KR20200015005A - C-its용 v2x 통신기기 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

C-ITS용 V2X 통신기기 구동 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 WAVE 통신기기 구동 방법은, WAE 모듈이 WAVE 통신을 위한 MAC 관련 기능들을 수행하고, WNE 모듈이 WAVE 통신을 위한 네트워크 연결 관련 기능들을 수행하며, Facilities 모듈이 WNE 모듈에서 제공하는 기능들을 이용하여 어플리케이션에 필요한 기능들을 수행하고, WAE 모듈에 의해 수행되는 기능들, WNE 모듈에 의해 수행되는 기능들 및 Facilities 모듈에 의해 수행되는 기능들 중 적어도 하나는 어플리케이션에 의해 활용된다. 이에 의해, V2X를 위한 다양한 WAVE 통신기기에서 다양한 기능을 효과적으로 사용/지원할 수 있어, V2X 통신 성능/기능의 향상, C-ITS 서비스 확장/다양화 및 WAVE 통신기기 호환성 증대가 가능해진다.

Description

C-ITS용 V2X 통신기기 구동 방법{V2X Communication Device Operation Method for C-ITS}
본 발명은 V2X(Vehicle-to-Everything) 통신기기 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 C-ITS(Cooperative Intelligent Transport System, 협력형 지능형교통체계)를 위한 V2X 통신기기의 구동방법에 관한 것이다.
WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 통신 기술은 고속으로 주행하는 차량 환경에서 통신 서비스를 제공하기 위하여, 시속 200km의 고속주행 시에도 끊김이 없는 연속 통신이 가능하다.
WAVE 통신 기술은 WLAN 기술을 자동차 환경에 맞도록 수정한 DSRC(Dedicated Short Range Communication) 기술이다. WAVE 통신 기술은 차세대 통신 기술로, C-ITS를 위한 최적의 V2X 통신 기술로 평가 받고 있다.
C-ITS용 V2X를 위한 다양한 WAVE 통신기기에서 다양한 기능을 효과적으로 사용/지원할 수 있도록 하기 위한 소프트웨어 모듈 세트에 대한 개발/개선이 요원한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, C-ITS용 V2X를 위한 다양한 WAVE 통신기기에서 다양한 기능을 효과적으로 사용/지원할 수 있도록 하기 위한 소프트웨어 모듈 세트를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신기기 구동 방법은, WAE(WAVE Access Entity) 모듈이, WAVE 통신을 위한 MAC(Media Access Control) 관련 기능들을 수행하는 단계; WNE(WAVE Network Entity) 모듈이, WAVE 통신을 위한 네트워크 연결 관련 기능들을 수행하는 단계; Facilities 모듈이, WNE 모듈에서 제공하는 기능들을 이용하여 어플리케이션에 필요한 기능들을 수행하는 단계;를 포함하고, WAE 모듈에 의해 수행되는 기능들, WNE 모듈에 의해 수행되는 기능들 및 Facilities 모듈에 의해 수행되는 기능들 중 적어도 하나는, 어플리케이션에 의해 활용된다.
그리고, WNE 모듈이 수행하는 기능들에는, 어플리케이션의 요청에 따라, 무선 채널에 접속하는 기능 및 허가된 무선 채널이 아닌 비허가 무선 채널에 접속을 요청하는 기능이 포함될 수 있다.
또한, WNE 모듈이 수행하는 기능들에는, 어플리케이션이 요청한 데이터를 WSM(WAVE Short Message) 패킷으로 구성하여 송신하는 기능 및 어플리케이션이 수신 요청한 WSM 패킷을 테이블에 등록하고, 테이블에 등록된 WSM 패킷을 수신하면 수신한 WSM 패킷을 수신 요청한 어플리케이션에 전달하는 기능이 포함될 수 있다.
그리고, WNE 모듈이 수행하는 기능들에는, 다수의 어플리케이션들이 등록한 WSA(WAVE Service Advertisement)들을 조합하여 WSA 패킷을 생성하고, 생성한 WSA 패킷을 WAE 모듈을 통해 주기적으로 전송하는 기능이 포함될 수 있다.
또한, WAE 모듈이 수행하는 기능들에는, 커널의 TCP/IP 스택으로부터 전달받은 TCP/IP 패킷을 MAC 프레임 형식으로 변환한 후 WNE 모듈에 전달하여, WNE 모듈을 통해 WAVE 통신 모듈에 전달하는 기능이 포함될 수 있다.
그리고, WAE 모듈이 수행하는 기능들에는, WNE 모듈을 통해 WAVE 통신 모듈로부터 전달받은 MAC 프레임을 TCP/IP 패킷으로 변환하여 커널의 TCP/IP 스택으로 전달하는 기능이 포함될 수 있다.
