WO2022060052A1 - 차량에 탑재된 통신 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

차량에 탑재된 통신 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2022060052A1
WO2022060052A1 PCT/KR2021/012494 KR2021012494W WO2022060052A1 WO 2022060052 A1 WO2022060052 A1 WO 2022060052A1 KR 2021012494 W KR2021012494 W KR 2021012494W WO 2022060052 A1 WO2022060052 A1 WO 2022060052A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
communication
communication terminal
information
base station
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/012494
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이재웅
유승진
이웅
이유선
장창원
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Publication of WO2022060052A1 publication Critical patent/WO2022060052A1/ko
Priority to US18/184,977 priority Critical patent/US20230217301A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/22—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing using selective relaying for reaching a BTS [Base Transceiver Station] or an access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/0268—Traffic management, e.g. flow control or congestion control using specific QoS parameters for wireless networks, e.g. QoS class identifier [QCI] or guaranteed bit rate [GBR]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/03—Reselecting a link using a direct mode connection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/46—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for vehicle-to-vehicle communication [V2V]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/12—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/20—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on geographic position or location
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/14—Direct-mode setup
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/18—Processing of user or subscriber data, e.g. subscribed services, user preferences or user profiles; Transfer of user or subscriber data
    • H04W8/20—Transfer of user or subscriber data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/18—Processing of user or subscriber data, e.g. subscribed services, user preferences or user profiles; Transfer of user or subscriber data
    • H04W8/20—Transfer of user or subscriber data
    • H04W8/205—Transfer to or from user equipment or user record carrier
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/18—Interfaces between hierarchically similar devices between terminal devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/30—Connection release

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication device mounted on a vehicle and an operating method thereof.
  • V2X communication Vehicle to Everything communication
  • OTA over-the-air
  • data is transmitted in real time with a camera, LIDAR (Light Detection And Radar) sensor, other radars, or a server. to be transmitted and received, a high data rate and low delay time are required.
  • LIDAR Light Detection And Radar
  • millimeter wave (mmWave) communication is used in V2X communication.
  • the beam direction of the transmit/receive signal of the millimeter wave antenna module mounted in the vehicle should match the beam direction of the transmit/receive signal of the base station antenna.
  • the vehicle continuously checks the surrounding signals even while stationary or moving, and adjusts beamforming to direct the beam toward the base station.
  • the method may be effective for data transmission/reception in a stationary state, but in an environment where the direction of the transmission/reception signal between the vehicle antenna and the base station changes in real time, such as in a city driving environment, and communication is interfered with by surrounding vehicles, data
  • an environment where the direction of the transmission/reception signal between the vehicle antenna and the base station changes in real time such as in a city driving environment, and communication is interfered with by surrounding vehicles, data
  • a general passenger car with a low vehicle model there is a high possibility of receiving signal interference compared to a vehicle with a high body such as a truck or a bus. Accordingly, the quality of the millimeter wave communication channel may not be constant, and a difference may occur even for the same type of vehicle traveling on the same road.
  • the present disclosure when the connection with the base station is cut through millimeter wave communication or the quality of the communication channel is deteriorated, the present disclosure requests a communication relay function from a vehicle that is stopped or driving around the vehicle, and uses the communication relay function to communicate data with the base station.
  • An object of the present invention is to provide a communication device for transmitting and receiving and a method for operating the same.
  • an embodiment of the present disclosure provides a method of operating a communication device mounted on a vehicle.
  • the operating method identifies at least one vehicle including a communication terminal connectable through device-to-device among vehicles that are stopped or driving around the vehicle.
  • Step checking whether at least one communication terminal included in each of the identified at least one vehicle can perform a relay function with a base station, connecting through communication between at least one communication terminal capable of performing the relay function and a device performing, transmitting subscriber identification module (SIM) information of the communication device to the connected at least one communication terminal, obtaining information about a communication channel quality formed between the at least one communication terminal and the base station, and obtaining Storing information on the quality of the communication channel, when the quality of the communication channel formed between the communication device and the base station is deteriorated, communication with the base station in the communication terminal determined based on the communication channel quality among the at least one communication terminal
  • the method may include requesting to perform a relay function, and transmitting and receiving data to and from the base station through communication relay performed by the communication terminal in response to receiving a communication relay function acceptance signal from the communication terminal.
  • SIM subscriber identification module
  • the step of requesting the communication terminal to perform a communication relay function with the base station, based on the information about the communication channel quality obtained from each of the at least one communication terminal, the quality index of the communication channel is the maximum determining a communication terminal; and requesting the determined communication terminal to perform a communication relay function.
  • the obtained communication channel quality information includes information on the strength of a signal that each of the at least one communication terminal receives from the base station, signal-to-noise information, and bandwidth information of a communication channel. It may include at least one.
  • the method further comprises acquiring driving information including location information, driving direction information, destination information, and route information from the at least one vehicle, and a communication terminal requesting to perform the communication relay function
  • any one of the at least one communication terminal may be selected based on at least one of the driving information and the communication channel quality information.
  • the device-to-device communication is a communication method including WiFi direct, Mobile Bluetooth, Long Term Evolution-Device-to-Device (LTE-D2D), and 5G D2D. scheme) may include at least one of them.
  • the method may further include monitoring the quality of a first communication channel formed between the communication device and the base station.
  • the method compares the quality information of the first communication channel acquired through monitoring with the quality information of the second communication channel of the communication terminal performing a communication relay function, and based on the comparison result , may further include the step of determining whether to release the connection between the device and the communication terminal.
  • step of determining whether to release the connection when the quality of the first communication channel is superior to the quality of the second communication channel, it is determined to release the connection between the device and the communication terminal, and millimeter wave It may further include the step of directly connecting to the base station through communication.
  • the method includes receiving a relay function execution request signal from at least one nearby vehicle, and in response to the received relay function execution request signal, data transmission/reception between the base station and the at least one vehicle
  • the method may further include performing a relay function.
  • an embodiment of the present disclosure provides a communication device mounted on a vehicle.
  • the communication device is connected to the base station through millimeter wave communication, and includes a millimeter wave antenna module for transmitting and receiving data, a modem connected to the millimeter wave antenna module, and controlling the operation of the millimeter wave antenna module and, the modem, a memory storing a program including one or more instructions, a processor executing one or more instructions of the program stored in the memory, and storing subscriber identity information of the communication device a SIM information storage unit, and at least one communication terminal and a device-to-device communication interface for performing device-to-device communication, wherein the processor is configured to operate between devices among vehicles that are stopped or driven around the vehicle.
  • the processor may determine a communication terminal having a maximum quality index of a communication channel based on the information about the communication channel quality obtained from each of the at least one communication terminal.
  • the processor may control the device-to-device communication interface to transmit a signal requesting to perform a communication relay function to the determined communication terminal.
  • the communication device may further include a database for storing the communication channel quality information obtained from each of the at least one communication terminal.
  • the obtained communication channel quality information includes strength information of a signal that each of the at least one communication terminal receives from the base station, signal-to-noise information, and bandwidth information of a communication channel.
  • the processor obtains driving information including location information, driving direction information, destination information, and route information from the at least one vehicle, and based on at least one of the driving information and the communication channel quality information
  • driving information including location information, driving direction information, destination information, and route information from the at least one vehicle, and based on at least one of the driving information and the communication channel quality information
  • the processor may monitor the quality of the first communication channel formed between the communication device and the base station.
  • the processor compares the quality information of the first communication channel acquired through monitoring with the quality information of the second communication channel of the communication terminal performing a communication relay function, and based on the comparison result, the communication It is possible to determine whether to release the connection between the terminal and the device.
  • the processor determines to release the device-to-device connection with the communication terminal, and directly communicates with the base station through millimeter wave communication.
  • the millimeter wave antenna module can be controlled to connect.
  • the processor receives a relay function execution request signal from at least one nearby vehicle through the device-to-device communication interface, and in response to the received relay function execution request signal, the base station and the at least one A relay function of data transmission and reception between vehicles may be performed.
  • another embodiment of the present disclosure provides a computer program product including a computer-readable storage medium in which a program for execution in a computer is recorded.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a method of operating a communication device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating components of a communication device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of operating a communication device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of operating a communication device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation method of a master device, a slave device, and a base station of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining a method of operating a communication device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation method of a master device, a slave device, and a base station of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of operating a communication device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an operation performed using an artificial intelligence technology, according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a communication device according to the disclosed embodiment that operates in conjunction with a server.
  • FIG. 11 is a diagram for describing FIG. 10 in detail.
  • the expression “configured to (or configured to)” depends on the context, for example, “suitable for”, “having the capacity to” It can be used interchangeably with “,” “designed to”, “adapted to”, “made to”, or “capable of”.
  • the term “configured (or configured to)” may not necessarily mean only “specifically designed to” in hardware. Instead, in some contexts, the expression “a system configured to” may mean that the system is “capable of” with other devices or components.
  • a processor configured (or configured to perform) A, B, and C refers to a dedicated processor (eg, an embedded processor) for performing the operations, or by executing one or more software programs stored in memory; It may refer to a generic-purpose processor (eg, a CPU or an application processor) capable of performing corresponding operations.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a method of operating a communication device 100 according to an embodiment of the present disclosure. Specifically, in FIG. 1 , when the communication device 100 mounted on the own vehicle 10 receives interference from a transmission/reception signal by the surrounding vehicle 20 , the communication terminal 200 of the surrounding vehicle 20 is used as a communication repeater. It is a diagram showing an embodiment of performing data transmission/reception using
  • the communication device 100 may be mounted on an external structure of the own vehicle 10 or disposed within the external structure. In the embodiment shown in FIG. 1 , the communication device 100 may be respectively disposed on a metal structure constituting a roof of the own vehicle 10 .
  • the communication device 100 may include a millimeter wave antenna module 110 (refer to FIG. 2 ) and a modem 120 (refer to FIG. 2 ).
  • the surrounding vehicle 20 may be a vehicle that is stopped or is driving in the vicinity of the own vehicle 10 .
  • the surrounding vehicle 20 may be a vehicle having a larger body than a general passenger car and a high vehicle height, but is not limited thereto.
  • the surrounding vehicle 20 may be a public transport vehicle such as a bus or a commercial vehicle such as a truck.
  • the communication terminal 200 may be mounted on the surrounding vehicle 20 .
  • the communication terminal 200 may perform data communication with the base station 1 through millimeter wave (mmWave) communication.
  • mmWave millimeter wave
  • the communication device 100 of the own vehicle 10 may perform millimeter wave communication by matching the beam direction with the base station 1 .
  • the communication device 100 may perform beamforming to match the beam direction of the base station 1 in real time.
  • the beam of the communication device 100 toward the base station 1 is blocked by the surrounding vehicle 20, and signal interference may occur. In this case, the quality of the communication channel formed between the communication device 100 and the base station 1 may be deteriorated.
  • the communication device 100 may request the communication terminal 200 mounted on the surrounding vehicle 20 to perform a communication relay function.
  • the communication terminal 200 may receive a communication relay function execution request signal from the communication device 100 and transmit a communication relay function execution acceptance signal to the communication device 100 .
  • the communication device 100 and the communication terminal 200 may be interconnected through a device-to-device (D2D) connection.
  • D2D device-to-device
  • the communication device 100 may perform data communication with the base station 1 by using the communication terminal 200 mounted on the surrounding vehicle 20 as a communication repeater.
  • the communication apparatus 100 receives the data received by the communication terminal 200 from the base station 1 through millimeter wave communication in a downlink through a device-to-device connection, and the communication terminal 200 Data may be transmitted to the base station 1 through an uplink of .
  • V2X communication Vehicle-to-everything
  • CV2X communication Cellular Vehicle-to-everything
  • millimeter wave communication In order for the vehicle 10 supporting the millimeter wave communication function to communicate with the base station, the beam direction of the transmit/receive signal of the millimeter wave antenna module mounted in the vehicle 10 and the transmit/receive signal of the base station 1 antenna The beam direction must match.
  • the vehicle 10 In order to efficiently perform data transmission/reception using the millimeter wave antenna, the vehicle 10 continuously checks an ambient signal even while stationary or moving, and adjusts beamforming to direct the beam toward the base station.
  • the direction of the transmission/reception signal between the vehicle 10 and the base station 1 is changed in real time, and interference of the signal may occur due to an obstacle such as a nearby vehicle 20 or a building.
  • the possibility of receiving signal interference is higher than that of a vehicle such as a truck or a bus with a high body. In this case, the quality of the millimeter wave communication channel between the communication device 100 mounted on the vehicle 10 and the base station 1 may be deteriorated.
  • the communication device 100 is installed in the surrounding vehicle 20 when interference is generated in a signal of millimeter wave communication by the surrounding vehicle 20 and the quality of the communication channel is deteriorated. It is possible to request the communication terminal 200 to perform a communication relay function and perform data transmission/reception with the base station 1 by using the communication terminal 200 as a communication relay. Accordingly, the communication device 100 of the present disclosure can maintain a communication connection with the base station 1 without interruption of the communication channel, prevent data loss, and improve the quality of the communication channel.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating components of the communication device 100 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the communication device 100 may be mounted on an external structure of the vehicle 10 (refer to FIG. 1 ). In an embodiment, the communication device 100 may be disposed on a metal structure constituting a roof of the vehicle 10 . However, the present invention is not limited thereto, and the communication device 100 may also be disposed on a bonnet, a bumper, a pillar, or a trunk of the vehicle 10 .
  • the communication device 100 may include a millimeter wave antenna module 110 and a modem 120 .
  • the millimeter wave antenna module 110 may connect to the base station 1 through millimeter wave communication (mmWave) and transmit/receive data through a communication channel formed with the base station 1 .
  • the millimeter wave antenna module 110 may include an antenna array 112 , a radio wave transceiver 114 , and a power management circuit 116 .
  • the millimeter wave antenna module 110 may further include at least one of a radio frequency integrated circuit (RFIC), a power amplifier, an attenuator, a converter, and a temperature sensor. At least one of the RF circuit, the power amplifier, the attenuator, the converter, and the temperature sensor may be mounted on a printed circuit board (PCB) and electrically and/or physically connected to each other.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • PCB printed circuit board
  • the antenna array 112 adjusts a phase delay of a transmission signal applied to a plurality of antenna elements by using data about a phase value received from the modem 120 , so that the main beam ) may be implemented as a phase array antenna configured to adjust the direction of the antenna.
  • the antenna array 112 may be configured as a package including a plurality of antenna elements arranged in an array form.
  • the plurality of antenna elements may be millimeter wave (mmWave) antennas capable of transmitting and receiving data in a frequency band between 30 GHz and 300 GHz.
  • the plurality of antenna elements may include, for example, a total of 16 patch antennas arranged in 4 ⁇ 4, and the millimeter wave antenna module 110 may include a total of four antenna arrays 112 .
  • the millimeter wave antenna module 110 may include a total of 64 antenna elements arranged in 8 ⁇ 8, but this is only an example and is not limited to the example numbers.
  • Each of the plurality of antenna elements included in the antenna array 112 receives a radio signal having a predetermined signal magnitude (or gain), a predetermined phase, and a predetermined frequency from the radio wave transceiving unit 114 , and corresponds to the input radio signal emit radio waves that become
  • each of the plurality of antenna elements included in the antenna array 112 receives a radio wave corresponding to a predetermined signal magnitude (or gain), a predetermined phase, and a predetermined frequency, and a radio wave signal corresponding to the received radio wave. may be transmitted to the radio wave transceiver 114 .
  • the radio wave transceiver 114 may generate and/or process a signal transmitted/received through the antenna array 112 . Specifically, the radio wave transceiver 114 may generate a radio signal having a predetermined phase and a predetermined frequency. The radio signal generated by the radio wave transceiving unit 114 may be output through the antenna array 112 . Also, when a radio wave having a predetermined phase and a predetermined frequency is received by the antenna array 112 , the radio wave transceiver 114 may receive and process a signal corresponding to the radio wave received from the antenna array 112 .
  • the radio wave transceiver 114 may process the radio signal to have a predetermined phase and frequency. Specifically, the radio wave transceiver 114 may perform Tx beamforming for generating the radio signal to have a predetermined gain, a predetermined phase, and a predetermined frequency in order to transmit the radio signal. In addition, the radio wave transceiver 114 may perform Rx beamforming for receiving and processing radio waves corresponding to a predetermined phase and frequency in order to receive a radio signal.
  • 'beamforming' may refer to an operation of forming a beam such that a beam having a specific shape is emitted or received. Specifically, when a plurality of antenna elements are arranged, beamforming may refer to an operation of adjusting a radiation direction of an entire beam by adjusting a phase of a signal applied to the arranged antenna elements.
  • the Power Management Integrated Circuit (PMIC) 116 is a circuit configured to apply power to the millimeter wave antenna module 110 , control the applied power, and detect overvoltage or undervoltage.
  • the power management circuit 116 may include at least one of a voltage regulator, a surge protection circuit, a power sensing circuit, and an auxiliary power supply. The power management circuit 116 may detect whether the millimeter wave antenna module 110 is overvoltage or undervoltage by using the power detection circuit.
  • the power management circuit 116 may further include a Power Amplifier (PA).
  • PA Power Amplifier
  • the power amplifier may amplify the output of the transmission signal transmitted from the millimeter wave antenna module 110 to the base station 1 (refer to FIG. 1 ).
  • the modem 120 monitors the quality of a communication channel connected to the base station 1 through the millimeter wave antenna module 110, and according to the monitoring result, the communication terminal 200 mounted on the surrounding vehicle 20 (refer to FIG. 1) 1) to request the communication relay function to be performed.
  • the modem 120 is electrically and/or physically connected to the millimeter wave antenna module 110 and may control the operation and/or function of the millimeter wave antenna module 110 .
  • the modem 120 may include a processor 122 , a memory 124 , a SIM information storage unit 126 , and a device-to-device communication interface 128 .
  • the processor 122 may execute one or more instructions of a program stored in the memory 124 .
  • the processor 122 may include a hardware component that performs arithmetic, logic, input/output operations and signal processing.
  • the processor 122 may include, for example, a central processing unit (Central Processing Unit), a microprocessor, a graphic processing unit (ASIC), Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), and Digital Signal Processors (DSPDs).
  • Signal Processing Devices), PLDs (Programmable Logic Devices), and FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) may be configured as at least one, but is not limited thereto.
  • the processor 122 may be configured as a communication processor (CP).
  • CP communication processor
  • the memory 124 may be, for example, a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, or a card type memory (eg, SD or XD memory). etc.), non-volatile memory including at least one of ROM (Read-Only Memory), and Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), Programmable Read-Only Memory (PROM) and Random Access Memory (RAM) ) or volatile memory such as static random access memory (SRAM).
