WO2021045252A1 - 무선 통신 시스템에서 안전 서비스를 제공하는 방법 및 이를 위한 단말 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 안전 서비스를 제공하는 방법 및 이를 위한 단말 Download PDF

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WO2021045252A1
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PCT/KR2019/011401
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황재호
김명섭
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엘지전자 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • G—PHYSICS
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    • G08G1/123—Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams
    • G08G1/133—Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams within the vehicle ; Indicators inside the vehicles or at stops
    • G08G1/137—Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams within the vehicle ; Indicators inside the vehicles or at stops the indicator being in the form of a map
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00—Input parameters relating to data
    • B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a method of providing a safety service in a wireless communication system, and more particularly, to a method for a terminal to provide a safety service to a neighboring terminal and a neighboring vehicle through V2X (Vehicle-to-Everything) communication.
  • V2X Vehicle-to-Everything
  • the conventional construction site location setting method performs construction and work while occupying the road, and slows down the vehicle through a guide board such as a traffic cone or a standing signboard for the safety of vehicles running around it. Is inducing.
  • a guide board such as a traffic cone or a standing signboard for the safety of vehicles running around it. Is inducing.
  • V2X technology devices and standards are being developed so that vehicles equipped with a V2X receiver can obtain construction site information in advance even from a long distance.
  • it is considered to define and set information such as the location of the construction site and the construction period in advance, and transmit the information by including the information in a message such as CAM (Cooperative Awareness Message) or BSM (Basic Safety Message) using a V2X device. have.
  • U.S. Patent Application Publication No. US20190001885A1 discloses a method for a device in a hazardous area to transmit a warning signal when entering a hazardous area.
  • a warning signal eg, traffic lights, stop signals, traffic conditions, etc.
  • US20130047477A1 a physical advertisement method using a character symbol on a road is disclosed in order to effectively transmit a road safety sign to a driver.
  • the method of setting the location of the construction site in advance has a problem that the set location and the actual location of the construction site may not match each other.
  • a construction site display method under development in the United States has a problem that the set location and the actual construction site location do not exactly match because the construction site area is displayed in units of lanes.
  • the conventional method has several limitations in accurately indicating the location of the construction site.
  • the technical problem to be achieved in the present invention is to install a V2X device in a device guiding a construction site such as a traffic cone, and use a system for guiding road construction site information through I2V communication and construction site information using I2I communication. It is to provide a way to update in real time.
  • a method of providing a safety service by a first terminal in a wireless communication system is to transmit a first message related to the location of the first terminal to a second terminal, and the location of the second terminal. Receiving a second message related to the second message from the second terminal, and determining a geographic area formed by the first terminal and the second terminal using the first message and the second message And transmitting a third message for providing a safety service in the determined geographic area to the second terminal or an adjacent vehicle.
  • the geographic area may correspond to a construction site area set by the first terminal to the second terminal.
  • the location of the first terminal is i) obtained through a GPS (Global Positioning System) chip included in the first terminal, or ii) a predetermined distance from the first terminal through a communication device included in the first terminal. It can be obtained from an external terminal paired within.
  • GPS Global Positioning System
  • the method of providing a safety service by the first terminal is to determine that the location of the first terminal is changed beyond a threshold value, and includes information on a reconfigured geographic area based on the changed location. It may further include transmitting the third message.
  • the third message may include at least construction type information, construction period information, or construction priority information of a construction performed in the geographic area.
  • the method of providing the safety service by the first terminal may further include detecting an impact through a sensor included in the first terminal, and transmitting the third message including information related to the impact.
  • the method of providing the safety service by the first terminal includes setting a counter related to the period during which the safety service is provided in the third message, and transmitting the third message based on the expiration of the counter. It may further include stopping.
  • the transmission of the first message and the third message and reception of the second message may be performed through a 3GPP (3rd Generation Partnership Project) based PC5 interface.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • a method of providing a safety service in a wireless communication system has a technical effect of accurately setting a construction site area through I2I (Infra-to-Infra) communication between V2X devices.
  • the method has a technical effect of immediately reconfiguring the construction site area reflecting the changed location when the location of the V2X device constituting the construction site area is changed.
  • a method of providing a safety service in a wireless communication system has a technical effect of providing a safety service within a construction area set through a V2X device.
  • the safety service may include transmitting a construction-related service message to a road worker in the construction site area and a vehicle driving around the construction site area.
  • FIG. 1 is a view showing a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a control block diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a control block diagram of an autonomous driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a signal flow diagram of an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing the interior of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram referenced to explain a vehicle cabin system according to an embodiment of the present invention.
  • ITS Intelligent Transport System
  • FIG. 8 is an exemplary structure of an ITS station that can be designed and applied based on the reference structure of the ITS station described in FIG. 7.
  • WSM Wi-Fi Short Message
  • FIG. 13 shows an ITS access layer applied to IEEE 802.11p, Cellular-V2X (LTE-V2X, NR-V2X).
  • 14 is a structure of the main characteristics of the MAC sub-layer and PHY layer of IEEE 802.11p.
  • EDCA Enhanced Dedicated Channel Access
  • 16 shows the structure of a transmitter of a physical layer.
  • FIG. 17 shows data flows in the MAC layer and the PHY layer of Cellular-V2X.
  • FIG 19 shows the structure of an LTE system to which the present invention can be applied.
  • 20 shows a radio protocol architecture for a user plane to which the present invention can be applied.
  • 21 shows a radio protocol structure for a control plane to which the present invention can be applied.
  • FIG. 22 shows the structure of an NR system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 24 shows a structure of an NR radio frame to which the present invention can be applied.
  • 25 shows a slot structure of an NR frame to which the present invention can be applied.
  • 26 shows an example in which a transmission resource to which the present invention can be applied is selected.
  • 26 shows an example in which a transmission resource to which the present invention can be applied is selected.
  • FIG. 27 shows an example in which a PSCCH is transmitted in sidelink transmission mode 3 or 4 to which the present invention can be applied.
  • 29 shows an example of physical layer processing at a receiving side to which the present invention can be applied.
  • FIG. 30 shows a synchronization source or a synchronization reference in V2X to which the present invention can be applied.
  • FIG. 31 shows an example of a scenario in which a BWP to which the present invention can be applied is set.
  • 32 is a view showing a conventional construction site location setting method.
  • FIG 33 is a diagram illustrating a system including a V2X device according to an embodiment of the present invention.
  • 34 to 35 are views for explaining the components of the V2X device according to an embodiment of the present invention.
  • 36 to 42 are diagrams illustrating a V2X device communicating with a nearby V2X device and a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 43 is a diagram illustrating a system state machine applicable to a V2X device according to an embodiment of the present invention.
  • 44 to 46 are diagrams for explaining a V2X communication protocol of a V2X device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 47 shows a structure of a message used to achieve a V2X communication protocol of a V2X device according to an embodiment of the present invention.
  • 48 to 49 are diagrams for explaining detailed operations of a transmitting device and a receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 50 to 51 are diagrams illustrating a human interface (HIF) provided in a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • HIF human interface
  • 54 to 55 illustrate a transceiver of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • 57 illustrates an operation of a network node related to a sidelink according to an embodiment of the present invention.
  • 58 illustrates an implementation of a wireless device and a network node according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 59 illustrates a communication system according to an embodiment of the present invention.
  • A/B can mean “A and/or B”.
  • A, B may mean “A and/or B”.
  • A/B/C may mean “at least one of A, B and/or C”.
  • A, B, C may mean “at least one of A, B and/or C”.
  • a vehicle 10 according to an embodiment of the present invention is defined as a transportation means traveling on a road or track.
  • the vehicle 10 is a concept including a car, a train, and a motorcycle.
  • the vehicle 10 may be a concept including both an internal combustion engine vehicle including an engine as a power source, a hybrid vehicle including an engine and an electric motor as a power source, an electric vehicle including an electric motor as a power source, and the like.
  • the vehicle 10 may be a vehicle owned by an individual.
  • the vehicle 10 may be a shared vehicle.
  • the vehicle 10 may be an autonomous vehicle.
  • the vehicle 10 includes a user interface device 200, an object detection device 210, a communication device 220, a driving operation device 230, a main ECU 240, and a drive control device 250. ), an autonomous driving device 260, a sensing unit 270, and a location data generating device 280.
  • Each of 280 may be implemented as an electronic device that generates an electrical signal and exchanges electrical signals with each other.
  • the user interface device 200 is a device for communicating with the vehicle 10 and a user.
  • the user interface device 200 may receive a user input and provide information generated in the vehicle 10 to the user.
  • the vehicle 10 may implement a user interface (UI) or a user experience (UX) through the user interface device 200.
  • the user interface device 200 may include an input device, an output device, and a user monitoring device.
  • the object detection device 210 may generate information on an object outside the vehicle 10.
  • the information on the object may include at least one of information on the presence or absence of the object, location information of the object, distance information between the vehicle 10 and the object, and relative speed information between the vehicle 10 and the object. .
  • the object detection device 210 may detect an object outside the vehicle 10.
  • the object detection apparatus 210 may include at least one sensor capable of detecting an object outside the vehicle 10.
  • the object detection device 210 may include at least one of a camera, a radar, a lidar, an ultrasonic sensor, and an infrared sensor.
  • the object detection device 210 may provide data on an object generated based on a sensing signal generated by a sensor to at least one electronic device included in the vehicle.
  • the camera may generate information on an object outside the vehicle 10 by using an image.
  • the camera may include at least one lens, at least one image sensor, and at least one processor that is electrically connected to the image sensor and processes a received signal, and generates data on an object based on the processed signal.
  • the camera may be at least one of a mono camera, a stereo camera, and an AVM (Around View Monitoring) camera.
  • the camera may use various image processing algorithms to obtain position information of an object, distance information to an object, or information on a relative speed to an object. For example, from the acquired image, the camera may acquire distance information and relative speed information from the object based on a change in the size of the object over time. For example, the camera may obtain distance information and relative speed information with an object through a pin hole model, road surface profiling, or the like. For example, the camera may obtain distance information and relative speed information from an object based on disparity information from a stereo image obtained from a stereo camera.
  • the camera may be mounted in a position where field of view (FOV) can be secured in the vehicle to photograph the outside of the vehicle.
  • the camera may be placed in the interior of the vehicle, close to the front windshield, to acquire an image of the front of the vehicle.
  • the camera can be placed around the front bumper or radiator grille.
  • the camera may be placed close to the rear glass, in the interior of the vehicle, to acquire an image of the rear of the vehicle.
  • the camera can be placed around the rear bumper, trunk or tailgate.
  • the camera may be disposed adjacent to at least one of the side windows in the interior of the vehicle in order to acquire an image of the side of the vehicle.
  • the camera may be disposed around a side mirror, a fender, or a door.
  • the radar may use radio waves to generate information on objects outside the vehicle 10.
  • the radar may include at least one processor that is electrically connected to the electromagnetic wave transmitter, the electromagnetic wave receiver, and the electromagnetic wave transmitter and the electromagnetic wave receiver, processes a received signal, and generates data for an object based on the processed signal.
  • the radar may be implemented in a pulse radar method or a continuous wave radar method according to the principle of radio wave emission.
  • the radar may be implemented in a frequency modulated continuous wave (FMCW) method or a frequency shift keyong (FSK) method according to a signal waveform among continuous wave radar methods.
  • FMCW frequency modulated continuous wave
  • FSK frequency shift keyong
  • the radar detects an object by means of an electromagnetic wave, based on a Time of Flight (TOF) method or a phase-shift method, and detects the position of the detected object, the distance to the detected object, and the relative speed.
  • TOF Time of Flight
  • the radar may be placed at an appropriate location outside the vehicle to detect objects located in front, rear or side of the vehicle.
  • the lidar may generate information on an object outside the vehicle 10 by using laser light.
  • the radar may include at least one processor that is electrically connected to the optical transmitter, the optical receiver, and the optical transmitter and the optical receiver, processes a received signal, and generates data for an object based on the processed signal. .
  • the rider may be implemented in a Time of Flight (TOF) method or a phase-shift method.
  • the lidar can be implemented either driven or non-driven. When implemented as a drive type, the lidar is rotated by a motor, and objects around the vehicle 10 can be detected. When implemented in a non-driven manner, the lidar can detect an object located within a predetermined range with respect to the vehicle by optical steering.
  • the vehicle 100 may include a plurality of non-driven lidars.
  • the radar detects an object based on a time of flight (TOF) method or a phase-shift method by means of a laser light, and determines the position of the detected object, the distance to the detected object, and the relative speed. Can be detected.
  • the lidar may be placed at an appropriate location outside the vehicle to detect objects located in front, rear or side of the vehicle.
  • the communication device 220 may exchange signals with devices located outside the vehicle 10.
  • the communication device 220 may exchange signals with at least one of an infrastructure (eg, a server, a broadcasting station), another vehicle, and a terminal.
  • the communication device 220 may include at least one of a transmission antenna, a reception antenna, a radio frequency (RF) circuit capable of implementing various communication protocols, and an RF element to perform communication.
  • RF radio frequency
  • the communication device may exchange signals with external devices based on C-V2X (Cellular V2X) technology.
  • C-V2X technology may include LTE-based sidelink communication and/or NR-based sidelink communication. Contents related to C-V2X will be described later.
  • a communication device can communicate with external devices based on the IEEE 802.11p PHY/MAC layer technology and the Dedicated Short Range Communications (DSRC) technology based on the IEEE 1609 Network/Transport layer technology, or the Wireless Access in Vehicular Environment (WAVE) standard. Can be exchanged.
  • DSRC or WAVE standard
  • ITS Intelligent Transport System
  • the DSRC technology may use a frequency of 5.9 GHz band, and may be a communication method having a data transmission rate of 3 Mbps to 27 Mbps.
  • IEEE 802.11p technology can be combined with IEEE 1609 technology to support DSRC technology (or WAVE standard).
  • the communication apparatus of the present invention can exchange signals with an external device using only either C-V2X technology or DSRC technology.
  • the communication device of the present invention may exchange signals with external devices by hybridizing C-V2X technology and DSRC technology.
  • the driving operation device 230 is a device that receives a user input for driving. In the case of the manual mode, the vehicle 10 may be driven based on a signal provided by the driving operation device 230.
  • the driving operation device 230 may include a steering input device (eg, a steering wheel), an acceleration input device (eg, an accelerator pedal), and a brake input device (eg, a brake pedal).
  • the main ECU 240 may control the overall operation of at least one electronic device provided in the vehicle 10.
  • the drive control device 250 is a device that electrically controls various vehicle drive devices in the vehicle 10.
  • the drive control device 250 may include a power train drive control device, a chassis drive control device, a door/window drive control device, a safety device drive control device, a lamp drive control device, and an air conditioning drive control device.
  • the power train drive control device may include a power source drive control device and a transmission drive control device.
  • the chassis drive control device may include a steering drive control device, a brake drive control device, and a suspension drive control device.
  • the safety device driving control device may include a safety belt driving control device for controlling the safety belt.
  • the drive control device 250 includes at least one electronic control device (eg, a control Electronic Control Unit (ECU)).
  • ECU control Electronic Control Unit
  • the vehicle type control device 250 may control the vehicle driving device based on a signal received from the autonomous driving device 260.
  • the control device 250 may control a power train, a steering device, and a brake device based on a signal received from the autonomous driving device 260.
  • the autonomous driving device 260 may generate a path for autonomous driving based on the acquired data.
  • the autonomous driving device 260 may generate a driving plan for driving along the generated route.
  • the autonomous driving device 260 may generate a signal for controlling the movement of the vehicle according to the driving plan.
  • the autonomous driving device 260 may provide the generated signal to the driving control device 250.
  • the autonomous driving device 260 may implement at least one Advanced Driver Assistance System (ADAS) function.
  • ADAS includes Adaptive Cruise Control (ACC), Autonomous Emergency Braking (AEB), Forward Collision Warning (FCW), and Lane Keeping Assist (LKA). ), Lane Change Assist (LCA), Target Following Assist (TFA), Blind Spot Detection (BSD), Adaptive High Beam Control System (HBA: High Beam Assist) , APS (Auto Parking System), Pedestrian Collision Warning System (PD collision warning system), Traffic Sign Recognition (TSR), Traffic Sign Assist (TSA), Night Vision System At least one of (NV: Night Vision), Driver Status Monitoring (DSM), and Traffic Jam Assist (TJA) may be implemented.
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • AEB Autonomous Emergency Braking
  • FCW Forward Collision Warning
  • LKA Lane Keeping Assist
  • LKA Lane Change Assist
  • TSA Traffic Spot Detection
  • HBA High Beam
  • the autonomous driving apparatus 260 may perform a switching operation from an autonomous driving mode to a manual driving mode or a switching operation from a manual driving mode to an autonomous driving mode.
  • the autonomous driving device 260 may switch the mode of the vehicle 10 from the autonomous driving mode to the manual driving mode or the autonomous driving mode from the manual driving mode based on a signal received from the user interface device 200. Can be switched to.
  • the sensing unit 270 may sense the state of the vehicle.
  • the sensing unit 270 includes an inertial measurement unit (IMU) sensor, a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, a tilt sensor, a weight detection sensor, a heading sensor, a position module, and a vehicle. It may include at least one of a forward/reverse sensor, a battery sensor, a fuel sensor, a tire sensor, a steering sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, an ultrasonic sensor, an illuminance sensor, and a pedal position sensor. Meanwhile, the inertial measurement unit (IMU) sensor may include one or more of an acceleration sensor, a gyro sensor, and a magnetic sensor.
  • IMU inertial measurement unit
  • the sensing unit 270 may generate state data of the vehicle based on a signal generated by at least one sensor.
  • the vehicle state data may be information generated based on data sensed by various sensors provided inside the vehicle.
  • the sensing unit 270 includes vehicle attitude data, vehicle motion data, vehicle yaw data, vehicle roll data, vehicle pitch data, vehicle collision data, vehicle direction data, vehicle angle data, and vehicle speed.
  • the location data generating device 280 may generate location data of the vehicle 10.
  • the location data generating apparatus 280 may include at least one of a Global Positioning System (GPS) and a Differential Global Positioning System (DGPS).
  • GPS Global Positioning System
  • DGPS Differential Global Positioning System
  • the location data generating apparatus 280 may generate location data of the vehicle 10 based on a signal generated by at least one of GPS and DGPS.
  • the location data generation apparatus 280 may correct location data based on at least one of an IMU (Inertial Measurement Unit) of the sensing unit 270 and a camera of the object detection apparatus 210.
  • the location data generating device 280 may be referred to as a Global Navigation Satellite System (GNSS).
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • Vehicle 10 may include an internal communication system 50.
  • a plurality of electronic devices included in the vehicle 10 may exchange signals through the internal communication system 50. Signals may contain data.
  • the internal communication system 50 may use at least one communication protocol (eg, CAN, LIN, FlexRay, MOST, Ethernet).
  • the autonomous driving device 260 may include a memory 140, a processor 170, an interface unit 180, and a power supply unit 190.
  • the memory 140 is electrically connected to the processor 170.
  • the memory 140 may store basic data for a unit, control data for controlling the operation of the unit, and input/output data.
  • the memory 140 may store data processed by the processor 170.
  • the memory 140 may be configured with at least one of ROM, RAM, EPROM, flash drive, and hard drive.
  • the memory 140 may store various data for the overall operation of the autonomous driving device 260, such as a program for processing or controlling the processor 170.
  • the memory 140 may be implemented integrally with the processor 170. Depending on the embodiment, the memory 140 may be classified as a sub-element of the processor 170.
  • the interface unit 180 may exchange signals with at least one electronic device provided in the vehicle 10 by wire or wirelessly.
  • the interface unit 280 includes an object detection device 210, a communication device 220, a driving operation device 230, a main ECU 240, a drive control device 250, a sensing unit 270, and a position data generating device.
  • a signal may be exchanged with at least one of 280 by wire or wirelessly.
  • the interface unit 280 may be configured with at least one of a communication module, a terminal, a pin, a cable, a port, a circuit, an element, and a device.
  • the power supply unit 190 may supply power to the autonomous driving device 260.
  • the power supply unit 190 may receive power from a power source (eg, a battery) included in the vehicle 10 and supply power to each unit of the autonomous driving device 260.
  • the power supply unit 190 may be operated according to a control signal provided from the main ECU 240.
  • the power supply unit 190 may include a switched-mode power supply (SMPS).
  • SMPS switched-mode power supply
  • the processor 170 may be electrically connected to the memory 140, the interface unit 280, and the power supply unit 190 to exchange signals.
  • the processor 170 includes application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, and controllers. It may be implemented using at least one of (controllers), micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors and controllers. It may be implemented using at least one of (controllers), micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.
  • the processor 170 may be driven by power provided from the power supply unit 190.
  • the processor 170 may receive data, process data, generate a signal, and provide a signal while power is supplied by the power supply unit 190.
  • the processor 170 may receive information from another electronic device in the vehicle 10 through the interface unit 180.
  • the processor 170 may provide a control signal to another electronic device in the vehicle 10 through the interface unit 180.
  • the autonomous driving device 260 may include at least one printed circuit board (PCB).
  • the memory 140, the interface unit 180, the power supply unit 190, and the processor 170 may be electrically connected to a printed circuit board.
  • FIG. 4 is a signal flow diagram of an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 170 may perform a reception operation.
  • the processor 170 may receive data from at least one of the object detection device 210, the communication device 220, the sensing unit 270, and the location data generation device 280 through the interface unit 180. I can.
  • the processor 170 may receive object data from the object detection apparatus 210.
  • the processor 170 may receive HD map data from the communication device 220.
  • the processor 170 may receive vehicle state data from the sensing unit 270.
  • the processor 170 may receive location data from the location data generating device 280.
  • the processor 170 may perform a processing/determining operation.
  • the processor 170 may perform a processing/determining operation based on the driving situation information.
  • the processor 170 may perform a processing/determining operation based on at least one of object data, HD map data, vehicle state data, and location data.
  • the processor 170 may generate driving plan data.
  • the processor 1700 may generate electronic horizon data.
  • the electronic horizon data is understood as driving plan data within a range from the point where the vehicle 10 is located to the horizon.
  • Horizon may be understood as a point in front of a preset distance from a point where the vehicle 10 is located based on a preset driving route. It may mean a point at which the vehicle 10 can reach after a predetermined time from the point.
  • the electronic horizon data may include horizon map data and horizon pass data.
  • the horizon map data may include at least one of topology data, road data, HD map data, and dynamic data.
  • the horizon map data may include a plurality of layers.
  • the horizon map data may include one layer matching topology data, a second layer matching road data, a third layer matching HD map data, and a fourth layer matching dynamic data.
  • the horizon map data may further include static object data.
  • Topology data can be described as a map created by connecting the centers of the roads.
  • the topology data is suitable for roughly indicating the location of the vehicle, and may be in the form of data mainly used in a navigation for a driver.
  • the topology data may be understood as data about road information excluding information about a lane.
  • the topology data may be generated based on data received from an external server through the communication device 220.
  • the topology data may be based on data stored in at least one memory provided in the vehicle 10.
  • the road data may include at least one of slope data of a road, curvature data of a road, and speed limit data of a road.
  • the road data may further include overtaking prohibited section data.
  • Road data may be based on data received from an external server through the communication device 220.
  • the road data may be based on data generated by the object detection apparatus 210.
  • the HD map data includes detailed lane-level topology information of the road, connection information of each lane, and feature information for localization of the vehicle (e.g., traffic signs, lane marking/attributes, road furniture, etc.). I can.
  • the HD map data may be based on data received from an external server through the communication device 220.
  • the dynamic data may include various dynamic information that may be generated on the road.
  • the dynamic data may include construction information, variable speed lane information, road surface condition information, traffic information, moving object information, and the like.
  • the dynamic data may be based on data received from an external server through the communication device 220.
  • the dynamic data may be based on data generated by the object detection apparatus 210.
  • the processor 170 may provide map data within a range from the point where the vehicle 10 is located to the horizon.
  • the horizon pass data may be described as a trajectory that the vehicle 10 can take within a range from the point where the vehicle 10 is located to the horizon.
  • the horizon pass data may include data representing a relative probability of selecting any one road at a decision point (eg, a fork, a fork, an intersection, etc.).
  • the relative probability can be calculated based on the time it takes to reach the final destination. For example, at the decision point, if the first road is selected and the time it takes to reach the final destination is less than the second road is selected, the probability of selecting the first road is less than the probability of selecting the second road. It can be calculated higher.
  • Horizon pass data may include a main pass and a sub pass.
  • the main path can be understood as a trajectory connecting roads with a high relative probability to be selected.
  • the sub-path may be branched at at least one decision point on the main path.
  • the sub-path may be understood as a trajectory connecting at least one road having a low relative probability to be selected from at least one decision point on the main path.
  • the processor 170 may perform a control signal generation operation.
  • the processor 170 may generate a control signal based on electronic horizon data.
  • the processor 170 may generate at least one of a powertrain control signal, a brake device control signal, and a steering device control signal based on the electronic horizon data.
  • the processor 170 may transmit the generated control signal to the driving control device 250 through the interface unit 180.
  • the drive control device 250 may transmit a control signal to at least one of the power train 251, the brake device 252, and the steering device 253.
  • 5 is a view showing the interior of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • 6 is a block diagram referenced to explain a vehicle cabin system according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle cabin system 300 (hereinafter, referred to as the cabin system) may be defined as a convenience system for a user using the vehicle 10.
  • the cabin system 300 may be described as a top-level system including a display system 350, a cargo system 355, a seat system 360, and a payment system 365.
  • the cabin system 300 includes a main controller 370, a memory 340, an interface unit 380, a power supply unit 390, an input device 310, an imaging device 320, a communication device 330, and a display system. 350, a cargo system 355, a seat system 360, and a payment system 365.
  • the cabin system 300 may further include other components in addition to the components described herein, or may not include some of the described components.
  • the main controller 370 is electrically connected to the input device 310, the communication device 330, the display system 350, the cargo system 355, the seat system 360, and the payment system 365 to exchange signals. can do.
  • the main controller 370 may control the input device 310, the communication device 330, the display system 350, the cargo system 355, the seat system 360, and the payment system 365.
  • the main controller 370 includes application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, It may be implemented using at least one of controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.
  • the main controller 370 may be configured with at least one sub-controller. Depending on the embodiment, the main controller 370 may include a plurality of sub-controllers. Each of the plurality of sub-controllers may individually control devices and systems included in the grouped cabin system 300. Devices and systems included in the cabin system 300 may be grouped for each function or may be grouped based on seatable seats.
  • the main controller 370 may include at least one processor 371. 6 illustrates that the main controller 370 includes one processor 371, the main controller 371 may include a plurality of processors. The processor 371 may be classified as one of the above-described sub-controllers.
  • the processor 371 may receive a signal, information, or data from a user terminal through the communication device 330.
  • the user terminal may transmit signals, information, or data to the cabin system 300.
  • the processor 371 may specify a user based on image data received from at least one of an internal camera and an external camera included in the imaging device.
  • the processor 371 may specify a user by applying an image processing algorithm to image data.
  • the processor 371 may compare information received from the user terminal with image data to identify a user.
  • the information may include at least one of user's route information, body information, passenger information, luggage information, location information, preferred content information, preferred food information, disability information, and usage history information. .
  • the main controller 370 may include an artificial intelligence agent 372.
  • the artificial intelligence agent 372 may perform machine learning based on data acquired through the input device 310.
  • the artificial intelligence agent 372 may control at least one of the display system 350, the cargo system 355, the seat system 360, and the payment system 365 based on the machine-learned result.
  • the memory 340 is electrically connected to the main controller 370.
  • the memory 340 may store basic data for a unit, control data for controlling the operation of the unit, and input/output data.
  • the memory 340 may store data processed by the main controller 370.
  • the memory 340 may be configured with at least one of ROM, RAM, EPROM, flash drive, and hard drive.
  • the memory 340 may store various data for the overall operation of the cabin system 300, such as a program for processing or controlling the main controller 370.
  • the memory 340 may be implemented integrally with the main controller 370.
  • the interface unit 380 may exchange signals with at least one electronic device provided in the vehicle 10 by wire or wirelessly.
  • the interface unit 380 may be configured with at least one of a communication module, a terminal, a pin, a cable, a port, a circuit, an element, and a device.
  • the power supply unit 390 may supply power to the cabin system 300.
  • the power supply unit 390 may receive power from a power source (eg, a battery) included in the vehicle 10 and supply power to each unit of the cabin system 300.
  • the power supply unit 390 may be operated according to a control signal provided from the main controller 370.
  • the power supply unit 390 may be implemented as a switched-mode power supply (SMPS).
  • SMPS switched-mode power supply
  • the cabin system 300 may include at least one printed circuit board (PCB).
  • PCB printed circuit board
  • the main controller 370, the memory 340, the interface unit 380, and the power supply unit 390 may be mounted on at least one printed circuit board.
  • the input device 310 may receive a user input.
  • the input device 310 may convert a user input into an electrical signal.
  • the electrical signal converted by the input device 310 may be converted into a control signal and provided to at least one of the display system 350, the cargo system 355, the seat system 360, and the payment system 365.
  • At least one processor included in the main controller 370 or the cabin system 300 may generate a control signal based on an electrical signal received from the input device 310.
  • the input device 310 may include at least one of a touch input unit, a gesture input unit, a mechanical input unit, and a voice input unit.
  • the touch input unit may convert a user's touch input into an electrical signal.
  • the touch input unit may include at least one touch sensor to detect a user's touch input.
  • the touch input unit is integrally formed with at least one display included in the display system 350, thereby implementing a touch screen.
  • Such a touch screen may provide an input interface and an output interface between the cabin system 300 and a user.
  • the gesture input unit may convert a user's gesture input into an electrical signal.
  • the gesture input unit may include at least one of an infrared sensor and an image sensor for detecting a user's gesture input.
  • the gesture input unit may detect a user's 3D gesture input.
  • the gesture input unit may include a light output unit that outputs a plurality of infrared light or a plurality of image sensors.
  • the gesture input unit may detect a user's 3D gesture input through a time of flight (TOF) method, a structured light method, or a disparity method.
  • the mechanical input unit may convert a user's physical input (eg, pressing or rotating) through a mechanical device into an electrical signal.
  • the mechanical input unit may include at least one of a button, a dome switch, a jog wheel, and a jog switch. Meanwhile, the gesture input unit and the mechanical input unit may be integrally formed.
  • the input device 310 may include a gesture sensor, and may include a jog dial device formed to be retractable from a portion of a surrounding structure (eg, at least one of a seat, an armrest, and a door). .
  • a jog dial device formed to be retractable from a portion of a surrounding structure (eg, at least one of a seat, an armrest, and a door).
  • the jog dial device may function as a gesture input unit.
  • the jog dial device protrudes from the surrounding structure, the jog dial device may function as a mechanical input unit.
  • the voice input unit may convert a user's voice input into an electrical signal.
  • the voice input unit may include at least one microphone.
  • the voice input unit may include a beam foaming microphone.
  • the imaging device 320 may include at least one camera.
  • the imaging device 320 may include at least one of an internal camera and an external camera.
  • the internal camera can take an image inside the cabin.
  • the external camera may capture an image outside the vehicle.
  • the internal camera can acquire an image in the cabin.
  • the imaging device 320 may include at least one internal camera. It is preferable that the imaging device 320 includes a number of cameras corresponding to the number of passengers that can be boarded.
  • the imaging device 320 may provide an image acquired by an internal camera.
  • At least one processor included in the main controller 370 or the cabin system 300 detects the user's motion based on the image acquired by the internal camera, generates a signal based on the detected motion, and generates a display system.
  • the external camera may acquire an image outside the vehicle.
  • the imaging device 320 may include at least one external camera. It is preferable that the imaging device 320 includes a number of cameras corresponding to the boarding door.
  • the imaging device 320 may provide an image acquired by an external camera.
  • At least one processor included in the main controller 370 or the cabin system 300 may acquire user information based on an image acquired by an external camera.
  • At least one processor included in the main controller 370 or the cabin system 300 authenticates the user based on user information, or authenticates the user's body information (eg, height information, weight information, etc.), or Passenger information, user's luggage information, etc. can be obtained.
  • the communication device 330 can wirelessly exchange signals with an external device.
  • the communication device 330 may exchange signals with an external device through a network network, or may directly exchange signals with an external device.
  • the external device may include at least one of a server, a mobile terminal, and another vehicle.
  • the communication device 330 may exchange signals with at least one user terminal.
  • the communication device 330 may include at least one of an antenna, a radio frequency (RF) circuit capable of implementing at least one communication protocol, and an RF element to perform communication.
  • RF radio frequency
  • the communication device 330 may use a plurality of communication protocols.
  • the communication device 330 may switch the communication protocol according to the distance to the mobile terminal.
  • the communication device may exchange signals with external devices based on C-V2X (Cellular V2X) technology.
  • C-V2X technology may include LTE-based sidelink communication and/or NR-based sidelink communication. Contents related to C-V2X will be described later.
  • a communication device can communicate with external devices based on the IEEE 802.11p PHY/MAC layer technology and the Dedicated Short Range Communications (DSRC) technology based on the IEEE 1609 Network/Transport layer technology, or the Wireless Access in Vehicular Environment (WAVE) standard. Can be exchanged.
  • DSRC or WAVE standard
  • ITS Intelligent Transport System
  • the DSRC technology may use a frequency of 5.9 GHz band, and may be a communication method having a data transmission rate of 3 Mbps to 27 Mbps.
  • IEEE 802.11p technology can be combined with IEEE 1609 technology to support DSRC technology (or WAVE standard).
  • the communication apparatus of the present invention can exchange signals with an external device using only either C-V2X technology or DSRC technology.
  • the communication device of the present invention may exchange signals with external devices by hybridizing C-V2X technology and DSRC technology.
  • the display system 350 may display a graphic object.
  • the display system 350 may include at least one display device.
  • the display system 350 may include a first display device 410 that can be commonly used and a second display device 420 that can be used individually.
  • the first display device 410 may include at least one display 411 that outputs visual content.
  • the display 411 included in the first display device 410 is a flat panel display. It may be implemented as at least one of a curved display, a rollable display, and a flexible display.
  • the first display device 410 may include a first display 411 positioned at the rear of a seat and formed to be in and out of a cabin, and a first mechanism for moving the first display 411.
  • the first display 411 may be disposed in a slot formed in the main frame of the sheet so as to be retractable.
  • the first display device 410 may further include a flexible area control mechanism.
  • the first display may be formed to be flexible, and the flexible area of the first display may be adjusted according to the user's position.
  • the first display device 410 may include a second display positioned on a ceiling in a cabin and formed to be rollable, and a second mechanism for winding or unwinding the second display.
  • the second display may be formed to enable screen output on both sides.
  • the first display device 410 may include a third display positioned on a ceiling in a cabin and formed to be flexible, and a third mechanism for bending or unfolding the third display.
  • the display system 350 may further include at least one processor that provides a control signal to at least one of the first display device 410 and the second display device 420.
  • the processor included in the display system 350 may generate a control signal based on a signal received from at least one of the main controller 370, the input device 310, the imaging device 320, and the communication device 330. I can.
  • the display area of the display included in the first display device 410 may be divided into a first area 411a and a second area 411b.
  • the first area 411a may define content as a display area.
  • the first area 411 may display at least one of entertainment content (eg, movies, sports, shopping, music, etc.), video conferences, food menus, and graphic objects corresponding to the augmented reality screen. I can.
  • the first area 411a may display a graphic object corresponding to driving situation information of the vehicle 10.
  • the driving situation information may include at least one of object information outside the vehicle, navigation information, and vehicle status information.
  • the object information outside the vehicle may include information on the presence or absence of an object, location information of the object, distance information between the vehicle 300 and the object, and information on a relative speed between the vehicle 300 and the object.
  • the navigation information may include at least one of map information, set destination information, route information according to the destination setting, information on various objects on the route, lane information, and current location information of the vehicle.
  • the vehicle status information includes vehicle attitude information, vehicle speed information, vehicle tilt information, vehicle weight information, vehicle direction information, vehicle battery information, vehicle fuel information, vehicle tire pressure information, vehicle steering information , Vehicle interior temperature information, vehicle interior humidity information, pedal position information, vehicle engine temperature information, and the like.
  • the second area 411b may be defined as a user interface area.
  • the second area 411b may output an artificial intelligence agent screen.
  • the second area 411b may be located in an area divided by a sheet frame. In this case, the user can view the content displayed in the second area 411b between the plurality of sheets.
  • the first display device 410 may provide holographic content.
  • the first display device 410 may provide holographic content for each of a plurality of users so that only a user who has requested the content can view the content.
  • the second display device 420 may include at least one display 421.
  • the second display device 420 may provide the display 421 at a location where only individual passengers can check the display contents.
  • the display 421 may be disposed on the arm rest of the seat.
  • the second display device 420 may display a graphic object corresponding to the user's personal information.
  • the second display device 420 may include a number of displays 421 corresponding to the number of persons allowed to ride.
  • the second display device 420 may implement a touch screen by forming a layer structure or integrally with the touch sensor.
  • the second display device 420 may display a graphic object for receiving a user input for seat adjustment or room temperature adjustment.
  • the cargo system 355 may provide a product to a user according to a user's request.
  • the cargo system 355 may be operated based on an electrical signal generated by the input device 310 or the communication device 330.
  • the cargo system 355 may include a cargo box.
  • the cargo box may be concealed in a portion of the lower portion of the seat while the goods are loaded.
  • the cargo box may be exposed as a cabin.
  • the user can select a necessary product from among the items loaded in the exposed cargo box.
  • the cargo system 355 may include a sliding moving mechanism and a product pop-up mechanism to expose a cargo box according to a user input.
  • the cargo system 355 may include a plurality of cargo boxes to provide various types of goods.
  • a weight sensor for determining whether to be provided for each product may be built into the cargo box.
  • the sheet system 360 may provide a user with a customized sheet to the user.
  • the seat system 360 may be operated based on an electrical signal generated by the input device 310 or the communication device 330.
  • the seat system 360 may adjust at least one element of the seat based on the acquired user body data.
