KR20050066635A - 이중모드 단거리 전용 통신 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고속 및 저속 단거리 전용 통신 시스템의 통신 방식을 모두 지원하는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
이중모드 단거리 전용 통신 시스템 및 그 방법은, 저속 단거리 전용 통신(Dedicated Short Range Communication, DSRC) 영역과 고속 DSRC 영역에서의 각 노변장치와 차량 탑재 장치 간에 통신을 수행하는 환경 하에서, 차량 탑재 장치는 노변장치로부터 수신신호가 입력되면 수신 신호에서 프리엠블을 검출하여 저속 DSRC/고속 DSRC 프리엠블인지를 확인하고, 저속 DSRC 프리엠블이면 저속 DSRC 통신 모드로, 고속 DSRC 프리엠블이면 고속 DSRC 통신 모드로 상기 수신 신호를 처리하도록 한다. 이와 같이 하면, 어떤 DSRC 시스템과의 호환성을 보장할 수 있고, 사용자가 별도의 차량 탑재 장치를 구입할 필요가 없어 경제적이다.

Description

이중모드 단거리 전용 통신 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR COMMUNICATION IN DOUBLE MODE DSRC}
본 발명은 이중모드 단거리 전용 통신 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 고속 및 저속 단거리 전용 통신 시스템의 통신 방식을 모두 지원하는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
DSRC(Dedicated Short Range Communication)는 지능형 교통 시스템의 기반기술 중 노변장치(Road Side Equipment)와 차량 탑재 장치(On-Board Equipment)간에 100m 정도의 단거리 통신 반경 내에 양방향 통신을 통하여 정보의 교환을 가능하게 하는 차량-노변 장치간의 전용 통신으로 정의된다.
현재까지 개발된 DSRC 시스템은 1Maps 데이터 전송률을 지원하고 있으며 이보다 고속 DSRC 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
국내에는 현재 1Maps DSRC 시스템이 TTA 규격 TTAS.KO-06.0025에 따라 개발 및 상용화되어 할당 받은 5.795 GHz ~ 5.815 GHz, 5.835GHz ~ 5.855 GHz 대역에서 설치 운용되고 있다.
또한 기존의 1Mbsp DSRC 시스템에서 제공되는 저속의 서비스뿐만 아니라 10Mbps 급의 보다 고속 멀티미디어 서비스를 제공하기 위하여 고속 DSRC 시스템 개발이 진행되고 있다.
이때 고속 DSRC 시스템이 상용화되어 설치 운용되려면 어느 정도 시간이 소요되고, 그 사이 1Mbps DSRC 시스템이 계속해서 설치되어 사용될 것이다. 그로 인해, 고속 DSRC 시스템이 설치되어 서비스 제공 시작되면, 1Mbsp DSRC 시스템에서 서비스를 제공받는 DSRC 차량 탑재 장치의 호환성 문제가 대두될 것이다
1Mbps DSRC 시스템과 고속 DSRC 시스템에서 각각의 서비스를 제공받으려면 해당 통신 방식을 지원하는 두 대의 차량 탑재 장치가 필요하다.
기존의 TTA 규격(TTAS.KO-06.0025)의 1Mbps DSRC 차량 탑재 장치로는 고속 DSRC 노변장치의 통신영역에서 서비스를 받을 수 없으며, 마찬가지로 고속 DSRC 노변장치로는 기존 TTA 규격의 1Mbps 노변장치의 통신영역에서 서비스를 제공받을 수 없다.
사용자가 1Mbps DSRC와 고속 DSRC 응용 서비스를 모두 이용하려면, 1Mbps DSRC 노변장치와 고속 DSRC 노변장치를 동시에 구비해야 하므로 기존의 1Mbsp DSRC 노변장치의 사용자들은 추가 설치비용이 소요되어 경제적이 부담이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 1Mbsp DSRC 노변장치와 고속 DSRC 노변장치의 호환성을 지원하여 1Mbsp DSRC 통신 방식과 같은 주파수 대역폭을 갖는 OFDM 변조 방식을 사용하는 고속 DSRC 통신 방식을 제공하기 위한 이중 모드 단거리 전용 통신 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 고속 및 저속 단거리 전용 통신 시스템의 통신 방식을 모두 지원한다.
