KR20090056072A - Emergency warning message broadcasting method using range-based relay node selecting method for vehicular ad-hoc network - Google Patents

Emergency warning message broadcasting method using range-based relay node selecting method for vehicular ad-hoc network Download PDF

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KR20090056072A
KR20090056072A KR1020070123054A KR20070123054A KR20090056072A KR 20090056072 A KR20090056072 A KR 20090056072A KR 1020070123054 A KR1020070123054 A KR 1020070123054A KR 20070123054 A KR20070123054 A KR 20070123054A KR 20090056072 A KR20090056072 A KR 20090056072A
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ewm
relay node
message
node
candidate
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KR1020070123054A
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김태환
홍원기
김희철
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대구대학교 산학협력단
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Abstract

An emergency warning message broadcasting method using a range-based relay node is provided to minimize a message transmission time between terminals by assigning an optimum transmission delay time. An emergency warning message broadcasting method is comprised of the steps: relaying node candidate receives the EWM(Emergency Warning Message)(S2); it is determined whether the received message is the new EWM or not (S4); The location information of a primitive source node included in received EWM and location information of the previous relaying node are extracted, and the location information of the relaying node candidate is obtained through A GPS (S6); The distance between the primitive source node and the relaying node candidate and the distance between the relaying node and the relaying node candidate (S8); and It is determined whether the relaying node candidate is satisfied with the predetermined condition or not (S10).

Description

차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법{Emergency Warning Message Broadcasting Method Using Range-based Relay Node Selecting Method for Vehicular Ad-hoc Network}Emergency Warning Message Broadcasting Method Using Range-based Relay Node Selecting Method for Vehicular Ad-hoc Network

본 발명은 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법에 관한 것으로, 노드 밀도에 상관없이 종단간 메시지 전달 지연 시간과 네트워크 부하를 낮출 수 있는 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법에 관한 것이다.The present invention relates to an emergency alert message broadcasting method using an area-based relay node selection algorithm for a vehicle ad hoc network. The present invention relates to an area for a vehicle ad hoc network that can reduce end-to-end message propagation delay time and network load regardless of node density. The present invention relates to an emergency alert message broadcasting method using a relay relay node selection algorithm.

지능형 자동차를 위한 ITS (Intelligent Transportation System)의 핵심 기술로 부상하고 있는 VANET (Vehicular Ad-hoc Network, VANET)은 차량간 무선통신을 기반으로 하는 모바일 애드 혹 네트워크 (Mobile Ad-hoc Network, MANET)의 일종이다. VANET은 도로 주변의 기지국과 같은 기반시설의 도움 없이 차량 간의 자율적인 무선 통신을 통해 임시적인 네트워크를 구성한다. 이를 통해 원활한 교통흐름제어, 운전자의 안전 및 편의 그리고 자동차의 연비 및 성능 개선을 가져올 수 있다.VANET (Vehicular Ad-hoc Network, VANET), which is emerging as a core technology of Intelligent Transportation System (ITS) for intelligent vehicles, is based on mobile ad-hoc network (MANET) based on inter-vehicle wireless communication. It is a kind. VANET forms a temporary network through autonomous wireless communication between vehicles without the help of infrastructure such as base stations around the road. This results in smooth traffic flow control, driver safety and convenience, and improved fuel economy and performance.

도 1은 종래기술에 따른 VANET을 위한 브로드캐스팅 프로토콜의 예를 도식적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 종래기술에 따른 거리기반 EWM 브로드캐스팅의 메시지 전달 대기 시간을 도시적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 종래기술에 따른 거리기반 EWM 브로드캐스트의 예로서 차량 밀도가 높은 경우와 차량 밀도가 낮은 경우의 예를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a broadcasting protocol for a VANET according to the prior art, FIG. 2 is a diagram showing a message delivery latency of distance-based EWM broadcasting according to the prior art, and FIG. As an example of the distance-based EWM broadcast according to the prior art, a diagram showing a case where the vehicle density is high and the vehicle density is low.

도 1 내지 도 3을 참조하면, VANET은 이동 노드들 간의 자율적인 네트워크 구성이 가능하다는 점에서 기존의 MANET과 유사하다. 그러나, 신속하고 정확한 차량간 통신을 위해 노드의 고속 이동성(이하 본 발명에서는 차량을 간단히 노드라 칭한다), 네트워크 토폴로지와 노드밀도의 급변 등 차량환경에서 발생할 수 있는 여러 가지 특수한 상황들을 고려해야 한다. 이러한 특징들은 잦은 네트워크 단절, 짧은 링크 생존시간, 낮은 패킷 도착률, 라디오 간섭 등의 문제를 가져온다. MANET의 네트워크 프로토콜들은 이러한 특징들을 고려하지 않고 있기 때문에VANET을 위한 새로운 네트워크 프로토콜이 요구된다.1 to 3, the VANET is similar to the existing MANET in that autonomous network configuration between mobile nodes is possible. However, for fast and accurate inter-vehicle communication, various special situations that may occur in a vehicle environment, such as high-speed mobility of nodes (hereinafter, referred to simply as nodes in the present invention), a network topology, and a sudden change in node density, must be considered. These features lead to frequent network breaks, short link survival times, low packet arrival rates, and radio interference. Since the network protocols of MANET do not take these features into account, a new network protocol for VANET is required.

VANET의 궁극적 목적은 차량과 운전자의 안전성 개선이라 할 수 있다. 이를 위해서는 신속하고 정확하게 도로의 위험 상황을 위험지역 내에 있는 다른 차량에 알려 사전에 위험에 대처할 수 있도록 해야 한다. 일반적으로, 다수의 차량에게 긴급경고메시지(Emergency Warning Message, EWM)를 전파할 수 있는 방식으로 브로드캐스트 방식이 많이 사용된다. 브로드캐스트는 송신 노드가 통신 범위 내의 모든 노드에게 동시에 패킷을 전달하는 방법이다. 대표적인 브로드캐스트 방식인 플러딩(Flooding)은 EWM을 전파하기 위해 모든 노드들이 송신노드와 수신노드의 역할을 한다. 이 방식은 매우 간단하기는 하지만, 모든 노드가 패킷전송에 참여하기 때문에 대역폭과 전송지연시간 증가로 인하여 급격한 성능 저하를 가져온다.VANET's ultimate goal is to improve vehicle and driver safety. To do this, it is necessary to promptly and accurately inform the roadside of dangerous situations so that other vehicles within the hazardous area can cope with the danger in advance. In general, a broadcast method is widely used in such a manner that an emergency warning message (EWM) can be propagated to a plurality of vehicles. Broadcast is a method by which a transmitting node simultaneously delivers a packet to all nodes within a communication range. Flooding, a typical broadcast method, serves as both a transmitting node and a receiving node to propagate an EWM. Although this method is very simple, all nodes participate in packet transmission, resulting in drastic performance degradation due to increased bandwidth and transmission delay time.

