KR101798052B1 - Teminal for vehicle and communication method using the theminal - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 차량과 인프라 간 통신(V2I) 시 계층 변조 기술(고 순위 정보와 저 순위 정보를 동시에 전송)을 이용하여 상기 인프라의 서비스 제공 지역 내 모든 차량(도 2의 V1, V2)이 높은 중요도를 갖는 고 순위 정보를 복호화 가능케 하고, 먼 통신 거리, 장애물 존재 및 성상도의 정의 파라미터의 크기와 같은 이유로 수신 환경이 열악하다고 판단되어 고 순위 정보만 복호화하는 차량은 저 순위 정보 전송을 수신 환경이 좋은 다른 차량 에게 요구한다. 이 경우, Multihop Relay 기술 기반의 차량 간 통신 기술(V2V)을 통해 고 순위 정보 및 저 순위 정보를 모두 복호화 한 차량으로 하여금 저 순위 정보만을 전송하도록 구성하여, 차량 통신 시스템의 효율성과 수신 성능을 향상시킬 수 있게 한다.In the present invention, all the vehicles (V1, V2 in FIG. 2) in the service providing area of the infrastructure are assigned a high priority (high priority) by using the hierarchical modulation technique And decides only the high rank information because it is determined that the reception environment is poor due to reasons such as the distance of the communication distance, the existence of the obstacle and the definition parameter of the constellation, Good for other vehicles. In this case, it is possible to improve the efficiency and reception performance of the vehicle communication system by configuring the vehicle to decode both the high-ranking information and the low-ranking information through the inter-vehicle communication technology (V2V) based on the Multihop Relay technology .

Description

차량용 단말 및 이 단말을 이용한 통신 방법{TEMINAL FOR VEHICLE AND COMMUNICATION METHOD USING THE THEMINAL}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a vehicle terminal and a communication method using the terminal.

본 발명은 차량용 단말 및 이 단말을 이용한 통신 방법에 관한 것으로서, 특히 차량과 UTIS의 노변 기지국과 같은 인프라 간에 적용되는 차량용 단말 및 이 단말을 이용한 통신 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a vehicle terminal and a communication method using the terminal, and more particularly, to a vehicle terminal applied between an infrastructure such as a vehicle and a roadside base station of a UTIS, and a communication method using the terminal.

도 1은 기존의 차량과 인프라 간 통신 시스템에서의 통신 루트를 보여주는 도면이다.1 is a diagram showing a communication route in a conventional vehicle-to-infrastructure communication system.

도 1을 참조하면, 도시 교통 정보 시스템(Urban Traffic Information Systems: UTIS)과 같은 차량과 인프라 간 통신 시스템에서, 인프라 단에서 차량으로 정보 전송 시, 인프라와 차량 간의 직접적인 통신 루트(적색 파선)만이 고려되어 왔다. 즉, 차량별 수신 환경이 상이하고 또한 필요한 정보가 다를 수 있지만, 송신단 즉, 인프라 단에서의 변조 기술은 이를 고려하지 않고 설계된다. Referring to FIG. 1, in a vehicle-to-infrastructure communication system such as Urban Traffic Information Systems (UTIS), only a direct communication route (red dashed line) between an infrastructure and a vehicle is considered when transmitting information from an infrastructure terminal to a vehicle Has come. That is, although the reception environment for each vehicle is different and necessary information may be different, the modulation technique at the transmitting end, that is, at the infrastructure end is designed without considering it.

이와 같이, 기존의 차량과 인프라 간 통신 시스템에서는 교통 정보와 같은 인프라의 정보를 차량 단에 전송할 때, 차량의 수신 환경에 상관없이 일괄적으로 모든 차량에 직접 정보를 전송하는 방식으로 설계되었다.In this way, in the conventional communication system between the vehicle and the infrastructure, when the information of the infrastructure such as the traffic information is transmitted to the vehicle end, the information is directly transmitted to all the vehicles regardless of the receiving environment of the vehicle.

따라서, 정보의 중요도와 해당 정보의 필요 유무에 상관없이 인프라의 모든 정보를 일괄적으로 변조하여 송수신하도록 비합리적으로 구현되어, 통신 자원의 낭비를 초래한다. 뿐만 아니라 무선 통신 환경에서는 거리 및 채널 환경 등에 따라서 차량 별 수신 환경이 급격하게 변화함으로 넓은 범위의 통신 영역일 경우 모든 차량의 정보 수신 성능을 보장할 수 없다.
Accordingly, irrespective of the importance of information and whether or not the information is needed, it is unreasonably implemented to transmit and receive all the information of the infrastructure in a lump, thereby wasting communication resources. In addition, in the wireless communication environment, the receiving environment of each vehicle is rapidly changed according to the distance and the channel environment, so that the information reception performance of all the vehicles can not be guaranteed in a wide communication range.

따라서, 본 발명의 목적은 모든 차량의 정보 수신 성능을 보장하고, 나아가 통신 자원의 낭비를 방지할 수 있는 차량용 단말을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a vehicle terminal capable of ensuring information reception performance of all vehicles and further preventing waste of communication resources.

