KR102539096B1 - 하이브리드 차량통신 시스템과, 이에 포함되는 중계장치 및 그 장치의 동작 방법 - Google Patents

하이브리드 차량통신 시스템과, 이에 포함되는 중계장치 및 그 장치의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조에서, 망 부하 및 통신 성공률 등을 고려한 구체적인 차량통신 시나리오를 실현함으로써, 결과적으로 차량통신의 품질을 향상시키는 기술을 개시한다.

Description

하이브리드 차량통신 시스템과, 이에 포함되는 중계장치 및 그 장치의 동작 방법{HYBRID VEHICLE COMMUNICATION SYSTEM, RELAY APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은, 차량통신 기술과 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 노변장치(RSU: Road Side Unit) 및 가상의 RSU(VRSU: Virtual RSU)가 공존하는 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조에서, 망 부하 및 통신 성공률 등을 고려한 구체적인 차량통신 시나리오를 제안하는 기술에 관한 것이다.
기존의 차량통신 기술은 802.11 계열의 WAVE(IEEE 802.11p) 기술을 주로 사용하고 있다.
헌데, WAVE 기반 차량통신 기술은, 무선랜 기반의 ad-hoc 네트워크로서, 근거리/저지연 차량정보 전달에는 적합하지만, 설치 및 운영 이슈로 인한 커버리지 한계 및 전달할 수 있는 정보(데이터) 용량의 한계 등이 존재한다.
이에, 최근에는, 이동통신망 특히 LTE를 이용한 차량통신 기술이 제안되었으며, 3GPP 표준화 완료(~17.3)가 되었다.
LTE 기반 차량통신 기술(일명, LTE V2X 기술)은, WAVE 차량통신 기술과 유사한 구조로 차량간 통신이 가능하며, 이동통신망과의 연계도 가능하다.
그러나 LTE V2X 기술의 경우, 신규 모뎀이 장착되어야 사용 가능하고, 통신하려는 차량과 인프라 간에 혹은 차량 간에 통신용 단말이 탑재되어 있어야 한다.
헌데 차량의 신규 교체율을 고려하면, 실질적으로 유효한 80% 이상 차량 탑재를 위해서는 10년 이상 걸릴 것이므로 보급의 문제가 있어, 기존의 LTE 기술로 WAVE 및/또는 LTE V2X 기술을 보완하는 하이브리드(Hybrid) V2X 기술이 제안되어 있다.
하지만, 현재 제안되어 있는 Hybrid V2X 기술은, 기존의 WAVE 노변장치(RSU: Road Side Unit) 및 가상의 노변장치(VRSU: Virtual RSU)를 기반으로 하는 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조를 제안하는 수준이며, 이중화 전송으로 인해 발생할 수 있는 망 부하나 통신 성공률 등 실질적인 이슈를 고려한 구체적이면서 기술적인 차량통신 시나리오가 제시되어 있지 않은 실정이다.
이에, 본 발명에서는, 기존의 WAVE 노변장치(RSU) 및 LTE 망 기반의 가상의 노변장치(VRSU)가 공존하는 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조에서, 망 부하 및 통신 성공률 등을 고려한 구체적인 차량통신 시나리오를 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 기존의 WAVE 노변장치(RSU) 및 가상의 노변장치(VRSU)가 공존하는 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조에서, 망 부하 및 통신 성공률 등을 고려한 구체적인 차량통신 시나리오를 실현하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 중계장치는, 지정된 가상의 커버리지에 대하여, 상기 커버리지를 서비스하는 기지국을 통해 차량통신정보를 송수신하는 가상노변장치를 구성하는 가상노변장치구성부; 수집되는 각 차량단말의 위치정보를 근거로, 상기 각 차량단말의 이동성을 관리하는 이동성관리부; 및 차량단말로의 차량통신정보 전송 시, 다수의 가상노변장치 중 상기 차량단말의 이동성을 근거로 선정한 가상노변장치를 이용하여 전송하는 제어부를 포함한다.
구체적으로, 상기 이동성관리부는, 주기적으로 수집되는 각 차량단말의 위치정보를 근거로, 차량 진행방향 및 차량이 위치한 도로의 교통혼잡을 기반으로 하는 차량 진행속도를 예측하여 이동성을 관리할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부는, 상기 차량단말로의 차량통신정보 전송 시, 상기 차량통신정보 중에서 상기 차량단말 및 상기 선정한 가상노변장치가 모두 지원하는 서비스와 관련된 차량통신정보 만을 선별하여 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부는, 상기 다수의 가상노변장치 중 커버리지가 중첩되는 2 이상의 가상노변장치를 구분하고, 상기 2 이상의 가상노변장치에서 송신하는 차량통신정보를 병합하여 상기 2 이상의 가상노변장치 중 일부를 통해 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부는, 상기 2 이상의 가상노변장치에서 송신하기 위한 차량통신정보 각각의 전송주기를 확인하여 가장 짧은 전송주기의 특정 차량통신정보가 송신되는 특정 가상노변장치를 확인하고, 상기 특정 차량통신정보를 전송주기 마다 상기 특정 가상노변장치로 전송하되, 상기 2 이상의 가상노변장치 중 상기 특정 가상노변장치를 제외한 나머지 가상노변장치에서 송신하기 위한 차량통신정보를 각 전송주기 마다 상기 특정 가상노변장치로 함께 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부는, 설치된 위치에서 차량통신정보를 송수신하는 다수의 노변장치와 관련된 통신네트워크와의 연동을 기반으로, 커버리지가 중첩되는 노변장치 및 가상노변장치를 통해 동일한 차량단말로부터의 동일한 차량통신정보가 수신되는 경우 필터링하여, 하나의 차량통신정보를 수신처에 전달하도록 할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 중계장치의 동작 방법은, 지정된 가상의 커버리지에 대하여, 상기 커버리지를 서비스하는 기지국을 통해 차량통신정보를 송수신하는 가상노변장치를 구성하는 가상노변장치구성단계; 주기적으로 수집되는 각 차량단말의 위치정보를 근거로, 상기 각 차량단말의 이동성을 관리하는 이동성관리단계; 및 차량단말로의 차량통신정보 전송 시, 다수의 가상노변장치 중 상기 차량단말의 이동성을 근거로 선정한 가상노변장치를 이용하여 전송하는 정보전송단계를 포함한다.
구체적으로, 상기 정보전송단계는, 상기 차량단말로의 차량통신정보 전송 시, 상기 차량통신정보 중에서 상기 차량단말 및 상기 선정한 가상노변장치가 모두 지원하는 서비스와 관련된 차량통신정보 만을 선별하여 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 정보전송단계는, 상기 다수의 가상노변장치 중 커버리지가 중첩되는 2 이상의 가상노변장치를 구분하는 단계, 상기 2 이상의 가상노변장치에서 송신하는 차량통신정보를 병합하여 상기 2 이상의 가상노변장치 중 일부를 통해 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 전송하는 단계는, 상기 2 이상의 가상노변장치에서 송신하기 위한 차량통신정보 각각의 전송주기를 확인하여 가장 짧은 전송주기의 특정 차량통신정보가 송신되는 특정 가상노변장치를 확인하고, 상기 특정 차량통신정보를 전송주기 마다 상기 특정 가상노변장치로 전송하되, 상기 2 이상의 가상노변장치 중 상기 특정 가상노변장치를 제외한 나머지 가상노변장치에서 송신하기 위한 차량통신정보를 각 전송주기 마다 상기 특정 가상노변장치로 함께 전송할 수 있다.
