WO2019117369A1 - V2x 통신 장치 및 그의 통신 방법 - Google Patents

V2x 통신 장치 및 그의 통신 방법 Download PDF

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WO2019117369A1
WO2019117369A1 PCT/KR2017/014754 KR2017014754W WO2019117369A1 WO 2019117369 A1 WO2019117369 A1 WO 2019117369A1 KR 2017014754 W KR2017014754 W KR 2017014754W WO 2019117369 A1 WO2019117369 A1 WO 2019117369A1
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service
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sam
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advertisement message
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PCT/KR2017/014754
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백종섭
고우석
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엘지전자(주)
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Definitions

  • the present invention relates to a device for V2X communication and a communication method thereof, and more particularly to a communication method of a hybrid V2X communication device performing communication based on a WLAN V2X communication protocol and a cellular V2X communication protocol.
  • V2X Vehicle to Everything
  • V2X communication can be provided through V2X communication.
  • a plurality of frequency bands have been used to provide various services.
  • reliable communication and delivery of safety service is very important because of the nature of vehicle communication.
  • service advertisement messages for providing V2X services based on different communication protocols.
  • a hybrid V2X communication device and a hybrid V2X communication device that perform communication based on a Wireless Local Area Network (WLAN) V2X communication protocol or a cellular V2X communication protocol are proposed.
  • WLAN Wireless Local Area Network
  • a communication method of a hybrid V2X communication apparatus includes: connecting to a first channel; Receiving a Service Advertisement Message (SAM) in the first channel, the service advertisement message providing information on service information and a service channel on which a service is provided; and receiving the service advertisement message
  • SAM Service Advertisement Message
  • the service advertisement message comprises a header part and a body part, wherein the header part comprises at least one of SAM ID information, SAM count information and SAM extension information, And the body part includes service information and channel information.
  • the communication method of the hybrid V2X communication apparatus is characterized in that the service advertisement message includes a basic service advertisement message supporting either the WLAN V2X service or the cellular V2X service or the WLAN V2X service and the cellular V2X service It corresponds to a mixed service advertising message that supports both.
  • the service advertisement message when the service advertisement message is a basic type service advertisement message, the basic type service advertisement message includes service information for the WLAN V2X service, Channel information, or includes service information for the cellular V2X service and channel information for the cellular V2X service.
  • the mixed service advertisement message when the service advertisement message is a mixed service advertisement message, includes service information for the WLAN V2X service and service information for the WLAN V2X service And includes service information for the cellular V2X service and channel information for the cellular V2X service.
  • the SAM extension information includes at least one of the number of transceivers to be used, the hybrid mode information, and the hybrid SAM type information, wherein the hybrid mode information indicates the number of available transceivers included in the V2X device, the hybrid mode information indicating whether a hybrid mode supporting both the WLAN V2X service and the cellular V2X service is applied, Indicating whether the hybrid SAM is supported.
  • the WLAN V2X communication protocol is implemented based on IEEE 802.11 standard, and the cellular V2X communication protocol is implemented in a 3GPP (3rd Generation Based on the Evolved Universal Terrestrial Access (E-UTRA) or 5G NR (New Radio) standards of the Partnership Project.
  • E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Access
  • 5G NR New Radio
  • the hybrid V2X communication apparatus includes: a memory for storing data; A communication unit for transmitting and receiving a radio signal, the RF unit comprising at least one of a first transceiver communicating based on a WLAN (Wireless Local Area Network) V2X communication protocol or a second transceiver performing communication based on a cellular V2X communication protocol Include; And a processor for controlling the communication unit, wherein the hybrid V2X communication device accesses a first channel, receives a service advertisement message (SAM) in the first channel, and transmits the service advertisement message
  • SAM service advertisement message
  • the service advertisement message includes information on a service channel on which service information and a service are provided, the service advertisement message including a header part and a body part, The part includes at least one of SAM ID information, SAM count information, and SAM extension information, and the body part includes service information and channel information.
  • a vehicle equipped with a transceiver for a WLAN communication or a transceiver for a cellular communication can also grasp the entire hybrid V2X system and service.
  • the service advertisement message according to the present invention can be used to provide a hybrid V2X service including a WLAN V2X service and a taxer V2X service.
  • a basic service advertisement message describing a service and a hybrid service advertisement message describing a hybrid service may be used together.
  • the vehicle can use the appropriate service advertisement message according to its transceiver.
  • resource utilization efficiency for service provision is improved and a hybrid service for heterogeneous systems can be provided.
  • FIG. 1 shows a reference architecture of an Intelligent Transport System (ITS) station according to an embodiment of the present invention.
  • ITS Intelligent Transport System
  • FIG. 2 shows an ITS access layer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a multi-channel allocation used in an ITS system operation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a channel coordination mode of a multi-channel operation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows a configuration of an LM NPDU according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows a configuration of a SAM according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows a configuration of a SAM extension field according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 8 shows an embodiment of an extension element and an element ID according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows a configuration of a service information segment of a SAM according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates extension elements used in a service information / information segment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 shows a configuration of a channel information segment of a SAM according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 shows a configuration of IPv6 routing advertisement information of a SAM according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 shows a V2X communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 shows a V2X communication system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 shows a configuration of a SAM according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 shows a V2X communication system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 shows a configuration of a SAM according to another embodiment of the present invention.
  • 19 shows signaling fields of a channel information segment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 shows a method of determining a SAM packet configuration according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 shows a configuration of a SAM packet supporting hybrid V2X according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 shows an embodiment of a SAM extension element of a SAM according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 shows a hybrid V2X communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a flowchart showing a communication method of the hybrid V2X communication apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the present invention relates to a V2X communication device, wherein the V2X communication device is included in an Intelligent Transport System (ITS) system to perform all or some of the functions of the ITS system.
  • V2X communication devices can communicate with vehicles and vehicles, vehicles and infrastructure, vehicles and bicycles, and mobile devices.
  • the V2X communication device may be abbreviated as a V2X device.
  • the V2X device may correspond to an on-board unit (OBU) of a vehicle or may be included in an OBU.
  • the OBU may also be referred to as OBE (On Board Equipment).
  • the V2X device may correspond to an infrastructure's Road Side Unit (RSU) or may be included in an RSU.
  • RSU may also be referred to as RSE (RoadSide Equipment).
  • the V2X communication device may correspond to an ITS station or may be included in an ITS station. Any OBU, RSU, mobile device, etc. performing V2X communication may be referred to as an ITS station or a
  • FIG. 1 shows a reference architecture of an Intelligent Transport System (ITS) station according to an embodiment of the present invention.
  • ITS Intelligent Transport System
  • two end vehicles / users may communicate a communication network, and such communication may be performed through the function of each layer of the architecture of FIG.
  • a vehicle-to-vehicle message is communicated, in the transmitting vehicle and its ITS system, data is passed through each layer one layer down, and in the receiving vehicle and its ITS system, Lt; / RTI >
  • Lt the transmitting vehicle and its ITS system
  • RTI &gt the description of each layer in the architecture of FIG. 1 is as follows.
  • the application layer can implement and support various use cases.
  • the application may provide road safety, Efficient Traffic Information, and other application information.
  • the facilities layer can support various applications defined at the application layer effectively.
  • the facility layer can perform application support, information support, and session / communication support.
  • the network / transport layer can configure a network for vehicle communication between homogenous and heterogeneous networks by using various transport protocols and network protocols.
  • the network / transport layer can provide Internet access and routing using Internet protocols such as TCP / UDP + IPv6.
  • the network / transport layer may configure the vehicle network using a geographical position based protocol such as Basic Transport Protocol (BTP) / GeoNetworking.
  • BTP Basic Transport Protocol
  • the access layer can transmit the message / data received from the upper layer through the physical channel.
  • the access layer may include an ITS-G5 wireless communication technology based on IEEE 802.11 and / or 802.11p standards based communication technology, a physical transmission technology of the IEEE 802.11 and / or 802.11p standard, a satellite / Data communication based on 2G / 3G / 4G (LTE) / 5G wireless cellular communication technology, broadband terrestrial digital broadcasting technology such as DVB-T / T2 / ATSC, GPS technology, IEEE 1609 WAVE (Wireless Access in Vehicular Environments) / Can support.
  • ITS-G5 wireless communication technology based on IEEE 802.11 and / or 802.11p standards based communication technology
  • a physical transmission technology of the IEEE 802.11 and / or 802.11p standard a satellite / Data communication based on 2G / 3G / 4G (LTE) / 5G wireless cellular communication technology
  • broadband terrestrial digital broadcasting technology such as
  • the ITS architecture may further include a management layer and a security layer.
  • FIG. 2 shows an ITS access layer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows the ITS Access Layer of the ITS system shown in Figure 1 in more detail.
  • the access layer of FIG. 2 may include a data link layer, a physical layer, and a layer management.
  • the access layer of FIG. 2 has similar or similar characteristics to the OSI 1 layer (physical layer) and the OSI second layer (data link layer).
  • the Data Link Layer includes a LLC (Logical Link Control) sublayer (LLC sub-layer), a MAC (Medium Access Control) sublayer, and an MCO (Multi-channel operation) sublayer can do.
  • LLC Logical Link Control
  • MAC Medium Access Control
  • MCO Multi-channel operation
  • the physical layer may include a Physical Layer Convergence Protocol (PLCP) sublayer and a PMD (Physical Medium Access) sublayer.
  • PLCP Physical Layer Convergence Protocol
  • PMD Physical Medium Access
  • the data link layer can convert the physical line between neighboring nodes with noisy (or inter-vehicle) into a communication channel free of transmission errors so that the upper network layer can use it.
  • the data link layer includes a function for transmitting / conveying / transferring a 3-layer protocol, a framing function for grouping the data to be transmitted into packets (or frames) as a transmission unit, a flow for compensating a speed difference between the sending side and the receiving side A flow control function, and a function of detecting transmission errors and correcting or retransmitting them.
  • the data link layer has a function of assigning a sequence number to a packet and an ACK signal in order to avoid confusion of a packet or an ACK signal, and a function of establishing, maintaining, shorting, and transmitting data links between network entities Control function.
  • the data link layer may include a logical link control (LLC) sublayer and a medium access control (MAC) sublayer based on the IEEE 802 standard.
  • LLC logical link control
  • MAC medium access control
  • the main function of the LLC sublayer is to enable the use of several different lower MAC sublayer protocols to enable communication independent of the topology of the network.
  • the MAC sublayer allows multiple vehicles (or nodes or vehicles and peripherals) to control the occurrence of inter-vehicle conflict / contention for shared media usage.
  • the MAC sublayer can format packets delivered from the upper layer to fit the frame format of the physical network.
  • the MAC sublayer can perform addition and identification functions of the sender address / receiver address, carrier detection, collision detection, and fault detection on the physical medium.
  • the physical layer is the lowest layer in the ITS hierarchy and defines the interface between the node and the transmission medium, and can perform modulation, coding, and mapping of the transmission channel to the physical channel for bit transmission between the data link layer entities .
  • the physical layer functions to notify the MAC sublayer of whether the wireless medium is busy (busy or idle) through Carrier Sense and CCA (Clear Channel Assessment).
  • the physical layer may include a physical layer convergence protocol (PLCP) sublayer and a physical medium access (PMD) sublayer based on the IEEE standard.
  • PLCP physical layer convergence protocol
  • PMD physical medium access
  • the PLCP sublayer acts as a bridge between the MAC sublayer and the data frame.
  • the PLCP sublayer adds a header to the received data, allowing the MAC sublayer to operate independently of the physical characteristics. Therefore, the PLCP frame can be defined differently in accordance with various other wireless LAN physical layer standards.
  • the main function of the PMD sublayer is to transmit the frame received from the PLCP sublayer to the wireless medium according to the carrier / communication modulation (carrier modulation) or transmission / reception transmission related standard.
  • Layer management manages and services information related to the operation and security of the access layer. Information and services are communicated and shared bidirectionally via MI (inte communication between management entity and access layer, or MI-SAP) and SI (inte communication between security entity and access layer, or SI-SAP). Bidirectional information and service delivery between the access layer and the network / transport layer is performed by IN (or IN-SAP).
  • the MCO sublayer may use a plurality of frequency channels to provide various services, such as a non-safety service, and other services other than a safety service and a security service.
  • the MCO sublayer effectively minimizes collision / contention during vehicle-to-vehicle communication on each frequency channel by effectively distributing the traffic load on a particular frequency channel to other channels.
  • FIG. 3 shows a multi-channel allocation used in an ITS system operation according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 (a) shows US spectrum allocation for ITS
  • Figure 3 (b) shows EP spectrum allocation for ITS.
  • the United States and Europe have seven frequencies (each frequency bandwidth: 10 MHz) in the 5.9 GHz band (5.855 to 5.925 GHz).
  • the seven frequencies may include one Control Channel (CCH) and six Service Channels (SCH).
  • CCH Control Channel
  • SCH Service Channels
  • the CCH is assigned to channel number 178 in the United States
  • the CCH is assigned to channel number 180 in Europe, as shown in FIG. 3 (b).
  • the use of the ITS-G63 band is considered in addition to the upper frequency band based on 5.9 GHz for the provision of time-sensitive and data-rich services, and the use of the ITS- Use is being considered.
  • the control channel represents a radio channel used for management frame and / or WAVE message exchange.
  • a WAVE message can be a WSM (WAVE short message).
  • a service channel is a radio channel used for service provision, and represents any channel other than a control channel.
  • the control channel may be used for communication of a Wave Short Message Protocol (WSMP) message or a system management message such as WAVE Service Advertisement (WSA).
  • WSMP Wave Short Message Protocol
  • WSA WAVE Service Advertisement
  • SCH can be used for general-purpose application data communication, and the communication of such general-purpose application data can be coordinated by service-related information such as WSA.
  • the WSA may be referred to as service propagation information below.
  • the WSA may provide information including an announcement of the availability of the application-service.
  • a WSA message may identify and describe a channel that is accessible to application services and services.
  • the WSA may include a header, service information, channel information, and WAVE routing advertisement information.
  • the service advertisement information for the service connection may be a periodic message.
  • Co-operative Awareness Messages may be periodic messages. CAMs can be periodically broadcasted by the facility layer.
  • Decentralized Environmental Notification Messages can be event messages.
  • the event message can be triggered and transmitted by detection of an event.
  • a service message may be sent to manage the session.
  • the event message may include the safety message / information.
  • the service message may include non-secure message / information.
  • the V2X communication device can broadcast a Cooperative Awareness Message (CAM) or a Decentralized Enviriomental Notification Message (DENM).
  • CAM Cooperative Awareness Message
  • DENM Decentralized Enviriomental Notification Message
  • the CAM is distributed in the ITS network and provides information about at least one of the presence, location or communication status of the ITS station.
  • DENM provides information about detected events.
  • the DENM may provide information about any driving situation or event detected by the ITS station.
  • DENM can provide information on situations such as emergency electronic brakes, vehicle accidents, vehicle problems, traffic conditions, and so on.
  • FIG. 4 illustrates a channel coordination mode of a multi-channel operation according to an embodiment of the present invention.
  • the channel coordination mode may indicate how the V2X device connects to the CCH and the SCH.
  • the V2X device can access at least one channel.
  • a single-radio device may monitor the CCH and exchange data (via) in the SCH.
  • the channel interval has to be specified, and Fig. 4 shows this channel interval or time slot allocation.
  • the radio channel alteration may be based on a synchronized interval associated with a common time base.
  • the sync interval may comprise a plurality of time slots.
  • the plurality of time slots may correspond to the CCH interval and the SCH interval.
  • the sync interval may include the CCH interval and the SCH interval.
  • traffic may be exchanged at the CCH.
  • a single-radio device participating in the application-service may switch to the SCH during the SCH interval.
  • Each of the CCH interval and the SCH interval may include a guard interval. Each interval may start with a guard interval.
  • the exchange of multi-channel operational information and safety related service information may be performed on the CCH during the CCH interval.
  • negotiation for information exchange between the service provider and the user may also be performed on the CCH during the CCH interval.
  • the hardware timing operation for channel change of the V2X device may be initiated by a synchronization signal obtained by UTC (Universal Time Coordinated) estimation.
  • Channel synchronization may be performed every 1 PPS (Pulse Per Second) interval based on UTC.
  • FIG. 4 shows a channel coordination method of a multi-channel operation (MCO) described in IEEE 1609.4, wherein a method in which two MAC layers in one physical layer use time division of CCH and alternate channel modes .
  • MCO multi-channel operation
  • the continuous mode is a mode in which each vehicle or all the vehicles operate independently of the time-division reference such as the time slot / CCH interval / SCH interval of FIG.
  • the V2X device can continuously receive multi-channel operation information and safety-related service information or perform information exchange between the service provider and the user at the designated CCH or SCH.
  • (c) Altering mode In change mode, each vehicle or every vehicle receives multi-channel operating information and safety related services / information during the CCH interval or performs a negotiation process for information exchange between service providers / users . In the change mode, each vehicle or every vehicle performs service / information exchange between the service provider and the user during the SCH interval. In change mode, the V2X device can communicate alternately over the CCH and SCH for the set CCH interval and the SCH interval.
