Improving Message Dissemination in Opportunistic Networks

Data transmission has become a need in various fields, like in social networks with the diverse interaction applications, or in the scientific and engineering areas where for example the use of sensors to capture data is growing, or in emergency situations where there is the imperative need to have a communication system to coordinate rescue operations. Wireless networks have been able to solve these issues to a great extent, but what can we do when a fixed supporting infrastructure is not available or becomes inoperative because of saturation? Opportunistic wireless networks are an alternative to consider in these situations, since their operation does not depend on the existence of a telecommunications infrastructure but they provide connectivity through the organized cooperation of users. This research thesis focuses on these types of networks and is aimed at improving the dissemination of information in opportunistic networks analyzing the main causes that influence the performance of data transmission. Opportunistic networks do not depend on a fixed topology but depend on the number and mobility of users, the type and quantity of information generated and sent, as well as the physical characteristics of the mobile devices that users have to transmit the data. The combination of these elements impacts on the duration of the contact time between mobile users, directly affecting the information delivery probability. This thesis starts by presenting a thorough "state of the art" study where we present the most important contributions related to this area and the solutions offered for the evaluation of the opportunistic networks, such as simulation models, routing protocols, simulation tools, among others. After offering this broad background, we evaluate the consumption of the resources of the mobile devices that affect the performance of the the applications of opportunistic networks, both from the energetic and the memory point of view. Next, we analyze the performance of opportunistic networks considering either pedestrian and vehicular environments. The studied approaches include the use of additional fixed nodes and different data transmission technologies, to improve the duration of the contact between mobile devices. Finally, we propose a diffusion scheme to improve the performance of data transmission based on extending the duration of the contact time and the likelihood that users will collaborate in this process. This approach is complemented by the efficient management of the resources of the mobile devices.La transmisión de datos se ha convertido en una necesidad en diversos ámbitos, como en las redes sociales con sus diversas aplicaciones, o en las áreas científicas y de ingeniería donde, por ejemplo, el uso de sensores para capturar datos está creciendo, o en situaciones de emergencia donde impera la necesidad de tener un sistema de comunicación para coordinar las operaciones de rescate. Las redes inalámbricas actuales han sido capaces de resolver estos problemas en gran medida, pero ¿qué podemos hacer cuando una infraestructura de soporte fija no está disponible o estas se vuelven inoperantes debido a la saturación de peticiones de red? Las redes inalámbricas oportunísticas son una alternativa a considerar en estas situaciones, ya que su funcionamiento no depende de la existencia de una infraestructura de telecomunicaciones sino que la conectividad es a través de la cooperación organizada de los usuarios. Esta tesis de investigación se centra en estos tipos de redes oportunísticas y tiene como objetivo mejorar la difusión de información analizando las principales causas que influyen en el rendimiento de la transmisión de datos. Las redes oportunísticas no dependen de una topología fija, sino que dependen del número y la movilidad de los usuarios, del tipo y cantidad de información generada y enviada, así como de las características físicas de los dispositivos móviles que los usuarios tienen para transmitir los datos. La combinación de estos elementos influye en la duración del tiempo de contacto entre usuarios móviles, afectando directamente a la