이에, 본 발명의 하이브리드 차량통신 시스템과, 이에 포함되는 중계장치 및 그 장치의 동작 방법에 따르면, 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조에서, 망 부하 및 통신 성공률 등을 고려한 구체적인 차량통신 시나리오를 실현함으로써, 결과적으로 차량통신의 품질을 향상시키는 효과를 도출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드(Hybrid) 차량통신 시스템이 적용되는 하이브리드 차량통신 구조를 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중계장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량통신 시나리오가 실현되는 예를 보여주는 예시도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 중계장치의 동작 방법을 보여주는 동작 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 하이브리드 차량통신 구조를 보여주고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 하이브리드 차량통신 구조는, 차량통신정보를 수집 및 브로드캐스팅하기 위한 기존의 WAVE 노변장치(RSU 1,2,...) 및 가상의 노변장치(VRSU 11,12,13,...)가 공존하는 환경을 가지며, 이러한 환경에서 가상의 노변장치(VRSU 11,12,13,...)를 이용하여 수집 및 브로드캐스팅하는 차량통신정보를 이동통신망(예: LTE)을 통해서 중계하기 위한 중계서버(100)를 포함한다.
도 1에 도시된 하이브리드 차량통신 구조에서 왼쪽에 도시된 WAVE 노변장치(RSU 1,2,...), WAVE 노변장치(RSU 1,2,...)와 관련된 통신네트워크 즉 IDC, 센터의 ITS서버(200)로 이루어지는 구조가, 기존의 WAVE 차량통신 구조와 대응된다고 보아도 무방하다.
이에, WAVE 노변장치(RSU 1,2,...)를 통해 수신/수집되는 차량통신정보(예: 보행자감지정보, 차량운행정보, 긴급사고정보 등)가 IDC를 거쳐 ITS서버(200)로 전송되어, 센터(예: 도로공사 등 유관기관에서 운영하는 센터DB)에 전국 도로에 대한 각종 교통상황정보가 저장되고 전송할 차량통신정보 생성에 이용될 수 있다.
그리고, ITS서버(200)에서 차량단말(20)의 존재가 감지된 커버리지(예: C 2)의 WAVE 노변장치(예: RSU 2)로 지정된 차량통신정보(예: 신호등정보)를 전송하면, 이 차량통신정보가 IDC를 거쳐 WAVE 노변장치(예: RSU 2)를 통해 송신/브로드캐스팅되어, 해당 차량단말(20)에 수신될 수 있다.
이러한, 기존의 WAVE 차량통신 기술은, 무선랜 기반의 ad-hoc 네트워크로서, 노변장치(RSU)의 설치 및 운영 이슈로 인한 커버리지 한계 및 전달할 수 있는 정보(데이터) 용량의 한계 등이 존재한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 하이브리드 차량통신 구조에서는, 위 기존 WAVE 차량통신 기술이 갖는 한계점을 해결하기 위해, 물리적으로 존재하지 않지만 논리적으로 노변장치(RSU)와 같은 역할을 하는 가상의 노변장치(VRSU 11,12,13,...)를 구성하고 있다.
그리고, 본 발명이 적용되는 하이브리드 차량통신 구조에서는, 가상의 노변장치(VRSU 11,12,13,...)를 이용하여 수집 및 브로드캐스팅하는 차량통신정보를 이동통신망(예: LTE)을 통해서 중계하기 위한 중계서버(100)를 포함하게 된다.
본 발명에서의 중계서버(100)는, WAVE 노변장치(RSU 1,2,...)와 관련된 통신네트워크 즉 IDC와의 연동 기능을 가지며, ITS서버(200)와 IDC를 통해 간접적으로 연동할 수도 있고 ITS서버(200)와 직접적으로 연동할 수도 있다.
현재 제안되어 있는 Hybrid V2X 기술은, 도 1에 도시된 바와 같이 기존의 노변장치 및 가상의 노변장치(VRSU)를 기반으로 하는 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조를 제안하는 수준에 그치고 있다.
현재 제안되어 있는 Hybrid V2X 기술 수준에서는, WAVE 차량통신을 통해 전송되는 차량통신 트래픽이 이동통신망(LTE) 전체로 이중화 되어 전송될 것인데, 이 경우 이동통신망(LTE)에서 수시로(1초 단위 혹은 0.1초 단위) 발생하는 차량통신 트래픽으로 인해, 이동통신망(LTE)의 부하 상승 및 혼잡으로 인해 이동통신망(LTE)에서 서비스하는 모든 통신서비스의 품질이 전체적으로 나빠질 수 있다.
헌데, 현재 Hybrid V2X 기술에서는, 이중화 전송으로 인해 발생할 수 있는 망 부하나 통신 성공률 등 실질적인 이슈를 고려한 구체적이면서 기술적인 차량통신 시나리오가 제시되어 있지 않은 실정이다.
이에, 본 발명에서는, 기존의 WAVE 노변장치(RSU) 및 가상의 노변장치(VRSU)가 공존하는 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조에서, 망 부하 및 통신 성공률 등을 고려한 구체적인 차량통신 시나리오를 제안하고자 한다.
보다 구체적으로, 본 발명에서 제안하는 차량통신 시나리오를 실현하는, 중계장치를 제안하고자 한다.
먼저, 이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중계장치를 구체적으로 설명하겠다.
본 발명의 일 실시예에 따른 중계장치(100)는, 가상노변장치구성부(110), 이동성관리부(120), 제어부(130)를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 중계장치(100)는, 전술한 구성 이외에, WAVE 노변장치(RSU 1,2,...)와 관련된 통신네트워크 즉 IDC, 이동통신망(예: LTE)의 기지국(eNB), 더 나아가 직접 연동이 가능한 경우라면 ITS서버(220)와의 실질적인 통신 기능을 담당하는 RF 모듈인 통신부(140)의 구성을 더 포함할 수 있다.
여기서, 통신부(140)는 예컨대, 안테나 시스템, RF 송수신기, 하나 이상의 증폭기, 튜너, 하나 이상의 발진기, 디지털 신호 처리기, 코덱(CODEC) 칩셋, 및 메모리 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않으며, 이 기능을 수행하는 공지의 회로는 모두 포함할 수 있다.
이러한 중계장치(100)의 구성 전체 내지는 적어도 일부는 하드웨어 모듈 형태 또는 소프트웨어 모듈 형태로 구현되거나, 하드웨어 모듈과 소프트웨어 모듈이 조합된 형태로도 구현될 수 있다.
