KR101624053B1 - Congestion Control Method and Device in Vehicle Network - Google Patents

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KR101624053B1
KR101624053B1 KR1020140162909A KR20140162909A KR101624053B1 KR 101624053 B1 KR101624053 B1 KR 101624053B1 KR 1020140162909 A KR1020140162909 A KR 1020140162909A KR 20140162909 A KR20140162909 A KR 20140162909A KR 101624053 B1 KR101624053 B1 KR 101624053B1
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congestion
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정재일
김태원
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed are a congestion control device and a method in a vehicle network. The device comprises: a congestion judging unit which judges whether a congestion situation occurs or not; and a message transmission controller which predicts the number of messages from a remote vehicle received to a sub frame dividing a time frame, a message transmission period, into a predetermined unit, detects available sub frames and transmits a message in the detected sub frame section. According to the disclosed device and the method, the safety of a driver in a vehicle network congestion is increased and a process load is minimized and a message transmission can be efficiently controlled.

Description

차량 네트워크에서 혼잡 제어 장치 및 방법{Congestion Control Method and Device in Vehicle Network}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a congestion control method and apparatus,

본 발명은 혼잡 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 네트워크에서 혼잡 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a congestion control apparatus and method, and more particularly, to a congestion control apparatus and method in a vehicle network.

차량간 통신 기술은 차량 안전성 향상, 교통 효율 증대 및 편의 운전 도모를 목표로 하는 차량 안전 시스템에적용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 차량간 통신은 차량과 차량이 통신 가능한 영역에 있을 때 기할당된 주파수 대역(예:5.9GHz)에서 통신하는 것으로서, CSMA/CA(반송파 감지 다중 접속/충돌 회피)기반의 단거리 무선 통신 기술(예:WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)통신)을 사용한다.Inter-vehicle communication technologies are being actively researched and applied to vehicle safety systems aimed at improving vehicle safety, increasing transportation efficiency, and operating convenience. Inter-vehicle communication is a short-range wireless communication technology based on CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) based communication (e.g., 5.9GHz) when the vehicle is in a communicable area : Wireless Access in Vehicular Environment (WAVE) communication).

차량간 통신 기반의 차량 안전 시스템은 실시간으로 주변 주행 상황을 모니터링하기 위해, 자차의 위치, 속도, 이동 방향 및 제어 정보를 주기적으로 주변 차량들에게 브로드캐스팅(Broadcasting)한다. 각 차량들은 차량간 통신을 통해 수신된 주변 차량들의 주행 정보를 기반으로 충돌상황을 예측하여 필요시 운전자나 주변 차량에게 경고를 한다.The vehicle safety system based on inter-vehicle communication periodically broadcasts the position, speed, moving direction, and control information of the vehicle to neighboring vehicles in order to monitor the surrounding driving situation in real time. Each vehicle predicts the collision situation based on the driving information of the nearby vehicles received through the inter-vehicle communication, and warns the driver or the nearby vehicle if necessary.

차량 네트워크에서 각 차량은 위와 같은 방식으로 메시지를 주고받는데, 주변 차량의 수가 급격히 증가할 경우 토폴로지의 빈번한 변화 및 히든 노드로 인한 데이터 충돌 등으로 인해 데이터 전송 확률이 급격히 떨어지게 된다. In the vehicle network, each vehicle sends and receives messages in the same manner as described above. When the number of nearby vehicles increases rapidly, the probability of data transmission drops drastically due to frequent changes in the topology and data collision due to hidden nodes.

따라서, 차량이 증가하여 메시지가 증가하는 혼잡 상황에서는 안전을 위해 차량들의 메시지 송수신을 조절하는 혼잡 제어 절차가 요구되고 있다. Therefore, in a congestion situation where the number of vehicles increases and messages increase, congestion control procedures for controlling transmission and reception of messages of vehicles are required for safety.

이와 관련하여, 국내등록특허 제10-1394884호는 타임 프레임의 설정을 변경하는 방법을 제안하고 있으나, 타임 프레임의 변경에는 상당한 연산이 요구되고 새로운 스케줄링을 수행하여야 하는 관계로 프로세서 부하가 급격히 증가하는 문제점이 있었다.
In this regard, Korean Patent Registration No. 10-1394884 proposes a method of changing the time frame setting, but since a considerable operation is required for changing the time frame and new scheduling is performed, the load of the processor is rapidly increased There was a problem.

본 발명의 일 측면은 차량 네트워크 혼잡 상태에서 운전자의 안전을 도모하기 위해 메시지 송신을 제어하는 혼잡 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다. An aspect of the present invention is to provide a congestion control apparatus and method for controlling message transmission in order to secure the driver's safety in a vehicle network congestion state.

본 발명의 다른 측면은 차량 네트워크 혼잡 상태에서 프로세스 부하를 최소화하면서 효율적으로 메시지 송신을 제어하는 혼잡 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
Another aspect of the present invention is to provide a congestion control apparatus and method for efficiently controlling message transmission while minimizing a process load in a vehicle network congestion state.

본 발명의 일측면에 따르면, 혼잡 상황인지 여부를 판단하는 혼잡 판단부; 및 메시지 송신 주기인 타임 프레임을 미리 설정된 단위로 나눈 서브 프레임에 수신되는 리모트 차량으로부터의 메시지의 수를 예측하여 가용한 서브 프레임을 탐색하고 탐색된 서브 프레임 구간에서 메시지를 송신하는 메시지 송신 제어부를 포함하는 차량 네트워크에서 혼잡 제어 장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a congestion control apparatus comprising: And a message transmission control unit for searching for available subframes by predicting the number of messages from a remote vehicle received in a subframe divided by a predetermined unit and transmitting the message in the searched subframe period A congestion control device is provided in the vehicle network.

상기 혼잡 제어 장치는, 혼잡 상황이라고 판단되는 경우 송신할 메시지의 송신 확률을 설정하는 송신 확률 설정부를 더 포함하며, 상기 송신 확률 설정부는 설정된 송신 확률을 반영하는 랜덤 변수를 생성한다. The congestion control apparatus further includes a transmission probability setting unit for setting a transmission probability of a message to be transmitted when the congestion state is determined, and the transmission probability setting unit generates a random variable reflecting the set transmission probability.

메시지 송신 제어부는 상기 랜덤 변수에 기초하여 메시지를 송신해야 하는 경우에 메시지 송신 제어 동작을 수행한다. The message transmission control unit performs a message transmission control operation when a message is to be transmitted based on the random variable.

