목적 차량 노드로부터 RDS 메시지가 수신되면, 단계(S16)에서, 소스 차량 노드는 목적 차량 노드로부터 후속 데이터를 추가로 수신한다.

이때, RDS 메시지는 데이터를 수신한 목적 차량 노드가 소스 차량 노드에 데이터의 수신 완료를 알리면서, 동시에 데이터를 송신한 소스 차량 노드에 역으로 송신할 후속 데이터의 양에 관하여 생성하는 메시지이다.

단계(S16)에서 목적 차량 노드로부터 후속 데이터의 수신이 끝난 후에, 단계(S17)에서, 소스 차량 노드는 ACK 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신하고, 목적 차량 노드에 대해서는 후속 데이터의 수신 완료를 알릴 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법을 달리 예시한 순서도이다.

도 2를 참조하면, 데이터를 수신하는 차량용 애드혹 네트워크 장치, 즉 목적 차량 노드의 입장에서, 차량용 애드혹 네트워크 장치들이 데이터를 송수신하는 동안 충돌이 일어나지 않도록 주변에 소정의 메시지들을 송신하는 구성이 설명된다.

단계(S21)에서, 목적 차량 노드는 소스 차량 노드로부터 RTS 메시지가 수신되면, 예를 들어 자신이 이미 또다른 차량 노드와 통신 중이거나, 자신이 이미 송수신을 시작한 또다른 차량 노드들의 송수신 시간 및 유효 통신 범위 내에 있는 등의 상황에 따라 RTS 메시지에 대해 응답을 하지 못하는 경우가 아니라면, 수신된 RTS 메시지에 응답하여 CTS 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신한다.

이때, 목적 차량 노드는 RTS 메시지가 수신된 방향, 즉 소스 차량 노드가 있는 방향뿐 아니라, 유효 통신 범위 내의 다른 방향들에도 CTS 메시지를 송신할 수 있다. 이에 따라 목적 차량 노드가 CTS 메시지를 송신한 이후에, CTS 메시지를 수신한 다른 차량 노드들이 새로 RTS 메시지를 목적 차량 노드에 보내는 것을 방지할 수 있다.

단계(S22)에서, 목적 차량 노드는 소스 차량 노드로부터 송신될 데이터의 양에 관한 RDF 메시지를 수신한다.

단계(S23)에서, 목적 차량 노드는 소스 차량 노드로부터 데이터를 수신한다.

단계(S24)에서, 만약 데이터의 수신이 완료된 때에 역으로 소스 차량 노드로 송신할 후속 데이터가 없으면 단계(S25)에서, 목적 차량 노드는 데이터 수신 완료에 관한 ACK 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신한다.

만약 단계(S24)에서 데이터의 수신이 완료된 때에 역으로 소스 차량 노드로 송신할 후속 데이터가 있다면, 단계(S26)에서 목적 차량 노드는 데이터 수신 완료 및 후속 데이터의 양에 관한 RDS 메시지를 소스 차량 노드의 방향으로 송신하고, 후속 데이터의 양에 관한 SDS 메시지를 유효 통신 범위 내의 다른 방향으로 송신한다.

단계(S27)에서, 목적 차량 노드는 후속 데이터를 소스 차량 노드의 방향으로 송신하고, 단계(S28)에서, 목적 차량 노드는 후속 데이터 수신 완료에 관한 ACK 메시지를 소스 차량 노드로부터 수신하여, 통신을 종료할 수 있다.

도 1 및 도 2가 차량용 애드혹 네트워크 장치들이 데이터를 송수신하는 동안 충돌이 일어나지 않도록 주변에 소정의 메시지들을 송신하는 구성을 설명하기 위한 것이라면, 도 3은 차량용 애드혹 네트워크 장치가 다른 차량용 애드혹 네트워크 장치로부터 수신된 소정의 메시지들에 따라 충돌을 회피하는 구성을 설명하기 위한 것이다.

도 3을 참조하면, 데이터를 송신 및 수신하려는 제1 및 제2 차량 노드들에 해당하는 차량용 애드혹 네트워크 장치들이 제3의 차량용 애드혹 네트워크 장치들로부터 수신되는 소정의 메시지들에 따라, 충돌을 회피하는 구성이 설명된다.

제1 차량 노드가 제2 차량 노드와 사이에 송수신하고자 할 경우에, 단계(S31)에서, 제1 차량 노드는 유효 통신 범위 내에서 제3 차량 노드들 사이에서 송수신될 데이터의 양에 관한 RDF 메시지 또는 SDF 메시지 중 어느 하나가 수신되었는지 판정한다.

만약 단계(S31)에서 RDF 메시지가 수신되면 절차는 단계(S32)로 진행하고, 만약 단계(S31)에서 SDF 메시지가 수신되면 절차는 단계(S34)로 진행하며, 만약 단계(S31)에서 RDF 메시지 또는 SDF 메시지 중 어느 것도 수신되지 않았다면 절차는 단계(S36)로 진행할 수 있다.

단계(S32)에서, 제1 차량 노드는 수신된 RDF 메시지에 기초하여 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 또는 메시지 송수신이 제3 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 회피하여야 하는 대기 시간을 추정하고, 단계(S33)에서, 제1 차량 노드는 추정된 대기 시간 동안 대기한다.

구체적으로, 제3 차량 노드들 중에 소스 노드 역할의 차량 노드는 데이터를 송신할 방향의 방향성 안테나를 통해 RDF 메시지를 보낸 후에 데이터 송신을 할 것이므로, 만약 RDF 메시지가 수신되었다면, 제1 차량 노드가 제3 차량 노드들의 송신에 영향을 받을 수 있음을 의미한다. 이때 제1 차량 노드는 RDF 메시지로부터 송수신될 데이터의 양을 알 수 있기 때문에, 제3 차량 노드들이 데이터 송수신을 하는 데에 걸릴 시간, 즉 제1 차량 노드가 제3 차량 노드들의 데이터 송수신을 방해하지 않기 위해 대기해야 하는 대기 시간을 유추할 수 있다.

단계(S33)에서 제1 차량 노드가 대기 시간 동안 대기한 후에, 절차는 단계(S36)로 진행할 수 있다.

만약 단계(S31)에서 SDF 메시지가 수신되면 단계(S34)로 진행하는데, 단계(S34)에서, 제1 차량 노드는 수신된 SDF 메시지에 기초하여 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 또는 메시지 송수신이 제3 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 일으키지 않고 수행될 수 있는 통신 가능 시간을 추정하고, 단계(S35)에서, 제1 차량 노드는, 제2 차량 노드와 사이에서, 추정된 통신 가능 시간 동안 데이터 또는 메시지를 송수신할 수 있다.

구체적으로, 제3 차량 노드들 중에 소스 노드 역할의 차량 노드가 데이터를 송신하지 않을 방향의 방향성 안테나를 통해 SDF 메시지를 보낸 후에 데이터 송신을 할 것이므로, 만약 SDF 메시지가 수신되었다면, 제1 차량 노드가 제3 차량 노드들의 송신에 영향을 받지 않을 것임을 의미한다.

이때, 단계(S35)에서, 제1 차량 노드도 도 1 및 도 2에서 예시된 바와 같이 또다른 차량 노드들에 대해 RDF 메시지와 SDF 메시지를 송신하고 RDS 메시지를 수신할 수 있다.

단계(S35)에서 통신 가능 시간 동안 송수신한 후에, 절차는 단계(S36)로 진행한다.

단계(S36)에서, 제1 차량 노드는 유효 통신 범위 내에서 제3 차량용 애드혹 네트워크 장치들(80) 사이에서 송수신될 데이터의 양에 관한 또다른 메시지인 RDS 메시지 또는 SDS 메시지가 수신되었는지 판정한다. 실시예에 따라, RDS 메시지가 ACK 메시지와 별도로 또는 함께 수신될 수도 있다.

만약 단계(S36)에서 RDS 메시지가 수신되면 단계(S37)로 진행하고, 만약 단계(S36)에서 SDS 메시지가 수신되면 단계(S3A)로 진행하며, 만약 단계(S36)에서 RDS 메시지 또는 SDS 메시지 중 어느 것도 수신되지 않았다면 단계(S3C)로 진행할 수 있다.

단계(S37)에서, 제1 차량 노드는 수신된 RDS 메시지에 기초하여 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 또는 메시지 송신이 제3 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 회피하여야 하는 대기 시간을 추정하고, 단계(S38)에서, 제1 차량 노드는 추정된 대기 시간 동안 대기한다.

이때 단계(S37)에서 제1 차량 노드는, 단계(S32)에서 RDF 메시지를 통해 대기 시간을 유추하는 것과 유사하게, RDS 메시지로부터 제3 차량 노드들의 데이터 송수신을 방해하지 않기 위해 대기해야 하는 대기 시간을 유추할 수 있다.

단계(S38)에서 대기 시간 동안 대기한 후에, 절차는 반복되거나 종료될 수 있다.

한편, 대기 시간이 경과한 후에 제1 차량 노드는 대기 전에 수행하던 동작을 재개할 수 있다. 예를 들어, 제1 차량 노드는 RDS 메시지 수신 및 대기 이전에, 어떤 제2 차량 노드로 RTS 메시지를 송신하여 그에 응답하여 CTS 메시지를 수신하였다면, RRTS(Request for RTS) 메시지를 송신하여, 대기로 인해 중단되었던 통신을 재개할 수 있다.

만약 단계(S36)에서 SDS 메시지가 수신되면 단계(S39)로 진행하는데, 단계(S39)에서, 제1 차량 노드는 수신된 SDS 메시지에 기초하여 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 또는 메시지 송수신이 제3 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 일으키지 않고 수행될 수 있는 통신 가능 시간을 추정하고, 단계(S3A)에서, 제1 차량 노드는, 제2 차량 노드와 사이에서, 추정된 통신 가능 시간 동안 데이터 또는 메시지를 송수신한다.

단계(S3A)에서 제1 차량 노드가 통신 가능 시간 동안 송수신한 후에, 절차는 다시 반복되거나 종료될 수 있다.

만약 단계(S31)과 단계(S36)에서 RDF 메시지, SDF 메시지, RDS 메시지 또는 SDS 메시지 중 어느 것도 수신되지 않았거나, 소정의 메시지가 수신되었지만 유추된 통신 가능 시간이 경과하였다면, 절차는 반복될 수 있다. 도 3의 절차의 반복은 제1 차량 노드가 제3 차량 노드들과 충돌할 가능성을 지속적으로 모니터링하는 것으로 이해될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법을 이용한 기본적인 통신 시나리오를 예시한 모식도이다.

도 4를 참조하면, 차량용 애드혹 네트워크 장치들이 데이터를 송수신하는 동안 충돌이 일어나지 않도록 주변에 소정의 메시지들을 송신하면서 데이터를 송수신하는 시나리오가 예시된다.

차량 노드 앞뒤의 음영은 유효 통신 범위를 의미한다.

먼저, 차량 노드 A는 차량 노드 B에 데이터를 송신하기 위해 차량 노드 B의 방향으로 RTS 메시지를 송신한다. 차량 노드 A와 차량 노드 B 사이에는 차량 노드 E가 있다.

RTS 메시지는 차량 노드 E 및 차량 노드 B에 각각 도달한다. 차량 노드 B는 RTS 메시지에 응답하여 CTS 메시지를 유효 통신 범위 내의 차량 노드들 A, C, E, F로 송신한다. 차량 노드 E는 차량 노드 A의 RTS 메시지에 응답하지 않지만 차량 노드 B의 CTS 메시지를 수신함에 따라, 자신이 차량 노드 A와 차량 노드 B 사이에 있음을 인지할 수 있다. 차량 노드들 C와 F는 CTS 메시지는 수신하였지만 그 원인이 되는 RTS 메시지는 수신하지 못하였으므로 차량 노드 A과 차량 노드 B 사이의 통신에 의해 즉각 영향을 받지는 않지만 이후에 RDF 메시지, SDF 메시지, RDS 메시지 또는 SDS 메시지의 수신 여부에 따라 적절한 충돌 회피 절차를 하여야 함을 인지할 수 있다.

차량 노드 A가 차량 노드 B의 CTS 메시지를 수신한 후에, 차량 노드 A는 데이터의 양에 관한 RDF 메시지를 차량 노드 B의 방향에 송신하고 또한 데이터의 양에 관한 RDF 메시지를 차량 노드 B의 방향이 아닌 방향, 예를 들어 차량 노드 F의 방향으로 송신한다.

차량 노드 B는 RDF 메시지를 수신하고 차량 노드 A가 자신에게 데이터를 곧 송신할 것이라는 점과 데이터의 양 및 송신 시간을 추정할 수 있다.

차량 노드 F는 SDF 메시지를 수신하고 차량 노드 A가 차량 노드 F의 방향이 아닌 어느 다른 방향으로 데이터를 곧 송신할 것이라는 점과 데이터의 양 및 송신 시간을 추정할 수 있다. 필요하다면 차량 노드 F는 SDF 메시지에 의해 추정된 송신 시간 동안 차량 노드 A의 통신과 충돌하지 않으면서 차량 노드 G와 통신할 수 있다.

이어서, 차량 노드 A는 차량 노드 B의 방향으로 데이터를 송신한다.

차량 노드 B는 데이터의 송신이 완료되면 ACK 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신할 수 있는데, 만약 차량 노드 A로 보낼 후속 데이터가 있다면, 후속 데이터의 양에 관한 RDS 메시지를 ACK 메시지와 함께 차량 노드 A의 방향으로 송신하고 또한 후속 데이터의 양에 관한 SDS 메시지를 ACK 메시지와 함께 유효 통신 범위 내에 차량 노드 A의 방향이 아닌 나머지 방향에 송신한다.

차량 노드 A는 RDS 메시지 및 ACK 메시지를 수신하고 데이터의 수신을 확인하며, 또한 차량 노드 B로부터 후속 데이터의 수신을 준비한다.

RDS 메시지 및 ACK 메시지는 차량 노드 F까지 도달하는데, 이에 따라 차량 노드 F는 차량 노드 B로부터 차량 노드 A로 RDS 메시지에 의해 추정되는 시간 동안 후속 데이터가 송신될 것임을 인지할 수 있다. 필요하다면 차량 노드 F는 RDS 메시지에 의해 추정된 송신 시간 동안 차량 노드 B의 통신과 충돌하지 않도록 대기할 수 있다.

SDS 메시지는 차량 노드 C에 도달하는데, 이에 따라 차량 노드 C는 차량 노드 B로부터 차량 노드 C의 방향이 아닌 어느 방향으로 SDS 메시지에 의해 추정되는 시간 동안 후속 데이터가 송신될 것임을 인지할 수 있다. 필요하다면 차량 노드 C는 SDS 메시지에 의해 추정된 송신 시간 동안 차량 노드 B의 통신과 충돌하지 않으면서 차량 노드 D와 통신할 수 있다.

차량 노드 B로부터 후속 데이터의 수신이 완료되면, 차량 노드 A는 유효 통신 범위 내의 모든 방향으로 ACK 메시지를 송신하고, 다른 차량 노드들 B, E, F이 ACK 메시지를 수신할 수 있다.

이에 따라 차량 노드 B는 후속 데이터의 송신이 완료되었음을 인지하고, 차량 노드 E와 F는 자신들이 안전하게 통신을 할 수 있는 상황이 되었음을 인지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법을 이용한 통신 시나리오에서 은닉 노드 문제가 일어나지 않음을 예시하기 위한 모식도이다.

도 5를 참조하면, 차량 노드 A가 차량 노드 B의 방향으로 RTS 메시지를 송신하고 RTS 메시지에 응답하여 차량 노드 B가 CTS 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신하는 경우에, 차량 노드 C도 차량 노드 B의 CTS 메시지를 수신할 수 있다.

차량 노드 C는 차량 노드 B의 CTS 메시지를 버리고, 차량 노드 D로부터 수신된 RTS 메시지에 응답하여 차량 노드 D의 방향으로 CTS 메시지를 송신한다.

한편, 차량 노드 B는 RTS/CTS 메시지들을 주고받은 차량 노드 A를 향한 방향으로만 데이터를 송신하기 때문에 차량 노드 B의 무선 신호로 인해 차량 노드 C가 영향을 받지 않는다.

따라서, 차량 노드 D에게 보이지 않는 차량 노드 B에 의해, 차량 노드 D의 차량 노드 C에 대한 통신이 방해되지 않으므로, 은닉 노드 문제는 해결될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법을 이용한 통신 시나리오에서 노출 노드 문제가 일어나지 않음을 예시하기 위한 모식도이다.

도 6을 참조하면, 차량 노드 A가 차량 노드 B의 방향으로 RTS 메시지를 송신하고 RTS 메시지에 응답하여 차량 노드 B가 CTS 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신하는 경우에, 차량 노드 F도 차량 노드 B의 CTS 메시지를 수신할 수 있다.

차량 노드 F는 차량 노드 B의 CTS 메시지를 버리고, 차량 노드 G에 RTS 메시지를 송신한다. 차량 노드 G는 다른 차량 노드들에 의해 통신에 제한되지 않는 상황이므로 차량 노드 F의 RTS 메시지에 응답하여 차량 노드 F의 방향으로 CTS 메시지를 송신한다.

한편, 차량 노드 A는 RTS/CTS 메시지들을 주고받은 차량 노드 B를 향한 방향으로 데이터의 양에 관한 RDF 메시지를 송신하고 차량 노드 B의 방향을 제외한 나머지 방향으로 데이터의 양에 관한 SDF 메시지를 송신한다.

차량 노드 F는 SDF 메시지를 수신하여 차량 노드 A가 차량 노드 B로 향하여 데이터를 송신하는 동안에는 차량 노드 F와 차량 노드 G 사이의 통신이 방해되지 않음을 알 수 있다.

이에 따라, 차량 노드 F는 인접한 차량 노드 A에서 송신을 함에도 불구하고 차량 노드 G와 통신을 할 수 있고, 따라서 차량 노드 F의 차량 노드 G에 대한 노출 노드 문제는 해결될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법을 이용한 통신 시나리오에서 귀머거리 현상이 해결됨을 예시하기 위한 모식도이다.

도 7을 참조하면, 차량 노드 F는 차량 노드 G와 통신하는 중에, 차량 노드 A에서 차량 노드 B로 데이터가 송신되는 동안에는 SDF 메시지에 기초하여 안전하게 통신할 수 있는 시간을 추정할 수 있다.

또한 차량 노드 F는 차량 노드 B로부터 RDS 메시지를 수신할 경우에, 송신될 데이터의 양과 송신에 필요한 시간을 추정할 수 있으므로, 차량 노드 F가 차량 노드 B에 의해 통신이 방해되는 시간 동안 대기할 수 있다. 대기가 끝나면 차량 노드 F가 차량 노드 G와 통신을 재개할 수 있으므로, 귀머거리 현상을 해결할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 애드혹 네트워크 장치를 예시한 블록도이다.

도 8을 참조하면, 차량용 애드혹 네트워크 장치(80)는 방향성 안테나(81), 통신 인터페이스부(82), 매체 접근 제어부(83) 및 전송 제어부(84)를 포함할 수 있다.

방향성 안테나(81)는 차량의 진행 방향에 관련된 일부 방향들에 상응하는, 예를 들어 전방 방향 및 후방 방향에 상응하는 유효 통신 범위와 나머지 방향에 상응하는 비유효 통신 범위를 각각 가질 수 있다.

통신 인터페이스부(82)는, 예를 들어 이더넷과 같은 소정의 유무선 통신 프로토콜 표준에 따라, 방향성 안테나(81)에서 수신된 무선 신호로부터 프레임을 추출하여 매체 접근 제어부(83)에 전달하고, 매체 접근 제어부(83)로부터 전달된 메시지 또는 데이터 패킷을 탑재한 프레임에 기초한 무선 신호로 방향성 안테나(81)를 구동한다.

