KR20230175052A - V2x 통신모듈 - Google Patents

V2x 통신모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20230175052A
KR20230175052A KR1020220076472A KR20220076472A KR20230175052A KR 20230175052 A KR20230175052 A KR 20230175052A KR 1020220076472 A KR1020220076472 A KR 1020220076472A KR 20220076472 A KR20220076472 A KR 20220076472A KR 20230175052 A KR20230175052 A KR 20230175052A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
communication
configuration information
channel configuration
communication channel
base station
Prior art date
Application number
KR1020220076472A
Other languages
English (en)
Inventor
조상욱
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020220076472A priority Critical patent/KR20230175052A/ko
Priority to PCT/KR2023/008644 priority patent/WO2023249420A1/ko
Publication of KR20230175052A publication Critical patent/KR20230175052A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/51—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on terminal or device properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 통신모듈은 기지국으로부터 V2X 통신을 수행하기 위한 통신채널 구성정보를 수신하는 통신부 및 상기 수신한 통신채널 구성정보에 따라 V2X 통신을 수행하기 위한 각 기능별 대역폭을 할당하여 통신 데이터를 생성하는 처리부를 포함하고, 상기 통신채널 구성정보는 통신모듈이 위치하는 영역에 따라 가변된다.

Description

V2X 통신모듈{V2X communication module}
본 발명은 통신모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로 자율주행 및 지능형 교통체계를 위한 V2X 주파수 대역폭을 동적 할당하는 통신모듈, 기지국, 및 자율주행 및 지능형 교통 시스템에 관한 발명이다.
자율주행 및 지능형 교통체계의 상용화를 위해서는 차량 및 사물간 통신이 가능한 V2X 기능이 요구된다. V2X 통신은 차량을 중심으로 유무선망을 통해 정보를 제공하는 통신을 의미하는데, 차량-차량 사이의 무선 통신(V2V: Vehicle to Vehicle), 차량-인프라 간 무선 통신(V2I: Vehicle to Infrastructure), 차량 내 유무선 네트워킹(IVN: In-Vehicle Networking), 차량-이동단말 간 통신(V2P: Vehicle to Pedestrian) 등을 총칭하여 V2X라 부른다. V2X를 이용하여 차량과 도로의 정보 환경, 안정성, 편리성 등을 향상시킬 수 있다.
V2X 를 활용하는 어플리케이션(application)은 여러 종류가 존재할 수 있으며, 제한된 주파수자원을 효율적으로 활용하는 것이 문제가 될 수 있다. 특정 어플리케이션의 트래픽(traffic)이 많이 몰리는 환경을 고려하지 않는 경우 어플리케이션의 품질 자체에 문제가 발생할 수 있다.
공개특허공보 제 10-2021-0147725 호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 자율주행 및 지능형 교통체계를 위한 V2X 주파수 대역폭을 동적 할당하는 통신모듈, 기지국, 및 자율주행 및 지능형 교통 시스템을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신모듈은 기지국으로부터 V2X 통신을 수행하기 위한 통신채널 구성정보를 수신하는 통신부; 및 상기 수신한 통신채널 구성정보에 따라 V2X 통신을 수행하기 위한 각 기능별 대역폭을 할당하여 통신 데이터를 생성하는 처리부를 포함하고, 상기 통신채널 구성정보는 통신모듈이 위치하는 영역에 따라 가변된다.
또한, 상기 통신채널 구성정보는, 상기 기지국의 커버리지(coverage) 영역 내의 지역적 정보에 따라 설정되되, 상기 기지국의 커버리지 영역 내에 상황변화에 따라 가변될 수 있다.
또한, 상기 통신채널 구성정보는, 상기 기지국의 커버리지 영역 내 보행자 정보, 교통정보, 및 차량 밀집도 중 적어도 하나에 따라 자율주행 기능에 대한 대역폭이 달라질 수 있다.
또한, 상기 통신채널 구성정보는, 상기 기지국으로부터 주기적으로 송신될 수 있다.
또한, 상기 통신채널 구성정보는 제1 주기로 송신되되, 상기 통신채널 구성정보가 변경되면, 상기 통신채널 구성정보의 송신주기가 소정의 시간 동안 상기 제1 주기보다 빠른 제2 주기로 송신될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국은 커버리지(coverage) 영역 내의 지역적 정보를 이용하여 V2X 통신을 수행하기 위한 통신채널 구성정보를 설정하는 처리부; 및 상기 설정된 통신채널 구성정보를 상기 커버리지 영역으로 송신하는 통신부를 포함한다.
또한, 상기 처리부는, 상기 커버리지 영역 내에 상황변화에 따라 상기 통신채널 구성정보를 변경할 수 있다.
또한, 상기 처리부는, 상기 커버리지 영역 내 보행자 정보, 교통정보, 및 차량 밀집도 중 적어도 하나에 따라 자율주행 기능에 대한 대역폭을 할당하도록 상기 통신채널 구성정보를 설정할 수 있다.
