WO2022154590A1 - 무선통신시스템에서 v2x 단말이 메시지를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선통신시스템에서 v2x 단말이 메시지를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

다양한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 V2X (Vehicle to Everything) 단말이 메시지를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 상기 제1 V2X 단말과 관련된 상태 정보를 획득하는 단계, 및 상기 상태 정보에 기초하여 상기 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 상태 정보는 상기 제1 V2X 단말의 이동성 정보, 변화량 정보, 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보 및 스테이션 타입 정보를 포함하고, 상기 제1 V2X 단말은 상기 이동성 정보를 제1 위험 레벨, 상기 변화량 정보를 제2 위험 레벨 및 상기 내부 상태 정보를 제3 위험 레벨로 수치화하고, 상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용되는 방법 및 이를 위한 장치를 개시한다.

Description

무선통신시스템에서 V2X 단말이 메시지를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치
사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 제1 V2X (Vehicle to Everything) 단말이 메시지를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.
무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(예를 들어, 대역폭, 전송 전력 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원하는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
사이드링크(sidelink, SL)란 단말(User Equipment, UE)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(Base Station, BS)을 거치지 않고, 단말 간에 음성 또는 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. SL는 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다.
V2X(vehicle-to-everything)는 유/무선 통신을 통해 다른 차량, 보행자, 인프라가 구축된 사물 등과 정보를 교환하는 통신 기술을 의미한다. V2X는 V2V(vehicle-to-vehicle), V2I(vehicle-to-infrastructure), V2N(vehicle-to- network) 및 V2P(vehicle-to-pedestrian)와 같은 4 가지 유형으로 구분될 수 있다. V2X 통신은 PC5 인터페이스 및/또는 Uu 인터페이스를 통해 제공될 수 있다.
한편, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라, 기존의 무선 액세스 기술(Radio Access Technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 광대역 (mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라, 신뢰도(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스 또는 단말을 고려한 통신 시스템이 논의되고 있는데, 개선된 이동 광대역 통신, 매시브 MTC(Machine Type Communication), URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 무선 접속 기술을 새로운 RAT(new radio access technology) 또는 NR(new radio)이라 칭할 수 있다. NR에서도 V2X(vehicle-to-everything) 통신이 지원될 수 있다.
도 1은 NR 이전의 RAT에 기반한 V2X 통신과 NR에 기반한 V2X 통신을 비교하여 설명하기 위한 도면이다
V2X 통신과 관련하여, NR 이전의 RAT에서는 BSM(Basic Safety Message), CAM(Cooperative Awareness Message), DENM(Decentralized Environmental Notification Message)과 같은 V2X 메시지를 기반으로, 안전 서비스(safety service)를 제공하는 방안이 주로 논의되었다. V2X 메시지는, 위치 정보, 동적 정보, 속성 정보 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말은 주기적인 메시지(periodic message) 타입의 CAM, 및/또는 이벤트 트리거 메시지(event triggered message) 타입의 DENM을 다른 단말에게 전송할 수 있다.
예를 들어, CAM은 방향 및 속도와 같은 차량의 동적 상태 정보, 치수와 같은 차량 정적 데이터, 외부 조명 상태, 경로 내역 등 기본 차량 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말은 CAM을 방송할 수 있으며, CAM의 지연(latency)은 100ms보다 작을 수 있다. 예를 들어, 차량의 고장, 사고 등의 돌발적인 상황이 발행하는 경우, 단말은 DENM을 생성하여 다른 단말에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말의 전송 범위 내에 있는 모든 차량은 CAM 및/또는 DENM을 수신할 수 있다. 이 경우, DENM은 CAM 보다 높은 우선 순위를 가질 수 있다.
이후, V2X 통신과 관련하여, 다양한 V2X 시나리오들이 NR에서 제시되고 있다. 예를 들어, 다양한 V2X 시나리오들은, 차량 플라투닝(vehicle platooning), 향상된 드라이빙(advanced driving), 확장된 센서들(extended sensors), 리모트 드라이빙(remote driving) 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 차량 플라투닝을 기반으로, 차량들은 동적으로 그룹을 형성하여 함께 이동할 수 있다. 예를 들어, 차량 플라투닝에 기반한 플라툰 동작들(platoon operations)을 수행하기 위해, 상기 그룹에 속하는 차량들은 선두 차량으로부터 주기적인 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 그룹에 속하는 차량들은 주기적인 데이터를 이용하여, 차량들 사이의 간격을 줄이거나 넓힐 수 있다.
예를 들어, 향상된 드라이빙을 기반으로, 차량은 반자동화 또는 완전 자동화될 수 있다. 예를 들어, 각 차량은 근접 차량 및/또는 근접 로지컬 엔티티(logical entity)의 로컬 센서(local sensor)에서 획득된 데이터를 기반으로, 궤도(trajectories) 또는 기동(maneuvers)을 조정할 수 있다. 또한, 예를 들어, 각 차량은 근접한 차량들과 드라이빙 인텐션(driving intention)을 상호 공유할 수 있다.
예를 들어, 확장 센서들을 기반으로, 로컬 센서들을 통해 획득된 로 데이터(raw data) 또는 처리된 데이터(processed data), 또는 라이브 비디오 데이터(live video data)는 차량, 로지컬 엔티티, 보행자들의 단말 및/또는 V2X 응용 서버 간에 상호 교환될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 차량은 자체 센서를 이용하여 감지할 수 있는 환경 보다 향상된 환경을 인식할 수 있다.
예를 들어, 리모트 드라이빙을 기반으로, 운전을 하지 못하는 사람 또는 위험한 환경에 위치한 리모트 차량을 위해, 리모트 드라이버 또는 V2X 애플리케이션은 상기 리모트 차량을 동작 또는 제어할 수 있다. 예를 들어, 대중 교통과 같이 경로를 예측할 수 있는 경우, 클라우드 컴퓨팅 기반의 드라이빙이 상기 리모트 차량의 동작 또는 제어에 이용될 수 있다. 또한, 예를 들어, 클라우드 기반의 백엔드 서비스 플랫폼(cloud-based back-end service platform)에 대한 액세스가 리모트 드라이빙을 위해 고려될 수 있다.
한편, 차량 플라투닝, 향상된 드라이빙, 확장된 센서들, 리모트 드라이빙 등 다양한 V2X 시나리오들에 대한 서비스 요구사항(service requirements)들을 구체화하는 방안이 NR에 기반한 V2X 통신에서 논의되고 있다.
해결하고자 하는 과제는 제1 V2X 단말의 상태 정보를 복수의 위험 레벨들로 구분 수치화하고, 상기 복수의 위험 레벨들에 기반하여 메시지의 전송 방식 및 상기 제1 V2X 단말의 운용 방식의 결정함으로써 상기 V2X 단말의 배터리의 소모를 최소화할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 V2X (Vehicle to Everything) 단말이 메시지를 전송하는 방법은 상기 제1 V2X 단말과 관련된 상태 정보를 획득하는 단계, 및 상기 상태 정보에 기초하여 상기 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 상태 정보는 상기 제1 V2X 단말의 이동성 정보, 변화량 정보, 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보 및 스테이션 타입 정보를 포함하고, 상기 제1 V2X 단말은 상기 이동성 정보를 제1 위험 레벨, 상기 변화량 정보를 제2 위험 레벨 및 상기 내부 상태 정보를 제3 위험 레벨로 수치화하고, 상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용될 수 있다.
또는, 상기 제1 V2X 단말은 상기 제1 위험 레벨에 기초하여 미리 구성된 복수의 전송 모드들 중에서 하나의 전송 모드를 결정하고, 상기 메시지는 상기 하나의 전송 모드에 대응하여 설정된 송수신 주기 및 전송 전력에 기초하여 전송되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 하나의 전송 모드는 미리 설정된 임계 레벨 이상의 상기 제2 위험 레벨에 기초하여 이벤트 모드로 전환되고, 상기 메시지는 상기 이벤트 모드로 전환된 것에 기초하여 상기 송수신 주기와 무관하게 즉시 전송되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1 V2X 단말은 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨을 가중합 (weighted sum)하여 산출된 제4 위험 레벨에 기초하여 위치 측정 모드를 결정하고, 상기 제1 V2X 단말의 위치는 상기 결정된 위치 측정 모드에 대해 설정된 적어도 하나의 위치 측정 방식에 기반하여 측정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 적어도 하나의 위치 측정 방식은 IMU (Inertial Measurement Unit) 기반 위치 측정 방식, GPS (Global Positioning System) 기반 위치 측정 방식, DGPS (Differential Global Positioning System) 기반 위치 측정 방식, RTK (Real Time Kinematic) 기반 위치 측정 방식 및 무선 통신을 이용한 위치 측정 방식 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1 V2X 단말은 미리 설정된 임계 레벨 이상의 상기 제2 위험 레벨에 기초하여 가장 정밀한 위치를 측정할 수 있는 위치 측정 방식이 설정된 위치 측정 모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1 V2X 단말은 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨을 가중합 (weighted sum)하여 산출된 제4 위험 레벨에 기초하여 상기 제1 V2X 단말에 대한 내부 운용 모드를 결정하고, 상기 내부 운용 모드는 상기 제1 V2X 단말에 포함된 어플리케이션의 슬립 (Sleep) 타이밍, 상기 제1 V2X 단말에 포함된 디스플레이 및 HMI (Human Machine Interface) 중 적어도 하나를 제어하는 파라미터들이 미리 설정된 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 이동성 정보는 상기 제1 V2X 단말의 위치 및 속도에 대한 정보를 포함하고, 상기 변화량 정보는 상기 제1 V2X 단말의 진행 방향의 변화량 및 가속도에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 내부 상태 정보는 상기 제1 V2X 단말에서 작동 중인 어플리케이션의 개수, 상기 어플리케이션의 타입, 배터리 상태, 외부 출력 장치의 연결 여부, 디스플레이의 작동 여부 및 상기 제1 V2X 단말의 사용자가 상기 디스플레이 응시 여부에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 메시지는 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1 V2X 단말은 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨에 대한 정보를 포함하는 상기 메시지를 전송하여 상기 제1 V2X 단말의 위험 상황을 주변 V2X 단말들에 알리는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에 따르면, 무선 통신 시스템에서 제2 V2X (Vehicle to Everything) 단말이 메시지를 수신하는 방법은 제1 V2X 단말로부터 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 메시지에 기초하여 상기 제1 V2X 단말의 상태 정보를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 제1 V2X 단말의 상태 정보는 상기 제1 제1 V2X 단말의 이동성 정보를 수치화한 제1 위험 레벨, 상기 제1 V2X 단말의 이동성 변화량 정보를 수치화한 제2 위험 레벨, 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보를 수치화한 제3 위험 레벨을 포함하고, 상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 제1 V2X 단말과 관련된 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용될 수 있다.
다른 측면에 따르면, 무선 통신 시스템에서 메시지를 전송하는 제1 V2X (Vehicle to Everything) 단말은 RF(Radio Frequency) 송수신기 및 상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제1 V2X 단말과 관련된 상태 정보를 획득하고, 상기 상태 정보에 포함된 이동성 정보를 제1 위험 레벨, 상기 상태 정보에 포함된 변화량 정보를 제2 위험 레벨 및 상기 상태 정보에 포함된 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보를 제3 위험 레벨로 수치화하며, 상기 상태 정보에 기초하여 상기 메시지를 전송하고, 상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 상태 정보에 포함된 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용될 수 있다.
다른 측면에 따르면, 무선 통신 시스템에서 메시지를 수신하는 제2 V2X (Vehicle to Everything) 단말은 RF(Radio Frequency) 송수신기 및 상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 RF 송수신기를 제어하여 제1 V2X 단말로부터 메시지를 수신하고, 상기 메시지에 기초하여 상기 제1 V2X 단말의 상태 정보를 획득하며, 상기 제1 V2X 단말의 상태 정보는 상기 제1 제1 V2X 단말의 이동성 정보를 수치화한 제1 위험 레벨, 상기 제1 V2X 단말의 이동성 변화량 정보를 수치화한 제2 위험 레벨, 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보를 수치화한 제3 위험 레벨을 포함하고, 상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 제1 V2X 단말과 관련된 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용될 수 있다.
다른 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 메시지를 전송하는 칩 셋은 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 동작 가능하게 연결되고, 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서가 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 메모리를 포함하며, 상기 동작은 제1 V2X (Vehicle to Everything) 단말과 관련된 상태 정보를 획득하고, 상기 상태 정보에 포함된 이동성 정보를 제1 위험 레벨, 상기 상태 정보에 포함된 변화량 정보를 제2 위험 레벨 및 상기 상태 정보에 포함된 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보를 제3 위험 레벨로 수치화하며, 상기 상태 정보에 기초하여 상기 메시지를 전송하는 동작을 포함하고, 상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 상태 정보에 포함된 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용될 수 있다.
다른 측면에 따르면, 무선통신시스템에서 메시지를 전송하는 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 메시지를 전송하는 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램 및 상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함하고, 상기 동작은 제1 V2X (Vehicle to Everything) 단말과 관련된 상태 정보를 획득하고, 상기 상태 정보에 포함된 이동성 정보를 제1 위험 레벨, 상기 상태 정보에 포함된 변화량 정보를 제2 위험 레벨 및 상기 상태 정보에 포함된 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보를 제3 위험 레벨로 수치화하며, 상기 상태 정보에 기초하여 상기 메시지를 전송하는 동작을 포함하고, 상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 상태 정보에 포함된 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용될 수 있다.
다양한 실시예들은 제1 V2X 단말의 상태 정보를 복수의 위험 레벨들로 구분 수치화하고, 상기 복수의 위험 레벨들에 기반하여 메시지의 전송 방식 및 상기 제1 V2X 단말의 운용 방식의 결정함으로써 상기 V2X 단말의 배터리의 소모를 최소화할 수 있다.
또한, 이동 속도 및 위치에 대한 정보를 수치화한 제1 위험 레벨에 따라 상기 제1 V2X 단말의 사용자의 위험도가 낮은 상황에서 상기 메시지의 송수신 주기를 길게하여 상기 제1 V2X 단말의 배터리 소모를 최소화할 수 있고, 상기 V2X 단말의 사용자의 위험도가 높은 상황에서는 송수신 주기를 짧게 하여 상기 제1 V2X 단말의 사용자의 안전을 최대한 보장할 수 있다.
또한, 헤딩 각도의 변화 및 가속도에 대한 정보를 수치화한 제2 위험 레벨에 따라 상기 제1 V2X 단말의 사용자에 긴급 상황의 발생이 감지될 경우에 상기 긴급 상황을 알리는 메시지 타입을 결정하고, 상기 메시지 타입의 메시지를 즉시 전송하여 상기 사용자의 안전을 최대한 보장할 수 있다.
또한, 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보 및 상기 제1 V2X 단말의 사용자의 상태 정보에 기초하여 수치화된 제3 위험 레벨을 통해 상기 사용자가 위험 상황을 대처할 수 있는지 여부에 따라 상기 메시지의 전송 방법 또는 장치 운영 방식을 최적화시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨에 기초하여 상기 제1 V2X 단말의 위치 측정 방식 및 디스플레이의 운용 방식을 결정하여 상기 사용자의 상황에 따라 상기 V2X 단말을 효과적으로 운용할 수 있다.