  • ROM Read-Only Memory
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
  • PROM Programmable Read-Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • SRAM static random access memory
  • the memory 124 may store instructions, data structures, and program codes readable by the processor 122 .
  • the processor 122 may be implemented by executing instructions or codes of a program stored in the memory 124 .
  • the processor 122 executes program program codes or instructions stored in the memory 124, thereby communicating between the communication terminal 200 (refer to FIG. 1) and the device mounted on the surrounding vehicle 20 (refer to FIG. 1).
  • (Device-to-Device) performs a connection, transmits subscriber identification information stored in the SIM information storage unit 126 to the communication terminal 200, and transmits the subscriber identification information stored in the SIM information storage unit 126 to the communication terminal 200 to the base station 1 (see FIG. 1) ) and may control the device-to-device communication interface 128 to request to perform a communication relay function, and to transmit and receive data to and from the base station 1 through the communication relay performed by the communication terminal 200 .
  • the device-to-device communication interface 128 performs a device-to-device (D2D) communication connection without a server, a gateway, or other relay device, and is configured to transmit and receive data through the device-to-device connection. It is a module.
  • the device-to-device communication interface 128 is a communication method including, for example, WiFi direct, Mobile Bluetooth, Long Term Evolution-Device-to-Device (LTE-D2D), and 5G D2D ( communication scheme) through at least one of the other devices, and may transmit/receive data.
  • the processor 122 identifies whether the communication terminal 200 capable of device-to-device connection is mounted on the surrounding vehicle 20 that is stopped or is driving around the own vehicle 10 (see FIG. 1 ). can be identified. In one embodiment, there may be one or a plurality of surrounding vehicles 20 . In an embodiment, the processor 122 is configured such that the surrounding vehicle 20 provides a Cellular Vehicle-to-Everything (C-V2X) service, or a WiFi direct, Bluetooth, Long Term Evolution-Device (LTE-D2D) service. -to-Device), it is possible to identify whether or not the communication terminal 200 that can be connected through is included.
  • C-V2X Cellular Vehicle-to-Everything
  • LTE-D2D Long Term Evolution-Device
  • the processor 122 may check whether the communication terminal 200 mounted on the identified surrounding vehicle 20 can perform a relay function with the base station. In an embodiment, the processor 122 may receive information about the relay function from the communication terminal 200 and check whether the communication relay function of the communication terminal 200 can be performed based on the received information. When there are a plurality of surrounding vehicles 20, the processor 122 receives information on whether communication relay is possible from each of the plurality of communication terminals 200 included in each of the plurality of surrounding vehicles 20, and receives information on the received information. Based on the communication relay function, each of the plurality of communication terminals 200 may be checked. In the 'communication relay function', the communication terminal 200 can relay data transmitted and received through the base station and the millimeter wave communication method to another communication terminal or communication device 100 connected through a device-to-device connection. means there is a function.
  • the processor 122 may control the device-to-device communication interface 128 to perform a device-to-device connection with the communication terminal 200 confirmed to be capable of performing a communication relay function.
  • the processor 122 connects the device-to-device communication interface 128 to transmit Subscriber Identity Information (SII) stored in the SIM information storage unit 126 to the at least one connected communication terminal 200 .
  • SII Subscriber Identity Information
  • the subscriber identity module (SIM) information storage unit 126 may store at least one of subscriber identification information (SII) and subscriber terminal information (eg, device id).
  • the SIM information storage unit 126 may encrypt and store at least one of subscriber identification information and subscriber terminal information using a data encryption method.
  • 'subscriber' means a user who uses a network service provided by a communication service provider through subscriber identification information uniquely assigned to a user who uses the communication device 100 .
  • 'Subscriber Identification Information (SII)' includes an international mobile subscriber identity (IMSI), a temporary mobile subscriber identity (TMSI), an integrated circuit card identifier (ICCID), and a master key.
  • IMSI international mobile subscriber identity
  • TMSI temporary mobile subscriber identity
  • ICCID integrated circuit card identifier
  • the SIM information storage unit 126 may include a Local Area Identity, an operator unique emergency number, a short message service center (SMSC) number, a service provider network; SPN), service dialing numbers (SDN), an advice-of-charge parameter, and value-added service applications.
  • SPN short message service center
  • SDN service dialing numbers
  • the SIM information storage unit 126 is physically inserted into the communication device 100 and may be configured as a detachable SIM card. However, the present invention is not limited thereto, and the SIM information storage unit 126 may be configured in the form of an embedded SIM (eSIM). In the case of an embedded SIM, the SIM information storage unit 126 may be configured as a non-volatile memory.
  • the SIM information storage unit 126 may include a flash memory, a hard disk, a ROM (Read-Only Memory), and an Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), a PROM (PROM). It may be configured as a nonvolatile memory including at least one of Programmable Read-Only Memory).
  • the processor 122 may receive communication channel quality information from at least one communication terminal 200 mounted on each of at least one vehicle 20 connected in a device-to-device communication method.
  • 'communication channel quality indicator (CQI)' is an indicator indicating the quality of a communication channel formed between at least one communication terminal 200 and the base station 1 .
  • Communication channel quality information is, for example, at least one communication terminal 200 each receives signal strength information (Received Signal Strength Indicator; RSSI), RSRP (Reference Signal Received Power), signal-to-noise ratio It may include at least one of (Signal-to-Noise) information and bandwidth information of a communication channel.
  • the processor 122 may store the communication channel quality information received from the at least one communication terminal 200 in the communication channel quality information storage unit 127 .
  • Processor 122 at least one communication terminal 200, each of the identification information (eg, terminal id) and at least one communication terminal 200 information about the received communication channel quality from each list (list) It can be written and stored in the communication channel quality information storage unit 127 .
  • the communication channel quality information storage unit 127 is a database for storing information about communication channel quality received from each of the at least one communication terminal 200 .
  • the communication channel quality information storage unit 127 may be configured as a non-volatile memory.
  • the non-volatile memory refers to a storage medium that stores and maintains information even when power is not supplied and can use the stored information again when power is supplied.
  • the communication channel quality information storage unit 127 is, for example, a flash memory, a hard disk, a solid state drive (SSD), a multimedia card micro type, or a card type memory. (For example, SD or XD memory, etc.), ROM (Read Only Memory; ROM), a magnetic memory, a magnetic disk, may be composed of at least one of an optical disk.
  • the communication channel quality information storage unit 127 is illustrated as a separate component rather than the memory 124 of the model 120 , but is not limited thereto. In one embodiment, the communication channel quality information storage 127 may be included in the memory 124 .
  • the communication channel quality information storage unit 127 may be included in another device, an external database, or a server as a component not included in the communication apparatus 100 .
  • the communication device 100 connects to the communication channel quality information storage unit 127 stored in another device, an external database, or a server through the modem 120 , and stores data stored in the communication channel quality information storage unit 127 . It can be accessed or read.
  • the processor 122 may determine a communication terminal to request to perform a communication relay function among at least one communication terminal 200 based on the communication channel quality information pre-stored in the communication channel quality storage unit 127 . . For example, when the processor 122 is connected to a plurality of communication terminals, the processor 122 receives communication channel quality information from the plurality of communication terminals, and selects the communication terminal having the best channel quality according to the communication channel quality information. You can choose. For example, when the communication device 100 is connected to one communication terminal 200 , the processor 122 may determine the connected communication terminal 200 as a communication terminal requesting to perform a communication relay function.
  • the processor 122 may receive driving information including location information, driving direction information, destination information, and route information from at least one nearby vehicle through the device-to-device communication interface 128 .
  • the processor 122 may select any one communication terminal from among the at least one communication terminal based on at least one of the driving information and the communication channel quality information.
  • the processor 122 obtains location coordinate value information of the vehicle 10 from a GPS sensor included in a Telematic Control Unit (TCU) of the vehicle 10 (see FIG. 1 ), and obtains the obtained location coordinates of the vehicle.
  • TCU Telematic Control Unit
  • the value information may be compared with driving information received from at least one surrounding vehicle, and any one communication terminal may be selected based on the comparison result. For example, the processor 122 compares the driving direction, destination, or route of the vehicle 10 with the driving direction, destination, or route of at least one surrounding vehicle, and the vehicle having the most similar driving direction, destination, or route. of communication terminals can be selected.
  • the processor 122 may request the selected communication terminal to perform a communication relay function.
  • the processor 122 monitors the quality of the communication channel between the base station 1 and the communication device 100 , and the monitored communication channel quality is less than or equal to a preset threshold value, or is connected to the base station 1 . When the communication connection is disconnected, it is possible to request the communication terminal to perform a communication relay function.
  • the processor 122 may control the device-to-device communication interface 128 to transmit a signal requesting the communication terminal to perform a communication relay function.
  • the processor 122 may receive a communication relay function acceptance signal from the communication terminal through the device-to-device communication interface 128 . Upon receiving the communication relay function acceptance signal, the processor 122 may transmit/receive data to and from the base station 1 by using the communication terminal as a communication relay. In this case, the communication device 100 becomes a master device, and the communication terminal 200 that is connected to the communication device 100 and performs a communication relay function becomes a slave device. The slave device may transmit/receive data to and from the base station 1 through millimeter wave communication using the subscriber identification information (SII) received from the communication device 100 that is the master device.
  • SII subscriber identification information
  • a fee charged for data transmitted and received by the slave device to and from the base station 1 is charged to the user of the communication device 100 according to the subscriber identification information (SII) of the communication device 100 that is the master device.
  • the slave device may transmit/receive data transmitted/received between the base station 1 and the communication device 100 as the master device using the device-to-device communication method.
  • the processor 122 may continuously monitor quality information of a communication channel formed between the communication device 100 and the base station 1 .
  • the processor 122 may monitor the communication channel quality between the communication device 100 and the base station 1 while using the communication terminal as a communication relay.
  • the processor 122 includes quality information of a first communication channel between the communication device 100 and the base station 1 obtained through monitoring and a second communication channel formed by the communication terminal performing a communication relay function with the base station 1 . Quality information can be compared.
  • the processor 122 may determine whether to release the connection between the communication terminal and the device based on the comparison result.
  • the processor 122 determines that the quality of the first communication channel is superior to the quality of the second communication channel, that is, the first communication channel through which the communication device 100 directly connects with the base station 1 is a communication relay device. In the case of better than the second communication channel between the communication terminal and the base station 1, the connection between the communication terminal and the device may be released. In this case, the processor 122 may control the millimeter wave antenna module 110 to directly connect to the base station 1 through millimeter wave communication. An embodiment of disconnection from the communication terminal and direct connection with the base station 1 will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7 .
  • the processor 122 may receive a relay function execution request signal from a communication terminal mounted on a nearby vehicle through the device-to-device communication interface 128 .
  • the processor 122 may perform a relay function of data transmission/reception between the base station 1 and a surrounding vehicle in response to the received relay function execution request signal. That is, the communication device 1000 may become a communication relay and perform a relay function of data transmission/reception between the communication terminal and the base station 1.
  • FIG. will be described in detail in
  • At least one of the operations performed by the processor 122 may be performed using an artificial intelligence (AI) technology. At least one operation performed using artificial intelligence (AI) technology will be described in detail below with reference to FIG. 9 .
  • AI artificial intelligence
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an operating method of the communication device 100 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the communication device 100 identifies at least one vehicle including a communication terminal connectable through device-to-device (D2D) among surrounding vehicles.
  • the surrounding vehicle refers to a vehicle that is stopped or is running in the vicinity of the own vehicle 10 (refer to FIG. 1 ) on which the communication device 100 is mounted.
  • the communication apparatus 100 may identify a communication terminal capable of device-to-device connection among communication terminals included in each of the surrounding vehicles.
  • the communication device 100 provides a Cellular Vehicle-to-Everything (C-V2X) service to a nearby vehicle, or a WiFi direct, Bluetooth, or Long Term Evolution-Device-to (LTE-D2D) service. -Device), etc., can be identified whether it includes a communication terminal that can be connected.
  • C-V2X Cellular Vehicle-to-Everything
  • LTE-D2D Long Term Evolution-Device-to
  • the communication device 100 checks whether at least one communication terminal included in each of the identified at least one vehicle can perform a relay function with a base station.
  • the communication device 100 receives information about the relay function from at least one communication terminal included in the at least one vehicle identified in step S310, and based on the received information, each of the at least one communication terminal You can check whether the communication relay function can be performed.
  • the 'communication relay function' refers to a function by which at least one communication terminal can relay data transmitted and received through a millimeter wave communication method with a base station to another communication terminal connected through a device-to-device connection.
  • the communication apparatus 100 connects through communication between at least one communication terminal capable of performing a relay function and a device.
  • Communication device 100 for example, Wi-Fi direct (WiFi direct), mobile Bluetooth (Mobile Bluetooth), LTE-D2D (Long Term Evolution-Device-to-Device), and at least one of a communication method including 5G D2D A connection between at least one communication terminal and a device may be performed through .
  • the communication device 100 transmits subscriber identification module (SIM) information to the connected communication terminal.
  • SIM information Subscriber Identity Module information
  • the communication device 100 may transmit the subscriber identification information (SII) of the subscriber identification module (SIM) to at least one connected communication terminal.
  • the communication device may transmit subscriber identification information to at least one communication terminal in the form of an embedded SIM (eSIM).
  • step S350 the communication device 100 obtains information on the communication channel quality formed between at least one communication terminal and the base station, and stores the obtained information on the communication channel quality.
  • 'communication channel quality indicator (CQI)' is an indicator indicating the quality of a communication channel formed between at least one communication terminal and a base station.
  • Communication channel quality information includes, for example, signal strength information (Received Signal Strength Indicator; RSSI), Reference Signal Received Power (RSRP), and Signal-to-Noise Ratio (Signal-to-Noise) of a signal that each of at least one communication terminal receives from a base station. ) information, and bandwidth information of a communication channel.
  • the communication apparatus 100 may receive communication channel quality information from at least one communication terminal included in at least one vehicle through device-to-device communication.
  • the communication device 100 may store communication channel quality information received from at least one communication terminal.
  • the communication device 100 may include a communication channel quality information storage unit 127 (refer to FIG. 2 ) for storing information on the communication channel quality of each of at least one communication terminal.
  • step S360 when the quality of the communication channel formed between the communication device 100 and the base station is deteriorated, the communication device 100 performs a communication relay function with the base station to the communication terminal determined based on the communication channel quality among at least one communication terminal. request to perform In one embodiment, the communication apparatus 100 monitors the quality of a communication channel connected to the base station, and when the quality of the monitored communication channel is less than or equal to a preset threshold value or the communication connection with the base station is cut, the device-to-device communication method It is possible to request to perform a communication relay function to a communication terminal connected to the
  • the communication device 100 may select any one of at least one communication terminal and transmit a communication relay function execution request signal to the selected communication terminal.
  • the communication device 100 performs a communication request to perform a communication relay function among at least one communication terminal based on the communication channel quality information of at least one communication terminal pre-stored in the communication channel quality information storage unit 127 . terminal can be determined. A specific embodiment of determining the communication terminal will be described in detail with reference to FIG. 4 .
  • the communication apparatus 100 may transmit a communication relay function execution request signal to the communication terminal through the device-to-device communication method.
  • the communication device 100 transmits/receives data to and from the base station through communication relay performed by the communication terminal in response to receiving the communication relay function acceptance signal from the communication terminal.
  • the communication device 100 may transmit/receive data to and from the base station by using the communication terminal as a communication relay.
  • the communication device 100 becomes a master device, and a communication terminal that is connected to the communication device 100 and performs a communication relay function becomes a slave device.
  • the communication device 100 which is a master device, receives the data received from the base station through millimeter wave communication by the slave device in a downlink through the device-to-device communication connection, and the uplink of the slave device ( uplink) to transmit data to the base station.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of operating the communication device 100 according to an embodiment of the present disclosure.
  • Step S410 shown in FIG. 4 may be performed after step S350 shown in FIG. 3 is performed.
  • Steps S410 to S450 shown in FIG. 4 are concrete steps of step S360 of FIG. 3 .
  • the communication device 100 monitors the quality of the first communication channel formed between the base stations.
  • the communication device 100 may monitor the quality of the first communication channel formed through millimeter wave communication with the base station.
  • the communication device 100 includes, for example, received signal strength information (RSSI), Reference Signal Received Power (RSRP), and a signal-to-noise ratio received through a first communication channel formed between the base station and the base station.
  • RSSI received signal strength information
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • CQI first communication channel quality information
  • the communication device 100 checks whether the quality indicator of the first communication channel is less than or equal to a preset threshold ( ⁇ ).
  • ⁇ a preset threshold
  • the communication device 100 is a numerical value indicating at least one indicator of a received signal strength (RSSI), RSRP, and a signal-to-noise ratio received through a first communication channel (Signal-to-Noise) The value may be compared with a preset threshold value ⁇ , and it may be confirmed whether the index value is equal to or less than the threshold value ⁇ .
  • the communication device 100 When the quality indicator value of the first communication channel is less than or equal to the threshold value ( ⁇ ) (step S430), the communication device 100, based on the pre-stored second communication channel quality information of at least one communication terminal, among the at least one communication terminal A communication terminal to request to perform a communication relay function is determined.
  • the communication device 100 when the communication device 100 is connected to a plurality of communication terminals, the communication device 100 receives second communication channel quality information from the plurality of communication terminals, and a channel according to the second communication channel quality information A communication terminal having the best quality may be selected.
  • 'second communication channel quality information' means quality information of a communication channel formed between a plurality of communication terminals and a base station.
  • the communication device 100 when the communication device 100 is connected to one communication terminal, the communication device 100 may determine the one connected communication terminal as a communication terminal to request to perform a communication relay function.
  • the communication device 100 may receive driving information including location information, driving direction information, destination information, and route information from at least one nearby vehicle.
  • the communication apparatus 100 may receive driving information of a surrounding vehicle from at least one communication terminal included in each of at least one surrounding vehicle using a device-to-device communication method.
  • the communication device 100 may select any one communication terminal from among the at least one communication terminal based on at least one of the driving information and the second communication channel quality information.
  • the communication device 100 may obtain location coordinate value information of the own vehicle 10 from a GPS sensor included in a Telematic Control Unit (TCU) of the own vehicle 10 .
  • the communication device 100 may compare the obtained vehicle location coordinate value information with driving information received from at least one surrounding vehicle, and select any one communication terminal based on the comparison result. For example, the communication device 100 compares the driving direction, destination, or route of the own vehicle 10 with the driving direction, destination, or route of at least one surrounding vehicle, and the driving direction, destination, or route is the most It is possible to select a communication terminal of a similar vehicle.
