KR102232224B1 - 차량 및 차량의 제어방법 - Google Patents

Abstract

차량은 무선 링크의 주파수 대역 중 일부를 일반 주파수 대역으로 할당하고, 나머지의 일부 또는 전부를 멀티홉 주파수 대역으로 할당하는 통신부, 및 일반 주파수 대역 및 멀티홉 주파수 대역을 각각 할당하도록 통신부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

차량 및 차량의 제어방법{VEHICLE AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

무선 링크를 통해 신호를 전송하는 차량과 차량의 제어방법에 관한 것이다.

디바이스 간에 이뤄지는 통신을 의미하는 디바이스간(Device-to-Device, D2D) 통신은 기기가 센서와 같은 감지 장치 또는 입력 장치로부터 획득한 단편 정보를 다른 기기와 통신하면서 인간이 윤택하고 편리하게 생활할 수 있도록 서로 반응해 주변 환경을 조절해주는 기술이다.

최근 기기 간 통신의 한 종류로서, 차량끼리 정보를 주고받는 차량 간 통신(Vehicle to Vehicle, V2V)이 등장하였고, 운전자가 차량 간 통신을 통해 근처에 있는 다른 차량의 위치, 속도 정보를 공유하면서 갑작스러운 교통사고 예방이 가능해졌다.

또한, 차량은 다른 차량 뿐만 아니라 다른 통신 주체와도 무선 통신망을 통해 신호를 송수신할 수 있게 되었으며, 여러 통신 주체와 교통 정보 등 다양한 데이터를 공유할 수도 있게 되었다.

개시된 실시예는 차량과 다른 통신 주체의 통신을 위한 무선 링크에 멀티홉 주파수 대역과 일반 주파수 대역을 각각 할당하여, 개인 간의 통신이 일반 주파수 대역을 통해 이루어지도록 하는 동시에, 멀티홉 주파수 대역을 통해 다른 통신 주체의 멀티홉 신호가 전송되도록 한다.

일 실시예에 따른 차량은 무선 링크의 주파수 대역 중 일부를 일반 주파수 대역으로 할당하고, 나머지의 일부 또는 전부를 멀티홉 주파수 대역으로 할당하는 통신부, 및 일반 주파수 대역 및 멀티홉 주파수 대역을 각각 할당하도록 통신부를 제어하는 제어부를 포함한다.

통신부는 제어부의 제어 신호에 따라 멀티홉 주파수 대역을 변경시킬 수 있다.

통신부는 차량이 제 1 주변 차량과 접속한 경우, 일반 주파수 대역의 일부 또는 전부를 제 1 주변 차량에 할당할 수 있다.

통신부는 차량이 제 2 주변 차량과 접속한 경우, 일반 주파수 대역 중 제 1 주변 차량에 할당된 주파수 대역을 제외한 나머지 영역의 일부 또는 전부를 제 2 주변 차량에 할당할 수 있다.

통신부는 5G 통신 방식을 이용하여 신호를 차량과 다른 통신 주체에 송수신할 수 있다.

통신부는 디바이스간(Device-to-Device, D2D) 통신 방식을 이용하여, 일반 주파수 대역에서 신호를 차량과 다른 통신 주체에 송수신할 수 있다.

통신부는 일반 주파수 대역에서 차량과 다른 통신 주체 간의 개인 링크를 생성할 수 있다.

통신부는 멀티홉 주파수 대역에서 미리 제한된 신호를 차량과 다른 통신 주체에 송수신할 수 있다.

통신부는 멀티홉 주파수 대역에서 미리 제한된 통신 주체에 신호를 송수신할 수 있다.

통신부는 일반 주파수 대역 및 멀티홉 주파수 대역 중 적어도 어느 하나를 무선 링크에서 복수 개 할당할 수 있다.

통신부는 제어부의 제어 신호에 따라 일반 주파수 대역을 변경시킬 수 있다.

다른 실시예에 따른 차량의 제어방법은 일반 주파수 대역과 멀티홉 주파수 대역을 각각 무선 링크에 할당하도록 제어 신호를 생성하는 단계, 및 제어 신호에 따라 일반 주파수 대역과 멀티홉 주파수 대역을 각각 무선 링크에 할당하는 단계를 포함한다.

일반 주파수 대역의 일부 또는 전부를 제 1 주변 차량에 할당하는 단계, 및 일반 주파수 대역의 일부 또는 전부를 통해 제 1 주변 차량과 신호를 송수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

차량의 제어방법은 일반 주파수 대역 중 제 1 주변 차량에 할당된 주파수 대역을 제외한 나머지 영역의 일부 또는 전부를 제 2 주변 차량에 할당하는 단계, 및 제 2 주변 차량이 할당된 주파수 대역에서 제 2 주변 차량과 신호를 송수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

할당하는 단계는, 멀티홉 주파수 대역의 할당 영역을 판단하는 단계, 및 판단 결과에 따라 멀티홉 주파수 대역을 변경시키는 단계를 포함할 수 있다.

차량의 제어방법은 5G 통신 방식을 이용하여 일반 주파수 대역에서 차량과 다른 통신 주체에 신호를 송수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

차량의 제어방법은 디바이스간(Device-to-Device, D2D) 통신 방식을 이용하여 일반 주파수 대역에서 차량과 다른 통신 주체에 신호를 송수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

차량의 제어방법은 일반 주파수 대역에서 차량과 다른 통신 주체 간의 개인 링크를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

차량의 제어방법은 멀티홉 주파수 대역에서 미리 제한된 신호를 차량과 다른 통신 주체에 송수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

차량의 제어방법은 멀티홉 주파수 대역에서 미리 제한된 통신 주체에 신호를 송수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

개시된 차량 및 차량의 제어방법에 의하면, 차량은 다른 통신 주체와 개인 간의 통신을 하는 동안에도 다른 통신 주체로부터 멀티홉 주파수 대역을 통해 멀티홉 방식으로 전송된 무선 신호를 획득할 수 있다.

또한, 개시된 차량 및 차량의 제어방법에 의하면, 차량은 일반 주파수 대역이 모두 다른 통신 주체에 할당된 경우에도, 또 다른 통신 주체로부터 멀티홉 주파수 대역을 통해 응급 상황 정보, 교통 정보 등을 획득하거나, 다른 통신 주체에 현재 차량의 상태 정보 등을 전송할 수 있다.

도 1 은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 통신부를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 5G 통신방식에 따른 기지국의 대규모 안테나 시스템을 도시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 일 실시예에 따른 5G 통신방식에 따른 네트워크 망을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 무선 신호 변환 모듈을 도시한다.
도 6 내지 도 9은 각각 다른 실시예에 따른 주파수 대역 할당 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10 내지 도 12은 각각 다른 실시예에 따라 일반 주파수 대역을 통해 주변 차량에 신호를 송수신하는 차량의 예시도이다.
도 13 및 도 14는 각각 다른 실시예에 따라 멀티홉 주파수 대역을 통해 또 다른 통신 주체와 신호를 송수신하는 차량의 예시도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 차량의 제어방법에 대한 순서도이다.
도 16은 다른 실시예에 따른 차량의 제어방법에 대한 순서도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이하, 차량에 대해 설명한다. 도 1 은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(100)은 통신부(110), 제어부(120)를 포함한다.

