WO2021045266A1 - 데이터를 송수신하는 방법 및 통신 기기 - Google Patents

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WO2021045266A1
WO2021045266A1 PCT/KR2019/011463 KR2019011463W WO2021045266A1 WO 2021045266 A1 WO2021045266 A1 WO 2021045266A1 KR 2019011463 W KR2019011463 W KR 2019011463W WO 2021045266 A1 WO2021045266 A1 WO 2021045266A1
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tcu
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information
transmission beam
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PCT/KR2019/011463
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김철승
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엘지전자 주식회사
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    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/088—Hybrid systems, i.e. switching and combining using beam selection

Definitions

  • the present invention relates to next-generation mobile communication.
  • E-UTRAN Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network
  • LTE long term evolution
  • LTE-A LTE-Advanced
  • 5G 5G movement Interest in communication
  • New RAT new radio access technology
  • autonomous driving is expected to become an important new driving force for 5G, along with various use cases of mobile communication for vehicles.
  • the vehicle transmits data to the server and the vehicle transmits data to the server to achieve ultra-reliable and low latency communications (URLLC) specified in 5G. It should take less than 5msec for operation by receiving control data from this server.
  • URLLC ultra-reliable and low latency communications
  • the base station transmits the data received from the vehicle to the cloud server, analyzes the data in the cloud server, and transmits the data to the base station.
  • the base station transmits the data received from the vehicle to the cloud server, analyzes the data in the cloud server, and transmits the data to the base station.
  • MEC Multi-access Edge Computing
  • the data rate required by the multimedia service may be 25 to 30 Gbps or more.
  • a data rate of 20 Gbps or more may not be satisfied.
  • the Ethernet communication speed of the TCU may vary according to the hardware implementation of the TCU, such as 100 Mbps, 1 Gbps, and 10 Gbps.
  • a user in a vehicle may wish to use a multimedia service that exceeds the Ethernet communication speed of the TCU.
  • the TCU requests data related to the multimedia service from the MEC server even though the Ethernet communication speed of the TCU is less than the data rate required by the multimedia service.
  • the MEC server receives data from a cloud server related to the multimedia service and transmits the received data to the TCU without considering the Ethernet communication speed of the TCU.
  • the TCU received data having a data rate equal to or higher than the Ethernet communication speed of the TCU, so that the multimedia service could not be properly provided to users.
  • the MEC server did not consider the type of data when determining the transmission beam used when transmitting data to the TCU. For example, control data such as brake ECU control data or engine ECU control data related to safety need to be quickly transmitted to the TCU. However, in the related art, the MEC server does not consider the type of data and allocates a transmission beam, so that the safety of the vehicle has not been guaranteed.
  • one disclosure of the present specification provides a server for controlling a Telematics Communication Unit (TCU) mounted on a vehicle in a next-generation mobile communication system.
  • the server includes a transmission/reception unit; And a processor for controlling the transceiver, wherein the processor controls the transceiver to receive channel state information on a radio channel between the TCU and the base station from a mobile communication network including the base station; Determining an available data rate for a combination of a plurality of transmit beams of the base station and a plurality of receive beams of the TCU based on the channel state information; Controlling the transceiver to receive a data request message from the TCU from the mobile communication network, wherein the data request message includes information related to first data requested by the TCU; Determining a first transmission beam to be used for transmission of the first data based on the data request message of the TCU and the determined available data rate; And transmitting the first data and information on the first transmission beam to the mobile communication network by controlling the transmission/reception
  • the data request message may further include information on the Ethernet communication speed of the TCU.
  • the information related to the first data may include information on the type of the first data and information on the minimum data rate of the first data.
  • the first transmission beam is at a data rate having the largest value among the determined available data rates among a plurality of transmission beams of the base station. It may be determined as a corresponding transmission beam.
  • the first transmission beam for each of the plurality of control data is a transmission beam corresponding to a data rate of a large value in order of priority of the plurality of control data Can be determined.
  • the first transmission beam is determined based on information on the Ethernet communication speed of the TCU, information on the minimum data rate of the first data, and the determined available data rate. I can.
  • the processor further performs a process of receiving information on a TCU connected to the base station from the mobile communication system, and the information on the TCU includes the ID of the TCU, a service list of the TCU, and a delay requirement of the TCU. Alternatively, at least one of the minimum data rate requirements of the TCU may be included.
  • the information on the first transmission beam may be used to transmit the first data to the TCU using the first transmission beam of the base station.
  • the TCU includes a transceiver; Memory; And a processor for controlling the transceiver and the memory, wherein the processor controls the transceiver to transmit channel state information on a radio channel between the base station and the TCU to the base station; Controlling the transceiver to transmit a data request message to the base station, the data request message including information related to first data requested by at least one device mounted on the vehicle; And controlling the transceiver to perform a process of receiving the first data from the base station through the first transmission beam of the base station.
  • TCU Telematics Communication Unit
  • the data request message may further include information on the Ethernet communication speed of the TCU.
  • the information related to the first data may include information on the type of the first data and information on the minimum data rate of the first data.
  • the processor may further perform a process of receiving information related to the first data from the at least one device.
  • the processor may further perform a process of transmitting the received first data to the at least one device.
  • FIG. 2 is a structural diagram of a next-generation mobile communication network.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram showing an expected structure of a next-generation mobile communication network from a node perspective.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram showing an architecture for supporting simultaneous access to two data networks.
  • FIG. 5 is another exemplary diagram showing the structure of a radio interface protocol between a UE and a gNB.
  • 6A to 6D show an example implementation of a MEC server.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a MEC server and an example of a TCU according to the disclosure of the present specification.
  • FIG. 9 is a signal flow diagram illustrating an example operation of a TCU, a MEC server, and a mobile communication network according to the disclosure of the present specification.
  • FIG 10 shows an example in which the MEC server transmits control data and general data to the TCU.
  • step S909 of FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of step S909 of FIG. 9.
  • FIG 13 shows an example of the operation of the TCU according to the disclosure of the present specification.
  • FIG. 14 is a block diagram of a MEC server and a TCU according to an embodiment.
  • FIG. 15 is a block diagram showing in detail the configuration of a TCU according to an embodiment of the present invention.
  • LTE 3rd Generation Partnership Project
  • LTE-A 3GPP LTE-Advanced
  • Wi-Fi 3GPP NR
  • LTE-A 3GPP long term evolution
  • Wi-Fi 3GPP NR
  • first and second used in the present specification may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another component.
  • a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.
  • a component When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but another component may exist in the middle. On the other hand, when a component is referred to as being “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.
  • a base station which is a term used hereinafter, generally refers to a fixed station that communicates with a wireless device, eNodeB (evolved-NodeB), eNB (evolved-NodeB), BTS (Base Transceiver System), access point ( Access Point), gNB (Next generation NodeB), and other terms.
  • eNodeB evolved-NodeB
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS Base Transceiver System
  • Access Point Access Point
  • gNB Next generation NodeB
  • UE User Equipment
  • UE User Equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • MT mobile terminal
  • FIG. 1 shows an example of a 5G usage scenario to which the technical features of the present invention can be applied.
  • the 5G usage scenario shown in FIG. 1 is merely exemplary, and the technical features of the present invention can be applied to other 5G usage scenarios not shown in FIG. 1.
  • the three main requirement areas of 5G are (1) an enhanced mobile broadband (eMBB) area, (2) a massive machine type communication (mMTC) area, and ( 3) It includes an ultra-reliable and low latency communications (URLLC) area.
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communication
  • URLLC ultra-reliable and low latency communications
  • Some use cases may require multiple areas for optimization, while others may focus on only one key performance indicator (KPI).
  • KPI key performance indicator
  • eMBB focuses on the overall improvement of data rate, latency, user density, capacity and coverage of mobile broadband access.
  • eMBB targets a throughput of around 10 Gbps.
  • eMBB goes far beyond basic mobile Internet access and covers rich interactive work, media and entertainment applications in the cloud or augmented reality.
  • Data is one of the key drivers of 5G, and it may not be possible to see dedicated voice services for the first time in the 5G era.
  • voice is expected to be processed as an application program simply using the data connection provided by the communication system.
  • the main reason for the increased traffic volume is an increase in content size and an increase in the number of applications requiring high data rates.
  • Streaming services audio and video
  • interactive video and mobile Internet connections will become more prevalent as more devices connect to the Internet.
  • Cloud storage and applications are increasing rapidly on mobile communication platforms, which can be applied to both work and entertainment.
  • Cloud storage is a special use case that drives the growth of uplink data rates.
  • 5G is also used for remote work in the cloud and requires much lower end-to-end latency to maintain a good user experience when tactile interfaces are used.
  • cloud gaming and video streaming are another key factor in increasing the demand for mobile broadband capabilities.
  • Entertainment is essential on smartphones and tablets anywhere, including high mobility environments such as trains, cars and airplanes.
  • Another use case is augmented reality and information retrieval for entertainment.
  • augmented reality requires very low latency and an instantaneous amount of data.
  • the mMTC is designed to enable communication between a large number of low-cost devices powered by batteries, and is intended to support applications such as smart metering, logistics, field and body sensors.
  • the mMTC targets 10 years of batteries and/or 1 million units per km2.
  • mMTC makes it possible to seamlessly connect embedded sensors in all fields, and is one of the most anticipated 5G use cases. Potentially, IoT devices are expected to reach 20.4 billion by 2020.
  • Industrial IoT is one of the areas where 5G plays a major role in enabling smart cities, asset tracking, smart utilities, agriculture and security infrastructure.
  • URLLC is ideal for vehicle communication, industrial control, factory automation, teleoperation, smart grid and public safety applications by allowing devices and machines to communicate with high reliability, very low latency and high availability.
  • URLLC aims for a delay of the order of 1ms.
  • URLLC includes new services that will transform the industry through ultra-reliable/low-latency links such as remote control of critical infrastructure and autonomous vehicles. The level of reliability and delay is essential for smart grid control, industrial automation, robotics, and drone control and coordination.
  • 5G can complement fiber-to-the-home (FTTH) and cable-based broadband (or DOCSIS) by providing streams rated at hundreds of megabits per second to gigabits per second.
  • FTTH fiber-to-the-home
  • DOCSIS cable-based broadband
  • Such high speed may be required to deliver TVs with resolutions of 4K or higher (6K, 8K and higher) as well as virtual reality (VR) and augmented reality (AR).
  • VR and AR applications involve almost immersive sports events. Certain applications may require special network settings. For example, in the case of VR games, the game company may need to integrate the core server with the network operator's edge network server to minimize latency.
  • Smart cities and smart homes referred to as smart society, will be embedded with high-density wireless sensor networks.
  • a distributed network of intelligent sensors will identify the conditions for cost and energy efficient maintenance of a city or home.
  • a similar setup can be done for each household.
  • Temperature sensors, window and heating controllers, burglar alarms and appliances are all wirelessly connected. Many of these sensors typically require low data rates, low power and low cost.
  • real-time HD video may be required in certain types of devices for surveillance.
  • the consumption and distribution of energy including heat or gas is highly decentralized, requiring automated control of distributed sensor networks.
  • the smart grid interconnects these sensors using digital information and communication technologies to collect information and act accordingly. This information can include the behavior of suppliers and consumers, enabling smart grids to improve efficiency, reliability, economics, sustainability of production and the distribution of fuels such as electricity in an automated way.
  • the smart grid can also be viewed as another low-latency sensor network.
  • the health sector has many applications that can benefit from mobile communications.
  • the communication system can support telemedicine providing clinical care from remote locations. This can help reduce barriers to distance and improve access to medical services that are not consistently available in remote rural areas. It is also used to save lives in critical care and emergencies.
  • a wireless sensor network based on mobile communication may provide remote monitoring and sensors for parameters such as heart rate and blood pressure.
  • Wireless and mobile communications are becoming increasingly important in industrial applications. Wiring is expensive to install and maintain. Thus, the possibility of replacing cables with reconfigurable wireless links is an attractive opportunity for many industries. However, achieving this requires that the wireless connection operates with a delay, reliability and capacity similar to that of the cable, and its management is simplified. Low latency and very low error probability are new requirements that need to be connected to 5G.
  • Logistics and cargo tracking is an important use case for mobile communications that enables tracking of inventory and packages from anywhere using a location-based information system. Logistics and freight tracking use cases typically require low data rates, but require a wide range and reliable location information.
  • automotive is expected to become an important new driving force in 5G with many use cases for mobile communication for vehicles. For example, entertainment for passengers demands high capacity and high mobile broadband at the same time. The reason is that future users will continue to expect high-quality connections, regardless of their location and speed.
  • Another use case in the automotive field is an augmented reality dashboard.
  • the augmented reality contrast board allows the driver to identify objects in the dark on top of what they see through the front window.
  • the augmented reality dashboard superimposes information to inform the driver about the distance and movement of objects.
  • wireless modules will enable communication between vehicles, exchange of information between the vehicle and the supporting infrastructure, and exchange of information between the vehicle and other connected devices (eg, devices carried by pedestrians).
  • the safety system can lower the risk of accidents by guiding the driver through alternative courses of action to make driving safer.
  • the next step will be a remotely controlled vehicle or an autonomous vehicle. This requires very reliable and very fast communication between different autonomous vehicles and/or between the vehicle and the infrastructure. In the future, self-driving vehicles will perform all driving activities, and drivers will be forced to focus only on traffic anomalies that the vehicle itself cannot identify.
  • the technical requirements of autonomous vehicles require ultra-low latency and ultra-fast reliability to increase traffic safety to levels that cannot be achieved by humans.
  • FIG. 2 is a diagram of a next-generation mobile communication network It is a structure diagram .
  • the next-generation mobile communication network may include various components, and in FIG. 2, some of them are AMF (Access and Mobility Management Function) 51, SMF (session management function). : Session Management Function (52), PCF (Policy Control Function) (53), AF (Application Function: Application Function) (55), N3IWF (Non-3GPP Interworking Function: Non-3GPP Interworking Function) (59), UPF (User Plane Function) 54, and UDM (Unified Data Management) data network 56 are shown.
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • SMF session management function
  • Session Management Function 52
  • PCF Policy Control Function
  • AF Application Function: Application Function
  • N3IWF Non-3GPP Interworking Function: Non-3GPP Interworking Function
  • UPF User Plane Function
  • UDM Unified Data Management
  • the UE 10 is connected to the data network 60 via the UPF 55 through a Next Generation Radio Access Network (NG-RAN) including the gNB 20.
  • NG-RAN Next Generation Radio Access Network
  • the UE 10 may receive a data service even through untrusted non-3GPP access, for example, a Wireless Local Area Network (WLAN).
  • WLAN Wireless Local Area Network
  • an N3IWF 59 may be deployed.
  • the illustrated N3IWF performs a function of managing non-3GPP access and interworking between 5G systems.
  • the UE 10 When the UE 10 is connected to non-3GPP access (e.g., WiFi referred to as IEEE 801.11), the UE 10 may be connected to the 5G system through N3IWF.
  • the N3IWF performs control signaling with the AMF, and is connected to the UPF through the N3 interface for data transmission.
  • the illustrated AMF can manage access and mobility in a 5G system.
  • AMF can perform the function of managing NAS security.
  • AMF may perform a function of handling mobility in an idle state.
  • the illustrated UPF is a type of gateway through which user data is transmitted/received.
  • the UPF node may perform all or part of a user plane function of a 4G mobile communication serving gateway (S-GW) and a packet data network gateway (P-GW).
  • S-GW 4G mobile communication serving gateway
  • P-GW packet data network gateway
  • the UPF operates as a boundary point between a next generation RAN (NG-RAN) and a core network, and is an element that maintains a data path between the gNB 20 and the SMF.
  • NG-RAN next generation RAN
  • the UPF serves as a mobility anchor point.
  • UPF may perform a function of handling PDUs. Packets may be routed in the UPF for mobility within the NG-RAN (Next Generation-Radio Access Network defined after 3GPP Release-15).
  • UPF is another 3GPP network (RAN defined before 3GPP Release-15, for example, UTRAN, E-UTRAN (Evolved-UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network)) or GERAN (GSM (Global System for Mobile Communication)/EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network) may function as an anchor point for mobility.
  • UPF may correspond to the termination point of the data interface towards the data network.
  • the illustrated PCF is a node that controls the operator's policy.
  • the illustrated AF is a server for providing various services to the UE 10.
  • the illustrated UDM is a kind of server that manages subscriber information, such as a 4G mobile communication HSS (Home Subscriber Server).
  • the UDM stores and manages the subscriber information in a Unified Data Repository (UDR).
  • UDR Unified Data Repository
  • the illustrated SMF may perform a function of allocating an Internet Protocol (IP) address of the UE.
  • the SMF may control a protocol data unit (PDU) session.
  • IP Internet Protocol
  • PDU protocol data unit
  • FIG. 3 is a diagram showing an expected structure of a next-generation mobile communication network from a node perspective It is an exemplary diagram .
  • the UE is connected to a data network (DN) through a next-generation radio access network (RAN).
  • DN data network
  • RAN next-generation radio access network
  • the illustrated control plane function (CPF) node is all or part of the functions of a mobility management entity (MME) of 4G mobile communication, and a control plane function of a serving gateway (S-GW) and a PDN gateway (P-GW). Do all or part of.
  • the CPF node includes AMF and SMF.
  • the illustrated authentication server function (AUSF) authenticates and manages the UE.
  • the illustrated network slice selection function is a node for network slicing introduced in 5G.
  • the illustrated network exposure function is a node for providing a mechanism to securely disclose services and functions of the 5G core.
  • NEF discloses functions and events, securely provides information from external applications to 3GPP networks, translates internal/external information, provides control plane parameters, and provides packet flow description (PFD). ) Can be managed.
  • PFD packet flow description
  • the UE may simultaneously access two data networks using multiple Protocol Data Unit (PDU) sessions.
  • PDU Protocol Data Unit
  • Figure 4 shows an architecture for supporting simultaneous access to two data networks It is an exemplary diagram .
  • FIG. 4 an architecture for a UE to access two data networks simultaneously using one PDU session is shown.
  • N1 Reference point between UE and AMF
  • N2 Reference point between NG-RAN and AMF
  • N3 Reference point between NG-RAN and UPF
  • N6 reference point between UPF and DN
  • N12 Reference point between AMF and AUSF
  • N13 Reference point between UDM and AUSF
  • N15 In a non-roaming scenario, a reference point between PCF and AMF. In the roaming scenario, the reference point between the AMF and the PCF of the visited network
  • N33 reference point between AF and NEF
  • AF by a third party other than an operator may be connected to 5GC through NEF.
  • FIG. 5 UE and gNB Another showing the structure of the radio interface protocol (Radio Interface Protocol) between It is an exemplary diagram .
  • the radio interface protocol is based on the 3GPP radio access network standard.
  • the radio interface protocol horizontally consists of a physical layer (Physical layer), a data link layer (Data Link layer), and a network layer (Network layer), and vertically, a user plane and control for data information transmission. It is divided into a control plane for signal transmission.
  • the protocol layers are L1 (layer 1), L2 (layer 2), and L3 (layer 3) based on the lower 3 layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model widely known in communication systems. ) Can be distinguished.
  • OSI Open System Interconnection
  • the first layer provides an information transfer service using a physical channel.
  • the physical layer is connected to an upper medium access control layer through a transport channel, and data between the medium access control layer and the physical layer is transmitted through the transport channel.
  • data is transferred between different physical layers, that is, between the physical layers of the transmitting side and the receiving side through a physical channel.
  • the second layer includes a Medium Access Control (MAC) layer, a Radio Link Control (RLC) layer, and a Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer.
  • MAC Medium Access Control
  • RLC Radio Link Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • the third layer includes Radio Resource Control (hereinafter abbreviated as RRC).
  • RRC Radio Resource Control
  • the RRC layer is defined only in the control plane, and is related to setting (setting), resetting (Re-setting) and release (Release) of radio bearers (Radio Bearer; RB). It is in charge of control.
  • RB refers to a service provided by the second layer for data transmission between the UE and the E-UTRAN.
  • the NAS (Non-Access Stratum) layer performs functions such as connection management (session management) and mobility management.
  • the NAS layer is divided into a NAS entity for mobility management (MM) and a NAS entity for session management (SM).
  • MM mobility management
  • SM session management
  • the NAS entity for MM provides the following functions in general.
  • NAS procedure related to AMF includes the following.
  • AMF supports the following functions.
  • the NAS entity for the SM performs session management between the UE and the SMF.
  • the SM signaling message is processed, that is, generated and processed at the NAS-SM layer of the UE and SMF.
  • the contents of the SM signaling message are not interpreted by the AMF.
  • the NAS entity for MM creates a NAS-MM message that derives how and where to deliver the SM signaling message through the security header representing the NAS transmission of SM signaling, and additional information about the receiving NAS-MM.
  • the NAS entity for the SM upon receiving the SM signaling, performs the integrity check of the NAS-MM message, analyzes the additional information, and derives the method and place to derive the SM signaling message.
  • an RRC layer, an RLC layer, a MAC layer, and a PHY layer located below the NAS layer are collectively referred to as an Access Stratum (AS).
  • AS Access Stratum
  • 5G it takes less than 5 msec for the server to receive vehicle status information from the vehicle and the vehicle to operate by receiving control data from the server. do. That is, after collecting sensor data in the vehicle from the cloud server and completing the analysis, the cloud server transmits a control command to the TCU (Telematics Communication Unit), and the TCU delivers it to the target Electronic Control Unit (ECU). The operation must be completed within 5msec.
  • TCU Transmission Control Unit
  • the base station transmits data to the cloud server, analyzes the data in the cloud server and transmits the data to the base station, and the base station receives it. It takes about 30 ⁇ 40msec.
  • MEC is a network architecture that enables cloud computing functions and IT service environments at the edge of the cellular network (typically, the edge of any network).
  • the basic idea of MEC is to reduce network congestion and perform applications better by running applications (applications) and performing processing tasks related to cellular customers.
  • MEC technology is designed to be implemented in cellular base stations or other edge nodes. MEC technology can flexibly and quickly deploy new applications and new services for customers.
  • MEC enables cellular operators to open up a Radio Access Network (RAN) to authorized third parties such as application developers and content providers.
  • RAN Radio Access Network
  • the MEC server described herein refers to a communication device that provides a cloud computing function or an IT service environment at the edge of a network.
  • Fig. 6A To 6D is MEC Shows an example server implementation.
  • the User Plane Function (UPF) node 630 of FIGS. 6A to 6D is a type of gateway through which user data is transmitted/received.
  • the UPF node 630 may perform all or part of a user plane function of a serving-gateway (S-GW) and a packet data network-gateway (P-GW) of 4G mobile communication.
  • the core network 640 may be an Evolved Packet Core (EPC) or a 5G Core Network (5GC).
  • EPC Evolved Packet Core
  • 5GC 5G Core Network
  • N3 is a reference point between the (R)AN and the UPF node 630.
