WO2024043766A1 - 무선 통신 시스템에서 메시지를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 메시지를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2024043766A1
WO2024043766A1 PCT/KR2023/012686 KR2023012686W WO2024043766A1 WO 2024043766 A1 WO2024043766 A1 WO 2024043766A1 KR 2023012686 W KR2023012686 W KR 2023012686W WO 2024043766 A1 WO2024043766 A1 WO 2024043766A1
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WO
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virtual
network
information
vehicle
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PCT/KR2023/012686
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English (en)
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황재호
김학성
서한별
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엘지전자 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0968—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle
    • 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]

Definitions

  • This relates to a method for a network to transmit a V2N (vehicle-to-network) message in a wireless communication system and a device for this.
  • V2N vehicle-to-network
  • a wireless communication system is a multiple access system that supports communication with multiple users by sharing available system resources (eg, bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA) systems. division multiple access) system, MC-FDMA (multi carrier frequency division multiple access) system, etc.
  • SL refers to a communication method that establishes a direct link between terminals (User Equipment, UE) and directly exchanges voice or data between terminals without going through a base station (BS).
  • UE User Equipment
  • BS base station
  • SL is being considered as a way to solve the burden on base stations due to rapidly increasing data traffic.
  • V2X vehicle-to-everything refers to a communication technology that exchanges information with other vehicles, pedestrians, and objects with built infrastructure through wired/wireless communication.
  • V2X can be divided into four types: vehicle-to-vehicle (V2V), vehicle-to-infrastructure (V2I), vehicle-to-network (V2N), and vehicle-to-pedestrian (V2P).
  • V2X communication may be provided through the PC5 interface and/or the Uu interface.
  • next-generation wireless access technology that takes these into consideration may be referred to as new radio access technology (RAT) or new radio (NR).
  • RAT new radio access technology
  • NR new radio
  • Figure 1 is a diagram for comparing and illustrating V2X communication based on RAT before NR and V2X communication based on NR.
  • V2X communication in RAT before NR, a method of providing safety service based on V2X messages such as BSM (Basic Safety Message), CAM (Cooperative Awareness Message), and DENM (Decentralized Environmental Notification Message) This was mainly discussed.
  • V2X messages may include location information, dynamic information, attribute information, etc.
  • a terminal may transmit a periodic message type CAM and/or an event triggered message type DENM to another terminal.
  • CAM may include basic vehicle information such as vehicle dynamic state information such as direction and speed, vehicle static data such as dimensions, external lighting conditions, route history, etc.
  • the terminal may broadcast CAM, and the latency of the CAM may be less than 100ms.
  • the terminal can generate a DENM and transmit it to another terminal.
  • all vehicles within the transmission range of the terminal can receive CAM and/or DENM.
  • DENM may have higher priority than CAM.
  • V2X scenarios have been presented in NR.
  • various V2X scenarios may include vehicle platooning, advanced driving, extended sensors, remote driving, etc.
  • vehicles can dynamically form groups and move together. For example, to perform platoon operations based on vehicle platooning, vehicles belonging to the group may receive periodic data from the lead vehicle. For example, vehicles belonging to the group may use periodic data to reduce or widen the gap between vehicles.
  • vehicles may become semi-automated or fully automated. For example, each vehicle may adjust its trajectories or maneuvers based on data obtained from local sensors of nearby vehicles and/or nearby logical entities. Additionally, for example, each vehicle may share driving intentions with nearby vehicles.
  • raw data or processed data acquired through local sensors, or live video data can be used to collect terminals of vehicles, logical entities, and pedestrians. /or can be interchanged between V2X application servers. Therefore, for example, a vehicle can perceive an environment that is better than what it can sense using its own sensors.
  • a remote driver or V2X application can operate or control the remote vehicle.
  • cloud computing-based driving can be used to operate or control the remote vehicle.
  • access to a cloud-based back-end service platform may be considered for remote driving.
  • the problem to be solved is to provide a method and device for effectively providing safety services based on SoftV2X even in roads and surrounding environments where non-V2X vehicles and VRUs coexist in the SoftV2X system.
  • a method for a network to transmit a message in a wireless communication system includes providing a virtual V2N (Vehicle to Network) message including a V2X ((Vehicle to Everything) message virtually generated for an object detected through a sensor.
  • V2N Vehicle to Network
  • V2X (Vehicle to Everything) message virtually generated for an object detected through a sensor.
  • the disguise message may be matched with the V2N message based on the fact that the distance between the first location information and the second location information is smaller than the distance included in the coverage information.
  • the disguise message is matched with the V2N message, and the first weight is It is characterized in that it is determined based on the degree of density of devices surrounding the detected object.
  • the header of one of the V2N message and the virtual V2N message may include information on the start bit position and bit length of dummy bits included in the payload.
  • the network specifies the positions of the dummy bits on the payload based on the position and bit length of the start bit, and transmits the one message without decoding the payload based on the positions of the specified dummy bits. Characterized by updating.
  • the network extracts bits at positions corresponding to the dummy bits from the payload included in the virtual V2N message, and replaces the dummy bits with the extracted bits.
  • the V2N message is updated by replacing it with .
  • the header of one of the V2N message and the virtual V2N message includes information on the start position and field length of an empty field omitted from the payload.
  • the network specifies the position of the empty field in the payload based on the starting position and field length, and updates the one message without decoding the payload based on the position of the specified empty field. It is characterized by:
  • the network extracts field information at a position corresponding to the empty field from the payload included in the V2N message, and stores the field information in the empty field. Characterized by updating the virtual V2N message by adding.
  • the virtual V2N message and the V2N message may include a payload for a Personal Safety Message (PSM) or Basic Safety Message (BSM) related to inter-vehicle communication.
  • PSM Personal Safety Message
  • BSM Basic Safety Message
  • a network that transmits messages in a wireless communication system includes a radio frequency (RF) transceiver and a processor connected to the RF transceiver, and the processor controls the RF transceiver to transmit a message to an object detected through a sensor.
  • RF radio frequency
  • V2N Vehicle to Network
  • V2X Vehicle to Everything
  • V2N message including a virtually generated V2X ((Vehicle to Everything) message from a first device
  • matches the V2N message received from a second device with the virtual V2N message and Update at least one message among the matched virtual V2N message and the V2N message, transmit the updated virtual V2N message and the V2N message
  • the virtual V2N message includes first location information for the object and the nearest It includes coverage information about the distance to surrounding objects
  • the virtual V2N message may be matched with the V2N message based on the first location information, the coverage information, and second location information included in the V2N message.
  • a chipset for transmitting a V2N (Vehicle to Network) message in a wireless communication system includes at least one processor; and at least one memory operably connected to the at least one processor and, when executed, cause the at least one processor to perform an operation, the operation being a virtually generated operation for an object detected through a sensor.
  • V2N Vehicle to Network
  • V2N Vehicle to Network
  • the virtual V2N message includes first location information about the object and coverage information about the distance to the nearest surrounding object
  • the virtual V2N message may be matched with the V2N message based on the first location information, the coverage information, and the second location information included in the V2N message.
  • a method for a first device to transmit a V2N (Vehicle to Network) message to a network in a wireless communication system includes generating a virtual V2X (Vehicle to Everything) message for an object detected through a sensor; And transmitting a virtual V2N message including the virtual V2X message to the network, wherein the virtual V2N message includes first location information about the object and coverage information about the distance to the nearest surrounding object. And, the virtual V2N message is updated based on another V2N message matched in the network, and the virtual V2N message is updated by the network by the first location information, the coverage information, and the second location information included in the V2N message. It can be matched with other V2N messages based on .
  • a first device for transmitting a V2N (Vehicle to Network) message to a network in a wireless communication system includes an RF (Radio Frequency) transceiver; And a processor connected to the RF transceiver, wherein the processor generates a virtual V2X (Vehicle to Everything) message for an object detected through a sensor, and controls the RF transceiver to include the virtual V2X message.
  • a virtual V2N message is transmitted to the network, the virtual V2N message includes first location information about the object and coverage information about the distance to the nearest surrounding object, and the virtual V2N message is transmitted to another matched object in the network. It is updated based on the V2N message, and the virtual V2N message may be matched with the other V2N message by the network based on the first location information, the coverage information, and the second location information included in the V2N message.
  • Various embodiments can effectively provide safety services based on SoftV2X even on roads and surrounding environments where non-V2X vehicles and VRUs coexist by generating and transmitting virtual V2N messages for devices or vehicles detected by the RSU in the SoftV2X system. .
  • the SoftV2X server can significantly improve the performance of the V2N message and provide an efficient SoftV2X service by complementing and retransmitting the matched V2N message and the virtual V2N message.
  • the matched V2N messages can be quickly and effectively complemented and/or updated without an encoding/decoding procedure by additionally defining bits for information not filled in the V2N header of the V2N message or indicating information about the field position. there is.
  • Figure 1 is a diagram for comparing and illustrating V2X communication based on RAT before NR and V2X communication based on NR.
  • Figure 2 shows the structure of the LTE system.
  • Figure 3 shows the structure of the NR system.
  • Figure 4 shows the structure of a radio frame of NR.
  • Figure 5 shows the slot structure of an NR frame.
  • Figure 6 shows the radio protocol architecture for SL communication.
  • Figure 7 shows a terminal performing V2X or SL communication.
  • Figure 8 shows resource units for V2X or SL communication.
  • Figure 9 is a diagram for explaining the ITS station reference architecture.
  • Figure 10 is an example structure of an ITS station that can be designed and applied based on the reference structure.
  • Figures 11 to 14 are diagrams to explain how the SoftV2X server receives a virtual V2N message generated by the RSU.
  • Figure 15 is a diagram to explain the structure of a virtual V2N message generated by SoftRSU.
  • Figure 16 is a diagram for explaining a method of matching an object's V2N message and the virtual V2N message.
  • Figures 17 and 18 are diagrams for explaining a method of supplementing/updating a matched V2N message and a virtual V2N message.
  • Figure 19 is a diagram briefly illustrating a block diagram of a SoftV2X server device that performs the operation of supplementing/updating V2N messages.
  • Figure 20 is a diagram to explain how a network transmits a V2N message to devices.
  • Figure 21 is a diagram to explain how the first device transmits a V2N message to the network
  • Figure 22 illustrates a communication system applied to the present invention.
  • Figure 23 illustrates a wireless device applicable to the present invention.
  • Figure 24 shows another example of a wireless device applied to the present invention.
  • Figure 25 illustrates a vehicle or autonomous vehicle to which the present invention is applied
  • a wireless communication system is a multiple access system that supports communication with multiple users by sharing available system resources (eg, bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA) systems. division multiple access) system, MC-FDMA (multi carrier frequency division multiple access) system, etc.
  • Sidelink refers to a communication method that establishes a direct link between terminals (User Equipment, UE) and directly exchanges voice or data between terminals without going through a base station (BS). Sidelink is being considered as a way to solve the burden on base stations due to rapidly increasing data traffic.
  • UE User Equipment
  • BS base station
  • V2X vehicle-to-everything refers to a communication technology that exchanges information with other vehicles, pedestrians, and objects with built infrastructure through wired/wireless communication.
  • V2X can be divided into four types: vehicle-to-vehicle (V2V), vehicle-to-infrastructure (V2I), vehicle-to-network (V2N), and vehicle-to-pedestrian (V2P).
  • V2X communication may be provided through the PC5 interface and/or the Uu interface.
  • RAT radio access technology
  • NR new radio
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA can be implemented with wireless technologies such as universal terrestrial radio access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as global system for mobile communications (GSM)/general packet radio service (GPRS)/enhanced data rates for GSM evolution (EDGE).
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA can be implemented with wireless technologies such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA), etc.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • Wi-Fi Wi-Fi
  • WiMAX IEEE 802.16
  • E-UTRA evolved UTRA
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e and provides backward compatibility with systems based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of the universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3GPP (3rd generation partnership project) LTE (long term evolution) is a part of E-UMTS (evolved UMTS) that uses E-UTRA (evolved-UMTS terrestrial radio access), employing OFDMA in the downlink and SC in the uplink.
  • -Adopt FDMA LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • 5G NR is a successor technology to LTE-A and is a new clean-slate mobile communication system with characteristics such as high performance, low latency, and high availability.
  • 5G NR can utilize all available spectrum resources, including low-frequency bands below 1 GHz, mid-frequency bands between 1 GHz and 10 GHz, and high-frequency (millimeter wave) bands above 24 GHz.
  • LTE-A or 5G NR is mainly described, but the technical idea of the embodiment(s) is not limited thereto.
  • FIG. 2 shows the structure of an LTE system that can be applied. This may be called an Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN), or a Long Term Evolution (LTE)/LTE-A system.
  • E-UTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long Term Evolution
  • E-UTRAN includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane to the terminal 10.
  • the terminal 10 may be fixed or mobile, and may be called by other terms such as MS (Mobile Station), UT (User Terminal), SS (Subscriber Station), MT (Mobile Terminal), and wireless device.
  • the base station 20 refers to a fixed station that communicates with the terminal 10, and may be called other terms such as evolved-NodeB (eNB), base transceiver system (BTS), or access point.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • Base stations 20 may be connected to each other through an X2 interface.
  • the base station 20 is connected to an Evolved Packet Core (EPC) 30 through the S1 interface, and more specifically, to a Mobility Management Entity (MME) through S1-MME and to a Serving Gateway (S-GW) through S1-U.
  • EPC Evolved Packet Core
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • the EPC 30 is composed of MME, S-GW, and P-GW (Packet Data Network-Gateway).
  • the MME has information about the terminal's connection information or terminal capabilities, and this information is mainly used for terminal mobility management.
  • S-GW is a gateway with E-UTRAN as an endpoint
  • P-GW is a gateway with PDN as an endpoint.
  • the layers of the Radio Interface Protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) standard model, which is widely known in communication systems: L1 (layer 1), It can be divided into L2 (second layer) and L3 (third layer).
  • OSI Open System Interconnection
  • the physical layer belonging to the first layer provides information transfer service using a physical channel
  • the RRC (Radio Resource Control) layer located in the third layer provides radio resources between the terminal and the network. plays a role in controlling.
  • the RRC layer exchanges RRC messages between the terminal and the base station.
  • Figure 3 shows the structure of the NR system.
  • NG-RAN may include a gNB and/or eNB that provide user plane and control plane protocol termination to the UE.
  • Figure 7 illustrates a case including only gNB.
  • gNB and eNB are connected to each other through the Xn interface.
  • gNB and eNB are connected through the 5G Core Network (5GC) and NG interface. More specifically, it is connected to the access and mobility management function (AMF) through the NG-C interface, and to the user plane function (UPF) through the NG-U interface.
  • 5GC 5G Core Network
  • AMF access and mobility management function
  • UPF user plane function
  • Figure 4 shows the structure of a radio frame of NR.
  • NR can use radio frames in uplink and downlink transmission.
  • a wireless frame has a length of 10ms and can be defined as two 5ms half-frames (HF).
  • a half-frame may include five 1ms subframes (Subframe, SF).
  • a subframe may be divided into one or more slots, and the number of slots within a subframe may be determined according to subcarrier spacing (SCS).
  • SCS subcarrier spacing
  • Each slot may contain 12 or 14 OFDM(A) symbols depending on the cyclic prefix (CP).
  • each slot may contain 14 symbols.
  • each slot can contain 12 symbols.
  • the symbol may include an OFDM symbol (or CP-OFDM symbol), a single carrier-FDMA (SC-FDMA) symbol (or a Discrete Fourier Transform-spread-OFDM (DFT-s-OFDM) symbol).
  • OFDM symbol or CP-OFDM symbol
  • SC-FDMA single carrier-FDMA
  • DFT-s-OFDM Discrete Fourier Transform-spread-OFDM
  • Table 1 below shows the number of symbols per slot ((N slot symb ), the number of slots per frame ((N frame,u slot ), and the number of slots per subframe according to the SCS setting (u) when normal CP is used. ((N subframe,u slot ) is an example.
  • Table 2 illustrates the number of symbols per slot, the number of slots per frame, and the number of slots per subframe according to the SCS when the extended CP is used.
  • OFDM(A) numerology eg, SCS, CP length, etc.
  • OFDM(A) numerology eg, SCS, CP length, etc.
  • the (absolute time) interval of time resources e.g., subframes, slots, or TTI
  • TU Time Unit
  • multiple numerologies or SCSs can be supported to support various 5G services. For example, if SCS is 15kHz, a wide area in traditional cellular bands can be supported, and if SCS is 30kHz/60kHz, dense-urban, lower latency latency) and wider carrier bandwidth may be supported. For SCS of 60 kHz or higher, bandwidths greater than 24.25 GHz can be supported to overcome phase noise.
  • the NR frequency band can be defined as two types of frequency ranges.
  • the two types of frequency ranges may be FR1 and FR2.
  • the values of the frequency range may be changed, for example, the frequency ranges of the two types may be as shown in Table 3 below.
  • FR1 may mean "sub 6GHz range”
  • FR2 may mean “above 6GHz range” and may be called millimeter wave (mmW).
  • mmW millimeter wave
  • FR1 may include a band of 410MHz to 7125MHz as shown in Table 4 below. That is, FR1 may include a frequency band of 6GHz (or 5850, 5900, 5925 MHz, etc.). For example, the frequency band above 6 GHz (or 5850, 5900, 5925 MHz, etc.) included within FR1 may include an unlicensed band. Unlicensed bands can be used for a variety of purposes, for example, for communications for vehicles (e.g., autonomous driving).
  • Figure 5 shows the slot structure of an NR frame.
  • a slot includes a plurality of symbols in the time domain.
  • one slot may include 14 symbols, but in the case of extended CP, one slot may include 12 symbols.
  • one slot may include 7 symbols, but in the case of extended CP, one slot may include 6 symbols.
  • a carrier wave includes a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • a Resource Block (RB) may be defined as a plurality (eg, 12) consecutive subcarriers in the frequency domain.
  • BWP (Bandwidth Part) can be defined as a plurality of consecutive (P)RB ((Physical) Resource Blocks) in the frequency domain and can correspond to one numerology (e.g. SCS, CP length, etc.) there is.
  • a carrier wave may include up to N (e.g., 5) BWPs. Data communication can be performed through an activated BWP.