  • TCU Telematic Control Unit
  • the communication device 100 may determine the selected communication terminal as a communication terminal requesting to perform a communication relay function.
  • step S440 the communication device 100 requests the determined communication terminal to perform a communication relay function.
  • the communication apparatus 100 may transmit a communication relay function execution request signal to the determined communication terminal using a device-to-device communication method.
  • step S370 the communication device 100 transmits/receives data to and from the base station through the communication relay performed by the communication terminal in response to receiving the communication relay function acceptance signal from the communication terminal.
  • the description of step S370 is the same as the description of FIG. 3 , and thus the overlapping description will be omitted.
  • step S450 When the quality indicator value of the first communication channel exceeds the threshold ⁇ (step S450), that is, when the quality of the first communication channel is excellent, the communication device 100 maintains the first communication channel formed between the base stations.
  • step S372 the communication device 100 transmits and receives data to and from the base station through the first communication channel.
  • the 'Master device 100' shown in FIG. 5 is the same as the communication device 100 shown in FIG. 1, and the 'Slave device 200' is the communication device 100 and the device. It has the same configuration as the communication terminal 200 (refer to FIG. 1 ) connected by the inter-communication method.
  • the communication device 100 When the communication device 100 is connected to the communication terminal 200 and the communication terminal 200 is used as a communication relay, the communication device 100 becomes a master device and the communication terminal 200 becomes a slave device.
  • step S510 the master device 100 performs data transmission and reception using the base station 1 and the millimeter wave communication method.
  • the master device 100 transmits a device-to-device connection request signal to the slave device 200 .
  • the master device 100 may transmit device identification information (eg, device id) and device location information (eg, GPS information) to the slave device 200 together with a device-to-device connection request signal.
  • the master device 100 for example, Wi-Fi direct (WiFi direct), mobile Bluetooth (Mobile Bluetooth), LTE-D2D (Long Term Evolution-Device-to-Device), and at least one of communication methods including 5G D2D It is possible to transmit a device-to-device connection request signal to the slave device 200 through .
  • step S522 the slave device 200 transmits a device-to-device connection acceptance signal to the master device 100 .
  • the master device 100 receives the device-to-device connection acceptance signal from the slave device 200, the master device 100 and the slave device 200 may be interconnected through a device-to-device method. there is.
  • the master device 100 transmits subscriber identification module (SIM) information to the slave device 200 .
  • the master device 100 may transmit Subscriber Identity Information (SII) stored in the SIM information storage unit 126 (refer to FIG. 2 ) to the slave device 200 .
  • the master device 100 may transmit subscriber identification information (SII) stored in an embedded SIM (eSIM) to the slave device 200 .
  • the slave device 200 may transmit a reception signal confirming that the subscriber identification module (SIM) information has been received to the master device 100 .
  • the master device 100 monitors the communication channel quality between the base stations.
  • the master device 100 may monitor the quality of a communication channel formed through millimeter wave communication with the base station.
  • the master device 100 includes, for example, received signal strength information (RSSI), Reference Signal Received Power (RSRP), and a signal-to-noise ratio received through a communication channel formed between the base station and the base station.
  • RSSI received signal strength information
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • CQI communication channel quality information
  • the master device 100 may transmit the communication channel quality information obtained as a result of monitoring to the slave device 200 .
  • step S542 the slave device 200 transmits communication channel quality information between the slave device 200 and the base station to the master device 100 .
  • the slave device 200 may transmit communication channel quality information to the master device 100 through a communication method between the master device 100 and the connected device.
  • step S550 the master device 100 compares the communication channel quality information obtained as a result of monitoring with the communication channel quality information received from the slave device 200 to determine whether a communication relay function request is required.
  • the master device 100 compares the first communication channel quality obtained as a result of the monitoring performed in step S540 with the second communication channel quality of the slave device 200 received in step S542, and as a result of the comparison, the second communication channel quality is more In a good case, it may be determined that the communication relay function request is necessary.
  • the master device 100 may determine that the communication relay function request is necessary when the quality of the first communication channel obtained as a result of monitoring is less than or equal to a preset threshold value or the communication connection with the base station is cut off.
  • step S560 the master device 100 requests the slave device 200 to perform a communication relay function.
  • step S562 the slave device 200 transmits a communication relay function execution acceptance signal to the master device 100 .
  • step S570 the master device 100 releases the communication connection with the base station.
  • the master device 100 maintains millimeter wave communication while continuously matching the beam direction with the base station from the time point S510, but releases the connection at step S570.
  • step S580 the slave device 200 performs data transmission and reception with the base station using the millimeter wave communication method.
  • the slave device 200 performs a communication relay function by transmitting and receiving data to and from the master device 100 through a device-to-device connection.
  • the slave device 200 uses the subscriber identification information (SII) received from the communication device 100, which is the subscriber identification information received from the master device 100, to communicate data with the base station through millimeter wave communication. can transmit and receive.
  • SII subscriber identification information
  • a fee charged for data transmitted and received by the slave device 200 to and from the base station is charged to the user of the master device 100 according to the subscriber identification information (SII) of the master device 100 .
  • the slave device 200 may transmit/receive data transmitted/received between the base station and the base station to the master device 100 using a device-to-device communication method.
  • the master device 100 may transmit/receive data to and from the base station by using the slave device 200 as a communication relay.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an operating method of the communication device 100 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the communication device 100 mounted on the own vehicle 10 may perform data transmission/reception with the base station 1 by using the communication terminal 200 mounted on the surrounding vehicle 20 as a communication repeater. there is.
  • the communication device 100 may monitor the quality of a communication channel formed between the base station 1 and the base station 1 in real time.
  • the communication device 100 may compare the quality of the communication channel obtained as a result of the monitoring with the quality of the communication channel formed between the communication terminal 200 performing the communication relay function and the base station 1 .
  • the communication device 100 communicates with the communication terminal 200 Release the connection for communication relay of , and connect directly with the base station 1 through millimeter wave communication.
  • the communication device 100 may release the communication relay connection with the communication terminal 200 when the quality of the communication channel obtained as a result of monitoring is equal to or greater than a preset threshold value.
  • the communication device 100 may directly transmit/receive data to/from the base station 1 using a millimeter wave communication method.
  • the communication device 100 may acquire location information and driving information of each of the own vehicle 10 and the surrounding vehicle 20 .
  • the modem 120 (refer to FIG. 2 ) of the communication device 100 receives location information, navigation destination information, route information, etc. of the own vehicle 10 obtained using the GPS sensor of the own vehicle 10 .
  • the driving information including the driving information may be provided from the TCU of the own vehicle 10 .
  • the own vehicle 10 detects the location information and the driving direction of the surrounding vehicle 20 using, for example, at least one of a camera, a laser sensor, and a lidar sensor, and , location information and driving direction information of the surrounding vehicle 20 may be provided to the communication device 100 .
  • the modem 120 of the communication device 100 receives the navigation destination information and route information of the surrounding vehicle 20 from the communication terminal 200 of the surrounding vehicle 20 through the device-to-device communication interface 128 (refer to FIG. 2 ). Driving information including at least one may be received.
  • the communication device 100 may release the communication relay connection with the communication terminal 200 based on the location information and the driving information of the own vehicle 10 and the location information and driving information of the surrounding vehicle 20 . For example, when the surrounding vehicle 20 turns right and the own vehicle 10 travels straight and is not identical to each other, the modem 120 of the communication device 100 Based on the location information and driving information provided from the TCU, the device-to-device communication interface 128 may be controlled to release the connection for the communication relay function with the communication terminal 200 of the surrounding vehicle 20 .
  • the 'Master device 100' shown in FIG. 7 is the same as the communication device 100 shown in FIG. 6, and the 'Slave device 200' is the communication device 100 and the device. It has the same configuration as the communication terminal 200 (refer to FIG. 6 ) connected by the inter-communication method.
  • the communication device 100 When the communication device 100 is connected to the communication terminal 200 and the communication terminal 200 is used as a communication relay, the communication device 100 becomes a master device and the communication terminal 200 becomes a slave device.
  • the master device 100 monitors the quality of the first communication channel formed between the base station (1).
  • the master device 100 may monitor the quality of the first communication channel in real time.
  • Master device 100 is, for example, the master device 100 is the strength information of the signal received from the base station 1 (Received Signal Strength Indicator; RSSI), the signal-to-noise ratio of the first communication channel (Signal-to-Noise) ) information and at least one of bandwidth information of the first communication channel may be monitored.
  • step S720 the slave device 200 transmits quality information of the second communication channel formed between the slave device 200 and the base station 1 to the master device 100 .
  • the slave device 200 may transmit quality information of the second communication channel to the master device 100 using a device-to-device communication method.
  • step S730 the master device 100 compares the quality of the first communication channel with the quality of the second communication channel.
  • step S732 the master device 100 releases the connection for the communication relay function with the slave device 200 .
  • step S740 the master device 100 transmits a signal requesting a communication relay function and device-to-device connection release to the slave device 200 .
  • step S750 the slave device 200 releases the communication relay function upon receiving the communication relay function release request signal.
  • the slave device 200 may release the device-to-device connection with the master device 100 in response to receiving a device-to-device connection release request signal from the master device 100 .
  • step S760 the slave device 200 transmits a device-to-device connection release acceptance signal to the master device 100 .
  • step S770 the master device 100 is directly connected to the base station 1 and the millimeter wave communication method.
  • step S780 the master device 100 transmits and receives data to and from the base station 1 using millimeter wave communication connected to the base station 1 .
  • the master device 100 transmits and receives data to and from the base station through the communication relay function performed by the slave device 200 .
  • the quality of the communication channel between the master device 100 and the base station 1 is not better than the quality of the communication channel between the slave device 200 and the base station 1, it is advantageous to use the slave device 200 as a communication repeater.
  • the master device 100 maintains a communication relay function through the slave device 200 .
  • the communication device 100 mounted on the own vehicle 10 (refer to FIG. 1) communicates with the communication terminal 200 (refer to FIG. 1) included in the surrounding vehicle 20 (refer to FIG. 1).
  • the communication device 100 is an embodiment in which the communication device 100 is used as a communication repeater. Descriptions of the surrounding vehicle 20 and the communication terminal 200 are the same as those described with reference to FIGS. 1 to 7 , and overlapping descriptions will be omitted.
  • the communication device 100 connects to the communication terminal 200 included in the surrounding vehicle 20 through device-to-device communication.
  • Communication device 100 for example, Wi-Fi direct (WiFi direct), mobile Bluetooth (Mobile Bluetooth), LTE-D2D (Long Term Evolution-Device-to-Device), and at least one of a communication method including 5G D2D
  • Wi-Fi direct Wi-Fi direct
  • mobile Bluetooth Mobile Bluetooth
  • LTE-D2D Long Term Evolution-Device-to-Device
  • 5G D2D 5G D2D
  • the communication device 100 receives a communication relay function execution request signal from the connected communication terminal 200 .
  • the communication apparatus 100 transmits at least one of subscriber identification information (SII) and device identification information (eg, device id) of the communication terminal 200 together with a communication relay function execution request signal to the communication terminal It can be received from (200).
  • the communication device 100 may receive subscriber identification information (SII) included in embedded SIM (eSIM) information from the communication terminal 200 .
  • SIM embedded SIM
  • the communication device 100 determines whether to perform a communication relay function.
  • the communication device 100 may monitor whether millimeter wave communication is being performed with the base station by itself, and may determine whether to perform a communication relay function based on the monitoring result. For example, if the monitoring result identifies that the communication device 100 is not transmitting and receiving data through millimeter wave communication with the base station, the communication device 100 may determine to perform a communication relay function. .
  • the communication device 100 may be preset to automatically determine to perform the communication relay function when a request to perform the communication relay function is received.
  • the vehicle 10 on which the communication device 100 is mounted is a public transportation vehicle such as a bus, it may be preset to automatically perform a communication relay function for the purpose of public interest.
  • the communication device 100 when a communication relay function execution request signal is received from the communication terminal 200 of the surrounding vehicle 20 , the communication device 100 receives a user input regarding whether to perform the communication relay function, and the user It is possible to determine whether to perform the communication relay function based on the input. For example, when the communication relay function execution request signal is received, the communication device 100 transmits the communication relay function execution request signal through the TCU of the vehicle 10, and the display inside the vehicle (eg, CID ( Center Information Display), a cluster display (cluster display), or a head-up display (HUD)) that requests a communication relay function execution request signal and a user input regarding whether to perform a communication relay function UI ( User Interface) can be controlled to be displayed.
  • CID Center Information Display
  • cluster display cluster display
  • HUD head-up display
  • the UI may be a graphic user interface (GUI).
  • GUI graphic user interface
  • step S840 the communication device 100 transmits and receives data to and from the base station and provides a communication relay function to the connected communication terminal 200 .
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an operation performed using an artificial intelligence technology, according to an embodiment of the present disclosure.
  • the operation performed by the communication device 100 i) connecting a communication terminal included in a vehicle that is stopped or driving around the vehicle and a device through communication (Device-to-Device), ii) communication Transmitting subscriber identification module (SIM) information of the device 100 to the connected communication terminal, iii) requesting the communication terminal to perform a communication relay function with a base station, and iv) a communication relay function acceptance signal from the communication terminal
  • SIM subscriber identification module
  • requesting the communication terminal to perform a communication relay function with a base station iv) a communication relay function acceptance signal from the communication terminal
  • at least one of the operations of transmitting and receiving data to and from the base station through communication relay performed by the communication terminal uses an artificial intelligence (AI) technology that performs an operation through a neural network can be performed.
  • AI artificial intelligence
  • Artificial intelligence technology (hereinafter, 'AI technology') is a technology that obtains a desired result by processing input data such as analysis and/or classification based on operation through a neural network.
  • an algorithm or a set of algorithms for implementing AI technology is called a neural network.
  • the neural network may receive input data, perform the above-described operation for analysis and/or classification, and output result data.
  • 'training' refers to a method of analyzing input data to a neural network, a method of classifying input data, and/or a method of extracting features necessary for generating result data from input data, etc. It can mean training to learn.
  • the neural network may optimize the weight values inside the neural network by training the learning data (eg, a plurality of different images). Then, by processing input data through a neural network having an optimized weight value, a desired result is output.
  • the neural network may be classified as a deep neural network when the number of hidden layers that are internal layers for performing an operation is plural, that is, when the depth of the neural network for performing an operation increases.
  • Examples of neural networks include Convolutional Neural Network (CNN), Deep Neural Network (DNN), Recurrent Neural Network (RNN), Restricted Boltzmann Machine (RBM), Deep Belief Network (DBN), Bidirectional Recurrent Deep Neural Network (BRDNN), and deep Q-networks (Deep Q-Networks), and the like, are not limited to the above-described example.
  • the neural network can be subdivided.
  • the CNN neural network may be subdivided into a Deep Convolution Neural Network (DCNN) or a Capsnet neural network (not shown).
  • the 'AI model' may refer to a neural network including at least one layer that receives input data and operates to output a desired result.
  • an 'AI model' is an algorithm that outputs a desired result by performing an operation through a neural network, a set of a plurality of algorithms, a processor for executing an algorithm (or a set of algorithms), an algorithm (or a set of algorithms) ) may refer to software for executing an algorithm or hardware for executing an algorithm (or a set of algorithms).
  • the neural network 1000 may be trained by receiving training data.
  • the learned neural network 1000 receives input data 1010 as an input terminal 1020 , and an input terminal 1020 , a hidden layer 1030 , and an output terminal 1040 include input data 1010 and previous An operation for outputting the output data 1050 may be performed by analyzing the data transmitted from the layer.
  • the hidden layer 1030 is illustrated as one layer, but this is only an example, and the hidden layer 1030 may include a plurality of layers.
  • the neural network 1000 receives communication channel quality information formed with a base station from at least one communication terminal included in each of at least one vehicle around the vehicle through device-to-device connection, and receives communication channel quality information based on the received communication channel quality information. Based on the at least one communication terminal, it may be learned to determine a communication terminal to request to perform a communication relay function.
  • the neural network 1000 receives driving information including location information, driving direction information, destination information, and route information from at least one vehicle, and receives the driving information from at least one of the received driving information and communication channel quality information. It may be learned to select any one of the at least one communication terminal based on the.
  • the neural network 1000 monitors the quality of the first communication channel formed between the communication device 100 and the base station, and the quality of the second communication channel and the first communication channel of the communication terminal performing the communication relay function. It can be learned to compare the quality and determine whether to release the connection between the communication terminal and the device based on the comparison result.
  • the communication device 100 Transmitting subscriber identification module (SIM) information to the connected communication terminal, iii) requesting the communication terminal to perform a communication relay function with a base station, and iv) receiving a communication relay function acceptance signal from the communication terminal,
  • SIM subscriber identification module
  • Data or program code related to the neural network 1000 that performs at least one of an operation of transmitting and receiving data with a base station through a communication relay performed by the communication terminal is stored in the memory 124 (refer to FIG. 2 ), and the neural network 1000 ) may be performed by the processor 122 (refer to FIG. 2).
  • the aforementioned i) operation of performing a connection through device-to-device communication with a communication terminal included in a vehicle that is stopped or driving around the vehicle, ii) a subscriber identification module of the communication device 100 (SIM) transmitting information to the connected communication terminal, iii) requesting the communication terminal to perform a communication relay function with the base station, and iv) receiving a communication relay function acceptance signal from the communication terminal, to the communication terminal
  • SIM subscriber identification module of the communication device 100
  • the neural network 1000 that performs at least one of the operations of transmitting and receiving data to and from the base station through the communication relay performed by the communication device 100 is implemented in a separate electronic device (not shown) or a processor (not shown) separated from the communication device 100 .
  • the above-described operation through the neural network 1000 may be performed by the communication device 100 according to an embodiment and the server 2000 (refer to FIG. 10 ) capable of communicating through a wireless communication network. Communication between the communication device 100 and the server 2000 will be described with reference to FIGS. 10 and 11 .
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the communication device 100 according to the disclosed embodiment that operates in conjunction with the server 2000 .
  • the server 2000 may transmit and receive data to and from the communication device 100 through a communication network, and may process data.
  • the server 2000 includes a communication unit 2010 that communicates with the communication device 100 , and a processor 2020 that performs at least one instruction.
  • the server 2000 may determine whether to request the communication terminal included in the surrounding vehicle to perform a communication relay function by performing an operation through the neural network 1000 described with reference to FIG. 9 . Specifically, the server 2000 may train an AI model and store the trained AI model.