VANET 및 MANETVANET and MANET

VANET과 MANET의 공통점은 기지국이나 엑세스 포인트(Access Point, AP)와 같은 기반 네트워크 시설의 도움 없이 이동 노드들에 의해 자율적으로 네트워크를 구성하다는 것이다. 그러나, 표 1에서 보듯이 기존의 MANET과 VANET은 여러 가지 면에서 다른 특징을 가지고 있다. 일반적으로, MANET을 구성하는 노드는 노드 밀도의 변화와 이동성이 낮으며, 불규칙한 이동 패턴을 보인다. 반면, VANET은 노드 밀도의 변화가 빠르고 100km/h 이상의 높은 이동 속도를 가지며, 도로를 따라 비교적 규칙적인 이동패턴을 갖는다. 이러한 특징과 함께, VANET은 네트워크 토폴로지 변화가 매우 빠를 뿐 아니라 빈번하게 발생한다. 네트워크 토폴로지의 빈번한 변화는 노드간 통신 링크의 생존주기를 더욱 짧게 만드는 요인이 된다. MANET을 구성하는 대부분의 노드는 제한된 전력자원을 가지기 때문에 주로 노드의 에너지 소비를 최소화하기 위한 MAC 및 라우팅 프로토콜의 개발에 주안을 두고 있다. 이에 반하여, VANET을 구성하는 노드들은 지속적으로 재충전되는 고용량의 차량 배터리를 사용하기 때문에 에너지 소비는 크게 문제되지 않는다.The commonality between VANET and MANET is that networks are autonomously configured by mobile nodes without the aid of underlying network facilities such as base stations or access points (APs). However, as shown in Table 1, the existing MANET and VANET have different features in many ways. In general, nodes constituting MANET have low change of node density and mobility, and show irregular movement pattern. VANET, on the other hand, has a rapid change in node density, high travel speed of more than 100 km / h, and a relatively regular movement pattern along the road. In addition to these features, VANET not only changes network topology very quickly but also occurs frequently. Frequent changes in network topologies make shorter the life cycle of inter-node communication links. Since most nodes in MANET have limited power resources, the main focus is on the development of MAC and routing protocols to minimize the energy consumption of nodes. In contrast, energy consumption is not a problem because the nodes that make up a VANET use a high-capacity vehicle battery that is continuously recharged.

Figure 112007086260340-PAT00001
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VANET VANET

VANET의 궁극적 목적은 차량 간의 무선 통신을 통해 운전자의 안전을 개선하는 것이다. 전술 했듯이, 응급상황이 발생한 차량이 이웃한 다수의 차량들에게 EWM을 전달 할 수 있는 효과적인 방법으로 브로드캐스트 프로토콜이 사용 될 수 있다. 유니캐스트나 멀티캐스트방식의 경우 EWM 발생 시 사전에 EWM 수신 노드를 알 수 없기 때문에 VANET을 위한 EWM 전달 방법으로 사용하기 어렵다. 브로드캐스팅은 주로 유니캐스트를 위한 경로 발견(Route Discovery) 매커니즘으로 사용되어 왔으며, 대표적으로 플러딩 방식을 들 수 있다. 플러딩은 구현이 간단하여 이동환경에도 메시지 도달성(Reachability)이 우수하다. 반면, 네트워크 내의 모든 노드들이 메시지 전달에 참여하기 때문에 메시지의 중복, 경쟁, 충돌 등으로 인한 오버헤드가 매우 높다. 특히, 네트워크 내의 노드 수가 증가함에 따라 대역폭과 전송 지연 시간 등의 네트워크 부하가 급격히 증가하는 단점을 갖고 있다.The ultimate goal of VANET is to improve driver safety through wireless communication between vehicles. As mentioned above, the broadcast protocol can be used as an effective way for an emergency vehicle to deliver EWM to a number of neighboring vehicles. In case of unicast or multicast method, it is difficult to use EWM delivery method for VANET because EWM receiving node is not known before EWM occurs. Broadcasting has been used primarily as a route discovery mechanism for unicast, and is typically flooded. Flooding is simple to implement, so the message reachability is excellent even in the mobile environment. On the other hand, since all nodes in the network participate in message delivery, the overhead due to message duplication, contention, and collision is very high. In particular, as the number of nodes in the network increases, the network load such as bandwidth and transmission delay time increases rapidly.

차량 운전자가 응급상황을 인지하고 차량이 완전히 정지할 때까지의 시간은 공주시간과 제동시간의 합으로 구할 수 있다. 공주시간은 운전자가 응급상황을 인지하고 브레이크를 밟기 시작 할 때까지의 시간을 말하며, 제동시간은 브레이크가 작동하여 차량이 완전히 정지할 때까지의 시간이다. 통계에 따르면, 공주시간은 0.7sec~1.5sec이며, 이는 100km/h로 주행하는 차량이 19.44m~41.65m를 진행할 수 있는 시간이다. 따라서, 후방 차량이 앞 차량으로부터 도로의 결빙, 낙석, 안개, 공사,사고 등과 같은 응급상황 정보가 포함된 EWM을 신속하게 전달받아 공주시간을 줄일 수 있게 되면, 연쇄충돌과 같은 응급상황에서의 대처 능력을 크게 개선할 수 있다. 그러나, VANET을 통한 EWM 브로드캐스팅을 효과적으로 수행하기 위해서는 전송 지연시간, 네트워크 부하, 도착성 등에 대한 개선이 선행되어야 한다.The time until the vehicle driver is aware of an emergency and the vehicle comes to a complete stop can be calculated as the sum of princess time and braking time. Gongju time refers to the time until the driver recognizes the emergency situation and starts to apply the brakes. Braking time is the time until the brakes are activated and the vehicle stops completely. According to statistics, Gongju time is 0.7sec ~ 1.5sec, which is the time that a vehicle traveling at 100km / h can travel 19.44m ~ 41.65m. Therefore, when the rear vehicle can receive the EWM including emergency information such as freezing of roads, falling rocks, fog, construction, and accidents from the front vehicle and can reduce princess time, it is necessary to cope with an emergency such as a chain collision. You can greatly improve your skills. However, in order to effectively perform EWM broadcasting through VANET, improvements in transmission latency, network load, and arrival rate must be preceded.