여기서, 소프트웨어 모듈이란, 예컨대, 중계장치(100) 내에서 연산을 제어하는 프로세서에 의해 실행되는 명령어로 이해될 수 있으며, 이러한 명령어는 중계장치(100) 내 메모리에 탑재된 형태를 가질 수 있을 것이다.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 중계장치(100)는 전술한 구성을 통해, 망 부하 및 통신 성공률 등을 고려한 구체적인 차량통신 시나리오를 실현하며, 이하에서는 이를 실현하기 위한 중계장치(100) 내 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
가상노변장치구성부(110)는, 지정된 가상의 커버리지에 대하여, 커버리지를 서비스하는 기지국을 통해 차량통신정보를 송수신하는 가상노변장치(VRSU)를 구성한다.
가상노변장치구성부(110)는, 차량통신정보의 수집/브로드캐스팅이 필요한 지점(도로, 시설물 등)에 가상의 커버리지를 지정하고, 이 지정된 커버리지를 서비스하는 기지국을 통해 차량통신정보를 송수신하는 가상노변장치(VRSU)를 구성한다.
도 1을 참조하여 가상노변장치(VRSU 11,12,13)을 예로서 설명하면, 가상노변장치(VRSU 11) 및 가상노변장치(VRSU 12)의 커버리지(V_C11) 및 커버리지(V_C12)는 기지국(31)이 서비스하는 Cell 31에 포함되며, 가상노변장치(VRSU 13)의 커버리지(V_C13)는 기지국(32)이 서비스하는 Cell 32에 포함된다고 가정한다.
이 경우, 가상노변장치구성부(110)는, 지정된 커버리지(V_C11)를 서비스하는 기지국(31)을 통해 차량통신정보를 송수신하는 가상노변장치(VRSU 11)을 구성하고, 지정된 커버리지(V_C12)를 서비스하는 기지국(31)을 통해 차량통신정보를 송수신하는 가상노변장치(VRSU 12)을 구성하고, 지정된 커버리지(V_C13)를 서비스하는 기지국(32)을 통해 차량통신정보를 송수신하는 가상노변장치(VRSU 13)을 구성한 상황에 해당된다.
이때, 가상의 커버리지를 지정하는 방식은, 위/경도의 좌표를 기반으로 지정할 수도 있고, 이 외에도 지리적인 범위를 커버리지로서 지정할 수 있는 기존의 다양한 방식 중 하나를 채택하여 지정할 수 있다.
이동통신망(예: LTE)의 기지국(eNB)은 전국적으로 구축되어 있다고 보아도 무방하다.
이에, 가상노변장치구성부(110)는, 전국적으로 임의의 지점들에 다수의 가상노변장치(VRSU)를 구성할 수 있다.
이동성관리부(120)는, 수집되는 각 차량단말의 위치정보를 근거로, 각 차량단말의 이동성을 관리한다.
본 발명에서는 도 1에 도시된 바와 같이 차량에 차량통신을 위한 통신용 단말 즉 차량단말(20)이 탑재되는 것을 전제로 하며, 이때, 차량단말(20)은 이동통신망(예: LTE)의 기지국(eNB)과 신호를 송수신하는 통신 기능을 필수로 가지며, 더 나아가 무선랜 기반의 WAVE 통신 기능을 더 가질 수 있다.
이하에서는, 본 발명이 Hybrid V2X 기술에 대한 것인 바, 이하에서는 차량단말(20) 역시 기지국(eNB)과 신호를 송수신하는 통신 기능 및 WAVE 통신 기능을 모두 가지는 것으로 가정하여 설명하겠다.
본 발명에서는, 각 차량단말(20)이 다양한 측위기술(예: GPS 등)을 통해 위치를 측정하고 측정된 위치정보를 주기적으로 가장 인접한 기지국(eNB)을 통해 중계장치(100)에 보고/등록한다고 전제한다.
이렇게 되면, 이동성관리부(120)는, 주기적으로 수집되는 각 차량단말(20)의 위치정보를 근거로, 차량 진행방향 및 차량이 위치한 도로의 교통혼잡을 기반으로 하는 차량 진행속도를 예측하여 이동성을 관리할 수 있다.
이하에서는, 지리적으로 차량통신정보의 전송 범위를 제한하는 차량통신 시나리오(제1 실시예)를 설명하겠다.
제1 실시예의 차량통신 시나리오에 따르면, 제어부(130)는, 차량단말(20)로의 차량통신정보 전송 시, 다수의 가상노변장치(VRSU 11,12,13,...) 중 차량단말(20)의 이동성을 근거로 선정한 가상노변장치를 이용하여 전송한다.
구체적으로 설명하면, 제어부(130)는, 이동성관리부(120)에서 관리되는 각 차량단말(20)의 이동성을 근거로, 각 차량단말(20)이 다수의 가상노변장치(VRSU 11,12,13,...) 중 어떤 가상노변장치(VRSU)의 커버리지에 접근 또는 위치하는지를 지속적으로 모니터링할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 차량단말(20A)가 커버리지(V_C11)에 위치하고, 차량단말(20B)가 커버리지(V_C13) 및 커버리지(V_C12)의 중첩 영역에 위치한다고 가정한다.
이 경우, 제어부(130)는, 위 모니터링에 따라, 차량단말(20A)가 가상노변장치(VRSU 11)의 커버리지(V_C11)에 위치하고, 차량단말(20B)가 가상노변장치(VRSU 13)의 커버리지(V_C13)에 위치 및 가상노변장치(VRSU 12)의 커버리지(V_C12)로 접근하는 것으로 판단할 것이고, 이 차량단말(20A,20B) 각각에 대해 차량통신정보 전송에 이용할 가상노변장치(VRSU)를 선정한다.
예컨대, 제어부(130)는, 차량단말(20A)에 대해서는 다수의 가상노변장치 중 차량단말(20A)의 이동성을 근거로 가상노변장치(VRSU 11)를 선정하고, 차량단말(20B)에 대해서는 다수의 가상노변장치 중 차량단말(20B)의 이동성을 근거로 가상노변장치(VRSU 12,13)를 선정할 수 있다.
이에, 제어부(130)는, 다수의 가상노변장치 중 차량단말(20A)의 이동성을 근거로 선정한 가상노변장치(VRSU 11)로 가상노변장치(VRSU 11)에서 송신하기 위한 차량통신정보를 전송하여, 가상노변장치(VRSU 11) 정확히는 가상노변장치(VRSU 11)의 커버리지(V_C11)를 서비스하는 기지국(도 1의 31)을 통해 차량통신정보가 송신/브로드캐스팅될 수 있게 한다.
이렇게 되면, 차량단말(20A)은, 가상노변장치(VRSU 11)를 이용하여 전송되는 차량통신정보를 수신하여 사용할 수 있다.
아울러, 제어부(130)는, 다수의 가상노변장치 중 차량단말(20B)의 이동성을 근거로 선정한 가상노변장치(VRSU 12,13)로 가상노변장치(VRSU 12,13) 각각에서 송신하기 위한 차량통신정보를 각기 전송하여, 가상노변장치(VRSU 12,13) 정확히는 가상노변장치(VRSU 12)의 커버리지(V_C12)를 서비스하는 기지국(도 1의 32) 및 가상노변장치(VRSU 13)의 커버리지(V_C13)를 서비스하는 기지국(도 1의 31)을 통해 차량통신정보가 송신/브로드캐스팅될 수 있게 한다.