probabilidad de entrega de información. Esta tesis comienza presentando un exhaustivo estudio del ``estado del arte", donde presentamos las contribuciones más importantes relacionadas con esta área y las soluciones existentes para la evaluación de las redes oportunísticas, tales como modelos de simulación, protocolos de enrutamiento, herramientas de simulación, entre otros. Tras ofrecer esta amplia compilación de investigaciones, se evalúa el consumo de recursos de los dispositivos móviles que afectan al rendimiento de las aplicaciones de redes oportunísticas, desde el punto de vista energético así como de la memoria. A continuación, analizamos el rendimiento de las redes oportunísticas considerando tanto los entornos peatonales como vehiculares. Los enfoques estudiados incluyen el uso de nodos fijos adicionales y diferentes tecnologías de transmisión de datos, para mejorar la duración del contacto entre dispositivos móviles. Finalmente, proponemos un esquema de difusión para mejorar el rendimiento de la transmisión de datos basado en la extensión de la duración del tiempo de contacto, y de la probabilidad de que los usuarios colaboren en este proceso. Este enfoque se complementa con la gestión eficiente de los recursos de los dispositivos móviles.La transmissió de dades s'ha convertit en una necessitat en diversos àmbits, com ara en les xarxes socials amb les diverses aplicacions d'interacció, o en les àrees científiques i d'enginyeria, en les quals, per exemple, l'ús de sensors per a capturar dades creix en l'actualitat, o en situacions d'emergència en què impera la necessitat de tenir un sistema de comunicació per a coordinar les operacions de rescat. Les xarxes sense fil han sigut capaces de resoldre aquests problemes en gran manera, però què podem fer quan una infraestructura de suport fixa no està disponible, o bé aquestes es tornen inoperants a causa de la saturació de peticions de xarxa? Les xarxes sense fil oportunistes són una alternativa que cal considerar en aquestes situacions, ja que el funcionament d'aquestes xarxes no depèn de l'existència d'una infraestructura de telecomunicacions, sinó que la connectivitat s'hi aconsegueix a través de la cooperació organitzada dels usuaris. Aquesta tesi de recerca se centra en aquest tipus de xarxes, i té com a objectiu millorar la difusió d'informació en xarxes oportunistes tot analitzant les principals causes que influeixen en el rendiment de la transmissió de dades. Les xarxes oportunistes no depenen d'una topologia fixa, sinó del nombre i la mobilitat dels usuaris, del tipus i la quantitat d'informació generada i enviada, i de les característiques físiques dels dispositius mòbils que els usuaris tenen per a transmetre les dades. La combinació d'aquests elements influeix en la durada del temps de contacte entre usuaris mòbils, i afecta directament la probabilitat de lliurament d'informació. Aquesta tesi comença amb un estudi exhaustiu de l'estat de la qüestió, en què presentem les contribucions més importants relacionades amb aquesta àrea i les solucions oferides per a l'avaluació de les xarxes oportunistes, com ara models de simulació, protocols d'encaminament o eines de simulació, entre d'altres. Després de mostrar aquest ampli panorama, s'avalua el consum dels recursos dels dispositius mòbils que afecten l'acompliment de les aplicacions de xarxes oportunistes, tant des del punt de vista energètic com de la memòria. A continuació, analitzem l'acompliment de xarxes oportunistes considerant tant els entorns de vianants com els vehiculars. Els enfocaments estudiats inclouen l'ús de nodes fixos addicionals i diferents tecnologies de transmissió de dades per a millorar la durada del contacte entre dispositius mòbils. Finalment, proposem un esquema de difusió per a millorar el rendiment de la transmissió de dades basat en l'extensió de la durada del temps de contacte, i de la probabilitat que els usuaris col·laboren en aquest procés. Aquest enfocament es complementa amb la gestió eficient dels recursos dels dispositius mòbils.Herrera Tapia, J. (2017). Improving Message Dissemination in Opportunistic Networks [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86129TESI