또한, 상기 통신부는 상기 커버리지 영역 내 위치하는 하나 이상의 통신모듈로부터 모듈정보를 수신하고, 상기 처리부는, 상기 수신한 모듈정보를 이용하여 상기 통신채널 구성정보를 설정할 수 있다.
또한, 상기 통신부는 상기 통신채널 구성정보를 제1 주기로 송신할 수 있다.
또한, 상기 통신부는, 상기 처리부가 상기 통신채널 구성정보를 변경하면, 소정의 시간 동안 상기 제1 주기보다 빠른 제2 주기로 상기 변경된 통신채널 구성정보를 송신할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 및 지능형 교통 시스템은 커버리지(coverage) 영역 내의 지역적 정보를 이용하여 V2X 통신을 수행하기 위한 통신채널 구성정보를 설정하고, 상기 설정된 통신채널 구성정보를 상기 커버리지 영역으로 송신하는 기지국; 및 상기 기지국의 커버리지 내에 위치하는 경우, 상기 통신채널 구성정보를 수신하고, 상기 수신한 통신채널 구성정보에 따라 V2X 통신을 수행하기 위한 각 기능별 대역폭을 할당하여 V2X 통신을 수행하는 통신모듈을 포함한다.
또한, 상기 기지국은, 상기 커버리지 영역 내 보행자 정보, 교통정보, 및 차량 밀집도 중 적어도 하나에 따라 자율주행 기능에 대한 대역폭을 할당하도록 상기 통신채널 구성정보를 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, V2X 를 활용하는 자율주행에서 고정된 형태로 주파수 자원을 사용하는 경우보다 주파수 자원의 사용효율을 높일 수 있다. 지역적 특성을 고려하여 중요한 어플리케이션에 더 많은 대역폭을 할당하여 서비스 품질을 향상시킬 수 있다. 별도의 하드웨어나 통신기술을 활용하지 않고 V2X 중 극히 일부의 대역폭과 기지국만을 활용하여 동적인 주파수자원의 활용이 가능하다. 또한, 지리적 특성에 따른 주파수 동적 할당뿐만 아니라 시간에 따라 지역적 특성도 고려하여 주파수의 동적 할당이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신모듈 및 기지국의 블록도이다.
도 2 내지 도 11는 본 발명의 실시예에 따른 통신모듈 및 기지국이 자율주행 및 지능형 교통체계를 위한 V2X 주파수 대역폭을 동적 할당하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 및 지능형 교통 시스템의 블록도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 주파수 대역폭을 동적 할당방법의 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 V2X 주파수 대역폭을 동적 할당방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위)" 또는 "하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, "상(위)" 또는 "하(아래)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
본 실시예에 따른 변형례는 각 실시예 중 일부 구성과 다른 실시예 중 일부 구성을 함께 포함할 수 있다. 즉, 변형례는 다양한 실시예 중 하나 실시예를 포함하되 일부 구성이 생략되고 대응하는 다른 실시예의 일부 구성을 포함할 수 있다. 또는, 반대일 수 있다. 실시예들에 설명할 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신모듈 및 기지국의 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 통신모듈(110)과 기지국(120)은 자율주행 및 지능형 교통체계를 구현하기 위하여, V2X 통신을 통해 데이터를 송수신한다. 본 발명의 실시예에 따른 통신모듈(110)은 통신부(111) 및 처리부(112)를 포함하고, 본 발명의 실시예에 따른 기지국(120)은 통신부(121) 및 처리부(122)를 포함한다.
통신모듈(110)은 차량과 같은 이동장치에 장착되는 V2X 통신을 수행하는 통신모듈일 수 있다. 기지국(120)은 V2X 통신이 가능한 기지국으로, RSU(Road Side Unit)로 차량과 통신을 수행하는 차로 주변에 위치하는 노변기지국 또는 이동통신 기지국(eNB)일 수 있다. 차량에 장착되는 통신모듈(110)과 노변기지국이 통신시 V2I 통신이고, 차량에 장착되는 통신모듈(110)과 이동통신 기지국이 통신시 V2N 통신을 수행할 수 있다. 이하, 기지국은 노변기지국을 중심으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
통신모듈(110)과 기지국(120)은 V2X 통신을 수행함에 있어서, 먼저, V2X 통신을 수행하기 위한 통신채널 구성정보를 송수신한다. 이때, 통신채널 구성정보는 기지국(120)마다 해당 기지국(120)가 위치하는 지역적 특성에 따라 설정이 달라질 수 있고, 통신모듈(110)이 위치하는 영역이 달라짐에 따라 현재 통신모듈(110)이 위치하는 영역을 커버하는 기지국(120)에 따라 가변될 수 있다.