본 발명의 다른 목적은 상기 단말을 이용한 통신 방법을 제공하는 데 있다.
It is another object of the present invention to provide a communication method using the terminal.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 단말은 주행중인 각 차량에 설치되어, 서로 다른 무선 통신 환경에서 중계기 및 기지국을 포함하는 인프라 시스템과 무선 통신하는 복수의 단말을 포함하는 차량용 단말로서, 상기 단말은, 상기 인프라 시스템으로부터 수신된 변조된 정보의 예상 오율치(error rate)와 사전에 설정된 기준 오율치를 비교한 비교 결과에 따라 상기 변조된 정보의 복호화 여부를 판단하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 변조된 정보를 복호화하지 않는 경우, 다른 차량에 설치된 다른 단말을 통해 상기 변조된 정보를 상기 인프라 시스템으로부터 수신하여 복호화한다.In order to achieve the above object, the vehicle terminal of the present invention is a vehicle terminal including a plurality of terminals installed in respective vehicles in a running state and wirelessly communicating with an infrastructure system including a repeater and a base station in different wireless communication environments, The terminal determines whether or not the modulated information is decoded according to a comparison result obtained by comparing an error rate of the modulated information received from the infrastructure system with a preset reference error rate, When the modulated information is not decoded, the modulated information is received from the infrastructure system through another terminal installed in another vehicle and decoded.

상술한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 통신 방법은, 임의의 차량에 설치된 단말이 인프라 시스템으로부터 변조된 정보를 수신하는 단계와, 상기 단말이 상기 변조된 정보의 예상 오율치(error rate)와 사전에 설정된 기준 오율치를 비교하는 단계와, 비교 결과에 따라 상기 단말이 상기 변조된 정보의 복호화 여부를 판단하는 단계 및 판단 결과, 상기 단말이 변조된 정보를 복호화하지 않는 것으로 판단한 경우, 상기 단말이 다른 차량에 설치된 다른 단말을 통해 상기 변조된 정보를 수신하여 복호화한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a communication method including the steps of: receiving information modulated from an infrastructure system by a terminal installed in a certain vehicle; and transmitting the modulated information to the terminal through an error rate Comparing the reference error rate set in advance, determining whether to decode the modulated information according to a result of the comparison, and, if it is determined that the terminal does not decode the modulated information, And receives and decodes the modulated information through another terminal installed in another vehicle.

본 발명에 의하면, 열악한 수신 환경에서 종래 기술에 비해 더 많은 차량이 인프라로부터 제공되는 정보를 수신 및 공유할 수 있어, 통신 자원을 효율적으로 이용할 수 있다. According to the present invention, in a poor reception environment, more vehicles can receive and share information provided from the infrastructure than in the prior art, so that communication resources can be efficiently used.

또한 기존의 차량과 인프라 간 통신 루트에 차량과 차량 간 통신(V2V) 루트가 보완하도록 구현되어, 정보 전달의 범위(통신 루트)를 확대할 수 있다.In addition, the communication route between the vehicle and the infrastructure can be supplemented by the communication route between the vehicle and the vehicle (V2V) to extend the range of information transmission (communication route).

또한, 해당 차량이 필수 정보(고 순위 정보)에 대한 수신만이 필요한 경우, 차량과 차량 간 통신(V2V)을 통한 Relay 전송을 하지 않아 결국 이전의 기술과 동일한 송수신 구조를 유지함으로써, 시스템 변경에 따른 비용을 최소화할 수 있다.
In addition, when only the reception of the essential information (high rank information) of the vehicle is required, the relay transmission through the vehicle-to-vehicle communication (V2V) is not performed, so that the same transmission / reception structure as that of the previous technology is maintained, Thereby minimizing the cost incurred.

도 1은 기존의 차량과 인프라 간 통신 시스템에서의 통신 루트를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 통신 시스템의 전체 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 차량용 단말의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 2에 도시된 고 순위 정보와 저 순위 정보의 계층 변조된 성상도이다.
도 5는 도 2에 도시된 통신 시스템의 동작 순서를 보여주는 순서도이다.1 is a diagram showing a communication route in a conventional vehicle-to-infrastructure communication system.
2 is an overall configuration diagram of a vehicle communication system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram schematically showing the internal configuration of the vehicle terminal shown in FIG.
4 is a hierarchical modulated constellation diagram of the high order information and the low order information shown in FIG.
5 is a flowchart showing the operation sequence of the communication system shown in FIG.

본 발명에서는 정보의 중요도와 해당 정보의 필요 유무에 상관없이 인프라의 모든 정보를 일괄적으로 변조하여 송수신하도록 설계된 비합리적인 통신 프로세스를 개선하고, 넓은 범위의 통신 영역에서도 모든 차량의 수신 성능을 보장할 수 있는 방안이 제시된다.The present invention improves the irrational communication process designed to transmit and receive all the information of the infrastructure in a single mode regardless of the importance of the information and the necessity of the information, There is a suggestion.