VANET을 위해 제안된 기존의 EWM 브로드캐스팅 프로토콜은 도 1과 같이 분류해 볼 수 있다. 브로드캐스팅 프로토콜은 EWM 전달 시 노드의 역할과 전달노드의 선정방식에 따라 플러딩, 거리 기반 브로드캐스트, 테이블 기반 브로드캐스트, 그리고 클러스터 기반 브로드캐스트 방식으로 나눌 수 있다. 이들 대부분은 차량들에 장착된 GPS를 통해 위치 정보를 획득한다.The existing EWM broadcasting protocol proposed for VANET can be classified as shown in FIG. 1. Broadcasting protocol can be divided into flooding, distance-based broadcast, table-based broadcast, and cluster-based broadcast according to node's role and ENode selection method in EWM delivery. Most of them acquire location information through GPS mounted on vehicles.

플러딩 기반 브로드캐스트 기법은 EWM 전달에 참여하는 노드가 EWM을 재전달하는 횟수를 제한하여 네트워크 부하를 줄이는 방법을 제안하였으나, 플러딩의 특성으로 인한 네트워크 부하와 전송지연 등의 오버헤드는 크게 개선하지 못하였다. 플러딩 기반 브로드캐스트 프로토콜에는 DOLPHIN, I-IBA 등이 있다.The flooding-based broadcast scheme proposed a method to reduce the network load by limiting the number of times the nodes participating in the EWM retransmission, but the overhead such as network load and transmission delay due to the characteristics of flooding could not be greatly improved. It was. Flooding-based broadcast protocols include DOLPHIN and I-IBA.

거리 기반 브로드캐스트 기법은 네트워크 부하와 전송지연 등을 줄이기 위해 통신 영역 내의 EWM 수신 노드 중 오직 하나의 노드만이 EWM을 전달하는 방법이다. 이때, 전달 노드의 선정은 메시지 송신 노드로 부터의 거리를 기반으로 한다. 즉, 전달 노드마다 EWM 브로드캐스팅을 위해 기다리는 대기시간을 거리에 따라 다르게 하여 메시지 송신 노드로부터 가장 멀리 떨어진 가장자리 노드가 먼저 EWM을 전달할 수 있도록 한다. 거리 기반 브로드캐스트 기법은 노드의 밀도가 높은 경우 EWM 전송에 필요한 대역폭과 도착성이 우수하고 종단간 메시지 전달 지연 시간이 비교적 낮기 때문에 이동환경에 적합하다. 그러나, 노드의 밀도가 낮을 경우 종단간 메시지 전달 지연 시간이 길어지며 네트워크 단절로 인한 메시지 도착성이 떨어지는 단점을 가진다. 거리 기반 브로드캐스트 프로토콜에는 DDT, RBM, ODAM, VCWC등이 있다.In the distance-based broadcast scheme, only one node of the EWM receiving node in the communication area transmits the EWM in order to reduce network load and transmission delay. At this time, the selection of the forwarding node is based on the distance from the message transmission node. In other words, the waiting time for EWM broadcasting for each forwarding node varies depending on the distance so that the edge node farthest from the message transmitting node can forward the EWM first. The distance-based broadcast technique is suitable for mobile environments because the density of nodes is high and the bandwidth required for EWM transmission is high and the end-to-end message propagation delay is relatively low. However, if the density of the node is low, the end-to-end message propagation delay is long and the message arrival due to network disconnection is inferior. Distance-based broadcast protocols include DDT, RBM, ODAM, and VCWC.

테이블 기반 브로드캐스트 기법은 각 노드가 이웃 노드들의 위치정보 리스트를 유지하고, 전송 노드가 다음 EWM 전달 노드를 선택하는 방식이다. 각 노드의 이웃 노드 리스트 정보는 주기적 혹은 EWM 발생 시에 이웃 노드와 질의-응답 메커니즘을 사용한 제어 메시지 교환을 통해 유지 된다. 테이블 기반 브로드캐스트 기법은 플러딩 보다 오버헤드, 전송지연 시간, 도착성 등이 우수하다. 하지만, 노드의 이동성 증가에 따라 네트워크 토폴로지가 빈번히 변화할 경우 네트워크 부하뿐만 아니라 종단간 메시지 전달 지연 시간이 증가하는 단점을 가진다. 이것은 노드의 이동성이 증가 할수록 노드간의 제어 메시지 교환 주기가 짧아 짐에 따라 대역폭 낭비가 심해지기 때문이다. 대표적인 테이블 기반 브로드캐스트 프로토콜에는 TRADE, SDRP, OAPB, UMB 등이 있다.In the table-based broadcast scheme, each node maintains a location list of neighbor nodes, and a transmitting node selects a next EWM forwarding node. The neighbor node list information of each node is maintained by exchanging control messages using a query-response mechanism with neighboring nodes during periodic or EWM occurrence. Table-based broadcast schemes have better overhead, transmission delay, and arrival than flooding. However, if the network topology changes frequently as the mobility of nodes increases, not only the network load but also the end-to-end message delivery delay time increases. This is because, as the mobility of nodes increases, the bandwidth consumption increases as the period of control message exchange between nodes becomes shorter. Typical table-based broadcast protocols include TRADE, SDRP, OAPB, and UMB.

