• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권6호
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• pp.12-20
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• 2008

최근에 가속화된 무선 통신 기술의 발달은 교통 분야에도 새로운 가능성을 제시하고 있다. 무선 통신 기술의 하나인 애드혹 네트워크(ad hoc network)는 서비스를 제공하는 시설(Infrastructure) 없이도 노드간 통신을 통하여 데이터를 교환 할 수 있는 기술이다. 특히, 차량에 의한 애드혹 네트워크를 가리키는 Vehicular ad hoc networks (VANETs)는 주행중 차량간 통신을 가능하게 하여, 차량들 스스로 자기가 경험한 교통정보를 공유하는 분산형 교통 정보 시스템을 구성할 수 있다. 본 연구에서는 VANET을 기반으로 하는 교통 정보 시스템에서 차량간 통신에 의하여 전달되는 교통정보의 전달범위를 측정하였다. 정보의 전달 범위를 측정하기 위하여 미시적 모형의 교통 시뮬레이터인 Paramics와 네트워크 시뮬레이터인 QualNet을 통합한 컴퓨터 모의실험 환경을 구축하여, 실제 도로망과 교통수요를 바탕으로 실험을 실시하였다. 결과에 의하면, 제한속도가 97km/hr(60mile/hr)인 고속도로에서 시장점유율이 10%인 경우, 5km 전방의 교통 정보를 얻는데 비혼잡시(10veh/ln.km) 약 3분, 혼잡시(40veh/ln.km) 43초 소요되었다. 즉, 비혼잡시 대부분의 교통 정보는 반대 방향으로 진행중인 차량에 의하여 전달되고, 혼잡시에는 같은 방향으로 진행하는 차량에 의한 전달 기회가 많아진다는 사실을 보여준다. 특히, 비혼잡시 낮은 시장점유율(3%)에서도 교통 정보는 효율적으로 전달되고 있었다. 본 연구에서 소개된 VANETs은 발전 가능성이 높은 기술로, 정보를 신속하게 전달할 수 있는 장점과 함께 차량과 인프라간의 통신을 위한 시설의 설치시 밀도를 결정하는데 중요한 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권11호
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• pp.2252-2260
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• 2015

본 논문에서는 상용 차량에 많이 쓰이는 GNSS, 비전 센서, 레이더 센서를 이용한 협력 항법시스템을 제안하였다. 기존의 무선신호(예:UWB) 기반의 협력 항법시스템 (Hybrid-Sum Product Algorithm over Wireless Network, H-SPAWN)을 바탕으로 하여 무선신호 방식 대신 비전 센서와 레이더 센서를 모델링하여 알고리즘을 구성하였다. 모의실험을 통해, 사용하는 센서에 따른 성능을 비교분석하였으며, 특히 레이더 센서를 사용할 시 다른 두 센서(비전, UWB) 대비 최대 50%의 오차저감 효과를 보임을 확인하였다. 따라서 상용 차량에 쓰이는 센서 기반의 협력 항법시스템은 기존의 협력항법 시스템의 정확도를 향상시키면서 적용비용을 줄일 수 있는 기술이 될 수 있을 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5B호
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• pp.464-470
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• 2011

V2V(Vehicle-to-Vehicle)는 VANET(Vehicular Ad-hoc Network)의 한 형태로 높은 이동성과 빈번한 토폴로지 변화로 인하여 링크 단절 문제를 야기 시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 그리디 포워딩 (greedy forwarding)과 같은 지리 기반 라우팅 프로토콜이 제안되었다. 그러나 그리디 포워딩 방식은 자신의 전송 범위 안에 속해 있는 노드들 중 목적지 노드와 가장 가까운 노드를 다음 전송 노드로 선정하기 때문에 교차로 및 차량의 진행 변화가 많은 도심 환경에서는 많은 문제점이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 2-hop 이웃 노드의 유/무와 도로의 특성을 고려한 GPUR(Greedy Perimeter Urban Routing) 알고리즘을 제안한다. ns-2를 사용한 성능 평가 결과 도심 환경에서 GPUR 알고리즘이 기존의 라우팅 프로토콜에 비해 경로 설정 오류 문제와 로컬 맥시멈(local maximum)에 직면할 확률을 현저히 감소시킴을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권4A호
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• pp.189-196
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• 2012

