KR102497356B1

KR102497356B1 - 다중 경로 기반 v2x 서비스를 위한 노변 장치, 상기 노변 장치를 포함한 무선 통신 시스템 및 이에 의해 수행되는 다중 경로 기반 v2x 신호 전송 방법

Info

Publication number: KR102497356B1
Application number: KR1020210096410A
Authority: KR
Inventors: 이영성; 박지강
Original assignee: 주식회사 이루온
Priority date: 2021-07-22
Filing date: 2021-07-22
Publication date: 2023-02-08
Also published as: KR20230015086A

Abstract

실시예들은 다중 경로 기반 V2X 서비스를 위한 노변 장치, 상기 노변 장치를 포함한 무선 통신 시스템 및 이에 의해 수행되는 다중 경로 기반 V2X 신호 전송 방법에 관련된다. 상기 노변 장치는 제1 통신망을 통해 상기 차량 UE와 통신하는 제1 무선 송수신기; 상기 제1 통신망과 다른 제2 통신망을 통해 상기 차량 UE와 통신하는 제2 무선 송수신기; 무선 통신망의 트래픽을 제어하는 게이트웨이; 및 V2X 서비스를 제공하기 위해, 미리 저장된 경로 정책에 따라 상기 차량 UE와의 통신경로를 설정하는 경로 제어 모듈을 포함한다.

Description

다중 경로 기반 V2X 서비스를 위한 노변 장치, 상기 노변 장치를 포함한 무선 통신 시스템 및 이에 의해 수행되는 다중 경로 기반 V2X 신호 전송 방법{ROAD SIDE UNIT FOR V2X SERVICE BASED ON MULTI-PATH, WIRELESS COMMNICATION SYSTEM INCLUDING THE ROAD SIDE UNIT AND METHOD FOR TRANSMITTING V2X SINGAL BASED ON MULTI-PATH PERFORMING BY THE SAME}

본 출원의 실시예들은 V2X 서비스를 제공하는 노변 장치(RSU, Road Side Unit) 및 이를 포함한 5G 기반 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 V2X 서비스를 위해 이중화된 다중 경로를 설정 가능한 노변 장치, 상기 V2X 노변 장치를 포함한 무선 통신 시스템 및 이에 의해 수행되는 다중 경로 기반 V2X 신호 전송 방법에 관련된다.

모바일 통신에서, V2X(Vehicle to Everything)) 통신은 차량으로부터의 및 차량으로의 통신에 관한 것이다. V2X 통신은 차량으로부터 또다른 엔티티로 정보를 송신하거나, 또는 그 반대의 경우로 구현된다.

V2X 기술에는 크게 이동통신망 기반의 C-V2X 방식과 와이파이(Wi-Fi) 기반의 WAVE(Wireless Access in Vehiclular Environment) 방식이 있다. 네트워크 트래픽의 신뢰성과 전국적 통신망 구축 측면에 있어서 C-V2X 방식이 유리한 장점을 가진다. 최근 이동통신 기술이 5G 기술로 전환됨에 따라 5G C-V2X 방식에 대한 관심이 높아지고 있다.

이러한 5G V2X 통신을 위해 차량이 진행하는 도로 주변에 노변 장치가 설치되어야 한다. 노변 장치는 기지국(base station)과 통신하는 일종의 기지국 장치다.

도 1은, 종래의 5G 이동통신망에서의 V2X 서비스를 위한 노변 장치의 아키텍처를 도시한다.

도 1을 참조하면, 차량 UE(10) 및 V2X 애플리케이션 서버(40)와 통신하도록 구성된 종래의 노변 장치(20)는 송수신기(21) 및 게이트웨이(23)를 포함한다. 5G 무선 통신 시스템 하에서는 상기 게이트웨이(23)는 UPF(User Plane Function)를 포함한다.

이러한 도 1의 노변 장치를 사용하는 5G 현행 방식은 시분할 방식의 무선주파수 분배 방식에 기인하여 동작한다. 5G 현행 방식에서는 업로드와 다운로드를 위해 할당되는 TDD 슬롯의 비율은 1:4이다. 이 고정된 비율 때문에 상대적으로 업로드 대역폭이 부족하다.

노변 장치는 대도시의 경우 교차로 등의 지역에서 불특정한 이벤트(예컨대, 사고 발생)로 인해 대용량의 순간 트래픽을 처리해야 하는 상황을 경험한다. 이 과정에서 트래픽 과부하가 다른 V2X 서비스에 영향을 주게 된다.

등록특허공보 제10-2211253호 (2021.01.28.)

본 출원의 실시예들은 높은 신뢰성을 보장하도록, V2X 서비스를 위해 이중화된 다중 경로를 설정 가능한 노변 장치, 상기 V2X 노변 장치를 포함한 무선 통신 시스템 및 이에 의해 수행되는 다중 경로 기반 V2X 신호 전송 방법을 제공하고자 한다.

본 출원의 일 측면에 따른 무선 통신망을 통해 하나 이상의 차량 UE와 통신하는 노변 장치는: 제1 통신망을 통해 상기 차량 UE와 통신하는 제1 무선 송수신기; 상기 제1 통신망과 다른 제2 통신망을 통해 상기 차량 UE와 통신하는 제2 무선 송수신기; 무선 통신망의 트래픽을 제어하는 게이트웨이; 및 V2X 서비스를 제공하기 위해, 미리 저장된 경로 정책에 따라 상기 차량 UE와의 통신경로를 설정하는 경로 제어 모듈을 포함할 수도 있다. 여기서, 설정된 통신경로는 상기 제1 통신망을 통한 제1 통신경로, 상기 제2 통신망을 통한 제2 통신경로 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 경로 정책은 상기 차량 UE에게 제공 가능한 V2X 서비스의 중요도, 상기 제1 통신망 및 제2 통신망의 응답 지연시간, 대역폭 중 적어도 하나에 기초하여 생성된 것일 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 차량 UE에 제공 가능한 V2X 서비스가 상대적으로 높은 서비스 중요도를 가지고 상대적으로 짧은 응답 지연시간과 상대적으로 작은 대역폭이 요구되는 V2X 서비스를 포함할 경우, 상기 경로 제어 모듈은 제1 통신경로 및 제2 통신경로를 통해 V2X 패킷을 중복으로 전송하도록 통신경로를 설정할 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 차량 UE에 제공 가능한 V2X 서비스가 응답 지연시간의 비중이 상대적으로 적고 상대적으로 높은 서비스 중요도를 가지고 상대적으로 큰 대역폭이 요구되는 V2X 서비스를 포함할 경우, 상기 경로 제어 모듈은 제1 통신경로 및 제2 통신경로 중 V2X 패킷을 전송 가능한 통신경로로 상기 V2X 패킷을 전송하도록 통신경로를 설정할 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 차량 UE에 제공 가능한 V2X 서비스가 상대적으로 낮은 서비스 중요도를 가지고 응답 지연시간의 비중이 상대적으로 적고 상대적으로 큰 대역폭이 요구되는 V2X 서비스를 포함할 경우, 상기 경로 제어 모듈은 복수의 패킷 중 일부 패킷을 제1 통신경로로 그리고 복수의 패킷 중 다른 일부 패킷을 제2 통신경로로 전송하도록 통신경로를 설정하며, 상기 복수의 패킷은 단일 V2X 서비스 메시지를 이룰 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 차량 UE에 제공 가능한 V2X 서비스가 V2X 패킷의 응답 지연시간의 비중이 높으면서, 상대적으로 낮은 응답 지연시간이 요구되는 V2X 서비스를 포함할 경우, 상기 통신경로 서비스 모듈은 제1 통신경로 및 제2 통신경로 중에서 보다 높은 품질을 갖는 통신경로로 V2X 패킷을 전송하도록 통신경로를 설정할 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 경로 제어 모듈은 응답 지연시간을 측정하여 응답 지연시간이 상대적으로 낮은 통신경로를 보다 높은 품질의 통신경로로 결정하도록 더 구성될 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 차량 UE에 제공 가능한 V2X 서비스가 서비스 중요도, 대역폭 또는 응답 지연시간의 비중이 낮은 V2X 서비스를 포함할 경우, 상기 통신경로 서비스 모듈은 V2X 서비스의 속성에 기초하여 상기 제1 통신경로 및 제2 통신경로 중에서 각 V2X 서비스에 대해 고정된 특정 통신경로로 상기 V2X 패킷을 전송하도록 통신경로를 설정할 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 통신망은 5G 이동통신망을 포함할 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 경로 제어 모듈은 MPTCP에 기초하여 통신경로를 설정할 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 경로 정책은 상기 차량 UE가 설치된 차량의 용도에 기초하여 통신경로를 설정하는 경로 정책을 더 포함할 수도 있다. 상기 경로 제어 모듈은 복수의 차량 UE로부터 V2X 서비스 메시지 또는 요청을 수신할 경우, 상기 복수의 차량 UE 중 일부의 V2X 서비스 메시지 또는 요청을 먼저 처리한다.

