تعیین محل بهینه واحدهای کنار جاده ای در طول بزرگراه ها
چکیده
واحدهای کنار جاده ای (RSU ها) بخش مهمی از شبکه اد هاک خودرویی (VANET) هستند. به طور ایده آل، RSU ها باید به صورتی فراگیر مستقر شوند تا پوشش یا اتصال دائمی را فراهم نمایند. اما در طول مراحل اولیه VANET امکان تضمین چنین کاری وجود ندارد، چون هزینه بالاست و/یا نفوذ به بازار خودروهای مجهز به VANET پایین است. ما در این مقاله با فرض تعداد محدودی RSU، به بررسی مسئله تعیین محل بهینه این RSU ها در طول بزرگراه ها می پردازیم و هدف ما حداقل سازی زمان میانگین صرف شده برای گزارش یک حادثه قابل توجه به RSU ی نزدیک توسط خودرو است. ما روشی را ارائه خواهیم داد که به اصطلاح روش بهینه سازی بالون نام دارد (راه حل بهینه با استفاده از فرآیندی دینامیکی مشابه با انفجار چند بادبادک در فضای دو بعدی بدست می آد که در آن هر بادبادک مشابه یک ناحیه تحت پوشش توسط یک RSU است. ارزیابی های اولیه ما نشان می دهند که روش بالون در مقایسه با روش جامع، بهینه یا نزدیک به بهینه عمل می کند و برای تعیین محل بهینه RSU ها در طول بزرگراه ها قابل استفاده است.
1. مقدمه
شبکه اد هاک خودرویی (VANET) کاربردهای بسیاری دارد و بیشترین این کاربردها جمع آوری/ انتشار اطلاعات از/ به خودرو است. جمع آوری/ انتشار این اطلاعات از/ به خودروها از طریق واحدهای کنار جاده ای (RSU ها) صورت می گیرد. کارایی این گردش اطلاعات به زمان/ پهنای باد ارتباط وابسته است. زمان اتصال میان خودروها و RSU ها با استقرار فراگیر RUS ها به سادگی قابل بهبود است. اما این راه حلی پرهزینه است و به خصوص در طول مراحل اولیه VANET که نفوذ به بازار پایین است، عملی نخواهد بود. یک راه حل بدیهی توزیع یکپارچه RSU های موجود در طول بزرگراه است. این راه حل ممکن است زمانی که نیاز به جمع آوری/ انتشار اطلاعات یکنواختی در طول یک بزرگراه نیاز است کارآمد باشد اما این موضوع همواره صادق نیست. برای مثال، اگر ما بخواهیم اطلاعات راجع به شرایط جاده مانند مه آلود بودن یا یخبندان را جمع آوری کنیم، احتمال این که برخی نقاط نسبت به نقاط دیگر همواره دارای وضعیت مه آلود یا یخبندان باشند زیاد است. با افزایش تعداد RSU ها، استراتژی های تعیین محل ممکن غیر عملی خواهند شد، مثلاً در بزرگراهی با طول 100 کیلومتر می توانیم در حدود 200 نقطه کاندیدا را برای RSU ها در نظر بگیریم (در صورتی که برد ارتباطی RSU برابر با 250 متر باشد و هر RSU تنها بعد از 250×2 متر قابل استقرار باشد)، و اگر بخواهیم 20 RSU را در میان این نقاط قرار دهیم آن گاه 1027 × 1.61 استراتژی مختلف برای جایگذاری آن ها پیش رو خواهیم داشت.
Abstract
Roadside units (RSUs) are a critical component of Vehicular ad hoc network (VANET). Ideally, RSUs should be deployed pervasively to provide continuous coverage or connectivity. However, during the initial stages of VANET, it will not be possible to ensure such a pervasive RSU deployment due to the huge cost and/or the lack of market penetration of VANET enabled vehicles. Given a limited number of RSUs, in this paper, we address the issue of optimal placement of these RSUs along highways with the goal of minimizing the average time taken for a vehicle to report an event of interest to a nearby RSU. We present a so-called balloon optimization method the optimal solution is found by using a dynamic process similar to the natural expansion of multiple balloons in a two-dimensional space where each balloon corresponds to the coverage area of one RSU. Our preliminary evaluation shows that the balloon method performs optimal or near optimal compared with the exhaustive method and it can be used for the optimal placement of RSUs along highways.
I. INTRODUCTION
Vehicular ad hoc network (VANET) has numerous applications and most of these applications collect/disseminate information from/to vehicles. The collection/dissemination of this information from/to vehicles takes place via roadside units (RSUs). The effectiveness of this information flow depends on connection time/bandwidth. Connection time, between vehicles and RSUs, can easily be improved by pervasive deployment of RSUs. However, this is an expensive solution and will especially not be feasible during the initial stages of VANET when market penetration will be very low. One obvious solution is to uniformly distribute the available RSUs along the highway1 . This solution may be effective where the need of information collection/dissemination is uniform along the whole road range of a highway, which may not always be the case. For example, if we are interested in collection of information about road conditions such as fog or ice, then some areas will always be more likely to have a fog or an ice condition than the other areas. Finding the optimal solution via exhaustively checking all possible placement strategies will become infeasible with the increase of the number of RSUs, e.g., on a 100Km highway we can have approximately 200 candidate locations for RSUs (if RSU communication range is 250m and an RSU can only deployed after every 2x250m), and if we need to place 20 RSUs among these locations then there will be 1.61 x 1027 different placement strategies.
چکیده
1. مقدمه
2. طرح های بهینه سازی
الف) مدل سیستم
ب) بهینه سازی (تحلیلی) ساده
ج) بهینه سازی بالون
د) بررسی
3. کارهای مرتبط
4. نتیجه گیری و کارهای آینده
Abstract
I. INTRODUCTION
II. OPTIMIZATION SCHEMES
A. System Model
B. Simple (Analytical) Optimization
C. Balloon Optimization
D. Discussion
III. RELATED WORK
IV. CONCLUSION AND FUTURE WORK
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه