KR101550544B1 - Message Propagation Scheme of Vehicle-to-Vehicle by using a Density - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량간 통신 기술에 관한 것으로, 특히 도로상에 존재하는 차량들의 수를 카운트하여 차량 밀집도(d)를 측정하고 밀집도 분류기반 메시지 전파 기법(DCMPS) 또는 밀집도 분류기반 메시지 전파 모듈(DCMPM)을 활용해 메시지 전파 유형별(MPT=0, MPT=1, MPT=2)로 교통정보(TI)를 브로드캐스팅하는 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법에 관한 것이다.
(DCMPS) or a dense classification based message propagation module (DCMPM), which measures the vehicle density (d) by counting the number of vehicles existing on the road, To an inter-vehicle message propagation technique using a density that broadcasts traffic information (TI) by message propagation type (MPT = 0, MPT = 1, MPT = 2).
최근 지능형 교통 시스템(Intelligent Transportation System)은 안정성과 효율성을 추구하는 스마트 하이웨이(Smart highway) 구축하기 위한 연구에 활용되고 있다. 이러한 ITS는 V2I(Vehicle to Infrastructure)를 통해 실시간 교통 정보와 디지털 지도, 음악 등 상업적인 서비스를 제공할 수 있다.Recently, Intelligent Transportation System has been used for research to build a Smart Highway that pursues stability and efficiency. Such ITS can provide real-time traffic information, commercial services such as digital map and music through V2I (Vehicle to Infrastructure).
그리고, ITS는 V2V(Vehicle-to- Vehicle)를 통해 차량 추돌방지, 사고 경보와 같은 운전자 안전 정보 서비스를 제공할 수 있다.The ITS can provide driver safety information services such as vehicle collision avoidance and accident alert through V2V (Vehicle-to-Vehicle).
하지만, 종래의 차량간 통신 시스템은 더 나은 통신 효율을 위해서는 보안을 희생시키거나, 보안을 위해서는 통신 효율을 급격히 떨어뜨리는 문제점이 있었다.However, the conventional inter-vehicle communication system suffers from sacrificing security for better communication efficiency or drastically decreasing communication efficiency for security.
초창기에는 차량간 무선 통신 수단으로써 무전(radio)방식이 주로 사용되었다. 최근에는 GSM 또는 GPRS 모듈을 장착한 차량용 휴대전화 방식이 널리 이용되고 있다. 그러나, 초기의 무전 방식은 보안성 측면에서 효율적이지 못하였다. 최근에 개발된 GSM과 GPRS 모듈, 또는 곧 출시될 3G 모듈은 장거리 통신용 시설물이 있어야 한다. 장거리통신 서비스 공급자는 반드시 무선 통신 네트워크를 구축하기 위한 지역 내에 많은 기지국을 세워야 한다. 이러한 무선 통신 네트워크의 설비비용은 매우 높으며 네트워크를 구축하는 데에도 많은 시간을 필요로 한다. In the early days, a radio system was mainly used as a means of wireless communication between vehicles. In recent years, a mobile phone system equipped with a GSM or GPRS module has been widely used. However, the initial radio method was not effective in terms of security. Recently developed GSM and GPRS modules, or upcoming 3G modules, must have facilities for long distance communication. Long distance communication service providers must establish many base stations in the area to establish a wireless communication network. The equipment cost of such a wireless communication network is very high and it takes a lot of time to construct a network.
더 나아가, 상기 종래의 통신 방식은 기지국이 설치된 지역 이내에서만 가능하다는 지리적 한계를 가지고 있다. 또, 상기 장거리 통신용 기지국을 통한 서비스의 이용요금도 매우 비싸다. 짧은 거리의 이용에 대해 이처럼 높은 비용을 이용자에게 부담시키는 것은 합리적이지 못하다. 이러한 단점들로 인해 이용자는 고비용의 설비를 이용하기를 꺼려하게 되고 비상업적인 이용·개발에도 장애가 되고 있다.Furthermore, the conventional communication method has a geographical limitation that it can be performed only within the area where the base station is installed. In addition, the fee for using the service through the long-distance communication base station is very expensive. It is not reasonable to charge such high costs to users for short distance usage. These disadvantages cause users to be reluctant to use expensive facilities, and they are also hindering non-commercial use and development.
최근 교통 정보에 대한 관심이 많아지고 있으며, 관련 서비스도 많이 제공되고 있다. 그러나 교통 정보를 수집하는 단계와 이를 전파하는 단계에서 많은 비용이 소요되고 있다. 예를 들어, 루프 코일이나, 감시 카메라, 교통 정보원의 제보 등으로부터 정보를 수집하고 있으나, 루프 코일이나 감시 카메라를 설치하고 운영하면서 택시기사나 일반 정보원을 모집하여 교통 정보원으로 운용하는데 엄청나게 많은 비용이 소요되고 있다.Recently, interest in traffic information has been increasing, and many related services are being provided. However, it is costly to collect traffic information and spread it. For example, it collects information from loop coils, surveillance cameras, traffic information sources, etc. However, installing and operating loop coils and surveillance cameras, it is very costly to recruit taxi drivers and general information sources and operate them as traffic information sources. It is taking.
