KR20010113333A

KR20010113333A - 근거리 전용 무선 통신 시스템에서 기지국 장치와 차량단말간 상향 및 하향 신호 처리 방법

Info

Publication number: KR20010113333A
Application number: KR1020000033626A
Authority: KR
Inventors: 최광주
Original assignee: 서평원; 엘지정보통신주식회사
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2000-06-19
Publication date: 2001-12-28

Abstract

본 발명은 근거리 전용 무선 통신 시스템에 관한 것으로 특히 지능형 교통 시스템 서비스를 위한 기지국 장치와 차량 단말간의 무선 통신 서비스를 제공할 수 있는 근거리 전용 무선 통신 시스템에서의 기지국 장치와 차량 단말간 상향 및 하향 신호 처리 방법에 관한 것이다. 이와 같은 근거리 전용 무선 통신 시스템에서의 기지국 장치와 차량 단말간 상향 및 하향 신호 처리 방법은 기지국 장치의 중앙처리장치에서 차량 단말로 전송할 데이터를 생성하는 단계와, 상기 생성된 데이터를 근거리 전용 무선 통신 시스템용 데이터 프레임으로 포맷팅하는 단계와, 상기 데이터 프레임을 엔코딩하고, 변조한 다음 무선주파수 신호로 상향변환하여 상기 차량 단말로 전송하는 단계와, 상기 차량단말에서 상기 무선주파수 신호를 수신하여 중간주파수로 하향변환하는 단계와, 상기 하향변환된 신호를 복조하고, 디코딩하는 단계와, 상기 디코딩된 데이터를 디포맷팅 한 다음 상기 디포맷팅된 데이터에서 소스 데이터를 복원하는 단계와, 상기 차량 단말의 중앙처리장치에서 상기 소스 데이터를 분석하고 그에 상응하는 동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

근거리 전용 무선 통신 시스템에서 기지국 장치와 차량 단말간 상향 및 하향 신호 처리 방법{Method for Signal processing between Road Side Unit and On Board Unit in Dedicated Short Range Communication}

본 발명은 근거리 전용 무선 통신(Dedicated Short Range Communication)(이하 DSRC라 약칭 함) 시스템에 관한 것으로, 특히 지능형 교통 시스템(Intelligent Transport System : 이하 ITS라 약칭 함) 서비스를 위한 기지국 장치와 차량 단말간의 통신 서비스를 제공하기에 적당하도록 한 근거리 전용 무선 통신 시스템에서 기지국 장치와 차량 단말간 상향 및 하향 신호 처리 방법에 관한 것이다.

최근 선진외국에서는 ITS서비스를 제공하기 위한 시스템 및 다양한 형태의 단말을 개발하여 상용서비스 또는 시범서비스 중에 있다. 특히 일본의 경우 ARIB(Association of Radio Industries and Business)규격을 기반으로 TDMA/FDD 및 TDMA/TDD방식의 DSRC시스템을 개발하여 ETC(Electronic Toll Collection)시스템, CNS(Car Navigation System) 및 주차관리시스템 등에 시범운용 중에 있으며, 이 시험기간을 거쳐 2001년부터는 순차적으로 서비스를 시행할 계획에 있다.

국내의 경우 ITS서비스를 위한 인프라로 도입이 예상되는 DSRC시스템을 개발 중에 있으며, 단말기와의 호환성을 유지하기 위해 TTA(Telecommunications Technology Association) 표준화기구에서 DSRC 프로토콜에 대한 표준화를 진행 중에 있다.

DSRC 시스템은 차량단말을 보유한 이용자에게 교통정보, 위치정보 및 안전에 관한 정보등 다양한 서비스를 제공하기 위한 시스템으로 다수의 노변기지국, 차량단말 및 서버로 구성된 시스템이다.