  • N6 is a reference point between the UPF node 630 and the data network.
  • the base station 620 may be a 5G base station (gNB) or an LTE base station (eNB).
  • the base station 620 may be a base station including both a gNB and an eNB.
  • the AMF 650 is an Access and Mobility Management Function, and is a Control Plane Function (CPF) that manages access and mobility.
  • the SMF 660 is a session management function, which is a control plane function that manages a data session such as a protocol data unit (PDU) session.
  • PDU protocol data unit
  • the MEC server (MEC host) 610 may be implemented in an edge or central data network.
  • the UPF may play a role of coordinating user plane (UP) traffic to a target MEC application (application in the MEC server 610) of the data network.
  • the location of the data network and UPF can be selected by the network operator.
  • Network operators may allocate physical computing resources based on technical and business variables such as available facilities, supported applications and application requirements, measured or estimated user loads, and the like.
  • the MEC management system may dynamically determine where to distribute the MEC application by adjusting the operation of the MEC server 610 (MEC host) and the application.
  • 6A is an example implementation in which the MEC server 610 and the UPF node 630 are disposed together with the base station 620.
  • 6B is an example implementation in which the MEC server 610 is deployed with a transmitting node (eg, UPF node 630).
  • the core network 640 may communicate with the UPF node 630 and the MEC server 610 through a network aggregation point.
  • 6C is an example implementation in which the MEC server 610 and the UPF node 630 are deployed together with a network aggregation point.
  • 6D is an example implementation in which the MEC server 610 is deployed along with the core network functions 640. In FIG. 6D, the MEC server 610 may be located in the same data center as the core network 640 functions.
  • the base station 620 may be a gNB or an eNB.
  • the base station 620 may be a base station including both a gNB and an eNB.
  • the MEC server 610 may be connected to the base station 620 through wired communication or wireless communication.
  • the MEC server 610 may transmit data to the base station 620 or receive data from the base station 620.
  • the figure shows that the MEC server 610 and the base station 620 are directly connected, but this is only an example, and the MEC server 610 may be connected to the base station 620 through another network node.
  • the base station 620 may transmit and receive data with a Telematics Communication Unit (TCU) mounted in the vehicles 660a to 660c.
  • TCU Telematics Communication Unit
  • the TCU may acquire state information from devices mounted on the vehicles 660a to 660c, and the state information may include various sensor data, video data, and the like.
  • the TCU may transmit state information (or information related to a vehicle including state information) to the base station 620, and the base station 620 may transmit the state information to the MEC server 610.
  • the MEC server 610 may transmit data for controlling the vehicles 660a to 660c to the base station 620 based on the state information.
  • the base station 620 transmits data for controlling the vehicles 660a to 660c to the TCU
  • the TCU controls the vehicles 660a to 660c by transmitting the received data to devices mounted on the vehicles 660a to 660c. can do.
  • the MEC server 610 may transmit map information to the base station 620, and the base station 620 may transmit it to the TCU.
  • the TCU may control the vehicles 660a to 660c using the map information.
  • the MEC server 610 and the TCU mounted on the vehicles 660a to 660c will be described in detail.
  • MEC Server example and TCU It is a block diagram showing an example.
  • the MEC server is the MEC server 610 described with reference to FIGS. 6A to 6D and 7, and will be described below by omitting reference numerals.
  • the TCU 100 is a TCU mounted on the vehicles 660a to 660c described in FIG. 7, and will be described below by omitting reference numerals.
  • the MEC server may be implemented as in the examples described in FIGS. 6A to 6D. 8 shows that the MEC server communicates directly with base stations, but this is only an example, and the MEC server may communicate with base stations through other network nodes (eg, UPF nodes).
  • the MEC server may include a processor (not shown) and a memory (not shown).
  • the memory can store MEC server apps.
  • the processor may perform the operations described in the disclosure of the present specification by using the MEC server app stored in the memory.
  • the MEC server app is, for example, VR/AR app, video app, camera data analysis app, sensor data analysis app (including lidar sensor data analysis app and radar sensor data analysis app) engine ECU data analysis app, speed ECU data analysis. It may be an app, an HVAC ECU data analysis app, an ECU control app, a control command transmission app, a baseball app, a golf app, and the like.
  • the 5G base station is a base station that performs communication based on the 5G standard in the FR1 (Frequency Range 1) band (a frequency band of 7125 MHz or less).
  • the 5G base station (mmWave) is a base station that performs communication based on the 5G standard in the frequency range 2 (FR2) band (frequency band of 24250-52600 MHz).
  • the LTE base station is a base station that performs communication based on the LTE standard.
  • the Wi-Fi base station is a base station that performs communication based on the Wi-Fi standard.
  • the MEC server may communicate with the TCU using at least one of a 5G base station (sub6GHz), a 5G base station (mmWave), an LTE base station, and a Wi-Fi base station.
  • the TCU may include an LTE module, a 5G module (sub6GHz), a 5G module (mmWave), a WiFi module, a processor, and a memory.
  • the LTE module is a communication module (ie, a transmission/reception unit) that performs communication (transmission and reception of data) based on the LTE standard.
  • the 5G module (sub6GHz) is a communication module (ie, a transmission/reception unit) that performs communication (transmission of data) based on the 5G standard in the FR 1 band.
  • the 5G module (mmWave) is a communication module (ie, a transmission/reception unit) that performs communication (data transmission/reception) based on the 5G standard in the FR 2 band.
  • the WiFi module is a communication module (ie, a transmission/reception unit) that performs communication (transmission and reception of data) based on the WiFi standard.
  • the LTE module, 5G module (sub6GHz), 5G module (mmWave), and WiFi module can be connected to the processor through interfaces such as PCIe (PCI express).
  • PCIe PCI express
  • LTE module, 5G module (sub6GHz), 5G module (mmWave) and WiFi module are shown as separate objects, but one communication module is LTE module, 5G module (sub6GHz), 5G module (mmWave) and WiFi. It can also perform the function of a module.
  • TCU's processor is connected to LTE/5G module (sub6GHz), LTE/5G module (mmWave), WiFi module and memory.
  • the memory can store MEC client apps.
  • the processor may receive data transmitted by base stations or terminals (terminal 1 and terminal 2) using an LTE module, a 5G module (sub6GHz), a 5G module (mmWave), and a WiFi module.
  • the processor may transmit data to base stations or terminals (terminal 1 and terminal 2) using an LTE module, a 5G module (sub6GHz), a 5G module (mmWave), and a WiFi module.
  • the terminals (terminal 1 and terminal 2) may be wireless communication devices used by a user in a vehicle.
  • the processor of the TCU may perform the operations described in the disclosure of the present specification by using the MEC client app stored in the memory.
  • the processor of the TCU can be connected to devices mounted on the vehicle.
  • the processor may be connected to a Domain Control Unit (DCU), a Local Interconnect Network (LIN) master, a Media Oriented System Transport (MOST) master, and an Ethernet switch.
  • the processor of the TCU can communicate with the DCU using CAN (Controller Area Network) communication technology.
  • the processor of the TCU can communicate with the LIN master using LIN (Local Interconnect Network) communication technology.
  • the TCU's processor can communicate with the MOST master connected by fiber optics using MOST communication technology.
  • the processor of the TCU can communicate with the Ethernet switch and the devices connected to the Ethernet switch using Ethernet communication technology.
  • DCU is a device that controls a plurality of ECUs.
  • the DCU can communicate with multiple ECUs using CAN communication technology.
  • CAN is a standard communication technology designed to allow microcontrollers or devices to communicate with each other in a vehicle.
  • CAN is a non-host bus message-based network protocol that is mainly used for communication between controllers.
  • the DCU may communicate with ECUs such as an engine ECU that controls an engine, a brake ECU that controls a brake, and an HVAC ECU that controls a heating, ventilation, & air conditioning (HVAC) device.
  • ECUs such as an engine ECU that controls an engine, a brake ECU that controls a brake, and an HVAC ECU that controls a heating, ventilation, & air conditioning (HVAC) device.
  • HVAC heating, ventilation, & air conditioning
  • the DCU may transmit data received from the processor of the TCU to each ECU.
  • the DCU can transmit the data received from each ECU to the processor of the TCU.
  • the LIN master can communicate with LIN slaves (LIN Slave #1 and LIN Slave #2) using LIN communication technology.
  • LIN Slave #1 may be a slave that controls one of a steering wheel, a roof top, a door, a seat, and a small motor.
  • LIN is a serial communication technology for communication between components in a vehicle network.
  • the LIN master may receive data from the processor of the TCU and transmit it to the LIN slaves (LIN Slave #1 and LIN Slave #2).
  • the LIN master can transmit the data received from the LIN slaves to the processor of the TCU.
  • the MOST master can communicate with MOST slaves (MOST Slave #1 and MOST Slave #2) using MOST communication technology.
  • MOST is a serial communication technology that transmits audio, video and control information using an optical cable.
  • the MOST master can transmit data received from the processor of the TCU to the MOST slaves.
  • the MOST master can transmit the data received from the MOST slaves to the processor of the TCU.
  • Ethernet is a computer networking technology used in local area networks (LAN), metropolitan area networks (MAN) and wide area networks (WAN).
  • the TCU's processor can transmit data to individual devices through an Ethernet switch using Ethernet communication technology. Each device can transmit data to the TCU's processor through an Ethernet switch using Ethernet communication technology.
  • Radar radio detection and ranging
  • Radar sensors 1 to 5 are provided in the vehicle and measure the distance, direction, angle, and speed of objects around the vehicle. Radar sensors 1 to 5 may transmit the measured sensor data to the processor of the TCU.
  • LiDAR light detection and ranging
  • Rida is a technology that illuminates an object with pulsed laser light and measures the pulse reflected by the sensor to measure the distance, intensity, and speed to the object.
  • LiDAR sensors 1 to 5 measure the distance and speed to the object.
  • the lidar sensors 1 to 5 may transmit the measured sensor data to the processor of the TCU.
  • radar sensors and lidar sensors are illustrated as using Ethernet communication technology, but the radar sensors and lidar sensors may use CAN communication technology.
  • AVN Audio, Video, Navigation
  • the AVN may receive data from the processor of the TCU using Ethernet communication technology, and may provide sound, video, and navigation based on the received data.
  • AVN can transmit data to the TCU's processor using Ethernet communication technology.
  • the camera (front) and camera (rear) can capture images from the front and rear of the vehicle.
  • FIG. 8 it is shown that there are one camera in the front and only one in the rear, but this is only an example, and cameras may be provided in the left and right sides. In addition, a plurality of cameras may be provided at each of the front and rear sides. Cameras can also use Ethernet communication technology to transmit camera data to the TCU's processor and receive data from the TCU's processor.
  • RSE Rear Side Entertainment
  • RSE means rear seat entertainment.
  • RSE is a device that provides entertainment to the occupants by being installed in the rear of the passenger seat or the driver's seat of the vehicle.
  • a tablet may also be provided inside the vehicle.
  • the RSE or tablet can receive data from the processor of the TCU and transmit the data to the processor of the TCU using Ethernet communication technology.
  • the base station transmits data to the cloud server, analyzes the data in the cloud server and transmits the data to the base station, and the base station receives it. It takes about 30 ⁇ 40msec.
  • a person remotely controls the vehicle through a conventional cloud server Remote Driving Control
  • a conventional cloud server analyzes data from the vehicle's front camera/rear camera/various sensors and installs it on the vehicle, such as the vehicle's ECU. You can remotely control the device.
  • the device mounted on the vehicle or the user's terminal is using a high-capacity real-time data service (multimedia data such as VR/AR, 8K video streaming, etc.)
  • remote control data is transmitted to the devices mounted on the vehicle within 5msec. The possibility of an accident may increase because the controlling operation (brake/speed/direction control, etc.) cannot be performed.
  • the MEC server is a function of receiving/storing/transmitting/analyzing various data such as video (camera)/audio/sensor data, which was performed in a conventional cloud server, and a function of managing TCUs and devices installed in the vehicle. You can do it.
  • a MEC server application (MEC server app) for performing operations according to various purposes may exist in the MEC server according to the disclosure of the present specification.
  • the MEC server may perform the operation described in the disclosure of this specification by using the MEC server application.
  • MEC client app for performing operations according to various purposes may exist in the TCU according to the disclosure of the present specification.
  • the TCU may perform the operation described in the disclosure of this specification by using the MEC client application.
  • the MEC server monitors the operation of the TCU and the ECU in the vehicle to comply with regulations such as the Road Traffic Act, ISO26262 (Road vehicles-Functional safety) or SAE (System Architecture Evolution) standards.
  • regulations such as the Road Traffic Act, ISO26262 (Road vehicles-Functional safety) or SAE (System Architecture Evolution) standards.
  • SAE System Architecture Evolution
  • the MEC server provides vehicle-related information received from the TCU in the vehicle (e.g., engine ECU-related data, RPM (revolutions per minute) ECU-related data, wheel-related data, brake-related data, HVAC (heating, ventilation)). , & air conditioning), analyzes the status information of devices installed in the vehicle, etc., and controls the operation of devices in the vehicle connected to the TCU based on a predefined operation scenario.
  • vehicle-related information received from the TCU in the vehicle e.g., engine ECU-related data, RPM (revolutions per minute) ECU-related data, wheel-related data, brake-related data, HVAC (heating, ventilation)
  • HVAC heating, ventilation
  • the TCU uses multiple communication technologies (CAN/LIN/Flexray/MOST/Ethernet) to efficiently transmit control data to multiple target devices. Based data frames can be combined and transmitted as one message.
  • the TCU may transmit a data frame based on each communication technology to a target device in the vehicle (eg, a controller/master such as an ECU or a LIN master).
  • the TCU transmits the execution result of the control data provided from the MEC server to the MEC server, and the MEC server can determine the failure/success (FAIL/SUCCESS) of the control data transmission.
  • the MEC server If the result of executing the control data (sent by the MEC server) by the target device (the device that will receive the data transmitted by the MEC server) is FAIL or a delay occurs in the target device, the MEC server sends the same control data. It can be retransmitted a predetermined number of times (eg, 10 times). In this case, the MEC server may retransmit the control data using the beam having the highest data rate.
  • the MEC server stores control data among the beams of the 5G_sub6Ghz base station with the highest data rate, the beam with the highest data rate among the beams of the 5G_mmWave base station, and the beam with the highest data rate among the beams of the LTE base station.
  • the same control command can be retransmitted by selecting at least one.
  • the MEC server can monitor the operating state of the TCU and determine the current state of the TCU. For example, the MEC server can monitor the operating state of the TCU and determine the current state of the TUC as one of inactive, active, sleeping, and moving.
  • the MEC server may receive vehicle-related information (eg, information related to the location of the vehicle) from the TCU and manage the location of the vehicle (eg, collect/analyze/control/record).
  • vehicle-related information eg, information related to the location of the vehicle
  • manage the location of the vehicle eg, collect/analyze/control/record
  • the MEC server may receive vehicle-related information (eg, information related to vehicle speed) from the TCU and manage (eg, collect/analyze/control/record) information related to the vehicle speed.
  • vehicle-related information eg, information related to vehicle speed
  • manage eg, collect/analyze/control/record information related to the vehicle speed.
  • the MEC server manages information related to the speed of the vehicle and can determine whether the vehicle is speeding, whether the vehicle is observing the safe speed, and the like.
  • the MEC server may receive vehicle-related information (eg, engine ECU information) from the TCU and manage (eg, collect/analyze/control/record) engine ECU (ECU that controls the engine) information.
  • vehicle-related information eg, engine ECU information
  • manage eg, collect/analyze/control/record
  • engine ECU ECU that controls the engine
  • the MEC server receives vehicle-related information from the TCU (e.g., information received from sensors and cameras mounted on the vehicle) and manages vehicle sensor and camera (Lidar, Radar, and front/rear/measurement/cabin camera) information (e.g. : Can be collected/analyzed/controlled/recorded).
  • vehicle-related information e.g., information received from sensors and cameras mounted on the vehicle
  • vehicle sensor and camera Lidar, Radar, and front/rear/measurement/cabin camera
  • the MEC server controls ECUs (engine ECUs, brake ECUs, etc.) in the vehicle by transmitting control data to the TCU based on emergency response scenarios when a vehicle collision with pedestrians, obstacles, etc. is expected. can do.
  • Control data data based on ECU, MOST, LIN, FlexRay, etc.
  • devices ECU, etc.
  • general data used for multimedia services high-capacity real-time data such as AR/VR/video/audio
  • the MEC server may transmit a message including tags for each type of data to be transmitted to the TCU to the TCU.
  • the TCU may first store the control data used for vehicle control in a buffer of the memory.
  • the TCU may first transmit control data from the memory to a device such as an ECU controller, and then, high-capacity real-time data (ie, general data) may be transmitted after transmitting the control data.
  • the TCU may transmit control data having a high priority to a device mounted on the vehicle according to the priority of the tag of the control data.
  • the MEC server may transmit general data to the TCU so that a timeout does not occur for each service of the general data in consideration of the general data requirements (delay time, etc.).
  • the TCU can also transmit the general data received from the MEC server to the devices mounted on the vehicle so that a timeout does not occur for each service of the general data in consideration of the general data requirements (delay time, etc.). .
  • control data refers to data including a command for controlling a device related to autonomous driving and a device for controlling the vehicle among devices mounted on a vehicle.
  • the control data may include, for example, data based on communication technologies such as CAN, LIN, Flexray, and MOST, and data on terrain used for autonomous driving such as HD-MAP.
  • general data refers to a device that is not directly related to autonomous driving among devices mounted on a vehicle and data to be transmitted to a terminal of a user who boards the vehicle.
  • General data includes data related to multimedia services (AR/VR/video/audio) and other high-volume real-time data.
  • the data rate required by the multimedia service may be 25 to 30 Gbps or more.
  • a data rate of 20 Gbps or more may not be satisfied.
  • the Ethernet communication speed of the TCU may vary depending on the implementation of the TCU, such as 100 Mbps, 1 Gbps, or 10 Gbps.
  • a user in a vehicle may wish to use a multimedia service that exceeds the Ethernet communication speed of the TCU.
  • the TCU requests data related to the multimedia service from the MEC server even though the Ethernet communication speed of the TCU is less than the data rate required by the multimedia service.
  • the MEC server receives data from a cloud server related to the multimedia service and transmits the received data to the TCU without considering the Ethernet communication speed of the TCU.
  • the TCU received data having a data rate equal to or higher than the Ethernet communication speed of the TCU, so that the multimedia service could not be properly provided to users.
  • the MEC server did not consider the type of data when determining the transmission beam used when transmitting data to the TCU. For example, control data such as brake ECU control data or engine ECU control data related to safety need to be quickly transmitted to the TCU. However, in the related art, the MEC server does not consider the type of data and allocates a transmission beam, so that the safety of the vehicle has not been guaranteed.
  • Disclosure of the present specification proposes a method for solving the above-described problem.
  • the operation of the MEC server, the TCU, and the mobile communication network (including the base station) according to the disclosure of the present specification will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 15.
  • the disclosure of the present specification will be described centering on the case where one TCU exists, but this is only an example, and the operations described in the present invention may be applied even when a plurality of TCUs exist.
  • TCU TCU
  • MEC It is a signal flow diagram showing an example of the operation of a server and a mobile communication network.
  • the TCU When the TCU is powered on and an OS (Operating System: Operating System) such as Linux is booted, the TCU can execute the MEC client app according to the boot sequence. When the TCU runs the MEC client app, it can check whether devices in the TCU are loaded and operated. In addition, the TCU may read the IDs of in-vehicle devices such as controllers, masters, and slaves that communicate with the TCU and set values for each ID of each device.
  • the ID may include an ECU ID, a Slave ID, and the like.
  • the TCU can check the Ethernet controller's baud rate using the MEC client app.
  • the TCU can check the Ethernet communication speed of the TCU.
  • the Ethernet communication speed of the TCU may vary, such as 1 Gbps, 10 Gbps, 100 Mbps.
  • each device in the vehicle can run the apps used by each device according to the boot sequence.
  • it may inform the TCU that booting is complete.
  • the RSE when the TCU is powered on, the RSE executes the RSE agent application according to the boot sequence and can perform an initialization process.
  • the initialization process may include loading an Ethernet driver of the RSE and displaying a graphical user interface (GUI) screen of the RSE.
  • GUI graphical user interface
  • the RSE may inform the TCU that booting has been completed using Ethernet communication.
  • Devices in the vehicle may request data from the TCU according to the operation of each device or according to the user's manipulation. This will be described in detail in step S906.
  • the VR device may monitor content (ie, VR service) requested by the user using a VR agent application (VR app) stored in a memory in the VR device.
  • content ie, VR service
  • VR app VR agent application
  • the VR device may transmit information about a content ID (VR service ID) requested by the user and a data rate requested by the content to the TCU using a VR app.
  • the TCU may transmit a data request message related to the VR content to the MEC server using the MEC client app.
  • the RSE may transmit the ID of the video service requested by the user and the data rate of the video service to the TCU. Then, the TCU may transmit a data request message related to the video service of the RSE to the MEC server.
  • the MEC server may receive TCU information connected to the base station from a mobile communication network including the base station.
  • the mobile communication network refers to a mobile communication network including a base station.
  • the MEC server can receive information on all TCUs connected to the base station.
  • the TCU information may include a list of TCU IDs, information on a channel between the TCU and the base station, and timing information on communication between the TCU and the base station.
  • the TCU information may further include information on a service list for each TCU, a delay requirement for each service for each TCU, and a minimum data rate requirement for each service price for each TCU.
  • the MEC server transmits a pilot signal to the mobile communication network, and the base station included in the mobile communication network may transmit the pilot signal to the TCU.
  • the MEC server is a pilot signal using at least one transmission beam of a 5G base station (sub 6Ghz), at least one transmission beam of a 5G base station (mmWave), at least one transmission beam of an LTE base station, and at least one transmission beam of a WiFi base station. Can broadcast.
  • the TCU may determine channel state information for a radio channel between the TCU and the base station based on the received pilot signal.
  • the channel state information may be a channel quality indicator (CQI).
  • step S904 the TCU may transmit channel state information to the base station. Then, the mobile communication network can transmit the channel state information to the MEC server.
  • the MEC server may determine an available data rate for a combination of a plurality of transmit beams of a base station and a plurality of receive beams of a TCU.
  • the MEC server may determine an available data rate group as shown in Table 1 below based on the channel state information.
  • R(t) ⁇ R i,1,1 (t), R i,1,2 (t), R i,j,k (t),...., R i,1,U (t) , R i,2 ,1 (t), R i,2 ,2 (t), R i,j,k (t),...., R i,2,X (t), R i,3 ,1 (t), R i,3 ,2 (t), R i,j,k (t),...., R i,3,Y (t), R i,4,1 (t) , R i,4,2 (t), R i,j,k (t),...., R i,4,Z (t) ⁇
  • t may be a time point at which the MEC server determines the data rate.