상기 메시지 송신 제어부는 리모트 차량으로부터 메시지가 수신되지 않은 것으로 예측되는 빈 서브 프레임이 있는지 여부를 판단하고 빈 서브 프레임이 있을 경우 해당 서브 프레임 구간에 메시지를 송신하도록 제어한다. The message transmission control unit determines whether there is an empty subframe that is predicted not to receive a message from the remote vehicle and controls to transmit a message in the corresponding subframe period if there is an empty subframe.

상기 메시지 송신 제어부는 미리 설정된 N개 이하의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임이 존재하는지 여부를 판단하고, N개 이하의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임 중 가장 적은 수의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임 구간에 메시지를 송신하도록 제어한다. The message transmission control unit determines whether or not there is a subframe that is predicted to receive N messages or less and determines that there is a minimum number of messages among the subframes predicted to receive N or less messages And transmits the message in the subframe period that is predicted to be the base station.

상기 메시지 송신 제어부는 미리 설정된 N개 이하의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임이 존재하지 않을 경우 미리 설정된 백오프 시간 동안 대기하며, 백오프 시간동안 가용한 서브 프레임이 탐색되지 않을 경우 메시지를 즉시 송신하도록 제어한다. The message transmission control unit waits for a predetermined backoff time when there is no subframe predicted to receive N messages or less, and if the available subframe is not detected during the backoff time, the message transmission control unit .

상기 메시지 송신 확률은 차량의 속도에 기초하여 설정된다. The message transmission probability is set based on the speed of the vehicle.

차량의 가속도가 미리 설정된 임계치 이상일 경우 상기 메시지 송신 확률은 차량 속도와 무관하게 1로 설정된다. When the acceleration of the vehicle is equal to or greater than a predetermined threshold value, the message transmission probability is set to 1 regardless of the vehicle speed.

상기 혼잡 제어 장치는, 혼잡 상황이라고 판단되는 경우, 메시지의 송신 파워를 조절하는 송신 파워 결정부 및 데이터율을 조절하는 데이터율 결정부를 더 포함하되, 상기 송신 파워 및 데이터율의 조절은 함께 수행된다. The congestion control apparatus further includes a transmission power determining unit for adjusting a transmission power of the message and a data rate determining unit for adjusting a data rate when it is determined that the congestion occurs, .

본 발명의 다른 측면에 따르면, 혼잡 상황인지 여부를 판단하는 혼잡 판단부;According to another aspect of the present invention, there is provided a congestion control apparatus comprising:

메시지 송신 주기인 타임 프레임을 미리 설정된 단위로 나눈 서브 프레임에 수신되는 리모트 차량으로부터의 메시지의 수를 예측하는 수신 메시지 예측부; 상기 서브 프레임별로 수신되는 메시지 수에 기초하여 가용한 서브 프레임을 탐색하는 서브 프레임 탐색부; 및 가용한 서브 프레임 구간에 메시지를 송신하도록 제어하는 메시지 송신부를 포함하되, 상기 서브 프레임 탐색부는 빈 서브 프레임이 존재할 경우 해당 서브 프레임을 가용한 서브 프레임으로 선택하고, 빈 서브 프레임이 존재하지 않을 경우 미리 설정된 N 이하의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임 중 가장 적은 수의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임을 선택하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 장치가 제공된다. A received message predicting unit for predicting the number of messages from a remote vehicle received in a subframe in which a time frame as a message transmission period is divided by a predetermined unit; A sub-frame searching unit for searching for available sub-frames based on the number of messages received for each sub-frame; And a message transmission unit for controlling transmission of a message in an available subframe period, wherein the subframe search unit selects a corresponding subframe as an available subframe when an empty subframe exists, and if the empty subframe does not exist There is provided a congestion control apparatus in a vehicular network that selects a subframe that is predicted to receive the smallest number of messages among subframes predicted to receive a predetermined N or less messages.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 혼잡 상황인지 여부를 판단하는 단계; 및 메시지 송신 주기인 타임 프레임을 미리 설정된 단위로 나눈 서브 프레임에 수신되는 리모트 차량으로부터의 메시지의 수를 예측하여 가용한 서브 프레임을 탐색하고 탐색된 서브 프레임 구간에서 메시지를 송신하는 단계를 포함하는 차량 네트워크에서 혼잡 제어 방법이 제공된다.
According to another aspect of the present invention, And estimating the number of messages from a remote vehicle received in a subframe in which a time frame as a message transmission period is divided by a predetermined unit to search for available subframes and transmitting the message in the searched subframe period. A congestion control method is provided in the network.

본 발명의 실시예들에 따르면, 차량 네트워크 혼잡 상태에서 운전자의 안전을 도모할 수 있으며, 프로세스 부하를 최소화하면서 효율적으로 메시지 송신을 제어할 수 있는 장점이 있다.
According to the embodiments of the present invention, it is possible to secure the driver in a congested state of the vehicle network, and to efficiently control the message transmission while minimizing the process load.

도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 적응형 차량용 레이더 장치의 동작 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 차량용 레이더 장치의 빔 패턴을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 차량용 레이더 장치의 모듈 구성을 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 분석부(350)의 모듈 구성을 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 방사체 및 빔 패턴 제어부의 구조를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 제어 모듈의 구조를 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 빔 제어 모듈의 구조를 도시한 블록도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an operation structure of an adaptive vehicle radar device according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a view showing a beam pattern of an adaptive vehicle radar device according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a module configuration of an adaptive vehicle radar device according to an embodiment of the present invention;
4 is a block diagram showing a module configuration of a signal analysis unit 350 according to an embodiment of the present invention.
5 is a view illustrating a structure of a radar radiator and a beam pattern control unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram illustrating the structure of a beam control module according to an embodiment of the present invention;
7 is a block diagram showing the structure of a beam control module according to another embodiment of the present invention;

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

이하에서는, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 차량 통신 네트워크의 구조를 도시한 도면이다. 1 is a diagram showing the structure of a general vehicle communication network.

도 1을 참조하면, 차량 통신 네트워크는 자신의 차량인 호스트 차량(Host Vehicle: HV)과 다수의 원격 차량(Remote Vehicle: RV)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a vehicle communication network includes a host vehicle (HV) and a plurality of remote vehicles (RVs), which are its own vehicles.