이를 위하여, 본 발명에서는 차량과 인프라 통신(V2I) 시 계층 변조 기술(고 순위 정보와 저 순위 정보를 동시에 전송)을 이용하여 상기 인프라의 서비스 지역 내 모든 차량(도 2의 V1, V2)이 높은 중요도를 갖는 고 순위 정보를 복호화 가능케 하고, 먼 통신 거리 등의 이유로 수신 환경이 좋지 않아 고 순위 정보만 복호화하는 차량은 저 순위 정보 전송을 수신 환경이 좋은 다른 차량에게 요구한다. 이 경우, Multihop Relay 기술과 같은 차량 간 통신 기술(V2V)을 통해 고 순위 정보 및 저 순위 정보를 모두 복호화 한 차량으로 하여금 저 순위 정보만을 전송하도록 구성하여, 차량 통신 시스템의 수신 성능 및 전달 범위를 향상시킬 수 있게 한다. To this end, in the present invention, all the vehicles (V1, V2 in FIG. 2) in the service area of the infrastructure are connected to the high-level information by using the hierarchical modulation technique A vehicle that can decode high priority information having importance and decode only high priority information because of a poor reception environment due to remote communication distance or the like requires low rank information transmission to another vehicle having a good reception environment. In this case, it is possible to configure the vehicle that has decoded both the high-order information and the low-order information through the inter-vehicle communication technology (V2V) such as the Multihop Relay technology to transmit only low-order information, .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 아래에서는 정보라는 용어가 기술되며, 그 구분이 특별히 요구되지 않는 한 신호, 데이터, 디지털 비트 또는 패킷 형태의 비트로 혼용될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The term information is described below, and may be mixed with signals, data, bits in the form of digital bits or packets unless the distinction is specifically required.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 통신 시스템의 전체 구성도이다.2 is an overall configuration diagram of a vehicle communication system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 통신 시스템은 크게 차량에 필요한 정보를 변조된 정보로서 전송하는 인프라 시스템(100)과, 차량에 설치되어 상기 인프라 시스템(100)으로부터 변조된 정보를 수신하여 이를 복호화 하는 차량용 단말(200: 210, 220)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, a vehicle communication system according to an embodiment of the present invention includes an infrastructure system 100 for transmitting information necessary for a vehicle as modulated information, And a vehicle terminal 200 (210, 220) for receiving the information and decoding the information.

인프라 시스템(100)은 중계기, 기지국, 교통 정보 센터 등과 같은 차량과 무선 통신 네트워크를 구축하기 위한 네트워크 계층을 구성하는 모든 장비를 포함할 수 있다.The infrastructure system 100 may include all equipment that constitutes a network layer for establishing a wireless communication network with a vehicle such as a repeater, a base station, a traffic information center, and the like.

이러한 인프라 시스템(100)은 계층 변조(Hierarchical Modulation) 기술을 이용하여 각 차량에 필요한 정보를 변조하여 차량용 단말(200)에 전송한다. 여기서, 계층 변조 기술은 정보의 중요도에 따라 우선 순위가 정의된 계층적인 구조를 갖도록 변조하는 기술로서, 인프라 시스템(100)에서 전송되는 계층적인 구조를 갖도록 변조된 정보는 고 순위 정보(12)와 저 순위 정보(14)를 포함한다.The infrastructure system 100 modulates information necessary for each vehicle using a hierarchical modulation technique and transmits the modulated information to the vehicle terminal 200. Here, the hierarchical modulation technique is a technique for modulating a hierarchical structure in which priorities are defined according to the importance of information. Information modulated to have a hierarchical structure transmitted from the infrastructure system 100 includes high-order information 12 and And low rank information 14.

고 순위 정보(12)는 서비스 지역 내 모든 차량에 필요한 필수 정보로서, 중요도가 높아 복호 확률을 높게 하여 수신 환경(이하 무선 통신 환경)에 상관없이 복호가 가능하도록 정의된 정보이다. 반면, 저 순위 정보(14)는 상기 고 순위 정보(12)에 비해 상대적으로 중요도가 낮고, 양호한 수신 환경에 있는 차량에서만 선별적으로 복호화 되는 정보이다.The high rank information 12 is information necessary for all the vehicles in the service area and is defined to be able to decode regardless of the reception environment (hereinafter, wireless communication environment) by increasing the decoding probability because of its high importance. On the other hand, the low-order information 14 is relatively low in importance relative to the high-order information 12, and is selectively decoded only in a vehicle in a good reception environment.

즉, 고 순위 정보(12)는 무선 통신 환경에 상관없이 모든 차량이 반드시 복호화하는 정보이고, 저 순위 정보(14)는 무선 통신 환경에 따라 수신 및 복호 필요 여부가 차량 별로 상이한 정보이다.That is, the high-order information 12 is information that all vehicles must decode regardless of the wireless communication environment, and the low-order information 14 is information that is different for each vehicle depending on the wireless communication environment.

도 2에서는 제1 차량(V1)이 인프라 시스템(100)으로부터 제1 거리(L1)에서 주행 중이고, 제2 차량(V2)이 인프라 시스템(100)으로부터 상기 제1 거리(L1)보다 먼 제2 거리(L2)에서 주행중인 무선 통신 환경이 예시된다.2, the first vehicle V1 is traveling at a first distance L1 from the infrastructure system 100 and the second vehicle V2 is traveling at a second distance L2 from the infrastructure system 100, An example of a wireless communication environment that is running at the distance L2 is illustrated.

이 도 2에 예시된 무선 통신 환경에서는, 제1 차량(V1)에 설치된 제1 단말(210)은 인프라 시스템(100)으로부터 근접한 거리(L1)에 있으며, 계층 변조된 정보(10: 12, 14)의 복호 신뢰도가 높다. 따라서, 제1 차량(V1)에 구비된 제1 단말(210)은 계층 변조된 정보(10) 즉, 고 순위 정보(12)와 저 순위 정보(14)를 모두 복호화한다.2, the first terminal 210 installed in the first vehicle V1 is at a close distance L1 from the infrastructure system 100, and the hierarchically modulated information 10:12, 14 ) Is high. Accordingly, the first terminal 210 provided in the first vehicle V1 decodes the hierarchically modulated information 10, that is, both the high-order information 12 and the low-order information 14.