DSRC 시스템은 ITS에서 제공하는 서비스인 첨단교통관리시스템(ATMS : Advanced Traffic Management System), 첨단교통정보시스템(ATIS : Advanced Traveler Information System), 첨단대중교통시스템(APTS : Advanced Public Transportation Systems), 첨단화물운송시스템(CVO : Commercial Vehicle Operations), 첨단도로 및 차량시스템(AVHS : Advanced Vehicle and HighwaySystem)에서 필요로 하는 정보를 제공할 수 있는 장치로서 ITS서비스를 위한 인프라 성격의 시스템이다.

이러한 DSRC시스템의 용도로는 교통정보 수집 및 활용, 차량운전 중 전방에서의 사고 및 긴급상황, 교통흐름제어, 교통정보제공, 인접지역에 대한 여행자정보, 자동요금징수, 대중교통관리를 위한 운행안내 시스템, 화물차량관리 및 교차로 충돌 회피용 등 매우 다양한 용도로 사용될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 DSRC 시스템을 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 DSRC 시스템의 네트웍 구성도를 나타낸 도면이다.

일반적인 DSRC시스템의 네트웍 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이, 각종 차량단말에 대한 정보를 관리하는 서버(Server)(10)와, 서버(10)로부터 제공되는 차량단말(60)을 위한 정보를 차량단말(60)과 무선통신프로토콜에 의해 고속으로 데이터를 전송하거나, 차량단말(60)의 요구에 따라 무선채널할당 및 고속데이터수신기능을 수행하는 다수의 기지국(30,40,50)으로 구성되며, 다수의 기지국(30,40,50)과 서버(10)는 전용망(20)으로 연결된다. 참고로 차량단말장치는 서비스 형태에 따라 다양한 형태의 단말기로 구성할 수 있다.

이와 같은 DSRC 시스템을 이용한 ITS 서비스를 위한 연구가 지속적으로 진행되고 있으며, DSRC 프로토콜 표준화를 위한 연구 역시 진행 중에 있다.

본 발명의 목적은 근거리 전용 무선 통신(DSRC) 시스템에서 지능형 교통 시스템(ITS) 서비스를 제공하는 기지국 장치와 차량 단말간 무선 통신 서비스를 제공하기 위한 근거리 전용 무선 통신 시스템에서 기지국 장치와 차량 단말간 상향 및 하향 신호 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 기지국 장치의 중앙처리장치에서 차량 단말로 전송할 데이터를 생성하는 단계와, 상기 생성된 데이터를 근거리 전용 무선 통신 시스템용 데이터 프레임으로 포맷팅하는 단계와, 상기 데이터 프레임을 엔코딩하고, 변조한 다음 무선주파수 신호로 상향변환하여 상기 차량 단말로 전송하는 단계와, 상기 차량단말에서 상기 무선주파수 신호를 수신하여 중간주파수로 하향변환하는 단계와, 상기 하향변환된 신호를 복조하고, 디코딩하는 단계와, 상기 디코딩된 데이터를 디포맷팅 한 다음 상기 디포맷팅된 데이터에서 소스 데이터를 복원하는 단계와, 상기 차량 단말의 중앙처리장치에서 상기 소스 데이터를 분석하고 그에 상응하는 동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 기지국 장치에서 차량 단말로 전송할 데이터는 차량운전 중 전방에서의 사고 및 긴급상황, 목적지의 교통흐름과 관련된 교통정보, 인접지역에 대한 여행자 정보, 자동요금징수, 운행안내 데이터 중 어느 하나 이상이다.