또한, WAVE 통신 모듈은, TCP/IP 스택과 동일 계층에 위치하여, TCP/IP 스택과 연결되어 있지 않을 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 WAVE 통신기기 구동 방법은, 유틸리티 모듈이, WAE 모듈과 WNE 모듈을 제어하고 관리하기 위한 기능들을 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 WAVE 통신기기 구동 방법은, 샘플 어플리케이션 모듈이, WAE 모듈과 WNE 모듈에서 제공하는 기능들을 검증하고 테스트 하는 기능들을 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신기기는, WAVE 통신을 위한 MAC(Media Access Control) 관련 기능들을 수행하는 WAE(Access Entity) 모듈; WAVE 통신을 위한 네트워크 연결 관련 기능들을 수행하는 WNE(WAVE Network Entity) 모듈; WNE 모듈에서 제공하는 기능들을 이용하여 어플리케이션에 필요한 기능들을 수행하는 Facilities 모듈;을 포함하고, WAE 모듈에 의해 수행되는 기능들, WNE 모듈에 의해 수행되는 기능들 및 Facilities 모듈에 의해 수행되는 기능들 중 적어도 하나는, 어플리케이션에 의해 활용된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신기기 구동 방법은, WAE(WAVE Access Entity) 모듈이, WAVE 통신을 위한 MAC(Media Access Control) 관련 기능들을 수행하는 단계; WNE(WAVE Network Entity) 모듈이, WAVE 통신을 위한 네트워크 연결 관련 기능들을 수행하는 단계;를 포함하고, WAE 모듈에 의해 수행되는 기능들 및 WNE 모듈에 의해 수행되는 기능들 중 적어도 하나는, 어플리케이션에 의해 활용된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신기기는, WAVE 통신을 위한 MAC(Media Access Control) 관련 기능들을 수행하는 WAE(Access Entity) 모듈; WAVE 통신을 위한 네트워크 연결 관련 기능들을 수행하는 WNE(WAVE Network Entity) 모듈; WAE 모듈에 의해 수행되는 기능들 및 WNE 모듈에 의해 수행되는 기능들 중 적어도 하나는, 어플리케이션에 의해 활용된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, V2X를 위한 다양한 WAVE 통신기기에서 다양한 기능을 효과적으로 사용/지원할 수 있어, V2X 통신 성능/기능의 향상, C-ITS 서비스 확장/다양화 및 WAVE 통신기기 호환성 증대가 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 C-ITS용 V2X 소프트웨어 모듈 세트의 구조를 도시한 도면,
도 2는 WNE 소프트웨어 모듈에 의한 WSM 패킷 수신 기능의 설명에 제공되는 순서도,
도 3 및 도 4는, WNE 소프트웨어 모듈에 의한 WSA 패킷 송신/수신 기능의 설명에 제공되는 순서도들,
도 5 및 도 6은, WAE 소프트웨어 모듈에 의한 유사 TCP/IP 패킷 후킹 기능의 설명에 제공되는 순서도들,
도 7은 기본 메시지 데몬 소프트웨어 모듈에 의한 기본 메시지 수신 절차의 설명에 제공되는 순서도, 그리고,
도 8은, 도 1에 도시된 C-ITS용 V2X 소프트웨어 모듈 세트에 의해 구동되는 WAVE 통신기기의 블럭도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
1. C-ITS용 V2X 소프트웨어 모듈 세트
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 C-ITS(Cooperative Intelligent Transport System, 협력형 지능형교통체계)를 위한 V2X(Vehicle-to-Everything) 통신이 가능한 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신기기 구동을 위한 소프트웨어 모듈 세트의 구조를 도시한 도면이다.
V2X 소프트웨어 모듈 세트는, 도 1에 도시된 바와 같이, WAE(WAVE Access Entity) 소프트웨어 모듈(110), Access API(120), WNE(WAVE Network Entity) 소프트웨어 모듈(130), Net API(140), Facilities 소프트웨어 모듈 세트(150), Facilities API(160), 유틸리티 소프트웨어 세트(170), 샘플 어플리케이션 소프트웨어 세트(180), 서비스 어플리케이션(190)을 포함하여 구축된다.
WAE 소프트웨어 모듈(110)은 Access 계층에서의 기능인 MAC(Media Access Control) 관련 기능과 PHY 관련 기능을 수행한다.
Access API(120)는 WAE 소프트웨어 모듈(110)이 지원하는 기능들(MAC 관련 기능, PHY 관련 기능)을 다른 소프트웨어 모듈들이 사용/활용할 수 있도록 제공되는 API들의 집합이다.
WNE 소프트웨어 모듈(130)은 Network 계층에서의 기능인 네트워크 연결 관련 기능(Transport, Security 등)을 수행한다.
Net API(140)는 WNE 소프트웨어 모듈(130)이 지원하는 기능들(네트워크 연결 관련 기능)을 다른 소프트웨어 모듈들이 사용/활용할 수 있도록 제공되는 API들의 집합이다.
Facilities 소프트웨어 모듈 세트(150)는 WNE 소프트웨어 모듈(130)에서 제공하는 기능들을 이용하여 상위 서비스 어플리케이션(190)에 필요한 기능들을 수행/지원하는 소프트웨어 모듈들의 집합이다.
Facilities 소프트웨어 모듈 세트(150)에는, POTI(POsition and Time Information) 소프트웨어 모듈(151), bsmd(BSM daemon) 소프트웨어 모듈(152) 및 camd(CAM daemon) 소프트웨어 모듈(153) 등이 포함된다.
