KR20220045311A

KR20220045311A - V2x 네트워크 핸드오버 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20220045311A
Application number: KR1020200127853A
Authority: KR
Inventors: 박준연; 오석훈; 박지훈
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-10-05
Filing date: 2020-10-05
Publication date: 2022-04-12
Also published as: US20220110042A1

Abstract

V2X 네트워크 핸드오버 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른, 무인이송 차량의 자율주행을 지원하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템은, 생산공장 내 복수로 배치되어 서비스 영역에 WSA 메시지를 브로드캐스팅하는 중계기(RSU) 및 상기 무인이송 차량에 탑재되어 통합 안테나를 통해 V2X 통신 데이터를 송수신하고 GNSS 기반 차량 위치정보를 측정하는 차량 단말기(OBU)를 포함하며, 상기 차량 단말기는 복수의 중계기간 서비스 중첩 영역에서 수신된 상기 WSA 메시지에서 상기 차량의 위치정보와 중계기별 거리 기준 조건, 수신신호세기(RSSI)의 가중이동평균 조건 및 데이터 정상 수신횟수 조건 중 둘 이상을 종합한 최대값을 갖는 중계기를 선택하여 핸드오버를 실시하는 핸드오버 결정 알고리즘을 수행한다.

Description

V2X 네트워크 핸드오버 시스템 및 그 방법{V2X NETWORK HANDOVER SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 V2X 네트워크 핸드오버 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무인 이송되는 차량의 자율주행을 지원하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 생산공장에서는 모빌리티 운영 설비의 적용 확대에 따른 V2X(Vehicle to Everything) 네트워크를 구축하고 부품이나 인력 등을 무인 이송하는 차량을 운행하고 있다.

V2X 네트워크는 도로 주변에 일정 영역(간격)으로 배치된 중계기(Road Side Unit, RSU)를 포함하여 차량의 자율주행을 지원을 위한 인프라 통신을 지원한다.

차량은 자율주행 제어를 위한 차량 단말기(On Board Unit, OBU)를 탑재하고 주행 중 끊김 없는 V2X 통신 연결을 유지하기 위하여 복수의 RSU간 핸드오버(hand-over)를 수행한다.

예컨대, 도 7는 종래의 핸드오버 방식과 그 문제를 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 7(A)를 참조하면, 차량의 OBU가 현재 연결된 RSU#1의 제1 서비스 영역(Cell#1)에서 다른 RSU#2의 제2 서비스 영역(Cell#2)으로 이동 시 핸드오버(hand-over)에 이상적인 수신신호(핸드오버) 조건을 나타낸다.

이 때, 차량의 OBU는 서비스 중첩영역(Handover region)에서 수신된 RSU#1와 RSU#2의 수신신호세기(Received Signal Strength Indication, RSSI)를 기준으로 핸드오버 한다. 가령, 차량의 OBU는 현재 연결된 Cell#1의 RSSI가 감소하고 상대적으로 Cell#2의 RSSI가 증가하여 한계값(Threshold)을 만족하면 V2X 통신 연결을 RSU#2의 채널로 전환하는 핸드오버를 수행한다.

그러나, 위의 이상적인 수신신호(핸드오버) 조건과 달리 실제 도로상에는 터널이나 건물 등의 음영지역이 존재하여 RSSI와 통신 상태 조건이 항상 일정하게 비례하지 않는다. 즉, 통신 채널 상태는 동일한 위치나 환경에서도 수시로 변하기 때문에 차량의 OBU가 RSSI 조건과 한계값(Threshold) 만으로 최적의 핸드오버를 결정하는데 어려운 한계가 있다.

예컨대, 도 7(B)를 참조하면, 차량이 터널을 통과하는 경우의 실제 수신 신호(핸드오버) 결과를 보여주며, 음영구간에서의 RSSI는 일정하게 감소하거나 증가하지 않고 매우 불규칙하게 측정된다.

이로 인해, 종래 V2X 통신 채널의 수신세기 조건만으로 불규칙한 RSSI의 측정으로 무의미하게 빈번한 핸드오버를 유발하거나 핸드오버 지연에 따른 통신장애를 유발하는 문제점이 있다.

뿐만 아니라 날씨, 온도, 안개 등의 환경적 요인으로 RSSI가 강하더라도 실제 통신 오류율이 다수 발생하며, 특히 일반적인 휴대폰과 달리 고속으로 이동하는 차량 통신 조건의 특성상 더욱 빈번한 오류를 유발하는 단점이 있다.

또한, 차량의 OBU는 RSU#1와 RSU#2 뿐만 아니라 실제 더 많은 RSU#N로부터 실시간으로 수신되는 신호의 RSSI를 일일이 분석하여 핸드오버 대상 후보를 선정하므로 불필요하게 과도한 연산 부하가 발생되는 문제점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 생산공장에 배치되어 V2X 네트워크를 형성하는 인프라중계기(RSU)와 무인이송 차량 단말기(OBU)간 최적의 통신상태를 유지시키기 위한 V2X 네트워크 핸드오버 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 무인이송 차량의 자율주행을 지원하는 V2X(Vehicle to Everything) 네트워크 핸드오버 시스템은, 생산공장 내 복수로 배치되어 서비스 영역에 WSA(WAVE Service Advertisement) 메시지를 브로드캐스팅하는 중계기(Road Side Unit, RSU); 및 상기 무인이송 차량에 탑재되어 통합 안테나를 통해 V2X 통신 데이터를 송수신하고 GNSS(Global Navigation Satellite System) 기반 차량 위치정보를 측정하는 차량 단말기(On Board Unit, OBU)를 포함하며, 상기 차량 단말기는 복수의 중계기간 서비스 중첩 영역에서 수신된 상기 WSA 메시지에서 상기 차량의 위치정보와 중계기별 거리 기준 조건, 수신신호세기(Received Signal Strength Indication, RSSI)의 가중이동평균 조건 및 데이터 정상 수신횟수 조건 중 둘 이상을 종합한 최대값을 갖는 중계기를 선택하여 핸드오버를 실시하는 핸드오버 결정 알고리즘을 수행한다.

