KR20220036782A

KR20220036782A - 차량에 탑재된 통신 장치 및 그 동작 방법

Info

Publication number: KR20220036782A
Application number: KR1020200119380A
Authority: KR
Inventors: 이재웅; 유승진; 이웅; 이유선; 장창원
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-09-16
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2022-03-23
Also published as: US20230217301A1; WO2022060052A1

Abstract

본 개시는 차량에 탑재되는 통신 장치 및 그 동작 방법을 제공한다. 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치는, 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량에 포함되는 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하고, 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 연결된 통신 단말에 제공하며, 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하고, 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말을 통신 중계기로 이용하여 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다.

Description

차량에 탑재된 통신 장치 및 그 동작 방법 {THE COMMUNICATION DEVICE MOUNTED ON VEHICLE AND THE METHOD OPERATING THE SAME}

본 개시는 차량에 탑재된 통신 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.

최근에는 차량을 중심으로 유무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하는 V2X 통신(Vehicle to Everything communication)이 사용되고 있다. V2X 통신은 차량의 자율 주행을 위한 데이터 송수신, 고해상도 지도 데이터, 또는 OTA(Over The Air) 방식의 차량 운영 체제 업데이트 등을 위해서 낮은 지연 시간(low latency)과 높은 데이터 전송 속도가 필요하다. 특히, 차량의 자율 주행을 위해서는, 차량이 주행하는 도로 또는 주변 차량 등 주변 환경에 대한 인식률을 향상시키기 위하여 카메라, LIDAR(Light Detection And Radar) 센서, 기타 레이더(Radar), 또는 서버와 실시간으로 데이터를 송수신해야 하는바, 높은 데이터 전송률 및 낮은 지연 시간이 요구된다.

높은 데이터 전송률 및 낮은 지연 시간을 구현하기 위하여, V2X 통신에서는 밀리미터 파(mmWave) 통신을 사용한다. 밀리미터 파 통신 기능을 지원하는 차량이 기지국과 통신을 수행하기 위해서는, 차량 내에 탑재되는 밀리미터 파 안테나 모듈의 송수신 신호의 빔(beam) 방향과 기지국 안테나의 송수신 신호의 빔 방향이 일치해야 한다. 밀리미터 파 안테나를 이용하는 데이터 송수신을 효율적으로 수행하기 위하여, 차량은 정지 또는 이동 중에도 지속적으로 주변 신호를 확인하고, 빔 방향을 기지국 방향으로 향하도록 빔 포밍을 조정한다.

상기 방법은 정지 상태에서의 데이터 송수신에는 효과적일 수 있으나, 도심 주행 환경과 같이 차량의 안테나와 기지국 간의 송수신 신호의 방향이 실시간으로 변화하고, 주변 차량에 의해 통신의 간섭 또는 방해를 받는 환경에서는 데이터 송수신의 품질을 유지하기 어렵고, 데이터 송수신의 효율이 저하되는 문제점이 있다. 특히, 차제가 낮은 일반 승용차의 경우, 차체가 높은 트럭이나 버스 등의 차량에 비해 신호의 간섭을 받을 가능성이 크다. 따라서, 동일한 도로를 주행하는 동일한 종류의 차량이라도 밀리미터 파 통신 채널의 품질(quality)이 일정하지 않고, 차이가 발생될 수 있다.

본 개시는 밀리미터 파 통신을 통해 기지국과의 연결이 끊기거나, 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 차량 주변에 정차하거나 주행 중인 차량에 통신 중계 기능을 요청하고, 통신 중계 기능을 이용함으로써 기지국과 데이터 송수신을 수행하는 통신 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 개시의 일 실시예는, 차량에 탑재된 통신 장치의 동작 방법을 제공한다. 본 개시의 일 실시예에서 상기 동작 방법은, 상기 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량 중 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결이 가능한 통신 단말을 포함하는 적어도 하나의 차량을 식별하는 단계, 식별된 상기 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말의 기지국과의 중계 기능 수행 가능 여부를 확인하는 단계, 중계 기능 수행이 가능한 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신을 통해 연결을 수행하는 단계, 상기 통신 장치의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 적어도 하나의 통신 단말에 전송하는 단계, 상기 적어도 하나의 통신 단말과 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널 품질에 관한 정보를 획득하고, 획득된 통신 채널 품질에 관한 정보를 저장하는 단계, 상기 통신 장치와 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 채널 품질에 기초하여 결정된 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 단계, 및 상기 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 상기 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 단계는, 상기 적어도 하나의 통신 단말 각각으로부터 획득한 통신 채널 품질에 관한 정보에 기초하여, 통신 채널의 품질 지표가 최대인 통신 단말을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 획득된 통신 채널 품질 정보는 상기 적어도 하나의 통신 단말 각각이 상기 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기 정보, 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 방법은 상기 적어도 하나의 차량으로부터 위치 정보, 주행 방향 정보, 목적지 정보, 및 경로 정보를 포함하는 주행 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말을 결정하는 단계에서는, 상기 주행 정보 및 상기 통신 채널 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나를 선택할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 디바이스 간 통신은, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 모바일 블루투스(Mobile Bluetooth), LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device), 및 5G D2D를 포함하는 통신 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 방법은 상기 통신 장치와 상기 기지국 간 형성된 제1 통신 채널의 품질을 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 방법은 모니터링을 통해 획득한 상기 제1 통신 채널의 품질 정보와 통신 중계 기능을 수행하는 상기 통신 단말의 제2 통신 채널의 품질 정보를 비교하는 단계, 및 비교 결과에 기초하여, 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결의 해제 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 연결 해제 여부를 결정하는 단계에서는, 상기 제1 통신 채널의 품질이 상기 제2 통신 채널의 품질 보다 우수한 경우, 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결을 해제하도록 결정하고, 밀리미터 파 통신을 통해 상기 기지국과 직접 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 방법은 주변의 적어도 하나의 차량으로부터 중계 기능 수행 요청 신호를 수신하는 단계, 및 상기 수신된 중계 기능 수행 요청 신호에 응답하여, 상기 기지국과 상기 적어도 하나의 차량 간의 데이터 송수신의 중계 기능을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 개시의 일 실시예는, 차량에 탑재된 통신 장치를 제공한다. 상기 통신 장치는 기지국과 밀리미터 파 통신을 통해 연결을 수행하고, 데이터를 송수신하는 밀리미터 파 안테나 모듈, 상기 밀리미터 파 안테나 모듈과 연결되고, 상기 밀리미터 파 안테나 모듈의 동작을 제어하는 모뎀(modem)을 포함하고, 상기 모뎀은, 하나 이상의 명령어들(instructions)을 포함하는 프로그램을 저장하는 메모리, 상기 메모리에 저장된 프로그램의 하나 이상의 명령어들을 실행하는 프로세서, 상기 통신 장치의 가입자 식별 정보(Subscriber Identity Information)를 저장하는 SIM 정보 저장부, 및 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 수행하는 디바이스 간 통신 인터페이스를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량 중 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결이 가능한 통신 단말을 포함하는 적어도 하나의 차량을 식별하고, 식별된 상기 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말의 기지국과의 중계 기능 수행 가능 여부를 확인하고, 중계 기능 수행이 가능한 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하고, 상기 가입자 식별 정보를 상기 연결된 적어도 하나의 통신 단말에 전송하고, 상기 적어도 하나의 통신 단말과 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널 품질에 관한 정보를 획득하고, 상기 통신 장치와 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 채널 품질에 기초하여 결정된 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하도록 상기 디바이스 간 통신 인터페이스를 제어하고, 상기 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 상기 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해 상기 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 프로세서는 상기 적어도 하나의 통신 단말 각각으로부터 획득한 통신 채널 품질에 관한 정보에 기초하여, 통신 채널의 품질 지표가 최대인 통신 단말을 결정할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 프로세서는 상기 결정된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청하는 신호를 전송하도록 상기 디바이스 간 통신 인터페이스를 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 통신 장치는 상기 적어도 하나의 통신 단말 각각으로부터 획득한 상기 통신 채널 품질 정보를 저장하는 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 획득된 통신 채널 품질 정보는, 상기 적어도 하나의 통신 단말 각각이 상기 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기 정보, 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 프로세서는 상기 적어도 하나의 차량으로부터 위치 정보, 주행 방향 정보, 목적지 정보, 및 경로 정보를 포함하는 주행 정보를 획득하고, 상기 주행 정보 및 상기 통신 채널 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나를 선택할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 프로세서는 상기 통신 장치와 상기 기지국 간 형성된 제1 통신 채널의 품질을 모니터링할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 프로세서는 모니터링을 통해 획득한 상기 제1 통신 채널의 품질 정보와 통신 중계 기능을 수행하는 상기 통신 단말의 제2 통신 채널의 품질 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결의 해제 여부를 결정할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 프로세서는 상기 제1 통신 채널의 품질이 상기 제2 통신 채널의 품질 보다 우수한 경우, 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결을 해제하도록 결정하고, 밀리미터 파 통신을 통해 상기 기지국과 직접 연결하도록 상기 밀리미터 파 안테나 모듈을 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 프로세서는 상기 디바이스 간 통신 인터페이스를 통해 주변의 적어도 하나의 차량으로부터 중계 기능 수행 요청 신호를 수신하고, 상기 수신된 중계 기능 수행 요청 신호에 응답하여, 상기 기지국과 상기 적어도 하나의 차량 간의 데이터 송수신의 중계 기능을 수행할 수 있다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 개시의 다른 실시예는 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치의 구성 요소를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 개시의 마스터 장치, 슬레이브 장치, 및 기지국의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 개시의 마스터 장치, 슬레이브 장치, 및 기지국의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에서, 인공 지능 기술을 이용하여 수행되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 서버와 연동하여 동작하는 개시된 실시예에 따른 통신 장치를 도시한 도면이다.
도 11은 도 10을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.

본 명세서의 실시예들에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 실시예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 명세서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다.

본 개시 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 본 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 시스템"이라는 표현은, 그 시스템이 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치(100)의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 구체적으로, 도 1은 자 차량(10)에 탑재된 통신 장치(100)가 주변 차량(20)에 의하여 송수신 신호의 간섭을 받는 경우, 주변 차량(20)의 통신 단말(200)을 통신 중계기로 이용하여 데이터 송수신을 수행하는 실시예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 통신 장치(100)는 자 차량(10)의 외부 구조물 상에 탑재되거나, 또는 외부 구조물 내에 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 통신 장치(100)는 자 차량(10)의 루프(roof)를 구성하는 금속 구조물에 각각 배치될 수 있다. 통신 장치(100)는 밀리미터 파 안테나 모듈(110, 도 2 참조) 및 모뎀(120, 도 2 참조)을 포함할 수 있다.

