KR101628627B1 - 차량단말 안전 데이터 전송방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량단말 안전 데이터 전송방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량단말 안전 데이터 전송방법은 차량단말, 기지국을 포함하는 차량단말 안전 데이터 전송시스템에서 상기 차량단말 안전 데이터 전송방법에 있어서, 도로 상 위치정보에 기반하여 제1프리앰블을 선택하는 단계, 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 제1프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 단계, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하여, 프리앰블 식별자가 존재하면, 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 통해 상기 차량단말 안전 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.

Description

차량단말 안전 데이터 전송방법 및 시스템{SYSTEM AND METHEOD FOR TRANSMITTING VECHCLE TERMINAL SAFTY DATA}

본 발명은 차량단말 안전 데이터 전송방법 및 시스템에 관한 것이다.

이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 최근 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 광대역 무선 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.

광대역 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution) 시스템에 대한 규격 작업을 진행하고 있다. 현재 LTE 시스템은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 지원하고 있으며 현재 해당 기술을 지원하는 스마트폰이 개발되어 상용화 되었다.

최근 LTE 통신 시스템에 여러 가지 신기술을 접목해서 전송 속도를 향상시키는 진화된 LTE 통신 시스템(LTE-Advanced, LTE-A)을 3GPP에서 표준화를 완료하고, 차세대 이동 통신인 5G에 준하는 통신 표준을 진행할 예정이다. 이는 새로운 기술과 더불어 기존의 LTE-A 기술에서 진보한 다양한 통신 방식이 논의될 예정이다. 특히 새롭게 도입될 기술 중 대표적인 것으로 차량 통신을 들 수 있다.

차세대 차량은 안전장치로 통신에 기반한 시스템을 구축하기 위해 많은 차량 업체들이 노력을 기울이고 있다. 이러한 차량의 안전 시스템은 차량간 혹은 차량과 도로에 위치한 기지국 사이의 통신을 이용하여 차량 안전 메시지(차량단말 안전 메시지)를 전달하는 것을 말한다.

현재 기술에서는 주로 차량 간의 통신을 대상으로 ITU, IEEE, ETSI에서 표준화를 진행해 왔으며 최근 USDOT에서도 해당 기술에 대해 차량 탑재를 의무화하려고 하고 있다. 해당 기술은 근거리 통신 방식으로 5.9GHz 대역에서 DSRC(Dedicated short-range communication)을 이용하여 차량의 전방 추돌, 도로 패스 홀, 교차로 알람, 추월 알람과 같은 도로 안전에 관한 메시지를 인근 차량과 교환하는 방식으로 이루어져 있다. 해당 기술은 인프라스트럭쳐, 즉 LTE와 같은 기지국을 요구하지 않는 장점이 있으며, 도로 상황에서 차량이 위치한 지점에서 발생하는 사건에 관해 직접 사실을 전파할 수 있는 장점이 있다.

무엇보다 이러한 안전 메시지 전달은 지연에 민감하므로 차량간의 직접 통신을 통한 전달 방법이 안전 메시지 전달의 지연을 줄일 수 있는 방법으로 생각되어 왔다.

종래의 차량간 직접 통신 기술은 단말(UE)에서 한 홉 거리인 기지국(ENB)이 아니라 그보다 더 멀리 떨어진 차량에 전달되기 위해서는 다중 홉을 이용한 멀티 홉 라우팅을 통해 전달 되어야 하는 단점이 있다. 또한 도로의 차량이 구성하는 에드 혹 네트워크는 망 변화를 적극적으로 수용하지 못하여 망을 효율적으로 사용하지 못한다는 단점이 있으며, 직접 통신시에 트럭이나 버스와 같은 대형 차량이 시야 확보를 방해하여 차량간 직접 통신 성능을 저하 시키고 메시지 전송 에러율이 높은 단점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 도로 안전망 구축에 효율적인 차량단말 안전 데이터 전송방법 및 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량단말 안전 데이터 전송방법은 차량단말, 기지국을 포함하는 차량단말 안전 데이터 전송시스템에서 상기 차량단말 안전 데이터 전송방법에 있어서, 도로 상 위치정보에 기반하여 제1프리앰블을 선택하는 단계, 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 제1프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 단계, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하여, 프리앰블 식별자가 존재하면, 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 통해 상기 차량단말 안전 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량단말 안전 데이터 전송방법은 상기 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하여, 상기 프리앰블 식별자가 존재하지 않으면, 제2프리앰블을 선택하는 단계, 상기 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 제2프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함한다.

상기 제1프리앰블, 상기 제2프리앰블은 상기 도로 상 위치정보에 기반한 해쉬 함수에 기반하여 선택되는 것을 특징으로 한다.

상기 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널은 시스템 방송 정보를 통해서 상기 기지국으로부터 수신한 정보인 것을 특징으로 한다.

상기 차량단말은 GNSS시스템을 이용하여 상기 도로 상 위치정보를 확인하거나, LTE의 위치정보 기능을 이용하여 상기 도로 상 위치정보를 확인하고, 상기 도로 상 위치정보의 도로 세그먼트 식별자를 획득하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량단말은 RRC CONFIGURATION 메시지를 이용하여 도로 세그먼트 식별자를 상기 기지국에 요청하고, 상기 기지국으로부터 상기 도로 세그먼트 식별자를 수신하는 것을 특징으로 한다.