클러스터 기반 브로드캐스트 기법은 도로를 일정한 영역의 클러스터로 구분하고, 클러스터 내의 노드들 중 클러스터 헤더를 선정하고 헤더를 통해 EWM을 브로드캐스트 하는 방식이다. 클러스터 기반 브로드캐스트 기법은 네트워크 토폴로지 변화가 작을 때는 비교적 우수한 성능을 보인다. 하지만, 노드의 이동성이 증가 할 경우 네트워크 토폴로지 변화가 빈번해 짐에 따라 클러스터 맴버 재구성과 클러스터 헤더 선정을 위한 제어 메시지가 증가하기 때문에 성능이 급격히 감소되는 단점을 갖는다. 클러스터 기반 브로드캐스트 프로토콜에는 SIMCOMM, CBLR 등이 있다.The cluster-based broadcast technique divides a road into clusters of a certain area, selects a cluster header among nodes in a cluster, and broadcasts an EWM through the header. The cluster-based broadcast technique shows relatively good performance when the network topology changes little. However, if the mobility of the node increases, the network topology changes frequently, so the control message for cluster member reconfiguration and cluster header selection increases. Cluster-based broadcast protocols include SIMCOMM and CBLR.

앞서 설명한 바와 같이 VANET을 위한 브로드캐스트 프로토콜은 전송지연시간, 네트워크 부하 등의 문제가 해결 되어야 한다. 특히, VANET의 EWM 전송을 위한 브로드캐스트 프로토콜은 신속하게 도로의 위험 상황을 주변 차량에게 알릴 수 있어야 하므로 종단간 메시지 전달 지연 시간의 최소화가 무엇보다 중요하다 할 수 있다. As described above, the broadcast protocol for VANET should solve problems such as transmission delay time and network load. In particular, the broadcast protocol for VANET's EWM transmission needs to be able to quickly notify surrounding vehicles of road hazards. Therefore, minimizing the end-to-end message delivery delay may be important.

영역기반 릴레이 노드 선택 알고리즘 Area Based Relay Node Selection Algorithm

이상 설명한 바와 같이, 플러딩, 테이블 기반 브로드캐스트 기법, 클러스터 기반 브로드캐스트 기법은 네트워크 토폴로지와 노드밀도의 변화에 따라 네트워크 부하와 종단간 메시지 전달 지연 시간 등의 성능 저하를 가져온다. 한편, 거리 기반 브로드캐스팅 프로토콜은 노드의 밀도가 낮을 경우 효율적인 가장자리 노드 선택이 어렵기 때문에 종단간 메시지 전달 지연 시간이 증가하는 문제점을 가지고 있다.As described above, flooding, table-based broadcast techniques, and cluster-based broadcast techniques cause performance degradation such as network load and end-to-end message delivery delay depending on network topology and node density. On the other hand, the distance-based broadcasting protocol has a problem that the end-to-end message delivery delay time increases because it is difficult to select an efficient edge node when the node density is low.

기존의 거리 기반 브로드캐스팅 프로토콜에서 각 노드의 EWM 전달을 위한 대기 시간은 송신 노드로부터의 거리에 따라 결정된다. 도 2와 같이 EWM 전송 노드로부터 D1, D2, D3 만큼 떨어진 곳에 각각 v1, v2, v3 노드가 위치해 있을 경우, 각 노드는 EWM 전송 노드의 거리에 반비례하는 메시지 전달 대기 시간을 갖는다. 즉, EWM 전송 노드로부터 가장 가까이 있는 v1노드가 가장 긴 t3의 대기시간을 가지게 되고, 가장 멀리 있는 v3가 가장 짧은 t1의 대기 시간을 갖는다. 따라서, 각 노드의 EWM 전송 노드로부터의 거리에 따라 EWM을 전달하기 위한 대기시간 RWT i 는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.In the existing distance-based broadcasting protocol, the waiting time for EWM delivery of each node is determined according to the distance from the transmitting node. As shown in FIG. 2, when the nodes v1, v2, and v3 are located as far as D1, D2, and D3 from the EWM transmitting node, each node has a message delivery waiting time inversely proportional to the distance of the EWM transmitting node. That is, the nearest node v1 which EWM from the sending node and have a wait time of the longest t 3, has the wait time for the farthest v3 shortest t 1. Therefore, the waiting time RWT i for delivering the EWM according to the distance from the EWM transmitting node of each node can be expressed as Equation (1).

Figure 112007086260340-PAT00002
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여기에서 d는 EWM 송신 노드로부터의 거리이며, RWT max 는 최대 전달 대기 시 간을 나타내며 R은 EWM 송신 노드의 전송 거리이다.Where d is the distance from the EWM transmitting node, RWT max represents the maximum propagation waiting time, and R is the transmission distance of the EWM transmitting node.

EWM을 수신한 노드는 메시지 재전달을 위해 거리에 따라 메시지 전달 대기 시간을 계산하고, 대기시간이 가장 먼저 만료된 노드만이 메시지를 전송 영역 내의 노드들에게 브로드캐스팅 한다. 대기 시간은 거리가 멀수록 짧아지기 때문에 EWM을 브로드캐스팅하는 노드의 전송 영역 내에서 가장 멀리 떨어져 있는 경계 노드(Border Node)가 가장 먼저 EWM을 전달하게 된다. 이때, 이미 EWM을 수신한 노드가 메시지를 중복하여 수신하게 되면, 수신한 EWM 메시지를 파기하고 대기상태로 진입함으로써 브로드캐스트 스톰 문제(Broadcast Storm Problem)를 해결한다. 그러나, 이 방식은 송신 노드로부터의 거리에 따라 메시지 전달 대기 시간이 결정되기 때문에 EWM 전송노드의 가장자리에 노드가 위치하지 않을 경우 최적화된 대기 시간을 갖지 못한다는 문제점을 안고 있다. The node receiving the EWM calculates the message delivery waiting time according to the distance for message re-delivery, and only the node whose waiting time expires first broadcasts the message to the nodes in the transmission area. Since the waiting time becomes shorter as the distance increases, the border node farthest in the transmission area of the node broadcasting the EWM transmits the EWM first. At this time, if a node that has already received the EWM receives a duplicate message, the broadcast storm problem is solved by discarding the received EWM message and entering the standby state. However, this method has a problem in that the waiting time of the message is determined according to the distance from the transmitting node, so that the optimal waiting time is not achieved when the node is not located at the edge of the EWM transmitting node.