주변 차량(20)은 자 차량(10)의 주변에 정차하거나, 또는 주행 중인 차량일 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 주변 차량(20)은 일반 승용차 보다는 차체가 크고, 차고가 높은 차량일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 주변 차량(20)은 버스와 같이 대중 교통 차량 또는 트럭과 같은 상용차(商用車)일 수 있다. 주변 차량(20)에는 통신 단말(200)이 탑재될 수 있다. 일 실시예에서, 통신 단말(200)은 밀리미터 파(mmWave) 통신을 통해 기지국(1)과 데이터 통신을 수행할 수 있다.

도 1에 도시된 실시예에서, 자 차량(10)의 통신 장치(100)는 기지국(1)과 빔 방향을 일치시켜 밀리미터 파 통신을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 기지국(1)의 빔 방향과 일치시키는 빔 포밍(beamforming)을 실시간으로 수행할 수 있다. 기지국(1)을 향한 통신 장치(100)의 빔은 주변 차량(20)에 의해 차단되고, 신호 간섭이 발생될 수 있다. 이 경우, 통신 장치(100)와 기지국(1) 간에 형성된 통신 채널의 품질(quality)이 저하될 수 있다.

통신 장치(100)는 주변 차량(20)에 의한 신호 간섭이 발생되는 경우, 주변 차량(20)에 탑재된 통신 단말(200)에 통신 중계 기능 수행을 요청할 수 있다. 통신 단말(200)은, 통신 장치(100)로부터 통신 중계 기능 수행 요청 신호를 수신하고, 통신 중계 기능 수행 수락 신호를 통신 장치(100)에 전송할 수 있다. 통신 장치(100)와 통신 단말(200)은 디바이스 간 연결(Device-to-Device; D2D)로 상호 연결될 수 있다.

통신 장치(100)는 주변 차량(20)에 탑재된 통신 단말(200)을 통신 중계기로 이용하여, 기지국(1)과 데이터 통신을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 통신 단말(200)이 밀리미터 파 통신을 통해 기지국(1)으로부터 수신한 데이터를 디바이스 간 연결을 통한 다운링크(downlink)로 수신하고, 통신 단말(200)의 업 링크(uplink)를 통해 기지국(1)에 데이터를 전송할 수 있다.

V2X 통신(Vehicle-to-everything) 또는 CV2X 통신(Cellular Vehicle-to-everything)에서는, 높은 데이터 전송률 및 낮은 지연 시간을 구현하기 위하여, 밀리미터 파 통신을 사용한다. 밀리미터 파 통신 기능을 지원하는 차량(10)이 기지국과 통신을 수행하기 위해서는, 차량(10) 내에 탑재되는 밀리미터 파 안테나 모듈의 송수신 신호의 빔(beam) 방향과 기지국(1) 안테나의 송수신 신호의 빔 방향이 일치해야 한다. 밀리미터 파 안테나를 이용하는 데이터 송수신을 효율적으로 수행하기 위하여, 차량(10)은 정지 또는 이동 중에도 지속적으로 주변 신호를 확인하고, 빔 방향을 기지국 방향으로 향하도록 빔 포밍을 조정한다. 도심 주행과 같은 이동 환경에서는, 차량(10)과 기지국(1) 간의 송수신 신호의 방향이 실시간으로 변화되고, 주변 차량(20) 또는 건물 등의 장애물로 인하여 신호의 간섭이 발생될 수 있다. 특히, 차체가 낮은 일반 승용차의 경우, 차체가 높은 트럭이나 버스 등의 차량에 비하여 신호의 간섭을 받을 가능성이 높다. 이 경우, 차량(10)에 탑재된 통신 장치(100)와 기지국(1) 간의 밀리미터 파 통신 채널의 품질이 저하될 수 있다.

도 1에 도시된 실시예에서, 통신 장치(100)는 주변 차량(20)에 의해 밀리미터 파 통신의 신호에 간섭이 발생되고, 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 주변 차량(20)에 탑재된 통신 단말(200)에 통신 중계 기능 수행을 요청하고, 통신 단말(200)을 통신 중계기로 활용하여 기지국(1)과 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 따라서, 본 개시의 통신 장치(100)는 통신 채널의 끊김이 없이, 기지국(1)과의 통신 연결을 유지하고, 데이터의 유실을 방지하며, 통신 채널의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치(100)의 구성 요소를 도시한 블록도이다.

통신 장치(100)는 차량(10, 도 1 참조)의 외부 구조물에 탑재될 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 차량(10)의 루프(roof)를 구성하는 금속 구조물에 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 통신 장치(100)는 차량(10)의 보닛(bonnet), 범퍼, 필러(pillar), 또는 트렁크에도 배치될 수 있다.

도 2를 참조하면, 통신 장치(100)는 밀리미터 파 안테나 모듈(110) 및 모뎀(120)을 포함할 수 있다.

밀리미터 파 안테나 모듈(110)은 밀리미터 파 통신(mmWave)을 통해 기지국(1)과 연결을 수행하고, 기지국(1)과 형성된 통신 채널을 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 밀리미터 파 안테나 모듈(110)은 안테나 어레이(112), 전파 송수신부(114), 및 전력 관리 회로(116)를 포함할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 밀리미터 파 안테나 모듈(110)은 RF 회로(Radio Frequency Integrated Circuit; RFIC), 전력 증폭기, 감쇠기, 컨버터, 및 온도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. RF 회로, 전력 증폭기, 감쇠기, 컨버터, 및 온도 센서 중 적어도 하나는 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 실장되고, 서로 전기적 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.

안테나 어레이(Antenna array)(112)는 모뎀(120)으로부터 수신되는 위상값에 관한 데이터를 이용하여 복수의 안테나 엘리먼트로 인가되는 송신 신호의 위상 지연(phase delay)을 조절함으로써, 메인 빔(main beam)의 방향을 조절하도록 구성되는 위상 배열(phase array) 안테나로 구현될 수 있다. 안테나 어레이(112)는 어레이(array) 형태로 배열된 복수의 안테나 엘리먼트(antenna elements)를 포함하는 패키지로 구성될 수 있다. 복수의 안테나 엘리먼트는 30GHz 내지 300GHz 사이의 주파수 대역으로 데이터를 송수신할 수 있는 밀리미터 파(mmWave) 안테나일 수 있다. 복수의 안테나 엘리먼트는 예를 들어, 4×4로 배열된 총 16개의 패치 안테나(patch antenna)를 포함하고, 밀리미터 파 안테나 모듈(110)은 총 4개의 안테나 어레이(112)를 포함할 수 있다. 밀리미터 파 안테나 모듈(110)은 8×8로 배열된 총 64개의 안테나 엘리먼트를 포함할 수 있으나, 이는 예시일 뿐, 상기 예시 숫자로 한정되는 것은 아니다.

안테나 어레이(112)에 포함되는 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 전파 송수신부(114)로부터 소정 신호 크기(또는, 이득), 소정 위상 및 소정 주파수를 갖는 전파 신호를 입력 받고, 입력된 전파 신호에 대응되는 전파를 방사한다. 일 실시예에서, 안테나 어레이(112)에 포함되는 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 소정 신호 크기(또는, 이득), 소정 위상 및 소정 주파수에 대응되는 전파를 수신하고, 수신된 전파에 대응되는 전파 신호를 전파 송수신부(114)로 전달할 수 있다.

전파 송수신부(114)는 안테나 어레이(112)를 통해 송수신되는 신호를 생성 및/또는 처리할 수 있다. 구체적으로, 전파 송수신부(114)는 소정 위상 및 소정 주파수를 갖는 전파 신호를 생성할 수 있다. 전파 송수신부(114)에서 생성된 전파 신호는 안테나 어레이(112)를 통하여 출력될 수 있다. 또한, 전파 송수신부(114)는 소정 위상 및 소정 주파수를 갖는 전파가 안테나 어레이(112)에 수신되면, 안테나 어레이(112)에서 수신된 전파에 대응되는 신호를 전송 받아 처리할 수 있다.

구체적으로, 전파 송수신부(114)는 전파 신호가 소정 위상 및 주파수를 갖도록 처리할 수 있다. 구체적으로, 전파 송수신부(114)는 전파 신호의 전송을 위하여, 전파 신호가 소정 이득, 소정 위상 및 주파수를 갖도록 생성하는 전송 빔 포밍(Tx beamforming)을 수행할 수 있다. 또한, 전파 송수신부(114)는 전파 신호의 수신을 위하여, 소정 위상 및 주파수에 대응되는 전파를 수신받아 처리하는 수신 빔 포밍(Rx beamforming)을 수행할 수 있다. 여기서, '빔 포밍(beamforming)'이란 특정 형태를 갖는 빔이 방사 또는 수신되도록 하는 빔을 형성하는 동작을 의미할 수 있다. 구체적으로, 빔 포밍(beamforming)이란 복수의 안테나 엘리먼트들이 배열되어 있는 경우, 배열된 안테나 엘리먼트들로 인가되는 신호의 위상을 조절하여 전체적인 빔의 방사 방향을 조절하는 동작을 의미할 수 있다.

전력 관리 회로(Power Management Integrated Circuit; PMIC)(116)는 밀리미터 파 안테나 모듈(110)에 전원을 인가하고, 인가되는 전력을 제어하며, 과전압 또는 저전압을 감지하도록 구성되는 회로이다. 일 실시예에서, 전력 관리 회로(116)는 전압 레귤레이터(voltage regulator), 서지 보호 회로, 전력 감지 회로, 및 보조 전원 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전력 관리 회로(116)는 전력 감지 회로를 이용하여, 밀리미터 파 안테나 모듈(110)의 과전압 또는 저전압 여부를 감지할 수 있다.

일 실시예에서, 전력 관리 회로(116)는 전력 증폭기(Power Amplifier; PA)를 더 포함할 수 있다. 전력 증폭기는 밀리미터 파 안테나 모듈(110)로부터 기지국(1, 도 1 참조)으로 전송되는 송신 신호의 출력을 증폭시킬 수 있다.

모뎀(120)은 밀리미터 파 안테나 모듈(110)을 통해 기지국(1)과 연결되는 통신 채널의 품질을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 주변 차량(20, 도 1 참조)에 탑재된 통신 단말(200, 도 1 참조)에 통신 중계기 기능 수행을 요청하도록 구성된다. 모뎀(modem)(120)은 밀리미터 파 안테나 모듈(110)과 전기적 및/또는 물리적으로 연결되고, 밀리미터 파 안테나 모듈(110)의 동작 및/또는 기능을 제어할 수 있다. 모뎀(120)은 프로세서(122), 메모리(124), SIM 정보 저장부(126), 및 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 포함할 수 있다.

