신뢰성 높은 차량 안전 서비스를 위한 WAVE기반 Multi-Channel MAC 기술

Abstract

차량 통신 환경에서 운전자가 돌발 상황에 미리 대비하여 교통사고를 예방하기 위해서는 교통사고 정보, 응급상황 정보, 차량 및 도로 상태 정보를 실시간으로 정확하게 다른 차량 및 기지국으로 전달하여야 한다. 본 논문에서는, 기존의 경쟁 기반 싱글 채널 동작 환경에서 충돌로 인한 송 수신 지연 및 통신 실패가 발생 수 있기 때문에 멀티 채널 동작에 적합한 Multi-Channel MAC (MCM) 기술에 대하여 설명한다. 차량 간 통신 및 차량과 기지국 간 통신 시 다양한 서비스를 수용하면서도 끊김없는 안전 서비스 제공을 위한 WAVE 표준 기반의 MAC 기술이 필요하다. 본 논문에서 소개하는 WAVE 표준 기반 MCM은 C 언어 기반 Real Time Operating System에 구현된 MAC 소프트웨어와 FPGA에 VHDL로 구현된 MAC 하드웨어로 구성된다. 구현 된 MCM의 QoS 보장 및 성능 검증은 기존 싱글 채널 동작과 비교하여 수행하였다.In vehicle ad-hoc network (VANET) environments, traffic related information such as accident information, emergency information and real time traffic condition have to be delivered to on-board-unit (OBU) or/and road-side-equipment (RSE) for preventing traffic accidents in advance. In this paper, we introduce a Multi-Channel MAC (MCM) since the existing single channel operation may cause packet transmission delay and unexpected communication failure. To offer a seamless safety message transmission during the various services, it is necessary to manage the MAC scheduler in wireless access in vehicular environments (WAVE) systems. The MCM consists of MAC softwares and MAC hardwares where the former and the later ones are implemented with real time operation system based C language and FPGA module with VHDL language, respectively. The performance and QoS are verified by practical measurements and compared with the scheme using single channel operation.