KR102123866B1 - 상용 자율 주행차 시험장의 mec 지원 시스템 - Google Patents

상용 자율 주행차 시험장의 mec 지원 시스템 Download PDF

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KR102123866B1
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박병윤
남강현
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(유)동아하이테크
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Abstract

본 발명은 상용 자율 주행차 시험장에서의 자율주행 차량의 자율 주행 시험시 MEC 기능을 지원하여 시험장 내의 각종 기능 검증을 수행할 수 있도록 하는 상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템은 상용 자율 주행차 시험장 내에서 MEC(Mobile Edge Computing) 서비스를 지원하는 시스템으로서, 상용 자율 주행차 시험장에서 자율 주행 시험을 수행하는 자율주행 차량에 설치되어 자율 주행 시험 정보를 획득하고, 획득되는 자율 주행 시험 정보를 통신망을 통해 외부로 무선 송출하는 OBU(On-Board Unit)(100)와; 상기 OBU(100)가 가입한 통신 사업자 및 망 형태에 따라 OBU(100)와 통신을 수행하며, Traffic Rule 활성화를 통해 Traffic Rule을 적용하여, 상기 OBU(100)로부터 전송되는 자율 주행 시험 정보를 Traffic Offloading 또는 Traffic Steering을 통해 전달받아 V2X 연동을 통해 자율 주행 시험 결과를 검증 처리하는 MEC Host(200);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템 {System for MEC of commercial self-driving car staion}
본 발명은 MEC 지원 시스템에 관한 것으로, 특히 상용 자율 주행차 시험장에서의 자율주행 차량의 자율 주행 시험시 MEC 기능을 지원하여 시험장 내의 각종 기능 검증을 수행할 수 있도록 하는 상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템에 관한 것이다.
근래에 들어 IT(Information Technology) 기술이 비약적으로 발전하면서 다양한 산업 분야에 IT 기술이 접목되고 있다. IT 기술은 정보를 신속 정확하게 그리고 효율적으로 수집, 처리하고 전달하기 위한 총체적 기술로서, 컴퓨터 하드웨어, 소프트웨어, 통신장비 관련 서비스와 부품을 생산하는 산업을 통칭한다.
이러한 정보기술은 정보통신, 정보처리, 정보보안, 표준화 등 모든 정보 영역을 대상으로 하고 있는데, 근래에는 자동차 산업에 IT 기술이 접목되어 자율주행 차량이 개발되고 있다. 자율주행 차량은 운전자나 승객의 조작 없이 스스로 운행이 가능한 자동차를 의미하는데, 자율주행 차량은 센서를 통해 주변 상황을 파악해 장애물을 피하고 목적지까지 최적의 주행 경로를 선택하여 자동으로 주행하게 된다.
자율주행 차량 기술은 미래 자동차 산업을 좌우할 핵심 분야이기 때문에 세계 여러 국가에서 막대한 자본을 투자하여 개발하고 있는 실정이며, 우리나라에서도 자동차와 관련한 기업부터 통신사, 중소기업, 대학 등에서 일제히 뛰어들어 자율 주행차에 대한 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
한편, 자율주행 차량은 차량을 운전자 없이 움직여야 하는 위험성 때문에 일반 도로에서는 시험 주행의 어려움이 있다. 이에 따라 자율주행 차량의 시험 주행을 위해 별도로 구축한 상용 자율 주행차 시험장이 있는데, 예를 들면 국토교통부가 경기도 화성시에 구축한 자율 주행차 시험장 '케이-시티'가 있다. 자율 주행차 시험장은 자율주행 차량의 시험 주행과 자동차 정비, 데이터 분석 등을 제공하게 되는데, 이러한 상용 시험장에서는 자율주행 차량의 수막 현상, 험로 및 등판로 주행, 자동 브레이크 이장 간격 등의 다양한 자율 주행 성능을 시험하게 된다.
이러한 자율 주행 성능을 시험하기 위해서 자율주행 차량에 설치되는 OBU(On-Board Unit)는 자율주행 차량의 주행 정보를 기지국을 통해 평가 서버에 전송하고, 평가 서버는 자율주행 차량의 주행 정보를 분석하여 자율주행 차량의 자율 주행 시험 결과를 평가하고 검증하게 된다. 한편, 자율주행 차량에 설치되는 OBU는 시험장 주변에 설치되는 KT, SKT, LG U+, WAVE 등 가입된 통신망을 통하여 주행 정보를 평가 서버에 전송하게 되는데, 이때 평가 서버에 한꺼번에 많은 양의 데이터가 수신되는 경우 과도한 트래픽이 발생하여 데이터 처리에 시간 지연이 발생하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1938064호 (2019.01.07. 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-2016899호 (2019.08.27. 등록)
본 발명은 상기 종래 상용 자율 주행차 시험장에서 발생하는 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 상용 자율 주행차 시험장에 MEC(Mobile Edge Computing)를 구축하여 과도한 트래픽이 발생하는 경우 이를 분산 처리할 수 있도록 하는 상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템은 상용 자율 주행차 시험장 내에서 MEC(Mobile Edge Computing) 서비스를 지원하는 시스템으로서, 상용 자율 주행차 시험장에서 자율 주행 시험을 수행하는 자율주행 차량에 설치되어 자율 주행 시험 정보를 획득하고, 획득되는 자율 주행 시험 정보를 통신망을 통해 외부로 무선 송출하는 OBU(On-Board Unit)와; 상기 OBU가 가입한 통신 사업자 및 망 형태에 따라 OBU와 통신을 수행하며, Traffic Rule 활성화를 통해 Traffic Rule을 적용하여, 상기 OBU로부터 전송되는 자율 주행 시험 정보를 Traffic Offloading 또는 Traffic Steering을 통해 전달받아 V2X 연동을 통해 자율 주행 시험 결과를 검증 처리하는 MEC Host;를 포함한다.