프로세서(122)는 메모리(124)에 저장된 프로그램의 하나 이상의 명령어들(instructions)을 실행할 수 있다. 프로세서(122)는 산술, 로직 및 입출력 연산과 시그널 프로세싱을 수행하는 하드웨어 구성 요소로 구성될 수 있다. 프로세서(122)는 예를 들어, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit), 마이크로 프로세서(microprocessor), 그래픽 프로세서(Graphic Processing Unit), ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), 및 FPGAs(Field Programmable Gate Arrays) 중 적어도 하나로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 프로세서(122)는 커뮤니케이션 프로세서(Communication Processor; CP)로 구성될 수 있다.

메모리(124)는 예를 들어, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 롬(ROM, Read-Only Memory), 및 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나를 포함하는 비휘발성 메모리 및 램(RAM, Random Access Memory) 또는 SRAM(Static Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

메모리(124)에는 프로세서(122)가 판독할 수 있는 명령어들, 데이터 구조, 및 프로그램 코드(program code)가 저장될 수 있다. 이하의 실시예에서, 프로세서(122)는 메모리(124)에 저장된 프로그램의 명령어들 또는 코드들을 실행함으로써 구현될 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(122)는 메모리(124)에 저장된 프로그램 프로그램 코드 또는 명령어를 실행함으로써, 주변 차량(20, 도 1 참조)에 탑재된 통신 단말(200, 도 1 참조)과 디바이스 간 통신((Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하고, SIM 정보 저장부(126)에 저장된 가입자 식별 정보를 통신 단말(200)에 전송하고, 통신 단말(200)에 기지국(1, 도 1 참조)과의 통신 중계 기능 수행을 요청하고, 통신 단말(200)에 의해 수행되는 통신 중계를 통해 기지국(1)과 데이터를 송수신하도록 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 제어할 수 있다.

디바이스 간 통신 인터페이스(128)는, 서버, 게이트웨이(Gateway) 또는 기타 중계 장치 없이, 디바이스 간(Device-to-Device; D2D) 통신 연결을 수행하고, 디바이스 간 연결을 통해 데이터를 송수신하도록 구성되는 통신 모듈이다. 디바이스 간 통신 인터페이스(128)는 예를 들어, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 모바일 블루투스(Mobile Bluetooth), LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device), 및 5G D2D를 포함하는 통신 방식 중 적어도 하나를 통해 다른 디바이스와 연결을 수행하고, 데이터를 송수신할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(122)는 자 차량(10, 도 1 참조) 주변에 정차하거나, 또는 주행 중인 주변 차량(20)에 디바이스 간 연결이 가능한 통신 단말(200)이 탑재되어 있는지 여부를 식별(identify)할 수 있다. 일 실시예에서, 주변 차량(20)은 한 대 또는 복수 대일 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(122)는 주변 차량(20)이 C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything) 서비스를 제공하거나, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 블루투스, LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device) 등을 통한 연결이 가능한 통신 단말(200)을 포함하고 있는지 여부를 식별할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(122)는 식별된 주변 차량(20)에 탑재된 통신 단말(200)이 기지국과의 중계 기능을 수행할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(122)는 통신 단말(200)로부터 중계 기능에 관한 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 통신 단말(200)의 통신 중계 기능 수행 가능 여부를 확인할 수 있다. 주변 차량(20)이 복수 대인 경우, 프로세서(122)는 복수의 주변 차량(20) 각각에 포함되는 복수의 통신 단말(200) 각각으로부터 통신 중계 가능 여부에 관한 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 복수의 통신 단말(200) 각각의 통신 중계 기능 수행 여부를 확인할 수 있다. '통신 중계 기능'은 통신 단말(200)이 기지국과 밀리미터 파 통신 방식을 통해 송수신된 데이터를 디바이스 간 연결(Device-to-Device)을 통해 연결된 다른 통신 단말 또는 통신 장치(100)에 중계할 수 있는 기능을 의미한다.

일 실시예에서, 프로세서(122)는 통신 중계 기능을 수행할 수 있다고 확인된 통신 단말(200)과 디바이스 간 연결을 수행하도록 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(122)는 SIM 정보 저장부(126)에 저장된 가입자 식별 정보(Subscriber Identity Information; SII)를 연결된 적어도 하나의 통신 단말(200)에 전송하도록 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 제어할 수 있다.

SIM(Subscriber Identity Module) 정보 저장부(126)는 가입자 식별 정보(SII) 및 가입자 단말 정보(예를 들어, 디바이스 id) 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. SIM 정보 저장부(126)는 가입자 식별 정보 및 가입자 단말 정보 중 적어도 하나를 데이터 암호화 방법을 이용하여 암호화하고, 저장할 수 있다. 여기서, '가입자(subscriber)'는 통신 장치(100)를 사용하는 사용자에게 고유하게 할당되는 가입자 식별 정보를 통해 통신 서비스 제공자가 제공하는 네트워크 서비스를 사용하는 사용자를 의미한다. '가입자 식별 정보(SII)'는 국제 모바일 가입자 아이디(international mobile subscriber identity; IMSI), 임시 모바일 가입자 아이디(Temporary Mobile Subscriber Identity; TMSI), 집적 회로 카드 아이디(Integrated Circuit Card Identifier; ICCID), 마스터 키, 및 GUTI(globally unique temporary identifier) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, SIM 정보 저장부(126)는, 로컬 영역 아이디(Local Area Identity), 운영자 고유 비상 넘버, 단문 메시지 서비스 센터(short message service center; SMSC) 넘버, 서비스 제공자 이름(service provider network; SPN), 서비스 다이얼링 넘버들(service dialing number; SDN), 과금 통보(advice-of-charge) 파라미터, 및 부가가치 서비스 애플리케이션들 중 적어도 하나를 저장할 수도 있다.

SIM 정보 저장부(126)는 물리적으로 통신 장치(100)에 삽입되고, 탈부착이 가능한 SIM 카드로 구성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, SIM 정보 저장부(126)는 임베디드 SIM(embedded SIM; eSIM) 형태로 구성될 수도 있다. 임베디드 SIM의 경우, SIM 정보 저장부(126)는 비휘발성 메모리로 구성될 수 있다. 예를 들어, SIM 정보 저장부(126)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), 롬(ROM, Read-Only Memory), 및 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나를 포함하는 비휘발성 메모리로 구성될 수 있다.

프로세서(122)는 디바이스 간 통신 방식으로 연결된 적어도 하나의 차량(20) 각각에 탑재된 적어도 하나의 통신 단말(200)로부터 통신 채널 품질 정보를 수신할 수 있다. 여기서, '통신 채널 품질 정보(Channel Quality Indicator; CQI)'는 적어도 하나의 통신 단말(200)과 기지국(1) 사이에 형성된 통신 채널의 품질을 나타내는 지표(indicator)이다. 통신 채널 품질 정보는 예를 들어, 적어도 하나의 통신 단말(200) 각각이 기지국(1)으로부터 수신하는 신호의 세기 정보(Received Signal Strength Indicator; RSSI), RSRP(Reference Signal Received Power), 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(122)는 적어도 하나의 통신 단말(200)로부터 수신된 통신 채널 품질 정보를 통신 채널 품질 정보 저장부(127)에 저장할 수 있다. 프로세서(122)는 적어도 하나의 통신 단말(200) 각각의 식별 정보(예를 들어, 단말 id)와 적어도 하나의 통신 단말(200) 각각으로부터 수신된 통신 채널 품질에 관한 정보를 리스트(list)로 작성하여 통신 채널 품질 정보 저장부(127)에 저장할 수 있다.

통신 채널 품질 정보 저장부(127)는 적어도 하나의 통신 단말(200) 각각으로부터 수신된 통신 채널 품질에 관한 정보를 저장하는 데이터베이스(database)이다. 일 실시예에서, 통신 채널 품질 정보 저장부(127)는 비휘발성 메모리로 구성될 수 있다. 비휘발성 메모리(Non-volatile memory)는 전원이 공급되지 않은 상태에서도 정보를 저장 및 유지하고, 전원이 공급되면 다시 저장된 정보를 사용할 수 있는 기억 매체를 의미한다. 통신 채널 품질 정보 저장부(127)는 예를 들어, 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SSD(Solid State Drive), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 롬(Read Only Memory; ROM), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.

도 2에서 통신 채널 품질 정보 저장부(127)는 모델(120)의 메모리(124)가 아닌, 별개의 구성 요소로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 통신 채널 품질 정보 저장부(127)는 메모리(124) 내에 포함될 수도 있다.

또는 통신 채널 품질 정보 저장부(127)는 통신 장치(100)에 포함되지 않은 구성 요소로서 타 디바이스, 외부 데이터베이스, 또는 서버에 포함될 수도 있다. 이 경우, 통신 장치(100)는 모뎀(120)을 통해 타 디바이스, 외부 데이터베이스 또는 서버에 저장된 통신 채널 품질 정보 저장부(127)와 연결하고, 통신 채널 품질 정보 저장부(127)에 저장된 데이터에 접근(access)하거나, 열람(read)할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(122)는 통신 채널 품질 저장부(127)에 기 저장된 통신 채널 품질 정보에 기초하여, 적어도 하나의 통신 단말(200) 중 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(122)가 복수의 통신 단말과 연결되는 경우, 프로세서(122)는 복수의 통신 단말로부터 통신 채널 품질 정보를 수신하고, 통신 채널 품질 정보에 따라 채널 품질이 가장 우수한 통신 단말을 선택할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(100)가 하나의 통신 단말(200)과 연결되는 경우에는, 프로세서(122)는 연결된 통신 단말(200)을 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말로 결정할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(122)는 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 통해 주변의 적어도 하나의 차량으로부터 위치 정보, 주행 방향 정보, 목적지 정보, 및 경로 정보를 포함하는 주행 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(122)는 주행 정보 및 통신 채널 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나의 통신 단말을 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(122)는 차량(10, 도 1 참조)의 TCU(Telematic Control Unit)에 포함된 GPS 센서로부터 차량(10)의 위치 좌표값 정보를 획득하고, 획득된 차량의 위치 좌표값 정보와 주변의 적어도 하나의 차량으로부터 수신한 주행 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 어느 하나의 통신 단말을 선택할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(122)는 차량(10)의 주행 방향, 목적지, 또는 경로를 주변의 적어도 하나의 차량의 주행 방향, 목적지, 또는 경로와 비교하고, 주행 방향, 목적지 또는 경로가 가장 유사한 차량의 통신 단말을 선택할 수 있다.

