KR101621878B1 - 차량용 avn 통신 시스템 및 그의 무선 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동 통신망을 이용한 차량의 무선 통신 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동하는 차량의 통신 서비스 품질을 개선하기 위한 차량용 AVN 통신 시스템 및 그의 무선 통신 방법에 관한 것이다. 상기 무선 통신 방법은, 내비게이션 경로 정보를 기초로 추정된 추정 타겟 기지국의 위치 정보를 수신하는 단계; 핸드 오버 명령이 수신된 경우, 상기 추정 타겟 기지국의 위치 정보와 상기 차량용 AVN의 위치 정보를 비교하여, 상기 추정 타겟 기지국과 상기 차량용 AVN 간의 거리인 제1 거리가 임계 거리 이내인지 판단하는 단계; 상기 제1 거리가 상기 임계 거리 이내인 경우, 상기 추정 타겟 기지국에 대한 예비 전송(pre-sending)을 요청하는 단계; 및 상기 추정 타겟 기지국과 동기화를 수행하여, 상기 핸드 오버 명령에 대한 확인 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

차량용 AVN 통신 시스템 및 그의 무선 통신 방법{A COMMUNICATION SYSTEM OF AVN FOR VEHICLE, AND A METHOD OF WIRELESS COMMUNICATION FOR THE SAME}
본 발명은 이동 통신망을 이용한 차량의 무선 통신 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동하는 차량의 통신 서비스 품질을 개선하기 위한 차량용 AVN 통신 시스템 및 그의 무선 통신 방법에 관한 것이다.
최근 이동 통신망(셀룰라 통신망)을 차량과 연결해, 차량 자체를 텔레매틱스 서비스(telematics service) 뿐만 아니라 스마트 기기(smart device)처럼 활용 할 수 있는 커넥티드 카(connected car) 기술이 큰 관심을 받고 있다.
상기 커넥티드 카 기술은 정보 통신 기술과 자동차를 연결시킨 것으로, 차량 자체에서 양방향 인터넷, 모바일 서비스 등이 가능하도록 한다. 예컨대, 상기 커넥티드 카 기술에 의해 외부에서 원격으로 시동을 걸거나 히터 등을 작동시킬 수 있으며, 날씨, 뉴스 등의 정보를 운전자가 실시간으로 받아 볼 수 있다. 또한, 영상, 음악 등 각종 컨텐츠를 실시간으로 이용할 수 있으며, 음성으로 지도 찾기, 전화 걸기 등이 가능하다.
상기 커넥티드 카 기술을 탑재한 커넥티드 카가 이동 통신망 서비스를 지원하기 위해서는, 상기 커넥티드 카의 이동성을 반영하는 핸드 오버(handover) 또는 핸드 오프(handoff) 기술이 필요하다. 상기 핸드 오버 또는 상기 핸드 오프 기술은 통화중 또는 데이터 송수신중인 이동 단말이 해당 기지국 서비스 지역(cell boundary)을 벗어나 인접 기지국 서비스 지역으로 이동할 때, 상기 이동 단말이 인접 기지국의 새로운 채널에 자동 동조되어 지속적으로 송수신 상태가 유지될 수 있는 기능을 의미한다.
그러나, 상기 이동 단말이 새로운 채널에 동조될 때, 어느 기지국과도 통신이 두절되는 핸드 오버 단절 시간(약 15ms 내외)이 발생하며, 이러한 핸드 오버 단절 시간이 누적되어 통신 서비스에 있어 지연 문제가 발생한다. 따라서, 상기 커넥티드 카 기술의 품질을 높이기 위해 이러한 지연 문제를 개선하기 위한 연구가 필요하다.