세그먼트 식별자, 위치정보, 그룹통신 세션 식별자 및 도로 토폴로지 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 그룹통신 무선 접속 식별자와 상기 그룹통신 세션 식별자의 매핑 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 그룹통신 무선 접속 식별자를 이용한 디스크램블링을 수행하여, 하향 데이터 서브프레임에서 상기 기지국이 전송한 멀티캐스트 데이터를 확인하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량단말 안전 데이터 전송방법은 차량단말, 기지국을 포함하는 차량단말 안전 데이터 전송시스템에서 상기 차량단말 안전 데이터 전송방법에 있어서, 세그먼트 식별자, 위치정보, 그룹통신 세션 식별자 및 도로 토폴로지 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 그룹통신 무선 접속 식별자와 상기 그룹통신 세션 식별자의 매핑 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 그룹통신 무선 접속 식별자를 이용한 디스크램블링을 수행하여, 하향 데이터 서브프레임에서 상기 기지국이 전송한 멀티캐스트 데이터를 확인하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량단말 안전 데이터 전송방법은 제1차량단말, 제2차량단말, 기지국을 포함하는 차량단말 안전 데이터 전송시스템에서 상기 차량단말 안전 데이터 전송방법에 있어서, 제1차량단말로부터 프리앰블을 수신하였는지 확인하는 단계, 상기 제1차량단말로부터 상기 프리앰블을 수신하였으면, 상기 제1차량단말로 상기 제1차량단말의 프리앰블 식별자를 포함한 랜덤 액세스 응답 메시지를 전송하는 단계, 상기 제1차량단말로부터 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 통해 상기 차량단말 안전 데이터를 수신하는 단계, 상기 차량단말 안전 데이터를 제2차량단말로 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량단말 안전 데이터 전송방법은 상기 제1차량단말로부터 상기 프리앰블을 수신하지 못하였으면, 상기 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 일반 단말을 위해 재할당하는 단계, 데이터 채널 할당 정보를 상기 일반 단말로 전송하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량단말 안전 데이터 전송방법은 세그먼트 식별자, 위치정보, 그룹통신 세션 식별자 및 도로 토폴로지 정보를 그룹통신 서버로부터 수신하여 상기 제1차량단말로 전송하는 단계, 그룹통신 무선 접속 식별자와 상기 그룹통신 세션 식별자의 매핑 정보를 상기 제1차량단말로 전송하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량단말 안전 데이터 전송시스템은 기지국, 현재 위치에 기반하여 제1프리앰블을 선택하고, 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 제1프리앰블을 상기 기지국으로 전송하고, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하여, 프리앰블 식별자가 존재하면, 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 통해 차량단말 안전 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 차량단말을 포함하되, 상기 차량단말은 상기 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하여, 상기 프리앰블 식별자가 존재하지 않으면, 제2프리앰블을 선택하고, 상기 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 제2프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량단말 안전 데이터 전송시스템은 제1차량단말, 상기 제1차량단말로부터 프리앰블을 수신하였는지 확인하고, 상기 제1차량단말로부터 상기 프리앰블을 수신하였으면, 상기 제1차량단말로 상기 제1차량단말의 프리앰블 식별자를 포함한 랜덤 액세스 응답 메시지를 전송하고, 상기 제1차량단말로부터 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 통해 상기 차량단말 안전 데이터를 수신하고, 상기 차량단말 안전 데이터를 제2차량단말로 전송하는 기지국을 포함하되, 상기 기지국은 세그먼트 식별자, 위치정보, 그룹통신 세션 식별자 및 도로 토폴로지 정보를 그룹통신 서버로부터 수신하여 상기 제1차량단말로 전송하고, 그룹통신 무선 접속 식별자와 상기 그룹통신 세션 식별자의 매핑 정보를 상기 제1차량단말로 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 차량단말 안전 데이터 전송방법 및 시스템에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 공통 상향 데이터 채널을 기 설정(기 할당)하여 기 설정된 공통 상향 데이터 채널로 차량 안전 데이터와 같은 데이터를 전송함으로써, 액세스 지연 및 공통 상향 데이터 채널의 자원 낭비를 줄이고, 차량단말 간 데이터 전송 충돌 확률을 낮출 수 있다.

둘째, 본 발명은 차량의 안전 데이터 전송을 위한 채널 초기 액세스 절차를 생략함으로써 종래에 발생한 데이터 송수신의 지연을 해소 할 수 있으며, 도로 상황에 따라 상향 채널 운용 및 분산 적용이 채널 혼잡을 줄일 수 있는 장점이 있다.

셋째, 본 발명은 아이들(idle) 단말(차량단말) 또는 컨넥티드(connected) 차량단말 모두 적용 가능하므로 차량단말을 항상 컨넥티드 상태로 유지해야하는 기지국의 부담을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안전 데이터 전송을 위한 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 안전 데이터 전송을 위한 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량 안전 데이터 전송방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량 안전 데이터 전송방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량 안전 데이터 전송방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 차량 안전 데이터 전송방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명에서 “차량단말”은 차량간 통신을 위한 차량에 설치되거나 차량에 구비된 단말을 의미한다.

본 발명에서 “셀”이란 하나의 기지국이 통신을 위해 관리하는 특정 영역을 의미한다.

본 발명에서 “세그먼트”는 도로 토폴로지를 관리하기 위해 나누어 놓은 단위로 특정 도로 블록을 의미한다. 가령 교차로에서 다음 교차로까지의 도로 블록을 세그먼트라 지칭할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에서 프레임은 데이터 전송 또는 통신을 위한 라디오 프레임(Radio Frame)이 가능하다.

도 1을 참조하면, 하나의 프레임은 10개의 서브프레임(Sub-frame)을 포함할 수 있다. 본 발명은 하나의 프레임 내에서 각각이 서브 프레임이 차량 안전 데이터와 같은 데이터를 전송하기 위해서 세그먼트 별로 기 설정되어 있다.

예를 들어, 첫 번째 서브프레임은 제1세그먼트(10)를 위해 기 설정된 데이터 채널(C1)이고, 세 번째 서브프레임은 제2세그먼트(20)를 위해 기 설정된 데이터 채널(C3)이, 다섯 번째 서브프레임은 제3세그먼트(30)를 위해 기 설정된 데이터 채널(C3)이고, 일곱 번째 서브프레임은 제4세그먼트(40)를 위해 기 설정된 데이터 채널(C4)이다.

다른 실시예로, 하나의 세그먼트를 위해 두 개의 서브프레임이 데이터 채널로 설정될 수 있다. 예를 들어, 하나의 세그먼트에 많은 차량단말(3)이 위치하는 경우 두 개의 서브프레임이 데이터 채널로 기 설정될 수 있고, 다른 세그먼트에 아무런 차량단말(3)이 위치하지 않은 경우 서브프레임이 설정되지 않을 수 있는 등 실시예에 따라서 다양한 경우가 가능하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안전 데이터 전송을 위한 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안전 데이터 전송을 위한 시스템은 기지국(1), 그룹통신 서버(2), 적어도 하나 이상의 차량단말(3)을 포함한다.

기지국(1)은 이동 및 고정 무선국에서 무선 통신 업무를 수행하는 부분이다. 본 발명에서 기지국(1)은 차량단말(3) 간 그룹통신을 효율적으로 수행하게 하기 위해 그룹통신 서버(2)와 차량단말(3)과 통신을 수행하며 데이터를 전송한다.

예를 들어, 하나의 기지국(1)이 관리하는 영역인 셀은 도로의 사정에 따라서 4개의 세그먼트를 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예는 하나의 셀이 4개의 세그먼트를 포함한다.

