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Título: Análise e experimentação do protocolo IEEE 802.11P em redes veiculares híbridas
Título(s) alternativo(s): Analysis and Experimentation of the IEEE 802.11p standard in Hybrid Vehicular Ad Hoc Networks
Autor : Barcelos, Vladimir Píccolo
Primeiro orientador: Correia, Luiz Henrique Andrade
Primeiro membro da banca: Lacerda, Wilian Soares
Macedo, Daniel Fernandes
Área de concentração: Redes de Computadores e Sistemas Embarcados
Palavras-chave: VANET
V2X
Hardware 802.11p
Desempenho de VANETs
Redes veiculares
IEEE 802.11p
Data da publicação: 2014
Agência(s) de fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Referência: BARCELOS, V. P. Análise e experimentação do protocolo IEEE 802.11P em redes veiculares híbridas. 2014. 104 p. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2014.
Resumo: Redes veiculares ad hoc (Vehicular Ad Hoc Networks – VANETs) são caracterizadas por redes de comunicação de dados entre veículos, nas quais são trocadas informações sobre segurança do trânsito (como comunicação de acidentes) e/ou dados de propósito geral (como acesso à internet ou aplicações de entretenimento). É um tema desafiador que apresenta muitos problemas em aberto, por se tratarem de redes extremamente heterogêneas e dinâmicas, com características específicas. A maioria das pesquisas englobam apenas simulações, devido à disponibilidade restrita e alto custo de dispositivos comerciais que operam no padrão IEEE 802.11p, voltado para VANETs. Este trabalho propõe um dispositivo de comunicação customizável, de custo reduzido, capaz de suportar o padrão IEEE 802.11p e um link 3G de redundância. Além disso, um algoritmo de seleção do melhor link disponível é proposto para garantir que o veículo esteja conectado o maior tempo possível. Análises de desempenho do dispositivo e do padrão IEEE 802.11p foram realizadas por meio de simulações no NS-2 e por experimentos práticos. Resultados mostraram que o dispositivo foi capaz de realizar comunicações entre veículos, garantindo conectividade durante todo o tempo, quando o algoritmo de seleção do melhor link foi utilizado. Além disso, foi possível verificar que redes ajustadas conforme o padrão IEEE 802.11p podem ser utilizadas em comunicações veiculares. Nos cenários avaliados, foi possível verificar, tanto por meio de simulações quanto por meio de experimentações que, quanto maior o tamanho do pacote transmitido, maiores são a vazão, perda de pacotes e latência. Além disso, a velocidade de deslocamento dos nós impactou de forma negativa na vazão, latência e taxa de perda de pacotes. Atrasos menores que 100 ms foram obtidos usando-se o protocolo IEEE 802.11p. O mesmo não foi possível no link 3G durante os experimentos. O padrão IEEE 802.11p comprovou ser viável para aplicações de segurança e o link 3G para aplicações gerais insensíveis à latência.
In vehicular ad hoc networks (VANETs) vehicles and other fixed devices can exchange information about traffic safety (such as accident reporting) and/or general purpose data (such as Internet access or entertainment applications). It's a challenging theme that has many open issues, for considering extremely heterogeneous and dynamic networks, with specific characteristics. Most researches encompass only simulations due to limited availability of IEEE 802.11p compatible devices. The IEEE 802.11p standard defines the physic and medium access control layers exclusively for VANETs. The cost of comercial devices also turns practical experiments prohibitive. This work proposes a low cost customizable device that supports the IEEE 802.11p and a 3G redundant link. Furthermore, an algorithm for selecting the best available link is proposed to ensure that the vehicle remains connected for the longest time possible. A performance analysis of both the device and the IEEE 802.11p standard was performed by means of NS-2 simulations and by practical experiments. Results showed that the device was able to perform communication between vehicles, guaranteeing connectivity for the entire time when the link selection algorithm was used. In addition, it was possible to verify that networks adjusted according to the IEEE 802.11p standard may be used in vehicular communications. Experiments and simulations showed that, in the evaluated scenarios, the greater the size of the transmitted packet, higher the throughput, packet loss and latency. Furthermore, node speeds had a negative impact on throughput, latency and packet loss rate. Delay values shorter than 100 ms were obtained using the IEEE 802.11p standard. The same was not possible with the 3G link during the experiments. The IEEE 802.11p standard showed to be feasible for emergency VANET applications. The 3G link may be used by general applications, in which latency is irrelevant.
metadata.teses.dc.description: Dissertação apresentada a Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, área de concentração em Redes de Computadores e Sistemas Embarcados, para a obtenção do título de Mestre.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/2461
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções:DCC - Ciência da Computação - Mestrado (Dissertações)

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