KR20150043592A - V2x 시뮬레이션 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품 - Google Patents
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Abstract
시뮬레이션 장치 및 방법이 제공된다. 본 발명에 따른 시뮬레이션 장치는, 제 1 V2X(Vehicle to Everything) 단말기로부터 가상의 위치 정보를 포함하는 무선 데이터를 수신하는 제 1 데이터 수신부, 상기 수신된 무선 데이터를 네트워크 시뮬레이터의 프로토콜에 적합한 데이터로 변환하는 제 1 변환부, 상기 변환된 데이터를 상기 네트워크 시뮬레이터 내에서 상기 제 1 V2X 단말기와 매칭된 제 1 가상 노드로 전송하는 제 1 전송부, 상기 네트워크 시뮬레이터의 시나리오에 따라 상기 제 1 가상 노드와 통신하는 제 2 가상 노드로부터 데이터를 수신하는 제 2 데이터 수신부, 상기 수신된 데이터를 무선 데이터로 변환하는 제 2 변환부 및 상기 변환된 무선 데이터를 상기 제 2 가상 노드와 매칭된 제 2 V2X 단말기로 전송하는 제 2 전송부를 포함하되, 상기 제 1 가상 노드로 전송된 상기 변환된 데이터는 상기 제 1 가상 노드에 의해 상기 제 2 가상 노드로 전송되며, 상기 제 2 가상 노드로부터 수신된 데이터는 상기 제 1 V2X 단말기의 가상의 위치 정보를 포함한다.
Description
본 발명은 V2X 시뮬레이션 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상용 V2X 단말기를 이용하여 V2X 통신, 보안 및 장비를 테스트하는 시뮬레이션 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
차량은 인간에게 공간적인 빠른 이동성을 제공하는 수단으로 기계 장치의 발전에서 전자 장치가 결합되는 방향으로 발전되어 왔다.
차량에 탑재되는 전자 장치는 초기에는 차량 제어 ECU(Electronic Control Unit)에 사용되었지만 점진적으로 텔레매틱스, 멀티미디어 서비스, 인터넷 서비스를 제공하고 있으며 궁극적으로 지능형 자동차와 자율 주행 자동차 기술로 발전되고 있다.
이러한 차량의 발전과 함께 도로와 연계된 지능형 교통 시스템(Intelligent Transport System, 이하, 'ITS'라 칭함) 기술이 발전되고 있으며 최근에는 차량과 도로 인프라가 융합된 협력형 ITS 기술이 활발하게 연구되고 있다
한편, V2X(Vehicle to Everything) 차량 안전 시스템은 ITS 환경에서 주행하는 모든 차량들이 V2V(Vehicle to Vehicle) 또는 V2I(Vehicle to Infrastructure) 기반의 협력 통신을 통해 안전 서비스를 제공하는 기술로서, 실제 도로 환경에서의 실험을 통한 검증과 평가 수행이 요구된다.
그러나, 일반적으로 실 도로 환경에서 시스템 및 서비스에 대한 검증과 평가는 많은 시간과 비용을 필요로 한다.
예를 들어, 상용 V2X 단말기를 테스트하는 방안으로, 실제 도로에 테스트를 위한 실제 노드들을 설치하고 차량에 V2X 단말기를 장착해 운행하여 테스트를 수행할 수 있으나, 이와 같은 실차 주행을 통한 테스트는 높은 비용, 시간, 노동력 손실을 감수해야 하며, 동일한 시나리오를 반복해서 테스트하기 어렵고 인명 사고가 발생할 수 있는 위험한 시나리오의 테스트 수행에 어려움이 존재한다.
이에, 시뮬레이터를 이용하여 시뮬레이터 내부 노드에 차량 통신 프로토콜을 구현함으로써 시뮬레이터로 차량 환경 시나리오를 작성하여 시뮬레이션을 수행하는 방안이 제안되었다.
그러나 이는 상용 V2X 단말기와 직접 연동할 수 없는 한계가 있어 통신 솔루션 개발 업체와의 상호 운용성이 떨어지는 단점이 존재하며, 상용 V2X 단말기V2X에 대한 통신 및 보안, 그리고 상용 V2X 단말기와 관련된 장비를 직접 테스트할 수 없는 한계가 있다.