Adaptive Mechanisms to Improve Message Dissemination in Vehicular Networks

En el pasado, se han dedicado muchos recursos en construir mejores carreteras y autovías. Con el paso del tiempo, los objetivos fueron cambiando hacia las mejoras de los vehículos, consiguiendo cada vez vehículos más rápidos y con mayor autonomía. Más tarde, con la introducción de la electrónica en el mercado del automóvil, los vehículos fueron equipados con sensores, equipos de comunicaciones, y otros avances tecnológicos que han permitido la aparición de coches más eficientes, seguros y confortables. Las aplicaciones que nos permite el uso de las Redes Vehiculares (VNs) en términos de seguridad y eficiencia son múltiples, lo que justifica la cantidad y recursos de investigación que se están dedicando en los últimos años. En el desarrollo de esta Tesis, los esfuerzos se han centrado en el área de las Vehicular Ad-hoc Networks, una subclase de las Redes Vehiculares que se centra en las comunicaciones entre los vehículos, sin necesidad de que existan elementos de infraestructura. Con la intención de mejorar el proceso de diseminación de mensajes de alerta, imprescindibles para las aplicaciones relacionadas con la seguridad, se ha propuesto un esquema de difusión adaptativo, capaz de seleccionar automáticamente el mecanismo de difusión óptimo en función de la complejidad del mapa y de la densidad actual de vehículos. El principal objetivo es maximizar la efectividad en la difusión de mensajes, reduciendo al máximo el número de mensajes necesarios, evitando o mitigando las tormentas de difusión. Las propuestas actuales en el área de las VANETs, se centran principalmente en analizar escenarios con densidades típicas o promedio. Sin embargo, y debido a las características de este tipo de redes, a menudo se dan situaciones con densidades extremas (altas y bajas). Teniendo en cuenta los problemas que pueden ocasionar en el proceso de diseminación de los mensajes de emergencia, se han propuesto dos nuevos esquemas de difusión para bajas densidades: el \emph{Junction Store and Forward} (JSF) y el \emph{Neighbor Store and Forward} (NSF). Además, para situaciones de alta densidad de vehículos, se ha diseñado el \emph{Nearest Junction Located} (NJL), un esquema de diseminación que reduce notablemente el número de mensajes enviados, sin por ello perder prestaciones. Finalmente, hemos realizado una clasificacion de los esquemas de difusión para VANETs más importantes, analizando las características utilizadas en su diseño. Además hemos realizado una comparación de todos ellos, utilizando el mismo entorno de simulación y los mismos escenarios, permitiendo conocer cuál es el mejor esquema de diseminación a usar en cada momento

Content Sharing in Mobile Networks with Infrastructure: Planning and Management

This thesis focuses on mobile ad-hoc networks (with pedestrian or vehicular mobility) having infrastructure support. We deal with the problems of design, deployment and management of such networks. A first issue to address concerns infrastructure itself: how pervasive should it be in order for the network to operate at the same time efficiently and in a cost-effective manner? How should the units composing it (e.g., access points) be placed? There are several approaches to such questions in literature, and this thesis studies and compares them. Furthermore, in order to effectively design the infrastructure, we need to understand how and how much it will be used. As an example, what is the relationship between infrastructure-to-node and node-to-node communication? How far away, in time and space, do data travel before its destination is reached? A common assumption made when dealing with such problems is that perfect knowledge about the current and future node mobility is available. In this thesis, we also deal with the problem of assessing the impact that an imperfect, limited knowledge has on network performance. As far as the management of the network is concerned, this thesis presents a variant of the paradigm known as publish-and-subscribe. With respect to the original paradigm, our goal was to ensure a high probability of finding the requested content, even in presence of selfish, uncooperative nodes, or even nodes whose precise goal is harming the system. Each node is allowed to get from the network an amount of content which corresponds to the amount of content provided to other nodes. Nodes with caching capabilities are assisted in using their cache in order to improve the amount of offered conten

Design and Evaluation of a Traffic Safety System based on Vehicular Networks for the Next Generation of Intelligent Vehicles

La integración de las tecnologías de las telecomunicaciones en el sector del automóvil permitirá a los vehículos intercambiar información mediante Redes Vehiculares, ofreciendo numerosas posibilidades. Esta tesis se centra en la mejora de la seguridad vial y la reducción de la siniestralidad mediante Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS). El primer paso consiste en obtener una difusión eficiente de los mensajes de advertencia sobre situaciones potencialmente peligrosas. Hemos desarrollado un marco para simular el intercambio de mensajes entre vehículos, utilizado para proponer esquemas eficientes de difusión. También demostramos que la disposición de las calles tiene gran influencia sobre la eficiencia del proceso. Nuestros algoritmos de difusión son parte de una arquitectura más amplia (e-NOTIFY) capaz de detectar accidentes de tráfico e informar a los servicios de emergencia. El desarrollo y evaluación de un prototipo demostró la viabilidad del sistema y cómo podría ayudar a reducir el número de víctimas en carretera

Using Ontologies and Intelligent Systems for Traffic Accident Assistance in Vehicular Environments