프로세서(122)는 선택된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(122)는 기지국(1)과 통신 장치(100) 간의 통신 채널의 품질을 모니터링하고, 모니터링된 통신 채널의 품질이 기 설정된 임계 수치 이하이거나, 또는 기지국(1)과의 통신 연결이 끊기는 경우, 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(122)는 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청하는 신호를 전송하도록 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 제어할 수 있다.

프로세서(122)는 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 통해 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신할 수 있다. 프로세서(122)는 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말을 통신 중계기로 이용하여, 기지국(1)과 데이터를 송수신할 수 있다. 이 경우, 통신 장치(100)는 마스터 장치(Master device)가 되고, 통신 장치(100)와 연결되어 통신 중계 기능을 수행하는 통신 단말(200)은 슬레이브 장치(Slave device)가 된다. 슬레이브 장치는, 마스터 장치인 통신 장치(100)로부터 수신된 가입자 식별 정보(SII)를 이용하여, 밀리미터 파 통신을 통해 기지국(1)과 데이터를 송수신할 수 있다. 이 경우, 슬레이브 장치가 기지국(1)과 송수신한 데이터에 과금되는 요금은 마스터 장치인 통신 장치(100)의 가입자 식별 정보(SII)에 따라 통신 장치(100)의 사용자에게 청구된다. 슬레이브 장치는 기지국(1)과 사이에서 송수신한 데이터를 디바이스 간 통신 방식을 이용하여, 마스터 장치인 통신 장치(100)로 송수신할 수 있다.

마스터 장치, 슬레이브 장치, 및 기지국(1) 간의 연결 및 데이터 송수신에 대해서는 도 5에서 상세하게 설명하기로 한다.

프로세서(122)는 통신 장치(100)와 기지국(1) 간에 형성된 통신 채널의 품질 정보를 지속적으로 모니터링할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(122)는 통신 단말을 통신 중계기로 이용하는 동안에도, 통신 장치(100)와 기지국(1) 간의 통신 채널 품질을 모니터링할 수 있다. 프로세서(122)는 모니터링을 통해 획득한 통신 장치(100)와 기지국(1) 간의 제1 통신 채널의 품질 정보와 통신 중계 기능을 수행하는 통신 단말이 기지국(1)과 형성하는 제2 통신 채널의 품질 정보를 비교할 수 있다. 프로세서(122)는 비교 결과에 기초하여, 통신 단말과의 디바이스 간 연결의 해제 여부를 결정할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(122)는 제1 통신 채널의 품질이 제2 통신 채널의 품질 보다 우수한 경우, 즉 통신 장치(100)가 직접 기지국(1)과 연결하는 제1 통신 채널이 통신 중계 장치인 통신 단말과 기지국(1) 간의 제2 통신 채널 보다 좋은 경우에는 통신 단말과의 디바이스 간 연결을 해제할 수 있다. 이 경우, 프로세서(122)는 밀리미터 파 통신을 통해 기지국(1)과 직접 연결하도록 밀리미터 파 안테나 모듈(110)을 제어할 수 있다. 통신 단말과의 연결 해제 및 기지국(1)과의 직접 연결 실시예에 대해서는, 도 6 및 도 7에서 상세하게 설명하기로 한다.

일 실시예에서, 프로세서(122)는 디바이스 간 통신 인터페이스(128)를 통해, 주변 차량에 탑재되는 통신 단말로부터 중계 기능 수행 요청 신호를 수신할 수 있다. 프로세서(122)는 수신된 중계 기능 수행 요청 신호에 응답하여, 기지국(1)과 주변 차량 간의 데이터 송수신의 중계 기능을 수행할 수 있다. 즉, 통신 장치(1000가 통신 중계기가 되어, 통신 단말과 기지국(1) 간의 데이터 송수신의 중계 기능을 수행할 수 있다. 통신 장치(100)가 통신 중계 기능을 수행하는 실시예에 대해서는, 도 8에서 상세하게 설명하기로 한다.

본 개시의 일 실시예에서, 프로세서(122)에서 수행되는 동작들 중 적어도 하나의 동작은 인공지능(AI: Artificial Intelligence) 기술을 이용하여 수행될 수 있다. 인공 지능(AI) 기술을 이용하여 수행되는 적어도 하나의 동작은 이하에서, 도 9를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치(100)의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.

단계 S310에서, 통신 장치(100)는 주변 차량 중 디바이스 간 통신(Device-to-Device; D2D)을 통해 연결이 가능한 통신 단말을 포함하는 적어도 하나의 차량을 식별한다(identify). 주변 차량은, 통신 장치(100)가 탑재된 자 차량(10, 도 1 참조)의 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량을 의미한다. 주변 차량은 한 대 또는 복수 대일 수 있다. 통신 장치(100)는 주변 차량 각각에 포함되는 통신 단말 중 디바이스 간 연결이 가능한 통신 단말을 식별할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 주변 차량이 C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything) 서비스를 제공하거나, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 블루투스, LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device) 등을 통한 연결이 가능한 통신 단말을 포함하고 있는지 여부를 식별할 수 있다.

단계 S320에서, 통신 장치(100)는 식별된 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말의 기지국과의 중계 기능 수행 가능 여부를 확인한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 단계 S310에서 식별된 적어도 하나의 차량에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말로부터 중계 기능에 관한 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 적어도 하나의 통신 단말 각각의 통신 중계 기능 수행 가능 여부를 확인할 수 있다. '통신 중계 기능'은 적어도 하나의 통신 단말이 기지국과 밀리미터 파 통신 방식을 통해 송수신된 데이터를 디바이스 간 연결(Device-to-Device)을 통해 연결된 다른 통신 단말에 중계할 수 있는 기능을 의미한다.

단계 S330에서, 통신 장치(100)는 중계 기능 수행이 가능한 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신을 통해 연결을 수행한다. 통신 장치(100)는 예를 들어, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 모바일 블루투스(Mobile Bluetooth), LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device), 및 5G D2D를 포함하는 통신 방식 중 적어도 하나를 통해 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 연결을 수행할 수 있다.

단계 S340에서, 통신 장치(100)는 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 연결된 통신 단말에 전송한다. SIM 정보(Subscriber Identity Module information)는 가입자 식별 정보(SII) 및 가입자 단말 정보(예를 들어, 디바이스 id) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 통신 장치(100)는 가입자 식별 모듈(SIM)의 가입자 식별 정보(SII)를 연결된 적어도 하나의 통신 단말에 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치는 임베디드 SIM(embedded SIM; eSIM) 형태로 가입자 식별 정보를 적어도 하나의 통신 단말에 전송할 수 있다.

단계 S350에서, 통신 장치(100)는 적어도 하나의 통신 단말과 기지국 간에 형성된 통신 채널 품질에 관한 정보를 획득하고, 획득된 통신 채널 품질에 관한 정보를 저장한다. 여기서, '통신 채널 품질 정보(Channel Quality Indicator; CQI)'는 적어도 하나의 통신 단말과 기지국 사이에 형성된 통신 채널의 품질을 나타내는 지표(indicator)이다. 통신 채널 품질 정보는 예를 들어, 적어도 하나의 통신 단말 각각이 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기 정보(Received Signal Strength Indicator; RSSI), RSRP(Reference Signal Received Power), 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 적어도 하나의 차량에 포함된 적어도 하나의 통신 단말로부터 통신 채널 품질 정보를 수신할 수 있다.

통신 장치(100)는 적어도 하나의 통신 단말로부터 수신된 통신 채널 품질 정보를 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 적어도 하나의 통신 단말 각각의 통신 채널 품질에 관한 정보를 저장하는 통신 채널 품질 정보 저장부(127, 도 2 참조)를 포함할 수 있다.

단계 S360에서, 통신 장치(100)와 기지국 간에 형성된 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 통신 장치(100)는 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 채널 품질에 기초하여 결정된 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 기지국과 연결된 통신 채널의 품질을 모니터링하고, 모니터링된 통신 채널의 품질이 기 설정된 임계 수치 이하이거나, 또는 기지국과의 통신 연결이 끊기는 경우, 디바이스 간 통신 방식으로 연결된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청할 수 있다.

일 실시예에서, 통신 장치(100)는 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행 요청 신호를 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 통신 채널 품질 정보 저장부(127)에 기 저장된 적어도 하나의 통신 단말의 통신 채널 품질 정보에 기초하여, 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말을 결정할 수 있다. 통신 단말을 결정하는 구체적인 실시예에 대해서는 도 4에서 상세하게 설명하기로 한다. 통신 장치(100)는 디바이스 간 통신 방식을 통해, 통신 단말에 통신 중계 기능 수행 요청 신호를 전송할 수 있다.

단계 S370에서, 통신 장치(100)는 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해 기지국과 데이터를 송수신한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 통신 단말을 통신 중계기로 이용하여, 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다. 이 경우, 통신 장치(100)는 마스터 장치(Master device)가 되고, 통신 장치(100)와 연결되어 통신 중계 기능을 수행하는 통신 단말은 슬레이브 장치(Slave device)가 된다. 일 실시예에서, 마스터 장치인 통신 장치(100)는, 슬레이브 장치가 밀리미터 파 통신을 통해 기지국으로부터 수신한 데이터를 디바이스 간 통신 연결을 통한 다운링크(downlink)로 수신하고, 슬레이브 장치의 업 링크(uplink)를 통해 기지국에 데이터를 전송할 수 있다.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치(100)의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.

도 4에 도시된 단계 S410은 도 3에 도시된 단계 S350이 수행된 이후에 수행될 수 있다. 도 4에 도시된 단계 S410 내지 S450은 도 3의 단계 S360을 구체화한 단계이다.

단계 S410에서, 통신 장치(100)는 기지국 간에 형성된 제1 통신 채널 품질을 모니터링한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 기지국과의 사이에서 밀리미터 파 통신을 통해 형성된 제1 통신 채널의 품질을 모니터링할 수 있다. 통신 장치(100)는 예를 들어, 기지국과의 사이에서 형성된 제1 통신 채널을 통해 수신되는 수신 신호 세기 정보(Received Signal Strength Indicator; RSSI), RSRP(Reference Signal Received Power), 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 모니터링함으로써, 제1 통신 채널 품질 정보(Channel Quality Indicator; CQI)를 획득할 수 있다.

단계 S420에서, 통신 장치(100)는 제1 통신 채널의 품질 지표를 기설정된 임계치(α) 이하인지 여부를 확인한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 제1 통신 채널을 통해 수신되는 수신 신호 세기 (RSSI), RSRP, 및 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 중 적어도 하나의 지표(indicator)를 나타내는 수치 값을 기설정된 임계치(α)와 비교하고, 지표 값이 임계치(α) 이하인지 여부를 확인할 수 있다.

