• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3672-3679
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• 2012

차량 통신 네트워크는 이동하는 차량과 차량 간의 통신 및 차량과 인프라 간의 통신을 이용하여 운전자의 안전 및 교통 흐름 개선 등 다양한 서비스를 제공하는 차세대 네트워크 기술이다. 이러한 차량 통신 네트워크에서는 운전자의 안전을 위하여 최근 다양한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 특히 긴급 메시지를 전송하여 이동하는 차량에게 경고 메시지를 전달함으로써 교통안전의 효율성을 높이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이동하는 차량에게 긴급 메시지를 효율적으로 전파하기 위해서는 차량 노드의 전송 범위 안에 속해 있는 노드들에게 브로드캐스팅을 통하여 최대한 많은 노드들에게 빠르게 메시지를 전송하는 것이 매우 중요하다. 하지만 기존 제안되었던 연구들은 메시지 전송 시 통신에 참여하는 노드들의 무분별한 브로드캐스팅으로 인한 브로드캐스팅 폭풍 문제가 발생하였으며, 이로 인하여 전체적인 성능이 감소하는 문제를 야기하였다. 또한 이러한 문제는 도심 지역과 같이 차량 노드의 밀도가 높고 다양한 도로의 형태에서 많은 문제점을 야기한다. 따라서 본 논문에서는 도심지역과 같이 차량의 밀도가 높은 지역에서 효율적으로 메시지를 전달할 수 있는 클러스터링 기반의 라우팅 알고리즘 (CBRA, Clustering based Routing Algorithm)을 제안한다. 제안하는 라우팅 알고리즘은 메시지 전송 시 클러스터링 방법을 통해 차량을 관리함으로써 도로 형태에 따른 링크 단절 문제를 해결하고 각 클러스터에서 선택적 플러딩 방법을 적용하여 브로드캐스팅 폭풍문제와 메시지 전송 시 효율성을 향상시킨다. ns-2를 이용한 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제안하는 CBRA 방법이 기존 제안되었던 방법보다 더 우수한 성능을 보이는 것을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권5호
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• pp.574-580
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• 2016

본 논문에서는 Single Board 컴퓨터와 V2I (Vehicle to Infrastructure) 구조를 통해 다중 차량을 군집으로 제어하는 시스템을 소개한다. 그리고 이 시스템에서 핵심이 되는 중계기의 회피 기동 판단 알고리즘을 소개한다. 중계기는 이 알고리즘을 통해 차량으로부터 받는 센서 데이터를 활용하여 차선 위에 장애물이 있는지를 파악하고, 회피 기동 필요 여부를 판단한다. 해당 시스템의 성능 실험은 차선 위에 장애물이 있는 상황에서 Wi-Fi를 통한 다중 차량과 중계기 서버 간에 TCP/IP로 회피 기동 판단을 위한 주행 데이터를 전송하고 차량들의 주행 상태를 관찰하는 방식으로 진행하였다. 실험 결과를 통해 ISM (Industrial Scientific Medical) 주파수 간섭이 있는 상황에서 초기에 구현했던 회피 기동 판단 알고리즘이 높은 실패 확률을 가지고 있다는 것을 알게 되었고, 그것을 줄이기 위한 방법을 연구하게 되었다. 연구 결과 회피 기동 판단 알고리즘에 데이터 변화 감지기를 적용하는 방식으로 해결방법을 찾게 되었다. 본 논문에서는 ISM 주파수 간섭 상황에서 개선 사항인 데이터 변화 감지기 적용이 시스템의 신뢰도에 주는 영향을 보여주고자 한다. 본 기술을 적용하고 개선한다면, 차량 간 통신 또는 차량과 인프라 간의 통신을 통해 다중 충돌 사고와 같은 위기 상황에 대해 더욱 효과적으로 대응할 수 있을 것이며, 나아가 무인 운전 기술에 적용할 수 있을 것이다. 또한 추후 유사 시스템 구현에 대해 선행 연구 자료로서 이용될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권12호
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• pp.1723-1728
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• 2021

C-ITS는 차량, 도로 인프라, 운전자, 보행자 등 구성요소 간 교통정보를 수집·관리·제공함으로써 교통 이용 편의, 교통안전을 제고 할 수 있는 지능형교통시스템이다. 국내에서는 C-ITS 사업을 통해 도로인프라가 국내 전역에 구축되고, 실시간 교통정보 제공, 버스운행 관리 등 다양한 서비스가 제공되고 있다. 그러나 현재 도로상황 인지·전파 등을 통한 교통안전 중심의 C-ITS를 구축하기에는 첨단도로 인프라 및 정보 연계 체계가 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 다양한 공간적 측면에서 시간의 연속성을 고려하여, 교통 인프라 간 정보 연계를 통해 교통흐름과 돌발 사고를 인지할 수 있는 그룹형 Zigbee Mesh 네트워크 기반 교통상황인지 시스템을 제시하였다. 제안하는 시스템은 1차적으로 현장에서 사고감지 및 경보 등의 대응이 가능하며, 타 시스템과의 정보 연계를 통해 보다 다양한 교통정보 서비스로의 활용이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.83-89
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• 2021