  • the server 2000 uses the trained AI model to i) the above-described operation of performing a connection through a communication terminal and a device included in a vehicle that is stopped or driving around the vehicle (Device-to-Device) , ii) transmitting subscriber identification module (SIM) information of the communication device 100 to the connected communication terminal, iii) requesting the communication terminal to perform a communication relay function with the base station, and iv) communication from the communication terminal Upon receiving the relay function acceptance signal, at least one of transmitting and receiving data with the base station may be performed through communication relay performed by the communication terminal.
  • SIM subscriber identification module
  • the communication device 100 may have more limited memory storage capacity, processing speed of calculations, collection capability of learning data sets, and the like, compared to the server 2000 .
  • the server 2000 may perform an operation that requires storage of a large amount of data and a large amount of computation, and then may transmit necessary data and/or an AI model to the communication device 100 through a communication network. Then, the communication device 100 may receive and use necessary data and/or an AI model through the server 2000 without a processor having a large amount of memory and fast computing power, thereby quickly and easily performing a necessary operation.
  • the server 2000 may include the neural network 1000 described with reference to FIG. 9 .
  • FIG. 11 is a diagram for describing FIG. 10 in detail.
  • the server 2000 may include a communication unit 2010 , a processor 2020 , and a database 2030 .
  • the communication unit 2010 communicates with an external device (eg, a server) through the wireless communication network 2100 .
  • the external device (not shown) performs at least one of operations required by the communication device 100 or a server (eg, 2000) capable of transmitting data required by the communication device 100 .
  • a server eg, 2000
  • the communication unit 2010 includes at least one communication module such as a short-range communication module, a wired communication module, a mobile communication module, and a broadcast reception module.
  • the at least one communication module is a tuner that performs broadcast reception, Bluetooth, Wireless LAN (WLAN) (Wi-Fi), Wibro (Wireless broadband), Wimax (World Interoperability for Microwave Access), CDMA, WCDMA, Internet, 3G , refers to a communication module capable of transmitting and receiving data through a network conforming to a communication standard such as a communication method using 4G, 5G, and/or millimeter wave (mmwave).
  • a communication standard such as a communication method using 4G, 5G, and/or millimeter wave (mmwave).
  • the communication unit 2010 when the communication unit 2010 performs communication using millimeter wave (mmWAVE), a large amount of data can be quickly transmitted and received.
  • the vehicle 10 quickly receives a large amount of data using a millimeter wave, and data necessary for the safety of the vehicle 10 (eg, data necessary for autonomous driving, data necessary for a navigation service, etc.);
  • data necessary for the safety of the vehicle 10 eg, data necessary for autonomous driving, data necessary for a navigation service, etc.
  • user content eg, movie, music, etc.
  • the mobile communication module included in the communication unit 2010 performs communication with another device (eg, the server 2000) located at a remote location through a communication network conforming to communication standards such as 3G, 4G, and/or 5G.
  • a communication module that communicates with another device located at a remote location may be referred to as a 'distance communication module'.
  • the processor 2020 controls the overall operation of the server 2000 .
  • the processor 2020 may perform required operations by executing at least one of at least one instruction and programs of the server 2000 .
  • the database 2030 may include a memory (not shown), and may store at least one of at least one instruction, program, and data necessary for the server 2000 to perform a predetermined operation in the memory (not shown). Also, the database 2030 may store data necessary for the server 2000 to perform an operation according to the neural network.
  • the server 2000 may store the neural network 1000 described with reference to FIG. 9 .
  • the neural network 1000 may be stored in at least one of the processor 2020 and the database 2030 .
  • the neural network 1000 included in the server 2000 may be a neural network that has been trained.
  • the server 2000 may transmit the learned neural network to the communication unit 2010 of the communication device 100 through the communication unit 2010 . Then, the communication device 100 may acquire and store the neural network on which learning has been completed, and may acquire target output data through the neural network.
  • the program executed by the communication device 100 described herein may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of the hardware component and the software component.
  • a program may be executed by any system capable of executing computer readable instructions.
  • Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device.
  • the software may be implemented as a computer program including instructions stored in a computer-readable storage medium.
  • the computer-readable recording medium includes, for example, a magnetic storage medium (eg, read-only memory (ROM), random-access memory (RAM), floppy disk, hard disk, etc.) and an optically readable medium (eg, CD-ROM). (CD-ROM), DVD (Digital Versatile Disc), etc.
  • the computer-readable recording medium may be distributed among network-connected computer systems, so that the computer-readable code may be stored and executed in a distributed manner.
  • the medium may be readable by a computer, stored in a memory, and executed on a processor.
  • the computer-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' means that the storage medium does not include a signal and is tangible, and does not distinguish that data is semi-permanently or temporarily stored in the storage medium.
  • the 'non-transitory storage medium' may include a buffer in which data is temporarily stored.
  • programs according to the embodiments disclosed in the present specification may be provided by being included in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product may include a software program, a computer-readable storage medium in which the software program is stored.
  • the computer program product may include a product (eg, a downloadable application) in the form of a software program distributed electronically through a manufacturer of an electronic device or an electronic market (eg, Galaxy Store).
  • a product eg, a downloadable application
  • the storage medium may be a server of a vehicle or a manufacturer of the communication device 100 , a server of an electronic market, or a storage medium of a relay server temporarily storing a software program.
  • the computer program product may include a storage medium of the server 2000 or a storage medium of an electronic device in a system including the communication device 100, the server 2000 (refer to FIGS. 10 and 11), and other electronic devices. there is.
  • the computer program product may include a storage medium of the third device.
  • the computer program product may include a software program itself transmitted from the communication device 100 to the electronic device or a third device, or transmitted from the third device to the electronic device.
  • one of the communication device 100 , the electronic device, and the third device may execute a computer program product to perform the method according to the disclosed embodiments.
  • two or more of the communication device 100 , the electronic device, and the third device may execute a computer program product to disperse and implement the method according to the disclosed embodiments.
  • the communication device 100 executes a computer program product stored in the memory 1500 (refer to FIG. 2 ) to control another electronic device communicatively connected to the communication device 100 to perform the method according to the disclosed embodiments. can do.
  • the third device may execute a computer program product to control the electronic device communicatively connected to the third device to perform the method according to the disclosed embodiment.
  • the third device may download the computer program product from the communication device 100 and execute the downloaded computer program product.
  • the third device may execute a computer program product provided in a pre-loaded state to perform the method according to the disclosed embodiments.

Landscapes

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

Abstract

본 개시는 차량에 탑재되는 통신 장치 및 그 동작 방법을 제공한다. 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치는, 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량에 포함되는 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하고, 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 연결된 통신 단말에 제공하며, 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하고, 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말을 통신 중계기로 이용하여 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다.

Description

차량에 탑재된 통신 장치 및 그 동작 방법
본 개시는 차량에 탑재된 통신 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
최근에는 차량을 중심으로 유무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하는 V2X 통신(Vehicle to Everything communication)이 사용되고 있다. V2X 통신은 차량의 자율 주행을 위한 데이터 송수신, 고해상도 지도 데이터, 또는 OTA(Over The Air) 방식의 차량 운영 체제 업데이트 등을 위해서 낮은 지연 시간(low latency)과 높은 데이터 전송 속도가 필요하다. 특히, 차량의 자율 주행을 위해서는, 차량이 주행하는 도로 또는 주변 차량 등 주변 환경에 대한 인식률을 향상시키기 위하여 카메라, LIDAR(Light Detection And Radar) 센서, 기타 레이더(Radar), 또는 서버와 실시간으로 데이터를 송수신해야 하는바, 높은 데이터 전송률 및 낮은 지연 시간이 요구된다.
높은 데이터 전송률 및 낮은 지연 시간을 구현하기 위하여, V2X 통신에서는 밀리미터 파(mmWave) 통신을 사용한다. 밀리미터 파 통신 기능을 지원하는 차량이 기지국과 통신을 수행하기 위해서는, 차량 내에 탑재되는 밀리미터 파 안테나 모듈의 송수신 신호의 빔(beam) 방향과 기지국 안테나의 송수신 신호의 빔 방향이 일치해야 한다. 밀리미터 파 안테나를 이용하는 데이터 송수신을 효율적으로 수행하기 위하여, 차량은 정지 또는 이동 중에도 지속적으로 주변 신호를 확인하고, 빔 방향을 기지국 방향으로 향하도록 빔 포밍을 조정한다.
상기 방법은 정지 상태에서의 데이터 송수신에는 효과적일 수 있으나, 도심 주행 환경과 같이 차량의 안테나와 기지국 간의 송수신 신호의 방향이 실시간으로 변화하고, 주변 차량에 의해 통신의 간섭 또는 방해를 받는 환경에서는 데이터 송수신의 품질을 유지하기 어렵고, 데이터 송수신의 효율이 저하되는 문제점이 있다. 특히, 차제가 낮은 일반 승용차의 경우, 차체가 높은 트럭이나 버스 등의 차량에 비해 신호의 간섭을 받을 가능성이 크다. 따라서, 동일한 도로를 주행하는 동일한 종류의 차량이라도 밀리미터 파 통신 채널의 품질(quality)이 일정하지 않고, 차이가 발생될 수 있다.
본 개시는 밀리미터 파 통신을 통해 기지국과의 연결이 끊기거나, 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 차량 주변에 정차하거나 주행 중인 차량에 통신 중계 기능을 요청하고, 통신 중계 기능을 이용함으로써 기지국과 데이터 송수신을 수행하는 통신 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 개시의 일 실시예는, 차량에 탑재된 통신 장치의 동작 방법을 제공한다. 본 개시의 일 실시예에서 상기 동작 방법은, 상기 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량 중 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결이 가능한 통신 단말을 포함하는 적어도 하나의 차량을 식별하는 단계, 식별된 상기 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말의 기지국과의 중계 기능 수행 가능 여부를 확인하는 단계, 중계 기능 수행이 가능한 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신을 통해 연결을 수행하는 단계, 상기 통신 장치의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 적어도 하나의 통신 단말에 전송하는 단계, 상기 적어도 하나의 통신 단말과 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널 품질에 관한 정보를 획득하고, 획득된 통신 채널 품질에 관한 정보를 저장하는 단계, 상기 통신 장치와 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 채널 품질에 기초하여 결정된 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 단계, 및 상기 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 상기 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 단계는, 상기 적어도 하나의 통신 단말 각각으로부터 획득한 통신 채널 품질에 관한 정보에 기초하여, 통신 채널의 품질 지표가 최대인 통신 단말을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 획득된 통신 채널 품질 정보는 상기 적어도 하나의 통신 단말 각각이 상기 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기 정보, 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 방법은 상기 적어도 하나의 차량으로부터 위치 정보, 주행 방향 정보, 목적지 정보, 및 경로 정보를 포함하는 주행 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말을 결정하는 단계에서는, 상기 주행 정보 및 상기 통신 채널 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 디바이스 간 통신은, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 모바일 블루투스(Mobile Bluetooth), LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device), 및 5G D2D를 포함하는 통신 방식(communication scheme) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 방법은 상기 통신 장치와 상기 기지국 간 형성된 제1 통신 채널의 품질을 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 방법은 모니터링을 통해 획득한 상기 제1 통신 채널의 품질 정보와 통신 중계 기능을 수행하는 상기 통신 단말의 제2 통신 채널의 품질 정보를 비교하는 단계, 및 비교 결과에 기초하여, 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결의 해제 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 연결 해제 여부를 결정하는 단계에서는, 상기 제1 통신 채널의 품질이 상기 제2 통신 채널의 품질 보다 우수한 경우, 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결을 해제하도록 결정하고, 밀리미터 파 통신을 통해 상기 기지국과 직접 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 방법은 주변의 적어도 하나의 차량으로부터 중계 기능 수행 요청 신호를 수신하는 단계, 및 상기 수신된 중계 기능 수행 요청 신호에 응답하여, 상기 기지국과 상기 적어도 하나의 차량 간의 데이터 송수신의 중계 기능을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 개시의 일 실시예는, 차량에 탑재된 통신 장치를 제공한다. 상기 통신 장치는 기지국과 밀리미터 파 통신을 통해 연결을 수행하고, 데이터를 송수신하는 밀리미터 파 안테나 모듈, 상기 밀리미터 파 안테나 모듈과 연결되고, 상기 밀리미터 파 안테나 모듈의 동작을 제어하는 모뎀(modem)을 포함하고, 상기 모뎀은, 하나 이상의 명령어들(instructions)을 포함하는 프로그램을 저장하는 메모리, 상기 메모리에 저장된 프로그램의 하나 이상의 명령어들을 실행하는 프로세서, 상기 통신 장치의 가입자 식별 정보(Subscriber Identity Information)를 저장하는 SIM 정보 저장부, 및 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 수행하는 디바이스 간 통신 인터페이스를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량 중 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결이 가능한 통신 단말을 포함하는 적어도 하나의 차량을 식별하고, 식별된 상기 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말의 기지국과의 중계 기능 수행 가능 여부를 확인하고, 중계 기능 수행이 가능한 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하고, 상기 가입자 식별 정보를 상기 연결된 적어도 하나의 통신 단말에 전송하고, 상기 적어도 하나의 통신 단말과 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널 품질에 관한 정보를 획득하고, 상기 통신 장치와 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 채널 품질에 기초하여 결정된 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하도록 상기 디바이스 간 통신 인터페이스를 제어하고, 상기 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 상기 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해 상기 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 프로세서는 상기 적어도 하나의 통신 단말 각각으로부터 획득한 통신 채널 품질에 관한 정보에 기초하여, 통신 채널의 품질 지표가 최대인 통신 단말을 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 프로세서는 상기 결정된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청하는 신호를 전송하도록 상기 디바이스 간 통신 인터페이스를 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 통신 장치는 상기 적어도 하나의 통신 단말 각각으로부터 획득한 상기 통신 채널 품질 정보를 저장하는 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 획득된 통신 채널 품질 정보는, 상기 적어도 하나의 통신 단말 각각이 상기 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기 정보, 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 프로세서는 상기 적어도 하나의 차량으로부터 위치 정보, 주행 방향 정보, 목적지 정보, 및 경로 정보를 포함하는 주행 정보를 획득하고, 상기 주행 정보 및 상기 통신 채널 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 프로세서는 상기 통신 장치와 상기 기지국 간 형성된 제1 통신 채널의 품질을 모니터링할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 프로세서는 모니터링을 통해 획득한 상기 제1 통신 채널의 품질 정보와 통신 중계 기능을 수행하는 상기 통신 단말의 제2 통신 채널의 품질 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결의 해제 여부를 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 프로세서는 상기 제1 통신 채널의 품질이 상기 제2 통신 채널의 품질 보다 우수한 경우, 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결을 해제하도록 결정하고, 밀리미터 파 통신을 통해 상기 기지국과 직접 연결하도록 상기 밀리미터 파 안테나 모듈을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 프로세서는 상기 디바이스 간 통신 인터페이스를 통해 주변의 적어도 하나의 차량으로부터 중계 기능 수행 요청 신호를 수신하고, 상기 수신된 중계 기능 수행 요청 신호에 응답하여, 상기 기지국과 상기 적어도 하나의 차량 간의 데이터 송수신의 중계 기능을 수행할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 개시의 다른 실시예는 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품(Computer Program Product)를 제공한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치의 구성 요소를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 개시의 마스터 장치, 슬레이브 장치, 및 기지국의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 개시의 마스터 장치, 슬레이브 장치, 및 기지국의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에서, 인공 지능 기술을 이용하여 수행되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 서버와 연동하여 동작하는 개시된 실시예에 따른 통신 장치를 도시한 도면이다.
도 11은 도 10을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서의 실시예들에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 실시예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 명세서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다.
본 개시 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 본 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 시스템"이라는 표현은, 그 시스템이 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치(100)의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 구체적으로, 도 1은 자 차량(10)에 탑재된 통신 장치(100)가 주변 차량(20)에 의하여 송수신 신호의 간섭을 받는 경우, 주변 차량(20)의 통신 단말(200)을 통신 중계기로 이용하여 데이터 송수신을 수행하는 실시예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 통신 장치(100)는 자 차량(10)의 외부 구조물 상에 탑재되거나, 또는 외부 구조물 내에 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 통신 장치(100)는 자 차량(10)의 루프(roof)를 구성하는 금속 구조물에 각각 배치될 수 있다. 통신 장치(100)는 밀리미터 파 안테나 모듈(110, 도 2 참조) 및 모뎀(120, 도 2 참조)을 포함할 수 있다.
주변 차량(20)은 자 차량(10)의 주변에 정차하거나, 또는 주행 중인 차량일 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 주변 차량(20)은 일반 승용차 보다는 차체가 크고, 차고가 높은 차량일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 주변 차량(20)은 버스와 같이 대중 교통 차량 또는 트럭과 같은 상용차(commercial vehicle)일 수 있다. 주변 차량(20)에는 통신 단말(200)이 탑재될 수 있다. 일 실시예에서, 통신 단말(200)은 밀리미터 파(mmWave) 통신을 통해 기지국(1)과 데이터 통신을 수행할 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 자 차량(10)의 통신 장치(100)는 기지국(1)과 빔 방향을 일치시켜 밀리미터 파 통신을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 기지국(1)의 빔 방향과 일치시키는 빔 포밍(beamforming)을 실시간으로 수행할 수 있다. 기지국(1)을 향한 통신 장치(100)의 빔은 주변 차량(20)에 의해 차단되고, 신호 간섭이 발생될 수 있다. 이 경우, 통신 장치(100)와 기지국(1) 간에 형성된 통신 채널의 품질(quality)이 저하될 수 있다.
통신 장치(100)는 주변 차량(20)에 의한 신호 간섭이 발생되는 경우, 주변 차량(20)에 탑재된 통신 단말(200)에 통신 중계 기능 수행을 요청할 수 있다. 통신 단말(200)은, 통신 장치(100)로부터 통신 중계 기능 수행 요청 신호를 수신하고, 통신 중계 기능 수행 수락 신호를 통신 장치(100)에 전송할 수 있다. 통신 장치(100)와 통신 단말(200)은 디바이스 간 연결(Device-to-Device; D2D)로 상호 연결될 수 있다.
통신 장치(100)는 주변 차량(20)에 탑재된 통신 단말(200)을 통신 중계기로 이용하여, 기지국(1)과 데이터 통신을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 통신 단말(200)이 밀리미터 파 통신을 통해 기지국(1)으로부터 수신한 데이터를 디바이스 간 연결을 통한 다운링크(downlink)로 수신하고, 통신 단말(200)의 업 링크(uplink)를 통해 기지국(1)에 데이터를 전송할 수 있다.
