KR20020086032A - 능동형 단거리전용통신(ｄｓｒｃ)망을 이용한주차장관리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주차장 관리를 효율적으로 관리할 수 있는 5.8GHz대 능동형 단거리전용통신(DSRC)망을 이용한 주차장관리시스템에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 주차장으로 차량의 입출차나 주차 위치 및 요금 정산 등을 담당할 수 있는 주차장 관리시스템을 구성함에 있어서, 5.8GHz대 능동형 단거리전용통신(DSRC)망을 이용하여 무선통신방식으로 차량단말장치와 무선송수신장치 사이에 주차장내에 필요한 각종 정보를 양방향으로 송수신토록 한다. 차량이 주차장 입구를 통과할 때 차량 번호, 운전자 정보, 차량 입고 시간, 출차 시간 등의 정보를 주차장 관리센터로 보내어 일정기간 동안 센터 메인 컴퓨터에 저장토록 하며, 주차장 입구에 설치된 고정무선통신장치에 연결된 안테나의 방사특성을 조절하여 단일 안테나로 단일레인 혹은 다중레인으로 진입하는 차량의 출입을 처리함이 가능하다. 차량단말장치에 부착된 스크린을 통해 정차위치정보와 출입시간 등 부가적인 정보 서비스를 제공할 수 있으며, 차량단말장치에 부착된 스마트카드를 이용하여 주차장을 벗어날 경우 주차장 출입구에서 정차하지 않고 자동으로 요금이 정산하도록 한 것을 특징으로 하는 것으로서, 본 발명에 의하면 주차장관리 효율을 향상시킬 수 있으며 무인 자동화 시스템으로 인력 수급의 효율을 상승시킬 수 있다.

Description

능동형 단거리전용통신(ＤＳＲＣ)망을 이용한 주차장관리시스템{The Parking Free Control System Using the Active DSRC}

본 발명은 주차장 진입과 진출 및 주차장 내부에서 정차를 위한 위치지정을담당할 수 있는 5.8GHz대 능동형 단거리전용통신(DSRC)망을 이용한 주차장관리시스템에 관한 것이다.

통상적으로 주차장의 출입구에서 주차장 주차권을 받은 후에 정차위치로 주차요원이 기계동작으로 주차하거나 운전자가 직접 빈 주차공간으로 이동하여 차량을 주차하게 된다.

즉, 현재 운영되고 있는 주차관리시스템은 주로 접촉식 시스템과 비접촉식 시스템을 이용한다. 이러한 기존의 주차관리시스템은 주차장 입구에 진입하여 주차권을 발급받기 위해 일단정차하기 때문에 10초 내외의 처리시간이 필요하며, 주차장을 빠져나올 때 역시 주차 요금 정산을 위해 정차하기 때문에 주차장 입구의 정체 원인이 된다. 또한, 주차장 내부에서 주차하기 위한 공간을 찾기 위해 많은 소요시간을 허비하게 되며, 주차요원에 의한 통제 및 관리를 받게 된다.

이를 보다 상세히 살며보기로 한다. 현재 주차장통과시스템으로는 게이트통과에 적용되고 있는 시스템으로는 접촉식 시스템과 비접촉식 시스템으로 대분된다.

전자, 즉 접촉식 시스템은 도 1에서 보는 바와 같이 차량이 게이트에 진입하여 정차하고, 운전자가 주차권을 발급하여 주차장내부로 진입하게 된다. 그리고, 주차장에서 출차 시에 요금 정산을 위해 대기하게 된다.

접촉식 시스템은 가장 일반적인 주차장통과시스템의 한 형태이다. 이 관리 시스템은 요금 정산과 주차권의 발권 등에서 부분적으로 자동화가 이루어지고 있지만, 출차시 요금 지불은 사람의 통제를 받는다. 그리고, 주차권의 발급과 요금 지불 시에 발생하는 정차는 주차장 출입구의 정체의 큰 요인으로 작용한다. 또한,주차권과 같은 소모품의 발생과 투명한 요금 관리가 가능하지 않은 문제가 있다.

그리고 후자, 즉 비접촉식 시스템은 도 2에서 보는 바와 같이 RF-ID 방식과 카메라인식시스템 등으로 사람의 통제 없이 입고 및 출차가 가능한 시스템으로 인건비의 절감과 주차장 정차 현상을 방지 및 투명한 요금 관리가 주차권의 비용이 절감의 장점을 가지고 있다. 두 방식의 동작을 자세히 살펴보기로 한다.

