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과제현황 목록

과제기본정보

자율협력주행을 위한 V2X 통신 네트웍의 혼잡 제어 기술 및 통합 성능 평가 시뮬레이션 플랫폼 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 20CTAP-C151968-02
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 도로교통기술 | 교통안전기술 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 건설 교통 | 도로교통기술 | 교통운영관리기술 실용화대상여부 실용화
3순위 건설 교통 | 도로교통기술 | 자동차기반기술 과제유형 기초
과제명 자율협력주행을 위한 V2X 통신 네트웍의 혼잡 제어 기술 및 통합 성능 평가 시뮬레이션 플랫폼 개발
주관연구기관 한국교통대학교산학협력단
총괄연구 책임자 성명 문철
소속 국립한국교통대학교산학협력단 직위 교수
기관 대표번호 031-460-0640 FAX 031-462-8807
총 연구기간 2019-04-15 ~ 2020-12-31
당해연도 연구기간 2020-01-01 ~ 2020-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 206,000,000 0 0 0 206,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 - 자율협력주행을 위한 V2X 통신 네트웍의 분산혼잡제어 기술을 개발하고, 도심 혼잡 교통환경에서 자율협력주행 시나리오에 기반하여 성능을 분석하고 평가
- 자율협력주행을 위한 V2X 통신 네트웍의 분산혼잡제어 기술 개발
- 도심 혼잡 교통환경에서 자율협력주행 시나리오 기반 Microscopic Traffic 시뮬레이터 개발
- V2X(WAVE, 3GPP C-V2X)의 무선채널, 물리(PHY) 계층, 그리고 MAC 계층이 결합된 다계층(cross-layer) 시뮬레이 터 개발
- Traffic 시뮬레이터와 V2X 다계층 시뮬레이터 연동 API 개발
- 자율협력주행 시나리오 기반 V2X 네트웍 분산혼잡제어 성능 평가
최종목표 - 본 연구에서는 3GPP LTE 기반의 4G C-V2X(Rel.14)와 5G eV2X(Rel.15)의 차량간 통신(V2V)과 차량과 RSU(Road Side Unit)간 통신(V2R/R2V)을 수행하는 Mode 4에서, 도심의 다양한 운행 환경 및 차량 밀도 그리고 협력자율주행 서비스에 따라 메시지 전송주기 및 송신전력 등을 적응적으로 최적화하는 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술을 개발함.
- 또한, 개발된 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술의 성능을 자율협력주행 시나리오 기반 트래픽 시뮬레이터와 C-V2X/eV2X의 PHY/MAC cross-layer 시뮬레이터가 연동된 자율협력주행 통합 시뮬레이션 플랫폼을 통해 분석하고 검증을 수행함.
연구내용 및 범위 연구내용
1. 자율협력주행을 위한 V2X 네트웍의 분산혼잡제어 원천기술 개발
- 3GPP 4G C-V2X(Rel.14)와 5G eV2X(Rel.15) Mode 4(V2V 통신)에서 Sensing-based Semi-Persistent Scheduling (SPS) 기반의 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술 개발
- 차량 밀도 및 이동속도, 그리고 교통환경에 따라 최적으로 메시지 전송 주기와 전송 전력 등을 조절하는 적응적 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술 개발
- 협력자율주행 서비스(협력 센싱, 협력 머뉴버링, 플래투닝)에 따른 최적화를 수행하는 적응적 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술 개발

2. C-V2X의 무선채널, 물리(PHY) 계층, 그리고 MAC 계층이 결합된 다계층(cross-layer) 시뮬레이터 개발 및 성능평가
- 도심 교차로 무선채널 모델 및 C-V2X와 eV2X의 물리계층 시뮬레이터 개발
- C-V2X와 eV2X의 MAC계층 Sensing-based Semi- Persistent Scheduling (SPS) 시뮬레이터 개발
- C-V2X와 eV2X의 PHY 계층과 MAC계층 통합 cross- layer 시뮬레이터 개발
- 개발된 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술을 구현하고, 혼잡제어 파라메터에 대한 시뮬레이션을 통해 최적 파라메터 도출

3. 도심 혼잡 교통환경에서 자율협력주행 시나리오 기반 Microscopic Traffic 시뮬레이터 개발
- 협력 센싱, 협력 머뉴버링, 플래투닝의 협력자율주행 서비스별 평가 시나리오 도출
- 협력자율주행 서비스별 V2V 메시지 개발 및 검증
- Prescan 기반 협력자율주행 시나리오 수행 트래픽 시뮬레이터 개발
협력자율주행 트래픽시뮬레이터와 Cross-layer(PHY/MAC) 시뮬레이터 연동 API 개발
- Matlab simulink 기반 C-V2X와 eV2X의 PHY 계층과 MAC계층 통합 cross-layer 시뮬레이터 구현
- Prescan 협력자율주행 시뮬레이터와 cross-layer 시뮬레이터간 연동 위한 API 구현 및 통합
교통환경 및 자율협력주행 시나리오 기반 V2X 네트웍 분산혼잡제어 성능 평가
- 다양한 도심환경에서 협력자율주행 시나리오 별로 V2X 분산혼잡제어 기술에 의한 협력자율주행 성능 통합 분석