또한, 종래의 시뮬레이션 방안은 상용 V2X 단말기와 직접 연동할 수도 없을 뿐만 아니라, 시시각각 변화하는 상용 V2X 단말기의 위치 정보를 이용할 수 없으므로 실제 차량과 유사한 이동성을 반영하여 테스트할 수 없는 한계 또한 존재한다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상용 V2X 단말기를 연동하여 V2X 통신, 보안 및 관련 장비를 테스트할 수 있는 시뮬레이션 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 시뮬레이션 장치는, 제 1 V2X(Vehicle to Everything) 단말기로부터 가상의 위치 정보를 포함하는 무선 데이터를 수신하는 제 1 데이터 수신부, 상기 수신된 무선 데이터를 네트워크 시뮬레이터의 프로토콜에 적합한 데이터로 변환하는 제 1 변환부, 상기 변환된 데이터를 상기 네트워크 시뮬레이터 내에서 상기 제 1 V2X 단말기와 매칭된 제 1 가상 노드로 전송하는 제 1 전송부, 상기 네트워크 시뮬레이터의 시나리오에 따라 상기 제 1 가상 노드와 통신하는 제 2 가상 노드로부터 데이터를 수신하는 제 2 데이터 수신부, 상기 수신된 데이터를 무선 데이터로 변환하는 제 2 변환부 및 상기 변환된 무선 데이터를 상기 제 2 가상 노드와 매칭된 제 2 V2X 단말기로 전송하는 제 2 전송부를 포함하되, 상기 제 1 가상 노드로 전송된 상기 변환된 데이터는 상기 제 1 가상 노드에 의해 상기 제 2 가상 노드로 전송되며, 상기 제 2 V2X 단말기로 전송되는 무선 데이터는 상기 제 1 V2X 단말기의 가상의 위치 정보를 포함한다.
본 발명의 일 측면에서, 상기 제 1 변환부는 상기 수신된 무선 데이터를 이더넷(ethernet) 프로토콜에 적합한 데이터로 변환한다.
또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 제 1 변환부는 상기 데이터 변환 시 캡슐화(encapsulation)를 수행한다.
또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 제 1 V2X 단말기로부터 수신된 무선 데이터는 상기 제 1 V2X 단말기에서 전방 추돌 경고, 급제동 경고, 사각 지대 경고, 차선 변경 경고 및 추월 경고 중 하나 이상을 포함하는 차량 안전 서비스 정보를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 제 2 변환부는 상기 제 2 가상 노드로부터 수신된 데이터를 802.11p 프로토콜에 적합한 무선 데이터로 변환한다.
또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 제 2 변환부는 상기 무선 데이터로 변환 시 캡슐화(encapsulation)를 수행한다.
또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 제 2 V2X 단말기로 전송되는 무선 데이터는 상기 제 1 V2X 단말기 및 제 2 V2X 단말기간 상기 차량 안전 서비스 정보의 패킷 수신율, 종단 간 지연 및 처리율 중 하나 이상의 분석에 이용된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 시뮬레이션 방법은 (a) 제 1 V2X(Vehicle to Everything) 단말기로부터 가상의 위치 정보를 포함하는 무선 데이터를 수신하는 단계, (b) 상기 수신된 무선 데이터를 네트워크 시뮬레이터의 프로토콜에 적합한 데이터로 변환하여 상기 네트워크 시뮬레이터 상에서 상기 제 1 V2X 단말기와 매칭된 제 1 가상 노드로 전송하는 단계, (c) 상기 네트워크 시뮬레이터의 시나리오에 따라 상기 제 1 가상 노드와 통신하는 제 2 가상 노드로부터 데이터를 수신하는 단계 및 (d) 상기 수신된 데이터를 무선 데이터로 변환하여 상기 제 2 가상 노드와 매칭된 제 2 V2X 단말기로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 (b) 단계에서 제 1 가상 노드로 전송된 상기 변환된 데이터는 상기 제 1 가상 노드에 의해 상기 제 2 가상 노드로 전송되며, 상기 (d) 단계에서 상기 제 2 V2X 단말기로 전송되는 무선 데이터는 상기 제 1 V2X 단말기의 가상의 위치 정보를 포함한다.
본 발명의 일 측면에서, 상기 (b) 단계는 상기 수신된 무선 데이터를 이더넷(ethernet) 프로토콜에 적합한 데이터로 변환하되, 상기 데이터 변환 시 캡슐화(encapsulation)를 수행한다.
