VANET 망에서 다중 홉 클라우드 형성 및 리소스 할당
Multi-Hop Vehicular Cloud Construction and Resource Allocation in VANETs
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초록
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.
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.
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