이렇게 되면, 차량단말(20B)은, 가상노변장치(VRSU 12,13)를 각기 이용하여 전송되는 차량통신정보를 수신하여 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, WAVE 차량통신을 통해 전송되는 차량통신 트래픽이 이동통신망(LTE) 전체로 이중화 되어 전송되는 기존 Hybrid V2X 기술과 달리, 차량단말의 이동성 관리를 근거로 차량통신정보의 전송 범위를 지리적으로 제한하는 차량통신 시나리오를 실현하고 있다.
이에, 본 발명에 따르면, 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조에서, 지리적으로 제한되는 전송 범위에서만 WAVE 차량통신을 통해 전송되는 차량통신 트래픽이 이동통신망(LTE)로 이중화 전송되는 것을 허용하기 때문에, 이동통신망(LTE)의 부하 상승 및 혼잡을 개선할 수 있다.
한편, 이하에서는, 서비스 단위로 차량통신정보의 전송 범위를 제한하는 차량통신 시나리오(제2 실시예)를 설명하겠다.
제2 실시예의 차량통신 시나리오에 따르면, 제어부(130)는, 차량단말(20)로의 차량통신정보 전송 시, 차량단말(20) 및 앞서 선정한 가상노변장치가 모두 지원하는 서비스와 관련된 차량통신정보 만을 선별하여 전송할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 전술한 제1 실시예와 같이 차량단말(20A)가 커버리지(V_C11)에 위치하고, 차량단말(20B)가 커버리지(V_C13) 및 커버리지(V_C12)의 중첩 영역에 위치한다고 가정한다.
제어부(130)는, 차량단말(20A)에 대해서는 다수의 가상노변장치 중 차량단말(20A)의 이동성을 근거로 가상노변장치(VRSU 11)를 선정하고, 차량단말(20B)에 대해서는 다수의 가상노변장치 중 차량단말(20B)의 이동성을 근거로 가상노변장치(VRSU 12,13)를 선정할 수 있다.
이때, 제2 실시예에 따르면 제어부(130)는, 차량단말(20A) 및 선정한 가상노변장치(VRSU 11)가 공통적으로 모두 지원하는 서비스와 관련된 차량통신정보 만을 선별한다.
예를 들어, 본 발명의 중계장치(100)는, Hybrid V2X 기술에서 제공하는 각 서비스(예: 자율협력 주행 서비스, 신호등정보 서비스, 보행자감지정보 서비스, 차량운행정보 서비스, 긴급사고정보 서비스 등)에 대하여, 각 차량단말 별로 또는 차량단말의 기종 별로 미원/미지원 여부를 정보 테이블로 관리할 수 있다.
또한, 본 발명의 중계장치(100)는, Hybrid V2X 기술에서 제공하는 각 서비스(예: 자율협력 주행 서비스, 신호등정보 서비스, 보행자감지정보 서비스, 차량운행정보 서비스, 긴급사고정보 서비스 등)에 대하여, 다수의 가상노변장치 별로 미원/미지원 여부를 정보 테이블로 관리할 수 있다.
제어부(130)는, 차량단말(20A) 및 선정한 가상노변장치(VRSU 11)의 정보 테이블을 근거로, 차량단말(20A) 및 선정한 가상노변장치(VRSU 11)가 공통적으로 모두 지원하는 서비스와 관련된 차량통신정보 만을 선별한다.
이에, 제어부(130)는, 차량단말(20A)의 선정한 가상노변장치(VRSU 11)로 전술의 선별한 차량통신정보를 전송하여, 가상노변장치(VRSU 11) 정확히는 가상노변장치(VRSU 11)의 커버리지(V_C11)를 서비스하는 기지국(도 1의 31)을 통해 차량통신정보가 송신/브로드캐스팅될 수 있게 한다.
이렇게 되면, 차량단말(20A)은, 가상노변장치(VRSU 11)를 이용하여 전송되는 차량통신정보를 수신하여 사용할 수 있다.
아울러, 제어부(130)는, 차량단말(20B) 및 선정한 가상노변장치(VRSU 12,13)의 정보 테이블을 근거로, 차량단말(20B) 및 선정한 가상노변장치(VRSU 12)가 공통적으로 모두 지원하는 서비스와 관련된 차량통신정보 만을 선별하고, 차량단말(20B) 및 선정한 가상노변장치(VRSU 13)가 공통적으로 모두 지원하는 서비스와 관련된 차량통신정보 만을 선별한다.
이에, 제어부(130)는, 차량단말(20B)의 선정한 가상노변장치(VRSU 12,13) 각각으로 전술의 각기 선별한 차량통신정보를 전송하여, 가상노변장치(VRSU 12,13) 정확히는 가상노변장치(VRSU 12)의 커버리지(V_C12)를 서비스하는 기지국(도 1의 32) 및 가상노변장치(VRSU 13)의 커버리지(V_C13)를 서비스하는 기지국(도 1의 31)을 통해 차량통신정보가 송신/브로드캐스팅될 수 있게 한다.
이렇게 되면, 차량단말(20B)은, 가상노변장치(VRSU 12,13)를 각기 이용하여 전송되는 차량통신정보를 수신하여 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, WAVE 차량통신을 통해 전송되는 차량통신 트래픽이 이동통신망(LTE) 전체로 이중화 되어 전송되는 기존 Hybrid V2X 기술과 달리, 차량단말 및 가상노변장치(VRSU)의 서비스 지원 여부에 근거하여 차량통신정보의 전송 범위를 서비스 단위로 제한하는 차량통신 시나리오를 실현하고 있다.
이에, 본 발명에 따르면, 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조에서, 서비스 단위로 제한되는 전송 범위에서만 WAVE 차량통신을 통해 전송되는 차량통신 트래픽이 이동통신망(LTE)로 이중화 전송되는 것을 허용하기 때문에, 이동통신망(LTE)의 부하 상승 및 혼잡을 개선할 수 있다.
한편, 이하에서는, 차량통신정보의 메시지 전송량을 감소시키는 차량통신 시나리오(제3 실시예)를 설명하겠다.
제3 실시예의 차량통신 시나리오에 따르면, 제어부(130)는, 다수의 가상노변장치 중 커버리지가 중첩되는 2 이상의 가상노변장치를 구분하고, 구분한 2 이상의 가상노변장치에서 송신하는 차량통신정보를 병합하여 2 이상의 가상노변장치 중 일부를 통해 전송할 수 있다.
구체적으로, 제어부(130)는, 다수의 가상노변장치(VRSU 11,12,13,...) 별로 커버리지(V_C11,12,13,...)을 알 수 있으므로, 커버리지(V_C)가 중첩되는 2 이상의 가상노변장치(VRSU)를 구분할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 가상노변장치(VRSU 14,15)의 커버리지(V_C 14,15)가 커버리지 중 기 설정된 비율(예: 60%) 이상 중첩된다고 가정한다. 이러한 중첩 상황은, 가상노변장치(VRSU 14,15)가 사거리/교차로와 같이 여러 종류의 교통통신정보가 수집/브로드캐스팅될 필요가 있는 지점에 구성되는 경우 발생할 수 있다.