통신부(110)는 다른 통신 주체와 무선 통신망을 통해 접속하거나, 차량(100) 내 각종 전자 장치와 내부 통신망을 통해 접속할 수 있다.

통신 주체는 차량, 응급 차량, 교통정보 장치, 서버 등 차량에 신호를 송수신할 수 있는 다양한 통신 주체를 의미한다. 차량(100) 또한 하나의 통신 주체가 될 수 있다.

통신부(110)에 관하여는 후술한다.

제어부(120)는 차량(100)에 포함된 각종 전자 장치 또는 구성 요소를 제어한다.

예를 들어, 제어부(120)는 생성된 차량(100)의 주행 정보, 내비게이션 정보, 또는 교통 정보 등을 통신부(110)가 다른 통신 주체에 전송하도록, 통신부(110)를 제어할 수 있다.

제어부(120)는 프로세서(Processor, 121), 차량(100)의 제어를 위한 제어 프로그램이 저장된 롬(ROM, 123) 및 차량(100)의 외부에서부터 입력되는 신호 또는 데이터를 저장하거나, 차량(100)에서 수행되는 다양한 작업에 대응되는 저장 영역으로 사용되는 램(RAM, 122)을 포함할 수 있다. 또한, 제어부(120)와 전기적으로 연결되는 별개인 회로 기판에 프로세서(121), 램(122) 또는 롬(123)을 포함하는 프로세싱 보드(graphic processing board)를 포함할 수 있다. 프로세서(121), 램(122) 및 롬(123)은 내부 버스(bus)를 통해 상호 연결될 수 있다. 또한, 제어부(120)는 프로세서(121), 램(122) 및 롬(123)을 포함하는 구성 요소를 지칭하는 용어로 사용될 수 있다. 또한, 제어부(120)는 프로세서(121), 램(122), 롬(123), 및 프로세싱 보드를 포함하는 구성 요소를 지칭하는 용어로 사용될 수도 있다.

이하, 통신부(110)에 관하여 자세히 설명한다.

도 2는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 통신부를 도시하고, 도 3은 일 실시예에 따른 5G 통신방식에 따른 기지국의 대규모 안테나 시스템을 도시한 도면이며, 도 4a 내지 도 4c는 일 실시예에 따른 5G 통신방식에 따른 네트워크 망을 도시한 도면이다.

통신부(110)는 차량(100) 내부의 차량 통신망를 통하여 차량(100) 내부의 각종 전자 장치와 통신하는 내부 통신부(112), 다른 차량, 이동 단말, 서버 또는 기지국 등 다른 통신 주체와 통신하는 무선 통신부(140), 내부 통신부(112)와 무선 통신부(140)의 동작을 제어하는 통신 제어부(111)를 포함할 수 있다.

내부 통신부(112)는 차량 통신망과 연결되는 내부 통신 인터페이스(115), 신호를 변조/복조하는 내부 신호 변환 모듈(114), 차량 통신망을 통한 통신을 제어하는 내부 통신 제어 모듈(113)을 포함할 수 있다.

내부 통신 인터페이스(115)는 차량 통신망을 통하여 차량(100) 내부의 각종 전자 장치로부터 송신된 통신 신호를 수신하고, 차량 통신망를 통하여 차량(100) 내부의 각종 전자 장치로 통신 신호를 송신한다. 여기서, 통신 신호는 내부 통신망을 통하여 송수신되는 신호를 의미한다.

이와 같은 내부 통신 인터페이스(115)는 차량 통신망과 내부 통신부(112)를 연결하는 통신 포트(communication port) 및 신호를 송/수신하는 송수신기(transceiver)를 포함할 수 있다.

내부 신호 변환 모듈(114)은 아래에서 설명하는 내부 통신 제어 모듈(113)의 제어에 따라 내부 통신 인터페이스(223)를 통하여 수신된 통신 신호를 제어 신호로 복조하고, 통신 제어부(111)로부터 출력된 디지털 제어 신호를 내부 통신 인터페이스(223)를 통하여 송신하기 위한 아날로그 통신 신호로 변조한다.

앞서 설명한 바와 같이 통신 신호는 내부 통신망을 통하여 송수신되는 신호를 의미하고, 제어 신호는 통신부(110) 내부에서 송수신 신호를 의미한다. 내부 통신망를 통하여 송수신되는 통신 신호와 내부 통신부(112)와 통신 제어부(111) 사이에서 송수신되는 제어 신호는 서로 상이한 포맷을 갖는다.

예를 들어, 캔 통신의 경우 통신 신호는 한 쌍의 통신 라인을 통하여 전송되며, 한 쌍의 통신 라인 사이의 전위 차이에 따라 통신 데이터 "1" 또는 "0"이 전송된다. 이에 비하여 내부 통신부(112)와 통신 제어부(111) 사이에서 송수신되는 제어 신호는 단일 라인을 통하여 전송되며, 단일 라인의 전위에 따라 제어 데이터 "1" 또는 "0"이 전송된다.

이처럼, 내부 신호 변환 모듈(114)는 통신 제어부(111)가 출력한 제어 신호를 차량 통신망의 통신 규약에 따른 통신 신호로 변조하고, 차량 통신망의 통신 규약에 따른 통신 신호를 통신 제어부(111)가 인식할 수 있는 제어 신호로 복조한다.

이와 같은 내부 신호 변환 모듈(114)는 통신 신호의 변조/복조를 수행하기 위한 프로그램과 데이터를 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 프로그램과 데이터에 따라 통신 신호의 변조/복조를 수행하는 프로세서를 포함할 수 있다.

내부 통신 제어 모듈(113)은 내부 신호 변환 모듈(114)과 통신 인터페이스(115)의 동작을 제어한다.

예를 들어, 통신 신호를 송신하는 경우, 내부 통신 제어 모듈(113)은 통신 인터페이스(115)를 통하여 내부 통신망이 다른 전자 장치에 의하여 점유되었는지를 판단하고, 내부 통신망이 비어있으면 통신 신호를 송신하도록 내부 통신 인터페이스(115)와 내부 신호 변환 모듈(114)을 제어한다. 또한, 통신 신호를 수신하는 경우, 내부 통신 제어 모듈(113)은 통신 인터페이스(115)를 통하여 수신된 통신 신호를 복조하도록 내부 통신 인터페이스(115)와 내부 신호 변화 모듈(114)을 제어한다.

이와 같은 내부 통신 제어 모듈(113)은 내부 신호 변환 모듈(114)과 통신 인터페이스(115)을 제어하기 위한 프로그램과 데이터를 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 프로그램과 데이터에 따라 제어 신호를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.

실시 형태에 따라 내부 신호 변환 모듈(114)과 내부 통신 제어 모듈(113)은 별개의 메모리와 프로세서로 구현되거나, 단일의 메모리와 프로세서로 구현될 수 있다.

