KR102328393B1 - 무선 통신을 수행하는 방법, 모바일 스테이션, 차량 및 기지국 - Google Patents

무선 통신을 수행하는 방법, 모바일 스테이션, 차량 및 기지국 Download PDF

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KR102328393B1
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Abstract

본 제안은 모바일 스테이션(VB)과 파트너 스테이션(210) 사이에 무선 통신을 수행하는 방법에 관한 것이다. 방법은, 제1 모바일 스테이션(VA)의 안테나 방사 패턴을 상기 파트너 스테이션(210)에 전송하는 단계, 및 상기 수신된 방사 패턴의 영향을 제거하도록, 상기 제1 모바일 스테이션(VA)과 상기 파트너 스테이션(210) 사이의 통신을 위해, 상기 파트너 스테이션(210)에서 방사 패턴 독립적인 채널 표현(AICR)을 계산하는 단계를 포함한다. 방법은, 상기 AICR 표현 세트를 상기 제2 모바일 스테이션(VB)에 전송하는 단계 및 상기 제1 모바일 스테이션(VA)과 상기 파트너 스테이션(210) 사이의 수신된 AICR 표현에 기초한 채널 품질 예측을 이용해 상기 제2 모바일 스테이션(VB)과 상기 파트너 스테이션(210) 사이에 통신을 수행하는 단계를 더 포함한다. 본 제안은 또한, 대응하는 모바일 스테이션, 대응하는 차량(10) 및 기지국(210)에 관한 것이다.

Description

무선 통신을 수행하는 방법, 모바일 스테이션, 차량 및 기지국 {METHOD FOR PERFORMING A WIRELESS COMMUNICATION, MOBILE STATION, VEHICLE AND BASE STATION}
본 개시는 제2 또는 제3 모바일 스테이션(mobile station)과 파트너 스테이션(partner station) 사이에 무선 통신을 수행하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한 대응하는 모바일 스테이션, 차량(vehicle) 및 대응하는 기지국을 개시한다.
공공 통신 네트워크에 대한 접속 뿐만 아니라 도로 참가자들 사이에 정보를 교환하기 위한 직접 통신 능력을 제공하는 무선 통신 모듈을 구비한 차량들의 시나리오에 대하여, 무선 통신은 넓은 범위의 응용을 구현할 수 있는 기회를 제공한다. 많은 연구는 협력 및 자율 주행(cooperative and autonomous driving) 분야에 관한 것이다. 차량들 사이의 직접 통신은 종종 V2V(vehicle-to-vehicle) 통신으로 지칭된다. RSU(road side unit)와 같은 인프라구조 통신 스테이션을 이용해 차량에 대한 통신도 또한 가능하다. 이러한 유형의 통신은 매우 종종 V2X(vehicle-to-everything) 통신으로 지칭된다. 이는 V2V, V2I(vehicle-to-infrastructure), V2N(vehicle-to-Internet-based networks), 그리고 심지어는 V2P(vehicle-to-pedestrians) 등과 같은 다양한 유형의 차량 통신을 커버한다. V2X 통신이 LTE 또는 5G 이동 통신과 같은 셀룰러 통신 수단으로 지원될 때, 이는 c-V2X 통신으로 지칭된다.
무선(radio) 통신을 위한 예측(Predictive) 서비스 품질(QoS; Quality of Service)은 무선 채널 특성, 예컨대 시스템 레벨 상의 채널 부하, 또는 무선 채널 레벨 상의 채널 계수의 예측을 추정하며 이를 사용하고 있다. 따라서, 차량은 특정 지리적 위치에 대하여 그의 무선 채널(링크)을 측정한다. 측정된 무선 링크에 관한 정보는 미래에 이 지리적 위치에 대한 그의 통신 품질을 예측하도록 다른 사용자와 공유된다.
V2V 통신에 대한 통상의 통신 시나리오로는, 도로 안전 시나리오, 트래픽 효율 시나리오 및 인포테인먼트(infotainment) 시나리오가 있다. 도로 안전 시나리오로부터, 다음 예들이 현재 배치되어 있다: "협력 전방 충돌 경고(Cooperative Forward Collision Warning)", "사전 충돌 감지 / 경고(Pre-Crash-Detection / Warning)", “차선 변경 경고/사각 지대 경고(Lane change warning/blind spot warning)”, “비상 전기 브레이크 라이트 경고(Emergency Electric Brake Light Warning)”, "교차로 이동 보조(Intersection Movement Assist)”, "긴급 차량 접근(Emergency Vehicle Approaching)”, "도로 공사 경고(Road Works Warning)” (완전하지 않은 목록임). 트래픽 효율 시나리오로부터, “고밀도 군집주행(High-Density Platooning)”이 언급된다. 고밀도 군집주행 적용은 또한, 도로 안전 시나리오의 예로도 간주될 수 있는데, 작은 간격(<10m)을 갖는 호송대에서 복수의 차량들의 협력 주행이 안전 요건에 관련하여 매우 중요하기 때문이다.
V2V 또는 V2X 통신의 경우, 다음의 기술이 이용가능하다. PC5 사이드링크 통신으로도 불리는, 물리 계층에서의 사이드링크 통신을 이용한 LTE-기반 및 5G-기반의 셀룰러 V2X(C-V2X), 및 WLAN p 통신(IEEE 802.11p).
자율 주행이 점점 증가하고 있다. 자율 주행 차량은 환경 스캐닝을 위해 자체 센서에 의존할 수 있다는 것이 입증되었지만, 제어 측면에서 또는 인식 측면에서 주변 차량과의 협력으로 큰 혜택을 볼 수 있는 것으로 예상된다. 이 협력은 V2V에 의해 또는 일반적인 V2X 통신에서 지원된다.
US 2017/0048156 A1로부터, 트래픽 인프라구조 객체 또는 차량인 송신기로부터 수신기에 무선 전송된 데이터 패킷이 수신될 확률을 추정하기 위한 방법이 제공된다. 방법은, 데이터 패킷의 신호 품질을 추정하고, 추정된 신호 품질에 기초하여 데이터 패킷이 수신될 확률을 추정하는 것을 포함한다.
US 2017/0223733 A1에서, 이동 통신 시스템 및 장치가 공지되어 있다. 이동 통신 시스템은, 전파 경로 특성 획득부 및 리소스 선택부를 포함한다. 전파 경로 특성 획득부는 미래의 통신 위치와 연관하여 전파 경로 특성 정보를 획득한다. 전파 경로 특성 정보는, (i) 타겟 통신 장치와 (ii) 기준 안테나 사이의 전파 경로 특성에 관한 것이다. 리소스 선택부는, 전파 경로 특성 정보에 기초하여, 이동 통신 장치의 선택된 리소스 안테나가 미래의 통신 위치에 배치되기 전에 미래의 통신 위치에서 통신에 사용될 리소스를 선택한다.
US 2001/0064152 A1로부터, 다중 안테나 전송 시스템에서 채널 정보의 예측 값을 계산하도록 채널 정보 및 변환 매트릭스가 사용되는 채널 정보 예측 시스템 및 채널 정보 예측 방법이 공지되어 있다.
이들 및 다른 현행 접근법에서, 안테나의 방사 패턴(radiation pattern)은 차량에 대하여 동일한 것으로 가정되고, 따라서 채널 계수의 예측에 있어서 오류가 발생한다. 3D 방사 패턴 및 그에 따라 진폭 및 위상에 있어서의 전자기파의 감쇄는, 안테나 배열의 유형 및 차량의 지오메트리(geometry)에 크게 좌우된다. 그러므로 본 발명의 목적은 V2V 및 V2X 통신의 신뢰성을 최적화하기 위하여 채널 예측의 정확도를 개선하는 것이다.