본 발명의 다른 일 측면에 따른 무선 통신 시스템은 상술한 실시예들에 따른 적어도 하나의 노변 장치; 상기 차량 UE로 V2X 서비스 메시지를 전송하거나 또는 상기 차량 UE로부터 V2X 서비스 요청 또는 메시지를 수신하는 V2X 애플리케이션 서버; 및 상기 경로 정책을 생성하고, 상기 차량 UE 또는 상기 차량 UE와 연결된 노변 장치로 전달하는 경로 정책 제어 서버를 포함할 수도 있다.

본 출원의 또 다른 일 측면에 따른 무선 통신 시스템에 의해 수행되는 다중 경로 기반 V2X 신호 전송 방법은: 통신경로 서비스에 대해 차량 UE를 인증하는 단계; 차량 UE에게 제공 가능한 V2X 서비스별로 경로 정책을 생성하는 단계; 인증이 완료된 차량 UE 및 차량 UE와 연결된 노변 장치 중 적어도 하나에게 경로 정책을 전달하는 단계; 및 상기 차량 UE의 다운로드 또는 업로드를 위해, 전달된 경로 정책에 따라 상기 노변 장치가 차량 UE로의 통신경로를 설정하거나 또는 상기 차량 UE가 상기 노변 장치로의 통신경로를 설정하는 단계를 포함할 수도 있다. 여기서, 설정되는 통신 경로는 상기 제1 통신망을 통한 제1 통신경로, 상기 제2 통신망을 통한 제2 통신경로 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 경로 정책을 생성하는 단계는, 상기 차량 UE에게 제공 가능한 V2X 서비스의 중요도, 상기 제1 통신망 및 제2 통신망의 응답 지연시간, 대역폭 중 적어도 하나에 기초하여 경로 정책을 생성하는 단계를 포함할 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 경로 정책을 생성하는 단계는, 상기 차량 UE가 탑재된 차량의 용도에 기초하여 경로 정책을 생성하는 단계를 포함 수도 있다.

본 출원의 일 측면에 따른 무선 통신 시스템(1)은 노변 장치(200)의 설치 지역에 5G 이동통신망의 대역폭에 보조적인 대역폭을 추가 제공할 수 있다.

이와 같이 장치 설치 지역에 이중화된 통신 경로를 제공함으로써, 상기 무선 통신 시스템(1)은 통신 안정성을 확보하고, 사용자 편의 품질이 강화되며, 보다 빠른 신호 전달 및 응답이 가능한 효과를 가진다.

또한, 예측 불가능한 이동통신 트래픽 문제가 발생하는 상황에서도 통신 서비스의 품질을 유지할 수 있다.

더욱이 차량 운행 및 안전과 같은 일반적인 V2X 서비스 이외에 인포테인먼트 또는 영상 스트리밍과 같은 부가 서비스를 V2X 서비스로 제공할 수 있다.

본 출원의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 출원 또는 종래 기술의 실시예의 기술적 해결책을 보다 명확하게 설명하기 위해, 실시예에 대한 설명에서 필요한 도면이 아래에서 간단히 소개된다. 아래의 도면들은 본 명세서의 실시예를 설명하기 목적일 뿐 한정의 목적이 아니라는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 설명의 명료성을 위해 아래의 도면들에서 과장, 생략 등 다양한 변형이 적용된 일부 요소들이 도시될 수 있다.
도 1은, 종래의 5G 이동통신망에서의 V2X 서비스를 위한 노변 장치의 아키텍처(architecture)를 도시한다.
도 2는, 본 출원의 일 측면에 따른, 무선 통신 시스템의 개념도이다.
도 3은, 도 2의 무선 통신 시스템에서의 노변 장치의 아키텍처를 도시한다.
도 4 내지 도 9는, 본 출원의 다양한 실시예들에 따른, 서비스별 경로 정책에 따른 통신경로의 설정을 도시한 도면이다.
도 10은, 본 출원의 일 실시예에 따른, 다중 경로 기반 V2X 신호 전송 방법의 네트워크 흐름도이다.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 출원을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서, 단말(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

또한, 기지국(base station, BS)(또는 노변 장치)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 명세서에서, 송수신기(transceiver)는 단말(terminal), 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, MT, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

또한, 송수신기(transceiver)는 기지국(base station, BS), 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS) 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, HR-RS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

이하에서, 도면을 참조하여 본 출원의 실시예들에 대하여 상세히 살펴본다.

도 2는, 본 출원의 일 측면에 따른, 무선 통신 시스템의 개념도이다.

도 2 를 참조하면, 무선 통신 시스템(1)은 하나 이상의 사용자 장비(UE)(100), 하나 이상의 노변 장치(200), V2X 애플리케이션 서버(400), 및 경로 정책 제어 서버(500)를 포함한다. 도 2에 복수 개의 V2X 애플리케이션 서버(400)는 복수의 노변 장치(200)를 통해 복수의 차량 UE(100)로 각각 V2X 서비스를 제공하는 과정의 이해를 돕기 위해 도시된 것으로서 상기 무선 통신 시스템(1)은 하나의 V2X 애플리케이션 서버(400)를 포함할 수도 있는 것이 통상의 기술자에게 명백할 것이다.

실시예들에 따른 무선 통신 시스템(1)은 전적으로 하드웨어이거나, 전적으로 소프트웨어이거나, 또는 부분적으로 하드웨어이고 부분적으로 소프트웨어인 측면을 가질 수 있다. 예컨대, 장치 또는 시스템은 데이터 처리 능력이 구비된 하드웨어 및 이를 구동시키기 위한 운용 소프트웨어를 통칭할 수 있다. 본 명세서에서 "부(unit)", "모듈(module)", "장치", 또는 "시스템" 등의 용어는 하드웨어 및 해당 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어의 조합을 지칭하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 하드웨어는 CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 또는 다른 프로세서(processor)를 포함하는 데이터 처리 기기일 수 있다. 또한, 소프트웨어는 실행중인 프로세스, 객체(object), 실행파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program) 등을 지칭할 수 있다.

사용자 장비(UE, User Equipment)(100)는 차량에 설치되는 무선 단말로서, 차량 UE로 지칭될 수도 있다. 차량 UE(100) 각각은 차량내 프로세싱 유닛(예를 들어, 차량 네비게이션 시스템)에서 구현될 수도 있다.

하나 이상의 차량 UE 각각은 V2I, V2V 및/또는 V2P를 포함한 V2X 서비스를 사용자에게 제공하도록 V2X 애플리케이션을 실행한다. 예를 들어, 차량 UE는 V2I 서비스를 지원하거나, 또는 V2V 서비스 또는 V2P 서비스 또는 양쪽 모두를 지원할 수도 있다.

차량 UE(100)는 노변 장치(200)를 통해 무선 이동통신망에 액세스할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 차량 UE(100)는 PC5 인터페이스 또는 다른 링크에 의해 서로 통신할 수도 있다.