이 경우, 제어부(130)는, 가상노변장치(VRSU 14,15)를 커버리지(V_C)가 중첩되는 가상노변장치(VRSU)로 구분할 수 있다.
제어부(130)는, 구분한 2 이상의 가상노변장치(VRSU 14,15)에서 송신하는 차량통신정보를 병합하여 2 이상의 가상노변장치(VRSU 14,15) 중 일부를 통해 전송한다.
구체적으로, 제어부(130)는, 2 이상의 가상노변장치(VRSU 14,15)에서 송신하기 위한 차량통신정보 각각의 전송주기를 확인하여 가장 짧은 전송주기의 특정 차량통신정보가 송신되는 특정 가상노변장치를 확인한다.
본 발명의 중계장치(100)는, 하나의 가상노변장치(VRSU)를 이용하여 여러 종류 서비스의 교통통신정보(예: 신호등정보, 보행자감지정보, 긴급사고정보 등)를 전송할 수 있다. 이 경우, 각 서비스의 교통통신정보는 그 서비스에 설정된 전송주기 마다 전송될 것이다.
다만 이하에서는 설명의 편의를 위해, 가상노변장치(VRSU 14) 및 가상노변장치(VRSU 15)가 각기 한 종류 서비스의 교통통신정보를 전송하고 있는 상황을 가정하여 설명하겠다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 가상노변장치(VRSU 14)에서 송신하기 위한 차량통신정보 보다 가상노변장치(VRSU 15)에서 송신하기 위한 차량통신정보 의 전송주기가 더 짧은 것으로 가정한다.
이 경우, 제어부(130)는, 2 이상의 가상노변장치(VRSU 14,15)에서 송신하기 위한 차량통신정보 각각의 전송주기를 확인하여, 가장 짧은 전송주기의 특정 차량통신정보가 송신되는 특정 가상노변장치로서 가상노변장치(VRSU 15)를 확인할 것이다.
그리고, 제어부(130)는, 특정 차량통신정보를 전송주기(이하, 병합 전송주기) 마다 특정 가상노변장치(VRSU 15)로 전송하되, 2 이상의 가상노변장치(VRSU 14,15) 중 특정 가상노변장치(VRSU 15)를 제외한 나머지 가상노변장치(VRSU 14)에서 송신하기 위한 차량통신정보를 각 전송주기 마다 특정 가상노변장치(VRSU 15)로 함께 전송한다.
예를 들면, 제어부(130)는, 가상노변장치(VRSU 14)에서 송신하기 위한 차량통신정보를 각 전송주기 마다 발생하되 가상노변장치(VRSU 14)로 전송하지 않고 대기하며, 특정 가상노변장치(VRSU 15)에서 송신하기 위한 차량통신정보를 병합 전송주기 마다 발생하여 가상노변장치(VRSU 15)로 전송할 때 대기 중인 가상노변장치(VRSU 14)의 차량통신정보가 있으면 함께 전송할 수 있다.
이렇게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 중계장치(100)는 가상노변장치(VRSU 14,15)에서 송신하기 위한 차량통신정보를 모두 특정 가상노변장치(VRSU 15)로 전송하게 되며, 이때의 전송 형태는 도 5에 도시된 바와 같을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상당 부분(예: 60% 이상) 커버리지(V_C)가 중첩되는 가상노변장치(VRSU)들에 대해서는 각 가상노변장치(VRSU)에서 송신/브로드캐스팅하는 차량통신정보의 메시지 전송량을 감소시키는 차량통신 시나리오를 실현하고 있다.
이에, 본 발명에 따르면, 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조에서, 이동통신망(LTE)을 거쳐 송신/브로드캐스팅하는 차량통신 트래픽을 줄임으로써, 이동통신망(LTE)의 부하 상승 및 혼잡을 개선할 수 있다.
한편, 이하에서는, 차량통신 트래픽 이중화 전송 시의 차량통신 시나리오(제4 실시예)를 설명하겠다.
먼저, 도 6을 참조하여, 본 발명에서 차량통신 트래픽 이중화 전송 시, 차량통신 트래픽의 전달 경로를 설명하면 다음과 같다.
다운링크의 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, ITS서버(200)에서 차량단말(20)의 존재가 감지된 커버리지(C 1)의 WAVE 노변장치(RSU 1)로 지정된 차량통신정보(예: 신호등정보)를 전송하면, 이 차량통신정보가 IDC를 거쳐 WAVE 노변장치(RSU 1)를 통해 송신/브로드캐스팅되어, 해당 차량단말(20)에 수신될 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 중계장치(100)는, 차량단말(20)의 이동성 관리를 근거로 차량단말(20)의 존재(위치/접근)을 파악 및 선정한 가상노변장치(VRSU 13)로 차량통신정보(예: 신호등정보)를 전송하면, 가상노변장치(VRSU 13) 정확히는 가상노변장치(VRSU 13)의 커버리지(V_C13)를 서비스하는 기지국(도 1의 32)을 통해 차량통신정보가 송신/브로드캐스팅되어, 해당 차량단말(20)에 수신될 수 있다.
이때, 본 발명의 중계장치(100)가 가상노변장치(VRSU 13)를 이용하여 전송할 차량통신정보(예: 신호등정보)를 획득하는 방식은, ITS서버(200)와 IDC를 통해 간접적으로 연동하는 경우 IDC로부터 전달받을 수 있고, ITS서버(200)와 직접적으로 연동하는 경우 ITS서버(200)로부터 전달받을 수 있다.
차량단말(20)은, 커버리지(C 1) 및 커버리지(V_C 13)가 중첩되는 WAVE 노변장치(RSU 1) 및 가상노변장치(VRSU 13)로부터 동일한 차량통신정보가 수신되는 경우, 필터링하여 하나의 차량통신정보를 사용할 수 있다.
구체적으로, 차량단말(20)은, 수신한 차량통신정보에서 메시지ID, 서비스ID, 타임스탬프 등을 확인하여, WAVE 노변장치(RSU 1) 및 가상노변장치(VRSU 13)로부터 수신한 차량통신정보의 서비스ID가 동일하고 타임스탬프에 따른 시간 차가 기 지정된 시간(예: 5초)이내이면 동일 서비스의 차량통신정보로 판단하고, 전송순서에 따른 메시지ID까지 동일하면 동일한 차량통신정보가 수신된 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 차량단말(20)은, WAVE 노변장치(RSU 1) 및 가상노변장치(VRSU 13)로부터 수신한 동일한 차량통신정보 중 나중에 수신한 차량통신정보를 필터링하여 먼저 수신한 차량통신정보 하나 만을 사용할 수 있다.
업링크의 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 커버리지(C 1) 및 커버리지(V_C13)가 중첩된 지점에 위치하는 차량단말(20)이 차량통신정보(예: 차량운행정보)를 송신하면, 이 차량통신정보는 WAVE 노변장치(RSU 1)에서 수신/수집되고 IDC를 거쳐 ITS서버(200)로 전송될 수 있다.
