WO2019240304A1 - V2x 통신 장치 및 그의 다중 채널 전송 방법 - Google Patents

V2x 통신 장치 및 그의 다중 채널 전송 방법 Download PDF

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WO2019240304A1
WO2019240304A1 PCT/KR2018/006613 KR2018006613W WO2019240304A1 WO 2019240304 A1 WO2019240304 A1 WO 2019240304A1 KR 2018006613 W KR2018006613 W KR 2018006613W WO 2019240304 A1 WO2019240304 A1 WO 2019240304A1
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WO
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cbr
channel
service
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value
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PCT/KR2018/006613
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English (en)
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Inventor
백종섭
고우석
Original Assignee
엘지전자(주)
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Publication date
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    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
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    • H04W4/44—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for communication between vehicles and infrastructures, e.g. vehicle-to-cloud [V2C] or vehicle-to-home [V2H]
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    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/56—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria

Definitions

  • the present invention relates to a device for V2X communication and a multi-channel transmission method, and more particularly, to a multi-channel transmission method of transmitting data using a selected channel after selecting a channel to transmit data in a multi-channel environment.
  • V2X Vehicle to Everything
  • Connectivity can be implemented using a variety of V2X communication technologies such as European ITS-G5, US WAVE, and New Radio (NR).
  • NR may include new and future inter-vehicle communication technologies, including cellular V2X such as LTE-V2X and 5G-V2X.
  • V2X communication Various services can be provided through V2X communication.
  • a plurality of frequency bands have been used to provide various services. Even in this environment, reliable delivery and provision of safety services is a very important issue due to the characteristics of vehicle communication.
  • the V2X communication device in a multi-channel environment, the V2X communication device must select a channel to transmit data, and it is very important to select a channel so that the channel load is small due to the characteristic of V2X communication, which has a critical latency.
  • the multi-channel transmission method of the V2X communication apparatus obtaining the CBR values for each of the plurality of channels; Setting a CBR threshold based on the CBR values; Selecting a channel candidate group based on the CBR threshold value; And transmitting data to a channel included in the channel candidate group.
  • the CBR threshold value corresponds to an average value of the CBR values for each of the plurality of channels, the average value is instantaneously or adaptively calculated Can be.
  • the channel candidate group may include channels whose CBR value is less than or equal to the CBR threshold.
  • the CBR threshold value is weighted to the CBR average value, the weight may reflect the priority of the service corresponding to the transmission data.
  • the priority of the service includes a low priority, a medium priority, a high priority, when the service has the intermediate priority, If the weight is 1, and the service has the high priority, the weight is set to a value that decreases the CBR average value, and if the service has the low priority, the weight is equal to the CBR average value. It can be set to an increasing value.
  • the priority of the service includes a low priority, a medium priority, a high priority, when the service has the intermediate priority, If the weight is 1, and the service has the high priority, the weight is set to a value that increases the CBR average value, and if the service has the low priority, the weight value is equal to the CBR average value. It can be set to a value to reduce.
  • the number of hopping channels may be determined based on the priority of the service to which the transmission data.
  • V2X communication apparatus a memory for storing data; RF unit for transmitting and receiving wireless signal; And a processor for controlling the memory and the RF unit, the processor obtaining CBR values for each of a plurality of channels, setting a CBR threshold based on the CBR values, and based on the CBR threshold value.
  • the channel candidate group may be selected, and data may be transmitted to a channel included in the channel candidate group.
  • the data transmission channel is determined based on the CBR value, it is possible to distribute the channel load during data transmission, particularly for a service for which the channel is not predetermined.
  • the CBR value is calculated instantaneously, so that channel load balancing at the time of transmission can be optimized.
  • the CBR value is adaptively calculated, so that the use of a channel at a time other than the data transmission time can be considered. Weights are applied to the CBR threshold calculation to determine a transport channel candidate according to system needs.
  • service priorities may be considered. According to the present invention, since the priority is reflected in the CBR threshold, a service having a higher priority can be transmitted more effectively. Data of a high priority service may be transmitted through channels having a low CBR value. In addition, data of a higher priority service may be selected and transmitted from more channels.
  • channel selection may be effectively performed in multi-hop transmission.
  • the channel / resource can be efficiently used during data transmission, and the latency can be reduced during data transmission.
  • FIG. 1 illustrates a reference architecture of an Intelligent Transport System (ITS) station in accordance with an embodiment of the present invention.
  • ITS Intelligent Transport System
  • FIG. 2 illustrates an ITS access layer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 illustrates multi-channel allocations used in ITS system operations in accordance with 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 illustrates an interlayer operation structure for channel selection according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows a relationship between channel candidate groups considering service priorities according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates a channel candidate group selection method for a medium priority service according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates a method for selecting a channel candidate group for high priority service according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 9 illustrates a method for selecting a channel candidate group for low priority service according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a relationship between channel candidate groups considering service priorities according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates a V2X communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a multi-channel transmission method of a V2X communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention relates to a V2X communication device, and the V2X communication device may be included in an intelligent transport system (ITS) system to perform all or some functions of the ITS system.
  • the V2X communication device 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 onboard unit (OBU) of the vehicle or may be included in the OBU.
  • OBU On Board Equipment
  • OBU On Board Equipment
  • the V2X device may correspond to a road side unit (RSU) of the infrastructure or may be included in the RSU.
  • the RSU may be referred to as RoadSide Equipment (RSE).
  • the V2X communication device may correspond to or be included in an ITS station. Any OBU, RSU, mobile equipment, etc. that perform V2X communication may all be referred to as ITS stations or V2X communication devices.
  • FIG. 1 illustrates a reference architecture of an Intelligent Transport System (ITS) station in accordance with an embodiment of the present invention.
  • ITS Intelligent Transport System
  • two end vehicles / users can communicate a communication network, and this communication can be performed through the functionality of each layer of the architecture of FIG. 1. For example, when a message is communicated between vehicles, data is transmitted through each layer down one layer in a transmitting vehicle and its ITS system, and data is passed through each layer up one layer in a receiving vehicle and its ITS system. Can be delivered.
  • a description of each layer of the architecture of FIG. 1 follows.
  • the application layer may implement and support various use cases.
  • the application may provide road safety, efficient traffic information, and other application information.
  • the facility layer can support the effective realization of the various uses defined in the application layer.
  • the facility layer may perform application support, information support, and session / communication support.
  • the network / transport layer can form a network for vehicle communication between homogeneous / heterogeneous networks by using various transport protocols and network protocols.
  • the network / transport layer may provide Internet access and routing using Internet protocols such as TCP / UDP + IPv6.
  • the network / transport layer may configure a vehicle network using a geographical position based protocol such as BTP / GeoNetworking.
  • the access layer may transmit a message / data received from a higher layer through a physical channel.
  • the access layer may include an IEEE 802.11 and / or 802.11p standard based communication technology, an ITS-G5 wireless communication technology based on the physical transmission technology of the IEEE 802.11 and / or 802.11p standard, and satellite / broadband wireless mobile communication.
  • the ITS architecture may further include a management layer and a security layer.
  • FIG. 2 illustrates an ITS access layer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 illustrates the ITS Access Layer of the ITS system shown in FIG. 1 in more detail.
  • the access layer of FIG. 2 may include a data link layer, a physical layer, and layer management.
  • the access layer of FIG. 2 has similar or identical features to the OSI 1 layer (physical layer) and the OSI second layer (data link layer).
  • the data link layer includes a logical link control (LLC) sublayer (LLC sub-layer), a medium access control (MAC) sublayer (MAC sub-layer), and a multi-channel operation (MCO) sublayer. can do.
  • LLC sub-layer logical link control sublayer
  • MAC sub-layer medium access control sublayer
  • MCO multi-channel operation sublayer.
  • the physical layer may include a Physical Layer Convergence Protocol (PLCP) sublayer and a Physical Medium Access (PMD) sublayer.
  • PLCP Physical Layer Convergence Protocol
  • PMD Physical Medium Access
  • the data link layer can convert a noisy physical node between adjacent nodes (or vehicles) into a communication channel free of transmission errors for use by higher network layers.
  • the data link layer has a function of transmitting / transporting / delivering a three-layer protocol, a framing function of dividing the data to be transmitted into packets (or frames) as a transmission unit, and a flow to compensate for a speed difference between a sending side and a receiving side It performs flow control function, detects transmission error and corrects or retransmits it.
  • the data link layer also provides the ability to assign sequence numbers to packets and ACK signals to avoid confusing packets or ACK signals, and to establish, maintain, short circuit, and transmit data links between network entities. Function to control. Further, such a 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 regardless of the topology of the network.
  • the MAC sublayer can control the in-vehicle collision / race contention for multiple vehicles (or nodes or vehicles and peripherals) using shared media.
  • the MAC sublayer may format the packet transmitted from the upper layer to match the frame format of the physical network.
  • the MAC sublayer may perform addition and identification functions of the sender address / recipient address, carrier detection, collision detection, and fault detection on the physical medium.
  • the physical layer is the lowest layer in the ITS hierarchy, which defines the interface between the node and the transmission medium, and performs modulation, coding, and mapping of the transport channel to the physical channel for bit transmission between data link layer entities. .
  • the physical layer performs a function of notifying the MAC sublayer whether the radio medium is busy (busy or idle) through carrier sense and clear channel assessment (CCA).
  • CCA carrier sense and clear channel assessment
  • such a 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 serves to connect the data frame with the MAC sublayer.
  • the PLCP sublayer adds a header to the received data so that the MAC sublayer operates regardless of its physical characteristics. Accordingly, the format of the PLCP frame may be defined differently according to different wireless LAN physical layer standards.
  • the main function of the PMD sublayer is to perform transmission to a wireless medium according to a transmission / reception transmission standard after carrier / communication modulation or communication modulation of a frame received from the PLCP sublayer.
  • Layer management is responsible for managing and servicing information related to the operation and security of the access layer.
  • Information and services are delivered and shared in both directions through the MI (inte communication interface between management entity and access layer, or MI-SAP) and SI (inte communication interface between security entity and access layer, or SI-SAP).
  • MI-SAP integer communication interface between management entity and access layer
  • SI-SAP integer communication interface between security entity and access layer
  • Bidirectional information and service delivery between the access layer and the network / transport layer is performed by IN (or IN-SAP).
  • the MCO sublayer can use a plurality of frequency channels to provide a variety of services, such as safety services and other services other than safety services, such as non-safety services.
  • the MCO sublayer effectively distributes traffic load in one frequency channel to other channels, thereby minimizing collisions and contention in inter-vehicle communications on each frequency channel.
  • FIG. 3 illustrates multi-channel allocations used in ITS system operations in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 (a) shows US spectral allocation for ITS and FIG. 3 (b) shows EP spectral allocation for ITS.