또한, 실시 형태에 따라 내부 통신 제어 모듈(113)은 생략될 수 있다. 예를 들어, 내부 통신 제어 모듈(113)은 아래에서 설명하는 통신 제어부(111) 또는 전술한 제어부(120)에 통합될 수 있으며, 이러한 경우 통신 제어부(111) 또는 제어부(120)가 직접 내부 통신부(112)의 신호 송신/신호 수신을 제어할 수 있다.

무선 통신부(140)는 무선 신호를 통하여 차량, 이동 단말 또는 기지국과 신호를 주고 받을 수 있다.

무선 통신부(140)는 다양한 통신 규약을 통하여 신호를 주고 받을 수 있다.

무선 통신부(140)가 이용하는 통신 규약은 미국전기전자학회(IEEE)의 무선 랜 규격(IEEE802. 11x)을 지원한다. 또한, 통신 규약은 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) 등을 지원한다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 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.

무선 통신부(140)가 이용하는 통신 규약은 블루투스(bluetooth), 블루투스 저 에너지(bluetooth low energy), 적외선 통신(IrDA, infrared data association), 와이파이(Wi-Fi), 와이파이 다이렉트(Wifi Direct), UWB(Ultra Wideband) 및 NFC(Near Field Communication), 직비(Zigbee) 등 다양한 근거리 통신방식을 포함할 수도 있다.

또한, 통신 규약은 5G(5Generation) 통신방식을 포함할 수 있다. 4G 통신방식은 2GHz 이하의 주파수 대역을 사용하지만, 5G 통신방식은 약 28GHz 대의 주파수 대역을 사용하는 것이 가능하다. 다만, 5G 통신방식이 사용하는 주파수 대역이 이에 한정되는 것은 아니다.

5G 통신방식에는 대규모 안테나 시스템이 채용될 수 있다. 대규모 안테나 시스템은 안테나를 수십 개 이상 사용하여 초고대역 주파수까지 커버 가능하고, 다중 접속을 통해 많은 양의 데이터를 동시에 송수신 가능한 시스템을 의미한다. 구체적으로, 대규모 안테나 시스템은 안테나 소자의 배열을 조정하여 특정 방향으로 더 멀리 전파를 송수신할 수 있게 해줌으로써, 대용량 전송이 가능할 뿐만 아니라, 5G 통신망 망의 사용 가능한 영역을 확장시킬 수 있다.

도 3을 참조하면, 기지국(Access Point, AP)은 대규모 안테나 시스템을 통해 많은 디바이스들과 무선 신호를 동시에 송수신 가능하다. 또한, 대규모 안테나 시스템은 전파를 전송하는 방향 외의 방향으로 유출되는 전파를 최소화하여 노이즈를 감소시킴으로써, 송신 품질 향상과 전력량의 감소를 함께 도모할 수 있다.

또한, 5G 통신방식은 직교주파수 분할(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 방식을 통해 송신 신호를 변조하는 기존과 달리, 비직교 다중접속(Non-Orthogonal Multiplexing Access, NOMA) 방식을 통해 변조한 무선 신호를 전송함으로써, 더 많은 디바이스의 다중 접속이 가능하며, 대용량 송수신이 동시에 가능하다.

예를 들어, 5G 통신방식은 최고 1Gbps의 전송속도의 제공이 가능하다. 5G 통신방식은 대용량 전송을 통해 UHD(Ultra-HD), 3D, 홀로그램 등과 같이 대용량 전송이 요구되는 몰입형 통신의 지원이 가능하다. 이에 따라, 사용자는 5G 통신방식을 통해 보다 정교하고 몰입이 가능한 초 고용량 데이터를 보다 빠르게 주고 받을 수 있다.

또한, 5G 통신방식은 최대 응답 속도 1ms 이하의 실시간 처리가 가능하다. 이에 따라, 5G 통신방식에서는 사용자가 인지하기 전에 반응하는 실시간 서비스의 지원이 가능하다. 예를 들어, 차량(100)은 주행 중에도 각종 디바이스로부터 센서정보를 전달 받아, 실시간 처리를 통해 자율주행 시스템을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 각종 원격제어를 제공할 수 있다.

또한, 차량(100)은 5G 통신방식을 통해 차량 주변에 존재하는 다른 차량(이하, 주변 차량이라 함)들과의 센서정보를 실시간으로 처리하여 충돌발생 가능성을 실시간으로 사용자에게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 주행경로 상에 발생될 교통상황 정보들을 실시간으로 제공할 수 있다.

여기서 "주변"은 차량(100)으로부터 미리 설정된 거리 이내의 범위 또는 통신부(110)가 신호를 송수신할 수 있는 범위 이내를 의미한다. 미리 설정된 거리는 사용자에 의해 입력부(130)로부터 입력 받은 거리일 수 있고, 제조 단계에서 설정된 거리일 수 있다.

또한, 5G 통신이 제공하는 초 실시간 처리 및 대용량 전송을 통해, 차량(100)은 차량(100) 내 탑승객들에게 빅데이터 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 차량(100)은 각종 웹 정보, SNS 정보 등을 분석하여, 차량(100) 내 탑승객들의 상황에 적합한 맞춤형 정보를 제공할 수 있다.

일 실시예로, 차량(100)은 빅데이터 마이닝을 통해 주행 경로 주변에 존재하는 각종 맛집, 볼거리 정보들을 수집하여 실시간으로 이를 제공함으로써, 탑승객들이 주행 중인 지역 주변에 존재하는 각종 정보들을 바로 확인할 수 있게 한다.

한편, 5G 통신의 네트워크 망은 셀을 보다 세분화하여, 네트워크의 고밀도화를 지원할 수 있다. 여기서, 셀은 이동 통신에서 주파수를 효율적으로 이용하기 위하여 넓은 지역을 작은 구역으로 세분한 구역을 의미한다. 각 셀 내에 소출력 기지국(AP)이 설치됨으로써 디바이스 간의 통신이 지원된다. 예를 들어, 5G 통신의 네트워크 망은 셀의 크기를 줄여 더욱 세분화함으로써, 매크로셀 기지국(AP)-분산 소형 기지국(AP)-통신 디바이스의 2단계 구조로 형성될 수 있다.

또한, 5G 통신의 네트워크 망은 멀티홉(multihop) 방식을 통한 무선 신호의 릴레이 전송이 수행될 수 있다.

예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제1 디바이스(D1)는 기지국(AP)의 네트워크 망 외부에 위치한 제3 디바이스(D3)의 무선 신호 송수신을 함에 있어, 릴레이 역할을 수행할 수 있다.

또한, 제1 디바이스(D1)은 기지국(AP)의 네트워크 망 내부에 위치한 제2 디바이스(D2)가 무선 신호를 송수신함에 있어, 릴레이 역할을 수행할 수 있다.

전술한 바와 같이, 5G 통신의 네트워크 망을 사용 가능한 디바이스들 중 적어도 하나의 디바이스가 릴레이의 역할을 할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 따라, 5G 통신망 망이 지원되는 영역을 확대함과 동시에, 셀 내의 사용자가 많을 경우 생기는 버퍼링 문제를 해결할 수 있다.