제1 통신 채널의 품질 지표 값이 임계치(α) 이하인 경우(단계 S430), 통신 장치(100)는 기 저장된 적어도 하나의 통신 단말의 제2 통신 채널 품질 정보에 기초하여, 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말을 결정한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)가 복수의 통신 단말과 연결되는 경우, 통신 장치(100)는 복수의 통신 단말로부터 제2 통신 채널 품질 정보를 수신하고, 제2 통신 채널 품질 정보에 따라 채널 품질이 가장 우수한 통신 단말을 선택할 수 있다. 여기서, '제2 통신 채널 품질 정보'는 복수의 통신 단말과 기지국 간에 형성된 통신 채널의 품질 정보를 의미한다.

다른 실시예에서, 통신 장치(100)가 하나의 통신 단말과 연결되는 경우에는, 통신 장치(100)는 연결된 하나의 통신 단말을 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말로 결정할 수 있다.

일 실시예에서, 통신 장치(100)는 주변의 적어도 하나의 차량으로부터 위치 정보, 주행 방향 정보, 목적지 정보, 및 경로 정보를 포함하는 주행 정보를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 디바이스 간 통신 방식을 이용하여, 주변의 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말로부터 주변 차량의 주행 정보를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 주행 정보 및 제2 통신 채널 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나의 통신 단말을 선택할 수 있다.

일 실시예에서, 통신 장치(100)는 자 차량(10)의 TCU(Telematic Control Unit)에 포함된 GPS 센서로부터 자 차량(10)의 위치 좌표값 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 획득된 차량의 위치 좌표값 정보와 주변의 적어도 하나의 차량으로부터 수신한 주행 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 어느 하나의 통신 단말을 선택할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(100)는 자 차량(10)의 주행 방향, 목적지, 또는 경로를 주변의 적어도 하나의 차량의 주행 방향, 목적지, 또는 경로와 비교하고, 주행 방향, 목적지 또는 경로가 가장 유사한 차량의 통신 단말을 선택할 수 있다.

통신 장치(100)는 선택된 통신 단말을, 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말로 결정할 수 있다.

단계 S440에서, 통신 장치(100)는 결정된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 디바이스 간 통신 방식을 이용하여, 결정된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행 요청 신호를 전송할 수 있다.

단계 S370에서, 통신 장치(100)는 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수심함에 따라, 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해 기지국과 데이터를 송수신한다. 단계 S370에 관한 설명은 도 3의 설명과 동일한 바, 중복되는 설명은 생략한다.

제1 통신 채널의 품질 지표 값이 임계치(α)를 초과하는 경우(단계 S450), 즉 제1 통신 채널의 품질이 우수한 경우 통신 장치(100)는 기지국 간 형성된 제1 통신 채널을 유지한다.

단계 S372에서, 통신 장치(100)는 제1 통신 채널을 통해 기지국과 데이터를 송수신한다.

도 5는 본 개시의 마스터 장치(100), 슬레이브 장치(200), 및 기지국(1)의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5에 도시된 '마스터 장치(Master device)(100)'는 도 1에 도시된 통신 장치(100)와 동일하고, '슬레이브 장치(Slave device)(200)'는 통신 장치(100)와 디바이스 간 통신 방식으로 연결된 통신 단말(200, 도 1 참조)과 동일한 구성이다. 통신 장치(100)가 통신 단말(200)과 연결되고, 통신 단말(200)을 통신 중계기로 사용하는 경우, 통신 장치(100)는 마스터 장치가 되고, 통신 단말(200)은 슬레이브 장치가 된다.

단계 S510에서, 마스터 장치(100)는 기지국(1)과 밀리미터 파 통신 방법을 이용하여 데이터 송수신을 수행한다.

단계 S520에서, 마스터 장치(100)는 슬레이브 장치(200)에 디바이스 간 연결 요청 신호를 전송한다. 일 실시예에서, 마스터 장치(100)는 디바이스 간 연결 요청 신호와 함께 디바이스 식별 정보(예를 들어, 디바이스 id) 및 디바이스 위치 정보(예를 들어, GPS 정보)를 슬레이브 장치(200)에 전송할 수 있다. 마스터 장치(100)는 예를 들어, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 모바일 블루투스(Mobile Bluetooth), LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device), 및 5G D2D를 포함하는 통신 방식 중 적어도 하나를 통해 슬레이브 장치(200)에 디바이스 간 연결 요청 신호를 전송할 수 있다.

단계 S522에서, 슬레이브 장치(200)는 디바이스 간 연결 수락 신호를 마스터 장치(100)에 전송한다. 마스터 장치(100)가 슬레이브 장치(200)로부터 디바이스 간 연결 수락 신호를 수신함에 따라, 마스터 장치(100)와 슬레이브 장치(200)는 디바이스 간 연결(Device-to-Device) 방식을 통해 상호 연결될 수 있다.

단계 S530에서, 마스터 장치(100)는 슬레이브 장치(200)에 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 전송한다. 일 실시예에서, 마스터 장치(100)는 SIM 정보 저장부(126, 도 2 참조)에 저장된 가입자 식별 정보(Subscriber Identity Information; SII)를 슬레이브 장치(200)에 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 마스터 장치(100)는 임베디드 SIM(eSIM)에 저장된 가입자 식별 정보(SII)를 슬레이브 장치(200)에 전송할 수 있다. 슬레이브 장치(200)는 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 수신하였음을 확인하는 수신 신호를 마스터 장치(100)에 전송할 수 있다.

단계 S540에서, 마스터 장치(100)는 기지국 간의 통신 채널 품질을 모니터링한다. 일 실시예에서, 마스터 장치(100)는 기지국과의 사이에서 밀리미터 파 통신을 통해 형성된 통신 채널의 품질을 모니터링할 수 있다. 마스터 장치(100)는 예를 들어, 기지국과의 사이에서 형성된 통신 채널을 통해 수신되는 수신 신호 세기 정보(Received Signal Strength Indicator; RSSI), RSRP(Reference Signal Received Power), 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 모니터링함으로써, 통신 채널 품질 정보(Channel Quality Indicator; CQI)를 획득할 수 있다.

일 실시예에서, 마스터 장치(100)는 모니터링 결과 획득된 통신 채널 품질 정보를 슬레이브 장치(200)에 전송할 수 있다.

단계 S542에서 슬레이브 장치(200)는, 슬레이브 장치(200)와 기지국 간의 통신 채널 품질 정보를 마스터 장치(100)에 전송한다. 슬레이브 장치(200)는, 마스터 장치(100)와 연결된 디바이스 간 통신 방식을 통해 마스터 장치(100)에 통신 채널 품질 정보를 전송할 수 있다.

단계 S550에서, 마스터 장치(100)는 모니터링 결과 획득한 통신 채널 품질 정보와 슬레이브 장치(200)로부터 수신한 통신 채널 품질 정보를 비교함으로써, 통신 중계 기능 요청 필요 여부를 판단한다. 마스터 장치(100)는 단계 S540에서 수행된 모니터링 결과 획득한 제1 통신 채널 품질과 단계 S542에서 수신한 슬레이브 장치(200)의 제2 통신 채널 품질을 비교하고, 비교 결과 제2 통신 채널 품질이 더 우수한 경우, 통신 중계 기능 요청이 필요하다고 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 마스터 장치(100)는 모니터링 결과 획득한 제1 통신 채널 품질이 기 설정된 임계 수치 이하이거나, 또는 기지국과의 통신 연결이 끊기는 경우, 통신 중계 기능 요청이 필요하다고 판단할 수도 있다.

단계 S560에서, 마스터 장치(100)는 슬레이브 장치(200)에 통신 중계 기능 수행을 요청한다.

단계 S562에서, 슬레이브 장치(200)는 통신 중계 기능 수행 수락 신호를 마스터 장치(100)에 전송한다.

단계 S570에서, 마스터 장치(100)는 기지국과의 통신 연결을 해제한다. 마스터 장치(100)는 단계 S510 시점부터 지속적으로 기지국과의 빔 방향을 일치시키면서 밀리미터 파 통신을 유지하였지만, 단계 S570에서 연결을 해제한다.

단계 S580에서, 슬레이브 장치(200)는 밀리미터 파 통신 방법을 이용하여 기지국과 데이터 송수신을 수행한다.

단계 S590에서, 슬레이브 장치(200)는 디바이스 간 연결을 통해 마스터 장치(100)와 데이터를 송수신함으로써, 통신 중계 기능을 수행한다. 일 실시예에서, 슬레이브 장치(200)는 마스터 장치(100)로부터 수신된 가입자 식별 정보인 통신 장치(100)로부터 수신된 가입자 식별 정보(SII)를 이용하여, 밀리미터 파 통신을 통해 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다. 이 경우, 슬레이브 장치(200)가 기지국과 송수신한 데이터에 대하여 과금되는 요금은 마스터 장치(100)의 가입자 식별 정보(SII)에 따라 마스터 장치(100)의 사용자에게 청구된다. 슬레이브 장치(200)는 기지국과의 사이에서 송수신한 데이터를 디바이스 간 통신 방식을 이용하여, 마스터 장치(100)로 송수신할 수 있다.

마스터 장치(100)는 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 슬레이브 장치(200)를 통신 중계기로 이용하여, 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치(100)의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

도 6을 참조하면, 자 차량(10)에 탑재된 통신 장치(100)는 주변 차량(20)에 탑재된 통신 단말(200)을 통신 중계기로 이용하여 기지국(1)과 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 통신 장치(100)는 기지국(1)과의 사이에서 형성된 통신 채널의 품질을 실시간으로 모니터링할 수 있다. 통신 장치(100)는 모니터링 결과 획득된 통신 채널 품질과 통신 중계 기능을 수행하는 통신 단말(200)과 기지국(1) 간에 형성된 통신 채널의 품질과 비교할 수 있다.

모니터링 결과 획득한 통신 장치(100)와 기지국(1) 간의 통신 채널의 품질이 통신 단말(200)과 기지국(1) 간의 통신 채널 품질 보다 우수한 경우, 통신 장치(100)는 통신 단말(200)과의 통신 중계를 위한 연결을 해제하고, 직접 기지국(1)과 밀리미터 파 통신을 통해 연결할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 모니터링 결과 획득한 통신 채널의 품질이 기 설정된 임계 수치 이상인 경우, 통신 단말(200)과의 통신 중계 연결을 해제할 수 있다. 통신 장치(100)는 밀리미터 파 통신 방식을 이용하여, 기지국(1)과 직접 데이터를 송수신할 수 있다.