여기서, 상기 MEC Host에는 5G 통신망을 통해 자율 주행차의 OBU와 통신을 수행하여 OBU로부터 수신되는 자율 주행 시험 정보를 수신하는 UPF(User Plan Function) 블록과, 상기 UPF 블록으로부터 자율 주행 시험 정보를 Traffic Steering을 통해 전달받아 공유하는 MEC app V2X 블록과, 상기 MEC app V2X 블록을 통하여 전달받은 자율 주행 시험 정보를 반영하여 결과를 검증 처리하고, 처리되는 자율 주행 시험 결과를 자율주행 차량의 OBU에 전달하며, MEC Host에 적용되는 Traffic Rule 활성화를 요청하는 MEC app_Test Item And Cert 블록과, 상기 MEC app_Test Item And Cert 블록으로부터 Traffic Rule 활성화를 요청받아, 상기 UPF 블록에 Traffic Steering Rule을 전파하는 Traffic rules control 모듈이 구비된 MEC AF 블록과, 5G 통신망에서 멀티 서비스를 위해 다수의 연결 세션을 관리하는 SMF(Session Management Function) 블록 및 이동성 관리를 위한 정책들을 결정하고 적용하는 PCF(Policy Control Function) 블록이 구비된다.
또한, 상기 MEC Host에는 Wave 또는 4G LTE 통신망을 통해 상기 자율주행 차량의 OBU와 통신을 수행하여 OBU로부터 수신되는 자율 주행 시험 정보를 Traffic Offloading을 통해 MEC app V2X 블록에 전달하는 MEC Data Plan 블록이 구비되고, 상기 MEC AF 블록에는 MEC app_Test Item And Cert 블록으로부터 Traffic Rule 활성화를 요청받아, 상기 MEC Data Plan 블록에 Traffic Offloading Rule을 전파하는 TOF Service 모듈이 구비된다.
상기 MEC app V2X 블록에는 Wave 통신망을 이용하는 OBU로부터 전송되는 데이터를 MEC Data Plan 블록으로부터 전달받아 공유하는 MEC app_Wave V2X 모듈과, SKT 5G 또는 4G LTE 통신망을 이용하는 OBU로부터 전송되는 데이터를 UPF 블록 또는 MEC Data Plan 블록으로부터 전달받아 공유하는 MEC app_5G Lte SKT V2X 모듈과, LG U+ 5G 또는 4G LTE 통신망을 이용하는 OBU로부터 전송되는 데이터를 UPF 블록 또는 MEC Data Plan 블록으로부터 전달받아 공유하는 MEC app_5G And Lte LG U+ V2X 모듈과, KT 5G 또는 4G LTE 통신망을 이용하는 OBU로부터 전송되는 데이터를 UPF 블록 또는 MEC Data Plan 블록으로부터 전달받아 공유하는 MEC app_5G And Lte KT V2X 모듈이 구비된다.
뿐만 아니라, 상기 MEC app_Test Item And Cert 블록에는 Wave 및 LTE 통신망에서 자율 주행 시험 결과를 검증 처리하는 “MEC app_Test Item And Cert. Lte LoadingBlockClass”와, 5G 통신망에서 자율 주행 시험 결과를 검증 처리하는 “MEC app_Test Item And Cert. 5G LoadingBlockClass”가 구비되되, 상기 “MEC app_Test Item And Cert. Lte LoadingBlockClass” 및 “MEC app_Test Item And Cert. 5G LoadingBlockClass”는 상용 자율 주행차 시험장의 자율 주행 시험 항목(Test Item)들 관련 함수를 수행하여 시험 항목에 따른 Location Service 와 BW mg Service(시험 항목 지원 밴드위스)를 지원 처리하며, 시험 결과에 따른 인증서 발급 처리 기능을 수행하게 된다.
한편, 상기 MEC AF 블록에는 MEC app_Test Item And Cert 블록을 통해 제공하는 MEC 서비스 정보가 등록되는 Service Registry 모듈이 구비되되, 상기 Service Registry 모듈에는 MEC 서비스 정보가 resoureKey를 근간으로 Wave 및 4G LTE와 5G로 구분되어 Resource tree로 구축되어 사용되는 것이 바람직하다.
상기 MEC AF 블록의 Traffic rules control 모듈은 MEC app_Test Item And Cert 블록으로부터 Traffic Rule 활성화를 위한 Steering_Request_C2T 메시지를 수신하면, Traffic Steering Rule을 적용하는 TSR_Request_T2N 메시지를 UPF 블록에 전파하여, 상기 UPF 블록이 자율주행 차량의 자율 주행 시험 정보를 Traffic Steering을 통해 MEC app V2X 블록에 전달하도록 한다.
