최근 차량통신 환경에서의 위성/지상파 DMB 등 차량통신에 대한 관심이 증대되고, 전 세계적으로 기술개발이 활발하게 진행되고 있다. 그러나 좁고 긴 도로 내에 차량이 수시로 들락거려 일정한 통신 구심점을 찾는 것이 쉽지 않고, 빠르게 이동하는 차량의 특성으로 채널 특성이 좋지않 으며, 차량통신을 위한 인프라가 충분히 설치되지 않을 경우 V2I 통신의 어려움 등이 문제점으로 지적될 수 있다. 본 논문에서는 차량통신 네트워크의 효율적 운용을 위한 적응적 클러스터링(Clustering) 기법을 제안하도록 한다. 제안된 적응적 클러스터링 방법에서는 차량의 속도, 위치, 차량 간 거리에 의하여 수시로 클러스터가 적응적으로 재구성된다. 이를 위해 효율적인 클러스터해드 설정이 이루어지며, 차량통신 인프라, 클러스터해드를 중심으로 통신이 이루어진다. 제안된 기법은 제한된 인프라에서도 이중 홉 통신 및 적응적 클러스터 재구성을 통하여 차량의 네트워크 연결성을 높인다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 적응적 클러스터링 방법의 성능을 알아보도록 한다. 모의실험을 통하여 빠른 속도로 움직이는 차량의 네트워크 접근성을 확인하고, 차량 밀도 및 인프라 간 거리에 따른 성능변화를 확인한다.
차량 간 통신 또는 차량과 인프라 간의 통신을 기반으로 자동차를 스마트화 또는 무인화 하려는 기술들이 지속적으로 개발되고 있다. 이러한 시스템의 안전성을 보장할 수 있는 신뢰도를 검증할 수 있는 방법들이 활발하게 개발되고 있다. 특히 제어기의 강인성과 고장감지의 신뢰도와 같은 관점에서 개발되는 알고리즘의 성능을 검증하는 방법에 대해서 살펴보고자 한다.
V2X(Vehicle to Everything)는 차량 간 통신(Vehicle-to-Vehicle), 차량과 인프라 간 통신(Vehicle-to-Infrastructure), 차량과 보행자 간의 통신(Vehicle-to-Pedestrians) 등 운전 중 도로 인프라 및 다른 차량과 통신하면서 교통상황 등의 정보를 교환하거나 공유하는 기술을 말한다. V2X는 IT 기술의 발달과 여러 연구기관들의 연구개발 강화로 인해 'Connected/Smart car' 나아가 완전한 자율주행차를 구현하기 위해 빠르게 진화하고 있다. 이러한 V2X 시장이 향후 10년 간 급속한 확대가 전망되면서, 국내외 통신업체와 제조업 및 산학연은 자동차와 정보통신, 에너지, 서비스 산업을 융합한 스마트자동차 산업을 신성장 동력으로 하여 기술개발에 노력을 가속화하고 있다. 이에 본고에서는 V2X 차량 통신 기술의 주요선진국 기술개발 동향과 현 수준을 알아본다.
차량 통신 네트워크 기술은 차량과 무선통신망이 결합된 대표적인 자동-IT 융합기술로 차량 안전 및 진단, 텔레매틱스, ITS 등 서비스 시장을 형성하며 산업적인 파급효과가 클 것으로 전망된다. 이러한 차량 통신 네트워크 기술은 차량내 네트워크(IVN), 차량간 통신 네트워크(V2V communication network), 그리고 차량과 인프라간 통신 네트워크(V2I communication network)로 구성이 된다. 본 고에서는 차량 통신 네트워크 기술의 개념과 서비스, 시장 전망, 그리고 최근 기술개발과 표준화 동향을 알아본다.
차량통신기술은 차량 간, 차량과 인프라 간 정보 교환을 가능하게 함으로써, 센서 기반의 자율 주행 차량의 센서로 인한 한계점을 보완할 수 있는 자율주행의 구현 요소 기술이다. 이러한 차량통신기술의 활용성이 증대됨에 따라, 보안 위협에 대응하기 위한 보안 기술도 활발히 연구 개발 추진 중이다. 또한, 이와 연관된 국제표준화의 필요성도 부각되고 있다. ICT 보안 국제표준화 기구인 ITU-T SG17에서는 ITS(Intelligent Transport Systems) 보안 연구반(Q13)에서 지속적으로 차량통신 표준화를 추진하고 있다. 본 논문에서는 ITS 보안 연구반의 최근 활동 및 표준화 진행 계획을 소개한다.