  • (d) extended mode In the extended mode, the communication of CCH interval and SCH interval can be performed like a change mode. However, the service / information exchange of the SCH interval can also be performed in the CCH interval. As an embodiment, the V2X device in the extended mode transmits and receives control information during the CCH interval, and when entering the SCH interval, it can maintain the SCH interval until the end of service / information exchange.
  • (e) immediate mode In the immediate mode, the communication of the V2X device can be performed as in the change mode and / or the extended mode. However, the V2X device in the immediate mode can start exchange of information by switching the channel directly to the designated SCH instead of waiting for the end of the CCH interval when negotiation for information exchange is completed during the CCH interval. As shown in FIG. 4, the extended mode and the immediate mode can be used together.
  • information exchange and negotiation for providing multi-channel management information and service can be performed only in the CCH during the CCH interval.
  • negotiation for receiving safety-related services and information or for exchanging information between the service provider and the user may also be performed only in the CCH during the CCH interval.
  • a guard interval may be included between the CCH interval and the SCH interval.
  • the guard interval can secure the time required for the communication device to change the frequency and change the channel.
  • the hardware timer operation can be started by the synchronization signal obtained by UTC (Coordinated Universal Time) estimation.
  • Channel synchronization can be channel synchronized every 1 PPS (Pulse Per Second) interval using UTC as a reference signal.
  • the Sync Interval may include the CCH interval and the SCH interval. That is, one synchronization interval may include two time slots, and each of the CCH interval and the SCH interval may correspond to time slot 0 and time slot 1.
  • the start of the Sync interval can coincide with the beginning of the common time base second.
  • An integer multiple of the sync interval may be included for a one second time period.
  • the V2X communication device can communicate using Multichannel Operation (MCO) technology using multiple antennas.
  • MCO Multichannel Operation
  • ETSI MCO design described in ETSI TS 102 646-4-2 is designed primarily with respect to the following items.
  • CA channel access
  • a mechanism must be provided for the V2X device to effectively receive the service advertisement message / SAM (Service Announcement Message) providing the V2X service information and to move to the channel where the service is provided.
  • SAM Service Announcement Message
  • a mechanism should be provided that minimizes the influence of adjacent channel interference that may occur when two or more multiple antennas and V2X transmission and reception using adjacent channels are performed simultaneously in the same vehicle.
  • CCH Control Channel
  • CAM Cooperative Awareness Message
  • DENM Decentralized Environmental Notification Message
  • Topology Topology
  • MAP Topology
  • Security messages that are not sufficiently provided in the CCH may be provided via the SCH. If a new type of safety message is added, an additional safety message may be provided at the SCH.
  • the V2X service provided through the Service Channel (SCH) is announced via SAM, and the SAM can be provided through a well-known reference channel.
  • V2X service information provided in a channel band such as ITS-G5A / B / D may be provided via a SAM in a reference CCH (reference CCH).
  • reference CCH reference CCH
  • the provision of V2X services over the CCH may affect the provision of security messages, so services on the CCH may not be provided.
  • the V2X service information provided in each channel band may be provided via the SAM in an alternate reference SCH (SCH) arbitrarily designated within the channel band.
  • SCH alternate reference SCH
  • LM NPDU Localized Message Network Protocol Data Unit
  • SAM Service Advertisement Message
  • WSA Wi Service Advertisement
  • a Service Advertisement can be used to indicate ITS services accessible to peer stations operating as ITS stations, WAVE devices, or V2X communication devices.
  • the service advertisement may be performed based on FSAP (Fast Service Advertisement Protocol, ISO 24102-5, ISO 21217) or WSA (WAVE Service Advertisement, IEEE 1609.0).
  • FSAP Fast Service Advertisement Protocol
  • WSA Wired Service Advertisement
  • the service advertisement manager is a service management, and can transmit a SAM and receive a service response message (SRM).
  • the service advertisement operator can receive the SAM and send the SRM as client management.
  • the service provider may provide the ITS service.
  • the service user may receive the ITS service.
  • the ITS service may be provided through an ITS application.
  • ITS applications are identified in the OSI transport (or ITS station transport) through a unique globally defined ITS application identifier (ITS-AID), ISO 17419.
  • IEEE WAVE uses a unique PSID (Provider Service Identifier, IEEE 1609.3, IEEE 1609.12) as the ITS-AID for ITS application identification.
  • PSID Public Service Identifier
  • the ITS-AID and the PSID may indicate a common identifier.
  • an ITS-PN ITS Port Number
  • PORT_SAM is used to identify the service advertisement protocol that is receiving the SAM
  • the dynamically allocated acronym PORT_DYN_SAM identifies the service advertisement protocol that is receiving the unicast SAM .
  • FIG. 5 shows a configuration of an LM NPDU according to an embodiment of the present invention.
  • the LM NPDU is attached as a network protocol header before the SAM described below, and can generally provide the network layer characteristic information and the transport layer characteristic information.
  • FIG. 5 shows the basic structure of the LN NPUD and can be expressed in a binary manner according to UPAL (Unaligned Packet Encoding Rules) applied to the ASN.1 type SAM.
  • UPAL Unaligned Packet Encoding Rules
  • the LN NPDU may also be referred to as a service advertisement message.
  • the LM includes an N-header, a T-header, and a body, and the description of each field is as follows.
  • Subtype A field that defines network-related characteristics and can be expressed as a 4-bit unsigned integer. 16 subtypes can represent network characteristics. For example, the subtype field may indicate subtypes such as Null-Networking, ITS station-internal forwarding, N-hop forwarding, and Geo-Forwarding.
  • N-Extension flag Indicates the presence or absence of an N-Extension signaling field in the N-header, and may be represented by a 1-bit unsigned integer. As an example, if the bit value is 1, it indicates that the N-extension flag is present, and if it is 0, the N-extension flag is not present.
  • a signaling field indicating the LM protocol version which can be expressed as a 3-bit unsigned integer.
  • the initial protocol version number may be set to 3.
  • the Dependent on subtype field may or may not be used.
  • the extension element may include at least one of transmit power used, channel number, data rate, LM TX CIP, LM RX CIP, and Channel Busy Ratio.
  • transmit power used channel number
  • data rate LM TX CIP
  • LM RX CIP Medium Busy Ratio
  • the transmit power used by the SAM / WSA transport channel can be used by the LM receiver and optionally inserted into the LM-N header.
  • Channel Number The channel number used for the SAM / WSA transport channel, which can be used by the LM receiver and optionally inserted into the LN-N header.
  • Data Rate It can be used by the LM receiver at the data rate applied to the SAM / WSA transport channel, and can optionally be inserted into the LN-N header.
  • LN TX CIP Can be selectively inserted into the LN-N header with a CIP (Communication Interface Parameter) set at the transmitting end.
  • LN RX CIP subtype and can be selectively inserted into the LM N-header with the CIP set in the ITU-SCU receiving the LN from the peer station.
  • Channel Busy Ratio An octet unsigned integer that represents the CBR value observed in the SAM / WSA transmission channel as a percentage (%) in 0.5% increments from 0% to 100% The unknown ratio can be shown.
  • Feature selector A signaling field that selects the characteristics of a Transport Protocol Identifier (TPID) associated with a transport. It can be expressed as a 7-bit unsigned integer.
  • TPID Transport Protocol Identifier
  • T-extension flag A signaling field indicating the presence or absence of a T-extension signaling field in the T-header, which can be represented by a 1-bit unsigned integer. A bit value of 1 indicates that the T-extension field is present, and a value of 0 indicates that the T-extension field does not exist.
  • the Depend on subtype field may or may not be used, depending on the feature selector or transport feature.
  • An extension element having an element ID and used in a T-header may include a PacketID.
  • Length of User Data A signaling field that indicates the octet of data contained in the signaling field. It is one octet (0 to 127 (0xEF)) or two octets (128 (0x8080) to 16383 (0xBFFF)). Is expressed.
  • User data Represents data contained in a data unit, such as a SAM.
  • FIG. 6 shows a configuration of a SAM according to an embodiment of the present invention.
  • the SAM advertises service information provided by the ITS application or the ITS application class.
  • the SRM may be used for receiving services that require the use of a specifically assigned communication channel.
  • 6 is a basic structure of a SAM, and can be expressed by a binary method according to UPER applied to an ASN.1 type SAM.
  • the SAM includes a header and a body, and a description of each signaling field included in the header and the body is as follows.
  • Version Indicates the version of the service advertisement protocol. Can be represented by a 4-bit unsigned integer, and the initial protocol version number can be set to 3.
  • the optional selector / selector field indicates the presence of an optional signaling field in the SAM format. Bit non-candidate integer, and each bit value indicates whether a SAM Extension field, a Service Info Segment field, a Channel Info Segment field, Whether there is an IPv6 Routing Advertisement field, or the like.
  • the SAM identifier field is a signaling field that indicates the number of different ads allowed to the same station (or the same service advertisement provider). It is expressed as a 4-bit unsigned integer and can indicate up to 16 different service advertisements have.
  • SAM Extensions The presence of a SAM extension field, which is an optional variable, can be determined by the value of bit 3 of the optional selector field.
  • Service Info Segment The presence of the service information / info segment field, which is an optional variable, can be determined by the value of bit 2 of the optional selector field.
  • Channel Info Segment The presence of channel information / info segment field, which is an optional variable, can be determined by the value of bit 1 of the optional selector field.
  • IPv6 Routing Advertisement The existence of the optional IPv6 routing advertisement can be determined by the value of bit 0 of the optional selector field.
  • FIG. 7 shows a configuration of a SAM extension field according to an embodiment of the present invention.
  • the SAM extension field included in FIG. 6 may be configured as shown in FIG. Extension elements are used to provide additional information about the message, and backward compatibility is maintained for newly defined extension elements in the future.
  • 7 shows a basic configuration of an extension element, wherein each extension element includes an element ID, a length, and extension data. The description of each signaling field is as follows.
  • the count N feed has a variable length and indicates the number of consecutive extension elements.
  • Element ID An unsigned integer of one octet, which can be used to identify the type of extension data field. The receiver can ignore the unidentified element ID and identify the next element ID. The length field can be used to move to the next element ID.
  • the Length field indicates the number of octets contained in the extension data field.
  • 1 octet size has a value ranging from 0 (0x00) to 127 (0xEF), the most significant bit (MSB) is always set to '0', and the remaining 7 bits can be represented by an unsigned integer.
  • the size of 2 octets has a value ranging from 128 (0x8080) to 16383 (0xBFFF).
  • the MSB of the first octet can always be set to '1' and the second MSB of the first octet can be set to '0'.
  • the remaining 14 bits can then be expressed as an unsigned integer.
  • Extension data Indicates information of extension data having an element ID. 8 shows an embodiment of an extension element and an element ID according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows a configuration of a service information segment of a SAM according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows the configuration of the service information / information segment shown in FIG.
  • An optional service information segment of type ASN.1 provides information related to the service being advertised via the SAM.
  • the structure of the basic signaling field can be configured as shown in FIG.
  • a description of the signaling fields constituting the service information segment is as follows.
  • the count N field has a variable length and indicates the number of consecutive service information.
  • ITS-AID The ITS-AID field with variable length indicates the advertised service ID.
  • the channel index field may be represented by a 5-bit unsigned integer.
  • the channel index field may serve as a pointer indicating the n-th channel parameter set information of the channel information segment.
  • the channel index can provide values from 1 to 31.
  • Reply Port Number As an optional signaling field, the existence of the reply port number can be confirmed by bit 1 of the optional selector field. May be used by the service user as the destination port number of the message provided by the service provider.
  • Service Info Extensions An optional signaling field that can be verified by bit 0 in the optional selector field. From FIG. 8, the extension elements used in the service information / information extension can be arranged as shown in FIG.
  • FIG. 10 illustrates extension elements used in a service information / information segment according to an embodiment of the present invention.
  • the Provider Service Context element provides additional information about the advertised application and can have a length of 1 octet to 31 octets.
  • IPv6 Address Provides the 128-bit address of the device hosting the advertised application as the element used when the application uses the IP address, and can follow the ITEF RFC 4291 format.
  • Service Port An element used when an application uses an IP address, and can provide a 16-bit port number (for example, a UDP port number or a TCP port number) of a higher layer entity providing a service .
  • Provider MAC ADdress Provides the 48-bit MAC address of the device providing the application if the device providing the application and the device sending the SAM are different.
  • Received Channel Power Indicator Threshold: Indicates the recommended minimum received SAM signal size (in dBm); SAMs received from 0 to 110 dBm or less can be ignored.
  • WSA Count Threshold The recommended minimum number of receive SAM / WSAs that can be set from 0 to 255, with a length of 1 octet and an unsigned integer. At this time, SAM / WSA received less than the recommended number can be ignored.
  • WSA Count Threshold Interval An optional element that can be used with the SMA / WSA Count Threshold to indicate the time interval at which the received WSA / SAM count is valid. That is, when the SAM count threshold interval is set, the SAM count operates only within the allowable time interval. In this case, the length of the time interval is set to a range of 1 to 255 (in units of 100 ms) with a length of 1 beat. If the SAM count threshold hold interval element is not used, the default value can be set to 1 second.
  • SAM Application Data As an element that contains application data, you can allow Fast Service Advertisement Protocol (FSAP) for simple message transmission.
  • FSAP Fast Service Advertisement Protocol
  • FIG. 11 shows a configuration of a channel information segment of a SAM according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 shows the configuration of the channel information / information segment shown in Fig.
  • An optional channel information segment of type ASN.1 provides information related to the service being advertised via the SAM.
  • the structure of the basic signaling field can be configured as shown in FIG.
  • a description of the signaling fields constituting the channel information segment is as follows.
  • the Count N field with variable length indicates the number of consecutive channel information sets.
  • Each channel information set may represent one channel characteristic associated with zero or more service information sets.
  • Operating Class It has a size of 1 octet and can perform the same function as the IEEE 802.11 operating class. And provides information related to the channel number field / information so that a specific channel can be uniquely identified in a country or region.
  • Channel Number It has the size of one octet and can perform the same function as the channel number of IEEE 802.11.
  • the channel number field indicates the unique channel number for which the service is provided.
  • Each channel information set may have a different pair of operating class / channel number values.
  • Transmit Power Level It has a size of one octet and can be expressed as EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) at the transmission power level required for transmission in the service providing channel. And can be set in the range of -128 dBm to 127 dBm. The set EIRP can represent the maximum power.
  • EIRP Effective Isotropic Radiated Power
  • the adaptable field indicates whether the data rate field value set using one bit is a fixed value or a boundary value. For example, if the adaptable field value is 1, the data rate value indicates the minimum allowed boundary value, and if the adaptable field value is 0, the data rate value may indicate a fixed value.
  • Option Selector It has the size of one octet and can indicate 8 option selection bits. As an example, if bit 0 of the option selector field is '1', it may indicate that a channel info extension field is present. '0', it indicates that the channel information extension field does not exist.
  • the channel info extension field may include one of the EDCA parameter set elements or the channel access element.
  • the EDCA parameter set element may provide MAC layer channel access parameter information that should be used for communication between various devices in a channel.
  • the channel access element may indicate a time slot in which the service provider may provide service on the channel.
  • a channel access value value described in WSA is as follows. If the channel access element value is 0, it indicates both time slot 1 and time slot 2 as continuous access. If the channel access element value is 1, only time slot 0 is designated as an alternating access, and if the channel access element value is 2, only time slot 1 can be designated as an alternating access.
  • FIG. 12 shows a configuration of IPv6 routing advertisement information of a SAM according to an embodiment of the present invention.
  • the ASN.1 type IPv6 routing advertisement information provides information necessary for the infrastructure Internet connection so that the receiving vehicle / terminal can access the IPv6 network to which the service is provided.
  • the structure of the basic signaling field can be configured as shown in FIG.
  • a description of the signaling fields constituting the IPv6 routing advertisement information is as follows.
  • Router Lifetime The field described in IETF RFC 4861, which provides the time at which the default gateway and related information are valid. As a result, information beyond the expiration time is not available.
  • IPv6 Prefix Provides the IPv6 subnet prefix of the link with the fields described in IETF RFC 4861.
  • IPv6 Prefix Length The field described in IETF RFC 4861 provides information on how many significant bits are important in the IPv6 prefix field.
  • Default Gateway Provides a 128-bit IPv6 address of the router that provides internetwork access to the subnet.
  • Primary DNS Provides a 128-bit IPv6 address of the device that can provide a Domain Name System (DNS) lookup for the subnet device.
  • DNS Domain Name System
  • the extension element used in the IPv6 routing advertisement may include at least one element of a secondary DNS (secondary DNS) element or a gateway MAC address.
  • the secondary DNS element provides a 128-bit IPv6 address of the alternate device that can provide a DNS lookup for the subnet device.