그리고 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 차량 단말의 중앙처리장치(OBU CPU)에서 기지국 장치(DSRC RSU)로 전송하고자 하는 정보 데이터를 생성하는 단계와, 상기 정보 데이터를 근거리 전용 무선 통신(DSRC) 시스템의 무선구간프로토콜로 포맷팅하는 단계와, 상기 포맷팅된 데이터를 엔코딩(Encoding) 및 정형(Shaping)하는 단계와, 상기 정형된 데이터를 변조하고, 무선주파수 대역으로 주파수 변환한 후 상기 기지국 장치로 전송하는 단계와, 상기 기지국 장치에서 상기 무선주파수 신호를 수신하여 중간주파수로 하향변환하는 단계와, 상기 중간주파수 신호를 복조한 다음 상기 수신 데이터를 검출하는 단계와, 상기 검출한 수신 데이터를 디포맷팅한 후 상기 디포맷팅된 데이터에서 정보 데이터를 추출하는 단계와, 상기 기지국 장치의 중앙처리장치(RSU CPU)에서 상기 정보데이터를 분석하여 그에 상응하는 동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 차량 단말에서 상기 기지국 장치로 전송할 데이터는 상기 차량단말의 단말 식별번호, 위치정보 및 차량의 진행속도 정보 중 어느 하나 이상이다.