  • Each element may be referred to as a Resource Element (RE) in the resource grid, and one complex symbol may be mapped.
  • RE Resource Element
  • the wireless interface between the terminal and the terminal or the wireless interface between the terminal and the network may be composed of an L1 layer, an L2 layer, and an L3 layer.
  • the L1 layer may refer to a physical layer.
  • the L2 layer may mean at least one of the MAC layer, RLC layer, PDCP layer, and SDAP layer.
  • the L3 layer may mean the RRC layer.
  • V2X or SL (sidelink) communication will be described.
  • Figure 6 shows the radio protocol architecture for SL communication. Specifically, Figure 6(a) shows the user plane protocol stack of NR, and Figure 6(b) shows the control plane protocol stack of NR.
  • SLSS Sidelink Synchronization Signal
  • SLSS is a SL-specific sequence and may include Primary Sidelink Synchronization Signal (PSSS) and Secondary Sidelink Synchronization Signal (SSSS).
  • PSSS Primary Sidelink Synchronization Signal
  • SSSS Secondary Sidelink Synchronization Signal
  • the PSSS may be referred to as S-PSS (Sidelink Primary Synchronization Signal), and the SSSS may be referred to as S-SSS (Sidelink Secondary Synchronization Signal).
  • S-PSS Systemlink Primary Synchronization Signal
  • S-SSS Sidelink Secondary Synchronization Signal
  • length-127 M-sequences can be used for S-PSS
  • length-127 Gold sequences can be used for S-SSS.
  • the terminal can detect the first signal and obtain synchronization using S-PSS.
  • the terminal can obtain detailed synchronization using S-PSS and S-SSS and detect the synchronization signal ID.
  • PSBCH Physical Sidelink Broadcast Channel
  • PSBCH Physical Sidelink Broadcast Channel
  • the basic information includes SLSS-related information, duplex mode (DM), TDD UL/DL (Time Division Duplex Uplink/Downlink) configuration, resource pool-related information, type of application related to SLSS, This may be subframe offset, broadcast information, etc.
  • the payload size of PSBCH may be 56 bits, including a CRC of 24 bits.
  • S-PSS, S-SSS, and PSBCH may be included in a block format that supports periodic transmission (e.g., SL Synchronization Signal (SL SS)/PSBCH block, hereinafter referred to as Sidelink-Synchronization Signal Block (S-SSB)).
  • the S-SSB may have the same numerology (i.e., SCS and CP length) as the PSCCH (Physical Sidelink Control Channel)/PSSCH (Physical Sidelink Shared Channel) in the carrier, and the transmission bandwidth is (pre-set) SL BWP (Sidelink BWP).
  • the bandwidth of S-SSB may be 11 RB (Resource Block).
  • PSBCH may span 11 RB.
  • the frequency position of the S-SSB can be set (in advance). Therefore, the UE does not need to perform hypothesis detection at the frequency to discover the S-SSB in the carrier.
  • the transmitting terminal can transmit one or more S-SSBs to the receiving terminal within one S-SSB transmission period according to the SCS.
  • the number of S-SSBs that the transmitting terminal transmits to the receiving terminal within one S-SSB transmission period may be pre-configured or configured for the transmitting terminal.
  • the S-SSB transmission period may be 160ms.
  • an S-SSB transmission period of 160ms can be supported.
  • the transmitting terminal can transmit one or two S-SSBs to the receiving terminal within one S-SSB transmission period.
  • the transmitting terminal can transmit one or two S-SSBs to the receiving terminal within one S-SSB transmission period.
  • the transmitting terminal can transmit 1, 2, or 4 S-SSBs to the receiving terminal within one S-SSB transmission cycle.
  • the transmitting terminal can transmit 1, 2, 4, 8, 16, or 32 S-SSBs to the receiving terminal within one S-SSB transmission cycle. there is.
  • the transmitting terminal sends 1, 2, 4, 8, 16, 32, or 64 S-SSBs to the receiving terminal within one S-SSB transmission cycle. can be transmitted.
  • the structure of the S-SSB transmitted from the transmitting terminal to the receiving terminal may be different depending on the CP type.
  • the CP type may be Normal CP (NCP) or Extended CP (ECP).
  • NCP Normal CP
  • ECP Extended CP
  • the number of symbols for mapping PSBCH within the S-SSB transmitted by the transmitting terminal may be 9 or 8.
  • the CP type is ECP
  • the number of symbols mapping PSBCH within the S-SSB transmitted by the transmitting terminal may be 7 or 6.
  • PSBCH may be mapped to the first symbol in the S-SSB transmitted by the transmitting terminal.
  • a receiving terminal that receives S-SSB may perform an automatic gain control (AGC) operation in the first symbol section of the S-SSB.
  • AGC automatic gain control
  • Figure 7 shows a terminal performing V2X or SL communication.
  • terminal may mainly refer to the user's terminal.
  • network equipment such as a base station transmits and receives signals according to a communication method between terminals
  • the base station may also be considered a type of terminal.
  • terminal 1 may be the first device 100
  • terminal 2 may be the second device 200.
  • Terminal 1 can select a resource unit corresponding to a specific resource within a resource pool, which refers to a set of resources. And, terminal 1 can transmit an SL signal using the resource unit.
  • Terminal 2 which is a receiving terminal, can receive a resource pool through which Terminal 1 can transmit a signal, and can detect the signal of Terminal 1 within the resource pool.
  • the base station can inform terminal 1 of the resource pool.
  • another terminal may inform terminal 1 of a resource pool, or terminal 1 may use a preset resource pool.
  • a resource pool may be composed of multiple resource units, and each terminal can select one or multiple resource units and use them to transmit its SL signal.
  • Figure 8 shows resource units for V2X or SL communication.
  • the total frequency resources of the resource pool may be divided into NF numbers, and the total time resources of the resource pool may be divided into NT numbers. Therefore, a total of NF * NT resource units can be defined within the resource pool.
  • Figure 8 shows an example where the resource pool is repeated in a period of NT subframes.
  • one resource unit (eg, Unit #0) may appear periodically and repeatedly.
  • the index of the physical resource unit to which one logical resource unit is mapped may change in a predetermined pattern over time.
  • a resource pool may mean a set of resource units that a terminal that wants to transmit an SL signal can use for transmission.
  • Resource pools can be subdivided into several types. For example, depending on the content of the SL signal transmitted from each resource pool, resource pools can be divided as follows.
  • SA Scheduling Assignment
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • SA can also be multiplexed and transmitted with SL data on the same resource unit, and in this case, the SA resource pool may mean a resource pool in which SA is multiplexed and transmitted with SL data.
  • SA may also be called a SL control channel.
  • the SL data channel may be a resource pool used by the transmitting terminal to transmit user data. If SA is multiplexed and transmitted along with SL data on the same resource unit, only the SL data channel excluding SA information can be transmitted from the resource pool for the SL data channel. In other words, Resource Elements (REs) that were used to transmit SA information on individual resource units within the SA resource pool can still be used to transmit SL data in the resource pool of the SL data channel. For example, the transmitting terminal can map the PSSCH to consecutive PRBs and transmit it.
  • REs Resource Elements
  • the discovery channel may be a resource pool for the transmitting terminal to transmit information such as its ID. Through this, the transmitting terminal can enable adjacent terminals to discover itself.
  • the method of determining the transmission timing of the SL signal e.g., whether it is transmitted at the reception point of the synchronization reference signal or transmitted by applying a constant timing advance at the reception point
  • resources Allocation method e.g., does the base station assign individual signal transmission resources to each individual transmitting terminal or does the individual transmitting terminal select its own individual signal transmission resources within the resource pool
  • signal format e.g., each SL It may be divided into different resource pools depending on the number of symbols that a signal occupies in one subframe (or the number of subframes used for transmission of one SL signal), signal strength from the base station, transmission power strength of the SL terminal, etc.
  • ITS Intelligent Transport System
  • V2X Vehicle-to-Everything
  • V2V vehicle-to-vehicle communication
  • V2N vehicle-to-vehicle
  • RSU Radioad-Side Units
  • I2I communication between RSUs
  • ITS stations Vehicles, base stations, RSUs, people, etc. that are the subject of vehicle communication are referred to as ITS stations.
  • Figure 9 is a diagram for explaining the ITS station reference architecture.
  • the ITS station reference architecture consists of the Access layer, Network & Transport layer, Facilities layer, Entity for Security and Management, and the top level. It consists of an application layer and basically follows the layered OSI model.
  • ITS station reference structure features based on the OSI model are shown.
  • the access layer of the ITS station corresponds to OSI layer 1 (physical layer) and layer 2 (data link layer), and the network & transport layer of the ITS station corresponds to OSI layer 3. (network layer) and layer 4 (transport layer), and the facilities layer of an ITS station corresponds to OSI layer 5 (session layer), layer 6 (presentation layer), and layer 7 (application layer).
  • the application layer located at the top of the ITS station performs the function of actually implementing and supporting use cases and can be used selectively depending on the use case.
  • the Management entity is responsible for managing all layers, including communication and operation of the ITS station.
  • the Security entity provides security services for all layers.
  • Each layer of the ITS station exchanges data to be transmitted or received through vehicle communication and additional information for various purposes through mutual interfaces. The following is an abbreviated description of the various interfaces.
  • MN Interface between management entity and networking & transport layer
  • MI Interface between management entity and access layer
  • Figure 10 is an example structure of an ITS station that can be designed and applied based on the reference structure.
  • the main concept of the reference structure of the ITS station is to allow communication processing between two end vehicles/users consisting of a communication network to be divided into layers with special functions possessed by each layer. That is, when a vehicle-to-vehicle message is generated, the data is passed through each layer, one layer at a time, from the vehicle and the ITS system (or other ITS-related terminals/systems) down, and on the other side to the vehicle or vehicle that receives the message when it arrives. ITS (or other ITS-related terminals/systems) are passed upward one layer at a time.
  • the ITS system through vehicle communication and networks is designed organically by considering various connection technologies, network protocols, and communication interfaces to support various use-cases, and the roles and functions of each layer described below may change depending on the situation. You can. The following briefly describes the main functions of each layer.
  • the application layer plays a role in actually implementing and supporting various use-cases, and provides, for example, safety and efficient traffic information and other entertainment information.
  • the application layer controls the ITS Station to which the application belongs in various forms, or provides services by delivering service messages to terminal vehicles/users/infrastructure, etc. through vehicle communication through the lower access layer, network & transport layer, and facilities layer. to provide.
  • the ITS application can support a variety of use cases, and generally, these use-cases can be grouped and supported by other applications such as road-safety, traffic efficiency, local services, and infotainment.
  • Application classification, use-case, etc. can be updated when new application scenarios are defined.
  • Layer management plays the role of managing and servicing information related to the operation and security of the application layer.
  • MA interface between management entity and application layer
  • SA interface between security entity and ITS- S applications
  • SAP Service Access Point
  • FA interface between facilities layer and ITS-S applications or FA-SAP
  • the facilities layer plays a role in supporting the effective realization of various use-cases defined in the upper application layer, and can perform, for example, application support, information support, and session/communication support.
  • the Facilities layer basically supports the top three layers of the OSI model, such as the session layer, presentation layer, application layer, and functions. Specifically, facilities such as application support, information support, and session/communication support are provided for ITS. Here, facilities refer to components that provide functionality, information, and data.
  • Application support facilities are facilities that support the operation of ITS applications (mainly creating messages for ITS, sending and receiving messages to and from lower layers, and managing them).
  • the application support facilities include CA (Cooperative Awareness) basic service, DEN (Decentralized Environmental Notification) basic service, etc.
  • CA Cooperative Awareness
  • DEN Decentralized Environmental Notification
  • facility entities and related messages may be additionally defined for new services such as CACC (Cooperative Adaptive Cruise Control), Platooning, VRU (Vulnerable Roadside User), and CPS (Collective Perception Service).
  • Information support facilities are facilities that provide common data information or databases to be used by various ITS applications, such as Local Dynamic Map (LDM).
  • LDM Local Dynamic Map
  • Session/communication support facilities are facilities that provide services for communications and session management, including addressing mode and session support.
  • facilities can be divided into common facilities and domain facilities.
  • Common facilities are facilities that provide common services or functions required for the operation of various ITS applications and ITS stations. Examples include time management, position management, and services managements.
  • Domain facilities are facilities that provide special services or functions required only for some (one or more) ITS applications, such as DEN basic service for Road Hazard Warning applications (RHW). Domain facilities are an optional feature and will not be used unless supported by the ITS station.
  • RHW Road Hazard Warning applications
  • Layer management plays the role of managing and servicing information related to the operation and security of the facilities layer, and related information is divided into MF (interface between management entity and facilities layer) and SF (interface between security entity and facilities layer). ) (or MF-SAP, SF-SAP) are transmitted and shared in both directions. Requests from the application layer to the facilities layer or transfer of service messages and related information from the facilities layer to the application layer are made through FA (or FA-SAP), and two-way service messages and related information are transmitted between the facilities layer and the lower networking & transport layer. Information is transmitted by NF (interface between networking & transport layer and facilities layer, or NF-SAP).
  • NF interface between networking & transport layer and facilities layer, or NF-SAP
  • the vehicle network layer may be designed or configured to be dependent on the technology used in the access layer (access layer technology-dependent), and may be designed or configured (access layer technology-independent, access layer technology agnostic) regardless of the technology used in the access layer. It can be configured.
  • the European ITS network & transport layer functions are as follows. Basically, the functions of the ITS network & transport layer are similar or identical to OSI layers 3 (network layer) and 4 (transport layer) and have the following characteristics.
  • the transport layer is a connection layer that delivers service messages and related information provided from the upper layer (session layer, presentation layer, application layer) and lower layer (network layer, data link layer, physical layer). It plays a role in managing the data sent by the ITS station's application to accurately arrive at the application process of the destination ITS station.
  • transport protocols that can be considered in European ITS include TCP and UDP, which are used as existing Internet protocols, as shown in Figure OP5.1, and transport protocols specifically for ITS, such as BTS.
  • the network layer determines the logical address and packet delivery method/route, and adds information such as the logical address of the destination and delivery path/method to the packet provided by the transport layer to the header of the network layer.
  • packet methods unicast, broadcast, multicast, etc. between ITS stations can be considered.
  • Networking protocols for ITS can be considered in various ways, such as GeoNetworking, IPv6 networking with mobility support, and IPv6 over GeoNetworking.
  • the GeoNetworking protocol can apply not only simple packet transmission, but also various transmission paths or transmission ranges, such as forwarding using the location information of stations including vehicles, or forwarding using the number of forwarding hops.
  • Layer management related to the network & transport layer plays the role of managing and servicing information related to the operation and security of the network & transport layer. Related information is provided through the MN (interface between management entity). and networking & transport layer, or MN-SAP) and SN (interface between security entity and networking & transport layer, or SN-SAP).
  • MN interface between management entity
  • MN-SAP networking & transport layer
  • SN interface between security entity and networking & transport layer, or SN-SAP
  • the two-way transfer of service messages and related information between the facilities layer and the networking & transport layer is done by NF (or NF-SAP), and the exchange of service messages and related information between the networking & transport layer and the access layer is done by IN (interface between access). layer and networking & transport layer, or IN-SAP).
  • the North American ITS network & transport layer like Europe, supports IPv6 and TCP/UDP to support existing IP data, and defines WSMP (WAVE Short Message Protocol) as a protocol only for ITS.
  • WSMP Wi-Fi Short Message Protocol
  • the packet structure of WSM (WAVE Short Message) generated according to WSMP consists of the WSMP Header and WSM data through which the message is transmitted.
  • the WSMP header consists of version, PSID, WSMP header extension field, WSM WAVE element ID, and length.
  • Version is defined as a 4-bit WsmpVersion field indicating the actual WSMP version and a 4-bit reserved field.
  • PSID is a provider service identifier that is assigned according to the application at the upper layer, and helps the receiver determine the appropriate upper layer.
  • Extension fields are fields for extending the WSMP header, and information such as channel number, data-rate, and transmit power used are inserted.
  • WSMP WAVE element ID specifies the type of WAVE short message being transmitted.
  • Lenth specifies the length of WSM data transmitted through the 12-bit WSMLemgth field in octets, and the remaining 4 bits are reserved.
  • the LLC Header functions to distinguish and transmit IP data and WSMP data, and is distinguished through SNAP's Ethertype.
  • LLC header and SNAP header are defined in IEEE802.2.
  • IP data When transmitting IP data, set the Ethertype to 0x86DD to configure the LLC header.
  • Ethertype is set to 0x88DC to configure the LLC header.
  • the Ethertype is checked and if the Ethertype is 0x86DD, the packet is sent up to the IP data path. If the Ethertype is 0x88DC, the packet is sent up to the WSMP path.
  • the Access layer is responsible for transmitting messages or data received from the upper layer through a physical channel.
  • ITS-G5 vehicle communication technology based on IEEE 802.11p, satellite/broadband wireless mobile communication technology, 2G/3G/4G (LTE (Long-Term Evolution), etc.)/5G, etc.
  • wireless cellular ( cellular) communication technology cellular-V2X vehicle-specific communication technology such as LTE-V2X and NR-V2X (New Radio), broadband terrestrial digital broadcasting technology such as DVB-T/T2/ATSC3.0, GPS technology, etc.
  • LTE-V2X Long-Term Evolution
  • NR-V2X New Radio
  • broadband terrestrial digital broadcasting technology such as DVB-T/T2/ATSC3.0, GPS technology, etc.
  • the data link layer is a layer that converts the generally noisy physical lines between adjacent nodes (or between vehicles) into a communication channel with no transmission errors for use by the upper network layer, and transmits/transmits a 3-layer protocol.
  • Transport/delivery function framing function that divides and groups the data to be transmitted into packets (or frames) as transmission units, flow control function that compensates for the speed difference between the sending and receiving sides, (physical transmission medium) Due to the nature of the system, there is a high probability that errors and noise will occur randomly), so transmission errors can be detected and corrected, or transmission errors can be detected and accurately received through a timer and ACK signal on the transmitting side through ARQ (Automatic Repeat Request). It performs functions such as retransmitting unsuccessful packets.