반면, 제1 차량(V1)에 비해 인프라 시스템(100)으로부터 상대적으로 먼 거리(L2)에서 주행중인 제2 차량(V2)에 구비된 제2 단말(220)은 제1 차량(V1)에 구비된 제1 단말(210)에 비해 거리에 따른 무선 통신 환경이 상대적으로 열악하다. 따라서, 제2 단말(220)은 고 순위 정보(12)와 저 순위 정보(14)를 모두 복호화 하지 않고, 반드시 필요한 고 순위 정보(12)만 복호화 한다. 이때, 제2 차량(V2)에서 저 순위 정보(14)가 필요한 경우에는 인프라 시스템(100)으로부터 직접 저 순위 정보(14)를 수신하여 복호화하는 것이 아니라 제1 차량(V1)에 구비된 제1 단말(210)을 통해 저 순위 정보를 수신하여 이를 복호화한다. On the other hand, the second terminal 220 provided in the second vehicle V2 running at a distance L2 relatively far from the infrastructure system 100 as compared with the first vehicle V1 is provided to the first vehicle V1 The wireless communication environment depending on the distance is relatively poor as compared with the first terminal 210 that has been connected. Accordingly, the second terminal 220 does not decode both the high-order information 12 and the low-order information 14, but decodes only the necessary high-order information 12. At this time, when the low-order information 14 is required in the second vehicle V2, the low-order information 14 is not directly received and decoded from the infrastructure system 100, And receives low order information through the terminal 210 and decodes the low order information.

즉, 제1 차량(V1)은 무선 통신 환경이 제2 차량(V2)에 비해 양호하므로, V2I 방식에 따라 인프라 시스템(100)과 무선통신하고, 제2 차량(V2)은 상기 제1 차량(V1)에 비해 상대적으로 무선 통신 환경이 나쁘기 때문에 반드시 필요한 정보인 고 순위 정보(12)에 대해서는 V2I 방식에 따라 인프라 시스템(100)으로부터 직접 수신하여 복호화 하고, 부가적인 정보인 저 순위 정보(14)에 대해서는 Relay 기술이 적용된 V2V 방식에 따라 제1 차량(V1)을 통해 인프라 시스템(100)으로부터 전송된 저 순위 정보(14)를 간접적으로 수신(도 2의 14')하여 복호화 한다.That is, the first vehicle V1 wirelessly communicates with the infrastructure system 100 in accordance with the V2I scheme since the wireless communication environment is better than the second vehicle V2, and the second vehicle V2 communicates wirelessly with the first vehicle V2 Since the wireless communication environment is relatively poor as compared with the high-order information 14, the high-order information 12, which is necessary information, is received and decoded directly from the infrastructure system 100 according to the V2I method, (14 'in FIG. 2) indirectly receiving the low-order information 14 transmitted from the infrastructure system 100 via the first vehicle V1 in accordance with the V2V scheme to which the relay technology is applied.

도 3은 도 2에 도시된 차량용 단말의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 블록도로서, 각 차량에 구비된 단말에 대해 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 각 단말은 내부 구성은 동일하므로 제2 차량(V2)에 구비된 제2 단말(220)의 내부 구성에 대한 설명으로 제1 차량(V1)에 구비된 제1 단말(210)의 내부 구성에 대한 설명을 대신한다.FIG. 3 is a block diagram schematically showing the internal configuration of the vehicle terminal shown in FIG. 2, and a terminal provided in each vehicle will be described in detail. Since the internal configuration of each terminal is the same as that of the first terminal V1, the internal configuration of the second terminal 220 provided in the second vehicle V2 is described, As an example.

도 3을 참조하면, 각 차량에 구비된 단말은 부가적인 정보인 저 순위 정보가 필요한 경우, 시스템이 정한 기준(오율치 비교, SNR 등)에 따라 수신된 계층 변조된 정보의 복호화 여부를 결정한다. 이후, 이 결정에 따라 저 순위 정보를 인접 차량에 요청하고, 요청 받은 인접 차량은 저 순위 정보를 요청한 차량으로 전송하게 된다. 이를 위하여, 각 단말(220)은 무선통신부(221), SNR 추정부(222), 복호화 결정부(223), 메시지 생성부(224), 복호화부(225) 및 정보 처리부(226)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, when low-order information, which is additional information, is required for a terminal installed in each vehicle, the terminal determines whether to decode received hierarchically modulated information according to a criterion (error rate comparison, SNR, etc.) . Thereafter, according to the determination, low rank information is requested to the adjacent vehicle, and the requested adjacent vehicle is transmitted to the requested vehicle with low rank information. Each terminal 220 includes a wireless communication unit 221, an SNR estimating unit 222, a decoding determining unit 223, a message generating unit 224, a decoding unit 225, and an information processing unit 226 .