또한 차량 UE(100)는 노변 장치(200)를 통해 V2X 애플리케이션 서버(400) 또는 경로 정책 제어 서버(500)와 상호작용할 수도 있다. 특정 실시예들에서, 노변 장치(200) 및 경로 정책 제어 서버(500)가 MPTCP 기반으로 구현될 경우, 상기 차량 UE(100)는 MPTCP 스택(stack)을 포함할 수도 있다.

일 실시예에서, 차량 UE(100)는 노변 장치(200)를 통해 서버(500)로부터 경로 정책을 수신할 수도 있다. 상기 차량 UE(100)는 단말 내 MPTCP 스택에서 상기 경로 정책에 기초하여 업로드를 위한 통신경로를 설정하고, 설정된 통신경로로 V2X 패킷을 전송할 수도 있다.

차량 UE(100), 노변 장치(200) 및 서버(400, 500)와의 통신 과정에 대해서는 아래의 도 4 등을 참조하여 보다 상세하게 서술한다.

V2X 애플리케이션 서버(400)는 노변 장치(200)를 통해 차량 UE(100)로 V2X 서비스를 제공하는 서버이다. 서비스 종류에 따라 사업자 망내에 있거나 도로관리기간(도로공사 또는 지자체), 경찰청 등 사업자망 외부에 있을 수도 있다.

V2X 애플리케이션 서버(400)는 V2X 서비스를 제공하기 위해 차량 UE(100)의 V2X 애플리케이션으로부터 정보를 송수신받고 차량위치 관리, 브로드캐스트 서비스 제공을 위해 이동통신망과 전기 통신적으로 결합된다. V2X 애플리케이션은 예를 들어, 차량 군집주행 또는 진보된 운전에 관한 것일 수 있다.

도 3은, 도 2의 무선 통신 시스템에서의 노변 장치의 아키텍처를 도시한다.

도 3을 참조하면, 하나 이상의 노변 장치(200) 중 적어도 하나는 제1 무선 송수신기(210); 제2 무선 송수신기(220); 게이트웨이(230); 경로 제어 모듈(240)을 포함한다. 설명의 명료성을 위해, 무선 통신 시스템(1) 내 하나 이상의 노변 장치(200) 각각이 도 3의 구성요소를 포함하는 실시예들로 본 출원을 보다 상세히 서술한다.

도 3에 도시된 하나 이상의 노변 장치(200)는 차량 UE(100)와 통신하기 위해 차량 UE(100)가 이동하는 도로변에 설치된다.

제1 무선 송수신기(210)는 제1 통신망을 통해 차량 UE(100)와 통신한다. 예를 들어, 제1 무선 송수신기(210)는 노변 장치(200)와 차량 간의 통신(V2N)을 위한 인터페이스(예를 들어, NR-Uu)를 통해 차량 UE(100)와 통신할 수도 있다.

특정 실시예들에서, 상기 제1 통신망은 이동통신망일 수도 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 통신망은 5G 이동통신망일 수도 있다.

상기 제1 통신망이 5G 이동통신망의 경우, 상기 제1 무선 송수신기(210)는 eNB(eNodeB)일 수도 있다. eNB(210)는 이동통신망의 신호를 송수신하고 이동통신망의 신호를 처리하여 이동통신망의 통신 정보를 획득하도록 구성된다.

제2 무선 송수신기(220)는 제1 통신망과 다른 제2 통신망을 통해 차량 UE(100)와 통신한다. 상기 제2 통신망은 이동통신망이 아닌 기타 무선통신 신호 경로를 형성하는 네트워크이다. 예를 들어, 제2 통신망은 Wi-Fi 일 수도 있으나, 이에 제한되지 않고 다른 무선 통신망일 수도 있다.

일 실시예에서, 제2 무선 송수신기(220)는 무선 통신경로를 이동통신망 수준의 보안, 암호화 처리하도록 더 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제2 무선 송수신기(220)는 N3-IWF일 수도 있으나, 이에 제한되진 않는다. 이러한 N3-IWF(Non-3GPP InterWorking Function) (220)는 무선구간 암호화 동작을 수행하거나, 및/또는 보안 메시지를 송수신할 수도 있다.

상기 제2 무선 송수신기(220)가 N3-IWF일 경우, 상기 제2 무선 송수신기(220)는 노변 장치(200)와 차량 간의 통신(V2N)을 위한 다른 인터페이스(예를 들어, NWu)를 통해 차량 UE(100)와 통신할 수도 있다.

게이트웨이(230)는 무선 통신망의 트래픽을 제어한다. 게이트웨이(230)에 의해 제1 통신망 및 제2 통신망의 트래픽이 제어된다.

상기 게이트웨이(230)는 단거리 통신망과 장거리 통신망 사이에서의 망 연동 기능을 수행할 수도 있다.

게이트웨이(230)는 제1 무선 송수신기(210)의 통신 경로 또는 제2 무선 송수신기(220)의 통신 경로의 트래픽을 제어한다. 상기 게이트웨이(230)는, 이동통신망이 5G일 경우, 예를 들어 UPF(User Plane Function)일 수도 있다.

경로 제어 모듈(240)은 V2X 서비스를 제공하기 위한 셀룰러 통신 네트워크와 연관된 동작이 수행되도록, 제1 무선 송수신기(210)의 통신 경로 및/또는 제2 무선 송수신기(220)의 통신 경로를 제어하는 논리 기능을 제공한다. 경로 제어 모듈(240)은, gNB(210)와 UPF(230)을 통해 정보를 전송하는 5G 통신경로(이하, 제1 통신경로)와 N3-IWF(220)와 UPF(230)을 통해 정보를 전송하는 비-5G 통신경로(이하, 제2 통신경로)를 병합 또는 분배하는 동작을 수행하도록 구성되며, 이러한 병합 또는 분배 동작은 통신경로를 병합 또는 분배하는 프로토콜 기반으로 수행된다. 상기 프로토콜은 예를 들어, MPTCP(Multi-Path TCP)일 수도 있다. 그러면, 경로 제어 모듈(240)은 MPTCP에 기초하여 통신경로를 설정한다.

MPTCP는 복수의 IP 인터페이스를 동시에 사용하기 위한 L4 기술이다. 복수의 물리적 인터페이스를 구비한 단말은 MPTCP 기술을 통해, 한 시점(time point)에서 복수의 통신망에 연결될 수도 있고, 서브플로우(subflow) 단위로 세션을 생성하여 단대단(end-to-end) 통신한다.

경로 제어 모듈(240)은 경로 정책 제어 서버(500)로부터 전달 받은 경로 정책에 기초하여 차량 UE(100)로의 통신경로를 설정한다.

경로 제어 모듈(240)이 MTPCP 기반으로 구현될 경우, 경로 제어 모듈(240)은 MPTCP 프록시 서버로 기능한다. MPTCP 프록시 서버로 기능한 경로 제어 모듈(240)은 차량 UE(100)가 자신을 통해서 다른 네트워크 서비스에 간접적으로 액세스하게 한다. 이 경우, 아래에서 서술할 경로 정책 제어 서버(500)는 MPTCP 정책 엔진(MPTCP policy engine)일 수도 있다.

일 실시예에서, 경로 제어 모듈(240)은 서비스 연동 처리부(241); 및 경로 제어부(243)를 포함할 수도 있다.

서비스 연동 처리부(241)는 차량 UE(100)의 V2X 애플리케이션과 메시지 송수신을 수행한다. 상기 무선 통신 시스템(1)에서 차량 UE(100)의 V2X 애플리케이션의 실행에 따른 데이터 요청 또는 메시지는 서비스 연동 처리부(241)에서 처리되어 V2X 애플리케이션 서버(400)로 전달된다. 또한, 상기 무선 통신 시스템(1)에서 V2X 애플리케이션 서버(400)의 메시지는 서비스 연동 처리부(241)에서 처리되어 차량 UE(100)의 V2X 애플리케이션으로 전달된다.

