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Wireless Accessfor Telematics

오 현 서([email protected])

PD2004-0515-006

텔레매틱스통신연구팀텔레매틱스연구단

ETRI

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발표 내용

▣ 서비스 개요

▣ 텔레매틱스 통신기술 전망

▣ 텔레매틱스 통신기술 동향

▣ 텔레매틱스 무선접속기술

▣ 텔레매틱스 통신 시스템

▣ 결론



텔레매틱스 서비스

위치정보

전용회선

-비상구난/차량보안서비스-차량항법/교통정보서비스-위치기반맞춤형정보서비스-인터넷/컨텐츠/오락서비스

현위치정보/차량정보

통신업체

텔레매틱스서비스사업자

GPS 위성

텔레매틱스단말기(자동차)

정보제공자

교통정보

지도정보

컨텐츠

사용자정보

실시간교통정보수집체계

노변기지국

이동통신망

�

��

�

위치정보

전용회선

-비상구난/차량보안서비스-차량항법/교통정보서비스-위치기반맞춤형정보서비스-인터넷/컨텐츠/오락서비스

현위치정보/차량정보

통신업체

텔레매틱스서비스사업자

GPS 위성

텔레매틱스단말기(자동차)

정보제공자

교통정보

지도정보

컨텐츠

사용자정보

정보제공자

교통정보

지도정보

컨텐츠

사용자정보

교통정보

지도정보

컨텐츠

사용자정보

실시간교통정보수집체계

노변기지국

이동통신망

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서비스서비스 개념개념- 위치정보와 이동통신망을 이용하여 이용자에게 교통안내, 긴급 구난, 인터넷 등

“Mobile Office”를 제공하는 서비스



실시간교통정보제공서비스

경로안내서비스

Infortainment서비스

•교통정보통합서비스

•지능형교통안내서비스•양방향교통정보제공서비스

안전운전서비스

개인화서비스

산업연계서비스

• 고정밀네비게이션서비스

•모바일인터넷서비스

• V-commerce

•졸음방지•위험경고

•자동운전지원

•사용자인증기반PIMS

•물류연계서비스 •차량이동정보기반서비스(VRM)

핵심기술

•지능형네비게이션서비스

•차량내외유/무선통신•개방형플랫폼(서버,단말)

•차량내외유무선통합통신•이동멀티미디어스트리밍

•교통/지도/도로/위치정보처리기술•고정밀고속이동체측위기술

• 다중경로안내서비스

• 실시간동적네비게이션서비스

•멀티미디어,게임서비스

•실감미디어서비스

•원격차량진단•응급구난 •충돌회피

•지능형개인화서비스•선호도관리 •차량자동세팅

•보험/정비서비스

Wireless Broadband

Safe User Interface

Accurate Positioning

Low Cost Platform•텔레매틱스 테스트베드•표준화 (서버/단말/통신)

2004 20122008

텔레매틱스 서비스 Roadmap



텔레매틱스 통신 기술 전망

▣다양한 무선접속 제공

◈텔레매틱스서비스를 제공하기 위하여 ADSRC/무선 LAN, 셀룰러, DMB, GPS

등의 무선접속을 지원하는무선 통합기술이필요

2G/3G/HPi/4G 셀룰러

LCD

엔진충돌방지용

레이다(77GHz)충돌방지용

레이다(77GHz)

방송DMB

통합안테나

무선인터넷

5.8 GHz

2 GHz

DSRC/WLAN

차내 무선망

GPS

TMP

2G/3G/HPi/4G 셀룰러

LCD

엔진충돌방지용

레이다(77GHz)충돌방지용

레이다(77GHz)

방송DMB

통합안테나

무선인터넷

5.8 GHz

2 GHz

DSRC/WLAN

차내 무선망

GPS

TMP



▣고속이동환경에서셀룰러/ADSRC/DMB 제공◈ 무선랜은저속에서고속패킷, HPi는중저속에서최대 50 Mbps 지원

◈ADSRC 는고속에서 10 Mbps 이상, DMB는교통정보, DGPS, 멀티미디어 서비스제공

60 GHz Pico-Cell

10Kbps 1Mbps 10Mbps 100Mbps 1Gbps Data Rate

Low

Medium

High

Mobility

IEEE 802.11aWLAN

HPI Cellular

2G/3GCellular

WLAN

ADSRCDMB





▣ Seamless 서비스제공을위해이동성지원◈ 차량의단말은셀룰러, 무선랜, ADSRC 망을 접속하고 DMB는동시수신가능◈ 셀룰러, 무선랜, ADSRC 망간이동성을위해Mobile IP 제공◈ ADSRC 는셀간고속 핸드오버제공