또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 (d) 단계는 상기 제 2 가상 노드로부터 수신된 데이터를 802.11p 프로토콜에 적합한 무선 데이터로 변환하되, 상기 무선 데이터로 변환 시 캡슐화(encapsulation)를 수행한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램 제품은 상기 단계 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실차 주행 테스트로 수행하기 어려운 안전 서비스 시나리오(인명 피해 발생 등)를 테스트할 수 있다.
또한, 실차 주행 테스트 대비 저렴한 모의 실험 비용으로V2X 핵심 기술을 반복적으로 시험함으로써 상용 V2X 장비와 신규 안전 서비스 테스트 및 검증하기 용이한 환경을 구축할 수 있다.
또한, 시시각각 변화하는 상용 V2X 단말기의 위치 정보를 반영할 수 있으므로 실제 차량과 더욱 유사한 이동성을 반영하여 테스트할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 시뮬레이션 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 시뮬레이션 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 시뮬레이션 과정을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 시뮬레이션 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 시뮬레이션 과정을 도시한 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 시뮬레이션 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 시뮬레이션 시스템(100)은 상용 V2X 단말기(110), 데이터 변환기(120), 교통 시뮬레이터(130) 및 네트워크 시뮬레이터(140)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 시뮬레이션 시스템(100)은 북미 차량 통신 표준(Wireless Access in Vehicular Environments;WAVE) 또는 유럽(Continuous Air-interface, Long and Medium range;CALM) 차량 통신 표준이 적용될 수 있으며, 이하에서는 북미 차량 통신 표준(WAVE)이 적용된 실시예를 설명하도록 한다.
참고로, WAVE 통신 기술은 Wireless Access in Vehicular Environments의 약어로 2010년에 확정된 미국 IEEE 통신 표준으로서, 차량이 고속으로 이동하는 전파 환경에서 패킷 프레임을 100msec 이내에 주고 받을 수 있는 무선 통신 기술을 만족하도록 제안되었다.
WAVE 통신 표준은 5.9GHz 전용 주파수 대역을 사용하며, IEEE 802.11p와 IEEE 1609.x 규격으로 구성되어있다.
여기서, IEEE 802.11p는 무선 전송을 위한 물리 계층과 MAC 계층을 포함하며, IEEE 1609.x는 IEEE 802.11p 위에 탑재되는 상위 멀티 채널 계층, 네트워킹 계층, 인증 보안 계층, 응용 서비스 계층을 포함하고 있다.
WAVE 통신은 200km/h 고속 이동 환경에서 최대 27Mbps 데이터 전송 속도, 전파 통달 거리는 최대 1km, 100msec 이내의 짧은 패킷 Latency와 짧은 무선 링크 접속과 PER = 0.1 통신 성능을 목표로 삼고 있다.
또한 RF 주파수 대역은 ISM 밴드 개념이 아니라 ITS 전용 주파수 대역을 사용하여 ITS 시스템이 전파 간섭을 받지 않도록 전파 기술 기준을 가지고 있다.
또한 공공 서비스의 활용을 고려하여 전파 출력을 최대 44.8dBm(약 30Watt)까지 높일 수 있고, 채널 대역폭은 20MHz 대역에서 10MHz 대역으로 변경함으로써 전송하는 신호의 심볼 시간을 2배를 늘려서 전파의 지연 스프레드와 타이밍에 더욱 강인한 특성을 갖도록 하였다.
또한, IEEE 802.11p MAC 계층은 무선랜 계층과 동일한 프로토콜을 사용하지만 안전 메시지 전송시 패킷 Latency를 짧게 하기 위하여 안전 메시지 전송을 위한 제어 채널과 트래픽 메시지 전송을 위한 서비스 채널을 두어 멀티 채널 스위칭 방식을 채택하고 있다.
또한, 무선 링크 접속 시간을 줄이기 위하여 링크 접속을 위한 인증과 보안, 링크 접속을 위한 Association 과정을 없애고, 기지국 정보를 수신하면 즉시 링크 접속이 이루어지게 함으로써 링크 접속 시간이 짧게 하였다.
따라서, IEEE 802.11p 물리 계층과 MAC계층은 차량의 고속 주행 환경에서 실시간으로 패킷을 전달할 수 있도록 설계되었다.
이러한 WAVE 통신 시스템은 차량 단말과 기지국으로 구성되며, 차량 단말은 서비스 단말과 WAVE 차량 통신 모듈로 구성된다.