V2X 통신(Vehicle-to-everything) 또는 CV2X 통신(Cellular Vehicle-to-everything)에서는, 높은 데이터 전송률 및 낮은 지연 시간을 구현하기 위하여, 밀리미터 파 통신을 사용한다. 밀리미터 파 통신 기능을 지원하는 차량(10)이 기지국과 통신을 수행하기 위해서는, 차량(10) 내에 탑재되는 밀리미터 파 안테나 모듈의 송수신 신호의 빔(beam) 방향과 기지국(1) 안테나의 송수신 신호의 빔 방향이 일치해야 한다. 밀리미터 파 안테나를 이용하는 데이터 송수신을 효율적으로 수행하기 위하여, 차량(10)은 정지 또는 이동 중에도 지속적으로 주변 신호를 확인하고, 빔 방향을 기지국 방향으로 향하도록 빔 포밍을 조정한다. 도심 주행과 같은 이동 환경에서는, 차량(10)과 기지국(1) 간의 송수신 신호의 방향이 실시간으로 변화되고, 주변 차량(20) 또는 건물 등의 장애물로 인하여 신호의 간섭이 발생될 수 있다. 특히, 차체가 낮은 일반 승용차의 경우, 차체가 높은 트럭이나 버스 등의 차량에 비하여 신호의 간섭을 받을 가능성이 높다. 이 경우, 차량(10)에 탑재된 통신 장치(100)와 기지국(1) 간의 밀리미터 파 통신 채널의 품질이 저하될 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 통신 장치(100)는 주변 차량(20)에 의해 밀리미터 파 통신의 신호에 간섭이 발생되고, 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 주변 차량(20)에 탑재된 통신 단말(200)에 통신 중계 기능 수행을 요청하고, 통신 단말(200)을 통신 중계기로 활용하여 기지국(1)과 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 따라서, 본 개시의 통신 장치(100)는 통신 채널의 끊김이 없이, 기지국(1)과의 통신 연결을 유지하고, 데이터의 유실을 방지하며, 통신 채널의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치(100)의 구성 요소를 도시한 블록도이다.
통신 장치(100)는 차량(10, 도 1 참조)의 외부 구조물에 탑재될 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 차량(10)의 루프(roof)를 구성하는 금속 구조물에 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 통신 장치(100)는 차량(10)의 보닛(bonnet), 범퍼, 필러(pillar), 또는 트렁크에도 배치될 수 있다.
도 2를 참조하면, 통신 장치(100)는 밀리미터 파 안테나 모듈(110) 및 모뎀(120)을 포함할 수 있다.
밀리미터 파 안테나 모듈(110)은 밀리미터 파 통신(mmWave)을 통해 기지국(1)과 연결을 수행하고, 기지국(1)과 형성된 통신 채널을 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 밀리미터 파 안테나 모듈(110)은 안테나 어레이(112), 전파 송수신부(114), 및 전력 관리 회로(116)를 포함할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 밀리미터 파 안테나 모듈(110)은 RF 회로(Radio Frequency Integrated Circuit; RFIC), 전력 증폭기, 감쇠기, 컨버터, 및 온도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. RF 회로, 전력 증폭기, 감쇠기, 컨버터, 및 온도 센서 중 적어도 하나는 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 실장되고, 서로 전기적 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.
안테나 어레이(Antenna array)(112)는 모뎀(120)으로부터 수신되는 위상값에 관한 데이터를 이용하여 복수의 안테나 엘리먼트로 인가되는 송신 신호의 위상 지연(phase delay)을 조절함으로써, 메인 빔(main beam)의 방향을 조절하도록 구성되는 위상 배열(phase array) 안테나로 구현될 수 있다. 안테나 어레이(112)는 어레이(array) 형태로 배열된 복수의 안테나 엘리먼트(antenna elements)를 포함하는 패키지로 구성될 수 있다. 복수의 안테나 엘리먼트는 30GHz 내지 300GHz 사이의 주파수 대역으로 데이터를 송수신할 수 있는 밀리미터 파(mmWave) 안테나일 수 있다. 복수의 안테나 엘리먼트는 예를 들어, 4×4로 배열된 총 16개의 패치 안테나(patch antenna)를 포함하고, 밀리미터 파 안테나 모듈(110)은 총 4개의 안테나 어레이(112)를 포함할 수 있다. 밀리미터 파 안테나 모듈(110)은 8×8로 배열된 총 64개의 안테나 엘리먼트를 포함할 수 있으나, 이는 예시일 뿐, 상기 예시 숫자로 한정되는 것은 아니다.
안테나 어레이(112)에 포함되는 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 전파 송수신부(114)로부터 소정 신호 크기(또는, 이득), 소정 위상 및 소정 주파수를 갖는 전파 신호를 입력 받고, 입력된 전파 신호에 대응되는 전파를 방사한다. 일 실시예에서, 안테나 어레이(112)에 포함되는 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 소정 신호 크기(또는, 이득), 소정 위상 및 소정 주파수에 대응되는 전파를 수신하고, 수신된 전파에 대응되는 전파 신호를 전파 송수신부(114)로 전달할 수 있다.
전파 송수신부(114)는 안테나 어레이(112)를 통해 송수신되는 신호를 생성 및/또는 처리할 수 있다. 구체적으로, 전파 송수신부(114)는 소정 위상 및 소정 주파수를 갖는 전파 신호를 생성할 수 있다. 전파 송수신부(114)에서 생성된 전파 신호는 안테나 어레이(112)를 통하여 출력될 수 있다. 또한, 전파 송수신부(114)는 소정 위상 및 소정 주파수를 갖는 전파가 안테나 어레이(112)에 수신되면, 안테나 어레이(112)에서 수신된 전파에 대응되는 신호를 전송 받아 처리할 수 있다.
구체적으로, 전파 송수신부(114)는 전파 신호가 소정 위상 및 주파수를 갖도록 처리할 수 있다. 구체적으로, 전파 송수신부(114)는 전파 신호의 전송을 위하여, 전파 신호가 소정 이득, 소정 위상 및 주파수를 갖도록 생성하는 전송 빔 포밍(Tx beamforming)을 수행할 수 있다. 또한, 전파 송수신부(114)는 전파 신호의 수신을 위하여, 소정 위상 및 주파수에 대응되는 전파를 수신받아 처리하는 수신 빔 포밍(Rx beamforming)을 수행할 수 있다. 여기서, '빔 포밍(beamforming)'이란 특정 형태를 갖는 빔이 방사 또는 수신되도록 하는 빔을 형성하는 동작을 의미할 수 있다. 구체적으로, 빔 포밍(beamforming)이란 복수의 안테나 엘리먼트들이 배열되어 있는 경우, 배열된 안테나 엘리먼트들로 인가되는 신호의 위상을 조절하여 전체적인 빔의 방사 방향을 조절하는 동작을 의미할 수 있다.
전력 관리 회로(Power Management Integrated Circuit; PMIC)(116)는 밀리미터 파 안테나 모듈(110)에 전원을 인가하고, 인가되는 전력을 제어하며, 과전압 또는 저전압을 감지하도록 구성되는 회로이다. 일 실시예에서, 전력 관리 회로(116)는 전압 레귤레이터(voltage regulator), 서지 보호 회로, 전력 감지 회로, 및 보조 전원 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전력 관리 회로(116)는 전력 감지 회로를 이용하여, 밀리미터 파 안테나 모듈(110)의 과전압 또는 저전압 여부를 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 전력 관리 회로(116)는 전력 증폭기(Power Amplifier; PA)를 더 포함할 수 있다. 전력 증폭기는 밀리미터 파 안테나 모듈(110)로부터 기지국(1, 도 1 참조)으로 전송되는 송신 신호의 출력을 증폭시킬 수 있다.
모뎀(120)은 밀리미터 파 안테나 모듈(110)을 통해 기지국(1)과 연결되는 통신 채널의 품질을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 주변 차량(20, 도 1 참조)에 탑재된 통신 단말(200, 도 1 참조)에 통신 중계기 기능 수행을 요청하도록 구성된다. 모뎀(modem)(120)은 밀리미터 파 안테나 모듈(110)과 전기적 및/또는 물리적으로 연결되고, 밀리미터 파 안테나 모듈(110)의 동작 및/또는 기능을 제어할 수 있다. 모뎀(120)은 프로세서(122), 메모리(124), SIM 정보 저장부(126), 및 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 포함할 수 있다.
프로세서(122)는 메모리(124)에 저장된 프로그램의 하나 이상의 명령어들(instructions)을 실행할 수 있다. 프로세서(122)는 산술, 로직 및 입출력 연산과 시그널 프로세싱을 수행하는 하드웨어 구성 요소로 구성될 수 있다. 프로세서(122)는 예를 들어, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit), 마이크로 프로세서(microprocessor), 그래픽 프로세서(Graphic Processing Unit), ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), 및 FPGAs(Field Programmable Gate Arrays) 중 적어도 하나로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 프로세서(122)는 커뮤니케이션 프로세서(Communication Processor; CP)로 구성될 수 있다.
메모리(124)는 예를 들어, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 롬(ROM, Read-Only Memory), 및 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나를 포함하는 비휘발성 메모리 및 램(RAM, Random Access Memory) 또는 SRAM(Static Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
메모리(124)에는 프로세서(122)가 판독할 수 있는 명령어들, 데이터 구조, 및 프로그램 코드(program code)가 저장될 수 있다. 이하의 실시예에서, 프로세서(122)는 메모리(124)에 저장된 프로그램의 명령어들 또는 코드들을 실행함으로써 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(122)는 메모리(124)에 저장된 프로그램 프로그램 코드 또는 명령어를 실행함으로써, 주변 차량(20, 도 1 참조)에 탑재된 통신 단말(200, 도 1 참조)과 디바이스 간 통신((Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하고, SIM 정보 저장부(126)에 저장된 가입자 식별 정보를 통신 단말(200)에 전송하고, 통신 단말(200)에 기지국(1, 도 1 참조)과의 통신 중계 기능 수행을 요청하고, 통신 단말(200)에 의해 수행되는 통신 중계를 통해 기지국(1)과 데이터를 송수신하도록 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 제어할 수 있다.
디바이스 간 통신 인터페이스(128)는, 서버, 게이트웨이(Gateway) 또는 기타 중계 장치 없이, 디바이스 간(Device-to-Device; D2D) 통신 연결을 수행하고, 디바이스 간 연결을 통해 데이터를 송수신하도록 구성되는 통신 모듈이다. 디바이스 간 통신 인터페이스(128)는 예를 들어, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 모바일 블루투스(Mobile Bluetooth), LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device), 및 5G D2D를 포함하는 통신 방식(communication scheme) 중 적어도 하나를 통해 다른 디바이스와 연결을 수행하고, 데이터를 송수신할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(122)는 자 차량(10, 도 1 참조) 주변에 정차하거나, 또는 주행 중인 주변 차량(20)에 디바이스 간 연결이 가능한 통신 단말(200)이 탑재되어 있는지 여부를 식별(identify)할 수 있다. 일 실시예에서, 주변 차량(20)은 한 대 또는 복수 대일 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(122)는 주변 차량(20)이 C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything) 서비스를 제공하거나, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 블루투스, LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device) 등을 통한 연결이 가능한 통신 단말(200)을 포함하고 있는지 여부를 식별할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(122)는 식별된 주변 차량(20)에 탑재된 통신 단말(200)이 기지국과의 중계 기능을 수행할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(122)는 통신 단말(200)로부터 중계 기능에 관한 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 통신 단말(200)의 통신 중계 기능 수행 가능 여부를 확인할 수 있다. 주변 차량(20)이 복수 대인 경우, 프로세서(122)는 복수의 주변 차량(20) 각각에 포함되는 복수의 통신 단말(200) 각각으로부터 통신 중계 가능 여부에 관한 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 복수의 통신 단말(200) 각각의 통신 중계 기능 수행 여부를 확인할 수 있다. '통신 중계 기능'은 통신 단말(200)이 기지국과 밀리미터 파 통신 방식을 통해 송수신된 데이터를 디바이스 간 연결(Device-to-Device)을 통해 연결된 다른 통신 단말 또는 통신 장치(100)에 중계할 수 있는 기능을 의미한다.
일 실시예에서, 프로세서(122)는 통신 중계 기능을 수행할 수 있다고 확인된 통신 단말(200)과 디바이스 간 연결을 수행하도록 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(122)는 SIM 정보 저장부(126)에 저장된 가입자 식별 정보(Subscriber Identity Information; SII)를 연결된 적어도 하나의 통신 단말(200)에 전송하도록 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 제어할 수 있다.
SIM(Subscriber Identity Module) 정보 저장부(126)는 가입자 식별 정보(SII) 및 가입자 단말 정보(예를 들어, 디바이스 id) 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. SIM 정보 저장부(126)는 가입자 식별 정보 및 가입자 단말 정보 중 적어도 하나를 데이터 암호화 방법을 이용하여 암호화하고, 저장할 수 있다. 여기서, '가입자(subscriber)'는 통신 장치(100)를 사용하는 사용자에게 고유하게 할당되는 가입자 식별 정보를 통해 통신 서비스 제공자가 제공하는 네트워크 서비스를 사용하는 사용자를 의미한다. '가입자 식별 정보(SII)'는 국제 모바일 가입자 아이디(international mobile subscriber identity; IMSI), 임시 모바일 가입자 아이디(Temporary Mobile Subscriber Identity; TMSI), 집적 회로 카드 아이디(Integrated Circuit Card Identifier; ICCID), 마스터 키, 및 GUTI(globally unique temporary identifier) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, SIM 정보 저장부(126)는, 로컬 영역 아이디(Local Area Identity), 운영자 고유 비상 넘버, 단문 메시지 서비스 센터(short message service center; SMSC) 넘버, 서비스 제공자 이름(service provider network; SPN), 서비스 다이얼링 넘버들(service dialing number; SDN), 과금 통보(advice-of-charge) 파라미터, 및 부가가치 서비스 애플리케이션들 중 적어도 하나를 저장할 수도 있다.
SIM 정보 저장부(126)는 물리적으로 통신 장치(100)에 삽입되고, 탈부착이 가능한 SIM 카드로 구성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, SIM 정보 저장부(126)는 임베디드 SIM(embedded SIM; eSIM) 형태로 구성될 수도 있다. 임베디드 SIM의 경우, SIM 정보 저장부(126)는 비휘발성 메모리로 구성될 수 있다. 예를 들어, SIM 정보 저장부(126)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), 롬(ROM, Read-Only Memory), 및 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나를 포함하는 비휘발성 메모리로 구성될 수 있다.
프로세서(122)는 디바이스 간 통신 방식으로 연결된 적어도 하나의 차량(20) 각각에 탑재된 적어도 하나의 통신 단말(200)로부터 통신 채널 품질 정보를 수신할 수 있다. 여기서, '통신 채널 품질 정보(Channel Quality Indicator; CQI)'는 적어도 하나의 통신 단말(200)과 기지국(1) 사이에 형성된 통신 채널의 품질을 나타내는 지표(indicator)이다. 통신 채널 품질 정보는 예를 들어, 적어도 하나의 통신 단말(200) 각각이 기지국(1)으로부터 수신하는 신호의 세기 정보(Received Signal Strength Indicator; RSSI), RSRP(Reference Signal Received Power), 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(122)는 적어도 하나의 통신 단말(200)로부터 수신된 통신 채널 품질 정보를 통신 채널 품질 정보 저장부(127)에 저장할 수 있다. 프로세서(122)는 적어도 하나의 통신 단말(200) 각각의 식별 정보(예를 들어, 단말 id)와 적어도 하나의 통신 단말(200) 각각으로부터 수신된 통신 채널 품질에 관한 정보를 리스트(list)로 작성하여 통신 채널 품질 정보 저장부(127)에 저장할 수 있다.
통신 채널 품질 정보 저장부(127)는 적어도 하나의 통신 단말(200) 각각으로부터 수신된 통신 채널 품질에 관한 정보를 저장하는 데이터베이스(database)이다. 일 실시예에서, 통신 채널 품질 정보 저장부(127)는 비휘발성 메모리로 구성될 수 있다. 비휘발성 메모리(Non-volatile memory)는 전원이 공급되지 않은 상태에서도 정보를 저장 및 유지하고, 전원이 공급되면 다시 저장된 정보를 사용할 수 있는 기억 매체를 의미한다. 통신 채널 품질 정보 저장부(127)는 예를 들어, 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SSD(Solid State Drive), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 롬(Read Only Memory; ROM), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
도 2에서 통신 채널 품질 정보 저장부(127)는 모델(120)의 메모리(124)가 아닌, 별개의 구성 요소로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 통신 채널 품질 정보 저장부(127)는 메모리(124) 내에 포함될 수도 있다.
또는 통신 채널 품질 정보 저장부(127)는 통신 장치(100)에 포함되지 않은 구성 요소로서 타 디바이스, 외부 데이터베이스, 또는 서버에 포함될 수도 있다. 이 경우, 통신 장치(100)는 모뎀(120)을 통해 타 디바이스, 외부 데이터베이스 또는 서버에 저장된 통신 채널 품질 정보 저장부(127)와 연결하고, 통신 채널 품질 정보 저장부(127)에 저장된 데이터에 접근(access)하거나, 열람(read)할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(122)는 통신 채널 품질 저장부(127)에 기 저장된 통신 채널 품질 정보에 기초하여, 적어도 하나의 통신 단말(200) 중 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(122)가 복수의 통신 단말과 연결되는 경우, 프로세서(122)는 복수의 통신 단말로부터 통신 채널 품질 정보를 수신하고, 통신 채널 품질 정보에 따라 채널 품질이 가장 우수한 통신 단말을 선택할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(100)가 하나의 통신 단말(200)과 연결되는 경우에는, 프로세서(122)는 연결된 통신 단말(200)을 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(122)는 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 통해 주변의 적어도 하나의 차량으로부터 위치 정보, 주행 방향 정보, 목적지 정보, 및 경로 정보를 포함하는 주행 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(122)는 주행 정보 및 통신 채널 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나의 통신 단말을 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(122)는 차량(10, 도 1 참조)의 TCU(Telematic Control Unit)에 포함된 GPS 센서로부터 차량(10)의 위치 좌표값 정보를 획득하고, 획득된 차량의 위치 좌표값 정보와 주변의 적어도 하나의 차량으로부터 수신한 주행 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 어느 하나의 통신 단말을 선택할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(122)는 차량(10)의 주행 방향, 목적지, 또는 경로를 주변의 적어도 하나의 차량의 주행 방향, 목적지, 또는 경로와 비교하고, 주행 방향, 목적지 또는 경로가 가장 유사한 차량의 통신 단말을 선택할 수 있다.
프로세서(122)는 선택된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(122)는 기지국(1)과 통신 장치(100) 간의 통신 채널의 품질을 모니터링하고, 모니터링된 통신 채널의 품질이 기 설정된 임계 수치 이하이거나, 또는 기지국(1)과의 통신 연결이 끊기는 경우, 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(122)는 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청하는 신호를 전송하도록 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 제어할 수 있다.