이들 및 다른 목적은 청구항 1에 따른 무선 통신을 수행하는 방법, 청구항 9에 따른 방법의 단계들을 수행하기 위한 대응하는 모바일 스테이션, 청구항 12에 따른 차량 및 청구항 13에 따른 대응하는 기지국으로 해결된다.
종속 청구항들은 본 개시에 따른 방법, 모바일 스테이션, 차량 및 기지국에 대한 유리한 개발 및 개선을 포함한다.
송신기 및 수신기 안테나의 방사 패턴의 사전 지식(priori knowledge)으로, 둘 다의 안테나 배열의 안테나 특성에 관계없이 채널 표현(channel representation)(예컨대, 채널 계수의 형태로)이 계산될 수 있다. 방사 패턴 독립적인 채널 계수는, 그의 채널 계수를 예측하기 위하여 동일 위치에서 상이한 송신기 및 수신기 안테나에 대하여 사용될 수 있다.
아이디어는, 차량들이 자체 방사 패턴에 더하여 지리적 위치를, 이하 SRPM 메시지라 불리는 공유 방사 패턴 메시지(SRPM; shared radiation pattern message)에서 전송한다는 것이다. 그러면, 자신의 방사 패턴을 알고 있는 후속 차량 또는 기지국은, 전송 차량의 방사 패턴에 관계없이 채널 표현을 계산할 수 있다. 제조자는 제조된 차량 모델들 각각에 대하여 방사 패턴을 안다고 가정할 수 있다. 제조자는 시뮬레이션 알고리즘을 이용해 방사 패턴을 계산하거나 이를 측정하여 메모리에 제공한다. 안테나 패턴 없이 채널 표현에 관한 정보가 공유될 수 있다. 마찬가지로, 기지국의 제조자는 기지국 방사 패턴도 알려지도록 동일 작업을 행할 수 있다.
일반적으로, SRPM 메시지의 파라미터는, 지리적 위치, 자체 방사 패턴, 및 이러한 채널 표현이 예컨대 이전의 계산으로부터 이미 알려진 경우 안테나 영향 없는 채널 표현을 포함할 수 있다.
통신 파트너의 방사 패턴을 알고 있는 수신기는 안테나 배열 및 차량 지오메트리의 영향 없는 채널 표현을 추론할 수 있다.
본 제안의 일반적인 실시예는, 제2 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이에 무선 통신을 수행하는 방법에 관한 것으로, 제1 모바일 스테이션의 방사 패턴을 상기 파트너 스테이션에 전송하는 단계, 상기 수신된 방사 패턴의 영향을 없애기 위해, 상기 제1 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이의 통신을 위해 안테나 독립적인 채널 표현(AICR; antenna independent channel representation)을 상기 파트너 스테이션에서 계산하는 단계, 상기 안테나 독립적인 채널 표현을 상기 제2 모바일 스테이션에 전송하는 단계, 및 제1 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이의 AICR 표현에 기초하여 제2 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이에 채널 특성의 추정을 수행하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 제1 모바일 스테이션의 방사 패턴은 제1 모바일 스테이션에 알려져야 한다. 마찬가지로, 파트너 스테이션의 방사 패턴은 파트너 스테이션에 알려져야 한다. 이 제안은, 미래의 통신이 더욱 신뢰성있도록, 더 높은 정확도로 후속 모바일 스테이션에서 파트너 스테이션과의 미래 통신을 위해 채널 특성을 예측할 수 있게 해준다.
본 제안은 V2V 및 V2X 통신에의 적용에 매우 유리하며, 상기 제1 모바일 스테이션 및 제2 모바일 스테이션은 도로, 장소 또는 지상에서 이동하고 있는 통신 모듈을 구비한 차량에 대응하고, 상기 통신 모듈은 무선 통신을 수행하도록 구성되며, 제2 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이에 통신을 수행할 때의 상기 제2 모바일 스테이션의 위치는, 제1 모바일 스테이션이 상기 파트너 스테이션에 방사 패턴을 전송하고 있었을 때의 위치에 대응한다.
본 제안은 C-V2X 통신에 매우 유리하며, 상기 통신 모듈은 셀룰러 이동 통신 시스템에 따른 통신을 위해 구성되고, 상기 파트너 스테이션은 상기 셀룰러 이동 통신 시스템의 기지국에 대응한다. 기지국은 방사 패턴 독립적인 채널 표현의 고급 계산을 실행하기에 더 적합하다. 이 방식으로, 기지국만 이러한 종류의 강력한 계산 유닛을 구비하면 된다.
또 다른 실시예에서, 본 제안은, 제3 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이에 무선 통신을 수행하기 위한 방법에 관한 것으로, 제1 모바일 스테이션의 방사 패턴을 상기 파트너 스테이션에 전송하는 단계, 상기 수신된 방사 패턴의 영향을 없애기 위해, 상기 파트너 스테이션에서 상기 제1 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이의 통신을 위한 AICR을 계산하는 단계, 상기 제3 모바일 스테이션에 상기 AICR 표현을 전송하는 단계 및 상기 제1 모바일 스테이션과 상기 파트너 스테이션 사이의 AICR 표현에 기초하여 제3 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이에 통신을 수행하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 또다시 이 단계는 제1 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이의 AICR 표현에 기초하여 제2 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이에 채널 특성의 추정을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 다르게 말하자면, 이는 채널 품질의 예측 및 전송 파라미터의 대응하는 조정과 동등하다.
이러한 실시예에서, 상기 제1 및 제3 모바일 스테이션에 파트너 스테이션을 더한 것이 도로, 장소 또는 지상에서 이동하고 있는 통신 모듈을 구비한 차량에 대응할 때 유리하며, 상기 통신 모듈은 V2X 통신 시스템에 따른 무선 통신을 위해 구성되고, 제3 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이에 통신을 수행할 때의 상기 제3 모바일 스테이션의 위치는 제1 모바일 스테이션이 상기 파트너 스테이션에 방사 패턴을 전송하고 있었을 때의 파트너 스테이션의 위치에 대응하고, 상기 파트너 스테이션은 상기 제2 모바일 스테이션에 대응한다.
하나의 실시예에서, 상기 제1 모바일 스테이션은 공유 방사 패턴 메시지에서 상기 방사 패턴을 전송하고, 상기 방사 패턴 메시지는 제1 모바일 스테이션의 기지의(known) 방사 패턴 및 다음 정보 항목들, 즉 상기 제1 제1 모바일 스테이션의 공간 및 시간에 있어서의 현재 위치 및 상기 제2 또는 제3 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이의 통신을 위한 상기 AICR 표현 중의 하나 이상을 포함한다.
상기 제2 또는 제3 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이의 통신을 위해 상기 방사 패턴 독립적인 채널 표현의 계산에 대하여, 제1 모바일 스테이션으로부터의 수신된 방사 패턴의 역을, 상기 제2 또는 제3 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이의 통신 채널에 대한 측정된 전달 함수(transfer function)와 곱하는 단계를 포함하는 것이 유리하다. 이 방식으로, 제1 차량으로부터의 방사 패턴의 영향이 제거될 수 있다.
