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Concurrent Transmission Scheduling for Perceptual Data Sharing in mmWave Vehicular Networks mmWave 차량 네트워크에서 지각 데이터 공유를 위한 동시 전송 스케줄링

Akihito TAYA, Takayuki NISHIO, Masahiro MORIKURA, Koji YAMAMOTO

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요약 :

지각 데이터(예: 카메라 및 LiDAR 데이터)를 다른 차량과 공유하면 차량이 사각지대에 있는 다른 차량과 보행자를 찾는 데 도움이 되기 때문에 자율주행차의 교통 안전이 향상됩니다. 이러한 안전 애플리케이션에는 기존의 마이크로파 차량 통신 시스템으로는 달성할 수 없는 높은 처리량과 짧은 지연이 필요합니다. 따라서 밀리미터파(mmWave) 통신은 넓은 대역폭으로 인해 지각 데이터를 공유하는 핵심 기술로 간주됩니다. mmWave 통신에서 데이터 공유의 과제 중 하나는 방송입니다. 높은 이득을 얻기 위해 협빔 지향성 안테나가 사용되기 때문입니다. 많은 차량이 공유된 지각 데이터를 기반으로 인지할 수 있는 영역을 확대하기 위해서는 짧은 시간 내에 자신의 인지 데이터를 다른 차량과 공유해야 하기 때문에, 지각 데이터 공유를 위해서는 공간 재사용을 향상시키는 효율적인 동시 전송 스케줄링이 필요합니다. 본 논문에서는 그래프 기반 동시 전송 스케줄링을 적용한 데이터 공유 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 협빔 안테나의 무선 전파 특성을 고려하여 두 쌍의 송신기와 수신기가 서로 간섭하는지 여부를 판단하는 데 활용되는 규칙을 설계하여 동시 전송을 구현하여 공간 재사용을 향상시킵니다. 지각 데이터의 지리정보를 고려한 우선순위화 방식 역시 데이터 공유 시간이 제한되어 있고 모든 데이터를 공유할 수 없는 상황에서 인지 가능한 영역을 확대하도록 설계됐다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 알고리즘은 공간 재사용을 향상시켜 높은 처리량의 전송을 달성하므로 mmWave 통신을 고려하지 않는 기존 알고리즘에 비해 협력적으로 인식 가능한 영역의 면적이 두 배로 늘어난다는 것을 보여줍니다. 또한 우선순위 지정을 통해 인식 가능한 영역이 최대 20%까지 확대됩니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Information Vol.E102-D No.5 pp.952-962
발행일
2019/05/01
공개일
2019/02/27
온라인 ISSN
1745-1361
DOI
10.1587/transinf.2018NTP0008
원고의 종류
Special Section PAPER (Special Section on the Architectures, Protocols, and Applications for the Future Internet)
범주

작성자

Akihito TAYA
  Kyoto University
Takayuki NISHIO
  Kyoto University
Masahiro MORIKURA
  Kyoto University
Koji YAMAMOTO
  Kyoto University

키워드