IP Backbone Network

2G/3G CellularNetwork

Home Network(WLAN)

DSRC/WLANNetwork

GPS / DMB

Server

ADSRC Network

DMB Broadcast Network



텔레매틱스 통신 기술 동향

▣ 외국기술개발동향

◈ 유럽 Diamond, 3GT 기술개발

– 2000년 Diamond 프로젝트에서셀룰러와 DMB 통합단말기술을개발

– 2002년 ERTICO 주관으로 GPRS 통신망기반의텔레매틱스테스트베드구축

◈ 미국 ADSRC 기술개발

– IEEE 802.11a 무선랜 기반의근거리차량통신기술개발중

◈ 일본 Internet ITS 기술개발

– 인터넷서비스를제공하기위해 PHS와 DSRC, 그리고무선랜통합기술개발중

– 일본 CRL은 GPS, VICS, DSRC, FM 방송을통합하는 SDR 개념의단말기를개발

▣ 국내기술동향

◈ SKT, KTF/현대전자

– cdma2000 1x 를활용한 Nate Drive와모젠서비스제공중

◈ ETRI

– 2000년 DSRC개발, 2004년에 HPi, DMB 기술을개발중



NetworkNetworkWireless

&Telematics

Wireless&

Telematics

§ 2.5G와 DSRC 무선 인프라 통합

§ Bluetooth, 무선 랜 등 근거리 LAN의 보편화 추세

텔레매틱스 통신 기술 동향▣ Internet ITS 기술개발



텔레메틱스복합 단말기

멀티모드/ 광대역통신시스템 소프트웨어 다운로딩

DSRC, PDA, GPS 등 .

통신시스템변경 /지도데이터갱신등

현재 상태

다수의안테나/단말기 신규서비스별단말기구매

데이터 구매 ( 지도정보 등)DSRC

PDA

GPS/CNS

TV

1. 차내공간의효과적사용2. 단말기기능개선3. 멀티모드서비스

Mobile PC

MDT

DSRC Terminal

멀티모드/ 광대역통신시스템 다운로딩

DSRC, PDA, GPS 등.

통신시스템변경 /지도데이터갱신등

현재 상태

다수의안테나/단말기 신규서비스별단말기구매

데이터 구매 ( 지도정보 등)DSRC

PDA

GPS/CNS

TV

1. 차내공간의효과적사용2. 단말기기능개선3. 멀티모드서비스

Mobile PCMobile PC

MDTMDT

DSRC Terminal

▣ 멀티대역/멀티모드단말기술개발





▣국제표준화기술동향

◈ ISO CALM 기술표준– 셀룰러, DSRC, 60 GHz Pico-Cell, IR 을통합하는무선접속과프로토콜을표준화

◈ 미국 IEEE 802.11P 기술표준– 2003년에 IEEE에서차량통신을위한WAVE(Wireless Access in Vehicular

Environments) Study Group이구성

◈ 일본 TAO 기술표준– 차량에서 ITS와인터넷서비스를제공하기위한무선접속을표준화

▣국내표준화기술동향◈ TTA

– 텔레매틱스무선접속표준을위한WG 구성



NetworkingManagementISO 21210)

- Standards that must be modified or completed

- Standards that must be written

CALMsystem

ManagementEntity(CME)

(ISO 21210?)