기지국으로부터의 방사 패턴의 영향을 제거하기 위하여, 상기 파트너 스테이션에서 상기 제2 또는 제3 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이의 통신을 위한 상기 AICR 표현을 계산하는 상기 단계는, 제1 모바일 스테이션으로부터의 수신된 방사 패턴의 역을, 상기 제2 또는 제3 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이의 통신 채널에 대한 측정된 전달 함수와 곱하는 계산 단계의 결과와, 파트너 스테이션의 방사 패턴의 역을 곱하는 단계를 더 포함하는 것이 유리하다.
수학적 표현에서, 하나의 실시예에 대하여, 방사 패턴 독립적인 채널 표현
Figure 112020017679196-pat00001
의 상기 계산이 다음 식에 따라 수행된다면 유리하다:
Figure 112020017679196-pat00002
여기에서,
Figure 112020017679196-pat00003
는 구 좌표(spherical coordinates)에 대응하고;
Figure 112020017679196-pat00004
는 기지국(210)으로부터의 방사 패턴에 대응하고;
Figure 112020017679196-pat00005
는 제1 모바일 스테이션으로부터의 수신된 방사 패턴에 대응하고,
Figure 112020017679196-pat00006
는 기지국에서 측정된, 제1 모바일 스테이션과 기지국 사이의 통신에 대한 측정된 전달 함수에 대응한다.
마찬가지로 다른 실시예에 대하여, AICR 표현
Figure 112020017679196-pat00007
의 상기 계산이 다음 식에 따라 수행되는 것이 유리하다:
Figure 112020017679196-pat00008
Figure 112020017679196-pat00009
는 구 좌표에 대응하고;
Figure 112020017679196-pat00010
는 제2 모바일 스테이션으로부터의 방사 패턴에 대응하고;
Figure 112020017679196-pat00011
는 제1 모바일 스테이션으로부터의 수신된 방사 패턴에 대응하고;
Figure 112020017679196-pat00012
는 제2 모바일 스테이션에서 측정된, 제1 모바일 스테이션과 제2 모바일 스테이션 사이의 통신에 대한 측정된 전달 함수에 대응한다. 상기에 제시된 식들은, 2개의 통신 파트너가 그 사이에 반사를 일으키는 장애물이 없는 이상적인 환경에서 통신하고 있는 상황에 대하여 유효하다. 더 현실적인 전송 상황의 경우, 수학적 설명은 훨씬 더 복잡하다.
제1 실시예에 따른 방법에서의 사용을 위해 구성된 모바일 스테이션에 대하여, 파트너 스테이션에 메시지를 전송하기 위한 무선 통신 모듈을 포함하는 것이 유리하며, 상기 무선 통신 모듈은 SRPM 메시지에서 상기 파트너 스테이션에 상기 모바일 스테이션의 방사 패턴을 전송하도록 구성된다.
향상된 실시예에서, 상기 통신 모듈은 제1 모바일 스테이션으로부터 SRPM 메시지를 수신하도록 구성되고, 프로세싱 유닛을 더 포함하되, 상기 프로세싱 유닛은 제2 또는 제3 모바일 스테이션과 파트너 스테이션 사이의 통신을 위해 AICR 표현을 계산하도록 구성되며, 상기 통신 모듈은 상기 제3 모바일 스테이션에 AICR 표현을 전송하도록 구성되는 것이 유리하다.
또 부가의 향상된 실시예에서, 상기 무선 통신 모듈은 수신된 방사 패턴 독립적인 채널 표현에 기초하여 채널 품질 예측에 대응하는 메시지를 상기 파트너 스테이션에 전송하도록 구성된다.
안전 임계적 협력 또는 자율 주행 애플리케이션에 대하여, 차량에 모바일 스테이션의 이러한 종류의 장치를 구비하는 것이 유리하다.
마찬가지로, 모바일 스테이션에 메시지를 전송하기 위한 통신 수단을 포함하되, 상기 통신 수단은 제1 모바일 스테이션의 방사 패턴을 수신하도록 구성되고, 상기 제1 모바일 스테이션과 기지국 사이의 통신을 위해 AICR 표현을 계산하도록 구성된 프로세싱 유닛을 더 포함하며, 상기 통신 수단은 또한 제2 모바일 스테이션에 상기 AICR 표현을 전송하도록 구성됨으로써, 상기 방법에서의 사용을 위하여 셀룰러 모바일 통신 시스템을 위한 기지국을 구성하는 것이 유리하다.
본 개시의 예시적인 실시예들이 도면에 도시되어 있으며 다음의 설명에서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 V2V 및 V2X 통신 시스템의 주요 아키텍처를 예시한다.
도 2는 복수의 차량들이 고속도로 상에서 주행하는 전형적인 트래픽 시나리오를 도시한다.
도 3은 차량의 전자 시스템의 블록도를 도시한다.
도 4는 제1 차량 및 제2 차량이 기지국에 통신하는, 본 제안의 제1 실시예를 도시한다.
도 5는 3개의 차량들이 직접 통신하는, 본 제안의 제2 실시예를 도시한다.
도 6은 차량의 제1 유형에 대한 제1 실시예에 대하여 보다 상세한 예시를 도시한다.
도 7은 차량의 제2 유형에 대한 제1 실시예에 대하여 보다 상세한 예시를 도시한다.
여기에 제시된 도면들은 본 개시의 원리를 채용한 예시적인 회로의 개념도를 나타내는 것임을 당해 기술분야에서의 숙련자에 의해 인식될 것이다.
도면에 도시된 다양한 요소들의 기능은 전용 하드웨어 뿐만 아니라 적합한 소프트웨어와 연관된 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어의 사용에 의해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 기능들은 단일 전용 프로세서에 의해, 단일 공유 프로세서에 의해, 또는 복수의 개별 프로세스에 의해 제공될 수 있으며, 이들의 일부가 공유될 수 있다. 또한, 용어 “프로세서” 또는 “컨트롤러”의 명시적 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 독점적으로 지칭하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 디지털 신호 프로세서(DSP; digital signal processor) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 판독 전용 메모리(ROM; read only memory), 랜덤 액세스 메모리(RAM; random access memory), 및 비휘발성 저장장치를 암시적으로 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
종래 및/또는 주문형의 다른 하드웨어도 또한 포함될 수 있다. 마찬가지로, 도면에 도시된 임의의 스위치는 단지 개념적인 것이다. 이들의 기능은 프로그램 로직의 동작을 통해, 전용 로직을 통해, 프로그램 제어 및 전용 로직의 상호작용을 통해, 또는 심지어 수동으로 수행될 수 있으며, 구현자에 의해 문맥으로부터 보다 구체적으로 이해되는 대로 특정 기술이 선택가능하다.
본 발명의 청구항에서, 지정된 기능을 수행하기 위한 수단으로서 표현되는 임의의 요소는, 예를 들어 a) 그 기능을 수행하는 회로 요소들의 조합 또는 b) 기능을 수행하도록 그 소프트웨어를 실행시키기 위한 적합한 회로와 결합된, 그에 따라 펌웨어, 마이크로코드 등을 포함한 임의의 형태의 소프트웨어를 비롯하여, 그 기능을 수행하는 임의의 방식을 망라하도록 의도된다. 이러한 청구항에 의해 정의되는 개시는, 다양한 인용된 수단에 의해 제공되는 기능들이 청구항이 요구하는 방식으로 함께 결합되고 합쳐진다는 사실에 있다.