차량에 탑재되는 단말은 BM(Before Market)과 AM(After Market) 단말 형태를 가지는데, BM(Before Market) 모델은 차량 통신 모듈이 차내 IVN(In-Vehicle Network)과 연동되고 음성이나 간단한 HMI을 지원하는 기능을 제공하며, AM(After Market) 모델은 Navigation 단말에 통신 모듈이 연동되는 형태로 Navigation단말에서 서비스와 HMI(Human-Machine Interface) 기능을 제공한다.
자동차 서비스 산업에서는 BM 제품 모델을 지향하고 ITS나 텔레매틱스 서비스 사업에서는 AM 제품 모델을 지향하므로 통신 모듈과 기지국이 공통적으로 필요하게 된다.
따라서, WAVE 통신 시스템은 차량용 WAVE 통신 모듈과 기지국 장치가 기본적으로 필요하다.
국내외적으로 WAVE 통신 모듈과 기지국 장치가 개발되고 있으며 아이티 텔레콤, 삼성 SNS, 호주 Codha Wireless, 이스라엘 Auto-talk, 미국 Kapsch, 일본 덴소 등에서 실용 시제품을 출시하고 있으며 테스트베드상에서 서비스를 검증하고 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 시뮬레이션 시스템(100)의 각 구성 요소를 설명하면, 먼저 상용 V2X 단말기(110)는 전술한 BM 제품 모델과 AM 제품 모델을 포함할 수 있으며, V2X 통신, 보안 및 관련 장비 테스트를 위한 애플리케이션(이하, 'V2X 통신 애플리케이션'이라 칭함)이 설치될 수 있다.
상용 V2X 단말기(110)는 V2X 통신 애플리케이션을 통해 V2X 네트워크 트랙픽을 생성하고, 이를 이용한 패킷 송수신 상태를 확인할 수 있으며, V2X 통신 프로토콜에 따른 혼잡 제어 모니터링 및 QoS 모니터링을 수행할 수 있다.
구체적으로, 상용 V2X 단말기(110)는 데이터 변환기(120)와 무선(예를 들어, 802.11p)으로 접속할 수 있으며, 가상의 위치 정보 및 차량 안전 서비스 정보와 응급 정보 중 하나 이상을 포함하는 WSMP(WAVE Short Message Protocol) 메시지를 데이터 변환기(120)로 전송할 수 있다.
여기서, '차량 안전 서비스 정보'는 상기 V2X 통신 애플리케이션을 통해 생성(사용자로부터 입력될 수 있음)될 수 있으며, 전방 추돌 경고, 급제동 경고, 사각 지대 경고, 차선 변경 경고 및 추월 경고 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이 외에도, '차량 안전 서비스 정보'는 차량의 진행 방향과 속도 및 핸들의 스티어링 각도 정보 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
'응급 정보'는 상기 차량 안전 서비스 정보와 같은 경고가 아닌, 충돌과 같은 실제 사고가 발생한 특정 이벤트에 대한 정보일 수 있다.
'가상의 위치 정보'는 네트워크 시뮬레이터(140) 상의 가상 차량 노드들이 실제 차량과 유사한 이동성을 가지도록 교통 시뮬레이터(130)가 네트워크 시뮬레이터(140)와 상용 V2X 단말기(110)로 전송하는 정보로서, 상용 V2X 단말기(110)는 교통 시뮬레이터(130)로부터 수신된 가상의 위치 정보를 이용하여 위치 및 속도 정보를 생성할 수 있다.
따라서, 비록 실내에서 테스트가 수행되더라도 실제 GPS 통신 없이 상용 V2X 단말기(110)가 실제 차량에 탑재되어 이동하는 것과 같은 환경이 마련될 수 있다.
상용 V2X 단말기(110)는 V2X 시뮬레이션 시스템(100)을 통해서 가상의 위치 정보와 함께 상기 차량 안전 서비스 정보나 응급 정보를 주변 차량(타 상용 V2X 단말기)에 전송할 수 있으며, 주변 차량(타 상용 V2X 단말기)으로부터 가상의 위치 정보와 함께 상기 차량 안전 서비스 정보나 응급 정보를 수신하는 동작을 시뮬레이션 할 수 있다.
이와 같이 시뮬레이션이 수행되는 동안, 차량 간(즉, 상용 V2X 단말기 간) 송수신되는 차량 안전 서비스 정보나 응급 정보의 패킷 수신율, 종단 간 지연, 처리율 등을 분석함으로써 V2X 통신, 보안 및 관련 장비를 테스트할 수 있다.