  • the seat system 360 may include a user detection sensor (eg, a pressure sensor) to determine whether the user is seated.
  • the seat system 360 may include a plurality of seats each of which a plurality of users can seat. Any one of the plurality of sheets may be disposed to face at least the other. At least two users inside the cabin may sit facing each other.
  • the payment system 365 may provide a payment service to a user.
  • the payment system 365 may be operated based on an electrical signal generated by the input device 310 or the communication device 330.
  • the payment system 365 may calculate a price for at least one service used by the user and request that the calculated price be paid.
  • ITS Intelligent Transport System
  • V2X Vehicle-to-Everything, Vehicle Communication
  • Access layer Access layer
  • Network & Transport layer Network & Transport layer
  • Facilities layer Facility layer
  • Application It can be composed of layer (application layer), Security (security) and Management (management) Entity (entity).
  • Vehicle communication includes vehicle-to-vehicle communication (V2V), vehicle-to-base station communication (V2N, N2V), vehicle-to-RSU (Road-Side Unit) communication (V2I, I2V), RSU-to-RSU communication (I2I), vehicle-to-person communication. It can be applied to various scenarios such as communication (V2P, P2V) and communication between RSU and people (I2P, P2I). Vehicles, base stations, RSUs, people, etc. that are the subjects of vehicle communication are referred to as ITS stations.
  • ITS station reference architecture (reference structure) defined in ISO 21217/EN 302 665, which consists of an Access layer, a Network & Transport layer, a Facilities layer, an Entity for Security and Management, and an Application layer at the top. It follows the layered OSI (layered OSI) model.
  • the access layer of an ITS station corresponds to OSI layer 1 (physical layer) and layer 2 (data link layer), and the network & transport layer of ITS station corresponds to OSI layer 3 (network layer) and layer 4 (transport layer).
  • the facilities layer of the ITS station corresponds to the OSI layer 5 (session layer), layer 6 (presentation layer), and layer 7 (application layer).
  • the application layer located at the top of the ITS station actually implements and supports the use-case and can be used selectively according to the use-case.
  • the management entity manages all layers including communication and operation of the ITS station.
  • Security entity provides security service for all layers.
  • Each layer of the ITS station exchanges data transmitted or received through vehicle communication and additional information for various purposes through an interface (interface) with each other. The following are abbreviations for various interfaces.
  • MN Interface between management entity and networking & transport layer
  • MI Interface between management entity and access layer
  • FIG. 8 is an exemplary structure of an ITS station that can be designed and applied based on the reference structure of the ITS station described in FIG. 7.
  • the main concept of the structure of FIG. 7 is to allow communication processing between two end vehicles/users composed of a communication network to be divided by layer with a special function possessed by each layer.
  • the vehicle and the ITS system or other ITS-related terminals/systems
  • the ITS (or other ITS-related terminal/system) is passed up one layer at a time.
  • the ITS system through vehicle communication and network is organically designed in consideration of various access technologies, network protocols, and communication interfaces to support various use-cases, and the roles and functions of each layer described below may be changed according to the situation. I can. The following briefly describes the main functions of each layer:
  • the application layer actually implements and supports various use-cases, and provides safety and efficient traffic information, and other entertainment information, for example.
  • the Application layer provides services by controlling the ITS Station to which the application belongs in various forms, or by delivering a service message to a terminal vehicle/user/infrastructure through vehicle communication through a lower access layer, network & transport layer, and facilities layer.
  • the ITS application may support various use cases, and in general, these use-cases may be grouped into other applications such as road-safety, traffic efficiency, local services, and infotainment and supported.
  • the application classification, use-case, etc. of FIG. 9 can be updated when a new application scenario is defined. In FIG.
  • layer management plays a role of managing and servicing information related to the operation and security of the application layer, and the related information includes an interface between management entity and application layer (MA) and an interface between security entity and ITS-S (SA). applications) (or SAP: Service Access Point, e.g. MA-SAP, SA-SAP) delivered and shared in both directions.
  • MA management entity and application layer
  • SA security entity and ITS-S
  • applications or SAP: Service Access Point, e.g. MA-SAP, SA-SAP
  • the request from the application layer to the facilities layer or the delivery of service messages and related information from the facilities layer to the application layer is performed through the FA (interface between facilities layer and ITS-S applications or FA-SAP).
  • the Facilities layer plays a role of supporting effectively to realize various use-cases defined in the upper application layer, and as an example, it performs application support, information support, and session/communication support.
  • Facility layer basically supports the upper 3 layers of the OSI model, eg) session layer, presentation layer, application layer, and function.
  • OSI model e.g., session layer
  • presentation layer e.g., presentation layer
  • application layer e.g., application layer
  • function e.g., presentation layer
  • application layer e.g., application layer
  • function e.g., presentation layer
  • application layer e.g., application layer
  • FIG. 10 shows an example structure of a facilities layer.
  • facilities means a component that provides functionality, information, and data.
  • ITS applications mainly ITS message generation, transmission/reception with lower layers, and management thereof
  • CA Cooperative Awareness
  • DEN Decentralized Environmental Notification
  • facilities entity and related messages for new services such as CACC (Cooperative Adaptive Cruise Control), Platooning, VRU (Vulnerable Roadside User), and CPS (Collective Perception Service) may be additionally defined.
  • FIG. 1 Information support facilities: Facilities that provide common data information or database to be used by various ITS applications, such as Local Dynamic Map (LDM).
  • LDM Local Dynamic Map
  • facilities can be divided into common facilities and domain facilities as shown in FIG. 10.
  • Communication facilities Facilities that provide common services or functions necessary for various ITS applications and ITS station operations, such as time management, position management, and services managements.
  • Domain facilities Facilities that provide special services or functions necessary only for some (one or more) ITS applications, such as DEN basic services for Road Hazard Warning applications (RHW). Domain facilities are optional and are not used unless supported by the ITS station.
  • RHW Road Hazard Warning applications
  • layer management plays a role of managing and servicing information related to the operation and security of the facilities layer, and the related information is MF (interface between management entity and facilities layer) and SF (interface between security entity and facilities layer). It is transmitted and shared in both directions through (or MF-SAP, SF-SAP). Requests from the application layer to the facilities layer or service messages and related information from the facilities layer to the application layer are delivered through FA (or FA-SAP), and the two-way service messages between the facilities layer and the lower networking & transport layer and related Information is transmitted by NF (interface between networking & transport layer and facilities layer, or NF-SAP).
  • FA or FA-SAP
  • NF interface between networking & transport layer and facilities layer, or NF-SAP
  • the vehicle network layer may be designed or configured depending on the technology used for the access layer (access layer technology-dependent), and regardless of the technology used for the access layer (access layer technology-independent, access layer technology agnostic) may be designed or configured. Can be configured.
  • ITS network & transport layer functions of European ITS network & transport layer functions. Basically, the function of the ITS network & transport layer is similar or identical to the OSI layer 3 (network layer) and layer 4 (transport layer), and has the following characteristics.
  • Transport layer is a connection layer that delivers service messages and related information provided by upper layers (session layer, presentation layer, application layer) and lower layers (network layer, data link layer, physical layer). It manages to ensure that the data sent by the application of the ITS station arrives in the application process of the destination ITS station accurately.
  • Transport protocols that can be considered in the European ITS include TCP and UDP, which are used as existing Internet protocols, as shown in FIG. 11 as an example, and transport protocols for only ITS such as BTS.
  • the network layer determines the logical address and packet delivery method/path, and adds information such as the logical address and delivery route/method of the destination to the packet provided by the transport layer to the header of the network layer. Plays a role.
  • the packet scheme unicast (unicast), broadcast (broadcast), multicast (multicast), and the like between ITS stations may be considered.
  • the networking protocol for ITS can be considered variously, such as GeoNetworking, IPv6 networking with mobility support, and IPv6 over GeoNetworking.
  • the GeoNetworking protocol can apply various transmission paths or ranges such as forwarding using the location information of stations including vehicles or forwarding using the number of forwarding hops.
  • layer management plays a role of managing and servicing information related to the operation and security of the network & transport layer, and the related information is MN (interface between management entity and networking & transport layer, or MN-SAP) and SN. It is transmitted and shared in both directions through (interface between security entity and networking & transport layer, or SN-SAP).
  • MN-SAP management entity and networking & transport layer
  • SN-SAP security entity and networking & transport layer
  • the transmission of bidirectional service messages and related information between the facilities layer and the networking & transport layer is performed by NF (or NF-SAP), and exchange of service messages and related information between the networking & transport layer and the access layer is performed by IN (interface between access). layer and networking & transport layer, or IN-SAP).
  • the North American ITS network & transport layer like Europe, supports IPv6 and TCP/UDP to support existing IP data, and defines WSMP (WAVE Short Message Protocol) as a protocol for ITS only.
  • WSMP Wi-Fi Short Message Protocol
  • WSM Wi-Fi Short Message
  • WSMP header consists of version, PSID, WSMP header extension field, WSM WAVE element ID, and length.
  • Version is defined as a WsmpVersion field representing the actual WSMP version of 4bits and a reserved field of 4bits.
  • PSID is a provider service identifier that is allocated according to the application in the upper layer, and helps the receiver to determine the appropriate upper layer.
  • Extension fields are fields for extending the WSMP header, and information such as channel number, data-rate, and transmit power used are inserted.
  • WSMP WAVE element ID designates the type of WAVE short message to be transmitted.
  • Lenth specifies the length of WSM data transmitted through the 12bits WSMLemgth field in octets, and the remaining 4bits are reserved.
  • LLC Header serves to distinguish IP data from WSMP data and transmit it, and is distinguished through Ethertype of SNAP.
  • the structure of LLC header and SNAP header is defined in IEEE802.2.
  • Ethertype is set to 0x86DD to compose LLC header.
  • LLC header is composed by setting Ethertype to 0x88DC.
  • Ethertype is checked, and if it is 0x86DD, the packet is sent to the IP data path, and if Ethertype is 0x88DC, it is uploaded to the WSMP path.
  • the access layer plays a role of transmitting messages or data received from the upper layer through a physical channel.
  • wireless cellular communication technology such as ITS-G5 vehicle communication technology based on IEEE 802.11p, satellite/wideband wireless mobile communication technology, 2G/3G/4G (LTE (Long-Term Evolution), etc.)/5G , Cellular-V2X vehicle-specific communication technologies such as LTE-V2X and NR-V2X (New Radio), broadband terrestrial digital broadcasting technologies such as DVB-T/T2/ATSC3.0, and GPS technologies can be applied.
  • ITS access layer 13 is a configuration of an ITS access layer universally applied to IEEE 802.11p, Cellular-V2X (LTE-V2X, NR-V2X), etc., and functions similar to OSI 1 layer (Physical layer) and 2 layer (Data Link layer) Or it is the same and has the following characteristics.
  • Data link layer is a layer that converts the physical line between adjacent nodes (or between vehicles) with noise into a communication channel without transmission errors for use by the upper network layer, and transmits/transports/transfers layer 3 protocols.
  • Framing function that divides the data to be transmitted into packets (or frames) as a transmission unit and group it
  • flow control function that compensates for the difference in speed between the sending side and the receiving side, Since there is a high probability of random noise), it detects a transmission error and corrects it or detects a transmission error through a timer and ACK signal at the transmitting side through a method such as ARQ (Automatic Repeat Request), and retransmits packets that were not correctly received. Performs functions, etc.
  • . LLC Logical Link Control
  • RRC Radio Resource Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • MAC Medium Access Control
  • MCO Multi-channel
  • LLC sub-layer Allows the use of several different sub-MAC sub-layer protocols to enable communication regardless of the network topology.
  • RRC sub-layer Broadcasting of cell system information required for all terminals in a cell, management of delivery of paging messages, management of RRC connections between the terminal and E-UTRAN (configuration/maintenance/cancellation), mobility management (handover), and handover It performs functions such as UE context transmission between eNodeBs, terminal (UE) measurement report and control, terminal (UE) capability management, temporary assignment of cell ID to the UE, security management including key management, and RRC message encryption.
  • IP packet header compression can be performed through compression methods such as ROHC (Robust Header Compression), and encryption of control messages and user data (Ciphering), data integrity, and prevention of data loss during handover. Etc.
  • ROHC Robot Header Compression
  • Ciphering encryption of control messages and user data
  • Etc prevention of data loss during handover.
  • RLC sub-layer Through packet segmentation/concatenation, data is transmitted by matching the packet from the upper PDCP layer to the allowable size of the MAC layer, and data transmission reliability is improved and received through management of transmission errors and retransmissions. It checks the order of data, rearranges it, and checks duplicates.
  • MAC sub-layer For the use of shared media by multiple nodes, collision/contention generation control between nodes, the function of matching the packet transmitted from the upper layer to the physical layer frame format, assignment and identification function of the sender/receiver address, carrier detection, It performs the role of detecting collision and detecting obstacles on the physical medium.
  • MCO sub-layer It enables various services to be effectively provided by using multiple frequency channels, and its main function is to effectively distribute the traffic load on a specific frequency channel to other channels. Minimize collision/contention of communication information.
  • the interface between the node and the transmission medium is defined, modulation, coding, and mapping of the transmission channel to the physical channel are performed for bit transmission between data link layer entities, and carrier sensing (Carrier Sense) , Performs a function of notifying the MAC sublayer of whether the wireless medium is in use (busy or idle) through clear channel assessment (CCA).
  • Carrier Sense carrier sensing
  • FIG. 14 is a structure of the main characteristics of the MAC sub-layer and PHY layer of IEEE 802.11p.
  • the structure of FIG. 14 includes a channel coordination part in which channel access is defined, a channel routing part defining an operation process of overall data and management frames between PHY-MACs, and an Enhanced Dedicated Channel (EDCA) that determines and defines the priority of a transmitted frame. Access) and data buffers (queues) that store frames input from the upper layer.
  • EDCA Enhanced Dedicated Channel
  • Channel coordination It is divided into CCH (Control Channel) and SCH (Service Channel), so that channel access can be defined.
  • Data buffers Performs a function of storing frames input from the upper layer according to the defined AC (Access Category), and as shown in FIG. 14, each AC has its own data buffer.
  • Channel routing Performs the function of transferring data input from the upper layer to the data buffer (queue), and transmission operation parameters such as channel coordination, channel number for frame transmission, transmission power, and data rate for the transmission request of the upper layer Performs the function of calling.
  • EDCA shows the EDCA operation structure.
  • AC Access Category
  • EDCA assigns 8 priorities from 0 to 7 and maps data arriving at the MAC layer to 4 ACs according to the priorities. Every AC has its own transmit queue and AC parameter, and the difference in priority between ACs is determined from the AC parameter values set differently.
  • the AC parameter values set differently are connected to back-off, so they have different channel access orders.
  • a new backoff counter is created. As shown in FIG. 15, the four transmission queues for each AC defined in the IEEE 802.11e MAC compete with each other for wireless medium access within one station. Since each AC has an independent backoff counter, a virtual collision can occur. If there are two or more ACs that have completed backoff at the same time, data is first transmitted to the AC with the highest priority, and the other ACs increase the CW value and update the backoff counter again. This conflict resolution process is called a virtual conflict processing process.
  • EDCA allows access to a channel when transmitting data through a transmission opportunity (TXOP). If one frame is too long to be transmitted during one TXOP, it can be cut into small frames and transmitted.
  • TXOP transmission opportunity
  • 16 shows the structure of a transmitter of a physical layer.
  • 16 shows a signal processing block diagram of a physical layer assuming IEEE 802.11p OFDM (orthogonal frequency division multiplexing), scrambling, Forward Error Correction (FEC), interleaver, mapper, pilot insertion, Inverse Fast Fourier Transform (IFFT), PLCP sublayer baseband signal processing part consisting of guard insertion and preamble insertion, PMD sublayer RF band signal processing consisting of wave shaping (including in-phase/quadrature-phase modulation), DAC (Digital Analog Converter), etc. It can be divided into parts. The function description for each block is as follows.
  • the Scrambler block randomizes the input bit stream by XORing it with PRBS (Pseudo Random Binary Sequence).
  • PRBS Physical Random Binary Sequence
  • the block may be omitted or may be replaced by another block having similar or identical functions.
  • Redundancy is added to the Scrambler output bit stream through a forward error coding (FEC) process, so that errors on the transmission channel can be corrected at the receiving end.
  • FEC forward error coding
  • the block may be omitted or may be replaced by another block having similar or identical functions.
  • the (Bit) interleaver block interleaves the input bit stream according to the interleaving rule to be robust against burst errors that may occur during the transmission channel.
  • the block may be omitted or may be replaced by another block having similar or identical functions.
  • the constellation mapper block allocates an input bit word to one constellation, and the block may be omitted or replaced by another block having similar or identical functions.
  • the pilot insertion block inserts reference signals at a predetermined position for each signal block, and is used in the receiver to estimate channel distortion such as channel estimation, frequency offset, and timing offset.
  • the block may be omitted or may be replaced by another block having similar or identical functions.
  • the inverse waveform transform block transforms and outputs an input signal in a manner that improves transmission efficiency and flexibility in consideration of the characteristics of the transmission channel and the system structure.
  • a method of converting a signal in a frequency domain into a time domain using an inverse FFT operation may be used.
  • the inverse waveform transform block may not be used in the case of a single carrier system.
  • the block may be omitted or may be replaced by another block having similar or identical functions.
  • the guard sequence insertion block makes it possible to facilitate synchronization or channel estimation of a receiver by placing a guard interval between adjacent signal blocks in order to minimize the effect of delay spread of a transport channel and inserting a specific sequence if necessary.
  • a method of inserting a cyclic prefix in a guard interval interval of an OFDM symbol may be used.
  • the block may be omitted or may be replaced by another block having similar or identical functions.
  • the preamble insertion block inserts a signal of a known type promised between the transceivers into the transmission signal so that the receiver can detect the target system signal quickly and efficiently.
  • a method of defining a transmission frame composed of several OFDM symbols and inserting a preamble symbol at the beginning of each transmission frame may be used.
  • the block may be omitted or may be replaced by another block having similar or identical functions.
  • the waveform processing block performs waveform processing on the input baseband signal to suit the transmission characteristics of the channel.
  • a method of performing square-root-raised cosine (SRRC) filtering may be used to obtain a standard for out-of-band emission of a transmission signal.
  • the waveform processing block may not be used in the case of a multi-carrier system.
  • the block may be omitted or may be replaced by another block having similar or identical functions.
  • the DAC block converts the input digital signal into an analog signal and outputs it, and the DAC output signal is transmitted to the output antenna (in the case of this embodiment).
  • the block may be omitted or may be replaced by another block having similar or identical functions.
  • D2D device-to-device communication
  • the data flow in the MAC layer and the PHY layer of cellular-V2X may be configured as shown in FIG. 17 below.
  • the radio bearer is a path between the UE and the BS used when user data or signaling passes through the network.
  • the radio bearer is a pipe that carries user data or signaling between the UE and the BS.
  • Radio bearers are classified into data radio bearers (DRBs) for user plane data and signaling radio bearers (SRBs) for control plane data.
  • DRBs data radio bearers
  • SRBs signaling radio bearers
  • SRBs are radio bearers used only for transmission of RRC and NAS messages
  • DRBs are used to carry user data.
  • packets including user data generated by the application(s) of the UE are provided to layer 2 (ie, L2) of the NR.
  • the UE may be an MTC device, an M2M device, a D2D device, an IoT device, a vehicle, a robot, or an AI module.
  • a packet including data generated by an application of the UE may be an Internet protocol (IP) packet, an address resolution protocol (ARP) packet(s), or a non-IP packet. .
  • IP Internet protocol
  • ARP address resolution protocol
  • Layer 2 of NR is divided into the following sublayers: medium access control (MAC), radio link control (RLC), packet data convergence protocol (PDCP), and service data.
  • MAC medium access control
  • RLC radio link control
  • PDCP packet data convergence protocol
  • SDAP service data adaptation protocol
  • SDAP a protocol layer not present in the LTE system, provides QoS flows to NGC.
  • SDAP supports mapping between QoS flows and data radio bearers.
  • an IP PDU including an IP packet may be a PDCP SDU in the PDCP layer.
  • the PDCP may support efficient transport of IP, ARP and/or non-IP packets from/to the radio link.
  • RLC generates an RLC PDU and provides the RLC PDU to the MAC.
  • the MAC layer is located between the RLC layer and the layer 1 (ie, L1) physical layer (PHY layer).
  • the MAC layer is connected to the RLC layer through logical channels and to the PHY layer through transport channels.
  • the MAC generates a MAC PDU and provides it to the PHY, and the MAC PDU corresponds to a transport block in the PHY layer.
  • the transport block is transmitted through a physical channel through signal processing.
  • a transport block obtained through a signal processing process for data received through a physical channel is transferred from the PHY layer to the layer 2.
  • the receiving end may be a UE or a BS.
  • the transport block is a MAC PDU in the layer 2 MAC layer.
  • the MAC PDU is provided to the application layer through the Layer 2 and IP, ARP or non-IP protocols.
  • the radio protocol stack is largely divided into a protocol stack for the user plane and a protocol stack for the control plane.
  • the user plane also known as the data plane, is used to carry user traffic (i.e., user data).
  • the user plane processes user data such as voice and data.
  • the control plane handles control signaling, not user data, between the UE and the UE or between the UE and the network node.
  • the protocol stack for the user plane in the NR system includes PDCP, RLC, MAC and PHY
  • the protocol stack for the user plane in the NR system includes SDAP, PDCP, RLC, MAC and PHY.
  • the protocol stack for the control plane includes PDCP, RLC, and MAC that are terminated at the BS at the network end, and in addition, radio resource control (RRC), which is an upper layer of PDCP, and The upper layer of RRC includes a non-access stratum (NAS) control protocol.
  • RRC radio resource control
  • the NAS protocol is terminated by the access and mobility management function (AMF) of the core network at the network level, and performs mobility management and bearer management.
  • AMF access and mobility management function
  • RRC supports delivery of NAS signaling, and performs efficient management of radio resources and required functions.
  • RRC supports the following functions: broadcasting of system information; Establishment, maintenance, and release of RRC connection between the UE and the BS; Establishment, establishment, maintenance and release of radio bearers; UE measurement reporting and control of reporting; Detection and recovery of radio link failure; NAS message transfer to/from the UE's NAS.
  • the RRC message/signaling by the BS or from the BS is the RRC message/signaling that the RRC layer of the BS sends to the RRC layer of the UE.
  • the UE is configured or operated based on an information element (IE) that is a set of parameter(s) or parameter(s) included in the RRC message/signaling from the BS.
  • IE information element
  • Each of the blocks shown in FIG. 18 may be performed in each module in the physical layer block of the transmission device. More specifically, the uplink signal processing in FIG. 18 may be performed by the UE/BS processor described in this specification. Referring to FIG. 18, uplink physical channel processing includes scrambling, modulation mapping, layer mapping, transform precoding, precoding, and resource element mapping ( resource element mapping) and SC-FDMA signal generation. Each of the above processes may be performed separately or together in each module of the transmission device.
  • the transform precoding is to spread the UL data in a special way to reduce the peak-to-average power ratio (PAPR) of a waveform, and a discrete Fourier transform. DFT).
  • PAPR peak-to-average power ratio
  • DFT discrete Fourier transform
  • FIG. 18 is a conceptual diagram of uplink physical channel processing for DFT-s-OFDM. In the case of CP-OFDM, transform precoding is omitted among the processes of FIG. 18.
  • the transmission device may scramble coded bits within the codeword by the scrambling module for one codeword and then transmit them through a physical channel.
  • the codeword is obtained by encoding the transport block.
  • the scrambled bits are modulated into complex-valued modulation symbols by the modulation mapping module.
  • the modulation mapping module may modulate the scrambled bits according to a predetermined modulation method and arrange the scrambled bits as a complex value modulation symbol representing a position on a signal constellation.
  • Pi/2-Binary Phase Shift Keying pi/2-BPSK
  • m-PSK m-Phase Shift Keying
  • m-QAM m-Quadrature Amplitude Modulation
  • the complex value modulation symbol may be mapped to one or more transport layers by a layer mapping module.
  • Complex value modulation symbols on each layer may be precoded by a precoding module for transmission on an antenna port.
  • the precoding module may perform precoding after performing transform precoding on complex-value modulated symbols as shown in FIG. 18.
  • the precoding module may output antenna specific symbols by processing the complex value modulation symbols in a MIMO scheme according to multiple transmission antennas, and distribute the antenna specific symbols to a corresponding resource element mapping module.
  • the output z of the precoding module can be obtained by multiplying the output y of the layer mapping module by the precoding matrix W of N ⁇ M.
  • N is the number of antenna ports
  • M is the number of layers.
  • the resource element mapping module maps the demodulation value modulation symbols for each antenna port to an appropriate resource element in a resource block allocated for transmission.
  • the resource element mapping module may map complex value modulation symbols to appropriate subcarriers and multiplex them according to users.
  • the SC-FDMA signal generation module (a CP-OFDM signal generation module when the transform precoding is disabled) modulates the complex-valued modulation symbol with a specific modulation method, e. time domain) OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) symbol signal can be generated.
  • the signal generation module may perform Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) on an antenna specific symbol, and a CP may be inserted into a time domain symbol on which IFFT is performed.
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • the OFDM symbol is transmitted to a receiving device through each transmission antenna through digital-to-analog conversion, frequency upconversion, and the like.
  • the signal generation module may include an IFFT module and a CP inserter, a digital-to-analog converter (DAC), a frequency uplink converter, and the like.
  • a wireless communication system is a multiple access system that supports communication with multiple users by sharing available system resources (eg, bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include a code division multiple access (CDMA) system, a frequency division multiple access (FDMA) system, a time division multiple access (TDMA) system, an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) system, and a single carrier frequency (SC-FDMA) system.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • division multiple access division multiple access
  • MC-FDMA multi carrier frequency division multiple access
  • Sidelink refers to a communication method in which a direct link is established between terminals (User Equipment, UEs) to directly exchange voice or data between terminals without going through a base station (BS).
  • the sidelink is considered as one of the ways to solve the burden of the base station due to rapidly increasing data traffic.
  • V2X vehicle-to-everything refers to a communication technology that exchanges information with other vehicles, pedestrians, and infrastructure-built objects through wired/wireless communication.
  • V2X can be classified into four types: vehicle-to-vehicle (V2V), vehicle-to-infrastructure (V2I), vehicle-to-network (V2N), and vehicle-to-pedestrian (V2P).
  • V2X communication may be provided through a PC5 interface and/or a Uu interface.
  • RAT radio access technology
  • NR new radio
  • V2X vehicle-to-everything
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as universal terrestrial radio access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with a radio technology such as global system for mobile communications (GSM)/general packet radio service (GPRS)/enhanced data rates for GSM evolution (EDGE).
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented with wireless technologies such as IEEE (institute of electrical and electronics engineers) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, and E-UTRA (evolved UTRA).
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e and provides backward compatibility with a system based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) that uses evolved-UMTS terrestrial radio access (E-UTRA), and employs OFDMA in downlink and SC in uplink.
  • -Adopt FDMA is an evolution of 3GPP LTE.
  • 5G NR is the successor technology of LTE-A, and is a new clean-slate type mobile communication system with features such as high performance, low latency, and high availability.
  • 5G NR can utilize all available spectrum resources, from low frequency bands of less than 1 GHz to intermediate frequency bands of 1 GHz to 10 GHz and high frequency (millimeter wave) bands of 24 GHz or higher.
  • LTE-A or 5G NR is mainly described, but the technical idea of the present invention is not limited thereto.
  • E-UTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • LTE Long Term Evolution
  • the E-UTRAN includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane to the terminal 10.
  • the terminal 10 may be fixed or mobile, and may be referred to as other terms such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a mobile terminal (MT), and a wireless device.
  • the base station 20 refers to a fixed station that communicates with the terminal 10, and may be referred to as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point and the like.
  • the base stations 20 may be connected to each other through an X2 interface.
  • the base station 20 is connected to an Evolved Packet Core (EPC) 30 through an S1 interface, more specifically, a Mobility Management Entity (MME) through an S1-MME and a Serving Gateway (S-GW) through an S1-U.
  • EPC Evolved Packet Core
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • the EPC 30 is composed of MME, S-GW and P-GW (Packet Data Network-Gateway).
  • the MME has access information of the terminal or information on the capabilities of the terminal, and this information is mainly used for mobility management of the terminal.
  • S-GW is a gateway with E-UTRAN as an endpoint
  • P-GW is a gateway with PDN as an endpoint.
  • the layers of the Radio Interface Protocol between the terminal and the network are L1 (Layer 1) based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) standard model, which is widely known in communication systems. It can be divided into L2 (second layer) and L3 (third layer).
  • L2 second layer
  • L3 third layer
  • the physical layer belonging to the first layer provides an information transfer service using a physical channel
  • the radio resource control (RRC) layer located in the third layer is a radio resource between the terminal and the network. It plays the role of controlling.
  • the RRC layer exchanges RRC messages between the terminal and the base station.
  • 20 shows a radio protocol architecture for a user plane to which the present invention can be applied.
  • the 21 shows a radio protocol structure for a control plane to which the present invention can be applied.
  • the user plane is a protocol stack for transmitting user data
  • the control plane is a protocol stack for transmitting control signals.
  • a physical layer provides an information transmission service to an upper layer using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control (MAC) layer, which is an upper layer, through a transport channel.
  • MAC medium access control
  • Data moves between the MAC layer and the physical layer through the transport channel. Transmission channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface.
  • the physical channel may be modulated in an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) scheme, and uses time and frequency as radio resources.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • the MAC layer provides a service to an upper layer, a radio link control (RLC) layer, through a logical channel.
  • the MAC layer provides a mapping function from a plurality of logical channels to a plurality of transport channels.
  • the MAC layer provides a logical channel multiplexing function by mapping a plurality of logical channels to a single transport channel.
  • the MAC sublayer provides a data transmission service on a logical channel.
  • the RLC layer performs concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDUs.
  • RLC layer In order to ensure various QoS (Quality of Service) required by Radio Bearer (RB), RLC layer has Transparent Mode (TM), Unacknowledged Mode (UM), and Acknowledged Mode. , AM).
  • TM Transparent Mode
  • UM Unacknowledged Mode
  • AM Acknowledged Mode.
  • AM RLC provides error correction through automatic repeat request (ARQ).
  • the Radio Resource Control (RRC) layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is in charge of controlling logical channels, transport channels, and physical channels in relation to configuration, re-configuration, and release of radio bearers.
  • RB refers to a logical path provided by the first layer (PHY layer) and the second layer (MAC layer, RLC layer, PDCP layer) for data transmission between the terminal and the network.
  • Functions of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the user plane include transmission of user data, header compression, and ciphering.
  • Functions of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the control plane include transmission of control plane data and encryption/integrity protection.
  • Establishing the RB means a process of defining characteristics of a radio protocol layer and channel to provide a specific service, and setting specific parameters and operation methods for each.
  • the RB can be further divided into two types: Signaling Radio Bearer (SRB) and Data Radio Bearer (DRB).
  • SRB is used as a path for transmitting RRC messages in the control plane
  • DRB is used as a path for transmitting user data in the user plane.
  • the UE When an RRC connection is established between the RRC layer of the UE and the RRC layer of the E-UTRAN, the UE is in the RRC_CONNEDTED state, otherwise it is in the RRC_IDLE state.
  • the RRC_INACTIVE state is additionally defined, and the terminal in the RRC_INACTIVE state can release the connection with the base station while maintaining the connection with the core network.
  • a downlink transmission channel for transmitting data from a network to a terminal there are a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • BCH broadcast channel
  • SCH downlink shared channel
  • downlink multicast or broadcast service traffic or control messages they may be transmitted through a downlink SCH, or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • RACH random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH Broadcast Control Channel
  • PCCH Paging Control Channel
  • CCCH Common Control Channel
  • MCCH Multicast Control Channel
  • MTCH Multicast Traffic
  • the physical channel is composed of several OFDM symbols in the time domain and several sub-carriers in the frequency domain.
  • One sub-frame is composed of a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • a resource block is a resource allocation unit and is composed of a plurality of OFDM symbols and a plurality of sub-carriers.
  • each subframe may use specific subcarriers of specific OFDM symbols (eg, the first OFDM symbol) of the corresponding subframe for the PDCCH (Physical Downlink Control Channel), that is, the L1/L2 control channel.
  • TTI Transmission Time Interval
  • FIG. 22 shows the structure of an NR system to which the present invention can be applied.
  • the NG-RAN may include a gNB and/or an eNB that provides a user plane and a control plane protocol termination to a terminal.
  • 22 illustrates a case where only gNB is included.
  • the gNB and the eNB are connected to each other through an Xn interface.
  • the gNB and eNB are connected to the 5th generation core network (5G Core Network: 5GC) through the NG interface.
  • 5G Core Network: 5GC 5th generation core network
  • AMF access and mobility management function
  • UPF user plane function
  • the gNB is inter-cell radio resource management (Inter Cell RRM), radio bearer management (RB control), connection mobility control (Connection Mobility Control), radio admission control (Radio Admission Control), measurement setting and providing Functions such as (Measurement configuration & Provision) and dynamic resource allocation may be provided.
  • AMF can provide functions such as NAS security and idle state mobility processing.
  • UPF may provide functions such as mobility anchoring and PDU processing.
  • SMF Session Management Function
  • FIG. 24 shows a structure of an NR radio frame to which the present invention can be applied.
  • radio frames may be used in uplink and downlink transmission in NR.
  • the radio frame has a length of 10 ms and may be defined as two 5 ms half-frames (HF).
  • the half-frame may include five 1ms subframes (Subframe, SF).
  • a subframe may be divided into one or more slots, and the number of slots within a subframe may be determined according to a subcarrier spacing (SCS).
  • SCS subcarrier spacing
  • Each slot may include 12 or 14 OFDM(A) symbols according to a cyclic prefix (CP).
  • CP cyclic prefix
  • each slot may include 14 symbols.
  • each slot may include 12 symbols.
  • the symbol may include an OFDM symbol (or a CP-OFDM symbol), an SC-FDMA symbol (or a DFT-s-OFDM symbol).
  • Table 1 below shows the number of symbols per slot (N slot symb ), the number of slots per frame (N frame, u slot ) and the number of slots per subframe (N subframe,u slot ) is illustrated.
  • Table 2 exemplifies the number of symbols per slot, the number of slots per frame, and the number of slots per subframe according to the SCS when the extended CP is used.
  • OFDM(A) numerology eg, SCS, CP length, etc.
  • OFDM(A) numerology eg, SCS, CP length, etc.
  • the (absolute time) section of the time resource e.g., subframe, slot or TTI
  • TU Time Unit
  • 25 shows a slot structure of an NR frame to which the present invention can be applied.
  • a slot includes a plurality of symbols in the time domain. For example, in the case of a normal CP, one slot includes 14 symbols, but in the case of an extended CP, one slot may include 12 symbols. Alternatively, in the case of a normal CP, one slot includes 7 symbols, but in the case of an extended CP, one slot may include 6 symbols.
  • the carrier includes a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • a resource block (RB) may be defined as a plurality of (eg, 12) consecutive subcarriers in the frequency domain.
  • the BWP (Bandwidth Part) may be defined as a plurality of consecutive (P)RBs in the frequency domain, and may correspond to one numerology (eg, SCS, CP length, etc.).
  • the carrier may include up to N (eg, 5) BWPs. Data communication can be performed through an activated BWP.
  • Each element may be referred to as a resource element (RE) in the resource grid, and one complex symbol may be mapped.
  • RE resource element
  • a method in which transmission resources of the next packet are also reserved may be used.
  • 26 shows an example in which a transmission resource to which the present invention can be applied is selected.
  • transmission may be performed twice per MAC PDU.
  • a resource for retransmission may be reserved at a predetermined time gap.
  • the terminal can identify the transmission resources reserved by the other terminal or the resources used by the other terminal through sensing within the sensing window, and after excluding them within the selection window, random resources with less interference among the remaining resources Resources can be selected.
  • the terminal may decode a PSCCH including information on the period of the reserved resources within the sensing window, and measure the PSSCH RSRP from the resources periodically determined based on the PSCCH.
  • the UE may exclude resources in which the PSSCH RSRP value exceeds a threshold value from within the selection window. Thereafter, the terminal may randomly select a sidelink resource from among the remaining resources in the selection window.
  • the terminal may determine resources with less interference (eg, resources corresponding to the lower 20%) by measuring RSSI (Received Signal Strength Indication) of periodic resources within the sensing window.
  • the terminal may randomly select a sidelink resource from among resources included in the selection window among the periodic resources. For example, if the UE fails to decode the PSCCH, the UE can use the above method.
  • FIG. 27 shows an example in which a PSCCH is transmitted in sidelink transmission mode 3 or 4 to which the present invention can be applied.
  • PSCCH and PSSCH are transmitted in the FDM scheme.
  • PSCCH and PSSCH may be transmitted in an FDM manner on different frequency resources on the same time resource. Referring to FIG. 27, PSCCH and PSSCH may not be directly adjacent as shown in FIG. 27(a), and PSCCH and PSSCH may be directly adjacent as shown in FIG. 27(b).
  • the basic unit of this transmission is a sub channel.
  • the sub-channel may be a resource unit having one or more RB sizes on a frequency axis on a predetermined time resource (eg, a time resource unit).
  • the number of RBs included in the sub-channel ie, the size of the sub-channel and the start position on the frequency axis of the sub-channel
  • the embodiment of FIG. 27 may be applied to NR sidelink resource allocation mode 1 or mode 2.
  • CAM Cooperative Awareness Message
  • DENM Decentralized Environmental Notification Message
  • a periodic message type CAM In vehicle-to-vehicle communication, a periodic message type CAM, an event triggered message type DENM, and the like may be transmitted.
  • the CAM may include basic vehicle information such as dynamic state information of the vehicle such as direction and speed, vehicle static data such as dimensions, external lighting conditions, and route history.
  • the size of the CAM can be 50-300 bytes.
  • CAM is broadcast, and the latency should be less than 100ms.