도 1은 본 제안을 위한 시스템 아키텍처를 도시한다. 참조 번호 10은 차량 형태의 모바일 스테이션을 나타낸다. 도시된 모바일 스테이션은 승용차로서 예시된다. 다른 예에서, 이는 다르게 예시될 수 있으며, 예컨대 스마트폰, 스마트 워치, 태블릿 컴퓨터, 노트북 또는 랩톱 컴퓨터 등일 수 있다. 차량의 형태로 예시된 모바일 스테이션은 임의의 유형의 차량일 수 있다. 다른 유형의 차량의 예로는, 버스, 오토바이, 상업용 차량, 특히 트럭, 농업 기계, 건설 기계, 철도 차량 등이 있다. 본 발명의 사용은 일반적으로, 가능한 지상 차량, 철도 차량, 선박 및 항공기, 특히 드론, 헬리콥터 및 항공 택시에서 이루어질 것이다. 차량(10)은, 차량(10)이 이동 통신 서비스의 형태에 참가할 수 있도록 대응하는 안테나를 포함하는 온보드(on-board) 통신 모듈(160)을 구비한다. 도 1은 차량(10)이 이동 통신 서비스 제공자의 기지국(210)에 대하여 신호를 송신 및 수신할 수 있다는 것을 예시한다.
이러한 기지국(210)은 LTE(Long Term Evolution) 이동 통신 서비스 제공자의 eNodeB 기지국일 수 있다. 기지국(210) 및 대응하는 장비는, 각각의 셀이 하나의 기지국(210)에 의해 서빙되는 복수의 네트워크 셀들을 갖는 이동 통신 네트워크의 일부이다.
도 1에서의 기지국(210)은 차량(10)이 주행하고 있는 주요 도로에 가까이 위치되어 있다. 물론, 다른 차량들도 또한 도로 상에서 주행할 수 있다. LTE의 용어에서, 이동 단말기는 사용자 기기(UE; user equipment)에 대응하며, 이는 사용자가 무선 인터페이스를 통해 UTRAN 또는 Evolved-UTRAN에 접속하는 네트워크 서비스에 액세스할 수 있게 해준다. 통상적으로, 이러한 사용자 기기는 스마트 폰에 대응한다. 물론, 이동 단말기도 또한 차량(10)에서 사용된다. 자동차(10)는 상기 온보드 통신 모듈(OBU)(160)을 구비한다. 이 OBU는 LTE 또는 임의의 다른 통신 모듈에 대응하며, 이를 이용해 차량(10)은 다운스트림 방향으로 모바일 데이터를 수신할 수 있고 이러한 데이터를 업스트림으로 또는 직접 D2D(device-to-device) 방향으로 보낼 수 있다. 차량에서의 적용을 위해 그리고 주로 V2V 및 V2X 통신 능력의 구현을 위해 다음 기술이 사용될 수 있다: PC5 인터페이스(물리 계층에서 사이드링크 통신으로도 알려짐)에 기초하는 LTE C-V2X(3GPP Releases 14 이상) - 4G 및 미래의 5G 이동 통신 기술에 대응함; IEEE 802.11p 통신 기술에 대응하는, WLAN p.
LTE 이동 통신 시스템에 대하여, LTE의 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 복수의 eNodeB들로 구성되며, UE를 향한 E-UTRAN 사용자 평면(PDCP/RLC/MAC/PHY) 및 제어 평면 프로토콜 종료, 무선 자원 제어(RRC; radio resource control)를 제공한다. eNodeB들은 소위 X2 인터페이스에 의해 서로 상호접속된다. eNodeB들은 또한, 소위 S1 인터페이스에 의해 EPC(evolved packet core) 200에 접속되며, 보다 구체적으로 S1-MME에 의해 모빌리티 관리 엔티티(MME; mobility management entity)에 그리고 S1-U 인터페이스에 의해 서빙 게이트웨이(S-GW; Serving Gateway)에 접속된다.
이 일반적인 아키텍처로부터, 도 1은 eNodeB(210)가 S1 인터페이스를 통해 EPC 200에 접속되고 EPC 200이 인터넷(300)에 접속되는 것을 보여준다. 차량이(10)이 메시지를 보낼 수 있고 메시지를 받을 수 있는 백엔드 서버(320)가 또한 인터넷(300)에 접속되어 있다. 협력 및 자율 주행 분야에서, 백엔드 서버(320)는 통상적으로 교통 관제 센터에 위치된다. S1 인터페이스는 무선 통신 기술로써, 예컨대 파이버 케이블에 기초한 유선 통신 기술 또는 방향성 안테나에 의해 마이크로파 무선 통신의 도움으로 구현될 수 있다. 마지막으로, 인프라구조 네트워크 컴포넌트도 또한 도시되어 있다. 이는 RSU(road-side unit)(310)에 의해 예시될 수 있다. 구현을 쉽게 하기 위해, 컴포넌트들 사이에 메시지를 수송하는 패킷들이 대응하여 라우팅될 수 있도록, 모든 컴포넌트에는 통상적으로 IPv6 어드레스의 형태로 인터넷 어드레스가 할당되었다고 간주된다.
LTE 네트워크 아키텍처의 다양한 인터페이스들은 표준화되어 있다. 특히 부가적인 구현 세부사항을 충분히 개시하는 것을 돕기 위해 공개적으로 이용가능한 다양한 LTE 사양들을 참조한다.
도 2는 차량들이 도로에서 주행하고 있을 때 통상의 트래픽 시나리도를 도시한다. 각각의 방향으로 2개의 차선을 갖는 고속도로가 예시되어 있다. 도면은 2개의 상이한 시점에서의 고속도로를 도시한다. 상단 도면은 하나의 차선에서 차례로 주행하는 3개의 차량들(VA, VB, VC)을 도시한다. 보통, 차례로 이동하고 있는 차량들 사이에는 통상의 간격이 존재한다. 도로의 다른 쪽의 차량들은 참조 번호 10으로 표시되어 있다. 차량들(VA, VB, VC)이 한 방향으로 이동하고 있기에, 하단 도면에서, 차량(VB 및 VC)은 차량(VA 및 VB)이 상단 도면의 시간에 위치되었던 위치로 갈 것임을 볼 수 있다. 따라서, 하단 도면에서의 위치에 있는 차량(VB)은 기지국(210)(도시되지 않음)과 통신할 때, 차량(VA)이 상단 도면에서의 그 위치에서 기지국(210)과 통신하고 있었을 때와 매우 유사한 전송 조건을 경험할 것이다.
그러므로, 차량(VA)이 전에 위치되었던 위치이며 VA가 채널 품질 결정을 행하였던 위치에 차량(VB)이 배치될 때, 차량(VB)은 자신의 채널 품질 예측을 위해 차량(VA)으로부터의 채널 품질 결정의 결과를 재사용할 수 있으며, 그에 의해 채널 품질 예측을 위한 정확도를 개선할 수 있다는 것이 본 발명의 아이디어이다.
도 3은 차량의 보드 전자 시스템의 블록도를 개략적으로 도시한다. 보드 전자 시스템의 일부는, 터치 감지형 디스플레이 유닛(20), 컴퓨팅 디바이스(40), 입력 유닛(50), 및 메모리(60)을 포함하는 인포테인먼트 시스템이다. 디스플레이 유닛(20)은, 가변 그래픽 정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이 영역 및 사용자에 의한 커맨드를 입력하기 위해 디스플레이 영역 위에 배열된 오퍼레이터 인터페이스(터치 감지 층) 둘 다를 포함한다.