본 발명의 첫 번째 특징에 따른 이중모드 단거리 전용 통신 시스템은, 저속 단거리 전용 통신(Dedicated Short Range Communication, DSRC) 영역과 고속 DSRC 영역에서의 각 노변장치와 차량 탑재 장치 간에 통신을 수행하기 위한 이중모드 단거리 전용 통신 시스템에 있어서, 상기 차량 탑재 장치는, 상기 각각의 노변장치와 송수신 신호를 무선으로 교환하는 신호송수신부; 상기 신호송수신부에서 수신된 신호에서 프리엠블을 검출하고 심벌 타이밍 동기를 획득하여 상기 검출된 프리엠블의 통신 모드로 신호 처리를 수행하고, 송신 신호를 해당 통신모드에 맞게 변조하여 상기 신호송수신부로 전송하는 모뎀; 및 상기 모뎀과 통신하면서 상기 저속 또는 고속 단거리 전용 통신 서비스를 제공받아 해당 서비스의 수용 여부를 결정하고, 사용자의 명령에 따라 발생되는 송신 신호를 상기 모뎀으로 전송하는 제어중앙처리부를 포함한다.
상기 신호송수신부는, 상기 저속 DSRC 통신을 위한 저속 DSRC 신호송수신부, 및 상기 고속 DSRC 통신을 위한 고속 DSRC 신호송수신부, 상기 저속 DSRC와 고속 DSRC 통신을 위한 이중모드 DSRC 신호송수신부로 구분되어 사용 가능한 것이 바람직하다.
상기 모뎀은, 상기 저속 DSRC 통신 모드를 지원하기 위한 저속 DSRC 모뎀, 상기 고속 DSRC 통신 모드를 지원하기 위한 고속 DSRC 모뎀, 상기 저속 DSRC와 고속 DSRC 통신 모드를 모두 지원하기 위한 이중모드 DSRC 모뎀으로 구분되어 사용 가능한 것이 바람직하다.
상기 모뎀은, 상기 신호송수신부에서 송수신되는 신호에서 저속/고속 단거리 전용 통신 프리엠블을 검출하고 타이밍 동기를 획득하는 프리엠블 검출 및 동기부; 상기 프리엠블 검출 및 동기부에서 검출된 프리엠블의 통신 모드로 상기 송신 신호와 수신 신호가 처리되도록 제어를 수행하는 통신모드 제어부; 및 상기 통신모드 제어부의 제어에 의해 상기 수신 신호를 처리하여 원래 데이터로 복구하고, 상기 송신 신호를 상기 노변장치로의 전송에 적합한 형태로 변환하는 신호처리부를 포함한다. 상기 신호처리부는, 상기 이중모드 DSRC 모뎀인 경우에 상기 고속 DSRC 신호 처리를 위한 제1 신호 처리부, 및 상기 저속 DSRC 신호 처리를 위한 제2 신호처리부로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 제1 신호 처리부는 송신단과 수신단에서 직교주파수 분할 다중화(OFDM) 방식의 변복조를 이용하고, 상기 제2 신호 처리부는 송신단과 수신단에서 맨체스터 코딩/디코딩, 진폭 편이 변조 방식을 이용한 변복조를 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 두 번째 특징에 따른 이중모드 단거리 전용 통신 방법은, 저속 단거리 전용 통신(Dedicated Short Range Communication, DSRC) 영역과 고속 DSRC 영역에서의 각 노변장치와 차량 탑재 장치 간에 통신을 수행하기 위한 이중모드 단거리 전용 통신 방법에 있어서, a) 상기 노변장치로부터 수신신호가 입력되면, 상기 차량 탑재 장치는 상기 수신 신호에서 프리엠블을 검출하여 상기 저속 DSRC/고속 DSRC 프리엠블인지를 확인하는 단계; 및 b) 상기 a) 단계에서 상기 저속 DSRC 프리엠블인 경우에 상기 차량 탑재 장치는 저속 DSRC 통신 모드로 상기 수신 신호를 처리하고, 상기 고속 DSRC 프리엠블인 경우에 고속 DSRC 통신 모드로 상기 수신 신호를 처리하는 단계를 포함한다.