RF-ID 방식은 2.45GHz대 주파수를 사용하고 개인 ID카드 없이 고유 ID가 내재된 차량탑재장치와 차선설비 장치사이와 통신을 통하는 방식이다. 차량이 입고 시에 차량 ID를 무선으로 전송하게 되며, 유선이나 무선 방식을 이용하여 관리 센터의 주컴퓨터에 저장하게 된다. 출차 시에는 차량내에 탑재된 장치의 고유한 번호를 이용하여 후불로 요금이 정산이 된다. 하지만, ID해독에 의한 개인정보 유출 가능성이 존재하고, 보안이 어려운 단점을 가지고 있으며, 서비스 확장성에서 환경이 바뀌게되면 복수의 차량탑재장치를 설치해야 되는 단점을 가지고 있다.

그리고, 카메라 인식시스템은 통과 차량의 차량 번호를 인식하여 관리 센터로 유선 통신을 통하여 관리하게 된다. 하지만, 차량의 상태(번호판의 청결도와 부착위치)등에 따라 인식률이 현저히 떨어지는 문제가 발생하게 된다.

비접촉식 시스템은 차량의 입출고시에 완전한 자동화가 이루어져 있지만, 요금정산을 위한 일시 정차문제가 해결되지 못하였다. 또한, 주차장 내부의 연계부분이 문제가 있으므로 완전자동화시스템으로 구현되었다라고 보기는 어렵다.

이에 본 발명에서는 주차장 게이트에서 입출차 차량의 통과를 담당할 수 있는 무인자동통과시스템과 주차장 내부에서 차량이 정차하기 위한 유도가 가능한 차량 무인유도시스템을 제공코자 하는 것으로서, 본 발명은 다음과 같은 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

즉, 본 발명은 5.8GHz대 능동형 단거리전용통시(DSRC)망을 이용한 주차장관리 시스템을 제공코자 하는 것으로서, 주차장게이트통과업무를 무인화, 자동화할 수 있고, 차량유도작업은 필요한 정보의 입출력 및 송수신이 무선통신에 의해 이루어지므로 신속한 차량의 정차가 가능하여 정체원인 제거 및 사람의 관리가 필요치 않으므로 무인자동화주차장관리가 가능한 시스템을 제공코자 하는 것이다.

도 1 은 종래의 주차장관리시스템 흐름도.

도 2 는 무선통신 및 카메라인식시스템을 이용한 주차장관리시스템의 흐름도.

도 3 은 본 발명에서 제공하는 5.8GHz대 능동형 단거리전용통시(DSRC)망을 이용한 주차장관리시스템의 개념을 보인 개략적인 흐름도.

도 4 는 단거리전용통신(DSRC)망에서 이용되는 게이트고정장치에 대한 개략적 블록도.

도 5 는 단거리전용통신(DSRC)망에서 이용되는 차량단말장치에 대한 개략적 블록도.

도 6 은 데이터링크계층의 구조도.

도 7 은 통신시스템과 응용서비스사이의 데이터흐름의 도면.

이하 본 발명에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 제공하는 5.8GHz대 능동형 단거리전용통신(DSRC)망을 이용한 주차장관리시스템은 도 3에서 보는 바와 같이 대분하여 차량단말장치(100), 무선통신장치, 입출고게이트고정장치(200)로 구성된다.

상기 차량단말장치(100)에는 스마트 카드(101)내에 차량정보 및 요금 지불 카드 등의 정보를 읽어 들이는 입력장치(102), 게이트고정장치(200)에 연결되어 있는 무선통신장치(290)와의 무선통신을 위한 안테나, 그리고 수신한 컨테이너 터미널 내 정차위치정보를 표시하는 스크린(103) 등으로 구성된다.

그리고 상기 무선통신장치는 게이트고정장치(200)에 연결되어 차량단말장치와의 무선송수신을 담당하게 된다.

또한 게이트고정장치(200)는 무선통신장치와 주차관리센터내의 주컴퓨터 사이에 위치한다. 무선통신장치(290)를 통해 차량단말장치로부터 수신한 신호에서 차량정보를 추출하여 관제센터의 주컴퓨터(300)로 전송하고, 또한 주컴퓨터로부터 수신한 위치정보를 차량단말장치(100)로 전송할 수 있는 신호로 변환한다.

차량무선유도고정장치는 주차관리센터내의 주컴퓨터와 주차장 내부에 설치되어 차량이 정확한 위치로 이동할 수 있도록 차량단말장치와 송수신하는 장치이다.

도 4 는 게이트고정장치의 블록도이다. 게이트고정장치(200)는 소프트웨어의 명령에 따라 무선자원을 효율적으로 사용하기 위하여 방송채널, 그룹방송채널, 정보채널, 링크요구채널의 수와 상하향 채널의 수를 조화롭게 사용하여 동적, 가변적으로 프레임을 구성하고 통신 영역 내에 있는 모든 차량단말장치(100)와 다중접속이 가능하도록 만들어진다. 송신데이터를 송신 DPRAM(202)에 쓰면 자동적으로 프레임을 구성하여 송신되고 수신신호를 DPRAM에 저장한 후 다양한 인터럽트 신호를 이용하여 CPU에 알림과 동시에 상태레지스터에 수신상태 정보를 기입하여 상위소프트웨어가 적절히 이용할 수 있도록 한다.