A pesar de que las medidas de seguridad en los sistemas de transporte cada vez son mayores, el aumento progresivo del número de vehículos que circulan por las ciudades y carreteras en todo el mundo aumenta, sin duda, la probabilidad de que ocurra un accidente. En este tipo de situaciones, el tiempo de respuesta de los servicios de emergencia es crucial, ya que está demostrado que cuanto menor sea el tiempo transcurrido entre el accidente y la atención hospitalaria de los heridos, mayores son sus probabilidades de supervivencia. Las redes vehiculares permiten la comunicación entre los vehículos, así como la comunicación entre los vehículos y la infraestructura [4], lo que da lugar a una plétora de nuevas aplicaciones y servicios en el entorno vehicular. Centrándonos en las aplicaciones relacionadas con la seguridad vial, mediante este tipo de comunicaciones, los vehículos podrían informar en caso de accidente al resto de vehículos (evitando así colisiones en cadena) y a los servicios de emergencia (dando información precisa y rápida, lo que sin duda facilitaría las tareas de rescate). Uno de los aspectos importantes a determinar sería saber qué información se debe enviar, quién será capaz de recibirla, y cómo actuar una vez recibida. Actualmente los vehículos disponen de una serie de sensores que les permiten obtener información sobre ellos mismos (velocidad, posición, estado de los sistemas de seguridad, número de ocupantes del vehículo, etc.), y sobre su entorno (información meteorológica, estado de la calzada, luminosidad, etc.). En caso de accidente, toda esa información puede ser estructurada y enviada a los servicios de emergencia para que éstos adecúen el rescate a las características específicas y la gravedad del accidente, actuando en consecuencia. Por otro lado, para que la información enviada por los vehículos accidentados pueda llegar correctamente a los servicios de emergencias, es necesario disponer de una infraestructura capaz de dar cobertura a todos los vehículos que circulan por una determinada área. Puesto que la instalación y el mantenimiento de dicha infraestructura conllevan un elevado coste, sería conveniente proponer, implementar y evaluar técnicas consistentes en dar cobertura a todos los vehículos, reduciendo el coste total de la infraestructura. Finalmente, una vez que la información ha sido recibida por las autoridades, es necesario elaborar un plan de actuación eficaz, que permita el rápido rescate de los heridos. Hay que tener en cuenta que, cuando ocurre un accidente de tráfico, el tiempo de personación de los servicios de emergencia en el lugar del accidente puede suponer la diferencia entre que los heridos sobrevivan o fallezcan. Además, es importante conocer si la calle o carretera por la que circulaban los vehículos accidentados ha dejado de ser transitable para el resto de vehículos, y en ese caso, activar los mecanismos necesarios que permitan evitar los atascos asociados. En esta Tesis, se pretende gestionar adecuadamente estas situaciones adversas, distribuyendo el tráfico de manera inteligente para reducir el tiempo de llegada de los servicios de emergencia al lugar del accidente, evitando además posibles atascos.Barrachina Villalba, J. (2014). Using Ontologies and Intelligent Systems for Traffic Accident Assistance in Vehicular Environments [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/39004TESI

Exploring Computing Continuum in IoT Systems: Sensing, Communicating and Processing at the Network Edge

As Internet of Things (IoT), originally comprising of only a few simple sensing devices, reaches 34 billion units by the end of 2020, they cannot be defined as merely monitoring sensors anymore. IoT capabilities have been improved in recent years as relatively large internal computation and storage capacity are becoming a commodity. In the early days of IoT, processing and storage were typically performed in cloud. New IoT architectures are able to perform complex tasks directly on-device, thus enabling the concept of an extended computational continuum. Real-time critical scenarios e.g. autonomous vehicles sensing, area surveying or disaster rescue and recovery require all the actors involved to be coordinated and collaborate without human interaction to a common goal, sharing data and resources, even in intermittent networks covered areas. This poses new problems in distributed systems, resource management, device orchestration,as well as data processing. This work proposes a new orchestration and communication framework, namely CContinuum, designed to manage resources in heterogeneous IoT architectures across multiple application scenarios. This work focuses on two key sustainability macroscenarios: (a) environmental sensing and awareness, and (b) electric mobility support. In the first case a mechanism to measure air quality over a long period of time for different applications at global scale (3 continents 4 countries) is introduced. The system has been developed in-house from the sensor design to the mist-computing operations performed by the nodes. In the second scenario, a technique to transmit large amounts of fine-time granularity battery data from a moving vehicle to a control center is proposed jointly with the ability of allocating tasks on demand within the computing continuum