이중모드 단거리 전용 통신 방법은 c) 상기 차량 탑재 장치가 상기 노변 장치로 송신 신호를 전송할 경우에, 상기 차량 탑재 장치는 상기 송신 신호를 전송하고자 하는 DSRC 통신 모드에 적합한 형태로 변조하여 해당 DSRC의 노변장치로 전송하는 단계를 더 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명이 적용되는 단거리 전용 통신 환경을 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, DSRC 차량 탑재장치는 서로 다른 통신 방식의 DSRC 노변장치로부터 서비스를 제공받는데, TTA 규격의 1Mbps DSRC 노변장치의 통신 영역 내와 고속 DSRC 노변장치의 통신 영역 내에서 각각의 통신 모드로 통신을 할 수 있어야 한다.
고속 DSRC 노변장치와 차량 탑재장치는 10MHz 대역폭, 시분할 듀플랙스(Time Division Duplex) 방식, 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식, TTA 규격(TTAS.KO-06.00251)의 매체 접근제어 방식을 사용한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이중모드 단거리 전용 통신 시스템에 대하여 도 2를 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이중모드 단거리 전용 통신 시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 이중모드 단거리 전용 통신 시스템은, 1Mbps DSRC 통신 또는 고속 DSRC 통신 영역의 각 노변장치와 통신하는 차량 탑재 장치로서, 신호 송수신부(100), 모뎀, 중앙처리부(CPU, 300)를 포함한다.
신호 송수신부(100)는 노변장치로부터 RF 신호를 수신하고, 모뎀(200)에서 전송되는 송신 신호를 노변장치로 송신한다.
모뎀(200)은 수신 신호에서 프리엠블을 검출하고 심벌 타이밍 동기를 획득하여 해당 프리엠블의 통신 모드로 신호를 처리를 수행한다.
CPU(300)는 모뎀(200)과 통신하면서 저속(1Mbps) 또는 고속 단거리 전용 통신 서비스를 제공받아 해당 서비스의 수용 여부를 결정하고, 사용자의 명령에 따른 서비스 제어 동작을 수행한다.
그 밖에도, 본 발명의 실시 예에 따른 이중모드 단거리 전용 통신 시스템은, 롬(400), 램(500), 입/출력 장치(600)를 포함하고 있다.
먼저, 도 2는 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 이중모드 단거리 전용 통신 시스템이 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 경우의 여러 가지 구성 예들을 도시한 것이다.
도 2의 (a)는 1Mbps DSRC 노변장치와 고속 DSRC 노변장치가 다른 주파수로 동작을 할 때, 각 노변장치로부터 서비스를 받기 위한 차량 탑재 장치의 구성을 도시한 것이다.
즉, 신호송수신부(100)는 1Mbps DSRC의 RF 신호와 고속 DSRC RF 신호를 수신하기 위해 각각의 RF 모듈을 구성하고, 모뎀(200)도 1Mbps DSRC/고속 DSRC 통신을 위해 별도로 구비되어 있다.
따라서 본 발명의 제1 실시 예에 1Mbps DSRC/고속 DSRC 노변장치에서 전송되는 각각의 신호가 해당되는 신호송수신부와 모뎀을 통해 처리되어 상위 계층으로 전달되고, 해당 노변장치로의 데이터 전송은 통신모드에 따라 그 역순으로 동작한다.
도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 서로 다른 통신 주파수에 따른 두 개의 신호송수신부(100), 이중모드 DSRC 모뎀(200), CPU, 롬, 램 및 입출력 장치로 구성되어 있다.
이중모드 DSRC 모뎀(200)에서는 1Mbps DSRC/고속 DSRC의 RF 신호를 전송받아 해당1Mbps DSRC 통신모드 또는 고속 DSRC 통신모드로 신호를 처리하여 상위 계층으로 전달한다.
도 2의 (c)에 나타나 있듯이, 본 발명의 제3 실시 예에 시간적으로 구별되어 각각의 다른 주파수로 제어되어 동작되는 1 개의 신호송수신부(100), 이중모드 DSRC 모뎀(200), CPU, 롬, 램 및 입출력 장치로 구성되어 있다.