  • the United States and Europe have seven frequencies (each frequency bandwidth: 10 MHz) in the 5.9 GHz band (5.855-5.925 GHz). Seven frequencies may include one control channel (CCH) and six service channels (SCH).
  • CCH control channel
  • SCH service channels
  • the CCH is allocated to the channel number 178.
  • the case of Europe as shown in FIG.
  • the use of the ITS-G63 band is considered in addition to the upper frequency band at 5.9 GHz in order to provide time-sensitive and large data capacity service. Use is under consideration.
  • the control channel represents a radio channel used for management frames and / or WAVE message exchange.
  • the WAVE message may be a WAVE short message (WSM).
  • the service channel is a radio channel used for providing a service and represents any channel other than the control channel.
  • the control channel may be used for communication of Wave Short Message Protocol (WSMP) messages or system management messages such as WAVE Service Advertisement (WSA).
  • WSMP Wave Short Message Protocol
  • WSA WAVE Service Advertisement
  • the SCH may be used for general-purpose application data communication, and the communication of such general application data may be coordinated by service related information such as WSA.
  • the WSA may also be referred to as service propagation information below.
  • the WSA may provide information including an announcement of the availability of an application-service.
  • the WSA message may identify and describe the application service and the channel to which the service is accessible.
  • the WSA may include headers, service information, channel information, and WAVE routing propagation information.
  • the service propagation information for the service connection may be a periodic message.
  • Co-operative Awareness Messages can be periodic messages. CAMs may be broadcast periodically by the facility layer.
  • Decentralized Environmental Notification Messages can be event messages. Event messages can be triggered and sent by the detection of an event.
  • the service message may be sent to manage the session.
  • the event message may include a safety message / information.
  • the service message may include non-safety messages / information.
  • the V2X communication device may 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 can provide information about any driving situation or event detected by the ITS station.
  • the DENM can provide information about situations such as vehicle accidents, vehicle problems, traffic conditions, and the like, such as emergency electronic brakes.
  • 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 SCH.
  • the V2X device can access at least one channel.
  • a single-radio device may monitor the CCH and exchange data on the SCH.
  • Channel intervals must be specified for this purpose, and FIG. 4 shows such channel intervals, or time slot assignments.
  • the radio channel altering may be operated based on a synchronized interval in association with a common time base.
  • the sync interval may include a plurality of time slots.
  • the plurality of time slots may correspond to a CCH interval and an SCH interval.
  • the sync interval may include a CCH interval and a SCH interval.
  • traffic may be exchanged on 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 begin with a guard interval.
  • the exchange of multi-channel operational information and safety related service information may be performed in the CCH during the CCH interval.
  • negotiation for information exchange between the service provider and the user may be performed in 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 Universal Time Coordinated (UTC) estimation.
  • UTC Universal Time Coordinated
  • Channel synchronization may be performed every 1 pulse per second (PPS) interval based on UTC.
  • FIG. 4 illustrates a channel coordination method of multi-channel operation (MCO) described in IEEE 1609.4, wherein two MAC layers in one physical layer alternate time to use CCH and different channel modes. Indicates.
  • MCO multi-channel operation
  • Continuous mode is a mode in which each vehicle or all vehicles operate regardless of time division criteria such as time slot / CCH interval / SCH interval of FIG. 4.
  • the V2X device may continuously receive multichannel operational information and safety related service information on a designated CCH or SCH or perform information exchange between a service provider and a user.
  • each vehicle or all vehicles may receive multi-channel operational information and safety-related services / information during the CCH interval or perform negotiation procedures for exchanging information between service providers / users. Can be.
  • each vehicle or all vehicles perform service / information exchange between the service provider and the user during the SCH interval.
  • the V2X device may communicate over the CCH and SCH alternately during the set CCH interval and the SCH interval.
  • (d) Extended Mode In the extended mode, communication of the CCH interval and the SCH interval may be performed like the change mode. However, service / information exchange of the SCH interval may also be performed in the CCH interval. As an embodiment, the V2X device in the extended mode may transmit and receive control information during the CCH interval, and maintain the SCH interval until the exchange of service / information ends when entering the SCH interval.
  • Immediate mode In immediate mode, the communication of the V2X device may be performed as in change mode and / or extended mode. However, when the negotiation for the information exchange is completed during the CCH interval, the V2X device may immediately switch channels to the designated SCH instead of waiting for the end of the CCH interval to start the information exchange. As shown in Figure 4, extended mode and immediate mode can be used together.
  • information exchange and negotiation for providing management information and service of multiple channels may be performed only in the CCH during the CCH interval.
  • negotiation for receiving safety-related services and information or for exchanging information between service providers and users may also be performed only on 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 synchronize when changing the frequency and changing the channel.
  • the hardware timer operation upon channel change may be started by a synchronization signal obtained by Coordinated Universal Time (UTC) estimation.
  • UTC Coordinated Universal Time
  • the channel synchronization can be synchronized to the 1PPS (Pulse Per Second) section by using UTC as a reference signal.
  • the sync interval may include a CCH interval and a 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 timeslot 0 and timeslot 1.
  • the start of the sync interval may coincide with the start of the common time reference seconds.
  • An integer multiple of the sync interval may be included for 1 second time.
  • V2X communication devices can communicate using multichannel operation (MCO) technology using multi-antenna.
  • MCO multichannel operation
  • ETSI MCO design described in ETSI TS 102 646-4-2 is designed mainly considering the following items.
  • a channel access (CA) method for effectively using channel resources using multiple antennas in multiple channels should be provided.
  • a mechanism for effectively receiving a service advertisement message / SAM (Service Announcement Message) providing V2X service information and moving to a channel where a corresponding service is provided should be provided.
  • a mechanism for minimizing the influence of interference between adjacent channels which may occur when V2X transmission and reception using two or more multiple antennas and adjacent channels in the same vehicle is performed at the same time, should be provided.
  • Control Channel is a basic channel that provides messages related to traffic safety such as Cooperative Awareness Message (CAM), Decentralized Environmental Notification Message (DENM), TOPO (Topology), and MAP.
  • Safety messages that are not sufficiently provided in the CCH may be provided via the SCH.
  • the added safety message may be provided at the SCH.
  • the V2X service provided through a service channel (SCH) is announced through a SAM, and the SAM may 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 through a SAM in a reference CCH.
  • V2X service provision through the CCH may affect the provision of safety messages, the service may not be provided in the CCH.
  • the V2X service information provided in each channel band may be provided through a SAM in an alternative reference SCH (SCH) arbitrarily designated within the channel band.
  • MCO multi-channel operation
  • the method of channel selection, channel management, and channel operation considering the traffic load of each channel, the quality of each channel, the type of service provided and the priority is important.
  • single / multi-hop communication operation using multiple channels various scenarios in which channel selection / change is required can be expected.
  • Channel selection / change may be performed in a vehicle or RSU (Road Side Unit).
  • Any safety / non-safety services or channels for providing new safety / unsafe services in the future may not be predefined or assigned.
  • Channels defined for the provision of specific safety / non-safety services may not be used for space / region / time or may be less efficient. In this case, the efficiency of resource usage can be increased by allowing the provision of other safety / unsafe services that are not defined in the channel.
  • the non-safety service provision may be changed to another channel if the prioritized high priority safety service provisioning is increased.
  • the channel to be changed may be a channel that allows provision of services that are not defined in advance.
  • the quality of service may be low or the service satisfaction may not be satisfied according to space / region / time.
  • QoS satisfaction may be determined according to a congestion level, a delay due to traffic load, inter-channel interference, and degree of co-channel interference.
  • the QoS satisfaction for the service can be increased.
  • the provision of high priority safety services with predefined use can be increased.
  • the non-safety service provision may be changed to another channel.
  • the channel to be changed may be a channel that allows provision of services that are not defined in advance.
  • Channel selection / change may be performed in a vehicle or RSU.
  • CBR Channel Busy Ratio
  • the CBR information is traffic load state information defined as a ratio of busy section to observation section of a channel.
  • the CBR information may be used to determine channel occupancy status for vehicles in the same network.
  • the channel busy ratio (CBR) information may indicate a time-dependent value of 0 or less and 1 or less indicating a fraction of time that a corresponding channel is busy.
  • the CBR threshold for determining whether the channel is available may be defined in consideration of the priority of the service.
  • Multi-channel information acquisition scheme may be considered. Multiple receivers (e.g., a single transmitter + multiple receivers, multiple transmitters + multiple receivers) can be used. Through multiple receivers, CBR information for multiple channels can be obtained.
  • the V2X communication device may acquire CBR information about each channel by scanning multiple channels for a predetermined time interval. Multi-channel information may be obtained through cooperative communication between neighboring vehicles. That is, CBR information for multiple channels may be obtained using channel information measured in the own vehicle and channel information measured and shared in the surrounding vehicles.
  • service priority may be considered.
  • the service QoS satisfaction may be low or unsatisfactory depending on space / region / time.
  • Standby mode operation may be considered when selecting / changing channels. If high power transmission is required, the V2X communication device may wait until a valid channel is found in which problems such as adjacent / same channel interference may be minimized.
  • a channel selection / change cycle setting method may be considered.
  • a channel selection / change operation may be performed using periodically obtained CBR information.
  • a channel selection / change operation may be performed using CBR information obtained at an initial time point at which a service is provided, and then the channel selection / change operation may not be performed.
  • a method of adaptively setting a CBR threshold using CBR information of multiple channels in a V2X system in the same network and a channel selection / change method using the set CBR threshold according to an embodiment of the present invention.
  • a method of setting an average CBR for a multi-channel CBR as a CBR threshold for selecting a channel candidate and then randomly selecting an arbitrary channel from the channel candidate will be described.
  • FIG 5 illustrates an interlayer operation structure for channel selection according to an embodiment of the present invention.
  • the management entity 5010 may calculate and obtain CBR information, select a channel, and transmit the calculated channel information to the outside.
  • the metric evaluation block 5030 may calculate CBR_E using CBR_I and CRB_G.
  • the channel selection block 5020 may select a channel based on the metric analysis result.
  • the metric analysis block 5030 may belong to the management entity 5010.
  • the metric analysis block 5030 may estimate and evaluate the channel state by using the channel information CBR_I measured from the own vehicle and the channel information CBR_g collected by the surrounding vehicle.
  • the metric analysis block 5030 may obtain the CBR using methods such as CBR estimation using an average, CBR estimation using an adaptive algorithm, CBR estimation using a Min-Max algorithm, and the like. .
  • CBR_I local CBR
  • CBR_g Global CBR
  • Estimated CBR Estimated CBR information calculated using CBR_I and CBR_g
  • Neighbor's link information is CBR information measured by neighboring vehicles. Neighbor link information may be shared through a network header of a network / transport layer.