차량 통신 네트워크를 구성하는 각 차량은 주기적으로 메시지를 브로드캐스팅한다. 각 차량은 자신의 상태 정보 및 주변 차량의 상태 정보를 포함하는 메시지를 브로드캐스팅하며, 인접한 차량들은 브로드캐스팅되는 메시지를 수신한다. Each vehicle that constitutes the vehicle communication network periodically broadcasts a message. Each vehicle broadcasts a message including its own status information and status information of the neighboring vehicles, and neighboring vehicles receive the broadcasted message.

예를 들어, 호스트 차량(HV)에서 송신하는 메시지는 주변 차량인 제1 리모트 차량(RV1)으로 브로드캐스팅을 통해 송신된다. 호스트 차량(HV)에서 송신한 메시지의 정보는 제1 리모트 차량(RV1)으로부터 제2 리모트 차량(RV2)으로 송신될 수도 있다. For example, the message transmitted from the host vehicle HV is transmitted through broadcasting to the first remote vehicle RV1 as the peripheral vehicle. Information of a message transmitted from the host vehicle HV may be transmitted from the first remote vehicle RV1 to the second remote vehicle RV2.

각 차량들은 미리 정해진 송신 시점에 메시지를 주기적으로 송신하며, 각 차량의 메시지 송신 시점은 각 차량별로 결정된다. Each vehicle periodically transmits a message at a predetermined transmission time point, and a message transmission time point of each vehicle is determined for each vehicle.

본 발명이 적용되는 차량 통신 네트워크는 WAVE 프로토콜을 사용하는 차량 통신 네트워크일 수 있으나, 본 발명은 다양한 프로토콜을 사용하는 차량 통신 네트워크에 적용될 수 있을 것이다. The vehicle communication network to which the present invention is applied may be a vehicle communication network using the WAVE protocol, but the present invention may be applied to a vehicle communication network using various protocols.

차량 네트워크를 구성하는 각 차량은 다른 차량으로부터 수신한 메시지를 이용하여 위험 상황을 판단하고 위험한 상황에 있을 경우 운전자에게 경고 메시지를 제공하여 안전한 운행이 이루어질 수 있도록 한다. Each vehicle constituting the vehicle network judges a dangerous situation by using a message received from another vehicle and provides a warning message to the driver in a dangerous situation so that safe operation can be performed.

호스트 차량 주변에 많은 리모트 차량이 발생하게 될 경우 각 차량이 송신하는 메시지는 기하급수적으로 증가하게 된다. 특정 시간구간에서 수신 및 처리 가능한 메시지는 정해져 있으므로 메시지 송신을 제어하지 않고 모든 차량이 메시지를 송신하게 되면 네트워크 혼잡이 발생하게 되며 많은 수의 메시지가 유실될 수 밖에 없다. When many remote vehicles are generated around the host vehicle, the message transmitted by each vehicle increases exponentially. Since messages that can be received and processed in a specific time interval are determined, if all the vehicles transmit messages without controlling message transmission, network congestion will occur and a large number of messages will be lost.

이와 같은 네트워크 혼잡 상황에서는 안전과 직결되는 메시지가 유실될 수도 있으며, 이는 운전자의 생명과 관련된 안전 서비스에 치명적인 결함을 발생시킬 수 있다. In such a network congestion situation, messages that are directly related to safety may be lost, which can lead to fatal defects in safety services related to the life of the driver.

본 발명은 네트워크 혼잡 상황에서 각 차량이 송신하는 메시지의 송신 시점 및 메시지의 수를 적절히 제어하여 메시지의 유실을 최소화하는 차량 통신 네트워크에서의 혼잡 제어 장치 및 방법을 제공한다. The present invention provides an apparatus and method for congestion control in a vehicular communication network that appropriately controls the transmission time and the number of messages transmitted by each vehicle in a network congestion state to minimize loss of messages.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 네트워크의 혼잡 제어 장치의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a congestion control apparatus for a vehicular communication network according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 네트워크의 혼잡 제어 장치는 혼잡 추정부(200), 메시지 송신 제어부(210), 송신 파워 결정부(220) 및 데이터율 결정부(230)를 포함한다. 2, a congestion control apparatus for a vehicle network according to an exemplary embodiment of the present invention includes a congestion estimating unit 200, a message transmission control unit 210, a transmission power determination unit 220, and a data rate determination unit 230, .

혼잡 추정부(200)는 현재 네트워크 상태가 혼잡 상태인지 여부를 판단하는 기능을 한다. 기존의 차량 통신 네트워크에서 혼잡 추정은 CBR(Channel Busy Ratio)의 정보를 주로 활용하였다. 그러나, CBR 만으로는 차량 통신 네트워크의 주요 이슈인 히든 노드에 의한 패킷 충돌 때문에 정확한 혼잡 상황을 판단하기 어려웠다. The congestion estimating unit 200 determines whether the current network state is a congested state. Congestion estimation in existing vehicular communication networks mainly uses information of CBR (Channel Busy Ratio). However, with CBR alone, it is difficult to determine the exact congestion situation due to the packet collision caused by the hidden node, which is a major issue of the vehicle communication network.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 혼잡 추정부(200)는 단일 홉 네트워크만의 부하를 판단하지 않고 다중 홉 네트워크의 정보를 반영하여 히든 노드에 의한 문제를 함께 해결할 수 있는 혼잡 추정을 수행한다. According to the preferred embodiment of the present invention, the congestion estimating unit 200 performs congestion estimation that can solve the problem by the hidden node by reflecting the information of the multi-hop network without determining the load of only the single hop network.

본 발명에서, 차량 네트워크를 구성하는 각 노드들은 로컬 네트워크의 채널 혼잡도(CBRLOCAL)을 산출하며, 주변 차량에 산출된 로컬 네트워크의 채널 혼잡도를 브로드캐스팅한다. In the present invention, each node constituting the vehicle network calculates the channel congestion degree (CBRLOCAL) of the local network and broadcasts the channel congestion of the local network calculated in the neighboring vehicle.

또한, 차량 네트워크를 구성하는 각 노드들은 수신한 로컬 네트워크의 채널 혼잡도 중 최대값을 계산하여 1-HOP 채널 혼잡도(CBR1-HOP)를 추정하여 주변 차량에 브로드캐스팅한다. Also, each node constituting the vehicle network calculates the maximum value of the channel congestion degree of the received local network and estimates the 1-HOP channel congestion degree (CBR1-HOP) and broadcasts it to the surrounding vehicles.

또한, 차량 네트워크를 구성하는 각 노드들은 주변 차량에서 수신한 CBR1-HOP 중 최대값으로 2-HOP 채널 혼잡도(CBR2-HOP)를 산출한다. Also, each node constituting the vehicle network calculates the 2-HOP channel congestion (CBR2-HOP) at the maximum value among the CBR1-HOPs received from the neighboring vehicle.