다만, 본 발명에서는, WAVE 노변장치(RSU)에서 수신/수집되는 차량통신정보가 IDC를 거쳐 ITS서버(200)로 직접 전송되지 않고, 본 발명의 중계장치(100)로 전달되는 것이 바람직하다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 커버리지(C 1) 및 커버리지(V_C13)가 중첩된 지점에 위치하는 차량단말(20)이 차량통신정보(예: 차량운행정보)를 송신하면, 이 차량통신정보는 가상노변장치(VRSU 13) 정확히는 가상노변장치(VRSU 13)의 커버리지(V_C13)를 서비스하는 기지국(도 1의 32)에서도 수신/수집되어, 중계장치(100)로 전달된다.
이에, 본 발명의 중계장치(100)는, 커버리지(C 1) 및 커버리지(V_C13)가 중첩된 지점에 위치하는 차량단말(20)로부터 이중화 전송되는 차량통신정보, 즉 WAVE 노변장치(RSU 1)에서 수집된 차량통신정보 및 가상노변장치(VRSU 13)에서 수집된 차량통신정보를 전달받게 된다.
본 발명의 중계장치(100, 특히 제어부(130))는, 커버리지(C 1) 및 커버리지(V_C 13)가 중첩되는 WAVE 노변장치(RSU 1) 및 가상노변장치(VRSU 13)로부터 동일한 차량통신정보가 수신되는 경우, 필터링하여 하나의 차량통신정보를 수신처로 전달하도록 할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 중계장치(100, 특히 제어부(130))는, 수신한 차량통신정보에서 송신처에 해당하는 차량단말(20)의 식별정보를 기준으로, 메시지ID, 서비스ID, 타임스탬프 등을 확인한다.
이에, 본 발명의 중계장치(100, 특히 제어부(130))는, 차량단말(20)의 식별정보를 기준으로, WAVE 노변장치(RSU 1) 및 가상노변장치(VRSU 13)로부터 수신한 차량통신정보의 서비스ID가 동일하고 타임스탬프에 따른 시간 차가 기 지정된 시간(예: 5초)이내이면 동일 서비스의 차량통신정보로 판단하고, 전송순서에 따른 메시지ID까지 동일하면 동일한 차량통신정보가 수신된 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 본 발명의 중계장치(100, 특히 제어부(130))는, WAVE 노변장치(RSU 1) 및 가상노변장치(VRSU 13)로부터 수신한 동일한 차량통신정보 중 나중에 수신한 차량통신정보를 필터링하여 먼저 수신한 차량통신정보 하나 만을 수신처 즉 ITS서버(200)로 전달하도록 한다.
이때, 본 발명의 중계장치(100, 특히 제어부(130))가 차량통신정보를 ITS서버(200)로 전달하는 방식은, ITS서버(200)와 IDC를 통해 간접적으로 연동하는 경우 IDC를 거쳐 전달할 수 있고, ITS서버(200)와 직접적으로 연동하는 경우 ITS서버(200)로 직접 전달할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, WAVE 차량통신을 통해 전송되는 차량통신 트래픽이 제한/허용되는 전송 범위 내에서는 이동통신망(LTE)을 통해 이중화 전송되면서, 이중화 전송 시 중복되는 차량통신정보를 필터링(제거)하는 차량통신 시나리오를 실현하고 있다.
이에, 본 발명에 따르면, 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조에서, WAVE 차량통신을 통해 전송되는 차량통신 트래픽이 이동통신망(LTE)을 통해 이중화 전송하는 구체적/기술적인 차량통신 시나리오를 실현함으로써, 차량통신의 통신 성공률을 높일 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따르면, 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조에서, 망 부하 및 통신 성공률 등을 고려한 구체적인 차량통신 시나리오를 실현함으로써, 결과적으로 차량통신의 품질을 향상시키는 효과를 도출할 수 있다.
이하에서는 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중계장치의 동작 방법을 설명하겠다.
먼저, 도 7을 참조하여, 지리적/서비스 단위로 차량통신정보의 전송 범위를 제한하는 차량통신 시나리오를 설명하겠다.
본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 지정된 가상의 커버리지에 대하여, 커버리지를 서비스하는 기지국을 통해 차량통신정보를 송수신하는 가상노변장치(VRSU)를 구성한다(S10).
도 1을 참조하여 가상노변장치(VRSU 11,12,13)을 예로서 설명하면, 본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 지정된 커버리지(V_C11)를 서비스하는 기지국(31)을 통해 차량통신정보를 송수신하는 가상노변장치(VRSU 11)을 구성하고, 지정된 커버리지(V_C12)를 서비스하는 기지국(31)을 통해 차량통신정보를 송수신하는 가상노변장치(VRSU 12)을 구성하고, 지정된 커버리지(V_C13)를 서비스하는 기지국(32)을 통해 차량통신정보를 송수신하는 가상노변장치(VRSU 13)을 구성할 수 있다.
이동통신망(예: LTE)의 기지국(eNB)은 전국적으로 구축되어 있다고 보아도 무방하다.
이에, 본 발명에서는, 전국적으로 임의의 지점들에 다수의 가상노변장치(VRSU)를 구성할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 주기적으로 수집되는 각 차량단말(20)의 위치정보를 근거로, 차량 진행방향 및 차량이 위치한 도로의 교통혼잡을 기반으로 하는 차량 진행속도를 예측하여 이동성을 관리할 수 있다(S20).
한편, 본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 각 차량단말(20)의 이동성을 근거로, 각 차량단말(20)이 다수의 가상노변장치(VRSU 11,12,13,...) 중 어떤 가상노변장치(VRSU)의 커버리지에 접근 또는 위치하는지를 지속적으로 모니터링할 수 있고, 접근 또는 위치 시 차량통신정보를 전송할 가상노변장치(VRSU)를 선정한다(S30).
도 3에 도시된 바와 같이, 차량단말(20A)가 커버리지(V_C11)에 위치하고, 차량단말(20B)가 커버리지(V_C13) 및 커버리지(V_C12)의 중첩 영역에 위치한다고 가정한다.
이 경우, 중계장치(100)는, 차량단말(20A)가 가상노변장치(VRSU 11)의 커버리지(V_C11)에 위치하고, 차량단말(20B)가 가상노변장치(VRSU 13)의 커버리지(V_C13)에 위치 및 가상노변장치(VRSU 12)의 커버리지(V_C12)로 접근하는 것으로 판단할 것이고, 이 차량단말(20A,20B) 각각에 대해 차량통신정보 전송에 이용할 가상노변장치(VRSU)를 선정한다.
예컨대, 중계장치(100)는, 차량단말(20A)에 대해서는 다수의 가상노변장치 중 차량단말(20A)의 이동성을 근거로 가상노변장치(VRSU 11)를 선정하고, 차량단말(20B)에 대해서는 다수의 가상노변장치 중 차량단말(20B)의 이동성을 근거로 가상노변장치(VRSU 12,13)를 선정할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 차량단말(20A) 및 가상노변장치(VRSU 11)가 공통적으로 모두 지원하는 서비스를 확인하고, 차량단말(20B) 및 가상노변장치(VRSU 12,13)가 공통적으로 모두 지원하는 서비스를 확인한다(S40).