경로 제어부(243)는 경로 정책 제어 서버(500)로부터 전달받은 경로 정책에 기초하여, V2X 서비스 패킷을 전송하는 통신경로를 설정한다. 설정된 통신경로는 제1 통신경로 및/또는 제2 통신경로를 포함한다.

경로 정책은 특정 V2X 서비스를 위한 정보(예컨대, 메시지)를 차량 UE(100)로 제공하기 위해, 제1 통신경로와 제2 통신경로 중에서 특정 통신경로만을 선택하는 정책(즉, 경로의 병합) 또는 두 경로를 선택하는 정책(즉, 경로의 분배)을 포함한다.

상기 경로 정책에 따른 통신경로는 제공될 V2X 서비스별로 및/또는 V2X 서비스를 제공 받을 단말(즉, 차량 UE(100))별로 제어된다. 예를 들어, 특정 V2X 서비스가 차량 UE(100)에 제공되어야 하는 경우, 상기 경로 정책은 상기 특정 V2X 서비스에 대한 통신경로의 설정을 포함한다. 경로 정책에 포함된, 서비스별 및/또는 V2X 서비스를 제공 받을 단말(즉, 차량 UE(100))별 통신경로의 설정에 대해서는 아래의 도 4 내지 도 9를 참조하여 보다 상세하게 서술한다.

일부 실시예들에서, 상기 경로 제어 모듈(240)은 품질 측정부(245) 및/또는 단말 연동 처리부(247)를 더 포함할 수도 있다.

품질 측정부(245)는 차량 UE(100)와 연동되는 신호 구간의 품질 데이터를 획득하도록 구성된다. 일 실시예에서, 품질 측정부(245)는 UE(100)와 연동되는 신호 구간의 RTT(Round Trip Time)을 주기적으로 측정하고, 신호 구간의 품질 데이터를 획득할 수도 있다. 상기 품질 데이터는 RTT의 측정 결과 자체 또는 이에 기초한 값일 수도 있다.

단말 연동 처리부(247)는 노변 장치(200)가 차량 UE(100)로부터의 통신경로 서비스 개시 요청(initiating request)을 수신하면, 상기 차량 UE(100)의 통신경로 서비스 개시 요청을 경로 정책 제어 서버(500)에게 전달한다.

일 실시예에서, 단말 연동 처리부(247)는 노변 장치(200)가 차량 UE(100)로부터의 V2X 서비스 개시 요청을 수신하면, 상기 차량 UE(100)의 V2X 서비스 개시 요청을 경로 정책 제어 서버(500)에게 전달할 수도 있다.

상기 무선 통신 시스템(1)에서 통신경로 또는 V2X 서비스 인증이 완료된 차량 UE(100)에 대해서 통신경로 서비스 또는 V2X 서비스가 제공된다.

경로 정책 제어 서버(500)는 탑재된 상기 경로 정책을 노변 장치(200)로 전달한다. 전달된 경로 정책은 노변 장치(200)(예컨대, 경로 제어 모듈(240))에 저장된다.

경로 정책 제어 서버(500)는 운영자에 의해 사전에 결정된 V2X 서비스별 경로 정책을 미리 탑재한다. 경로 정책 제어 서버(500)는 클라우드 상에 구현된 엔진(engine)일 수도 있다.

일 실시예에서, 경로 정책 제어 서버(500)는 단말 인증 처리부(510); 및 경로 정책 공급부(530)를 포함할 수도 있다.

상기 경로 정책 제어 서버(500)가 해당 차량 UE(100)의 통신경로 서비스 개시 요청을 차량 UE(100)로부터 수신하면, 단말 인증 처리부(510)는 서버(500)에 미리 저장되거나 또는 이동통신망 데이터베이스(미도시)에 미리 저장된 차량 UE(100)의 단말 정보에 기초하여 통신경로 서비스 인증 동작을 수행한다. 상기 단말 정보는 단말별 요금제 및/또는 가입 정보 등을 포함할 수도 있다. 상기 통신경로 서비스 개시 요청은 차량 UE(100)가 탑재된 차량의 유형 등을 포함한 차량 정보를 포함할 수도 있다.

경로 정책 공급부(530)는 단말별 요금제 또는 가입 정보 등에 기초하여 서비스 인증이 성공되면, 통신경로 서비스 개시 메시지를 상기 노변 장치(200)로 전달한다.

상기 통신경로 서비스 개시 메시지는 경로 정책을 포함한다. 상기 경로 정책은 V2X 서비스별 및/또는 단말별 통신경로의 설정을 포함한다.

경로 정책 공급부550는 차량 UE(100)에 제공 가능한 V2X 서비스의 중요도, 해당 차량 UE(100)에 대한 제1 및 제2 통신경로 각각의 응답 지연시간, 및/또는 해당 차량 UE(100)에 대한 제1 및 제2 통신경로 각각의 대역폭에 기초하여 통신경로를 설정하는 경로 정책을 V2X 서비스별로 생성하고, 생성된 서비스별 경로 정책을 포함한 경로 정책을 노변 장치(200)에 전달한다. 노변 장치(200)의 경로 제어 모듈(240)은 전달된 경로 정책에 기초하여 특정 차량 UE(100)로 통신경로를 설정하고, 설정된 통신경로를 사용하여 V2X 서비스를 상기 특정 차량 UE(100)로 공급한다.

또한, 노변 장치(200)는 상기 경로 정책을 차량 UE(100)로 전달할 수도 있다. 그러면, 차량 UE(100)는 전달 받은 경로 정책에 기초하여 상기 노변 장치(200)로의 통신경로를 설정하고 V2X 서비스를 위한 정보(예컨대, 요청 또는 메시지)를 업로드할 수도 있다.

도 4 내지 도 9는, 본 출원의 다양한 실시예들에 따른, 서비스별 경로 정책에 따른 통신경로의 설정을 도시한 도면이다.

도 4 내지 도 9를 참조하면, 상기 V2X 서비스에 대한 경로 정책은 중복 전송 정책, 장애 대응 정책, 부하 분산 정책, 품질 기반 분배 정책, 고정 분배 정책 및/또는 과부하 분산 정책을 포함할 수도 있다.

경로 정책 제어 서버(500)는 인증 결과에 기초하여 상기 차량 UE(100)에게 제공 가능한 V2X 서비스 항목을 결정하고, 상기 차량 UE(100)에게 제공 가능한 V2X 서비스별 경로 정책을 V2X 서비스의 중요도, 응답시간 및 대역폭 중 적어도 하나에 기초하여 생성한다.

도 4는 중복 전송 정책에 따른 통신경로의 설정을 도시한다.

일 실시예에서, 경로 정책 제어 서버(500)는 상기 차량 UE(100)에 제공 가능한 V2X 서비스가 상대적으로 높은 서비스 중요도를 가지고 상대적으로 짧은 응답 지연시간과 상대적으로 작은 대역폭이 요구되는 V2X 서비스를 포함할 경우, 중복 전송 정책을 V2X 서비스별 경로 정책으로 생성한다.

중복 전송 정책은 제1 통신경로 및 제2 통신경로를 통해 V2X 서비스를 위한 패킷(이하, V2X 패킷)을 중복으로 전송하도록 통신경로를 설정하는 정책이다. 이러한 중복 전송 정책이 사용되는 V2X 서비스는 전방충돌경고(FCW) 등과 같이 차량 UE(100)로 제공될 V2X 서비스의 중요도가 매우 높고, V2X 패킷의 응답 지연시간이 매우 중요하게 고려되며, V2X 패킷의 전송에 있어 큰 대역폭이 요구되지 않는 V2X 서비스일 수도 있다.

이러한 중복 전송 정책을 포함한 경로 정책이 경로 제어 모듈(240)에 전달되면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 경로 제어 모듈(240)은 V2X 패킷(P1, P2)이 중복으로 차량 UE(100)로 전송되도록 중복 전송 정책에 따른 통신경로를 설정한다.