POTI 소프트웨어 모듈(151)은 GPS 모듈로부터 시간, 위치, 이동 정보 등을 획득하여, 상위 서비스 어플리케이션(190)이 해당 정보를 활용할 수 있도록 지원한다.
bsmd 소프트웨어 모듈(152)은 북미 SAE(국제자동차기술자협회) 표준에 정의된 기본 메시지인 BSM(Basic Safety Message) 메시지를 주기적으로 전송하고, 수신된 BSM 정보를 분석하여 상위 서비스 어플리케이션(190)에게 제공한다.
camd 소프트웨어 모듈(153)는 유럽 ETSI 표준에 정의된 기본 메시지인 CAM(Cooperative Awareness Message) 메시지를 주기적으로 전송하고, 수신된 CAM 정보를 분석하여 상위 서비스 어플리케이션(190)에게 제공한다.
유틸리티 소프트웨어 세트(170)는 WAE 소프트웨어 모듈(110)과 WNE 소프트웨어 모듈(130)를 제어하고 관리하는 기능을 수행하는 소프트웨어들의 집합이다.
샘플 어플리케이션 소프트웨어 세트(180)는 WAE 소프트웨어 모듈(110)과 WNE 소프트웨어 모듈(130)에서 제공하는 기능들을 검증 및 테스트하는 어플리케이션 소프트웨어들의 집합이다.
2. WNE 소프트웨어 모듈
WNE(WAVE Network Entity) 소프트웨어 모듈(130)은 Network 계층에서의 기능인 네트워크 연결 관련 기능(Transport, Security 등)을 수행하기 위해, 데몬 형태로 구현한 소프트웨어 모듈이다.
WNE 소프트웨어 모듈(130)은 상위 서비스 어플리케이션(190)의 요청에 따라 채널 접속 기능을 지원한다. 구체적으로, WNE 소프트웨어 모듈(130)은 서비스 어플리케이션(190)의 요청에 따라 C-ITS용으로 할당된 주파수 채널로의 접속을 지원한다. 서비스 어플리케이션(190)은 WNE 소프트웨어 모듈(130)에게 채널접속을 요청할 수 있다.
나아가, 서비스 어플리케이션(190)은 OOB(Out Of Band) 옵션을 이용하여 허가된 채널 외의 타 채널로의 접속을 요청할 수도 있다. WNE 소프트웨어 모듈(130)은 허가된 무선 채널이 아닌 비허가 무선 채널에 접속하는 기능을 지원한다. 이는, 비허가 무선 채널에서의 통신 여부를 확인하는 인증 시스템 등에 적용 가능하다.
또한, WNE 소프트웨어 모듈(130)은 서비스 어플리케이션(190)의 요청에 따라 WSM(WAVE Short Message) 패킷의 송신 기능을 지원한다. 이를 위해, WNE 소프트웨어 모듈(130)은 각 서비스 어플리케이션(190)이 전달한 데이터를 WSM 패킷으로 구성한 후, WAE 소프트웨어 모듈(110)로 전달하여 송신되도록 한다.
뿐만 아니라, WNE 소프트웨어 모듈(130)은 WSM 패킷 수신 요청 등록, WSM 패킷 파싱/전달 기능을 지원한다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 특정 서비스에 관련된 WSM 패킷을 수신하기 원하는 서비스 어플리케이션(190)이 WNE 소프트웨어 모듈(130)에 WSM 패킷 수신을 요청하면(S210), WNE 소프트웨어 모듈(130)은 테이블에 WSM 패킷 수신 요청을 등록하여 관리한다(S220).
이후, S220단계에서 등록된 WSM 패킷이 수신되면(S230), WNE 소프트웨어 모듈(130)은 수신한 WSM 패킷을 파싱하여(S240), 수신 요청한 어플리케이션에 전달한다(S250).
또한, WNE 소프트웨어 모듈(130)은 WSA(WAVE Service Advertisement) 패킷 송신 기능과 수신 기능을 지원한다.
WSA 패킷 송신 기능은, 도 3에 도시된 바와 같이, WNE 소프트웨어 모듈(130)이 서비스 어플리케이션(190)들이 등록한 WSA 정보들을 조합하여 WSA 패킷을 생성한 후(S310, S320), 이를 주기적으로 WAE 소프트웨어 모듈(110)로 전달하여(S330), 송신되도록 하는 기능이다.
각 서비스 어플리케이션(190)들은 Net API(140)를 통해 WNE 소프트웨어 모듈(130)에 대해 WSA 정보 등록/삭제, WSA 전송 시작/중지, WSA 전송 내용 변경 등의 요청이 가능하다(S340).
WSA 패킷 수신 기능은, 도 4에 도시된 바와 같이, WNE 소프트웨어 모듈(130)이 WAE 소프트웨어 모듈(110)을 통해 수신한 WSA 패킷을 파싱하여(S410, S420) 유효 서비스 정보 테이블을 생성(S430)하는 기능이다.
각 서비스 어플리케이션(190)들은 Net API(140)를 통해 유효 서비스 정보들을 확인할 수 있다(S440).