또한, 수집된 정보를 일반 사용자에게 전파하기 위해선 이동 통신망 등을 이용한다. 구체적으로 기간망을 이용하여 관제 센터에 전송하고, 관제 센터는 관련 정보를 수집 가공하여 DMB(digital multimedia broadcasting)를 이용하여 해당 정보를 TPEG(Transport Protocol Experts Group)가 탑재되어 있는 내비게이션 단말로 정보를 전송한다 In addition, a mobile communication network is used to propagate the collected information to the general user. Specifically, the control center transmits the information to the control center using the backbone network. The control center collects and processes the related information, and transmits the information to the navigation terminal having the TPEG (Transport Protocol Experts Group) using the digital multimedia broadcasting (DMB) do
이러한 경우 정보를 제공받는 사용자가 이동 통신망을 통하여 정보를 제공받는 것에 대한 금액을 부담하여야 하므로 서비스의 활성화가 어려운 단점이 있다.In this case, it is difficult to activate the service since the user receiving the information must bear the amount of money for receiving the information through the mobile communication network.
또한 교통 정보를 수집하고 제공하기 위해선 위에서 살펴본 바와 같은 많은 기간 시설을 투자하여야 하고, 기간시설이 설치되어 있지 않는 곳의 교통정보를 획득 할 수 없는 단점이 있다.
In addition, in order to collect and provide traffic information, it is necessary to invest a lot of periodical facilities as described above, and there is a disadvantage that traffic information can not be obtained where no infrastructure is installed.
본 발명의 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법은 앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 실시간 교통정보(TI)의 수집과 제공을 통해 차량 간의 정보전송, 추돌방지, 응급상황 경고 및 도로상태 경고를 운전자에게 브로드캐스팅해 줌으로써, 양질의 차량안전 서비스를 지원해 주기 위함이다.A first object of the present invention is to provide a vehicle-to-vehicle message propagation method using the density of the present invention. The first object of the present invention is to provide a vehicle- Collision avoidance, emergency warning, and road condition warning to the driver, thereby providing high quality vehicle safety service.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 원활한 차량 교통 흐름을 위해 도로를 차량 밀집도(d)를 기준으로 분류하고, 차량 밀집도(d)에 따른 분류에 적합한 밀집도 분류기반 메시지 전파 기법(DCMPS) 또는 밀집도 분류기반 메시지 전파 모듈(DCMPM)을 활용해 차량 간의 신분을 확인하기 위한 제 1, 제 2 클러스터 키(CK1, CK2)를 생성하기 위함이다.The second object of the present invention is to classify the roads according to the vehicle density (d) for smooth traffic flow and to use the DCMPS or the dense classification Based message propagation module (DCMPM) to generate first and second cluster keys (CK1, CK2) for identifying the identity between vehicles.
또한, 본 발명의 제 3 목적은 제 1, 제 2 클러스터 키(CK1, CK2)로 차량 간의 신분을 확인함으로써, ID를 도용하는 시빌(Sybil) 공격을 쉽게 검출하기 위함이다.A third object of the present invention is to easily detect a Sybil attack that steals an ID by identifying the identity between vehicles with the first and second cluster keys CK1 and CK2.
또한, 본 발명의 제 4 목적은 교통정보(TI) 내 빈번히 발생된 중복 정보치를 필터링함으로써, 차량 간 에드-혹 시스템(VANET System: Vehicular Ad hoc Network System)에 적용되는 데이터 통신에 관한 효율성을 더욱 향상시키기 위함이다.A fourth object of the present invention is to provide a method and apparatus for filtering the frequently generated redundant information values in traffic information (TI), thereby improving the efficiency with respect to data communication applied to a Vehicle Ad hoc Network System (VANET System) .
또한, 본 발명의 제 5 목적은 차량 밀집도(d)를 이용해 메시지 전파 유형을 설정함으로써, 교통정보를 운전자에게 정확히 전달해 주기 위함이다.A fifth object of the present invention is to accurately transmit the traffic information to the driver by setting the message propagation type using the vehicle density (d).
또한, 본 발명의 제 6 목적은 메시지 무결성 검증 과정을 통해 신뢰성 높은 교통정보(TI)를 운전자에게 제공함으로써, 안전운행 및 교통사고율을 감소시키는데 도움을 주기 위함이다.
A sixth object of the present invention is to provide reliable traffic information (TI) to the driver through the message integrity verification process, thereby helping to reduce the safe driving and the traffic accident rate.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention includes the following configuration.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법은, 도로 길이를 정의한 후 상기 도로상에 존재하는 차량들의 수를 카운트하여 차량 밀집도(d)를 측정하고, 상기 측정된 차량 밀집도(d)에 따라 메시지 전파 유형을 설정한 후 밀집도 분류기반 메시지 전파 기법(DCMPS) 또는 밀집도 분류기반 메시지 전파 모듈(DCMPM)을 활용해 상기 메시지 전파 유형별(MPT=0, MPT=1, MPT=2)로 교통정보(TI)를 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 한다.
In other words, the inter-vehicle message propagation method using the density according to the embodiment of the present invention is a method of estimating the vehicle density (d) by counting the number of vehicles existing on the road after defining the road length, (MPT = 0, MPT = 1, MPT = 2) using the DCMPS or DCMPM after setting the message propagation type according to the message propagation type (TI) is broadcasted with the traffic information (TI).