송신 DPRAM(202)은 송신측 dual port SRAM 으로 CPU(201)와 차량단말장치(100)사이에서 인터페이스 역할을 한다.

차량단말장치(100)에서의 serial 신호흐름에 매칭(matching)하도록 P/S(parallel-to-Serial)(203)에서 parallel CPU 버스를 serial로 변환한다.

CRC 첨가기(204)에서는 송신할 message에 첨가되는 FCS (Frame Check Sequence)를 첨가시키며, CRC는 모든 채널에 첨가된다.

스크램블러(205)에서는 데이터를 보호하기 위해 message 와 FCS를 스크램블링하며, 방송채널은 스크램블하지 않는다.

채널형성기(206)가 완전한 형태의 채널을 형성해주고 게이트고정장치(200)는 차량단말장치(100)가 타이밍을 복구하도록 프리앰블, 프레임의 시작과 채널의시작 위치를 알리는 프레임시작신호/채널시작신호를 미리 준비한 상태에서 지정된 위치에 삽입해 준다. 또한 CRC 검지기(217)의 계산결과를 받아 게이트고정장치로부터 올바른 message를 수신했을 경우는 ACK(acknowledgment) 채널, 채널의 영향으로 올바른 데이터를 수신하지 못했을 경우는 NACK(non-acknowledgment) 채널을 형성하여 프로토콜에 소모되는 소프트웨어의 일을 경감해 준다.

맨체스터코더(207)에서 차량단말장치(100)가 쉽게 타이밍을 복구할 수 있도록 NRZ(Non Return to Zero) 신호를 맨체스터신호로 변환한다.

이상은 게이트 고정장치(200)가 송신하는 경우이고 상기 게이트 고정장치(200)가 수신하는 경우에는 타이밍복구기(212)가 차량단말장치(100)송출신호에서 차량측 심볼타이밍을 추출하고, 자신의 관할 영역 내에서 현재 자신과 통신 중인 차량단말장치(100)의 모든 심볼타이밍을 이 장치를 이용하여 추출해 낸다.

맨체스터디코더(216)에서 수신된 맨체스터 신호를 NRZ 신호로 변환한다.

채널시작신호검지기(218)는 차량단말장치(100)가 송출하는 채널의 시작 위치를 수신기에 알려주는 장치이다. 게이트고정장치(200)는 소프트웨어 제어정보를 이용하여 자신이 수신할 시간을 알고있으며, 자신이 수신할 시간에 대해서만 소자를 게이팅하고 이 기간에 입력되는 신호에서 채널시작신호가 검출되면 채널이 시작되었음을 인지한다. 타이밍 복구기(212)로부터의 신호가 디스크램블러(213)로 보내지며, 디스크램블러(213)는 차량단말장치(100)가 message와 CRC에 대하여 스크램블한 것을 다시 디스크램블 하여 원래의 데이터로 복구한다.

CRC 검지기(217)에서 수신 채널에 대하여 스스로 FCS를 계산하고 수신된 FCS와 비교하여 일치하면 올바른 메시지로 그렇지 않으면 채널에 의해 파괴된 메시지로 간주한다.

S/P(214)는 DPRAM의 데이터 버스와 직접적으로 인터페이스 되도록 하는 장치로 게이트고정장치(200)의 serial 신호를 parallel 신호로 변환한다.

수신 DPRAM(215)은 게이트고정장치(200)와 CPU가 직접적으로 인터페이스 되도록 하는 장치이다. 이같은 게이트고정장치(200)는 자신과 링크가 설정되어 현 프레임에서 자신에게 데이터를 보내는 차량단말장치(100)가 송신데이터를 저장하고 있다. 송수신 블록에 공통적으로 사용되는 블록으로서, 제어용 CPU에서 흔히 사용되는 버스 구조에 쉽게 인터페이스 되도록 CPU 버스제어기가 사용되며, 각종 클럭을 발생 공급하는 장치로서 클럭분배기가 사용된다. 또한 CPU의제어로 DCA(Dynamic Channel Assignment)와 다중채널 수신에 필요한 모든 제어신호 및 타이밍 신호를 발생하고 공급하는 타이밍 및 제어신호발생장치가 사용된다. 게이트고정장치(200)에서 타이밍 및 제어신호 발생장치가 필요로 하는 제어 정보로는

프레임을 구성하는 메시지슬롯의 종류(방송, 그룹 및 개별링키 여부),

개별링크의 경우 각각에 대한 스크램블링 코드,

프레임을 구성하는 슬롯의 개수,

프레임을 구성하는 슬롯의 종류 및 상하향을 나타내는 방향 정보,

프레임 스타트 명령,

수신된 메시지의 상태, 동기획득여부 등의 정보를 담고 있는 상태레지스터 참조 명령,

송수신장치 리셋 명령,

각 슬롯으로 보낼 데이터가 준비되었음을 알리는 명령,

송신측 DPRAM에 데이터를 쓰는 명령,

수신측 DPRAM으로부터 데이터를 읽는 명령,

채널이 수신되었음을 알리는 인터럽터,

프레임이 종료되었음을 알리는 인터럽터 등이 있다.