또한, 상기 WSA 메시지는 상기 중계기의 고유 ID, 고정위치, 데이터 전송률, 채널, 송신전력 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 차량 단말기는 상기 중계기의 고정된 절대좌표를 기준으로 생성된 측위 오차 보정정보(Radio Technical Commission Marine, RTCM)를 수신하여 상기 차량 위치정보의 오차범위를 보정할 수 있다.

또한, 상기 차량 단말기는 상기 거리 기준 조건에 따른 상기 차량의 위치정보를 기준으로 각 중계기와의 거리를 산출하고, 상기 중계기와의 거리가 기준 거리 이하이면 핸드오버 후보로 등록할 수 있다.

또한, 상기 차량 단말기는 상기 중계기와의 거리가 상기 기준 거리를 초과하면 상기 핸드오버 후보에서 제외하여 불필요한 연산을 생략할 수 있다.

또한, 상기 차량 단말기는 중계기별 거리 기준 조건에 따른 핸드오버 후보에 둘 이상의 중계기가 등록된 조건을 충족하면 상기 핸드오버 결정 알고리즘을 실행할 수 있다.

또한, 상기 차량 단말기는 상기 핸드오버 결정 알고리즘을 개시하면 복수의 후보 중계기에서 각각 일정시간 동안 수신된 RSSI를 가중이동평균화(Weighted Moving average, WMA) 처리하여 비교한 후 평균값이 가장 높은 중계기를 파악할 수 있다.

또한, 상기 차량 단말기는 상기 복수의 후보 중계기에서 일정시간 동안 정상적으로 데이터가 수신된 횟수에 따른 신호를 가중화 처리하여 최대값을 갖는 중계기를 선택할 수 있다.

또한, 상기 차량 단말기는 상기 최대값으로 선택된 중계기의 ID(RSU#2)와 및 MAC 주소를 포함하는 핸드오버 요청 메시지(WAVE Service Message Hand-Over, WSM_HO)를 생성하여 상기 WSA 메시지를 송신한 각 중계기에 멀티캐스트로 전송할 수 있다.

또한, 상기 중계기는 본체의 상부에 복수로 설치되며, 사설 메쉬 네트워크 구축을 위한 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 기반 I2I(Infra-to-Infra) 통신 모듈에 연결되어 타 중계기간 데이터를 송수신하는 I2I 안테나; 상기 본체의 하부에 복수로 설치되며, 상기 WAVE 기반 V2I(Vehicle-to-Infra) 통신 모듈에 연결되어 상기 차량 단말기와 데이터를 송수신하는 V2I 안테나; GNSS 모듈과 연결되어 차량 위치정보를 측정을 위한 위성신호를 수신하는 GNSS 안테나; AC 전원을 상기 중계기의 동작에 필요한 DC 전원으로 변환하여 공급하는 전원공급 모듈; 외부의 유지보수 장비와 연결되어 펌웨어 업그레이드, 소프트웨어 변경 및 환경설정 중 적어도 하나를 제공하는 외부인터페이스 모듈; 및 V2X 무선통신으로 연결된 상기 차량 단말기와 관제 서버 간에 송수신되는 데이터를 중계하는 제어 모듈;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 GNSS 모듈은 GPS, GLONASS 및 Galileo 중 하나 이상의 위성신호의 멀티밴드(L1/L2)를 수신하고, RTK(Real Time Kinematic)를 활용한 RTCM 보정 정보를 서비스 영역 내 상기 차량 단말기로 전송할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은 상기 차량 단말기로부터 수신된 핸드오버 요청 메시지(WSM_HO)를 분석하여 자신의 중계기 ID와 MAC 주소를 확인하면, 상기 MAC 주소에 V2I 무선통신 채널을 연결하여 PrcsWSM(Process Wave Service Message) 데이터를 송수신할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은 상기 차량 단말기의 MAC 주소를 서비스 단말의 라우팅 테이블에 업데이트하고 상기 I2I 안테나를 통해 다른 중계기와 공유할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 무인이송 차량에 탑재된 차량 단말기(Road Side Unit, RSU)의 V2X(Vehicle to Everything) 네트워크 핸드오버 방법은, a) 통합 안테나를 통해 연결된 제1 중계기와 V2X 통신 데이터를 송수신하고 GNSS(Global Navigation Satellite System) 기반 차량 위치정보를 측정하는 단계; b) 복수의 중계기로부터 WSA(WAVE Service Advertisement) 메시지를 수신하는 단계; c) 상기 차량의 위치정보를 기준으로 각 중계기와의 거리를 산출하여 기준 거리 이하이면 핸드오버 후보로 등록하는 단계; 및 d) 핸드오버 결정 알고리즘을 실행하여 상기 핸드오버 후보로 등록된 중계기별 수신신호세기(Received Signal Strength Indication, RSSI)의 가중이동평균 조건 및 데이터 정상 수신횟수 조건을 종합하여 최대값을 갖는 제2 중계기를 선택하여 핸드오버를 실시하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 a) 단계는, 상기 제1 중계기의 고정된 절대좌표를 기준으로 생성된 측위 오차 보정정보(Radio Technical Commission Marine, RTCM)를 수신하여 상기 차량 위치정보의 오차범위를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 b) 단계는, 상기 WSA 메시지를 분석하여 해당 중계기의 고유 ID, 고정위치, 데이터 전송률, 채널, 송신전력 중 적어도 하나를 파악하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 c) 단계는, 상기 중계기와의 거리가 상기 기준 거리를 초과하면 상기 핸드오버 후보에서 제외하는 단계; 및 상기 핸드오버 후보에 둘 이상의 중계기가 등록된 조건을 충족하면 상기 핸드오버 결정 알고리즘을 실행하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 d) 단계는, 복수의 후보 중계기에서 각각 일정시간 동안 수신된 RSSI를 가중이동평균화(Weighted Moving average, WMA) 처리하여 비교한 후 평균값이 가장 높은 중계기를 파악하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 복수의 후보 중계기의 각 평균값에 각각 일정시간 동안 정상적으로 데이터가 수신된 횟수에 따른 신호를 가중화 처리하여 최대값을 갖는 상기 제2 중계기를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 제2 중계기의 ID와 및 상기 차량 단말기의 MAC 주소를 포함하는 핸드오버 요청 메시지(WAVE Service Message Hand-Over, WSM_HO)를 생성하여 상기 WSA 메시지를 송신한 각 중계기에 멀티캐스트로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 무인이송 차량의 차량 단말기(OBU)가 중계기(RSU)간 거리 기준 조건, 수신신호세기(RSSI)를 이용한 가동이동평균 조건 및 정상 데이터 수신횟수 조건을 종합하여 핸드오버를 결정함으로써 빈번한 핸드오버 발생 및 지연에 따른 통신장애를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, V2X 네트워크에서 차량 단말기(OBU)와 중계기(RSU)의 안정적인 V2X 통신을 유지 및 차량 위치정보 보정을 통해 보다 안정적으로 무인이송 차량을 운행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 차량 단말기는 기준 거리 조건을 충족하지 않는 중계기를 핸드오버 후보에서 제외하거나 사전에 핸드오버 결정 모드의 진입을 제한하여 불필요한 연산부하와 시간을 중일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 V2X 네트워크 핸드오버 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 V2X 네트워크의 중계기와 차량 단말기의 상세 구성을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 중계기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 V2X 네트워크 핸드오버 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 단말기의 핸드오버 결정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 후보 중계기별 수신신호세기 가중이동평균 및 신호 가중화 처리 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7는 종래의 핸드오버 방식과 그 문제를 설명하기 위한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 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 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