다양한 실시예에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 NR 이전의 RAT에 기반한 V2X 통신과 NR에 기반한 V2X 통신을 비교하여 설명하기 위한 도면이다
도 2은 LTE 시스템의 구조를 나타낸다.
도 3은 NR 시스템의 구조를 나타낸다.
도 4은 NR의 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5은 NR 프레임의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 6은 SL 통신을 위한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸다.
도 7은 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 단말을 나타낸다.
도 8는 V2X 또는 SL 통신을 위한 자원 단위를 나타낸다.
도 9은 ITS 스테이션 참조 구조 (ITS station reference architecture)를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 참조 구조에 기초하여 설계 및 적용 가능한 ITS 스테이션 (station)의 예시 구조이다.
도 11은 내부 정보 수치화 블록에 기반한 V2X 단말을 설명하기 위한 블록도이다.
도 12는 이동성 측정 블록이 V2X 단말의 이동성 정보를 수집하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13, 도 14 및 도 15는 위험도 수치화 블록이 위험 레벨 (severity level)을 출력하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 및 도 17은 긴급도 수치 블록이 긴급 레벨을 출력하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18 및 도 19는 제어가능도 수치화 블록이 제어 가능 레벨을 출력하는 방법을 자세히 설명하기 위한 도면이다.
도 20 및 도 21은 위험 레벨, 긴급 레벨 등에 기초하여 메시지의 전송 모드를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 22은 상기 동작 최적화 블록이 이동 레벨에 기초하여 위치 측정 모드를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 수치화 결과를 포함할 수 있는 V2X 메시지의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 제1 V2X 단말이 상태 정보를 수치화한 수치화 결과에 기초하여 제1 V2X 단말을 운용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 제2 V2X 단말이 수신된 제1 V2X 단말의 메시지에 기반하여 상기 제1 V2X 단말의 상태에 대한 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 26는 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 27은 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 28은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다.
무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(예를 들어, 대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원하는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
사이드링크(sidelink)란 단말(User Equipment, UE)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(Base Station, BS)을 거치지 않고, 단말 간에 음성 또는 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. 사이드링크는 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다.
V2X(vehicle-to-everything)는 유/무선 통신을 통해 다른 차량, 보행자, 인프라가 구축된 사물 등과 정보를 교환하는 통신 기술을 의미한다. V2X는 V2V(vehicle-to-vehicle), V2I(vehicle-to-infrastructure), V2N(vehicle-to- network) 및 V2P(vehicle-to-pedestrian)와 같은 4 가지 유형으로 구분될 수 있다. V2X 통신은 PC5 인터페이스 및/또는 Uu 인터페이스를 통해 제공될 수 있다.
한편, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라, 기존의 무선 액세스 기술(Radio Access Technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 광대역 (mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라, 신뢰도(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스 또는 단말을 고려한 통신 시스템이 논의되고 있는데, 개선된 이동 광대역 통신, 매시브 MTC, URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 무선 접속 기술을 새로운 RAT(new radio access technology) 또는 NR(new radio)이라 칭할 수 있다. NR에서도 V2X(vehicle-to-everything) 통신이 지원될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTS terrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
5G NR은 LTE-A의 후속 기술로서, 고성능, 저지연, 고가용성 등의 특성을 가지는 새로운 Clean-slate 형태의 이동 통신 시스템이다. 5G NR은 1GHz 미만의 저주파 대역에서부터 1GHz~10GHz의 중간 주파 대역, 24GHz 이상의 고주파(밀리미터파) 대역 등 사용 가능한 모든 스펙트럼 자원을 활용할 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A 또는 5G NR을 위주로 기술하지만 실시예(들)의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2은 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고 불릴 수 있다.
도 2을 참조하면, E-UTRAN은 단말(10)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(Mobile Terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
단말과 네트워크 사이의 무선인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection, OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제 1 계층), L2 (제 2 계층), L3(제 3 계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제 1 계층에 속하는 물리 계층은 물리 채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3 계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 3은 NR 시스템의 구조를 나타낸다.
도 3을 참조하면, NG-RAN은 단말에게 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜 종단(termination)을 제공하는 gNB 및/또는 eNB를 포함할 수 있다. 도 7에서는 gNB만을 포함하는 경우를 예시한다. gNB 및 eNB는 상호 간에 Xn 인터페이스로 연결되어 있다. gNB 및 eNB는 5세대 코어 네트워크(5G Core Network: 5GC)와 NG 인터페이스를 통해 연결되어 있다. 보다 구체적으로, AMF(access and mobility management function)과는 NG-C 인터페이스를 통해 연결되고, UPF(user plane function)과는 NG-U 인터페이스를 통해 연결된다.
도 4은 NR의 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4을 참조하면, NR에서 상향링크 및 하향링크 전송에서 무선 프레임을 사용할 수 있다. 무선 프레임은 10ms의 길이를 가지며, 2개의 5ms 하프-프레임(Half-Frame, HF)으로 정의될 수 있다. 하프-프레임은 5개의 1ms 서브프레임(Subframe, SF)을 포함할 수 있다. 서브프레임은 하나 이상의 슬롯으로 분할될 수 있으며, 서브프레임 내 슬롯 개수는 부반송파 간격(Subcarrier Spacing, SCS)에 따라 결정될 수 있다. 각 슬롯은 CP(cyclic prefix)에 따라 12개 또는 14개의 OFDM(A) 심볼을 포함할 수 있다.
노멀 CP(normal CP)가 사용되는 경우, 각 슬롯은 14개의 심볼을 포함할 수 있다. 확장 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 12개의 심볼을 포함할 수 있다. 여기서, 심볼은 OFDM 심볼 (또는, CP-OFDM 심볼), SC-FDMA(Single Carrier - FDMA) 심볼 (또는, DFT-s-OFDM(Discrete Fourier Transform-spread-OFDM) 심볼)을 포함할 수 있다.
다음 표 1은 노멀 CP가 사용되는 경우, SCS 설정(u)에 따라 슬롯 별 심볼의 개수((Nslot symb), 프레임 별 슬롯의 개수((Nframe,u slot)와 서브프레임 별 슬롯의 개수((Nsubframe,u slot)를 예시한다.
SCS (15*2u) Nslot symb Nframe,u slot Nsubframe,u slot
15KHz (u=0) 14 10 1
30KHz (u=1) 14 20 2
60KHz (u=2) 14 40 4
120KHz (u=3) 14 80 8
240KHz (u=4) 14 160 16
표 2는 확장 CP가 사용되는 경우, SCS에 따라 슬롯 별 심볼의 개수, 프레임 별 슬롯의 개수와 서브프레임 별 슬롯의 개수를 예시한다.
SCS (15*2u) Nslot symb Nframe,u slot Nsubframe,u slot
60KHz (u=2) 12 40 4
NR 시스템에서는 하나의 단말에게 병합되는 복수의 셀들 간에 OFDM(A) 뉴머놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)가 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 동일한 개수의 심볼로 구성된 시간 자원(예, 서브프레임, 슬롯 또는 TTI)(편의상, TU(Time Unit)로 통칭)의 (절대 시간) 구간이 병합된 셀들 간에 상이하게 설정될 수 있다.
NR에서, 다양한 5G 서비스들을 지원하기 위한 다수의 뉴머놀로지(numerology) 또는 SCS가 지원될 수 있다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드들에서의 넓은 영역(wide area)이 지원될 수 있고, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)이 지원될 수 있다. SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)을 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭이 지원될 수 있다.
NR 주파수 밴드(frequency band)는 두 가지 타입의 주파수 범위(frequency range)로 정의될 수 있다. 상기 두 가지 타입의 주파수 범위는 FR1 및 FR2일 수 있다. 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있으며, 예를 들어, 상기 두 가지 타입의 주파수 범위는 하기 표 3과 같을 수 있다. NR 시스템에서 사용되는 주파수 범위 중 FR1은 "sub 6GHz range"를 의미할 수 있고, FR2는 "above 6GHz range"를 의미할 수 있고 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)로 불릴 수 있다.
Frequency Range designation Corresponding frequency range Subcarrier Spacing (SCS)
FR1 450MHz - 6000MHz 15, 30, 60kHz
FR2 24250MHz - 52600MHz 60, 120, 240kHz
상술한 바와 같이, NR 시스템의 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있다. 예를 들어, FR1은 하기 표 4와 같이 410MHz 내지 7125MHz의 대역을 포함할 수 있다. 즉, FR1은 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역을 포함할 수 있다. 예를 들어, FR1 내에서 포함되는 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역은 비면허 대역(unlicensed band)을 포함할 수 있다. 비면허 대역은 다양한 용도로 사용될 수 있고, 예를 들어 차량을 위한 통신(예를 들어, 자율주행)을 위해 사용될 수 있다.
Frequency Range designation Corresponding frequency range Subcarrier Spacing (SCS)
FR1 410MHz - 7125MHz 15, 30, 60kHz
FR2 24250MHz - 52600MHz 60, 120, 240kHz
도 5은 NR 프레임의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 5을 참조하면, 슬롯은 시간 영역에서 복수의 심볼들을 포함한다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯이 14개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 12개의 심볼을 포함할 수 있다. 또는 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯이 7개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 6개의 심볼을 포함할 수 있다.
반송파는 주파수 영역에서 복수의 부반송파들을 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 영역에서 복수(예를 들어, 12)의 연속한 부반송파로 정의될 수 있다. BWP(Bandwidth Part)는 주파수 영역에서 복수의 연속한 (P)RB((Physical) Resource Block)로 정의될 수 있으며, 하나의 뉴머놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다. 반송파는 최대 N개(예를 들어, 5개)의 BWP를 포함할 수 있다. 데이터 통신은 활성화된 BWP를 통해서 수행될 수 있다. 각각의 요소는 자원 그리드에서 자원요소(Resource Element, RE)로 지칭될 수 있고, 하나의 복소 심볼이 맵핑될 수 있다.
한편, 단말과 단말 간 무선 인터페이스 또는 단말과 네트워크 간 무선 인터페이스는 L1 계층, L2 계층 및 L3 계층으로 구성될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에서, L1 계층은 물리(physical) 계층을 의미할 수 있다. 또한, 예를 들어, L2 계층은 MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층 및 SDAP 계층 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 또한, 예를 들어, L3 계층은 RRC 계층을 의미할 수 있다.
이하, V2X 또는 SL(sidelink) 통신에 대하여 설명한다.
도 6는 SL 통신을 위한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸다. 구체적으로, 도 6의 (a)는 NR의 사용자 평면 프로토콜 스택을 나타내고, 도 6의 (b)는 NR의 제어 평면 프로토콜 스택을 나타낸다.
이하, SL 동기 신호(Sidelink Synchronization Signal, SLSS) 및 동기화 정보에 대해 설명한다.
SLSS는 SL 특정적인 시퀀스(sequence)로, PSSS(Primary Sidelink Synchronization Signal)와 SSSS(Secondary Sidelink Synchronization Signal)를 포함할 수 있다. 상기 PSSS는 S-PSS(Sidelink Primary Synchronization Signal)라고 칭할 수 있고, 상기 SSSS는 S-SSS(Sidelink Secondary Synchronization Signal)라고 칭할 수 있다. 예를 들어, 길이-127 M-시퀀스(length-127 M-sequences)가 S-PSS에 대하여 사용될 수 있고, 길이-127 골드-시퀀스(length-127 Gold sequences)가 S-SSS에 대하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 단말은 S-PSS를 이용하여 최초 신호를 검출(signal detection)할 수 있고, 동기를 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말은 S-PSS 및 S-SSS를 이용하여 세부 동기를 획득할 수 있고, 동기 신호 ID를 검출할 수 있다.
PSBCH(Physical Sidelink Broadcast Channel)는 SL 신호 송수신 전에 단말이 가장 먼저 알아야 하는 기본이 되는 (시스템) 정보가 전송되는 (방송) 채널일 수 있다. 예를 들어, 상기 기본이 되는 정보는 SLSS에 관련된 정보, 듀플렉스 모드(Duplex Mode, DM), TDD UL/DL(Time Division Duplex Uplink/Downlink) 구성, 리소스 풀 관련 정보, SLSS에 관련된 어플리케이션의 종류, 서브프레임 오프셋, 방송 정보 등일 수 있다. 예를 들어, PSBCH 성능의 평가를 위해, NR V2X에서, PSBCH의 페이로드 크기는 24 비트의 CRC를 포함하여 56 비트일 수 있다.
S-PSS, S-SSS 및 PSBCH는 주기적 전송을 지원하는 블록 포맷(예를 들어, SL SS(Synchronization Signal)/PSBCH 블록, 이하 S-SSB(Sidelink-Synchronization Signal Block))에 포함될 수 있다. 상기 S-SSB는 캐리어 내의 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)/PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)와 동일한 뉴머놀로지(즉, SCS 및 CP 길이)를 가질 수 있고, 전송 대역폭은 (미리) 설정된 SL BWP(Sidelink BWP) 내에 있을 수 있다. 예를 들어, S-SSB의 대역폭은 11 RB(Resource Block)일 수 있다. 예를 들어, PSBCH는 11 RB에 걸쳐있을 수 있다. 그리고, S-SSB의 주파수 위치는 (미리) 설정될 수 있다. 따라서, 단말은 캐리어에서 S-SSB를 발견하기 위해 주파수에서 가설 검출(hypothesis detection)을 수행할 필요가 없다.
한편, NR SL 시스템에서, 서로 다른 SCS 및/또는 CP 길이를 가지는 복수의 뉴머놀로지가 지원될 수 있다. 이 때, SCS가 증가함에 따라서, 전송 단말이 S-SSB를 전송하는 시간 자원의 길이가 짧아질 수 있다. 이에 따라, S-SSB의 커버리지(coverage)가 감소할 수 있다. 따라서, S-SSB의 커버리지를 보장하기 위하여, 전송 단말은 SCS에 따라 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 하나 이상의 S-SSB를 수신 단말에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 전송 단말이 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 전송하는 S-SSB의 개수는 전송 단말에게 사전에 설정되거나(pre-configured), 설정(configured)될 수 있다. 예를 들어, S-SSB 전송 주기는 160ms 일 수 있다. 예를 들어, 모든 SCS에 대하여, 160ms의 S-SSB 전송 주기가 지원될 수 있다.
예를 들어, SCS가 FR1에서 15kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개 또는 2개의 S-SSB를 전송할 수 있다. 예를 들어, SCS가 FR1에서 30kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개 또는 2개의 S-SSB를 전송할 수 있다. 예를 들어, SCS가 FR1에서 60kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개, 2개 또는 4개의 S-SSB를 전송할 수 있다.
예를 들어, SCS가 FR2에서 60kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개, 2개, 4개, 8개, 16개 또는 32개의 S-SSB를 전송할 수 있다. 예를 들어, SCS가 FR2에서 120kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개, 2개, 4개, 8개, 16개, 32개 또는 64개의 S-SSB를 전송할 수 있다.