  • the gateway MAC address element is an element used when the MAC address of the device transmitting the SAM is different from the gateway address, and represents the 48-bit MAC address associated with the default gateway.
  • the smart car is connected to the driver, the vehicle, and the transportation infrastructure to provide a variety of user-customized mobile services as well as conventional vehicle technologies such as traffic safety / complexity resolution.
  • This connectivity can be implemented using a variety of V2X communications such as ITS-G5 in Europe, WAVE in the US, and New Radio (NR).
  • NR may refer to cellular V2X communication technologies such as LTE-V2X and 5G-V2X.
  • NR can also mean a new cellular-based inter-vehicle communication technology. In order to effectively operate V2X communication technology, various V2X service development and hybrid V2X system development are proceeding.
  • the present invention proposes configuration and signaling of a service advertisement message for supporting hybrid V2X communication including ITS-G5 and cellular V2X based on a service advertisement message (SAM) used in the existing ITS-G2 or WAVE.
  • SAM is used to indicate ITS services accessible to V2X communication devices such as ITS stations or WAVE devices.
  • the WSA can be operated according to the Fast Service Advertisement Protocol (FSAP), ISO 24102-5, ISO 21217 or WSA (WAVE Service Advertisement, IEEE 1609.0).
  • ITS-G5 or WAVE refers to a Wireless Local Area Network (WLAN) communication method implemented on the basis of 802.11, and cellular V2X performs communication using a cellular network such as 2G, 3G, 4G, V2X communication method.
  • the cellular V2X communication may be implemented based on Evolved Universal Terrestrial Access (E-UTRA) or 5G NR (New Radio) of 3rd Generation Partnership Project (3GPP).
  • E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Access
  • 5G NR New Radio
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • ITS-G5 represents an 802.11-based WLAN communication technology
  • NR New Radio
  • FIG. 13 shows a V2X communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the service provider / system may include two multiple transceivers.
  • the two multiple transceivers include an ITS-G5 transceiver and an NR transceiver.
  • Service providers can support hybrid V2X services.
  • the hybrid V2X service means a service supporting both the WLAN communication technology and the cellular communication technology described above.
  • the SAMs transmitted through each transceiver can provide V2X service and system configuration information provided through ITS-G5 and NR.
  • the configurations of the respective SAMs may be different from each other.
  • the service recipient may include two multiple transceivers, such as a service provider. That is, the service receiver may include an ITS-G5 transceiver and an NR transceiver.
  • the overall message overhead is reduced because the ITS-G5 SAM and NR's SAM required for Hybrid V2X operation are provided as ITS-G5 transceivers and NR transceivers, respectively.
  • Vehicles including both ITS-G5 transceivers and NR transceivers can receive hybrid V2X system operation and related services using SAM information received by each transceiver.
  • SAM received by each transceiver
  • the service recipient may not receive hybrid system operation and related information even though it includes two transceivers.
  • a vehicle including an ITS-G5 transceiver or an NR transceiver may receive only the corresponding SAM information. Therefore, the service receiver can receive only the corresponding system operation information and service.
  • FIG. 14 shows a V2X communication system according to another embodiment of the present invention.
  • the service provider / system may include one transceiver. That is, the service provider may include an ITS-G5 transceiver or an NR transceiver. Since the channel resources and service coordination between the ITS-G5 and the NR are not possible, the service provider can not provide the hybrid V2X service.
  • the SAM transmitted through the ITS-G5 provides the service and system configuration information related to the ITS-G5, and the SAM transmitted through the NR transceiver can provide the NR related service and system configuration information.
  • Each SAM can be different from each other.
  • the service recipient may include a service provider and an ITS-G5 transceiver or NR transceiver, or both transceivers.
  • the SAM used in FIG. 14 may be referred to as a basic SAM.
  • the main features of the basic SAM structure are as follows.
  • Vehicles that include both an ITS-G5 transceiver and an NR transceiver can use the SAM information received by each transceiver.
  • the service provider does not perform the hybrid V2X system operation and the hybrid V2X service provision.
  • the information received by the SAM is information about the ITS-G5 service or the NR service.
  • a vehicle including an ITS-G5 transceiver or an NR transceiver is only capable of receiving corresponding SAM information, and as a result, can receive operational information and services for one system.
  • FIG. 15 shows a configuration of a SAM according to an embodiment of the present invention.
  • SAM can be expressed in binary form based on UPAL (Unaligned Packet Encoding Rules) applied to ASN.1 type SAM
  • Figure 6 shows a SAM in a WLAN-based V2X system such as ITS-G5 / WAVE. That is, in FIG. 6, the service information segment and the channel information segment provide service information and channel information for the ITS-G5 / WAVE system, respectively.
  • the service information segment provides NR service information
  • the channel information segment provides NR channel information
  • the SAM for cellular based V2X service may include a service infos segment that provides cellular service information and a channel infos segment that provides cellular channel information.
  • FIG. 16 shows a V2X communication system according to another embodiment of the present invention.
  • the service provider / system includes an ITS-G5 transceiver and an NR transceiver.
  • the service provider supports the hybrid V2X service. Therefore, the SAM transmitted through each transceiver provides all V2X service information and system configuration information provided by ITS-G5 and NR. As a result, the SAM sent to the ITS-G5 transceiver and the SAM sent to the NR transceiver may contain the same information.
  • the service recipient may include an ITS-G5 transceiver and an NR transceiver, such as a service provider, or may include an ITS-G5 transceiver or an NR transceiver.
  • a SAM for providing a hybrid V2X service may be referred to as a hybrid SAM.
  • a hybrid SAM can have the following characteristics.
  • Vehicles including both ITS-G5 transceivers and NR transceivers can receive hybrid V2X system operational information and service information using SAMs received by either transceiver.
  • Hybrid V2X system operation information and hybrid V2X service information can be obtained through another SAM even if SAM of one of the SAMs received by the ITS-G5 transceiver or the NR transceiver becomes unreceivable or information loss occurs.
  • a vehicle including an ITS-G5 transceiver or an NR transceiver can receive only the corresponding service, but can acquire the hybrid V2X related system operation information and service information in the vicinity. Therefore, even if the vehicle includes only the ITS-G5 transceiver or the NR transceiver, the channel resource can be operated so as to reduce the interference to the hybrid V2X service by referring to the hybrid V2X system operation information.
  • FIG. 17 shows a configuration of a SAM according to another embodiment of the present invention.
  • hybrid SAM service information segments and channel information segments are newly defined for hybrid V2X system operation and hybrid V2X service provision.
  • one SAM can include all information related to the ITG-G5 system and the NR system.
  • the ITS-G5 information and the NR information may be grouped and arranged in succession.
  • the mixed SAM service information includes ITS-G5 service information and NR service information.
  • the channel information of the mixed SAM includes ITS-G5 channel information and NR channel information.
  • FIG. 18 shows in more detail the service information segment (Service Info Segmemt) included in the hybrid SAM of FIG.
  • the service information segment may include a WLAN service information segment and a cellular service information segment.
  • the optional service information segment of the ASN.1 type provides information related to the service advertised through the SAM.
  • the "Count N" field indicating the number of service information segments may be defined as the sum of the number of ITS-G5 service information segments and the number of NR service information segments.
  • 19 shows signaling fields of a channel information segment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 shows in more detail the channel information segment (Channel Info Segmemt) included in the mixed SAM of FIG.
  • the channel information segment may comprise a WLAN channel information segment and a cellular channel information segment.
  • the optional service information segment of the ASN.1 type provides parameter information related to the transport channel used by the service advertised through the SAM.
  • the channel information segment may provide transport channel parameters such as an operating class, a channel number, a transmit power level, and a data rate.
  • transport channel parameters such as an operating class, a channel number, a transmit power level, and a data rate.
  • the "Count N" field indicating the number of channel information segments may be defined as the sum of the number of ITS-G5 channel information segments and the number of NR channel information segments.
  • FIG. 20 shows a method of determining a SAM packet configuration according to an embodiment of the present invention.
  • the V2X device can determine whether to install the NR transceiver and the IT-G5 transceiver (S20010).
  • the V2X device determines to use the basic type SAM (S20120), and may generate and transmit the basic type SAM described above (S20130).
  • the V2X device determines to use the basic type SAM (S20220), and may generate and transmit the basic type SAM described above (S20230).
  • the V2X device may analyze the conditions and environment for determining the SAM structure (S20320). The V2X device can determine the structure of the SAM based on the analysis result (S20330). If the V2X device determines to use the basic type SAM (S20340), the basic type SAM described above can be generated and transmitted (S20350). If the V2X device determines to use the mixed SAM (S20360), the mixed SAM described above can be generated and transmitted (S20370).
  • FIG. 21 shows a configuration of a SAM packet supporting hybrid V2X according to an embodiment of the present invention.
  • the service advertisement message is similar to the service advertisement message shown in FIG. 6, and description of the same field and configuration is not duplicated.
  • the SAM extension field included in the header of the SAM may include a Transceiver Number Used element indicating the number of transceivers, a Hybrid Mode element, and a Hybrid SAM Type element.
  • the used transceiver number information is 2 bits, which may indicate the number of transceivers used by the V2X device.
  • the use of two bits is as follows.
  • the number of antennas or the number of transceivers does not distinguish between the NR transceiver and the ITS-G5 transceiver.
  • the hybrid mode information is one bit and can indicate whether or not the hybrid V2X service is supported.
  • the use of one bit is as follows.
  • Hybrid V2X service is not supported.
  • Hybrid V2X services are not supported if the value of the hybrid mode element is' 0'b, even if both the NR transceiver and the ITS-G5 transceiver are equipped.
  • Hybrid V2X is also not supported when only one transceiver / antenna is installed, either an NR transceiver or an ITS-G5 transceiver.
  • the hybrid SAM type information can indicate the configuration type of the SAM as one bit.
  • An example of using 1 bit of the hybrid SAM type element is as follows.
  • FIG. 22 shows an embodiment of a SAM extension element of a SAM according to an embodiment of the present invention.
  • Each element can be defined as an ASN.1 type similar to the SAM described on the basis of the existing ITS-G5, and can have a unique element ID.
  • FIG. 23 shows a hybrid V2X communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • V2X communication device 23 shows a block diagram of a hybrid V2X communication device according to an embodiment of the present invention, wherein the hybrid V2X communication device may be referred to as a V2X communication device.
  • the V2X communication device 23000 may include a communication unit 23010, a processor 23020, and a memory 23030.
  • the V2X communication device may be an OBU (On Board Unit) or an RSU (Road Side Unit), or may be included in an OBU or an RSU.
  • the V2X communication device may be included in the ITS station or may correspond to the ITS station.
  • the communication unit 23010 may be connected to the processor 23020 to transmit / receive wireless signals.
  • the communication unit 23010 can upconvert the data received from the processor 27020 to the transmission / reception band and transmit the signal.
  • the communication unit may implement the operation of the access layer.
  • the communication unit may implement the operation of the physical layer included in the access layer, or may further implement the operation of the MAC layer.
  • the communication unit may comprise a plurality of subcommunication units for communicating in accordance with a plurality of communication protocols.
  • the processor 23020 may be coupled to the communication unit 23030 to implement the operation of the layers according to the ITS system or the WAVE system.
  • Processor 23020 may be configured to perform operations in accordance with various embodiments of the present invention in accordance with the above figures and description. Also, at least one of the modules, data, programs, or software that implement the operation of the V2X communication device 23000 according to various embodiments of the invention described above may be stored in the memory 23030 and executed by the processor 23020 have.
  • the memory 23030 is connected to the processor 23020 and stores various information for driving the processor 23020.
  • the memory 23030 may be contained within the processor 23020 or may be external to the processor 23020 and coupled to the processor 23020 by known means.
  • the memory may include a secure / non-secure storage device, or may be included in a secure / non-secure storage device. Depending on the embodiment, the memory may be referred to as a secure / non-secure storage device.
  • V2X communication device 23000 of FIG. 23 may be implemented such that the various embodiments of the present invention described above are applied independently or two or more embodiments are applied together.
  • the communication unit may comprise at least two transceivers.
  • the communication unit comprises a transceiver for performing communication according to the WLAN V2X communication protocol based on Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 and an Evolved Universal Terrestrial Access (LTE / E-UTRA) 5G And a transceiver that performs communication according to a cellular V2X communication protocol based on NR (New Radio).
  • a transceiver that communicates in accordance with the WLAN V2X communication protocol, such as ITS-G5 may be referred to as a WLAN transceiver.
  • a transceiver that communicates in accordance with a cellular communication protocol such as NR may be referred to as a cellular transceiver.
  • FIG. 24 is a flowchart showing a communication method of the hybrid V2X communication apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the V2X communication device connects to the first channel (S24010).
  • the first channel may correspond to a control channel.
  • the first channel may correspond to a service channel.
  • the V2X communication apparatus can receive the service advertisement message (S24020).
  • the V2X communication device may receive a service advertisement message on the CCH or SCH.
  • the service advertisement message may provide service information and information on the service channel on which the service is provided.
  • the V2X communication device can access the service channel and receive the service data (S28030).
  • the service advertisement message may include a header part and a body part.
  • the header part may include at least one of SAM ID information, SAM count information, and SAM extension information.
  • the body part may include service information and channel information.
  • the service advertisement message may correspond to a hybrid service advertisement message supporting both the WLAN V2X service or the cellular V2X service or the basic service advertisement message supporting either the WLAN V2X service or the cellular V2X service.
  • the basic service advertisement message may include service information for the WLAN V2X service and channel information for the WLAN V2X service.
  • the basic service advertisement message may include service information for the cellular V2X service and channel information for the cellular V2X service.
  • the service advertisement message is a mixed service advertisement message
  • the mixed service advertisement message includes service information for the WLAN V2X service and channel information for the WLAN V2X service, service information for the cellular V2X service, and channel information for the cellular V2X service . ≪ / RTI >
  • the SAM extension information includes at least one of the used transceiver number information, the hybrid mode information, and the hybrid SAM type information.
  • the used transceiver information indicates the number of available transceivers included in the V2X device.
  • the hybrid mode information indicates whether the hybrid mode supporting both the WLAN V2X service and the cellular V2X service is applied.
  • the hybrid SAM type information indicates whether the basic SAM or the hybrid SAM is supported.
  • the WLAN V2X communication protocol is implemented based on the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard and the cellular V2X communication protocol is implemented by 3GPP (Evolved Universal Terrestrial Access) or 5G NR ) Standards. ≪ / RTI >
  • Embodiments in accordance with the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs) field programmable gate arrays, processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, a function, or the like which performs the functions or operations described above.
  • the software code can be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory is located inside or outside the processor and can exchange data with the processor by various means already known.
  • the present invention is used in a range of vehicle communications.

Landscapes

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Abstract

하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법이 개시된다. 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법은, 제 1 채널에 접속하는 단계; 상기 제 1 채널에서 서비스 광고 메세지(SAM; Service Advertisement Message)를 수신하는 단계로서, 상기 서비스 광고 메세지는 서비스 정보 및 서비스가 제공되는 서비스 채널에 대한 정보를 제공하는, 수신 단계, 및 상기 서비스 광고 메세지에 기초하여 서비스 채널에 접속 및 서비스 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.

Description

V2X 통신 장치 및 그의 통신 방법
본 발명은 V2X 통신을 위한 장치 및 그의 통신 방법에 대한 것으로, 특히, WLAN V2X 통신 프로토콜 및 셀룰러 V2X 통신 프로토콜에 기초하여 통신을 수행하는 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법에 대한 것이다.
최근 차량(vehicle)은 기계 공학 중심에서 전기, 전자, 통신 기술이 융합된 복합적인 산업 기술의 결과물이 되어 가고 있으며, 이러한 면에서 차량은 스마트카라고도 불린다. 스마트카는 운전자, 차량, 교통 인프라 등을 연결하여 교통 안전/복잡 해소와 같은 전통적인 의미의 차량 기술뿐 아니라 다양한 사용자 맞춤형 이동 서비스를 제공하게 되었다. 이러한 연결성은 V2X(Vehicle to Everything) 통신 기술을 사용하여 구현될 수 있다.