메모리 디바이스(60)는 부가의 데이터 라인(80)을 통해 컴퓨팅 디바이스(40)에 접속된다. 메모리(60)에서, 픽토그램 디렉토리 및/또는 심볼 디렉토리가 추가 정보의 가능한 오버레이를 위해 픽토그램 및/또는 심볼로 퇴적된다.
카메라(150), 라디오(140), 내비게이션 디바이스(130), 전화(120) 및 계기판(110)과 같은 인포테인먼트 시스템의 다른 부분들이 데이터 버스(100)를 통해 컴퓨팅 디바이스(40)와 접속된다. 데이터 버스(100)로서, ISO 표준 11898-2에 따른 CAN 버스의 고속 변형이 고려될 수 있다. 대안으로서, 예를 들어, IEEE 802.03cg와 같은 이더넷 기반의 버스 시스템의 사용은 또다른 예이다. 광 파이버를 통한 데이터 전송이 일어나는 버스 시스템도 또한 사용가능하다. 예로는 MOST Bus(Media Oriented System Transport) 또는 D2B Bus(Domestic Digital Bus)가 있다. 인바운드 및 아웃바운드 무선 통신을 위해, 차량(10)은 이미 설명한 대로 통신 모듈(160)을 구비한다.
참조 번호 172는 엔진 제어 유닛을 나타낸다. 참조 번호 174는 전자 안정성 제어에 대응하는 ESC 제어 유닛에 대응하고, 참조 번호 176은 전송 제어 유닛을 나타낸다. 이러한 제어 유닛들(이들 전부 드라이브 트레인의 카테고리에 할당됨)의 네트워킹은 통상적으로 CAN 버스 시스템(컨트롤러 영역 네트워크)(104)을 이용해 발생한다. 다양한 센서들이 자동차에 설치되고 이들은 더 이상 개별 제어 유닛에만 접속되는 것이 아니므로, 이러한 센서 데이터는 또한 버스 시스템(104)을 통해 개별 제어 디바이스에 분산된다.
그러나, 현대의 자동차는 또한, 광 검출 및 거리 측정 센서(LIDAR)(186) 또는 무선 검출 및 거리 측정 센서(RADAR)와 같은 부가의 주변 스캐닝 센서 및 예컨대 전방 카메라, 후방 카메라 또는 사이드 카메라로서 더 많은 비디오 카메라와 같은 부가의 컴포넌트를 가질 수 있다. 이러한 센서는 주변 관찰을 위해 차량에 점점 더 많이 사용되고 있다. 자율 주행 제어 유닛(ADC)(184) 및 적응형 크루즈 제어 유닛(ACC)(182) 등과 같은 부가의 제어 디바이스가 자동차에 제공될 수 있다. 차량간 거리 측정을 위해 UWB 트랜시버와 같은 다른 시스템도 차량에 존재할 수 있다. UWB 트랜시버는 통상적으로 단거리 관찰, 예컨대 3 내지 10 m에 사용될 수 있다. RADAR 및 LIDAR 센서는 최대 250 m 또는 150 m 범위를 스캐닝하기 위해 사용될 수 있고, 카메라는 30 내지 120 m의 범위를 커버한다. 컴포넌트(182 내지 186)는 또다른 통신 버스(102)에 접속된다. 이더넷 버스는 데이터 수송을 위한 그의 더 높은 대역폭으로 인해 이 통신 버스(102)에 대한 선택사항일 수 있다. 자동차 통신의 특수 요구에 적응된 하나의 이더넷 버스가 IEEE 802.1Q 사양에서 표준화되어 있다. 더욱이, 주변 관찰을 위한 부가의 정보가 다른 도로 참가자로부터 V2V 통신을 통해 수신될 수 있다. 특히, 그 도로 참가자가 관찰하는 차량에 대한 가시선(LOS; line of sight) 내에 있지 않은 경우, V2V 통신을 통해 그의 위치 및 모션에 관한 정보를 수신하는 것이 매우 유리하다. 참조 번호 190은 온-보드 진단 인터페이스를 나타낸다.
통신 인터페이스(160)를 통해 또다른 차량에 또는 중앙 컴퓨터(320)에 차량-관련 센서 데이터를 전송하기 위한 목적으로, 게이트웨이(30)가 제공된다. 이는 상이한 버스 시스템(100, 102, 104 및 106)에 접속된다. 게이트웨이(30)는, 하나의 버스를 통해 수신하는 데이터를, 다른 버스의 전송 포맷으로 변환하도록 구성되며, 그리하여 거기 지정된 패킷에 분산될 수 있다. 밖으로, 즉 또다른 자동차에 또는 중앙 컴퓨터(320)에 이 데이터의 포워딩을 위해, 온보드 통신 유닛(160)은, 이들 데이터 패킷을 수신하고 그리고 이어서 이를 대응하여 사용되는 이동 무선 표준의 전송 포맷으로 변환하기 위한 통신 인터페이스를 구비한다. 게이트웨이(30)는 필요한 경우 데이터가 상이한 버스 시스템들 사이에 교환되어야 할 경우 모든 필요한 포맷 변환을 취한다.
전송 조건은 통상적으로 전달 함수(transfer function)를 특징으로 하는 채널 계수에 의해 표현된다. 추정된 채널 계수가 차량의 위치 및 속도, 샘플링 레이트, 사용된 대역폭, 변조 유형 등과 같은 많은 파라미터에 따라 좌우되므로, 이는 매우 소모적인 추정 프로세스이다. 그러나, V2V 및 V2X 통신은, 차량이 이동하고 있을 때 통신 파트너 스테이션에 대한 거리 및 환경이 항상 변하고 있다는 사실로 인해 이미 매우 동적인 프로세스이므로, 채널 품질은 예측되어야 한다. 도로 상에는, 채널 품질에 영향을 미칠 수 있는 다른 도로 참가자(다른 카테고리의 차량), 교통 표지판, 신호등, 도로 옆에 있는 건물 등이 존재하며, 이는 채널 품질 예측 작업을 매우 까다롭게 한다.
도 4는 본 제안의 제1 실시예를 예시한다. 위치 X3에서 그리고 시간 t0에 기지국(210)과 통신하는 도 3의 제1 자동차(VA)가 도시되어 있다. 도면은 또한, 자동차(VA)에 대한 제1 유형의 방사 패턴 및 자동차(VB)에 대한 제2 유형의 방사 패턴을 예시한다. 채널 품질이 자동차의 방사 패턴에 의해 또한 주관적으로 영향을 받으므로, 이 실시예에서, 방사 패턴은 SRPM 메시지에서 기지국(210)에 전달된다. 메시지는 다음 포맷을 갖는다:
Figure 112020017679196-pat00013
여기에서,
SRPMH는 SRPM 메시지의 메시지 헤더에 대응하고,
RP는 방사 패턴에 대응하고,
POSE는 자동차(VA)의 현재 위치 및 자동차가 이동하고 있는 모션 방향 및 속도에 관한 정보에 대응하고,
CRC는 에러 보정 코드에 대응한다.