  • i may be an index indicating the ID of the TCU
  • j may be an index indicating the type of the base station
  • k may be an index indicating the sequence number of the transmission beam in each base station.
  • t may be a time point at which the TCU determines the data rate.
  • i may be an index indicating a TCU
  • j may be an index indicating a type of a base station
  • k may be an index indicating a sequence number of a transmission beam in each base station.
  • an example of j is as follows.
  • the TCU may receive a data request message from at least one device mounted on the vehicle.
  • Devices in the vehicle may request data from the TCU according to the operation of each device or according to the user's manipulation.
  • the VR device may monitor content (ie, VR service) requested by the user using a VR agent application (VR app) stored in a memory in the VR device.
  • content ie, VR service
  • VR app VR agent application
  • the VR device may transmit information about the ID of the content requested by the user (the ID of the VR service) and the data rate requested by the content to the TCU using the VR app.
  • the TCU may transmit a data request message related to the VR content to the MEC server using the MEC client app.
  • the RSE may transmit the ID of the video service requested by the user and the data rate of the video service to the TCU. Then, the TCU may transmit a data request message related to the video service of the RSE to the MEC server.
  • each of the TCUs may receive a data request message from at least one device mounted on the vehicle as shown in Table 2 below.
  • Table 2 shows an example of the service and requirements of each of the three TCUs communicating with the MEC server.
  • S i,S (t) denotes the minimum data rate requirements.
  • i is a TCU index
  • s is an index of a service related to data requested by each TCU.
  • VR service, audio service, and video service are examples of services related to general data.
  • Brake ECU control data and engine ECU control data are examples of services related to control data.
  • control data related to safety may be control data related to the speed and direction of the vehicle, such as brake ECU control data, engine ECU control data, and steering wheel LIN control data.
  • the TCU may obtain information on the Ethernet communication speed of the TCU and information on the available buffer size of the memory. For reference, since the TCU may obtain information on the Ethernet communication speed of the TCU in advance when the TCU is powered on, the operation of obtaining information on the Ethernet communication speed in step S907 may be omitted. In addition, the TCU may obtain information on the total buffer size of the memory of the TCU.
  • the available buffer size at the time point t at which the TCU acquires information on the available buffer size may be defined as B i (t).
  • the available buffer size B i (t) of the TCU at the time point t is divided into a downlink data storage buffer (B i,d (t)) and an uplink data storage buffer (B i,u (t)).
  • the buffer (B i (t)) is divided into B i, d (t) and B i, u (t) according to the amount of uplink data and downlink data.
  • B i,d (t) is used for the TCU buffering the data downloaded from the MEC server and then transferring it to the Ethernet controller and each ECU controller.
  • B i,u (t) means that the TCU stores the data received from various ECU controllers and Ethernet controllers, and then uploads the data to the MEC server through the base station through the 5G transceiver (mmWave, sub6Ghz), LTE transceiver, and WiFi transceiver.
  • the Ethernet communication speed of the TCU at the time t when the TCU acquires information about the Ethernet communication speed of the TCU can be defined as E i (t).
  • E i (t) since the Ethernet communication speed is a value predetermined by hardware according to the implementation of the TCU, it may not change over time.
  • the TCU may transmit a data request message to the base station, and the mobile communication network may transmit a data request message to the MEC server.
  • the data request message may include a data request message for at least one of general data or control data.
  • the data request message transmitted by the TCU-1 and TCU-2 may include only a data request message for general data.
  • the data request message transmitted by the TCU-3 may include both a data request message for control data and a data request message for general data.
  • the data request message may include at least one of information on the Ethernet communication speed of the TCU, information on the type of data requested by the TCU, or information on the minimum data rate of data requested by the TCU.
  • the information on the type of data may include information on whether the type of data requested by the TCU to the MEC server is general data or control data, as shown in Table 2.
  • the information on the type of data may include information on a service related to data requested by the TCU, as shown in Table 2.
  • the MEC server may transmit a data request message to a cloud server related to the corresponding general data.
  • the MEC server uses the MEC server VR app to tell the VR cloud server the ID (or content ID) of the VR service requested by the TCU, information about the quality (e.g., 8K, 60 frames/sec), and information about the data rate. It is possible to request data for the VR service by transmitting.
  • the MEC server uses the MEC server video app to provide information on the video service ID (or content ID, image quality (e.g., 4K, 60 frames/sec), data rate) requested by the RSE, tablet or terminal in the vehicle It is possible to request data for a video service by transmitting information about the.
  • the MEC server may determine a transmission beam to be used for data transmission based on the data request message and the available data rate.
  • the MEC server is requested by the TCU from a combination of the transmission beam of the 5G base station (sub 6Ghz), the transmission beam of the 5G base station (mmWave), the transmission beam of the LTE base station, and the transmission beam of the WiFi base station based on the data request message and the available data rate. It is possible to determine an optimal combination of transmission beams capable of providing data to be transmitted. That is, the MEC server may determine a combination of transmission beams that can satisfy the data requirements requested by the TCU.
  • step S909 A specific example of step S909 will be described below with reference to FIG. 11.
  • the MEC server may transmit data and information on the transmission beam to the mobile communication network.
  • the information on the transmission beam may be used by the base station to determine the transmission beam to be used for data transmission.
  • the base station may transmit data to the TCU by using the transmission beam determined by the MEC server based on the information on the transmission beam.
  • the TCU may transmit the received data to at least one device.
  • the TCU-2 may receive general data (VR service-related data and video service-related data) from the MEC server, and transmit the received general data to the VR device and the RSE.
  • general data VR service-related data and video service-related data
  • FIG. 10 MEC Server TCU It shows an example of transmitting control data and general data.
  • FIG. 10 illustrates an example in which the MEC server transmits control data and general data according to the operation of the MEC server, the mobile communication network, and the TCU described in FIG. 9.
  • FIG. 10 describes a case in which the TCU transmits a data request message for general data related to the VR service and brake ECU control data in step S908 of FIG. 9.
  • the MEC server When the MEC server receives the data request message, it may perform the operation described in step S909.
  • the MEC server may transmit the brake ECU control data using the transmission beam of the second 5G base station (mmWave) having the highest data rate.
  • the MEC server transmits general data related to the VR service using one transmission beam of the first 5G base station (sub 6Ghz), one transmission beam of the second 5G base station (mmWave), and one transmission beam of the LTE base station. I can.
  • the processor of the TCU may receive general data and control data using a reception beam of an LTE module, a reception beam of a 5G module (sub6GHz), and a reception beam of a 5G module (mmWave).
  • the processor may buffer the general data and control data in a memory and then transmit the general data and control data to the VR device and the brake ECU.
  • step S909 of FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of step S909 of FIG. 9.
  • the MEC server may determine whether data requested by the TCU is control data. If the data requested by the TCU is control data, the MEC server may perform step S1102. If the data control data requested by the TCU is not (ie, general data), the MEC server may perform step S1103.
  • the MEC server may perform step S1101 for each data request message for a plurality of data.
  • the MEC server may perform step S1102 for the data request message for two control data and step S1103 for the data request message for one general data.
  • the MEC server may determine whether the data requested by the TCU in step S1101 is control data related to safety. For example, the MEC server may perform step S1102 when the data requested by the TCU is control data related to the vehicle speed, direction, such as brake ECU control data, engine ECU control data, and steering wheel LIN control data. . The MEC server may perform step S1103 when the data requested by the TCU is control data that is not related to safety, such as roof top LIN control data or video MOST control data, or is general data.
  • the MEC server may determine a transmission beam having the highest data rate as a transmission beam to be used for data transmission.
  • the MEC server may transmit the control data using a transmission beam having the highest data rate among available data rates determined in step S905.
  • a transmission beam with a high data rate is transmitted for each of the plurality of control data in order of priority of control data based on a preset safety policy.
  • the priority of brake control data may be higher than that of engine ECU control data.
  • the MEC server allocates the transmission beam corresponding to the largest data rate (element with max R(t)) among the elements of R(t) in Table 1 to the brake control data, and the assigned element is group R(t) Can be removed from.
  • the MEC server can allocate a transmission beam corresponding to the next largest data rate among the elements of R(t) to the engine ECU control data, and remove the assigned element from the group R(t).
  • the MEC server determines the transmission beam having the best channel state or the transmission beam having the widest coverage among the transmission beams having a data rate equal to or greater than the minimum data rate requirement of the control data in step S1102 as the transmission beam to be used for data transmission. May be.
  • the MEC server has a data rate of S 3,2 (t) or more among the elements of R(t), and the transmission beam with the strongest signal strength or the widest coverage (e.g., the data rate among the transmission beams of the LTE base station is The highest transmission beam) can be allocated as the transmission beam of the brake ECU control data.
  • the channel state is the best among the transmission beams having a data rate equal to or higher than the minimum data rate requirement of the control data in order of priority of the control data.
  • a transmission beam or a transmission beam having the widest coverage may be allocated to each of a plurality of control data.
  • the MEC server transmits the data based on the information on the Ethernet communication speed of the TCU, the minimum data rate of the data requested by the TCU (e.g., minimum data rate requirement), and the available data rate. It is possible to determine a transmission beam to be used for
  • the MEC server has the minimum data rate requirements for general data or non-safety control data (e.g. S i,S (t) in Table 2) and the Ethernet communication speed of the TCU (e.g. E i (t)). ) Can be compared.
  • the MEC server requests data from the cloud server associated with the data, if the minimum data rate requirement is greater than the TCU's Ethernet communication speed, the MEC server may request that the data rate be lowered below the TCU's Ethernet communication speed. For example, if S 3,1 (t) in Table 2 is greater than E 3 (t), the MEC server provides the VR cloud server with the data rate of general data related to the VR service lowered to E 3 (t) or less. Can be requested.
  • the MEC server can use P i,s (t) as a result of comparing the minimum data rate requirement of the data and the Ethernet communication speed of the TCU to determine the transmission beam to be used for data transmission.
  • P i,s (t) min ⁇ S i,S (t), E i (t) ⁇ .
  • P i, s (t) is S i, S, if (t) is a value less than or equal to E i (t) S i, and the S (t), P i, s (t) is S i, If S (t) is a value greater than E i (t) is the E i (t).
  • the MEC server selects an element with a data rate greater than or equal to P i,s (t), and The transmission beam of the corresponding base station may be determined as a transmission beam to be used for data transmission.
  • the MEC server may select an element having the largest data rate among elements having a data rate equal to or greater than P i,s (t).
  • the MEC server may select an element corresponding to a transmission beam having the best channel state or a transmission beam having the widest coverage among elements having a data rate equal to or greater than P i,s (t).
  • the MEC server can select multiple elements in R(t) to determine the transmission beam to be used for data transmission. have.
  • the MEC server has a data rate in the order of a transmission beam of a 5G base station (mmWave), a transmission beam of a 5G base station (sub 6Ghz), a transmission beam of an LTE base station, and a transmission beam of a WiFi base station.
  • One element can be additionally selected from among the transmission beams having a higher value.
  • the MEC server determines the sum of the data rates of the added elements each time additional elements are selected in R(t), and if the sum of the determined data rates is greater than or equal to P i,s (t), the added A transmission beam corresponding to each of the elements may be determined as a transmission beam to be used for data transmission.
  • MEC server determines the sum of the data rates of the added elements, and when is the sum of the determined data rate P i, s (t) value or less, the sum of the determined data rate to be P i, s (t) value of more than Up to, one element can be added from a transmission beam having a high data rate in the order of a transmission beam of a 5G base station (mmWave), a transmission beam of a 5G base station (sub 6Ghz), a transmission beam of an LTE base station, and a transmission beam of a WiFi base station.
  • mmWave 5G base station
  • sub 6Ghz 5G base station
  • LTE base station LTE base station
  • WiFi base station a transmission beam of a WiFi base station
  • Table 3 below shows an example in which the MEC server determines a transmission beam by performing step S909.
  • It may be determined as a transmission beam for transmitting data related to the VR service.
  • the MEC server may perform step S909 until a transmission beam is allocated for all data requested by the TCU through the data request message. That is, the MEC server may perform step S909 until all the services included in the data request message allocate transmission beams. That is, the MEC server may perform step S909 for all service indexes s.
  • the MEC server may perform step S909 in the order in which the service index s is small or in a large order.
  • the MEC server may perform step S909 from the service index related to the control data among the service index s, and then perform step S909 on the service index related to the general data.
  • the MEC server performs step S909 from the service index related to safety-related control data among the service index s, and then performs step S909 on the service index related to control data or general data not related to safety. I can.
  • the MEC server may perform step S909 for all of the plurality of TCUs.
  • the MEC server may perform step S909 for all of the TCUs in the low order or high order of the TCU index i.
  • the MEC server may preferentially perform step S909 for the TCU including the data request message for control data in the data request message, and then perform step S909 for the remaining TCU.
  • the MEC server may simultaneously perform step S909 for all of the plurality of TCUs.
  • FIGS. 8 to 11 are diagram briefly explaining the operation of the MEC server described in FIGS. 8 to 11.
  • the MEC server may perform all of the operations described with reference to FIGS. 8 to 11.
  • the MEC server may receive channel state information on a radio channel between the TCU and the base station from the mobile communication network including the base station.
  • the MEC server may receive information on the TCU connected to the base station from the mobile communication system before performing step S1201.
  • the information on the TCU may include at least one of the ID of the TCU, the service list of the TCU, the delay requirement of the TCU, or the minimum data rate requirement of the TCU.
  • the MEC server may determine an available data rate for a combination of the plurality of transmit beams of the base station and the plurality of receive beams of the TCU based on the channel state information.
  • the MEC server may receive a data request message from the TCU from the mobile communication network.
  • the data request message may include information related to the first data requested by the TCU.
  • the data request message may further include information on the Ethernet communication speed of the TCU.
  • the information related to the first data includes information on the type of first data (eg, information on whether it is general data or control data, information on which service-related data) and information on the minimum data rate of the first data. It may include.
  • the information on the minimum data rate of the first data may include information on the minimum data rate requirement of the first data.
  • the MEC server may determine a first transmission beam to be used for transmission of the first data based on the data request message of the TCU and the available data rate.
  • the MEC server applies the first transmission beam to a data rate having the largest value among available data rates determined among a plurality of transmission beams of the base station. It can be determined as a corresponding transmission beam.
  • the MEC server provides the first transmission beam for each of the plurality of control data. May be determined as a transmission beam corresponding to a data rate having a large value in order of priority of a plurality of control data.
  • the MEC server may determine the first transmission beam based on information on the Ethernet communication speed of the TCU, information on the minimum data rate of the first data, and the determined available data rate. .
  • the MEC server may transmit the first data and information on the first transmission beam to the mobile communication network.
  • the information on the first transmission beam may be used by the base station to transmit the first data to the TCU using the first transmission beam.
  • FIGS. 8 to 11 are views briefly explaining the operation of the TCU described in FIGS. 8 to 11.
  • the TCU may perform all of the operations described with reference to FIGS. 8 to 11.
  • the TCU may transmit channel state information on a radio channel between the TCU and the base station to the base station.
  • the TCU may receive a pilot signal from the base station and determine channel state information based on the received pilot signal.
  • the TCU may transmit channel state information on a radio channel between the TCU and the base station to the base station.
  • the TCU may transmit a data request message.
  • the data request message may include information related to the first data.
  • the data request message may include information on the Ethernet communication speed of the TCU.
  • the information related to the first data may include information on the type of the first data and information on the minimum data rate of the first data.
  • the TCU may receive information related to the first data from at least one device mounted on the vehicle.
  • the TCU-3 of Table 2 may receive a message (including a service ID, a delay requirement, a minimum data rate requirement, etc.) requesting general data related to a VR service from a VR device.
  • the TCU-3 may receive a message requesting brake ECU control data and a message requesting engine ECU control data from the brake ECU and the engine ECU, respectively.
  • the TCU may receive the first data through the first transmission beam of the base station. Then, the TCU may transmit the first data to at least one device.
  • the MEC server downlinks to the TCU by utilizing all of the transmission beams of the 5G base station (sub 6Ghz), the transmission beams of the 5G base stations (mmWave), the transmission beams of the LTE base station, and the WiFi base station.
  • the transmission speed of downlink data can be increased to 20 Gbps or more.
  • the 5G base station (mmWave) has a small cell coverage, so handover of the TCU occurs frequently.It is cut off by the user because it utilizes both the transmission beam of the 5G base station (sub 6Ghz), the transmission beam of the LTE base station, and the transmission beam of the WiFi base station. We can provide a service that we do not have.
  • the MEC server can receive information on the service requirements (e.g., requirements for delay, requirements for minimum data rate, etc.) of a service requested by a user in a vehicle from the TCU. have.
  • the MEC server transmits data by considering the combination of the information on the service requirements and the transmission beam of the 5G base station (sub 6Ghz), the transmission beam of the 5G base station (mmWave), the transmission beam of the LTE base station, and the transmission beam of the WiFi base station. , It can effectively provide 25 ⁇ 30Gbps high-capacity multimedia services (8K VR, AR, 4K video, 8K video, etc.) requested by in-vehicle users.
  • the MEC server can transmit data to the TCU using all beams of 5G, LTE, and WiFi.
  • the MEC server transmits data to the TCU in consideration of the Ethernet communication speed of the TCU, so that the TCU can effectively provide a multimedia service to a user.
  • the TCU can stably provide services to users by buffering high-capacity data in advance.
  • the MEC server may remotely control the vehicle more safely by allocating a transmission beam in consideration of the type of data requested by the TCU.
  • FIG. 14 is a diagram according to an embodiment MEC Server and TCU Configuration Block diagram .
  • the MEC server 610 and the TCU 100 may each include a memory, a processor, and a transceiver.
  • the illustrated processor, memory, and transceiver may be implemented as separate chips, or at least two or more blocks/functions may be implemented through a single chip.
  • the transmission/reception unit includes a transmitter and a receiver. When a specific operation is performed, only one of the transmitter and the receiver may be performed, or both the transmitter and the receiver may be performed.
  • the transceiver may include one or more antennas for transmitting and/or receiving radio signals.
  • the transmission/reception unit may include an amplifier for amplifying a reception signal and/or a transmission signal, and a bandpass filter for transmission over a specific frequency band.
  • the transceiver of the TCU includes a first 5G transceiver (ie, a modem/antenna using sub 6GHz), a second 5G transceiver (ie, a modem/antenna using mmWave), an LTE transceiver (i.e., LTE It may include a modem/antenna).
  • a first 5G transceiver ie, a modem/antenna using sub 6GHz
  • a second 5G transceiver ie, a modem/antenna using mmWave
  • an LTE transceiver i.e., LTE It may include a modem/antenna.
  • the processor may implement the functions, processes and/or methods proposed in the present specification.
  • the processor may include an encoder and a decoder.
  • the processor may perform an operation according to the above description.
  • Such a processor may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, a data processing device, and/or a converter for converting a baseband signal and a radio signal to each other.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and/or other storage device.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • flash memory memory card, storage medium, and/or other storage device.
  • the illustrated TCU 100 includes a transceiver 110, a processor 120, a memory 130, one or more antennas, and a subscriber identification module (SIM) card.
  • SIM subscriber identification module
  • the illustrated TCU 100 may further include a speaker 161 and a microphone 162 as necessary.
  • the illustrated TCU 100 may further include a display 151 and an input unit 152 as necessary.
  • Processor 120 may be configured to implement the proposed functions, procedures and/or methods described herein. Layers of the air interface protocol may be implemented in the processor 120.
  • the processor 120 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, and/or a data processing device.
  • the processor 102 may be an application processor (AP).
  • the processor 120 may include at least one of a digital signal processor (DSP), a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), and a modem (modulator and demodulator).
  • DSP digital signal processor
  • CPU central processing unit
  • GPU graphics processing unit
  • modem modulator and demodulator
  • Examples of the processor 120 are SNAPDRAGONTM series processors manufactured by Qualcomm®, EXYNOSTM series processors manufactured by Samsung®, A series processors manufactured by Apple®, HELIOTM series processors manufactured by MediaTek®, INTEL®. It may be an ATOMTM series processor manufactured by or a corresponding next-generation processor.
  • the display 151 outputs a result processed by the processor 120.
  • the input unit 152 receives an input to be used by the processor 120.
  • the input unit 152 may be displayed on the display 151.
  • a SIM card is an integrated circuit used to securely store an international mobile subscriber identity (IMSI) used to identify and authenticate a subscriber in a mobile phone device such as a mobile phone and a computer, and a key associated therewith.
  • IMSI international mobile subscriber identity
  • the SIM card is not physically implemented, but may be implemented as a computer program and stored in the memory.
  • the memory 130 is operatively coupled to the processor 120 and stores various information for operating the processor 120.
  • the memory 130 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and/or other storage device.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • flash memory memory card
  • storage medium storage medium
  • other storage device any storage device that stores the instructions for the processor 120.
  • modules can be stored in memory 130 and executed by processor 120.
  • the memory 130 may be implemented inside the processor 120. Alternatively, the memory 130 may be implemented outside the processor 120 and may be communicatively connected to the processor 120 through various means known in the art.
  • the transceiver 110 is operatively coupled to the processor 120 and transmits and/or receives a radio signal.
  • the transceiver 110 includes a transmitter and a receiver.
  • the transceiver 110 may include a baseband circuit for processing a radio frequency signal.
  • the transceiver unit controls one or more antennas to transmit and/or receive radio signals.
  • the speaker 161 outputs a sound-related result processed by the processor 120.
  • the microphone 162 receives a sound related input to be used by the processor 120.
  • the claims set forth herein may be combined in a variety of ways.
  • the technical features of the method claims of the present specification may be combined to be implemented as a device, and the technical features of the device claims of the present specification may be combined to be implemented by a method.
  • the technical characteristics of the method claim of the present specification and the technical characteristics of the device claim may be combined to be implemented as a device, and the technical characteristics of the method claim of the present specification and the technical characteristics of the device claim may be combined to be implemented by a method.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 명세서의 일 개시는 차세대 이동통신 시스템에서 차량에 장착된 TCU를 제어하는 서버를 제공한다. 상기 서버는 송수신부; 및 상기 송수신부를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 TCU와 기지국 간의 무선 채널에 대한 채널 상태 정보를 상기 기지국을 포함하는 이동통신 네트워크로부터 수신하는 과정; 상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 기지국의 복수의 송신 빔과 상기 TCU의 복수의 수신 빔의 조합에 대해 이용가능한 데이터 레이트를 결정하는 과정; 상기 TCU의 데이터 요청 메시지를 상기 이동통신 네트워크로부터 수신하는 과정; 상기 TCU의 데이터 요청 메시지 및 상기 결정된 이용가능한 데이터 레이트에 기초하여 상기 제1 데이터의 전송에 사용될 제1 송신 빔을 결정하는 단계; 및 상기 제1 데이터 및 상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 상기 이동통신 네트워크에 전송하는 과정을 수행할 수 있다.