제1세그먼트(10)는 3개의 차량단말(3)을 포함하고, 제2세그먼트(20)는 2개의 차량단말(3)을 포함하고, 제3세그먼트(30)는 3개의 차량단말(3)을 포함하고, 제4세그먼트(40)는 2개의 차량단말(3)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1세그먼트(10)의 식별자를 S1, 제2세그먼트(20)의 식별자를 S2, 제3세그먼트(30)의 식별자를 S3, 제4세그먼트(40)의 식별자를 S4라 명명하면, 제1프레임의 첫 번째 서브프레임은 제1세그먼트(10)를 위해 기 설정된 데이터 채널(S1)이고, 제1프레임의 세 번째 서브프레임은 제3세그먼트(30)를 위해 기 설정된 데이터 채널(S3)이고, 제1프레임의 다섯 번째 서브프레임은 제2세그먼트(20)를 위해 기 설정된 데이터 채널(S2)이고, 제1프레임의 일곱 번째 서브프레임은 제4세그먼트(40)를 위해 기 설정된 데이터 채널(S1)이다.

이와 같이, 각 세그먼트에 포함된 차량단말(3)은 자신의 세그먼트에 기 설정된 데이터 채널인 서브프레임을 통해서만 차량 안전 데이터와 같은 데이터를 기지국(1)으로 전송할 수 있다.

본 발명에서 차량단말(3)에서 기지국(1)에 데이터를 전송하는 위한 차량용 데이터 채널을 공통 상향 데이터 채널(또는 상향 데이터 채널)로 명명할 수 있는데, 본 발명은 공통 상향 데이터 채널을 기 설정(Semi-static scheduing)하여 기 설정된 공통 상향 데이터 채널로 차량 안전 데이터와 같은 데이터를 전송함으로써, 액세스 지연 및 공통 상향 데이터 채널의 자원 낭비를 줄이고, 차량단말(3) 간 데이터 전송 충돌 확률을 낮출 수 있다.

예를 들어, 차량단말(3)은 MEC(Mobile Edge Computing, 이하 “MEC”라 한다.)에서 관리하고 있는 위치정보인 GIS(Geographic Information System, 이하 “GIS”라 한다.) 정보를 가지고 있어야 한다. 이를 위해 차량단말(3)은 MEC의 GIS 정보 서버로부터 해당 정보를 수신 받을 수 있고, 또는 사전에 해당 정보를 내비게이션 시스템과 같이 저장될 수 있다. 따라서 차량단말(3)은 GPS(Global Positioning System, 이하 “GPS”라 한다.)와 같은 GNSS(Global Navigation Satellite System, 이하 “GNSS”라 한다.) 시스템을 이용하여 위치를 확인하거나, LTE(Long Term Evolution, 이하 “LTE”라 한다.)의 위치정보 기능을 이용하여 현재 위치를 확인하고 이를 통해 본인의 현재 위치한 세그먼트 식별자를 획득할수 있다.

다른 실시예로, 차량단말(3)은 GIS 정보가 확인 되지 않을 경우, 기지국(1)에게 셀에서의 자신의 현재 위치에 대한 세그먼트 정보(예를 들어, 도로 세그먼트 식별자)를 시스템 방송 정보(SIB)에 정의하여 보낼 수 있다. 이 경우, 위도와 경도 정보의 범위를 통해 알 수 있다. 예를 들어, 동서를 가르는 도로의 경우, ROAD_ID: <위도 Y, 경도 X1-X2> 형태로 정의 될 수 있다. 차량단말(3)이 해당 경도 범위에 위치할 경우, 세그먼트 정보(예를 들어, 세그먼트 식별자)를 획득하게 된다. 도로의 형태가 남북으로 가르는 경우, 차량단말(3)은 위도 범위를 기지국(1)에게 알려줄 수 있다.

아래는 차량단말(3)이 자신의 현재 위치에 따른 세그먼트 정보(도로 세그먼트 식별자)를 3GPP TS 36.331 표준에 정의된 시스템 방송 정보(SIBx)에 정의하여 보내는 형태를 예로 나타낸 것이다.

또한, 기지국(1)에 접속된 차량단말(3)에 대해서는 RRC dedicated signaling을 이용하여, 즉 RRC CONFIGURATION REQUEST/RESPONSE를 이용하여 차량단말(3) 본인이 위치한 세그먼트 식별자를 기지국(1)에 요청할 경우, 기지국(1)은 그룹통신 서버(2)를 통해 해당 세그먼트 식별자를 받을 수도 있다. 또는 차량단말(3)이 도로 진입 시, 접속을 하고 지리 정보 서버에 본인의 위치를 확인할 수 있다.

특정 세그먼트에 해당 하는 데이터 채널 할당 정보는 셀의 기지국(1) 방송 채널을 통해서 시스템 방송 정보(SIBx)로 전송될 수 있다. 이를 위해 RRC(Radio Resource Control, 이하 “RRC라 한다.) 메시지에 새로운 정보 요소(Information element)를 지정할 필요가 있다. 이 때, 할당할 서브 프레임은 고정된 형태나 혹은 오프셋, 또는 비트맵 형식으로 정의될 수 있다.

예를 들어, 제1프레임은 아래와 같은 형태로 정의될 수 있다.

<Road-ID=1, subframes={1}>, <Road-ID=2, subframes={5}> 또는,

<Road-ID=1, offset=0>, <Road-ID=3, offset=3> 또는,

<Road-ID=1, 1000000000>, <Road-ID=4, 0000001000>

또는 상기 예와 같이 적접적으로 서브프레임을 할당하지 않고, 세그먼트 식별자인 Road-ID를 이용하여 서브 프레임 할당 패턴을 정의할 수도 있다.

아래는 도로 정보에 기반한 데이터 채널 할당을 위한 RRC 시스템 정보 메시지 형태를 두 개의 예로 표현한 것이다. 특히, 통신 표준인 TS 36.331을 기반으로 한 예를 나타낸 것이다.

기지국(1)은 공통 상향 데이터 채널을 위해 서브프레임 및/또는 라디오 리소스 블록(Radio resource block)을 주기적으로 할당하여, 다수의 차량단말(3)이 경쟁적으로 사용하게 할 수 있다.

이때, 해당 서브프레임에서는 WiFi와 같이 경쟁적 상향 데이터 전송을 수행하고, 충돌이 발생할 경우, 다음 상향 데이터 채널로 지정된 서브프레임에서 차량단말(3)은 기지국(1)으로 데이터 전송을 재 시도할 수 있다.