WNE 소프트웨어 모듈(130)은 데몬 형태로 구현한 소프트웨어 모듈이므로, 각 서비스 어플리케이션(190)들의 동작과 무관하게 독립적으로 동작하며, WNE 소프트웨어 모듈(130)이 지원하는 모든 기능들은 다수의 서비스 어플리케이션(190)들이 상호 간의 간섭 없이 사용할 수 있다.
또한, WNE 소프트웨어 모듈(130)은 리눅스 사용자 영역(User Space)에 구현되므로, 다양한 플랫폼의 적용이 가능하다. 특히, WNE 소프트웨어 모듈(130)은 사용자 영역에서 사용 가능한 API만을 제공하는 3rd party V2X 통신 칩/모듈(112)에도 적용 가능한데, 사용자 영역에서 사용 가능한 API만을 제공하는 3rd party Security 라이브러리와 별도 API 없이 하드웨어를 직접 제어하는 형태의 3rd party V2X 통신/Security 칩 모듈에도 적용 가능하다.
3. WAE 소프트웨어 모듈
WAE(WAVE Access Entity) 소프트웨어 모듈(110)은 Access 계층에서의 기능인 MAC 관련 기능과 PHY 관련 기능을 수행하기 위해, 리눅스 네트워크 디바이스 드라이버 형태로 구현한 소프트웨어 모듈이다.
WAE 소프트웨어 모듈(110)은 V2X 통신 칩 하드웨어(WAVE 통신 모듈)의 제어 루틴을 포함하고 있으며, Access API(120)를 통해 보안 알고리즘 기능을 WNE 소프트웨어 모듈(130)에 제공한다.
또한, WAE 소프트웨어 모듈(110)은 Access API(120)를 통해 WNE 소프트웨어 모듈(130)에게 WSM 패킷 송신 기능과 수신 기능을 지원한다.
구체적으로, WAE 소프트웨어 모듈(110)은 Access API(120)를 통해 WNE 소프트웨어 모듈(130)로부터 전달받은 WSM 패킷을 MAC 프레임 형식으로 구성하여 무선매체로 전송한다. 또한, WAE 소프트웨어 모듈(110)은 수신한 WSM 패킷을 파싱한 후, Access API(120)를 통해 WNE 소프트웨어 모듈(130)에 전달한다.
그리고, WAE 소프트웨어 모듈(110)은 IP 패킷 송신 기능과 수신 기능을 커널 TCP/IP 스택(111)에 제공한다.
구체적으로, WAE 소프트웨어 모듈(110)은 커널 TCP/IP 스택(111)으로부터 전달된 TCP/IP 패킷을 MAC 프레임 형식으로 구성하여 무선매체로 전송한다. 또한, WAE 소프트웨어 모듈(110)은 수신한 TCP/IP 패킷을 파싱한 후, 커널 TCP/IP 스택(111)으로 전달한다.
한편, WAE 소프트웨어 모듈(110)은 사용자 영역에 대한 API만을 제공하는 3rd party V2X 통신 칩/모듈(112)을 이용한 TCP/IP 통신을 지원하기 위한, "유사 TCP/IP 후킹 기능"을 제공한다.
즉, 이 기능은 TCP/IP 스택(111)과 동일 계층에 위치하여, TCP/IP 스택(111)과 연결되어 있지 않은 3rd party V2X 통신 칩/모듈(112)을, 본 발명의 실시예에 따른 V2X 소프트웨어 모듈 세트에 연동시키기 위한 기능이다.
유사 TCP/IP 패킷 후킹 기능에 의한 TCP/IP 패킷 송신 절차는, 도 5에 도시된 바와 같이, WAE 소프트웨어 모듈(110)이 커널 TCP/IP 스택(111)으로부터 TCP/IP 패킷을 전달받아(S510), MAC 프레임 형식으로 변환하여(S520), WNE 소프트웨어 모듈(130)로 전달한다(S530).
그러면, WNE 소프트웨어 모듈(130)은 WAE 소프트웨어 모듈(110)로부터 전달받은 MAC 프레임을 3rd party V2X 통신 칩/모듈(112)이 제공하는 사용자 영역 API(113)를 통해 3rd party V2X 통신 칩/모듈(112)에 전달한다(S540).
유사 TCP/IP 패킷 후킹 기능에 의한 TCP/IP 패킷 수신 절차는, 도 6에 도시된 바와 같이, WNE 소프트웨어 모듈(130)이 3rd party V2X 통신 칩/모듈(112)이 제공하는 사용자 영역 API(113)를 통해 3rd party V2X 통신 칩/모듈(112)로부터 MAC 프레임을 제공받아(S610), WAE 소프트웨어 모듈(110)에 전달한다(S620).
그러면, WAE 소프트웨어 모듈(110)은 WNE 소프트웨어 모듈(130)로부터 전달받은 MAC 프레임을 TCP/IP 패킷으로 변환하여(S630), 커널 TCP/IP 스택(111)으로 전달한다(S640).
4. POTI 소프트웨어 모듈
POTI(POsition and Time Information) 소프트웨어 모듈(151)은 Facilities 소프트웨어 세트(150)을 구성하는 소프트웨어 모듈들 중 하나로, 데몬 형태로 구현한다.