또한, 상기 MEC AF 블록의 TOF Service 모듈은 MEC app_Test Item And Cert 블록으로부터 Traffic Rule 활성화를 위한 TRA_Request_C2T 메시지를 수신하면, Traffic Offloading Rule을 적용하는 TOR_Request_T2N 메시지를 MEC Data Plan 블록에 전파하여, 상기 MEC Data Plan 블록이 자율주행 차량의 자율 주행 시험 정보를 Traffic Offloading을 통해 MEC app V2X 블록에 전달하도록 한다.
본 발명에 따르면, 상용 자율 주행차 시험장 내에 Wave와 4G LTE 및 5G 기반의 MEC를 구축하여 트래픽 분산 처리 기능을 지원함으로써 해당 운영 사업자의 기지국과 자율주행 차량의 OBU가 연동될 수 있는 통신망 환경을 구축할 수 있으며, 과도한 트래픽이 발생하는 경우 이를 분산 처리하여 고속의 데이터 레이트를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템의 전체적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 MEC Host가 Wave 또는 LTE 망에서 구동할 때의 동작 상태도,
도 3은 본 발명에 따른 MEC Host가 5G 망에서 구동할 때의 동작 상태도,
도 4는 본 발명에 따른 “MEC app_Test Item And Cert. Lte LoadingBlockClass”의 일례,
도 6은 본 발명에 따른 MEC app_Test Item And Cert 블록에서 제공하는 MEC 서비스 구조 일례,
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따라 4G LTE 통신망을 통해 Traffic Offloading Rule이 적용되어 Traffic Offloading 처리가 이루어지는 과정을 각 통신망 별로 나타낸 흐름도,
도 11 내지 도 13은 본 발명에 따라 5G 통신망을 통해 Traffic Steering Rule이 적용되어 Traffic Steering 처리가 이루어지는 과정을 각 통신망 별로 나타낸 흐름도,
도 14는 본 발명에서 RT(Resource Tree) 변경에 따른 오케스트레이션 정보일치 교환 절차를 나타낸 흐름도,
도 15는 본 발명에서 VNF 패키지에 대한 적용 및 업로드 절차의 일례를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템의 전체적인 구성도를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템은 상용 자율 주행차 시험장에서 자율 주행 시험을 하는 자율주행 차량에 설치되어 차량 자율 주행 정보를 획득하는 OBU(On-Board Unit)(100)와, 상기 OBU(100)로부터 자율 주행 시험 정보를 전송받아 시험 결과를 반영 처리하는 MEC Host(Mobile Edge Computing Host)(200)를 포함한다.
상기 MEC Host(200)는 자율주행 차량에 설치되는 OBU(100)와 통신을 수행하여 OBU(100)로부터 전송되는 자율 주행 시험 정보를 분석하여 검증 처리하는 호스트 컴퓨터로서, 이 MEC Host(200)는 Wave, 4G LTE, 5G 망을 기반으로 상용 자율 주행차 시험장의 다양한 시험 항목(Test Item)의 검증을 위해서 구축된다.
본 발명에서 상기 MEC Host(200)는 V2X(Vehicle to Everything) 기능이 적용된 MEC App(Application)이 두 가지 도메인(사업자(KT, SKT, LG U+), 망 형태(Wave, LTE(3G 포함), 5G))을 근거로 구동된다. 즉, 본 발명에서는 하나의 MEC Host(200)에서 WAVE, 4G LTE, 5G 모두와 연동되는 구성을 가지며, 자율주행 차량에 탑재된 OBU(100)를 통하여 상용 자율 주행차 시험장의 모든 시험 항목들을 하나의 MEC 망에서 시험하고, 그에 따른 결과가 정상적인 경우 인증서를 발급하는 구조를 가진다.
한편, 자율주행 차량은 상용 자율 주행차 시험장에서 자율 주행을 시험하게 되는데, 이 자율주행 차량에는 두 가지 도메인(사업자, 망 형태)을 근거로 구동되는 OBU(100)가 탑재된다. 즉, 자율주행 차량에는 Wave 통신망을 이용하는 Wave OBU와, LG U+ 사업자 통신망을 이용하는 LGU+ OBU와, KT 사업자 통신망을 이용하는 KT OBU와, SKT 사업자 통신망을 이용하는 SKT OBU가 탑재될 수 있다. 이때, LG U+, KT, SKT 사업자 통신망을 이용하는 OBU(100)는 4G LTE(3G 포함) 또는 5G 망을 이용할 수 있는데, 이 OBU(100)가 이용하는 통신망이 4G LTE 인지 5G 인지에 따라 MEC Host(200)에서 데이터를 처리하는 과정에 차이가 발생한다.