신호송수신부(100)는 1Mbps DSRC/고속 DSRC 노변장치로부터 모두 RF 신호를 수신하고, 이중모드 DSRC 모뎀(200)은 신호송수신부(100)에서 전송되는 RF 신호가 1Mbps DSRC 신호 또는 고속 DSRC 신호인지를 구별하여 해당 DSRC 방식으로 신호 처리하여 상위 계층에 전달한다.
이때, 신호송수신부(100)는 대기상태에서 서비스 받기를 원하는 복수의 DSRC 주파수로 조정되고, 일정시간 신호가 없으면 복수의 주파수 중 하나로 변경되어 신호를 기다기고, 신호가 수신될 때까지 반복하여 주파수 변경을 수행한다.
신호송수신부(100)는 주파수 변경을 수행하면서 신호를 대기하던 중에 신호가 입력되면, 1Mbps DSRC 모드나 고속 DSRC 모드로 통신이 시작되고 통신 완료될 때까지 주파수 변경을 하지 않고 있다가 통신이 끝나면 대기상태로 되돌아간다.
다음, 도 3은 본 발명의 제4 및 제5 실시 예에 따른 이중모드 단거리 전용 통신 시스템이 동일 주파수 대역을 사용하는 경우의 여러 가지 구성 예들을 도시한 것이다.
본 발명의 제4 및 제5 실시 예에 서비스 받기를 원하는 1Mbps DSRC/고속 DSRC 노변장치가 동일한 주파수를 사용하여 시간적으로 구별되어 통신한다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시 예에 1개의 신호송수신부(100), 1Mbps DSRC/고속 DSRC 모뎀, CPU, 롬, 램 및 입출력 장치로 구성되어 있다.
노변장치에서 전송되는 신호가 신호송수신부(100)를 통하여 1Mbps 모뎀과 고속 DSRC 모뎀으로 전달된다.
각각의 모뎀(200)은 프리엠블 신호를 검출하고 통신모드를 결정하여 해당 DSRC 신호처리 방식으로 신호를 각각 처리한다.
도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시 예에 1개의 신호송수신부(100)와 이중모드 DSRC 모뎀(200), CPU, 롬, 램 및 입출력 장치로 구성되어 있는데, 신호송수신부(100)에서 수신한 신호는 이중모드 DSRC 모뎀(200)이 1Mbps DSRC 신호 또는 고속 DSRC 신호인지를 구별하게 된다.
이중모드 DSRC 모뎀(200)에서 구별된 신호를 해당 DSRC 방식으로 신호를 처리하여 데이터 형태로 상위 계층에 전달한다.
도 4는 도 2 및 도 3의 일부 구성요소인 이중모드 DSRC 모뎀의 구성을 도시한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 이중모드 DSRC 모뎀(200)은 프리엠블 검출 및 동기부(210, 220), 통신모드 제어부(230), 및 신호처리부(240, 250)로 구성된다.
1Mbps DSRC 프리엠블 검출 및 동기부(210)는 1Mbps DSRC 프리엠블을 검출하고 심벌 타이밍 동기를 획득하고, 고속 DSRC 프리엠블 검출 및 동기부(220)는 고속 DSRC 프리엠블을 검출하고 타이밍 동기를 획득하여 수신신호 세기를 자동으로 조절한다.
통신모드 제어부(230)는 검출된 DSRC 프리엠블의 통신 모드로 수신 신호를 처리하도록 제어한다. 1Mbps DSRC의 제2 신호 처리부(250)는 통신모드 제어부(230)의 제어에 따라 신호를 1Mbps DSRC 방식으로 처리하고, 고속 DSRC의 제1 신호 처리부(240)는 통신모드 제어부(230)의 제어에 따라 신호를 고속 DSRC 방식으로 처하는데, 고속 DSRC 신호 처리 방식은 OFDM 변조방식을 사용한다.
그 외에 1Mbps DSRC 모뎀은 1Mbps DSRC 프리엠블 검출 동기부, 통신모드 제어부, 1Mbps DSRC의 신호처리부로 구성될 것이고, 고속 DSRC 모뎀은 고속 DSRC 프리엠블 검출 동기부, 통신모드 제어부, 고속 DSRC의 신호처리부로 구성될 것이다.