POTI 소프트웨어 모듈(151)은 GPS 모듈로부터 NMEA 프로토콜 등을 통해 GPS 정보를 수신한 후, 이를 표준에 맞는 형식으로 변환하여 시스템 전역 저장소에 저장한다. 이 때 저장되는 정보의 종류는 다음과 같으며, GPS 모듈에 따라 저장 정보 항목 및 범위는 확장될 수 있다.
- GPS 정보 상태 (유효, 무효 등)
- 좌표 정보 : 위도, 경도, 고도
- 이동 정보 : 속도, 방향
- 위성정보 : PDOP, HDOP, VDOP, NumSV
- 보정 알고리즘 사용 여부 : DGPS 사용 여부, RTK 사용 여부
시스템 상의 모든 서비스 어플리케이션(190)과 유틸리티 소프트웨어(170)는 POTI 소프트웨어 모듈(151)이 제공하는 API를 이용하여 전역 저장소에 저장된 GPS 정보를 획득할 수 있다.
5. 기본 메시지 데몬 소프트웨어 모듈
기본 메시지 데몬 소프트웨어 모듈들(152, 153)은 Facilities 소프트웨어 세트(150)를 구성하는 소프트웨어 모듈들로, 표준에 정의된 기본 메시지를 송/수신한다.
구체적으로, bsmd(BSM daemon) 소프트웨어 모듈(152)은 북미 SAE 표준에 정의된 BSM(Basic Safety Message) 메시지를 주기적으로 생성하여 전송하고, 타 장치로부터 수신된 BSM 메시지를 파싱하여 서비스 어플리케이션(190)들이 해당 정보를 확인할 수 있도록 전달한다.
camd(CAM daemon) 소프트웨어 모듈(153)은 유럽 ETSI 표준에 정의된 CAM(Cooperative Awareness Message) 메시지를 주기적으로 생성하여 전송하고, 타 장치로부터 수신된 CAM 메시지를 파싱하여 서비스 어플리케이션(190)들이 해당 정보를 확인할 수 있도록 전달한다.
기본 메시지 데몬 소프트웨어 모듈들(152, 153)은, 초기에는 기본적인 정보(위치 정보, 이동 정보, GPS 정보 등)만을 BSM/CAM 메시지에 수납하여 주기적으로 전송한다.
구체적으로, bsmd 소프트웨어 모듈(152)은 POTI API를 이용하여 획득한 정보를 BSM 메시지 필드에 수납하는데, 필드의 내용은 다음과 같다.
- BsmCoreData 필드 : 위도, 경도, 고도, 속도, 방향
- PathHistory 필드 : 경로 이력 정보
- InitialPoint : 초기 위치(위도, 경도, 고도 등)
- Current GNSS status : 현재 GPS 상태(GPS 유효상태, PDOP, NumSV, DGPS/RTK 사용여부 등)
- PathHistoryPointList : 과거에 지나온 경로 상의 포인트들의 위치 정보(위도, 경도, 고도 등)
camd 소프트웨어 모듈(153)도 POTI API를 이용하여 획득한 정보를 CAM 메시지 필드에 수납하는데, 필드의 내용은 다음과 같다.
- basicContainer.Reference Position : 위치 정보(위도, 경도, 고도) 및 이동 정보(방향)
- highFrequencyContainer.BasicVehicleContainerHighFrequency: 이동 정보(방향, 속도)
한편, 서비스 어플리케이션(190)들은 기본 메시지 데몬 소프트웨어 모듈들(152, 153)이 제공하는 API를 통해 기본 메시지 데몬 소프트웨어 모듈들(152, 153)이 전송 중인 BSM/CAM 메시지에 대한 제어를 수행할 수 있다.
서비스 어플리케이션(190)이 API를 통해 bsmd 소프트웨어 모듈(152)이 전송 중인 BSM에 대해 제어할 수 있는 항목은 다음과 같다.
- BSM 메시지 필드값 설정 : TemporaryId, TransmissionState, Speed, SteeringWheelAngle, AccelerationSet4Way, BrakeSystemStatus, VehicleSize, , VehicleEventFlags, ExteriorLights, PathPrediction
- BSM 메시지 송신 제어 : BSM 메시지 송신 주기 변경, BSM 메시지에 수납되는 PathHistoryPoint 개수 변경
서비스 어플리케이션(190)이 API를 통해 camd 소프트웨어 모듈(153)이 전송 중인 CAM에 대해 제어할 수 있는 항목은 다음과 같다.
- CAM 메시지 필드값 설정 : StationId, StationType, ReferencePosition, BasicVehicleContainerHighFrequency, RSUContainerHighFrequency, BasicVehicleContainerLowFrequency, PublicTransportContainer, SpecialTransportContainer, DangerousGoodsContainer, RoadWorksContainerBasic, RescueContainer, EmergencyContainer, SafetyCarContainer
- CAM 메시지 송신 제어 : CAM 메시지 송신 주기 변경
기본 메시지 데몬 소프트웨어 모듈들(152, 153)에 의한 기본 메시지 수신 절차가 도 7에 도시되어 있다.
구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 메시지를 수신하기 원하는 서비스 어플리케이션(190)들이 기본 메시지 데몬 소프트웨어 모듈(152, 153)의 API를 호출하여 수신할 메시지를 등록한다(S710).