참고로, V2X 시뮬레이션 시스템(100)에 복수의 상용 V2X 단말기(110)가 사용될 수 있으며, 본 발명에서는 설명의 편의 상, 제 1 V2X 단말기(111)와 제 2 V2X 단말기(112)가 사용되는 것으로 설명하도록 한다.
이때, 제 1 V2X 단말기(111)와 제 2 V2X 단말기(112)는 교통 시뮬레이터(130)로부터 가상의 위치 정보를 수신하여, 각각 위치 및 속도 정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제 1 V2X 단말기(111)와 제 2 V2X 단말기(112)는 네트워크 시뮬레이터(140)에서 수행되는 시뮬레이션 상의 가상 차량 노드와 일대일로 매칭될 수 있다.
한편, 데이터 변환기(120)는 제 1 V2X 단말기(111)로부터 가상의 위치 정보와 함께 차량 안전 서비스 정보나 응급 정보를 포함하는 WSMP 메시지를 수신하고, 수신된 WSMP 메시지를 네트워크 시뮬레이터(130)의 프로토콜에 적합하게 변환할 수 있다.
참고로, 네트워크 시뮬레이터(130)는 이더넷(ethernet) 프로토콜을 사용할 수 있으며, 데이터 변환기(120)는 제 1 V2X 단말기(111)로부터 수신된 WSMP 메시지를 이더넷 프로토콜에 적합한 데이터로 변환하고, 변환된 데이터를 네트워크 시뮬레이터(130) 내에서 제 1 V2X 단말기(111)와 매칭된 제 1 가상 차량 노드로 전송할 수 있다.
이때, 데이터 변환기(120)는 데이터 변환 시 캡슐화(encapsulation)를 수행하여 데이터 보안을 강화할 수 있다.
또한, 데이터 변환기(120)는 네트워크 시뮬레이터(130) 내에서 제 1 차량 가상 노드와 통신하는 제 2 가상 차량 노드로부터 이더넷 프로토콜의 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 제 2 V2X 단말기(112)의 프로토콜 (예를 들어, 802.11p)에 적합한 무선 데이터로 변환할 수 있다.
이때, 데이터 변환기(120)는 무선 데이터로 변환 시 캡슐화를 수행할 수 있다.
이후, 데이터 변환기(120)는 변환된 무선 데이터를 제 2 가상 차량 노드와 매칭된 제 2 V2X 단말기(112)로 전송할 수 있다.
데이터 변환기(120)에 대한 상세한 설명은 도 2를 참조하여 후술하도록 한다.
한편, 교통 시뮬레이터(130)는 도로와 지형 정보, 도로 상의 트래픽 정보, 차량들의 위치 정보와 이동 경로 정보를 포함하는 이동성 정보, 인프라 설정 정보 및 시뮬레이션 시나리오 중 하나 이상을 네트워크 시뮬레이터(140)로 전송할 수 있다.
또한, 교통 시뮬레이터(130)는 특정 차량들의 위치 정보를 제 1 V2X 단말기(111)와 제 2 V2X 단말기(112)로 전송할 수 있으며, 이를 위해 교통 시뮬레이터(130)와 제 1 V2X 단말기(111) 및 제 2 V2X 단말기(112) 사이에 허브(hub)(131)가 위치할 수 있다.
참고로, 교통 시뮬레이터(130)는 실제 지도를 이용한 교차로, 고속도로 등에서의 주행 시나리오 설계, 교통 신호 생성 및 제어 기능 중 하나 이상을 제공할 수 있다.
또한, 교통 시뮬레이터(130)는 네트워크 시뮬레이터(140)와 TCP Connection으로 연결될 수 있다
한편, 네트워크 시뮬레이터(140)는 차량 간의 무선 통신, 즉, 상용 V2X 단말기(110)를 이용한 네트워킹 시뮬레이션을 수행할 수 있다.
이를 위해, 네트워크 시뮬레이터(140)는 TCP Connection으로 연결된 교통 시뮬레이터(130)로부터 도로와 지형 정보, 시뮬레이션 시나리오에 따른 도로 상의 트래픽 정보 및 차량들의 위치 정보와 이동 경로 정보를 포함하는 이동성 정보 중 하나 이상을 수신할 수 있다.
