A Cooperative Vehicular Network Framework
Uma Estrutura Cooperativa de Rede Veicular
Oscar Trullols Cruces, Julian Morillo Pozo, Jose M. Barcelo e Jorge
Garcia Vidal
Apresentador: Caio Ruan Nichele
Curitiba
25 de Novembro de 2009
A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Roteiro
Roteiro
- Introdução
- Motivação
- Trabalhos Relacionados
- Estrutura Veicular
- Delayed Cooperative ARQ (DC-ARQ)
- Carry-and-Forward (C&F)
- Simulação e Resultados
- Conclusão
- Trabalhos Futuros
- Análise Crítica
Caio Ruan Nichele
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Introdução
Introdução
- Vehicular Ad-hoc NETworks (VANET)
- Mudanças Intermitentes de Conexão e Topologia;
- Necessidade de Access Point (AP) para Internet;
- Altas Velocidades e Áreas sem cobertura de Sinal;
- Grande perda de pacotes;
- Espaços de tempo sem comunicação (rede ociosa)
- Mecanismos Propostos:
- Delayed Cooperative ARQ (DC-ARQ);
- Carry and Forward (C&F).
Caio Ruan Nichele
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Motivação
Motivação
- Prover download de pacotes em uma Rodovia com AP;
- Diminuição de perda de pacotes através do DC-ARQ;
- Cooperação de outros vizinhos para uma melhor
entrega de pacotes, através do C&F.
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Trabalhos Relacionados
Trabalhos Relacionados
- J. Ott, D. Kutscher, “Drive-thru Internet: IEEE 802.11b
for ‘Automobile’ users”, IEEE INFOCOM 2004;
- J. Morillo, J. Garcia, “A Low Coordination Overhead CARQ Protocol with Frame Combining”, IEEE PIMRC 2007;
- J. Morillo, J. M. Barcelo, O. Trullos, J. Garcia, “A
Cooperative ARQ for Delay Tolerant Vehicular Networks”, IEEE
DTMN 2008.
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Estrutura Veicular
Estrutura Veicular
- Access Points (AP) estão conectados a um servidor via
Backbone;
- Ao encontrar um AP, o servidor registra a Direção e
Velocidade do Veículo;
- End-to-end ARQ.
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Estrutura Veicular
Dk  d k  d k 1  / 2 D0
T   Tk  

vk
v0
k 1
k 1
k
T
k
k 1
= Tempo total de download
= Access Point
Tk = Tempo de Cobertura em k
Dk = Distancia entre APk e APk 1
d k = Cobertura do APk
vk = Velocidade do Veículo
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Estrutura Veicular
(a) Transmissão sem mecanismos;
(b) Mecanismo DC-ARQ;
(c) Mecanismo DC-ARQ + C&F.
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Delayed Cooperative ARQ (DC-ARQ)
Delayed Cooperative ARQ (DC-ARQ)
- Mecanismo de redução de perda de pacotes;
- Veículos num mesmo pelotão podem ser eleitos
cooperadores;
- Protocolo Hello é utilizado para indicar a
voluntariedade para a cooperação;
- Os cooperadores irão fazer um buffer dos pacotes
destinados aos demais veículos;
- Ao sair da área de cobertura do AP, e até encontrar o
próximo AP, a cooperação é feita entre o pelotão.
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Carry-and-Forward (C&F)
Carry-and-Forward (C&F)
- Mecanismo do otimização global de transferência com
previsão de atraso;
- Necessidade de recuperar pacotes cujo download não
pode ser concluído;
- Veículos em sentido contrário podem cooperar com
envio de pacotes;
- O envio é feito somente se existe veículo ocioso;
- O veículo em sentido contrário, através do AP, faz o
download da parte que o veículo no sentido contrário necessita.
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Carry-and-Forward (C&F)


K t   Sk t   Sk t    M  t 

K t  = Total de Veículos cobertos pelo AP

Sk t  = Veículos candidatos do mesmo sentido

Sk t  = Veículos candidatos do sentido contrário
M  = Veículos cobertos pelo APvizinho ao APk
 k = Grupo de AP vizinhos os APk
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Simulação e Resultados
Simulação e Resultados
- Simulador ns-2.31;
- Parâmetros de Simulação:
- Veículos requisitam arquivos de 10MB;
- Pacotes tem tamanho de 1KB;
- Utilizada rodovia sem bifurcação, com duas
pistas em cada sentido;
- AP localizados a cada 6 km;
- Velocidade entre 90-120 km/h pista esquerda;
- Velocidade entre 70-90 km/h pista direita.
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Simulação e Resultados
- Cenários Propostos;
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Simulação e Resultados
- Baixa densidade de carros na rodovia;
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Simulação e Resultados
- Alta densidade de carros na rodovia;
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Conclusão
Conclusão
- DC-ARQ é melhor em grande densidade de veículos;
- C&F é melhor em baixa densidade de veículos;
- A combinação entre os dois mecanismos agrega maior
cooperação entre os veículos.
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Trabalhos Futuros
Trabalhos Futuros
- Estudo em rodovias com bifurcações;
- Estudo em cenários urbanos;
- Mecanismos não dependentes de AP vizinhos.
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A Cooperative Vehicular Network Framework
-> Análise Crítica
Análise Crítica
- Fundamentação teórica bem elaborada;
- Apesar de prover comunicação com a Internet, faltam
exemplos que viabilizem a necessidade da estrutura;
- Não há estimativa de Custos, visto que trata-se de uma
nova estrutura, e sua aprovação depende também desse fator;
- Não há informações referentes a roteamento;
- Não há informações sobre a necessidade de Hardware
ou Software específicos.
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A Cooperative Vehicular Network Framework
OBRIGADO !
Caio Ruan Nichele
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