V2X와 같은 무선통신은 활용하기 위해서는 주파수 자원이 필요하다. 특히 주파수 할당의 경우 정해진 대역폭(bandwidth) 내에서 지정된 용도로만 사용을 해야 하기 때문에 주파수 자원을 효율적으로 활용하는 것은 V2X를 포함한 무선통신에서 중요한 문제이다. 도 2는 대역폭을 통신방식에 따라서 분류한 예시이다. 이종간의 V2X 기술이 다른 주파수 대역을 활용하여 자율주행이나 지능형 교통체계를 위해 동시에 활용될 수 있다. V2X의 경우 band 47을 사용하며 도 2에서는 70MHz 를 V2X 를 위한 대역폭으로 사용하는 경우에 따른 것을 예시한 것이다. 도 2와 같이, LTE-V2X, DSRC(Dedicated Short Range Communication), NR(new Radio)-V2X 은 다른 주파수 대역을 이용하여 동시에 활용될 수 있다.
도 3은 대역폭을 활용되는 어플리케이션(application)에 따라서 추가로 분류한 예시로, 서로 다른 어플리케이션은 각각 할당된 대역폭만을 활용함으로써 주파수 간섭 및 V2X 통신에 대한 신뢰성(reliability)을 높일 수 있다. 즉, 군집주행, V2P(Vehicle to Pedestrian, 차량과 보행자간의 안정을 위한 application), tolling(통행료 납부), 교통정보, 자율주행 어플리케이션이 각각 대역폭이 할당되어 자율주행 및 지능형 교통체계를 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 통신모듈(110)과 기지국(120)은 어플리케이션마다 고정된 대역폭이 아닌 지역적 특성에 따라 대역폭이 동적할당되는 가변형 대역폭을 이용한다. 지역적 특성에 따라 중요하거나 처리해야할 데이터의 크기가 큰 어플리케이션이 달라질 수 있는바, 대역폭 구성을 다르게 동적 할당할 수 있다.
예를 들어, 도 4와 같이, 대역폭을 어플리케이션에 따라 다르게 동적 할당할 수 있다. (A)는 일반 도로에서의 대역폭 할당 구성이고, (B)는 고속도로에서의 대역폭 할당 구성일 수 있다. 고속도로와 같은 환경에서는 보행자를 고려할 필요가 적기 때문에, 해당지역에서는 주변차량들에 V2P를 위한 대역폭을 배제하고, 상대적으로 데이터의 크기가 커질 수 있는 교통정보나 자율주행에 대역폭을 더 할당할 수 있다.
Shannnon's Theorem에 따르면 C = Blog2(1+S/N), 여기서 B는 대역폭(bandwidth)으로 채널용량에 대역폭의 크기가 결정적인 역할을 하는 것을 알 수 있다. 따라서 고속도로에서 중요한 지능형 교통정보나 자율주행의 통신 품질의 향상을 기대할 수 있다.
V2X 단말의 대역폭 구성(bandwidth configuration)을 비롯한 파라미터(parameters)를 제어하고자 할 경우, 이를 위해 필요한 데이터의 크기가 크지 않다. NB-IOT(Narrow Band Internet of Things)의 경우 아주 작은 데이터를 주고 받기 위해 180 kHz bandwidth 를 사용하고, 이를 통해 data-rate는 낮지만 저전력과 아주 작은 대역폭 사용만 가능하게 한다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 V2X 의 전체 대역폭 중 일부 대역폭을 제어를 위한 master control channel로 할당하고 master control channel을 통해 자율주행 및 지능형 교통체계 운영을 위한 V2X 의 대역폭 구성을 제어할 수 있다.
도 5는 전체 대역폭에서 master control channel을 할당하는 것을 예시한 것으로, Master control channel의 대역폭은 전달해야 할 정보에 따라서 180kHz ~ 1.4MHz 처럼 가변적으로 설정할 수 있으며, master control 은 C-V2X와 DSRC가 사용해야 할 대역폭의 시작과 끝의 위치, 각 어플리케이션이 사용해야 할 어플리케이션의 대역폭의 시작과 끝의 위치, 및 현재 지역에서의 필요한 어플리케이션의 정보를 포함할 수 있다. 또한, V2X 장치제어를 위해서 보안이나 표준적인 요소를 고려하여 OMA DM(Open Mobile Alliance Device Management) 와 같은 기술표준을 응용할 수 있다.
기지국(120)은 기지국(120) 커버하는 커버리지 내 지역적 특성에 따라 대역폭을 할당할 수 있고, 대역폭이 어떻게 할당되었는지에 따라 통신채널 구성정보 설정하고, 이를 커버리지 내에 위치하는 통신모듈(110)에 전송함으로써 기지국(120)과 통신모듈(110)간 V2X 통신이 이루어질 수 있다.
기지국(120)의 처리부(122)는 커버리지(coverage) 영역 내의 지역적 정보를 이용하여 V2X 통신을 수행하기 위한 통신채널 구성정보를 설정하고, 통신부(121)는 상기 설정된 통신채널 구성정보를 상기 커버리지 영역으로 송신한다.
처리부(122)는 상기 커버리지 영역 내 보행자 정보, 교통정보, 및 차량 밀집도 중 적어도 하나에 따라 자율주행 기능에 대한 대역폭을 할당하도록 상기 통신채널 구성정보를 설정할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 고속도로와 같은 환경에서는 보행자에 대한 고려 필요성이 떨어지는바, V2P의 대역폭을 줄이거나 배제하고 교통정보 또는 자율주행에 대한 대역폭을 더 많이 할당할 수 있다.