명세서 전체에서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

명세서 전체에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결된다'거나 '접속된다'고 언급되는 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결된다'거나 '직접 접속된다'고 언급되는 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 아니하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

명세서 전체에서, 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

명세서 전체에서, '포함한다', '가진다' 등과 관련된 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 포함한다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 V2X 네트워크 핸드오버 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 V2X 네트워크 핸드오버 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 V2X 네트워크의 중계기와 차량 단말의 상세 구성을 나타낸다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 V2X 네트워크 핸드오버 시스템은 생산공장에 운용되는 모빌리티(이하, 차량이라 명명함)에 탑재되는 차량 단말기(On Board Unit, OBU)(10), 중계기(Road Side Unit, RSU)(20) 및 관제 서버(30)를 포함한다. 생산공장은 다수의 소규모 스마트팩토리(Smart Factory)와 작업장으로 구성되어 각 구간을 연결하는 도로에 배치된 복수의 중계기(20)와 관제 서버(30)가 무선통신으로 연결된 V2X 메쉬 네트워크를 구축하고 있다.

차량 단말기(10)는 V2X 통신을 통해 데이터를 송수신하며 차량의 자율주행을 제어한다.

차량 단말기(10)는 CPU(Central Processing Unit), 램(Random Access Memory, RAM) 및 메모리(flash memory, ROM)을 포함하는 OBU 단말기로 형태로 구성되어 차량에 탑재될 수 있다.

차량 단말기(10)는 통합 안테나(11)를 통해 중계기(20)와 V2X 통신을 연결하여 데이터를 송수신하고, GNSS(Global Navigation Satellite System) 기반 차량 위치정보를 측정할 수 있다.

차량 단말기(10)는 V2X 통신 수단을 포함하여 차량과 인프라간 통신(V2I), 차량간 통신(Vehicle-to-Vehicle, V2V), 차량과 모바일 기기가 통신(Vehicle-to-Nomadic Devices, V2N) 및 인프라간 통신 I2I(Infra-to-Infra)을 포함하는 V2X 통신을 수행한다. 그러므로, 이하 설명에서는 차량 단말기(10)가 중계기(20)와 V2I 혹은 V2X 통신으로 연결되는 것으로 설명할 수 있다. 또한, 이외의 V2V 및 V2N 통신으로도 연결될 수 있음은 자명하다.

차량 단말기(10)는 중계기(20)의 고정된 절대좌표를 기준으로 생성된 측위 오차 보정정보(Radio Technical Commission Marine, RTCM)를 수신하여 GNSS를 통해 측정된 차량 위치정보의 오차범위를 10cm 이하의 고정밀 측위정보로 보정한다. 이를 통해, 차량 단말기(10)는 오차가 보정된 고정밀 측위정보를 바탕으로 정밀지도의 차선 폭 중앙을 따라 정밀한 자율주행 제어를 수행할 수 있다.

또한, 차량 단말기(10)는 본 발명의 실시 예에 따른 V2X 네트워크에서의 핸드오버 결정 알고리즘에 따른 연산 및 핸드오버를 실시하기 위한 전반적인 동작을 제어한다.

또한, 차량 단말기(10)는 인터페이스를 통해 차량의 자율주행을 위해 주변을 감시하는 센서부(12) 및 주행상태를 제어하는 제어부(13)와 연동될 수 있다.

센서부(12)는 카메라, 레이더, 라이다, 초음파 센서 및 위치측정센서(GNSS/GPS) 등을 포함할 수 있다.

제어부(13)는 전자식 변속 제어기(Transmission Control Unit, TCU), 전자식 제동 제어기 ECS(Electronic Control Suspension)/ ESC(Electronic Stability Control) 및 전자식 조향 제어기(Motor Driven Power Steering, MDPS) 등을 포함할 수 있다. 상기 센서부(12)와 제어부(13)는 공지된 기술을 활용할 수 있으므로 구체적인 설명을 생략한다.