S710단계에서 등록된 메시지를 수신한 기본 메시지 데몬 소프트웨어 모듈(152, 153)은 메시지를 파싱하여 필요 정보를 추출한 후(S720, S730), 시스템 전역 저장소에 저장한다(S740).
이에, 서비스 어플리케이션(190)은 전역 저장소에 저장된 정보를 획득할 수 있게 된다(S750). S750단계에서 서비스 어플리케이션(190)의 정보 획득 방식은, Notification(통지) 방식과 Polling(폴링) 방식으로 구분될 수 있다.
Notification 방식은, 메시지 수신 시 마다 기본 메시지 데몬 소프트웨어 모듈(152, 153)이 메시지 수신을 대기하고 있는 서비스 어플리케이션(190)들에게 메시지 수신 사실을 알려, 각 서비스 어플리케이션(190)들이 전역 저장소로부터 정보를 획득할 수 있도록 하는 방식이다. 이 방식을 사용할 경우, 서비스 어플리케이션(190)은 메시지 수신시마다 실시간으로 해당 메시지의 정보를 획득할 수 있다.
Polling 방식은, 서비스 어플리케이션(190)들이 주기적으로 전역 저장소에 접근하여 수신된 정보를 확인하는 방식이다. 이 방식을 사용할 경우, 서비스 어플리케이션(190)은 일정 기간 동안 수신된 메시지들의 정보를 모두 함께 확인할 수 있다.
6. 유틸리티 소프트웨어 세트
유틸리티 소프트웨어 세트(170)는 WAE 소프트웨어 모듈(110)과 WNE 소프트웨어 모듈(130)을 제어하고 관리하는 관리용 어플리케이션 소프트웨어들의 집합이다.
유틸리티 소프트웨어 세트(170)에는, iw 소프트웨어, csr 소프트웨어, mlme 소프트웨어, pci 소프트웨어, plme 소프트웨어, psr 소프트웨어, txprofile 소프트웨어, wme 소프트웨어가 포함된다.
iw 소프트웨어는, C-ITS용 V2X 소프트웨어 모듈 세트가 구동되는 WAVE 통신기기의 전반적인 관리를 수행하는 관리 어플리케이션으로, 다음 기능들을 지원한다.
- 장치가 지원하는 RF 인터페이스 개수 확인
- PHY 모드 확인 - 다이버시티/멀티채널
- 동작 상태 확인
- 장치 유형 설정/확인
- 최대 송신 파워 설정/확인
- RCPI 조정값 설정 확인
- 디버그 레벨 설정/확인
- 송신큐 확인/클리어
- 네트워크 통계 확인/클리어 - 인터페이스 별, 송신/수신별
- ipaci(TCP/IP 패킷용 우선순위) 설정/확인
- blkipflood(노변에서 차량 쪽으로 TCP/IP 패킷이 플러딩되지 않도록 하는 기능) 설정/확인
csr 소프트웨어는 WNE 소프트웨어 모듈(130)을 제어하여 특정 채널로의 접속 및 해제를 수행하는 어플리케이션이다.
mlme 소프트웨어는 WAE 소프트웨어 모듈(110)을 제어하여 MAC 계층 설정 값을 제어하는 어플리케이션으로, 다음 기능들을 지원한다.
- 최대 MSDU(MAC Service Data Unit) 길이 조정
- 인터페이스 MAC 주소 설정/변경
- BSSID(Basic Service Set ID) 설정/변경
pci 소프트웨어는 WNE 소프트웨어 모듈(130)이 관리하는 Provider Channel info 정보를 제어하는 어플리케이션으로, 다음 기능을 지원한다.
- 각 채널별 Provider Channel info(전송속도, 전송파워, EDCA Parameter set) 설정/확인 가능
plme 소프트웨어는 WAE 소프트웨어 모듈(110)이 관리하는 PHY 계층 설정 값을 제어하는 어플리케이션으로, 다음 기능을 지원한다.
- 각 PHY 인터페이스 별 접속 채널, 지원하는 전송 속도, 현재 동작중인 전송 속도, 지원하는 송신 파워, 현재 송신 파워, AMC(Automatic Modulation Control) 기능 설정/확인
psr 소프트웨어는WNE 소프트웨어 모듈(130)이 관리하는 PSR(Provider Service Request)을 제어하는 어플리케이션으로, 다음 기능들을 지원한다.
- PSR 등록, 삭제, 변경
- PSR 등록 완료/재개
txprofile 소프트웨어는 WAE 소프트웨어 모듈(110)이 관리하는 Transmitter Profile 정보를 제어하는 어플리케이션으로, 다음 기능을 지원한다.
- TCP/IP 패킷용 전송 프로파일(채널, adaptable, 전송속도, 전송파워) 관리
wme 소프트웨어는 WNE 소프트웨어 모듈(130) 내 WME(WAVE Management Entity)를 제어하는 어플리케이션으로, 다음 기능들을 지원한다.