도 5 는 첨단교통정보시스템(ITS: Intelligent Transport Systme)에서 단거리 고속무선패킷통신 분야를 담당하는 DSRC(Dedicated Short Range Communication) 시스템을 구성하는 차량단말장치(100)의 구조에 관한 것이다.

먼저 차량단말장치(100)가 송신하는 때에는,

송신 DPRAM(102)이 송신측 dual port SPRAM으로서 CPU(201)와 차량단말장치(100) 사이에서 인터페이스 역할을 한다. DPRAM에 저장되는 데이터는 상향(단말장치 게이트고정장치) 메시지 및 단말장치 자신의 링크요구 정보이다.

앞서 설명한 바와같이 차량단말장치(100)에서의 신호 흐름은 serial이다. 따라서 P/S(병렬/직렬)(103) parallel CPU 버스를 serial로 변환한다.

CRC첨가기(104)에서는 송신할 message에 첨가되는 FCS(Frame Check Sequence)를 첨가시키며, 차량단말장치에 할당된 상향 메시지슬롯에서 데이터를 보낼 때 FCS를 첨가한다. 다음에 스크램블러(105)에서 데이터를 보호하기 위해 message와 FCS를 스크램블링하고, 차량단말장치에 할당된 메시지슬롯에서만 스크램블링한다. 링크요구 채널은 스크램블링 하지 않는다.

채널형성기(106)가 완전한 형태의 채널을 형성해 주고 차량단말장치(100)는 게이트 고정장치(200)가 자신의 타이밍을 복구하도록 하는 프리앰블, 채널의 시작 위치를 알리는 채널시작신호를 삽입해 주고 CRC 검지기(217)의 계산결과를 받아 게이트고정장치로 올바른 message를 송신했을 경우는 ACK(acknowledgment) 채널, 채널의 영향으로 올바른 데이터를 송신하지 못했을 경우는 NACK(non-acknowledgment) 채널을 형성한다. 차량단말장치(100)는 프레임을 단위로 필요할 경우 스스로 링크요구채널을 만들며 자신에게 슬롯이 할당되었을 경우는 메시지채널을 형성한다.

맨체스터코더(107)에서 게이트고정장치(200)가 쉽게 타이밍을 복구할 수 있도록 NRZ(Non Returen to Zero) 신호를 맨체스터 신호로 변환해 준다.

이상은 차량단말장치(100)가 송신하는 경우이고 상기 단말장치가 수신하는 경우에는 타이밍복구기(112)가 게이트고정장치(200) 송출신호에서 타이밍을 추출하고 단말장치(100)는 이 클록은 이용하여 프레임시작 위치, 채널시작위치를 인지하고 데이터를 수신하며 자신이 송신할 시간을 결정한다.

다음 맨체스터디코더(116)에서 수신된 맨체스터 신호를 NRZ 신호로 변환한다.

프레임시작신호검지기(118)는 게이트 고정장치(200)가 송출하는 프레임의 시작 위치를 수신기에 알려주는 장치이다.

채널시작신호검지기(119)는 게이트 고정장치가 송출하는 채널의 시작 위치를 수신기에 알려주는 장치이다. 이 신호를 이용하여 단말장치는 고정장치가 송출하는 방송 및 그룹캐스팅 메시지의 시작 위치, 단말장치 자신에게만 선별적으로 보내는 메시지의 시작 위치를 인지한다.

디스크램블러(113)는 게이트 고정장치(200)가 메시지와 CRC에 대하여 스크램블한 것을 다시 디스크램블 하여 원래의 데이터로 복구한다.

다음에 CRC 검지기(117)에서 고정장치의 수신 메시지에 대하여 스스로 FCS를 계산하고 수신된 FCS와 비교하여 일치하면 올바른 메시지로 그렇지 않으면 채널에 의해 손상 메시지로 간주하고 결과를 상태레지스터에 기록한다.

S/P(114)는 DPRAM의 데이터 버스와 직접적으로 인터페이스 되도록 하는 장치로 단말장치(100)는 serial 신호를 parallel 신호로 변환한다.

