Análise de simulação de protocolo de roteamento geográfico para VANET

Análise de simulação de protocolo de roteamento geográfico para VANET

Pedro Clarindo da Silva Neto , Rafaely Schwaab Sampaio e Cheiene Batista Oliveira

IFMT - Campus Pontes e Lacerda

Introdução

Análise de Simulação de protocolo de roteamento Geográfico para VANET

Pedro Clarindo da Silva Neto , Rafaely Schwaab Sampaio e Cheiene Batista Oliveira | ERI-MT 2014

Wireless

Infraestruturado Ad Hoc

Vehicular ad hoc network - VANET

Análise de Simulação de protocolo de roteamento geográfico paraVANET

Ad Hoc

MANET

VANET

mobilidade como característica

Veículos(Yousefi, 2006)

(Li, 2007)

(Coelho, 2011)

períodos de silêncio

arquitetura híbrida

(Yousefi, Mousavi, & Fathy, 2006)

(Li & Wang, 2007)


Roteamento em Vanet - Problematização

Ex: AODV e DSR em cenários VANET apresentam instabilidade de rotas

Protocolos de roteamento tradicionais para MANET apresentam baixo desempenho em VANETs.

(Nzouonta, Rajgure, & Borcea, 2009)

Avaliação de desempenho mostraram que nem OLSR, nem AODV são capazes de fornecer taxa de entrega de pacotes

aceitável em um cenário VANET (Jain, Puri, & Sengupta, 2001; Khan & Qayyum, 2009)



Roteamento em Vanet - Problematização

Rotas quebradas na presença da alta mobilidade das VANETs.

Rotas tradicionais: sucessão de nós fixos entre a origem e o destino.

Muitos pacotes descartados, sobrecarga devido a reparos de rotas ou aumento significante de notificação de falhas. Baixos

índices de entrega e atrasos de transmissão elevadas.

(Nzouonta, Rajgure, & Borcea, 2009; Fonseca, Camões & Vazão 2012)



Rota (S, N1, D), que foi estabelecida no tempo t, quebra no tempo t + Δt quando N1 se move para fora da faixa de transmissão de S.

(Nzouonta, Rajgure, & Borcea, 2009)

Roteamento em Vanet



Roteamento Geográfico

Não estabelecem rotas, mas usam a posição do destino e a posição dos nós vizinhos para transmitir dados.

Outra abordagem: protocolos de roteamento geográfico.

Tem a vantagem de que qualquer nó que garante o progresso para o destino possa ser usado para o encaminhamento.



Roteamento Geográfico

Para esses protocolos, o nó precisa saber a localização do destino, que é feito através de um serviço de localização.

Nesta classe de protocolos, é sempre assumido que cada nó tem informações sobre a posição disponível.

Nesse caso, a localização do destino é feita no pacote para que os nós retransmitidos não precisem usar o serviço de localização

de novo, reduzindo a sobrecarga.



(Fonseca, Camões & Vazão 2012)

Um nó que quer enviar um pacote escolhe seu vizinho geograficamente mais perto do destino como seu próximo salto.

Soluções de roteamento usados pelo GPSR são conhecidos como encaminhamento ganancioso/guloso.

Um nó pode calcular a distância localmente, uma vez que mensagens Hello têm a posição dos nós e a posição do destino é

fornecida por um serviço de localização.



GPSR - Greedy Perimeter Stateless Routing

(Karp & Kung, 2000 ; Fonseca, Camões & Vazão 2012)

Quando ocorre um máximo/ótimo local, uma estratégia de recuperação é usada. A estratégia utilizada pelo GPSR é a regra

da mão direita.



(Karp & Kung, 2000 ; Fonseca, Camões & Vazão 2012)

GPSR - Greedy Perimeter Stateless Routing

Quando um pacote alcança uma região, onde o encaminhamento ganancioso não é possível, o algoritmo recupera pelo

roteamento em torno do perímetro da região.

Protocolo de roteamento para redes sem fio, que utiliza as posições de roteadores e destino de um pacote para tomar

decisões de encaminhamento de pacotes.

Trabalho baseado no código de Fonseca, Camões & Vazão (2012), onde foi desenvolvida uma implementação do GPSR para o simulador NS3.

Simulação



Simulação



(Traduzido de Fonseca, Camões, & Vazão, 2012)

• R, é o nó que recebe um pacote de p para Destino D; • N, é o conjunto de vizinhos de um salto de R; • n, é um nó do conjunto N, que é utilizado para transmitir o pacote; • D, é o destino do pacote.

A faixa de transmissão foi ajustada para 100 m, de modo que nós na diagonal não são vizinhos.

A topologia utilizada é composta por uma grade de nós de 10x10, separados em 100 metros.

Uma sessão de dados foi criado entre os nós do canto superior esquerdo e inferior direito utilizando tráfego de taxa de bits

constante que gera um pacote que é retransmitido pelo receptor para o remetente



Simulação

Simulação



(Fonseca, Camões, & Vazão, 2012)

área de movimentação

Simulação



Considerações Finais

A rota é determinada apenas quando for necessário enviar o pacote. Os protocolos são baseados na posição e contem

informações sobre a origem, o destino e os vizinhos, o que o torna mais apropriado para VANETs.

Dificuldades na implementação do código.

Trabalhos futuros: testes com outros protocolos de roteamento geográfico, comparando o desempenho dentro de cenários de

mobilidade em redes VANET.



Coelho, L. (2011). Avaliação por simulação da comunicação entre veículos. Universidade de Aveiro. Retrieved from http://ria.ua.pt/handle/10773/7782 Fonseca, A., Camões, A., & Vazão, T. (2012). Geographical routing implementation in NS3. Proceedings of the Fifth International Conference on Simulation Tools and Techniques. doi:10.4108/icst.simutools.2012.247688 Fonseca, A., Vazão, T., & Camões, A. (2011). Implementation of GPSR on NS3. Retrieved from https://code.google.com/p/ns3-gpsr/ Jain, R., Puri, A., & Sengupta, R. (2001). Geographical routing using partial information for wireless ad hoc networks. Personal Communications, IEEE, 1–25. Retrieved from http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=904899 Karp, B., & Kung, H. (2000). GPSR: Greedy perimeter stateless routing for wireless networks. Conference on Mobile Computing and Networking. Retrieved from http://dl.acm.org/citation.cfm?id=345953 Khan, I., & Qayyum, A. (2009). Performance evaluation of AODV and OLSR in highly fading vehicular ad hoc network environments. Conference, 2009. INMIC 2009. IEEE 13th …, 1–5. doi:10.1109/INMIC.2009.5383121 Li, F., & Wang, Y. (2007). Routing in vehicular ad hoc networks: A survey. Vehicular Technology Magazine, IEEE, (June), 12–22. Retrieved from http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=4450627 Nzouonta, J., Rajgure, N., & Borcea, C. (2009). VANET Routing on City Roads Using Real-Time Vehicular Traffic Information. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 58(7), 3609–3626. doi:10.1109/TVT.2009.2014455 Yousefi, S., Mousavi, M., & Fathy, M. (2006). Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs): Challenges and Perspectives. 6th Intermational Coference on ITS Telecomunications Proceedings Vehicular. Retrieved from http://medcontent.metapress.com/index/A65RM03P4874243N.pdf

Referências



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