한편, 5G 통신방식은 차량, 웨어러블 디바이스 등에 적용되는 디바이스간(Device-to-Device, D2D) 통신이 가능하다. 디바이스간 통신은 디바이스 간에 이루어지는 통신으로써, 디바이스가 센서를 통해 감지한 데이터뿐만 아니라, 디바이스 내에 저장되어 있는 각종 데이터가 포함된 무선 신호를 송수신하는 통신을 의미한다.

디바이스간 통신 방식에 의할 경우, 기지국을 거쳐 무선 신호를 주고 받을 필요가 없고, 디바이스 간에 무선 신호 전송이 이루어지므로, 불필요한 에너지를 절감할 수 있다. 차량, 웨어러블 디바이스 등이 5G 통신방식을 이용하기 위해서는 해당 디바이스 내에 안테나가 내장되어야 한다.

차량(100)은 디바이스간 통신을 통해 주변 차량들과 무선 신호를 송수신할 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 차량(100)은 차량 주변에 존재하는 다른 주변 차량들(210, 220, 230) 등과 디바이스간 통신이 가능하다. 이외에도, 차량(100)은 뿐만 아니라, 교차로 등에 설치되어 있는 교통정보 장치(미도시)와 디바이스간 통신이 가능하다.

한편, 5G 통신망은 디바이스간 통신이 지원되는 영역을 확대함으로써, 보다 먼 곳에 위치한 디바이스와 디바이스간 통신이 가능하다. 또한, 응답 속도 1ms 이하의 실시간 처리와 1Gbps 이상의 고용량 통신을 지원하므로, 주행 중인 차량(100) 간에도 원하는 데이터가 포함된 신호를 주고 받을 수 있다.

예를 들어, 차량(100)은 5G 통신방식을 통해 주행 중에도 주변 차량, 각종 서버, 시스템 등 다른 통신 주체와 실시간으로 접속하여, 데이터를 주고 받을 수 있고, 이를 처리하여 증강 현실을 통해 경로안내 제공서비스 등과 같은 각종 서비스를 제공할 수 있다.

또한, 도 4c를 참조하면, 차량(100)은 디바이스간 통신 방식을 이용하여 다른 차량들(210, 220, 230)과 통신하는 경우, 멀티홉 방식을 이용하여 다른 차량들(210, 220, 230)과 데이터를 주고 받을 수 있다.

이 경우, 어느 한 차량(230)은 차량(100)이 다른 한 차량(220)으로 데이터를 전송하는 경우, 릴레이 역할을 수행할 수 있다.

이하에서는 무선 통신부(140)는 5G 통신 방식을 채용한 것으로 가정하나, 이외에도, 차량(100)은 전술한 주파수 대역 외의 대역을 이용하여, 기지국을 거쳐 또는 디바이스간 통신을 통해 데이터가 포함된 무선 신호를 송수신할 수 있으며, 전술한 주파수 대역을 이용한 통신방식에만 한정되는 것은 아니다.

다시 도 2를 참조하면, 무선 통신부(140)는 신호를 변조/복조하는 무선 신호 변환 모듈(142), 무선 통신망과 연결되는 무선 통신 인터페이스(142) 및 무선 통신을 제어하는 무선 통신 제어 모듈(141)을 포함할 수 있다.

무선 신호 변환 모듈(142)은 아래에서 설명하는 무선 통신 제어 모듈(141)의 제어에 따라 무선 통신 인터페이스(142)을 통하여 수신된 무선 통신 신호를 제어 신호로 복조하고, 통신 제어부(111)로부터 출력된 제어 신호를 무선 통신 인터페이스(142)를 통하여 송신하기 위한 무선 통신 신호로 변조한다.

무선 통신을 통하여 송수신되는 무선 통신 신호는 무선 통신의 신뢰성을 확보하기 위하여 제어 신호와 상이한 포맷을 갖는다. 특히, 무선 통신 신호는 아날로그 신호인데 비하여 제어 신호는 디지털 신호인 점에서 큰 차이가 있다.

또한, 무선 통신 신호는 신호를 전송하기 위하여 고주파수(예를 들어, 5G 통신 방식의 경우 약 28GHz)의 반송파에 신호를 실어 보낸다. 이를 위하여 무선 신호 변환 모듈(142)는 통신 제어부(111)로부터 출력된 제어 신호에 따라 반송파를 변조함으로써 통신 신호를 생성하고, 어레이 안테나(340)를 통하여 수신된 통신 신호를 복조함으로써 제어 신호를 복원할 수 있다.

무선 통신 인터페이스(142)는 아래에서 설명하는 무선 통신 제어 모듈(141)의 제어에 따라 무선 통신망을 통해 무선 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 여기서, 무선 신호는 무선 통신망을 통하여 송수신되는 신호를 의미한다.

이와 같은 무선 통신 인터페이스(142)는 무선 통신망과 무선 통신부(140)를 연결하는 통신 포트(communication port) 및 신호를 송/수신하는 송수신기(transceiver)를 포함할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 무선 신호 변환 모듈을 도시한다.

예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 무선 신호 변환 모듈(142)은 부호화기(Encoder, ENC) (142-1), 변조기(Modulator, MOD) (142-2), 다중 입출력(Multiple Input Multiple Output, MIMO) 부호화기(142-3), 프리코더(Pre-coder) (142-4), 역 고속 푸리에 변환기(Inverse Fast Fourier Transformer, IFFT) (142-5), 병렬-직렬 변환기(Parallel to Serial converter, P/S) (142-6), 순환 프리픽스(Cyclic Prefix, CP) 삽입기(142-7), 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog Converter, DAC) (142-8), 주파수 변환기(142-9)를 포함할 수 있다.

또한, 통신 제어부(111)가 출력한 L개의 제어 신호들은 부호화기(142-1)와 변조기(142-2)를 거쳐 다중 입출력 부호화기(142-3)로 입력된다. 다중 입출력 부호화기(142-3)로부터 출력된 M개의 스트림들은 프리코더(142-4)에 의하여 프리코딩되어, N개의 프리코딩된 신호들로 변환된다. 프리코딩된 신호들은 역 고속 푸리에 변환기(142-5), 병렬-직렬 변환기(142-6), 순환 프리픽스 삽입기(142-7), 디지털-아날로그 변환기(142-8)를 거쳐 아날로그 신호로 출력된다. 디지털-아날로그 변환기(142-8)로부터 출력된 아날로그 신호는 주파수 변환기(142-9)를 통하여 라디오 주파수(Radio Frequency, RF) 대역으로 변환된다.

이와 같은 무선 신호 변환 모듈(142)는 통신 신호의 변조/복조를 수행하기 위한 프로그램과 데이터를 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 프로그램과 데이터에 따라 통신 신호의 변조/복조를 수행하는 프로세서를 포함할 수 있다.

다만, 무선 신호 변환 모듈(142)은 도 5에 도시된 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 통신 방식에 따라 다양한 실시 형태를 가질 수 있다.

라디오 주파수 대역으로 변환된 아날로그 신호는 무선 신호로서 무선 통신 인터페이스(142)로 입력된다.

이처럼, 무선 신호 변환 모듈(142)는 통신 제어부(111)가 출력한 제어 신호를 무선 통신망의 통신 규약에 따른 무선 신호로 변조하고, 무선 통신망의 통신 규약에 따른 무선 신호를 통신 제어부(111)가 인식할 수 있는 제어 신호로 복조한다.