본 발명의 실시 예에서 LG U+, KT, SKT의 5G 망을 이용하는 OBU(100)는 LGU+ 5G 기지국 노드, KT 5G 기지국 노드, SKT 5G 기지국 노드를 통해 MEC Host(200)의 UPF 블록(210)과 통신을 수행한다. 또한, 4G 망을 이용하는 OBU(100)는 LGU+ 4G 기지국 노드, KT 4G 기지국 노드, SKT 4G 기지국 노드를 통해 MEC Host(200)의 MEC Data Plan 블록(220)과 통신을 수행하게 된다. 한편, Wave OBU(100)는 Wave 기지국 노드를 통하여 MEC Host(200)의 MEC Data Plan 블록(220)과 통신을 수행하게 된다
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 MEC Host가 Wave 또는 LTE 망에서 구동할 때의 동작 상태도이고, 도 3은 MEC Host가 5G 망에서 구동할 때의 동작 상태도를 나타낸 것으로, MEC Host(200)는 4G LTE 망과 5G 망에서 서로 다른 경로로 MEC 기능을 수행하게 된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 MEC Host(200)는 UPF 블록(210), MEC Data Plan 블록(220), SMF 블록(230), PCF 블록(240), MEC AF 블록(250), MEC app V2X 블록(260), MEC app_Test Item And Cert 블록(270)을 포함한다. 또한, 이 MEC Host(200)에는 오케스트레이션(Orchestration) 기능을 수행하는 MEO(280), MEPM(285), VIM(290) 등이 구비된다.
상기 MEC Data Plan 블록(220)은 도 2에서와 같이, Wave 또는 4G LTE 망을 통하여 Traffic Offloading Function을 수행하는 모듈로서, 이 MEC Data Plan 블록(220)은 Wave 또는 4G LTE 기반 자율주행 차량의 OBU(100)와 통신을 수행하며, OBU(100)로부터 수신되는 다양한 Data Protocol의 주행 시험 정보를 Traffic Offloading을 통해 MEC app V2X 블록(260)에 전달하여 연동 처리하게 된다.
상기 UPF(User Plan Function) 블록(210)은 도 3에서와 같이, 5G 망을 통하여 자율 주행차의 OBU(100)와 통신을 수행하는 외부망 게이트웨이로서, 5G 기반 자율주행 차량의 OBU(100)로부터 수신되는 자율 주행 시험 정보를 Traffic Steering을 통해 MEC app V2X 블록(260)에 전달하여 연동 처리하게 된다.
상기 SMF(Session Management Function) 블록(230)은 5G 망에서 멀티 서비스를 위해 다수의 연결 세션을 관리하여 각각의 세션이 끊겨 중단되지 않도록 세션을 관리하는 모듈이고, 상기 PCF(Policy Control Function) 블록(240)은 세션 관리 및 이동성 관리를 위한 정책들을 결정하고 적용하는 모듈이다.
상기 MEC AF(MEC Application Functions) 블록(250)은 MEC 서비스를 제공하기 위한 플랫폼(MEC Platform)으로, 이 MEC AF 블록(250)에는 Wave 또는 4G LET 기반의 Traffic Offloading Rule을 적용하는 TOF Service 모듈과 5G 기반의 Traffic Steering Rule을 적용하는 Traffic rules control 모듈이 구비된다. 상기 TOF Service 모듈은 도 2에서와 같이, Wave 및 4G LET 기반에서 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)으로부터 Traffic Rule 활성화를 요청받아, 상기 MEC Data Plan 블록(220)에 Traffic Offloading Rule을 전파하여 MEC Host(200)에서 Traffic Offloading이 적용될 수 있도록 한다. 또한, Traffic rules control 모듈은 도 3에서와 같이, 5G 기반에서 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)으로부터 Traffic Rule 활성화를 요청받아, UPF 블록(210)에 Traffic Steering Rule을 전파하여 MEC Host(200)에서 Traffic Steering이 적용될 수 있도록 한다.
상기 MEC app V2X 블록(260)은 V2X(Vehicle to Everything) 기능을 수행하는 MEC App으로서, 이 MEC app V2X 블록(260)은 MEC Data Plan 블록(220)으로부터 자율주행 차량 시험 정보를 Traffic Offloading을 통해 전달받아 공유하여 처리하며, UPF 블록(210)으로부터도 자율주행 차량 시험 정보를 Traffic Steering을 통해 전달받아 공유하여 처리하게 된다. 본 발명의 실시 예에서 상기 MEC app V2X 블록(260)에는 Wave 망을 이용하는 OBU(100)로부터 전송되는 데이터를 Traffic Offloading을 통해 전달받아 처리하는 MEC app_Wave V2X 모듈과, SKT 4G LTE 또는 5G 통신망을 이용하는 OBU(100)로부터 전송되는 데이터를 Traffic Offloading 또는 Traffic Steering을 통해 전달받아 처리하는 MEC app_5G And Lte SKT V2X 모듈과, LG U+ 4G LTE 또는 5G 통신망을 이용하는 OBU(100)로부터 전송되는 데이터를 Traffic Offloading 또는 Traffic Steering을 통해 전달받아 처리하는 MEC app_5G And Lte LG U+ V2X 모듈과, KT 4G LTE 또는 5G 통신망을 이용하는 OBU(100)로부터 전송되는 데이터를 Traffic Offloading 또는 Traffic Steering을 통해 전달받아 처리하는 MEC app_5G And Lte KT V2X 모듈이 구비된다.
