KIPS Transactions on Computer and Communication Systems (정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템)

Korea Information Processing Society (한국정보처리학회)
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Multi-Hop Vehicular Cloud Construction and Resource Allocation in VANETs

VANET 망에서 다중 홉 클라우드 형성 및 리소스 할당

  • 최현석 (충북대학교 전파통신공학과) ;
  • 남영주 (충북대학교 전파통신공학과) ;
  • 이의신 (충북대학교 정보통신공학부)
  • Received : 2019.03.20
  • Accepted : 2019.07.17
  • Published : 2019.11.30
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Abstract

Vehicular cloud computing is a new emerging technology that can provide drivers with cloud services to enable various vehicular applications. A vehicular cloud is defined as a set of vehicles that share their own resources. Vehicles should collaborate with each other to construct vehicular clouds through vehicle-to-vehicle communications. Since collaborating vehicles to construct the vehicular cloud have different speeds, directions and locations respectively, the vehicular cloud is constructed in multi-hop communication range. Due to intermittent wireless connectivity and low density of vehicles with the limited resources, the construction of vehicular cloud with multi-hop communications has become challenging in vehicular environments in terms of the service success ratio, the service delay, and the transmitted packet number. Thus, we propose a multi-hop vehicular cloud construction protocol that increases the service success ratio and decreases the service delay and the transmitted packet number. The proposed protocol uses a connection time-based intermediate vehicle selection scheme to reduce the cloud failure probability of multi-hop vehicular cloud. Simulation results conducted in various environments verify that the proposed protocol achieves better performance than the existing protocol.

최근 주목받는 기술인 차량 클라우드 컴퓨팅은 운전자들에게 다양한 차량 응용 어플리케이션을 위한 클라우드 서비스를 제공해 줄 수 있다. 차량 클라우드는 각각의 차량들이 보유한 리소스를 서로 공유하는 차량들의 집합이다. 차량 클라우드를 형성하기 위해 차량들은 차량 대 차량(Vehicle-to-Vehicle) 통신을 통해 서로 협력해야 한다. 차량 클라우드 형성을 위해 협력하는 차량들은 각각의 속도와 이동 방향 및 현재 위치가 다르므로 차량 클라우드는 다중 홉에 걸쳐 형성되어야 한다. 다중 홉 통신을 이용한 차량 클라우드 형성은 간헐적인 무선 연결성과 제한된 리소스를 보유한 차량의 수가 적은 환경으로 인해 차량 클라우드의 형성이 어렵다. 따라서, 다중 홉 통신 방식을 이용한 차량 클라우드 형성은 차량 간 통신의 안정성을 높여 클라우드의 형성 및 서비스 효율을 높이고, 서비스 지연시간 및 차량 간 교환 패킷의 수 등에서 개선 방안이 필요하다. 본 논문은 요청 차량과 가용 리소스를 제공하는 제공 차량들 간의 연결 시간을 고려하여 클라우드 형성 및 서비스 효율을 높이고 서비스 지연과 전송 패킷의 수를 줄이는 다중 홉 클라우드 형성 방안을 제안한다. 제안 방안은 차량들 사이의 연결 시간을 기반으로 홉과 홉을 연결하기 위한 중간 차량을 선택하여 다중 홉 차량 클라우드 형성의 실패율을 감소시킨다. 다양한 환경에서 수행된 시뮬레이션은 제안 방안이 기존의 방안보다 향상된 성능을 보이는지 검증한다.

Keywords

References

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