매체 접근 제어부(83)는 예를 들어 IEEE 1609.3, IEEE 1609.4와 같은 소정의 매체 접근 제어 프로토콜 표준에 따라, 통신 인터페이스부(82)에서 전달된 프레임에서 소정의 메시지 또는 데이터 패킷을 추출하고, 소정의 매체 접근 제어 프로토콜에 따라, 추출된 메시지를 해석하고 외부로 전송될 메시지를 포함한 프레임을 생성하여 통신 인터페이스부(82)에 전달하며, 추출된 데이터 패킷을 전송 제어부(84)에 전달하거나 또는 전송 제어부(84)로부터 외부로 전송될 데이터 패킷을 전달받아 통신 인터페이스부(82)에 전달한다.

전송 제어부(84)는 예를 들어 TCP와 같은 소정의 전송 프로토콜 표준에 기초하여 매체 접근 제어부(83)에서 전달된 데이터 패킷을 처리하고, 외부로 전송할 데이터를 패킷화한 데이터 패킷을 매체 접근 제어부(83)에 전달할 수 있다.

한편, 매체 접근 제어부(83)의 구체적인 동작은 도 1 내지 도 7에서 설명된 바와 같이 차량용 애드혹 네트워크 장치(80)가 데이터 통신 중에 담당하는 역할과 의도에 따라 수행된다.

차량용 애드혹 네트워크 장치(80)가 데이터를 송수신하는 동안 충돌이 일어나지 않도록 주변에 소정의 메시지들을 송신하면서 데이터를 송신하는 소스 차량 노드일 경우에, 목적 차량 노드에 데이터를 송신하기에 앞서, 매체 접근 제어부(83)는 유효 통신 범위 내에 RTS 메시지를 송신하고, 목적 차량 노드로부터 CTS 메시지가 수신되면, 유효 통신 범위 중에서 목적 차량 노드의 방향으로는, 송신될 데이터의 양에 관한 RDF 메시지를 송신하고, 유효 통신 범위 중에서 나머지 방향으로는 송신될 데이터의 양에 관한 SDF 메시지를 송신한다.

만약 목적 차량 노드로부터 CTS 메시지가 수신되지 않으면, 매체 접근 제어부(83)는 소정의 알고리즘에 따라 주어지는 백오프 시간만큼 대기한 후에 다시 RTS 메시지를 송신할 수 있다.

매체 접근 제어부(83)는 RDF 메시지와 SDF 메시지를 송신한 후에, 목적 차량 노드의 방향으로 데이터를 송신하고, 데이터 송신이 끝난 후에 목적 차량 노드로부터 ACK 메시지가 수신되면, 목적 차량 노드에 대한 통신을 종료할 수 있다.

매체 접근 제어부(83)는 만약 목적 차량 노드로부터 ACK 메시지 대신에 RDS 메시지 및 ACK 메시지가 수신되면, 목적 차량 노드로부터 후속 데이터를 추가로 수신한다. 매체 접근 제어부(83)는 후속 데이터의 수신이 끝난 후에, ACK 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신할 수 있다.

한편, 차량용 애드혹 네트워크 장치(80)가 데이터를 송수신하는 동안 충돌이 일어나지 않도록 주변에 소정의 메시지들을 송신하면서 데이터를 수신하는 차량용 애드혹 네트워크 장치, 즉 목적 차량 노드일 경우에, 매체 접근 제어부(83)는 소스 차량 노드로부터 RTS 메시지가 수신되면, 수신된 RTS 메시지에 응답하여 CTS 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신한다.

매체 접근 제어부(83)는 소스 차량 노드로부터 송신될 데이터의 양에 관한 RDF 메시지를 수신하고, 이어서 소스 차량 노드로부터 데이터를 수신한다.

매체 접근 제어부(83)는 만약 데이터의 수신이 완료된 때에 소스 차량 노드로 송신할 후속 데이터가 없으면 ACK 메시지를 소스 차량 노드로 송신하지만, 후속 데이터가 있다면, 데이터 수신 완료 및 후속 데이터의 양에 관한 RDS 메시지 및 ACK 메시지를 소스 차량 노드의 방향으로 송신하고, 후속 데이터의 양에 관한 SDS 메시지를 유효 통신 범위 내의 나머지 방향으로 송신한다.

매체 접근 제어부(83)는 후속 데이터를 소스 차량 노드의 방향으로 송신하고, 후속 데이터 수신 완료에 관한 ACK 메시지를 소스 차량 노드로부터 수신하면, 통신을 종료할 수 있다.

마지막으로, 제1 및 제2 차량용 애드혹 네트워크 장치들(80)이, 제3의 차량용 애드혹 네트워크 장치들(80)로부터 수신되는 소정의 메시지들에 따라, 충돌을 회피하면서 데이터를 송신 및 수신하는 경우에, 제1 차량용 애드혹 네트워크 장치(80) 내의 매체 접근 제어부(83)는 유효 통신 범위 내에서 제3 차량용 애드혹 네트워크 장치들(80) 사이에서 송수신될 데이터의 양에 관한 RDF 메시지 또는 SDF 메시지 중 어느 하나가 수신되었는지 판정할 수 있다.

매체 접근 제어부(83)는 수신된 RDF 메시지에 기초하여 제1 및 제2 차량용 애드혹 네트워크 장치들(80) 사이의 데이터 또는 메시지 송신이 제3 차량용 애드혹 네트워크 장치들(80) 사이의 데이터 송수신과 충돌을 회피하여야 하는 대기 시간을 추정하고, 추정된 대기 시간 동안 대기한다.