  • . LLC Logical Link Control
  • RRC Radio Resource Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • MAC Medium Access Control
  • MCO Multiple Control
  • the LLC sub-layer allows the use of several different lower MAC sublayer protocols, enabling communication regardless of network topology.
  • the RRC sub-layer broadcasts cell system information required for all terminals in the cell, manages delivery of paging messages, manages RRC connections between terminals and E-UTRAN (establishment/maintenance/release), mobility management (handover), and It performs functions such as UE context transmission between eNodeBs, terminal (UE) measurement reporting and control, terminal (UE) capability management, temporary granting of cell IDs to UEs, security management including key management, and RRC message encryption.
  • the PDCP sub-layer can perform IP packet header compression through compression methods such as ROHC (Robust Header Compression), ciphering control messages and user data, data integrity, and data loss prevention during handover. It performs functions such as
  • the RLC sub-layer transmits data by matching packets from the upper PDCP layer to the allowable size of the MAC layer through packet segmentation/concatenation, and improves and receives data transmission reliability through transmission error and retransmission management. Check the order of data, rearrange it, check for duplicates, etc.
  • the MAC sub-layer controls the occurrence of collisions/contention between nodes and matches packets transmitted from the upper layer to the physical layer frame format for the use of shared media by multiple nodes, functions to assign and identify transmitter/receiver addresses, detect carriers, and It performs roles such as collision detection and detecting obstacles on physical media.
  • the MCO sub-layer enables effective provision of various services using multiple frequency channels, and its main function is to effectively distribute the traffic load from a specific frequency channel to other channels, thereby effectively distributing the traffic load from a specific frequency channel to other channels. Minimize conflict/contention of communication information.
  • the physical layer is the lowest layer in the ITS hierarchy and defines the interface between the node and the transmission medium. It performs modulation, coding, mapping of transmission channels to physical channels, etc. for bit transmission between data link layer entities, and detects carrier waves ( It performs the function of notifying the MAC sublayer whether the wireless medium is in use (busy or idle) through (Carrier Sense) and Clear Channel Assessment (CCA).
  • CCA Clear Channel Assessment
  • the SoftV2X system is V2X communication using the UU interface, where the SoftV2X server receives a VRU message or PSM (Personal Safety Message) from a VRU (Vulnerable Road User) or V2X vehicle, and based on the VRU message or PSM message, nearby VRUs or vehicles It is a system that delivers information, analyzes the road conditions on which nearby VRUs or vehicles move, and sends messages notifying collision warnings, etc. to nearby VRUs or vehicles based on the analyzed information.
  • the VRU message or PSM message is a message transmitted to the SoftV2X server through the UU interface and may include mobility information about the VRU, such as the VRU's location, movement direction, movement path, and speed.
  • the SoftV2X system receives mobility information of VRUs and/or vehicles related to V2X communication through the UU interface, and the softV2X server, such as the network, controls the driving path of the VRU, etc., VRU movement flow, etc. based on the received mobility information. It's a method.
  • the SoftV2X system may be configured in relation to V2N communication.
  • VRU devices User equipment or pedestrian equipment (VRU devices) that find it difficult to perform direct communication (PC5, DSRC) related to V2X communication can provide or receive driving information and mobility information to surrounding vehicles or VRUs through the SoftV2X system based on the UU interface. .
  • PC5, DSRC direct communication
  • Figures 11 to 14 are diagrams to explain how the SoftV2X server receives a virtual V2N message generated by the RSU.
  • the V2N server (or SoftV2X server; 110) can provide safety services between devices by delivering V2N messages received from devices located on the road to the devices and surrounding devices.
  • devices in the vehicle on the road and a terminal that is the driver's user device each transmit a V2N message (210, 220), and a device (310) in which only the driver's terminal transmits a V2N message.
  • Non-V2X vehicles (410) may coexist.
  • V2X communication provides safety services between vehicles with V2X devices.
  • V2X vehicles, non-V2X vehicles, or VRU Vehicleable Road User or Vulnerable Road Unit
  • VRU Vehicleable Road User or Vulnerable Road Unit
  • a device installed on the road detects the location of the non-V2X vehicle (or non-V2X device; 410) using a camera or various sensors,
  • a device such as the RSU virtually creates a V2X message (Basic Safety Message, Personal Safety Message) for the non-V2X device 410 and transmits it directly to peripheral devices 210, 220, 310, or includes the generated V2X message.
  • a technology that transmits a V2N message to the SoftV2X server 110 may be considered.
  • the SoftV2X server 110 receives the virtual V2N message generated by the RSU 120, etc., and transmits the received virtual V2N message to the devices on the road, so that the devices 210, 220, 310, 410) can be protected.
  • the RSU (or SoftV2X RSU, SoftRSU, 120) with a sensor (camera) instead generates a V2N message (including BSM and PSM for the Non-V2X vehicle) for the Non-V2X vehicle 410, etc. I can do it.
  • the RSU 120 may directly generate a virtual V2N message containing information obtained by a camera, etc. for each of the V2X vehicles and/or VRUs.
  • Non-V2X vehicles (410), etc. can be protected by transmitting V2N messages for Non-V2X vehicles (410), etc. generated by RSU (120) to the SoftV2X server (110).
  • the SoftV2X server 110 adds necessary information to a conventional V2N message based on a virtual V2N message virtually created based on data acquired through a sensor in the RSU 120 (and/or, the virtual The performance of the V2N message can be greatly improved through message fusion (a method of adding necessary information to the V2N message).
  • a method (first method) of directly generating a V2N message (hereinafter, a virtual V2N message) for the target device or target object detected by the RSU 120, the SoftV2X server 110 generates the virtual V2N message and the virtual V2N message.
  • a method (third method) of detecting a V2N message and generating a virtual V2N message for the surrounding object based on the detected V2N message will be described in detail.
  • the RSU 120 instead generates (V2N) messages for devices (on the road) estimated or detected through sensors (cameras, etc.) and sends them to the SoftV2X server 110.
  • V2N virtual virtual network
  • the RSU 120 may extract objects related to vehicles and people from images acquired through an artificial neural network model, directly generate a virtual V2N message for each of the extracted objects, and transmit it to the SoftV2X server 110.
  • SoftRSU 120 can recognize or detect a non-V2X vehicle 410 using a sensor, etc., and determine the location, size, shape, and movement direction of the detected device (or target object). Based on these, a virtual BSM message (or V2X message) for the target object can be directly generated.
  • SoftRSU 120 may transmit a virtual V2N message including the generated virtual BSM message to the V2N server or SoftV2X server 110.
  • SoftV2X server 110 can protect the Non-V2X vehicle 410 by transmitting the virtual V2N message to surrounding RVs and/or devices.
  • the virtual V2N message may additionally include identification information that identifies that it is generated on behalf of the SoftRSU 120.
  • the SoftV2X server 110 and peripheral devices (RV (Remote Vehicle, 310), etc.) can identify that the V2N message is a virtual V2N message generated on behalf of the user through the identification information.
  • a V2N message including a PSM (or BSM) provided by the user's terminal (or smart phone; 220) and an OBU (On-Board Unit, 210) included in the vehicle V2N messages transmitted from can be integrated with each other.
  • PSM or BSM
  • OBU On-Board Unit
  • the BSM or PSM generated in the terminal 220 may not include information about the vehicle's status information (e.g. transmission, brakes, angle, size).
  • SoftRSU 120 can determine that the terminal 220 and the OBU 210 are devices in the same location (or for the same vehicle), and can transmit matching information about this to the V2N server 110.
  • the V2N server 110 can fuse V2N messages between the terminal 220 and the OBU 210 based on the matching information.
  • the V2N server 110 can confirm the matching of two (V2N) messages between the terminal 220 and the OBU 210 by the SoftRSU 120.
  • the V2N server 110 may supplement or update the V2N message of the terminal 220 based on the V2N message of the matching OBU 210 and transmit the supplemented or updated V2N message.
  • a field related to the vehicle may be set to a Null value
  • the V2N server 110 may set the value of the field corresponding to the field set to a Null value in the V2N message of the OBU 210 to the terminal. It can be reflected in the V2N message at (220).
  • the OBU 210 and/or peripheral devices (RV, 410) around the terminal 220 can receive a V2N message from the terminal 220 containing field information about vehicle information such as the vehicle size. .
  • SoftRSU 120 receives a V2N message (and/or V2X message) transmitted from a target device detected or detected nearby, and provides information about the target device based on the received V2N message.
  • V2N message and/or V2X message
  • a virtual V2N message can be created instead.
  • SoftRSU 120 when SoftRSU 120 generates a virtual V2N message for a device (SoftV2X device; 310) detected nearby, the V2N message transmitted from the device 310 related to the virtual V2N message is Messages (or SoftV2X messages) can also be received.
  • SoftRSU 120 supplements the field containing insufficient information or a null value in the virtual V2N message based on the detected V2N message. can do.
  • SoftRSU 120 transmits a virtual V2N message supplemented by the V2N message transmitted from the device 310 to the V2N server 110, and peripheral devices (RV) 410 transmit the supplemented V2N message through the V2N server 110.
  • the virtual V2N message may additionally include identification information that can identify it as a message (or overlapping message) that matches the V2N message transmitted from the device 310, and peripheral devices 410 may Based on the identification information, it can be identified that the virtual V2N message and the V2N message transmitted from the device 310 are messages for the same vehicle. Through this, the problem of the peripheral devices 410 being recognized as two vehicles upon reception of the virtual V2N message and the V2N message transmitted from the device 310 can be eliminated.
  • Figure 15 is a diagram to explain the structure of a virtual V2N message generated by SoftRSU.
  • the virtual V2N message (or V2N message generated by SoftRSU) may include V2NHeader, ExtensionData, and V2N Payload.
  • SoftRSU can generate a virtual V2N message based on the detected/extracted device (object).
  • the SoftRSU adds a discriminator to the virtual V2N message to distinguish it from a V2N message directly generated and transmitted by the detected device (or a V2N message including a directly generated V2X message such as a BSM and/or the V2X message). More can be included in .
  • the virtual V2N message can use the MessageType in the V2N Header to distinguish between the virtual V2N message (or virtual BSM) and the V2N message (or BSM) directly generated by the detected device.
  • the virtual V2N message (virtual V2N message including BSM as a payload) may be set to a value of 3 as the message type, as shown in FIG. 15.
  • the V2N message (or SoftRSU message) is matched through an extension field (e.g., matching between a virtual V2N message and a V2N message generated by a corresponding device) may provide additional features and/or additional information related to .
  • additional functions or additional information related to the matching can be provided (via extensiondata) using the values 6 and 7 of extensionFlag included in the V2N message.
  • SoftRSU uses the extensionFlag (6) to use the mandatory fields (secMark, msgCnt, ID, Information on position and/or matching ratio value can be provided in % units.
  • SoftRSU can use extensionFlag(7) to inform coverage information on the existence of vehicles around the detected device (or object), and additionally provide the coverage information to prevent mis-matching in the SoftV2X server, etc. The rate can be lowered.
  • the SoftV2X server matches the virtual V2N message and the V2N message based on the coverage information included in extensionFlag (7). Meanwhile, the SoftV2X server can match the V2N message transmitted by the vehicle's OBU with the V2N message transmitted by the user's terminal riding the vehicle according to the method described later.
  • Figure 16 is a diagram for explaining a method of matching an object's V2N message and the virtual V2N message.
  • the positions of target objects or target devices detected by SoftRSU using a sensor, etc. can be indicated by black squares.
  • the location information of the target object is the first object identified through a V2X message received from SoftRSU (or a V2N message sent directly by the objects) ( ) and/or second object ( ) needs to be matched.
  • SoftRSU can additionally provide coverage information about the range where other nearby objects exist when generating a virtual V2N message for the target object (or target HV).
  • the coverage information may include information about the distance from the target object (HV) to the nearest device or object (RV).
  • the SoftV2X server can operate a matching algorithm based on the coverage information included in the virtual V2N message.
  • the location of the target object (detected location or the location of the target object included in the virtual V2N message) and the identification device identified through the received V2N message
  • the matching result between the target object and the identification device may be different depending on the coverage information (distance to surrounding objects).
  • the SoftV2X server matches the virtual V2N message and the V2N message (i.e., a V2N message directly transmitted by the target object) based on the coverage information included in the virtual V2N message using Equation 1 below.
  • Distance is the distance between the location of the target device included in the virtual V2N message and the location of the identification device included in the received V2N message (or identification V2N message) to determine matching
  • ⁇ ccoverage (or first weight ) may be a weight adjusted according to the surrounding environment related to the target object. For example, as the density of surrounding devices of the target object increases, the value of ⁇ ccoverage may decrease, and the density of surrounding devices of the target object may decrease. The lower it is, the larger the value of ⁇ coverage can be. Meanwhile, ⁇ coverage can be determined directly by the SoftV2X server or provided through the virtual V2N message.
  • the SoftV2X server matches the virtual V2N message and the identified V2N message (or the target object and the identified object) if the matching value for the virtual V2N message and the identified V2N message is 0 according to Equation 1. If the matching value is 1, it can be determined that the virtual V2N message and the identification V2N message (or the target object and the identification object) do not match each other.
  • the first object obtained from the received V2X message ( )'s location may also have errors in positioning systems such as GPS.
  • the SoftV2X sub can determine whether the above-mentioned matching is performed using Equation 2, which reflects the error of the positioning system.
  • ⁇ _confidentialLevel (or second weight) is a parameter value set based on the reliability/accuracy of GPS, and can be obtained from the identification V2N message (i.e., a V2N message directly generated and transmitted by the identification device), etc. .
  • the SoftV2X server matches the virtual V2N message and the identified V2N message (or the target object and the identified object) if the matching value for the virtual V2N message and the identified V2N message is 0 according to Equation 2. If the matching value is 1, it can be determined that the virtual V2N message and the identification V2N message (or the target object and the identification object) do not match each other.
  • V2X messages (included in V2N messages) transmitted by a device can be encoded through ASN.1 (Abstract Syntax Notation One).
  • the V2X message may be included in the payload of the V2N message transmitted by the devices (vehicles) to the SoftV2X server.
  • the SoftV2X server in order to complement each other (or update the data fields) between the two matching messages (virtual V2N message and identification V2N message), the SoftV2X server sends the V2X message included in each of the identification V2N message and the virtual V2N message.
  • ASN.1 decoding After performing ASN.1 decoding, it is necessary to perform data complementation (or update of data fields) and perform ASN.1 encoding again to generate a V2X message. Such ASN.1 decoding/encoding operations may cause delays in the complementary process, and such delays may not be suitable for safety services between vehicles.
  • Figures 17 and 18 are diagrams for explaining a method of supplementing/updating a matched V2N message and a virtual V2N message.
  • a method of bit-wise data exchange/supplementation/addition based on the PointType, PointNumber, PointStart and/or PointLengh of the FeildPoint extension fields can be considered.
  • This bit-wise data exchange/supplementation/addition method does not require decoding/encoding operations such as ASN.1 for the V2X message described above.
  • the SoftV2X server uses the PointType included in the V2N header to select one of a method of replacing (additional) data that needs to be supplemented (replaecField method) and a method of inserting (additional) data that needs to be supplemented (AddField method).
  • a method of replacing (additional) data that needs to be supplemented replaecField method
  • An inserting (additional) data that needs to be supplemented addField method
  • the ReplaceField method may be a method in which a null field including dummy bits is transmitted.
  • the ReplaceField method replaces at least one field (e.g., null field) without corresponding information among the fields predefined for BSM/PSM (or V2X message) included in the payload of a virtual V2N message or V2N message.
  • This may be a method of inserting dummy bits.
  • the SoftV2X server can exchange the dummy bits with data extracted from another matched V2N message without performing a separate encoding/decoding operation based on the location information about the null field.
  • This method has the advantage that the size of the payload (or V2X message) included in the V2N message before and after data exchange does not change.
  • the BSM or V2X message generated by the SoftV2X terminal may not enter information corresponding to the field for vehicle size.
  • the SoftV2X terminal may transmit a first V2N message containing a payload (V2X message, or BSM) with dummy-bit filled in the field for the vehicle size to the SoftV2X server.
  • the SoftV2X server sends a virtual V2N message generated by the SoftRSU for a vehicle (at a location) that matches the location of the SoftV2X terminal (or a vehicle at a location that matches the location of the SoftV2X terminal) through the above-described matching operation.
  • This directly transmitted second V2N message may be determined, and the virtual V2N message may include a field containing information about the size of the vehicle.
  • the SoftV2X server determines the vehicle size in each of the first V2N message and the virtual V2N message based on the V2N header of each of the first V2N message and/or the virtual V2N message (or the second V2N message).
  • the bit position where the field for is located can be identified/specified.
  • the SoftV2X server can identify/specify the positions of bits corresponding to the field for the vehicle size through PointType, PointNumber, PointStart, and/or PointLengh of the FeildPoint extension field included in the V2N header.
  • the SoftV2X server may obtain/extract bits (or data) for the field for the vehicle size in the virtual V2N message based on the positions of the identified/specified bits, and determine the vehicle size in the first V2N message. Null bits (or null fields) can be replaced with the acquired/extracted bits (or data). For example, the SoftV2X server determines the start position of dummy bits included in the V2N payload of the first V2N message based on PointStart included in the header of the first V2N message, and the length or length of the dummy bits through PointLength. Can be identified/specified.
  • the SoftV2X server may receive a first V2N message from the SoftV2X terminal and a virtual V2X message from SoftRSU.
  • the SoftV2X server may determine that the first V2N message and the virtual V2X message match each other using Equation 1 and/or Equation 2.
  • the SoftV2X server can identify/specify the positions of dummy bits on the payload of the first V2N message from the header of the first V2N message, and select the bits at positions corresponding to the positions of the dummy bits. Can be obtained/extracted from virtual V2N messages.
  • the SoftV2X server can replace the dummy bits included in the V2N message with the acquired/extracted bits.
  • a null field including dummy bits may be included in the virtual V2N message.
  • the SoftV2X server may specify/identify the location of the dummy bits (null field) on the payload of the virtual V2N message based on the header included in the virtual V2N message, and the first V2N message.
  • the bits having bit positions corresponding to the dummy bits that is, bits having the same positions as the specified dummy bits on the payload of the first V2N message
  • the SoftV2X server can replace the dummy bits included in the virtual V2N message with the acquired/extracted bits.