또한, 도로가 복잡하거나 신호체계가 복잡한 도심의 경우, 도로가 단순하고 신호체계가 단순한 외곽지역에 비해 교통정보에 대한 대역폭을 크게 할당할 수 있다. 또한, 교통정보의 복잡성이나 양이 비슷하더라도, 차량 밀집도가 달라질 수 있고, 차량 밀집도가 큰 경우, 자율주행에 대한 대역폭을 크게 할당할 수 있다. 보행자 정보, 교통정보, 및 차량 밀집도 이외에도 다양한 해당 지역적 특성에 따라 필요한 어플리케이션이 달라질 수 있고, 중요도나 데이터 양에 따라 대역폭을 포함하는 통신채널 구성정보를 다르게 설정할 수 있다.
처리부(122)는 상기 커버리지 영역 내에 상황변화에 따라 상기 통신채널 구성정보를 변경할 수 있다. 통신채널 구성정보는 지역적 특성을 반영하여 설정되되, 한번 설정되어 고정되지 않고, 상황변화에 따라 통신채널 구성정보를 변경할 수 있다. 도로 상황이나 교통체계가 변경되거나, 출근시간, 퇴근시간, 주말 등에 따라 차량 밀집도가 달라지는 경우, 어플리케이션마다 필요로 하는 대역폭이 달라질 수 있기 때문에, 커버리지 영역 내 상황변화에 따라 통신채널 구성정보를 변경할 수 있다.
도 6과 같이, 군집주행, V2P, Tolling, 교통정보, 및 자율주행을 (A)와 같이 대역폭이 할당된 이후, 출퇴근시간과 같이, 상황변화에 따라 교통량이 많아지는 경우, V2P를 제외하고, 교통정보 및 자율주행의 대역폭을 크게 할당하여 통신채널 구성정보를 변경할 수 있다. 예를 들어, 기지국의 관리중인 커버리지에 자율주행 가능한 차량이 많이 진입한 경우 자율주행을 위한 대역폭을 35 MHz 로 크게 변경하고, 지능형 교통정보를 위한 대역폭은 20Mhz 에서 15 MHz로 변경할 수 있다. 교통량이 많은 경우, 차량의 등록정보를 참조하여 결정할 수 있고, 또한 각 sub bandwidth 별로 Received Signal Strength Indicator(RSSI)를 모니터링하여 혼잡도를 결정하여 대역폭 설정을 결정할 수 있다.
V2X 통신을 수행하는 통신모듈(110)과 기지국(120)은 통신채널 구성정보가 같아야 통신이 가능하기 때문에, 통신부(121)는 설정된 통신채널 구성정보를 커버리지 영역으로 송신한다. 이때, 통신부(121)는 브로드캐스팅을 통해, 커버리지 영역 내 전체로 통신채널 구성정보를 송신할 수 있다.
통신부(121)는 통신채널 구성정보를 Master Control Channel 을 통해서 Master Configuration Block(MCB)으로 송신할 수 있다. MCB에는 현재 기지국이 관리하는 커버리지 역역에서의 활성화된 통신방식(LTE-V2X, NR-V2X, 또는 DSRC) 및 어플리케이션(application), 각 어플리케이션의 대역폭(bandwidth)의 주파수 시작과 끝, 및 해당 정보 적용 지역정보 및 만료시간 등이 포함될 수 있다.
통신부(121)는 상기 통신채널 구성정보를 제1 주기로 송신할 수 있다. 통신채널 구성정보를 송신하기 위한 데이터의 크기가 작다고 하더라도 일부 대역폭이 필요한바, 미리 설정된 주기인 제1 주기마다 통신채널 구성정보를 송신할 수 있다. 도 6과 같이, MCB를 100ms 마다 커버리지 내에 송신할 수 있다.
처리부(122)가 상황변화 등에 따라 통신채널 구성정보를 변경하면, 상기 통신부(121)는 소정의 시간 동안 상기 제1 주기보다 빠른 제2 주기로 상기 변경된 통신채널 구성정보를 송신할 수 있다. 통신채널 구성정보가 변경되는 경우, 변경된 통신채널 구성정보를 제1 주기로 송신하는 경우, 한 주기동안 이전 통신채널 구성정보를 이용하여 V2X 통신을 수행하여 자율주행하던 통신모듈(110)과의 통신이 이루어지지 않을 수 있다. 해당 시간동안 사고가 발생할 수 있기 때문에, 통신채널 구성정보를 변경되면, 일정 시간동안 제1 주기보다 빠른 제2 주기로 변경된 통신채널 구성정보를 송신할 수 있다. 제2 주기로 통신채널 구성정보를 송신하는 시간은 제1 주기의 기간일 수 있다.