한편, SCS가 60kHz인 경우, 두 가지 타입의 CP가 지원될 수 있다. 또한, CP 타입에 따라서 전송 단말이 수신 단말에게 전송하는 S-SSB의 구조가 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 CP 타입은 Normal CP(NCP) 또는 Extended CP(ECP)일 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, CP 타입이 NCP인 경우, 전송 단말이 전송하는 S-SSB 내에서 PSBCH를 맵핑하는 심볼의 개수는 9 개 또는 8 개일 수 있다. 반면, 예를 들어, CP 타입이 ECP인 경우, 전송 단말이 전송하는 S-SSB 내에서 PSBCH를 맵핑하는 심볼의 개수는 7 개 또는 6 개일 수 있다. 예를 들어, 전송 단말이 전송하는 S-SSB 내의 첫 번째 심볼에는, PSBCH가 맵핑될 수 있다. 예를 들어, S-SSB를 수신하는 수신 단말은 S-SSB의 첫 번째 심볼 구간에서 AGC(Automatic Gain Control) 동작을 수행할 수 있다.
도 7은 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 단말을 나타낸다.
도 7을 참조하면, V2X 또는 SL 통신에서 단말이라는 용어는 주로 사용자의 단말을 의미할 수 있다. 하지만, 기지국과 같은 네트워크 장비가 단말 사이의 통신 방식에 따라 신호를 송수신하는 경우, 기지국 또한 일종의 단말로 간주될 수도 있다. 예를 들어, 단말 1은 제 1 장치(100)일 수 있고, 단말 2 는 제 2 장치(200)일 수 있다.
예를 들어, 단말 1은 일련의 자원의 집합을 의미하는 자원 풀(resource pool) 내에서 특정한 자원에 해당하는 자원 단위(resource unit)를 선택할 수 있다. 그리고, 단말 1은 상기 자원 단위를 사용하여 SL 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 수신 단말인 단말 2는 단말 1이 신호를 전송할 수 있는 자원 풀을 설정 받을 수 있고, 상기 자원 풀 내에서 단말 1의 신호를 검출할 수 있다.
여기서, 단말 1이 기지국의 연결 범위 내에 있는 경우, 기지국이 자원 풀을 단말 1에게 알려줄 수 있다. 반면, 단말 1이 기지국의 연결 범위 밖에 있는 경우, 다른 단말이 단말 1에게 자원 풀을 알려주거나, 또는 단말 1은 사전에 설정된 자원 풀을 사용할 수 있다.
일반적으로 자원 풀은 복수의 자원 단위로 구성될 수 있고, 각 단말은 하나 또는 복수의 자원 단위를 선택하여 자신의 SL 신호 전송에 사용할 수 있다.
도 8는 V2X 또는 SL 통신을 위한 자원 단위를 나타낸다.
도 8를 참조하면, 자원 풀의 전체 주파수 자원이 NF개로 분할될 수 있고, 자원 풀의 전체 시간 자원이 NT개로 분할될 수 있다. 따라서, 총 NF * NT 개의 자원 단위가 자원 풀 내에서 정의될 수 있다. 도 8는 해당 자원 풀이 NT 개의 서브프레임의 주기로 반복되는 경우의 예를 나타낸다.
도 8에 나타난 바와 같이, 하나의 자원 단위(예를 들어, Unit #0)는 주기적으로 반복하여 나타날 수 있다. 또는, 시간 또는 주파수 차원에서의 다이버시티(diversity) 효과를 얻기 위해서, 하나의 논리적인 자원 단위가 맵핑되는 물리적 자원 단위의 인덱스가 시간에 따라 사전에 정해진 패턴으로 변화할 수도 있다. 이러한 자원 단위의 구조에 있어서, 자원 풀이란 SL 신호를 전송하고자 하는 단말이 전송에 사용할 수 있는 자원 단위들의 집합을 의미할 수 있다.
자원 풀은 여러 종류로 세분화될 수 있다. 예를 들어, 각 자원 풀에서 전송되는 SL 신호의 컨텐츠(content)에 따라, 자원 풀은 아래와 같이 구분될 수 있다.
(1) 스케쥴링 할당(Scheduling Assignment, SA)은 전송 단말이 SL 데이터 채널의 전송으로 사용하는 자원의 위치, 그 외 데이터 채널의 복조를 위해서 필요한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 또는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 전송 방식, TA(Timing Advance)등의 정보를 포함하는 신호일 수 있다. SA는 동일 자원 단위 상에서 SL 데이터와 함께 멀티플렉싱되어 전송되는 것도 가능하며, 이 경우 SA 자원 풀이란 SA가 SL 데이터와 멀티플렉싱되어 전송되는 자원 풀을 의미할 수 있다. SA는 SL 제어 채널(control channel)로 불릴 수도 있다.
(2) SL 데이터 채널(Physical Sidelink Shared Channel, PSSCH)은 전송 단말이 사용자 데이터를 전송하는데 사용하는 자원 풀일 수 있다. 만약 동일 자원 단위 상에서 SL 데이터와 함께 SA가 멀티플렉싱되어 전송되는 경우, SA 정보를 제외한 형태의 SL 데이터 채널만이 SL 데이터 채널을 위한 자원 풀에서 전송 될 수 있다. 다시 말해, SA 자원 풀 내의 개별 자원 단위 상에서 SA 정보를 전송하는데 사용되었던 REs(Resource Elements)는 SL 데이터 채널의 자원 풀에서 여전히 SL 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 전송 단말은 연속적인 PRB에 PSSCH를 맵핑시켜서 전송할 수 있다.
(3) 디스커버리 채널은 전송 단말이 자신의 ID 등의 정보를 전송하기 위한 자원 풀일 수 있다. 이를 통해, 전송 단말은 인접 단말이 자신을 발견하도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 SL 신호의 컨텐츠가 동일한 경우에도, SL 신호의 송수신 속성에 따라서 상이한 자원 풀을 사용할 수 있다. 일 예로, 동일한 SL 데이터 채널이나 디스커버리 메시지라 하더라도, SL 신호의 전송 타이밍 결정 방식(예를 들어, 동기 기준 신호의 수신 시점에서 전송되는지 아니면 상기 수신 시점에서 일정한 타이밍 어드밴스를 적용하여 전송되는지), 자원 할당 방식(예를 들어, 개별 신호의 전송 자원을 기지국이 개별 전송 단말에게 지정해주는지 아니면 개별 전송 단말이 자원 풀 내에서 자체적으로 개별 신호 전송 자원을 선택하는지), 신호 포맷(예를 들어, 각 SL 신호가 한 서브프레임에서 차지하는 심볼의 개수, 또는 하나의 SL 신호의 전송에 사용되는 서브프레임의 개수), 기지국으로부터의 신호 세기, SL 단말의 송신 전력 세기 등에 따라서 다시 상이한 자원 풀로 구분될 수도 있다.
Vehicular Communications for ITS
V2X (Vehicle-to-Everything, 차량 통신)을 활용하는 ITS (Intelligent Transport System)는 주요하게 Access layer (접속 계층), Network & Transport layer (네트워킹 및 트랜스포트 계층), Facilities layer (퍼실리티 계층), Application layer (어플리케이션 계층), Security (보안)와 Management (관리) Entity (엔터티) 등으로 구성될 수 있다. 차량 통신은, 차량 간 통신 (V2V), 차량과 기지국 간 통신 (V2N, N2V), 차량과 RSU (Road-Side Unit) 간 통신(V2I, I2V), RSU 간 통신 (I2I), 차량과 사람 간 통신 (V2P, P2V), RSU와 사람 간 통신 (I2P, P2I) 등 다양한 시나리에 적용될 수 있다. 차량 통신의 주체가 되는 차량, 기지국, RSU, 사람 등은 ITS station이라고 지칭된다.
도 9은 ITS 스테이션 참조 구조 (ITS station reference architecture)를 설명하기 위한 도면이다.
ITS 스테이션 참조 구조 (ITS station reference architecture)는, 액세스 계층 (Access layer), 네트워크&운송 계층 (Network & Transport layer), Facilities layer과 보안 (Security)과 관리 (Management)를 위한 엔티티 (Entity) 및 최상위에는 어플리케이션 계층 (Application layer)으로 구성되어 있으며, 기본적으로 layered OSI (계층 OSI) 모델을 따른다.
구체적으로, 도 9를 참조하면, OSI 모델을 기반한 ITS station 참조 구조 특징이 나타나 있다. ITS 스테이션 (station)의 액세스 (access) 계층은 OSI 계층 1 (physical 계층)과 계층 2 (data link 계층)에 상응하며, ITS 스테이션 (station)의 네트워크&운송 (network & transport) 계층은 OSI 계층 3 (network 계층)과 계층 4 (transport 계층)에 상응하고, ITS 스테이션 (station)의 facilities 계층은 OSI 계층 5 (session 계층), 계층 6 (presentation 계층) 및 계층 7 (application 계층)에 상응한다.
ITS 스테이션 (station)의 최상위에 위치한 어플리케이션 (application) 계층은 사용 케이스 (use-case)를 실제 구현하여 지원하는 기능을 수행하며 사용 케이스 (use-case)에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 관리 엔티티 (Management entity)는 ITS 스테이션 (station)의 통신 (communication) 및 동작을 비롯한 모든 계층을 관리하는 역할을 수행한다. 보안 엔티티 (Security entity)는 모든 계층에 대한 보안 서비스 (security service)를 제공한다. ITS 스테이션 (station)의 각 계층은 상호 간 interface (인터페이스)를 통해 차량 통신을 통해 전송할 혹은 수신한 데이터 및 다양한 목적의 부가 정보들을 교환한다. 다음은 다양한 인터페이스에 대한 약어 설명이다.
MA: Interface between management entity and application layer
MF: Interface between management entity and facilities layer
MN: Interface between management entity and networking & transport layer
MI: Interface between management entity and access layer
FA: Interface between facilities layer and ITS-S applications
NF: Interface between networking & transport layer and facilities layer
IN: Interface between access layer and networking & transport layer
SA: Interface between security entity and ITS-S applications
SF: Interface between security entity and facilities layer
SN: Interface between security entity and networking & transport layer
SI: Interface between security entity and access layer
도 10은 참조 구조에 기초하여 설계 및 적용 가능한 ITS 스테이션 (station)의 예시 구조이다.
ITS 스테이션 (station)의 참조 구조의 주된 개념은 통신 네트워크로 구성된 두 개의 종단 차량/이용자 사이에서, 통신 처리를 각 계층이 가지고 있는 특별한 기능을 가지고 계층별로 나눌 수 있도록 하는 것이다. 즉, 차량 간 메시지가 생성되면, 차량 및 ITS 시스템 (또는 기타 ITS 관련 단말기/시스템)에서 한 계층씩 아래로 각 층을 통과하여 데이터가 전달되고, 다른 쪽에서는 메시지가 도착할 때 메시지를 받는 차량 또는 ITS (또는 기타 ITS 관련 단말기/시스템)는 한 계층씩 위로 통과하여 전달된다.
차량 통신 및 네트워크를 통한 ITS 시스템은, 다양한 use-case 지원을 위해 다양한 접속 기술, 네트워크 프로토콜, 통신 인터페이스 등을 고려하여 유기적으로 설계되며, 하기 기술된 각 계층의 역할 및 기능은 상황에 따라 변경될 수 있다. 다음은 각 계층별 주요 기능에 간략히 기술한다.
어플리케이션 계층 (Application layer)는 다양한 use-case를 실제 구현하여 지원하는 역할을 수행하며, 예로서 안전 및 효율적 교통정보, 기타 오락 정보 등을 제공한다.
어플리케이션 (Application) 계층은 application이 속한 ITS Station을 다양한 형태로 제어하거나, 하위의 access 계층, network & transport 계층, facilities 계층을 통해 서비스 메시지를 차량 통신을 통해 종단 차량/이용자/인프라 등에 전달하여 서비스를 제공한다. 이때 ITS 어플리케이션은 다양한 use case를 지원할 수 있으며, 일반적으로 이러한 use-case들은 road-safety, traffic efficiency, local services, 그리고 infotainment 등 other application으로 grouping 되어 지원될 수 있다. application classification, use-case등은 새로운 application 시나리오가 정의되면 업데이트 (update) 될 수 있다. 계층 관리 (layer management)는 어플리케이션 계층의 운영 및 보안과 관련된 정보를 관리 및 서비스해 주는 역할을 수행하며, 관련 정보는 MA (interface between management entity and application 계층) 와 SA (interface between security entity and ITS-S applications) (또는 SAP: Service Access Point, 예 MA-SAP, SA-SAP)를 통해 양방향으로 전달 및 공유된다. Application 계층에서 facilities 계층으로의 request 또는 facilities 계층에서 application 계층으로의 서비스 메시지 및 관련정보의 전달은 FA (interface between facilities layer and ITS-S applications 또는 FA-SAP)를 통해 수행된다.
퍼실리티 계층 (Facilities layer)는 상위 어플리케이션 계층에서 정의된 다양한 use-case를 효과적으로 실현할 수 있도록 지원하는 역할을 수행하며, 예컨대, application support, information support, session/communication support를 수행할 수 있다.
퍼실리티 계층 (Facilities layer)은 기본적으로 OSI 모델의 상위 3개 계층, 예) session 계층, presentation 계층, application 계층, 기능을 지원한다. 구체적으로는, ITS를 위해 어플리케이션 지원 (Application support), 인포메이션 지원 (Information support), 세션/통신 지원 (Session/communication support) 등과 같은 퍼실리티 (facilities)를 제공한다. 여기서, 퍼실리티 (facilities)는 기능 (functionality), 정보 (information), 데이터 (data)를 제공하는 컴포넌트 (component)를 의미한다.
어플리케이션 지원 퍼실리티 (Application support facilities)는 ITS application의 동작을 (주로 ITS 용 메시지 생성 및 하위계층과의 송수신, 및 그에 대한 관리) 지원하는 퍼실리티이다. 상기 어플리케이션 지원 퍼실리티는 CA (Cooperative Awareness) basic service, DEN (Decentralized Environmental Notification) basic service 등이 있다. 향후에는 CACC (Cooperative Adaptive Cruise Control), Platooning, VRU (Vulnerable Roadside User), CPS (Collective Perception Service) 등 새로운 서비스를 위한 퍼실리티 엔티티 (facilities entity) 및 관련된 메시지가 추가 정의될 수 있다.
정보 지원 퍼실리티 (Information support facilities)는 다양한 ITS application에 의해 사용될 공통된 데이터 정보나 데이터베이스를 제공하는 퍼실리티 (facilities)로 Local Dynamic Map (LDM) 등이 있다.
세션/통신 지원 퍼실리티 (Session/communication support facilities)는 communications and session management를 위한 서비스를 제공하는 facilities로서 addressing mode와 session support 등이 있다.
또한, 퍼실리티 (facilities)는 공통 퍼실리티 (common facilities)와 도메인 퍼실리티 (domain facilities)로 나뉠 수 있다.
공통 퍼실리티 (common facilities)는 다양한 ITS application과 ITS station 동작에 필요한 공통적 서비스나 기능을 제공하는 facilities이며, 예로서 time management, position management, 그리고 services managements등이 있다.
도메인 퍼실리티 (domain facilities)는 일부 (하나 또는 복수의) ITS application에만 필요한 특별한 서비스나 기능을 제공하는 facilities이며, 예로서 Road Hazard Warning applications (RHW)를 위한 DEN basic service 등이 있다. Domain facilities는 optional 기능으로서 ITS station에 의해 지원되지 않으면 사용되지 않는다.