자율운전자동차의 성능을 높이기 위해서는 차량과 차량, 인프라와 차량을 연결하는 통신 기술인 V2X의 도입이 필수적이다. 상대 차량의 움직임 정보를 알고 있더라도 회전교차로에서 정확한 연산을 위해 교차로의 구조와 거리 계산 알고리즘이 필요하다. 이 논문에서는 국가 회전로 설계 규칙을 준수하고 정확한 계산이 가능한 회전교차로 설계 기법을 제안하여 Matlab으로 구현하였다. 제안한 기법은, 첫째, 회전로와 진출입로를 원으로 가정하고 수평 이동에 의해 두 원을 근접시켜 임의의 지점에 있는 차량간 거리 측정 기법을 제안하고 이를 Matlab으로 구현하였다. 둘째로, 가지간 각도와 진출입로의 곡률 반경을 임의로 가변시켜 지형에 적합한 회전교차로를 설계하고 주행하는 두 차량의 충돌이 예상될 때 경고 신호를 전송한다. 가지간 각도와 진출입로의 곡률 반경을 임의로 가변시켜 지형에 적합한 회전교차로를 설계하고 주행하는 두 차량의 충돌이 예상될 때 경고 신호를 전송함으로써 완전 자율운전 차량에서 이용할 수 있음을 제시하였다. 결과는 차량에 설치된 OBU에서 속도를 제어하는 알고리즘으로 사용할 수 있으며 자율운전 차량뿐만 아니라 운전자에게 교통 상황을 알려주는 기능을 제공한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.456-467
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• 2016

차량무선통신(WAVE)은 고속이동환경에서 차량간 통신(V2V), 차량과 인프라간 통신(V2I)을 가능하게 하고 안전 및 편의 서비스를 제공하는 무선통신기술로써 지능형 교통시스템(ITS)에 적용을 위한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 WAVE 통신기술을 철도분야에 적용하기 위하여, 철도시험선에 WAVE 통신 기반의 시험용 무선통신시스템을 구축하고 현차시험을 수행하여 철도전용 통합무선망(LTE-R)의 통신성능 요구사항 충족 여부를 검토하였다. 시험 결과, 최대전송거리는 730m, 평균전송지연은 최대 5.69ms, 단절시간은 최대 1.36s로서 목표 요구사항을 충족하였으며, Throughput 및 영상데이터 전송, VoIP 데이터 전송, 채널 스위칭 시험도 성공적으로 수행되었다. 이상의 시험결과로 부터, WAVE 통신 기술이 철도분야에 적용 가능하다는 것을 확인하였으며, 차-지상간의 안정적인 무선통신시스템 구축을 가능하게 할 것으로 기대된다.

• 전자통신동향분석
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• 제22권3호통권105호
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• pp.1-11
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• 2007

USN 기반 텔레매틱스 서비스는 텔레매틱스 시장의 성숙, 유비쿼터스 사회에 대한 열망 및 u-City 사업의 가속화 등에 기인하여, 도로 교통 인프라에 USN 기술을 적용함으로써 대두하게 된 새로운 개념의 서비스이다. 본 고에서는 USN 기반 텔레매틱스 서비스 및 시장 동향, 해외사례, 관련 특허 및 국내기술개발 동향을 살펴보고자 한다. 현재 중점을 두는 구체적인 서비스는 도로 및 교차로 환경에서의 상황정보 제공 서비스로 도로 위에 설치된 T-센서노드를 이용하여 시간 및 방향에 따라 진입하는 차량의 실시간 위치, 속도, 시간 정보를 수집한 뒤 센서 네트워크를 통해 T-베이스스테이션으로 관련 정보를 전달하고 차량 충돌이라는 교통사고를 미연에 방지하기 위한 상황인지적 서비스를 제공하는 것이다. 이를 위한 핵심 기술로 T-센서노드 기술, 센서노드 네트워크 기술 및 T-베이스스테이션 기술이 있으며 중점적으로 개발하고 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.750-752
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• 2010

MANET은 노드간의 이동성을 지원하고 추가의 인프라가 필요 없는 무선 이동 네트워크로 관심을 받고 있다. MANET의 노드 이동속도는 보행속도에서 차량이동속도에 이르기까지 다양하다. 본 연구에서는 MANET에서 VoIP 성능을 노드 이동속도 측면에서 분석해본다. 노드의 이동속도를 보행속도, 차량속도 및 고속이동으로 분류하여 VoIP 성능을 분석한다. 성능 파라메타로는 PDR(Packet Delivery Ratio), MOS(Mean Opinion Score)를 사용했다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권4호
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• pp.86-94
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• 2012