무선 통신 제어 모듈(141)은 무선 신호 변환 모듈(142)과 무선 통신 인터페이스(142)의 동작을 제어한다.

예를 들어, 다른 차량, 외부 단말기 또는 외부 기지국 등 다른 통신 주체와의 통신을 확립하는(establish) 경우, 무선 통신 제어 모듈(141)은 최적의 무선 통신 채널을 평가하기 위하여 무선 신호 변환 모듈(142)과 무선 통신 인터페이스(142)을 제어할 수 있다.

이와 같은 무선 통신 제어 모듈(141)은 무선 신호 변환 모듈(142)과 무선 통신 인터페이스(142)을 제어하기 위한 프로그램과 데이터를 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 프로그램과 데이터에 따라 제어 신호를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.

예를 들어, 무선 신호를 송신하는 경우, 무선 통신 제어 모듈(141)은 무선 통신 인터페이스(143)를 통하여 무선 통신망이 다른 전자 장치에 의하여 점유되었는지를 판단하고, 무선 통신망이 비어있으면 무선 신호를 송신하도록 무선 통신 인터페이스(143)와 무선 신호 변환 모듈(142)을 제어한다. 또한, 무선 신호를 수신하는 경우, 무선 통신 제어 모듈(141)은 무선 통신 인터페이스(143)를 통하여 수신된 통신 신호를 복조하도록 무선 통신 인터페이스(143)와 무선 신호 변화 모듈(142)을 제어한다.

실시 형태에 따라 무선 신호 변환 모듈(142)과 무선 통신 제어 모듈(141)은 별개의 메모리와 프로세서로 구현되거나, 단일의 메모리와 프로세서로 구현될 수 있다.

또한, 실시 형태에 따라 무선 통신 제어 모듈(141)은 생략될 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 제어 모듈(141)은 아래에서 설명하는 통신 제어부(111) 또는 전술한 제어부(120)에 통합될 수 있으며, 이러한 경우 통신 제어부(111) 또는 제어부(120)가 직접 무선 통신부(140)의 신호 송신/신호 수신을 제어할 수 있다.

통신 제어부(111)는 내부 통신부(112) 및 무선 통신부(140)의 동작을 제어한다.

구체적으로, 내부 통신부(112)를 통하여 신호가 수신되면 수신된 신호를 해석하고 해석 결과에 따라 내부 통신부(112) 및 무선 통신부(140)의 동작을 제어한다.

예를 들어, 차량(100)에 포함된 다른 전자 장치로부터 내부 통신부(112)를 통하여 데이터 전송 요청이 수신되면, 통신 제어부(111)는 해당 데이터를 다른 차량, 외부 단말기 또는 외부 기지국 등 다른 통신 주체에 전송하도록 무선 통신부(140)를 제어할 수 있다.

또한, 다른 차량, 외부 단말기 또는 외부 기지국 등 다른 통신 주체로부터 데이터가 수신되면, 통신 제어부(111)는 수신된 데이터를 분석하여 데이터의 목표 장치를 판단하고, 수신된 데이터가 목적 장치로 송신하도록 내부 통신부(112)를 제어할 수 있다.

이와 같은 통신 제어부(111)는 내부 통신부(112)와 무선 통신부(140)를 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 프로그램과 데이터에 따라 제어 신호를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.

또한, 실시 형태에 따라 통신 제어부(111)는 생략될 수 있다. 예를 들어, 통신 제어부(111)는 전술한 제어부(120)에 통합될 수 있으며, 이러한 경우 제어부(120)가 직접 무선 통신부(140)의 신호 송신/신호 수신을 제어할 수 있다.

이하, 도 6 내지 도 14를 참조하여, 일 실시예에 따른 차량(100)의 신호 전송 과정을 설명한다.

도 6 내지 도 9은 각각 다른 실시예에 따른 주파수 대역 할당 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

도 6을 참조하면, 다른 통신 주체와 접속하기 위해 무선 통신부(140)는 미리 설정된 주파수 대역을 갖는 무선 링크를 무선 통신망에 할당한다.

일 실시예에 따른 무선 통신부(140)는 무선 링크의 일부 주파수 대역을 일반 주파수 대역(11)으로 할당하고, 나머지 주파수 대역을 멀티홉 주파수 대역(21)으로 할당한다.

즉, 무선 통신부(140)는 무선 링크의 주파수 대역을 일반 주파수 대역(11)과 멀티홉 주파수 대역(21)으로 분할한다.

그리고 무선 통신부(140)는 차량(100)과 또 다른 통신 주체(예를 들어, 주변 차량)와 통신이 필요한 경우, 일반 주파수 대역(11)의 전부 또는 일부 대역(11-1)을 주변 차량에 할당하여 주변 차량과 신호를 송수신할 수 있다.

일반 주파수 대역(11)은 차량(100)이 주변 차량과 별도의 커넥팅 과정을 거쳐 개인 링크를 생성하고, 개인 링크를 통해 무선 신호를 송수신하기 위해 주변 차량에 할당 가능한 주파수 대역을 의미하고, 차량(100)과 주변 차량의 접속 상태에 따라 전부 또는 일부 주파수 대역(11-1)이 주변 차량에 할당될 수 있다.

통신 주체는 주변 차량, 교통정보 장치, 서버, 시스템 등 차량(100)에 신호를 송수신할 수 있는 다양한 통신 주체를 의미한다. 차량(100) 또한 하나의 통신 주체가 될 수 있다.

예를 들어, 무선 통신부(140)는 주변 차량과 접속하고자 하는 경우, 요청(Request) 신호를 주변 차량에 전송하고, 주변 차량으로부터 응답(ACK) 신호를 수신한 경우, 일반 주파수 대역(11) 내에서 개인 링크를 생성한다. 이 경우, 차량(100)과 주변 차량은 생성된 개인 링크를 통해 계속적으로 신호를 송수신할 수 있다.

한편, 다른 통신 주체가 복수의 주변 차량(예를 들어, 제 1 주변 차량 및 제 2 주변 차량)인 경우, 일반 주파수 대역(11)의 일부 대역은 제 1 주변 차량에 할당되고, 나머지 대역 중 일부 대역 또는 나머지 대역 전부는 제 2 주변 차량에 할당될 수 있다.

멀티홉 주파수 대역(21)은 멀티홉 방식으로 전송된 무선 신호(이하, 멀티홉 신호라 함)가 전송되는 경유 주파수 대역을 의미한다.

일반 주파수 대역(11)이 모두 다른 통신 주체에 할당되어 있는 경우에도, 무선 통신부(140)가 제 2 주변 차량에 멀티홉 방식으로 무선 신호를 전송하고자 하는 경우, 무선 통신부(140)는 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 차량(100)과 제 2 주변 차량 사이에서 릴레이 역할을 수행하는 제 1 주변 차량에 멀티홉 신호를 전송할 수 있고, 제 1 주변 차량 또한 멀티홉 주파수 대역(21)에서 수신한 멀티홉 신호를 수신 대상인 제 2 주변 차량에 전송할 수 있으며, 제 2 주변 차량은 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 전송된 멀티홉 신호를 수신할 수 있다.