계층 관리 (layer management)는 facilities 계층의 운영 및 보안과 관련된 정보를 관리 및 서비스해 주는 역할을 수행하며, 관련정보는 MF (interface between management entity and facilities 계층) 와 SF (interface between security entity and facilities 계층) (또는 MF-SAP, SF-SAP)를 통해 양방향으로 전달 및 공유된다. Application 계층에서 facilities 계층으로의 request 또는 facilities 계층에서 application 계층으로의 서비스 메시지 및 관련정보의 전달은 FA (또는 FA-SAP)를 통해 이루어지며, facilities 계층과 하위 networking & transport 계층 간의 양방향 서비스 메시지 및 관련정보의 전달은 NF (interface between networking & transport 계층 and facilities 계층, 또는 NF-SAP)에 의해 이루어진다.
다양한 트랜스포트 프로토콜과 네트워크 프로토콜의 지원을 통해 동종 (Homogenous) 또는 이종 (Heterogeneous) 네트워크 간 차량 통신을 위한 네트워크를 구성하는 역할을 수행한다. 예로서 TCP/UDP+IPv6 등 인터넷 프로토콜을 이용한 인터넷 접속, 라우팅 및 차량 네트워크를 제공하며, BTP (Basic Transport Protocol)와 GeoNetworking 기반 프로토콜을 이용하여 차량 네트워크를 형성할 수 있다. 이때 지리적 위치 정보 (Geographical position)를 활용한 네트워킹도 지원될 수 있다. 차량 네트워크 계층은 access layer에 사용되는 기술에 의존적으로 (access layer technology-dependent) 설계되거나 구성될 수 있으며, access layer에 사용되는 기술에 상관 없이 (access layer technology-independent, access layer technology agnostic) 설계되거나 구성될 수 있다.
유럽 ITS 네트워크 & 트랜스포트 (network & transport) 계층 기능은 하기와 같다. 기본적으로 ITS 네트워크 & 트랜스포트 (network & transport) 계층의 기능은 OSI 3 계층 (network 계층)와 4 계층 (transport 계층)과 유사 또는 동일하며 다음과 같은 특징을 지닌다.
트랜스포트 계층 (transport layer)은 상위 계층 (session 계층, presentation 계층, application 계층)과 하위 계층 (network 계층, data link 계층, physical 계층)에서 제공받은 서비스 메시지와 관련정보를 전달하는 연결 계층으로서, 송신 ITS station의 application이 보낸 데이터가 목적지로 하는 ITS station의 application process에 정확하게 도착하도록 관리하는 역할을 한다. 유럽 ITS에서 고려될 수 있는 transport 프로토콜은 예로서 그림 OP5.1에서 보이듯 기존의 인터넷 프로토콜로 사용되는 TCP, UDP 등이 있으며, BTS 등 ITS 만을 위한 transport 프로토콜 등이 있다.
네트워크 계층은 논리적인 주소 및 패킷의 전달 방식/경로 등을 결정하고, transport 계층에서 제공받은 패킷에 목적지의 논리적인 주소 및 전달 경로/방식 등의 정보를 네트워크 계층의 헤더에 추가하는 역할을 한다. 패킷 방식의 예로서 ITS station 간 unicast (유니캐스트), broadcast (브로드캐스트), multicast (멀티캐스트) 등이 고려될 수 있다. ITS를 위한 networking 프로토콜은 GeoNetworking, IPv6 networking with mobility support, IPv6 over GeoNetworking 등 다양하게 고려 될 수 있다. GeoNetworking 프로토콜은 단순한 패킷 전송뿐만 아니라, 차량을 포함한 station의 위치정보를 이용한 forwarding (포워딩) 혹은 forwarding hop 개수 등을 이용한 forwarding 등의 다양한 전달 경로 혹은 전달 범위를 적용할 수 있다.
네트워크 & 트랜스포트 (network & transport) 계층과 관련된 계층 관리 (layer management)는 network & transport 계층의 운영 및 보안과 관련된 정보를 관리 및 서비스해 주는 역할을 수행하며, 관련정보는 MN (interface between management entity and networking & transport 계층, 또는 MN-SAP) 와 SN (interface between security entity and networking & transport 계층, 또는 SN-SAP)를 통해 양방향으로 전달 및 공유된다. Facilities 계층과 networking & transport 계층 간의 양방향 서비스메시지 및 관련정보의 전달은 NF (또는 NF-SAP)에 의해 이루어지며, networking & transport 계층과 access 계층 간의 서비스메시지 및 관련정보의 교환은 IN (interface between access layer and networking & transport 계층, 또는 IN-SAP)에 의해 이루어진다.
북미 ITS network & transport 계층은, 유럽과 마찬가지로 기존의 IP 데이터를 지원하기 위해 IPv6 와 TCP/UDP를 지원하고 있으며, ITS만을 위한 프로토콜로는 WSMP (WAVE Short Message Protocol)를 정의하고 있다.
WSMP에 따라 생성되는 WSM (WAVE Short Message)의 packet 구조은 WSMP Header 와 Message가 전송되는 WSM data로 구성된다. WSMP header는 version, PSID, WSMP header extension field, WSM WAVE element ID, length로 구성된다.
Version 은 4bits 의 실제 WSMP 버전을 나타내는 WsmpVersion 필드와 4bits 의 reserved 필드로 정의 된다. PSID 는 provider service identifier 로 상위 레이어에서 application 에 따라 할당 되며, 수신기 측에서 적절한 상위 계층을 결정하는데 도움을 준다. Extension fields 는 WSMP header 를 확장하기 위한 필드로 channel number, data-rate, transmit power used 와 같은 정보들이 삽입된다. WSMP WAVE element ID 는 전송되는 WAVE short message 의 타입을 지정하게 된다. Lenth 는 12bits 의 WSMLemgth 필드를 통해 전송되는 WSM data 의 길이를 octets 단위로 지정해주게 되며, 나머지 4bits는 reserved 되어 있다. LLC Header 는 IP data 와 WSMP data 를 구별하여 전송할 수 있게 해주는 기능을 하며, SNAP 의 Ethertype 을 통해 구별된다. LLC header 와 SNAP header 의 구조는 IEEE802.2 에서 정의 되어 있다. IP data 를 전송 하는 경우 Ethertype 은 0x86DD 로 설정하여 LLC header 를 구성한다. WSMP 를 전송하는 경우 Ethertype 은 0x88DC 로 설정하여 LLC header 를 구성한다. 수신기의 경우, Ethertype 을 확인 하고 0x86DD 인 경우 IP data path 로 packet 을 올려 보내고, Ethertype 이 0x88DC 인 경우 WSMP path로 올려 보내게 된다.
액세스 계층 (Access layer)은 상위 계층으로부터 받은 메시지나 데이터를 물리적 채널을 통해 전송하는 역할을 수행한다. 액세스 계층 (Access layer) 기술로서, IEEE 802.11p를 기반한 ITS-G5 차량 통신 기술, 위성/광대역 무선 이동 통신 기술, 2G/3G/4G (LTE (Long-Term Evolution)등)/5G 등 무선 셀룰러 (cellular) 통신 기술, LTE-V2X와 NR-V2X (New Radio)와 같은 cellular-V2X 차량 전용 통신 기술, DVB-T/T2/ATSC3.0등 광대역 지상파 디지털 방송 기술, GPS 기술 등이 적용될 수 있다
데이터 링크 계층 (Data link layer)은 일반적으로 잡음이 있는 인접 노드 간 (또는 차량 간) 물리적인 회선을 상위 네트워크계층이 사용할 수 있도록 전송 에러가 없는 통신 채널로 변환시키는 계층으로 3계층 프로토콜을 전송/운반/전달하는 기능, 전송할 데이터를 전송단위로서의 패킷(또는 프레임)으로 나누어 그룹화하는 프레이밍 (Framing) 기능, 보내는 측과 받는 측 간의 속도차를 보상하는 흐름제어 (Flow Control) 기능, (물리 전송 매체의 특징상 오류와 잡음이 랜덤하게 발생할 확률이 높으므로) 전송 오류를 검출하고 이것을 수정 또는 ARQ (Automatic Repeat Request)등의 방식으로 송신측에서 타이머와 ACK 신호를 통해 전송에러를 검출하고 정확하게 수신되지 않은 패킷들을 재전송하는 기능 등을 수행한다. 또한 패킷이나 ACK 신호를 혼동하는 것을 피하기 위해 패킷과 ACK 신호에 일련번호 (Sequence number)를 부여하는 기능, 그리고 네트워크 Entity 간 데이터 링크의 설정, 유지, 단락 및 데이터 전송 등을 제어하는 기능 등도 수행한다. 그림 OP6.1의 data link layer를 구성하는 LLC (Logical Link Control), RRC (Radio Resource Control), PDCP (Packet Data Convergence Protocol), RLC (Radio Link Control), MAC (Medium Access Control), MCO (Multi-channel Operation) 부계층 (sub-layer)에 대한 주요 기능은 다음과 같다.
LLC sub-layer는 여러 상이한 하위 MAC 부계층 프로토콜을 사용할 수 있게 하여 망의 토폴로지에 관계없는 통신이 가능토록 한다. RRC sub-layer는 셀 내 모든 단말에게 필요한 셀 시스템 정보 방송, 페이징 메시지의 전달 관리, 단말과 E-UTRAN 간의 RRC 연결 관리 (설정/유지/해제), 이동성 관리 (핸드오버), 핸드오버 시의 eNodeB 간의 UE 컨텍스트 전송, 단말 (UE) 측정 보고와 이에 대한 제어, 단말 (UE) 능력 관리, UE로의 셀 ID의 일시적 부여, 키 관리를 포함한 보안 관리, RRC 메시지 암호화 등의 기능을 수행한다. PDCP sub-layer는 ROHC (Robust Header Compression) 등의 압축 방식을 통한 IP 패킷 헤더 압축 수행할 수 있고, 제어 메시지 및 사용자 데이터의 암호화 (Ciphering), 데이터 무결성 (Data Integrity), 핸드오버 동안에 데이터 손실 방지 등의 기능을 수행한다. RLC sub-layer는 패킷의 분할(Segmentation)/병합(Concatenation)을 통해, 상위 PDCP 계층으로부터의 패킷을 MAC 계층의 허용 크기로 맞추어 데이터 전달하고, 전송 오류 및 재전송 관리를 통한 데이터 전송 신뢰성 향상, 수신 데이터들의 순서 확인, 재정렬, 중복확인 등을 수행한다. MAC sub-layer는 여러 노드들의 공유 매체 사용을 위해, 노드 간 충돌/경합 발생 제어 및 상위계층에서 전달된 패킷을 Physical layer 프레임 포맷에 맞추는 기능, 송신단/수신단 주소의 부여 및 식별 기능, 반송파 검출, 충돌 감지, 물리매체 상의 장해를 검출하는 등의 역할을 수행한다. MCO sub-layer는 복수개의 주파수 채널을 이용하여 다양한 서비스를 효과적으로 제공할 수 있도록 하며, 주요 기능은 특정 주파수 채널에서의 트래픽 가중 (traffic load)를 다른 채널로 효과적으로 분산하여 각 주파수 채널에서의 차량 간 통신 정보의 충돌/경합을 최소화한다.
물리 계층은 ITS 계층 구조상의 최하위 계층으로 노드와 전송매체 사이의 인터페이스를 정의하고, data link 계층 Entity 간의 비트 전송을 위해 변조, 코딩, 전송채널을 물리 채널로의 매핑 등을 수행하며, 반송파 감지 (Carrier Sense), 빈 채널 평가 (CCA: Clear Channel Assessment) 등을 통해 무선매체가 사용 중인지 여부(busy 또는 idle)를 MAC 부계층에게 알리는 기능을 수행한다.
한편, SoftV2X 시스템는 UU 인터페이스를 이용한 V2X 통신으로, SoftV2X 서버가 VRU (Vulnerable Road User) 또는 V2X 차량으로부터 VRU 메시지 또는 PSM (Personal Safety Message)을 수신하고, VRU 메시지 또는 PSM 메시지에 기반하여 주변 VRU 또는 차량의 정보를 전달해주거나, 주변 VRU 또는 차량들이 이동하는 도로 상황 등을 분석하고, 분석된 정보에 기반하여 주변 VRU 또는 차량에게 충돌 경고 등을 알리는 메시지를 전송하는 시스템이다. 여기서, VRU 메시지 또는 PSM 메시지는 UU 인터페이스로 상기 SoftV2X 서버에 전송되는 메시지로, VRU의 위치, 이동 방향, 이동 경로, 속도 등 상기 VRU에 대한 이동성 정보를 포함할 수 있다. 즉, SoftV2X 시스템은 UU 인터페이스를 통해 V2X 통신과 관련된 VRU 및/또는 차량들의 이동성 정보를 수신하고, 네트워크 등 softV2X 서버가 수신된 이동성 정보에 기초하여 VRU 등의 주행 경로, VRU 이동 흐름 등을 제어하는 방식이다. 또는, SoftV2X 시스템은 V2N 통신과 관련하여 구성될 수 있다.
V2X 통신과 관련된 다이렉트 통신 (PC5, DSRC)의 수행하기 어려운 사용자 장비 또는 보행자 장비 (VRU 장치)는 UU 인터페이스에 기반한 SoftV2X 시스템을 통해 주변 차량 또는 VRU에 주행 정보, 이동성 정보를 제공하거나 제공받을 수 있다. 이를 통해, 상기 다이렉트 통신 (PC5, DSRC)의 수행하기 어려운 사용자 장비 또는 보행자 장비 (VRU 장치)는 주변 차량들로부터 안전을 보호 받을 수 있다.
내부 정보 수치화 기법 및 SoftV2X 효율 운용 기법
종래의 V2X 기술은 DSRC (또는, CV2X)와 같이 브로드캐스트 (Broadcast) 기반의 근거리 통신 장치를 기반으로 메시지가 구성되어 운용 되었다. 종래의 V2X 기술에서 차량은 차량의 상태와 상관없이 주기적으로 메시지를 주변의 차량이나 장치들에 링크 없이 브로드캐스트할 수 있다. 이 경우, 상기 차량은 상기 메시지를 언제 수신할지 모르는 주변에서의 장치를 대비하여 상기 자신의 상태에 대한 메시지를 최대한으로 전송한다. 나아가, V2X의 최대 응용을 차량에 탑재된 OBU 장치에 설치되어 배터리 소모를 고려 없이 상기 메시지가 전송되는 방법들이 고려되었다.
그러나, 배터리를 기반 (배터리를 주 전력원)으로 Uu interface의 동작을 수행하는 V2X 단말들이 많이 존재할 수 있다. 이런 점을 고려하여, 배터리의 소모를 최소화하면서 자신의 상태를 주변에 알릴 수 있는 메시지의 전송을 위한 새로운 장치 및/또는 종래의 메시지의 운영 방법의 수정이 필요하다. 이하에서는, 상기 V2X 단말을 위한 최적화된 상황 인지 장치 및 상기 상황 인지 장치를 통한 최적화된 메시지의 운용 방법을 자세히 설명한다.
또한, 이하에서는, 설명의 편의를 위해 V2X 단말에 기반하여 설명하나, VRU (Vulnerable Road User)장치, DSRC 장치 등 근거리 통신을 수행하는 장치들에 모두 적용될 수 있고, V2X 단말로만 한정되지 않는다.