무선통신부(221)는 인프라 시스템(100)으로부터의 계층 변조된 정보를 약속된 통신 규약에 따라 수신한다. 이 통신 규약으로서 차량 통신 규격 이외에 4G LTE와 같은 통신 표준 또는 DVB, MediaFLO와 같은 방송 표준 등이 있을 수 있다.The wireless communication unit 221 receives hierarchically modulated information from the infrastructure system 100 according to an established communication protocol. As the communication protocol, besides the vehicle communication standard, there may be a communication standard such as 4G LTE or a broadcasting standard such as DVB and MediaFLO.

SNR 추정부(222)는 각 차량 별로 수신된 계층 변조된 정보(10: 12, 14)의 신호 대 잡음비(SNR)을 추정하여, 추정된 SNR 값을 복호화 결정부(223)로 전달한다.The SNR estimating unit 222 estimates the signal-to-noise ratio (SNR) of the hierarchically modulated information (10: 12, 14) received for each vehicle and transmits the estimated SNR value to the decoding determining unit 223.

복호화 결정부(223)는 추정된 SNR값과 성상도 파라미터를 이용하여 수신된 계층 변조된 정보의 예상 오율치(error rate)와 사전에 설정된 기준 오율치를 비교한 비교 결과에 따라 상기 계층 변조된 정보의 복호화 여부를 판단한다. 예상 오율치는 고 순위 정보의 예상 오율치(

Figure 112011031033444-pat00001
)와 저 순위 정보의 예상 오율치(
Figure 112011031033444-pat00002
)를 구분되며, 각각은 아래의 수학식 1, 2로 정의될 수 있다.
The decoding decision unit 223 decodes the hierarchically modulated information according to the comparison result obtained by comparing the error rate of the hierarchically modulated information received using the estimated SNR value and the constellation parameter with the preset reference error rate Is decoded. The expected error rate is the expected error rate of the high-ranking information
Figure 112011031033444-pat00001
) And the expected percentage of low-ranking information
Figure 112011031033444-pat00002
), And each can be defined by the following equations (1) and (2).

Figure 112011031033444-pat00003
Figure 112011031033444-pat00003

Figure 112011031033444-pat00004
Figure 112011031033444-pat00004

위의 수학식 1, 2에선,

Figure 112011031033444-pat00005
이고, In the above equations (1) and (2)
Figure 112011031033444-pat00005
ego,

Figure 112011031033444-pat00006
는 추정된 수신 단(단말)에서의 신호 대 잡음 비이고, 고 순위
Figure 112011031033444-pat00006
Is the signal-to-noise ratio at the estimated receiving end (terminal)

및 저 순위 정보의 성상도 정의 파라미터 L은

Figure 112011031033444-pat00007
로 정의된다. 여기서,
Figure 112011031033444-pat00008
은 도 4에 도시된 바와 같이, 성상도에 분포한 고 순위 정보를 나타내는 두 점 간의 가장 짧은 거리이고,
Figure 112011031033444-pat00009
는 저 순위 정보에 대응하는 두 점 간의 가장 짧은 거리로 정의된다. 도 4에서는 일례로서 QPSK-16QAM에서의 성상도이다.And the constellation definition parameter L of the low order information
Figure 112011031033444-pat00007
. here,
Figure 112011031033444-pat00008
Is the shortest distance between two points representing high order information distributed in the constellation, as shown in Fig. 4,
Figure 112011031033444-pat00009
Is defined as the shortest distance between two points corresponding to the low order information. FIG. 4 is a constellation diagram of QPSK-16QAM as an example.

한편, 앞서 설명한 바와 같이, 고 순위 정보는 모든 차량이 복호화 해야 하는 정보이므로, 결국 복호화 여부는 저 순위 정보의 예상 오율치(

Figure 112011031033444-pat00010
)에 기초하여 결정된다. 즉, 복호화 결정부(223)는 저 순위 정보의 예상 오율치(
Figure 112011031033444-pat00011
)와 사전에 설정된 기준 오율치(
Figure 112011031033444-pat00012
)를 비교한 비교 결과에 따라 상기 저 순위 정보의 복호화 여부를 결정한다. 예컨대, 비교 결과
Figure 112011031033444-pat00013
인 경우, 고 순위 정보만을 복호화하는 것으로 결정한다. 반면,
Figure 112011031033444-pat00014
인 경우, 고 순위 정보와 저 순위 정보를 모두 복호화는 결정한다. 이후, 복호와 결정부(223)는 결정 결과를 복호화부(225)에 전달하고, 상기 비교 결과는 메시지 생성부(224)로 전달한다.On the other hand, as described above, since the high-order information is information to be decoded by all the vehicles, the deciding whether to decode is based on the expected error rate
Figure 112011031033444-pat00010
≪ / RTI > That is, the decoding decision unit 223 decides an expected error rate
Figure 112011031033444-pat00011
) And a preset reference error rate (
Figure 112011031033444-pat00012
) To determine whether to decode the low-order information according to the comparison result. For example,
Figure 112011031033444-pat00013
, It decides to decode only the high order information. On the other hand,
Figure 112011031033444-pat00014
, Decryption decides both the high order information and the low order information. Thereafter, the decoding and decision unit 223 delivers the determination result to the decoding unit 225, and the comparison result is transmitted to the message generating unit 224.