기지국(210)이 메시지를 수신하였다면, 이는 방사 패턴 독립적인 채널 표현을 계산할 것이며, 이의 세부사항은 나중에 설명될 것이다. 전문 기지국 안테나 장비도 또한 통상적으로 특정 방향성을 갖는 복수의 안테나 모듈로 구성되므로, 기지국도 또한 등방성 방사 패턴을 갖지 않는다. 그러므로, 기지국 방사 패턴의 영향도 제거하는 것이 유리하다. 기지국(210)은 방사 패턴 독립적인 채널 표현을 계산할 때 기지국(210)의 기지의 방사 패턴도 또한 고려할 것이다. 이 방사 패턴 독립적인 채널 표현은, 시간 t1에서 이하 AIRAM 메시지라 불리는 안테나 독립적인 채널 표현 메시지(AICRM; antenna independent channel representation message)의 형태로, 기지국(210)으로부터 후속 자동차(VB)에 전송될 것이다. AICRM은 다음 포맷을 갖는다:
Figure 112020017679196-pat00014
여기에서,
AICRMH는 AICRM 메시지의 메시지 헤더에 대응하고,
AICR은 이하 AICR 표현이라 불리는 안테나 독립적인 채널 표현에 대응하고,
CRC는 에러 보정 코드에 대응한다.
자동차(VB)에서, 수신된 안테나 독립적인 채널 표현(AICR)은 기지국(210)과의 계획된 통신에 대하여 채널 품질을 예측하기 위해 사용될 것이다. 자동차(VB)가 t0 < t1 < t2인 시간 t2에서 통신을 수행하는데, 동일하거나 또는 거의 동일한 위치 X3를 가질 때, 이는 시간 t0에서의 자동차(VA)와 동일하거나 적어도 유사한 채널 특성을 경험할 것이다.
도 5는 본 제안의 제2 실시예를 예시한다. 동일한 참조 부호는 도 4에서와 동일한 컴포넌트를 나타낸다. 도 4의 실시예와의 차이는, V2V 통신이 수행된다는 것이다. 이는 기지국의 어떠한 개입 없이 WLAN p 표준에 기초하여 행해질 수 있다. 이 V2V 통신 모드에서도 채널 품질의 예측에 대한 문제점이 존재한다. 이 문제에 대한 해결책은, 도 4에 도시된 실시예와 매우 유사하다. 시간 t0에 위치 x3에 있는 제1 자동차(VA)는 공유 방사 패턴 메시지(SRPM)에서 후속 자동차(VB)에 자신의 방사 패턴을 전송한다. 자동차(VB)에서 AICR 표현의 계산이 수행될 것이다. 이 계산에서, 자동차(VB)의 방사 패턴의 채널 품질에 미치는 영향도 또한 없어질 것이다. 이 실시예에서, 이는 제1 실시예에서보다 훨씬 더 필요한 것이다. 자동차의 지오메트리 및 안테나 설계는 자동차 모델별로 훨씬 더 상이하며, 그리하여 기지국의 방사 패턴의 영향보다 그의 영향이 더 크다. 제3 자동차(VC)는 시간 t1에 AICR 표현을 수신할 때, 자동차(VB)에의 미래 V2V 통신을 위한 채널 품질 예측에 그것을 사용할 것이다. 자동차(VC)가 자체 개별 방사 패턴으로 시간 t2에서 V2V 통신을 수행할 때, 자동차(VC)는 시간 t1에서의 자동차(VB)의 위치와 동일하거나 유사한 위치(x2)를 갖는다. 자동차(VB와 VC) 사이의 거리는 시간 t0에서 자동차(VB와 VA) 사이의 거리와 동일하거나 유사하다.
도 6 및 도 7은 채널 품질 예측의 문제점에 대한 더 많은 세부사항을 보여준다. 또다시, 동일한 참조 부호는 도 4와 동일한 컴포넌트를 나타내고, 도 6은 3가지 상이한 위치에 위치된 하나의 차선에서 주행하고 있는 동일 자동차(VA)를 도시한다. 자동차(VA)의 방사 패턴은 수직 방향에서 로브로 도시된다. 기지국(210)의 위치도 도시되어 있다. 또한, 도 6은 상이한 빌딩들(B1 내지 B3)이 도로를 따라 분포되어 있음을 보여준다. 자동차(VA)가 위치 Pos.2와 3에 있을 때, 자동차는 기지국(210)에 대한 LOS 내에서 상이한 거리에 있다. 자동차(VA)가 위치 Pos.1에 있을 때, 자동차는 기지국(210)에 대한 가시선 내에 있지 않지만(NLOS; not in line of sight), 기지국(210)으로부터의 신호가 빌딩(B2)에서의 반사를 통해 자동차(VA)에 도달한다. 기지국(210)에서, 수신된 신호 강도는 자동차(VA 및 VB)가 이동하고 있을 때 상이한 위치에 대하여 측정될 것이다. 측정된 신호 강도 곡선은, 자동차(VA)에 대하여 도 6의 별도의 창에 그리고 자동차(VB)에 대하여 도 7의 별도의 창에 예시되어 있다. 측정 결과를 도시하는 곡선이 안테나 이득(VA) 및 안테나 이득(VB)으로 표시되어 있다. 방사 패턴이, 도 6에서 수평 방향의 도시된 사이드 로브 및 도 7에서 수평 사이드 로브에 의해 예시된 대로 자동차(VA 및 VB)에 대하여 상이하므로, 측정된 곡선은 상당히 다르다. 기지국(210)은 대응하는 자동차(VA, VB)로부터 방사 패턴을 수신한 후에, 안테나 독립적인 채널 표현(AICR)을 계산한다. 대응하는 안테나 독립적인 채널 표현은 도 6 및 도 7에도 예시되어 있으며, 등방성 안테나 이득(VA 및 VB)으로 표시되어 있다.
다음의 수학적 설명은 단순화된 자유 공간 모델을 고려하며, AICR 표현을 계산하기 위한 식을 제공한다.
단순화된 자유 공간 모델에 대한 수학은 Constantine, A. Balanis. "Antenna theory: analysis and design." MICROSTRIP ANTENNAS, third edition, John Wiley & Sons (2005)의 교과서에서 제공된다.
안테나의 지향성
Figure 112020017679196-pat00015
은 다음 식에 의해 계산될 수 있다:
Figure 112020017679196-pat00016
여기에서,
Figure 112020017679196-pat00017
는 안테나가 전력을 방사하고 있는 방위각 및 고도각에 대한 구 좌표이고,
Figure 112020017679196-pat00018
는 상이한 방향에 대한 방사 강도에 대응한다.
안테나의 이득 G은 다음 식에 의해 주어진다:
Figure 112020017679196-pat00019
여기에서,
Figure 112020017679196-pat00020
는 안테나 방사 효율에 대응한다.
Friis 전송 방정식은 수신 전력과 송신 전력 간의 관계를 설명하고, 3D 안테나 이득의 영향도 보여준다:
Figure 112020017679196-pat00021
여기에서,
R은 송신기 스테이션(Tx)과 수신기 스테이션(Rx) 사이의 거리에 대응한다 [m].
PLF는 편광 손실 계수에 대응하고,
Figure 112020017679196-pat00022
는 방사된 신호의 파장 [m]에 대응한다.
채널 전달 함수는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112020017679196-pat00023
여기에서,
Figure 112020017679196-pat00024
는 신호가 취한 이동 경로 [m]에 대응한다.
채널 매트릭스(H)는 i번째 송신기로부터 j번째 수신기로의 모든 전파 경로들을 합산함으로써 주어진다.
Figure 112020017679196-pat00025
간단한 단일 입력 단일 출력 통신(SISO) 사례의 경우, H를 스칼라로서 얻는다. H는, 2개의 송신 안테나 및 2개의 수신 안테나(무선 링크)를 갖는 안테나 배열이 존재할 때, 다중 입력 다중 출력(MIMO; multiple input multiple output) 통신에 대하여 4x4 채널 매트릭스로서 얻어진다.