본 발명의 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법은 실시간 교통정보(TI)의 수집과 제공을 통해 차량 간의 정보전송, 추돌방지, 응급상황 경고 및 도로상태 경고를 운전자에게 브로드캐스팅해 줌으로써, 양질의 차량안전 서비스를 지원해 주는 제 1 효과를 준다.The vehicle-to-vehicle message propagation technique using the density of the present invention broadcasts information transmission between vehicles, prevention of collision, warning of an emergency, and warning of a road condition to a driver through collection and provision of real-time traffic information (TI) It gives the first effect to support safety service.
또한, 본 발명은 원활한 차량 교통 흐름을 위해 도로를 차량 밀집도(d)를 기준으로 분류하고, 차량 밀집도(d)에 따른 분류에 적합한 밀집도 분류기반 메시지 전파 기법(DCMPS) 또는 밀집도 분류기반 메시지 전파 모듈(DCMPM)을 활용해 차량 간의 신분을 확인하기 위한 제 1, 제 2 클러스터 키(CK1, CK2)를 생성시키는 제 2 효과를 준다.The present invention also provides a method and system for classifying roads according to vehicle density (d) for smooth vehicle traffic flow and using DCMPS or dense classification based message propagation module (DCMPS) The first and second cluster keys CK1 and CK2 for confirming the identity between the vehicles by using the DCMPM.
또한, 본 발명은 제 1, 제 2 클러스터 키(CK1, CK2)로 차량 간의 신분을 확인함으로써, ID를 도용하는 시빌(Sybil) 공격을 쉽게 검출할 수 있는 제 3 효과를 준다.Further, the present invention confirms the identity between vehicles with the first and second cluster keys (CK1, CK2), thereby providing a third effect that can easily detect a Sybil attack that steals an ID.
또한, 본 발명은 교통정보(TI) 내 빈번히 발생된 중복 정보치를 필터링함으로써, 차량 간 에드-혹 시스템(VANET System: Vehicular Ad hoc Network System)에 적용되는 데이터 통신에 관한 효율성을 더욱 향상시키는 제 4 효과를 준다.The present invention also provides a method and system for filtering traffic information (TI) by filtering frequently occurring duplicate information values to improve efficiency of data communication applied to a VANET system (Vehicular Ad Hoc Network System) Effect.
또한, 본 발명은 차량 밀집도(d)를 이용해 메시지 전파 유형을 설정함으로써, 교통정보를 운전자에게 정확히 전달해 주는 제 5 효과를 준다.Further, the present invention provides a fifth effect that accurately transmits the traffic information to the driver by setting the message propagation type using the vehicle density (d).
또한, 본 발명은 메시지 무결성 검증 과정을 통해 신뢰성 높은 교통정보(TI)를 운전자에게 제공함으로써, 안전운행 및 교통사고율을 감소시키는데 도움이 되는 제 6 효과를 준다.
In addition, the present invention provides a driver with a highly reliable traffic information (TI) through a message integrity verification process, thereby providing a sixth effect that helps to reduce the safe driving and the traffic accident rate.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법을 수행하기 위해 마련된 기반시설 및 도로여건들을 계략적으로 도시한 도면이다.
도 2a, 도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 클러스터 내 진입한 차량들을 대상으로 임시 클러스터의 선정과정 및 클러스터의 선정과정을 (a) 내지 (f)을 통해 순차적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 교통정보(TI)의 검증과정 및 교통정보(TI)로부터 합계 교통정보(ATI)를 추출해 내는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 일반도로 상에서 차량들 간 브로드캐스팅에 있는 교통정보(TI)에 대한 수신여부를 판단하는 과정을 도시한 상세도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속도로 상에서 차량들 간 브로드캐스팅에 있는 교통정보(TI)에 대한 수신여부를 판단하는 과정을 도시한 상세도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도심 내 사고발생시 차량들 간의 브로드캐스팅에 있는 사고알림 메시지(ANM)의 전달여부를 판단하는 과정을 도시한 상세도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing an infrastructure and road conditions for carrying out an inter-vehicle message propagation technique using a density according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2A are views sequentially illustrating a process of selecting a temporary cluster and a process of selecting a cluster through the steps (a) to (f) with respect to vehicles entering the cluster according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of verifying traffic information (TI) and extracting total traffic information (ATI) from traffic information (TI) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a detailed view illustrating a process of determining whether to receive traffic information (TI) in broadcasting between vehicles on a general road according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a detailed view illustrating a process of determining whether or not to receive traffic information (TI) in inter-vehicle broadcasting on a highway according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a detailed view illustrating a process of determining whether an accident notification message (ANM) is transmitted in broadcasting between vehicles when an accident occurs in a city center according to another embodiment of the present invention.