혼잡 추정부(200)는 위와 같은 방식으로 구해진 2-HOP 채널 혼잡도(CBR2-HOP), 1-HOP 채널 혼잡도(CBR1-HOP) 및 로컬 채널 혼잡도(CBRLOCAL) 중 최대값을 이용하여 전체 네트워크의 채널 혼잡도(CBRGLOBAL)를 추정한다. The congestion estimating unit 200 calculates a maximum value among the 2-HOP channel congestion degree (CBR2-HOP), the 1-HOP channel congestion degree (CBR1-HOP) and the local channel congestion degree (CBRLOCAL) obtained in the above- Estimate the congestion level (CBRGLOBAL).

메시지 송신 제어부(210)는 혼잡 상황이라도 판단되는 경우 메시지의 송신 여부 및 메시지의 송신 시점을 결정하는 기능을 한다. The message transmission control unit 210 determines whether a message is transmitted and a message transmission time when it is determined that a congestion state exists.

메시지 송신 제어부(210)는 혼잡 상황일 경우 수신되는 메시지들의 수를 고려하여 송신 시점을 결정하며, 차량 상태에 기초하여 정해지는 패킷 전송 확률 정보에 기초하여 메시지의 송신 여부를 결정한다. The message transmission control unit 210 determines a transmission time in consideration of the number of received messages in a congestion state, and determines whether to transmit a message based on packet transmission probability information determined based on the vehicle state.

혼잡 상태가 아닌 경우 각 차량 노드는 미리 설정된 주기에 메시지를 브로드캐스팅한다. 예를 들어, 혼잡 상태가 아닌 경우 100ms 시간 간격으로 메시지를 송신하도록 설정되어 있다고 가정하면, 혼잡 상태에서는 메시지 송신 제어부(210)가 미리 설정된 주기에 메시지 송신을 하지 않으며 혼잡 상황을 제어하기 위해 메시지 송신 제어부(210)에서 결정하는 시기에 메시지를 송신한다. If it is not a congested state, each vehicle node broadcasts the message in a predetermined cycle. For example, if it is assumed that a message is set to be transmitted at a time interval of 100 ms in a non-congested state, in a congested state, the message transmission control unit 210 does not transmit a message in a preset period, And transmits a message at a time determined by the control unit 210. [

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 네트워크 혼잡 제어 장치에서 메시지 송신 제어부의 구조를 도시한 블록도이다. 3 is a block diagram illustrating a structure of a message transmission control unit in a vehicle communication network congestion control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 혼잡 제어 장치의 메시지 송신 제어부는 송신 확률 설정부(300), 수신 메시지 예측부(310), 가용 서브 프레임 탐색부(320), 메시지 송신부(330)를 포함한다. 3, the message transmission control unit of the congestion control apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a transmission probability setting unit 300, a received message predicting unit 310, an available subframe searching unit 320 And a message transmission unit 330. [

메시지 송신 제어부를 설명하기 전, 차량 통신 네트워크의 타임 프레임에 대해 먼저 설명한다. 타임 프레임은 메시지의 송신 주기로서 예를 들어, 타임 프레임은 100ms로 설정될 수 있다. Before describing the message transmission control unit, the time frame of the vehicle communication network will be described first. The time frame is the transmission period of the message, for example, the time frame may be set to 100 ms.

서브 프레임은 타임 프레임을 미리 설정된 시간 구간으로 분할한 프레임으로 예를 들어, 타임 프레임이 100ms일 때 서브 프레임은 10ms로 설정될 수 있으며, 이때 하나의 타임 프레임은 10개의 서브 프레임을 포함한다. A subframe is a frame obtained by dividing a time frame into a predetermined time period. For example, when the time frame is 100 ms, the subframe may be set to 10 ms. In this case, one time frame includes 10 subframes.

송신 확률 설정부(300)는 차량의 상태 정보에 기초하여 메시지의 송신 확률을 설정한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 송신 확률 설정부는 차량의 속도에 기초하여 메시지의 송신 확률을 설정한다. The transmission probability setting unit 300 sets the transmission probability of the message based on the state information of the vehicle. According to a preferred embodiment of the present invention, the transmission probability setting unit sets a transmission probability of a message based on the speed of the vehicle.

송신 확률 설정부(300)는 차량이 빠른 속도로 주행중인 경우에는 송신 확률을 높게 설정하고 차량이 느린 속도로 주행중인 경우 송신 확률을 낮게 설정한다. The transmission probability setting unit 300 sets the transmission probability higher when the vehicle is traveling at a high speed and sets the transmission probability to be low when the vehicle is traveling at a slow speed.

예를 들어, 차량의 속도가 30km 이하일 경우, 메시지 송신 확률은 1/3로 설정되며, 차량의 속도가 100km 이상일 경우 메시지 송신 확률은 1로 설정될 수 있다. 차량의 속도가 빠를 경우 안전에 미치는 영향이 크므로 항상 메시지 송신이 이루어지도록 한다. For example, if the vehicle speed is 30 km or less, the message transmission probability is set to 1/3, and if the vehicle speed is 100 km or more, the message transmission probability may be set to 1. [ If the speed of the vehicle is high, the message will always be transmitted because the impact on safety is significant.

송신 확률 설정부(300)는 차량 속도에 기초하여 정해지는 송신 확률로 메시지를 송신하기 위해 정해진 송신 확률을 반영하는 랜덤 변수를 발생시킨다. 예를 들어, 정해진 송신 확률이 1/3일 경우 송신 확률 설정부(300)는 3번에 1번 메시지를 송신하도록 하는 랜덤 변수를 발생시킨다. The transmission probability setting unit 300 generates a random variable that reflects a predetermined transmission probability for transmitting a message with a transmission probability determined based on the vehicle speed. For example, if the determined transmission probability is 1/3, the transmission probability setting unit 300 generates a random variable to transmit the message once at the third time.

예를 들어, 전송 확률을 반영한 랜덤 변수가 1일 경우 메시지를 송신하도록 결정하며, 랜덤 변수가 0일 경우 메시지를 송신하지 않도록 결정한다. For example, if the random variable reflecting the transmission probability is 1, it determines to transmit the message, and if the random variable is 0, decides not to transmit the message.