Layer 3NETWORK INTERFACE

Routing and Media Switching based on IPv6ISO 21210

Convergence Layer3G CELLULAR

ISO 21213

SAP

Layer 1/2CALM M5

ISO 21215

SAP

Layer 1/2CALM IR

ISO 21214

SAP

Layer 1/2CALM 60

ISO 21216

SAP

Convergence Layer2/2.5G CELLULAR

ISO 21212

SAP - Service Access Point –Data Transfer

EXISTING ITSAPPLICATIONS(e.g. ISO14906,

Resource manager)

Convergence LayerFor ISO 15628

SAP

INTERNET ITSAPPLICATIONS

Layer 4-7INTERNET STANDARDS

SAP

SAP SAP

Station,PHY, MAC, LLC

Managers

SAP

SAP - Service Access Point –Management

SAP

SAP

SAP

SAP

SAP

SAP

DirectoryServices

q CALM 시스템구조




q CALM M5 기술동향◈미국의 IEEE 802.11a 와ASTM 기반의규격안으로 IEEE802.11a 규격일부수정 :

– 긴급구조및차량안전을위한Dedicated channel 을별도할당, 핸드오버를위한공

통채널할당, 등)

– Ad-hoc 기능추가, Directivity Antenna Pattern

– Channel Bandwidth(10/20 MHz, 5.15~9.925 GHz)

◈전송속도는 6~54 Mbps, 최대통달거리는 1km (IEEE 802.11a 출력이나대역폭을

변경)

◈차량속도는최대 200 km 이고, Latency 는수msec임

◈미국에서는차량안전분야의주파수로할당된상태임

◈비허가대역(Un-licensed Band)에서도사용이가능함




q 기본요구사항

◈ 10 Mbps 급 인터넷서비스와고속데이터전송패킷서비스

◈기존 1Mbps DSRC 과호환성제공

– ETC, BIS, Parking 관리, 등 ITS 서비스

◈고속이동시이동성지원

– 통신통달거리확대( 500 m 이상)

– 셀간고속 핸드오버지원

◈차량간Ad-Hoc 통신서비스(Option)

– 정지시또는고속이동시에차량간통신이가능

◈정지시초고속(1Gbps 급) Infostation서비스 (Option)

텔레매틱스 무선접속기술




▣ 통신거리가확장된 10 Mbps ADSRC 무선전송기술◈고속이동을고려한변복조및코딩방식

◈통달거리확장을위해 RF/안테나기술– 송신 Power Amp 출력증가

– 지능형안테나적용

– 고속핸드오버제공

▣ 무선망간이동성을제공하는통신프로토콜기술

◈ ADSRC/무선랜/셀룰러초기링크설정시무선통신망선택기능

◈통신망간Mobile IP 제공

▣ 차내및 Infostation에서 1Gbps Pico cell 초고속무선전송기술◈ 60 GHz 광대역 OFDM 전송방식

◈ QoS지원용MAC 기술



▣ADSRC 무선접속 규격◈주파수대역

– 5.795~5.815 GHz(20 MHz), 5.835 ~ 5.855 GHz(20 MHz)

◈ Duplexing방식 : TDD(Time Division Duplex) ◈다중접속방식 : TDMA(Time Division Multiple Access)◈채널대역폭 : 10 MHz◈Modulation : OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)◈Modulation Level : BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM◈데이터전송속도

– 중저속이동 : 27 Mbps, 고속이동: 10 Mbps

◈ Adaptive Antenna : 위치정보(DOA) 기반 Beamforming ◈ Link Setup 시간 : 수msec이내





▣60GHz Pico cell 무선접속 규격◈주파수대역

– 59~62 GHz(3 GHz, Europe), 59 ~ 64 GHz(5GHz, USA)

◈Duplexing방식 : TDD(Time Division Duplex) ◈다중접속방식 : OFDMA /TDMA Hybrid◈채널대역폭 : 120, 480 MHz◈Modulation : OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)◈Modulation Level : QPSK, 16QAM, 64QAM◈데이터전송속도