본 발명은 이동하는 차량의 핸드 오버 동작에서 데이터 지연 문제를 해결할 수 있는 차량용 AVN 통신 시스템 및 그의 무선 통신 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 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.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신망을 이용한 차량용 AVN의 무선 통신 방법은, 내비게이션 경로 정보를 기초로 추정된 추정 타겟 기지국의 위치 정보를 수신하는 단계; 핸드 오버 명령이 수신된 경우, 상기 추정 타겟 기지국의 위치 정보와 상기 차량용 AVN의 위치 정보를 비교하여, 상기 추정 타겟 기지국과 상기 차량용 AVN 간의 거리인 제1 거리가 임계 거리 이내인지 판단하는 단계; 상기 제1 거리가 상기 임계 거리 이내인 경우, 상기 추정 타겟 기지국에 대한 예비 전송(pre-sending)을 요청하는 단계; 및 상기 추정 타겟 기지국과 동기화를 수행하여, 상기 핸드 오버 명령에 대한 확인 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 통신망을 이용한 차량용 AVN 통신 시스템의 무선 통신 방법은, 통신망 사업자 서버가, 차량용 AVN의 내비게이션 경로 정보를 기초로 추정 타겟 기지국의 위치 정보를 추정하는 단계; 상기 통신망 사업자 서버가, 상기 차량용 AVN의 신호 레벨 보고를 이용해 핸드 오버 명령을 생성하는 단계; 상기 차량용 AVN이, 상기 핸드 오버 명령이 수신된 경우, 상기 추정 타겟 기지국의 위치 정보와 상기 차량용 AVN의 위치 정보를 비교하여, 상기 추정 타겟 기지국과 상기 차량용 AVN 간의 거리인 제1 거리가 임계 거리 이내인지 판단하는 단계; 상기 차량용 AVN이, 상기 제1 거리가 상기 임계 거리 이내인 경우, 상기 추정 타겟 기지국에 대한 예비 전송(pre-sending)을 요청하는 단계; 및 상기 차량용 AVN이, 상기 추정 타겟 기지국과 동기화를 수행하여, 상기 핸드 오버 명령에 대한 확인 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신망을 이용한 차량용 AVN 통신 시스템은, 내비게이션 경로 정보를 기초로 추정 타겟 기지국의 위치 정보를 추정하고, 상기 차량용 AVN의 신호 레벨 보고를 이용해 핸드 오버 명령을 생성하는 통신망 사업자 서버; 및 상기 핸드 오버 명령이 수신된 경우, 상기 추정 타겟 기지국의 위치 정보와 상기 차량용 AVN의 위치 정보를 비교하여 상기 추정 타겟 기지국과 상기 차량용 AVN 간의 거리인 제1 거리가 임계 거리 이내인지 판단하고, 상기 제1 거리가 상기 임계 거리 이내인 경우, 상기 추정 타겟 기지국에 대한 예비 전송(pre-sending)을 요청하고, 상기 추정 타겟 기지국과 동기화를 수행하여 상기 핸드 오버 명령에 대한 확인 신호를 생성하는 차량용 AVN을 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 차량용 AVN 통신 시스템을 통하여, 네비게이션 경로 정보를 기반으로 타겟 기지국에 대한 예비 전송 동작을 수행함으로써, 빠르게 이동하는 차량이 데이터 지연 없이 데이터 통신을 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 AVN 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 네비게이션 경로 정보 및 추정 타겟 기지국의 위치 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c 각각은 도 2에 도시된 P 지점 부근에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 AVN 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c 각각은 도 2에 도시된 P 지점 부근에서의 본 발명의 비교예에 따른 차량용 AVN 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 차량용 AVN 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 발명과 관련된 차량용 AVN 통신 시스템에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 AVN 통신 시스템(10)을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 차량용 AVN(Audio, Video, Navigation) 통신 시스템(10)은 차량용 AVN(100), 텔레매틱스 센터(telematics center, 200) 및 통신망 사업자 서버(300)를 포함할 수 있다.
차량용 AVN(100)은 차량에 설치되어 운전자의 요청에 따라 디스플레이, 터치 스크린, 스피커, 등의 하드웨어를 제어하고, 음악, 동영상 또는 네비게이션 프로그램을 실행할 수 있다. 또한, 차량용 AVN(100)은 외부의 원격 제어 요청에 따라 차량 제어기(미도시)를 제어하여 충전 또는 공조 동작이 수행되도록 제어할 수 있다.
차량용 AVN(100)은 미리 특정한 이동 통신망 서비스에 가입 및 등록되어 있는 단말기로서, 상기 이동 통신망 서비스를 제공하는 통신망 사업자에 의해 운영되는 이동 통신망을 이용해 텔레매틱스 센터(200) 및 통신망 사업자 서버(300) 각각과 무선으로 데이터를 송수신할 수 있다. 예컨대, 상기 이동 통신망은 3G(Generation), LTE(Long Term Evolution), 5G 등의 이동 통신 규격을 지원하는 통신망을 의미한다.
즉, 차량용 AVN(100)은 커넥티드 카(connected car) 기술을 이용해, 차량 자체에서 양방향 인터넷, 모바일 서비스 등이 가능하도록 한다.
차량용 AVN(100)를 탑재한 차량은 고속으로 이동하게 되므로, 차량용 AVN(100)은 이동성을 반영하는 핸드 오버(handover) 또는 핸드 오프(handoff)를 지원한다. 상기 핸드 오버(또는 상기 핸드 오프)는 데이터 송수신중인 차량용 AVN(100)이 현재 해당 기지국 서비스 지역(cell boundary)을 벗어나 인접 기지국 서비스 지역으로 이동할 때, 차량용 AVN(100)이 인접 기지국의 새로운 채널에 자동 동조되어 지속적으로 송수신 상태가 유지될 수 있는 기능을 의미한다.