  • the link monitoring block may belong to an access layer.
  • the link monitoring block may observe data traffic or beaconing traffic provided using the corresponding channel during any estimation window period.
  • the link measurement block may belong to an access layer.
  • the link measurement block may acquire time stamp information and sequence number information for identifying a channel state from packets received during link monitoring, or measure CBR and Received Signal Strength Indication (RSSI) information.
  • RSSI Received Signal Strength Indication
  • Operation of the blocks shown in FIG. 5 may be performed by a processor of a V2X communication device.
  • the present invention proposes a channel selection method that can reduce the probability of congestion while distributing the traffic load between channels as evenly as possible.
  • CBR information updating and CBR balancing work may be performed periodically and / or continuously.
  • the CBR information may be measured using multiple receive antennas or obtained using information shared from surrounding vehicles.
  • the CBR threshold required for channel candidate selection can be calculated as the average CBR for the multi-channel CBR and can be updated continuously.
  • the CBR threshold is set using the multi-channel CBR information (step-1), the channel candidate group is set using the set threshold (step-2), and the final channel is selected from the channel candidate group (step03). The selection method is explained.
  • the average CBR value for the multiple channels required for setting the CBR threshold may be instantaneously calculated at every specific time as below, or may be calculated through an adaptive algorithm using the instantaneously calculated CBR values.
  • Average CBR calculated instantaneously (temporarily calculated) may be calculated as in Equation 1 below.
  • N represents a valid number of channels.
  • CBRi (n) represents the CBR value measured during the nth time slot in the i th channel.
  • the time slot represents a window section for channel monitoring.
  • CBRi (n) can be calculated instantaneously.
  • CBRi (n) may be calculated using CBR information (eg, ..., CBRi (n-2), CBRi (n-1) calculated in the previous time slot.
  • the average CBR using adaptive algorithm calculated by applying the adaptive algorithm may be calculated as in Equation 2 below.
  • Equation 2 ⁇ (0 ⁇ ⁇ 1) represents an forgetting / forgetting factor of the adaptive algorithm.
  • the average CBR calculated by applying the adaptive algorithm can be updated periodically using the instantaneously calculated average CBR value (CBR (n)).
  • the average CBR compensated may be calculated as at least one of the two equations of Equation 3 below.
  • Equation 3 ⁇ CBR is an inaccurate CBR value ( or CBR margin to calibrate
  • ⁇ Step-2> (or , or Channels with CBR information less than or equal to) are selected as channel candidates
  • the channel candidate group may be selected as shown in Equation 4 below.
  • CanCH represents a channel candidate group having a CBR value less than or equal to the threshold CBRi (n) in N effective channels.
  • the channel candidate group may be selected without considering service priority.
  • a channel candidate group selection method in consideration of service priority will be described later.
  • One channel may be randomly selected from channel candidate groups to distribute the traffic load.
  • Channel selection requests may occur periodically or dynamically. In this case, an operation such as changing an applied channel, handing off a channel, or offloading channel data may be performed. If channel selection is required only at the beginning of channel use, an operation such as channel change, channel handoff, and channel offloading may not be performed. If the measured CBR value CBRi (n) for the channel finally selected in step-3 is continuously smaller than or equal to the CBR threshold, the channel change operation may not occur. However, if a change is required in an upper layer, a channel change operation may occur.
  • FIG. 6 shows a relationship between channel candidate groups considering service priorities according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 illustrates a concept in which a channel candidate group selected for providing a low priority service includes a channel candidate group selected for providing a high priority service in setting a CBR threshold.
  • the A channel candidate group has a lower CBR value than the B channel candidate group.
  • a channel having a low CBR value is used to provide a high priority service
  • a channel having a high CBR value is used to increase a probability of using a channel other than a low priority service.
  • a method of selecting a channel candidate group by dividing service priority into high priority, middle priority, and low priority will be described.
  • the channel candidate group selection method for the medium priority service may be expressed by Equation 5 below.
  • Equation 5 ⁇ represents a weight value considering priority.
  • CBR threshold silver or Can be replaced by.
  • FIG. 7 illustrates a channel candidate group selection method for a medium priority service according to an embodiment of the present invention.
  • the CBR threshold is assumed to be the instantaneously calculated average CBR.
  • the channel candidate group selection method for the high priority service may be expressed by Equation 6 below.
  • FIG. 8 illustrates a method for selecting a channel candidate group for high priority service according to an embodiment of the present invention.
  • the weighted average CBR is used as the CBR threshold.
  • x represents any CBR threshold.
  • the channel candidate group selection method for the low priority service may be expressed by Equation 7 below.
  • FIG 9 illustrates a method for selecting a channel candidate group for low priority service according to an embodiment of the present invention.
  • the weighted average CBR is used as the CBR threshold.
  • the channel selection method described above with reference to FIGS. 7 to 9 increases the probability that a channel having a low CBR value is used for a high priority service and increases the probability that a channel having a high CBR value is used for a low priority service.
  • the weight parameter ⁇ may be fixedly applied or may be adaptively determined from higher layers. In this case, the weight parameter determined by the higher layer may be shared with surrounding vehicles through network signaling.
  • the weight parameter is reflected in CBR (n) in the form of a product. However, it may be reflected in an equivalent agreement form as shown in Equation 8 below.
  • FIG. 10 illustrates a relationship between channel candidate groups considering service priorities according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a concept in which a channel candidate group B for providing a service having a high priority in setting a CBR threshold includes a channel candidate group A having a low priority. That is, in the embodiment of FIG. 10, the present invention increases channel selection opportunities by allocating more channel candidate groups to services having a higher priority in selecting channel candidate groups.
  • the channel candidate group selection method for the medium priority service may be performed as shown in Equation (9).
  • Equation 5 ⁇ represents a weight value considering priority.
  • CBR threshold silver or Can be replaced by.
  • the channel candidate group selection method for the high priority service may be performed as in the embodiment of Equation 10.
  • the channel candidate group selection method for the low priority service may be performed as in the embodiment of Equation 11.
  • a service group having a higher priority service may have a candidate group including more channels, and a service group having a lower priority service may include a channel having fewer channels.
  • Table 1 shows an example of weight setting considering user ranking.
  • the weight may be set in consideration of eight service transmission priorities defined in Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) operation of the IEEE 802.11p / ITS-G5 system.
  • Table 1 shows an embodiment of weight setting assuming the channel selection method described in the embodiment of FIG.
  • high priority traffic in EDCA has more chances to be transmitted than low priority traffic.
  • CWs contention windows
  • AIFS arbitration inter-frame space
  • EDCA also allows V2X communication devices to seize and use channels without contention for a period called Transmit Opportunity (TXOP).
  • the V2X communication device may transmit as many packets as possible during the determined TXOP without exceeding the maximum duration of the TXOP. If the frame is too long to transmit in one TXOP, the V2X communication device may divide the frame and transmit the divided frame.
  • the channel candidate group selected for the low priority service may include the channel candidate group selected for the high priority service.
  • the weight is set to 1 for user priorities 0,3 and 4,5. In other words, the weight is set so that the traffic load (load) between channels can be distributed as uniformly as possible. For Table 1, various embodiments of weight setting considering the user priority may be considered.
  • Table 2 shows an embodiment of weight setting assuming the channel selection method described in the embodiment of FIG.
  • the CBR threshold used for low priority services has a smaller value than the CBR threshold used for high priority services.
  • the channel candidate group selected for high priority service may include the channel candidate group selected for low priority service.
  • the weight is set to 1 for user priorities 0,3 and 4,5. In other words, the weight is set so that the traffic load (load) between channels can be distributed as uniformly as possible.
  • various embodiments of weight setting taking into account user priorities may be considered.
  • Multi-hop communication may be implemented as multi-hop between vehicles, multiple hops between RSUs, multiple hops between vehicles and RSUs, and the like.
  • the number of channels that can be hopped between channels may be limited.
  • the higher the service priority the greater the number of valid channels that can be hopped, thereby expanding the channel selection / change opportunity. That is, as in the aforementioned channel selection method, as the service priority is higher, the number of channels of the channel candidate group may increase.
  • the higher the service priority the smaller the number of valid channels that can be hopped. Thus, data can be delivered quickly over fewer, better channels.
  • the number of channels in the channel candidate group may be reduced.
  • a channel randomly selected for providing a multi-hop service among the channel candidate groups may not be selected until the multi-hop service is provided in another candidate channel. That is, when the f0 channel among the selected channel candidate groups ⁇ f0, f1, f3, f4 ⁇ is used to provide the multi-hop service, the channel candidate group for the next multi-hop busses may be excluded from the f0 channel. If a multi-hop service is provided among all channel candidate groups, a process of selecting a channel candidate group and selecting an arbitrary channel may be performed.
  • the channel selection process for the multi-hop operation is performed only at the beginning of the channel hopping operation, and the channel change may not be allowed during the hopping. If a channel change is allowed per hop, problems such as an increase in latency between channel changes may occur. Therefore, when a multi-hop based service request occurs, the V2X communication device performs channel selection only once at the beginning of the multi-hop operation, and multi-hop communication can be performed only on the selected channel.
  • Method 1) and method 2 of the above-described methods may be mixed to operate multi-hop communication.
  • the number of channels that can be hopped between channels is limited. In this case, whether a channel is allowed and allowing channel change may be performed every n-hops.
  • method 1 and method 3 may be mixed to operate multi-hop communication.
  • the number of channels that may hop between channels may be limited. And once applied channel reuse can be limited for a certain period.
  • FIG. 11 illustrates a V2X communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the V2X communication device 11000 may include a communication unit 11010, a processor 11020, and a memory 11030.
  • the V2X communication device may correspond to an On Board Unit (OBU) or a Road Side Unit (RSU) or may be included in an OBU or RSU.
  • the V2X communication device may be included in the ITS station or may correspond to the ITS station.
  • the communication unit 11010 may be connected to the processor 11020 to transmit / receive a wireless signal or a wired signal.
  • the communication unit 11010 may up-convert data received from the processor 11020 into a transmission / reception band to transmit a 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 sub communication units for communicating according to a plurality of communication protocols.
  • the processor 11020 may be connected to the communication unit 11010 to implement operations of layers according to the ITS system or the WAVE system.
  • the processor 11020 may be configured to perform an operation according to various embodiments of the present disclosure according to the above-described drawings and descriptions.
  • at least one of a module, data, a program, or software for implementing an operation of the V2X communication device 11000 according to various embodiments of the present disclosure may be stored in the memory 11030 and executed by the processor 11020. have.
  • the memory 11030 is connected to the processor 11020 and stores various data / information for driving the processor 11020.
