Abstract- Vehicle-to-roadside (V2R) kommunikation gör det möjligt för fordonsnätverk att stödja ett brett spektrum av tillämpningar för att förbättra effektiviteten i vägtransporter. Medan det befintliga arbetet fokuserade på icke-kooperativa tekniker för V2R-kommunikation mellan fordon och vägenheter (RSUs), undersöker detta dokument nya samarbetsstrategier bland RSUs i ett fordonsnätverk. Vi föreslår ett system där RSU genom samarbete i ett fordonsnätverk kan samordna de dataklasser som överförs via V2R-kommunikationslänkar till fordonen. Detta system förbättrar mångfalden av information som cirkulerar i nätet samtidigt som det underliggande kommunikationsnätet mellan fordon och fordon utnyttjas. Vi modellerar problemet som en koalitionsformation spel med överförbar nytta och vi föreslår en algoritm för att bilda koalitioner bland RSUs. För koalitionsbildning kan varje RSU fatta ett individuellt beslut om att gå med i eller lämna en koalition, beroende på dess nytta som står för de genererade intäkterna och kostnaderna för koalitionssamordning. Vi visar att RSU kan självorganisera till en Nash-stabil partition och anpassa denna partition till miljöförändringar. Simuleringsresultat visar att koalitionsbildningen, beroende på olika scenarier, ger en förbättring av den genomsnittliga avkastningen per RSU, som varierar mellan 20,5 % och 33,2 % i förhållande till det icke-kooperativa fallet. Nyckelord: Fordon-till-väg-kommunikation, koalitionsspel teori, koalitionsformation spel, fordonsnätverk. Jag. INLEDNING Den senaste tidens framsteg när det gäller integration av kommunikations- och sensorteknik har utlöst många attraktiva tillämpningar för vägtransportsystem. I detta avseende utgör nätverk av uppkopplade fordon den viktigaste byggstenen i intelligenta transportsystem (ITS) och utgör grunden för en mångfald av tillämpningar som kan förbättra säkerheten och komforten vid vägtransporter (t.ex. genom att tillhandahålla vägtrafikförhållanden, fjärrövervakning av fordon, förebyggande av olyckor, betaltjänster, säkerhetstillämpningar osv.). [1].................................................................. För att stödja olika ITS-tillämpningar måste både kommunikation från fordon till väg (V2R) och kommunikation från fordon till fordon (V2V) stödjas i fordonsnätverk. Å ena sidan gör V2R-kommunikationen det möjligt för fordonen att via sina fordonsbaserade enheter (OBU) ansluta till vägenheterna (RSU) som tillhör en eller flera tjänsteleverantörer, för att ladda ner (eller ladda upp) olika typer av data som rör en mängd olika applikationer. Å andra sidan gör V2V-kommunikationen det möjligt för en grupp fordon att kommunicera och utbyta information för olika ändamål. Befintligt arbete har redan undersökt olika aspekter av V2R- och V2V-kommunikation. Till exempel föreslås i [2] en lågkomplexitetsordning för paketplanering för nedlänk- och upplänköverföringar över V2R-kommunikationslänkar (mellan en RSU och flera OBUs). Författarna [3] föreslår ett IEEE 802.16-baserat protokoll för datakommunikation mellan en fordonskluster och en RSU. Dessutom presenteras en experimentell testbädd för detektion av trafikstockningar och nödvarning med hjälp av V2R- och V2V-kommunikation [4]. I [5], författarna föreslår en icke-kooperativ Bit Torrent-baserad metod för datadistribution mellan RSUs och OBUs fordon samt en Nash förhandlingslösning för V2V datautbyte. Flera antenntekniker föreslås i [6] för att förbättra V2R-kommunikationens prestanda. Arbetet i [7] studerar ett protokoll med hjälp av tidsdelning för meddelandeöverföring mellan fordon med korta och deterministiska fördröjningsgränser i ett ad hoc-nätverk för V2V. Syftet med arbetet under [7] är att förbättra säkerheten i fordonsnätverken. Dessutom föreslås i [8] ett effektivt protokoll som omfattar strategier för kontroll av överbelastning, mekanismer för differentiering av tjänster och metoder för spridning av nödvarningar med hjälp av V2V-kommunikation. Vidare studeras användningen av V2V-kommunikation och samarbete mellan sensorutrustade fordon [9] för proaktiv övervakning av stadsdata. Andra aspekter av V2R- och V2V-kommunikation som routing, säkerhet, kanalmodellering och autentisering studeras i [10]-[16]. Merparten av det befintliga arbetet inom fordonsnätverk har inriktats på kommunikationsteknik för V2R- eller V2V-kommunikation, innehållsdelning genom V2V-samarbete samt på icke-kooperativ dataleverans mellan RSU och OBU för fordonen genom V2R-kommunikation. Icke desto mindre är en utmanande aspekt av fordonsnätverk som fortfarande är outforskad utformningen av samarbetsstrategier bland RSU för att förbättra mångfalden av data som cirkulerar i nätverket samt för att utnyttja datautbyteskapaciteten i de underliggande V2V-näten. Genom att undersöka möjligheterna till innehållsdelning mellan fordonen kan RSU i ett fordonsnätverk samarbeta för att samordna de dataklasser som de kommer att överföra till sina fordon. I stället för att inte samarbeta och skicka information om trafiken på samma geografiska plats till de fordon som betjänas kan t.ex. två regionala bokningsenheter samarbeta för att skicka
I REF föreslogs ett koalitionsspel för kooperativ datatjänst bland basstationer i fordonsnätverk.
Coalition Formation Games for Distributed Cooperation Among Roadside Units in Vehicular Networks
{'venue': 'IEEE Journal on Selected Areas in Communications (JSAC), 2010', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Mathematics', 'Computer Science']}