차량용 AVN(100)은 상기 핸드 오버 시 데이터 지연 현상을 방지하기 위해, 네비게이션 경로 정보(navigation path information;NPI)를 생성하여 텔레매틱스 센터(200)로 전송할 수 있다. 네비게이션 경로 정보(NPI)는 사용자가 차량용 AVN(100)의 네비게이션 프로그램 상에서 목적지를 입력하여, 현재 위치로부터 상기 목적지로의 이동을 안내하도록 결정된 경로에 대한 정보를 의미한다.
텔레매틱스 센터(200)는 텔레매틱스 서비스(telematics service)를 제공하는 서버로서, 사용자가 필요로 하는 정보를 수집하여 차량용 AVN(100)으로 전송하거나, 차량용 AVN(100)으로부터 수신한 정보를 통신망 사업자 서버(300) 또는 해당 기관(예컨대, 보험사, 응급 구조 센터)으로 전송할 수 있다.
텔레매틱스 센터(200)는 차량용 AVN(100)으로부터 수신한 네비게이션 경로 정보(NPI)를 차량용 AVN(100)의 고유 정보를 통해 식별된 통신망 사업자 서버(300)로 전송할 수 있다. 상기 고유 정보는 네비게이션 경로 정보(NPI)를 송신한 차량용 AVN(100)이 가입 및 등록되어 있는 이동 통신망 서비스의 종류에 대한 정보를 포함한다.
통신망 사업자 서버(300)는 차량용 AVN(100)이 이용하는 이동 통신망 서비스를 관리하는 서버로서, 네비게이션 경로 정보(NPI)에 따라 차량용 AVN(100)이 동기화될 것으로 추정되는 타겟 기지국인 추정 타겟 기지국의 위치 정보(PI_T)를 생성하여 차량용 AVN(100)으로 전송할 수 있다.
핸드 오버 기술이 적용되는 데이터 통신 과정에서, 기지국(base station; 또는 eNB(enhanced NodeB))은 소스 기지국(source eNB)과 타겟 기지국(target eNB)으로 나뉠 수 있다. 상기 소스 기지국은 현재 차량용 AVN(100)과 연결되어 통신망 사업자 서버(300)와 차량용 AVN(100) 간의 데이터 통신을 중계하는 기지국이고, 상기 타겟 기지국은 핸드 오버 과정을 거쳐 차량용 AVN(100)이 연결될 기지국이다.
차량용 AVN(100)은 추정 타겟 기지국의 위치 정보(PI_T)와 차량용 AVN(100)이 탑재된 차량의 현재 위치 정보를 이용해, 예비 전송 요청(PS)을 생성할 수 있다. 예비 전송 요청(PS)은 현재 차량용 AVN(100)이 소스 기지국으로부터 다운로드(download) 중인 데이터와 동일한 데이터를 추정 타겟 기지국이 통신망 사업자 서버(300)로부터 미리 다운로드해 줄 것을 요청하는 신호이다.
예비 전송 요청(PS)에 따른 추정 타겟 기지국의 예비 전송(pre-sending) 동작으로 인해, 핸드 오버 시 데이터 지연이 방지될 수 있다. 예비 전송 요청(PS)과 관련된 차량용 AVN 통신 시스템(10)의 상세한 동작은 도 2 내지 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 네비게이션 경로 정보(NPI) 및 추정 타겟 기지국의 위치 정보(PI_T)를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 차량용 AVN(100)의 네비게이션 프로그램 상에서 표시될 수 있는 미니맵(MN)이 도시되어 있다.
미니맵(MN)은 차량이 통과할 수 있는 차도(빗금친 영역)와 그 이외의 영역으로 구분된다.
사용자에 의해 차량이 이동할 네비게이션 경로(NP)가 선택된다고 가정하면, 차량용 AVN(100)은 네비게이션 경로(NP)에 대한 정보(즉, 시작 지점의 위치, 지도상의 경로, 및 도착 지점의 위치 등에 대한 정보)인 네비게이션 경로 정보(NPI)를 생성한다.
통신망 사업자 서버(300)는 네비게이션 경로 정보(NPI)를 수신하여, 차량이 네비게이션 경로(NP)를 따라 이동할 경우 타겟 기지국으로 선택될 수 있는 기지국들에 대한 정보인 추정 타겟 기지국의 위치 정보(PI_T)를 생성할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 미니맵(MN) 상에 위치하는 기지국들은 제1 기지국(eNB1) 내지 제10 기지국(eNB10)이다. 추정 타겟 기지국의 위치 정보(PI_T)의 생성에 대한 설명을 위해 미니맵(MN) 상에 기지국들을 표시하였으나, 차량용 AVN(100)에서 실행되는 네비게이션 프로그램에는 표시되지 않을 수 있다.
통신망 사업자 서버(300)는 제1 기지국(eNB1) 내지 제10 기지국(eNB10) 각각의 위치와 네비게이션 경로(NP)를 이용하여, 타겟 기지국을 순차적으로 제6 기지국(eNB6) 내지 제8 기지국(eNB8) 및 제4 기지국(eNB4)으로 추정할 수 있다. 통신망 사업자 서버(300)는 타겟 기지국을 추정할 때, 제1 기지국(eNB1) 내지 제10 기지국(eNB10) 각각의 위치와 함께 각각의 기지국 반경을 고려하여 추정할 수 있다.