  • DENM may be a message generated in case of an unexpected situation such as a vehicle breakdown or an accident.
  • the size of the DENM can be less than 3000 bytes, and any vehicle within the transmission range can receive the message. In this case, DENM may have a higher priority than CAM.
  • Carrier reselection for V2X/sidelink communication may be performed in the MAC layer based on a Channel Busy Ratio (CBR) of configured carriers and a Prose Per-Packet Priority (PPPP) of a V2X message to be transmitted.
  • CBR Channel Busy Ratio
  • PPPP Prose Per-Packet Priority
  • CBR may mean the portion of sub-channels in the resource pool detected that the S-RSSI measured by the UE exceeds a preset threshold.
  • PPPP related to each logical channel may exist, and the setting of the PPPP value should reflect the latency required for both the terminal and the base station.
  • the UE may select one or more carriers among candidate carriers in an increasing order from the lowest CBR.
  • the data unit to which the present invention can be applied may be subjected to physical layer processing at the transmitting side before being transmitted through the air interface, and the radio signal carrying the data unit to which the present invention can be applied is the receiving side ( receiving side) can be the object of physical layer processing.
  • Table 3 may indicate a mapping relationship between an uplink transport channel and a physical channel
  • Table 4 may indicate a mapping relationship between uplink control channel information and a physical channel.
  • Table 5 may indicate a mapping relationship between a downlink transport channel and a physical channel
  • Table 6 may indicate a mapping relationship between downlink control channel information and a physical channel.
  • Table 7 may indicate a mapping relationship between a sidelink transmission channel and a physical channel
  • Table 8 may indicate a mapping relationship between sidelink control channel information and a physical channel.
  • a transport side may perform encoding on a transport block (TB).
  • Data and control streams from the MAC layer may be encoded to provide transport and control services over a radio transmission link at the PHY layer.
  • the TB from the MAC layer may be encoded as a codeword at the transmitting side.
  • the channel coding scheme may be a combination of error detection, error correcting, rate matching, interleaving, and control information separated from a physical channel or a transport channel.
  • the channel coding scheme may be a combination of error detection, error correcting, rate matching, interleaving, and control information mapped on a physical channel or a transport channel.
  • the following channel coding scheme may be used for different types of transport channels and different types of control information.
  • a channel coding scheme for each transport channel type may be as shown in Table 9.
  • a channel coding scheme for each control information type may be shown in Table 10.
  • Control information Channel coding method DCI Polar code SCI UCI Block code, Polar code
  • the transmitting side may attach a cyclic redundancy check (CRC) sequence to the TB.
  • CRC cyclic redundancy check
  • the transmitting side can provide error detection for the receiving side.
  • the transmitting side may be a transmitting terminal, and the receiving side may be a receiving terminal.
  • the communication device can use the LDPC code to encode/decode UL-SCH and DL-SCH.
  • the NR system can support two LDPC base graphs (ie, two LDPC base metrics).
  • the two LDPC base graphs may be LDPC base graph 1 optimized for small TB and LDPC base graph for large TB.
  • the transmission side may select LDPC base graph 1 or 2 based on the size of the TB and the coding rate (R).
  • the coding rate may be indicated by a modulation coding scheme (MCS) index (I_MCS).
  • MCS index may be dynamically provided to the UE by the PUSCH or the PDCCH scheduling the PDSCH. Or, the MCS index may be dynamically provided to the UE by the PDCCH for (re) initializing or activating the UL configured grant 2 or DL SPS.
  • the MCS index may be provided to the UE by RRC signaling related to UL configured grant type 1.
  • the transmission side may divide the TB to which the CRC is attached into a plurality of code blocks. In addition, the transmitting side may attach an additional CRC sequence to each code block.
  • the maximum code block size for LDPC base graph 1 and LDPC base graph 2 may be 8448 bits and 3480 bits, respectively. If the TB to which the CRC is attached is not larger than the maximum code block size for the selected LDPC base graph, the transmitting side may encode the TB to which the CRC is attached to the selected LDPC base graph. The transmitting side may encode each code block of the TB into the selected LDPC basic graph.
  • LDPC-coded blocks may be individually rate-matched.
  • Code block concatenation may be performed to generate a codeword for transmission on a PDSCH or PUSCH.
  • PDSCH Downlink Control Channel
  • PUSCH Up to two codewords (ie, up to two TBs) may be simultaneously transmitted on the PDSCH.
  • PUSCH may be used for transmission of UL-SCH data and layer 1 and/or 2 control information.
  • the layer 1 and/or 2 control information may be multiplexed with the codeword for UL-SCH data.
  • the transmitting side may perform scrambling and modulation on the codeword. have.
  • the bits of the codeword can be scrambled and modulated to produce a block of complex-valued modulation symbols.
  • the transmitting side may perform layer mapping.
  • the complex-valued modulation symbols of the codeword may be mapped to one or more multiple input multiple output (MIMO) layers.
  • Codewords can be mapped to up to four layers.
  • the PDSCH can carry two codewords, and thus the PDSCH can support up to 8-layer transmission.
  • the PUSCH can support a single codeword, and thus, the PUSCH can support up to 4-rate transmission.
  • the transmitting side may perform precoding conversion.
  • the downlink transmission waveform may be a general OFDM using a cyclic prefix (CP).
  • transform precoding ie, Discrete Fourier Transform (DFT)
  • DFT Discrete Fourier Transform
  • the uplink transmission waveform may be a conventional OFDM using a CP having a transform precoding function that performs DFT spreading that can be disabled or enabled.
  • transform precoding may be selectively applied. Transformation precoding may be spreading uplink data in a special way in order to reduce the peak-to-average power ratio (PAPR) of the waveform.
  • Transform precoding may be a form of DFT. That is, the NR system can support two options for an uplink waveform. One may be CP-OFDM (same as the DL waveform), and the other may be DFT-s-OFDM. Whether the terminal should use CP-OFDM or DFT-s-OFDM may be determined by the base station through the RRC parameter.
  • the transmitting side may perform subcarrier mapping. Layers may be mapped to antenna ports.
  • a transparent manner (non-codebook-based) mapping may be supported, and how beamforming or MIMO precoding is performed may be transparent to the terminal. have.
  • both non-codebook-based mapping and codebook-based mapping may be supported.
  • the transmitting side may map complex-valued modulation symbols to subcarriers in the resource block allocated to the physical channel. have.
  • the transmitting side may perform OFDM modulation.
  • the communication device on the transmitting side adds the CP and performs IFFT, thereby setting the time-continuous OFDM baseband signal on the antenna port (p) and subcarrier spacing for the OFDM symbol (l) in the TTI for the physical channel (u ) Can be created.
  • the communication device of the transmitting side may perform Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) on a complex-valued modulation symbol mapped to a resource block of the corresponding OFDM symbol.
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • the communication device of the transmission side may add a CP to the IFFT signal to generate an OFDM baseband signal.
  • the transmitting side may perform up-conversion.
  • the communication device on the transmitting side may up-convert the OFDM baseband signal, subcarrier spacing setting (u), and OFDM symbol (l) for the antenna port (p) to the carrier frequency (f0) of the cell to which the physical channel is allocated. .
  • processors 102 and 202 of FIG. 52 to be described later may be configured to perform encoding, scrambling, modulation, layer mapping, precoding transformation (for uplink), subcarrier mapping, and OFDM modulation.
  • 29 shows an example of physical layer processing at a receiving side to which the present invention can be applied.
  • the physical layer processing at the receiving side may basically be an inverse processing of the physical layer processing at the transmitting side.
  • the receiving side may perform frequency down-conversion.
  • the communication device of the receiving side may receive an RF signal of a carrier frequency through an antenna.
  • the transceivers 9013 and 9023 for receiving the RF signal at the carrier frequency may down-convert the carrier frequency of the RF signal to the baseband in order to obtain an OFDM baseband signal.
  • the receiving side may perform OFDM demodulation.
  • the communication device at the receiving side may acquire a complex-valued modulation symbol through CP separation and FFT. For example, for each OFDM symbol, the communication device at the receiving side may remove the CP from the OFDM baseband signal.
  • the communication device at the receiving side performs FFT on the CP-removed OFDM baseband signal to obtain a complex-valued modulation symbol for the antenna port (p), subcarrier spacing (u), and OFDM symbol (l). I can.
  • the receiving side may perform subcarrier demapping.
  • Subcarrier demapping may be performed on a complex-valued modulation symbol to obtain a complex-valued modulation symbol of a corresponding physical channel.
  • the processor of the terminal may obtain a complex-valued modulation symbol mapped to a subcarrier belonging to the PDSCH from among complex-valued modulation symbols received in a bandwidth part (BWP).
  • BWP bandwidth part
  • the receiving side may perform transform de-precoding.
  • transform de-precoding eg, IDFT
  • IDFT a complex-value modulated symbol of an uplink physical channel.
  • transform de-precoding may not be performed.
  • step S114 the receiving side may perform layer demapping.
  • the complex-valued modulation symbol can be demapped into one or two codewords.
  • the receiving side may perform demodulation and descrambling.
  • the complex-value modulated symbol of the codeword can be demodulated and descrambled with bits of the codeword.
  • the receiving side may perform decoding.
  • the codeword can be decoded into TB.
  • LDPC base graph 1 or 2 may be selected based on the size of TB and coding rate (R).
  • the codeword may include one or a plurality of coded blocks. Each coded block may be decoded into a code block to which a CRC is attached or a TB to which a CRC is attached to the selected LDPC base graph.
  • the CRC sequence may be removed from each of the code blocks to which the CRC is attached, and code blocks may be obtained.
  • the code block may be connected to the TB to which the CRC is attached.
  • the TB CRC sequence can be removed from the TB to which the CRC is attached, whereby the TB can be obtained.
  • TB can be delivered to the MAC layer.
  • processors 102 and 202 of FIG. 52 to be described later may be configured to perform OFDM demodulation, subcarrier demapping, layer demapping, demodulation, descrambling, and decoding.
  • time and frequency domain resources related to subcarrier mapping e.g., OFDM symbol, subcarrier, carrier frequency
  • OFDM modulation e.g., OFDM modulation
  • frequency up/down conversion are resource allocation (e.g. For example, it may be determined based on an uplink grand and downlink allocation).
  • TDMA time division multiple access
  • FDMA frequency division multiples access
  • ISI inter-symbol interference
  • ICI inter-carrier interference
  • SLSS sidelink synchronization signal
  • MIB-SL-V2X master information block-sidelink-V2X
  • RLC radio link control
  • FIG. 30 shows a synchronization source or a synchronization reference in V2X to which the present invention can be applied.
  • the terminal may be synchronized to the GNSS directly through a terminal (in network coverage or out of network coverage) directly synchronized with the GNSS (global navigation satellite systems) or directly synchronized with the GNSS.
  • the UE may calculate the DFN and the subframe number using the UTC (Coordinated Universal Time) and (pre) set DFN (Direct Frame Number) offset.
  • the terminal may be directly synchronized with the base station or may be synchronized with another terminal that is time/frequency synchronized with the base station.
  • the base station may be an eNB or a gNB.
  • the terminal may receive synchronization information provided by the base station and may be directly synchronized with the base station. Thereafter, the terminal may provide synchronization information to other adjacent terminals.
  • the base station timing is set as the synchronization criterion
  • the UE is a cell associated with the frequency (if it is within cell coverage at the frequency), a primary cell or a serving cell (if it is outside the cell coverage at the frequency) for synchronization and downlink measurement. ) Can be followed.
  • the base station may provide synchronization settings for carriers used for V2X/sidelink communication.
  • the terminal may follow the synchronization setting received from the base station. If the terminal has not detected any cell in the carrier used for the V2X/sidelink communication and has not received a synchronization setting from a serving cell, the terminal may follow a preset synchronization setting.
  • the terminal may be synchronized to another terminal that has not directly or indirectly obtained synchronization information from the base station or the GNSS.
  • the synchronization source and preference may be preset to the terminal.
  • the synchronization source and preference may be set through a control message provided by the base station.
  • the sidelink synchronization source may be associated with synchronization priority.
  • the relationship between the synchronization source and the synchronization priority may be defined as shown in Table 11.
  • Table 11 is only an example, and the relationship between the synchronization source and the synchronization priority may be defined in various forms.
  • GNSS-based synchronization Base station-based synchronization (eNB/gNB-based synchronization) P0 GNSS Base station P1 All terminals synchronized directly to GNSS All terminals synchronized directly to the base station P2 All terminals indirectly synchronized to GNSS All terminals indirectly synchronized to the base station P3 All other terminals GNSS P4 N/A All terminals synchronized directly to GNSS P5 N/A All terminals indirectly synchronized to GNSS P6 N/A All other terminals
  • Whether to use GNSS-based synchronization or base station-based synchronization may be set (in advance).
  • the terminal can derive the transmission timing of the terminal from an available synchronization criterion having the highest priority.
  • bandwidth part BWP
  • resource pool a bandwidth part (BWP) and a resource pool
  • the reception bandwidth and the transmission bandwidth of the terminal need not be as large as the bandwidth of the cell, the reception bandwidth and the transmission bandwidth of the terminal can be adjusted.
  • the network/base station may inform the terminal of bandwidth adjustment.
  • the terminal may receive information/settings for bandwidth adjustment from the network/base station.
  • the terminal may perform bandwidth adjustment based on the received information/settings.
  • the bandwidth adjustment may include reducing/enlarging the bandwidth, changing the position of the bandwidth, or changing the subcarrier spacing of the bandwidth.
  • bandwidth can be reduced during periods of low activity to save power.
  • the location of the bandwidth can move in the frequency domain.
  • the location of the bandwidth can be moved in the frequency domain to increase scheduling flexibility.
  • subcarrier spacing of the bandwidth may be changed.
  • the subcarrier spacing of the bandwidth can be changed to allow different services.
  • a subset of the total cell bandwidth of a cell may be referred to as a bandwidth part (BWP).
  • the BA may be performed by the base station/network setting the BWP to the terminal and notifying the terminal of the currently active BWP among the BWPs in which the base station/network is set.
  • FIG. 31 shows an example of a scenario in which a BWP to which the present invention can be applied is set.
  • BWP1 having a bandwidth of 40 MHz and subcarrier spacing of 15 kHz, BWP2 having a bandwidth of 10 MHz and subcarrier spacing of 15 kHz, and BWP3 having a bandwidth of 20 MHz and subcarrier spacing of 60 kHz may be set. .
  • the BWP can be defined for sidelinks.
  • the same sidelink BWP can be used for transmission and reception.
  • a transmitting terminal may transmit a sidelink channel or a sidelink signal on a specific BWP
  • a receiving terminal may receive a sidelink channel or a sidelink signal on the specific BWP.
  • the sidelink BWP may be defined separately from the Uu BWP, and the sidelink BWP may have separate configuration signaling from the Uu BWP.
  • the terminal may receive the configuration for the sidelink BWP from the base station/network.
  • the sidelink BWP may be configured (in advance) for the out-of-coverage NR V2X terminal and the RRC_IDLE terminal in the carrier. For the terminal in the RRC_CONNECTED mode, at least one sidelink BWP may be activated in the carrier.
  • the resource pool may be a set of time-frequency resources that can be used for sidelink transmission and/or sidelink reception. From the terminal's point of view, the time domain resources in the resource pool may not be contiguous. A plurality of resource pools may be set (in advance) to the terminal within one carrier.
  • the conventional construction site location setting method performs construction and work while occupying the road, and slows down the vehicle through a guide board such as a traffic cone or a standing signboard for the safety of vehicles running around it. Is inducing.
  • a guide board such as a traffic cone or a standing signboard for the safety of vehicles running around it. Is inducing.
  • V2X technology devices and standards are being developed so that vehicles equipped with a V2X receiver can obtain construction site information in advance even from a long distance.
  • it is considered to define and set information such as the location of the construction site and the construction period in advance, and transmit the information by including the information in a message such as CAM (Cooperative Awareness Message) or BSM (Basic Safety Message) using a V2X device. have.
  • the method of setting the location of the construction site in advance has a problem that the set location and the actual location of the construction site may not match each other.
  • the actual construction site display method under development in the United States displays the construction site area in units of lanes, so the set position and the actual construction site position do not exactly match.
  • FIG. 32 (b) when working along a road such as painting a lane, there may be a problem that the location of the actual construction site and the location of the construction site transmitted through V2X are shifted over time. As such, the existing method has limitations in displaying the exact location of the construction site.
  • a system including a V2X device may be configured as shown in FIG. 33.
  • the construction site guide device 100, the dedicated auxiliary terminal 200, the vehicle 400, and the road worker 500 may include a battery-based V2X device.
  • the construction site guide device 100, the dedicated auxiliary terminal 200, the vehicle 400, and the road worker 500 may perform direct communication using the PC-5 interface of the C-V2X.
  • the direct communication method is not limited to C-V2X, and an 802.11p-based DSRC-WAVE technology may be used. If long-distance communication is performed or a network is used, the construction site guide device 100, the dedicated auxiliary terminal 200, the vehicle 400, and the load worker 500 can communicate with the base station 300 using the Uu interface. .
  • the base station 300 may be an eNB or a gNB.
  • Construction site guide device 100 of FIG. 33 is illustrated as a traffic cone, it may be implemented in various forms, such as a construction site fence and a construction guide plate.
  • Construction site guide device 100 may include a V2X transceiver.
  • a dedicated auxiliary terminal 200 equipped with a high-precision GPS device, a long-distance communication device, etc. may be used together with the construction site guide device 100.
  • a V2X device is installed on the hard hats or safety vests of road workers working in a construction site, so that road workers corresponding to VRU (Vulnerable Road Users) can be protected.
  • the vehicle 400 is a vehicle equipped with a V2X device and is implemented according to a communication standard and may receive a signal from the construction site safety device 100 or the road worker 500.
  • the V2X device included in the construction site guide device 100 of FIG. 33 may be implemented as illustrated in FIG. 34, more specifically. That is, the construction site guide device 100 may be configured as a V2X device as an infrastructure installed in a construction site.
  • the construction site guide device 100 according to an example or implementation example of the present invention includes a V2X device circuit 110 implementing V2X communication and an algorithm, a set button 120 as an external interface, a start button 130, and a stop button 140. ) And an indicator 150 to inform the danger.
  • the V2X device 100 includes a radio frequency antenna (110) for V2X communication such as C-V2X or DSRC, a radio modem (120) that processes signals, and a GNSS antenna (130) that obtains location information. ) And a GNSS receiver 140 that processes a signal.
  • the received V2X signal and GPS information may be transmitted to the processor 150 of the V2X device 100.
  • the processor 150 acquires the location information of the V2X device 100 through the satellite, and obtains the information by decoding the V2X message.
  • the obtained information can be used for the construction site guidance service of the application ECU 160.
  • the application ECU 160 may acquire external information such as impact detection through the sensor 180 to support construction site guidance service.
  • a human interface 170 capable of system setting and warning of danger may be included in the V2X device 100.
  • a method of automatically setting the construction site area through a V2X device as shown in FIG. 36 is proposed.
  • the construction site area may be set through I2I communication between V2X devices.
  • 36 is a diagram for explaining an initial installation operation.
  • Common information such as construction schedule, construction content, etc. may be set in the V2X device (eg, D1-D6) by the road worker at the construction site.
  • the V2X device can be installed at the boundary of the area where construction is being performed.
  • the installation can be completed through the input of a set button provided in the V2X device.
  • the installed V2X device can receive location information through GPS and transmit its installed location information to nearby devices.
  • the rest of the V2X units can be installed by construction site road workers in the same way along the construction site area.
  • each V2X device eg, D1-D6
  • each V2X device may include an identifier such as a QR code, and the identifier may be recognized by the dedicated auxiliary terminal 200.
  • the dedicated auxiliary terminal 200 can synchronize with the V2X devices (D1-D6).
  • the dedicated auxiliary terminal 200 may display information on the V2X device and the installed location through a display unit (eg, LCD).
  • the dedicated auxiliary terminal 200 may be provided with, for example, three setting buttons (eg, a set button, a start button, and a stop button).
  • the dedicated auxiliary terminal 200 may transmit location information to the V2X device 100.
  • the V2X device 100 that has obtained its location information may transmit its installed location information to nearby devices.
  • V2X devices can provide construction site guidance services by sending an I2I message (eg, a setting message). Each V2X device transmits the setting message for a predetermined time (ie, time out) so that all V2X devices start to provide construction site guidance service.
  • I2I message e.g, a setting message
  • the construction site setting is completed through the input of a start button provided in the dedicated auxiliary terminal.
  • the dedicated auxiliary terminal transmits the setting message to the surrounding construction guide device through I2I communication.
  • Each of the dedicated auxiliary terminals transmits a setting message for a predetermined time (ie, time out) so that all V2X devices start to provide construction site guidance services.
  • a dedicated auxiliary terminal transmits start information to a base station through an uplink of a Uu interface, and a base station (e.g., eNB) is a downlink.
  • the start signal can be transmitted to all V2X devices at once.
  • This method has the advantage of being able to start providing construction site guidance services by activating V2X devices immediately without having to wait for a certain time (ie, time out).
  • construction site location information set in real time may be updated in a high-resolution dynamic map or provided to a construction site control system, thereby supporting a construction site stability service in real time.
  • each of the V2X devices may transmit a road construction status to a vehicle running around them through a V2X message.
  • the V2X message (i.e., a message providing a construction site guidance service) includes not only common information including construction site status, construction start time, construction end time, construction risk, etc., but also construction site area information of the construction site guidance device proposed in the present invention. I can. V2X messages can be transmitted periodically. The V2X message may be provided to the driver through a video device such as a navigation or HUD or an audio device so that a vehicle traveling around the vehicle may acquire road construction information in advance while driving and be careful when passing by.
  • a method of notifying a dangerous situation through I2I in an emergency situation is proposed.
  • a vehicle driving around a vehicle impacts a construction site device due to careless driving or invades a construction site area
  • the construction site guide devices share the dangerous state with each other using I2I communication and are working in the surrounding area.
  • Danger signals can be transmitted to VRUs (eg, load workers). Through this, it is possible to protect the VRU in operation at the construction site.
  • FIG. 41 shows a method of sharing a dangerous state between devices when a vehicle impacts a construction site device.
  • the shock sensor mounted on the device 3 detects the shock, and if the shock is confirmed, the device 3 may transmit a warning message to peripheral devices through an additional I2I message as well as an existing I2V message.
  • Peripheral devices receiving the warning message can also warn the VRU (eg, road worker) working in the construction site outside the vehicle V2X coverage by sending the warning message to the surroundings.
  • the guidance device may transmit a warning message to a vehicle passing around the construction site through I2I communication between RSUs. .
  • a method of adjusting the area of the construction site in real time is provided.
  • 42 is a view for explaining a method of changing the location of the construction site.
  • the construction guide device can move to the area of the construction site to be moved after pressing the set button. Referring to FIG. 42, in the case of moving the device 1-3 from Point 1-3 to Point 1'-3' to change the location of the construction site, the construction site road worker inputs the set button of the device 1-3 and It moves to the position (that is, Point 1'-3').
  • the devices can measure their newly measured location and transmit their new location information to nearby devices, as in the case of setting.
  • the devices may transmit their new location information for a specific period (ie, time out) and transmit a new V2X message guiding the changed construction site area to surrounding vehicles.
  • a state machine can consist of five states.
  • State 0 i.e., initial mode
  • State 1 is the step of installing devices on the actual construction site. As described above, devices can exchange setting messages using I2I communication.
  • State 2 may include an operation of transmitting safety information to surrounding vehicles through I2V communication after installation of the construction guide device is completed.
  • State 3 i.e., event mode
  • state 3 may include transmitting hazard information to nearby construction per-construction load workers (i.e., VRU) when the construction guidance device detects an impact.
  • state 4 i.e. finish mode
  • each state can be changed to the next state as follows according to specific conditions.
  • the first V2X device 1 installed may transmit a setting message including its own location to the surrounding V2X devices when the set button is pressed after installation.
  • the surrounding V2X device 2 may transmit a setting message including the previously received location information of the V2X device 1 and the location information of the V2X device 2 to the surrounding area.
  • the construction site road worker can press the start button.
  • each V2X device can transmit warning information and setting information indicating construction site information.
  • Each V2X device can change the mode by sharing the setting information.
  • each V2X device can transmit construction site risk information to nearby vehicles.
  • V2X device 1 may transmit a message including i) warning information as well as ii) additional event information.
  • V2X devices that have received the message may transmit the message by extracting the event information and including the event information in their own warning information.
  • event information is propagated in this way, all V2X devices can transmit warning information and event information.
  • Corresponding messages are received by nearby vehicles and VRUs, so that event status can be provided through HMI (Human-Machine Interface).
  • the road worker at the construction site can clear the situation by pressing the start button.
  • the V2X devices can inform the surrounding V2X devices of the unlocked situation and switch back to the operation mode. All V2X devices can again transmit a message including warning information.
  • V2X device 1 can announce its new location to nearby V2X devices.
  • the message used at this time is a setting message and may include new location information of the V2X device 1.
  • other V2X devices transmit the new location information of V2X device 1 to the surrounding V2X devices, so that all V2X devices can have a new construction site area.
  • all V2X devices can be synchronized by sharing the start signal for a certain time (ie, time out). After that, all V2X devices are switched back to the operation mode, and the location of the new construction area can be announced to the surroundings.
  • the Road Safety Message may be a message guiding road construction information.
  • the RSM may be composed of a header, a common data container, a RoadWorkZone container, a setting container, and an event container.
  • the header is a field commonly used according to the message structure, and in the European Telecommunications Standards Institute (ETSI), the ITS PDU Header may correspond to this. Header may include Protocol version, MessageID, Station ID, etc.
  • Common Data Container can be a container that delivers fields commonly used in RoadSafety Message. Common Data Container can display construction type, construction period (eg, start point, end point), construction level, etc.
  • the RoadWorkZone container may be a container including their location information that V2X devices exchange with each other.
  • Setting container may be a container that transfers settings or settings between V2X devices when changing a construction site.
  • the setting container may include i) a SettingType (e.g., setting, start, end) field indicating which setting the device is currently in, and ii) a field defining a Time out value, which is the time to switch to the operating mode from the setting. have.
  • Event Container may be a container that is transmitted when a vehicle rushes during operation or a dangerous situation is detected.
  • the Event Container may include an EventFlag indicating an event, an EventID for distinguishing the event, and an EventCode for indicating the type of event.
  • a transmitting device eg, a Tx device
  • a receiving device eg, an Rx device
  • the transmitting device may perform system standby until the set button is pressed.
  • the transmitting device may enter a setting mode and obtain its own location.
  • the transmitting device may transmit a setting message including the corresponding location.
  • the transmitting device may transmit a setting message by adding area information acquired from a nearby device before the timeout.
  • the transmitting device may enter an operating mode. If the construction site change, event occurrence, or system shutdown signal is not input, the transmitting device can periodically provide V2X services in the operation mode. When an end button is input or an end flag is received, the transmitting device may terminate the system. When the setting of the construction site is changed, the transmitting device may obtain location information again and enter a setting mode. When an event occurs or an event flag is received from a peripheral device, the transmitting device may enter an event mode and transmit an event message. When a start button is input or a release flag is received from a peripheral device, the transmitting device may enter an operating mode again.
  • the receiving device may receive a V2X message after system initialization.
  • the receiving device can analyze the message by decoding the message.
  • the receiving device may store zone data, which is location data. The stored zone data can be loaded and used when the receiving device transmits the setting message.
  • the receiving device may set a start flag and wait for reception of the V2X message again.
  • the receiving device may set an event flag and wait for reception of the V2X message again.
  • the event flag may be used when the receiving device enters an event mode.
  • the receiving a release message the receiving device may set a release flag and wait for message reception again.
  • the release flag may be used as a triggering signal when the receiving device is switched from a release mode to an operating mode.
  • the receiving device may set an end flag and terminate the system of the receiving device.
  • a method of providing a safety service by a first terminal in a wireless communication system is to transmit a first message related to the location of the first terminal to a second terminal, Receiving a second message related to a location from the second terminal, and using the first message and the second message to define a geographic area formed by the first terminal and the second terminal It may include determining, and transmitting a third message for providing a safety service in the determined geographic area to the second terminal or an adjacent vehicle.
  • the location of the first terminal is i) obtained through a GPS (Global Positioning System) chip included in the first terminal, or ii) a predetermined distance from the first terminal through a communication device included in the first terminal. It can be obtained from an external terminal paired within.
  • GPS Global Positioning System
  • the method of providing a safety service by the first terminal is to determine that the location of the first terminal is changed beyond a threshold value, and includes information on a reconfigured geographic area based on the changed location. It may further include transmitting the third message.
  • the third message may include at least construction type information, construction period information, or construction priority information of a construction performed in the geographic area.
  • the method of providing the safety service by the first terminal may further include detecting an impact through a sensor included in the first terminal, and transmitting the third message including information related to the impact.
  • the method of providing the safety service by the first terminal includes setting a counter related to the period during which the safety service is provided in the third message, and transmitting the third message based on the expiration of the counter. It may further include stopping.
  • the transmission of the first message and the third message and reception of the second message may be performed through a 3GPP (3rd Generation Partnership Project) based PC5 interface.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • Vehicle 100 may include a V2X module and HIF.
  • the navigation device 110 may display video information such as a map and a location of a vehicle.
  • the room mirror 120 is a device capable of displaying an image by overlapping the rear mirror or a device capable of expressing summarized information through an LED.
  • the side mirror 130 is a device capable of outputting an image by overlapping the mirror or a device capable of expressing summarized information through an LED.
  • the device 140 capable of outputting an image on the windshield may display a message and an image according to the driver's field of view.
  • the HUD head up display, 150
  • FIG. 51 is a diagram illustrating that CPS (Collective Perception Service) information and CPM (Cooperative Perception Message) are displayed on the navigation device 110 of HIF.
  • Conventional navigation aids the driver's safety and driving by displaying the driving route and surrounding information along with the location of the vehicle on the map.
  • a function to display the information received through V2X is required.
  • a corresponding function may be supported through a V2X information layer (200).
  • the V2X information layer 200 may include a text block 210 and a graphic block 220. Each block may be displayed by i) being divided into left and right (or upper and lower) as shown in FIG. 51, ii) displayed on a separate monitor, or iii) overlapping with existing map information.
  • the construction site guide device may transmit a V2X signal to a vehicle.
  • a vehicle receiving the V2X signal may receive a safety service through HIF.
  • the vehicle may be provided with the location of the construction site through the text block 210 and the graphic block 220 of the navigation device 110.
  • Information such as a construction site schedule and a construction site risk level may be output to the text block 210 to provide construction site information to the driver.
  • the graphic block 220 displays construction site area information included in the V2X message received from the construction guide device, so that the driver of the vehicle can prepare in advance to pass the construction site area.
  • the first wireless device 100 and the second wireless device 200 may transmit and receive wireless signals through various wireless access technologies (eg, LTE and NR).
  • ⁇ the first wireless device 100, the second wireless device 200 ⁇ is the ⁇ wireless device 100x, the base station 200 ⁇ and/or ⁇ wireless device 100x, wireless device 100x) of FIG. 59 ⁇ Can be matched.
  • the first wireless device 100 includes one or more processors 102 and one or more memories 104, and may further include one or more transceivers 106 and/or one or more antennas 108.
  • the processor 102 controls the memory 104 and/or the transceiver 106 and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • the processor 102 may process information in the memory 104 to generate first information/signal, and then transmit a radio signal including the first information/signal through the transceiver 106.
  • the processor 102 may store information obtained from signal processing of the second information/signal in the memory 104 after receiving a radio signal including the second information/signal through the transceiver 106.
  • the memory 104 may be connected to the processor 102 and may store various information related to the operation of the processor 102. For example, the memory 104 may perform some or all of the processes controlled by the processor 102, or instructions for performing the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flow charts disclosed herein. It is possible to store software code including:
  • the processor 102 and the memory 104 may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement a wireless communication technology (eg, LTE, NR).
  • the transceiver 106 may be coupled with the processor 102 and may transmit and/or receive radio signals through one or more antennas 108.
  • Transceiver 106 may include a transmitter and/or a receiver.
  • the transceiver 106 may be mixed with an RF (Radio Frequency) unit.
  • the wireless device may mean a communication modem/circuit/chip.
  • the second wireless device 200 includes one or more processors 202 and one or more memories 204, and may further include one or more transceivers 206 and/or one or more antennas 208.
  • the processor 202 controls the memory 204 and/or the transceiver 206 and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • the processor 202 may process information in the memory 204 to generate third information/signal, and then transmit a wireless signal including the third information/signal through the transceiver 206.
  • the processor 202 may receive the radio signal including the fourth information/signal through the transceiver 206 and then store information obtained from signal processing of the fourth information/signal in the memory 204.
  • the memory 204 may be connected to the processor 202 and may store various information related to the operation of the processor 202. For example, the memory 204 may perform some or all of the processes controlled by the processor 202, or instructions for performing the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flow charts disclosed in this document. It is possible to store software code including:
  • the processor 202 and the memory 204 may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement a wireless communication technology (eg, LTE, NR).
  • the transceiver 206 may be connected to the processor 202 and may transmit and/or receive radio signals through one or more antennas 208.
  • the transceiver 206 may include a transmitter and/or a receiver.
  • the transceiver 206 may be used interchangeably with an RF unit.
  • the wireless device may mean a communication modem/circuit/chip.
  • one or more protocol layers may be implemented by one or more processors 102, 202.
  • one or more processors 102 and 202 may implement one or more layers (eg, functional layers such as PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, and SDAP).
  • One or more processors 102, 202 may be configured to generate one or more Protocol Data Units (PDUs) and/or one or more Service Data Units (SDUs) according to the description, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flow charts disclosed in this document. Can be generated.
  • PDUs Protocol Data Units
  • SDUs Service Data Units
  • One or more processors 102, 202 may generate messages, control information, data, or information according to the description, function, procedure, proposal, method, and/or operational flow chart disclosed herein. At least one processor (102, 202) generates a signal (e.g., a baseband signal) containing PDU, SDU, message, control information, data or information according to the functions, procedures, proposals and/or methods disclosed in this document. , Can be provided to one or more transceivers (106, 206).
  • a signal e.g., a baseband signal
  • One or more processors 102, 202 may receive signals (e.g., baseband signals) from one or more transceivers 106, 206, and the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein PDUs, SDUs, messages, control information, data, or information may be obtained according to the parameters.
  • signals e.g., baseband signals
  • One or more of the processors 102 and 202 may be referred to as a controller, microcontroller, microprocessor, or microcomputer.
  • One or more of the processors 102 and 202 may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • the description, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software, and firmware or software may be implemented to include modules, procedures, functions, and the like.
  • the description, functions, procedures, proposals, methods and/or operational flow charts disclosed in this document are configured to perform firmware or software included in one or more processors 102, 202, or stored in one or more memories 104, 204, and It may be driven by the above processors 102 and 202.
  • the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software in the form of codes, instructions, and/or sets of instructions.
  • One or more memories 104, 204 may be connected to one or more processors 102, 202, and may store various types of data, signals, messages, information, programs, codes, instructions and/or instructions.
  • One or more of the memories 104 and 204 may be composed of ROM, RAM, EPROM, flash memory, hard drive, registers, cache memory, computer readable storage media, and/or combinations thereof.
  • One or more memories 104 and 204 may be located inside and/or outside of one or more processors 102 and 202.
  • one or more memories 104, 204 may be connected to one or more processors 102, 202 through various technologies such as wired or wireless connection.
  • One or more transceivers 106 and 206 may transmit user data, control information, radio signals/channels, and the like mentioned in the methods and/or operation flow charts of this document to one or more other devices.
  • One or more transceivers (106, 206) may receive user data, control information, radio signals/channels, etc., mentioned in the description, functions, procedures, proposals, methods and/or operational flowcharts disclosed in this document from one or more other devices. have.
  • one or more transceivers 106 and 206 may be connected to one or more processors 102 and 202 and may transmit and receive wireless signals.
  • one or more processors 102, 202 may control one or more transceivers 106, 206 to transmit user data, control information, or radio signals to one or more other devices.
  • one or more processors 102, 202 may control one or more transceivers 106, 206 to receive user data, control information, or radio signals from one or more other devices.
  • one or more transceivers (106, 206) may be connected to one or more antennas (108, 208), one or more transceivers (106, 206) through the one or more antennas (108, 208), the description and functions disclosed in this document.
  • one or more antennas may be a plurality of physical antennas or a plurality of logical antennas (eg, antenna ports).
  • One or more transceivers (106, 206) in order to process the received user data, control information, radio signal / channel, etc. using one or more processors (102, 202), the received radio signal / channel, etc. in the RF band signal. It can be converted into a baseband signal.
  • One or more transceivers 106 and 206 may convert user data, control information, radio signals/channels, etc. processed using one or more processors 102 and 202 from a baseband signal to an RF band signal.
  • one or more of the transceivers 106 and 206 may include (analog) oscillators and/or filters.
  • the wireless device 53 shows another example of a wireless device applied to the present invention.
  • the wireless device can be implemented in various forms according to use-examples/services.
  • the wireless devices 100 and 200 correspond to the wireless devices 100 and 200 of FIG. 52, and various elements, components, units/units, and/or modules ).
  • the wireless devices 100 and 200 may include a communication unit 110, a control unit 120, a memory unit 130, and an additional element 140.
  • the communication unit may include a communication circuit 112 and a transceiver(s) 114.
  • communication circuitry 112 may include one or more processors 102 and 202 and/or one or more memories 104 and 204 of FIG. 52.
  • the transceiver(s) 114 may include one or more transceivers 106,206 and/or one or more antennas 108,208 of FIG. 52.
  • the control unit 120 is electrically connected to the communication unit 110, the memory unit 130, and the additional element 140 and controls all operations of the wireless device. For example, the control unit 120 may control the electrical/mechanical operation of the wireless device based on the program/code/command/information stored in the memory unit 130. In addition, the control unit 120 transmits the information stored in the memory unit 130 to an external (eg, other communication device) through the communication unit 110 through a wireless/wired interface, or externally through the communication unit 110 (eg, Information received through a wireless/wired interface from another communication device) may be stored in the memory unit 130.