도 1은 일반적인 근거리 전용 무선 통신(DSRC) 시스템의 네트웍 구성도를 나타낸 도면

도 2는 본 발명에 따른 근거리 전용 무선 통신(DSRC) 시스템의 기지국 장치를 나타낸 도면

도 3은 도 2에 나타낸 기지국 장치의 하향 신호 흐름을 설명하기 위한 블록 구성도

도 4는 도 2에 나타낸 기지국 장치의 하향 신호 흐름에 따른 차량 단말의 신호 흐름을 설명하기 위한 블록 구성도

도 5는 도 2에 나타낸 기지국 장치의 상향 신호 흐름을 설명하기 위한 블록 구성도

도 6는 도 5에 나타낸 기지국 장치의 상향 신호 흐름에 따른 차량 단말의 신호 흐름을 설명하기 위한 블록 구성도

도 7은 도 2에 나타낸 기지국 장치의 제어부와 무선주파수부의 구조를 설명하기 위한 도면

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 서버 20 : 전용망

30, 40, 50 : 기지국 60 : 차량 단말

70 : 무선주파수부 71 : 무선 주파수 변환부

72 : 안테나부 73 : RF부 RS422

74 : 변복조부 75 : RF 스위치부

76 : 센서 77 : 레큘레이터

80 : 제어부 81 : 미디어 액세스 제어부

82 : 제 2 인터페이스부 83 : 제 1 메모리

84 : 제 2 메모리 85 : 버퍼

86 : 전원 공급부 87 : 제 1 표시부

88 : 제 2 표시부 89a, 89b: 제 3, 제 4 인터페이스부

90??110 : 중앙처리장치 91 : 망접속 인터페이스부

100, 120 : 기지국 장치(RSU) 110,130 : 차량 단말 장치

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 근거리 전용 무선 통신(DSRC) 시스템의 기지국 장치를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 DSRC 시스템의 기지국 장치는 무선주파수부(RF)(70)와 제어부(80)로 나눌 수 있다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 무선주파수부(70)는 차량단말과 기지국간 무선주파수를 송수신하기 위한 안테나부(72)와, 상기 안테나부(72)를 통해 수신된 무선주파수 신호를 중간주파수 신호로 변환하거나, 상기 안테나부(72)를 통해 송신될중간주파수(IF) 신호를 무선주파수 신호로 변환하는 무선주파수 변환부(71)와, 상기 무선주파수 변환부(71)로 송신될 신호를 변조하거나 상기 무선주파수 변환부(71)에서 수신된 신호를 복조하는 변복조부(74)와, 상기 무선주파수 변환부(71) 또는 진폭편이방식 모뎀(74)에서 송수신되는 신호를 분리하는 무선주파수(RF) 스위치부(75)와, 상기 무선주파수부(70)의 동작 상태와 관련된 정보신호를 검출하는 센서부(76)와, 상기 제어부(80)와 상기 무선주파수부(70)간 데이터 신호를 송수신하기 위한 제 1 인터페이스부(73)로 구성되고, 상기 제어부(80)는 상기 제 1 인터페이스부(73)를 통해 상기 무선주파수부(70)와 데이터를 송수신하는 제 2 인터페이스부(82)와, 상기 제 2 인터페이스부(82)를 통해 상기 차량단말(60)로 송신하기 위한 데이터 프레임을 생성하거나 상기 차량 단말(60)에서 상기 무선주파수부(70)를 통해 수신된 신호에서 정보 데이터를 추출하는 미디어 액세스 제어부(Media Access Control FPGA)(81)와, 상기 서버(10)와 상기 차량 단말(60)에 대한 각종 정보를 송수신하는 망접속 인터페이스부(91)와, 운용자에게 상기 무선주파수부(70) 또는 제어부(80)의 유지보수를 위한 인터페이스를 제공하는 제 3 인터페이스부(89)와, 상기 무선주파수부(70) 또는 제어부(80)의 다양한 상태를 표시하는 제 1, 제 2 표시부(86,87)와, 상기 제 3 인터페이스부(89), 미디어 액세스 제어부(81), 망접속 인터페이스부(91), 제 1, 제 2 표시부(86,87)를 제어하는 중앙처리장치(90)와, 상기 제어부(86)에 전원을 공급하는 전원공급부(86)와, 상기 전원공급부(86)로부터 전원을 공급받아 무선주파수부(70)의 전원을 공급하는 레귤레이터(77)를 포함하여 구성된다.

여기서, 제 1, 제 2 인터페이스부(73,82)는 RS-422로 구성하며, 제 3, 제 4 인터페이스부(89a,89b)는 RS-232C로 구성한다. 그리고, 상기 망접속 제어부(91)는 이더넷, xDSL, 모뎀 및 이동통신망(PCS,DCN)을 통해 서버(10)와 데이터 통신이 가능하도록 구성한다.

이와 같은 근거리 전용 무선 통신 시스템의 기지국 장치의 동작을 설명하면, 중앙처리장치(90)는 무선 인터페이스 프로토콜(AIP : Air Interface Protocol)을 이용하여 차량단말(60)과 통신하게 되는데, 미디어 액세스 제어부(MAC FPGA)(81)는 차량단말(60)로 보내기 위한 데이터 프레임을 생성하여 제 2 인터페이스(82)를 통해 무선주파수부(70)로 송신하고, 차량단말(60)에서 무선주파수부(70)를 통해 전송된 신호로부터 차량단말(60)의 정보데이터를 추출하는 기능을 담당한다.

여기서, 망접속 인터페이스부(91)는 ITS서비스를 위해 DSRC기지국(예를 들면 도 1의 30번)에서 접수된 정보를 서버(10)와 통신하기 위한 다양한 인터페이스(이더넷, xDSL, 모뎀, 이동통신망(PCS, DCN))를 제공하고, 제 3, 제 4 인터페이스부(89a,89b)는 DSRC 시스템 운용자가 DSRC 기지국의 유지보수를 위하여 노트북 컴퓨터(Notebook PC)와 같은 단말을 이용하여 제어부(80)에 접속할 수 있도록 한다. 이때, 제 3, 제 4 인터페이스부(89a,89b)는 RS-232C를 이용하여 제어부(80)와 무선주파수부(70)간에 전송되는 신호의 레벨손실을 최소화할 수 있도록 한다.

그리고, 제 1, 제 2 표시부(87,88)는 DSRC기지국의 동작상태를 운용자의 편의성을 위해 사용되며 LED 또는 LCD를 사용한다.

그리고 전원 공급부(86)는 제어부(80)에 소요되는 전원 및 무선주파수부(70)에서 필요로 하는 전원을 제공한다.