  • the SoftV2X server can check whether dummy bits (or null fields) are included in each message based on the headers of each of the V2N message and the virtual V2N message, and if the inclusion of the dummy bits is confirmed, the The dummy bits and/or positions can be specified through PointStart and/or PointLengh included in the V2N header, and each V2N message can be supplemented based on this.
  • a V2N message (or SoftV2X message) may be transmitted without filling the VehicleSize field.
  • the SoftV2X server can specify/identify the location of an empty field (e.g., the VehicleSize field) through the header (PointStart, PointLength, etc.) included in the first V2N message.
  • the SoftV2X server may extract/obtain a field (or field data) corresponding to the location of the specific/identification blank field from the virtual V2N message matched with the first V2N message, and the obtained field (or, Field data) can be inserted into the empty field.
  • Figure 19 is a diagram briefly illustrating a block diagram of a SoftV2X server device that performs the operation of supplementing/updating V2N messages.
  • the SoftV2X server includes a message receiver 110, a message sender 120, a SoftV2X message queue 210, a SoftV2X header parser 220, a mask generator 230, a V2X message queue 240, and a message queue. It may include (250).
  • the SoftV2X server detects a V2N message (or SoftV2X message) and a virtual V2N message (or a matching V2N message) that match each other, and a specific field among the matched first V2N message and the virtual V2N message is empty or
  • One V2N message filled with dummy bits is input to the SoftV2X message queue 210, and another V2N message containing bits corresponding to the empty field or dummy bits (or included in another V2N message) is input to the SoftV2X message queue 210.
  • V2X messages) can be entered into the V2X message queue (240).
  • the SoftV2X header parser 220 extracts the SoftV2X header from the one V2N message, confirms/specifies the location of the empty field or the locations of dummy bits from the SoftV2X header (StartPoint, StartLength), and the mask generator 230 A mask corresponding to the location of the confirmed/specified empty field and/or the locations of dummy bits may be created. Afterwards, the SoftV2X server can extract bits or data from the other V2N message using the generated mask, and the extracted bits or data are inserted into the empty field or replaced with the dummy bit. A supplementary V2N message, which is the one V2N message, can be created. The SoftV2X server may input the supplementary V2N message into the message queue 250 and transmit or deliver the supplementary V2N message to peripheral devices through the message transmitter 120.
  • Figure 20 is a diagram to explain how a network transmits a V2N message to devices.
  • the network may be a SoftV2X server, and receives V2N messages including V2X messages from devices including vehicles, terminals, VRUs, etc. to provide SoftV2X services, and peripherals corresponding to the devices. Services related to V2X can be provided by providing or delivering the received V2N message to devices.
  • the network can receive a virtual V2N message from the first device (S201).
  • the virtual V2N message is a virtual V2N message for an object such as a vehicle (hereinafter referred to as target object) detected (on the road) by RSU (or SoftRSU) using a sensor such as a camera. It may be a message generated and transmitted to the network.
  • the virtual V2N message may include a V2X message for PSM or BSM, etc., which is predicted/estimated to be generated by the target object, as a payload.
  • the network may receive a V2N message (or received V2N message) from a second device and determine whether the received V2N message and the virtual V2N message match each other (S203).
  • the network may receive received V2N messages transmitted from devices other than RSUs, and determine a matching V2N message that matches the virtual V2N message among the received V2N messages.
  • the second device may be an OBU or VRU terminal of a vehicle that transmits a V2N message directly generated in a specific geographical area where the target object is located.
  • matching the V2N message and the virtual V2N message may be related to whether the virtual V2N message and the V2N message are for the same or corresponding device, as described above. For example, if it is determined that the received V2N message was generated by a device corresponding to the target object of the virtual V2N message, the network may determine/determine that the V2N message and the virtual V2N message match each other.
  • the network may determine whether the virtual V2N message matches the V2N message based on first location information, coverage information, and second location information included in the V2N message.
  • the coverage information may include information about the distance of another object closest to the target object, as described with reference to FIG. 16.
  • the RSU can detect a plurality of objects in a specific geographical area such as a road through sensors such as the camera, and calculates the distance to another object located closest among the objects located around the target object, , the coverage information including the calculated distance can be generated.
  • the network calculates a first distance, which is the distance between the first location information and the second location information, compares the first distance with the second distance, which is the distance included in the coverage information, and sends the virtual V2N message It is possible to determine whether to match the V2N message. For example, when the first distance is less than (or less than) the second distance, the network determines that the virtual V2N message and the V2N message are messages that match each other (e.g., messages for devices corresponding to each other) / It can be estimated. In contrast, when the first distance is greater than (or greater than) the second distance, the network determines that the virtual V2N message and the V2N message are messages that do not match each other (e.g., messages for different devices). /can be estimated.
  • the network calculates a first distance, which is the distance between the first location information and the second location information, for each of the received V2N messages, and a second distance that is a distance included in the first distance and the coverage information. By comparing, it is possible to determine/detect a received V2N message that matches the virtual V2N message among the received V2N messages. For example, the network may determine a received message whose first distance is less than (or less than) the second distance among the received messages as a received V2N message that matches the virtual V2N message.
  • the network determines the first weight ( ⁇ coverage ) based on the degree of density of devices surrounding the target object, as shown in Equation 1 and/or Equation 2, and/or the second location information included in the V2N message.
  • Matching between the V2N message and the virtual V2N message can be performed by additionally considering a second weight ( ⁇ _confidentialLevel) determined based on accuracy or the error rate (GPS error) of the positioning system.
  • ⁇ _confidentialLevel determined based on accuracy or the error rate (GPS error) of the positioning system.
  • the network may supplement/update at least one of the V2N message and the virtual message based on the matching result (S205).
  • the update of the at least one message can be performed without decoding/encoding the payload of each V2N message based on the V2N header of each V2N message as described above.
  • the network generates dummy bits (or null fields) based on the V2N header included in one of the matched V2N messages and the virtual V2N message. It can be specified, extracting bits corresponding to the dummy bits from the payload of another V2N message, and replacing the dummy bits of the one V2N message with the extracted bits, without decoding/encoding the payload.
  • the one V2N message can be supplemented/updated.
  • the network may determine whether bits or fields requiring supplementation exist in the payload of each message based on the V2N header included in each of the V2N message and the virtual V2N message.
  • the payload of the V2N message and/or the virtual V2N message may include dummy bits (or null fields) or empty fields for information that is difficult to obtain in each device.
  • the header of each V2N message may further include information on the start bit position and bit length for specifying the dummy bits and the empty field in the payload.
  • the network may decide whether to supplement or update each V2N message based on whether the V2N header of each V2N message includes the start bit position and bit length (or the start bit position and field length of an empty field).
  • the network uses the V2N message or the virtual V2N message based on the information about the start bit position and bit length.
  • the location of dummy bits and/or empty fields on the payload can be specified/identified.
  • the network extracts bits and/or field information corresponding to the specified dummy bits and/or empty field from another matched V2N message, and uses the dummy bit based on the extracted bits and/or field information.
  • V2N messages containing fields and/or empty fields can be supplemented/updated.
  • the network determines the start position and bit length of the dummy bits included in the V2N header of the V2N message (or , bit size), the positions of the dummy bits can be specified on the payload, and bits or data at positions corresponding to the positions of the specified dummy bits can be extracted on the payload of the matching virtual V2N message. You can.
  • the network can effectively supplement/update the V2N message without decoding/encoding the payload by replacing the dummy bits included in the payload of the V2N message with the extracted bits or data.
  • the network may identify the start position and field length of the empty field based on the V2N header of the V2N message, Corresponding field data or field information can be extracted from the virtual V2N message based on the start position and field length of the identified empty field.
  • the network can supplement/update the V2N message without an encoding/decoding procedure by adding the extracted field data or field information to the payload of the V2N message.
  • the network may transmit each of the updated or complementary V2N message and the virtual V2N message to neighboring terminals located in the specific geographic area (S207).
  • Figure 21 is a diagram to explain how a first device transmits a V2N message to a network.
  • the first device can acquire an image of a specific area through a sensor (camera, etc.) and detect an object based on the acquired image (S211).
  • the first device may generate a virtual V2X (Vehicle to Everything) message for the detected object (S213).
  • the first device may acquire an image of a specific area (an area including a road) through a camera and detect objects such as a vehicle and/or VRU based on the image.
  • the first device can virtually generate a V2X message that is predicted to be transmitted by the object for each of the detected objects.
  • the first device may transmit a virtual V2N message including the generated virtual V2X message to the network (S215).
  • the first device may include the virtually created V2X message in the payload of the virtual V2N message and transmit it to the network.
  • the virtual V2N message may include first location information about the object and coverage information about the distance to the nearest surrounding object. Additionally, the virtual V2N message may be matched with other V2N messages in the network as described in FIGS. 11 to 20, and may be updated by adding insufficient information based on the matched V2N message. Here, the virtual V2N message may be matched with the other V2N message by the network based on the first location information, the coverage information, and the second location information included in the V2N message. Alternatively, the first device may directly perform the matching and updating of the message.
  • the SoftV2X server can significantly improve the performance of the V2N message and provide an efficient SoftV2X service by complementing and retransmitting the matched V2N message and the virtual V2N message.
  • the matched V2N messages can be quickly supplemented and/or updated without an encoding/decoding procedure by additionally defining information indicating bits or field positions for information lacking in the V2N header of the V2N message.
  • Figure 22 illustrates a communication system applied to the present invention.
  • the communication system 1 applied to the present invention includes a wireless device, a base station, and a network.
  • a wireless device refers to a device that performs communication using wireless access technology (e.g., 5G NR (New RAT), LTE (Long Term Evolution)) and may be referred to as a communication/wireless/5G device.
  • wireless devices include robots (100a), vehicles (100b-1, 100b-2), XR (eXtended Reality) devices (100c), hand-held devices (100d), and home appliances (100e). ), IoT (Internet of Thing) device (100f), and AI device/server (400).
  • vehicles may include vehicles equipped with wireless communication functions, autonomous vehicles, vehicles capable of inter-vehicle communication, etc.
  • the vehicle may include an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) (eg, a drone).
  • UAV Unmanned Aerial Vehicle
  • XR devices include AR (Augmented Reality)/VR (Virtual Reality)/MR (Mixed Reality) devices, HMD (Head-Mounted Device), HUD (Head-Up Display) installed in vehicles, televisions, smartphones, It can be implemented in the form of computers, wearable devices, home appliances, digital signage, vehicles, robots, etc.
  • Portable devices may include smartphones, smart pads, wearable devices (e.g., smartwatches, smart glasses), and computers (e.g., laptops, etc.).
  • Home appliances may include TVs, refrigerators, washing machines, etc.
  • IoT devices may include sensors, smart meters, etc.
  • a base station and network may also be implemented as wireless devices, and a specific wireless device 200a may operate as a base station/network node for other wireless devices.
  • Wireless devices 100a to 100f may be connected to the network 300 through the base station 200.
  • AI Artificial Intelligence
  • the network 300 may be configured using a 3G network, 4G (eg, LTE) network, or 5G (eg, NR) network.
  • Wireless devices 100a to 100f may communicate with each other through the base station 200/network 300, but may also communicate directly (e.g. sidelink communication) without going through the base station/network.
  • vehicles 100b-1 and 100b-2 may communicate directly (e.g.
  • V2V Vehicle to Vehicle
  • V2X Vehicle to everything
  • an IoT device eg, sensor
  • another IoT device eg, sensor
  • another wireless device 100a to 100f
  • Wireless communication/connection may be established between the wireless devices (100a to 100f)/base station (200) and the base station (200)/base station (200).
  • wireless communication/connection includes various wireless connections such as uplink/downlink communication (150a), sidelink communication (150b) (or D2D communication), and inter-base station communication (150c) (e.g. relay, IAB (Integrated Access Backhaul)).
  • uplink/downlink communication 150a
  • sidelink communication 150b
  • inter-base station communication 150c
  • This can be achieved through technology (e.g., 5G NR).
  • a wireless device and a base station/wireless device, and a base station and a base station can transmit/receive wireless signals to each other.
  • wireless communication/connection can transmit/receive signals through various physical channels.
  • various signal processing processes e.g., channel encoding/decoding, modulation/demodulation, resource mapping/demapping, etc.
  • resource allocation processes etc.
  • Figure 23 illustrates a wireless device applicable to the present invention.
  • the first wireless device 100 and the second wireless device 200 can transmit and receive wireless signals through various wireless access technologies (eg, LTE, NR).
  • ⁇ first wireless device 100, second wireless device 200 ⁇ refers to ⁇ wireless device 100x, base station 200 ⁇ and/or ⁇ wireless device 100x, wireless device 100x) in FIG. 22. ⁇ can be responded to.
  • the first wireless device 100 includes one or more processors 102 and one or more memories 104, and may additionally include one or more transceivers 106 and/or one or more antennas 108.
  • Processor 102 controls memory 104 and/or transceiver 106 and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • the processor 102 may process information in the memory 104 to generate first information/signal and then transmit a wireless signal including the first information/signal through the transceiver 106.
  • the processor 102 may receive a wireless signal including the second information/signal through the transceiver 106 and then store information obtained from signal processing of the second information/signal in the memory 104.
  • the memory 104 may be connected to the processor 102 and may store various information related to the operation of the processor 102. For example, memory 104 may perform some or all of the processes controlled by processor 102 or instructions for performing the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed herein. Software code containing them can be stored.
  • the processor 102 and memory 104 may be part of a communication modem/circuit/chipset designed to implement wireless communication technology (eg, LTE, NR).
  • Transceiver 106 may be coupled to processor 102 and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas 108. Transceiver 106 may include a transmitter and/or receiver. The transceiver 106 can be used interchangeably with an RF (Radio Frequency) unit.
  • a wireless device may mean a communication modem/circuit/chipset.
  • the first wireless device or network 100 may include a processor 102 and a memory 104 connected to the transceiver 106.
  • the memory 104 may include at least one program capable of performing operations related to the embodiments described in FIGS. 11 to 20 .
  • the processor 102 controls the transceiver 106 to receive a virtual V2N (Vehicle to Network) message virtually generated for an object detected through a sensor from the first device, and the V2N message received from the second device and the Matching a virtual V2N message, updating at least one message of the matched virtual V2N message and the V2N message, transmitting the updated virtual V2N message and the V2N message, and the virtual V2N message to the object It includes first location information and coverage information about the distance to the nearest surrounding object, and the virtual V2N message is based on the first location information, the coverage information, and the second location information included in the V2N message. Can be matched with V2N message.
  • V2N Vehicle to Network
  • the processor 102 and memory 104 may be included in a chip set that transmits the first message.
  • the chipset may include at least one processor and at least one memory operably connected to the at least one processor and, when executed, cause the at least one processor to perform an operation.
  • the operation receives a virtual V2N (Vehicle to Network) message virtually generated for an object detected through a sensor from a first device, matches the V2N message received from a second device with the virtual V2N message, and matches the virtual V2N message. Updating at least one of the virtual V2N message and the V2N message, and transmitting the updated virtual V2N message and the V2N message, wherein the virtual V2N message includes first location information for the object. and coverage information about the distance to the nearest surrounding object, wherein the virtual V2N message is matched with the V2N message based on the first location information, the coverage information, and the second location information included in the V2N message. You can.
  • V2N Vehicle to Network
  • the second wireless device 200 includes one or more processors 202, one or more memories 204, and may further include one or more transceivers 206 and/or one or more antennas 208.
  • Processor 202 controls memory 204 and/or transceiver 206 and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • the processor 202 may process the information in the memory 204 to generate third information/signal and then transmit a wireless signal including the third information/signal through the transceiver 206.
  • the processor 202 may receive a wireless signal including the fourth information/signal through the transceiver 206 and then store information obtained from signal processing of the fourth information/signal in the memory 204.
  • the memory 204 may be connected to the processor 202 and may store various information related to the operation of the processor 202. For example, memory 204 may perform some or all of the processes controlled by processor 202 or instructions for performing the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed herein. Software code containing them can be stored.
  • the processor 202 and memory 204 may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement wireless communication technology (eg, LTE, NR).
  • Transceiver 206 may be coupled to processor 202 and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas 208. Transceiver 206 may include a transmitter and/or receiver. Transceiver 206 may be used interchangeably with an RF unit.
  • a wireless device may mean a communication modem/circuit/chip.
  • the first device, the second wireless device 200 may include a processor 202, a transceiver 206, and a memory 204.
  • the processor 202 may detect objects using a sensor included in the first device, virtually generates a V2X (Vehicle to Everything) message for the detected object, and controls the transceiver 206 to generate the message.
  • a virtual V2N message including a V2X message may be transmitted to the first wireless device or network 100.
  • the virtual V2N message includes first location information about the object and coverage information about the distance to the nearest surrounding object, the virtual V2N message is updated based on other V2N messages matched in the network, and the virtual V2N message is updated based on other V2N messages matched in the network.
  • the V2N message may be matched with the other V2N message based on the first location information, the coverage information, and the second location information included in the V2N message by the network.
  • one or more protocol layers may be implemented by one or more processors 102, 202.
  • one or more processors 102, 202 may implement one or more layers (e.g., functional layers such as PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP).
  • One or more processors 102, 202 may generate one or more Protocol Data Units (PDUs) and/or one or more Service Data Units (SDUs) according to the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flow charts disclosed herein. can be created.
  • PDUs Protocol Data Units
  • SDUs Service Data Units
  • One or more processors 102, 202 may generate messages, control information, data or information according to the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • One or more processors 102, 202 generate signals (e.g., baseband signals) containing PDUs, SDUs, messages, control information, data or information according to the functions, procedures, proposals and/or methods disclosed herein. , can be provided to one or more transceivers (106, 206).
  • One or more processors 102, 202 may receive signals (e.g., baseband signals) from one or more transceivers 106, 206, and the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • PDU, SDU, message, control information, data or information can be obtained.
  • One or more processors 102, 202 may be referred to as a controller, microcontroller, microprocessor, or microcomputer.
  • One or more processors 102, 202 may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software, and the firmware or software may be implemented to include modules, procedures, functions, etc.
  • Firmware or software configured to perform the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document may be included in one or more processors (102, 202) or stored in one or more memories (104, 204). It may be driven by the above processors 102 and 202.