V2X 통신을 통해 다양한 서비스가 제공될 수 있다. 또한, 다양한 서비스를 제공하기 위해 복수의 주파수 대역을 사용하게 되었다. 이러한 환경에서도 차량 통신의 특성상 안전 서비스의 신뢰도 높은 전달 및 제공은 매우 중요한 문제이다. 특히, 상이한 통신 프로토콜에 기초한 V2X 서비스 제공을 위한 서비스 광고 메세지가 필요하다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, WLAN(Wireless Local Area Network) V2X 통신 프로토콜 또는 셀룰러 V2X 통신 프로토콜에 기초하여 통신을 수행하는 하이브리드 V2X 통신 장치 및 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법이 제안된다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법은, 제 1 채널에 접속하는 단계; 상기 제 1 채널에서 서비스 광고 메세지(SAM; Service Advertisement Message)를 수신하는 단계로서, 상기 서비스 광고 메세지는 서비스 정보 및 서비스가 제공되는 서비스 채널에 대한 정보를 제공하는, 수신 단계, 및 상기 서비스 광고 메세지에 기초하여 서비스 채널에 접속 및 서비스 데이터를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 서비스 광고 메세지는 헤더 파트 및 보디 파트를 포함하고, 상기 헤더 파트는 SAM ID 정보 및 SAM 카운트 정보 및 SAM 익스텐션 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 보디 파트는 서비스 정보 및 채널 정보를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법에 있어서, 상기 서비스 광고 메세지는, WLAN V2X 서비스 또는 셀룰러 V2X 서비스 중 하나를 지원하는 기본형 서비스 광고 메세지 또는 상기 WLAN V2X 서비스 및 상기 셀룰러 V2X 서비스를 모두 지원하는 혼합형 서비스 광고 메세지에 해당한다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법에 있어서, 상기 서비스 광고 메세지가 기본형 서비스 광고 메세지인 경우, 상기 기본형 서비스 광고 메세지는 상기 WLAN V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 상기 WLAN V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함하거나, 또는 상기 셀룰러 V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 상기 셀룰러 V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법에 있어서, 상기 서비스 광고 메세지가 혼합형 서비스 광고 메세지인 경우, 상기 혼합형 서비스 광고 메세지는 상기 WLAN V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 상기 상기 WLAN V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함하고, 상기 셀룰러 V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 상기 셀룰러 V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법에 있어서, 상기 SAM 익스텐션 정보는, 사용 트랜스시버 수 정보, 하이브리드 모드 정보 및 하이브리드 SAM 타입 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 사용 트랜스시버 수 정보는 상기 V2X 장치에 포함된 가용 트랜스시버의 수를 지시하고, 상기 하이브리드 모드 정보는 상기 WLAN V2X 서비스 및 상기 셀룰러 V2X 서비스를 모두 지원하는 하이브리드 모드의 적용 여부를 지시하고, 상기 하이브리드 SAM 타입 정보는 상기 기본형 SAM 또는 상기 혼합형 SAM이 지원되는지 여부를 지시한다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법에 있어서, 상기 WLAN V2X 통신 프로토콜은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준에 기초하여 구현되고, 상기 셀룰러 V2X 통신 프로토콜은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Access) 표준 또는 5G NR(New Radio) 표준에 기초하여 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 V2X 통신 장치는, 데이터를 저장하는 메모리; 무선 신호를 송수신하는 통신 유닛으로서, 상기 RF 유닛은 WLAN(Wireless Local Area Network) V2X 통신 프로토콜에 기초하여 통신하는 제 1 트랜스시버 또는 셀룰러 V2X 통신 프로토콜에 기초하여 통신을 수행하는 제 2 트랜스시버 중 적어도 하나를 포함하고; 및 상기 통신 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 하이브리드 V2X 통신 장치는, 제 1 채널에 접속하고, 상기 제 1 채널에서 서비스 광고 메세지(SAM; Service Advertisement Message)를 수신하고, 상기 서비스 광고 메세지에 기초하여 서비스 채널에 접속 및 서비스 데이터를 수신하고, 상기 서비스 광고 메세지는 서비스 정보 및 서비스가 제공되는 서비스 채널에 대한 정보를 제공하며, 상기 서비스 광고 메세지는 헤더 파트 및 보디 파트를 포함하고, 상기 헤더 파트는 SAM ID 정보 및 SAM 카운트 정보 및 SAM 익스텐션 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 보디 파트는 서비스 정보 및 채널 정보를 포함한다.
본 발명에 따르면, WLAN 통신용 트랜스시버 또는 셀룰러 통신용 트랜스시버를 장착한 차량도 전체 하이브리드 V2X 시스템 및 서비스를 파악할 수 있다. 본 발명에 따른 서비스 광고 메세지는 WLAN V2X 서비스 및 세룰러 V2X 서비스를 포함하는 하이브리드 V2X 서비스를 제공하는데 사용될 수 있다. 다만, 호환성과 시스템 과부하를 방지하기 위해 하나의 서비스를 기술하는 기본형 서비스 광고 메세지와 하이브리드 서비스를 기술하는 혼합형 서비스 광고 메세지가 함께 사용될 수 있다. 따라서, 차량은 자신의 트랜스시버에 따라서 적합한 서비스 광고 메세지를 사용할 수 있다. 본 발명의 서비스 광고 메세지를 사용함으로써, 서비스 제공을 위한 자원 사용 효율이 개선되고, 이종 시스템에 대한 하이브리드 서비스 제공이 가능하게 된다.
본 발명에 대해 더욱 이해하기 위해 포함되며 본 출원에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명의 원리를 설명하는 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시예를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 ITS(Intelligent Transport System) 스테이션의 레퍼런스 아키텍처를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 ITS 액세스 레이어를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 ITS 시스템 운용(operation)에 사용되는 다중 채널 배치(allocation)을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다중 채널 운용(multi-channel operation)의 채널 코디네이션(channel coordination) 모드를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LM NPDU의 구성을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 SAM의 구성을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 SAM 익스텐션 필드의 구성을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 익스텐션 엘레멘트 및 엘레먼트 ID의 실시예를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 SAM의 서비스 인포 세그먼트의 구성을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 서비스 인포/정보 세그먼트에서 사용되는 익스텐션 엘레먼트들을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 SAM의 채널 인포 세그먼트의 구성을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 SAM의 IPv6 라우팅 광고 정보의 구성을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 시스템을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 V2X 통신 시스템을 나타낸다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 SAM의 구성을 나타낸다.
도 16은 본 발명의 다른 일 실시에에 따른 다른 실시예에 따른 V2X 통신 시스템을 나타낸다.
도 17은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 SAM의 구성을 나타낸다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 서비스 정보 세그먼트의 시그널링 필드들을 나타낸다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 채널 정보 세그먼트의 시그널링 필드들을 나타낸다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 SAM 패킷 구성 결정 방법을 나타낸다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 V2X 지원하는 SAM 패킷의 구성을 나타낸다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 SAM의 SAM 익스텐션 엘레먼트의 실시예를 나타낸다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 V2X 통신 장치를 나타낸다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구체적으로 설명하며, 그 예는 첨부된 도면에 나타낸다. 첨부된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명은 본 발명의 실시예에 따라 구현될 수 있는 실시예만을 나타내기보다는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 것이다. 다음의 상세한 설명은 본 발명에 대한 철저한 이해를 제공하기 위해 세부 사항을 포함하지만, 본 발명이 이러한 세부 사항을 모두 필요로 하는 것은 아니다. 본 발명은 이하에서 설명되는 실시예들은 각각 따로 사용되어야 하는 것은 아니다. 복수의 실시예 또는 모든 실시예들이 함께 사용될 수 있으며, 특정 실시예들은 조합으로서 사용될 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 대부분의 용어는 해당 분야에서 널리 사용되는 일반적인 것들에서 선택되지만, 일부 용어는 출원인에 의해 임의로 선택되며 그 의미는 필요에 따라 다음 설명에서 자세히 서술한다. 따라서 본 발명은 용어의 단순한 명칭이나 의미가 아닌 용어의 의도된 의미에 근거하여 이해되어야 한다.
본 발명은 V2X 통신 장치에 대한 것으로, V2X 통신 장치는 ITS(Intelligent Transport System) 시스템에 포함되어, ITS 시스템의 전체 또는 일부 기능들을 수행할 수 있다. V2X 통신 장치는 차량과 차량, 차량과 인프라, 차량과 자전거, 모바일 기기 등과의 통신을 수행할 수 있다. V2X 통신 장치는 V2X 장치라고 약칭될 수도 있다. 실시예로서 V2X 장치는 차량의 온보드유닛(OBU; On Board Unit)에 해당하거나, OBU에 포함될 수도 있다. OBU는 OBE(On Board Equipment)라고 치칭될 수도 있다. V2X 장치는 인프라스트럭처의 RSU(Road Side Unit)에 해당하거나, RSU에 포함될 수도 있다. RSU는 RSE(RoadSide Equipment)라고 지칭될 수도 있다. 또는, V2X 통신 장치는 ITS 스테이션에 해당하거나, ITS 스테이션에 포함될 수 있다. V2X 통신을 수행하는 임의의 OBU, RSU 및 모바일 장비 등을 모두 ITS 스테이션 또는 V2X 통신 장치라고 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 ITS(Intelligent Transport System) 스테이션의 레퍼런스 아키텍처를 나타낸다.
도 1의 아키텍처에서, 2개의 종단 차량/사용자가 통신 네트워크를 통신할 수 있으며, 이러한 통신은 도 1의 아키텍처의 각 레이어의 기능을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, 차량간 메세지가 통신되는 경우, 송신 차량 및 그의 ITS 시스템에서는 한 레이어씩 아래로 각 레이어을 통과하여 데이터가 전달되고, 수신 차량 및 그의 ITS 시스템에서는 한 레이어씩 위로 각 레이어를 통과하여 데이터가 전달될 수 있다. 도 1의 아키텍처의 각 레이어에 대한 설명은 아래와 같다.
어플리케이션(application) 레이어: 어플리케이션 레이어는 다양한 사용예(use case)를 구현 및 지원할 수 있다. 예를 들면, 어플리케이션은 도로 안전(Road Safety), 효율적 교통 정보(Efficient Traffic Information), 기타 애플리케이션 정보(Other application)를 제공할 수 있다.
퍼실리티(facilities) 레이어: 퍼실리티 레이어는 어플리케이션 레이어에서 정의된 다양한 사용예를 효과적으로 실현할 수 있도록 지원할 수 있다. 예를 들면, 퍼실리티 레이어는 어플리케이션 지원(application support), 정보 지원(information support), 세션/통신 지원(session/communication support)을 수행할 수 있다.
네트워크 및 트랜스포트(Networking & Transport) 레이어: 네트워크/트랜스포트 레이어는 다양한 트랜스포트 프로토콜 및 네트워크 프로토콜을 사용함으로써 동종(homogenous)/이종(heterogeneous) 네트워크 간의 차량 통신을 위한 네트워크를 구성할 수 있다. 예를 들면, 네트워크/트랜스포트 레이어는 TCP/UDP+IPv6 등 인터넷 프로토콜을 사용한 인터넷 접속과 라우팅을 제공할 수 있다. 또는, 네트워크/트랜스포트 레이어는 BTP(Basic Transport Protocol)/지오네트워킹(GeoNetworking) 등 지정학적 위치 정보(Geographical position) 기반 프로토콜을 사용하여 차량 네트워크를 구성할 수 있다.
액세스(Access) 레이어: 액세스 레이어는 상위 레이어에서 수신한 메세지/데이터를 물리적 채널을 통해 전송할 수 있다. 예를 들면, 액세스 레이어는 IEEE 802.11 및/또는 802.11p 표준 기반 통신 기술, IEEE 802.11 및/또는 802.11p 표준의 피지컬 전송 기술에 기초하는 ITS-G5 무선 통신 기술, 위성/광대역 무선 이동 통신을 포함하는 2G/3G/4G(LTE)/5G 무선 셀룰러 통신 기술, DVB-T/T2/ATSC 등 광대역 지상파 디지털 방송 기술, GPS 기술, IEEE 1609 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 기술 등에 기초하여 데이터 통신을 수행/지원할 수 있다.
ITS 아키텍처는 추가로 매니지먼트(Management) 레이어 및 시큐리티(security) 레이어를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 ITS 액세스 레이어를 나타낸다.
도 2는 도 1에서 나타낸 ITS 시스템의 액세스 레이어(ITS Access Layer)를 더 상세히 나타낸다. 도 2의 액세스 레이어는 데이터 링크 레이어(Data Link Layer), 피지컬 레이어(Physical Layer) 및 레이어 매니지먼트(Layer Management)를 포함할 수 있다. 도 2의 액세스 레이어는 OSI 1 레이어(피지컬 레이어) 및 OSI 제 2 레이어(데이터 링크 레이어)와 유사 또는 동일한 특징을 갖는다.
데이터 링크 레이어(Data Link Layer)는 LLC(Logical Link Control) 서브레이어(LLC sub-layer), MAC(Medium Access Control) 서브레이어(MAC sub-layer) 및 MCO(Multi-channel operation) 서브레이어를 포함할 수 있다. 피지컬 레이어는 PLCP(Physical Layer Convergence Protocol) 서브레이어 및 PMD(Physical Medium Access) 서브레이어를 포함할 수 있다.
데이터 링크 레이어는 잡음이 있는 인접 노드간 (또는 차량간)의 물리적인 회선을 상위 네트워크계층이 사용할 수 있도록 전송 에러가 없는 통신 채널로 변환시킬 수 있다. 데이터 링크 레이어는 3-레이어 프로토콜을 전송/운반/전달하는 기능, 전송할 데이터를 전송단위로서의 패킷(또는 프레임)으로 나누어 그룹화하는 프레이밍(Framing) 기능, 보내는 측과 받는 측간의 속도차를 보상하는 흐름제어 (Flow Control) 기능, 전송 오류를 검출하고 이것을 수정 또는 재전송하는 기능 등을 수행한다. 또한, 데이터 링크 레이어는 패킷이나 ACK 신호를 잘못 혼동하는 것을 피하기 위해 패킷과 ACK 신호에 시퀀스 번호(sequence number)를 부여하는 기능, 그리고 네트워크 엔티티 간에 데이터 링크의 설정, 유지, 단락 및 데이타 전송 등을 제어하는 기능을 수행한다. 나아가 이러한 데이터 링크 레이어는 IEEE 802 표준에 근거하여 LLC(logical link control) 서브레이어 및 MAC(medium access control) 서브레이어를 포함할 수 있다.
LLC 서브레이어의 주요 기능은 여러 상이한 하위 MAC 서브레이어 프로토콜을 사용할 수 있게 하여 망의 토폴로지에 관계없는 통신이 가능토록 하는 것이다.
MAC 서브레이어는 여러 차량(또는 노드들 또는 차량과 주변 기기들)들이 공유 매체 사용에 대한 차량 간 충돌/경합 발생을 제어할 수 있다. MAC 서브레이어는 상위 레이어에서 전달된 패킷을 물리적인 네트워크의 프레임 포맷에 맞도록 포매팅할 수 있다. MAC 서브레이어는 송신자 주소/수신자 주소의 부가 및 식별 기능, 반송파 검출, 충돌 감지, 물리 매체 상의 장애 검출을 수행할 수 있다.
피지컬 레이어: 피지컬 레이어는 ITS 계층 구조상의 최하위 계층으로 노드와 전송매체 사이의 인터페이스를 정의하고, 데이터 링크 계층 엔터티 간의 비트 전송을 위해 변조, 코딩, 전송 채널의 물리 채널로의 매핑을 수행할 수 있다. 또한, 피지컬 레이어는 반송파 감지(Carrier Sense), 빈 채널 평가(CCA: Clear Channel Assessment)를 통해 무선매체가 사용 중인지 여부(busy 또는 idle)를 MAC 부계층에게 알려는 기능을 수행한다. 나아가 이러한 피지컬 레이어는 IEEE 표준에 근거하여 PLCP(physical layer convergence protocol) 서브레이어 및 PMD(physical medium access) 서브레이어를 포함할 수 있다.
PLCP 서브레이어는 MAC 서브레이어와 데이터 프레임을 연결하는 역할을 수행한다. PLCP 서브레이어는 수신 데이터에 헤더를 덧붙임으로써 MAC 서브레이어가 물리적 특성에 관계없이 동작하도록 한다. 따라서, PLCP 프레임은 여러 다른 무선 LAN 물리계층 표준에 따라 그 포맷이 다르게 정의될 수 있다.
PMD 서브레이어의 주요 기능은 PLCP 서브레이어로부터 받은 프레임을 캐리어/통신 변조 (carrier modulation, 또는 통신 modulation) 후 송수신 전송 관련 표준에 따라 무선매체에 전송을 수행할 수 있다.
레이어 매니지먼트(layer management)는 액세스 계층의 운영 및 보안과 관련된 정보를 관리 및 서비스해 주는 역할을 수행한다. 정보 및 서비스는 MI (inte통신ace between management entity and access 계층, 또는 MI-SAP) 와 SI (inte통신ace between security entity and access 계층, 또는 SI-SAP)를 통해 양방향으로 전달 및 공유된다. 액세스 계층과 네트워크/트랜스포트 계층간의 양방향 정보 및 서비스 전달은 IN (또는 IN-SAP)에 의해 수행된다.
MCO 서브레이어는 복수의 주파수 채널을 사용하여 안전 서비스(safety service) 및 안전 서비스 이외의 기타 서비스 즉 비-안전 서비스(non-safety service)와 같은 다양한 서비스를 제공할 수 있다. MCO 서브레이어는 특정 주파수 채널에서의 트래픽 가중(traffic load)를 다른 채널로 효과적으로 분산함으로써 각 주파수 채널에서의 차량간 통신 시 충돌/경합을 최소화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 ITS 시스템 운용(operation)에 사용되는 다중 채널 배치(allocation)을 나타낸다.