중계기(20)는 생산공장 내 복수로 배치되어 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 기반 V2X 사설 네트워크를 구축하고, 차량 단말기(10)와 관제 서버(30)의 무선통신을 중계한다. 여기서, 중계기(20)는 본 발명의 기술분야에 널리 사용되는 RSU라 명명될 수 있으며, 그 밖에 기지국(Base Station, BS), 접근점(Access Point, AP) 및 무선 접근국(Radio Access Station, RAS) 등으로 명명될 수 있다.

중계기(20)는 이종 V2X 모듈을 탑재하여 이웃하는 인프라 설비와 I2I(Infra-to-Infra) 무선통신로 연결되는 완전 메쉬형(full-mesh) 네트워크를 구성한다. 여기에, 중계기(20)는 차량 단말기(10)와 V2I(Vehicle-to-Infra) 무선통신으로 연결된 단일 토폴로지를 구성함으로써 무선통신을 기반으로 사내 사설망(Local Private Network)에 최적화된 V2X 통신망 구축할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 중계기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 중계기(20)는 I2I 안테나(21a), I2I 통신 모듈(21b), V2I 안테나(22a), V2I 통신 모듈(22b), GNSS 안테나(23a), GNSS 모듈(23b), 전원공급 모듈(24), 외부인터페이스 모듈(25), 제어 모듈(26) 및 본체(27)를 포함한다.

I2I 안테나(21a)는 본체(27)의 상부에 복수로 설치되며, 사설 메쉬 네트워크 구축을 위한 WAVE 기반 I2I 통신 모듈(21b)에 연결되어 타 중계기(20)간 I2I 데이터를 송수신한다.

V2I 안테나(22a)는 본체(27)의 하부에 복수로 설치되며, 사설 메쉬 네트워크 구축을 위한 WAVE 기반 V2I 통신 모듈(22b)에 연결되어 차량 단말기(10)와 V2I 데이터를 송수신한다. 이러한 중계기(20)의 V2X 통신은 일반적인 통신사의 LTE/5G 기반 V2X 통신방식과 차별된다.

중계기(20)는 I2I 및 V2I 통신간 무선 간섭 방지를 위하여 사용 구간별 채널 및 안테나를 분리하여 I2I 전용 안테나 및 V2I 전용 안테나로 설계 및 제작된다.

GNSS 안테나(23a)는 GNSS 모듈(23b)과 연결되어 차량 위치정보를 측정을 위한 위성신호를 수신한다. 상기 위성신호는 GPS, GLONASS 및 Galileo 등일 수 있다.

GNSS 모듈(23b)은 멀티밴드(L1/L2)의 위성신호를 수신하고, RTK(Real Time Kinematic)를 활용한 고정밀 위치정보를 획득할 수 있다.

차량 단말기(10)은 GNSS/GPS 기반 차량 위치정보를 측정하여 차량의 자율주행을 제어한다. 그러나 상기 차량 위치정보에는 우주대기 이온층, 위성 궤도 오차, 대류층 굴절 등으로 인한 거리 오차가 존재하여 안전한 자율주행을 위해서는 보정이 필요하다.

이에, GNSS 모듈(23b)은 중계기(20)의 고정된 절대좌표를 기준으로 고정밀 RTK-GNSS 기반 측위 오차보정정보(Radio Technical Commission Marine, RTCM)를 생성하여 상기 차량 단말기(10)로 제공하는 측위 보정 기능을 지원한다.

이를 위해, 지정된 하나의 메인(Main) 중계기(20#1)가 상기 측위 오차보정정보(RTCM)를 생성하고, 그 메시지를 주변의 서브 중계기(20#2, 20#3)로 공유하여 각각 연결된 차량 단말기(10)로 제공할 수 있다(도 2 참조).

전원공급 모듈(24)은 상용 AC 전원을 중계기(20)의 동작에 필요한 DC 전원으로 변환하여 공급한다. 전원공급 모듈(24)은 상기 DC 전원을 충전하고 비상시 전원을 공급하는 수퍼커패시터(미도시)를 포함하여 전원공급의 이상 발생이나 블랙아웃 시 무정전으로 중계기(20)를 동작시킬 수 있다. 또한, 전원공급 모듈(24)은 누전 차단 및 서지보호 회로를 더 포함하여 안전성을 확보할 수 있다.

외부인터페이스 모듈(25)은 CAN, USB, 시리얼 통신(예; RS232/485) 및 이더넷 중 적어도 하나의 통신단자를 포함한다.

외부인터페이스 모듈(25)은 외부로부터 운용자의 유지보수 장비와 연결되어 펌웨어 업그레이드, 소프트웨어 변경 및 환경설정 등을 제공한다.

또한, 외부인터페이스 모듈(25)은 가로등, 신호등, 전주 등의 도로 인프라에 중계기(20)와 함께 설치 운용되는 감시 카메라, 레이더, 라이다, 온도센서, 적외선 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나의 탐지 장비와 연결될 수 있다.

제어 모듈(26)은 본 발명의 실시 예에 따른 중계기(20)의 운용을 위한 상기 각 모듈의 전반적인 동작을 제어하며, 이를 위한 각종 프로그램과 데이터를 메모리에 저장한다.

제어 모듈(26)은 V2I 통신 모듈(22b)을 통해 고유 RSU#ID, 고정위치, 데이터 전송률, 채널, 송신전력 중 적어도 하나를 포함하는 WSA(WAVE Service Advertisement) 메시지를 브로드캐스팅하여 해당 서비스 영역(Cell)에 진입된 차량 단말기(10)와 신규 V2I 통신을 연결한다.