VANET(Vechicular Ad Hoc Network)은 MANET(Mobile Ad Hoc Network)의 일종으로 인프라 없이 차량간 통신을 주목적으로 한다. VANET은 도로 상황정보를 기반으로 안전 운전 경고 서비스를 제공할 수 있고, 이를 통해 운전자는 안전 운전을 할 수 있다. VANET에서의 긴급 메시지 전송은 일반적으로 브로드캐스트 방법을 사용하여 일정한 범위에 있는 차량들을 대상으로 이루어진다. 그러나 일정 범위에 있는 차량들에게 브로드캐스트 메시지를 전송하게 되면 메시지 간의 충돌이 발생하여 전송 지연이 증가한다. 본 논문에서는 메시지 간의 충돌을 줄이기 위해 테이블 기반 방식을 이용한 브로드캐스트 방법을 제안한다. 메시지 성공률을 기반으로 메시지를 전송하게 될 경우 기존 방법에서의 메시지 충돌로 인한 재전송을 줄여 메시지 수신 지연 시간이 줄어든다.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.161-169
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• 2011

차량통신에서는 안전한 통신을 제공하기 위해 공캐키 방식을 적용하고 있다. 이를 위해 인증서 취소목록(CRL)은 공격자나 고장난 차량으로부터 보호하고, 차량 네트워크의 전반적인 보안과 안전을 증대시키키 위해 모든 차량에게 빠르게 전파되어야 한다. 즉, 인증서 취소목록을 어떻게 효율적으로 배포할 것인지가 매우 중요해진다. 이를 고려하여 본 논문에서는 T-DMB의 데이터 서비스를 이용한 CRL 분배 기법을 제안한다. 이 기법은 T-DMB 데이터 방송 채널을 이용하여 통신의 신뢰성 확대, 네트워크 커버리지 확대, CRL 실시간 전달을 가능하게 한다. 그리고 기지국(RSU)들이 성글게 설치되거나 설치되지 않은 지역에서도 차량들은 T-DMB 인프라를 통해 최신의 CRL들을 획득할 수 있다. 이 기법을 완성하기 위해 새로운 TPEG 응용 서비스를 설계하였다.

• 대한교통학회지
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• 제29권5호
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• pp.121-138
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• 2011

최근 보다 경제적이고 쉽게 적용이 가능한 차량간 무선통신과 같은 첨단 기술들은 고비용의 교통시설과 미래의 교통수요에 대한 공간적 시스템 확장이 제한적인 고속도로에서 주로 시행되고 있는 중앙제어식 인프라기반 교통정보시스템의 가능한 대안으로 간주되고 있다. 본 논문은 차량간 무선통신을 이용한 분산식 첨단교통정보시스템을 개발하고 제안된 시스템의 효과 (운전자의 통행시간단축)를 향상시키는 세가지 보조기능(독립자동유고감지알고리즘, 실험차량 샘플 모델, 운전자행태 모델)을 소개하고자 한다. 그리고 전형적인 $6{\times}6$ 도시형 도로망에서 미시적 시뮤레이션모델(VISSIM)을 이용해서 세가지 중요한 패러미터(교통류, 무선통신 라디오 레인지, 통신차량의 보급율)에 따른 그 효과를 교통사고 시나리오에서 평가하고자 한다. 본 논문의 연구결과로는 세가지 시스템 패러미터가 증가함에 따라 보다 많은 무선통신 차량이 교통데이터 전송에 관련되었고 데이터전송 속도도 더 빨라짐을 보였다. 또한 통신차량들은 동적으로 현재의 교통상황 파악과 교통사고로 야기된 정체지역을 우회하는 최적의 경로를 탐색함으로써 운전자의 통행시간을 단축시키는 결과를 보였다. 교통사고로 인한 혼잡교통류 상황에 순간적으로 반응(통행시간 데이터베이스 갱신과 최적 경로 탐색)하는 차량들을 중심으로, 상대적으로 교통량이 적은 상황에서는 보다 시스템 효율적인 시간대에 운전자들이 경로를 변경하는 행태를 보인 반면에 교통량이 많은 상황에서는 많은 운전자들이 덜 효율적인 시간대, 예를 들면 교통사고가 해소된 후에도 경로를 변경하는 경우가 목격되었다. 따라서 차량당 평균통행시간단축은 교통수요와 밀접한 관계를 보였다. 그리고 실제 교통사고 시간 동안 교통사고의 직접적인 영향에 의해서 경로를 변경하는 통신차량들을 제외하면 도로망에 진입하는 차로에 있는 통신차량이 도로망내에 있는 다른 통신차량보다 통행시간이 짧은 것으로 나타났다. 또한 교통사고지점의 위치와 방향은 경로변경차량의 공간적인 분포를 결정하는 것으로 나타났다.