  • an external eg, other communication device
  • the additional element 140 may be configured in various ways depending on the type of wireless device.
  • the additional element 140 may include at least one of a power unit/battery, an I/O unit, a driving unit, and a computing unit.
  • wireless devices include robots (FIGS. 59, 100a), vehicles (FIGS. 59, 100b-1, 100b-2), XR devices (FIGS. 59, 100c), portable devices (FIGS. 59, 100d), and home appliances (Figs. 59, 100e), IoT devices (Figs.
  • the wireless device can be used in a mobile or fixed place depending on the use-example/service.
  • various elements, components, units/units, and/or modules in the wireless devices 100 and 200 may be entirely interconnected through a wired interface, or at least some may be wirelessly connected through the communication unit 110.
  • the control unit 120 and the communication unit 110 are connected by wire, and the control unit 120 and the first unit (eg, 130, 140) are connected through the communication unit 110. It can be connected wirelessly.
  • each element, component, unit/unit, and/or module in the wireless device 100 and 200 may further include one or more elements.
  • the control unit 120 may be configured with one or more processor sets.
  • control unit 120 may be composed of a set of a communication control processor, an application processor, an electronic control unit (ECU), a graphic processing processor, and a memory control processor.
  • memory unit 130 may include random access memory (RAM), dynamic RAM (DRAM), read only memory (ROM), flash memory, volatile memory, and non-volatile memory. volatile memory) and/or a combination thereof.
  • FIG. 54 illustrates a transceiver of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 54 may show an example of a transceiver that may be implemented in a frequency division duplex (FDD) system.
  • FDD frequency division duplex
  • At least one processor may process data to be transmitted and may transmit a signal such as an analog output signal to the transmitter 9210.
  • the analog output signal at the transmitter 9210 may be filtered by a low pass filter (LPF) 9211, for example to remove noise due to previous digital-to-analog conversion (ADC) and , It may be upconverted from the baseband to RF by an upconverter (eg, mixer) 9212, and may be amplified by an amplifier such as a variable gain amplifier (VGA) 9213.
  • the amplified signal can be filtered by a filter 9214, amplified by a power amplifier (PA) 9215, can be routed through a duplexer 9250/antenna switch 9260, and an antenna 9270 ) Can be transmitted.
  • LPF low pass filter
  • PA power amplifier
  • the antenna 9270 can receive signals in a wireless environment, and the received signals can be routed at the antenna switch 9260/duplexer 9250 and sent to the receiver 9220.
  • the signal received by the receiver 9220 may be amplified by an amplifier such as a low noise amplifier (LNA) 9223, filtered by a band pass filter 9224, and a downconverter (e.g. For example, it may be downconverted from RF to baseband by a mixer 9225.
  • LNA low noise amplifier
  • the downconverted signal may be filtered by a low pass filter (LPF) 9226, amplified by an amplifier such as VGA 9272 to obtain an analog input signal, and the analog input signal may be processed by one or more processors. Can be provided to.
  • LPF low pass filter
  • the local oscillator (LO) 9240 may generate transmission and reception of an LO signal and transmit it to the upconverter 9212 and the downconverter 9225, respectively.
  • the phase locked loop (PLL) 9230 may receive control information from the processor, and may send control signals to the LO generator 9240 to transmit/receive LO signals at an appropriate frequency.
  • Implementations are not limited to the specific arrangement illustrated in FIG. 54, and various components and circuits may be arranged differently from the example illustrated in FIG. 54.
  • FIG. 55 illustrates a transceiver of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 55 may show an example of a transceiver that may be implemented in a time division duplex communication (TDD) system.
  • TDD time division duplex communication
  • the transmitter 9310 and the receiver 9320 of the transceiver of the TDD system may have one or more similar characteristics to the transmitter and receiver of the transceiver of the FDD system.
  • the structure of the transceiver of the TDD system will be described.
  • the signal amplified by the transmitter's power amplifier (PA) 9315 is routed through a band select switch 9350, a band pass filter (BPF) 9360, and antenna switch(s) 9370. Can be, and can be transmitted to the antenna 9380.
  • PA power amplifier
  • the antenna 9380 receives signals from the wireless environment and the received signals are routed through an antenna switch(s) 9370, a band pass filter (BPF) 9360, and a band select switch 9350. It may be, and may be provided to the receiver 9320.
  • BPF band pass filter
  • the sidelink 56 illustrates an operation of a wireless device related to sidelink communication according to an embodiment of the present invention.
  • the operation of the wireless device related to the sidelink described in FIG. 56 is merely an example, and sidelink operations using various techniques may be performed in the wireless device.
  • the sidelink may be a terminal-to-terminal interface for sidelink communication and/or sidelink discovery.
  • the sidelink can correspond to the PC5 interface.
  • the sidelink operation may be transmission and reception of information between terminals.
  • Sidelinks can carry various types of information.
  • the wireless device may acquire information related to the sidelink.
  • the information related to the sidelink may be one or more resource configurations.
  • Information related to the sidelink can be obtained from other wireless devices or network nodes.
  • the wireless device may decode the information related to the sidelink.
  • the wireless device may perform one or more sidelink operations based on the sidelink-related information.
  • the sidelink operation(s) performed by the wireless device may include one or more operations described herein.
  • FIG. 57 illustrates an operation of a network node related to a sidelink according to an embodiment of the present invention.
  • the operation of the network node related to the sidelink described in FIG. 57 is only an example, and sidelink operations using various technologies may be performed in the network node.
  • the network node may receive information on the sidelink from the wireless device.
  • the information on the sidelink may be sidelink UE information used to inform the network node of the sidelink information.
  • the network node may determine whether to transmit one or more commands related to the sidelink based on the received information.
  • the network node may transmit the command(s) related to the sidelink to the wireless device.
  • the wireless device may perform one or more sidelink operation(s) based on the received command.
  • Network nodes can be replaced by wireless devices or terminals.
  • a wireless device 9610 may include a communication interface 9611 for communicating with one or more other wireless devices, network nodes, and/or other elements in the network.
  • the communication interface 9611 may include one or more transmitters, one or more receivers, and/or one or more communication interfaces.
  • the wireless device 9610 may include a processing circuit 9612.
  • the processing circuit 9612 may include one or more processors such as the processor 9613 and one or more memories such as the memory 9614.
  • the processing circuit 9612 may be configured to control any of the methods and/or processes described herein and/or, for example, to cause the wireless device 9610 to perform such a method and/or process.
  • the processor 9613 may correspond to one or more processors for performing wireless device functions described herein.
  • the wireless device 9610 may include a memory 9614 configured to store data, program software code, and/or other information described herein.
  • the memory 9614 includes software code including instructions that cause the processor 9613 to perform some or all of the processes according to the present invention described above when one or more processors, such as the processor 9613, are executed. 9615).
  • one or more processors that control one or more transceivers such as the transceiver 2223 to transmit and receive information may perform one or more processes related to transmission and reception of information.
  • the network node 9620 may include a communication interface 9621 for communicating with one or more other network nodes, wireless devices, and/or other elements on the network.
  • the communication interface 9621 may include one or more transmitters, one or more receivers, and/or one or more communication interfaces.
  • the network node 9620 may include a processing circuit 9622.
  • the processing circuit may include a processor 9623 and a memory 9624.
  • the memory 9624 when executed by one or more processors, such as the processor 9623, includes software code 9625 containing instructions that cause the processor 9623 to perform some or all of the processes in accordance with the present invention. ) Can be configured to store.
  • one or more processors that control one or more transceivers such as the transceiver 2213 to transmit and receive information may perform one or more processes related to transmission and reception of information.
  • FIG. 59 illustrates a communication system applied to the present invention.
  • a communication system 1 applied to the present invention includes a wireless device, a base station, and a network.
  • the wireless device refers to a device that performs communication using a wireless access technology (eg, 5G NR (New RAT), LTE (Long Term Evolution)), and may be referred to as a communication/wireless/5G device.
  • wireless devices include robots 100a, vehicles 100b-1 and 100b-2, eXtended Reality (XR) devices 100c, hand-held devices 100d, and home appliances 100e. ), an Internet of Thing (IoT) device 100f, and an AI device/server 400.
  • the vehicle may include a vehicle equipped with a wireless communication function, an autonomous vehicle, a vehicle capable of performing inter-vehicle communication, and the like.
  • the vehicle may include an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) (eg, a drone).
  • UAV Unmanned Aerial Vehicle
  • XR devices include Augmented Reality (AR)/Virtual Reality (VR)/Mixed Reality (MR) devices. It can be implemented in the form of a computer, a wearable device, a home appliance, a digital signage, a vehicle, a robot, and the like.
  • Portable devices may include smart phones, smart pads, wearable devices (eg, smart watches, smart glasses), computers (eg, notebook computers, etc.).
  • Home appliances may include TVs, refrigerators, washing machines, and the like.
  • IoT devices may include sensors, smart meters, and the like.
  • the base station and the network may be implemented as a wireless device, and the specific wireless device 200a may operate as a base station/network node to other
  • the wireless devices 100a to 100f may be connected to the network 300 through the base station 200.
  • AI Artificial Intelligence
  • the network 300 may be configured using a 3G network, a 4G (eg, LTE) network, or a 5G (eg, NR) network.
  • the wireless devices 100a to 100f may communicate with each other through the base station 200/network 300, but may communicate directly (e.g. sidelink communication) without passing through the base station/network.
  • the vehicles 100b-1 and 100b-2 may perform direct communication (e.g.
  • V2V Vehicle to Vehicle
  • V2X Vehicle to Everything
  • the IoT device eg, sensor
  • the IoT device may directly communicate with other IoT devices (eg, sensors) or other wireless devices 100a to 100f.
  • Wireless communication/connections 150a, 150b, and 150c may be established between the wireless devices 100a to 100f/base station 200, and the base station 200/base station 200.
  • wireless communication/connection includes various wireless access such as uplink/downlink communication 150a, sidelink communication 150b (or D2D communication), base station communication 150c (eg relay, Integrated Access Backhaul). This can be achieved through technology (eg 5G NR)
  • the wireless communication/connection 150a, 150b, 150c can transmit/receive radio signals to each other.
  • the wireless communication/connection 150a, 150b, 150c can transmit/receive signals through various physical channels.
  • At least some of a process of setting various configuration information various signal processing processes (eg, channel encoding/decoding, modulation/demodulation, resource mapping/demapping, etc.), resource allocation process, and the like may be performed.
  • various signal processing processes eg, channel encoding/decoding, modulation/demodulation, resource mapping/demapping, etc.
  • resource allocation process e.g., resource allocation process, and the like.
  • each structural element or function may be considered selectively.
  • Each of the structural elements or features may be performed without being combined with other structural elements or features. Further, some structural elements and/or features may be combined with each other to constitute implementations of the present invention.
  • the order of operations described in the implementation of the present invention may be changed. Some structural elements or features of one implementation may be included in other implementations, or may be replaced with structural elements or features corresponding to other implementations.
  • Implementations in the present invention may be made by various technologies, for example hardware, firmware, software, or combinations thereof.
  • the method according to the implementation of the present invention includes one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), one or more Digital Signal Processors (DSPs), one or more Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and one or more Programmable Logic Devices (PLDs).
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • processors one or more controllers
  • microcontrollers one or more microprocessors, and the like.
  • implementations of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, functions, and the like.
  • the software code can be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may transmit and receive data from the processor in various ways.
  • the method for detecting downlink control information as described above and a terminal for the same have been described mainly in an example applied to a 3GPP LTE system, but it can be applied to various wireless communication systems in addition to the 3GPP LTE system.

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Abstract

무선 통신 시스템에서 제 1 단말이 안전 서비스를 제공하는 방법이 제안된다. 상기 방법은 상기 제 1 단말의 위치와 관련된 제 1 메시지를 제 2 단말에게 전송하는 것, 상기 제 2 단말의 위치와 관련된 제 2 메시지를 상기 제 2 단말로부터 수신하는 것, 상기 제 1 메시지 및 상기 제 2 메시지를 이용하여 상기 제 1 단말 및 상기 제 2 단말이 형성 (configuring)하는 지리적 영역 (geographic area)을 결정하는 것, 그리고 상기 결정된 지리적 영역에서의 안전 서비스를 제공하기 위한 제 3 메시지를 상기 제 2 단말 또는 인접한 차량에 전송하는 것을 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 안전 서비스를 제공하는 방법 및 이를 위한 단말
본 발명은 무선 통신 시스템에서 안전 서비스를 제공하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 단말이 V2X (Vehicle-to-Everything) 통신을 통해 주변 단말 및 주변 차량에게 안전 서비스를 제공하는 방법에 관한 것이다.
종래의 공사장 위치 설정 방법은 도로를 점유한 상태에서 공사 및 작업을 수행하며, 주변을 주행하는 차량들의 안전을 위해 트래픽 콘 (traffic cone)이나 입간판 (standing signboard)과 같은 안내판을 통해 차량의 서행을 유도하고 있다. 최근에는 V2X 기술이 개발 되면서 V2X 수신기를 장착한 차량들이 먼거리에서도 미리 공사장 정보를 획득할 수 있도록 장치 및 표준이 개발되고 있다. 이를 위해서, 공사장의 위치와 공사 기간등의 정보를 미리 정의 및 세팅하고, V2X 장치를 이용해 CAM (Cooperative Awareness Message) 또는 BSM (Basic Safety Message)과 같은 메시지에 상기 정보를 포함시켜 전송하는 것이 고려되고 있다.
예를 들면, 미국 특허출원공개공보 US20190001885A1에 의하면 위험지역에 진입할 경우 위험지역에 있는 장치가 경고 신호 (warning signal)를 전달하는 방법이 개시된다. 한편, 미국 특허출원공개공보 US20120268600A1에 의하면 자동차의 카메라가 촬영한 현재의 위험지역 이미지와 자동차 프로세서에서 입수한 정보 (예를 들면, 신호등, 정지신호, 교통현황 등)를 비교하고 판단함으로써 경고 신호 (warning signal)를 출력하는 방법이 개시된다. 한편, 미국 특허출원공개공보 US20130047477A1에 의하면 운전자에게 도로안전 사인 (sign)을 효과적으로 전달하기 위해 도로상에서의 캐릭터 심볼을 이용한 물리적 광고 방법이 개시된다.
하지만, 공사장의 위치를 미리 설정해 놓는 방법은 설정된 위치와 실제 공사장의 위치가 서로 매칭되지 않을 수도 있다는 문제점을 갖는다. 예를 들면, 실제 미국에서 개발중인 공사장 표시 방법은 차선 단위로 공사장 영역을 표시하고 있기 때문에 설정된 위치와 실제 공사장 위치가 정확히 일치하지 않는 문제가 있다. 또한, 차선 도색과 같이 도로를 따라 작업을 하는 경우 시간이 지남에 따라 실제 공사장의 위치와 V2X를 통해 전송하는 공사장 위치가 어긋나는 문제가 있을 수 있다. 이처럼 종래의 방법은 공사장의 위치를 정확하게 표시하는 데 여러 한계점을 갖는다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 전술한 문제를 해결하기 위해, 트래픽 콘과 같이 공사장을 안내하는 장치에 V2X 장치를 설치하고 I2V 통신을 통해 도로 공사장 정보를 안내하는 시스템과 I2I 통신을 이용하여 공사장 정보를 실시간으로 업데이트하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 무선 통신 시스템에서 제 1 단말이 안전 서비스를 제공하는 방법은 상기 제 1 단말의 위치와 관련된 제 1 메시지를 제 2 단말에게 전송하는 것, 상기 제 2 단말의 위치와 관련된 제 2 메시지를 상기 제 2 단말로부터 수신하는 것, 상기 제 1 메시지 및 상기 제 2 메시지를 이용하여 상기 제 1 단말 및 상기 제 2 단말이 형성 (configuring)하는 지리적 영역 (geographic area)을 결정하는 것, 그리고 상기 결정된 지리적 영역에서의 안전 서비스를 제공하기 위한 제 3 메시지를 상기 제 2 단말 또는 인접한 차량에 전송하는 것을 포함할 수 있다.
한편, 상기 지리적 영역은 상기 제 1 단말 내지 제2 단말에 의해 설정되는 공사장 영역에 대응할 수 있다.
한편, 상기 제 1 단말의 위치는 i) 상기 제 1 단말에 포함된 GPS (Global Positioning System) 칩을 통해 획득되거나, ii) 상기 제 1 단말에 포함된 통신 장치를 통해 상기 제 1 단말로부터 소정 거리 내에서 페어링된 외부 단말로부터 획득될 수 있다.
한편, 제 1 단말이 안전 서비스를 제공하는 방법은 상기 제 1 단말의 위치가 임계 값을 초과하여 변경되는 것을 판단하는 것, 상기 변경된 위치에 기반하여 재형성된 (reconfigured) 지리적 영역에 대한 정보를 포함하는 상기 제 3 메시지를 전송하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 제 3 메시지는 상기 지리적 영역에서 수행되는 공사의 공사 타입 정보, 공사 기간 정보 또는 공사 우선순위 정보를 적어도 포함할 수 있다.
한편, 제 1 단말이 안전 서비스를 제공하는 방법은 상기 제 1 단말에 포함된 센서를 통해 충격을 감지하는 것, 상기 충격와 관련된 정보를 포함하는 상기 제 3 메시지를 전송하는 것을 더 포함할 수 있다.
한편, 제 1 단말이 안전 서비스를 제공하는 방법은 상기 제 3 메시지에 상기 안전 서비스가 제공되는 기간에 관한 카운터를 설정하는 것, 상기 카운터가 만료되는 것에 기반하여, 상기 제 3 메시지를 전송하는 것을 중단하는 것을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 제 1 메시지 및 상기 제 3 메시지의 전송과 상기 제 2 메시지의 수신은 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 기반의 PC5 인터페이스를 통해 수행될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 안전 서비스를 제공하는 방법은 V2X 장치간의 I2I (Infra-to-Infra) 통신을 통해 공사장 영역을 정확히 설정할 수 있는 기술적 효과를 갖는다. 이와 관련하여, 상기 방법은 공사장 영역을 구성하는 V2X 장치의 위치가 변경되는 경우, 변경된 위치를 반영한 공사장 영역을 즉각적으로 재구성할 수 있는 기술적 효과를 갖는다.
또한, 무선 통신 시스템에서 안전 서비스를 제공하는 방법은 V2X 장치를 통해 설정된 공사장 영역 내에서 안전 서비스를 제공하는 기술적 효과를 갖는다. 상기 안전 서비스는 공사장 영역 내의 로드 워커 및 공사장 영역 주변을 주행하는 차량에게 공사와 관련된 서비스 메시지를 전송하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 장치의 제어 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 신호 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐빈 시스템을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 7은 ITS (Intelligent Transport System) station의 참조 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에서 설명된 ITS station의 참조 구조를 기반으로 설계 및 적용 가능한 ITS station 예시 구조이다.
도 9는 applications 계층의 예시 구조를 나타낸다.
도 10은 facilities 계층의 예시 구조를 나타낸다.
도 11은 유럽 ITS network & transport 계층 기능에 대한 기술이다.
도 12는 WSMP에 따라 생성되는 WSM (WAVE Short Message)의 packet 구조를 나타낸다.
도 13은 IEEE 802.11p, Cellular-V2X (LTE-V2X, NR-V2X)에 적용되는 ITS access 계층을 나타낸다.
도 14는 IEEE 802.11p의 MAC sub-layer와 PHY layer의 주요 특징에 대한 구조이다.
도 15는 EDCA (Enhanced Dedicated Channel Access)의 구조를 나타낸다.
도 16은 Physical layer의 송신부 구조를 나타낸다.
도 17은 Cellular-V2X의 MAC 계층과 PHY 계층에서의 데이터 플로우를 나타낸다.
도 18은 상향링크 전송을 위한 프로세싱의 일례를 나타낸다.
도 19는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 나타낸다.
도 20은 본 발명이 적용될 수 있는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸다.
도 21은 본 발명이 적용될 수 있는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸다.
도 22는 본 발명이 적용될 수 있는 NR 시스템의 구조를 나타낸다.
도 23은 본 발명이 적용될 수 있는 NG-RAN과 5GC 간의 기능적 분할을 나타낸다.
도 24는 본 발명이 적용될 수 있는 NR의 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 25는 본 발명이 적용될 수 있는 NR 프레임의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 26은 본 발명이 적용될 수 있는 전송 자원이 선택되는 예를 나타낸다.
도 26은 본 발명이 적용될 수 있는 전송 자원이 선택되는 예를 나타낸다.
도 27은 본 발명이 적용될 수 있는 사이드링크 전송 모드 3 또는 4에서 PSCCH가 전송되는 예를 나타낸다.
도 28은 본 발명이 적용될 수 있는 전송 측에서 물리 계층 프로세싱의 일 예를 나타낸다.
도 29는 본 발명이 적용될 수 있는 수신 측에서 물리 계층 프로세싱의 일 예를 나타낸다.
도 30은 본 발명이 적용될 수 있는 V2X에서 동기화 소스(synchronization source) 또는 동기화 기준(synchronization reference)을 나타낸다.
도 31은 본 발명이 적용될 수 있는 BWP가 설정되는 시나리오의 일 예를 나타낸다.
도 32는 종래의 공사장 위치 설정 방법을 나타낸 도면이다.
도 33은 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 장치를 포함하는 시스템을 나타낸 도면이다.
도 34 내지 도 35는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 장치의 구성 요소를 설명하기 위한 도면이다.
도 36 내지 도 42는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 장치가 주변 V2X 장치 및 차량과 통신하는 것을 나타낸 도면이다.
도 43은 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 장치에 적용될 수 있는 시스템 스테이트 머신을 나타낸 도면이다.
도 44 내지 도 46은 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 장치의 V2X 통신 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다.
도 47은 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 장치의 V2X 통신 프로토콜을 달성하기 위해 사용되는 메시지의 구조를 나타낸다.
도 48 내지 도 49는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치 및 수신 장치의 상세 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 50 내지 도 51은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량에 구비되는 휴먼 인터페이스 (Human InterFace, HIF)를 나타낸 도면이다.
도 52 내지 도 53은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치를 나타낸다.
도 54 내지 도 55는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 송수신기를 나타낸다.
도 56은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사이드링크 통신에 관련된 무선 장치의 동작을 나타낸다.
도 57은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사이드링크에 관련된 네트워크 노드의 동작을 나타낸다.
도 58은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 장치 및 네트워크 노드의 구현을 나타낸다.
도 59는 본 발명에 일 실시 예에 따른 통신 시스템을 예시한다.
이하 명세서에서, "/" 및 ","는 "및/또는"을 나타내는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"를 의미할 수 있다. 나아가, "A, B"는 "A 및/또는 B"를 의미할 수 있다. 나아가, "A/B/C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 어느 하나"를 의미할 수 있다. 나아가, "A, B, C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 어느 하나"를 의미할 수 있다.
나아가, 이하 명세서에서, "또는"은 "및/또는"을 나타내는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, "A 또는 B"는 "오직 A", "오직 B", 및/또는 "A 및 B 모두"를 포함할 수 있다. 다시 말해, 이하 명세서에서 "또는"은 "부가적으로 또는 대안적으로"를 나타내는 것으로 해석되어야 한다.
1. 주행
(1) 차량 외관
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량(10)은, 도로나 선로 위를 주행하는 수송 수단으로 정의된다. 차량(10)은, 자동차, 기차, 오토바이를 포함하는 개념이다. 차량(10)은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량등을 모두 포함하는 개념일 수 있다. 차량(10)은 개인이 소유한 차량일 수 있다. 차량(10)은, 공유형 차량일 수 있다. 차량(10)은 자율 주행 차량일 수 있다.
(2) 차량의 구성 요소
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다. 도 2를 참조하면, 차량(10)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 자율 주행 장치(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280)를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 자율 주행 장치(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280)는 각각이 전기적 신호를 생성하고, 상호간에 전기적 신호를 교환하는 전자 장치로 구현될 수 있다.
1) 사용자 인터페이스 장치
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(10)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(10)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(10)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interface) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력 장치, 출력 장치 및 사용자 모니터링 장치를 포함할 수 있다.
2) 오브젝트 검출 장치
오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 오브젝트에 대한 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량(10)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(10)과 오브젝트와의 상대 속도 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 센서에서 생성되는 센싱 신호에 기초하여 생성된 오브젝트에 대한 데이터를 차량에 포함된 적어도 하나의 전자 장치에 제공할 수 있다.
2.1) 카메라
카메라는 영상을 이용하여 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 카메라는 적어도 하나의 렌즈, 적어도 하나의 이미지 센서 및 이미지 센서와 전기적으로 연결되어 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
카메라는, 모노 카메라, 스테레오 카메라, AVM(Around View Monitoring) 카메라 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 카메라는, 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보 또는 오브젝트와의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 스테레오 카메라에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
카메라는, 차량 외부를 촬영하기 위해 차량에서 FOV(field of view) 확보가 가능한 위치에 장착될 수 있다. 카메라는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 카메라는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다. 카메라는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 카메라는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다. 카메라는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
2.2) 레이다
레이다는 전파를 이용하여 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 레이다는, 전자파 송신부, 전자파 수신부 및 전자파 송신부 및 전자파 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 레이다는 전파 발사 원리상 펄스 레이다(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이다(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 연속파 레이다 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 레이다는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
2.3) 라이다
라이다는, 레이저 광을 이용하여, 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 라이다는, 광 송신부, 광 수신부 및 광 송신부 및 광 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리된 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 라이다는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다. 라이다는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다. 구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 모터에 의해 회전되며, 차량(10) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다. 비구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 광 스티어링에 의해, 차량을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다를 포함할 수 있다. 라이다는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 라이다는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
3) 통신 장치
통신 장치(220)는, 차량(10) 외부에 위치하는 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(220)는, 인프라(예를 들면, 서버, 방송국), 타 차량, 단말기 중 적어도 어느 하나와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(220)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 통신 장치는 C-V2X(Cellular V2X) 기술을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 예를 들어, C-V2X 기술은 LTE 기반의 사이드링크 통신 및/또는 NR 기반의 사이드링크 통신을 포함할 수 있다. C-V2X와 관련된 내용은 후술한다.
예를 들어, 통신 장치는 IEEE 802.11p PHY/MAC 계층 기술과 IEEE 1609 Network/Transport 계층 기술 기반의 DSRC(Dedicated Short Range Communications) 기술 또는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 표준을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. DSRC (또는 WAVE 표준) 기술은 차량 탑재 장치 간 혹은 노변 장치와 차량 탑재 장치 간의 단거리 전용 통신을 통해 ITS(Intelligent Transport System) 서비스를 제공하기 위해 마련된 통신 규격이다. DSRC 기술은 5.9GHz 대역의 주파수를 사용할 수 있고, 3Mbps~27Mbps의 데이터 전송 속도를 가지는 통신 방식일 수 있다. IEEE 802.11p 기술은 IEEE 1609 기술과 결합되어 DSRC 기술 (혹은 WAVE 표준)을 지원할 수 있다.
본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 또는 DSRC 기술 중 어느 하나만을 이용하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 또는, 본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 및 DSRC 기술을 하이브리드하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다.
4) 운전 조작 장치
운전 조작 장치(230)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다. 메뉴얼 모드인 경우, 차량(10)은, 운전 조작 장치(230)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다. 운전 조작 장치(230)는, 조향 입력 장치(예를 들면, 스티어링 휠), 가속 입력 장치(예를 들면, 가속 페달) 및 브레이크 입력 장치(예를 들면, 브레이크 페달)를 포함할 수 있다.
5) 메인 ECU
메인 ECU(240)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
6) 구동 제어 장치
구동 제어 장치(250)는, 차량(10)내 각종 차량 구동 장치를 전기적으로 제어하는 장치이다. 구동 제어 장치(250)는, 파워 트레인 구동 제어 장치, 샤시 구동 제어 장치, 도어/윈도우 구동 제어 장치, 안전 장치 구동 제어 장치, 램프 구동 제어 장치 및 공조 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 파워 트레인 구동 제어 장치는, 동력원 구동 제어 장치 및 변속기 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 샤시 구동 제어 장치는, 조향 구동 제어 장치, 브레이크 구동 제어 장치 및 서스펜션 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 한편, 안전 장치 구동 제어 장치는, 안전 벨트 제어를 위한 안전 벨트 구동 제어 장치를 포함할 수 있다.
구동 제어 장치(250)는, 적어도 하나의 전자적 제어 장치(예를 들면, 제어 ECU(Electronic Control Unit))를 포함한다.
구종 제어 장치(250)는, 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 차량 구동 장치를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(250)는, 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 파워 트레인, 조향 장치 및 브레이크 장치를 제어할 수 있다.
7) 자율 주행 장치
자율 주행 장치(260)는, 획득된 데이터에 기초하여, 자율 주행을 위한 패스를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 생성된 경로를 따라 주행하기 위한 드라이빙 플랜을 생성 할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 드라이빙 플랜에 따른 차량의 움직임을 제어하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 생성된 신호를 구동 제어 장치(250)에 제공할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 적어도 하나의 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 기능을 구현할 수 있다. ADAS는, 적응형 크루즈 컨트롤 시스템(ACC : Adaptive Cruise Control), 자동 비상 제동 시스템(AEB : Autonomous Emergency Braking), 전방 충돌 알림 시스템(FCW : Foward Collision Warning), 차선 유지 보조 시스템(LKA : Lane Keeping Assist), 차선 변경 보조 시스템(LCA : Lane Change Assist), 타겟 추종 보조 시스템(TFA : Target Following Assist), 사각 지대 감시 시스템(BSD : Blind Spot Detection), 적응형 하이빔 제어 시스템(HBA : High Beam Assist), 자동 주차 시스템(APS : Auto Parking System), 보행자 충돌 알림 시스템(PD collision warning system), 교통 신호 검출 시스템(TSR : Traffic Sign Recognition), 교통 신호 보조 시스템(TSA : Trafffic Sign Assist), 나이트 비전 시스템(NV : Night Vision), 운전자 상태 모니터링 시스템(DSM : Driver Status Monitoring) 및 교통 정체 지원 시스템(TJA : Traffic Jam Assist) 중 적어도 어느 하나를 구현할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로의 전환 동작 또는 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로의 전환 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 자율 주행 장치(260)는, 사용자 인터페이스 장치(200)로부터 수신되는 신호에 기초하여, 차량(10)의 모드를 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로 전환하거나 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로 전환할 수 있다.
8) 센싱부
센싱부(270)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(270)는, IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 한편, IMU(inertial measurement unit) 센서는, 가속도 센서, 자이로 센서, 자기 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
센싱부(270)는, 적어도 하나의 센서에서 생성되는 신호에 기초하여, 차량의 상태 데이터를 생성할 수 있다. 차량 상태 데이터는, 차량 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다. 센싱부(270)는, 차량 자세 데이터, 차량 모션 데이터, 차량 요(yaw) 데이터, 차량 롤(roll) 데이터, 차량 피치(pitch) 데이터, 차량 충돌 데이터, 차량 방향 데이터, 차량 각도 데이터, 차량 속도 데이터, 차량 가속도 데이터, 차량 기울기 데이터, 차량 전진/후진 데이터, 차량의 중량 데이터, 배터리 데이터, 연료 데이터, 타이어 공기압 데이터, 차량 내부 온도 데이터, 차량 내부 습도 데이터, 스티어링 휠 회전 각도 데이터, 차량 외부 조도 데이터, 가속 페달에 가해지는 압력 데이터, 브레이크 페달에 가해지는 압력 데이터 등을 생성할 수 있다.
9) 위치 데이터 생성 장치
위치 데이터 생성 장치(280)는, 차량(10)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GPS(Global Positioning System) 및 DGPS(Differential Global Positioning System) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GPS 및 DGPS 중 적어도 어느 하나에서 생성되는 신호에 기초하여 차량(10)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 위치 데이터 생성 장치(280)는, 센싱부(270)의 IMU(Inertial Measurement Unit) 및 오브젝트 검출 장치(210)의 카메라 중 적어도 어느 하나에 기초하여 위치 데이터를 보정할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GNSS(Global Navigation Satellite System)로 명명될 수 있다.
차량(10)은, 내부 통신 시스템(50)을 포함할 수 있다. 차량(10)에 포함되는 복수의 전자 장치는 내부 통신 시스템(50)을 매개로 신호를 교환할 수 있다. 신호에는 데이터가 포함될 수 있다. 내부 통신 시스템(50)은, 적어도 하나의 통신 프로토콜(예를 들면, CAN, LIN, FlexRay, MOST, 이더넷)을 이용할 수 있다.
(3) 자율 주행 장치의 구성 요소
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 장치의 제어 블럭도이다. 도 3을 참조하면, 자율 주행 장치(260)는, 메모리(140), 프로세서(170), 인터페이스부(180) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
메모리(140)는, 프로세서(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 프로세서(170)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 메모리(140)는 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 자율 주행 장치(260) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 프로세서(170)와 일체형으로 구현될 수 있다. 실시예에 따라, 메모리(140)는, 프로세서(170)의 하위 구성으로 분류될 수 있다.
인터페이스부(180)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 인터페이스부(280)는, 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280) 중 적어도 어느 하나와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 인터페이스부(280)는, 통신 모듈, 단자, 핀, 케이블, 포트, 회로, 소자 및 장치 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 자율 주행 장치(260)에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(190)는, 차량(10)에 포함된 파워 소스(예를 들면, 배터리)로부터 전원을 공급받아, 자율 주행 장치(260)의 각 유닛에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(190)는, 메인 ECU(240)로부터 제공되는 제어 신호에 따라 동작될 수 있다. 전원 공급부(190)는, SMPS(switched-mode power supply)를 포함할 수 있다.
프로세서(170)는, 메모리(140), 인터페이스부(280), 전원 공급부(190)와 전기적으로 연결되어 신호를 교환할 수 있다. 프로세서(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
프로세서(170)는, 전원 공급부(190)로부터 제공되는 전원에 의해 구동될 수 있다. 프로세서(170)는, 전원 공급부(190)에 의해 전원이 공급되는 상태에서 데이터를 수신하고, 데이터를 처리하고, 신호를 생성하고, 신호를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 차량(10) 내 다른 전자 장치로부터 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 차량(10) 내 다른 전자 장치로 제어 신호를 제공할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함할 수 있다. 메모리(140), 인터페이스부(180), 전원 공급부(190) 및 프로세서(170)는, 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
(4) 자율 주행 장치의 동작
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 신호 흐름도이다.
1) 수신 동작
도 4를 참조하면, 프로세서(170)는, 수신 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280) 중 적어도 어느 하나로부터, 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 오브젝트 검출 장치(210)로부터, 오브젝트 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 통신 장치(220)로부터, HD 맵 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 센싱부(270)로부터, 차량 상태 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 위치 데이터 생성 장치(280)로부터 위치 데이터를 수신할 수 있다.
2) 처리/판단 동작
프로세서(170)는, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 주행 상황 정보에 기초하여, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 오브젝트 데이터, HD 맵 데이터, 차량 상태 데이터 및 위치 데이터 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다.
2.1) 드라이빙 플랜 데이터 생성 동작
프로세서(170)는, 드라이빙 플랜 데이터(driving plan data)를 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(1700는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터(Electronic Horizon Data)를 생성할 수 있다. 일렉트로닉 호라이즌 데이터는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌(horizon)까지 범위 내에서의 드라이빙 플랜 데이터로 이해될 수 있다. 호라이즌은, 기 설정된 주행 경로를 기준으로, 차량(10)이 위치한 지점에서 기설정된 거리 앞의 지점으로 이해될 수 있다. 호라이즌은, 기 설정된 주행 경로를 따라 차량(10)이 위치한 지점에서부터 차량(10)이 소정 시간 이후에 도달할 수 있는 지점을 의미할 수 있다.
일렉트로닉 호라이즌 데이터는, 호라이즌 맵 데이터 및 호라이즌 패스 데이터를 포함할 수 있다.
2.1.1) 호라이즌 맵 데이터
호라이즌 맵 데이터는, 토폴로지 데이터(topology data), 도로 데이터, HD 맵 데이터 및 다이나믹 데이터(dynamic data) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 호라이즌 맵 데이터는, 복수의 레이어를 포함할 수 있다. 예를 들면, 호라이즌 맵 데이터는, 토폴로지 데이터에 매칭되는 1 레이어, 도로 데이터에 매칭되는 제2 레이어, HD 맵 데이터에 매칭되는 제3 레이어 및 다이나믹 데이터에 매칭되는 제4 레이어를 포함할 수 있다. 호라이즌 맵 데이터는, 스태이틱 오브젝트(static object) 데이터를 더 포함할 수 있다.
토폴로지 데이터는, 도로 중심을 연결해 만든 지도로 설명될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차량의 위치를 대략적으로 표시하기에 알맞으며, 주로 운전자를 위한 내비게이션에서 사용하는 데이터의 형태일 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차로에 대한 정보가 제외된 도로 정보에 대한 데이터로 이해될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초하여 생성될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차량(10)에 구비된 적어도 하나의 메모리에 저장된 데이터에 기초할 수 있다.
도로 데이터는, 도로의 경사 데이터, 도로의 곡률 데이터, 도로의 제한 속도 데이터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 도로 데이터는, 추월 금지 구간 데이터를 더 포함할 수 있다. 도로 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다. 도로 데이터는, 오브젝트 검출 장치(210)에서 생성된 데이터에 기초할 수 있다.
HD 맵 데이터는, 도로의 상세한 차선 단위의 토폴로지 정보, 각 차선의 연결 정보, 차량의 로컬라이제이션(localization)을 위한 특징 정보(예를 들면, 교통 표지판, Lane Marking/속성, Road furniture 등)를 포함할 수 있다. HD 맵 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다.
다이나믹 데이터는, 도로상에서 발생될 수 있는 다양한 동적 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 다이나믹 데이터는, 공사 정보, 가변 속도 차로 정보, 노면 상태 정보, 트래픽 정보, 무빙 오브젝트 정보 등을 포함할 수 있다. 다이나믹 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다. 다이나믹 데이터는, 오브젝트 검출 장치(210)에서 생성된 데이터에 기초할 수 있다.