수신 DPRAM(115)은 단말장치와 CPU가 직접적으로 인터페이스 되도록 하는 장치이다. DPRAM에 저장되는 데이터는 프레임마다 갱신된다. 단말장치가 가입한 그룹으로 보내지는 데이터, 단말장치에게만 보내지는 메시지, ACK, NACK 가 프레임별로 저장된다. 송수신 블록에 공통적으로 사용되는 블록으로서 제어용 CPU에서 흔히 사용되는 버스 구조에 쉽게 인터페이스 되도록 하는 CPU 버스제어기가 사용되며, 각종 클럭을 발생 공급하는 장치로서, 클럭분배기가 사용된다. 또한 고정장치(200)가 송출하는 제어채널을 분석하여 단말장치(100)는 TDMA 프레임에서 방송, 그룹, 자신에게 할당된 개별 슬롯, 링크채널의 위치를 인지하고 상응하는 제어신호를 발생시키는 타이밍 및 제어신호 발생장치가 이용된다. 또한 RF(RadioFrequency) 블록이 필요로 하는 제어신호를 발생시키며 상태레지스터를 계속 갱신해 주어 CPU가 수신채널 및 메시지의 상태를 필요한 때에 참조할 수 있도록 한다. 이때 CPU와의 인터페이스로는

자신의 링크 요구 ID(identifier),

자신이 속한 그룹 ID,

자신이 사용할 링크채널 위치,

자신의 스크램블링 코드,

상태레지스터 참조,

수신채널이 있음을 알리는 인터럽트,

유효한 제어채널을 수신했음을 알리는 인터럽트,

프레임이 종료되었음을 알리는 인터럽트 등의 동작이 포함된다.

상기와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 시스템 처리절차는 무인자동통과시스템과 차량유도시스템 등으로 구성되고 동작은 다음과 같다. 즉, 차량이 주차장으로 입고하기 위해 게이트로 진입하면 차량에 탑재된 차량단말장치로부터 게이트에 설치된 게이트고정장치로 차량정보 및 요금지불 코드 정보를 안테나를 통해 무선 전송한다.

이때 무선통신장치를 통해 게이트고정장치에서 수신한 차량정보(차량정보, 요금지불코드, 입고시간)는 주차관리센터의 주컴퓨터로 유선 전송된다. 주컴퓨터에서는 차량정보를 이용하여 도난차량의 유무 및 신용거래의 정도를 조사하여 주차장내부의 주차위치를 검색한다.

센터에서 검색하여 찾은 정차위치정보는 게이트고정장치로 유선 전송된다. 게이트단말장치에 연결된 무선통신장치를 통해 차량단말장치로 무선 전송된 주차장내의 정차위치정보는 차량단말장치의 스크린상에 표시된다. 혹은 정차위치정보는 음성 형태로도 변환되어 스피커를 통해 제공될 수도 있다. 차량 운전자는 정차위치로 이동을 위하여 차량유도장치의 신호를 받아 음성이나 차량단말장치의 스크린 상에 표시된 정차위치로 이동한다.

만약 차량단말장치가 부착하지 않은 차량이나 통과시스템 위반차량에 대해서 CCD 카메라를 통하여 차량 번호를 촬영하여 센터내의 주 컴퓨터에서 보관하게 된다. 만약 차량단말장치가 존재하지 않는 차량에 대해서 입고 시간과 출차 시간을 비교하여 후불정산을 통하여 고지서 발급을 하게 되고, 타인 스마트 카드를 사용한 위반 차량에 대해서 차량 번호와 스마트 카드내의 차량 번호를 비교하여 차량 소유주에게 요금이 지급되도록 한다.

출차 시에는 게이트고정장치와 차량단말장치사이에 무선통신을 통한다. 그리고 무선통신장치를 통하여 주차장관리센터의 주컴퓨터에서 입고시간과 출고시간을 통하여 요금을 계산하게 된다. 그리고, 계산된 요금은 게이트고정장치를 통하여 차량단말장치내의 스크린에 보여지게 되고, 스마트 카드에 의해 요금지불코드를 이용하여 요금을 자동으로 인출하게 된다.

실시예

하기에서는 본 발명의 한 실시예에서 도 6 에 도시된 데이터 링크계층을 상세하게 설명한다.

데이터 링크 계층은 도 6 과 같은 구조를 가지고 있으며 게이트고정장치(200)가 자신의 통신영역을 통과하는 챠량단말장치(100)들에게 통신 매체를 할당해 주고 이를 이용하여 고정장치와 단말장치 간의 원활한 통신을 가능하게 하는 구조를 가진다. 통신프레임의 구조 및 채널사용형식 MAC 부계층의서비스 및 프리미티브, 고정장치의 MAC 처리절차, 단말장치의 MAC처리절차, 어드레싱, 통신매체 제어절차, 다중접속 방식, 우선 순위 부여방식, 논리링크제어방식, 데이터 흐름제어, 에러 제어 등을 규정한다.