기지국(210)과 차량 안테나 사이의 SISO 통신의 예. 기지국(210)은 차량 안테나의 안테나 이득
Figure 112020017679196-pat00026
, 정확한 위치, 미래의 경로 및 속도와 같은 안테나 특성을 수신하고 있다. 기지국(210)은 기지의 차량 안테나의 역을 전달 함수와 곱함으로써 등방성 안테나 이득
Figure 112020017679196-pat00027
에 대하여 채널 전달 함수를 계산할 수 있다.
Figure 112020017679196-pat00028
기지의 기지국(210) 및 차량 안테나 이득의 역을 측정된 채널 전달 함수와 곱함으로써 다음 식에 의해 AICR이 얻어질 수 있다:
Figure 112020017679196-pat00029
차량(VA)에 대하여 계산된 이 AICR은, 나중에 동일하거나 비슷한 위치에 도달하게 되는 동일 경로를 따라 주행하고 있는 다음 차량(VB)에 보내질 수 있다. 차량(VB)은 채널 특성을 예측하기 위해 AICR을 사용할 수 있고, 전송 전력, 변조 방식, 쓰루풋, 에러 보정 코드, 도플러 확산 보상을 위한 복조 기준 신호(DMRS; demodulation reference signal) 등과 같은 적합한 전송 파라미터를 이용해 신호 전송을 행할 수 있다. 기지국(210)으로부터의 안테나 이득 및
Figure 112020017679196-pat00030
을 복구함으로써, 차량(VB)은 자신의 추후 채널 전달 함수를 예측할 수 있거나 또는 기지국(210)은 그것을 예측하여 차량에 알릴 수 있다. 기지국(210)은 채널 전달 함수
Figure 112020017679196-pat00031
를 측정할 것이다. 상기에 제시된 식에 따라, 채널 전달 함수
Figure 112020017679196-pat00032
가 기지국(210)에서 측정될 것이다. 이는 차량에서의 송신 전력과 기지국(210)에서의 수신 전력 간의 비에 대응한다. 송신 전력은 차량으로부터 기지국에 보내진 메시지에서 표시되고, 따라서 기지국에서 값이 도출될 수 있다. AICR을 얻기 위해,
Figure 112020017679196-pat00033
에 대한 식에 따른 계산이 수행되어 자동차(VB)에 전송될 것이며, 레이턴시와 같은 채널 품질 요건이 충족될 수 있도록 자신의 전송에 대한 전송 파라미터를 최적화하기 위해 사용될 것이다.
이 해결책에 대한 매우 적합한 사용 사례는 “군집주행(platooning)”이라 불리는 협력 주행 조작에 대응한다. 군집주행은 “고밀도 군집주행”으로도 알려져 있는 응용으로서 지능적 호송 주행을 지칭한다. 호송대의 차량들, 예컨대 트럭들 사이의 거리(d)는 교통 상황에 맞추어 적응되고 제어된다. 목적은 에너지 소비를 감소시키기 위해 가능한 많이 호송대 차량들 간의 거리(d)를 감소시키는 것이다. 이 목적을 위해, 호송대 차량들 사이에 메시지가 지속적으로 교환되어야 한다. 소대 실현의 하나의 형태에서, 협력 주행 조작을 조정하고 있는 하나의 차량이 존재한다. 이는 소대의 앞에 있는 차량이며, 소대 리더로 불린다. 소대의 차량들은 동일 간격으로 주행하며, 따라서 무슨 시간에 후속 차량이 앞의 차량의 위치에 도달할 것인지 예측하는 것이 쉽다.
제안한 방법 및 장치는 다양한 형태의 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 특수 용도 프로세서, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 특수 용도 프로세서는 ASIC(application specific integrated circuit), RISC(reduced instruction set computer) 및/또는 FPGA(field programmable gate array)를 포함할 수 있다. 바람직하게, 본 제안의 방법 및 장치는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로서 구현된다. 더욱이, 소프트웨어는 바람직하게 프로그램 저장 디바이스 상에 유형으로(tangibly) 포함되는 애플리케이션 프로그램으로서 구현된다. 애플리케이션 프로그램은 임의의 적합한 아키텍처를 포함하는 기계에 업로드되어 그에 의해 실행될 수 있다. 바람직하게, 기계는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU; central processing unit), 랜덤 액세스 메모리(RAM; random access memory) 및 입력/출력(I/O; input/output) 인터페이스(들)와 같은 하드웨어를 갖는 컴퓨터 플랫폼 상에 구현된다. 컴퓨터 플랫폼은 또한 운영 체제 및 마이크로명령 코드를 포함한다. 여기에 기재된 다양한 프로세스 및 기능은 운영 체제를 통해 실행되는 마이크로명령 코드의 일부이거나 애플리케이션 프로그램(또는 이들의 조합)의 일부일 수 있다. 또한, 추가의 데이터 저장 디바이스 및 인쇄 디바이스와 같은 다양한 다른 주변 디바이스들이 컴퓨터 플랫폼에 접속될 수 있다.
도면에 도시된 요소들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합의 다양한 형태로 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 바람직하게, 이들 요소는, 프로세서, 메모리 및 입력/출력 인터페이스를 포함할 수 있는 하나 이상의 적합하게 프로그램된 범용 디바이스 상의 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 구현된다. 여기에서, 문구 “결합된다”는, 직접 접속되거나 하나 이상의 중간 컴포넌트를 통해 간접적으로 접속되는 것을 의미하도록 정의된다. 이러한 중간 컴포넌트는 하드웨어 및 소프트웨어 둘 다 기반의 컴포넌트를 포함할 수 있다.
첨부 도면에 도시된 구성 시스템 컴포넌트 및 방법 단계 중의 일부는 바람직하게 소프트웨어로 구현되기 때문에, 시스템 컴포넌트들(또는 프로세스 단계들) 간의 실제 연결은 본 제안의 방법 및 장치가 프로그램되는 방식에 따라 달라질 수 있다는 것을 더 이해하여야 할 것이다. 여기에서의 교시가 주어진다면, 관련 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자는 본 제안의 방법 및 장치의 이들 및 유사한 구현 또는 구성을 고려할 수 있을 것이다.
