Are Distributed Ledger Technologies Ready for Intelligent Transportation Systems?

The aim of this paper is to understand whether Distributed Ledger Technologies (DLTs) are ready to support complex services, such as those related to Intelligent Transportation Systems (ITS). In smart transportation services, a huge amount of sensed data is generated by a multitude of vehicles. While DLTs provide very interesting features, such as immutability, traceability and verifiability of data,some doubts on the scalability and responsiveness of these technologies appear to be well-founded. We propose an architecture for ITS that resorts to DLT features. Moreover, we provide experimental results of a real test-bed over IOTA, a promising DLT for IoT. Results clearly show that, while the viability of the proposal cannot be rejected, further work is needed on the responsiveness of DLT infrastructure

Cooperation as a Service in VANET: Implementation and Simulation Results

The past decade has witnessed the emergence of Vehicular Ad-hoc Networks (VANET), specializing from the well-known Mobile Ad Hoc Networks (MANET) to Vehicle-to-Vehicle (V2V) and Vehicle-to-Infrastructure (V2I) wireless communications. While the original motivation for Vehicular Networks was to promote traffic safety, recently it has become increasingly obvious that Vehicular Networks open new vistas for Internet access, providing weather or road condition, parking availability, distributed gaming, and advertisement. In previous papers [27,28], we introduced Cooperation as a Service (CaaS); a new service-oriented solution which enables improved and new services for the road users and an optimized use of the road network through vehicle\u27s cooperation and vehicle-to-vehicle communications. The current paper is an extension of the first ones; it describes an improved version of CaaS and provides its full implementation details and simulation results. CaaS structures the network into clusters, and uses Content Based Routing (CBR) for intra-cluster communications and DTN (Delay and disruption-Tolerant Network) routing for inter-cluster communications. To show the feasibility of our approach, we implemented and tested CaaS using Opnet modeler software package. Simulation results prove the correctness of our protocol and indicate that CaaS achieves higher performance as compared to an Epidemic approach

Cooperation as a Service in VANET: Implementation and Simulation Results

The past decade has witnessed the emergence of Vehicular Ad-hoc Networks (VANET), specializing from the well-known Mobile Ad Hoc Networks (MANET) to Vehicle-to-Vehicle (V2V) and Vehicle-to-Infrastructure (V2I) wireless communications. While the original motivation for Vehicular Networks was to promote traffic safety, recently it has become increasingly obvious that Vehicular Networks open new vistas for Internet access, providing weather or road condition, parking availability, distributed gaming, and advertisement. In previous papers [27,28], we introduced Cooperation as a Service (CaaS); a new service-oriented solution which enables improved and new services for the road users and an optimized use of the road network through vehicle's cooperation and vehicle-to-vehicle communications. The current paper is an extension of the first ones; it describes an improved version of CaaS and provides its full implementation details and simulation results. CaaS structures the network into clusters, and uses Content Based Routing (CBR) for intra-cluster communications and DTN (Delay–and disruption-Tolerant Network) routing for inter-cluster communications. To show the feasibility of our approach, we implemented and tested CaaS using Opnet modeler software package. Simulation results prove the correctness of our protocol and indicate that CaaS achieves higher performance as compared to an Epidemic approach

Optimisation of Mobile Communication Networks - OMCO NET

The mini conference “Optimisation of Mobile Communication Networks” focuses on advanced methods for search and optimisation applied to wireless communication networks. It is sponsored by Research & Enterprise Fund Southampton Solent University. The conference strives to widen knowledge on advanced search methods capable of optimisation of wireless communications networks. The aim is to provide a forum for exchange of recent knowledge, new ideas and trends in this progressive and challenging area. The conference will popularise new successful approaches on resolving hard tasks such as minimisation of transmit power, cooperative and optimal routing