한편, 무선주파수부(70)의 안테나부(72)는 DSRC에서 사용되는 무선주파(마이크로파) 대역의 주파수에서 서비스용도에 적합한 안테나를 사용하고, 무선주파수 변환부(71)는 중간주파수(Intermediate Frequency)를 무선주파(마이크로파)대역으로 변환하는 역할을 수행하고, 변복조부(74)는 ASK(Amplitude Shift Keying)방식의 디지털 변복조를 수행하며, 무선주파 스위치부(75)는 TDMA/TDD(Time Division Multiple Access/Time Division Multiplex)방식에서 송수신신호를 분리하기 위한 모듈이다.

또한, 센서(76)는 무선주파수부(70)의 동작상태를 제어부(80)에서 알 수 있도록 아날로그(Analog) 형태로 정보신호를 제공한다.

도 3은 도 2에 나타낸 기지국 장치의 하향 신호 흐름을 설명하기 위한 블록 구성도이고, 도 4는 도 2에 나타낸 기지국 장치의 하향 신호 흐름에 따른 차량 단말의 신호 흐름을 설명하기 위한 블록 구성도이다.

여기서, 기지국 장치(100)의 중앙처리장치(RSU CPU)(101), 프레임 포맷터(102), 엔코더(104) 및 제 1 인터페이스부(105)는 도 2에 나타낸 바와 같은 기지국 장치의 제어부(80)에 구성되는 것으로, 특히 프레임 포맷터(102)와 엔코더(104)는 제어부(80)의 미디어 액세스 제어부(81)에 구성된다.

그리고, 기지국 장치(100)의 제 2 인터페이스부(106), ASK 모듈레이터(107), 무선주파수 변환부(108) 및 파워앰프(109)는 도 2에 나타낸 바와 같은 기지국장치(100)의 무선주파수부(70)에 구성된다.

본 발명에 따른 기지국 장치(100)와 차량 단말(110)간 하향 신호 흐름중 기지국 장치(100)에서 차량 단말(110)로 전송하는 신호인 하향신호의 처리과정은 차량단말(110)로 전송하기 위한 정보데이터(차량운전 중 전방에서의 사고 및 긴급상황, 목적지의 교통흐름과 관련된 교통정보, 인접지역에 대한 여행자 정보, 자동요금징수, 운행안내 등)를 기지국 장치(RSU)(100)의 CPU(101)에서 프레임 포맷터(Frame Formatter)(102)로 보내면 프레임 포맷터(102)에서는 차량단말(110)과 기지국 장치(100)간의 무선구간프로토콜인 CAI(Common Air Interface) 프로토콜에 맞게 전송프레임을 구성한다.

이어서, 프레임 포맷터는 이 신호를 엔코더(Manchester Encoder)(104)로 송신하여 차량단말(110)의 수신시 동기용 클럭생성에 필요한 코딩(Manchester Coding)을 하여 제 1 인터페이스부(105)를 통해 무선주파부(RF부)(도 2의 70)의 제 2 인터페이스부(106)로 전송한다. 여기서 제 1, 제 2 인터페이스부(105)(106)로 RS-422를 사용하는 경우는, 기지국 장치(RSU)의 제어부(80)와 무선주파수부(70)가 분리된 구조일 경우 사용되며, 일체형의 경우에는 선택사양으로 설계시 고려할 수 있다. 이와 같은 분리형과 일체형에 대하여는 첨부된 도 7을 참조하여 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.

이어서, 무선주파수부(70)의 제 2 인터페이스부(106)에 수신된 신호는 ASK 모듈레이터(ASK Modulator)에서 디지털변조를 수행한 후 무선주파수 변환부(RF Converter)(108)로 전송된다. 무선주파수 변환부(RF Converter)(108)에서는 ASK모듈레이터(108)에서 전송된 중간 주파수(IF)를 마이크로파대역으로 변환하고 , 이 신호를 파워 앰프(109)에서 기지국 장치(100)의 용도에 맞는 적절한 출력으로 전력 증폭한 후 안테나를 통해 차량으로 전송된다.