Description

데이터를 송수신하는 방법 및 통신 기기
본 발명은 차세대 이동 통신에 관한 것이다.
4세대 이동통신을 위한 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network), 즉 LTE(long term evolution)/LTE-Advanced(LTE-A)의 성공에 힘입어, 차세대, 즉 5세대(소위 5G) 이동통신에 대한 관심도 높아지고 있고, 연구도 속속 진행되고 있다.
상기 5세대(소위 5G) 이동통신을 위해서 새로운 무선 액세스 기술(new radio access technology: New RAT 또는 NR)이 연구되어 왔다. 특히, 자율 주행(Automotive driving)은 차량에 대한 이동 통신의 다양한 사용 예와 함께 5G에 있어 중요한 새로운 동력이 될 것으로 예상된다.
서버가 원격으로 차량을 제어하는 자율 주행의 경우, 5G에서 규정하는 초-신뢰 및 저 지연 통신(URLLC; ultra-reliable and low latency communications)을 달성하기 위해, 차량이 서버에 데이터를 전송하고, 차량이 서버로부터 제어 데이터를 수신하여 동작할 때까지 5msec 이하의 시간이 소요되어야 한다.
하지만, 종래의 클라우드 서버 기반 네트워크 구조(예를 들어, 기지국-유선 네트워크 - 클라우드 서버)에서는 기지국이 차량으로부터 수신한 데이터를 클라우드 서버로 전송하고, 클라우드 서버에서 데이터를 분석하여 기지국으로 데이터를 전송하고, 기지국이 이를 수신하는 데만 30~40msec 정도가 소요된다는 문제점이 있다.
종래의 네트워크 구조를 개선하고 URLLC를 달성하기 위해, ETSI(European Telecommunications Standards Institute)와 5GAA에서는 Multi-access Edge Computing(MEC)에 관한 논의가 이뤄지고 있다. 하지만, 기존에는 MEC 서버와 차량에 장착된 TCU 간의 데이터 송수신이 신속하고 효율적으로 수행될 수 있는 방안이 없었다.
예를 들어, TCU가 장착된 차량에 탑승한 사용자가 VR, AR, 4K 비디오, 8K 비디오 등의 멀티미디어 서비스를 이용하는 경우, 멀티미디어 서비스가 요구하는 데이터 레이트가 25~30Gbps 이상일 수 있다. 이때, TCU가 mmWave 5G 모듈의 안테나를 이용하여 데이터를 수신하더라도, 20Gbps 이상의 데이터 레이트가 충족되지 않을 수 있다.
다른 예를 들어, TCU의 이더넷 통신 속도는 TCU의 하드웨어 구현에 따라 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps 등 다양할 수 있다. 차량에 탑승한 사용자가 TCU의 이더넷 통신 속도 이상의 멀티미디어 서비스를 이용하고자 할 수 있다. 그러면, TCU는 TCU의 이더넷 통신 속도가 멀티미디어 서비스가 요구하는 데이터 레이트 미만임에도 불구하고, MEC 서버에 멀티미디어 서비스에 연관된 데이터를 요청하게 된다. 이에 따라, 종래에는 MEC 서버가 TCU의 이더넷 통신 속도를 고려하지 않고, 해당 멀티미디어 서비스에 연관된 클라우드 서버로부터 데이터를 수신하여 수신된 데이터를 TCU에 전송했다. 그러면, TCU는 TCU의 이더넷 통신 속도 이상의 데이터 레이트를 갖는 데이터를 수신하게 됨으로써 사용자에게 적절하게 멀티미디어 서비스를 제공할 수 없었다.
또 다른 예를 들어, MEC 서버는 TCU에 데이터를 전송할 때 사용되는 송신 빔을 결정할 때, 데이터의 종류를 고려하지 않았다. 일례로, 안전(safety)와 관련된 브레이크 ECU 제어 데이터나 엔진 ECU 제어 데이터 등과 같은 제어 데이터의 경우 신속하게 TCU에 전송될 필요가 있다. 하지만, 종래에는 MEC 서버가 데이터의 종류를 고려하지 않고 송신 빔을 할당함으로써 차량의 안전을 보장하지 못했다.
따라서, 본 명세서의 개시들은 전술한 문제점들을 해결하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 차세대 이동통신 시스템에서 차량에 장착된 TCU(Telematics Communication Unit)를 제어하는 서버를 제공한다. 상기 서버는 송수신부; 및 상기 송수신부를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 송수신부를 제어하여, 상기 TCU와 기지국 간의 무선 채널에 대한 채널 상태 정보를 상기 기지국을 포함하는 이동통신 네트워크로부터 수신하는 과정; 상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 기지국의 복수의 송신 빔과 상기 TCU의 복수의 수신 빔의 조합에 대해 이용가능한 데이터 레이트(data rate)를 결정하는 과정; 상기 송수신부를 제어하여, 상기 TCU의 데이터 요청 메시지를 상기 이동통신 네트워크로부터 수신하는 과정, 상기 데이터 요청 메시지는 상기 TCU가 요청하는 제1 데이터에 관련된 정보를 포함하고; 상기 TCU의 데이터 요청 메시지 및 상기 결정된 이용가능한 데이터 레이트에 기초하여 상기 제1 데이터의 전송에 사용될 제1 송신 빔을 결정하는 단계; 및 상기 송수신부를 제어하여, 상기 제1 데이터 및 상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 상기 이동통신 네트워크에 전송하는 과정을 수행할 수 있다.
상기 데이터 요청 메시지는, 상기 TCU의 이더넷 통신 속도에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 데이터에 관련된 정보는, 상기 제1 데이터의 종류에 대한 정보 및 상기 제1 데이터의 최소 데이터 레이트에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 제1 데이터의 종류가 상기 차량의 동작을 제어하는데 사용되는 제어 데이터인 경우, 상기 제1 송신 빔은 상기 기지국의 복수의 송신 빔 중에서 상기 결정된 이용가능한 데이터 레이트 중 가장 큰 값을 갖는 데이터 레이트에 대응하는 송신 빔으로 결정될 수 있다.
상기 제1 데이터가 복수의 제어 데이터를 포함하는 경우, 상기 복수의 제어 데이터 각각에 대한 제1 송신 빔은, 상기 복수의 제어 데이터의 우선 순위가 높은 순서대로 큰 값의 데이터 레이트에 대응하는 송신 빔으로 결정될 수 있다.
상기 제1 데이터의 종류가 일반 데이터인 경우, 상기 제1 송신 빔은 상기 TCU의 이더넷 통신 속도에 대한 정보, 상기 제1 데이터의 최소 데이터 레이트에 대한 정보 및 상기 결정된 이용가능한 데이터 레이트에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 이동통신 시스템으로부터 상기 기지국에 연결된 TCU에 대한 정보를 수신하는 과정을 더 수행하고, 상기 TCU에 대한 정보는, 상기 TCU의 ID, 상기 TCU의 서비스 리스트, 상기 TCU의 딜레이 요구사항 또는 상기 TCU의 최소 데이터 레이트 요구사항 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 송신 빔에 대한 정보는 상기 기지국의 제1 송신 빔을 이용하여 상기 제1 데이터를 상기 TCU로 전송하는데 사용될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 차량에 장착된 TCU(Telematics Communication Unit)를 제공한다. 상기 TCU는 송수신부; 메모리; 및 상기 송수신부 및 상기 메모리를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 송수신부를 제어하여, 기지국과 상기 TCU 간의 무선 채널에 대한 채널 상태 정보를 상기 기지국에 전송하는 과정; 상기 송수신부를 제어하여, 데이터 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 과정, 상기 데이터 요청 메시지는 상기 차량에 장착된 적어도 하나의 장치가 요청하는 제1 데이터에 관련된 정보를 포함하고; 및 상기 송수신부를 제어하여, 상기 기지국으로부터 상기 기지국의 제1 송신 빔을 통해 상기 제1 데이터를 수신하는 과정을 수행할 수 있다.
상기 데이터 요청 메시지는, 상기 TCU의 이더넷 통신 속도에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 데이터에 관련된 정보는, 상기 제1 데이터의 종류에 대한 정보 및 상기 제1 데이터의 최소 데이터 레이트에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 장치로부터 상기 제1 데이터에 관련된 정보를 수신하는 과정을 더 수행할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 수신된 제1 데이터를 상기 적어도 하나의 장치로 전송하는 과정을 더 수행할 수 있다.
본 명세서의 개시에 의하면 기존 문제점이 해결되게 된다.
도 1은 5G 사용 시나리오의 예를 나타낸다.
도 2는 차세대 이동 통신 네트워크의 구조도이다.
도 3은 차세대 이동통신 네트워크의 예상 구조를 노드 관점에서 나타낸 예시도이다.
도 4는 2개의 데이터 네트워크에 대한 동시 액세스를 지원하기 위한 아키텍처를 나타낸 예시도이다.
도 5는 UE과 gNB 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 다른 예시도이다.
도 6A 내지 도 6D 는 MEC 서버의 구현 예시를 나타낸다.
도 7는 MEC 서버가 차량을 원격으로 제어하는 예시를 나타낸다.
도 8는 본 명세서의 개시에 따른 MEC 서버의 예시와 TCU의 예시를 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 명세서의 개시에 따른 TCU, MEC 서버 및 이동통신 네트워크의 동작의 예시를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 10은 MEC 서버가 TCU에 제어 데이터 및 일반 데이터를 전송하는 예시를 나타낸다.
도 11은 도 9의 단계 S909의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 12은 본 명세서의 개시에 따른 MEC 서버의 동작의 예시를 나타낸다.
도 13는 본 명세서의 개시에 따른 TCU의 동작의 예시를 나타낸다.
도 14는 일 실시 예에 따른 MEC 서버와 TCU의 구성 블록도이다.
도 15은 본 발명의 실시예에 따른 TCU의 구성을 상세하게 나타낸 블록도이다.
이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3GPP LTE(long term evolution), 3GPP LTE-A(LTE-Advanced), Wi-Fi 또는 3GPP NR(New RAT, 즉 5G)를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고, 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
이하에서 사용되는 용어인 기지국은, 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), gNB(Next generation NodeB) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
그리고 이하, 사용되는 용어인 UE(User Equipment)는, 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기기(Device), 무선기기(Wireless Device), 무선 통신 기기(Wireless Communication Device), 단말(Terminal), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
도 1은 5G 사용 시나리오의 예를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 기술적 특징이 적용될 수 있는 5G 사용 시나리오의 예를 나타낸다. 도 1에 도시된 5G 사용 시나리오는 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 기술적 특징은 도 1에 도시되지 않은 다른 5G 사용 시나리오에도 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 5G의 세 가지 주요 요구 사항 영역은 (1) 개선된 모바일 광대역(eMBB; enhanced mobile broadband) 영역, (2) 다량의 머신 타입 통신(mMTC; massive machine type communication) 영역 및 (3) 초-신뢰 및 저 지연 통신(URLLC; ultra-reliable and low latency communications) 영역을 포함한다. 일부 사용 예는 최적화를 위해 다수의 영역을 요구할 수 있고, 다른 사용 예는 단지 하나의 핵심 성능 지표(KPI; key performance indicator)에만 포커싱 할 수 있다. 5G는 이러한 다양한 사용 예들을 유연하고 신뢰할 수 있는 방법으로 지원하는 것이다.
eMBB는 데이터 속도, 지연, 사용자 밀도, 모바일 광대역 접속의 용량 및 커버리지의 전반적인 향상에 중점을 둔다. eMBB는 10Gbps 정도의 처리량을 목표로 한다. eMBB는 기본적인 모바일 인터넷 접속을 훨씬 능가하게 하며, 풍부한 양방향 작업, 클라우드 또는 증강 현실에서 미디어 및 엔터테인먼트 애플리케이션을 커버한다. 데이터는 5G의 핵심 동력 중 하나이며, 5G 시대에서 처음으로 전용 음성 서비스를 볼 수 없을 수 있다. 5G에서, 음성은 단순히 통신 시스템에 의해 제공되는 데이터 연결을 사용하여 응용 프로그램으로서 처리될 것으로 기대된다. 증가된 트래픽 양의 주요 원인은 콘텐츠 크기의 증가 및 높은 데이터 전송률을 요구하는 애플리케이션 수의 증가이다. 스트리밍 서비스(오디오 및 비디오), 대화형 비디오 및 모바일 인터넷 연결은 더 많은 장치가 인터넷에 연결될수록 더 널리 사용될 것이다. 이러한 많은 애플리케이션은 사용자에게 실시간 정보 및 알림을 푸쉬하기 위해 항상 켜져 있는 연결성을 필요로 한다. 클라우드 스토리지 및 애플리케이션은 모바일 통신 플랫폼에서 급속히 증가하고 있으며, 이것은 업무 및 엔터테인먼트 모두에 적용될 수 있다. 클라우드 스토리지는 상향링크 데이터 전송률의 성장을 견인하는 특별한 사용 예이다. 5G는 또한 클라우드 상의 원격 업무에도 사용되며, 촉각 인터페이스가 사용될 때 우수한 사용자 경험을 유지하도록 훨씬 더 낮은 단-대-단(end-to-end) 지연을 요구한다. 엔터테인먼트에서 예를 들면, 클라우드 게임 및 비디오 스트리밍은 모바일 광대역 능력에 대한 요구를 증가시키는 또 다른 핵심 요소이다. 엔터테인먼트는 기차, 차 및 비행기와 같은 높은 이동성 환경을 포함하여 어떤 곳에서든지 스마트폰 및 태블릿에서 필수적이다. 또 다른 사용 예는 엔터테인먼트를 위한 증강 현실 및 정보 검색이다. 여기서, 증강 현실은 매우 낮은 지연과 순간적인 데이터 양을 필요로 한다.
mMTC는 배터리에 의해 구동되는 다량의 저비용 장치 간의 통신을 가능하게 하기 위하여 설계되며, 스마트 계량, 물류, 현장 및 신체 센서와 같은 애플리케이션을 지원하기 위한 것이다. mMTC는 10년 정도의 배터리 및/또는 1km2 당 백만 개 정도의 장치를 목표로 한다. mMTC는 모든 분야에서 임베디드 센서를 원활하게 연결할 수 있게 하며, 가장 많이 예상되는 5G 사용 예 중 하나이다. 잠재적으로 2020년까지 IoT 장치들은 204억 개에 이를 것으로 예측된다. 산업 IoT는 5G가 스마트 도시, 자산 추적(asset tracking), 스마트 유틸리티, 농업 및 보안 인프라를 가능하게 하는 주요 역할을 수행하는 영역 중 하나이다.
URLLC는 장치 및 기계가 매우 신뢰성 있고 매우 낮은 지연 및 높은 가용성으로 통신할 수 있도록 함으로써 차량 통신, 산업 제어, 공장 자동화, 원격 수술, 스마트 그리드 및 공공 안전 애플리케이션에 이상적이다. URLLC는 1ms의 정도의 지연을 목표로 한다. URLLC는 주요 인프라의 원격 제어 및 자율 주행 차량과 같은 초 신뢰/지연이 적은 링크를 통해 산업을 변화시킬 새로운 서비스를 포함한다. 신뢰성과 지연의 수준은 스마트 그리드 제어, 산업 자동화, 로봇 공학, 드론 제어 및 조정에 필수적이다.
다음으로, 도 1의 삼각형 안에 포함된 다수의 사용 예에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
5G는 초당 수백 메가 비트에서 초당 기가 비트로 평가되는 스트림을 제공하는 수단으로 FTTH(fiber-to-the-home) 및 케이블 기반 광대역(또는 DOCSIS)을 보완할 수 있다. 이러한 빠른 속도는 가상 현실(VR; virtual reality)과 증강 현실(AR; augmented reality) 뿐 아니라 4K 이상(6K, 8K 및 그 이상)의 해상도로 TV를 전달하는 데에 요구될 수 있다. VR 및 AR 애플리케이션은 거의 몰입형(immersive) 스포츠 경기를 포함한다. 특정 애플리케이션은 특별한 네트워크 설정이 요구될 수 있다. 예를 들어, VR 게임의 경우, 게임 회사가 지연을 최소화하기 위해 코어 서버를 네트워크 오퍼레이터의 에지 네트워크 서버와 통합해야 할 수 있다.
스마트 사회로서 언급되는 스마트 도시와 스마트 홈은 고밀도 무선 센서 네트워크로 임베디드 될 것이다. 지능형 센서의 분산 네트워크는 도시 또는 집의 비용 및 에너지 효율적인 유지에 대한 조건을 식별할 것이다. 유사한 설정이 각 가정을 위해 수행될 수 있다. 온도 센서, 창 및 난방 컨트롤러, 도난 경보기 및 가전 제품은 모두 무선으로 연결된다. 이러한 센서 중 많은 것들이 전형적으로 낮은 데이터 전송 속도, 저전력 및 저비용을 요구한다. 하지만, 예를 들어, 실시간 HD 비디오는 감시를 위해 특정 타입의 장치에서 요구될 수 있다.
열 또는 가스를 포함한 에너지의 소비 및 분배는 고도로 분산화되고 있어, 분산 센서 네트워크의 자동화된 제어가 요구된다. 스마트 그리드는 정보를 수집하고 이에 따라 행동하도록 디지털 정보 및 통신 기술을 사용하여 이런 센서를 상호 연결한다. 이 정보는 공급 업체와 소비자의 행동을 포함할 수 있으므로, 스마트 그리드가 효율성, 신뢰성, 경제성, 생산의 지속 가능성 및 자동화된 방식으로 전기와 같은 연료의 분배를 개선하도록 할 수 있다. 스마트 그리드는 지연이 적은 다른 센서 네트워크로 볼 수도 있다.
건강 부문은 이동 통신의 혜택을 누릴 수 있는 많은 애플리케이션을 보유하고 있다. 통신 시스템은 멀리 떨어진 곳에서 임상 진료를 제공하는 원격 진료를 지원할 수 있다. 이는 거리에 대한 장벽을 줄이는 데에 도움을 주고, 거리가 먼 농촌에서 지속적으로 이용하지 못하는 의료 서비스로의 접근을 개선시킬 수 있다. 이는 또한 중요한 진료 및 응급 상황에서 생명을 구하기 위해 사용된다. 이동 통신 기반의 무선 센서 네트워크는 심박수 및 혈압과 같은 파라미터에 대한 원격 모니터링 및 센서를 제공할 수 있다.
무선 및 모바일 통신은 산업 응용 분야에서 점차 중요해지고 있다. 배선은 설치 및 유지 비용이 높다. 따라서, 케이블을 재구성할 수 있는 무선 링크로의 교체 가능성은 많은 산업 분야에서 매력적인 기회이다. 그러나, 이를 달성하는 것은 무선 연결이 케이블과 비슷한 지연, 신뢰성 및 용량으로 동작하는 것과, 그 관리가 단순화될 것을 요구한다. 낮은 지연과 매우 낮은 오류 확률은 5G로 연결될 필요가 있는 새로운 요구 사항이다.
물류 및 화물 추적은 위치 기반 정보 시스템을 사용하여 어디에서든지 인벤토리(inventory) 및 패키지의 추적을 가능하게 하는 이동 통신에 대한 중요한 사용 예이다. 물류 및 화물 추적의 사용 예는 전형적으로 낮은 데이터 속도를 요구하지만 넓은 범위와 신뢰성 있는 위치 정보가 필요하다.
특히, 자동차(Automotive)는 차량에 대한 이동 통신을 위한 많은 사용 예와 함께 5G에 있어 중요한 새로운 동력이 될 것으로 예상된다. 예를 들어, 승객을 위한 엔터테인먼트는 높은 용량과 높은 모바일 광대역을 동시에 요구한다. 그 이유는 미래의 사용자는 그들의 위치 및 속도와 관계 없이 고품질의 연결을 계속해서 기대하기 때문이다. 자동차 분야의 다른 사용 예는 증강 현실 대시보드이다. 운전자는 증강 현실 대비보드를 통해 앞면 창을 통해 보고 있는 것 위에 어둠 속에서 물체를 식별할 수 있다. 증강 현실 대시보드는 물체의 거리와 움직임에 대해 운전자에게 알려줄 정보를 겹쳐서 디스플레이 한다. 미래에, 무선 모듈은 차량 간의 통신, 차량과 지원하는 인프라구조 사이에서 정보 교환 및 자동차와 다른 연결된 장치(예를 들어, 보행자에 의해 수반되는 장치) 사이에서 정보 교환을 가능하게 한다. 안전 시스템은 운전자가 보다 안전한 운전을 할 수 있도록 행동의 대체 코스를 안내하여 사고의 위험을 낮출 수 있게 한다. 다음 단계는 원격 조종 차량 또는 자율 주행 차량이 될 것이다. 이는 서로 다른 자율 주행 차량 사이 및/또는 자동차와 인프라 사이에서 매우 신뢰성이 있고 매우 빠른 통신을 요구한다. 미래에, 자율 주행 차량이 모든 운전 활동을 수행하고, 운전자는 차량 자체가 식별할 수 없는 교통 이상에만 집중하도록 할 것이다. 자율 주행 차량의 기술적 요구 사항은 트래픽 안전을 사람이 달성할 수 없을 정도의 수준까지 증가하도록 초 저 지연과 초고속 신뢰성을 요구한다.
도 2는 차세대 이동 통신 네트워크의 구조도이다 .
차세대 이동통신 네트워크(5G System)은 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 2에서는 그 중에서 일부에 해당하는 AMF(액세스 및 이동성 관리 기능: Access and Mobility Management Function)(51), SMF(세션 관리 기능: Session Management Function)(52), PCF(정책 제어 기능: Policy Control Function)(53), AF(애플리케이션 기능: Application Function)(55), N3IWF(비-3GPP 인터워킹 기능: Non-3GPP Interworking Function)(59), UPF(사용자 평면 기능: User Plane Function)(54), UDM(통합 데이터 관리: Unified Data Management) 데이터 네트워크(56)을 도시한다.
UE(10)는 gNB(20)를 포함하는 NG-RAN(Next Generation Radio Access Network)를 통해 UPF(55)를 거쳐 데이터 네트워크(60)으로 연결된다.
UE(10)는 신뢰되지 않는 비-3GPP 액세스, 예컨대, WLAN(Wireless Local Area Network)를 통해서도 데이터 서비스를 제공받을 수 있다. 상기 비-3GPP 액세스를 코어 네트워크에 접속시키기 위하여, N3IWF(59)가 배치될 수 있다.
도시된 N3IWF는 비-3GPP 액세스와 5G 시스템 간의 인터워킹을 관리하는 기능을 수행한다. UE(10)가 비-3GPP 액세스(e.g., IEEE 801.11로 일컬어 지는 WiFi)와 연결된 경우, UE(10)는 N3IWF를 통해 5G 시스템과 연결될 수 있다. N3IWF는 제어 시그너링은 AMF와 수행하고, 데이터 전송을 위해 N3 인터페이스를 통해 UPF와 연결된다.