  • the memory 11030 may be included in the processor 11020 or may be installed outside the processor 11020 and connected to the processor 11020 by known means.
  • the memory may include secure / non-secure storage, or may be included in secure / non-secure storage. Depending on the embodiment, the memory may be referred to as secure / non-secure storage.
  • V2X communication device 11000 of FIG. 11 may be implemented such that the above-described various embodiments of the present invention are applied independently or two or more embodiments are applied together.
  • the communication unit may comprise at least two transceivers.
  • the communication unit includes a transceiver that performs communication according to a WLAN V2X communication protocol based on Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11, and 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Evolved Universal Terrestrial Access (LTE / E-UTRA) or 5G.
  • a transceiver that communicates according to 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. 12 is a flowchart illustrating a multi-channel transmission method of a V2X communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the V2X communication device may acquire CBR information about a plurality of channels (S12010).
  • CBR information measured by a vehicle equipped with a V2X communication device or a V2X communication device may be used to acquire CBR information for a plurality of channels.
  • the CBR information may correspond to a CBR value.
  • the CBR information of at least one channel shared by the surrounding vehicle or the surrounding V2X communication device may be used to obtain the CBR information of the plurality of channels.
  • the V2X communication device may acquire CBR information for multiple channels using the CBR information measured in the own vehicle and the CBR information shared from the surrounding vehicles.
  • the V2X communication device may set a CBR threshold (S12020).
  • the CBR threshold may correspond to an average value of CBR values for a plurality of channels, as described above, and the average value may be calculated instantaneously or adaptively.
  • the CBR threshold value may correspond to a corrected average value or may correspond to a weighted average value as in the above-described equations.
  • the CBR threshold may be prioritized. That is, when the CBR threshold is calculated by applying a weight to an average value, the weight may reflect the priority of a service to which transmission data corresponds.
  • the V2X communication device may select a channel candidate group (S12030).
  • the channel candidate group may include a channel whose CBR value is less than or equal to the CBR threshold.
  • the channel candidate group may be determined as described above with reference to FIGS. 6 to 10.
  • the V2X communication device may transmit data on a channel included in the channel candidate group (S12040).
  • the V2X communication device may transmit data on one channel randomly selected among the channels included in the channel candidate group. However, according to the priority, the channel may be selected by considering the CBR value among the channels included in the channel candidate group. In an embodiment, in case of data transmission of a service having a high priority, a channel having the smallest CBR value may be selected from the channel candidate group. In another embodiment, in the case of data transmission of a service having a low priority, a channel having a high CBR value may be selected from the channel candidate group.
  • the priority may be reflected in the weight.
  • the priority of the service may include a low priority, a medium priority, and a high priority.
  • the weight is 1, if the service has a high priority, the weight is set to a value that reduces the CBR average value, and if the service has a low priority, the weight May be set to a value for increasing the CBR average value.
  • the weight may be set to a value for reducing the CBR average value.
  • Data transmission of the V2X communication device may correspond to a multi-hop transmission.
  • the channel operating method for the multi-hop transmission described above may be applied.
  • the number of hopping channels may be determined based on the priority of the service to which the transmission data corresponds.
  • the present invention proposes a channel selection / change method for evenly distributing traffic loads between channels in consideration of fairness between vehicles in the same network.
  • the present invention proposes a channel selection process including an adaptive CBR threshold setting method, a channel candidate group selection method using a CBR threshold, and a final preferred channel line selection method from the channel candidate group.
  • the CBR threshold can be set in various ways.
  • the CBR threshold may be updated or set using average CBR information for multi-channel CBR values measured every particular time (eg, every 1 second / 2 seconds).
  • the CBR threshold may be set to a fixed value.
  • the weighted average CBR may be set as the CBR threshold by considering the priority of the service in addition to the average CBR information for the multi-channel CBR value measured every specific time.
  • the present invention may increase the probability of allocating a channel having a low CBR state as the priority of the service increases, and increase the probability of allocating a channel having a relatively high CBR state when the service priority is low. .
  • the present invention may select a channel from a larger number of channel candidate groups as the priority of the service is higher, and select a channel from a relatively small channel candidate group when the priority of the service is low. That is, the number of channel candidate groups may be determined in consideration of the priority of the service.
  • the present invention may determine a channel candidate group using a higher CBR threshold as the priority of the service is higher, and determine a channel candidate group using a relatively low CBR threshold when the priority of the service is low.
  • a channel having a CBR value lower than the CBR threshold is classified into a channel candidate group, and the present invention may randomly select one channel as a final channel or a preference channel from the channel candidate group.
  • the present invention proposes a channel candidate selection technique and an arbitrary channel selection technique in order to minimize the effect of using inaccurate CBR information.
  • the present invention proposes a method for selecting a channel candidate group in consideration of service priority and a weighted average CBR threshold setting method using user priority order used in enhanced distributed channel access (EDCA).
  • the four user priorities (BackGround (AC_BK), Best Effort (AC_BE), Video (AC_VI), Voice (AC_VO)) may be set and applied respectively.
  • the present invention proposes a method for effectively operating channel selection / change when providing a service using multi-hop communication.
  • the present invention can limit the number of channels that can be hopped between channels in consideration of service priority.
  • a channel applied once in a multi-hop operation can be restricted from being used again for a predetermined period.
  • a channel selection process for multi-hop operation is initially performed, and a channel change process may not be allowed during hopping.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments according to 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), FPGAs ( 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
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the present invention is used in the field of vehicle communications.

Landscapes

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

Abstract

V2X 통신 장치의 다중 채널 전송 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치의 다중 채널 전송 방법은, 복수의 채널 각각에 대한 CBR 값들을 획득하는 단계; 상기 CBR 값들에 기초하여 CBR 임계값을 설정하는 단계; 상기 CBR 임계값에 기초하여 채널 후보군을 선정하는 단계; 및 상기 채널 후보군에 포함된 채널로 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

V2X 통신 장치 및 그의 다중 채널 전송 방법
본 발명은 V2X 통신을 위한 장치 및 다중 채널 전송 방법에 대한 것으로, 특히, 다중 채널 환경에서 데이터를 전송할 채널을 선택 후, 선택된 채널을 사용하여 데이터를 전송하는 다중 채널 전송 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. 연결성은 유럽 ITS-G5, 미국 WAVE, NR(New Radio)와 같은 다양한 V2X 통신 기술을 사용하여 구현될 수 있다. NR은 LTE-V2X, 5G-V2X와 같은 셀룰러 V2X를 포함하는 향후 개발되는 새로운 차량간 통신 기술을 포함할 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, 멀티 채널 환경에서 V2X 통신 장치는 데이터를 전송할 채널을 선정해야 하는데, 레이턴시가 치명적인 V2X 통신의 특성 상 채널 부하가 적도록 채널을 선정하는 것은 매우 중요한 문제이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치의 다중 채널 전송 방법은, 복수의 채널 각각에 대한 CBR 값들을 획득하는 단계; 상기 CBR 값들에 기초하여 CBR 임계값을 설정하는 단계; 상기 CBR 임계값에 기초하여 채널 후보군을 선정하는 단계; 및 상기 채널 후보군에 포함된 채널로 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치의 다중 채널 전송 방법에 있어서, 상기 CBR 임계값은 상기 복수 채널 각각에 대한 상기 CBR 값들의 평균값에 해당하며, 상기 평균값은 순시적으로 도는 적응적으로 산출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치의 다중 채널 전송 방법에 있어서, 상기 채널 후보군은 채널의 CBR 값이 상기 CBR 임계값보다 작거나 같은 채널들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치의 다중 채널 전송 방법에 있어서, 상기 CBR 임계값은 상기 CBR 평균값에 가중치가 적용되며, 상기 가중치는 상기 전송 데이터가 해당되는 서비스의 우선순위를 반영할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치의 다중 채널 전송 방법에 있어서, 상기 서비스의 우선순위는 낮은 우선순위, 중간 우선순위, 높은 우선순위를 포함하고, 상기 서비스가 상기 중간 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 1이 되고, 상기 서비스가 상기 높은 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 상기 CBR 평균값을 저감하는 값으로 설정되고, 상기 서비스가 상기 낮은 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 상기 CBR 평균값을 증가시키는 값으로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치의 다중 채널 전송 방법에 있어서, 상기 서비스의 우선순위는 낮은 우선순위, 중간 우선순위, 높은 우선순위를 포함하고, 상기 서비스가 상기 중간 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 1이 되고, 상기 서비스가 상기 높은 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 상기 CBR 평균값을 증가시키는 값으로 설정되고, 상기 서비스가 상기 낮은 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 상기 CBR 평균값을 저감하는 값으로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치의 다중 채널 전송 방법에 있어서, 상기 데이터를 다중-홉 전송하는 경우, 호핑 채널의 수는 상기 전송 데이터가 해당되는 서비스의 우선순위에 기초하여 결정될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치는, 데이터를 저장하는 메모리; 무선 신호를 송수신하는 RF 유닛; 및 상기 메모리 및 상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 복수의 채널 각각에 대한 CBR 값들을 획득하고, 상기 CBR 값들에 기초하여 CBR 임계값을 설정하고, 상기 CBR 임계값에 기초하여 채널 후보군을 선정하고, 및 상기 채널 후보군에 포함된 채널로 데이터를 전송할 수 있다.
본 발명에 따르면, CBR 값에 기초하여 데이터 전송 채널이 결정되므로, 특히 채널이 기결정되지 않은 서비스에 대한 데이터 전송 시 채널 부하를 분산시킬 수 있다. CBR 값은 순시적으로 산출되어, 전송 시점의 채널 부하 분산이 최적화될 수 있다. CBR 값은 적응적으로 산출되어, 데이터 전송 시점 외 다른 시점의 채널 사용을 고려할 수 있다. CBR 임계값 산출에 가중치가 적용되어, 시스템 필요에 따른 전송 채널 후보가 결정될 수 있다.
채널 결정에 있어, 서비스 우선순위가 고려될 수 있다. 본 발명에 따르면, 우선순위가 CBR 임계값에 반영되므로, 우선순위가 높은 서비스가 더 효과적으로 전송될 수 있다. 우선순위가 높은 서비스의 데이터가 CBR 값이 낮은 채널들을 통해 전송될 수도 있다. 또한, 우선순위가 높은 서비스의 데이터가 더 많은 채널들 중에서 선택되어 전송될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따르면 다중-홉 전송에 있어 채널 선정이 효과적으로 수행될 수 있다.
전체적으로, 본 발명에 따르면 데이터 전송 시 채널/리소스를 효율적으로 사용할 수 있고, 데이터 전송 시 레이턴시를 감소시킬 수 있다.