예컨대, 차량이 네비게이션 경로(NP)를 따라 이동할 경우, 네비게이션 경로(NP)와 제5 기지국(eNB5) 사이의 거리는 가까운 편이나 제6 기지국(eNB6)과 제7 기지국(eNB7) 각각의 기지국 반경을 고려할 때 제6 기지국(eNB6)과 제5 기지국(eNB5) 사이의 핸드 오버가 불필요하다면 제5 기지국(eNB5)은 추정 타겟 기지국으로 추정되지 않을 수 있다.
결국, 통신망 사업자 서버(300)는 제6 기지국(eNB6) 내지 제8 기지국(eNB8) 및 제4 기지국(eNB4) 각각의 위치 정보인 추정 타겟 기지국의 위치 정보(PI_T)를 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 통신망 사업자 서버(300)는 네비게이션 경로 정보(NPI)와 현재의 챠량의 위치 정보를 기초로 다음의 타겟 기지국으로 추정되는 기지국들의 위치 정보를 포함하는 추정 타겟 기지국의 위치 정보(PI_T)를 생성할 수 있다. 예컨대, P 지점 부근에서 전송되는 추정 타겟 기지국의 위치 정보(PI_T)는 제8 기지국(eNB8) 제4 기지국(eNB4) 각각의 위치 정보를 포함할 수 있다.
도 3a 내지 도 4c에서는 제7 기지국(eNB7)과 제8 기지국(eNB8) 사이의 핸드 오버가 문제되는 도 2에 표시된 P 지점 부근에서의 차량용 AVN 통신 시스템(10)의 동작이 설명될 것이다.
도 3a 내지 도 3c 각각은 도 2에 도시된 P 지점 부근에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 AVN 통신 시스템(10)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3c를 참조하면, 도 3a에서는 도 2에 도시된 P 지점 부근에서 이동하는 차량용 AVN(100)을 탑재한 차량(MT)이 도시되어 있다. 현재 제7 기지국(eNB7)이 소스 기지국이라고 가정하면, 차량용 AVN(100)은 제7 기지국(eNB7)을 통해 통신망 사업자 서버(300)와 다운로드 데이터(DL)와 업로드 데이터(UL)를 송수신할 수 있다.
차량용 AVN(100)은 제7 기지국(eNB7)과 데이터 송수신이 양호한지에 대한 신호 레벨 보고를 주기적으로 생성하여 통신망 사업자 서버(300)로 전송할 수 있다.
통신망 사업자 서버(300)는 상기 신호 레벨 보고를 기초로 핸드 오버가 필요한지를 판단할 수 있다. 즉, 통신망 사업자 서버(300)는 상기 신호 레벨 보고로부터 차량용 AVN(100)의 데이터 송수신이 양호하지 못하다고 판단한 경우, 핸드 오버를 수행하도록 하는 핸드 오버 명령을 차량용 AVN(100)으로 전송할 수 있다.
차량용 AVN(100)은 상기 핸드 오버 명령을 수신한 경우, 추정 타겟 기지국의 위치 정보(PI_T)로부터 다음 타겟 기지국으로 추정된 제8 기지국(eNB8)과 차량(MT) 사이의 거리인 제1 거리(first distance)를 계산할 수 있다. 실시예에 따라, 추정 타겟 기지국의 위치 정보(PI_T)는 제8 기지국(eNB8) 뿐 아니라 제4 기지국(eNB4)에 대한 위치 정보도 포함할 수 있으나, 차량용 AVN(100)은 계산량을 줄이기 위해 각 기지국 정보에 대해 우선 순위를 부여하여 저장함으로써 제8 기지국(eNB8)과 차량(MT) 사이의 거리 만을 계산할 수 있다.
차량용 AVN(100)은 상기 제1 거리와 임계 거리(D)를 비교할 수 있다.
임계 거리(D)는 추정 타겟 기지국인 제8 기지국(eNB8)의 기지국 반경에 따라 미리 설정된 거리이다. 예컨대, 임계 거리(D)는 예비 전송 요청(PS)의 처리 시간을 고려하여 상기 기지국 반경보다 다소 길게 설정될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 각 기지국(eNB1~eNB10)의 기지국 반경은 서로 같을 수도 또는 다를 수도 있다.
도 3b에서, 차량(MT)이 주행을 계속하여 상기 제1 거리와 임계 거리(D)를 비교한 결과 상기 제1 거리가 임계 거리(D)보다 작아진 경우, 차량용 AVN(100)은 통신망 사업자 서버(300)로 예비 전송 요청(PS)을 전송할 수 있다. 다른 실시예에 따라, 상기 제1 거리가 임계 거리(D)와 동일한 경우 즉, 상기 제1 거리가 임계 거리(D) 이내인 경우에도 예비 전송 요청(PS)이 발생될 수 있다.