도 5는 도 4의 일부 구성요소인 제1 신호처리부의 구성을 도시한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 신호처리부(240)는 데이터 송신을 위한 송신단(a)과 노변장치로부터의 신호를 수신하여 처리하는 수신단(b)으로 구성되어 있다.
제1 신호처리부(240)의 송신단을 살펴보면 다음과 같다.
스크램블링부(11)는 데이터를 송신하기 위하여 매체접근제어 계층에서 수신한 데이터를 스크램블링하고, 코딩부(12)는 수신 측에서 채널 상의 오류 에러 정정을 위하여 콘볼루션코딩을 이용하여 채널 코딩을 한다. 인터리빙부(13)는 코딩부(12)에서 채널 코딩된 데이터를 인터리빙을 하고, 심벌 발생부(14)는 숏트래이닝 심벌과 롱트래이닝 심벌(short/long training symbol)을 발생시킨다.
매핑부(15)는 인터리빙부(13)에서 인터리빙된 데이터를 OFDM의 서브캐리어 변조방식에 따라 매핑하고, 파일럿 신호 발생부(16)는 파일럿 신호를 발생한다.
역고속 푸리에 변환부(17)는 전송할 데이터를 역고속 푸리에 변환하여 OFDM 신호를 발생시키고, 보호구간 삽입부(18)는 OFDM 신호에 해당 보호 구간을 삽입하고, 필터링부(19)는 OFDM 신호에 심벌 웨이브 쉐입 필터링을 수행한다.
이하 제1 신호처리부(240)의 수신단을 살펴보면 다음과 같다.
보호구간 제거부(21)는 수신한 고속 DSRC OFDM 신호를 고속 DSRC 프리엠블 검출 및 동기부(210)에서 받은 동기 신호에 따라 보호 구간을 제거한다.
고속 푸리에 변환부(22)는 송신단에서 역고속 푸리에 변환을 하여 채널의 주파수 대역폭에 맞게 신호를 평균화 시켜서 전송하였으므로 이의 역기능인 푸리에 변환을 수행한다.
채널 추정부(23)는 송신단에서 삽입된 파일럿에 인근 신호의 채널 왜곡 현상이 적용되어 수신단에 보내는데 수신된 파일럿 신호에서 채널의 응답을 구하고, 등화부(24)는 채널 추정부(23)에서 구한 채널의 응답을 이용하여 신호에 적용하여 등화한다.
디매핑부(25)는 수신 데이터 전송 속도에 따라 데이터를 디매핑하고, 디인터피링부(26)는 송신단에서 인터리빙부(13)의 역기능인 디인터리빙을 수행하며, 디코딩부(27)는 비터비 디코더를 사용하여 채널 디코딩을 하고, 디스크램블링부(28)는 송신단의 스크램블링부(11)의 역 기능인 디스크램블링을 수행한다.
도 6은 도 4의 일부 구성요소인 제2 신호처리부의 구성을 도시한 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 신호처리부(250)는 맨체스터 코딩부(31)와 ASK 변조부(32)로 이루어지는 송신단, ASK 복조부(33)와 맨체스터 디코딩부(34)로 이루어지는 수신단을 포함한다.
맨체스터 코딩부(31)는 수신 측에서 쉽게 타이밍을 복구할 수 있도록 데이터를 맨체스터 코딩한다. ASK 변조부(32)는 진폭 편이 변조 방식(ASK: Amplitude Shift Keying)을 사용하는데, ASK 변조 방식은 이진수를 반송 주파수의 두 가지 다른 진폭에 따라 표현하는 방식으로 이진 비트의 하나는 일정 진폭의 반송 신호의 존재에 따라, 다른 하나는 반송 신호의 부재에 따라 표기한다.
ASK 복조부(33)는 ASK 변조파를 입력으로 받아서 반송파를 제거하여 맨체스터 디코딩부(34)로 신호를 출력하고, 맨체스터 디코딩부(34)는 수신된 채널에서 맨체스터 코딩된 신호를 비제로 복귀(NRZ: Non-Return to Zero) 신호로 변환한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 적용되는 프레임 구조를 도시한 것이다.