송신 확률 설정부(300)에서 메시지를 송신하도록 결정할 경우 수신 메시지 예측부(310), 가용 서브 프레임 탐색부(320) 및 메시지 송신부(330)가 동작한다. The transmission message predicting unit 310, the available subframe searching unit 320 and the message transmitting unit 330 operate when the transmission probability setting unit 300 determines to transmit the message.

수신 메시지 예측부(310)는 각 서브 프레임에 몇 개의 메시지가 수신될지를 예측하는 기능을 한다. 각 서브 프레임에 수신되는 메시지의 개수는 리모트 차량의 송신 주기 역시 동일한 타임 프레임을 가진다는 점에 기초하여 예측된다. 예를 제1 타임 프레임(0 ~ 100ms)의 제1 서브 프레임(0 ~ 10ms)에 제1 리모트 차량으로부터 메시지가 수신된 경우 제2 타임 프레임의 제1 서브 프레임에 제1 리모트 차량으로부터 메시지가 수신된다는 점이 예측될 수 있다. The received message predicting unit 310 predicts how many messages are to be received in each subframe. The number of messages received in each subframe is predicted based on the fact that the transmission period of the remote vehicle also has the same time frame. For example, if a message is received from the first remote vehicle in the first subframe (0 to 10 ms) of the first time frame (0 to 100 ms), a message is received from the first remote vehicle in the first subframe of the second time frame Can be predicted.

모든 차량들의 메시지 송신 시점이 동일하지는 않으므로 특정 서브 프레임에는 다수개의 메시지가 수신될 수도 있으며, 특정 서브 프레임에는 하나의 메시지도 수신되지 않을 수 있다. Since not all vehicles have the same message transmission timing, a plurality of messages may be received in a specific subframe, and no message may be received in a specific subframe.

가용 서브 프레임 탐색부(320)는 수신 메시지 예측부(310)에서 예측되는 정보에 기초하여 가용한 서브 프레임을 탐색하는 기능을 한다. The available subframe search unit 320 searches for an available subframe based on the information predicted by the received message predicting unit 310. [

가용 서브 프레임 탐색부(320)는 메시지가 수신되지 않은 빈 서브 프레임을 1차적으로 탐색한다. 메시지가 수신되지 않는 빈 서브 프레임이 존재할 경우 가용 서브 프레임 탐색부는 해당 서브 프레임을 메시지를 송신할 서브 프레임으로 선택한다. 빈 서브 프레임이 다수개일 경우 가용 서브 프레임 탐색부(320)는 랜덤하게 서브 프레임을 선택하거나 타임 프레임의 시작점에서 가장 가까운 서브 프레임을 선택한다. The available sub-frame search unit 320 primarily searches for an empty sub-frame in which no message is received. If there is an empty sub-frame in which no message is received, the available sub-frame search unit selects the sub-frame as a sub-frame to transmit the message. When there are a plurality of empty subframes, the available subframe search unit 320 randomly selects a subframe or a nearest subframe at a start point of the timeframe.

빈 서브 프레임이 탐색되지 않을 경우, 가용 서브 프레임 탐색부(320)는 수신되는 메시지의 개수가 미리 설정된 자연수 N 이하인 서브 프레임을 탐색한다. 예를 들어, N=3일 경우 수신되는 메시지의 개수가 3 이하인 서브 프레임을 탐색하는 것이다. When no empty sub-frame is searched, the available sub-frame searching unit 320 searches for a sub-frame in which the number of received messages is equal to or less than a preset natural number N. [ For example, if N = 3, the number of received messages is 3 or less.

수신되는 메시지가 미리 설정된 수 N 이하인 서브 프레임들이 존재할 경우, 가용 서브 프레임 탐색부(320)는 수신되는 메시지가 가장 작은 서브 프레임을 선택한다. If there are subframes having a predetermined number N or less of the received messages, the available subframe search unit 320 selects the smallest subframe of the received message.

모든 서브 프레임에서 N을 초과하는 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 경우, 가용 서브 프레임 탐색부(320)는 가용한 서브 프레임이 존재하지 않는 것으로 판단한다. If it is predicted that a message exceeding N is received in all subframes, the available subframe searching unit 320 determines that no available subframe exists.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 한 서브 프레임에서 수신 가능한 메시지의 숫자는 미리 N으로 설정된다. 특정 서브 프레임에서 N이상의 메시지가 수신될 것으로 예측되는 경우, CSMA/CA 방식에 의해 경쟁 방식으로 메시지가 수신되도록 하여 N개의 메시지만이 하나의 서브 프레임에 수신되도록 설정된다. Meanwhile, according to a preferred embodiment of the present invention, the number of messages receivable in one subframe is set to N in advance. When N or more messages are predicted to be received in a specific subframe, a message is received in a contention manner by the CSMA / CA scheme so that only N messages are set to be received in one subframe.

메시지 송신부(330)는 가용 서브 프레임 탐색부(320)에서 탐색하는 가용한 서브 프레임에 메시지를 송신하는 기능을 한다. 예를 들어, 제1 서브 프레임을 제외한 모든 서브 프레임에서 N 이상의 메시지가 수신될 것으로 예측되고 제1 서브 프레임에서 N개의 메시지가 수신될 것으로 예측되어 제1 서브 프레임이 가용 서브 프레임으로 선택된 경우, 메시지 송신부(330)는 제1 서브 프레임에 준비된 메시지를 송신(브로드캐스팅)한다. The message transmission unit 330 transmits a message to an available subframe to be searched by the available subframe search unit 320. [ For example, if N or more messages are predicted to be received in all subframes except for the first subframe, N messages are expected to be received in the first subframe, and the first subframe is selected as an available subframe, The transmitting unit 330 transmits (broadcasts) a message prepared in the first sub-frame.

만일, 가용한 서브 프레임이 존재하지 않을 경우 메시지 송신부(300)는 미리 설정된 백오프(Backk-off) 타임동안 대기하며, 백오프 대기시간 동안 가용한 서브 프레임을 탐색하지 못할 경우 즉시 메시지를 송신한다. If there is no available subframe, the message transmission unit 300 waits for a predetermined back-off time, and if the available subframe can not be detected during the back-off waiting time, the message transmission unit 300 immediately transmits a message .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타임 프레임의 개념을 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating a concept of a time frame according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타임 프레임은 다수의 서브 프레임(400, 402, 404, 406, 408, 410, 412, 414, 416, 418)을 포함하며, 각 서브 프레임에는 다른 리모트 차량(RV)으로부터 메시지들이 수신된다. Referring to FIG. 4, a time frame according to an embodiment of the present invention includes a plurality of subframes 400, 402, 404, 406, 408, 410, 412, 414, 416, 418, Messages are received from another remote vehicle (RV).