제어 모듈(26)은 상기 신규 V2I 통신 연결 시 차량 단말기(10)의 MAC 주소를 수신하여 라우팅 테이블에 업데이트하고, 상기 업데이트된 라우팅 테이블을 주변의 다른 중계기와 I2I 통신으로 공유한다. 이는 해당 중계기(20)의 제어 모듈(26)이 자신(RSU#ID)의 라우팅 테이블에 신규 차량 단말기(10)의 MAC 주소를 추가하여 V2I 통신을 연결한 것을 다른 중계기(20#n)에 전파 하는 것을 의미한다.

이를 다른 측면에서 설명하면, 제어 모듈(26)은 주변의 다른 중계기(20#n)로부터 업데이트된 라우팅 테이블을 수신하여 중계기 별로 연결중인 차량 단말기(10)의 MAC 주소를 파악할 수 있다.

이러한 제어 모듈(26)은 다른 중계기(20)와의 I2I 통신을 통한 라우팅 테이블 공유를 통해 차량 단말기(10)의 V2I 무선통신을 끊김 없이 유지시키는 핸드오버를 제공할 수 있다.

즉, 제어 모듈(26)은 이웃한 다른 중계기(20)와의 서비스 중첩영역에서 자신의 서비스 영역으로 진입하거나 진출하는 차량 단말기(10)의 요청에 따른 핸드오버를 제어하고 그에 따라 추가/삭제되는 라우팅 테이블을 서로 공유할 수 있다.

또한, 제어 모듈(26)은 운용되는 차량 단말기(10)에 부여된 MAC 주소의 유효성 정보와 암호화 정보를 관제 서버(30)로부터 수신하여 저장하고, 이를 기반으로 정상 인가된 차량 단말기(10)에 대해서만 V2I 통신을 연결할 수 있다. 이를 통해 외부의 비인가 단말기의 무단 접속을 원천적으로 차단하여 외부 해킹/침입으로부터 보안을 강화할 수 있다.

관제 서버(30)는 V2X 메쉬 네트워크를 이루는 중계기와 차량의 운용상태를 중앙에서 관제하는 컴퓨팅 시스템이다.

관제 서버(30)는 생산공장의 작업공정 계획/일정에 따라 생성된 차량의 운행스케줄 정보를 저장하고, 이를 토대로 차량 운용을 위한 자율주행 운전정보를 생성하여 차량 단말기(10)로 전송한다. 상기 자율주행 운전정보는 목적지, 주행경로 및 주행속도 등을 포함할 수 있다.

관제 서버(30)는 중계기(20)를 통해 차량의 동작 상태정보와 주행 영상데이터를 수집하여 목적지까지 이동하는 차량 점검 및 거동상태를 모니터하고, 이상 발생시 긴급 정지를 제어할 수 있다.

한편, 전술한 핸드오버 시스템의 구성을 바탕으로 본 발명의 실시 예에 따른 V2X 네트워크 핸드오버 방법을 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 V2X 네트워크 핸드오버 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

도 4를 참조하면, V2X 네트워크 핸드오버 방법은 설명의 이해를 위해 차량 단말기(10)가 제1 중계기(20#1)와 연결된 상태에서 제2 중계기(20#2)와의 서비스 중첩 영역에 위치한 상태를 가정한다(도 1/도 2 참조).

제1 중계기(20#1)는 자신의 제1 서비스 영역(Call#1)에 WSA 메시지(RSU#1)와 RTCM 보정정보를 브로드캐스한다(S1). 이 때, 제1 중계기(20#1)는 현재 V2I 통신으로 연결된 차량 단말기(10)와 데이터를 송수신할 수 있다.

또한, 제2 중계기(20#1)는 자신의 제2 서비스 영역(Call#2)에 차량 단말기(10)와 핸드오버 연결(혹은, 신규 연결)을 위한 WSA 메시지(RSU#2)와 RTCM 보정정보를 브로드캐스팅한다(S1).

차량 단말기(10)는 상기 제1 서비스 영역(Call#1)과 제2 서비스 영역(Call#2) 사이의 서비스 중첩 영역에서 제1 및 제2 중계기(20#1, 20#2)로부터 각각 전송된 WSA 메시지와 RTCM 보정정보를 수신한다(S2). 이 외에도 차량 단말기(10)는 하나 이상의 다른 중계기(20#N)로부터 전송된 WSA 메시지와 RTCM 보정정보를 더 수신할 수 있다.

차량 단말기(10)는 핸드오버 결정 알고리즘을 실행하여 차량의 위치정보와 중계기간 거리 기준 조건, 수신신호세기(RSSI) 조건, 데이터 정상 수신횟수 조건을 종합하여 최적의 V2I 통신조건을 충족하는 하나의 중계기(RSU)를 핸드오버 대상으로 선택한다(S3). 상기 핸드오버 결정 알고리즘은 뒤에서 구체적으로 설명하기로 한다.

이 때, 차량 단말기(10)는 상기 최적의 핸드오버 대상으로 선택된 제2 중계기 ID(RSU#2)와 및 단말의 MAC 주소를 포함하는 핸드오버 요청 메시지(WAVE Service Message Hand-Over, WSM_HO)를 생성하여 각 중계기로 전송한다(S4). 차량 단말기(10)는 상기 WSA 메시지를 송신한 각 중계기에 상기 핸드오버 요청 메시지(WSM_HO)는 멀티캐스트로 전송할 수 있다.

이후, 제2 중계기(20#2)는 차량 단말기(10)로부터 수신된 핸드오버 요청 메시지(WSM_HO)에 자신의 중계기 ID(RSU#2)가 확인되면, 해당 MAC 주소에 V2I 무선통신 채널을 연결(할당)하여 PrcsWSM(Process Wave Service Message) 데이터를 송수신한다(S5). 이 때, 제2 중계기(20#2)는 상기 MAC 주소를 서비스 단말의 라우팅 테이블에 업데이트하고 다른 중계기와 공유할 수 있다.