도 3(a)는 ITS를 위한 US 스펙트럼 배치(allocation)을, 도 3(b)는 ITS를 위한 EP 스펙트럼 배치(allocation)을 나타낸다.
도 3에서, 미국 및 유럽은 5.9GHz 대역(5.855~5.925GHz)에서 7개의 주파수(각 주파수 대역폭: 10MHz)를 갖는다. 7개의 주파수는 1개의 CCH(Control Channel) 및 6개의 SCH(Service Channel)을 포함할 수 있다. 도 3(a)에서와 같이 미국의 경우 CCH가 채널 번호 178에 할당되며, 도 3(b)에서와 같이 유럽의 경우 CCH가 채널번호 180에 할당된다.
유럽의 경우 타임-센서티브(time-sensitive)하며 데이터 용량이 큰 서비스 제공을 위해 5.9 GHz를 기준으로 상위 주파수 대역에 추가적으로 ITS-G63 대역의 사용이 고려되고 있으며, 하위 주파수 대역으로 ITS-G5 대역의 사용이 고려되고 있다. 이러한 환경에서 서비스를 다양한 멀티 채널에 적절하게 할당함으로써 고품질의 서비스를 제공하기 위해, 효율적인 멀티채널 운용 방안의 개발이 필요하다.
컨트롤 채널(CCH)은 매니지먼트 프레임 및/또는 WAVE 메세지 교환에 사용되는 라디오 채널을 나타낸다. WAVE 메세지는 WSM(WAVE short message)가 될 수 있다. 서비스 채널(SCH)은 서비스 제공에 사용되는 라디오 채널로, 컨트롤 채널이 아닌 임의의 채널을 나타낸다. 실시예로서, 컨트롤 채널은 WSMP(Wave Short Message Protocol) 메세지의 통신 또는 WSA(WAVE Service Advertisement)와 같은 시스템 매니지먼트 메세지의 통신에 사용될 수 있다. SCH는 범용(general-purpose) 애플리케이션 데이터 통신에 사용될 수 있으며, 이러한 범용 애플리케이션 데이터의 통신은 WSA와 같은 서비스 관련 정보에 의해 코디네이트될 수 있다.
WSA는 이하에서 서비스 선전 정보로 지칭할 수도 있다. WSA는 애플리케이션-서비스의 가용성의 선언(announcement)를 포함하는 정보를 제공할 수 있다. WSA 메세지는 애플리케이션 서비스 및 서비스가 접속가능한(accessible) 채널을 식별(identify) 및 기술(describe)할 수 있다. 실시예로서, WSA는 헤더, 서비스 정보, 채널 정보 및 WAVE 라우팅 선전 정보를 포함할 수 있다.
서비스 접속을 위한 서비스 선전 정보는 주기적(periodic) 메세지가 될 수 있다. 실시예로서, CAM(Co-operative Awareness Messages)는 주기적 메세지가 될 수 있다. CAM들은 퍼실리티 레이어에 의해 주기적으로 방송될 수 있다.
DENM(Decentralized Environmental Notification Messages)은 이벤트 메세지가 될 수 있다. 이벤트 메세지는 이벤트의 발견(detection)에 의해 트리거링되어 전송될 수 있다. 서비스 메세지는 세션을 매니징하기 위해 전송될 수 있다. 이하의 실시예에서, 이벤트 메세지는 안전 메세지/정보를 포함할 수 있다. 그리고 서비스 메세지는 비-안전 메세지/정보를 포함할 수 있다.
V2X 통신 디바이스는 CAM(Cooperative Awareness Message) 또는 DENM(Decentralized Enviriomental Notification Message)를 방송할 수 있다.
CAM은 ITS 네트워크에서 분배(distribute)되며, ITS 스테이션의 존재(presence), 위치 또는 통신 상태 중 적어도 하나에 대한 정보를 제공한다. DENM은 감지된 이벤트에 대한 정보를 제공한다. DENM은 ITS 스테이션이 감지한 임의의 주행 상황 또는 이벤트에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면, DENM은 비상 전자 브레이크 등, 차량 사고, 차량 문제, 교통 컨디션, 등과 같은 상황에 대한 정보를 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다중 채널 운용(multi-channel operation)의 채널 코디네이션(channel coordination) 모드를 나타낸다.
도 4는 다중채널 운영의 채널 코디네이션 모드로서 (a)(b) 연속(continuous) 모드, (b) 변경(alternating) 모드, (c) 확장(extended) 모드 및 (d) 즉시(immediate) 모드를 나타낸다. 채널 코디네이션 모드는 V2X 장치가 CCH 및 SCH에 접속하는 방법을 지시할 수 있다.
V2X 장치는 적어도 하나의 채널에 액세스할 수 있다. 실시예로서, 단일-라디오 장치는 CCH를 모니터링하고, SCH에서(via) 데이터를 교환할 수 있다. 이런 목적을 위해 채널 인터벌이 명시되어야 하며, 도 4는 이러한 채널 인터벌 즉 타임 슬롯 할당을 나타낸다. 라디오 채널 변경(altering)은 커먼 타임(common time) 베이스와 연관되어 동기화된 인터벌에 기초하여 운영될 수 있다. 동기(sync) 인터벌은 복수의 타임 슬롯을 포함할 수 있다. 그리고 복수의 타임 슬롯은 CCH 인터벌 및 SCH 인터벌에 해당할 수 있다. 이러한 경우, 동기(sync) 인터벌은 CCH 인터벌 및 SCH 인터벌을 포함할 수 있다. CCH 인터벌 동안, 트래픽은 CCH에서 교환될 수 있다. 애플리케이션-서비스에 참여하는 싱글-라디오 장치는 SCH 인터벌 동안 SCH로 스위칭할 수 있다. CCH 인터벌 및 SCH 인터벌 각각은 가드 인터벌을 포함할 수 있다. 각 인터벌은 가드 인터벌로 시작할 수도 있다.
실시예로서, 다중 채널 운용 정보 및 안전 관련 서비스 정보의 교환은 CCH 인터벌 동안 CCH 에서 수행될 수 있다. 또한, 서비스 제공자 및 사용자 간의 정보 교환을 위한 협상은 CCH 인터벌 동안 CCH에서 수행될 수 있다. V2X 장치의 채널 변경을 위한 하드웨어 타이밍 동작은 UTC(Universal Time Coordinated) 추정으로 획득한 동기 신호에 의해 개시될 수 있다. 채널 동기는 UTC에 기초하여 1 PPS(Pulse Per second) 구간마다 수행될 수 있다.
실시예로서, 도 4는 IEEE 1609.4에 기술된 다중채널 운영(MCO)의 채널 코디네이션 방법으로서, 하나의 물리 레이어에서 두개의 MAC 레이어가 시간을 분할하여 CCH 및 각기 다른 채널 모드를 번갈아 사용하는 방법을 나타낸다.
(a)&(b) 연속(continuous) 모드: 연속 모드는 각 차량 또는 모든 차량이 도 4의 타임 슬롯/CCH 인터벌/SCH 인터벌과 같은 시분할 기준과 상관없이 동작하는 모드이다. 연속 모드에서, V2X 장치는 지정된 CCH 또는 SCH에서 지속적으로 다중채널의 운용 정보 및 안전 관련 서비스 정보를 수신하거나 서비스 제공자와 사용자 간의 정보 교환을 수행할 수 있다.
(c) 변경(altering) 모드: 변경 모드에서, 각 차량 또는 모든 차량은 CCH 인터벌 동안 다중 채널의 운용 정보 및 안전 관련 서비스/정보를 수신하거나 서비스 제공자/사용자 간의 정보 교환을 위한 협상 과정을 수행할 수 있다. 변경 모드에서, 각 차량 또는 모든 차량은 SCH 인터벌 동안 서비스 제공자와 사용자 간의 서비스/정보 교환을 수행한다. 변경 모드에서, V2X 장치는 설정된 CCH 인터벌과 SCH 인터벌 동안 교대로 CCH 및 SCH를 통해 통신할 수 있다.
(d) 확장(extended) 모드: 확장 모드에서, CCH 인터벌 및 SCH 인터벌의 통신은 변경 모드와 같이 수행될 수 있다. 다만, SCH 인터벌의 서비스/정보 교환은 CCH 인터벌에서도 수행될 수 있다. 실시예로서, 확장 모드에서의 V2X 장치는 CCH 인터벌 동안 컨트롤 정보를 송수신하고, SCH 인터벌에 진입하면 서비스/정보의 교환이 종료될 때까지 SCH 인터벌을 유지할 수 있다.
(e) 즉시(immediate) 모드: 즉시 모드에서 V2X 장치의 통신은 변경 모드 및/또는 확장 모드에서와 같이 수행될 수 있다. 다만, 즉시 모드에서의 V2X 장치는 CCH 인터벌 동안 정보 교환을 위한 협상이 완료되면 CCH 인터벌의 종료를 기다리는 대신 지정된 SCH로 바로 채널을 스위칭하여 정보 교환을 개시할 수 있다. 도 4에서 나타낸 바와 같이, 확장 모드 및 즉시 모드는 함께 사용될 수 있다.
도 4에서 나타낸 채널 코디네이션 모드들의 경우, 다중 채널의 매니지먼트 정보 및 서비스 제공을 위한 정보 교환 및 협상은 CCH 인터벌 동안 CCH에서만 수행될 수 있다. 안전 관련 서비스 및 정보를 수신하거나 서비스 제공자와 사용자 간의 정보 교환을 위한 협상 또한 CCH 인터벌 동안 CCH에서만 수행될 수 있다.
CCH 인터벌과 SCH 인터벌 사이에 가드 인터벌이 포함될 수 있다. 가드 인터벌은 통신 장치가 주파수 변경 및 채널 변경 시 동기에 필요한 시간을 확보해줄 수 있다. 채널 변경시 하드웨어 타이머 동작은 UTC(Coordinated Universal Time) 추정으로 획득한 동기 신호에 의해 시작될 수 있다. 채널 동기는 UTC를 기준 신호로 하여 1PPS(Pulse Per Second) 구간마다 채널 동기를 맞출 수 있다.
실시예로서, 동기 인터벌(Sync Interval)은 CCH 인터벌 및 SCH 인터벌을 포함할 수 있다. 즉, 하나의 동기 인터벌은 2개의 타임 슬롯을 포함할 수 있으며, CCH 인터벌 및 SCH 인터벌 각각은 타임슬롯 0 및 타임슬롯 1에 해당할 수 있다. 동기(Sync) 인터벌의 시작은 커먼 타임 기준 초의 시작과 일치할 수 있다. 1초 시간 동안 정수배의 sync 인터벌이 포함될 수 있다.
V2X 통신 장치는 다중안테나를 사용한 MCO(Multichannel Operation) 기술을 사용하여 통신할 수 있다. 실시예로서, ETSI TS 102 646-4-2에 기술된 ETSI MCO 설계는 아래와 같은 항목들을 주로 고려하여 설계된다.
다중 채널에서 다중 안테나를 사용하여 채널 자원을 효과적으로 사용할 수 있는 채널 액세스(CA; Channel Access) 방법이 제공되어야 한다.
V2X 장치가 V2X 서비스 정보를 제공하는 서비스 광고 메세지/SAM(Service Announcement Message)을 효과적으로 수신하고, 해당 서비스가 제공되는 채널로 이동하기 위한 메커니즘이 제공되어야 한다.
동일 차량에서 2개 이상의 다중 안테나와 인접 채널을 사용한 V2X 송수신이 동시에 수행되는 경우 발생될 수 있는 인접 채널 간 간섭 영향을 최소화하는 메커니즘이 제공되어야 한다.
CCH(Control Channel)는 CAM(Cooperative Awareness Message), DENM(Decentralized Environmental Notification Message), TOPO(Topology), MAP등 트래픽(traffic) 안전(safety)과 관련된 메세지가 제공되는 기본적인 채널이다. CCH에서 충분히 제공되지 못한 안전 메세지는 SCH를 통해 제공될 수도 있다. 새로운 타입의 안전 메세지가 추가되는 경우, 추가되는 안전 메세지는 SCH에서 제공될 수도 있다.
SCH(Service Channel)을 통해 제공되는 V2X 서비스는 SAM을 통해 공표(announce)되며, SAM은 잘 알려진 참조 채널(reference Channel)을 통해 제공될 수 있다. 예를 들면, ITS-G5A/B/D 등 채널 밴드에서 제공되는 V2X 서비스 정보는 참조 CCH(reference CCH)에서 SAM을 통해 제공될 수 있다. 다만, CCH를 통한 V2X 서비스 제공이 안전 메세지 제공에 영향을 미칠 수 있으므로, CCH에서 서비스는 제공되지 않을 수도 있다. 각 채널 밴드에서 제공되는 V2X 서비스 정보는 채널 밴드 내에서 임의로 지정된 대찬 참조 SCH(alternate reference SCH)에서 SAM을 통해 제공될 수도 있다.
이하에서는, LM NPDU(Localized Message Network Protocol Data Unit), SAM(Service Advertisement Message)/WSA(WAVE Service Advertisement)의 구조 및 시그널링 필드에 대해 설명한다.
서비스 광고(Service Advertisement)는 ITS 스테이션, WAVE 장치, 또는 V2X 통신 장치와 같이 동작하는 피어 스테이션에게 접근 가능한 ITS 서비스를 알려주는데 사용될 수 있다. 서비스 광고는 FSAP(Fast Service Advertisement Protocol, ISO 24102-5, ISO 21217) 또는 WSA(WAVE Service Advertisement, IEEE 1609.0)에 기초하여 수행될 수도 있다. 서비스 제공자 및 서비스 사용자 관점에서의 서비스 광고 기능은 아래와 같다.
서비스 광고 운영자(Service Advertisement Manager)는 서비스 매니지먼트로서, SAM을 전송하고, SRM(Service Response Message)를 수신할 수 있다. 서비스 광고 운영자는 클라이언트 매니지먼트로서, SAM을 수신하고, SRM을 송신할 수 있다. 서비스 제공자(Service Provider)는 ITS 서비스를 제공할 수 있다. 서비스 사용자(Service User)는 ITS 서비스를 수신할 수 있다.
ITS 서비스는 ITS 애플리케이션을 통해 제공될 수 있다. ITS 애플리케이션은 전역적으로(Globally) 정의된 고유의 ITS 애플리케이션 식별자(ITS Applications identifier(ITS-AID), ISO 17419)를 통해 OSI 트랜스포트(또는 ITS 스테이션 트랜스포트)에서 식별된다. 예를 들면, IEEE WAVE는 ITS 애플리케이션 식별을 위해 ITS-AID로써 고유의 PSID(Provider Service Identifier, IEEE 1609.3, IEEE 1609.12)를 사용한다. 이 경우 ITS-AID 및 PSID는 공통의 식별자를 지시할 수 있다. 또한, ITS-PN(ITS Port Number)은 OSI 트랜스포트(transport)에서 메세지의 출처(source)와 도착지(destination)를 식별하기 위해 사용된다. 예를 들면, 머리글자(acronym) PORT_SAM은 SAM을 수신하고 있는 서비스 광고 프로토콜을 식별하기 위해 사용되며, 동적으로 할당되는 머리글자 PORT_DYN_SAM은 유니캐스트(unicat) SAM을 수신하고 있는 서비스 광고 프로토콜을 식별하기 위해 사용된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LM NPDU의 구성을 나타낸다.
LM NPDU는 네트워크 프로토콜 헤더로서 이하에서 설명되는 SAM의 앞에 첨부되며, 일반적으로 네트워크 레이어의 특성 정보와 트랜스포트 레이어의 특성 정보를 제공할 수 있다. 도 5는 LN NPUD의 기본 구조를 나타내며, ASN.1 타입 SAM에 적용되는 UPER(Unaligned Packet Encoding Rules)에 따라 이진법으로 표현될 수 있다.
LM NPDU가 SAM을 전송하는 경우, LN NPDU 또한 서비스 광고 메세지라고 지칭될 수도 있다.
도 5에서, LM은 N-헤더(N-Header), T-헤더(T-Header), 바디(body)을 포함하며, 포함된 각 필드에 대한 설명은 아래와 같다.
서브타입(subtype): 네트워크 관련 특징을 정의하는 필드로서, 4-비트 무부호 정수(unsigned integer)로 표현될 수 있다. 16개의 서브타입으로 네트워크 특징을 표현할 수 있다. 예를 들면, 서브타입 필드는 Null-Networking, ITS station-internal forwarding, N-hop forwarding, Geo-Forwarding 과 같은 서브타입을 지시할 수 있다.
N-익스텐션 플래그(N-Extension flag): N-헤더에서, N-Extension 시그널링 필드의 존재 여부를 지시하며, 1-비트 무부호 정수로 표현될 수 있다. 실시예로서, 비트값이 1이면 N-익스텐션 플래그가 존재함을 지시하고, 0이면 존재하지 않음을 지시할 수 있다.