도시된 AMF는 5G 시스템에서 액세스 및 이동성을 관리할 수 있다. AMF는 NAS 보안을 관리하는 기능을 수행할 수 있다. AMF는 아이들 상태(Idle State)에서 이동성을 핸들링하는 기능을 수행할 수 있다.
도시된 UPF는 사용자의 데이터가 송수신되는 게이트웨이의 일종이다. 상기 UPF 노드는 4세대 이동통신의 S-GW(Serving Gateway) 및 P-GW(Packet Data Network Gateway)의 사용자 평면 기능의 전부 또는 일부를 수행할 수 있다.
UPF는 차세대 무선 접속 네트워크(NG-RAN: next generation RAN)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로 동작하고, gNB(20)와 SMF 사이의 데이터 경로를 유지하는 요소이다. 또한 UE(10)가 gNB(20)에 의해서 서빙되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, UPF는 이동성 앵커 포인트(mobility anchor point)역할을 한다. UPF는 PDU를 핸들링하는 기능을 수행할 수 있다. NG-RAN(3GPP 릴리즈-15 이후에서 정의되는 Next Generation-Radio Access Network) 내에서의 이동성을 위해 UPF는 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한, UPF는 다른 3GPP 네트워크(3GPP 릴리즈-15 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN, E-UTRAN(Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network)) 또는 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다. UPF는 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종료점(termination point)에 해당할 수 있다
도시된 PCF는 사업자의 정책을 제어하는 노드이다.
도시된 AF는 UE(10)에게 여러 서비스를 제공하기 위한 서버이다.
도시된 UDM은 4세대 이동통신의 HSS(Home subscriber Server)와 같이, 가입자 정보를 관리하는 서버의 일종이다. 상기 UDM은 상기 가입자 정보를 통합 데이터 저장소(Unified Data Repository: UDR)에 저장하고 관리한다.
도시된 SMF는 UE의 IP(Internet Protocol) 주소를 할당하는 기능을 수행할 수 있다. 그리고, SMF는 PDU(protocol data unit) 세션을 제어할 수 있다.
도 3은 차세대 이동통신 네트워크의 예상 구조를 노드 관점에서 나타낸 예시도이다 .
도 3을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE는 차세대 RAN(Radio Access Network)를 통해 데이터 네트워크(DN)와 연결된다.
도시된 제어 평면 기능(Control Plane Function; CPF) 노드는 4세대 이동통신의 MME(Mobility Management Entity)의 기능 전부 또는 일부, S-GW(Serving Gateway) 및 P-GW(PDN Gateway)의 제어 평면 기능의 전부 또는 일부를 수행한다. 상기 CPF 노드는 AMF와 SMF을 포함한다.
도시된 인증 서버 기능(Authentication Server Function: AUSF)는 UE를 인증 및 관리한다.
도시된 네트워크 슬라이스 선택 기능(Network Slice Selection Function: NSSF)은 5G에서 도입되는 네트워크 슬라이싱을 위한 노드이다.
도시된 네트워크 공개 기능(Network Exposure Function: NEF)는 5G 코어의 서비스와 기능을 안전하게 공개하는 메커니즘을 제공하기 위한 노드이다. 예를 들어, NEF는 기능들과 이벤트들을 공개하고, 외부 애플리케이션으로부터 3GPP 네트워크로 안전하게 정보를 제공하고, 내부/외부 정보를 번역하고, 제어 평면 파라미터를 제공하고, 패킷 흐름 설명(Packet Flow Description: PFD)를 관리할 수 있다.
도 4에서는 UE가 2개의 데이터 네트워크에 다중 PDU(Protocol Data Unit) 세션을 이용하여 동시에 접속할 수 있다.
도 4는 2개의 데이터 네트워크에 대한 동시 액세스를 지원하기 위한 아키텍처를 나타낸 예시도이다 .
도 4에서는 UE가 하나의 PDU 세션을 사용하여 2개의 데이터 네트워크에 동시 액세스하기 위한 아키텍처가 나타나 있다.
참고로, 도 2 내지 도 4에 도시된 레퍼런스 포인트에 대한 설명은 아래와 같다.
N1: UE와 AMF 간의 레퍼런스 포인트
N2: NG-RAN과 AMF 간의 레퍼런스 포인트
N3: NG-RAN과 UPF 간의 레퍼런스 포인트
N4: SMF와 UPF 간의 레퍼런스 포인트
N5: PCF와 AF 간의 레퍼런스 포인트
N6: UPF와 DN 간의 레퍼런스 포인트
N7: SMF와 PCF 간의 레퍼런스 포인트
N8: UDM과 AMF 간의 레퍼런스 포인트
N10: UDM과 SMF 간의 레퍼런스 포인트
N11: AMF와 SMF 간의 레퍼런스 포인트
N12: AMF와 AUSF 간의 레퍼런스 포인트
N13: UDM과 AUSF 간의 레퍼런스 포인트
N15: 비-로밍 시나리오(non-roaming scenario)에서, PCF와 AMF 간의 레퍼런스 포인트. 로밍 시나리오에서, AMF와 방문 네트워크(visited network)의 PCF 간의 레퍼런스 포인트
N22: AMF와 NSSF 간의 레퍼런스 포인트
N30: PCF와 NEF 간의 레퍼런스 포인트
N33: AF와 NEF 간의 레퍼런스 포인트
도 3 및 도 4에서 사업자(operator) 이외의 제3자(third party)에 의한 AF는 NEF를 통해 5GC에 접속될 수 있다.
도 5는 UE과 gNB 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 다른 예시도이다 .
상기 무선인터페이스 프로토콜은 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한다. 상기 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical 계층), 데이터링크계층(Data Link 계층) 및 네트워크계층(Network 계층)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling)전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다.
상기 프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.
이하에서, 상기 무선 프로토콜의 각 계층을 설명한다.
제1 계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 정보전송서비스(정보 Transfer Service)를 제공한다. 상기 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송 채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 상기 전송 채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 전달된다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 전달된다.
제2계층은 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층, 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층 그리고 패킷 데이터 수렴(Packet Data Convergence Protocol; PDCP) 계층을 포함한다.
제3 계층은 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함)을 포함한다. 상기 RRC 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선 베어러(Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(설정), 재설정(Re-설정) 및 해제(Release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 E-UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.
상기 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(세션 Management)와 이동성 관리(Mobility Management)등의 기능을 수행한다.
NAS 계층은 MM(Mobility Management)을 위한 NAS 엔티티와 SM(session Management)을 위한 NAS 엔티티로 구분된다.
1) MM을 위한 NAS 엔티티는 일반적인 다음과 같은 기능을 제공한다.
AMF와 관련된 NAS 절차로서, 다음을 포함한다.
- 등록 관리 및 접속 관리 절차. AMF는 다음과 같은 기능을 지원한다.
- UE와 AMF간에 안전한 NAS 신호 연결(무결성 보호, 암호화)
2) SM을 위한 NAS 엔티티는 UE와 SMF간에 세션 관리를 수행한다.
SM 시그널링 메시지는 UE 및 SMF의 NAS-SM 계층에서 처리, 즉 생성 및 처리된다. SM 시그널링 메시지의 내용은 AMF에 의해 해석되지 않는다.
- SM 시그널링 전송의 경우,
- MM을 위한 NAS 엔티티는 SM 시그널링의 NAS 전송을 나타내는 보안 헤더, 수신하는 NAS-MM에 대한 추가 정보를 통해 SM 시그널링 메시지를 전달하는 방법과 위치를 유도하는 NAS-MM 메시지를 생성합니다.
- SM 시그널링 수신시, SM을 위한 NAS 엔티티는 NAS-MM 메시지의 무결성 검사를 수행하고, 추가 정보를 해석하여 SM 시그널링 메시지를 도출할 방법 및 장소를 유도한다.
도 5에서 NAS 계층 아래에 위치하는 RRC 계층, RLC 계층, MAC 계층, PHY 계층을 묶어서 액세스 계층(Access Stratum: AS)이라고 부르기도 한다.
한편, 5GAA(5G Automotive Association), 5G에 규정된 URLLC을 달성하기 위해서는 서버가 차량으로부터 차량의 상태 정보를 수신하고, 차량이 서버로부터 제어 데이터를 수신하여 동작할 때까지 5msec 이하의 시간이 소요되어야 한다. 즉, 차량 내 센서데이터를 클라우드 서버에서 수집하여, 분석 작업을 완료한 이후에, 클라우드 서버가 제어명령을 TCU(Telematics Communication Unit)에 전송하고, TCU가 이를 타겟 ECU(Electronic Control Unit)에게 전달하는 동작이 5msec 이내에 완료되어야 한다.
종래의 클라우드 서버 기반 네트워크 구조(예를 들어, 기지국-유선 네트워크 - 클라우드 서버)에서는 기지국에서 클라우드 서버로 데이터를 전송하고, 클라우드 서버에서 데이터를 분석하여 기지국으로 데이터를 전송하고, 기지국이 이를 수신하는 데까지 30~40msec 정도가 소요된다.
초-신뢰 및 저 지연 통신(URLLC; ultra-reliable and low latency communications)을 달성하기 위해, ETSI(European Telecommunications Standards Institute)와 5GAA에서는 Multi-access Edge Computing(MEC)에 관한 논의가 이뤄지고 있다.
< Multi-access Edge Computing( MEC )>
MEC는 클라우드 컴퓨팅 기능과 IT 서비스 환경을 셀룰러 네트워크의 가장자리(edge) (일반적으로, 모든 네트워크의 가장자리)에서 가능하게 하는 네트워크 아키텍쳐이다. MEC의 기본 아이디어는 어플리케이션(응용 프로그램)들을 실행하고, 셀룰러 고객(cellular customer)과 관련된 프로세싱 작업을 수행함으로써, 네트워크 혼잡을 감소시키고 어플리케이션을 더 잘 수행하는 것이다. MEC 기술은 셀룰러 기지국 또는 기타 에지 노드(edge node)에서 구현되도록 설계된다. MEC 기술은 고객을 위해 새로운 오플리케이션과 새로운 서비스를 유연하고 신속하게 배포할 수 있다. MEC는 셀룰러 사업자(operator)들이 어플리케이션 개발자 및 컨텐츠 제공자와 같은 공인된 제3자(authorized third parties)에게 무선 액세스 네트워크(RAN: Radio Access network)를 개방할 수 있게 한다.
본 명세서에서 설명하는 MEC 서버는 네트워크의 가장자리에서 클라우드 컴퓨팅 기능 또는 IT 서비스 환경을 제공하는 통신 기기를 의미한다.
도 6A 내지 도 6D 는 MEC 서버의 구현 예시를 나타낸다.
도 6A 내지 도 6D 의 사용자 평면 기능(User Plane Function; UPF) 노드(630)는 사용자의 데이터가 송수신되는 게이트 웨이의 일종이다. 상기 UPF 노드(630)는 4세대 이동통신의 S-GW(serving-gateway) 및 P-GW(Packet Data Network-gateway)의 사용자 평면 기능의 전부 또는 일부를 수행할 수 있다. 코어 네트워크(640)는 EPC(Evolved Packet Core) 또는 5GC(5G Core Network)일 수 있다. N3는 (R)AN과 UPF 노드(630) 간의 레퍼런스 포인트이다. N6는 UPF 노드(630)와 데이터 네트워크 간의 레퍼런스 포인트이다. 기지국(620)은 5G 기지국(gNB) 또는 LTE 기지국(eNB)일 수 있다. 기지국(620)은 gNB와 eNB를 모두 포함하는 기지국일 수도 있다.
AMF(650)는 Access and Mobility Management Function으로, 액세스 및 이동성을 관리하는 제어 평면 기능(Control Plane Function: CPF)이다. SMF(660)는 Session Management Function으로 PDU(Protocol Data Unit) 세션 등 데이터 세션을 관리하는 제어 평면 기능이다.
논리적으로 MEC 서버(MEC 호스트)(610)는 에지 또는 중앙 데이터 네트워크에 구현될 수 있다. UPF는 사용자 평면(user plane: UP) 트래픽을 데이터 네트워크의 타겟 MEC 어플리케이션(MEC 서버(610) 내의 어플리케이션)으로 조정하는 역할을 수행할 수 있다. 데이터 네트워크 및 UPF의 위치는 네트워크 사업자가 선택할 수 있다. 네트워크 사업자는 가용한 설비, 지원되는 어플리케이션 및 어플리케이션의 요구 사항, 측정된 또는 추정된 사용자 부하 등과 같은 기술 및 비즈니스 변수에 기초하여 물리적인 컴퓨팅 자원을 배치할 수 있다. MEC 관리 시스템은 MEC 서버(610)(MEC 호스트) 및 어플리케이션의 작동을 조정하여 MEC 어플리케이션을 배포할 위치를 동적으로 결정할 수 있다.
도 6A는 MEC 서버(610)와 UPF 노드(630)가 기지국(620)과 함께 배치되는 구현 예시이다. 도 6B는 MEC 서버(610)가 송신 노드(예를 들어, UPF 노드(630))와 함께 배치되는 구현 예시이다. 도 6B에서 코어 네트워크(640)는 네트워크 어그리게이션 포인트(network aggregation point)를 통해 UPF 노드(630) 및 MEC 서버(610)와 통신할 수 있다. 도 6C는 MEC 서버(610) 및 UPF 노드(630)가 네트워크 어그리게이션 포인트와 함께 배치되는 구현 예시이다. 도 6D는 MEC 서버(610)가 코어 네트워크(640) 기능들(core network functions)들과 함께 배치되는 구현 예시이다. 도 6D에서 MEC 서버(610)는 코어 네트워크(640) 기능들과 동일한 데이터 센터에 배치될 수 있다.
<본 명세서의 개시>
도 7은 MEC 서버가 차량을 원격으로 제어하는 예시를 나타낸다.
도 7을 참조하면, MEC 서버(610), 기지국(620) 및 차량(660a~660c)이 도시된다. 기지국(620)은 gNB 또는 eNB일 수 있다. 기지국(620)은 gNB와 eNB를 모두 포함하는 기지국일 수도 있다. MEC 서버(610)는 기지국(620)과 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 연결될 수 있다. MEC 서버(610)는 기지국(620)으로 데이터를 전송하거나 기지국(620)으로부터 데이터를 수신할 수 있다. 도면에는 MEC 서버(610)와 기지국(620)이 직접적으로 연결된 것을 도시되나, 이는 예시에 불과하며, MEC 서버(610)는 다른 네트워크 노드를 거쳐 기지국(620)과 연결될 수도 있다. 기지국(620)은 차량(660a~660c) 내에 장착된 TCU(Telematics Communication Unit)와 데이터를 송수신할 수 있다.
TCU 는 차량(660a~660c)에 장착된 장치들로부터 상태 정보를 획득할 수 있고, 상태 정보는 각종 센서 데이터, 비디오 데이터 등을 포함할 수 있다. TCU는 상태 정보(또는 상태 정보를 포함하는 차량에 관련된 정보)를 기지국(620)에 전송하고, 기지국(620)은 상태 정보를 MEC 서버(610)에 전달할 수 있다. 그러면, MEC 서버(610)는 상태 정보에 기초하여 차량(660a~660c)을 제어하기 위한 데이터를 기지국(620)에 전송할 수 있다. 기지국(620)이 차량(660a~660c)을 제어하기 위한 데이터를 TCU에 전송하면, TCU는 수신된 데이터를 차량(660a~660c)에 장착된 장치들로 전송함으로써 차량(660a~660c)을 제어할 수 있다. 그리고, MEC 서버(610)는 맵(map) 정보를 기지국(620)에 전송하고, 기지국(620)은 이를 TCU에 전송할 수 있다. TCU 는 맵 정보를 이용하여 차량(660a~660c)을 제어할 수 있다.
도 8을 참조하여 MEC 서버(610) 및 차량(660a~660c)에 장착된 TCU를 구체적으로 설명한다.
도 8은 본 명세서의 개시에 따른 MEC 서버의 예시와 TCU의 예시를 나타낸 블록도이다.
MEC 서버는 도 6A 내지 6D와 도 7에서 설명한 MEC 서버(610)이며, 이하에서는 도면 부호를 생략하여 설명한다. TCU(100)는 도 7에서 설명한 차량(660a~660c)에 장착된 TCU이며, 이하에서는 도면 부호를 생략하여 설명한다.
MEC 서버는 도 6A 내지 도 6D에서 설명한 예시들과 같이 구현될 수 있다. 도 8에는 MEC 서버가 기지국들과 직접적으로 통신하는 것으로 도시되어 있으나 이는 예시에 불과하며, MEC 서버는 다른 네트워크 노드(예를 들어, UPF 노드)를 통해 기지국들과 통신할 수도 있다. MEC 서버는 프로세서(미도시) 및 메모리(미도시)를 포함할 수 있다. 메모리는 MEC 서버 앱을 저장할 수 있다. 프로세서는 메모리에 저장된 MEC 서버 앱을 이용하여 본 명세서의 개시에서 설명하는 동작들을 수행할 수 있다. MEC 서버 앱은 예를 들어, VR/AR 앱, 비디오 앱, 카메라 데이터 분석 앱, 센서 데이터 분석 앱(라이다 센서 데이터 분석 앱 및 레이다 센서 데이터 분석 앱 포함) 엔진 ECU 데이터 분석 앱, 속도 ECU 데이터 분석 앱, HVAC ECU 데이터 분석 앱, ECU 제어 앱, 제어 명령 송신 앱, 야구 앱, 골프 앱 등일 수 있다.
5G 기지국 (sub6GHz)은 FR1(Frequency Range 1) 대역 (7125 MHz 이하의 주파수 대역)에서 5G 표준에 기초한 통신을 수행하는 기지국이다. 5G 기지국 (mmWave)은 FR2(Frequency Range 2) 대역 (24250 - 52600MHz의 주파수 대역)에서 5G 표준에 기초한 통신을 수행하는 기지국이다. LTE 기지국은 LTE 표준에 기초한 통신을 수행하는 기지국이다. Wi-Fi 기지국은 Wi-Fi 표준에 기초한 통신을 수행하는 기지국이다. MEC 서버는 5G 기지국 (sub6GHz), 5G 기지국 (mmWave), LTE 기지국 및 Wi-Fi 기지국 중 적어도 하나의 기지국을 이용하여 TCU와 통신할 수 있다.
TCU는 LTE 모듈, 5G 모듈 (sub6GHz), 5G 모듈 (mmWave), WiFi 모듈, 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다. LTE 모듈은 LTE 표준에 기초한 통신(데이터의 송수신)을 수행하는 통신 모듈(즉, 송수신부)이다. 5G 모듈 (sub6GHz)은 FR 1 대역에서 5G 표준에 기초한 통신(데이터의 송수신)을 수행하는 통신 모듈(즉, 송수신부)이다. 5G 모듈 (mmWave)은 FR 2 대역에서 5G 표준에 기초한 통신(데이터의 송수신)을 수행하는 통신 모듈(즉, 송수신부)이다. WiFi 모듈은 WiFi 표준에 기초한 통신(데이터의 송수신)을 수행하는 통신 모듈(즉, 송수신부)이다. LTE 모듈, 5G 모듈 (sub6GHz), 5G 모듈 (mmWave) 및 WiFi 모듈은 PCIe(PCI express)와 같은 인터페이스를 통해 프로세서와 연결될 수 있다. 또한, LTE 모듈, 5G 모듈 (sub6GHz), 5G 모듈 (mmWave) 및 WiFi 모듈은 각각 별개의 객체로 도시되어 있으나, 하나의 통신 모듈이 LTE 모듈, 5G 모듈 (sub6GHz), 5G 모듈 (mmWave) 및 WiFi 모듈의 기능을 수행할 수도 있다.
TCU의 프로세서는 LTE/5G 모듈 (sub6GHz), LTE/5G 모듈 (mmWave), WiFi 모듈 및 메모리와 연결된다. 메모리는 MEC 클라이언트 앱을 저장할 수 있다. 프로세서는 LTE 모듈, 5G 모듈 (sub6GHz), 5G 모듈 (mmWave) 및 WiFi 모듈을 이용하여 기지국들 또는 단말들(단말 1 및 단말 2)이 전송한 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서는 LTE 모듈, 5G 모듈 (sub6GHz), 5G 모듈 (mmWave) 및 WiFi 모듈을 이용하여 기지국들 또는 또는 단말들(단말 1 및 단말 2)로 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, 단말들(단말 1 및 단말 2)은 차량에 탑승한 사용자가 사용하는 무선 통신 기기일 수 있다. 또한, TCU의 프로세서는 메모리에 저장된 MEC 클라이언트 앱을 이용하여 본 명세서의 개시에서 설명하는 동작들을 수행할 수 있다.
TCU의 프로세서는 차량에 장착된 장치들과 연결될 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 DCU(Domain Control Unit), LIN(Local Interconnect Network) 마스터, MOST(Media Oriented System Transport) 마스터, 이더넷 스위치와 연결될 수 있다. TCU의 프로세서는 CAN(Controller Area Network) 통신 기술을 이용하여 DCU와 통신할 수 있다. TCU의 프로세서는 LIN(Local Interconnect Network) 통신 기술을 이용하여 LIN 마스터와 통신할 수 있다. TCU의 프로세서는 MOST 통신 기술을 이용하여 광 섬유(Fiber Optics)로 연결된 MOST 마스터와 통신할 수 있다. TCU의 프로세서는 이더넷 통신 기술을 이용하여 이더넷 스위치 및 이더넷 스위치에 연결된 장치들과 통신할 수 있다.
DCU는 복수의 ECU를 제어하는 장치이다. DCU는 CAN 통신 기술을 이용하여 복수의 ECU와 통신할 수 있다. 여기서, CAN은 차량 내에서 마이크로 컨트롤러나 장치들이 서로 통신하기 위해 설계된 표준 통신 기술이다. CAN은 각 컨트롤러 사이의 통신을 위해 주로 사용되는 비-호스트 버스(non-host bus) 방식의 메시지 기반 네트워크 프로토콜이다.
DCU는 엔진을 제어하는 엔진 ECU, 브레이크를 제어하는 브레이크(Brake) ECU, HVAC(heating, ventilation, & air conditioning) 장치를 제어하는 HVAC ECU 등의 ECU와 통신할 수 있다. DCU는 TCU의 프로세서로부터 수신한 데이터를 각각의 ECU에 전송할 수 있다. 또한 DCU는 각각의 ECU로부터 수신한 데이터를 TCU의 프로세서로 전송할 수 있다.