이러한 중복 전송 정책에 따른 통신경로의 설정에 의해, 특정 네트워크(예컨대, 제1 통신망) 상태가 좋지 않아 V2X 패킷(P1 또는 P2)이 유시되거나 전송 지연이 발생하는 상황에서도 다른 네트워크(예컨대, 제2 통신망)를 통해 보다 빠르게 V2X 패킷을 전송하고 이중화 통신경로로 보다 안전하게 V2X 서비스 메시지와 같은 V2X 패킷을 차량 UE(100)로 전송할 수도 있다.

차량 UE(100)는 동일한 패킷(P1 또는 P2)을 중복으로 수신할 경우, V2X 애플리케이션은 적어도 하나의 패킷을 사용해 해당 V2X 서비스를 구현한다.

도 5는 장애 전송 정책에 따른 통신경로의 설정을 도시한다.

일 실시예에서, 경로 정책 제어 서버(500)는 상기 차량 UE(100)에 제공 가능한 V2X 서비스가 응답 지연시간의 비중이 상대적으로 적고(예컨대, 응답 지연시간이 V2X 서비스에 무관하고) 상대적으로 높은 서비스 중요도를 가지고 상대적으로 큰 대역폭이 요구되는 V2X 서비스를 포함할 경우, 장애 전송 정책을 V2X 서비스별 경로 정책으로 생성한다.

장애 전송 정책은 제1 통신경로 및 제2 통신경로 중 V2X 패킷을 전송 가능한 통신경로(즉, 살아 있는 통신경로)로 상기 V2X 패킷을 전송하도록 통신경로를 설정하는 정책이다. 상기 장애 전송 정책이 사용되는 V2X 서비스는 커브속도경고(CSW) 등과 같이 차량 UE(100)로 제공될 V2X 서비스 중요도는 높지만, 응답시간과 크게 관련이 없거나 큰 대역폭이 요구되어 중복 전송에 적합하지 않는, 대부분의 V2X 서비스일 수도 있다.

이러한 장애 전송 정책을 포함한 경로 정책이 경로 제어 모듈(240)에 전달되면, 상기 경로 제어 모듈(240)은 V2X 패킷(P1, P2)이 V2X 패킷을 전송 가능한 통신경로(예컨대, 도 5의 제2 통신경로)로 차량 UE(100)로 전송되도록 장애 전송 정책에 따른 통신경로를 설정한다.

상기 장애 전송 정책에 따른 통신경로의 설정에 의해, 제1 통신경로 또는 제2 통신경로의 장애가 발생하더라도 장애가 발생하지 않는 나머지 통신경로를 통해 V2X 서비스 유지가 가능하다.

또한, 장애가 발생한 통신경로를 유지보수하기 위한 작업이 수행될 경우에도 나머지 통신경로를 통해 V2X 패킷의 전송이 가능하다.

도 6은 부하 분산 정책에 따른 통신경로의 설정을 도시한다.

일 실시예에서, 경로 정책 제어 서버(500)는 상기 차량 UE(100)에 제공 가능한 V2X 서비스가 상대적으로 낮은 서비스 중요도를 가지고 응답 지연시간의 비중이 상대적으로 적고(예컨대, 응답 지연시간이 V2X 서비스에 무관하고) 상대적으로 큰 대역폭이 요구되는 V2X 서비스를 포함할 경우, 부하 분산 정책을 V2X 서비스별 경로 정책으로 생성한다.

부하 분산 정책은 제1 통신경로 및 제2 통신경로를 모두 사용하되, 복수의 패킷 중 일부 패킷을 제1 통신경로로 그리고 복수의 패킷 중 다른 일부 패킷을 제2 통신경로로 전송하도록 통신경로를 설정하는 정책이다. 상기 복수의 패킷은 V2X 서비스 메시지를 이루는 패킷이다. 상기 부하 분산 정책이 사용되는 V2X 서비스는 작업지역경고(WZW), 또는 미디어 처리/제공 서비스와 같이, 응답 지연시간에는 무관하지만 서비스 중요도가 상대적으로 낮고 큰 대역폭이 요구되는, 특정 V2X 서비스일 수도 있다.

이러한 부하 분산 정책을 포함한 경로 정책이 경로 제어 모듈(240)에 전달되면, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 경로 제어 모듈(240)은 복수의 패킷 중 일부(예컨대, P1)는 제2 통신경로로, 그리고 나머지(예컨대, P2)는 제1 통신경로로 차량 UE(100)에게 전송되도록 부하 분산 정책에 따른 통신경로를 설정한다.

단일 메시지를 이루는 복수의 패킷을 다중 경로로 분할 전송하면, 차량 UE(100)의 수신부(미도시)에서 단일 스트림으로 병합한다.

상기 부하 분산 정책에 따른 통신경로의 설정에 의해, 제1 통신경로와 제2 통신경로의 대역폭이 통합됨으로써, 단일 통신경로 대비 높은 대역폭의 V2X 서비스 제공이 가능하다.

그 결과, 상기 무선 통신 시스템(1)은 교차로 고속도로 혼잡/사고 등의 사유로 시스템 내 통신 사용량이 증가할 경우, 상기 통합된 보다 큰 대역폭에 의해 통신 과부하를 예방한다.

도 7은 품질 기반 분배 정책에 따른 통신경로의 설정을 도시한다.

일 실시예에서, 경로 정책 제어 서버(500)는 상기 차량 UE(100)에 제공 가능한 V2X 서비스가 V2X 패킷의 응답 지연시간의 비중이 높으면서, 상대적으로 낮은 응답 지연시간이 요구되는 V2X 서비스를 포함할 경우, 품질 기반 분배 정책을 V2X 서비스별 경로 정책으로 생성한다.

품질 기반 분배 정책은 제1 통신경로 및 제2 통신경로 중에서 보다 높은 품질을 갖는 통신경로로 V2X 패킷을 전송하도록 통신경로를 설정하는 정책이다. 상기 품질 기반 분배 정책이 사용되는 V2X 서비스는 비상제동등(EEBL) 등과 같은 응답속도에 특화된 V2X 서비스일 수도 있다.

이러한 품질 기반 분배 정책을 포함한 경로 정책이 경로 제어 모듈(240)에 전달되면, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 경로 제어 모듈(240)은 V2X 패킷(P1, P2)이 보다 높은 품질을 갖는 통신경로(예컨대, 도 7의 제1 통신경로)로 차량 UE(100)로 전송되도록 품질 기반 분배 정책에 따른 통신경로를 설정한다. 그러면, V2X 패킷(P1, P2)이 보다 높은 품질을 갖는 통신경로(예컨대, 도 7의 제1 통신경로)로 차량 UE(100)로 전송된다.

경로 제어 모듈(240)은 제1 통신경로 및 제2 통신경로의 응답 지연시간을 측정하여 응답 지연시간이 상대적으로 낮은 통신경로를 상대적으로 높은 품질의 통신경로로 결정한다. 응답 지연시간이 낮은 통신경로로 V2X 패킷이 전송된다.

예를 들어, 도 7에서 응답 지연시간이 제1 통신경로는 1ms고 제2 통신경로는 3ms로 측정될 경우, 제1 통신경로로 패킷(P1, P2)이 전송된다.

일 실시예에서, 경로 제어 모듈(240)은 응답 지연시간을 주기적으로 측정할 수도 있다.

상기 품질 기반 분배 정책에 따른 통신경로의 설정에 의해, 상기 무선 통신 시스템(1)은 네트워크 상태가 불규칙적으로 변하는 상황에서도 최선의 응답속도로 V2X 서비스를 차량 UE(100)에게 제공할 수 있다.

도 8은 고정 분배 정책에 따른 통신경로의 설정을 도시한다.

일 실시예에서, 경로 정책 제어 서버(500)는 상기 차량 UE(100)에 제공 가능한 V2X 서비스가 서비스 중요도, 대역폭 및/또는 응답 지연시간의 비중이 낮은 V2X 서비스를 포함할 경우, 고정 분배 정책을 V2X 서비스별 경로 정책으로 생성한다.