가. LLC 계층 규격

논리링크제어 모듈(301)은 논리적인 오류가 없는 데이터 전송 서비스를 응용계층(Application Layer)에게 제공한다. 논리링크제어 모듈(301)은

프로토콜 데이터 유닛(PDU)을 송신을 시작하거나 수신을 시작하는 기능,

데이터의 논리적인 흐름을 제어하는 기능,

수신된 명령 PDU를 해석학 적절한 응답 PUD를 생성하는 기능,

논리링크모듈 내에서 오류제어 및 오류복원하는 기능 등의 기능을 제공한다.

논리링크제어 모듈(301)은 DSRC 환경하에서 데이터 링크 서비스 접속점 사이의 정보 전송과 제어를 위하여 정의된 양방향(peer-to-peer)프로토콜 절차를 기술한 것이다. 잠재적인 애플리케이션을 수용하기 위하여 논리링크제어 모듈(301)은 다음 두 가지의 데이터 링크 제어를 수행한다.

1) 비확인 비연결 서비스(Unacknowledged Connectionless Service)

"DL_UNITDATA.request" 프리미티브는 LLC의 서비스 사용자인 L7이 비확인 비연결 모드로 상대측 L7으로 LSDU를 전송하는 경우 사용한다.

"DL_UNITDATA.indication" 프리미티브는 LLC가 L7에게 상대측 L7으로부터 비확인 비연결 모드로 LSDU가 도착 했음을 알리기 위하여 사용하며, LLC에서 L7으로 전달된다.

2) 확인 비연결 서비스(Acknowledged Connectionless Service)

확인 비연결 모드의 데이터 전송 서비스는 데이터 단위 전송 서비스, 데이터 단위 교환서비스 및 회신 데이터 단위 비교 서비스의 세가지로 구분된다.

- 데이터 단위 전송 서비스

확인 비연결 모드의 데이터 단위 전송 서비스는 다음과 같은 프리미티브를제공한다.

"DL_DATA_ACK.request" 프리미티브는 LLC의 서비스 사용자인 L7이 확인 비연결 모드로 상대측 L7으로 LSDU를 전송하는 경우 사용한다.

"DL_DATA_ACK.indication" 프리미티브는 LLC가 L7에게 상대측 L7으로부터 확인 비연결 모드로 LSDU가 도착했음을 알리기 위하여 사용하며, LLC에서 L7으로전달한다.

"DL_DATA_ACK._STATUS.indication" 프리미티브는 LLC의 서비스 사용자인 L7에게 최근에 수신한 DL_DATA_ACK.request에 대한 처리결과를 알리기 위하여 사용하며, LLC에서 L7으로 전달한다.

- 데이터 단위 교환 서비스

확인 비연결 모드의 데이터 단위 교환서비스는 다음과 같은 프리미티브를제공한다.

"DL_REPLY.request" 프리미티브는 LLC의 서비스 사용자인 L7이 확인 비연결 모드로 상대측 L7과 LSDU를 서로 교환하거나 상대측 L7으로부터 LSDU를 가져오기 위하여 LLC에게 요청할 때 사용한다.

"DL_REPLY.indication" 프리미티브는 LLC가 L7에게 상대측 L7으로부터 확인 비연결모드로 교환 LSDU가 도착 했음을 알리기 위하여 사용하며, LLC에서 L7으로 전달한다.

"DL_REPLY_STATUS.indication" 프리미티브는 LLC의 서비스 사용자인 L7에게 최근에 수신한 DL-REPLY.request에 대한 처리결과를 알리기 위하여 사용하며, LLC에서 L7으로 전달한다.

- 회신 데이터 단위 비교 서비스

확인 비연결 모드의 회신데이터 단위 비교 서비스는 다음과 같은 프리미티브를 제공한다.

"DL_REPLY_UPDATE.request" 프리미티브는 LLC의 서비스 사용자인 L7이 확인 비연결 모드로 상대측 L7으로 LSDU전송을 요구 받았을 때 이를 LLC가 전송할 수 있도록 L7이 LLC에게 요청할 때 사용한다.

"DL_REPLY_UPDATE_STATUS.indication" 프리미티브는 DL_REPLY_UPDATE.request에 대한 처리결과를 알리기 위하여 사용하며, LLC에서 L7으로 전달한다.

나. MAC 계층 규격

MAC 계층은 고정장치와 단말장치를 연결하는 물리매체의 사용을 관장한다. 물리 매체의 사용은 예약을 기본으로 하는 동기식 시분할 다중접속방법을 채택하며, 예약은 슬롯 동기화된 ALOPH액세스 방법을 사용한다. 물리 매체의 접속은 고정장치에 의해 관리되는 중앙집중형 제어방법을 사용하며,

통신 프레임 생성,

점대정(Point-to-Point)통신 링크 초기화,

프로토콜 데이터 단위 및 확인(ACK)신호 송수신,

통신 채널에 대한 에러 검출 기능,

메시지 데이터의 단순 암호화 및 복호화,

LPDU 분리 및 결합등의 기능을 포함한다.