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 실시예에 따른 채널 선정을 위한 레이어간 동작 구조를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서비스 우선순위를 고려한 채널 후보군 간의 관계를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 중간 우선순위 서비스에 대한 채널 후보군 선정 방법을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 높은 우선순위 서비스에 대한 채널 후보군 선정 방법을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 낮은 우선순위 서비스에 대한 채널 후보군 선정 방법을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 서비스 우선순위를 고려한 채널 후보군 간의 관계를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치의 다중 채널 전송 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 멀티 채널 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 대안 참조 SCH(alternate reference SCH)에서 SAM을 통해 제공될 수도 있다.
다양한 V2X 서비스 제공 및 V2X 트래픽 로드(load) 분산을 위해 복수의 채널을 이용하는 다중 채널 운용(MCO; Multi-Channel Operatoin) 방법의 설계가 진행되고 있다. 다중 채널 운용에 있어서, 각 채널의 트래픽 로드, 각 채널의 품질, 제공되는 서비스 타입 및 우선 순위를 고려한 채널 선정(selection), 채널 관리(management), 및 채널 운용(operation)에 대한 방법이 중요하다. 다중 채널을 사용한 단일/다중 홉 통신 운용에 있어서, 채널 선정/변경이 요구되는 다양한 시나리오가 예상될 수 있다. 채널 선정/변경은 차량이나 RSU(Road Side Unit)에서 수행될 수 있다.
임의의 안전(safety)/비-안전(non-safety) 서비스 또는 향후 새롭게 제공되는 안전/비안전 서비스 제공을 위한 채널이 사전에 정의되어 있지 않거나 할당되지 않을 수 있다. 특정 안전/비-안전 서비스 제공을 위해 기정의된 채널이 공간/지역/시간(space/region/time)에 대해 사용되지 않거나 사용 효율이 낮을 수 있다. 이 경우 해당 채널에서 정의되지 않은 다른 안전/비안전 서비스 제공을 허용함으로써 자원 사용 효율을 증가시킬 수 있다. 사전에 정의되지 않은 채널에서 제공되는 비-안전 서비스에 대해, 사전에 사용이 정의된 우선 순위가 높은 안전 서비스 제공이 증가되는 경우, 비-안전 서비스 제공은 다른 채널로 변경될 수 있다. 변경되는 채널은, 사전에 정의되지 않은 서비스 제공을 허용하는 채널일 수 있다.
특정 안전/비-안전 서비스 제공을 위해 할당되어 사용되는 채널에 대해, 공간/지역/시간 등에 따라 서비스 만족도(QoS, Quality of Service)가 낮거나, 서비스 만족도가 만족되지 못할 수 있다. QoS 만족도는 혼잡 레벨(congestion level), 트래픽 로드(traffic load)에 따른 지연, 인접 채널 간섭(inter-channel interference), 동일 채널 간섭(co-channel interference) 정도에 따라 결정될 수 있다. 채널 변경 또는 새로운 채널 선정에 의해, 해당 서비스에 대한 QoS 만족도가 증가될 수 있다. 사전에 정의되지 않은 채널에서 제공되는 비-안전 서비스에 대해, 사전에 사용이 정의된 우선순위가 높은 안전 서비스 제공이 증가될 수 있다. 이 경우, 비-안전 서비스 제공이 다른 채널로 변경될 수 있다. 변경되는 채널은 사전에 정의되지 않은 서비스 제공을 허용하는 채널이 될 수 있다.
이하에서는, 채널 선정/변경 방법 설계에 있어 고려될 수 있는 항목을 기술한다. 채널 선정/변경은 차량 또는 RSU에서 수행될 수 있다.
채널 선정/변경시 다중 채널 정보가 요구될 수 있다. CBR(Channel Busy Ratio) 정보가 요구될 수 있다. CBR 정보는 채널의 점유(busy) 구간 대 관찰 구간 비율로 정의되는 트래픽 로드 상태 정보이다. CBR 정보는 동일 네트워크 내의 차량들에 대한 채널 점유 상태를 판단하는데 사용될 수 있다. CBR(Channel Busy Ratio) 정보는 해당 채널이 사용중(busy)인 시간의 부분(fraction)을 나타내는 0이상 1이하의 시간-의존(time-dependent) 값을 나타낼 수 있다. 채널사용 가능 여부를 판단하기 위한 CBR 임계치는 서비스의 우선 순위를 고려하여 정의될 수 있다.
다중 채널 정보 획득 방안이 고려될 수 있다. 다중 수신기(예를 들면, 단일 송신기+다중 수신기, 다중 송신기+다중 수신기)가 사용될 수 있다. 다중 수신기를 통해, 다중 채널에 대한 CBR 정보가 획득될 수 있다. V2X 통신 장치는 일정 시간 구간 동안 다중 채널을 스캐닝함을써 각 채널에 대한 CBR 정보를 획득할 수 있다. 다중 채널 정보는 주변 차량간의 상호 협력 통신을 통해 획득될 수도 있다. 즉, 자신 차량에서 측정된 채널 정보와 주변 차량에서 측정 및 공유된 채널 정보를 사용하여 다중 채널에 대한 CBR 정보가 획득될 수 있다.
채널 선정에 있어, 서비스 우선 순위가 고려될 수 있다.
다중 홉 통신을 통한 서비스 제공 시 채널 선정 및 변경 방안이 필요하다. 다중 홉 통신 운용 시(예를 들면, ITS-G5 시스템의 지오네트워킹(GeoNetworking) 프로토콜), 공간/지역/시간 등에 따라서 서비스 QoS 만족도가 낮거나 만족되지 못할 수 있다.
채널 선정 /변경 시 대기 모드 운용이 고려될 수 있다. 고출력 전송이 요구되는 경우, V2X 통신 장치는 인접/동일 채널 간섭 등의 문제점이 최소화될 수 있는 유효 채널이 발견될 때까지 대기할 수 있다.
채널 선정/변경 주기 설정 방안이 고려될 수 있다. 주기적 방법으로서, 주기적으로 획득된 CBR 정보를 사용하여 채널 선정/변경 동작이 수행될 수 있다. 고정적 방법으로서, 서비스가 제공되는 초기 시점에 획득된 CBR 정보를 사용하여 채널 선정/변경 동작이 수행되고, 그 후에는 채널 선정/변경 동작이 수행되지 않을 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른, 동일 네트워크 내 V2X 시스템에서 다중 채널에 대한 CBR 정보를 사용하여 CBR 임계치를 적응적으로 설정하는 방법 및 설정된 CBR 임계치를 사용하여 채널 선정/변경 방법을 설명한다. 또한, 다중 채널 CBR에 대한 평균 CBR을 채널 후보 선정을 위한 CBR 임계치로 설정하고, 이 후 채널 후보로부터 임의의 채널을 랜덤하게 선정하는 방법에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 채널 선정을 위한 레이어간 동작 구조를 나타낸다.
매니지먼트 엔터티(Management; 5010)는 CBR 정보를 계산 및 획득하여, 채널을 선정하고, 산출된 채널 정보를 외부로 전송할 수 있다. 메트릭 분석(Metric Evaluation) 블록(5030)은 CBR_I 및 CRB_G를 사용하여 CBR_E를 산출할 수 있다. 채널 선정(Channel Selection) 블록(5020)은 메트릭 분석 결과에 기초하여 채널을 선정할 수 있다. 메트릭 분석 블록(5030)은 매니지먼트 엔터티(5010)에 속할 수 있다. 메트릭 분석 블록(5030)은 자기 차량으로부터 측정된 채널 정보 CBR_I와 주변차량으로부처 수집된 채널 정보 CBR_g를 사용함으로써 채널 상태를 추정 및 평가할 수 있다. 실시예로서, 메트릭 분석 블록(5030)은 평균을 사용한 CBR 추정, 적응형 알고리즘을 사용한 CBR 추정, 최소-최대(Min-Max) 알고리즘을 사용한 CBR 추정 등의 방법을 사용하여 CBR을 획득할 수 있다.
도 5에서 도시한 각 블록에 대한 동작 및 관련 파라미터 설명은 아래와 같다.
CBR_I(local CBR): 자가 차량에서 측정된 CBR 정보
CBR_g(Global CBR): 주변 차량에서 측정되어 공유된 CBR 정보
CBR_e(estimated CBR): CBR_I 및 CBR_g를 사용하여 산출된 추정 CBR 정보
인접 링크 정보(Neighbor's link information): 인접 링크 정보는 주변 차량에서 측정된 CBR 정보이다. 인접 링크 정보는 네트워크/트랜스포트 레이어의 네트워크 헤더를 통해 공유될 수 있다.
링크 모니터링 블록(Link Monitoring; 5040): 링크 모니터링 블록은 액세스 레이어에 속할 수 있다. 링크 모니터링 블록은 임의의 추정 윈도우 구간 동안 해당 채널을 사용하여 제공되는 데이터 트래픽(data traffic) 또는 비코닝 트래픽(beaconing traffic)을 관찰할 수 있다.
링크 측정 블록(Link Measurement; 5050): 링크 측정 블록은 액세스 레이어에 속할 수 있다. 링크 측정 블록은 링크 모니터링 동안 수신된 패킷으로 부터 채널 상태를 파악할 수 있는 타임 스탬프 정보, 시퀀스 넘버 정보를 획득하거나, CBR, RSSI(Received Signal Strength Indication) 정보를 측정할 수 있다.
도 5에 도시된 블록들의 동작은 V2X 통신 장치의 프로세서에 의해 수행될 수도 있다.
이하에서는 다중 채널을 사용하는 단일/다중 홉 V2X 통신의 채널 선정 프로세스에 대해 설명한다. 본 발명은 채널간 트래픽 로드를 가능한 균등하게(even) 분산시키면서 혼잡(congestion) 확률을 낮출 수 있는 채널 선정 방법을 제안한다. 본 발명에 있어서, CBR 정보 업데이트 및 CBR 밸런싱(balancing) 작업은 주기적으로 및/또는 지속적으로 수행될 수 있다. CBR 정보는 다중 수신 안테나를 사용하여 측정되거나, 주변 차량으로부터 공유된 정보를 사용하여 획득될 수 있다. 채널 후보군 선정에 요구되는 CBR 임계치는 다중 채널 CBR에 대한 평균 CBR로 계산될 수 있으며, 지속적으로 업데이트될 수 있다. 이하에서는 다중 채널 CBR 정보를 사용하여 CBR 임계치를 설정하고(단계-1), 설정된 임계치를 사용하여 채널 후보군을 설정하고(단계-2), 채널 후보군으로부터 최종 채널을 선정하는(단계03), 채널 선정 방법에 대해 설명한다.