예를 들어, 중계장치(100)는, Hybrid V2X 기술에서 제공하는 각 서비스(예: 자율협력 주행 서비스, 신호등정보 서비스, 보행자감지정보 서비스, 차량운행정보 서비스, 긴급사고정보 서비스 등)에 대하여, 각 차량단말 별로 또는 차량단말의 기종 별로 미원/미지원 여부를 정보 테이블로 관리할 수 있다.
또한, 중계장치(100)는, Hybrid V2X 기술에서 제공하는 각 서비스(예: 자율협력 주행 서비스, 신호등정보 서비스, 보행자감지정보 서비스, 차량운행정보 서비스, 긴급사고정보 서비스 등)에 대하여, 다수의 가상노변장치 별로 미원/미지원 여부를 정보 테이블로 관리할 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 차량단말(20A) 및 선정한 가상노변장치(VRSU 11)의 정보 테이블을 근거로, 차량단말(20A) 및 선정한 가상노변장치(VRSU 11)가 공통적으로 모두 지원하는 서비스를 확인 및 이 서비스와 관련된 차량통신정보 만을 선별하고, 가상노변장치(VRSU 11)로 선별한 차량통신정보를 전송하여, 가상노변장치(VRSU 11) 정확히는 가상노변장치(VRSU 11)의 커버리지(V_C11)를 서비스하는 기지국(도 1의 31)을 통해 차량통신정보가 송신/브로드캐스팅될 수 있게 한다(S50).
이렇게 되면, 차량단말(20A)은, 가상노변장치(VRSU 11)를 이용하여 전송되는 차량통신정보를 수신하여 사용할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 차량단말(20B) 및 선정한 가상노변장치(VRSU 12,13)의 정보 테이블을 근거로, 차량단말(20B) 및 선정한 가상노변장치(VRSU 12)가 공통적으로 모두 지원하는 서비스를 확인 및 이 서비스와 관련된 차량통신정보 만을 선별하고, 가상노변장치(VRSU 12,13) 각각으로 전술의 각기 선별한 차량통신정보를 전송하여, 가상노변장치(VRSU 12,13) 정확히는 가상노변장치(VRSU 12)의 커버리지(V_C12)를 서비스하는 기지국(도 1의 32) 및 가상노변장치(VRSU 13)의 커버리지(V_C13)를 서비스하는 기지국(도 1의 31)을 통해 차량통신정보가 송신/브로드캐스팅될 수 있게 한다(S50).
이렇게 되면, 차량단말(20B)은, 가상노변장치(VRSU 12,13)를 각기 이용하여 전송되는 차량통신정보를 수신하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 차량통신 서비스가 오프되지 않는 한(S60 No), S20단계 및 그 이후 단계를 지속적으로 수행할 것이다.
이하에서는 도 8을 참조하여, 차량통신정보의 메시지 전송량을 감소시키는 차량통신 시나리오를 설명하겠다.
본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 다수의 가상노변장치(VRSU 11,12,13,...) 별로 커버리지(V_C11,12,13,...)을 알 수 있으므로, 커버리지(V_C)가 중첩되는 2 이상의 가상노변장치(VRSU)를 구분할 수 있다(S110).
도 4에 도시된 바와 같이, 가상노변장치(VRSU 14,15)의 커버리지(V_C 14,15)가 커버리지 중 기 설정된 비율(예: 60%) 이상 중첩된다고 가정한다. 이러한 중첩 상황은, 가상노변장치(VRSU 14,15)가 사거리/교차로와 같이 여러 종류의 교통통신정보가 수집/브로드캐스팅될 필요가 있는 지점에 구성되는 경우 발생할 수 있다.
이 경우, 중계장치(100)는, 가상노변장치(VRSU 14,15)를 커버리지(V_C)가 중첩되는 가상노변장치(VRSU)로 구분할 수 있다.
본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 구분한 2 이상의 가상노변장치(VRSU 14,15)에서 송신하는 차량통신정보를 병합하여 2 이상의 가상노변장치(VRSU 14,15) 중 일부를 통해 전송한다(S120,S130).
구체적으로, 중계장치(100)는, 2 이상의 가상노변장치(VRSU 14,15)에서 송신하기 위한 차량통신정보 각각의 전송주기를 확인하여 가장 짧은 전송주기의 특정 차량통신정보가 송신되는 특정 가상노변장치를 확인한다(S120).
중계장치(100)는, 하나의 가상노변장치(VRSU)를 이용하여 여러 종류 서비스의 교통통신정보(예: 신호등정보, 보행자감지정보, 긴급사고정보 등)를 전송할 수 있다. 이 경우, 각 서비스의 교통통신정보는 그 서비스에 설정된 전송주기 마다 전송될 것이다.
다만 이하에서는 설명의 편의를 위해, 가상노변장치(VRSU 14) 및 가상노변장치(VRSU 15)가 각기 한 종류 서비스의 교통통신정보를 전송하고 있는 상황을 가정하여 설명하겠다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 가상노변장치(VRSU 14)에서 송신하기 위한 차량통신정보 보다 가상노변장치(VRSU 15)에서 송신하기 위한 차량통신정보 의 전송주기가 더 짧은 것으로 가정한다.
이 경우, 중계장치(100)는, 2 이상의 가상노변장치(VRSU 14,15)에서 송신하기 위한 차량통신정보 각각의 전송주기를 확인하여, 가장 짧은 전송주기의 특정 차량통신정보가 송신되는 특정 가상노변장치로서 가상노변장치(VRSU 15)를 확인할 것이다.
그리고, 중계장치(100)는, 특정 차량통신정보를 전송주기(이하, 병합 전송주기) 마다 특정 가상노변장치(VRSU 15)로 전송하되, 2 이상의 가상노변장치(VRSU 14,15) 중 특정 가상노변장치(VRSU 15)를 제외한 나머지 가상노변장치(VRSU 14)에서 송신하기 위한 차량통신정보를 각 전송주기 마다 특정 가상노변장치(VRSU 15)로 함께 전송한다(S130).
예를 들면, 중계장치(100)는, 가상노변장치(VRSU 14)에서 송신하기 위한 차량통신정보를 각 전송주기 마다 발생하되 가상노변장치(VRSU 14)로 전송하지 않고 대기하며, 특정 가상노변장치(VRSU 15)에서 송신하기 위한 차량통신정보를 병합 전송주기 마다 발생하여 가상노변장치(VRSU 15)로 전송할 때 대기 중인 가상노변장치(VRSU 14)의 차량통신정보가 있으면 함께 전송할 수 있다.
이렇게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 중계장치(100)는 가상노변장치(VRSU 14,15)에서 송신하기 위한 차량통신정보를 모두 특정 가상노변장치(VRSU 15)로 전송하게 되며, 이때의 전송 형태는 도 5에 도시된 바와 같을 것이다.
이에, 중계장치(100)가 특정 가상노변장치(VRSU 15)로 병합/전송하는 차량통신정보는, 특정 가상노변장치(VRSU 15) 정확히는 가상노변장치(VRSU 15)의 커버리지(V_C15)를 서비스하는 기지국을 통해 송신/브로드캐스팅될 것이다(S140).