프로세서(170)는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌까지 범위 내에서의 맵 데이터를 제공할 수 있다.
2.1.2) 호라이즌 패스 데이터
호라이즌 패스 데이터는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌까지의 범위 내에서 차량(10)이 취할 수 있는 궤도로 설명될 수 있다. 호라이즌 패스 데이터는, 디시전 포인트(decision point)(예를 들면, 갈림길, 분기점, 교차로 등)에서 어느 하나의 도로를 선택할 상대 확률을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 상대 확률은, 최종 목적지까지 도착하는데 걸리는 시간에 기초하여 계산될 수 있다. 예를 들면, 디시전 포인트에서, 제1 도로를 선택하는 경우 제2 도로를 선택하는 경우보다 최종 목적지에 도착하는데 걸리는 시간이 더 작은 경우, 제1 도로를 선택할 확률은 제2 도로를 선택할 확률보다 더 높게 계산될 수 있다.
호라이즌 패스 데이터는, 메인 패스와 서브 패스를 포함할 수 있다. 메인 패스는, 선택될 상대적 확률이 높은 도로들을 연결한 궤도로 이해될 수 있다. 서브 패스는, 메인 패스 상의 적어도 하나의 디시전 포인트에서 분기될 수 있다. 서브 패스는, 메인 패스 상의 적어도 하나의 디시전 포인트에서 선택될 상대적 확률이 낮은 적어도 어느 하나의 도로를 연결한 궤도로 이해될 수 있다.
3) 제어 신호 생성 동작
프로세서(170)는, 제어 신호 생성 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터에 기초하여, 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터에 기초하여, 파워트레인 제어 신호, 브라이크 장치 제어 신호 및 스티어링 장치 제어 신호 중 적어도 어느 하나를 생성할 수 있다.
프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 생성된 제어 신호를 구동 제어 장치(250)에 전송할 수 있다. 구동 제어 장치(250)는, 파워 트레인(251), 브레이크 장치(252) 및 스티어링 장치(253) 중 적어도 어느 하나에 제어 신호를 전송할 수 있다.
2. 캐빈
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐빈 시스템을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 차량용 캐빈 시스템(300)(이하, 캐빈 시스템)은 차량(10)을 이용하는 사용자를 위한 편의 시스템으로 정의될 수 있다. 캐빈 시스템(300)은, 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이 먼트 시스템(365)을 포함하는 최상위 시스템으로 설명될 수 있다. 캐빈 시스템(300)은, 메인 컨트롤러(370), 메모리(340), 인터페이스부(380), 전원 공급부(390), 입력 장치(310), 영상 장치(320), 통신 장치(330), 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 캐빈 시스템(300)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
1) 메인 컨트롤러
메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310), 통신 장치(330), 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365)과 전기적으로 연결되어 신호를 교환할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310), 통신 장치(330), 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365)을 제어할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
메인 컨트롤러(370)는, 적어도 하나의 서브 컨트롤러로 구성될 수 있다. 실시예에 따라, 메인 컨트롤러(370)는, 복수의 서브 컨트롤러를 포함할 수 있다. 복수의 서브 컨트롤러는 각각이, 그루핑된 캐빈 시스템(300)에 포함된 장치 및 시스템을 개별적으로 제어할 수 있다. 캐빈 시스템(300)에 포함된 장치 및 시스템은, 기능별로 그루핑되거나, 착좌 가능한 시트를 기준으로 그루핑될 수 있다.
메인 컨트롤러(370)는, 적어도 하나의 프로세서(371)를 포함할 수 있다. 도 6에는 메인 컨트롤러(370)가 하나의 프로세서(371)를 포함하는 것으로 예시되나, 메인 컨트롤러(371)는, 복수의 프로세서를 포함할 수도 있다. 프로세서(371)는, 상술한 서브 컨트롤러 중 어느 하나로 분류될 수도 있다.
프로세서(371)는, 통신 장치(330)를 통해, 사용자 단말기로부터 신호, 정보 또는 데이터를 수신할 수 있다. 사용자 단말기는, 캐빈 시스템(300)에 신호, 정보 또는 데이터를 전송할 수 있다.
프로세서(371)는, 영상 장치에 포함된 내부 카메라 및 외부 카메 중 적어도 어느 하나에서 수신되는 영상 데이터에 기초하여, 사용자를 특정할 수 있다. 프로세서(371)는, 영상 데이터에 영상 처리 알고리즘을 적용하여 사용자를 특정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(371)는, 사용자 단말기로부터 수신되는 정보와 영상 데이터를 비교하여 사용자를 특정할 수 있다. 예를 들면, 정보는, 사용자의 경로 정보, 신체 정보, 동승자 정보, 짐 정보, 위치 정보, 선호하는 컨텐츠 정보, 선호하는 음식 정보, 장애 여부 정보 및 이용 이력 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
메인 컨트롤러(370)는, 인공지능 에이전트(artificial intelligence agent)(372)를 포함할 수 있다. 인공지능 에이전트(372)는, 입력 장치(310)를 통해 획득된 데이터를 기초로 기계 학습(machine learning)을 수행할 수 있다. 인공지능 에이전트(372)는, 기계 학습된 결과에 기초하여, 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365) 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다.
2) 필수 구성 요소
메모리(340)는, 메인 컨트롤러(370)와 전기적으로 연결된다. 메모리(340)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(340)는, 메인 컨트롤러(370)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(340)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 메모리(340)는 메인 컨트롤러(370)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 캐빈 시스템(300) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(340)는, 메인 컨트롤러(370)와 일체형으로 구현될 수 있다.
인터페이스부(380)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 인터페이스부(380)는, 통신 모듈, 단자, 핀, 케이블, 포트, 회로, 소자 및 장치 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
전원 공급부(390)는, 캐빈 시스템(300)에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(390)는, 차량(10)에 포함된 파워 소스(예를 들면, 배터리)로부터 전원을 공급받아, 캐빈 시스템(300)의 각 유닛에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(390)는, 메인 컨트롤러(370)로부터 제공되는 제어 신호에 따라 동작될 수 있다. 예를 들면, 전원 공급부(390)는, SMPS(switched-mode power supply)로 구현될 수 있다.
캐빈 시스템(300)은, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함할 수 있다. 메인 컨트롤러(370), 메모리(340), 인터페이스부(380) 및 전원 공급부(390)는, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판에 실장될 수 있다.
3) 입력 장치
입력 장치(310)는, 사용자 입력을 수신할 수 있다. 입력 장치(310)는, 사용자 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 입력 장치(310)에 의해 전환된 전기적 신호는 제어 신호로 전환되어 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365) 중 적어도 어느 하나에 제공될 수 있다. 메인 컨트롤러(370) 또는 캐빈 시스템(300)에 포함되는 적어도 하나의 프로세서는 입력 장치(310)로부터 수신되는 전기적 신호에 기초한 제어 신호를 생성할 수 있다.
입력 장치(310)는, 터치 입력부, 제스쳐 입력부, 기계식 입력부 및 음성 입력부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 터치 입력부는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 터치 입력부는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위해 적어도 하나의 터치 센서를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 입력부는 디스플레이 시스템(350)에 포함되는 적어도 하나의 디스플레이 와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 캐빈 시스템(300)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다. 제스쳐 입력부는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 제스쳐 입력부는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제스쳐 입력부는, 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 제스쳐 입력부는, 복수의 적외선 광을 출력하는 광출력부 또는 복수의 이미지 센서를 포함할 수 있다. 제스쳐 입력부는, TOF(Time of Flight) 방식, 구조광(Structured light) 방식 또는 디스패러티(Disparity) 방식을 통해 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 기계식 입력부는, 기계식 장치를 통한 사용자의 물리적인 입력(예를 들면, 누름 또는 회전)을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 기계식 입력부는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 한편, 제스쳐 입력부와 기계식 입력부는 일체형으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 입력 장치(310)는, 제스쳐 센서가 포함되고, 주변 구조물(예를 들면, 시트, 암레스트 및 도어 중 적어도 어느 하나)의 일부분에서 출납 가능하게 형성된 조그 다이얼 장치를 포함할 수 있다. 조그 다이얼 장치가 주변 구조물과 평평한 상태를 이룬 경우, 조그 다이얼 장치는 제스쳐 입력부로 기능할 수 있다. 조그 다이얼 장치가 주변 구조물에 비해 돌출된 상태의 경우, 조그 다이얼 장치는 기계식 입력부로 기능할 수 있다. 음성 입력부는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 음성 입력부는, 적어도 하나의 마이크로 폰을 포함할 수 있다. 음성 입력부는, 빔 포밍 마이크(Beam foaming MIC)를 포함할 수 있다.
4) 영상 장치
영상 장치(320)는, 적어도 하나의 카메라를 포함할 수 있다. 영상 장치(320)는, 내부 카메라 및 외부 카메라 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 내부 카메라는, 캐빈 내의 영상을 촬영할 수 있다. 외부 카메라는, 차량 외부 영상을 촬영할 수 있다. 내부 카메라는, 캐빈 내의 영상을 획득할 수 있다. 영상 장치(320)는, 적어도 하나의 내부 카메라를 포함할 수 있다. 영상 장치(320)는, 탑승 가능 인원에 대응되는 갯수의 카메라를 포함하는 것이 바람직하다. 영상 장치(320)는, 내부 카메라에 의해 획득된 영상을 제공할 수 있다. 메인 컨트롤러(370) 또는 캐빈 시스템(300)에 포함되는 적어도 하나의 프로세서는, 내부 카메라에 의해 획득된 영상에 기초하여 사용자의 모션을 검출하고, 검출된 모션에 기초하여 신호를 생성하여, 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365) 중 적어도 어느 하나에 제공할 수 있다. 외부 카메라는, 차량 외부 영상을 획득할 수 있다. 영상 장치(320)는, 적어도 하나의 외부 카메라를 포함할 수 있다. 영상 장치(320)는, 탑승 도어에 대응되는 갯수의 카메라를 포함하는 것이 바람직하다. 영상 장치(320)는, 외부 카메라에 의해 획득된 영상을 제공할 수 있다. 메인 컨트롤러(370) 또는 캐빈 시스템(300)에 포함되는 적어도 하나의 프로세서는, 외부 카메라에 의해 획득된 영상에 기초하여 사용자 정보를 획득할 수 있다. 메인 컨트롤러(370) 또는 캐빈 시스템(300)에 포함되는 적어도 하나의 프로세서는, 사용자 정보에 기초하여, 사용자를 인증하거나, 사용자의 신체 정보(예를 들면, 신장 정보, 체중 정보 등), 사용자의 동승자 정보, 사용자의 짐 정보 등을 획득할 수 있다.
5) 통신 장치
통신 장치(330)는, 외부 디바이스와 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(330)는, 네트워크 망을 통해 외부 디바이스와 신호를 교환하거나, 직접 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 외부 디바이스는, 서버, 이동 단말기 및 타 차량 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 통신 장치(330)는, 적어도 하나의 사용자 단말기와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(330)는, 통신을 수행하기 위해 안테나, 적어도 하나의 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 통신 장치(330)는, 복수의 통신 프로토콜을 이용할 수도 있다. 통신 장치(330)는, 이동 단말기와의 거리에 따라 통신 프로토콜을 전환할 수 있다.
예를 들어, 통신 장치는 C-V2X(Cellular V2X) 기술을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 예를 들어, C-V2X 기술은 LTE 기반의 사이드링크 통신 및/또는 NR 기반의 사이드링크 통신을 포함할 수 있다. C-V2X와 관련된 내용은 후술한다.
예를 들어, 통신 장치는 IEEE 802.11p PHY/MAC 계층 기술과 IEEE 1609 Network/Transport 계층 기술 기반의 DSRC(Dedicated Short Range Communications) 기술 또는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 표준을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. DSRC (또는 WAVE 표준) 기술은 차량 탑재 장치 간 혹은 노변 장치와 차량 탑재 장치 간의 단거리 전용 통신을 통해 ITS(Intelligent Transport System) 서비스를 제공하기 위해 마련된 통신 규격이다. DSRC 기술은 5.9GHz 대역의 주파수를 사용할 수 있고, 3Mbps~27Mbps의 데이터 전송 속도를 가지는 통신 방식일 수 있다. IEEE 802.11p 기술은 IEEE 1609 기술과 결합되어 DSRC 기술 (혹은 WAVE 표준)을 지원할 수 있다.
본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 또는 DSRC 기술 중 어느 하나만을 이용하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 또는, 본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 및 DSRC 기술을 하이브리드하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다.
6) 디스플레이 시스템
디스플레이 시스템(350)은, 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)은, 적어도 하나의 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 시스템(350)은, 공용으로 이용 가능한 제1 디스플레이 장치(410)와 개별 이용 가능한 제2 디스플레이 장치(420)를 포함할 수 있다.
6.1) 공용 디스플레이 장치
제1 디스플레이 장치(410)는, 시각적 컨텐츠를 출력하는 적어도 하나의 디스플레이(411)를 포함할 수 있다. 제1 디스플레이 장치(410)에 포함되는 디스플레이(411)는, 평면 디스플레이. 곡면 디스플레이, 롤러블 디스플레이 및 플렉서블 디스플레이 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이 장치(410)는, 시트 후방에 위치하고, 캐빈 내로 출납 가능하게 형성된 제1 디스플레이(411) 및 상기 제1 디스플레이(411)를 이동시키기 위한 제1 메카니즘를 포함할 수 있다. 제1 디스플레이(411)는, 시트 메인 프레임에 형성된 슬롯에 출납 가능하게 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 디스플레이 장치(410)는, 플렉서블 영역 조절 메카니즘을 더 포함할 수 있다. 제1 디스플레이는, 플렉서블하게 형성될 수 있고, 사용자의 위치에 따라, 제1 디스플레이의 플렉서블 영역이 조절될 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이 장치(410)는, 캐빈내 천장에 위치하고, 롤러블(rollable)하게 형성된 제2 디스플레이 및 상기 제2 디스플레이를 감거나 풀기 위한 제2 메카니즘을 포함할 수 있다. 제2 디스플레이는, 양면에 화면 출력이 가능하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이 장치(410)는, 캐빈내 천장에 위치하고, 플렉서블(flexible)하게 형성된 제3 디스플레이 및 상기 제3 디스플레이를 휘거나 펴기위한 제3 메카니즘을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 디스플레이 시스템(350)은, 제1 디스플레이 장치(410) 및 제2 디스플레이 장치(420) 중 적어도 어느 하나에 제어 신호를 제공하는 적어도 하나의 프로세서를 더 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)에 포함되는 프로세서는, 메인 컨트롤러(370), 입력 장치(310), 영상 장치(320) 및 통신 장치(330) 중 적어도 어느 하나로부터 수신되는 신호에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있다.
제1 디스플레이 장치(410)에 포함되는 디스플레이의 표시 영역은, 제1 영역(411a) 및 제2 영역(411b)으로 구분될 수 있다. 제1 영역(411a)은, 컨텐츠를 표시 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 제 1영역(411)은, 엔터테인먼트 컨텐츠(예를 들면, 영화, 스포츠, 쇼핑, 음악 등), 화상 회의, 음식 메뉴 및 증강 현실 화면에 대응하는 그래픽 객체 중 적어도 어느 하나를 표시할 수 있다. 제1 영역(411a)은, 차량(10)의 주행 상황 정보에 대응하는 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 주행 상황 정보는, 주행 상황 정보는, 차량 외부의 오브젝트 정보, 내비게이션 정보 및 차량 상태 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 차량 외부의 오브젝트 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량(300)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(300)과 오브젝트와의 상대 속도 정보를 포함할 수 있다. 내비게이션 정보는, 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 차량 상태 정보는, 차량의 자세 정보, 차량의 속도 정보, 차량의 기울기 정보, 차량의 중량 정보, 차량의 방향 정보, 차량의 배터리 정보, 차량의 연료 정보, 차량의 타이어 공기압 정보, 차량의 스티어링 정보, 차량 실내 온도 정보, 차량 실내 습도 정보, 페달 포지션 정보 및 차량 엔진 온도 정보 등을 포함할 수 있다. 제2 영역(411b)은, 사용자 인터페이스 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 제2 영역(411b)은, 인공 지능 에이전트 화면을 출력할 수 있다. 실시예에 따라, 제2 영역(411b)은, 시트 프레임으로 구분되는 영역에 위치할 수 있다. 이경우, 사용자는, 복수의 시트 사이로 제2 영역(411b)에 표시되는 컨텐츠를 바라볼 수 있다. 실시예에 따라, 제1 디스플레이 장치(410)는, 홀로그램 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이 장치(410)는, 복수의 사용자별로 홀로그램 컨텐츠를 제공하여 컨텐츠를 요청한 사용자만 해당 컨텐츠를 시청하게 할 수 있다.
6.2) 개인용 디스플레이 장치
제2 디스플레이 장치(420)는, 적어도 하나의 디스플레이(421)을 포함할 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 개개의 탑승자만 디스플레이 내용을 확인할 수 있는 위치에 디스플레이(421)을 제공할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(421)은, 시트의 암 레스트에 배치될 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 사용자의 개인 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 탑승 가능 인원에 대응되는 갯수의 디스플레이(421)을 포함할 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 시트 조정 또는 실내 온도 조정의 사용자 입력을 수신하기 위한 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
7) 카고 시스템
카고 시스템(355)은, 사용자의 요청에 따라 상품을 사용자에게 제공할 수 있다. 카고 시스템(355)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)에 의해 생성되는 전기적 신호에 기초하여 동작될 수 있다. 카고 시스템(355)은, 카고 박스를 포함할 수 있다. 카고 박스는, 상품들이 적재된 상태로 시트 하단의 일 부분에 은닉될 수 있다. 사용자 입력에 기초한 전기적 신호가 수신되는 경우, 카고 박스는, 캐빈으로 노출될 수 있다. 사용자는 노출된 카고 박스에 적재된 물품 중 필요한 상품을 선택할 수 있다. 카고 시스템(355)은, 사용자 입력에 따른 카고 박스의 노출을 위해, 슬라이딩 무빙 메카니즘, 상품 팝업 메카니즘을 포함할 수 있다. 카고 시스템은(355)은, 다양한 종류의 상품을 제공하기 위해 복수의 카고 박스를 포함할 수 있다. 카고 박스에는, 상품별로 제공 여부를 판단하기 위한 무게 센서가 내장될 수 있다.
8) 시트 시스템
시트 시스템(360)은, 사용자에 맞춤형 시트를 사용자에게 제공할 수 있다. 시트 시스템(360)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)에 의해 생성되는 전기적 신호에 기초하여 동작될 수 있다. 시트 시스템(360)은, 획득된 사용자 신체 데이터에 기초하여, 시트의 적어도 하나의 요소를 조정할 수 있다. 시트 시스템(360)은 사용자의 착좌 여부를 판단하기 위한 사용자 감지 센서(예를 들면, 압력 센서)를 포함할 수 있다. 시트 시스템(360)은, 복수의 사용자가 각각 착좌할 수 있는 복수의 시트를 포함할 수 있다. 복수의 시트 중 어느 하나는 적어도 다른 하나와 마주보게 배치될 수 있다. 캐빈 내부의 적어도 두명의 사용자는 서로 마주보고 앉을 수 있다.
9) 페이먼트 시스템
페이먼트 시스템(365)은, 결제 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다. 페이먼트 시스템(365)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)에 의해 생성되는 전기적 신호에 기초하여 동작될 수 있다. 페이먼트 시스템(365)은, 사용자가 이용한 적어도 하나의 서비스에 대한 가격을 산정하고, 산정된 가격이 지불되도록 요청할 수 있다.
3. Vehicular Communications for ITS
Overview
V2X (Vehicle-to-Everything, 차량 통신)을 활용하는 ITS (Intelligent Transport System)는 주요하게 Access layer (접속 계층), Network & Transport layer (네트워킹 및 트랜스포트 계층), Facilities layer (퍼실리티 계층), Application layer (애플리케이션 계층), Security (보안)와 Management (관리) Entity (엔터티) 등으로 구성될 수 있다.
차량 통신은, 차량 간 통신 (V2V), 차량과 기지국 간 통신 (V2N, N2V), 차량과 RSU (Road-Side Unit) 간 통신(V2I, I2V), RSU 간 통신 (I2I), 차량과 사람 간 통신 (V2P, P2V), RSU와 사람 간 통신 (I2P, P2I) 등 다양한 시나리에 적용될 수 있다. 차량 통신의 주체가 되는 차량, 기지국, RSU, 사람 등은 ITS station이라고 지칭된다.
Architecture
도 7은 ISO 21217/EN 302 665에서 정의한 ITS station reference architecture (참조 구조) 로서, Access layer, Network & Transport layer, Facilities layer과 Security와 Management를 위한 Entity 및 최상위에는 Application layer으로 구성되어 있으며, 기본적으로 layered OSI (계층 OSI) 모델을 따른다.
다음은 도 7의 OSI 모델을 기반한 ITS station 참조 구조 특징을 설명한다. ITS station의 access 계층은 OSI 계층 1 (physical 계층)과 계층 2 (data link 계층)에 상응하며, ITS station의 network & transport 계층은 OSI 계층 3 (network 계층)과 계층 4 (transport 계층)에 상응하고, ITS station의 facilities 계층은 OSI 계층 5 (session 계층), 계층 6 (presentation 계층) 및 계층 7 (application 계층)에 상응한다.
ITS station의 최상위에 위치한 application 계층은 use-case를 실제 구현하여 지원하는 기능을 수행하며 use-case에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. Management entity는 ITS station의 communication 및 동작을 비롯한 모든 계층을 관리하는 역할을 수행한다. Security entity는 모든 계층에 대한 security service를 제공한다. ITS station의 각 계층은 상호 간 interface (인터페이스)를 통해 차량 통신을 통해 전송할 혹은 수신한 데이터 및 다양한 목적의 부가 정보들을 교환한다. 다음은 다양한 인터페이스에 대한 약어 설명이다.
MA: Interface between management entity and application layer
MF: Interface between management entity and facilities layer
MN: Interface between management entity and networking & transport layer
MI: Interface between management entity and access layer
FA: Interface between facilities layer and ITS-S applications
NF: Interface between networking & transport layer and facilities layer
IN: Interface between access layer and networking & transport layer
SA: Interface between security entity and ITS-S applications
SF: Interface between security entity and facilities layer
SN: Interface between security entity and networking & transport layer
SI: Interface between security entity and access layer
도 8은 도 7에서 설명된 ITS station의 참조 구조를 기반으로 설계 및 적용 가능한 ITS station 예시 구조이다. 도 7 구조의 주된 개념은 통신 네트워크로 구성된 두 개의 종단 차량/이용자 사이에서, 통신 처리를 각 계층이 가지고 있는 특별한 기능을 가지고 계층별로 나눌 수 있도록 하는 것이다. 즉, 차량 간 메시지가 생성되면, 차량 및 ITS 시스템 (또는 기타 ITS 관련 단말기/시스템)에서 한 계층씩 아래로 각 층을 통과하여 데이터가 전달되고, 다른 쪽에서는 메시지가 도착할 때 메시지를 받는 차량 또는 ITS (또는 기타 ITS 관련 단말기/시스템)는 한 계층씩 위로 통과하여 전달된다.
차량 통신 및 네트워크를 통한 ITS 시스템은, 다양한 use-case 지원을 위해 다양한 접속 기술, 네트워크 프로토콜, 통신 인터페이스 등을 고려하여 유기적으로 설계되며, 하기 기술된 각 계층의 역할 및 기능은 상황에 따라 변경될 수 있다. 다음은 각 계층별 주요 기능에 간략히 기술한다:
Applications layer
Application layer는 다양한 use-case를 실제 구현하여 지원하는 역할을 수행하며, 예로서 안전 및 효율적 교통정보, 기타 오락 정보 등을 제공한다.
도 9는 applications layer 예시 구조를 나타낸다. Application 계층은 application이 속한 ITS Station을 다양한 형태로 제어하거나, 하위의 access 계층, network & transport 계층, facilities 계층을 통해 서비스 메시지를 차량 통신을 통해 종단 차량/이용자/인프라 등에 전달하여 서비스를 제공한다. 이때 ITS application은 다양한 use case를 지원할 수 있으며, 일반적으로 이러한 use-case들은 road-safety, traffic efficiency, local services, 그리고 infotainment 등 other application으로 grouping 되어 지원될 수 있다. 도 9의 application classification, use-case등은 새로운 application 시나리오가 정의되면 update 될 수 있다. 도 9 에서 layer management는 application 계층의 운영 및 보안과 관련된 정보를 관리 및 서비스해 주는 역할을 수행하며, 관련 정보는 MA (interface between management entity and application 계층) 와 SA (interface between security entity and ITS-S applications) (또는 SAP: Service Access Point, 예 MA-SAP, SA-SAP)를 통해 양방향으로 전달 및 공유된다. Application 계층에서 facilities 계층으로의 request 또는 facilities 계층에서 application 계층으로의 서비스 메시지 및 관련정보의 전달은 FA (interface between facilities layer and ITS-S applications 또는 FA-SAP)를 통해 수행된다.
Facilities layer
Facilities layer는 상위 application 계층에서 정의된 다양한 use-case를 효과적으로 실현할 수 있도록 지원하는 역할을 수행하며, 예로서 application support, information support, session/communication support를 수행한다.
도 10은 facilities layer의 예시 구조를 나타낸다. Facility 계층은 기본적으로 OSI 모델의 상위 3개 계층, 예) session 계층, presentation 계층, application 계층, 기능을 지원한다. 구체적으로는, ITS를 위해 도 10에서 보이듯이 Application support, Information support, Session/communication support 등과 같은 facilities를 제공한다. 여기서 facilities는 기능 (functionality), 정보 (information), 데이터 (data)를 제공하는 컴포넌트 (component)를 의미한다.
[Application support facilities]: ITS application의 동작을 (주로 ITS 용 메시지 생성 및 하위계층과의 송수신, 및 그에 대한 관리) 지원하는 facilities로 CA (Cooperative Awareness) basic service, DEN (Decentralized Environmental Notification) basic service 등이 있다. 향후에는 CACC (Cooperative Adaptive Cruise Control), Platooning, VRU (Vulnerable Roadside User), CPS (Collective Perception Service) 등 새로운 서비스를 위한 facilities entity 및 관련된 메시지가 추가 정의될 수 있다.
[Information support facilities]: 다양한 ITS application에 의해 사용될 공통된 데이터 정보나 데이터베이스를 제공하는 facilities로 Local Dynamic Map (LDM) 등이 있다.
[Session/communication support facilities]: communications and session management를 위한 서비스를 제공하는 facilities로서 addressing mode와 session support 등이 있다.
또한 facilities는 도 10에서 보이듯이 common facilities와 domain facilities로 나뉠 수 있다.
[Common facilities]: 다양한 ITS application과 ITS station 동작에 필요한 공통적 서비스나 기능을 제공하는 facilities이며, 예로서 time management, position management, 그리고 services managements등이 있다.
[Domain facilities]: 일부 (하나 또는 복수의) ITS application에만 필요한 특별한 서비스나 기능을 제공하는 facilities이며, 예로서 Road Hazard Warning applications (RHW)를 위한 DEN basic service 등이 있다. Domain facilities는 optional 기능으로서 ITS station에 의해 지원되지 않으면 사용되지 않는다.
도 10에서 layer management는 facilities 계층의 운영 및 보안과 관련된 정보를 관리 및 서비스해 주는 역할을 수행하며, 관련정보는 MF (interface between management entity and facilities 계층) 와 SF (interface between security entity and facilities 계층) (또는 MF-SAP, SF-SAP)를 통해 양방향으로 전달 및 공유된다. Application 계층에서 facilities 계층으로의 request 또는 facilities 계층에서 application 계층으로의 서비스 메시지 및 관련정보의 전달은 FA (또는 FA-SAP)를 통해 이루어지며, facilities 계층과 하위 networking & transport 계층 간의 양방향 서비스 메시지 및 관련정보의 전달은 NF (interface between networking & transport 계층 and facilities 계층, 또는 NF-SAP)에 의해 이루어진다.
Network & Transport layer
다양한 트랜스포트 프로토콜과 네트워크 프로토콜의 지원을 통해 동종 (Homogenous) 또는 이종 (Heterogeneous) 네트워크 간 차량 통신을 위한 네트워크를 구성하는 역할을 수행한다. 예로서 TCP/UDP+IPv6 등 인터넷 프로토콜을 이용한 인터넷 접속, 라우팅 및 차량 네트워크를 제공하며, BTP (Basic Transport Protocol)와 GeoNetworking 기반 프로토콜을 이용하여 차량 네트워크를 형성할 수 있다. 이때 지리적 위치 정보 (Geographical position)를 활용한 네트워킹도 지원될 수 있다. 차량 네트워크 계층은 access layer에 사용되는 기술에 의존적으로 (access layer technology-dependent) 설계되거나 구성될 수 있으며, access layer에 사용되는 기술에 상관 없이 (access layer technology-independent, access layer technology agnostic) 설계되거나 구성될 수 있다.
도 11은 유럽 ITS network & transport 계층 기능에 대한 기술이다. 기본적으로 ITS network & transport 계층의 기능은 OSI 3 계층 (network 계층)와 4 계층 (transport 계층)과 유사 또는 동일하며 다음과 같은 특징을 지닌다.
[Transport layer]: transport layer는 상위 계층 (session 계층, presentation 계층, application 계층)과 하위 계층 (network 계층, data link 계층, physical 계층)에서 제공받은 서비스 메시지와 관련정보를 전달하는 연결 계층으로서, 송신 ITS station의 application이 보낸 데이터가 목적지로 하는 ITS station의 application process에 정확하게 도착하도록 관리하는 역할을 한다.　유럽 ITS에서 고려될 수 있는 transport 프로토콜은 예로서 도 11에서 보이듯 기존의 인터넷 프로토콜로 사용되는 TCP, UDP 등이 있으며, BTS 등 ITS 만을 위한 transport 프로토콜 등이 있다.
[Network layer]: Network layer는 논리적인 주소 및 패킷의 전달 방식/경로 등을 결정하고, transport 계층에서 제공받은 패킷에 목적지의 논리적인 주소 및 전달 경로/방식 등의 정보를 네트워크 계층의 헤더에 추가하는 역할을 한다. 패킷 방식의 예로서 ITS station 간 unicast (유니캐스트), broadcast (브로드캐스트), multicast (멀티캐스트) 등이 고려될 수 있다. ITS를 위한 networking 프로토콜은 GeoNetworking, IPv6 networking with mobility support, IPv6 over GeoNetworking 등 다양하게 고려 될 수 있다. GeoNetworking 프로토콜은 단순한 패킷 전송뿐만 아니라, 차량을 포함한 station의 위치정보를 이용한 forwarding (포워딩) 혹은 forwarding hop 개수 등을 이용한 forwarding 등의 다양한 전달 경로 혹은 전달 범위를 적용할 수 있다.
도 11에서 layer management는 network & transport 계층의 운영 및 보안과 관련된 정보를 관리 및 서비스해 주는 역할을 수행하며, 관련정보는 MN (interface between management entity and networking & transport 계층, 또는 MN-SAP) 와 SN (interface between security entity and networking & transport 계층, 또는 SN-SAP)를 통해 양방향으로 전달 및 공유된다. Facilities 계층과 networking & transport 계층 간의 양방향 서비스메시지 및 관련정보의 전달은 NF (또는 NF-SAP)에 의해 이루어지며, networking & transport 계층과 access 계층 간의 서비스메시지 및 관련정보의 교환은 IN (interface between access layer and networking & transport 계층, 또는 IN-SAP)에 의해 이루어진다.
북미 ITS network & transport 계층은, 유럽과 마찬가지로 기존의 IP 데이터를 지원하기 위해 IPv6 와 TCP/UDP를 지원하고 있으며, ITS만을 위한 프로토콜로는 WSMP (WAVE Short Message Protocol)를 정의하고 있다.
도 12는 WSMP에 따라 생성되는 WSM (WAVE Short Message)의 packet 구조를 도식화 한 것으로 WSMP Header 와 Message가 전송되는 WSM data로 구성된다. WSMP header 는 version, PSID, WSMP header extension field, WSM WAVE element ID, length로 구성된다.
Version 은 4bits 의 실제 WSMP 버전을 나타내는 WsmpVersion 필드와 4bits 의 reserved 필드로 정의 된다.
PSID 는 provider service identifier 로 상위 레이어에서 application 에 따라 할당 되며, 수신기 측에서 적절한 상위 계층을 결정하는데 도움을 준다.
Extension fields 는 WSMP header 를 확장하기 위한 필드로 channel number, data-rate, transmit power used 와 같은 정보들이 삽입된다.
WSMP WAVE element ID 는 전송되는 WAVE short message 의 타입을 지정하게 된다.
Lenth 는 12bits 의 WSMLemgth 필드를 통해 전송되는 WSM data 의 길이를 octets 단위로 지정해주게 되며, 나머지 4bits는 reserved 되어 있다.
LLC Header 는 IP data 와 WSMP data 를 구별하여 전송할 수 있게 해주는 기능을 하며, SNAP 의 Ethertype 을 통해 구별된다. LLC header 와 SNAP header 의 구조는 IEEE802.2 에서 정의 되어 있다. IP data 를 전송 하는 경우 Ethertype 은 0x86DD 로 설정하여 LLC header 를 구성한다. WSMP 를 전송하는 경우 Ethertype 은 0x88DC 로 설정하여 LLC header 를 구성한다. 수신기의 경우, Ethertype 을 확인 하고 0x86DD 인 경우 IP data path 로 packet 을 올려 보내고, Ethertype 이 0x88DC 인 경우 WSMP path로 올려 보내게 된다.
Access layer
Access layer는 상위 계층으로부터 받은 메시지나 데이터를 물리적 채널을 통해 전송하는 역할을 수행한다. Access layer 기술로서, IEEE 802.11p를 기반한 ITS-G5 차량 통신 기술, 위성/광대역 무선 이동 통신 기술, 2G/3G/4G (LTE (Long-Term Evolution)등)/5G 등 무선 셀룰러 (cellular) 통신 기술, LTE-V2X와 NR-V2X (New Radio)와 같은 cellular-V2X 차량 전용 통신 기술, DVB-T/T2/ATSC3.0등 광대역 지상파 디지털 방송 기술, GPS 기술 등이 적용될 수 있다.
도 13은 IEEE 802.11p, Cellular-V2X (LTE-V2X, NR-V2X)등에 보편적으로 적용되는 ITS access 계층의 구성으로서, 기능은 OSI 1 계층 (Physical 계층)와 2 계층 (Data Link 계층)과 유사 또는 동일하며 다음과 같은 특징을 지닌다.
Data Link layer
Data link layer는 일반적으로 잡음이 있는 인접 노드 간 (또는 차량 간) 물리적인 회선을 상위 네트워크계층이 사용할 수 있도록 전송 에러가 없는 통신 채널로 변환시키는 계층으로 3계층 프로토콜을 전송/운반/전달하는 기능, 전송할 데이터를 전송단위로서의 패킷(또는 프레임)으로 나누어 그룹화하는 프레이밍 (Framing) 기능, 보내는 측과 받는 측 간의 속도차를 보상하는 흐름제어 (Flow Control) 기능, (물리 전송 매체의 특징상 오류와 잡음이 랜덤하게 발생할 확률이 높으므로) 전송 오류를 검출하고 이것을 수정 또는 ARQ (Automatic Repeat Request)등의 방식으로 송신측에서 타이머와 ACK 신호를 통해 전송에러를 검출하고 정확하게 수신되지 않은 패킷들을 재전송하는 기능 등을 수행한다. 또한 패킷이나 ACK 신호를 혼동하는 것을 피하기 위해 패킷과 ACK 신호에 Sequence number (일련번호)를 부여하는 기능, 그리고 네트워크 Entity 간 데이터 링크의 설정, 유지, 단락 및 데이터 전송 등을 제어하는 기능 등도 수행한다. 도 13의 data link layer를 구성하는 LLC (Logical Link Control), RRC (Radio Resource Control), PDCP (Packet Data Convergence Protocol), RLC (Radio Link Control), MAC (Medium Access Control), MCO (Multi-channel Operation) 부계층 (sub-layer)에 대한 주요 기능은 다음과 같다.
LLC sub-layer: 여러 상이한 하위 MAC 부계층 프로토콜을 사용할 수 있게 하여 망의 토폴로지에 관계없는 통신이 가능토록 한다.
RRC sub-layer: 셀 내 모든 단말에게 필요한 셀 시스템 정보 방송, 페이징 메시지의 전달 관리, 단말과 E-UTRAN 간의 RRC 연결 관리 (설정/유지/해제), 이동성 관리 (핸드오버), 핸드오버 시의 eNodeB 간의 UE 컨텍스트 전송, 단말 (UE) 측정 보고와 이에 대한 제어, 단말 (UE) 능력 관리, UE로의 셀 ID의 일시적 부여, 키 관리를 포함한 보안 관리, RRC 메시지 암호화 등의 기능을 수행한다.
PDCP sub-layer: ROHC (Robust Header Compression) 등의 압축 방식을 통한 IP 패킷 헤더 압축 수행할 수 있고, 제어 메시지 및 사용자 데이터의 암호화 (Ciphering), 데이터 무결성 (Data Integrity), 핸드오버 동안에 데이터 손실 방지 등의 기능을 수행한다.
RLC sub-layer: 패킷의 분할(Segmentation)/병합(Concatenation)을 통해, 상위 PDCP 계층으로부터의 패킷을 MAC 계층의 허용 크기로 맞추어 데이터 전달하고, 전송 오류 및 재전송 관리를 통한 데이터 전송 신뢰성 향상, 수신 데이터들의 순서 확인, 재정렬, 중복확인 등을 수행한다.
MAC sub-layer: 여러 노드들의 공유 매체 사용을 위해, 노드 간 충돌/경합 발생 제어 및 상위계층에서 전달된 패킷을 Physical layer 프레임 포맷에 맞추는 기능, 송신단/수신단 주소의 부여 및 식별 기능, 반송파 검출, 충돌 감지, 물리매체 상의 장해를 검출하는 등의 역할을 수행한다.