구조를 살펴보면 통신 프레임의 첫 번째 슬롯은 반드시 프레임 제어 슬롯(FCMS)이고 접속 요구 슬롯들은 프레임의 마지막 부분에 위치한다. 프레임의 길이는 매 프레임 주기마다 고정장치에 의하여 결정된다. 다음 그림은 프레임 형식을 나타낸 것이다.

1) 프레임 제어 슬롯(Frame Control Message Slot; FCMS)

노변장치에서 차량 탑재장치로 채널사용에 대한 제반 정보를 제공하기 위하여 사용하며, 프레임의 맨 앞 부분에 위치한다. 이 슬롯은 통신 프로파일과 슬롯 할당 정보가 포함되며 하향링크 전용으로 사용되고 그 구조는 다음 그림과 같다.

2) 메시지 데이터 슬롯(Message Data Slot; MDS)

프레임 제어슬롯 또는 다른 메시지 데이터 슬롯 뒤에 위치하여 상.하향링크용으로 사용할 수 있다. 이 슬롯은 고정장치와 단말장치 사이의 메시지 데이터 교환을 위하여 사용한다. 한 개의 프레임에는 최대 8개의 메시지 데이터 슬롯을 포함할 수 있고 그 구조는 다음 그림과 같다.

3) 접속 요구 슬롯(Activation Slot; ACTS)

단말장치가 고정장치에게 메시지 데이터 슬롯의 할당을 요구하기 위하여 사용하며 상향링크전용으로 사용된다. 한 개의 프레임에는 최대 8개의 접속요구 슬롯을 할당 할 수 있고 그 구조는 다음 그림과 같다.

4) MAC 데이터 서비스 및 프리미티드

MAC계층에선 LLC 계층에 다음 그림과 같은 프리미티브를 제공한다.

- MA_UNITDATA.request의 기능은 고정장치 또는 단말장치의 LLC계층에서 상대편의 LLC 계층으로 프로토콜 데이터 단위를 보내기 위하여 자신의 하위 계층인 MAC 계층으로 프로토콜 데이터 단위의 전송을 의뢰하는 기능을 한다.

- MA_UNITDATA.indication의 기능은 고정장치 및 단말장치의 MAC 계층에서 상대편 MAC 계층으로부터 유효한 LPDU를 성공적으로 수신한 경우 자신의 상위계층인 LLC 계층으로 LPDU를 넘기는 기능을 한다.

5) MAC 데이터 관리 서비스 및 프리미티브

MAC 계층에서의 계층관리 엔티티(MLME:MAC Layer Management Entity)는 상위 계층 관리 또는 시스템 관리 엔티티(SME:System Management Entity)에게 다음 그림과 같은 데이터 관리 프리미티브를 제공한다.

- MLME_GET.request의 기능은 상위계층 또는 SME가 MIB의 속성을 읽어올 것을 MLME에게 요구하는 프리미티브이다.

- MLME_GET.confirm의 기능은 MLME가 수행한 결과값을 상위계층 또는 SME에게 넘겨주는 프리미티브이다.

- MLME_SET.request의 기능은 상위계층 또는 SME가 MIB의 속성을 변경할 것을 MLME에게 요구하는 프리미티브이다.

- MLME_SET.confirm의 기능은 MLME_SET.request에 대하여 MLME가 수행한 결과 값을 상위계층 또는 SME에게 넘겨주는 프리미티브이다.

- MLME_SCAN.request의 기능은 M-MAC(Mobile MAC)의 상위계층이 해당 탑재장치가 통신 가능 지역에 들어왔는지를 확인 요청하는 프리미티브 기능을 한다.

- MLME_SCAN.confirm의 기능은 MLME_SCAN.request에 대하여 그 수행결과를 자신의 상위계층에 알리는 프리미티브 기능을 한다.

- MLME_ASSOCIATE의 기능은 M_MAC의 상위계층에서 MLME에게 노변장치와의 링크 접속을 요청하는 프리미티브 기능을 한다.

- MLME_ASSOCIATE.confirm의 기능은 MLME_ASSOCIATE.request에 대한 수행결과를 M_MAC의 상위계층에 알리는 프리미티브 기능을 한다.

- MLME_ASSOCIATE.indication의 기능은 노변장치의 MLME가 탑재장치로부터 링크 접속 요구를 수신하면, 이를 자신의 상위계층으로 전달하는 프리미티브 기능을 한다.