반면, 제1 중계기(20#1)는 상기 WSM 메시지를 수신하여 자신에 연결된 MAC 주소의 차랑 단말기(10)가 제2 중계기(20#2)로 핸드오버 요청한 것을 확인하게 된다. 이후, 제1 중계기(20#1)는 제2 중계기(20#2)로부터 라이팅 테이블 공유정보를 수신하면 핸드오버가 완료된 것으로 파악하여 차량 단말기(10)와 연결된 채널을 종료할 수 있다.

한편, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 단말기의 핸드오버 결정 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 차량 단말기(10)가 핸드오버 결정 알고리즘을 실행하는 도 4의 S3 단계의 흐름을 세분화한 것으로써, 차량이 서비스 중첩 영역에 위치한 상태를 가정하여 설명을 계속한다.

차량 단말기(10)는 일정 시간 동안 수신된 신호를 스캐닝하여 제1 중계기(20#1)와 제2 중계기(20#2)를 포함하는 다수의 중계기로부터 각각 WSA 메시지와 RTCM 보정정보를 수집한다(S31). 차량 단말기(10)는 상기 WSA 메시지를 분석하여 해당 중계기의 고유 ID, 고정위치, 데이터 전송률, 채널, 송신전력 중 적어도 하나를 파악할 수 있다.

차량 단말기(10)는 차량의 위치정보를 기준으로 각 중계기(20#N)와의 거리를 산출한다(S32).

차량 단말기(10)는 상기 산출된 중계기와의 거리가 기준 거리 이하이면(S33; 예), 해당 중계기를 핸드오버 후보로 등록한다. 반면, 차량 단말기(10)는 상기 중계기와의 거리가 기준 거리를 초과하면(S33; 아니오), 핸드오버 후보에서 제외한다(S34). 예컨대, 상기 기준 거리는 중계기(20)의 설계정보에서 서비스 영역(Call)으로 설정된 반경을 초과하지 않는다. 이 때, 차량 단말기(10)는 유효한 서비스 영역(Call#1, Call#2)에 해당하는 제1 및 제2 중계기(20#1, 20#2) 이외에 나머지 중계기를 핸드오버 결정을 위한 연산대상에서 제외함으로써 연산부하와 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 차량 단말기(10)는 상기 기준 거리 조건을 충족하는 핸드오버 후보에 현재 연결된 하나의 제1 중계기(20#1)만 존재하는 경우 중계기 선택의 여지가 없으므로 핸드오버 결정 알고리즘을 실행하지 않고 불필요한 연산을 생략할 수 있다.

이를 다르게 설명하면, 차량 단말기(10)는 상기 기준 거리 조건을 충족하는 핸드오버 후보에 복수의 중계기(20#1, 20#2)가 존재하는 조건으로 최적의 무선통신 연결을 위한 본격적인 핸드오버 결정 알고리즘 진입을 판단할 수 있다.

한편, 차량 단말기(10)는 상기 핸드오버 결정 모드를 개시하면 복수의 후보 중계기(20#1, 20#2)에서 각각 일정시간 동안 수신된 수신신호세기(RSSI)를 가중이동평균화(Weighted Moving average, WMA) 처리하여 비교한다(S35).

또한, 차량 단말기(10)는 상기 가중이동평균화(WMA) 처리된 각 평균값에 각 후보 중계기(20#1, 20#2)에서 일정시간 동안 정상적으로 데이터가 수신된 횟수에 따른 신호 가중화 처리를 하여 더 비교할 수 있다(S36).

예컨대, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 후보 중계기별 수신신호세기 가중이동평균 및 신호 가중화 처리 결과를 나타낸 그래프이다.

먼저, 도 6(A)을 참조하면, 앞선 배경기술에서 설명한 것과 같이 종래의 수신신호세기(RSSI) 조건으로 핸드오버를 수행 시 서비스 중첩 영역에서의 심한 변동으로 인하여 OBU에 연결되는 RSU가 수시로 변동되거나 지연되는 문제점이 존재한다.

이에, 도 6(B)를 참조하면, 차량 단말기(10)는 각 중계기(20#1, 20#2)에서 수신된 WSA 메시지의 RSSI를 가중이동평균화 적용된 제1 평균값(RSU_1_avg)과 제2 평균값(RSU_1_avg)으로 변환한다. 이러한 가중이동평균 적용을 통해 각 평균값을 비교하여 상대적으로 가장 높은 제2 중계기(RSU#2)를 핸드오버 대상으로 파악할 수 있다.

또한, 도 6(C)를 참조하면, 차량 단말기(10)는 상기 제1 평균값(RSU_1_avg)과 제2 평균값(RSU_1_avg)에 복수의 후보 중계기(20#1, 20#2)에서 각각 일정시간 동안 수신된 정상적으로 데이터가 수신된 횟수를 가중화 처리함으로써 더욱 명확하게 최대값을 갖는 제2 중계기(RSU#2)를 파악할 수 있다.

이를 통해, 차량 단말기(10)는 각 중계기의 상기 가중이동평균화(WMA) 및 신호 가중화 처리에 따른 최대값이 도출되지 않으면(S37; 아니오), 핸드오버 없이 현재 연결상태를 유지하고 리턴(S31)한다.

반면, 차량 단말기(10)는 상기 최대값이 도출되면(S37; 예), 상기 최대값을 갖는 중계기를 현재 연결된 제1 중계기(20#1)와 비교하여 동일하지 않으면(S38; 예), 상기 최대값을 갖는 중계기로 핸드오버를 결정한다(S39). 이 때, 도 4와 도 6에 가정된 시나리오를 참조할 때, 차량 단말기(10)는 상기 최대값을 갖는 제2 중계기(20#2)를 핸드오버 대상으로 선택한 핸드오버 요청 메시지(WSM_HO)를 생성하여 각 중계기로 전송할 수 있다.