MCO sub-layer: 복수개의 주파수 채널을 이용하여 다양한 서비스를 효과적으로 제공할 수 있도록 하며, 주요 기능은 특정 주파수 채널에서의 트래픽 가중 (traffic load)를 다른 채널로 효과적으로 분산하여 각 주파수 채널에서의 차량 간 통신 정보의 충돌/경합을 최소화한다.
Physical layer
ITS 계층 구조상의 최하위 계층으로 노드와 전송매체 사이의 인터페이스를 정의하고, data link 계층 Entity 간의 비트 전송을 위해 변조, 코딩, 전송채널을 물리 채널로의 매핑 등을 수행하며, 반송파 감지 (Carrier Sense), 빈 채널 평가 (CCA: Clear Channel Assessment) 등을 통해 무선매체가 사용 중인지 여부(busy 또는 idle)를 MAC 부계층에게 알리는 기능을 수행한다.
IEEE 802.11p MAC sub-layer/PHY layer 주요 특징
도 14는 IEEE 802.11p의 MAC sub-layer와 PHY layer의 주요 특징에 대한 구조이다. 도 14의 구조는, channel access가 정의되는 channel coordination 부분, PHY-MAC 간 전반적인 데이터 및 management 프레임의 동작 과정을 정의하는 channel routing 부분, 전송되는 프레임의 우선순위를 결정 및 정의하는 EDCA (Enhanced Dedicated Channel Access) 부분, 그리고 상위 계층에서 입력되는 프레임을 저장하는 data buffers (queues) 부분 등으로 이루어진다. 구조를 이루는 각 부분에 대한 설명은 다음과 같다:
Channel coordination: CCH (Control Channel)과 SCH (Service Channel)로 구분되어 channel access가 정의 될 수 있다.
Data buffers (queues): 상위 계층에서 입력되는 프레임을 정의된 AC (Access Category)에 따라 저장하는 기능을 수행하며, 도 14에서 보이듯이 AC 별로 각각의 데이터 버퍼를 가지고 있다.
Channel routing: 상위 계층에서 입력되는 데이터를 데이터 버퍼 (큐)에 전달하는 기능을 수행하며, 상위 계층의 송신 요구에 대하여 Channel Coordination, 프레임 전송을 위한 채널 번호, 송신 전력, 데이터율등의 전송 동작 파라미터를 호출하는 기능을 수행한다.
EDCA: 도 15는 EDCA 동작구조를 나타낸다. 기존 IEEE 802.11e MAC 계층에서 QoS를 보장하기 위한 방식으로 트래픽의 종류에 따라 4개의 AC(Access Category)로 구분해 각 카테고리 마다 차별화된 우선순위를 두고, AC별로 차별화된 파라미터를 할당하여 높은 우선순위의 트래픽에는 더 많은 전송 기회를 주도록 하는 경쟁 기반 매체 접근 방식이다. 우선순위를 포함하는 데이터 전송을 위해서 EDCA는 0-7까지 8개의 우선순위를 지정하고 우선순위에 따라 MAC 계층에 도착하는 데이터를 4개의 AC로 매핑한다. 모든 AC는 각각의 전송 큐와 AC 파라 미터를 가지게 되고 AC 간 우선 순위의 차이는 서로 다르게 설정된 AC 파라미터 값으로부터 결정된다. 서로 다르게 설정된 AC 파라미터 값에 백오프 (Back-off)에 연결되어서 서로 다른 채널 접근 순위를 가지게 된다. 프레임 전송 도중 스테이션 간 충돌이 발생 할 경우, 새로운 백오프 카운터를 생성한다. IEEE 802.11e MAC에 정의된 4개의 AC별 전송 큐는 도 15에서 보듯이 하나의 스테이션 내에서 무선 매체 접근을 위해서 개별적으로 서로 경쟁을 한다. 각각의 AC는 서로 독립적인 백오프 카운터를 가지고 있기 때문에 가상충돌(virtual collision)이 발생할 수 있다. 만약 동시에 백오프를 마친 AC가 두 개 이상 존재한다면 가장 높은 우선순위를 가진 AC에 데이터가 먼저 전송 되며, 다른 AC들은 CW 값을 증가시켜 다시 백오프 카운터를 갱신하게 된다. 이러한 충돌 해결 과정을 가상 충돌 처리 과정이라고 한다. 또한 EDCA는 전송 기회 (TXOP)를 통해서 데이터 전송 시 채널에 접속할 수 있도록 해준다. 만약 하나의 프레임이 너무 길어서 한 번의 TXOP 동안 다 전송할 수 없는 경우 작은 프레임으로 잘라서 전송할 수 있다.
도 16은 Physical layer의 송신부 구조를 나타낸다. 도 16은 IEEE 802.11p OFDM (orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 가정한 physical 계층의 신호 처리 블록도를 나타내며, scrambling, FEC (Forward Error Correction), interleaver, mapper, pilot insertion, IFFT (Inverse Fast Fourier Transform), guard insertion, preamble insertion등으로 구성된 PLCP 부계층 기저대역 (baseband) 신호 처리 부분과 wave shaping (including In-phase/Quadrature-phase modulation), DAC (Digital Analog Converter)등으로 구성된 PMD 부계층 RF 대역 신호 처리 부분으로 구분될 수 있다. 각 블록에 대한 기능 설명은 다음과 같다.
Scrambler 블럭은 입력 bit stream을 PRBS (Pseudo Random Binary Sequence)로 XOR시켜서 randomize한다. 상기 블록은 생략되거나, 아니면 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해서 대체될 수 있다.
Scrambler 출력 비트열은 FEC (forward error coding) 과정을 통해 redundancy가 추가되어, 전송채널상의 오류를 수신단에서 정정할 수 있도록 한다. 상기 블록은 생략되거나, 아니면 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해서 대체될 수 있다.
(Bit) interleaver 블럭은 입력된 비트열을 interleaving rule에 의해서 interleaving하여 전송채널 중에 발생할 수 있는 burst error에 강인하도록 한다. QAM symbol에 deep fading 혹은 erasure가 가해진 경우, 각 QAM symbol에는 interleaved된 bit들이 mapping되어 있으므로 전체 codeword bit들 중에서 연속된 bit들에 오류가 발생하는 것을 막을 수 있다. 상기 블록은 생략되거나, 아니면 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해서 대체될 수 있다.
Constellation mapper 블럭은 입력된 bit word를 하나의 constellation에 할당하며, 상기 블록은 생략되거나, 아니면 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해서 대체될 수 있다.
Pilot insertion 블럭은 매 signal block마다 정해진 위치에 reference signal들을 삽입하고, 수신부에서 채널 추정 및 주파수 옵셋, 타이밍 옵셋등 채널 왜곡 현상을 추정하는데 사용된다. 상기 블록은 생략되거나, 아니면 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해서 대체될 수 있다.
Inverse waveform transform 블럭은 전송채널의 특성과 시스템 구조를 고려하여 전송효율 및 flexibility가 향상되는 방식으로 입력 신호를 transform하여 출력한다. 실시예로서 OFDM 시스템의 경우 Inverse FFT operation을 사용하여 주파수 영역의 신호를 시간 영역으로 변환하는 방식이 사용될 수 있다. Inverse waveform transform 블록은 single carrier system 같은 경우 사용되지 않을 수도 있다. 상기 블록은 생략되거나, 아니면 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해서 대체될 수 있다.
Guard sequence insertion 블럭은 전송채널의 delay spread에 의한 영향을 최소화하기 위해서 인접한 signal block 간에 guard interval을 두고, 필요한 경우 특정 sequence를 삽입함으로써 수신기의 동기나 채널추정을 용이하게 할 수 있도록 한다. 실시예로서 OFDM 시스템의 경우 OFDM symbol의 guard interval 구간에 cyclic prefix를 삽입하는 방식이 사용될 수 있다. 상기 블록은 생략되거나, 아니면 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해서 대체될 수 있다.
Preamble insertion 블록은 수신기가 target system signal을 빠르고 효율적으로 detection할 수 있도록 송수신기 간 약속된 known type의 signal을 전송신호에 삽입한다. 실시예로서 OFDM 시스템의 경우 여러 개의 OFDM symbol로 구성된 전송 frame을 정의하고, 매 전송 frame의 시작 부분에 preamble symbol을 삽입하는 방식이 사용될 수 있다. 상기 블록은 생략되거나, 아니면 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해서 대체될 수 있다.
Waveform processing 블록은 입력 baseband signal에 대해서 채널의 전송특성에 맞도록 waveform processing을 수행한다. 실시예로서 전송신호의 out-of-band emission의 기준을 얻기 위해 square-root-raised cosine (SRRC) filtering을 수행하는 방식이 사용될 수 있다. Waveform processing 블록은 multi-carrier system 같은 경우 사용되지 않을 수도 있다. 상기 블록은 생략되거나, 아니면 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해서 대체될 수 있다.
마지막으로 DAC 블럭은 입력 digital 신호를 analog 신호로 변환하여 출력하고, DAC 출력 신호는 (본 실시예의 경우) 출력 안테나로 전송된다. 상기 블록은 생략되거나, 아니면 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해서 대체될 수 있다.
LTE-V2X PHY/MAC 주요 특징
다음은 cellular-V2X (LTE-V2X, NR-V2X) 통신의 주요특징인 단말 간 직접 통신 (D2D; device-to-device communication) 방법에 대한 요소들을 설명한다.
cellular-V2X의 MAC 계층과 PHY 계층에서 데이터 플로우는 다음 도 17과 같이 구성될 수 있다.
도 17에서 "H"는 헤더들과 서브헤더들을 나타낸다. 무선 베어러(radio bearer)는 사용자 데이터 혹은 시그널링이 네트워크를 통과 할 때 사용하는, UE와 BS 간 경로(path)이다. 다시 말해, 무선 베어러는 UE와 BS 사이에서 사용자 데이터 혹은 시그널링을 나르는 파이프이다. 무선 베어러는 사용자 평면 데이터를 위한 데이터 무선 베어러(data radio bearer, DRB)들과 제어 평면 데이터를 위한 시그널링 무선 베어러(signaling radio bearer, SRB)들로 분류된다. 예를 들어, SRB들은 RRC 및 NAS 메시지들의 전송에만 사용되는 무선 베어러들이며, DRB들은 사용자 데이터를 나르는 데 사용된다.
UE가 전송단인 경우, 상기 UE의 어플리케이션(들)에서 생성된 사용자 데이터를 포함하는 패킷들이 NR의 레이어 2(즉, L2)에 제공된다. 상기 UE는 MTC 기기, M2M 기기, D2D 기기, IoT 기기, 차량, 로봇, 또는 AI 모듈일 수 있다. 본 명세의 구현들에서 UE의 어플리케이션에서 생성된 데이터를 포함하는 패킷은 인터넷 프로토콜(internet protocol, IP) 패킷, 주소 해결 프로토콜(address resolution protocol, ARP) 패킷(들) 또는 비-IP 패킷일 수 있다.
NR의 레이어 2는 다음 서브계층들로 쪼개진다: 매체 접속 제어(medium access control, MAC), 무선 링크 제어(radio link control, RLC), 패킷 데이터 수렴 프로토콜(packet data convergence protocol, PDCP) 및 서비스 데이터 적응 프로토콜(service data adaptation protocol, SDAP). LTE 시스템에는 없는 프로토콜 계층인 SDAP는 NGC에 QoS 플로우들을 제공한다. 예를 들어, SDAP는 QoS 플로우와 데이터 무선 베어러 간 맵핑을 지원한다. LTE 시스템에서는 IP 패킷을 포함하는 IP PDU가 PDCP 계층에서의 PDCP SDU가 될 수 있다. 본 명세의 구현들에서 PDCP는 무선 링크로부터의/로의 IP, ARP 및/또는 비-IP 패킷들의 효율적인 수송(transport)를 지원할 수 있다. RLC는 RLC PDU를 생성하여 상기 RLC PDU를 MAC에 제공한다. MAC 계층은 RLC 계층과, 레이어 1(즉, L1)인 물리 계층(PHY 계층) 사이에 위치한다. MAC 계층은 논리 채널들을 통해 상기 RLC 계층에 연결되고 수송 채널들을 통해 PHY 계층에 연결된다. MAC은 MAC PDU를 생성하여 PHY에 제공하며, 상기 MAC PDU는 PHY 계층에서 수송 블록에 해당한다. 상기 수송 블록은 신호 처리 과정을 거 물리 채널을 통해 전송된다.
수신단의 경우, 물리 채널을 통해 수신된 데이터에 대한 신호 처리 과정을 통해 얻어진 수송 블록이 PHY 계층에서 레이어 2로 전달된다. 상기 수신단은 UE 혹은 BS일 수 있다. 상기 수송 블록은 레이어 2의 MAC 계층에서는 MAC PDU이다. 상기 MAC PDU는 상기 레이어 2, 그리고 IP, ARP 혹은 비-IP 프로토콜을 거쳐 어플리케이션 계층에 제공된다.
3GPP 시스템에 무선 프로토콜 스택은 크게 사용자 평면을 위한 프로토콜 스택과 제어 평면을 위한 프로토콜 스택으로 구분된다. 사용자 평면은 데이터 평면이라고도 하며, 사용자 트래픽(즉, 사용자 데이터)를 전달하는 데 사용된다. 사용자 평면은 음성, 데이터와 같은 사용자 데이터를 처리한다. 이에 반해, 제어 평면은 UE와 UE 간 혹은 UE와 네트워크 노드 간 사용자 데이터가 아닌 제어 시그널링을 처리한다. LTE 시스템에서 NR 시스템에서 사용자 평면을 위한 프로토콜 스택은 PDCP, RLC, MAC 및 PHY를 포함하며, NR 시스템에서 사용자 평면을 위한 프로토콜 스택은 SDAP, PDCP, RLC, MAC 및 PHY를 포함한다. LTE 시스템 및 NR 시스템에서 제어 평면을 위한 프로토콜 스택은 네트워크 단에서는 BS에서 종결(terminate)되는 PDCP, RLC 및 MAC을 포함하며, 아울러, PDCP의 상위 계층인 무선 접속 제어(radio resource control, RRC)와 RRC의 상위 계층은 비-접속 층(non-access stratum, NAS) 제어 프로토콜을 포함한다. NAS 프로토콜은 네트워크 단에서는 코어 네트워크의 접속 및 이동성 관리 기능(access and mobility management function, AMF)에서 종결되며, 이동성 관리 및 베어러 관리를 수행한다. RRC는 NAS 시그널링의 전달을 지원하며, 무선 자원들의 효율적 관리과 요구되는 기능들을 수행한다. 예를 들어, RRC는 다음 기능들을 지원한다: 시스템 정보의 브로드캐스팅; UE와 BS 간 RRC 연결의 수립(establishment), 유지(maintenance) 및 해제(release); 무선 베어러의 수립, 설정, 유지 및 해제; UE 측정 보고 및 보고의 제어; 무선 링크 실패의 검출(decection) 및 복구(recovery); UE의 NAS로의/로부터의 NAS 메시지 수송(transfer).
본 명세에서 BS에 의한 혹은 BS로부터의 RRC 메시지/시그널링은 BS의 RRC 계층이 UE의 RRC 계층에게 보내는 RRC 메시지/시그널링이다. UE는 BS로부터의 RRC 메시지/시그널링에 포함된 파라미터(들) 혹은 파라미터(들)의 세트인 정보 요소(information element, IE)를 기반으로 설정되거나 동작한다.
도 18은 상향링크 전송을 위한 프로세싱의 일례를 나타낸다.
도 18에 도시된 블록들 각각은 전송 장치의 물리 계층 블록 내 각 모듈에서 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 18에서의 상향링크 신호 처리는 본 명세에서 기재하는 UE/BS의 프로세서에서 수행될 수 있다. 도 18을 참조하면, 상향링크 물리 채널 프로세싱은 스크램블링(scrambling), 변조 매핑(modulation mapping), 레이어 매핑(layer mapping), 트랜스폼 프리코딩(transform precoding), 프리코딩(precoding), 자원 요소 매핑(resource element mapping), SC-FDMA 신호 생성 (SC-FDMA signal generation)의 과정을 거쳐 수행될 수 있다. 위의 각 과정은 전송 장치의 각 모듈에서 별도로 또는 함께 수행될 수 있다. 상기 트랜스폼 프리코딩은 파형(waveform)의 피크-to-평균 전력 비율(peak-to-average power ratio, PAPR)을 감소시키는 특별한 방식으로 UL 데이터를 스프레드하는 것이며, 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transform, DFT)의 일종이다. DFT 스프레딩을 수행하는 트랜스폼 프리코딩과 함께 CP를 사용하는 OFDM을 DFT-s-OFDM이라 하고, DFT 스프레딩없이 CP를 사용하는 OFDM을 CP-OFDM이라 한다. NR 시스템에서 UL에 대해 가능화(enable)되면 트랜스폼 프리코딩이 선택적으로(optionally) 적용될 수 있다. 즉, NR 시스템은 UL 파형을 위해 2가지 옵션을 지원하며, 그 중 하나는 CP-OFDM이고, 다른 하나는 DFT-s-OFDM이다. UE가 CP-OFDM을 UL 전송 파형으로 사용해야 하는지 아니면 DFT-s-OFDM을 UL 전송 파형으로 사용해야 하는지는 RRC 파라미터들을 통해 BS로부터 UE에게 제공된다. 도 18은 DFT-s-OFDM을 위한 상향링크 물리 채널 프로세싱 개념도이며, CP-OFDM의 경우에는 도 18의 프로세스들 중 트랜스폼 프리코딩이 생략된다.
위의 각 과정에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 전송 장치는 하나의 코드워드에 대해, 코드워드 내 부호화된 비트(coded bits)를 스크램블링 모듈에 의해 스크램블링한 후 물리 채널을 통해 전송할 수 있다. 여기서 코드워드는 수송 블록을 인코딩하여 얻어진다. 스크램블된 비트는 변조 매핑 모듈에 의해 복소 값 변조 심볼로 변조된다. 상기 변조 매핑 모듈은 상기 스크램블된 비트들을 기결정된 변조 방식에 따라 변조하여 신호 성상(signal constellation) 상의 위치를 표현하는 복소 값 변조 심볼로 배치할 수 있다. pi/2-BPSK(pi/2-Binary Phase Shift Keying), m-PSK(m-Phase Shift Keying) 또는 m-QAM(m-Quadrature Amplitude Modulation) 등이 상기 부호화된 데이터의 변조에 이용될 수 있다. 상기 복소 값 변조 심볼은 레이어 매핑 모듈에 의해 하나 이상의 전송 레이어로 맵핑될 수 있다. 각 레이어 상의 복소 값 변조 심볼은 안테나 포트 상에서의 전송을 위해 프리코딩 모듈에 의해 프리코딩될 수 있다. 트랜스폼 프리코딩이 가능화된 경우, 프리코딩 모듈은 도 18에 도시된 바와 같이 복소 값 변조 심볼들에 대한 트랜스폼 프리코딩(transform precoding)을 수행한 이후에 프리코딩을 수행할 수 있다. 상기 프리코딩 모듈은 상기 복소 값 변조 심볼들을 다중 전송 안테나에 따른 MIMO 방식으로 처리하여 안테나 특정 심볼들을 출력하고, 상기 안테나 특정 심볼들을 해당 자원 요소 매핑 모듈로 분배할 수 있다. 프리코딩 모듈의 출력 z는 레이어 매핑 모듈의 출력 y를 NХM의 프리코딩 행렬 W와 곱해 얻을 수 있다. 여기서, N은 안테나 포트의 개수, M은 레이어의 개수이다. 자원 요소 매핑 모듈은 각 안테나 포트에 대한 복조 값 변조 심볼들을 전송을 위해 할당된 자원 블록 내에 있는 적절한 자원 요소에 맵핑한다. 자원 요소 매핑 모듈은 복소 값 변조 심볼들을 적절한 부반송파들에 매핑하고, 사용자에 따라 다중화할 수 있다. SC-FDMA 신호 생성 모듈(트랜스폼 프리코딩이 불능화(disable)된 경우에는 CP-OFDM 신호 생성 모듈)은 복소 값 변조 심볼을 특정 변조 방식 예컨대, OFDM 방식으로 변조하여 복소 값 시간 도메인(complex-valued time domain) OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼 신호를 생성할 수 있다. 상기 신호 생성 모듈은 안테나 특정 심볼에 대해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행할 수 있으며, IFFT가 수행된 시간 도메인 심볼에는 CP가 삽입될 수 있다. OFDM 심볼은 디지털-아날로그(digital-to-analog) 변환, 주파수 상향변환(upconversion) 등을 거쳐, 각 전송 안테나를 통해 수신 장치로 전송된다. 상기 신호 생성 모듈은 IFFT 모듈 및 CP 삽입기, DAC(Digital-to-Analog Converter), 주파수 상향 변환기(frequency uplink converter) 등을 포함할 수 있다.
4. C- V2X
무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(예를 들어, 대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원하는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
사이드링크(sidelink)란 단말(User Equipment, UE)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(Base Station, BS)을 거치지 않고, 단말 간에 음성 또는 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. 사이드링크는 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다.
V2X(vehicle-to-everything)는 유/무선 통신을 통해 다른 차량, 보행자, 인프라가 구축된 사물 등과 정보를 교환하는 통신 기술을 의미한다. V2X는 V2V(vehicle-to-vehicle), V2I(vehicle-to-infrastructure), V2N(vehicle-to- network) 및 V2P(vehicle-to-pedestrian)와 같은 4 가지 유형으로 구분될 수 있다. V2X 통신은 PC5 인터페이스 및/또는 Uu 인터페이스를 통해 제공될 수 있다.
한편, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라, 기존의 무선 액세스 기술(Radio Access Technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 광대역 (mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라, 신뢰도(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스 또는 단말을 고려한 통신 시스템이 논의되고 있는데, 개선된 이동 광대역 통신, 매시브 MTC, URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 무선 접속 기술을 새로운 RAT(new radio access technology) 또는 NR(new radio)이라 칭할 수 있다. NR에서도 V2X(vehicle-to-everything) 통신이 지원될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTS terrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
5G NR은 LTE-A의 후속 기술로서, 고성능, 저지연, 고가용성 등의 특성을 가지는 새로운 Clean-slate 형태의 이동 통신 시스템이다. 5G NR은 1GHz 미만의 저주파 대역에서부터 1GHz~10GHz의 중간 주파 대역, 24GHz 이상의 고주파(밀리미터파) 대역 등 사용 가능한 모든 스펙트럼 자원을 활용할 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A 또는 5G NR을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 19는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고 불릴 수 있다.
도 19를 참조하면, E-UTRAN은 단말(10)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(Mobile Terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
단말과 네트워크 사이의 무선인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection, OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제 1 계층), L2 (제 2 계층), L3(제 3 계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제 1 계층에 속하는 물리 계층은 물리 채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3 계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 20은 본 발명이 적용될 수 있는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸다.
도 21은 본 발명이 적용될 수 있는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 20 및 21을 참조하면, 물리 계층(physical layer)은 물리 채널을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스를 제공한다. 물리 계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송 채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송 채널을 통해 MAC 계층과 물리 계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송 채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.
서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리 계층 사이는 물리 채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리 채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있고, 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.
MAC 계층은 논리 채널(logical channel)을 통해 상위 계층인 RLC(radio link control) 계층에게 서비스를 제공한다. MAC 계층은 복수의 논리 채널에서 복수의 전송 채널로의 맵핑 기능을 제공한다. 또한, MAC 계층은 복수의 논리 채널에서 단수의 전송 채널로의 맵핑에 의한 논리 채널 다중화 기능을 제공한다. MAC 부 계층은 논리 채널상의 데이터 전송 서비스를 제공한다.
RLC 계층은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)을 수행한다. 무선 베어러(Radio Bearer, RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.
RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제 1 계층(PHY 계층) 및 제 2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다.
사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.
RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling Radio Bearer)와 DRB(Data Radio Bearer) 두 가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC connection)이 확립되면, 단말은 RRC_CONNEDTED 상태에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC_IDLE 상태에 있게 된다. NR의 경우, RRC_INACTIVE 상태가 추가로 정의되었으며, RRC_INACTIVE 상태의 단말은 코어 네트워크와의 연결을 유지하는 반면 기지국과의 연결을 해지(release)할 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송 채널로는 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송 채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송 채널 상위에 있으며, 전송 채널에 매핑되는 논리 채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
물리 채널(Physical Channel)은 시간 영역에서 여러 개의 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌(symbol)들로 구성된다. 자원 블록은 자원 할당 단위로, 복수의 OFDM 심벌들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어 채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 OFDM 심벌들(예, 첫 번째 OFDM 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. TTI(Transmission Time Interval)는 서브프레임 전송의 단위시간이다.
도 22는 본 발명이 적용될 수 있는 NR 시스템의 구조를 나타낸다.
도 22를 참조하면, NG-RAN은 단말에게 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜 종단(termination)을 제공하는 gNB 및/또는 eNB를 포함할 수 있다. 도 22에서는 gNB만을 포함하는 경우를 예시한다. gNB 및 eNB는 상호 간에 Xn 인터페이스로 연결되어 있다. gNB 및 eNB는 5세대 코어 네트워크(5G Core Network: 5GC)와 NG 인터페이스를 통해 연결되어 있다. 보다 구체적으로, AMF(access and mobility management function)과는 NG-C 인터페이스를 통해 연결되고, UPF(user plane function)과는 NG-U 인터페이스를 통해 연결된다.
도 23은 본 발명이 적용될 수 있는 NG-RAN과 5GC 간의 기능적 분할을 나타낸다.
도 23을 참조하면, gNB는 인터 셀 간의 무선 자원 관리(Inter Cell RRM), 무선 베어러 관리(RB control), 연결 이동성 제어(Connection Mobility Control), 무선 허용 제어(Radio Admission Control), 측정 설정 및 제공(Measurement configuration & Provision), 동적 자원 할당(dynamic resource allocation) 등의 기능을 제공할 수 있다. AMF는 NAS 보안, 아이들 상태 이동성 처리 등의 기능을 제공할 수 있다. UPF는 이동성 앵커링(Mobility Anchoring), PDU 처리 등의 기능을 제공할 수 있다. SMF(Session Management Function)는 단말 IP 주소 할당, PDU 세션 제어 등의 기능을 제공할 수 있다.
도 24는 본 발명이 적용될 수 있는 NR의 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 24를 참조하면, NR에서 상향링크 및 하향링크 전송에서 무선 프레임을 사용할 수 있다. 무선 프레임은 10ms의 길이를 가지며, 2개의 5ms 하프-프레임(Half-Frame, HF)으로 정의될 수 있다. 하프-프레임은 5개의 1ms 서브프레임(Subframe, SF)을 포함할 수 있다. 서브프레임은 하나 이상의 슬롯으로 분할될 수 있으며, 서브프레임 내 슬롯 개수는 부반송파 간격(Subcarrier Spacing, SCS)에 따라 결정될 수 있다. 각 슬롯은 CP(cyclic prefix)에 따라 12개 또는 14개의 OFDM(A) 심볼을 포함할 수 있다.
노멀 CP(normal CP)가 사용되는 경우, 각 슬롯은 14개의 심볼을 포함할 수 있다. 확장 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 12개의 심볼을 포함할 수 있다. 여기서, 심볼은 OFDM 심볼 (또는, CP-OFDM 심볼), SC-FDMA 심볼 (또는, DFT-s-OFDM 심볼)을 포함할 수 있다.
다음 표 1은 노멀 CP가 사용되는 경우, SCS 설정(μ)에 따라 슬롯 별 심볼의 개수(N slot symb), 프레임 별 슬롯의 개수(N frame,u slot)와 서브프레임 별 슬롯의 개수(N subframe,u slot)를 예시한다.
SCS (15*2u) N slot symb N frame,u slot N subframe,u slot
15KHz (u=0) 14 10 1
30KHz (u=1) 14 20 2
60KHz (u=2) 14 40 4
120KHz (u=3) 14 80 8
240KHz (u=4) 14 160 16
표 2는 확장 CP가 사용되는 경우, SCS에 따라 슬롯 별 심볼의 개수, 프레임 별 슬롯의 개수와 서브프레임 별 슬롯의 개수를 예시한다.
SCS (15*2^u) N slot symb N frame,u slot N subframe,u slot
60KHz (u=2) 12 40 4
NR 시스템에서는 하나의 단말에게 병합되는 복수의 셀들간에 OFDM(A) 뉴머놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)가 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 동일한 개수의 심볼로 구성된 시간 자원(예, 서브프레임, 슬롯 또는 TTI)(편의상, TU(Time Unit)로 통칭)의 (절대 시간) 구간이 병합된 셀들간에 상이하게 설정될 수 있다.
도 25는 본 발명이 적용될 수 있는 NR 프레임의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 25를 참조하면, 슬롯은 시간 영역에서 복수의 심볼들을 포함한다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯이 14개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 12개의 심볼을 포함할 수 있다. 또는 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯이 7개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 6개의 심볼을 포함할 수 있다.
반송파는 주파수 영역에서 복수의 부반송파들을 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 영역에서 복수(예를 들어, 12)의 연속한 부반송파로 정의될 수 있다. BWP(Bandwidth Part)는 주파수 영역에서 복수의 연속한 (P)RB로 정의될 수 있으며, 하나의 뉴머놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다. 반송파는 최대 N개(예를 들어, 5개)의 BWP를 포함할 수 있다. 데이터 통신은 활성화된 BWP를 통해서 수행될 수 있다. 각각의 요소는 자원 그리드에서 자원요소(Resource Element, RE)로 지칭될 수 있고, 하나의 복소 심볼이 매핑될 수 있다.
도 26에 도시된 바와 같이, 전송 자원의 선택에는 다음 패킷의 전송 자원도 예약되는 방식이 사용될 수 있다.
도 26은 본 발명이 적용될 수 있는 전송 자원이 선택되는 예를 나타낸다.
V2X 통신에서, MAC PDU 별 2회의 전송이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 26을 참조하면, 최초 전송을 위한 자원 선택 시, 재전송을 위한 자원이 일정한 시간 간격(time gap)을 두고 예약될 수 있다. 단말은 센싱 윈도우 내에서 센싱을 통해 다른 단말이 예약한 전송 자원들 또는 다른 단말이 사용하고 있는 자원들을 파악할 수 있고, 선택 윈도우 내에서 이를 배재한 후, 남아 있는 자원들 중 간섭이 적은 자원에서 랜덤하게 자원을 선택할 수 있다.
예를 들어, 단말은 센싱 윈도우 내에서, 예약된 자원들의 주기에 대한 정보를 포함하는 PSCCH를 디코딩하고, 상기 PSCCH를 기반으로 주기적으로 결정된 자원들에서 PSSCH RSRP를 측정할 수 있다. 단말은 상기 PSSCH RSRP 값이 임계치를 초과하는 자원들을 선택 윈도우 내에서 제외할 수 있다. 그 후, 단말은 선택 윈도우 내의 남은 자원들 중에서 사이드링크 자원을 랜덤하게 선택할 수 있다.
또는, 단말은 센싱 윈도우 내에서 주기적인 자원들의 RSSI(Received signal strength indication)를 측정하여 간섭이 적은 자원들(예를 들어, 하위 20%에 해당하는 자원들)을 결정할 수 있다. 그리고, 단말은 상기 주기적인 자원들 중 선택 윈도우에 포함된 자원들 중에서 사이드링크 자원을 랜덤하게 선택할 수도 있다. 예를 들어, 단말이 PSCCH의 디코딩을 실패한 경우, 단말은 위와 같은 방법을 사용할 수 있다.
도 27은 본 발명이 적용될 수 있는 사이드링크 전송 모드 3 또는 4에서 PSCCH가 전송되는 예를 나타낸다.
V2X 통신의 경우, 즉 사이드링크 전송 모드 3 또는 4의 경우, 사이드링크 통신과 달리 PSCCH 및 PSSCH가 FDM 방식으로써 전송된다. V2X 통신의 경우, 차량 통신이라는 특성 상 지연을 줄이는 것이 중요한 요소이므로, 이를 위해 PSCCH 및 PSSCH가 동일한 시간 자원 상의 서로 다른 주파수 자원 상에서 FDM 방식으로 전송될 수 있다. 도 27을 참조하면, 도 27의 (a)와 같이 PSCCH 및 PSSCH가 직접 인접하지 않을 수 있고, 도 27의 (b)와 같이 PSCCH 및 PSSCH가 직접 인접할 수 있다. 이러한 전송의 기본 단위는 서브 채널이다. 서브 채널은 소정의 시간 자원(예를 들어, 시간 자원 단위) 상에서 주파수 축 상으로 하나 이상의 RB 크기를 갖는 자원 단위일 수 있다. 서브 채널에 포함된 RB의 개수(즉, 서브 채널의 크기와 서브 채널의 주파수 축 상의 시작 위치)는 상위 계층 시그널링으로 지시될 수 있다. 도 27의 실시 예는 NR 사이드링크 자원 할당 모드 1 또는 모드 2에 적용될 수도 있다.
이하, CAM(Cooperative Awareness Message) 및 DENM(Decentralized Environmental Notification Message)에 대하여 설명한다.
차량간 통신에서는 주기적인 메시지(periodic message) 타입의 CAM, 이벤트 트리거 메시지(event triggered message) 타입의 DENM 등이 전송될 수 있다. CAM은 방향 및 속도와 같은 차량의 동적 상태 정보, 치수와 같은 차량 정적 데이터, 외부 조명 상태, 경로 내역 등 기본 차량 정보를 포함할 수 있다. CAM의 크기는 50-300 바이트일 수 있다. CAM은 방송되며, 지연(latency)은 100ms보다 작아야 한다. DENM은 차량의 고장, 사고 등의 돌발적인 상황 시 생성되는 메시지일 수 있다. DENM의 크기는 3000 바이트보다 작을 수 있으며, 전송 범위 내에 있는 모든 차량이 메시지를 수신할 수 있다. 이 때, DENM은 CAM 보다 높은 우선 순위를 가질 수 있다.
이하, 반송파 재선택(carrier reselection)에 대하여 설명한다.
V2X/사이드링크 통신을 위한 반송파 재선택은 설정된 반송파들의 CBR(Channel Busy Ratio) 및 전송될 V2X 메시지의 PPPP(Prose Per-Packet Priority)을 기반으로 MAC 계층에서 수행될 수 있다.
CBR은 단말에 의해 측정된 S-RSSI가 기 설정된 임계치를 넘는 것으로 감지된 자원 풀에서 서브 채널 부분(the portion of sub-channels)을 의미할 수 있다. 각 논리 채널과 관련된 PPPP가 존재할 수 있으며, PPPP 값의 설정은 단말 및 기지국 모두에 요구되는 레이턴시를 반영해야 한다. 반송파 재선택 시, 단말은 가장 낮은 CBR로부터 증가하는 순서로 후보 반송파들 중 하나 이상의 반송파를 선택할 수 있다.
이하, 물리 계층 프로세싱(physical layer processing)에 대하여 설명한다.
본 발명이 적용될 수 있는 데이터 유닛은 무선 인터페이스를 통해 송신되기 전에 전송 측(transmitting side)에서 물리 계층 프로세싱의 대상이 될 수 있고, 본 발명이 적용될 수 있는 데이터 유닛을 운반하는 무선 신호는 수신 측(receiving side)에서 물리 계층 프로세싱의 대상이 될 수 있다.
도 28은 본 발명이 적용될 수 있는 전송 측에서 물리 계층 프로세싱의 일 예를 나타낸다.
표 3은 상향링크 전송 채널과 물리 채널 사이의 맵핑 관계를 나타낼 수 있고, 표 4는 상향링크 제어 채널 정보와 물리 채널 사이의 맵핑 관계를 나타낼 수 있다.
전송 채널 물리 채널
UL-SCH PUSCH
RACH PRACH
제어 정보 물리 채널
UCI PUCCH, PUSCH
표 5는 하향링크 전송 채널과 물리 채널 사이의 맵핑 관계를 나타낼 수 있고, 표 6은 하향링크 제어 채널 정보와 물리 채널 사이의 맵핑 관계를 나타낼 수 있다.
전송 채널 물리 채널
DL-SCH PDSCH
BCH PBCH
PCH PDSCH
제어 정보 물리 채널
DCI PDCCH
표 7은 사이드링크 전송 채널과 물리 채널 사이의 맵핑 관계를 나타낼 수 있고, 표 8은 사이드링크 제어 채널 정보와 물리 채널 사이의 맵핑 관계를 나타낼 수 있다.
전송 채널 물리 채널
SL-SCH PSSCH
SL-BCH PSBCH
제어 정보 물리 채널
SCI PSCCH
도 28을 참조하면, 단계 S100에서, 전송 측은 전송 블록(Transport Block, TB)에 대하여 인코딩을 수행할 수 있다. MAC 계층으로부터의 데이터 및 제어 스트림(stream)은 PHY 계층에서 무선 전송 링크(radio transmission link)를 통해 전송(transport) 및 제어 서비스를 제공하도록 인코딩될 수 있다. 예를 들어, MAC 계층으로부터의 TB는 전송 측(transmitting side)에서 코드워드로 인코딩될 수 있다. 채널 코딩 방식(scheme)은 에러 검출(error detection), 에러 정정(error correcting), 레이트 매칭(rate matching), 인터리빙(interleaving) 및 물리 채널로부터 분리된 제어 정보 또는 전송 채널의 조합일 수 있다. 또는, 채널 코딩 방식(scheme)은 에러 검출(error detection), 에러 정정(error correcting), 레이트 매칭(rate matching), 인터리빙(interleaving) 및 물리 채널 상에 맵핑된 제어 정보 또는 전송 채널의 조합일 수 있다.NR LTE 시스템에서, 이하의 채널 코딩 방식이 전송 채널의 상이한 타입 및 제어 정보의 상이한 타입에 대하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 전송 채널 타입 별 채널 코딩 방식은 표 9와 같을 수 있다. 예를 들어, 제어 정보 타입 별 채널 코딩 방식은 표 10과 같을 수 있다.