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software in the form of codes, instructions and/or sets of instructions.
  • One or more memories 104, 204 may be connected to one or more processors 102, 202 and may store various types of data, signals, messages, information, programs, codes, instructions, and/or instructions.
  • One or more memories 104, 204 may consist of ROM, RAM, EPROM, flash memory, hard drives, registers, cache memory, computer readable storage media, and/or combinations thereof.
  • One or more memories 104, 204 may be located internal to and/or external to one or more processors 102, 202. Additionally, one or more memories 104, 204 may be connected to one or more processors 102, 202 through various technologies, such as wired or wireless connections.
  • One or more transceivers 106, 206 may transmit user data, control information, wireless signals/channels, etc. mentioned in the methods and/or operation flowcharts of this document to one or more other devices.
  • One or more transceivers 106, 206 may receive user data, control information, wireless signals/channels, etc. referred to in the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed herein, etc. from one or more other devices. there is.
  • one or more transceivers 106 and 206 may be connected to one or more processors 102 and 202 and may transmit and receive wireless signals.
  • one or more processors 102, 202 may control one or more transceivers 106, 206 to transmit user data, control information, or wireless signals to one or more other devices. Additionally, one or more processors 102, 202 may control one or more transceivers 106, 206 to receive user data, control information, or wireless signals from one or more other devices. In addition, one or more transceivers (106, 206) may be connected to one or more antennas (108, 208), and one or more transceivers (106, 206) may be connected to the description and functions disclosed in this document through one or more antennas (108, 208). , may be set to transmit and receive user data, control information, wireless signals/channels, etc.
  • one or more antennas may be multiple physical antennas or multiple logical antennas (eg, antenna ports).
  • One or more transceivers (106, 206) process the received user data, control information, wireless signals/channels, etc. using one or more processors (102, 202), and convert the received wireless signals/channels, etc. from the RF band signal. It can be converted to a baseband signal.
  • One or more transceivers (106, 206) may convert user data, control information, wireless signals/channels, etc. processed using one or more processors (102, 202) from baseband signals to RF band signals.
  • one or more transceivers 106, 206 may comprise (analog) oscillators and/or filters.
  • FIG. 24 shows another example of a wireless device applied to the present invention.
  • Wireless devices can be implemented in various forms depending on usage-examples/services (see FIG. 22).
  • the wireless devices 100 and 200 correspond to the wireless devices 100 and 200 of FIG. 23 and include various elements, components, units/units, and/or modules. ) can be composed of.
  • the wireless devices 100 and 200 may include a communication unit 110, a control unit 120, a memory unit 130, and an additional element 140.
  • the communication unit may include communication circuitry 112 and transceiver(s) 114.
  • communication circuitry 112 may include one or more processors 102, 202 and/or one or more memories 104, 204 of FIG. 24.
  • transceiver(s) 114 may include one or more transceivers 106, 206 and/or one or more antennas 108, 208 of FIG. 23.
  • the control unit 120 is electrically connected to the communication unit 110, the memory unit 130, and the additional element 140 and controls overall operations of the wireless device. For example, the control unit 120 may control the electrical/mechanical operation of the wireless device based on the program/code/command/information stored in the memory unit 130. In addition, the control unit 120 transmits the information stored in the memory unit 130 to the outside (e.g., another communication device) through the communication unit 110 through a wireless/wired interface, or to the outside (e.g., to another communication device) through the communication unit 110. Information received through a wireless/wired interface from another communication device may be stored in the memory unit 130.
  • the outside e.g., another communication device
  • Information received through a wireless/wired interface from another communication device may be stored in the memory unit 130.
  • the additional element 140 may be configured in various ways depending on the type of wireless device.
  • the additional element 140 may include at least one of a power unit/battery, an input/output unit (I/O unit), a driving unit, and a computing unit.
  • wireless devices include robots (FIG. 22, 100a), vehicles (FIG. 22, 100b-1, 100b-2), XR devices (FIG. 22, 100c), portable devices (FIG. 22, 100d), and home appliances. (FIG. 22, 100e), IoT device (FIG.
  • digital broadcasting terminal digital broadcasting terminal
  • hologram device public safety device
  • MTC device medical device
  • fintech device or financial device
  • security device climate/environment device
  • It can be implemented in the form of an AI server/device (FIG. 22, 400), a base station (FIG. 22, 200), a network node, etc.
  • Wireless devices can be mobile or used in fixed locations depending on the usage/service.
  • various elements, components, units/parts, and/or modules within the wireless devices 100 and 200 may be entirely interconnected through a wired interface, or at least a portion may be wirelessly connected through the communication unit 110.
  • the control unit 120 and the communication unit 110 are connected by wire, and the control unit 120 and the first unit (e.g., 130 and 140) are connected through the communication unit 110.
  • the control unit 120 and the first unit e.g., 130 and 140
  • each element, component, unit/part, and/or module within the wireless devices 100 and 200 may further include one or more elements.
  • the control unit 120 may be comprised of one or more processor sets.
  • control unit 120 may be comprised of a communication control processor, an application processor, an electronic control unit (ECU), a graphics processing processor, and a memory control processor.
  • memory unit 130 includes random access memory (RAM), dynamic RAM (DRAM), read only memory (ROM), flash memory, volatile memory, and non-volatile memory. volatile memory) and/or a combination thereof.
  • Figure 25 illustrates a vehicle or autonomous vehicle to which the present invention is applied.
  • a vehicle or autonomous vehicle can be implemented as a mobile robot, vehicle, train, manned/unmanned aerial vehicle (AV), ship, etc.
  • AV manned/unmanned aerial vehicle
  • the vehicle or autonomous vehicle 100 includes an antenna unit 108, a communication unit 110, a control unit 120, a drive unit 140a, a power supply unit 140b, a sensor unit 140c, and an autonomous driving unit. It may include a portion 140d.
  • the antenna unit 108 may be configured as part of the communication unit 110. Blocks 110/130/140a to 140d respectively correspond to blocks 110/130/140 in FIG. 24.
  • the communication unit 110 can transmit and receive signals (e.g., data, control signals, etc.) with external devices such as other vehicles, base stations (e.g. base stations, road side units, etc.), and servers.
  • the control unit 120 may control elements of the vehicle or autonomous vehicle 100 to perform various operations.
  • the control unit 120 may include an Electronic Control Unit (ECU).
  • the driving unit 140a can drive the vehicle or autonomous vehicle 100 on the ground.
  • the driving unit 140a may include an engine, motor, power train, wheels, brakes, steering device, etc.
  • the power supply unit 140b supplies power to the vehicle or autonomous vehicle 100 and may include a wired/wireless charging circuit, a battery, etc.
  • the sensor unit 140c can obtain vehicle status, surrounding environment information, user information, etc.
  • the sensor unit 140c includes an inertial measurement unit (IMU) sensor, a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, an inclination sensor, a weight sensor, a heading sensor, a position module, and a vehicle forward sensor. / May include a reverse sensor, battery sensor, fuel sensor, tire sensor, steering sensor, temperature sensor, humidity sensor, ultrasonic sensor, illuminance sensor, pedal position sensor, etc.
  • the autonomous driving unit 140d provides technology for maintaining the driving lane, technology for automatically adjusting speed such as adaptive cruise control, technology for automatically driving along a set route, and technology for automatically setting and driving when a destination is set. Technology, etc. can be implemented.
  • the communication unit 110 may receive map data, traffic information data, etc. from an external server.
  • the autonomous driving unit 140d can create an autonomous driving route and driving plan based on the acquired data.
  • the control unit 120 may control the driving unit 140a so that the vehicle or autonomous vehicle 100 moves along the autonomous driving path according to the driving plan (e.g., speed/direction control).
  • the communication unit 110 may acquire the latest traffic information data from an external server irregularly/periodically and obtain surrounding traffic information data from surrounding vehicles.
  • the sensor unit 140c can obtain vehicle status and surrounding environment information.
  • the autonomous driving unit 140d may update the autonomous driving route and driving plan based on newly acquired data/information.
  • the communication unit 110 may transmit information about vehicle location, autonomous driving route, driving plan, etc. to an external server.
  • An external server can predict traffic information data in advance using AI technology, etc., based on information collected from vehicles or self-driving vehicles, and provide the predicted traffic information data to the vehicles or self-driving vehicles.
  • the wireless communication technology implemented in the wireless device (XXX, YYY) of this specification may include Narrowband Internet of Things for low-power communication as well as LTE, NR, and 6G.
  • NB-IoT technology may be an example of LPWAN (Low Power Wide Area Network) technology and may be implemented in standards such as LTE Cat NB1 and/or LTE Cat NB2, and is limited to the above-mentioned names. no.
  • the wireless communication technology implemented in the wireless device (XXX, YYY) of this specification may perform communication based on LTE-M technology.
  • LTE-M technology may be an example of LPWAN technology, and may be called various names such as enhanced Machine Type Communication (eMTC).
  • eMTC enhanced Machine Type Communication
  • LTE-M technologies include 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. It can be implemented in at least one of various standards such as Type Communication, and/or 7) LTE M, and is not limited to the above-mentioned names.
  • the wireless communication technology implemented in the wireless device (XXX, YYY) of the present specification is at least one of ZigBee, Bluetooth, and Low Power Wide Area Network (LPWAN) considering low power communication. It may include any one, and is not limited to the above-mentioned names.
  • ZigBee technology can create personal area networks (PAN) related to small/low-power digital communications based on various standards such as IEEE 802.15.4, and can be called by various names.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention includes one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), and FPGAs ( It can be implemented by field programmable gate arrays, processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, etc.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays, processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, etc.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • Software code can be stored in a memory unit and run by a processor.
  • the memory unit is located inside or outside the processor and can exchange data with the processor through various known means.
  • Embodiments of the present invention as described above can be applied to various mobile communication systems.

Abstract

다양한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 네트워크가 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치를 개시한다. 상기 네트워크는 수신된 가상 메시지 및 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 매칭하고, 매칭된 상기 가상 메시지 및 상기 V2N 메시지를 업데이트하고, 상기 업데이트된 상기 가상 메시지 및 상기 V2N 메시지를 전송할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 메시지를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치
무선 통신 시스템에서 네트워크가 V2N (vehicle-to-network) 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 SoftV2X 시스템에서 non-V2X 차량, VRU 들이 공존하는 도로 및 주변 환경에서도 SoftV2X에 기반한 안전 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 방법 및 이를 위한 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 네트워크가 메시지를 전송하는 방법은, 센서를 통해 검출된 객체에 대해 가상으로 생성된 V2X ((Vehicle to Everything) 메시지를 포함하는 가상 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 제1 장치로부터 수신하는 단계; 제2 장치로부터 수신된 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지를 매칭하는 단계; 및 상기 매칭의 결과에 기초하여 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지 중 적어도 하나의 메시지를 업데이트하고, 상기 업데이트된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함하고, 상기 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지의 매칭은 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 수행될 수 있다.
또는, 상기 제1 위치 정보 및 상기 제2 위치 정보 간의 거리가 상기 커버리지 정보에 포함된 거리 보다 작은 것에 기초하여, 상기 가장 메시지는 상기 V2N 메시지와 매칭되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1 위치 정보 및 상기 제2 위치 정보 간의 거리가 제1 가중치가 적용된 상기 커버리지 정보에 포함된 거리 보다 작은 것에 기초하여, 상기 가장 메시지는 상기 V2N 메시지와 매칭되고, 상기 제1 가중치는 상기 검출된 객체의 주변 장치들의 밀집 정도에 기초하여 결정된 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 V2N 메시지 및 상기 가상 V2N 메시지 중 하나 메시지의 헤더는 페이로드(payload)에 포함된 더미비트들의 시작 비트 위치 및 비트 길이에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 네트워크는 상기 시작 비트의 위치 및 비트 길이에 기초하여 상기 페이로드 상에서 상기 더미비트들의 위치를 특정하고, 상기 특정된 더미비트들의 위치에 기반하여 상기 페이로드에 대한 디코딩 없이 상기 하나의 메시지를 업데이트하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 하나의 메시지가 V2N 메시지인 것에 기초하여, 상기 네트워크는 상기 가상 V2N 메시지에 포함된 페이로드에서 상기 더미비트들과 대응하는 위치에 있는 비트들을 추출하고, 상기 더미비트들을 상기 추출된 비트들로 교체하여 상기 V2N 메시지를 업데이트하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 V2N 메시지 및 상기 가상 V2N 메시지 중 하나 메시지의 헤더는 페이로드(payload)에서 생략된 빈 필드의 시작 위치 및 필드 길이에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 네트워크는 상기 시작 위치 및 필드 길이에 기초하여 상기 페이로드 상에서 상기 빈 필드의 위치를 특정하고, 상기 특정된 빈 필드의 위치에 기반하여 상기 페이로드에 대한 디코딩 없이 상기 하나의 메시지를 업데이트하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 하나의 메시지가 상기 가상 V2N 메시지인 것에 기초하여, 상기 네트워크는 상기 V2N 메시지에 포함된 페이로드에서 상기 빈 필드와 대응하는 위치에 있는 필드 정보를 추출하고, 상기 빈 필드에 상기 필드 정보를 추가하여 상기 가상 V2N 메시지를 업데이트하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지는 차량 간 통신과 관련된 PSM (Personal Safety Message) 또는 BSM (Basic Safety Message)에 대한 페이로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에 따르면, 무선 통신 시스템에서 메시지를 전송하는 네트워크는 RF(Radio Frequency) 송수신기, 및 상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 RF 송수신기를 제어하여 센서를 통해 검출된 객체에 대해 가상으로 생성된 V2X ((Vehicle to Everything) 메시지를 포함하는 가상 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 제1 장치로부터 수신하고, 제2 장치로부터 수신된 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지를 매칭하며, 상기 매칭된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지 중 적어도 하나의 메시지를 업데이트하고, 상기 업데이트된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지를 전송하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 V2N 메시지와 매칭될 수 있다.
다른 측면에 따르면, 무선 통신 시스템에서 V2N (Vehicle to Network) 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 센서를 통해 검출된 객체에 대해 가상으로 생성된 가상 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 제1 장치로부터 수신하고, 제2 장치로부터 수신된 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지를 매칭하며, 상기 매칭된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지 중 적어도 하나의 메시지를 업데이트하고, 상기 업데이트된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지를 전송하는 동작을 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 V2N 메시지와 매칭될 수 있다.
다른 측면에 따르면, 무선 통신 시스템에서 제1 장치가 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 네트워크에 전송하는 방법은 센서를 통해 검출된 객체에 대한 가상의 V2X (Vehicle to Everything) 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 가상의 V2X 메시지를 포함하는 가상 V2N 메시지를 상기 네트워크에 전송하는 단계를 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 네트워크에서 매칭된 다른 V2N 메시지에 기반하여 업데이트되고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 네트워크에 의해 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 다른 V2N 메시지와 매칭될 수 있다.
다른 측면에 따르면, 무선 통신 시스템에서 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 네트워크에 전송하는 제1 장치는 RF(Radio Frequency) 송수신기; 및 상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 센서를 통해 검출된 객체에 대한 가상의 V2X (Vehicle to Everything) 메시지를 생성하고, 상기 RF 송수신기를 제어하여 상기 가상의 V2X 메시지를 포함하는 가상 V2N 메시지를 상기 네트워크에 전송하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 네트워크에서 매칭된 다른 V2N 메시지에 기반하여 업데이트되고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 네트워크에 의해 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 다른 V2N 메시지와 매칭될 수 있다.
다양한 실시예들은 SoftV2X 시스템에서 RSU가 검출한 장치 또는 차량들에 대한 가상 V2N 메시지를 생성하여 전송함으로써 non-V2X 차량, VRU 들이 공존하는 도로 및 주변 환경에서도 SoftV2X에 기반한 안전 서비스를 효과적으로 제공할 수 있다.
또는, SoftV2X 서버가 매칭된 V2N 메시지와 가상 V2N 메시지를 상호 보완하여 재전송함으로써 상기 V2N 메시지의 성능을 크게 향상시킬 수 있고, 효율적인 SoftV2X 서비스를 제공할 수 있다.
또는, 상기 V2N 메시지의 V2N 헤더에 채워지지 않은 정보에 대한 비트들 또는 필드 위치에 대한 지시 정보를 추가적으로 정의함으로써 인코딩/디코딩 절차 없이도 매칭된 V2N 메시지들을 신속하고 효과적으로 상기 상호 보완 및/또는 업데이트할 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 11 내지 도 14는 SoftV2X 서버가 RSU가 생성한 가상의 V2N 메시지를 전달받는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 SoftRSU가 생성하는 가상 V2N 메시지의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 객체의 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지를 매칭하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17 및 도 18은 매칭된 V2N 메시지 및 가상 V2N 메시지를 보완/업데이트하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 V2N 메시지의 보완/업데이트의 동작을 수행하는 SoftV2X 서버 장치의 블록도를 간략하게 도시한 도면이다.
도 20은 네트워크가 V2N 메시지를 장치들에게 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 제1 장치가 V2N 메시지를 네트워크에 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다
도 22는 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 23은 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 24은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다.
도 25는 본 발명에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량을 예시한다
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 상관없이 (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 고려될 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 4bits의 실제 WSMP 버전을 나타내는 WsmpVersion 필드와 4bits의 reserved 필드로 정의된다. PSID는 provider service identifier 로 상위 레이어에서 application에 따라 할당되며, 수신기 측에서 적절한 상위 계층을 결정하는데 도움을 준다. Extension fields는 WSMP header를 확장하기 위한 필드로 channel number, data-rate, transmit power used 와 같은 정보들이 삽입된다. WSMP WAVE element ID는 전송되는 WAVE short message의 타입을 지정하게 된다. Lenth는 12bits의 WSMLemgth 필드를 통해 전송되는 WSM data 의 길이를 octets 단위로 지정해주게 되며, 나머지 4bits는 reserved 되어 있다. LLC Header는 IP data 와 WSMP data를 구별하여 전송할 수 있게 해주는 기능을 하며, SNAP의 Ethertype을 통해 구별된다. LLC header 와 SNAP header의 구조는 IEEE802.2에서 정의되어 있다. IP data를 전송하는 경우 Ethertype 은 0x86DD 로 설정하여 LLC header를 구성한다. WSMP를 전송하는 경우 Ethertype 은 0x88DC 로 설정하여 LLC header를 구성한다. 수신기의 경우, Ethertype을 확인하고 0x86DD 인 경우 IP data path 로 packet을 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 전송 단위로서의 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 전송에 러를 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 보호받을 수 있다.