참고로, 네트워크 시뮬레이터(140)는 교통 시뮬레이터(130)로부터 수신한 위도, 경도, 고도 등의 인자들을 이용하여 실제 지형 및 도로에 맞는 path loss 및 channel fading 모델을 반영함으로써 실제 도로 테스트와 유사한 시뮬레이션을 수행할 수 있다.
또한, 네트워크 시뮬레이터(140)는 시뮬레이션 상의 가상 차량 노드와 제 1 V2X 단말기(111) 및 제 2 V2X 단말기를 매칭할 수 있으며, 두 대 이상의 차량 노드를 포함한 통신 혼잡을 발생시키기 위하여 더미(dummy) 노드를 시뮬레이션에 포함시킬 수 있다.
또한, 네트워크 시뮬레이터(140)는 데이터 변환기(120)로부터 이더넷을 통하여 수신한 데이터, 즉, 제 1 V2X 단말기(111)의 가상의 위치 정보 및 차량 안전 서비스 정보나 응급 정보 등을 시뮬레이터 내에서 동작하는 제 1 가상 차량 노드로 사상할 수 있다.
이후, 네트워크 시뮬레이터(140)는 시뮬레이션 시나리오에 따라 제 1 가상 차량 노드와 통신하는 제 2 가상 차량 노드로 제 1 V2X 단말기(111)의 가상의 위치 정보 및 차량 안전 서비스 정보나 응급 정보 등을 전송하는 시뮬레이션을 수행할 수 있다.
이후, 네트워크 시뮬레이터(140)는 제 2 가상 차량 노드가 제 1 가상 차량 노드로부터 수신한 데이터, 즉, 제 1 V2X 단말기(111)의 가상의 위치 정보 및 차량 안전 서비스 정보나 응급 정보 등의 데이터를 이더넷을 통하여 데이터 변환기(120)로 전송하는 시뮬레이션을 수행할 수 있다.
참고로, 네트워크 시뮬레이터(140)는 차량 안전 서비스, 응급 상황 등을 테스트하거나 차량 보안 기술을 테스트할 수 있는 시뮬레이션 시나리오를 보유하고 있으며, 이를 통해 혼잡 상황이나 응급 상황 등의 시나리오에서 상용 V2X 단말기(110)가 겪는 연산 부하 등을 예측할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 시뮬레이션 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 V2X 시뮬레이션 장치는 데이터 변환기(120)일 수 있으며, 이하에서는 V2X 시뮬레이션 장치를 데이터 변환기(120)로 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 다른 데이터 변환기(120)는 제 1 데이터 수신부(121), 제 1 변환부(122), 제 1 전송부(123), 제 2 데이터 수신부(124), 제 2 변환부(125) 및 제 2 전송부(126)를 포함할 수 있다.
각 구성 요소를 설명하면, 제 1 데이터 수신부(121)는 제 1 V2X 단말기(111)로부터 가상의 위치 정보를 포함하는 무선 데이터를 수신할 수 있다.
여기서, 제 1 V2X 단말기(111)로부터 수신된 무선 데이터는 제 1 V2X 단말기(111)의 가상의 위치 정보 및 차량 안전 서비스 정보와 응급 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 차량 안전 서비스 정보와 응급 정보에 대한 설명은 전술한바 있으므로 생략하도록 한다.
한편, 제 1 변환부(122)는 제 1 V2X 단말기(111)로부터 수신된 무선 데이터를 네트워크 시뮬레이터(140)의 프로토콜에 적합한 데이터로 변환할 수 있다.
여기서, 네트워크 시뮬레이터(140)는 이더넷 프로토콜을 사용할 수 있으며, 제 1 변환부(122)는 제 1 V2X 단말기(111)로부터 수신된 무선 데이터를 이더넷 프로토콜에 적합한 데이터로 변환할 수 있다.
이때, 제 1 변환부(122)는 데이터 변환 시 캡슐화를 수행할 수 있다.
한편, 제 1 전송부(123)는 제 1 변환부(122)에서 변환된 데이터를 네트워크 시뮬레이터(140) 내에서 제 1 V2X 단말기(111)와 매칭된 제 1 가상 차량 노드로 전송할 수 있다.
한편, 제 2 데이터 수신부(124)는 네트워크 시뮬레이터(140)의 시뮬레이션 시나리오에 따라 제 1 가상 차량 노드와 통신하는 제 2 가상 차량 노드로부터 데이터를 수신할 수 있다.