버전(version): LM 프로토콜 버전을 나타내는 시그널링 필드로, 3-비트 무부호 정수로 표현될 수 있다. 초기 프로토콜 버전 번호는 3으로 설정될 수도 있다.
Depends on subtype: 서브타입에 따라(네트워크 특징에 따라) 디펜드 온 서브타입 필드는 사용되거나 사용되지 않을 수 있다.
N-익스텐션(N-Extensions): 엘레먼트 ID를 가지며, N-헤더에서 사용되는 익스텐션 엘레먼트 정보를 나타낸다. 실시예로서, 익스텐션 엘레먼트는 사용된 전송 파워, 채널 넘버, 데이터 레이트, LM TX CIP, LM RX CIP, 채널 사용율(Channel Busy Ratio) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 엘레먼트들에 대한 설명은 아래와 같다.
사용 전송 전력(Transmit Power Used): SAM/WSA 전송 채널에서 사용된 송신 전력으로 LM 수신자에 의해 사용될 수 있으며, LM-N 헤더에 선택적으로 삽입될 수 있다.
채널 넘버(Channel Number): SAM/WSA 전송 채널에 사용된 채널 번호로 LM 수신자에 의해 사용될 수 있으며, LN-N 헤더에 선택적으로 삽입될 수 있다.
데이터 레이트(Data Rate): SAM/WSA 전송 채널에 적용된 데이터 레이트로 LM 수신자에 의해 사용될 수 있으며, LN-N 헤더에 선택적으로 삽입될 수 있다.
LN TX CIP: 송신단에 세팅된 CIP(Communication Interface Parameter)로 LN-N 헤더에 선택적으로 삽입될 수 있다.
LN RX CIP: 서브타입에서 사용될 수 있으며, 피어 스테이션으로부터 LN을 수신한 ITU-SCU에서 셋팅된 CIP로 LM N-헤더에 선택적으로 삽입될 수 있다.
채널 사용율(Channel Busy Ratio): 1 옥텟(octet) 무부호 정수로, SAM/WSA 전송 채널에서 관찰된 CBR 값을 0%~100%까지 0.5% 간격으로 백분율(%)로 나타내며, 201~255는 모르는 비율(unknown ratio)를 나타낼 수 있다.
피처 셀렉터(Feature selector): 트랜스포트와 관련된 TPID(Transport Protocol Identifier)의 특징을 선택하는 시그널링 필드로, 7비트 무부호 정수로 표현될 수 있다.
T-익스텐션 플래그: T-헤더에서 T-익스텐션 시그널링 필드의 존재 여부를 지시하는 시그널링 필드로, 1비트 무부호 정수로 표현될 수 있다. 비트 값이 1이면 T-익스텐션 필드가 존재함을 지시하고, 0이면 존재하지 않음을 지시할 수 있다.
Depends on TIPD: 피처 셀렉터 또는 트랜스포트 특징에 따라 디펜드 온 서브타입 필드는 사용되거나 사용되지 않을 수 있다.
T-익스텐션: 엘레먼트 ID를 가지며 T-헤더에서 사용되는 익스텐션 엘레먼트는 PacketID를 포함할 수 있다.
사용자 데이터의 길이(Length of User Data): 시그널링 필드에 포함된 데이터의 옥텟을 나타내는 시그널링 필드로, 1 옥텟(0~127(0xEF)) 또는 2 옥텟(128(0x8080)~16383(0xBFFF))로 표현된다.
사용자 데이터(user data): SAM과 같이, 데이터 유닛에 포함되는 데이터를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 SAM의 구성을 나타낸다.
SAM은 ITS 애플리케이션 또는 ITS 애플리케이션 클래스에 의해 제공되는 서비스 정보를 광고한다. SRM은 특정하게 할당된 통신 채널 사용을 요구하는 서비스 수신을 위해 사용될 수 있다. 도 6은 SAM의 기본적인 구조로서, ASN.1 타입 SAM에 적용되는 UPER에 따라 이진법으로 표현될 수 있다.
도 6에서, SAM은 헤더와 바디를 포함하며, 헤더와 바디에 포함되는 각 시그널링 필드에 대한 설명은 아래와 같다.
버전(version): 서비스 광고 프로토콜 버전을 지시한다. 4비트 무부호 정수로 표현될 수 있으며, 초기 프로토콜 버전 넘버는 3으로 설정될 수 있다.
옵션 셀렉터(option selector): 옵션 선택자/셀렉터 필드는 SAM 포맷에서 선택적 시그널링 필드(optional signaling field)의 존재 여부를 지시한다. 4비트 무후보 정수로 표시될 수 있으며, 각 비트 값에 의해, SAM 익스텐션(SAM Extension) 필드가 존재하는지, 서비스 인포 세그먼트(Service Info Segment) 필드가 존재하는지, 채널 인포 세그먼트(Channel Info Segment) 필드가 존재하는지, IPv6 라우팅 광고(IPv6 Routing Advertisement) 필드가 존재하는지 등을 지시할 수 있다.
SAM-ID: SAM 식별자 필드는 동일한 스테이션(또는 동일한 서비스 광고 제공자)에게 허용되는 서로 다른 광고 개수를 나타내는 시그널링 필드로, 4비트 무부호 정수로 표현되며 최대 16개까지 서로 다른 서비스 광고를 지시할 수 있다.
SAM 카운트(SAM Count): SAM 카운트 필드는 ASN.1의 사이클릭(Cyclic) 카운터로서, SAM-ID 필드를 갖는 서비스 광고 내용이 변경되었는지 여부를 식별하는 시그널링 필드로, 4비트 무부호 정수로 표현될 수 있다. 각 SAM-ID에 대해 서로 다른 SAM 카운터가 운용될 수 있다. 새로운 SAM의 첫번째 전송 시 SAM 카운터는 'SAM counter=0'으로 설정될 수 있다. SAM의 서비스 광고 내용에 변화가 있을 경우 SAM 카운터는 1씩 증가하고, SAM 카운터 값이 15에 도달하면 다시 'SAM Counter=0'으로 설정될 수 있다. SAM의 내용 변경은 이미 광고된 서비스에 변화가 있거나, 새로운 서비스가 추가되거나, 서비스의 제공이 불연속인 경우 발생될 수 있다.
SAM 익스텐션(SAM Extensions): 선택 변수(optional variable)인 SAM 익스텐션 필드의 존재 여부는 옵셔널 셀렉터 필드의 비트 3의 값에 의해 결정될 수 있다.
서비스 인포 세그먼트(Service Info Segment): 선택 변수인 서비스 정보/인포 세그먼트 필드의 존재 여부는 옵셔널 셀렉터 필드의 비트 2의 값에 의해 결정될 수 있다.
채널 인포 세그먼트(Channel Info Segment): 선택 변수인 채널 정보/인포 세그먼트 필드의 존재 여부는 옵셔널 셀렉터 필드의 비트 1의 값에 의해 결정될 수 있다.
IPv6 라우팅 광고(IPv6 Routing Advertisement): 선택 변수인 IPv6 라우팅 광고의 존재 여부는 옵셔널 셀렉터 필드의 비트 0의 값에 의해 결정될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 SAM 익스텐션 필드의 구성을 나타낸다.
도 6에 포함된 SAM 익스텐션 필드는 도 7과 같이 구성될 수 있다. 익스텐션 엘레먼트는 메세지에 대한 추가 정보를 제공하기 위해 사용되며, 향후 새롭게 정의되는 익스텐션 엘레먼트에 대해서는 역 호환성(Backward compatibility)을 유지하도록 한다. 도 7은 익스텐션 엘레먼트의 기본 구성을 나타내며, 각 익스텐션 엘레먼트는 엘레먼트 ID, 길이(length), 익스텐션 데이터를 포함한다. 각 시그널링 필드에 대한 설명은 아래와 같다.
Count N: 카운트 N 피드는 가변 길이를 가지며, 연속된 익스텐션 엘레먼트의 개수를 지시한다.
엘레먼트 ID(Element ID): 1 옥텟의 무부호 정수로서, 익스텐션 데이터 필드의 타입을 식별하는데 사용될 수 있다. 수신기는 식별되지 않는 엘레먼트 ID에 대해서는 무시하고, 다음 엘레먼트 ID를 식별할 수 있다. 다음 엘레먼트 ID로 이동하기 위해 길이 필드가 사용될 수 있다.
길이(Length): 길이 필드는 익스텐션 데이터 필드에 포함된 옥텟의 개수를 지시한다. 1 octet크기는 0 (0x00)~127 (0xEF) 범위의 값을 가지며, MSB (most significant bit)는 항상 ‘0’으로 설정되고 나머지 7bit는 무부호 정수로 표현될 수 있다. 2 octet 크기는 128 (0x8080)~16383 (0xBFFF) 범위의 값을 가지며, 첫 번째 octet의 MSB는 항상 ‘1’로 설정되고 첫 번째 octet의 두 번째 MSB는 ‘0’으로 설정될 수 있다. 이후 나머지 14bit는 무부호 정수로 표현될 수 있다.
익스텐션 데이터: 엘레먼트 ID를 갖는 익스텐션 데이터의 정보를 지시한다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 익스텐션 엘레멘트 및 엘레먼트 ID의 실시예를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 SAM의 서비스 인포 세그먼트의 구성을 나타낸다.
도 9는 도 6에서 나타낸 서비스 인포/정보 세그먼트의 구성을 나타낸다. ASN.1 타입의 선택적 서비스 정보 세그먼트는 SAM을 통해 광고되는 서비스와 관련된 정보를 제공한다. 기본 시그널링 필드의 구조는 도 9와 같이 구성될 수 있다. 서비스 인포 세그먼트를 구성하는 시그널링 필드에 대한 설명은 아래와 같다.
Count N: 카운트 N 필드는 가변 길이를 갖고, 연속된 서비스 정보의 수를 지시한다.
ITS-AID: 가변 길이를 갖는 ITS-AID 필드는 광고되는 서비스 ID를 지시한다.
채널 인덱스(Channel Index): 채널 인덱스 필드는 5비트 무부호 정수로 표현될 수 있다. 채널 인덱스 필드는 채널 인포 세그먼트의 n 번째 채널 파라미터 세트 정보를 지시하는 포인터 역할을 수행할 수 있다. 결과적으로 제공되는 서비스와 관련된 채널 파라미터 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면, 채널 인덱스=1 이면, 채널 인덱스 필드는 첫번째 채널 파라미터 세트를 지시할 수 있다. 채널 인덱스=2 이면, 채널 인덱스 필드는 두번째 채널 파라미터 세트를 지시할 수 있다. 채널 인덱스는 1~31 값을 제공할 수 있다. 채널 인덱스=0은 서비스 채널에 대한 변경이 요구되거나 필요하지 않을 때 사용될 수 있다.
옵션 셀렉터(Option Selector): 옵션 셀렉터 필드는 다음과 같이 선택적 시그너링 필드의 존재 여부를 지시할 수 있다. 비트2='1'b인 경우, 시스템 서비스 필드가 존재함을 지시할 수 있다. 비트1='1'b인 경우, 응답 포트 넘버(Reply Port Number) 필드가 존재함을 지시할 수 있다. 비트0='1'b인 경우, 서비스 인포 익스텐션 필드가 존재함을 지시할 수 있다.
시스템 서비스(System Service): 선택적 시그널링 필드로서, 옵셔널 셀렉터 필드의 비트 2에 의해 존재 여부가 확인될 수 있다. ITS-AID=0인 경우 시스템 서비스 필드가 존재할 수 있다.
응답 포트 넘버(Reply Port Number): 선택적 시그널링 필드로서, 옵셔널 셀렉터 필드의 비트 1에 의해 존재 여부가 확인될 수 있다. 서비스 제공자에 의해 제공되는 메세지의 목적지 포트 번호(destination port number)로서, 서비스 사용자에 의해 사용될 수 있다.
서비스 인포 익스텐션(Service Info Extensions): 선택적 시그널링 필드로서 옵셔널 셀렉터 필드의 비트 0에 의해 존재 여부가 확인될 수 있다. 도 8로부터 서비스 인포/정보 익스텐션에서 사용되는 익스텐션 엘레먼트는 도 10과 같이 정리될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 서비스 인포/정보 세그먼트에서 사용되는 익스텐션 엘레먼트들을 나타낸다.
도 10에서 제공되는 엘레먼트들에 대한 설명은 아래와 같다.
프로바이더 서비스 컨텍스트(Provider Service Context): 프로바이더 서비스 컨텍스트 엘레먼트는 광고된 애플리케이션 관련 추가 정보를 제공하며, 1 옥텟~31 옥텟의 길이를 가질 수 있다.
IPv6 어드레스(IPv6 Address): 애플리케이션이 IP 주소를 사용할 때 사용되는 엘레먼트로 광고된 애플르케이션을 호스팅하는 디바이스의 128-bit 주소를 제공하며, ITEF RFC 4291 포맷을 따를 수 있다.
서비스 포트(Service Port): 애플리케이션이 IP 주소를 사용할 때 사용되는 엘레먼트로, 서비스를 제공하는 상위 계층 엔터티의 16-비트 포트 번호(예를 들면, UDP 포트 번호 또는 TCP 포트 번호)를 제공할 수 있다.
프로바이더 MAC 어드레스(Provider MAC ADdress): 애플리케이션을 제공하는 디바이스와 SAM을 전송하는 디바이스가 서로 다른 경우 애플리케이션을 제공하는 디바이스의 48-bit MAC 주소를 제공한다.
RCPI(Received Channel Power Indicator) 스레스홀드(Threshold): 권장하는 최소 수신 SAM 신호 크기(dBm)을 지시하며, 0~110 dBm 이하에서 수신되는 SAM은 무시될 수 있다.
WSA 카운트 스레스홀드(WSA Count Threshold): 권장하는 최소 수신 SAM/WSA 횟수로써 1octet 길이를 갖고 무부호 정수 0~255 범위에서 설정될 수 있다. 이 때 권장 횟수보다 적게 수신된 SAM/WSA는 무시될 수 있다.
WSA 카운트 스레스홀드 인터벌(WSA Count Thresold Interval): SMA/WSA 카운트 스레스홀드와 같이 사용될 수 있는 선택적인 엘레먼트로서, 수신된 WSA/SAM 카운트가 유효한 시간 간격을 나타낸다. 즉, SAM 카운트 스레스홀드 인터벌이 설정되면 SAM 카운트는 허용 시간 구간 내에서만 동작된다. 이 때 시간 간격의 길이는 1 옷텟 길이를 갖고 무부호 정수 1~255(in units of 100ms) 범위에서 설정된다. SAM 카운트 스레스홀드 인터벌 엘레먼트가 사용되지 않을 경우 기본 값은 1초로 설정될 수 있다.
SAM 애플리케이션 데이터(SAM Application Data): 애플리케이션 데이터를 포함하는 엘레먼트로서, 간단한 메세지 전송을 위해 FSAP(Fast Service Advertisement Protocol)을 허용할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 SAM의 채널 인포 세그먼트의 구성을 나타낸다.
도 11은 도 6에서 나타낸 채널 인포/정보 세그먼트의 구성을 나타낸다. ASN.1 타입의 선택적 채널 정보 세그먼트는 SAM을 통해 광고되는 서비스와 관련된 정보를 제공한다. 기본 시그널링 필드의 구조는 도 11와 같이 구성될 수 있다. 채널 인포 세그먼트를 구성하는 시그널링 필드에 대한 설명은 아래와 같다.
Count N: 가변 길이를 갖는 Count N 필드는 연속된 채널 정보 세트의 수를 지시한다. 각 채널 정보 세트는 0개 또는 그 이상의 서비스 인포 세트와 관련된 하나의 채널 특성을 나타낼 수 있다.
오퍼레이팅 클래스(Operating Class): 1 옥텟의 크기를 가지며, IEEE 802.11의 오퍼레이팅 클래스와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 국가나 지역에서 고유하게 특정 채널을 식별할 수 있도록 채널 넘버 필드/정보와 관련된 정보를 제공한다.
채널 넘버(Channel Number): 1옥텟의 크기를 가지며, IEEE 802.11의 채널 넘버와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 채널 넘버 필드는 서비스가 제공되는 고유의 채널 번호를 지시한다. 각 채널 인포 세트는 서로 다른 한 쌍의 오퍼레이팅 클래스/채널 넘버 값을 가질 수 있다.
전송 전력 레벨(Transmit Power Level): 1 옥텟의 크기를 가지며, 서비스 제공 채널에서 전송을 위해 요구되는 전송 전력 레벨로, EIRP(Effective Isotropic Radiated Power)로 표기될 수 있다. -128dBm~127dBm의 범위에서 설정될 수 있다. 설정된 EIRP는 최대 전력을 나타낼 수 있다.
어답터블(adaptable): 어답터블 필드는 1 비트를 사용하여 설정된 데이터 레이트 필드 값이 고정 값(fixed value) 인지 경계 값(boundary value)인지를 지시한다. 예를 들면, 어답터블 필드 값이 1인 경우, 데이터 레이트 값은 허용되는 최소 경계 값을 지시하고, 어답터블 필드 값이 0인 경우, 데이터 레이트 값은 고정 값을 지시할 수 있다.