도 3은 거리기반 EWM 브로드캐스팅 프로토콜에서 가장자리 노드를 통한 EWM 재전송 과정을 보여준다. 네트워크 내의 각 노드는 원시 송신 노드(Original Sender Node), 릴레이 노드 (Relay Node), 릴레이 노드 후보 (Relay Node Candidate) 중에서 하나의 역할을 담당 할 수 있다. 도 3에서, 처음 EWM을 만들어 브로드캐스팅한 S노드가 원시 전송 노드가 되며, EWM을 다른 노드에게 전달하는 N1, N2, N3, N4, N5 노드가 릴레이 노드가 된다. 그림 3에서 음영 부분은 릴레이 노드의 새로운 브로드캐스팅 영역을 나타내며, 음영부분 영역 내에 위치한 노드는 EWM 전달을 위한 릴레이 노드 후보가 된다. 도3a와 같이 차량 밀도가 높을 때는 각 릴레이 노드의 통신 영역 내에 많은 수의 릴레이 노드 후보가 존재하기 때문에 통 신영역내의 가장자리에 릴레이 후보 노드가 위치할 확률이 커진다. 따라서, 최적화된 메시지 전달 대기 시간을 가질 수 있기 때문에 EWM 전달 지연시간을 최소화할 수 있다. 그러나, 도 3b와 같이 도로상에 차량 밀도가 낮을 경우를 생각해 보자. 그림에서 보듯이, N2는 N1의 다음 릴레이 노드가 되고, N3는 N2의 다음 릴레이 노드로 결정된다. 그러나, 실제로 N2와 N3가 EWM 전송 노드의 통신 영역의 가장자리에 위치하고 있지 않기 때문에 EWM 전달 대기시간은 그만큼 길어지게 된다. 따라서, EWM이 원시 송신 노드로부터 브로드캐스팅 범위 내의 마지막 노드까지 EWM이 전달되는 종단간 메시지 전달 지연 시간은 증가하게 된다.3 shows an EWM retransmission process through an edge node in the distance-based EWM broadcasting protocol. Each node in the network may serve as one of an original sender node, a relay node, and a relay node candidate. In FIG. 3, an S node that initially makes and broadcasts an EWM becomes a raw transport node, and N1, N2, N3, N4, and N5 nodes that deliver the EWM to other nodes become relay nodes. In Figure 3, the shaded portion represents the new broadcasting area of the relay node, and the nodes located within the shaded area become relay node candidates for EWM delivery. When the vehicle density is high, as shown in Fig. 3A, since there are a large number of relay node candidates in the communication area of each relay node, the probability that the relay candidate node is located at the edge of the communication area increases. Therefore, the EWM propagation delay time can be minimized because it can have an optimized message propagation latency. However, consider a case where the vehicle density is low on the road as shown in FIG. 3B. As shown in the figure, N2 becomes the next relay node of N1 and N3 is determined to be the next relay node of N2. However, since N2 and N3 are not actually located at the edge of the communication area of the EWM transmission node, the EWM propagation latency becomes that long. Thus, the end-to-end message delivery delay time at which the EWM is delivered from the original transmitting node to the last node in the broadcast range is increased.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로, 노드 밀도에 상관없이 종단간 메시지 전달 지연 시간과 네트워크 부하를 낮출 수 있는 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to improve the conventional problems as described above, and to propose an area-based relay node selection algorithm for a vehicle ad hoc network that can reduce end-to-end message propagation delay time and network load regardless of node density. The present invention provides an emergency warning message broadcasting method.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법은 릴레이노드 후보가 EWM을 수신하고, 수신한 메시지가 새로운 EWM인지를 판단하는 제 1 단계; 수신된 EWM에 포함되어 있는 원시 송신 노드의 위치 정보와 이전 릴레이 노드의 위치정보를 추출하고 GPS를 통해 릴레이 노드 후보 자신의 위치정보를 획득하는 제 2 단계; 원시 송신 노드 S와 릴레이 노드 후보 C 사이의 거리 d S ,C 와, 릴레이 노드 R과 릴레이 노드 후보 C 사이의 거리 d R ,C 를 계산하는 제 3 단계; 릴레이 노드 후보 C는 d S ,C d S ,D 를 만족하는지를 판단하는 제 4 단계; 만약 릴레이 노드 후보가 EWM 브로드캐스팅 범위 내에 있다면, EWM 전달 대기시간을 결정하는 제 5 단계; EWM 전달 대기시간이 만료되면 수신한 EWM 메시지에 포함된 이전 릴레이 노드의 위치를 릴레이 노드 후보 자신의 위치로 바꾸어 EWM을 재전달하는 제 6 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object, in the emergency alert message broadcasting method using the area-based relay node selection algorithm for the vehicle ad hoc network of the present invention, the relay node candidate receives the EWM, A first step of determining whether the received message is a new EWM; A second step of extracting location information of a source transmitting node and location information of a previous relay node included in the received EWM and obtaining location information of the relay node candidate through GPS; Calculating a distance d S , C between the original transmitting node S and the relay node candidate C and a distance d R , C between the relay node R and the relay node candidate C ; A fourth step of determining whether the relay node candidate C satisfies d S , C d S , D ; If the relay node candidate is within EWM broadcasting range, determining a EWM propagation latency; And a sixth step of re-delivering the EWM by replacing the position of the previous relay node included in the received EWM message with the position of the relay node candidate when the EWM delivery waiting time expires.

이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법에 의하면,영역 기반 릴레이 노드 선택 알고리즘은 긴급 경고 메시지를 전달하는 릴레이 노드가 통신 영역의 가장 자리에 위치하지 않더라도 최적의 전달 대기 시간을 부여함으로써 종단간 메시지 전달 지연 시간을 최소화 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 긴급경고메시지 브로드캐스팅을 위한 제어 메시지 교환이 필요 없기 때문에 낮은 네트워크 부하를 가지는 효과가 있다. 본 발명에서 제안된 알고리즘은 낮은 노드 밀도와 짧은 전송 거리의 VANET 환경에서도 종단간 메시지 전달 지연 시간을 줄여 줄 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the emergency warning message broadcasting method using the area-based relay node selection algorithm for the vehicle ad hoc network according to the present invention, the area-based relay node selection algorithm is a relay node for transmitting an emergency warning message to the communication area; Even if it is not located at the edge of, it is possible to minimize the end-to-end message delivery delay time by providing an optimal delivery wait time. In addition, since there is no need to exchange control messages for broadcasting emergency alert messages, there is an effect of having a low network load. The proposed algorithm has the effect of reducing the end-to-end message propagation delay even in VANET environment with low node density and short transmission distance.