Design and implementation of simulation tools, protocols and architectures to support service platforms on vehicular networks

Tesis por compendioProducts related with Intelligent Transportation Systems (ITS) are becoming a reality on our roads. All car manufacturers are starting to include Internet access in their vehicles and to integrate smartphones directly from the dashboard, but more and more services will be introduced in the near future. Connectivity through "vehicular networks" will become a cornerstone of every new proposal, and offering an adequate quality of service is obviously desirable. However, a lot of work is needed for vehicular networks to offer performances similar to those of the wired networks. Vehicular networks can be characterized by two main features: high variability due to mobility levels that can reach up to 250 kilometers per hour, and heterogeneity, being that various competing versions from different vendors have and will be released. Therefore, to make the deployment of efficient services possible, an extensive study must be carried out and adequate tools must be proposed and developed. This PhD thesis addresses the service deployment problem in these networks at three different levels: (i) the physical and link layer, showing an exhaustive analysis of the physical channel and models; (ii) the network layer, proposing a forwarding protocol for IP packets; and (iii) the transport layer, where protocols are proposed to improve data delivery. First of all, the two main wireless technologies used in vehicular networks where studied and modeled, namely the 802.11 family of standards, particularly 802.11p, and the cellular networks focusing on LTE. Since 802.11p is a quite mature standard, we defined (i) a propagation and attenuation model capable of replicating the transmission range and the fading behavior of real 802.11p devices, both in line-of-sight conditions and when obstructed by small obstacles, and (ii) a visibility model able to deal with large obstacles, such as buildings and houses, in a realistic manner. Additionally, we proposed a model based on high-level performance indicators (bandwidth and delay) for LTE, which makes application validation and evaluation easier. At the network layer, a hybrid protocol called AVE is proposed for packet forwarding by switching among a set of standard routing strategies. Depending on the specific scenario, AVE selects one out of four different routing solutions: a) two-hop direct delivery, b) Dynamic MANET On-demand (DYMO), c) greedy georouting, and d) store-carry-and-forward technique, to dynamically adapt its behavior to the specific situation. At the transport layer, we proposed a content delivery protocol for reliable and bidirectional unicast communication in lossy links that improves content delivery in situations where the wireless network is the bottleneck. It has been designed, validated, optimized, and its performance has been analyzed in terms of throughput and resource efficiency. Finally, at system level, we propose an edge-assisted computing model that allows reducing the response latency of several queries by placing a computing unit at the network edge. This way, traffic traversal through the Internet is avoided when not needed. This scheme could be used in both 802.11p and cellular networks, and in this thesis we decided to focus on its evaluation using LTE networks. The platform presented in this thesis combines all the individual efforts to create a single efficient platform. This new environment could be used by any provider to improve the quality of the user experience obtainable through the proposed vehicular network-based services.Los productos relacionados con los Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS) se están transformando en una realidad en nuestras carreteras. Todos los fabricantes de coches comienzan a incluir acceso a internet en sus vehículos y a facilitar su integración con los teléfonos móviles, pero más y más servicios se introducirán en el futuro. La conectividad usando las "redes vehiculares" se convertirá en la piedra angular de cada nueva propuesta, y ofrecer una calidad de servicio adecuada será, obviamente, deseable. Sin embargo, se necesita una gran cantidad de trabajo para que las redes vehiculares ofrezcan un rendimiento similar al de las redes cableadas. Las redes vehiculares quedan definidas por sus dos características básicas: alto dinamismo, pues los nodos pueden alcanzar una velocidad relativa de más de 250 km/h; y heterogeneidad, por la gran cantidad de propuestas diferentes que los fabricantes están lanzando al mercado. Por ello, para hacer posible el despliegue de servicios sobre ellas, se impone la necesidad de hacer un estudio en profundidad de este entorno, y deben de proponerse y desarrollarse las herramientas adecuadas. Esta tesis ataca la problemática del despliegue de servicios en estas redes a tres niveles diferentes: (i) el nivel físico y de enlace, mostrando varios análisis en profundidad del medio físico y modelos derivados para su simulación; (ii) el nivel de red, proponiendo un protocolo de difusión de la información para los paquetes IP; y (iii) el nivel de transporte, donde otros protocolos son propuestos para mejorar el rendimiento del transporte de datos. En primer lugar, se han estudiado y modelado las dos principales tecnologías inalámbricas que se utilizan para la comunicación en redes vehiculares, la rama de estándares 802.11, en concreto 802.11p; y la comunicación celular, en particular LTE. Dado que el estándar 802.11p es un estándar bastante maduro, nos centramos en crear (i) un modelo de propagación y atenuación capaz de replicar el rango de transmisión de dispositivos 802.11p reales, en condiciones de visión directa y obstrucción por pequeños obstáculos, y (ii) un modelo de visibilidad