[실시예][Example]
이하, 본 발명의 실시예에 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법을 수행하기 위해 마련된 기반시설 및 도로여건들을 계략적으로 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing an infrastructure and road conditions for carrying out an inter-vehicle message propagation technique using a density according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법은 도로 길이를 정의한 후 도로상에 존재하는 차량들(300)의 수를 카운트하여 차량 밀집도(d)를 측정하고, 측정된 차량 밀집도(d)에 따라 메시지 전파 유형을 설정한 후 밀집도 분류기반 메시지 전파 기법(DCMPS) 또는 밀집도 분류기반 메시지 전파 모듈(DCMPM)을 활용해 메시지 전파 유형별(MPT=0, MPT=1, MPT=2)로 교통정보(TI)를 브로드캐스팅하는 방법이다.Referring to FIG. 1, an inter-vehicle message propagation technique using density is a method of estimating a vehicle density (d) by counting the number of
먼저, 밀집도 분류기반 메시지 전파 기법(DCMPS)은 차량 밀집도(d)가 기설정된 임계치(c)보다 크면서 차량들(300)이 동일 방향으로 이동할 경우에 한하여 클러스터(400)로 지정하며, 차량 밀집도(d)가 기설정된 임계치(c)보다 작으면서 차량들(300)이 다른 방향으로 이동할 경우 클러스터(400)를 미지정하는 대신 도로에 기설치된 노변장치(100)(RSU : Road Site Unit)를 이용해 교통정보(TI)를 전파한다.[수학식 1], [참고도 1] 참조First, the DCMPS designates the cluster 400 only when the vehicle density d is greater than the predetermined threshold value c and the
[참고도 1][Reference Figure 1]
교통정보(TI) 구조Traffic Information (TI) Structure
클러스터(400) 지정에 따른 제 1-(1) 과정은 도로 내 진입하거나 이동 중에 있는 차량들(300)을 클러스터(400)로 지정한 후 클러스터(400) 중 선두차량에게 제 1 클러스터 키(CK1)를 부여해 임시 클러스터 헤더(210)로 선정한다.[도 2a(a)], [도 2a(b)] 참조In the first step (1) according to the designation of the cluster 400, after the
즉, 차량 16이 임시 클러스터 헤더(210)가 된다.That is, the
임시 클러스터 헤더(210)는 PID를 활용해 이웃목록(Nlist)을 생성하고, 차량들(300)의 공개키(PK)를 합한 그룹키(GK)를 차량들(300)에게 전파하며, 차량들(300)은 이웃목록(Nlist)에 기재된 PID를 확인한 다음 그룹키(GK)와 제 2 등록발급키(SK2)를 합한 제 2 클러스터 키(CK2)를 생성한다.The
이렇게 생성된 제 2 클러스터 키(CK2)는 모두 동일한 값을 갖는 키가 된다. 예를 들어, 도 2b(e)를 통해 알 수 있는 바와 같이 차량 14는 GK +SK2 인 제 2 클러스터 키(CK2)를 생성한다.The second cluster key CK2 thus generated is a key having the same value. For example, as seen in FIG. 2B (e), the
임시 클러스터 헤더(210)는 제 1 클러스터 키(CK1)와 차량들(300) 중 도로 길이에 대한 상태 격차가 가장 큰 후발차량(V12)의 지정 PID 번호를 XOR 연산하여 클러스터 헤더 메시지(CH)를 생성시켜 차량들(300)에게 전파하며, 차량들(300)은 클러스터 헤더 메시지(CH)를 제 2 클러스터 키(CK2)로 복호화하여 후발차량(V12)이 클러스터 헤더(200)임을 확인한다.[도 2b(f)] 참조The
차량들(300)은 제 2 클러스터 키(CK2)로 날인된 교통정보(TI)을 생성시켜 클러스터 헤더(200)에 전달하고, 클러스터 헤더(200)는 서명 키(signature key)를 이용해 차량들(300)의 교통정보(TI)을 수집한 후 무결성이 검증된 교통정보(TI) 중 중복되거나 무일관된 정보치가 제거된 합계 교통정보(ATI)를 생성한다.[참고도 2] 참조The
[참고도 2][Reference Figure 2]
합계 교통정보(ATI) 구조Total Traffic Information (ATI) Structure
클러스터 헤더(200)는 도 3를 통해 알 수 있는 바와 같이, 교통정보(TI) 내 포함된 타임스탬프(timestamp)로 유효시간을 확인하고 유효시간 내에 있는 교통정보(TI)에 대해서만 서명을 검증하며, 제 2 클러스터 키(CK2)와 서명 키(signature key)가 서로 일치할 경우 차량들(300)이 클러스터(400) 내 존재하는 것으로 인지하고 중복된 정보치를 삭제한다.3, the
클러스터 헤더(200)는 부일치시, 교통정보(TI)을 위변조된 데이터로 간주해 삭제한 후 제 1 등록발급키(SK1)가 서명된 합계 교통정보(ATI)를 생성한다.The
이어서, 클러스터(400) 지정에 따른 제 1-(2) 과정은 임시 클러스터 헤더(210)가 보유한 해시함수에 도로번호(Road No.), 제 1 등록발급키(SK1), 제 1 임시값(nonce1)를 연접 및 해시함을 통해 생성된 맥값(Mac)과, 제 1 임시값(nonce1)과 제 1 등록발급키(SK1)을 XOR 연산함을 통해 생성된 암호화값(CS)을 차량들(300)에게 전달한다.[도 2a(c)] 참조The first step (2) according to the designation of the cluster 400 adds a road number (Road No.), a first registration issue key (SK1), a first temporary value ( the encryption value CS generated by XORing the first temporary value nonce1 and the first registration issue key SK1 generated by the concatenation and hashing of the first temporary value nonce1 and the first temporary value non- 300 (see FIG. 2A (c)).