통신망 사업자 서버(300)는 추정 타겟 기지국 및 다운로드 중인 데이터(DL)에 대한 정보를 포함하는 예비 전송 요청(PS)을 통해 추정 타겟 기지국인 제8 기지국(eNB8)으로 다운로드 중인 데이터(DL)를 전송하는 예비 전송(pre-sending) 동작을 수행할 수 있다.
차량용 AVN(100)은 추정 타겟 기지국인 제8 기지국(eNB8)과 동기화를 시도하고, 제8 기지국(eNB8)과 데이터 송수신이 가능한지에 대한 테스트(또는 시그널링)를 수행할 수 있다.
차량용 AVN(100)은 제8 기지국(eNB8)과의 동기화가 완료되어 안정적인 데이터 송수신이 가능하다고 판단한 경우, 확인 신호를 통신망 사업자 서버(300)로 전송할 수 있다.
통신망 사업자 서버(300)는 상기 확인 신호를 수신한 경우, 차량용 AVN(100)의 데이터 경로를 제7 기지국(eNB7)에서 제8 기지국(eNB8)으로 변경할 수 있다.
도 3c에서, 차량(MT)은 주행을 계속하며, 차량용 AVN(100)은 제8 기지국(eNB8)을 통해 통신망 사업자 서버(300)와 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 이때, 제8 기지국(eNB8)은 상기 예비 전송 동작에 의해 다운로드 중인 데이터(DL)를 미리 수신한 상태이므로, 차량용 AVN(100)은 데이터 지연 없이 다운로드 중인 데이터(DL)를 연속적으로 수신할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c 각각은 도 2에 도시된 P 지점 부근에서의 본 발명의 비교예에 따른 차량용 AVN 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 4c를 참조하면, 도 4a에서는 도 3a와 마찬가지로 도 2에 도시된 P 지점 부근에서 이동하는 차량용 AVN을 탑재한 차량(MT')이 도시되어 있다. 또한, 현재 제7 기지국(eNB7)이 소스 기지국이라고 가정하고, 차량용 AVN은 제7 기지국(eNB7)을 통해 통신망 사업자 서버(300')와 다운로드 데이터(DL)와 업로드 데이터(UL)를 송수신할 수 있다.
상기 차량용 AVN은 제7 기지국(eNB7)과 데이터 송수신이 양호한지에 대한 신호 레벨 보고를 주기적으로 생성하여 통신망 사업자 서버(300')로 전송할 수 있다.
통신망 사업자 서버(300')는 상기 신호 레벨 보고를 기초로 핸드 오버가 필요한지를 판단할 수 있다. 즉, 통신망 사업자 서버(300')는 상기 신호 레벨 보고로부터 상기 차량용 AVN의 데이터 송수신이 양호하지 못하다고 판단한 경우, 핸드 오버를 수행하도록 하는 핸드 오버 명령을 상기 차량용 AVN으로 전송하고, 제7 기지국(eNB7)으로부터 제8 기지국(eNB8)으로 다운로드 중인 데이터(DL)를 전송하기 위한 다이렉트 터널(direct tunnel)을 형성하도록 제어할 수 있다.
도 4b에서, 제7 기지국(eNB7)으로부터 제8 기지국(eNB8) 간에 형성된 상기 다이렉트 터널을 통해, 제7 기지국(eNB7)은 제8 기지국(eNB8)으로 다운로드 중인 데이터(DL)를 전송하는 패킷 포워딩(packet forwarding) 동작을 수행할 수 있다.
상기 차량용 AVN은 상기 핸드 오버 명령에 따라 제8 기지국(eNB8)과 동기화를 시도하고, 제8 기지국(eNB8)과 데이터 송수신이 가능한지에 대한 테스트(또는 시그널링)를 수행할 수 있다.
상기 차량용 AVN은 제8 기지국(eNB8)과의 동기화가 완료되어 안정적인 데이터 송수신이 가능하다고 판단한 경우, 확인 신호를 통신망 사업자 서버(300')로 전송할 수 있다.
통신망 사업자 서버(300')는 상기 확인 신호를 수신한 경우, 상기 차량용 AVN의 데이터 경로를 제7 기지국(eNB7)에서 제8 기지국(eNB8)으로 변경할 수 있다.
그러나, 상기 패킷 포워딩 동작을 수행하는 동안, 상기 차량용 AVN이 제7 기지국(eNB7) 및 제8 기지국(eNB8) 중 어느 기지국으로부터도 데이터를 수신할 수 없는 핸드 오버 단절 시간(약 15ms 내외)이 발생한다. 이러한 핸드 오버 단절 시간이 누적될 경우 데이터 통신 서비스의 품질을 저하시키는 요인이 된다.