SoftRSU에서 V2X 메시지를 생성하는 방식
도 11 내지 도 14는 SoftV2X 서버가 RSU가 생성한 가상의 V2N 메시지를 전달받는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
V2N 서버(또는, SoftV2X 서버; 110)는 도로 상에 위치한 장치들로부터 수신한 V2N 메시지들을 상기 장치들 및 주변 장치들에게 전달하여 장치들 간 안전 서비스를 제공할 수 있다. 도 11을 참조하면, 상기 도로 상에 차량에서의 장치와 운전자의 사용자 장치인 단말 각각이 V2N 메시지를 송출하는 장치들 (210, 220), 운전자의 단말만이 V2N 메시지를 전송하는 장치 (310), Non-V2X 차량 (410)이 혼재하여 존재할 수 있다.
한편, V2X 통신은 V2X 장치를 가진 차량간 안전 서비스를 제공해준다. 다만, 실제 도로에는 V2X 차량, Non-V2X 차량 또는 VRU (Vulnerable Road User or Vulnerable Road Unit)이 혼재하여 존재할 수 있다. 이 경우, V2X 통신이 어려운 상기 Non-V2X 차량들에 대한 별도의 취급 및 처리가 필요할 수 있다. 별도의 취급 및 처리와 관련하여, 도로에 설치된 장치 (예컨대, RSU; 120)가 카메라나 다양한 센서를 이용하여 상기 non-V2X 차량 (또는, non-V2X 장치; 410)의 위치 등을 검출하고, 상기 RSU 등의 장치가 nonV2X 장치 (410)에 대한 V2X 메시지(Basic Safety Message, Personal Safety Message) 가상으로 생성하여 주변 장치들 (210, 220, 310)에게 직접 전송하거나, 상기 생성된 V2X 메시지를 포함하는 V2N 메시지를 SoftV2X 서버 (110)에 전송 해주는 기술이 고려될 수 있다. 이 경우, SoftV2X 서버 (110)는 RSU (120) 등에 의해 생성된 가상 V2N 메시지를 수신하고, 상기 수신된 가상 V2N 메시지를 상기 도로 상의 장치들에게 전송함으로써 상기 도로 상에 존재하는 장치들 (210, 220, 310, 410)을 보호할 수 있다.
구체적으로, 센서(카메라)를 가진 RSU (또는, SoftV2X RSU, SoftRSU, 120)는 Non-V2X 차량 (410) 등에 대한 V2N 메시지(상기 Non-V2X 차량에 대한 BSM, PSM을 포함하는)을 대신 생성해줄 수 있다. 또한, RSU(120)는 상기 V2X 차량 및/또는 VRU 각각에 대해서도 카메라 등으로 획득한 정보를 포함하는 가상 V2N 메시지를 직접 생성할 수도 있다. RSU (120)가 대신 생성해준 Non-V2X 차량 (410) 등에 대한 V2N 메시지를 SoftV2X 서버 (110)에 전송함으로써 Non-V2X 차량 (410) 등을 보호할 수 있다. 또한, SoftV2X 서버 (110)는 RSU(120)에서 센서를 통해 획득한 데이터에 기반하여 가상으로 생성한 가상 V2N 메시지에 기반하여 종래의 V2N 메시지에 필요한 정보를 추가하는 방식 (및/또는, 상기 가상 V2N 메시지에 필요한 정보를 추가하는 방식)의 메시지 융합을 통해 상기 V2N 메시지의 성능을 크게 향상시킬 수도 있다.
이하에서는, RSU (120)가 검출한 타겟 장치 또는 타겟 객체에 대한 V2N 메시지 (이하, 가상 V2N 메시지)를 직접 생성하는 방법 (제1 방법), SoftV2X 서버 (110)가 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 가상 V2N 메시지와 매칭되는 V2N 메시지를 검출하고, 상기 매칭된 V2N 메시지 및 상기 가상 V2N 메시지를 상호 보완 (또는, 메시지의 융합)하는 방법 (제2 방법), 상기 RSU (120)가 주변 객체가 전송한 V2N 메시지를 검출하고, 상기 검출된 V2N 메시지에 기반하여 상기 주변 객체에 대한 가상 V2N 메시지를 생성하는 방법 (제3 방법)을 자세히 설명한다.
먼저, V2N 서비스를 향상시키기 위한 제1 방법으로써 RSU(120)가 센서 (카메라 등)를 통해 추정 또는 감지된 (도로 상) 장치들에 대한 (V2N) 메시지를 대신 생성하여 SoftV2X 서버 (110)에 전송하는 방식이 고려될 수 있다. 예컨대, RSU(120)는 인공 신경망 모델을 통해 획득한 영상으로부터 차량 및 사람과 관련된 객체들을 추출하고, 추출된 객체들 각각에 대한 가상 V2N 메시지를 직접 생성하여 SoftV2X 서버 (110)에 전송할 수 있다.
도 12를 참조하면, SoftRSU(120)는 센서 등을 이용하여 non-V2X 차량 (410)을 인지 또는 검출할 수 있고, 검출된 장치 (또는, 타겟 객체)의 위치, 사이즈, 형태, 및 이동 방향 등을 기반으로 상기 타겟 객체에 대한 가상의 BSM 메시지 (또는, V2X 메시지)를 직접 생성할 수 있다. SoftRSU(120)는 생성된 가상 BSM 메시지를 포함하는 가상 V2N 메시지를 V2N 서버 또는 SoftV2X 서버 (110)로 전송할 수 있다. SoftV2X 서버 (110)는 상기 가상 V2N 메시지를 주변 RV 및/또는 장치들에게 전송하여 상기 Non-V2X 차량 (410)을 보호할 수 있다. 단, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 SoftRSU (120)에서 대신 생성됨을 식별할 수 있는 식별 정보를 추가적으로 포함할 수 있다. SoftV2X 서버 (110) 및 주변 장치들 (RV (Remote Vehicle, 310) 등)는 상기 식별 정보를 통해 상기 V2N 메시지가 가상으로 대신 생성된 V2N 메시지임을 식별할 수 있다.
도 13을 참조하면, 제2 방법으로써, 사용자의 단말 (또는, 스마트 폰; 220)에서 제공하는 PSM (또는, BSM)를 포함하는 V2N 메시지와 차량에 포함된 OBU (On-Board Unit, 210)에서 전송된 V2N 메시지가 서로 통합될 수 있다.
구체적으로, 단말 (220)에서 생성된 BSM 또는 PSM은 차량의 상태 정보(e.g. Transmission, brakes, angle, size)에 대한 정보가 포함되지 않을 수 있다. 이 경우, SoftRSU (120)는 단말 (220)과 OBU (210)가 서로 같은 위치 (또는, 같은 차량에 대한) 장치임을 파악할 수 있고, 이에 대한 매칭 정보를 V2N 서버 (110)에 전달할 수 있다. 이 경우, 상기 V2N 서버 (110)는 상기 매칭 정보에 기반하여 단말 (220)과 OBU (210) 간의 V2N 메시지를 융합시킬 수 있다. 예컨대, V2N 서버 (110)는 SoftRSU (120)에 의해 단말 (220)과 OBU (210) 간의 두 (V2N) 메시지의 매칭을 확인할 수 있다. 이 경우, V2N 서버 (110)는 매칭되는 OBU (210)의 V2N 메시지에 기반하여 단말 (220)의 V2N 메시지를 보완 또는 업데이트시키고, 상기 보완 또는 업데이트된 V2N 메시지를 전송할 수 있다. 예컨대, 단말 (220)의 V2N 메시지는 차량과 관련된 필드가 Null 값으로 설정될 수 있고, V2N 서버 (110)는 OBU (210)의 V2N 메시지에서 Null 값이 설정된 필드와 대응되는 필드의 값을 단말 (220)의 V2N 메시지에 반영시킬 수 있다. 이 경우, OBU (210) 및/또는 단말 (220) 주변의 주변 장치들 (RV, 410)은 상기 차량 사이즈 등 차량 정보에 대한 필드 정보가 포함된 단말 (220)의 V2N 메시지를 수신 받을 수 있다.
또는, 제3 방법으로써, SoftRSU (120)는 주변에 감지 또는 검출된 타겟 장치에서 전송한 V2N 메시지 (및/또는, V2X 메시지)를 수신하고, 상기 수신된 V2N 메시지에 기반하여 상기 타겟 장치에 대한 가상 V2N 메시지를 대신 생성할 수 있다.
구체적으로, 도 14를 참조하면, SoftRSU (120)는 주변에 감지되는 장치 (SoftV2X 장치; 310)에 대한 가상 V2N 메시지를 대신 생성할 경우에 상기 가상 V2N 메시지와 관련된 장치 (310)에서 전송한 V2N 메시지 (또는, SoftV2X 메시지)도 수신할 수 있다. SoftRSU (120)는 상기 가상 V2N 메시지와 매칭되는 장치 (310)에서 전송된 V2N 메시지가 검출될 경우에 상기 검출된 V2N 메시지에 기반하여 상기 가상 V2N 메시지에 부족한 정보 또는 Null 값을 포함하는 필드를 보완할 수 있다. SoftRSU (120)는 장치 (310)에서 전송된 V2N 메시지에 의해 보완된 가상 V2N 메시지를 V2N 서버 (110)에 전송하고, 주변 장치들 (RV; 410)은 V2N 서버 (110)를 통해 상기 보완된 가상 V2N 메시지를 전달 받을 수 있다. 이 때, 상기 가상 V2N 메시지는 장치 (310)에서 전송된 V2N 메시지와 매칭되는 메시지 (또는, 중복되는 메시지)임을 식별할 수 있는 식별 정보를 추가적으로 포함할 수 있고, 주변 장치들 (410)은 상기 식별 정보에 기반하여 상기 가상 V2N 메시지 및 장치 (310)에서 전송된 V2N 메시지가 서로 같은 차량에 대한 메시지임을 식별할 수 있다. 이를 통해, 주변 장치들 (410)에서 상기 가상 V2N 메시지 및 장치 (310)에서 전송된 V2N 메시지의 수신에 따라 두 대의 차량으로 인식될 수 있는 문제가 제거될 수 있다.
이하에서는, 상술한 바와 같이 SoftRSU (120)가 감지 또는 검출한 장치에 대해 생성하는 가상 V2N 메시지의 구조를 자세히 설명한다.
도 15는 SoftRSU가 생성하는 가상 V2N 메시지의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, 상기 가상 V2N 메시지 (또는, SoftRSU가 생성한 V2N 메시지)는 V2NHeader, ExtensionData 및 V2N Payload를 포함할 수 있다. 상술한 제1 방법에서와 같이, SoftRSU는 검출/추출된 장치 (객체)에 기반하여 가상 V2N 메시지를 생성할 수 있다. 이 경우, 상기 SoftRSU는 상기 검출된 장치에서 직접 생성 및 전송한 V2N 메시지 (또는, 직접 생성한 BSM 등 V2X 메시지를 포함하는 V2N 메시지 및/또는 상기 V2X 메시지)와 구별하기 위한 구별자를 상기 가상 V2N 메시지에 더 포함시킬 수 있다. 예컨대, 상기 가상 V2N 메시지는 V2N Header 에 있는 MessageType을 이용하여 상기 가상 V2N 메시지 (또는, 가상의 BSM)와 상기 검출된 장치가 직접 생성한 V2N 메시지 (또는, BSM)를 구별할 수 있다. 예컨대, 상기 가상 V2N 메시지 (BSM을 페이로드로 포함하는 가상 V2N 메시지)는 도 15에 도시된 바와 같이 메시지 타입으로 3 값이 설정될 수 있다.
또는, 상술한 제2 방법 및/또는 제3 방법과 관련하여, V2N 메시지 (또는, SoftRSU 메시지)는 확장 필드를 통해 매칭 (예컨대, 가상 V2N 메시지와 이에 대응하는 장치가 생성한 V2N 메시지 간의 매칭)과 관련된 추가 기능 및/또는 추가 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 V2N 메시지에 포함된 extensionFlag 의 6, 7 값을 이용하여 상기 매칭과 관련된 추가 기능 또는 추가 정보가 제공 (extensiondata를 통해)될 수 있다. 예컨대, SoftRSU는 자신의 매칭 알고리즘을 이용하여 직접 매칭 이 확인된 경우에 상기 extensionFlag (6)을 이용하여 (매칭에) 사용된 V2X 메시지 (또는, V2N 메시지)의 mandatory field (secMark, msgCnt, ID, Position)에 대한 정보 및/또는 매칭율 (Matching ratio)에 대한 값을 % 단위로 알려줄 수 있다. 또는, SoftRSU는 extensionFlag(7)을 이용하여 검출된 장치 (또는, 객체)의 주변 차량이 존재하는 커버리지 (Coverage) 정보를 알려줄 수 있고, 상기 커버리지 정보의 추가 제공을 통해 SoftV2X 서버 등에서의 mis-matching 률을 낮출 수 있다.
이하에서는, extensionFlag(7)에 포함되는 상기 커버리지 정보에 기반하여 SoftV2X 서버가 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지를 매칭하는 방법을 자세히 설명한다. 한편, 상기 SoftV2X 서버는 차량의 OBU가 전송한 V2N 메시지와 상기 차량에 탑승한 사용자의 단말이 전송한 V2N 메시지도 후술한 방법에 따라 매칭을 수행할 수 있다.
도 16은 객체의 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지를 매칭하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 (a)를 참조하면, SoftRSU가 센서 등을 이용하여 검출한 타겟 객체 또는 타겟 장치들의 위치는 검은 사각형으로 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 타겟 객체의 위치 정보는 SoftRSU에서 수신된 V2X 메시지 (또는, 객체들이 직접 전송한 V2N 메시지)를 통해 식별된 제1 객체 (
Figure PCTKR2023012686-appb-img-000001
) 및/또는 제2 객체 (
Figure PCTKR2023012686-appb-img-000002
)와 매칭될 필요가 있다. 이와 같은 매칭을 위해, SoftRSU는 상기 타겟 객체 (또는, 타겟 HV)에 대한 가상 V2N 메시지를 생성할 경우에 주변의 다른 객체가 존재하는 범위에 대한 커버리지 정보를 추가적으로 제공할 수 있다. 상기 커버리지 정보는 상기 타겟 객체 (HV)에서 가장 가까이 있는 장치 또는 객체 (RV)까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 SoftV2X 서버는 상기 가상 V2N 메시지에 포함된 커버리지 정보에 기반하여 매칭 알고리즘을 운용할 수 있다.
예컨대, 도 16 (b) 및 (c)에서 도시된 바와 같이, 상기 타겟 객체의 위치 (검출된 위치 또는 가상 V2N 메시지에 포함된 타겟 객체의 위치)와 수신된 V2N 메시지를 통해 식별된 식별 장치의 위치 간의 거리가 동일한 경우라도 상기 커버리지 정보 (주변 객체와의 거리)에 따라 상기 타겟 객체와 상기 식별 장치 간의 매칭 결과가 상이해질 수 있다.
구체적으로, 상기 SoftV2X 서버는 하기의 수학식 1을 이용하여 상기 가상 V2N 메시지에 포함된 상기 커버리지 정보에 기초하여 상기 가상 V2N 메시지와 상기 V2N 메시지 (즉, 타겟 객체가 직접 전송한 V2N 메시지)의 매칭 여부를 판단/결정할 수 있다. 여기서, Distance는 상기 가상 V2N 메시지에 포함된 타겟 장치의 위치와 매칭을 판단할 수신된 V2N 메시지 (또는, 식별 V2N 메시지)에 포함된 식별 장치의 위치 간의 거리이고, αccoverage (또는, 제1 가중치)는 상기 타겟 객체와 관련된 주변 환경에 따라 조정되는 가중치일 수 있다.예컨대, 상기 타겟 객체의 주변 장치들의 밀집도가 높을수록 αccoverage의 값이 작아질 수 있고, 상기 타겟 객체의 주변 장치들의 밀집도가 낮을수록 αcoverage의 값이 커질 수 있다. 한편, αcoverage는 상기 SoftV2X 서버가 직접 결정하거나, 상기 가상 V2N 메시지를 통해 제공될 수 있다
[수학식 1]
Figure PCTKR2023012686-appb-img-000003
여기서, 상기 SoftV2X 서버는 수학식 1에 따라 상기 가상 V2N 메시지와 상기 식별 V2N 메시지에 대한 matching 값이 0이면 상기 가상 V2N 메시지와 상기 식별 V2N 메시지 (또는, 상기 타겟 객체와 상기 식별 객체)가 서로 매칭된 것으로 결정할 수 있고, matching 값이 1이면 상기 가상 V2N 메시지와 상기 식별 V2N 메시지 (또는, 상기 타겟 객체와 상기 식별 객체)가 서로 매칭되지 않은 것을 결정할 수 있다.
한편, 수신된 V2X 메시지로부터 획득한 제1 객체 (
Figure PCTKR2023012686-appb-img-000004
)의 위치도 GPS 등 측위 시스템 상 오차가 존재할 수 있다. 상기 SoftV2X 서브는 상기 측위 시스템의 오차를 반영한 수학식 2를 이용하여 상술한 매칭 여부를 결정할 수 있다. 여기서, β_confidentialLevel(또는, 제2 가중치)은 GPS의 신뢰도/정확도에 기반하여 설정되는 파라미터 값으로, 상기 식별 V2N 메시지 (즉, 상기 식별 장치가 직접 생성하여 전송한 V2N 메시지) 등으로부터 획득할 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2023012686-appb-img-000005
여기서, 상기 SoftV2X 서버는 수학식 2에 따라 상기 가상 V2N 메시지와 상기 식별 V2N 메시지에 대한 matching 값이 0이면 상기 가상 V2N 메시지와 상기 식별 V2N 메시지 (또는, 상기 타겟 객체와 상기 식별 객체)가 서로 매칭된 것으로 결정할 수 있고, matching 값이 1이면 상기 가상 V2N 메시지와 상기 식별 V2N 메시지 (또는, 상기 타겟 객체와 상기 식별 객체)가 서로 매칭되지 않은 것을 결정할 수 있다.