도 7에 나타나 있듯이, 무선 채널 상에서 DSRC 프레임은 시작 부분에 프리엠블을 포함하는 구조로 되어 있다.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같은 프레임은 1Mbps DSRC 노변장치와 고속 DSRC 기지국이 같은 주파수 대역을 사용하여 서비스를 제공하는 경우로, 같은 주파수 대역에서 시간 축 상으로 구별되어 각 해당 DSRC 프레임이 전송된다.
도 7의 (b)는 1Mbps DSRC 노변장치와 고속 DSRC 기지국이 서로 다른 주파수 대역을 사용하여 서비스를 제공하는 경우로, 주파수 상으로 구별되어 각 해당 DSRC 프레임이 전송된다.
도 8을 참조하여 본 발명의 제1 내지 제5 실시 예에 따른 이중모드 단거리 전용 통신 시스템의 동작에 대하여 자세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이중모드 단거리 전용 통신 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 이중모드 단거리 전용 통신 방법은 1Mbps DSRC/고속 DSRC 노변장치로부터 RF신호가 전송되면, 신호송수신부(100)에서 RF 신호를 수신하여 모뎀(200)으로 전송한다.
그러면, 모뎀(200)은 RF 신호에서 프리엠블을 검출하여 1Mbps DSRC 프리엠블인지를 확인한다.(S1) 이때, 1Mbps DSRC 프리엠블인 경우에, 모뎀(200)은 1Mbps DSRC 통신 모드를 온(ON) 동작시키고 1Mbps DSRC의 제2 신호처리부(250)를 통해 수신 신호를 처리한다.(S2)
그런데, 1Mbps DSRC 프리엠블이 아닌 경우에, 모뎀(200)은 고속 DSRC 프리엠블을 수신했는지를 확인하고, 고속 DSRC 프리엠블인 경우에 고속 DSRC 통신 모드를 온 동작시키고 고속 DSRC의 제1 신호처리부(240)를 통해 수신 신호를 처리한다.(S3, S4)
위에서, 수신 신호를 해당 통신 모드로 모두 처리한 경우에 통신 모드 오프 명령이 전달되면, 모뎀(200)은 현재 온 동작되고 있는 통신 모드를 오프 시킨다.(S5, S6)
위에서, 모뎀은 이중모드 DSRC 모뎀을 예를 들어 설명하고 있지만, 각 1Mbps DSRC/고속 DSRC 모뎀은 자신의 통신모드에 부합하는 프리엠블에 대해서만 통신모드를 온 동작시키고 신호 처리를 수행하면 된다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 기존 TTA 규격(TTAS.KO-06.00251)의 1 Mbps DSRC 통신 모드와 고속 DSRC 통신 모드를 지원하는 DSRC 차량 탑재 장치를 제공하며, 그로 인해 1Mbps DSRC/고속 DSRC 서비스를 제공받기 위해 구입해야 하는 차량탑재장치 수를 줄여 사용자의 경제적 부담을 낮출 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다.
이와 같이, 본 발명에 의한 이중모드 단거리 전용 통신 시스템 및 그 방법은 저속(1Mbps) DSRC 통신과 고속 DSRC 통신 방식을 모두 지원하는 하드웨어와 통신 제어 소프트웨어를 제공함으로써 어떤 DSRC 시스템과의 호환성을 보장할 수 있고, 사용자가 별도의 차량 탑재 장치를 구입할 필요가 없어 경제적인 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 단거리 전용 통신 환경을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 이중모드 단거리 전용 통신 시스템이 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 경우의 여러 가지 구성 예들을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제4 및 제5 실시 예에 따른 이중모드 단거리 전용 통신 시스템이 동일 주파수 대역을 사용하는 경우의 여러 가지 구성 예들을 도시한 것이다.
도 4는 도 2 및 도 3의 일부 구성요소인 이중모드 DSRC 모뎀의 구성을 도시한 것이다.
도 5는 도 4의 일부 구성요소인 제1 신호처리부의 구성을 도시한 것이다.
도 6은 도 4의 일부 구성요소인 제2 신호처리부의 구성을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 적용되는 프레임 구조를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이중모드 단거리 전용 통신 방법의 순서도를 도시한 것이다.