– 저속이동/정지 : 84, 168, 252, 336, 672, 1008 Mbps



Processor Module

In-VehicleControl INF

Multimode

ModemDSRC/ADSRC

RF

Cellular RF

DMB RF

GPS RF

In-Vehicle ControlDevice

Steering

Suspension

Engine

Mirror

Seat

Door

In-Vehicle MultimediaDevice

Navigation

Rear LCD

Notebook

Sensor

Camera

DVDP

In-Vehicle WirelessDevice

Sensor

Phone

PDA

In-Vehicle Multimedia INF

In-VehicleWireless INF

Processor Module

In-VehicleControl INF

Multimode

ModemDSRC/ADSRC

RF

Cellular RF

DMB RF

GPS RF

In-Vehicle ControlDevice

Steering

Suspension

Engine

Mirror

Seat

Door

In-Vehicle MultimediaDevice

Navigation

Rear LCD

Notebook

Sensor

Camera

DVDP

In-Vehicle WirelessDevice

Sensor

Phone

PDA

In-Vehicle Multimedia INF

In-VehicleWireless INF

• 셀룰러, ADSRC, DMB 무선접속 제공• ADSRC는 기존 DSRC 호환 및 고속이동성 고려• IP 상의 통신 통합 프로토콜 제공

텔레매틱스 무선접속 규격

• 멀티대역 안테나기술, 안테나 어레이 확장(2개)• 멀티대역 RF 및저렴한 디지털 IF 기술

멀티대역 안테나 및 RF 기술

• DSRC/ADSRC/무선랜 멀티 모드 알고리즘 개발• DSP 기반의 HW 플랫폼 활용

멀티 모드 모뎀 기술

• IP 상의 무선 통신간 라우팅• 차내망과의 연동기술 개발(MOST, IDB1394)

무선통신 통합 프로토콜 기술

• 단말기 시험용 기지국 통합 시뮬레이터 개발• SNMP 프로토콜을이용한 기지국 관리기능 구현

Network Entity 구현

▣무선통합단말기구조및핵심기술

텔레매틱스 통신 시스템



HPiModule Cdma2000 1X

Module


▣시스템 HW 구조◈텔레매틱스단말은HW 플랫폼과멀티미디어디바이스로구성◈ HW 통신기능을모듈화하여 차내망접속◈통신모듈간 Routing 은 HW 플랫폼에서 수행

HW Platform

ADSRC/무선랜/DMB Module

차내망(USB2.0, MOST, IDB1394, …)

TCP/IP, Routing, ApplicationRFID

Reader



▣시스템 SW 구조◈WLAN/DSRC/ADSRC 멀티모드제공

◈ IP based or Non-IP based Switching Mode Selection


Bridgesub Layer

IEEE802.11aPHY / DLL

IVNPHY / DLL

DSRC / ADSRCPHY / DLL

IPv4 / v6

DSRC L7 Layer

CellularPHY / DLL

CellularNetwork / Transport

Layer

General Applications CellularApplications

DSRCApplications

TCP / UDP

NetworkingManagement

PHY, MAC, LLCManagement



ADSRC/WLAN기지국시뮬레이터

ADSRC/WLAN

dual Module

텔레매틱스단말기

Cellular 기지국

통합통신모듈

내부버스

cpu

차내망(Ethernet,USB2.0)

차내망통신모듈

CellularModule

DMBModule

RF Module

RF Module

IP backbone Network

위성 DMB

Server




IP Network

Telematics Server

2G/3G Cellular기지국

Application Provider

DB Server

2G/3G Terminal

EthernetCableWireless Connection

교통정보센터

Ethernet

Ethernet

802.11a/b

DSRC

Ethernet

Ethernet

무선통신 통합Internet Server

텔레매틱스측위모듈

RFID

기존무선통신통합단말기

WLAN Adaptor

ADSRC Terminal


▣ 테스트베드시험환경구축

v ADSRC/무선랜/셀룰러/DMB 시험환경을 구축하여 통신 링크 기능 및 성능을 시험

DSRC 기지국

WLAN AP

Ethernet

Ethernet

기지국시뮬레이터

Ethernet



▣ 텔레매틱스무선접속규격개발이필요

◈ 통신거리확장및셀간 핸드오버지원

◈ ADSRC/셀룰러/DMB 간 Seamless 서비스지원

▣ 기대효과◈서버와단말간무선접속규격국내외표준화추진

◈멀티대역고속패킷전송모뎀, 안테나/RF 기술, 통신프로토콜기술확보◈기존통신인프라활용 : 1 Mbps DSRC, 셀룰러, 무선랜

▣활용분야

◈텔레매틱스서비스에직접활용

– 실시간교통정보, 고정밀 Navigation 등의운전자중심서비스– 차량인터넷, 이동멀티미디어등의 Infotainment 서비스

◈긴급구조재난망의무선접속기술에활용

결 론



wireless access for telematics - krnet.or.krbf%c0%c7%f6%bc%ad_%c3… ·...

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