클러스터 지정(400)에 대한 제 2 과정은 DCMP 서버(120)로부터 차량들(300)마다 전달된 제 2 등록발급키(SK2)과 암호화값(CS)을 XOR 연산해 제 2 임시값(nonce2)을 생성하며, 제 2 등록발급키(SK2), 도로번호(Road No.), 제 2 임시값(nonce2)를 연접해 해시함수로 해시한 검증값(C)과 맥값(Mac)을 비교한다.The second step of the cluster designation 400 is a step of XORing the second registration issuance key SK2 and encryption value CS transmitted from the
검증값(C)과 맥값(Mac) 동일시, 차량들(300)은 PID와 공개키(PK)를 임시 클러스터 헤더에 전달하며, 비동일시 맥값(MAC)을 삭제한다.[도 2a(d)] 참조When the verification value C is equal to the MAC value Mac, the
일예로, 차량 13은 PID(V13)과 공개키(PK)를 임시 클러스터 헤더(210)인 차량 16에 전달한다.For example, the
계속해서, 본 발명의 실시예에 따른 밀집도 분류기반 메시지 전파 모듈(DCMPM)은 차량들(300)의 위치를 확인해 시외이면 u=0으로, 도시이면 u=1로 설정함에 따라, 차량 밀집도(d)가 임계치(c)보다 작으면서 u=0이면 MPT를 0으로 설정하고, 차량 밀집도(d)가 임계치(c)보다 크면서 u=0이면 MPT를 1로 설정하며, 차량 밀집도(d)가 임계치(c)보다 크면서 u=1이면 MPT를 2로 설정한다.[수학식 2], [수학식 3] 참조Subsequently, the DCMPM module based on the dense classification according to the embodiment of the present invention confirms the position of the
MPT=0 경우, 근원지 차량(Source vehicle, 220)는 도 4에서 보여지는 바와 같이, 임계시간(T)동안 제 1 교통정보(TI1)을, 임계시간(T) 경과 후엔 제 2 교통정보(TI2)을 후발차량들(Following vehicles, 230), RSU(Road Side Unit, 100), 반대방향 차량들(Opposite Direction vehicles, 미도시)에게 각각 전파한다.When MPT = 0, as shown in FIG. 4, the
후발차량들(Following vehicles, 230)와 RSU(Road Side Unit, 100)는 제 1 교통정보(TI1)와 제 2 교통정보(TI2)를 추가 후발차량들(Add Following vehicle)에게 릴레이 형태로 전달한다.The following
또한, 추가 후발차량들 중 어느 하나인 목적지 차량(Destination vehicle, 250)은 제 1 교통정보(TI1)와 제 2 교통정보(TI2)가 서로 일치하는지를 검증해 일치시 제 1 교통정보(TI1)와 제 2 교통정보(TI2) 중 어느 하나를 수용하고, 불일치시 제 1 교통정보(TI1)와 제 2 교통정보(TI2)를 삭제한다.In addition, the
MPT=1인 경우, 근원지 차량(Source vehicle, 220)은 도 5를 통해 알 수 있는 바와 같이, 제 1 교통정보(TI1)를 후발차량들(Following vehicles, 230)를 전파하고 제 2 교통정보(TI2)를 반대방향 차량들(Opposite Direction vehicles, 240)에게 전파한다. As shown in FIG. 5, the
후발차량들(Following vehicles, 230)은 제 1 교통정보(TI)를 추가 후발차량들(Add Following vehicle)에게 전파한다.The following
또한, 반대방향 차량들(Opposite Direction vehicles, 240) 중 하나는 반대방향 차량들(240) 중 다른 하나인 선행차량(ex : 2번 차량임)에게 제 2 교통정보(TI2)를 전파한다.One of the
목적지 차량(Destination vehicle, 250)은 추가 후발차량들(Add Following vehicle)에게 전달받은 제 1 교통정보(TI1)와 선행차량에게 전달받은 제 2 교통정보(TI2)가 서로 일치하는지를 비교해, 일치시 제 1 교통정보(TI1)와 제 2 교통정보(TI2) 중 어느 하나를 수용하고 불일치시 제 1 교통정보(TI1)와 제 2 교통정보(TI2)를 삭제한다.The
MPT=2인 경우, RSU(Road Side Unit, 100)는 도 6에서 보여지는 바와 같이, 차량들(300)을 통해 사고발생 메시지(AOM)를 입수할 시 사고알림 메시지(ANM)을 생성시켜 이웃 RSU(110) 및 차량들(300) 중 전달범위 영역 내 존재하는 적어도 하나의 선택차량(260)에게 전달한다.[표 1], [표 2] 참조6, an RSU (Road Side Unit) 100 generates an accident notification message (ANM) when an accident occurrence message (AOM) is obtained through the
적어도 하나의 선택차량(260)이 적어도 하나의 이웃차량(270)에게 사고알림 메시지(ANM)을 전달할 경우, RSU(Road Side Unit, 100)는 사고알림 메시지(ANM)을 리턴받아 브로드 캐스팅에 대한 성공을 확인한다.When at least one
이때, 브로드 캐스팅 성공에 따른 적어도 하나의 선택차량(260)의 노드 좌표값은 RSU(Road Side Unit, 100)의 차량 방향 테이블(VDT)에 기록됨에 유의한다.Note that the node coordinate values of at least one selected
적어도 하나의 선택차량(260) 또는 적어도 하나의 이웃차량(270)은 전달범위 영역에 존재하는 RSU(Road Site Unit, 100)의 ID와 이웃 RSU ID를 비교해 불일치할 경우 사고알림 메시지(ANM) 전파를 중단한다.The at least one
이웃 RSU(110)는 사고알림 메시지(ANM) 내 포함된 RSU 홉값이 0이 될때까지 이웃 전달범위 영역(500) 내 존재하는 적어도 하나의 이웃차량(270)에게 사고알림 메시지(ANM)를 반복적으로 전달함으로써, 전달범위 영역(500)에서 차량사고가 발생됨을 알린다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
The neighboring
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.