도 8과 같이, 상황변화가 E1 시점에 발생하여 통신채널 구성정보가 MCB A에서 MCB B로 변경되면, 통신채널 구성정보 송신주기가 제1 주기에서 제2 주기로 빨라질 수 있다. 변경된 통신채널 구성정보가 커버리지 내 충분히 송신된 이후에는 다시 제1 주기로 통신채널 구성정보를 송신할 수 있다.
통신모듈(110)은 차량 등 이동장치에 장착된 V2X 통신을 위한 모듈일 수 있다. 이동장치의 이동에 따라 위치가 달라지고, 통신모듈(110)이 위치하는 영역을 커버하는 기지국(120)이 달라질 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 기지국(120)마다 지역적 정보에 따라 통신채널 구성정보가 달라질 수 있는바, 해당 기지국(120)과 V2X 통신을 수행하기 위해선 해당 기지국(120)으로부터 V2X 통신을 수행하기 위한 통신채널 구성정보를 통신부(111)가 수신한다. 수신한 통신채널 구성정보는 메모리에 저장될 수 있다.
통신채널 구성정보는 기지국(120)의 커버리지에 진입시 수신할 수 있고, 해당 커버리지 내에 위치하는 경우, 기지국(120)이 통신채널 구성정보를 송신하는 제1 주기마다 통신채널 구성정보를 수신할 수 있다.
상기 통신채널 구성정보는 기지국(120)의 커버리지(coverage) 영역 내의 지역적 정보에 따라 설정될 수 있다. 여기서, 상기 통신채널 구성정보는 기지국(120)의 커버리지 영역 내 보행자 정보, 교통정보, 및 차량 밀집도 중 적어도 하나에 따라 자율주행 기능에 대한 대역폭이 달라질 수 있다.
또한, 상기 통신채널 구성정보는 기지국(120)의 커버리지 영역 내에 상황변화에 따라 변경될 수 있다. 상기 통신채널 구성정보가 변경되면, 상기 통신채널 구성정보의 송신주기가 소정의 시간 동안 상기 제1 주기보다 빠른 제2 주기로 송신될 수 있고, 통신부(111)가 변경된 통신채널 구성정보를 수신하면, 이전에 수신하여 저장된 통신채널 구성정보와 비교하여 통신채널 구성정보 변경을 확인할 수 있다. 통신채널 구성정보가 변경된 경우, 변경된 통신채널 정보에 따라 V2X 통신을 수행할 수 있다.
처리부(112)는 통신부(111)이 수신한 통신채널 구성정보에 따라 V2X 통신을 수행하기 위한 각 기능별 대역폭을 할당하여 통신 데이터를 생성할 수 있다. 현재 통신모듈(110)이 위치하는 영역을 커버하는 기지국(120)에 데이터를 송신하기 위해서, 통신부(111)이 수신한 통신채널 구성정보에 따라 V2X 통신을 수행하기 위한 각 기능별 대역폭을 할당하여 통신 데이터를 생성할 수 있다. 또한, 기지국(120)으로부터 수신한 데이터를 처리하기 위하여, 통신채널 구성정보에 따라 각 대역폭에 포함된 데이터를 처리할 수 있다.
상기 통신채널 구성정보는 통신모듈이 위치하는 영역에 따라 가변될 수 있다. 통신모듈(110)이 새로운 기지국(120)의 커버리지 내 진입하거나, 하나의 기지국(120)의 커버리지 내라 하더라도, 해당 기지국(120)이 통신채널 구성정보를 변경시, 통신채널 구성정보가 달라질 수 있다.
따라서, 처리부(112)는 통신부(111)가 수신한 통신채널 구성정보를 이전에 수신하여 저장한 통신채널 구성정보와 비교하여, 가장 최신의 통신채널 구성정보를 이용하여 V2X 통신을 수행할 수 있다. 통신부(111)가 수신한 통신채널 구성정보를 이전에 저장한 통신채널 구성정보와 다른 경우, 통신에러나 일시적인 커버리지 이탈일 수 있는바, 동일한 통신채널 구성정보가 미리 설정된 횟수 이상 수신시, 해당 통신채널 구성정보를 이용하여 V2X 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 2번 연속으로 동일한 통신채널 구성정보를 수신시, 해당 통신채널 구성정보를 이용하여 V2X 통신을 수행할 수 있다.
통신모듈(110)은 도 9와 같이, 110a-110b-110c-110d로 이동하면서, 기지국(120-1)의 커버리지 영역(123-1)에 진입시, 기지국(120-1)으로부터 통신채널 구성정보(MCB A)를 수신하고, 기지국(120-1)의 커버리지 영역(123-1) 내에서 해당 통신채널 구성정보(MCB A)를 이용하여 기지국(120-1) 또는 기지국(120-1)의 커버리지 영역(123-1)에 위치하는 다른 통신모듈과 V2X 통신을 수행할 수 있다. 이후, 이동에 따라, 기지국(120-1)의 커버리지 영역(123-1)을 벗어나, 기지국(120-2)의 커버리지 영역(123-2) 진입하게 되면, 기지국(120-2)으로부터 통신채널 구성정보(MCB B)를 수신하고, 통신채널 구성정보를 변경한다. 이후, 기지국(120-2)의 커버리지 영역(123-2) 내에서 해당 통신채널 구성정보(MCB B)를 이용하여 기지국(120-2) 또는 기지국(120-2)의 커버리지 영역(123-2)에 위치하는 다른 통신모듈과 V2X 통신을 수행할 수 있다.