데이터 레이트(Data Rate): 채널에서 허용되는 전송률로서, 7비트 무부호 정수로 표현될 수 있다. 0x02 (1Mb/s)~0x7F (63.5Mb/s) 범위에서 값이 설정되며 500kbit/s 단위로 값이 증가한다. Adaptable=‘1’b이면 Data Rate 값은 허용되는 최소 경계 값을 의미하며, Adaptable=‘0’b이면 Data Rate 값은 고정 값을 의미한다.
옵션 셀렉터(Option Selector): 1 옥텟의 크기를 갖고, 8가지 옵션 선택 비트를 지시할 수 있다. 실시예로서, 옵션 셀렉터 필드의 비트 0이 '1'인 경우, 채널 인포 익스텐션 필드가 존재함을 지시할 수 있다. '0'인 경우, 채널 인포 익스텐션 필드가 존재하지 않음을 지시할 수 있다.
채널 인포/정보 익스텐션(Channel Info Extensions): 선택적 시그널링 필드로서, 비트 0을 통해 존재 여부가 확인될 수 있다. 채널 인포 익스텐션 필드에서 사용되는 익스텐션 엘레먼트는 EDCA 파라미터 세트 엘레먼트 또는 채널 액세스 앨레먼트 중 적더도 하나를 포함할 수 있다. EDCA 파라미터 세트 엘레먼트는, 채널에서 다양한 디바이스간 통신을 위해 사용되어야 하는 MAC 레이어 채널 액세스 파라미터 정보를 제공할 수 있다. 채널 액세스 엘레먼트는 서비스 제공자가 해당 채널에서 서비스를 제공할 수 있는 시간 슬롯을 지시할 수 있다. 실시예로서, WSA(IEEE 1609.3)에 기술된 채널 액세스는 값의 실시예는 다음과 같다. 채널 액세스 엘레먼트 값이 0이면 연속 액세스(continuous access)로서, 타임 슬롯 1 및 타임 슬롯 2 모두를 지시한다. 채널 액세스 엘레먼트 값이 1이면 교차(alternating) 액세스로서, 타임 슬롯 0만을, 채널 액세스 엘레먼트 값이 2이면 교차(alternating) 액세스로서, 타임 슬롯 1만을 지시할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 SAM의 IPv6 라우팅 광고 정보의 구성을 나타낸다.
도 12는 도 6에서 나타낸 IPv6 라우팅 광고(IPv6 Routing Advertisement) 필드의 구성을 나타낸다. ASN.1 타입의 IPv6 라우팅 광고 정보는, 수신 차량/단말기가 서비스가 제공되는 IPv6 네트워크에 접속할 수 있도록 인프라 인터넷 연결을 위해 필요한 정보를 제공한다. 기본 시그널링 필드의 구조는 도 12와 같이 구성될 수 있다. IPv6 라우팅 광고 정보를 구성하는 시그널링 필드에 대한 설명은 아래와 같다.
라우터 라이프타임(Router Lifetime): IETF RFC 4861에 기술된 필드로, 디폴트 게이트웨이와 관련 정보가 유효한 시간을 제공한다. 결과적으로 유효 시간이 지난 정보는 사용이 불가능하다.
IPv6 프레픽스(IPv6 Prefix): IETF RFC 4861에 기술된 필드로 링크의 IPv6 서브넷 프레픽스를 제공한다.
IPv6 프레픽스 길이(IPv6 Prefix Length): IETF RFC 4861에 기술된 필드로 IPv6 프레픽스 필드에서 얼마나 많은 상위 비트가 중요한지에 대한 정보를 제공한다.
디폴트 게이트웨이(Default Gateway): 서브넷으로 인터네트워크 접속을 제공하는 라우터의 128-비트 IPv6 주소를 제공한다.
프라이머리 DNS(Primary DNS): 서브넷 디바이스를 위한 도메인 네임 시스템(DNS) 룩업(lookup)을 제공할 수 있는 디바이스의 128-비트 IPv6 주소를 제공한다.
IPv6 라우팅 익스텐션: IPv6 라우팅 광고에서 사용되는 익스텐션 엘레먼트는 세컨더리 DNS(secondary DNS) 엘레먼트 또는 게이트웨이 MAC 어드레스(Gateway MAC address) 중 적어도 하나의 엘레먼트를 포함할 수 있다. 세컨더리 DNS 엘레먼트는 서브넷 디바이스를 위한 DNS 룩업을 제공할 수 있는 대체 디바이스의 128-비트 IPv6 주소를 제공한다. 게이트웨이 MAC 어드레스 엘레먼트는 SAM을 전송하는 디바이스의 MAC 어드레스와 게이트웨이 어드레스가 서로 다른 경우 사용되는 엘레먼트로서, 디폴트 게이트웨이와 관련된 48-bit MAC 주소를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 스마트카는 운전자, 차량, 교통 인프라 등을 연결하여 교통 안전/복잡 해소와 같은 전통적인 의미의 차량 기술 뿐 아니라 다양한 사용자 맞춤형 이동 서비스를 제공하게 되었다. 이러한 연결성은 유럽의 ITS-G5, 미국의 WAVE, NR(New Radio) 등 다양한 V2X 통신을 사용하여 구현될 수 있다. NR은 LTE-V2X, 5G-V2X와 같은 셀룰러 V2X 통신 기술을 의미할 수 있다. 또한, NR은 셀룰러 기반의 새로운 차량간 통신 기술을 의미할 수 있다. V2X 통신 기술을 효과적으로 운용하기 위해 다양한 V2X 서비스 개발 및 하이브리드 V2X 시스템 개발이 진행되고 있다. 본 발명에서는 기존의 ITS-G2 또는 WAVE에서 사용되는 서비스 광고 메세지(SAM)을 기반으로 ITS-G5와 셀룰러 V2X를 포함하는 하이브리드 V2X 통신 지원을 위한 서비스 광고 메세지의 구성 및 시그널링을 제안한다. SAM은 ITS 스테이션 또는 WAVE 장치와 같은 V2X 통신 장치에게 접근가능한 ITS 서비스를 알려주는데 사용된다. WSA는 FSAP (Fast Service Advertisement Protocol, ISO 24102-5, ISO 21217) 또는 WSA (WAVE Service Advertisement, IEEE 1609.0)에 따라 동작 수행될 수 있다.
본 명세서에서, ITS-G5 또는 WAVE는 802.11에 기초하여 구현되는 WLAN(Wireless Local Area Network) 통신 방법을 지칭하고, 셀룰러 V2X는 2G, 3G, 4G, 5G와 같은 셀룰러 네트워크를 사용하여 통신을 수행하는 V2X 통신 방법을 지칭할 수 있다. 실시예로서, 셀룰러 V2X 통신은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Access) 또는 5G NR(New Radio)에 기초하여 구현될 수 있다. 이하에서, ITS-G5는 802.11기반 WLAN 통신 기술을 대표하고, NR(New Radio)는 셀룰러 통신 기술을 대표하는 용어로서 사용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 시스템을 나타낸다.
도 13에서, 서비스 제공자/시스템은 2개의 다중 트랜스시버를 포함할 수 있다. 2개의 다중 트랜스시버는 ITS-G5 트랜스시버 및 NR 트랜스시버를 포함한다. 서비스 제공자는 하이브리드 V2X 서비스를 지원할 수 있다. 하이브리드 V2X 서비스는, 상술한 WLAN 통신 기술 및 셀룰러 통신 기술을 모두 지원하는 서비스를 의미한다.
각각의 트랜스시버를 통해 전송되는 SAM은 ITS-G5와 NR을 통해 제공되는 V2X 서비스 및 시스템 구성 정보를 제공할 수 있다. 각각의 SAM의 구성은 서로 상이할 수도 있다.
서비스 수신자는 서비스 제공자와 같이 2개의 다중 트랜스시버를 포함할 수 있다. 즉, 서비스 수신자는 ITS-G5 트랜스시버 및 NR 트랜스시버를 포함할 수 있다.
도 13에서, 하이브리드 V2X 운용에 필요한 ITS-G5 SAM과 NR의 SAM이 ITS-G5 트랜스시버와 NR 트랜스시버로 각각 제공되므로, 전반적인 메세지 오버헤드가 감소된다. ITS-G5 트랜스시버와 NR 트랜스시버를 모두 포함하는 차량은 각각의 트랜스시버로 수신되는 SAM 정보를 사용하여 하이브리드 V2X 시스템 운용 및 관련 서비스를 수신할 수 있다. 다만, 각각의 트랜스시버로 수신되는 SAM에 대해, SAM 수신이 불가능하거나 정보 손실이 발생하는 경우, 서비스 수신자는 2개의 트랜스시버를 포함함에도 불구하고 하이브리드 시스템 운용 및 관련 정보를 수신하지 못할 수 있다. ITS-G5 트랜스시버 또는 NR 트랜스시버를 포함하는 차량은 해당 SAM 정보만을 수신할 수 있다. 따라서, 서비스 수신자는 해당 시스템 운용 정보 및 서비스만을 수신할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 V2X 통신 시스템을 나타낸다.
도 14에서, 서비스 제공자/시스템은 1개의 트랜스시버를 포함할 수 있다. 즉 서비스 제공자는 ITS-G5 트랜스시버 또는 NR 트랜스시버를 포함할 수 있다. ITS-G5와 NR 간의 채널 자원 및 서비스 조율(coordination)이 불가능하므로, 서비스 제공자는 하이브리드 V2X 서비스를 제공할 수 없다.
ITS-G5를 통해 전송되는 SAM은 ITS-G5와 관련된 서비스 및 시스템 구성 정보를 제공하고, NR 트랜스시버를 통해 전송되는 SAM은 NR과 관련된 서비스 및 시스템 구성 정보를 제공할 수 있다. 각각의 SAM은 서로 상이할 수 있다.
서비스 수신자는 서비스 제공자와 ITS-G5 트랜스시버 또는 NR 트랜스시버를 포함하거나, 두 트랜스시버를 모두 포함할 수도 있다.
도 14에서 사용되는 SAM을 기본형 SAM이라고 지칭할 수 있다. 기본형 SAM의 구조에 대한 주요 특징은 다음과 같다.
ITS-G5 트랜스시버 및 NR 트랜스시버를 모두 포함하는 차량은 각각의 트랜스시버로 수신되는 SAM 정보를 사용할 수 있다. 그러나 도 14의 실시예에서, 서비스 제공자는 하이브리드 V2X 시스템 운용 및 하이브리드 V2X 서비스 제공을 수행하지 않는다. SAM으로 수신되는 정보는 ITS-G5 서비스 또는 NR 서비스에 대한 정보이다. ITS-G5 트랜스시버 또는 NR 트랜스시버를 포함하는 차량은 해당 SAM 정보 수신만이 가능하며, 결과적으로 한 시스템에 대한 운용 정보 및 서비스를 수신할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 SAM의 구성을 나타낸다.
도 15는 NR 시스템에서 서비스 제공을 위한 SAM 구성을 나타낸다. 도 15와 관련하여, 도 6 내지 도 12에서 상술한 SAM의 구성과 동일한 구성에 대해서는 다시 설명하지 않는다. SAM은 ASN.1 타입 SAM에 적용되는 UPER(Unaligned Packet Encoding Rules)에 기초하여 이진법으로 표현될 수 dLT다
도 6은 ITS-G5/WAVE와 같은 WLAN 기반 V2X 시스템에서의 SAM을 나타낸다. 즉, 도 6에서, 서비스 정보 세그먼트 및 채널 정보 세그먼트는 ITS-G5/WAVE 시스템에 대한 서비스 정보 및 채널 정보를 각각 제공한다.
도 15에서, (a) 서비스 인포 세그먼트는 NR 서비스 정보를 제공하고, (b) 채널 인포 세그먼트는 NR 채널 정보를 제공한다. 다른 실시예로서, 셀룰러 기반 V2X 서비스를 위한 SAM은 셀룰러 서비스 정보를 제공하는 서비스 인포 세그먼트 및 셀룰러 채널 정보를 제공하는 채널 인포 세그먼트를 포함할 수 있다.
도 16은 본 발명의 다른 일 실시에에 따른 다른 실시예에 따른 V2X 통신 시스템을 나타낸다.
도 16에서, 서비스 제공자/시스템은 ITS-G5 트랜스시버 및 NR 트랜스시버를 포함한다. 서비스 제공자는 하이브리드 V2X 서비스를 지원한다. 따라서 각각의 트랜스시버를 통해 전송되는 SAM은 ITS-G5 및 NR로 제공되는 모든 V2X 서비스 정보 및 시스템 구성 정보를 제공한다. 결과적으로 ITS-G5 트랜스시버로 전송되는 SAM과 NR 트랜스시버로 전송되는 SAM은 동일한 정보를 포함할 수 있다.
서비스 수신자는 서비스 제공자와 같이 ITS-G5 트랜스시버 및 NR 트랜스시버를 포함하거나, ITS-G5 트랜스시버 또는 NR 트랜스시버를 포함할 수 있다.
도 16에서와 같이, 하이브리드 V2X 서비스 제공을 위한 SAM을 혼합형 SAM이라 지칭할 수 있다. 혼합형 SAM은 아래와 같은 특징을 가질 수 있다.
하이브리드 V2X 서비스를 제공하기 위해, ITS-G5 및 NR에 대한 시스템 운용 및 서비스 정보가 하나의 SAM에서 제공된다. 따라서 상술한 기본형 SAM에 비해서 메세지 오버헤드가 증가될 수 있다.
ITS-G5 트랜스시버 및 NR 트랜스시버를 모두 포함하는 차량은 둘 중 하나의 트랜스시버로 수신한 SAM을 사용하여 하이브리드 V2X 시스템 운용 정보 및 서비스 정보를 수신할 수 있다. 즉 ITS-G5 트랜스시버 또는 NR 트랜스시버로 수신되는 SAM 중 하나의 SAM이 수신 불가능해지거나, 정보 손실이 발생하더라도, 다른 SAM을 통해 하이브리드 V2X 시스템 운용 정보 및 하이브리드 V2X 서비스 정보가 획득될 수 있다.
ITS-G5 트랜스시버 또는 NR 트랜스시버를 포함하는 차량은, 해당 서비스만 수신이 가능하나, 주변의 하이브리드 V2X 관련 시스템 운용 정보 및 서비스 정보를 획득할 수 있다. 따라서 차량이 ITS-G5 트랜스시버 또는 NR 트랜스시버만을 포함하더라도, 하이브리드 V2X 시스템 운용 정보를 참고함으로써, 하이브리드 V2X 서비스에 대한 간섭일 줄일 수 있도록 채널 자원을 운용할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 SAM의 구성을 나타낸다.
도 17은 상술한 혼합형 SAM의 구성을 나타낸다. 혼합형 SAM에 대해, 하이브리드 V2X 시스템 운용 및 하이브리드 V2X 서비스 제공을 위하여 서비스 정보 세그먼트 및 채널 정보 세그먼트가 새롭게 정의된다. 상술한 기본형 SAM과 달리, 하나의 SAM에 ITG-G5 시스템 및 NR 시스템 관련 정보가 모두 포함될 수 있다. 수신부에서 시그널링 필드 파싱을 용이하게 하기 위해, ITS-G5 정보와 NR 정보는 각각 그룹핑되어 연속하여 배치될 수 있다. 도 17과 같이, 혼합형 SAM의 서비스 정보는 ITS-G5 서비스 정보 및 NR 서비스 정보를 포함한다. 또한, 혼합형 SAM의 채널 정보는 ITS-G5 채널 정보 및 NR 채널 정보를 포함한다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 서비스 정보 세그먼트의 시그널링 필드들을 나타낸다.
도 18은 도 17의 혼합형 SAM에 포함된 서비스 정보 세그먼트(Service Info Segmemt)를 더 상세히 나타낸다. 서비스 정보 세그먼트는 WLAN 서비스 정보 세그먼트 및 셀룰러 서비스 정보 세그먼트를 포함할 수 있다.
도 18에서, ASN.1 타입의 선택적 서비스 정보 세그먼트는 SAM을 통해 광고되는 서비스과 관련된 정보를 제공한다. 각 시그널링 필드에 대한 설명은 도 9와 관련하여 상술한 서비스 정보 세그먼트에 대한 설명을 참고한다. 다만, 도 18에서, 서비스 정보 세그먼트의 개수를 지시하는 "CountN" 필드는 ITS-G5 서비스 정보 세그먼트의 개수와 NR 서비스 정보 세그먼트의 개수의 합으로 정의될 수 있다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 채널 정보 세그먼트의 시그널링 필드들을 나타낸다.
도 19는 도 17의 혼합형 SAM에 포함된 채널 정보 세그먼트(Channel Info Segmemt)를 더 상세히 나타낸다. 채널 정보 세그먼트는 WLAN 채널 정보 세그먼트 및 셀룰러 채널 정보 세그먼트를 포함할 수 있다.