RSU : 100 클러스터 헤더 : 200
차량들 : 300 임시 클러스터 헤더 : 210
클러스터 : 400 근원지 차량 : 220
목적지 차량 : 250 후발차량들 : 230
반대방향 차량들 : 240 선택차량 : 260
이웃차량 : 270 이웃 RSU : 110
DCMP 서버 : 120RSU: 100 cluster header: 200
Vehicles: 300 Temporary cluster Headers: 210
Cluster: 400 Source vehicle: 220
Target vehicles: 250 Second-hand vehicles: 230
Vehicles in opposite directions: 240 Selected vehicles: 260
Neighboring Vehicle: 270 Neighbor RSU: 110
DCMP server: 120
Claims (14)
(D) is measured by counting the number of vehicles existing on the road after defining the road length, and the message propagation type is set according to the measured vehicle density (d), and then the density classification based message propagation technique (MPI = 0, MPT = 1, MPT = 2) for each message propagation type using the DCMPS or the DCMPM, Message propagation technique.
상기 차량 밀집도(d)가 기설정된 임계치(c)보다 크면서 상기 차량들이 동일 방향으로 이동할 경우에 한하여 클러스터로 지정하며,
상기 차량 밀집도(d)가 기설정된 임계치(c)보다 작으면서 상기 차량들이 다른 방향으로 이동할 경우 상기 클러스터를 미지정하는 대신 상기 도로에 기설치된 노변장치를 이용해 상기 교통정보(TI)를 전파하는 것을 특징으로 하는 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법.
The method of claim 1, wherein the dense classification based message propagation technique (DCMPS)
The vehicle is designated as a cluster only when the vehicle density d is greater than a predetermined threshold value c and the vehicles move in the same direction,
When the vehicles are moving in different directions while the vehicle density d is smaller than a predetermined threshold value c, the traffic information TI is propagated using the roadside apparatus installed on the road instead of unknowing the cluster Inter - Vehicle Message Propagation Using Density.
상기 도로 내 진입하거나 이동 중에 있는 상기 차량들을 클러스터로 지정한 후 상기 클러스터 중 선두차량에게 제 1 클러스터 키(CK1)를 부여해 임시 클러스터 헤더로 선정하며, 상기 임시 클러스터 헤더가 보유한 해시함수에 도로번호(Road No.), 제 1 등록발급키(SK1), 제 1 임시값(nonce1)를 연접 및 해시함을 통해 생성된 맥값(Mac)과, 상기 제 1 임시값(nonce1)과 제 1 등록발급키(SK1)을 XOR 연산함을 통해 생성된 암호화값(CS)을 상기 차량들에게 전달하는 것을 특징으로 하는 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법.
3. The method according to claim 2, wherein the first step according to the cluster designation comprises:
The first cluster key (CK1) is assigned to the head vehicle in the cluster, and the temporary cluster header is selected as a temporary cluster header, and a road number (Road) is added to the hash function held in the temporary cluster header (Mac) generated by concatenating and hashing the first temporary value (nonce) and the first temporary value (nonce1) and the first temporary value nonce1 and the first temporary value (nonce1) SK1) is transmitted to the vehicles by an XOR operation of the vehicle-to-vehicle message propagation method using the density information.
DCMP 서버로부터 상기 차량들마다 전달된 제 2 등록발급키(SK2)과 상기 암호화값(CS)을 XOR 연산해 제 2 임시값(nonce2)을 생성하며, 상기 제 2 등록발급키(SK2), 도로번호(Road No.), 제 2 임시값(nonce2)를 연접해 상기 해시함수로 해시한 검증값(C)과 상기 맥값(Mac)을 비교하고
상기 검증값(C)과 맥값(Mac) 동일시, 상기 차량들은 PID와 공개키(PK)를 상기 임시 클러스터 헤더에 전달하며, 비동일시 상기 맥값(MAC)을 삭제하는 것을 특징으로 하는 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법.
4. The method of claim 3, wherein the second step of cluster designation comprises:
Generates a second temporary value (nonce2) by XORing a second registration issuance key (SK2) transmitted from the DCMP server to each of the vehicles and the encrypted value (CS), and outputs the second registration issuance key (SK2) (Road No.) and the second temporary value (nonce2) and compares the verification value (C), which is hashed by the hash function, with the Mac value (Mac)
When the verification value (C) is equal to the MAC value (Mac), the vehicles transmit the PID and the public key (PK) to the temporary cluster header, and delete the MAC value when they are not equal. Message propagation technique.
상기 임시 클러스터 헤더는 상기 PID를 활용해 이웃목록(Nlist)을 생성하고, 상기 차량들의 공개키(PK)를 합한 그룹키(GK)를 상기 차량들에게 전파하며,
상기 차량들은 상기 이웃목록(Nlist)에 기재된 상기 PID를 확인한 다음 상기 그룹키(GK)와 상기 제 2 등록발급키(SK2)를 합한 제 2 클러스터 키(CK2)를 생성하는 것을 특징으로 하는 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법.