기지국의 커버리지를 벗어난 음영지역에 진입한 경우에는 새로운 기지국의 통신채널 구성정보를 수신하기 전까지 최후에 수신한 기지국의 통신채널 구성정보를 유지하여 동작할 수 있다.
도 10과 같이, 기지국(120-1)의 커버리지 영역(123-1)을 벗어난 이후, 기지국(120-2)의 커버리지 영역(123-2) 내에 진입하기 전(110e)에는 기지국(120-1)으로부터 수신한 통신채널 구성정보(MCB A)를 유지하여 동작할 수 있다. 이후, 기지국(120-2)의 커버리지 영역(123-2) 내에 진입하면 기지국(120-2)으로부터 통신채널 구성정보(MCB B)를 수신하고, 통신채널 구성정보를 변경하고, 기지국(120-2)의 커버리지 영역(123-2) 내에서 해당 통신채널 구성정보(MCB B)를 이용하여 기지국(120-2) 또는 기지국(120-2)의 커버리지 영역(123-2)에 위치하는 다른 통신모듈과 V2X 통신을 수행할 수 있다.
또한, 기지국의 커버리지를 벗어난 음영지역에 진입한 경우에는 새로운 기지국의 통신채널 구성정보를 수신하기 전까지 기준 통신채널 구성정보로 변경하여 동작할 수 있다. 이때, 기지국의 커버리지를 벗어난 음영지역에 진입한 경우 미리 설정된 시간동안, 새로운 통신채널 구성정보를 수신하지 않는 경우, 해당 시간 경과후, 기준 통신채널 구성정보(default preconfiguration)으로 통신채널 구성정보를 변경하여 동작할 수 있다. 해당 시간은 통신채널 구성정보에 포함된 만료시간을 이용하여 설정될 수 있다.
이를 통해, 음영지역에 진입하는 다른 통신모듈간 통신이 이루어지도록 할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 통신채널 구성정보를 가지고 동작하던 차량들이 서로 반대차선에서 진입하는 상황에서 음영지역에 진입하게 되면, 서로 다른 통신채널 구성정보에 따라 통신이 불가하거나 어려워질 수 있다. 즉, 서로 반대차선에서 오는 차량 A, B가 존재하고, 차량 A 의 마지막 가 A, 차량 B 의 마지막 통신채널 구성정보가 B 라면, 서로 통신이 불가할 수 있다. 이때, 음영지역 진입 후 일정시간 경과하면 기준 통신채널 구성정보로 변경함으로써 기준 통신채널 구성정보로 서로 통신이 가능하도록 할 수 있다.
기지국(120)의 통신부(121)는 상기 커버리지 영역 내 위치하는 하나 이상의 통신모듈(110)로부터 모듈정보를 수신하고, 처리부(122)는 상기 수신한 모듈정보를 이용하여 상기 통신채널 구성정보를 설정할 수 있다. 기지국(120)은 지역적 특성이나 상황변화뿐만 아니라, 커버리지 영역 내 위치하는 하나 이상의 통신모듈(110)로부터 모듈정보를 이용하여 통신채널 구성정보를 설정할 수 있다. 커버리지 영역 내 통신모듈(110)의 수가 많아지는 경우, 자율주행 차량인지 등 통신모듈(110)의 모듈정보를 이용하여 자율주행 어플리케이션에 대한 대역폭을 늘릴지를 결정하여 통신채널 구성정보를 설정할 수 있다. 또는, 커버리지 영역 내 긴급차량이 진입하는 등, 우선순위가 높거나 특별처리가 필요한 통신모듈(110)이 발생하는 경우, 해당 통신모듈(110)에 대한 처리를 위하여, 통신채널 구성정보를 변경할 수 있다.
예를 들어, 응급차량이 진입하는 경우, 교통체계를 변경하거나, 다른 차량의 주행을 통제할 필요가 있는바, 교통정보 또는 자율주행에 대한 대역폭을 일시적으로 크게 확대하여 할당할 수 있다.
도 11과 같이, Master Control Channel의 경우 기지국(120)의 MCB를 Broadcast하는 downlink 용도로만 사용되는 것이 아니라 차량의 기본적인 정보를 전송하기 위한 용도로도 활용될 수 있다. 차량의 통신모듈(110)이 기지국(120)의 커버리지 영역에 진입하면 기지국(120)의 MCB를 수신하고 차량의 등록정보를 기지국(120)으로 전송할 수 있다. 등록정보는 차량정보 (크기, 현재속도, 긴급차량 여부 등) 및 자율주행 지원여부, 군집주행 진행여부, 지능형 교통체계 지원여부 등을 포함할 수 있다. 해당 정보를 이용하여 통신채널 구성정보를 설정할 수 있다.