도 11은 내부 정보 수치화 블록에 기반한 V2X 단말을 설명하기 위한 블록도이고, 도 12는 이동성 측정 블록이 V2X 단말의 이동성 정보를 수집하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, V2X 단말은 정보 입력 블록(110, 120), 수치화 블록(130), 최적 정보 운용 블록(140), 적용 블록(150, 160, 170)으로 4단계의 구성들을 포함할 수 있다.
정보 입력 블록(110, 120)은 내부 정보 (예컨대, 상기 V2X 단말의 상태 정보)를 입력 받아 측정하는 블록으로 이동성 (Mobility) 측정 블록 (110)과 장치 상태 측정 블록 (120)을 포함할 수 있다. 이동성 측정 블록 (110)은 상기 V2X 단말의 운동정보와 관련 있는 위치, 속도, 진행 각도 (heading Angle), 가속도 정보를 수집하는 블록이다. V2X 단말과 적합한 인터페이스 (OBD, CAN, Ethernet, 등)로 연결되어 차량 또는 V2X 단말의 상태를 입력 받게 된다. 장치 상태 측정 블록 (120)은 V2X 단말의 내부 정보 (배터리 상태, 장치 설치 상태) 및 사용자의 상태(이어폰 사용, 게임이용, 동영상 시청, 졸음 운전 상태)를 수집하는 블록일 수 있다. 정보 입력 블록(110, 120)은 이와 같이 수집된 정보들은 수치화 블록(130)으로 전달할 수 있다.
도 12 (a)를 참조하면, 이동성 측정 블록 (110)은 위치 정보 입력으로 x, y축에 해당하는 GPS 위치 (Position)을 입력 받을 수 있다. 도 12 (b)를 참조하면, 이동성 측정 블록 (110)은 장치의 진행 방향을 측정하는 진행 각도 (heading Angle)에 대한 정보를 입력 받을 수 있다. 여기서, 진행 각도 (heading Angle)는 V2X 단말의 진행 방향을 지자계 센서의 정북 방향을 0을 기준으로 단위 시간 별로 입력될 수 있다. 또한, 이동성 측정 블록 (110)은 이전 단위 시간의 진행 각도 (heading Angle)와의 각도 차이 값 (Diff Angle)을 추가로 입력 받을 수 있다. 도 12 (c)를 참조하면, 이동성 측정 블록 (110)은 속도 정보 입력으로 단위 시간에 해당하는 속도 값을 입력 받을 수 있다. 마지막으로 도 12 (d)를 참조하면, 이동성 측정 블록 (110)은 상기 V2X 단말에 대한 가속도 정보를 입력 받는다. 여기서, 이동성 측정 블록 (110)은 가속도 정보로써 단위 시간의 가속도 값의 절대 값을 입력 받거나 속도 차이의 절대 값을 입력 받을 수 있다.
이와 같이, 정보 입력 블록(110, 120)로부터 수집 또는 입력된 정보는 수치화 블록 (130)에 입력될 수 있다. 수치화 블록 (130)은 입력으로 수신된 정보 (또는, V2X 단말의 상태 정보)를 이용하여 V2X 단말에 대한 위험도 또는 위험 레벨을 수치화할 수 있다. 수치화 블록 (130)은 사고 위험을 나타내는 위협도 또는 위험도 (Severity)를 나타내는 위험도 수치화 블록 (또는, 위험도 수치화 장치), 사고가 날 확률이 높아져 긴급하게 처리를 해야 되는 긴급도 (Exposure) 또는 긴급 레벨을 나타내는 긴급도 수치화 블록 (긴급도 수치화 장치), 그리고 위험이 예상 될 때 V2X 단말 또는 V2X 단말의 사용자가 이를 제어할 수 있는 수치 (Controllability level) 또는 제어 가능 레벨을 처리하는 제어가능도 수치화 블록 (또는, 제어가능도 수치화 장치)으로 구성된다
상술한 바와 같이, 수치화 블록 (130)는 위험 레벨 (또는, 제1 위험 레벨)을 출력하는 수치화 블록, 긴급 레벨 (또는, 제2 위험 레벨)을 출력하는 긴급도 수치화 블록 및 제어 가능 레벨 (또는, 제3 위험 레벨)을 출력하는 제어 가능도 블록을 포함할 수 있다. 이하에서는, 각 수치화 블록에서 위험 레벨, 긴급 레벨, 제어 가능 레벨 각각을 출력하는 방법을 자세히 설명한다.
도 13, 도 14 및 도 15는 위험도 수치화 블록이 위험 레벨 (severity level)을 출력하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 위험 수치화 블록 (131)은 입력으로 위치 값인 PosX, PosY와 속도 값인 Speed를 입력 받으며, DeviceStatus 입력 장치로부터 장치 타입 (StationType)에 대한 정보를 입력 받을 수 있다. 위험 수치화 블록 (131)은 입력된 수치들 및 정보를 처리하여 위험 레벨 (Severity Level)의 값을 출력할 수 있다.
구체적으로, 도 14 (a)을 참조하면, 위험 수치화 블록 (131)은 입력된 위치 정보에 기초하여 위치 정보에 대한 수치화를 수행할 수 있다. 위험 수치화 블록 (131)은 단위 시간당 위치를 비교하여 이전 기준 위치에서 기 설정된 커버리지를 넘어가지 않으면 항상 '0 (위치와 관련하여 수치화된 위치 레벨)'으로 출력하게 된다. 또는, 커버리지를 넘을 경우, 위험 수치화 블록 (131)은 '1'을 위치와 관련하여 수치화된 위치 레벨 또는 위치 값으로 출력할 수 있고, 현재 위치를 기반으로 커버리지를 재설정할 수 있다. 예컨대, t4 및 t6에서 위치가 기존 커버리지를 벗어난바 위치 레벨이 1로 설정될 수 있고, t1, t2, t3, t5에 대해서는 위치 레벨 0으로 설정될 수 있다.
도 14 (b)을 참조하면, 위험 수치화 블록 (131)은 입력된 속도에 대한 수치화 값 또는 속도 레벨을 출력할 수 있다. 위험 수치화 블록 (131)은 단위시간으로 입력된 속도 값을 기 설정된 단위 속도에 기반으로 양자화하여 수치화하거나 수치화된 속도 레벨을 출력할 수 있다.
이와 같이, 위험 수치화 블록 (131)은 하기의 수학식 1을 이용하여 상기 위치 레벨 및 속도 레벨에 대한 또는 대응하는 최종 위험 레벨 또는 위험 레벨(Severity Level)을 산출 또는 출력할 수 있다.
Figure PCTKR2022000759-appb-img-000001
구체적으로, 수학식 1을 참조하면, 산출된 위치 레벨(Pos) 및 속도 레벨(V)은 가중치들 (w1 및 w2)이 곱해져 더해질 수 있다. 이와 같이 더해진 값은 상기 V2X 단말과 관련된 스테이션 타입 (또는, station Type)에 대응하는 가중치 (WstationType)가 추가적으로 곱해져 최종적인 위험 레벨이 산출될 수 있다.
도 15를 참조하면, 위험 레벨은 상기 스테이션 타입에 따라 상이한 가중치가 적용되어 산출될 수 있다. 위험 수치화 블록 (131)은 입력된 속도와 위치 기반으로 초기 위험 레벨을 계산하고, 상기 초기 위험 레벨에 상기 스테이션 타입에 따라 상이한 가중치를 부가하여 최종 위험 레벨을 출력할 수 있다. 즉, 동일한 V2X 단말이더라도, 상기 V2X 단말과 관련된 스테이션 타입 (또는, 상기 V2X 단말에 대해 설정된 스테이션 타입)이 보행자 (Pedestrian)와 관련된 경우와 자전거 (Cyclist)와 관련된 경우 (사용자가 자전거를 탄 경우)는 서로 다른 가중치의 적용으로 서로 다른 위험 레벨 (또는, 최종 위험 레벨)이 산출될 수 있다. 예컨대, 같은 속도 레벨이더라도 보행자의 경우가 자전거인 경우보다 더 위험한 상황일 수가 있는 바, 상기 가중치를 통해 더욱 민감하게 상기 위험 레벨이 산출 또는 조절될 수 있다. 즉, 보행자의 경우에 상기 자전의 경우보다 더 높은 가중치가 적용되어 상대적으로 더 높은 위험 레벨이 산출될 수 있다.
이하에서는, 긴급도 수치화 블록에 대해서 자세히 설명한다.
도 16 및 도 17은 긴급도 수치 블록이 긴급 레벨을 출력하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16을 참조하면, 긴급도 수치 블록 (133)은 정보 입력 블록으로부터 진행 방향인 헤딩 각도 (Heading Angle), 가속도 값인 가속도 (Accuracy) 및 스테이션 타입 (StationType)에 대한 정보를 입력 받을 수 있다. 긴급도 수치 블록 (133)은 입력된 수치들 및 정보를 처리하여 긴급 레벨 (Exposure Level) 또는 이에 대한 값을 출력할 수 있다.
상기 정보 입력 블록으로부터 입력된 헤딩 각도의 변화량 또는, 헤딩 각도 레벨 (Heading Angle level) 및 가속도 은 하기의 수학식 2에 입력되어 최종 긴급 레벨이 출력될 수 있다.
Figure PCTKR2022000759-appb-img-000002
구체적으로, 상기 정보 입력 블록 (또는, 입력 장치)에서 측정된 헤딩 각도 차이 값 (
Figure PCTKR2022000759-appb-img-000003
deg) 및 가속도 레벨(
Figure PCTKR2022000759-appb-img-000004
) 각각에 가중치 (w3, w4)를 적용 후 더하고, 더한 값에 스테이션 타입 (station Type)에 대응하는 가중치를 추가 적용하여 최종적인 긴급 레벨이 출력될 수 있다.
도 17을 참조하면, 긴급도 수치 블록 (133)은 입력된 헤딩 각도 (Heading Angle) 및 가속도 (Accuracy) 값에 기반하여 수치화된 값들을 통해 최종적인 긴급 레벨을 출력 또는 산출할 수 있다. 긴급도 수치 블록 (133)은 상기 헤딩 각도 및/또는 가속도의 변화가 없거나 낮은 (미리 설정된 변화 임계값 보다 낮은) 경우에 상기 헤딩 각도 및/또는 가속도의 변화가 높은 (상기 미리 설정된 변화 임계값 보다 높은) 경우보다 상대적으로 낮은 긴급 레벨이 출력될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 상기 긴급 레벨은 스테이션 타입에 따라 상이한 가중치가 적용 또는 부가되어 산출 또는 출력될 수 있다.
도 18 및 도 19는 제어가능도 수치화 블록이 제어 가능 레벨을 출력하는 방법을 자세히 설명하기 위한 도면이다.
도 18을 참조하면, 제어가능도 수치화 블록 (135)은 장치 상태 입력 블록으로부터 장치 상태 (Device Status), 사용자 행동 (User Behave), 스테이션 타입 (StationType)에 대한 정보를 입력 받을 수 있다. 제어가능도 수치화 블록 (135)은 입력된 정보 또는 수치들을 처리하여 제어가능 레벨 (Controllability Level) 또는 이에 대한 값을 출력할 수 있다.
구체적으로, 제어가능도 수치화 블록 (135)은 Statue Machine을 이용하여 제어가능 레벨을 측정 또는 산출할 수 있다. 또는, 제어가능도 수치화 블록 (135)은 행동 카운트 (behave count)에 기초하여 제어가능 레벨을 측정 또는 산출할 수 있다. 여기서, 행동 카운트 는 장치 사용자 (또는, 상기 V2X 단말 사용자)가 음악을 듣는 것과 같이 안전과 관련된 동작을 방해하는 앱 (App)의 사용하는 개수에 따라 1씩 증가될 수 있고, 주행 (또는, 안전과 관련된 동작)에 도움을 주는 Map과 관련된 앱 (App)들의 개수 따라 레벨이 1씩 감소될 수 있다. 또한, 장치에 장착된 다양한 센서를 통해 장치의 배터리, 이어폰 연결 상태, 화면 On/Off 상태, 또는 화면 응시 상태 등을 감지하고, 행동 카운트는 감지된 상태가 제어에 도움이 되면 1씩 감소되고, 방해가 되면 1씩 증가될 수 있다.
도 19를 참조하면, 제어가능도 수치화 블록 (135)은 상술한 바와 같이 행동 카운트의 값과 특정 임계 값들을 비교하여 각각의 레벨 스테이션 (level Station, Level 1 ~ Level N)으로 이동 또는 전환할 수 있다. 최종적인 제어가능 레벨은 스테이트 머신 (State Machine)의 상태로써 출력될 수 있다.
상술한 바와 같이, V2X 단말의 내부 정보 (또는, V2X 단말의 상태 정보)는 위험 레벨, 긴급 레벨, 제어가능 레벨 등으로 수치화될 수 있다. 상기 위험 레벨, 긴급 레벨, 제어가능 레벨 등은 최종적으로 상기 V2X 장치 (또는, SoftV2X)의 운용을 최적화하기 위해 이용될 수 있다. 이하에서는, 수치화 블록에서 측정 또는 산출된 레벨들 (또는, 수치화 결과)을 이용한 적용 블록의 동작을 자세히 설명한다.
도 20 및 도 21은 위험 레벨, 긴급 레벨 등에 기초하여 메시지의 전송 모드를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20을 참조하면, 적용 블록은 상기 위험 레벨, 상기 긴급 레벨에 기초하여 상기 V2X 단말의 메시지 전송에 대한 전송 모드를 변경할 수 있다. 여기서, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 적용 블록은 V2X 블록 (150), GPS 제어기 (160) 및 APP 제어기 (170)를 포함할 수 있다.
V2X 모듈 또는 V2X 블록 (150)은 종래의 V2X의 주기적인 전송과 달리 장치의 상태에 따라 전송 방법을 변경할 수 있다. 구체적으로, V2X 블록 (150)은 위험 레벨 (Severity Level) 및 미리 설정된 제1 임계값들 (
Figure PCTKR2022000759-appb-img-000005
)과 비교하여 고정 모드 (Stationary mode), 동적 모드 (Dynamic mode1,2, 쪋, N)로 전송 방법을 변경할 수 있다. 이 경우, 각 모드 별로 송수신 주기 및 파워, 전송 방법 등이 설정 또는 조절될 수 있다. 또한, V2X 블록 (150)은 긴급도를 나타내는 긴급 레벨 (Exposure level)과 미리 설정된 제2 임계 값들 (
Figure PCTKR2022000759-appb-img-000006
)과 비교하여 이벤트 모드로 상기 전송 방법을 변경할 수 있다. 이벤트 모드에서는 전송 방법 및 전송 메시지가 수정될 수 있다. 특히, 제2 임계 값 들은 비대칭적으로 구성 (
Figure PCTKR2022000759-appb-img-000007
)될 수 있고, 위기상황 발동 및 해제의 단계가 조절될 수 있다.
도 21을 참조하면, 상술한 전송 모드 별로 메시지의 전송 주기가 조절될 수 있다. 고정 모드 (Stationary mode)에서는 메시지의 전송 주기 또는 메시지 빈도 타입 1(message freq. type1)과 같이 미리 설정된 최대의 전송 주기가 설정될 수 있다. 즉, 전송 주기는
Figure PCTKR2022000759-appb-img-000008
값에 따라 전송 되며, 수신 주기는
Figure PCTKR2022000759-appb-img-000009
에 맞게 설정되며, 상기 수신 주기에 따라 서버로부터 데이터 또는 메시지가 수신될 수 있다.