상기 MEC app_Test Item And Cert(Certification) 블록(270)은 자율 주행 시험을 수행하는 자율주행 차량 정보를 등록하고 해당 차량의 자율 주행 시험 결과를 처리하는 MEC App이다. 이 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)은 MEC에서의 Traffic Rule 적용을 위해 4G LTE 기반에서 MEC AF 블록(250)의 TOF Service 모듈에 Traffic Offloading Rule 활성화를 요청하고, 5G 기반에서는 Traffic rules control 모듈에 Traffic Steering Rule 활성화를 요청하게 된다. 또한, MEC app_Test Item And Cert 블록(270)은 MEC app V2X 블록(260)을 통하여 전달받은 자율주행 차량의 자율 주행 시험 정보를 반영하여 결과를 처리하게 된다. 즉, MEC app_Test Item And Cert 블록(270)은 자율주행 차량이 상용 자율 주행차 시험장에 도착했을 때 차량을 인식하고, Start 위치에서 센서 정보를 활용하여 자율 주행 처리 기능을 수행하여 정상 및 비정상 판정을 수행하게 된다. 이렇게 처리되는 자율 주행차의 자율 주행 시험 결과를 자율주행 차량 소유주에게　전달하고, 시험 결과에 따른 정산처리를 수행하게 된다.
MEC Host(200)의 시험 항목(Test Item)들과 그에 따른 시험 결과가 정상적인 경우 인증서를 발급 처리하는 Main Program인 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)은 크게 두 개의 Main Class를 가지고 있는데, 하나는 “MEC app_Test Item And Cert. Lte LoadingBlockClass” 이고, 다른 하나는 “MEC app_Test Item And Cert. 5G LoadingBlockClass”이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 “MEC app_Test Item And Cert. Lte LoadingBlockClass”의 일례를 나타낸 것으로, 이 클래스는 Wave 및 LTE 망에서 구동된다.
도 4에 도시된 바와 같이, Wave 및 4G Lte를 처리하는 “MEC app_Test Item And Cert. Lte LoadingBlockClass” Program은 mainProgramStatus가 4개의 상태(Start, init, Admistration, End)로 동작되는데, 최초 “Start(InitFlag(1)” 상태에서는 V2X, eNB_Wave, OBU, Lte Policy, Lte Session Flag들을 통해서 함수들이 호출된다.
먼저, V2X로 V2X_Loading 함수가 호출되고, 4개(1,2,3,4)의 KeepAliveEvent를 통하여 Traffic Offloading Data Channel Setting을 통하여 4개의 Offloading Set up() 함수가 처리된다. 이때, 도 2의 “1”번 동작에 따라, Service Registry 모듈의 Resource Tree에 resourceKey 자원 근거로 등록되어 있는 V2X 저장소 Data를 활용하여, TOF Service 모듈에 등록된 상태를 점검하여 Traffic Rule Activation 처리를 수행하게 된다. 이에 따라, 도 2의 “2”번 동작에 따라, MEC AF 블록(250)과 MEC Data Plan 블록(220) 사이의 PCF 블록(240) 및 SMF 블록(230)에서 정책과 세션관리 기능이 동작되어, Traffic Offloading Data Channel Setting이 처리되어 MEC Data Plan 블록(220)에서 Traffic Offload Rule을 적용하게 된다.
두 번째로, eNB_Wave로 eNB_Wave_Loading 함수가 호출되고, 4개(5,6,7,8)의 KeepAliveEvent를 통하여 기지국과 MEC 간 연동 Data Plan을 도 2의 Service Registry 블록의 Resource Tree에 resourceKey 자원 근거로 등록되어 있는 eNB_Wave 저장소 Data를 활용하여, Data Plan Set Up 및 그에 따르는 Radio Network Info Service 관련 부가 기능들도 수행하게 된다.
세 번째로는 OBU로 OBU_Loading 함수가 호출되고, 4개(9,10,11,12)의 KeepAliveEvent를 통하여 OBU와 eNB 간 또는 OBU와 Wave 기지국 간 무선 Interface를 도 2의 Service Registry 블록의 Resource Tree에 resourceKey 자원 근거로 등록되어 있는 OBU 저장소 Data를 활용하여 Set Up을 수행하게 된다.
네 번째로는 Lte Policy로서 Traffic Offloading Data Channel Setting에 관여하여 처리될 과금, 운영 정책을 처리한다.
다섯 번째로는 Lte Session으로서 Wave와 4G LTE에 따른 세션 설정 및 관리 기능을 처리한다.
상기의 구조로 이루어진 “MEC app_Test Item And Cert. Lte LoadingBlockClass”는 Wave 및 4G LTE 기반으로 상용 자율 주행차 시험장 시험 항목들 관련 함수를 수행하여, 시험 항목에 따른 Location Service 와 BW mg Service(시험 항목 지원 밴드위스)를 지원 처리하게 된다. 그리고 시험 결과에 따른 인증서 발급 처리 기능을 수행하는데, 이는 “Certification()”함수에서 Common Service 블록과 DNS Handling 블록의 지원을 통해서 해당 고객에서 시험 결과 인증서가 전달 처리 될 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 “MEC app_Test Item And Cert. 5G LoadingBlockClass”의 일례를 나타낸 것으로, 이 클래스는 5G 망에서 구동된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 5G를 처리하는 “MEC app_Test Item And Cert. 5G LoadingBlockClass”Program은 mainProgramStatus가 4개의 상태(Start, init, Admistration, End)로 동작되는데, 최초 “Start(InitFlag(2)” 상태에서는 5G V2X, gNB, OBU, 5G Policy, 5G Session Flag들을 통해서 함수들이 호출된다.