본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 차량통신 서비스가 오프되지 않는 한(S150 No), 가상노변장치(VRSU)의 구성에 변경이 발생하지 않는다면 S130단계 및 그 이후 단계를 지속적으로 수행할 것이다.
이하에서는, 도 9를 참조하여, 차량통신 트래픽 이중화 전송 시의 차량통신 시나리오를 설명하겠다.
도 6에 도시된 바와 같이, 중계장치(100)는, IDC와의 연동을 기반으로, WAVE 노변장치(RSU)에서 수신/수집되는 차량통신정보를 전달받게 된다.
아울러, 중계장치(100)는, 가상노변장치(VRSU) 정확히는 가상노변장치(VRSU)의 커버리지(V_C)를 서비스하는 기지국에서 수신/수집되는 차량통신정보를 전달받게 된다.
본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 수신한 차량통신정보에서 송신처에 해당하는 차량단말(20)의 식별정보를 기준으로, 메시지ID, 서비스ID, 타임스탬프 등을 확인한다(S210).
이에, 본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 차량단말(20)의 동일한 식별정보를 기준으로, WAVE 노변장치(RSU 1) 및 가상노변장치(VRSU 13)로부터 수신한 차량통신정보의 서비스ID가 동일하고 타임스탬프에 따른 시간 차가 기 지정된 시간(예: 5초)이내이면 동일 서비스의 차량통신정보로 판단하고, 전송순서에 따른 메시지ID까지 동일하면 동일한 차량통신정보가 수신된 것으로 판단할 수 있다(S220 Yes).
이 경우, 본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, WAVE 노변장치(RSU 1) 및 가상노변장치(VRSU 13)로부터 수신한 동일한 차량통신정보 중 먼저 수신된 차량통신정보 외 나머지를 필터링(제거)한다(S230).
그리고, 본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 남겨진 차량통신정보 하나 만을 수신처 즉 ITS서버(200)로 전달하도록 한다(S280).
본 발명에 따른 중계장치의 동작 방법에서 중계장치(100)는, 차량통신 서비스가 오프되지 않는 한(S250 No), S210단계 및 그 이후 단계를 지속적으로 수행할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조에서, 망 부하 및 통신 성공률 등을 고려한 구체적인 차량통신 시나리오를 실현함으로써, 결과적으로 차량통신의 품질을 향상시키는 효과를 도출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 중계장치의 동작 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명의 하이브리드 차량통신 시스템과, 이에 포함되는 중계장치 및 그 장치의 동작 방법에 따르면, 하이브리드(Hybrid) 차량통신 구조에서, 망 부하 및 통신 성공률 등을 고려한 구체적인 차량통신 시나리오를 실현하는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100 : 중계장치
110 : 가상노변장치구성부 120 : 이동성관리부
130 : 제어부

Claims (10)

  1. 지정된 가상의 커버리지에 대하여, 상기 커버리지를 서비스하는 기지국을 통해 차량통신정보를 송수신하는 가상노변장치를 구성하는 가상노변장치구성부;
    차량단말로의 차량통신정보 전송 시, 다수의 가상노변장치 중 상기 차량단말의 이동성을 근거로 선정한 가상노변장치를 이용하여 전송하는 제어부를 포함하며;
    상기 제어부는,
    상기 다수의 가상노변장치 중 커버리지가 중첩되는 2 이상의 가상노변장치를 구분하고, 상기 2 이상의 가상노변장치에서 송신하는 차량통신정보를 병합하여 상기 2 이상의 가상노변장치 중 일부를 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 중계장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    수집되는 각 차량단말의 위치정보를 근거로, 상기 각 차량단말의 이동성을 관리하는 이동성관리부를 더 포함하며,
    상기 이동성관리부는,
    주기적으로 수집되는 각 차량단말의 위치정보를 근거로, 차량 진행방향 및 차량이 위치한 도로의 교통혼잡을 기반으로 하는 차량 진행속도를 예측하여 이동성을 관리하는 것을 특징으로 하는 중계장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량단말로의 차량통신정보 전송 시, 상기 차량통신정보 중에서 상기 차량단말 및 상기 선정한 가상노변장치가 모두 지원하는 서비스와 관련된 차량통신정보 만을 선별하여 전송하는 것을 특징으로 하는 중계장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 가상노변장치 중 일부는,
    상기 2 이상의 가상노변장치 각각에서 송신하는 각 차량통신정보의 전송주기를 근거로 확인되는 것을 특징으로 하는 중계장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 2 이상의 가상노변장치에서 송신하기 위한 차량통신정보 각각의 전송주기를 확인하여 가장 짧은 전송주기의 특정 차량통신정보가 송신되는 특정 가상노변장치를 확인하고,
    상기 특정 차량통신정보를 전송주기 마다 상기 특정 가상노변장치로 전송하되, 상기 2 이상의 가상노변장치 중 상기 특정 가상노변장치를 제외한 나머지 가상노변장치에서 송신하기 위한 차량통신정보를 각 전송주기 마다 상기 특정 가상노변장치로 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 중계장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    설치된 위치에서 차량통신정보를 송수신하는 다수의 노변장치와 관련된 통신네트워크와의 연동을 기반으로,
    커버리지가 중첩되는 노변장치 및 가상노변장치를 통해 동일한 차량단말로부터의 동일한 차량통신정보가 수신되는 경우 필터링하여, 하나의 차량통신정보를 수신처에 전달하도록 하는 것을 특징으로 하는 중계장치.
  7. 지정된 가상의 커버리지에 대하여, 상기 커버리지를 서비스하는 기지국을 통해 차량통신정보를 송수신하는 가상노변장치를 구성하는 가상노변장치구성단계;
    차량단말로의 차량통신정보 전송 시, 다수의 가상노변장치 중 상기 차량단말의 이동성을 근거로 선정한 가상노변장치를 이용하여 전송하는 정보전송단계를 포함하며;
    상기 정보전송단계는,
    상기 다수의 가상노변장치 중 커버리지가 중첩되는 2 이상의 가상노변장치를 구분하고, 상기 2 이상의 가상노변장치에서 송신하는 차량통신정보를 병합하여 상기 2 이상의 가상노변장치 중 일부를 통해 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계장치의 동작 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 정보전송단계는,
    상기 차량단말로의 차량통신정보 전송 시, 상기 차량통신정보 중에서 상기 차량단말 및 상기 선정한 가상노변장치가 모두 지원하는 서비스와 관련된 차량통신정보 만을 선별하여 전송하는 것을 특징으로 하는 중계장치의 동작 방법.
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 정보전송단계는,
    상기 2 이상의 가상노변장치에서 송신하기 위한 차량통신정보 각각의 전송주기를 확인하여 가장 짧은 전송주기의 특정 차량통신정보가 송신되는 특정 가상노변장치를 확인하고,
    상기 특정 차량통신정보를 전송주기 마다 상기 특정 가상노변장치로 전송하되, 상기 2 이상의 가상노변장치 중 상기 특정 가상노변장치를 제외한 나머지 가상노변장치에서 송신하기 위한 차량통신정보를 각 전송주기 마다 상기 특정 가상노변장치로 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 중계장치의 동작 방법.
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