전송 채널 채널 코딩 방식
UL-SCH LDPC(Low Density Parity Check)
DL-SCH
SL-SCH
PCH
BCH Polar code
SL-BCH
제어 정보 채널 코딩 방식
DCI Polar code
SCI
UCI Block code, Polar code
TB(예를 들어, MAC PDU)의 전송을 위해, 전송 측은 TB에 CRC(cyclic redundancy check) 시퀀스를 어태치할 수 있다. 따라서, 전송 측은 수신 측에 대하여 오류 검출을 제공할 수 있다. 사이드링크 통신에서, 상기 전송 측은 전송 단말일 수 있고, 상기 수신 측은 수신 단말일 수 있다. NR 시스템에서, 통신 장치는 UL-SCH 및 DL-SCH 등을 인코딩/디코딩하는데 LDPC 코드를 사용할 수 있다. NR 시스템은 두 개의 LDPC 베이스 그래프(즉, 두 개의 LDPC 베이스 메트릭스)를 지원할 수 있다. 두 개의 LDPC 베이스 그래프는 작은 TB에 대하여 최적화된 LDPC 베이스 그래프 1 및 큰 TB에 대한 LDPC 베이스 그래프일 수 있다. 전송 측은 TB의 크기 및 코딩 레이트(R)을 기반으로 LDPC 베이스 그래프 1 또는 2를 선택할 수 있다. 코딩 레이트는 MCS(modulation coding scheme) 인덱스(I_MCS)에 의해 지시될 수 있다. MCS 인덱스는 PUSCH 또는 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH에 의해 단말에게 동적으로 제공될 수 있다. 또는, MCS 인덱스는 UL configured grant 2 또는 DL SPS를 (재)초기화하거나 활성화하는 PDCCH에 의해 단말에게 동적으로 제공될 수 있다. MCS 인덱스는 UL configured grant 타입 1과 관련된 RRC 시그널링에 의해 단말에게 제공될 수 있다. CRC가 어태치된 TB가 선택된 LDPC 베이스 그래프에 대한 최대 코드 블록 사이즈보다 크면, 전송 측은 CRC가 어태치된 TB를 복수의 코드 블록으로 분할할 수 있다. 그리고, 전송 측은 추가적인 CRC 시퀀스를 각 코드 블록에 어태치할 수 있다. LDPC 베이스 그래프 1 및 LDPC 베이스 그래프 2에 대한 최대 코드 블록 사이즈는 각각 8448 비트 및 3480 비트일 수 있다. CRC가 어태치된 TB가 선택된 LDPC 베이스 그래프에 대한 최대 코드 블록 사이즈보다 크지 않으면, 전송 측은 CRC가 부착된 TB를 선택된 LDPC 베이스 그래프로 인코딩할 수 있다. 전송 측은 TB의 각 코드 블록을 선택된 LDPC 기본 그래프로 인코딩할 수 있다. 그리고, LDPC 코딩된 블록들은 개별적으로 레이트 매칭될 수 있다. 코드 블록 연결은 PDSCH 또는 PUSCH 상의 전송을 위한 코드워드를 생성하기 위해 수행될 수 있다. PDSCH에 대해, 최대 두 개의 코드워드(즉, 최대 두 개의 TB)가 PDSCH상에서 동시에 전송될 수 있다. PUSCH는 UL-SCH 데이터 및 레이어 1 및/또는 2 제어 정보의 전송에 사용될 수 있다. 비록 도 28에 도시되지 않았지만, 레이어 1 및/또는 2 제어 정보는 UL-SCH 데이터에 대한 코드워드와 멀티플렉싱될 수 있다.단계 S101 및 S102에서, 전송 측은 코드워드에 대하여 스크램블링 및 변조를 수행할 수 있다. 코드워드의 비트들은 복소수 값 변조 심볼(complex-valued modulation symbol)의 블록을 생성하기 위해 스크램블 및 변조될 수 있다.
단계 S103에서, 전송 측은 레이어 맵핑을 수행할 수 있다. 상기 코드워드의 복소수 값 변조 심볼들은 하나 이상의 MIMO(multiple input multiple output) 레이어에 맵핑될 수 있다. 코드워드는 최대 네 개의 레이어에 맵핑될 수 있다. PDSCH는 두 개의 코드워드를 캐리(carry)할 수 있고, 따라서 PDSCH는 8-레이어 전송까지 지원할 수 있다. PUSCH는 싱글 코드워드를 지원할 수 있고, 따라서 PUSCH는 최대 4-레이터 전송을 지원할 수 있다.
단계 S104에서, 전송 측은 프리코딩 변환을 수행할 수 있다. 하향링크 전송 파형은 CP(cyclic prefix)를 사용하는 일반적인 OFDM일 수 있다. 하향링크에 대하여, 변환 프리코딩(transform precoding)(즉, 이산 퓨리에 변환(DFT))이 적용되지 않을 수 있다.
상향링크 전송 파형은 디스에이블 또는 인에이블 될 수 있는 DFT 스프 레딩을 수행하는 변환 프리코딩 기능을 가지는 CP를 사용하는 종래의 OFDM일 수 있다. NR 시스템에서, 상향링크에 대하여, 먄약 인에이블되면, 변환 프리코딩은 선택적으로 적용될 수 있다. 변환 프리코딩은 파형의 PAPR(peak-to-average power ratio)을 줄이기 위해 상향링크 데이터를 특별한 방식으로 확산하는 것일 수 있다. 변환 프리코딩은 DFT의 한 형태일 수 있다. 즉, NR 시스템은 상향링크 파형에 대하여 두 가지 옵션을 지원할 수 있다. 하나는 CP-OFDM(DL 파형과 동일)일 수 있고, 다른 하나는 DFT-s-OFDM일 수 있다. 단말이 CP-OFDM 또는 DFT-s-OFDM을 사용해야하는지 여부는 RRC 파라미터를 통해 기지국에 의해 결정될 수 있다.
단계 S105에서, 전송 측은 서브캐리어 맵핑을 수행할 수 있다. 레이어는 안테나 포트에 맵핑될 수 있다. 하향링크에서, 레이어 대 안테나 포트 맵핑에 대하여, 투명 방식(transparent manner) (비-코드북 기반) 맵핑이 지원될 수 있고, 빔포밍 또는 MIMO 프리코딩이 어떻게 수행되는지는 단말에게 투명(transparent)할 수 있다. 상향링크에서, 레이어 대 안테나 포트 맵핑에 대하여, 비-코드북 기반 맵핑 및 코드북 기반 맵핑이 모두 지원될 수 있다.
물리 채널(예를 들어, PDSCH, PUSCH, PSSCH)의 전송에 사용되는 각 안테나 포트(즉, 계층)에 대하여, 전송 측은 복소수 값 변조 심볼들을 물리 채널에 할당된 자원 블록 내의 서브캐리어에 맵핑할 수 있다.
단계 S106에서, 전송 측은 OFDM 변조를 수행할 수 있다. 전송 측의 통신 장치는 CP를 가산하고 IFFT를 수행함으로써, 안테나 포트(p) 상에 시간-연속적인 OFDM 베이스밴드 신호와 물리 채널에 대한 TTI 내의 OFDM 심볼(l)에 대한 서브캐리어 스페이싱 설정(u)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 각 OFDM 심볼에 대하여, 전송 측의 통신 장치는 해당 OFDM 심볼의 자원 블록에 맵핑된 복소수 값 변조 심볼(complex-valued modulation symbol)에 대하여 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행할 수 있다. 그리고, 전송 측의 통신 장치는 OFDM 베이스밴드 신호를 생성하기 위해 IFFT된 신호에 CP를 부가할 수 있다.
단계 S107에서, 전송 측은 상향 변환(up-conversion)을 수행할 수 있다. 전송 측의 통신 장치는 안테나 포트(p)에 대한 OFDM 베이스밴드 신호, 서브캐리어 스페이싱 설정(u) 및 OFDM 심볼(l)을 물리 채널이 할당된 셀의 반송파 주파수(f0)로 상향 변환할 수 있다.
한편, 후술할 도 52의 프로세서(102, 202)는 인코딩, 스크램블링, 변조, 레이어 맵핑, (상향링크에 대한) 프리코딩 변환, 서브캐리어 맵핑 및 OFDM 변조를 수행하도록 설정될 수 있다.
도 29는 본 발명이 적용될 수 있는 수신 측에서 물리 계층 프로세싱의 일 예를 나타낸다.
수신 측의 물리 계층 프로세싱은 기본적으로 전송 측의 물리 계층 프로세싱의 역 프로세싱일 수 있다.
단계 S110에서, 수신 측은 주파수 하향 변환(down-conversion)을 수행할 수 있다. 수신 측의 통신 장치는 안테나를 통해 반송파 주파수의 RF 신호를 수신할 수 있다. 반송파 주파수에서 RF 신호를 수신하는 송수신기(9013, 9023)는 OFDM 베이스밴드 신호를 획득하기 위해 RF 신호의 반송파 주파수를 베이스밴드로 하향 변환할 수 있다.
단계 S111에서, 수신 측은 OFDM 복조(demodulation)를 수행할 수 있다. 수신 측의 통신 장치는 CP 분리(detachment) 및 FFT를 통해 복소수 값 변조 심볼(complex-valued modulation symbol)을 획득할 수 있다. 예를 들어, 각각의 OFDM 심볼에 대하여, 수신 측의 통신 장치는 OFDM 베이스밴드 신호로부터 CP를 제거할 수 있다. 그리고, 수신 측의 통신 장치는 안테나 포트(p), 서브캐리어 스페이싱(u) 및 OFDM 심볼(l)을 위한 복소수 값 변조 심볼을 획득하기 위해 CP-제거된 OFDM 베이스밴드 신호에 대하여 FFT를 수행할 수 있다.
단계 S112에서, 수신 측은 서브캐리어 디맵핑(subcarrier demapping)을 수행할 수 있다. 서브캐리어 디맵핑은 대응하는 물리 채널의 복소수 값 변조 심볼을 획득하기 위해 복소수 값 변조 심볼에 대하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 단말의 프로세서는 BWP(Bandwidth Part)에서 수신된 복소수 값 변조 심볼 중에서 PDSCH에 속하는 서브 캐리어에 맵핑되는 복소수 값 변조 심볼을 획득할 수 있다.
단계 S113에서, 수신 측은 변환 디-프리코딩(transform de-precoding)을 수행할 수 있다. 변환 프리코딩이 상향링크 물리 채널에 대해 인에이블 되면, 변환 디-프리코딩(예를 들어, IDFT)이 상향링크 물리 채널의 복소수 값 변조 심볼에 대하여 수행될 수 있다. 하향링크 물리 채널 및 변환 프리코딩이 디스에이블된 상향링크 물리 채널에 대하여, 변환 디-프리코딩은 수행되지 않을 수 있다.
단계 S114에서, 수신 측은 레이어 디맵핑(layer demapping)을 수행할 수 있다. 복소수 값 변조 심볼은 하나 또는 두 개의 코드워드로 디맵핑될 수 있다.
단계 S115 및 S116에서, 수신 측은 복조 및 디스크램블링을 수행할 수 있다. 코드워드의 복소수 값 변조 심볼은 복조될 수 있고, 코드워드의 비트로 디스크램블링될 수 있다.
단계 S117에서, 수신 측은 디코딩을 수행할 수 있다. 코드워드는 TB로 디코딩될 수 있다. UL-SCH 및 DL-SCH에 대하여, LDPC 베이스 그래프 1 또는 2는 TB의 사이즈 및 코딩 레이트(R)를 기반으로 선택될 수 있다. 코드워드는 하나 또는 복수의 코딩된 블록을 포함할 수 있다. 각 코딩된 블록은 선택된 LDPC 베이스 그래프로 CRC가 어태치된 코드 블록 또는 CRC가 어태치된 TB로 디코딩될 수 있다. 코드 블록 세그멘테이션(segmentation)이 전송 측에서 CRC가 어태치된 TB에 대하여 수행되면, CRC가 어태치된 코드 블록들 각각으로부터 CRC 시퀀스가 제거될 수 있고, 코드 블록들이 획득될 수 있다. 코드 블록은 CRC가 어태치된 TB로 연결될 수 있다. TB CRC 시퀀스는 CRC가 첨부된 TB로부터 제거될 수 있고, 이에 의해 TB가 획득될 수 있다. TB는 MAC 계층으로 전달될 수 있다.
한편, 후술할 도 52의 프로세서(102, 202)는 OFDM 복조, 서브캐리어 디맵핑, 레이어 디맵핑, 복조, 디스크램블링 및 디코딩을 수행하도록 설정될 수 있다.
이상에서 설명한 전송/수신 측에서의 물리 계층 프로세싱에서, 서브캐리어 맵핑과 관련된 시간 및 주파수 도메인 자원(예를 들어, OFDM 심볼, 서브캐리어, 반송파 주파수), OFDM 변조 및 주파수 상향/하향 변환은 자원 할당(예를 들어, 상향링크 그랜드, 하향링크 할당)을 기반으로 결정될 수 있다.
이하, 사이드링크 단말의 동기 획득에 대하여 설명한다.
TDMA(time division multiple access) 및 FDMA(frequency division multiples access) 시스템에서, 정확한 시간 및 주파수 동기화는 필수적이다. 시간 및 주파수 동기화가 정확하게 되지 않으면, 심볼 간 간섭(Inter Symbol Interference, ISI) 및 반송파간 간섭(Inter Carrier Interference, ICI)으로 인해 시스템 성능이 저하될 수 있다. 이는, V2X에서도 마찬가지이다. V2X에서는 시간/주파수 동기화를 위해, 물리 계층에서는 사이드링크 동기 신호(sidelink synchronization signal: SLSS)를 사용할 수 있고, RLC(radio link control) 계층에서는 MIB-SL-V2X(master information block-sidelink-V2X)를 사용할 수 있다.
도 30은 본 발명이 적용될 수 있는 V2X에서 동기화 소스(synchronization source) 또는 동기화 기준(synchronization reference)을 나타낸다.
도 30을 참조하면, V2X에서, 단말은 GNSS(global navigation satellite systems)에 직접적으로 동기화 되거나, 또는 GNSS에 직접적으로 동기화된 (네트워크 커버리지 내의 또는 네트워크 커버리지 밖의) 단말을 통해 비간접적으로 GNSS에 동기화 될 수 있다. GNSS가 동기화 소스로 설정된 경우, 단말은 UTC(Coordinated Universal Time) 및 (미리) 설정된 DFN(Direct Frame Number) 오프셋을 사용하여 DFN 및 서브프레임 번호를 계산할 수 있다.
또는, 단말은 기지국에 직접 동기화되거나, 기지국에 시간/주파수 동기화된 다른 단말에게 동기화될 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국은 eNB 또는 gNB일 수 있다. 예를 들어, 단말이 네트워크 커버리지 내에 있는 경우, 상기 단말은 기지국이 제공하는 동기화 정보를 수신하고, 상기 기지국에 직접 동기화될 수 있다. 그 후, 상기 단말은 동기화 정보를 인접한 다른 단말에게 제공할 수 있다. 기지국 타이밍이 동기화 기준으로 설정된 경우, 단말은 동기화 및 하향링크 측정을 위해 해당 주파수에 연관된 셀(상기 주파수에서 셀 커버리지 내에 있는 경우), 프라이머리 셀 또는 서빙 셀(상기 주파수에서 셀 커버리지 바깥에 있는 경우)을 따를 수 있다.
기지국(예를 들어, 서빙 셀)은 V2X/사이드링크 통신에 사용되는 반송파에 대한 동기화 설정을 제공할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 기지국으로부터 수신한 동기화 설정을 따를 수 있다. 만약, 단말이 상기 V2X/사이드링크 통신에 사용되는 반송파에서 어떤 셀도 검출하지 못했고, 서빙 셀로부터 동기화 설정도 수신하지 못했다면, 상기 단말은 미리 설정된 동기화 설정을 따를 수 있다.
또는, 단말은 기지국이나 GNSS로부터 직접 또는 간접적으로 동기화 정보를 획득하지 못한 다른 단말에게 동기화될 수도 있다. 동기화 소스 및 선호도는 단말에게 미리 설정될 수 있다. 또는, 동기화 소스 및 선호도는 기지국에 의하여 제공되는 제어 메시지를 통해 설정될 수 있다.
사이드링크 동기화 소스는 동기화 우선 순위와 연관될 수 있다. 예를 들어, 동기화 소스와 동기화 우선 순위 사이의 관계는 표 11과 같이 정의될 수 있다. 표 11은 일 예에 불과하며, 동기화 소스와 동기화 우선 순위 사이의 관계는 다양한 형태로 정의될 수 있다.
우선순위 레벨 GNSS 기반의 동기화(GNSS-based synchronization) 기지국 기반의 동기화(eNB/gNB-based synchronization)
P0 GNSS 기지국
P1 GNSS에 직접 동기화된 모든 단말 기지국에 직접 동기화된 모든 단말
P2 GNSS에 간접 동기화된 모든 단말 기지국에 간접 동기화된 모든 단말
P3 다른 모든 단말 GNSS
P4 N/A GNSS에 직접 동기화된 모든 단말
P5 N/A GNSS에 간접 동기화된 모든 단말
P6 N/A 다른 모든 단말
GNSS 기반의 동기화 또는 기지국 기반의 동기화를 사용할지 여부는 (미리) 설정될 수 있다. 싱글-캐리어 동작에서, 단말은 가장 높은 우선 순위를 가지는 이용 가능한 동기화 기준으로부터 상기 단말의 전송 타이밍을 유도할 수 있다.
이하, BWP(Bandwidth Part) 및 자원 풀에 대하여 설명한다.
BA(Bandwidth Adaptation)을 사용하면, 단말의 수신 대역폭 및 전송 대역폭은 셀의 대역폭만큼 클 필요가 없으며, 단말의 수신 대역폭 및 전송 대역폭은 조정될 수 있다. 예를 들어, 네트워크/기지국은 대역폭 조정을 단말에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 단말은 대역폭 조정을 위한 정보/설정을 네트워크/기지국으로부터 수신할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 수신된 정보/설정을 기반으로 대역폭 조정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 대역폭 조정은 대역폭의 축소/확대, 대역폭의 위치 변경 또는 대역폭의 서브캐리어 스페이싱의 변경을 포함할 수 있다.
예를 들어, 대역폭은 파워를 세이브하기 위해 활동이 적은 기간 동안 축소될 수 있다. 예를 들어, 대역폭의 위치는 주파수 도메인에서 이동할 수 있다. 예를 들어, 대역폭의 위치는 스케줄링 유연성(scheduling flexibility)을 증가시키기 위해 주파수 도메인에서 이동할 수 있다. 예를 들어, 대역폭의 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)은 변경될 수 있다. 예를 들어, 대역폭의 서브캐리어 스페이싱은 상이한 서비스를 허용하기 위해 변경될 수 있다. 셀의 총 셀 대역폭의 서브셋은 BWP(Bandwidth Part)라고 칭할 수 있다. BA는 기지국/네트워크가 단말에게 BWP를 설정하고, 기지국/네트워크가 설정된 BWP 중에서 현재 활성 상태인 BWP를 단말에게 알림으로써 수행될 수 있다.
도 31은 본 발명이 적용될 수 있는 BWP가 설정되는 시나리오의 일 예를 나타낸다.
도 31을 참조하면, 40MHz의 대역폭 및 15kHz의 서브캐리어 스페이싱을 가지는 BWP1, 10MHz의 대역폭 및 15kHz의 서브캐리어 스페이싱을 가지는 BWP2, 및 20MHz의 대역폭 및 60kHz의 서브캐리어 스페이싱을 가지는 BWP3가 설정될 수 있다.
BWP는 사이드링크에 대하여 정의될 수 있다. 동일한 사이드링크 BWP는 전송 및 수신에 사용될 수 있다. 예를 들어, 전송 단말은 특정 BWP 상에서 사이드링크 채널 또는 사이드링크 신호를 전송할 수 있고, 수신 단말은 상기 특정 BWP 상에서 사이드링크 채널 또는 사이드링크 신호를 수신할 수 있다. 면허 캐리어(licensed carrier)에서, 사이드링크 BWP는 Uu BWP와 별도로 정의될 수 있으며, 사이드링크 BWP는 Uu BWP와 별도의 설정 시그널링(separate configuration signalling)을 가질 수 있다. 예를 들어, 단말은 사이드링크 BWP를 위한 설정을 기지국/네트워크로부터 수신할 수 있다. 사이드링크 BWP는 반송파 내에서 out-of-coverage NR V2X 단말 및 RRC_IDLE 단말에 대하여 (미리) 설정될 수 있다. RRC_CONNECTED 모드의 단말에 대하여, 적어도 하나의 사이드링크 BWP가 반송파 내에서 활성화될 수 있다.
자원 풀은 사이드링크 전송 및/또는 사이드링크 수신을 위해 사용될 수 있는 시간-주파수 자원의 집합일 수 있다. 단말의 관점에서 볼 때, 자원 풀 내의 시간 도메인 자원은 연속하지 않을 수 있다. 복수의 자원 풀은 하나의 캐리어 내에서 단말에게 (미리) 설정될 수 있다.
종래의 공사장 위치 설정 방법 및 문제점
종래의 공사장 위치 설정 방법은 도로를 점유한 상태에서 공사 및 작업을 수행하며, 주변을 주행하는 차량들의 안전을 위해 트래픽 콘 (traffic cone)이나 입간판 (standing signboard)과 같은 안내판을 통해 차량의 서행을 유도하고 있다. 최근에는 V2X 기술이 개발 되면서 V2X 수신기를 장착한 차량들이 먼거리에서도 미리 공사장 정보를 획득할 수 있도록 장치 및 표준이 개발되고 있다. 이를 위해서, 공사장의 위치와 공사 기간등의 정보를 미리 정의 및 세팅하고, V2X 장치를 이용해 CAM (Cooperative Awareness Message) 또는 BSM (Basic Safety Message)과 같은 메시지에 상기 정보를 포함시켜 전송하는 것이 고려되고 있다.
하지만, 공사장의 위치를 미리 설정해 놓는 방법은 설정된 위치와 실제 공사장의 위치가 서로 매칭되지 않을 수도 있다는 문제점을 갖는다. 예를 들면, 도 32 (a)와 같이, 실제 미국에서 개발중인 공사장 표시 방법은 차선 단위로 공사장 영역을 표시하고 있기 때문에 설정된 위치와 실제 공사장 위치가 정확히 일치하지 않는다. 또한, 도 32 (b)를 참조하면, 차선 도색과 같이 도로를 따라 작업을 하는 경우 시간이 지남에 따라 실제 공사장의 위치와 V2X를 통해 전송하는 공사장 위치가 어긋나는 문제가 있을 수 있다. 이처럼 기존의 방식은 정확한 공사장의 위치를 표시하는 데 한계가 있다.
따라서, 이하 본 발명의 일 예 또는 구현 예에 따라, i) 트래픽 콘과 같이 공사장을 안내하는 장치에 V2X 장치를 설치하고 I2V 통신을 통해 도로 공사장 정보를 안내하는 시스템과, ii) I2I 통신을 이용하여 공사장 정보를 실시간으로 업데이트하는 방법을 제안한다.
제안하는 V2X 장치를 포함하는 시스템 구조
본 발명의 일 예 또는 구현 예에 따른 V2X 장치를 포함하는 시스템은 도 33에 도시된 것과 같이 구성될 수 있다. 공사장 안내 장치(100), 전용 보조 단말(200), 차량 (400) 및 로드 워커 (road worker, 500)는 배터리 기반의 V2X 장치를 포함할 수 있다. 공사장 안내 장치(100), 전용 보조 단말(200), 차량 (400) 및 로드 워커 (500)는 C-V2X의 PC-5 interface를 이용하여 직접 통신을 수행할 수 있다. 한편, 직접 통신 방법은 C-V2X 에 한정되지 않으며, 802.11p 기반의 DSRC-WAVE 기술 등이 이용될 수도 있다. 만약 장거리 통신을 하거나, 네트워크를 이용할 경우 공사장 안내 장치(100), 전용 보조 단말(200), 차량 (400) 및 로드 워커 (500)는 Uu 인터페이스를 이용하여 기지국(300)과 통신을 할 수 있다. 한편, 기지국(300)은 eNB 또는 gNB일 수 있다.
도 33의 공사장 안내 장치 (100)는 트래픽 콘으로 예시되었으나, 공사장 팬스, 공사 안내판 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 공사장 안내 장치 (100)는 V2X 송수신기를 포함할 수 있다. 공사장 지역을 설치할 때, 고정밀 GPS 장치, 장거리 통신 장치 등이 장착된 전용 보조 단말 (200)이 공사장 안내 장치 (100)와 함께 이용될 수 있다. 공사장에서 작업 중인 로드 워커들의 안전모 또는 안전조끼에는 V2X 장치가 설치됨으로써 VRU (Vulnerable Road User)에 해당하는 로드 워커가 보호될 수 있다. 차량 (400)은 V2X 장치를 장착한 차량으로서 통신 표준에 따라 구현되며 공사장 안전 장치(100)나 로드 워커(500)의 신호를 수신할 수 있다.
한편, 도 33의 공사장 안내 장치(100)에 포함되는 V2X 장치는, 보다 구체적으로, 도 34에 도시된 것과 같이 구현될 수 있다. 즉, 공사장 안내 장치 (100)는 공사장에 설치되는 인프라스트럭쳐 (infrastructure)로서 V2X 장치로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 예 또는 구현 예에 따른 공사장 안내 장치 (100)는 V2X 통신과 알고리즘을 구현하는 V2X 장치 회로 (110), 외부 인터페이스인 셋 버튼 (120), 스타트 버튼 (130), 스탑 버튼 (140) 및 위험을 알리는 표시등 (150)으로 구성될 수 있다.
도 35는 V2X 장치 (100)의 구성 요소를 설명하기 위한 도면이다. V2X 장치 (100)는 C-V2X나 DSRC와 같이 V2X 통신을 위한 무선 주파수 안테나 (Radio Frequency antenna, 110), 신호를 처리하는 무선 모뎀 (Radio Modem, 120), 위치 정보를 획득하는 GNSS 안테나 (130) 및 신호를 처리하는 GNSS 수신기 (140)로 구성될 수 있다. 수신된 V2X 신호와 GPS 정보는 V2X 장치 (100)의 프로세서 (150)로 전달될 수 있다. 프로세서 (150)는 위성을 통해 V2X 장치 (100)의 위치 정보를 획득하고, V2X 메시지를 복호하여 정보를 획득하게 된다. 획득된 정보는 애플리케이션 ECU (160)의 공사장 안내 서비스에 이용될 수 있다. 애플리케이션 ECU (160)는 공사장 안내 서비스를 지원하기 위해 센서 (180)를 통한 충격감지 등의 외부 정보를 획득할 수 있다. 시스템 설정 및 위험 경고를 할 수 있는 휴먼 인터페이스 (170)가 V2X 장치 (100)에 포함될 수 있다.
제안하는 V2X 장치를 포함하는 시스템의 구현 시나리오
1) V2X 장치 설치 및 공사장 영역 설정 방법
본 발명의 일 예 또는 구현 예에 따르면, 종래 기술과 같이 공사장의 영역을 수동적으로 결정하는 것이 아니라, 도 36에 도시된 것과 같이 V2X 장치를 통해 공사장 영역을 자동적으로 설정하는 방법이 제안된다. 초기 설치 동작에서는 V2X 장치들 간의 I2I 통신을 통해 공사장 영역이 설정될 수 있다. 도 36은 초기 설치 동작을 설명하기 위한 도면이다. 공사장의 로드 워커에 의해, V2X 장치 (예를 들면, D1-D6)에 공사 일정, 공사 내용 등과 같은 공통 정보가 세팅될 수 있다. V2X 장치는 공사가 수행되는 영역의 경계에 설치될 수 있다. V2X 장치가 설치되면 V2X 장치에 구비되는 셋 버튼 입력을 통해 설치가 완료될 수 있다. 설치된 V2X 장치는 GPS를 통해 위치정보를 수신하고 주변 장치들에게 자신의 설치된 위치 정보를 전송할 수 있다. 공사장 영역을 따라 동일한 방식으로 나머지 V2X 장치가 공사장 로드 워커에 의해 설치될 수 있다.
V2X 장치에 GPS 장치가 달려 있지 않은 경우, GPS 장치가 달려 있는 별도의 단말기를 이용하여 공사장 영역이 설정될 수 있다. 도 37을 참조하면, 각각의 V2X 장치 (예를 들면, D1-D6)는 QR 코드와 같은 식별자를 포함할 수 있고, 상기 식별자는 전용 보조 단말 (200)에 의해 인지될 수 있다. 식별표를 인지함으로써 전용 보조 단말 (200)은 V2X 장치 (D1-D6)와 동기를 맞출 수 있다. 한편, 도 37에 도시된 것과 같이, 전용 보조 단말 (200)은 표시부 (예를 들면, LCD)를 통해 V2X 장치에 관한 정보와 설치된 위치를 표시할 수 있다. 또한, 전용 보조 단말 (200)에는, 예를 들면, 3개의 설정 버튼 (예를 들면, 셋 버튼, 스타트 버튼, 스탑 버튼)이 구비될 수 있다. 셋 버튼 입력을 통해 설치가 완료되면, 전용 보조 단말 (200)은 V2X 장치 (100)에 위치 정보를 송신할 수 있다. 자신의 위치정보를 획득한 V2X 장치 (100)는 주변 장치들에게 자신의 설치된 위치 정보를 전송할 수 있다.
2) 설치 완료 시, 장치 구동 방법
도 38을 참조하면, 설치 완료 시 공사장 로드 워커는 하나의 V2X 장치에서 스타트 버튼을 입력하여 시스템을 구동시킬 수 있다. 스타트 버튼 입력에 반응하여, V2X 장치들은 I2I 메시지 (예를 들면, 세팅 메시지)를 전송함으로써 공사장 안내 서비스를 제공할 수 있다. 각각의 V2X 장치들은 일정 시간 (즉, time out) 동안 상기 세팅 메시지를 전송함으로써 모든 V2X 장치가 공사장 안내 서비스의 제공을 시작하도록 한다.
한편, 전용 보조 단말을 사용하는 경우, 전용 보조 단말에 구비되는 스타트 버튼의 입력을 통해 공사장 세팅이 완료된다. 이 때, 전용 보조 단말은 주변의 공사 안내장치에 I2I 통신을 통해 세팅 메시지를 전송하게 된다. 각각의 전용 보조 단말들은 일정 시간 (즉, time out) 동안 세팅 메시지를 전송함으로써 모든 V2X 장치가 공사장 안내 서비스의 제공을 시작하도록 한다.
도 39를 참조하면, 더 빠른 설정을 위해, i) 전용 보조 단말은 Uu 인터페이스의 업링크 (uplink)를 통해 스타트 정보를 기지국에 전송하고, 기지국 (예를 들면, eNB)은 다운링크 (downlink)를 통해 한번에 모든 V2X 장치에게 스타트 신호를 전송 수 있다. 이 방법은 일정 시간 (즉, time out)을 기다릴 필요 없이 바로 V2X 장치들을 활성화시킴으로써 공사장 안내 서비스의 제공을 시작할 수 있다는 장점이 있다. 뿐만 아니라, 실시간으로 설정된 공사장 위치 정보가 고해상도 다이나믹 맵 (HD-dynamic map)의 업데이트 또는 공사장 관제 시스템에 제공됨으로써 실시간으로 공사장 안정 서비스가 지원될 수 있다.
3) 장치 운용 시, 공사장 안내 서비스와 공사장 로드 워커 보호 서비스
도 40을 참조하면, 공사장 안내장치의 세팅이 완료되면, 각각의 V2X 장치들은 V2X 메시지를 통해 도로 공사 상태를 주변에 주행 중인 차량에 전달할 수 있다. V2X 메시지 (즉, 공사장 안내 서비스를 제공하는 메시지)에는 공사장 상태, 공사 시작시간, 공사 종료 시간, 공사 위험도 등을 포함하는 공통 정보뿐만 아니라, 본 발명에서 제안하는 공사장 안내장치의 공사장 영역 정보가 포함될 수 있다. V2X 메시지는 주기적으로 전송될 수 있다. V2X 메시지는 주변을 주행하는 차량이 주행 시 도로 공사 정보를 미리 획득하여 근처를 지나갈 때 조심할 수 있게 네비게이션이나 HUD와 같은 영상 장치나 음성 장치를 통해 운전자에게 제공될 수 있다.
본 발명에서는 일반적인 공사장 안내장치의 공사장 안내 서비스뿐만 아니라, 긴급 상황에서 I2I 를 통해 위험 상황을 알리는 방법이 제안된다. 이 방법에 따르면, 주변을 주행 중인 차량이 부주의 운전으로 공사장 장치에 충격을 가하거나 공사장 영역을 침범하여 주행 하는 경우, 공사장 안내 장치들은 I2I 통신을 이용하여 해당 위험 상태를 서로 공유하여 주변에서 작업 중인 VRU (예를 들면, 로드 워커)에게 위험 신호를 전송할 수 있다. 이를 통해 공사장에서 작업중인 VRU를 보호 할 수 있다.
예를 들면, 도 41은 자동차가 공사장 장치에 충격을 가한 경우에 장치간에 위험 상태를 서로 공유하는 방법을 나타낸 것이다. 도 41에서 장치 3에 장착된 충격 감지 센서가 충격을 감지하고, 만약 충격이 확인 되면, 장치 3은 기존의 I2V 메시지뿐만 아니라, 추가적인 I2I 메시지를 통해 주변 장치들에 경고 메시지를 전송할 수 있다. 경고 메시지를 수신한 주변 장치들도 주변으로 경고 메시지를 전송함으로써 차량 V2X 커버리지 밖에 있는 공사장에서 작업하고 있는 VRU (예를 들면, 로드 워커)에게 경고를 줄 수 있다. 도 41에 도시된 실시 예뿐만 아니라, 공사장에서 작업 중인 중장비 (heavy equipment)가 안내 장치에 충격을 가하는 경우에도 안내 장치는 RSU간 I2I 통신을 통해 공사장 주변을 통행하는 차량에게 경고 메시지를 전송할 수 있다.
4) 공사장 위치 변경 시, 공사장 영역을 자동적으로 변경하는 방법
종래의 공사장의 영역을 미리 설정하는 방법과 달리, 본 발명의 일 예 또는 구현 예에 따르면 실시간으로 공사장의 영역을 조정하는 방법이 제공된다. 도 42는 공사장 위치를 변경하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 공사장의 영역이 이동하는 경우 (예를 들면, 도색 작업), 공사 안내장치는 셋 버튼 입력 후 이동하고자 하는 공사장 영역으로 이동할 수 있다. 도 42를 참조하면, 장치 1-3을 Point 1-3에서 Point 1'-3'로 이동시켜 공사장 위치를 변경하고자 하는 경우, 공사장 로드 워커는 장치 1-3의 셋 버튼을 입력하고 이동하고자 하는 위치 (즉, Point 1'-3')로 이동하게 된다. 이후 장치들은 설정 시와 마찬가지로 새롭게 측정된 자신의 위치을 측정하고 주변 장치들에 자신의 새로운 위치정보를 전송할 수 있다. 장치 재설치가 완료되면, 장치들은 특정 기간 (즉, time out) 동안 자신의 새로운 위치정보를 전송하고, 변경된 공사장영역을 안내하는 새로운 V2X 메시지를 주변 차량들에 전송할 수 있다.
제안하는 시스템 운용 방법
1) 시스템 운용 방법
도 36 내지 도 42를 통해 전술한 방법을 구현하기 위해서, 본 발명의 일 예 또는 구현 예에 따르면 도 43에 도시된 것과 같은 시스템 스테이트 머신 (state machine)이 제안된다. 스테이트 머신은 5개의 스테이트로 구성될 수 있다. 스테이트 0 (즉, initial mode)는 초기 상태, 즉 시스템이 시작되기 전 모드로서 i) 장치의 초기 설정, ii) 공사장 현황, 공사 일정 등 공통적인 정보의 설정을 수행한다. V2X 통신을 통한 브로드캐스트 방식이 전술한 설정에 이용될 수 있으며, 또는 유선 통신을 이용하여 신호가 공통적으로 설정될 수 있다. 스테이트 1 (즉, setting mode)는 장치들을 실제 공사장에 설치하는 단계이다. 전술한 바와 같이, 장치들은 I2I 통신을 이용하여 세팅 메시지를 교환할 수 있다. 스테이트 2 (즉, operating mode)는 공사 안내 장치의 설치가 완료되고, I2V 통신을 통해 주변 차량에 안전 정보를 전송하는 동작을 포함할 수 있다. 스테이트 3 (즉, event mode)은 공사 안내장치가 충격을 감지한 경우 주변의 공사당 로드 워커 (즉, VRU) 에게 위험 정보를 전송하는 것을 포함할 수 있다. 마지막으로 스테이트 4 (즉, finish mode)는 공사 후 시스템이 종료되는 것을 포함한다. 한편, 각각의 스테이트들은 특정 조건에 따라 다음과 같이 다음 State로 변경될 수 있다.
i) S0 에서 S1 으로 : 공사장에 안내 장치를 설정하기 위해 셋 버튼이 입력된 경우 V2X 장치는 initial mode 에서 setting mode로 변경된다.
ii) S1 에서 S2 으로 : 공사안전장치가 설치 완료되고 공사장 로드 워커가 스타트 버튼을 입력하거나 다른 장치로부터 스타트 지시를 받은 경우, 장치는 setting mode 에서 operating mode로 전환된다.
iii) S2 에서 S1 으로 : 공사안전장치가 동작 중에 공사장 로드 워커가 공사장 영역을 변경하기 위해 셋 버튼을 입력하거나 다른 장치로부터 셋 메시지가 수신된 경우 장치는 operating mode에서 setting mode로 전환된다.
iv) S2 에서 S3 으로 : 공사안전장치가 동작 중 센서를 통해 위험을 감지하거나 주변 장치로부터 이벤트 메시지를 수신한 경우 operating 모드에서 event mode로 전환한다.
v) S3 에서 S2 으로 : 공사장 로드 워커가 위험 상황이 해제된 것을 인지한 후, 스타트 버튼을 입력하거나 주변 장치로부터 해제 (release) 메시지가 수신된 경우 장치는 event mode에서 operating mode로 전환된다.
vi) S2 에서 S4 으로 : 공사장 로드 워커에 의해 공사가 종료되는 종료 버튼이 입력되거나 다른 장치로부터 종료 메시지가 수신된 경우 operating mode 에서 finish mode 로 전환된다.
