The KIPS Transactions:PartC (정보처리학회논문지C)

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An Adaptive Relay Node Selection Scheme for Alert Message Propagation in Inter-vehicle Communication

차량간 통신에서 긴급 메시지 전파를 위한 적응적 릴레이 노드 선정기법

  • 김태환 (유비쿼터스 신기술 연구센터) ;
  • 김희철 (대구대학교 정보통신공학부) ;
  • 홍원기 (대구대학교 정보통신공학부)
  • Published : 2007.12.31
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Abstract

Vehicular ad-hoc networks is temporarily established through inter-vehicle communication without any additional infrastructure aids. It requires a immediate message propagation because it mainly deals with critical traffic information such as traffic accidents. The distance-based broadcast scheme is one of the representative broadcast schemes for vehicular ad-hoc network. In this scheme, a node to disseminate messages is selected based on a distance from a source node. However, a message propagation delay will be increased if the relay nodes are not placed at the border of transmission range of the source node. In particular, when the node density is low, the message propagation delay is getting longer. In this paper, we propose a time-window reservation based relay node selection scheme. A node receiving the alert message from the source node has its time-window and randomly selects its waiting time within the given time-window range. A proportional time period of the given time-window is reserved in order to reduce the message propagation delay. The experimental results show that the proposed scheme has shorter message propagation delay than the distance-based broadcast scheme irrespective of node density in VANET. In particular, when the node density is low, the proposed scheme shows about 26% shorter delay and about 46% better performance in terms of compound metric, which is a function of propagation latency and network traffic.

차량 애드혹 네트워크는 기반 시설의 도움 없이 차량간 무선통신을 통해 구성되는 임시 네트워크이다. 특히, 운전자의 안전과 관련된 교통 정보가 다루어지기 때문에 신속한 메시지 전파가 요구된다. 이를 위한 대표적인 메시지 전파 기법으로 거리 기반 브로트캐스트 기법이 있다. 이 기법은 소스노드로 부터의 거리를 기반으로 메시지 전파 노드를 선택한다. 그러나 각 메시지 전파 노드가 소스노드의 통신범위 가장자리에 위치하지 않을 경우 메시지 전파 지연시간이 증가하는 문제점을 가지고 있다. 특히, 노드의 밀도가 낮을 경우 메시지 전파 지연시간은 더욱 증가한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 시간창 예약 기반 릴레이 노드 선택기법을 사용한 브로드캐스트 프로토콜을 제안하였다. 제안한 기법은 각 노드가 주어진 시간창 내에서 임의의 메시지 전송 대기시간을 선택한다. 각 노드의 시간창은 릴레이 노드로부터의 거리에 따라 각기 다른 시간범위를 갖게 되며, 소스노드의 통신영역의 가장자리에 좀 더 가까이 위치한 노드가 다음 릴레이 노드로 선택될 수 있도록 주어진 시간창의 일부를 예약한다. 실험결과, 시간창 예약 기반 릴레이 노드 선정기법을 사용한 브로드캐스트 프로토콜이 거리 기반 브로드 캐스트보다 노드밀도의 변화에 상관없이 더 짧은 종단간 메시지 전파 지연시간을 보였다. 특히, 노드밀도가 낮을 경우 25.7% 짧은 종단간 메시지 전파 지연시간을 보였으며, 지연시간과 네트워크 부하의 합성성능은 제안한 기법이 46% 우수한 성능을 보였다.

Keywords

References

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