한편, 차량 단말기(10)는 상기 최대값을 갖는 중계기가 현재 연결된 제1 중계기(20#1)와 동일하면(S38; 아니오), 핸드오버 없이 현재 연결상태를 유지하고 리턴(S31)한다.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.

예컨대, 도 5 및 6을 통한 본 발명의 실시 예에서는 설명의 편의상 차량 단말기(10)가 수신신호세기(RSSI)의 가중이동평균화(WMA) 처리 단계(S35) 및 정상신호 수신 횟수에 따른 신호 가중화 처리 단계(S36)를 수행하는 것으로 설명하였다.

그러나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, V2X 무선통신 환경에 따라 상기 가중이동평균화(WMA) 처리 단계(S35) 또는 정상신호 수신 횟수에 따른 신호 가중화 처리 단계(S36)를 선택적으로 변경하여 적용할 수 있다.

또한, 도 5는 차량 단말기(10)가 서비스 중첩영역을 이동하는 시나리오를 가정하여 핸드오버를 수행하는 것을 위주로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며 신규 V2I 통신연결도 유사하게 수행할 수 있다.

가령, 도 5의 S31단계 이전에, 차량 단말기(10)는 차량의 시동 온(ON)으로 전원이 인가되면 적어도 하나의 중계기(20)로부터 수신된 WSA 메시지와 RTCM 보정정보를 수신한다. 그리고, 차량 단말기(10)는 차량의 위치정보와 중계기간 거리 기준 조건, 수신신호세기(RSSI) 조건, 데이터 정상 수신횟수 조건을 종합하여 최적 통신조건의 중계기(RSU)와 신규 V2I 통신을 연결할 수 있다.

또한, 전술한 본 발명의 실시 예에서는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템 및 그 방법을 생산공장에 구현된 것을 위주로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 학교, 공공기관, 유원지, 놀이공원 등에 구현될 수 있다.

나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 V2X 네트워크 핸드오버 시스템 및 그 방법은 예시된 사설 V2X 네트워크뿐만 아니라 일반 통신사에서 구축된 V2X 네트워크에도 확대 적용하여 보다 개선된 핸드오버 서비스를 제공할 수 있음은 자명하다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 무인이송 차량의 차량 단말기(OBU)가 중계기(RSU)간 거리 기준 조건, 수신신호세기(RSSI)를 이용한 가동이동평균 조건 및 정상 데이터 수신횟수 조건을 종합하여 핸드오버를 결정함으로써 빈번한 핸드오버 발생 및 지연에 따른 통신장애를 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 차량 단말기(OBU) 11: 멀티 안테나
12: 센서부 13: 제어부
20: 중계기(RSU) 21a: I2I 안테나
21b: I2I 통신 모듈 22a: V2I 안테나
22b: V2I 통신 모듈 23a: GNSS 안테나
23b: GNSS 모듈 24: 전원공급 모듈
25: 외부인터페이스 모듈 26: 제어 모듈
27: 본체 30: 관제 서버