프로세서(122)는 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 통해 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신할 수 있다. 프로세서(122)는 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말을 통신 중계기로 이용하여, 기지국(1)과 데이터를 송수신할 수 있다. 이 경우, 통신 장치(100)는 마스터 장치(Master device)가 되고, 통신 장치(100)와 연결되어 통신 중계 기능을 수행하는 통신 단말(200)은 슬레이브 장치(Slave device)가 된다. 슬레이브 장치는, 마스터 장치인 통신 장치(100)로부터 수신된 가입자 식별 정보(SII)를 이용하여, 밀리미터 파 통신을 통해 기지국(1)과 데이터를 송수신할 수 있다. 이 경우, 슬레이브 장치가 기지국(1)과 송수신한 데이터에 과금되는 요금은 마스터 장치인 통신 장치(100)의 가입자 식별 정보(SII)에 따라 통신 장치(100)의 사용자에게 청구된다. 슬레이브 장치는 기지국(1)과 사이에서 송수신한 데이터를 디바이스 간 통신 방식을 이용하여, 마스터 장치인 통신 장치(100)로 송수신할 수 있다.
마스터 장치, 슬레이브 장치, 및 기지국(1) 간의 연결 및 데이터 송수신에 대해서는 도 5에서 상세하게 설명하기로 한다.
프로세서(122)는 통신 장치(100)와 기지국(1) 간에 형성된 통신 채널의 품질 정보를 지속적으로 모니터링할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(122)는 통신 단말을 통신 중계기로 이용하는 동안에도, 통신 장치(100)와 기지국(1) 간의 통신 채널 품질을 모니터링할 수 있다. 프로세서(122)는 모니터링을 통해 획득한 통신 장치(100)와 기지국(1) 간의 제1 통신 채널의 품질 정보와 통신 중계 기능을 수행하는 통신 단말이 기지국(1)과 형성하는 제2 통신 채널의 품질 정보를 비교할 수 있다. 프로세서(122)는 비교 결과에 기초하여, 통신 단말과의 디바이스 간 연결의 해제 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(122)는 제1 통신 채널의 품질이 제2 통신 채널의 품질 보다 우수한 경우, 즉 통신 장치(100)가 직접 기지국(1)과 연결하는 제1 통신 채널이 통신 중계 장치인 통신 단말과 기지국(1) 간의 제2 통신 채널 보다 좋은 경우에는 통신 단말과의 디바이스 간 연결을 해제할 수 있다. 이 경우, 프로세서(122)는 밀리미터 파 통신을 통해 기지국(1)과 직접 연결하도록 밀리미터 파 안테나 모듈(110)을 제어할 수 있다. 통신 단말과의 연결 해제 및 기지국(1)과의 직접 연결 실시예에 대해서는, 도 6 및 도 7에서 상세하게 설명하기로 한다.
일 실시예에서, 프로세서(122)는 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 통해, 주변 차량에 탑재되는 통신 단말로부터 중계 기능 수행 요청 신호를 수신할 수 있다. 프로세서(122)는 수신된 중계 기능 수행 요청 신호에 응답하여, 기지국(1)과 주변 차량 간의 데이터 송수신의 중계 기능을 수행할 수 있다. 즉, 통신 장치(1000가 통신 중계기가 되어, 통신 단말과 기지국(1) 간의 데이터 송수신의 중계 기능을 수행할 수 있다. 통신 장치(100)가 통신 중계 기능을 수행하는 실시예에 대해서는, 도 8에서 상세하게 설명하기로 한다.
본 개시의 일 실시예에서, 프로세서(122)에서 수행되는 동작들 중 적어도 하나의 동작은 인공지능(AI: Artificial Intelligence) 기술을 이용하여 수행될 수 있다. 인공 지능(AI) 기술을 이용하여 수행되는 적어도 하나의 동작은 이하에서, 도 9를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치(100)의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
단계 S310에서, 통신 장치(100)는 주변 차량 중 디바이스 간 통신(Device-to-Device; D2D)을 통해 연결이 가능한 통신 단말을 포함하는 적어도 하나의 차량을 식별한다(identify). 주변 차량은, 통신 장치(100)가 탑재된 자 차량(10, 도 1 참조)의 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량을 의미한다. 주변 차량은 한 대 또는 복수 대일 수 있다. 통신 장치(100)는 주변 차량 각각에 포함되는 통신 단말 중 디바이스 간 연결이 가능한 통신 단말을 식별할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 주변 차량이 C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything) 서비스를 제공하거나, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 블루투스, LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device) 등을 통한 연결이 가능한 통신 단말을 포함하고 있는지 여부를 식별할 수 있다.
단계 S320에서, 통신 장치(100)는 식별된 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말의 기지국과의 중계 기능 수행 가능 여부를 확인한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 단계 S310에서 식별된 적어도 하나의 차량에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말로부터 중계 기능에 관한 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 적어도 하나의 통신 단말 각각의 통신 중계 기능 수행 가능 여부를 확인할 수 있다. '통신 중계 기능'은 적어도 하나의 통신 단말이 기지국과 밀리미터 파 통신 방식을 통해 송수신된 데이터를 디바이스 간 연결(Device-to-Device)을 통해 연결된 다른 통신 단말에 중계할 수 있는 기능을 의미한다.
단계 S330에서, 통신 장치(100)는 중계 기능 수행이 가능한 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신을 통해 연결을 수행한다. 통신 장치(100)는 예를 들어, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 모바일 블루투스(Mobile Bluetooth), LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device), 및 5G D2D를 포함하는 통신 방식 중 적어도 하나를 통해 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 연결을 수행할 수 있다.
단계 S340에서, 통신 장치(100)는 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 연결된 통신 단말에 전송한다. SIM 정보(Subscriber Identity Module information)는 가입자 식별 정보(SII) 및 가입자 단말 정보(예를 들어, 디바이스 id) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 통신 장치(100)는 가입자 식별 모듈(SIM)의 가입자 식별 정보(SII)를 연결된 적어도 하나의 통신 단말에 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치는 임베디드 SIM(embedded SIM; eSIM) 형태로 가입자 식별 정보를 적어도 하나의 통신 단말에 전송할 수 있다.
단계 S350에서, 통신 장치(100)는 적어도 하나의 통신 단말과 기지국 간에 형성된 통신 채널 품질에 관한 정보를 획득하고, 획득된 통신 채널 품질에 관한 정보를 저장한다. 여기서, '통신 채널 품질 정보(Channel Quality Indicator; CQI)'는 적어도 하나의 통신 단말과 기지국 사이에 형성된 통신 채널의 품질을 나타내는 지표(indicator)이다. 통신 채널 품질 정보는 예를 들어, 적어도 하나의 통신 단말 각각이 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기 정보(Received Signal Strength Indicator; RSSI), RSRP(Reference Signal Received Power), 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 적어도 하나의 차량에 포함된 적어도 하나의 통신 단말로부터 통신 채널 품질 정보를 수신할 수 있다.
통신 장치(100)는 적어도 하나의 통신 단말로부터 수신된 통신 채널 품질 정보를 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 적어도 하나의 통신 단말 각각의 통신 채널 품질에 관한 정보를 저장하는 통신 채널 품질 정보 저장부(127, 도 2 참조)를 포함할 수 있다.
단계 S360에서, 통신 장치(100)와 기지국 간에 형성된 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 통신 장치(100)는 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 채널 품질에 기초하여 결정된 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 기지국과 연결된 통신 채널의 품질을 모니터링하고, 모니터링된 통신 채널의 품질이 기 설정된 임계 수치 이하이거나, 또는 기지국과의 통신 연결이 끊기는 경우, 디바이스 간 통신 방식으로 연결된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청할 수 있다.
일 실시예에서, 통신 장치(100)는 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행 요청 신호를 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 통신 채널 품질 정보 저장부(127)에 기 저장된 적어도 하나의 통신 단말의 통신 채널 품질 정보에 기초하여, 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말을 결정할 수 있다. 통신 단말을 결정하는 구체적인 실시예에 대해서는 도 4에서 상세하게 설명하기로 한다. 통신 장치(100)는 디바이스 간 통신 방식을 통해, 통신 단말에 통신 중계 기능 수행 요청 신호를 전송할 수 있다.
단계 S370에서, 통신 장치(100)는 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해 기지국과 데이터를 송수신한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 통신 단말을 통신 중계기로 이용하여, 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다. 이 경우, 통신 장치(100)는 마스터 장치(Master device)가 되고, 통신 장치(100)와 연결되어 통신 중계 기능을 수행하는 통신 단말은 슬레이브 장치(Slave device)가 된다. 일 실시예에서, 마스터 장치인 통신 장치(100)는, 슬레이브 장치가 밀리미터 파 통신을 통해 기지국으로부터 수신한 데이터를 디바이스 간 통신 연결을 통한 다운링크(downlink)로 수신하고, 슬레이브 장치의 업 링크(uplink)를 통해 기지국에 데이터를 전송할 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치(100)의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4에 도시된 단계 S410은 도 3에 도시된 단계 S350이 수행된 이후에 수행될 수 있다. 도 4에 도시된 단계 S410 내지 S450은 도 3의 단계 S360을 구체화한 단계이다.
단계 S410에서, 통신 장치(100)는 기지국 간에 형성된 제1 통신 채널 품질을 모니터링한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 기지국과의 사이에서 밀리미터 파 통신을 통해 형성된 제1 통신 채널의 품질을 모니터링할 수 있다. 통신 장치(100)는 예를 들어, 기지국과의 사이에서 형성된 제1 통신 채널을 통해 수신되는 수신 신호 세기 정보(Received Signal Strength Indicator; RSSI), RSRP(Reference Signal Received Power), 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 모니터링함으로써, 제1 통신 채널 품질 정보(Channel Quality Indicator; CQI)를 획득할 수 있다.
단계 S420에서, 통신 장치(100)는 제1 통신 채널의 품질 지표를 기설정된 임계치(α) 이하인지 여부를 확인한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 제1 통신 채널을 통해 수신되는 수신 신호 세기 (RSSI), RSRP, 및 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 중 적어도 하나의 지표(indicator)를 나타내는 수치 값을 기설정된 임계치(α)와 비교하고, 지표 값이 임계치(α) 이하인지 여부를 확인할 수 있다.
제1 통신 채널의 품질 지표 값이 임계치(α) 이하인 경우(단계 S430), 통신 장치(100)는 기 저장된 적어도 하나의 통신 단말의 제2 통신 채널 품질 정보에 기초하여, 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말을 결정한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)가 복수의 통신 단말과 연결되는 경우, 통신 장치(100)는 복수의 통신 단말로부터 제2 통신 채널 품질 정보를 수신하고, 제2 통신 채널 품질 정보에 따라 채널 품질이 가장 우수한 통신 단말을 선택할 수 있다. 여기서, '제2 통신 채널 품질 정보'는 복수의 통신 단말과 기지국 간에 형성된 통신 채널의 품질 정보를 의미한다.
다른 실시예에서, 통신 장치(100)가 하나의 통신 단말과 연결되는 경우에는, 통신 장치(100)는 연결된 하나의 통신 단말을 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 통신 장치(100)는 주변의 적어도 하나의 차량으로부터 위치 정보, 주행 방향 정보, 목적지 정보, 및 경로 정보를 포함하는 주행 정보를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 디바이스 간 통신 방식을 이용하여, 주변의 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말로부터 주변 차량의 주행 정보를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 주행 정보 및 제2 통신 채널 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나의 통신 단말을 선택할 수 있다.
일 실시예에서, 통신 장치(100)는 자 차량(10)의 TCU(Telematic Control Unit)에 포함된 GPS 센서로부터 자 차량(10)의 위치 좌표값 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 획득된 차량의 위치 좌표값 정보와 주변의 적어도 하나의 차량으로부터 수신한 주행 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 어느 하나의 통신 단말을 선택할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(100)는 자 차량(10)의 주행 방향, 목적지, 또는 경로를 주변의 적어도 하나의 차량의 주행 방향, 목적지, 또는 경로와 비교하고, 주행 방향, 목적지 또는 경로가 가장 유사한 차량의 통신 단말을 선택할 수 있다.
통신 장치(100)는 선택된 통신 단말을, 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말로 결정할 수 있다.
단계 S440에서, 통신 장치(100)는 결정된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 디바이스 간 통신 방식을 이용하여, 결정된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행 요청 신호를 전송할 수 있다.
단계 S370에서, 통신 장치(100)는 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수심함에 따라, 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해 기지국과 데이터를 송수신한다. 단계 S370에 관한 설명은 도 3의 설명과 동일한 바, 중복되는 설명은 생략한다.
제1 통신 채널의 품질 지표 값이 임계치(α)를 초과하는 경우(단계 S450), 즉 제1 통신 채널의 품질이 우수한 경우 통신 장치(100)는 기지국 간 형성된 제1 통신 채널을 유지한다.
단계 S372에서, 통신 장치(100)는 제1 통신 채널을 통해 기지국과 데이터를 송수신한다.
도 5는 본 개시의 마스터 장치(100), 슬레이브 장치(200), 및 기지국(1)의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5에 도시된 '마스터 장치(Master device)(100)'는 도 1에 도시된 통신 장치(100)와 동일하고, '슬레이브 장치(Slave device)(200)'는 통신 장치(100)와 디바이스 간 통신 방식으로 연결된 통신 단말(200, 도 1 참조)과 동일한 구성이다. 통신 장치(100)가 통신 단말(200)과 연결되고, 통신 단말(200)을 통신 중계기로 사용하는 경우, 통신 장치(100)는 마스터 장치가 되고, 통신 단말(200)은 슬레이브 장치가 된다.
단계 S510에서, 마스터 장치(100)는 기지국(1)과 밀리미터 파 통신 방법을 이용하여 데이터 송수신을 수행한다.
단계 S520에서, 마스터 장치(100)는 슬레이브 장치(200)에 디바이스 간 연결 요청 신호를 전송한다. 일 실시예에서, 마스터 장치(100)는 디바이스 간 연결 요청 신호와 함께 디바이스 식별 정보(예를 들어, 디바이스 id) 및 디바이스 위치 정보(예를 들어, GPS 정보)를 슬레이브 장치(200)에 전송할 수 있다. 마스터 장치(100)는 예를 들어, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 모바일 블루투스(Mobile Bluetooth), LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device), 및 5G D2D를 포함하는 통신 방식 중 적어도 하나를 통해 슬레이브 장치(200)에 디바이스 간 연결 요청 신호를 전송할 수 있다.
단계 S522에서, 슬레이브 장치(200)는 디바이스 간 연결 수락 신호를 마스터 장치(100)에 전송한다. 마스터 장치(100)가 슬레이브 장치(200)로부터 디바이스 간 연결 수락 신호를 수신함에 따라, 마스터 장치(100)와 슬레이브 장치(200)는 디바이스 간 연결(Device-to-Device) 방식을 통해 상호 연결될 수 있다.
단계 S530에서, 마스터 장치(100)는 슬레이브 장치(200)에 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 전송한다. 일 실시예에서, 마스터 장치(100)는 SIM 정보 저장부(126, 도 2 참조)에 저장된 가입자 식별 정보(Subscriber Identity Information; SII)를 슬레이브 장치(200)에 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 마스터 장치(100)는 임베디드 SIM(eSIM)에 저장된 가입자 식별 정보(SII)를 슬레이브 장치(200)에 전송할 수 있다. 슬레이브 장치(200)는 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 수신하였음을 확인하는 수신 신호를 마스터 장치(100)에 전송할 수 있다.
단계 S540에서, 마스터 장치(100)는 기지국 간의 통신 채널 품질을 모니터링한다. 일 실시예에서, 마스터 장치(100)는 기지국과의 사이에서 밀리미터 파 통신을 통해 형성된 통신 채널의 품질을 모니터링할 수 있다. 마스터 장치(100)는 예를 들어, 기지국과의 사이에서 형성된 통신 채널을 통해 수신되는 수신 신호 세기 정보(Received Signal Strength Indicator; RSSI), RSRP(Reference Signal Received Power), 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 모니터링함으로써, 통신 채널 품질 정보(Channel Quality Indicator; CQI)를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 마스터 장치(100)는 모니터링 결과 획득된 통신 채널 품질 정보를 슬레이브 장치(200)에 전송할 수 있다.
단계 S542에서 슬레이브 장치(200)는, 슬레이브 장치(200)와 기지국 간의 통신 채널 품질 정보를 마스터 장치(100)에 전송한다. 슬레이브 장치(200)는, 마스터 장치(100)와 연결된 디바이스 간 통신 방식을 통해 마스터 장치(100)에 통신 채널 품질 정보를 전송할 수 있다.
단계 S550에서, 마스터 장치(100)는 모니터링 결과 획득한 통신 채널 품질 정보와 슬레이브 장치(200)로부터 수신한 통신 채널 품질 정보를 비교함으로써, 통신 중계 기능 요청 필요 여부를 판단한다. 마스터 장치(100)는 단계 S540에서 수행된 모니터링 결과 획득한 제1 통신 채널 품질과 단계 S542에서 수신한 슬레이브 장치(200)의 제2 통신 채널 품질을 비교하고, 비교 결과 제2 통신 채널 품질이 더 우수한 경우, 통신 중계 기능 요청이 필요하다고 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 마스터 장치(100)는 모니터링 결과 획득한 제1 통신 채널 품질이 기 설정된 임계 수치 이하이거나, 또는 기지국과의 통신 연결이 끊기는 경우, 통신 중계 기능 요청이 필요하다고 판단할 수도 있다.
단계 S560에서, 마스터 장치(100)는 슬레이브 장치(200)에 통신 중계 기능 수행을 요청한다.
단계 S562에서, 슬레이브 장치(200)는 통신 중계 기능 수행 수락 신호를 마스터 장치(100)에 전송한다.
단계 S570에서, 마스터 장치(100)는 기지국과의 통신 연결을 해제한다. 마스터 장치(100)는 단계 S510 시점부터 지속적으로 기지국과의 빔 방향을 일치시키면서 밀리미터 파 통신을 유지하였지만, 단계 S570에서 연결을 해제한다.
단계 S580에서, 슬레이브 장치(200)는 밀리미터 파 통신 방법을 이용하여 기지국과 데이터 송수신을 수행한다.