또한, 제 3 주변 차량이 멀티홉 방식으로 차량(100)을 통해 제 4 주변 차량에 무선 신호를 전송하고자 하는 경우, 차량(100)은 릴레이 역할을 수행하게 되고, 차량(100)의 무선 통신부(140)는 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 수신한 멀티홉 신호를 마찬가지로 제 4 주변 차량에 전송할 수 있다.

차량(100)의 무선 통신부(140)는 멀티홉 주파수 대역(21) 통해 공공의 이익을 위한 응급 신호, 재난 알림 신호 등 일반 주파수 대역(11)과 달리 제한적인 무선 신호만을 송수신할 수도 있다. 이 경우, 제한적인 무선 신호인지 여부는 무선 통신부(140) 내 무선 통신 제어 모듈(141)에 의해 판단될 수 있다.

예를 들어, 차량(100)이 제 1 주변 차량 및 제 2 주변 차량과 접속하여 일반 주파수 대역(11)에 제 1 주변 차량 및 제2 주변 차량의 주파수 대역이 할당된 상태에서, 응급 차량이 차량(100)에 응급 신호를 전송하고자 하는 경우, 응급 차량은 일반 주파수 대역(11)의 할당 여부와 관계없이 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 응급 신호를 차량(100)에 전송할 수 있다.

또한, 차량(100)의 무선 통신부(140)는 멀티홉 주파수 대역(21) 통해 제한된 통신 주체와 무선 신호를 송수신할 수도 있다. 여기서, 제한된 통신 주체는 응급 차량, 응급 센터, 교통정보 센터 등 미리 권한을 부여 받은 통신 주체를 의미할 수 있다.

또한, 무선 통신부(140) 또는 다른 통신 주체는 상호 간 커넥팅 과정(예를 들어, 요청 및 응답)을 생략하고 멀티홉 주파수 대역(21)의 무선 링크를 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다.

도 7을 참조하면, 다른 실시예에 따라 무선 통신부(140)는 무선 링크의 주파수 대역 중 복수 개의 주파수 대역을 일반 주파수 대역(11)으로 할당하고, 나머지 주파수 대역을 멀티홉 주파수 대역(21)으로 할당할 수 있다.

즉, 무선 통신부(140)는 무선 링크의 주파수 대역을 일반 주파수 대역(11)과 멀티홉 주파수 대역(21)으로 분할하되, 일반 주파수 대역(11)을 복수 개 생성할 수 있다.

이 경우, 무선 통신부(140)는 제 1 주변 차량에 어느 한 일반 주파수 대역(11) 전부 또는 일부를 할당하고, 제 2 주변 차량에 다른 일반 주파수 대역(12)의 전부 또는 일부를 할당할 수 있다.

도 8을 참조하면, 또 다른 실시예에 따라 무선 통신부(140)는 무선 링크의 일부 주파수 대역을 일반 주파수 대역(11)으로 할당하고, 나머지 주파수 대역 중 일부를 멀티홉 주파수 대역(21)으로 할당하되, 멀티홉 주파수 대역(21)을 무선 링크가 갖는 주파수 대역의 가용 대역 내에서 가변적으로 할당할 수 있다.

가용 대역은 무선 링크가 갖는 주파수 대역에서 고정적으로 할당된 주파수 대역을 제외한 나머지 주파수 대역을 의미한다.

이 경우, 무선 통신부(140)는 멀티홉 주파수 대역(21)을 사용하고자 하는 다른 통신 주체의 신호 또는 별도의 입력 장치로부터 입력된 사용자의 명령에 따라 가용 대역 내 멀티홉 주파수 대역(21)을 할당할 수 있다.

예를 들어, 무선 통신부(140)는 통신 주체와 제한된 신호를 송수신하기 위한 주파수를 판단할 수 있고, 판단된 주파수에 따라 가변적으로 멀티홉 주파수 대역(21)을 할당할 수 있다.

또한, 도 9을 참조하면, 또 다른 실시예에 따라 무선 통신부(140)는 무선 링크의 일부 주파수 대역을 멀티홉 주파수 대역(21)으로 할당하고, 나머지 주파수 대역 중 일부를 일반 주파수 대역(11)으로 할당하되, 일반 주파수 대역(11)을 무선 링크가 갖는 주파수 대역의 가용 대역 내에서 가변적으로 할당할 수도 있다.

이 경우, 무선 통신부(140)는 일반 주파수 대역(11)을 사용하고자 하는 다른 통신 주체의 요청/응답 신호 또는 별도의 입력 장치로부터 입력된 사용자의 명령에 따라 가용 대역 내 일반 주파수 대역(11)을 할당할 수 있다.

이하, 도 10 내지 도 14를 참조하여 일반 주파수 대역(11) 또는 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 다른 통신 주체에 신호를 전송하는 차량(100)의 신호 전송 방법에 대해 설명한다.

도 10 내지 도 12은 각각 다른 실시예에 따라 일반 주파수 대역을 통해 주변 차량에 신호를 송수신하는 차량의 예시도이고, 도 13 및 도 14는 각각 다른 실시예에 따라 멀티홉 주파수 대역을 통해 또 다른 통신 주체와 신호를 송수신하는 차량의 예시도이다.

이하, 차량(100)의 무선 통신부(140)는 디바이스간 통신 방식으로 주변 차량(200)에 직접 신호를 전송하는 것으로 기술되나, 반드시 통신방식이 이에 한정되지는 아니한다.

도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(100)의 무선 통신부(140)는 주변 차량(200)에 디바이스간 통신 방식으로 신호를 전송할 수 있다.

이를 위해 무선 통신부(140)는 일반 주파수 대역(11)과 멀티홉 주파수 대역(21)을 분할하고, 일반 주파수 대역(11)의 전부 또는 일부 대역을 주변 차량에 할당할 수 있다.

그리고 무선 통신부(140)는 할당된 일반 주파수 대역(11)의 전부 또는 일부 대역을 통해 차량(100)의 위치 정보, 주행 정보, 내비게이션 정보 등 다양한 정보를 주변 차량(200)에 전송할 수 있다.

또한, 도 11를 참조하면, 다른 실시에에 따른 차량(100)의 무선 통신부(140)는 복수의 주변 차량(이하, 제 1 주변 차량 내지 제 3 주변 차량이라 함; 210 내지 230) 중 특정한 주변 차량(210, 220)에 신호를 전송할 수 있다.

특정한 주변 차량은 사용자로부터 별도의 입력 장치를 통해 선택된 주변 차량일 수 있고, 제어부(120)에 의해 자동으로 선택된 주변 차량일 수 있다.

이를 위해 무선 통신부(140)는 일반 주파수 대역(11, 12)과 멀티홉 주파수 대역(21)을 분할하고, 일반 주파수 대역 중 복수 개의 일부 대역(11, 12)을 각각 제 1 주변 차량(210) 및 제 2 주변 차량(220)에 할당할 수 있다.