LIN 마스터는 LIN 통신 기술을 이용하여 LIN 슬레이브들(LIN Slave #1 및 LIN Slave #2)과 통신할 수 있다. 예를 들어, LIN Slave #1은 스티어링 휠(steering wheel), 루프 탑(roof top), 문(door), 시트(seat), 스몰 모터(small motor) 중 하나를 제어하는 슬레이브일 수 있다. 여기서, LIN은 자동차 네트워크에서 컴포넌트들 사이의 통신을 위한 직렬 통신 기술이다. LIN 마스터는 TCU의 프로세서로부터 데이터를 수신하여 LIN 슬레이브들(LIN Slave #1 및 LIN Slave #2)에 전송할 수 있다. 또한 LIN 마스터는 LIN 슬레이브들로부터 수신한 데이터를 TCU의 프로세서로 전송할 수 있다.
MOST 마스터는 MOST 통신 기술을 이용하여 MOST 슬레이브들(MOST Slave #1 및 MOST Slave #2)과 통신할 수 있다. 여기서, MOST는 광케이블을 이용하여 오디오, 비디오 및 제어 정보를 전송하는 시리얼 통신 기술이다. MOST 마스터는 TCU의 프로세서로부터 수신한 데이터를 MOST 슬레이브들로 전송할 수 있다. 또한 MOST 마스터는 MOST 슬레이브들로부터 수신한 데이터를 TCU의 프로세서로 전송할 수 있다.
이더넷은 local area networks (LAN), metropolitan area networks (MAN) 및 wide area networks (WAN) 등에서 사용되는 컴퓨터 네트워킹 기술이다. TCU의 프로세서는 이더넷 통신 기술을 사용하여 이더넷 스위치를 통해 각각의 장치들에 데이터를 전송할 수 있다. 각각의 장치들은 이더넷 통신 기술을 사용하여 이더넷 스위치를 통해 TCU의 프로세서로 데이터를 전송할 수 있다.
레이다(Radar: radio detection and ranging)는 전파를 사용하여 목표물의 거리, 방향, 각도 및 속도를 측정하는 기술이다. 레이다 센서 1 내지 5는 차량에 구비되어 차량 주위의 물체의 거리, 방향, 각도 및 속도를 측정한다. 레이다 센서 1 내지 5는 측정된 센서 데이터를 TCU의 프로세서에 전송할 수 있다.
라이다(LiDAR: light detection and ranging)는 광원과 수신기를 사용하여 원격의 개체를 탐지하고 거리를 측정하는 센싱 기술이다. 구체적으로, 라이다는 펄스 레이저 광으로 대상을 비추고 센서로 반사된 펄스를 측정하여 대상까지의 거리, 강도, 속도 등을 측정하는 기술이다. 라이다 센서 1 내지 5는 대상까지의 거리, 속도 등을 측정한다. 라이다 센서 1 내지 5는 측정된 센서 데이터를 TCU의 프로세서에 전송할 수 있다.
참고로, 도 8에는 레이다 센서들 및 라이다 센서들이 이더넷 통신 기술을 사용하는 것으로 도시되었지만, 레이다 센서들 및 라이다 센서들은 CAN 통신 기술을 사용할 수도 있다.
AVN(Audio, Video, Navigation)은 차량에 구비되어 소리, 영상, 네비게이션을 제공하는 장치이다. AVN은 이더넷 통신 기술을 이용하여 TCU의 프로세서로부터 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기초하여 소리, 영상, 네비게이션을 제공할 수 있다. AVN은 이더넷 통신 기술을 이용하여 TCU의 프로세서로 데이터를 전송할 수 있다.
카메라(전방)과 카메라(후방)은 차량의 전방 및 후방에서 영상을 촬영할 수 있다. 도 8에는 카메라가 전방에 하나 후방에 하나만 있는 것으로 도시되었으나, 이는 예시에 불과하고, 좌측, 우측에도 카메라가 구비될 수 있다. 또한, 전방 및 후방 각각에 복수에 카메라가 구비될 수도 있다. 카메라들은 이더넷 통신 기술을 사용하여 TCU의 프로세서에 카메라 데이터를 전송하고, TCU의 프로세서로부터 데이터를 수신할 수도 있다.
Rear Side Entertainment(RSE)는 뒷자석 엔터테인먼트를 의미한다. RSE는 차량의 조수석 뒷편 또는 운전석 뒷편에 장착되어 탑승자에게 엔터테인먼트를 제공하는 장치이다. 태블릿(Tablet)도 차량 내부에 구비될 수 있다. RSE 또는 태블릿은 이더넷 통신 기술을 이용하여 TCU의 프로세서로부터 데이터를 수신하고, TCU의 프로세서로 데이터를 전송할 수 있다.
종래의 클라우드 서버 기반 네트워크 구조(예를 들어, 기지국-유선 네트워크 - 클라우드 서버)에서는 기지국에서 클라우드 서버로 데이터를 전송하고, 클라우드 서버에서 데이터를 분석하여 기지국으로 데이터를 전송하고, 기지국이 이를 수신하는 데까지 30~40msec 정도가 소요된다.
구체적으로, 사람이 종래의 클라우드 서버를 통해서 원격으로 차량을 제어(Remote Driving Control)하거나, 종래의 클라우드 서버가 차량의 전방카메라/후방카메라/각종 센서의 데이터를 분석하여 차량의 ECU 등 차량에 장착된 장치를 원격 제어할 수 있다. 이때, 차량에 장착된 장치 또는 사용자의 단말이 고용량의 실시간 데이터 서비스(VR/AR, 8K Video스트리밍 등 멀티미디어 데이터)를 사용하고 있으면 원격 제어 데이터를 5msec이내에 차량에 장착된 장치들에게 전달하여 차량을 제어하는 동작(브레이크/속도/방향 제어 등)을 수행할 할 수 없어서 사고발생 가능성이 높아질 수 있다.
본 명세서의 개시에 따른 MEC 서버는 종래의 클라우드 서버에서 수행하던 비디오(카메라)/오디오/센서 데이터 등 각종 데이터를 수신/저장/전송/분석하는 기능, TCU 및 차량에 장착된 장치들을 관리하는 기능을 수행할 수 있다.
본 명세서의 개시에 따른 MEC 서버에는 다양한 목적에 따른 동작을 수행하기 위한 MEC 서버 애플리케이션(MEC 서버 앱)이 존재할 수 있다. MEC 서버는 MEC 서버 애플리케이션을 이용하여 본 명세서의 개시에서 설명하는 동작을 수행할 수 있다.
또한, 본 명세서의 개시에 따른 TCU에는 다양한 목적에 따른 동작을 수행하기 위한 MEC 클라이언트 애플리케이션(MEC 클라이언트 앱)이 존재할 수 있다. TCU는 MEC 클라이언트 애플리케이션을 이용하여 본 명세서의 개시에서 설명하는 동작을 수행할 수 있다.
본 명세서의 개시에서 설명할 MEC 서버, 이동통신 네트워크 및 TCU의 동작을 간단하게 설명하면 아래와 같다. 다만, 아래의 설명은 예시에 불과하며, 도 9 내지 도 15에서 MEC 서버, 이동통신 네트워크 및 TCU의 동작을 구체적으로 설명하기로 한다.
MEC 서버는 도로교통법, ISO26262(산업 안전 관련 표준, Road vehicles - Functional safety) 또는 SAE(System Architecture Evolution) 표준 등의 규정을 준수하기 위하여 TCU와 차량 내 ECU의 동작을 감시한다. TCU와 차량 내 ECU의 동작이 규정을 위반하는 경우 사전에 정의된 시나리오에 근거하여 차량의 ECU의 동작을 제어함
MEC 서버는 차량 내의 TCU로부터 수신된 차량에 관련된 정보(예: 엔진 ECU 관련 데이터, RPM(revolutions per minute) ECU 관련 데이터, 휠(Wheel) 관련 데이터, 브레이크 (Brake) 관련 데이터, HVAC(heating, ventilation, & air conditioning) 관련 데이터 등과 같은 차량 내에 장착된 장치들의 상태 정보)를 분석하고, 사전에 정의된 동작 시나리오에 기초하여 TCU와 연결된 차량 내 장치의 동작을 제어하는 기능
MEC 서버가 차량 내의 복수의 타겟 장치에 대한 제어 데이터를 한번에 송신하는 경우, TCU가 복수의 타겟 장치에 제어 데이터를 효율적으로 송신하기 위하여 복수의 통신 기술(CAN/LIN/Flexray/MOST/이더넷)에 기초한 데이터 프레임을 합쳐서 한 개의 메시지로 전송할 수 있다. TCU에서 각각의 통신 기술에 기초한 데이터 프레임을 차량 내의 타겟 장치(예를 들어, ECU, LIN master와 같은 Controller/master)로 전송할 수 있다. MEC 서버로부터 제공받은 제어 데이터의 실행 결과를 TCU가 MEC 서버에 송신하고, MEC 서버는 제어 데이터 전송의 실패/성공 (FAIL/SUCCESS)를 판단할 수 있다.
타겟 장치(MEC 서버가 전송하는 데이터를 수신할 장치)가 제어 데이터(MEC 서버에 의해 전송됨)를 실행한 결과가 FAIL이거나 타겟 장치에서 지연(delay)이 발생한 경우에는 MEC 서버가 동일한 제어 데이터를 미리 결정된 횟수(예를 들어, 10회) 재전송할 수 있다. 이때 MEC 서버는 데이터 레이트가 가장 높은 빔을 이용하여 제어 데이터를 재전송할 수 있다.
안전성(Safety) 확보를 위하여, MEC 서버는 제어 데이터를 5G_sub6Ghz 기지국의 빔 중에서 데이터 레이트가 가장 높은 빔, 5G_mmWave 기지국의 빔 중에서 가장 데이터 레이트가 높은 빔 및 LTE 기지국의 빔 중에서 데이터 레이트가 가장 높은 빔 중 적어도 하나를 선택하여 동일한 제어 명령을 재전송할 수 있다.
MEC 서버는 TCU의 동작 상태를 모니터링하고, TCU의 현재 상태를 결정할 수 있다. 예를 들어, MEC 서버는 TCU의 동작 상태를 모니터링하고, TUC의 현재 상태를 inactive, active, sleeping 및 moving 중 하나로 결정할 수 있다.
MEC 서버는 TCU 로부터 차량에 관련된 정보(예: 차량의 위치에 관련된 정보)를 수신하여 차량의 위치를 관리(예: 수집/분석/제어/기록)할 수 있다.
MEC 서버는 TCU로부터 차량에 관련된 정보(예: 차량의 속도와 관련된 정보)를 수신하여 차량의 속도와 관련된 정보를 관리(예: 수집/분석/제어/기록)할 수 있다. MEC 서버는 차량의 속도와 관련된 정보를 관리하여 차량의 과속 여부, 차량의 안전 속도 준수 여부 등을 판단할 수 있다.
MEC 서버는 TCU로부터 차량에 관련된 정보(예: 엔진 ECU 정보)를 수신하여 엔진 ECU(엔진을 제어하는 ECU) 정보를 관리(예: 수집/분석/제어/기록)할 수 있다.
MEC 서버는 TCU로부터 차량에 관련된 정보(예: 차량에 장착된 센서 및 카메라로부터 수신된 정보)를 수신하여 차량 센서 및 카메라(Lidar, Radar, 및 전방/후방/측정/캐빈 카메라) 정보 관리 (예: 수집/분석/제어/기록)할 수 있다.
MEC 서버는 차량 센서 및 카메라 정보를 분석한 결과, 보행자, 장애물 등과 차량의 충돌이 예상되면 응급 상황 대응 시나리오에 기초하여 TCU에 제어 데이터를 전송함으로써 차량 내의 ECU(엔진 ECU, 브레이크 ECU 등)를 제어할 수 있다.
차량에 장착된 장치들(ECU 등)에 전송하는 제어 데이터(ECU, MOST, LIN, FlexRay 등에 기초한 데이터)와 멀티미디어 서비스(AR/VR/비디오/오디오 등 고용량 실시간 데이터)에 사용되는 일반 데이터를 구분할 수 있도록, MEC 서버는 TCU에 전송할 데이터의 종류별로 태그를 포함시킨 메시지를 TCU에게 송신할 수 있다.
TCU는 MEC 서버로부터 수신한 메시지에 포함된 데이터의 태그를 확인한 후, 차량 제어에 사용되는 제어 데이터를 먼저 메모리의 버퍼에 저장할 수 있다. 그리고 TCU는 제어 데이터를 메모리에서 먼저 ECU 컨트롤러 등의 장치에 전송하고, 이후에 고용량 실시간 데이터(즉, 일반 데이터)는 제어 데이터를 전송한 이후에 전송할 수 있다.
TCU는 MEC 서버로수터 수신한 제어 데이터가 다수인 경우, 제어 데이터의 태그의 우선 순위에 따라 높은 우선 순위의 제어 데이터부터 차량에 장착된 장치에 전송할 수 있다.
MEC 서버는 일반 데이터의 요구 사항(Requirement)(지연 시간 등)을 고려하여 일반 데이터의 서비스 별로 타임 아웃이 발생하지 않도록 일반 데이터를 TCU에 전송할 수 있다.
또한, 일반 데이터의 요구 사항(Requirement)(지연 시간 등)을 고려하여 일반 데이터의 서비스 별로 타임 아웃이 발생하지 않도록, TCU도 MEC 서버로부터 수신한 일반 데이터를 차량에 장착된 장치들에 전송할 수 있다.
참고로, 본 명세서에서 제어 데이터는 차량에 장착된 장치 중 자율 주행에 관련된 장치 및 차량을 제어하는 장치를 제어하는 명령어를 포함하는 데이터를 의미한다. 제어 데이터는 예를 들어, CAN, LIN, Flexray, MOST 등의 통신 기술에 기초한 데이터와 HD-MAP 등 자율 주행에 사용되는 지형에 관한 데이터를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 일반 데이터는 차량에 장착된 장치 중 자율 주행에 직접적으로 관련되지 않은 장치 및 차량에 탑승한 사용자의 단말에 전송할 데이터를 의미한다. 일반 데이터는 멀티미디어 서비스(AR/VR/비디오/오디오)에 연관된 데이터 및 기타 고용량 실시간 데이터를 포함한다.
배경기술 항목에서 설명한 바와 같이, 기존에는 MEC 서버와 차량에 장착된 TCU 간의 데이터 송수신이 신속하고 효율적으로 수행될 수 있는 방안이 없었다.
예를 들어, TCU가 장착된 차량에 탑승한 사용자가 VR, AR, 4K 비디오, 8K 비디오 등의 멀티미디어 서비스를 이용하는 경우, 멀티미디어 서비스가 요구하는 데이터 레이트가 25~30Gbps 이상일 수 있다. 이때, TCU가 mmWave 5G 모듈의 안테나를 이용하여 데이터를 수신하더라도, 20Gbps 이상의 데이터 레이트가 충족되지 않을 수 있다.
다른 예를 들어, TCU의 이더넷 통신 속도는 TCU의 구현에 따라 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps 등 다양할 수 있다. 차량에 탑승한 사용자가 TCU의 이더넷 통신 속도 이상의 멀티미디어 서비스를 이용하고자 할 수 있다. 그러면, TCU는 TCU의 이더넷 통신 속도가 멀티미디어 서비스가 요구하는 데이터 레이트 미만임에도 불구하고, MEC 서버에 멀티미디어 서비스에 연관된 데이터를 요청하게 된다. 이에 따라, 종래에는 MEC 서버가 TCU의 이더넷 통신 속도를 고려하지 않고, 해당 멀티미디어 서비스에 연관된 클라우드 서버로부터 데이터를 수신하여 수신된 데이터를 TCU에 전송하였다. 그러면, TCU는 TCU의 이더넷 통신 속도 이상의 데이터 레이트를 갖는 데이터를 수신하게 됨으로써 사용자에게 적절하게 멀티미디어 서비스를 제공할 수 없었다.
또 다른 예를 들어, MEC 서버는 TCU에 데이터를 전송할 때 사용되는 송신 빔을 결정할 때, 데이터의 종류를 고려하지 않았다. 일례로, 안전(safety)와 관련된 브레이크 ECU 제어 데이터나 엔진 ECU 제어 데이터 등과 같은 제어 데이터의 경우 신속하게 TCU에 전송될 필요가 있다. 하지만, 종래에는 MEC 서버가 데이터의 종류를 고려하지 않고 송신 빔을 할당함으로써 차량의 안전을 보장하지 못했다.
본 명세서의 개시는 전술한 문제점을 해결하기 위한 방안을 제안한다.
이하에서, 도 9 내지 도 15을 참조하여 본 명세서의 개시에 따른 MEC 서버, TCU 및 이동통신 네트워크(기지국을 포함)의 동작을 상세히 설명하기로 한다. 이하에서 하나의 TCU가 존재하는 경우를 중심으로 본 명세서의 개시를 설명하지만, 이는 예시에 불과하며, 복수의 TCU가 존재하는 경우에도 본 발명에서 설명하는 동작들이 적용될 수 있다.
도 9는 본 명세서의 개시에 따른 TCU , MEC 서버 및 이동통신 네트워크의 동작의 예시를 나타낸 신호 흐름도이다.
TCU는 TCU의 전원이 켜지고 리눅스와 같은 OS(운영 체체: Operating System)가 부팅되면, TCU는 부팅 시퀀스에 따라서 MEC 클라이언트 앱을 실행할 수 있다. TCU는 MEC 클라이언트 앱을 실행하면, TCU 내의 장치들이 로딩되어 동작되는지 확인할 수 있다. 또한, TCU는 TCU와 통신하는 각 컨트롤러, 마스터, 슬레이브 등 차량 내 장치들의 ID 및 각각의 장치들의 ID 별로 설정값을 읽어올 수 있다. 여기서, ID는 ECU ID, Slave ID 등을 포함할 수 있다.
TCU는 MEC 클라이언트 앱을 이용하여 이더넷 컨트롤러의 전송 속도를 확인할 수 있다. 즉, TCU는 TCU의 이더넷 통신 속도를 확인할 수 있다. 여기서, TCU의 이더넷 통신 속도는 1Gbps, 10Gbps, 100Mbps 등 다양할 수 있다.
TCU의 전원이 켜지면, 차량 내의 각 장치들은 부팅 시퀀스에 따라서 각 장치들이 사용하는 앱을 실행할 수 있다. 그리고, 각 장치들은 부팅 시퀀스를 완료하면, TCU에게 부팅이 완료되었음을 알려줄 수 있다. 예를 들어, RSE의 경우, TCU의 전원이 켜지면 RSE는 RSE 에이전트 애플리케이션을 부팅 시퀀스에 따라 실행하며, 초기화 과정을 수행할 수 있다. 여기서, 초기화 과정은 RSE의 이더넷 드리이버 로딩, RSE의 GUI(Graphical User Interface) 화면 표시 등을 포함할 수 있다. 그리고, RSE는 이더넷 통신을 이용하여 TCU에게 부팅이 완료되었음을 알려줄 수 있다.
차량 내의 장치들은 각 장치들의 동작에 따라 또는 사용자의 조작에 따라 TCU에게 데이터를 요청할 수 있다. 이에 대해서는 단계(S906)에서 자세히 설명하기로 한다.
일례로, VR 장치는 VR 장치 내의 메모리에 저장된 VR 에이전트 애플리케이션(VR 앱)을 이용하여 사용자가 요청하는 컨텐츠(즉, VR 서비스)를 모니터링할 수 있다. 사용자가 VR 장치를 통해 특정 컨텐츠를 선택하면, VR 장치는 VR 앱을 이용하여 TCU에게 사용자가 요청한 컨텐츠의 ID(VR 서비스의 ID), 해당 컨텐츠가 요구하는 데이터 레이트에 대한 정보를 전송할 수 있다. 그러면, TCU는 MEC 클라이언트 앱을 이용하여 MEC 서버에게 VR 컨텐츠에 연관된 데이터 요청 메시지를 전송할 수 있다.
다른 일례로, 사용자가 RSE를 터치하여 특정한 8K 비디오 재생을 요청하면, RSE는 사용자가 요청한 비디오 서비스의 ID와 해당 비디오 서비스의 데이터 레이트를 TCU에 전송할 수 있다. 그러면, TCU는 MEC 서버에 RSE의 비디오 서비스에 연관된 데이터 요청 메시지를 전송할 수 있다.
도 9를 참조하면, 단계(S901)에서, MEC 서버는 기지국을 포함하는 이동통신 네트워크로부터 기지국에 연결된 TCU 정보를 수신할 수 있다. 이하에서, 이동통신 네트워크는 기지국을 포함하는 이동통신 네트워크를 의미한다. MEC 서버는 기지국에 연결된 모든 TCU에 대한 정보를 수신할 수 있다. TCU 정보는 TCU ID의 리스트, TCU와 기지국 간의 채널에 대한 정보, TCU와 기지국 간의 통신에 대한 타이밍 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, TCU 정보는 각 TCU 별 서비스 리스트, 각 TCU 별 서비스 각각의 지연 요구사항, 각 TCU 별 서비스 각가의 최소 데이터 레이트 요구 사항에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
단계(S902)에서, MEC 서버는 이동통신 네트워크로 파일럿 신호를 전송하고, 이동통신 네트워크에 포함된 기지국이 TCU에게 파일럿 신호를 전송할 수 있다. MEC 서버는 5G 기지국(sub 6Ghz)의 적어도 하나의 송신 빔, 5G 기지국(mmWave)의 적어도 하나의 송신 빔, LTE 기지국의 적어도 하나의 송신 빔 및 WiFi 기지국의 적어도 하나의 송신 빔을 이용하여 파일럿 신호를 브로드캐스팅 할 수 있다.
단계(S903)에서, TCU는 수신된 파일럿 신호에 기초하여 TCU와 기지국 간의 무선 채널에 대한 채널 상태 정보를 결정할 수 있다. 여기서, 채널 상태 정보는 CQI(Channel Quality Indicator)일 수 있다.
단계(S904)에서, TCU는 기지국에 채널 상태 정보를 전송할 수 있다. 그러면, 이동 통신 네트워크는 채널 상태 정보를 MEC 서버에 전송할 수 있다.
단계(S905)에서, MEC 서버는 기지국의 복수의 송신 빔과 TCU의 복수의 수신 빔의 조합에 대해 이용 가능한 데이터 레이트를 결정할 수 있다.
예를 들어, MEC 서버는 채널 상태 정보에 기초하여 아래 표 1과 같이 이용 가능한 데이터 레이트 그룹을 결정할 수 있다.
R(t)= { Ri,1,1(t), Ri,1,2(t), Ri,j,k(t),...., Ri,1,U(t), Ri,2 ,1(t), Ri,2 ,2(t), Ri,j,k(t),...., Ri,2,X(t), Ri,3 ,1(t), Ri,3 ,2(t), Ri,j,k(t),...., Ri,3,Y(t), Ri,4,1(t), Ri,4,2(t), Ri,j,k(t),...., Ri,4,Z(t)}
t는 MEC 서버가 데이터 레이트를 결정한 시점일 수 있다. 여기서, i는 TCU의 ID를 나타내는 인덱스이고, j는 기지국의 종류를 나타내는 인덱스이고, k는 각각의 기지국에서 송신 빔의 순번을 나타내는 인덱스일 수 있다.
t는 TCU가 데이터 레이트를 결정한 시점일 수 있다. 여기서, i는 TCU를 나타내는 인덱스이고, j는 기지국의 종류를 나타내는 인덱스이고, k는 각각의 기지국에서 송신 빔의 순번을 나타내는 인덱스일 수 있다.