고정 분배 정책은 V2X 서비스의 속성에 기초하여 상기 제1 통신경로 및 제2 통신경로 중에서 각 V2X 서비스에 대해 고정된 특정 통신경로로 상기 V2X 패킷을 전송하도록 통신경로를 설정하는 정책이다. 상기 고정 분배 정책이 사용되는 V2X 서비스는, 예를 들어 배출가스 안내 서비스, 날씨 안내 서비스 등과 같은 V2X 애플리케이션의 부가 서비스를 포함할 수도 있다. 이러한 부가 서비스는 서비스 속성에 따라 제1 통신경로 및 제2 통신경로 중 지정된 통신경로로만 제공된다.

예를 들어 도 8에 도시된 바와 같이, 경로 제어 모듈(240)은 V2X 서비스가 날씨 안내 서비스일 경우, 고정 분배 정책에 따라 날씨 안내 서비스를 위한 패킷(P1, P2)을 제1 통신경로로 전송하도록 통신경로를 설정할 수도 있다. 또한, 경로 제어 모듈(240)은 V2X 서비스가 배출가스를 위한 패킷(P3, P4)을 제2 통신경로로 전송하도록 통신경로를 설정할 수도 있다.

도 9는 과부하 분산 정책에 따른 통신경로의 설정을 도시한다.

일 실시예에서, 경로 정책 제어 서버(500)는 상기 차량 UE(100)에 제공 가능한 V2X 서비스가 서비스 용량이 상대적으로 크거나 및/또는 비정기적으로 발생하는 이벤트에 대응하는 V2X 서비스를 포함할 경우, 과부하 분산 정책을 V2X 서비스별 경로 정책으로 생성한다.

과부하 분산 정책은 도 5, 도 7 또는 도 8의 경로정책에 의해 일차적으로 설정된 단일 기본 통신경로의 대역폭을 초과하는 서비스 트래픽이 발생되거나 예상될 경우, 상기 기본 통신경로와 다른 통신경로를 통해 초과된 부하량을 전송하도록 통신경로를 설정하는 정책이다. 상기 과부하 분산 정책이 사용되는 V2X 서비스는 (예컨대, 사고 발생 보고/알림 메시지, 블랙박스 영상 업로드/다운로드, 인포테인먼트, 영상 스트리밍 등과 같이) 서비스 용량이 상대적으로 크거나 및/또는 비정기적으로 발생하는 이벤트에 대응하는 서비스일 수도 있다.

예를 들어, 경로 제어 모듈(240)이 제1 통신경로를 설정하고 V2X 서비스 메시지를 차량 UE(100)로 전송하는 도중, 상기 무선 통신 시스템(1)은 사고 영상을 포함한 사고발생 알림 메시지를 차량 UE(100)로 추가로 전송할 수도 있다. 기존의 V2X 서비스 메시지와 사고발생 알림 메시지(도 9의 P1-P4)의 용량의 합이 제1 통신경로의 트래픽 범위(도 9의 100%)를 초과할 수도 있다.

이러한 과부하 분산 정책을 포함한 경로 정책이 경로 제어 모듈(240)에 전달되면, 도 9에 도시된 바와 같이, 경로 제어 모듈(240)은 기존 설정된 제1 통신경로의 트래픽 범위의 부하량의 V2X 패킷(P1-P3)은 제1 통신경로를 통해 상기 차량 UE(100)로 전송하고, 기존 설정된 제1 통신경로의 트래픽 범위를 초과한 부하량의 V2X 패킷(P4)을 제2 통신경로를 통해 상기 차량 UE(100)로 전송되도록 과부하 분산 정책에 따른 통신경로를 설정한다.

또한, 상기 무선 통신 시스템(1)에서 경로 정책은 노변 장치(200)를 통해 상기 노변 장치(200)에 연결된 차량 UE(100)로 전달될 수도 있다. 경로 정책을 전달 받은 차량 UE(100)는 MTPCP 스택에서 경로 정책에 따른 통신경로를 설정하고 V2X 서비스 메시지 또는 요청을 도 4 내지 도 9의 통신경로로 업로드할 수도 있다.

다시 도 2를 참조하면, 경로 정책 공급부550는 V2X 서비스가 제공될 차량 UE(100)가 설치된 차량의 용도에 기초하여 통신경로를 설정하는 경로 정책을 단말별로 생성하고, 생성된 단말별 경로 정책을 포함한 경로 정책을 노변 장치(200) 또는 상기 기지국200에 연결된 차량 UE(100)에 전달한다. 노변 장치(200)의 경로 제어 모듈(240)은 다수의 차량 UE(100)와 통신 채널을 형성할 경우, 전달된 경로 정책에 기초하여 다수의 차량 UE(100) 중 일부의 V2X 서비스 메시지 또는 요청을 처리할 수도 있따. 그러면, 상기 일부의 차량 UE(100)에 대해서 우선 V2X 서비스를 제공하고 다른 일부에게 V2X 서비스를 순차적으로 제공한다.

일 실시예에서, 경로 정책 공급부550는 해당 차량의 용도에 기초하여 우선 순위를 할당항여 단말별 경로 정책을 생성할 수도 있다. 경로 정책 공급부(530)는 (예컨대, 경찰, 앰뷸런스 등과 같은) 공공 차량(public vehicle)에 대해서 상대적으로 높은 우선 순위를 할당한다.

이러한 단말별 경로 정책을 전달받은 노변 장치(200)는 일반 자동차와 같은 비-공공 차량에 설치된 차량 UE(100)와 공공 차량에 설치된 차량 UE(100)와 연결될 경우, 공공 차량에 설치된 차량 UE(100)로 먼저 V2X 서비스를 제공할 수도 있다.

일 실시예에서, 경로 정책 제어 서버(500)는 경로 제어 모듈(240)로부터 품질 데이터를 수집하는 품질 관리부(550)를 더 포함할 수도 있다.

상기 품질 관리부(550)는 하나 이상의 노변 장치(200)의 경로 제어 모듈(240) 각각으로부터 품질 데이터를 수신하고, 각 노변 장치(200)별 품질 데이터로 저장한다.

이와 같이, 상기 무선 통신 시스템(1)은 V2X 서비스와 별개의 통신경로 서비스를 제공한다. 통신경로 서비스의 제공 결과, 상기 무선 통신 시스템(1)에서 노변 장치(200)는 차량 UE(100)에 대해 5G 통신경로 및/또는 비-5G 무선통신 신호 경로를 통해 V2X 서비스를 차량 UE(100)로 제공하거나, 또는 V2X 서비스 응답을 차량 UE(100)로부터 V2X 애플리케이션 서버(400)로 전달할 수도 있다.

대안적인 실시예들에서, 상기 노변 장치(200)와 V2X 애플리케이션 서버(400)는 결합되어 단일 구성요소로 구현될 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 노변 장치(200)는 V2X 애플리케이션을 포함할 수도 있다. 여기서 V2X 애플리케이션은 V2X 애플리케이션 서버(400)에 설치되는 애플리케이션이다.

다른 일 실시예에서, 상기 노변 장치(200)는 V2X 지역 서비스(V2X local service) 서버로 구현된 상기 V2X 애플리케이션 서버(400)를 포함할 수도 있다.

상기 무선 통신 시스템(1)이 본 명세서에 서술되지 않은 다른 구성요소를 포함할 수도 있다는 것이 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 상기 신경망 생성 장치는 네트워크 인터페이스, 데이터 엔트리를 위한 입력 장치, 및 디스플레이, 인쇄 또는 다른 데이터 표시를 위한 출력 장치를 포함하는, 본 명세서에 서술된 동작에 필요한 다른 하드웨어 요소를 포함할 수도 있다.

도 10은, 본 출원의 다른 일 측면에 따른 다중경로 기반 V2X 신호 전송 방법의 네트워크 흐름도이다.