capaz de simular el efecto de grandes obstáculos, como son los edifcios, de una manera realista. Además, proponemos un modelo basado en indicadores de rendimiento de alto nivel (ancho de banda y retardo) para LTE, que facilita la validación y evaluación de aplicaciones. En el plano de red, se propone un protocolo híbrido, llamado AVE, para el encaminamiento y reenvío de paquetes usando un conjunto de estrategias estándar de enrutamiento. Dependiendo del escenario, AVE elige entre cuatro estrategias diferentes: a) entrega directa a dos saltos, b) Dynamic MANET On-demand (DYMO) c) georouting voraz, y d) una técnica store-carry-and- forward, para adaptar su comportamiento dinámicamente a cada situación. En el plano de transporte, se propone un protocolo bidireccional de distribución de contenidos en canales con pérdidas que mejora la entrega de contenidos en situaciones en las que la red es un cuello de botella, como las redes inalámbricas. Ha sido diseñado, validado, optimizado, y su rendimiento ha sido analizado en términos de productividad y eficiencia en la utilización de recursos. Finalmente, a nivel de sistema, proponemos un modelo de computación asistida que permite reducir la latencia en la respuesta a muchas consultas colocando una unidad de computación en el borde de la red, i.e., la red de acceso. Este esquema podría ser usado en redes basadas en 802.11p y en redes celulares, si bien en esta tesis decidimos centrarnos en su evaluación usando redes LTE. La plataforma presentada en esta tesis combina todos los esfuerzos individuales para crear una plataforma única y eficiente. Este nuevo entorno puede ser usado por cualquier proveedor para mejorar la calidad de la experiencia de usuario en los servicios desplegados sobre redes vehiculares.Els productes relacionats amb els sistemes intel · ligents de transport (ITS) s'estan transformant en una realitat en les nostres carreteres. Tots els fabri- cants de cotxes comencen a incloure accés a internet en els vehicles i a facilitar- ne la integració amb els telèfons mòbils, però en el futur més i més serveis s'hi introduiran. La connectivitat usant les xarxes vehicular esdevindrà la pedra angular de cada nova proposta, i oferir una qualitat de servei adequada serà, òbviament, desitjable. No obstant això, es necessita una gran quantitat de treball perquè les xarxes vehiculars oferisquen un rendiment similar al de les xarxes cablejades. Les xarxes vehiculars queden definides per dues característiques bàsiques: alt dinamisme, ja que els nodes poden arribar a una velocitat relativa de més de 250 km/h; i heterogeneïtat, per la gran quantitat de propostes diferents que els fabricants estan llançant al mercat. Per això, per a fer possible el desplegament de serveis sobre aquestes xarxes, s'imposa la necessitat de fer un estudi en profunditat d'aquest entorn, i cal proposar i desenvolupar les eines adequades. Aquesta tesi ataca la problemàtica del desplegament de serveis en aquestes xarxes a tres nivells diferents: (i) el nivell físic i d'enllaç , mostrant diverses anàlisis en profunditat del medi físic i models derivats per simular-lo; (ii) el nivell de xarxa, proposant un protocol de difusió de la informació per als paquets IP; i (iii) el nivell de transport, on es proposen altres protocols per a millorar el rendiment del transport de dades. En primer lloc, s'han estudiat i modelat les dues principals tecnologies sense fils que s'utilitzen per a la comunicació en xarxes vehiculars, la branca d'estàndards 802.11, en concret 802.11p; i la comunicació cel · lular, en partic- ular LTE. Atès que l'estàndard 802.11p és un estàndard bastant madur, ens centrem a crear (i) un model de propagació i atenuació capaç de replicar el rang de transmissió de dispositius 802.11p reals, en condicions de visió directa i obstrucció per petits obstacles, i (ii) un model de visibilitat capaç de simular l'efecte de grans obstacles, com són els edificis, d'una manera realista. A més, proposem un model basat en indicadors de rendiment d'alt nivell (ample de banda i retard) per a LTE, que facilita la validació i l'avaluació d'aplicacions. En el pla de xarxa, es proposa un protocol híbrid, anomenat AVE, per a l'encaminament i el reenviament de paquets usant un conjunt d'estratègies estàndard d'encaminament. Depenent de l'escenari , AVE tria entre quatre estratègies diferents: a) lliurament directe a dos salts, b) Dynamic MANET On-demand (DYMO) c) georouting voraç, i d) una tècnica store-carry-and- forward, per a adaptar-ne el comportament dinàmicament a cada situació. En el pla de transport, es proposa un protocol bidireccional de distribució de continguts en canals amb pèrdues que millora el lliurament de continguts en situacions en què la xarxa és un coll de botella, com les xarxes sense fils. Ha sigut dissenyat, validat, optimitzat, i el seu rendiment ha sigut analitzat en termes de productivitat i eficiència en la utilització de recursos. Finalment, a nivell de sistema, proposem un model de computació assistida que permet reduir la latència en la resposta a moltes consultes col · locant una unitat de computació a la vora de la xarxa, és a dir, la xarxa d'accés. Aquest esquema podria ser usat en xarxes basades en 802.11p i en xarxes cel · lulars, si bé en aquesta tesi decidim centrar-nos en la seua avaluació usant xarxes LTE. La plataforma presentada en aquesta tesi combina tots els esforços indi- viduals per a crear una plataforma única i eficient. Aquest nou entorn pot ser usat per qualsevol proveïdor per a millorar la qualitat de l'experiència d'usuari en els serveis desplegats sobre xarxes vehiculars.Báguena Albaladejo, M. (2017). Design and implementation of simulation tools, protocols and architectures to support service platforms on vehicular networks [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/85333TESISCompendi

