Orientadores: Edmundo Roberto Mauro Madeira, Luiz Fernando Bittencourt

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação

Resumo: Redes Ad Hoc Veiculares (VANETs) constituem uma subclasse das redes Ad Hoc móveis que provê uma conexão sem fio entre veículos bem como entre veículos e dispositivos de acostamento. Essas redes proveem aplicações que focam na segurança do condutor, em fornecer maior eficiência do tráfego dos...

Resumo: Redes Ad Hoc Veiculares (VANETs) constituem uma subclasse das redes Ad Hoc móveis que provê uma conexão sem fio entre veículos bem como entre veículos e dispositivos de acostamento. Essas redes proveem aplicações que focam na segurança do condutor, em fornecer maior eficiência do tráfego dos veículos nas vias públicas e em trazer algum conforto e entretenimento para os passageiros ao longo de sua viagem. Algumas dessas aplicações precisam estar conectadas com a internet através de um ponto de acesso que encontra-se no acostamento, como uma torre celular ou uma torre WiFi. Essa conexão pode gerar uma sobrecarga de mensagens de controle e pode sofrer uma troca de ponto de acesso que impacta no desempenho da aplicação. Além da interface de conexão com o ponto de acesso, o veículo é equipado com várias outras interfaces de redes vinculadas a diferentes tecnologias, podendo tirar vantagens do uso simultâneo dessas diversas interfaces de rede, com isso, maximizando a vazão e diminuindo a latência. Entretanto, esse uso pode aumentar ainda mais a sobrecarga das mensagens de controle, tendo como consequencia o aumento do tempo de troca de um ponto de acesso a outro, afetando a vazão da rede e o seu desempenho. Para superar esses desafios e prover uma boa qualidade de serviço para a aplicação, ou seja, atender aos requisitos mínimos que as aplicações das redes veiculares necessitam, desenvolvemos e avaliamos uma arquitetura para o gerenciamento de mobilidade de fluxo baseado nas classes de aplicações das redes veiculares. A arquitetura tem como objetivo minimizar o tempo da troca de conexão do fluxo, diminuir a quantidade de perda de pacotes e diminuir o tempo de entrega das mensagens, a fim de cumprir com os requisitos mínimos das classes de aplicação veicular, bem como maximizar o desempenho das aplicações. A arquitetura foi implementada no Network Simulator versão 3 para análise do comportamento da arquitetura em diversos tipos de cenário de simulação. Além da análise da arquitetura, também foram analisados alguns dos seus módulos separadamente. O resultado dessas análises, tanto dos módulos como da arquitetura, mostrou que a arquitetura proposta apresentou um baixo tempo de entrega, com menor perda de pacotes e menor atraso

Abstract: Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs) constitutes a subclass of mobile Ad Hoc Networks that provides a wireless connection between vehicles and between vehicles and roadside devices. These networks provide applications that focus on driver safety, traffic efficiency of vehicles on public...

Abstract: Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs) constitutes a subclass of mobile Ad Hoc Networks that provides a wireless connection between vehicles and between vehicles and roadside devices. These networks provide applications that focus on driver safety, traffic efficiency of vehicles on public roads, and in the comfort and entertainment to passengers throughout their journey. Some of these applications need to be connected to the Internet via an access point in the roadside, like a cell tower or WiFi tower. This connection can generate an overhead of control messages and could suffer a change of access point that can impact the performance of the application. Besides the interface connected to the access point, the vehicle is equipped with other network interfaces linked with different technologies, thus the vehicular application can take advantage of the simultaneous use of these various network interfaces, thereby maximizing throughput and reducing latency. However, this use can increase the overhead of control message, and the time of exchange of one access point to another, thus affecting the network throughput and consequently the performance of the application. To overcome these challenges and provide a good quality of service to the application, i.e., attend the minimum requirements that applications for vehicular networks need, we developed and evaluated an architecture for flow mobility management based on classes of applications of vehicular networks. The architecture aims to minimize the time of the exchange of the connection flow, decrease the amount of packet loss, and reduce the delivery time of messages in order to comply with the minimum requirements for vehicular application classes as well as to maximize the application performance. The architecture was implemented in Network Simulator version 3 to analyze the behavior of the architecture in various types of scenarios. Besides the analysis of the architecture, we also analyzed some of the modules of the architecture separately. The results of these analyses of both the architecture and its modules showed a low delivery time, lower packet loss and lower delay