위험 레벨 (Severity level)의 증가로 동적 모드 (Dynamic mode)로 전송 모드가 변경될 경우, 더 많은 데이터 또는 메시지를 송수신할 수 있도록 송수신 주기는 더욱 짧아지게 되며, 상기 V2X 단말과 관련된 안전도를 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 각각의 모드 별로 미리 설정된 파라미터를 기반으로 송수신 주기가 조절될 수 있다. 도 21에서 도시된 바와 같이, 상기 동적 모드에서 전송 주기는 메시지 빈도 타입 2 (message freq. type2)와 같이 수신 주기가 상기 고정 모드의 수신 주기와 동일하되, 송신 주기가 상기 고정 모드의 송신 주기보다 1/4로 짧아질 수 있다. 이를 통해, 상기 동적 모드는 상기 고정 모드보다 더 자주 메시지를 송신할 수 있다.
하기의 표 5는 각 전송 모드 (또는, 메시지 타입) 별로 설정된 송수신 주기를 설정한 테이블을 나타낸 실시예이다. 각각의 모드 별 송수신 주기 (
Figure PCTKR2022000759-appb-img-000010
,
Figure PCTKR2022000759-appb-img-000011
)는 표 5와 같이 미리 설정될 수 있다. 표 5에서의 수치는 하나의 실시예를 나타낸 것으로 구현 시 시스템과 주변 상황에 맞게 최적화될 수 있다.
Figure PCTKR2022000759-appb-img-000012
또는, 긴급 레벨 (Exposure level)이 미리 설정된 제2 임계 값 이상인 경우, 상기 전송 모드는 이벤트 모드로 변경 또는 전환될 수 있다. 이 경우, V2X 블록은 설정된 전송 주기와 상관 없이 상기 메시지를 즉시 송신, 수신 또는 송수신할 수 있다. 예컨대, 도 20에서 도시된 바와 같이, 상기 이벤트 모드에서의 이벤트 메시지는 타입 1, 2, 3과 같이 송수신이 즉각적으로 수행될 수 있다.
또는, 동작 최적화 블록 (또는, 도 11의 최적 적용 운용 블록)은 레벨화된 수치를 이용하여 배터리 소비가 많은 GPS 모듈을 효율적으로 운용할 수 있다. 여기서, GPS 모듈은 종래의 GPS 모드를 최대한 이용하는 방법을 사용하는 방법과 달리, 스마트폰과 같이 배터리 기반에 동작하는 장치의 보조를 위해 상황에 맞게 운용될 수 있다. 구체적으로, GPS 모듈은 이동 레벨 (movement level) 및 미리 설정된 제3 임계 값을 비교하여 GPS 모드 (또는, 위치 측정 모드)가 조절될 수 있다. 여기서, 이동 레벨은 하기의 수학식 3과 같이 위험 레벨, 긴급 레벨 및 제어가능 레벨 값들을 가중합하는 방식을 통해 산출될 수 있다.
Figure PCTKR2022000759-appb-img-000013
한편, V2X 단말의 위치를 측정하는 방식으로는 지자계 및 가속도센서를 이용하는 IMU 방법이 이용될 수 있고, IMU 방법은 GPS 방식보다 상대적으로 낮은 배터리 소모를 하게 된다. 또는, 더 높은 정밀도를 얻기 위해서는 GPS 모듈이 운용될 수 있다. 특히, 최근 GPS의 위치 측정을 보조해주는 DGPS (Differential GPS) 와 RTK (real-time kinetic)를 함께 이용하여 보다 정확한 GPS의 위치 측정이 수행될 수 있다. 나아가, 보다 높은 위치 측정 성능을 내기 위해, 주변 차량과 통신을 통한 PC5 의 Sidelink Positioning 기술을 이용할 수 있다. 다만, 정밀도가 높을수록 위치 측정에서 소모되는 배터리 소비량 및 프로세싱 파워가 높아질 수 있다. 또는, 위치 측정의 정확도를 높일수록 프로세싱의 소비 전력의 증가로 배터리의 소모량이 크게 증가될 수 있다.
이하에서는, 상기 동작 최적화 블록에서 배터리의 전력을 효율적으로 관리하기 위한 상기 이동 레벨에 따라 위치 측정 모드를 변경하는 방법을 자세히 설명한다.
도 22은 상기 동작 최적화 블록이 이동 레벨에 기초하여 위치 측정 모드를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 22 (a)를 참조하면, 상기 동작 최적화 블록은 상술한 이동 레벨 (movement level) 및/또는 긴급 레벨에 기초하여 상기 위치 측정 모드 (Positioning mode)를 변경 또는 전환할 수 있다. 여기서, 위치 측정 모드와 관련하여, 상기 이동 레벨 (또는, 움직임)이 낮은 경우에 IMU를 이용한 위치 측정 모드로 설정되고, 상기 이동 레벨 (또는, 움직임)이 증가할수록 위험도가 증가하므로 더욱 정확한 위치를 측정할 수 있는 위치 측정 모드로 변경 또는 전환될 수 있다. 예컨대, 상기 이동 레벨이 증가할수록 GPS 모듈을 이용하는 위치 측정 모드에서 보다 진보된 (Advanced) 위치 측정 방식 (예컨대, PPP-RTK, Sidelink positioning, Advanced GPS, 등을 이용하는)이 설정된 위치 측정 모드로 변경될 수 있다.
또는, 상기 V2X 단말이 고정되어 일정 시간 동안 이동이 없는 경우, 모든 위치 측정 장치를 사용하지 않는 (위치 측정 모듈 등의 Off) 위치 측정 모드로 설정 또는 변경될 수 있다. 또한, 상기 이동 레벨뿐만 아니라, 상기 긴급 레벨 (Expose level)도 고려될 수 있다. 예컨대, 상기 긴급 레벨이 급격하게 증가한 경우 (또는, 상기 긴급 레벨이 상기 제2 임계 값들 중 어느 하나 이상인 경우), 상기 이동 레벨에 따른 위치 측정 모드에 관계없이 바로 가장 정밀한 위치 측정이 가능한 위치 측정 모드로 전환 또는 설정될 수 있다. 또는, 상기 긴급 레벨이 급격하게 증가한 경우에 movement level과 관계 없이 바로 가장 정밀한 Positioning 모드를 사용할 수 있게 State machine 로 이동하게 된다.
도 22 (b)을 참조하면, APP 제어기 (또는, Application control 블록)은 상기 이동 레벨에 따라 APP, LCD, 및/또는 HMI (Human Machine Interface)를 운용할 수 있다. APP 제어기는 상기 이동 레벨 및 미리 설정된 제3 임계값들을 비교하여 APP 및 LCD 모드 (또는, APP sleep 모드 및 LCD Power Saving 모드, 내부 운용 모드)를 설정 또는 변경할 수 있다. 예컨대, 상기 이동 레벨 등이 높아 위험 발생 가능성이 높은 경우, 상기 APP 제어기는 배터리 소모와 상관 없이 App 과 LCD를 모두 켜지는 APP 및 LCD 모드 (또는, 내부 운용 모드)로 변경 또는 전환하여 V2X 단말 사용자의 안전을 보호할 수 있다. 또는, 안전이 어느 정도 확보된 경우 (예컨대, 상대적으로 낮은 값의 이동 레벨이 산출된 경우), APP 제어기는 App을 켜두고 LCD만 꺼지는 APP 및 LCD 모드 (또는, 내부 운용 모드)로 변경 또는 전환하여 V2X 단말의 배터리 소모를 감소시킬 수 있다. 또는, V2X 단말의 사용자가 정지 상태 (또는, 안전한 지역에서 의자에 앉아서 쉬는 경우로 이동 레벨이 0인 경우나, 장치의 위험 레벨을 이용하여 안전한 상태로 인지된 경우), 상기 APP 제어기는 상기 App을 Sleep 모드로 LCD를 끄는 APP 및 LCD 모드 (또는, 최대 절전 모드)로 변경 또는 설정하여 V2X 단말의 배터리 소모를 최소화할 수 있다.
하기의 표 6와 같이, 각 상태 (또는, 각 APP 및 LCD 모드) 별로 APP 및 LCD를 운용하는 방식이 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 이동 레벨이 상당히 낮은 경우 (예컨대, 이동 레벨 = 0), 즉, 상기 V2X 단말의 사용자가 대응이 가능하거나 위험도가 낮아 사고 확률이 낮은 경우, 상기 APP 제어기는 상태 1 (또는, APP 및 LCD 모드 1)로 설정하여 App의 sleep 시간을 최대 값 (1s)로 설정하고 LCD를 끌 수 있다. 상기 APP 제어기가 상기 이동 레벨의 증가에 따라 상기 상태 1를 보다 높은 상태 (상태 2 ~ 상태 N)로 변경 설정할 경우, App의 sleep 시간이 점점 감소하고, LCD가 on되면서 점점 밝기가 증가할 수 있다. 또는, 상기 이동 레벨이 상당히 증가하여 위험도가 높아지거나, 긴급도가 상당히 증가한 경우 (긴급한 Event 가 발생 한 경우), 상기 APP 제어기는 사용자의 안전이 최대한 보장되도록 상기 App의 sleep 시간을 최소화하고, LCD 밝기를 최대화하는 상태 (즉, 상태 N)로 상태를 변경할 수 있다. 즉, 상기 APP 제어기는 상기 App의 sleep 시간을 최소화하고, LCD 밝기를 최대화하여 상기 사용자에게 최대한의 정보가 제공되도록 할 수 있다. 표 6의 수치는 하나의 실시예를 나타낸 것으로 구현 시 시스템 및 주변 상황에 맞게 값들이 최적화될 수 있다.
Figure PCTKR2022000759-appb-img-000014
상술한 바와 같이, V2X 단말은 내부 정보 (또는, V2X 단말의 상태 정보)의 분석을 통해 상기 내부 정보 (또는, V2X 단말의 상태 정보)를 위험 레벨, 긴급 레벨, 제어가능 레벨로 수치화하고, 상기 수치화 결과를 이용하여 V2X 단말을 효율적으로 운용하는 방법 (위치인식 블록, V2X 통신 블록, LCD 컨트롤 블록, App 운용)을 제안하였다. 이 경우, V2X 단말의 상황에 따른 효율적 장치 운용을 통해 배터리 기반의 V2X 단말의 배터리를 효율적으로 운용할 수 있다.
다음으로, 상기 V2X 단말이 상기 V2X 단말의 상황을 인지 및 대응할 수 있도록 상기 수치화 결과에 대한 정보를 V2X 메시지 등을 통해 주변 장치들에게 제공하는 방법을 설명한다. 예컨대, V2X 메시지 등을 통해 상기 V2X 단말의 사용자가 노래를 듣고 있어 상기 사용자가 적절한 대응이 어려운 상황임을 알리는 경우에 주변 장치는 보다 조심을 하거나 상기 상황에 맞춰 적절하게 대응할 수 있다. 이를 위해, 종래의 V2X 메시지에 추가로 정보를 전달 가능한 필드의 추가가 필요할 수 있다. 이에 대한 메시지의 구조는 이하에서 자세히 서술한다.
도 23은 수치화 결과를 포함할 수 있는 V2X 메시지의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 수치화 결과는 상술한 위험 레벨, 긴급 레벨, 제어가능 레벨 등을 포함할 수 있다.
도 23을 참조하면, 종래의 V2X message (CAM, VAM, BSM 또는 PSM) 등에 추가로 "ExtraStatus" 정보가 전달될 수 있다. "ExtraStatus" 정보는 "DF_ExtraStatus" 를 통해 표현 가능할 수 있다.
DF_ExtraStatus는 시퀀스 (Sequence)로 표현될 수 있고, 상술한 수치화 결과 (위험 레벨, 긴급 레벨, 제어가능 레벨 값)에 대한 SeverityLevel, ExposureLevel, ControllabilityLevel로 구성될 수 있다. 수치화 결과는 정수 (INTEGER)로 표현되며 0 내지 10까지 수를 통해 표현될 수 있다.
또한, GpsStatus 및 LcdStatus은 수치를 통해 내부적인 동작의 컨트롤 상황을 주변에 알려줄 수 있다. GpsStatus 및 LcdStatus의 값은 정수 (INTEGER)로 구성되며 각각의 값을 통해 장치의 설정을 알릴 수 있다. 예컨대, GpsStatus의 값이 0인 경우는 위치를 모르는 상태이고, 1인 경우는 IMU 센서를 사용하여 위치를 측정한 상태이며, 2의 경우는 GPS 모듈을 사용한 경우, 3 및 4의 경우는 DGPS 및 RTK의 사용하는 경우를 나타낼 수 있다. LcdStatus의 값이 0인 경우는 LCD 상태를 모르는 상태이고, 1의 경우는 장치의 LCD가 꺼진 경우, 2인 경우는 장치의 LCD가 켜져 있음을 나타내는 값일 수 있다.
이와 같이, 상술한 실시예들은 V2X 단말 (또는, VRU 장치)의 내부 정보를 수치화할 수 있고, 상기 수치화 결과에 기초하여 V2X 단말을 효율적으로 운용을 할 수 있게 한다. 이 경우, 종래의 차량에 설치된 Broadcast 기반의 V2X 장치에 맞춰진 V2X 전송 알고리즘 및 주변 장치 운용과 달리 핸드폰과 같이 배터리 기반의 Uu interface를 이용하는 V2X 단말 또는 VRU 장치는 배터리 소모를 최소화하면서 효율적으로 사용자의 안전을 보장할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 24는 제1 V2X 단말이 상태 정보를 수치화한 수치화 결과에 기초하여 제1 V2X 단말을 운용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 24를 참조하면, 상기 제1 V2X 단말은 센서 등을 이용하여 상기 제1 V2X 단말과 관련된 상태 정보를 획득할 수 있다 (S201). 상기 상태 정보는 이동성 정보, 변화량 정보, 내부 상태 정보 및 스테이션 타입 정보를 포함할 수 있다.
상기 이동성 정보는 상기 제1 V2X 단말의 위치, 이동 속도에 대한 정보를 포함할 수 있고, 상기 변화량 정보는 헤딩 각도의 변화량, 속도의 변화량인 가속도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또는, 상기 헤딩 각도의 변화량은 상술한 바와 같이 상기 센서 등을 통해 획득한 시간 별 헤딩 각도들에 기반하여 획득할 수도 있다. 상기 내부 상태 정보는 상기 제1 V2X 단말에서 작동 중인 어플리케이션의 개수, 상기 어플리케이션의 타입, 배터리 상태, 외부 출력 장치의 연결 여부, 디스플레이의 작동 여부 및 상기 제1 V2X 단말의 사용자가 상기 디스플레이 응시 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 스테이션 타입 정보는 자전거, 보행자, 휠체어, 오토바이 등 상기 제1 V2X 단말 또는 상기 제1 V2X 단말의 사용자와 관련된 이동 수단의 타입에 대한 정보일 수 있다.