만약 SDF 메시지가 수신되면 매체 접근 제어부(83)는 수신된 SDF 메시지에 기초하여 제1 및 제2 차량용 애드혹 네트워크 장치들(80) 사이의 데이터 또는 메시지 송수신이 제3 차량용 애드혹 네트워크 장치들(80) 사이의 데이터 송수신과 충돌을 일으키지 않고 수행될 수 있는 통신 가능 시간을 추정하고, 제2 차량용 애드혹 네트워크 장치(80)와 사이에서, 추정된 통신 가능 시간 동안 데이터 또는 메시지를 송수신할 수 있다.

한편, 매체 접근 제어부(83)는 유효 통신 범위 내에서 제3 차량용 애드혹 네트워크 장치들(80) 사이에서 송수신될 데이터의 양에 관한 RDS 메시지 또는 SDS 메시지가 수신되었는지 판정한다.

매체 접근 제어부(83)는 수신된 RDS 메시지에 기초하여 제1 및 제2 차량용 애드혹 네트워크 장치들(80) 사이의 데이터 또는 메시지 송신이 제3 차량용 애드혹 네트워크 장치들(80) 사이의 데이터 송수신과 충돌을 회피하여야 하는 대기 시간을 추정하고, 추정된 대기 시간 동안 대기한다.

대기 시간의 만료 후에, 매체 접근 제어부(83)는 RDS 메시지의 수신 전에 수행하던 동작을 재개할 수 있다. 예를 들어, 매체 접근 제어부(83)는 RDS 메시지 수신 및 대기 이전에, 어떤 제2 차량용 애드혹 네트워크 장치(80)로 RTS 메시지를 송신하여 그에 응답하여 CTS 메시지를 수신하였다면, RRTS 메시지를 송신하여, 대기로 인해 중단되었던 통신을 재개할 수 있다.

만약 SDS 메시지가 수신되면 매체 접근 제어부(83)는 수신된 SDS 메시지에 기초하여 제1 및 제2 차량용 애드혹 네트워크 장치들(80) 사이의 데이터 또는 메시지 송수신이 제3 차량용 애드혹 네트워크 장치들(80) 사이의 데이터 송수신과 충돌을 일으키지 않고 수행될 수 있는 통신 가능 시간을 추정하고, 제2 차량용 애드혹 네트워크 장치(80)와 사이에서, 추정된 통신 가능 시간 동안 데이터 또는 메시지를 송수신한다.

만약 RDF 메시지, SDF 메시지, RDS 메시지 또는 SDS 메시지 중 어느 것도 수신되지 않았거나, 소정의 메시지가 수신되었지만 유추된 통신 가능 시간이 경과하였다면, 매체 접근 제어부(83)는 제3 차량용 애드혹 네트워크 장치(80)들과 충돌할 가능성은 없다고 판정할 수 있다.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

또한, 본 발명에 따른 방법과 장치는, 적어도 부분적으로, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, 광학 디스크, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 비휘발성 메모리 등을 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

80 차량용 애드혹 네트워크 장치
81 방향성 안테나
82 통신 인터페이스부
83 매체 접근 제어부
84 전송 제어부

Claims (19)