<단계-1> 다중 채널 CBR 정보를 사용한 평균 CBR 계산 및 채널 후보군 선정을 위한 적응적 CBR 임계치 설정
CBR 임계치 설정에 필요한 다중 채널에 대한 평균 CBR 값은 아래와 같이 매 특정 시간마다 순시적으로 산출되거나, 순시적으로 계산된 CBR 값을 이용한 적응적 알고리즘을 통해 산출될 수 있다.
순시적으로 계산되는 평균 CBR(average CBR calculated instantaneously)은 아래 수학식 1과 같이 산출될 수 있다.
Figure PCTKR2018006613-appb-M000001
수학식 1에서, N은 유효한 채널 개수를 나타낸다. CBRi(n)은 i번째(ith) 채널에서 n번째(nth) 타임 슬롯 동안 측정된 CBR 값을 나타낸다. 타임 슬롯은 채널 모니터링을 위한 윈도우 구간을 나타낸다. CBRi(n)은 순시적으로 계산될 수 있다. 또한, CBRi(n)은 이전 타임 슬롯에서 산출된 CBR 정보(예를 들면, ..., CBRi(n-2), CBRi(n-1)를 사용하여 계산될 수도 있다.
적응형 알고리즘을 적용하여 계산되는 평균 CBR(average CBR using adaptive algorithm)은 아래 수학식 2와 같이 산출될 수 있다.
Figure PCTKR2018006613-appb-M000002
수학식 2에서, α(0<α≤1)는 적응형 알고리즘의 망각/포게팅(forgetting) 인자를 나타낸다. 적응형 알고리즘을 적용하여 계산된 평균 CBR은 순시적으로 계산된 평균 CBR 값(CBR(n))을 사용하여 주기적으로 업데이트될 수 있다.
보정된 평균 CBR(average CBR compensated)은 아래 수학식 3의 두 수학식 중 적어도 하나와 같이 산출될 수 있다.
Figure PCTKR2018006613-appb-M000003
수학식 3에서, ΔCBR은 부정확할 수 있는 CBR값(
Figure PCTKR2018006613-appb-I000001
또는
Figure PCTKR2018006613-appb-I000002
)을 보정하기 위한 CBR 마진을 나타낸다.
<단계-2>
Figure PCTKR2018006613-appb-I000003
(또는
Figure PCTKR2018006613-appb-I000004
, 또는
Figure PCTKR2018006613-appb-I000005
)보다 작거나 같은 CBR 정보를 갖는 채널들을 채널 후보군으로 선정
채널 후보군은 아래 수학식 4와 같이 선정될 수 있다.
Figure PCTKR2018006613-appb-M000004
수학식 4에서, CanCH는 N개의 유효 채널에서 임계치 CBRi(n)보다 작거나 같은 CBR 값을 갖는 채널 후보군을 나타낸다. 채널 후보군은 서비스 우선 순위를 고려하지 않고 선정될 수 있다. 서비스 우선순위를 고려한 채널 후보군 선정 방법은 후술한다.
<단계-3> 채널 후보군으로부터 랜덤하게 임의의 하나의 채널을 선정
트래픽 로드를 분산시키기 위해 채널 후보군으로부터 랜덤하게 하나의 채널이 선정될 수 있다.
채널 선정 요구가 주기적으로 또는 동적으로 발생할 수 있다. 이런 경우, 적용 채널 변경, 채널 핸드 오프, 채널 데이터 오프로딩 등의 동작이 수행될 수 있다. 채널 선정이 채널 사용 초기에만 요구되는 경우, 채널 변경, 채널 핸드오프, 채널 오프로딩 등의 동작은 수행되지 않을 수 있다. 단계-3에서 최종 선정된 채널에 대한 측정 CBR 값(CBRi(n))이 지속적으로 CBR 임계치보다 작거나 같은 경우, 채널 변경 동작은 발생하지 않을 수 있다. 다만 상위 레이어에서 변경이 요구되는 경우 채널 변경 동작이 발생할 수 있다.
이하에서는 상술한 채널 선정 방법에서, 다중 채널에 대한 평균 CBR 값에 서비스 우선순위를 고려하여 CBR 임계치를 적응적으로 업데이트하고, 이렇게 설정된 CBR 임계치를 사용하여 채널 후보군을 선정하는 방법에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서비스 우선순위를 고려한 채널 후보군 간의 관계를 나타낸다.
도 6은 CBR 임계치를 설정하는데 있어서 낮은 우선순위 서비스 제공을 위해 선정되는 채널 후보군이 높은 우선순위 서비스 제공을 위해 선정되는 채널 후보군을 포함하는 개념을 나타낸다. 도 6에서 A 채널 후보군은 B 채널 후보군과 비교하여 낮은 CBR 값을 갖는다. 상술한 채널 선정 방법의 경우, 낮은 CBR 값을 갖는 채널이 높은 우선순위 서비스 제공에 사용될 확률을 높이고, 높은 CBR 값을 갖는 채널이 채널이 낮은 우선순위 서비스 제공외 사용될 확률을 높이는 특징을 갖는다. 이하에서는 서비스 우선 순위를 높은 우선순위, 중간 우선순위, 낮은 우선순위로 구분하여 채널 후보군을 선정하는 방법에 대해 기술한다.
중간 우선순위 서비스에 대한 채널 후보군 선정 방법은, 아래 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018006613-appb-M000005
수학식 5에서, β는 우선순위를 고려한 가중치(weight value)를 나타낸다. CBR 임계치(
Figure PCTKR2018006613-appb-I000006
은
Figure PCTKR2018006613-appb-I000007
또는
Figure PCTKR2018006613-appb-I000008
로 대체될 수 있다.)
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 중간 우선순위 서비스에 대한 채널 후보군 선정 방법을 나타낸다.
도 7에서, CBR 임계치는 순시적으로 계산된 평균 CBR인 것으로 가정된다. CBR 임계치는 0.4(=(0.2+0.4+0.4+0.6+0.5+0.3)/6)로 계산된다. 도 7에서, CBR 임계치보다 작거나 같은 CBR 값을 갖는 채널 후보군은 f0, f1, f2, f5의 4개의 채널을 포함한다(CanCH={f0, f1, f2, f5}).
높은 우선순위 서비스에 대한 채널 후보군 선정 방법은, 아래 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018006613-appb-M000006
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 높은 우선순위 서비스에 대한 채널 후보군 선정 방법을 나타낸다.
도 8에서, CBR 임계치로 가중치가 적용된 평균 CBR이 사용된다. CBR 임계치는 가중치 β=0.8인 가정에서, 0.32(0.8×0.4)로 계산된다. 도 8에서, CBR 임계치보다 작거나 같은 CBR 값을 갖는 채널 후보군은 f0, f5의 2개의 채널을 포함한다(CanCH={f0, f5}).
높은 우선순위의 서비스에 대해, 수학식 6의 조건을 만족하는 채널이 없는 경우(CanCH=φ)가 발생할 수 있다. 이 경우 추가적인 채널 선정 방법이 필요할 수 있다.
서비스 전송 전 채널을 선정하는 초기 단계(phase)의 경우로서, 수학식 6의 조건을 만족하는 채널이 없는 경우(CanCH=φ), β=1로 설정될 수 있다. 만약 채널 후보군이 없고(CanCH=φ), CRBi(n)≤x 인 경우, β=1로 설정될 수 있다. x는 임의의 CBR 임계치를 나타낸다.
서비스 전송 중 채널 변경이 요구되는 중간 단계(phase)에서, 일 실시예로서, 수학식 6의 조건을 만족하는 채널이 없는 경우(CanCH=φ), 채널은 변경되지 않을 수 있다. 서비스 전송 중 채널 변경이 요구되는 중간 단계(phase)에서, 다른 일 실시예로서, 수학식 6의 조건을 만족하는 채널이 없는 경우(CanCH=φ), β=1로 설정될 수 있다.
낮은 우선순위 서비스에 대한 채널 후보군 선정 방법은, 아래 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018006613-appb-M000007
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 낮은 우선순위 서비스에 대한 채널 후보군 선정 방법을 나타낸다.
도 9에서, CBR 임계치로 가중치가 적용된 평균 CBR이 사용된다. CBR 임계치는 가중치 β=1.2(=2-0.8)인 가정에서, 0.48(=1.2×0.4)로 계산된다. 도 9에서, CBR 임계치보다 작거나 같은 CBR 값을 갖는 채널 후보군은 f0, f1, f2, f5의 4개의 채널을 포함한다(CanCH={f0,f1,f2,f5}).
도 7 내지 도 9에서 상술한 채널 선정 방법은 낮은 CBR 값을 갖는 채널이 높은 우선순위 서비스에 사용될 확률을 높이고, 높은 CBR 값을 갖는 채널이 낮은 우선순위 서비스에 사용될 확률을 높인다. 가중치 파라미터 β는 고정되어 적용되거나, 상위 계층으로부터 적응적으로 결정될 수 있다. 이때 상위 계층에 의해 결정되는 가중치 파라미터는 네트워크 시그널링을 통해 주변 차량과 공유될 수 있다.
상술한 채널 후보군 선정 방안에 있어서, 가중치 파라미터는 CBR(n)에 곱의 형태로 반영된다. 다만, 아래 수학식 8과 같이 등가적인 합의 형태로 반영될 수도 있다.
Figure PCTKR2018006613-appb-M000008
이하에서는 서비스 우선순위를 고려하는 다른 채널 후보군 선정 방법에 대해 설명한다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 서비스 우선순위를 고려한 채널 후보군 간의 관계를 나타낸다.
도 10은 CBR 임계치를 설정하는데 있어서 높은 우선 순위를 갖는 서비스 제공을 위한 채널 후보 그룹(B)이 낮은 우선순위를 갖는 채널 후보 그룹(A)를 포함하는 개념을 나타낸다. 즉, 도 10의 실시예에서, 본 발명은 채널 후보군을 선정하는데 있어, 높은 우선 순위를 갖는 서비스에게 더 많은 채널 후보군을 할당함으로써 채널 선택 기회를 높인다.
도 10의 채널 후보군 선정 방법을 위해, 중간 우선순위 서비스에 대한 채널 후보군 선정 방법은 수학식 9와 같이 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2018006613-appb-M000009
수학식 5에서, β는 우선순위를 고려한 가중치(weight value)를 나타낸다. CBR 임계치(
Figure PCTKR2018006613-appb-I000009
은
Figure PCTKR2018006613-appb-I000010
또는
Figure PCTKR2018006613-appb-I000011
로 대체될 수 있다.)
도 10의 채널 후보군 선정 방법을 위해, 높은 우선순위 서비스에 대한 채널 후보군 선정 방법은 수학식 10의 실시예와 같이 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2018006613-appb-M000010
도 10의 채널 후보군 선정 방법을 위해, 낮은 우선순위 서비스에 대한 채널 후보군 선정 방법은 수학식 11의 실시예와 같이 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2018006613-appb-M000011
따라서, 도 10의 실시예에서는 우선순위가 높은 서비스가 더 많은 채널을 포함하는 후보군을 갖고, 우선순위가 낮은 서비스가 더 적은 채널을 포함하는 후보군을 가질 수 있다.