이하 본 발명에 따른 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an emergency alert message broadcasting method using an area-based relay node selection algorithm for a vehicle ad hoc network according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 영역기반 릴레이노드선택 알고리즘을 도식적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법에서 사용된 EWM의 메시지 형식을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법 에서 릴레이노드 후보의 EWM 전달 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 7은 본 발명에 따른 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법에서 노드간 거리를 도식적으로 나타낸 도면이다.4 is a diagram schematically illustrating an area-based relay node selection algorithm according to the present invention, and FIG. 5 is an EWM used in an emergency alert message broadcasting method using an area-based relay node selection algorithm for a vehicle ad hoc network according to the present invention. 6 is a flowchart illustrating an EWM delivery process of a relay node candidate in an emergency alert message broadcasting method using a region-based relay node selection algorithm for a vehicle ad hoc network according to the present invention, and FIG. In the emergency alert message broadcasting method using an area-based relay node selection algorithm for a vehicle ad hoc network, the distance between nodes is shown schematically.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에서는 EWM 메시지를 후방 차량들에게 신속하게 전달하기 위한 새로운 브로드캐스팅 방식을 제공한다.4 to 7, the present invention provides a new broadcasting scheme for quickly delivering EWM messages to rear vehicles.

본 발명의 영역 기반 릴레이 노드 선택 알고리즘은 네트워크부하와 메시지 전달 지연 시간을 줄이기 위하여 EWM 브로드캐스팅에 참여하는 노드의 수를 제한하는 방식이다. 영역 기반 릴레이 노드 선택 알고리즘을 이용한 브로드캐스팅 프로토콜은 차량의 위치를 기반으로 하며, EWM 전송노드의 전송 영역 내에 있는 노드 중 최적의 전달 대기 시간을 갖는 노드만을 선택하여 EWM을 전달함으로써 종단간 메시지 전달 지연 시간과 네트워크 부하를 낮출 수 있다. 또한, 토폴로지 변화가 빈번한 차량환경에서도 안정된 성능을 갖는다.The area-based relay node selection algorithm of the present invention is a method of limiting the number of nodes participating in EWM broadcasting in order to reduce network load and message delivery delay time. The broadcasting protocol using the area-based relay node selection algorithm is based on the location of the vehicle, and delays end-to-end message delivery by selecting only the node with the best waiting time among nodes in the transmission area of the EWM transmission node and delivering the EWM. It can reduce time and network load. In addition, it has a stable performance even in a vehicle environment where the topology changes frequently.

본 발명에서 제안하는 영역 기반 릴레이 노드 선택 알고리즘은 통신 영역의 가장 자리에 노드가 위치하지 않더라도 EWM 송신 노드로부터의 거리를 기반으로 각 노드가 확률적으로 최소의 전달 대기 시간을 갖도록 한다. 도 4와 같이 EWM 전송 노드로부터 D1, D2, D3 거리에 각각 v1, v2, v3의 릴레이 노드 후보가 있을 경우, 각 릴레이 노드 후보가 가질 수 있는 최대 전달 대기시간은 EWM 전송 노드로 부터의 거리에 반비례하는 시간 t3, t2, t1 이 된다. 그리고 각 후보는 자신이 가질 수 있는 최대 전달 대기시간 내에서 임의의 시간 τ1, τ2, τ3를 선택하여 자신의 메시지 전달 대기 시간으로 사용한다. 따라서, EWM 전송 노드로부터 멀리 있는 노드일수록 더 짧은 메시지 전달 시간을 가질 확률은 더욱 커지게 되며, 통신 영역의 가장자리에 위치한 노드가 아니라 할지라도 보다 짧은 메시지 전달 시간을 갖게 된다. 또한, EWM 전송 노드로부터 가까이 있는 노드라 할지라도 짧은 메시지 전달 시간을 가질 수 있다. 영역 기반 릴레이 노드 선택 알고리즘을 통하여 각 릴레이 노드 후보가 가지는 메시지 전달 대기시간 RWT i 는 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.The area-based relay node selection algorithm proposed in the present invention ensures that each node has a minimum propagation latency based on the distance from the EWM transmitting node even if the node is not located at the edge of the communication area. As shown in FIG. 4, when there are relay node candidates of v1, v2, and v3 at D1, D2, and D3 distances from the EWM transmitting node, the maximum propagation latency that each relay node candidate can have is determined by the distance from the EWM transmitting node. Inversely proportional times t 3 , t 2 , t 1 . Each candidate selects a random time τ 1 , τ 2 , τ 3 within the maximum propagation waiting time it can have and uses it as its message propagation waiting time. Thus, the farther the node is from the EWM transmitting node, the greater the probability of having a shorter message propagation time, and a shorter message propagation time, even if the node is not located at the edge of the communication area. In addition, even a node close to the EWM transmitting node may have a short message delivery time. Through the region-based relay node selection algorithm, the message delivery latency RWT i of each relay node candidate may be expressed as Equation 2.

Figure 112007086260340-PAT00003
Figure 112007086260340-PAT00003

여기에서 ST max 는 릴레이 노드 후보의 최대 메시지 전달 대기 시간이다.Where ST max is the maximum message delivery latency of the relay node candidate.

브로드캐스팅 메시지 전달 범위 내의 모든 노드를 v i , 릴레이 노드를 r i , 릴레이 노드의 통신영역 이웃 노드를 n i 라 하면, 이들 각각의 집합 V, R, N은 다음과 같이 수학식 3으로 나타낼 수 있다.If all nodes within the range of broadcasting message delivery are v i , relay nodes r i , and communication node neighbor nodes of relay nodes n i , each of these sets V, R, N can be represented by Equation 3 as follows. have.