5. The method of claim 4,
The temporary cluster header generates a neighbor list (Nlist) using the PID and propagates the group key (GK), which is a sum of public keys (PK) of the vehicles, to the vehicles,
Wherein the vehicles generate the second cluster key (CK2) by checking the PID described in the neighbor list (Nlist) and adding the group key (GK) and the second registration issue key (SK2) Message Propagation Technique Using Inter - Vehicle.
상기 임시 클러스터 헤더는 상기 제 1 클러스터 키(CK1)와 상기 차량들 중 상기 도로 길이에 대한 상태 격차가 가장 큰 후발차량의 지정 PID 번호를 XOR 연산하여 클러스터 헤더 메시지(CH)를 생성시켜 상기 차량들에게 전파하며,
상기 차량들은 클러스터 헤더 메시지(CH)를 상기 제 2 클러스터 키(CK2)로 복호화하여 상기 후발차량이 클러스터 헤더임을 확인하는 것을 특징으로 하는 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법.
6. The method of claim 5,
The temporary cluster header generates a cluster header message (CH) by XORing the designated cluster ID (CK1) and the designated PID number of the second vehicle having the largest state gap with respect to the road length among the vehicles, And,
Wherein the vehicles decode the cluster header message (CH) into the second cluster key (CK2) and confirm that the latter vehicle is a cluster header.
상기 차량들은 상기 제 2 클러스터 키(CK2)로 날인된 상기 교통정보(TI)을 생성시켜 상기 클러스터 헤더에 전달하고,
상기 클러스터 헤더는 서명 키(signature key)를 이용해 상기 차량들의 교통정보(TI)을 수집한 후 무결성이 검증된 상기 교통정보(TI) 중 중복되거나 무일관된 정보치가 제거된 합계 교통정보(ATI)를 생성시키는 것을 특징으로 하는 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법.
The method according to claim 6,
The vehicles generate the traffic information (TI) imprinted with the second cluster key (CK2) and transmit them to the cluster header,
The cluster header collects the traffic information (TI) of the vehicles using a signature key, and then transmits aggregate traffic information (ATI) in which duplicate or inconsistent information values are removed from the traffic information (TI) The message propagation method using the density of the vehicle.
상기 교통정보(TI) 내 포함된 타임스탬프(timestamp)로 유효시간을 확인하고 상기 유효시간 내에 있는 상기 교통정보(TI)에 대해서만 서명을 검증하며,
상기 제 2 클러스터 키(CK2)와 상기 서명 키(signature key)가 서로 일치할 경우 상기 차량들이 상기 클러스터 내 존재하는 것으로 인지하고 상기 중복된 정보치를 삭제하며,
부일치시, 상기 교통정보(TI)을 위변조된 데이터로 간주해 삭제한 후 상기 제 1 등록발급키(SK1)가 서명된 상기 합계 교통정보(ATI)를 생성하는 것을 특징으로 하는 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법.
8. The method of claim 7, wherein the cluster header
(TI), validates the validity time only with respect to the traffic information (TI) within the validity time,
If the second cluster key (CK2) and the signature key match each other, recognizes that the vehicles exist in the cluster and deletes the duplicated information value,
(ATI) signed with the first registration issuance key (SK1) after considering the traffic information (TI) as falsified data and deleting the traffic information Message propagation technique.
상기 차량들의 위치를 확인해 시외이면 u=0으로, 도시이면 u=1로 설정함에 따라, 상기 차량 밀집도(d)가 임계치(c)보다 작으면서 u=0이면 상기 MPT를 0으로 설정하고, 상기 차량 밀집도(d)가 임계치(c)보다 크면서 u=0이면 상기 MPT를 1로 설정하며, 상기 차량 밀집도(d)가 임계치(c)보다 크면서 u=1이면 MPT를 2로 설정하는 것을 특징으로 하는 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법.
The method of claim 1, wherein the dense classification based message propagation module (DCMPM)
The MPT is set to 0 if u = 0 while the vehicle density d is smaller than the threshold value c by setting u = 0 in the outside of the vehicle and u = The MPT is set to 1 if the vehicle density d is larger than the threshold value c and u is equal to 0 and the MPT is set to 2 if the vehicle density d is larger than the threshold value c and u = Inter - Vehicle Message Propagation Using Feature Density.
근원지 차량(Source vehicle)는 임계시간(T)동안 제 1 교통정보(TI1)을, 상기 임계시간(T) 경과 후엔 제 2 교통정보(TI2)을 후발차량들(Following vehicles), RSU(Road Side Unit), 반대방향 차량들(Opposite Direction vehicles)에게 각각 전파하며,
상기 후발차량들(Following vehicles)와 RSU(Road Side Unit)는 상기 제 1 교통정보(TI1)와 제 2 교통정보(TI2)를 추가 후발차량들(Add Following vehicle)에게 릴레이 형태로 전달하고,
상기 추가 후발차량들 중 어느 하나인 목적지 차량(Destination vehicle)은 상기 제 1 교통정보(TI1)와 제 2 교통정보(TI2)가 서로 일치하는지를 검증해 일치시 상기 제 1 교통정보(TI1)와 제 2 교통정보(TI2) 중 어느 하나를 수용하고, 불일치시 상기 제 1 교통정보(TI1)와 제 2 교통정보(TI2)를 삭제하는 것을 특징으로 하는 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법.