한편 도 4에 나타낸 차량 단말(DSRC OBU(On Board Unit))(110)에서는 안테나를 통해 기지국 장치(100)에서 전송된 마이크로파대역의 신호를 수신하여 무선주파수 변환부(112)로 전송하고, 무선주파수 변환부(112)에서는 마이크로파대역의 신호를 중간주파수로 변환하여 디모듈레이터(ASK Demodulator)(113)로 전송한다.

디모듈레이터(113)에서는 무선주파수 변환부(112)에서 전송된 신호를 복조하고, 복조된 신호를 디코더(Manchester Decoder)(114)로 전송하면, 디코더(114)에서는 원래의 데이터로 디코딩(Manchester Decoding)한다. 이어서, 디코딩되어 생성된 클럭신호 및 디지털신호는 프레임 디포맷터(Frame Deformatter)(115)에서 디포맷팅하고, 채널 디코더(Channel Decoder)(116)에서 희망하는 채널정보를 추출하면 차량 단말(110)의 중앙처리장치(OBU CPU)에서 이 데이터로부터 정보를 분석하여 이에 상응하는 동작을 수행한다.

도 5는 도 2에 나타낸 기지국 장치의 상향 신호 흐름을 설명하기 위한 블록 구성도이고, 도 6는 도 5에 나타낸 기지국 장치의 상향 신호 흐름에 따른 차량 단말의 신호 흐름을 설명하기 위한 블록 구성도이다.

본 발명에 따른 기지국 장치(120)와 차량 단말(130)간 신호 흐름중 상향 신호 흐름은 차량 단말(130)에서 기지국 장치(120)로 데이터를 전송하는 과정을 설명하기 위한 것으로, 도 6에 나타낸 바와 같이 차량 단말(130)의 중앙처리장치(OBUCPU)(131)에서는 기지국 장치(DSRC RSU)(120)로 전송하고자 하는 정보 데이터(차량단말의 단말 식별번호 및 위치정보, 차량의 진행속도 정보 등)가 발생되면 포맷터(Formatter)(132)로 이 데이터를 보낸다.

포맷터(132)에서는 근거리 전용 무선 통신(DSRC) 시스템의 무선구간프로토콜인 CAI 프로토콜에 맞도록 포맷팅한 다음 엔코더(Manchester Encoder)(133)로 전송하고, 엔코더(133)에서는 이를 엔코딩(Encoding)하여 저역통과필터(LPF)를 사용하여 기저대역 펄스 정형(Baseband Pulse Shaping)을 한다.

이어서, 정형된 신호를 ASK 모듈레이터(ASK Modulator)(135)로 전송하고, ASK 모듈레이터(135)에서는 정형된 신호에 대하여 ASK 디지털변조를 수행한다.

ASK변조된 신호는 무선주파수 변환부(137)에서 마이크로파 대역으로 주파수변환된 다음 무선주파 파워앰프(RF Power Amp)(138)에서 희망하는 출력으로 전력증폭한 다음 차량안테나인 OBU 패치 안테나(139)를 경유하여 공중(Air)(기지국 장치(120))으로 발사된다.

그러면 도 5에 나타낸 바와 같은 기지국 장치(120)의 안테나부(RSU 안테나부(121))에서는 차량 단말(130)에서 전송된 신호를 수신하여 무선주파수 변환부(122)로 전송한다.

무선주파수 변환부(122)에서는 마이크로파 대역의 주파수를 하향 변환(Frequency Down Conversion)하여 중간주파수(IF) 신호형태로 ASK 디모듈레이터(ASK Burst Demodulator)(123)로 전송하고, ASK 디모듈레이터(123)에서는 중간주파수로부터 디지털신호를 복조한 다음, 매치드 필터(124)로 전송한다.

매치드 필터(124)는 전송된 신호에서 수신 데이터를 검출하여 디코더 (Manchester Decoder)(125)로 전송하고, 디코더(125)는 수신된 데이터를 디코딩하여 디포맷터(Deformatter)(126)로 전송한다.