이하에서는 서비스 우선순위를 고려한 채널 후보군 선정 방안에 있어서, 가중치 설정 방법에 대해 더 상세히 설명한다.
표 1은 사용자 순위를 고려한 가중치 설정의 예를 나타낸다.
사용자 우선 순위 AC (ACcess Category) Weighting value(β)
1, 2 BackGround (AC_BK) β, 예) β=2-0.8=1.2
0, 3 Best Effort (CA_BE) β, 예) β=2
4, 5 Video (AC_VI) β, 예) β=2
6, 7 Voice (AC_VO) β, 예) β=0.8
가중치는 IEEE 802.11p/ITS-G5 시스템의 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 운용에서 정의된 8가지 서비스 전송 우선순위를 고려하여 설정될 수 있다. 표 1은 도 6의 실시예에 기술된 채널 선정 방안을 가정한 가중치 설정의 실시예를 나타낸다. 표 1에서 EDCA에서 높은 우선순위를 가진 트래픽은 낮은 우선순위를 가진 트래픽보다 전송될 기회를 더 많이 갖는다. 평균적으로, 높은 우선순위 트래픽을 갖는 차량은 패킷을 전송하기 전에 낮은 우선순위 트래픽을 갖고 있는 차량보다 덜 기다린다. 이는 높은 우선순위 트래픽에 대해 더 짧은 CW(Contention Window)와 더 짧은 프래임간 공간 중재(AIFS, arbitration inter-frame space)가 할당되기 때문이다. 또한, EDCA는 전송 기회(TXOP, Transmit Opportunity)라고 부르는 기간 동안 V2X 통신 장치가 채널을 경쟁없이 점유하고 사용할 수 있도록 한다. 즉, TXOP의 최대 기간을 넘지 않는 한도에서 정해진 TXOP 동안 V2X 통신 장치는 가능한 많은 패킷을 전송할 수 있다. 만약 프레임이 너무 길어서 한번의 TXOP로 전송할 수 없는 경우, V2X 통신 장치는 프레임을 분할하여 전송할 수 있다.
표 1의 실시예에서, 우선순위가 1,2인 경우에는 우선순위가 6,7인 경우에 비교해서 높은 가중치가 설정된다. 따라서, 낮은 우선순위의 서비스에 대해 사용되는 CBR 임계치는 높은 우선순위의 서비스에 대해 사용되는 CBR 임계치보다 큰 값을 갖는다. 결과적으로 낮은 우선순위 서비스 제공을 위해 선정되는 채널 후보군은 높은 우선순위 서비스 제공을 위해 선정되는 채널 후보군을 포함할 수 있다. 표 1의 실시예에서, 사용자 우선순위 0,3의 경우 및 4,5인 경우는 가중치가 1로 설정된다. 즉, 가중치는 채널간 트래픽 로드(부하)가 가능한 균일하게 분산될 수 있도록 설정된다. 표 1에 대해, 사용자 우선순위를 고려한 가중치 설정의 다양한 실시예가 고려될 수 있다.
표 2는 도 10의 실시예에 기술된 채널 선정 방안을 가정한 가중치 설정의 실시예를 나타낸다.
사용자 우선 순위 AC (ACcess Category) Weighting value(β)
1, 2 BackGround (AC_BK) β, 예) β=0.8
0, 3 Best Effort (CA_BE) β, 예) β=2
4, 5 Video (AC_VI) β, 예) β=2
6, 7 Voice (AC_VO) β, 예) β=2-0.8=1.2
표 2에서, 우선순위가 6,7인 경우에는 우선순위가 1,2인 경우에 비교하여 낮은 가중치가 설정된다. 따라서 낮은 우선순위의 서비스에 대해 사용되는 CBR 임계치는 높은 우선순위의 서비스에 대해 사용되는 CBR 임계치보다 작은 값을 갖는다. 결과적으로 높은 우선순이 서비스 제공을 위해 선정되는 채널 후보군이 낮은 우선순위 서비스 제공을 위해 선정되는 채널 후보군을 포함할 수 있다. 표 2의 실시예에서, 사용자 우선순위 0,3의 경우 및 4,5인 경우는 가중치가 1로 설정된다. 즉, 가중치는 채널간 트래픽 로드(부하)가 가능한 균일하게 분산될 수 있도록 설정된다. 표 2에 대해, 사용자 우선순위를 고려한 가중치 설정의 다양한 실시예가 고려될 수 있다.
이하에서는 다양한 멀티-홉 통신을 사용하는 서비스 제공에 있어서, 상술한 채널 선정/변경 방법에 대한 추가적인 기술 구성에 대해 설명한다. 멀티-홉 통신은 차량간 다중-홉, RSU간 다중 홉, 차량과 RSU간 다중 홉 등으로 구현될 수 있다.
1) 서비스 우선순위를 고려하여, 채널간 호핑가능한 채널의 개수가 제한될 수 있다. 실시예로서, 서비스 우선순위가 높을수록 호핑 가능한 유효 채널의 개수가 증가되어, 채널 선택/변경의 기회가 확장될 수 있다. 즉, 상술한 채널 선정 방법에서와 같이 서비스 우선순위가 높을 수록 채널 후보군의 채널 수가 증가될 수 있다. 다른 실시예로서, 서비스 우선순위가 높을수록 호핑 가능한 유효 채널의 개수가 감소될 수 있다. 따라서 더 적은 수의 더 좋은 채널을 통해 신속하게 데이터가 전달될 수 있다. 상술한 채널 선정 방법에서와 같이 서비스 우선순위가 높을 수록 채널 후보군의 채널 수가 감소될 수 있다.
2) n-홉마다 채널 변경 여부가 판단되거나 채널 변경이 허용될 수 있다. 매 홉마다 채널 변경이 허용되는 경우, 채널 변경에 따른 레이턴시(latency)가 증가될 수 있다. 따라서 n-홉마다 채널 변경을 허용함으로써, 레이턴시를 감소시킬 수 있다. 실시예로서, n=2인 경우, 2홉마다 채널 변경 여부가 판단될 수 있다. 그리고 채널 변경 요구 조건이 만족되면, 채널이 변경될 수 있다.
3) 다중 홉 운용 시 한번 적용된 채널은 일정 주기 동안 다시 사용이 제한될 수 있다. 이 방법은 다중 홉 서비스가 특정 채널에 한정되어 제공되는 문제점을 최소화한다. 실시예로서, 채널 후보군 중 다중 홉 서비스 제공을 위해 임으로 선정된 채널은, 다른 후보 채널에서 다중 홉 서비스가 제공되기 전에는 선택되지 않을 수 있다. 즉 선택된 채널 후보군{f0, f1, f3, f4} 중 f0 채널이 다중 홉 서비스 제공을 위해 사용된 경우, 다음 다중 홉 버시스 제공을 위한 채널 후보군은 f0 채널이 제외될 수 있다. 모든 채널 후보군 중에서 다중 홉 서비스가 제공되면, 다시 채널 후보군을 선정하여 임의의 채널을 선정하는 프로세스가 수행될 수 있다.
4) 다중 홉 운용을 위한 채널 선정 과정은 채널 호핑 동작의 초기에만 수행되고, 호핑 도중에는 채널 변경이 허용되지 않을 수 있다. 홉마다 채널 변경이 허용되는 경우, 채널 변경 간 레이턴시 증가 등 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 다중 홉 기반 서비스 요청이 발생한 경우, V2X 통신 장치는 다중-홉 동작 초기에 한번만 채널 선정을 수행하고, 다중 홉 통신은 선정된 채널에서만 수행될 수 있다.
5) 상술한 방법들 중 방법 1)과 방법2가 혼합되어 다중 홉 통신이 운용될 수 있다. 서비스 우선순위를 고려하여 채널 간 호핑할 수 있는 채널 개수가 제한되고, 이 때 채널 여부 판단 및 채널 변경 허용은 매 n-홉마다 수행될 수 있다. 또한, 상술한 방법들 중 방법 1과 방법 3이 혼합되어 다중 홉 통신이 운용될 수 있다. 서비스 우선순위를 고려하여 채널간 호핑할 수 있는 채널 개수가 제한될 수 있다. 그리고 한번 적용된 채널은 일정 주기동안 재사용이 제한될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치를 나타낸다.
도 11에서, V2X 통신 장치(11000)는 통신 유닛(11010), 프로세서(11020) 및 메모리(11030)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(11010)은 프로세서(11020)와 연결되어 무선 신호 또는 유선 신호를 송신/수신할 수 있다. 통신 유닛(11010)은 프로세서(11020)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(11020)는 통신 유닛(11010)과 연결되어 ITS 시스템 또는 WAVE 시스템에 따른 레이어들의 동작을 구현할 수 있다. 프로세서(11020)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(11000)의 동작을 구현하는 모듈, 데이터, 프로그램 또는 소프트웨어 중 적어도 하나가 메모리(11030)에 저장되고, 프로세서(11020)에 의하여 실행될 수 있다.
메모리(11030)는 프로세서(11020)와 연결되어, 프로세서(11020)를 구동하기 위한 다양한 데이터/정보를 저장한다. 메모리(11030)는 프로세서(11020)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(11020)의 외부에 설치되어 프로세서(11020)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 11의 V2X 통신 장치(11000)의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 함께 적용되도록 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 통신 유닛은 적어도 2개의 트랜스시버를 포함할 수도 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 12는 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치의 다중 채널 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
V2X 통신 장치는 복수의 채널에 대한 CBR 정보를 획득할 수 있다(S12010).
V2X 통신 장치 또는 V2X 통신 장치가 탑재된 차량이 측정한 CBR 정보가, 복수의 채널에 대한 CBR 정보 획득에 사용될 수 있다. CBR 정보는 CBR 값에 해당할 수 있다. 또한, 주변 차량 또는 주변 V2X 통신 장치에 의해 공유된 적어도 하나의 채널에 대한 CBR 정보가, 복수의 채널에 대한 CBR 정보 획득에 사용될 수 있다. V2X 통신 장치는 자기 차량에서 측정된 CBR 정보와 주변 차량으로부터 공유된 CBR 정보를 사용하여, 다중 채널에 대한 CBR 정보를 획득할 수 있다.
V2X 통신 장치는 CBR 임계값을 설정할 수 있다(S12020).