한편, 제3 방법 등을 통해 상술한 바와 같이, SoftV2X 서버는 매핑된 V2N 메시지들의 신속한 보완/업데이트를 위해 (또는, 빠른 데이터 융합을 위해) extensionFlag(5) = FieldPoint 값을 이용할 수 있다.
일반적으로 장치가 전송한 (V2N 메시지에 포함된) V2X 메시지는 ASN.1 (Abstract Syntax Notation One)을 통해 인코딩될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 V2X 메시지는 상기 장치들 (차량들)이 상기 SoftV2X 서버에 전송한 V2N 메시지의 페이로드에 포함될 수 있다. 이 경우, 매칭되는 두 메시지 (가상 V2N 메시지 및 식별 V2N 메시지) 간의 데이터 상호 보완 (또는, 데이터 필드를 업데이트)를 위해, SoftV2X 서버는 상기 식별 V2N 메시지 및 상기 가상 V2N 메시지 각각에 포함된 V2X 메시지에 대한 ASN.1 디코딩을 진행한 후에 데이터 상호 보완 (또는, 데이터 필드의 업데이트)을 수행하고, 다시 ASN.1 인코딩을 하여 V2X 메시지를 생성할 필요가 있다. 이와 같은 ASN.1 디코딩/인코딩 동작으로 인해 상기 상호 보완 과정에서 지연이 발생될 수 있고, 이와 같은 지연은 차량들 간의 안전 서비스에 적합하지 않을 수 있다.
이하에서는 이와 같은 디코딩/인코딩 동작으로 인한 지연 발생의 최소화를 위한 방법들을 자세히 설명한다.
도 17 및 도 18은 매칭된 V2N 메시지 및 가상 V2N 메시지를 보완/업데이트하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상술한 디코딩/인코딩 동작으로 인한 지연이 발생되지 않은 방법으로. FeildPoint 확장 필드의 PointType, PointNumber, PointStart 및/또는 PointLengh (예컨대, 가상 V2N 메시지 및 식별 V2N 메시지에 포함된 V2N 헤더에 정의된 필드)에 기반한 비트 (bit) 단위의 데이터 교환/보완/추가의 방법이 고려될 수 있다. 이와 같은 비트 단위의 데이터 데이터 교환/보완/추가의 방식은 상술한 V2X 메시지에 대한 ASN.1 등의 디코딩/인코딩 동작이 요구되지 않는다.
구체적으로, 상기 SoftV2X 서버는 상기 V2N 헤더에 포함된 상기 PointType을 통해 보완이 필요한 (추가) 데이터를 교체하는 방법 (replaecField 방법) 및 보완이 필요한 (추가) 데이터를 삽입하는 방법 (AddField 방법) 중 어느 하나를 사용하여 상기 V2N 메시지를 보완/업데이트할 수 있다.
이하에서는, replaecField 방법은 도 17을 참조하여 설명하고, AddField 방법은 도 18을 참조하여 자세히 설명한다. 한편, 상기 PointNumber를 통해 최대 16개 필드가 상기 V2N 헤더 등에 추가될 수 있고, 추가된 필드와 대응하는 수만큼 PointStart와 PointLength 가 상기 V2N 헤더에 포함될 수 있다.
먼저, ReplaceField 방법은 더미비트 (dummy bit)들을 포함하는 널 필드 (null field)가 전송되는 방식일 수 있다. 예컨대, ReplaceField 방법은 가상 V2N 메시지 또는 V2N 메시지의 페이로드에 포함된 BSM/PSM (또는, V2X 메시지)에 대해 미리 정의된 필드들 중 대응하는 정보가 없는 적어도 하나의 필드 (예컨대, 널 필드)에 더미비트들을 삽입하는 방식일 수 있다. 이 경우, 상기 SoftV2X 서버는 상기 널 필드에 대한 위치 정보에 기반하여 별도의 인코딩/디코딩 동작의 수행 없이 상기 더미비트들을 매칭된 다른 V2N 메시지에서 추출된 데이터로 교환할 수 있다. 이와 같은 방식은 데이터의 교환 전과 후의 V2N 메시지에 포함된 페이로드 (또는, V2X 메시지)의 사이즈가 변하지 않는 장점이 있다.
예컨대, 도 17을 참조하면, SoftV2X 단말 (또는, 스마트폰)에서 생성된 BSM 또는 V2X 메시지는 차량 사이즈에 대한 필드에 대응하는 정보를 입력하지 못할 수 있다. 이때 SoftV2X 단말은 상기 차량 사이즈에 대한 필드에 dummy-bit를 채운 페이로드 (V2X 메시지, 또는 BSM)를 포함하는 제1 V2N 메시지를 상기 SoftV2X 서버에 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 SoftV2X 서버는 상술한 매칭 동작을 통해 상기 SoftV2X 단말의 위치와 매칭되는 (위치의) 차량에 대해 상기 SoftRSU에서 생성한 가상 V2N 메시지 (또는, 상기 SoftV2X 단말의 위치와 매칭되는 위치의 차량이 직접 전송한 제2 V2N 메시지)를 결정할 수 있고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 차량의 사이즈에 대한 정보를 포함하는 필드가 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 SoftV2X 서버는 상기 제1 V2N 메시지 및/또는 상기 가상 V2N 메시지 (또는, 상기 제2 V2N 메시지) 각각의 V2N 헤더에 기반하여 상기 제1 V2N 메시지 및 상기 가상 V2N 메시지 각각에서 상기 차량 사이즈에 대한 필드가 위치하는 비트 위치를 식별/특정할 수 있다. 예컨대, 상기 SoftV2X 서버는 상기 V2N 헤더에 포함된 FeildPoint 확장 필드의 PointType, PointNumber, PointStart 및/또는 PointLengh를 통해 상기 차량 사이즈에 대한 필드에 대응하는 비트들의 위치를 식별/특정할 수 있다. 상기 SoftV2X 서버는 식별/특정된 비트들의 위치에 기반하여 상기 가상 V2N 메시지에서 상기 차량 사이즈에 대한 필드에 대한 비트들 (또는, 데이터) 획득/추출할 수 있고, 제1 V2N 메시지에서의 차량 사이즈에 대한 널 비트들 (또는, 널 필드)을 상기 획득/추출한 비트들 (또는, 데이터)로 교체할 수 있다. 예컨대, 상기 SoftV2X 서버는 상기 제1 V2N 메시지의 헤더에 포함된 PointStart에 기반하여 상기 제1 V2N 메시지의 V2N 페이로드에 포함된 더미비트들의 시작 위치를, PointLength를 통해 상기 더미비트들의 길이 또는 길이를 식별/특정할 수 있다.
예컨대, 상기 SoftV2X 서버는 상기 SoftV2X 단말로부터 제1 V2N 메시지를 수신하고, SoftRSU로부터 가상 V2X 메시지를 수신 받을 수 있다. 상기 SoftV2X 서버는 상기 수학식 1 및/또는 수학식 2를 이용하여 상기 제1 V2N 메시지 및 상기 가상 V2X 메시지가 서로 매칭되는 것으로 결정할 수 있다. 이 경우, 상기 SoftV2X 서버는 상기 제1 V2N 메시지의 헤더로부터 상기 제1 V2N 메시지의 페이로드 상에서 더미비트들의 위치를 식별/특정할 수 있고, 상기 더미비트들의 위치에 대응한 위치에 있는 비트들을 상기 가상 V2N 메시지로부터 획득/추출할 수 있다. 이 경우, 상기 SoftV2X 서버는 상기 V2N 메시지에 포함된 상기 더미비트들을 상기 획득/추출한 비트들로 교체할 수 있다. 또한, 상기 가상 V2N 메시지에 대해서도 더미비트들을 포함하는 널 필드가 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 SoftV2X 서버는 상기 가상 V2N 메시지에 포함된 헤더에 기초하여 상기 가상 V2N 메시지의 페이로드 상에 상기 더미비트들 (널 필드)의 위치를 특정/식별할 수 있고, 상기 제1 V2N 메시지로부터 상기 더미비트들에 대응하는 비트 위치를 갖는 상기 비트들 (즉, 제1 V2N 메시지의 페이로드 상에서 상기 특정된 더미비트들과 동일한 위치를 갖는 비트들)을 획득/추출할 수 있다. 상기 SoftV2X 서버는 상기 가상 V2N 메시지에 포함된 상기 더미비트들을 상기 획득/추출한 비트들로 교체할 수 있다. 이와 같이, 상기 SoftV2X 서버는 상기 V2N 메시지 및 상기 가상 V2N 메시지 각각의 헤더에 기초하여 각 메시지에서 더미비트들 (또는, 널 필드)의 포함 여부 확인할 수 있고, 상기 더미비트들의 포함이 확인된 경우 상기 V2N 헤더에 포함된 PointStart 및/또는 PointLengh를 통해 상기 더미비트들의 및/또는 위치를 특정할 수 있으며, 이에 기반하여 각 V2N 메시지를 보완할 수 있다.
또는, 도 18을 참조하면, AddField 방식의 경우는 V2N 메시지 (또는, SoftV2X 메시지)가 VehicleSize 필드를 채우지 않고 전송될 수 있다. 상기 SoftV2X 서버는 상기 제1 V2N 메시지에 포함된 헤더 (PointStart, PointLength 등)를 통해 비워진 빈 (empty) 필드 (예컨대, 상기 VehicleSize 필드)의 위치를 특정/식별할 수 있다. 상기 SoftV2X 서버는 상기 제1 V2N 메시지와 매칭된 상기 가상 V2N 메시지로부터 상기 특정/식별 빈 필드의 위치와 대응한 필드 (또는, 필드 데이터)를 추출/획득할 수 있고, 상기 획득한 필드 (또는, 필드 데이터)를 상기 빈 필드에 삽입할 수 있다.
도 19는 V2N 메시지의 보완/업데이트의 동작을 수행하는 SoftV2X 서버 장치의 블록도를 간략하게 도시한 도면이다.
도 19를 참조하면, SoftV2X 서버는 메시지 수신기 (110), 메시지 송신기 (120), SoftV2X 메시지 큐 (210), SoftV2X 헤더 parser (220), 마스크 생성기 (230), V2X 메시지 큐 (240), 메시지 큐 (250)를 포함할 수 있다.
구체적으로, SoftV2X 서버는 서로 매칭된 V2N 메시지 (또는, SoftV2X 메시지) 및 가상 V2N 메시지 (또는, 매칭 V2N 메시지)를 검출하고, 상기 매칭된 제1 V2N 메시지 및 상기 가상 V2N 메시지 중에서 특정 필드가 비어있거나 더미비트들로 채워진 하나의 V2N 메시지를 SoftV2X 메시지 큐 (210)에 입력하고, 상기 빈 필드 또는 더비비트들에 대응하는 비트들을 포함하는 다른 하나의 V2N 메시지 (또는, 다른 하나의 V2N 메시지에 포함된 V2X 메시지)를 V2X 메시지 큐 (240)에 입력할 수 있다. SoftV2X 헤더 parser (220)는 상기 하나의 V2N 메시지에서 SoftV2X 헤더를 추출하고, 상기 SoftV2X 헤더 (StartPoint, StartLength)로부터 상기 빈 필드의 위치 또는 더미비트들의 위치를 확인/특정하고, 마스크 생성기 (230)는 상기 확인/특정된 빈 필드의 위치 및/또는 더미비트들의 위치에 대응하는 마스크를 생성할 수 있다. 이 후, SoftV2X 서버는 상기 생성된 마스크를 이용하여 상기 다른 하나의 V2N 메시지로부터 비트들 또는 데이터를 추출할 수 있고, 상기 추출된 비트들 또는 데이터가 상기 빈 필드에 삽입되거나 상기 더미 비트와 교체된 상기 하나의 V2N 메시지인 보완 V2N 메시지를 생성할 수 있다. 상기 SoftV2X 서버는 상기 보완 V2N 메시지를 메시지 큐 (250)에 입력하고, 메시지 송신기 (120)를 통해 주변 장치들에게 상기 보완 V2N 메시지를 전송 또는 전달할 수 있다.
도 20은 네트워크가 V2N 메시지를 장치들에게 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상술한 바와 같이, 상기 네트워크는 SoftV2X 서버일 수 있고, SoftV2X 서비스의 제공을 위해 차량, 단말, VRU 등을 포함하는 장치들로부터 V2X 메시지를 포함하는 V2N 메시지를 수신 받고, 상기 장치들에 대응하는 주변 장치들에게 상기 수신된 V2N 메시지를 제공 또는 전달하여 V2X와 관련된 서비스를 제공할 수 있다.
도 20을 참조하면, 상기 네트워크는 제1 장치로부터 가상 V2N 메시지를 수신 받을 수 있다 (S201). 상기 가상 V2N 메시지는 도 11 내지 도 19을 참조하여 설명한 바와 같이 RSU (또는, SoftRSU)가 카메라 등 센서를 이용하여 (도로 상에서) 검출한 차량 등 객체 (이하, 타겟 객체)에 대한 V2N 메시지를 가상으로 생성하여 상기 네트워크로 전송하는 메시지일 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 타겟 객체가 생성할 것으로 예측/추정되는 PSM 또는 BSM 등에 대한 V2X 메시지를 페이로드로 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 네트워크는 제2 장치로부터 V2N 메시지 (또는, 수신 V2N 메시지)를 수신 받고, 상기 수신된 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지가 서로 매칭되는지 여부를 결정할 수 있다 (S203). 또는, 상기 네트워크는 RSU가 아닌 장치들로부터 전송된 수신 V2N 메시지들을 수신하고, 상기 수신 V2N 메시지들 중에서 상기 가상 V2N 메시지와 매칭되는 매칭 V2N 메시지를 결정할 수 있다. 여기서, 상기 제2 장치는 상기 타겟 객체가 위치하는 특정 지리적 영역에서 직접 생성한 V2N 메시지를 전송하는 차량의 OBU 또는 VRU 단말 등일 수 있다. 또한, 상기 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지의 매칭은 상술한 바와 같이 상기 가상 V2N 메시지와 상기 V2N 메시지가 서로 동일 또는 대응한 장치에 대한 것인지 여부에 대한 것일 수 있다. 예컨대, 상기 수신된 V2N 메시지가 상기 가상 V2N 메시지의 타겟 객체 대응한 장치에 의해 생성된 것으로 판단된 경우, 상기 네트워크는 상기 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지가 서로 매칭되는 메시지로 판단/결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 네트워크는 상기 가상 V2N 메시지에 포함된 제1 위치 정보, 커버리지 정보, 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기반하여 상기 가상 V2N 메시지와 상기 V2N 메시지의 매칭 여부를 결정할 수 있다. 여기서, 상기 커버리지 정보는 도 16을 참조하여 설명한 바와 같이 상기 타겟 객체로부터 가장 가까운 다른 객체의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 RSU는 상기 카메라 등의 센서를 통해 도로 등 특정 지리적 영역에서 복수의 객체들을 검출할 수 있고, 상기 타겟 객체의 주변에 위치하는 객체들 중에서 가장 가까이 위치하는 다른 객체와의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리를 포함하는 상기 커버리지 정보를 생성할 수 있다.
예컨대, 상기 네트워크는 상기 제1 위치 정보 및 상기 제2 위치 정보 간의 거리인 제1 거리를 산출하고, 상기 제1 거리와 상기 커버리지 정보에 포함된 거리인 제2 거리를 비교하여 상기 가상 V2N 메시지와 상기 V2N 메시지를 매칭 여부를 결정할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 거리가 상기 제2 거리 이하 (또는, 미만)인 경우, 상기 네트워크는 상기 가상 V2N 메시지와 상기 V2N 메시지가 서로 매칭되는 메시지 (예컨대, 서로 대응하는 장치에 대한 메시지)로 결정/추정할 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 거리가 상기 제2 거리 초과 (또는, 이상)인 경우, 상기 네트워크는 상기 가상 V2N 메시지와 상기 V2N 메시지가 서로 매칭되는지 않은 메시지 (예컨대, 서로 다른 장치에 대한 메시지)로 결정/추정할 수 있다.
또는, 상기 네트워크는 상기 제1 위치 정보와 상기 제2 위치 정보 간의 거리인 제1 거리를 상기 수신 V2N 메시지들 각각에 대해 산출하고, 상기 제1 거리와 상기 커버리지 정보에 포함된 거리인 제2 거리를 비교하여 상기 수신 V2N 메시지들 중에서 상기 가상 V2N 메시지와 매칭되는 수신 V2N 메시지를 결정/검출할 수 있다. 예컨대, 상기 네트워크는 상기 수신 메시지들 중에서 상기 제1 거리가 상기 제2 거리 이하 (또는, 미만)인 수신 메시지를 상기 가상 V2N 메시지와 매칭되는 수신 V2N 메시지로 결정할 수 있다.
또는, 상기 네트워크는 수학식 1 및/또는 수학식 2와 같이 상기 타겟 객체의 주변 장치들의 밀집 정도에 기반하여 결정된 제1 가중치 (αcoverage) 및/또는 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보의 정확도 또는 측위 시스템의 오차율 (GPS 오차)에 기반하여 결정된 제2 가중치 (β_confidentialLevel)를 추가적으로 고려하여 상기 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지 간의 매칭을 수행할 수 있다.
다음으로, 상기 네트워크는 상기 매칭 결과에 기초하여 상기 V2N 메시지와 상기 가상 메시지 중 적어도 하나의 메시지를 보완/업데이트시킬 수 있다 (S205). 여기서, 상기 적어도 하나의 메시지의 업데이트는 상술한 바와 같이 각 V2N 메시지의 V2N 헤더에 기초하여 각 V2N 메시지의 페이로드의 디코딩/인코딩 없이도 수행될 수 있다. 예컨대, 도 17 및 도 18을 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 네트워크는 매칭된 상기 V2N 메시지 및 상기 가상 V2N 메시지 중 하나의 V2N 메시지에 포함된 V2N 헤더에 기반하여 더미비트들 (또는, 널 필드)을 특정할 수 있고, 다른 하나의 V2N 메시지의 페이로드 상에서 상기 더미비트들에 대응하는 비트들을 추출하고, 상기 하나의 V2N 메시지의 더미 비트들을 상기 추출된 비트들로 교체함으로써 페이로드의 디코딩/인코딩 없이도 상기 하나의 V2N 메시지를 보완/업데이트할 수 있다.