1. 방향성 안테나를 각각 가지는 소스 차량 노드와 목적 차량 노드를 포함하는 차량용 애드혹 네트워크에서, 상기 소스 차량 노드가,
   유효 통신 범위 중에서 상기 목적 차량 노드의 방향으로는 송신될 제1 데이터의 양에 관한 RDF 메시지를 송신하고, 상기 유효 통신 범위 중에서 나머지 방향으로는 송신될 상기 제1 데이터의 양에 관한 SDF 메시지를 송신하는 단계;
   상기 목적 차량 노드의 방향으로 상기 제1 데이터를 송신하는 단계; 및
   상기 제1 데이터의 송신이 끝난 후에, 만약 상기 목적 차량 노드로부터 제1 ACK 메시지가 수신되면, 상기 목적 차량 노드에 대한 통신을 종료하는 단계를 포함하고,
   상기 방향성 안테나는 차량의 진행 방향에 관련된 일부 방향들에 상응하는 상기 유효 통신 범위를 가지고,
   상기 제1 ACK 메시지는 상기 제1 데이터를 수신한 상기 목적 차량 노드가 상기 소스 차량 노드에 상기 제1 데이터의 수신 완료를 알리는 메시지인 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 차량용 애드혹 네트워크가 방향성 안테나를 각각 가지는 제1 및 제2 차량 노드들을 더 포함하는 경우에, 상기 제1 차량 노드가,
   유효 통신 범위 내에서 상기 소스 차량 노드로부터 상기 RDF 메시지가 수신되었는지 판정하는 단계;
   상기 RDF 메시지에 기초하여 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 송신 또는 메시지 송신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 회피하여야 하는 대기 시간을 추정하는 단계; 및
   상기 추정된 대기 시간 동안 대기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 차량용 애드혹 네트워크가 방향성 안테나를 각각 가지는 제1 및 제2 차량 노드들을 더 포함하는 경우에, 상기 제1 차량 노드가,
   유효 통신 범위 내에서 상기 소스 차량 노드로부터 상기 SDF 메시지가 수신되었는지 판정하는 단계;
   상기 SDF 메시지에 기초하여, 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 송수신 또는 메시지 송수신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 일으키지 않고 수행될 수 있는 통신 가능 시간을 추정하는 단계; 및
   상기 제2 차량 노드와 사이에서, 상기 추정된 통신 가능 시간 동안 데이터 또는 메시지를 송수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 소스 차량 노드가 상기 목적 차량 노드의 방향으로 제1 데이터를 송신하는 단계에 이어,
   상기 목적 차량 노드가,
   만약 상기 제1 데이터의 수신이 완료된 때에 상기 소스 차량 노드로 송신할 후속 데이터가 없으면, 상기 제1 ACK 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신하는 단계;
   만약 상기 제1 데이터의 수신이 완료된 때에 상기 소스 차량 노드로 송신할 후속 데이터가 있다면, 상기 소스 차량 노드에 송신할 상기 후속 데이터의 양에 관한 RDS 메시지를 상기 소스 차량 노드의 방향으로 송신하고, 상기 후속 데이터의 양에 관한 SDS 메시지를 유효 통신 범위 내의 다른 방향으로 송신하는 단계;
   상기 후속 데이터를 상기 소스 차량 노드의 방향으로 송신하는 단계; 및
   상기 후속 데이터 수신 완료에 관한 제2 ACK 메시지를 소스 차량 노드로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 소스 차량 노드가,
   상기 제1 데이터 송신이 끝난 후에, 만약 상기 목적 차량 노드로부터 상기 RDS 메시지가 수신되면, 상기 목적 차량 노드로부터 후속 데이터를 수신하는 단계; 및
   상기 목적 차량 노드로부터 상기 후속 데이터의 수신이 끝난 후에, 상기 제2 ACK 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 차량용 애드혹 네트워크가 방향성 안테나를 각각 가지는 제1 및 제2 차량 노드들을 더 포함하는 경우에, 상기 제1 차량 노드가,
   유효 통신 범위 내에서 상기 RDS 메시지가 수신되었는지 판정하는 단계;
   상기 수신된 RDS 메시지에 기초하여 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 또는 메시지 송신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 회피하여야 하는 대기 시간을 추정하는 단계; 및
   추정된 대기 시간 동안 대기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 제1 차량 노드가,
   추정된 대기 시간 동안 대기한 후에, 상기 제2 차량 노드에 RRTS(Request for RTS) 메시지를 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법.
8. 청구항 6에 있어서, 상기 제1 차량 노드가,
   유효 통신 범위 내에서 상기 SDS 메시지가 수신되었는지 판정하는 단계;
   상기 수신된 SDS 메시지에 기초하여 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 또는 메시지 송수신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 일으키지 않고 수행될 수 있는 통신 가능 시간을 추정하는 단계; 및
   상기 제2 차량 노드와 사이에서, 추정된 통신 가능 시간 동안 데이터 또는 메시지를 송수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 RDF 메시지 및 상기 SDF 메시지의 송신 단계에 앞서,
   상기 소스 차량 노드가, 상기 유효 통신 범위 내에 RTS(Request to Send) 메시지를 송신하는 단계; 및
   상기 목적 차량 노드로부터 CTS(Clear to Send) 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법.
10. 방향성 안테나를 가지는 정보 통신 단말기에서 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 청구항에 따른 차량용 애드혹 네트워크의 매체 접속 제어 방법의 각 단계들을 수행하도록 작성되어 정보 통신 단말기에서 독출 가능한 기록매체에 기록된 프로그램.
11. 소스 차량 노드와 목적 차량 노드로서 각각 동작하는 복수의 차량용 애드혹 네트워크 장치들을 포함하는 차량용 애드혹 네트워크에서, 상기 차량용 애드혹 네트워크 장치는
    방향성 안테나 및 매체 접근 제어부를 각각 포함하고,
    상기 소스 차량 노드의 매체 접근 제어부는,