다만, 차량단말(3)이 특정 세그먼트에 많이 존재하여 혼잡 상황의 경우, 다수의 차량단말(3)이 지속적인 상향 데이터 전송을 시도함으로써 충돌이 지속적으로 발생하기 때문에 충돌 회피 알고리즘을 이용할 수 있다. 예를 들어, 충돌 회피 알고리즘으로 랜덤 백오프와 같이 시구간에서 접속 시도를 분산 시킬 수 있다.

또한, 제2프레임의 첫 번째 서브프레임과, 일곱 번째 서브프레임은 제1세그먼트(10)를 위해 기 설정된 데이터 채널(S1)이고, 제2프레임의 세 번째 서브프레임은 제3세그먼트(30)를 위해 기 설정된 데이터 채널(S3)이고, 제2프레임의 다섯 번째 서브프레임은 제2세그먼트(20)를 위해 기 설정된 데이터 채널(S2)이다.

이와 같이, 세그먼트 별로 할당되는 공용 상향 데이터 채널 수는 세그먼트의 차량단말(3) 수에 따라 혹은 데이터 발생에 따라서 다르게 할 수 있다.

제1프레임에서는 제1세그먼트(10)를 위해 서브프레임이 1개 할당되어 있고, 제2프레임에서는 제1세그먼트(10)를 위해 서브프레임이 2개 할당되어 있다. 이와 달리, 제4세그먼트를 위해서는 제1프레임에만 서브프레임이 1개 할당되어 있다. 즉, 제4세그먼트를 위해서는 최소한 2개 이상의 프레임 단위로 서브프레임이 할당되어 있다. 이는 제1세그먼트(10) 내에는 차량단말(3)이 3대가 포함되고, 제4세그먼트에는 차량단말(3)이 1대가 포함되어 있기 때문이다.

이와 같이 차량단말(3)의 수 혹은 통신 부하에 따라 기지국(1)이 각 세그먼트 별 데이터 채널 수를 다르게 스케쥴링할 수 있다.

본 발명은 eMBMS(evolved Multimedia Broadcast Multicast Service, 이하, “eMBMS”라 한다.) 영역에 속한 차량단말(3) 전체에 대한 것으로 특정 그룹, 즉 도로를 기반한 그룹에 대한 카운팅 절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서는 세그먼트 별 부하를 추정하기 위해, MBMS 카운팅 응답 메시지에 아래와 같이 세그먼트 식별자를 포함하여 기지국(1)에 전송할 수 있다. 특히, 통신 표준인 TS 36.331의 e-MBMS 카운팅 응답 메시지를 아래와 같이 정의할 수 있다.

여기서, MBMS 카운팅 응답 메시지에서 “roadId-r14 INTEGER (0..549755813887)” 부분이 세그먼트 식별자를 의미한다.

또한, 데이터 채널은 방송 채널을 통해 전달되는 시스템 정보의 고정된 정보를 비롯한 프라이머리 채널을 중심으로 동적으로 변경 가능한 서플리먼트 채널로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 제1세그먼트(10)의 경우, 제1프레임의 첫 번째 서브프레임을 프라이머리 채널로 할당될 수 있으며, 제2프레임의 일곱 번째 서브 프레임은 서플리먼트 채널로 할당될 수 있다. 이와 같이 고정적인 데이터 채널 할당이 아닌 동적으로 데이터 채널을 할당하는 경우, 그룹 통신을 위한 하향 채널을 통해서 해당 정보가 전달 된다.

고정적인 데이터 채널의 경우는 앞서 언급한 바와 같이 시스템 정보로 주기적으로 방송될 수 있으나, 동적으로 데이터 채널을 할당하는 경우, 하향 채널 형태에 따라서 달라진다. 예를 들어, eMBMS를 이용한 그룹 통신의 경우, MCCH 멀티캐스트 제어 채널을 통해 동적 데이터 할당 정보를 알려 준다. MCCH(MBMS Control Channel, 이하, “MCCH”라 한다.)의 변경이 발생할 경우, 수정 기간(Modification period)에 걸쳐 아래 MBSFNAreaConfiguration메시지에 도로의 세그먼트에 따른 데이터 채널의 변경 정보를 전송해 줄 수 있다.

MBSFNAreaConfiguration메시지에서 도로의 세그먼트에 따른 데이터 채널의 변경 정보는 아래와 같다.

다른 실시예로, 차량단말(3) 간 통신이 eMBMS를 통해 하향 데이터 전송을 하지 않고, 유니캐스트 혹은 셀 기반 멀티캐스트를 수행할 경우, RRCConnectionReconfiguration을 통해서 데이터 채널 변경을 직접 설정한다. 또한, MCCH를 통해 도로 별 상향 데이터 채널 설정은 다소 지연을 발생 시킬 수 있으므로, 기지국(1)이 해당 차량단말(3)에 대해 RRCConnectionReconfiguration을 통해서 데이터 채널 변경을 직접 설정을 시도할 수도 있다.

그룹통신 서버(2)는 LTE 시스템과 같은 무선통신 시스템에서 실제 그룹통신을 생성, 소멸을 관리하는 서버이다.

또한, 그룹통신 서버(2)는 세그먼트 식별자, 위치정보, 그룹통신 세션 식별자 및 도로 토폴로지 정보를 기지국(1)으로 전송한다.

차량단말(3)은 차량 안전 데이터인 차량 안전 메시지를 기지국(1)에 전송하고, 기지국(1)으로부터 차량 안전 데이터인 차량 안전 메시지를 수신한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3(a)를 참조하면, 도 3(a)는 세 번째 서브프레임과 일곱 번째 서브프레임은 차량용 랜덤 액세스 채널(R)로 기 설정되어 있으며, 다섯 번째 서브프레임과 아홉 번째 서브프레임은 공통 샹항 데이터 채널(C)로 기 설정되어 있는 예이다.

따라서, 셀 내의 모든 차량단말(3)은 기 설정된 차량용 랜덤 액세스 채널(R)을 통해서 랜덤 액세스를 수행하고, 기 설정된 공통 상향 데이터 채널(C)을 통해서 기지국(1)으로의 데이터 전송을 수행할 수 있다. 이는 셀 내의 전체 도로에서 차량단말(3)이 균일하지 않게 분산되어 있는 경우에 유리하게 사용될 수 있다.

도 3(b)를 참조하면, 도 3(b)는 각각의 세그먼트 별로 랜덤 액세스 채널과 데이터 채널로 기 설정된 실시예를 도시한 것이다.