예를 들어, j의 예시는 아래와 같다.
j=1　: 5G 기지국(mmWave)
j=2　: 5G 기지국(sub6Ghz)
j=3　: LTE 기지국
j=4　: WiFi 기지국
k는 각각의 기지국에 대해, 해당 기지국의 최대 빔 개수만큼 존재할 수 있다. 예를 들어, 5G 기지국(mmWave)의 최대 빔 개수가 U개인 경우, j=1일 때 k=1~U일 수 있다. 5G 기지국 (sub6Ghz)의 최대 빔 개수가 X개인 경우, j=2일 때 k=1~X일 수 있다. LTE 기지국의 최대 빔 개수가 Y개인 경우, j=3일 때 k=1~Y일 수 있다. WiFi 기지국의 최대 빔 개수가 Z개인 경우, j=4일 때 k=1~Z일 수 있다.
단계(S906)에서, TCU는 차량에 장착된 적어도 하나의 장치로부터 데이터 요청 메시지를 수신할 수 있다. 차량 내의 장치들은 각 장치들의 동작에 따라 또는 사용자의 조작에 따라 TCU에게 데이터를 요청할 수 있다.
일례로, VR 장치는 VR 장치 내의 메모리에 저장된 VR 에이전트 애플리케이션(VR 앱)을 이용하여 사용자가 요청하는 컨텐츠(즉, VR 서비스)를 모니터링할 수 있다. 사용자가 VR 장치를 통해 특정 컨텐츠를 선택하면, VR 장치는 VR 앱을 이용하여 TCU에게 사용자가 요청한 컨텐츠의 ID(VR 서비스의 ID), 해당 컨텐츠가 요구하는 데이터 레이트에 대한 정보를 전송할 수 있다. 그러면, TCU는 MEC 클라이언트 앱을 이용하여 MEC 서버에게 VR 컨텐츠에 연관된 데이터 요청 메시지를 전송할 수 있다.
다른 일례로, 사용자가 RSE를 터치하여 특정한 8K 비디오 재생을 요청하면, RSE는 사용자가 요청한 비디오 서비스의 ID와 해당 비디오 서비스의 데이터 레이트를 TCU에 전송할 수 있다. 그러면, TCU는 MEC 서버에 RSE의 비디오 서비스에 연관된 데이터 요청 메시지를 전송할 수 있다.
구체적인 예를 들면, MEC 서버가 복수의 TCU와 통신하는 경우, TCU 각각은 아래 표 2의 예시와 같이 차량에 장착된 적어도 하나의 장치로부터 데이터 요청 메시지를 수신할 수 있다.
TCU 인덱스 i 서비스 목록(서비스 인덱스 s) 지연 요구 사항 최소 데이터 레이트 요구 사항Si,S(t)
1 VR(s=1) 10msec S1,1(t)=5Gbps
오디오(s=2) 100msec S1,2(t)=100kbps
2 VR(s=1) 5msec S2,1(t)=10Gbps
비디오(s=2) 150msec S2,2(t)=1Gbps
3 VR(s=1) 20msec S3,1(t)=25Gbps
안전(safety)에 연관된 제어 데이터(브레이크 ECU 제어 데이터) (s=2) 2msec S3,2(t)=400kbps
안전에 연관된 제어 데이터(엔진 ECU 제어 데이터) (s=3) 3msec S3,3(t)=200kbps
표 2는 MEC 서버와 통신하는 3개의 TCU 각각의 서비스와 요구 사항의 예시를 나타낸다.표 2에서, Si,S(t)는 최소 데이터 레이트 요구사항을 나타낸다. 여기서 i는 TCU 인덱스이며, s는 각각의 TCU가 요청하는 데이터에 연관된 서비스의 인덱스이다.
VR 서비스, 오디오 서비스, 비디오 서비스는 일반 데이터에 연관된 서비스의 예시이다. 브레이크 ECU 제어 데이터, 엔진 ECU 제어 데이터는 제어 데이터에 연관된 서비스의 예시이다. 제어 데이터 중에서는 차량 주행 시의 안전에 연관된 제어 데이터가 있을 수 있다. 예를 들어, 안전에 연관된 제어 데이터는 브레이크 ECU 제어 데이터, 엔진 ECU 제어 데이터, 스티어링 휠 LIN 제어 데이터 등과 같이 차량의 속도, 방향 등과 연관된 제어 데이터일 수 있다.
표 2를 참조하면, TCU-1(i=1인 TCU)는 VR 장치 및 AVN으로부터 데이터 요청 메시지를 수신할 수 있다. TCU-1이 VR 장치로부터 수신한 데이터 요청 메시지는 VR 서비스의 지연 요구 사항에 대한 정보(10ms) 및 최소 데이터 레이트 요구 사항에 대한 정보(S1,1(t)=5Gbps)를 포함할 수 있다. 그리고, TCU-1이 AVN 으로부터 수신한 데이터 요청 메시지는 오디오 서비스의 지연 요구 사항에 대한 정보(100ms) 및 최소 데이터 레이트 요구 사항에 대한 정보(S1,2(t)=100kbps)를 포함할 수 있다.
단계(S907)에서, TCU는 TCU의 이더넷 통신 속도에 대한 정보 및 메모리의 가용 버퍼 사이즈에 대한 정보를 획득할 수 있다. 참고로, TCU는 TCU의 전원이 켜질 때 TCU의 이더넷 통신 속도에 대한 정보를 미리 획득할 수 있으므로, 단계(S907)에서 이더넷 통신 속도에 대한 정보를 획득하는 동작은 생략될 수 있다. 또한, TCU는 TCU의 메모리의 총 버퍼 사이즈에 대한 정보도 획득할 수 있다. TCU가 가용 버퍼 사이즈에 대한 정보를 획득하는 시점 t의 가용 버퍼 사이즈를 Bi(t)로 정의할 수 있다. 시점 t의 TCU의 가용 버퍼 사이즈 Bi(t)는 다운링크 데이터 저장용 버퍼(Bi,d(t))와 업링크용 데이터 저장용 버퍼(Bi,u(t))로 구분된다. 버퍼(Bi(t))는 업링크 데이터의 양과 다운링크 데이터의 양에 따라서 Bi,d(t)와 Bi,u(t)로 분배가 된다. Bi,d(t)는 TCU가 MEC서버로부터 다운받은 데이터를 버퍼링한 후에 이더넷 컨트롤러 및 각 ECU 컨트롤러에게 전달하는 용도로 사용된다. Bi,u(t)는 TCU가 각종 ECU 컨트롤러와 이더넷 컨트롤러로부터 수신된 데이터를 저장한 후에 5G 송수신부(mmWave, sub6Ghz), LTE 송수신부 및 WiFi 송수신부를 통하여 기지국을 통하여 MEC서버에게 데이터를 업로딩할 때에 사용된다.그리고, TCU가 TCU의 이더넷 통신 속도에 대한 정보를 획득하는 시점 t의 TCU의 이더넷 통신 속도는 Ei(t)로 정의할 수 있다. 여기서, 이더넷 통신 속도는 TCU의 구현에 따라 하드웨어적으로 미리 정해진 값이기 때문에, 시간에 따라 변하지 않을 수 있다.
단계(S908)에서, TCU는 데이터 요청 메시지를 기지국에 전송하고, 이동통신 네트워크는 데이터 요청 메시지를 MEC 서버에 전송할 수 있다. 데이터 요청 메시지에는 일반 데이터 또는 제어 데이터 중 적어도 하나에 대한 데이터 요청 메시지를 포함할 수 있다. 표 2를 예로 들어 설명하면, TCU-1 및 TCU-2가 전송하는 데이터 요청 메시지는 일반 데이터에 대한 데이터 요청 메시지만 포함할 수 있다. 그리고, TCU-3이 전송하는 데이터 요청 메시지는 제어 데이터에 대한 데이터 요청 메시지 및 일반 데이터에 대한 데이터 요청 메시지를 모두 포함할 수 있다.
여기서, 데이터 요청 메시지는 TCU의 이더넷 통신 속도에 대한 정보, TCU가 요청하는 데이터의 종류에 대한 정보 또는 TCU 가 요청하는 데이터의 최소 데이터 레이트에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 데이터의 종류에 대한 정보는 표 2의 예시와 같이, TCU가 MEC 서버에 요청하는 데이터의 종류가 일반 데이터인지, 제어 데이터인지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 데이터의 종류에 대한 정보는 표 2의 예시와 같이 TCU가 요청하는 데이터와 연관된 서비스에 대한 정보를 포함할 수 있다.
표 2의 TCU-3의 경우를 예로 들면, TCU-3의 데이터 요청 메시지는 데이터의 종류에 대한 정보(i)일반 데이터에 연관된 VR 서비스(s=1), ii)제어 데이터에 연관된 브레이크 ECU 제어 데이터(s=2) 및 엔진 ECU 제어 데이터(s=3)), 각각의 서비스의 지연 요구 사항에 대한 정보(s=1의 지연 요구 사항은 20ms, s=2의 지연 요구 사항은 2ms, s=3의 지연 요구 사항은 3ms) 및 TCU-3이 요구하는 데이터의 최소 데이터 레이트에 대한 정보(S3,1(t)=25Gbps, S3,2(t)=400kbps 및 S3,3(t)=200kbps)를 포함할 수 있다.
MEC 서버는 데이터 요청 메시지에 VR 서비스 또는 RSE 서비스 등 일반 데이터에 대한 요청이 포함된 경우, 해당 일반 데이터에 관련된 클라우드 서버에 데이터 요청 메시지를 전송할 수 있다.
예를 들어, MEC 서버는 MEC 서버 VR 앱을 이용하여 VR 클라우드 서버에게 TCU가 요청한 VR 서비스의 ID(또는 컨텐츠 ID)와 화질(예: 8K, 60frame/sec)에 대한 정보, 데이터 레이트에 대한 정보를 전송하여 VR 서비스에 대한 데이터를 요청할 수 있다. 다른 예를 들어, MEC 서버는 MEC 서버 비디오 앱을 이용하여 차량 내의 RSE, 태블릿 또는 단말 등이 요청한 비디오 서비스의 ID(또는 컨텐츠 ID, 화질(예: 4K, 60frame/sec)에 대한 정보, 데이터 레이트에 대한 정보를 전송하여 비디오 서비스에 대한 데이터를 요청할 수 있다.
단계(S909)에서, MEC 서버는 데이터 요청 메시지 및 이용 가능한 데이터 레이트에 기초하여 데이터의 전송에 사용될 송신 빔을 결정할 수 있다.
MEC 서버는 데이터 요청 메시지 및 이용 가능한 데이터 레이트에 기초하여 5G 기지국(sub 6Ghz)의 송신 빔, 5G 기지국(mmWave)의 송신 빔, LTE 기지국의 송신 빔 및 WiFi 기지국의 송신 빔의 조합 중에서 TCU가 요청하는 데이터를 제공할 수 있는 최적의 송신 빔의 조합을 결정할 수 있다. 즉, MEC 서버는 TCU가 요청하는 데이터의 요구사항을 충족시킬 수 있는 송신 빔의 조합을 결정할 수 있다.
단계(S909)에 대한 구체적인 예시는 이하에서 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
단계(S910)에서, MEC 서버는 데이터 및 송신 빔에 대한 정보를 이동통신 네트워크에 전송할 수 있다. 송신 빔에 대한 정보는 기지국이 데이터의 전송에 사용될 송신 빔을 파악하는데 사용될 수 있다. 기지국은 송신 빔에 대한 정보에 기초하여 MEC 서버가 결정한 송신 빔을 이용하여 TCU로 데이터를 전송할 수 있다.
단계(S911)에서, TCU는 수신된 데이터를 적어도 하나의 장치에 전송할 수 있다. 표 2의 TCU-2를 예로 들면, TCU-2는 MEC 서버로부터 일반 데이터(VR 서비스 관련 데이터 및 비디오 서비스 관련 데이터)를 수신하고, 수신된 일반 데이터를 VR 장치 및 RSE에 전송할 수 있다.
도 10은 MEC 서버가 TCU에 제어 데이터 및 일반 데이터를 전송하는 예시를 나타낸다.
도 10에는 도 9에서 설명한 MEC 서버, 이동통신 네트워크, TCU의 동작에 따라 MEC 서버가 제어 데이터 및 일반 데이터를 전송하는 예시가 도시된다.
도 10의 예시는 TCU가 도 9의 단계(S908)에서 VR 서비스에 연관된 일반 데이터 및 브레이크 ECU 제어 데이터에 대한 데이터 요청 메시지를 전송한 경우를 설명한다.
MEC 서버는 데이터 요청 메시지를 수신하면, 단계(S909)에서 설명한 동작을 수행할 수 있다. MEC 서버는 데이터 레이트가 가장 높은 제2 5G 기지국(mmWave)의 송신 빔을 이용하여 브레이크 ECU 제어 데이터를 전송할 수 있다. 그리고, MEC 서버는 제1 5G 기지국(sub 6Ghz)의 송신 빔 1개, 제2 5G 기지국(mmWave)의 송신 빔 1개, LTE 기지국의 송신 빔 1개를 이용하여 VR 서비스에 연관된 일반 데이터를 전송할 수 있다.
TCU의 프로세서는 LTE 모듈의 수신 빔, 5G 모듈 (sub6GHz)의 수신 빔, 5G 모듈 (mmWave)의 수신 빔을 이용하여 일반 데이터 및 제어 데이터를 수신할 수 있다. 그리고, 프로세서는 메모리에 일반 데이터 및 제어 데이터를 버퍼링한 후 VR 장치 및 브레이크 ECU에 일반 데이터 및 제어 데이터를 전송할 수 있다.
도 11은 도 9의 단계 S909의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 단계(S1101)에서, MEC 서버는 TCU가 요청하는 데이터가 제어 데이터인지 여부를 결정할 수 있다. TCU가 요청하는 데이터가 제어 데이터인 경우, MEC 서버는 단계(S1102)를 수행할 수 있다. TCU가 요청하는 데이터 제어 데이터가 아닌 경우(즉, 일반 데이터인 경우), MEC 서버는 단계(S1103)을 수행할 수 있다.
구체적으로, MEC 서버는 데이터 요청 메시지에 복수의 데이터에 대한 데이터 요청 메시지가 포함된 경우, 복수의 데이터에 대한 데이터 요청 메시지 각각에 대해 단계(S1101)를 수행할 수 있다.
예를 들어, 표 2의 TCU-3의 예시와 같이, 데이터 요청 메시지에 2개의 제어 데이터에 대한 데이터 요청 메시지 및 1개의 일반 데이터에 대한 데이터 요청 메시지가 포함된 경우가 있을 수 있다. 그러면, MEC 서버는 2개의 제어 데이터에 대한 데이터 요청 메시지에 대해 단계(S1102)를 수행하고, 1개의 일반 데이터에 대한 데이터 요청 메시지에 대해 단계(S1103)를 수행할 수 있다.
또는, MEC 서버는 단계(S1101)에서 TCU가 요청하는 데이터가 안전에 연관된 제어 데이터인지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, MEC 서버는 TCU가 요청하는 데이터가 브레이크 ECU 제어 데이터, 엔진 ECU 제어 데이터, 스티어링 휠 LIN 제어 데이터 등과 같이 차량의 속도, 방향 등과 연관된 제어 데이터인 경우 단계(S1102)를 수행할 수 있다. MEC 서버는 TCU가 요청하는 데이터가 루프 탑 LIN 제어 데이터, 비디오 MOST 제어 데이터 등 안전과 연관되지 않은 제어 데이터이거나 일반 데이터인 경우 단계(S1103)을 수행할 수 있다.
단계(S1102)에서, MEC 서버는 데이터 레이트가 가장 높은 송신 빔을 데이터의 전송에 사용될 송신 빔으로 결정할 수 있다.
예를 들어, MEC 서버는 제어 데이터가 안전에 연관된 제어 데이터인 경우, 단계(S905)에서 결정된 이용 가능한 데이터 레이트 중 가장 높은 데이터 레이트를 갖는 송신 빔을 이용하여 제어 데이터를 전송할 수 있다.
TCU가 전송한 데이터 요청 메시지에 복수의 제어 데이터에 대한 데이터 요청 메시지가 포함된 경우, 미리 설정된 안전 정책에 기초하여 제어 데이터의 우선 순위 순서대로 데이터 레이트가 높은 송신 빔을 복수의 제어 데이터 각각에 대해 할당할 수 있다. 표 2의 TCU-3의 예를 들면, 브레이크 제어 데이터의 우선 순위가 엔진 ECU 제어 데이터의 우선 순위보다 높을 수 있다. 그러면, MEC 서버는 표 1의 R(t)의 원소 중에서 가장 큰 데이터 레이트(max R(t)인 원소)에 대응하는 송신 빔을 브레이크 제어 데이터에 할당하고, 할당된 원소는 그룹 R(t)에서 제거할 수 있다. 그리고, MEC 서버는 R(t)의 원소 중에서 그 다음으로 큰 데이터 레이트에 대응하는 송신 빔을 엔진 ECU 제어 데이터에 할당하고, 할당된 원소는 그룹 R(t)에서 제거할 수 있다.
또는, MEC 서버는 단계(S1102)에서 제어 데이터의 최소 데이터 레이트 요구 사항 이상의 데이터 레이트를 갖는 송신 빔 중에서 채널 상태가 가장 좋은 송신 빔 또는 커버리지가 가장 넓은 송신 빔을 데이터의 전송에 사용될 송신 빔으로 결정할 수도 있다. 예를 들어, MEC 서버는 R(t)의 원소 중에서 S3,2(t) 이상인 데이터 레이트를 갖고, 신호 세기가 가장 세거나 커버리지가 넓은 송신 빔(예: LTE 기지국의 송신 빔 중 데이터 레이트가 가장 높은 송신 빔)을 브레이크 ECU 제어 데이터의 송신 빔으로 할당할 수 있다. TCU가 전송한 데이터 요청 메시지에 복수의 제어 데이터에 대한 데이터 요청 메시지가 포함된 경우, 제어 데이터의 우선 순위 순서대로 제어 데이터의 최소 데이터 레이트 요구 사항 이상의 데이터 레이트를 갖는 송신 빔 중에서 채널 상태가 가장 좋은 송신 빔 또는 커버리지가 가장 넓은 송신 빔을 복수의 제어 데이터 각각에 대해 할당할 수 있다.
단계(S1103)에서, MEC 서버는 TCU의 이더넷 통신 속도에 대한 정보, TCU가 요청하는 데이터의 최소 데이터 레이트에 대한 정보(예: 최소 데이터 레이트 요구 사항) 및 이용가능한 데이터 레이트에 기초하여 테이터의 전송에 사용될 송신 빔을 결정할 수 있다.
구체적으로, MEC 서버는 일반 데이터 또는 안전에 연관되지 않은 제어 데이터의 최소 데이터 레이트 요구 사항(예: 표 2의 Si,S(t))와 TCU의 이더넷 통신 속도(예: Ei(t))를 비교할 수 있다. MEC 서버는 최소 데이터 레이트 요구 사항이 TCU의 이더넷 통신 속도보다 크면, MEC 서버는 해당 데이터에 연관된 클라우드 서버에 데이터를 요청할 때, 데이터 레이트를 TCU의 이더넷 통신 속도 이하로 낮추도록 요청할 수 있다. 예를 들어, 표 2의 S3,1(t)가 E3(t)보다 크면, MEC 서버는 VR 클라우드 서버에게 VR 서비스에 연관된 일반 데이터의 데이터 레이트를 E3(t) 이하로 낮춰서 제공하도록 요청할 수 있다.
MEC 서버는 데이터의 전송에 사용될 송신 빔을 결정하기 위해, 데이터의 최소 데이터 레이트 요구 사항과 TCU의 이더넷 통신 속도를 비교한 결과 Pi,s(t)를 이용할 수 있다. 여기서, Pi,s(t)=min{Si,S(t), Ei(t)}를 의미할 수 있다. 즉, Pi,s(t)는 Si,S(t)가 Ei(t)보다 작거나 같은 값일 경우 Si,S(t)가 되고, Pi,s(t)는 Si,S(t)가 Ei(t)보다 큰 값일 경우 Ei(t)가 된다.
표 1의 R(t)에서 Pi,s(t) 값 이상의 데이터 레이트를 갖는 원소가 있는 경우, MEC 서버는 Pi,s(t) 값 이상의 데이터 레이트를 갖는 원소를 선택하고, 해당 원소에 대응하는 기지국의 송신 빔을 데이터의 전송에 사용할 송신 빔으로 결정할 수 있다. 이때, MEC 서버는 Pi,s(t) 값 이상의 데이터 레이트를 갖는 원소 중 데이터 레이트가 가장 큰 원소를 선택할 수 있다. 또는, MEC 서버는 Pi,s(t) 값 이상의 데이터 레이트를 갖는 원소 중 채널 상태가 가장 좋은 송신 빔 또는 커버리지가 가장 넓은 송신 빔에 대응하는 원소를 선택할 수도 있다.
표 1의 R(t)에서 Pi,s(t) 값 이상의 데이터 레이트를 갖는 원소가 없는 경우, MEC 서버는 R(t)에서 복수의 원소를 선택하여 데이터의 전송에 사용할 송신 빔으로 결정할 수 있다. MEC 서버는 R(t)에서 복수의 원소를 선택할 때, 5G 기지국(mmWave)의 송신 빔, 5G 기지국(sub 6Ghz)의 송신 빔, LTE 기지국의 송신 빔 및 WiFi 기지국의 송신 빔의 순서로 데이터 레이트가 높은 송신 빔 중에서 원소 하나씩을 추가로 선택할 수 있다. 그리고, MEC 서버는 R(t)에서 원소를 하나씩 추가로 선택할 때마다, 추가된 원소들의 데이터 레이트의 합을 결정하고, 결정된 데이터 레이트의 합이 Pi,s(t) 값 이상이면, 추가된 원소들 각각에 대응하는 송신 빔을 데이터의 전송에 사용될 송신 빔으로 결정할 수 있다. MEC 서버는 추가된 원소들의 데이터 레이트의 합을 결정하고, 결정된 데이터 레이트의 합이 Pi,s(t) 값 이하이면, 결정된 데이터 레이트의 합이 Pi,s(t) 값 이상이 될 때까지 5G 기지국(mmWave)의 송신 빔, 5G 기지국(sub 6Ghz)의 송신 빔, LTE 기지국의 송신 빔 및 WiFi 기지국의 송신 빔의 순서로 데이터 레이트가 높은 송신 빔 중에서 원소 하나씩을 추가할 수 있다.
