The importance of standards in vehicular communication is increasing as the development and distribution of autonomous vehicles are in process. Accordingly, 3GPP standardized sidelink mode 4 in which the vehicle allocates resources by itself. In cellular V2X mode 4, a candidate single-subframe resource (CSR) excluding resources that other vehicles have reserved or already selected is created through sensing and sharing information, and when the number of resources in the CSR is more than 20 percent of the total resources, a resource with the minimum signal strength is randomly selected to transmit the packet. In this process, the information shared between vehicles is limited, so the amount of resources selected based on the sensing result may not be sufficient. Also if two or more vehicles select the same resource, a message collision occurs, which may threaten the driver's life or interfere with the traffic flow.
The amount of vehicle's information is also limited, so the amount of resources selected based on sensing results may not be sufficient. In this thesis, to solve such a problem, we propose a method that can reduce message collisions and increase the amount of available resource by sharing or comparing sensing information measured by each vehicle and reselection parameters. The resource with largest difference between the shared sensing information and the sensing result of the resource candidate group has a high priority. So message collisions are decreased by reducing the probability of selecting the overlapped resource between vehicles. In addition, by sharing a reselection counter, which is the number of remaining transmissions of the vehicles, the available resources after transmission is finished during sensing are also included in the candidate group to increase the amount of available resources.
In addition, in this thesis, the performance analysis of the proposed method is conducted using the urban driving simulation framework with the mobility of the vehicle. A number of vehicles send and receive messages in process of simulation, and a packet reception success rate is measured, which is proportional to the amount of sensing information received. Compared with the conventional method, it was confirmed that the amount of sensing information received when the distance between vehicles increased, the packet reception success rate was improved compared to the conventional method, and the amount of available resources increased by maintaining a high channel busy rate.
자율주행 차량 개발과 보급이 본격화되면서 차량통신 표준의 중요성이 높아지고 있다. 이에 3GPP는 통신을 위해 차량이 스스로 무선자원을 할당하는 측향 링크 모드 4를 표준화하였다. 셀룰러 차량통신 모드 4에서는 센싱과 정보 공유를 통하여 다른 차량이 예약중이거나 이미 선택한 자원을 제외한 자원 후보군을 작성하고 그에 속하는 자원의 수가 총 자원의 20퍼센트 이상일 때 최소 신호강도를 가지는 자원을 무작위로 선택하여 패킷을 전송한다. 이 과정에서 차량간 공유되는 정보가 제한되어, 센싱한 결과에 의해 선택되는 자원의 양도 충분치 않을 수 있다. 또한 2개 이상의 차량이 동일한 자원을 선택하면 메세지 충돌이 발생하며, 이로 인해 운전자의 생명이 위협되거나 교통 흐름이 방해될 수 있다.
본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 각 차량이 측정한 센싱정보와 재전송 파라미터를 공유 또는 비교하여, 자원 선택 시 메세지 충돌을 감소시키고 사용 가능 자원의 양을 증가시킬 수 있는 방법을 제안한다. 센싱 정보와 재전송 파라미터는 데이터와 함께 전송되는 측향링크 제어 정보를 통해 공유되고 이를 자원 후보군 선택과정에 사용한다. 공유받은 센싱정보와 자원 후보군 센싱결과의 비교차가 가장 큰 자원에 대해 높은 우선순위를 부여하고 차량 간 중복된 자원을 선택할 확률을 줄여 메세지 충돌을 감소시킨다. 또한, 다른 차량의 남은 전송 횟수인 재선택 카운터를 공유하고 센싱을 진행하는 동안 전송이 만료되는 자원도 후보군에 포함시켜 사용할 수 있는 자원의 양을 늘린다.
추가로 차량의 이동성을 반영한 도심 운행 시뮬레이션 프레임워크를 이용하여 제안 방식의 성능 분석을 진행하였다. 다수의 차량이 메세지를 주고 받을 때 패킷 수신 성공률을 측정하며, 이는 수신되는 센싱정보의 양과 비례한다. 기존 방식과 비교하였을 때, 차량 간 거리가 증가 시 수신되는 센싱정보의 양이 증가하고 기존 방식 대비 패킷 수신 성공률이 개선되는 것과 높은 채널 점유율을 유지하여 제안 방식의 사용 가능한 자원의 양이 증가한 것을 확인하였다.