예를 들어, 두 번째 서브프레임은 제1세그먼트(10)를 위한 차량용 랜덤 액세스 채널(R1)로 기 설정되어 있고, 여섯 번째 서브프레임은 제1세그먼트(10)를 위한 공통 상향 데이터 채널(C1)로 기 설정되어 있고, 세 번째 서브프레임은 제2세그먼트(20)를 위한 차량용 랜덤 액세스 채널(R2)로 기 설정되어 있고, 일곱 번째 서브프레임은 제2세그먼트(20)를 위한 공통 상향 데이터 채널(C2)로 기 설정되어 있고, 네 번째 서브프레임은 제3세그먼트(30)를 위한 차량용 랜덤 액세스 채널(R3)로 기 설정되어 있고, 여덟 번째 서브프레임은 제3세그먼트(30)를 위한 공통 상향 데이터 채널(C3)로 기 설정되어 있고, 다섯 번째 서브프레임은 제4세그먼트(40)를 위한 차량용 랜덤 액세스 채널(R4)로 기 설정되어 있고, 아홉 번째 서브프레임은 제4세그먼트(40)를 위한 공통 상향 데이터 채널(C4)로 기 설정되어 있다.

따라서, 제1세그먼트(10) 내의 모든 차량단말(3)은 기 설정된 차량용 랜덤 액세스 채널(R1)을 통해서 랜덤 액세스를 수행하고, 기 설정된 공통 상향 데이터 채널(C1)을 통해서 기지국(1)으로의 데이터 전송을 수행할 수 있고, 제2세그먼트(20) 내의 모든 차량단말(3)은 기 설정된 차량용 랜덤 액세스 채널(R2)을 통해서 랜덤 액세스를 수행하고, 기 설정된 공통 상향 데이터 채널(C2)을 통해서 기지국(1)으로의 데이터 전송을 수행할 수 있고, 제3세그먼트(30) 내의 모든 차량단말(3)은 기 설정된 차량용 랜덤 액세스 채널(R3)을 통해서 랜덤 액세스를 수행하고, 기 설정된 공통 상향 데이터 채널(C3)을 통해서 기지국(1)으로의 데이터 전송을 수행할 수 있고, 제4세그먼트(40) 내의 모든 차량단말(3)은 기 설정된 차량용 랜덤 액세스 채널(R4)을 통해서 랜덤 액세스를 수행하고, 기 설정된 공통 상향 데이터 채널(C4)을 통해서 기지국(1)으로의 데이터 전송을 수행할 수 있다. 이는 셀 내의 전체 도로에서 차량단말(3)이 균일하게 분산되어 있는 경우에 유리하게 사용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 안전 데이터 전송을 위한 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 안전 데이터 전송을 위한 시스템은 기지국(1), 그룹통신 서버(2), 적어도 하나 이상의 차량단말(3)을 포함하는 부분은 상기 도 2의 실시예와 동일하다.

도 4의 실시예가 도 2의 실시예와 차이점은 유휴 차량 단말 (idle)을 위해서 차량용 랜덤 액세스 채널을 할당했으며, 각 세그먼트를 위해 각각의 세그먼트 별로 랜덤 액세스 채널과 데이터 채널로 기 설정되어 있다. 차량용 랜덤 액세스 채널은 상기 공용 데이터 채널 사용 시 발생할 수 있는 전송 충돌을 미연에 방지할 수 있다.

예를 들어, 두 번째 서브프레임은 제1세그먼트(10)를 위한 랜덤 액세스 채널(R1)로 기 설정되어 있고, 여섯 번째 서브프레임은 제1세그먼트(10)를 위한 데이터 채널(C1)로 기 설정되어 있고, 세 번째 서브프레임은 제2세그먼트(20)를 위한 랜덤 액세스 채널(R2)로 기 설정되어 있고, 일곱 번째 서브프레임은 제2세그먼트(20)를 위한 데이터 채널(C2)로 기 설정되어 있고, 네 번째 서브프레임은 제3세그먼트(30)를 위한 랜덤 액세스 채널(R3)로 기 설정되어 있고, 여덟 번째 서브프레임은 제3세그먼트(30)를 위한 데이터 채널(C3)로 기 설정되어 있고, 다섯 번째 서브프레임은 제4세그먼트(40)를 위한 랜덤 액세스 채널(R4)로 기 설정되어 있고, 아홉 번째 서브프레임은 제4세그먼트(40)를 위한 데이터 채널(C4)로 기 설정되어 있다.

따라서, 각각의 세그먼트 내의 모든 차량단말(3)은 기 설정된 서브프레임인 랜덤 액세스 채널과 데이터 채널을 이용하여야 한다. 이에 대한 상세한 설명은 상기 도 3(b)에서 설명하였다.

또한, 각 세그먼트 내의 차량단말(3)은 그룹통신 세션 식별자(TMGI: Temporary Mobile Group Identifier)와 그룹통신 무선 접속 식별자(G-RNTI: Group Radio Network Temporary Identifier)를 네트워크로부터 수신한다. TMGI의 경우, 그룹통신 서버(2)로부터 수신하고, G-RNTI의 경우, 기지국(1)으로부터 할당 받는다.

동일한 세그먼트 내의 차량단말(3)은 그룹통신을 위해 동일한 그룹통신 세션 식별자와 그룹통신 무선 접속 식별자를 가진다.

예를 들어, 제1세그먼트(10) 내의 차량단말(3)은 TMGI=1, GRNTI=1, 제2세그먼트(20) 내의 차량단말(3)은 TMGI=2, GRNTI=2, 제3세그먼트(30) 내의 차량단말(3)은 TMGI=3, GRNTI=3, 제4세그먼트(40) 내의 차량단말(3)은 TMGI=4, GRNTI=4 정보를 포함할 수 있다.

또한, 차량단말(3)은 본인만을 위한 유니캐스트 무선 접속 식별자(C-RNTI)를 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량 안전 데이터 전송방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 특히, 차량 안전 데이터 전송시스템 중 차량단말(3)에서 데이터 채널을 이용하여 기지국(1)으로 데이터를 전송 시에 충돌을 방지하기 위해 차량용 랜덤 액세스 절차를 사용하여 데이터를 전송하기 위한 방법을 설명한다.