Claims (22)

  1. 저속 단거리 전용 통신(Dedicated Short Range Communication, DSRC) 영역과 고속 DSRC 영역에서의 각 노변장치와 차량 탑재 장치 간에 통신을 수행하기 위한 이중모드 단거리 전용 통신 시스템에 있어서,
    상기 차량 탑재 장치는,
    상기 각각의 노변장치와 송수신 신호를 무선으로 교환하는 신호송수신부;
    상기 신호송수신부에서 수신된 신호에서 프리엠블을 검출하고 심벌 타이밍 동기를 획득하여 상기 검출된 프리엠블의 통신 모드로 신호 처리를 수행하고, 송신 신호를 해당 통신모드에 맞게 변조하여 상기 신호송수신부로 전송하는 모뎀; 및
    상기 모뎀과 통신하면서 상기 저속 또는 고속 단거리 전용 통신 서비스를 제공받아 해당 서비스의 수용 여부를 결정하고, 사용자의 명령에 따라 발생되는 송신 신호를 상기 모뎀으로 전송하는 제어중앙처리부
    를 포함하는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호송수신부는,
    상기 저속 DSRC 통신을 위한 저속 DSRC 신호송수신부, 및 상기 고속 DSRC 통신을 위한 고속 DSRC 신호송수신부, 상기 저속 DSRC와 고속 DSRC 통신을 위한 이중모드 DSRC 신호송수신부로 구분되어 사용 가능한 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모뎀은,
    상기 저속 DSRC 통신 모드를 지원하기 위한 저속 DSRC 모뎀, 상기 고속 DSRC 통신 모드를 지원하기 위한 고속 DSRC 모뎀, 상기 저속 DSRC와 고속 DSRC 통신 모드를 모두 지원하기 위한 이중모드 DSRC 모뎀으로 구분되어 사용 가능한 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 저속 DSRC 노변장치와 고속 DSRC 노변장치가 서로 다른 주파수를 사용하는 경우에, 상기 신호송수신부는 저속 DSRC 신호송수신부와 고속 DSRC 신호송수신부로 구성되고, 상기 모뎀은 고속 DSRC 모뎀과 저속 DSRC 모뎀으로 구성되는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 저속 DSRC 노변장치와 고속 DSRC 노변장치가 서로 다른 주파수를 사용하는 경우에, 상기 신호송수신부는 저속 DSRC 신호송수신부와 고속 DSRC 신호송수신부로 구성되고, 상기 모뎀은 이중모드 DSRC 모뎀인 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 저속 DSRC 노변장치와 고속 DSRC 노변장치가 서로 다른 주파수를 사용하는 경우에, 상기 신호송수신부는 이중모드 DSRC 신호송수신부이고, 상기 모뎀은 이중모드 DSRC 모뎀인 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이중모드 DSRC 신호송수신부는 대기 상태에서 복수의 DSRC 주파수로 조정되고, 일정 시간 동안 신호 입력이 없는 경우에 복수의 DSRC 주파수중 어느 하나의 주파수로 변경되어 신호를 대기하는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이중모드 DSRC 신호송수신부는, 신호대기 중 특정 신호가 입력되어 통신이 시작되면 통신이 완료될 때까지 주파수 변경을 수행하지 않는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 이중모드 DSRC 모뎀은 상기 이중모드 DSRC 신호송수신부로 송수신되는 신호를 해당 DSRC 신호로 구별하여, 상기 DSRC 신호의 프리엠블이 통신모드로 신호 처리하는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  10. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 저속 DSRC 노변장치와 고속 DSRC 노변장치가 동일한 주파수를 사용하는 경우에, 상기 신호송수신부는 이중모드 DSRC 신호송수신부이고, 상기 모뎀은 이중모드 DSRC 모뎀인 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  11. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 저속 DSRC 노변장치와 고속 DSRC 노변장치가 동일한 주파수를 사용하는 경우에, 상기 신호송수신부는 이중모드 DSRC 신호송수신부이고, 상기 모뎀은 저속 DSRC 모뎀과 고속 DSRC 모뎀으로 구성되는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 모뎀은,