상기 제1 V2X 단말은 상기 상태 정보를 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 제3 위험 레벨로 수치화할 수 있다 (S203). 구체적으로, 상기 제1 V2X 단말은 상기 이동 정보를 상기 제1 위험 레벨로 수치화할 수 있다. 상기 제1 V2X 단말은 도 14를 참조하여 설명한 바와 같이 특정 시점의 위치를 기준으로 하는 커버리지를 벗어난 정도에 기초하여 산출된 위치 레벨 및 상기 이동 속도를 기 설정된 단위 속도를 기반으로 양자화 하여 속도 레벨을 산출하고, 수학식 1에 기반하여 위험도인 상기 제1 위험 레벨을 산출할 수 있다. 여기서, 도 15 및 수학식 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 제1 위험 레벨은 상기 스테이션 타입 정보에 대응하는 가중치가 적용되어 산출될 수 있다.
또한, 상기 제1 V2X 단말은 도 17을 참조하여 설명한 바와 같이 헤딩 각도의 변화량 및 가속도의 절대 값을 수학식 2에 입력하여 대응하는 긴급도인 제2 위험 레벨을 산출할 수 있다. 여기서, 상기 수학식 2와 같이 상기 제2 위험 레벨도 상기 스테이션 타입 정보에 대응하는 가중치가 적용되어 산출될 수 있다.
나아가, 상기 제1 V2X 단말은 도 18을 참조하여 설명한 바와 같이 상기 내부 상태 정보에 기초하여 상기 제1 V2X 단말의 사용자의 안전에 방해되는 어플리케이션 (app)의 수에 대응하는 정수를 더하고, 상기 제1 V2X 단말의 사용자의 안전에 도움이 되는 어플리케이션 (app)의 수에 대응한 정수만큼 빼줘 행동 카운트 값을 산출할 수 있다. 또한, 상기 제1 V2X 단말은 배터리 상태가 좋지 못하거나 이어폰 등 외부 출력 장치가 연결되거나 디스플레이가 off되거나 상기 사용자가 화면을 응시하지 않은 경우 각각에 대해 +1을 하고, 배터리 상태가 좋거나 이어폰 등 외부 출력 장치가 연결되지 않았거나 디스플레이가 on되거나 상기 사용자가 화면을 응시하고 있는 경우 각각에 대해 -1를 해주어 행동 카운트 값을 산출할 수 있다. 이 경우, 도 19를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 제1 V2X 단말은 상기 행동 카운트 값과 특정 임계 값들을 비교하여 제어가능도인 제3 위험 레벨을 산출 또는 결정할 수 있다. 또한, 상기 제3 위험 레벨도 상기 스테이션 타입 정보에 대응하는 가중치가 적용되어 산출될 수 있다.
또는, 상기 제1 V2X 단말은 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨에 기초하여 전체적인 이동 레벨 (Movement 레벨)인 제4 위험 레벨을 산출할 수 있다. 수학식 3과 같이, 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각에 대응하는 가중치를 부가한 후 합 (즉, 가중합)하여 상기 제4 위험 레벨을 산출할 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 V2X 단말은 상기 상태 정보를 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨로 구분하여 수치화할 수 있다. 또한, 상기 제1 V2X 단말은 상기 수치화된 복수의 위험 레벨들을 가중합한 제4 위험 레벨도 산출할 수 있다.
다음으로, 상기 제1 V2X 단말은 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 V2X 단말의 운용 방식 및/또는 상기 메시지의 전송 방식을 결정할 수 있다 (S205).
구체적으로, 상기 제1 V2X 단말은 복수의 전송 모드들이 미리 구성될 수 있고, 도 20을 참조하여 설명한 바와 같이 상기 제1 위험 레벨 및 제1 임계값들에 기초하여 상기 복수의 전송 모드들 중에서 하나의 전송 모드를 결정 및/또는 설정할 수 있다. 상기 복수의 전송 모드들은 표 5에서와 같이 대응하는 송수신 주기가 미리 설정될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 V2X 단말은 상기 결정된 하나의 전송 모드에 설정된 송수신 주기로 상기 메시지를 전송할 수 있다. 여기서, 표 5에서 정의된 바와 같이 상기 전송 모드의 값 또는 레벨이 증가할수록 보다 짧은 송수신 주기를 갖도록 미리 설정될 수 있다.
또는, 상기 제1 V2X 단말은 복수의 이벤트 모드들이 미리 구성될 수 있다. 상기 제1 V2X 단말은 도 20을 참조하여 설명한 바와 같이 상기 제2 위험 레벨 및 제2 임계값들에 기초하여 상기 복수의 이벤트 모드들 중 하나의 이벤트 모드를 설정 또는 결정할 수 있다. 상기 하나의 이벤트 모드로 전환될 경우, 상기 제1 V2X 단말은 상기 하나의 전송 모드의 송수신 주기와 무관하게 상기 이벤트 모드로 전환된 시점에 즉시 상기 메시지를 전송할 수 있다. 한편, 상기 메시지는 상기 이벤트 모드에 대응하여 긴급 상황에 대한 정보를 더 포함하도록 수정될 수 있다. 즉, 상기 전송 모드에서의 메시지와 상기 이벤트 모드에서의 메시지가 서로 다른 타입의 메시지일 수 있다.
또는, 상기 제1 V2X 단말은 상기 복수의 위치 측정 모드들이 미리 설정될 수 있고, 상기 제4 위험 레벨에 기초하여 상기 복수의 위치 측정 모드들 중 하나의 위치 측정 모드를 결정할 수 있다. 여기서, 상기 복수의 위치 측정 모드들은 복수의 위치 측정 방식들 중에서 적어도 하나의 위치 측정 방식과 대응하도록 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 위치 측정 모드의 값이 증가할수록 보다 높은 정확도를 갖는 적어도 하나의 위치 측정 방식과 대응하도록 미리 설정될 수 있다. 상기 복수의 위치 측정 방식들은 위치 측정 장치 모두를 오프 (off)시키는 절약 모드 방식, IMU (Inertial Measurement Unit) 기반 위치 측정 방식, GPS (Global Positioning System) 기반 위치 측정 방식, DGPS (Differential Global Positioning System) 기반 위치 측정 방식, RTK (Real Time Kinematic) 기반 위치 측정 방식 및 무선 통신을 이용한 위치 측정 방식 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 가장 낮은 레벨 또는 값의 위치 측정 모드는 상기 위치 측정 장치들을 모두 off시키거나, 가장 낮은 정확도를 갖는 상기 IMU 기반 위치 측정 방식과 대응하도록 미리 설정될 수 있다. 또는, 가장 높은 레벨 또는 값의 위치 측정 모드는 가장 높은 정확도를 갖는 DGPS (Differential Global Positioning System) 기반 위치 측정 방식, RTK (Real Time Kinematic) 기반 위치 측정 방식 및 무선 통신을 이용한 위치 측정 방식들 중 적어도 하나와 대응하도록 미리 설정될 수 있다. 구체적인 위치 측정 방식은 도 22를 참조하여 자세히 설명되어 있다.
또는, 도 22를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 제1 V2X 단말은 복수의 내부 운용 모드들이 미리 구성될 수 있고, 상기 제4 위험 레벨에 기초하여 상기 복수의 위치 내부 운용 모드들 중 하나의 내부 운용 모드를 결정할 수 있다. 상기 복수의 내부 운용 모드들은 어플리케이션의 슬립 (Sleep) 타이밍, 상기 제1 V2X 단말에 포함된 디스플레이의 밝기의 조정 및/또는 HMI (Human Machine Interface)의 조정을 위한 파라미터들이 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 표 6과 같이, 상기 제1 V2X 단말은 상기 복수의 내부 운용 모드들 각각에 대응하여 어플리케이션 (App)의 슬립 타이밍 및 LCD (디스플레이)의 운용 방식이 미리 구성될 수 있다. 예컨대, 표 6과 같이, 상기 복수의 내부 운용 모드들 중 가장 낮은 레벨 또는 값의 내부 운용 모드는 상기 슬립 타이밍이 최대로 설정되고, 상기 LCD가 OFF되도록 설정될 수 있다. 상기 복수의 내부 운용 모드들 중 가장 높은 레벨 또는 값의 내부 운용 모드는 상기 슬립 타이밍이 0으로 설정 (즉, 항상 어플리케이션을 작동시킴)되고, 상기 LCD의 밝기를 최대로 항상 켜지도록 설정될 수 있다
다음으로, 상기 제1 V2X 단말은 상기 전송 모드에 대응하는 송수신 주기 (및/또는 전송 전력) 및/또는 상기 이벤트 모드에 대응하는 메시지 타입에 기반하여 상기 제1 V2X 단말의 상태 정보를 포함하는 메시지를 전송할 수 있다 (S207). 여기서, 상기 메시지는 V2X 메시지일 수 있고, 도 23에 도시된 바와 같이 상기 V2X 단말의 상태 정보로써 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨, 상기 제3 위험 레벨 및/또는 내부 상태에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 내부 상태에 대한 정보는 도 23에 도시된 바와 같이 상기 제1 V2X 단말에 현재 설정된 위치 측정 방식, LCD 상태에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 V2X 단말는 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨에 대한 정보를 포함하는 상기 메시지를 전송하여 상기 V2X 단말의 위험 상황을 주변 V2X 단말들에 알리는 것을
도 25는 제2 V2X 단말이 수신된 제1 V2X 단말의 메시지에 기반하여 상기 제1 V2X 단말의 상태에 대한 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 25를 참조하면, 제2 V2X 단말은 상기 제1 V2X 단말의 메시지를 수신 받을 수 있다 (S301). 상기 메시지는 도 24에서 설명한 바와 같이 상기 제1 V2X 단말의 상태 정보를 수치화한 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 제3 위험 레벨을 포함할 수 있다. 또한, 상기 메시지는 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 제2 V2X 단말은 상기 메시지에 포함된 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 제3 위험 레벨에 기초하여 상기 제1 V2X 단말의 상태 정보를 인지 또는 획득할 수 있다 (S303).
이 경우, 도 24를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 제3 위험 레벨은 상기 제1 V2X 단말과 관련된 스테이션 타입에 기반하여 가중치가 적용되어 산출된 바, 상기 제2 V2X 단말은 안전에 취약한 V2X 단말들을 보다 적극적으로 보호하는 동작을 수행할 수 있다.
이와 같이, V2X 단말은 제1 V2X 단말의 상태 정보를 복수의 위험 레벨들로 구분 수치화하고, 상기 복수의 위험 레벨들에 기반하여 메시지의 전송 방식 및 상기 제1 V2X 단말의 운용 방식의 결정함으로써 상기 V2X 단말의 배터리의 소모를 최소화할 수 있다. 또한, 이동 속도 및 위치에 대한 정보를 수치화한 제1 위험 레벨에 따라 상기 제1 V2X 단말의 사용자의 위험도가 낮은 상황에서 상기 메시지의 송수신 주기를 길게 설정하여 상기 제1 V2X 단말의 배터리 소모를 최소화할 수 있고, 상기 V2X 단말의 사용자의 위험도가 높은 상황에서는 송수신 주기를 짧게 하여 상기 제1 V2X 단말의 사용자의 안전을 최대한 보장할 수 있다. 또한, 헤딩 각도의 변화 및 가속도에 대한 정보를 수치화한 제2 위험 레벨에 따라 상기 제1 V2X 단말의 사용자에 긴급 상황의 발생이 감지될 경우에 상기 긴급 상황을 알리는 메시지 타입을 결정하고, 상기 메시지 타입의 메시지를 즉시 전송하여 상기 사용자의 안전을 최대한 보장할 수 있다. 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보 및 상기 제1 V2X 단말의 사용자의 상태 정보에 기초하여 수치화된 제3 위험 레벨을 통해 상기 사용자가 위험 상황을 대처할 수 있는지 여부에 따라 상기 메시지의 전송 방법 또는 장치 운영 방식을 최적화시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨에 기초하여 상기 제1 V2X 단말의 위치 측정 방식 및 디스플레이의 운용 방식을 결정하여 상기 사용자의 상황에 따라 상기 V2X 단말을 효과적으로 운용할 수 있다.
발명이 적용되는 통신 시스템 예
이로 제한되는 것은 아니지만, 본 문서에 개시된 본 발명의 다양한 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 기기들간에 무선 통신/연결(예, 5G)을 필요로 하는 다양한 분야에 적용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 보다 구체적으로 예시한다. 이하의 도면/설명에서 동일한 도면 부호는 다르게 기술하지 않는 한, 동일하거나 대응되는 하드웨어 블록, 소프트웨어 블록 또는 기능 블록을 예시할 수 있다.
도 26은 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 26을 참조하면, 본 발명에 적용되는 통신 시스템(1)은 무선 기기, 기지국 및 네트워크를 포함한다. 여기서, 무선 기기는 무선 접속 기술(예, 5G NR(New RAT), LTE(Long Term Evolution))을 이용하여 통신을 수행하는 기기를 의미하며, 통신/무선/5G 기기로 지칭될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(100a), 차량(100b-1, 100b-2), XR(eXtended Reality) 기기(100c), 휴대 기기(Hand-held device)(100d), 가전(100e), IoT(Internet of Thing) 기기(100f), AI기기/서버(400)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량은 무선 통신 기능이 구비된 차량, 자율 주행 차량, 차량간 통신을 수행할 수 있는 차량 등을 포함할 수 있다. 여기서, 차량은 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)(예, 드론)를 포함할 수 있다. XR 기기는 AR(Augmented Reality)/VR(Virtual Reality)/MR(Mixed Reality) 기기를 포함하며, HMD(Head-Mounted Device), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등의 형태로 구현될 수 있다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 컴퓨터(예, 노트북 등) 등을 포함할 수 있다. 가전은 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다. IoT 기기는 센서, 스마트미터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국, 네트워크는 무선 기기로도 구현될 수 있으며, 특정 무선 기기(200a)는 다른 무선 기기에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.
무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)을 통해 네트워크(300)와 연결될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)에는 AI(Artificial Intelligence) 기술이 적용될 수 있으며, 무선 기기(100a~100f)는 네트워크(300)를 통해 AI 서버(400)와 연결될 수 있다. 네트워크(300)는 3G 네트워크, 4G(예, LTE) 네트워크 또는 5G(예, NR) 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)/네트워크(300)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국/네트워크를 통하지 않고 직접 통신(e.g. 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(e.g. V2V(Vehicle to Vehicle)/V2X(Vehicle to everything) communication)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(예, 센서)는 다른 IoT 기기(예, 센서) 또는 다른 무선 기기(100a~100f)와 직접 통신을 할 수 있다.
무선 기기(100a~100f)/기지국(200), 기지국(200)/기지국(200) 간에는 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 이뤄질 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a)과 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D 통신), 기지국간 통신(150c)(e.g. relay, IAB(Integrated Access Backhaul)과 같은 다양한 무선 접속 기술(예, 5G NR)을 통해 이뤄질 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 기기와 기지국/무선 기기, 기지국과 기지국은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 다양한 제안들에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예, 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 매핑/디매핑 등), 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.
본 발명이 적용되는 무선 기기 예
도 27는 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 27를 참조하면, 제1 무선 기기(100)와 제2 무선 기기(200)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, {제1 무선 기기(100), 제2 무선 기기(200)}은 도 26의 {무선 기기(100x), 기지국(200)} 및/또는 {무선 기기(100x), 무선 기기(100x)}에 대응할 수 있다.