도 4c에서, 차량(MT)은 주행을 계속하며, 상기 핸드 오버 단절 시간이 경과한 뒤, 상기 차량용 AVN은 제8 기지국(eNB8)을 통해 통신망 사업자 서버(300')와 데이터 송수신을 수행할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 차량용 AVN 통신 시스템(10)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 차량용 AVN(100)은 사용자의 선택에 의해 결정된 네비게이션 경로(NP)를 설정할 수 있다(S100).
차량용 AVN(100)을 탑재한 차량(MT)은 네비게이션 경로(NP)를 따라 주행을 시작할 수 있다(S101).
차량용 AVN(100)은 네비게이션 경로(NP)에 대한 네비게이션 경로 정보(NPI) 및 현재의 차량 위치 정보를 텔레매틱스 센터(200)로 전송할 수 있다(S102).
텔레매틱스 센터(200)는 네비게이션 경로(NP)에 대한 네비게이션 경로 정보(NPI) 및 상기 차량 위치 정보를 송신한 차량용 AVN(100)의 고유 정보를 확인하고(S200), 상기 고유 정보를 통해 식별된 통신망 사업자 서버(300)로 네비게이션 경로 정보(NPI) 및 상기 차량 위치 정보를 전송할 수 있다(S201).
통신망 사업자 서버(300)는 네비게이션 경로 정보(NPI) 및 상기 차량 위치 정보를 기초로 다음 타겟 기지국으로 추정되는 추정 타겟 기지국을 결정하고, 상기 추정 타겟 기지국의 위치 정보(PI_T)를 텔레매틱스 센터(200)로 전송할 수 있다(S300). 텔레매틱스 센터(200)는 상기 추정 타겟 기지국의 위치 정보(PI_T)를 차량용 AVN(100)으로 전달할 수 있다(S202).
차량용 AVN(100)은 소스 기지국과 데이터 송수신이 양호한지에 대한 신호 레벨 보고를 주기적으로 생성하여 통신망 사업자 서버(300)로 전송할 수 있다(S103).
통신망 사업자 서버(300)는 상기 신호 레벨 보고를 기초로 핸드 오버가 필요하여 핸드 오버 명령을 생성할지 여부를 판단할 수 있다(S301).
통신망 사업자 서버(300)는 상기 신호 레벨 보고로부터 차량용 AVN(100)의 데이터 송수신이 양호하지 못하다고 판단한 경우(S302의 Yes 경로), 핸드 오버를 수행하도록 하는 핸드 오버 명령을 차량용 AVN(100)으로 전송할 수 있다(S303).
통신망 사업자 서버(300)는 상기 신호 레벨 보고로부터 차량용 AVN(100)의 데이터 송수신이 양호하다고 판단한 경우(S302의 No 경로), 상기 S301 단계가 다시 수행될 수 있다.
차량용 AVN(100)은 상기 핸드 오버 명령을 수신한 경우(S104의 Yes 경로), 추정 타겟 기지국의 위치 정보(PI_T)로부터 추정 타겟 기지국과 차량(MT) 사이의 거리인 제1 거리를 계산할 수 있다(S105).
차량용 AVN(100)은 상기 핸드 오버 명령을 수신하지 않을 경우(S104의 No 경로), 후술할 S110 단계가 수행된다.
차량용 AVN(100)은 상기 제1 거리와 임계 거리(D)를 비교할 수 있다. 상기 제1 거리와 임계 거리(D)를 비교한 결과, 상기 제1 거리가 임계 거리(D)보다 작아진 경우(S106의 Yes 경로), 차량용 AVN(100)은 통신망 사업자 서버(300)로 예비 전송 요청(PS)을 전송할 수 있다(S107).
상기 제1 거리와 임계 거리(D)를 비교한 결과, 상기 제1 거리가 임계 거리(D)보다 작지 않은 경우(S106의 No 경로), 차량용 AVN(100)은 주기적으로(예컨대, 100ms마다) 상기 제1 거리를 계산하여 임계 거리(D)와 비교할 수 있다(S105).
통신망 사업자 서버(300)는 추정 타겟 기지국 및 다운로드 중인 데이터(DL)에 대한 정보를 포함하는 예비 전송 요청(PS)을 통해 추정 타겟 기지국으로 다운로드 중인 데이터(DL)를 전송하는 예비 전송 동작을 수행할 수 있다(S304).
차량용 AVN(100)과 추정 타겟 기지국은 서로 동기화를 시도하고, 서로 데이터 송수신이 가능한지에 대한 테스트(또는 시그널링)를 수행할 수 있다(S108, S305).
차량용 AVN(100)은 상기 추정 타겟 기지국과의 동기화가 완료되어 안정적인 데이터 송수신이 가능하다고 판단한 경우, 확인 신호를 통신망 사업자 서버(300)로 전송할 수 있다(S109).