10 차량
20 터치 스크린
30 게이트웨이
40 컴퓨팅 디바이스
50 조작 요소 유닛
60 메모리 유닛
70 디스플레이 유닛에의 데이터 라인
80 메모리 유닛에의 데이터 라인
90 조작 요소 유닛에의 데이터 라인
100 제1 데이터 버스
102 제2 데이터 버스
104 제3 데이터 버스
106 제4 데이터 버스
110 다기능 디스플레이
120 전화
130 내비게이션 시스템
140 라디오
150 카메라
160 온보드 통신 유닛
172 엔진 제어 유닛
174 ESC 제어 유닛
176 전송 제어 유닛
182 적응적 크루즈 제어 유닛
184 자율 주행 제어 유닛
186 LIDAR 센서
190 온보드 진단 인터페이스
200 EPC(Evolved Packet Core)
210 기지국
300 인터넷
310 RSU(Road Side Unit)
320 백엔드 서버
VA 제1 차량
VB 제2 차량
VC 제3 차량
B1 제1 빌딩
B2 제2 빌딩
B3 제3 빌딩
h1 제1 경로 길이
h2 제2 경로 길이
h3 제3 경로 길이

Claims (12)

  1. 제2 모바일 스테이션(VB)과 파트너 스테이션(210) 사이의 무선 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    제1 모바일 스테이션(VA)의 안테나 방사 패턴을 상기 파트너 스테이션(210)에 전송하는 단계;
    상기 제1 모바일 스테이션(VA)과 상기 파트너 스테이션(210) 사이의 통신을 위해, 상기 파트너 스테이션(210)에서 송신기 및 수신기 안테나 방사 패턴 독립적인 채널 표현(AICR; antenna radiation pattern independent channel representation) - 이하, AICR 표현으로 칭함 - 을 계산하는 단계:
    상기 AICR 표현을 상기 제2 모바일 스테이션(VB)에 전송하는 단계, 및
    상기 제1 모바일 스테이션(VA)과 상기 파트너 스테이션(210) 사이의 AICR 표현에 기초하여 상기 제2 모바일 스테이션(VB)과 상기 파트너 스테이션(210) 사이의 통신을 수행하는 단계
    를 포함하는, 무선 통신을 수행하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 모바일 스테이션(VA) 및 제2 모바일 스테이션(VB)은 도로, 장소 또는 지상에서 이동하고 있는 통신 모듈(160)을 구비한 차량에 대응하며, 상기 통신 모듈(160)은 무선 통신을 수행하도록 구성되고, 상기 제2 모바일 스테이션(VB)과 상기 파트너 스테이션(210) 사이의 통신을 수행할 때의 상기 제2 모바일 스테이션(VB)의 위치는, 상기 제1 모바일 스테이션(VA)이 상기 안테나 방사 패턴을 상기 파트너 스테이션(210)에 전송하고 있었을 때의 위치에 대응하는 것인, 무선 통신을 수행하는 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 통신 모듈(160)은 셀룰러 이동 통신 시스템에 따른 통신을 위해 구성되고, 상기 파트너 스테이션(210)은 상기 셀룰러 이동 통신 시스템의 기지국(210)에 대응하는 것인, 무선 통신을 수행하는 방법.
  4. 제3 모바일 스테이션(VC)과 파트너 스테이션(VB) 사이의 무선 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    제1 모바일 스테이션(VA)의 안테나 방사 패턴을 상기 파트너 스테이션(VB)에 전송하는 단계;
    상기 제1 모바일 스테이션(VA)과 상기 파트너 스테이션(VB) 사이의 통신을 위해, 상기 파트너 스테이션(VB)에서 송신기 및 수신기 안테나 방사 패턴 독립적인 채널 표현(AICR) - 이하, AICR 표현으로 칭함 - 을 계산하는 단계:
    상기 AICR 표현을 상기 제3 모바일 스테이션(VC)에 전송하는 단계, 및
    상기 제1 모바일 스테이션(VA)과 상기 파트너 스테이션(VB) 사이의 AICR 표현에 기초하여 상기 제3 모바일 스테이션(VC)과 상기 파트너 스테이션(VB) 사이의 통신을 수행하는 단계
    를 포함하는, 무선 통신을 수행하는 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 및 제3 모바일 스테이션(VA, VC)과 상기 파트너 스테이션(VB)은 도로, 장소 또는 지상에서 이동하고 있는 통신 모듈(160)을 구비한 차량에 대응하고, 상기 통신 모듈(160)은 V2V 또는 V2X 통신 시스템에 따른 무선 통신을 위해 구성되고, 상기 제3 모바일 스테이션(VC)과 상기 파트너 스테이션(VB) 사이의 통신을 수행할 때의 상기 제3 모바일 스테이션(VC)의 위치는, 상기 제1 모바일 스테이션(VA)이 상기 안테나 방사 패턴을 상기 파트너 스테이션(VB)에 전송하고 있었을 때의 상기 파트너 스테이션(VB)의 위치에 대응하는 것인, 무선 통신을 수행하는 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 모바일 스테이션(VA)은 상기 안테나 방사 패턴을 공유 방사 패턴 메시지(SRPM; shared radiation pattern message) - 이하, SRPM 메시지라 칭함 - 로 전송하고, 상기 SRPM 메시지는, 상기 제1 모바일 스테이션(VA)의 기지의(known) 안테나 방사 패턴 및 다음 정보 항목들, 즉 상기 제1 모바일 스테이션(VA)의 현재 위치 및 상기 제2 또는 제3 모바일 스테이션(VA, VC)과 상기 파트너 스테이션(210, VB) 사이의 통신을 위한 AICR 표현 중의 하나 이상을 포함하는 것인, 무선 통신을 수행하는 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파트너 스테이션(210, VB)에서 상기 제2 또는 제3 모바일 스테이션(VA, VC)과 상기 파트너 스테이션(210, VB) 사이의 통신을 위해 상기 AICR 표현을 계산하는 단계는, 상기 제1 모바일 스테이션(VA)으로부터 상기 수신된 안테나 방사 패턴의 역을, 상기 제1 모바일 스테이션(VA, VC)과 상기 파트너 스테이션(210, VB) 사이의 통신을 위한 통신 채널의 측정된 전달 함수와 곱하는 단계를 포함하는 것인, 무선 통신을 수행하는 방법.
  8. 모바일 스테이션에 있어서,
    파트너 스테이션(210, VB)에 메시지를 전송하기 위한 무선 통신 모듈(160)을 포함하고, 상기 무선 통신 모듈(160)은 상기 모바일 스테이션의 안테나 방사 패턴을 공유 방사 패턴 메시지(SRPM)로 파트너 스테이션(210, VB)에 전송하도록 구성되는 것인, 모바일 스테이션.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 통신 모듈(160)은 다른 모바일 스테이션으로부터 SRPM 메시지를 수신하도록 구성되며, 상기 모바일 스테이션은 프로세싱 유닛(40)을 더 포함하고, 상기 프로세싱 유닛(40)은 제3 모바일 스테이션(VC)과 상기 파트너 스테이션(210, VB) 사이의 통신을 위해 AICR 표현을 계산하도록 구성되고, 상기 통신 모듈(160)은 상기 제3 모바일 스테이션(VC)에 상기 AICR 표현을 전송하도록 구성되는 것인, 모바일 스테이션.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 무선 통신 모듈(160)은 상기 AICR 표현에 기초한 채널 품질 예측을 가지는 메시지를 상기 파트너 스테이션(210, VB)에 전송하도록 구성되는 것인, 모바일 스테이션.
  11. 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모바일 스테이션은 통신 모듈(160)을 구비한 차량(10)에 대응하는 것인, 모바일 스테이션.
  12. 셀룰러 이동 통신 시스템을 위한 기지국에 있어서,
    메시지를 모바일 스테이션(VA, VB, VC)에 전송하기 위한 통신 수단을 포함하고, 상기 통신 수단은 제1 모바일 스테이션(VA)의 안테나 방사 패턴을 수신하도록 구성되며, 상기 기지국은 프로세싱 유닛을 더 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 상기 제1 모바일 스테이션(VA)과 상기 기지국 사이의 통신을 위해, 송신기 및 수신기 안테나 방사 패턴 독립적인 채널 표현(AICR) - 이하, AICR 표현이라 칭함 - 을 계산하도록 구성되며, 상기 통신 수단은 또한 상기 AICR 표현을 제2 모바일 스테이션(VB)에 전송하도록 구성되는 것인, 셀룰러 이동 통신 시스템을 위한 기지국.
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