여기서 제 2 가상 차량 노드로부터 수신된 데이터는 제 1 가상 차량 노드로부터 수신된 제 1 V2X 단말기(111)의 가상의 위치 정보 및 차량 안전 서비스 정보와 응급 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
한편, 제 2 변환부(125)는 제 2 가상 차량 노드로부터 수신된 데이터를 상용 V2X 단말기(110)의 프로토콜(예를 들어, 802.11p)에 적합한 무선 데이터로 변환할 수 있다.
이때, 제 2 변환부(125)는 무선 데이터로 변환 시 캡슐화를 수행할 수 있다.
한편, 제 2 전송부(126)는 제 2 변환부(125)에서 변환된 무선 데이터를 제 2 가상 차량 노드와 매칭된 제 2 V2X 단말기(112)로 전송할 수 있다.
참고로, 제 2 V2X 단말기(112)로 전송되는 무선 데이터는 제 1 V2X 단말기(111) 및 제 2 V2X 단말기(112)간 송수신되는 제 1 V2X 단말기(111)의 가상의 위치 정보 및 차량 안전 서비스 정보나 응급 정보의 패킷 수신율, 종단 간 지연 및 처리율 중 하나 이상의 분석에 이용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 시뮬레이션 과정을 도시한 흐름도이다.
도 3의 흐름도는 도 2에 도시된 데이터 변환기(120)에 의해 수행될 수 있으며, 데이터 변환기(120)에는 도 3의 흐름도에 도시된 각 동작을 수행하는 애플리케이션이 설치될 수 있다.
데이터 변환기(120)는 제 1 V2X 단말기(111)로부터 수신된 가상의 위치 정보를 포함하는 무선 데이터를 네트워크 시뮬레이터(140)의 이더넷 프로토콜에 적합한 데이터로 변환한다(S301).
여기서, 제 1 V2X 단말기(111)로부터 수신된 무선 데이터는 제 1 V2X 단말기(111)의 가상의 위치 정보 및 전술한 차량 안전 서비스 정보와 응급 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 데이터 변환기(120)는 상기 데이터 변환 시 캡슐화를 수행할 수 있다.
S301 후, 데이터 변환기(120)는 S301에서 변환된 데이터를 네트워크 시뮬레이터(140) 상에서 제 1 V2X 단말기(111)와 매칭된 제 1 가상 차량 노드로 전송한다(S302).
S302 후, 데이터 변환기(120)는 네트워크 시뮬레이터(140)의 시뮬레이션에 따라 제 1 가상 차량 노드와 통신하는 제 2 가상 차량 노드로부터 수신된 데이터를 상용 V2X 단말기(110)의 802.11p 프로토콜에 적합한 무선 데이터로 변환한다(S303).
여기서 제 2 가상 차량 노드로부터 수신된 데이터는 제 1 가상 차량 노드로부터 수신된 제 1 V2X 단말기(111)의 가상의 위치 정보 및 차량 안전 서비스 정보와 응급 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 데이터 변환기(120)는 상기 무선 데이터로 변환 시 캡슐화를 수행할 수 있다.
S303 후, 데이터 변환기(120)는 S303에서 변환된 무선 제 2 가상 차량 노드와 매칭된 제 2 V2X 단말기(112)로 전송한다(S304).