CBR 임계값은, 상술한 수학식들과 같이, 복수 채널에 대한 CBR 값들의 평균값에 해당할 수 있고, 평균 값은 순시적으로 또는 적응적으로 산출될 수 있다. CBR 임계값은, 상술한 수학식들과 같이, 보정된 평균값에 해당하거나, 가중치가 적용된 평균값에 해당할 수 있다. CBR 임계값은 우선순위가 반영될 수도 있다. 즉, CBR 임계값이 평균값에 가중치가 적용되어 산출되는 경우, 가중치는 전송 데이터가 해당되는 서비스의 우선순위를 반영할 수 있다.
V2X 통신 장치는 채널 후보군을 선정할 수 있다(S12030).
채널 후보군은 채널의 CBR 값이 CBR 임계값보다 작거나 같은 채널을 포함할 수 있다. 채널 후보군은 도 6 내지 도 10과 관련하여 상술한 바와 같이 결정될 수 있다.
V2X 통신 장치는 채널 후보군에 포함된 채널로 데이터를 전송할 수 있다(S12040).
V2X 통신 장치는 채널 후보군에 포함된 채널 중 랜덤하게 선정된 하나의 채널로 데이터를 전송할 수 있다. 다만, 우선순위에 따라서, 채널 후보군에 포함된 채널 중에서도 CBR 값이 고려되어 채널이 선정될 수 있다. 실시예로서, 우선순위가 높은 서비스의 데이터 전송의 경우, 채널 후보군에서 CBR 값이 가장 작은 채널이 선정될 수 있다. 다른 실시예로서, 우선순위가 낮은 서비스의 데이터 전송의 경우, 채널 후보군에서 CBR 값이 높은 채널이 선정될 수도 있다.
CBR 임계치 결정에 있어서, 우선순위가 가중치에 반영될 수 있다. 서비스의 우선순위는 낮은 우선순위, 중간 우선순위, 높은 우선순위를 포함할 수 있다. 실시예로서, 서비스가 중간 우선순위를 갖는 경우, 가중치는 1이 되고, 서비스가 높은 우선순위를 갖는 경우, 가중치는 CBR 평균값을 저감하는 값으로 설정되고, 서비스가 낮은 우선순위를 갖는 경우, 가중치는 CBR 평균값을 증가시키는 값으로 설정될 수 있다. 또한, 다른 실시예로서, 서비스가 중간 우선순위를 갖는 경우, 가중치는 1이 되고, 서비스가 높은 우선순위를 갖는 경우, 가중치는 CBR 평균값을 증가시키는 값으로 설정되고, 서비스가 낮은 우선순위를 갖는 경우, 가중치는 CBR 평균값을 저감하는 값으로 설정될 수 있다.
V2X 통신 장치의 데이터 전송이 멀티-홉 전송에 해당할 수 있다. 이 경우 상술한 멀티홉 전송에 대한 채널 운용 방법이 적용될 수 있다. 예를 들면, 호핑 채널의 수는 전송 데이터가 해당되는 서비스의 우선 순위에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명은 동일 네트워크 내의 차량 간 공정성(fairness)을 고려하여 채널간 트래픽 로드(traffic load)를 균등하게(even) 분포시키는 채널 선정/변경 방법을 제안한다. 본 발명은 적응형 CBR 임계치 설정 방법, CBR 임계치를 사용한 채널 후보군 선정 방법, 채널 후보군으로부터 최종 선호 채널 선종 방법을 포함하는, 채널 선택 프로세스를 제안한다.
CBR 임계치는 다양한 방법으로 설정될 수 있다. 실시예로서, 매 특정 시간(예를 들면, 매 1초/2초) 마다 측정되는 다중 채널 CBR값들에 대한 평균 CBR 정보를 사용하여, CBR 임계치가 업데이트 또는 설정될 수 있다. CBR 임계치는 고정된 값으로 설정될 수도 있다. 본 발명은, 매 특정 시간마다 측정되는 다중 채널 CBR 값에 대한 평균 CBR 정보에 추가로 서비스의 우선 순위를 고려함으로써 가중된 평균 CBR을 CBR 임계치로 설정할 수 있다. 실시예로서, 본 발명은 서비스의 우선순위가 높을수록 낮은 CBR 상태를 가지는 채널을 할당하는 확률을 높이며, 서비스의 우선순위가 낮은 경우 상대적으로 높은 CBR 상태를 가지는 채널을 할당하는 확률을 높일 수 있다. 다른 실시예로서, 본 발명은 서비스의 우선순위가 높을수록 많은 채널 후보군에서 채널을 선택하고, 서비스의 우선순위가 낮은 경우 상대적으로 적은 채널 후보군에서 채널을 선택할 수 있다. 즉 서비스의 우선순위를 고려하여 채널 후보군 개수가 결정될 수 있다. 실시예로써, 본 발명은 서비스의 우선순위가 높을수록 높은 CBR 임계치를 사용하여 채널 후보군을 결정하고, 서비스의 우선순위가 낮은 경우 상대적으로 낮은 CBR 임계치를 사용하여 채널 후보군을 결정할 수 있다.
CBR 임계치 보다 낮은 CBR 값을 가지는 채널이 채널 후보 (channel candidate) 군으로 분류되며, 본 발명은 채널 후보군으로부터 랜덤하게 임의의 채널 하나를 최종 채널 또는 선호(preference) 채널로 선정할 수 있다. 본 발명은 부정확할 수 있는 CBR 정보 이용에 따른 영향을 최소화하기 위해 채널 후보 선정 기법과 임의의 채널 선정 기법을 제안한다.
본 발명은 서비스 우선순위를 고려하여 채널 후보 그룹을 선정하는 방법으로서, EDCA (enhanced distributed channel access)에서 사용되는 사용자 운선 순위를 이용한 가중된 평균 CBR 임계치 설정 방법을 제안한다. 4개의 사용자 우선 순위 (BackGround (AC_BK), Best Effort (AC_BE), Video (AC_VI), Voice (AC_VO))에 대해 각각 가중치가 설정되어 적용될 수 있다.
본 발명은 다중 홉 통신을 사용한 서비스 제공 시 효과적으로 채널 선정/변경을 운용하기 위한 방법을 제안한다. 본 발명은 서비스 우선순위를 고려하여 채널간 홉핑 (hopping) 할 수 있는 채널 개수 제한할 수 있다. 본 발명은 x-홉 (x-hop) (x=2, 3, 4, …)마다 채널 변경 여부 판단 및 채널 변경을 허용할 수 있다. 본 발명은 다중 홉 운용시 한번 적용된 채널에 대해서는 일정 주기 동안 다시 사용하지 못하도록 제한할 수 있다. 본 발명에 있어서, 다중 홉 운용을 위한 채널 선정 과정이 초기에 수행되며, 홉핑 도중에는 채널 변경 과정이 허용 되지 않을 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 (14)

  1. V2X 통신 장치의 다중 채널 전송 방법에 있어서,
    복수의 채널 각각에 대한 CBR 값들을 획득하는 단계;
    상기 CBR 값들에 기초하여 CBR 임계값을 설정하는 단계;
    상기 CBR 임계값에 기초하여 채널 후보군을 선정하는 단계; 및
    상기 채널 후보군에 포함된 채널로 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 다중 채널 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 CBR 임계값은 상기 복수 채널 각각에 대한 상기 CBR 값들의 평균값에 해당하며, 상기 평균값은 순시적으로 도는 적응적으로 산출되는, 다중 채널 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 후보군은 채널의 CBR 값이 상기 CBR 임계값보다 작거나 같은 채널들을 포함하는, 다중 채널 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 CBR 임계값은 상기 CBR 평균값에 가중치가 적용되며, 상기 가중치는 상기 전송 데이터가 해당되는 서비스의 우선순위를 반영하는, 다중 채널 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 서비스의 우선순위는 낮은 우선순위, 중간 우선순위, 높은 우선순위를 포함하고,
    상기 서비스가 상기 중간 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 1이 되고, 상기 서비스가 상기 높은 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 상기 CBR 평균값을 저감하는 값으로 설정되고, 상기 서비스가 상기 낮은 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 상기 CBR 평균값을 증가시키는 값으로 설정되는, 다중 채널 전송 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 서비스의 우선순위는 낮은 우선순위, 중간 우선순위, 높은 우선순위를 포함하고,
    상기 서비스가 상기 중간 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 1이 되고, 상기 서비스가 상기 높은 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 상기 CBR 평균값을 증가시키는 값으로 설정되고, 상기 서비스가 상기 낮은 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 상기 CBR 평균값을 저감하는 값으로 설정되는, 다중 채널 전송 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터를 다중-홉 전송하는 경우, 호핑 채널의 수는 상기 전송 데이터가 해당되는 서비스의 우선순위에 기초하여 결정되는, 다중 채널 전송 방법.
  8. V2X 통신 장치에 있어서,
    데이터를 저장하는 메모리;
    무선 신호를 송수신하는 RF 유닛; 및
    상기 메모리 및 상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    복수의 채널 각각에 대한 CBR 값들을 획득하고,
    상기 CBR 값들에 기초하여 CBR 임계값을 설정하고,
    상기 CBR 임계값에 기초하여 채널 후보군을 선정하고, 및
    상기 채널 후보군에 포함된 채널로 데이터를 전송하는, V2X 통신 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 CBR 임계값은 상기 복수 채널 각각에 대한 상기 CBR 값들의 평균값에 해당하며, 상기 평균값은 순시적으로 도는 적응적으로 산출되는, V2X 통신 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 채널 후보군은 채널의 CBR 값이 상기 CBR 임계값보다 작거나 같은 채널들을 포함하는, V2X 통신 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 CBR 임계값은 상기 CBR 평균값에 가중치가 적용되며, 상기 가중치는 상기 전송 데이터가 해당되는 서비스의 우선순위를 반영하는, V2X 통신 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 서비스의 우선순위는 낮은 우선순위, 중간 우선순위, 높은 우선순위를 포함하고,
    상기 서비스가 상기 중간 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 1이 되고, 상기 서비스가 상기 높은 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 상기 CBR 평균값을 저감하는 값으로 설정되고, 상기 서비스가 상기 낮은 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 상기 CBR 평균값을 증가시키는 값으로 설정되는, V2X 통신 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 서비스의 우선순위는 낮은 우선순위, 중간 우선순위, 높은 우선순위를 포함하고,
    상기 서비스가 상기 중간 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 1이 되고, 상기 서비스가 상기 높은 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 상기 CBR 평균값을 증가시키는 값으로 설정되고, 상기 서비스가 상기 낮은 우선순위를 갖는 경우, 상기 가중치는 상기 CBR 평균값을 저감하는 값으로 설정되는, V2X 통신 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터를 다중-홉 전송하는 경우, 호핑 채널의 수는 상기 전송 데이터가 해당되는 서비스의 우선순위에 기초하여 결정되는, V2X 통신 장치.
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