10. The method of claim 9, wherein if MPT = 0,
The source vehicle transmits the first traffic information TI1 during the critical time T and the second traffic information TI2 after the critical time T to the following vehicles, Unit and Opposite Direction vehicles, respectively,
The following vehicles and an RSU (Road Side Unit) transmit the first traffic information TI1 and the second traffic information TI2 to additional Add vehicles in a relay form,
The destination vehicle which is one of the additional late vehicles verifies whether the first traffic information TI1 and the second traffic information TI2 match with each other and when the first traffic information TI1 matches the second traffic information TI2, 2 traffic information (TI2), and deletes the first traffic information (TI1) and the second traffic information (TI2) at the time of discordance.
근원지 차량(Source vehicle)은 제 1 교통정보(TI1)를 후발차량들(Following vehicles)에게 전파하고 제 2 교통정보(TI2)를 반대방향 차량들(Opposite Direction vehicles)에게 전파하며,
상기 후발차량들(Following vehicles)은 상기 제 1 교통정보(TI1)를 추가 후발차량들(Add Following vehicle)에게 전파하고,
상기 반대방향 차량들(Opposite Direction vehicles) 중 하나는 상기 반대방향 차량들 중 다른 하나인 선행차량에게 상기 제 2 교통정보(TI2)를 전파하며,
목적지 차량(Destination vehicle)은 상기 추가 후발차량들로부터 전달받은 상기 제 1 교통정보(TI1)와 제 상기 선행차량으로부터 전달받은 2 교통정보(TI2)가 서로 일치하는지를 비교해, 일치시 상기 제 1 교통정보(TI1)와 제 2 교통정보(TI2) 중 어느 하나를 수용하고 불일치시 상기 제 1 교통정보(TI1)와 제 2 교통정보(TI2)를 삭제하는 것을 특징으로 하는 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법.
10. The method of claim 9, wherein when MPT = 1,
The source vehicle propagates the first traffic information TI1 to the following vehicles and propagates the second traffic information TI2 to Opposite Direction vehicles,
The following vehicles propagate the first traffic information TI1 to the additional vehicles,
One of the Opposite Direction vehicles propagates the second traffic information (TI2) to the preceding vehicle, which is another one of the opposite vehicles,
The destination vehicle compares whether the first traffic information TI1 received from the additional late vehicles matches the second traffic information TI2 received from the preceding vehicle, Wherein the first traffic information (TI1) and the second traffic information (TI2) are deleted when the first traffic information (TI1) and the second traffic information (TI2) .
RSU(Road Side Unit)는 상기 차량들을 통해 사고발생 메시지(AOM)를 입수할 시 사고알림 메시지(ANM)을 생성시켜 이웃 RSU 및 상기 차량들 중 전달범위 영역 내 존재하는 적어도 하나의 선택차량에게 전달하고,
상기 적어도 하나의 선택차량이 적어도 하나의 이웃차량에게 상기 사고알림 메시지(ANM)을 전달할 경우, 상기 사고알림 메시지(ANM)을 리턴받아 브로드 캐스팅에 대한 성공을 확인하는 것을 특징으로 하는 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법.
10. The method of claim 9, wherein when MPT = 2,
The road side unit (RSU) generates an accident notification message (ANM) when an accident occurrence message (AOM) is obtained through the vehicles, and transmits it to at least one selected vehicle existing in the area of the transmission range of the neighboring RSU and the vehicles and,
When the at least one selected vehicle delivers the accident notification message (ANM) to at least one neighboring vehicle, the failure notification message (ANM) is returned to confirm success in broadcasting. Message propagation technique.
상기 브로드 캐스팅 성공에 따른 상기 적어도 하나의 선택차량의 노드 좌표값은 상기 RSU(Road Side Unit)의 차량 방향 테이블(VDT)에 기록되는 것을 특징으로 하는 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법.
13. The method of claim 12,
Wherein the node coordinate value of the at least one selected vehicle according to the broadcasting success is recorded in the vehicle direction table (VDT) of the RSU (Road Side Unit).
상기 적어도 하나의 선택차량 또는 적어도 하나의 이웃차량은 상기 전달범위 영역에 존재하는 상기 RSU(Road Site Unit)의 ID와 이웃 RSU ID를 비교해 불일치할 경우 상기 사고알림 메시지(ANM) 전파를 중단하며,
상기 이웃 RSU는 상기 사고알림 메시지(ANM) 내 포함된 RSU 홉값이 0이 될때까지 이웃 전달범위 영역 내 존재하는 상기 적어도 하나의 이웃차량에게 상기 사고알림 메시지(ANM)를 반복적으로 전달함으로써, 상기 전달범위 영역에서 차량사고가 발생됨을 알리는 것을 특징으로 하는 밀집도를 이용한 차량간 메시지 전파기법.13. The method of claim 12,
The at least one selected vehicle or at least one neighboring vehicle compares the ID of the RSU (Road Site Unit) existing in the transmission range region with the neighbor RSU ID, and stops the propagation of the incident notification message (ANM)
The neighboring RSU repeatedly transmits the failure notification message (ANM) to the at least one neighboring vehicle existing in the neighboring coverage area until the RSU hop count included in the failure notification message (ANM) becomes 0, A method of propagating a message between vehicles using a density, characterized by informing that a vehicle accident has occurred in a range.
Priority Applications (1)
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KR1020140082019A KR101550544B1 (en) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | Message Propagation Scheme of Vehicle-to-Vehicle by using a Density |
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KR101550544B1 true KR101550544B1 (en) | 2015-09-14 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
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논문(한국정보과학회_2011) |
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