차량통신기술은 차량 간, 차량과 인프라 간 정보 교환을 가능하게 함으로써, 센서 기반의 자율 주행차량의 센서로 인한 한계점을 보완할 수 있는 자율주행의 구현 요소 기술이다. 이러한 차량통신기술의 활용성이 증대됨에 따라, 보안 위협에 대응하기 위한 보안 기술도 활발히 연구 개발 추진 중이다. 또한, 이와 연관된 국제표준화의 필요성도 부각되고 있다. ICT 보안 국제표준화 기구인 ITU-T SG17에서는 ITS(Intelligent Transport Systems) 보안 연구반(Q13)에서 지속적으로 차량 통신 보안 표준화를 추진하고 있다. 본 논문에서는 ITS 보안 연구반의 최근 활동 및 표준화 진행 계획을 소개한다.
차량-인프라 간(V2I, Vehicle-to-Infrastructure) 통신 환경에서 도로 상의 차량 및 사용자들에게 보다 양질의 서비스를 제공하기 위해서는 차량이 기지국 간을 이동 시에도 데이터 흐름이 끊어지지 않도록 하는 핸드오버 기능의 제공이 필요하다. WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 표준은 차량 환경에서 장치 간에 보다 효과적인 통신을 하기 위한 여러 기능들을 정의하고 있지만, V2I 서비스의 품질을 향상시키기 위한 핸드오버 기능은 포함하고 있지 않다. 본 논문에서는 WAVE 통신 시스템에 기반을 둔 핸드오버 메커니즘을 소개하고, 실제 도로 상에서 해당 메커니즘이 구현된 기지국 및 단말기를 이용한 실험을 통해 도출된 성능 분석 결과를 보인다.
오늘날 차량 교통 시스템은 지능형 교통 시스템(ITS, Information Transportation System) 으로 진화하고 있다. 특히 차량 간 통신 및 차량과 인프라 간 통신을 활용하여 차량 주행의 안전성을 높이고 교통 체계의 운영 및 관리를 과학화하고자 하는 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나, 지능형 교통 시스템의 상용화를 위해서는 차량 통신 보안 기술의 확보가 필수적이다. 본 고에서는 차량 통신 보안 기술 표준화 동향을 살펴본다.
VANET은 차량간 통신 네트워크로 사고나 교통정보를 차량간 전달하거나 인프라를 통해 교통시스템 등의 서비스를 가능하게 한다. 사용자의 편의와 교통시스템의 효율을 위해 확산이 기대된다. 이에 다수의 차량과 인프라 간, 차량과 차량간 통신에서 악의적인 해커의 공격에 대비할 수 있는 보다 안전한 인증 프로토콜이 필요하다. 본 논문에서는 VANET 환경에서 Distance-Bounding Protocol과 Diffie-Hellman을 이용한 상호 인증 및 키 교환 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 보안성평가를 통해 안전성을 검증하였으며, 이를 통해 VANET 환경에서 불법적인 RSU나 해커의 공격으로부터 안전한 통신을 가능하게 할 것으로 예상된다.
바야흐로 21 세기를 열었던 유비쿼터스 기술은 그 결과물로써 스마트 기기를 낳았다. 그리고 본격적으로 스마트 시대를 열었다. 이에 단순히 탈것에서 진화하기 시작한 자동차는 IT기술과의 접목을 자연스레 하게 되었으며 이어서 스마트 자동차로의 진화적 완성을 시도하고 있다. 이러한 스마트 자동차는 기본적으로 차량 통신 네트워크 기술은 차량내 네트워크(IVN), 차량간 통신 네트워크(V2V communication network), 그리고 차량과 인프라간 통신 네트워크(V2I communication network)로 구성이 된다. 본 고에서는 차량 통신 네트워크 기술의 개념과 서비스, 시장 전망, 그리고 최근 기술개발과 표준화 동향을 알아본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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