Figure 112007086260340-PAT00004
Figure 112007086260340-PAT00004

원시 송신 노드가 최초 EWM 을 브로드캐스트 한 후 네트워크 내의 모든 노드 가 EWM을 수신 할 때까지의 EWM 전파 지연 시간 T s ,d 는 수학식 4와 같이 근사화 하여 나타낼 수 있다.The EWM propagation delay time T s , d until the original transmitting node broadcasts the first EWM until all nodes in the network receive the EWM can be expressed by Equation 4.

Figure 112007086260340-PAT00005
Figure 112007086260340-PAT00005

t com ( ri )은 릴레이 노드 r i 가 EWM을 수신한 뒤 프로토콜을 처리하는데 소요되는 계산 시간이며, t rwt ( ri )는 릴레이 노드 ri의 EWM 전달 대기 시간이다. tc(ri)는 MAC 계층에서 EWM을 전송하기까지의 매체 접근 지연시간이며, 릴레이 노드 ri의 통신 영역 내에 동시에 EWM을 전송하는 이웃 노드 수 (E( ri ))와 임의의 백오프 시간 (Δt)에 의해 결정된다. 따라서, 플러딩의 경우 trwt는 없지만 전송영역 내의 모든 노드가 릴레이 노드가 되기 때문에 동시에 EWM을 전송할 경우 메시지 충돌과 재전송의 증가로 인하여 t c 가 급격히 증가할 수 있다. 반면, 거리를 기반으로 하는 릴레이 노드 선택 방식은 통신 영역 내에 하나의 노드만이 릴레이 노드로 결정되기 때문에 EWM 전달 대기 시간 (t rwt )이 추가 되는 대신 매체 접근 지연 (t c )를 최소화 할 수 있다. t com ( ri ) is the calculation time taken for the relay node r i to process the protocol after receiving the EWM, and t rwt ( ri ) is the wait time for the EWM delivery of the relay node ri. t c (ri) is the medium access delay time until the EWM is transmitted from the MAC layer, and the number of neighbor nodes ( E ( ri ) ) and any backoff time ( E ( ri ) ) simultaneously transmitting the EWM in the communication area of the relay node r i . Δt). Therefore, in case of flooding, there is no t rwt , but all nodes in the transmission area become relay nodes, so when transmitting EWM at the same time, t c may increase rapidly due to an increase in message collision and retransmission. On the other hand, the distance-based relay node selection method can minimize the medium access delay ( t c ) instead of adding EWM propagation waiting time ( t rwt ) because only one node is determined as a relay node in the communication area. .

도 5는 본 발명에서 사용된 EWM의 메시지 형식을 나타내었다. EWM 메시지의 길이는 250 바이트이며, 원시 송신 노드의 위치, 이전 릴레이 노드의 위치, EWM 메시지의 전달 범위 그리고 전달 데이터 등 4개 항목으로 구성되어 있다.Figure 5 shows the message format of the EWM used in the present invention. The EWM message is 250 bytes long and consists of four items: the location of the original sender node, the location of the previous relay node, the scope of delivery of the EWM message, and the forwarded data.

도 6은 릴레이 노드 후보가 EWM을 수신하고 메시지를 재전달하기까지의 과정을 나타내었다. 릴레이노드 후보가 EWM을 수신한 후(S2), 수신한 메시지가 새로운 EWM인지를 판단하여(S4) 이미 수신된 메시지이면 수신된 EWM을 파기한다(S5). 이어서, 수신된 EWM에 포함 되어 있는 원시 송신 노드의 위치 정보와 이전 릴레이 노드의 위치정보를 추출하고 GPS를 통해 릴레이 노드 후보 자신의 위치정보를 획득한다(S6). 그리고, 도 7과 같이 원시 송신 노드 S와 릴레이 노드 후보 C 사이의 거리 d S ,C 와, 릴레이 노드 R과 릴레이 노드 후보 C 사이의 거리 d R ,C 를 계산한다(S8). 이때, 릴레이 노드 후보 C는 d S ,C d S ,D 를 만족하는지를 판단하며(S10), EWM 브로트캐스팅 범위를 벗어난다면 수신한 EWM을 파기하고 EWM 전달을 시도하지 않는다. 만약 릴레이 노드 후보가 EWM 브로드캐스팅 범위 내에 있다면, 수학식 2에 따라 EWM 전달 대기시간을 결정한다(S12). EWM 전달 대기시간이 만료되면(S14) 수신한 EWM 메시지에 포함된 이전 릴레이 노드의 위치를 릴레이 노드 후보 자신의 위치로 바꾸어 EWM을 재전달 한다(S16). 이처럼, 영역 기반 릴레이 노드 선택 알고리즘은 EWM 송신 노드의 전송 영역 가장자리로부터 떨어져 있는 노드라 할지라도 메시지 대기 전달 시간을 최소화할 수 있기 때문에 도로상의 차량 밀도가 낮은 환경에서도 종단간 메시지 전달 지연 시간을 줄일 수 있다.Figure 6 shows the process until the relay node candidate receives the EWM and re-deliver the message. After the relay node candidate receives the EWM (S2), the relay node candidate determines whether the received message is a new EWM (S4), and discards the received EWM if it is already received (S5). Subsequently, the position information of the original transmission node and the position information of the previous relay node included in the received EWM are extracted, and the position information of the relay node candidate itself is obtained through GPS (S6). And calculates a transmission source node S and the distance between the candidate relay node C d S, and C, the distance between the relay node and the relay node R candidate C R d, C as shown in Figure 7 (S8). At this time, the relay node candidate C determines whether d S , C d S , D is satisfied (S10). If the relay node candidate C is out of the EWM brocasting range, the relay node candidate C discards the received EWM and does not attempt to transfer the EWM. If the relay node candidate is within the EWM broadcasting range, the EWM propagation waiting time is determined according to Equation 2 (S12). When the EWM delivery waiting time expires (S14), the position of the previous relay node included in the received EWM message is changed to the position of the relay node candidate itself to re-deliver the EWM (S16). In this way, the zone-based relay node selection algorithm can minimize message waiting time even if the node is away from the edge of the transmission area of the EWM transmitting node. have.