Claims

무인이송 차량의 자율주행을 지원하는 V2X(Vehicle to Everything) 네트워크 핸드오버 시스템에 있어서,
생산공장 내 복수로 배치되어 서비스 영역에 WSA(WAVE Service Advertisement) 메시지를 브로드캐스팅하는 중계기(Road Side Unit, RSU); 및
상기 무인이송 차량에 탑재되어 통합 안테나를 통해 V2X 통신 데이터를 송수신하고 GNSS(Global Navigation Satellite System) 기반 차량 위치정보를 측정하는 차량 단말기(On Board Unit, OBU)를 포함하며,
상기 차량 단말기는 복수의 중계기간 서비스 중첩 영역에서 수신된 상기 WSA 메시지에서 상기 차량의 위치정보와 중계기별 거리 기준 조건, 수신신호세기(Received Signal Strength Indication, RSSI)의 가중이동평균 조건 및 데이터 정상 수신횟수 조건 중 둘 이상을 종합한 최대값을 갖는 중계기를 선택하여 핸드오버를 실시하는 핸드오버 결정 알고리즘을 수행하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템.
제1항에 있어서,
상기 WSA 메시지는
상기 중계기의 고유 ID, 고정위치, 데이터 전송률, 채널, 송신전력 중 적어도 하나를 포함하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템.
제1항에 있어서,
상기 차량 단말기는
상기 중계기의 고정된 절대좌표를 기준으로 생성된 측위 오차 보정정보(Radio Technical Commission Marine, RTCM)를 수신하여 상기 차량 위치정보의 오차범위를 보정하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차량 단말기는
상기 거리 기준 조건에 따른 상기 차량의 위치정보를 기준으로 각 중계기와의 거리를 산출하고, 상기 중계기와의 거리가 기준 거리 이하이면 핸드오버 후보로 등록하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템.
제4항에 있어서,
상기 차량 단말기는
상기 중계기와의 거리가 상기 기준 거리를 초과하면 상기 핸드오버 후보에서 제외하여 불필요한 연산을 생략하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템.
제4항에 있어서,
상기 차량 단말기는
중계기별 거리 기준 조건에 따른 핸드오버 후보에 둘 이상의 중계기가 등록된 조건을 충족하면 상기 핸드오버 결정 알고리즘을 실행하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템.
제1항에 있어서,
상기 차량 단말기는
상기 핸드오버 결정 알고리즘을 개시하면 복수의 후보 중계기에서 각각 일정시간 동안 수신된 RSSI를 가중이동평균화(Weighted Moving average, WMA) 처리하여 비교한 후 평균값이 가장 높은 중계기를 파악하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템.
제1항 또는 제7항에 있어서,
상기 차량 단말기는
상기 복수의 후보 중계기에서 일정시간 동안 정상적으로 데이터가 수신된 횟수에 따른 신호를 가중화 처리하여 최대값을 갖는 중계기를 핸드오버 대상으로 선택하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템.
제1항에 있어서,
상기 차량 단말기는
상기 핸드오버 대상으로 선택된 중계기의 ID(RSU#2)와 및 MAC 주소를 포함하는 핸드오버 요청 메시지(WAVE Service Message Hand-Over, WSM_HO)를 생성하여 상기 WSA 메시지를 송신한 각 중계기에 멀티캐스트로 전송하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템.
제1항에 있어서,
상기 중계기는
본체의 상부에 복수로 설치되며, 사설 메쉬 네트워크 구축을 위한 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 기반 I2I(Infra-to-Infra) 통신 모듈에 연결되어 타 중계기간 데이터를 송수신하는 I2I 안테나;
상기 본체의 하부에 복수로 설치되며, 상기 WAVE 기반 V2I(Vehicle-to-Infra) 통신 모듈에 연결되어 상기 차량 단말기와 데이터를 송수신하는 V2I 안테나;
GNSS 모듈과 연결되어 차량 위치정보를 측정을 위한 위성신호를 수신하는 GNSS 안테나;
AC 전원을 상기 중계기의 동작에 필요한 DC 전원으로 변환하여 공급하는 전원공급 모듈;
외부의 유지보수 장비와 연결되어 펌웨어 업그레이드, 소프트웨어 변경 및 환경설정 중 적어도 하나를 제공하는 외부인터페이스 모듈; 및
V2X 무선통신으로 연결된 상기 차량 단말기와 관제 서버 간에 송수신되는 데이터를 중계하는 제어 모듈;
을 포함하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템.
제10항에 있어서,
상기 GNSS 모듈은
GPS, GLONASS 및 Galileo 중 하나 이상의 위성신호의 멀티밴드(L1/L2)를 수신하고, RTK(Real Time Kinematic)를 활용한 RTCM 보정 정보를 서비스 영역 내 상기 차량 단말기로 전송하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템.
제10항에 있어서,
상기 제어 모듈은
상기 차량 단말기로부터 수신된 핸드오버 요청 메시지(WSM_HO)를 분석하여 자신의 중계기 ID와 MAC 주소를 확인하면, 상기 MAC 주소에 V2I 무선통신 채널을 연결하여 PrcsWSM(Process Wave Service Message) 데이터를 송수신하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템.
제12항에 있어서,
상기 제어 모듈은
상기 차량 단말기의 MAC 주소를 서비스 단말의 라우팅 테이블에 업데이트하고 상기 I2I 안테나를 통해 다른 중계기와 공유하는 V2X 네트워크 핸드오버 시스템.
무인이송 차량에 탑재된 차량 단말기(Road Side Unit, RSU)의 V2X(Vehicle to Everything) 네트워크 핸드오버 방법에 있어서,
a) 통합 안테나를 통해 연결된 제1 중계기와 V2X 통신 데이터를 송수신하고 GNSS(Global Navigation Satellite System) 기반 차량 위치정보를 측정하는 단계;
b) 복수의 중계기로부터 WSA(WAVE Service Advertisement) 메시지를 수신하는 단계;
c) 상기 차량의 위치정보를 기준으로 각 중계기와의 거리를 산출하여 기준 거리 이하이면 핸드오버 후보로 등록하는 단계; 및
d) 핸드오버 결정 알고리즘을 실행하여 상기 핸드오버 후보로 등록된 중계기별 수신신호세기(Received Signal Strength Indication, RSSI)의 가중이동평균 조건 및 데이터 정상 수신횟수 조건을 종합하여 최대값을 갖는 제2 중계기를 선택하여 핸드오버를 실시하는 단계;
를 포함하는 V2X 네트워크 핸드오버 방법.
제14항에 있어서,
상기 a) 단계는,
상기 제1 중계기의 고정된 절대좌표를 기준으로 생성된 측위 오차 보정정보(Radio Technical Commission Marine, RTCM)를 수신하여 상기 차량 위치정보의 오차범위를 보정하는 단계를 포함하는 V2X 네트워크 핸드오버 방법.
제14항에 있어서,
상기 b) 단계는,
상기 WSA 메시지를 분석하여 해당 중계기의 고유 ID, 고정위치, 데이터 전송률, 채널, 송신전력 중 적어도 하나를 파악하는 단계를 포함하는 V2X 네트워크 핸드오버 방법.
제14항에 있어서,
상기 c) 단계는,
상기 중계기와의 거리가 상기 기준 거리를 초과하면 상기 핸드오버 후보에서 제외하는 단계; 및
상기 핸드오버 후보에 둘 이상의 중계기가 등록된 조건을 충족하면 상기 핸드오버 결정 알고리즘을 실행하는 단계;
를 포함하는 V2X 네트워크 핸드오버 방법.
제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 d) 단계는,
복수의 후보 중계기에서 각각 일정시간 동안 수신된 RSSI를 가중이동평균화(Weighted Moving average, WMA) 처리하여 비교한 후 평균값이 가장 높은 중계기를 파악하는 단계를 포함하는 V2X 네트워크 핸드오버 방법.
제18항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 복수의 후보 중계기의 각 평균값에 각각 일정시간 동안 정상적으로 데이터가 수신된 횟수에 따른 신호를 가중화 처리하여 최대값을 갖는 상기 제2 중계기를 핸드오버 대상으로 선택하는 단계를 포함하는 V2X 네트워크 핸드오버 방법.
제19항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 핸드오버 대상으로 선택된 제2 중계기의 ID와 및 상기 차량 단말기의 MAC 주소를 포함하는 핸드오버 요청 메시지(WAVE Service Message Hand-Over, WSM_HO)를 생성하여 상기 WSA 메시지를 송신한 각 중계기에 멀티캐스트로 전송하는 단계를 포함하는 V2X 네트워크 핸드오버 방법.