먼저, 처음으로 5G V2X로 5G V2X_Loading 함수가 호출되고, 3개(13,14,15)의 KeepAliveEvent를 통하여 Traffic Steering Data Channel Setting을 통하여 3개의 Steering Set up() 함수가 처리된다. 이때 도 3의 ”1“번 동작에 따라 Service Registry 모듈의 Resource Tree에 resourceKey 자원 근거로 등록되어 있는 5G V2X 저장소 Data를 활용하여, Traffic rules control 블록을 통하여 등록된 상태를 점검하고, Traffic Rule Activation 처리를 수행함으로써, MEC AF 블록(250)과 UPF(User Plan Function) 사이에서 PCF 블록(240)의 정책과 SMF 블록(230)의 세션관리 기능을 통하여 Traffic Steering Rule을 적용한 도 3의 “2”번 동작과 같이 Traffic Steering Data Channel Setting을 처리하게 된다.
두 번째로, gNB로 gNB_Loading 함수가 호출되고, 3개(16,17,18)의 KeepAliveEvent를 통하여 기지국과 MEC 간 연동 Data Plan을 도 3의 Service Registry 블록의 Resource Tree에 resourceKey 자원 근거로 등록되어 있는 gNB 저장소 Data를 활용하여, Data Plan Set Up 및 그에 따르는 Radio Network Info Service 관련 부가 기능들도 수행하게 된다.
세 번째로는, 5G OBU로 5G OBU_Loading 함수가 호출되고, 3개(19,20,21)의 KeepAliveEvent를 통하여 5G OBU와 gNB 간 무선 Interface를 도 3의 Service Registry 블록의 Resource Tree에 resourceKey 자원 근거로 등록되어 있는 5G OBU 저장소 Data를 활용하여 Set Up을 수행한다.
네 번째로는, 5G Policy로서 Traffic Steering Data Channel Setting에 관여하여 처리될 과금, 운영 정책을 처리한다.
다섯 번째로는, 5G Session으로서 5G에 따른 세션 설정 및 관리 기능을 처리한다.
상기의 구조로 이루어진 “MEC app_Test Item And Cert. 5G LoadingBlockClass”는 5G를 기반으로 상용 자율 주행차 시험장 Test Item들 관련 함수를 수행하여 시험 항목에 따른 Location Service와 BW mg Service(시험 항목 지원 밴드위스)를 지원처리한다. 리고 “MEC app_Test Item And Cert. 5G LoadingBlockClass”는 시험 결과에 따라 “Certification()”함수에서 Common Service 블록과 DNS Handling 블록의 지원을 통해서 해당 고객에서 시험 결과 인증서가 전달 처리되도록 인증서 발급 처리 기능을 수행한다.
상기의 구조로 이루어진 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)은 제공하는 MEC 서비스 정보를 MEC AF 블록(250)의 Service Registry 모듈에 등록하여 관리하게 되는데, 도 6은 이러한 MEC app_Test Item And Cert 블록에서 제공하는 MEC 서비스 구조 일례를 나타낸 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, MEC app_Test Item And Cert 블록(270)은 제공하는 MEC 서비스를 resoureKey를 근간으로 Resource tree로 구축되어 Service Registry에 등록하게 되는데, MEC 서비스는 Wave 및 4G LTE 기반의 서비스와 5G 기반 서비스로 구분되어 등록된다.
도 7 내지 도 10은 Wave 및 4G LTE 통신망을 통해 Traffic Offloading Rule이 적용되어 Traffic Offloading 처리가 이루어지는 과정을 각 통신망 별로 나타낸 것이다.
도 7은 SKT 4G LTE 통신망을 이용하는 자율 주행 차량의 OBU(UE(SKT OBU)(100)와 MEC Host(200)의 MEC app_Test Item And Cert 블록(270) 간에 Traffic Offloading Rule이 적용되어 Traffic Offloading이 진행되는 과정을 나타낸 것이다. 또한, 도 8과 도 9 및 도 10은 4G LTE 기반의 KT 통신망, LG U+ 통신망, Wave 통신망을 통하여 자율주행 차량의 OBU(100)와 MEC app_Test Item And Cert 블록(270) 간에 Traffic Offloading Rule이 적용되어 Traffic Offloading이 진행되는 과정을 나타낸 것이다
도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, MEC Host(200)의 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)은 TRA_Request_C2T 메시지를 MEC AF 블록(250)의 TOF Service 모듈에 전송하여 Traffic Offloading Rule 활성화를 요청하고, TOF Service 모듈은 TOR_Request_T2N 메시지를 MEC Data Plan 블록(MEC DPN)(220)에 전송하여 Traffic Offloading Rule을 적용시키게 된다. 이후, OBU(100)와 MEC Data Plan 블록(220) 사이에 통신 링크가 연결(Link_SetUp)되고, MEC Data Plan 블록(220))과 MEC app_5G And Lte SKT(KT, LG U+, Wave) V2X 블록 사이에 Traffic Offloading Rule에 따른 Traffic Offloading 기능이 시작되며, 자율 주행 차량의 자율 주행 시험 정보가 Traffic Offloading 기능을 통하여 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)에 전달되어 시험 결과 반영 처리가 이루어진다. 상기 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)에 의해 처리되는 시험 결과 반영 처리 결과는 자율 주행 시험을 시행한 자율주행 차량 OBU(100)의 요청에 의해 해당 자율주행 차량의 OBU(100)에 제공되게 된다.