차량단말(3)은 기지국(1)으로부터 시스템 방송 정보(SIB)를 통해서 전송 받은 차량단말(3)용 랜덤 액세스 채널을 통해 랜덤 액세스를 수행한다. 이를 위해 종래의 시스템 방송 정보에 저지연 액세스 서비스를 위한 새로운 랜덤 액세스 채널 정보를 나타내는 정보 요소(Information element)를 포함하여 시스템 방송 정보(SIB)를 정의하면 아래와 같다. 특히, 통신 표준인 TS 36.331의 시스템 방송 정보(SIB)에 차량단말(3)용 랜덤 액세스 채널 정보를 포함한다.

여기서, 시스템 방송 정보(SIB)에서 “rach - ConfigCommon RACH -ConfigLowLatency” 부분이 차량단말(3)용 랜덤 액세스 채널 정보를 의미한다.

이때, 랜덤 액세스 채널은 저 지연 단말 능력이 있는 차량단말(3)에 한해 접근이 가능하다.

도 5를 참조하면, 차량단말(3)은 현재 도로 상 위치정보에 기반하여 제1프리앰블을 선택한다(S510). 여기서, 차량단말(3)은 위치정보를 기지국(1) 또는 그룹통신 서버(2)로부터 기 수신하여 저장할 수 있다.

본 발명은 현재 도로 상 위치정보에 기반하여 프리앰블을 선택하게 함으로써 도로 내에 위치하는 차량단말(3)이 랜덤 액세스를 수행하는 때에 발생할 수 있는 충돌 확률을 줄일 수 있다.

또한, 해당 프리앰블 선택은 아래 수학식1과 같이 도로 상 위치 정보에 기반한 해쉬 함수에 기반하여 선택할 수 있는데, 이때 해쉬 함수는 차량단말(3)에 기 설정되어 있어야 한다.

여기서, x는 각 도로의 세그먼트에서 차량단말(3)의 위치를 나타내는 오프셋(offset)이다.

이렇게, 수학식 1과 같이 정의된 해쉬 함수를 통해서 차량단말(3)이 동일 프리앰블을 선택할 가능성을 줄일 수 있다.

차량단말(3)은 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널을 통해 제1프리앰블을 기지국(1)으로 전송한다(S520). 도 4를 참조하여 예를 들어, 제1세그먼트(10) 내에 차량단말(3)이 위치하면, 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널은 제1세그먼트(10)에 할당된 랜덤 액세스 채널인 R1이다.

차량단말(3)은 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하여, 자신의 프리앰블 식별자가 존재하는지 확인한다(S530). 이때, 랜덤 액세스 응답 메시지는 제1프리앰블 식별자 또는 제1프리앰블 식별자를 포함할 수 있다.

여기서, 랜덤 액세스 응답 메시지는 기지국(1)에서 차량단말(3)로부터 프리앰블을 수신하고 이에 대한 응답으로 송신하는 메시지이다.

차량단말(3)은 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하여, 자신의 프리앰블 식별자가 존재하면, 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 통해 차량단말 안전 데이터를 기지국(1)으로 전송한다(S540). 도 4를 참조하여 예를 들어, 제1세그먼트(10) 내에 차량단말(3)이 위치하면, 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널은 제1세그먼트(10)에 할당된 데이터 채널인 C1이다.

차량단말(3)은 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하여, 자신의 프리앰블 식별자가 존재하지 않으면, 제2프리앰블을 선택한다(S550). 여기서, 제2프리앰블은 제1프리앰블과 다른 프리앰블이 가능하다.

차량단말(3)은 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널을 통해 제2프리앰블을 기지국(1)으로 전송한다(S560).

차량단말(3)은 단계 S560이후 단계 S530을 수행한다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량 안전 데이터 전송방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 특히, 차량 안전 데이터 전송시스템 중 기지국(1)에서 차량 안전 데이터 전송방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 기지국(1)은 제1차량단말로부터 프리앰블을 수신하였는지 확인한다(S610). 이때, 제1차량단말은 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널을 통해서 프리앰블을 기지국(1)으로 전송한다. 도 4를 참조하여 예를 들어, 제1세그먼트(10) 내에 제1차량단말이 위치하면, 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널은 제1세그먼트(10)에 할당된 랜덤 액세스 채널인 R1이다.

기지국(1)은 제1차량단말로부터 프리앰블을 수신하였으면, 제1차량단말로 제1차량단말의 프리앰블 식별자를 포함한 랜덤 액세스 응답 메시지를 전송한다(S620).

기지국(1)은 제1차량단말로부터 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 통해 차량단말 안전 데이터를 수신한다(S630). 도 4를 참조하여 예를 들어, 제1세그먼트(10) 내에 제1차량단말이 위치하면, 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널은 제1세그먼트(10)에 할당된 데이터 채널인 C1이다.

기지국(1)은 차량단말 안전 데이터를 제2차량단말로 전송한다(S640). 여기서, 제2차량단말은 제1차량단말과 같이 제1세그먼트(10) 내에 위치하거나, 제1세그먼트(10)가 아닌 제2세그먼트(20), 제2세그먼트(20), 제4세그먼트(40) 중 어느 하나에 위치할 수 있다.

또한, 기지국(1)은 다수의 차량단말(3)에 차량단말 안전 데이터를 하향 채널을 통해 멀티캐스트 방식으로 전송할 수 있다. 다수의 차량단말(3)은 같은 세그먼트에 위치한 멀티캐스트 그룹 멤버이며, 기지국(1)이 상기 안전 메시지를 셀 멀티캐스트 방식, 즉 멀티캐스트를 위한 무선 접속 G-RNTI 식별자를 사용하여 전송할 수 있다. 따라서 다른 세그먼트에 위치한 다수의 차량단말(3)에게 상기 동일한 안전 메시지를 전송하기 위해서는 해당 세그먼트의 멀티캐스트 세션에 할당된 G-RNTI에 대해 동일한 메시지를 반복 전송한다.

기지국(1)은 제1차량단말로부터 프리앰블을 수신하지 못하였으면, 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 일반 단말에 하향 제어 채널 혹은 RRC 메시지를 통해 재 할당할 수 있다(S650).

상세히 설명하면, 기지국(1)은 차량단말(3)용 랜덤 액세스 채널을 확인하고, 해당 랜덤 액세스 채널에 신호가 없을 경우, 따라 오는 상향 데이터 채널을 다른 차량 또는 일반 단말을 위한 전용 채널(Dedicated channel)로 사용할 수 있다. 이는 차량단말(3) 간 통신을 위한 공용의 데이터 채널 할당으로 인한 자원 낭비를 줄일 수 있다. 이를 위해서는 도 4에서와 같이 랜덤 액세스 채널과 데이터 채널이 커플링되어 있어야 한다. 도 4에서는 랜덤 액세스 채널 R1에 대해 데이터 채널 C1이 할당되어 있다.