City Tells:

City Tells. Guidelines to an Emotional Wayfinding System were developed to provide wayfinding information to visitors walking through historic environments and to ensure that unknown urban places become more welcoming, easier to navigate and more enjoyable for both visitors and tourists

Vehicular Networks with Infrastructure: Modeling, Simulation and Testbed

This thesis focuses on Vehicular Networks with Infrastructure. In the examined scenarios, vehicular nodes (e.g., cars, buses) can communicate with infrastructure roadside units (RSUs) providing continuous or intermittent coverage of an urban road topology. Different aspects related to the design of new applications for Vehicular Networks are investigated through modeling, simulation and testing on real field. In particular, the thesis: i) provides a feasible multi-hop routing solution for maintaining connectivity among RSUs, forming the wireless mesh infrastructure, and moving vehicles; ii) explains how to combine the UHF and the traditional 5-GHz bands to design and implement a new high-capacity high-efficiency Content Downloading using disjoint control and service channels; iii) studies new RSUs deployment strategies for Content Dissemination and Downloading in urban and suburban scenarios with different vehicles mobility models and traffic densities; iv) defines an optimization problem to minimize the average travel delay perceived by the drivers, spreading different traffic flows over the surface roads in a urban scenario; v) exploits the concept of Nash equilibrium in the game-theory approach to efficiently guide electric vehicles drivers' towards the charging stations. Moreover, the thesis emphasizes the importance of using realistic mobility models, as well as reasonable signal propagation models for vehicular networks. Simplistic assumptions drive to trivial mathematical analysis and shorter simulations, but they frequently produce misleading results. Thus, testing the proposed solutions in the real field and collecting measurements is a good way to double-check the correctness of our studie