Resource sharing in vehicular cloud

Au cours des dernières années, on a observé l'intérêt croissant envers l'accessibilité à l'information et, en particulier, envers des approches innovantes utilisant les services à distance accessibles depuis les appareils mobiles à travers le monde. Parallèlement, la communication des véhicules, utilisant des capteurs embarqués et des dispositifs de communication sans fil, a été introduite pour améliorer la sécurité routière et l'expérience de conduite à travers ce qui est communément appelé réseaux véhiculaires (VANET). L'accès sans fil à l’Internet à partir des véhicules a déclenché l'émergence de nouveaux services pouvant être disponibles à partir ceux-ci. Par ailleurs, une extension du paradigme des réseaux véhiculaires a été récemment promue à un autre niveau. Le nuage véhiculaire (Vehicular Cloud) (VC) est la convergence ultime entre le concept de l’infonuagique (cloud computing) et les réseaux véhiculaires dans le but de l’approvisionnement et la gestion des services. Avec cette approche, les véhicules peuvent être connectés au nuage, où une multitude de services sont disponibles, ou ils peuvent aussi être des fournisseurs de services. Cela est possible en raison de la variété des ressources disponibles dans les véhicules: informatique, bande passante, stockage et capteurs. Dans cette thèse, on propose des méthodes innovantes et efficaces pour permettre la délivrance de services par des véhicules dans le VC. Plusieurs schémas, notamment la formation de grappes ou nuages de véhicules, la planification de transmission, l'annulation des interférences et l'affectation des fréquences à l'aide de réseaux définis par logiciel (SDN), ont été développés et leurs performances ont été analysées. Les schémas de formation de grappes proposés sont DHCV (un algorithme de clustering D-hop distribué pour VANET) et DCEV (une formation de grappes distribuée pour VANET basée sur la mobilité relative de bout en bout). Ces schémas de regroupement sont utilisés pour former dynamiquement des nuages de véhicules. Les systèmes regroupent les véhicules dans des nuages qui ne se chevauchent pas et qui ont des tailles adaptées à leurs mobilités. Les VC sont créés de telle sorte que chaque véhicule soit au plus D sauts plus loin d'un coordonnateur de nuage. La planification de transmission proposée implémente un contrôle d'accès moyen basé sur la contention où les conditions physiques du canal sont entièrement analysées. Le système d'annulation d'interférence permet d'éliminer les interférences les plus importantes; cela améliore les performances de planification d’utilisation de la bande passante et le partage des ressources dans les nuages construits. Enfin, on a proposé une solution à l'aide de réseaux définis par logiciel, SDN, où différentes bandes de fréquences sont affectées aux différentes liens de transmission de chaque VC afin d’améliorer les performances du réseau.Abstract : In recent years, we have observed a growing interest in information accessibility and especially innovative approaches for making distant services accessible from mobile devices across the world. In tandem with this growth of interest, there was the introduction of vehicular communication, also known as vehicular ad hoc networks (VANET), leveraging onboard sensors and wireless communication devices to enhance road safety and driving experience. Vehicles wireless accessibility to the internet has triggered the emergence of service packages that can be available to or from vehicles. Recently, an extension of the vehicular networks paradigm has been promoted to a new level. Vehicular cloud (VC) is the ultimate convergence between the cloud computing concept and vehicular networks for the purpose of service provisioning and management. Vehicles can get connected to the cloud, where a multitude of services are available to them. Also vehicles can offer services and act as service providers rather than service consumers. This is possible because of the variety of resources available in vehicles: computing, bandwidth, storage and sensors. In this thesis, we propose novel and efficient methods to enable vehicle service delivery in VC. Several schemes including cluster/cloud formation, transmission scheduling, interference cancellation, and frequency assignment using software defined networking (SDN) have been developed and their performances have been analysed. The proposed cluster formation schemes are DHCV (a distributed D-hop clustering algorithm for VANET) and DCEV (a distributed cluster formation for VANET based on end-to-end relative mobility). These clustering schemes are used to dynamically form vehicle clouds. The schemes group vehicles into non-overlapping clouds, which have adaptive sizes according to their mobility. VCs are created in such a way that each vehicle is at most D-hops away from a cloud coordinator. The proposed transmission scheduling implements a contention-free-based medium access control where physical conditions of the channel are fully analyzed. The interference cancellation scheme makes it possible to remove the strongest interferences; this improves the scheduling performance and resource sharing inside the constructed clouds. Finally, we proposed an SDN based vehicular cloud solution where different frequency bands are assigned to different transmission links to improve the network performance