    상기 신호송수신부에서 송수신되는 신호에서 저속/고속 단거리 전용 통신 프리엠블을 검출하고 타이밍 동기를 획득하는 프리엠블 검출 및 동기부;
    상기 프리엠블 검출 및 동기부에서 검출된 프리엠블의 통신 모드로 상기 송신 신호와 수신 신호가 처리되도록 제어를 수행하는 통신모드 제어부; 및
    상기 통신모드 제어부의 제어에 의해 상기 수신 신호를 처리하여 원래 데이터로 복구하고, 상기 송신 신호를 상기 노변장치로의 전송에 적합한 형태로 변환하는 신호처리부
    를 포함하는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  13. 제3항 또는 제12항에 있어서,
    상기 프리엠블 검출 및 동기부는
    상기 이중모드 DSRC 모뎀인 경우에 상기 저속 DSRC 통신을 위한 제1 프리엠블 검출 및 동기부, 및 상기 고속 DSRC 통신을 위한 제2 프리엠블 검출 및 동기부로 구성되는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  14. 제3항 제12항에 있어서,
    상기 신호처리부는,
    상기 이중모드 DSRC 모뎀인 경우에 상기 고속 DSRC 신호 처리를 위한 제1 신호 처리부, 및 상기 저속 DSRC 신호 처리를 위한 제2 신호처리부로 구성되는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 신호 처리부는 송신단과 수신단에서 직교주파수 분할 다중화(OFDM) 방식의 변복조를 이용하는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제2 신호 처리부는 송신단과 수신단에서 맨체스터 코딩/디코딩, 진폭 편이 변조 방식을 이용한 변복조를 이용하는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 저속 DSRC 노변장치와 고속 DSRC 노변장치가 서로 다른 주파수를 사용하는 경우에, 상기 모뎀은 시작 부분에 프리엠블을 포함하고 주파수 상으로 구별되는 DSRC 프레임을 전송되도록 하는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 저속 DSRC 노변장치와 고속 DSRC 노변장치가 동일 주파수를 사용하는 경우에, 상기 모뎀은 시작 부분에 프리엠블을 포함하고 시간상으로 구별되는 DSRC 프레임을 전송되도록 하는 이중모드 단거리 전용 통신 시스템.
  19. 저속 단거리 전용 통신(Dedicated Short Range Communication, DSRC) 영역과 고속 DSRC 영역에서의 각 노변장치와 차량 탑재 장치 간에 통신을 수행하기 위한 이중모드 단거리 전용 통신 방법에 있어서,
    a) 상기 노변장치로부터 수신신호가 입력되면, 상기 차량 탑재 장치는 상기 수신 신호에서 프리엠블을 검출하여 상기 저속 DSRC/고속 DSRC 프리엠블인지를 확인하는 단계; 및
    b) 상기 a) 단계에서 상기 저속 DSRC 프리엠블인 경우에 상기 차량 탑재 장치는 저속 DSRC 통신 모드로 상기 수신 신호를 처리하고, 상기 고속 DSRC 프리엠블인 경우에 고속 DSRC 통신 모드로 상기 수신 신호를 처리하는 단계
    를 포함하는 이중모드 단거리 전용 통신 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    c) 상기 차량 탑재 장치가 상기 노변 장치로 송신 신호를 전송할 경우에, 상기 차량 탑재 장치는 상기 송신 신호를 전송하고자 하는 DSRC 통신 모드에 적합한 형태로 변조하여 해당 DSRC의 노변장치로 전송하는 단계를 더 포함하는 이중모드 단거리 전용 통신 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 차량 탑재 장치가 상기 고속 DSRC의 노변장치와 통신할 경우에, 상기 차량 탑재 장치는 시분할 듀플랙스, 직교주파수 분할 다중화(OFDM) 방식, 한국정보통신기술협회(TTA) 규격의 매체 접근 제어 방식을 사용하여 신호 처리하는 이중모드 단거리 전용 통신 방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 차량 탑재 장치가 상기 저속 DSRC의 노변장치와 통신할 경우에, 맨체스터 코딩/디코딩, 진폭 편이 변조 방식을 이용한 변복조를 이용하는 이중모드 단거리 전용 통신 방법.
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