메시지 생성부(224)는

Figure 112011031033444-pat00015
인 경우의 결정 결과를 전달받고, 자신의 차량이 저 순위 정보가 필요한 경우, 저 순위 정보의 전송을 요청하는 요청 메시지(20)를 인접 차량 즉, 도 2에서의 제1 차량(V1)에 구비된 제1 단말(210)로 전송한다. 그러면, 제1 단말(210)의 복호화 결정부가
Figure 112011031033444-pat00016
인 경우를 만족하는 수신 환경이 우수한 단말이라 가정할 때, 상기 요청 메시지(20)에 응답하여 저 순위 정보(14')를 상기 제2 단말(V2)로 전송하게 된다.The message generating unit 224
Figure 112011031033444-pat00015
And when the vehicle is in a low-priority order, the request message 20 requesting transmission of the low-order information is provided to the adjacent vehicle, that is, the first vehicle V1 in FIG. 2 To the first terminal (210). Then, the decoding decision section of the first terminal 210
Figure 112011031033444-pat00016
(14 ') to the second terminal (V2) in response to the request message (20), assuming that the terminal (20) satisfies the following condition.

복호화부(225)는 복호화 결정부(223)로부터의 결정결과에 응답하여 수신된 계층 변조된 정보를 복호화하고, 복호화된 정보를 정보 처리부(226)로 전달한다. The decryption unit 225 decrypts the hierarchically modulated information received in response to the determination result from the decryption decision unit 223 and transfers the decrypted information to the information processing unit 226. [

정보 처리부(226)는 복호화된 정보를 차량의 운전자가 이용할 수 있는 정보의 형태로 변환하여, 디스플레이 또는 스피커 등을 통해 운전자에게 제공한다. The information processing unit 226 converts the decoded information into a form of information usable by the driver of the vehicle, and provides the decoded information to the driver through a display or a speaker.

도 5는 도 2에 도시된 차량 통신 시스템의 동작 순서를 보여주는 순서도이다.FIG. 5 is a flowchart showing an operation sequence of the vehicle communication system shown in FIG. 2. FIG.

도 5를 참조하면, 먼저, 각 차량에 구비된 단말이 계층 변조된 정보를 수신한다(S410).Referring to FIG. 5, a terminal provided in each vehicle receives hierarchically modulated information (S410).

이어, 각 차량 별로, 저 순위 정보의 예상 오율치(error rate)가 전술한 수학식 2에 따라 산출되고(S420), 저 순위 정보의 예상 오율치(

Figure 112011031033444-pat00017
)와 상기 기준 오율치(
Figure 112011031033444-pat00018
)가 비교된다(S430). Next, an expected error rate of the low-order information is calculated according to Equation (2) described above for each vehicle (S420), and an expected error rate
Figure 112011031033444-pat00017
) And the reference operating ratio (
Figure 112011031033444-pat00018
Are compared (S430).

비교 결과, 해당 차량의 무선 통신 환경이

Figure 112011031033444-pat00019
인 경우, 즉, 무선 통신 환경이 열악하다고 판단된 경우, 저 순위 정보가 필요한지를 판단하고(S440), 필요한 경우, 인접한 다른 차량의 단말로 저 순위 정보를 요청하는 요청 메시지(도 2의 20)를 전송한다(S450).As a result of comparison, the wireless communication environment of the vehicle
Figure 112011031033444-pat00019
It is determined whether low-order information is needed (S440). If necessary, a request message (20 in FIG. 2) requesting a terminal of another adjacent vehicle to request low- (S450).

이어, 전송된 요청 메시지에 따라 다른 차량의 단말로부터 저 순위 정보를 수신하고, 이를 복호화 한다(S460). 이때, 다른 차량으로부터 저 순위 정보가 수신될 때까지 상기 요청 메시지의 전송은 주기적으로 이루어질 수 있다.Next, according to the transmitted request message, low-order information is received from the terminal of another vehicle and decoded (S460). At this time, transmission of the request message may be periodically performed until low-order information is received from another vehicle.

한편, 무선 통신 환경이 우수한 차량에 구비된 단말의 경우, 즉,

Figure 112011031033444-pat00020
인 경우, 상기 단말은 다른 차량에 구비된 단말로부터 저 순위 정보의 요청 메시지의 수신 여부를 판단한다(S470). 이때, 요청 메시지의 수신 여부에 관계없이 해당 단말은 인프라 시스템으로부터 직접 전송 받은 고 순위 정보와 저 순위 정보를 모두 복호화한다.On the other hand, in the case of a terminal equipped in a vehicle having a superior wireless communication environment,
Figure 112011031033444-pat00020
, The terminal determines whether it has received a request message of low ranking information from a terminal provided in another vehicle (S470). At this time, regardless of whether the request message is received or not, the terminal decodes both the high-order information and the low-order information directly transmitted from the infrastructure system.

상기 단말이 다른 단말로부터의 저 순위 정보의 요청 메시지가 수신된 경우, 이에 응답하여 저 순위 정보를 상기 단말로 전송하게 된다(S480).If the terminal receives a request message of lower rank information from another terminal, it transmits lower rank information to the terminal in response to the request message (S480).