그러면 디포맷터(126)에서는 디코딩된 데이터를 프로토콜 상에 정해져 있는 형태로 디포맷팅한 후 소스 디코더(Source Decoder)(127)로 전송하고, 소스 디코더(127)에서는 디포맷팅된 데이터에서 정보 데이터를 추출하여 기지국 장치의 중앙처리장치(RSU CPU)(128)로 전송하고, 중앙처리장치(128)에서는 이 정보데이터를 분석하여 그에 상응하는 동작을 수행한다.

도 7은 도 2에 나타낸 기지국 장치의 제어부와 무선주파부의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

DSRC 기지국을 구성하는 제어부와 무선주파부는 어떤 형태로 연결되는가에 따라 일체형 RSU(Radio Side Unit)과 분리형 RSU로 구분될 수 있다.

도 7에 나타낸 바와 같은 일체형 RSU는 제어부, RF부 및 안테나부가 하나의 함체(CASE)안에 실장되는 형태이고, 분리형 RSU는 제어부와 RF부가 각각 별도의 함체에 실장되는 형태로써 이들을 일체형 모델과 분리형 모델로 구분하여 나타내었다.

그리고, 분리형 모델에서 RF부 함체는 RF부와 안테나부가 함께 실장될 수도 있고 별도로 분리할 수도 있다.

일체형 모델은 기지국장치를 갠트리(Gantry) 또는 가로등에 설치하여 운용하고자 할 때에 편리한 구조로서 제어부와 RF부가 하나의 함체에 실장되어 있기 때문에 제어부와 RF부간의 신호선은 거리에 따른 손실을 고려하지 않아도 된다. 따라서 제어부와 RF부간의 연결이 필요한 신호들인 RF신호, 디지털신호 및 전원선은 커넥터를 사용하여 접속할 수 있으며, 이 경우 함체의 내부배선이 간편한 형태가 된다.

한편 분리형 모델의 경우는 RF부를 게이트(GATE)상단에 설치하고 제어부는 운용자가 관리하기 용이한 장소에 이격시켜 설치할 필요가 있을 때 사용되는 구조이다. 이 분리형모델은 제어부와 RF부가 별도의 함체에 실장되어 있고 서로간의 이격거리가 있기 때문에 RF부와 제어부간에 연결되는 신호선은 거리에 따른 손실을 보상해 줄 필요가 있다.

RSU 모델별 특성에 대한 정의, 장점 및 단점을 분석해 보기로 한다.

우선, 일체형구조는 기지국장치의 RF부와 제어부가 하나의 함체에 실장된 상태의 기지국 형태이고, 분리형구조는 기지국장치의 RF부와 제어부가 별도의 함체에 실장된 형태이다.

일체형구조의 장점으로는 RF부와 제어부가 하나의 함체에 실장되어 있기 때문에 RF부와 제어부간에 연결되는 다양한 신호선들에 대한 손실을 고려하지 않아도 되어 멀티커넥터를 사용하여 심플하게 접속할 수 있으며, 이로인해 심플한 외관 및 소형경량화가 가능하나, 단점으로는 기지국장치를 가로등이나 갠트리(Gantry)의 높은 위치에 설치하였을 경우 운용자가 유지보수 하기가 어렵거나 고장시 기지국장치 일부만 고장 났더라도 RSU전체를 교체해야 하는 불합리함이 있다.