제1 무선 기기(100)는 하나 이상의 프로세서(102) 및 하나 이상의 메모리(104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(106) 및/또는 하나 이상의 안테나(108)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 프로세서(102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(104)는 프로세서(102)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(102)와 메모리(104)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩셋의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩셋을 의미할 수도 있다.
일 예에 따르면, 상기 제1 무선 기기 (100) 또는, 제1 V2X (Vehicle to Everything) 단말은 상기 송수신기(106)또는 RF 송수신기와 연결되는 프로세서 (102)와 메모리(104)를 포함할 수 있다. 메모리(104)는 도 11 내지 도 25에서 설명된 실시예들과 관련된 동작을 수행할 수 있는 적어도 하나의 프로그램들이 포함될 수 있다.
구체적으로, 프로세서 (102)는 상기 제1 V2X 단말과 관련된 상태 정보를 획득하고, 상기 상태 정보에 포함된 이동성 정보를 제1 위험 레벨, 상기 상태 정보에 포함된 변화량 정보를 제2 위험 레벨 및 상기 상태 정보에 포함된 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보를 제3 위험 레벨로 수치화하며, 상기 상태 정보에 기초하여 상기 메시지를 전송하고, 상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 상태 정보에 포함된 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용될 수 있다.
또는, 프로세서 (102) 및 메모리(104)를 포함하는 칩 셋이 구성될 수 있다. 이 경우, 칩 셋은 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 동작 가능하게 연결되고, 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서가 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 동작은 제1 V2X (Vehicle to Everything) 단말과 관련된 상태 정보를 획득하고, 상기 상태 정보에 포함된 이동성 정보를 제1 위험 레벨, 상기 상태 정보에 포함된 변화량 정보를 제2 위험 레벨 및 상기 상태 정보에 포함된 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보를 제3 위험 레벨로 수치화하며, 상기 상태 정보에 기초하여 상기 메시지를 전송하는 동작을 포함하고, 상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 상태 정보에 포함된 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용될 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 프로세서는 메모리에 포함된 프로그램에 기초하여 도 11 내지 도 25에서 설명한 실시예들을 위한 동작들을 수행할 수 있다.
또는, 상기 적어도 하나의 프로세서가 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체가 제공되며, 상기 동작은 제1 V2X (Vehicle to Everything) 단말과 관련된 상태 정보를 획득하고, 상기 상태 정보에 포함된 이동성 정보를 제1 위험 레벨, 상기 상태 정보에 포함된 변화량 정보를 제2 위험 레벨 및 상기 상태 정보에 포함된 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보를 제3 위험 레벨로 수치화하며, 상기 상태 정보에 기초하여 상기 메시지를 전송하는 동작을 포함하고, 상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 상태 정보에 포함된 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용될 수 있다. 또한, 컴퓨터 프로그램은 도 11 내지 도 25에서 설명한 실시예들을 위한 동작들을 수행할 수 있는 프로그램들을 포함할 수 있다.
제2 무선 기기(200)는 하나 이상의 프로세서(202), 하나 이상의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
일 예에 따르면, 상기 제2 무선 기기 (200) 또는, 제2 V2X (Vehicle to Everything) 단말은 상기 송수신기(206)또는 RF 송수신기와 연결되는 프로세서 (202)와 메모리(204)를 포함할 수 있다. 메모리(204)는 도 11 내지 도 25에서 설명된 실시예들과 관련된 동작을 수행할 수 있는 적어도 하나의 프로그램들이 포함될 수 있다.
구체적으로, 일 실시예에 따르면, 프로세서 (202)는 송수신기 (206) 또는 RF 송수신기를 제어하여 제1 V2X 단말로부터 메시지를 수신하고, 상기 메시지에 기초하여 상기 제1 V2X 단말의 상태 정보를 획득하며, 상기 제1 V2X 단말의 상태 정보는 상기 제1 제1 V2X 단말의 이동성 정보를 수치화한 제1 위험 레벨, 상기 제1 V2X 단말의 이동성 변화량 정보를 수치화한 제2 위험 레벨, 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보를 수치화한 제3 위험 레벨을 포함하고, 상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 제1 V2X 단말과 관련된 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용될 수 있다.
이하, 무선 기기(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예, PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(Service Data Unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)로부터 신호(예, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.
하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processor), 하나 이상의 DSPD(Digital Signal Processing Device), 하나 이상의 PLD(Programmable Logic Device) 또는 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Arrays)가 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구동될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 문서의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)를 통해 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 문서에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
본 발명이 적용되는 무선 기기 활용 예
도 28은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 28을 참조하면, 무선 기기(100, 200)는 도 27의 무선 기기(100,200)에 대응하며, 다양한 요소(element), 성분(component), 유닛/부(unit), 및/또는 모듈(module)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(100, 200)는 통신부(110), 제어부(120), 메모리부(130) 및 추가 요소(140)를 포함할 수 있다. 통신부는 통신 회로(112) 및 송수신기(들)(114)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(112)는 도 28의 하나 이상의 프로세서(102,202) 및/또는 하나 이상의 메모리(104,204) 를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(114)는 도 27의 하나 이상의 송수신기(106,206) 및/또는 하나 이상의 안테나(108,208)을 포함할 수 있다. 제어부(120)는 통신부(110), 메모리부(130) 및 추가 요소(140)와 전기적으로 연결되며 무선 기기의 제반 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(120)는 메모리부(130)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보에 기반하여 무선 기기의 전기적/기계적 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 메모리부(130)에 저장된 정보를 통신부(110)을 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로 무선/유선 인터페이스를 통해 전송하거나, 통신부(110)를 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로부터 무선/유선 인터페이스를 통해 수신된 정보를 메모리부(130)에 저장할 수 있다.
추가 요소(140)는 무선 기기의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 요소(140)는 파워 유닛/배터리, 입출력부(I/O unit), 구동부 및 컴퓨팅부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(도 26, 100a), 차량(도 26, 100b-1, 100b-2), XR 기기(도 26, 100c), 휴대 기기(도 26, 100d), 가전(도 26, 100e), IoT 기기(도 26, 100f), 디지털 방송용 단말, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, AI 서버/기기(도 26, 400), 기지국(도 26, 200), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.
도 28에서 무선 기기(100, 200) 내의 다양한 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 전체가 유선 인터페이스를 통해 상호 연결되거나, 적어도 일부가 통신부(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(100, 200) 내에서 제어부(120)와 통신부(110)는 유선으로 연결되며, 제어부(120)와 제1 유닛(예, 130, 140)은 통신부(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 또한, 무선 기기(100, 200) 내의 각 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 하나 이상의 프로세서 집합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 통신 제어 프로세서, 어플리케이션 프로세서(Application processor), ECU(Electronic Control Unit), 그래픽 처리 프로세서, 메모리 제어 프로세서 등의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리부(130)는 RAM(Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리(flash memory), 휘발성 메모리(volatile memory), 비-휘발성 메모리(non-volatile memory) 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
여기서, 본 명세서의 무선 기기(XXX, YYY)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE, NR 및 6G뿐만 아니라 저전력 통신을 위한 Narrowband Internet of Things를 포함할 수 있다. 이때, 예를 들어 NB-IoT 기술은 LPWAN(Low Power Wide Area Network) 기술의 일례일 수 있고, LTE Cat NB1 및/또는 LTE Cat NB2 등의 규격으로 구현될 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 기기(XXX, YYY)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE-M 기술을 기반으로 통신을 수행할 수 있다. 이때, 일 예로, LTE-M 기술은 LPWAN 기술의 일례일 수 있고, eMTC(enhanced Machine Type Communication) 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 1) LTE CAT 0, 2) LTE Cat M1, 3) LTE Cat M2, 4) LTE non-BL(non-Bandwidth Limited), 5) LTE-MTC, 6) LTE Machine Type Communication, 및/또는 7) LTE M 등의 다양한 규격 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있으며 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 기기(XXX, YYY)에서 구현되는 무선 통신 기술은 저전력 통신을 고려한 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 및 저전력 광역 통신망(Low Power Wide Area Network, LPWAN) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 일 예로 ZigBee 기술은 IEEE 802.15.4 등의 다양한 규격을 기반으로 소형/저-파워 디지털 통신에 관련된 PAN(personal area networks)을 생성할 수 있으며, 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 신호 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 이러한 송수신 관계는 단말과 릴레이 또는 기지국과 릴레이간의 신호 송수신에도 동일/유사하게 확장된다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 제1 V2X (Vehicle to Everything) 단말이 메시지를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 제1 V2X 단말과 관련된 상태 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 상태 정보에 기초하여 상기 메시지를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 상태 정보는 상기 제1 V2X 단말의 이동성 정보, 변화량 정보, 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보 및 스테이션 타입 정보를 포함하고,
    상기 제1 V2X 단말은 상기 이동성 정보를 제1 위험 레벨, 상기 변화량 정보를 제2 위험 레벨 및 상기 내부 상태 정보를 제3 위험 레벨로 수치화하고,
    상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용된, 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 V2X 단말은 상기 제1 위험 레벨에 기초하여 미리 구성된 복수의 전송 모드들 중에서 하나의 전송 모드를 결정하고,
    상기 메시지는 상기 하나의 전송 모드에 대응하여 설정된 송수신 주기 및 전송 전력에 기초하여 전송되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하나의 전송 모드는 미리 설정된 임계 레벨 이상의 상기 제2 위험 레벨에 기초하여 이벤트 모드로 전환되고,
    상기 메시지는 상기 이벤트 모드로 전환된 것에 기초하여 상기 송수신 주기와 무관하게 즉시 전송되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 V2X 단말은 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨을 가중합 (weighted sum)하여 산출된 제4 위험 레벨에 기초하여 위치 측정 모드를 결정하고,
    상기 제1 V2X 단말의 위치는 상기 결정된 위치 측정 모드에 대해 설정된 적어도 하나의 위치 측정 방식에 기반하여 측정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 위치 측정 방식은 위치 측정 장치 모두를 오프 (off)시키는 절약 모드 방식, IMU (Inertial Measurement Unit) 기반 위치 측정 방식, GPS (Global Positioning System) 기반 위치 측정 방식, DGPS (Differential Global Positioning System) 기반 위치 측정 방식, RTK (Real Time Kinematic) 기반 위치 측정 방식 및 무선 통신을 이용한 위치 측정 방식 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 V2X 단말은 미리 설정된 임계 레벨 이상의 상기 제2 위험 레벨에 기초하여 가장 정밀한 위치를 측정할 수 있는 위치 측정 방식이 설정된 위치 측정 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 V2X 단말은 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨을 가중합 (weighted sum)하여 산출된 제4 위험 레벨에 기초하여 상기 제1 V2X 단말에 대한 내부 운용 모드를 결정하고,
    상기 내부 운용 모드는 상기 제1 V2X 단말에 포함된 어플리케이션의 슬립 (Sleep) 타이밍, 상기 제1 V2X 단말에 포함된 디스플레이 및 HMI (Human Machine Interface) 중 적어도 하나를 제어하는 파라미터들이 미리 설정된 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이동성 정보는 상기 제1 V2X 단말의 위치 및 속도에 대한 정보를 포함하고, 상기 변화량 정보는 상기 제1 V2X 단말의 진행 방향의 변화량 및 가속도에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 내부 상태 정보는 상기 제1 V2X 단말에서 작동 중인 어플리케이션의 개수, 상기 어플리케이션의 타입, 배터리 상태, 외부 출력 장치의 연결 여부, 디스플레이의 작동 여부 및 상기 제1 V2X 단말의 사용자가 상기 디스플레이 응시 여부에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 메시지는 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 V2X 단말은 상기 제1 위험 레벨, 상기 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨에 대한 정보를 포함하는 상기 메시지를 전송하여 상기 제1 V2X 단말의 위험 상황을 주변 V2X 단말들에 알리는 것을 특징으로 하는, 방법.
  12. 무선 통신 시스템에서 제2 V2X (Vehicle to Everything) 단말이 메시지를 수신하는 방법에 있어서,
    제1 V2X 단말로부터 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 메시지에 기초하여 상기 제1 V2X 단말의 상태 정보를 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 V2X 단말의 상태 정보는 상기 제1 제1 V2X 단말의 이동성 정보를 수치화한 제1 위험 레벨, 상기 제1 V2X 단말의 이동성 변화량 정보를 수치화한 제2 위험 레벨, 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보를 수치화한 제3 위험 레벨을 포함하고,
    상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 제1 V2X 단말과 관련된 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용된, 방법.
  13. 무선 통신 시스템에서 메시지를 전송하는 제1 V2X (Vehicle to Everything) 단말에 있어서,
    RF(Radio Frequency) 송수신기; 및
    상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 제1 V2X 단말과 관련된 상태 정보를 획득하고, 상기 상태 정보에 포함된 이동성 정보를 제1 위험 레벨, 상기 상태 정보에 포함된 변화량 정보를 제2 위험 레벨 및 상기 상태 정보에 포함된 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보를 제3 위험 레벨로 수치화하며, 상기 상태 정보에 기초하여 상기 메시지를 전송하고,
    상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 상태 정보에 포함된 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용된, 제1 V2X 단말.
  14. 무선 통신 시스템에서 메시지를 수신하는 제2 V2X (Vehicle to Everything) 단말에 있어서,
    RF(Radio Frequency) 송수신기; 및
    상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 RF 송수신기를 제어하여 제1 V2X 단말로부터 메시지를 수신하고, 상기 메시지에 기초하여 상기 제1 V2X 단말의 상태 정보를 획득하며,
    상기 제1 V2X 단말의 상태 정보는 상기 제1 제1 V2X 단말의 이동성 정보를 수치화한 제1 위험 레벨, 상기 제1 V2X 단말의 이동성 변화량 정보를 수치화한 제2 위험 레벨, 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보를 수치화한 제3 위험 레벨을 포함하고,
    상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 제1 V2X 단말과 관련된 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용된, 제2 V2X 단말.
  15. 무선 통신 시스템에서 메시지를 전송하는 칩 셋에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서와 동작 가능하게 연결되고, 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서가 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 메모리를 포함하며, 상기 동작은:
    제1 V2X (Vehicle to Everything) 단말와 관련된 상태 정보를 획득하고, 상기 상태 정보에 포함된 이동성 정보를 제1 위험 레벨, 상기 상태 정보에 포함된 변화량 정보를 제2 위험 레벨 및 상기 상태 정보에 포함된 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보를 제3 위험 레벨로 수치화하며, 상기 상태 정보에 기초하여 상기 메시지를 전송하는 동작을 포함하고,
    상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 상태 정보에 포함된 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용된, 칩셋.
  16. 무선통신시스템에서 메시지를 전송하는 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 메시지를 전송하는 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램; 및
    상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함하고,
    상기 동작은 제1 V2X (Vehicle to Everything) 단말와 관련된 상태 정보를 획득하고, 상기 상태 정보에 포함된 이동성 정보를 제1 위험 레벨, 상기 상태 정보에 포함된 변화량 정보를 제2 위험 레벨 및 상기 상태 정보에 포함된 상기 제1 V2X 단말의 내부 상태 정보를 제3 위험 레벨로 수치화하며, 상기 상태 정보에 기초하여 상기 메시지를 전송하는 동작을 포함하고,
    상기 제1 위험 레벨, 제2 위험 레벨 및 상기 제3 위험 레벨 각각은 상기 상태 정보에 포함된 스테이션 타입에 기반하여 결정된 가중치가 적용된, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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