통신 장치(100)는 자 차량(10) 및 주변 차량(20) 각각의 위치 정보 및 주행 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)의 모뎀(120, 도 2 참조)는 자 차량(10)의 GPS 센서를 이용하여 획득한 자 차량(10)의 위치 정보 및 네비게이션 목적지 정보, 경로 정보 등을 포함하는 주행 정보를 자 차량(10)의 TCU로부터 제공받을 수 있다. 일 실시예에서, 자 차량(10)은 예를 들어, 카메라, 레이저 센서(laser sensor), 라이더 센서(lidar sensor) 중 적어도 하나를 이용하여 주변 차량(20)의 위치 정보 및 주행 방향을 감지하고, 주변 차량(20)의 위치 정보 및 주행 방향 정보를 통신 장치(100)에 제공할 수 있다. 통신 장치(100)의 모뎀(120)은 디바이스 간 통신 인터페이스(128, 도 2 참조)를 통해, 주변 차량(20)의 통신 단말(200)로부터 주변 차량(20)의 네비게이션 목적지 정보 및 경로 정보 중 적어도 하나를 포함하는 주행 정보를 수신할 수 있다.

통신 장치(100)는 자 차량(10)의 위치 정보, 주행 정보 및 주변 차량(20)의 위치 정보, 주행 정보에 기초하여 통신 단말(200)과의 통신 중계 연결을 해제할 수 있다. 예를 들어, 주변 차량(20)이 우회전하고, 자 차량(10)이 직진을 하여 주행 방향이 서로 동일하지 않은 경우, 통신 장치(100)의 모뎀(120)은 자 차량(10)의 TCU로부터 제공받은 위치 정보, 및 주행 정보에 기초하여 주변 차량(20)의 통신 단말(200)과의 통신 중계 기능을 위한 연결을 해제하도록 디바이스 간 통신 인터페이스(128)을 제어할 수 있다.

도 7은 본 개시의 마스터 장치(100), 슬레이브 장치(200), 및 기지국(1)의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 7에 도시된 '마스터 장치(Master device)(100)'는 도 6에 도시된 통신 장치(100)와 동일하고, '슬레이브 장치(Slave device)(200)'는 통신 장치(100)와 디바이스 간 통신 방식으로 연결된 통신 단말(200, 도 6 참조)와 동일한 구성이다. 통신 장치(100)가 통신 단말(200)과 연결되고, 통신 단말(200)을 통신 중계기로 사용하는 경우, 통신 장치(100)는 마스터 장치가 되고, 통신 단말(200)은 슬레이브 장치가 된다.

단계 S710에서, 마스터 장치(100)는 기지국(1)과의 사이에서 형성된 제1 통신 채널의 품질을 모니터링한다. 일 실시예에서, 마스터 장치(100)는 실시간으로 제1 통신 채널의 품질을 모니터링할 수 있다. 마스터 장치(100)는 예를 들어, 마스터 장치(100)가 기지국(1)으로부터 수신하는 신호의 세기 정보(Received Signal Strength Indicator; RSSI), 제1 통신 채널의 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 제1 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 모니터링할 수 있다.

단계 S720에서 슬레이브 장치(200)는, 슬레이브 장치(200)와 기지국(1) 사이에서 형성된 제2 통신 채널의 품질 정보를 마스터 장치(100)에 전송한다. 일 실시예에서, 슬레이브 장치(200)는 디바이스 간 통신 방식을 이용하여, 제2 통신 채널의 품질 정보를 마스터 장치(100)에 전송할 수 있다.

단계 S730에서, 마스터 장치(100)는 제1 통신 채널의 품질을 제2 통신 채널의 품질과 비교한다.

제1 통신 채널의 품질이 제2 통신 채널의 품질 보다 좋은 경우(단계 S732), 마스터 장치(100)는 슬레이브 장치(200)와의 통신 중계 기능을 위한 연결을 해제한다.

단계 S740에서, 마스터 장치(100)는 통신 중계 기능 및 디바이스 간 연결 해제를 요청하는 신호를 슬레이브 장치(200)에 전송한다.

단계 S750에서, 슬레이브 장치(200)는 통신 중계 기능 해제 요청 신호를 수신함에 따라, 통신 중계 기능을 해제한다. 일 실시예에서, 슬레이브 장치(200)는 마스터 장치(100)로부터 디바이스 간 연결 해제 요청 신호를 수신함에 따라, 마스터 장치(100)와의 디바이스 간 연결을 해제할 수 있다.

단계 S760에서, 슬레이브 장치(200)는 디바이스 간 연결 해제 수락 신호를 마스터 장치(100)에 전송한다.

단계 S770에서, 마스터 장치(100)는 기지국(1)과 밀리미터 파 통신 방법으로 직접 연결한다.

단계 S780에서, 마스터 장치(100)는 기지국(1)과 연결된 밀리미터 파 통신을 이용하여, 기지국(1)과 데이터를 송수신한다.

제1 통신 채널의 품질이 제2 통신 채널의 품질 보다 좋지 않은 경우(단계 S734), 마스터 장치(100)는 슬레이브 장치(200)에 의해 수행되는 통신 중계 기능을 통해 기지국과 데이터를 송수신한다. 마스터 장치(100)와 기지국(1) 간의 통신 채널의 품질이 슬레이브 장치(200)와 기지국(1) 간의 통신 채널의 품질 보다 좋지 않은 경우, 슬레이브 장치(200)를 통신 중계기로 이용하는 편이 유리하기 때문에, 마스터 장치(100)는 슬레이브 장치(200)를 통한 통신 중계 기능을 유지한다.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 장치(100)의 동작 방법을 도시한 흐름도이다. 도 8에 도시된 실시예는, 자 차량(10, 도 1 참조)에 탑재된 통신 장치(100)가 주변 차량(20, 도 1 참조)에 포함되는 통신 단말(200, 도 1 참조)을 통신 중계기로 이용하는 도 1 내지 도 7에서 설명된 실시예들과는 달리, 통신 장치(100)가 통신 중계기로 이용되는 실시예이다. 주변 차량(20) 및 통신 단말(200)에 관한 설명은 도 1 내지 도 7에서 설명한 것과 동일한바, 중복되는 설명은 생략한다.

단계 S810에서, 통신 장치(100)는 주변 차량(20)에 포함되는 통신 단말(200)과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행한다. 통신 장치(100)는 예를 들어, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 모바일 블루투스(Mobile Bluetooth), LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device), 및 5G D2D를 포함하는 통신 방식 중 적어도 하나를 통해 주변에 정차하거나, 또는 주행 중인 적어도 하나의 차량에 각각 탑재된 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 연결을 수행할 수 있다.

단계 S820에서, 통신 장치(100)는 연결된 통신 단말(200)로부터 통신 중계 기능 수행 요청 신호를 수신한다. 일 실시예에서 통신 장치(100)는, 통신 중계 기능 수행 요청 신호와 함께, 통신 단말(200)의 가입자 식별 정보(SII) 및 디바이스 식별 정보(예를 들어, 디바이스 id) 중 적어도 하나를 통신 단말(200)로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 임베디드 SIM(eSIM) 정보 내에 포함되는 가입자 식별 정보(SII)를 통신 단말(200)로부터 수신할 수 있다.

단계 S830에서, 통신 장치(100)는 통신 중계 기능을 수행할지 여부를 결정한다. 일 실시예에서, 통신 장치(100)는 자체적으로 기지국과 밀리미터 파 통신을 수행하고 있는지 여부를 모니터링하고, 모니터링 결과에 기초하여 통신 중계 기능을 수행할 지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 모니터링 결과 통신 장치(100)가 기지국과 밀리미터 파 통신을 통해 데이터를 송수신하고 있지 않은 상태임을 확인(identify)한 경우, 통신 장치(100)는 통신 중계 기능을 수행할 것을 결정할 수 있다.

일 실시예에서, 통신 장치(100)는 통신 중계 기능 수행 요청이 수신되는 경우, 자동으로 통신 중계 기능 수행을 결정하도록 사전에 설정될 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(100)가 탑재된 차량(10)이 버스 등 대중 교통 차량인 경우, 공익 목적으로 통신 중계 기능을 자동으로 수행하도록 미리 설정될 수 있다.

다른 실시예에서, 통신 장치(100)는 주변 차량(20)의 통신 단말(200)로부터 통신 중계 기능 수행 요청 신호가 수신되는 경우, 통신 중계 기능을 수행할지 여부에 관한 사용자 입력을 수신하고, 사용자 입력에 기초하여 통신 중계 기능 수행 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(100)는 통신 중계 기능 수행 요청 신호가 수신되는 경우, 차량(10)의 TCU를 통해 통신 중계 기능 수행 요청 신호를 전달하고, 차량 내부의 디스플레이(예를 들어, CID(Center Information Display), 클러스터 디스플레이(cluster display), 또는 헤드 업 디스플레이(head-up display; HUD)) 상에 통신 중계 기능 수행 요청 신호 및 통신 중계 기능을 수행할지 여부에 관한 사용자 입력을 요청하는 UI(User Interface)를 표시하도록 제어할 수 있다. 일 실시예에서, UI는 그래픽 UI(Graphic User Interface; GUI)일 수 있다. UI를 통해 통신 중계 기능 수행을 수락하는 사용자 입력이 수신되는 경우, 통신 장치(100)는 차량(10)의 TCU로부터 관련 신호를 전송받고, 통신 중계 기능을 수행할 것을 결정할 수 있다.

단계 S840에서, 통신 장치(100)는 기지국과 데이터를 송수신하고, 연결된 통신 단말(200)에 통신 중계 기능을 제공한다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에서, 인공 지능 기술을 이용하여 수행되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로, 통신 장치(100)에 의해 수행되는 i) 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량에 포함되는 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하는 동작, ii) 통신 장치(100)의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 통신 단말에 전송하는 동작, iii) 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 동작, 및 iv) 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 기지국과 데이터를 송수신하는 동작 중 적어도 하나는, 신경망(neural network)을 통한 연산을 수행하는 인공지능(AI: Artificial Intelligence) 기술을 이용하여 수행될 수 있다.

인공 지능 기술(이하, 'AI 기술')은 신경망(Neural Network)을 통한 연산을 기반으로 입력 데이터를 분석 및/또는 분류 등과 같은 처리를 하여 목적하는 결과를 획득하는 기술이다.