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 차량과 인프라 간 통신(V2I) 시 계층 변조 기술(고 순위 정보와 저 순위 정보를 동시에 전송)을 이용하여 해당 인프라의 서비스 제공 지역 내의 모든 차량(도 2의 V1, V2)이 높은 중요도를 갖는 고 순위 정보를 복호화 가능케 하고, 차량과 인프라 시스템 간의 통신 거리 및 이들 사이에 존재하는 장애물로 인해 해당 차량의 수신 환경이 열악한 경우, 해당 차량은 고 순위 정보만 복호화 하고, 저 순위 정보에 대해서는 상대적으로 수신 환경이 좋은 다른 차량으로부터 전송 받아 이를 복호화 한다. 이 경우, Multihop Relay 기술 기반의 차량 간 통신 기술(V2V)을 통해 고 순위 정보 및 저 순위 정보를 모두 복호화 한 차량으로 하여금 저 순위 정보만을 전송하도록 구성함으로써 차량 통신 시스템의 수신 성능 및 전달 범위를 향상시킬 수 있게 한다.As described above, according to the present invention, all the vehicles (V1, V2 in Fig. 2) in the service providing area of the corresponding infrastructure can be managed using the hierarchical modulation technique (simultaneously transmitting the high rank information and the low ranking information) V2) are able to decode high priority information having a high degree of importance and the receiving environment of the vehicle is poor due to communication distances between the vehicle and the infrastructure system and obstacles existing therebetween, For the low order information, it is received from another vehicle having a relatively good reception environment and decoded. In this case, it is possible to improve the reception performance and the transmission range of the vehicle communication system by configuring the vehicle that has decoded both the high-ranking information and the low-ranking information through the inter-vehicle communication technology (V2V) based on the Multihop Relay technology to transmit only the low- .

또한 본 발명은 미래의 통신 및 방송 기술과의 호환성을 요구하고 있는 차세대 차량 통신 기술(V2X) 분야에서 차량 통신의 고유한 특성을 효과적으로 반영하고 있으며, 차세대 방송 표준 및 통신 표준으로 채택된 기술(Relay는 통신 LTE 표준 기술, 계층 변조는 방송 DVB-T, MediaFLO 표준 기술)을 사용하여 차량 통신의 효율성을 향상시킨 송수신 방안을 제시하였다.Further, the present invention effectively reflects the inherent characteristics of vehicle communication in the field of next-generation vehicle communication technology (V2X), which requires compatibility with future communication and broadcasting technologies, and is a technology adopted as a next-generation broadcasting standard and communication standard Proposed a transmission and reception method that improved the efficiency of vehicle communication by using the communication LTE standard technology and the hierarchical modulation using broadcast DVB-T and MediaFLO standard technology.

따라서, 본 발명은 방송 및 통신과의 연계성이 높아 향후 해당 시스템과 결합에서도 유용하게 사용할 수 있다.Therefore, the present invention has high connectivity with broadcasting and communication, and can be usefully used in conjunction with future systems.

Claims (8)