특정 실시예들에서, 상기 다중 경로 기반 V2X 신호 전송 방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 차량에 설치된 V2X 단말(즉, 차량 UE(100))과 도로변에 설치된 노변 장치(200) 및 다중 경로 관련 서버(예컨대, 경로 정책 제어 서버(500))를 포함한 무선 통신 시스템에 의해 수행될 수도 있다.

도 10을 참조하면, 상기 다중경로 기반 V2X 신호 전송 방법은: 이동통신 서비스에 대해 차량 UE(100)를 인증하는 단계(S1010); 통신경로 서비스에 대해 차량 UE(100)를 인증하는 단계(S1020); 차량 UE(100)에게 제공 가능한 경로 정책을 생성하는 단계(S1030); 인증이 완료된 차량 UE(100) 및/또는 차량 UE(100)와 연결된 노변 장치(200)에게 경로 정책을 전달하는 단계(S1040); 및 전달된 경로 정책에 따라 상기 노변 장치(200) 가 차량 UE(100)로의 통신경로를 설정하거나 또는 상기 차량 UE(100)가 상기 노변 장치(200)로의 통신경로를 설정하는 단계(S1050);를 포함한다.

일 실시예에서, 이동통신 서비스에 대해 차량 UE(100)를 인증하는 단계(S1010)에서는 (예컨대, 5G 이동통신과 같은) 미리 저장된 이동통신망 서비스 개시 절차에 따라 이동통신망에 차량 UE(100)의 위치를 등록할 수도 있다. 차량 UE(100)의 이동통신망 기능이 활성화되면, 차량 UE(100)의 위치가 등록된다.

일 실시예에서, 통신경로 서비스에 대해 차량 UE(100)를 인증하는 단계(S1020)는, 차량 UE(100) 내부의 프로토콜에 기초하여 사전 정의된 경로 정책 제어 서버(500)에 통신경로 서비스 개시 요청을 전송하는 단계(S1021); 및 통신경로 서비스 개시 요청에 반응하여, 상기 차량 UE(100)가 통신경로 서비스 대상인지 인증하는 단계(S1022)를 포함한다.

일부 실시예에서, 통신경로 서비스에 대해 차량 UE(100)를 인증하는 단계(S1020)는: V2X 서비스에 대해 차량 UE(100)를 인증하는 단계를 포함할 수도 있다. 그러면, 상기 차량 UE(100)가 통신경로 서비스 대상 및 V2X 서비스 대상인지 인증된다(S1022).

단게(S1022)에서 경로 정책 제어 서버(500)는 차량 UE(100)의 통신경로 서비스 개시 요청을 수신하면, 서버(500)에 미리 저장되거나 또는 이동통신망 데이터베이스(미도시)에 미리 저장된 차량 UE(100)의 단말 정보에 기초하여 통신경로 서비스 인증 동작을 수행한다.

차량 UE(100)의 가입 요금제 등의 단말 정보에 기초한 인증에 의해 상기 차량 UE(100)에 제공 가능한 V2X 서비스의 범위가 확인된다.

일 실시예에서, 단계(S1030)에서 경로 정책 제어 서버(500)는 차량 UE(100)에게 제공 가능한 V2X 서비스별 경로 정책을 생성할 수도 있다.

일 실시예에서, 경로 정책 제어 서버(500)는 차량 UE(100)에 제공 가능한 V2X 서비스의 중요도, 해당 차량 UE(100)에 대한 제1 및 제2 통신경로 각각의 응답 지연시간, 및/또는 해당 차량 UE(100)에 대한 제1 및 제2 통신경로 각각의 대역폭에 기초하여 통신경로를 설정하는 경로 정책을 V2X 서비스별로 생성할 수도 있다(S1030).

V2X 서비스별 경로 정책은 위에서 도 4 내지 도 9를 참조하여 서술하였는 바, 자세한 설명은 생략한다.

일 실시예에서, 경로 정책 제어 서버(500)는 차량 UE(100)가 탑재된 차량의 용도에 기초하여 단말별 경로 정책을 생성할 수도 있다(S1030). 경로 정책 제어 서버(500)는 단계(S1020)의 통신경로 서비스 개시 요청에 의해 상기 차량 속성의 정보를 획득할 수도 있다.

단계(S1040)에서 경로 정책 제어 서버(500)는 단말별 경로 정책 및/또는 V2X 서비스별 경로 정책을 상기 차량 UE(100) 및/또는 상기 차량 UE(100)와 연결된 노변 장치(200)로 전달할 수도 있다. 노변 장치(200)는 전달 받은 경로 정책을 차량 UE(100)로 전달할 수도 있다.

노변 장치(200)는 전달 받은 경로 정책에 기초하여 상기 차량 UE(100)로의 통신경로를 설정한다. 설정된 통신경로로 V2X 패킷이 전송되어, 차량 UE(100)는 V2X 서비스에 대응한 정보를 다운로드할 수 있다(S1050).

예를 들어, 도 6을 참조하여 서술한 바와 같이, 설정된 통신경로에 따라서 V2X 애플리케이션 서버(400)로부터 차량 UE(100)로의 다운로드 트래픽이 분배될 수도 있다. 노변 장치(200)의 경로 제어 모듈(240)에서 분배된 트래픽은 차량 UE(100)의 MPTCP 스택에서 병합된다.

한편, 도 4를 참조하여 서술한 바와 같이, 설정된 통신경로를 통해 다운로드 패킷이 중복 전송되면, 차량 UE(100)는 중복 패킷 중 어느 하나를 버리고 차량의 V2X 애플리케이션에 전달한다.

차량 UE(100)는 전달 받은 경로 정책에 기초하여 상기 노변 장치(200)로의 통신경로를 설정한다. 설정된 통신경로로 V2X 패킷이 전송되어, 차량 UE(100)는 V2X 서비스에 대응한 정보를 업로드할 수 있다(S1050).

예를 들어, 도 9를 참조하여 서술한 바와 같이, 설정된 통신경로를 따라서 차량 UE(100)로부터 V2X 애플리케이션 서버(400)로의 업로드 트래픽이 분배될 수도 있다. 차량 UE(100)의 MPTCP 스택은 통신경로 서비스 인증 시 수신한 경로 정책에 기초하여 업로드 트래픽을 분배하여 V2X 로컬 서비스로 기능하는 V2X 애플리케이션 서버(400)로 상기 노변 장치(200)를 통해 전송한다.

이와 같이 경로 정책에 따라 단말(즉, 차량 UE(100))에서 분배된 트래픽은 노변 장치(200)의 경로 제어 모듈(240)에서 병합되며 병합된 트래픽은 V2X 애플리케이션 서버(400)로 전달된다.

만약 중복 패킷이 수신될 경우, 경로 제어 모듈(240)은 중복 패킷 중 어느 하나를 버리고 단일 패킷을 V2X 애플리케이션 서버(400)로 전달한다.

이러한 무선 통신 시스템(1) 및 이에 의해 수행되는 다중 경로 기반 V2X 신호 전송 방법은 노변 장치(200)의 설치 지역에 5G 이동통신망의 대역폭에 보조적인 대역폭을 추가 제공하는 효과를 가진다. 예를 들어, 전국망으로 5G 이동통신망이 사용될 경우, 사고 다발 교차로에 설치되는 노변 장치(200)는 5G 대역폭 및 Wi-Fi 등의 무선 대역폭을 추가로 가질 수 있어, 부가적인 전송이 가능하다.

이와 같이 장치 설치 지역에 이중화된 통신 경로를 제공함으로써, 상기 무선 통신 시스템(1) 및 이에 의해 수행되는 다중 경로 기반 V2X 신호 전송 방법은 통신 안정성을 확보하고, 사용자 편의 품질이 강화되며, 보다 빠른 신호 전달 및 응답이 가능한 효과를 가진다.

이상에서 설명한 실시예들에 따른 무선 통신 시스템(1) 및 이에 의해 수행되는 다중 경로 기반 V2X 신호 전송 방법에 의한 동작은 적어도 부분적으로 컴퓨터 프로그램으로 구현되어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 예를 들어, 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터-판독가능 매체로 구성되는 프로그램 제품과 함께 구현되고, 이는 기술된 임의의 또는 모든 단계, 동작, 또는 과정을 수행하기 위한 프로세서에 의해 실행될 수 있다.

