Técnicas para aumentar a conectividade e o desempenho das VANETs: análise do tempo de duração das rotas e um novo protocolo de roteamento
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Data de Publicação: | 2020 |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23558 |
Resumo: | As Redes Ad Hoc Veiculares (Vehicular Ad Hoc Networks – VANETs) são redes móveis que têm por objetivo prover a comunicação entre veículos, fornecendo segurança e entretenimento aos passageiros. Entretanto, o seu desempenho é totalmente dependente da existência de rotas e do tempo em que as mesmas permanecem estabelecidas, dado o fluxo variável de veículos. Nestes ambientes, diversos fatores podem influenciar o tempo de duração das rotas (e consequentemente, a conectividade da rede), como por exemplo: velocidade, densidade, sentido dos deslocamentos e o raio de transmissão. Conhecer e avaliar o tempo de duração das rotas e os fatores que mais influenciam neste tempo, pode ajudar no desenvolvimento de protocolos e aplicações adequados para maximizar a conectividade da rede, assim como contribuir para o desenvolvimento de uma infraestrutura móvel de comunicação mais eficiente. Este trabalho propõe técnicas para aumentar o desempenho das redes veiculares do tipo Vehicle-to-Vehicle (V2V) por meio da análise dos fatores que mais influenciam no tempo de duração das rotas e do desenvolvimento de um novo protocolo de roteamento, que com base nesses fatores, será capaz de selecionar a rota que apresentar a maior conectividade. Experimentos de simulação comprovam que: o tempo de duração de rotas aumenta em redes mais densas e quando os veículos trafegam no mesmo sentido; o tempo de duração de rotas não sofre modificações significativas em função da velocidade dos veículos quando essas são limitadas pelo ambiente (como no caso do ambiente veicular urbano). Levando em consideração os resultados destes experimentos, propõe-se o Improved Conectivity – AOMDV (IC_AOMDV) que, sem o uso de qualquer infraestrutura externa, superou o clássico protocolo AOMDV em todas as métricas de desempenho analisadas. |
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2020-12-17T15:16:14Z2020-12-17T15:16:14Z2020-11-06ASSIS, Danilo Renato de. Técnicas para aumentar a conectividade e o desempenho das VANETs: análise do tempo de duração das rotas e um novo protocolo de roteamento. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23558As Redes Ad Hoc Veiculares (Vehicular Ad Hoc Networks – VANETs) são redes móveis que têm por objetivo prover a comunicação entre veículos, fornecendo segurança e entretenimento aos passageiros. Entretanto, o seu desempenho é totalmente dependente da existência de rotas e do tempo em que as mesmas permanecem estabelecidas, dado o fluxo variável de veículos. Nestes ambientes, diversos fatores podem influenciar o tempo de duração das rotas (e consequentemente, a conectividade da rede), como por exemplo: velocidade, densidade, sentido dos deslocamentos e o raio de transmissão. Conhecer e avaliar o tempo de duração das rotas e os fatores que mais influenciam neste tempo, pode ajudar no desenvolvimento de protocolos e aplicações adequados para maximizar a conectividade da rede, assim como contribuir para o desenvolvimento de uma infraestrutura móvel de comunicação mais eficiente. Este trabalho propõe técnicas para aumentar o desempenho das redes veiculares do tipo Vehicle-to-Vehicle (V2V) por meio da análise dos fatores que mais influenciam no tempo de duração das rotas e do desenvolvimento de um novo protocolo de roteamento, que com base nesses fatores, será capaz de selecionar a rota que apresentar a maior conectividade. Experimentos de simulação comprovam que: o tempo de duração de rotas aumenta em redes mais densas e quando os veículos trafegam no mesmo sentido; o tempo de duração de rotas não sofre modificações significativas em função da velocidade dos veículos quando essas são limitadas pelo ambiente (como no caso do ambiente veicular urbano). Levando em consideração os resultados destes experimentos, propõe-se o Improved Conectivity – AOMDV (IC_AOMDV) que, sem o uso de qualquer infraestrutura externa, superou o clássico protocolo AOMDV em todas as métricas de desempenho analisadas.Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs) are mobile networks whose aim is to provide communication between vehicles, delivering security and entertainment to passengers. However, their performance is utterly dependent on the existence of routes and the time they stay established, once the vehicular traffic is variable. In these environments, several factors may influence the route duration time (and consequently, the network connectivity), such as speed, density, travel orientation and transmission range. Knowing and evaluating the route duration times and the factors that most influence this time duration may help develop protocols and applications more adequate for maximizing the network connectivity, as well as contribute to the development of a more efficient mobile communication infrastructure. This work proposes techniques to improve the performance of Vehicle-to-Vehicle (V2V) networks, through the analysis of the factors which most influence the route duration time and by the development of a new routing protocol, which based on those factors, will be able to select the route with the best connectivity. Simulation experiments demonstrate that: the route duration time is longer in denser networks and when vehicles travel in the same direction; the route duration time does not change significantly due to variation in vehicle speed, when the vehicular traffic is limited by environment (as in urban vehicular environment). Considering the results of these experiments, it is proposed the Improved Connectivity – AOMDV (IC_AOMDV) which, without using any external infrastructure, has outperformed the classic AOMDV protocol in all performance metrics analyzed.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática IndustrialUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOESEngenharia ElétricaRedes Ad Hoc Veiculares (Redes de computador)Conectividade (Computadores)Rede de computador - ProtocolosRoteamento (gerenciamento de rede de computadores)Vehicular ad hoc networks (Computer networks)Connection machinesComputer network protocolsRouting (Computer network management)Técnicas para aumentar a conectividade e o desempenho das VANETs: análise do tempo de duração das rotas e um novo protocolo de roteamentoTechniques to improve connectivity and performance of VANETs: analysis of route duration time and a new routing protocolinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaWille, Emílio Carlos Gomeshttps://orcid.org/0000-0003-1916-0031http://lattes.cnpq.br/7042348032717400Alves Junior, Joilsonhttps://orcid.org/0000-0001-9934-4441http://lattes.cnpq.br/3062753386560903Wille, Emílio Carlos Gomeshttps://orcid.org/0000-0003-1916-0031http://lattes.cnpq.br/7042348032717400Monego, Hermes Irineu Delhttps://orcid.org/0000-0003-1296-7625http://lattes.cnpq.br/8607494162641950Albini, Luiz Carlos Pessoahttp://orcid.org/0000-0002-3709-9214http://lattes.cnpq.br/3699761587483592https://orcid.org/0000-0003-4832-1439http://lattes.cnpq.br/3915807862454712Assis, Danilo Renato dereponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALconectividadevanetsprotocoloroteamento.pdfapplication/pdf5769252http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/23558/1/conectividadevanetsprotocoloroteamento.pdfacfe729e971a24dd19bd89025748a84eMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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