그리고 무선 통신부(140)는 제 1 주변 차량(210)을 위해 할당된 일반 주파수 대역(11)의 일부 대역을 통해 차량(100)의 위치 정보, 주행 정보, 내비게이션 정보 등 다양한 정보를 제 1 주변 차량(210)에 전송할 수 있고, 제 2 주변 차량(220)을 위해 할당된 일반 주파수 대역의 일부 대역(12)을 통해 차량(100)의 위치 정보, 주행 정보, 내비게이션 정보 등 다양한 정보를 제 2 주변 차량(220)에도 전송할 수 있다.

또한, 도 12을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 차량(100)의 무선 통신부(140)는 제 1 내지 제 3 주변 차량(210 내지 230) 중 일정한 영역 내 존재하는 주변 차량(이하, 제 1 주변 차량 및 제 2 주변 차량이라 함; 210, 220)에 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 신호를 전송할 수 있다.

예를 들어, 무선 통신부(140)는 차량(100)으로부터 일정한 거리(x) 이내에 존재하는 제 1 주변 차량(210) 및 제 2 주변 차량(220)에 신호를 전송할 수 있다.

이를 위해 무선 통신부(140)는 일반 주파수 대역과 멀티홉 주파수 대역을 분할하고, 일반 주파수 대역 중 복수 개의 일부 주파수 대역을 일정한 영역 내 존재하는 제 1 주변 차량(210) 및 제 2 주변 차량(220)에 각각 할당할 수 있다.

그리고 무선 통신부(140)는 제 1 주변 차량(210)을 위해 할당된 일반 주파수 대역의 일부 대역을 통해 차량(100)의 위치 정보, 주행 정보, 내비게이션 정보 등 다양한 정보를 제 1 주변 차량(210)에 전송할 수 있고, 제 2 주변 차량(220)을 위해 할당된 일반 주파수 대역의 일부 대역을 통해 차량(100)의 위치 정보, 주행 정보, 내비게이션 정보 등 다양한 정보를 제 2 주변 차량(220)에 전송할 수 있다.

한편, 무선 통신부(140)는 일반 주파수 대역 뿐만 아니라 멀티홉 주파수 대역 또한 할당하는데, 도 13을 참조하면, 일 실시예에 따라 무선 통신부(140)는 일반 주파수 대역(11)을 통해 주변 차량(200)과 무선 신호를 송수신하는 동안에도, 또는 일반 주파수 대역(11)이 주변 차량(200)에 모두 할당된 경우에도, 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 멀티홉 방식으로 전송된 무선 신호를 송수신할 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 차량(100)의 무선 통신부(140)는 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 제 2 주변 차량(220)을 수신 대상으로 하는 멀티홉 신호를 주변에 위치한 제 3 주변 차량(220)으로부터 수신할 수 있고, 멀티홉 신호가 제 2 주변 차량(220)에 전달되도록, 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 주변에 위치한 제 1 주변 차량(210)에 멀티홉 신호를 전달한다.

제 1 주변 차량(210) 또한 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 제 2 주변 차량(220)을 수신 대상으로 하는 멀티홉 신호를 주변에 위치한 차량(100)으로부터 수신할 수 있고, 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 주변에 위치한 제 2 주변 차량(220)에 멀티홉 신호를 전달한다.

이 경우, 차량(100)과 제 1 주변 차량(210)은 릴레이 역할을 수행한다.

또한, 전술한 바와 같이 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 송수신되는 신호는 예를 들어, 응급 신호, 재난 알림 신호, 장애물 신호 등 일반 주파수 대역(11)과 제한적인 신호일 수 있다.

또한, 일정한 권한을 부여 받은 제한된 통신 주체만이 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 무선 신호를 송수신할 수도 있다.

이 경우, 차량(100)은 주변 차량(200)과 신호를 송수신하는 동안에도 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 긴급한 정보를 획득하거나 서버(300)에 전송할 수 있으므로, 신속한 대응이 가능하다.

또한, 도 14를 참조하면, 무선 통신부(140)는 일반 주파수 대역(11)을 통해 주변 차량(200)과 무선 신호를 송수신하는 동안에도, 또 주변 차량(예를 들어, 응급 차량; 400)과 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 멀티홉 신호를 송수신할 수 있다.

예를 들어, 무선 통신부(140)는 일반 주파수 대역(11)을 통해 제 1 주변 차량(210)에 무선 신호를 전송하는 동안, 멀티홉 주파수 대역(21)을 통해 제 1 주변 차량(210)으로부터 멀티홉 신호를 수신할 수 있다. 멀티홉 신호는 제 2 주변 차량(220)으로부터 전송된 것일 수 있다.

이러한 멀티홉 주파수 대역(21)을 이용하는 경우, 차량(100)은 주변 차량(200)과 다른 차량(400)으로부터 긴급한 정보를 획득하거나 주변 차량(200)과 다른 차량(400)에 전송할 수 있으므로, 신속한 대응이 가능하다.

이하, 도 15 및 도 16을 참조하여, 차량(100)의 제어방법에 대해 설명한다.

도 15는 일 실시예에 따른 차량의 제어방법에 대한 순서도이고, 도 16은 다른 실시예에 따른 차량의 제어방법에 대한 순서도이다.

도 15를 참조하면, 차량의 무선 통신부는 무선 링크의 주파수 대역 중 일부 대역을 일반 주파수 대역으로 할당하고, 나머지 주파수 대역 중 일부 또는 전부 대역을 멀티홉 주파수 대역으로 할당한다(S1100).

통신 주체는 차량, 응급 차량, 교통정보 장치, 서버 등 차량에 신호를 송수신할 수 있는 다양한 통신 주체를 의미한다. 차량(100) 또한 하나의 통신 주체가 될 수 있다.

차량의 통신부는 통신부가 이용할 수 있는 무선 링크의 주파수 대역 중 복수의 일부 대역을 일반 주파수 대역으로 할당하거나, 복수의 일부 대역을 멀티홉 주파수 대역으로 할당하는 것도 가능하다.

이어서, 차량의 무선 통신부는 다른 통신 주체와 접속된 경우, 일반 주파수 대역의 일부 또는 전부를 상기 다른 통신 주체에 할당한다(S1200).

이 경우, 무선 통신부는 다른 통신 주체와 접속하고자 하는 경우, 요청(Request) 신호를 다른 통신 주체에 전송하고, 다른 통신 주체로부터 응답(ACK) 신호를 수신한 경우, 일반 주파수 대역의 일부 또는 전부를 다른 통신 주체에 할당하여 개인 링크를 생성한다.

다른 통신 주체가 복수의 주변 차량(예를 들어, 제 1 주변 차량 및 제 2 주변 차량)인 경우, 일반 주파수 대역의 일부 대역은 제 1 주변 차량에 할당되고, 나머지 대역 중 일부 대역 또는 나머지 대역 전부는 제 2 주변 차량에 할당될 수 있다.

이어서, 차량의 무선 통신부는 상기 다른 통신 주체에 할당된 일반 주파수 대역의 일부 또는 전부를 통해 다른 통신 주체와 무선 신호를 송수신할 수 있고, 멀티홉 주파수 대역에서 상기 다른 통신 주체 또는 또 다른 통신 주체와 멀티홉 방식으로 무선 신호를 송수신할 수 있다(S1300).