구체적으로, 상기 네트워크는 상기 V2N 메시지 및 상기 가상 V2N 메시지 각각에 포함된 V2N 헤더에 기초하여 각 메시지의 페이로드에 보완이 필요한 비트 또는 필드가 존재하는지 판단할 수 있다. 예컨대, 도 17 및 도 18에서 설명한 바와 같이 상기 V2N 메시지 및/또는 상기 가상 V2N 메시지의 페이로드는 각 장치에서 획득하기 어려운 정보에 대한 더미비트들 (또는, 널 필드) 또는 빈 필드가 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 각 V2N 메시지의 헤더는 상기 페이로드 상에서 상기 더미비트들 및 상기 빈 필드를 특정하기 위한 시작 비트 위치 및 비트 길이에 대한 정보가 더 포함될 수 있다. 상기 네트워크는 각 V2N 메시지의 V2N 헤더에 상기 시작 비트 위치 및 비트 길이 (또는, 빈 필드의 시작 비트 위치 및 필드 길)의 포함 여부에 기초하여 상기 각 V2N 메시지의 보완 또는 업데이트 여부를 결정할 수 있다. 상기 각 V2N 메시지의 상기 V2N 헤더에 포함된 시작 비트 위치 및 비트 길이 (StartPoint, StartLength)가 포함된 경우, 상기 네트워크는 상기 시작 비트 위치 및 비트 길이 대한 정보에 기초하여 상기 V2N 메시지 또는 상기 가상 V2N 메시지의 페이로드 상에서 더미비트들 및/또는 빈 필드의 위치를 특정/식별할 수 있다. 상기 네트워크는 상기 특정된 더미비트들 및/또는 빈 필드에 대응하는 비트들 및/또는 필드 정보를 매칭된 다른 V2N 메시지로부터 추출하고, 상기 추출된 비트들 및/또는 필드 정보에 기반하여 상기 더미비트들 및/또는 빈 필드를 포함하는 V2N 메시지를 보완/업데이트할 수 있다.
예컨대, 상기 제2 장치가 전송한 V2N 메시지의 V2N 헤더에 상기 더미비트들을 식별하기 위한 정보가 포함된 경우, 상기 네트워크는 상기 V2N 메시지의 V2N 헤더에 포함된 더미비트들의 시작 위치 및 비트 길이 (또는, 비트 크기)에 기초하여 페이로드 상에서 상기 더미비트들의 위치를 특정할 수 있고, 매칭되는 가상 V2N 메시지의 페이로드 상에서 상기 특정된 더미비트들의 위치와 대응하는 위치에 있는 비트들 또는 데이터를 추출할 수 있다. 상기 네트워크는 상기 V2N 메시지의 페이로드에 포함된 더미비트들을 상기 추출된 비트들 또는 데이터로 교체하여 상기 페이로드의 디코딩/인코딩 없이도 효과적으로 상기 V2N 메시지를 보완/업데이트할 수 있다.
또는, 상기 제2 장치가 전송한 V2N 메시지의 페이로드에 상기 빈 필드가 존재한 경우, 상기 네트워크는 상기 V2N 메시지의 V2N 헤더에 기반하여 상기 빈 필드의 시작 위치 및 필드 길이를 식별할 수 있고, 상기 식별된 빈 필드의 시작 위치 및 필드 길이에 기초하여 상기 가상 V2N 메시지로부터 대응하는 필드 데이터 또는 필드 정보를 추출할 수 있다. 상기 네트워크는 상기 V2N 메시지의 페이로드에 상기 추출된 필드 데이터 또는 필드 정보를 부가하여 인코딩/디코딩 절차 없이도 상기 V2N 메시지를 보완/업데이트할 수 있다.
다음으로, 상기 네트워크는 상기 업데이트된 또는 상호 보완된 V2N 메시지 및 상기 가상 V2N 메시지 각각을 상기 특정 지리적 영역에 위치하는 주변 단말들에게 전송할 수 있다 (S207).
도 21은 제1 장치가 V2N 메시지를 네트워크에 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21을 참조하면, 제1 장치는 센서 (카메라 등)를 통해 특정 영역에 대한 영상을 획득하고, 획득된 영상에 기반하여 객체를 검출할 수 있다 (S211). 상기 제1 장치는 상기 검출된 객체에 대한 가상의 V2X (Vehicle to Everything) 메시지를 생성할 수 있다 (S213). 예컨대, 상기 제1 장치는 카메라를 통해 특정 영역 (도로를 포함하는 영역)에 대한 영상을 획득할 수 있고, 상기 영상에 기반하여 차량 및/또는 VRU 등의 객체들을 검출할 수 있다. 상기 제1 장치는 상기 검출된 객체들 각각에 대해 상기 객체가 전송할 것으로 예측되는 V2X 메시지를 가상으로 생성할 수 있다.
다음으로, 상기 제1 장치는 상기 생성된 가상의 V2X 메시지를 포함하는 가상 V2N 메시지를 상기 네트워크에 전송할 수 있다 (S215). 예컨대, 상기 제1 장치는 상기 가상 V2N 메시지의 페이로드에 상기 가상으로 생성된 V2X 메시지를 포함시켜, 상기 네트워크에 전송할 수 있다.
한편, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 가상 V2N 메시지는 도 11 내지 도 20에서 설명한 바와 같이 상기 네트워크에서 다른 V2N 메시지와 매칭될 수 있고, 상기 매칭된 V2N 메시지에 기반하여 부족한 정보가 추가되어 업데이트될 수 있다. 여기서, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 네트워크에 의해 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 다른 V2N 메시지와 매칭될 수 있다. 또는, 상기 메시지의 매칭 및 상기 업데이트를 상기 제1 장치가 직접 수행할 수도 있다.
이와 같이, SoftV2X 시스템에서 RSU가 검출한 장치 또는 차량들에 대한 가상 V2N 메시지를 생성하여 전송함으로써 non-V2X 차량, VRU 들이 공존하는 도로 및 주변 환경에서도 SoftV2X에 기반한 안전 서비스를 효과적으로 제공할 수 있다. 나아가, SoftV2X 서버가 매칭된 V2N 메시지와 가상 V2N 메시지를 상호 보완하여 재전송함으로써 상기 V2N 메시지의 성능을 크게 향상시킬 수 있고, 효율적인 SoftV2X 서비스를 제공할 수 있다. 또는, 상기 V2N 메시지의 V2N 헤더에 부족한 정보에 대한 비트 또는 필드 위치에 대한 지시 정보를 추가적으로 정의함으로써 인코딩/디코딩 절차 없이도 매칭된 V2N 메시지들을 신속하게 상기 상호 보완 및/또는 업데이트할 수 있다.
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 22은 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 22를 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 23은 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 23을 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 22의 {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.
구체적으로, 제1 무선 기기 또는 네트워크 (100)는 송수신기 (106)와 연결되는 프로세서 (102)와 메모리(104)를 포함할 수 있다. 메모리(104)는 도 11 내지 도 20에서 설명된 실시예들과 관련된 동작을 수행할 수 있는 적어도 하나의 프로그램들이 포함될 수 있다.
프로세서(102)는 송수신기 (106)를 제어하여 센서를 통해 검출된 객체에 대해 가상으로 생성된 가상 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 제1 장치로부터 수신하고, 제2 장치로부터 수신된 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지를 매칭하며, 상기 매칭된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지 중 적어도 하나의 메시지를 업데이트하고, 상기 업데이트된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지를 전송하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 V2N 메시지와 매칭될 수 있다.
또는, 프로세서 (102) 및 메모리(104)는 제1 메시지를 전송하는 칩 셋에 포함될 수 있다. 상기 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 포함할 수 있다. 상기 동작은 센서를 통해 검출된 객체에 대해 가상으로 생성된 가상 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 제1 장치로부터 수신하고, 제2 장치로부터 수신된 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지를 매칭하며, 상기 매칭된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지 중 적어도 하나의 메시지를 업데이트하고, 상기 업데이트된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지를 전송하는 동작을 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 V2N 메시지와 매칭될 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.
제2 무선 기기(200)인 제1 장치는 프로세서(202), 송수신기(206) 및 메모리(204)를 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 상기 제1 장치에 포함된 센서를 이용하여 객체들을 검출할 수 있고, 검출된 객체에 대해 V2X (Vehicle to Everything) 메시지를 가상으로 생성하고, 송수신기(206)를 제어하여 상기 생성된 V2X 메시지를 포함하는 가상 V2N 메시지를 상기 제1 무선 기기 또는 네트워크 (100)에 전송할 수 있다. 상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 네트워크에서 매칭된 다른 V2N 메시지에 기반하여 업데이트되고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 네트워크에 의해 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 다른 V2N 메시지와 매칭될 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 24은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다 (도 22 참조).
도 24을 참조하면, 무선 기기(100, 200)는 도 23의 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 24의 하나 이상의 프로세서(102,202) 및/또는 하나 이상의 메모리(104,204)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(114)는 도 23의 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 22, 100a), 차량(도 22, 100b-1, 100b-2), XR 기기(도 22, 100c), 휴대 기기(도 22, 100d), 가전(도 22, 100e), IoT 기기(도 22, 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 22, 400), 기지국(도 22, 200), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.
도 24에서 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.
본 발명이 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량 예
도 25는 본 발명에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량을 예시한다. 차량 또는 자율 주행 차량은 이동형 로봇, 차량, 기차, 유/무인 비행체(Aerial Vehicle, AV), 선박 등으로 구현될 수 있다.
도 25를 참조하면, 차량 또는 자율 주행 차량(100)은 안테나부(108), 통신부(110), 제어부(120), 구동부(140a), 전원공급부(140b), 센서부(140c) 및 자율 주행부(140d)를 포함할 수 있다. 안테나부(108)는 통신부(110)의 일부로 구성될 수 있다. 블록 110/130/140a~140d는 각각 도 24의 블록 110/130/140에 대응한다.
통신부(110)는 다른 차량, 기지국(e.g. 기지국, 노변 기지국(Road Side unit) 등), 서버 등의 외부 기기들과 신호(예, 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(120)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)의 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(120)는 ECU(Electronic Control Unit)를 포함할 수 있다. 구동부(140a)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)을 지상에서 주행하게 할 수 있다. 구동부(140a)는 엔진, 모터, 파워 트레인, 바퀴, 브레이크, 조향 장치 등을 포함할 수 있다. 전원공급부(140b)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 센서부(140c)는 차량 상태, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(140c)는 IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 등을 포함할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등을 구현할 수 있다.
일 예로, 통신부(110)는 외부 서버로부터 지도 데이터, 교통 정보 데이터 등을 수신할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 획득된 데이터를 기반으로 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 생성할 수 있다. 제어부(120)는 드라이빙 플랜에 따라 차량 또는 자율 주행 차량(100)이 자율 주행 경로를 따라 이동하도록 구동부(140a)를 제어할 수 있다(예, 속도/방향 조절). 자율 주행 도중에 통신부(110)는 외부 서버로부터 최신 교통 정보 데이터를 비/주기적으로 획득하며, 주변 차량으로부터 주변 교통 정보 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 자율 주행 도중에 센서부(140c)는 차량 상태, 주변 환경 정보를 획득할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 새로 획득된 데이터/정보에 기반하여 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 갱신할 수 있다. 통신부(110)는 차량 위치, 자율 주행 경로, 드라이빙 플랜 등에 관한 정보를 외부 서버로 전달할 수 있다. 외부 서버는 차량 또는 자율 주행 차량들로부터 수집된 정보에 기반하여, AI 기술 등을 이용하여 교통 정보 데이터를 미리 예측할 수 있고, 예측된 교통 정보 데이터를 차량 또는 자율 주행 차량들에게 제공할 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 주고받을 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 (17)

  1. 무선 통신 시스템에서 네트워크가 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 전송하는 방법에 있어서,
    센서를 통해 검출된 객체에 대해 가상으로 생성된 V2X (Vehicle to Everything) 메시지를 포함하는 가상 V2N 메시지를 제1 장치로부터 수신하는 단계;
    제2 장치로부터 수신된 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지를 매칭하는 단계; 및
    상기 매칭된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지 중 적어도 하나의 메시지를 업데이트하고, 상기 업데이트된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함하고,
    상기 가상 V2N 메시지는 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 V2N 메시지와 매칭되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치 정보 및 상기 제2 위치 정보 간의 거리가 상기 커버리지 정보에 포함된 거리 보다 작은 것에 기초하여, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 V2N 메시지와 매칭되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제1항에서 있어서,
    상기 제1 위치 정보 및 상기 제2 위치 정보 간의 거리가 제1 가중치가 적용된 상기 커버리지 정보에 포함된 거리 보다 작은 것에 기초하여, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 V2N 메시지와 매칭되고,
    상기 제1 가중치는 상기 검출된 객체의 주변 장치들의 밀집 정도에 기초하여 결정된 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 V2N 메시지 및 상기 가상 V2N 메시지 중 하나 메시지의 헤더는 페이로드(payload)에 포함된 더미비트들의 시작 비트 위치 및 비트 길이에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 네트워크는 상기 시작 비트의 위치 및 비트 길이에 기초하여 상기 페이로드 상에서 상기 더미비트들의 위치를 특정하고, 상기 특정된 더미비트들의 위치에 기반하여 상기 페이로드에 대한 디코딩 없이 상기 하나의 메시지를 업데이트하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하나의 메시지가 V2N 메시지인 것에 기초하여, 상기 네트워크는 상기 가상 V2N 메시지에 포함된 페이로드에서 상기 더미비트들과 대응하는 위치에 있는 비트들을 추출하고, 상기 더미비트들을 상기 추출된 비트들로 교체하여 상기 V2N 메시지를 업데이트하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 V2N 메시지 및 상기 가상 V2N 메시지 중 하나 메시지의 헤더는 페이로드(payload)에서 생략된 빈 필드의 시작 위치 및 필드 길이에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 네트워크는 상기 시작 위치 및 필드 길이에 기초하여 상기 페이로드 상에서 상기 빈 필드의 위치를 특정하고, 상기 특정된 빈 필드의 위치에 기반하여 상기 페이로드에 대한 디코딩 없이 상기 하나의 메시지를 업데이트하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하나의 메시지가 상기 가상 V2N 메시지인 것에 기초하여, 상기 네트워크는 상기 V2N 메시지에 포함된 페이로드에서 상기 빈 필드와 대응하는 위치에 있는 필드 정보를 추출하고, 상기 빈 필드에 상기 필드 정보를 추가하여 상기 가상 V2N 메시지를 업데이트하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지는 차량 간 통신과 관련된 PSM (Personal Safety Message) 또는 BSM (Basic Safety Message)에 대한 페이로드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제1항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  12. 무선 통신 시스템에서 메시지를 전송하는 네트워크에 있어서,
    RF(Radio Frequency) 송수신기; 및
    상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 RF 송수신기를 제어하여 센서를 통해 검출된 객체에 대해 가상으로 생성된 V2X (Vehicle to Everything) 메시지를 포함하는 가상 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 제1 장치로부터 수신하고, 제2 장치로부터 수신된 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지를 매칭하며, 상기 매칭된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지 중 적어도 하나의 메시지를 업데이트하고, 상기 업데이트된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지를 전송하고,
    상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 V2N 메시지와 매칭되는, 네트워크.
  13. 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:
    센서를 통해 검출된 객체에 대해 가상으로 생성된 V2X (Vehicle to Everything) 메시지를 포함하는 가상 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 제1 장치로부터 수신하고, 제2 장치로부터 수신된 V2N 메시지와 상기 가상 V2N 메시지를 매칭하며, 상기 매칭된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지 중 적어도 하나의 메시지를 업데이트하고, 상기 업데이트된 상기 가상 V2N 메시지 및 상기 V2N 메시지를 전송하는 동작을 포함하고,
    상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 V2N 메시지와 매칭되는, 칩셋.
  14. 무선 통신 시스템에서 제1 장치가 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 네트워크에 전송하는 방법에 있어서,
    센서를 통해 검출된 객체에 대한 가상의 V2X (Vehicle to Everything) 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 가상의 V2X 메시지를 포함하는 가상 V2N 메시지를 상기 네트워크에 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함하고,
    상기 가상 V2N 메시지는 상기 네트워크에서 매칭된 다른 V2N 메시지에 기반하여 업데이트되고,
    상기 가상 V2N 메시지는 상기 네트워크에 의해 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 다른 V2N 메시지와 매칭되는, 방법.
  15. 제14항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  16. 무선 통신 시스템에서 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 네트워크에 전송하는 제1 장치에 있어서,
    RF(Radio Frequency) 송수신기; 및
    상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 센서를 통해 검출된 객체에 대한 가상의 V2X (Vehicle to Everything) 메시지를 생성하고, 상기 RF 송수신기를 제어하여 상기 가상의 V2X 메시지를 포함하는 가상 V2N 메시지를 상기 네트워크에 전송하고,
    상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 네트워크에서 매칭된 다른 V2N 메시지에 기반하여 업데이트되고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 네트워크에 의해 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 다른 V2N 메시지와 매칭되는, 제1 장치.
  17. 무선 통신 시스템에서 V2N (Vehicle to Network) 메시지를 네트워크에 전송하는 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:
    센서를 통해 검출된 객체에 대한 가상의 V2X (Vehicle to Everything) 메시지를 생성하고, 상기 생성된 가상의 V2X 메시지를 포함하는 가상 V2N 메시지를 상기 네트워크에 전송하며,
    상기 가상 V2N 메시지는 상기 객체에 대한 제1 위치 정보 및 가장 가까운 주변 객체와의 거리에 대한 커버리지 정보를 포함하고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 네트워크에서 매칭된 다른 V2N 메시지에 기반하여 업데이트되고, 상기 가상 V2N 메시지는 상기 네트워크에 의해 상기 제1 위치 정보, 상기 커버리지 정보 및 상기 V2N 메시지에 포함된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 다른 V2N 메시지와 매칭되는, 칩셋.
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