아래 표 3은 MEC 서버가 단계(S909)를 수행하여 송신 빔을 결정한 예시를 도시한다.
기지국의 종류 인덱스(j) 서비스 및 서비스에 할당된 송신 빔 지연 요구 사항 최소 데이터 레이트 요구 사항
1 (5G 기지국(mmWave)) Ri,1 ,1(t) 2msec S3,2(t)=400kbps
2 (5G 기지국(sub 6Ghz)) Ri,2 ,3(t) 3msec S3,3(t)=200kbps
3 (LTE 기지국) VR(s=1), Ri,3 ,1(t) 20msec S3,1(t)=25Gbps
4 (WiFi 기지국) VR(s=1), Ri,4 ,2(t) 20msec S3,1(t)=25Gbps
표 3은 표 2의 TCU-3의 예시(즉, i=3)를 나타낸다.표 3을 참조하면, MEC 서버는 TCU-3의 VR 서비스(s=1)에 대해, LTE 기지국의 송신 빔 한 개(송신 빔 인덱스=1, 데이터 레이트=Ri,3 ,1(t)), WiFi 기지국의 송신 빔 한 개(송신 빔 인덱스=2, 데이터 레이트= Ri,4 , 2(t))를 VR 서비스에 연관된 데이터를 전송하는 송신 빔으로 결정할 수 있다.
또한, 표 3을 참조하면, MEC 서버는 TCU-3의 브레이크 ECU 제어 데이터(s=2)에 대해, 5G 기지국(mmWave) 기지국의 송신 빔 한 개(송신 빔 인덱스=1, 데이터 레이트= Ri,1 , 1(t))를 브레이크 ECU 제어 데이터를 전송하는 송신 빔으로 결정할 수 있다. 그리고, MEC 서버는 TCU-3의 엔진 ECU 제어 데이터(s=3)에 대해, 5G 기지국(sub 6GHz)의 송신 빔 한 개(송신 빔 인덱스=3, 데이터 레이트= Ri,2 , 3(t))를 엔진 ECU 제어 데이터를 전송하는 송신 빔으로 결정할 수 있다.
MEC 서버는 TCU가 데이터 요청 메시지를 통해 요청한 모든 데이터에 대해 송신 빔이 할당될 때까지 단계(S909)를 수행할 수 있다. 즉, MEC 서버는 데이터 요청 메시지에 포함된 모든 서비스에 대해 송신 빔을 할당할 때까지 단계(S909)를 수행할 수 있다. 즉, MEC 서버는 모든 서비스 인덱스 s에 대해서 단계(S909)를 수행할 수 있다. MEC 서버는 서비스 인덱스 s가 작은 순서대로 또는 큰 순서대로 단계(S909)를 수행할 수 있다. 또는, MEC 서버는 서비스 인덱스 s 중에서 제어 데이터에 연관된 서비스 인덱스부터 단계(S909)를 수행한 뒤에 일반 데이터에 연관된 서비스 인덱스에 대해 단계(S909)를 수행할 수 있다. 또는, MEC 서버는 서비스 인덱스 s 중에서 안전에 연관된 제어 데이터에 연관된 서비스 인덱스부터 단계(S909)를 수행한 뒤에 안전에 연관되지 않은 제어 데이터 또는 일반 데이터에 연관된 서비스 인덱스에 대해 단계(S909)를 수행할 수 있다.
MEC 서버는 복수의 TCU로부터 데이터 요청 메시지를 수신한 경우, 복수의 TCU 모두에 대해 단계(S909)를 수행할 수 있다. MEC 서버는 TCU 인덱스 i가 낮은 순서대로 또는 높은 순서대로 TCU 모두에 대해 단계(S909)를 수행할 수 있다. 또는, MEC 서버는 데이터 요청 메시지에 제어 데이터에 대한 데이터 요청 메시지를 포함하는 TCU에 대해 우선적으로 단계(S909)를 수행하고, 남은 TCU에 대해 단계(S909)를 수행할 수도 있다. 또는, MEC 서버는 복수의 TCU 모두에 대해 동시에 단계(S909)를 수행할 수도 있다.
도 12은 본 명세서의 개시에 따른 MEC 서버의 동작의 예시를 나타낸다.
도 12의 예시는 도 8 내지 도 11에서 설명한 MEC 서버의 동작을 간략하게 설명한 도면이다. MEC 서버는 도 8 내지 도 11를 참조하여 설명한 동작을 모두 수행할 수 있다.
도 12을 참조하면, 단계(S1201)에서, MEC 서버는 TCU와 기지국 간의 무선 채널에 대한 채널 상태 정보를 기지국을 포함하는 이동통신 네트워크로부터 수신할 수 있다.
MEC 서버는 단계(S1201)를 수행하기 전에 이동통신 시스템으로부터 기지국에 연결된 TCU에 대한 정보를 수신할 수 있다. TCU에 대한 정보는 TCU의 ID, TCU의 서비스 리스트, TCU의 딜레이 요구사항 또는 TCU의 최소 데이터 레이트 요구사항 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계(S1202)에서, MEC 서버는 채널 상태 정보에 기초하여 기지국의 복수의 송신 빔과 TCU의 복수의 수신 빔의 조합에 대해 이용가능한 데이터 레이트를 결정할 수 있다.
단계(S1203)에서, MEC 서버는 TCU의 데이터 요청 메시지를 이동통신 네트워크로부터 수신할 수 있다. 데이터 요청 메시지는 TCU가 요청하는 제1 데이터에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 데이터 요청 메시지는 데이터 요청 메시지는 TCU의 이더넷 통신 속도에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 제1 데이터에 관련된 정보는 제1 데이터의 종류에 대한 정보(예: 일반 데이터인지 제어 데이터인지 여부에 대한 정보, 어떤 서비스에 연관된 데이터인지에 대한 정보) 및 제1 데이터의 최소 데이터 레이트에 대한 정보를 포함할 수 있다. 제1 데이터의 최소 데이터 레이트에 대한 정보는 제1 데이터의 최소 데이터 레이트 요구 사항에 대한 정보를 포함할 수 있다.
단계(S1204)에서, MEC 서버는 TCU의 데이터 요청 메시지 및 이용가능한 데이터 레이트에 기초하여 제1 데이터의 전송에 사용될 제1 송신 빔을 결정할 수 있다.
제1 데이터의 종류가 상기 차량의 동작을 제어하는데 사용되는 제어 데이터인 경우, MEC 서버는 제1 송신 빔을 상기 기지국의 복수의 송신 빔 중에서 결정된 이용가능한 데이터 레이트 중 가장 큰 값을 갖는 데이터 레이트에 대응하는 송신 빔으로 결정할 수 있다. 제1 데이터가 복수의 제어 데이터를 포함하는 경우(예: 표 2의 TCU-3가 브레이크 제어 데이터 및 엔진 ECU 제어 데이터를 요청하는 경우), MEC 서버는 복수의 제어 데이터 각각에 대한 제1 송신 빔을, 복수의 제어 데이터의 우선 순위가 높은 순서대로 큰 값의 데이터 레이트에 대응하는 송신 빔으로 결정할 수 있다.
제1 데이터의 종류가 일반 데이터인 경우, MEC 서버는 제1 송신 빔을 TCU의 이더넷 통신 속도에 대한 정보, 제1 데이터의 최소 데이터 레이트에 대한 정보 및 결정된 이용가능한 데이터 레이트에 기초하여 결정할 수 있다.
단계(S1205)에서, MEC 서버는 제1 데이터 및 제1 송신 빔에 대한 정보를 이동통신 네트워크로 전송할 수 있다. 제1 송신 빔에 대한 정보는 기지국이 제1 송신 빔을 이용하여 제1 데이터를 TCU로 전송하는데 사용될 수 있다.
도 13는 본 명세서의 개시에 따른 TCU의 동작의 예시를 나타낸다.
도 12의 예시는 도 8 내지 도 11에서 설명한 TCU의 동작을 간략하게 설명한 도면이다. TCU는 도 8 내지 도 11를 참조하여 설명한 동작을 모두 수행할 수 있다.
도 13을 참조하면, 단계(S1301)에서, TCU는 TCU와 기지국 간의 무선 채널에 대한 채널 상태 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. TCU는 기지국으로부터 파일럿 신호를 수신하고, 수신된 파일럿 신호에 기초하여 채널 상태 정보를 결정할 수 있다. 그리고, TCU는 TCU와 기지국 간의 무선 채널에 대한 채널 상태 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.
단계(S1302)에서, TCU는 데이터 요청 메시지를 전송할 수 있다. 데이터 요청 메시지는 제1 데이터에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 데이터 요청 메시지는 TCU의 이더넷 통신 속도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 제1 데이터에 관련된 정보는 제1 데이터의 종류에 대한 정보 및 제1 데이터의 최소 데이터 레이트에 대한 정보를 포함할 수 있다.
단계(S1302)를 수행하기 전에, TCU는 차량에 장착된 적어도 하나의 장치로부터 제1 데이터에 관련된 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 표 2의 TCU-3는 VR 장치로부터 VR 서비스에 연관된 일반 데이터를 요청하는 메시지(서비스 ID, 지연 요구 사항, 최소 데이터 레이트 요구 사항 등 포함)를 수신할 수 있다. 그리고, TCU-3는 브레이크 ECU 및 엔진 ECU 로부터 각각 브레이크 ECU 제어 데이터를 요청하는 메시지 및 엔진 ECU 제어 데이터를 요청하는 메시지를 수신할 수 있다.
단계(S1303)에서, TCU는 기지국의 제1 송신 빔을 통해 제1 데이터를 수신할 수 있다. 그러면, TCU는 제1 데이터를 적어도 하나의 장치로 전송할 수 있다.
본 명세서의 개시에서 설명한 내용에 따르면, MEC 서버는 5G 기지국(sub 6Ghz)의 송신 빔, 5G 기지국(mmWave)의 송신 빔, LTE 기지국의 송신 빔 및 WiFi 기지국의 송신 빔을 모두 활용하여 TCU에게 하향링크 데이터를 전송함으로써 하향링크 데이터의 전송 속도를 20Gbps 이상으로 향상시킬 수 있다. 또한, 5G 기지국(mmWave)은 셀 커버리지가 작아서 TCU의 핸드오버가 빈번하게 발생하는데, 5G 기지국(sub 6Ghz)의 송신 빔, LTE 기지국의 송신 빔 및 WiFi 기지국의 송신 빔을 모두 활용하므로 사용자에게 끊김 없는 서비스를 제공할 수 있다.
본 명세서의 개시에 따르면, MEC 서버는 차량 내 사용자가 요청하는 서비스의 요구 사항(requirement)(예: 지연에 대한 요구 사항, 최소 데이터 레이트에 대한 요구 사항 등)에 대한 정보를 TCU로부터 수신할 수 있다. MEC 서버는 서비스의 요구 사항에 대한 정보와 5G 기지국(sub 6Ghz)의 송신 빔, 5G 기지국(mmWave)의 송신 빔, LTE 기지국의 송신 빔 및 WiFi 기지국의 송신 빔의 조합을 고려하여 데이터를 전송함으로써, 차량 내 사용자가 요청하는 25~30Gbps의 고용량 멀티미디어 서비스(8K VR, AR, 4K 비디오, 8K 비디오 등)를 효과적으로 제공할 수 있다. 그리고, TCU가 도심의 교차로 핫스팟 지역의 WiFi 기지국에 연결되는 경우에는 MEC 서버는 5G, LTE, WiFi의 빔을 모두 활용하여 TCU에 데이터를 전송할 수 있다.
본 명세서의 개시에 따르면, MEC 서버는 TCU의 이더넷 통신 속도를 고려하여 데이터를 TCU에 전송함으로써, TCU는 사용자에게 효과적으로 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있다. 또한, TCU는 고용량 데이터를 미리 버퍼링 해두어 사용자에게 안정적으로 서비스를 제공할 수 있다.
본 명세서의 개시에 따르면, MEC 서버는 TCU가 요청하는 데이터의 종류를 고려하여 송신 빔을 할당함으로써 보다 안전하게 차량을 원격 제어할 수 있다.
도 14는 일 실시 예에 따른 MEC 서버와 TCU의 구성 블록도이다 .
도 14을 참조하면, 상기 MEC 서버(610)와 TCU(100)는 각기 메모리, 프로세서 그리고 송수신부를 포함할 수 있다.
도시된 프로세서, 메모리 및 트랜시버는 각각 별도의 칩으로 구현되거나, 적어도 둘 이상의 블록/기능이 하나의 칩을 통해 구현될 수 있다.
상기 송수신부는 송신기(transmitter) 및 수신기(receiver)를 포함한다. 특정한 동작이 수행되는 경우 송신기 및 수신기 중 어느 하나의 동작만이 수행되거나, 송신기 및 수신기 동작이 모두 수행될 수 있다. 상기 송수신부는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 송수신부는 수신 신호 및/또는 송신 신호의 증폭을 위한 증폭기와 특정한 주파수 대역 상으로의 송신을 위한 밴드패스 필터를 포함할 수 있다.
상기 TCU의 송수신부는 전술한 바와 같이, 제1 5G 송수신부(즉, sub 6GHz를 이용하는 모뎀/안테나), 제2 5G 송수신부(즉, mmWave를 이용하는 모뎀/안테나), LTE 송수신부(즉, LTE를 이용하는 모뎀/안테나)를 포함할 수 있다.
상기 프로세서는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 상기 프로세서는 인코더와 디코더를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 전술한 내용에 따른 동작을 수행할 수 있다. 이러한 프로세서는 ASIC(애플리케이션-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다.
메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.
도 15은 본 발명의 실시예에 따른 TCU의 구성을 상세하게 나타낸 블록도이다 .
도시된 TCU(100)는 송수신부(110), 프로세서(120), 메모리(130), 하나 이상의 안테나, 그리고 SIM(subscriber identification module) 카드를 포함한다.
도시된 TCU(100)는 필요에 따라 스피커(161) 및 마이크(162)를 더 포함할 수 있다.
도시된 TCU(100)는 필요에 따라 디스플레이(151), 입력부(152)를 더 포함할 수 있다.
프로세서(120)는 본 명세서에서 설명된 제안된 기능, 절차 및/ 또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(120)에서 구현될 수 있다. 프로세서(120)는 ASIC(애플리케이션-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 AP(애플리케이션 processor)일 수 있다. 프로세서(120)는 DSP(digital signal processor), CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), 모뎀(Modem; modulator and demodulator) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프로세서(120)의 예는 Qualcomm®에 의해 제조된 SNAPDRAGONTM 시리즈 프로세서, Samsung®에 의해 제조된 EXYNOSTM 시리즈 프로세서, Apple®에 의해 제조된 A 시리즈 프로세서, MediaTek®에 의해 제조된 HELIOTM 시리즈 프로세서, INTEL®에 의해 제조된 ATOMTM 시리즈 프로세서 또는 대응하는 차세대 프로세서일 수 있다.
디스플레이(151)는 프로세서(120)에 의해 처리된 결과를 출력한다. 입력부(152)는 프로세서(120)에 의해 사용될 입력을 수신한다. 입력부(152)는 디스플레이(151) 상에 표시될 수 있다. SIM 카드는 휴대 전화 및 컴퓨터와 같은 휴대 전화 장치에서 가입자를 식별하고 인증하는 데에 사용되는 IMSI(international mobile subscriber identity) 및 그와 관련된 키를 안전하게 저장하기 위하여 사용되는 집적 회로이다. 상기 SIM 카드는 물리적으로 구현되지 않고, 컴퓨터 프로그램으로 구현되어, 상기 메모리에 저장될 수도 있다.
메모리(130)는 프로세서(120)와 동작 가능하게 결합되고, 프로세서(120)를 동작시키기 위한 다양한 정보를 저장한다. 메모리(130)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현되는 경우, 본 명세서에서 설명된 기술들은 본 명세서에서 설명된 기능을 수행하는 모듈(예컨대, 절차, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(130)에 저장될 수 있고 프로세서(120)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(130)는 프로세서(120) 내부에 구현될 수 있다. 또는, 메모리(130)는 프로세서(120) 외부에 구현될 수 있으며, 기술 분야에서 공지된 다양한 수단을 통해 프로세서(120)에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
송수신부(110)는 프로세서(120)와 동작 가능하게 결합되고, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 송수신부(110)는 전송기와 수신기를 포함한다. 송수신부(110)는 무선 주파수 신호를 처리하기 위한 기저 대역 회로를 포함할 수 있다. 송수신부는 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 하나 이상의 안테나를 제어한다.
스피커(161)는 프로세서(120)에 의해 처리된 소리 관련 결과를 출력한다. 마이크(162)는 프로세서(120)에 의해 사용될 소리 관련 입력을 수신한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.

Claims (13)

  1. 차세대 이동통신 시스템에서 차량에 장착된 TCU(Telematics Communication Unit)를 제어하는 서버로서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부를 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 송수신부를 제어하여, 상기 TCU와 기지국 간의 무선 채널에 대한 채널 상태 정보를 상기 기지국을 포함하는 이동통신 네트워크로부터 수신하는 과정;
    상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 기지국의 복수의 송신 빔과 상기 TCU의 복수의 수신 빔의 조합에 대해 이용가능한 데이터 레이트(data rate)를 결정하는 과정;
    상기 송수신부를 제어하여, 상기 TCU의 데이터 요청 메시지를 상기 이동통신 네트워크로부터 수신하는 과정,
    상기 데이터 요청 메시지는 상기 TCU가 요청하는 제1 데이터에 관련된 정보를 포함하고;
    상기 TCU의 데이터 요청 메시지 및 상기 결정된 이용가능한 데이터 레이트에 기초하여 상기 제1 데이터의 전송에 사용될 제1 송신 빔을 결정하는 단계; 및
    상기 송수신부를 제어하여, 상기 제1 데이터 및 상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 상기 이동통신 네트워크에 전송하는 과정을 수행하는 서버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 요청 메시지는,
    상기 TCU의 이더넷 통신 속도에 대한 정보를 더 포함하는 서버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 데이터에 관련된 정보는,
    상기 제1 데이터의 종류에 대한 정보 및 상기 제1 데이터의 최소 데이터 레이트에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 서버.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 데이터의 종류가 상기 차량의 동작을 제어하는데 사용되는 제어 데이터인 경우, 상기 제1 송신 빔은 상기 기지국의 복수의 송신 빔 중에서 상기 결정된 이용가능한 데이터 레이트 중 가장 큰 값을 갖는 데이터 레이트에 대응하는 송신 빔으로 결정되는 것을 특징으로 하는 서버.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 데이터가 복수의 제어 데이터를 포함하는 경우, 상기 복수의 제어 데이터 각각에 대한 제1 송신 빔은, 상기 복수의 제어 데이터의 우선 순위가 높은 순서대로 큰 값의 데이터 레이트에 대응하는 송신 빔으로 결정되는 것을 특징으로 하는 서버.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 데이터의 종류가 일반 데이터인 경우, 상기 제1 송신 빔은 상기 TCU의 이더넷 통신 속도에 대한 정보, 상기 제1 데이터의 최소 데이터 레이트에 대한 정보 및 상기 결정된 이용가능한 데이터 레이트에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 서버.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 이동통신 시스템으로부터 상기 기지국에 연결된 TCU에 대한 정보를 수신하는 과정을 더 수행하고,
    상기 TCU에 대한 정보는,
    상기 TCU의 ID, 상기 TCU의 서비스 리스트, 상기 TCU의 딜레이 요구사항 또는 상기 TCU의 최소 데이터 레이트 요구사항 중 적어도 하나를 포함하는 서버.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 송신 빔에 대한 정보는 상기 기지국의 제1 송신 빔을 이용하여 상기 제1 데이터를 상기 TCU로 전송하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 서버.
  9. 차량에 장착된 TCU(Telematics Communication Unit)로서,
    송수신부;
    메모리; 및
    상기 송수신부 및 상기 메모리를 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 송수신부를 제어하여, 기지국과 상기 TCU 간의 무선 채널에 대한 채널 상태 정보를 상기 기지국에 전송하는 과정;
    상기 송수신부를 제어하여, 데이터 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 과정,
    상기 데이터 요청 메시지는 상기 차량에 장착된 적어도 하나의 장치가 요청하는 제1 데이터에 관련된 정보를 포함하고; 및
    상기 송수신부를 제어하여, 상기 기지국으로부터 상기 기지국의 제1 송신 빔을 통해 상기 제1 데이터를 수신하는 과정을 수행하는 TCU.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 데이터 요청 메시지는,
    상기 TCU의 이더넷 통신 속도에 대한 정보를 더 포함하는 TCU.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 데이터에 관련된 정보는,
    상기 제1 데이터의 종류에 대한 정보 및 상기 제1 데이터의 최소 데이터 레이트에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 TCU.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 적어도 하나의 장치로부터 상기 제1 데이터에 관련된 정보를 수신하는 과정을 더 수행하는 TCU.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 수신된 제1 데이터를 상기 적어도 하나의 장치로 전송하는 과정을 더 수행하는 TCU.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7402887B2 (ja) * 2019-10-04 2023-12-21 株式会社Ｎｔｔドコモ ユーザプレーン装置、通信システム、及びバッファ方法
CN114743371A (zh) * 2022-03-28 2022-07-12 阿里巴巴（中国）有限公司 智能车及其控制方法、行车***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150349977A1 (en) * 2012-12-07 2015-12-03 Wabco Gmbh Method and System for Transmitting Telematics Data from a Truck to a Telematics Portal
US20160203652A1 (en) * 2015-01-12 2016-07-14 Ford Global Technologies, Llc Efficient telematics data upload
US20170032402A1 (en) * 2014-04-14 2017-02-02 Sirus XM Radio Inc. Systems, methods and applications for using and enhancing vehicle to vehicle communications, including synergies and interoperation with satellite radio
KR20190100107A (ko) * 2019-08-09 2019-08-28 엘지전자 주식회사 자율 주행 시스템에서 차량의 무선 통신을 위한 방법 및 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150349977A1 (en) * 2012-12-07 2015-12-03 Wabco Gmbh Method and System for Transmitting Telematics Data from a Truck to a Telematics Portal
US20170032402A1 (en) * 2014-04-14 2017-02-02 Sirus XM Radio Inc. Systems, methods and applications for using and enhancing vehicle to vehicle communications, including synergies and interoperation with satellite radio
US20160203652A1 (en) * 2015-01-12 2016-07-14 Ford Global Technologies, Llc Efficient telematics data upload
KR20190100107A (ko) * 2019-08-09 2019-08-28 엘지전자 주식회사 자율 주행 시스템에서 차량의 무선 통신을 위한 방법 및 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH: "Practical Considerations on Telematic Control Units and Intelligent Antenna Modules", R4-1813119, 3GPP TSG RAN WG4 MEETING #88BIS, vol. RAN WG4, 28 September 2018 (2018-09-28), Chengdu, P.R China, XP051581802 *

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