2) 단계별 V2X 통신 프로토콜
도 44는 초기 세팅 시 장치별 메시지 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다. 처음 설치된 V2X 장치 1은 설치 후 셋 버튼이 입력된 경우, 자신의 위치를 포함하는 세팅 메시지를 주변 V2X 장치에 전송할 수 있다. 주변 V2X 장치 2는 이전에 수신한 V2X 장치 1의 위치 정보와 V2X 장치 2의 위치 정보를 포함한 세팅 메시지를 주변에 전송할 수 있다. 모든 V2X 장치의 세팅이 완료되면 공사장 로드 워커는 스타트 버튼을 입력할 수 있다. 스타트 버튼이 입력되면 각각의 V2X 장치는 공사장 정보를 알려주는 경고 정보와 세팅 정보를 전송할 수 있다. 각각의 V2X 장치들은 세팅 정보를 공유함으로써 모드를 변경할 수 있다. 일정 기간 이후 타임아웃 (time out)이 트리거링 되면, 각각의 V2X 장치는 주변 차량에 공사장 위험 정보를 전송할 수 있다.
도 45는 공사장 위험 안내 서비스 진행 중, 특수 상황이 발생한 경우의 메시지 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다. 동작 모드 (operating mode) 중, 공사 안내 장치 (예를 들면, V2X 장치 1)에 충격이 감지되는 경우 V2X 장치 1의 스테이트는 이벤트 모드로 변경될 수 있다. V2X 장치 1은 i) 경고 정보뿐만 아니라 ii) 추가적인 이벤트 정보를 포함하는 메시지를 전송할 수 있다. 해당 메시지를 수신한 V2X 장치들은 이벤트 정보를 추출하여 자신의 경고 정보에 이벤트 정보를 포함시켜 메시지를 전송할 수 있다. 이렇게 이벤트 정보가 전파되면 모든 V2X 장치들이 경고 정보와 이벤트 정보를 전송할 수 있다. 해당 메시지들은 주변의 차량과 VRU에 의해 수신됨으로써 HMI (Human-Machine Interface)를 통해 이벤트 상황이 제공될 수 있다. 이벤트 상황이 해제되면, 공사장의 로드 워커는 스타트 버튼을 입력함으로써 상황을 해제할 수 있다. V2X 장치들은 해제된 상황을 주변 V2X 장치에 알리고 다시 동작 모드로 전환할 수 있다. 모든 V2X 장치들은 다시 경고 정보를 포함하는 메시지를 전송할 수 있다.
도 46은 공사장의 영역이 변경 되었을 때 이를 업데이트하기 위한 메시지 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다. 동작 모드 중, 공사 안내 장치 (예를 들면, V2X 장치 1)의 위치가 변경됨으로써 공사장 영역이 변경된 경우, 로드 워커는 V2X 장치 1의 셋 버튼을 입력하여 위치를 조정할 수 있다. V2X 장치 1은 새로운 자신의 위치를 주변 V2X 장치에 알릴 수 있다. 이때 사용되는 메시지는 세팅 메시지 (setting message)로서 V2X 장치 1의 새로운 위치정보를 포함할 수 있다. 이후 다른 V2X 장치들은 V2X 장치 1의 새로운 위치 정보를 주변 V2X 장치에 전달함으로써 모든 V2X 장치들이 새로운 공사장 영역을 가질 수 있다. 모든 세팅이 완료된 경우 V2X 장치들 중 하나에서 스타트 버튼이 입력되면 새롭게 공사장 영역이 설정될 수 있다. 이 때, 일정 시간 (즉, time out) 동안 스타트 신호를 공유함으로써 모든 V2X 장치들은 동기화될 수 있다. 이후 모든 V2X 장치들은 다시 동작 모드로 전환되어, 새로운 공사장 영역의 위치를 주변에 알릴 수 있다.
3) 메시지 구조 및 컨텐트 (message structure and content)
도 47은 통신 프로토콜을 달성하기 위해 사용되는 메시지의 구조를 나타낸다. 로드 세이프티 메시지 (Road Safety Message, RSM)는 도로 공사정보를 안내해주는 메시지일 수 있다. 도 47에 도시된 것과 같이 본 발명의 일 예 또는 구현 예에 따른 RSM은 Header, Common data container, RoadWorkZone container, Setting container 및 Event Container 로 구성될 수 있다. Header는 메시지 구조에 따라 공통적으로 사용되는 필드로서 ETSI (European Telecommunications Standards Institute)에서는 ITS PDU Header가 이에 해당할 수 있다. Header는 Protocol version 과 MessageID, Station ID 등을 포함할 수 있다. Common Data Container는 RoadSafety Message에서 공통적으로 사용되는 필드를 전달하는 컨테이너일 수 있다. Common Data Container는 공사 타입, 공사 기간 (예를 들면, 시작점, 종료점), 공사 레벨 등을 표시할 수 있다. RoadWorkZone container는 V2X 장치들이 서로 교환하는 자신의 위치 정보를 포함하는 컨테이너일 수 있다. Setting container 는 세팅이나, 공사장 변경 시 V2X 장치 간의 설정을 전달하는 컨테이너일 수 있다. Setting container는 i) 장치가 현재 어떤 세팅 상태인지를 나타내는 SettingType (예를 들면, 세팅, 시작, 종료) 필드와 ii) 세팅에서 오퍼레이팅 모드로 전환되는 시간인 Time out 값을 정의하는 필드를 포함할 수 있다. Event Container 는 운영 중 차량이 돌진하거나 위험 상황이 감지될 때 전송되는 컨테이너일 수 있다. Event Container 는 이벤트를 알려주는 EventFlag와 이벤트를 구별해주기 위한 EventID, 이벤트의 종류를 알려주기 위한 EventCode 등을 포함할 수 있다.
4) 송신 장치 및 수신 장치의 상세 동작
도 48은 공사 안전 표시 장치의 송수신 동작 플로우를 나타낸 도면이다. 송신 장치 (예를 들면, Tx 장치)와 수신 장치 (예를 들면, Rx 장치)를 구별하여 설명하도록 한다. 송신 장치는 V2X 시스템 초기화 후 셋 버튼이 입력 전까지 시스템 대기를 수행할 수 있다. 장치 설치가 시작되고 셋 버튼이 입력되면 송신 장치는 세팅 모드 (setting mode)에 진입하여 자신의 위치를 획득할 수 있다. 송신 장치는 해당 위치를 포함하는 셋팅 메시지를 전송할 수 있다. 송신 장치는 타임아웃 전까지 주변의 장치에서 획득한 영역 정보를 추가하여 셋팅 메시지를 전송할 수 있다. 세팅이 완료되고 스타트 버튼이 입력되거나 스타트 플래그 (start flag)가 설정되고 일정 시간이 경과되면 (즉, time out이 발생하면) 송신 장치는 동작 모드 (operating mode)로 진입할 수 있다. 공사장 변경, 이벤트 발생, 시스템 종료 신호가 입력되지 않으면, 송신 장치는 주기적으로 동작 모드에서 V2X 서비스를 제공할 수 있다. 종료 버튼이 입력되거나, 엔드 플래그 (end flag)를 수신하면 송신 장치는 시스템을 종료할 수 있다. 송신 장치는 공사장 세팅이 변경되면 위치 정보를 다시 획득하여 세팅 모드 (setting mode)로 진입할 수 있다. 이벤트가 발생하거나, 주변 장치로부터 이벤트 플래그 (event flag)를 수신한 경우 송신 장치는 이벤트 모드로 진입하고 이벤트 메시지를 전송할 수 있다. 스타트 버튼이 입력되거나, 주변 장치로부터 해제 플래그 (release flag)를 수신한 경우 송신 장치는 다시 동작 모드 (operating mode)로 진입할 수 있다.
도 49를 참조하면, 수신 장치는 시스템 초기화 후 V2X 메시지를 수신할 수 있다. 수신 장치는 메시지를 복호함으로써 메시지를 분석할 수 있다. 세팅 메시지를 수신한 경우, 수신 장치는 위치 데이터인 존 데이터 (Zone data)를 저장할 수 있다. 저장된 존 데이터는 수신 장치가 세팅 메시지를 전송할 때 로드 (load)되어 사용될 수 있다. 스타트 메시지를 수신한 경우, 수신 장치는 스타트 플래그 (start flag)를 세팅하고 다시 V2X 메시지 수신을 대기할 수 있다. 이벤트 메시지를 수신한 경우, 수신 장치는 이벤트 플래그(event flag)를 설정하고 다시 V2X 메시지 수신을 대기할 수 있다. 이벤트 플래그 (event flag)는 수신 장치가 이벤트 (event mode)로 진입할 때 사용될 수 있다. 해제 (release) 메시지를 수신한 경우, 수신 장치는 해제 플래그 (release flag)를 세팅하고 다시 메시지 수신을 대기할 수 있다. 해제 플래그 (release flag)는 수신 장치가 해제 모드 (release mode)에서 동작 모드 (operating mode)로 전환될 때 트리거링 신호로 사용될 수 있다. 종료 메시지를 수신한 경우, 수신 장치는 엔드 플래그 (end flag)를 세팅하고 수신 장치의 시스템을 종료할 수 있다.
본 발명의 일 예 또는 구현 예에 따른 무선 통신 시스템에서 제 1 단말이 안전 서비스를 제공하는 방법은 상기 제 1 단말의 위치와 관련된 제 1 메시지를 제 2 단말에게 전송하는 것, 상기 제 2 단말의 위치와 관련된 제 2 메시지를 상기 제 2 단말로부터 수신하는 것, 상기 제 1 메시지 및 상기 제 2 메시지를 이용하여 상기 제 1 단말 및 상기 제 2 단말이 형성 (configuring)하는 지리적 영역 (geographic area)을 결정하는 것, 그리고 상기 결정된 지리적 영역에서의 안전 서비스를 제공하기 위한 제 3 메시지를 상기 제 2 단말 또는 인접한 차량에 전송하는 것을 포함할 수 있다.
한편, 상기 제 1 단말의 위치는 i) 상기 제 1 단말에 포함된 GPS (Global Positioning System) 칩을 통해 획득되거나, ii) 상기 제 1 단말에 포함된 통신 장치를 통해 상기 제 1 단말로부터 소정 거리 내에서 페어링된 외부 단말로부터 획득될 수 있다.
한편, 제 1 단말이 안전 서비스를 제공하는 방법은 상기 제 1 단말의 위치가 임계 값을 초과하여 변경되는 것을 판단하는 것, 상기 변경된 위치에 기반하여 재형성된 (reconfigured) 지리적 영역에 대한 정보를 포함하는 상기 제 3 메시지를 전송하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 제 3 메시지는 상기 지리적 영역에서 수행되는 공사의 공사 타입 정보, 공사 기간 정보 또는 공사 우선순위 정보를 적어도 포함할 수 있다.
한편, 제 1 단말이 안전 서비스를 제공하는 방법은 상기 제 1 단말에 포함된 센서를 통해 충격을 감지하는 것, 상기 충격와 관련된 정보를 포함하는 상기 제 3 메시지를 전송하는 것을 더 포함할 수 있다.
한편, 제 1 단말이 안전 서비스를 제공하는 방법은 상기 제 3 메시지에 상기 안전 서비스가 제공되는 기간에 관한 카운터를 설정하는 것, 상기 카운터가 만료되는 것에 기반하여, 상기 제 3 메시지를 전송하는 것을 중단하는 것을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 제 1 메시지 및 상기 제 3 메시지의 전송과 상기 제 2 메시지의 수신은 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 기반의 PC5 인터페이스를 통해 수행될 수 있다.
5) 공사장 안내 서비스를 제공받는 차량
도 50은 차량에 구비되는 휴먼 인터페이스 (Human InterFace, HIF)를 나타낸 것이다. 차량 (100)은 V2X 모듈과 HIF를 포함할 수 있다. 네비게이션 장치(110)는 지도 및 차량의 위치와 같은 비디오 정보를 표시할 수 있다. 룸미러 (120)는 후방 거울에 오버랩하여 영상을 출력할 수 있는 장치 또는 LED를 통해 요약된 정보를 표현할 수 있는 장치이다. 사이드 미러 (130)는 거울에 오버랩하여 영상을 출력할 수 있는 장치 또는 LED를 통해 요약된 정보를 표현할 수 있는 장치이다. 전방 유리에 영상을 출력할 수 있는 장치 (140)는 운전자의 시야에 맞추어 메시지 및 영상을 표시할 수 있다. HUD (head up display, 150)는 전방유리에 반사하여 운전자에게 영상 및 표시 정보를 표시할 수 있는 장치이다.
도 51은 HIF 중 네비게이션 장치(110) 에 CPS (Collective Perception Service) 정보 및 CPM (Cooperative Perception Message)이 표시된 것을 나타낸 도면이다. 종래의 네비게이션은 지도 위에 자신의 차량의 위치와 더불어 진행 경로와 주변 정보를 표시하여 운전자의 안전 및 주행에 도움을 주게 된다. 만약 V2X 를 통해서 정보를 수신하게 되면 V2X를 통해 수신된 정보를 표시하는 기능이 필요하다. 본 발명의 일 예 또는 구현 예에서는 V2X 정보 레이어 (V2X information layer, 200)를 통해 해당 기능을 지원할 수 있다. V2X 정보 레이어 (200)는 텍스트 블록 (text block, 210)과 그래픽 블록 (graphic block, 220)을 포함할 수 있다. 각각의 블록은 i) 도 51에 도시된 것과 같이 좌우 (또는 상하)에 분할되어 표시되거나, ii) 별도의 모니터에 표시되거나, iii) 기존의 지도 정보와 오버랩되어 표시될 수 있다.
본 발명의 일 예 또는 구현 예에 따른 공사장 안내장치는 차량에게 V2X 신호를 전송할 수 있다. 상기 V2X 신호를 수신한 차량은 HIF를 통해 안전 서비스를 제공받을 수 있다. 예를 들면, 차량은 네비게이션 장치 (110)의 텍스트 블록 (210)과 그래픽 블록 (220)을 통해 공사장 위치를 제공받을 수 있다. 텍스트 블록 (210)에는 공사장 일정과 공사장 위험도와 같은 정보가 출력되어 운전자에 공사장 정보를 제공할 수 있다. 그래픽 블록 (220)에는 공사 안내장치로부터 수신된 V2X 메시지에 포함된 공사장 영역 정보가 표시되므로 차량의 운전자는 공사장 영역을 통과하는 것을 미리 준비 할 수 있다.
이하, 본 발명이 적용될 수 있는 장치에 대하여 설명한다.
도 52는 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다. 도 52를 참조하면, 제1 무선 기기(100)와 제2 무선 기기(200)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, {제1 무선 기기(100), 제2 무선 기기(200)}은 도 59의 {무선 기기(100x), 기지국(200)} 및/또는 {무선 기기(100x), 무선 기기(100x)}에 대응할 수 있다.
제1 무선 기기(100)는 하나 이상의 프로세서(102) 및 하나 이상의 메모리(104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(106) 및/또는 하나 이상의 안테나(108)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 프로세서(102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(104)는 프로세서(102)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(102)와 메모리(104)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
제2 무선 기기(200)는 하나 이상의 프로세서(202), 하나 이상의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
이하, 무선 기기(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예, PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(Service Data Unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)로부터 신호(예, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.
하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processor), 하나 이상의 DSPD(Digital Signal Processing Device), 하나 이상의 PLD(Programmable Logic Device) 또는 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Arrays)가 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구동될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 문서의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)를 통해 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 문서에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
도 53은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 53을 참조하면, 무선 기기(100, 200)는 도 52의 무선 기기(100,200)에 대응하며, 다양한 요소(element), 성분(component), 유닛/부(unit), 및/또는 모듈(module)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(100, 200)는 통신부(110), 제어부(120), 메모리부(130) 및 추가 요소(140)를 포함할 수 있다. 통신부는 통신 회로(112) 및 송수신기(들)(114)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(112)는 도 52의 하나 이상의 프로세서(102,202) 및/또는 하나 이상의 메모리(104,204) 를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(114)는 도 52의 하나 이상의 송수신기(106,206) 및/또는 하나 이상의 안테나(108,208)을 포함할 수 있다. 제어부(120)는 통신부(110), 메모리부(130) 및 추가 요소(140)와 전기적으로 연결되며 무선 기기의 제반 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(120)는 메모리부(130)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보에 기반하여 무선 기기의 전기적/기계적 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 메모리부(130)에 저장된 정보를 통신부(110)을 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로 무선/유선 인터페이스를 통해 전송하거나, 통신부(110)를 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로부터 무선/유선 인터페이스를 통해 수신된 정보를 메모리부(130)에 저장할 수 있다.
추가 요소(140)는 무선 기기의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 요소(140)는 파워 유닛/배터리, 입출력부(I/O unit), 구동부 및 컴퓨팅부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(도 59, 100a), 차량(도 59, 100b-1, 100b-2), XR 기기(도 59, 100c), 휴대 기기(도 59, 100d), 가전(도 59, 100e), IoT 기기(도 59, 100f), 디지털 방송용 단말, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, AI 서버/기기(도 59, 400), 기지국(도 59, 200), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.
도 53에서 무선 기기(100, 200) 내의 다양한 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 전체가 유선 인터페이스를 통해 상호 연결되거나, 적어도 일부가 통신부(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(100, 200) 내에서 제어부(120)와 통신부(110)는 유선으로 연결되며, 제어부(120)와 제1 유닛(예, 130, 140)은 통신부(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 또한, 무선 기기(100, 200) 내의 각 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 하나 이상의 프로세서 집합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 통신 제어 프로세서, 어플리케이션 프로세서(Application processor), ECU(Electronic Control Unit), 그래픽 처리 프로세서, 메모리 제어 프로세서 등의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리부(130)는 RAM(Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리(flash memory), 휘발성 메모리(volatile memory), 비-휘발성 메모리(non-volatile memory) 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
도 54는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 송수신기를 나타낸다. 예를 들어, 도 54는 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 시스템에서 구현될 수 있는 송수신기의 예를 나타낼 수 있다.
전송 경로에서, 도 52 및 도 53에서 기술된 프로세서와 같이, 적어도 하나의 프로세서는 데이터가 전송되도록 처리할 수 있고, 아날로그 출력 신호와 같은 신호를 송신기(9210)로 보낼 수 있다.
상기 예에서, 상기 송신기(9210)에서 아날로그 출력 신호는, 예를 들자면 이전의 디지털-아날로그 변환(ADC)으로 인한 잡음을 제거하기 위해, 저역 통과 필터(LPF)(9211)에 의해 여과될 수 있고, 업컨버터(예를 들면, 믹서)(9212)에 의해 베이스밴드에서 RF로 업컨버트될 수 있으며, 가변 이득 증폭기(VGA)(9213)과 같은 증폭기에 의해 증폭될 수 있다. 증폭된 신호는 필터(9214)에 의해 여과될 수 있고, 전력 증폭기(PA)(9215)에 의해 증폭될 수 있으며, 듀플렉서(9250)/안테나 스위치(9260)들을 통해 라우팅될 수 있고, 안테나(9270)를 통해 송신될 수 있다.
수신 경로에서, 안테나(9270)는 무선 환경에서 신호를 받을 수 있고, 수신된 신호들은 안테나 스위치(9260)/듀플렉서(9250)에서 라우팅될 수 있으며, 수신기(9220)로 보내질 수 있다.
상기 예에서, 상기 수신기(9220)에서 수신된 신호는 저잡음 증폭기(LNA)(9223)와 같은 증폭기에 의해 증폭될 수 있고, 대역 통과 필터(9224)에 의해 여과될 수 있으며, 다운컨버터(예를 들어, 믹서)(9225)에 의해 RF에서 베이스밴드로 다운컨버트될 수 있다.
상기 다운컨버트된 신호는 저역 통과 필터(LPF)(9226)에 의해 필터링될 수 있고, 아날로그 입력 신호를 얻기 위해 VGA(9227)와 같은 증폭기에 의해 증폭될 수 있으며, 상기 아날로그 입력 신호는 하나 이상의 프로세서에게 제공될 수 있다.
더 나아가, 국부 발진기(LO)(9240)는 LO 신호의 송수신을 발생시켜 업컨버터(9212)와 다운컨버터(9225)로 각각 보낼 수 있다.
구현 예에 따라, 위상 고정 루프(PLL)(9230)는 상기 프로세서로부터 제어 정보를 받을 수 있고, 적당한 주파수에서 LO 신호들을 송수신을 생성하기 위해, LO 제너레이터(9240)에게 제어 신호들을 보낼 수 있다.
구현들은 도 54에서 나타내는 특정 배치에 한정되지 않고, 다양한 구성 요소와 회로들이 도 54에서 보여준 예와 다르게 배치될 수 있다.
도 55는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 송수신기를 나타낸다. 예를 들어, 도 55는 시분할 이중 통신(TDD) 시스템에서 구현될 수 있는 송수신기의 예를 나타낼 수 있다.
구현 예에 따라, TDD 시스템의 송수신기의 송신기(9310)와 수신기(9320)는 FDD 시스템의 송수신기의 송신기 및 수신기와 하나 이상의 유사한 특징을 가질 수 있다. 이하, TDD 시스템의 송수신기의 구조를 설명한다.
전송 경로에서, 전송기의 전력 증폭기(PA)(9315)에 의해 증폭된 신호는 대역 선택 스위치(9350), 대역 통과 필터(BPF)(9360), 및 안테나 스위치(들)(9370)을 통해 라우팅될 수 있고, 안테나(9380)로 전송될 수 있다.
수신 경로에서, 상기 안테나(9380)는 무선 환경으로부터 신호들을 받고 수신된 신호들은 안테나 스위치(들)(9370), 대역 통과 필터(BPF)(9360), 및 대역 선택 스위치(9350)를 통해 라우팅될 수 있고, 수신기(9320)로 제공될 수 있다.
도 56은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사이드링크 통신에 관련된 무선 장치의 동작을 나타낸다. 도 56에서 설명하는 사이드링크에 관련된 무선 장치 동작은 단순한 예시일 뿐이고, 다양한 기술을 사용한 사이드링크 동작들이 무선 장치에서 수행될 수 있다. 사이드링크는 사이드링크 커뮤니케이션 및/또는 사이드링크 디스커버리를 위한 단말-to-단말 인터페이스일 수 있다. 사이드링크는 PC5 인터페이스에 상응할 수 있다. 넓은 의미에서, 사이드링크 동작은 단말들 사이의 정보의 송수신일 수 있다. 사이드링크는 다양한 형태의 정보를 전달할 수 있다.
도 56을 참조하면, 단계 S9410에서, 무선 장치는 사이드링크에 관련된 정보를 획득할 수 있다. 사이드링크에 관련된 정보는 하나 이상의 자원 구성일 수 있다. 사이드링크에 관련된 정보는 다른 무선 장치나 네트워크 노드로부터 획득할 수 있다.
사이드링크에 관련된 정보를 획득한 후, 단계 S9420에서, 상기 무선 장치는 사이드링크에 관련된 정보를 디코딩할 수 있다.
사이드링크에 관련된 정보를 디코딩한 후, 단계 S9430에서, 상기 무선 장치는 사이드링크에 관련된 정보에 기반한 하나 이상의 사이드링크 동작을 수행할 수 있다. 상기 무선 장치가 수행하는 사이드링크 동작(들)은 본 명세서에서 설명한 하나 이상의 동작을 포함할 수 있다.
도 57은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사이드링크에 관련된 네트워크 노드의 동작을 나타낸다. 도 57에서 설명한 사이드링크에 관련된 네트워크 노드의 동작은 단순한 예시일 뿐이고, 다양한 기술을 사용한 사이드링크 동작들이 네트워크 노드에서 수행될 수 있다.
도 57을 참조하면, 단계 S9510에서, 네트워크 노드는 사이드링크에 관한 정보를 무선 장치로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, 사이드링크에 관한 정보는 네트워크 노드에게 사이드링크 정보를 알리기 위해 사용되는 사이드링크 UE 정보(Sidelink UE Information)일 수 있다.
상기 정보를 수신한 후, 단계 S9520에서, 네트워크 노드는 수신한 정보를 기반으로 사이드링크와 관련된 하나 이상의 명령을 송신할지를 결정할 수 있다.
명령을 전송하기로 한 네트워크 노드의 결정에 따라, 단계 S9530에서, 네트워크 노드는 사이드링크와 관련된 명령(들)을 무선 장치로 전송할 수 있다. 구현 예에 따라, 네트워크 노드에 의해 전송된 명령을 받은 후에, 무선 장치는 수신된 명령을 기반으로 하나 이상의 사이드링크 동작(들)을 수행할 수 있다.
도 58은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 장치 및 네트워크 노드의 구현을 나타낸다. 네트워크 노드는 무선 장치나 단말로 대체될 수 있다.
도 58을 참조하면, 무선 장치(9610)는 하나 이상의 다른 무선 장치, 네트워크 노드들 및/또는 네트워크 내의 다른 요소들과 통신하기 위해 통신 인터페이스(9611)를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(9611)는 하나 이상의 송신기, 하나 이상의 수신기 및/또는 하나 이상의 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 무선 장치(9610)는 처리 회로(9612)를 포함할 수 있다. 상기 처리 회로(9612)는 프로세서(9613)와 같은 하나 이상의 프로세서와 메모리(9614)와 같은 하나 이상의 메모리를 포함할 수 있다.
처리 회로(9612)는 본 명세서에 기재된 임의의 방법들 및/또는 프로세스들을 제어하기 위해 및/또는, 예를 들어 무선 장치(9610)가 그러한 방법 및/또는 프로세스를 수행하도록 하기 위해 구성될 수 있다. 프로세서(9613)는 본 명세서에 기재된 무선 장치 기능들을 수행하기 위한 하나 이상의 프로세서에 해당할 수 있다. 무선 장치(9610)는 본 명세서에 기재된 데이터, 프로그램 소프트웨어 코드 및/또는 다른 정보를 저장하도록 구성된 메모리(9614)를 포함할 수 있다.
구현예에 따라, 메모리(9614)는, 프로세서(9613)와 같은 하나 이상의 프로세서가 실행될 때, 프로세서(9613)가 전술한 본 발명에 따른 프로세스의 일부 또는 전부를 수행하도록 하는 명령을 포함한 소프트웨어 코드(9615)를 저장하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 프로세서(9613)와 같이, 정보를 송수신하기 위해 송수신기(2223)와 같은 하나 이상의 송수신기를 제어하는 하나 이상의 프로세서는 정보의 송수신에 관련된 하나 이상의 프로세스를 수행할 수 있다.
네트워크 노드(9620)는 하나 이상의 다른 네트워크 노드들, 무선 장치들 및/또는 네트워크 상의 다른 요소들과 통신하기 위해 통신 인터페이스(9621)를 포함할 수 있다. 여기에서, 통신 인터페이스(9621)는 하나 이상의 송신기, 하나 이상의 수신기 및/또는 하나 이상의 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 네트워크 노드(9620)는 처리 회로(9622)를 포함할 수 있다. 여기에서, 처리 회로는 프로세서(9623)와 메모리(9624)를 포함할 수 있다.
구현예에 따라, 메모리(9624)는, 프로세서(9623)와 같은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서(9623)가 본 발명에 따른 프로세스의 일부 또는 전부를 수행하도록 하는 명령을 포함한 소프트웨어 코드(9625)를 저장하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 프로세서(9623)와 같이, 정보를 송수신하기 위해 송수신기(2213)와 같은 하나 이상의 송수신기를 제어하는 하나 이상의 프로세서는 정보의 송수신에 관련된 하나 이상의 프로세스를 수행할 수 있다.
도 59는 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 59를 참조하면, 본 발명에 적용되는 통신 시스템(1)은 무선 기기, 기지국 및 네트워크를 포함한다. 여기서, 무선 기기는 무선 접속 기술(예, 5G NR(New RAT), LTE(Long Term Evolution))을 이용하여 통신을 수행하는 기기를 의미하며, 통신/무선/5G 기기로 지칭될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(100a), 차량(100b-1, 100b-2), XR(eXtended Reality) 기기(100c), 휴대 기기(Hand-held device)(100d), 가전(100e), IoT(Internet of Thing) 기기(100f), AI기기/서버(400)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량은 무선 통신 기능이 구비된 차량, 자율 주행 차량, 차량간 통신을 수행할 수 있는 차량 등을 포함할 수 있다. 여기서, 차량은 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)(예, 드론)를 포함할 수 있다. XR 기기는 AR(Augmented Reality)/VR(Virtual Reality)/MR(Mixed Reality) 기기를 포함하며, HMD(Head-Mounted Device), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등의 형태로 구현될 수 있다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 컴퓨터(예, 노트북 등) 등을 포함할 수 있다. 가전은 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다. IoT 기기는 센서, 스마트미터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국, 네트워크는 무선 기기로도 구현될 수 있으며, 특정 무선 기기(200a)는 다른 무선 기기에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.
무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)을 통해 네트워크(300)와 연결될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)에는 AI(Artificial Intelligence) 기술이 적용될 수 있으며, 무선 기기(100a~100f)는 네트워크(300)를 통해 AI 서버(400)와 연결될 수 있다. 네트워크(300)는 3G 네트워크, 4G(예, LTE) 네트워크 또는 5G(예, NR) 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)/네트워크(300)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국/네트워크를 통하지 않고 직접 통신(e.g. 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(e.g. V2V(Vehicle to Vehicle)/V2X(Vehicle to everything) communication)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(예, 센서)는 다른 IoT 기기(예, 센서) 또는 다른 무선 기기(100a~100f)와 직접 통신을 할 수 있다.
무선 기기(100a~100f)/기지국(200), 기지국(200)/기지국(200) 간에는 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 이뤄질 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a)과 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D 통신), 기지국간 통신(150c)(e.g. relay, IAB(Integrated Access Backhaul)과 같은 다양한 무선 접속 기술(예, 5G NR)을 통해 이뤄질 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 기기와 기지국/무선 기기, 기지국과 기지국은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 다양한 제안들에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예, 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 매핑/디매핑 등), 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.
전술한 구현 예들은 본 발명의 구조적 요소들 및 특징들을 다양한 방식으로 조합해서 만들어질 수 있다. 별도로 명시하지 않는 한, 각 구조 요소 또는 기능들은 선택적으로 고려될 수 있다. 구조적 요소들 또는 특징들 각각은 다른 구조적 요소들 또는 특징들과 결합되지 않고 수행될 수 있다. 또한, 일부 구조적 요소들 및/또는 특징들은 본 발명의 구현들을 구성하기 위해 서로 결합될 수 있다. 본 발명의 구현에서 기술된 동작 순서는 변경될 수 있다. 한 구현의 일부 구조적 요소 또는 특징은 다른 구현에 포함될 수 있거나, 다른 구현에 상응하는 구조적 요소 또는 특징으로 대체될 수 있다.
본 발명에서의 구현들은 다양한 기술들, 예를 들자면 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합들에 의해 이루어질 수 있다. 하드웨어 구성에서, 본 발명의 구현에 따른 방법은, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuits), 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processors), 하나 이상의 DSPD(Digital Signal Processing Devices), 하나 이상의 PLD(Programmable Logic Devices), 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Arrays), 하나 이상의 프로세서, 하나 이상의 컨트롤러, 하나 이상의 마이크로 컨트롤러, 하나 이상의 마이크로 프로세서 등에 의해 이루어질 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어의 구성에서, 본 발명의 구현들은 모듈, 절차, 기능 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 다양한 방법으로 프로세서로부터 데이터를 송수신할 수 있다.
통상의 기술자가 본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명에서 만들어질 수 있는 다양한 변경 및 변형을 수행할 수 있음은 자명하다. 본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템 또는 5G 시스템(또는, NR 시스템)에 적용된 예를 참조하여 설명하였지만, 다른 다양한 무선 통신 시스템에도 적용 가능하다.
상술한 바와 같은 하향링크 제어정보를 검출하는 방법 및 이를 위한 단말은 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 제 1 단말이 안전 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    상기 제 1 단말의 위치와 관련된 제 1 메시지를 제 2 단말에게 전송하고,
    상기 제 2 단말의 위치와 관련된 제 2 메시지를 상기 제 2 단말로부터 수신하고,
    상기 제 1 메시지 및 상기 제 2 메시지를 이용하여 상기 제 1 단말 및 상기 제 2 단말이 형성 (configuring)하는 지리적 영역 (geographic area)을 결정하고,
    상기 결정된 지리적 영역에서의 안전 서비스를 제공하기 위한 제 3 메시지를 상기 제 2 단말 또는 인접한 차량에 전송하는 것을 포함하는, 안전 서비스를 제공하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단말의 위치는 i) 상기 제 1 단말에 포함된 GPS (Global Positioning System) 칩을 통해 획득되거나, ii) 상기 제 1 단말에 포함된 통신 장치를 통해 상기 제 1 단말로부터 소정 거리 내에서 페어링된 외부 단말로부터 획득되는, 안전 서비스를 제공하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단말의 위치가 임계 값을 초과하여 변경되는 것을 판단하는 것,
    상기 변경된 위치에 기반하여 재형성된 (reconfigured) 지리적 영역에 대한 정보를 포함하는 상기 제 3 메시지를 전송하는 것을 더 포함하는, 안전 서비스를 제공하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 메시지는 상기 지리적 영역에서 수행되는 공사의 공사 타입 정보, 공사 기간 정보 또는 공사 우선순위 정보를 적어도 포함하는, 안전 서비스를 제공하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단말에 포함된 센서를 통해 충격을 감지하는 것,
    상기 충격와 관련된 정보를 포함하는 상기 제 3 메시지를 전송하는 것을 더 포함하는, 안전 서비스를 제공하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 메시지에 상기 안전 서비스가 제공되는 기간에 관한 카운터를 설정하는 것,
    상기 카운터가 만료되는 것에 기반하여, 상기 제 3 메시지를 전송하는 것을 중단하는 것을 더 포함하는,
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 메시지 및 상기 제 3 메시지의 전송과 상기 제 2 메시지의 수신은 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 기반의 PC5 인터페이스를 통해 수행되는, 안전 서비스를 제공하는 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 안전 서비스를 제공받는 차량의 제어 방법에 있어서,
    디스플레이를 통해 상기 차량의 주변 환경에 관한 제 1 영상을 출력하고,
    제 1 단말로부터 소정 지리적 영역 (geographic area)에서의 안전 서비스를 제공하는 메시지를 수신하고,
    상기 메시지로부터 추출된 제 2 영상을 상기 제 1 영상에 오버랩 하여 출력하는 것을 포함하는, 안전 서비스를 제공받는 차량의 제어 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 안전 서비스를 제공하는 제 1 단말에 있어서,
    송수신기 (transceiver); 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는:
    상기 제 1 단말의 위치와 관련된 제 1 메시지를 상기 송수신기를 통해 제 2 단말에게 전송하고,
    상기 제 2 단말의 위치와 관련된 제 2 메시지를 상기 송수신기를 통해 상기 제 2 단말로부터 수신하고,
    상기 제 1 메시지 및 상기 제 2 메시지를 이용하여 상기 제 1 단말 및 상기 제 2 단말이 형성 (configuring)하는 지리적 영역 (geographic area)을 결정하고,
    상기 결정된 지리적 영역에서의 안전 서비스를 제공하기 위한 제 3 메시지를 상기 송수신기를 통해 상기 제 2 단말 또는 인접한 차량에 전송하는, 제 1 단말.
  10. 제 9 항에 있어서,
    GPS (Global Positioning System) 칩;을 더 포함하고,
    상기 프로세서는 i) 상기 GPS 칩을 통해 상기 제 1 단말의 위치를 획득하거나, ii) 상기 제 1 단말로부터 소정 거리 내에서 페어링된 외부 단말로부터 상기 송수신기를 통해 상기 제 1 단말의 위치를 획득하는, 제 1 단말.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 단말의 위치가 임계 값을 초과하여 변경되는 것을 판단하고,
    상기 변경된 위치에 기반하여 재형성된 (reconfigured) 지리적 영역에 대한 정보를 포함하는 상기 제 3 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는, 제 1 단말.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 3 메시지는 상기 지리적 영역에서 수행되는 공사의 공사 타입 정보, 공사 기간 정보 또는 공사 우선순위 정보를 적어도 포함하는, 제 1 단말.
  13. 제 9 항에 있어서,
    센서;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 센서를 통해 충격을 감지하고,
    상기 충격과 관련된 정보를 포함하는 상기 제 3 메시지를 상기 송수신기를 통해 전송하는 것을 특징으로 하는, 제 1 단말.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 3 메시지에 상기 안전 서비스가 제공되는 기간에 관한 카운터를 설정하고,
    상기 카운터가 만료되는 것에 기반하여, 상기 제 3 메시지를 전송하는 것을 중단하는 것을 특징으로 하는, 제 1 단말.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 메시지 및 상기 제 3 메시지의 전송과 상기 제 2 메시지의 수신을 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 기반의 PC5 인터페이스를 통해 수행하는, 제 1 단말.
  16. 무선 통신 시스템에서 안전 서비스를 제공받는 차량에 있어서,
    상기 차량의 주변 환경에 관한 제 1 영상을 출력하는 디스플레이;
    송수신기 (transceiver); 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는:
    상기 송수신기를 통해 제 1 단말로부터 소정 지리적 영역 (geographic area)에서의 안전 서비스를 제공하는 메시지를 수신하고,
    상기 메시지로부터 추출된 제 2 영상을 상기 제 1 영상에 오버랩 하여 상기 디스플레이를 통해 출력하는, 차량.
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