도 11 내지 도 13은 5G 통신망을 통해 Traffic Steering Rule이 적용되어 Traffic Steering 처리가 이루어지는 과정을 각 통신망 별로 나타낸 것이다.
도 11은 SKT 5G 통신망을 이용하는 자율 주행 차량의 OBU(UE(SKT OBU))(100)와 MEC Host(200)의 MEC app_Test Item And Cert 블록(270) 간에 Traffic Steering Rule이 적용되어 Traffic Steering이 진행되는 과정을 나타낸 것이다. 또한, 도 12와 도 13은 5G 기반의 KT 통신망, LG U+ 통신망을 통하여 자율주행 차량의 OBU(100)와 MEC app_Test Item And Cert 블록(270) 간에 Traffic Steering Rule이 적용되어 Traffic Steering이 진행되는 과정을 나타낸 것이다.
도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, MEC Host(200)의 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)은 Steering_Request_C2T 메시지를 MEC AF 블록(250)의 Traffic rules control 모듈에 전송하여 Traffic Steering Rule 활성화를 요청하고, Traffic rule control 모듈은 TSR_Request_T2N 메시지를 PCF 블록(240) 및 SMF 블록(230)을 통해 UPF 블록(210)에 전송하여 Traffic Steering Rule을 적용시키게 된다. 이후, OBU(100)와 UPF 블록(210) 사이에 통신 링크가 연결(Link_SetUp)되고, UPF 블록(210)과 MEC app_5G And Lte SKT(KT, LG U+, Wave) V2X 블록 사이에 Traffic Steering Rule에 따른 Traffic Steering 기능이 시작되며, 자율 주행 차량의 자율 주행 시험 정보가 Traffic Steering 기능을 통하여 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)에 전달되어 시험 결과 반영 처리가 이루어진다. 상기 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)에 의해 처리되는 시험 결과 반영 처리 결과는 자율 주행 시험을 시행한 자율주행 차량 OBU(100)의 요청에 의해 해당 자율주행 차량의 OBU(100)에 제공되게 된다.
도 14는 본 발명의 실시 예에서 RT(Resource Tree) 변경에 따른 오케스트레이션 정보일치 교환 절차를 나타낸 것이다.
도 14에 도시된 바와 같이, MEC AF 블록(250)의 Service Registry 모듈에 저장되는 RT(Resource Tree)가 변경되면, MEO(280)에서 이를 검증하여 Catalog에 등록한 후, 변경 확인 메시지를 Service Registry 모듈에 전송하게 된다.
도 15는 본 발명의 실시 예에서 VNF 패키지에 대한 적용 및 업로드 절차의 일례를 나타낸 것이다.
도 15에 도시된 바와 같이, MEC AF 블록(250)의 Common Service 모듈에 VNF 패키지(Virtual Network Function Package)를 적용하는 경우, MEO(280)에서 이에 대한 유효성을 검사하여 Catalog에 등록하고, VIM Image를 생성하여 VIM(290)의 Image Repository에 업로드한 후, Common Service 모듈에 변경 확인 메지시를 전송하게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 하나의 MEC Host(200)에서 WAVE, 4G LTE, 5G 모두와 연동되어, 상용 자율 주행차 시험장에서 이루어지는 자율 주행 차량의 자율 주행 시험, 예를 들면 수막 현상 시험, 혐로 및 등판로 주행, 자동 브레이크 이장 간격 시험 등의 정보를 하나의 MEC 망에서 자율주행 차량에 탑재된 OBU(100)로부터 전송받아 처리하고, 그에 따른 결과가 정상적인 경우 인증서를 발급할 수 있게 된다.