이러한 AI 기술은 알고리즘을 활용하여 구현될 수 있다. 여기서, AI 기술을 구현하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘의 집합을 신경망(Neural Network)이라 한다. 여기서, 신경망은 입력 데이터를 입력받고, 전술한 분석 및/또는 분류를 위한 연산을 수행하여, 결과 데이터를 출력할 수 있다. 신경망이 입력 데이터에 대응되는 결과 데이터를 정확하게 출력하기 위해서는, 신경망을 학습(training)시킬 필요가 있다. 여기서, '학습(training)'은 신경망에 대한 입력 데이터들을 분석하는 방법, 입력 데이터들을 분류하는 방법, 및/또는 입력 데이터들에서 결과 데이터 생성에 필요한 특징을 추출하는 방법 등을 신경망이 스스로 발견 또는 터득할 수 있도록 훈련시키는 것을 의미할 수 있다. 구체적으로, 학습 과정을 통하여, 신경망은 학습 데이터(예를 들어, 서로 다른 복수의 이미지들)를 학습(training)하여 신경망 내부의 가중치(weight) 값들을 최적화할 수 있다. 그리고, 최적화된 가중치 값을 가지는 신경망을 통하여, 입력 데이터를 처리함으로써, 목적하는 결과를 출력한다.

신경망은 연산을 수행하는 내부의 레이어(layer)인 은닉 레이어(hidden layer)의 개수가 복수일 경우, 즉 연산을 수행하는 신경망의 심도(depth)가 증가하는 경우, 심층 신경망으로 분류될 수 있다. 신경망의 예로는, CNN (Convolutional Neural Network), DNN (Deep Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network), RBM (Restricted Boltzmann Machine), DBN (Deep Belief Network), BRDNN(Bidirectional Recurrent Deep Neural Network) 및 심층 Q-네트워크 (Deep Q-Networks) 등이 있으며, 전술한 예에 한정되지 않는다. 또한, 신경망은 세분화될 수 있다. 예를 들어, CNN 신경망은 DCNN(Deep Convolution Neural Network) 또는 캡스넷(Capsnet) 신경망(미도시) 등으로 세분화 될 수 있다.

'AI 모델'은 입력 데이터를 수신하고 목적하는 결과를 출력하도록 동작하는 적어도 하나의 레이어를 포함하는 신경망을 의미할 수 있다. 또한, 'AI 모델'은 신경망을 통한 연산을 수행하여 목적하는 결과를 출력하는 알고리즘, 복수의 알고리즘의 집합, 알고리즘(또는 알고리즘의 집합)을 실행하기 위한 프로세서(processor), 알고리즘(또는 알고리즘의 집합)을 실행하기 위한 소프트웨어, 또는 알고리즘(또는 알고리즘의 집합)을 실행하기 위한 하드웨어를 의미할 수 있다.

전술한 i) 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량에 포함되는 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하는 동작, ii) 통신 장치(100)의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 통신 단말에 전송하는 동작, iii) 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 동작, 및 iv) 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 기지국과 데이터를 송수신하는 동작 중 적어도 하나는 AI 모델 기반으로 수행될 수 있다.

도 9를 참조하면, 신경망(1000)은 학습 데이터(training data)를 입력받아 트레이닝(training)될 수 있다. 그리고, 학습된 신경망(1000)은 입력단(1020)으로 입력 데이터(1010)를 입력받고, 입력단(1020), 은닉 레이어(hidden layer)(1030) 및 출력단(1040)은 입력 데이터(1010) 및 이전 레이어로부터 전달된 데이터를 분석하여 출력 데이터(1050)를 출력하기 위한 연산을 수행할 수 있다. 도 9에서는 은닉 레이어(1030)가 1개의 계층인 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 은닉 레이어(1030)는 복수의 계층으로 이루어질 수도 있다.

개시된 실시예에서, 신경망(1000)은 디바이스 간 연결을 통해 차량 주변의 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말로부터 기지국과 형성된 통신 채널 품질 정보를 수신하고, 수신된 통신 채널 품질 정보에 기초하여, 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말을 결정하도록 학습될 수 있다.

개시된 실시예에서, 신경망(1000)은 적어도 하나의 차량으로부터 위치 정보, 주행 방향 정보, 목적지 정보, 및 경로 정보를 포함하는 주행 정보를 수신하고, 수신된 주행 정보 및 통신 채널 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나를 선택하도록 학습될 수 있다.

개시된 실시예에서, 신경망(1000)은 통신 장치(100)와 기지국 간에 형성된 제1 통신 채널의 품질을 모니터링하고, 통신 중계 기능을 수행하는 통신 단말의 제2 통신 채널의 품질과 제1 통신 채널의 품질을 비교하며, 비교 결과에 기초하여 통신 단말과의 디바이스 간 연결의 해제 여부를 결정하도록 학습될 수 있다.

개시된 실시예에서, 전술한 i) 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량에 포함되는 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하는 동작, ii) 통신 장치(100)의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 통신 단말에 전송하는 동작, iii) 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 동작, 및 iv) 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 기지국과 데이터를 송수신하는 동작 중 적어도 하나를 수행하는 신경망(1000)과 관련된 데이터 또는 프로그램 코드는 메모리(124, 도 2 참조)에 저장되고, 신경망(1000)을 이용하는 학습은 프로세서(122, 도 2 참조)에 의해 수행될 수 있다.

또는, 전술한 i) 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량에 포함되는 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하는 동작, ii) 통신 장치(100)의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 통신 단말에 전송하는 동작, iii) 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 동작, 및 iv) 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 기지국과 데이터를 송수신하는 동작 중 적어도 하나를 수행하는 신경망(1000)은 통신 장치(100)와 구별된 별도의 전자 장치(미도시) 또는 프로세서(미도시) 내에 구현될 수 있다.

전술한 신경망(1000)을 통한 연산은 일 실시예에 따른 통신 장치(100)와 무선 통신 네트워크를 통해 통신할 수 있는 서버(2000, 도 10 참조)에서 수행될 수도 있다. 통신 장치(100)와 서버(2000) 간의 통신은 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다.

도 10은 서버(2000)와 연동하여 동작하는 개시된 실시예에 따른 통신 장치(100)를 나타내는 도면이다.

서버(2000)는 통신 네트워크를 통하여 통신 장치(100)와 데이터를 송수신하며 데이터를 처리할 수 있다.

도 11을 함께 참조하면, 서버(2000)는 통신 장치(100)와 통신하는 통신부(2010), 및 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하는 프로세서(2020)를 포함한다.

개시된 실시예에서, 서버(2000)는 도 9를 참조하여 설명한 신경망(1000)을 통한 연산을 수행함으로써, 주변 차량에 포함된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청할지 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, 서버(2000)는 AI 모델을 훈련시키고, 훈련된 AI 모델을 저장하고 있을 수 있다. 그리고, 서버(2000)는 훈련된 AI 모델을 이용하여 전술한 i) 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량에 포함되는 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하는 동작, ii) 통신 장치(100)의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 통신 단말에 전송하는 동작, iii) 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 동작, 및 iv) 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 기지국과 데이터를 송수신하는 동작 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

일반적으로, 통신 장치(100)는 메모리 저장 용량, 연산의 처리 속도, 학습 데이터 셋의 수집 능력 등이 서버(2000)에 비하여 제한적일 수 있다. 따라서, 대용량 데이터의 저장 및 대용량의 연산량이 필요한 동작은 서버(2000)에서 수행한 후, 통신 네트워크를 통하여 필요한 데이터 및/또는 AI 모델을 통신 장치(100)에 전송할 수 있다. 그러면, 통신 장치(100)는 대용량의 메모리 및 빠른 연산 능력을 갖는 프로세서 없이도, 서버(2000)를 통하여 필요한 데이터 및/또는 AI 모델을 수신하여 이용함으로써, 빠르고 용이하게 필요한 동작을 수행할 수 있다.

개시된 실시예에서, 서버(2000)는 도 9에서 설명한 신경망(1000)을 포함할 수 있다.

도 11은 도 10을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 참조하면, 서버(2000)는 통신부(2010), 프로세서(2020) 및 데이터베이스(2030)를 포함할 수 있다.

통신부(2010)는 무선 통신 네트워크(2100)를 통해서 외부 장치(예를 들어, 서버)와 통신을 수행한다. 여기서, 외부 장치(미도시)는 통신 장치(100)가 필요로 하는 연산 중 적어도 하나를 수행하거나, 통신 장치(100)가 필요로 하는 데이터 등을 송신할 수 있는 서버(예를 들어, 2000)를 포함할 수 있다.

통신부(2010)는, 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈, 이동 통신 모듈, 방송 수신 모듈 등과 같은 적어도 하나의 통신 모듈을 포함한다. 여기서, 적어도 하나의 통신 모듈은 방송 수신을 수행하는 튜너, 블루투스, WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), CDMA, WCDMA, 인터넷, 3G, 4G, 5G 및/또는 밀리미터 파(mmwave)를 이용한 통신 방식과 같은 통신 규격을 따르는 네트워크를 통하여 데이터 송수신을 수행할 수 있는 통신 모듈을 의미한다.

예를 들어, 통신부(2010)가 밀리미터 파(mmWAVE)를 이용하여 통신을 수행하면, 대용량의 데이터를 빠르게 송수신할 수 있다. 구체적으로, 차량(10)은 밀리미터파를 이용하여 대용량의 데이터를 빠르게 수신하고, 차량(10)의 안전에 필요한 데이터(예를 들어, 자율 주행에 필요한 데이터, 네비게이션 서비스를 위해 필요한 데이터 등), 사용자 이용 컨텐츠(예를 들어, 영화, 음악 등) 등을 빠르게 제공함으로써, 차량(10)의 안전성 및/또는 사용자의 편리성을 증가시킬 수 있다.

통신부(2010)에 포함되는 이동 통신 모듈은 3G, 4G, 및/또는 5G 등의 통신 규격에 따르는 통신 네트워크를 통하여 원거리에 위치하는 다른 장치(예를 들어, 서버(2000))와 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 원거리에 위치하는 다른 장치와 통신을 수행하는 통신 모듈을 '원거리 통신 모듈'이라 칭할 수 있다.

프로세서(2020)는 서버(2000)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 프로세서(2020)는, 서버(2000)의 적어도 하나의 인스트럭션(instructions), 및 프로그램들 중 적어도 하나를 실행함으로써, 요구되는 동작들을 수행할 수 있다.

데이터베이스(2030)는 메모리(미도시)를 포함할 수 있으며, 메모리(미도시) 내에 서버(2000)가 소정 동작을 수행하기 위해서 필요한 적어도 하나의 인스트럭션, 프로그램, 데이터 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 또한, 데이터베이스(2030)는 서버(2000)가 신경망에 따른 연산을 수행하기 위해서 필요한 데이터들을 저장할 수 있다.