도 4에 도시된 예에 의하면, 제1 서브 프레임(400)에는 2개의 리모트 차량으로부터 메시지가 수신되나, 제2 서브 프레임(402)에는 다른 리모트 차량으로부터 메시지가 수신되지 않는다는 점을 확인할 수 있다. According to the example shown in Fig. 4, it can be seen that a message is received from two remote vehicles in the first sub-frame 400, but no message is received from the other remote vehicles in the second sub-frame 402. [

이 경우 가용 서브 프레임 탐색부(320)는 제2 서브 프레임(402)을 가용한 서브 프레임으로 선택할 수 있다. In this case, the available sub-frame search unit 320 can select the second sub-frame 402 as an available sub-frame.

다시 도 2를 참조하면, 송신 파워 결정부(220)는 네트워크 상태가 혼잡 상태일 경우 메시지의 송신 파워를 결정하는 기능을 한다. Referring again to FIG. 2, the transmission power determination unit 220 determines a transmission power of a message when the network state is a congested state.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 송신 파워 결정부(220)는 거리별 PER(Packet Error Ratio) 및 혼잡도에 기초하여 송신 파워를 결정한다. 여기서, 거리별 PER(Packet Error Ratio)은 호스트 차량을 중심으로 이격된 거리에 따른 에러 비율을 의미한다. 거리에 따른 에러 비율은 다양한 방식으로 구해질 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. According to a preferred embodiment of the present invention, the transmission power determination unit 220 determines a transmission power based on a PER (Packet Error Ratio) and a congestion degree for each distance. Here, the PER (Packet Error Ratio) according to distance means an error ratio according to the distance distant from the host vehicle. The error ratio according to the distance can be obtained in various ways, and a detailed description thereof will be omitted.

데이터율 결정부(230)는 차량 네트워크 상태가 혼잡 상태라고 판단되는 경우 데이터율을 조절하는 기능을 한다. The data rate determining unit 230 controls the data rate when it is determined that the vehicle network state is a congested state.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 송신 파워와 데이터율은 함께 조절되며 독립적으로 조절되지 않는다. According to a preferred embodiment of the present invention, the transmit power and the data rate are adjusted together and are not independently adjusted.

송신 파워 결정부(220) 및 데이터율 결정부(230)는 혼잡 상황이라고 판단되는 경우 송신 파워 결정부(220) 및 데이터율 결정부(230)는 송신 파워를 단계적으로 줄여나가고 데이터율을 단계적으로 증가시키면서 원하는 혼잡도에 도달하도록 송신 파워 및 데이터율을 조절한다. When the transmission power determining unit 220 and the data rate determining unit 230 are determined to be congested, the transmission power determining unit 220 and the data rate determining unit 230 gradually reduce the transmission power and gradually increase the data rate To adjust the transmission power and the data rate so as to reach the desired congestion degree.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼잡 상태라고 판단되는 경우의 메시지 송신 절차를 도시한 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating a message transmission procedure when it is determined that the congestion state is determined according to an embodiment of the present invention.

우선, 서브 프레임별로 수신되는 패킷을 예측한다(단계 500). 서브 프레임별로 수신되는 패킷은 이전 타임 프레임에서 수신된 패킷의 수신 시간을 이용하여 예측 가능하다. First, a packet received for each subframe is predicted (step 500). A packet received for each subframe can be predicted using the reception time of a packet received in a previous time frame.

서브 프레임별로 수신되는 패킷이 예측되면, 패킷이 수신되지 않은 빈 서브 프레임이 존재하는지 여부를 판단한다(단계 502). If a packet received for each subframe is predicted, it is determined whether there is an empty subframe in which a packet is not received (step 502).

빈 서브 프레임이 존재하면, 해당 서브 프레임을 예약한다(단계 504). 빈 서브 프레임이 복수개일 경우 타임 프레임의 시작점에서 가장 가까운 서브 프레임을 예약하는 것이 바람직하다. If an empty subframe exists, the corresponding subframe is reserved (step 504). If there are a plurality of empty subframes, it is preferable to reserve the subframe nearest to the start point of the timeframe.

예약된 서브 프레임 구간에 준비된 메시지를 송신(브로드캐스팅)한다(단계 506). The prepared message is broadcasted in the reserved subframe period (step 506).

빈 서브 프레임이 존재하지 않을 경우, N 이하의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임을 탐색한다(단계 508). If there is no empty sub-frame, a sub-frame predicted to receive N or less messages is searched (step 508).

N 이하의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임이 존재할 경우 해당 서브 프레임을 예약하고 메시지를 송신하는 절차를 수행한다. If there is a subframe that is predicted to receive N or less messages, the subframe is reserved and a message is transmitted.

N 이하의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임이 존재하지 않을 경우, 미리 설정된 백오프 시간동안 대기한다(단계 510). If there is no subframe that is predicted to receive N or less messages, it waits for a preset backoff time (step 510).

백오프 대기 시간 동안 가용한 서브 프레임을 탐색하는 절차(508)가 수행되며, 백오프 대기 시간동안 가용한 서브 프레임이 탐색되지 않을 경우, 즉시 준비된 메시지를 송신한다(단계 512). A procedure 508 for searching for available subframes during the backoff wait time is performed, and if no available subframe is found during the backoff wait time, the ready message is immediately transmitted (step 512).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 메시지 전송 확률을 반영한 랜덤 변수를 생성하는 절차를 도시한 순서도이다. 6 is a flowchart illustrating a procedure for generating a random variable reflecting a message transmission probability according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 우선 차량의 평균 속도를 측정한다(단계 600). 차량의 속도 정보는 차량으로부터 획득할 수도 있으며, GPS 또는 별도의 속도 센서로부터 차량의 속도 정보를 획득할 수도 있을 것이다. Referring to FIG. 6, first, an average speed of the vehicle is measured (step 600). The vehicle speed information may be obtained from the vehicle and may also be obtained from the GPS or a separate speed sensor.

차량의 속도 정보는 주기적으로 획득되면, 주기적으로 획득된 차량 속도 정보를 이용하여 특정 시간동안의 평균 속도를 산출한다. When the vehicle speed information is obtained periodically, the vehicle speed information obtained periodically is used to calculate an average speed during a specific time.