한편, 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 애드혹네트워크를 위한 노드(즉, 차량)는 도 5와 같은 형식의 EWM 메시지 포맷의 EWM 메시지가 저장되며 아울 러 각종데이터를 저장하기 위한 데이터저장부와, 다른 이웃 노드들과의 데이터송수신을 수행하기 위한 통신 인터페이스(Interface)모듈 및 자기의 위치를 인식하기 위한 지피에스 모듈과, 본 발명에서 사용되는 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬(프로그램) 및 기타 운영프로그램이 저장된 운영프로그램저장부와, 상기 장치전반을 제어하되 상기 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 통해 EWM 수신, 메시지 재전달의 모든 과정을 수행하도록 제어하며 아울러 상기 데이터저장부의 EWM 메시지를 관리하기 위한 제어신호를 출력하는 중앙제어부를 포함하여 이루어진다.On the other hand, although not shown, the node for the ad hoc network according to the present invention (that is, the vehicle) is an EWM message of the EWM message format of the format as shown in FIG. A communication interface module for performing data transmission and reception with other neighbor nodes and a GPS module for recognizing its location, and an area-based relay node selection algorithm (program) and other operating programs used in the present invention are stored. Controls the operating program storage unit and the device as a whole, but controls to perform all processes of EWM reception and message re-delivery through the area-based relay node selection algorithm, and outputs a control signal for managing the EWM message of the data storage unit. It comprises a central control unit.

도 1은 종래기술에 따른 VANET을 위한 브로드캐스팅 프로토콜의 예를 도식적으로 나타낸 도면이다.       1 is a diagram schematically showing an example of a broadcasting protocol for a VANET according to the prior art.

도 2는 종래기술에 따른 거리기반 EWM 브로드캐스팅의 메시지 전달 대기 시간을 도시적으로 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a message delivery waiting time of distance-based EWM broadcasting according to the prior art.

도 3은 종래기술에 따른 거리기반 EWM 브로드캐스트의 예로서 차량 밀도가 높은 경우와 차량 밀도가 낮은 경우의 예를 나타낸 도면이다.3 illustrates an example of a case where the vehicle density is high and the vehicle density is low as an example of the distance-based EWM broadcast according to the prior art.

도 4는 본 발명에 따른 영역기반 릴레이노드선택 알고리즘을 도식적으로 나타낸 도면이다.4 is a diagram schematically illustrating an area-based relay node selection algorithm according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법에서 사용된 EWM의 메시지 형식을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a message format of an EWM used in an emergency alert message broadcasting method using an area-based relay node selection algorithm for a vehicle ad hoc network according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법에서 릴레이노드 후보의 EWM 전달 과정을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating an EWM delivery process of a relay node candidate in an emergency alert message broadcasting method using an area-based relay node selection algorithm for a vehicle ad hoc network according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법에서 노드간 거리를 도식적으로 나타낸 도면이다.7 is a diagram showing the distance between nodes in the emergency alert message broadcasting method using the area-based relay node selection algorithm for the vehicle ad hoc network according to the present invention.

Claims (3)

차량들이 각각 노드로 정의되는 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법에 있어서,In the emergency alert message broadcasting method using a region-based relay node selection algorithm for a vehicle ad hoc network in which vehicles are defined as nodes, 릴레이노드 후보가 EWM을 수신하고, 수신한 메시지가 새로운 EWM인지를 판단하는 제 1 단계;A first step of the relay node candidate receiving the EWM and determining whether the received message is a new EWM; 수신된 EWM에 포함되어 있는 원시 송신 노드의 위치 정보와 이전 릴레이 노드의 위치정보를 추출하고 GPS를 통해 릴레이 노드 후보 자신의 위치정보를 획득하는 제 2 단계;A second step of extracting location information of a source transmitting node and location information of a previous relay node included in the received EWM and obtaining location information of the relay node candidate through GPS; 원시 송신 노드 S와 릴레이 노드 후보 C 사이의 거리 d S ,C 와, 릴레이 노드 R과 릴레이 노드 후보 C 사이의 거리 d R ,C 를 계산하는 제 3 단계;Calculating a distance d S , C between the original transmitting node S and the relay node candidate C and a distance d R , C between the relay node R and the relay node candidate C ; 릴레이 노드 후보 C는 d S ,C d S ,D 를 만족하는지를 판단하는 제 4 단계;A fourth step of determining whether the relay node candidate C satisfies d S , C d S , D ; 만약 릴레이 노드 후보가 EWM 브로드캐스팅 범위 내에 있다면, EWM 전달 대기시간을 결정하는 제 5 단계;If the relay node candidate is within EWM broadcasting range, determining a EWM propagation latency; EWM 전달 대기시간이 만료되면 수신한 EWM 메시지에 포함된 이전 릴레이 노드의 위치를 릴레이 노드 후보 자신의 위치로 바꾸어 EWM을 재전달하는 제 6 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 And a sixth step of re-delivering the EWM by replacing the position of the previous relay node included in the received EWM message with the position of the relay node candidate when the EWM delivery waiting time expires. 제 1 항에 있어서, 상기 제 5 단계의 EWM대기시간은 아래 수학식에 따라 결 정되는 것을 특징으로 하는 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법.2. The method of claim 1, wherein the EWM waiting time of the fifth step is determined according to the following equation: Emergency warning message broadcasting method using the area-based relay node selection algorithm for the vehicle ad hoc network. [수학식 2][Equation 2]
Figure 112007086260340-PAT00006
Figure 112007086260340-PAT00006
여기서, 여기에서 ST max 는 릴레이 노드 후보의 최대 메시지 전달 대기 시간이다.Where ST max is the maximum message delivery waiting time of the relay node candidate.
제 1 항에 있어서, 상기 EWM메시지 형식은 EWM 메시지의 길이가 250 바이트이며, 원시 송신 노드의 위치, 이전 릴레이 노드의 위치, EWM 메시지의 전달 범위 그리고 전달 데이터 등 4개 항목으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량 애드혹네트워크를 위한 영역기반 릴레이노드선택 알고리듬을 이용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅방법.The EWM message format of claim 1, wherein the EWM message has a length of 250 bytes and consists of four items: the location of the original transmitting node, the location of the previous relay node, the delivery range of the EWM message, and the forwarding data. A method of broadcasting emergency alert messages using area-based relay node selection algorithm for vehicle ad hoc network.
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