- 서비스 광고자 (AdvertiserId) 식별자 확인/설정
- 장치 좌표(2DLocation/3DLocation - 위도, 경도, 고도) 확인/설정/클리어
- CSR(채널접속요청) 정보 확인
- WSR(WSM 수신등록요청) 정보 확인/클리어
- PSR 정보 확인/클리어
- USR(관심서비스 등록정보) 정보 확인/클리어
- UAS(유효서비스) 정보 확인
- 송신 중인 WSA 패킷 정보 확인
- 송신 중인 WRA(WAVE Routing Advertisement) 패킷 정보확인/설정/클리어
7. 샘플 어플리케이션 소프트웨어 세트
샘플 어플리케이션 소프트웨어 세트(180)는 WAE 소프트웨어 모듈(110)과 WNE 소프트웨어 모듈(130)이 제공하는 기능을 검증 및 테스트하는 샘플 어플리케이션 소프트웨어들의 집합이다.
샘플 어플리케이션 소프트웨어 세트(180)에는, wsm 소프트웨어, bsm_api 소프트웨어, btp 소프트웨어, cam_api 소프트웨어, dot2 소프트웨어, ipv6 소프트웨어, j2735 소프트웨어, sdee 소프트웨어, sec 소프트웨어, wsm_basic_test 소프트웨어, wsm_rtt_test 소프트웨어가 포함된다.
wsm 소프트웨어는 WSM 패킷을 송/수신하는 샘플 서비스 어플리케이션(190)으로, 다음 기능을 지원한다.
- 제어 가능 항목 : 전송 채널, PSID, 시간 슬롯, 전송 우선 순위, 전송 속도, 전송 파워, 목적지 주소, 메시지 길이, 송신 주기, 송신 패킷 개수
bsm_api 소프트웨어는 bsmd가 제공하는 MSG API를 이용하여 BSM 메시지를 송/수신하는 샘플 어플리케이션이다.
btp 소프트웨어는 BTP(Basic Transport Protocol, ETSI) 패킷 송/수신 샘플 어플리케이션이다.
cam_api 소프트웨어는 camd가 제공하는 MSG API를 이용하여 CAM 메시지를 송/수신하는 샘플 어플리케이션이다.
dot2 소프트웨어는 WNE 소프트웨어 모듈(130)이 제공하는 IEEE 1609.2 표준 관련 API를 테스트하는 샘플 어플리케이션이다.
ipv6 소프트웨어는 IPv6 관련 API를 테스트하는 샘플 어플리케이션이다.
j2735 소프트웨어는 북미 SAE 표준에 정의된 메시지들을 송/수신하는 샘플 어플리케이션이다.
sdee 소프트웨어는 IEEE 1609.2에 정의된 보안메시지를 송/수신하는 샘플 어플리케이션이다.
sec 소프트웨어는 WNE 소프트웨어 모듈(130)이 제공하는 IEEE 1609.2 보안 기능을 테스트하는 샘플 어플리케이션으로, 다음 기능을 지원한다.
- 테스트 기능: 개인키/공개키 생성, 키 Y좌표 복구, 서명, 검증, 인증서 디코딩 등
wsm_basic_test 소프트웨어는 WSM 패킷을 이용한 통신 성능(PER(Packet Error Rate), 통신 거리) 측정 어플리케이션이다.
wsm_rtt_test 소프트웨어는 WSM 패킷을 이용한 통신 지연(RTT(Round Trip Time)) 측정 어플리케이션이다.
8. WAVE 통신기기
도 8은, 도 1에 도시된 C-ITS용 V2X 소프트웨어 모듈 세트에 의해 구동되는 WAVE 통신기기의 블럭도이다. 도시된 바와 같이, WAVE 통신기기는, 통신부(810), 프로세서(820) 및 저장부(830)를 포함한다.
통신부(810)는 V2X 통신을 위한 칩/HW에 해당하는 WAVE 통신모듈 및 GPS 신호 수신을 위한 GPS 모듈을 포함한다.
프로세서(820)는 전술한 C-ITS용 V2X 소프트웨어 모듈 세트를 실행하여, WAVE 통신기기를 구동시킨다.
저장부(830)는 프로세서(820)가 C-ITS용 V2X 소프트웨어 모듈 세트를 실행함에 있어 필요한 저장 공간을 제공한다.
9. 변형예
도 1에 도시된 C-ITS용 V2X 소프트웨어 모듈 세트의 구성들은 모두 예시적이며 선택적이다. 따라서, C-ITS용 V2X 소프트웨어 모듈 세트를 구성하는 모듈들 중 일부가 배제되거나 교체될 수 있음은 물론 다른 모듈들이 더 추가될 수도 있다.