또한, 주기적으로 획득되는 차량 속도 정보를 이용하여 차량의 가속도를 산출하며, 차량의 가속도가 미리 설정된 임계치 이상인지 여부를 판단한다(단계 602). In addition, the acceleration of the vehicle is calculated using the vehicle speed information obtained periodically, and it is determined whether or not the acceleration of the vehicle is equal to or greater than a preset threshold value (step 602).

차량의 가속도가 미리 설정된 임계치 이상일 경우 차량의 평균 속도와는 무관하게 메시지의 전송 확률을 1로 설정한다(단계 606). 차량의 가속도가 높으면 차량의 평균 속도가 급격히 증가하므로 안전을 위해 메시지의 전송 확률을 1로 설정하는 것이다. If the acceleration of the vehicle is equal to or greater than a preset threshold value, the message transmission probability is set to 1 regardless of the average speed of the vehicle (step 606). If the acceleration of the vehicle is high, the average speed of the vehicle suddenly increases. Therefore, the transmission probability of the message is set to 1 for safety.

차량의 가속도가 미리 설정된 임계치 이하일 경우 차량의 평균 속도에 기초하여 메시지의 전송 확률을 설정한다(단계 604). 차량의 속도가 낮을수록 메시지 전송 확률은 낮게 설정된다. A transmission probability of a message is set based on the average speed of the vehicle when the acceleration of the vehicle is less than a predetermined threshold (step 604). The lower the vehicle speed, the lower the message transmission probability.

메시지 전송 확률이 설정되면, 해당 메시지 전송 확률을 반영하는 랜덤 변수를 생성한다(단계 608). 메시지의 송신 여부에 대한 결정은 해당 랜덤 변수값을 이용하여 이루어진다. If the message transmission probability is set, a random variable reflecting the message transmission probability is generated (step 608). The decision as to whether or not to send a message is made using the corresponding random variable value.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼잡 상태에서 송신 파워 및 데이터율을 조절하는 과정을 도시한 순서도이다. 7 is a flowchart illustrating a process of adjusting transmission power and data rate in a congestion state according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 우선 혼잡도 및 거리별 PER 정보를 획득한다(단계 700). Referring to FIG. 7, the congestion degree and per-distance PER information are obtained (step 700).

혼잡도 및 거리별 PER을 획득하면 파워 조절 및 데이트율 조절이 필요한지 여부를 판단한다(단계 702). When the congestion degree and PER per distance are obtained, it is determined whether power adjustment and date rate adjustment are necessary (step 702).

혼잡도가 미리 설정된 기준 혼잡도보다 높을 경우, 송신 파워를 미리 설정된 스텝 사이즈로 점차적으로 줄이고 데이터율을 미리 설정된 스텝 사이즈로 점차적으로 증가시키는 작업을 동시에 수행한다(단계 704). If the congestion level is higher than the preset reference congestion level, the transmission power is gradually reduced to a predetermined step size and the data rate is gradually increased to a predetermined step size (step 704).

단계 704에 의해 혼잡도가 미리 설정된 기준 혼잡도에 도달하는지 여부룰 판단한다(단계 706). 혼잡도가 기준 혼잡도에 도달할 경우, 파워 조절 및 데이터율 조절 작업을 중지하고 기준 혼합도에 도달할 때의 전송 파워 및 데이트율로 고정시킨다(단계 708). Step 704 determines whether the congestion degree reaches a predetermined reference congestion level (step 706). When the congestion degree reaches the reference congestion level, the power adjustment and data rate adjustment operation are stopped and fixed at the transmission power and data rate at the time of reaching the reference mixing degree (step 708).

혼잡도가 미리 설정된 기준 혼잡도보다 낮을 경우, 송신 파워를 미리 설정된 스텝 사이즈로 점차적으로 증가시키고 데이터율을 미리 설정된 스텝 사이즈로 점차적으로 감소시키는 작업을 동시에 수행한다(단계 710). If the congestion level is lower than the preset reference congestion level, the transmission power is gradually increased to a predetermined step size and the data rate is gradually reduced to a predetermined step size (step 710).

단계 708에 의해 혼잡도가 미리 설정된 기준 혼잡도에 도달하는지 여부를 판단한다(단계 712) 파워 조절 및 데이터율 조절 작업을 중지하고 기준 혼합 정도에 도달할 때의 전송 파워 및 데이트율로 메시지 송신을 수행한다(단계 708). Step 708 determines whether the congestion has reached a preset reference congestion (step 712), suspends the power adjustment and data rate adjustment operation, and performs message transmission with the transmission power and data rate when the reference mixing degree is reached (Step 708).

앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The above-described technical features may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (17)