만약 일반 주파수 대역 전부가 다른 통신 주체에 의해 할당된 경우여도, 그 신호가 멀티홉 방식으로 전송된 것이거나 멀티홉 방식으로 전송되는 경우, 차량의 무선 통신부는 멀티홉 주파수 대역을 통해 차량에 신호를 송수신할 수 있다.

또한, 멀티홉 방식으로 무선 신호를 전송한 통신 주체가 권한을 부여 받은 제한된 통신 주체인 경우, 멀티홉 주파수 대역을 통해 차량에 무선 신호를 송수신할 수 있다.

도 16을 참조하면, 다른 실시예에 따른 차량의 제어방법은, 우선 차량의 무선 통신부는 무선 통신부가 이용할 수 있는 무선 링크의 주파수 대역 중 일부 주파수 대역을 일반 주파수 대역으로 할당한다(S2100).

이어서, 무선 통신부는 나머지 주파수 대역 중 일부를 멀티홉 주파수 대역으로 할당하되, 멀티홉 주파수 대역을 무선 링크 주파수 대역의 가용 대역 내에서 가변적으로 할당한다(S2200).

이 경우, 차량의 무선 통신부는 멀티홉 주파수 대역을 사용하고자 하는 다른 통신 주체의 신호 또는 별도의 입력 장치로부터 입력된 사용자의 명령에 따라 가용 대역 내 멀티홉 주파수 대역을 할당할 수 있다.

반대로, 무선 통신부는 무선 링크의 일부 주파수 대역을 멀티홉 주파수 대역으로 우선 할당하고, 나머지 주파수 대역 중 일부를 일반 주파수 대역으로 할당하되, 일반 주파수 대역을 무선 링크 주파수 대역의 가용 대역 내에서 가변적으로 할당할 수도 있다.

이어서, 차량의 무선 통신부는 다른 통신 주체와 접속된 경우, 일반 주파수 대역의 일부 또는 전부를 상기 다른 통신 주체에 할당한다(S2300).

이어서, 차량의 무선 통신부는 다른 통신 주체에 할당된 일반 주파수 대역의 일부 또는 전부를 통해 다른 통신 주체와 무선 신호를 송수신할 수 있고, 멀티홉 주파수 대역에서 상기 다른 통신 주체 또는 또 다른 통신 주체와 멀티홉 방식으로 전송되는 무선 신호를 송수신할 수 있다(S2400).

전술한 실시 예에서 차량을 구성하는 구성요소들 중 일부 구성요소는 일종의 '모듈(module)'로 구현될 수 있다. 여기서, '모듈'은 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다.

따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다. 게다가, 상기 구성요소들 및 모듈들은 디바이스 내에서 하나 또는 그 이상의 CPU를 실행할 수 있다.

한편, 상술한 차량의 제어방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.

100: 차량
110: 통신부
120: 제어부
121: 프로세서
122: 램
123: 롬

Claims (20)

1. 무선 링크의 주파수 대역 중 일부를 일반 주파수 대역으로 할당하고, 나머지의 일부 또는 전부를 멀티홉 주파수 대역으로 할당하는 통신부; 및
   상기 일반 주파수 대역 및 상기 멀티홉 주파수 대역을 각각 할당하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 통신부는 차량이 제 1 주변 차량과 접속한 경우, 일반 주파수 대역의 일부 또는 전부를 상기 제 1 주변 차량에 할당하는 차량.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 통신부는 상기 제어부의 제어 신호에 따라 멀티홉 주파수 대역을 변경시키는 차량.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 통신부는 상기 차량이 제 2 주변 차량과 접속한 경우, 일반 주파수 대역 중 제 1 주변 차량에 할당된 주파수 대역을 제외한 나머지 영역의 일부 또는 전부를 상기 제 2 주변 차량에 할당하는 차량.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 통신부는 5G 통신 방식을 이용하여 신호를 상기 차량과 다른 통신 주체에 송수신하는 차량.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 통신부는 디바이스간(Device-to-Device, D2D) 통신 방식을 이용하여, 상기 일반 주파수 대역에서 신호를 상기 차량과 다른 통신 주체에 송수신하는 차량.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 통신부는 상기 일반 주파수 대역에서 상기 차량과 다른 통신 주체 간의 개인 링크를 생성하는 차량.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 통신부는 상기 멀티홉 주파수 대역에서 미리 제한된 신호를 상기 차량과 다른 통신 주체에 송수신하는 차량.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 통신부는 상기 멀티홉 주파수 대역에서 미리 제한된 통신 주체에 신호를 송수신하는 차량.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 일반 주파수 대역 및 상기 멀티홉 주파수 대역 중 적어도 어느 하나를 상기 무선 링크에서 복수 개 할당하는 차량.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 일반 주파수 대역을 변경시키는 차량.
12. 일반 주파수 대역과 멀티홉 주파수 대역을 각각 무선 링크에 할당하도록 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제어 신호에 따라 상기 일반 주파수 대역과 상기 멀티홉 주파수 대역을 각각 무선 링크에 할당하는 단계를 포함하고,
    상기 일반 주파수 대역의 일부 또는 전부를 제 1 주변 차량에 할당하는 단계; 및
    상기 일반 주파수 대역의 일부 또는 전부를 통해 상기 제 1 주변 차량과 신호를 송수신하는 단계를 포함하는 차량의 제어방법.
13. 삭제
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 일반 주파수 대역 중 상기 제 1 주변 차량에 할당된 주파수 대역을 제외한 나머지 영역의 일부 또는 전부를 제 2 주변 차량에 할당하는 단계; 및
    상기 제 2 주변 차량이 할당된 주파수 대역에서 상기 제 2 주변 차량과 신호를 송수신하는 단계를 더 포함하는 차량의 제어방법.
15. 제 12 항에 있어서,
    상기 할당하는 단계는,
    상기 멀티홉 주파수 대역의 할당 영역을 판단하는 단계; 및
    판단 결과에 따라 상기 멀티홉 주파수 대역을 변경시키는 단계를 포함하는 차량의 제어방법.
16. 제 12 항에 있어서,
    5G 통신 방식을 이용하여 상기 일반 주파수 대역에서 상기 차량과 다른 통신 주체에 신호를 송수신하는 단계를 더 포함하는 차량의 제어방법.
17. 제 12 항에 있어서,
    디바이스간(Device-to-Device, D2D) 통신 방식을 이용하여 상기 일반 주파수 대역에서 상기 차량과 다른 통신 주체에 신호를 송수신하는 단계를 더 포함하는 차량의 제어방법.
18. 제 12 항에 있어서,
    상기 일반 주파수 대역에서 상기 차량과 다른 통신 주체 간의 개인 링크를 생성하는 단계를 더 포함하는 차량의 제어방법.
19. 제 12 항에 있어서,
    상기 멀티홉 주파수 대역에서 미리 제한된 신호를 상기 차량과 다른 통신 주체에 송수신하는 단계를 더 포함하는 차량의 제어방법.
20. 제 12 항에 있어서,
    상기 멀티홉 주파수 대역에서 미리 제한된 통신 주체에 신호를 송수신하는 단계를 더 포함하는 차량의 제어방법.

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