완전 자율주행을 위한 5G Network 통신

요즘의 자동차는 길 안내부터 자율 주행에 이르기까지 모든 것이 자동차 내부 운영체제에서 실행되면서 차량은 더욱 지능화되고, 인간의 조작은 점차 불필요하게 변하고 있다. 이로 인해 자동차 탑승자들은 보다 안전하고 친환경을 고려한 질 높은 여행의 혜택을 경험하고, 자동차 제조사, IT 기술 회사, 통신사들은 완전히 새로운 시장을 개척할 수 있게 되었다.

 

 'vehicle to everything'의 약자인 V2X는 자동차 통신 시스템을 의미하는 용어로 자동차가 모든 사물과 통신할 수 있도록 하는 기술 표준이다. 차량 내부 센서와 대역폭이 넓고 지연은 최소화한 신뢰성이 높은 네트워크를 구축하여 자율주행 시대를 가능하게 한다.

 

여기서 말하는 모든 사물은 어떤 것이 있을까?

자동차가 다른 자동차와 통신하는 vehicle-to-vehicle (V2V), 신호등, 가로등과 같이 도로에 설치된 인프라와 통신하는 vehicle-to-infrastructure (V2I), 인도 및 횡단보도를 보행하는 보행자와 통신하는 vehicle-to-pedestrian (V2P), 교통안전센터와 같은 도로 네트워크 시스템과 통신하는  vehicle-to-network (V2N) communications가 있다.

 

그럼 이러한 통신 시스템을 통해 어떤 서비스가 가능할지 다음 그림을 살펴보자.

5G V2X의 사용 사례, 요구사항, 디자인 고려사항 (Huawei 독일 연구 센터, 2017)

1. 고객은 차량 호출 application을 통해 자신이 원하는 종류의 차량을 선택하여 호출한다.
2. 고객 주변의 사용 가능한 차량은 운전자가 탑승하지 않은 완전 자율 주행 모드로 호출한 고객이 있는 위치까지 이동한다.
3. 차량은 고객이 원하는 목적지까지 안전하고 효율적으로 이동하기 위하여 기존의 자율주행 차량 그룹에 자연스럽게 합류하여 이동한다.

4. 고속도로를 벗어나기 위하여 기존 그룹에서 이탈하여 새로운 경로를 탐색하기도 한다.

5. 이는 고객의 성향을 반영하여 주변 경치를 관람할 수 있도록 개인화된 드라이브 코스를 선택한 결과이기도 하다.

6. 차량은 목적지에 도착하여 고객을 안전하게 내려준다.
7. 업무가 끝난 차량은 주변 주차장으로 이동하거나 근처의 다른 고객의 호출에 응대할 수 있다.

 

이러한 자율 주행 시대를 가능하게 하는 주요 표준 기술은 5G 자동차 협회 및 Qualcomm이 제안하는 C-V2X가 있으며, 5G 기술의 발전으로 점차 주목을 받고 있다.

안전을 위한 다이렉트 통신 사례 - 퀄컴

C-V2X의 장점은 2가지 방식의 기술이 존재한다는 것이다.

첫 번째 기술은 license가 없는 5.9GHz 대역의 PC5 인터페이스를 통해 직접 통신하는 방식이다. 이것은 즉각적인 도로 위험 경고 및 V2V, V2I, V2P와 같은 단거리 상황의 안전 메시지를 위해 설계되었다.

즉, 근거리의 장애물 감지, 앞 차의 급 브레이크 등 즉각적으로 인지하고 대응해야 하는 이벤트를 위한 기술이다.

두 번째 기술은 라이센스가 있는 cellular network 상에서 Uu interface를 통한 통신방식이다. 이것은 장거리 도로 위험 또는 교통상황에 대한 정보 및 지연이 있어도 위험이 없는 안전 메시지와 같은 V2N 사용 사례를 위해 설계되었다.

예를 들면, 막히지 않는 길 탐색 등 현재 기술로는 내비게이션과 같이 변경된 이벤트에 여유를 가지고 대응해도 되는 이벤트를 위한 기술이다.