혼잡 상황인지 여부를 판단하는 혼잡 판단부; 및
메시지 송신 주기인 타임 프레임을 미리 설정된 단위로 나눈 서브 프레임에 수신되는 리모트 차량으로부터의 메시지의 수를 예측하여 가용한 서브 프레임을 탐색하고 탐색된 서브 프레임 구간에서 메시지를 송신하는 메시지 송신 제어부를 포함하되,
상기 메시지 송신 제어부는 리모트 차량으로부터 메시지가 수신되지 않은 것으로 예측되는 빈 서브 프레임이 있는지 여부를 판단하고 빈 서브 프레임이 있을 경우 해당 서브 프레임 구간에 메시지를 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 장치.
A congestion judging unit for judging whether or not the congestion state is present; And
A message transmission control unit for searching for available subframes by predicting the number of messages from a remote vehicle received in a subframe obtained by dividing a time frame, which is a message transmission period, by a preset unit, and for transmitting the message in the searched subframe period ,
Wherein the message transmission control unit determines whether or not there is an empty subframe that is predicted not to receive a message from the remote vehicle and controls to transmit a message in the corresponding subframe period if there is an empty subframe. Congestion control device.
제1항에 있어서,
혼잡 상황이라고 판단되는 경우 송신할 메시지의 송신 확률을 설정하는 송신 확률 설정부를 더 포함하며, 상기 송신 확률 설정부는 설정된 송신 확률을 반영하는 랜덤 변수를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a transmission probability setting unit configured to set a transmission probability of a message to be transmitted when it is determined that a congestion state exists, and wherein the transmission probability setting unit generates a random variable reflecting the set transmission probability, .
제2항에 있어서,
메시지 송신 제어부는 상기 랜덤 변수에 기초하여 메시지를 송신해야 하는 경우에 메시지 송신 제어 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the message transmission control unit performs a message transmission control operation when a message is to be transmitted based on the random variable.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 메시지 송신 제어부는 미리 설정된 N개 이하의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임이 존재하는지 여부를 판단하고, N개 이하의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임 중 가장 적은 수의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임 구간에 메시지를 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 장치.
The method according to claim 1,
The message transmission control unit determines whether or not there is a subframe that is predicted to receive N messages or less and determines that there is a minimum number of messages among the subframes predicted to receive N or less messages The control unit controls to transmit the message in the sub-frame period that is predicted to be the congestion control unit in the vehicle network.
제5항에 있어서,
상기 메시지 송신 제어부는 미리 설정된 N개 이하의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임이 존재하지 않을 경우 미리 설정된 백오프 시간 동안 대기하며, 백오프 시간동안 가용한 서브 프레임이 탐색되지 않을 경우 메시지를 즉시 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 장치.
6. The method of claim 5,
The message transmission control unit waits for a predetermined backoff time when there is no subframe predicted to receive N messages or less, and if the available subframe is not detected during the backoff time, the message transmission control unit The congestion control apparatus comprising:
제2항에 있어서,
상기 메시지 송신 확률은 차량의 속도에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the message transmission probability is set based on the speed of the vehicle.
제7항에 있어서,
차량의 가속도가 미리 설정된 임계치 이상일 경우 상기 메시지 송신 확률은 차량 속도와 무관하게 1로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the message transmission probability is set to 1 regardless of the vehicle speed when the acceleration of the vehicle is equal to or greater than a predetermined threshold value.
제1항에 있어서,
혼잡 상황이라고 판단되는 경우, 메시지의 송신 파워를 조절하는 송신 파워 결정부 및 데이터율을 조절하는 데이터율 결정부를 더 포함하되, 상기 송신 파워 및 데이터율의 조절은 함께 수행되는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a transmission power determining unit for adjusting a transmission power of a message and a data rate determining unit for adjusting a data rate when it is determined that the congestion state is a congestion state, A congestion control device in the network.
혼잡 상황인지 여부를 판단하는 혼잡 판단부;
메시지 송신 주기인 타임 프레임을 미리 설정된 단위로 나눈 서브 프레임에 수신되는 리모트 차량으로부터의 메시지의 수를 예측하는 수신 메시지 예측부;
상기 서브 프레임별로 수신되는 메시지 수에 기초하여 가용한 서브 프레임을 탐색하는 서브 프레임 탐색부; 및
가용한 서브 프레임 구간에 메시지를 송신하도록 제어하는 메시지 송신부를 포함하되,
상기 서브 프레임 탐색부는 빈 서브 프레임이 존재할 경우 해당 서브 프레임을 가용한 서브 프레임으로 선택하고, 빈 서브 프레임이 존재하지 않을 경우 미리 설정된 N 이하의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임 중 가장 적은 수의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임을 선택하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 장치.
A congestion judging unit for judging whether or not the congestion state is present;
A received message predicting unit for predicting the number of messages from a remote vehicle received in a subframe in which a time frame as a message transmission period is divided by a predetermined unit;
A sub-frame searching unit for searching for available sub-frames based on the number of messages received for each sub-frame; And
And a message transmitter for controlling transmission of a message in an available subframe period,
The sub-frame searching unit selects the sub-frame as an available sub-frame when there is an empty sub-frame, and selects the smallest number of sub-frames predicted to receive a predetermined N or less message when there is no empty sub- And selects a subframe in which a message is predicted to be received.
제10항에 있어서,
상기 메시지 송신부는 가용한 서브 프레임이 존재하지 않을 경우 미리 설정된 백오프 시간 동안 대기하며, 백오프 시간동안 가용한 서브 프레임이 탐색되지 않을 경우 메시지를 즉시 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the message transmitter waits for a preset backoff time when no available subframe is present and controls to immediately transmit a message if no available subframe is found during the backoff time Congestion control device.
혼잡 상황인지 여부를 판단하는 단계(a); 및
메시지 송신 주기인 타임 프레임을 미리 설정된 단위로 나눈 서브 프레임에 수신되는 리모트 차량으로부터의 메시지의 수를 예측하여 가용한 서브 프레임을 탐색하고 탐색된 서브 프레임 구간에서 메시지를 송신하는 단계(b)를 포함하되,
상기 단계(b)는 리모트 차량으로부터 메시지가 수신되지 않은 것으로 예측되는 빈 서브 프레임이 있는지 여부를 판단하고 빈 서브 프레임이 있을 경우 해당 서브 프레임 구간에 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 방법.
(A) judging whether or not the congestion state is present; And
(B) of estimating the number of messages from a remote vehicle received in a subframe in which a time frame, which is a message transmission period divided by a predetermined unit, is predicted, searching for available subframes, and transmitting a message in the searched subframe period However,
Wherein the step (b) determines whether there is an empty subframe that is predicted not to receive a message from the remote vehicle, and if there is an empty subframe, the message is transmitted in the corresponding subframe period Control method.
제12항에 있어서,
혼잡 상황이라고 판단되는 경우 송신할 메시지의 송신 확률을 설정하는 단계를 더 포함하며, 설정된 송신 확률을 반영하는 랜덤 변수를 생성되는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 방법.
13. The method of claim 12,
Further comprising setting a transmission probability of a message to be transmitted when the congestion state is determined, and generating a random variable reflecting a set transmission probability.
제13항에 있어서,
상기 단계(b)는 상기 랜덤 변수에 기초하여 메시지를 송신해야 하는 경우에 메시지 송신 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the step (b) performs a message transmission operation when a message is to be transmitted based on the random variable.
삭제delete 제12항에 있어서,
상기 단계(b)는 미리 설정된 N개 이하의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임이 존재하는지 여부를 판단하고, N개 이하의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임 중 가장 적은 수의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임 구간에 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 방법.
13. The method of claim 12,
The step (b) determines whether there are subframes predicted to receive N messages or less. If the number of the subframes predicted to receive N or less messages is the smallest And a message is transmitted in a sub-frame period that is predicted to be a congested state in the vehicle network.
제16항에 있어서,
상기 단계(b)는 미리 설정된 N개 이하의 메시지가 수신되는 것으로 예측되는 서브 프레임이 존재하지 않을 경우 미리 설정된 백오프 시간 동안 대기하며, 백오프 시간동안 가용한 서브 프레임이 탐색되지 않을 경우 메시지를 즉시 송신하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크에서의 혼잡 제어 방법.


17. The method of claim 16,
The step (b) waits for a predetermined backoff time when there is no subframe predicted to receive N messages or less, and if the available subframe is not detected during the backoff time, And immediately transmitting the congestion control message to the vehicle network.


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