단계 S590에서, 슬레이브 장치(200)는 디바이스 간 연결을 통해 마스터 장치(100)와 데이터를 송수신함으로써, 통신 중계 기능을 수행한다. 일 실시예에서, 슬레이브 장치(200)는 마스터 장치(100)로부터 수신된 가입자 식별 정보인 통신 장치(100)로부터 수신된 가입자 식별 정보(SII)를 이용하여, 밀리미터 파 통신을 통해 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다. 이 경우, 슬레이브 장치(200)가 기지국과 송수신한 데이터에 대하여 과금되는 요금은 마스터 장치(100)의 가입자 식별 정보(SII)에 따라 마스터 장치(100)의 사용자에게 청구된다. 슬레이브 장치(200)는 기지국과의 사이에서 송수신한 데이터를 디바이스 간 통신 방식을 이용하여, 마스터 장치(100)로 송수신할 수 있다.
마스터 장치(100)는 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 슬레이브 장치(200)를 통신 중계기로 이용하여, 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치(100)의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 자 차량(10)에 탑재된 통신 장치(100)는 주변 차량(20)에 탑재된 통신 단말(200)을 통신 중계기로 이용하여 기지국(1)과 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 통신 장치(100)는 기지국(1)과의 사이에서 형성된 통신 채널의 품질을 실시간으로 모니터링할 수 있다. 통신 장치(100)는 모니터링 결과 획득된 통신 채널 품질과 통신 중계 기능을 수행하는 통신 단말(200)과 기지국(1) 간에 형성된 통신 채널의 품질과 비교할 수 있다.
모니터링 결과 획득한 통신 장치(100)와 기지국(1) 간의 통신 채널의 품질이 통신 단말(200)과 기지국(1) 간의 통신 채널 품질 보다 우수한 경우, 통신 장치(100)는 통신 단말(200)과의 통신 중계를 위한 연결을 해제하고, 직접 기지국(1)과 밀리미터 파 통신을 통해 연결할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 모니터링 결과 획득한 통신 채널의 품질이 기 설정된 임계 수치 이상인 경우, 통신 단말(200)과의 통신 중계 연결을 해제할 수 있다. 통신 장치(100)는 밀리미터 파 통신 방식을 이용하여, 기지국(1)과 직접 데이터를 송수신할 수 있다.
통신 장치(100)는 자 차량(10) 및 주변 차량(20) 각각의 위치 정보 및 주행 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)의 모뎀(120, 도 2 참조)는 자 차량(10)의 GPS 센서를 이용하여 획득한 자 차량(10)의 위치 정보 및 네비게이션 목적지 정보, 경로 정보 등을 포함하는 주행 정보를 자 차량(10)의 TCU로부터 제공받을 수 있다. 일 실시예에서, 자 차량(10)은 예를 들어, 카메라, 레이저 센서(laser sensor), 라이더 센서(lidar sensor) 중 적어도 하나를 이용하여 주변 차량(20)의 위치 정보 및 주행 방향을 감지하고, 주변 차량(20)의 위치 정보 및 주행 방향 정보를 통신 장치(100)에 제공할 수 있다. 통신 장치(100)의 모뎀(120)은 디바이스 간 통신 인터페이스(128, 도 2 참조)를 통해, 주변 차량(20)의 통신 단말(200)로부터 주변 차량(20)의 네비게이션 목적지 정보 및 경로 정보 중 적어도 하나를 포함하는 주행 정보를 수신할 수 있다.
통신 장치(100)는 자 차량(10)의 위치 정보, 주행 정보 및 주변 차량(20)의 위치 정보, 주행 정보에 기초하여 통신 단말(200)과의 통신 중계 연결을 해제할 수 있다. 예를 들어, 주변 차량(20)이 우회전하고, 자 차량(10)이 직진을 하여 주행 "눰袖* 서로 동일하지 않은 경우, 통신 장치(100)의 모뎀(120)은 자 차량(10)의 TCU로부터 제공받은 위치 정보, 및 주행 정보에 기초하여 주변 차량(20)의 통신 단말(200)과의 통신 중계 기능을 위한 연결을 해제하도록 디바이스 간 통신 인터페이스(128)을 제어할 수 있다.
도 7은 본 개시의 마스터 장치(100), 슬레이브 장치(200), 및 기지국(1)의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 7에 도시된 '마스터 장치(Master device)(100)'는 도 6에 도시된 통신 장치(100)와 동일하고, '슬레이브 장치(Slave device)(200)'는 통신 장치(100)와 디바이스 간 통신 방식으로 연결된 통신 단말(200, 도 6 참조)와 동일한 구성이다. 통신 장치(100)가 통신 단말(200)과 연결되고, 통신 단말(200)을 통신 중계기로 사용하는 경우, 통신 장치(100)는 마스터 장치가 되고, 통신 단말(200)은 슬레이브 장치가 된다.
단계 S710에서, 마스터 장치(100)는 기지국(1)과의 사이에서 형성된 제1 통신 채널의 품질을 모니터링한다. 일 실시예에서, 마스터 장치(100)는 실시간으로 제1 통신 채널의 품질을 모니터링할 수 있다. 마스터 장치(100)는 예를 들어, 마스터 장치(100)가 기지국(1)으로부터 수신하는 신호의 세기 정보(Received Signal Strength Indicator; RSSI), 제1 통신 채널의 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 제1 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 모니터링할 수 있다.
단계 S720에서 슬레이브 장치(200)는, 슬레이브 장치(200)와 기지국(1) 사이에서 형성된 제2 통신 채널의 품질 정보를 마스터 장치(100)에 전송한다. 일 실시예에서, 슬레이브 장치(200)는 디바이스 간 통신 방식을 이용하여, 제2 통신 채널의 품질 정보를 마스터 장치(100)에 전송할 수 있다.
단계 S730에서, 마스터 장치(100)는 제1 통신 채널의 품질을 제2 통신 채널의 품질과 비교한다.
제1 통신 채널의 품질이 제2 통신 채널의 품질 보다 좋은 경우(단계 S732), 마스터 장치(100)는 슬레이브 장치(200)와의 통신 중계 기능을 위한 연결을 해제한다.
단계 S740에서, 마스터 장치(100)는 통신 중계 기능 및 디바이스 간 연결 해제를 요청하는 신호를 슬레이브 장치(200)에 전송한다.
단계 S750에서, 슬레이브 장치(200)는 통신 중계 기능 해제 요청 신호를 수신함에 따라, 통신 중계 기능을 해제한다. 일 실시예에서, 슬레이브 장치(200)는 마스터 장치(100)로부터 디바이스 간 연결 해제 요청 신호를 수신함에 따라, 마스터 장치(100)와의 디바이스 간 연결을 해제할 수 있다.
단계 S760에서, 슬레이브 장치(200)는 디바이스 간 연결 해제 수락 신호를 마스터 장치(100)에 전송한다.
단계 S770에서, 마스터 장치(100)는 기지국(1)과 밀리미터 파 통신 방법으로 직접 연결한다.
단계 S780에서, 마스터 장치(100)는 기지국(1)과 연결된 밀리미터 파 통신을 이용하여, 기지국(1)과 데이터를 송수신한다.
제1 통신 채널의 품질이 제2 통신 채널의 품질 보다 좋지 않은 경우(단계 S734), 마스터 장치(100)는 슬레이브 장치(200)에 의해 수행되는 통신 중계 기능을 통해 기지국과 데이터를 송수신한다. 마스터 장치(100)와 기지국(1) 간의 통신 채널의 품질이 슬레이브 장치(200)와 기지국(1) 간의 통신 채널의 품질 보다 좋지 않은 경우, 슬레이브 장치(200)를 통신 중계기로 이용하는 편이 유리하기 때문에, 마스터 장치(100)는 슬레이브 장치(200)를 통한 통신 중계 기능을 유지한다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치(100)의 동작 방법을 도시한 흐름도이다. 도 8에 도시된 실시예는, 자 차량(10, 도 1 참조)에 탑재된 통신 장치(100)가 주변 차량(20, 도 1 참조)에 포함되는 통신 단말(200, 도 1 참조)을 통신 중계기로 이용하는 도 1 내지 도 7에서 설명된 실시예들과는 달리, 통신 장치(100)가 통신 중계기로 이용되는 실시예이다. 주변 차량(20) 및 통신 단말(200)에 관한 설명은 도 1 내지 도 7에서 설명한 것과 동일한바, 중복되는 설명은 생략한다.
단계 S810에서, 통신 장치(100)는 주변 차량(20)에 포함되는 통신 단말(200)과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행한다. 통신 장치(100)는 예를 들어, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 모바일 블루투스(Mobile Bluetooth), LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device), 및 5G D2D를 포함하는 통신 방식 중 적어도 하나를 통해 주변에 정차하거나, 또는 주행 중인 적어도 하나의 차량에 각각 탑재된 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 연결을 수행할 수 있다.
단계 S820에서, 통신 장치(100)는 연결된 통신 단말(200)로부터 통신 중계 기능 수행 요청 신호를 수신한다. 일 실시예에서 통신 장치(100)는, 통신 중계 기능 수행 요청 신호와 함께, 통신 단말(200)의 가입자 식별 정보(SII) 및 디바이스 식별 정보(예를 들어, 디바이스 id) 중 적어도 하나를 통신 단말(200)로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 임베디드 SIM(eSIM) 정보 내에 포함되는 가입자 식별 정보(SII)를 통신 단말(200)로부터 수신할 수 있다.
단계 S830에서, 통신 장치(100)는 통신 중계 기능을 수행할지 여부를 결정한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 자체적으로 기지국과 밀리미터 파 통신을 수행하고 있는지 여부를 모니터링하고, 모니터링 결과에 기초하여 통신 중계 기능을 수행할 지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 모니터링 결과 통신 장치(100)가 기지국과 밀리미터 파 통신을 통해 데이터를 송수신하고 있지 않은 상태임을 확인(identify)한 경우, 통신 장치(100)는 통신 중계 기능을 수행할 것을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 통신 장치(100)는 통신 중계 기능 수행 요청이 수신되는 경우, 자동으로 통신 중계 기능 수행을 결정하도록 사전에 설정될 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(100)가 탑재된 차량(10)이 버스 등 대중 교통 차량인 경우, 공익 목적으로 통신 중계 기능을 자동으로 수행하도록 미리 설정될 수 있다.
다른 실시예에서, 통신 장치(100)는 주변 차량(20)의 통신 단말(200)로부터 통신 중계 기능 수행 요청 신호가 수신되는 경우, 통신 중계 기능을 수행할지 여부에 관한 사용자 입력을 수신하고, 사용자 입력에 기초하여 통신 중계 기능 수행 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(100)는 통신 중계 기능 수행 요청 신호가 수신되는 경우, 차량(10)의 TCU를 통해 통신 중계 기능 수행 요청 신호를 전달하고, 차량 내부의 디스플레이(예를 들어, CID(Center Information Display), 클러스터 디스플레이(cluster display), 또는 헤드 업 디스플레이(head-up display; HUD)) 상에 통신 중계 기능 수행 요청 신호 및 통신 중계 기능을 수행할지 여부에 관한 사용자 입력을 요청하는 UI(User Interface)를 표시하도록 제어할 수 있다. 일 실시예에서, UI는 그래픽 UI(Graphic User Interface; GUI)일 수 있다. UI를 통해 통신 중계 기능 수행을 수락하는 사용자 입력이 수신되는 경우, 통신 장치(100)는 차량(10)의 TCU로부터 관련 신호를 전송받고, 통신 중계 기능을 수행할 것을 결정할 수 있다.
단계 S840에서, 통신 장치(100)는 기지국과 데이터를 송수신하고, 연결된 통신 단말(200)에 통신 중계 기능을 제공한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에서, 인공 지능 기술을 이용하여 수행되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 통신 장치(100)에 의해 수행되는 i) 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량에 포함되는 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하는 동작, ii) 통신 장치(100)의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 통신 단말에 전송하는 동작, iii) 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 동작, 및 iv) 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 기지국과 데이터를 송수신하는 동작 중 적어도 하나는, 신경망(neural network)을 통한 연산을 수행하는 인공지능(AI: Artificial Intelligence) 기술을 이용하여 수행될 수 있다.
인공 지능 기술(이하, 'AI 기술')은 신경망(Neural Network)을 통한 연산을 기반으로 입력 데이터를 분석 및/또는 분류 등과 같은 처리를 하여 목적하는 결과를 획득하는 기술이다.
이러한 AI 기술은 알고리즘을 활용하여 구현될 수 있다. 여기서, AI 기술을 구현하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘의 집합을 신경망(Neural Network)이라 한다. 여기서, 신경망은 입력 데이터를 입력받고, 전술한 분석 및/또는 분류를 위한 연산을 수행하여, 결과 데이터를 출력할 수 있다. 신경망이 입력 데이터에 대응되는 결과 데이터를 정확하게 출력하기 위해서는, 신경망을 학습(training)시킬 필요가 있다. 여기서, '학습(training)'은 신경망에 대한 입력 데이터들을 분석하는 방법, 입력 데이터들을 분류하는 방법, 및/또는 입력 데이터들에서 결과 데이터 생성에 필요한 특징을 추출하는 방법 등을 신경망이 스스로 발견 또는 터득할 수 있도록 훈련시키는 것을 의미할 수 있다. 구체적으로, 학습 과정을 통하여, 신경망은 학습 데이터(예를 들어, 서로 다른 복수의 이미지들)를 학습(training)하여 신경망 내부의 가중치(weight) 값들을 최적화할 수 있다. 그리고, 최적화된 가중치 값을 가지는 신경망을 통하여, 입력 데이터를 처리함으로써, 목적하는 결과를 출력한다.
신경망은 연산을 수행하는 내부의 레이어(layer)인 은닉 레이어(hidden layer)의 개수가 복수일 경우, 즉 연산을 수행하는 신경망의 심도(depth)가 증가하는 경우, 심층 신경망으로 분류될 수 있다. 신경망의 예로는, CNN (Convolutional Neural Network), DNN (Deep Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network), RBM (Restricted Boltzmann Machine), DBN (Deep Belief Network), BRDNN(Bidirectional Recurrent Deep Neural Network) 및 심층 Q-네트워크 (Deep Q-Networks) 등이 있으며, 전술한 예에 한정되지 않는다. 또한, 신경망은 세분화될 수 있다. 예를 들어, CNN 신경망은 DCNN(Deep Convolution Neural Network) 또는 캡스넷(Capsnet) 신경망(미도시) 등으로 세분화 될 수 있다.
'AI 모델'은 입력 데이터를 수신하고 목적하는 결과를 출력하도록 동작하는 적어도 하나의 레이어를 포함하는 신경망을 의미할 수 있다. 또한, 'AI 모델'은 신경망을 통한 연산을 수행하여 목적하는 결과를 출력하는 알고리즘, 복수의 알고리즘의 집합, 알고리즘(또는 알고리즘의 집합)을 실행하기 위한 프로세서(processor), 알고리즘(또는 알고리즘의 집합)을 실행하기 위한 소프트웨어, 또는 알고리즘(또는 알고리즘의 집합)을 실행하기 위한 하드웨어를 의미할 수 있다.
전술한 i) 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량에 포함되는 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하는 동작, ii) 통신 장치(100)의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 통신 단말에 전송하는 동작, iii) 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 동작, 및 iv) 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 기지국과 데이터를 송수신하는 동작 중 적어도 하나는 AI 모델 기반으로 수행될 수 있다.
도 9를 참조하면, 신경망(1000)은 학습 데이터(training data)를 입력받아 트레이닝(training)될 수 있다. 그리고, 학습된 신경망(1000)은 입력단(1020)으로 입력 데이터(1010)를 입력받고, 입력단(1020), 은닉 레이어(hidden layer)(1030) 및 출력단(1040)은 입력 데이터(1010) 및 이전 레이어로부터 전달된 데이터를 분석하여 출력 데이터(1050)를 출력하기 위한 연산을 수행할 수 있다. 도 9에서는 은닉 레이어(1030)가 1개의 계층인 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 은닉 레이어(1030)는 복수의 계층으로 이루어질 수도 있다.
개시된 실시예에서, 신경망(1000)은 디바이스 간 연결을 통해 차량 주변의 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말로부터 기지국과 형성된 통신 채널 품질 정보를 수신하고, 수신된 통신 채널 품질 정보에 기초하여, 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말을 결정하도록 학습될 수 있다.
개시된 실시예에서, 신경망(1000)은 적어도 하나의 차량으로부터 위치 정보, 주행 방향 정보, 목적지 정보, 및 경로 정보를 포함하는 주행 정보를 수신하고, 수신된 주행 정보 및 통신 채널 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나를 선택하도록 학습될 수 있다.
개시된 실시예에서, 신경망(1000)은 통신 장치(100)와 기지국 간에 형성된 제1 통신 채널의 품질을 모니터링하고, 통신 중계 기능을 수행하는 통신 단말의 제2 통신 채널의 품질과 제1 통신 채널의 품질을 비교하며, 비교 결과에 기초하여 통신 단말과의 디바이스 간 연결의 해제 여부를 결정하도록 학습될 수 있다.
개시된 실시예에서, 전술한 i) 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량에 포함되는 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하는 동작, ii) 통신 장치(100)의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 통신 단말에 전송하는 동작, iii) 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 동작, 및 iv) 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 기지국과 데이터를 송수신하는 동작 중 적어도 하나를 수행하는 신경망(1000)과 관련된 데이터 또는 프로그램 코드는 메모리(124, 도 2 참조)에 저장되고, 신경망(1000)을 이용하는 학습은 프로세서(122, 도 2 참조)에 의해 수행될 수 있다.
또는, 전술한 i) 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량에 포함되는 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하는 동작, ii) 통신 장치(100)의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 통신 단말에 전송하는 동작, iii) 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 동작, 및 iv) 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 기지국과 데이터를 송수신하는 동작 중 적어도 하나를 수행하는 신경망(1000)은 통신 장치(100)와 구별된 별도의 전자 장치(미도시) 또는 프로세서(미도시) 내에 구현될 수 있다.
전술한 신경망(1000)을 통한 연산은 일 실시예에 따른 통신 장치(100)와 무선 통신 네트워크를 통해 통신할 수 있는 서버(2000, 도 10 참조)에서 수행될 수도 있다. 통신 장치(100)와 서버(2000) 간의 통신은 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다.
도 10은 서버(2000)와 연동하여 동작하는 개시된 실시예에 따른 통신 장치(100)를 나타내는 도면이다.
서버(2000)는 통신 네트워크를 통하여 통신 장치(100)와 데이터를 송수신하며 데이터를 처리할 수 있다.
도 11을 함께 참조하면, 서버(2000)는 통신 장치(100)와 통신하는 통신부(2010), 및 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하는 프로세서(2020)를 포함한다.