    유효 통신 범위 중에서 상기 목적 차량 노드의 방향으로는 송신될 제1 데이터의 양에 관한 RDF 메시지를 송신하고, 상기 유효 통신 범위 중에서 나머지 방향으로는 송신될 상기 제1 데이터의 양에 관한 SDF 메시지를 송신하고,
    상기 목적 차량 노드의 방향으로 상기 제1 데이터를 송신하며,
    상기 제1 데이터의 송신이 끝난 후에, 만약 상기 목적 차량 노드로부터 제1 ACK 메시지가 수신되면, 상기 목적 차량 노드에 대한 통신을 종료하도록 동작하고,
    상기 방향성 안테나는 차량의 진행 방향에 관련된 일부 방향들에 상응하는 상기 유효 통신 범위를 가지고,
    상기 제1 ACK 메시지는 상기 제1 데이터를 수신한 상기 목적 차량 노드가 상기 소스 차량 노드에 상기 제1 데이터의 수신 완료를 알리는 메시지인 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크 장치.
12. 청구항 11에 있어서, 상기 차량용 애드혹 네트워크가 제1 및 제2 차량 노드로서 각각 동작하고 방향성 안테나 및 매체 접근 제어부를 각각 포함하는 복수의 차량용 애드혹 네트워크 장치들을 더 포함하는 경우에,
    상기 제1 차량 노드의 매체 접근 제어부가,
    유효 통신 범위 내에서 상기 소스 차량 노드로부터 상기 RDF 메시지가 수신되었는지 판정하고,
    상기 RDF 메시지에 기초하여 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 송신 또는 메시지 송신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 회피하여야 하는 대기 시간을 추정하며,
    상기 추정된 대기 시간 동안 대기하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크 장치.
13. 청구항 11에 있어서, 상기 차량용 애드혹 네트워크가 제1 및 제2 차량 노드로서 각각 동작하고 방향성 안테나 및 매체 접근 제어부를 각각 포함하는 복수의 차량용 애드혹 네트워크 장치들을 더 포함하는 경우에,
    상기 제1 차량 노드의 매체 접근 제어부가,
    유효 통신 범위 내에서 상기 소스 차량 노드로부터 상기 SDF 메시지가 수신되었는지 판정하고,
    상기 SDF 메시지에 기초하여, 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 송수신 또는 메시지 송수신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 일으키지 않고 수행될 수 있는 통신 가능 시간을 추정하며,
    상기 제2 차량 노드와 사이에서, 상기 추정된 통신 가능 시간 동안 데이터 또는 메시지를 송수신하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크 장치.
14. 청구항 11에 있어서, 상기 목적 차량 노드의 매체 접근 제어부는,
    상기 소스 차량 노드가 상기 목적 차량 노드의 방향으로 상기 제1 데이터를 송신한 후에, 만약 상기 제1 데이터의 수신이 완료된 때에 상기 소스 차량 노드로 송신할 후속 데이터가 없으면, 상기 제1 ACK 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신하고,
    만약 상기 제1 데이터의 수신이 완료된 때에 상기 소스 차량 노드로 송신할 후속 데이터가 있다면, 상기 소스 차량 노드에 송신할 상기 후속 데이터의 양에 관하여 생성하는 메시지인 RDS 메시지를 상기 소스 차량 노드의 방향으로 송신하며, 상기 후속 데이터의 양에 관한 SDS 메시지를 유효 통신 범위 내의 다른 방향으로 송신하고,
    상기 후속 데이터를 상기 소스 차량 노드의 방향으로 송신하며,
    상기 후속 데이터 수신 완료에 관한 제2 ACK 메시지를 소스 차량 노드로부터 수신하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크 장치.
15. 청구항 14에 있어서, 상기 소스 차량 노드의 매체 접근 제어부는,
    상기 제1 데이터 송신이 끝난 후에, 만약 상기 목적 차량 노드로부터 상기 RDS 메시지가 수신되면, 상기 목적 차량 노드로부터 상기 후속 데이터를 수신하고,
    상기 목적 차량 노드로부터 상기 후속 데이터의 수신이 끝난 후에, 상기 제2 ACK 메시지를 유효 통신 범위 내에 송신하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크 장치.
16. 청구항 15에 있어서, 상기 차량용 애드혹 네트워크가 제1 및 제2 차량 노드로서 각각 동작하고 방향성 안테나 및 매체 접근 제어부를 각각 포함하는 복수의 차량용 애드혹 네트워크 장치들을 더 포함하는 경우에,
    상기 제1 차량 노드의 매체 접근 제어부가,
    유효 통신 범위 내에서 상기 RDS 메시지가 수신되었는지 판정하고,
    상기 수신된 RDS 메시지에 기초하여 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 송신 또는 메시지 송신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 회피하여야 하는 대기 시간을 추정하며
    추정된 대기 시간 동안 대기하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크 장치.
17. 청구항 16에 있어서, 상기 제1 차량 노드의 매체 접근 제어부가,
    추정된 대기 시간 동안 대기한 후에, 상기 제2 차량 노드에 RRTS 메시지를 송신하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크 장치.
18. 청구항 16에 있어서, 상기 제1 차량 노드의 매체 접근 제어부가,
    유효 통신 범위 내에서 상기 SDS 메시지가 수신되었는지 판정하고,
    상기 수신된 SDS 메시지에 기초하여 상기 제1 및 제2 차량 노드들 사이의 데이터 송수신 또는 메시지 송수신이 상기 소스 및 목적 차량 노드들 사이의 데이터 송수신과 충돌을 일으키지 않고 수행될 수 있는 통신 가능 시간을 추정하며,
    상기 제2 차량 노드와 사이에서, 추정된 통신 가능 시간 동안 데이터 또는 메시지를 송수신하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크 장치.
19. 청구항 11에 있어서, 상기 소스 차량 노드의 매체 접근 제어부가,
    상기 RDF 메시지 및 상기 SDF 메시지의 송신에 앞서, 상기 유효 통신 범위 내에 RTS 메시지를 송신하고,
    상기 목적 차량 노드로부터 CTS 메시지를 수신하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 차량용 애드혹 네트워크 장치.

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