주행중인 각 차량에 설치되어, 서로 다른 무선 통신 환경에서 중계기 및 기지국을 포함하는 인프라 시스템과 무선 통신하는 복수의 단말을 포함하는 차량용 단말에 있어서,
상기 단말은,
상기 인프라 시스템으로부터 수신된 변조된 정보의 예상 오율치(error rate)와 사전에 설정된 기준 오율치를 비교한 비교 결과에 따라 상기 변조된 정보의 복호화 여부를 판단하되,
상기 비교 결과에 따라 상기 변조된 정보를 복호화 하지 않는 경우, 다른 차량에 설치된 다른 단말을 통해 상기 인프라 시스템으로부터 전송된 상기 변조된 정보를 수신하여 복호화 하고,
상기 변조된 정보는,
계층 변조(Hierarchical Modulation) 기술을 이용하여 무선 통신 환경에 상관없이 서비스 제공 지역 내 모든 차량에서 필수적으로 복호화 되는 중요도가 높은 변조된 고 순위 정보와, 상기 무선 통신 환경에 따라 일부 차량에서만 복호화되는 상대적으로 중요도가 낮은 변조된 저 순위 정보를 포함하고,
상기 단말은,
상기 단말이 상기 변조된 저 순위 정보의 예상 오율치(error rate)를 산출하고, 상기 변조된 저 순위 정보의 예상 오율치(error rate)와 상기 기준 오율치를 비교한 상기 비교 결과에 따라 상기 변조된 정보의 복호화 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 단말.
A vehicle terminal comprising a plurality of terminals installed in respective vehicles in a running state and performing wireless communication with an infrastructure system including a repeater and a base station in different wireless communication environments,
The terminal,
Determining whether to decode the modulated information according to a comparison result obtained by comparing an error rate of the modulated information received from the infrastructure system with a preset reference error rate,
And receiving and decoding the modulated information transmitted from the infrastructure system through another terminal installed in another vehicle when the modulated information is not decoded according to the comparison result,
The modulated information comprises:
The present invention relates to a wireless communication system and a wireless communication system, which use hierarchical modulation technology to generate high-priority, high-priority information decoded inevitably in all vehicles in a service providing area regardless of a wireless communication environment, Low-importance modulated low-order information,
The terminal,
The terminal calculates an expected error rate of the modulated low order information and outputs the modulated low order information according to the comparison result of comparing the error rate of the modulated low order information with the reference error rate And decides whether to decode the information.
제1항에 있어서, 상기 변조된 정보는,
계층 변조(Hierarchical Modulation) 기술을 이용하여 상기 무선 통신 환경에 상관없이 상기 인프라의 서비스 제공 지역 내 모든 차량에서 필수적으로 복호화 되는 중요도가 높은 변조된 고 순위 정보와, 상기 무선 통신 환경에 따라 일부 차량에서만 복호화되는 상대적으로 중요도가 낮은 변조된 저 순위 정보를 포함하고,
상기 단말은,
상기 인프라 시스템으로부터 수신된 상기 변조된 저 순위 정보의 예상 오율치(error rate) 와 사전에 설정된 기준 오율치를 비교한 비교 결과에 따라 상기 저 순위 정보의 복호화 여부를 판단하되,
상기 예상 오율치는,
신호대 잡음비와 성상도(constellation)에서 정의된 파라미터(L)에 근거하여 산출되고, 여기서,
Figure 112011031033444-pat00021
로 정의되며,
Figure 112011031033444-pat00022
은 상기 성상도에 분포한 상기 고 순위 정보에 대응하는 두 점 간의 가장 짧은 거리이고,
Figure 112011031033444-pat00023
는 상기 성상도에 분포한 상기 저 순위 정보에 대응하는 두 점 간의 가장 짧은 거리인 것을 특징으로 하는 차량용 단말.
2. The method of claim 1,
A high priority modulated high priority information which is decoded inevitably in all vehicles in the service providing area of the infrastructure irrespective of the wireless communication environment using a hierarchical modulation technique; Low modulated low order information to be decoded,
The terminal,
Determining whether to decode the low-order information according to a comparison result obtained by comparing an error rate of the modulated low-order information received from the infrastructure system with a preset reference error rate,
The predicted error rate,
Is calculated based on the signal-to-noise ratio and the parameter ( L ) defined in the constellation,
Figure 112011031033444-pat00021
Lt; / RTI >
Figure 112011031033444-pat00022
Is the shortest distance between two points corresponding to the high order information distributed in the constellation,
Figure 112011031033444-pat00023
Is the shortest distance between two points corresponding to the low rank information distributed in the constellation diagram .
제2항에 있어서, 상기 단말은,
상기 변조된 저 순위 정보를 요청하는 요청 메시지를 생성하여 상기 다른 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 차량용 단말.
3. The method of claim 2,
Generates a request message for requesting the modulated low-order information, and transmits the request message to the other terminal.
제3항에 있어서, 상기 다른 단말은,
상기 요청 메시지에 응답하여 상기 저 순위 정보를 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 차량용 단말.
4. The method according to claim 3,
And transmits the low ranking information to the terminal in response to the request message.
제4항에 있어서, 상기 다른 단말은, 상기 저 순위 정보를 멀티 홉 릴레이(Multihop Relay) 기술을 이용하여 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 차량용 단말.
5. The terminal of claim 4, wherein the other terminal transmits the low-order information to the terminal using a multihop relay technique.
임의의 차량에 설치된 단말이 인프라 시스템으로부터 변조된 정보를 수신하는 단계;
상기 단말이 상기 변조된 정보의 예상 오율치(error rate)와 사전에 설정된 기준 오율치를 비교하는 단계;
비교 결과에 따라 상기 단말이 상기 변조된 정보의 복호화 여부를 판단하는 단계; 및
판단 결과, 상기 단말이 변조된 정보를 복호화하지 않는 것으로 판단한 경우, 상기 단말이 다른 차량에 설치된 다른 단말을 통해 상기 변조된 정보를 수신하여 복호화 하고,
상기 변조된 정보는,
계층 변조(Hierarchical Modulation) 기술을 이용하여 무선 통신 환경에 상관없이 서비스 제공 지역 내 모든 차량에서 필수적으로 복호화 되는 중요도가 높은 변조된 고 순위 정보와, 상기 무선 통신 환경에 따라 일부 차량에서만 복호화되는 상대적으로 중요도가 낮은 변조된 저 순위 정보를 포함하고,
상기 비교하는 단계는,
상기 단말이 상기 변조된 저 순위 정보의 예상 오율치(error rate)를 산출하는 단계; 및
상기 변조된 저 순위 정보의 예상 오율치(error rate)와 상기 기준 오율치를 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
The method comprising: receiving information modulated from an infrastructure system by a terminal installed in a certain vehicle;
Comparing the error rate of the modulated information with a preset reference error rate;
Determining whether the terminal is to decode the modulated information according to a result of the comparison; And
If it is determined that the terminal does not decode the modulated information as a result of the determination, the terminal receives and decodes the modulated information through another terminal installed in another vehicle,
The modulated information comprises:
The present invention relates to a wireless communication system and a wireless communication system, which use hierarchical modulation technology to generate high-priority, high-priority information decoded inevitably in all vehicles in a service providing area regardless of a wireless communication environment, Low-importance modulated low-order information,
Wherein the comparing comprises:
The terminal calculating an expected error rate of the modulated low order information; And
And comparing the reference error rate with an error rate of the modulated low-order information.
삭제delete 제6항에 있어서, 상기 단말이 변조된 정보를 복호화하지 않는 것으로 판단한 경우,
상기 단말이 상기 다른 단말로 상기 저 순위 정보를 요청하는 요청 메시지를 전송하는 단계;
상기 다른 단말이 상기 요청 메시지에 응답하여 자신이 상기 인프라 시스템으로부터 수신한 상기 저 순위 정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.7. The method of claim 6, further comprising, when the terminal determines that the modulated information is not to be decoded,
Transmitting, by the terminal, a request message requesting the lower rank information to the other terminal;
Further comprising the step of the other terminal transmitting the low-order information received from the infrastructure system to the terminal in response to the request message.
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