통신망 사업자 서버(300)는 상기 확인 신호를 수신한 경우, 차량용 AVN(100)의 데이터 경로를 상기 소스 기지국에서 상기 추정 타겟 기지국으로 변경하고(S306), 핸드 오버 동작을 종료한다(S307).
만일 사용자에 의해 네비게이션 경로(NP)가 변경되는 경우(S110의 Yes 경로), 차량용 AVN(100)은 새로운 네비게이션 경로(NP)에 대한 네비게이션 경로 정보(NPI) 및 현재의 차량 위치 정보를 텔레매틱스 센터(200)로 전송하게 되며(S102), 이후의 단계들이 다시 수행될 수 있다.
만일 사용자에 의해 네비게이션 경로(NP)가 변경되지 않는 경우(S110의 No 경로), 차량용 AVN(100)은 차량(MT)이 목적지에 도착하지 않고 주행을 종료하지 않을 경우(S111의 No 경로) 상기 S103 단계가 다시 수행될 수 있다.
차량(MT)이 목적지에 도착하거나 주행을 종료할 경우(S111의 Yes 경로), 차량용 AVN(100)은 목적지 도착 및 주행 종료 신호를 텔레매틱스 센터(200)로 전송할 수 있다(S112).
텔레매틱스 센터(200)는 상기 목적지 도착 및 주행 종료 신호를 송신한 차량용 AVN(100)의 고유 정보를 확인하고, 상기 고유 정보를 통해 식별된 통신망 사업자 서버(300)로 상기 목적지 도착 및 주행 종료 신호를 전송할 수 있다(S203).
핸드 오버 동작이 종료되고, 통신망 사업자 서버(300)가 상기 목적지 도착 및 주행 종료 신호를 수신하지 못한 경우(S308의 No 경로), 상기 S301 단계가 다시 수행된다.
핸드 오버 동작이 종료되고, 통신망 사업자 서버(300)가 상기 목적지 도착 및 주행 종료 신호를 수신한 경우(S308의 Yes 경로), 통신망 사업자 서버(300)는 타겟 기지국 추정 알고리즘 즉, 내비게이션 경로 정보(NPI)를 기반으로 한 타겟 기지국 추정 및 지연 없는 데이터 전송에 대한 알고리즘을 종료할 수 있다(S309).
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 AVN 통신 시스템(10)에 의하면, 네비게이션 경로 정보(NPI)를 기반으로 타겟 기지국에 대한 예비 전송 동작을 수행함으로써, 빠르게 이동하는 차량(MT)이 데이터 지연 없이 데이터 통신을 수행할 수 있다.
상기와 같이 설명된 차량용 AVN 통신 시스템 및 그의 무선 통신 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (19)

  1. 이동 통신망을 이용한 차량용 AVN(Audio, Video, Navigation)의 무선 통신 방법에 있어서,
    내비게이션 경로 정보를 기초로 추정된 추정 타겟 기지국의 위치 정보를 수신하는 단계;
    핸드 오버 명령이 수신된 경우, 상기 추정 타겟 기지국의 위치 정보와 상기 차량용 AVN의 위치 정보를 비교하여, 상기 추정 타겟 기지국과 상기 차량용 AVN 간의 거리인 제1 거리가 임계 거리 이내인지 판단하는 단계;
    상기 제1 거리가 상기 임계 거리 이내인 경우, 상기 추정 타겟 기지국에 대한 예비 전송(pre-sending)을 요청하는 단계; 및
    상기 추정 타겟 기지국과 동기화를 수행하여, 상기 핸드 오버 명령에 대한 확인 신호를 생성하는 단계를 포함하는 차량용 AVN의 무선 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 예비 전송의 대상은 현재 상기 차량용 AVN이 다운로드 중인 데이터인 차량용 AVN의 무선 통신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 확인 신호를 생성한 뒤, 상기 다운로드 중인 데이터를 상기 추정 타겟 기지국으로부터 연속적으로 다운로드하는 단계를 더 포함하는 차량용 AVN의 무선 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    내비게이션 경로가 변경되는 경우, 변경된 내비게이션 경로를 기초로 추정된 추정 타겟 기지국의 위치 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 차량용 AVN의 무선 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 임계 거리는 상기 추정 타겟 기지국의 기지국 반경에 따라 미리 설정된 거리인 차량용 AVN의 무선 통신 방법.