- MLME_RLT.request는 M_MAC의 상위계층이 프레임 제어 채널의 RLT정보 필드의 값을 MLME에게 요구하는 기능을 한다.

- MLME_RLT.confirm의 기능은 MLME_RLT.request에 대하여 그 수행 결과를 자신의 상위계층에 보고하는 프리미티브 기능을 한다.

도 7 은 통신 시스템(DSRC)과 응용 서비스들 사이의 데이터 흐름을 보여준다. 도 7 에서와 같이 응용계층(Application Layer: Layer 7)은 응용서비스들(AP)과 하위 계층간의 인터페이스를 제공하며, 다양한 DSRC 서비스를 위해, 여러 가지 서비스 프리미티브를 제공한다. 응용계층과 응용 서비스간의 프리미티브의 관계는 다음 그림에서와 같다.

응용계층은 다음그림에서 보는 바와 같이 I-KE, T-KE, B-KE의 3개의 커널 요소(Kernel Element)들로 구성된다.

T-KE(Transfer Kernel Element)은 정보 전송의 역할을 수행하며 서비스 사용자간의 정보 전송 서비스들을 제공한다. 정보 전송을 위해 SDU나 PDU로 변환, PDU의 부호화, Octet 정렬, 다중화 및 연결과 LLC로의 데이터 access를 수행하며, 정보 수신을 위해 역 다중화, 분리, 삽입 비트 제거, PDU의 복호화, PDU에서 SDU로의 변환 등을 행한다.

다음 그림은 T-KE의 기능에 대해 나타낸 것이다.

T-KE에서 제공되는 서비스 프리미티브들은 Get, Set, Action, Event-Report,Intialization이다.

I-KE(Initialization Kernel Element)는 OBE와 RSE 무선장치간 통신의 초기접속(설정)을 수행하며, 상대측 entity profile 또는 서비스에 관한 정보를 교환한다. 다음 그림에서는 일반적인 초기 접속 과정을 나타낸다.

I-KE에서 제공되는 서비스 프리미티브는 RegisterApplicationBeacon, Register-ApplicationVehicle, DeregisterApplication, NotifyApplicationBeacon, NotifyApplication-Vehicle, ReadyApplication등이다.

B-KE(Broadcast Kernel Element)은 방송을 하기위한 커널 요소이다. 방송은 broadcast pool안의 방송 정보를 서로 교환함으로써 이루어 진다. 다음 그림은 방송 정보 교환 과정을 나타낸 것이다.

B-KE에서 제공되는 서비스 프리미티브는 BroadcastData, GetBroadcastData가 있다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 5.8GHz대 능동형 단거리전용통신(DSRC)망을 이용한 주차장관리시스템은 차량이 무정차 상태에서 게이트통과와 관련한 정보가 무선통신에 의해 송수신되므로 신속 정확한 통과업무가 가능하여 정체의 원인이 제거될 수 있는 것이며, 주차장통과업무의 무인화, 자동화가 가능하며, 추후 무인자동화주차장관리 적용이 가능한 이점이 주어진다.

그리고 게이트고정장치에 연결된 안테나의 특성에 따라 게이트에서 레인 개념이 없어져서 차량의 자유로운 운행을 가능하게 하며, 차량단말장치는 단거리전용통신망을 이용하는 타 시스템[예: 통행료자동징수시스템(ETCS)]의 단말장치로 공용화가 가능한 것이며, 이로 인해 차량에 의한 교통 흐름을 원활하게 할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 예상외로 다대한 매우 획기적인 발명이다.

Claims (1)

1. 주차장 출입구인 게이트에서 차량의 통과를 담당할 수 있는 무인자동통과시스템을 구성함에 있어서;

   5.8GHZ대 능동형 단거리전용통신(DSRC)망을 이용하여 무선통신방식으로 차량단말장치와 무선송수신장치 사이에 주차장의 통과업무에 필요한 각종 정보를 양방향으로 송수신토록 하고,

   차량이 통과 시에 주차장관리센터의 주컴퓨터에 차량번호 및 요금지불코드를 저장토록 하며,

   무선통신장치에 연결된 안테나의 방사특성을 조절하여 단일 안테나로 단일레인 혹은 다중레인으로 진입하는 차량의 통과업무를 처리하며,

   주차장 내부에서 차량이 정차위치로 이동하기 위한 유도업무를 담당할 수 있는 5.8GHZ대 능동형 단거리전용통신(DSRC)망을 이용하여 무선통신방식으로 차량단말장치와 무선송수신장치 사이에 주차장내의 정차위치로 차량을 유도하도록 하는

   차량단말장치에 부착된 스크린을 통해 정차위치정보와 요금 정산 내용 등 부가적인 정보 서비스를 제공할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 능동형 단거리전용통신망(DSRC)망을 이용한 무인자동통과시스템.