Uma nova métrica baseada em oportunidades de transmissão para avaliação de estratégias de encaminhamento em redes veiculares

• Autor(a) principal: Guerber, Carlos Rafael
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26151
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES; Rede de computador - Protocolos; Sistemas de comunicação sem fio; Comutação por pacotes (Transmissão de dados); Sistemas de comunicação móvel; Automóveis - Equipamento de rádio; Sistemas de transmissão de dados - Medição; Veículos - Sistemas de comunicação - Registros de desempenho; Computer network protocols; Wireless communication system; Packet switching (Data transmission); Mobile communication systems; Automobiles - Radio equipment; Data transmission systems - Measurement; Vehicles - Communication systems - Performance records; Engenharia Elétrica

Nas redes veiculares ad hoc (VANETs), a comunicação veículo a veículo (V2V) ocorre de forma oportunista devido à mobilidade frequente dos nós e ao tempo de contato intermitente. Nesse cenário, a avaliação de eficiência dos protocolos de encaminhamento pelo uso dos recursos existentes na rede é um desafio aberto, dadas as diferentes estratégias adotadas por tais protocolos para a escolha do próximo salto. Por meio da análise de dados de movimentação de veículos, este trabalho contribui para a análise da existência de oportunidades de transmissão com a utilização de um rádio, sua quantificação e classificação considerando as oportunidades como serial quando um veículo emissor só tem uma oportunidade para transmitir e oportunidade paralela quando o emissor tem duas ou mais oportunidades para transmitir. Foram avaliados quatro diferentes cenários, sendo três com os traços reais da mobilidade de táxis das cidades de Roma, San Francisco e Shanghai, e um com traços gerados aleatoriamente. Ainda, o alcance do sinal de rádio foi variado de 50 a 1.000 metros nos cenários avaliados. Além disso, a análise de inventário dos recursos de comunicação é feita através de três medidas: taxa de transmissão de dados, impacto de sobrecarga dos beacons, e eficiência de protocolos de encaminhamento – realizada através da métrica OpTs proposta. Este trabalho traz uma discussão sobre o impacto nos protocolos de encaminhamento pelo uso apropriado dessa métrica, e mostra que essa métrica pode ser usada para avaliação de eficiência de protocolos de encaminhamento ou para melhorar a qualidade do consumo de recursos em redes veiculares ad hoc. Essa métrica permite que os protocolos de encaminhamento de mensagem avaliem se são capazes de utilizar o máximo de recursos teórico disponíveis independentemente do cenário avaliado. Para Roma, San Francisco ou Shanghai, à medida que o alcance do sinal de rádio aumenta, a quantidade teórica máxima de recursos também aumenta. A avaliação também mostra, para os três cenários, que a sobrecarga de beacons não tem um impacto significativo sobre o inventário total de dados teóricos disponível. Ao aplicar a métrica MopTs em protocolos de encaminhamento que utilizam diferentes estratégias para encaminhar as mensagens, foi possível observar que cada um desses protocolos consome recursos de forma diferente. A métrica também permite avaliar a eficiência geral de cada protocolo de encaminhamento em uma VANET ao medir o percentual de recurso que tal protocolo usou durante a interação entre os veículos. Com a aplicação da métrica é possível obter a eficiência de um protocolo de encaminhamento em relação ao seu consumo de recursos.