  6. 이동 통신망을 이용한 차량용 AVN(Audio, Video, Navigation) 통신 시스템의 무선 통신 방법에 있어서,
    통신망 사업자 서버가, 차량용 AVN의 내비게이션 경로 정보를 기초로 추정 타겟 기지국의 위치 정보를 추정하는 단계;
    상기 통신망 사업자 서버가, 상기 차량용 AVN의 신호 레벨 보고를 이용해 핸드 오버 명령을 생성하는 단계;
    상기 차량용 AVN이, 상기 핸드 오버 명령이 수신된 경우, 상기 추정 타겟 기지국의 위치 정보와 상기 차량용 AVN의 위치 정보를 비교하여, 상기 추정 타겟 기지국과 상기 차량용 AVN 간의 거리인 제1 거리가 임계 거리 이내인지 판단하는 단계;
    상기 차량용 AVN이, 상기 제1 거리가 상기 임계 거리 이내인 경우, 상기 추정 타겟 기지국에 대한 예비 전송(pre-sending)을 요청하는 단계; 및
    상기 차량용 AVN이, 상기 추정 타겟 기지국과 동기화를 수행하여, 상기 핸드 오버 명령에 대한 확인 신호를 생성하는 단계를 포함하는 차량용 AVN 통신 시스템의 무선 통신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 예비 전송의 대상은 현재 상기 차량용 AVN이 다운로드 중인 데이터인 차량용 AVN 통신 시스템의 무선 통신 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 확인 신호가 수신된 경우 상기 통신망 사업자 서버가, 상기 차량용 AVN의 다운로드 데이터 경로를 상기 추정 타겟 기지국으로 변경하는 단계; 및
    상기 차량용 AVN이 상기 다운로드 중인 데이터를 상기 추정 타겟 기지국으로부터 연속적으로 다운로드하는 단계를 더 포함하는 차량용 AVN 통신 시스템의 무선 통신 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 통신망 사업자 서버가, 상기 요청에 대응하는 상기 추정 타겟 기지국으로 예비 전송하는 단계를 더 포함하는 차량용 AVN 통신 시스템의 무선 통신 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    텔레매틱스 센터가, 상기 차량용 AVN의 고유 정보를 이용해 상기 차량용 AVN에 대응하는 상기 통신망 사업자 서버를 식별하고, 상기 통신망 사업자 서버로 상기 내비게이션 경로 정보 및 상기 고유 정보를 송신하는 단계를 더 포함하는 차량용 AVN 통신 시스템의 무선 통신 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    내비게이션 경로가 변경되는 경우 상기 차량용 AVN이, 변경된 내비게이션 경로를 기초로 추정된 추정 타겟 기지국의 위치 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 차량용 AVN 통신 시스템의 무선 통신 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 임계 거리는 상기 추정 타겟 기지국의 기지국 반경에 따라 미리 설정된 거리인 차량용 AVN 통신 시스템의 무선 통신 방법.
  13. 이동 통신망을 이용한 차량용 AVN(Audio, Video, Navigation) 통신 시스템에 있어서,
    내비게이션 경로 정보를 기초로 추정 타겟 기지국의 위치 정보를 추정하고, 상기 차량용 AVN의 신호 레벨 보고를 이용해 핸드 오버 명령을 생성하는 통신망 사업자 서버; 및
    상기 핸드 오버 명령이 수신된 경우, 상기 추정 타겟 기지국의 위치 정보와 상기 차량용 AVN의 위치 정보를 비교하여 상기 추정 타겟 기지국과 상기 차량용 AVN 간의 거리인 제1 거리가 임계 거리 이내인지 판단하고, 상기 제1 거리가 상기 임계 거리 이내인 경우, 상기 추정 타겟 기지국에 대한 예비 전송(pre-sending)을 요청하고, 상기 추정 타겟 기지국과 동기화를 수행하여 상기 핸드 오버 명령에 대한 확인 신호를 생성하는 차량용 AVN을 포함하는 차량용 AVN 통신 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 예비 전송의 대상은 현재 상기 차량용 AVN이 다운로드 중인 데이터인 차량용 AVN 통신 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 통신망 사업자 서버는, 상기 확인 신호가 수신된 경우 상기 통신망 사업자 서버가, 상기 차량용 AVN의 다운로드 데이터 경로를 상기 추정 타겟 기지국으로 변경하고,
    상기 차량용 AVN은, 상기 다운로드 중인 데이터를 상기 추정 타겟 기지국으로부터 연속적으로 다운로드하는 차량용 AVN 통신 시스템.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 통신망 사업자 서버는, 상기 요청에 대응하는 상기 추정 타겟 기지국으로 예비 전송하는 차량용 AVN 통신 시스템.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 차량용 AVN의 고유 정보를 이용해 상기 차량용 AVN에 대응하는 상기 통신망 사업자 서버를 식별하고, 상기 통신망 사업자 서버로 상기 내비게이션 경로 정보 및 상기 고유 정보를 송신하는 텔레매틱스 센터를 더 포함하는 차량용 AVN 통신 시스템.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 차량용 AVN은, 내비게이션 경로가 변경되는 경우, 변경된 내비게이션 경로를 기초로 추정된 추정 타겟 기지국의 위치 정보를 수신하는 차량용 AVN 통신 시스템.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 임계 거리는 상기 추정 타겟 기지국의 기지국 반경에 따라 미리 설정된 거리인 차량용 AVN 통신 시스템.
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