WAVE(Wireless Access for Vehicular Environment) 시스템은 차량용 통신 기술로서, 차량 운전 중 발생 가능한 사고들을 미연에 방지하기 위한 서비스와 차량기능 관리, 시스템 장애를 모니터링하는 각종 서비스를 제공하기 위해 사용된다. 그러나 WAVE 시스템의 스크램블러 비트 연산은 병렬 처리가 불가능하므로 소프트웨어나 하드웨어 설계의 효율성이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 스크램블러의 비트 연산 과정으로 행렬 테이블을 구성하는 알고리즘과 입력 데이터와 행렬 테이블을 병렬 연산하는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 스크램블러 알고리즘은 입력 데이터의 입력 단위가 8비트, 16비트, 32비트, 64비트냐에 따라 처리 속도가 다르지만 입력 단위에 따라 병렬 처리가 가능하므로 WAVE 시스템의 처리 속도를 더욱 향상시킨다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.41-48
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• 2012

차량용 애드혹 네트워크 (VANET: Vehicular Ad-hoc Network)는 차량으로 구성된 모바일 애드혹 네트워크로서 기간망의 도움 없이 차량 간 통신을 가능하게 한다. VANET에서 차량 노드는 네트워크의 일원으로 참여하면서 에너지와 자원을 사용한다. 지금까지 VANET에서 질의처리시간과 통신 과부하를 줄이기 위하여 데이터 복제와 협력 캐슁이 연구되어 왔다. 또한 VANET에서 협력 캐슁 기법 관련 연구는 주로 약한 일관성에 중점을 두고 있다. 이 논문에서는 VANET에서 엄격한 데이터 일관성을 유지하면서 효율적인 캐쉬 관리가 가능한 기법을 제안한다. 본 논문에서는 강한 데이터 일관성을 유지하면서 질의 지연과 통신 과부하를 줄일 수 있도록 IR (Invalidation Report)을 방송하는 스케줄링 기법을 제안한다. 성능 평가는 제안한 기법이 질의 지연과 통신 과부하에서 강점을 가지고 있음을 보여준다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권5호
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• pp.61-72
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• 2013

차세대 ITS 시스템은 고속 이동환경에서 양방향 통신이 가능한 WAVE 시스템을 적용한다. u-Transportation 시스템은 차세대 ITS 시스템의 하나로 다양한 차량 안전 및 교통서비스 제공에 최적화된 성능을 보여주기 위해 WAVE 시스템을 적용한다. 본 논문에서는 u-Transportation 시스템 테스트베드와 이를 위한 서비스에 대하여 소개하고, 차세대 ITS 서비스 지원을 위하여 구현한 WAVE 통신시스템에 대해 설명한다. 구축한 테스트베드를 통하여 실제 도로 환경에서 차세대 ITS 서비스를 지원하기 위한 통신 기능 및 성능 시험을 수행하였다. 자동차 전용도로 및 도심 도로 구간에서의 서비스 시험 및 운영을 통해, 서비스 제공에 필요한 통신시스템의 기능과 차량 이동환경에서 통신 성능을 만족하는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권2호
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• pp.114-122
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• 2014

차량 애드혹 네트워크에서 비콘 전송은 가장 기본적인 메커니즘 중 하나이다. 차량 통신 시스템에서는 각 노드들의 비콘 교환을 통하여 주변 상황 인지를 비롯한 다양한 통신 서비스가 구현된다. 본 논문에서는 기존의 단일 비콘 전송 방식에서 벗어난 이중 비콘 전송 방식을 제안한다. 이중 비콘 전송 방식은 일반적으로 통신 시스템에서 고려되는 비콘을 차량 통신 시스템에 특화시켜 안전 서비스를 위한 비콘과 편의 서비스를 위한 비콘 두 가지 기능으로 나누어 각 기능에 따라 통신 파라미터를 분산시켜 적용하는 방식이다. 이러한 비콘 메커니즘의 성능을 평가하기 위하여 가장 대표적인 성능 지표인 거리에 따른 비콘 패킷 수신율을 실험, 제안하는 이중 비콘 전송 방식의 우수함을 검증하였다. 결론적으로 이중 비콘 전송 방식은 단일 비콘 전송 방식에 비하여 채널에 부하를 줄임과 동시에 더욱 넓은 통신 반경과 원활한 상황 인지 서비스를 가능하게 한다. 덧붙여, 제안하는 이중 비콘 전송 방식은 실제로 구현함에 있어서 복잡성이 적고, 다른 적응형 비콘 전송 방식을 함께 적용 가능하기 때문에 효용성이 뛰어나다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.19-28
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• 2011