이를 테면, 통신 표준을 준용하기 위해, C-ITS용 V2X 소프트웨어 모듈 세트의 구성들이 선택적으로 적용될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : WAE(WAVE Access Entity) 소프트웨어 모듈
120 : Access API
130 : WNE(WAVE Network Entity) 소프트웨어 모듈
140 : Net API
150 : Facilities 소프트웨어 모듈 세트
151 : POTI(POsition and Time Information) 소프트웨어 모듈
152 : bsmd(BSM daemon) 소프트웨어 모듈
153 : camd(CAM daemon) 소프트웨어 모듈
160 : Facilities API
170 : 유틸리티 소프트웨어 세트
180 : 샘플 어플리케이션 소프트웨어 세트
190 : 서비스 어플리케이션

Claims (12)

  1. WAE[WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) Access Entity] 모듈이, WAVE 통신을 위한 MAC(Media Access Control) 관련 기능들을 수행하는 단계;
    WNE(WAVE Network Entity) 모듈이, WAVE 통신을 위한 네트워크 연결 관련 기능들을 수행하는 단계;
    Facilities 모듈이, WNE 모듈에서 제공하는 기능들을 이용하여 어플리케이션에 필요한 기능들을 수행하는 단계;를 포함하고,
    WAE 모듈에 의해 수행되는 기능들, WNE 모듈에 의해 수행되는 기능들 및 Facilities 모듈에 의해 수행되는 기능들 중 적어도 하나는,
    어플리케이션에 의해 활용되는 것을 특징으로 하는 WAVE 통신기기 구동 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    WNE 모듈이 수행하는 기능들에는,
    어플리케이션의 요청에 따라, 무선 채널에 접속하는 기능 및
    허가된 무선 채널이 아닌 비허가 무선 채널에 접속을 요청하는 기능이 포함되는 것을 특징으로 하는 WAVE 통신기기 구동 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    WNE 모듈이 수행하는 기능들에는,
    어플리케이션이 요청한 데이터를 WSM(WAVE Short Message) 패킷으로 구성하여 송신하는 기능 및
    어플리케이션이 수신 요청한 WSM 패킷을 테이블에 등록하고, 테이블에 등록된 WSM 패킷을 수신하면 수신한 WSM 패킷을 수신 요청한 어플리케이션에 전달하는 기능이 포함되는 것을 특징으로 하는 WAVE 통신기기 구동 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    WNE 모듈이 수행하는 기능들에는,
    다수의 어플리케이션들이 등록한 WSA(WAVE Service Advertisement)들을 조합하여 WSA 패킷을 생성하고, 생성한 WSA 패킷을 WAE 모듈을 통해 주기적으로 전송하는 기능이 포함되는 것을 특징으로 하는 WAVE 통신기기 구동 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    WAE 모듈이 수행하는 기능들에는,
    커널의 TCP/IP 스택으로부터 전달받은 TCP/IP 패킷을 MAC 프레임 형식으로 변환한 후 WNE 모듈에 전달하여, WNE 모듈을 통해 WAVE 통신 모듈에 전달하는 기능이 포함되는 것을 특징으로 하는 WAVE 통신기기 구동 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    WAE 모듈이 수행하는 기능들에는,
    WNE 모듈을 통해 WAVE 통신 모듈로부터 전달받은 MAC 프레임을 TCP/IP 패킷으로 변환하여 커널의 TCP/IP 스택으로 전달하는 기능이 포함되는 것을 특징으로 하는 WAVE 통신기기 구동 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    WAVE 통신 모듈은,
    TCP/IP 스택과 동일 계층에 위치하여, TCP/IP 스택과 연결되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 WAVE 통신기기 구동 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    유틸리티 모듈이, WAE 모듈과 WNE 모듈을 제어하고 관리하기 위한 기능들을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 WAVE 통신기기 구동 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    샘플 어플리케이션 모듈이, WAE 모듈과 WNE 모듈에서 제공하는 기능들을 검증하고 테스트 하는 기능들을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 WAVE 통신기기 구동 방법.
  10. WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신을 위한 MAC(Media Access Control) 관련 기능들을 수행하는 WAE(Access Entity) 모듈;
    WAVE 통신을 위한 네트워크 연결 관련 기능들을 수행하는 WNE(WAVE Network Entity) 모듈;
    WNE 모듈에서 제공하는 기능들을 이용하여 어플리케이션에 필요한 기능들을 수행하는 Facilities 모듈;을 포함하고,
    WAE 모듈에 의해 수행되는 기능들, WNE 모듈에 의해 수행되는 기능들 및 Facilities 모듈에 의해 수행되는 기능들 중 적어도 하나는,
    어플리케이션에 의해 활용되는 것을 특징으로 하는 WAVE 통신기기.
  11. WAE[WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) Access Entity] 모듈이, WAVE 통신을 위한 MAC(Media Access Control) 관련 기능들을 수행하는 단계;
    WNE(WAVE Network Entity) 모듈이, WAVE 통신을 위한 네트워크 연결 관련 기능들을 수행하는 단계;를 포함하고,
    WAE 모듈에 의해 수행되는 기능들 및 WNE 모듈에 의해 수행되는 기능들 중 적어도 하나는,
    어플리케이션에 의해 활용되는 것을 특징으로 하는 WAVE 통신기기 구동 방법.
  12. WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신을 위한 MAC(Media Access Control) 관련 기능들을 수행하는 WAE(Access Entity) 모듈;
    WAVE 통신을 위한 네트워크 연결 관련 기능들을 수행하는 WNE(WAVE Network Entity) 모듈;
    WAE 모듈에 의해 수행되는 기능들 및 WNE 모듈에 의해 수행되는 기능들 중 적어도 하나는,
    어플리케이션에 의해 활용되는 것을 특징으로 하는 WAVE 통신기기.
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