연구개발성과
1. 자율협력주행을 위한 V2X 통신 네트웍의 분산혼잡제어 기술 개발
- 3GPP C-V2X(Rel.14)와 eV2X(Rel.15) Mode 4(V2V 통신)에서 Sensing-based Semi-Persistent Scheduling (SPS) 기반의 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술
- 차량 밀도 및 이동속도, 그리고 교통환경에 따라 최적으로 메시지 전송 주기와 전송 전력 등을 조절하는 적응적 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술
- 협력자율주행 서비스에 따른 최적화를 수행하는 적응적 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술
2. C-V2X Cross-layer (PHY/MAC) 시뮬레이터
- 교심 교차로 무선채널 모델 및 C-V2X와 eV2X의 물리계층 시뮬레이터(S/W)
- C-V2X와 eV2X의 MAC계층 Sensing-based Semi- Persistent Scheduling (SPS) 시뮬레이터(S/W)
- C-V2X와 eV2X의 PHY 계층과 MAC계층 통합 cross- layer 시뮬레이터(S/W)
3. 자율협력주행 통합 시뮬레이션 플랫폼
- 도심 혼잡 교통환경에서 자율협력주행 시나리오 기반 Microscopic Traffic 시뮬레이터(S/W)
- 협력자율주행 서비스별 V2V 메시지
- 협력자율주행 트래픽시뮬레이터와 Cross-layer(PHY/MAC) 시뮬레이터 연동 API (S/W)
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 - 3GPP LTE C-V2X(Rel.14) / 5G LTE eV2X(Rel.15)의 Mode 4 에서 차량 밀도 및 이동속도, 그리고 교통환경에 따라 적응적으로 최적화하는 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술 아이디어 도출 및 협력자율주행 서비스별 상이한 요구 성능을 동시에 만족시키는 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술 아이디어 도출
- 3GPP LTE C-V2X(Rel.14) / 5G LTE eV2X(Rel.15)의 각 계층별(무선채널/PHY/MAC) 시뮬레이터 개발 및 성능 검증
- 협력자율주행 서비스별 메시지 개발 및 Prescan 기반 협력자율주행 시나리오 수행 트래픽 시뮬레이터 개발을 통한 성능 검증
- 3GPP LTE C-V2X(Rel.14) / 5G LTE eV2X(Rel.15)의 Mode 4 표준분석 및 기존 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술 조사
- 기존 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술에 대한 성능 분석을 통한 분산혼잡제어를 위한 파라메터 도출
- 차량 밀도 및 이동속도, 그리고 교통환경에 따라 적응적으로 최적화하는 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술 아이디어 도출
- 협력자율주행 서비스별 상이한 요구 성능을 동시에 만족시키는 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술 아이디어 도출
- 3GPP LTE C-V2X(Rel.14) / 5G LTE eV2X(Rel.15)의 PHY와 MAC 표준 분석을 통한 MAC 계층 Sensing-based Semi-Persistent Scheduling 기술 분석
- 각 계층별(무선채널/PHY/MAC) 시뮬레이터 개발
- 각 계층별(무선채널/PHY/MAC) 시뮬레이터 성능 검증
- 협력 센싱, 협력 머뉴버링, 플래투닝의 협력자율주행 서비스별 평가 시나리오 분석을 통한 시나리오 도출
- 협력자율주행 서비스에 필요한 V2V 교환 정보를 정의하고 이에 대한 메시지 개발
- Prescan 기반 협력자율주행 시나리오 수행 트래픽 시뮬레이터 개발
- 개발된 메시지를 트래픽 시뮬레이터에 구현하고 협력자율주행 서비스별 시나리오별로 성능 검증
연구성과 기술적 기대성과 - V2X 통신 기반의 혼잡 제어 기술을 제안하여 셀룰러 이동통신 기술을 활용한 자율협력주행 서비스를 구현하는데 기여
- 셀룰러 무선네트워크를 기반으로 하는 자율주행서비스 시스템에서 요구되는 기술적 문제들을 해결
사회 경제적 파급효과 - 개발된 혼잡 제어 기술을 관련 산업체와의 산학협력 연구를 통해 산업체로의 기술 이전하고 제품화를 통한 수익 창출 가능
- 혁신적인 혼잡 제어 기술을 개발하고 이의 성능 및 실효성을 검증할 경우, 자율협력서비스 실현에 있어 선도적인 기술 확보로 시장의 주도적 위치 선정 가능
활용방안 - 확보할 혼잡 제어 기술은 V2X 통신 기술로서 많은 관련 후속 연구를 촉진 시킬 수 있으므로, 해당 분야에 대한 연구 주도권을 확보할 수 있음.
- 개발될 V2X 네트웍 분산혼잡제어 기술을 C-V2X 표준화 회의에 제안하여 C-V2X 표준화에서 표준 기술로서 채택될 경우, 지적 재산권에 의한 로열티 수입 및 외국 로열티 공세에 효과적으로 대항할 수 있을 것으로 사료.
- 개발된 연구 결과물의 실현 및 실용화 가능성을 산업체 및 연구소와 공동으로 리뷰하고 검증하는 과정을 통해, 산업체 및 연구소에 의해 검증된 기술을 공통 특허 출원을 통해 기술 이전 추진 가능함.
- 본 과제의 수행 결과물인 V2X 통합 시뮬레이터는 향후 5G-V2X 표준화 됬을시, 관련 기술들의 성능 검증을 위해 활용될 수 있음
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 자율협력주행 차량 통신 분산혼잡제어 성능평가플랫폼 시뮬레이션플랫폼
영문 Autonomous cooperative drving V2X Distributed Congestion Control Evaluation Platform Simulaton Platform
최종보고서
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최종보고서 1. 최종보고서(수정보완본).pdf   다운로드 제출공문(수정보완본).pdf   다운로드 수정보완대비표.pdf   다운로드
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