상기와 같이, V2X 대역폭을 동적 할당함으로써 자율주행에서 고정된 형태로 주파수 자원을 사용하는 경우보다 주파수 자원의 사용효율을 높일 수 있고, 서비스 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 별도의 하드웨어나 통신기술을 활용하지 않고 V2X 중 극히 일부의 대역폭과 기지국만을 활용하여 동적인 주파수자원의 활용이 가능하다. 나아가, 지리적 특성에 따른 주파수 동적 할당뿐만 아니라 시간에 따라 지역적 특성도 고려하여 주파수의 동적 할당이 가능하다. 예를 들어, 도심 밀집지역, 고속도로, 교외지역 등 지역적 특성을 고려하여 고정된 주파수 대역폭을 할당하지 않고 지역적 특성에 따라서 주파수 대역폭을 동적으로 할당할 수 있다. 이를 통해 주행 환경에 따른 주파수 대역폭 설정으로 통신 신뢰성 향상 및 지연 방지할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 및 지능형 교통 시스템의 블록도이다. 도 12의 각 구성에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 11의 통신모듈 및 기지국에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 이하 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 자율주행 및 지능형 교통 시스템(200)은 커버리지(coverage) 영역 내의 지역적 정보를 이용하여 V2X 통신을 수행하기 위한 통신채널 구성정보를 설정하고, 상기 설정된 통신채널 구성정보를 상기 커버리지 영역으로 송신하는 기지국(120) 및 상기 기지국(120)의 커버리지 내에 위치하는 경우, 상기 통신채널 구성정보를 수신하고, 상기 수신한 통신채널 구성정보에 따라 V2X 통신을 수행하기 위한 각 기능별 대역폭을 할당하여 V2X 통신을 수행하는 통신모듈(110)을 포함한다.
여기서, 기지국(120)은 상기 커버리지 영역 내 보행자 정보, 교통정보, 및 차량 밀집도 중 적어도 하나에 따라 자율주행 기능에 대한 대역폭을 할당하도록 상기 통신채널 구성정보를 설정할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 주파수 대역폭을 동적 할당방법의 흐름도이고, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 V2X 주파수 대역폭을 동적 할당방법의 흐름도이다. 도 13 및 도 14의 각 단계에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 11의 통신모듈 및 기지국에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 이하 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
통신모듈은 V2X 통신을 수행하기 위하여, 먼저, S11 단계에서 기지국으로부터 V2X 통신을 수행하기 위한 통신채널 구성정보를 수신하고, 수신한 통신채널 구성정보에 따라 S12 단계에서 V2X 통신을 수행하기 위한 각 기능별 대역폭을 할당하여 통신 데이터를 생성한다. 생성된 통신 데이터를 이용하여 해당 기지국 또는 해당 기지국 커버리지 영역 내 다른 통신모듈과 V2X 통신을 수행할 수 있다.
기지국은 S21 단계에서 커버리지(coverage) 영역 내의 지역적 정보를
이용하여 V2X 통신을 수행하기 위한 통신채널 구성정보를 설정하고, S22 단계에서 설정된 통신채널 구성정보를 커버리지 영역으로 송신한다.
이를 통해, 지역적 특성을 고려하여 고정된 주파수 대역폭을 할당하지 않고 지역적 특성에 따라서 주파수 대역폭을 동적으로 할당할 수 있다. 이를 통해 주행 환경에 따른 주파수 대역폭 설정으로 통신 신뢰성 향상 및 지연 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 기지국으로부터 V2X 통신을 수행하기 위한 통신채널 구성정보를 수신하는 통신부; 및
    상기 수신한 통신채널 구성정보에 따라 V2X 통신을 수행하기 위한 각 기능별 대역폭을 할당하여 통신 데이터를 생성하는 처리부를 포함하고,
    상기 통신채널 구성정보는 통신모듈이 위치하는 영역에 따라 가변되는 통신모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신채널 구성정보는,
    상기 기지국의 커버리지(coverage) 영역 내의 지역적 정보에 따라 설정되되, 상기 기지국의 커버리지 영역 내에 상황변화에 따라 가변되는 통신모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통신채널 구성정보는,
    상기 기지국의 커버리지 영역 내 보행자 정보, 교통정보, 및 차량 밀집도 중 적어도 하나에 따라 자율주행 기능에 대한 대역폭이 달라지는 통신모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통신채널 구성정보는,
    상기 기지국으로부터 주기적으로 송신되는 통신모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 통신채널 구성정보는 제1 주기로 송신되되, 상기 통신채널 구성정보가 변경되면, 상기 통신채널 구성정보의 송신주기가 소정의 시간 동안 상기 제1 주기보다 빠른 제2 주기로 송신되는 통신모듈.