도 19에서, ASN.1 타입의 선택적 서비스 정보 세그먼트는 SAM을 통해 광고되는 서비스에 의해 사용되는 전송 채널과 관련된 파라미터 정보를 제공한다. 실시예로서, 채널 정보 세그먼트는 동작 클래스(operating class), 채널 넘버, 전송 전력 레벨, 데이터 레이트와 같은 전송 채널 파라미터를 제공할 수 있다. 각 시그널링 필드에 대한 설명은 도 11와 관련하여 상술한 채널 정보 세그먼트에 대한 설명을 참고한다. 다만, 도 19에서, 채널 정보 세그먼트의 개수를 지시하는 "CountN" 필드는 ITS-G5 채널 정보 세그먼트의 개수와 NR 채널 정보 세그먼트의 개수의 합으로 정의될 수 있다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 SAM 패킷 구성 결정 방법을 나타낸다.
V2X 장치는 NR 트랜스시버 및 IT-G5 트랜스시버의 장착 여부를 결정할 수 있다(S20010).
V2X 장치가 NR 트랜스시버만을 포함하는 경우(S20110), V2X 장치는 기본형 SAM을 사용하는 것으로 결정하고(S20120), 상술한 기본형 SAM을 생성 및 전송할 수 있다(S20130).
V2X 장치가 ITS-G5 트랜스시버만을 포함하는 경우(S20210), V2X 장치는 기본형 SAM을 사용하는 것으로 결정하고(S20220), 상술한 기본형 SAM을 생성 및 전송할 수 있다(S20230).
V2X 장치가 NR 트랜스시버 및 ITS-G5 트랜스시버를 포함하는 경우(S20310), V2X 장치는 SAM 구조 결정을 위한 조건 및 환경을 분석할 수 있다(S20320). V2X 장치는 분석 결과에 기초하여 SAM의 구조를 결정할 수 있다(S20330). V2X 장치는 기본형 SAM을 사용하는 것으로 결정하는 경우(S20340), 상술한 기본형 SAM을 생성 및 전송할 수 있다(S20350). V2X 장치는 혼합형 SAM을 사용하는 것으로 결정하는 경우(S20360), 상술한 혼합형 SAM을 생성 및 전송할 수 있다(S20370).
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 V2X 지원하는 SAM 패킷의 구성을 나타낸다.
도 21에서, 서비스 광고 메세지는, 도 6에서 나타낸 서비스 광고 메세지의 구성과 유사하며, 동일한 필드, 구성에 대한 설명은 중복하지 않는다.
SAM 헤더의 시그널링 필드 내의 SAM 익스텐션 필드를 사용하여, 트랜스시버의 수 및 하이브리드 V2X 지원 SAM의 구성 정보가 제공될 수 있다. SAM의 헤더에 포함된 SAM 익스텐션 필드는, 트랜스시버의 수를 나타내는 사용 트랜스시버 수(Transceiver Number Used) 엘레먼트, 하이브리드 모드(Hybrid Mode) 엘레먼트, 및 하이브리드 SAM 타입(Hybrid SAM Type) 엘레먼트를 포함할 수 있다.
실시예로서, 사용 트랜스시버 수 정보는 2비트로서, V2X 장치가 사용하는 트랜스시버의 수를 나타낼 수 있다. 2비트의 사용 실시예는 다음과 같다.
'00'b: 1개 트랜스시버 사용
'01'b: 2개 트랜스시버 사용
'10'b: 3개 트랜스시버 사용
'11'b: 4개 트랜스시버 사용
이 경우 안테나의 개수 또는 트랜스시버의 개수는 NR 트랜스시버와 ITS-G5 트랜스시버를 구분하지 않는다.
하이브리드 모드 정보는 1비트로서, 하이브리드 V2X 서비스의 지원 여부를 지시할 수 있다. 1비트의 사용 실시예는 다음과 같다.
'0'b: 하이브리드 V2X 서비스를 지원하지 않음.
'1'b: 하이브리드 V2X 서비스를 지원함.
NR 트랜스시버와 ITS-G5 트랜스시버가 모두 장착되어 었어도, 하이브리드 모드 엘레먼트의 값이 '0'b이면 하이브리드 V2X 서비스는 지원되지 않는다. 또한, NR 트랜스시버 또는 ITS-G5 트랜스시버 중 하나의 트랜스시버/안테나 만이 장착된 경우 하이브리드 V2X는 지원되지 않는다.
하이브리드 SAM 타입 정보는 1비트로서 SAM의 구성 타입을 지시할 수 있다. 하이브리드 SAM 타입 엘레먼트의 1비트 사용 실시예는 다음과 같다.
'0'b: 기본형 SAM 구성 지원
'1'b: 혼합형 SAM 구성 지원
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 SAM의 SAM 익스텐션 엘레먼트의 실시예를 나타낸다.
도 22는 기본형 SAM과 혼합형 SAM을 통해 제공되는 NR 시스템 운용 및 관련 서비스 정보에 대한 실시예를 나타낸다. 각각의 엘레먼트는 기존의 ITS-G5를 기반으로 기술된 SAM과 유사하게 ASN.1 타입으로 정의될 수 있으며, 고유의 엘레먼트 ID를 가질 수 있다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 V2X 통신 장치를 나타낸다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 V2X 통신 장치의 블록도를 나타내며, 본 명세서에서 하이브리드 V2X 통신 장치는 V2X 통신 장치로 지칭될 수 있다.
도 23에서, V2X 통신 장치(23000)는 통신 유닛(23010), 프로세서(23020) 및 메모리(23030)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 V2X 통신 장치는 OBU(On Board Unit) 또는 RSU(Road Side Unit)에 해당되거나, OBU 또는 RSU에 포함될 수 있다. V2X 통신 장치는 ITS 스테이션에 포함되거나, ITS 스테이션에 해당할 수도 있다.
통신 유닛(23010)은 프로세서(23020)와 연결되어 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 통신 유닛(23010)은 프로세서(27020)로부터 수신된 데이터를 송수신 대역으로 업컨버팅하여 신호를 전송할 수 있다. 통신 유닛은 액세스 레이어의 동작을 구현할 수 있다. 실시예로서, 통신 유닛은 액세스 레이어에 포함된 피지컬 레이어의 동작을 구현하거나, 추가로 MAC 레이어의 동작을 구현할 수도 있다. 통신 유닛은 복수의 통신 프로토콜에 따라 통신하기 위해 복수의 서브 통신 유닛을 포함할 수도 있다.
프로세서(23020)는 통신 유닛(23030)과 연결되어 ITS 시스템 또는 WAVE 시스템에 따른 레이어들의 동작을 구현할 수 있다. 프로세서(23020)는 상술한 도면 및 설명에 따른 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 V2X 통신 장치(23000)의 동작을 구현하는 모듈, 데이터, 프로그램 또는 소프트웨어 중 적어도 하나가 메모리(23030)에 저장되고, 프로세서(23020)에 의하여 실행될 수 있다.
메모리(23030)는 프로세서(23020)와 연결되어, 프로세서(23020)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 메모리(23030)는 프로세서(23020)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(23020)의 외부에 설치되어 프로세서(23020)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다. 메모리는 보안/비보안 저장 장치를 포함하거나, 보안/비보안 저장 장치에 포함될 수 있다. 실시예에 따라서, 메모리는 보안/비보안 저장 장치로 지칭될 수도 있다.
도 23의 V2X 통신 장치(23000)의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 함께 적용되도록 구현될 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에서, 통신 유닛은 적어도 2개의 트랜스시버를 포함할 수 있다. 통신 유닛은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11에 기초하는 WLAN V2X 통신 프로토콜에 따라서 통신을 수행하는 트랜스시버와, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 LTE/E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Access) 또는 5G NR(New Radio)에 기초하는 셀룰러 V2X 통신 프로토콜에 따라서 통신을 수행하는 트랜스시버를 포함할 수 있다. ITS-G5와 같이 WLAN V2X 통신 프로토콜에 따라서 통신하는 트랜스시버를 WLAN 트랜스시버라고 지칭할 수 있다. NR과 같은 셀룰러 통신 프로토콜에 따라서 통신하는 트랜스시버를 셀룰러 트랜스시버라고 지칭할 수 있다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법을 나타내는 순서도이다.
V2X 통신 장치는 제 1 채널에 접속한다(S24010). 제 1 채널은 컨트롤 채널에 해당할 수도 있다. 실시예로서, 제 1 채널은 서비스 채널에 해당할 수도 있다.
V2X 통신 장치는 서비스 광고 메세지를 수신할 수 있다(S24020). V2X 통신 장치는 CCH 또는 SCH에서 서비스 광고 메세지를 수신할 수 있다. 서비스 광고 메세지는 서비스 정보 및 서비스가 제공되는 서비스 채널에 대한 정보를 제공할 수 있다.
V2X 통신 장치는 서비스 채널에 접속하고, 서비스 데이터를 수신할 수 있다(S28030).
실시예로서, 서비스 광고 메세지는 헤더 파트 및 보디 파트를 포함할 수 있다. 헤더 파트는 SAM ID 정보, SAM 카운트 정보 및 SAM 익스텐션 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 보디 파트는 서비스 정보 및 채널 정보를 포함할 수 있다.
서비스 광고 메세지는 WLAN V2X 서비스 또는 셀룰러 V2X 서비스 중 하나를 지원하는 기본형 서비스 광고 메세지 또는 WLAN V2X 서비스 및 셀룰러 V2X 서비스를 모두 지원하는 혼합형 서비스 광고 메세지에 해당할 수 있다.
서비스 광고 메세지가 기본형 서비스 광고 메세지인 경우, 기본형 서비스 광고 메세지는 WLAN V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 WLAN V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함할 수 있다. 또한, 기본형 서비스 광고 메세지는 셀룰러 V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 셀룰러 V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함할 수 있다.
서비스 광고 메세지가 혼합형 서비스 광고 메세지인 경우, 혼합형 서비스 광고 메세지는 WLAN V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 상기 WLAN V2X 서비스에 대한 채널 정보와 함께, 셀룰러 V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 셀룰러 V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함할 수 있다.
SAM 익스텐션 정보는, 사용 트랜스시버 수 정보, 하이브리드 모드 정보 및 하이브리드 SAM 타입 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 사용 트랜스시버 수 정보는 V2X 장치에 포함된 가용 트랜스시버의 수를 지시한다. 하이브리드 모드 정보는 WLAN V2X 서비스 및 셀룰러 V2X 서비스를 모두 지원하는 하이브리드 모드의 적용 여부를 지시한다. 하이브리드 SAM 타입 정보는 기본형 SAM 또는 상기 혼합형 SAM이 지원되는지 여부를 지시한다.
WLAN V2X 통신 프로토콜은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준에 기초하여 구현되고, 셀룰러 V2X 통신 프로토콜은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Access) 또는 5G NR(New Radio) 표준에 기초하여 구현될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 이해된다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.
본 명세서에서 장치 및 방법 발명이 모두 언급되고, 장치 및 방법 발명 모두의 설명은 서로 보완하여 적용될 수 있다.
다양한 실시예가 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에서 설명되었다.
본 발명은 일련의 차량 통신 분야에서 이용된다.
본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (12)

  1. WLAN(Wireless Local Area Network) V2X 통신 프로토콜 또는 셀룰러 V2X 통신 프로토콜에 기초하여 통신을 수행하는 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법에 있어서,
    제 1 채널에 접속하는 단계;
    상기 제 1 채널에서 서비스 광고 메세지(SAM; Service Advertisement Message)를 수신하는 단계로서, 상기 서비스 광고 메세지는 서비스 정보 및 서비스가 제공되는 서비스 채널에 대한 정보를 제공하는, 수신 단계, 및
    상기 서비스 광고 메세지에 기초하여 서비스 채널에 접속 및 서비스 데이터를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 서비스 광고 메세지는 헤더 파트 및 보디 파트를 포함하고, 상기 헤더 파트는 SAM ID 정보 및 SAM 카운트 정보 및 SAM 익스텐션 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 보디 파트는 서비스 정보 및 채널 정보를 포함하는, 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서비스 광고 메세지는, WLAN V2X 서비스 또는 셀룰러 V2X 서비스 중 하나를 지원하는 기본형 서비스 광고 메세지 또는 상기 WLAN V2X 서비스 및 상기 셀룰러 V2X 서비스를 모두 지원하는 혼합형 서비스 광고 메세지에 해당하는, 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 서비스 광고 메세지가 기본형 서비스 광고 메세지인 경우, 상기 기본형 서비스 광고 메세지는 상기 WLAN V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 상기 WLAN V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함하거나, 또는 상기 셀룰러 V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 상기 셀룰러 V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함하는, 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 서비스 광고 메세지가 혼합형 서비스 광고 메세지인 경우, 상기 혼합형 서비스 광고 메세지는 상기 WLAN V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 상기 상기 WLAN V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함하고, 상기 셀룰러 V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 상기 셀룰러 V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함하는, 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 SAM 익스텐션 정보는, 사용 트랜스시버 수 정보, 하이브리드 모드 정보 및 하이브리드 SAM 타입 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 사용 트랜스시버 수 정보는 상기 V2X 장치에 포함된 가용 트랜스시버의 수를 지시하고, 상기 하이브리드 모드 정보는 상기 WLAN V2X 서비스 및 상기 셀룰러 V2X 서비스를 모두 지원하는 하이브리드 모드의 적용 여부를 지시하고, 상기 하이브리드 SAM 타입 정보는 상기 기본형 SAM 또는 상기 혼합형 SAM이 지원되는지 여부를 지시하는, 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 WLAN V2X 통신 프로토콜은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준에 기초하여 구현되고, 상기 셀룰러 V2X 통신 프로토콜은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Access) 표준 또는 5G NR(New Radio) 표준에 기초하여 구현되는, 하이브리드 V2X 통신 장치의 통신 방법.
  7. 하이브리드 V2X 통신 장치에 있어서,
    데이터를 저장하는 메모리;
    무선 신호를 송수신하는 통신 유닛으로서, 상기 RF 유닛은 WLAN(Wireless Local Area Network) V2X 통신 프로토콜에 기초하여 통신하는 제 1 트랜스시버 또는 셀룰러 V2X 통신 프로토콜에 기초하여 통신을 수행하는 제 2 트랜스시버 중 적어도 하나를 포함하고; 및
    상기 통신 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 하이브리드 V2X 통신 장치는,
    제 1 채널에 접속하고,
    상기 제 1 채널에서 서비스 광고 메세지(SAM; Service Advertisement Message)를 수신하고,
    상기 서비스 광고 메세지에 기초하여 서비스 채널에 접속 및 서비스 데이터를 수신하고,
    상기 서비스 광고 메세지는 서비스 정보 및 서비스가 제공되는 서비스 채널에 대한 정보를 제공하며, 상기 서비스 광고 메세지는 헤더 파트 및 보디 파트를 포함하고, 상기 헤더 파트는 SAM ID 정보 및 SAM 카운트 정보 및 SAM 익스텐션 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 보디 파트는 서비스 정보 및 채널 정보를 포함하는, 하이브리드 V2X 통신 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 서비스 광고 메세지는, WLAN V2X 서비스 또는 셀룰러 V2X 서비스 중 하나를 지원하는 기본형 서비스 광고 메세지 또는 상기 WLAN V2X 서비스 및 상기 셀룰러 V2X 서비스를 모두 지원하는 혼합형 서비스 광고 메세지에 해당하는, 하이브리드 V2X 통신 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 서비스 광고 메세지가 기본형 서비스 광고 메세지인 경우, 상기 기본형 서비스 광고 메세지는 상기 WLAN V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 상기 WLAN V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함하거나, 또는 상기 셀룰러 V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 상기 셀룰러 V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함하는, 하이브리드 V2X 통신 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 서비스 광고 메세지가 혼합형 서비스 광고 메세지인 경우, 상기 혼합형 서비스 광고 메세지는 상기 WLAN V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 상기 상기 WLAN V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함하고, 상기 셀룰러 V2X 서비스에 대한 서비스 정보 및 상기 셀룰러 V2X 서비스에 대한 채널 정보를 포함하는, 하이브리드 V2X 통신 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 SAM 익스텐션 정보는, 사용 트랜스시버 수 정보, 하이브리드 모드 정보 및 하이브리드 SAM 타입 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 사용 트랜스시버 수 정보는 상기 V2X 장치에 포함된 가용 트랜스시버의 수를 지시하고, 상기 하이브리드 모드 정보는 상기 WLAN V2X 서비스 및 상기 셀룰러 V2X 서비스를 모두 지원하는 하이브리드 모드의 적용 여부를 지시하고, 상기 하이브리드 SAM 타입 정보는 상기 기본형 SAM 또는 상기 혼합형 SAM이 지원되는지 여부를 지시하는, 하이브리드 V2X 통신 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 WLAN V2X 통신 프로토콜은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11에 기초하여 구현되고, 상기 셀룰러 V2X 통신 프로토콜은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access) 또는 5G NR(New Radio)에 기초하여 구현되는, 하이브리드 V2X 통신 장치.
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