분리형구조의 장점으로는 RF부와 제어부가 별도의 장소에 설치되어 운용되기때문에 운용자 입장에서의 편의성이 충분히 고려한 형태라 할 수 있다. 즉 유지보수, 고장수리, 설치장소 유연성 등 여러 측면에서 유리한 특징이 있다. 분리형의 단점으로는 RF부와 제어부 간의 거리가 멀 경우 선로손실에 대한 보상을 설계 시 고려해야 하고, 선로거리가 멀어짐에 따른 잡음혼입에 따른 S/N비 저하문제도 고려해야 한다. 그리고 RF부와 제어부 간의 접속이 필요한 다수의 신호선을 신호특성에 따른 선로선정 등을 고려하여 설계해야 하므로 두 함체간의 케이블링이 복잡한 점 등이 있다.

이상의 설명에서와 같은 본 발명에 따른 근거리 전용 무선 통신(DSRC) 시스템의 기지국 장치와 차량단말간 신호 처리 방법은 각종 차량 단말에 대한 정보를 관리하고 차량단말에 각종 정보를 제공하는 서버와 차량 단말간에, 다양한 교통관련된 각종 정보를 제공하거나 획득할 수 있으므로 지능형 교통 시스템(ITS) 서비스를 효과적으로 제공할 수 있다.

Claims

기지국 장치의 중앙처리장치에서 차량 단말로 전송할 데이터를 생성하는 단계와;

상기 생성된 데이터를 근거리 전용 무선 통신 시스템용 데이터 프레임으로 포맷팅하는 단계와;

상기 데이터 프레임을 엔코딩하고, 변조한 다음 무선주파수 신호로 상향변환하여 상기 차량 단말로 전송하는 단계와;

상기 차량단말에서 상기 무선주파수 신호를 수신하여 중간주파수로 하향변환하는 단계와;

상기 하향변환된 신호를 복조하고, 디코딩하는 단계와;

상기 디코딩된 데이터를 디포맷팅 한 다음 상기 디포맷팅된 데이터에서 소스 데이터를 복원하는 단계와,

상기 차량 단말의 중앙처리장치에서 상기 소스 데이터를 분석하고 그에 상응하는 동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 무선 통신 시스템에서의 기지국 장치와 차량 단말간 하향신호 처리 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 기지국 장치에서 차량 단말로 전송할 데이터는 차량운전 중 전방에서의 사고 및 긴급상황, 목적지의 교통흐름과 관련된 교통정보, 인접지역에 대한 여행자 정보, 자동요금징수, 운행안내 데이터 중 어느 하나 이상인것을 특징으로 하는 근거리 전용 무선 통신 시스템에서 기지국 장치와 차량 단말간 하향 신호 처리 방법.
차량 단말의 중앙처리장치(OBU CPU)에서 기지국 장치(DSRC RSU)로 전송하고자 하는 정보 데이터를 생성하는 단계와;

상기 정보 데이터를 근거리 전용 무선 통신(DSRC) 시스템의 무선구간프로토콜로 포맷팅하는 단계와;

상기 포맷팅된 데이터를 엔코딩(Encoding) 및 정형(Shaping)하는 단계와;

상기 정형된 데이터를 변조하고, 무선주파 대역으로 주파수 변환한 후 상기 기지국 장치로 전송하는 단계와,

상기 기지국 장치에서 상기 무선주파수 신호를 수신하여 중간주파수로 하향변환하는 단계와;

상기 중간주파수 신호를 복조한 다음 상기 수신 데이터를 검출하는 단계와;

상기 검출한 수신 데이터를 디포맷팅한 후 상기 디포맷팅된 데이터에서 정보 데이터를 추출하는 단계와;

상기 기지국 장치의 중앙처리장치(RSU CPU)에서 상기 정보데이터를 분석하여 그에 상응하는 동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 근거리 전용 무선 통신 시스템에서 기지국 장치와 차량 단말간 상향 신호 처리 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 차량 단말에서 상기 기지국 장치로 전송할 데이터는 상기 차량단말의 단말 식별번호, 위치정보 및 차량의 진행속도 정보 중 어느 하나이상인 것을 특징으로 하는 근거리 전용 무선 통신 시스템에서 기지국 장치와 차량 단말간 상향 신호 처리 방법.