이와 같이 해당 정보를 아래와 같이 통신표준인 TS 36.331의 시스템 방송 정보에 포함시킬 수 있다. 각 세그먼트의 상향 데이터 채널을 데이터 전송을 위한 서브프레임 정보와 이에 앞서 랜덤 액세스에 필요한 자원 정보인 PRACH-MaskIndex 정보를 포함한다.

여기서, 기지국(1)이 R1에서 어떠한 프리앰블 전송이 차량단말(3)로부터 수신되지 않았다면, C1을 다른 차량단말 또는 일반 휴대용 단말을 위한 상향 데이터 채널로 재 사용할 수 있다. 이를 위해 R1과 C1 사이는 기지국(1)이 프리앰블을 처리하고, PDCCH 하향 제어 채널을 통해 일반 단말에게 상향 자원인 공통 상향 데이터 채널을 재할당하는데 필요한 시간이 주어져야 한다. 다시 말해, 차량용 랜덤 액세스 채널을 디코딩하고 이를 해석하여 하향 제어 채널을 통해 공통 상향 데이터 채널을 재할당 하기 위해서 FDD 기준으로 최소 8 서브프레임 이상의 시간이 필요하다. 따라서 상기 세그먼트 별, 랜덤 액세스 채널과 데이터 채널 간격은 8 서브 프레임 이상으로 띄어져야 한다.

다른 실시예로, 기지국(1)은 제1차량단말로부터 프리앰블을 수신하지 못하였으면, 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널인 C1을 제2세그먼트(20) 위해 할당할 수 있다. 즉, 제2세그먼트(20) 내의 모든 차량단말(3)은 C1을 통해 차량단말 안전 데이터를 기지국(1)으로 전송할 수 있다.

기지국(1)은 데이터 채널 할당 정보를 제3차량단말로 전송한다(S660). 이때, 제3차량단말은 자신에게 새롭게 할당된 데이터 채널을 확인할 수 있다.

다른 실시예로, 기지국(1)이 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널인 C1을 제2세그먼트(20) 위해 할당하면, 기지국(1)은 데이터 채널 할당 정보를 제2세그먼트(20) 내의 모든 차량단말(3)에 전송한다. 이때, 제2세그먼트(20) 내의 모든 차량단말(3)은 자신에게 새롭게 할당된 공통 상향 데이터 채널을 확인할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량 안전 데이터 전송방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 특히, 차량 안전 데이터 전송시스템 중 차량단말(3)에서 데이터를 확인하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 차량단말(3)은 도로의 세그먼트 식별자, 위치정보, 그룹통신 세션 식별자 및 도로 토폴로지 정보를 기지국(1)으로부터 수신한다(S710). 이때, 기지국(1)은 그룹통신 서버(2) 및 GIS 서버로부터 도로 토폴로지 및 그룹 통신 정보를 수신한 것이다.

차량단말(3)은 그룹통신 무선 접속 식별자와 그룹통신 세션 식별자의 매핑 정보를 기지국(1)으로부터 수신한다(S720). 그룹통신 세션 식별자(TMGI)는 애플리케이션 계층으로 단말이 차량용 그룹 통신 시작 시에, 그룹통신 서버(2)로부터 도로 토폴로지 정보를 비롯한 세그먼트 별 그룹 세션 식별자 리스트를 직접 수신받거나, 기지국(1)의 시스템 방송 정보에 포함 될 수 있다. 실제 그룹 통신을 위한 멀티캐스트는 MBMS를 사용하는 것이 아닌 셀 멀티캐스트 방식을 따른다. 이유는 MBMS의 채널 설정 지연을 줄이고 기지국(1)이 무선 자원을 효율적으로 관리할 수 있기 때문이다. 이때, 셀 내에 멀티캐스트 채널에 대한 그룹통신 무선 접속 식별자 G-RNTI와 상기 TMGI와의 연관 관계를 차량단말(3)이 알 수 없으므로, 두 식별자 간의 매핑 정보를 단말에게 알려 줘야 한다. 그룹 통신을 위해 기지국(1)으로부터 RRC dedicated signaling 이나 시스템 방송 정보를 통해 세그먼트 별 할당된 G-RNTI 정보를 수신받을 수 있다. 또한 TMGI - GRNTI 간의 매핑정보 역시 기지국(1)으로부터 방송 채널 혹은 dedicated signaling을 위한 하향 데이터 채널을 통해 수신 받을 수 있다.

차량단말(3)은 그룹통신 무선 접속 식별자를 이용한 디스크램블링을 수행하여, 하향 데이터 서브프레임에서 기지국(1)이 전송한 멀티캐스트 데이터를 확인한다(S730). 이때, 차량단말(3)은 본인을 위한 C-RNTI를 이용한 디스크램블링을 통해 유니캐스트 데이터를 선 확인하고, 그룹 통신을 위한 그룹통신 무선 접속 식별자를 이용한 디스크램블링을 수행한다.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 차량 안전 데이터 전송방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 특히, 차량 안전 데이터 전송시스템 중 기지국(1)에서 그룹통신을 위해 수행하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 기지국(1)은 도로의 세그먼트 식별자, 위치정보, 그룹통신 세션 식별자 및 도로 토폴로지 정보를 그룹통신 서버(2)로부터 수신하여 차량단말(3)로 전송한다(S810).

기지국(1)은 그룹통신 무선 접속 식별자와 그룹통신 세션 식별자의 매핑 정보를 차량단말(3)로 전송한다(S820).

추가적으로, 기지국(1)은 멀티캐스트 통신을 위한 채널을 생성할 수 있다. 여기서, 멀티캐스트 통신은 기지국(1)은 적어도 하나 이상의 차량단말(3)로 차량단말 안전 데이터를 송신하기 위한 통신을 의미한다. 이때, 멀티캐스트 통신을 위한 채널을 하향 채널이라고 명명할 수 있다.

그룹통신 무선 접속 식별자는 세그먼트 내의 차량단말(3) 그룹 별로 생성될 수 있는데, 기지국(1)은 멀티캐스트 통신을 위한 채널을 생성하면서 그룹통신 무선 접속 식별자를 생성할 수 있다.