이러한, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100 : OBU(On-Board Unit)
200 : MEC Host(Mobile Edge Computing Host)
210 : UPF(User Plan Function) 블록
220 : MEC Data Plan 블록
230 : SMF(Session Management Function) 블록
240 : PCF(Policy Control Function) 블록
250 : MEC AF(MEC Application Functions) 블록
260 : MEC app V2X 블록
270 : MEC app_Test Item And Cert 블록
280 : MEO(Mobile Edge Orchestrator)
285 : MEPM(Mobile Edge Platform Manager)
290 : VIM(Virtualization Infrastructure Manager)

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 상용 자율 주행차 시험장에서 자율 주행 시험을 수행하는 자율주행 차량에 설치되어 자율 주행 시험 정보를 획득하고, 획득되는 자율 주행 시험 정보를 통신망을 통해 외부로 무선 송출하는 OBU(On-Board Unit)(100)와; 상기 OBU(100)가 가입한 통신 사업자 및 망 형태에 따라 OBU(100)와 통신을 수행하며, Traffic Rule 활성화를 통해 Traffic Rule을 적용하여, 상기 OBU(100)로부터 전송되는 자율 주행 시험 정보를 Traffic Offloading 또는 Traffic Steering을 통해 전달받아 V2X 연동을 통해 자율 주행 시험 결과를 검증 처리하는 MEC Host(200);를 포함하는 MEC(Mobile Edge Computing) 지원 시스템으로,
    상기 MEC Host(200)에는 5G 통신망을 통해 자율 주행차의 OBU(100)와 통신을 수행하여 OBU(100)로부터 수신되는 자율 주행 시험 정보를 수신하는 UPF(User Plan Function) 블록(210)과, 상기 UPF 블록(210)으로부터 자율 주행 시험 정보를 Traffic Steering을 통해 전달받아 공유하는 MEC app V2X 블록(260)과, 상기 MEC app V2X 블록(260)을 통하여 전달받은 자율 주행 시험 정보를 반영하여 결과를 검증 처리하고 처리되는 자율 주행 시험 결과를 자율주행 차량의 OBU(100)에 전달하며 MEC Host(200)에 적용되는 Traffic Rule 활성화를 요청하는 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)과, 상기 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)으로부터 Traffic Rule 활성화를 요청받아 상기 UPF 블록(210)에 Traffic Steering Rule을 전파하는 Traffic rules control 모듈이 구비된 MEC AF 블록(250)과, 5G 통신망에서 멀티 서비스를 위해 다수의 연결 세션을 관리하는 SMF(Session Management Function) 블록(230) 및 이동성 관리를 위한 정책들을 결정하고 적용하는 PCF(Policy Control Function) 블록(240)과, Wave 또는 4G LTE 통신망을 통해 상기 자율주행 차량의 OBU(100)와 통신을 수행하여 OBU(100)로부터 수신되는 자율 주행 시험 정보를 Traffic Offloading을 통해 MEC app V2X 블록(260)에 전달하는 MEC Data Plan 블록(220)이 구비되고,
    상기 MEC AF 블록(250)에는 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)으로부터 Traffic Rule 활성화를 요청받아, 상기 MEC Data Plan 블록(220)에 Traffic Offloading Rule을 전파하는 TOF Service 모듈이 구비되는 것을 특징으로 하는 상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 MEC app V2X 블록(260)에는
    Wave 통신망을 이용하는 OBU(100)로부터 전송되는 데이터를 MEC Data Plan 블록(220)으로부터 전달받아 공유하는 MEC app_Wave V2X 모듈과,
    SKT 5G 또는 4G LTE 통신망을 이용하는 OBU(100)로부터 전송되는 데이터를 UPF 블록(210) 또는 MEC Data Plan 블록(220)으로부터 전달받아 공유하는 MEC app_5G Lte SKT V2X 모듈과,
    LG U+ 5G 또는 4G LTE 통신망을 이용하는 OBU(100)로부터 전송되는 데이터를 UPF 블록(210) 또는 MEC Data Plan 블록(220)으로부터 전달받아 공유하는 MEC app_5G And Lte LG U+ V2X 모듈과,
    KT 5G 또는 4G LTE 통신망을 이용하는 OBU(100)로부터 전송되는 데이터를 UPF 블록(210) 또는 MEC Data Plan 블록(220)으로부터 전달받아 공유하는 MEC app_5G And Lte KT V2X 모듈이 구비되는 것을 특징으로 하는 상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)에는
    Wave 및 LTE 통신망에서 자율 주행 시험 결과를 검증 처리하는 “MEC app_Test Item And Cert. Lte LoadingBlockClass”와, 5G 통신망에서 자율 주행 시험 결과를 검증 처리하는 “MEC app_Test Item And Cert. 5G LoadingBlockClass”가 구비되되,
    상기 “MEC app_Test Item And Cert. Lte LoadingBlockClass” 및 “MEC app_Test Item And Cert. 5G LoadingBlockClass”는 상용 자율 주행차 시험장의 자율 주행 시험 항목(Test Item)들 관련 함수를 수행하여 시험 항목에 따른 Location Service 와 BW mg Service(시험 항목 지원 밴드위스)를 지원 처리하며, 시험 결과에 따른 인증서 발급 처리 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 MEC AF 블록(250)에는 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)을 통해 제공하는 MEC 서비스 정보가 등록되는 Service Registry 모듈이 구비되되,
    상기 Service Registry 모듈에는 MEC 서비스 정보가 resoureKey를 근간으로 Wave 및 4G LTE와 5G로 구분되어 Resource tree로 구축되어 사용되는 것을 특징으로 하는 상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 MEC AF 블록(250)의 Traffic rules control 모듈은 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)으로부터 Traffic Rule 활성화를 위한 Steering_Request_C2T 메시지를 수신하면, Traffic Steering Rule을 적용하는 TSR_Request_T2N 메시지를 UPF 블록(210)에 전파하여,
    상기 UPF 블록(210)이 자율주행 차량의 자율 주행 시험 정보를 Traffic Steering을 통해 MEC app V2X 블록(260)에 전달하도록 하는 것을 특징으로 하는 상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 MEC AF 블록(250)의 TOF Service 모듈은 MEC app_Test Item And Cert 블록(270)으로부터 Traffic Rule 활성화를 위한 TRA_Request_C2T 메시지를 수신하면, Traffic Offloading Rule을 적용하는 TOR_Request_T2N 메시지를 MEC Data Plan 블록(220)에 전파하여,
    상기 MEC Data Plan 블록(220)이 자율주행 차량의 자율 주행 시험 정보를 Traffic Offloading을 통해 MEC app V2X 블록(260)에 전달하도록 하는 것을 특징으로 하는 상용 자율 주행차 시험장의 MEC 지원 시스템.
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