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : V2X 시뮬레이션 시스템
110 : 상용 V2X 단말기
111 : 제 1 V2X 단말기
112 : 제 2 V2X 단말기
120 : 데이터 변환기
121 : 제 1 데이터 수신부
122 : 제 1 변환부
123 : 제 1 전송부
124 : 제 2 데이터 수신부
125 : 제 2 변환부
126 : 제 2 전송부
130 : 교통 시뮬레이터
131 : 허브
140 : 네트워크 시뮬레이터
110 : 상용 V2X 단말기
111 : 제 1 V2X 단말기
112 : 제 2 V2X 단말기
120 : 데이터 변환기
121 : 제 1 데이터 수신부
122 : 제 1 변환부
123 : 제 1 전송부
124 : 제 2 데이터 수신부
125 : 제 2 변환부
126 : 제 2 전송부
130 : 교통 시뮬레이터
131 : 허브
140 : 네트워크 시뮬레이터
Claims (11)
- 제 1 V2X(Vehicle to Everything) 단말기로부터 가상의 위치 정보를 포함하는 무선 데이터를 수신하는 제 1 데이터 수신부;
상기 수신된 무선 데이터를 네트워크 시뮬레이터의 프로토콜에 적합한 데이터로 변환하는 제 1 변환부;
상기 변환된 데이터를 상기 네트워크 시뮬레이터 내에서 상기 제 1 V2X 단말기와 매칭된 제 1 가상 노드로 전송하는 제 1 전송부;
상기 네트워크 시뮬레이터의 시나리오에 따라 상기 제 1 가상 노드와 통신하는 제 2 가상 노드로부터 데이터를 수신하는 제 2 데이터 수신부;
상기 수신된 데이터를 무선 데이터로 변환하는 제 2 변환부; 및
상기 변환된 무선 데이터를 상기 제 2 가상 노드와 매칭된 제 2 V2X 단말기로 전송하는 제 2 전송부;
를 포함하되,
상기 제 1 가상 노드로 전송된 상기 변환된 데이터는 상기 제 1 가상 노드에 의해 상기 제 2 가상 노드로 전송되며, 제 2 V2X 단말기로 전송되는 무선 데이터는 상기 제 1 V2X 단말기의 가상의 위치 정보를 포함하는 시뮬레이션 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 변환부는,
상기 수신된 무선 데이터를 이더넷(ethernet) 프로토콜에 적합한 데이터로 변환하는 시뮬레이션 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 변환부는,
상기 데이터 변환 시 캡슐화(encapsulation)를 수행하는 시뮬레이션 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 V2X 단말기로부터 수신된 무선 데이터는
상기 제 1 V2X 단말기에서 전방 추돌 경고, 급제동 경고, 사각 지대 경고, 차선 변경 경고 및 추월 경고 중 하나 이상을 포함하는 차량 안전 서비스 정보를 포함하는 시뮬레이션 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 변환부는,
상기 제 2 가상 노드로부터 수신된 데이터를 802.11p 프로토콜에 적합한 무선 데이터로 변환하는 시뮬레이션 장치.
- 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 변환부는,
상기 무선 데이터로 변환 시 캡슐화(encapsulation)를 수행하는 시뮬레이션 장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 V2X 단말기로 전송되는 무선 데이터는,
상기 제 1 V2X 단말기 및 제 2 V2X 단말기간 상기 차량 안전 서비스 정보의 패킷 수신율, 종단 간 지연 및 처리율 중 하나 이상의 분석에 이용되는 시뮬레이션 장치.
- a) 제 1 V2X(Vehicle to Everything) 단말기로부터 가상의 위치 정보를 포함하는 무선 데이터를 수신하는 단계;
(b) 상기 수신된 무선 데이터를 네트워크 시뮬레이터의 프로토콜에 적합한 데이터로 변환하여 상기 네트워크 시뮬레이터 상에서 상기 제 1 V2X 단말기와 매칭된 제 1 가상 노드로 전송하는 단계;
(c) 상기 네트워크 시뮬레이터의 시나리오에 따라 상기 제 1 가상 노드와 통신하는 제 2 가상 노드로부터 데이터를 수신하는 단계; 및
(d) 상기 수신된 데이터를 무선 데이터로 변환하여 상기 제 2 가상 노드와 매칭된 제 2 V2X 단말기로 전송하는 단계;
를 포함하되,
상기 (b) 단계에서 제 1 가상 노드로 전송된 상기 변환된 데이터는 상기 제 1 가상 노드에 의해 상기 제 2 가상 노드로 전송되며,
상기 (d) 단계에서 상기 제 2 V2X 단말기로 전송되는 무선 데이터는 상기 제 1 V2X 단말기의 가상의 위치 정보를 포함하는 시뮬레이션 방법
- 제 8 항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
상기 수신된 무선 데이터를 이더넷(ethernet) 프로토콜에 적합한 데이터로 변환하되, 상기 데이터 변환 시 캡슐화(encapsulation)를 수행하는 시뮬레이션 방법.
- 제 8 항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
상기 제 2 가상 노드로부터 수신된 데이터를 802.11p 프로토콜에 적합한 무선 데이터로 변환하되, 상기 무선 데이터로 변환 시 캡슐화(encapsulation)를 수행하는 시뮬레이션 방법.
- 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
Priority Applications (1)
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| KR20130121281A KR20150043592A (ko) | 2013-10-11 | 2013-10-11 | V2x 시뮬레이션 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품 |
Applications Claiming Priority (1)
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- 2013-10-11 KR KR20130121281A patent/KR20150043592A/ko not_active Application Discontinuation
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