상기 컴퓨터는 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 노트북, 스마트 폰, 또는 이와 유사한 것과 같은 컴퓨팅 장치일 수도 있고 통합될 수도 있는 임의의 장치일 수 있다. 컴퓨터는 하나 이상의 대체적이고 특별한 목적의 프로세서, 메모리, 저장공간, 및 네트워킹 구성요소(무선 또는 유선 중 어느 하나)를 가지는 장치다. 상기 컴퓨터는 예를 들어, 마이크로소프트의 윈도우와 호환되는 운영 체제, 애플 OS X 또는 iOS, 리눅스 배포판(Linux distribution), 또는 구글의 안드로이드 OS와 같은 운영체제(operating system)를 실행할 수 있다.

상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록신원확인 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장신원확인 장치 등을 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 실시예가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 이해될 수 있을 것이다.

이상에서 살펴본 본 출원은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 출원의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 출원의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims

제1 통신망 및 제2 통신망을 포함하는 복수의 무선 통신망을 통해 차량 UE와 이중화된 다중 경로로 통신하는 노변 장치에 있어서,
상기 제1 통신망을 통해 상기 차량 UE와 통신하는 제1 무선 송수신기;
상기 제1 통신망과 다른 상기 제2 통신망을 통해 상기 차량 UE와 통신하는 제2 무선 송수신기;
상기 복수의 무선 통신망의 트래픽을 제어하는 게이트웨이; 및
V2X 서비스를 제공하기 위해, 미리 저장된 경로 정책에 따라 상기 차량 UE와의 통신경로를 설정하는 경로 제어 모듈을 포함하고,
설정된 통신경로는 상기 제1 통신망을 통한 제1 통신경로, 상기 제2 통신망을 통한 제2 통신경로 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 노변 장치.
제1항에 있어서,
상기 경로 정책은 상기 차량 UE에게 제공 가능한 V2X 서비스의 중요도, 상기 제1 통신망 및 제2 통신망의 응답 지연시간, 대역폭 중 적어도 하나에 기초하여 생성된 것을 특징으로 하는 노변 장치.
제2항에 있어서,
상기 차량 UE에 제공 가능한 V2X 서비스가 기 설정된 값 이상의 높은 서비스 중요도를 가지고 기 설정된 값 이하의 짧은 응답 지연시간과 기 설정된 값 이하의 작은 대역폭이 요구되는 V2X 서비스를 포함할 경우, 상기 경로 제어 모듈은 제1 통신경로 및 제2 통신경로를 통해 V2X 패킷을 중복으로 전송하도록 통신경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 노변 장치.
제2항에 있어서,
상기 차량 UE에 제공 가능한 V2X 서비스가 응답 지연시간이 기 설정된 값 이하로 적고 기 설정된 값 이상의 높은 서비스 중요도를 가지고 기 설정된 값 이상의 큰 대역폭이 요구되는 V2X 서비스를 포함할 경우, 상기 경로 제어 모듈은 제1 통신경로 및 제2 통신경로 중 V2X 패킷을 전송 가능한 통신경로로 상기 V2X 패킷을 전송하도록 통신경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 노변 장치.
제2항에 있어서,
상기 차량 UE에 제공 가능한 V2X 서비스가 기 설정된 값 이하의 낮은 서비스 중요도를 가지고 응답 지연시간이 기 설정된 값 이하로 적고 기 설정된 값 이상의 큰 대역폭이 요구되는 V2X 서비스를 포함할 경우, 상기 경로 제어 모듈은 복수의 패킷 중 일부 패킷을 제1 통신경로로 그리고 복수의 패킷 중 다른 일부 패킷을 제2 통신경로로 전송하도록 통신경로를 설정하며,
상기 복수의 패킷은 단일 V2X 서비스 메시지를 이루는 것을 특징으로 하는 노변 장치.
제2항에 있어서,
상기 차량 UE에 제공 가능한 V2X 서비스가 V2X 패킷의 응답 지연시간이 기 설정된 값 이상으로 높으면서, 기 설정된 값 이하의 낮은 응답 지연시간이 요구되는 V2X 서비스를 포함할 경우, 상기 통신경로 서비스 모듈은 제1 통신경로 및 제2 통신경로 중에서 보다 높은 품질을 갖는 통신경로로 V2X 패킷을 전송하도록 통신경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 노변 장치.
제6항에 있어서, 상기 경로 제어 모듈은 응답 지연시간을 측정하여 응답 지연시간이 기 설정된 값 이하로 낮은 통신경로를 보다 높은 품질의 통신경로로 결정하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 노변 장치.
제2항에 있어서,
상기 차량 UE에 제공 가능한 V2X 서비스가 서비스 중요도, 대역폭 또는 응답 지연시간이 기 설정된 값 이하의 낮은 V2X 서비스를 포함할 경우, 상기 통신경로 서비스 모듈은 V2X 서비스의 속성에 기초하여 상기 제1 통신경로 및 제2 통신경로 중에서 각 V2X 서비스에 대해 고정된 특정 통신경로로 V2X 패킷을 전송하도록 통신경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 노변 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 통신망은 5G 이동통신망을 포함하는 것을 특징으로 하는 노변 장치.
제1항에 있어서,
상기 경로 제어 모듈은 MPTCP(Multi-Path TCP)에 기초하여 통신경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 노변 장치.
제2항에 있어서,
상기 경로 정책은 상기 차량 UE가 설치된 차량의 용도에 기초하여 통신경로를 설정하는 경로 정책을 더 포함하고,
상기 경로 제어 모듈은 복수의 차량 UE로부터 V2X 서비스 메시지 또는 요청을 수신할 경우, 상기 복수의 차량 UE 중 일부의 V2X 서비스 메시지 또는 요청을 먼저 처리하는 것을 특징으로 하는 노변 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 따른 적어도 하나의 노변 장치;
상기 차량 UE로 V2X 서비스 메시지를 전송하거나 또는 상기 차량 UE로부터 V2X 서비스 요청 또는 메시지를 수신하는 V2X 애플리케이션 서버; 및
상기 경로 정책을 생성하고, 상기 차량 UE 또는 상기 차량 UE와 연결된 노변 장치로 전달하는 경로 정책 제어 서버를 포함하는 무선 통신 시스템.
제1 통신망 및 제2 통신망을 포함하는 복수의 무선 통신 시스템에 의해 수행되는 다중 경로 기반 V2X 신호 전송 방법에 있어서,
이중화된 다중 통신경로 서비스에 대해 차량 UE를 인증하는 단계;
차량 UE에게 제공 가능한 V2X 서비스별로 경로 정책을 생성하는 단계;
인증이 완료된 차량 UE 및 차량 UE와 연결된 노변 장치 중 적어도 하나에게 경로 정책을 전달하는 단계; 및
상기 차량 UE의 다운로드 또는 업로드를 위해, 전달된 경로 정책에 따라 상기 노변 장치가 차량 UE로의 통신경로를 설정하거나 또는 상기 차량 UE가 상기 노변 장치로의 통신경로를 설정하는 단계를 포함하고,
설정되는 통신 경로는 상기 제1 통신망을 통한 제1 통신경로, 상기 제2 통신망을 통한 제2 통신경로 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 경로 기반 V2X 신호 전송 방법.
제13항에 있어서, 상기 경로 정책을 생성하는 단계는,
상기 차량 UE에게 제공 가능한 V2X 서비스의 중요도, 상기 제1 통신망 및 제2 통신망의 응답 지연시간, 대역폭 중 적어도 하나에 기초하여 경로 정책을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 경로 기반 V2X 신호 전송 방법.
제13항에 있어서, 상기 경로 정책을 생성하는 단계는,
상기 차량 UE가 탑재된 차량의 용도에 기초하여 경로 정책을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 경로 기반 V2X 신호 전송 방법.