개시된 실시예에서, 서버(2000)는 도 9에서 설명한 신경망(1000)을 저장하고 있을 수 있다. 신경망(1000)은 프로세서(2020) 및 데이터베이스(2030) 중 적어도 하나에 저장될 수 있다. 서버(2000)가 포함하는 신경망(1000)은 학습이 완료된 신경망이 될 수 있다.

또한, 서버(2000)는 학습이 완료된 신경망을 통신부(2010)를 통하여 통신 장치(100)의 통신부(2010)로 전송할 수 있다. 그러면, 통신 장치(100)는 학습이 완료된 신경망을 획득 및 저장하고, 신경망을 통하여 목적하는 출력 데이터를 획득할 수 있다.

본 명세서에서 설명된 통신 장치(100)에 의해 실행되는 프로그램은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 명령어들을 수행할 수 있는 모든 시스템에 의해 수행될 수 있다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령어(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.

소프트웨어는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는, 예를 들어 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다.

컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 프로그램은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다.

컴퓨터 프로그램 제품은 소프트웨어 프로그램, 소프트웨어 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품은 전자 장치의 제조사 또는 전자 마켓(예를 들어, 구글 플레이 스토어, 앱 스토어)을 통해 전자적으로 배포되는 소프트웨어 프로그램 형태의 상품(예를 들어, 다운로드 가능한 애플리케이션(downloadable application))을 포함할 수 있다. 전자적 배포를 위하여, 소프트웨어 프로그램의 적어도 일부는 저장 매체에 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. 이 경우, 저장 매체는 차량 또는 통신 장치(100)의 제조사의 서버, 전자 마켓의 서버, 또는 소프트웨어 프로그램을 임시적으로 저장하는 중계 서버의 저장매체가 될 수 있다.

컴퓨터 프로그램 제품은, 통신 장치(100), 서버(2000, 도 10 및 도 11 참조), 및 타 전자 장치로 구성되는 시스템에서, 서버(2000)의 저장매체 또는 전자 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 통신 장치(100)와 통신 연결되는 제3 장치(예를 들어, 스마트 폰)가 존재하는 경우, 컴퓨터 프로그램 제품은 제3 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 컴퓨터 프로그램 제품은 통신 장치(100)로부터 전자 장치 또는 제3 장치로 전송되거나, 제3 장치로부터 전자 장치로 전송되는 소프트웨어 프로그램 자체를 포함할 수 있다.

이 경우, 통신 장치(100), 전자 장치, 및 제3 장치 중 하나가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행할 수 있다. 또는, 통신 장치(100), 전자 장치, 및 제3 장치 중 둘 이상이 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 분산하여 실시할 수 있다.

예를 들면, 통신 장치(100)가 메모리(1500, 도 2 참조)에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 통신 장치(100)와 통신 연결된 타 전자 장치가 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.

또 다른 예로, 제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 제3 장치와 통신 연결된 전자 장치가 개시된 실시예에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.

제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하는 경우, 제3 장치는 통신 장치(100)로부터 컴퓨터 프로그램 제품을 다운로드하고, 다운로드된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행할 수 있다. 또는, 제3 장치는 프리로드(pre-load)된 상태로 제공된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행할 수도 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 컴퓨터 시스템 또는 모듈 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims

차량에 탑재된 통신 장치의 동작 방법에 있어서,
상기 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량 중 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결이 가능한 통신 단말을 포함하는 적어도 하나의 차량을 식별하는 단계;
식별된 상기 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말의 기지국과의 중계 기능 수행 가능 여부를 확인하는 단계;
중계 기능 수행이 가능한 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신을 통해 연결을 수행하는 단계;
상기 통신 장치의 가입자 식별 모듈(SIM) 정보를 상기 연결된 적어도 하나의 통신 단말에 전송하는 단계;
상기 적어도 하나의 통신 단말과 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널 품질에 관한 정보를 획득하고, 획득된 통신 채널 품질에 관한 정보를 저장하는 단계;
상기 통신 장치와 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 채널 품질에 기초하여 결정된 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 단계; 및
상기 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 상기 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해, 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 단계;
를 포함하는, 방법.
제1 항에 있어서,
상기 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하는 단계는,
상기 적어도 하나의 통신 단말 각각으로부터 획득한 통신 채널 품질에 관한 정보에 기초하여, 통신 채널의 품질 지표가 최대인 통신 단말을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청하는 단계;
를 포함하는, 방법.
제1 항에 있어서,
상기 획득된 통신 채널 품질 정보는, 상기 적어도 하나의 통신 단말 각각이 상기 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기 정보, 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
제1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 차량으로부터 위치 정보, 주행 방향 정보, 목적지 정보, 및 경로 정보를 포함하는 주행 정보를 획득하는 단계;
를 더 포함하고,
상기 통신 중계 기능 수행을 요청할 통신 단말을 결정하는 단계는, 상기 주행 정보 및 상기 통신 채널 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나를 선택하는, 방법.
제1 항에 있어서,
상기 디바이스 간 통신은, 와이파이 다이렉트(WiFi direct), 모바일 블루투스(Mobile Bluetooth), LTE-D2D(Long Term Evolution-Device-to-Device), 및 5G D2D를 포함하는 통신 방식 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
제1 항에 있어서,
상기 통신 장치와 상기 기지국 간 형성된 제1 통신 채널의 품질을 모니터링하는 단계;
를 더 포함하는, 방법.
제6 항에 있어서,
모니터링을 통해 획득한 상기 제1 통신 채널의 품질 정보와 통신 중계 기능을 수행하는 상기 통신 단말의 제2 통신 채널의 품질 정보를 비교하는 단계; 및
비교 결과에 기초하여, 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결의 해제 여부를 결정하는 단계;
를 더 포함하는, 방법.
제7 항에 있어서,
상기 연결 해제 여부를 결정하는 단계는, 상기 제1 통신 채널의 품질이 상기 제2 통신 채널의 품질 보다 우수한 경우, 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결을 해제하도록 결정하고,
밀리미터 파 통신을 통해 상기 기지국과 직접 연결하는 단계;
를 더 포함하는, 방법.
제1 항에 있어서,
주변의 적어도 하나의 차량으로부터 중계 기능 수행 요청 신호를 수신하는 단계; 및
상기 수신된 중계 기능 수행 요청 신호에 응답하여, 상기 기지국과 상기 적어도 하나의 차량 간의 데이터 송수신의 중계 기능을 수행하는 단계;
를 더 포함하는, 방법.
차량에 탑재되는 통신 장치에 있어서,
기지국과 밀리미터 파 통신을 통해 연결을 수행하고, 데이터를 송수신하는 밀리미터 파 안테나 모듈;
상기 밀리미터 파 안테나 모듈과 연결되고, 상기 밀리미터 파 안테나 모듈의 동작을 제어하는 모뎀(modem);
을 포함하고,
상기 모뎀은,
하나 이상의 명령어들(instructions)을 포함하는 프로그램을 저장하는 메모리;
상기 메모리에 저장된 프로그램의 하나 이상의 명령어들을 실행하는 프로세서;
상기 통신 장치의 가입자 식별 정보(Subscriber Identity Information)를 저장하는 SIM 정보 저장부; 및
적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 수행하는 디바이스 간 통신 인터페이스;
를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 차량 주변에 정차하거나 또는 주행 중인 차량 중 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결이 가능한 통신 단말을 포함하는 적어도 하나의 차량을 식별하고, 식별된 상기 적어도 하나의 차량 각각에 포함되는 적어도 하나의 통신 단말의 기지국과의 중계 기능 수행 가능 여부를 확인하고,
중계 기능 수행이 가능한 적어도 하나의 통신 단말과 디바이스 간 통신(Device-to-Device)을 통해 연결을 수행하고, 상기 가입자 식별 정보를 상기 연결된 적어도 하나의 통신 단말에 전송하고, 상기 적어도 하나의 통신 단말과 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널 품질에 관한 정보를 획득하고, 상기 통신 장치와 상기 기지국 간에 형성된 통신 채널의 품질이 저하되는 경우, 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 통신 채널 품질에 기초하여 결정된 통신 단말에 기지국과의 통신 중계 기능 수행을 요청하도록 상기 디바이스 간 통신 인터페이스를 제어하고,
상기 통신 단말로부터 통신 중계 기능 수락 신호를 수신함에 따라, 상기 통신 단말에 의해 수행되는 통신 중계를 통해 상기 기지국과 데이터를 송수신하는, 통신 장치.
제10 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 적어도 하나의 통신 단말 각각으로부터 획득한 통신 채널 품질에 관한 정보에 기초하여, 통신 채널의 품질 지표가 최대인 통신 단말을 결정하는, 통신 장치.
제11 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 결정된 통신 단말에 통신 중계 기능 수행을 요청하는 신호를 전송하도록 상기 디바이스 간 통신 인터페이스를 제어하는, 통신 장치.
제11 항에 있어서,
상기 획득된 통신 채널 품질 정보는, 상기 적어도 하나의 통신 단말 각각이 상기 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기 정보, 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise) 정보, 및 통신 채널의 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 통신 장치.
제11 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 통신 단말 각각으로부터 획득한 상기 통신 채널 품질 정보를 저장하는 데이터베이스;
를 더 포함하는, 통신 장치.
제10 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 적어도 하나의 차량으로부터 위치 정보, 주행 방향 정보, 목적지 정보, 및 경로 정보를 포함하는 주행 정보를 획득하고, 상기 주행 정보 및 상기 통신 채널 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 적어도 하나의 통신 단말 중 어느 하나를 선택하는, 통신 장치.
제10 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 통신 장치와 상기 기지국 간 형성된 제1 통신 채널의 품질을 모니터링하는, 통신 장치.
제16 항에 있어서,
상기 프로세서는,
모니터링을 통해 획득한 상기 제1 통신 채널의 품질 정보와 통신 중계 기능을 수행하는 상기 통신 단말의 제2 통신 채널의 품질 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결의 해제 여부를 결정하는, 통신 장치.
제17 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 제1 통신 채널의 품질이 상기 제2 통신 채널의 품질 보다 우수한 경우, 상기 통신 단말과의 디바이스 간 연결을 해제하도록 결정하고,
밀리미터 파 통신을 통해 상기 기지국과 직접 연결하도록 상기 밀리미터 파 안테나 모듈을 제어하는, 통신 장치.
제10 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 디바이스 간 통신 인터페이스를 통해 주변의 적어도 하나의 차량으로부터 중계 기능 수행 요청 신호를 수신하고,
상기 수신된 중계 기능 수행 요청 신호에 응답하여, 상기 기지국과 상기 적어도 하나의 차량 간의 데이터 송수신의 중계 기능을 수행하는, 통신 장치.
제1 항 내지 제10 항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법을 구현하기 위한 적어도 하나의 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.