IEEE 802.11p 기반의 차량간 통신 기술을 이용한 안전주행 서비스는 주기적으로 안전관련 메시지를 주변 이웃 차량들에게 요구되는 지연 시간 내에 신뢰적으로 전달하여야 한다. 하지만 차량간 통신망은 차량의 고속 이동성, 네트워크 토폴로지의 빈번한 변화 및 한정된 통신 자원 등 특성으로 인해 고정된 비콘 스케줄링 방식은 비콘 메시지의 과도한 전송지연, 패킷 손실 및 네트워크 혼잡 문제들을 야기 시킨다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 공간적 상황정보를 이용하여 TDMA와 유사한 방식으로 비코닝 주기를 동적으로 스케줄링 하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 공간인식 비콘 스케줄링 알고리즘은 신뢰적인 고속도로 교통 시나리오와 802.11p 통신 모델을 적용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과에서 보여 지듯이, 제안한 공간인식 비콘 스케줄링 알고리즘은 대역폭 사용률, 채널 액세스 지연, 채널 부하 등 성능 측면에서 고정된 비콘 스케줄링보다 훨씬 좋은 성능을 보여주고 있으며, 차량 안전 서비스에서 요구되는 통신 요구사항들을 만족시키는 것을 볼 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8B호
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• pp.695-705
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• 2012

무선 단말과 자동차 산업의 발전으로 도로 위의 차량들이 데이터 전달의 주체가 되는 차량 애드 혹 네트워크(Vehicular Ad hoc Networks, VANET)에 대한 연구가 활발하다. 차량에 의해 전달되는 데이터는 승객/운전자의 안전 및 교통 혼잡에 영향을 주는 긴급한 정보를 포함하고 있으므로 빠르고 신뢰성 있게 전달되어야 하고, 이를 위한 라우팅 프로토콜은 VANET의 성능에 큰 영향을 미친다. 이에 본 논문에서는 데이터 전달에 참여하는 차량의 이동 방향이 성능이 미치는 영향을 살펴보고, 이를 기반으로 신호등이 있는 도로에서 빠르고 신뢰성 있게 메시지를 전파하기 위해 CBF(Contention-Based Forwarding)를 확장하는 방안을 제안한다. 제안하는 방안은 신호등이 있는 도로에서 메시지 전파의 신뢰성을 높이면서도 전달 차량 간의 위치 관계 변화에 의한 라우팅 루프와 메시지 전달이 중단되는 등의 문제를 발생시키지 않는다. 또한 시뮬레이션을 통하여 제안하는 방안을 적용한 CBF(R-CBF)와 기존 연구 중 메시지 전달의 신뢰성을 향상시키되 메시지 전파 방향과 반대로 이동하는 차량을 전달 차량으로 선택하는 G-SRMB의 성능을 비교하여 R-CBF가 G-SRMB에 비해 메시지 전파 지연 시간을 최대 38% 감소시키고, 불필요한 재전송 없이 동작함을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권11호
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• pp.495-502
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• 2013

본 논문에서는 VANET 환경에서 핵심요소 기술로 각광받고 있는 위치인지 서비스의 안전성 및 신뢰성을 보장하기 위한 익명 인증 및 위치정보 보증 프로토콜을 제안한다. 이를 위하여, 본 논문에서는 안전한 VANET 환경 구축을 위해 기 제안되었던 익명 인증 기술들과 차별화된 기술로써 위치정보를 암호학적 기법과 결합시켜 암호 기술의 기능과 특정 위치에 대한 연관성을 부여하고 이러한 관계를 암호학적으로 검증함으로써 위치정보에 대한 보증을 제공할 뿐만 아니라 운전자 및 차량에 대한 프라이버시 보호를 제공할 수 있는 위치인지 서명키와 이를 이용한 위치인지 서명 기술을 제안한다. 또한 제안 프로토콜은 VANET에서 차량들에 대한 통신 및 계산상 오버헤드를 경감시키기 위한 해쉬 체인에 기반한 효율적인 상태 검증 절차를 제공한다. 마지막으로, 시뮬레이션을 통하여 제안 프로토콜의 효율성 및 유효성을 검증한다.