개시된 실시예에서, 서버(2000)는 도 9를 참조하여 설명한 신경망(1000)을 통한 연산을 수행함으로써, 주변 차량에 포함된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청할지 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, 서버(2000)는 AI 모델을 훈련시키고, 훈련된 AI 모델을 저장하고 있을 수 있다. 그리고, 서버(2000)는 훈련된 AI 모델을 이용하여 전술한 i) 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량에 포함되는 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하는 동작, ii) 통신 장치(100)의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 통신 단말에 전송하는 동작, iii) 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 동작, 및 iv) 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 기지국과 데이터를 송수신하는 동작 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
일반적으로, 통신 장치(100)는 메모리 저장 용량, 연산의 처리 속도, 학습 데이터 셋의 수집 능력 등이 서버(2000)에 비하여 제한적일 수 있다. 따라서, 대용량 데이터의 저장 및 대용량의 연산량이 필요한 동작은 서버(2000)에서 수행한 후, 통신 네트워크를 통하여 필요한 데이터 및/또는 AI 모델을 통신 장치(100)에 전송할 수 있다. 그러면, 통신 장치(100)는 대용량의 메모리 및 빠른 연산 능력을 갖는 프로세서 없이도, 서버(2000)를 통하여 필요한 데이터 및/또는 AI 모델을 수신하여 이용함으로써, 빠르고 용이하게 필요한 동작을 수행할 수 있다.
개시된 실시예에서, 서버(2000)는 도 9에서 설명한 신경망(1000)을 포함할 수 있다.
도 11은 도 10을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 서버(2000)는 통신부(2010), 프로세서(2020) 및 데이터베이스(2030)를 포함할 수 있다.
통신부(2010)는 무선 통신 네트워크(2100)를 통해서 외부 장치(예를 들어, 서버)와 통신을 수행한다. 여기서, 외부 장치(미도시)는 통신 장치(100)가 필요로 하는 연산 중 적어도 하나를 수행하거나, 통신 장치(100)가 필요로 하는 데이터 등을 송신할 수 있는 서버(예를 들어, 2000)를 포함할 수 있다.
통신부(2010)는, 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈, 이동 통신 모듈, 방송 수신 모듈 등과 같은 적어도 하나의 통신 모듈을 포함한다. 여기서, 적어도 하나의 통신 모듈은 방송 수신을 수행하는 튜너, 블루투스, WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), CDMA, WCDMA, 인터넷, 3G, 4G, 5G 및/또는 밀리미터 파(mmwave)를 이용한 통신 방식과 같은 통신 규격을 따르는 네트워크를 통하여 데이터 송수신을 수행할 수 있는 통신 모듈을 의미한다.
예를 들어, 통신부(2010)가 밀리미터 파(mmWAVE)를 이용하여 통신을 수행하면, 대용량의 데이터를 빠르게 송수신할 수 있다. 구체적으로, 차량(10)은 밀리미터파를 이용하여 대용량의 데이터를 빠르게 수신하고, 차량(10)의 안전에 필요한 데이터(예를 들어, 자율 주행에 필요한 데이터, 네비게이션 서비스를 위해 필요한 데이터 등), 사용자 이용 컨텐츠(예를 들어, 영화, 음악 등) 등을 빠르게 제공함으로써, 차량(10)의 안전성 및/또는 사용자의 편리성을 증가시킬 수 있다.
통신부(2010)에 포함되는 이동 통신 모듈은 3G, 4G, 및/또는 5G 등의 통신 규격에 따르는 통신 네트워크를 통하여 원거리에 위치하는 다른 장치(예를 들어, 서버(2000))와 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 원거리에 위치하는 다른 장치와 통신을 수행하는 통신 모듈을 '원거리 통신 모듈'이라 칭할 수 있다.
프로세서(2020)는 서버(2000)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 프로세서(2020)는, 서버(2000)의 적어도 하나의 인스트럭션(instructions), 및 프로그램들 중 적어도 하나를 실행함으로써, 요구되는 동작들을 수행할 수 있다.
데이터베이스(2030)는 메모리(미도시)를 포함할 수 있으며, 메모리(미도시) 내에 서버(2000)가 소정 동작을 수행하기 위해서 필요한 적어도 하나의 인스트럭션, 프로그램, 데이터 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 또한, 데이터베이스(2030)는 서버(2000)가 신경망에 따른 연산을 수행하기 위해서 필요한 데이터들을 저장할 수 있다.
개시된 실시예에서, 서버(2000)는 도 9에서 설명한 신경망(1000)을 저장하고 있을 수 있다. 신경망(1000)은 프로세서(2020) 및 데이터베이스(2030) 중 적어도 하나에 저장될 수 있다. 서버(2000)가 포함하는 신경망(1000)은 학습이 완료된 신경망이 될 수 있다.
또한, 서버(2000)는 학습이 완료된 신경망을 통신부(2010)를 통하여 통신 장치(100)의 통신부(2010)로 전송할 수 있다. 그러면, 통신 장치(100)는 학습이 완료된 신경망을 획득 및 저장하고, 신경망을 통하여 목적하는 출력 데이터를 획득할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 통신 장치(100)에 의해 실행되는 프로그램은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 명령어들을 수행할 수 있는 모든 시스템에 의해 수행될 수 있다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령어(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.
소프트웨어는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는, 예를 들어 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다.
컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다. 예를 들어, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 프로그램은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은 소프트웨어 프로그램, 소프트웨어 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품은 전자 장치의 제조사 또는 전자 마켓(예를 들어, 갤럭시 스토어)을 통해 전자적으로 배포되는 소프트웨어 프로그램 형태의 상품(예를 들어, 다운로드 가능한 애플리케이션(downloadable application))을 포함할 수 있다. 전자적 배포를 위하여, 소프트웨어 프로그램의 적어도 일부는 저장 매체에 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. 이 경우, 저장 매체는 차량 또는 통신 장치(100)의 제조사의 서버, 전자 마켓의 서버, 또는 소프트웨어 프로그램을 임시적으로 저장하는 중계 서버의 저장매체가 될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은, 통신 장치(100), 서버(2000, 도 10 및 도 11 참조), 및 타 전자 장치로 구성되는 시스템에서, 서버(2000)의 저장매체 또는 전자 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 통신 장치(100)와 통신 연결되는 제3 장치(예를 들어, 스마트 폰)가 존재하는 경우, 컴퓨터 프로그램 제품은 제3 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 컴퓨터 프로그램 제품은 통신 장치(100)로부터 전자 장치 또는 제3 장치로 전송되거나, 제3 장치로부터 전자 장치로 전송되는 소프트웨어 프로그램 자체를 포함할 수 있다.
이 경우, 통신 장치(100), 전자 장치, 및 제3 장치 중 하나가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행할 수 있다. 또는, 통신 장치(100), 전자 장치, 및 제3 장치 중 둘 이상이 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 분산하여 실시할 수 있다.
예를 들면, 통신 장치(100)가 메모리(1500, 도 2 참조)에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 통신 장치(100)와 통신 연결된 타 전자 장치가 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 제3 장치와 통신 연결된 전자 장치가 개시된 실시예에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.
제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하는 경우, 제3 장치는 통신 장치(100)로부터 컴퓨터 프로그램 제품을 다운로드하고, 다운로드된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행할 수 있다. 또는, 제3 장치는 프리로드(pre-load)된 상태로 제공된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행할 수도 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 컴퓨터 시스템 또는 모듈 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (15)

  1. 차량에 탑재된 통신 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량 중 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결이 가능한 통신 단말을 포함하는 적어도 하나의 차량을 식별하는 단계;
    식별된 상기 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말의 기지국과의 중계 기능 수행 가능 여부를 확인하는 단계;
    중계 기능 수행이 가능한 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신을 통해 연결을 수행하는 단계;
    상기 통신 장치의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 적어도 하나의 통신 단말에 전송하는 단계;
    상기 적어도 하나의 통신 단말과 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널 품질에 관한 정보를 획득하고, 획득된 통신 채널 품질에 관한 정보를 저장하는 단계;
    상기 통신 장치와 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 채널 품질에 기초하여 결정된 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 단계; 및
    상기 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 상기 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 통신 단말 각각으로부터 획득한 통신 채널 품질에 관한 정보에 기초하여, 통신 채널의 품질 지표가 최대인 통신 단말을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 차량으로부터 위치 정보, 주행 방향 정보, 목적지 정보, 및 경로 정보를 포함하는 주행 정보를 획득하는 단계;
    를 더 포함하고,
    상기 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말을 결정하는 단계는, 상기 주행 정보 및 상기 통신 채널 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나를 선택하는, 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 통신 장치와 상기 기지국 간 형성된 제1 통신 채널의 품질을 모니터링하는 단계;
    를 더 포함하는, 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    모니터링을 통해 획득한 상기 제1 통신 채널의 품질 정보와 통신 중계 기능을 수행하는 상기 통신 단말의 제2 통신 채널의 품질 정보를 비교하는 단계; 및
    비교 결과에 기초하여, 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결의 해제 여부를 결정하는 단계;
    를 더 포함하는, 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 연결 해제 여부를 결정하는 단계는, 상기 제1 통신 채널의 품질이 상기 제2 통신 채널의 품질 보다 우수한 경우, 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결을 해제하도록 결정하고,
    밀리미터 파 통신을 통해 상기 기지국과 직접 연결하는 단계;
    를 더 포함하는, 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    주변의 적어도 하나의 차량으로부터 중계 기능 수행 요청 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 중계 기능 수행 요청 신호에 응답하여, 상기 기지국과 상기 적어도 하나의 차량 간의 데이터 송수신의 중계 기능을 수행하는 단계;
    를 더 포함하는, 방법.
  8. 차량에 탑재되는 통신 장치에 있어서,
    기지국과 밀리미터 파 통신을 통해 연결을 수행하고, 데이터를 송수신하는 밀리미터 파 안테나 모듈;
    상기 밀리미터 파 안테나 모듈과 연결되고, 상기 밀리미터 파 안테나 모듈의 동작을 제어하는 모뎀(modem);
    을 포함하고,
    상기 모뎀은,
    하나 이상의 명령어들(instructions)을 포함하는 프로그램을 저장하는 메모리;
    상기 메모리에 저장된 프로그램의 하나 이상의 명령어들을 실행하는 프로세서;
    상기 통신 장치의 가입자 식별 정보(Subscriber Identity Information)를 저장하는 SIM 정보 저장부; 및
    적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 수행하는 디바이스 간 통신 인터페이스;
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량 중 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결이 가능한 통신 단말을 포함하는 적어도 하나의 차량을 식별하고, 식별된 상기 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말의 기지국과의 중계 기능 수행 가능 여부를 확인하고,
    중계 기능 수행이 가능한 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하고, 상기 가입자 식별 정보를 상기 연결된 적어도 하나의 통신 단말에 전송하고, 상기 적어도 하나의 통신 단말과 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널 품질에 관한 정보를 획득하고, 상기 통신 장치와 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 채널 품질에 기초하여 결정된 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하도록 상기 디바이스 간 통신 인터페이스를 제어하고,
    상기 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 상기 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해 상기 기지국과 데이터를 송수신하는, 통신 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 적어도 하나의 통신 단말 각각으로부터 획득한 통신 채널 품질에 관한 정보에 기초하여, 통신 채널의 품질 지표가 최대인 통신 단말을 결정하는, 통신 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 적어도 하나의 차량으로부터 위치 정보, 주행 방향 정보, 목적지 정보, 및 경로 정보를 포함하는 주행 정보를 획득하고, 상기 주행 정보 및 상기 통신 채널 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나를 선택하는, 통신 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 통신 장치와 상기 기지국 간 형성된 제1 통신 채널의 품질을 모니터링하는, 통신 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    모니터링을 통해 획득한 상기 제1 통신 채널의 품질 정보와 통신 중계 기능을 수행하는 상기 통신 단말의 제2 통신 채널의 품질 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결의 해제 여부를 결정하는, 통신 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 통신 채널의 품질이 상기 제2 통신 채널의 품질 보다 우수한 경우, 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결을 해제하도록 결정하고,
    밀리미터 파 통신을 통해 상기 기지국과 직접 연결하도록 상기 밀리미터 파 안테나 모듈을 제어하는, 통신 장치.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 디바이스 간 통신 인터페이스를 통해 주변의 적어도 하나의 차량으로부터 중계 기능 수행 요청 신호를 수신하고,
    상기 수신된 중계 기능 수행 요청 신호에 응답하여, 상기 기지국과 상기 적어도 하나의 차량 간의 데이터 송수신의 중계 기능을 수행하는, 통신 장치.
  15. 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품(Computer Program Product)에 있어서,
    상기 저장 매체는,
    상기 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량 중 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결이 가능한 통신 단말을 포함하는 적어도 하나의 차량을 식별하는 단계;
    식별된 상기 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말의 기지국과의 중계 기능 수행 가능 여부를 확인하는 단계;
    중계 기능 수행이 가능한 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하는 단계;
    상기 통신 장치의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 적어도 하나의 통신 단말에 전송하는 단계;
    상기 적어도 하나의 통신 단말과 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널 품질에 관한 정보를 획득하고, 획득된 통신 채널 품질에 관한 정보를 저장하는 단계;
    상기 통신 장치와 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 채널 품질에 기초하여 결정된 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 단계; 및
    상기 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 상기 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 단계;
    를 포함하는, 차량에 탑재된 통신 장치가 수행하는 명령어들(instructions)을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
PCT/KR2021/012494 2020-09-16 2021-09-14 차량에 탑재된 통신 장치 및 그 동작 방법 WO2022060052A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/184,977 US20230217301A1 (en) 2020-09-16 2023-03-16 Communication device mounted on vehicle and operation method therefor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2020-0119380 2020-09-16
KR1020200119380A KR20220036782A (ko) 2020-09-16 2020-09-16 차량에 탑재된 통신 장치 및 그 동작 방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/184,977 Continuation US20230217301A1 (en) 2020-09-16 2023-03-16 Communication device mounted on vehicle and operation method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022060052A1 true WO2022060052A1 (ko) 2022-03-24

Family

ID=80777102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/012494 WO2022060052A1 (ko) 2020-09-16 2021-09-14 차량에 탑재된 통신 장치 및 그 동작 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230217301A1 (ko)
KR (1) KR20220036782A (ko)
WO (1) WO2022060052A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230133803A1 (en) * 2021-11-04 2023-05-04 Qualcomm Incorporated Signaling schemes for assisted communications between wireless devices

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017018553A1 (ko) * 2015-07-27 2017-02-02 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 단말이 다중 링크를 설정하는 방법 및 이를 위한 장치
KR20170096626A (ko) * 2014-12-19 2017-08-24 삼성전자주식회사 디바이스-대-디바이스 통신 시스템에서 릴레이 선택을 제공하는 장치 및 방법
KR20180053740A (ko) * 2015-11-19 2018-05-23 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 단말 간의 직접 통신을 방법 및 이를 위한 장치
US20180206176A1 (en) * 2015-08-12 2018-07-19 Intel Corporation Methods to enable high data rate relay operation using d2d air-interface
KR20180125455A (ko) * 2016-03-30 2018-11-23 광동 오포 모바일 텔레커뮤니케이션즈 코포레이션 리미티드 데이터 전송 방법, 기지국 및 단말 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170096626A (ko) * 2014-12-19 2017-08-24 삼성전자주식회사 디바이스-대-디바이스 통신 시스템에서 릴레이 선택을 제공하는 장치 및 방법
WO2017018553A1 (ko) * 2015-07-27 2017-02-02 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 단말이 다중 링크를 설정하는 방법 및 이를 위한 장치
US20180206176A1 (en) * 2015-08-12 2018-07-19 Intel Corporation Methods to enable high data rate relay operation using d2d air-interface
KR20180053740A (ko) * 2015-11-19 2018-05-23 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 단말 간의 직접 통신을 방법 및 이를 위한 장치
KR20180125455A (ko) * 2016-03-30 2018-11-23 광동 오포 모바일 텔레커뮤니케이션즈 코포레이션 리미티드 데이터 전송 방법, 기지국 및 단말 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20230217301A1 (en) 2023-07-06
KR20220036782A (ko) 2022-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018182275A1 (en) Method and device for controlling driving based on sensing information
WO2018151487A1 (en) Device for performing communication in wireless communication system and method thereof
WO2021177651A1 (ko) 복수의 통신 방식들을 이용하는 전자 장치 및 그 제어 방법
WO2021045523A1 (en) Electronic device for supporting wireless mobile communication for vehicle and operation method of the same
WO2020130485A1 (ko) 전자 장치 및 이를 이용한 v2x 서비스를 제공하는 방법
WO2019160356A1 (ko) 신호 강도 대역에 기반한 장치 관리 방법 및 이를 위한 전자 장치
WO2021261960A1 (ko) 차량에 탑재된 밀리미터 파 통신 디바이스 및 밀리미터 파 통신 디바이스의 스위칭 방법
WO2020166872A1 (en) Method and apparatus for controlling early data transmission procedure in a wireless communication system
WO2022060052A1 (ko) 차량에 탑재된 통신 장치 및 그 동작 방법
WO2019240527A1 (en) Method and apparatus for handling frequency priorities inherited from other radio access technologies in wireless communication system
WO2020122402A1 (ko) 세컨더리 노드 추가를 지원하는 전자 장치 및 그 방법
WO2020130245A1 (en) Network connection method and apparatus
WO2019225914A1 (en) Method and apparatus for handling strongest cell not supporting selected core network in wireless communication system
WO2022196898A1 (ko) 통신의 품질을 측정하는 전자 장치 및 전자 장치의 동작 방법
WO2022030801A1 (ko) 전자 장치의 무선 연결을 관리하는 방법 및 그 장치
WO2022030814A1 (ko) 전자 장치의 무선 연결을 관리하는 방법 및 그 장치
WO2022030844A1 (ko) 전자 장치의 위치 확인 서비스를 제공하는 방법 및 그 장치
WO2024143908A1 (ko) 차량용 전자 장치 및 그 동작 방법
WO2022030845A1 (ko) 전자 장치의 위치 확인 서비스를 제공하는 방법 및 그 장치
WO2021060732A1 (en) Electronic device for receiving paging message and operation method thereof
WO2023163354A1 (ko) 차량용 전자 장치 및 그 동작 방법
WO2023210980A1 (ko) 차량에 탑재된 통신 장치 및 그 동작 방법
WO2021006376A1 (ko) 차세대 이동통신 시스템에서 차량에 장착된 tcu의 핸드오버를 효율적으로 지원하는 방법 및 그 서버
WO2024162621A1 (ko) 차량용 전자 장치 및 그 동작 방법
WO2023136520A1 (ko) 군집 주행 중인 복수의 차량 중 마스터 차량에 탑재된 전자 장치 및 그 동작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21869674

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21869674

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1