Nuevas herramientas de seguridad cooperativa para redes Ad-Hoc vehiculares

La seguridad vial es un tema de interés general. Pese al éxito de las medidas aplicadas hasta el momento, las cifras de siniestralidad vial en la Unión Europea siguen siendo inaceptables. Si a la fundamental cuestión de los accidentes se le suman los atascos, la conclusión es que las carreteras conllevan una compleja problemática que requiere una solución urgente tanto por las consecuencias en las pérdidas de vidas, como por su negativo efecto en la economía y en el medioambiente. No es raro pues que el problema sea objeto de creciente atención, y que exista un Programa de Acción Europeo de Seguridad Vial que se centra en: mentalizar a los usuarios para que tengan un comportamiento más responsable (mayor cumplimiento de la normativa y menor tolerancia ante los comportamientos peligrosos), aumentar la seguridad de los vehículos mediante el apoyo a los avances técnicos y mejorar las infraestructuras viales gracias a las Tecnologías de la Información y la Comunicación. Como propuesta para este último objetivo, surgen las redes ad-hoc vehiculares o VANETs (Vehicular Ad-hoc NETworks), en las que los vehículos se comunican entre sí para prevenir y/o evitar circunstancias adversas en las carreteras y lograr una gestión más eficiente del tráfico. Para que este tipo de redes llegue a convertirse en una tecnología real que garantice la seguridad pública en las carreteras, son necesarias diversas herramientas de seguridad de las comunicaciones que las protejan de los posibles tipos de ataques, entre los que destacan: ataques a la red que pongan en peligro su conectividad, ataques a la privacidad y anonimato de los usuarios, y ataques al contenido de la información que modifiquen su contenido. El propósito fundamental de la presente memoria es la propuesta de nuevas herramientas que permitan proteger las VANETs frente a dichos ataques, asegurando en la medida de lo posible que la información generada en ellas, así como su retransmisión se realice correctamente. Como resultado principal de esta investigación, y en colaboración con otras investigaciones, destaca VAiPho (VANET in Phones), que es una herramienta para la asistencia a la conducción que permite crear una red ad-hoc vehicular real y segura, utilizando únicamente teléfonos móviles inteligentes. En su estado actual, VAiPho hace factible el despliegue de las VANETs principalmente en entornos urbanos y con aplicación en detección de atascos y plazas de aparcamiento libres y de vehículo aparcado. Dicha herramienta es el origen de una patente de la Universidad de La Laguna ya licenciada a una empresa. Esta Tesis incluye un análisis de diversos mecanismos de seguridad necesarios para desplegar una VANET confiable y funcional en la que los nodos sean totalmente autónomos e independientes, proponiéndose una serie de nuevos protocolos, algunos de los cuales hacen uso de soluciones basadas en Criptografía. La primera parte de esta memoria presenta un estudio de diferentes técnicas de fomento de la cooperación para animar a los usuarios a participar en las funcionalidades básicas de la red como por ejemplo la retransmisión de paquetes de información, ya sea de valor añadido o de seguridad vial. Nuestro principal objetivo en esta parte es que los nodos sean capaces de desplegar la VANET con un alto nivel de productividad, permitiendo el intercambio de información sobre los eventos que surgen en la carretera, e incrementando el alcance del rango de cobertura de los nodos dentro de la red. En concreto se presentan diferentes estrategias para motivar a los nodos a participar en la retransmisión correcta de paquetes, además de para asegurar una mayor disponibilidad y calidad de la red. En la segunda parte del documento se discute la necesidad de proteger el contenido de la información retransmitida en la VANET mediante técnicas de agregación de datos. Cuando los nodos reciben un paquete no son capaces de determinar si el nodo que lo generó tenía buena o mala intención, por lo que no les resulta fácil descubrir si la información que contiene es fiable o no. Por tanto, un protocolo que garantice la veracidad de la información sin suponer un retardo importante es esencial para poder desplegar y asegurar el funcionamiento de este tipo de redes. En este trabajo se propone la verificación probabilística para mejorar la eficiencia del proceso. Además, con el objetivo de disminuir el tiempo necesario para generar la información, se utiliza una estructura de grupo que permite manejar de forma eficaz los paquetes agregados generados. Finalmente se presenta la implementación de algunos de los mecanismos pro\-pues\-tos en teléfonos móviles inteligentes. Los resultados obtenidos en entornos reales son usados para perfeccionar simulaciones NS-2 a gran escala, proporcionando una visión de los protocolos de seguridad que mejor se adaptan a las características de las VANETs. Además dicha implementación ofrece la posibilidad de desplegar una VANET real y segura de manera rápida y económic

Cooperation as a Service in VANETs

Vehicular Networks, including Vehicular Adhoc Networks (VANETs) and Vehicular Sensor Networks (VSNs), stimulate a brand new variety of services, ranging from driver safety services, traffic information and warnings regarding traffic jams and accidents, to providing weather or road condition, parking availability, and advertisement. 3G networks and sophisticated Intelligent Transportation Systems (ITS), including deploying costly roadside base stations, can indeed be used to offer such services, but these come with a cost, both at network and hardware levels. In this paper we introduce Cooperation as a service (CaaS): A novel architecture that will allow providing a set of services for free and without any additional infrastructure, by taking advantage of Vehicle-to-Vehicle communications. CaaS uses a hybrid publish/subscribe mechanism where the driver (or subscriber) expresses his interests regarding a service (or a set of services) and where cars having subscribed to the same service will cooperate to provide the subscriber with the necessary information regarding the service he subscribed to, by publishing this information in the network. CaaS structures the network into clusters, and uses Content Based Routing (CBR) for intra-cluster communications and geographic routing for inter-cluster communications