  6. 커버리지(coverage) 영역 내의 지역적 정보를 이용하여 V2X 통신을 수행하기 위한 통신채널 구성정보를 설정하는 처리부; 및
    상기 설정된 통신채널 구성정보를 상기 커버리지 영역으로 송신하는 통신부를 포함하는 기지국.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 커버리지 영역 내에 상황변화에 따라 상기 통신채널 구성정보를 변경하는 기지국.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 커버리지 영역 내 보행자 정보, 교통정보, 및 차량 밀집도 중 적어도 하나에 따라 자율주행 기능에 대한 대역폭을 할당하도록 상기 통신채널 구성정보를 설정하는 차량단말.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 커버리지 영역 내 위치하는 하나 이상의 통신모듈로부터 모듈정보를 수신하고,
    상기 처리부는,
    상기 수신한 모듈정보를 이용하여 상기 통신채널 구성정보를 설정하는 기지국.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 통신채널 구성정보를 제1 주기로 송신하는 기지국.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 처리부가 상기 통신채널 구성정보를 변경하면, 소정의 시간 동안 상기 제1 주기보다 빠른 제2 주기로 상기 변경된 통신채널 구성정보를 송신하는 기지국.
  12. 커버리지(coverage) 영역 내의 지역적 정보를 이용하여 V2X 통신을 수행하기 위한 통신채널 구성정보를 설정하고, 상기 설정된 통신채널 구성정보를 상기 커버리지 영역으로 송신하는 기지국; 및
    상기 기지국의 커버리지 내에 위치하는 경우, 상기 통신채널 구성정보를 수신하고, 상기 수신한 통신채널 구성정보에 따라 V2X 통신을 수행하기 위한 각 기능별 대역폭을 할당하여 V2X 통신을 수행하는 통신모듈을 포함하는 자율주행 및 지능형 교통 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 커버리지 영역 내 보행자 정보, 교통정보, 및 차량 밀집도 중 적어도 하나에 따라 자율주행 기능에 대한 대역폭을 할당하도록 상기 통신채널 구성정보를 설정하는 자율주행 및 지능형 교통 시스템.
KR1020220076472A 2022-06-22 2022-06-22 V2x 통신모듈 KR20230175052A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220076472A KR20230175052A (ko) 2022-06-22 2022-06-22 V2x 통신모듈
PCT/KR2023/008644 WO2023249420A1 (ko) 2022-06-22 2023-06-22 V2x 통신모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220076472A KR20230175052A (ko) 2022-06-22 2022-06-22 V2x 통신모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230175052A true KR20230175052A (ko) 2023-12-29

Family

ID=89334380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220076472A KR20230175052A (ko) 2022-06-22 2022-06-22 V2x 통신모듈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230175052A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210147725A (ko) 2020-05-29 2021-12-07 (주)카네비컴 차량용 v2x통신 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210147725A (ko) 2020-05-29 2021-12-07 (주)카네비컴 차량용 v2x통신 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10231101B2 (en) Communication device and method for V2X communication
Abdel Hakeem et al. 5G-V2X: Standardization, architecture, use cases, network-slicing, and edge-computing
Soto et al. A survey on road safety and traffic efficiency vehicular applications based on C-V2X technologies
Rudack et al. On the dynamics of ad hoc networks for inter vehicle communications (IVC)
Teixeira et al. Vehicular networks using the IEEE 802.11 p standard: An experimental analysis
Choi et al. Survey of spectrum regulation for intelligent transportation systems
JP6928184B2 (ja) 車両システムにおけるターゲット車両選択およびメッセージ配信
Sanchez-Iborra et al. Integrating LP-WAN communications within the vehicular ecosystem.
EP2160042A1 (en) Transmission control method, control method for communication between mobile stations, radio base station, and mobile station
US11743694B2 (en) Vehicle to everything object exchange system
Maaloul et al. Classification of C-ITS services in vehicular environments
US20220132483A1 (en) Coexistence Of Multiple Air Interface Side-Links On A Channel
Hameed Mir et al. C-ITS applications, use cases and requirements for V2X communication systems—Threading through IEEE 802.11 p to 5G
Allouch et al. Survey on radio resource allocation in long‐term evolution‐vehicle
CN110381465A (zh) 一种基于车联网及城市物联网的中继选择优化方法
KR20230175052A (ko) V2x 통신모듈
Harounabadi et al. LTE-D2D for connected cars: a survey on radio resource management schemes
Qi et al. Qos and coverage aware dynamic high density vehicle platooning (hdvp)
Raeisi et al. User-Centric Channel Allocation Scheme for 5G High-Speed Users by Utilizing Machine Learning Algorithm to Reduce Handover Rate
Hussain et al. Performance Evaluation of Successful Transmission Probability and Throughput for DSRC MAC Protocol for Next Generation Connected Vehicles Network
KR102430252B1 (ko) Wave 통신 장치의 동적 제어 채널 구간 할당 시스템 및 방법
Higuchi et al. Leveraging cloud intelligence for hybrid vehicular communications
Zaman et al. On Batching Acknowledgements in C-V2X Services
Ali et al. Performance Enhancements of C-V2X Mode 4 with Virtual Cell and Resource Usage Bitmap
Alani et al. Driverless Cars with Communication System Based On Multiple Access Protocols