다른 실시예로, 그룹통신 무선 접속 식별자는 그룹통신 서버(2)에서 생성하여 기지국(1)에 전송할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 데이터, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램(프로그램 명령)은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical media), 플롭티컬 디스크(Floptical disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-optical media), 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴데이터러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

1: 기지국
2: 그룹통신 서버
3: 차량단말
10: 제1세그먼트
20: 제2세그먼트
30: 제3세그먼트
40: 제4세그먼트

Claims (13)

1. 차량단말, 기지국을 포함하는 차량단말 안전 데이터 전송시스템에서 상기 차량단말 안전 데이터 전송방법에 있어서,
   도로 상 위치정보에 기반하여 제1프리앰블을 선택하는 단계,
   기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 제1프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 단계,
   랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하여, 프리앰블 식별자가 존재하면, 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 통해 상기 차량단말 안전 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 단계,
   상기 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하여, 상기 프리앰블 식별자가 존재하지 않으면, 제2프리앰블을 선택하는 단계,
   상기 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 제2프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 차량단말 안전 데이터 전송방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1프리앰블, 상기 제2프리앰블은 상기 도로 상 위치정보에 기반한 해쉬 함수에 기반하여 선택되는 것을 특징으로 하는 차량단말 안전 데이터 전송방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널은 시스템 방송 정보를 통해서 상기 기지국으로부터 수신한 정보인 것을 특징으로 하는 차량단말 안전 데이터 전송방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 차량단말은 GNSS시스템을 이용하여 상기 도로 상 위치정보를 확인하거나, LTE의 위치정보 기능을 이용하여 상기 도로 상 위치정보를 확인하고, 상기 도로 상 위치정보의 도로 세그먼트 식별자를 획득하는 것을 특징으로 하는 차량단말 안전 데이터 전송방법.
6. 제3항에 있어서,
   상기 차량단말은 RRC CONFIGURATION 메시지를 이용하여 도로 세그먼트 식별자를 상기 기지국에 요청하고, 상기 기지국으로부터 상기 도로 세그먼트 식별자를 수신하는 것을 특징으로 하는 차량단말 안전 데이터 전송방법.
7. 차량단말, 기지국을 포함하는 차량단말 안전 데이터 전송시스템에서 상기 차량단말 안전 데이터 전송방법에 있어서,
   도로 상 위치정보에 기반하여 제1프리앰블을 선택하는 단계,
   기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 제1프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 단계,
   랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하여, 프리앰블 식별자가 존재하면, 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 통해 상기 차량단말 안전 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 단계,
   세그먼트 식별자, 위치정보, 그룹통신 세션 식별자 및 도로 토폴로지 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계,
   그룹통신 무선 접속 식별자와 상기 그룹통신 세션 식별자의 매핑 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계,
   상기 그룹통신 무선 접속 식별자를 이용한 디스크램블링을 수행하여, 하향 데이터 서브프레임에서 상기 기지국이 전송한 멀티캐스트 데이터를 확인하는 단계를 포함하는 차량단말 안전 데이터 전송방법.
8. 차량단말, 기지국을 포함하는 차량단말 안전 데이터 전송시스템에서 상기 차량단말 안전 데이터 전송방법에 있어서,
   세그먼트 식별자, 위치정보, 그룹통신 세션 식별자 및 도로 토폴로지 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계,
   그룹통신 무선 접속 식별자와 상기 그룹통신 세션 식별자의 매핑 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계,
   상기 그룹통신 무선 접속 식별자를 이용한 디스크램블링을 수행하여, 하향 데이터 서브프레임에서 상기 기지국이 전송한 멀티캐스트 데이터를 확인하는 단계를 포함하는 차량단말 안전 데이터 전송방법.
9. 제1차량단말, 제2차량단말, 기지국을 포함하는 차량단말 안전 데이터 전송시스템에서 상기 차량단말 안전 데이터 전송방법에 있어서,
   제1차량단말로부터 프리앰블을 수신하였는지 확인하는 단계,
   상기 제1차량단말로부터 상기 프리앰블을 수신하였으면, 상기 제1차량단말로 상기 제1차량단말의 프리앰블 식별자를 포함한 랜덤 액세스 응답 메시지를 전송하는 단계,
   상기 제1차량단말로부터 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 통해 상기 차량단말 안전 데이터를 수신하는 단계,
   상기 차량단말 안전 데이터를 제2차량단말로 전송하는 단계를 포함하는 차량단말 안전 데이터 전송방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1차량단말로부터 상기 프리앰블을 수신하지 못하였으면, 상기 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 일반 단말을 위해 재할당하는 단계,
    데이터 채널 할당 정보를 상기 일반 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 차량단말 안전 데이터 전송방법.
11. 제9항에 있어서,
    세그먼트 식별자, 위치정보, 그룹통신 세션 식별자 및 도로 토폴로지 정보를 그룹통신 서버로부터 수신하여 상기 제1차량단말로 전송하는 단계,
    그룹통신 무선 접속 식별자와 상기 그룹통신 세션 식별자의 매핑 정보를 상기 제1차량단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 차량단말 안전 데이터 전송방법.
12. 기지국,
    현재 위치에 기반하여 제1프리앰블을 선택하고, 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 제1프리앰블을 상기 기지국으로 전송하고, 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하여, 프리앰블 식별자가 존재하면, 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 통해 차량단말 안전 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 차량단말을 포함하되,
    상기 차량단말은 상기 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하여, 상기 프리앰블 식별자가 존재하지 않으면, 제2프리앰블을 선택하고, 상기 기 결정된 차량용 랜덤 액세스 채널을 통해 상기 제2프리앰블을 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 차량단말 안전 데이터 전송시스템.
13. 제1차량단말,
    상기 제1차량단말로부터 프리앰블을 수신하였는지 확인하고, 상기 제1차량단말로부터 상기 프리앰블을 수신하였으면, 상기 제1차량단말로 상기 제1차량단말의 프리앰블 식별자를 포함한 랜덤 액세스 응답 메시지를 전송하고, 상기 제1차량단말로부터 기 결정된 차량용 공통 상향 데이터 채널을 통해 차량단말 안전 데이터를 수신하고, 상기 차량단말 안전 데이터를 제2차량단말로 전송하는 기지국을 포함하되,
    상기 기지국은 세그먼트 식별자, 위치정보, 그룹통신 세션 식별자 및 도로 토폴로지 정보를 그룹통신 서버로부터 수신하여 상기 제1차량단말로 전송하고, 그룹통신 무선 접속 식별자와 상기 그룹통신 세션 식별자의 매핑 정보를 상기 제1차량단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 차량단말 안전 데이터 전송시스템.

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